(57)【要約】      （修正有）【課題】オリフィス孔の目詰まりを防止しつつ、ドレイン排出量の増減に対して適応性の高い凝縮液排出装置及び凝縮液排出方法を提供する。【解決手段】オリフィスと、その後段に設けられた減圧室とを有するオリフィスユニットが、直列多段に配置形成された凝縮液排出装置１であって、各オリフィスユニット１０Ｕは、その直径が１ｍｍ以上のオリフィス孔１１ｈを有して薄肉板状に形成されたオリフィス板１２Ｐと、オリフィス板１２Ｐと同等の肉厚を有し、その内部に減圧室１４Ｓが形成された減圧板１４Ｐとで構成されており、軸方向に沿って隣接する各オリフィス孔１１ｈは互いに径方向に偏移して配置形成されている。【選択図】図１
2019173796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オリフィスと、その後段に設けられた減圧室とを有するオリフィスユニットが、直列多段に配置形成された凝縮液排出装置であって、
各オリフィスユニットは、その直径が１ｍｍ以上のオリフィス孔を有して薄肉板状に形成されたオリフィス板と、前記オリフィス板と同等の肉厚を有し、その内部に減圧室が形成された減圧板とで構成されており、
軸方向に沿って隣接する各オリフィス孔は互いに径方向に偏移して配置形成されていることを特徴とする凝縮液排出装置。
【請求項２】
前記オリフィス孔のそれぞれは同径に形成されていると共に、前記減圧室のそれぞれは等容積に形成されており、最前段及び最後段のオリフィスユニットのオリフィス孔は中心に配置形成されている一方、中間のオリフィスユニットのオリフィス孔は偏心して配置形成されており、かつ、隣接する中間のオリフィス孔は、互いに配置位相が１８０°異なるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の凝縮液排出装置。
【請求項３】
前記オリフィス孔のそれぞれは同径に形成されていると共に、前記減圧室のそれぞれは等容積に形成されており、軸方向に沿って隣接する各オリフィス孔の形成位置は、中心、偏心、中心・・・を交互に繰り返して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の凝縮液排出装置。
【請求項４】
最下流側のオリフィス孔は、中心部に配置形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の凝縮液排出装置。
【請求項５】
最上流側のオリフィス孔は、中心部、若しくは、中心部よりも下方に偏心して配置形成されていることを特徴とする請求項４に記載の凝縮液排出装置。
【請求項６】
前記減圧室の体積と前記オリフィス孔の開口部体積との比は、３０〜２００に設定されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の凝縮液排出装置。
【請求項７】
前記オリフィス板及び前記減圧板は、その厚さが１〜２ｍｍのステンレスで形成されており、軸方向に加圧して接続されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の凝縮液排出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は凝縮液排出装置に関し、具体的には、例えば蒸気配管等の蒸気移送管、あるいは熱交換器、乾燥器、冷暖房装置等の蒸気加熱機器に取り付けられ、潜熱放出後の蒸気が凝縮した凝縮液（蒸気凝集水）をオリフィスを介して排出除去するためのオリフィス式の凝縮液排出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、可動部材である作動弁などを不要とし、耐久性が非常に高く弁部の劣化による蒸気漏れが発生しない等の利点から、凝縮液（以下、ドレインとも称する）を規定圧力で排出するように設定されたオリフィスを組み込んだオリフィス式の凝縮液排出装置が知られている。このようなオリフィス式の凝縮液排出装置では、予定されるドレインの排出流量に応じて、弁式の凝縮液排出装置に比し、オリフィス孔径を小さく設定（例えば、φ０．５ｍｍ）する必要があり、オリフィス孔に異物詰りが発生し易くなる。一方、異物詰りを防止するためには、オリフィス孔径を大きく設定（少なくともφ１ｍｍ以上）する必要があるが、潜熱を含んだ生蒸気が漏洩し易くなる。このため、ドレイン排出量に応じて多数種類のオリフィスを作成する必要があった。
