JP2010243011A - Cold water manufacturing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空調や食品冷却の他、エンジンの冷却などのために冷水を得る冷水製造装置に関するものである。 The present invention relates to a cold water producing apparatus that obtains cold water for cooling an engine in addition to air conditioning and food cooling.
従来、下記特許文献1に開示されるように、冷凍機を用いて冷水を得る冷水製造装置が知られている。しかしながら、冷凍機の圧縮機を電動機で駆動する場合、ランニングコストの点で改善の余地がある。また、冷凍機の凝縮器は、熱量を大量に大気中に捨てるので、この点でも改善の余地がある。仮に冷凍機の凝縮器からの放熱を用いて蒸気を得ようとしても、水以外の冷媒による冷凍機の場合、その冷媒の臨界温度は低温領域にあることから、得られる蒸気温度に限界がある。 DESCRIPTION OF RELATED ART Conventionally, as disclosed by following patent document 1, the cold water manufacturing apparatus which obtains cold water using a refrigerator is known. However, when the compressor of the refrigerator is driven by an electric motor, there is room for improvement in terms of running cost. Moreover, since the condenser of the refrigerator disposes a large amount of heat in the atmosphere, there is room for improvement in this respect. Even if it is attempted to obtain steam using heat radiation from the condenser of the refrigerator, in the case of a refrigerator using a refrigerant other than water, the critical temperature of the refrigerant is in a low temperature region, so the obtained steam temperature is limited. .
本発明が解決しようとする課題は、従来の冷凍機とは全く異なる構成により、エネルギー効率の高い冷水製造装置を実現することにある。また、水以外の冷媒の冷凍機の凝縮器からの放熱を用いる場合と比較して、より高温領域の蒸気を得ることも可能とすることにある。 The problem to be solved by the present invention is to realize an energy-efficient cold water production apparatus with a configuration completely different from that of a conventional refrigerator. Another object is to make it possible to obtain steam in a higher temperature region than in the case of using heat radiation from a condenser of a refrigerator of a refrigerant other than water.
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項1に記載の発明は、水が貯留される貯水タンクと、この貯水タンク内の気体を吸引排出して、前記貯水タンク内を減圧すると共に、前記貯水タンクから吸引した水蒸気を圧縮する蒸気圧縮機とを備え、前記貯水タンク内の減圧により、前記貯水タンク内の水の冷却を図ることを特徴とする冷水製造装置である。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems. The invention according to claim 1 is directed to a water storage tank in which water is stored, and a gas in the water storage tank is sucked and discharged to form a water tank. And a steam compressor that compresses water vapor sucked from the water storage tank, and cools the water in the water storage tank by reducing the pressure in the water storage tank. .
請求項1に記載の発明によれば、蒸気圧縮機により貯水タンク内を減圧することで、貯水タンク内の水を冷却して、冷水を製造することができる。また、貯水タンク内の減圧により生じる水蒸気は、蒸気圧縮機において圧縮され蒸気として吐出されるので、この蒸気の利用を図ることもできる。この際、水以外の冷媒の冷凍機の凝縮器からの放熱を用いる場合と比較して、より高温領域の蒸気を得ることも可能となる。 According to invention of Claim 1, the water in a water storage tank can be cooled and the cold water can be manufactured by decompressing the inside of a water storage tank with a steam compressor. Moreover, since the water vapor | steam produced by pressure reduction in a water storage tank is compressed in a steam compressor and discharged as a vapor | steam, utilization of this vapor | steam can also be aimed at. At this time, it is possible to obtain steam in a higher temperature region as compared with the case of using heat radiation from the condenser of the refrigerator of the refrigerant other than water.
請求項2に記載の発明は、前記蒸気圧縮機は、蒸気を用いて動力を起こす蒸気エンジンにより駆動され、前記貯水タンク内の減圧により得られる冷水は、冷却器へ直接に送られるか、冷却器の冷媒と間接熱交換され、前記貯水タンク内の圧力もしくは温度、または前記貯水タンク内の水と間接熱交換される冷媒の温度に基づき、前記蒸気エンジンへの給蒸量を調整することを特徴とする請求項1に記載の冷水製造装置である。 According to a second aspect of the present invention, the steam compressor is driven by a steam engine that generates power using steam, and the cold water obtained by depressurization in the water storage tank is sent directly to a cooler or cooled. Adjusting the amount of steam supplied to the steam engine based on the pressure or temperature in the water tank, or the temperature of the refrigerant indirect heat exchange with the water in the water tank. It is a cold water manufacturing apparatus of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
請求項2に記載の発明によれば、蒸気エンジンを用いることで、電動機のみを用いる場合と比べて、蒸気圧縮機の駆動コストを低減することができる。また、貯水タンク内の圧力もしくは温度、または貯水タンク内の水と間接熱交換される冷媒の温度に基づき、蒸気エンジンへの給蒸量を調整することにより、所望温度の冷水または冷媒を得ることができる。 According to the second aspect of the present invention, the driving cost of the steam compressor can be reduced by using the steam engine as compared with the case of using only the electric motor. In addition, cold water or refrigerant at a desired temperature can be obtained by adjusting the amount of steam supplied to the steam engine based on the pressure or temperature in the water tank or the temperature of the refrigerant that indirectly exchanges heat with the water in the water tank. Can do.
