KR20230034883A

KR20230034883A - Superheated Steam Generator

Info

Publication number: KR20230034883A
Application number: KR1020220102767A
Authority: KR
Inventors: 야스히로 후지모토
Original assignee: 토쿠덴 가부시기가이샤
Priority date: 2021-09-03
Filing date: 2022-08-17
Publication date: 2023-03-10
Also published as: CN218510867U; TW202326032A; JP2023037256A

Abstract

The present invention relates to an overheated steam generating apparatus. An objective of the present invention is to simplify and downsize apparatus configuration of the overheated steam generating apparatus. The overheated steam generating apparatus of the present invention comprises: a steam generating unit (2) generating a steam from a water by heating a spiral-shaped first conductor tube (21); an overheated steam generating unit (3) generating an overheated steam from the steam by heating a spiral-shaped second conductor tube (31) with an electricity; and a steam separating unit (4) separating the water from the steam. The first conductor tube (21) and the second conductor tube (31) are arranged concentrically with each other. The steam separating unit (4) is disposed inside the first conductor tube (21) or the second conductor tube (31).

Description

Superheated steam generator {Superheated Steam Generator}

본 발명은 과열 수증기 생성 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a device for generating superheated steam.

종래의 과열 수증기 생성 장치로서는, 예를 들면 특허 문헌 1에 나타내는 것 같이, 물로부터 수증기를 생성하는 수증기 생성부 및 수증기로부터 과열 수증기를 생성하는 과열 수증기 생성부를 가지는 것이 생각되고 있다. 이 과열 수증기 생성 장치는, 이른바 변압기 방식의 것이며, 수증기 생성부 및 과열 수증기 생성부 각각이, 각(脚)철심의 주위에 일차 코일인 유도 코일을 권회(卷回)함과 아울러, 해당 일차 코일의 내측 또는 외측에 2차 코일인 가열용 도체관을 권회한 구성으로 하고 있다. As a conventional superheated steam generating device, as shown in Patent Document 1, for example, a steam generating unit generating steam from water and a superheated steam generating unit generating superheated steam from steam are considered. This superheated steam generating device is of a so-called transformer type, and each of the steam generating unit and the superheated steam generating unit winds an induction coil, which is a primary coil, around a square iron core, and the primary coil It is set as the structure which wound the conductor tube for heating which is a secondary coil inside or outside of.

그렇지만, 상기의 변압기 방식에서는, 가열용 도체관 외에, 일차 코일 및 철심이 필요해져 버려, 부품 개수가 많을 뿐만 아니라, 설치 스페이스가 커져 버린다. 또, 과열 수증기 생성 장치의 중량이 커지는 것에 더하여, 제조 코스트도 비싸져 버린다. However, in the above transformer method, a primary coil and an iron core are required in addition to the heating conductor tube, resulting in a large number of parts and a large installation space. In addition to the increase in the weight of the superheated steam generating device, the manufacturing cost also increases.

특허 문헌 1: 일본 공개특허공보 2017－116183호Patent Document 1: Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-116183

이에 본 발명은 상기 문제점을 해결할 수 있도록 이루어진 것으로, 과열 수증기 생성 장치의 장치 구성을 간략화함과 아울러 소형화하는 것을 그 주된 과제로 하는 것이다. Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and the main task is to simplify and miniaturize the device configuration of the superheated steam generating device.

즉 본 발명에 따른 과열 수증기 생성 장치는, 나선 모양의 제1 도체관을 통전 가열하여 물로부터 수증기를 생성하는 수증기 생성부와, 나선 모양의 제2 도체관을 통전 가열하여 수증기로부터 과열 수증기를 생성하는 과열 수증기 생성부와, 수증기로부터 물을 분리하는 기수(氣水) 분리부를 구비하고, 상기 제1 도체관 및 상기 제2 도체관은, 서로 동심(同心) 모양으로 배치되어 있고, 상기 기수 분리부는 상기 제1 도체관 또는 상기 제2 도체관의 내측에 배치되어 있는 것을 특징으로 한다. That is, the superheated steam generating device according to the present invention generates steam from water by heating the spiral-shaped first conductor tube with electricity to generate water vapor from water, and heats the spiral-shaped second conductor tube with electricity to generate superheated steam from water vapor. an overheated steam generating unit that separates water from steam; and a steam separating unit that separates water from steam, wherein the first conductor tube and the second conductor tube are arranged concentrically with each other, and the steam separation unit is provided. The part is characterized in that it is disposed inside the first conductor tube or the second conductor tube.

