JPH04300482A - 蒸気乾燥炉における蒸気コントロ−ル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、食品工業の分野などで
使用する蒸気乾燥炉における蒸気コントロ−ル装置に関
する。

【０００２】

【従来技術】本願発明者らは、食品工業における蒸気バ
ルブについて先に実用新案登録出願（実願昭６１−１５
５１１０）をしているが、その目的は、それまでの蒸気
乾燥炉において、温度降下した蒸気と凝結水の排出処理
が、蒸気トラップの排出能力不足から不充分であり、そ
のため炉内昇温が遅く効率が悪いこと、その解決策とし
て蒸気トラップと並列に設けた排出バルブを開けて常に
蒸気を排出しつづけているが、そのためのバルブ調整に
手間がかかること、開け放しによるエネルギ−損失を無
視できないことに鑑み、炉内配管中の蒸気が所定温度を
下回ると開き、上回ると閉じる形状記憶合金ばねを作動
源とする蒸気コントロ−ルバルブ（以下「先願バルブ」
という）を提供するにあった。しかしながらこの先願バ
ルブを配管中に組み込んだ手段においても、なお次のよ
うな難点を克服できない。即ち、第一に、乾燥炉の出口
側配管内温度は、数分で１３０゜Ｃになり、先願バルブ
の作動源である形状記憶合金ばねがバイアスばねに抗し
て伸長するためバルブ閉となってしまい、その後は蒸気
トラップによる排出に頼ることとなる。そして前記のよ
うに蒸気トラップのみでは排出不充分であるから、立ち
上がり時の温度降下した蒸気と凝結水の排出処理がうま
く行かず、乾燥炉の昇温が遅れる。そしてこれを防ぐた
めには蒸気トラップを半開状態におかざるを得ないから
、結局省エネルギ−効果は得られない。なお弁調整の手
間も厄介である。第二に先願バルブはその構造上、乾燥
炉の外の蒸気配管に組み込まれるものであるから、炉内
温度がそのまま伝わるものではなく、また配管の長さも
まちまちで炉外環境温度の影響も受けるから、所謂温度
むらがあり、安定したバルブ開閉動作が得られない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑み
、蒸気乾燥炉内部に、所定温度で変態反応する形状記憶
合金ばねを作動源とする二方切換え弁を設置して、温度
降下蒸気、凝結水の排出調整を自動的且つ効率的に行な
い、炉内昇温を促して省エネルギ−効果をもたらす蒸気
コントロ−ル装置と、その装置に組み込んで使用する具
体的な二方切換え弁および凍結防止弁の構造を提供する
ものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
、本発明は、蒸気乾燥炉において蒸気配管を温度降下蒸
気、凝結水の排出回路Ａと蒸気トラップ回路Ｂに分岐す
る。そして蒸気乾燥炉本体１内部に、所定温度を下回る
と前記温度降下蒸気、凝結水の排出回路Ａ側に通ずる弁
座口を開き、上回ると前記排出回路Ａ側の弁座口を閉じ
ると同時に前記蒸気トラップ回路Ｂ側の弁座口を開く形
状記憶合金ばねを作動源とする二方切換え弁３を備えて
、蒸気乾燥炉における蒸気コントロ−ル装置を構成する
。

【０００５】そして第二の態樣として、上記構成に加え
、最終ドレン排出回路Ｃに、所定温度を下回ると開き、
上回ると閉じる形状記憶合金ばねを作動源とする凍結防
止弁１５を組込んで、同じく蒸気乾燥炉における蒸気コ
ントロ−ル装置を構成する。

【０００６】また、上記装置中の二方切換え弁３として
、一側に蒸気入口５、他側に排出回路Ａに通ずる第一出
口６及び蒸気トラップ回路Ｂに通ずる第二出口７を有す
るハウジング４内に、前記蒸気入口５と連通する第一出
口６と第二出口７の各弁座口６ａ，７ａを交互に開く弁
部材８を固着した弁軸９を軸受１０を介して軸装し、前
記第一出口６側のハウジング４外に臨む弁軸外端に固定
したバネシ−ト部材１１と前記ハウジング４外端面との
間にバイアスばね１２を介在させるとともに前記第二出
口７側のハウジング４外に臨む弁軸外端に固定したバネ
シ−ト部材１３と前記ハウジング４外端面との間に所定
温度を下回ると縮少反応する形状記憶合金ばね１４を介
在させて成る、形状記憶合金ばねを作動源とする二方切
換え弁を併せて特許請求するものである。

【０００７】さらに、上記装置中の凍結防止弁１５とし
て、一側に蒸気入口１７、他側に排出口１８を有するハ
ウジング１６内に、先端に弁部材２０を固着した弁軸１
９を中間軸受２１を介して軸装し、その弁部材２０と前
記中間軸受２１との間に所定温度を下回ると縮少反応す
る形状記憶合金ばね２２を介在させるとともに前記中間
軸受２１と前記弁軸１９尾部に固定したバネシ−ト部材
２３との間にバイアスばね２４を介在させて成る、形状
記憶合金ばねを作動源とする凍結防止弁を併せて特許請
求するものである。