請求項3に記載の発明は、前記蒸気圧縮機は、蒸気を用いて動力を起こす蒸気エンジンにより駆動され、前記貯水タンク内の減圧により得られる冷水は、冷却器へ直接に送られるか、冷却器の冷媒と間接熱交換器で熱交換され、前記貯水タンク内の圧力もしくは温度、または前記貯水タンク内の水と間接熱交換される冷媒の温度に基づき、前記冷却器への給水量、または前記間接熱交換器と前記冷却器との間の冷媒の循環量を調整することを特徴とする請求項1に記載の冷水製造装置である。 According to a third aspect of the present invention, the steam compressor is driven by a steam engine that generates power using steam, and the cold water obtained by depressurization in the water storage tank is sent directly to a cooler or cooled. The amount of water supplied to the cooler based on the pressure or temperature in the water storage tank, or the temperature of the refrigerant indirect heat exchange with the water in the water storage tank, or The chilled water production apparatus according to claim 1, wherein a circulation amount of the refrigerant between the indirect heat exchanger and the cooler is adjusted.
請求項3に記載の発明によれば、蒸気エンジンを用いることで、電動機のみを用いる場合と比べて、蒸気圧縮機の駆動コストを低減することができる。また、貯水タンク内の圧力もしくは温度、または貯水タンク内の水と間接熱交換される冷媒の温度に基づき、冷却器への給水量、または間接熱交換器と冷却器との間の冷媒の循環量を調整することにより、たとえば、貯水タンク内を所望に保持して、蒸気圧縮機を安定して運転することができる。
According to the invention described in
請求項4に記載の発明は、前記蒸気圧縮機は、蒸気を用いて動力を起こす蒸気エンジンにより駆動され、前記貯水タンク内の減圧により得られる冷水は、冷却器へ直接に送られるか、冷却器の冷媒と間接熱交換され、前記蒸気圧縮機から排出される蒸気の圧力または温度に基づき、前記蒸気エンジンへの給蒸量を調整することを特徴とする請求項1に記載の冷水製造装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, the steam compressor is driven by a steam engine that generates power using steam, and the cold water obtained by depressurization in the water storage tank is sent directly to a cooler or cooled. The chilled water production apparatus according to claim 1, wherein the amount of steam supplied to the steam engine is adjusted based on the pressure or temperature of steam that is indirectly heat-exchanged with a refrigerant of the steam generator and discharged from the steam compressor. It is.
請求項4に記載の発明によれば、蒸気エンジンを用いることで、電動機のみを用いる場合と比べて、蒸気圧縮機の駆動コストを低減することができる。また、蒸気圧縮機から排出される蒸気の圧力または温度に基づき、蒸気エンジンへの給蒸量を調整することで、所望の蒸気を得ることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the driving cost of the steam compressor can be reduced by using the steam engine as compared with the case of using only the electric motor. Moreover, desired steam can be obtained by adjusting the amount of steam supplied to the steam engine based on the pressure or temperature of steam discharged from the steam compressor.
請求項5に記載の発明は、前記蒸気圧縮機にて圧縮される蒸気には、前記蒸気圧縮機自体またはその前段もしくは後段において注水され、前記蒸気圧縮機から排出される蒸気の圧力または温度に基づき、前記蒸気圧縮機自体またはその前段もしくは後段における注水量を調整することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の冷水製造装置である。 According to the fifth aspect of the present invention, the steam compressed by the steam compressor is injected with water in the steam compressor itself or in the preceding stage or the subsequent stage, and the pressure or temperature of the steam discharged from the steam compressor is set. The cold water producing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the water injection amount in the steam compressor itself or in a preceding stage or a subsequent stage thereof is adjusted based on the steam compressor.
