(57)【要約】【課題】  圧力容器に該当しない無圧式の装置本体によっても、蒸気を発生させることが可能となり、よって操作性に優れる無圧式蒸気発生装置を提供する。【解決手段】  大気に開放された内部に、１００℃以上の沸点を有する熱媒体油が蓄えられた装置本体１と、この装置本体１内の熱媒体油を間接加熱する加熱手段９と、上記熱媒体油を熱源とする熱交換器１１と、熱交換器１１に水を供給する給水ライン１５と、熱交換器１１で発生した蒸気を排出する蒸気取出ライン１６とを備えてなる。【選択図】  図１
2007003032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大気に開放された内部に、１００℃以上の沸点を有する熱媒体油が蓄えられた装置本体と、この装置本体内の上記熱媒体油を間接加熱する加熱手段と、上記熱媒体油を熱源とする熱交換器と、上記熱交換器に水を供給する給水ラインと、上記熱交換器で発生した蒸気を排出する蒸気取出ラインとを備えてなることを特徴とする無圧式蒸気発生装置。
【請求項２】
上記熱交換器は、上記装置本体と別体に設けられるとともに、この熱交換器の熱源として上記装置本体内の上記熱媒体油を供給して再び上記装置本体内に戻す熱媒体油の循環ラインと、この循環ラインに介装された熱源ポンプとを備えてなることを特徴とする請求項１に記載の無圧式蒸気発生装置。
【請求項３】
上記給水ラインには、上記水を加圧供給する給水ポンプが介装されていることを特徴とする請求項１または２に記載の無圧式蒸気発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力容器に該当しない無圧式の装置本体を用いて蒸気を発生するための無圧式蒸気発生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、集合住宅や事務所ビル等における空調機の熱源や給湯用の熱源として、ボイラが広く用いられている。このようなボイラは、特に蒸気を発生させる場合に、缶体が大気圧より高くなることから、法規上、圧力容器としての適用を受け、取り扱いにも所定の資格者を要することになって安全上の管理が難しいという問題点を有する。
【０００３】
そこで、上記缶体内の給水を大気圧とすることにより、その取り扱いを容易とした無圧式の温水機が開発されている。
例えば、下記特許文献１には、大気に開放した缶体と、この缶体内に配設した加熱部と、上記缶体内に収容した缶水を循環させる循環流路と、この循環流路の中途に設けた集熱用循環ポンプおよび熱交換器とを備えた大気圧ボイラが開示されている。
【０００４】
この大気圧ボイラによれば、缶体が大気に開放されているために圧力容器の適用を受けることが無く、しかも加熱部によって缶体内の缶水を加熱して沸騰させ、これを集熱用循環ポンプによって循環流路を循環させつつ、熱交換に給水された水を間接加熱することにより、当該熱交換器の出口側から給湯用の温水を取り出すことができる。
【特許文献１】特開２００２−２６７２６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の大気圧ボイラにあっては、缶体が大気に開放されている結果、缶水を１００℃以上に昇温させることができない。このため、蒸気を取り出すことが不可能であり、仮に熱交換器として伝熱効率の高いものを用いた場合においても、約８５℃程度の給湯用温水を取り出すことが限度であるために、用途が限られるとい欠点があった。
【０００６】
この発明は、圧力容器に該当しない無圧式の装置本体によっても、容易に蒸気を発生させることが可能となり、よって操作性に優れる無圧式蒸気発生装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、大気に開放された内部に、１００℃以上の沸点を有する熱媒体油が蓄えられた装置本体と、この装置本体内の上記熱媒体油を間接加熱する加熱手段と、上記熱媒体油を熱源とする熱交換器と、上記熱交換器に水を供給する給水ラインと、上記熱交換器で発生した蒸気を排出する蒸気取出ラインとを備えてなることを特徴とするものである。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の熱交換器が、上記装置本体と別体に設けられるとともに、この熱交換器の熱源として上記装置本体内の上記熱媒体油を供給して再び上記装置本体内に戻す熱媒体油の循環ラインと、この循環ラインに介装された熱源ポンプとを備えてなることを特徴とするものである。
【０００９】
さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の給水ラインに、上記水を加圧供給する給水ポンプが介装されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１〜３のいずれかに記載の無圧式蒸気発生装置によれば、大気に開放された装置本体の内部に、１００℃以上の沸点を有する熱媒体油を収容しているために、この装置本体内の熱媒体油を加熱手段によって間接加熱することにより、大気圧であっても１００℃以上に昇温させることができる。この結果、上記熱媒体油を熱源とする熱交換器に、給水ラインから水を供給して間接加熱することにより、容易に当該熱交換器の出口から蒸気を取り出すことができる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明によれば、上記熱交換器を装置本体と別体に設けているので、上記装置本体内で１００℃以上に加熱された上記熱媒体油を熱源ポンプによって循環ラインから熱交換器に送って、給水ラインから供給される水を間接加熱することにより、同様に熱交換器の出口から蒸気を取り出すことができる。
【００１２】
