JP2005233482A - 排熱回収給湯システム - Google Patents

排熱回収給湯システム Download PDF

Info

Publication number
JP2005233482A
JP2005233482A JP2004041636A JP2004041636A JP2005233482A JP 2005233482 A JP2005233482 A JP 2005233482A JP 2004041636 A JP2004041636 A JP 2004041636A JP 2004041636 A JP2004041636 A JP 2004041636A JP 2005233482 A JP2005233482 A JP 2005233482A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hot water
storage tank
water supply
water storage
heat medium
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.)
Granted
Application number
JP2004041636A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4152332B2 (ja
Inventor
Kiyoshi Fukuzawa
清 福澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gastar Co Ltd
Original Assignee
Gastar Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gastar Co Ltd filed Critical Gastar Co Ltd
Priority to JP2004041636A priority Critical patent/JP4152332B2/ja
Publication of JP2005233482A publication Critical patent/JP2005233482A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4152332B2 publication Critical patent/JP4152332B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14Combined heat and power generation [CHP]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Details Of Fluid Heaters (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

【課題】 熱交換器の熱媒体が貯湯タンクに混入しないようにした排熱回収給湯システムを提供する。
【解決手段】 排熱回収給湯システムは、排熱発生源10と、熱交換器20と、底部に給水管40を接続し頂部に給湯管45を接続してなる貯湯タンク30とを備えている。排熱発生源10と熱交換器20とは熱媒体循環路50により連絡されており、熱媒体循環路50にはシスターン55が設けられている。貯湯タンク30と熱交換器20とは水循環路60により連絡されている。貯湯タンク30の頂壁には、所定負圧になったときに開いて貯湯タンク30の頂部に大気を導入する吸気弁70が設けられている。シスターン55の熱媒体の液面の高さH3は、熱交換器20の隔壁の最下端の高さH2より、上記吸気弁の作動負圧と大気圧との差に相当する熱媒体柱の高さ以上の差をもって、低くなっている。
【選択図】 図1

