復水器

本発明は、蒸気タービンからの蒸気を凝縮して復水を生成する復水器に関するものである。

蒸気タービンシステムでは、ボイラで燃料を燃焼させ、発生した燃焼ガスの熱エネルギをボイラ水に伝達することにより蒸気を発生させ、この蒸気を過熱器で加熱して過熱蒸気とし、この過熱蒸気によりタービンを回転させることで、発電機を駆動して発電する。タービンを回転させ、仕事をした蒸気は、復水器にて、例えば、冷却水として海水と熱交換して冷却することで凝縮し、復水に戻り、復水ポンプによってボイラに戻される。

復水器は、タービンの排出口と連通する容器を有し、この容器内に冷却水が流通する多数の冷却管からなる冷却管群が水平方向に沿って配設されて構成されている。そして、タービンから排出された蒸気が冷却管群に導入され、この蒸気と各冷却管内の冷却水との間で熱交換が行われることで、蒸気が凝縮されて復水となる。

このような復水器において、軸流式復水器としては、例えば、下記特許文献1に記載されたものがある。この特許文献1の復水器は、中空形状をなす容器に旋回流の蒸気の流入方向とほぼ直交する方向に沿った複数の冷却管からなる冷却管群を設け、この冷却管群を複数の冷却管がほぼ均等間隔に配置された全密集型とするものである。また、ダウンフロー型復水器としては、下記特許文献2に記載されたものがある。この特許文献2の復水器の冷却管装置は、冷却管群を、水平トレイを境として上部管群と下部管群より構成し、内部に空気移動通路を設けると共に、上部管群と下部管群の間に空気冷却部を設けたものである。

特開2007−178101号公報

特開2000−018845号公報

特許文献1の復水器は、冷却管群がほぼ円形の形状であり、冷却管群の上半部で凝縮した復水が冷却管群の下半部に降りかかることから、蒸気を凝縮するための有効面積が減少し、凝縮性能が低下するおそれがある。また、冷却管群の後方に回り込んだ蒸気が冷却管群の後半部に入り込むことから蒸気の流れが逆流し、この点でも凝縮性能が低下するおそれがある。また、特許文献2の復水器は、ダウンフロー型であることから、軸流式復水器として適用した場合、同等の凝縮性能を得ることは困難である。

本発明は上述した課題を解決するものであり、凝縮性能の向上を図る復水器を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するための本発明の復水器は、第1水平方向に沿って蒸気が導入される容器と、前記容器の内部に複数の冷却管が前記第1水平方向に交差する第2水平方向に沿って配置されることで前記第1水平方向に長く構成されてなる冷却管群と、前記冷却管群の内部に前記第1水平方向に沿って形成される中空部と、前記冷却管群における蒸気の流れ方向の下流端部に前記第2水平方向に沿って配置されて前記中空部側に開口部を有する非凝縮ガス排出部と、前記非凝縮ガス排出部の開口部側から前記中空部側に向けて開放される仕切部材と、を有することを特徴とするものである。

従って、第1水平方向に沿って容器内に導入された蒸気は、冷却管群の上部及び下部から内部に入り込んで中空部に流れる。このとき、蒸気は、多数の冷却管と接触することで熱交換が行われ、冷却されて凝縮し、復水となって下降する。一方、蒸気が冷却されて発生した非凝縮ガスは、仕切部材により案内されて開口部を通って非凝縮ガス排出部に集められ、外部に排出される。冷却管群が蒸気の流れ方向に長く構成され、内部に蒸気の流れ方向に沿って中空部が形成されていることから、蒸気と冷却管との接触が効率良く行われると共に、非凝縮ガスを適正に分離することができ、その結果、凝縮性能の向上を図ることができる。また、非凝縮ガス排出部が冷却管群における蒸気の流れ方向の下流端部に配置されることから、非凝縮ガス排出部から非凝縮ガスを排出するための配管を容易に接続することができ、構造を簡素化して製造コストを減少することができる。

本発明の復水器では、前記非凝縮ガス排出部は、中空形状をなし、一面以外が前記冷却管群に囲繞され、前記一面が蒸気通路に面すると共に前記容器の内壁面に対向して配置されることを特徴としている。

従って、非凝縮ガス排出部が冷却管群に囲繞されることで、冷却管群から外方への突出物がなく蒸気の流れの乱れを防止することができ、また、非凝縮ガス排出部の一面が容器の内壁面に対向することで、非凝縮ガス排出部に集められた非凝縮ガスを容器の外部に排出する排出配管を容易に配置することができ、構造を簡素化することができる。

本発明の復水器では、前記仕切部材は、前記第2水平方向に沿って配置されると共に基端部が前記非凝縮ガス排出部の上部に連結される上仕切板と、前記第2水平方向に沿って配置されると共に基端部が前記非凝縮ガス排出部の下部に連結される下仕切板とを有し、前記上仕切板と前記下仕切板は、それぞれの先端部が前記中空部に連通されることを特徴としている。

従って、仕切部材を構成する上仕切板と下仕切板を中空部に連通することで、中空部に残存する非凝縮ガスを上仕切板と下仕切板により適正に非凝縮ガス排出部に導くことができる。

本発明の復水器では、前記上仕切板は、前記中空部側に向けて所定の傾斜角度で上方に延出されることを特徴としている。

従って、上仕切板が上方に傾斜することで、上仕切板の上面部に付着した復水を上仕切板の上面部に沿って流し、非凝縮ガス排出部の上面部を通して冷却管群の外方に流し落とすことで、上仕切板や非凝縮ガス排出部の上面部への復水の滞留を防止することができると共に、冷却管群への復水の付着を抑制することができる。

本発明の復水器では、前記上仕切板と前記下仕切板は、前記中空部側に向けて間隔が大きくなるように配置されることを特徴としている。

従って、上仕切板と下仕切板の間隔が中空部側に向けて大きくなることで、中空部から非凝縮ガス排出部への流路が狭くなり、非凝縮ガスの流れの速度が上昇するため、非凝縮ガスを効率良く非凝縮ガス排出部に導くことができる。

本発明の復水器では、前記非凝縮ガス排出部から前記中空部側に所定距離だけ離間した位置に前記開口部と対向すると共に前記上仕切板及び前記下仕切板と所定隙間をあけて邪魔板が配置されることを特徴としている。

従って、開口部に対向して邪魔板が配置されることで、中空部から非凝縮ガス排出部へ流れる非凝縮ガスは、上仕切板及び下仕切板と邪魔板との隙間を通過するときにその流れの速度が上昇するため、非凝縮ガスを効率良く非凝縮ガス排出部に導くことができ、また、非凝縮ガスが蒸気を含んでいたとき、冷却管との接触によりこの蒸気を凝縮することができる。

本発明の復水器では、前記上仕切板の上面に沿って上ガス流路が設けられると共に、前記下仕切板の下面に沿って下ガス流路が設けられ、前記上ガス流路及び前記下ガス流路は、前記中空部に連通されることを特徴としている。