이러한 것이면, 나선 모양의 제1 도체관 및 제2 도체관을 통전 가열하여 과열 수증기를 생성하므로, 변압기 방식에 있어서의 일차 코일 및 철심을 불필요하게 할 수 있다. 이것에 의해, 과열 수증기 생성 장치의 부품 개수를 삭감하여 장치 구성을 간략화할 수 있다. 또, 일차 코일 및 철심이 불필요하기 때문에, 과열 수증기 생성 장치를 소형화할 수 있어, 설치 스페이스를 작게 할 수 있다. 그 외, 제조 코스트를 삭감할 수 있음과 아울러, 장치의 중량을 경량화할 수 있다. In this case, since superheated steam is generated by energizing and heating the spiral-shaped first and second conductor tubes, the primary coil and the iron core in the transformer system are unnecessary. Thereby, the number of parts of the superheated steam generating device can be reduced and the device configuration can be simplified. In addition, since the primary coil and the iron core are unnecessary, the superheated steam generating device can be miniaturized and the installation space can be reduced. In addition, while being able to reduce manufacturing cost, the weight of an apparatus can be lightened.

특히 본 발명에서는, 제1 도체관 및 제2 도체관을 서로 동심 모양으로 배치함과 아울러, 기수 분리부를 제1 도체관 또는 제2 도체관의 내측에 배치하고 있으므로, 과열 수증기 생성 장치를 보다 한층 소형화할 수 있어, 설치 스페이스를 작게 할 수 있다. In particular, in the present invention, since the first conductor pipe and the second conductor pipe are arranged concentrically with each other, and the water separator is arranged inside the first conductor pipe or the second conductor pipe, the superheated steam generating device is further improved. It can be downsized and the installation space can be reduced.

과열 수증기 생성부의 구체적인 배치의 양태로서는, 상기 제1 도체관은 상기 제2 도체관에 대해서 하측에 배치되어 있고, 상기 기수 분리부는 상기 제1 도체관 및 상기 제2 도체관의 내측에 배치되어 있는 것이 바람직하다. As a specific aspect of the arrangement of the superheated steam generating unit, the first conductor pipe is disposed below the second conductor pipe, and the steam separation unit is disposed inside the first conductor pipe and the second conductor pipe it is desirable

기수 분리부를 제1 도체관 및 제2 도체관 모두의 내측에 배치함으로써, 과열 수증기 생성 장치를 소형화하면서도 기수 분리부의 용량을 가급적으로 크게 할 수 있어, 컴팩트한 구성으로 확실하게 물을 분리할 수 있다. By arranging the steam separator inside both the first conductor tube and the second conductor tube, the capacity of the jet separator can be increased as much as possible while miniaturizing the superheated steam generating device, so that water can be reliably separated with a compact configuration. .

제1 도체관 및 제2 도체관을 통전 가열하기 위한 구체적인 실시 양태로서는, 상기 수증기 생성부는 상기 제1 도체관에 직류 전력을 공급하는 제1 직류 전원을 가지고, 상기 과열 수증기 생성부는 상기 제2 도체관에 직류 전력을 공급하는 제2 직류 전원을 가지는 것이 바람직하다. 또한, 제1 직류 전원 및 제2 직류 전원을 공통의 직류 전원으로 해도 된다. As a specific embodiment for energizing and heating the first conductor tube and the second conductor tube, the steam generating unit has a first DC power source for supplying DC power to the first conductor tube, and the superheated steam generating unit is configured to supply DC power to the second conductor tube. It is desirable to have a second DC power supply supplying DC power to the pipe. Moreover, it is good also considering a 1st DC power supply and a 2nd DC power supply as a common DC power supply.

이와 같이 제1 도체관 및 제2 도체관을 직류 전원에 의해 통전 가열하는 것에 의해, 기수 분리부가 자성 재료를 이용하여 구성된 것이어도 유도 가열될 걱정이 없다. 이것에 의해, 제1 도체관 또는 제2 도체관의 내측의 스페이스를 유효 활용하여, 과열 수증기 생성 장치를 소형화할 수 있다. In this way, by energizing and heating the first conductor tube and the second conductor tube with a DC power supply, there is no fear of induction heating even if the steam separator is made of a magnetic material. In this way, the space inside the first conductor pipe or the second conductor pipe can be effectively used, and the superheated steam generating device can be miniaturized.

