(57)【要約】  蒸気循環システムの操業停止後に蒸気供給源から蒸気使用機器を経て給水タンクに至る経路に残留するドレンをほぼ完全にシステムの外部に排出するとともに、当該経路内を乾燥させることのできる蒸気循環システム用管路乾燥装置及び蒸気供給システムにおける管路乾燥方法を提供する。  常温の水を貯溜する貯溜タンク１１と、貯溜タンク１１内の水を循環配管１３を介して循環させる循環ポンプ１２と、循環ポンプ１２により圧送される水を駆動水とするエゼクタ１４と、切換弁１５を備えエゼクタ１４のドレン吸込口１４ｂと蒸気ドレン管路６とを接続するドレン吸込管１６と、を備えた蒸気循環システム用乾燥装置を蒸気循環システムに接続し、エゼクタ１４で該システム内の管路に残留する蒸気、ドレンを吸引して該管路を乾燥させる。
2018047242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を蒸気に変えるボイラーなどの蒸気供給源と、この蒸気供給源と蒸気供給管路を介して接続され、該蒸気供給源から供給される蒸気を使用する蒸気使用機器と、前記蒸気供給源に水を供給する給水タンクと、この給水タンクから前記蒸気供給源に送水する送水ポンプと、前記蒸気使用機器から排出される余剰の蒸気及びドレンを前記給水タンクに還流する蒸気ドレン管路とを含む蒸気循環システムにおいて、前記蒸気供給源から前記蒸気使用機器を経て前記給水タンクに至る経路に残留する余剰の蒸気及びドレンを該システム外に排出するとともに該経路内を乾燥するための乾燥装置であって、
常温の水を貯溜する貯溜タンクと、
この貯溜タンク内の水を循環配管を介して循環させる循環ポンプと、
前記循環配管に介設され、前記循環ポンプにより圧送される水を駆動水とするエゼクタと、
前記エゼクタのドレン吸込口と前記蒸気ドレン管路とを接続するドレン吸込管と、を備えたことを特徴とする蒸気循環システム用乾燥装置。
【請求項２】
水を蒸気に変えるボイラーなどの蒸気供給源と、この蒸気供給源と蒸気供給管路を介して接続され、該蒸気供給源から供給される蒸気を使用する蒸気使用機器と、前記蒸気供給源に水を供給する給水タンクと、この給水タンクから前記蒸気供給源に送水する送水ポンプと、前記蒸気使用機器から排出される余剰の蒸気及びドレンを前記給水タンクに還流する蒸気ドレン管路とを含む蒸気循環システムにおいて、
請求項１に記載の蒸気循環システム用乾燥装置を、そのドレン吸込管を介して蒸気循環システムの蒸気ドレン管路に接続した状態で、蒸気循環システムの蒸気供給源を停止してから、前記蒸気循環システム用乾燥装置のドレン吸込管の切換弁を切り換えてエゼクタのドレン吸込口と蒸気ドレン管路とを接続する一方、蒸気供給源と蒸気供給管路との間を遮断し、その後前記蒸気循環システム用乾燥装置の循環ポンプを駆動してエゼクタに駆動水を圧送することにより前記エゼクタを機能させ続け、以て前記蒸気循環システムの蒸気供給管路、蒸気使用機器及び蒸気ドレン管路のすべての管路内を乾燥させることを特徴とする蒸気循環システムにおける管路乾燥方法。
【請求項３】
蒸気供給源と、
この蒸気供給源と蒸気供給管路を介して接続され、該蒸気供給源から供給される蒸気を使用する蒸気使用機器と、
前記蒸気供給源に給水する一方、前記蒸気使用機器と蒸気ドレン管路を介して接続され、前記蒸気使用機器で余剰となった蒸気及び前記蒸気使用機器で使用された蒸気が凝縮したドレンに含まれる熱を回収するものであって、タンクと、このタンク内に貯留された水を循環配管を介して循環させる循環ポンプと、前記循環配管に介設され、前記蒸気及びドレンを吸引して、循環されている前記水と混合することにより前記蒸気及びドレンを回収するエゼクタとを備えた熱回収装置兼蒸気循環システム用乾燥装置と、
を含む蒸気循環システムにおいて、
前記蒸気供給源を停止してから、該蒸気供給源と前記蒸気使用機器との間を遮断した後も、前記熱回収装置兼蒸気循環システム用乾燥装置の循環ポンプを駆動して前記タンク内の水を前記循環配管を介して循環させることにより前記エゼクタを機能させ続け、以て前記蒸気循環システムの蒸気供給管路、蒸気使用機器及び蒸気ドレン管路のすべての管路内を乾燥させることを特徴とする蒸気循環システムにおける管路乾燥方法。
【請求項４】
請求項２に記載の蒸気循環システムにおける管路乾燥方法において、
前記管路内の乾燥を行う際、前記蒸気循環システム用乾燥装置の貯水タンク内の水に対して降温操作を行うことを特徴とする蒸気循環システムにおける管路乾燥方法。
【請求項５】
請求項３に記載の蒸気循環システムにおける管路乾燥方法において、
前記管路内の乾燥を行う際、前記熱回収装置兼蒸気循環システム用乾燥装置のタンク内の水に対して降温操作を行うことを特徴とする蒸気循環システムにおける管路乾燥方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気循環システム用管路乾燥装置及び蒸気循環システムにおける管路乾燥方法に関する。なお、本発明において「蒸気」は水蒸気を意味する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気は、万遍なく且つ素早く熱を伝えられる熱源であることから、工業的に広範に用いられており、そのほとんどは熱交換器を介して被加熱物に熱を伝える間接加熱に利用されている。間接加熱では、役目を終えた蒸気は凝縮したドレンとなるだけで被加熱物をはじめ周囲に何ら影響を与えないため、沸かす、乾かす、溶かす等の工程に広く使用されている。例えば、リネン工場では、洗濯用水の温水化用機器や乾燥機に蒸気がそれらの熱源として使用されている。その他にも、飲料容器の殺菌装置や廃油の分離精製装置の熱源として、また、合成樹脂材料の溶融や成形機の加熱用の熱源として使用されている。【０００３】