従って、冷却管群を回り込んで内部に侵入した蒸気は、冷却管に接触することで凝縮され、発生した非凝縮ガスは、上ガス流路及び下ガス流路を通って中空部に移動することとなり、非凝縮ガスを適正に中空部に導くことができる。

本発明の復水器では、前記上仕切板の上面に沿って上ガス流路が設けられると共に、前記下仕切板の下面に沿って下ガス流路が設けられ、前記上ガス流路及び前記下ガス流路は、前記中空部との間に前記冷却管が配置されることを特徴としている。

従って、冷却管群を回り込んで内部に侵入した蒸気は、冷却管に接触することで凝縮され、発生した非凝縮ガスは、上ガス流路及び下ガス流路を通って中空部に移動するが、この非凝縮ガスが蒸気を含んでいたとき、冷却管との接触によりこの蒸気を凝縮することができる。

本発明の復水器では、前記上仕切板及び前記下仕切板は、先端部に互いに接近する方向に折曲する上ガイド部及び下ガイド部が設けられることを特徴としている。

従って、冷却管群を回り込んで内部に侵入した蒸気は、冷却管に接触することで凝縮され、発生した非凝縮ガスは、上ガス流路及び下ガス流路を通って中空部に移動するが、このとき、非凝縮ガスが蒸気を含んでいたとき、上ガイド部及び下ガイド部により上仕切板と下仕切板との間への蒸気の流入を防止することができる。

本発明の復水器では、前記中空部は、下部に前記第1水平方向に所定間隔で複数の受皿が配置されることを特徴としている。

従って、中空部の下部に複数の受皿を配置することで、蒸気が凝縮して発生した復水の落下による冷却管への付着を抑制することができると共に、上下方向の蒸気の流動を可能として凝縮性能の低下を抑制することができる。

本発明の復水器では、前記冷却管群と前記中空部と前記非凝縮ガス排出部と前記仕切部材は、上下線対称形状に設けられることを特徴としている。

従って、上下線対称形状とすることで、上下領域での凝縮性能の均一化を可能とすることができる。

本発明の復水器では、前記冷却管群は、前記中空部に対して上冷却管群と下冷却管群に区画され、前記上冷却管群における鉛直方向の厚さが、前記下冷却管群における鉛直方向の厚さより厚く設定されることを特徴としている。

従って、蒸気が冷却管群に向けて流れるとき、発生した復水が下方に落下し、下冷却管群の冷却管に付着するが、上冷却管群の厚さが下冷却管群の厚さより厚いため、上冷却管群の冷却管でより多くの蒸気を凝縮することとなり、凝縮性能を向上することができる。

本発明の復水器では、前記非凝縮ガス排出部は、中空形状をなし、前記冷却管群から突出し、蒸気通路に面すると共に前記容器の内壁面に対向して配置されることを特徴としている。

従って、非凝縮ガス排出部を冷却管群から外方へ突出させることで、冷却管の本数を増加して凝縮性能を向上することができ、また、非凝縮ガス排出部の一面が容器の内壁面に対向することで、非凝縮ガス排出部に集められた非凝縮ガスを容器の外部に排出する排出配管を容易に配置することができ、構造を簡素化することができる。

本発明の復水器では、前記中空部は、前記冷却管群における蒸気の流れ方向の上流側に向けて徐々に細くなることを特徴としている。

従って、蒸気から非凝縮ガスを適正に分離し、効率良く非凝縮ガス排出部33に導くことで、凝縮性能の向上を図ることができる。

本発明の復水器によれば、第1水平方向に長く構成される冷却管群と、冷却管群の内部に第1水平方向に沿って形成された中空部と、冷却管群における蒸気の流れ方向の下流端部に配置される非凝縮ガス排出部と、非凝縮ガス排出部の開口部側から中空部側に向けて開放される仕切部材とを設けるので、凝縮性能の向上を図ることができ、また、構造を簡素化して製造コストを減少することができる。

図1は、第1実施形態の復水器における冷却管群を表す概略図である。

図2は、冷却管群の要部拡大図である。

図3は、復水器の一部を切り欠いた側面図である。

図4は、復水器の一部を切り欠いた平面図である。

図5は、第1実施形態の復水器における冷却管群の変形例を表す概略図である。

図6は、第1実施形態の復水器における冷却管群の変形例を表す概略図である。

図7は、第1実施形態の復水器における冷却管群の変形例を表す概略図である。

図8は、第2実施形態の復水器における冷却管群の要部を表す概略図である。

図9は、第3実施形態の復水器における冷却管群の要部を表す概略図である。

図10は、第4実施形態の復水器における冷却管群を表す概略図である。

図11は、第4実施形態の復水器における冷却管群の変形例を表す概略図である。

図12は、第4実施形態の復水器における冷却管群の変形例を表す概略図である。

図13は、第4実施形態の復水器における冷却管群の変形例を表す概略図である。

図14は、第5実施形態の復水器における冷却管群を表す概略図である。

図15は、第6実施形態の復水器における冷却管群を表す概略図である。

以下に添付図面を参照して、本発明の復水器の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。

[第1実施形態] 図3は、復水器の一部を切り欠いた側面図、図4は、復水器の一部を切り欠いた平面図である。なお、以下の説明にて、第1水平方向Xとは、容器に蒸気が導入される方向であり、第2水平方向Yとは、この第1水平方向Xに直交(交差)する方向である。

第1実施形態の復水器は、蒸気タービンに装着される軸流型復水器である。この復水器は、図3及び図4に示すように、容器11は、中空の箱型形状をなし、第1水平方向Xの一端部に流入口12が設けられ、この流入口12に中間胴13を介して図示しない蒸気タービンの排気室14が連結されている。従って、蒸気タービンからの旋回流の蒸気Sは、排気室14に排出され、中間胴13を介して流入口12から容器11に第1水平方向Xに沿って流入することとなる。

容器11は、内部に、流入口12から流入する旋回流の蒸気Sの流入方向(第1水平方向X)とほぼ直交する第2水平方向Yに沿って4つの冷却管群21,22,23,24が配設されている。この4つの冷却管群21,22,23,24は、鉛直方向に沿って所定間隔をあけて配置されている。各冷却管群21,22,23,24は、容器11内に第2水平方向Yに沿って配設された複数の冷却管によって構成され、各冷却管は、端部が容器11の各側壁11aに支持され、中間部が複数の管支持板11bに支持されている。そして、冷却管群21,22,23,24は、各冷却管の端部が各側壁11aの外側に設けられた入口水室25及び出口水室26に連通している。入口水室25は、冷却水供給管27が連結され、出口水室26は、冷却水排出管28が連結されている。また、容器11は、後壁11cの外側に空気室29が設けられており、容器11内で蒸気が冷却されて発生した空気(非凝縮ガス)が集められる。空気室29は、空気排出管30が連結されている。

