JPS6045340B2 - 冷暖房装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は冷暖房装置、特に低温熱源を利用した冷暖房
装置に関するものである。

近年、省エネルギーが提唱され、その施策も種々発表さ
れている。

とりわけ熱を扱う工場とかあるいは熱機間を備えた船舶
などにおいては、その排熱をどのように回収して省エネ
ルギー化を図るかゞ急務である。しカルてこの場合、排
熱温度が２５０゜Ｃを越えるときには、排熱回収に従来
技術を転用できるためにそれほど問題はないが、それ以
下の温度、例えば２００℃〜１００℃程度であると、そ
の排熱回収が非常に困難である。このような低温排熱回
収の手段として、設備費の嵩むことを無視すれば、吸収
冷凍機による低温熱源を利用した冷暖房装置を実現でき
るので、省エネルギーの立場から１つの方策としてはそ
れなりの評価が可能であり、一方、例えばフロンなどの
低沸点媒体を利用して、低温熱源でその液化ガスを蒸発
させ、これを作動ガスとしてエゼクターを作動させるこ
とにより、再度圧縮させるようにした低温熱源利用冷暖
房装置もある。

しカル前者は装置自体が概して大型化し、かつ船舶など
に適用するときには、装置の能力に著しい影響を及ぼす
系内液面制御が困難であるなどの不都合があり、また後
者は冷房能力について問題を生じないが、暖房能力が特
に低くて装置の稼動率が悪いという欠点があつた。この
発明は従来のこのような実情に鑑み、前記の低沸点媒体
による低温熱源を利用した冷暖房装置において、特に暖
房能力を向上させて装置の稼動率を改善するようにした
ものである。

以下、この種の低沸点媒体による低温熱源を利ｊ用した
冷暖房装置の従来構成に加えて、の発明装置の一実施例
を添付図面について説明する。

添付図面は低沸点媒体による低温熱源を利用した冷暖房
装置を示しており、この添付図面において従来装置は次
のように構成されている。すなわ７ち、例えばフロンな
どの低沸点媒体は、エバポレーター１内に貯溜されてお
り、またこの低沸点媒体作動のための循環系路としては
、まず低温排熱２を通過させて熱交換器の役割りを果さ
せる排熱ボイラ３を設け、この排熱ボイラ３から取出さ
れた管路４を工セクタ−５に接続させ、かつこの工セク
ターからの管路６をコンデンサー７に導き、またコンデ
ンサー７より管路８でポンプ９に、さらにポンプ９から
管路１０により前記排熱ボイラ３に至る系とされていて
、管路４，１０間には切換弁１２を介してバイパス用の
管路１１が接続されている。そして前記エバポレーター
１には、管路４から切換弁１４を介して管路１３と、管
路８から制御弁１６を介して管路１５とが各々に導入さ
れると共に、このエバポレーター１から取出された管路
１７を前記工セクタ−５に接続させ、かつこの管路１７
と管路６間に制御弁１６を介してバイパス用の管路１８
を接続してあり、また前記管路８には制御弁２０を介在
させ、さらに前記エバポレーター１に冷暖房端末機器の
管路２１を導入したものである。従つてこの構成では、
ポンプ９により管路１０を経て移送される低沸点媒体は
、排熱ボイラ３に導入される低温排熱２により加熱され
て高圧蒸気となり、この高圧蒸気が管路４を経て工セク
ター５に導かれてこれを作動させると共に、一方、冷房
作用を終えた冷水の循環によつて、エバポレーター１内
の低沸点媒体が蒸発して管路１７により前記工セクタ−
５に吸気させるために、このエバポレーター１内は常に
低圧に維持されて、導入される冷水の温度を下げて送出
することによつて冷房能力を発揮させる。