【０００８】

【実施例】以下図面の実施例によって説明すると、図１
、図２において、１が蒸気乾燥炉本体で、その蒸気配管
を温度降下蒸気、凝結水の排出回路Ａと蒸気トラップ回
路Ｂに分岐する。そして炉本体１の内部出口付近に、炉
内温度が８０゜Ｃを下回り７０゜Ｃ〜６０゜Ｃになった
時、前記温度降下蒸気、凝結水の排出回路Ａ側に通ずる
弁座口を開き、逆に８０゜Ｃを上回ると前記排出回路Ａ
側の弁座口を閉じると同時に前記蒸気トラップ回路Ｂ側
の弁座口を開く形状記憶合金ばねを作動源とする二方切
換え弁３を備える。そしてさらに、上記構成に加え、最
終ドレン排出回路Ｃに、１０゜Ｃを下回ると開き、逆に
上回ると閉じる形状記憶合金ばねを作動源とする凍結防
止弁１５を組込んで、蒸気乾燥炉における蒸気コントロ
−ル装置を構成する。

【０００９】上記装置中の形状記憶合金ばねを作動源と
する二方切換え弁３の態樣は種々考えられるが、その望
ましい態樣を図３に示す。即ち図３において、４が一側
に蒸気入口５、他側に排出回路Ａに通ずる第一出口６及
び蒸気トラップ回路Ｂに通ずる第二出口７を有するハウ
ジングで、そのハウジング４内に、前記蒸気入口５と連
通する第一出口６と第二出口７の各弁座口６ａ，７ａを
交互に開く弁部材８を固着した弁軸９を軸受１０を介し
て軸装してある。そして前記第一出口６側のハウジング
４外に臨む弁軸外端に固定したバネシ−ト部材１１と前
記ハウジング４外端面との間にバイアスばね１２を介在
させるとともに前記第二出口７側のハウジング４外に臨
む弁軸外端に固定したバネシ−ト部材１３と前記ハウジ
ング４外端面との間に所定温度を下回ると縮少反応する
形状記憶合金ばね１４を介在させて構成されるものであ
る。

【００１０】また、上記装置中の凍結防止弁１５の望ま
しい態樣を図４に示す。即ち、１６が一側に蒸気入口１
７、他側に排出口１８を有するハウジングで、その内部
に、先端に弁部材２０を固着した弁軸１９を中間軸受２
１を介して軸装してある。そしてその弁部材２０と前記
中間軸受２１との間に所定温度を下回ると縮少反応する
形状記憶合金ばね２２を介在させるとともに前記中間軸
受２１と前記弁軸１９尾部に固定したバネシ−ト部材２
３との間にバイアスばね２４を介在させて構成されるも
のである。

【００１１】

【作用】さて始業に際しては、図１における蒸気発生装
置がまず稼働する。蒸気が一定温度になると約１時間前
に乾燥炉１内に蒸気が送り込まれる。そして立ち上がり
時（３〜４分）には炉内出口側の温度は一挙に１３０゜
Ｃぐらいになるが、その後蒸気は炉内において放熱され
、後凝結水となる。すると今度は漸次温度が低くなるか
ら、この温度降下した蒸気と凝結水は至急炉外に排出し
て、炉内を一定温度の保つ必要があり、もしそれができ
ないと炉内温度の上昇時間が大となり、一定温度になる
まで時間がかかる。そこで本発明は、同図に示すように
蒸気配管を温度降下蒸気、凝結水の排出回路Ａと蒸気ト
ラップ回路Ｂに分岐する。そして炉本体１内に、所定温
度を下回ると前記温度降下蒸気、凝結水の排出回路Ａを
開き、上回ると前記排出回路Ａを閉じると同時に前記蒸
気トラップ回路Ｂを開く形状記憶合金ばねを作動源とす
る二方切換え弁３を備えてあるから、その形状記憶合金
ばね１４が炉内温度を的確にとらえて、立ち上がり時に
おいては、所定温度を上回ると温度降下蒸気、凝結水の
排出回路Ａは閉じられて蒸気トラップ回路Ｂが開かれて
蒸気トラップを作動させ、その後所定温度を下回ると蒸
気トラップ回路Ｂが閉じられ、蒸気トラップは作用しな
いで温度降下蒸気、凝結水は前記排出回路Ａのみを通過
して最終ドレン排出回路Ｃへ押し出される。そしてこの
最終ドレン排出回路Ｃに、所定温度を下回ると開き、上
回ると閉じる形状記憶合金ばねを作動源とする凍結防止
弁１５を組込んだ態樣においては、寒冷期において自動
的にドレン抜き（弁の開閉動作）が行なわれ、凍結防止
の目的を果たす。