蒸気を使用するシステムとしては、水を蒸気に変えるボイラーなどの蒸気供給源と、この蒸気供給源と蒸気供給管路を介して接続され、該蒸気供給源から供給される蒸気を使用する蒸気使用機器と、前記蒸気供給源に水を供給する給水タンクと、この給水タンクから前記蒸気供給源に送水する送水ポンプと、前記蒸気使用機器から排出される余剰の蒸気及びドレンを前記給水タンクに還流する蒸気ドレン管路とを含む蒸気循環システムが一般的である。【０００４】
ところで、上記蒸気循環システムの多くは稼働と停止がほぼ毎日繰り返される。また、何日にも亘って長時間連続稼働される場合でも、例えば定期点検や長期間の操業休止の際には停止される。この停止前に蒸気供給源から蒸気使用機器へ供給された蒸気は、停止とともにすべて給水タンクに還流されることはなく、その多くが、蒸気供給源から蒸気使用機器を経て給水タンクに至る経路においてドレンとして残留する。【０００５】
このように蒸気使用機器が停止している間、管路や蒸気使用機器内にはドレンが残留し続けることになる。これが長期間に亘り繰り返されているうちにやがて管路内や機器内において腐食が生じる。腐食が生じると、蒸気循環システムの全域にまで錆が蔓延し、当該システムのメンテナンスの煩雑化や故障を招来することになる。【０００６】
また、操業停止後にドレンがシステム系内に残留することは避けられないため、次回の操業開始はその状態で行われることになる。すると、残留していたドレンは、蒸気供給源から送られてきた蒸気の圧力によりシステム系内を急激に移動させられるとともにその蒸気の熱で急激に蒸発させられ、これが原因で蒸気循環システム内の管路が大きく揺れる。この管路の揺れが繰り返し起きると、管路に亀裂が入ったり継手部分の嵌合が緩くなったりして最悪の場合事故に繋がる虞がある。【０００７】
そこで、上記のような不都合を解消するためには、蒸気循環システム系内にドレンが残留しないよう操業後にすべての蒸気を系外に排出し、さらには系内を乾燥させるのが好ましい。この点に関して、例えば特許文献１に蒸気循環システムにおいて配管内を乾燥する手段が開示されている。【０００８】
特許文献１には、給水タンクと、ポンプを介して給水タンクと接続され水蒸気を生成するボイラーと、主蒸気開閉弁を含む１次側配管系を介してボイラーに接続される減圧弁と、２次側配管系を介して減圧弁と接続される熱交換器と、熱交換器にて熱交換された水蒸気を凝縮するスチームトラップと、スチームトラップにて生成された凝縮水を給水タンクに戻す復路配管系とを含む循環式蒸気ボイラー装置が開示されている。そして、この装置において、１次側配管系の主蒸気開閉弁と減圧弁との間に、第１開閉弁を含み１次側配管系から復路配管系に至る枝配管が接続され、さらに枝配管の第１開閉弁の下流側に第２開閉弁が設けられるとともに、第１開閉弁と第２開閉弁との間には枝配管を選択的に大気に開放する第３開閉弁が設けられる点が開示されている。【０００９】
これによれば、枝配管の第１開閉弁の下流側に第２開閉弁が設けられるとともに、第１開閉弁と第２開閉弁との間に枝配管を選択的に大気に開放する第３開閉弁が設けられているため、ボイラーを停止したのち、第３開閉弁を閉とした状態で第１、第２開閉弁をともに開とすることにより、１次側配管系内の水蒸気を復路配管系を介して給水タンクに戻すことができ、また、１次側配管系内の圧力が所定値（好ましくは０Ｍｐａ）まで低下したのち、第１、第２開閉弁のうち第２開閉弁のみを閉とし第３開閉弁を開にすることにより、枝配管を介して１次側配管系内が大気に開放されるため、配管内を乾燥させることもできる、とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−３２３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記従来の手段では、多くの開閉弁と配管を設ける必要があるため、装置が複雑化するとともに弁の操作が煩瑣であるといった不都合があった。また、配管内の乾燥も枝配管を介して１次側配管系を大気に開放するだけで行おうとするものであるから、それ以外の配管系や蒸気使用機器等については依然としてドレンが残留する。しかも、管路が長くなるほどその効果は期待できない。したがって、この手段は前記した不都合を根本的に解消するものではなかった。【００１２】
本発明は、かかる問題を改善するためになされたもので、蒸気循環システムの操業停止後に蒸気供給源から蒸気使用機器を経て給水タンクに至る経路に残留するドレンをほぼ完全にシステムの外部に排出するとともに、当該経路内を乾燥させることのできる蒸気循環システム用管路乾燥装置及び蒸気供給システムにおける管路乾燥方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
そこで、本発明は、従来から蒸気循環システムにおいてドレンや余剰の蒸気を吸引して回収するのに使用されているエゼクタの機能に着目し、このエゼクタを操業時におけるドレン等の回収だけでなく、操業後における蒸気循環システム内の乾燥にも使用できる点を見出し、完成に至ったものである。【００１４】
