(57)【要約】【課題】  簡易な構成で、安定した性状のクリーン蒸気を得る。【解決手段】  気水分離器２は、ボイラ６からの蒸気を気水分離して設定乾き度の蒸気とする。リボイラ３は、一次側に導入される気水分離器２からの蒸気と二次側に貯留される水とを間接熱交換させて、二次側の水を蒸気化する。リボイラ３の一次側の蒸気の凝縮水は、スチームトラップ２２を介してディアレータタンク４に貯留される。ディアレータタンク４からの排気路５０にはオリフィス４９が設けられており、ディアレータタンク４から設定流量の気体を導出する。気水分離器２において液滴および鉄錆を除去され、ディアレータタンク４において不凝縮性気体の二酸化炭素が除去される。このような不純物除去後の水が、ディアレータタンク４からリボイラ３の二次側へ供給され、リボイラ３で蒸気化される。【選択図】      図１
2010002057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイラからの蒸気を気水分離して設定乾き度の蒸気とする気水分離器と、
一次側と二次側とに分けられ、一次側に導入される前記気水分離器からの蒸気と二次側に貯留される水とを間接熱交換させて、二次側の水を蒸気化するリボイラと、
このリボイラの一次側の蒸気の凝縮水がスチームトラップを介して供給されるディアレータタンクと、
このディアレータタンクから設定流量の気体を導出する排気手段と、
前記リボイラの二次側の水位に基づき開閉され、開放されると前記ディアレータタンクの貯留水が差圧により前記リボイラの二次側へ供給される貯留水供給弁と
を備えることを特徴とするクリーン蒸気発生装置。
【請求項２】
前記排気手段は、前記ディアレータタンクからの排気路に設けられるオリフィスとされる
ことを特徴とする請求項１に記載のクリーン蒸気発生装置。
【請求項３】
前記ボイラから前記気水分離器への給蒸路に、給蒸弁が設けられ、
前記給蒸路には、前記給蒸弁よりも上流部に、スチームトラップを介して凝縮水を排出する排水路が分岐して設けられ、
前記給蒸弁よりも上流部の前記給蒸路内が設定温度を超えるまで、前記給蒸弁が閉鎖されて起動される
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のクリーン蒸気発生装置。
【請求項４】
前記リボイラの二次側および前記ディアレータタンクは、それぞれエアフィルタおよび逆止弁を介して外気が導入可能とされた
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のクリーン蒸気発生装置。
【請求項５】
逆浸透膜を用いて純水を得る純水装置をさらに備え、
前記リボイラの二次側および前記ディアレータタンクは、それぞれ前記純水装置から純水が供給可能とされた
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のクリーン蒸気発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、クリーン蒸気（清浄蒸気）を得るための装置に関するものである。特に、リボイラと呼ばれる間接熱交換器を用い、その一次側に導入されるボイラからの蒸気と二次側に貯留される純水とを間接熱交換させて、その純水を蒸気化するクリーン蒸気発生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
出願人は、先に、下記特許文献１のとおり、クリーン蒸気発生装置について特許出願している。このクリーン蒸気発生装置は、ボイラ（１）、リボイラ（２）、気水分離器（３）およびディアレータタンク（４）を備える。気水分離器（３）は、蒸気から錆などの固形物を除去すると共に、蒸気の乾き度を向上する。リボイラ（２）は、一次側と二次側とに分けられ、一次側に導入される気水分離器（３）からの蒸気と二次側に貯留される水とを間接熱交換させて、二次側の水を蒸気化する。ディアレータタンク（４）は、リボイラ（２）の一次側の蒸気の凝縮水が供給され、第六弁（３７）を間欠的に開いて、蒸気と共に二酸化炭素を排出する。
【０００３】