【００１２】

【発明の効果】本発明は以上のようで、まず蒸気乾燥炉
内部に、所定温度で変態反応する形状記憶合金ばねを作
動源とする切換え弁を設置し、炉内温度を的確に把握し
て、所定温度を下回ると前記温度降下蒸気、凝結水の排
出回路Ａを開き、上回ると前記排出回路Ａを閉じると同
時に前記蒸気トラップ回路Ｂを開くようにしたから、上
記作用のところで説明したように、立ち上り時の高温蒸
気、温度降下後の蒸気、凝結水の排出が、上記回路Ａ，
Ｂに自動的に切換え調整され、炉内昇温を適切に促すと
ともに、蒸気の不必要な放出を避けて、効率的なエネル
ギ−利用を達成する。各弁の手動操作の手間が不要とな
ったことによる省力効果は計り知れない。さらに凍結防
止弁を組み込んだ態樣おいて凍結防止が自動的に行なわ
れることについては前記したとおりである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置を組込んだ蒸気乾燥システムの全体
回路図

【図２】本発明装置を実施した蒸気乾燥炉の要部側面図

【図３】本発明装置に使用する形状記憶合金ばねを作動
源とする二方切換え弁の縦断側面図。

【図４】本発明装置に使用する形状記憶合金ばねを作動
源とする凍結防止弁の縦断側面図。

【符合の説明】

１　　　　蒸気乾燥炉本体 Ａ　　　　温度降下蒸気、凝結水の排出回路Ｂ　　　　
蒸気トラップ回路 Ｃ　　　　最終ドレン排出回路 ３　　　　形状記憶合金ばねを作動源とする二方切換え
弁４　　　　ハウジング ５　　　　蒸気入口 ６　　　　第一出口 ６ａ　　弁座 ７　　　　第二出口 ７ａ　　弁座 ８　　　　弁部材 ９　　　　弁軸 １０　　　　軸受 １１　　　　バネシ−ト部材 １２　　　　バイアスばね １３　　　　バネシ−ト部材 １４　　　　形状記憶合金ばね １５　　　　　　形状記憶合金ばねを作動源とする凍結
防止弁１６　　　　ハウジング １７　　　　蒸気入口 １８　　　　排出口 １９　　　　弁軸 ２０　　　　弁部材 ２１　　　　中間軸受 ２２　　　　形状記憶合金ばね ２３　　　　バネシ−ト部材 ２４　　　　バイアスばね

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　蒸気乾燥炉において蒸気配管を温度降
   下蒸気、凝結水の排出回路Ａと蒸気トラップ回路Ｂに分
   岐し、炉本体１内部に、所定温度を下回ると前記温度降
   下蒸気、凝結水の排出回路Ａを開き、上回ると前記排出
   回路Ａを閉じると同時に前記蒸気トラップ回路Ｂを開く
   形状記憶合金ばねを作動源とする二方切換え弁３を備え
   たことを特徴とする蒸気乾燥炉における蒸気コントロ−
   ル装置。
2. 【請求項２】　　最終ドレン排出回路Ｃに、所定温度を
   下回ると開き、上回ると閉じる形状記憶合金ばねを作動
   源とする凍結防止弁１５を組込んだことを特徴とする請
   求項１の蒸気乾燥炉における蒸気コントロ−ル装置。
3. 【請求項３】　　一側に蒸気入口５、他側に排出回路Ａ
   に通ずる第一出口６及び蒸気トラップ回路Ｂに通ずる第
   二出口７を有するハウジング４内に、前記蒸気入口５と
   連通する第一出口６と第二出口７の各弁座口６ａ，７ａ
   を交互に開く弁部材８を固着した弁軸９を軸受１０を介
   して軸装し、前記第一出口６側のハウジング４外に臨む
   弁軸外端に固定したバネシ−ト部材１１と前記ハウジン
   グ４外端面との間にバイアスばね１２を介在させるとと
   もに前記第二出口７側のハウジング４外に臨む弁軸外端
   に固定したバネシ−ト部材１３と前記ハウジング４外端
   面との間に所定温度を下回ると縮少反応する形状記憶合
   金ばね１４を介在させて成る請求項１又は２の蒸気乾燥
   炉における蒸気コントロ−ル装置に使用する形状記憶合
   金ばねを作動源とする二方切換え弁。
4. 【請求項４】　　一側に蒸気入口１７、他側に排出口１
   ８を有するハウジング１６内部に、先端に弁部材２０を
   固着した弁軸１９を中間軸受２１を介して軸装し、その
   弁部材２０と前記中間軸受２１との間に所定温度を下回
   ると縮少反応する形状記憶合金ばね２２を介在させると
   ともに前記中間軸受２１と前記弁軸１９尾部に固定した
   バネシ−ト部材２３との間にバイアスばね２４を介在さ
   せて成る請求項２の蒸気乾燥炉における蒸気コントロ−
   ル装置に使用する形状記憶合金ばねを作動源とする凍結
   防止弁。