温液体供給蒸気泡ポンプ
【課題】本発明は、加熱するだけで同時にポンプとしての働きをなし、加熱槽に接続する管内の液体を加圧又は減圧する必要のない、温液体供給装置を提供することを目的とする。
【解決手段】加熱槽３０をサブクール室３５と飽和沸騰室３６の二つに仕切り、隔壁には蒸気噴出弁３３を備えた蒸気噴出孔３２を設ける。飽和沸騰室３６の外側には加熱装置４０を設ける。また、サブクール室３５に吐出管１０と吸入管２０の二つの管をそれぞれ弁を介して接続する。以上の構造からなる、液体中の蒸気泡の生成と圧壊を利用して、加熱するだけで同時にポンプとしての働きをなす、温液体供給蒸気泡ポンプを提供する。
【解決手段】加熱槽３０をサブクール室３５と飽和沸騰室３６の二つに仕切り、隔壁には蒸気噴出弁３３を備えた蒸気噴出孔３２を設ける。飽和沸騰室３６の外側には加熱装置４０を設ける。また、サブクール室３５に吐出管１０と吸入管２０の二つの管をそれぞれ弁を介して接続する。以上の構造からなる、液体中の蒸気泡の生成と圧壊を利用して、加熱するだけで同時にポンプとしての働きをなす、温液体供給蒸気泡ポンプを提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体中の蒸気泡の生成と圧壊を利用し、加熱するだけで同時にポンプとしての働きをなす、温液体供給蒸気泡ポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、温水器などの液体を加熱し管から供給する一連の装置（ここでは温液体供給装置と呼ぶこととする）の働きは、液体を加熱槽に導入し加熱後吐出することにある。したがって、これら一連の装置群には、液体の加熱槽への流出入を補助するための機構が必要である。通常、常設の給液管内にあらかじめ与えられている液圧を利用することが多い。家庭用温水器を例にとれば、水道管などの常設給水管の水圧を利用することが多い。水道管内の水圧で加熱槽に送り込まれた水が温められたのち再び水圧で押し出され、加熱槽内は次の水と入れかわる。しかし、あらかじめ加圧を受けている常設の給液管と接続せずに、独立して用いる温液体供給装置の場合、ポンプ等で加熱槽に接続する管内の液体を加圧又は減圧し、液体の加熱槽への流出入を補助する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
常設の給液管と接続せずに独立して用いる温液体供給装置には、加熱槽に接続する管内の液体を加圧又は減圧するポンプ等の装置を加えなければならず、その分構造も大きく複雑になりコストもかかった。本発明の課題は、加熱するだけで同時にポンプとしての働きをなし、加熱槽に接続する管内の液体を加圧又は減圧する必要のない、温液体供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１に記載の本発明を以下に説明する。
加熱槽３０を室間隔壁３１で二つの部屋に仕切り、サブクール室３５と飽和沸騰室３６に分ける。室間隔壁３１には蒸気噴出孔３２を設け、蒸気噴出孔３２にはサブクール室３５側に開く蒸気噴出弁３３を設ける。
【０００５】
室間隔壁３１以外の飽和沸騰室３６の壁面の一つを伝熱面３７とし、伝熱面３７の外側に加熱装置４０を設ける。
【０００６】
サブクール室３５には吐出管１０と吸入管２０の二つの管を接続する。
【０００７】
サブクール室３５と吐出管１０の間を吐出側隔壁１１で仕切る。吐出側隔壁１１に吐出口１２を設け、吐出口１２には吐出管１０側に開く吐出弁１３を設ける。
【０００８】
サブクール室３５と吸入管２０の間を吸入側隔壁２１で仕切る。吸入側隔壁２１に吸入口２２を設け、吸入口２２にはサブクール室３５側に開く吸入弁２３を設ける。
