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JPH063307B2 - 蒸気発生装置 - Google Patents
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JPH063307B2 - 蒸気発生装置 - Google Patents

蒸気発生装置

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Publication number
JPH063307B2
JPH063307B2 JP60093596A JP9359685A JPH063307B2 JP H063307 B2 JPH063307 B2 JP H063307B2 JP 60093596 A JP60093596 A JP 60093596A JP 9359685 A JP9359685 A JP 9359685A JP H063307 B2 JPH063307 B2 JP H063307B2
Authority
JP
Japan
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water
porous material
water supply
steam
jacket
Prior art date
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JP60093596A
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JPS61252443A (ja
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嘉昭 岩沢
武 二瓶
秀一 佐藤
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/28Methods of steam generation characterised by form of heating method in boilers heated electrically
    • F22B1/288Instantaneous electrical steam generators built-up from heat-exchange elements arranged within a confined chamber having heat-retaining walls

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air Humidification (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は無重力下の宇宙ステーシヨン,宇宙船等で主と
して使用される蒸気発生装置に関するものである。
(従来の技術) 無重力下で運転される宇宙ステーシヨン,宇宙船等に
は,CO除去装置が設置されている。このCO除去
装置は,COを含む空気をCO除去装置の吸着槽内
へ導き,COを同吸着槽内の吸着剤に吸着させて,空
気とCOとを分離する一方,水蒸気を吸着槽内の吸着
剤へ供給し,同吸着剤に吸着しているCOを脱着させ
て,回収する装置で,COを脱着するために水蒸気を
必要している。
(発明が解決しようとする課題) 給水を加熱して水蒸気を発生させる場合,無重力下で
は,比重差により気液境界面が形成されて,水中に発生
した水蒸気が水から容易に分離しない。また無重力下で
は,給水を加熱しても,熱対流がないために,発生した
水蒸気が伝熱面付近に留まって,水に対する伝熱効率が
低下するという問題があった。
本考案は前記の問題点に鑑み提案するものであり、その
目的とする処は、水中に発生した水蒸気を水から容易に
分離できる。また給水に対する伝熱効率を向上できる。
さらに蒸気発生装置の全体を小型化できる蒸気発生装置
を提供しようとする点にある。
(課題を解決するための手段) 上記の目的を達成するために、本考案の蒸気発生装置
は、ジャケット内に収容した多孔質材と、同ジャケット
内の多孔質材の周りに設けられた加熱装置と、上記ジャ
ケット内の同加熱装置の周りに形成されて上記多孔質材
の一端部に連通した給水予熱通路と、上記ジャケット外
の給水圧送ポンプから上記ジャケットの他端部へ延びて
上記給水予熱通路に連通した給水管と、上記多孔質材の
他端部から上記ジャケット外へ延びた蒸気導出管とを具
え、上記給水予熱通路の略全長を水予熱部とし、上記多