従って、冷却水Cは、冷却水供給管27から入口水室25に供給されると、冷却管群21,22,23,24の各冷却管に流入される。この冷却水Cは、各冷却管を通って出口水室26に流出され、冷却水排出管28により排出される。このとき、蒸気Sは、冷却管群21,22,23,24の各冷却管と接触することで熱交換が行われる。即ち、蒸気Sが冷却されて凝縮することで復水Wとなり、下降して容器11の底部に貯留される。一方、蒸気Sが冷却されて発生した非凝縮ガスGは、空気室29に集められ、空気排出管30により外部に排出される。

以下、冷却管群21,22,23,24の構成について詳細に説明する。なお、各冷却管群21,22,23,24は、ほぼ同様の構成であることから、特に、冷却管群21についてのみ詳細に説明する。

図1は、第1実施形態の復水器における冷却管群を表す概略図、図2は、冷却管群の要部拡大図である。

図1及び図2に示すように、冷却管群21は、複数の冷却管31が第2水平方向(紙面直交方向)に沿って配置されると共に、所定間隔をあけて平行に配置されることで、第1水平方向Xに長く構成され、且つ、蒸気Sの流れ方向の上流側に向けて先細形状となっている。即ち、冷却管群21は、第1水平方向Xの長さが鉛直方向の高さ(厚さ)より大きな寸法に設定されている。冷却管31は、所定の外径を有する円筒管であり、鉛直方向に対向する冷却管31が水平方向に所定距離だけずれて配置されている。即ち、隣接する3個の冷却管31は、底辺が水平方向に沿う正三角形をなすことで、この三角形は、幅に対して高さが小さいものとなる。

冷却管群21は、内部に第1水平方向Xに沿って中空部32が形成されている。この中空部32は、蒸気Sの流れ方向(第1水平方向X)の下流側に設けられる第1中空部32aと、第1中空部32aから蒸気Sの流れ方向(第1水平方向X)の上流側に延出して設けられる第2中空部32bとを有している。第1中空部32aは、台形断面(三角形断面)をなし、冷却管31の長手方向(第2水平方向)に沿って設けられている。第2中空部32bは、蒸気Sの流れ方向の上流側に向けて徐々に細くなる棒形状をなし、冷却管31の長手方向(第2水平方向)に沿って設けられている。第1中空部32aと第2中空部32bは連通している。

非凝縮ガス排出部33は、冷却管群21における蒸気の流れ方向の下流端部に第2水平方向に沿って配置されている。非凝縮ガス排出部33は、矩形断面をなす中空形状の箱体であり、前面部33aと後面部33bと上面部33cと下面部33dを有している。そして、後面部(一面)33b以外の前面部33aと上面部33cと下面部33dが冷却管群21に囲繞され、後面部(一面)33bが外部に露出している。即ち、非凝縮ガス排出部33は、後面部(一面)33bが冷却管群21から蒸気通路側に面し、容器11の後壁11cにおける内壁面に対向して配置されている。

また、非凝縮ガス排出部33は、中空部32側の前面部33aに開口部34が形成されている。この開口部34は、円形をなして前面部33aを貫通する貫通孔であり、第2水平方向に所定間隔をあけて配置されている。なお、開口部34は、第2水平方向に1列設けたが、2列以上であってもよく、形状も円形に限らず、角形であってもよく、更に、スリットとしてもよい。

仕切部材35は、非凝縮ガス排出部33の開口部34側から中空部32側に向けて開放している。この仕切部材35は、上仕切板36と下仕切板37とから構成されている。上仕切板36は、第2水平方向に沿って配置され、基端部が非凝縮ガス排出部33における前面部33aの上部に連結されている。下仕切板37は、第2水平方向に沿って配置され、基端部が非凝縮ガス排出部33における前面部33aの下部に連結されている。そして、上仕切板36と下仕切板37は、それぞれの先端部が中空部32に連通されている。

上仕切板36は、中空部32側に向けて所定の傾斜角度で上方に延出されている。下仕切板37は、中空部32側に向けて所定の傾斜角度で下方に延出されている。そのため、仕切部材35は、上仕切板36と下仕切板37の間隔(距離)が中空部32側に向けて大きくなるように配置されている。即ち、上仕切板36は、非凝縮ガス排出部33の前面部33aの上部に固定される傾斜部36aと、傾斜部36aに連結されて中空部32に連通する水平部36bとを有している。また、下仕切板37は、非凝縮ガス排出部33の前面部33aの下部に固定される傾斜部37aと、傾斜部37aに連結されて中空部32に連通する水平部37bとを有している。そのため、仕切部材35は、各傾斜部36a,37aが上下に対向することで、上仕切板36と下仕切板37の間隔が中空部32側に向けて徐々に大きくなり、各水平部36b,37bが上下に対向することで、上仕切板36と下仕切板37の間隔が同じになっている。

また、仕切部材35(上仕切板36と、下仕切板37)は、非凝縮ガス排出部33から中空部32側に向けて開放し、先端部が中空部32の第1中空部32aに連通している。中空部32は、第1中空部32a及び第2中空部32bに加えて、第3中空部32cが設けられている。第3中空部32cは、非凝縮ガス排出部33の前面部33aに面して設けられている。なお、複数の冷却管31は、隣接するもの同士が全て同寸法である所定隙間をあけて等間隔で配置されており、中空部32(32a,32b,32c)とは、隣接する冷却管31同士の隙間、または、冷却管31と別部材(非凝縮ガス排出部33や仕切部材35など)との隙間、別部材同士の隙間が、所定隙間より大きく設定された領域である。

このように構成された冷却管群21と中空部32と非凝縮ガス排出部33と仕切部材35は、水平な中心線O1に対して、上下に線対称形状に設けられている。特に、冷却管群21は、中心線O1上に位置する中空部32に対して、冷却管群上部領域21Aと冷却管群下部領域21Bとに区画され、冷却管群上部領域21Aと冷却管群下部領域21Bとの厚さ(高さ)が同じに設定されている。

なお、非凝縮ガス排出部33は、後面部33bに連結管38の一端部が連結され、他端部が容器11の外部に配置された空気室29に連結されている。空気排出管30は、真空ポンプ39が装着されている。そのため、真空ポンプ39を作動させることで、空気排出管30、空気室29、連結管38を介して非凝縮ガス排出部33に負圧を作用させることができる。

また、冷却管群21は、下方に凝縮して落下した復水を受け止めるトレイ40が設けられている。このトレイ40は、冷却管群21の下方で、且つ、第2水平方向に沿って配置されており、端部に図示しない復水排出管が連結されている。なお、このトレイ40は、冷却管群21における第1水平方向Xと同じ長さに設定することが望ましいが、落下する復水が蒸気Sの流れにより下流側に流されることから、先端部側をなくして短くしてもよい。