【０００９】
本発明はこの構造により、液体中の蒸気泡の生成と圧壊を利用して、加熱するだけで同時にポンプとしての働きをなす、温液体供給蒸気泡ポンプである。
【発明の効果】
【００１０】
以下に、本発明の効果を説明する。
【００１１】
まず、吐出管１０、吸入管２０、サブクール室３５、飽和沸騰室３６のすべてに同一液体を満たす。
【００１２】
この状態において、加熱装置４０で伝熱面３７を加熱する。熱は伝熱面３７を通じて飽和沸騰室３６の液体に伝わる。室間隔壁３１で仕切られているために、飽和沸騰室３６内の液体の温度上昇はサブクール室３５内と比べ著しく早い。その結果、飽和沸騰室３６内の液体だけが沸点に達し一部が蒸気となる。
【００１３】
この飽和沸騰室３６内の沸騰より、飽和沸騰室３６内の圧力が著しく増し、蒸気は蒸気噴出弁３３を押し開け、蒸気噴出孔３２からサブクール室３５に蒸気が漏れ出る。
【００１４】
蒸気噴出弁３３は蒸気を放出後、自身の重みで閉じられる。この際、サブクール室３５内の蒸気噴出孔３２周辺では、一旦液体が蒸気で押しのけられるが、蒸気は蒸気泡として上方に逃れてしまうため、再び周囲から液体が侵入する。このために閉じられる弁により液体の一部が引き込まれ、飽和沸騰室３６内に液体が追加される。すなわち、飽和沸騰室３６は弁の開閉ごとに蒸気の放出と液体の導入を繰り返す。
【００１５】
一方、蒸気噴出弁３３を押し開け蒸気噴出孔３２から蒸気が漏れ出た瞬間、サブクール室３５内では、液体の圧力が増すので、液体が吐出弁１３を押し開け、液体が吐出口１２から漏れ出る。液体吐出後、吐出弁１３はその重みですぐに閉じられる。
【００１６】
蒸気噴出孔３２から出て来た蒸気泡は、サブクール室３５内で冷やされるので、上昇しながら直ちに小さくなり消滅する。蒸気泡の縮小、消滅に伴い、サブクール室３５内では液体が急激に減圧し、吸入管２０内の液体の圧力より低くなる。このため、吸入弁２３が開き、吸入口２２から、吸入管２０内の液体がサブクール室３５内に引き入れられる。液体吸入後、吸入弁２３はその重みですぐに閉じられる。
【００１７】
これら一連の働きが繰り返されるため、本発明は、加熱装置４０で加熱するだけで、吸入管２０から液体を引き入れ、温め、吐出管１０から吐き出すこととなる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】請求項１に記載の本発明の断面図である。斜線部は伝熱面３７の断面のみを表している。断面部分と空洞部分の誤解を招く恐れがないことから、引き出し線との重なりを防ぎ見やすくするために、他の断面の斜線を省略した。また、加熱装置４０は様々な加熱器具を内包するため長方形で代用した。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
請求項１に記載の本発明を実施するための形態を以下に説明する。
【００２０】
加熱槽３０を断熱効果の高い素材でできた室間隔壁３１により仕切る。仕切られた上側をサブクール室３５、下側を飽和沸騰室３６とする。
【００２１】
下側の飽和沸騰室３６は扁平でサブクール室３５に比較して十分に容積の狭い部屋とする。
【００２２】
室間隔壁３１には蒸気噴出孔３２を設け、蒸気噴出孔３２にはサブクール室３５側に開く楔型の蒸気噴出弁３３を設ける。楔型蒸気噴出弁３３の下端には蒸気噴出孔３２の幅より直径の大きい分銅３４を設け、楔型蒸気噴出弁３３が、サブクール室３５内に完全に抜け落ちてしまわないようにする。
【００２３】