수증기 생성부 및 과열 수증기 생성부의 구체적인 제어의 양태로서는, 상기 수증기 생성부는 원하는 수증기량을 얻기 위한 증발 잠열(潛熱)에 기초하는 정전력 제어에 의해, 상기 제1 도체관을 통전 가열하는 것이고, 상기 과열 수증기 생성부는 원하는 과열 수증기 온도로 하기 위한 온도 제어에 의해, 상기 제2 도체관을 통전 가열하는 것인 것이 바람직하다. 이 제어에 의해, 원하는 온도이고 원하는 양의 과열 수증기를 생성할 수 있다. 여기서, 증발 잠열에 기초하는 정전력 제어란, 물의 증발 잠열 외에, 물의 현열(顯熱), 도체관의 방열(放熱) 등도 고려하여 정전력 제어하는 것을 포함한다. As a specific control aspect of the steam generating unit and the superheated steam generating unit, the steam generating unit energizes and heats the first conductor tube by electrostatic power control based on latent heat of evaporation for obtaining a desired amount of steam, It is preferable that the steam generating unit energizes and heats the second conductor tube by temperature control to achieve a desired superheated steam temperature. By this control, it is possible to generate superheated steam at a desired temperature and in a desired amount. Here, the electrostatic power control based on the latent heat of evaporation includes electrostatic power control in consideration of sensible heat of water, heat dissipation of a conductive pipe, and the like in addition to the latent heat of evaporation of water.

제1 도입관에 공급되는 물의 공급량을 자동적으로 공급하기 위해서는, 상기 제1 도체관에 공급하는 물의 양을 조정하는 조정 밸브를 더 구비하는 것이 바람직하다. In order to automatically supply the amount of water supplied to the first inlet pipe, it is preferable to further include a control valve for adjusting the amount of water supplied to the first conductor pipe.

장치의 내구성을 향상하기 위해서는, 상기 제1 도체관 및 상기 제2 도체관은, 스테인리스강 또는 니켈기(基) 합금에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다. In order to improve the durability of the device, it is preferable that the first conductor tube and the second conductor tube are formed of stainless steel or a nickel-based alloy.

이와 같이 구성한 본 발명에 의하면, 과열 수증기 생성 장치의 장치 구성을 간략화함과 아울러 소형화할 수 있다. According to the present invention structured as described above, the device configuration of the superheated steam generator can be simplified and miniaturized.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태의 과열 수증기 생성 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 2는 동 실시 형태의 과열 수증기 생성 장치의 시스템 플로우도이다.
도 3은 동 실시 형태의 제1 도체관 및 기수 분리부의 배치를 나타내는 평면도이다.
도 4는 동 실시 형태의 제2 도체관 및 기수 분리부의 배치를 나타내는 평면도이다. 1 is a front view schematically showing the configuration of a superheated steam generator according to an embodiment of the present invention.
2 is a system flow diagram of the superheated steam generating device of the same embodiment.
Fig. 3 is a plan view showing the arrangement of the first conductor tube and the water separator in the same embodiment.
Fig. 4 is a plan view showing the arrangement of the second conductor pipe and the water separator in the same embodiment.

이하에 본 발명에 따른 과열 수증기 생성 장치(100)의 일 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. An embodiment of an overheated steam generator 100 according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

＜1. 장치 구성＞<1. Device Configuration>

본 실시 형태에 따른 과열 수증기 생성 장치(100)는, 물을 가열하는 것에 의해 과열 수증기를 생성하는 것이며, 도 1 및 도 2에 나타내는 것 같이, 물로부터 수증기를 생성하는 수증기 생성부(2)와, 수증기로부터 과열 수증기를 생성하는 과열 수증기 생성부(3)와, 수증기로부터 물을 분리하는 기수 분리부(4)와, 수증기 생성부(2) 및 기수 분리부(4)를 접속하는 제1 접속 배관(5)과, 기수 분리부(4) 및 과열 수증기 생성부(3)를 접속하는 제2 접속 배관(6)을 구비하고 있다. The superheated steam generator 100 according to the present embodiment generates superheated steam by heating water, and as shown in FIGS. 1 and 2 , the steam generator 2 that generates steam from water and A first connection connecting the superheated steam generation unit 3 generating superheated steam from steam, the steam separation unit 4 separating water from steam, and the steam generation unit 2 and the steam separation unit 4 It is provided with the 2nd connection pipe 6 which connects the pipe 5, the steam separation part 4, and the superheated steam generating part 3.

＜2. 수증기 생성부(2)＞<2. Steam generator (2)>

수증기 생성부(2)는 나선 모양의 제1 도체관(21)을 통전 가열하여 물로부터 수증기를 생성하는 것이다. The steam generating unit 2 generates steam from water by electrically heating the spiral-shaped first conductor tube 21 .

구체적으로 수증기 생성부(2)는 나선 모양의 제1 도체관(21)과, 해당 제1 도체관(21)에 직류 전력을 공급하는 제1 직류 전원(22)과, 제1 직류 전원(22)을 제어하는 제1 제어 기기(23)를 가지고 있다.Specifically, the steam generator 2 includes a spiral-shaped first conductor tube 21, a first DC power supply 22 for supplying DC power to the first conductor tube 21, and a first DC power supply 22 ) and has a first control device 23 for controlling.

