(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の流体から前記第１の流体より温度の高い第２の流体を生成するヒートポンプと、
前記ヒートポンプが生成した前記第２の流体に基づいて、第１の蒸気を生成する第１のフラッシュタンクと、
前記第１のフラッシュタンクから供給された前記第１の蒸気と、蒸気発生装置から供給され、前記第１の蒸気より圧力の高い第２の蒸気とに基づいて、前記第１の蒸気よりも圧力の高く、前記第２の蒸気よりも圧力の低い中圧蒸気を生成するエゼクターと、
排熱源に基づいて、第３の流体を生成する第１の熱交換器と、
前記第１の熱交換器によって生成された前記第３の流体に基づいて、第３の蒸気を生成する第２のフラッシュタンクと、
前記第１のフラッシュタンクが生成した前記第１の蒸気に前記第２のフラッシュタンクが生成した前記第３の蒸気を加えた蒸気を前記第１の蒸気として前記エゼクターに供給する蒸気ヘッダと
を備えることを特徴とする蒸気供給システム。
【請求項２】
前記第１の熱交換器から排出される熱源に基づいて、前記第１の流体を生成する第２の熱交換器
を備えることを特徴とする請求項１に記載の蒸気供給システム。
【請求項３】
前記第１のフラッシュタンク内の圧力を計測する圧力計と、
前記圧力計が計測した前記第１のフラッシュタンク内の圧力に基づいて、前記ヒートポンプが生成する前記第２の流体の容量を制御する制御部と
を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の蒸気供給システム。
【請求項４】
前記第１のフラッシュタンク内の圧力を調整する調整弁を備え、
前記制御部は、前記圧力計が計測した前記第１のフラッシュタンク内の圧力が所定の圧力になるように、前記調整弁を制御する
ことを特徴とする請求項３に記載の蒸気供給システム。
【請求項５】
前記第１の流体は、プラントからの排熱源に基づく温水、又は蒸気である
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の蒸気供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、工場などから出される排熱を利用した蒸気供給システムが知られている（例えば、特許文献１）。例えば、特許文献１に記載の蒸気供給システムでは、排熱からヒートポンプにより低圧蒸気を生成し、生成した低圧蒸気と、ボイラー等から供給される高圧蒸気とをエゼクターにて混合して中圧蒸気を生成していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２０３７６５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、上述した特許文献１では、例えば、ヒートポンプによりエゼクターに使用する低圧蒸気の生成を精度よく制御する必要があるため、効率良く中圧蒸気を供給することができない場合があった。上述したような蒸気供給システムでは、好適に蒸気を供給することが望まれる。
【０００５】
本発明は、上記の状況を鑑みてなされたもので、その目的は、好適に蒸気を供給することができる蒸気供給システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題を解決するために、本発明の一態様は、第１の流体から前記第１の流体より温度の高い第２の流体を生成するヒートポンプと、前記ヒートポンプが生成した前記第２の流体に基づいて、第１の蒸気を生成する第１のフラッシュタンクと、前記第１のフラッシュタンクから供給された前記第１の蒸気と、蒸気発生装置から供給され、前記第１の蒸気より圧力の高い第２の蒸気とに基づいて、前記第１の蒸気よりも圧力の高く、前記第２の蒸気よりも圧力の低い中圧蒸気を生成するエゼクターと、排熱源に基づいて、第３の流体を生成する第１の熱交換器と、前記第１の熱交換器によって生成された前記第３の流体に基づいて、第３の蒸気を生成する第２のフラッシュタンクと、前記第１のフラッシュタンクが生成した前記第１の蒸気に前記第２のフラッシュタンクが生成した前記第３の蒸気を加えた蒸気を前記第１の蒸気として前記エゼクターに供給する蒸気ヘッダとを備えることを特徴とする蒸気供給システムである。
【０００８】
また、本発明の一態様は、上記の蒸気供給システムにおいて、前記第１の熱交換器から排出される熱源に基づいて、前記第１の流体を生成する第２の熱交換器と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の一態様は、上記の蒸気供給システムにおいて、前記第１のフラッシュタンク内の圧力を計測する圧力計と、前記圧力計が計測した前記第１のフラッシュタンク内の圧力に基づいて、前記ヒートポンプが生成する前記第２の流体の容量を制御する制御部とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の一態様は、上記の蒸気供給システムにおいて、前記第１のフラッシュタンク内の圧力を調整する調整弁を備え、前記制御部は、前記圧力計が計測した前記第１のフラッシュタンク内の圧力が所定の圧力になるように、前記調整弁を制御することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の一態様は、上記の蒸気供給システムにおいて、前記第１の流体は、プラントからの排熱源に基づく温水、又は蒸気であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、好適に蒸気を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態による蒸気供給システムの一例を示す構成図である。
【図２】第２の実施形態による蒸気供給システムの一例を示す構成図である。
【図３】第３の実施形態による蒸気供給システムの一例を示す構成図である。
【図４】第４の実施形態による蒸気供給システムの一例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態による蒸気供給システムについて、図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
図１は、本発明に係る第１の実施形態による蒸気供給システム１の一例を示す構成図である。
本実施形態では、蒸気供給システム１が、１００℃以下の排熱源を利用して中圧蒸気を生成する一例について説明する。
【００１６】