飽和沸騰室３６の下面を伝熱面３７とし、熱伝導に優れた金属で構成するのがよい。伝熱面３７の外側下面に加熱装置４０を設ける。
【００２４】
サブクール室３５を吐出管１０と吸入管２０の二つの管を接続する。
【００２５】
サブクール室３５と吐出管１０の間は吐出側隔壁１１で仕切る。吐出側隔壁１１には傾斜を設け、上側が吐出管１０側となるようにする。吐出側隔壁１１に吐出口１２を設け、吐出口１２には吐出管１０側に開く吐出弁１３を設ける。
【００２６】
サブクール室３５と吸入管２０の間は吸入側隔壁２１で仕切る。吸入側隔壁２１には傾斜を設け、上側がサブクール室３５側となるようにする。吸入側隔壁２１に吸入口２２を設け、吸入口２２にはサブクール室３５側に開く吸入弁２３を設ける。
【００２７】
本発明の実施は以上の構造より可能となる。
【符号の説明】
【００２８】
１０ 吐出管
１１ 吐出側隔壁
１２ 吐出口
１３ 吐出弁
２０ 吸入管
２１ 吸入側隔壁
２２ 吸入口
２３ 吸入弁
３０ 加熱槽
３１ 室間隔壁
３２ 蒸気噴出孔
３３ 蒸気噴出弁
３４ 分銅
３５ サブクール室
３６ 飽和沸騰室
３７ 伝熱面
４０ 加熱装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体中の蒸気泡の生成と圧壊を利用し、加熱するだけで同時にポンプとしての働きをなす、温液体供給蒸気泡ポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、温水器などの液体を加熱し管から供給する一連の装置（ここでは温液体供給装置と呼ぶこととする）の働きは、液体を加熱槽に導入し加熱後吐出することにある。したがって、これら一連の装置群には、液体の加熱槽への流出入を補助するための機構が必要である。通常、常設の給液管内にあらかじめ与えられている液圧を利用することが多い。家庭用温水器を例にとれば、水道管などの常設給水管の水圧を利用することが多い。水道管内の水圧で加熱槽に送り込まれた水が温められたのち再び水圧で押し出され、加熱槽内は次の水と入れかわる。しかし、あらかじめ加圧を受けている常設の給液管と接続せずに、独立して用いる温液体供給装置の場合、ポンプ等で加熱槽に接続する管内の液体を加圧又は減圧し、液体の加熱槽への流出入を補助する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
常設の給液管と接続せずに独立して用いる温液体供給装置には、加熱槽に接続する管内の液体を加圧又は減圧するポンプ等の装置を加えなければならず、その分構造も大きく複雑になりコストもかかった。本発明の課題は、加熱するだけで同時にポンプとしての働きをなし、加熱槽に接続する管内の液体を加圧又は減圧する必要のない、温液体供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１に記載の本発明を以下に説明する。
加熱槽３０を室間隔壁３１で二つの部屋に仕切り、サブクール室３５と飽和沸騰室３６に分ける。室間隔壁３１には蒸気噴出孔３２を設け、蒸気噴出孔３２にはサブクール室３５側に開く蒸気噴出弁３３を設ける。
【０００５】
室間隔壁３１以外の飽和沸騰室３６の壁面の一つを伝熱面３７とし、伝熱面３７の外側に加熱装置４０を設ける。
【０００６】
サブクール室３５には吐出管１０と吸入管２０の二つの管を接続する。
【０００７】
サブクール室３５と吐出管１０の間を吐出側隔壁１１で仕切る。吐出側隔壁１１に吐出口１２を設け、吐出口１２には吐出管１０側に開く吐出弁１３を設ける。
【０００８】
サブクール室３５と吸入管２０の間を吸入側隔壁２１で仕切る。吸入側隔壁２１に吸入口２２を設け、吸入口２２にはサブクール室３５側に開く吸入弁２３を設ける。
