(57)【要約】      （修正有）【課題】蒸気加熱ヒーターのドレン排出回数を減らすことにより、蒸気加熱ヒーターの均熱性、熱効率性を向上させ、品質のバラツキのない製品を提供する。【解決手段】蒸気室３、蒸気室３へ蒸気を供給する蒸気供給孔４、蒸気室３からドレンを排出するドレン排出孔５を備えてなるヒーティングボックス２を有し、蒸気供給孔４には、蒸気供給管６を継着したフランジ７’を継着すると共に、ドレン排出孔５には、一方が短管長であるＵ字管８の長管長側がフランジ７の片面に継着し、フランジ７の他方面にドレン排出管９が継着されたフランジ７をＵ字管８が蒸気室１側に位置するように継着してなり、ドレン排出管９にドレントラップ１０が取り付けてなる熱効率性、均熱性に優れた蒸気加熱ヒーターを提供するものである。【選択図】図１
2010091242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気室、蒸気室へ蒸気を供給する蒸気供給孔、蒸気室からドレンを排出するドレン排出孔を備えてなるヒーティングボックスにおいて、蒸気供給孔には、蒸気供給管を継着したフランジが継着され、ドレン排出孔には、一方が短管長であるＵ字管の長管長側がフランジの片面に継着されると共にフランジの他方面にドレン排出管が継着されたフランジをＵ字管が蒸気室側に位置するように継着され、ドレン排出管にドレントラップが取り付けられた蒸気加熱ヒーター。
【請求項２】
蒸気室、蒸気室へ蒸気を供給する蒸気供給孔、蒸気室からドレンを排出するドレン排出孔を備えてなるヒーティングボックスにおいて、蒸気供給孔には、一方が短管長であるＵ字管の長管長側がフランジの片面に継着されると共にフランジの他方面にドレン排出管が継着され、更にフランジのＵ字管が継着された面に蒸気放出管が継着されたフランジをＵ字管および蒸気供給管が蒸気室側に位置するように継着され、フランジの他方面に蒸気放出管に接続する蒸気供給管が継着されると共に、Ｕ字管に接続するドレン排出管継着され、ドレン排出孔には一方が短管長であるＵ字管の長管長側がフランジの片面に継着されると共にフランジの他方面にドレン排出管が継着されたフランジをＵ字管が蒸気室側に位置するように継着され、ドレン排出管にドレントラップが取り付けられた蒸気加熱ヒーター。
【請求項３】
筒状体、ドレン排出孔に継着するための継着管を備えたフランジ、一方が短管長であるＵ字管の長管長側が継着されたフランジとからなり、筒状体の上端部にドレン排出孔に継着するための継着管を備えたフランジが、その継着管が筒状体の外側に位置するように固着され、筒状体の下端部に一方が短管長であるＵ字管の長管長側が継着されたフランジのＵ字管が筒状体の内側に位置するように固着されてなるドレン回収ポット。
【請求項４】
蒸気室、蒸気室へ蒸気を供給する蒸気供給孔、蒸気室からドレンを排出するドレン排出孔を備えてなるヒーティングボックスにおいて、蒸気供給孔には蒸気供給管が継着され、ドレン排出孔には、請求項３記載のドレン回収ポットが継着管を介して継着されると共に、ドレン回収ポット下端部のフランジにはドレン排出管が継着され、ドレン排出管にドレントラップが取り付けられた蒸気加熱ヒーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、熱効率性に優れると共に、均熱性に優れた蒸気加熱ヒーター及び蒸気加熱ヒーターの熱効率性と均熱性を高めるためのドレン回収ポットに関する。
【背景技術】