나선 모양의 제1 도체관(21)은, 스테인리스강 또는 니켈기 합금에 의해 형성되어 있다. 이 제1 도체관(21)은 소정 횟수 권회되어 구성되어 있고, 물이 도입되는 도입 포트(P1)가 하측에 위치하고, 수증기를 도출하는 도출 포트(P2)가 상측에 위치하도록 구성되어 있다. 여기서, 도입 포트(P1) 또는 그 근방에는, 제1 도체관(21)에 공급하는 물을 조정하기 위한 유량 조정 밸브(7)가 마련되어 있다. The spiral-shaped first conductor pipe 21 is made of stainless steel or a nickel-based alloy. This first conductor pipe 21 is configured by winding a predetermined number of times, and is configured such that the introduction port P1 through which water is introduced is located on the lower side, and the delivery port P2 through which water vapor is drawn out is located on the upper side. Here, a flow control valve 7 for adjusting the water supplied to the first conductor pipe 21 is provided at or near the introduction port P1.

또, 제1 도체관(21)에 있어서, 유량 조정 밸브(7)보다도 하류측으로서, 제1 도체관(21)의 나선의 감기 시작 부분에는, 직류 전력을 공급하기 위한 전극(8a)이 마련되어 있다. 또, 제1 도체관(21)의 나선의 감기 종료 부분에는, 직류 전력을 공급하기 위한 전극(8b)이 마련되어 있다. 제1 도체관(21)의 도출 포트(P2)에는, 제1 접속 배관(5)의 일단부가 접속되어 있고, 해당 제1 접속 배관(5)의 타단부는 기수 분리부(4)에 접속되어 있다. Further, in the first conductor pipe 21, on the downstream side of the flow control valve 7, an electrode 8a for supplying direct current power is provided at the beginning of winding the spiral of the first conductor pipe 21. there is. In addition, an electrode 8b for supplying direct current power is provided at the end of winding of the spiral of the first conductor pipe 21. One end of the first connection pipe 5 is connected to the lead-out port P2 of the first conductor pipe 21, and the other end of the first connection pipe 5 is connected to the water separator 4. there is.

또한, 제1 제어 기기(23)는 원하는 수증기량을 얻기 위한 증발 잠열에 기초하는 정전력 제어에 의해, 제1 도체관(21)을 통전 가열하는 것이다. 구체적으로 제1 제어 기기(23)는 공급되는 직류 전력을 조정하는 전력 조정기(231)와, 공급되는 직류 전력을 측정하는 전력 측정부(232)와, 해당 전력 측정부(232)의 측정 전력과 소정의 일정 전력을 비교하여 전력 조정기(231)를 제어하는 제1 제어부(233)를 가지고 있다. 본 실시 형태에서는, 증발 잠열에 기초하는 정전력 제어로서, 물의 증발 잠열 외에, 물의 현열, 도체관의 방열 등도 고려하여 정전력 제어하고 있다. 또한, 전력 조정기(231)는 반도체 소자(예를 들면 트랜지스터나 사이리스터 등)를 이용한 것이어도 되고, 반도체 소자 이외의 예를 들면 마그넷 릴레이를 이용한 것이어도 된다. 또, 전력 측정부(232)는 전압계 및 전류계에 의해 구성할 수 있다. 또, 소정의 일정 전력은, 원하는 수증기량을 얻기 위한 증발 잠열에 기초하여 설정된다. Further, the first control device 23 energizes and heats the first conductor tube 21 by constant power control based on the latent heat of evaporation for obtaining a desired amount of steam. Specifically, the first control device 23 includes a power regulator 231 for adjusting supplied DC power, a power measurement unit 232 for measuring supplied DC power, and the measured power of the corresponding power measurement unit 232. It has a first control unit 233 that controls the power regulator 231 by comparing predetermined constant power. In this embodiment, electrostatic power control based on latent heat of evaporation takes into account sensible heat of water, heat dissipation of a conductive pipe, etc. in addition to latent heat of evaporation of water. Further, the power regulator 231 may be one using a semiconductor element (for example, a transistor or a thyristor) or one using a magnet relay other than a semiconductor element, for example. In addition, the power measuring unit 232 can be configured with a voltmeter and an ammeter. In addition, the predetermined constant electric power is set based on the latent heat of evaporation for obtaining a desired amount of steam.

