(57)【要約】【課題】蒸気を任意の温度と乾き度とするために必要な加熱量を精度良く供給することができる蒸気制御装置を得ること。【解決手段】蒸気供給管１から流体混合ノズル３へ供給された蒸気は、冷却流体供給管２からの冷却水と混合されて、間接加熱器４内へ流下する。間接加熱器４では、二重構造部１１へ供給された加熱蒸気によって、間接加熱器４内の被制御蒸気が加熱され、所定の温度又は乾き度の蒸気となって、蒸気排出管６から排出される。二重構造部１１の蒸気の熱は、二重構造部１１を伝導すると共に、セラミック５により遠赤外線として被制御蒸気中へ放射され、加熱効率が向上する。【選択図】            図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気へ冷却流体を供給して蒸気の温度もしくは乾き度を調節し、蒸気へ加熱器を介して熱を供給して蒸気の温度もしくは乾き度を調節するものにおいて、加熱器を蒸気による間接加熱器として、当該間接加熱器の内周に蒸気の有する熱を遠赤外線に変換して放射する熱放射部材を配置したことを特徴とする蒸気制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボイラで発生した蒸気を各種の蒸気使用装置へ供給する際に、供給する蒸気の温度や乾き度を任意に制御することのできる蒸気制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献】特開平２−１７６３０３号公報
これは、蒸気と水を超音波ノズルで調整混合すると共に、遠赤外線放射体セラミックから遠赤外線を放射することによって、蒸気の温度と湿度を変換することができるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の蒸気制御装置では、遠赤外線放射体セラミックから蒸気へ遠赤外線を精度良く放射することができないために、蒸気の温度と乾き度を任意に制御できない問題があった。すなわち、上記の遠赤外線放射体セラミックでは、一定の遠赤外線を蒸気へ放射するのみであり、実際の蒸気が必要とするだけの加熱量を遠赤外線として任意に制御して放射することができないためである。
【０００４】
従って本発明の課題は、蒸気を任意の温度と乾き度とするために必要な加熱量を、蒸気へ精度良く供給することができる蒸気制御装置を得ることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための手段は、蒸気へ冷却流体を供給して蒸気の温度もしくは乾き度を調節し、蒸気へ加熱器を介して熱を供給して蒸気の温度もしくは乾き度を調節するものにおいて、加熱器を蒸気による間接加熱器として、当該間接加熱器の内周に蒸気の有する熱を遠赤外線に変換して放射する熱放射部材を配置したものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
加熱器を蒸気による間接加熱器としたことにより、この間接加熱器へ供給する蒸気の温度や圧力や流量を適宜調節することによって、蒸気への加熱量を精度良く制御することができる。また、熱放射部材から被制御対象の蒸気へ遠赤外線が放射されることとなり、蒸気制御装置での加熱効率を向上させることができる。
【０００７】
熱を遠赤外線に変換して放射する熱放射部材としては、例えばセラミックや高分子材料等を使用することができる。セラミックとしては、コージライト、遷移元素酸化物系セラミック、アルミナ、ジルコニア、チタニア、あるいは、酸化ケイ素と酸化アルミニウムの化合物等既知のものを使用することができるが、熱から遠赤外線への変換効率の高いものが適する。
【０００８】
【実施例】
図１において、蒸気供給管１と冷却流体供給管２からの流体を混合して排出する流体混合ノズル３と、この流体混合ノズル３の出口側に取り付けた間接加熱器４と、間接加熱器４の内周に配置した熱を遠赤外線に変換して放射する熱放射部材としてのセラミック５とで蒸気制御装置を構成する。
【０００９】
間接加熱器４は、横長円筒状の二重構造で入口側に流体混合ノズル３を配置し、内周の全体にセラミック５を取り付けると共に、出口側に図示しない蒸気使用装置へ制御された温度や乾き度となった蒸気を排出する蒸気排出管６を接続する。