従って、ボイラ（１）の蒸気は、気水分離器（３）で不純物（液滴の他、鉄錆などの固形物）を除去され、リボイラ（２）で凝縮され、ディアレータタンク（４）でさらに不純物（二酸化炭素などの不凝縮性気体）を除去される。そして、ディアレータタンク（４）内の水は、所望により第五弁（３３）を開くことで、リボイラ（２）の二次側へ供給される。このようにして、リボイラ（２）の二次側からクリーン蒸気を得ることができる。
【特許文献１】特開２００７−２４７９８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ディアレータタンク（４）の第六弁（３７）を単に間欠的に開くだけでは、凝縮水の性状が安定せず、得られるクリーン蒸気の性状が安定しないおそれがある。また、第六弁（３７）を間欠的に開閉するのではなく、より簡易な構成および制御が望まれる。
【０００５】
また、前記特許文献１に開示される発明では、ボイラ（１）から気水分離器（３）への給蒸路に第二弁（２２）を設け、気水分離器（３）からリボイラ（２）への給蒸路に第三弁（２３）を設け、気水分離器（３）から第三弁（２３）への給蒸路から分岐させた排水路に第四弁（２６）を設けている。そして、クリーン蒸気発生装置の起動時には、第二弁（２２）と第四弁（２６）とを開いた状態で、第三弁（２３）を閉じて、初期ドレンの排出を図った後、第四弁（２６）を閉じた状態で、第二弁（２２）と第三弁（２３）とを開いて運転する構成である。従って、初期ドレンの排出のために、三つの弁（２２，２３，２６）が必要で、構成および制御が複雑となる。
【０００６】
この発明が解決しようとする課題は、簡易な構成および制御で、安定した性状のクリーン蒸気を得ることにある。また好ましくは、簡易な構成および制御で、初期ドレンを排出することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、ボイラからの蒸気を気水分離して設定乾き度の蒸気とする気水分離器と、一次側と二次側とに分けられ、一次側に導入される前記気水分離器からの蒸気と二次側に貯留される水とを間接熱交換させて、二次側の水を蒸気化するリボイラと、このリボイラの一次側の蒸気の凝縮水がスチームトラップを介して供給されるディアレータタンクと、このディアレータタンクから設定流量の気体を導出する排気手段と、前記リボイラの二次側の水位に基づき開閉され、開放されると前記ディアレータタンクの貯留水が差圧により前記リボイラの二次側へ供給される貯留水供給弁とを備えることを特徴とするクリーン蒸気発生装置である。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、ボイラからの蒸気は、気水分離器において鉄錆を除去されると共に設定乾き度とされ、リボイラで凝縮されてディアレータタンクに貯留され、ディアレータタンク内の気体は、排気手段を介して設定流量で排出される。これにより、不純物を安定して除去でき、安定した性状のクリーン蒸気を容易に得ることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記排気手段は、前記ディアレータタンクからの排気路に設けられるオリフィスとされることを特徴とする請求項１に記載のクリーン蒸気発生装置である。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、ディアレータタンクからオリフィスを介して設定流量で排気することで、簡易に所望のクリーン蒸気を得ることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、前記ボイラから前記気水分離器への給蒸路に、給蒸弁が設けられ、前記給蒸路には、前記給蒸弁よりも上流部に、スチームトラップを介して凝縮水を排出する排水路が分岐して設けられ、前記給蒸弁よりも上流部の前記給蒸路内が設定温度を超えるまで、前記給蒸弁が閉鎖されて起動されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のクリーン蒸気発生装置である。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、配管内に溜まった初期ドレンは、クリーン蒸気発生装置の起動時に、簡易な構成および制御で、外部へ排出される。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、前記リボイラの二次側および前記ディアレータタンクは、それぞれエアフィルタおよび逆止弁を介して外気が導入可能とされたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のクリーン蒸気発生装置である。
