JPH0152661B2 - - Google Patents
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- JPH0152661B2 JPH0152661B2 JP1287884A JP1287884A JPH0152661B2 JP H0152661 B2 JPH0152661 B2 JP H0152661B2 JP 1287884 A JP1287884 A JP 1287884A JP 1287884 A JP1287884 A JP 1287884A JP H0152661 B2 JPH0152661 B2 JP H0152661B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hot water
- temperature
- room
- heat
- level
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Domestic Hot-Water Supply Systems And Details Of Heating Systems (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（分野、対象）
本発明は、水を熱媒体として熱源側と熱利用側
との間で熱を伝達するための循環温水供給装置に
関する。
との間で熱を伝達するための循環温水供給装置に
関する。
（背景技術）
廃熱回収プラントにおける熱源側の条件は必ず
しも一定、かつ、連続的であるとは限らず、一般
には、不定、かつ、不連続のことの方が多い。こ
のため、熱源側と熱利用側とを直接に継ないだの
では、熱源側の不定、不連続性がそのまゝ熱利用
側の不定、不連続性となつて現われ、たとえば、
廃熱回収プラントとしてもつとも汎用性のある発
電プラントでは、 １ 発電出力が一定に得られない、 ２ 部分負荷運転率が大きく平均熱効率が下が
る、 ３ プラント規模を熱源最大時に設定しなければ
ならず設備過大となる。
しも一定、かつ、連続的であるとは限らず、一般
には、不定、かつ、不連続のことの方が多い。こ
のため、熱源側と熱利用側とを直接に継ないだの
では、熱源側の不定、不連続性がそのまゝ熱利用
側の不定、不連続性となつて現われ、たとえば、
廃熱回収プラントとしてもつとも汎用性のある発
電プラントでは、 １ 発電出力が一定に得られない、 ２ 部分負荷運転率が大きく平均熱効率が下が
る、 ３ プラント規模を熱源最大時に設定しなければ
ならず設備過大となる。
などプラント全体に与える悪影響が大きい。
そこで、熱源側条件の不定、不連続性をある程
度補なつてやり、熱利用側にできるだけ一定した
温水を供給しようとするものが従来から考えられ
ており、たとえば、「高低温タンク方式」と称さ
れるものがある。これは、熱源側Ａと熱利用側Ｂ
との間で熱を伝達するための第１図に示す循環温
水供給装置Ｃを改善したもので、第２図に示され
るように、熱源側の熱源１から排出される高温水
２をある温度以上であれば高温レベル槽０１に、
それ以下なら低温レベル槽０２に導入し、熱利用
側の熱交換部３からの戻りの低温水４を低温レベ
ル槽０２にかえし、そうするように、温度レベル
調節弁０３を設けてある。
度補なつてやり、熱利用側にできるだけ一定した
温水を供給しようとするものが従来から考えられ
ており、たとえば、「高低温タンク方式」と称さ
れるものがある。これは、熱源側Ａと熱利用側Ｂ
との間で熱を伝達するための第１図に示す循環温
水供給装置Ｃを改善したもので、第２図に示され
るように、熱源側の熱源１から排出される高温水
２をある温度以上であれば高温レベル槽０１に、
それ以下なら低温レベル槽０２に導入し、熱利用
側の熱交換部３からの戻りの低温水４を低温レベ
ル槽０２にかえし、そうするように、温度レベル
調節弁０３を設けてある。
このような装置は、熱源のチヤージ／非チヤー
ジ・サイクルが同型で繰り返され、しかも、チヤ
ージ時の昇温巾がほとんど同程度であるという場
合には、高温レベル槽内の温水温度は均一化さ
れ、簡単な設備であるが大きい効果が得られるの
は確かであるが、チヤージ／非チヤージ・サイク
ルが予測し難い不定型で、また、チヤージ時の昇
温巾が大きく変動するような場合には、 １ 熱利用側へ供給する温水温度の均一化に限界
がある、 ２ タンク容量が大きくなり過ぎる、 ３ 温水ポンプ流量の設定が難しい、 ４ 高低温レベル槽のどちらかが空つぽになる恐
れがある、 などの不都合が生じる。これらの欠点があるの
は、温度レベル調節弁０３が１つしかなく、即
ち、高低温レベル槽が各々１個ずつしかなく、か
つ、互いに独立であるということは起因してい
る。
ジ・サイクルが同型で繰り返され、しかも、チヤ
ージ時の昇温巾がほとんど同程度であるという場
合には、高温レベル槽内の温水温度は均一化さ
れ、簡単な設備であるが大きい効果が得られるの
は確かであるが、チヤージ／非チヤージ・サイク
ルが予測し難い不定型で、また、チヤージ時の昇
温巾が大きく変動するような場合には、 １ 熱利用側へ供給する温水温度の均一化に限界
がある、 ２ タンク容量が大きくなり過ぎる、 ３ 温水ポンプ流量の設定が難しい、 ４ 高低温レベル槽のどちらかが空つぽになる恐
れがある、 などの不都合が生じる。これらの欠点があるの
は、温度レベル調節弁０３が１つしかなく、即
ち、高低温レベル槽が各々１個ずつしかなく、か
つ、互いに独立であるということは起因してい
る。
（目的、構成）
本発明は、高低温レベル槽を用いる従来装置の
欠陥を全て一掃することができる高低温連続貯水
循環温水供給装置を提供することを目的とし、そ
の構成は、熱源側熱交換器と高温水、低温水を分
けるための温度調節三方弁と温水貯水槽と、熱利
用側温水ポンプと、熱利用側熱交換器と、熱源側
温水ポンプと上記各機器を連絡する温水管を備え
た高低温連続貯水式循環温水供給装置において、
上記温水貯水槽は１つの温水貯水槽を分割し、隣
接する温度レベルの異なる部屋が互いに流通可能
に仕切られた複数個の部屋群を備え、上記熱源側
熱交換器と上記温水貯水槽との間には、温水の温
度がより低ければ温度レベルのより低い部屋に、
より高ければ温度レベルのより高い部屋に温水を
導入するための複数個の温度調節三方弁を備えた
ことを特徴とするものである。
欠陥を全て一掃することができる高低温連続貯水
循環温水供給装置を提供することを目的とし、そ
の構成は、熱源側熱交換器と高温水、低温水を分
けるための温度調節三方弁と温水貯水槽と、熱利
用側温水ポンプと、熱利用側熱交換器と、熱源側
温水ポンプと上記各機器を連絡する温水管を備え
た高低温連続貯水式循環温水供給装置において、
上記温水貯水槽は１つの温水貯水槽を分割し、隣
接する温度レベルの異なる部屋が互いに流通可能
に仕切られた複数個の部屋群を備え、上記熱源側
熱交換器と上記温水貯水槽との間には、温水の温
度がより低ければ温度レベルのより低い部屋に、
より高ければ温度レベルのより高い部屋に温水を
導入するための複数個の温度調節三方弁を備えた
ことを特徴とするものである。
（作用、効果）
本発明は、１槽を分割するが互いに従属的な部
屋群を形成し、昇温後の高温水はその温度に見合
う最適切の部屋に導入され、部屋間は流通可能で
あるので、熱源側に戻る温水も、特には、熱利用
側に供給される温水もいずれもそれらの温度の時
間的変化率が小さく緩和され平均化されるので、
廃熱回収プラントなどの優劣にとつてもつとも支
配的な要因の１つである熱利用側へ供給する中間
媒体の平均温度を高く維持するよう装置系を設計
することができ、その変化巾を小さくできるとい
う二重、三重の効果を、どの部屋も空つぽにする
ことは絶体にないという条件下で得ることができ
る。
屋群を形成し、昇温後の高温水はその温度に見合
う最適切の部屋に導入され、部屋間は流通可能で
あるので、熱源側に戻る温水も、特には、熱利用
側に供給される温水もいずれもそれらの温度の時
間的変化率が小さく緩和され平均化されるので、
廃熱回収プラントなどの優劣にとつてもつとも支
配的な要因の１つである熱利用側へ供給する中間
媒体の平均温度を高く維持するよう装置系を設計
することができ、その変化巾を小さくできるとい
う二重、三重の効果を、どの部屋も空つぽにする
ことは絶体にないという条件下で得ることができ
る。
（実施例）
第３図は、第１実施例を示し、この図で、１は
熱源ないし熱源側熱交換器、２は熱源側熱交換器
１から出る昇温後の高温水、３は熱利用部ないし
は熱利用側熱交換器、４は熱利用側から戻つて来
る熱回収後の低温水で、熱源としては、たとえば
転炉の廃熱のようなバツチ式の熱発生源であり、
熱利用部としては、たとえばフロンタービンの熱
交換部である。５は複数の温度レベルの部屋から
なる部屋群で、間仕切り６で仕切られ分割されて
いるが、互いに流通可能に分割されているため１
つの温水貯水槽Ｆを形成している。
熱源ないし熱源側熱交換器、２は熱源側熱交換器
１から出る昇温後の高温水、３は熱利用部ないし
は熱利用側熱交換器、４は熱利用側から戻つて来
る熱回収後の低温水で、熱源としては、たとえば
転炉の廃熱のようなバツチ式の熱発生源であり、
熱利用部としては、たとえばフロンタービンの熱
交換部である。５は複数の温度レベルの部屋から
なる部屋群で、間仕切り６で仕切られ分割されて
いるが、互いに流通可能に分割されているため１
つの温水貯水槽Ｆを形成している。
熱源側熱交換器１から出る昇温後の高温水２も
熱利用側熱交換器３から戻る熱回収後の低温水４
もどちらもこれらがより高温であれば温度レベル
がより高い部屋に、より低温であれば温度レベル
がより低い部屋にカスケード式に導入される。
熱利用側熱交換器３から戻る熱回収後の低温水４
もどちらもこれらがより高温であれば温度レベル
がより高い部屋に、より低温であれば温度レベル
がより低い部屋にカスケード式に導入される。
図示例のものは、左側から順に温度レベルが高
くなり、第１番目の部屋F1には温度T1以下のも
の、第２番目の部屋F2には温度がT1より高くT2
より低いもの、第３番目の部屋F3には温度がT2
より高くT3より高くT3より低いもの、第４番目
の部屋には温度がT3より高いものが導入される。
最高温度レベルの部屋の最高温水が熱利用側熱交
換器３へ流量G2で熱利用側温水ポンプ７で供給
されるが、必ずしも最高温度レベルの温水に限ら
れることなく、たとえば、第３番目のレベルの温
水が熱利用側熱交換器３へ供給されるようにして
もよい。また、最低温度レベルの部屋の最低温水
が流量G1で熱源側温水ポンプ８で熱源側熱交換
器１へ供給されるが、必ずしも最低温度レベルの
温水に限られず、第２番目のレベルの温水が熱源
側熱交換器１へ供給されるようにしてもよく、た
とえば弁開閉の制御などで何番目のレベルの温水
を供給するか任意に選択できるようにすることが
ある。一般には、G1＞G2となるようポンプ７，
８の容量を定めておく。
くなり、第１番目の部屋F1には温度T1以下のも
の、第２番目の部屋F2には温度がT1より高くT2
より低いもの、第３番目の部屋F3には温度がT2
より高くT3より高くT3より低いもの、第４番目
の部屋には温度がT3より高いものが導入される。
最高温度レベルの部屋の最高温水が熱利用側熱交
換器３へ流量G2で熱利用側温水ポンプ７で供給
されるが、必ずしも最高温度レベルの温水に限ら
れることなく、たとえば、第３番目のレベルの温
水が熱利用側熱交換器３へ供給されるようにして
もよい。また、最低温度レベルの部屋の最低温水
が流量G1で熱源側温水ポンプ８で熱源側熱交換
器１へ供給されるが、必ずしも最低温度レベルの
温水に限られず、第２番目のレベルの温水が熱源
側熱交換器１へ供給されるようにしてもよく、た
とえば弁開閉の制御などで何番目のレベルの温水
を供給するか任意に選択できるようにすることが
ある。一般には、G1＞G2となるようポンプ７，
８の容量を定めておく。
間仕切り６はより低温側の部屋Foの上方部と
より高温側の部屋Fo＋１の下方部との間で流通
可能になるよう設けておくと、各部屋内部の温水
の自然循環さえもうまく利用することによつて、
より高温側、特に最高温度レベルの部屋F4の高
温性の維持にすぐれて好都合である。
より高温側の部屋Fo＋１の下方部との間で流通
可能になるよう設けておくと、各部屋内部の温水
の自然循環さえもうまく利用することによつて、
より高温側、特に最高温度レベルの部屋F4の高
温性の維持にすぐれて好都合である。
各温度レベルに見合つて高温水２と低温水４と
を部屋F1〜F4に導入するためには、温度T1，
T2，T3を境目として出口側が切り換わる三方弁
VH1，VH2，VH3とVL1，VL2，VL3とが用いら
れる。これら弁には流れる温水の温度とは無関係
に切り換わる機能を付加しておくことがある。送
り側の弁VHoと戻り側の弁VLoとではその切換作
動温度を異ならせることも考えられる。
を部屋F1〜F4に導入するためには、温度T1，
T2，T3を境目として出口側が切り換わる三方弁
VH1，VH2，VH3とVL1，VL2，VL3とが用いら
れる。これら弁には流れる温水の温度とは無関係
に切り換わる機能を付加しておくことがある。送
り側の弁VHoと戻り側の弁VLoとではその切換作
動温度を異ならせることも考えられる。
この実施例では、昇温後の高温水２がより低い
温度レベルの部屋に導入されると、導入される部
屋の温水が順次により高い隣りの高温側の部屋に
追い出され、逆に、熱回収後の低温水４がより高
い温度レベルの部屋に導入されると、導入される
部屋の温水が順次により低い隣りの低温側の部屋
に追い出されるので、たとえば、昇温後の高温水
２が第１レベルの部屋F1に導入されると、第４
レベルの部屋には第３レベルの部屋のより高温の
温水が入つてくるので、最高温度レベルの部屋は
高温性を維持して急激な温度低下がなく最高温度
を低目に抑え、また、最低温度レベルの部屋は低
温性を維持して急激な温度上昇がなく、最低温度
を高目に抑えることができる。このため、熱源側
熱交換器１においても熱利用側熱交換器３におい
ても平均熱交換率が高く、しかも、どれかの部屋
が空つぽになるということがなく、プラント全体
の設計規模を小さくすることができる。
温度レベルの部屋に導入されると、導入される部
屋の温水が順次により高い隣りの高温側の部屋に
追い出され、逆に、熱回収後の低温水４がより高
い温度レベルの部屋に導入されると、導入される
部屋の温水が順次により低い隣りの低温側の部屋
に追い出されるので、たとえば、昇温後の高温水
２が第１レベルの部屋F1に導入されると、第４
レベルの部屋には第３レベルの部屋のより高温の
温水が入つてくるので、最高温度レベルの部屋は
高温性を維持して急激な温度低下がなく最高温度
を低目に抑え、また、最低温度レベルの部屋は低
温性を維持して急激な温度上昇がなく、最低温度
を高目に抑えることができる。このため、熱源側
熱交換器１においても熱利用側熱交換器３におい
ても平均熱交換率が高く、しかも、どれかの部屋
が空つぽになるということがなく、プラント全体
の設計規模を小さくすることができる。
第３図は本発明の基本型であるが、昇温水およ
び戻り温水の温度変化巾によつては余剰な三方弁
は割愛してもよく、又温水槽を分割している間仕
切りは必ずしも温水レベル下に埋没している必要
もない。このようにしたのが第２実施例で、これ
を第４図に示す。この実施例は各部屋の水面レベ
ルを異ならせ得るもので、オーバーフロー型とし
たものである。この例でも、より低温側の部屋
Foの上方部とより高温側の部屋Fo＋１の下方部
との間で流通可能にしてある。戻りの低温水４は
この例では必らず最低レベルの部屋F1に戻され
るようになつていて、より高い低温水４とより低
い低温水４の境目を設ける必要がない条件下で使
用される。戻りの低温水４がより低いものに限ら
れてしまうような場合に適用される。三方弁VL1
の２つの出口の一方に固定してしまつてよい場合
に適用される実施例であるので、その三方弁VL1
は不要であり、あるいは、作動しないので、図示
されていない。第１番目、第２番目、第３番目の
各レベルの部屋に高温水２が導入される場合をそ
れぞれ図中に記号イ，ロ，ハで示してある。イの
場合、部屋F1の水面レベルが上昇しF2は一定で
F3は下降する（G1＞G2のゆえ）。さらにこの状態
が続くと、F1のオーバーフロー分はF2の下層部
に流れ込み、F2の上層部のオーバーフロー分が
F3の下層部に流れ込む。ロの場合、F1のレベル
は低下しF2のオーバーフロー分はF3の下層部に
流れ込みF3のレベルが上昇する。この状態が続
くと、F2とF3とは同一レベルとなつて共に上昇
し、ついにはF1にオーバーフローする。ハの場
合、F1のレベルは低下し、F2はそのままで、F3
のレベルが上昇する。この状態が続くと、F2と
F3は同一レベルとなり、ついにはF1にオーバー
フローする。
び戻り温水の温度変化巾によつては余剰な三方弁
は割愛してもよく、又温水槽を分割している間仕
切りは必ずしも温水レベル下に埋没している必要
もない。このようにしたのが第２実施例で、これ
を第４図に示す。この実施例は各部屋の水面レベ
ルを異ならせ得るもので、オーバーフロー型とし
たものである。この例でも、より低温側の部屋
Foの上方部とより高温側の部屋Fo＋１の下方部
との間で流通可能にしてある。戻りの低温水４は
この例では必らず最低レベルの部屋F1に戻され
るようになつていて、より高い低温水４とより低
い低温水４の境目を設ける必要がない条件下で使
用される。戻りの低温水４がより低いものに限ら
れてしまうような場合に適用される。三方弁VL1
の２つの出口の一方に固定してしまつてよい場合
に適用される実施例であるので、その三方弁VL1
は不要であり、あるいは、作動しないので、図示
されていない。第１番目、第２番目、第３番目の
各レベルの部屋に高温水２が導入される場合をそ
れぞれ図中に記号イ，ロ，ハで示してある。イの
場合、部屋F1の水面レベルが上昇しF2は一定で
F3は下降する（G1＞G2のゆえ）。さらにこの状態
が続くと、F1のオーバーフロー分はF2の下層部
に流れ込み、F2の上層部のオーバーフロー分が
F3の下層部に流れ込む。ロの場合、F1のレベル
は低下しF2のオーバーフロー分はF3の下層部に
流れ込みF3のレベルが上昇する。この状態が続
くと、F2とF3とは同一レベルとなつて共に上昇
し、ついにはF1にオーバーフローする。ハの場
合、F1のレベルは低下し、F2はそのままで、F3
のレベルが上昇する。この状態が続くと、F2と
F3は同一レベルとなり、ついにはF1にオーバー
フローする。
この例でも、オーバーフローで順次に第１実施
例と同様に隣りの部屋に追いやられるので、最高
温度レベルの高温性は維持され、最低レベルの低
温性も維持され、いずれも、急激な温度変化がな
く、空つぽになる恐れがない点は同効であるが、
オーバーフローが起こる割合が低い状況下では、
混じり合いがなく、上述の高温性、低温性の維持
がより勝れている。
例と同様に隣りの部屋に追いやられるので、最高
温度レベルの高温性は維持され、最低レベルの低
温性も維持され、いずれも、急激な温度変化がな
く、空つぽになる恐れがない点は同効であるが、
オーバーフローが起こる割合が低い状況下では、
混じり合いがなく、上述の高温性、低温性の維持
がより勝れている。
第１図は廃熱回収プラントの概念説明図、第２
図は従来の循環温水供給装置の例を示す概念回路
図、第３図は本発明の第１実施例を示す概念回路
図、第４図は第２実施例を示す概念回路図であ
る。 １……熱源側熱交換器、２……昇温後の高温
水、３……熱利用側熱交換器、４……熱回収後の
低温水、５……部屋群、６……温水槽間仕切、７
……熱利用側温水ポンプ、８……熱源側温水ポン
プ、Ｆ……温水貯水槽、F1〜F4……部屋、VH1，
VH2，VH3，VL1，VL2，VL3……温度調節三方
弁、G1……熱源側温水流量、G2……熱利用側温
水流量。
図は従来の循環温水供給装置の例を示す概念回路
図、第３図は本発明の第１実施例を示す概念回路
図、第４図は第２実施例を示す概念回路図であ
る。 １……熱源側熱交換器、２……昇温後の高温
水、３……熱利用側熱交換器、４……熱回収後の
低温水、５……部屋群、６……温水槽間仕切、７
……熱利用側温水ポンプ、８……熱源側温水ポン
プ、Ｆ……温水貯水槽、F1〜F4……部屋、VH1，
VH2，VH3，VL1，VL2，VL3……温度調節三方
弁、G1……熱源側温水流量、G2……熱利用側温
水流量。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 熱源側熱交換器と高温水、低温水を分けるた
めの温度調節三方弁と温水貯水槽と、熱利用側温
水ポンプと、熱利用側熱交換器と、熱源側温水ポ
ンプと上記各機器を連絡する温水管を備えた高低
温連続貯水式循環温水供給装置において、上記温
水貯水槽は１つの温水貯水槽を分割し、隣接する
温度レベルの異なる部屋が互いに流通可能に仕切
られた複数個の部屋群を備え、上記熱源側熱交換
器と上記温水貯水槽との間には温水の温度がより
低ければ温度レベルのより低い部屋に、より高け
れば温度レベルのより高い部屋に温水を導入する
ための複数個の温度調節三方弁を備えたことを特
徴とする高低温連続貯水式循環温水供給装置。 ２ 上記隣接する部屋の間の温水流通態様を、よ
り低い温度レベルの部屋の上方部とより高い温度
レベルの部屋の下方部との間で流通可能とした特
許請求の範囲第１項記載の高低温連続貯水式循環
温水供給装置。 ３ 上記隣接する部屋の間の温水流通態様を、オ
ーバーフロー型の流通可能とした特許請求の範囲
第１項または第２項記載の高低温連続貯水式循環
温水供給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59012878A JPS60159527A (ja) | 1984-01-26 | 1984-01-26 | 高低温連続貯水式循環温水供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59012878A JPS60159527A (ja) | 1984-01-26 | 1984-01-26 | 高低温連続貯水式循環温水供給装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60159527A JPS60159527A (ja) | 1985-08-21 |
| JPH0152661B2 true JPH0152661B2 (ja) | 1989-11-09 |
Family
ID=11817671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59012878A Granted JPS60159527A (ja) | 1984-01-26 | 1984-01-26 | 高低温連続貯水式循環温水供給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60159527A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5326890B2 (ja) * | 2009-07-14 | 2013-10-30 | ダイキン工業株式会社 | 蓄熱利用システム |
| JP5598083B2 (ja) * | 2010-05-17 | 2014-10-01 | 三浦工業株式会社 | 廃熱回収システムおよびコージェネレーションシステム |
-
1984
- 1984-01-26 JP JP59012878A patent/JPS60159527A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60159527A (ja) | 1985-08-21 |
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