【０００２】  蒸気加熱ヒーターは、多くの産業分野で製品製造工程等において、加熱や乾燥のためのヒーター等として使用されている。しかしながら、従来使用されている蒸気加熱ヒーターは均熱性や熱効率性に問題があり、加熱ムラや乾燥ムラなどが発生し、得られる製品の品質にバラツキが生じるものであった。【０００３】  従来使用されている蒸気加熱ヒーター１０１は、図５に示すように蒸気室１０３、蒸気室へ蒸気を供給する蒸気供給孔１０４、蒸気室からドレンを排出するドレン排出孔１０５を備えてなるヒーティングボックス１０２において、蒸気供給孔１０４には蒸気供給管１０６が継着されたフランジ１０７’継着され、ドレン排出孔１０５にはドレン排出管１０８が継着されたフランジ１０７が継着され、ドレン排出管１０８にドレントラップ１００が継着されたものである。このような蒸気加熱ヒーター複数個、例えば５個をセットとして使用する場合には、１本の蒸気供給管から５本の分岐管を分岐させ、５個の蒸気加熱ヒーターの蒸気供給孔側のフランジに分岐管をそれぞれに継着すると共に、５個の蒸気加熱ヒーターそれぞれのドレン排出孔に継着されたフランジにドレン排出管を継着し、各蒸気加熱ヒーターに継着されたドレン排出管を１本のドレン排出管に集束し、集束したドレン排出管に１個のドレントラップを継着して使用するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  上記したような従来使用されている蒸気加熱ヒーターでは、蒸気供給孔１０４およびドレン排出孔１０５に継着されたフランジ１０７、１０７’の蒸気室側の表面に、蒸気が凝縮して水滴が付着するものである。ドレン排出孔側のフランジ１０７表面に付着した水滴は、ドレン排出管１０８に滴下してドレントラップ１００に到達し、これによりドレントラップ１００は冷やされることになり、ドレントラップ１００が開放され、ドレンが排出されると共にドレントラップ１００の温度が上昇するまではドレントラップ１００は閉塞せず、蒸気も一部排出されてしまうものである。したがって、ドレントラップ１００は短時間で開放・閉塞を繰り返すことになり、熱効率性が良くないものである。【０００５】  更に、ドレントラップ１００の開閉が短時間で繰り返されることにより、蒸気加熱ヒーター１０１も場所により、温度が微妙に異なってしまい、均熱性という面からも問題が発生してしまうものである。【０００６】  例えば、図６の両面段ボールシート製造装置（ダブルフェーサ）２１６では、前工程で頂部に糊付けされた片面段ボールシート（波状中芯と裏ライナーとからなる）２００が繰り出され、一方では加熱ロール２１０で加熱され表ライナー２０１が案内ロール２１４により片面段ボールシート２００に積層され、駆動ロール２１２によって位置決めされた加圧ベルト２１１が駆動ロール２１２により回動し片面段ボールシート２００と表ライナー２０１とが同期して走行されるものである。【０００７】  片面段ボールシート２００と表ライナー２０１とが同期して走行する走行ラインの下面には複数の蒸気加熱板２１５が配置され、蒸気加熱板２１５の上方には走行ラインを挟んで片面段ボールシート２００及び表ライナーを蒸気加熱板に押しつける複数の加圧装置２１３が蒸気加熱板２１５に対向するように配置されている。【０００８】  このダブルフェーサに使用されている蒸気加熱板２１５は、図６に示されたような蒸気加熱ヒーター複数枚を両面段ボールシートの流れ方向に平行に配列してセットした群（各群により蒸気加熱ヒーターの枚数は異なる）からなるものである。流れ方向に並列に配列された複数枚の蒸気加熱ヒーターは、同じ温度になるように設計してあるものの、それぞれの蒸気加熱ヒーターの温度にバラツキが生じてしまうものであった。これによって、両面段ボールシートの乾燥状態は、幅方向・流れ方向でバラツキ、継時的変化により反りが生じてしまい、後工程で両面段ボール紙に印刷するときに、印刷ムラや印刷ズレができてしまい、良好な印刷両面段ボールシートが得られなくなってしまうという問題が生じると共に加熱不足などによる接着不足などにより剥がれが生じるという問題も生じるという問題もある。【０００９】  更に、ドレントラップの頻繁な開閉により、片面段ボール紙と表ライナーとを強力に貼り合わせるのに必要な熱量を得る為には、蒸気加熱ヒーターを多数使用するか、生産速度を低速にしなければならず、熱損失が大きくなり（熱効率が悪くなり）生産コストが高くなってしまうという問題も生じるものであった。