【００１４】
たとえば、クリーン蒸気発生装置の運転終了後、リボイラの二次側やディアレータタンク内は、残留蒸気が凝縮することで負圧になるおそれがある。ところが、請求項４に記載の発明によれば、エアフィルタを介して外気が導入されることで、リボイラの二次側やディアレータタンク内が負圧になるのが防止される。なお、逆止弁を介しているので、リボイラの二次側およびディアレータタンク内は、それぞれ正圧にすることは可能である。
【００１５】
さらに、請求項５に記載の発明は、逆浸透膜を用いて純水を得る純水装置をさらに備え、前記リボイラの二次側および前記ディアレータタンクは、それぞれ前記純水装置から純水が供給可能とされたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のクリーン蒸気発生装置である。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、純水装置を備えるので、クリーン蒸気発生装置の起動時の初期給水を容易に行うことができる。また、運転中、万一、リボイラの二次側やディアレータタンク内の水位が設定より下がれば、純水装置から補給することができる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明のクリーン蒸気発生装置によれば、簡易な構成および制御で、安定した性状のクリーン蒸気を得ることができる。また、簡易な構成および制御で、初期ドレンを排出することも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明のクリーン蒸気発生装置の一実施例を示す概略構成図である。
本実施例のクリーン蒸気発生装置１は、気水分離器２、リボイラ３、ディアレータタンク４および純水装置５を主要部として備える。
【００１９】
気水分離器２は、ボイラ６からの蒸気を気水分離して乾き度を向上すると共に、ボイラ６からの蒸気に含まれる鉄錆などの固形物を分離除去する。ボイラ６からの蒸気は、気水混合体としての湿り飽和蒸気であるが、気水分離器２において、液滴が分離除去されると共に、鉄錆などの固形物が分離除去される。
【００２０】
本実施例の気水分離器２は、遠心式の気水分離器である。具体的には、気水分離器２は、縦向き円筒状の胴７を備え、この胴７の周側部には、ボイラ６からの給蒸路８が接続される。また、胴７の上部には、リボイラ３への給蒸路９が接続され、胴７の下部には、分離水の排水路１０が接続される。排水路１０には、胴７の側から順に、スチームトラップ１１および逆止弁１２が設けられる。
【００２１】
気水分離器２の胴７内へは、ボイラ６からの蒸気が接線方向で導入される。これにより、胴７内へ導入された蒸気は、胴７内で旋回して気水分離を図られる。すなわち、旋回による遠心力で、水分は外周部へ飛ばされて脱落する一方、そのような遠心分離により乾き度を向上された蒸気は、胴７の上部から導出される。
【００２２】
このようにして、ボイラ６からの蒸気は、気水分離器２において気水分離され、設定乾き度の蒸気とされる。しかも、気水分離器２では、ボイラ６からの蒸気に含まれる液滴の他、鉄錆などの固形物も分離除去できる。このようにして不純物が除去された蒸気は、気水分離器２からリボイラ３へ供給される。
【００２３】
ボイラ６から気水分離器２への給蒸路８には、給蒸弁１３が設けられる。本実施例の給蒸弁１３は、電磁弁から構成される。給蒸路８には、給蒸弁１３よりも上流部に、排水路１４が分岐して設けられる。排水路１４には、スチームトラップ１５および逆止弁１６が設けられる。給蒸路８には、給蒸弁１３よりも上流部に、温度センサ１７が設けられる。本実施例では、給蒸路８と排水路１４との分岐部に、熱電対から構成される温度センサ１７が設けられる。
【００２４】
リボイラ３は、一次側と二次側とに分けられ、一次側に導入される気水分離器２からの蒸気と二次側に貯留される水とを間接熱交換させて、二次側の水を蒸気化する。後述するように、二次側の水は純水といえるから、クリーン蒸気を得ることができる。
