JPH0749209Y2 - ボイラ給水タンクの温度制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、ボイラ水供給システムにおけるボイラ給水タ
ンクの温度制御装置に関する。

〈従来技術〉 ボイラにボイラ水を供給する場合、ボイラ効率を向上さ
せるために60〜80℃に水温を上げて給水している。この
温度上昇の方法としては、ボイラの発熱を利用したエコ
ノマイザーやドレン回収による復水の熱を利用したもの
などがある。

しかし、エコノマイザーの付いていない小型ボイラで
は、第４図のように、ボイラＡから直接に生蒸気を導
き、電磁弁Ｂ、サイレンサーＣやサーモセンサＤを組み
合わせて給水温度を制御している。

なお、第４図中、Ｅはボイラ給水タンク、Ｆはボイラ給
水タンクＥからボイラＡへボイラ水を供給するボイラ水
供給管、ＧはボイラＡからボイラ給水タンクＥへ生蒸気
を供給する生蒸気導入管、Ｈは制御板、Ｉはポンプ、Ｊ
は水処理装置、ＬはボイラＡからの生蒸気を被加熱流体
として利用するための主配管である。

〈考案が解決しようとする課題〉 従来のボイラ水供給システムにおいては、ボイラＡへの
給水量が多くなればなるほど、多量の生蒸気を必要とす
る。それに伴って電磁弁Ｂの作動回数が増加し、電磁弁
Ｂの耐久性が大きく落ちて短期間での交換が必要とな
る。

また、電磁弁Ｂの作動は急激な弁の開閉を伴い、配管中
でウオーターハンマーが発生し各機器の耐久性の低下の
要因となる。

さらに、給水温度を電磁弁Ｂ、サイレンサーＣやサーモ
センサＤを組み合わせて制御しているため、その配管が
煩雑となる。

そこで、本考案は、上記課題に鑑み、配管内でウオータ
ーハンマーが発生しにくく、各機器（システム）の耐久
性が向上し、かつ配管が容易となるボイラ給水タンクの
温度制御装置の提供を目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 本考案の課題解決手段は、第１図ないし第３図の如く、
ボイラＡおよびボイラ給水タンクＥと、ボイラ給水タン
クＥからボイラＡにボイラ水を供給するボイラ水供給管
Ｆと、ボイラＡからボイラ給水タンクＥに生蒸気を導く
生蒸気導入管Ｇとを備えた温水供給システムにおいて、
前記ボイラ給水タンクＥの水没位置で生蒸気導入管Ｇの
端部に接続されボイラ水の供給水温を制御する温度調整
弁Ｋが設けられ、該温度調整弁Ｋは、ボイラ給水タンク
Ｅの水温に応動する感熱応動体９と、該感熱応動体９の
作動によりボイラ給水タンクＥへの生蒸気の導入停止を
行なう弁子６とを有せしめられたものである。

〈作用〉 上記課題解決手段において、ボイラＡにボイラ水を給水
する場合、ボイラ効率を向上させるために60〜80℃に水
温を上げて給水している。

ボイラＡからの生蒸気を生蒸気導入管Ｇへ通気する初期
においては、ボイラ給水タンクＥの水温は低く、温度調
整弁Ｋの感熱応動体９は低温状態で収縮しているので弁
子６は開弁状態にあり、ボイラＡからの蒸気がボイラ給
水タンクＥに吹き込まれ、ボイラ給水タンクＥ内の水が
加熱され、ボイラ水としてボイラ水供給管Ｆを通じてボ
イラＡに給水される。

その後、ボイラ給水タンクＥの水温が設定値（60〜80
℃）より少し低い値まで上昇すると、温度調整弁Ｋが作
動する。すなわち、ボイラ給水タンクＥの水温に応動す
る温水調整弁Ｋの感熱応動体９の伸縮状態に比例した分
のボイラＡからの生蒸気が温度調整弁Ｋから吹き込まれ
る。最終的には、ボイラ給水タンクＥの水温が設定値に
なると弁子６は閉じる。

このように、ボイラ給水タンクＥ内の水のうちボイラ水
としてボイラＡに給水することにより消費された熱量
（すなわち、被加熱液が低温になつた分の熱量）だけ温
度調整弁Ｋの感熱応動体９が伸縮し、弁子６が開閉して
ボイラ給水タンクＥ内の水へボイラＡからの生蒸気の熱
量が供給されるので、ボイラ給水タンクＥの水温はほぼ
一定に保たれボイラ水の供給温度が制御される。

〈実施例〉 以下、本考案の一実施例を第１図ないし第３図に基づい
て説明する。

第１図は本考案の一実施例のボイラ給水タンクの温度制
御装置を利用したボイラ水給水システムの全体構成図、
第２図は同じくその温度調整弁の開弁状態を示す縦断面
図、第３図は同じく温度調整弁の閉弁状態を示す縦断面
図である。

