(57)【要約】【課題】この発明が解決する課題は、給水ポンプを必要としないボイラーの給水装置を提供することである。【解決手段】水を貯留する加圧槽２と、この加圧槽２内へ補水する補水手段３と、前記加圧槽２内の水を加熱して前記加圧槽２を加圧する加熱手段６と、前記加圧槽３内の水を負荷側へ供給する供給手段８とを備えたことを特徴とした水供給装置１により、加熱手段６で加圧槽２内の水を加熱して加圧槽２を負荷側より高圧にし、圧力差で加圧槽２内の水を負荷側に供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を貯留する加圧槽と、この加圧槽内へ補水する補水手段と、前記加圧槽内の水を加熱して前記加圧槽を加圧する加熱手段と、前記加圧槽内の水を負荷側へ供給する供給手段とを備えたことを特徴とする水供給装置。
【請求項２】
水を貯留する加圧槽と、この加圧槽内へ補水する補水手段と、前記加圧槽内の水を加熱して脱気するとともに前記加圧槽を加圧する加熱手段と、脱気により前記加圧槽内で発生した気体を排出する排気手段と、前記加圧槽内の水を負荷側へ供給する供給手段とを備えたことを特徴とする水供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ボイラーへの水供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、医療用蒸気滅菌装置の滅菌槽内に蒸気を送るための蒸気発生装置としてのボイラーに高温の水を供給するのには、高温水仕様の給水ポンプが使用されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−８１６１１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１には、給水タンク内の水を加熱して水中の非凝縮性気体の量を低減させて、給水ポンプにて蒸気発生装置へ水を供給することが記載されている。これにより、蒸気発生装置で発生する蒸気は非凝縮性気体の含有量の少ない高品質なものになる。この蒸気は滅菌槽へ供給され効果的な滅菌を行うので、滅菌不良の発生を防止することができる。しかしながら、特許文献１に記載の発明においては蒸気発生装置へ水を供給するために給水ポンプが必要となる上に、この給水ポンプは高温水仕様でなければならない。そこで、給水ポンプを必要としない水供給装置が実現できれば便宜である。また、蒸気滅菌装置の蒸気発生装置以外のボイラーについても、給水ポンプを必要としない水供給装置があることは好ましい。この発明が解決する課題は、給水ポンプを必要としないボイラーの給水装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、水を貯留する加圧槽と、この加圧槽内へ補水する補水手段と、前記加圧槽内の水を加熱して前記加圧槽を加圧する加熱手段と、前記加圧槽内の水を負荷側へ供給する供給手段とを備えたことを特徴としている。
【０００６】
さらに、請求項２に記載の発明は、水を貯留する加圧槽と、この加圧槽内へ補水する補水手段と、前記加圧槽内の水を加熱して脱気するとともに前記加圧槽を加圧する加熱手段と、脱気により前記加圧槽内で発生した気体を排出する排気手段と、前記加圧槽内の水を負荷側へ供給する供給手段とを備えたことを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明の第一の実施の形態について説明する。水供給装置は、水を貯留する加圧槽と、この加圧槽内へ補水する補水手段と、前記加圧槽内の水を加熱する加熱手段と、加熱することにより昇圧された水を負荷側へ供給する供給手段とを備えるものである。
【０００８】
この加圧槽は、ボイラーへ必要な水を安定して供給できる容量を有するものであればよく、特に大きさは限定しない。後述するように、加圧槽内の水は加熱手段で加熱されることにより加圧されるが、この圧力が逃げないように加圧槽は密閉可能な構造になっている。また、加圧槽はこの圧力に耐える耐圧性を有するものである。
