JPH03274301A - 電気式蒸気ボイラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （＆梁上の利用分野） 本発明は、電気ヒータにより水管内の水を加熱して蒸気
を発生させる貫流型の電気式蒸気ボイラの改良に関する
。

（従来の技術） 従来、この種の貫流型の電気式蒸気ボイラとしては、第
８図に示す如く、水平番こ配設された上へラダ１７と下
ヘッダ１８とを複数の水管１９で連結し、加熱用の電気
ヒータ２０を上ヘッダ１７から各水管１９内へ下向きに
挿入した構造のものや、或いは第９図に示す如く、加熱
用の電気ヒータ２０を下ヘッダ１８から各水管１９内へ
上向きに挿入した構造のものが夫々知られている（例え
ば実開平１−１５°７９０１号公報参照）。

尚、第８図及び第９図に於いて、２１は給水タンク、２
２は給水ポンプ、２３は水位制御器、２４は蒸気出口弁
、２５は安全弁である。

而して、電気式蒸気ボイラは、水管１９内に所定高さ位
置まで水を供給し、電気ヒータ２０に通電すると、水管
１９内の水が加熱されて水管１９の上部から蒸気が発生
する。

発生した蒸気は、水管１９の上部から上へラダ１７、蒸
気出目弁２４を順次経て蒸気負荷側へ送られる。

（発明が解決しようとする課題） 然し乍ら、従来の電気式蒸気ボイラは、下ヘッダ１８を
備えている為、その分だけ保有水量が多くなり、蒸気が
発生するまで時間が長くかかると云う問題があった。

又、複数の水管１９を有する電気式蒸気ボイラにあって
は、出力（蒸気発生量）の制御は電気ヒータ２０のＯＮ
　−ＯＦ　Ｆ操作で行い、ＯＮで出力が１００％、ＯＦ
Ｆで出力が０％になるように２段階制御されて居り、蒸
気発生量を多段階に制御すると云うことが困難であった
。

若し、蒸気発生量を多段階に制御する為に各電気ヒータ
２０を個々にＯＮ・ＯＦＦ操作した場合には、上下ヘッ
ダ１７．１８によって全ての水管１９が連通状態になっ
ている為、第１０図に示す如く、電気ヒータ２０（例え
ば右端の電気ヒータ）を−本でもＯＦＦ状態にすると、
缶水の楯環系ができ、貫流ボイラとしての条件を損なう
と云う問題が発生することになる。

本発明は、上記の開題点を解消する為に創案されたもの
であり、その目的は超然時間を短縮できると共に、蒸気
発生量を多段階に制御できる貫流型の電気式蒸気ボイラ
を提供するにある。

（課題を解決する為の手段） 上記目的を達成する為に１本発明の電気式蒸気ボイラは
、水平に配設されたヘッダと、垂直に配設され、上端が
ヘッダに接続されると共に、下端が閉塞された複数の水
管と、各水管内に挿入された電気ヒータと、各水管に分
岐管を介して接続された給水管とから構成したことに特
徴がある。

又、本発明の電気式蒸気ボイラは、水平に配設されたヘ
ッダと、垂直に配設され、上端がヘッダに接続されると
共に、下端が閉塞された複数の水管と、各水管内に挿入
された電気ヒータと、各水管に分岐管を介して接続され
た給水管と２分岐管に介設された制御弁とから構成する
ことが好ましい。

更に、本発明の電気式蒸気ボイラは、水平に配設された
ヘッダと、垂直に配設され、上端がヘッダに接続される
と共に、下端が閉塞された複数の水管と、各水管内に挿
入された電気ヒータと、各水管に分岐管を介して接続さ
れた給水管と、分岐管に介設された制御弁と、ヘッダか
ら負荷側へ送られる蒸気の圧力を検出する圧力検出器と
、圧力検出器からの４ｉ号により各電気ヒータと各電気
ヒータに対応する制御弁のうち少なくとも各電気ヒータ
を夫々制御する制御器とから構成することが好ましい。

（作用） 水管内に所に高さ位置まで水を供給し、各電気ヒータに
通電すると、各水管内の水が加熱されて蒸気が発生する
。

この電気式蒸気ボイラは、下ヘッダが無い分だけ保有水
量が少なく、超然時間が短かくなる。

又、各本管に接続された分岐管に制御弁を介設し、各電
気ヒータを適宜に０Ｎ−ＯＦＦ操作すると共に、各電気
ヒータに対応する制御弁を電気ヒータと同時に制御した
場合には、出力を多段階に制御することができる。

