JPS6029862B2 - 太陽熱利用蒸気発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は熱媒体を用いた太陽熱利用蒸気発生装置に係り
、特に蒸気の安定供給を図るための蒸気発生量制御手段
に関する。

〔発明の技術的背景〕

太陽熱を利用して蒸気を発生させる手段として、太陽光
を集めて直接水を加熱する手段があるが、効率の点で問
題がある。

そこで最近では太陽光により熱吸収率の高い熱媒体を加
熱し、この熱媒体により水を加熱する手段が採用されて
いる。〔背景技術の問題点〕しかし、この手段にも次の
ような問題がある。

太陽エネルギーは天候により変化するため熱媒体の加熱
量が一定にならない。したがって蒸気の発生最も一般に
は一定にならない。このため、蒸気利用設備が蒸気の安
定供給を必要とする場合には、熱媒体あるいは蒸気を貯
蓄しておく設備さらには補助エネルギー発生装置が必要
となり、設備費が増大するという問題があった。なお、
一般産業では一つの事業場或いは一つの建屋内において
、蒸気を利用する場合、発電用、工程用、暖房用等、複
数の蒸気条件をもつ蒸気を便に分けている例が多い。

そしてその中で、たとえば工程用暖房用のの蒸気等のよ
うに安定な供給が望まれるものと、必らずしも蒸気の安
定供給を必要としないものとがある。〔発明の目的〕 本発明はこのような事情に塞いてなされたものであり、
その目的は日射量が変化しても、高圧蒸気または低圧蒸
気のいずれか一方を安定に供給することのできる構成簡
単で設備費の抵廉な太陽熱利用蒸気発生装置を提供する
ことである。

〔発明の概要〕

本発明は上記目的を達成するために、次の如く構成した
ことを特徴としている。

即ち本発明は、太陽熱により加熱された高温の熱媒体を
高圧蒸気発生器に供給して、高圧蒸気を発生させると共
に、この高圧蒸気発生器で使用された熱媒体を低圧蒸気
発生器に導いて低圧蒸気を発生させるようにし、高圧蒸
気発生器に供給される熱媒体をバイパスする如くバイパ
ス管を設けると共に、このバイパス管による熱媒体のバ
イパス量を調節する調節弁を設け、この調節弁の日射量
の変化に応じて調節することにより、高圧蒸気または低
圧蒸気のいずれか一方の供給量を、日射量の変化にかわ
らず安定化するように構成したことを特徴としている。
〔発明の実施例〕 以下、図面に示す実施例によって本発明を詳細に説明す
る。

図面は本発明の一実施例の構成を示すブロック図であり
、１は太陽熱を集熱し、その熱エネルギーにより熱吸収
率の高い熱媒体を加熱する如く設けられた太陽熱集熱装
置である。この太陽熱集熱装置１によって加熱された熱
媒体は、熱媒体循環系統２を経て高圧蒸気発生器３Ａお
よび低圧蒸気発生器３Ｂに順次直列的に供給されたのち
、再び前記集熱装置１に戻され再加熱される。高圧蒸気
発生器３Ａは、給水管４Ａを介して同発生器内に導入さ
れた水を前記熱媒体により加熱して高圧蒸気を発生させ
、これを蒸気管５Ａを介して外部へ送出する。

低圧蒸気発生器３Ｂは給水管４Ｂを通して導入された水
を前記熱媒体により加熱して低圧蒸気を発生させ、これ
を蒸気管５Ｂを通して外部へ送出する。ところで、前記
高圧蒸気発生器３Ａおよび低圧蒸気発生器３Ｂ‘こおけ
る各熱媒体流入口と流出口との間にはそれぞれバイパス
管６Ａ，６Ｂが配設されている。

そしてバイパス管６Ａおよび６８にはバイパス量調節弁
７Ａ，７Ｂがそれぞれ設けられている。なお本実施例で
は調節弁７Ｂは保守用の弁として用い、制御用としては
使用しない。また高圧蒸気発生器３Ａの熱媒体流入口に
は熱媒体流入量を調整する調整弁８が設けられている。
このように構成された本装置は次のように動作する。太
陽熱集熱装置１で加熱された熱媒体が系統２を経て、高
圧蒸気発生器３Ａに供給されると、この高圧蒸気発生器
３Ａに導入された水が加熱されて高圧蒸気となり、これ
が蒸気管５Ａを介して外部に送出される。また、低圧蒸
気発生器３Ｂに熱媒体が供給されると、この低圧蒸気発
生器３Ｂに導入された水が加熱されて低圧蒸気となり、
これが蒸気管５Ｂを介して外部へ送出される。ここで高
圧蒸気の安定供給を図る必要が生じた場合には、高圧蒸
気発生器３Ａに供給される熱媒体の熱量が一定となるよ
うにバイパス管６Ａを流れる熱媒体の量を調節弁７Ａお
よび調整弁８によって調節する。