【００２５】
本実施例のリボイラ３は、シェルアンドチューブ式のステンレス製の熱交換器である。具体的には、リボイラ３は、中空容器から構成されるシェル１８と、このシェル１８内に通される複数の伝熱管１９，１９，…とから構成される。本実施例では、リボイラ３は、伝熱管１９内を一次側とし、シェル１８内を二次側として用いられる。すなわち、シェル１８には水が貯留され、伝熱管１９には気水分離器２からの蒸気が導入される。これにより、一次側の蒸気と二次側の貯留水とを間接熱交換させて、二次側の水の蒸気化が図られる。
【００２６】
リボイラ３は、伝熱管１９の入口側に、気水分離器２からの給蒸路９が接続される一方、伝熱管１９の出口側に、ディアレータタンク４への凝縮水供給路２０が接続される。気水分離器２からリボイラ３への給蒸路９には、圧力計２１が設けられる。この圧力計２１により、リボイラ３内の一次側の蒸気圧を確認することができる。
【００２７】
リボイラ３からディアレータタンク４への凝縮水供給路２０には、リボイラ３の側から順に、スチームトラップ２２および逆止弁２３が設けられる。また、リボイラ３は、シェル１８の下部に、純水装置５からのリボイラ給水路２４が接続される一方、シェル１８の上部に、クリーン蒸気を導出するためのクリーン蒸気路２５が接続される。
【００２８】
純水装置５からの給水路２６は、三方電磁弁から構成される給水弁２７を介して、リボイラ給水路２４とディアレータタンク給水路２８とに分岐される。リボイラ給水路２４は、純水装置５からの水をリボイラ３のシェル１８へ供給する管路であり、ディアレータタンク給水路２８は、純水装置５からの水をディアレータタンク４へ供給する管路である。リボイラ給水路２４およびディアレータタンク給水路２８には、それぞれ逆止弁２９，３０が設けられる。
【００２９】
リボイラ３からのクリーン蒸気路２５には、安全弁３１が設けられる。また、クリーン蒸気路２５には、シェル１８内が負圧になった際に備えて、エアフィルタ３２および逆止弁３３が設けられる。これにより、クリーン蒸気発生装置１の運転終了後、リボイラ３の二次側に残留した蒸気が凝縮して、リボイラ３の二次側が負圧になろうとしても、エアフィルタ３２および逆止弁３３を介して外気が導入されることで、リボイラ３の二次側は大気圧に維持される。
【００３０】
シェル１８の最下部には、リボイラ３からの排水路３４が設けられる。この排水路３４には、リボイラ３の側から順に、リボイラ排水弁３５および逆止弁３６が設けられる。リボイラ排水弁３５は、電磁弁から構成される。
【００３１】
リボイラ３には、リボイラフロートスイッチ３７が併設される。具体的には、リボイラ３には、シェル１８の外側に水位検出タンク３８が設けられ、この水位検出タンク３８内にフロートスイッチ３７が設けられる。水位検出タンク３８の上部は、上部連通路３９を介してシェル１８の上部に接続される一方、水位検出タンク３８の下部は、下部連通路４０を介してシェル１８の下部に接続される。この際、図示例では、下部連通路４０は、リボイラ３の側において、リボイラ３からの排水路３４と共通の管路とされる。
【００３２】
ディアレータタンク４は、中空容器から構成される。ディアレータタンク４の上部には、リボイラ３からの凝縮水供給路２０が接続される。凝縮水供給路２０には、スチームトラップ２２が設けられているので、リボイラ３の貯留水との熱交換後の蒸気の凝縮水が、ディアレータタンク４に供給され貯留される。
【００３３】
ディアレータタンク４の下部には、ディアレータタンク給水路２８が接続される。これにより、純水装置５からディアレータタンク４内に、所望により給水可能とされる。また、ディアレータタンク４の下部は、リボイラ３のシェル１８と貯留水供給路４１を介して接続される。貯留水供給路４１には、ディアレータタンク４の側から順に、貯留水供給弁４２および逆止弁４３が設けられる。貯留水供給弁４２は、電磁弁から構成される。
【００３４】
ディアレータタンク４の最下部には、ディアレータタンク４からの排水路４４が設けられる。この排水路４４には、ディアレータタンク４の側から順に、ディアレータタンク排水弁４５および逆止弁４６が設けられる。ディアレータタンク排水弁４５は、電磁弁から構成される。
