(57)【要約】【課題】貫流ボイラー等からの放熱を低減し、バーナ燃焼の発停の頻度を低くしつつ適切に蒸気を負荷に供給することができる蒸気発生器を提供する。【解決手段】バーナ３と缶体１ａを備えた貫流ボイラー１と、湯水流通路７と蒸気流通路８とで、貫流ボイラー１に接続されたアキュムレーター２とを備え、アキュムレーター２内に貯留される湯水の液面２ａが缶体１ａ内に貯留される湯水の液面１ｂより下方に位置するように、アキュムレーター２が設けられ、少なくとも湯水流通路７及び蒸気流通路８に設けられた弁手段９を制御して、バーナ３の燃焼時に缶体１ａ内に湯水を収容して蒸気生成、且つ、貫流ボイラー１から負荷２０に蒸気供給可能とし、バーナ３の停止時に缶体１ａ内からアキュムレーター２内に湯水を移流させて湯水保留、且つ、アキュムレーター２から負荷２０に蒸気供給可能とする弁制御手段１２を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナと湯水を収容する缶体とを備え、前記バーナの燃焼により前記缶体内の湯水を加熱して蒸気を発生する貫流ボイラーと、
湯水が移流可能な湯水流通路と蒸気が移流可能な蒸気流通路とで、前記貫流ボイラーに接続されたアキュムレーターと、
前記貫流ボイラー及び前記アキュムレーターから蒸気を負荷に供給する蒸気供給路とを備えた蒸気発生器であって、
前記缶体内を大気開放可能な大気開放路を備え、
前記アキュムレーター内に貯留される湯水の液面が前記缶体内に貯留される湯水の液面より下方に位置するように、前記アキュムレーターが設けられ、
前記大気開放路、前記湯水流通路及び前記蒸気流通路に、路内を流れる流体の移流を制御する弁手段を設けるとともに、
少なくとも前記湯水流通路及び前記蒸気流通路に設けられた前記弁手段を制御して、前記バーナの燃焼時に前記缶体内に湯水を収容して蒸気生成、且つ、前記貫流ボイラーから前記負荷に蒸気供給可能とし、前記バーナの停止時に前記缶体内から前記アキュムレーター内に湯水を移流させて湯水保留、且つ、前記アキュムレーターから前記負荷に蒸気供給可能とする弁制御手段を設けた蒸気発生器。
【請求項２】
前記弁手段が、
前記大気開放路を開閉可能な大気開放弁と、
前記湯水流通路を開閉可能な湯水弁と、
前記蒸気流通路を開閉可能な蒸気弁とで構成され、
前記弁制御手段が、前記バーナの燃焼時の制御として、前記バーナの燃焼開始時に、前記湯水弁と前記大気開放弁とを開状態とするとともに、前記蒸気弁を閉状態とし、
前記バーナの燃焼開始後に、前記湯水弁、前記蒸気弁及び前記大気開放弁を閉状態とし、
前記バーナの停止時の制御として、前記バーナの燃焼停止時に、前記湯水弁と前記蒸気弁とを開状態とするとともに、前記大気開放弁を閉状態とし、
前記バーナの燃焼停止後に、前記湯水弁と前記蒸気弁とを閉状態とするとともに、前記大気開放弁を開状態とする請求項１に記載の蒸気発生器。
【請求項３】
前記弁手段として、前記大気開放路を開閉可能な大気開放弁が設けられ、
前記大気開放弁は、前記缶体内が所定の設定真空度となった時に閉状態から開状態となる真空破壊弁と、前記缶体内で発生する蒸気の温度が所定の設定温度以上となると開状態から閉状態となる温度開閉弁とを並列接続して構成される請求項１に記載の蒸気発生器。
【請求項４】
前記弁手段として、前記湯水流通路を開閉可能な湯水弁と、
前記蒸気流通路を開閉可能な蒸気弁とが設けられ、
前記弁制御手段が、前記バーナの燃焼時の制御として、前記バーナの燃焼開始時に、前記湯水弁を開状態とするとともに前記蒸気弁を閉状態とし、前記バーナの燃焼開始後に、前記湯水弁及び前記蒸気弁を閉状態とし、
前記バーナの停止時の制御として、前記バーナの燃焼停止時に、前記湯水弁と前記蒸気弁とを開状態とし、前記バーナの燃焼停止後に、前記湯水弁と前記蒸気弁とを閉状態とする請求項３に記載の蒸気発生器。
【請求項５】
複数の前記貫流ボイラーが前記湯水流通路及び前記蒸気流通路によって単一の前記アキュムレーターに接続されている請求項１〜４の何れか１項に記載の蒸気発生器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バーナと湯水を収容する缶体とを備え、前記バーナの燃焼により前記缶体内の湯水を加熱して蒸気を発生する貫流ボイラーと、
湯水が移流可能な湯水流通路と蒸気が移流可能な蒸気流通路とで、前記貫流ボイラーに接続されたアキュムレーターと、
