(57)【要約】      （修正有）【課題】蒸気管の圧力が変動しても、圧力を自動調整して凝縮水の排出量を一定に維持できる凝縮水排出装置を提供する。【解決手段】蒸気管内の凝縮水を引き込む引込み管１と、引込み管に連結されフィルタ２０が内蔵される凝縮水蓄積管２と、凝縮水蓄積管に設けられ、球体弁９ｂと台座９ｃと球体弁を台座に近づけるように付勢する固定バネ９ａとからなる弁体部９と、弁体部を出た凝縮水が流入し、調圧部で圧力が調整される調圧室１０と、調圧室の体積を増減させる減圧弁１２と、球体弁と減圧弁を連結する操作棒２１と、減圧弁を外側から押圧し球体弁を台座から離れるように付勢する圧力調整バネ１３と、からなる調圧機構部１１と、圧力調整バネと減圧弁の外側を覆い、壁に空気孔１７ａを有する覆い部１７と、圧力調整バネを伸縮させるノブ付調整ねじ１４と、調圧室の出口孔８に交換可能に装着される蒸気発生ノズル１５と、蒸気を外部に導く吐出管３と、を備える。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
蒸気管内の凝縮水を引き込む引込み管と、
前記引込み管に連結され、フィルタが内蔵される凝縮水蓄積管と、
前記凝縮水蓄積管に設けられ、球体弁と、台座と、前記球体弁を前記台座に近づける方向に付勢する固定バネと、からなり、凝縮水をトラップする弁体部と、
前記弁体部でトラップされた凝縮水が流入する調圧室と、
前記調圧室の体積を増減させる減圧弁と、前記球体弁と前記減圧弁を連結する操作棒と、前記減圧弁を押圧し前記球体弁が前記弁座から離れる方向に付勢する圧力調整バネと、からなり、前記調圧室の圧力を調整する調圧機構部と、
前記圧力調整バネと前記減圧弁の外側を覆い、空気孔を有する覆い部と、
前記覆い部に取り付けられ、前記圧力調整バネを伸縮させるノブ付調整ねじと、
前記調圧室の出口孔に交換可能に装着され、長さが２０〜４０ｍｍで、内径が０．２〜１８ｍｍのノズル孔を有する蒸気発生ノズルと、
前記蒸気発生ノズルから吐出された蒸気を外部に導く吐出管と、
が備えられることを特徴とする凝縮水排出装置。
【請求項２】
前記凝縮水蓄積管には、フィルタ交換用プラグが設けられることを特徴とする請求項１に記載の凝縮水排出装置。
【請求項３】
前記吐出管には、ノズル交換用プラグが設けられることを特徴とする請求項１に記載の凝縮水排出装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、凝縮水排出装置に係り、より詳しくは、蒸気管の圧力が変動しても蒸気発生ノズルの圧力を自動調整して凝縮水の排出量を一定に維持できる凝縮水排出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
凝縮水排出装置は、蒸気管内に発生した凝縮水を除去する装置で、蒸気は温度が下がるか圧力が加えられれば、一部が凝縮水となるが、蒸気管内の凝縮水を排出しないと、本来の蒸気の空間を失い温度低下や不通を起こすことになる。そのため、凝縮水排出装置は、蒸気管には必要不可欠なものである。
【０００３】
蒸気管内の凝縮水を排出する装置にはいくつかの方式がある。蒸気管内の水の有無を感知して弁を開閉する機械式のものや、可動部品のないノズル式のものが知られる。本出願人は、ノズルを備えた凝縮水排出装置を提案（特願２０１４−０１１１９２）した。これによれば、ノズル孔の内部で凝縮水の流れを速め圧力を低下させ、凝縮水を蒸気に変化させて凝縮水を通過しにくくできる。ところで、ノズルの入口と出口の圧力差が大きいと凝縮水の排出量は多く、小さいと排出量は少なくなるが、蒸気管内の圧力は、直接加熱のボイラでは変動しやすい。蒸気発生ノズルのノズル孔の種類を多数用意しても、調整を厳密に行なうには限界がある。そのため、蒸気管内の圧力が高くなって蒸気の漏れが増えることや、蒸気管内の圧力が低くなり凝縮水が排出されず、蒸気本管の温度低下や不通を起こすことがある。ノズル式の凝縮水排出装置に適した圧力調整弁が望まれる。
