CN107702336A - 热回收系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供热回收系统，在从压缩机进行热回收来加热冷却液(例如水)的热回收系统中，能够以简易的结构来切换热回收的有无(例如热水制造的有无)。具备：利用压缩机的压缩热对冷却液进行加热的热回收用热交换器、使冷却液向热回收用热交换器流入的冷却液的入口路、使冷却液从热回收用热交换器流出的冷却液的出口路、连接出口路与入口路的冷却液的返回路、切换冷却液的通液路径与循环路径的切换单元、以及对循环路径的循环冷却液进行冷却的散热器。通液路径包括入口路、热回收用热交换器以及出口路，且不包括返回路。循环路径包括比与返回路的连接位置靠下游侧的入口路、热回收用热交换器、比与返回路的连接位置靠上游侧的出口路、以及返回路。

Description

热回收系统

技术领域

本发明涉及能够对由压缩机产生的压缩热的热回收的有无进行切换的热回收系统。

背景技术

以往，如下述专利文献1的图1所公开的那样，已知有如下的空气压缩系统，其具备：一对转子(37)的两端支承于水润滑滑动轴承(2)的螺旋式水润滑空气压缩机(1)；对来自该压缩机(1)的排出流体(与润滑水一同排出的压缩空气)进行气水分离的分离器(6)；对从该分离器(6)向压缩机(1)的转子间返回的水进行冷却的空冷热交换器(10)；以及对来自分离器(6)的压缩空气进行冷却的后冷却器(11)。在该系统中，在从空冷热交换器(10)到压缩机(1)的转子间的水配管(22)中，分支出轴承供水用水配管(23)，分支出的水经由制冷循环系统(27)的吸热用热交换器(33)或经由旁通配管(24)而供给至压缩机(1)的轴承(2)。

另外，以往如下述专利文献2的图1所公开的那样，已知有如下的热回收系统，其具备：对来自压缩机(2)的压缩空气进行冷却的第一空气冷却器(8)；对压缩机(2)的润滑油进行冷却的第一油冷却器(10)；从向第一油冷却器(10)输送的润滑油进行热回收而制造热水的第二油冷却器(11)；以及从向第一空气冷却器(8)输送的压缩空气进行热回收而制造热水的第二空气冷却器(9)。在该系统中，基于通过热回收用热交换器(第二空气冷却器9、第二油冷却器11)后的热水的使用负荷，来控制向热回收用热交换器(9、11)的供水的有无或者供水的量。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-43589号公报([0012]-[0017]段，图1)

专利文献2：日本特开2012-87664号公报(权利要求1-4，图1)

发明内容

发明要解决的课题

在所述专利文献1所记载的发明中，由压缩机产生的压缩热在空冷式的热交换器(10、11)中被释放到外部气体中，未进行热回收。假设在所述热交换器中，对来自分离罐(6)的压缩空气(或者分离水)与通水进行热交换，将压缩热用于通水的加热而进行热回收，也存在如下那样的课题。

即，即便回收压缩热来制造热水，该热水的用途也并不是始终存在。既然不存在热水的用途，那么制造热水而将其排出，不仅浪费热也浪费水。另一方面，在所述专利文献2所记载的发明中，在热回收用热交换器(9、11)的热回收停止中，能够在其他的热交换器(8、10)中将压缩空气、润滑油冷却，但热交换器的数量增加，成本增加。需要说明的是，这些事实不局限于回收压缩热来制造热水的情况，在利用压缩热加热各种液体的情况下也相同。

对此，本发明要解决的课题在于，在从压缩机进行热回收来加热冷却液的热回收系统中，能够以简易的结构来切换热回收的有无(例如热水制造的有无)。

用于解决课题的手段

本发明是为了解决所述课题而进行的，技术方案1所记载的发明是一种热回收系统，其特征在于，具备：热回收用热交换器，其利用压缩机的压缩热对冷却液进行加热；冷却液的入口路，其使冷却液向所述热回收用热交换器流入；冷却液的出口路，其使冷却液从所述热回收用热交换器流出；冷却液的返回路，其连接所述出口路与所述入口路；切换单元，其切换冷却液的通液路径与冷却液的循环路径，该冷却液的通液路径包括所述入口路、所述热回收用热交换器以及所述出口路，且不包括所述返回路，该冷却液的循环路径包括比与所述返回路的连接位置靠下游侧的所述入口路、所述热回收用热交换器、比与所述返回路的连接位置靠上游侧的所述出口路、以及所述返回路；以及散热器，其设置于所述循环路径，用于冷却循环冷却液。