図１に示すように、蒸気供給システム１は、蒸気ボイラー１０と、熱交換器２０と、ヒートポンプ３０と、フラッシュタンク４０と、エゼクター５０と、制御部（２１、４１、５１）と、電動二方弁（Ｂ１、Ｂ４、Ｂ３）と、電動三方弁Ｂ２と、ポンプ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）と、温度計Ｍ１と、水位計Ｍ２と、圧力計Ｍ３とを備えている。
【００１７】
蒸気ボイラー１０（蒸気発生装置の一例）は、例えば、プラントなどに設置されるボイラー装置である。蒸気ボイラー１０は、燃料を燃焼させて得た熱を水に伝え、水蒸気を生成する。蒸気ボイラー１０は、例えば、１．２ＭＰａ（メガパスカル）の高圧蒸気（第２の蒸気）を生成する。蒸気ボイラー１０は、生成した高圧蒸気を配管ＳＬ２に供給する。
【００１８】
配管ＳＬ２は、電動二方弁Ｂ１を介して蒸気ボイラー１０とエゼクター５０との間に接続されている。配管ＳＬ２は、電動二方弁Ｂ１を介して、蒸気ボイラー１０が生成した高圧蒸気をエゼクター５０に供給する。
【００１９】
電動二方弁Ｂ１は、蒸気ボイラー１０とエゼクター５０とを接続する配管ＳＬ２に配置され、第１端が蒸気ボイラー１０に、第２端がエゼクター５０に、それぞれ配管ＳＬ２を介して接続されている。電動二方弁Ｂ１は、後述する制御部５１の制御に基づいて、蒸気ボイラー１０が生成した高圧蒸気をエゼクター５０の駆動蒸気として、エゼクター５０に供給する。
【００２０】
ポンプＰ１は、熱源水を、電動三方弁Ｂ２を介して熱交換器２０に供給する。ここで、熱源水は、例えば、工場（プラント）から排出された、例えば、１００℃以下の温水であり、工場（プラント）からの排熱源である。
【００２１】
電動三方弁Ｂ２は、ポンプＰ１と熱交換器２０との間に配置され、第１端がポンプＰ１に、第２端が熱交換器２０の第１の供給口に、第３端が熱交換器２０の第１の排水口に接続された排水管に、それぞれ接続されている。電動三方弁Ｂ２は、後述する制御部２１の制御に基づいて、工場（プラント）から排出された熱源水を、熱交換器２０の第１の供給口、又は、熱交換器２０の第１の排水口に接続された排水管に供給する。
【００２２】
熱交換器２０は、第１の供給口から供給された流体と、第２の供給口から供給された流体との間で、熱エネルギーを交換する交換器である。熱交換器２０は、第１の供給口にポンプＰ１及び電動三方弁Ｂ２を介して工場からの熱源水が供給され、第２の供給口がヒートポンプ３０の第１の排出口に、第２の排出口がヒートポンプ３０の第１の供給口に、それぞれ接続されている。
【００２３】
熱交換器２０は、ポンプＰ１及び電動三方弁Ｂ２を介して、工場から供給された熱源水の排熱を再利用するために、第１の供給口に供給された熱源水の排熱を、第２の供給口から供給された水（又は温水）に受け渡し、第２の排出口より温水（第１の流体の一例）として取り出す。このように、熱交換器２０は、プラントからの排熱源に基づいて、温水を生成する。熱交換器２０は、生成した温水を、ポンプＰ２を介してヒートポンプ３０に供給する。また、第１の供給口に供給され、熱交換が行われた後の排水は、第１の排出口から放流又は冷却搭に排出される。
【００２４】
温度計Ｍ１は、熱交換器２０の第２の排出口より排出される温水の温度を計測する。
制御部２１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などを含むプロセッサであり、温度計Ｍ１の計測結果に基づいて、ヒートポンプ３０に供給する温水の温度が、所定の温度以上に上昇しないように、電動三方弁Ｂ２を制御する。すなわち、制御部２１は、熱交換器２０が排出する温度に基づいて、熱交換器２０の動作を制御する。
【００２５】
制御部２１は、例えば、温度計Ｍ１が計測した温度を取得し、取得した温度が所定の温度以上である場合に、電動三方弁Ｂ２を制御して、熱源水の熱交換器２０への供給を停止させる。すなわち、この場合、制御部２１は、電動三方弁Ｂ２に、熱源水を排水側に排出させて、熱源水の熱交換器２０への供給を停止させる。
【００２６】
また、制御部２１は、取得した温度が所定の温度未満である場合に、電動三方弁Ｂ２を制御して、熱源水を熱交換器２０に供給させる。すなわち、この場合、制御部２１は、電動三方弁Ｂ２に、熱源水を熱交換器２０の第１の供給口側に排出させて、熱源水を熱交換器２０に供給させる。
【００２７】
このように、制御部２１は、温度計Ｍ１が計測した温度に基づいて、当該温度が一定になるように電動三方弁Ｂ２を制御する。
なお、制御部２１は、ヒートポンプ３０の動作可能な温度範囲に収まるように、電動三方弁Ｂ２の排水側と、熱交換器２０の第１の供給口側とに分配する割合を調整するように制御してもよい。
【００２８】
ポンプＰ２は、熱交換器２０の第２の排出口と、ヒートポンプ３０の第１の供給口との間に配置され、熱交換器２０から供給された温水（第１の流体の一例）を、ヒートポンプ３０に供給する。
【００２９】
ヒートポンプ３０は、熱交換器２０から供給された温水（第１の流体の一例）から当該温水（第１の流体の一例）より温度の高い高温水（第２の流体の一例）を生成する。ヒートポンプ３０は、第１の供給口がポンプＰ２を介して熱交換器２０の第２の排出口に、第１の排水口が熱交換器２０の第２の供給口にそれぞれ接続されている。また、ヒートポンプ３０は、第２の供給口がポンプＰ３を介してフラッシュタンク４０の第１の排出口に、第２の排水口がフラッシュタンク４０の第２の供給口にそれぞれ接続されている。ヒートポンプ３０は、例えば、１００℃程度の高温水を生成して、フラッシュタンク４０に供給する。
なお、本実施形態では、一例として、第１の流体及び第２の流体が温水である例を説明するが、蒸気であってもよい。
【００３０】
ポンプＰ３は、フラッシュタンク４０の第１の排出口と、ヒートポンプ３０の第２の供給口との間に配置され、フラッシュタンク４０から排出された温水を、ヒートポンプ３０に戻す。ポンプＰ３は、フラッシュタンク４０から排出された温水をヒートポンプ３０に戻して、ヒートポンプ３０から高温水を取り出す。
【００３１】
フラッシュタンク４０（第１のフラッシュタンクの一例）は、ヒートポンプ３０が生成した高温水（第２の流体の一例）に基づいて、低圧蒸気（第１の蒸気の一例）を生成するとともに、低圧蒸気と温水とに気水分離する。フラッシュタンク４０は、ヒートポンプ３０により生成した熱を利用して、例えば、０ＭＰａの低圧蒸気を発生させる。フラッシュタンク４０は、発生させた低圧蒸気を第２の排出口から配管ＳＬ１に供給する。
【００３２】
配管ＳＬ１は、フラッシュタンク４０とエゼクター５０との間に接続されている。配管ＳＬ１は、フラッシュタンク４０が生成した低圧蒸気をエゼクター５０に供給する。
電動二方弁Ｂ３は、フラッシュタンク４０への給水を調整する。電動二方弁Ｂ３は、後述する制御部４１の制御に基づいて、フラッシュタンク４０に水を補給する。