すなわち、上記の目的を達成するため、本発明に係る蒸気循環システム用管路乾燥装置は、水を蒸気に変えるボイラーなどの蒸気供給源と、この蒸気供給源と蒸気供給管路を介して接続され、該蒸気供給源から供給される蒸気を使用する蒸気使用機器と、前記蒸気供給源に水を供給する給水タンクと、この給水タンクから前記蒸気供給源に送水する送水ポンプと、前記蒸気使用機器から排出される余剰の蒸気及びドレンを前記給水タンクに還流する蒸気ドレン管路とを含む蒸気循環システムにおいて、前記蒸気供給源から前記蒸気使用機器を経て前記給水タンクに至る経路に残留する余剰の蒸気及びドレンを該システム外に排出するとともに該経路内を乾燥するための乾燥装置であって、常温の水を貯溜する貯溜タンクと、この貯溜タンク内の水を循環配管を介して循環させる循環ポンプと、前記循環配管に介設され、前記循環ポンプにより圧送される水を駆動水とするエゼクタと、前記エゼクタのドレン吸込口と前記蒸気ドレン管路とを接続するドレン吸込管と、を備えたことを特徴とするものである。【００１５】
これによれば、蒸気循環システムの蒸気ドレン管路内、蒸気使用機器内及び蒸気供給管路内のすべてを乾燥させることができる。【００１６】
すなわち、蒸気循環システムの蒸気供給源を停止してから、本装置のドレン吸込管の切換弁を切り換えてエゼクタのドレン吸込口と蒸気ドレン管路とを接続する一方、蒸気供給源と蒸気供給管路との間を遮断し、その後本装置の循環ポンプを駆動してエゼクタに駆動水を圧送することにより、蒸気循環システムの蒸気供給管路内及び蒸気ドレン管路内並びに蒸気使用機器内に残留している蒸気及びドレンのすべてがエゼクタにより吸引される。そして、その後も引き続いてエゼクタを駆動することにより蒸気ドレン管路内、蒸気使用機器内及び蒸気供給管路内がこの順に真空状態に近づき、これに伴ってこれらに残留しているドレンが蒸発していき、最終的に蒸気ドレン管路内、蒸気使用機器内及び蒸気供給管路内のすべてが乾燥することになる。【００１７】
本装置は、上記したように構成がシンプルであるから、省スペース、低コストで提供することができる。また、蒸気循環システムには、ドレン吸込管をそれに備わる切換弁を介して接続するだけでよいため、既存の蒸気循環システムにも手軽に接続することができる。さらに、使用時は、本装置のドレン吸込管の切換弁を切り換えてエゼクタのドレン吸込口と蒸気ドレン管路とを接続する一方、蒸気循環システムの蒸気供給源と蒸気供給管路との間を遮断し、本装置の循環ポンプを駆動するだけといった至ってシンプルな操作で済み、蒸気循環システムの操業を毎日停止する施設にとって管路乾燥のための操作が負担とならない。【００１８】
また、本発明に係る蒸気循環システムにおける管路乾燥方法としては、上記した蒸気循環システム用管路乾燥装置を用いた場合（請求項２に記載の発明）、及び、蒸気供給源への給水機能とエゼクタとを備えた熱回収装置を含む蒸気循環システムにおいて該熱回収装置を蒸気循環システム用管路乾燥装置として兼用しそのエゼクタを利用する場合（請求項３に記載の発明）がある。【００１９】
まず、請求項２に記載の発明に係る蒸気循環システムにおける管路乾燥方法は、水を蒸気に変えるボイラーなどの蒸気供給源と、この蒸気供給源と蒸気供給管路を介して接続され、該蒸気供給源から供給される蒸気を使用する蒸気使用機器と、前記蒸気供給源に水を供給する給水タンクと、この給水タンクから前記蒸気供給源に送水する送水ポンプと、前記蒸気使用機器から排出される余剰の蒸気及びドレンを前記給水タンクに還流する蒸気ドレン管路とを含む蒸気循環システムにおいて、前記した蒸気循環システム用乾燥装置を、そのドレン吸込管を介して蒸気循環システムの蒸気ドレン管路に接続した状態で、蒸気循環システムの蒸気供給源を停止してから、前記蒸気循環システム用乾燥装置のドレン吸込管の切換弁を切り換えてエゼクタのドレン吸込口と蒸気ドレン管路とを接続する一方、蒸気供給源と蒸気供給管路との間を遮断し、その後前記蒸気循環システム用乾燥装置の循環ポンプを駆動してエゼクタに駆動水を圧送することにより前記エゼクタを機能させ続け、以て前記蒸気循環システムの蒸気供給管路、蒸気使用機器及び蒸気ドレン管路のすべての管路内を乾燥させることを特徴とするものである。【００２０】
また、請求項３に記載の発明に係る蒸気循環システムにおける管路乾燥方法は、蒸気供給源と、この蒸気供給源と蒸気供給管路を介して接続され、該蒸気供給源から供給される蒸気を使用する蒸気使用機器と、前記蒸気供給源に給水する一方、前記蒸気使用機器と蒸気ドレン管路を介して接続され、前記蒸気使用機器で余剰となった蒸気及び前記蒸気使用機器で使用された蒸気が凝縮したドレンに含まれる熱を回収するものであって、タンクと、このタンク内に貯留された水を循環配管を介して循環させる循環ポンプと、前記循環配管に介設され、前記蒸気及びドレンを吸引して、循環されている前記水と混合することにより前記蒸気及びドレンを回収するエゼクタとを備えた熱回収装置兼蒸気循環システム用管路乾燥装置と、を含む蒸気循環システムにおいて、前記蒸気供給源を停止してから、該蒸気供給源と前記蒸気使用機器との間を遮断した後も、前記熱回収装置兼蒸気循環システム用管路乾燥装置の循環ポンプを駆動して前記タンク内の水を前記循環配管を介して循環させることにより前記エゼクタを機能させ続け、以て前記蒸気循環システムの蒸気供給管路、蒸気使用機器及び蒸気ドレン管路のすべての管路内を乾燥させることを特徴とするものである。【００２１】
請求項３に記載の発明は、熱回収装置のエゼクタを蒸気循環システム用管路乾燥装置のエゼクタとして管路の乾燥に利用するものであるから、既存の蒸気循環システムに改変を加えることなく該システムの管路内の乾燥を行うことができる。【００２２】