【０００３】
そこで、複数のオリフィスを直列多段に配置構成して段階的に減圧し、蒸気漏れの防止やオリフィス孔の詰まり防止を図った凝縮液排出装置が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）
【０００４】
ここで、特許文献１には、弁室内に複数のオリフィスを直列に配置すると共に、当該複数のオリフィスの中心軸を配列方向前後で偏心させた凝縮液排出装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、弁室内に直列配置された複数のオリフィスの中心軸を配列方向前後で偏心させると共に、それぞれのオリフィスに対向して板状又は帯状の温度応動素子を配置した凝縮液排出装置が開示されている。
【０００６】
また、特許文献３には、弁室内に直列配置された複数のオリフィスの中心軸を配列方向前後で偏心させると共に、それぞれのオリフィス内に、オリフィスを通過する流体によって転動可能な転動部材を、オリフィスを貫通して配置した凝縮液排出装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２７３８９号公報
【特許文献２】特開２００１−２７３９０号公報
【特許文献３】特開２００１−２７３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一般に、オリフィスを通過するドレイン量（オリフィス排出能力）は、差圧とオリフィス孔径にて決定されるが、例えば、特許文献１に記載された先行技術では、ドレイン排出流量の増減に柔軟に対応できないといった問題が生じていた。
【０００９】
例えば、ドレイン排出量の変動が大きい蒸気加熱機器（システム）に適用する場合には、同一径の多段オリフィスでは、立ち上げ時から定常時まで等のドレイン変動に追従できず、ドレイン量がオリフィス排出能力の約半分を下回るとオリフィス孔を完全にシールすることができず蒸気漏れが生じるといった問題が生じていた。これに対して、蒸気漏れを防いで定常時におけるドレインの安定した排出性能を確保するためには、立ち上げ時のドレインの排出能力を絞り込む必要があり、立ち上がりに時間がかかるといった問題が生じていた。
【００１０】
また、引用文献２，３に記載された先行技術は、そもそも可動部材を不要とするというオリフィス式の凝縮液排出装置の利点を損なうものであり、上述した問題点に加えて、耐久性や保守性が低下するといった問題が生じていた。
【００１１】
すなわち、上記引用文献１〜３に開示された先行技術では、いずれも同一径のオリフィス孔にて適用（対応）できるドレイン排出量の変動範囲が狭い（通常、最大排出量の５０％まで）ため、立ち上げ時から定常時に至るまでのドレインの増減にオリフィス排出能力が十分に追従できず、結局、ドレイン排出量に応じてオリフィス孔径を変更したり、若しくは、定常状態に至るまでの立ち上げに時間がかかるといった問題を有していた。
【００１２】
そこで、本発明は上述のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、オリフィス孔の目詰まりを防止しつつ、ドレイン排出量の増減に対して適応性の高い凝縮液排出装置を簡易な方法で安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明に係る凝縮液排出装置は、オリフィスと、その後段に設けられた減圧室とを有するオリフィスユニットが、直列多段に配置形成された凝縮液排出装置であって、各オリフィスユニットは、その直径が１ｍｍ以上のオリフィス孔を有して薄肉板状に形成されたオリフィス板と、前記オリフィス板と同等の肉厚を有し、その内部に減圧室が形成された減圧板とで構成されており、軸方向に沿って隣接する各オリフィス孔は互いに径方向に偏移して配置形成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