ここで、上述した第1実施形態の復水器の作用について説明する。

図1に示すように、蒸気タービンからの旋回流の蒸気Sは、流入口12から容器11に第1水平方向Xに沿って流入すると、この蒸気Sは、各冷却管群21,22,23,24に到達し、多数の冷却管31と接触する。すると、この蒸気Sと各冷却管31内の冷却水Cとの間で熱交換が行われることで、蒸気Sが冷却されて凝縮し、復水Wとなって容器11の下部に溜まる。

このとき、図1及び図2に示すように、蒸気Sは、冷却管群21における冷却管群上部領域21Aに対して上方から流入し、冷却管群下部領域21Bに対して下方から流入する。ここで、冷却管群上部領域21Aと冷却管群下部領域21Bとは、厚さが同じであることから、両者でほぼ均等の復水を生成することができる。即ち、非凝縮ガス排出部33は、真空ポンプ39の作動により負圧が作用しており、仕切部材35により中空部32に対して吸引力が作用している。そのため、蒸気Sは、冷却管群21を通して中空部32内に移動し、その間に冷却管31と接触して冷却されて凝縮する。

そして、蒸気は、冷却管群21を通して中空部32内に移動するとき、冷却されて復水が発生することで、非凝縮ガスGとなる。各中空部32a,32bに移動した非凝縮ガスGは、仕切部材35にガイドされて第3中空部32cに移動し、開口部34を通して非凝縮ガス排出部33に集められ、連結管38及び空気室29を通して空気排出管30により外部に排出される。

このように第1実施形態の復水器にあっては、第1水平方向Xに沿って蒸気Sが導入される容器11と、容器11の内部に複数の冷却管31が第2水平方向Yに沿って平行に配置されることで第1水平方向Xに長く構成されてなる冷却管群21,22,23,24と、冷却管群21,22,23,24の内部に第1水平方向Xに沿って形成される中空部32と、冷却管群21,22,23,24における蒸気Sの流れ方向の下流端部に第2水平方向Yに沿って配置されて中空部32側に開口部34を有する非凝縮ガス排出部33と、非凝縮ガス排出部33の開口部34側から中空部32側に向けて開放される仕切部材35とを設けている。

従って、容器11内に導入された蒸気Sは、冷却管群21,22,23,24の上部及び下部から内部に入り込んで中空部32に流れる。このとき、蒸気Sは、多数の冷却管31と接触することで熱交換が行われ、冷却されて凝縮し、復水Wとなって下降する。一方、蒸気Sが冷却されて発生した非凝縮ガスGは、仕切部材35により案内されて開口部34を通って非凝縮ガス排出部33に集められ、外部に排出される。冷却管群21,22,23,24が蒸気Sの流れ方向に長く構成され、内部に蒸気Sの流れ方向に沿って中空部32が形成されていることから、蒸気Sと冷却管31との接触が効率良く行われると共に、非凝縮ガスGを適正に分離することができ、その結果、凝縮性能の向上を図ることができる。また、非凝縮ガス排出部33が冷却管群21,22,23,24における蒸気Sの流れ方向の下流端部に配置されることから、非凝縮ガス排出部33から非凝縮ガスGを排出するための配管を容易に接続することができ、構造を簡素化して製造コストを減少することができる。

第1実施形態の復水器では、非凝縮ガス排出部33を中空形状とし、後面部33b以外の部分を冷却管群21,22,23,24で取り囲み、後面部33bを蒸気通路に面すると共に容器11の内壁面に対向して配置している。従って、非凝縮ガス排出部33が冷却管群21,22,23,24に囲繞されることで、冷却管群21,22,23,24から外方への突出物がなく蒸気Sの流れの乱れを防止することができ、また、非凝縮ガス排出部33の後面部33bが容器11の内壁面に対向することで、非凝縮ガス排出部33に集められた非凝縮ガスGを容器11の外部に排出する空気排出管30を容易に配置することができ、構造を簡素化することができる。

第1実施形態の復水器では、仕切部35材として、基端部が非凝縮ガス排出部33の上部に連結される上仕切板36と、基端部が非凝縮ガス排出部33の下部に連結される下仕切板37を設け、上仕切板36と下仕切板37の先端部を中空部32に連通している。従って、中空部32に残存する非凝縮ガスGを上仕切板36と下仕切板37により適正に非凝縮ガス排出部33に導くことができる。

第1実施形態の復水器では、上仕切板36を中空部32側に向けて所定の傾斜角度で上方に延出している。従って、上仕切板36の上面部に付着した復水Wを上仕切板36の上面部に沿って流し、非凝縮ガス排出部33の上面部を通して冷却管群21,22,23,24の外方に流し落とすことで、上仕切板36や非凝縮ガス排出部33の上面部への復水Wの滞留を防止することができると共に、冷却管群21,22,23,24への復水Wの付着を抑制することができる。

第1実施形態の復水器では、上仕切板36と下仕切板37の間隔を中空部32側に向けて大きくなるように配置している。従って、中空部32から非凝縮ガス排出部33への流路が狭くなり、非凝縮ガスGの流れの速度が上昇するため、非凝縮ガスGを効率良く非凝縮ガス排出部33に導くことができる。

第1実施形態の復水器では、冷却管群21,22,23,24と中空部32と非凝縮ガス排出部33と仕切部材35を上下線対称形状に設けている。従って、冷却管群21,22,23,24における上下領域での凝縮性能の均一化を可能とすることができる。

なお、冷却管群21,22,23,24の内部に設けられた中空部32、非凝縮ガス排出部33、仕切部材35の形状は、上述した実施形態に限定されるものではない。図5から図7は、第1実施形態の復水器における冷却管群の変形例を表す概略図である。

図5に示すように、冷却管群21は、複数の冷却管31が第2水平方向(紙面直交方向)に沿って配置されると共に、所定間隔をあけて平行に配置されることで、第1水平方向Xに長く構成されている。冷却管群21は、内部に第1水平方向Xに沿って中空部32が形成されている。非凝縮ガス排出部33は、冷却管群21における蒸気の流れ方向の下流端部に第2水平方向に沿って配置されている。非凝縮ガス排出部33は、矩形断面をなす中空形状をなす箱体であり、中空部32側の前面部33aに開口部34が形成されている。この非凝縮ガス排出部33は、冷却管群21の水平な中心線O1に対して所定高さH1だけ上方に配置されている。

仕切部材41は、非凝縮ガス排出部33の開口部34側から中空部32側に向けて開放している。この仕切部材41は、上仕切板42と下仕切板43とから構成されている。上仕切板42は、第2水平方向に沿って配置され、基端部が非凝縮ガス排出部33における前面部33aの上部に連結されている。下仕切板43は、第2水平方向に沿って配置され、基端部が非凝縮ガス排出部33における前面部33aの下部に連結されている。そして、上仕切板42と下仕切板43は、それぞれの先端部が中空部32に連通されている。