本実施例のボイラ給水タンクの温度制御装置が利用され
るボイラ水給水システムについて説明すると、第１図の
如く、ボイラＡおよびボイラ給水タンクＥと、ボイラ給
水タンクＥからボイラＡにボイラ水を供給するボイラ水
供給管Ｆと、ボイラＡからボイラ給水タンクＥに生蒸気
を導く生蒸気導入管Ｇとを備えている。

なお、第１図中、ＨはボイラＡを制御する制御板、Ｉは
ボイラ給水タンクＥからボイラ水をボイラＡに送り出す
ポンプ、Ｊは水処理装置、ＬはボイラＡからの生蒸気を
被加熱流体として利用するための主配管である。

そして、本実施例のボイラ給水タンクの温度制御装置
は、第１〜第３図の如く、前記ボイラ給水タンクＥの水
没位置で生蒸気導入管Ｇの端部に接続されボイラ水の供
給水温を制御する温度調整弁Ｋが設けられ、該温度調整
弁Ｋは、ボイラ給水タンクＥの水温に応動する感熱応動
体９と、該感熱応動体９の作動によりボイラ給水タンク
Ｅへの生蒸気の導入停止を行なう弁子６とを有せしめら
れたものである。

ここで、主として第2,3図により温度調整弁Ｋを説明す
ると、１は円筒形筐体で、円形入口1a付の基体２と、角
形出口1b付の蓋体３とから構成されている。４は前記基
体２の上側中央部に螺嵌された弁座で、その中央には弁
子案内孔4aが形成され、該案内孔4aと前記入口1aとを連
通する弁孔５が形成され、該弁孔５は前記案内孔4aより
小径に設定されている。前記案内孔4aの下部は、下部を
円錐部6bとされた弁子６の円柱部6cより大径とされ、該
案内孔4aに放射状の複数個の流出孔4bが等分布状に穿設
されている。

前記蓋体３の調整孔3aの螺部には調整ボルト７が螺嵌さ
れ、その上端には調整工具用係合溝7aがまた下部には凹
孔7bが設けられている。

かくして、蓋体３および弁座４等で囲まれて形成された
感熱室８内において、弁棒6aが弁子６の中央上部の凹孔
6eに下端部を、また調整ボルト７の凹孔7bに上端部を夫
々摺動自在に嵌合されている。

前記弁棒6aの中央部には被加熱液の温度上昇に応答して
ほぼ比例的に湾曲伸長変形するバイメタル積層体からな
る感熱応動体９が外嵌され、感熱応動体９の上端面は調
整ボルト７の下端と当接され、該感熱応動体９の下端面
は、弁棒6aに係合されたＥリング10に当接されている。

すなわち、感熱応動体９の作動にしたがつて弁孔５を開
閉する弁子６が設けられている。

さらに、前記感熱室内温度が所定の異常温度まで上昇し
たときにのみ伸長して弁子６を閉弁側へ強制移動する形
状記憶合金製の急変感熱素子11が設けられている。そし
て、該急変感熱素子11はコイル状に形成されると共に感
熱応動体９と筐体１の蓋体３との間に介設されることに
より急変感熱素子11と感熱応動体９は直列的に配設さ
れ、急変感熱素子11、感熱応動体９、弁棒6aおよび弁子
６の合計重量と、形状記憶合金製の急変感熱素子11の擬
弾性の力とに抗して弁子６を押圧し開弁するバイアスば
ね12が、弁座４のばね受面と弁子６のフランジ形ばね受
部6dの間に介設されている。さらにまた、前記出口1bに
これを被覆するように細孔13aと網孔13bを有する多孔材
13が張設固定されている。

上記ボイラ水供給システムにおいて、ボイラＡにボイラ
水を給水する場合、ボイラ効率を向上させるために60〜
80℃に水温を上げて給水している。

ボイラＡからの生蒸気を生蒸気導入管Ｇへ通気する初期
においては、ボイラ給水タンクＥの水温は低く、温度調
整弁Ｋの感熱応動体９は低温状態で収縮しているので弁
子６は開弁状態にあり、ボイラＡからの蒸気がボイラ給
水タンクＥに吹き込まれ、ボイラ給水タンクＥ内の水が
加熱され、ボイラ水としてボイラ水供給管Ｆを通じてボ
イラＡに給水される。

その後、ボイラ給水タンクＥの水温が設定値（60〜80
℃）より少し低い値まで上昇すると、温度調整弁Ｋが作
動する。すなわち、ボイラ給水タンクＥの水温に応動す
る温度調整弁Ｋの感熱応動体９の伸縮状態に比例した分
のボイラＡからの生蒸気が温度調整弁Ｋから吹き込まれ
る。最終的には、ボイラ給水タンクＥの水温が設定値に
なると弁子６は閉じる。