このように構成した場合には、オリフィス孔の目詰まりを未然に防止しつつ、立ち上げ時から定常時に至るまで、凝縮液を経時的に安定して排出除去することができる。
【００１５】
また、前記オリフィス孔のそれぞれは同径に形成されていると共に、前記減圧室のそれぞれは等容積に形成されており、最前段及び最後段のオリフィスユニットのオリフィス孔は中心に配置形成されている一方、中間のオリフィスユニットのオリフィス孔は偏心して配置形成されており、かつ、隣接する中間のオリフィス孔は、互いに配置位相が１８０°異なるように配置されていてもよい。
【００１６】
このように構成した場合には、見かけの流路長を最大限に確保して、多段化しつつ軸方向の長さを短縮化することができる。
【００１７】
また、前記オリフィス孔のそれぞれは同径に形成されていると共に、前記減圧室のそれぞれは等容積に形成されており、軸方向に沿って隣接する各オリフィス孔の形成位置は、中心、偏心、中心・・・を交互に繰り返して配置されていてもよい。
【００１８】
このように構成した場合には、オリフィス孔の位相ズレを調整する必要がなく、一定の流路長を確保してドレイン排出能力の安定化に寄与することができる。
【００１９】
さらに、最下流側のオリフィス孔は、中心部に配置形成されていてもよい。
【００２０】
このように構成した場合には、下流側配管等に対する浸食作用を未然に防止することができる。
【００２１】
さらにまた、最上流側のオリフィス孔は、中心部、若しくは、中心部よりも下方に偏心して配置形成されていてもよい。
【００２２】
このように構成した場合には、ドレインによりオリフィス孔を確実にシールして、蒸気漏れを安定して防止することができる。
【００２３】
以上において、前記減圧室の体積と前記オリフィス孔の開口部体積との比は、３０〜２００に設定されていてもよい。
【００２４】
このように構成した場合には、さらに、軸方向の短縮化を可能とし、装置小型化や配管作業性の向上に寄与することができる。
【００２５】
さらに、前記オリフィス板及び前記減圧板は、その厚さが１〜２ｍｍのステンレスで形成されており、軸方向に加圧して接続されていてもよい。
【００２６】
このように構成した場合には、組立時や保守時の作業性の大幅な向上を実現すると共に、オリフィスユニットの増減についても現地にて容易に対応可能となる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、開口径の大きなオリフィスを採用可能としてオリフィス孔の目詰まりを未然に防止しつつ、立ち上げ時から定常時に至るまで、凝縮液を安定して排出除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る凝縮液排出装置の一実施形態の構成を示す模式図である。
【図２】本発明に係るオリフィス板の構成を示す模式図であり、（ａ）は中心オリフィス板、（ｂ）は偏心オリフィス板を示す模式図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る凝縮液排出装置における定常時の状態を示す模式図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る凝縮液排出装置における立ち上げ時の状態を示す模式図である。
【図５】実施形態に係る凝縮液排出装置との比較検証に用いた従来構成の凝縮液排出装置を示す模式図である。
【図６】本発明に係る凝縮液排出装置の別の実施形態の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
＜実施形態１＞
以下に、本発明に係る凝縮液排出装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。ここで、図１は本実施の形態に係る凝縮液排出装置の構成を示す模式図、図２はオリフィス板の構成を示す模式図、図３は凝縮液排出装置の定常状態を示す模式図、図４は凝縮液排出装置の立ち上げ状態を示す模式図である。
