JP3718631B2 - 蒸気変換弁 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸気変換弁に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来から、図3に図示したように第一ポート31から流入する高温高圧の蒸気Sを、小孔32aを散在させた減圧部32を通過させて減温減圧させるとともに、高速の環状流れ蒸気S1とし、該環状流れ蒸気S1に基体36(ボディー)内において冷却水ミストWを供給することで該蒸気S1を第二ポート33から減温減圧された蒸気Sとして流出させる蒸気変換弁(以下、従来例)が提案されている。
【0003】
この従来例は、図4に図示したように減圧部32の下流側において、ノズル34から冷却水ミストWが噴射されるもので、この冷却水ミストWの噴射軌跡rはコーン状(円錐状)となるように設けられており、このノズル34から噴射される冷却水ミストWは環状流れ蒸気S1に衝突し、該蒸気S1の減温が行われる。
【0004】
ところで、ノズル34から噴射される冷却水ミストWが高温状態の減圧部32に触れると該減圧部32は極度の温度変化によりクラックが生じて破損してしまう場合があり、ノズル34から噴射される冷却水ミストWは減圧部32に触れないようにしなければならない。
【0005】
従って、従来例は、ノズル34から噴射される冷却水ミストWが減圧部32に触れないようにする為、ノズル34を減圧部32から離して設けなければならず(ノズル34から冷却水ミストWがコーン状に噴射される構造の為、冷却水ミストWが触れる恐れが高い)、よって、必然的に基体36(ボディー)が大型化し、ひいては弁全体の大型化の原因となってしまう。
【0006】
また、高温高圧の蒸気Sの減温は、高速の環状流れ蒸気S1に冷却水ミストWを衝突させ該冷却水ミストWをより細分化することによって達成される。
【0007】
しかしながら、上記の理由からノズル34は減圧部32に対して離れた位置に設けられている為、減圧部32から噴出した直後の勢い(冷却水ミストWの細分化に最適な勢い)のある環状流れ蒸気S1に冷却水ミストWを衝突させにくく、よって、効率的な冷却水ミストWの細分化が達成されないという問題点がある。
【0008】
本発明は、上述の問題点を解決する画期的な蒸気変換弁を提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【0010】
第一ポート1から流入する高温高圧の蒸気Sを減圧部2を通過させ且つ水分Wを供給して第二ポート3から減温減圧された蒸気Sを流出させる蒸気変換弁であって、前記減圧部2の近傍には水分Wを供給するノズル4が設けられ、このノズル4は第二ポート3へ向かう蒸気Sの流れ方向に多段に並設され、これらのノズル4のうち減圧部2の最近傍位置に設けられるノズル4は、水分Wの噴射軌跡rが蒸気Sの流れ方向に対して直交する面状の噴射軌跡rとなるフラットノズル4aが採用され、このフラットノズル4a以外のノズル4はコーンノズル4aが採用され、更に、前記フラットノズル4aから噴射される水分Wの噴射軌跡rと前記減圧部2との間の距離Lは、可及的に近い距離Lであって且つ該フラットノズル4aから噴射される水分Wが前記減圧部2に触れない距離Lに設定されていることを特徴とする蒸気変換弁に係るものである。
【0011】
また、請求項1記載の蒸気変換弁において、減圧部2は有底筒状であり、水分Wの噴射軌跡rは減圧部2の底に対して略平行となるように設定されていることを特徴とする蒸気変換弁に係るものである。
【0012】
また、請求項1,2のいずれか1項に記載の蒸気変換弁において、前記フラットノズル4aとして、吹き出し口間隙10mm以下のフラットノズル4aを採用したことを特徴とする蒸気変換弁に係るものである。
【0013】
【発明の作用及び効果】
第一ポート1から流入する高温高圧の蒸気Sを減圧部2を通過させ、この蒸気Sにノズル4から水分Wを供給して減温が行われる。
【0014】
本発明は、ノズル4として水分Wの噴射軌跡rが面状となるフラットノズル4aを採用することで、従来例に比し高温高圧の蒸気Sの効率的な減温が達成される。
【0015】
具体的には、フラットノズル4aを採用し、且つ、例えば噴射される水分Wの面方向を蒸気Sの流れ方向に対して直交する方向に設定すれば、水分Wが減圧部2に触れなくなる為、ノズル4を減圧部2に可及的に近づけることができ、よって、減圧部2を通過した直後の勢い(水分Wの細分化に最適な勢い)のある蒸気Sに水分Wを衝突させることができる。
【0016】
従って、本発明は、高温高圧の蒸気Sの効率的な減温が達成され、しかも、弁全体の小型化も確実に達成し得ることになる。
【0017】
以上、本発明は、従来にない画期的な作用効果を発揮するものとなる。
【0018】
【発明の実施の形態】
図面は本発明の一実施例を図示したものであり、以下に説明する。
【0019】
本実施例は、高温高圧の蒸気Sを流入する第一ポート1と、減温減圧した蒸気Sを排出する第二ポート3とを備えた筒状の基体6(ボディー)に高温高圧の蒸気Sを減温減圧する減圧部2と、この減圧部2を通過した蒸気S1に水分Wを供給して減温する水分噴射部5とを設けたものである。
【0020】
この減圧部2は、図1に図示したように下端を開口した筒状体の周面に小孔8aを散在した小孔部8を有する昇降自在のプラグ9と、このプラグ9の下方位置にして基体6に前記プラグ9と連通状態で固着され、上端を開口した有底筒状体の周面に小孔10aを散在した小孔部10を有するディフューザ11とから成り、高温高圧の蒸気Sはプラグ9の小孔8a及びディフューザ11の小孔10aを通過して減温減圧され、環状流れ蒸気S1となるように構成されている。