【００３３】
水位計Ｍ２は、フラッシュタンク４０内の水位を計測する。
制御部４１は、例えば、ＣＰＵなどを含むプロセッサであり、水位計Ｍ２の計測結果に基づいて、フラッシュタンク４０内の水位が、所定の水位以下に低下しないように、電動二方弁Ｂ３を制御する。すなわち、制御部４１は、フラッシュタンク４０内の水位に基づいて、フラッシュタンク４０への水の供給を制御する。
【００３４】
制御部４１は、例えば、水位計Ｍ２が計測した水位を取得し、取得した水位が所定の水位以下である場合に、電動二方弁Ｂ３を制御して、フラッシュタンク４０に給水させる。すなわち、この場合、制御部４１は、電動二方弁Ｂ３の弁を開き、フラッシュタンク４０内に水を供給させる。
また、制御部４１は、取得した水位が所定の水位より高い場合に、電動二方弁Ｂ３を制御して、フラッシュタンク４０への給水を停止させる。すなわち、この場合、制御部４１は、電動二方弁Ｂ３の弁を閉じ、フラッシュタンク４０内に水の供給を停止させる。
【００３５】
電動二方弁Ｂ４（調整弁の一例）は、フラッシュタンク４０内の蒸気圧を調整する。電動二方弁Ｂ４は、フラッシュタンク４０が生成する低圧蒸気の圧力が所定の圧力値より高くなった場合に、弁が開かれ、フラッシュタンク４０内の蒸気圧を逃がして調整する。
【００３６】
エゼクター５０は、フラッシュタンク４０から供給された低圧蒸気（例えば、０ＭＰａ）と、蒸気ボイラー１０から供給され、低圧蒸気より圧力の高い高圧蒸気（例えば、１．２ＭＰａ）とに基づいて、低圧蒸気よりも圧力の高く、高圧蒸気よりも圧力の低い中圧蒸気（例えば、０．２ＭＰａ）を生成する。エゼクター５０は、配管ＳＬ１を介してフラッシュタンク４０から供給された低圧蒸気を吸引蒸気とし、配管ＳＬ２を介して蒸気ボイラー１０から供給された高圧蒸気を駆動蒸気として、中圧蒸気を生成し、生成した中圧蒸気を配管ＳＬ３に供給する。
【００３７】
圧力計Ｍ３は、配管ＳＬ３に接続され、エゼクター５０から供給される中圧蒸気の圧力を計測する。
制御部５１は、例えば、ＣＰＵなどを含むプロセッサであり、圧力計Ｍ３の計測結果に基づいて、中圧蒸気がエゼクター５０から正常に出力されるように、電動二方弁Ｂ１を制御する。すなわち、制御部５１は、エゼクター５０の出力圧力に基づいて、エゼクター５０の駆動蒸気を制御する。
【００３８】
制御部５１は、例えば、圧力計Ｍ３が計測した圧力を取得し、取得した圧力が所定の圧力以下である場合に、電動二方弁Ｂ１を制御して、高圧蒸気の供給量を多くする。すなわち、この場合、制御部５１は、電動二方弁Ｂ１の弁を必要分開き、高圧蒸気の供給量を増加させる。
また、制御部５１は、取得した圧力が所定の圧力より高い場合に、電動二方弁Ｂ１を制御して、高圧蒸気の供給量を少なくする。すなわち、この場合、制御部５１は、電動二方弁Ｂ１の弁を必要分閉じ、高圧蒸気の供給量を減少させる。
【００３９】
次に、図１を参照して、本実施形態による蒸気供給システム１の動作について説明する。
まず、ポンプＰ１は、工場（プラント）から排出された、例えば、１００℃以下の熱源水を、電動三方弁Ｂ２を介して熱交換器２０に供給する。
【００４０】
次に、熱交換器２０は、ポンプＰ１及び電動三方弁Ｂ２を介して、工場から供給された熱源水の排熱を熱交換し、例えば、６０℃程度の温水を生成して、ポンプＰ２を介して、ヒートポンプ３０に供給する。
【００４１】
次に、ヒートポンプ３０は、熱交換器２０が生成した温水（例えば、６０℃）から、例えば、１００℃程度の高温水を生成する。ヒートポンプ３０は、生成した高温水をフラッシュタンク４０に供給する。
【００４２】
次に、フラッシュタンク４０は、ヒートポンプ３０が生成した高温水により、例えば、０ＭＰａの低圧蒸気を発生させる。なお、フラッシュタンク４０は、低圧蒸気とタンク内の水（温水）との気水分離を行う。フラッシュタンク４０は、発生させた低圧蒸気を、配管ＳＬ１を介して、吸引蒸気として、エゼクター５０に供給する。
【００４３】
また、一方で、蒸気ボイラー１０は、例えば、１．２ＭＰａの高圧蒸気を生成する。蒸気ボイラー１０は、生成した高圧蒸気を、配管ＳＬ２、及び電動二方弁Ｂ１を介して、駆動蒸気として、エゼクター５０に供給する。
【００４４】
次に、エゼクター５０は、配管ＳＬ２を介して蒸気ボイラー１０から供給された、例えば、１．２ＭＰａの高圧蒸気と、配管ＳＬ１を介してフラッシュタンク４０から供給された、例えば、０ＭＰａの低圧蒸気とを混合して、例えば、０．２ＭＰａの中圧蒸気を生成する。エゼクター５０は、生成した中圧蒸気を配管ＳＬ３に供給する。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態による蒸気供給システム１は、ヒートポンプ３０と、フラッシュタンク４０（第１のフラッシュタンクの一例）と、エゼクター５０とを備えている。ヒートポンプ３０は、第１の流体（例えば、排熱水に基づく温水）から第１の流体より温度の高い第２の流体（高温水）を生成する。フラッシュタンク４０は、ヒートポンプ３０が生成した第２の流体に基づいて、低圧蒸気（第１の蒸気の一例）を生成する。エゼクター５０は、フラッシュタンク４０から供給された低圧蒸気と、蒸気ボイラー１０（蒸気発生装置の一例）から供給され、低圧蒸気より圧力の高い高圧蒸気（第２の蒸気の一例）とに基づいて、低圧蒸気よりも圧力の高く、高圧蒸気よりも圧力の低い中圧蒸気を生成する。
【００４６】
これにより、本実施形態による蒸気供給システム１は、例えば、工場（プラント）などから排出される排熱水を利用して、効率よく中圧蒸気を生成することができる。また、本実施形態による蒸気供給システム１は、ヒートポンプ３０からフラッシュタンク４０を介して、エゼクター５０に低圧蒸気を供給するため、適切に気水分離を行うことができるとともに、ヒートポンプ３０が低圧蒸気を制御する必要がないので、ヒートポンプ３０の制御を簡略化することができる。そのため、本実施形態による蒸気供給システム１は、効率良く中圧蒸気を生成することができる。よって、本実施形態による蒸気供給システム１は、好適に蒸気を供給することができる。
【００４７】
なお、一般に、高圧蒸気を減圧弁により減圧して、中圧蒸気を生成する手法が知られているが、この場合、一度に減圧する範囲がエゼクター５０に対して狭いため、複数の減圧弁を使用する必要が生じる。これに対して、本実施形態では、エゼクター５０を利用して、高圧蒸気から中圧蒸気を生成するため、本実施形態による蒸気供給システム１は、単一のエゼクター５０で中圧蒸気を生成することができる。さらに、本実施形態による蒸気供給システム１は、生成可能な中圧蒸気の範囲が広く、生成する中圧蒸気の自由度を広くすることができる。また、本実施形態による蒸気供給システム１は、効率良く排熱を回収して再利用することができるため、エネルギーを有効利用することができる。