【００１０】  本発明は、このような課題に鑑み発明されたものであり、多くの産業分野で加熱や乾燥のためのヒ���ターとして使用されている蒸気加熱ヒーターのドレン排出回数を減らすことにより、蒸気加熱ヒーターの均熱性、熱効率性を向上させ、品質のバラツキのない製品が得られるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】  このため本発明では、一方が短管長であるＵ字管の長管長側が継着されたフランジを、Ｕ字管が蒸気室側に位置するように、ドレン排出孔に継着したものであり、これにより蒸気室からのドレン排出が頻繁に起こらないようにすることができ、熱損失が少なく、均熱性、熱効率性を大幅に向上した蒸気加熱ヒーターを提供することができるようになったものである。【００１２】  本発明の第１実施例を図１に基づき説明すると、蒸気加熱ヒーター１は、蒸気室３、蒸気室３へ蒸気を供給する蒸気供給孔４、蒸気室３からドレンを排出するドレン排出孔５を備えてなるヒーティングボックス２において、蒸気供給孔４には、蒸気供給管６を継着したフランジ７’が継着され、ドレン排出孔５には、一方が短管長であるＵ字管８の長管長側がフランジ７の片面に継着されると共にフランジ７の他方面にドレン排出管９が継着されたフランジ７をＵ字管８が蒸気室３側に位置するように継着され、ドレン排出管９にドレントラップ１０が取り付けられてなるものである。【００１３】  第１実施例の蒸気加熱ヒーター１は、このように構成されているので、蒸気供給管６を通して蒸気室３に加熱蒸気が供給されることにより、ヒーティングボックス２が加熱されるものである。ヒーティングボックス２のドレン排出孔５に継着されているフランジ７の内表面に蒸気が凝縮して水滴が付着するが、Ｕ字管８が継着されているために、ドレン排出管９に流れ出すことはなく、しかもＵ字管８の開口部を通じて蒸気室３内の加熱蒸気がドレントラップ１０に流れるので、ドレントラップ１０の温度が下がらず、ドレントラップ１０が開放されないので、蒸気室３内の蒸気圧は下がらず、したがって蒸気加熱ヒーター１の温度も一定に保持されるものである。Ｕ字管８の短管長側の開口部まで凝縮水（ドレン）の水位が達するとＵ字管８の短管長側の開口部が凝縮水（ドレン）によって塞がれるために、蒸気室３内の加熱蒸気はドレントラップ１０まで流れず、ドレントラップ１０の温度は急速に下がり、蒸気室３内の温度とドレントランプ１０との温度差が大きくなる（本件の場合５℃の温度差でドレントラップ１０が開放されるように設定している）ので、ドレントラップ１０が開放され、凝縮水（ドレン）がＵ字管８の短管長側の開口部から吸引されてドレントラップ１０から排出されるものである。凝縮水（ドレン）が排出されると、再びＵ字管８の短管長側の開口部から蒸気室３内の加熱蒸気がドレン排出管９に流れ、ドレントラップ１０の温度は急速に上昇し、ドレントラップ１０は閉塞し、蒸気加熱ヒーター１の温度は均一でしかも下がらず、均熱性、熱効率性に優れるものである。【００１４】  更に、Ｕ字管８のフランジ７に継着された側の管において、短管長の管が存在するのとは反対側のフランジ７直近上方に管壁を貫通する小孔（直径２ｍｍ程度）を設けると、ドレントラップ１０が開放された時にＵ字管８の短管長側の開口部から吸引されにくい長管長側に存在するドレンも小孔を通して短時間で排出されるものである。【００１５】  第１実施例の蒸気加熱ヒーター１は、蒸気加熱ヒーターの蒸気供給孔側に継着するフランジ７’にはＵ字管が継着されていないため、蒸気供給孔側のフランジ７’の内表��には、ドレン排出孔側のフランジ７と同様に蒸気が凝縮して水滴が付着し、次第に凝縮水が溜まってくるものである。第１実施例の蒸気加熱ヒーターにおいては、蒸気供給孔側のフランジにＵ字管が継着されておらず、蒸気供給孔側のフランジ表面に溜まった凝縮水はドレンとして排出されないものであり、長期間にわたり使用していると、蒸気供給孔近辺の蒸気加熱ヒーターやフランジが錆びついてしまうという問題が発生する可能性が高いものであった。