【0021】
水分噴射部5は、基体6の略中央内壁面に霧状の水分W(冷却水ミスト)を供給する3つのノズル4を環状にして同一平面上に設けられ、この3つのノズル4から成るノズル群は基体6の長さ方向にして蒸気Sの流れ方向に多段(2段)に並設されている。
【0022】
また、本実施例では、この複数のノズル4として冷却水ミストWの噴射軌跡rが平面状(扇状)となるフラットノズル4a(噴射角度160°以下、吹き出し口隙間10mm以下)が採用され、このフラットノズル4aから噴射される冷却水ミストWの面方向がほぼ水平方向(環状流れ蒸気S1の流れ方向(鉛直方向)に対して直交する方向)となるように設定されており、このフラットノズル4aから噴射される冷却水ミストWの噴射軌跡rと減圧部2との間には、冷却水ミストWが減圧部2に触れない所定の距離Lが有するように構成されている。
【0023】
また、このノズル4のうち少なくとも減圧部2から最も近いノズル4をフラットノズル4aとし、その他のノズル4は、冷却水ミストWの噴射軌跡rが前記従来例と同様コーン状となるノズル4でも良い。
【0024】
尚、ノズル4の数は本実施例の特性を発揮する構成であれば適宜設計し得るものである。
【0025】
符号7は水供給管である。
【0026】
本実施例は上述のように構成したから、第一ポート1から流入する高温高圧の蒸気Sを減圧部2を通過させて減温減圧させるとともに、基体6と減圧部2との間で形成される環状部より水分噴射部5へ流入する高速の環状流れ蒸気S1とし、該環状流れ蒸気S1にノズル4から冷却水ミストWを噴射させて衝突させると、冷却水ミストWは細分化され蒸気S1の減温が行われる。
【0027】
本実施例では、ノズル4として冷却水ミストWの噴射軌跡rが面状となるフラットノズル4aが採用されているから、従来例のように冷却水ミストWをコーン状に噴射するノズル34に比してノズル4を減圧部2(ディフューザ11)に可及的に近づけることができることになる為、基体6と減圧部2間から噴出した直後の勢い(冷却水ミストWの細分化に最適な勢い)のある環状流れ蒸気S1に冷却水ミストWを勢いよく衝突させることができて効率の良い減温が達成されることになる。
【0028】
この点について本出願人は種々の実験をしており、以下の点を確認した。
【0029】
即ち、従来例のように冷却水ミストWの噴射軌跡rがコーン状となるノズル34を採用した場合、前述したようにノズル4を減圧部2に近づけられない為、冷却水ミストWに対する強い環状流れ蒸気S1の衝突が得にくく冷却水ミストWの良好な細分化が行われず、そして更に、噴射方向が一定でないことによって環状流れ蒸気S1に対する衝突角度が変化し、環状流れ蒸気S1との相対速度にバラツキが生じてしまい、その結果、環状流れ蒸気S1との衝突による細分化後のミスト径が均一にならず減温効果が上がらない(細分化後のミスト径を均一にすることも効率の良い減温を達成するに重要である。)。
【0030】
これに対し、本実施例のようにフラットノズル4aを採用した場合、前述したようにノズル4を減圧部2に可及的に近づけることができるから、冷却水ミストWに対して強く環状流れ蒸気S1を衝突させることができて冷却水ミストWの良好な細分化が行われ、そして更に、冷却水ミストWの噴出方向が環状流れ蒸気S1の流れ方向に対して直交する一定方向であるため、従来例と異なり、細分化後のミスト径が均一になり減温効果が飛躍的に向上する。
【0031】
以上のように、本実施例は、従来例と異なり確実に効率の良い減温が達成されることになる。
【0032】
また、本実施例は、ノズル4を減圧部2に可及的に近づけることができるから、この冷却水ミストWを噴射する部位を小型化することができ、ひいては弁全体の小型化も確実に達成し得ることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施例を説明する断面図である。
【図2】 本実施例に係る要部を説明する断面図である。
【図3】 従来例を説明する断面図である。
【図4】 従来例に係る要部を説明する断面図である。
【符号の説明】
L 距離
r 噴射奇跡
S 蒸気
W 水分
1 第一ポート
2 減圧部
3 第二ポート
4 ノズル
4a フラットノズル,コーンノズル
Claims (3)
- 第一ポートから流入する高温高圧の蒸気を減圧部を通過させ且つ水分を供給して第二ポートから減温減圧された蒸気を流出させる蒸気変換弁であって、前記減圧部の近傍には水分を供給するノズルが設けられ、このノズルは第二ポートへ向かう蒸気の流れ方向に多段に並設され、これらのノズルのうち減圧部の最近傍位置に設けられるノズルは、水分の噴射軌跡が蒸気の流れ方向に対して直交する面状の噴射軌跡となるフラットノズルが採用され、このフラットノズル以外のノズルはコーンノズルが採用され、更に、前記フラットノズルから噴射される水分の噴射軌跡と前記減圧部との間の距離は、可及的に近い距離であって且つ該フラットノズルから噴射される水分が前記減圧部に触れない距離に設定されていることを特徴とする蒸気変換弁。
- 請求項1記載の蒸気変換弁において、減圧部は有底筒状であり、水分の噴射軌跡は減圧部の底に対して略平行となるように設定されていることを特徴とする蒸気変換弁。
- 請求項1,2のいずれか1項に記載の蒸気変換弁において、前記フラットノズルとして、吹き出し口間隙10mm以下のフラットノズルを採用したことを特徴とする蒸気変換弁。
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