【００３０】
本実施の形態に係る凝縮液排出装置は、熱交換機、乾燥機、冷暖房装置等蒸気を熱源として利用する種々の蒸気加熱機器において蒸気の洩出を最少限に抑えてその凝縮液を当該機器から取り除くために利用されるものであり、不図示の蒸気加熱機器の後段（下流側）に取り付けられて、その内部に形成された凝縮液通路の途中にオリフィスが設けられている。そして、ドレインすなわち凝縮液は差圧によりオリフィスを通って機器外に排出されるようになっている。
【００３１】
具体的には、図１に模式的に示すように、本実施の形態に係る凝縮液排出装置１は、入力側に導入された凝縮液ＤＲを生蒸気を漏洩させることなく装置外へ排出するように、複数のオリフィスユニット１０Ｕ１〜Ｎが中空円筒状の筐体ＨＧ内に直列に配置されている。なお、本実施の形態において、筐体ＨＧの外周部には、既設の配管等にネジ込んで取付けが可能なよう、ネジ部ＳＣが形成されている。
【００３２】
各オリフィスユニット１０Ｕ１〜Ｎは、同径のオリフィス孔１１ｈ１〜Ｎを有する板状（本例では、円板状）のオリフィス板１２Ｐ１〜Ｎと、該オリフィス板１２Ｐ１〜Ｎと同等の外径を有し、オリフィス板１２Ｐ１〜Ｎの後段にて減圧空間（減圧室）１４Ｓ１〜Ｎを形成する中空円板状の減圧板１４Ｐ１〜Ｎとで構成されている。そして、本実施の形態では、かかるオリフィスユニット１０Ｕ１〜Ｎが、筐体ＨＧ内に形成された凝縮液排出通路に沿って直列に複数段（多段）配置されている。
【００３３】
図２に模式的に示すように、オリフィス板１２Ｐは、その中心にオリフィス孔（以下、中心オリフィス孔１１ｈｃとも称する）が開口形成された中心オリフィス板１２Ｐｃ（図２（ａ）参照）と、その周辺部（中心からの離隔距離ｄの円周上）にオリフィス孔（以下、偏心オリフィス孔１１ｈｄとも称する）が開口形成された偏心オリフィス板１２Ｐｄ（図２（ｂ）参照）との２種類で形成されている。なお、オリフィス開口径は、その直径φがいずれも１〜２．５ｍｍの同径（本実施の形態では、φ１．５ｍｍ）に形成されている。
【００３４】
また、各減圧板１４Ｐ１〜Ｎは、上記オリフィス板１２Ｐ１〜Ｎと同等の外径を有し、リング状のシールワッシャー（リングワッシャー）にて形成されており、同一の開口径（本例では、φ１４．００ｍｍ）にて同一容積の減圧空間（減圧室）１４Ｓ１〜Ｎが設定形成されている。
【００３５】
なお、本実施の形態において、オリフィス板１２Ｐ１〜Ｎと減圧板１４Ｐ１〜Ｎとは、共にステンレスの薄板であり、かつ、同等の厚さ（本例では、１ｍｍ）に形成されている。このようにオリフィス板１２Ｐ１〜Ｎと減圧板１４Ｐ１〜Ｎとを同一材質、同一薄肉厚の別体の板状部材で形成することにより、不測の荷重が軸方向に付与された場合でも、オリフィス板１２Ｐ１〜Ｎと減圧板１４Ｐ１〜Ｎとを同一方向に一体的に変移（変形）させ、減圧空間とオリフィス孔とを一体形成した従来構成に比し、ガスケット等のシール部材を別途設けることなく、立ち上げ時から定常時までのドレインの排出流量の変化に対して、シール性を経年的に安定して維持することができる。
【００３６】
また、上記オリフィス板１２Ｐ１〜Ｎ及び減圧板１４Ｐ１〜Ｎの厚さは、１〜２ｍｍであることが好ましい。１ｍｍ以下では強度的に不十分であり、２ｍｍ以上ではドレイン排出流量の変化に対する追従性（適応性）や軸方向の長さ増大に伴う配管作業性が低下するからである。
【００３７】
また、本実施の形態において、最後段のオリフィスユニット１０ＵＮは、中空円筒状のカラー１５を介して、スプリングワッシャーＳＷにて軸方向に押圧支持されている。
【００３８】
このように各オリフィスユニット１０Ｕ1〜Ｎを、同一径、同一肉厚のオリフィス板１２Ｐ１〜Ｎと減圧板１４Ｐ１〜Ｎとで形成し、スプリングワッシャーＳＷにて軸方向に押圧（加圧）支持する簡易な構成とすることにより、組立時や保守時の作業性の大幅な向上を実現することができる。また、オリフィスユニット１０Ｕ1〜Ｎの増減や異なるオリフィス径へ交換についても現地にて容易に対応可能となる。なお、符号１７は、スプリングワッシャーＳＷを支持するブッシングである。
【００３９】
