WO2013176269A1 - 温水生成装置 - Google Patents

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杉江悠一
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Definitions

  • the present invention relates to a hot water generator that generates hot water by heating cold water with the heat of steam.
  • An object of the present invention is to provide a warm water generator that can prevent warm water from rising above a set temperature.
  • a hot water generating apparatus connects a corrugated spiral tube heat exchanger with a cold water intake pipe and a hot water extraction pipe that communicate with a plurality of spiral tubes and a steam that communicates with a shell.
  • a communication path is provided between the cold water intake pipe and the plurality of spiral tubes to communicate the cold water intake pipe and a part of the plurality of spiral tubes.
  • the force acting from the cold water intake pipe side decreases and becomes smaller than the force acting from the other side of the plurality of spiral tubes. Blocks between the intake pipe and the other parts of the plurality of spiral tubes.
  • cold water is supplied only to a part of the plurality of spiral tubes through the communication passage, and a decrease in the flow rate of the cold water in a part of the plurality of spiral tubes can be prevented, so that the hot water does not drop below the set temperature. Play.
  • the force acting from the other side of the plurality of spiral tubes increases, and the force acting from the cold water take-in pipe side acts from the other side of the plurality of spiral tubes. Since the pressure is smaller than the force, the valve blocks between the cold water intake pipe and the other parts of the plurality of spiral tubes. Thereby, cold water is supplied to only some of the plurality of spiral tubes through the communication passage, and it is possible to prevent the heat transfer area from becoming excessive, so that there is an effect that the hot water does not rise above the set temperature.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the valve of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a plan view of the valve of FIG. 2. Sectional drawing of the valve which concerns on another embodiment of this invention.
  • FIG. 5 is a plan view of the valve of FIG. 4.
  • FIGS. 1 to 3 is a configuration diagram including a heat exchanger cross-sectional view of a hot water generator according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the valve of FIG. 1
  • FIG. 3 is a plan view of the valve of FIG. It is.
  • Steam supply that connects the corrugated spiral tube heat exchanger 1 with the cold water intake pipe 4 and the hot water discharge pipe 5 that communicate with the plurality of spiral tubes 101 and also communicates with the shell of the heat exchanger 1 (the space inside the fuselage).
  • the pipe 2 and the drain discharge pipe 3 are connected.
  • An on-off valve 6, a gas-liquid separator 7, an electric valve 8 as an operation valve, a safety valve 9, and a control valve 10 are attached to the steam supply pipe 2 from the upstream side.
  • a header tank 11 is connected to the drain discharge pipe 3. The header tank 11 temporarily stores the drain discharged from the heat exchanger 1.
  • a drain inflow pipe 12 is connected to the header tank 11, and a check valve 13 and a drain pressure feed pump 14 are attached to the drain inflow pipe 12 from the upstream side.
  • the check valve 13 allows passage of fluid from the header tank 11 to the drain pressure feed pump 14 and prevents passage in the opposite direction.
  • the drain pump 14 has a drain inlet 15, a drain pump 16, a steam inlet 17, and a steam outlet 18.
  • a drain inlet pipe 12 is connected to the drain inlet 15 via a check valve 13.
  • a drain pressure feed pipe 19 is connected to the drain pressure feed port 16, and a check valve 20 and an opening / closing valve 21 are attached to the drain pressure feed pipe 19 from the upstream side.
  • the check valve 20 allows passage of fluid from the drain pumping pump 14 to the on-off valve 21 and prevents passage in the opposite direction.
  • a steam introduction pipe 22 branched from the steam supply pipe 2 is connected to the steam introduction port 17, and an opening / closing valve 23, a strainer 24, and a pressure reducing valve 25 are connected to the steam introduction pipe 22 from the upstream side.
  • a pressure gauge 26 and a pressure gauge 27 are provided before and after the pressure reducing valve 25 of the steam introduction pipe 22.
  • a drain evacuation pipe 28 branched from a connection portion of the steam introduction pipe 22 to the steam introduction port 17 is connected to the drain pressure feed pipe 19, and a steam trap 29 and a check valve 30 are attached to the drain evacuation pipe 28 from the upstream side.