根据技术方案1所记载的发明，利用返回路连接相对于热回收用热交换器的冷却液的入口路和出口路，能够利用切换单元切换通液路径与循环路径。在通液路径中，将从入口路经由热回收用热交换器的冷却液向出口路的下游导出，而不通过返回路返回到入口路。因此，在通液路径中，能够将在热回收用热交换器中由压缩热加热后的冷却液向外部导出而加以利用(热回收实施)。另一方面，在循环路径中，将从入口路经由热回收用热交换器的冷却液通过返回路返回到入口路，由此使冷却液循环。此时，能够利用设置于循环路径的散热器来冷却循环冷却液(热回收停止)。这样，能够以简易的结构来切换热回收的有无(例如热水制造的有无)。

技术方案2所记载的发明在技术方案1所记载的热回收系统的基础上，其特征在于，在所述入口路的与所述返回路的连接位置或者比与所述返回路的连接位置靠下游的位置处，具备冷却液的储存罐。

根据技术方案2所记载的发明，在将切换单元设为通液路径的热回收中，在储存罐储存来自供液源的温度较低的冷却液。因此，之后在将切换单元设为循环路径而停止热回收时，首先能够使储存罐内的温度较低的冷却液在热回收用热交换器中循环。由此，能够抑制切换单元进行切换时的冷却液的温度变化。

技术方案3所记载的发明在技术方案1或2所记载的热回收系统的基础上，其特征在于，在所述入口路的比与所述返回路的连接位置靠下游的位置处设置有所述散热器。

根据技术方案3所记载的发明，通过在比与返回路的连接位置靠下游的入口路设置散热器，能够在采用循环路径时冷却循环冷却液，另一方面，在采用通液路径时，能够根据状况而进行通往热回收用热交换器的冷却液的预热。

此外，技术方案4所记载的发明在技术方案3所记载的热回收系统的基础上，其特征在于，在所述压缩机的工作中，在切换为所述通液路径的状态下，当所述入口路的供液温度低于外部气体温度的情况下，使所述散热器的风扇工作，在切换为所述通液路径的状态下，当所述入口路的供液温度高于外部气体温度的情况下，使所述散热器的风扇停止，在切换为所述循环路径的状态下，使所述散热器的风扇工作。

根据技术方案4所记载的发明，在热回收中，在入口路的供液温度低于外部气体温度的情况下，通过使散热器的风扇工作而能够进行通往热回收用热交换器的冷却液的预热。另一方面，在热回收中，在入口路的供液温度高于外部气体温度的情况下，通过使散热器的风扇停止，能够防止将通往热回收用热交换器的冷却液冷却的不良情况。而且，在热回收停止中，通过使散热器的风扇工作，能够实现循环冷却液的冷却。

发明效果

根据本发明，在从压缩机进行热回收来加热冷却液的热回收系统中，能够以简易的结构来切换热回收的有无(例如热水制造的有无)。

附图说明

图1是示出本发明的一实施例的热回收系统的概要图。

附图标记说明：

1 空气压缩系统；

2 热回收系统；

3 压缩机；

4 预分离器；

5 后冷却器；

6 水冷却器；

7 分离罐；

8 马达；

9 空气过滤器；

10 吸入路；

11 添加水返回路；

12 排出路；

13 止回阀；

14 气相连通路；

15 液相连通路；

16 热回收用热交换器；

17 压缩空气送出路；

18 一次压调整阀；

19 止回阀；

20 安全阀；

21 放气阀；

22 添加水阀；

23 水过滤器；

24 供水路(24A：第一供水路、24B：第二供水路)；

25 排水路；

26 第一供水阀；

27 止回阀；

28 第二供水阀；

29 排水阀；

30 水位检测器；

31 压力传感器；

32 入口路；

33 出口路；

34 返回路；

35 切换单元；

36 热回收阀；

37 返送阀；

38 散热器(38A：风扇)；

39 连接路；

40 泵；

41 止回阀；

42 储存罐；

43 出热水温度传感器。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的具体实施例详细进行说明。

图1是示出本发明的一实施例的概要图，示出制造压缩空气的空气压缩系统1以及能够对该空气压缩系统1所产生的压缩热进行回收的热回收系统2。换句话说，在本实施例中，空气压缩系统1具备热回收系统2，反过来说，热回收系统2应用于空气压缩系统1。以下，依次说明空气压缩系统1和热回收系统2。