そして、本実施の形態において、隣接する各オリフィスユニット１０Ｕ１〜Ｎのオリフィス孔１１ｈ１〜Ｎは、凝縮液流路方向（以下、軸方向）前後において、同一直線上に配置されないようにそれぞれ径方向に偏移（偏心）して配置形成されている。
【００４０】
具体的には、最前段（最上流側）のオリフィスユニット１０Ｕ１には、中心オリフィス板１２Ｐｃが配置されている。なお、偏心オリフィス板１２Ｐｄを配置してもよいが、この場合は、偏心オリフィス孔１１ｈｄが中心よりも下方に位置するように配置位相を調整することが好ましい。これにより、導入されたドレインＤＲによりオリフィス孔１１ｈをより確実にシールして、蒸気漏れを未然に防止することができる。
【００４１】
また、最下流側（排出側）のオリフィスユニット１０ＵＮには、中心オリフィス板１２Ｐｃが配置されている。これにより、中心部からドレインＤＲを排出して下流側の配管等に対するエロージョン（浸食作用）を抑制することができる。
【００４２】
一方、中間のオリフィスユニット１０Ｕ２〜（Ｎ−１）には、偏心オリフィス板１２Ｐｄが配置されており、かつ、隣接する偏心オリフィス板１２Ｐｄは、偏心オリフィス孔１１ｈｄの位置が１８０°異なるように調整配置されている。これにより、流路長を最大限に確保することができる（見かけの流路長を増大させることができる）。なお、隣接する偏心オリフィス板１２Ｐｄの偏心孔１１ｈｄの位相差は、少なくとも±９０°以上であることが好ましい。
【００４３】
このように、軸方向に沿って隣接する各オリフィス孔１１ｈ１〜Ｎを互いに径方向に偏移（偏心）させて配置形成することにより入り組んだ流路を形成し、漏れ出ようとする流体の圧力損失を増大させ漏れ量を減少させてシール性を向上させる、いわゆるラビリンス効果を促進させることができる。加えて、見かけの流路長を増大させることができるので、多段化したオリフィスユニット１０Ｕ１〜Ｎの軸方向の長さが短縮可能となり、配管等への接続作業性を向上させることができる。
【００４４】
また、減圧板１４Ｐ１〜Ｎの厚さを所定の範囲で薄く（減圧室１４Ｓ１〜Ｎの奥行きを短く）設定することにより、立ち上げ時の単層流体ＳＦによる減圧空間内における乱流（渦流、スパイラル流）の発生を防いで、ドレインＤＲの速やかな排出を促進すると共に、奥行き方向の長さを縮小して、配管作業性の向上や装置小型化に寄与することができる。
【００４５】
上述のように構成した本実施の形態に係る凝縮液排出装置において、蒸気加熱機器ＳＨから導入された凝縮液が飽和温度に達している定常状態では、図３に模式的に示すように、二層混合流体（飽和蒸気と飽和凝縮水とが混合した気液二層混合流体）ＭＦが入力側ＨＧＩＮに導入されており、当該二層混合流体ＭＦがオリフィスユニット１０Ｕ１〜Ｎを通過するごとに圧力が等間隔で下がって飽和温度が低下し、隣接するオリフィスユニット１０Ｕ１〜Ｎ間でフラッシュ蒸気ｆＶが発生することとなる。これにより、フラッシュ蒸気ｆＶによるシール効果が促進されて、定常状態におけるドレインを安定して排出することができる。
【００４６】
一方、蒸気加熱機器ＳＨから導入された凝縮液が飽和温度未満である立ち上げ状態では、図４に模式的に示すように、単層流体（飽和温度未満の凝縮液）ＳＦが入力側ＨＧＩＮに導入されることとなる。すると、軸方向の長さが短縮され従来よりも多段に形成された本発明に係る凝縮液排出装置では、各オリフィスユニット１０Ｕ１〜Ｎの各オリフィス孔１１ｈ１〜Ｎが非飽和ドレイン（単層流体ＳＦ）により水封された状態となることが本発明者らの研究により判明した。これにより、ドレイン温度が飽和温度よりも著しく低い立ち上げ状態等の場合では、各オリフィスユニット１０Ｕ１〜Ｎを通過してもフラッシュ蒸気ｆＶが発生しないため、多段のオリフィスユニット１０Ｕ１〜Ｎが、実質的には概ね一段のオリフィスユニット１０Ｕ１と同様に機能して、立ち上げ時（コールドスタート時）などの突発的なドレイン増大に対しても円滑に対応（自動的に追従）して、対応レンジを拡大できることが解った。
【００４７】