上仕切板42は、中空部32側に向けて水平に延出されている。下仕切板43は、中空部32側に向けて所定の傾斜角度で下方に延出されてから水平に延出されている。そのため、仕切部材41は、上仕切板42と下仕切板43の間隔(距離)が中空部32側に向けて大きくなるように配置されている。また、仕切部材41(上仕切板42と、下仕切板43)は、非凝縮ガス排出部33から中空部32側に向けて開放し、先端部が中空部32に連通している。

また、図6に示すように、冷却管群21は、複数の冷却管31が第2水平方向(紙面直交方向)に沿って配置されると共に、所定間隔をあけて平行に配置されることで、第1水平方向Xに長く構成されている。冷却管群21は、内部に第1水平方向Xに沿って中空部44が形成されている。非凝縮ガス排出部33は、冷却管群21における蒸気の流れ方向の下流端部に第2水平方向に沿って配置されている。非凝縮ガス排出部33は、矩形断面をなす中空形状の箱体であり、中空部44側の前面部33aに開口部34が形成されている。

仕切部材35は、非凝縮ガス排出部33の開口部34側から中空部44側に向けて開放している。この仕切部材35は、上仕切板36と下仕切板37とから構成されている。上仕切板36は、中空部44側に向けて所定の傾斜角度で上方に延出されてから水平に延出されている。下仕切板37は、中空部44側に向けて所定の傾斜角度で下方に延出されてから水平に延出されている。そのため、仕切部材35は、上仕切板36と下仕切板37の間隔(距離)が中空部44側に向けて大きくなるように配置されている。また、中空部44は、端部が上仕切板36と下仕切板37に挟まれる領域まで延出されている。そして、下仕切板37は、中空部44の端部に対向する位置に水抜き孔45が形成されている。

また、図7に示すように、冷却管群21は、複数の冷却管31が第2水平方向(紙面直交方向)に沿って配置されると共に、所定間隔をあけて平行に配置されることで、第1水平方向Xに長く構成されている。冷却管群21は、内部に第1水平方向Xに沿って中空部32が形成されている。非凝縮ガス排出部33は、冷却管群21における蒸気の流れ方向の下流端部に第2水平方向に沿って配置されている。非凝縮ガス排出部33は、矩形断面をなす中空形状をなす箱体であり、中空部32側の前面部33aに開口部34が形成されている。

仕切部材35は、非凝縮ガス排出部33の開口部34側から中空部32側に向けて開放している。この仕切部材35は、上仕切板36と下仕切板37とから構成されている。上仕切板36は、中空部32側に向けて所定の傾斜角度で上方に延出されてから水平に延出されている。下仕切板37は、中空部32側に向けて所定の傾斜角度で下方に延出されてから水平に延出されている。そのため、仕切部材35は、上仕切板36と下仕切板37の間隔(距離)が中空部32側に向けて大きくなるように配置されている。また、中空部32は、下部に第1水平方向Xに所定間隔をあけて複数の受皿46が第2水平方向に沿って配置されている。この複数の受皿46は、蒸気Sが冷却管群上部領域21Aの冷却管31に接触して生成された復水Wを受け止めて外部に排出するものであり、蒸気Sが凝縮して発生した復水Wの落下による冷却管群上部領域21Aの冷却管31への付着を抑制することができると共に、上下方向の蒸気Sの流動を可能として凝縮性能の低下を抑制することができる。

なお、これらの復水器としての作用は、第1実施形態のものとほぼ同様であることから、説明は省略する。

[実施形態2] 図8は、第2実施形態の復水器における冷却管群の要部を表す概略図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

第2実施形態の復水器において、図8に示すように、冷却管群21は、複数の冷却管31が第2水平方向(紙面直交方向)に沿って配置されると共に、所定間隔をあけて平行に配置されることで、第1水平方向Xに長く構成されている。冷却管群21は、内部に第1水平方向Xに沿って中空部32が形成されている。非凝縮ガス排出部33は、冷却管群21における蒸気の流れ方向の下流端部に第2水平方向に沿って配置されている。非凝縮ガス排出部33は、矩形断面をなす中空形状の箱体であり、中空部32側の前面部33aに開口部34が形成されている。

仕切部材35は、非凝縮ガス排出部33の開口部34側から中空部32側に向けて開放している。この仕切部材35は、上仕切板36と下仕切板37とから構成されている。上仕切板36は、中空部32側に向けて所定の傾斜角度で上方に延出されてから水平に延出されている。下仕切板37は、中空部32側に向けて所定の傾斜角度で下方に延出されてから水平に延出されている。そのため、仕切部材35は、上仕切板36と下仕切板37の間隔(距離)が中空部32側に向けて大きくなるように配置されている。

本実施形態にて、非凝縮ガス排出部33から中空部32側に所定距離だけ離間した位置に開口部34と対向すると共に、上仕切板36及び下仕切板37と所定隙間をあけて邪魔板51が配置されている。この邪魔板51は、鉛直をなし、第2水平方向に沿って配置されており、非凝縮ガス排出部33(開口部34)との間には冷却管31が配置されている。また、邪魔板51は、上端と上仕切板36の下面との間に上通路52が設けられると共に、下端と下仕切板37の上面との間に下通路53が設けられている。

また、上仕切板36は、上面に沿って上ガス流路54が設けられると共に、下仕切板37の下面に沿って下ガス流路55が設けられ、上ガス流路54及び下ガス流路55は、中空部32に連通されている。上ガス流路54は、上仕切板36における傾斜部36a及び水平部36bの上方に設けられている。一方、下ガス流路55は、下仕切板37における傾斜部37a及び水平部37bの下方に設けられている。

ここで、上通路52及び下通路53や上ガス流路54及び下ガス流路55は、例えば、互いに隣接する冷却管31同士の隙間より大きい隙間を有する通路及び流路である。具体的に、上ガス流路54及び下ガス流路55は、上仕切板36及び下仕切板37の外側に設けられており、上仕切板36及び下仕切板37の外面と冷却管31との隙間は、上仕切板36及び下仕切板37の内面と冷却管31との隙間より大きく設定されている。

そのため、蒸気Sは、冷却管群21に到達し、多数の冷却管31と接触することで、蒸気Sと各冷却管31内の冷却水Cとの間で熱交換が行われ、蒸気Sが冷却されて凝縮し、復水Wとなる。このとき、非凝縮ガス排出部33は、真空ポンプの作動により負圧が作用しており、仕切部材35により中空部32に対して吸引力が作用している。そのため、蒸気Sは、冷却管群21を通して中空部32内に移動した後、上仕切板36と下仕切板37の間を冷却管31と接触しながら非凝縮ガス排出部33側へ移動する。一方、冷却管群21の後部から流入した蒸気Sは、非凝縮ガス排出部33の外側及び上仕切板36及び下仕切板37の外側に至る。そして、蒸気Sは、この間に冷却管31と接触して凝縮し、上ガス流路54及び下ガス流路55を通って中空部32に移動する。その後、蒸気Sは、前述と同様に、上仕切板36と下仕切板37の間を冷却管31と接触しながら非凝縮ガス排出部33側へ移動する。