【０００９】
補水手段は、外部より加圧槽に水を供給するものである。補水管とこの補水管の流れを制御する制御弁を有する。この制御弁は、開閉弁でもよく、逆止弁でもよい。補水管の上流には、加圧槽より高い位置にタンクを設けて、このタンクに貯留した水を加圧槽に補水するようにしてもよい。また、水道管を直接接続したものであってもよい。
【００１０】
加熱手段は、加圧槽内の水を加熱できるものであればよく、加圧槽内部にあって、水を直接加熱するものでもよく、加圧槽の外部にあって加圧槽を加熱することにより間接的に水を加熱するものでもよい。電熱ヒータや熱交換器を用いることができる。
【００１１】
給水手段は、加圧槽内の水を負荷側のボイラーに供給するものである。加圧槽と負荷側のボイラーをつなぐ供給管と、この供給管の流れを制御する制御弁を有する。この制御弁も開閉弁でもよく、逆止弁でもよい。
【００１２】
以上の第一の実施の形態の構成による作用について説明する。補水管の制御弁を開放し、補水管を通して必要な量の水を加圧槽内に供給する。加熱手段を作用させて加圧槽内の水を所定の温度に加熱する。また、補水管の制御弁により反加圧槽方向への流れを遮断して所定の圧力まで上昇させる。そして、加圧槽内の水の圧力が十分上がれば、この圧力により加圧槽内の水は、負荷側のボイラーへ押し出されるように供給される。すなわち、通常の給水ポンプのように機械的な運動により水を供給する手段を用いなくても、加圧槽と加熱手段が高温で高圧の水を供給できるポンプとして作用する
【００１３】
つぎに、この発明の第二の実施の形態について説明する。この第二の実施の形態は、前述の第一の実施の形態に加えて水供給装置が脱気装置としての機能を有するものである。そして、第一の実施の形態の構成に加えて、排気手段を有する。この排気手段は、脱気により加圧槽内で発生した気体を外部に排出する排気管と、この排気管の流れを制御する開閉弁により構成される。排気管は、加圧槽の上部に設けられる。
【００１４】
この第二の実施の形態の作用を説明する。補水手段より補水されて加圧槽に貯留された水は、加熱手段によって加熱される。これにより、水は昇温するが、さらに水中に溶存している非凝縮性気体が水の外へ出て行き、脱気が行われる。脱気により発生した非凝縮性気体は、加圧槽の上部に溜まるが、排気管の制御弁を開き、排気管を通して加圧槽の外に排出する。このようにして、加圧槽内の水の脱気が行われる。十分に脱気がなされたら排気管の制御弁を閉じ、さらに加熱手段による加熱を行う。水は昇温するとともに加圧されるが、その圧力が負荷側のボイラーの圧力よりも高くなったら、供給管の制御弁を開く。加圧槽とボイラーの圧力差により、加圧槽の水は供給管を通ってボイラーへ供給される。すなわち、この第二の実施の形態においては、加圧槽と加熱手段は、脱気作用とポンプ作用を兼ねた働きをする。
【００１５】
第二の実施の形態は、脱気された水を必要とするボイラーへの水供給装置に適用される。そのうち、特に効果が高い例として、負荷側のボイラーが蒸気滅菌装置の蒸気発生装置である場合について説明する。この場合、純水や軟水を補水手段より加圧槽内に供給する。供給管には負荷側のボイラーとして蒸気発生装置が接続されている。加熱手段で脱気された水は蒸気発生装置へ送られ、非凝縮性気体の量が少ない高品質の蒸気が発生する。この蒸気は蒸気滅菌装置の滅菌槽へ供給され、滅菌槽内に収納された医療器具等の滅菌処理に使用されるが、非凝縮性気体の量が少ないので、滅菌不良の起こらない良好な滅菌処理を行うことができる。
【００１６】
【実施例】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