【００１６】  次に本発明の第２実施例を図２に基づき説明すると、蒸気加熱ヒーター２１は、蒸気室２３、蒸気室２３へ蒸気を供給する蒸気供給孔２４、蒸気室２３からドレンを排出するドレン排出孔２５を備えてなるヒーティングボックス２２において、蒸気供給孔２４には、蒸気供給管２６及び一方が短管長であるＵ字管２８の長管長側が継着されたフランジ２７’が継着され、フランジ２７’の他方面にドレン排出管２９’が継着されており、ドレン排出孔２５には、一方が短管長であるＵ字管２８の長管長側がフランジ２７の片面に継着されると共にフランジ２７の他方面にドレン排出管２９が継着されたフランジ２７をＵ字管２８が蒸気室２３側に位置するように継着され、ドレン排出管２９には、ドレン排出管２９’が継着され、ドレン排出管２９の末端部にはドレントラップ２０が取り付けられてなるものである。【００１７】  第２実施例の蒸気加熱ヒーター２１においては、蒸気供給孔２４に、蒸気供給管２６及び一方が短管長であるＵ字管２８’の長管長側が継着されたフランジ２７’が継着され、フランジ２７’の他方の面にはドレン排出管２９’が継着されている。蒸気供給管２６を通して蒸気室２３に加熱蒸気が供給されることにより、ヒーティングボックス２２が加熱されるものである。ヒーティングボックス２２のドレン排出孔２５に継着されているフランジ２７の内表面や、蒸気供給管２６およびＵ字管２８’が継着されたフランジ２７’の内表面それぞれに、蒸気が凝縮して水滴が付着するが、Ｕ字管２８やＵ字管２８’が継着されているために、水滴はドレン排出管２９に流れ出すことはなく、しかもＵ字管２８やＵ字管２８’の開口部を通じて蒸気室２３内の加熱蒸気がドレントラップ２０に流れるので、ドレントラップ２０の温度が下がらず、ドレントラップ２０が開放されないので、蒸気室２３内の蒸気圧は下がらず、したがって蒸気加熱ヒーター２１の温度も一定に保持されるものである。Ｕ字管２８及びＵ字管２８’の短管長側の開口部まで凝縮水（ドレン）の水位が達するとＵ字管２８及びＵ字管２８’の短管長側の開口部が凝縮水（ドレン）によって塞がれる。そのために蒸気室２３内の加熱蒸気はドレントラップ２０まで流れず、ドレントラップ２０の温度は急速に下がり、蒸気室２３内の温度とドレントラップ２０との温度差が大きくなる（本件の場
2010091242.tif 000003
レントラップ２０が開放され、凝縮水（ドレン）がＵ字管２８の短管長側の開口部から吸引されてドレントラップ２０から排出されるものである。凝縮水（ドレン）が排出されると、再びＵ字管２８及びＵ字管２８’の短管長側の開口部から蒸気室２３内の加熱蒸気がドレン排出管２９に流れ、ドレントラップ２０の温度は急速に上昇し、ドレントラップ２０は閉塞し、蒸気加熱ヒーター２１の温度は均一でしかも下がらず、均熱性、熱効率性に優れるものである。第２実施例の蒸気加熱ヒーターにおいては、Ｕ字管２８及びＵ字管２８’の短管長側の開口部の両者が凝縮水（ドレン）によって塞がれないと、ふさがれていない側のＵ字管から蒸気室２３内の加熱蒸気がドレン排出管２９に流れるので、ドレントラップ２０の温度は下がらず、ドレントラップ２０は開放されないものである。【００１８】  更に、実施例１の場合と同様に、Ｕ字管２８及びＵ字管２８’のフランジに継着された側の管であって、短管長の管が存在するのとは反対側のフランジ直近上方に管壁を貫通する小孔（直径２ｍｍ程度）を設けると、ドレントラップが開放された時にＵ字管２８及びＵ字管２８’の短管長側の開口部から吸引されにくい長管長側に存在するドレンも小孔を通して短時間で排出されるものである。したがって、蒸気室内に残留するドレンは殆ど存在せず、錆びつきなどの問題も生じないものである。