上記いずれの方法においても、ドレンの回収によりタンク内の水の温度が上昇し、これによりエゼクタの吸引能力が下がる虞がある場合は、該タンク内の水に対して降温操作を行うとよい。これによりエゼクタの吸引性能の低下が防止される。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、本発明によれば、蒸気循環システムの操業停止後に蒸気供給源から蒸気使用機器を経て給水タンクに至る経路に残留するドレンをほぼ完全にシステムの外部に排出するとともに、当該経路内を乾燥させることのできる蒸気循環システム用管路乾燥装置及び蒸気供給システムにおける管路乾燥方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る蒸気循環システム用乾燥装置を示す概略正面図である。
【図２】図２は、図１に示す蒸気循環システム用管路乾燥装置を既存の蒸気循環システムに取り付けた状態を例示する概略図であり、蒸気循環システムの通常運転状態を示している。
【図３】図３は、図２に示す蒸気循環システムにおける乾燥方法を説明する概略図である。
【図４】図４は、蒸気循環システムにおける管路乾燥方法の他の実施形態を示す概略図である。
【図５】図５は、図４に示す蒸気循環システムにおける乾燥方法を説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【００２６】
図１は、本発明の蒸気循環システム用管路乾燥装置の一実施形態を示す概略正面図である。図２は、図１に示す蒸気循環システム用管路乾燥装置を既存の蒸気循環システムに取り付けた状態を例示する概略図であり、蒸気循環システムの通常運転状態を示している。図３は、図２に示す蒸気循環システムにおける乾燥方法を説明する概略図である。
【００２７】
本発明に係る蒸気循環システム用管路乾燥装置の説明の前に、本装置が適用される蒸気循環システムについて、図２を参照して説明する。
【００２８】
＜蒸気循環システム＞
【００２９】
図２は、蒸気循環システムの一例として、一般的なリネン工場で採用されているシステムを例示している。この蒸気循環システムは、水を蒸気に変えるボイラーなどの蒸気供給源１と、この蒸気供給源１と蒸気供給管路２を介して接続され、蒸気供給源１から供給される蒸気を使用する蒸気使用機器３ａ，３ｂと、蒸気供給源１に水を供給する給水タンク４と、この給水タンク４から蒸気供給源１に送水する送水ポンプ５と、蒸気使用機器３ｂから排出される余剰の蒸気及びドレンを給水タンク４に還流する蒸気ドレン管路６とを含むものである。
【００３０】
蒸気使用機器３ａ，３ｂとしては、ここでは蒸気の熱により所定の温度とされた温水を利用する複数台の洗濯機３ａと、蒸気から熱交換器を介して得た熱で生成された温風により洗濯物を乾燥させる複数台の乾燥機３ｂとが例示されている。
【００３１】
図中の符号７はストレーナを示し、このストレーナ７は、送水ポンプ５の手前に設けられて、給水タンク４から送水ポンプ５に供給される水に含まれる異物を除去するものである。
【００３２】
図中の符号４ａはボールタップを示し、このボールタップ４ａは、給水タンク４の水位を検知するものである。給水タンク４内の水位が規定値よりも下がった場合、給水タンク４内に例えば水道水が注水口４ｂを介して注水される。
【００３３】
図中の符号４ｃは排気筒を示し、この排気筒４ｃは、給水タンク４に環流された蒸気ドレンにより昇温した給水タンク４内の水から立ち昇る湯気を大気中に排気するものである。
【００３４】
図中の符号８は開閉弁を示し、この開閉弁８は蒸気供給源１と蒸気供給管路２との間を開閉し、蒸気供給管路２への蒸気の供給及び停止を行うためのものである。
【００３５】
＜蒸気循環システム用管路乾燥装置＞
次に、蒸気循環システム用管路乾燥装置（以下、単に乾燥装置ともいう。）の一実施形態について、図１を参照して説明する。
【００３６】
この乾燥装置１０は、上記した蒸気循環システムに接続され、蒸気供給源１から蒸気使用機器３ａ，３ｂを経て給水タンク４に至る経路に残留する余剰の蒸気及びドレン、つまり、蒸気供給管路２と蒸気使用機器３ａに残留する余剰の蒸気及び蒸気使用機器３ｂから蒸気ドレン管路６にかけて残留する余剰の蒸気及びドレンを該システム外に排出するとともに該経路内を乾燥するためのものである。
【００３７】
具体的には、常温の水を貯溜する貯溜タンク１１と、この貯溜タンク１１内の水を循環配管１３を介して循環させる循環ポンプ１２と、循環配管１３に介設され、循環ポンプ１２により圧送される水を駆動水とするエゼクタ１４と、切換弁１５を備えエゼクタ１４のドレン吸込口１４ｂと蒸気ドレン管路６とを接続するドレン吸込管１６と、を備えた構成となっている。
【００３８】
貯溜タンク１１は、例えば、水量が約２５０リットルの四角柱状のタンクである。この貯溜タンク１１の上部には、水位の昇降に応じて水道水の供給及び停止を行うボールタップ１１ａが配設され、貯溜タンク１１内の水位は、このボールタップ１１ａによって制御される。なお、図中の符号１１ｂは、上記水道水の注水口を示す。また、ボールタップ１１ａの上方には受水パネル１１ｃが設けられ、この受水パネル１１ｃ上に、蒸気ドレン中に含まれる鉄分を吸着するための除鉄用マグネット１１ｄが設置されている。一方、貯溜タンクの下方にはその外側面に温度計１１ｅが設けられており、この温度計１１ｅで測定された貯溜タンク１１内の水温が外部に表示されるようになっている。また、この温度計１１ｅと同じレベルに貯溜タンク１１内の水温を測定するサーミスタ１１ｆが設けられている。このサーミスタ１１ｆで測定された水温の情報は、貯溜タンク１１の上に設置された制御部１７に配線１１ｇを通じて送られるようになっている。制御部１７は、サーミスタ１１ｆから送られてきた水温の情報に基づいて、水温が上限値を超えた場合に図外の排水口から排水するとともに注水口１１ｂから水道水が供給されるよう図外の排水口及び水道水の開閉弁を制御する。また、制御部１７は、循環ポンプ１２の起動、停止も制御する。循環ポンプ１２の起動、停止は、制御部１７に設けられたスイッチによりマニュアルで行われる場合と、制御部１７内に設けられたタイマーにより行われる場合とがある。なお、図中の符号１１ｈは、貯溜タンク１１の支持台を示す。