  • the steam trap 29 automatically discharges drain to the downstream check valve 30 side without discharging steam.
  • the check valve 30 allows passage of fluid from the steam trap 29 to the drain pressure feed pipe 19 and prevents passage in the opposite direction.
  • the steam discharge port 18 is connected to the upstream side of the exhaust valve 34 of the initial air discharge pipe 33 described below by an exhaust pipe 43.
  • the drain pressure feed pump 14 closes the steam introduction port 17 and opens the steam discharge port 18, and drains accumulated in the header tank 11 through the check valve 13. Through the drain inlet 15.
  • the steam discharge port 18 is closed, the steam introduction port 17 is opened, and the steam in the steam introduction pipe 22 is brought into the interior from the steam introduction port 17.
  • the drain accumulated inside is pumped from the drain pumping port 16 to the desired pumping destination through the drain pumping pipe 19.
  • the drain pumping pump 14 pumps the drain from the header tank 11 to a desired pumping destination.
  • the drain outlet 31 of the gas-liquid separator 7 is connected between the steam trap 29 of the drain exclusion pipe 28 and the check valve 30 with a drain exclusion pipe 32.
  • An initial air discharge pipe 33 branched from the drain discharge pipe 3 is connected to the drain exclusion pipe 32.
  • An exhaust valve 34 and a check valve 35 are attached to the initial air discharge pipe 33.
  • the exhaust valve 34 exhausts the initial air of the header tank 11.
  • the check valve 35 allows passage of fluid from the exhaust valve 34 to the drain exclusion pipe 32 and prevents passage in the opposite direction.
  • a flow switch 36 is provided in the cold water intake pipe 4.
  • a temperature sensor 37 is provided in the hot water outlet pipe 5, and an open / close valve 38 is attached to the hot water usage destination.
  • a cold water reservoir 42 is provided on the cold water intake pipe 4 side of the heat exchanger 1.
  • the cold water reservoir 42 can be formed integrally with the heat exchanger 1 or provided between the heat exchanger 1 and the cold water intake pipe 4 separately from the heat exchanger 1.
  • a valve 44 is provided between the cold water intake pipe 4 and the plurality of spiral tubes 101 to communicate or block the cold water intake pipe 4 and the other portions 101b of the plurality of spiral tubes.
  • the valve 44 includes a communication passage 46 that communicates the cold water intake pipe 4 with a part 101 a of the plurality of spiral tubes, and includes a spiral tube side flange and a cold water reservoir side flange. It is pinched so as to be immovable by fastening means which are arranged between the bolts and nuts which are arranged between them and which are not shown.
  • each of the plurality of spiral tubes 101 has a circular cross section, and is illustrated as a part 101a of the plurality of spiral tubes and another part 101b of the plurality of spiral tubes.
  • each spiral tube may be a shape other than a circle.
  • the cross-sectional shape of each spiral tube may be a polygonal shape such as a hexagonal cross section.
  • An inlet 48, an annular valve seat 49 and an outlet 50 are formed in the valve casing 47 of the valve 44.
  • a plurality of, for example, four ribs 51 for guiding the outer periphery of the valve body 45 are provided on the inner peripheral wall of the valve casing 47.
  • a disc-like valve body 45 is disposed on the outlet 50 side of the annular valve seat 49.
  • a coil spring in which the outer periphery of a spring receiver 52 having a fluid passage hole is fitted in the groove of the rib 51 so as to urge the valve body 45 toward the annular valve seat 49 between the valve body 45 and the spring receiver 52. 53 is arranged.
  • the force due to the fluid pressure acting from the cold water intake pipe 4 side is the force that combines the fluid pressure acting from the other portion 101b side of the plurality of spiral tubes, the elastic force of the coil spring 53, and the dead weight of the valve body 45.
  • the cold water intake pipe 4 and the other portions 101b of the plurality of spiral tubes are communicated.
  • the force by the fluid pressure acting from the cold water intake pipe 4 side combines the fluid pressure acting from the other portion 101b side of the plurality of spiral tubes, the elastic force of the coil spring 53, and the weight of the valve body 45.
