JPH0136053Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、真空式温水発生機における抽気制
御装置に関するものである。

従来、密閉容器内に封入した熱媒液、たとえば
水の加熱により蒸気を発生させて、その蒸気によ
り被加熱物を加熱するようにした温水発生機にお
いては、密閉容器内を減圧することにより、蒸気
発生の効率を向上せしめる真空式の温水発生機が
あり、この装置は密閉容器内の圧力が大気圧以下
で運転されるために起因して、容器内への大気混
入を生ずるおそれがあり、容器内に大気の不活性
ガスが溜まると熱交換効率が著しく低下する欠点
があり、このために、タイマーにより、定期的に
密閉容器より抽気して一定の圧力に保持する方法
がとられているが、容器内の圧力変化と無関係
に、常に定期的に抽気するものであるため、抽気
と同時に蒸気も定期的に抽出されて水減少を生起
し、水の補給時の熱ロス、補給水に溶解した空気
の分離によりかえつて熱交換効率を低下せしめる
欠点があり、そのために、密閉容器内の圧力に対
応して抽気を適宜必要限度内で行えるよようにし
た装置として、特公昭52−47083号公報の技術が
存在するが、これは、密閉容器外にガス溜室を別
途連通状態に設けてガス溜室内の温度を検出し
て、その温度の変化にともないガス溜室から抽気
して密閉容器内の圧力を、温度測定による設定値
以下の場合のみ抽気せしめて一定に保持しうるべ
く構成したものであり、別途ガス溜室を構成しな
ければならず、しかも、ガス溜室内の温度を検出
するため、ガス溜室内の温度の測定を要し、実際
の熱交換された温水の温度とは無関係に、ガス溜
室内の温度及び密閉容器内の温度の差が基準とさ
れるために、ガス溜室内あるいは密閉容器内の部
位による測定温度のばらつきや、大気の侵入個所
近傍のみの低温化による不確定な測温がなされる
おそれがあり、実際の熱交換された温水との対比
で密閉容器内の測温をするものでないため、正確
な容器内圧力すなわち、不活性ガスの分圧の検知
をすることができなかつた。

この考案では、密閉容器内の蒸気温度と、熱交
換された温水温度との差を比較して一定差以上に
なると自動的に抽気することができるようにし、
マイクロコンピユーターにより、所定時間間隔ご
とに、同容器内蒸気温度及び熱交換後温水温度を
サンプリングし、あらかじめ、前二者の温度差を
基準として設定記憶させた抽気作動時間だけ密閉
容器内の抽気を行うよう抽気装置を制御すること
により、必要十分な抽気を行い、しかも、抽気に
よる温度低下、熱媒水の減少、及び、熱損失を最
少限に抑止する抽気式熱交換装置における抽気制
御装置を提供せんとするものである。

この考案の実施例を図面にもとづいて詳細に説
明すれば、Ａは、真空式温水発生機を示してお
り、同装置Ａは、熱媒液としての缶水１を封入し
た密閉容器２、加熱装置としてのバーナー３、同
容器２内蒸気と被加熱水との熱交換をするための
水管４、抽気装置５及び、同装置Ａ全体を制御す
るためのマイクロコンピユーター６によつて構成
されている。

密閉容器２は、同容器２の内壁に蒸気温度セン
サー７が付設されており、同センサー７出力は、
マイクロコンピユーター６に入力ａされるように
なつており、更に、缶水１水位検出器８が設けら
れ、同水位が下限よりも低下したとき、給水弁９
を開いて同水位上限まで給水するように構成され
ている。

バーナー３は、缶水１を加熱蒸発させるための
もので、マイクロコンピユーター６により、点
滅、及び発熱量の制御ｂがなされている。

水管４は、外部管路１０と連通しており、循環
ポンプ１１により同水管４内を通過する被加熱水
に、密閉容器２内蒸気の熱を伝達し、同時に同蒸
気は、凝結して缶水１となり、再びバーナー３の
熱により加熱蒸発するように構成されており、同
水管４出口には、温水温度センサー１２が付設さ
れており、同センサー１２出力は、マイクロコン
ピユーター６に入力ｃされるようになつている。

抽気装置５は、抽気ポンプ１３により、密閉容
器２内の気相を抽出ｄするものであり、密閉容器
２と同ポンプ１３との間には、同容器２側から順
に、同容器２から同ポンプ１３方向にのみ流通す
る逆止弁１４、及び、マイクロコンピユーター６
からの出力ｅにより開閉する電磁弁１５が直列状
態に介設されている。

マイクロコンピユーター６は、クロツクタイマ
ーを内蔵しており、所定時間間隔ごとに、蒸気温
度センサー７からの出力ａ及び、温水温度センサ
ー１２からの出力ｃをサンプリングして両者の温
度差△Ｔを算出し、あらかじめ、同温度差△Ｔを
基準として、最適抽気時間を設定し、同時間を記
憶装置６−１に、同温度差△Ｔでアクセス可能に
記憶させておいた同時間を読み出すものであり、
一例として本実施例では、温度差△Ｔが10℃以下
の場合は抽気せず、同温度差△Ｔが10℃のとき１
分間、同温度差△Ｔが10℃を超えること５℃ごと
に１分間を増加させ、同温度差△Ｔが55℃のとき
10分間の抽気時間を設定し、記憶装置６−１に配
列記憶させてあり、同温度差△Ｔにより該当する
抽気時間が読み出されるものである。