前記貫流ボイラー及び前記アキュムレーターから蒸気を負荷に供給する蒸気供給路とを備えた蒸気発生器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の蒸気発生器として、例えば、下記の特許文献１には、缶体内に湯水を収容して蒸気を発生する貫流ボイラーと、この貫流ボイラーに湯水が移流可能な還流路７(湯水流通路に相当)と蒸気が移流可能な蒸気導入路４（蒸気流通路に相当）とで接続されたアキュムレーターと、このアキュムレーターから蒸気を負荷に供給する蒸気供給路とが備えられた蒸気発生器が開示されている。
この特許文献１の蒸気発生器では、アキュムレーターの湯水が還流路７によって貫流ボイラーに向けて移流可能に構成されるとともに、貫流ボイラーで発生した蒸気が蒸気導入路４によってアキュムレーターに向けて移流可能に構成され、アキュムレーターに貯留された蒸気が負荷に供給されるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２７１１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示される蒸気発生器では、負荷の減少等に応じて蒸気量を低減させるためにバーナの燃焼を停止した場合、アキュムレーターに貯留された蒸気が負荷に供給されることになるが、アキュムレーターに貯留することができる蒸気量が限られているので、例えば、負荷が増大等した場合には蒸気量が不足することとなる。よって、その負荷に応じた蒸気量を供給するために、バーナの燃焼をすぐに再開させることが必要となり、貫流ボイラーにおけるバーナ燃焼の発停の頻度が高くなるという問題があった。
また、バーナ燃焼の停止後においては、貫流ボイラーの燃焼室表面からの放熱により、貫流ボイラーの缶体内に残留する高温の湯水の温度が低下する。よって、この放熱により熱損失が増大するとともに、再度バーナ燃焼を開始する場合に、低温の湯水を加熱することとなるので蒸気を発生するまでに時間を要するという問題があった。
【０００５】
本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、貫流ボイラーからの放熱を低減し、バーナ燃焼の発停の頻度を低くしつつ適切に蒸気を負荷に供給することができる蒸気発生器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するための本発明に係る蒸気発生器は、
バーナと湯水を収容する缶体とを備え、前記バーナの燃焼により前記缶体内の湯水を加熱して蒸気を発生する貫流ボイラーと、
湯水が移流可能な湯水流通路と蒸気が移流可能な蒸気流通路とで、前記貫流ボイラーに接続されたアキュムレーターと、
前記貫流ボイラー及び前記アキュムレーターから蒸気を負荷に供給する蒸気供給路とを備えた蒸気発生器であって、その第１特徴構成は、
前記缶体内を大気開放可能な大気開放路を備え、
前記アキュムレーター内に貯留される湯水の液面が前記缶体内に貯留される湯水の液面より下方に位置するように、前記アキュムレーターが設けられ、
前記大気開放路、前記湯水流通路及び前記蒸気流通路に、路内を流れる流体の移流を制御する弁手段を設けるとともに、
少なくとも前記湯水流通路及び前記蒸気流通路に設けられた前記弁手段を制御して、前記バーナの燃焼時に前記缶体内に湯水を収容して蒸気生成、且つ、前記貫流ボイラーから前記負荷に蒸気供給可能とし、前記バーナの停止時に前記缶体内から前記アキュムレーター内に湯水を移流させて湯水保留、且つ、前記アキュムレーターから前記負荷に蒸気供給可能とする弁制御手段を設けた点にある。
【０００７】
本発明に係る蒸気発生器の第１特徴構成によれば、バーナの燃焼時には、缶体内に収容された湯水を加熱して蒸気を生成し、その蒸気を貫流ボイラーから負荷に供給することができる。一方、バーナ停止時には、缶体内の高温の湯水を、比較的放熱しやすい貫流ボイラーの缶体からアキュムレーター内に移流させて保留できるので、缶体内に高温の湯水が残留する状態で放熱して低温となってしまうことを防止することができる。
【０００８】
また、アキュムレーター内に貯留される湯水の液面が缶体内に貯留される湯水の液面より下方に位置するように、アキュムレーターが設けられているので、バーナ停止時に、缶体内からアキュムレーター内に湯水を移流させる際には、湯水を自由落下によりアキュムレーターに移流させることができる。よって、例えば、ポンプ等を設けて高温の湯水を移流させる場合に発生するキャビテーションや、ポンプ等を通過する際の放熱を発生させることなく、迅速かつ確実に湯水を移流させることができる。
【０００９】