＜3. 과열 수증기 생성부(3)＞<3. Superheated steam generator (3)>

과열 수증기 생성부(3)는 나선 모양의 제2 도체관(31)을 통전 가열하여 수증기로부터 과열 수증기를 생성하는 것이다. The superheated steam generator 3 heats the spiral-shaped second conductor tube 31 with electricity to generate superheated steam from the steam.

구체적으로 과열 수증기 생성부(3)는 나선 모양의 제2 도체관(31)과, 해당 제2 도체관(31)에 직류 전력을 공급하는 제2 직류 전원(32)과, 제2 직류 전원(32)을 제어하는 제2 제어 기기(33)를 가지고 있다. Specifically, the superheated steam generator 3 includes a spiral-shaped second conductor tube 31, a second DC power supply 32 supplying DC power to the second conductor tube 31, and a second DC power supply ( 32), and a second control device 33 for controlling.

나선 모양의 제2 도체관(31)은 스테인리스강 또는 니켈기 합금에 의해 형성되어 있다. 이 제2 도체관(31)은 소정 횟수 권회되어 구성되어 있고, 수증기가 도입되는 도입 포트(P3)가 상측에 위치하고, 과열 수증기를 도출하는 도출 포트(P4)가 하측에 위치하도록 구성되어 있다. The spiral-shaped second conductor pipe 31 is made of stainless steel or a nickel-based alloy. This second conductor pipe 31 is configured by winding a predetermined number of times, and is configured such that the introduction port P3 through which steam is introduced is located on the upper side and the lead-out port P4 through which superheated steam is drawn out is located on the lower side.

또, 제2 도체관(31)에 있어서, 나선의 감기 시작 부분에는, 직류 전력을 공급하기 위한 전극(9a)이 마련되어 있다. 또, 제2 도체관(31)의 나선의 감기 종료 부분에는, 직류 전력을 공급하기 위한 전극(9b)이 마련되어 있다. 제2 도체관(31)의 도입 포트(P3)에는, 제2 접속 배관(6)의 일단부가 접속되어 있고, 해당 제2 접속 배관(6)의 타단부는 기수 분리부(4)에 접속되어 있다. In addition, in the second conductor tube 31, an electrode 9a for supplying DC power is provided at the winding start portion of the spiral. In addition, an electrode 9b for supplying direct current power is provided at the end of winding of the spiral of the second conductor pipe 31. One end of the second connection pipe 6 is connected to the introduction port P3 of the second conductor pipe 31, and the other end of the second connection pipe 6 is connected to the water separator 4. there is.

또한, 제2 제어 기기(33)는 원하는 과열 수증기 온도로 하기 위한 온도 제어에 의해, 제2 도체관(31)을 통전 가열하는 것이다. 구체적으로 제2 제어 기기(33)는 공급되는 직류 전력을 조정하는 전력 조정기(331)와, 생성된 과열 수증기의 온도를 측정하는 예를 들면 열전쌍 등의 온도계(332)와, 해당 온도계(332)의 측정 온도와 소정의 설정 온도를 비교하여 전력 조정기(331)를 제어하는 제2 제어부(333)를 가지고 있다. 또한, 전력 조정기(331)는 반도체 소자(예를 들면 트랜지스터나 사이리스터 등)를 이용한 것이어도 되고, 반도체 소자 이외의 예를 들면 마그넷 릴레이를 이용한 것이어도 된다. 또, 온도계(332)는 제2 도체관(31)으로부터 분기된 분기관(311)(도 1 참조)에 삽입 통과하여 마련되어 있다. Further, the second control device 33 energizes and heats the second conductor tube 31 by temperature control to achieve a desired superheated steam temperature. Specifically, the second control device 33 includes a power regulator 331 for adjusting supplied DC power, a thermometer 332 such as a thermocouple for measuring the temperature of the generated superheated steam, and the corresponding thermometer 332 It has a second controller 333 that controls the power regulator 331 by comparing the measured temperature with a predetermined set temperature. In addition, the power regulator 331 may use a semiconductor element (eg, a transistor, a thyristor, etc.), or may use a magnet relay other than a semiconductor element, for example. In addition, the thermometer 332 is inserted through the branch pipe 311 branched from the second conductor pipe 31 (see Fig. 1) and is provided.