＜＜空气压缩系统1的结构＞＞

首先，对本实施例的空气压缩系统1的结构进行说明。作为主要部位，本实施例的空气压缩系统1具备：水添加式的压缩机3、对来自该压缩机3的排出流体进行气水分离的预分离器4、对由该预分离器4气水分离后的压缩空气进行冷却的后冷却器5；对由预分离器4气水分离后的分离水进行冷却的水冷却器6、以及被供给通过各冷却器5、6后的压缩空气和分离水的分离罐7。

压缩机3是水添加式的空气压缩机。压缩机3的形式未特别限定，例如可以采用螺旋式或涡旋式。在水添加式的压缩机3中，朝空气的吸入口添加水(典型的是精制水(纯水)或软化水)，将该添加水用于压缩室的密封和压缩机构的冷却等，同时对空气进行压缩并排出。在该排出时，添加水也与压缩空气一同排出。

压缩机3在图示例中由电动马达8驱动，但也可以由其他的原动机进行驱动。例如，压缩机3也可以由蒸汽马达(蒸汽发动机)进行驱动。另外，可以对压缩机3进行接通断开控制，也可以进行容量控制(输出调整)。例如，对压缩机3的电动马达8进行接通断开控制或者对电动马达8的转速进行逆变器控制。或者，在采用蒸汽马达的情况下，对朝蒸汽马达供给蒸汽的蒸汽供给阀的开闭或开度进行控制。

当压缩机3进行运转时，外部气体经由空气过滤器9从吸入路10被吸入到压缩机3内，但此时，经由自分离罐7的添加水返回路11而以设定流量来添加水，不过对于详细情况将后述。然后，在压缩机3中压缩后的空气伴随着添加水朝预分离器4排出。在从压缩机3到预分离器4的排出路12设置有止回阀13。

需要说明的是，水添加式的压缩机3也能够称作水润滑式或水喷射式等(换言之，也可以包含这些形式的压缩机)。另外，在此，在压缩机3中，朝空气的吸入口添加水，但除了空气的吸入口以外也可以具备供水口，并朝该供水口添加水。

预分离器4接受来自压缩机3的排出流体(与添加水一同被排出的压缩空气)并进行气水分离。换句话说，来自压缩机3的排出流体在预分离器4中被分为压缩空气和分离水。与此相伴，预分离器4内被分为上方的气相部和下方的液相部。而且，预分离器4的气相部经由气相连通路14而与分离罐7的气相部连接，另一方面，预分离器4的液相部经由液相连通路15而与分离罐7的液相部连接。

在从预分离器4到分离罐7的气相连通路14设置有后冷却器5。后冷却器5是对由预分离器4气水分离后的压缩空气进行冷却的单元。在此，后冷却器5使压缩空气与冷却液不混合地进行热交换来作为回收压缩热的热回收用热交换器16。在后冷却器5中，压缩空气被冷却液冷却，而冷却液被压缩空气加热。

在从预分离器4到分离罐7的液相连通路15设置有水冷却器6。水冷却器6是对由预分离器4气水分离后的分离水进行冷却的单元。在此，水冷却器6不使分离水与冷却液混合地进行热交换来作为回收压缩热的热回收用热交换器16。在水冷却器6中，分离水被冷却液冷却，而冷却液被分离水加热。

分离罐7接受通过所述各冷却器5、6后的压缩空气和分离水并进行气水分离。来自预分离器4的压缩空气由后冷却器5冷却后实现水分的凝结，该水分在分离罐7被去除。因而，分离罐7内也分为上方的气相部和下方的液相部。需要说明的是，从预分离器4经由各连通路14、15而到分离罐7的流体供给利用压缩机3的排出压力和水头压差来进行。

在分离罐7的气相部，除了前述的气相连通路14之外，还连接有通往压缩空气利用部的压缩空气送出路17。在压缩空气送出路17，从分离罐7的一侧起依次设置有一次压调整阀18和止回阀19。一次压调整阀18是在压缩机3的运转中将分离罐7内保持为设定压力以上的阀。在此，一次压调整阀18为基于一次侧(换句话说分离罐7侧)的压力而机械地进行动作的自力阀，但根据情况，也可以采用利用传感器监视一次侧的压力、并基于该检测压力而被控制的电动阀。此外，在本实施例中，在分离罐7的气相部，除了安全阀20之外还设置有朝外部排气用的放气阀21。需要说明的是，一次压调整阀18和止回阀19也能够构成为一体型的阀机构。