  • the communication between the cold water intake pipe 4 and the other portions 101b of the plurality of spiral tubes is blocked.
  • the valve 44 can omit the coil spring 53.
  • the force by the fluid pressure acting from the cold water intake pipe 4 side is affected by the fluid pressure acting from the other portion 101b side of the plurality of spiral tubes and the valve body 45.
  • the cold water intake pipe 4 communicates with the other portions 101b of the plurality of spiral tubes, and the fluid pressure acting from the other portions 101b side of the plurality of spiral tubes and the valve body 45 It is also possible to block communication between the cold water intake pipe 4 and the other portions 101b of the plurality of spiral tubes when the force becomes smaller than the combined force.
  • a plurality of, for example, four communication passages 46 are provided in the valve casing 47 on the outer periphery of the valve 44.
  • the communication passage 46 can be formed integrally with the valve 44 or provided outside the valve 44 separately from the valve 44.
  • valve body 45 is seated on the annular valve seat 49 since the fluid pressure acting from the other portion 101b side of the plurality of spiral tubes, the elastic force of the coil spring 53 and the weight of the valve body 45 are combined.
  • the valve 44 blocks between the cold water intake pipe 4 and the other parts 101b of the plurality of spiral tubes.
  • the valve body 45 is not connected to the annular valve seat 49.
  • the valve 44 blocks between the cold water intake pipe 4 and the other portions 101b of the plurality of spiral tubes.
  • the opening of the control valve 10 is decreased when the temperature of the hot water detected by the temperature sensor 37 is higher than the set temperature, and is increased when the temperature is lower than the set temperature.
  • the motor-operated valve 8 as the operation valve is closed when the temperature of the hot water detected by the temperature sensor 37 rises by a predetermined temperature below the set temperature due to the control range of the control valve 10 or less or due to a failure of the control valve 10.
  • the motor-operated valve 8 as the operation valve is set to the temperature of the hot water detected by the temperature sensor 37 when the flow of the cold water is not detected by the flow switch 36 or when the flow switch 36 is not detected. It is closed when a predetermined temperature rises above the temperature.
  • the motor-operated valve 8 can be closed early by closing the motor-operated valve 8 as the operation valve.
  • the relatively low temperature hot water can be extracted.
  • FIGS. 4 is a cross-sectional view of a valve according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a plan view of the valve of FIG. 4 to 5
  • a valve 64 is provided between the cold water intake pipe 4 and the plurality of spiral tubes to connect or block the cold water intake pipe 4 and the other part 102b of the plurality of spiral tubes.
  • the valve 64 includes a communication passage 66 that communicates the cold water intake pipe 4 with a plurality of spiral tube portions 102 a, and includes a spiral tube side flange and a cold water reservoir side flange. It is pinched so as to be immovable by fastening means which are arranged between the bolts and nuts which are arranged between them and which are not shown.
  • An inlet 68, an annular valve seat 69 and an outlet 70 are formed in the valve casing 67 of the valve 64.
  • a plurality of, for example, four ribs 71 for guiding the outer periphery of the valve body 65 are provided on the inner peripheral wall of the valve casing 67.
  • a disc-shaped valve body 65 is disposed on the outlet 70 side of the annular valve seat 69.
  • a coil spring in which the outer periphery of a spring receiver 72 having a fluid passage hole is fitted in the groove of the rib 71 so as to urge the valve element 65 against the annular valve seat 69 between the valve element 65 and the spring receiver 72.
  • 73 is arranged.
  • the force due to the fluid pressure acting from the cold water intake pipe 4 side is larger than the force combining the fluid pressure acting from the plurality of spiral tube sides, the elastic force of the coil spring 73, and the dead weight of the valve body 65.
  • the cold water intake pipe 4 and the other portions 102b of the plurality of spiral tubes are communicated.
  • the force due to the fluid pressure acting from the cold water intake pipe 4 side is based on the combined force of the fluid pressure acting from the plurality of spiral tube sides, the elastic force of the coil spring 73, and the weight of the valve body 65. Is also reduced, the communication between the cold water intake pipe 4 and the other portions 102b of the plurality of spiral tubes is blocked.
