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公開番号2022085114
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-06-08
出願番号2020196618
出願日2020-11-27
発明の名称蒸気インジェクタ
出願人JFEエンジニアリング株式会社
代理人個人
主分類F04F 5/10 20060101AFI20220601BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】起動時にドレンの排出を行わなくても起動を円滑に行うことができる蒸気インジェクタを提供する。
【解決手段】本発明に係る蒸気インジェクタ1は、液体を噴出する液ノズル3と、蒸気を噴出する蒸気ノズル5と、液ノズル3から噴出される液噴流と、蒸気ノズル5から噴出される蒸気が混合される混合部7と、混合部7の下流側で縮径されたスロート部9と、スロート部9の下流側で拡径されたディフューザ部11とを備え、液流に蒸気を混合してその運動量を渡し、入口より高圧の噴出液を得る蒸気インジェクタ1であって、混合部7とディフューザ部11の間に流路断面積を可変にする流路可変機構13を備えたものである。
【選択図】 図1
特許請求の範囲【請求項1】
液体を噴出する液ノズルと、蒸気を噴出する蒸気ノズルと、前記液ノズルから噴出される液噴流と、前記蒸気ノズルから噴出される蒸気が混合される混合部と、該混合部の下流側で縮径されたスロート部と、該スロート部の下流側で拡径されたディフューザ部とを備え、液流に蒸気を混合してその運動量を渡し、入口より高圧の噴出液を得る蒸気インジェクタであって、
前記混合部と前記ディフューザ部の間に流路断面積を可変にする流路可変機構を備え、
該流路可変機構は、下流に向けて縮径すると共に壁面に入側開口部が形成された縮径部と流路軸に平行な内側スロート部と下流に向けて拡径すると共に壁面に出側開口部が形成された拡径部とを有して内側流路を形成する内側流路形成部材と、前記内側スロート部より大径で前記内側流路形成部材の外側に設けられて前記内側スロート部よりも大径の外側スロート部を含む外側流路を形成する外側流路形成部材と、前記入側開口部を開閉する開口部開閉機構とを備えてなり、
蒸気インジェクタの起動時に前記入側開口部を開放することで前記内側流路形成部材及び前記外側流路形成部材によって流路が形成され、蒸気インジェクタの起動後に前記開口部を閉止することで前記内側流路形成部材のみで流路が形成されるようにしたことを特徴とする蒸気インジェクタ。
続きを表示(約 520 文字)【請求項2】
前記外側流路形成部材は、前記入側開口部を閉止可能な閉止板を有すると共に、前記内側流路形成部材の外周部において流路軸回りに回動可能に設けられて、前記入側開口部を開閉可能に構成されていることを特徴とする請求項1記載の蒸気インジェクタ。
【請求項3】
前記入側開口部は、流路方向に延びるスリットが周方向に連続して複数設けられたものであることを特徴とする請求項1又は2記載の蒸気インジェクタ。
【請求項4】
前記外側流路形成部材の流路断面積が、前記液ノズルの噴出口断面積の1/2以上であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の蒸気インジェクタ。
【請求項5】
前記混合部の圧力を検知する圧力検知装置を設けたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の蒸気インジェクタ。
【請求項6】
前記外側流路形成部材を回動させる駆動装置と、前記混合部の圧力を検知する圧力検知装置と、該圧力検知装置の検知した圧力信号を入力して該圧力信号に基づいて前記駆動装置を制御する制御部を備えたことを特徴とする請求項2乃至4のいずれか一項に記載の蒸気インジェクタ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、液流に蒸気を混合してその運動量を渡し、導入された液圧より高圧の噴出液を得る蒸気インジェクタに関する。
続きを表示(約 1,900 文字)【背景技術】
【0002】
液流に蒸気を混合してその運動量を渡し、導入された液圧より高圧の噴出液を得る蒸気インジェクタは、従来蒸気機関車やボイラの給水用に使用されており、例えば特許文献1にその基本構造が開示されている。