【００３５】
ディアレータタンク４には、ディアレータタンクフロートスイッチ４７が設けられる。本実施例のディアレータタンクフロートスイッチ４７は、上限スイッチ４７Ａと下限スイッチ４７Ｂとを備えており、上限水位と下限水位とを検知する。後述するように、クリーン蒸気発生装置１の起動時には、ディアレータタンク４の下限水位まで、純水装置５からディアレータタンク給水路２８を介して給水される。また、クリーン蒸気発生装置１の運転中、万一、ディアレータタンク４の下限水位を下回れば、純水装置５からディアレータタンク給水路２８を介して給水される。一方、クリーン蒸気発生装置１の運転中、万一、ディアレータタンク４の上限水位になれば、下限水位になるまで、または設定時間だけ、ディアレータタンク排水弁４５が開かれる。
【００３６】
ディアレータタンク４の上部には、ディアレータタンク４内の気体を外部へ導出する排気手段が設けられる。本実施例の排気手段は、オリフィス４９から構成される。具体的には、ディアレータタンク４の上部に排気路５０が接続され、この排気路５０には、ディアレータタンク４の側から順に、オリフィス４９および逆止弁５１が設けられる。
【００３７】
ディアレータタンク４の上部には、さらに安全弁５２が設けられる。また、ディアレータタンク４の上部には、ディアレータタンク４内が負圧になった際に備えて、エアフィルタ５３および逆止弁５４が設けられる。これにより、クリーン蒸気発生装置１の運転終了後、ディアレータタンク４に残留した蒸気が凝縮して、ディアレータタンク４が負圧になろうとしても、エアフィルタ５３および逆止弁５４を介して外気が導入されることで、ディアレータタンク４は大気圧に維持される。
【００３８】
純水装置５は、本実施例では、逆浸透膜（ＲＯ膜）を用いて純水（ＲＯ水）を得る装置である。具体的には、純水装置５は、図示省略しているが、給水ポンプ、プレフィルタ、活性炭フィルタ、および逆浸透膜を備える。従って、給水ポンプを作動させると、給水ポンプから吐出される水は、プレフィルタおよび活性炭フィルタを介して、逆浸透膜にて純水と濃縮水とに分離される。そして、純水装置５からの純水は、給水路２６を介した後、リボイラ給水路２４を介してリボイラ３へ供給されるか、ディアレータタンク給水路２８を介してディアレータタンク４へ供給可能とされる。
【００３９】
クリーン蒸気発生装置１は、制御器５５により制御される。具体的には、制御器５５は、給蒸弁１３、給水弁２７、リボイラ排水弁３５、貯留水供給弁４２、ディアレータタンク排水弁４５、純水装置５（具体的にはその給水ポンプ）の他、温度センサ１７、圧力計２１、リボイラフロートスイッチ３７、およびディアレータタンクフロートスイッチ４７に接続される。そして、制御器５５は、以下に述べるように、温度センサ１７や各フロートスイッチ３７，４７からの検出信号などに基づき、前記各弁１３，２７，３５，４２，４５や純水装置５を制御して、リボイラ３においてクリーン蒸気を発生させる。
【００４０】
次に、本実施例のクリーン蒸気発生装置１の動作について説明する。まず、初期状態においては、全ての弁１３，２７，３５，４２，４５は閉鎖されると共に、純水装置５の給水ポンプも停止している。
【００４１】
クリーン蒸気発生装置１を起動すると、まず給水弁２７を構成する三方電磁弁が切り替えられて、給水路２６とリボイラ給水路２４とが連通されると共に、純水装置５の給水ポンプが作動される。これにより、純水装置５からの水（ＲＯ水）は、リボイラ給水路２４を介して、リボイラ３のシェル１８内へ供給される。リボイラ３のシェル１８内に設定水位まで水が貯留されると、リボイラフロートスイッチ３７により検知され、給水弁２７を構成する三方電磁弁が切り替えられて、給水路２６とディアレータタンク給水路２８とが連通される。これにより、純水装置５からの水は、ディアレータタンク給水路２８を介して、ディアレータタンク４内へ供給される。ディアレータタンク４内の設定水位まで水が貯留されると、ディアレータタンクフロートスイッチ４７の下限スイッチ４７Ｂにより検知され、給水弁２７が閉じられると共に、純水装置５も停止される。すなわち、給水路２６がリボイラ給水路２４とディアレータタンク給水路２８とのいずれにも連通しないように給水弁２７が閉じられると共に、純水装置５の給水ポンプも停止される。