【００３９】
循環ポンプ１２は、例えば、ＳＵＳ３０４等のステンレス製の渦巻きポンプであって、貯溜タンク１１内の水を循環配管１３を介して循環させるものである。
【００４０】
循環配管１３は、その上流端が貯溜タンク１１の下部側面に接続され、この上流端の近傍に循環ポンプ１２が配設されている。循環配管１３の下流側は２経路に分岐されており、一方の経路はエゼクタ１４の駆動水口１４ａに接続され、他方の経路は開閉弁１８を介して任意の温水利用機器や設備に接続されている。
【００４１】
エゼクタ１４は、循環ポンプ１２から循環配管１３を通じて圧送されてくる駆動水が駆動水口１４ａからディフューザ１４ｃに向かって高速で噴出されることにより、ドレン吸込口１４ｂに接続されたドレン吸込管１６を介して蒸気循環システムの管路内の蒸気及びドレンを吸引し、それを駆動水とともにディフューザ１４ｃから循環配管１３の下流端を通じて貯溜タンク１１内に吐出するものである。なお、エゼクタ１４の構造、原理及び動作については従来周知であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００４２】
ドレン吸込管１６は、エゼクタ１４のドレン吸込口１４ｂに接続されるとともに、その先端部に切換弁１５が設けられたものである。このドレン吸込管１６は蒸気循環システムの蒸気ドレン管路６と切換弁１５を介して接続される。この接続に際しては、蒸気循環システムの蒸気ドレン管路６の適所を切断分離し、その切断分離した箇所に切換弁１５を介装する。また、このドレン吸込管１６には、管内の状態、つまりエゼクタ１４による蒸気、ドレンの吸引具合を外部から黙視により確認できるようサイドグラス１９が設けられている。なお、切換弁１５は必ずしも設ける必要はなく、蒸気ドレン管路６とは例えばチーズ継手を介してドレン吸込管１６を接続すればよい。但し、その場合、該接続部から給水タンク４に至る管路内の水が乾燥装置１０の稼働中にエゼクタ１４に流れて行かないよう該管路に逆止弁を設けるとよい。また、それとともに、蒸気循環システムの稼働中に蒸気使用機器３ｂからの余剰の蒸気及びドレンがエゼクタ１４に流れて行かないようドレン吸込管１６に逆心弁と開閉弁の２つの弁を設けるか又は開閉弁のみを設けるとよい。
【００４３】
＜蒸気循環システムの乾燥方法＞
次に、上記蒸気循環システム用管路乾燥装置１０による、上記構成の蒸気循環システムの管路乾燥方法について、図２及び図３を参照して説明する。
【００４４】
図２に示すように、蒸気循環システムが通常運転されているときは、蒸気供給源１と蒸気供給管路２との間の開閉弁８が開かれるとともに、乾燥装置１０の切換弁１５が蒸気ドレン管路６と給水タンク４とが接続された状態となるように切り換えられている。
【００４５】
給水タンク４からは送水ポンプ５により蒸気供給源１に送水され、その途中で水中の異物がストレーナ７により濾される。蒸気供給源１では給水タンク４からの水が蒸気となり、開閉弁８を経て蒸気供給管路２に送られる。
【００４６】
蒸気供給管路２からはその上流側に接続された複数本の分岐管２ａを介して蒸気使用機器（この例では洗濯機）３ａに蒸気の一部が供給され、ここで蒸気の熱により温水が作り出され洗濯に利用される。
【００４７】
蒸気使用機器（洗濯機）３ａに供給されなかった残りの蒸気はさらに蒸気供給管路２の下流側へと送られ、複数本の分岐管２ｂを通じて２つ目の蒸気使用機器（ここでは乾燥機の熱交換器）３ｂを通過する。その際、蒸気使用機器（熱交換器）３ｂで蒸気の熱が周囲の空気に伝わることにより温風が生成され洗濯物の乾燥に利用される。
【００４８】
２つめの蒸気使用機器３ｂを通過した蒸気はその大半がドレンとなり、蒸気ドレンとして切換弁１５を経て給水タンク４に環流される。給水タンク４では、環流された蒸気ドレンが高温であることから、上部の水温が上昇し、水面から湯気が立ち昇る。この湯気は排気筒４ｃを通じて大気に排出される。また、給水タンク４内の水位の低下がボールタップ４ａにより検出されると水道水が注水口４ｂを介して注水される。
【００４９】
このようにして蒸気循環システムでの運転が続けられている間、蒸気循環システム用管路乾燥装置１０は停止状態にある。
【００５０】
その後、例えば、終業時になると蒸気循環システムが停止されるが、その際、次のような手順が履行され、蒸気循環システムの蒸気使用機器３ａ，３ｂも含めた管路の乾燥が開始される。以下、図３を参照して説明する。
【００５１】
まず、蒸気供給源１を停止してから、乾燥装置１０のドレン吸込管１６の切換弁１５を切り換えてエゼクタ１４のドレン吸込口１４ｂと蒸気ドレン管路６とを接続する一方、蒸気供給源１と蒸気供給管路２との間を遮断する。
【００５２】