このように、ボイラ給水タンクＥ内の水のうちボイラ水
としてボイラＡに給水することにより消費された熱量
（すなわち、被加熱液が低温になつた分の熱量）だけ温
度調整弁Ｋの感熱応動体９が伸縮し、弁子６が開閉して
ボイラ給水タンクＥ内の水へボイラＡからの生蒸気の熱
量が供給されるので、ボイラ給水タンクＥの水温はほぼ
一定に保たれボイラ水の供給温度が制御される。

上記において、温度調整弁Ｋの作用を詳しく説明する
と、通気初期の加熱時は、感熱室８に設定温度以下のボ
イラ給水タンクＥ内の水が達しているので、感熱応動体
９は、感熱室８内の温度が低いために収縮して、弁孔５
から弁子６に働く圧力と、バイアスばね12の補助力との
合力により弁棒6aは上動され、弁子６は離座してボイラ
Ａからの生蒸気は、放射状流出孔4bから感熱室８内へ、
次いで出口1bの多孔材13を通して細かく砕かれボイラ給
水タンクＥ内へ排出して行く。

このとき、蒸気の気泡は細かく砕かれるので、ボイラ給
水タンクＥ内の水中での気泡の凝縮は効率良く行なわ
れ、ボイラ給水タンクＥ内の水の加熱効率は良くなり、
また気泡が細かくなることにより凝縮時の騒音や振動は
小さくなる。

そして、感熱室８内の水が徐々に高温になるにつれて、
感熱応動袋９は徐々に伸長し、Ｅリング10を介して弁棒
6aを下方へ押すので、弁子６は強制的に着座され、弁孔
５が閉じられる。

このように、弁子６は開閉弁を繰り返し、ボイラＡから
の生蒸気の供給と停止の繰り返しにより、ボイラ給水タ
ンクＥ内の水の温度はほぼ一定に保たれる。

したがつて、温度調整弁によりボイラ水の供給水温を制
御しているので、ボイラ給水タンク内で振動が発生しに
くく、また電磁弁のように弁が急開閉しないのでウオー
ターハンマーが発生しにくくなりシステムの耐久性が向
上する。

また、従来のように電磁弁、サイレンサーやサーモセン
サを組み合わせてボイラ水の供給水温を制御する必要が
ないので、配管が容易となる。

〈考案の効果〉 以上の説明から明らかな通り、本考案によると、ボイラ
給水タンクの水没位置で生蒸気導入管の端部に接続され
ボイラ水の供給水温を制御する温度調整弁を設け、温度
調整弁は、ボイラ給水タンクの水温に応動する感熱応動
体と、感熱応動体の作動によりボイラ給水タンクへの生
蒸気の導入停止を行なう弁子とを有しているので、ボイ
ラ給水タンク内の水のうちボイラ水としてボイラに給水
することにより消費された熱量（すなわち、被加熱液が
低温になつた分の熱量）だけ温度調整弁の感熱応動体が
伸縮し、弁子が開閉してボイラ給水タンク内の水へボイ
ラからの生蒸気の熱量が供給され、ボイラ給水タンクの
水温はほぼ一定に保たれボイラ水の供給温度が制御され
る。

したがつて、温度調整弁によりボイラ水の供給水温を制
御しているので、ボイラ給水タンク内で振動が発生しに
くく、また電磁弁のように弁が急開閉しないのでウオー
ターハンマーが発生しにくくなりシステムの耐久性が向
上する。

また、従来のように電磁弁、サイレンサーやサーモセン
サを組み合わせてボイラ水の供給水温を制御する必要が
ないので、配管が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例のボイラ給水タンクの温度制
御装置を利用したボイラ水給水システムの全体構成図、
第２図は同じくその温度調整弁の開弁状態を示す縦断面
図、第３図は同じく温度調整弁の閉弁状態を示す縦断面
図、第４図は従来のボイラ水供給システムの全体構成図
である。 A:ボイラ、E:ボイラ給水タンク、F:ボイラ水供給管、G:
生蒸気導入管、K:温度調整弁、6:弁子、9:感熱応動体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ボイラおよびボイラ給水タンクと、ボイラ
   給水タンクからボイラにボイラ水を供給するボイラ水供
   給管と、ボイラからボイラ給水タンクに生蒸気を導く生
   蒸気導入管とを備えたボイラ水供給システムにおいて、
   前記ボイラ給水タンクの水没位置で生蒸気導入管の端部
   に接続されボイラ水の供給水温を制御する温度調整弁が
   設けられ、該温度調整弁は、ボイラ給水タンクの水温に
   応動する感熱応動体と、該感熱応動体の作動によりボイ
   ラ給水タンクへの生蒸気の導入停止を行なう弁子とを有
   せしめられたことを特徴とするボイラ給水タンクの温度
   制御装置。