孔質材の一端部側を水予熱部、中間部を蒸発部、他端部
を過熱部としている。
(作用) 本考案の蒸気発生装置は前記のように構成されており、
給水を水タンクから給水管及び給水圧送ポンプを経て蒸
気発生装置の給水予熱通路(蒸気発生装置の略全長を水
予熱部とした給水予熱通路)へ導入して、同給水予熱通
路を通るときに、加熱装置により予熱する。また同給水
予熱通路を出る給水を給水圧送ポンプからの圧力によ
り、多孔質材の一端部(水予熱部)へ導入し、多孔質材
に浸透させて、多孔質材の毛細管現象により給水の動き
を或る程度拘束しながら加熱装置により予熱し、次いで
多孔質材の中間部(蒸発部)へ導入して、上記と同様に
給水の動きを拘束しながら加熱装置により加熱し、沸
騰、気化させて、水蒸気にし、次いで水蒸気を多孔質材
の他端部(過熱部)へ導入して、上記と同様に給水の動
きを拘束しながら加熱装置により加熱し、過熱蒸気にし
て、この過熱蒸気を圧力の低い蒸気導出管内へ導出す
る。
(実施例) 次に本発明の蒸気発生装置第1図乃至第5図に示す一実
施例により説明すると,第1,2図の(1)がジャケッ
ト,(2)が同ジャケット(1)内に収容した多孔質材で,同
多孔質材(2)には,水に対して不溶性及び耐蝕性を有す
るセラミック,金属,耐熱性プラスチック等の材料によ
り構成されている。また(3)が同多孔質材(2)の周りに設
けられたヒータ(加熱装置),(4)が同ジャケット(1)内
の同ヒータ(3)の周りに形成されて同多孔質材(2)の一端
部に連通した給水予熱通路,(5)が同ジャケット(1)外の
給水圧送ポンプ(9)(第4図参照)から同給水予熱通路
(4)へ延びた給水管,(6)が同多孔質材(2)の他端部から
同ジャケット(1)外へ延びた蒸気導出管,(7)が上記ヒー
タ(3)へ述びた電線,(8)が上記ジャケット(1)を覆う保
温材である。また第3図の(4a)が上記給水予熱通路(4)
の略全長に相当する水予熱部,(2a)が上記多孔質材(2)
の前部に相当する水予熱部,(2b)が同多孔質材(2)の中
間部に相当する蒸発部,(2c)が同多孔質材(2)の後部に
相当する過熱部である。また第4図の(9)が上記給水管
(5)に設けた給水定量圧送ポンプ,(10)が同給水管(5)に
設けた開閉弁,(11)が同給水管(5)に設けた逆止弁,(1
2)が上記蒸気導出管(6)に設けた温度検出器,(13)が制
御器,(14)が上記蒸気導出管(6)に設けた同蒸気導出管
(6)に設けた開閉弁で,上記制御器(13)には,水蒸気を
消費する吸着槽(第5図の(24)(25)参照)で要求される
蒸気温度に蒸気導出管(6)で放熱される蒸気温度を加え
た過熱蒸気温度で設定されており,温度検出器(12)から
の温度検出信号と同設定値とを比較して得られた制御信
号に基づきヒータ(3)への電力または給水定量圧送ポン
プ(9)(給水量)を制御して,設定温度の過熱蒸気を上
記吸着槽(24)(25)へ送るようになっている。また上記逆
止弁(11)により,過熱過剰による突沸や圧力上昇等が生
じたときの水蒸気の逆流が防止するされるようになって
いる。また水蒸気が不要になったときに,開閉弁(10)を
閉じ,給水定量圧送ポンプ(9)を停止し,ヒータ(3)への
給電を止めて,水蒸気の発生を停止するようになってい
る。また第5図の(35)が上記給水定量圧送ポンプ(9)の
上流側に設けた水タンク,(20)がCOを含有する空気
の導入管,(21)が同空気導入管(20)に設けた空気ファ
ン,(22)(23)が同空気導入管(20)に設けた開閉弁,(24)
が第1吸着槽,(25)が第2吸着槽,(28)が空気導出管,
(26)(27)が同空気導出管(28)に設けた開閉弁,(29)が同
空気導出管(28)に設けた冷却器,(30)が同空気導出管(2
8)に設けた水分離器,(33)がCO導出管,(31)(32)が
同CO導出管(33)に設けた開閉弁,(34)が同CO
出管(33)に設けたCOファンで,COを含有する空
気が空気導入管(20)から空気ファン(21)及び開閉弁(22)
(23)を経て第1吸着槽(24)または第2吸着槽(25)へ導入
され,空気中のCOが吸着剤(図示せず)に吸着さ
れ,COを分離した空気が空気導出管(28)を経て冷却
器(29)へ送られ,ここで冷却されて,水分離器(30)へ送
られ,ここで気水分離が行われて,水が水タンク(35)へ
送られ,空気が外部へ放出される。一方,吸着剤に吸着
されたCOが蒸気発生装置(1)〜(4)から蒸気導出管
(6)を経て第1吸着槽(24)または第2吸着槽(25)へ送ら
れる水蒸気により脱着され,脱着されたCOが導出管
(33)からCOファン(34)を経て回収される。なお吸着