Description

本発明は、燃料電池,ガスエンジン等で生じる排熱を給湯用の熱エネルギーとして利用し、これによりエネルギー効率を高めるようにした排熱回収給湯システムに関する。
近年、家庭や小規模事業所等のためのコジェネレーションシステムとして排熱回収給湯システムが開発されている。このシステムは、燃料電池,ガスエンジン等の小型発電機(排熱発生源)で電力を発生させるとともに、この発電機で発生した排熱を回収して給湯に供給するため、エネルギーを有効利用することができるものであり、普及が期待されている。
上記排熱回収給湯システムは、特許文献1に示すように、排熱発生源と、熱交換器と、貯湯タンクとを備えている。貯湯タンクの底部には給水管からの水が供給されるようになっており、貯湯タンクの頂部から給湯管を介して湯が供給されるようになっている。
上記貯湯タンクの湯は排熱発生源の排熱を熱交換器で回収することにより得られるものである。すなわち、熱媒体が上記排熱発生源から熱交換器の熱媒体通路を経て排熱発生源へと循環される。上記貯湯タンクの底部からの水は、熱交換器の水通路を経る過程で熱媒体から熱を奪い、湯となって貯湯タンクの頂部へと戻る。
特開平7−217927号公報
ところで、システムの長期使用により、熱交換器の隔壁にピンホールが形成される可能性がある。この場合に、上記熱交換器の熱媒体通路を通る熱媒体が隔壁のピンホールを通って水通路へと漏れ、水や湯に混じってユーザーに供給されるのを、衛生状の観点から回避する必要がある。
正常な状態では、給水管から貯湯タンクへは正圧の給水圧が付与されており、そのため上記熱交換器の水通路の圧力が熱媒体通路の圧力より高いため、隔壁にピンホールが形成されていても、熱媒体通路内の熱媒体がピンホールを介して水通路内に漏れることはない。
しかし、貯湯タンクへの給水圧力が何らかの事情で負圧になり、しかも給水管に設けられた逆止弁が故障していたり異物を込みこんでいて逆流を防止できない場合には、貯湯タンク内が負圧になりこれに応じて熱交換器の水通路内も負圧になることが、理論上考えられ得る。この場合には、熱交換器の隔壁にピンホールが形成されていると、熱交換器の熱媒体通路内の熱媒体がピンホールを介して水通路内に漏れ、さらに貯湯タンクへと混入し、さらには給水管を逆流して市水の元管へと混入することも可能性も否定できない。
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、(a)排熱発生源と、(b)隔壁により仕切られた熱媒体通路と水通路とを有する熱交換器と、(c)底部に給水管を接続し頂部に給湯管を接続してなる貯湯タンクと、(d)上記排熱発生源から熱交換器の熱媒体通路を経て排熱発生源へと熱媒体を循環させる熱媒体循環路と、(e)上記熱媒体循環路に設けられて熱媒体を蓄え、熱媒体の液面を大気に開放するシスターンと、(f)上記貯湯タンクの底部から熱交換器の水通路を経て貯湯タンクの頂部へと水を循環させる水循環路と、を備えた排熱回収給湯システムにおいて、上記貯湯タンクの頂部に、所定負圧になったときに開いて貯湯タンクに大気を導入する吸気弁を設け、上記シスターンの熱媒体の液面を、上記吸気弁の作動負圧と大気圧との差に相当する熱媒体柱の高さ以上の差をもって、熱交換器の隔壁の最下端より低くしたことを特徴とする。
上記構成によれば、貯湯タンクへの給水圧力が負圧になった場合には、吸気弁により貯湯タンクの頂部に大気を導入し貯湯タンクの負圧を緩和する。シスターンの熱媒体の液面が、上記吸気弁の作動負圧と大気圧との差に相当する熱媒体柱の高さ以上の差をもって、熱交換器の隔壁の最下端より低いため、熱交換器における水通路の圧力を熱媒体通路の圧力より常に高くすることができる。そのため、熱交換器の隔壁にピンホールが形成されていても、熱媒体通路の熱媒体が水通路へと漏れるのを確実に防止でき、これにより熱媒体がユーザーに供給される水または湯に混入されるのを回避することができる。
好ましくは、上記熱交換器の隔壁の最上端を上記貯湯タンクの頂壁より低くする。これによれば、貯湯タンクの水位がピンホールより高い状況では、貯湯タンクの水圧を熱交換器の水通路に付与することができ、より一層確実に熱媒体が隔壁のピンホールから水通路へと漏れるのを防ぐことができる。
好ましくは、上記給水管は山形に曲がって貯湯タンクの底部に接続され、この給水管の山形部のトップには、給水圧が所定負圧に達した時に開いて大気を導入する他の吸気弁が設けられている。これによれば、給水圧力が負圧になった時に、上記他の吸気弁が開いて、給水管のトップに大気が導入されるため、貯湯タンクから給水管への逆流の途中の段階で、給水管のトップより上流側と貯湯タンクとを遮断することができる。
