(57)【要約】      （修正有）【課題】市水から直接給水でき、正確に制御された流量と温度の過熱蒸気を安定して供給することができる気体の加熱方法と気体の加熱装置を提供する。【解決手段】演算部を内蔵する操作部７を隣接させ、市水線１に接続し供給水量を制御できる流量制御ユニット３を持つ、電気ヒータを内蔵した飽和蒸気発生装置４、電気ヒータを内蔵した過熱蒸気発生装置５、過熱蒸気温度計測手段６を、それぞれを通過する流体に対して最適な配管で連通させる。飽和蒸気発生装置４に供給する水量を、過熱蒸気発生装置出口の過熱蒸気温度計測手段６に基づいて演算し、流量制御ユニット３へフィードバック制御する。同時に、飽和蒸気発生装置４と過熱蒸気発生装置５の電気ヒータへの供給電力量を合せてバックアップ制御することにより、必要な過熱蒸気温度を正確に発生することができる。【選択図】図１
2010065870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体媒体源から供給される当該液体媒体の流量を測定する媒体流量測定手段(ＦＬＳ)と、測定された当該液体媒体の流量を調整する媒体流量調整手段(３)と、上記媒体流量調整手段によってその流量が調整された上記液体媒体の飽和蒸気を発生する飽和蒸気発生手段(４)と、上記飽和蒸気発生手段によって発生した上記飽和蒸気を加熱し、上記液体媒体の過熱蒸気を発生する過熱蒸気発生手段(５)と、上記過熱蒸気発生手段によって発生した上記過熱蒸気の温度を測定する温度測定手段(６)と、上記媒体流量測定手段により測定された上記液体媒体の流量および上記温度測定手段により測定された上記過熱蒸気の温度に関する情報を入力し、上記媒体流量調整手段によって調整される液体媒体の流量、上記飽和蒸気発生手段に供給する電力量、上記飽和蒸気発生手段に供給する電力量の少なくとも一つを制御する情報を出力する制御手段(７)と、を具備する、液体媒体の加熱装置。
【請求項２】
上記媒体流量測定手段と、上記媒体流量調整手段が一つの機構からなる、請求項１の液体媒体の加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飽和蒸気を再加熱して過熱蒸気を発生させる気体の加熱装置の、過熱蒸気の発生量と温度とを精密に制御する方法とその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
過熱蒸気(例えば、100℃〜600℃)は、ボイラ等で発生させた100℃の飽和蒸気を、後段に設置された再加熱部分に配管等で導入し、電気ヒータ、バーナ、または電磁誘導等で再加熱することで発生させている。過熱蒸気発生装置に供給される飽和蒸気は、過熱蒸気の温度と流量に見合った量だけ、ボイラのバルブを開閉することで制御される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
加えて、過熱蒸気発生装置に供給される飽和蒸気流量は、ボイラの出口に飽和蒸気流量計と電動バルブを組合せたものを設置することで制御される。
【０００４】
また、発生過熱蒸気温度は、ボイラ出口と過熱蒸気供給口に設置した温度計で検出した温度に基づいて、二次加熱ヒータを制御することで制御される（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２１３０３号公報
【特許文献２】特願２００４−５１９２００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ボイラで発生させた飽和蒸気は、ボイラ出口のバルブを開閉することで流量を調整していた。飽和蒸気を発生するボイラは圧力によるコントロール方式であり、バルブ位置で制御しようとしても圧力をフィードバックしての運転となるので、圧縮性の気体である飽和蒸気の圧力と発生量を正確に制御することは困難である。
【０００７】
ボイラ出口に設置した飽和蒸気流量計と電動バルブを組合せて制御した場合でも、供給側が間歇運転であるため、ボイラの能力と使用蒸気量がマッチングしないと流量変動は防げなかった。
【０００８】
飽和蒸気発生量を制御するためには、ボイラに流量制御ユニットを追加することになり、流量制御ユニットが大型となるため使用できる機器が限定される。
【０００９】