続いて、乾燥装置１０の循環ポンプ１２を駆動してエゼクタ１４に駆動水を圧送する。この状態を所定の時間維持し、エゼクタ１４を機能させ続ける。これにより、蒸気循環システムの蒸気供給管路２内及び蒸気ドレン管路６内並びに蒸気使用機器３ａ，３ｂ内に残留している蒸気及びドレンのすべてがエゼクタ１４により吸引される。そして、継続してエゼクタ１４を駆動することにより蒸気ドレン管路６内、蒸気使用機器３ａ，３ｂ内及び蒸気供給管路２内がこの順に真空状態に近づき、これに伴ってこれらに残留しているドレンが蒸発していき、最終的に蒸気ドレン管路６内、蒸気使用機器３ａ，３ｂ内及び蒸気供給管路２内のすべてが乾燥することになる。乾燥が完了したか否かについては、ドレン吸込管１６に設けられたサイドグラス１９から管内を観察することにより判断することができる。つまり、乾燥が完了していない場合、サイドグラス１９を通してドレンが泡立つ状態を見ることができる。そしてこの状態が見られなくなり暫く経ったら、乾燥が完了していると判断できる。なお、蒸気循環システムは、それぞれ規模が異なるため、一度、どの程度の時間乾燥装置１０を動かせば乾燥するかについて記録しておき、以後、制御部１７のタイマーにその時間をセットしておくことにより、乾燥を半自動化することができる。なお、サイドグラス１９はドレン吸込管１６のエゼクタ１４寄りに設けられているが、その位置は図示例に限るものではない。また、サイドグラス１９の設置箇所は一箇所に限らない。また、ドレン吸込管１６と蒸気ドレン管路６の両方にサイドグラス１９を設けてもよい。
【００５３】
＜その他の実施形態＞
上記の実施形態では、蒸気循環システムに乾燥装置１０を接続したが、これとは別に、エゼクタを備えた熱回収装置を含む蒸気循環システムでは、該熱回収装置を蒸気循環システム用管路乾燥装置として兼用させ、そのエゼクタを利用しても管路の乾燥を行うことができる。以下、この実施例について、図４及び図５を参照して説明する。なお、上記の実施形態と同一機能、同一構成のものについては同一符号を付してその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
【００５４】
この蒸気循環システムにおける熱回収装置は、上記した蒸気循環システム用管路乾燥装置１０と同じ構成であり、乾燥装置としても機能するものである。以下、熱回収装置兼乾燥装置１０という。上記の実施形態と異なる点は、貯溜タンク１１の底部に設けられた送水口１１ｋを介して貯溜タンク１１内の水がストレーナ７を介して送水ポンプ５に送水されている点、及び、貯溜タンク１１内の水が蒸気循環システムの蒸気用の水として使用される点である。なお、ここでも循環配管１３の下流側は２経路に分岐されており、一方の経路はエゼクタ１４の駆動水口１４ａに接続され、他方の経路は開閉弁１８を介して任意の温水利用機器や設備に接続されている。
【００５５】
図４は、蒸気循環システムの稼働中の状態を示し、貯溜タンク１１の底部に設けられた送水口１１ｋを介して貯溜タンク１１内の水がストレーナ７を通じ送水ポンプ５に送られる。
【００５６】
次に、蒸気循環システムの管路の乾燥を行うには、蒸気供給源１を停止してから、蒸気供給源１と蒸気供給管路２との間の開閉弁８を遮断した後も、熱回収装置兼乾燥装置１０の循環ポンプ１２を駆動して貯溜タンク１１内の水を循環配管１３を介して循環させることによりエゼクタ１４を機能させ続ける。
【００５７】
これにより、前記実施形態と同様に、蒸気循環システムの蒸気供給管路２、蒸気使用機器３ａ，３ｂ及び蒸気ドレン管路６のすべての管路内が乾燥される。
【００５８】
ここで、この実施形態では、蒸気循環システムの稼働中、常に高温の蒸気、ドレンが貯溜タンク１１内に環流されるため、タンク内の水温が高温になりがちである（８０℃〜９０℃）。水温が高いとエゼクタ１４の吸引能力が低下する傾向にあるため、管路の乾燥を行うに際しては、それに先だって貯溜タンク１１内に水道水を注水して水温を５０℃以下に下げることが望ましい。このように貯溜タンク１１内の水温を下げることでエゼクタ１４の吸引能力が遺憾なく発揮され、蒸気循環システムの管路の乾燥が効率よく行われる。また、好ましくは貯溜タンク１１内の水温は２０℃〜３０℃に降温すると、エゼクタ１４の吸引能力が高められてより一層短時間で乾燥を終えることができる。
【００５９】
なお、このような貯溜タンク１１内の水の降温操作は、前記実施形態においても行ってもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１    蒸気供給源
２    蒸気供給管路
３ａ  蒸気使用機器（洗濯機）
３ｂ  蒸気使用機器（乾燥機）
４    給水タンク
５    送水ポンプ
６    蒸気ドレン管路
８    開閉弁
１０  蒸気循環システム用管路乾燥装置
１１  貯溜タンク
１２  循環ポンプ
１３  循環配管
１４  エゼクタ
１５  切換弁
１６  ドレン吸込管
【図１】
2018047242.tif 000003
【図２】
2018047242.tif 000004
【図３】
2018047242.tif 000005
【図４】
2018047242.tif 000006
【図５】
2018047242.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成30年2月16日(2018.2.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を蒸気に変えるボイラーなどの蒸気供給源と、この蒸気供給源と蒸気供給管路を介して接続され、該蒸気供給源から供給される蒸気を使用する蒸気使用機器と、前記蒸気供給源に水を供給する給水タンクと、この給水タンクから前記蒸気供給源に送水する送水ポンプと、前記蒸気使用機器から排出される余剰の蒸気及びドレンを前記給水タンクに還流する蒸気ドレン管路とを含む蒸気循環システムにおいて、