更に、蒸気の圧力を検出する圧力検出器からの信号によ
り、各電気ヒータと各電気ヒータに対応する制御弁のう
ち少なくとも各電気ヒータを制御する制御器を設けた場
合には、出力を自動的に多段階に制御することができる
。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図は本発明の第１実施例に係る貫流型の電気式蒸気
ボイラであって、当該ボイラは、ヘッダ１、水管２、電
気ヒータ３、分岐管４及び給水管５等からその主要部が
構成されている。

ヘッダ１は、両端が閉塞された円筒状に形成されて居り
、水平に配設されている。又、ヘッダ１の上部には取付
管１８が所定間隔を置いて三つ設けられている。

水管２は、下端が閉塞された円筒状に形成されて居り、
ヘッダ１の下方位置に垂直姿勢で横方向に所定間隔を置
いて三本配設され、上端が取付管１ａの延長線上のヘッ
ダ１千部に接続されている。

電気ヒータ３は、Ｕ字状（第１図参照）又はコイル状（
第７図参照）を呈し、ヘッダ１の上部から水管２内に挿
入され、その基部が取付管１ａの開口を密封すべく該取
付管１ａに着脱自在に取付けられて居り、電源（図示前
ＩＩＩ＆）に接続されている。尚、電気ヒータ３にはシ
ーズヒータが使用されている。

給水管５は、各水管２に水を供給する為のものであり、
各水！２の下部に夫々分岐管４を介して接続されている
。又、給水管５は、給水タンク７に接続され、その途中
には給水ポンプ８が介設されていると共に、ブロー弁９
が接続されている。

尚、ヘッダ１には蒸気出口弁１０と安全弁１１が接続さ
れ、蒸気弁１０には蒸気負荷（図示省略）が接続されて
いる。

又、ヘッダ１と給水管５との間には給水ポンプ８を制御
して水位を所定値に保つ水位制御器１２が介設されてい
る。

而して、各水管２内に給水管５及び分岐管４から水を供
給し、各電気ヒータ３に通電すると、各水管２内の水が
加熱されて水管２の上部から蒸気が発生する。

このとき、電気ヒータ３は、水管２内の少量の水だけを
加熱するので、超然時間が短かくなる。

そして、発生した蒸気は、水管２の上部からヘッダ１及
び蒸気出口弁１０をｊ県次経て蒸気負荷へ送られる。

第２図は本発明の第２実施例に係る貫流型の電気式蒸気
ボイラであって、当該ボイラは、各分岐管４に各分岐管
４の流路を開閉し得る制御弁６を介設したものであり、
前記制御弁６には電動弁が使用されている。尚、第１実
施例のボイラと同じ部分には同じ符号を付し、その説明
を省酩している。

この電気式蒸気ボイラは、第１実施例の電気式蒸気ボイ
ラと同様の作用効果を奏するうえ、各電気ヒータ３を適
宜にＯＮ・ＯＦ　Ｆ操作し、各電気ヒータ３に対応する
制御４７．６を電気ヒータ３と同時に制御することによ
り、出力（蒸気発生量）を多段階に制御することができ
る。

即ち、二本の電気ヒータ３全てに通電したときには出力
が１００％に、二本の電気ヒータ３に通電し、通電を停
止した電気ヒータ３に対応する制御弁６を閉じたときに
は出力が約６６％に、−本の電気ヒータ３に通電し、通
電を停止した他の二本の電気ヒータ３に夫々対応する制
御弁６を閉じたときには出力が約３３％に、三本の電気
ヒータ３への通電を全て停止したときには出力が０％に
なるようになっている。

尚、各分岐管４に制御弁６を介設し、通電を停止した電
気ヒータ３に対応する制御弁６を閉じるようにしたのは
、各水管２内の水が逆流して循環するのを防ぐ為である
。これによって、各水管２は独立した貫流ボイラとして
作動し、且つＩｔ流ボイラとしての機能を保持できる。

第３図は本発明の第３実施例に係る貫流型の電気式蒸気
ボイラであって、当該ボイラは、各水管２の上端部をヘ
ッダ１の側部に着脱自在に接続し、電気ヒータ３を各水
ＩｒＩ２の下部から水管２内に挿入して水管２下部に着
脱自在に取付けたものである。

このようにすれば、第２実施例の電気式蒸気ボイラと同
様の作用効果を奏するうえ、電気ヒータ３が蒸気部に露
出して過熱損傷するのを防止できると共に、電気ヒータ
３及び水管２の交換や保守点検等を容易に行える。