在分离罐7的液相部，除了前述的液相连通路15之外还连接有通往压缩机3的添加水返回路11。在添加水返回路11，从分离罐7的一侧起依次设置有添加水阀22和水过滤器23。在压缩机3的运转中，通过打开添加水阀22，能够使分离罐7内的储存水经由添加水返回路11返回到压缩机3。此时，当基于压缩机3的运转而实现朝压缩机3的吸入时，通过分离罐7内的加压，能够使添加水从分离罐7返回到压缩机3。另外，利用一次压调整阀18，能够将分离罐7内保持为设定压力以上，此外如后所述，能够将压缩空气送出路17内的压力(进而分离罐7内的压力)维持为期望值，因此，能够使添加水阀22作为注孔发挥功能，并且能够以设定流量向压缩机3供给添加水。而且，在从分离罐7向压缩机3供给添加水时，能够利用水过滤器23来去除杂质物。

空气压缩系统1还具备供水路24和排水路25。供水路24是将来自离子交换装置(例如混床式纯水装置或硬水软化装置)这样的供水源的水作为添加水进行补给的单元。在本实施例中，来自供水源的供水路24被分支为第一供水路24A和第二供水路24B，第一供水路24A与通往压缩机3的吸入路10连接，另一方面，第二供水路24B与分离罐7连接。而且，在第一供水路24A设置有第一供水阀26，另一方面，在第二供水路24B依次设置有止回阀27和第二供水阀28。需要说明的是，在本实施例中，第一供水阀26为电磁阀，第二供水阀28为手动阀。

另一方面，排水路25与分离罐7的底部连接。在排水路25设置有排水阀29，通过打开排水阀29，能够实现从分离罐7内的排水。

此外，在分离罐7设置有水位检测器30。水位检测器30的结构没有特别限定，例如采用能够检测不包含离子类的精制水、凝结水的水位的浮球水位检测器。另外，在自分离罐7引出的压缩空气送出路17，在比一次压调整阀18和止回阀19靠下游的位置处设置有压力传感器31。利用该压力传感器31，能够监视压缩空气的排出压力(向压缩空气利用部的供给压力)。

＜＜空气压缩系统1的动作＞＞

接下来，对本实施例的空气压缩系统1的动作进行说明。以下所述的一系列的控制基本上是利用未图示的控制器自动进行的。换句话说，控制器与压缩机3(具体地说是其马达8)、放气阀21、添加水阀22、第一供水阀26、排水阀29、水位检测器30以及压力传感器31等连接，并基于水位检测器30、压力传感器31的检测信号等，对压缩机3、各阀21、22、26、29等进行控制。

首先，对空气的流动进行说明。当开始压缩机3的运转时，压缩机3经由空气过滤器9吸入空气，并对空气进行压缩后排出。从压缩机3排出的压缩空气经由预分离器4、后冷却器5以及分离罐7从压缩空气送出路17向压缩空气利用部输送。但是，在压缩空气送出路17设置有一次压调整阀18，因此，在如运转刚开始后那样分离罐7内的压力较低的状态下，一次压调整阀18关闭，未向压缩空气利用部送出压缩空气。当一次压调整阀18的一次侧(换句话说分离罐7侧)的压力成为设定压力以上时，一次压调整阀18打开，向压缩空气利用部送出压缩空气。

在压缩机3的运转中将压缩机3控制为，使压力传感器31的检测压力维持为目标压力。例如，对压缩机3的马达8进行接通断开控制或逆变器控制。需要说明的是，目标压力高于一次压调整阀18的设定压力。因此，以后基本上将分离罐7内维持为目标压力。

在压缩机3的运转中，通过打开添加水阀22，能够向压缩机3的吸入口以设定流量添加水。由此，能够实现压缩机3的密封、冷却以及润滑。来自压缩机3的压缩空气以伴随着添加水的状态向预分离器4排出。然后，在预分离器4中实现气水分离。由预分离器4气水分离后的压缩空气被后冷却器5冷却，之后由分离罐7进一步进行气水分离，并从压缩空气送出路17向外部送出。另一方面，预分离器4中的分离水被水冷却器6冷却后储存于分离罐7，并能够经由添加水返回路11向压缩机3供给。

在压缩机3的运转中，分离罐7内的水位维持为设定水位。例如当水位检测器30的检测水位超出上限水位时，打开排水阀29而使水位下降至规定值。相反，当水位检测器30的检测水位低于下限水位时，打开第一供水阀26而使水位上升至规定值。在第一供水阀26的开放中，补给水经由压缩机3向分离罐7供给。在此期间，也可以关闭添加水阀22。需要说明的是，在压缩机3的停止中，能够打开第二供水阀28而直接向分离罐7供水。