  • the valve 64 can omit the coil spring 73.
  • the force of the fluid pressure acting from the cold water intake pipe 4 side causes the fluid pressure acting from the plurality of spiral tube sides and the weight of the valve body 65 to be reduced.
  • the cold water intake pipe 4 and the other portions 102b of the plurality of spiral tubes were communicated, and the fluid pressure acting from the side of the plurality of spiral tubes and the dead weight of the valve body 65 were combined.
  • the pressure is smaller than the force, the communication between the cold water intake pipe 4 and the other portions 102b of the plurality of spiral tubes can be blocked.
  • the communication passage 66 has a through hole 66a opened at the center of the valve body 65 of the valve 64, the inside of the inner cylinder 66b fixed to the valve body 65 by welding, and the spring receiver 72 by welding, and the inner cylinder 66b is hermetically sealed. And the inside of the outer cylinder 66c that slides on the surface.
  • This invention can be utilized for the warm water production

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Abstract

　コルゲートスパイラルチューブ式熱交換器１に、複数のスパイラルチューブ１０１に連通する冷水取入管４と温水取出管５とを接続すると共にシェルに連通する蒸気供給管２とドレン排出管３とを接続する。冷水取入管４と複数のスパイラルチューブ１０１との間に、冷水取入管４と複数のスパイラルチューブの一部１０１ａとを連通する連通路４６を設けるとともに、冷水取入管４と複数のスパイラルチューブの他部１０１ｂとを冷水取入管４側から作用する力が複数のスパイラルチューブの他部１０１ｂ側から作用する力よりも大きくなったときに連通し小さくなったときに遮断する弁４４を設ける。

Description

温水生成装置
本発明は、蒸気の熱で冷水を加熱することにより温水を生成する温水生成装置に関する。
従来の温水生成装置としては、例えば特開２０１０－２５３９４号公報に示されたものがある。これは、コルゲートスパイラルチューブ式熱交換器に、複数のスパイラルチューブに連通する冷水取入管と温水取出管とを接続すると共に、熱交換器のシェルに連通する蒸気供給管とドレン排出管とを接続したものである。
特開２０１０－２５３９４号公報
　上記従来の温水生成装置は、冷水取入管からの冷水流量が低下すると、複数のスパイラルチューブ内の冷水流速が低下し、複数のスパイラルチューブ内での冷水の乱流が生じ難くなるために、冷水と蒸気との熱交換効率が低下して温水が設定温度以下に低下するおそれがあった。また、冷水取入管からの冷水流量が十分ある場合において、温水取出管からの温水取出量が減少すると、スパイラルチューブ全体の伝熱面積が過剰となるために、冷水と蒸気との熱交換が過剰となり、温水が設定温度以上に上昇するおそれがあった。