【０００９】
本発明はこの構造により、液体中の蒸気泡の生成と圧壊を利用して、加熱するだけで同時にポンプとしての働きをなす、温液体供給蒸気泡ポンプである。
【発明の効果】
【００１０】
以下に、本発明の効果を説明する。
【００１１】
まず、吐出管１０、吸入管２０、サブクール室３５、飽和沸騰室３６のすべてに同一液体を満たす。
【００１２】
この状態において、加熱装置４０で伝熱面３７を加熱する。熱は伝熱面３７を通じて飽和沸騰室３６の液体に伝わる。室間隔壁３１で仕切られているために、飽和沸騰室３６内の液体の温度上昇はサブクール室３５内と比べ著しく早い。その結果、飽和沸騰室３６内の液体だけが沸点に達し一部が蒸気となる。
【００１３】
この飽和沸騰室３６内の沸騰より、飽和沸騰室３６内の圧力が著しく増し、蒸気は蒸気噴出弁３３を押し開け、蒸気噴出孔３２からサブクール室３５に蒸気が漏れ出る。
【００１４】
蒸気噴出弁３３は蒸気を放出後、自身の重みで閉じられる。この際、サブクール室３５内の蒸気噴出孔３２周辺では、一旦液体が蒸気で押しのけられるが、蒸気は蒸気泡として上方に逃れてしまうため、再び周囲から液体が侵入する。このために閉じられる弁により液体の一部が引き込まれ、飽和沸騰室３６内に液体が追加される。すなわち、飽和沸騰室３６は弁の開閉ごとに蒸気の放出と液体の導入を繰り返す。
【００１５】
一方、蒸気噴出弁３３を押し開け蒸気噴出孔３２から蒸気が漏れ出た瞬間、サブクール室３５内では、液体の圧力が増すので、液体が吐出弁１３を押し開け、液体が吐出口１２から漏れ出る。液体吐出後、吐出弁１３はその重みですぐに閉じられる。
【００１６】
蒸気噴出孔３２から出て来た蒸気泡は、サブクール室３５内で冷やされるので、上昇しながら直ちに小さくなり消滅する。蒸気泡の縮小、消滅に伴い、サブクール室３５内では液体が急激に減圧し、吸入管２０内の液体の圧力より低くなる。このため、吸入弁２３が開き、吸入口２２から、吸入管２０内の液体がサブクール室３５内に引き入れられる。液体吸入後、吸入弁２３はその重みですぐに閉じられる。
【００１７】
これら一連の働きが繰り返されるため、本発明は、加熱装置４０で加熱するだけで、吸入管２０から液体を引き入れ、温め、吐出管１０から吐き出すこととなる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】請求項１に記載の本発明の断面図である。斜線部は伝熱面３７の断面のみを表している。断面部分と空洞部分の誤解を招く恐れがないことから、引き出し線との重なりを防ぎ見やすくするために、他の断面の斜線を省略した。また、加熱装置４０は様々な加熱器具を内包するため長方形で代用した。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
請求項１に記載の本発明を実施するための形態を以下に説明する。
【００２０】
加熱槽３０を断熱効果の高い素材でできた室間隔壁３１により仕切る。仕切られた上側をサブクール室３５、下側を飽和沸騰室３６とする。
【００２１】
下側の飽和沸騰室３６は扁平でサブクール室３５に比較して十分に容積の狭い部屋とする。
【００２２】
室間隔壁３１には蒸気噴出孔３２を設け、蒸気噴出孔３２にはサブクール室３５側に開く楔型の蒸気噴出弁３３を設ける。楔型蒸気噴出弁３３の下端には蒸気噴出孔３２の幅より直径の大きい分銅３４を設け、楔型蒸気噴出弁３３が、サブクール室３５内に完全に抜け落ちてしまわないようにする。
【００２３】
飽和沸騰室３６の下面を伝熱面３７とし、熱伝導に優れた金属で構成するのがよい。伝熱面３７の外側下面に加熱装置４０を設ける。