【００４２】
その後、給蒸弁１３を開いてリボイラ３へ蒸気を供給するが、クリーン蒸気発生装置１の冷態起動時には、ボイラ６から気水分離器２への給蒸路８に、前回運転時のドレンが溜まっているおそれがある。そこで、本実施例のクリーン蒸気発生装置１では、給蒸路８内の温度を温度センサ１７で監視し、その温度が設定温度を超えるまで、給蒸弁１３は閉鎖状態を維持される。これにより、給蒸路８内に溜まった初期ドレンは、排水路１４から排水される。また、初期ドレンは、配管に溜まっているドレン以外に、配管を加熱する際に生じる蒸気の凝縮水が含まれる。
【００４３】
このようにして給蒸路８内の初期ドレンが排出され、給蒸路８内が予熱されると、給蒸弁１３が開かれる。これにより、気水分離器２を介して、リボイラ３の一次側に蒸気が供給される。通常、ボイラ６においては、脱気を図られた軟水が蒸気化され、その蒸気が、気水分離器２を介してリボイラ３の一次側に供給される。この際、気水分離器２において、液滴が除去され設定乾き度の蒸気とされると共に、蒸気に含まれる鉄錆などの固形物が除去される。ボイラ６における軟水の蒸気化と、気水分離器２における液滴および固形物の除去とにより、リボイラ３へ供給される蒸気は清浄化される。
【００４４】
リボイラ３においては、一次側に導入される蒸気と、二次側に貯留された水とが間接熱交換されて、二次側の水の蒸気化が図られる。二次側の水は、純水であるから、リボイラ３からクリーン蒸気路２５を介して、クリーン蒸気を得ることができる。
【００４５】
リボイラ３の一次側へ導入された蒸気は、二次側の貯留水との間接熱交換により凝縮を図られる。そして、その凝縮水は、凝縮水供給路２０を介してディアレータタンク４に貯留される。ディアレータタンク４は、中途部まで水が貯留されることで、下方が液相部、上方が気相部とされる。そして、ディアレータタンク４の気相部には、オリフィス４９を有する排気路５０が接続されている。従って、ディアレータタンク４内の気体は、蒸気を伴って一部が徐々に排出される。これにより、凝縮することができない二酸化炭素などの不凝縮性気体が、ディアレータタンク４外へ排出される。
【００４６】
このようにして不純物が除去された貯留水は、所望によりリボイラ３の二次側へ給水される。具体的には、クリーン蒸気の発生に伴い、リボイラ３内の貯留水の水位が下がると、リボイラフロートスイッチ３７がそれを検知して、貯留水供給弁４２が開かれる。これにより、ディアレータタンク４とリボイラ３の二次側との差圧により、ディアレータタンク４内の水が貯留水供給路４１を介して、リボイラ３の二次側へ供給される。リボイラ３内の水位が設定まで上がると、リボイラフロートスイッチ３７の検知により、貯留水供給弁４２が閉じられる。
【００４７】
クリーン蒸気発生装置１の運転中、上記のような一連の動作がなされ、ディアレータタンク４内の水位は、所定範囲に維持される。そして、万一、ディアレータタンク４内の水位が下限水位を下回ると、下限スイッチ４７Ｂにより検知され、給水弁２７および純水装置５を制御して、ディアレータタンク４に水が補給される。また、万一、ディアレータタンク４内の水位が上限水位に達すると、上限スイッチ４７Ａにより検知され、ディアレータタンク排水弁４５を制御して、余分な水が排水される。
【００４８】
しかし、通常は、ディアレータタンク４内の水位は、ほぼ所定範囲に維持される。これにより、純水装置５からの水の補給を要することなく、クリーン蒸気発生装置１は運転を継続される。また、ディアレータタンク４内は、飽和環境下に維持され、しかもほぼ一定圧力に維持される。これにより、ディアレータタンク４からオリフィス４９を介して、設定流量の気体を外部へ導出して、不凝縮性気体の排出を安定して図ることができる。
【００４９】
本実施例のクリーン蒸気発生装置１によれば、気水分離器２における純水化と、ディアレータタンク４における純水化とにより、純度の高いクリーン蒸気を得ることができる。つまり、気水分離器２において設定乾き度の蒸気とすると共に、気水分離器２において固形物も分離除去される。さらに、ディアレータタンク４において、二酸化炭素などの不凝縮性気体が分離除去される。そして、そのように気水分離器２とディアレータタンク４とで二重に不純物を除去された後、リボイラ３にてクリーン蒸気とされる。しかも、リボイラ３からの高温の凝縮水がリボイラ３の二次側への給水として用いられるので、省エネルギを図ることができる。さらに、リボイラ３の一次側の蒸気の凝縮水をリボイラ３の二次側の給水に用いるので、純水装置５による補給水の使用量を削減することができる。