したがって本発明が解決しようとする課題は、冷水取入管からの冷水流量が低下した場合に温水が設定温度以下に低下することを防止できると共に、温水取出管からの温水取出量が減少した場合に温水が設定温度以上に上昇することを防止できる温水生成装置を提供することである。
上記の課題を解決するために、本発明の温水生成装置は、コルゲートスパイラルチューブ式熱交換器に、複数のスパイラルチューブに連通する冷水取入管と温水取出管とを接続すると共にシェルに連通する蒸気供給管とドレン排出管とを接続したものにおいて、前記冷水取入管と前記複数のスパイラルチューブとの間に、前記冷水取入管と前記複数のスパイラルチューブの一部とを連通する連通路を設けるとともに、前記冷水取入管と前記複数のスパイラルチューブの他部とを前記冷水取入管側から作用する力が前記複数のスパイラルチューブの他部側から作用する力よりも大きくなったときに連通し小さくなったときに遮断する弁を設けたことを特徴とする。
　本発明によれば、冷水取入管からの冷水流量が低下すると、冷水取入管側から作用する力が減少して複数のスパイラルチューブの他部側から作用する力よりも小さくなるので、弁が冷水取入管と複数のスパイラルチューブの他部との間を遮断する。これにより、連通路を通して冷水が複数のスパイラルチューブの一部にのみ供給され、複数のスパイラルチューブの一部内の冷水流速の低下を防止できるので、温水が設定温度以下に低下することがないという効果を奏する。
また、温水取出管からの温水取出量が減少すると、複数のスパイラルチューブの他部側から作用する力が増加して冷水取入管側から作用する力が複数のスパイラルチューブの他部側から作用する力よりも小さくなるので、弁が冷水取入管と複数のスパイラルチューブの他部との間を遮断する。これにより、連通路を通して冷水が複数のスパイラルチューブの一部にのみ供給され、伝熱面積が過剰となることを防止できるので、温水が設定温度以上に上昇することがないという効果を奏する。
本発明の実施の形態に係る温水生成装置の構成図。 図１の弁の断面図。 図２の弁の平面図。 本発明の別の実施の形態に係る弁の断面図。 図４の弁の平面図。
　以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図３を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態に係る温水生成装置の熱交換器断面図を含む構成図であり、図２は図１の弁の断面図であり、図３は図２の弁の平面図である。コルゲートスパイラルチューブ式熱交換器１に、複数のスパイラルチューブ１０１に連通する冷水取入管４と温水取出管５とを接続すると共に熱交換器１のシェル（胴体の内部側空間）に連通する蒸気供給管２とドレン排出管３とを接続する。蒸気供給管２に上流側から、開閉弁６、気液分離器７、操作弁としての電動弁８、安全弁９、制御弁１０を取り付ける。ドレン排出管３にヘッダータンク１１を接続する。ヘッダータンク１１は熱交換器１から排出されるドレンを一時的に溜め置くものである。ヘッダータンク１１にドレン流入管１２を接続し、ドレン流入管１２に上流側から逆止弁１３、ドレン圧送ポンプ１４を取り付ける。逆止弁１３はヘッダータンク１１からドレン圧送ポンプ１４への流体の通過を許容し、反対方向の通過を阻止するものである。
　ドレン圧送ポンプ１４はドレン流入口１５、ドレン圧送口１６、蒸気導入口１７、蒸気排出口１８を有する。ドレン流入口１５に逆止弁１３を介してドレン流入管１２を接続する。ドレン圧送口１６にドレン圧送管１９を接続し、ドレン圧送管１９に上流側から逆止弁２０、開閉弁２１を取り付ける。逆止弁２０はドレン圧送ポンプ１４から開閉弁２１への流体の通過を許容し、反対方向の通過を阻止するものである。蒸気導入口１７に蒸気供給管２から分岐した蒸気導入管２２を接続し、蒸気導入管２２に上流側から開閉弁２３、ストレーナ２４、減圧弁２５を接続する。蒸気導入管２２の減圧弁２５の前後に圧力計２６と圧力計２７を設ける。蒸気導入管２２の蒸気導入口１７への接続部から分岐するドレン排除管２８をドレン圧送管１９に接続し、ドレン排除管２８に上流側から蒸気トラップ２９、逆止弁３０を取り付ける。蒸気トラップ２９は蒸気を排出することがなくドレンを自動的に下流側の逆止弁３０側に排出するものである。逆止弁３０は蒸気トラップ２９からドレン圧送管１９への流体の通過を許容し、反対方向の通過を阻止するものである。蒸気排出口１８は下記の初期空気排出管３３の排気弁３４の上流側に排気管４３で接続する。