【０００４】
特許文献１には、ダイヤフラムを使用した蒸気用減圧弁が開示される。ダイヤフラムは、金属製の薄い円板からなり、外周部を挟み込んで取り付ける。ダイヤフラムの上面には圧力設定ばねを作用させ、下面には圧力調整室の圧力を作用させる。ダイヤフラムの下面中央には操作棒が設けられ、その先端に弁体が取り付けられる。ダイヤフラムは、上面に作用する圧力設定ばねの力を基準値として、下面に作用する圧力調整室の圧力に応じて上下に撓むので、この撓みで操作棒と弁体を変位させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１２４１５０号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
本考案の目的は、蒸気管の圧力が変動しても、蒸気発生ノズルの入口側の圧力を自動調整して凝縮水の排出量を一定に維持できる凝縮水排出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案による凝縮水排出装置は、蒸気管に連結され、蒸気管内の凝縮水を引き込む引込み管と、前記引込み管に連結され、フィルタが内蔵される凝縮水蓄積管と、前記凝縮水蓄積管に設けられ、球体弁と、台座と、前記球体弁を前記台座に近づける方向に付勢する固定バネと、からなり、凝縮水をトラップする弁体部と、前記弁体部でトラップされた凝縮水が流入する調圧室と、前記調圧室の体積を増減させる減圧弁と、前記球体弁と前記減圧弁を連結する操作棒と、前記減圧弁を押圧し前記球体弁が前記弁座から離れる方向に付勢する圧力調整バネと、からなり、前記調圧部の圧力を調整する調圧機構部と、前記圧力調整バネと前記減圧弁を覆い、壁に空気孔を有する覆い部と、前記覆い部に取り付けられ、前記圧力調整バネを伸縮させるノブ付調整ねじと、前記調圧室の出口孔に交換可能に装着され、長さが２０〜４０ｍｍで、内径が０．２〜１８ｍｍのノズル孔を有する蒸気発生ノズルと、前記蒸気発生ノズルから吐出された蒸気を外部に導く吐出管と、が備えられることを特徴とする。
【０００８】
前記凝縮水蓄積管には、フィルタ交換用プラグが設けられることを特徴とする。
【０００９】
前記吐出管には、ノズル交換用プラグが設けられることを特徴とする。
【考案の効果】
【００１０】
本考案の凝縮水排出装置によれば、（１）凝縮水蓄積管に設けられ、球体弁を含む凝縮水の弁体部と、弁体部からトラップされた凝縮水が流入する調圧室と、調圧室の体積を増減させる減圧弁を含む調圧機構部と、を設けたので、蒸気管の圧力が変動しても、減圧弁の作用により調圧室の圧力を一定にできる。これにより蒸気発生ノズルによる凝縮水の排出量を一定に維持できる。（２）球体弁と減圧弁を連結する操作棒を設けたので、圧力が高ければ球体弁を閉じる方向に動かして調圧室の圧力を下げ、圧力が低ければ球体弁を開く方向に動かして調圧室の圧力を上げることができる。（３）ノブ付調整ねじを設けたので、圧力調整バネを伸縮させることにより、調圧室を高い圧力で一定にするか、低い圧力で一定にするかを調整できる。（４）蒸気発生ノズルは、オリフィスの長さの２〜４倍と長いので、入力された凝縮水は蒸気となって吐出でき、もともと蒸気であるものは粘性があるのでノズル孔を通過しにくい。そのため蒸気もれの少ない凝縮水排出装置を実現できる。