この特許文献1にも記載されているが、一般的に蒸気インジェクタで高い噴出圧力を得るためには、液ノズル出口径よりもスロート径を小さくしてスロート流路断面積をスロートにおける液噴流断面積に近づけ、望ましくはスロート流路断面積とスロートにおける液噴流断面積をほぼ一致させることが望ましい、ということが知られている。この理由としては、気相空間の減少による凝縮の促進、ディフューザ入口での圧力損失低減、といった効果が考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
米国特許第4,569,635号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
蒸気インジェクタ起動時は液流および蒸気の蒸気インジェクタへの導入が不安定で、蒸気による液流の加速が十分ではないため、蒸気と液噴流を混合する混合部での液噴流の直径はスロート径よりも大きい。
このため供給液はスロートを全量通過できず一部が混合部に滞留し、蒸気インジェクタの起動が困難となる。
この点、例えば特許文献1に開示された従来技術では、排液用のドレン孔から供給液の一部を排液して混合部の圧力を低下させ、混合部への蒸気の導入と液噴流との混合を促進して起動を可能にしている。
【0005】
しかし、液ノズル出口断面積に対してスロート流路断面積が小さく(例えばスロート径が液ノズル径の7割以下)なるにつれて必要排液量は増加し、ドレン孔が存在しても起動が困難であった。また、そもそもドレン孔により液を系外に排液するのは望ましくない。
さらに汽力発電所のランキンサイクル適用時のように液量が多く、また、そもそもサイクル循環液をサイクル外に排液できない場合には、従来技術の採用が難しい。
【0006】
本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、起動時にドレンの排出を行わなくても起動を円滑に行うことができる蒸気インジェクタを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
(1)本発明に係る蒸気インジェクタは、液体を噴出する液ノズルと、蒸気を噴出する蒸気ノズルと、前記液ノズルから噴出される液噴流と、前記蒸気ノズルから噴出される蒸気が混合される混合部と、該混合部の下流側で縮径されたスロート部と、該スロート部の下流側で拡径されたディフューザ部とを備え、液流に蒸気を混合してその運動量を渡し、入口より高圧の噴出液を得るものであって、
前記混合部と前記ディフューザ部の間に流路断面積を可変にする流路可変機構を備え、
該流路可変機構は、下流に向けて縮径すると共に壁面に入側開口部が形成された縮径部と流路軸に平行な内側スロート部と下流に向けて拡径すると共に壁面に出側開口部が形成された拡径部とを有して内側流路を形成する内側流路形成部材と、前記内側スロート部より大径で前記内側流路形成部材の外側に設けられて前記内側スロート部よりも大径の外側スロート部を含む外側流路を形成する外側流路形成部材と、前記入側開口部を開閉する開口部開閉機構とを備えてなり、
蒸気インジェクタの起動時に前記入側開口部を開放することで前記内側流路形成部材及び前記外側流路形成部材によって流路が形成され、蒸気インジェクタの起動後に前記開口部を閉止することで前記内側流路形成部材のみで流路が形成されるようにしたことを特徴とするものである。
【0008】
(2)また、上記(1)に記載のものにおいて、前記外側流路形成部材は、前記入側開口部を閉止可能な閉止板を有すると共に、前記内側流路形成部材の外周部において流路軸回りに回動可能に設けられて、前記入側開口部を開閉可能に構成されていることを特徴とするものである。
【0009】
(3)また、上記(1)又は(2)に記載のものにおいて、前記入側開口部は、流路方向に延びるスリットが周方向に連続して複数設けられたものであることを特徴とするものである。
【0010】
(4)また、上記(1)乃至(3)のいずれかに記載のものにおいて、前記外側流路形成部材の流路断面積が、前記液ノズルの噴出口断面積の1/2以上であることを特徴とするものである。
(【0011】以降は省略されています)

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