第４図は本発明の第４実施例に係る貫流型の電気式蒸気
ボイラであって、当該ボイラは、ヘッダ１と、ヘッダ１
に上端が接続された三本の水管２と、各水管２に上方か
ら挿入された電気ヒータ３と、各水管２に分岐管４を介
して接続された給水管５と、ヘッダ１に蒸気管１３を介
して接続された蒸気溜め１４と、蒸気溜め１４に設けら
れた蒸気の圧力検出器１５と、各電気ヒータ３のヘッド
、３ａと圧力検出器１５とに大々配線を介して接続され
、圧力検出器１５からの信号により電気ヒータ３を自動
制御する制御器１６等から構成されて居り、負荷に応じ
て電気ヒータ３を制御できるように為されている。

尚、第４図に於いて、８は給水ポンプ、７は給水タンク
、１２は水位制御器である。

而して、この電気式蒸気ボイラは、各電気ヒータ３に通
電すると、各水管２内の水が加熱されて短時間で蒸気が
発生する。

発生した蒸気は、ヘラダニ、蒸気管１３．蒸気溜め１４
を順次経て負荷側へ送られる。

そして、負荷が変化したときには蒸気溜め１４中の蒸気
圧力が変化し、この圧力変化は圧力検出器１５により検
出され、その信号が制御器１６に送られる。

そうすると、制御器１６が電気ヒータ３を制御し、これ
によって出力が制御されることになる。

第５図は本発明の第５実施例に係る貫流型の電気式蒸気
ボイラであって、当該ボイラは、ヘッダ１と、ヘッダ１
に上端が接続された四本の水管２と、各水管２に上方か
ら挿入された電気ヒータ３と、各水管２に分岐管４を介
して接続された給水管５と、各分岐管４に介設された制
御弁６つまり電動弁と、ヘッダ１に蒸気管１３を介して
接続された蒸気溜め１４と、蒸気溜め１４に設けられた
蒸気の圧力検出器１５と、各電気ヒータ３のヘッド３ａ
と各制御弁６と圧力検出器１５とに夫々配線を介して接
続され、圧力検出器１５からの信号により電気ヒータ３
とこれに対応する制御弁６を同時に自動制御する制御器
１６等から構成されて居り、負荷に応じて出力を制御で
きるように為されている。

尚、第５図に於いて、８は給水ポンプ、７は給水タンク
、１２は水位制御器である。

而して、この電気式蒸気ボイラは、各電気ヒータ３に通
電すると、各水管２内の水が加熱されて短時間で蒸気が
発生する。

発生した蒸気は、ヘッダ１、蒸気管１３、蒸気溜め１４
を順次経て負荷側へ送られる。

そして、若し負荷が減少したときには蒸気溜め１４中の
蒸気圧力が増加し、この圧力増加は圧力検出器１５によ
り検出され、その信号が制御器１６に送られる。

そうすると、制御器１６が順次電気ヒータ３への通電を
順次停止すると共に、通電を停止した電気ヒータ３に対
応する制御弁６を同時に閉じる。

これによって、一部の水管２は蒸気の発生が停止し、負
荷側に応じた出力となる。

このように、この電気式蒸気ボイラは、貫流ボイラとし
ての機能を保持しつつ負荷側に応じて出力の制御を自動
的且つ多段階に行える。

第６図は本発明の第６実施例に係る貫流型の電気式蒸気
ボイラであって、当該ボイラは、二本の水管２を一纏め
にして二股形状の分岐管４中に具通の制御弁６つまり電
磁弁を介設し、圧力検出器１５からの（ａ　；’により
制御器１５が電気ヒータ３とこれに対応する？ｔｉｌ制
御弁６とを同特に自動制御するように構成したものであ
る。

このようにすれば、第５実施例の電気式蒸気ボイラと同
様の作用効果を奏するうえ、ボイラ容量が大となって水
管２の本数が多数になった場合でも制御弁６の数を少な
くすることができる。

尚、上記第１、第４、第５及び第６実施例に於いては、
水管２の上端をヘッダ１に固着し、電気ヒータ３をヘッ
ダ１から水管２内へ押入したが、これに限らず、例えば
第３実施例の如く、水管２の上端をヘッダ１に着脱自在
に接続し、電気ヒータ３を水管２の下部から水管２内に
押入しても良い。

