JPS59107145A - 太陽熱利用蒸気発生装置 - 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】 〔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シ
、特に蒸気の安定供給を図るだ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シ熱吸収率の高い
熱媒体を加熱し、この熱媒体によシ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シ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量も一般に
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
となシ、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使い分けている例が多
い。そしてその中で、たとえば工程用暖房用の蒸気等の
ように安ノ 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基いてなされたものであシ、
その目的は日射量が変化しても、高圧蒸気まだは低圧蒸
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
単で設備費の低床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、太陽熱によシ加
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、この調節弁を日射量の変化に応じて調節することに
よシ、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の詳細な説明す
る。図面は本発明の一実施例の構成を示すブロック図で
あシ、１は太陽熱を集熱し、その熱エネルギーによシ熱
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３
Ａおよび低圧蒸気発生器３Ｂに順次直列的に供給された
のぢ、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を介して同発年器内
に導入された水を前記熱媒体によυ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
を前記熱媒体によシ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に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６に、６Ｂが配設されている。そしてバ
イパス管６Ａおよび６Ｂにはバイパス量調節弁７Ａ、７
Ｂ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シ、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３ＢＩｌＣ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
シ、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
ことによシ日射量の変化にかかわらず高圧蒸気発生器３
Ａ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ソ比
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によシ調節する。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、
バイノ４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から出てぐ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。しだ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
のいずれか一方を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、高圧側まだ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３Ｂのバイパス管６
Ｂ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シ
、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シ高圧
側蒸気発生器または低圧側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需要形態に適合し
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、３
Ａ・・・高圧蒸気発生器、３Ｂ・・・低圧蒸気発生器、
４Ａ、４Ｂ・・・給水管、５に、５Ｂ・・・蒸気管、６
に、６Ｂ・・・熱媒体バイパス管、７ｆｉ、、７Ｂ・・
・バイパス量調節弁、８・・・調整弁。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦東京都府中市
東芝町１番地東京 芝浦電気株式会社府中工場内 の発　明　者　足立真 東京都府中市東芝町１番地東京 芝浦電気株式会社府中工場内 ０発　明　者　佐藤征行 東京都府中市東芝町１番地東京 芝浦電気株式会社府中工場内 ０発　明　者　衛藤端 東京都府中市東芝町１番地東京 芝浦電気株式会社府中工場内 ０発　明　者　永田裕二 東京都府中市東芝町１番地東京 芝浦電気株式会社石中工場内 ■出　願　人　東京芝浦電気株式会社 川崎市幸区堀川町７２番地

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 太陽熱によシ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堕生させる低
   圧蒸気発生器と、前記高圧蒸気発生器に供給される熱媒
   体をパイｉ４スする如く設けられたパイ・ぐス管と、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
   た調節弁とから成シ、この調節弁を日射量の変化に応じ
   て調節することによシ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。