槽は2槽に限定されない。
次に前記蒸気発生装置(1)〜(4)の作用を具体的に説明す
る。給水を水タンク(35)から給水管(5)及び給水圧送ポ
ンプ(9)を経て蒸気発生装置(1)〜(4)の給水予熱通路
(蒸気発生装置(1)〜(4)略全長を水予熱部(4a)とした給
水予熱通路)(4)へ導入して、同給水予熱通路(4)を通る
ときに、ヒータ(加熱装置)(3)により予熱する。また
同給水予熱通路(4)を出る給水を給水定量圧送ポンプ(9)
からの圧力により、多孔質材(2)の一端部(水予熱部(2
a))へ導入し、多孔質材(2)に浸透させて、多孔質材(2)
の毛細管現象により給水の動きを或る程度拘束しながら
ヒータ(3)より予熱し、次いで多孔質材(2)の中間部(蒸
発部(2b)へ導入して、上記と同様に給水の動きを拘束し
ながらヒータ(3)より加熱し、沸騰、気化させて、水蒸
気にし、次いで水蒸気を多孔質材(2)の他端部(過熱部
(2c)へ導入し、上記と同様に給水の動きを拘束しながら
ヒータ(3)より加熱して、過熱蒸気にし、この過熱蒸気
を圧力の低い蒸気導出管(6)内へ導入して、第1吸着槽
(24)または第2吸着槽(25)へ送る。
(発明の効果) 本発明の蒸気発生装置は前記のように給水を水タンクか
ら給水管及び給水圧送ポンプを経て蒸気発生装置の給水
予熱通路(蒸気発生装置の略全長を水予熱部とした給水
予熱通路)へ導入して、同給水予熱通路を通るときに、
加熱装置により予熱する。また同給水予熱通路を出る給
水を給水圧送ポンプからの圧力により、多孔質材の一端
部(水予熱部)へ導入し、多孔質材に浸透させて、多孔
質材の毛細管現象により給水の動きを或る程度拘束しな
がら加熱装置により予熱し、次いで多孔質材の中間部
(蒸発部)へ導入して、上記と同様に給水の動きを拘束
しながら加熱装置により加熱し、沸騰、気化させて、水
蒸気にし、次いで水蒸気を多孔質材の他端部(過熱部)
へ導入して、上記と同様に給水の動きを拘束しながら加
熱装置により加熱し、過熱蒸気にして、この過熱蒸気を
圧力の低い蒸気導出管内へ導出するので、無重力下で給
水を加熱して水蒸気を発生させる場合、比重差により気
液境界面を形成することがなくて、水中に発生した水蒸
気を水から容易に分離できる。
また無重力下で給水を加熱した場合、発生した水蒸気を
伝熱面付近に滞留させることがなくて、給水に対する伝
熱効率を向上できる。
また加熱装置が内表面積の非常に広い多孔質材を介して
給水を加熱するので、大型の伝熱部材を必要としなく
て、蒸気発生装置の全体を小型化できる効果がある。
以上本発明を実施例により説明したが,本発明はこのよ
うな実施例だけに限定されるものではなく,本発明の精
神を逸脱しない範囲内で種々の設計の改変を施し得るも
のである。例えば本蒸気発生装置は,無重力下でのみ使
用されるものでなく,重力下において溶剤回収装置等と
しても使用可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係わる蒸気発生装置の一実施例を示す
縦断側面図,第2図はその縦断正面図,第3図は加熱作
用説明図,第4,5図は本蒸気発生装置の使用例を示す
系統図である。 (1)…ジャケット、(2)…多孔質材、(2a)…多孔質材(2)
の一端部(水予熱部)、(2b)…多孔質材(2)の中間部
(蒸発部)、(2c)…多孔質材(2)の他端部(過熱部)、
(3)…加熱装置(ヒータ)、(4)…給水予熱通路、(4a)…
給水予熱通路(4)の水予熱部、(5)…給水管、(6)…蒸気
導出管、(9)…給水圧送ポンプ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ジヤケツト内に収容した多孔質材と、同ジ
    ヤケツト内の多孔質材の周りに設けられた加熱装置と、
    上記ジヤケツト内の同加熱装置の周りに形成されて上記
    多孔質材の一端部に連通した給水予熱通路と、上記ジヤ
    ケツト外の給水圧送ポンプから上記ジヤケツトの他端部
    へ延びて上記給水予熱通路に連通した給水管と、上記多
    孔質材の他端部から上記ジヤケツト外へ延びた蒸気導出
    管とを具え、上記給水予熱通路の略全長を水予熱部と
    し、上記多孔質材の一端部側を水予熱部、中間部を蒸発
    部、他端部を過熱部としたことを特徴とする蒸気発生装
    置。
JP60093596A 1985-05-02 1985-05-02 蒸気発生装置 Expired - Lifetime JPH063307B2 (ja)

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