そして、非凝縮ガス排出部33側へ移動した蒸気Sは、冷却管31と接触することで更に凝縮が進み、邪魔板51を迂回して上通路52と下通路53を通過することで流速が上昇する。その後、蒸気Sは、最後に高速で冷却管31に接触してほとんどが空気非凝縮ガスGとなり、開口部34から非凝縮ガス排出部33内に集められる。

このように第2実施形態の復水器にあっては、複数の冷却管31からなる冷却管群21と、冷却管群21の内部に第1水平方向Xに沿って形成される中空部32と、冷却管群21における蒸気Sの流れ方向の下流端部に配置されて中空部32側に開口部34を有する非凝縮ガス排出部33と、非凝縮ガス排出部33の開口部34側から中空部32側に向けて開放される仕切部材35と、非凝縮ガス排出部33から中空部32側に所定距離だけ離間した位置に開口部34と対向すると共に上仕切板36及び下仕切板37と所定隙間をあけて配置される邪魔板51とを設けている。

従って、冷却管群21を通過して中空部32に移動した蒸気Sは、仕切部材35により案内されて非凝縮ガス排出部33側に移動する。このとき、中空部32から非凝縮ガス排出部33へ流れる蒸気S(非凝縮ガスG)は、邪魔板51を迂回して上通路52と下通路53を通過することで流速が上昇し、高速で冷却管31に接触してほとんどが空気非凝縮ガスGとなり、開口部34から非凝縮ガス排出部33に集められる。その結果、凝縮性能の向上を図ることができる。

第2実施形態の復水器では、上仕切板36の上面に沿って上ガス流路54を設けると共に、下仕切板37の下面に沿って下ガス流路55を設け、上ガス流路54及び下ガス流路55を中空部32に連通している。従って、冷却管群21を回り込んで内部に流入した蒸気Sは、冷却管31に接触することで凝縮され、一部が凝縮した蒸気Sは、上ガス流路54及び下ガス流路55を通って中空部32に移動することとなり、発生した非凝縮ガスGを適正に中空部32に導くことができる。

[実施形態3] 図9は、第3実施形態の復水器における冷却管群の要部を表す概略図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

第3実施形態の復水器において、図9に示すように、冷却管群21は、複数の冷却管31が第2水平方向(紙面直交方向)に沿って配置されると共に、所定間隔をあけて平行に配置されることで、第1水平方向Xに長く構成されている。冷却管群21は、内部に第1水平方向Xに沿って中空部32が形成されている。非凝縮ガス排出部33は、冷却管群21における蒸気の流れ方向の下流端部に第2水平方向に沿って配置されている。非凝縮ガス排出部33は、矩形断面をなす中空形状の箱体であり、中空部32側の前面部33aに開口部34が形成されている。

仕切部材35は、非凝縮ガス排出部33の開口部34側から中空部32側に向けて開放している。この仕切部材35は、上仕切板36と下仕切板37とから構成されている。上仕切板36は、中空部32側に向けて所定の傾斜角度で上方に延出されてから水平に延出されている。下仕切板37は、中空部32側に向けて所定の傾斜角度で下方に延出されてから水平に延出されている。そのため、仕切部材35は、上仕切板36と下仕切板37の間隔(距離)が中空部32側に向けて大きくなるように配置されている。

非凝縮ガス排出部33から中空部32側に所定距離だけ離間した位置に開口部34と対向すると共に、上仕切板36及び下仕切板37と所定隙間をあけて邪魔板51が配置されている。この邪魔板51は、非凝縮ガス排出部33(開口部34)との間に冷却管31が配置され、上仕切板36との間に上通路52が設けられ、下仕切板37との間に下通路53が設けられている。

また、上仕切板36は、上面に沿って上ガス流路54が設けられると共に、下仕切板37の下面に沿って下ガス流路55が設けられている。この上ガス流路54及び下ガス流路55は、中空部32側に延出しているものの、中空部32との間に冷却管31が配置される。また、上仕切板36及び下仕切板37は、先端部に互いに接近する方向に折曲する上ガイド部56及び下ガイド部57が設けられている。この上ガイド部56及び下ガイド部57は、冷却管31に接近して設けられている。

そのため、蒸気Sは、冷却管群21に到達し、多数の冷却管31と接触することで、蒸気Sと各冷却管31内の冷却水Cとの間で熱交換が行われ、蒸気Sが冷却されて凝縮し、復水Wとなる。このとき、非凝縮ガス排出部33は、真空ポンプの作動により負圧が作用しており、仕切部材35により中空部32に対して吸引力が作用している。そのため、蒸気Sは、冷却管群21を通して中空部32内に移動した後、上仕切板36と下仕切板37の間を冷却管31と接触しながら非凝縮ガス排出部33側へ移動する。一方、冷却管群21の後部から侵入した蒸気Sは、非凝縮ガス排出部33の外側及び上仕切板36及び下仕切板37の外側に至る。そして、蒸気Sは、この間に冷却管31と接触して凝縮し、上ガス流路54及び下ガス流路55を通って中空部32に移動するが、上ガス流路54及び下ガス流路55から中空部32に移動するとき、再び冷却管31に接触して凝縮される。その後、蒸気Sは、前述と同様に、上仕切板36と下仕切板37の間を冷却管31と接触しながら非凝縮ガス排出部33側へ移動する。

このとき、上ガス流路54及び下ガス流路55を移動する蒸気Sは、上ガイド部56及び下ガイド部57により上仕切板36及び下仕切板37の内面側へのすり抜けが防止される。そして、非凝縮ガス排出部33側へ移動した蒸気Sは、冷却管31と接触することで更に凝縮が進み、邪魔板51を迂回して上通路52と下通路53を通過することで流速が上昇する。その後、蒸気Sは、最後に高速で冷却管31に接触してほとんどが空気非凝縮ガスGとなり、開口部34から非凝縮ガス排出部33内に集められる。

このように第3実施形態の復水器にあっては、複数の冷却管31からなる冷却管群21と、冷却管群21の内部に第1水平方向Xに沿って形成される中空部32と、冷却管群21における蒸気Sの流れ方向の下流端部に配置されて中空部32側に開口部34を有する非凝縮ガス排出部33と、非凝縮ガス排出部33の開口部34側から中空部32側に向けて開放される仕切部材35と、上仕切板36の上面に沿うと共に下仕切板37の下面に沿う上ガス流路54及び下ガス流路55とを設け、上ガス流路54及び下ガス流路55と中空部32との間に冷却管31が配置している。