次に、本実施の形態に係る凝縮液排出装置１と従来構成の凝縮液排出装置とを用いて、オリフィス孔と減圧室との適切な関係を規定するための比較検証を行った。検証結果について、実施例、比較例（従来構成）として以下に説明する。
【００４８】
ここで、従来構成の凝縮液排出装置としては、定常時におけるドレイン排出能力を安定して確保するために、図５に模式的に示すような従来構成（中心オリフィス孔と減圧室とが一体に形成されたオリフィスユニット１００Ｕ１〜４であり、各ユニットの軸方向長さ１２ｍｍ）の凝縮液排出装置１００を用いた。
【００４９】
＜実施例１−１＞
オリフィス孔１１ｈの径：φ１．０ｍｍ、オリフィス板１２Ｐの厚さ：１．０ｍｍ、減圧板１４Ｐの開口径：φ１４．０ｍｍ、減圧板１４Ｐの厚さ：１．０ｍｍ、オリフィス段数Ｎ：１６段（軸方向長さ：３２ｍｍ）に設定したところ、定常時において、従来構成の凝縮液排出装置のφ０．５ｍｍ×４段（軸方向長さ：４８ｍｍ）と同等なドレイン排出量が得られた。そして、本実施の形態に係る凝縮液排出装置では、立ち上げ状態から定常状態に至るまでのドレインＤＲの増減に対して、蒸気漏れを生じさせることなく当該ドレインＤＲを安定して円滑に排出（特に、立ち上げ時などの突発的なドレイン増大に対しても円滑に対応）できることが確認できた。一方、従来構成の凝縮液排出装置では、経年使用に伴う目詰まり及び立ち上げ時間の増大が確認された（比較例１−１）。
【００５０】
すなわち、本実施の形態に係る凝縮液排出装置では、従来構成に比し、オリフィス開口面積で４倍に孔径を拡大して目詰まりを防止しつつ、軸方向長さを約６６％に縮小しても、立ち上げ時から定常時に至るまで安定したドレイン排出能力が得られた。
【００５１】
なお、このときの減圧空間体積とオリフィス開口部体積との比Ｒは、Ｒ＝π／４×１４２×１：π／４×１．０２×１＝１９６であった。
【００５２】
＜実施例１−２＞
オリフィス孔１１ｈの径：φ１．５ｍｍ、オリフィス板１２Ｐの厚さ：１．０ｍｍ、減圧板１４Ｐの開口径：φ１４．０ｍｍ、減圧板１４Ｐの厚さ：１．０ｍｍ、オリフィス段数Ｎ：２０段（軸方向長さ：４０ｍｍ）に設定したところ、定常時において、従来構成の凝縮液排出装置のφ０．７ｍｍ×４段（軸方向長さ：４８ｍｍ）と同等なドレイン排出量が得られた。そして、本実施の形態に係る凝縮液排出装置では、立ち上げ状態から定常状態に至るまでのドレインＤＲの増減に対して、蒸気漏れを生じさせることなく当該ドレインＤＲを安定して円滑に排出（特に、立ち上げ時などの突発的なドレイン増大に対しても円滑に対応）できることが確認できた。一方、従来構成の凝縮液排出装置では、経年使用に伴う目詰まり及び立ち上げ時間の増大が確認された（比較例１−２）。
【００５３】
すなわち、本実施の形態に係る凝縮液排出装置では、従来構成に比し、オリフィス開口面積で４．６倍に孔径を拡大して目詰まりを防止しつつ、軸方向長さを約８３％に縮小しても、立ち上げ時から定常時に至るまで安定したドレイン排出能力が得られた。
【００５４】
なお、このときの減圧空間体積とオリフィス開口部体積との比Ｒは、Ｒ＝π／４×１４２×１：π／４×１．５２×１≒８７であった。
【００５５】
＜実施例１−３＞
オリフィス孔１１ｈの径：φ１．５ｍｍ、オリフィス板１２Ｐの厚さ：１．０ｍｍ、減圧板１４Ｐの開口径：φ１４．０ｍｍ、減圧板１４Ｐの厚さ：１．０ｍｍ、オリフィス段数Ｎ：１６段（軸方向長さ：３２ｍｍ）に設定したところ、定常時において、従来構成の凝縮液排出装置のφ０．８ｍｍ×４段（軸方向長さ：４８ｍｍ）と同等なドレイン排出量が得られた。そして、本実施の形態に係る凝縮液排出装置では、立ち上げ状態から定常状態に至るまでのドレインＤＲの増減に対して、蒸気漏れを生じさせることなく当該ドレインＤＲを安定して円滑に排出（特に、立ち上げ時などの突発的なドレイン増大に対しても円滑に対応）できることが確認できた。一方、従来構成の凝縮液排出装置では、経年使用に伴う目詰まり及び立ち上げ時間の増大が確認された（比較例１−３）。
【００５６】
すなわち、本実施の形態に係る凝縮液排出装置では、従来構成に比し、オリフィス開口面積で約３．５倍に孔径を拡大して目詰まりを防止しつつ、軸方向長さを約６６％に縮小しても、立ち上げ時から定常時に至るまで安定したドレイン排出能力が得られた。 