そして前記工セクタ−５から排出される排蒸気は、管路
６はから例えば海水．などの常温の冷媒で冷却されてい
るコンデンサー７に導かれて再度液化され、制御弁１６
の作用によつて一部が管路１５からエバポレーター１に
戻され、他の一部は管路８を経てポンプ９により再度前
記排熱ボイラ３に戻されて同様の働きを行な！い、これ
を繰返すことにより低温熱源を利用した冷房サイクルを
形成するのである。またこのような従来方式において暖
房を行なう場合は、切換弁１４を開いて排熱ボイラ３で
熱交換された高圧蒸気を、管路１３によりエバポレー・
ター１に導入させて、このエバポレーター１に貯溜され
ている低沸点媒体を加熱させ、管路２１を循環する暖水
を暖めるようにすることが考えられているが、実際上、
エバポレーター１内の低沸点媒体は、前記した高圧蒸気
の導入によつてたちまちのうちに沸とうしてしまい、管
路１７，１８および６を経てコンデンサー７に逃逸き、
このコンデンサー７で放熱されることになつて、暖房能
力が極端に減少するものであり、このように低沸点媒体
を冷房用および暖房用に兼用させるのは不可能であつた
。

なおまたこれを回避する、すなわちエバポレーター１で
の低沸点媒体の沸とうを極力減するために、エバポレー
ター１内を排熱ボイラ３の出口側圧力と同一圧力に保持
させる手段があるが、このための設備が高価となつて実
用的でないものであつた。この発明はこのような従来の
欠点を改善するため、排熱ボイラ３からの高圧蒸気を工
セクタ−５に移送させることなく、この工セクタ−５を
バイパスさせるように、制御弁２３を介在した管路２２
を設けて、この高圧蒸気をコンデンサー７に導くと共に
、暖房のための暖水を管路２１から、切換弁２５，２５
をもつ管路２４に、図上省略した周知の四方弁などによ
つて切換えることによつて、エバポレーター１を循環し
ていた循環水をコンデンサー７内に循環させるようにし
て、この暖水をコンデンサー７内で暖めるようにしたも
のであつて、この構成により効果的な低温熱源を利用し
た暖房サイクルを形成できるものである。

なおこの構成において、暖房時には前記工セクタ−５お
よびエバポレーター１を休止させることも可能ではある
が、暖房能力を一層高めるためには、高圧蒸気の一部を
工セクタ−５にも導き、かつ同時に管路２１には常温の
周囲水を与えて吸熱させるようにして、排熱源よりも大
きい暖房負荷をまかなえるようにすべきであり、これに
よつてエバポレーター１をそれほどの高圧容器とせずに
すませ、装置稼動率の向上を可能にし得るのである。以
上詳述したようにこの発明によるときは、低温排熱によ
り低沸点媒体を蒸発させ、得られた高圧蒸気によりエゼ
クターを作動させて、別ば設けられたエバポレーターか
らの蒸発媒体を圧縮液化し、これによつて冷房サイクル
を形成するようにした構成において、暖房時に高圧蒸気
の流れを工セクターよりバイパスさせてコンデンサーに
導くと共に、エバポレーターに循環されていた水をこの
コンデンサーに導いて加温するようにしたものであるか
ら、この種の低沸点媒体による低温熱源を利用した装置
を冷房用は勿論のこと、暖房用にも効率よく使用するこ
とができ、しかもその構成が比較的簡単で容易に実施し
得るなどの特長を有するものである。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明に係わる冷暖房装置の一実施例を示す系
統構成図である。 １・・・・・・エバポレ−ターー２・・・・・・低温排
熱、３・・・・・・排熱ボイラ、５・・・・・・工セク
ター、７・・・・・コンデンサー、９・・・・・・ポン
プ、２１，２４・・・・・冷暖房水の管路、２２・・・
・・・エゼクターバイパス用管路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 低沸点媒体を低温排熱によつて蒸発させる排熱ボイ
   ラと、低沸点媒体を貯溜し、かつ冷暖房用水の管路を導
   入したエバポレーターと、前記排熱ボイラからの高圧蒸
   気によつて作動され、エバポレーターの蒸発媒体を吸気
   するエゼクターと、このエゼクターからの圧縮排気を液
   化するコンデンサーと、液化された低沸点媒体を前記排
   熱ボイラに移送するポンプとを有して冷房サイクルを形
   成した構成において、前記高圧蒸気をエゼクターよりバ
   イパスさせてコンデンサーに導く管路と、前記冷暖房用
   水の管路を切換えて暖房時はコンデンサーに導いて加温
   させる管路とを設けて暖房サイクルを形成させたことを
   特徴とする冷暖房装置。