(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気と水を混合させる横断面円形の混合室と、
隔壁を介して前記混合室に隣接する環状の蒸気室と、
この蒸気室に蒸気を導入する蒸気導入口と、
前記混合室と同心状に配置され、前記蒸気室および隔壁を貫通して前記混合室内の中心軸部分に水を導入する水導入パイプと、
この水導入パイプの先端部に、前記混合室の内部に突出して配置され、水導入パイプから前記混合室内の中心軸部分に導入される水に混合室の中心軸回りの旋回を与える固定旋回羽根とを備え、
前記蒸気室は、その内周壁が前記水導入パイプによって形成されて環状を呈し
ており、
前記隔壁の外周囲に、前記蒸気室の蒸気を前記混合室に噴出して、前記旋回が与えられた水と混合させる多数の蒸気噴出孔が前記混合室と同心状に形成されている蒸気と水の混合器。
【請求項２】
請求項１において、前記隔壁における前記蒸気噴出孔の内周側に、前記混合室内に向けて突出する環状の突部を形成するとともに、前記突部の外周面に、基部側に対し先端側が径大となるように傾斜して、各蒸気噴出孔から噴出される蒸気を前記混合室の内壁面に向けて案内する案内部が形成されている蒸気と水の混合器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、たとえば自動給湯システムなどに用いられ、蒸気と水を直接混合させて温水を製造する混合器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
蒸気と水を直接混合させて温水を製造するときには、蒸気が水と接触して凝縮する際に凝縮音が発生する。この凝縮音を低減させるのに、従来では、次のような手段が知られている。
【０００３】
先ず、第１の手段は、特公昭５４−１０１３９号公報に記載され、かつ、図３で示すように、ケースＣの内側に、蒸気Ｓと水Ｗを混合させる横断面円形の混合室１と、この混合室１に隔壁２を介して隣接する蒸気室３を有し、このケースＣに、蒸気室３に蒸気Ｓを導入する蒸気導入口４を備えた蒸気導入パイプ４１と、前記混合室１と同心状に配置され、前記蒸気室３を貫通し隔壁２を介して混合室１内に水Ｗを導入する水導入パイプ５とが取り付けられている。
【０００４】
前記隔壁２には、前記混合室１と同心状に小径な多数の蒸気噴出孔２１が設けられ、これら各噴出孔２１は前記混合室１の周方向に沿って傾斜して形成されている。また、前記蒸気室３は、その内周壁が前記水導入パイプ５により環状に形成されている。尚、図３においては、前記蒸気室３にパイプ４１が接続され、このパイプ４１の先端側に前記蒸気導入口４が形成されている。また、同図では、前記パイプ４１、水導入パイプ５、および混合室１の温水取出側に、それぞれ接合フランジ６が設けられている。
【０００５】
そして、前記水導入パイプ５から水Ｗが混合室１内に導入され、また、前記蒸気導入口４から蒸気室３内に蒸気Ｓが導入され、この蒸気Ｓが前記隔壁２の各蒸気噴出孔２１から混合室１内に噴出され、その内部で蒸気Ｓと水Ｗが混合されて前記混合室１から温水Ｈが取出される。
【０００６】
このとき、前記蒸気Ｓは前記各噴出孔２１を通過することにより微細化され、また、この各噴出孔２１から前記混合室１内に周方向に傾斜して噴出され、旋回流Ｔとなって、水を攪拌しながら前記蒸気Ｓと水Ｗとの混合が行われる。
【０００７】
次に、第２の手段は、本願出願人等が以前に提案したように、混合室内に蒸気導入口に連通する多数の細孔をもった金網のような多孔質部材を配設し、この多孔質部材により蒸気を微細化して、蒸気の凝縮音を低減するものである（特願平５−２２８３１２号）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記第１，第２の手段によれば、蒸気の凝縮音を低減できる反面、次のような問題があった。つまり、前記第１の手段は、水Ｗに対し比重が小さい蒸気Ｓに旋回を与えて、この旋回流Ｔで水Ｓを攪拌して蒸気と水との混合を行うようにしている。ところが、一般に、比重の小さい物質で比重の大きい物質を攪拌するのは容易でない。そのために、水Ｗの攪拌が充分になされなくなり、混合効率が低い。
【０００９】
また、前記第２の手段では、蒸気と水を積極的に攪拌する構成が採用されていないため、やはり蒸気と水との混合効率が充分ではない。このように、前記第１および第２の手段では、混合効率が低いために、混合室から取出される温水が時間によって不均一となったり、取出される温水の圧力が変動したりすることがあった。また、前記第２の手段では、蒸気中に含まれた配管の錆などにより、その多孔質部材が目詰まりを起こし易く、実用性に劣ることが判明した。
【００１０】
以上の問題を解決するためには、前記混合室の容量を大きくして、この混合室内における蒸気と水との混合時間を長くすればよいが、そうすると、全体構成が大型化する。
【００１１】
この発明は、以上のような問題に鑑みてなされたもので、その目的は、全体構成を小型に保ちながら、蒸気の凝縮音を有効に低減でき、しかも、温水の温度や圧力を均一化できる蒸気と水の混合器を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明にかかる蒸気と水との混合器は、水導入パイプの先端部に、前記混合室の内部に突出して配置され、水導入パイプから混合室内の中心軸部分に導入される水に前記混合室の中心軸回りの旋回を与える固定旋回羽根を備え、蒸気室と混合室間の隔壁の外周囲に、前記蒸気室の蒸気を前記混合室に噴出して、前記旋回が与えられた水と混合させる多数の蒸気噴出孔が前記混合室と同心状に形成されている。