好ましくは、上記水循環路のポンプの吐出圧力が熱媒体循環路のポンプの吐出圧力より高く、上記貯湯タンクの吸気弁と上記給水管トップの吸気弁が開き作動するときの負圧が同等であり、上記水循環路のポンプ駆動により貯湯タンクの水を継続的に熱交換器に供給し得る貯湯タンクの最低限の水位を、特定高さとしたとき、上記熱交換器の隔壁の最下端と上記給水管のトップが上記特定高さより高い。この構成によれば、給水圧力が負圧になって給水管トップに大気が導入されている状況において、熱交換器の隔壁にピンホールが形成されている場合、貯湯タンクの水が給水管へ逆流するか、またはピンホールを介して熱交換器の熱媒体通路へと漏れ、さらにシスターンに送られる。この際、貯湯タンクの水位は、上記隔壁のピンホール位置、または、給水管のトップより低い位置のうち、いずれか低い位置までしか下がらず、上記特定高さ以上に維持される。そのため、この水位低下の状況で、水循環路および熱媒体循環路のポンプをともに駆動して熱交換を行なおうとした場合、熱交換器において熱媒体が水通路に漏れるのを防止することができる。
好ましくは、上記給水管のトップが、上記他の吸気弁の作動負圧と大気圧との差に相当する水柱の高さ以上の差をもって上記特定高さより高い。この場合には、貯湯タンク側の吸気弁が何らかの理由により良好に働かず、貯湯タンク内が大気圧となっている場合であっても、貯湯タンクの水位を上記特定高さ以上に維持できる。
本発明によれば、熱交換器の隔壁にピンホールが形成されている場合に、万一貯湯タンクへの給水圧力が負圧となっている状況であっても、熱媒体の貯湯タンクへの混入を確実に防止できる。
以下、本発明の第1実施形態について図面を参照しながら説明する。図1に示すように、排熱回収給湯システムは、燃料電池やガスエンジン等の小型発電機10(排熱発生源)と、熱交換器20と、貯湯タンク30とを基本構成要素として備えている。
上記熱交換器20は、外管21と内管22の二重管構造をなしている。図1では熱交換器20は模式化されており、内管22が線で示され、外管21が径を誇張して示されている。内管22の内部が熱媒体通路として提供され、外管21の内周と内管22の外周との間の空間が水通路25として提供され、内管22の管壁が、熱媒体通路と水通路25とを隔てる隔壁として提供されている。図において隔壁の最上端(本実施形態での内管22の上端位置)の高さが符号H1で示され、最下端(本実施形態での内管22の下端位置)の高さが符号H2で示されている。
貯湯タンク30の底壁(底部)には、給水管40の下流端が接続されている。給水管40の上流端は市水元管(図示しない)に接続されている。給水管40には、元栓(図示しない)と逆止弁41が上流側から順に設けられている。また、貯湯タンク30の頂壁(頂部)には給湯管45の上流端が接続されている。この給湯管45の下流端には給湯栓46が設けられている。
上記発電機10と熱交換器20とは熱媒体循環路50により連絡されている。詳述すると、この熱媒体循環路50は、往路管部51と復路管部52とを有している。往路管部51の一端は発電機10の高温部を通る通路の一端に連なり、他端は熱交換器20の内管22の上端に連なっている。また、復路管部52の一端は、上記発電機10の高温部を通る通路の他端に連なり、他端は熱交換器20の内管22の下端に連なっている。
上記熱媒体循環路50において、例えば復路管部52にはシスターン55が設けられるとともにこのシスターン55と発電機10との間にポンプ56(第1ポンプ)が設けられている。シスターン55は熱媒体Lx(本実施形態では水を用いるが不凍液等の他の液体であってもよい)を貯えるためのものであり、底部に復路管部52の分断された端部が接続され、上部が開放されて熱媒体Lxに大気圧が付与されるようになっている。このシスターン55における熱媒体Lxの液面の高さは符号H3で示されている。本実施形態では、シスターン55にはドレン管55aが設けられており、熱媒体Lxの液面の高さがH3を越えないようにしている。ドレン管55aはなくてもよい。
上記貯湯タンク30には水Lyが満たされている。上記熱交換器20と貯湯タンク30とは水循環路60により連絡されている。詳述すると、この水循環路60は、往路管部61と復路管部62とを有している。往路管部61の一端は貯湯タンク30の底壁に接続され、他端は熱交換器20の外管21の下端に接続されている。また、復路管部62の一端は熱交換器20の外管21の上端に接続され、他端は貯湯タンク30の頂壁(頂部)に接続されている。水循環路60において、例えば往路管部61にはポンプ66(第2ポンプ)が設けられている。このポンプ66の吐出能力(吐出圧力)は上記ポンプ56の吐出能力(吐出圧力)より大きい。
上記貯湯タンク30の頂壁には吸気弁70が設けられている。この吸気弁70は、貯湯タンク30への給水圧力が負圧になり、これに応じて貯湯タンク30が所定負圧になった時に、大気を貯湯タンク30内に導入し、貯湯タンク30の頂部を上記所定負圧にするためのものである。貯湯タンク30の頂壁の高さは、図1において符号H4で示されている。
上記貯湯タンク30の頂壁,熱交換器20,シスターン55は、この順に低くなるように配置されている。詳述すると、貯湯タンク30の頂壁の高さH4に比べて熱交換器20の内管22の上端の高さH1が所定距離分低くなっている。また、シスターン55の熱媒体Lxの液面の高さH3は、貯湯タンク30bの頂壁の高さH4のみならず、熱交換器20の内管22の下端の高さH2よりも所定距離分低くなっている。