そして、高温の湯水を缶体からアキュムレーターに移流させると、アキュムレーターにおいて高温の湯水から蒸気が発生するので、アキュムレーターに多くの蒸気が貯留される状態となり、アキュムレーターから負荷に多くの蒸気を供給することができる。よって、バーナ停止時に、負荷の増大等が発生した場合でも、貫流ボイラーのバーナの燃焼を頻繁に再開することなくアキュムレーターからその負荷に十分な量の蒸気を供給することができるので、バーナの発停の頻度を低下させることができる。
【００１０】
また、その後に、バーナの燃焼を再開したバーナの燃焼時には、湯水をアキュムレーターから貫流ボイラーに移流させる場合に、アキュムレーターにおいて高温・高圧に維持された湯水を缶体内に移流させることができるので、バーナ燃焼を開始することで迅速に蒸気を発生させることができ、適切に貫流ボイラーから負荷に蒸気を供給することができる。
【００１１】
本発明に係る蒸気発生器の第２特徴構成は、上記蒸気発生器の第１特徴構成に加えて、
前記弁手段が、
前記大気開放路を開閉可能な大気開放弁と、
前記湯水流通路を開閉可能な湯水弁と、
前記蒸気流通路を開閉可能な蒸気弁とで構成され、
前記弁制御手段が、前記バーナの燃焼時の制御として、前記バーナの燃焼開始時に、前記湯水弁と前記大気開放弁とを開状態とするとともに、前記蒸気弁を閉状態とし、
前記バーナの燃焼開始後に、前記湯水弁、前記蒸気弁及び前記大気開放弁を閉状態とし、
前記バーナの停止時の制御として、前記バーナの燃焼停止時に、前記湯水弁と前記蒸気弁とを開状態とするとともに、前記大気開放弁を閉状態とし、
前記バーナの燃焼停止後に、前記湯水弁と前記蒸気弁とを閉状態とするとともに、前記大気開放弁を開状態とする点にある。
【００１２】
上記蒸気発生器の第２特徴構成によれば、バーナの燃焼開始時には、湯水弁と大気開放弁とを開状態とするとともに、蒸気弁を閉状態とするので、湯水が高温の場合は、アキュムレーター内の圧力が高くなるので、その圧力を利用して、湯水をアキュムレーターから貫流ボイラーに移流させることができる。また、バーナの燃焼開始後には、湯水弁、蒸気弁及び大気開放弁をすべて閉状態とするので、バーナの燃焼により貫流ボイラーで発生する蒸気を、蒸気供給路によって負荷に供給することができる。
【００１３】
一方、バーナの燃焼停止時には、湯水弁と蒸気弁とを開状態とするとともに、大気開放弁を閉状態とするので、蒸気流通路により蒸気をアキュムレーターから貫流ボイラーに流入させつつ、湯水流通路により高温の湯水を自由落下により貫流ボイラーからアキュムレーターに迅速に移流させて湯水からの放熱を防止することができる。そして、バーナの燃焼停止後には、湯水弁と蒸気弁とを閉状態とするので、アキュムレーターで発生する蒸気が貫流ボイラーに流入することを防止して負荷に供給することができる。また、大気開放弁を開状態とするので、貫流ボイラーの缶体内が大気開放状態とされ、缶体内が温度低下等により負圧になることを防止して、貫流ボイラーの破損を防止することができる。
【００１４】
また、その後に、再度バーナの燃焼を開始するバーナの燃焼開始時において、湯水弁と大気開放弁とを開状態とするとともに、蒸気弁を閉状態とすることで、アキュムレーターに高温の湯水が貯留されているので、上述の如く、アキュムレーター内の圧力を利用して、高温の湯水をアキュムレーターから貫流ボイラーに移流させることができる。よって、このバーナの燃焼開始時に続くバーナの燃焼開始後において、湯水弁、蒸気弁及び大気開放弁をすべて閉状態とすることで、すでに高温の湯水が移流されている貫流ボイラーのバーナ燃焼を開始することで迅速に蒸気を発生させて負荷に供給することができる。
【００１５】
本発明に係る蒸気発生器の第３特徴構成は、上記蒸気発生器の第１特徴構成に加えて、
前記弁手段として、前記大気開放路を開閉可能な大気開放弁が設けられ、
前記大気開放弁は、前記缶体内が所定の設定真空度となった時に閉状態から開状態となる真空破壊弁と、前記缶体内で発生する蒸気の温度が所定の設定温度以上となると開状態から閉状態となる温度開閉弁とを並列接続して構成される点にある。
【００１６】
上記蒸気発生器の第３特徴構成によれば、湯水を貫流ボイラーに供給する時には、温度開閉弁が開状態となるように設定温度を設定することで、缶体内を大気開放することができる。よって、アキュムレーター内の圧力を大気圧よりも高くすることで、アキュムレーターの湯水を湯水流通路によって缶体へ移流させることが可能となる。