上記第２、第３、第５及び第６実施例に於いては、電気
ヒータ３にシーズヒータを用いたが、これに限らず、例
えばセラミックヒータ等を用いても良い。

上記第２、第３、第５及び第６実施例に於いては、制御
弁６に電動弁を用いたが、これに限らず、例えば逆止弁
や手動式の開閉丼を用いても良い。

尚、逆止弁を用いた場合には電気ヒータ３のみを制御す
れば良い。

上記第６実施例に於いては、二本の水管２を一部めにし
、分岐管４中に共通の制御弁６を介設するようにしたが
、これに限らず、例えば水管２の多い場合には三本以上
の水管２を一部めにするようにしても良い。

（発明の効果） 以上既述した如く、本発明に依れば、次のような優れた
効果を奏することができる。

（１）　　一つのヘッダに複数の水管を接続すると共に
、各水管に分岐管を介して給水管を接続し、各水管内に
電気ヒータを抽入する構成とじた為、二つのヘッダを備
えた従来の電気式蒸気ボイラに比較して保有水量が少な
く、超然時間を短縮できる。

（２）分岐管に制御弁を介設し、各電気ヒータを適宜に
ＯＮ　−ＯＦＦ操作すると共に、各電気ヒータに対応す
る制御弁を電気ヒータと同時に制御した場合には、出力
を多段階に制御することができる。然も分岐管に制御弁
を介設している為、各水管が独立した貫流ボイラとして
作動し、貫流ボイラとしての機能を損うことがない。

（３）　　蒸気の圧力を検出する圧力検出器を設け、こ
の圧力検出器からの信号により、各電気ヒータと各電気
ヒータに対応する制御のうち少なくとも各電気ヒータを
制御する制御器を設けた場合には、負荷側に応じて出力
を自動的に且つ多段階に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

第り図は本発明の第１実施例に係る貫流型の電気式蒸気
ボイラを示す一部破断正面図、第２図は第２実施例に係
る電気式蒸気ボイラの一部破断部面図、第３図は第３実
施例に係る電気式蒸気ボイラの一部破断正面図、第４図
は第４実施例に係る電気式蒸気ボイラの一部破断部面図
、第５図は第５実施例に係る電気式蒸気ボイラを示す一
部破断圧面図、第６図は第６実施例に係る電気式蒸気ボ
イラを示す一部破断正面図、第７図は電気ヒータの変形
例を示す一部破断部分正面図、第８図及び第９図は従来
の電気式蒸気ボイラの一部破断圧面図、第１０図は従来
の電気式蒸気ボイラに缶水の循環が生じた場合の説明図
である。 １はヘッダ、２は水管、３は電気ヒータ、４は分岐管、
５は給水管、６は制御弁、１５は圧力検出器、１６は制
御器。 １、特許出願人　　　株式会社　田熊総合研究所関西電
力株式会社 第２図 第３図 １ 第５図 １６ 第８図 第９図 第６図 ６ 第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水平に配設されたヘッダ（１）と、垂直に配設され
   、上端がヘッダ（１）に接続されると共に、下端が閉塞
   された複数の水管（２）と、各水管（２）内に挿入され
   た電気ヒータ（３）と、各水管（２）に分岐管（４）を
   介して接続された給水管（５）とから構成したことを特
   徴とする電気式蒸気ボイラ。 ２、水平に配設されたヘッダ（１）と、垂直に配設され
   、上端がヘッダ（１）に接続されると共に、下端が閉塞
   された複数の水管（２）と、各水管（２）内に挿入され
   た電気ヒータ（３）と、各水管（２）に分岐管（４）を
   介して接続された給水管（５）と、分岐管（４）に介設
   された制御弁（６）とから構成したことを特徴とする電
   気式蒸気ボイラ。 ３、水平に配設されたヘッダ（１）と、垂直に配設され
   、上端がヘッダ（１）に接続されると共に、下端が閉塞
   された複数の水管（２）と、各水管（２）内に挿入され
   た電気ヒータ（３）と、各水管（２）に分岐管（４）を
   介して接続された給水管（５）と、分岐管（４）に介設
   された制御弁（６）と、ヘッダ（１）から負荷側へ送ら
   れる蒸気の圧力を検出する圧力検出器（１５）と、圧力
   検出器（１５）からの信号により各電気ヒータ（３）と
   各電気ヒータ（３）に対応する制御弁（６）のうち少な
   くとも各電気ヒータ（３）を夫々制御する制御器（１６
   ）とから構成したことを特徴とする電気式蒸気ボイラ。