この際に、熱交換器および蒸気取出ラインは、圧力容器としての対象とならないために、当該無圧式蒸気発生装置によって、例えば空調用の熱媒体としての加圧蒸気を得たい場合には、請求項３に記載の発明のように、給水ラインに水を加圧供給する給水ポンプを介装することにより、容易に対応することができる。
【００１３】
なお、上記熱媒体油としては、特に大気に開放されているために、開放型の間接加熱設備用に開発された熱や酸化による劣化の少ない安定性能を有する熱媒体油を使用することが好ましい。この種の汎用の熱媒体油としては、例えば新日本石油製の「ハイテクサーム３２」（商品名）や「ダイヤモンドサーモオイル１００」（商品名）等が適用可能である。これらの熱媒体油によれば、少なくとも２００℃まで昇温させることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、本発明に係る無圧式蒸気発生装置の一実施形態を示すもので、図中符号１が装置本体である。
この装置本体１は、円筒状の胴部２が底板３と天井板４とによって塞がれたもので、内部が２重壁構造に形成されている。すなわち、内部の外周に円環状の熱媒体室５ａが形成されるとともに、この熱媒体室５ａの中間には、当該熱媒体室５ａと連通するとともに、上下方向に多数の排気流路６が形成された中空円板状の熱媒体室５ｂが形成されている。
【００１５】
これにより、装置本体１の下部には、熱媒体室５ａ、５ｂの内壁によって画成された燃焼室７が形成され、上部には排気流路６を介して燃焼室７と連通する排気空間８が形成されている。そして、燃焼室７には、バーナ（加熱手段）９が設けられるとともに、排気空間８には、煙道１０が接続されている。
【００１６】
ここで、上記熱媒体室５ａ、５ｂには、１００℃以上の沸点を有し、かつ少なくとも２００℃まで昇温可能な熱媒体油が上部まで蓄えられており、この熱媒体油の界面は、通気孔２４を介して大気に開放されている。
他方、この装置本体１の裏面側に隣接してプレート式の熱交換器１１が設置されている。そして、この熱交換器１１の熱源供給側１１ａに、熱源ポンプ１２を介して熱媒体室５ａ内の熱媒体油の界面近傍に開口する熱媒体油の供給ライン１３が接続されている。
【００１７】
また、熱交換器１１の熱源排出側１１ｂには、内部の熱媒体油を装置本体１の熱媒体室５ａの下部に戻す戻りライン１４が接続されている。この結果、供給ライン１３、熱交換器１１および戻りライン１４によって、熱媒体油の循環ラインが構成されている。
【００１８】
さらに、熱交換器１１の被加熱側の入口１１ｃには、当該熱交換器１１内に水を供給する給水ライン１５が接続されており、出口側１１ｄには、熱交換器１１で発生した蒸気を排出する蒸気取出ライン１６が接続されている。そして、給水ライン１５には、上記水を加圧供給する給水ポンプ１７および逆止弁２３が介装されている。
【００１９】
なお、図中符号１８は熱媒体油の液面検出器、符号１９は上記液面検出器１８からの検出信号に基づいて熱媒体油を補給するための電磁弁であり、符号２０は熱媒体油の温度を検出してバーナ９を制御するためのサーミスタ、符号２１は過熱に装置を緊急停止させるための過熱防止器、符号２２はこれらを一括自動制御するための全自動操作盤である。
【００２０】
以上の構成からなる無圧式蒸気発生装置においては、バーナ９によって燃焼室７を加熱すると、燃焼排ガスが燃焼室７から排気流路６を介して排気空間８へ流れて煙道１０へと排気される過程で、熱媒体室５ａ、５ｂ内の熱媒体油が２００℃近くまで加熱される。
【００２１】
そして、加熱された熱媒体油は、熱源ポンプ１２により熱媒体室５ａの上部から吸引されて供給ライン１３から熱交換器１１へと送られ、給水ポンプ１７によって給水ライン１５から供給される水と熱交換する。この結果、水が１００℃以上に加熱されて沸騰することにより蒸気が発生し、この蒸気は、蒸気取出ライン１６から、例えば空調機等に送られて行く。
他方、熱交換器１１を経た熱媒体油は、戻りライン１４から再び装置本体１内の熱媒体室５ａへと戻される。
【００２２】
このように、上記無圧式蒸気発生装置によれば、大気に開放された装置本体１内の熱媒体室５ａ、５ｂに、１００℃以上の沸点を有し、かつ２００℃まで昇温可能な熱媒体油を収容しているために、この装置本体１内の熱媒体油をバーナ９によって間接加熱することにより、大気圧であっても２００℃近くまで昇温させることができる。
【００２３】
この結果、上記熱媒体油を熱源ポンプ１２によって熱交換器１１に送り、給水ライン１５から供給される水を間接加熱することにより、容易に熱交換器１１の蒸気取出ライン１６から蒸気を取り出すことができる。加えて、給水ライン１５に水を加圧供給する給水ポンプ１７を介装しているので、容易に蒸気取出ライン１６から加圧した蒸気を取り出すことができる。
【００２４】
なお、上記実施の形態においては、熱交換器１１を装置本体１とは別体に設け、熱源ポンプ１２によって、装置本体１内で加熱された熱媒体油を、循環ライン１３、１４を介して上記熱交換器１１に循環させて給水ライン１５から供給される水を加熱する構成についてのみ説明したが、これに限るものではなく、例えば図２に示すように、装置本体１の熱媒体室５ａの上部に、熱交換用の配管３０を設けて、当該配管の一端部に上記給水ライン１５を接続するとともに、他端部に蒸気取出ライン１６を接続することにより、直接熱交換器を装置本体１内に組み込んでも、同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の無圧式蒸気発生装置の一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  装置本体
５ａ、５ｂ  熱媒体室
７  燃焼室
９  バーナ（加熱手段）
１１  熱交換器
１２  熱源ポンプ
１３  熱媒体油の供給ライン
１４  熱媒体油の戻りライン
１５  給水ライン
１６  蒸気取出ライン
３０  熱交換用の配管（熱交換器）
【図１】
2007003032.tif 000003
【図２】
2007003032.tif 000004