上記高さH2,H3の差は、上記吸気弁70の作動負圧と大気圧との圧力差に相当する熱媒体柱の高さ(本実施形態では水柱の高さ)以上とする。本実施形態では、作動負圧が―54KPaであるので75cm以上とする。
上記貯湯タンク30内の水位に関する特定高さを符号H5で示す。この特定高さH5に相当する水位は、上記水循環路60のポンプ66の駆動により貯湯タンク30の水を継続的に熱交換器20に供給し得る最低限の水位である。本実施形態では、特定高さH5に相当する水位は、貯湯タンク30の底面から10cmである。上記熱交換器20の内管の下端の高さH2は、この特定高さH5より高くなっている。
上記貯湯タンク30の底壁には圧力スイッチ30a(水位低下検出手段)が装着されている。この圧力スイッチ30aは、上記貯湯タンク30の水位が上記特定高さH5以上の設定水位まで低下した時に、ポンプ駆動禁止信号を出力するものである。
上記構成をなす排熱吸収給湯システムの作用を、図1〜図3を参照しながら説明する。なお、これら図において各種配管を、熱媒体Lx,または水Lyが満たされている場合には太線で示し、空になった場合には細線で示すことにする。給水管40の元栓を開くと給水圧力(正圧)により、貯湯タンク30内に水Lyが入り込み、その水位が上昇する。この水位上昇の過程で貯湯タンク30内の空気は給湯管45から排気され、水Lyが貯湯タンク30を満たす。
上記のように貯湯タンク30に給水圧力が付与された状態で排熱回収給湯が行なわれる。以下、詳述する。ポンプ56を駆動させると、図1において矢印で示すように、熱媒体Lxは、発電機10から熱媒体循環路50の往路管部51を経て熱交換器20に至り、熱交換器20の内管22を上端から下端に向かって流れ、復路管部52を通って発電機10に戻る。これとほぼ同時にポンプ66を駆動させると、貯湯タンク30の底部の水は、水循環路60の往路管部61を通って熱交換器20に至り、熱交換器20の外管21の下端から上端に向かって流れ、この過程で逆方向に流れる熱媒体Lxから隔壁(内管22の管壁)を介して熱を奪い、高温の湯となって貯湯タンク30の頂部に戻される。このようにして、貯湯タンク30では、底部近傍が低温で頂部近傍が高温の状態で維持される。給湯栓46を開くと、給水管41の給水圧力を受けた貯湯タンク30の頂部の湯が給湯管45を通って給湯栓46から吐出される。
前述したように、シスターン55における熱媒体Lxの液面の高さH3は、熱交換器20の内管22の最下端の高さH2より低い。そのため、熱交換器20の内管22内の熱媒体通路ではその全長にわたって負圧になっている。他方、貯湯タンク30には給水圧力が付与されており、しかも貯湯タンク30の頂壁の高さH4に比べて熱交換器20の内管22の最上端の高さH1が低くなっているので、水通路25はその全長にわたって正圧すなわち大気圧より高い状態となっている。したがって、熱交換器20の内管22の管壁にピンホールが形成された場合でも、熱媒体Lxが熱媒体通路から水通路25へと漏れ出すことはなく、熱媒体が貯湯タンク30内の水に混入することはない。
次に、給水圧力が負圧になりしかも逆止弁41が故障してしまった場合について説明する。この場合、貯湯タンク30が所定負圧に達した時に吸気弁70が開き大気を貯湯タンク30に導入する。そして図2に示すように貯湯タンク30の水位が低下し続け、給水管40を通って市水元管へと逆流する。
次に、熱交換器20の内管22の管壁にピンホールが形成された状態で、上記のように給水圧力が負圧になりしかも逆止弁41が故障した場合について説明する。この場合、上記のように吸気弁70の作動で、大気が導入され、貯湯タンク30の水面が吸気弁70の作動圧力(所定負圧)となる。
内管22の上端の高さH1が貯湯タンク30の頂壁の高さH4より低いので、上記ピンホール位置における水通路25の水圧は、貯湯タンク30の水圧を受けて上記所定負圧より高く、貯湯タンク30の水位がピンホールと一致した時に所定負圧と等しくなる。
他方、上記シスターン55での熱媒体Lxの高さH3と熱交換器20の内管22の下端高さH3の差が、上記吸気弁90の作動負圧と大気圧との圧力差に相当する熱媒体柱の高さ(本実施形態では水柱の高さ)以上になっているので、熱交換器20の熱媒体通路の圧力は常に上記所定負圧より低く維持される。その結果、ピンホール位置では、水Lyの圧力が熱媒体Lxの圧力より高いので、熱媒体Lxが水通路25に漏れるのを確実に防止できる。
貯湯タンク30の水位が下がり、これに伴い水通路25内で水位が下がって、ピンホール位置に達した時には、負圧状態の内管22内に空気が入り込み、図3に示すように内管22内の熱媒体Lxはシスターン55に戻される。
上記貯湯タンク30の水位が低下して設定水位に達した時には、圧力スイッチ30aからポンプ駆動禁止信号が出力される。そのため、熱交換を行なうためのポンプ56,66の駆動は禁じられる。その結果ポンプ66が空回りし、ポンプ56の吐出圧力により熱媒体Lxがピンホールを介して水通路25に漏れるのを防止することができる。