請求項5に記載の発明によれば、蒸気圧縮機から排出される蒸気の圧力または温度に基づき、蒸気圧縮機自体またはその前段もしくは後段における注水量を調整することで、所望の蒸気を得ることができる。 According to the fifth aspect of the present invention, desired steam can be obtained by adjusting the water injection amount in the steam compressor itself or in the preceding stage or the subsequent stage based on the pressure or temperature of the steam discharged from the steam compressor. Can do.
さらに、請求項6に記載の発明は、前記蒸気圧縮機から排出される蒸気は、前記蒸気エンジンへ蒸気を供給するボイラへの給水タンクへ供給されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の冷水製造装置である。
Furthermore, the invention according to
請求項6に記載の発明によれば、蒸気圧縮機から排出される蒸気をボイラの給水タンクに戻して、ボイラへの給水の予熱を図ることができる。
According to invention of
本発明によれば、従来の冷凍機とは全く異なる構成により、エネルギー効率の高い冷水製造装置を実現することができる。また、水以外の冷媒の冷凍機の凝縮器からの放熱を用いる場合と比較して、より高温領域の蒸気を得ることも可能となる。 According to the present invention, an energy-efficient cold water production apparatus can be realized with a configuration completely different from that of a conventional refrigerator. In addition, it is possible to obtain steam in a higher temperature region as compared with the case of using heat radiation from a condenser of a refrigerator other than water.
以下、本発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の冷水製造装置の実施例1が適用された蒸気利用システムの一例を示す概略図である。この蒸気利用システム1は、ボイラ2と、このボイラ2からの蒸気を用いて動力を起こす蒸気エンジン3と、この蒸気エンジン3により駆動される蒸気圧縮機4と、この蒸気圧縮機4により減圧されて貯留水の冷却を図られる貯水タンク5とを備える。
FIG. 1 is a schematic view showing an example of a steam utilization system to which the first embodiment of the cold water producing apparatus of the present invention is applied. The steam utilization system 1 includes a
ボイラ2は、蒸気ボイラであれば、その構成を特に問わない。ボイラ2には、給水タンク6からの水が、給水路7を介して供給される。給水路7には、給水ポンプ8が設けられており、この給水ポンプ8の作動の有無により、ボイラ2への給水の有無が切り替えられる。給水タンク6は、補給水路9から適宜水が供給されて、所望水位に維持される。給水タンク6への補給水路9には純水装置または軟水装置(図示省略)が備えらており、純水または軟水が給水タンク6に供給される。なお、給水タンク6には、蒸気利用機器からドレンを回収してもよい。
If the
ボイラ2に供給された水は、ボイラ2で蒸気化される。ボイラ2からの蒸気は、所望により蒸気ヘッダ(図示省略)を介して、一または複数の各種の蒸気利用機器(図示省略)へ送られる。
The water supplied to the
この種の蒸気利用機器の一つとして、蒸気エンジン3がある。蒸気エンジン3は、蒸気を用いて動力を起こす原動機であれば、その構成を特に問わないが、たとえばスクリュ式蒸気エンジンとされる。スクリュ式蒸気エンジン3は、中空のケーシング内に、互いにかみ合うようスクリュロータが設けられて構成される。スクリュロータ間には蒸気が導入され、スクリュロータの回転が図られる。そして、このスクリュロータの回転により、回転動力が出力される。この間、蒸気は、蒸気エンジン3を通過することで、膨張して減圧される。
One type of steam utilization equipment is a