【００１９】  次に本発明のドレン回収ポット３１を図３に基づき説明すると、筒状体３２と、ヒーティングボックスのドレン排出孔に継着するための継着管３３を備えたフランジと、一方が短管長であるＵ字管３８の長管長側が継着されたフランジ３７’とからなり、筒状体３２の上端部にドレン排出口に継着するための継着管３３を備えたフランジが、その継着管３３が筒状体３２の外側に位置するように固着され、筒状体の下端部に一方が短管長であるＵ字管３８の長管長側が継着されたフランジ３７’のＵ字管３８が筒状体３２の内側に位置するように固着され、フランジ３７’にはドレン排出管を継着する継着口３４が設けられてなるものである。【００２０】  図３に示すドレン回収ポット３１では、Ｕ字管３８のフランジに継着された側の管であって、短管長の管が存在するのとは反対側のフランジ直近上方に管壁を貫通する小孔３５が設けられているが、この小孔は必ずしも必要なものではなく、この小孔が設けられているとフランジ３７’表面に溜まったドレンをドレン排出管を通して排出するときにより効果的に排出できるようになるものである。【００２１】  上記した本発明のドレン回収ポットは、ドレン排出孔がフランジタイプではなく、ドレン排出管を直結するような構造のヒーティングボックスに使用されるものである。ドレン排出孔がフランジタイプのものである場合には、図１に見られるようなフランジを使用すれば良いものである。図４に見られるようなフランジが使用できないヒーティングボックスに使用することにより、蒸気加熱ヒーターの熱効率性、均熱性を向上させることができるものである。【００２２】  図３に示されたドレン回収ポットを使用した第３実施例を図４に基づき説明すると、蒸気加熱ヒーター４１は、蒸気室４３、蒸気室４３へ蒸気を供給する蒸気供給孔４４、蒸気��４３からドレンを排出するドレン排出孔４５を備えてなるヒーティングボックス４２において、蒸気供給孔４４には、蒸気供給管４６が継着され、一方ドレン排出孔４５には、ドレン回収ポットの継着管３３が直接継着されており、ドレン回収ポットにはドレン排出管４９が継着され、ドレン排出管４９の末端部にはドレントラップ４０が取り付けられてなるものである。【００２３】  図４に示された蒸気加熱ヒーターでは、蒸気供給管４６を通して蒸気室４３に加熱蒸気が供給されヒーティングボックス加熱されるものである。ヒーティングボックスの底表面に蒸気が凝縮して水滴が付着し、この水滴はドレン排出孔４５からドレン回収ポットの継着管３３を通り、ドレン回収ポット３１内に滴下する。ドレン回収ポット内に滴下した水滴は、ドレン回収ポット下側のフランジ表面に溜まるものである。そして溜まった水（ドレン）の水位がドレン回収ポット内のＵ字管の短長管の開口部に達するまではドレントラップ４０は開放されないものであり、従来のように頻繁に開放・閉塞を繰り返すことがないので、熱効率性、均熱性に優れた蒸気加熱ヒーターが得られるものである。
ドレン回収ポット３１が取り付けられていない場合にはヒーティングボックス４２の底表面に付着した水滴はドレン排出管４９に滴下してドレントラップ４０に到達し、これによりドレントラップ４０は冷やされることになり、ドレントラップ４０が開放され、ドレンが排出されると共にドレントラップ４０の温度が上昇するまではドレントラップ４０は閉塞せず、蒸気も一部排出されてしまうものである。したがって、ドレントラップ４０は短時間で開放・閉塞を繰り返すことになり、熱効率性に劣ると共に均熱性にも劣るものである。【００２４】  したがって、従来使用されていたヒーティングボックスに本発明のドレン回収ポットを取り付けることにより、容易に熱効率性に優れると共に均熱性に優れた蒸気加熱ヒーターに改修することができるものである。【００２５】  また、本発明において使用するドレントラップは、一般に使用されているタイプのドレントラップの他に、バイメタルドレントラップを使用することができる。バイメタルドレントラップを使用した場合にはドレントラップの開閉を、より効率的に管理することができ、蒸気加熱ヒーターの熱効率性、均熱性を向上させることができるものである。
【発明の効果】