次に、本発明の第2実施形態について図4、図5を参照しながら説明する。この実施形態は、第1実施形態に次に述べる構造を付加したものであり、共通する構成には同番号を付して説明を省略する。第1実施形態と同様に、上記熱交換器20の内管22の下端の高さH2は、上記特定高さより高い。
給水管40は逆止弁41と貯湯タンク30への接続端との間で山形に曲げられており、この山形部40aのトップ40xには、給水圧が上記吸気弁70と同等の作動圧力(所定負圧)に達した時に開いて大気を導入する吸気弁70Aが設けられている。このトップ40xの高さH6は、貯湯タンク30の頂壁の高さH4より低く、前述した特定高さH5より高い。高さH5,6の差は,上記吸気弁70Aの作動負圧と大気圧との差に相当する水柱の高さ以上である。本実施形態では、作動負圧が―54KPaであるので、上記高さH5,6の差は75cm以上となっている。また本実施形態では、このH6は熱交換器20の内管22の上端高さH1より高く、さらには上記吸気弁70Aの作動負圧と大気圧との差に相当する水柱の高さ以上の差をもって、下端高さH2より高くなっている。
上記構成では、給水管40が負圧になると、吸気弁70Aが開き給水管40のトップ40xに大気が導入されるとともに、吸気弁70が開いて貯湯タンク30に大気が導入され、これに伴い、満杯状態の貯湯タンク30から水Lyの一部が給水管40に戻され、貯湯タンク30の水位が低下する。
図4に想像線Lで示すように示すように、貯湯タンク30の水位が、給水管40のトップ40xの高さH6と等しくなった時に、貯湯タンク30の水Lyは給水管40へ逆流しなくなる。このときの給水管40での水位はトップ40xの高さと等しい。給水管40のトップ40xおよびそれより上流側は、空気で満たされ上記吸気弁70Aの作動負圧に維持される。
上記のように給水圧力が負圧の状態で熱交換器20の内管22の管壁にピンホールがある場合、貯湯タンク30の水Lyは、このピンホールを介して熱交換器20の熱媒体通路に漏れてシスターン55に送られる。貯湯タンク30の水位がピンホールに達すると、上記の貯湯タンク30の水漏れが停止し、第1実施形態と同様に、熱交換器20の熱媒体Lxがシスターン55に戻される。
上記貯湯タンク30の最終水位は、ピンホールが内管22の下端に形成されている場合が最も低い。しかし、この場合でも貯湯タンク30の最終水位は、上記特定水位H5より高い。熱交換器20の内管22の下端の高さH2および給水管40のトップ40xの高さがともに上記特定高さH5以上であるからである。そのため、ポンプ56,66を同時駆動させた時にポンプ56が空回りすることなく、熱交換器20に吐出圧力を付与でき、熱媒体Lxが水通路25に漏れるのを防止することができる。
次に、吸気弁70の故障等により貯湯タンク30が大気圧となった場合について説明する。この場合、図4の実線で示すように給湯タンク30の水位がトップ40xより75cm(吸気弁70Aの作動負圧と大気圧との差に相当する水柱の高さ分)だけ低い水位に達した時に、貯湯タンク30の水Lyが給水管40へ逆流しなくなる。この時の水位は、特定高さH5より高い。前述したように、高さH5,H6の差は、上記吸気弁70Aの作動負圧と大気圧との圧力差に相当する水柱の高さ以上だからである。貯湯タンク30の最終水位は、図6に示すようにピンホール位置によって決まる。ピンホールが内管22の下端に形成されている場合に最終水位が最も低くなるが、この場合でも前述したように特定水位H5より高いので、ポンプ56,66駆動による熱媒体Lxの貯湯タンク20への漏れを防止できる。
本発明の第1実施形態をなす排熱回収給湯システムの通常使用状態を示す概略図である。 同システムにおいて、給水圧力が負圧となり貯湯タンクに大気が導入された状態を示す概略図である。 同システムにおいて、給水管の負圧により貯湯タンクの水位が下がるとともに、熱交換器のピンホールにより熱媒体が熱交換器からシスターンに戻った状態を示す概略図である。 本発明の第2実施形態をなす廃熱回収給湯システムにおいて、給水圧力が負圧となり貯湯タンクに大気が導入されて大気圧となった状態を示す概略図である。 同システムにおいて、熱交換器のピンホールにより貯湯タンクの水位が下がるとともに、熱交換器の熱媒体が熱交換器からシスターンに戻った状態を示す概略図である。
符号の説明
10 発電機(排熱発生源)
20 熱交換器
22 内管(その内部が熱媒体通路となり管壁が隔壁となる)
25 水通路
30 貯湯タンク
40 給水管
40a 山形部
40x トップ
45 給湯管
50 熱媒体循環路
55 シスターン
60 水循環路
70 吸気弁
70A 吸気弁
Lx 熱媒体
Ly 水
H1 熱交換器の内管の上端(隔壁の最上端)の高さ
H2 熱交換器の内管の下端(隔壁の最下端)の高さ
H3 シスターンにおける熱媒体の液面の高さ
H4 貯湯タンクの頂壁の高さ
H5 貯湯タンクでの特定高さ
H6 給水管のトップの高さ