本発明は、上記の諸問題点に鑑み、その問題点を解決すべく創案されたものであって、ボイラ等が不要で小型の、供給水流量計測手段と発生過熱蒸気温度計測手段を有し、供給水流量と発生過熱蒸気温度の計測値をマイコン等で処理し制御信号を発生できる演算部を有し、飽和蒸気発生装置に供給される水量と、飽和蒸気発生装置と過熱蒸気発生装置とに供給される電力量を発生させた過熱蒸気温度から制御することで、発生させる過熱蒸気の温度と流量を精密に制御することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、液体媒体源から供給される当該液体媒体の流量を測定する媒体流量測定手段(ＦＬＳ)と、測定された当該液体媒体の流量を調整する媒体流量調整手段(３)と、上記媒体流量調整手段によってその流量が調整された上記液体媒体の飽和蒸気を発生する飽和蒸気発生手段(４)と、上記飽和蒸気発生手段によって発生した上記飽和蒸気を加熱し、上記液体媒体の過熱蒸気を発生する過熱蒸気発生手段(５)と、上記過熱蒸気発生手段によって発生した上記過熱蒸気の温度を測定する温度測定手段(６)と、上記媒体流量測定手段により測定された上記液体媒体の流量および上記温度測定手段により測定された上記過熱蒸気の温度に関する情報を入力し、上記媒体流量調整手段によって調整される液体媒体の流量、上記飽和蒸気発生手段に供給する電力量、上記飽和蒸気発生手段に供給する電力量の少なくとも一つを制御する情報を出力する制御手段(７)と、を具備する、液体媒体の加熱装置である。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、上記媒体流量測定手段と、上記媒体流量調整手段が一つの機構からなる、請求項１の液体媒体の加熱装置である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１、２に記載の発明によれば、過熱蒸気発生装置の前段に設置する飽和蒸気発生装置に供給される水量と過熱蒸気発生装置出口温度を計測し演算処理し制御信号を発生させ、飽和蒸気発生装置に供給する水量と飽和蒸気発生装置と過熱蒸気発生装置に内蔵される電気ヒータに供給する電力量を制御信号で制御することにより、正確に制御された流量と温度の過熱蒸気を安定して供給することができる、ボイラ等を必要としない小型の気体の加熱方法とその装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の、過熱蒸気の発生量と温度の制御方法およびその装置を、図面に基づいて説明する。図１は、過熱蒸気の発生量と温度の制御方法を示した図である。演算部を内蔵する操作部７、市水線１に接続し止水弁２、供給水量を計測制御できる流量調整ユニット３、制御部を持つ電気ヒータを内蔵した飽和蒸気発生装置４、制御部を持つ電気ヒータを内蔵した過熱蒸気発生装置５、過熱蒸気温度計測手段発生させた過熱蒸気温度を計測する手段６から構成される。
装置は配管で、市水線１、止水弁２、流量調整ユニット３、飽和蒸気発生装置４、過熱蒸気発生装置５、過熱蒸気温度計測手段６まで連通されている。
また、操作部7は、流量調整ユニット３、飽和蒸気発生装置４、過熱蒸気発生装置５、過熱蒸気温度計測手段６と、電気的に接続されている。
【００１４】
過熱蒸気は、流量調整ユニット３を介して流量を制御した市水を直接市水線１から飽和水蒸気発生装置４に供給し、飽和水蒸気発生装置４に内蔵された電気ヒータで加熱することによって飽和蒸気を発生させ、発生させた飽和蒸気を過熱蒸気発生装置５に導入して、過熱蒸気発生装置５に内蔵された電気ヒータで再加熱することによって発生させる。
【００１５】
発生させる過熱蒸気の温度と流量を精密に制御する手法を以下に述べる。飽和蒸気発生装置４に供給された水量と過熱蒸気発生装置出口の過熱蒸気温度との計測値は制御部７に取り込まれている。過熱蒸気温度と飽和蒸気発生装置４と過熱蒸気発生装置５に内蔵された電気ヒータに投入された電力量に基づいて飽和蒸気発生装置４へ供給すべき水量の制御データを演算し求めることができる。この制御データに基づいて流量制御ユニット３を制御し飽和蒸気発生装置４への供給水量を調整することと飽和蒸気発生装置４と過熱蒸気発生装置５に内蔵された電気ヒータに投入する電力量を制御することで、発生させる過熱蒸気の温度と流量を正確に制御することができる。
【実施例１】
【００１６】
実施例については、前記発明を実施するための最良の形態で代用する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】過熱蒸気の流量と温度とを精密制御する方法および装置
【符号の説明】
【００１８】
１．市水線
２．止水弁
３．流量制御ユニット
４．飽和蒸気発生装置
５．過熱蒸気発生装置
６．温度センサ
７．操作部
【図１】
2010065870.tif 000003