＜4. 각부의 배치 양태＞<4. Arrangement of each part>

상기의 과열 수증기 생성 장치(100)에 있어서, 제1 도체관(21) 및 제2 도체관(31)은, 도 1, 도 3 및 도 4에 나타내는 것 같이, 서로 동심 모양으로 배치되어 있고, 기수 분리부(4)는 제1 도체관(21) 또는 제2 도체관(31)의 내측에 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 기수 분리부(4)는 기수를 분리하는 원통형 용기를 가지고 있고, 제1 도체관(21) 및 제2 도체관(31)에 대해서 동심 모양으로 배치되어 있다.In the above-mentioned superheated steam generator 100, the first conductor tube 21 and the second conductor tube 31 are arranged concentrically with each other as shown in Figs. 1, 3 and 4, The steam separator 4 is disposed inside the first conductor pipe 21 or the second conductor pipe 31 . In this embodiment, the steam separator 4 has a cylindrical container for separating steam, and is arranged concentrically with respect to the first conductor pipe 21 and the second conductor pipe 31 .

구체적으로는, 제1 도체관(21)은 제2 도체관(31)에 대해서 하측에 떨어져 배치되어 있고(도 1 참조), 기수 분리부(4)는 제1 도체관(21) 및 제2 도체관(31)의 내측에 있어서 각 도체관(21, 31)으로부터 떨어져 배치되어 있다(도 3, 도 4 참조). 또, 제1 도체관(21)의 도출 포트(P2)에 접속된 제1 접속 배관(5)은, 제1 도체관(21) 및 제2 도체관(31)의 사이에 있어서 기수 분리부(4)에 접속되어 있다(도 1 참조). 또한, 제2 도체관(31)의 도입 포트(P3)에 접속되는 제2 접속 배관(6)은, 기수 분리부(4)의 상부에 접속되어 있다(도 1 참조). 또한, 기수 분리부(4)의 저부(底部)에는, 기수 분리부(4)에 의해 분리된 드레인수(水)를 외부로 배출하기 위한 드레인 배출부(10)가 접속되어 있다. Specifically, the first conductor pipe 21 is arranged away from the second conductor pipe 31 on the lower side (see Fig. 1), and the water separation unit 4 is formed between the first conductor pipe 21 and the second conductor pipe 21. Inside the conductor pipe 31, it is disposed apart from the conductor pipes 21 and 31 (see Figs. 3 and 4). In addition, the first connection pipe 5 connected to the lead-out port P2 of the first conductor pipe 21 is a water separator between the first conductor pipe 21 and the second conductor pipe 31 ( 4) is connected (see Fig. 1). Moreover, the 2nd connection pipe 6 connected to the introduction port P3 of the 2nd conductor pipe 31 is connected to the upper part of the water separation part 4 (refer FIG. 1). Further, a drain outlet 10 for discharging the drain water separated by the steam separator 4 to the outside is connected to the bottom of the steam separator 4.

그 외, 도 1, 도 3 및 도 4에 나타내는 것 같이, 제1 도체관(21)에 접속된 전극(8a, 8b)은, 제1 도체관(21)에 대해서 상하 방향(축방향)으로 연장되도록 접속되어 있다. 또, 제2 도체관(31)에 접속된 전극(9a, 9b)은, 제2 도체관(31)에 대해서 상하 방향(축방향)으로 연장되도록 접속되어 있다. 이 구성에 의해, 전극(8a, 8b, 9a, 9b)을 측방으로 연장시킨 경우에 비해, 과열 수증기 생성 장치(100)의 설치 스페이스를 소형화할 수 있다. In addition, as shown in FIGS. 1 , 3 and 4 , the electrodes 8a and 8b connected to the first conductor pipe 21 move in the vertical direction (axial direction) with respect to the first conductor pipe 21 . It is connected so that it extends. Further, the electrodes 9a and 9b connected to the second conductor tube 31 are connected so as to extend in the vertical direction (axial direction) with respect to the second conductor tube 31 . With this configuration, the installation space of the superheated steam generator 100 can be reduced compared to the case where the electrodes 8a, 8b, 9a, and 9b are extended laterally.

＜5. 과열 수증기 생성 장치(100)의 동작＞<5. Operation of Superheated Steam Generator 100>

다음에, 과열 수증기 생성 장치(100)의 동작에 대해 간단하게 설명한다. Next, the operation of the superheated steam generator 100 will be briefly described.

우선 유량 조정 밸브(7)를 열어 제1 도체관(21)에 소정량의 물이 공급된다. 또, 수증기 생성부(2)의 제1 제어 기기(23)는, 전력 조정기(231)를 제어하여, 원하는 수증기량을 얻기 위한 증발 잠열에 기초하는 정전력 제어에 의해, 제1 도체관(21)을 통전 가열한다. 또한, 수증기 생성부(2)에 의한 제1 도체관(21)의 통전 가열과 동시에, 과열 수증기 생성부(3)는 제2 도체관(31)의 통전 가열을 개시한다. First, the flow control valve 7 is opened, and a predetermined amount of water is supplied to the first conductor pipe 21. In addition, the first control device 23 of the steam generating unit 2 controls the power regulator 231 to obtain a desired amount of steam by controlling the electrostatic power based on the latent heat of evaporation, so that the first conductor tube 21 heat up with electricity Simultaneously with the energization heating of the first conductor tube 21 by the steam generation unit 2, the superheated steam generation unit 3 starts energization heating of the second conductor tube 31.