另一方面，在压缩机3的停止时，放气阀21被打开。通过在压缩机3的停止中也打开放气阀21，能够防止压缩机3的逆转。然后，在压缩机3的再起动时，放气阀21被关闭。

根据本实施例的空气压缩系统1，利用预分离器4对来自压缩机3的排出流体进行气水分离，并利用后冷却器5对气水分离后的压缩空气进行冷却，另一方面，在利用水冷却器6将分离水冷却之后，向分离罐7供给分离水。因此，分离罐7被供给预先进行气水分离而冷却了的流体，维持在较低的温度。优选的是，分离罐7内的温度维持在压缩空气的露点温度以下。因此，能够减少伴随着来自分离罐7的压缩空气而向外部带出的水分量，进而削减来自外部的补给水量，能够实现运行成本的减少。另外，在压缩空气送出路17设置第二后冷却器、或者在添加水返回路11设置第二水冷却器都不是必须的，基本上是不需要的。

此外，根据本实施例的空气压缩系统1，在利用预分离器4进行气水分离后，分为基于后冷却器5实现的压缩空气的冷却和基于水冷却器6实现的分离水的冷却，由此能够提高各冷却器5、6中的热交换效率。与此相伴，也能够使构成各冷却器5、6的热交换器小型化。

＜＜热回收系统2的结构＞＞

接下来，对本实施例的热回收系统2的结构进行说明。本实施例的热回收系统2是将压缩机3的压缩热用于冷却液的加热而进行热回收的系统，而且构成为能够切换热回收的有无。

冷却液没有特别限制，典型的是水。作为该水，根据用途的不同，除了自来水之外还能够使用软化水或精制水(纯水)等。例如，在使用热回收系统2进行向蒸汽锅炉的供水的预热的情况下，如后所述，使用被进行了脱气处理的软化水。以下，将冷却液作为水(换句话说冷却水)进行说明，但在采用其他的液体的情况下也相同。换言之，以下，冷却水也可以不是字面上的水，而是水以外的冷却液。

作为主要部位，本实施例的热回收系统2具备：利用压缩机3的压缩热对冷却水进行加热的热回收用热交换器16(后冷却器5、水冷却器6)、使冷却液向热回收用热交换器16流入的冷却水的入口路32、使冷却液从热回收用热交换器16流出的冷却水的出口路33、连接出口路33与入口路32的冷却水的返回路34、切换后述的通液路径与循环路径的切换单元35(热回收阀36、返送阀37)、以及对循环路径的循环冷却水进行冷却的散热器38。

在本实施例中，热回收用热交换器16为后冷却器5以及水冷却器6。在后冷却器5中，对压缩空气与冷却水进行热交换，利用冷却水对压缩空气进行冷却，另一方面，利用压缩空气对冷却水进行加热。能够将压缩空气具有的压缩热用于冷却水的加热而实现热回收。另一方面，水冷却器6对添加水(预分离器中的分离水)与冷却水进行热交换，利用冷却水对添加水进行冷却，另一方面，利用添加水对冷却水进行加热。能够将添加水具有的压缩热用于冷却水的加热而实现热回收。

需要说明的是，在本实施例中，冷却水依次通过后冷却器5与水冷却器6。因此，在本实施例中，后冷却器5与水冷却器6由连接路39连接。而且，冷却水从入口路32依次经由后冷却器5、连接路39以及水冷却器6而流向出口路33。以下，仅将由连接路39连接的后冷却器5和水冷却器6统一称作热回收用热交换器16。

在从供水源到热回收用热交换器16的入口路32，朝向热回收用热交换器16依次设置有泵40、止回阀41以及散热器38。通过使泵40工作，能够使冷却水通过热回收用热交换器16。散热器38在本实施例中为空冷式，用于对冷却水与外部气体(风扇38A的通风)进行热交换。例如，在散热器38的入口侧的冷却水温度高于外部气体温度的情况下，使散热器38的风扇38A工作，由此能够利用风扇38A的通风来将冷却水冷却，对此详细后述。

在自热回收用热交换器16的出口路33设置有热回收阀36。在压缩机3的运转中，打开热回收阀36使泵40工作，由此能够使冷却水通过热回收用热交换器16而实现压缩热的回收。在本实施例中，热回收阀36由能够调整开度的电动阀构成。

比热回收阀36靠上游侧的出口路33与比泵40靠上游侧的入口路32由返回路34连接。此时，优选在入口路32与返回路34的连接位置处设置冷却水的储存罐42。但是，根据情况，也能够省略储存罐42的设置。另外，储存罐42在入口路32内也可以不设置在与返回路34的连接位置，而设置在比与返回路34的连接位置靠下游(优选比泵40靠上游)的位置。需要说明的是，泵40除了在入口路32内设置在比与返回路34的连接位置靠下游的位置之外，也可以在连接路39、出口路33内设置在比与返回路34的连接位置靠上游的位置。