　ドレン圧送ポンプ１４は内部に配置した図示しないフロートが下方部に位置する場合に、蒸気導入口１７を閉口し蒸気排出口１８を開口して、ヘッダータンク１１に溜まったドレンを逆止弁１３を介してドレン流入口１５から内部に流下させる。そして、内部にドレンが溜まって図示しないフロートが所定上方部に位置すると、蒸気排出口１８を閉口し、蒸気導入口１７を開口して、蒸気導入管２２の蒸気を蒸気導入口１７から内部に流入させることにより、内部に溜まったドレンをドレン圧送口１６からドレン圧送管１９を通して所望の圧送先に圧送する。ドレンの圧送により内部の液位が低下すると、再び蒸気導入口１７を閉口し蒸気排出口１８を開口して、ドレンをドレン流入口１５から内部に流下させる。このような作動サイクルを繰り返すことにより、ドレン圧送ポンプ１４はヘッダータンク１１からのドレンを所望の圧送先に圧送する。
　気液分離器７のドレン排出口３１をドレン排除管２８の蒸気トラップ２９と逆止弁３０との間にドレン排除管３２で接続する。ドレン排出管３から分岐する初期空気排出管３３をドレン排除管３２に接続する。初期空気排出管３３に排気弁３４と逆止弁３５を取り付ける。排気弁３４はヘッダータンク１１の初期空気を排気するものである。逆止弁３５は排気弁３４からドレン排除管３２への流体の通過を許容し、反対方向の通過を阻止するものである。冷水取入管４にフロースイッチ３６を設ける。温水取出管５に温度センサ３７を設け、温水利用先に開閉弁３８を取り付ける。熱交換器１の冷水取入管４側に冷水溜部４２を設ける。冷水溜部４２は熱交換器１と一体に形成したり熱交換器１とは別体に熱交換器１と冷水取入管４の間に設けたりすることができる。
　冷水取入管４と複数のスパイラルチューブ１０１との間に、冷水取入管４と複数のスパイラルチューブの他部１０１ｂとを連通したり遮断したりする弁４４を設ける。
　図２乃至図３に示すように、弁４４は、冷水取入管４と複数のスパイラルチューブの一部１０１ａとを連通する連通路４６を備えており、スパイラルチューブ側フランジと冷水溜部側フランジの間に配置され図示しないボルトとナットからなる締結手段によって移動不能に挟持される。なお、図２乃至図３において、複数のスパイラルチューブ１０１は、それぞれ断面が円形状をなしており、複数のスパイラルチューブの一部１０１ａ及び複数のスパイラルチューブの他部１０１ｂとして図示している。
　また、図示しているスパイラルチューブの一部１０１ａ及び複数のスパイラルチューブの他部１０１ｂは、複数のスパイラルチューブ１０１の全てを示したものではなく、実際には各チューブ間にもスパイラルチューブが密に詰まって存在する。なお、各スパイラルチューブの断面形状は、円形以外の形状であってもよい。例えば、各スパイラルチューブの断面形状は、断面が六角形等の多角形状であってもよい。
　弁４４の弁ケーシング４７に入口４８と環状弁座４９と出口５０とを形成する。弁ケーシング４７の内周壁に弁体４５の外周を案内するリブ５１を複数個例えば４個設ける。環状弁座４９の出口５０側にディスク状の弁体４５を配置する。リブ５１の溝に、中心に流体通過用孔を有するばね受け５２の外周を嵌めて配置し、弁体４５とばね受け５２との間に弁体４５を環状弁座４９に付勢するコイルばね５３を配置する。
　弁４４は、冷水取入管４側から作用する流体圧力による力が、複数のスパイラルチューブの他部１０１ｂ側から作用する流体圧力とコイルばね５３の弾性力と弁体４５の自重とを合わせた力よりも大きくなったときに、冷水取入管４と複数のスパイラルチューブの他部１０１ｂとを連通させる。
　一方、弁４４は、冷水取入管４側から作用する流体圧力による力が、複数のスパイラルチューブの他部１０１ｂ側から作用する流体圧力とコイルばね５３の弾性力と弁体４５の自重とを合わせた力よりも小さくなったときに、冷水取入管４と複数のスパイラルチューブの他部１０１ｂとの連通を遮断する。
