过热水蒸气生成装置的制作方法

1.本实用新型涉及过热水蒸气生成装置。


背景技术：

2.作为以往的过热水蒸气生成装置，例如，如专利文献1所示，考虑了具有从水生成水蒸气的水蒸气生成部以及从水蒸气生成过热水蒸气的过热水蒸气生成部的装置。该过热水蒸气生成装置是所谓的变压器方式的装置，水蒸气生成部和过热水蒸气生成部分别构成为，在铁心柱的周围卷绕有作为初级线圈的感应线圈，并且在该初级线圈的内侧或外侧卷绕有作为次级线圈的加热用导体管。
3.但是，在上述变压器方式中，除了加热用导体管以外，还需要初级线圈和铁心，不仅部件数量多，而且设置空间变大。此外，除了过热水蒸气生成装置的重量变大以外，制造成本也变高。
4.专利文献1：日本专利公开公报特开2017-116183号


技术实现要素：

5.因此，本实用新型是为了解决上述问题而完成的，其主要课题在于简化过热水蒸气生成装置的装置结构并使其小型化。
6.即，本实用新型的过热水蒸气生成装置的特征在于，具备：水蒸气生成部，对螺旋状的第一导体管进行导电加热，从水生成水蒸气；过热水蒸气生成部，对螺旋状的第二导体管进行导电加热，从水蒸气生成过热水蒸气；以及气水分离部，从水蒸气中分离水，所述第一导体管和所述第二导体管相互配置成同心状，所述气水分离部配置在所述第一导体管或所述第二导体管的内侧。
7.根据这种结构，对螺旋状的第一导体管和第二导体管进行导电加热而生成过热水蒸气，因此能够不需要变压器方式中的初级线圈和铁心。由此，能够削减过热水蒸气生成装置的部件数量而简化装置结构。此外，由于不需要初级线圈和铁心，所以能够使过热水蒸气生成装置小型化，并且能够减小设置空间。此外，能够削减制造成本，并且能够使装置的重量轻量化。
8.特别是在本实用新型中，将第一导体管和第二导体管配置成同心状，并且将气水分离部配置在第一导体管或第二导体管的内侧，因此能够使过热水蒸气生成装置进一步小型化，能够减小设置空间。
9.作为过热水蒸气生成部的具体配置方式，优选的是，所述第一导体管相对于所述第二导体管配置在下侧，所述气水分离部配置在所述第一导体管和所述第二导体管的内侧。
10.通过将气水分离部配置在第一导体管和第二导体管双方的内侧，能够使过热水蒸气生成装置小型化，并且尽可能地增大气水分离部的容量，能够以紧凑的结构可靠地分离水。
11.作为用于对第一导体管和第二导体管进行导电加热的具体实施方式，优选的是，所述水蒸气生成部具有向所述第一导体管供给直流电力的第一直流电源，所述过热水蒸气生成部具有向所述第二导体管供给直流电力的第二直流电源。另外，也可以将第一直流电源和第二直流电源设为共用的直流电源。
12.由此，通过利用直流电源对第一导体管和第二导体管进行导电加热，即使气水分离部使用磁性材料而构成，也不必担心被感应加热。由此，能够有效地利用第一导体管或第二导体管的内侧空间，并且使过热水蒸气生成装置小型化。
13.作为水蒸气生成部和过热水蒸气生成部的具体控制方式，优选的是，所述水蒸气生成部通过基于用于得到所希望的水蒸气量的蒸发潜热的恒定电力控制，对所述第一导体管进行导电加热，所述过热水蒸气生成部通过用于成为所希望的过热水蒸气温度的温度控制，对所述第二导体管进行导电加热。通过该控制，能够生成所希望温度且所希望量的过热水蒸气。此处，基于蒸发潜热的恒定电力控制包括除了水的蒸发潜热以外还考虑水的显热、导体管的散热等来进行恒定电力控制。
14.为了自动地供给向第一导入管供给的水的供给量，优选的是，还具备调整向所述第一导体管供给的水的量的调整阀。
15.为了提高装置的耐久性，优选的是，所述第一导体管和所述第二导体管由不锈钢或镍基合金形成。
16.根据这样构成的本实用新型，能够简化过热水蒸气生成装置的装置结构并使其小型化。
附图说明
17.图1是示意性地表示本实用新型的一个实施方式的过热水蒸气生成装置的结构的主视图。
18.图2是同一实施方式的过热水蒸气生成装置的系统流程图。
19.图3是表示同一实施方式的第一导体管和气水分离部的配置的俯视图。
20.图4是表示同一实施方式的第二导体管和气水分离部的配置的俯视图。
21.附图标记说明：
