JPH068414Y2 - 熱交換機器へのエネルギー供給システム - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案は、ビルなどにおける冷暖房装置或いは給湯器
などの熱交換機器への熱エネルギーを低コストで供給す
るためのシステムに関するものである。

「従来の技術、考案が解決せんとする問題点」 従来、ヒートポンプを深夜電力により駆動して低コスト
熱源を冷暖房の熱交換器エネルギーとして利用する技術
は一般に普及しているが、これらによって得られる温水
温度は40℃程度の低温であり、熱交換機器の利用温度と
の温度差が小さいため、それだけ熱媒のボリュームを多
くする必要があることから搬送動力が増加する欠点があ
った。

また、上記従来方式において一般に採用されている開放
水蓄熱槽も低温のため、大きな容量が必要で、断熱、防
水にもかなりの建設コストを要するなどの問題があっ
た。

更に、この開放水蓄熱槽は、通常夏季は冷水を、また冬
季は温水を保有する方式であるため、冷水・温水の切り
替えが必要であり、しかも給湯器には利用できないこと
から給湯用熱源を別に要するなどの問題もあった。

「問題点を解決するための手段」 この考案は前記従来の課題を解決するために、低コスト
熱源装置から採熱した熱媒をヒートポンプからコンプレ
ッサーにより高温圧縮して蒸気発生器内のヒートパイプ
に圧送し、この蒸気発生器で発生した蒸気を蒸気コンプ
レッサーにより高温圧縮し、この高温蒸気を導入してそ
の熱エネルギーを蓄熱装置により高温蓄熱し、この蓄熱
を二重効用吸収式冷凍機、暖房及び給湯用熱交換器など
の熱媒に利用することにより、エネルギーの高密度蓄熱
による蓄熱槽の小型化と冷水・温水の切り替えを不要と
し、また高温蓄熱により成績係数（ｃｏｐ）の向上が図
れ、効率のよい運転が行われると共に、蓄熱器から高温
のエネルギーを取出せるため、熱交換機器の利用温度と
の温度差を大きくとることができ、熱媒のボリュームを
小さくして搬送動力を低減することができ、しかも高温
蓄熱のエネルギーを冷暖房と同時に給湯用にも使用でき
るようにしたエネルギー供給システムを提案するもので
ある。

「実施例」 以下この考案を図面に示す実施例について説明すると、
低コスト熱源装置１として、例えば太陽熱集熱器、空気
熱熱交換器、井水熱熱交換器、河川水又は海水熱熱交換
器、深夜電力による廃熱回収装置、または自家発電シス
テムの廃熱回収装置等、自然熱源及び廃熱などの低コス
トな熱源を利用し、この熱源装置１中を通して採熱した
フロンガス等の熱媒を深夜電力で駆動したヒートポンプ
２に導入し、これをコンプレッサー３により高温圧縮し
て60℃程度に昇温させる。

このようにして昇温した熱媒を流量調整弁４を介してヒ
ートパイプ５により蒸気発生器６内に導入してその内部
の水を加熱し、60℃程度の飽和蒸気を発生させる。

蒸気発生器６の飽和蒸気は、深夜電力により駆動した蒸
気コンプレッサー７により高温圧縮され、120〜180℃の
高温蒸気となって導管８を介して蓄熱装置９の内部に導
入され、その内部で順次放熱して120〜180℃の高温熱と
して蓄熱される。

蓄熱装置９は、断熱蓄熱槽内に内部に水を封入した耐熱
ガラス或いは金属の中空容器からなる多数の蓄熱器を装
填したもの等からなり、その内部には蓄熱された熱を取
り出して外部に供給するための導管１０が配管され、そ
の内部を循環する水等の熱媒によって採熱して外部に取
出すようになっている。

蓄熱装置９内に熱を放出した蒸気は、水となって導管８
の戻し管路の途中の膨張弁１１を通って蒸気発生器６内
に還元され、再度高温の蒸気として再循環される。

蓄熱装置９から導管１０により取出された加熱された熱
媒は二重効用吸収式冷凍機１２に導入して冷房用媒体と
して使用され、また加熱様熱交換器１３内に導入して暖
房用並びに給湯加熱用媒体として使用され、再び蓄熱装
置９内に戻されて順次再循環使用される。

このようにして、低コスト熱源装置１より得られた低コ
ストの熱源を元にして、これを経済的な深夜電力により
駆動するヒートポンプ２やコンプレッサー３，７により
高温圧縮し、高温の熱媒を得てこの熱を蓄熱装置９に高
温蓄熱することにより、この蓄熱を随時取出してビルな
どの冷暖房並びに給湯用として経済的に効率よく使用す
ることができる。

「考案の効果」 以上の通りこの考案によれば、低コスト熱源装置から採
熱した熱媒をヒートポンプからコンプレッサーにより高
温圧縮して蒸気発生器内のヒートパイプに圧送し、この
蒸気発生器で発生した蒸気を蒸気コンプレッサーにより
高温圧縮し、この高温蒸気を導入してその熱エネルギー
を蓄熱装置により高温蓄熱し、この蓄熱を二重効用吸収
式冷凍機、暖房及び給湯用熱交換器などの熱媒として使
用するように構成したので、低コストの熱源を有効に活
用して、これを経済的な深夜電力により駆動するヒート
ポンプやコンプレッサーにより高温の熱媒を経済的かつ
効率的に得ることができ、しかもこの熱を蓄熱装置に高
温蓄熱するので、熱エネルギーの高密度蓄熱による蓄熱
槽の小型化が達成でき、建設コストを削減することがで
きると共に、冷水・温水の切り替えを不要とし、また高
温蓄熱により成績係数の向上を計ることができる。

更に、蓄熱装置から随時高温の熱エネルギーを取出せる
ため、熱交換機器の利用温度との温度差を高くとれ、熱
媒のボリュームを小さくして搬送動力を低減することが
でき、しかもこの高温蓄熱エネルギーを冷暖房の他給湯
用にも同時に使用でき、熱源と設備の合理化並びに設備
費とランニングコストの削減を達成することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

図はこの考案の概要を示すフローチャート図である。 １……低コスト熱源装置、２……ヒートポンプ、３……
コンプレッサー、４……流量調整弁、５……ヒートパイ
プ、６……蒸気発生器、 ７……蒸気コンプレッサー、８……導管、 ９……蓄熱装置、１０……導管、 １１……膨張弁、１２……二重効用吸収式冷凍機、１３
……熱交換器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】低コスト熱源装置と、内部の水を加熱して
   蒸気を発生させる蒸気発生器と、前記低コスト熱源装置
   から採熱した熱媒を高温圧縮して蒸気発生器内のヒート
   パイプに圧送するヒートポンプと、前記蒸気発生機で発
   生した蒸気を高温圧縮する蒸気コンプレッサーと、この
   蒸気コンプレッサーからの高温蒸気を導入してその熱エ
   ネルギーを高温蓄熱する蓄熱装置と、この蓄熱装置に蓄
   熱された熱により加熱された熱媒を導入して冷暖房或い
   は給湯用として熱交換する熱交換機器とからなることを
   特徴とする熱交換機器へのエネルギー供給システム。