すなわち日射量が多い時にはバイパス管６Ａを流れる熱
媒体の流量を増加させ、日射量が少ない時にはバイパス
管６Ａを流れる熱媒体の流量を減少させる。こうするこ
とにより日射量の変化にかかわらず高圧蒸気発生器３Ａ
に供給される熱媒体の熱量が一定に保持される。したが
って高圧蒸気発生器３Ａで発生する高圧蒸気の発生量が
一定化され、安定な供給が行なわれる。この場合、低圧
蒸気発生器３Ｂには日射量が多い場合は多量の熱媒体が
供給され、日射量が少ない場合は少量の熱媒体が供給さ
れる。したがって低圧蒸気の発生量は日射量にはゞ比例
して変化することになる。次に低圧蒸気の安定供給を図
る必要が生じた場合には、低圧蒸気発生器３Ｂに供給さ
れる熱媒体の熱量が一定となるように、バイパス管６Ａ
を流れる熱媒体の流量を調節弁７Ａにより調節する。

すなわち、日射量が多い時にはバイパス管６Ａによるバ
イパス量を減少させ、高圧蒸気発生器３Ａに多量の熱媒
体を供給する。そうすると、バイパス管６Ａを通して低
圧蒸気発生器３Ｂに直接供給される高熱量の熱媒体の量
が減少する。そして高圧蒸気発生器３Ａから出てくる熱
媒体の熱量は低熱量である。その結果、日射量が増して
も低圧蒸気発生器３Ｂに供給される熱媒体の熱量を一定
に保つことができる。なおこの場合、余分の熱エネルギ
ーは高圧蒸気発生器３Ａにおいて有効に利用される。日
射量が少ない時にはバイパス管６Ａによるバイパス量を
増加させ、高熱量の熱媒体を低圧蒸気発生器３Ｂに直接
導くようにする。このようにすれば低圧蒸気発生器３Ｂ
に供給される熱媒体の熱量を一定に保つことができる。
したがって低圧蒸気を安定に発生させかつ供給すること
ができる。このように蒸気利用設備に対し高圧蒸気また
は低圧蒸気のいずれか一方に安定に供給したい場合には
、熱媒体のバイパス量を調節するだけで簡単に実現でき
、貯蓄設備や補助エネルギー発生装置等のバックアップ
設備は殆んど必要なくなる。

なお、高圧蒸気と低圧蒸気の両方とも安定に供給したい
場合には、高圧側または低圧側のいずれか一方に必要に
応じてバックアップ設備を設け、他方に対しては前述し
た安定化手段を施すようにすればよい。なお、本実施例
では低圧蒸気発生器３８のバイパス管６Ｂに設けた調節
弁７Ｂは、保守用の弁として用い、制御用としては使用
しない場合について説明した。

しかし必要に応じ制御用の弁として用いてもよいのは勿
論であり、特に低圧蒸気発生器３Ｂの下流側に第３の蒸
気発生器を設置し、蒸気発生器３Ｂを高圧側の蒸気発生
器とし、上記第３の蒸気発生器を低圧側の蒸気発生器と
して制御を行なう場合には調節弁７Ａと同様に使用され
る。〔発明の効果〕 本発明によれば、高圧蒸気発生器に付設した熱媒体バイ
パス管内を流れる熱媒体流量を制御することにより高圧
蒸気発生器または低圧蒸気発生器のいずれか一方に供給
される熱媒体の熱量を一定化するようにしたので、たと
え日射量が変化してもエネルギー隅要形態に適合した状
態で高圧蒸気または低圧蒸気のいずれか一方を安定に供
給することができ、しかも補助熱エネルギー発生装置等
のバックアップ設備を格別には必要としないので構成は
簡単であり、蒸気利用設備の設備費を低減できる太陽熱
利用蒸気発生装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例の構成を示すブロック図である
。 １・・・・・・太陽熱集熱装置、２…・・・熱媒体循環
系統、３Ａ・…・・高圧蒸気発生器、３Ｂ・・・・・・
低圧蒸気発生器、４Ａ，４８・・・・・・給水管、５Ａ
，５Ｂ・・・・・・蒸気管、６Ａ，６Ｂ・・・・・・熱
媒体バイパス管、７Ａ，７Ｂ・・・…バイパス量調節弁
、８・・・・・・調整弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 太陽熱により加熱された高温の熱媒体を用いて高圧
   の蒸気を発生させる高圧蒸気発生器と、この高圧蒸気発
   生器で使用された熱媒体を用いて低圧の蒸気を発生させ
   る低圧蒸気発生器と、前記高圧蒸気発生器に供給される
   熱媒体をバイパスする如く設けられたバイパス管と、こ
   のバイパス管によるバイパス量を調節する如く設けられ
   た調節弁とから成り、この調節弁を日射量の変化に応じ
   て調節することにより高圧蒸気または低圧蒸気のいずれ
   か一方の供給量を安定化することを特徴とする太陽熱利
   用蒸気発生装置。