Claims (5)

  1. (a)排熱発生源と、
    (b)隔壁により仕切られた熱媒体通路と水通路とを有する熱交換器と、
    (c)底部に給水管を接続し頂部に給湯管を接続してなる貯湯タンクと、
    (d)上記排熱発生源から熱交換器の熱媒体通路を経て排熱発生源へと熱媒体を循環させる熱媒体循環路と、
    (e)上記熱媒体循環路に設けられて熱媒体を蓄え、熱媒体の液面を大気に開放するシスターンと、
    (f)上記貯湯タンクの底部から熱交換器の水通路を経て貯湯タンクの頂部へと水を循環させる水循環路と、
    を備えた排熱回収給湯システムにおいて、
    上記貯湯タンクの頂部に、所定負圧になったときに開いて貯湯タンクに大気を導入する吸気弁を設け、
    上記シスターンの熱媒体の液面を、上記吸気弁の作動負圧と大気圧との差に相当する熱媒体柱の高さ以上の差をもって、熱交換器の隔壁の最下端より低くしたことを特徴とする排熱回収給湯システム。
  2. 上記熱交換器の隔壁の最上端を上記貯湯タンクの頂壁より低くしたことを特徴とする請求項1に記載の排熱回収給湯装置。
  3. 上記給水管は山形に曲がって貯湯タンクの底部に接続され、この給水管の山形部のトップには、給水圧が所定負圧に達した時に開いて大気を導入する他の吸気弁が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の排熱回収給湯システム。
  4. 上記水循環路のポンプの吐出圧力が熱媒体循環路のポンプの吐出圧力より高く、上記貯湯タンクの吸気弁と上記給水管トップの吸気弁が開き作動するときの負圧が同等であり、 上記水循環路のポンプ駆動により貯湯タンクの水を継続的に熱交換器に供給し得る貯湯タンクの最低限の水位を、特定高さとしたとき、上記熱交換器の隔壁の最下端と上記給水管のトップが上記特定高さより高いことを特徴とする請求項3に記載の排熱回収給湯システム。
  5. 上記給水管のトップが、上記他の吸気弁の作動負圧と大気圧との差に相当する水柱の高さ以上の差をもって、上記特定高さより高いことを特徴とする請求項4に記載の排熱回収給湯システム。
JP2004041636A 2004-02-18 2004-02-18 排熱回収給湯システム Expired - Fee Related JP4152332B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004041636A JP4152332B2 (ja) 2004-02-18 2004-02-18 排熱回収給湯システム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004041636A JP4152332B2 (ja) 2004-02-18 2004-02-18 排熱回収給湯システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005233482A true JP2005233482A (ja) 2005-09-02
JP4152332B2 JP4152332B2 (ja) 2008-09-17