蒸気エンジン3には、ボイラ2からの蒸気が給蒸路10を介して供給される。蒸気エンジン3への給蒸路10には、給蒸弁11が設けられる。この給蒸弁11の開閉または開度を調整することで、蒸気エンジン3の作動の有無または出力を調整できる。
Steam from the
蒸気エンジン3は、供給される蒸気により回転駆動力を得る装置であるが、蒸気エンジン3において蒸気は膨張して減圧される。従って、蒸気エンジン3は、蒸気圧縮機4の駆動源としてだけでなく、減圧弁としても機能する。これにより、蒸気エンジン3にて使用後の蒸気は、減圧弁通過後の蒸気として、各種の蒸気利用機器において、そのまま利用することもできる。そのために、蒸気エンジン3にて使用後の蒸気は、排蒸路12を介して蒸気利用機器へ送られる。
The
蒸気エンジン3への給蒸路10と蒸気エンジン3からの排蒸路12とは、バイパス路13で接続される。このバイパス路13には、バイパス弁14が設けられる。バイパス弁14は、好適には自力式の減圧弁とされ、二次側(蒸気の下流側)の蒸気圧を所定に維持するように、機械的に自力で開度を調整する。このようなバイパス路13を設けておけば、バイパス弁14の二次側の蒸気利用機器に安定して蒸気を供給することができる。たとえば、給蒸弁11を閉じて蒸気エンジン3を停止した状態でも、バイパス路13を介して蒸気利用機器に蒸気を供給することができる。
The
蒸気圧縮機4は、その構成を特に問わず、また段数も問わない。たとえば、羽根車式(たとえば軸流式または遠心式)の圧縮機と、その後段にさらに容積式(たとえばスクリュ式)の圧縮機を設けてもよい。蒸気圧縮機4は、貯水タンク5内の気体を、吸入路を介して吸引排出して、貯水タンク5内を減圧する。貯水タンク5内が減圧されることで、貯水タンク5内の水は沸騰を図られる。そして、蒸気圧縮機4は、貯水タンク5から吸引した水蒸気を圧縮して吐出する。蒸気圧縮機4から吐出された蒸気は、吐出路16を介して各種の蒸気利用機器へ送られて使用される。
The
貯水タンク5からの水蒸気は、蒸気圧縮機4において圧縮され、本来は過熱蒸気となる。従って、蒸気圧縮機4からは過熱蒸気を得てもよいが、蒸気圧縮機4自体またはその前段(蒸気圧縮機4への吸込側)もしくは後段(蒸気圧縮機4からの吐出側)において適宜注水して飽和蒸気を得てもよい。また同様に、蒸気圧縮機4自体またはその前段もしくは後段において適宜注水して、所望の過熱度の過熱蒸気を得てもよい。つまり、注水量を調整することにより、所望の蒸気を得ることができる。但し、典型的には、蒸気圧縮機4またはその前段もしくは後段への注水により、飽和蒸気を得る構成とされる。この際、蒸気圧縮機4の前段に注水するのが好ましいが、ここでは説明の便宜上、図1において注水路17として示すように、蒸気圧縮機4へ注水するものとして説明する。注水路17には注水弁18が設けられており、この注水弁18により蒸気圧縮機4への注水量を調整できる。
The water vapor from the
本実施例によれば、水以外の冷媒を用いた場合よりも高温領域の蒸気を得ることができる。すなわち、たとえばフロン系冷媒(たとえばR−245fa)による冷凍機の凝縮器の放熱を利用して蒸気を得ようとしても、その冷媒の臨界温度が低い(150℃程度)ため、低温領域での蒸気(実用的には110〜130℃程度)を得るのが限界であるが、本実施例によれば、臨界温度が高い水を蒸気圧縮機4で蒸気化するので、より高温領域での蒸気を得ることもできる。
According to the present embodiment, it is possible to obtain steam in a higher temperature region than when a refrigerant other than water is used. That is, for example, even if an attempt is made to obtain steam by using heat radiation of a refrigerator condenser by a chlorofluorocarbon refrigerant (for example, R-245fa), since the critical temperature of the refrigerant is low (about 150 ° C.), steam in a low temperature region However, according to the present embodiment, water having a high critical temperature is vaporized by the
蒸気圧縮機4は、蒸気エンジン3により駆動される。図では、蒸気エンジン3の出力軸と蒸気圧縮機4の入力軸とが共通の軸として示されるが、減速歯車などを介して別個の軸としてもよいのは言うまでもない。また、蒸気圧縮機4は、蒸気エンジン3に代えてまたはこれに加えて、電動機(図示省略)で駆動可能としてもよい。なお、図1において一点鎖線で示すように、蒸気エンジン3と蒸気圧縮機4とは一つのユニット19として構成してもよい。
The