また、バーナが燃焼して貫流ボイラーにおいて湯水から蒸気が発生している時には、発生した高温高圧の蒸気により、真空破壊弁及び温度開閉弁を閉状態とすることができるので、発生した蒸気が大気開放路から貫流ボイラー（缶体）の外部に漏れることを防止して、蒸気供給路から負荷に供給することができる。
そして、バーナの停止後において、貫流ボイラーが冷えて缶体内が負圧となった時には、真空破壊弁が開状態となるので、缶体が負圧により破損することを防止することができる。
【００１７】
本発明に係る蒸気発生器の第４特徴構成は、上記蒸気発生器の第３特徴構成に加えて、
前記弁手段として、前記湯水流通路を開閉可能な湯水弁と、
前記蒸気流通路を開閉可能な蒸気弁とが設けられ、
前記弁制御手段が、前記バーナの燃焼時の制御として、前記バーナの燃焼開始時に、前記湯水弁を開状態とするとともに前記蒸気弁を閉状態とし、前記バーナの燃焼開始後に、前記湯水弁及び前記蒸気弁を閉状態とし、
前記バーナの停止時の制御として、前記バーナの燃焼停止時に、前記湯水弁と前記蒸気弁とを開状態とし、前記バーナの燃焼停止後に、前記湯水弁と前記蒸気弁とを閉状態とする点にある。
【００１８】
上記蒸気発生器の第４特徴構成によれば、バーナの燃焼開始時には、湯水弁を開状態とするとともに、蒸気弁を閉状態とするので、湯水が高温の場合は、アキュムレーター内の圧力が高くなるので、その圧力を利用してアキュムレーターから貫流ボイラーに湯水を移流させることができる。また、バーナの燃焼開始後には、湯水弁、蒸気弁を閉状態とするので、バーナの燃焼開始後において貫流ボイラーで発生した蒸気が、湯水流通路及び蒸気流通路から缶体外に流出することを防止して、その蒸気を負荷に供給することができる。
【００１９】
一方、バーナの燃焼停止時には、湯水弁と蒸気弁とを開状態とするので、蒸気流通路により蒸気をアキュムレーターから貫流ボイラーに流入させつつ、湯水流通路により高温の湯水を自由落下により貫流ボイラーからアキュムレーターに迅速に移流させて湯水からの放熱を防止することができる。そして、バーナの燃焼停止後には、湯水弁と蒸気弁とを閉状態とするので、アキュムレーターで発生する蒸気が貫流ボイラーに流入することを防止して負荷に供給することができる。
【００２０】
また、その後、再度バーナの燃焼を開始するバーナの燃焼開始時には、アキュムレーターに高温の湯水が貯留されているので、湯水弁を開状態とするとともに、蒸気弁を閉状態とすることで、アキュムレーター内の圧力を利用して、高温の湯水をアキュムレーターから貫流ボイラーに移流させることができる。そして、このバーナの燃焼開始時に続くバーナの燃焼開始後において、湯水弁、蒸気弁を閉状態として、すでに高温の湯水が収容されている貫流ボイラーのバーナ燃焼を開始することで迅速に蒸気を発生させて負荷に供給することができる。
【００２１】
本発明に係る蒸気発生器の第５特徴構成は、上記蒸気発生器の第１乃至第４特徴構成の何れかに加えて、
複数の前記貫流ボイラーが前記湯水流通路及び前記蒸気流通路によって単一の前記アキュムレーターに接続されている点にある。
【００２２】
上記蒸気発生器の第５特徴構成によれば、単一のアキュムレーターに複数の貫流ボイラーの湯水を移流させることで、アキュムレーターにより多くの湯水を貯留することができ、その湯水から蒸気が発生するので、バーナの燃焼の停止後に負荷が増大した場合にも、バーナの燃焼を再開させることなくアキュムレーターから負荷への蒸気の供給を継続して行うことができ、貫流ボイラーのバーナの発停の頻度を低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る蒸気発生器の概略構成図
【図２】本発明に係る蒸気発生器の貫流ボイラーのバーナ燃焼開始時を示す図
【図３】本発明に係る蒸気発生器の貫流ボイラーのバーナ燃焼開始後を示す図
【図４】本発明に係る蒸気発生器の貫流ボイラーのバーナ燃焼停止時を示す図
【図５】本発明に係る蒸気発生器の貫流ボイラーのバーナ燃焼停止後を示す図
【図６】本発明の別実施形態に係る貫流ボイラーのバーナ燃焼停止時を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の蒸気発生器について図１に基づいて説明する。
本発明の蒸気発生器は貫流ボイラー１及びアキュムレーター２を備えたものである。貫流ボイラー１は、バーナ３と湯水を収容する缶体１ａとを備え、バーナ３の燃焼により缶体１ａ内の湯水を加熱して蒸気（水蒸気）が発生するように構成されている。缶体１ａの上端部において、接続路５１を介して気水分離器５が接続されている。気水分離器５にて分離された蒸気は、気水分離器５に接続されるボイラ用蒸気路４１を経由して蒸気供給路４に流入して負荷２０に供給される。この蒸気供給路４には蒸気圧を検出する蒸気圧検出手段４ａが設けられている。一方、気水分離器５にて分離された水は還流路５２によって再び貫流ボイラー１に還流するようになっている。