【００２４】
サブクール室３５を吐出管１０と吸入管２０の二つの管を接続する。
【００２５】
サブクール室３５と吐出管１０の間は吐出側隔壁１１で仕切る。吐出側隔壁１１には傾斜を設け、上側が吐出管１０側となるようにする。吐出側隔壁１１に吐出口１２を設け、吐出口１２には吐出管１０側に開く吐出弁１３を設ける。
【００２６】
サブクール室３５と吸入管２０の間は吸入側隔壁２１で仕切る。吸入側隔壁２１には傾斜を設け、上側がサブクール室３５側となるようにする。吸入側隔壁２１に吸入口２２を設け、吸入口２２にはサブクール室３５側に開く吸入弁２３を設ける。
【００２７】
本発明の実施は以上の構造より可能となる。
【符号の説明】
【００２８】
１０ 吐出管
１１ 吐出側隔壁
１２ 吐出口
１３ 吐出弁
２０ 吸入管
２１ 吸入側隔壁
２２ 吸入口
２３ 吸入弁
３０ 加熱槽
３１ 室間隔壁
３２ 蒸気噴出孔
３３ 蒸気噴出弁
３４ 分銅
３５ サブクール室
３６ 飽和沸騰室
３７ 伝熱面
４０ 加熱装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱槽３０を室間隔壁３１でサブクール室３５と飽和沸騰室３６の二つに仕切り、
室間隔壁３１には蒸気噴出孔３２を設け、
蒸気噴出孔３２にはサブクール室３５側に開く蒸気噴出弁３３を設け、
飽和沸騰室３６の室間隔壁３１以外の壁面の一つを伝熱面３７とし、
伝熱面３７の外側に加熱装置４０を設け、
サブクール室３５に吐出管１０と吸入管２０の二つの管を接続し、
サブクール室３５と吐出管１０の間を吐出側隔壁１１で仕切り、
吐出側隔壁１１に吐出口１２を設け、
吐出口１２には吐出管１０側に開く吐出弁１３を設け、
サブクール室３５と吸入管２０の間を吸入側隔壁２１で仕切り、
吸入側隔壁２１に吸入口２２を設け、
吸入口２２にはサブクール室３５側に開く吸入弁２３を設けた、
液体中の蒸気泡の生成と圧壊により、
加熱するだけで同時にポンプとしての働きをなす、
温液体供給蒸気泡ポンプ。
【請求項１】
加熱槽３０を室間隔壁３１でサブクール室３５と飽和沸騰室３６の二つに仕切り、
室間隔壁３１には蒸気噴出孔３２を設け、
蒸気噴出孔３２にはサブクール室３５側に開く蒸気噴出弁３３を設け、
飽和沸騰室３６の室間隔壁３１以外の壁面の一つを伝熱面３７とし、
伝熱面３７の外側に加熱装置４０を設け、
サブクール室３５に吐出管１０と吸入管２０の二つの管を接続し、
サブクール室３５と吐出管１０の間を吐出側隔壁１１で仕切り、
吐出側隔壁１１に吐出口１２を設け、
吐出口１２には吐出管１０側に開く吐出弁１３を設け、
サブクール室３５と吸入管２０の間を吸入側隔壁２１で仕切り、
吸入側隔壁２１に吸入口２２を設け、
吸入口２２にはサブクール室３５側に開く吸入弁２３を設けた、
液体中の蒸気泡の生成と圧壊により、
加熱するだけで同時にポンプとしての働きをなす、
温液体供給蒸気泡ポンプ。
【図１】
【公開番号】特開２０１１−２３６７５７（Ｐ２０１１−２３６７５７Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０７０２０（Ｐ２０１０−１０７０２０）
【出願日】平成２２年５月７日（２０１０．５．７）
【出願人】（５０８１５１７９２）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月７日（２０１０．５．７）
【出願人】（５０８１５１７９２）
【Ｆターム（参考）】
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