그리고, 수증기 생성부(2)의 제1 도체관(21)에 의해 생성된 수증기는, 제1 접속 배관을 흘러 기수 분리부(4)에 도입된다. 이 기수 분리부(4)에 있어서, 수증기와 물이 분리된다. 기수 분리부(4)에 의해 분리된 드레인수는, 드레인 배출부(10)를 통해서 외부로 배출된다. Then, the steam generated by the first conductor pipe 21 of the steam generator 2 flows through the first connecting pipe and is introduced into the steam separator 4 . In this steam separator 4, water vapor and water are separated. The drain water separated by the steam separator 4 is discharged to the outside through the drain discharge unit 10 .

또, 기수 분리부(4)에 있어서, 물이 분리된 수증기(마른 증기)는, 제2 접속 배관(6)을 흘러 과열 수증기 생성부(3)의 제2 도체관(31)에 도입된다. 여기서, 과열 수증기 생성부(3)의 제2 제어 기기(33)는, 전력 조정기(331)를 제어하여, 원하는 과열 수증기 온도로 하기 위한 온도 제어에 의해, 제2 도체관(31)을 통전 가열한다. 이것에 의해, 제2 도체관(31)의 도출 포트(P4)로부터는, 원하는 온도이고 원하는 양의 과열 수증기가 도출된다. In addition, in the steam separator 4, water vapor (dry steam) from which water has been separated flows through the second connection pipe 6 and is introduced into the second conductor pipe 31 of the superheated steam generator 3. Here, the second control device 33 of the superheated steam generation unit 3 controls the power regulator 331 to energize and heat the second conductor pipe 31 by temperature control to achieve a desired superheated steam temperature. do. Thereby, from the lead-out port P4 of the second conductor pipe 31, superheated steam at a desired temperature and in a desired amount is led out.

＜6. 본 실시 형태의 효과＞<6. Effect of this embodiment>

이와 같이 구성한 과열 수증기 생성 장치(100)에 의하면, 나선 모양의 제1 도체관(21) 및 제2 도체관(31)을 통전 가열하여 과열 수증기를 생성하므로, 변압기 방식에 있어서의 일차 코일 및 철심을 불필요하게 할 수 있다. 이것에 의해, 과열 수증기 생성 장치(100)의 부품 개수를 삭감하여 장치 구성을 간략화할 수 있다. 또, 일차 코일 및 철심이 불필요하기 때문에, 과열 수증기 생성 장치(100)를 소형화할 수 있어, 설치 스페이스를 작게 할 수 있다. 그 외, 제조 코스트를 삭감할 수 있음과 아울러, 장치의 중량을 경량화할 수 있다. According to the superheated steam generating device 100 configured as described above, superheated steam is generated by heating the spiral-shaped first conductor tube 21 and the second conductor tube 31 with electricity, so that the primary coil and the iron core in the transformer method are used. can be made unnecessary. Thereby, the number of parts of the superheated steam generating device 100 can be reduced and the device configuration can be simplified. In addition, since the primary coil and the iron core are unnecessary, the superheated steam generator 100 can be downsized and the installation space can be reduced. In addition, while being able to reduce manufacturing cost, the weight of an apparatus can be lightened.

특히 본 실시 형태에서는, 제1 도체관(21) 및 제2 도체관(31)을 서로 동심 모양으로 배치함과 아울러, 기수 분리부(4)를 제1 도체관(21) 또는 제2 도체관(31)의 내측에 배치하고 있으므로, 과열 수증기 생성 장치(100)를 보다 한층 소형화할 수 있어, 설치 스페이스를 작게 할 수 있다. In particular, in this embodiment, the 1st conductor pipe 21 and the 2nd conductor pipe 31 are arrange|positioned concentrically with each other, and the water separation part 4 is set to the 1st conductor pipe 21 or the 2nd conductor pipe Since it is arrange|positioned inside 31, the superheated steam generator 100 can be further miniaturized, and installation space can be reduced.

또, 기수 분리부(4)를 제1 도체관(21) 및 제2 도체관(31) 모두의 내측에 배치함으로써, 과열 수증기 생성 장치(100)를 소형화하면서도 기수 분리부(4)의 용량을 가급적으로 크게 할 수 있어, 컴팩트한 구성으로 확실하게 물을 분리할 수 있다. In addition, by arranging the air separator 4 inside both the first conductor pipe 21 and the second conductor pipe 31, the capacity of the air water separator 4 is increased while miniaturizing the superheated steam generator 100. It can be made as large as possible, and water can be separated reliably with a compact structure.