また、この発明の好ましい実施例では、前記隔壁における前記蒸気噴出孔の内周側に、前記混合室内に向けて突出する環状の突部を形成するとともに、前記突部の外周面に、基部側に対し先端側が径大となるように傾斜して、各蒸気噴出孔から噴出される蒸気を前記混合室の内壁面に向けて案内する案内部を形成している。
【００１３】
【作用】
蒸気室から混合室内に導入される蒸気は、隔壁の各蒸気噴出孔を通過するとき微細化されるため、水との接触による蒸気の凝縮音が低減される。
また、隔壁に突部を設けた場合、各噴出孔から噴出された蒸気は、案内部により混合室の内壁面に衝突されてさらに微細化されるため、水との接触による蒸気の凝縮音がさらに低減される。
【００１４】
一方、水は前記水導入パイプから混合室の内部へと導入される際に、固定旋回羽根によって混合室の中心軸回りに旋回が与えられ、この旋回により蒸気と水との混合が行われる。このとき、蒸気よりも比重が大きい水を旋回させることにより、比重が小さい蒸気が良好に誘引されて混合される。従って、全体構成を大型化することなく、蒸気と水との混合効率が高められ、温水の温度や圧力が均一化される。
【００１５】
【実施例】
以下、この発明にかかる蒸気と水の混合器の一実施例を図面に基づいて説明する。尚、図１は、図３に示すものと基本内容は同一であるため、同一又は相当部分に同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
図１においては、円筒状のケースＣに、前記蒸気室３と隔壁２を貫通して混合室１の中心軸部分へと延びる水導入パイプ５を設け、この水導入パイプ５の先端部に、前記混合室１の内部に突出して、導入される水Ｗに前記混合室１の中心軸回りの旋回Ｔ１を与える固定旋回羽根７を配設している。この羽根７は、例えば、平板を捩ってねじ状に形成することにより作成される。
【００１６】
また、図２で明らかなように、前記隔壁２の外周囲には、直径１〜５ｍｍ程度とした多数の蒸気噴出孔２１を、前記水導入パイプ５と同心状で前記混合室１の中心軸と平行となるように形成している。したがって、これら蒸気噴出孔２１は、周方向に沿って傾斜させた図３の場合と比較して、加工が容易である。そして、図１の隔壁２における各噴出孔２１の内周側に、前記混合室１内に向けて突出する突部２２を一体形成するとともに、この突部２２の外周面には、基部側に対し先端側が径大となるように傾斜して、前記各噴出孔２１から噴出される蒸気Ｓを前記混合室１の内壁面に向けて案内する案内部２３を形成している。
【００１７】
前記ケースＣは、２つの円筒状パイプ１１，３１と、その間に結合された隔壁２と、パイプ１１の先端部に接続された先細り形状のレジューサ１２と、パイプ３１の一端部を閉塞するプレート３２とを備えている。前記混合室１は、円筒状パイプ１１とレジューサ１２と隔壁２とで囲まれた内部に形成されている。前記蒸気室３は、円筒状パイプ３１と隔壁２とプレート３２と、これら隔壁２およびプレート３２の中心部に挿通された前記水導入パイプ５とで囲まれる内部に形成されており、隔壁２を介して混合室１に隣接している。
【００１８】
次に、以上の構成による作用について説明する。
先ず、蒸気Ｓは、前記蒸気導入口４から蒸気室３内に導入され、この蒸気室３から前記隔壁２の各蒸気噴出孔２１を通って混合室１内に噴出される。そして、蒸気Ｓが各噴出孔２１を通過するとき微細化され、また、これら各噴出孔２１から噴出された蒸気Ｓは、前記案内部２３により混合室１の内壁面に衝突されてさらに微細化される。このため、前記蒸気Ｓが水Ｗと接触するときの凝縮音が低減される。
【００１９】
一方、水Ｗは、前記水導入パイプ５から混合室１の内部へと導入されるが、その際、この混合室１内に突出した固定旋回羽根７により、前記混合室１の中心軸回りに旋回Ｔ１が与えられ、この旋回Ｔ１により前記蒸気Ｓと水Ｗの混合が行われる。このとき、前記水Ｗは蒸気Ｓよりも比重が大きいので、この比重が大きい水Ｗを旋回させることにより、比重の小さい蒸気Ｓが良好に誘引されて、水Ｗと混合される。従って、全体構成を大型化することなく、蒸気Ｓと水Ｗとの混合効率が高められて、取出される温水Ｈの温度や圧力が均一化される。
【００２０】
また、前記蒸気導入口４にスチームトラップから延びる配管を接続した場合、蒸気室３に導入される復水は、蒸気室３内で膨張して再び蒸気化し、この蒸気が混合室１内で水と混合されて温水を造る。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、全体構成を小型に保ちながら、蒸気の凝縮音を低減でき、しかも、蒸気と水との混合効率を高めて、取出される温水の温度や圧力を均一化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例にかかる混合器の縦断面図である。
【図２】図１の混合器の隔壁を混合室側から見た拡大半断面図である。
【図３】従来例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１…混合室、２…隔壁、２１…蒸気導入孔、３…蒸気室、４…蒸気導入口、５…水導入パイプ、７…固定旋回羽根、Ｓ…蒸気、Ｗ…水。
【図１】
0003656253.tif 000002
【図２】
0003656253.tif 000003
【図３】
0003656253.tif 000004