【００２６】  本発明では、一方が短管長で他方が長管長であるＵ字管をドレン排出孔に取り付けることにより、ヒーティングボックス内で加熱蒸気が凝縮して発生する水（ドレン）が、ドレン排出管に滴下してドレン排出管に継着されたドレントラップに到達するのを遅らせることができるので、ドレントラップが頻繁に開閉を繰り返すことがなくなり、熱効率性および均熱性に優れた蒸気加熱ヒーターを提供することができるものである。【００２７】  また本発明では、一方が短管長で他方が長管長であるＵ字管を蒸気供給孔にも適用することにより、蒸気供給孔側のフランジの内表面に溜まるドレンもドレン排出管を通して排出することができるので、蒸気供給孔近辺や蒸気供給孔側のフランジが錆び付くこともなくなるものである。【００２８】  更に本発明のドレン回収ポットは、一方が短管長で他方が長管長であるＵ字管が取り付けられていない既存の蒸気加熱ヒーターに取り付けることができ、このドレン回収ポットを取り付けた既存の蒸気加熱ヒーターは、ヒーティングボックス内で加熱蒸気が凝縮して発生する水（ドレン）をドレン回収ポットに流下させることにより、ドレン排出管に直接滴下するのを防止することができるので、頻繁にドレントラップを開閉させることなく、熱効率性および均熱性に優れた蒸気加熱ヒーターに改修することができるものである。【００２９】  したがって、段ボール製造装置などの生産設備の加熱や乾燥に使用される蒸気加熱ヒーターとして使用した場合には、均熱性に優れた熱効率性の良い生産設備とすることができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３０】  上述したように本発明の蒸気加熱ヒーターは、ドレントラップが頻繁に開閉するのを抑えることができるので、蒸気加熱ヒーターの温度をより少ない蒸気量で均一に所定の温度を保持でき、熱効率性に優れるため、あらゆる産業における加熱装置や乾燥装置として有効に活用できるものである。また本発明のドレン回収ポットは、既存の加熱装置や乾燥装置に使用されている蒸気加熱ヒーターに取り付けることにより、既存の加熱装置や乾燥装置の均熱性および熱効率性を著しく向上させることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の蒸気加熱ヒーターの一例を示す説明図である。
【図２】本発明の蒸気加熱ヒーターの別の態様を示す説明図である。
【図３】本発明のドレン回収ポットの一例を示す説明図である。
【図４】従来の蒸気加熱ヒーターに本発明のドレン回収ポットを取り付けた態様を示す説明図である。
【図５】従来の蒸気加熱ヒーターの一例を示す説明図である。
【図６】段ボール製造装置（ダブルフェーサ）の説明図である。
【符号の説明】
【００３２】１  ２１  ４１：本発明の蒸気加熱ヒーター
２，２２，４２，１０２：ヒーティングボックス
３，２３，４３，１０３：蒸気室
４，２４，４４，１０４：蒸気供給孔
５，２５，４５，１０５：ドレン排出孔
６，２６，４６，１０６：蒸気供給管
７，７’，２７，２７’，３７，３７’，１０７，１０７’：フランジ
８，２８，２８’，３８：一方が短管長で他方が長管長であるＵ字管
９，２９，２９’，４９，１０８：ドレン排出管
１０，２０，４０，１００，：ドレントラップ
３２：筒状体
３３：ドレン排出孔に継着するための継着管
３４：ドレン排出管を継着する継着口
３５：管壁を貫通する小孔
２００：片面段ボールシート
２０１：表ライナー
２０２：両面段ボールシート
２１０：加熱ロール
２１１：加圧ベルト
２１２：駆動ロール
２１３：加圧装置
２１４：案内ロール
２１５：蒸気加熱ヒーター
２１６：ダブルフェーサ
【図１】
2010091242.tif 000004
【図２】
2010091242.tif 000005
【図３】
2010091242.tif 000006
【図４】
2010091242.tif 000007
【図５】
2010091242.tif 000008
【図６】
2010091242.tif 000009