在返回路34设置有返送阀37。在本实施例中，返送阀37由电动阀构成。通过择一地仅打开热回收阀36与返送阀37中的任一方，能够进行如下切换：使通过热回收用热交换器16后的冷却水经由返回路34返回到入口路32，或者不经由返回路34而向出口路33的下游输送，对此详细后述。

在本实施例中，切换单元35由热回收阀36和返送阀37构成。通过切换热回收阀36与返送阀37的各开闭，能够将冷却水的流路切换为下面所述的通液路径与循环路径中的任一者。

通液路径通过在关闭返送阀37的状态下打开热回收阀36来实现。通液路径是包括入口路32、热回收用热交换器16以及出口路33且不包括返回路34的路径。在设为通液路径的状态下使泵40工作时，来自入口路32的冷却水经由热回收用热交换器16，并通过出口路33的热回收阀36而导出(热回收实施状态)。此时，从供水源向储存罐42适当进行供水。换言之，在通液路径，使泵40处于工作中，向入口路32供给来自供水源的水。

循环路径通过在关闭热回收阀36的状态下打开返送阀37来实现。循环路径是包括比与返回路34的连接位置靠下游侧的入口路32、热回收用热交换器16、比与返回路34的连接位置靠上游侧的出口路33以及返回路34的路径。在设为循环路径的状态下使泵40工作时，来自泵40的冷却水经由热回收用热交换器16以及返回路34返回到泵40而循环。此时，通过使散热器38工作，能够在散热器38中将循环冷却水冷却(热回收停止状态)。需要说明的是，在循环路径，使冷却水处于循环中，无需从供水源向储存罐42供给新的水。

在出口路33的热回收阀36的出口侧设置有出热水温度传感器43。另一方面，在入口路32的散热器38的入口侧设置有供水温度传感器(省略图示)。供水温度传感器若在入口路32内处于比散热器38靠上游侧的位置，则也可以根据情况来检测供水源的水温。但是，在入口路32设置储存罐42的情况下，供水温度传感器优选在入口路32内设置于储存罐42或者比储存罐42靠下游且比散热器38靠上游的位置。此外，本实施例的热回收系统2也设置有能够检测外部气体温度的外部气体温度传感器(省略图示)。

＜＜热回收系统2的动作＞＞

接下来，对本实施例的热回收系统2的动作进行说明。以下所述的一系列的控制是利用未图示的控制器自动进行的。换句话说，控制器除了与泵40、散热器38(具体地说是其风扇38A的马达)、热回收阀36以及返送阀37连接之外，还与出热水温度传感器43、供水温度传感器以及外部气体温度传感器等连接，并基于各温度传感器的检测信号等来对泵40、风扇38A以及各阀36、37等进行控制。

在压缩机3的工作中(换句话说在压缩空气的制造中)，使泵40工作而使冷却水通过热回收用热交换器16。由此，在热回收用热交换器16中，能够对来自压缩机3的排出流体(压缩空气和添加水)进行冷却，并且能够利用来自排出流体的压缩热对冷却水进行加热。这样制造出的热水与热水利用部的使用负荷(出口路33末端的热水利用部中有无热水要求)对应地由切换单元35切换流路。换句话说，在热水利用部中需要热水的情况下切换为通液路径，在热水利用部中不需要热水的情况下切换为循环路径。

例如，能够将由热回收用热交换器16加热后的热水经由出口路33供给至蒸汽锅炉的供水罐，并根据该供水罐内的水位来切换通液路径和循环路径。在该情况下，例如当供水罐内的水位低于下限水位时，能够设为通液路径来供给热水直至超出上限水位为止。而且，当供水罐内的水位超出上限水位时，切换为循环路径即可。

需要说明的是，在将热回收系统2用于向蒸汽锅炉的供水罐的供水的预热的情况下(换言之，在使用向蒸汽锅炉的供水罐的供水作为冷却水的情况下)，向入口路32供给由硬水软化装置和脱气装置(脱氧装置)进行了处理的脱气软化水。在该情况下，为了防止在储存罐42中发生氧的再溶入，优选在储存罐42的水面整体上漂浮塑料小球。

在冷却水通过热回收用热交换器16的过程中实施热回收(换言之实施向外部放出热水)时，将切换单元35切换为通液路径。在通液路径中关闭返送阀37而打开热回收阀36。另外，典型地是使风扇38A停止，对此详细后述。在该情况下，来自供水源的水由热回收用热交换器16加热后送至出口路33的下游的热水利用部。此时，若调整热回收阀36的开度以将出热水温度传感器43的检测温度维持为设定温度，则能够向热水利用部供给设定温度的热水。