【００２５】
また、ボイラ用蒸気路４１にはボイラ蒸気バルブ４１ａが設けられている。そして、ボイラ蒸気バルブ４１ａの開度を調整することで適切な蒸気圧で負荷２０に蒸気を供給することができる。また、缶体１ａの上端部には、缶体１ａ内を大気開放可能な大気開放路６が備えられている。
図１に示すように、本実施形態では２つの貫流ボイラー１が設けてある。各貫流ボイラー１が夫々大気開放路６を備えるとともに、接続路５１を介して気水分離器５と接続されている。また、夫々の気水分離器５に先に説明したボイラ用蒸気路４１及び還流路５２が接続されるとともに、ボイラ用蒸気路４１にボイラ蒸気バルブ４１ａが設けられている。これらのボイラ蒸気バルブ４１ａは後述する制御装置１４により開度調整可能に構成されている。
【００２６】
アキュムレーター２は、湯水が移流可能な湯水流通路７と蒸気が移流可能な蒸気流通路８とで、貫流ボイラー１に接続されている。湯水流通路７は、その一端側が貫流ボイラー１の缶体１ａ下部に接続され、その他端側がアキュムレーター２内に貯留される湯水に浸かる状態で配設されている。また、蒸気流通路８は、その一端側が貫流ボイラー１の缶体１ａ上部に接続され、その他端側がアキュムレーター２の上端部に接続されている。本実施形態では２つの貫流ボイラー１を備え、夫々の貫流ボイラー１に接続された湯水流通路７及び蒸気流通路８が単一のアキュムレーター２に接続されている例となっている。
【００２７】
そして、アキュムレーター２内に貯留される湯水の液面２ａが貫流ボイラー１の缶体１ａ内に貯留される湯水の液面１ｂより下方に位置するように、アキュムレーター２が設けられている。これにより、湯水流通路７を介して缶体１ａ内に貯留される湯水をアキュムレーター２内に重力により自由落下させて移流することができる。
【００２８】
また、アキュムレーター２の上端部には、アキュムレータ用蒸気路４２の上流側端部が設けられている。このアキュムレータ用蒸気路４２の下流側端部は、負荷２０に蒸気を供給する蒸気供給路４に接続してある。また、アキュムレータ用蒸気路４２にはアキュムレータ蒸気バルブ４２ａが設けられている。そして、蒸気供給路４の下流側端部は負荷２０に接続してあり、アキュムレータ蒸気バルブ４２ａの開度を調整することで適切な圧力圧で負荷２０に蒸気を供給することができる。このアキュムレータ蒸気バルブ４２ａは後述する制御装置１４によって開度が制御されている。
なお、図示しない給水路が貫流ボイラー１及びアキュムレーター２に接続され、貫流ボイラー１内及びアキュムレーター２内に給水することが可能となっている。
【００２９】
上述の如く貫流ボイラー１に設けられた大気開放路６、湯水流通路７及び蒸気流通路８には、これらの路内を流れる流体の移流を制御する弁手段９が設けられている。
この弁手段９として、大気開放路６には、大気開放路６を開閉可能な大気開放弁９ａが設けられている。この大気開放弁９ａは、具体的には、貫流ボイラー１（缶体１ａ）内が所定の設定真空度となると閉状態から開状態となる真空破壊弁１０と、貫流ボイラー１（缶体１ａ）内で発生する蒸気の温度が所定の設定温度以上となると開状態から閉状態となる温度開閉弁１１とを並列接続して構成されている。
【００３０】
さらに、弁手段９として、湯水流通路７を開閉可能な湯水弁９ｂと、蒸気流通路８を開閉可能な蒸気弁９ｃとが設けられている。湯水弁９ｂと蒸気弁９ｃとは、例えば電磁式開閉弁とされ、後述する制御装置１４により開閉制御可能に構成されている。
【００３１】
また、貫流ボイラー１に設けられたバーナ３には、バーナ３を点火して火炎を形成するための点火手段３ａが設けられるとともに、形成される火炎の温度を検出する温度検出手段３ｂが設けられている。このバーナ３は、後述する制御装置１４により燃焼制御可能に構成されている。
【００３２】
制御装置１４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するコンピューターで構成され、上述の如く、バーナ３の燃焼状態に応じて湯水弁９ｂと蒸気弁９ｃを制御する弁制御手段１２として機能することに加え、蒸気供給路４の蒸気圧に応じてバーナ３の燃焼開始、燃焼停止及び出力調整等の制御を行うバーナ制御手段１３として機能する。