温度差△Ｔが10℃以上の場合は、マイクロコン
ピユーター６は、出力リレー群１６を介して抽気
ポンプ１３を起動し、所定時間（本実施例では５
秒）を経過して、抽気装置５内が十分減圧された
ところで、電磁弁１５を、前記抽気時間だけ開
き、密閉容器２内の不活性ガスを抽気排出するも
のである。

なお、図中６−２はＡ−Ｄ変換器である。

更に、随時手動により抽気命令をマイクロコン
ピユーター６に入力して、任意時間け抽気装置を
作動させることができるものである。

なお、マイクロコンピユーター６には、バーナ
ー３の点火手順、同消火手順、同温水発生機Ａ初
回運転時の初回抽気手順、蒸気温度制御手順等、
同熱交換器Ａ運転上必要なルーチンがあらかじめ
設定され記憶装置６−１に入力されている。

また、他実施例として密閉容器２２に、圧力セ
ンサー２３、水管入口に冷水温度センサ２４、外
部水管中途部に流量センサー２５等を増設して同
出力をマイクロコンピユーター２６に入力し、水
管２７の熱交換熱量を算出し、同熱量を、同容器
内圧力及び蒸気温度と参照して不活性ガス分圧を
算出し、あらかじめ同ガス分圧を基準として設定
し、記憶装置２６−１に入力しておいた抽気作動
時間だけ抽気装置２８を作動せしめるように構成
することも可能である。

この考案の実施例は上記のように構成されてお
り、マイクロコンピユーター６に、同温水発生機
Ａ始動命令を入力すると、同コンピユーター６は
バーナー３点火手順に従い、同バーナー３のプレ
パージ、プレイグニツシヨン、燃料噴射等の手順
を経てバーナー３を点火し、密閉容器２内の缶水
１が加熱蒸発して所定温度（本実施例では88℃）
に達すると、初回抽気作動が行われる。

缶水１は、初回蒸発の際、最も多量の不活性ガ
スを放出するので、初回抽気作動は、時間間隔と
関係なく行われるものであり、まず、上記温度に
達したことを、上記温度センサー７を介してコン
ピユーター６が検知すると、直ちに、同コンピユ
ーター６は抽気ポンプ１３を起動し、所定時間
（本実施例では５秒）を経て抽気装置５内が十分
減圧されたところで、電磁弁１５を開き、設定さ
れた時間だけ開放状態を保持したのち同弁１５を
閉鎖することにより、密閉容器２内の不活性ガス
を含む気体を抽気排出する。

初回抽気作動後は、同温水発生機Ａは定常運転
に入り、缶水１水位が低下した場合は、給水弁９
が開いて同水位を保持し、上記温度は、同センサ
ー７を介して同コンピユーター６によりバーナー
３を制御し、略一定温度を保持するものである。

定常運転に入つて所定時間（本実施例では２時
間）を経過すると、同コンピユーター６は上記温
度及び温水温度を同センサー７，１２によりサン
プリング（本実施例では３分間平均）し、二者の
温度差を算出し、あらかじめ記憶装置６−１に記
憶させておいた抽気時間を読み出し、上記抽気手
順に従つて抽気装置５を作動させるが、抽気作動
時間は、記憶装置６−１から温度差△Ｔにより読
み出された時間だけ行うものであり、以後、所定
時間間隔ごとに、上記の抽気作動が行われるもの
である。

抽気時間は、蒸気温度と温水温度の温度差を基
準として設定されており、本実施例においては、
前二者の温度差が10℃以下の場合は抽気せず、10
℃のとき１分間、10℃を超えるごと５℃ごとに１
分間を増加させ、55℃のとき10分間の抽気時間と
なるように設定してある。なお抽気装置作動中
は、バーナー３による加熱は行われない。

この考案によれば、真空式温水発生機の抽気装
置を、同熱交換器に付設した各種センサー入力に
より不活性ガス分圧を算出するマイクロコンピユ
ーターによつて制御し、しかも、同不活性ガス分
圧によつて最適に設定された時間だけ抽気作動を
行うことにより、抽気にともなう蒸気損失、蒸気
温度低下等の熱損失を最小限に抑止し、特に蒸気
損失が少いことから、給水量を減少させることが
でき、給水に併なう不活性ガス混入を最小限に抑
止して抽気、蒸気損失、缶水減少、給水、不活性
ガス増加、再び抽気という悪循環を断ち、真空式
温水発生機を、常に高効率の状態に保持するとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の要旨によりなる抽気制御装
置を有する真空式温水発生機の模式図である。第
２図は、他実施例模式図。 Ａ……真空式温水発生機、△Ｔ……温度差、２
……密閉容器、５……抽気装置、６……マイクロ
コンピユーター、６−１……記憶装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 真空式温水発生機Ａの密閉容器２内の蒸気温度
   センサー７出力、及び、受熱後の温水温度センサ
   ー１２出力をマイクロコンピユーター６に入力
   し、同コンピユーター６で前二者の温度差△Ｔを
   算出し、あらかじめ、記憶装置６−１に記憶させ
   ておいた同温度差△Ｔを基準として設定した抽気
   時間を読み出し、同コンピユーター６からの出力
   により、読み出された抽気時間だけ抽気装置５を
   作動させるように構成してなる真空式温水発生機
   における抽気制御装置。