　弁４４は、コイルばね５３を省略することができ、この場合、冷水取入管４側から作用する流体圧力による力が、複数のスパイラルチューブの他部１０１ｂ側から作用する流体圧力と弁体４５の自重とを合わせた力よりも大きくなったときに、冷水取入管４と複数のスパイラルチューブの他部１０１ｂとを連通させ、複数のスパイラルチューブの他部１０１ｂ側から作用する流体圧力と弁体４５の自重とを合わせた力よりも小さくなったときに、冷水取入管４と複数のスパイラルチューブの他部１０１ｂとの連通を遮断するようにすることもできる。
　連通路４６は弁４４の外周の弁ケーシング４７に複数個例えば４個設ける。なお、連通路４６は、弁４４と一体に形成したり弁４４とは別体に弁４４の外側に設けたりすることができる。
　冷水取入管４からの冷水流量が低下すると、冷水取入管４側から作用する力が減少して、冷水取入管４側から作用する力が複数のスパイラルチューブの他部１０１ｂ側から作用する力（複数のスパイラルチューブの他部１０１ｂ側から作用する流体圧力とコイルばね５３の弾性力と弁体４５の自重とを合わせた力）よりも小さくなるので、弁体４５が環状弁座４９に着座し、弁４４が冷水取入管４と複数のスパイラルチューブの他部１０１ｂとの間を遮断する。これにより、連通路４６を通して冷水が複数のスパイラルチューブの一部１０１ａにのみ供給され、複数のスパイラルチューブの一部１０１ａ内の冷水流速の低下を防止できるので、温水が設定温度以下に低下することがない。
　また、温水取出管５からの温水取出量が減少すると、複数のスパイラルチューブ側から作用する力が増加して、冷水取入管４側から作用する力が複数のスパイラルチューブの他部１０１ｂ側から作用する力（複数のスパイラルチューブの他部１０１ｂ側から作用する流体圧力とコイルばね５３の弾性力と弁体４５の自重とを合わせた力）よりも小さくなるので、弁体４５が環状弁座４９に着座することにより、弁４４が冷水取入管４と複数のスパイラルチューブの他部１０１ｂとの間を遮断する。これにより、連通路４６を通して冷水が複数のスパイラルチューブの一部にのみ供給され、伝熱面積が過剰となることを防止できるので、温水が設定温度以上に上昇することがない。
　制御弁１０は温度センサ３７で検出される温水の温度が設定温度よりも上昇すると開度が小さくされ設定温度よりも低下すると開度が大きくされる。操作弁としての電動弁８は制御弁１０の制御範囲以下により或いは制御弁１０の故障により、温度センサ３７で検出される温水の温度が設定温度よりも所定温度上昇すると閉じられる。また、操作弁としての電動弁８は温水の取出が停止されてフロースイッチ３６で冷水の流下が検出されなくなった場合に或いはフロースイッチ３６の故障により温度センサ３７で検出される温水の温度が設定温度よりも所定温度上昇した場合に閉じられる。温水の取出が停止されてフロースイッチ３６で冷水の流下が検出されなくなった場合に、操作弁としての電動弁８を閉弁することにより、電動弁８を早期に閉弁することができ、温水の取出が再開された場合に、比較的低温の温水を取出すことができる。
　本発明の別の実施の形態について、図４乃至図５を参照して説明する。図４は本発明の別の実施の形態に係る弁の断面図であり、図５は図４の弁の平面図である。図４乃至図５において、冷水取入管４と複数のスパイラルチューブとの間に、冷水取入管４と複数のスパイラルチューブの他部１０２ｂとを連通したり遮断したりする弁６４を設ける。
　図４乃至図５に示すように、弁６４は、冷水取入管４と複数のスパイラルチューブの一部１０２ａとを連通する連通路６６を備えており、スパイラルチューブ側フランジと冷水溜部側フランジの間に配置され図示しないボルトとナットからなる締結手段によって移動不能に挟持される。
　弁６４の弁ケーシング６７に入口６８と環状弁座６９と出口７０とを形成する。弁ケーシング６７の内周壁に弁体６５の外周を案内するリブ７１を複数個例えば４個設ける。環状弁座６９の出口７０側にディスク状の弁体６５を配置する。リブ７１の溝に、中心に流体通過用孔を有するばね受け７２の外周を嵌めて配置し、弁体６５とばね受け７２との間に弁体６５を環状弁座６９に付勢するコイルばね７３を配置する。