【００１１】
凝縮水蓄積管にフィルタ交換用プラグを設けたので、これを外してフィルタの交換が容易にできる。
【００１２】
吐出管にノズル交換用プラグを設けたので、これを外して蒸気発生ノズルを容易に交換できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による凝縮水排出装置の構成を示す説明図である。
【図２】図１の減圧弁をピストンとした場合の説明図である。
【考案を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本考案によるによる凝縮水排出装置を詳しく説明する。
【実施例】
【００１５】
図１は、本考案による凝縮水排出装置１００の構成を示す説明図である。引込み管１は、ボイラで生成された蒸気を搬送する蒸気管（図示せず）に連結され、開閉バルブ５を介して、流入口１ａから蒸気管内の凝縮水７を引き込む。凝縮水蓄積管２は引込み管１の下側に連結され、赤錆等を除去するためのフィルタ２０を内蔵している。水抜取り管１９は、凝縮水蓄積管２のフィルタ交換用プラグ４に設けられ、凝縮水を抜くための開閉バルブ５を備える。
【００１６】
凝縮水蓄積管２に設けられる弁体部９は、固定バネ９ａと、球体弁９ｂと、、台座９ｃからなる。固定バネ９ａは、球体弁９ｂを台座９ｃに近づける方向に付勢する。調圧機構部１１は、球体弁９ｂに連結される減圧弁１２と、減圧弁１２を押圧する圧力調整バネ１３からなる。減圧弁１２は、具体的にはダイヤフラム１２ａである。ダイヤフラム１２ａは、調圧室１０の側壁に設けられ、伸縮して調圧室１０の体積を増減できる。ダイヤフラム１２ａは、薄い金属製の円板で、内部の圧力が高ければ膨張し、内部の圧力が低ければ縮む。調圧室１０は弁体部９に連通しており、凝縮水が凝縮水蓄積管２から流入する。覆い部１７は、圧力調整バネ１３を伸縮させるノブ付調整ねじ１４と、圧力調整バネ１３とダイヤフラム１２ａの外側を覆い、壁には空気孔１７ａが設けられる。
【００１７】
蒸気発生ノズル１５は、調圧室１０の出口孔８に交換可能に装着される。蒸気発生ノズル１５は、長さが２０〜４０ｍｍで、内径が０．２〜１８ｍｍのノズル孔が穿設されている。ノズル孔は、流速を速めて圧力を下げ凝縮水７を蒸気１８に変換する。吐出管３は、蒸気発生ノズル１５によって変換された蒸気１８を流出口３ａから外部に導く。蒸気１８は、温度低下により凝縮して再び凝縮水となるので、ボイラ等で再利用される。ノズル交換用プラグ６は、吐出管３の側部に設けられ、これを外すことで、蒸気発生ノズル１５の交換作業を容易に行なうことができる。蒸気発生ノズル１５は、凝縮水７の発生が季節で変動するので、排出量に見合ったものに定期的に交換される。
【００１８】
フィルタ２０を交換するには、非運転時、開閉バルブ５を開き、凝縮水７を水抜取り管１９から外部に排出し、水抜取り管１９を外し、フィルタ交換用プラグ４を開けてフィルタ２０を取り出し、新しいフィルタ２０と交換する。
【００１９】
図１では、凝縮水７が引込み管１まで上昇している場合を示す。凝縮水７が蒸気発生ノズル１５からスムーズに排出されると、水面は、調圧室１０の蒸気発生ノズル１５の位置まで下降する。水位の下がった空き空間は、圧力が低いので凝縮水が蒸気となって蒸気で満たされる。
【００２０】
図２は、図１の減圧弁１２をピストン１２ｂとした場合の説明図である。ピストン１２ｂは、調圧室１０の圧力が高ければ上昇し、調圧室１０の圧力が低ければ下降するので、ダイヤフラム１２ａと同じ動作を行なわせることができる。
【００２１】