22.100：过热水蒸气生成装置；2：水蒸气生成部；21：第一导体管；22：第一直流电源；3：过热水蒸气生成部；31：第二导体管；32：第二直流电源；4：气水分离部；5：第一流道配管；6：第二流道配管；7：流量调整阀；10：冷凝水排出部。
具体实施方式
23.以下，参照附图对本实用新型的过热水蒸气生成装置100的一个实施方式进行说明。
24.《1.装置结构》
25.本实施方式的过热水蒸气生成装置100通过对水进行加热而生成过热水蒸气，如图1和图2所示，具备：水蒸气生成部2，从水生成水蒸气；过热水蒸气生成部3，从水蒸气生成过热水蒸气；气水分离部4，从水蒸气中分离水；第一连接配管5，连接水蒸气生成部2和气水分离部4；以及第二连接配管6，连接气水分离部4和过热水蒸气生成部3。
26.《2.水蒸气生成部2》
27.水蒸气生成部2对螺旋状的第一导体管21进行导电加热，从水生成水蒸气。
28.具体而言，水蒸气生成部2具有：螺旋状的第一导体管21；向该第一导体管21供给直流电力的第一直流电源22；以及控制第一直流电源22的第一控制设备23。
29.螺旋状的第一导体管21由不锈钢或镍基合金形成。该第一导体管21卷绕规定圈数而构成，构成为导入水的导入口p1位于下侧，导出水蒸气的导出口p2位于上侧。此处，在导入口p1或其附近设置有用于调整向第一导体管21供给的水的流量调整阀7。
30.此外，在第一导体管21中，在比流量调整阀7靠下游侧、且在第一导体管21的螺旋的卷绕开始部分设置有用于供给直流电力的电极8a。此外，在第一导体管21的螺旋的卷绕结束部分设置有用于供给直流电力的电极8b。在第一导体管21的导出口p2连接有第一连接配管5的一端部，该第一连接配管5的另一端部与气水分离部4连接。
31.此外，第一控制设备23通过基于用于得到所希望的水蒸气量的蒸发潜热的恒定电力控制，对第一导体管21进行导电加热。具体而言，第一控制设备23具有：电力调整器231，调整所供给的直流电力；电力测定部232，测定所供给的直流电力；以及第一控制部233，对该电力测定部232的测定电力与规定的固定电力进行比较来控制电力调整器231。在本实施方式中，作为基于蒸发潜热的恒定电力控制，除了水的蒸发潜热以外，还考虑水的显热、导体管的散热等来进行恒定电力控制。另外，电力调整器231可以使用半导体元件(例如晶体管或晶闸管等)，也可以使用半导体元件以外的例如磁继电器。此外，电力测定部232也能够由电压计和电流计构成。此外，规定的固定电力基于用于得到所希望的水蒸气量的蒸发潜热而设定。
32.《3.过热水蒸气生成部3》
33.过热水蒸气生成部3对螺旋状的第二导体管31进行导电加热，从水蒸气生成过热水蒸气。
34.具体而言，过热水蒸气生成部3具有：螺旋状的第二导体管31；向该第二导体管31供给直流电力的第二直流电源32；以及控制第二直流电源32的第二控制设备33。
35.螺旋状的第二导体管31由不锈钢或镍基合金形成。该第二导体管31卷绕规定圈数而构成，构成为导入水蒸气的导入口p3位于上侧，导出过热水蒸气的导出口p4位于下侧。
36.此外，在第二导体管31中，在螺旋的卷绕开始部分设置有用于供给直流电力的电极9a。此外，在第二导体管31的螺旋的卷绕结束部分设置有用于供给直流电力的电极9b。在第二导体管31的导入口p3连接有第二连接配管6的一端部，该第二连接配管6的另一端部与气水分离部4连接。
37.此外，第二控制设备33通过用于成为所希望的过热水蒸气温度的温度控制，对第二导体管31进行导电加热。具体而言，第二控制设备33具有：电力调整器331，调整所供给的直流电力；例如热电偶等温度计332，测定所生成的过热水蒸气的温度；以及第二控制部333，对该温度计332的测定温度与规定的设定温度进行比较来控制电力调整器331。另外，电力调整器331可以使用半导体元件(例如晶体管或晶闸管等)，也可以使用半导体元件以外的例如磁继电器。此外，温度计332插入设置于从第二导体管31分支的分支管311(参照图1)。
38.《4.各部分的配置方式》
39.在上述过热水蒸气生成装置100中，如图1、图3和图4所示，第一导体管21和第二导体管31相互配置成同心状，气水分离部4配置在第一导体管21或第二导体管31的内侧。在本实施方式中，气水分离部4具有分离气水的圆筒状容器，并且相对于第一导体管21和第二导体管31配置成同心状。