【００４８】
また、一般に、低圧蒸気から中圧蒸気を生成する技術として、蒸気圧縮機（コンプレッサ）を使用して生成する技術が知られているが、この技術を使用した場合には、蒸気圧縮機（コンプレッサ）を動作させるエネルギー（電力）が必要になる。これに対して、本実施形態による蒸気供給システム１は、一般に工場（プラント）で使用されている高圧蒸気と、エゼクター５０とを使用するので、中圧蒸気を生成するためのエネルギー（電力）の消費を低減することができる。
【００４９】
また、本実施形態では、プラントからの排熱源に基づいて、第１の流体を生成する熱交換器２０を備える。これにより、本実施形態による蒸気供給システム１は、排熱源が汚水である場合に、ヒートポンプ３０で使用可能なきれいな温水に変換することができる。すなわち、本実施形態による蒸気供給システム１は、例えば、排熱源が汚水である場合であっても、好適に蒸気を供給することができる。
【００５０】
また、本実施形態では、ヒートポンプ３０に供給される第１の流体は、プラントからの排熱源に基づく温水（又は蒸気）である。
これにより、本実施形態による蒸気供給システム１は、プラントから排出される排温水（又は排蒸気）を有効活用することができる。
【００５１】
また、本実施形態による蒸気供給システム１は、温度計Ｍ１と、制御部２１と、電動三方弁Ｂ２とを備えている。温度計Ｍ１は、ヒートポンプ３０に供給される温水の温度を計測する。制御部２１は、ヒートポンプ３０に供給する温水の温度が、所定の温度以上に上昇しないように、電動三方弁Ｂ２を制御する。すなわち、制御部２１は、熱交換器２０が排出する温度に基づいて、熱交換器２０の動作を制御する。
これにより、本実施形態による蒸気供給システム１は、ヒートポンプ３０に動作温度範囲を逸脱した温度の温水が供給されることを抑制することができる。
【００５２】
また、本実施形態による蒸気供給システム１は、水位計Ｍ２と、制御部４１と、電動二方弁Ｂ３とを備えている。水位計Ｍ２は、フラッシュタンク４０内の水位を計測する。制御部４１は、フラッシュタンク４０内の水位が、所定の水位以下に低下しないように、電動二方弁Ｂ３を制御する。すなわち、制御部４１は、フラッシュタンク４０内の水位に基づいて、フラッシュタンク４０への水の供給を制御する。
本実施形態では、フラッシュタンク４０がエゼクター５０に低圧蒸気を供給するためには、当該蒸気分の水をフラッシュタンク４０内に補給する必要がある。本実施形態による蒸気供給システム１は、制御部４１が、フラッシュタンク４０内の水位が、所定の水位以下に低下しないように、電動二方弁Ｂ３を制御するので、適切に低圧蒸気を発生させることができる。
【００５３】
また、本実施形態による蒸気供給システム１は、圧力計Ｍ３と、制御部５１と、電動二方弁Ｂ１とを備えている。圧力計Ｍ３は、エゼクター５０から供給される中圧蒸気の圧力を計測する。制御部５１は、圧力計Ｍ３の計測結果に基づいて、中圧蒸気がエゼクター５０から正常に出力されるように、電動二方弁Ｂ１を制御する。すなわち、制御部５１は、エゼクター５０の出力圧力に基づいて、エゼクター５０の駆動蒸気を制御する。
これにより、本実施形態による蒸気供給システム１は、適切に中圧蒸気を生成することができる。
【００５４】
［第２の実施形態］
次に、図２を参照して、本発明に係る第２の実施形態について説明する。
図２は、本実施形態による蒸気供給システム１ａの一例を示す構成図である。
【００５５】
図２に示すように、蒸気供給システム１ａは、蒸気ボイラー１０と、熱交換器２０と、ヒートポンプ３０と、フラッシュタンク４０と、エゼクター５０と、制御部（２１、３１、４１、５１）と、電動二方弁（Ｂ１、Ｂ３、Ｂ４）と、電動三方弁Ｂ２と、ポンプ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）と、温度計Ｍ１と、水位計Ｍ２と、圧力計（Ｍ３、Ｍ４）とを備えている。
【００５６】
この図において、図１に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態において、蒸気供給システム１ａは、制御部３１と、圧力計Ｍ４を備えている点が、上述した第１の実施形態と異なる。
【００５７】
圧力計Ｍ４は、フラッシュタンク４０内の蒸気圧（圧力）を計測する。すなわち、圧力計Ｍ４は、エゼクター５０に供給される低圧蒸気の圧力を計測する。
制御部３１は、例えば、ＣＰＵなどを含むプロセッサであり、圧力計Ｍ４の計測結果に基づいて、低圧蒸気がエゼクター５０に正常に供給されるように、電動二方弁Ｂ４を制御する。すなわち、制御部３１は、低圧蒸気がエゼクター５０の動作許容範囲を超えないように、電動二方弁Ｂ４を制御して、低圧蒸気の圧力を調整する。
【００５８】
制御部３１は、例えば、圧力計Ｍ４が計測した圧力を取得し、取得した圧力が所定の圧力以上である場合に、電動二方弁Ｂ４を制御して、低圧蒸気の蒸気圧を逃がす。すなわち、この場合、制御部３１は、電動二方弁Ｂ４の弁を必要分開き、低圧蒸気の蒸気圧を低減させる。
また、制御部３１は、取得した圧力が所定の圧力より低い場合に、電動二方弁Ｂ４を制御して、低圧蒸気の蒸気圧を高める。すなわち、この場合、制御部３１は、電動二方弁Ｂ４の弁を必要分閉じ、低圧蒸気の蒸気圧を増加させる。
このように、制御部３１は、圧力計Ｍ４が計測したフラッシュタンク４０内の圧力が所定の圧力になるように、電動二方弁Ｂ４を制御する。
【００５９】
また、制御部３１は、圧力計Ｍ４の計測結果に基づいて、ヒートポンプ３０を制御する。すなわち、制御部３１は、圧力計Ｍ４が計測したフラッシュタンク４０内の圧力に基づいて、ヒートポンプ３０が生成する高温水の容量（出力容量）を制御する。
具体的に、制御部３１は、圧力計Ｍ４の計測したフラッシュタンク４０内の圧力が、所定の圧力になるように、ヒートポンプ３０が有するコンプレッサ（不図示）の能力を制御する。
【００６０】
制御部３１は、例えば、圧力計Ｍ４が計測した圧力を取得し、取得した圧力が所定の圧力以上である場合に、ヒートポンプ容量制御信号ＨＰＳ１により、ヒートポンプ３０の動作を抑制して、高温水の容量を低減させる。
また、制御部３１は、取得した圧力が所定の圧力より低い場合に、ヒートポンプ容量制御信号ＨＰＳ１により、ヒートポンプ３０の動作を抑制して、高温水の容量を増加させる。
【００６１】
なお、圧力計Ｍ４が計測した圧力が上昇して、所定の圧力以上になった場合には、制御部３１は、ヒートポンプ３０の容量制御を優先して、ヒートポンプ容量制御信号ＨＰＳ１を出力し、ヒートポンプ３０の出力容量を制限する。そして、ヒートポンプ３０の容量制御を行っても圧力計Ｍ４が計測した圧力が所定の圧力以上である場合に、制御部３１は、電動二方弁Ｂ４によりフラッシュタンク４０内の圧力を低減させる。