【００３３】
バーナ制御手段１３は、蒸気圧検出手段４ａによって検出された蒸気供給路４の蒸気圧が所定の蒸気圧より上昇又は低下すると、バーナ３の点火手段３ａ、温度検出手段３ｂ及び図示しない燃焼供給手段を制御して、バーナ３を燃焼開始、燃焼停止及び出力調整することが可能に構成されている。
【００３４】
弁制御手段１２は、バーナ制御手段１３と情報交換可能に構成されており、バーナ３の燃焼状態を検出可能に構成され、バーナ制御手段１３がバーナ３の燃焼を開始するバーナ３の燃焼開始時に、バーナ制御手段１３から出力されるバーナ燃焼開始信号を受信可能に構成されている。これにより、弁制御手段１２は、温度検出手段３ｂによって検出されたバーナ３の燃焼状態と、バーナ制御手段１３から受信するバーナ燃焼開始信号とによって、湯水弁９ｂと蒸気弁９ｃとを開閉制御するように構成されている。
【００３５】
そして、弁制御手段１２は、湯水弁９ｂと蒸気弁９ｃとの開閉制御を行って、バーナ３の燃焼時に缶体１ａ内に湯水を収容して蒸気生成、且つ、貫流ボイラー１から負荷２０に蒸気供給可能とし、バーナ３の停止時に缶体１ａ内からアキュムレーター２内に湯水を移流させて湯水保留、且つ、アキュムレーター２から負荷２０に蒸気供給可能とする。
具体的には、弁制御手段１２は、上記バーナ３の燃焼時の制御として、バーナ３の燃焼開始時に、湯水弁９ｂを開状態とするとともに蒸気弁９ｃを閉状態とし、バーナ３の燃焼開始後に、湯水弁９ｂ及び蒸気弁９ｃを閉状態とし、上記バーナ３の停止時の制御として、弁制御手段１２は、バーナ３の燃焼停止時に、湯水弁９ｂと蒸気弁９ｃとを開状態とし、バーナ３の燃焼停止後に、湯水弁９ｂと蒸気弁９ｃとを閉状態とする。
【００３６】
さらに、弁制御手段１２は、ボイラ蒸気バルブ４１ａ及びアキュムレータ蒸気バルブ４２ａの開度を調整可能に構成され、バーナ３の燃焼状態に応じて、ボイラ蒸気バルブ４１ａ及びアキュムレータ蒸気バルブ４２ａの開度調整を行って蒸気供給路４の蒸気圧を負荷２０に対して適切な所定の蒸気圧となるように調整している。
【００３７】
次に、図２〜図５において、バーナ３の燃焼時及び停止時における弁制御手段１２による弁手段９及び蒸気バルブ４１ａ、４２ａの開閉制御の一例を示す。図２〜図５の各図中、開状態の弁手段９及び蒸気バルブ４１ａ、４２ａを白抜きで示し、閉状態の弁手段９及び蒸気バルブ４１ａ、４２ａを黒塗りで示す。また、蒸気又は湯水が流通している流通状態の流路を太線で示し、流通していない非流通状態の流路を細線で示している。なお、図２〜図５中において、図中右側に位置する貫流ボイラー１を右側貫流ボイラー１Ｒと呼び、図中左側に位置する貫流ボイラー１を左側貫流ボイラー１Ｌと呼ぶ。
【００３８】
図２〜図５に基づいて、左側貫流ボイラー１Ｌが継続的に蒸気発生を行なっている状態で、右側貫流ボイラー１Ｒのバーナ３Ｒが燃焼開始及び燃焼停止を行なう場合を説明する。
【００３９】
〔右側貫流ボイラーの蒸気発生の準備（バーナ燃焼開始時）〕
図２に、右側貫流ボイラー１Ｒのバーナ３Ｒの燃焼開始時(燃焼開始前)における蒸気発生器の状態を示す。この状態では、弁制御手段１２によって、図中右側のボイラ蒸気バルブ４１ａＲが閉じられるとともに、図中左側のボイラ蒸気バルブ４１ａＬ及びアキュムレータ蒸気バルブ４２ａが開かれて、左側貫流ボイラー１Ｌ及びアキュムレーター２から負荷２０に蒸気が供給されている。
【００４０】
そして、バーナ制御手段１３によって、蒸気供給路４の蒸気圧が低下していると判断されると、蒸気供給路４に供給する蒸気を増加させるためにバーナ制御手段１３は、停止している右側貫流ボイラー１Ｒのバーナ３Ｒの燃焼を開始する。この時、弁制御手段１２が、バーナ制御手段１３から出力されるバーナ燃焼開始信号を受信すると、右側貫流ボイラー１Ｒに接続されている湯水弁９ｂＲを開状態とするとともに蒸気弁９ｃＲを閉状態とする。その時、大気開放弁９ａＲにおいては、缶体１ａＲ内が真空ではなく真空破壊弁１０Ｒが閉状態となるが、右側貫流ボイラー１Ｒの缶体１ａＲ内には蒸気が発生しておらず温度開閉弁１１Ｒが閉じる所定の温度にまで温度が上昇していないので温度開閉弁１１Ｒが開状態となり、缶体１ａＲ内が大気開放される状態となる。よって、アキュムレーター２の内圧により、アキュムレーター２から缶体１ａＲ内に湯水流通路７Ｒを介して湯水が導入される。
【００４１】
〔右側貫流ボイラーの蒸気発生の継続（バーナ燃焼開始後）〕