図１はこの発明の第一実施例を示すブロック図である。この実施例はこの発明を、広範囲のボイラーへの水給水装置に適用した例である。したがって、負荷側のボイラー（図示省略）は、高温水の供給を必要とするものならさまざまなものを選択することができる。水供給装置１は、水を貯留する密閉構造の加圧槽２を有する。この加圧槽２に外部から補水するための補水手段３は、補水管４とこの補水管に設けられた第一逆止弁５より構成される。この実施例においては、タンクが加圧槽２の上部に設けられており、補水管４によりタンク（図示省略）と加圧槽２は接続されている。この補水管は加圧槽の上部に接続される。そして、補水管には第一逆止弁５が設けられており、外部から加圧槽２へ向かって水は流入できるが、補水管４を逆流することはできないようになっている。
【００１８】
加熱手段６は、加圧槽２内下部に設けられた電熱ヒータ７を有する。供給手段８は供給管９と第二逆止弁１０により構成される。供給管９は加圧槽２の比較的下部で、かつ電熱ヒータ７よりは上に設けられる。この供給管９の他端は図示しない負荷側のボイラに接続されいる。また、供給管９上には第二逆止弁が設けられており、加圧槽２から負荷側には水は流れるが、逆方向には流れないようになっている。
【００１９】
ついで、水供給装置１の作用について説明する。補水管４を通してタンクの水は加圧槽２に供給される。電熱ヒータ７により加圧槽２内の水は加熱される。加熱された水は高温になるとともに圧力が上がるが、第一逆止弁５により加圧された水が補水管を逆流することはなく、高圧力が維持される。加圧槽２内の水圧が負荷側のボイラー内の圧力よりも高くなると、加圧槽２内の水は供給管９を通って負荷側へ供給される。
【００２０】
従来の水供給装置では、ポンプが用いられており、しかも高温の水を供給するためには高温水仕様のポンプが必要となる。しかし、水供給装置１には機械的な運動を伴う駆動手段は含まないにもかかわらず、加圧槽２および加熱手段６にポンプとしての作用を行わせることにより、高温高圧の水を負荷側に供給することができる。
【００２１】
つづいて、この発明の第二実施例について説明する。この実施例は、第一実施例の水供給装置に脱気機能を併せ持たせたもので、特に蒸気滅菌装置の蒸気発生装置への水供給装置としての適用例である。図２はこの発明の第二実施例を示すブロック図である。第二実施例の水供給装置１も第一実施例と同様に加圧槽２と補水手段３と加熱手段６と供給手段８を有するが、さらに排気手段１１を備えている。
【００２２】
この実施例においても補水手段３は加圧槽２より高い位置に設けられたタンク１２と加圧槽２の上部を接続する補水管４を備えるが、補水管４の水の流れを制御するのは、開閉弁である第一制御弁１３である。供給手段８は、負荷側へ水を供給するために加圧槽２の下部に設けらた供給管９を有するが、供給管９には開閉弁である第二制御弁１４が備えられている。
【００２３】
排気手段１１は、排気管１５と、この排気管１５に設けられた開閉弁である第三制御弁１６を有する。この排気管１５は加圧槽の上部に設けられている。さらに、第二実施例の水供給装置１は第一制御器１７を備えており、この第一制御器１７は加熱手段６，第一制御弁１３，第二制御弁１４，第三制御弁１６を制御する。
【００２４】
以上、第二実施例の水供給装置１の構成を説明したが、つぎに、この水供給装置１の作用を説明する。第二制御弁１４を閉じた状態で、第一制御弁１３を開いてタンク１２から加圧槽２に補水する。導入される水は滅菌処理のための蒸気として用いるために、純水または軟水を用いる。負荷側に供給するために必要な量を導入するが、加圧槽２を満タンにするまでは導入せず、加圧槽２の上部には空間が残るようにする。規定量の補水が完了したら第一制御弁１３を閉じて補水を停止する。
【００２５】
ついで、第一制御弁１３，第二制御弁１４，第三制御弁１６を閉じて、加熱手段６の電熱ヒータ７を作動させて加圧槽２内の水を加熱する。水温が上昇することにより、水中に溶存していた非凝縮性気体は水の外に出て行くので、水は脱気される。排気管１５は水面より上に設けられている。第三制御弁１６が閉じているので、加圧槽２の上部の気圧が外部の気圧より高くなる。したがって、脱気によって水中から出てきた非凝縮性気体は、第三制御弁１６を開くことにより、排気管１５を通って加圧槽２の外へ排出される。このようにして脱気が行われ、加圧槽２内の水の中の非凝縮性気体の量は低減する。