また、圧力計Ｍ４が計測した圧力が低下して、所定の圧力未満になった場合には、制御部３１は、上述とは逆に、電動二方弁Ｂ４による制御を優先し、次に、ヒートポンプ３０の容量制御を行って、フラッシュタンク４０内の圧力を上昇させる。
【００６２】
その他の第１の実施形態の構成、及び動作は、図１に示す第１の実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。
【００６３】
以上説明したように、本実施形態による蒸気供給システム１ａは、第１の実施形態と同様に、ヒートポンプ３０と、フラッシュタンク４０（第１のフラッシュタンクの一例）と、エゼクター５０とを備えている。
これにより、本実施形態による蒸気供給システム１ａは、第１の実施形態と同様に、効率良く中圧蒸気を生成することができ、好適に蒸気を供給することができる。
【００６４】
また、本実施形態による蒸気供給システム１ａは、圧力計Ｍ４と、制御部３１とをさらに備えている。圧力計Ｍ４は、フラッシュタンク４０内の圧力を計測する。制御部３１は、圧力計Ｍ４が計測したフラッシュタンク４０内の圧力に基づいて、ヒートポンプ３０が生成する高温水（第２の流体）の容量を制御する。
これにより、本実施形態による蒸気供給システム１ａは、エゼクター５０が動作可能な低圧蒸気を供給することができる。すなわち、本実施形態による蒸気供給システム１ａは、適切にエゼクター５０に低圧蒸気を供給することができる。
【００６５】
また、本実施形態による蒸気供給システム１ａは、フラッシュタンク４０内の圧力を調整する電動二方弁Ｂ４（調整弁の一例）を備えている。制御部３１は、圧力計Ｍ４が計測したフラッシュタンク４０内の圧力が所定の圧力になるように、電動二方弁Ｂ４を制御する。
これにより、本実施形態による蒸気供給システム１ａは、エゼクター５０が動作可能な低圧蒸気を適切にエゼクター５０に低圧蒸気を供給することができる。
【００６６】
［第３の実施形態］
次に、図３を参照して、本発明に係る第３の実施形態について説明する。
図３は、本実施形態による蒸気供給システム１ｂの一例を示す構成図である。
本実施形態では、蒸気供給システム１ｂが、空気熱源を利用して中圧蒸気を生成する一例について説明する。
【００６７】
図３に示すように、蒸気供給システム１ｂは、蒸気ボイラー１０と、ヒートポンプ３０ａと、フラッシュタンク４０と、エゼクター５０と、制御部（３１、４１、５１）と、電動二方弁（Ｂ１、Ｂ３）と、電動三方弁Ｂ２と、ポンプＰ３と、水位計Ｍ２と、圧力計（Ｍ３、Ｍ４）とを備えている。
【００６８】
この図において、図２に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態において、蒸気供給システム１ｂは、排熱水の代わりに空気熱源を用いてヒートポンプ３０ａを動作させる点と、電動二方弁Ｂ４を備えない点とが、上述した第２の実施形態と異なる。
【００６９】
ヒートポンプ３０ａは、空気熱源（第１の流体の一例）から当該空気熱源（第１の流体の一例）より温度の高い温水（又は高温水）（第２の流体の一例）を生成する。ヒートポンプ３０ａは、供給口がポンプＰ３を介してフラッシュタンク４０の第１の排出口に、排水口がフラッシュタンク４０の第２の供給口にそれぞれ接続されている。ヒートポンプ３０ａは、例えば、９０℃程度（例えば、８０℃〜９０℃）の温水を生成して、フラッシュタンク４０に供給する。
【００７０】
ヒートポンプ３０ａから先の構成は、第２の実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。
【００７１】
次に、図３を参照して、本実施形態による蒸気供給システム１ｂの動作について説明する。
まず、ヒートポンプ３０ａは、空気熱源（例えば、３０℃）から、例えば、９０℃程度の温水を生成する。ヒートポンプ３０ａは、生成した温水をフラッシュタンク４０に供給する。
【００７２】
次に、フラッシュタンク４０は、ヒートポンプ３０ａが生成した温水により、例えば、−０．０３ＭＰａ（９０℃想定）の低圧蒸気を発生させる。なお、フラッシュタンク４０は、低圧蒸気とタンク内の水（温水）との気水分離を行う。フラッシュタンク４０は、発生させた低圧蒸気を、配管ＳＬ１を介して、吸引蒸気として、エゼクター５０に供給する。ここで、負圧の低圧蒸気（例えば、−０．０３ＭＰａ）は、エゼクター５０が吸引することにより発生する。このように、本実施形態では、ヒートポンプ３０ａが９０℃程度以下の温水を生成し、フラッシュタンク４０が、大気圧に比べて低い負圧（例えば、−０．０３ＭＰａ）の低圧蒸気を生成する。
【００７３】
なお、本実施形態において、フラッシュタンク４０は、負圧の低圧蒸気（例えば、−０．０３ＭＰａ）を発生するため、圧力上昇は発生せずに、また、電動二方弁Ｂ４を開くと大気が負圧のフラッシュタンク内に進入してしまう。そのため、本実施形態において、蒸気供給システム１ｂは、電動二方弁Ｂ４を備えず、制御部３１は、電動二方弁Ｂ４に関する制御を行わない。
【００７４】
また、一方で、蒸気ボイラー１０は、例えば、１．２ＭＰａの高圧蒸気を生成する。蒸気ボイラー１０は、生成した高圧蒸気を、配管ＳＬ２、及び電動二方弁Ｂ１を介して、駆動蒸気として、エゼクター５０に供給する。
【００７５】
次に、エゼクター５０は、配管ＳＬ２を介して蒸気ボイラー１０から供給された、例えば、１．２ＭＰａの高圧蒸気と、配管ＳＬ１を介してフラッシュタンク４０から供給された、例えば、−０．０３ＭＰａ（９０℃想定）の低圧蒸気とを混合して、例えば、０．２ＭＰａの中圧蒸気を生成する。エゼクター５０は、生成した中圧蒸気を配管ＳＬ３に供給する。
【００７６】
以上説明したように、本実施形態による蒸気供給システム１ｂは、ヒートポンプ３０ａと、フラッシュタンク４０（第１のフラッシュタンクの一例）と、エゼクター５０とを備えている。ヒートポンプ３０ａは、空気熱源から当該空気熱源より温度の高い温水を生成する。
これにより、本実施形態による蒸気供給システム１ｂは、第１及び第２の実施形態と同様に、効率良く中圧蒸気を生成することができ、好適に蒸気を供給することができる。なお、本実施形態による蒸気供給システム１ｂは、排熱源なしに、中圧蒸気を生成することができる。
【００７７】
また、本実施形態では、上述したヒートポンプ３０ａの熱源である第１の流体は、空気熱源である。本実施形態による蒸気供給システム１ｂは、空気熱源により中圧蒸気を生成することができる。
【００７８】
［第４の実施形態］
次に、図４を参照して、本発明に係る第４の実施形態について説明する。