【００５０】
本実施例のクリーン蒸気発生装置１の実際の一運転例について説明する。実験において、リボイラ３の一次側の蒸気圧を０．６２ＭＰａとして運転した場合、ディアレータタンク４内の圧力は０．２６ＭＰａ、リボイラ３の二次側の蒸気圧は０．１７ＭＰａであった。また、この際、リボイラ３の一次側の蒸気量の４．５％を、排気路５０から排出した。この場合、得られるクリーン蒸気は、蒸気量が１１３ｋｇ／ｈであり、その導電率は０．９５μＳ／ｃｍであった。
【００５１】
本実施例のクリーン蒸気発生装置１では、リボイラ３へ供給される蒸気の乾き度と、ディアレータタンク４からの排気量とに応じて、所望のクリーン蒸気を得ることができる。すなわち、気水分離器２において乾き度を向上させる程、またディアレータタンクから排気路への排気量（リボイラ３の一次側の蒸気の内、何％を排出するか）を増すほど、純度の高いクリーン蒸気を得ることができる。
【００５２】
本発明のクリーン蒸気発生装置１は、前記実施例の構成に限らず、適宜変更可能である。たとえば、前記実施例では、純水装置５からの給水路２６は、三方電磁弁（給水弁２７）を介してリボイラ給水路２４とディアレータタンク給水路２８とに分岐したが、三方電磁弁を省略する代わりに、リボイラ給水路２４とディアレータタンク給水路２８とにそれぞれ電磁弁を設けてもよい。
【００５３】
また、前記実施例では、排気手段としてオリフィス４９を用いたが、ディアレータタンク４から所望流量で気体を導出するならば、その構成は特に問わない。たとえば、排気路５０に、オリフィス４９に代えて電磁弁または電動弁を設け、その電磁弁または電動弁を制御して、ディアレータタンク４からの排気量を制御してもよい。たとえば、排気路５０に設けた流量計により排気量を監視しながら、設定流量で排気されるように、電磁弁の開閉または電動弁の開度を制御すればよい。あるいは、ディアレータタンク４内を設定圧力に維持するように、電磁弁の開閉または電動弁の開度を制御してもよい。
【００５４】
また、ディアレータタンク４に排気路５０およびオリフィス４９を設ける代わりに、ディアレータタンク４内を設定圧力に維持する圧力調整弁を設けてもよい。この圧力調整弁は、ディアレータタンク４の内圧を所定に維持するように自力で機械的に開度調整する弁である。圧力調整弁は、安全弁５２と同様の構成とされるが、安全弁５２より低圧に設定されるのは言うまでもない。
【００５５】
さらに、前記実施例では、純水装置５は、逆浸透膜を用いて純水を得る装置としたが、イオン交換樹脂を用いて純水を得る装置としてもよい。また、前記実施例では、クリーン蒸気発生装置１は、純水装置５を備え、この純水装置５からリボイラ３およびディアレータタンク４に初期給水する構成としたが、運転中には基本的に純水装置５による水の補給は不要であるから、初期給水のみ作業者が行うことで、純水装置５を省略することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明のクリーン蒸気発生装置の一実施例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  クリーン蒸気発生装置
２  気水分離器
３  リボイラ
４  ディアレータタンク
５  純水装置
６  ボイラ
８  給蒸路
１３  給蒸弁
１４  排水路
１５  スチームトラップ
１７  温度センサ
１８  シェル（リボイラの二次側）
１９  伝熱管（リボイラの一次側）
２１  圧力計
２２  スチームトラップ
３２  エアフィルタ
３３  逆止弁
３７  リボイラフロートスイッチ
４２  貯留水供給弁
４７  ディアレータフロートスイッチ
４９  オリフィス（排気手段）
５０  排気路
５３  エアフィルタ
５４  逆止弁
【図１】
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