【００１０】
セラミック５は、酸化ケイ素と酸化アルミニウムの化合物と水とを混合した液体状のものを塗布して乾燥させ積層した膜状のもので、セラミック５の膜厚や取り付け面積等は、間接加熱器４の大きさや形状に応じて適宜調節することができる。また、セラミック５の熱伝導率は、間接加熱器４と同程度の値若しくは上回る値であることが好適である。
【００１１】
流体混合ノズル３には、それぞれ自動調節弁７，８，９を介在して蒸気供給管１と冷却流体供給管２、及び、圧縮空気供給管１０を接続する。自動調節弁７，８，９で供給の要否、及び、供給量が調節されて、流体混合ノズル３で流体が混合されて間接加熱器４内へ供給される。
【００１２】
蒸気供給管１を分岐して間接加熱器４の二重構造部１１へ加熱用の蒸気を供給する蒸気分岐管１２を接続する。蒸気分岐管１２には、供給する蒸気の量を調節するための自動調節弁１３を介在する。間接加熱器４の二重構造部１１の出口側には、二重構造部１１内で熱を奪われて蒸気の凝縮した復水を外部へ自動的に排出する蒸気トラップ１４を接続する。
【００１３】
蒸気分岐管１２から二重構造部１１内へ供給された高温高圧の蒸気が、流体混合ノズル３の出口１５から間接加熱器４内を流下する被制御蒸気を所望温度あるいは乾き度まで加熱して、蒸気排出管６から蒸気使用装置へ排出するものである。
【００１４】
間接加熱器４の出口側へ接続した蒸気排出管６には、流下する蒸気の温度を検出する温度センサ１６と、乾き度を検出する乾き度センサ１７、及び、自動調節弁１８をそれぞれ接続する。
【００１５】
温度センサ１６と乾き度センサ１７は、図示しない制御部と電気的に接続して、同じく制御部と接続している自動調節弁７，８，９，１３，１８の開閉弁及び弁開度を適宜にコントロールする。
【００１６】
蒸気供給管１から流体混合ノズル３へ供給された被制御蒸気は、冷却流体供給管２又は圧縮空気供給管１０からの所定量の冷却流体例えば冷却水又は圧縮空気と混合されて、任意の蒸気温度又は蒸気乾き度となって間接加熱器４内から蒸気排出管６へと排出される。
【００１７】
間接加熱器４の二重構造部１１の蒸気の保有する熱は、二重構造部１１の部材並びにセラミック５を伝達して、間接加熱器４内部を流下する被制御蒸気を加熱すると同時に、セラミック５から遠赤外線として被制御蒸気中へ放射されることによって、遠赤外線での加熱が付加されて加熱効率が向上する。
【００１８】
間接加熱器４で所定量の加熱をされた被制御蒸気は、任意の蒸気温度又は蒸気乾き度となって蒸気排出管６へと排出される。蒸気排出管６内を流下する蒸気の温度と乾き度はそれぞれセンサ１６，１７で検出されて制御部へ送られ、必要な自動調節弁の開閉弁又は弁開度を調節する。
【００１９】
間接加熱器４の二重構造部１１内の蒸気は、加熱することによって熱を奪われ凝縮して復水となり、蒸気トラップ１４から外部へ自動的に排除される。
【００２０】
本実施例においては、セラミック５が液体状で間接加熱器４の内周に塗布する例を示したが、合成樹脂や金属から成る多孔質体に粒子状のセラミックを混入させて薄板状として、間接加熱器４の内周に接触して取り付けることもできる。
【００２１】
【発明の効果】
上記のように本発明では、加熱器を蒸気による間接加熱器としたことにより、間接加熱器へ供給する蒸気の温度や圧力や流量を適宜調節することによって、被制御蒸気への加熱量を精度良くコントロールすることができる。また、熱放射部材から制御対象の蒸気へ遠赤外線が放射されることによって、蒸気制御装置での加熱効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の蒸気制御装置の一部断面構成図。
【符号の説明】
１  蒸気供給管
２  冷却流体供給管
３  流体混合ノズル
４  間接加熱器
５  セラミック
６  蒸気排出管
１１  二重構造部
１２  蒸気分岐管
１４  蒸気トラップ
１６  温度センサ
１７  乾き度センサ
【図１】
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