図４は、本実施形態による蒸気供給システム１ｃの一例を示す構成図である。
本実施形態では、蒸気供給システム１ｃが、１００℃以上の排熱源を利用して中圧蒸気を生成する一例について説明する。
【００７９】
図４に示すように、蒸気供給システム１ｃは、蒸気ボイラー１０と、熱交換器（２０Ａ、２０Ｂ）と、ヒートポンプ３０と、フラッシュタンク（４０Ａ、４０Ｂ）と、エゼクター５０と、制御部（２１、２２、３１、４１、４２、５１）と、蒸気ヘッダ６０と、電動二方弁（Ｂ１、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ６）と、電動三方弁（Ｂ２、Ｂ５）と、ポンプ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）と、温度計Ｍ１と、水位計（Ｍ２、Ｍ５）と、圧力計（Ｍ３、Ｍ４、Ｍ６）とを備えている。
【００８０】
この図において、図２に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態において、蒸気供給システム１ｃは、複数の熱交換器（２０Ａ、２０Ｂ）と、複数のフラッシュタンク（４０Ａ、４０Ｂ）と、蒸気ヘッダ６０とを備えている点が、上述した第２の実施形態と異なる。
【００８１】
本実施形態によるポンプＰ１は、熱源水を、電動三方弁Ｂ２を介して熱交換器２０Ａに供給する。ここで、熱源水は、例えば、工場（プラント）から排出された、例えば、１００℃以上（１４０℃）の温水であり、工場（プラント）からの排熱源である。
【００８２】
本実施形態による電動三方弁Ｂ２は、ポンプＰ１と熱交換器２０Ａとの間に配置され、第１端がポンプＰ１に、第２端が熱交換器２０Ａの第１の供給口に、第３端が熱交換器２０Ａの第１の排水口に接続された熱交換器２０Ｂの第１の供給口に、それぞれ接続されている。電動三方弁Ｂ２は、後述する制御部２２の制御に基づいて、工場（プラント）から排出された熱源水を、熱交換器２０Ａの第１の供給口、又は、熱交換器２０Ａの第１の排水口に接続された熱交換器２０Ｂの第１の供給口に供給する。
【００８３】
熱交換器２０Ａ（第１の熱交換器の一例）は、第１の供給口にポンプＰ１及び電動三方弁Ｂ２を介して工場からの熱源水が供給され、第２の供給口がポンプＰ４を介してフラッシュタンク４０Ｂの第１の排出口に、第２の排出口がフラッシュタンク４０Ｂの第１の供給口に、それぞれ接続されている。
【００８４】
熱交換器２０Ａは、ポンプＰ１及び電動三方弁Ｂ２を介して、工場から供給された熱源水の排熱を再利用するために、第１の供給口に供給された熱源水の排熱を、第２の供給口から供給された水（又は温水）に受け渡し、第２の排出口より、例えば、１００℃程度の高温水として取り出す。このように、熱交換器２０Ａは、プラントからの排熱源に基づいて、高温水（第３の流体の一例）を生成する。熱交換器２０Ａは、生成した高温水を、フラッシュタンク４０Ｂに供給する。また、第１の供給口に供給され、熱交換が行われた後の排水（例えば、１０５℃の排水）は、電動三方弁Ｂ５を介して熱交換器２０Ｂに供給される。
【００８５】
ポンプＰ４は、フラッシュタンク４０Ｂの第１の排出口と、熱交換器２０Ａの第２の供給口との間に配置され、フラッシュタンク４０Ｂから排出された温水を、熱交換器２０Ａに戻す。ポンプＰ４は、フラッシュタンク４０Ｂから排出された温水を熱交換器２０Ａに戻して、熱交換器２０Ａから高温水を取り出す。
【００８６】
フラッシュタンク４０Ｂ（第２のフラッシュタンクの一例）は、熱交換器２０Ａが生成した高温水（第３の流体の一例）に基づいて、低圧蒸気（第３の蒸気の一例）を生成するとともに、低圧蒸気と温水とに気水分離する。フラッシュタンク４０Ｂは、熱交換器２０Ａより取り出した排熱を利用して、例えば、０ＭＰａの低圧蒸気を発生させる。フラッシュタンク４０Ｂは、発生させた低圧蒸気を第２の排出口から配管ＳＬ１２に供給する。
【００８７】
配管ＳＬ１２は、フラッシュタンク４０Ｂと蒸気ヘッダ６０との間に接続されている。配管ＳＬ１２は、フラッシュタンク４０Ｂが生成した低圧蒸気を蒸気ヘッダ６０に供給する。
【００８８】
圧力計Ｍ６は、フラッシュタンク４０Ｂ内の蒸気圧（圧力）を計測する。すなわち、圧力計Ｍ６は、エゼクター５０に供給される低圧蒸気の圧力を計測する。
制御部２２は、例えば、ＣＰＵなどを含むプロセッサであり、圧力計Ｍ６の計測結果に基づいて、低圧蒸気がエゼクター５０に正常に供給されるように、電動三方弁Ｂ５を制御する。すなわち、制御部２２は、低圧蒸気がエゼクター５０の動作許容範囲を超えないように、電動三方弁Ｂ５を制御して、低圧蒸気の圧力を調整する。
【００８９】
制御部２２は、例えば、圧力計Ｍ６が計測した圧力を取得し、取得した圧力が所定の圧力以上である場合に、電動三方弁Ｂ５を制御して、熱源水の熱交換器２０Ａへの供給を停止させる。すなわち、この場合、制御部２２は、電動三方弁Ｂ５に、熱源水を排水側に排出させて、熱源水の熱交換器２０Ａへの供給を停止させる。
【００９０】
また、制御部２２は、取得した圧力が所定の圧力未満である場合に、電動三方弁Ｂ５を制御して、熱源水を熱交換器２０Ａに供給させる。すなわち、この場合、制御部２２は、電動三方弁Ｂ５に、熱源水を熱交換器２０Ａの第１の供給口側に排出させて、熱源水を熱交換器２０Ａに供給させる。
【００９１】
このように、制御部２２は、圧力計Ｍ６が計測した圧力に基づいて、フラッシュタンク４０Ｂ内の蒸気圧（圧力）が一定になるように、電動三方弁Ｂ５を制御する。
なお、制御部２２は、エゼクター５０の動作可能な蒸気圧範囲に収まるように、電動三方弁Ｂ５の排水側と、熱交換器２０Ａの第１の供給口側とに分配する割合を調整するように制御してもよい。
【００９２】
電動二方弁Ｂ６は、フラッシュタンク４０Ｂへの給水を調整する。電動二方弁Ｂ６は、後述する制御部４２の制御に基づいて、フラッシュタンク４０Ｂに水を補給する。
【００９３】
水位計Ｍ５は、フラッシュタンク４０Ｂ内の水位を計測する。
制御部４２は、例えば、ＣＰＵなどを含むプロセッサであり、水位計Ｍ５の計測結果に基づいて、フラッシュタンク４０Ｂ内の水位が、所定の水位以下に低下しないように、電動二方弁Ｂ６を制御する。すなわち、制御部４２は、フラッシュタンク４０Ｂ内の水位に基づいて、フラッシュタンク４０Ｂへの水の供給を制御する。
【００９４】
制御部４２は、例えば、水位計Ｍ５が計測した水位を取得し、取得した水位が所定の水位以下である場合に、電動二方弁Ｂ６を制御して、フラッシュタンク４０Ｂに給水させる。すなわち、この場合、制御部４２は、電動二方弁Ｂ６の弁を開き、フラッシュタンク４０Ｂ内に水を供給させる。