従って、冷却管群21を通過して中空部32に移動した蒸気Sは、仕切部材35により案内されて非凝縮ガス排出部33側に移動する。このとき、冷却管群21を回り込んで内部に流入した蒸気Sは、冷却管31に接触することで凝縮され、発生した非凝縮ガスGは、上ガス流路54及び下ガス流路55を通って中空部32に移動するが、この非凝縮ガスGが蒸気Sを含んでいたとき、冷却管31との接触によりこの蒸気Sを凝縮することができる。その結果、凝縮性能の向上を図ることができる。

第3実施形態の復水器では、上仕切板36及び下仕切板37の先端部に互いに接近する方向に折曲する上ガイド部56及び下ガイド部57を設けている。従って、冷却管群21を回り込んで内部に侵入した蒸気Sは、冷却管31に接触することで凝縮され、発生した空気Sは、上ガス流路54及び下ガス流路55を通って中空部32に移動するが、このとき、空気Gが蒸気Sを含んでいたとき、上ガイド部56及び下ガイド部57により上仕切板36と下仕切板37との間への蒸気の流入を防止することができる。

[実施形態4] 図10は、第4実施形態の復水器における冷却管群を表す概略図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

第4実施形態の復水器において、図10に示すように、冷却管群61は、複数の冷却管31が第2水平方向(紙面直交方向)に沿って配置されると共に、所定間隔をあけて平行に配置されることで、第1水平方向Xに長く構成され、且つ、蒸気Sの流れ方向の上流側に向けて先細形状となっている。即ち、冷却管群61は、第1水平方向Xの長さが鉛直方向の高さ(厚さ)より大きな寸法に設定されている。冷却管群61は、内部に第1水平方向Xに沿って中空部62が形成されている。この中空部62は、蒸気Sの流れ方向(第1水平方向X)の下流側に設けられる第1中空部62aと、第1中空部62aから蒸気Sの流れ方向(第1水平方向X)の上流側に延出して設けられる第2中空部62bとを有している。第1中空部62aは、鉛直方向に沿った断面形状をなし、第2中空部62bは、水平方向に沿った断面形状をなし、第1中空部62aと第2中空部62bは連通している。

非凝縮ガス排出部63は、冷却管群61における蒸気Sの流れ方向の下流端部に第2水平方向に沿って配置されている。非凝縮ガス排出部63は、矩形断面をなす中空形状の箱体であり、中空部62側に開口部64が形成されている。冷却管群61における水平な中心線O11は、中空部62における水平な中心線O12に対して所定高さH11だけ上方にずれて配置されている。そのため、冷却管群61は、中心線O12上に位置する中空部62に対して、冷却管群上部領域61Aと冷却管群下部領域61Bとに区画され、冷却管群上部領域61Aが冷却管群下部領域61Bより厚く(高く)設定されている。また、非凝縮ガス排出部63は、冷却管群61における水平な中心線O11に対して所定高さH12だけ上方にずれて配置されている。

仕切部材65は、非凝縮ガス排出部63の開口部64側から中空部62側に向けて開放している。この仕切部材65は、上仕切板66と下仕切板67とから構成されている。上仕切板66は、第2水平方向に沿って配置され、基端部が非凝縮ガス排出部63の上部に連結されている。下仕切板67は、第2水平方向に沿って配置され、基端部が非凝縮ガス排出部63の下部に連結されている。そして、上仕切板66と下仕切板67は、それぞれの先端部が中空部62に連通されている。

上仕切板66は、中空部62側に向けて水平に延出されている。下仕切板67は、中空部62側に向けて所定の傾斜角度で下方に延出されてから水平に延出されている。そのため、仕切部材65は、上仕切板66と下仕切板67の間隔(距離)が中空部62側に向けて大きくなるように配置されている。

そのため、蒸気Sは、冷却管群61に到達し、多数の冷却管31と接触することで、蒸気Sと各冷却管31内の冷却水Cとの間で熱交換が行われ、蒸気Sが冷却されて凝縮し、復水Wとなる。このとき、非凝縮ガス排出部63は、真空ポンプの作動により負圧が作用しており、仕切部材65により中空部62に対して吸引力が作用している。そのため、蒸気Sは、冷却管群61を通して中空部62内に移動した後、上仕切板66と下仕切板67の間を冷却管31と接触しながら非凝縮ガス排出部63側へ移動する。そして、非凝縮ガス排出部63側へ移動した蒸気Sは、冷却管31と接触することで更に凝縮が進み、ほとんどが非凝縮ガスGとなり、開口部64から非凝縮ガス排出部33内に集められる。

このように第4実施形態の復水器にあっては、冷却管群61を中空部62に対して冷却管群上部領域61Aと冷却管群下部領域61Bに区画し、冷却管群上部領域61Aにおける鉛直方向の厚さを冷却管群下部領域61Bにおける鉛直方向の厚さより厚く設定している。

従って、蒸気Sが冷却管群61に向けて流れるとき、発生した復水が下方に落下し、下冷却管群上部領域61Bの冷却管31に付着するが、上冷却管群上部領域61Aの厚さが下冷却管群上部領域61Bの厚さより厚いため、上冷却管群上部領域61Aの冷却管31でより多くの蒸気Sを凝縮することとなり、凝縮性能を向上することができる。

なお、冷却管群61、中空部62、非凝縮ガス排出部63、仕切部材65の形状は、上述した実施形態に限定されるものではない。図11から図13は、第4実施形態の復水器における冷却管群の変形例を表す概略図である。

図11に示すように、冷却管群21は、複数の冷却管31が第2水平方向(紙面直交方向)に沿って配置されると共に、所定間隔をあけて平行に配置されることで、第1水平方向Xに長く構成されている。冷却管群21は、内部に第1水平方向Xに沿って中空部62が形成されている。非凝縮ガス排出部63は、冷却管群21における蒸気Sの流れ方向の下流端部に第2水平方向に沿って配置されており、中空部62側に開口部64が形成されている。冷却管群21における水平な中心線O1は、中空部62における水平な中心線O21に対して所定高さH21だけ上方にずれて配置されている。そのため、冷却管群21は、中心線O21に位置する中空部62に対して、冷却管群上部領域21Aと冷却管群下部領域21Bとに区画され、冷却管群上部領域21Aが冷却管群下部領域21Bより厚く(高く)設定されている。また、非凝縮ガス排出部63は、冷却管群31における水平な中心線O1に対して所定高さH12だけ上方にずれて配置されている。

仕切部材65は、非凝縮ガス排出部63の開口部64側から中空部62側に向けて開放している。この仕切部材65は、上仕切板66と下仕切板67とから構成されている。上仕切板66は、基端部が非凝縮ガス排出部63の上部に連結され、中空部62側に向けて水平に延出されている。下仕切板67は、基端部が非凝縮ガス排出部の下部に連結され、中空部66側に向けて所定の傾斜角度で下方に延出されてから水平に延出されている。そして、上仕切板66と下仕切板67は、それぞれの先端部が中空部62に連通している。