図３に、右側貫流ボイラー１Ｒのバーナ３Ｒの燃焼開始後における蒸気発生器の状態を示す。缶体１ａＲ内の湯水の量が所定量となると、弁制御手段１２は湯水弁９ｂＲと蒸気弁９ｃＲとを閉状態とするとともに、バーナ制御手段１３によってバーナ３Ｒが点火され燃焼する状態となる。その時、大気開放弁９ａＲにおいては、バーナ３Ｒの燃焼に伴い発生する高温高圧の蒸気によって、真空破壊弁１０Ｒに加えて温度開閉弁１１Ｒも閉状態となる。よって、缶体１ａＲ内で発生した蒸気を蒸気供給路４を介して負荷２０に供給することができる。
また、この状態では、弁制御手段１２によって、アキュムレータ蒸気バルブ４２ａが閉じられるとともに、左右両側のボイラ蒸気バルブ４１ａＲ、４１ａＬが開かれ、左右両側の貫流ボイラー１Ｒ、１Ｌから蒸気供給路４を介して増大した負荷２０に蒸気を供給することができる。
【００４２】
〔右側貫流ボイラーの蒸気発生停止（バーナ燃焼停止時）〕
次に、図４に右側貫流ボイラー１Ｒのバーナ３Ｒの燃焼停止時における蒸気発生器の状態を示す。例えば、バーナ制御手段１３によって蒸気供給路４の蒸気圧が上昇していると判断されて、右側貫流ボイラー１Ｒのバーナ３Ｒの燃焼が停止されると、弁制御手段１２は湯水弁９ｂＲと蒸気弁９ｃＲとを開状態とする。また、大気開放弁９ａＲにおいては、缶体１ａＲ内の高温高圧状態が保たれているので真空破壊弁１０Ｒ及び温度開閉弁１１Ｒの閉状態が維持される。これにより、蒸気が蒸気流通路８Ｒによりアキュムレーター２内から缶体１ａＲ内に移流されるとともに、湯水が缶体１ａＲ内から湯水流通路７Ｒを介してアキュムレーター２内に自由落下により迅速に移流する。よって、湯水からの放熱をできるだけ少なくして湯水を移流することができる。
この状態では、缶体１ａＲ内の高温の湯水がアキュムレーター２内へ移流されることで、アキュムレーター２内には高温の湯水が貯留されるとともに、その高温の湯水から蒸気が発生する。よって、バーナ３Ｒの燃焼が停止した右側貫流ボイラー１Ｒのボイラ蒸気バルブ４１ａＲが閉じられるとともに、図中左側のボイラ蒸気バルブ４１ａＬ及びアキュムレータ蒸気バルブ４２ａが開かれ、左側貫流ボイラー１Ｌ及びアキュムレーター２から負荷２０に蒸気が供給されている。
【００４３】
〔右側貫流ボイラーの蒸気発生停止の継続（バーナ燃焼停止後）〕
図５に右側貫流ボイラー１Ｒのバーナ３Ｒの燃焼停止後における蒸気発生器の状態を示す。缶体１ａＲ内の湯水のアキュムレーター２内への移流が完了すると、弁制御手段１２は湯水弁９ｂＲと蒸気弁９ｃＲとを閉状態とする。また、大気開放弁９ａＲにおいては、右側貫流ボイラー１Ｒ内の温度が低下することで缶体１ａＲ内が真空となるので、温度が温度開閉弁１１Ｒが開状態となる所定の温度にまで温度が下がっていなくても、真空破壊弁１０Ｒが開き、右側貫流ボイラー１Ｒ内が大気開放された状態となる。これにより、右側貫流ボイラー１Ｒ内が負圧になり破損することを防止することができる。
また、この状態では、バーナ３Ｒの燃焼停止時と同様に、図中右側のボイラ蒸気バルブ４１ａＲが閉じられるとともに、図中左側のボイラ蒸気バルブ４１ａＬ及びアキュムレータ蒸気バルブ４２ａが開かれ、左側貫流ボイラー１Ｌ及びアキュムレーター２から負荷２０に蒸気が供給される。
【００４４】
その後、バーナ制御手段１３によって、蒸気供給路４の蒸気圧が低下していると判断されると、再び図２に示したように、右側貫流ボイラー１Ｒのバーナ３Ｒの燃焼開始時の状態となるが、このバーナ３Ｒの燃焼開始時においては、アキュムレーター２に貯留される高温の湯水が右側貫流ボイラー１Ｒに導入されるので、その後のバーナ３Ｒの燃焼開始後において、迅速に蒸気を缶体１ａＲ内で発生させることができ、蒸気供給路４から負荷２０に蒸気を供給することができる。
【００４５】
本発明に係る蒸気発生器は、以上のように制御され、バーナ３の停止時には、比較的放熱しやすい小容量の缶体１ａ内から、比較的放熱しにくい大容量のアキュムレーター２内に湯水を移流させて湯水保留できるので、高温の湯水が缶体１ａ内に残留する状態で放熱して低温となってしまうことを防止することができる。また、缶体１ａ内からアキュムレーター２内に湯水を移流させる際には、湯水を自由落下により迅速にアキュムレーター２に移流させることができるので湯水からの放熱を低減することができる。
よって、高温を維持した状態で湯水がアキュムレーター２に貯留され、アキュムレーター２内の湯水から蒸気が発生するので、負荷２０の増大等に対して、貫流ボイラー１において蒸気を発生させなくても、アキュムレーター２から供給される蒸気で対応することが可能となる。よって、貫流ボイラー１のバーナ３の発停の頻度を低下させることができる。