또한, 제1 도체관(21) 및 제2 도체관(31)을 직류 전원(22, 32)에 의해 통전 가열하는 것에 의해, 기수 분리부(4)가 자성 재료를 이용하여 구성된 것이어도 유도 가열될 걱정이 없다. 이것에 의해, 제1 도체관(21) 또는 제2 도체관(31)의 내측의 스페이스를 유효 활용하여, 과열 수증기 생성 장치(100)를 소형화할 수 있다. Further, by energizing and heating the first conductor pipe 21 and the second conductor pipe 31 with the DC power supplies 22 and 32, even if the water separator 4 is constructed using a magnetic material, induction heating is performed. no worries about becoming Thereby, the space inside the 1st conductor pipe 21 or the 2nd conductor pipe 31 can be utilized effectively, and the superheated steam generator 100 can be downsized.

＜7. 그 외의 변형 실시 형태＞<7. Other modified embodiments>

예를 들면, 상기 실시 형태에서는, 제1 도체관(21) 및 제2 도체관(31)을 상하에 배치하는 구성 외에, 제1 도체관(21) 및 제2 도체관(31)을 동심원 모양으로 배치해도 된다. 예를 들면, 제1 도체관(21)을 외측에 배치하고, 제2 도체관(31)을 내측에 배치해도 되고, 그 반대의 배치로 해도 된다. For example, in the above embodiment, in addition to the configuration in which the first conductor tube 21 and the second conductor tube 31 are arranged up and down, the first conductor tube 21 and the second conductor tube 31 are concentrically formed. may be placed as For example, the first conductor tube 21 may be disposed outside and the second conductor tube 31 may be disposed inside, or vice versa.

또, 상기 실시 형태의 기수 분리부(4)는 제1 도체관(21) 및 제2 도체관(31) 모두의 내측에 배치되어 있지만, 제1 도체관(21) 또는 제2 도체관(31) 중 어느 한쪽의 내측에 배치된 구성이어도 된다. In addition, although the jet separator 4 of the above embodiment is disposed inside both the first conductor pipe 21 and the second conductor pipe 31, the first conductor pipe 21 or the second conductor pipe 31 ) may be arranged inside either one of them.

그 외, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되지 않고, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 말할 필요도 없다. In addition, it goes without saying that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible within a range not departing from the gist.

100 ···과열 수증기 생성 장치
2 ···수증기 생성부
21 ···제1 도체관
22 ···제1 직류 전원
3 ···과열 수증기 생성부
31 ···제2 도체관
32 ···제2 직류 전원
4 ···기수 분리부
5 ···제1 유로 배관
6 ···제2 유로 배관
7 ···유량 조정 밸브
10 ···드레인 배출부100 ...superheated steam generator
2 ... steam generator
21 ...first conductor tube
22 ...first DC power supply
3 Superheated steam generator
31 ...second conductor tube
32 ...second DC power supply
4 ···Jose Separator
5 ... 1st flow path piping
6 ...2nd flow path piping
7 ...flow control valve
10 ...drain outlet

Claims

a steam generating unit generating water vapor from water by heating the spiral-shaped first conductor tube with electricity;
a superheated steam generator generating superheated steam from steam by energizing and heating the spiral-shaped second conductor tube;
Equipped with a water separator for separating water from water vapor;
The first conductor tube and the second conductor tube are arranged concentrically with each other,
The steam separation unit is disposed inside the first conductor pipe or the second conductor pipe.

The method of claim 1,
The first conductor pipe is disposed below the second conductor pipe,
The steam separation unit is disposed inside the first conductor pipe and the second conductor pipe.

According to claim 1 or claim 2,
The steam generating unit has a first DC power supply for supplying DC power to the first conductor pipe,
The superheated steam generating unit has a second DC power supply for supplying DC power to the second conductor pipe.

According to claim 1 or claim 2,
The steam generating unit energizes and heats the first conductor tube by electrostatic power control based on latent heat of evaporation to obtain a desired amount of steam,
The superheated steam generating unit heats the second conductor tube with electricity by temperature control to set the superheated steam temperature to a desired superheated steam generating unit.

According to claim 1 or claim 2,
The superheated steam generating device further comprising a flow control valve for adjusting the amount of water supplied to the first conductor pipe.

According to claim 1 or claim 2,
The superheated steam generating device wherein the first conductor tube and the second conductor tube are formed of stainless steel or a nickel-based alloy.