【００５７】
なお、このときの減圧空間体積とオリフィス開口部体積との比Ｒは、Ｒ≒８７であった。
【００５８】
＜実施例１−４＞
オリフィス孔１１ｈの径：φ３．０ｍｍ、オリフィス板１２Ｐの厚さ：１．０ｍｍ、減圧板１４Ｐの開口径：φ１４．０ｍｍ、減圧板１４Ｐの厚さ：１．０ｍｍ、オリフィス段数Ｎ：２０段（４０ｍｍ）に設定（比較例１−４）したところ、蒸気漏れが確認された（Ｒ＝π／４×１４２×１：π／４×３．０２×１≒２２）。なお、オリフィス孔１１ｈの径をφ２．５ｍｍに設定（実施例１−４）したところ蒸気漏れは確認されなかった。（Ｒ＝π／４×１４２×１：π／４×２．５２×１≒３１）。
【００５９】
上述した検証結果を集約して表１に示す。
【表１】
2019173796.tif 000003
【００６０】
以上より、減圧空間体積とオリフィス開口部体積との比Ｒを、３０〜２００に設定することにより、従来よりもオリフィス開口面積を３倍以上拡大（オリフィス孔径としては、１．０〜２．５ｍｍ、より好ましくは、１．０〜１．５ｍｍ）して目詰まりを防止しつつ、大幅に多段化（１６〜２０段）しながら、従来よりも軸方向の長さの短縮（小型化）を可能として、配管作業性の向上を図ると共に、立ち上げ時から定常時に至るまでのドレイン変動に幅広く対応可能であり、かつ、安定したドレイン排出が可能となる凝縮液排出装置が得られることが確認できた。
【００６１】
＜実施形態２＞
次に、別の実施形態について図６を参照して説明する。なお、本実施の形態に係る凝縮液排出装置１Ａは、先の実施形態に係る凝縮液排出装置１に比し、オリフィス孔の配置を変更して隣接するオリフィス孔の位相調整を不要とし、組立作業性や流路の安定性を図ったものであり、先の実施形態と同様な機能を有する部材には同様な符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００６２】
図６に模式的に示すように、本実施の形態に係る凝縮液排出装置１Ａでは、各オリフィスユニット１０Ｕ１〜Ｎにおけるオリフィス板１２Ｐの配置を、中心オリフィス板１２Ｐｃと、偏心オリフィス板１２Ｐｄとで交互に配置するように構成している。
【００６３】
具体的には、最前段（最上流側）のオリフィスユニット１０Ｕ１には、中心オリフィス板１２Ｐｃが配置されており、以降、偏心オリフィス板１２Ｐｄ、中心オリフィス板１２Ｐｃ・・・・と、順次交互に繰り返して配置形成されている。なお、最終段（最下流側）のオリフィスユニット１０ＵＮには、先の実施の形態と同様に、中心オリフィス板１２Ｐｃが配置されている。すなわち、本実施の形態に係る凝縮液排出装置１Ａでは、隣接する偏心オリフィス板１２Ｐｄ（偏心オリフィス孔１１ｈｄ）の間には、中心オリフィス板１２Ｐｃ（中心オリフィス孔１１ｈｃ）を介在させている。
【００６４】
このようにオリフィス孔１１ｈを配置形成することにより、先の実施形態と比し、オリフィス孔１１ｈを配置する際の煩雑な位相調整作業を不要としつつ、常に一定の流路長を確保することができるので、組立作業性の大幅な向上を実現すると共に、経年的により安定したドレイン排出能力を確保することができる。
【００６５】
また、このように構成した本実施の形態に係る凝縮液排出装置１Ａを従来構成の凝縮液排出装置と比較検証した結果、先の実施の形態とほぼ同様な性能をより安定して得られることが確認できた。
【００６６】
以上説明したように、本発明に係る凝縮液排出装置によれば、所定の多段構成とすることにより、目詰まりを防止するオリフィス孔径の拡大を可能としつつ、凝縮液が不飽和状態である立ち上げ時から凝縮液が飽和状態に達した定常時に至るまでのドレイン量の変動に対して凝縮液の排出除去を安定して行うことができる。
【００６７】
また、減圧室体積とオリフィス開口部体積との比を所定の範囲内とすることにより、多段化しながら軸方向の短縮化を可能として、ドレイン変動に対する対応範囲を拡大しつつ配管作業性の向上に寄与することができる。
【００６８】