　弁６４は、冷水取入管４側から作用する流体圧力による力が、複数のスパイラルチューブの側から作用する流体圧力とコイルばね７３の弾性力と弁体６５の自重とを合わせた力よりも大きくなったときに、冷水取入管４と複数のスパイラルチューブの他部１０２ｂとを連通させる。
　一方、弁６４は、冷水取入管４側から作用する流体圧力による力が、複数のスパイラルチューブの側から作用する流体圧力とコイルばね７３の弾性力と弁体６５の自重とを合わせた力よりも小さくなったときに、冷水取入管４と複数のスパイラルチューブの他部１０２ｂとの連通を遮断する。
　弁６４は、コイルばね７３を省略することができ、この場合、冷水取入管４側から作用する流体圧力による力が、複数のスパイラルチューブの側から作用する流体圧力と弁体６５の自重とを合わせた力よりも大きくなったときに、冷水取入管４と複数のスパイラルチューブの他部１０２ｂとを連通させ、複数のスパイラルチューブの側から作用する流体圧力と弁体６５の自重とを合わせた力よりも小さくなったときに、冷水取入管４と複数のスパイラルチューブの他部１０２ｂとの連通を遮断するようにすることもできる。
　なお、連通路６６は、弁６４の弁体６５の中心に開けた貫通孔６６ａと弁体６５に溶接により固着した内側円筒６６ｂの内側とばね受け７２に溶接により固着するとともに内側円筒６６ｂが気密的に摺動する外側円筒６６ｃの内側とで形成する。
本発明は、蒸気の熱で冷水を加熱することにより温水を生成する温水生成装置に利用することができる。
１　コルゲートスパイラルチューブ式熱交換器
２　蒸気供給管
３　ドレン排出管
４　冷水取入管
５　温水取出管
６　開閉弁
７　気液分離器
８　操作弁としての電動弁
９　安全弁
１０　制御弁
１１　ヘッダータンク
１２　ドレン流入管
１３　逆止弁
１４　ドレン圧送ポンプ
１５　ドレン流入口
１６　ドレン圧送口
１７　蒸気導入口
１８　蒸気排出口
１９　ドレン圧送管
２０　逆止弁
２１　開閉弁
２２　蒸気導入管
２３　開閉弁
２４　ストレーナ
２５　減圧弁
２６　圧力計
２７　圧力計
２８　ドレン排除管
２９　蒸気トラップ
３０　逆止弁
３１　ドレン排出口
３２　ドレン排除管
３３　初期空気排出管
３４　排気弁
３５　逆止弁
３６　フロースイッチ
３７　温度センサ
３８　開閉弁
４２　冷水溜部
４３　排気管
４４　弁
４５　弁体
４６　連通路
４７　弁ケーシング
４８　入口
４９　環状弁座
５０　出口
５１　リブ
５２　ばね受け
１０１　スパイラルチューブ

Claims (5)

  1. コルゲートスパイラルチューブ式熱交換器に、複数のスパイラルチューブに連通する冷水取入管と温水取出管とを接続すると共にシェルに連通する蒸気供給管とドレン排出管とを接続したものにおいて、前記冷水取入管と前記複数のスパイラルチューブとの間に、前記冷水取入管と前記複数のスパイラルチューブの一部とを連通する連通路を設けるとともに、前記冷水取入管と前記複数のスパイラルチューブの他部とを前記冷水取入管側から作用する力が前記複数のスパイラルチューブの他部側から作用する力よりも大きくなったときに連通し小さくなったときに遮断する弁を設けたことを特徴とする温水生成装置。
  2. 前記連通路を前記弁の外周に設けたことを特徴とする請求項１に記載の温水生成装置。
  3. 前記連通路を前記弁の弁体に設けたことを特徴とする請求項１に記載の温水生成装置。
  4. 前記複数のスパイラルチューブの他部側から作用する力が前記複数のスパイラルチューブの他部側の流体圧力と前記弁のコイルばねの弾性力及び弁体の自重とによる力であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の温水生成装置。
  5. 　前記複数のスパイラルチューブの他部側から作用する力が前記複数のスパイラルチューブの他部側の流体圧力と前記弁の弁体の自重とによる力であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の温水生成装置。
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