前記蒸気供給源から前記蒸気使用機器を経て前記給水タンクに至る経路に残留する余剰の蒸気及びドレンを該システム外に排出するとともに該経路内を乾燥するための乾燥装置であって、常温の水を貯溜する貯溜タンクと、この貯溜タンク内の水を循環配管を介して循環させる循環ポンプと、前記循環配管に介設され、前記循環ポンプにより圧送される水を駆動水とするエゼクタと、前記エゼクタのドレン吸込口と前記蒸気ドレン管路とを接続するドレン吸込管と、を備えた蒸気循環システム用乾燥装置を、そのドレン吸込管を介して蒸気循環システムの蒸気ドレン管路に接続した状態で、蒸気循環システムの蒸気供給源を停止してから、前記蒸気循環システム用乾燥装置のドレン吸込管の切換弁を切り換えてエゼクタのドレン吸込口と蒸気ドレン管路とを接続する一方、蒸気供給源と蒸気供給管路との間を遮断し、その後前記蒸気循環システム用乾燥装置の循環ポンプを駆動してエゼクタに駆動水を圧送することにより前記エゼクタを機能させ続け、その際、前記蒸気循環システム用乾燥装置の貯溜タンク内の水に対して降温操作を行い、以て前記蒸気循環システムの蒸気供給管路、蒸気使用機器及び蒸気ドレン管路のすべての管路内を乾燥させることを特徴とする蒸気循環システムにおける管路乾燥方法。
【請求項２】
蒸気供給源と、
この蒸気供給源と蒸気供給管路を介して接続され、該蒸気供給源から供給される蒸気を使用する蒸気使用機器と、
前記蒸気供給源に給水する一方、前記蒸気使用機器と蒸気ドレン管路を介して接続され、前記蒸気使用機器で余剰となった蒸気及び前記蒸気使用機器で使用された蒸気が凝縮したドレンに含まれる熱を回収するものであって、タンクと、このタンク内に貯留された水を循環配管を介して循環させる循環ポンプと、前記循環配管に介設され、前記蒸気及びドレンを吸引して、循環されている前記水と混合することにより前記蒸気及びドレンを回収するエゼクタとを備えた熱回収装置兼蒸気循環システム用乾燥装置と、
を含む蒸気循環システムにおいて、
前記蒸気供給源を停止してから、該蒸気供給源と前記蒸気使用機器との間を遮断した後も、前記熱回収装置兼蒸気循環システム用乾燥装置の循環ポンプを駆動して前記タンク内の水を前記循環配管を介して循環させることにより前記エゼクタを機能させ続け、その際、前記熱回収装置兼蒸気循環システム用乾燥装置のタンク内の水に対して降温操作を行い、以て前記蒸気循環システムの蒸気供給管路、蒸気使用機器及び蒸気ドレン管路のすべての管路内を乾燥させることを特徴とする蒸気循環システムにおける管路乾燥方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、蒸気循環システムにおける管路乾燥方法に関する。なお、本発明において「蒸気」は水蒸気を意味する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明は、かかる問題を改善するためになされたもので、蒸気循環システムの操業停止後に蒸気供給源から蒸気使用機器を経て給水タンクに至る経路に残留するドレンをほぼ完全にシステムの外部に排出するとともに、当該経路内を乾燥させることのできる蒸気供給システムにおける管路乾燥方法を提供するものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
すなわち、上記の目的を達成するため、本発明に係る蒸気循環システム用管路乾燥方法は、水を蒸気に変えるボイラーなどの蒸気供給源と、この蒸気供給源と蒸気供給管路を介して接続され、該蒸気供給源から供給される蒸気を使用する蒸気使用機器と、前記蒸気供給源に水を供給する給水タンクと、この給水タンクから前記蒸気供給源に送水する送水ポンプと、前記蒸気使用機器から排出される余剰の蒸気及びドレンを前記給水タンクに還流する蒸気ドレン管路とを含む蒸気循環システムにおいて、前記蒸気供給源から前記蒸気使用機器を経て前記給水タンクに至る経路に残留する余剰の蒸気及びドレンを該システム外に排出するとともに該経路内を乾燥するための乾燥装置であって、常温の水を貯溜する貯溜タンクと、この貯溜タンク内の水を循環配管を介して循環させる循環ポンプと、前記循環配管に介設され、前記循環ポンプにより圧送される水を駆動水とするエゼクタと、前記エゼクタのドレン吸込口と前記蒸気ドレン管路とを接続するドレン吸込管と、を備えた蒸気循環システム用乾燥装置を、そのドレン吸込管を介して蒸気循環システムの蒸気ドレン管路に接続した状態で、蒸気循環システムの蒸気供給源を停止してから、前記蒸気循環システム用乾燥装置のドレン吸込管の切換弁を切り換えてエゼクタのドレン吸込口と蒸気ドレン管路とを接続する一方、蒸気供給源と蒸気供給管路との間を遮断し、その後前記蒸気循環システム用乾燥装置の循環ポンプを駆動してエゼクタに駆動水を圧送することにより前記エゼクタを機能させ続け、その際、前記蒸気循環システム用乾燥装置の貯溜タンク内の水に対して降温操作を行い、以て前記蒸気循環システムの蒸気供給管路、蒸気使用機器及び蒸気ドレン管路のすべての管路内を乾燥させることを特徴とするものである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