【００２６】
十分な脱気が行われたら、第三制御弁１６を閉じて、加圧槽２を密閉する。さらに、加熱を行うことにより加圧槽２内の水圧は上昇する。この水圧が負荷側のボイラ内部の圧力よりも高くなったら、第二制御弁１４を開く。これによって、加圧槽２内の水は圧力差によって押し出され、供給管９を通って負荷側へ供給される。
【００２７】
すなわち、第二実施例の水供給装置１においては、加熱手段６に加えて排気手段１１を設けることにより、負荷側へ水を供給するポンプ作用と脱気作用の両作用を行うものである。
【００２８】
次に、水供給装置１により水を供給される負荷側の例を説明する。図３は蒸気滅菌装置の例を示すブロック図である。蒸気滅菌装置１８は、滅菌槽１９内に蒸気を導入し、滅菌槽１９内に収納された医療器具（図示省略）等の滅菌処理を行うものである。
【００２９】
蒸気発生装置２０は、滅菌処理に使用する蒸気を発生するもので、水を貯留する蒸気発生槽２１と、蒸気発生槽２１内の水を加熱する蒸気発生槽加熱手段２２と、水位を制御する水位制御手段２３と、蒸気発生槽２１内の圧力を検出する圧力センサ２４とを有する。また、蒸気滅菌装置１８は、圧力センサ２４の出力値および図２の加圧槽２内の圧力を検出する圧力センサ（図示省略）の出力値を入力して、蒸気発生槽加熱手段２２，水位制御手段２３を制御する第二制御器２５を備える。この第二制御器２５には、第一制御器１７の機能を含めた機能を持たせて、第一制御弁１３，第二制御弁１４，第三制御弁１６の制御も行わせる。この場合、第一制御器を省略することもできる。蒸気滅菌装置１８は、さらに、給蒸手段２６を有するが、この給蒸手段２６は、蒸気発生槽２１から滅菌槽１９に蒸気を供給する蒸気管２７とこの蒸気管に設けられた第四制御弁２８から構成される。蒸気滅菌装置１８は、第三制御器２９も備えており、この第三制御器２９により第四制御弁２８と滅菌槽１９の制御を行う。
【００３０】
この蒸気滅菌装置１８の作用について説明する。圧力センサ２４によって検出される圧力が図２の加圧槽２の圧力より高くなると、第二制御弁１４が開かれ、供給管９を通って脱気された水が蒸気発生槽２１へ供給される。第二制御器は水位制御手段２３を制御しながら、蒸気発生槽２１内の水位を所定の高さになるように第二制御弁１４を制御する。必要量の水が供給されたら第二制御弁１４を閉じて、供給管９を閉鎖する。蒸気発生槽２１内の水は、蒸気発生槽加熱手段２２によって加熱されて高温高圧の蒸気となって蒸気発生槽２１の上部に溜まる。滅菌槽１９に被滅菌物が収納されて、滅菌開始の指示が作業者によりなされたら、第三制御器２９は滅菌槽１９を真空にするように指令するとともに、滅菌槽１９を所定の温度状態に制御する。滅菌槽１９が蒸気を導入できる状態になり、かつ、この蒸気の温度と圧力が規定値に達したら第四制御弁２８を開き、蒸気管２７を通して蒸気発生槽２１の蒸気を滅菌槽１９に供給する。
【００３１】
供給管９を通して供給される水は脱気処理されており、蒸気発生槽２１では非凝縮性気体の量が少ない高品質の蒸気が発生する。この高品質な蒸気が滅菌槽１９に導入されるので、滅菌不良の生じない良好な滅菌処理が行える。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、ポンプを使用することなく高温高圧の水を負荷側に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第二実施例を示すブロック図である。
【図３】負荷側のボイラの例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  水供給装置
２  加圧槽
３  補水手段
６  加熱手段
８  供給手段
１１  排気手段
【図１】
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【図２】
2004286361.tif 000004
【図３】
2004286361.tif 000005