【００４６】
また、バーナ３の燃焼開始時において、湯水をアキュムレーター２から貫流ボイラー１に移流させる場合にも、アキュムレーター２において高温が維持された湯水を缶体１ａ内に移流させることができるので、バーナ３の燃焼開始後において迅速に蒸気を発生させて、貫流ボイラー１から負荷２０に蒸気を供給することができる。
【００４７】
〔別実施形態〕
最後に、本発明の別実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、夫々単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
（Ａ）上記実施形態では、大気開放路６を開閉する大気開放弁９ａを、大気開放路６において真空破壊弁１０と温度開閉弁１１とを並列に設けて構成したが、これに限らず、弁制御手段１２によって制御される開閉弁としてもよい。この場合、大気開放弁９ａをバーナ３の燃焼開始時に開状態とし、バーナ３の燃焼開始後に閉状態とし、バーナ３の燃焼停止時に閉状態とし、バーナ３の燃焼停止後に開状態となるように制御してもよい。
【００４８】
（Ｂ）上記実施形態では、蒸気発生器において貫流ボイラー１を２つ設けたが、これに限らず、蒸気発生器において貫流ボイラー１を単数としてもよいし、３つ以上設けてもよい。
【００４９】
（Ｃ）上記実施形態では、湯水弁９ｂ及び蒸気弁９ｃを、弁制御手段１２により開閉制御される電磁式開閉弁としたが、これに限らず、湯水弁９ｂ及び蒸気弁９ｃを、弁制御手段１２により開度調整可能な電磁式流量調整弁として、湯水流通路７及び蒸気流通路８を流れる湯水又は蒸気の流量調整が可能となるように構成してもよい。
【００５０】
（Ｄ）上記実施形態では、左側貫流ボイラー１Ｌが継続的に蒸気発生を行なっている状態で、右側貫流ボイラー１Ｒのバーナ３Ｒが燃焼開始及び燃焼停止を行なうものとしたが、これに限らず、左右両側のバーナ３Ｒ、３Ｌを交互に燃焼させて、右側貫流ボイラー１Ｒ及び左側貫流ボイラー１Ｌから交互に蒸気を発生させるように構成してもよい。
【００５１】
（Ｅ）上記実施形態では、バーナ制御手段１３によって、蒸気供給路４の蒸気圧が上昇していると判断されると、図４に示すように、右側貫流ボイラー１Ｒのバーナ３Ｒの燃焼を停止したが、これに限らず、図６に示すように、右側貫流ボイラー１Ｒのバーナ３Ｒに加え、左側貫流ボイラー１Ｌのバーナ３Ｌの燃焼を停止してもよい。この場合、左右両側のバーナ３Ｒ、３Ｌの燃焼停止時において、左右両側の貫流ボイラー１Ｒ、１Ｌから高温の湯水がアキュムレーター２に移流されるので、アキュムレーター２内には高温の湯水が十分に貯留されるとともに、その高温の湯水から多量の蒸気が発生している。よって、バーナ３Ｒ、３Ｌの燃焼停止時、及び、これに続くバーナ３Ｒ、３Ｌの燃焼停止後において、左右両側の貫流ボイラー１Ｒ、１Ｌのボイラ蒸気バルブ４１ａＲ、４１ａＬを閉じるとともに、アキュムレータ蒸気バルブ４２ａを開く状態として、アキュムレーター２から負荷２０に蒸気を継続して供給することができる。
【００５２】
（Ｆ）上記実施形態では、図３に示すように左右両側の貫流ボイラー１Ｒ、１Ｌのバーナ３Ｒ、３Ｌの燃焼開始後には、アキュムレータ用蒸気路４２のアキュムレータ蒸気バルブ４２ａが閉じられたが、これに限らず、アキュムレータ蒸気バルブ４２ａを開状態として、左右両側の貫流ボイラー１Ｒ、１Ｌに加え、アキュムレーター２から蒸気を負荷２０に供給してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
以上説明したように、貫流ボイラー等からの放熱を低減し、バーナ燃焼の発停の頻度を低くしつつ適切に蒸気を負荷に供給することができる蒸気発生器を提供することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１    貫流ボイラー
１ａ  缶体
１ｂ  液面
２    アキュムレーター
２ａ  液面
３    バーナ
４    蒸気供給路
６    大気開放路
７    湯水流通路
８    蒸気流通路
９    弁手段
９ａ  大気開放弁
９ｂ  湯水弁
９ｃ  蒸気弁
１０  真空破壊弁
１１  温度開閉弁
１２  弁制御手段
２０  負荷
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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