なお、本発明の技術的範囲は上述した各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨に逸脱しない範囲において多様な変更もしくは改良を加え得るものである。例えば、緊急時の対応等のために別途バイパスバルブ（コントロールバルブ）を設けてもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１，１Ａ      凝縮液排出装置
１０Ｕ        オリフィスユニット
１１ｈ        オリフィス孔
１１ｈｃ      中心オリフィス孔
１１ｈｄ      偏心オリフィス孔
１２Ｐ        オリフィス板
１２Ｐｃ      中心オリフィス板
１２Ｐｄ      偏心オリフィス板
１４Ｐ        減圧板
１４Ｓ        減圧室
１７          ブッシング
ＤＲ          ドレイン
ＨＧ          筐体
ＨＧＩＮ        入力側
ＭＦ          二層混合流体
ＳＣ          ネジ部
ＳＦ          単層流体
ＳＨ          蒸気加熱機器
ＳＷ          スプリングワッシャー
【図１】
2019173796.tif 000004
【図２】
2019173796.tif 000005
【図３】
2019173796.tif 000006
【図４】
2019173796.tif 000007
【図５】
2019173796.tif 000008
【図６】
2019173796.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成30年7月23日(2018.7.23)
【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】
オリフィスと、その後段に設けられた減圧室とを有するオリフィスユニットが、直列多段に配置形成された凝縮液排出装置であって、
各オリフィスユニットは、その直径が１ｍｍ以上のオリフィス孔を有して薄肉板状に形成されたオリフィス板と、前記オリフィス板と同等の肉厚を有し、その内部に減圧室が形成された減圧板とで構成されており、
前記オリフィス孔のそれぞれは同径に形成されていると共に、前記減圧室のそれぞれは等容積に形成されており、最前段及び最後段のオリフィスユニットのオリフィス孔は中心に配置形成されている一方、中間のオリフィスユニットのオリフィス孔は偏心して配置形成されており、かつ、隣接する中間のオリフィス孔は、互いに配置位相が１８０°異なるように配置されていることを特徴とする凝縮液排出装置。
【請求項２】
オリフィスと、その後段に設けられた減圧室とを有するオリフィスユニットが、直列多段に配置形成された凝縮液排出装置であって、
各オリフィスユニットは、その直径が１ｍｍ以上のオリフィス孔を有して薄肉板状に形成されたオリフィス板と、前記オリフィス板と同等の肉厚を有し、その内部に減圧室が形成された減圧板とで構成されており、
前記オリフィス孔のそれぞれは同径に形成されていると共に、前記減圧室のそれぞれは等容積に形成されており、軸方向に沿って隣接する各オリフィス孔の形成位置は、中心、偏心、中心・・・を交互に繰り返して配置されていることを特徴とする凝縮液排出装置。
【請求項３】
最下流側のオリフィス孔は、中心部に配置形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の凝縮液排出装置。
【請求項４】
最上流側のオリフィス孔は、中心部、若しくは、中心部よりも下方に偏心して配置形成されていることを特徴とする請求項２に記載の凝縮液排出装置。
【請求項５】
前記減圧室の体積をＢとし、前記オリフィス孔の開口部体積をＡとした際、体積比Ｂ／Ａは、３０〜２００に設定されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の凝縮液排出装置。
【請求項６】
前記オリフィス板及び前記減圧板は、その厚さが１〜２ｍｍのステンレスで形成されており、軸方向に加圧して接続されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の凝縮液排出装置。