また、図12に示すように、冷却管群21は、複数の冷却管31が第2水平方向(紙面直交方向)に沿って配置されると共に、所定間隔をあけて平行に配置されることで、第1水平方向Xに長く構成されている。冷却管群21は、内部に第1水平方向Xに沿って中空部71が形成されている。非凝縮ガス排出部63は、冷却管群21における蒸気Sの流れ方向の下流端部に第2水平方向に沿って配置されており、中空部71側に開口部64が形成されている。中空部71は、中心線O22の先端部側が冷却管群21における水平な中心線O1に対して所定角度θ1だけ下方に傾斜して配置されている。そのため、冷却管群21は、中心線O22上に位置する中空部71に対して、冷却管群上部領域21Aと冷却管群下部領域21Bとに区画され、冷却管群上部領域21Aが冷却管群下部領域21Bより厚く(高く)設定されている。

また、図13に示すように、冷却管群21は、複数の冷却管31が第2水平方向(紙面直交方向)に沿って配置されると共に、所定間隔をあけて平行に配置されることで、第1水平方向Xに長く構成されている。冷却管群21は、内部に第1水平方向Xに沿って中空部72が形成されている。非凝縮ガス排出部63は、冷却管群21における蒸気Sの流れ方向の下流端部に第2水平方向に沿って配置されており、中空部72側に開口部64が形成されている。中空部72は、先端部側が冷却管群21における水平な中心線O1に対して所定角度θ2だけ下方に傾斜した後、水平に延出している。そして、冷却管群21における水平な中心線O1は、中空部72における水平な中心線O23に対して所定高さH23だけ上方にずれて配置されている。そのため、冷却管群21は、中心線O23に位置する中空部72に対して、冷却管群上部領域21Aと冷却管群下部領域21Bとに区画され、冷却管群上部領域21Aが冷却管群下部領域21Bより厚く(高く)設定されている。

なお、これらの復水器としての作用は、第4実施形態のものとほぼ同様であることから、説明は省略する。

[実施形態5] 図14は、第5実施形態の復水器における冷却管群を表す概略図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

第5実施形態の復水器において、図14に示すように、冷却管群21は、複数の冷却管31が第2水平方向(紙面直交方向)に沿って配置されると共に、所定間隔をあけて平行に配置されることで、第1水平方向Xに長く構成されている。冷却管群21は、内部に第1水平方向Xに沿って中空部32が形成されている。非凝縮ガス排出部81は、冷却管群21における蒸気の流れ方向の下流端部に第2水平方向に沿って配置されている。非凝縮ガス排出部81は、矩形断面をなす中空形状の箱体であり、中空部32側に開口部82が形成されている。この非凝縮ガス排出部81は、冷却管群21から外方に突出し、蒸気通路に面すると共に容器の内壁面に対向して配置されている。

仕切部材83は、非凝縮ガス排出部81の開口部82側から中空部32側に向けて開放している。この仕切部材83は、上仕切板84と下仕切板85とから構成されており、先端部が中空部32に連通している。

このように第5実施形態の復水器にあっては、非凝縮ガス排出部81が中空形状をなし、冷却管群21から外方に突出し、蒸気通路に面すると共に容器の内壁面に対向して配置されている。

従って、非凝縮ガス排出部81を冷却管群21から外方へ突出させることで、冷却管31の本数を増加して凝縮性能を向上することができ、また、非凝縮ガス排出部81の一面が容器の内壁面に対向することで、非凝縮ガス排出部81に集められた非凝縮ガスを容器の外部に排出する空気排出管を容易に配置することができ、構造を簡素化することができる。

[実施形態6] 図15は、第6実施形態の復水器における冷却管群を表す概略図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

第6実施形態の復水器において、図15に示すように、冷却管群21は、複数の冷却管31が第2水平方向(紙面直交方向)に沿って配置されると共に、所定間隔をあけて平行に配置されることで、第1水平方向Xに長く構成されている。冷却管群21は、内部に第1水平方向Xに沿って中空部91が形成されている。非凝縮ガス排出部92は、冷却管群21における鉛直方向の上部に第2水平方向に沿って配置されている。非凝縮ガス排出部92は、矩形断面をなす中空形状の箱体であり、中空部91(下方)側に開口部93が形成されている。

仕切部材94は、非凝縮ガス排出部92の開口部93側から中空部91側に向けて開放している。この仕切部材94は、第1仕切板95と第2仕切板96とから構成されている。仕切部材94は、第1仕切板95と第2仕切板96の間隔(距離)が中空部91側に向けて大きくなるように配置されている。

このように第6実施形態の復水器にあっては、複数の冷却管31が第2水平方向に沿って平行に配置されることで第1水平方向Xに長く構成されてなる冷却管群21と、冷却管群21の内部に第1水平方向Xに沿って形成される中空部91と、冷却管群21における上部に第2水平方向に沿って配置されて中空部91側に開口部93を有する非凝縮ガス排出部92と、非凝縮ガス排出部92の開口部93側から中空部91側に向けて開放される仕切部材94とを設けている。

従って、蒸気Sは、冷却管群21の上部及び下部から内部に入り込んで中空部91に流れる。このとき、蒸気Sは、多数の冷却管31と接触することで熱交換が行われ、冷却されて凝縮し、復水Wとなる。一方、蒸気Sが冷却されて発生した非凝縮ガスGは、仕切部材94により案内されて開口部93を通って非凝縮ガス排出部92に集められ、外部に排出される。冷却管群21が蒸気Sの流れ方向に長く構成され、内部に蒸気Sの流れ方向に沿って中空部91が形成されていることから、蒸気Sと冷却管31との接触が効率良く行われると共に、非凝縮ガスGを適正に分離することができ、その結果、凝縮性能の向上を図ることができる。また、非凝縮ガス排出部92が冷却管群21における上部に配置されることから、非凝縮ガス排出部92から非凝縮ガスGを排出するための配管を容易に接続することができ、構造を簡素化して製造コストを減少することができる。

なお、本発明にて、冷却管群の形状は、各実施形態に限定されるものではなく、複数の冷却管が第2水平方向に沿って配置されると共に、所定間隔をあけて平行に配置されることで第1水平方向に長く構成され、蒸気の流れ方向の上流側に向けて先細形状となっていることが望ましい。

11 容器 12 流入口 21,22,23,24,61 冷却管群 31 冷却管 32,44,62,71,72,91 中空部 33,63,81,92 非凝縮ガス排出部 34,64,82,93 開口部 35,41,65,94 仕切部材 36,42,66 上仕切板 37,43,67 下仕切板 45 水抜き孔 46 受皿 51 邪魔板 52 上通路 53 下通路 54 上ガス流路 55 下ガス流路 56 上ガイド部 57 下ガイド部 95 第1仕切板 96 第2仕切板