蒸気発生ノズル１５は、ストレートなノズル孔にできる。また、孔径が出口に向かって段階的に大きくされたラッパ型のノズル孔にもできる。ラッパ型のノズル孔は、凝縮水７に含まれる塵が内部に集積しにくい。また、出口部の摩耗が少ないので、部品寿命を長くできる。蒸気発生ノズル１５は、オリフィスの長さの２〜４倍と長いので、凝縮水７は、蒸気発生ノズル１５を通過する際、流速が速くなり圧力が下がって蒸気１８となる。これによって体積が増大し抵抗が増す。蒸気は凝縮水より粘性があるので、細いノズル孔を通過しにくく、逆に凝縮水は細いノズル孔でも通過する。ノズル孔の内径が、例えば１６ｍｍと大きい蒸気発生ノズル１５は、蒸気管の圧力が低い場合に使用できる。
【００２２】
調圧室１０の圧力調整機能について説明する。凝縮水蓄積管２の凝縮水７は、フィルタ２０を通過して、弁体部９に流入する。赤錆等がフィルタ２０で除去されるので、弁体部９が詰まるようなことはない。ここで凝縮水蓄積管２の圧力をＰ１、調圧室１０の圧力をＰ２、吐出管３の圧力をＰ３とする。例としてＰ１が大きくなると、Ｐ２も大きくなり減圧弁であるダイヤフラム１２ａが圧力調整バネ１３に抗して持ち上がる。すると調圧室１０の体積が増加するので、調圧室１０の圧力Ｐ２が低下する。そのため元の圧力に戻り、Ｐ２が一定に保たれる。この時、ダイヤフラム１２ａと球体弁９ａは操作棒２１で連結されているので、球体弁９ａが台座９ｃに接近し、調圧室１０に流入する凝縮水７を制限する。逆にＰ１が小さくなると、Ｐ２も小さくなりダイヤフラム１２ａが圧力調整バネ１３に押されて下降する。すると調圧室１０の体積が減少するので、Ｐ２が上昇し元の圧力に戻るので、Ｐ２が一定に保たれる。その時、球体弁９ａが台座９ｃから離れる方向に移動し、調圧室１０に流入する凝縮水を多くする。なお、圧力調整機能をダイヤフラム１２ａで説明したが、図２のピストン１２ｂでも同様である。
【００２３】
Ｐ２は、「大気圧＋圧力調整バネ１３−固定バネ９ｂ」の計算式で設定することができる。圧力調整バネ１３は、ノブ付調整ねじ１４で無段階にきつくもゆるくもできる。すなわちＰ２を任意の一定の値に設定することができる。Ｐ２がＰ１の変動によらず、一定に保たれるので、「Ｐ２−Ｐ３」の値も一定に維持でき、結果、蒸気管の圧力が変動しても、蒸気発生ノズル１５の入口側の圧力を自動調整して、凝縮水の排出量を一定に維持できる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本考案は、蒸気発生ノズルの入口側の圧力を自動調整して凝縮水の排出量を一定に維持できるので、凝縮水排出装置として好適である。
【符号の説明】
【００２５】
１    引込み管
１ａ    流入口
２    凝縮水蓄積管
３    吐出管
３ａ    流出口
４    フィルタ交換用プラグ
５    開閉バルブ
６    ノズル交換用プラグ
７    凝縮水
８    出口孔
９    弁体部
９ａ    固定バネ
９ｂ    球体弁
９ｃ    台座
１０    調圧室
１１    調圧機構部
１２    減圧弁
１２ａ    ダイヤフラム
１２ｂ    ピストン
１３    圧力調整バネ
１４    ノブ付調整ねじ
１５    蒸気発生ノズル
１７    覆い部
１７ａ    空気孔
１８    蒸気
１９    水抜取り管
２０    フィルタ
２１    操作棒
１００    凝縮水排出装置
Ｐ１    凝縮水蓄積管の圧力
Ｐ２    調圧室の圧力
Ｐ３    吐出管の圧力
【図１】
0003195425.tif 000003
【図２】
0003195425.tif 000004