また、制御部４２は、取得した水位が所定の水位より高い場合に、電動二方弁Ｂ６を制御して、フラッシュタンク４０Ｂへの給水を停止させる。すなわち、この場合、制御部４２は、電動二方弁Ｂ６の弁を閉じ、フラッシュタンク４０Ｂ内に水の供給を停止させる。
【００９５】
電動三方弁Ｂ５は、熱交換器２０Ａと熱交換器２０Ｂとの間に配置され、第１端が熱交換器２０Ａの第１の排水口に、第２端が熱交換器２０Ｂの第１の供給口に、第３端が熱交換器２０Ｂの第１の排水口に接続された排水管に、それぞれ接続されている。電動三方弁Ｂ５は、後述する制御部２１の制御に基づいて、熱交換器２０Ａから排出された熱源水（例えば、１０５℃の温水）を、熱交換器２０Ｂの第１の供給口、又は、熱交換器２０Ｂの第１の排水口に接続された排水管に供給する。
【００９６】
熱交換器２０Ｂ（第２の熱交換器の一例）は、第１の供給口に電動三方弁Ｂ５を介して熱交換器２０Ａからの熱源水が供給され、第２の供給口がヒートポンプ３０の第１の排出口に、第２の排出口がヒートポンプ３０の第１の供給口に、それぞれ接続されている。
熱交換器２０Ｂは、生成した温水を、ポンプＰ２を介してヒートポンプ３０に供給する。また、第１の供給口に供給され、熱交換が行われた後の排水は、第１の排出口から放流又は冷却搭に排出される。
【００９７】
なお、本実施形態における制御部２１は、温度計Ｍ１の計測結果に基づいて、ヒートポンプ３０に供給する温水の温度が、所定の温度以上に上昇しないように、電動三方弁Ｂ５を制御する。すなわち、制御部２１は、熱交換器２０Ｂが排出する温度に基づいて、熱交換器２０Ｂの動作を制御する。
【００９８】
フラッシュタンク４０Ａ（第１のフラッシュタンクの一例）は、上述した第２の実施形態におけるフラッシュタンク４０と同様であるので、ここではその説明を省略する。フラッシュタンク４０Ａは、ヒートポンプ３０による加熱を利用して、例えば、０ＭＰａの低圧蒸気を発生させる。フラッシュタンク４０Ａは、ヒートポンプ３０により生成した熱を利用して、例えば、０ＭＰａの低圧蒸気を発生させる。フラッシュタンク４０Ａは、発生させた低圧蒸気を第２の排出口から配管ＳＬ１１に供給する。
【００９９】
配管ＳＬ１１は、フラッシュタンク４０Ａと蒸気ヘッダ６０との間に接続されている。配管ＳＬ１１は、フラッシュタンク４０Ａが生成した低圧蒸気を蒸気ヘッダ６０に供給する。
【０１００】
蒸気ヘッダ６０は、フラッシュタンク４０Ａが生成した低圧蒸気（第１の蒸気）にフラッシュタンク４０Ｂが生成した低圧蒸気（第３の蒸気）を加えた蒸気を第１の蒸気としてエゼクター５０に供給する。すなわち、蒸気ヘッダ６０は、フラッシュタンク４０Ａが生成した低圧蒸気と、フラッシュタンク４０Ｂが生成した低圧蒸気とを合せて（混合して）、配管ＳＬ１に供給する。
【０１０１】
次に、図４を参照して、本実施形態による蒸気供給システム１ｃの動作について説明する。
まず、ポンプＰ１は、工場（プラント）から排出された、例えば、１４０℃（１００℃以上）の熱源水を、電動三方弁Ｂ２を介して熱交換器２０Ａに供給する。
【０１０２】
次に、熱交換器２０Ａは、ポンプＰ１及び電動三方弁Ｂ２を介して、工場から供給された熱源水の排熱を熱交換し、例えば、１００℃程度の温水を生成して、フラッシュタンク４０Ｂに供給する。
【０１０３】
次に、フラッシュタンク４０Ｂは、熱交換器２０Ａにより取り出した高温水により、例えば、０ＭＰａの低圧蒸気を発生させる。なお、フラッシュタンク４０Ｂは、低圧蒸気とタンク内の水（温水）との気水分離を行う。フラッシュタンク４０Ｂは、発生させた低圧蒸気を、配管ＳＬ１２を介して、蒸気ヘッダ６０に供給する。
【０１０４】
また、一方で、熱交換器２０Ｂは、電動三方弁Ｂ５を介して、熱交換器２０Ａから供給された熱源水（例えば、１０５℃）の排熱を熱交換し、例えば、６０℃程度の温水を生成して、ポンプＰ２を介して、ヒートポンプ３０に供給する。
【０１０５】
次に、ヒートポンプ３０は、熱交換器２０Ｂが生成した温水（例えば、６０℃）から、例えば、１００℃程度の高温水を生成する。ヒートポンプ３０は、生成した高温水をフラッシュタンク４０Ａに供給する。
【０１０６】
次に、フラッシュタンク４０Ａは、ヒートポンプ３０が生成した高温水により、例えば、０ＭＰａの低圧蒸気を発生させる。なお、フラッシュタンク４０Ａは、低圧蒸気とタンク内の水（温水）との気水分離を行う。フラッシュタンク４０Ａは、発生させた低圧蒸気を、配管ＳＬ１１を介して、蒸気ヘッダ６０に供給する。
【０１０７】
次に、蒸気ヘッダ６０は、配管ＳＬ１１を介してフラッシュタンク４０Ａから供給された低圧蒸気と、配管ＳＬ１２を介してフラッシュタンク４０Ｂから供給された低圧蒸気とを合わせて、配管ＳＬ１を介して吸引蒸気として、エゼクター５０に供給する。
【０１０８】
また、一方で、蒸気ボイラー１０は、例えば、１．２ＭＰａの高圧蒸気を生成する。蒸気ボイラー１０は、生成した高圧蒸気を、配管ＳＬ２、及び電動二方弁Ｂ１を介して、駆動蒸気として、エゼクター５０に供給する。
【０１０９】
次に、エゼクター５０は、配管ＳＬ２を介して蒸気ボイラー１０から供給された、例えば、１．２ＭＰａの高圧蒸気と、配管ＳＬ１を介してフラッシュタンク（４０Ａ、４０Ｂ）から供給された、例えば、０ＭＰａの低圧蒸気とを混合して、例えば、０．２ＭＰａの中圧蒸気を生成する。エゼクター５０は、生成した中圧蒸気を配管ＳＬ３に供給する。
【０１１０】
以上説明したように、本実施形態による蒸気供給システム１ｃは、ヒートポンプ３０と、フラッシュタンク４０Ａ（第１のフラッシュタンクの一例）と、エゼクター５０と、熱交換器２０Ａ（第１の熱交換器の一例）と、フラッシュタンク４０Ｂ（第２のフラッシュタンクの一例）と、熱交換器２０Ｂ（第２の熱交換器の一例）と、蒸気ヘッダ６０とを備えている。熱交換器２０Ａは、プラントからの排熱源に基づいて、第３の流体（例えば、高温水）を生成する。フラッシュタンク４０Ａは、ヒートポンプ３０が生成した第２の流体（例えば、高温水）に基づいて、低圧蒸気（第１の蒸気）を生成する。フラッシュタンク４０Ｂは、熱交換器２０Ａによって生成された第３の流体に基づいて、低圧蒸気（第３の蒸気）を生成する。熱交換器２０Ｂは、熱交換器２０Ａから排出される熱源に基づいて、第１の流体（例えば、高温水）を生成する。蒸気ヘッダ６０は、フラッシュタンク４０Ａが生成した低圧蒸気にフラッシュタンク４０Ｂが生成した低圧蒸気を加えた蒸気を低圧蒸気（第１の蒸気）としてエゼクター５０に供給する。
【０１１１】
これにより、本実施形態による蒸気供給システム１ｃは、第１〜第３の実施形態と同様に、効率良く中圧蒸気を生成することができ、好適に蒸気を供給することができる。
なお、本実施形態による蒸気供給システム１ｃは、熱交換器２０Ａにより取り出した排熱により、フラッシュタンク４０Ｂが低圧蒸気を生成するとともに、ヒートポンプ３０を利用してフラッシュタンク４０Ａが低圧蒸気を生成する。エゼクター５０は、２つのフラッシュタンク（４０Ａ、４０Ｂ）によって生成された低圧蒸気を使用して中圧蒸気を生成するので、より効率良く中圧蒸気を生成することができる。また、本実施形態による蒸気供給システム１ｃは、例えば、１００℃以上の排熱源に対応することができるとともに、より効率良く排熱を回収して再利用することができる。
【０１１２】
また、本実施形態による蒸気供給システム１ｃは、圧力計Ｍ６と、制御部２２と、電動三方弁Ｂ２とを備えている。圧力計Ｍ６は、フラッシュタンク４０Ｂから供給される低圧蒸気の圧力を計測する。制御部２２は、圧力計Ｍ６の計測結果に基づいて、低圧蒸気が正常に出力されるように、電動三方弁Ｂ２を制御する。すなわち、制御部２２は、フラッシュタンク４０Ｂから供給される低圧蒸気の圧力に基づいて、熱交換器２０Ａからの熱源水流量を制御して、フラッシュタンク４０Ｂの低圧蒸気を制御する。
これにより、本実施形態による蒸気供給システム１ｃは、フラッシュタンク４０Ｂから適切に低圧蒸気を生成することができる。
【０１１３】
なお、本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、上記の各実施形態において、複数の制御部を備える例を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、複数の制御部を１つ又はいくつかに統合して制御するようにしてもよい。
また、上記の各実施形態において、蒸気ボイラー１０によって生成された高圧蒸気をエゼクター５０の駆動蒸気に用いる例を説明したが、これに限定されるものではなく、他の蒸気発生装置が生成した高圧蒸気を利用するようにしてもよい。
【０１１４】
また、上記の第１、第２、及び第４の実施形態において、熱交換器２０（２０Ｂ）を備える例を説明したが、熱源水がヒートポンプ３０で使用可能なきれいな温水である場合には備えない構成であってもよい。
【０１１５】
また、上記の第４の実施形態において、蒸気供給システム１ｃが、２つの熱交換器（２０Ａ、２０Ｂ）をカスケードに接続して使用する例を説明したが、３つ以上の熱交換器をカスケード接続して使用してもよい。この場合、蒸気供給システム１ｃは、３つ以上の複数のフラッシュタンクを備えるようにしてもよいし、２つ以上の複数のヒートポンプ３０を備えるようにしてもよい。
【０１１６】
また、上記の第１、第２、及び第４の実施形態において、ヒートポンプ３０が１００℃程度の高温水を生成し、フラッシュタンク４０（４０Ａ）が０ＭＰａの低圧蒸気を生成する例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、第１、第２、及び第４の実施形態において、ヒートポンプ３０が１００℃以上の高温水を生成し、フラッシュタンク４０（４０Ａ）が大気圧に比べて高い正圧にて低圧蒸気を生成するようにしてもよい。また、例えば、第１、第２、及び第４の実施形態において、ヒートポンプ３０が１００℃未満の温水を生成し、フラッシュタンク４０（４０Ａ）が大気圧に比べて低い負圧にて低圧蒸気を生成するようにしてもよい。
【０１１７】
また、上記の第３の実施形態において、ヒートポンプ３０ａが、例えば、９０℃の温水を生成し、フラッシュタンク４０が、例えば、−０．０３ＭＰａの低圧蒸気を生成する例を説明したが、これに限定されるものではない。ヒートポンプ３０ａが、例えば、８０℃以上の温水を生成する場合には、フラッシュタンク４０は、例えば、−０．０５ＭＰａ程度の負圧の低圧蒸気を発生することが可能であり、低圧蒸気の下限値としては、この−０．０５ＭＰａ程度が好適である。また、エゼクター５０は、例えば、−０．０５ＭＰａ程度の負圧の低圧蒸気を高圧蒸気と混合して、例えば、０．０３５ＭＰａ程度の正圧の中圧蒸気を生成することが可能である。
【０１１８】
また、上記の第３の実施形態において、蒸気供給システム１ｂは、電動二方弁Ｂ４を備えない例を説明したが、これに限定されるものではなく、電動二方弁Ｂ４を備えて、制御部３１が、電動二方弁Ｂ４を常時閉状態に制御するようにしてもよい。また、ヒートポンプ３０ａが、空気熱源から１００℃程度の高温水を生成することが可能な場合には、蒸気供給システム１ｂは、電動二方弁Ｂ４を備えた上で、制御部３１が、第２の実施形態と同様の制御を行うようにしてもよい。
【０１１９】
なお、上述した蒸気供給システム１（１ａ〜１ｃ）は、内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した蒸気供給システム１（１ａ〜１ｃ）が備える各構成の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上述した蒸気供給システム１（１ａ〜１ｃ）が備える各構成における処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、蒸気供給システム１（１ａ〜１ｃ）に内蔵されたコンピュータシステムであって、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
【０１２０】
また、上述した機能の一部又は全部を、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の集積回路として実現してもよい。上述した各機能は個別にプロセッサ化してもよいし、一部、又は全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、又は汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。
【符号の説明】
【０１２１】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ  蒸気供給システム
１０  蒸気ボイラー
２０、２０Ａ、２０Ｂ  熱交換器
２１、２２、３１、４１、４２、５１  制御部
３０、３０ａ  ヒートポンプ
４０、４０Ａ、４０Ｂ  フラッシュタンク
５０  エゼクター
６０  蒸気ヘッダ
Ｂ１、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ６  電動二方弁
Ｂ２、Ｂ５  電動三方弁
Ｍ１  温度計
Ｍ２、Ｍ５  水位計
Ｍ３、Ｍ４、Ｍ６  圧力計
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４  ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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