40.具体而言，第一导体管21相对于第二导体管31向下侧离开地配置(参照图1)，气水分离部4在第一导体管21和第二导体管31的内侧，从各导体管21、31离开地配置(参照图3、图4)。此外，与第一导体管21的导出口p2连接的第一连接配管5在第一导体管21与第二导体管31之间与气水分离部4连接(参照图1)。此外，与第二导体管31的导入口p3连接的第二连接配管6与气水分离部4的上部连接(参照图1)。另外，在气水分离部4的底部连接有冷凝水排出部10，该冷凝水排出部10用于将在气水分离部4中分离的冷凝水向外部排出。
41.此外，如图1、图3和图4所示，与第一导体管21连接的电极8a、8b以在上下方向(轴向)上延伸的方式与第一导体管21连接。此外，与第二导体管31连接的电极9a、9b以在上下方向(轴向)上延伸的方式与第二导体管31连接。根据该结构，与将电极8a、8b、9a、9b向侧方延伸的情况相比，能够使过热水蒸气生成装置100的设置空间小型化。
42.《5.过热水蒸气生成装置100的动作》
43.接着，对过热水蒸气生成装置100的动作进行简单说明。
44.首先，打开流量调整阀7向第一导体管21供给规定量的水。此外，水蒸气生成部2的第一控制设备23控制电力调整器231，通过基于用于得到所希望的水蒸气量的蒸发潜热的恒定电力控制，对第一导体管21进行导电加热。另外，在与由水蒸气生成部2对第一导体管21进行导电加热的同时，过热水蒸气生成部3开始第二导体管31的导电加热。
45.并且，由水蒸气生成部2的第一导体管21生成的水蒸气流过第一连接配管而被导入气水分离部4。在该气水分离部4中，水蒸气和水被分离。由气水分离部4分离的冷凝水经由冷凝水排出部10向外部排出。
46.此外，在气水分离部4中，分离了水的水蒸气(干蒸气)流过第二连接配管6而被导入过热水蒸气生成部3的第二导体管31。此处，过热水蒸气生成部3的第二控制设备33控制电力调整器331，通过用于成为所希望的过热水蒸气温度的温度控制，对第二导体管31进行导电加热。由此，从第二导体管31的导出口p4导出所希望温度且所希望量的过热水蒸气。
47.《6.本实施方式的效果》
48.根据这样构成的过热水蒸气生成装置100，对螺旋状的第一导体管21和第二导体管31进行导电加热而生成过热水蒸气，因此能够不需要变压器方式中的初级线圈和铁心。由此，能够削减过热水蒸气生成装置100的部件数量而简化装置结构。此外，由于不需要初级线圈和铁心，所以能够使过热水蒸气生成装置100小型化，并且能够减小设置空间。此外，能够削减制造成本，并且能够使装置的重量轻量化。
49.特别是，在本实施方式中，将第一导体管21和第二导体管31相互配置成同心状，并且将气水分离部4配置在第一导体管21或第二导体管31的内侧，因此能够使过热水蒸气生成装置100进一步小型化，能够减小设置空间。
50.此外，通过将气水分离部4配置在第一导体管21和第二导体管31双方的内侧，能够使过热水蒸气生成装置100小型化，并且尽可能地增大气水分离部4的容量，能够以紧凑的结构可靠地分离水。
51.此外，通过利用直流电源22、32对第一导体管21和第二导体管31进行导电加热，即使气水分离部4使用磁性材料而构成，也不必担心被感应加热。由此，能够有效地利用第一导体管21或第二导体管31的内侧空间，并且使过热水蒸气生成装置100小型化。
52.《7.其他变形实施方式》
53.例如，在所述实施方式中，除了将第一导体管21和第二导体管31上下配置的结构以外，也可以将第一导体管21和第二导体管31配置成同心圆状。例如，可以将第一导体管21配置在外侧，将第二导体管31配置在内侧，也可以采用相反的配置。
54.此外，所述实施方式的气水分离部4配置在第一导体管21和第二导体管31双方的内侧，但是也可以是配置在第一导体管21或第二导体管31的任一方的内侧的结构。
55.此外，本实用新型并不限定于所述实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变形。