在将冷却水通过热回收用热交换器16的过程中停止热回收(换言之停止向外部放出热水)时，将切换单元35切换为循环路径。在循环路径中，关闭热回收阀36而打开返送阀37。另外，使散热器38的风扇38A工作。在该情况下，将由热回收用热交换器16加热后的冷却水经由返回路34向入口路32返回，在由散热器38冷却之后，再次供给至热回收用热交换器16。换句话说，在使冷却水在热回收用热交换器16中循环的同时，利用散热器38向外部气体散热。

在使冷却水在通液路径流通的过程中，也可以基于供水温度传感器的检测温度和外部气体温度传感器的检测温度，如以下那样来控制散热器38的风扇38A。即，在处于通液路径的状态下，当供水温度传感器的检测温度低于外部气体温度传感器的检测温度的情况下，使散热器38的风扇38A工作。由此，散热器38能够利用外部气体对冷却水进行加热(换句话说能够将散热器38用作加热器)，能够实现通往热回收用热交换器16的冷却水的预热。另一方面，在处于通液路径的状态下，当供水温度传感器的检测温度高于外部气体温度传感器的检测温度的情况下，使散热器38的风扇38A停止。由此，避免了散热器38利用外部气体将冷却水冷却的不良情况。

然而，在本实施例中，如上所述，在入口路32的与返回路34的连接位置或者比该连接位置靠下游的位置处设置有冷却水的储存罐42。在该情况下，在将切换单元35设为通液路径的热回收中，在储存罐42储存来自供水源的温度较低的冷却水。因此，之后在将切换单元35设为循环路径而停止热回收时，首先能够使储存罐42内的温度较低的冷却水在热回收用热交换器16中循环。由此，能够抑制切换单元35在切换时的冷却水的温度变化。

接下来，对本实施例的热回收系统2的变形例进行说明。

首先，散热器38的设置位置未特别限定，只要在循环路径内即可。例如，在所述实施例中，散热器38设置于入口路32(比与返回路34的连接位置靠下游侧的入口路32)，但也可以设置于出口路33(比与返回路34的连接位置靠上游侧的出口路33)或返回路34。但是，在将散热器38设置于入口路32的情况下，如上所述，在通液路径中，能够利用供水温度与外部气体温度的关系而实现冷却水的预热。另一方面，在将散热器38设置于出口路33或返回路34的情况下，在通液路径中，无论供水温度和外部气体温度如何都使散热器38的风扇38A停止即可。在该情况下，能够省略供水温度传感器和外部气体温度传感器的设置。需要说明的是，无论是将散热器38设置于哪个位置的情况，在循环路径中都使散热器38的风扇38A工作。

另外，切换单元35没有特别限定，只要能够将冷却水的流动切换为通液路径与循环路径即可，例如，也可以由设置于出口路33与返回路34的连接位置的三通阀、或者设置于入口路32与返回路34的连接位置的三通阀构成。

另外，在所述实施例中，使冷却水通过后冷却器5之后通过水冷却器6，但根据情况，也可以使冷却水通过水冷却器6之后通过后冷却器5。但是首先通过后冷却器5的一方具有能够可靠地进行压缩空气的冷却、并且能够在水冷却器6中对由此加热后的冷却水进一步进行升温的优点。

另外，在所述实施例中，使冷却水串联地通过作为热回收用热交换器16的后冷却器5和水冷却器6，但根据情况，也可以使冷却水并联地通过后冷却器5和水冷却器6。换句话说，也可以使冷却水在入口路32的下游分支为两股，使一方通过后冷却器5而另一方通过水冷却器6之后进行合流，并通往出口路33。

另外，在所述实施例中，将后冷却器5和水冷却器6的双方设为了热回收用热交换器16，但根据情况，也可以仅将任一方设为热回收用热交换器16。例如，也可以仅将后冷却器5设为热回收用热交换器16，使来自入口路32的冷却水通过后冷却器5并从出口路33导出。在该情况下，水冷却器6利用其他单元(例如风扇的通风)将来自预分离器4的分离水冷却即可。相反，也可以仅将水冷却器6设为热回收用热交换器16，使来自入口路32的冷却水通过水冷却器6并从出口路33导出。在该情况下，后冷却器5利用其他单元(例如风扇的通风)将来自压缩机3的压缩空气冷却即可。