Family

ID=35016630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004041636A Expired - Fee Related JP4152332B2 (ja) 2004-02-18 2004-02-18 排熱回収給湯システム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4152332B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008064338A (ja) * 2006-09-05 2008-03-21 Corona Corp 貯湯装置
WO2010042113A1 (en) * 2008-10-07 2010-04-15 James Vu Heat energy recovery system
JP2015185265A (ja) * 2014-03-20 2015-10-22 アイシン精機株式会社 燃料電池システム

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008064338A (ja) * 2006-09-05 2008-03-21 Corona Corp 貯湯装置
WO2010042113A1 (en) * 2008-10-07 2010-04-15 James Vu Heat energy recovery system
JP2015185265A (ja) * 2014-03-20 2015-10-22 アイシン精機株式会社 燃料電池システム

Also Published As

Publication number Publication date
JP4152332B2 (ja) 2008-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102085983B1 (ko) 격납용기 냉각 시스템 및 격납용기와 원자로 압력용기의 연합 냉각 시스템
JP4972421B2 (ja) ヒートポンプ式蒸気・温水発生装置
JP4650577B2 (ja) 燃料電池コージェネレーションシステム
JP2006138744A (ja) 原子炉の冷却装置
JP2010196992A (ja) 温水器
JP4792902B2 (ja) 熱交換器
JP4152332B2 (ja) 排熱回収給湯システム
AU2009200847A1 (en) Hot water generator
JP4152331B2 (ja) 排熱回収給湯システム
JP2009052758A (ja) 貯湯式給湯機
KR102029825B1 (ko) 열교환기가 구비되는 지역난방용 배관모듈
KR101959275B1 (ko) 수열원 히트펌프에 의한 냉난방 통합배관 시스템
US20050161520A1 (en) Heating system, method for operating a heating system and use thereof
JP2010007929A (ja) 給湯装置
JP6964915B1 (ja) 液体循環式発電装置
KR101199687B1 (ko) 소형 열병합 발전 시스템의 운전방법
CN207334768U (zh) 锅炉烟气余热多级回收利用系统
JP6044117B2 (ja) 貯湯給湯装置
JP2014112018A (ja) 発電ユニットおよび発電ユニット起動時のフラッシュタンクドレン回収方法
JP2010101521A (ja) 暖房装置
JP2011043290A (ja) 暖房用熱源機
CN219243568U (zh) 热电厂热能回收系统
JP5388012B2 (ja) 太陽熱温水システムにおける配管内エアー抜き機構及びその方法
JP4235012B2 (ja) コージェネレーションシステム
CN216011907U (zh) 一种可调节温度再次利用废气热量发生器

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070214

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080227

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080325

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080521

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080624

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080701

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4152332

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110711

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120711

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130711

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees