特許 6321437 蒸気システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6321437

(24)【登録日】2018年4月13日

(45)【発行日】2018年5月9日

(54)【発明の名称】蒸気システム

(51)【国際特許分類】

   F22B 35/00 20060101AFI20180423BHJP

   F22B 27/16 20060101ALN20180423BHJP

   F22B 1/16 20060101ALN20180423BHJP

【ＦＩ】

   F22B35/00 Z

   !F22B27/16

   !F22B1/16 Z

【請求項の数】5

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-85740(P2014-85740)

(22)【出願日】2014年4月17日

(65)【公開番号】特開2015-206488(P2015-206488A)

(43)【公開日】2015年11月19日

【審査請求日】2017年4月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000175272

【氏名又は名称】三浦工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000220262

【氏名又は名称】東京瓦斯株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100126000

【弁理士】

【氏名又は名称】岩池 満

(74)【代理人】

【識別番号】100145713

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 竜太

(72)【発明者】

【氏名】井上 一信

(72)【発明者】

【氏名】大下 悟

(72)【発明者】

【氏名】大谷 和之

(72)【発明者】

【氏名】寒川 良浩

(72)【発明者】

【氏名】田中 直樹

(72)【発明者】

【氏名】大熊 恭輔

(72)【発明者】

【氏名】刑部 尚樹

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 恵輔

【審査官】 柳本 幸雄

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−６２６６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２０９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１７７００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１３８９２４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２２Ｂ ３５／００

Ｆ２２Ｂ ３３／１８

Ｆ２２Ｂ １／１６

Ｆ２２Ｂ ２７／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱源流体を熱源として低圧蒸気を生成する蒸気発生装置と、
前記蒸気発生装置において生成された低圧蒸気を昇圧する蒸気昇圧装置と、
前記蒸気発生装置において生成された低圧蒸気を前記蒸気昇圧装置に供給する低圧蒸気供給ラインと、
前記低圧蒸気供給ラインを流通する低圧蒸気の圧力を測定する低圧蒸気圧測定部と、
前記蒸気昇圧装置から吐出される吐出蒸気が流通する蒸気吐出ラインと、
前記蒸気吐出ラインを流通する吐出蒸気の圧力を測定する吐出蒸気圧測定部と、
前記蒸気発生装置及び前記蒸気昇圧装置を制御する制御装置と、を備える蒸気システムであって、
前記蒸気昇圧装置は、
前記低圧蒸気を圧縮する圧縮部と、
前記吐出蒸気の圧力が第１停止設定圧力以上になった場合に、前記圧縮部の動作を停止させる自動停止部と、
前記自動停止部により前記圧縮部の動作が停止された後に、前記吐出蒸気の圧力が復帰設定圧力を下回った場合に、前記圧縮部を再び起動させる自動復帰部と、を備え、
前記制御装置は、前記吐出蒸気の圧力が前記第１停止設定圧力以下の圧力である第２停止設定圧力以上になった場合、又は前記自動停止部により前記圧縮部の起動が停止された場合に、前記蒸気昇圧装置の運転を停止させる蒸気システム。

【請求項2】

前記蒸気発生装置に供給される熱源流体の流量を調整する流量調整弁を更に備え、
前記制御装置は、前記蒸気昇圧装置の運転を停止させた場合、前記蒸気発生装置に熱源流体が供給されないように前記流量調整弁を制御すると共に、前記蒸気発生装置の運転を停止させる請求項１に記載の蒸気システム。

【請求項3】

前記制御装置は、前記蒸気発生装置の運転を停止させた後、前記吐出蒸気の圧力が前記復帰設定圧力Ｐ２を下回った場合に前記蒸気発生装置を起動させ、該蒸気発生装置の所定の条件が満たされた後前記蒸気昇圧装置を起動させる請求項２に記載の蒸気システム。

【請求項4】

前記蒸気発生装置に供給される熱源流体の流量を調整する流量調整弁を更に備え、
前記制御装置は、前記蒸気昇圧装置の運転を停止させた場合、前記低圧蒸気圧測定部により測定される低圧蒸気の圧力が設定保持圧力となるように前記流量調整弁を制御する請求項１に記載の蒸気システム。

【請求項5】

前記制御装置は、前記蒸気昇圧装置の運転を停止させた後、前記吐出蒸気の圧力が前記１復帰設定圧力を下回った場合に前記蒸気昇圧装置を起動させ、前記低圧蒸気圧測定部により測定される低圧蒸気の圧力に基づく前記流量調整弁の制御を終了する請求項４に記載の蒸気システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蒸気システムに関する。より詳細には、温水等の熱源流体を熱源として蒸気を生成する蒸気発生装置と、この蒸気発生装置で生成された蒸気を昇圧する蒸気昇圧装置と、を備える蒸気システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、温水等の熱源流体を熱源として蒸気を生成する蒸気発生装置と、この蒸気発生装置で生成された蒸気を昇圧する蒸気昇圧装置と、を備える蒸気システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような蒸気システムでは、蒸気発生装置により生成された低圧の蒸気は、蒸気昇圧装置によって昇圧された後、蒸気使用機器に供給される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−１３８９２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、蒸気昇圧装置は、低圧の蒸気を昇圧させる圧縮部と、この圧縮部の動作を制御する圧縮制御部と、を備える。そして、圧縮制御部は、蒸気昇圧装置の二次側における蒸気の圧力が所定の圧力（停止設定圧力）を超えた場合に圧縮部による昇圧動作を自動停止させ、また圧縮部の動作が自動停止された後に蒸気昇圧装置の二次側の蒸気の圧力が低下し所定の圧力（復帰設定圧力）を下回った場合に圧縮部による昇圧動作を自動復帰させる。これにより、蒸気昇圧装置が所定の範囲の圧力を外れた圧力下で動作することを防いでいる。

【0005】

しかしながら、蒸気発生装置及び蒸気昇圧装置を含んで蒸気システムを構成した場合、蒸気昇圧装置（圧縮制御部）による自動停止及び自動復帰が行われると、蒸気発生装置と蒸気昇圧装置との連携がうまくとれず、蒸気システムとしての安定した運転を行うことが困難になってしまう。

【0006】

従って、本発明は、より安定した運転が可能な蒸気システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、熱源流体を熱源として低圧蒸気を生成する蒸気発生装置と、前記蒸気発生装置において生成された低圧蒸気を昇圧する蒸気昇圧装置と、前記蒸気発生装置において生成された低圧蒸気を前記蒸気昇圧装置に供給する低圧蒸気供給ラインと、前記低圧蒸気供給ラインを流通する低圧蒸気の圧力を測定する低圧蒸気圧測定部と、前記蒸気昇圧装置から吐出される吐出蒸気が流通する蒸気吐出ラインと、前記蒸気吐出ラインを流通する吐出蒸気の圧力を測定する吐出蒸気圧測定部と、前記蒸気発生装置及び前記蒸気昇圧装置を制御する制御装置と、を備える蒸気システムであって、前記蒸気昇圧装置は、前記低圧蒸気を圧縮する圧縮部と、前記吐出蒸気の圧力が第１停止設定圧力以上になった場合に、前記圧縮部の動作を停止させる自動停止部と、前記自動停止部により前記圧縮部の動作が停止された後に、前記吐出蒸気の圧力が復帰設定圧力を下回った場合に、前記圧縮部を再び起動させる自動復帰部と、を備え、前記制御装置は、前記吐出蒸気の圧力が前記第１停止設定圧力以下の圧力である第２停止設定圧力以上になった場合、又は前記自動停止部により前記圧縮部の起動が停止された場合に、前記蒸気昇圧装置の運転を停止させる蒸気システムに関する。

【0008】

また、蒸気システムは、前記蒸気発生装置に供給される熱源流体の流量を調整する流量調整弁を更に備え、前記制御装置は、前記蒸気昇圧装置の運転を停止させた場合、前記蒸気発生装置に熱源流体が供給されないように前記流量調整弁を制御すると共に、前記蒸気発生装置の運転を停止させることが好ましい。

【0009】

また、前記制御装置は、前記蒸気発生装置の運転を停止させた後、前記吐出蒸気の圧力が前記復帰設定圧力を下回った場合に前記蒸気発生装置を起動させ、該蒸気発生装置の所定の条件が満たされた後前記蒸気昇圧装置を起動させることが好ましい。

【0010】

また、蒸気システムは、前記蒸気発生装置に供給される熱源流体の流量を調整する流量調整弁を更に備え、前記制御装置は、前記蒸気昇圧装置の運転を停止させた場合、前記低圧蒸気圧測定部により測定される低圧蒸気の圧力が設定保持圧力となるように前記流量調整弁を制御することが好ましい。

【0011】

また、前記制御装置は、前記蒸気昇圧装置の運転を停止させた後、前記吐出蒸気の圧力が前記復帰設定圧力を下回った場合に前記蒸気昇圧装置を起動させ、前記低圧蒸気圧測定部により測定される低圧蒸気の圧力に基づく前記流量調整弁の制御を終了することが好ましい。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、より安定した運転が可能な蒸気システムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態に係る蒸気システムの構成を示す図である。

【図2】本発明の第１実施形態に係る制御の流れを示すフローチャートである。

【図3】本発明の第２実施形態に係る制御の流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の蒸気システム１の好ましい一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
本実施形態の蒸気システム１は、図１に示すように、蒸気を生成する蒸気発生装置１０と、この蒸気発生装置１０において生成された蒸気を昇圧する蒸気昇圧装置２０と、蒸気発生装置１０と蒸気昇圧装置２０とを接続する低圧蒸気供給ライン３０と、この低圧蒸気供給ライン３０を流通する蒸気の圧力（低圧蒸気圧）を測定する低圧蒸気圧測定部としての低圧蒸気圧力センサ３１と、蒸気昇圧装置２０から吐出される吐出蒸気が流通する蒸気吐出ライン４０と、この蒸気吐出ライン４０を流通する吐出蒸気の圧力を測定する吐出蒸気圧測定部としての吐出蒸気圧力センサ４１と、蒸気システム１の動作を制御する制御装置５０と、を備える。

【0015】

蒸気発生装置１０は、図１に示すように、ガスエンジン２００のジャケット冷却水の排熱等の比較的低温の熱源流体を利用して蒸気を発生させる。この蒸気発生装置１０は、タンク部１１と、タンク部１１の内部に配置されるチューブ１２及び噴霧ノズル１３と、熱源流体供給ラインとしての温水供給ライン１４と、熱源流体排出ラインとしての温水排出ライン１５と、噴霧水供給ライン１６と、補給水ライン１７と、バイパスライン１８と、流量調整弁としての三方弁１９と、を備える。「ライン」とは、流路、経路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。

【0016】

タンク部１１は、蒸気発生装置１０における本体部分を構成する。タンク部１１の内部は負圧もしくは低圧（例えば、−０．０５ＭＰａＧ〜０．１ＭＰａＧ程度）に維持され、このタンク部１１の内部において蒸気が生成される。このタンク部１１の上部には、後述の低圧蒸気供給ライン３０の基端部が接続される。
また、タンク部１１には、安全弁３２が設けられる。安全弁３２は、タンク部１１の内部の圧力が所定の圧力（設定圧力）を超えた場合に、蒸気を外部に放出してタンク部１１（蒸気発生装置１０）の内部の圧力を低下させる。

【0017】

チューブ１２は、タンク部１１の内部に水平方向に延びて配置される。より具体的には、チューブ１２は、タンク部１１の内部において、水平方向に所定間隔をあけて複数本配置されると共に、高さ方向にも所定間隔をあけて複数本配置される。このチューブ１２の内部には、熱源流体としての温水が流通する。

【0018】

噴霧ノズル１３は、タンク部１１の内部におけるチューブ１２よりも上方に配置される。この噴霧ノズル１３は、チューブ１２に向けて水を噴霧する。
温水供給ライン１４は、チューブ１２に熱源となる温水を供給する。温水供給ライン１４の上流側は、熱源となる温水を供給するガスエンジン２００等に接続される。温水供給ライン１４の下流側は、チューブ１２の一端部に接続される。

【0019】

温水排出ライン１５は、チューブ１２の内部を流通し、熱源として利用された温水を外部に排出する。温水排出ライン１５の上流側は、チューブ１２の他端部に接続される。温水排出ライン１５の下流側は、ガスエンジン２００等に接続される。
噴霧水供給ライン１６は、タンク部１１の下部と噴霧ノズル１３とを接続し、タンク部１１の下部に貯留された水を、噴霧水として噴霧ノズル１３に供給する。噴霧水供給ライン１６には、噴霧水ポンプ１６１が配置されている。
噴霧水ポンプ１６１は、タンク部１１に貯留された水を噴霧ノズル１３まで汲み上げる。

【0020】

補給水ライン１７は、タンク部１１と水を貯留している貯留槽等（図示せず）とを接続する。補給水ライン１７は、タンク部１１に補給水を供給する。この補給水ライン１７には、補給水ポンプ１７１が配置される。
補給水ポンプ１７１は、貯留槽等から供給された水を昇圧してタンク部１１の内部に供給する。

【0021】

バイパスライン１８は、温水供給ライン１４と温水排出ライン１５とを接続する。
三方弁１９は、温水供給ライン１４とチューブ１２との接続部分の近傍に配置され、温水供給ライン１４、チューブ１２（蒸気発生装置１０）及びバイパスライン１８を接続する。三方弁１９は、温水供給ライン１４からチューブ１２側に流れる温水の量及びバイパスライン側に流れる温水の流量を調整する。即ち、三方弁１９により温水供給ライン１４からバイパスライン１８への流路を閉止した状態（全開状態）では、温水供給ライン１４を流通する温水は、全量チューブ１２側に流れる。この状態からバイパスライン１８への流路を開くように三方弁１９の開度を調整すると、温水供給ライン１４を流通する温水の一部は、バイパスライン１８側に流れる。また、三方弁１９により温水供給ライン１４からチューブ１２への流路を閉止した状態（全閉状態）では、温水供給ライン１４を流通する温水は、全量バイパスライン１８側に流れる。このように、三方弁１９の開度を調整することで、チューブ１２側に流れる温水の流量を調整できる。

【0022】

以上の蒸気発生装置１０によれば、三方弁１９により温水供給ライン１４からバイパスライン１８への流路を閉止した状態では、まず、ガスエンジン２００等から熱源となる温水（例えば、約９０℃）が、温水供給ライン１４を通じてチューブ１２に供給される。チューブ１２に供給された温水は、タンク部１１の内部に配置されたチューブ１２に導入される。
一方、タンク部１１の内部においては、噴霧ノズル１３からチューブ１２に向けて、噴霧水が噴霧される。また、タンク部１１の内部は、負圧もしくは低圧（例えば、−０．０５ＭＰａＧ〜０．１ＭＰａＧ程度）に維持されている。これにより、チューブ１２を流通する温水は、噴霧水によって熱を奪われて８５℃程度まで降温し、温水排出ライン１５を通じて排出される。

【0023】

また、温水が流通するチューブ１２には、噴霧ノズル１３から８０℃程度の水が噴霧されることで、表面に薄い液膜が形成される。このように、タンク部１１の内部が負圧に維持された状態において、チューブ１２の表面に薄い液膜が形成されることによって、チューブ１２の内部を流通する温水と、噴霧ノズル１３によって噴霧される水との温度差が比較的小さい場合（例えば、約１０℃）であっても効率的に蒸気を生成することが可能になる。

【0024】

タンク部１１の内部で発生した蒸気は、低圧蒸気供給ライン３０を通って導出される。
タンク部１１の内部で蒸気にならなかった水は、タンク部１１の下部に貯留される。タンク部１１の下部に貯留された水は、噴霧水供給ライン１６を通じて、噴霧水ポンプ１６１によって噴霧ノズル１３まで汲み上げられ、再びチューブ１２に噴霧される。
タンク部１１に貯留される水が少なくなった場合には、補給水ライン１７からタンク部１１に補給水が補給される。

【0025】

また、三方弁１９の開度を調整してチューブ１２に供給される温水の流量を調整することで、タンク部１１の内部で発生する蒸気の量を調整できる。

【0026】

低圧蒸気供給ライン３０は、蒸気発生装置１０において生成された低圧蒸気を蒸気昇圧装置２０に供給する。
低圧蒸気圧力センサ３１は、低圧蒸気供給ライン３０の内部における蒸気圧（低圧蒸気の圧力）を測定する。

【0027】

蒸気吐出ライン４０は、基端側が蒸気昇圧装置２０に接続される。この蒸気吐出ライン４０は、蒸気昇圧装置２０において昇圧された後吐出される吐出蒸気を流通させる。蒸気吐出ライン４０の先端側は、蒸気使用機器２１０に接続される。
吐出蒸気圧力センサ４１は、蒸気吐出ライン４０の内部における蒸気圧（吐出蒸気の圧力）を測定する。

【0028】

蒸気昇圧装置２０は、蒸気発生装置１０において生成された低圧蒸気（例えば、−０．０５ＭＰａＧ〜０．１ＭＰａＧ）を吸引して圧縮し、昇圧する。この蒸気昇圧装置２０は、低圧の蒸気を圧縮する圧縮部２１と、この圧縮部２１の動作を制御する圧縮制御部２２と、を備える。

【0029】

圧縮部２１は、例えば、スクリュー式の蒸気圧縮機により構成され、低圧の蒸気を０．４ＭｐａＧ〜０．８ＭＰａＧ程度に昇圧する。
圧縮制御部２２は、低圧蒸気供給ライン３０を流通する蒸気の圧力（圧縮部２１に導入される低圧蒸気の圧力）に基いて、圧縮部２１の動作（負荷率）を制御する。より具体的には、圧縮制御部２２は、圧縮部２１に導入される低圧蒸気の圧力が設定された目標圧力（例えば、０．０４ＭＰａ〜０．０５ＭＰａ）となるように、蒸気昇圧装置２０の負荷率を制御する。

【0030】

また、圧縮制御部２２は、蒸気昇圧装置２０を安全に動作させるための構成として、自動停止部２２１と、自動復帰部２２２と、を備える。
自動停止部２２１は、蒸気吐出ライン４０の内部における蒸気圧（蒸気昇圧装置２０から吐出される吐出蒸気の圧力）が予め設定された第１停止設定圧力Ｐ１（例えば、１０００ｋＰａ）以上になった場合に、圧縮部２１の動作を自動停止させる。また、自動停止部２２１は、低圧蒸気供給ライン３０の内部における蒸気圧（圧縮部２１に導入される低圧蒸気の圧力）が予め設定された第１下限設定圧力（例えば、０ｋＰａ）以下になった場合にも、圧縮部２１の動作を自動停止させる。

【0031】

自動復帰部２２２は、自動停止部２２１により圧縮部２１の動作が自動停止された後に、吐出蒸気の圧力が予め設定された復帰設定圧力Ｐ２（例えば、６００ｋＰａ）を下回った場合に圧縮部２１を再び起動させる。また、自動復帰部２２２は、自動停止部２２１により圧縮部２１の動作が自動停止された後に低圧蒸気の圧力が第１下限設定圧力を上回った場合にも、圧縮部２１を再び起動させる。

【0032】

ここで、復帰設定圧力Ｐ２は、自動停止及び自動復帰が短時間で繰り返されるのを防ぐ観点から、第１停止設定圧力Ｐ１よりも低く設定されることが好ましい。
尚、圧縮制御部２２は、蒸気昇圧装置２０に設けられた圧力センサ（図示せず）により圧縮部２１に導入される低圧蒸気の圧力、及び蒸気昇圧装置２０から吐出される吐出蒸気の圧力を検出する。

【0033】

制御装置５０は、蒸気発生装置１０及び蒸気昇圧装置２０が連携して動作するように、これら蒸気発生装置１０及び蒸気昇圧装置２０を制御する。
即ち、蒸気システム１において、吐出蒸気の圧力が第１停止設定圧力Ｐ１以上となり、圧縮制御部２２（自動停止部２２１）により圧縮部２１が自動停止された場合、その後吐出蒸気の圧力が復帰設定圧力Ｐ２を下回るまで低下すると、圧縮制御部２２（自動復帰部２２２）により圧縮部２１が再起動する。この場合、蒸気発生装置１０及び蒸気昇圧装置２０の連携がとれていないと、以下のような問題が生じる。

【0034】

例えば、自動停止部２２１により圧縮部２１が自動停止されても蒸気発生装置１０の運転は停止されないため、低圧蒸気供給ライン３０における低圧蒸気の圧力が大きく上昇してしまい、蒸気発生装置１０を安全に運転できなくなるおそれがある。また、低圧蒸気の圧力が所定の閾値を超えることで、蒸気発生装置１０の安全装置（図示せず）により蒸気発生装置１０の運転も停止された場合には、その後、低圧蒸気の圧力は低下していく。
この場合、吐出蒸気の圧力が復帰設定圧力Ｐ２を下回ると、自動復帰部２２２により圧縮部２１は再起動されるが、このときに、低圧蒸気の圧力が第１下限設定圧力を下回っていると、圧縮部２１の動作は自動停止部２２１により再び自動停止されてしまう。

【0035】

このように、蒸気発生装置１０及び蒸気昇圧装置２０の連携がとれていないと、蒸気システム１を安定的に運転させられない。
そこで、本実施形態（第１実施形態）では、制御装置５０は、吐出蒸気圧力センサ４１で測定される吐出蒸気の圧力が第１停止設定圧力Ｐ１以下の圧力である第２停止設定圧力Ｐ３以上になった場合、又は自動停止部２２１により圧縮部２１の起動が停止された場合に、蒸気昇圧装置２０の運転を停止させる。

【0036】

これにより、自動停止部２２１により圧縮部２１が自動停止した場合、又は圧縮部２１が自動停止する前に、制御装置５０により蒸気昇圧装置２０の運転を停止させられる。このように、制御装置５０により蒸気昇圧装置２０の運転を停止させることで、その後、吐出蒸気の圧力が復帰設定圧力Ｐ２を下回った場合にも、自動復帰部２２２により圧縮部２１が自動復帰することを防げる。その結果、制御装置５０により、蒸気発生装置１０及び蒸気昇圧装置２０を連携させて再度起動させられ、蒸気システム１をより安定して運転させられる。

【0037】

尚、第２停止設定圧力Ｐ３として、第１停止設定圧力Ｐ１未満の圧力を設定した場合には、圧縮制御部２２による自動停止を行わせることなく蒸気昇圧装置２０を停止させられる。

【0038】

また、制御装置５０は、自動停止部２２１により圧縮部２１の自動停止を、制御装置５０から蒸気昇圧装置２０に送信する運転確認信号に対する運転応答信号、及び圧縮制御部２２から圧縮部２１に送信される運転状態信号（圧縮部２１を運転させる負荷率に関する信号）に基いて判定する。
即ち、自動停止部２２１により圧縮部２１が自動停止した場合、蒸気昇圧装置２０（圧縮制御部２２）の運転は停止されていないので、蒸気昇圧装置２０は、制御装置５０から送信される運転確認信号に対して運転応答信号を送信する。一方、この状態では、圧縮部２１は動作していないので、圧縮制御部２２から圧縮部２１には運転状態信号は送信されない。そこで、制御装置５０は、圧縮制御部２２から圧縮部２１に送信される運転状態信号を取得することで、運転応答信号は受信しているが、運転状態信号を取得できていない場合に、圧縮部２１が自動停止していると判定する。

【0039】

また、制御装置５０は、蒸気昇圧装置２０の運転を停止させた場合、蒸気発生装置１０に温水が供給されないように三方弁１９を制御すると共に、蒸気発生装置１０の運転を停止させる。具体的には、制御装置５０は、噴霧水ポンプ１６１の運転を停止させて噴霧ノズル１３からチューブ１２に向けての水の噴霧を停止させる。

【0040】

これにより、蒸気昇圧装置２０が停止された場合に蒸気発生装置１０も停止させられるので、蒸気発生装置１０による過剰な蒸気生成を低減させられ、蒸気システム１による余分なエネルギの消費を防げる。

【0041】

また、制御装置５０は、蒸気発生装置１０の運転を停止させた後、吐出蒸気圧力センサ４１で測定される吐出蒸気の圧力が復帰設定圧力Ｐ２を下回った場合には、まず、蒸気発生装置１０を起動させる。具体的には、この場合、制御装置５０は、蒸気発生装置１０に温水が供給されるように三方弁１９を制御し、また、噴霧水ポンプ１６１を運転させて噴霧ノズル１３からチューブ１２に向けての水の噴霧を再開させる。そして、その後、制御装置５０は、蒸気発生装置１０の所定の条件が満たされると蒸気昇圧装置２０を起動させる。蒸気発生装置１０の所定の条件としては、低圧蒸気圧力センサ３１で測定される低圧蒸気の圧力が第１下限設定圧力以上となった場合、又はチューブ１２に向けて噴霧される水の温度が所定温度以上となった場合等が挙げられる。

【0042】

これにより、蒸気発生装置１０及び蒸気昇圧装置２０の運転を停止させた後、吐出蒸気の圧力が好適な範囲まで低下した場合（復帰設定圧力Ｐ２未満となった場合）に、まず蒸気発生装置１０を運転させ、その後、条件が整ってから蒸気昇圧装置２０を運転させられる。よって、蒸気発生装置１０及び蒸気昇圧装置２０の連携をとりながら、蒸気システム１を好適に再起動させられる。

【0043】

次に、第１実施形態の蒸気システム１の具体的な制御の流れにつき、図２を参照しながら説明する。図２は、第１実施形態の蒸気システム１の制御の流れを示すフローチャートである。
尚、図２においては、第１停止設定圧力Ｐ１及び第２停止設定圧力Ｐ３が同じ圧力に設定された場合について説明する。

【0044】

ステップＳＴ１において、制御装置５０は、圧縮制御部２２（自動停止部２２１）により蒸気昇圧装置２０の圧縮部２１の起動が自動停止されたかを判定する。この判定がＹＥＳの場合（圧縮部２１の起動が自動停止された場合）、処理はステップＳＴ３に移る。判定がＮＯの場合（圧縮部２１の起動が自動停止されていない場合）、処理はステップＳＴ２に移る。

【0045】

ステップＳＴ２において、制御装置５０は、吐出蒸気圧力センサ４１により測定される吐出蒸気の圧力が第２停止設定圧力Ｐ３以上となったかを判定する。この判定がＹＥＳの場合（吐出蒸気の圧力が第２停止設定圧力Ｐ３以上の場合）、処理はステップＳＴ３に移る。判定がＮＯの場合（吐出蒸気の圧力が第２停止設定圧力Ｐ３未満の場合）、処理はステップＳＴ１に戻る。

【0046】

ステップＳＴ３において、制御装置５０は、蒸気昇圧装置２０の運転を停止させる。これにより、蒸気昇圧装置２０は、制御装置５０により起動が停止され、自動停止部２２１による圧縮部２１の自動停止がなされていた場合であっても、この自動停止はリセットされる。

【0047】

ステップＳＴ４において、制御装置５０は、蒸気発生装置１０の運転を停止させる。より具体的には、制御装置５０は、三方弁１９を全閉状態にして温水供給ライン１４からチューブ１２への流路を閉止し、温水供給ライン１４を流通する温水を全量バイパスライン１８側に流通させる。また、制御装置５０は、噴霧水ポンプ１６１の運転を停止させて噴霧ノズル１３からチューブ１２に向けての水の噴霧を停止させる。

【0048】

ステップＳＴ５において、制御装置５０は、吐出蒸気圧力センサ４１により測定される吐出蒸気の圧力が復帰設定圧力Ｐ２を下回ったかを判定する。この判定がＹＥＳの場合（吐出蒸気の圧力が復帰設定圧力Ｐ２を下回った場合）、処理はステップＳＴ６に移る。判定がＮＯの場合（吐出蒸気の圧力が復帰設定圧力Ｐ２以上の場合）、処理はステップＳＴ５に戻る。

【0049】

ステップＳＴ６において、制御装置５０は、蒸気発生装置１０を起動させる。具体的には、制御装置５０は、三方弁１９を全開状態にして温水供給ライン１４からバイパスライン１８への流路を閉止し、温水供給ライン１４を流通する温水を全量チューブ１２側に流通させる。また、制御装置５０は、噴霧水ポンプ１６１を運転させて噴霧ノズル１３からチューブ１２に向けての水の噴霧を再開させる。

【0050】

ステップＳＴ７において、制御装置５０は、蒸気発生装置１０が所定の条件を満たしたか（例えば、低圧蒸気圧力センサ３１により測定される低圧蒸気の圧力が第１下限設定圧力以上になったか）を判定する。この判定がＹＥＳの場合（蒸気発生装置１０が所定の条件を満たした場合）、処理はステップＳＴ８に移る。判定がＮＯの場合（蒸気発生装置１０が所定の条件を満たしていない場合）、処理はステップＳＴ７に戻る。

【0051】

ステップＳＴ８において、制御装置５０は、蒸気昇圧装置２０を起動させ、処理を終える。

【0052】

以上説明した第１実施形態の蒸気システム１によれば、以下のような効果を奏する。

【0053】

（１）蒸気システム１を、蒸気発生装置１０と、圧縮部２１、自動停止部２２１及び自動復帰部２２２を有する蒸気昇圧装置２０と、蒸気昇圧装置２０からの吐出蒸気の圧力が自動停止部２２１の動作圧力以下の第２停止設定圧力Ｐ３以上になった場合又は圧縮部２１の起動が自動停止された場合に蒸気昇圧装置２０の運転を停止させる制御装置５０と、を含んで構成した。これにより、自動停止部２２１により圧縮部２１が自動停止した場合、又は圧縮部２１が自動停止する前に、制御装置５０により蒸気昇圧装置２０の運転を停止させられる。このように、制御装置５０により蒸気昇圧装置２０の運転を停止させることで、その後、吐出蒸気の圧力が復帰設定圧力Ｐ２を下回った場合にも、自動復帰部２２２により圧縮部２１が自動復帰することを防げる。その結果、制御装置５０により、蒸気発生装置１０及び蒸気昇圧装置２０を連携させて再度起動させられ、蒸気システム１をより安定して運転させられる。

【0054】

（２）蒸気システム１を、蒸気発生装置１０に供給される温水の流量を調整する流量調整弁１９を含んで構成し、制御装置５０に、蒸気昇圧装置２０の運転を停止させた場合に蒸気発生装置１０に温水が供給されないように流量調整弁１９を制御すると共に、蒸気発生装置１０の運転を停止させた。これにより、蒸気昇圧装置２０が停止された場合に蒸気発生装置１０も停止させられるので、蒸気発生装置１０による過剰な蒸気生成を低減させられ、蒸気システム１による余分なエネルギの消費を防げる。

【0055】

（３）制御装置５０に、蒸気発生装置１０の運転を停止させた後、吐出蒸気の圧力が復帰設定圧力Ｐ２を下回った場合に蒸気発生装置１０を起動させ、蒸気発生装置１０の所定の条件が満たされた後、蒸気昇圧装置２０を起動させた。これにより、蒸気発生装置１０及び蒸気昇圧装置２０の運転を停止させた後、吐出蒸気の圧力が好適な範囲まで低下した場合（復帰設定圧力Ｐ２未満となった場合）に、まず蒸気発生装置１０を運転させ、その後、条件が整ってから蒸気昇圧装置２０を運転させられる。よって、蒸気発生装置１０及び蒸気昇圧装置２０の連携をとりながら、蒸気システム１を好適に再起動させられる。

【0056】

次に、本発明の第２実施形態に係る制御装置５０の制御について説明する。第２実施形態では、制御装置５０は、蒸気昇圧装置２０の運転を停止させた後、蒸気発生装置１０の運転を停止させずに、蒸気発生装置１０を、蒸気の生成量を抑えた状態で運転させる点で第１実施形態と異なる。

【0057】

より具体的には、第２実施形態では、制御装置５０は、蒸気昇圧装置２０の運転を停止させた場合、低圧蒸気圧力センサ３１により測定される低圧蒸気の圧力が予め設定された設定保持圧力Ｐ４（例えば、５０ｋＰａ）となるように三方弁１９を制御する。即ち、この場合、制御装置５０は、三方弁１９の開度を調整して蒸気発生装置１０（チューブ１２）側に流れる温水の流量を調整し、蒸気発生装置１０において生成される蒸気の量を制御する。

【0058】

これにより、蒸気昇圧装置２０が停止された場合に、蒸気発生装置１０を停止させることなく、所定の圧力の蒸気の生成を維持させた状態で運転させられる。よって、蒸気昇圧装置２０を再起動させる環境が整った場合に、蒸気発生装置１０から蒸気昇圧装置２０に速やかに蒸気を供給できるので、蒸気システム１を再起動させるまでの時間を短縮できる。

【0059】

また、この場合、制御装置５０は、蒸気昇圧装置２０の運転を停止させた後、吐出蒸気の圧力が復帰設定圧力Ｐ２を下回った場合に蒸気昇圧装置２０を起動させ、低圧蒸気圧力センサ３１により測定される低圧蒸気の圧力に基づく三方弁１９の制御を終了させる。即ち、この場合、制御装置５０は、三方弁１９を全開状態として温水供給ライン１４からバイパスライン１８への流路を閉止し、温水供給ライン１４を流通する温水を全量チューブ１２側に流す。

【0060】

これにより、蒸気昇圧装置２０の運転を停止させた後、吐出蒸気の圧力が好適な範囲まで低下した場合（復帰設定圧力Ｐ２未満となった場合）に、蒸気昇圧装置２０を再度運転させると共に、蒸気発生装置１０の蒸気の生成量を抑えた状態での運転を終了させられるので、蒸気発生装置１０及び蒸気昇圧装置２０の連携をとりながら、蒸気システム１を好適に再起動させられる。

【0061】

次に、第２実施形態の蒸気システム１の具体的な制御の流れにつき、図３を参照しながら説明する。図３は、第２実施形態の蒸気システム１の制御の流れを示すフローチャートである。尚、第２実施形態の蒸気システム１の制御において、ステップＳＴ１１〜ステップＳＴ１３までは、第１実施形態のステップＳＴ１〜ステップＳＴ３と同様の処理を行っている。

【0062】

ステップＳＴ１１において、制御装置５０は、圧縮制御部２２（自動停止部２２１）により蒸気昇圧装置２０の圧縮部２１の起動が自動停止されたかを判定する。この判定がＹＥＳの場合（圧縮部２１の起動が自動停止された場合）、処理はステップＳＴ１３に移る。判定がＮＯの場合（圧縮部２１の起動が自動停止されていない場合）、処理はステップＳＴ１２に移る。

【0063】

ステップＳＴ１２において、制御装置５０は、吐出蒸気圧力センサ４１により測定される吐出蒸気の圧力が第２停止設定圧力Ｐ３以上となったかを判定する。この判定がＹＥＳの場合（吐出蒸気の圧力が第２停止設定圧力Ｐ３以上の場合）、処理はステップＳＴ１３に移る。判定がＮＯの場合（吐出蒸気の圧力が第２停止設定圧力Ｐ３未満の場合）、処理はステップＳＴ１１に戻る。

【0064】

ステップＳＴ１３において、制御装置５０は、蒸気昇圧装置２０の運転を停止させる。これにより、蒸気昇圧装置２０は、制御装置５０により起動が停止され、自動停止部２２１による圧縮部２１の自動停止がなされていた場合であっても、この自動停止はリセットされる。

【0065】

ステップＳＴ１４において、制御装置５０は、蒸気発生装置１０を蒸気の生成量を抑えた状態で運転させる（低圧蒸気圧保持運転）。具体的には、制御装置５０は、低圧蒸気圧力センサ３１により測定される低圧蒸気の圧力が予め設定された設定保持圧力Ｐ４となるように三方弁１９を制御する。

【0066】

ステップＳＴ１５において、制御装置５０は、吐出蒸気圧力センサ４１により測定される吐出蒸気の圧力が復帰設定圧力Ｐ２を下回ったかを判定する。この判定がＹＥＳの場合（吐出蒸気の圧力が復帰設定圧力Ｐ２を下回った場合）、処理はステップＳＴ１６に移る。判定がＮＯの場合（吐出蒸気の圧力が復帰設定圧力Ｐ２以上の場合）、処理はステップＳＴ１５に戻る。

【0067】

ステップＳＴ１６において、制御装置５０は、蒸気昇圧装置２０を起動させる。

【0068】

ステップＳＴ１７において、制御装置５０は、蒸気発生装置１０の低圧蒸気圧保持運転を終了させる。具体的には、制御装置５０は、三方弁１９を全開状態として温水供給ライン１４からバイパスライン１８への流路を閉止し、温水供給ライン１４を流通する温水を全量チューブ１２側に流通させる。そして、処理を終了する。

【0069】

以上説明した第２実施形態の蒸気システム１によれば、上述した（１）の効果を奏する他、以下のような効果を奏する。

【0070】

（４）蒸気システム１を、蒸気発生装置１０に供給される温水の流量を調整する三方弁１９を含んで構成し、制御装置５０に、蒸気昇圧装置２０の運転を停止させた場合に、低圧蒸気圧力センサ３１により測定される低圧蒸気の圧力が設定保持圧力Ｐ４となるように三方弁１９を制御させた。これにより、蒸気昇圧装置２０が停止された場合に、蒸気発生装置１０を停止させることなく、所定の圧力の蒸気の生成を維持させた状態で運転させられる。よって、蒸気昇圧装置２０を再起動させる環境が整った場合に、蒸気発生装置１０から蒸気昇圧装置２０に速やかに蒸気を供給できるので、蒸気システム１を再起動させるまでの時間を短縮できる。

【0071】

（５）制御装置５０に、蒸気昇圧装置２０の運転を停止させた後、吐出蒸気の圧力が復帰設定圧力Ｐ２を下回った場合に蒸気昇圧装置２０を起動させ、低圧蒸気圧測定部３１により測定される低圧蒸気の圧力に基づく三方弁１９の制御を終了させた。これにより、蒸気昇圧装置２０の運転を停止させた後、吐出蒸気の圧力が好適な範囲まで低下した場合（復帰設定圧力Ｐ２未満となった場合）に、蒸気昇圧装置２０を再度運転させると共に、蒸気発生装置１０の蒸気の生成量を抑えた状態での運転を終了させられるので、蒸気発生装置１０及び蒸気昇圧装置２０の連携をとりながら、蒸気システム１を好適に再起動させられる。

【0072】

以上、本発明の蒸気システム１の好ましい各実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
例えば、第１実施形態及び第２実施形態では、熱源流体として温水を用いたが、これに限らない。即ち、熱源流体として、排ガスや空気等の他の流体を用いてもよい。

【0073】

また、第１実施形態及び第２実施形態では、低圧蒸気圧力センサ３１を低圧蒸気供給ライン３０に配置して低圧蒸気供給ライン３０を流通する蒸気の圧力を測定したが、これに限らない。即ち、低圧蒸気供給ライン３０を流通する蒸気の圧力は、蒸気発生装置１０（タンク部１１）における蒸気の圧力と等しいため、低圧蒸気圧力センサを蒸気発生装置（タンク部）に配置してもよい。

【0074】

また、第１実施形態及び第２実施形態では、流量調整弁を三方弁１９により構成したが、これに限らない。即ち、流量調整弁を、複数の弁を組み合わせて構成してもよい。

【符号の説明】

【0075】

１ 蒸気システム
１０ 蒸気発生装置
１４ 温水供給ライン（熱源流体供給ライン）
１５ 温水排出ライン（熱源流体排出ライン）
１９ 三方弁（流量調整弁）
２０ 蒸気昇圧装置
２１ 圧縮部
２２ 圧縮制御部
３０ 低圧蒸気供給ライン
３１ 低圧蒸気圧力センサ（低圧蒸気圧測定部）
４０ 蒸気吐出ライン
４１ 吐出蒸気圧力センサ（吐出蒸気圧測定部）
５０ 制御装置
２２１ 自動停止部
２２２ 自動復帰部
Ｐ１ 第１停止設定圧力
Ｐ２ 復帰設定圧力
Ｐ３ 第２停止設定圧力
Ｐ４ 設定保持圧力

【図1】

【図2】

【図3】