另外，在所述实施例中，在通液路径的冷却水的通水中，基于出热水温度传感器43的检测温度调整了热回收阀36的开度，但也可以基于出热水温度传感器43的检测温度对泵40进行逆变器控制，从而恒定地控制出热水温度。或者，也可以根据情况而省略实施这样的出热水温度恒定控制。

另外，在所述实施例中，使水通过热回收用热交换器16，但也可以如上述，使水以外的液体通过热回收用热交换器16。换句话说，热回收用热交换器16在冷却压缩空气或添加水时，不局限于水冷式，也可以为使用其他液体的液冷式。

此外，在利用热回收用热交换器16进行热回收来制造热水时，在所述实施例中使水(冷却水)通过热回收用热交换器16，但也可以如下那样构成。即，也可以为，使例如乙二醇等防冻液或水在热回收用热交换器16与其他的热交换器(以下称作通水加热用热交换器)之间循环，利用热回收用热交换器16对该循环液与压缩空气等进行热交换，另一方面，在通水加热用热交换器中对所述循环液与通水进行热交换，在通水加热用热交换器中对通水进行加热来制造热水。

本发明的热回收系统2不局限于所述实施例(包括变形例)的结构(包括控制)，能够适当进行变更。尤其是只要具备如下结构、即，(a)利用压缩机3的压缩热对冷却液进行加热的热回收用热交换器16；(b)使冷却液向热回收用热交换器16流入的冷却液的入口路32；(c)使冷却液从热回收用热交换器16流出的冷却液的出口路33；(d)连接出口路33与入口路32的冷却液的返回路34；(e)切换冷却液的通液路径与循环路径的切换单元35；(f)设置于循环路径、且用于冷却循环冷却液的散热器38，则未特别限制其他的结构。

例如，在所述实施例中，作为热回收用热交换器16而使用了水润滑式的压缩机3的后冷却器5和水冷却器6的双方，但也可以如上所述，仅采用任一方。另外，应用热回收系统2的空气压缩系统1不局限于所述实施例的结构，也能够使用以往公知的各种结构。

举出具体例的话，在图1中，也可以省略预分离器4的设置，并且，将后冷却器5的设置位置设为比分离罐7靠下游的压缩空气送出路17。另外，也可以将水冷却器6的设置位置设为从分离罐7到压缩机3的添加水返回路11。

另外，在所述实施例中，压缩机3为水添加式，但不局限于此。例如，也可以应用于油润滑式的压缩机，从来自该压缩机的压缩空气进行热回收，或者从压缩机的润滑油进行热回收。在该情况下，热回收用热交换器16为压缩空气与冷却水的热交换器、及/或润滑油与冷却水的热交换器。

此外，在所述实施例中，压缩机3为空气压缩机，但根据情况，也可以为空气以外的压缩机。

本发明的热回收系统2也能够适当用于在所述实施例中例示的蒸汽锅炉的供水预热以外的用途。例如，也可以将由热回收系统2制造出的热水用于工厂、事务所的空调，还可以在各种制造工艺中用于保温、清洗等。

Claims (4)

1.一种热回收系统，其特征在于，

所述热回收系统具备：

热回收用热交换器，其利用压缩机的压缩热对冷却液进行加热；

冷却液的入口路，其使冷却液向所述热回收用热交换器流入；

冷却液的出口路，其使冷却液从所述热回收用热交换器流出；

冷却液的返回路，其连接所述出口路与所述入口路；

切换单元，其切换冷却液的通液路径与冷却液的循环路径，该冷却液的通液路径包括所述入口路、所述热回收用热交换器以及所述出口路，且不包括所述返回路，该冷却液的循环路径包括比与所述返回路的连接位置靠下游侧的所述入口路、所述热回收用热交换器、比与所述返回路的连接位置靠上游侧的所述出口路、以及所述返回路；以及

散热器，其设置于所述循环路径，用于冷却循环冷却液。

2.根据权利要求1所述的热回收系统，其特征在于，

在所述入口路的与所述返回路的连接位置或者比与所述返回路的连接位置靠下游的位置处，具备冷却液的储存罐。

3.根据权利要求1或2所述的热回收系统，其特征在于，

在所述入口路的比与所述返回路的连接位置靠下游的位置处设置有所述散热器。

4.根据权利要求3所述的热回收系统，其特征在于，

在所述压缩机的工作中，

在切换为所述通液路径的状态下，当所述入口路的供液温度低于外部气体温度时，使所述散热器的风扇工作，

在切换为所述通液路径的状态下，当所述入口路的供液温度高于外部气体温度的情况下，使所述散热器的风扇停止，

在切换为所述循环路径的状态下，使所述散热器的风扇工作。