また、請求項２に記載の発明に係る蒸気循環システムにおける管路乾燥方法は、蒸気供給源と、この蒸気供給源と蒸気供給管路を介して接続され、該蒸気供給源から供給される蒸気を使用する蒸気使用機器と、前記蒸気供給源に給水する一方、前記蒸気使用機器と蒸気ドレン管路を介して接続され、前記蒸気使用機器で余剰となった蒸気及び前記蒸気使用機器で使用された蒸気が凝縮したドレンに含まれる熱を回収するものであって、タンクと、このタンク内に貯留された水を循環配管を介して循環させる循環ポンプと、前記循環配管に介設され、前記蒸気及びドレンを吸引して、循環されている前記水と混合することにより前記蒸気及びドレンを回収するエゼクタとを備えた熱回収装置兼蒸気循環システム用乾燥装置と、を含む蒸気循環システムにおいて、  前記蒸気供給源を停止してから、該蒸気供給源と前記蒸気使用機器との間を遮断した後も、前記熱回収装置兼蒸気循環システム用乾燥装置の循環ポンプを駆動して前記タンク内の水を前記循環配管を介して循環させることにより前記エゼクタを機能させ続け、その際、前記熱回収装置兼蒸気循環システム用乾燥装置のタンク内の水に対して降温操作を行い、以て前記蒸気循環システムの蒸気供給管路、蒸気使用機器及び蒸気ドレン管路のすべての管路内を乾燥させることを特徴とするものである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
請求項２に記載の発明は、熱回収装置のエゼクタを蒸気循環システム用管路乾燥装置のエゼクタとして管路の乾燥に利用するものであるから、既存の蒸気循環システムに改変を加えることなく該システムの管路内の乾燥を行うことができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
以上説明したように、本発明によれば、蒸気循環システムの操業停止後に蒸気供給源から蒸気使用機器を経て給水タンクに至る経路に残留するドレンをほぼ完全にシステムの外部に排出するとともに、当該経路内を乾燥させることのできる蒸気供給システムにおける管路乾燥方法を提供することができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
蒸気循環システム用管路乾燥装置の説明の前に、本装置が適用される蒸気循環システムについて、図２を参照して説明する。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
続いて、乾燥装置１０の循環ポンプ１２を駆動してエゼクタ１４に駆動水を圧送する。この状態を所定の時間維持し、エゼクタ１４を機能させ続ける。これにより、蒸気循環システムの蒸気供給管路２内及び蒸気ドレン管路６内並びに蒸気使用機器３ａ，３ｂ内に残留している蒸気及びドレンのすべてがエゼクタ１４により吸引される。そして、継続してエゼクタ１４を駆動することにより蒸気ドレン管路６内、蒸気使用機器３ａ，３ｂ内及び蒸気供給管路２内がこの順に真空状態に近づき、これに伴ってこれらに残留しているドレンが蒸発していき、最終的に蒸気ドレン管路６内、蒸気使用機器３ａ，３ｂ内及び蒸気供給管路２内のすべてが乾燥することになる。乾燥が完了したか否かについては、ドレン吸込管１６に設けられたサイドグラス１９から管内を観察することにより判断することができる。つまり、乾燥が完了していない場合、サイドグラス１９を通してドレンが泡立つ状態を見ることができる。そしてこの状態が見られなくなり暫く経ったら、乾燥が完了していると判断できる。なお、蒸気循環システムは、それぞれ規模が異なるため、一度、どの程度の時間乾燥装置１０を動かせば乾燥するかについて記録しておき、以後、制御部１７のタイマーにその時間をセットしておくことにより、乾燥を半自動化することができる。なお、サイドグラス１９はドレン吸込管１６のエゼクタ１４寄りに設けられているが、その位置は図示例に限るものではない。また、サイドグラス１９の設置箇所は一箇所に限らない。また、ドレン吸込管１６と蒸気ドレン管路６の両方にサイドグラス１９を設けてもよい。
ここで、蒸気循環システムの稼働中、常に高温の蒸気、ドレンが貯溜タンク１１内に環流されるため、タンク内の水温が高温になりがちである（８０℃〜９０℃）。水温が高いとエゼクタ１４の吸引能力が低下する傾向にあるため、管路の乾燥を行うに際しては、それに先だって貯溜タンク１１内に水道水を注水して水温を５０℃以下に下げておく。このように貯溜タンク１１内の水温を下げる降温操作を行うことでエゼクタ１４の吸引能力が遺憾なく発揮され、蒸気循環システムの管路の乾燥が効率よく行われる。また、好ましくは貯溜タンク１１内の水温は２０℃〜３０℃に降温すると、エゼクタ１４の吸引能力が高められてより一層短時間で乾燥を終えることができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
ここで、この実施形態では、蒸気循環システムの稼働中、常に高温の蒸気、ドレンが貯溜タンク１１内に環流されるため、タンク内の水温が高温になりがちである（８０℃〜９０℃）。水温が高いとエゼクタ１４の吸引能力が低下する傾向にあるため、管路の乾燥を行うに際しては、それに先だって貯溜タンク１１内に水道水を注水して水温を５０℃以下に下げておく。このように貯溜タンク１１内の水温を下げる降温操作を行うことでエゼクタ１４の吸引能力が遺憾なく発揮され、蒸気循環システムの管路の乾燥が効率よく行われる。また、好ましくは貯溜タンク１１内の水温は２０℃〜３０℃に降温すると、エゼクタ１４の吸引能力が高められてより一層短時間で乾燥を終えることができる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2018047242.tif 000008
2018047242.tif 000009
2018047242.tif 000010
2018047242.tif 000011