貯水タンク5は、内部空間の減圧に耐える中空容器である。貯水タンク5は、補水路20から適宜水が供給されて、所望水位に維持される。たとえば、貯水タンク5に設けた水位センサ21により補水弁22を制御して、貯水タンク5内の水位は所望に維持される。貯水タンク5内の水は、蒸気圧縮機4により蒸気化され、蒸気利用機器で使用された後、ドレンとして給水タンク6へ戻されてボイラ2へ供給され得る点を考慮すると、この場合には、貯水タンク5内の水は純水または軟水とするのが好ましい。また、同様の理由で、蒸気圧縮機4において注水される水も、純水または軟水とするのが好ましい。
The
貯水タンク5は、中途まで水が貯留され、気相部と液相部とに分けられる。貯水タンク5の気相部は、前述したように吸入路15を介して、蒸気圧縮機4の吸入口に接続される。これにより、蒸気圧縮機4により貯水タンク5内の気体を吸引排出して、貯水タンク5内を減圧することができる。貯水タンク5内を減圧すると、貯水タンク5内の貯留水は蒸発を促され、その気化潜熱により貯留水の冷却が図られる。
The
貯水タンク5内の水は、空調機や食品機械などの各種の冷却器(図示省略)で使用される。たとえば、空調機の室内機(ファンコイルユニット)を冷却器として、この冷却器に貯水タンク5内の水を供給路23を介して供給し、冷却器にて使用後の水は戻し路24を介して貯水タンク5へ戻される。供給路23には送水ポンプ25が設けられており、戻し路24には減圧弁26が設けられている。そして、送水ポンプ25の作動の有無により、貯水タンク5と冷却器との間の水の循環の有無を切り替えることができる。また、送水ポンプ25をインバータ制御するか、供給路23または戻し路24に設けた流量調整弁の開度を調整することにより、貯水タンク5から冷却器への流量を調整することができる。
The water in the
ところで、貯水タンク5の冷水は、直接に冷却器へ送って用いる以外に、冷却器の冷媒を間接的に冷却するのに用いてもよい。具体的には、図1において破線で示すように、貯水タンク5の液相部に間接熱交換器27を設け、この間接熱交換器27には冷却器の冷媒が通される。この場合、間接熱交換器27において貯水タンク5内の水で冷却を図られた冷媒は、供給路23を介して冷却器へ供給され、冷却器にて使用後の冷媒は戻し路24を介して間接熱交換器27へ戻される。
By the way, the cold water in the
また、貯水タンク5と冷却器との間で水を循環させる以外に、貯水タンク5からの冷水を冷却器にて使い捨ててもよい。つまり、貯水タンク5の冷水は、供給路23を介して冷却器へ供給され、食材の冷却などで使用後の水は、貯水タンク5へ戻さなくてもよい。この場合、補水路20があるので、戻し路24は省略することができる。
Further, in addition to circulating water between the
冷水製造装置は、さらに制御器28を備える。本実施例では、制御器28は、給蒸弁11、注水弁18および送水ポンプ25などの他、各種のセンサ29〜31に接続される。このセンサとして、蒸気圧縮機4からの吐出路16内の圧力を検出するセンサ29、吐出路16内の温度を検出するセンサ(図示省略)、貯水タンク5内の圧力を検出するセンサ30、貯水タンク5内の温度を検出するセンサ(貯水タンク5内の水温を検出するセンサ31を含む)、冷却器の冷媒の温度を検出するセンサ(図示省略)などの内、いずれか一以上のセンサが用いられる。そして、制御器28は、これらセンサの検出信号などを用いて、蒸気エンジン3への給蒸量、蒸気圧縮機4への注水量、供給路23から冷却器への水または冷媒の供給の有無または流量などの内、いずれか一以上を調整する。たとえば、次に述べる第一から第四までの制御の内、いずれか一以上の制御がなされる。
The cold water manufacturing apparatus further includes a
第一は、貯水タンク5内の圧力もしくは温度、または貯水タンク5内の水と間接熱交換される冷媒の温度に基づき、蒸気エンジン3への給蒸量を調整する。たとえば、貯水タンク5に設けた圧力センサ30または温度センサ31の検出信号に基づき、給蒸弁11の開閉または開度を調整する。これにより、所望温度の冷水または冷媒を得ることができる。
First, the steam supply amount to the
第二は、貯水タンク5内の圧力もしくは温度、または貯水タンク5内の水と間接熱交換される冷媒の温度に基づき、冷却器への給水量、または間接熱交換器27と冷却器との間の冷媒の循環量を調整する。たとえば、貯水タンク5に設けた圧力センサ30または温度センサ31の検出信号に基づき、送水ポンプ25をインバータ制御する。これにより、貯水タンク5内を所望に保持して、蒸気圧縮機4を安定して運転することができる。
Second, based on the pressure or temperature in the
第三は、蒸気圧縮機4から排出される蒸気の圧力または温度に基づき、蒸気エンジン3への給蒸量を調整する。たとえば、蒸気圧縮機4からの吐出路16に設けた圧力センサ29または温度センサの検出信号に基づき、給蒸弁11の開閉または開度を調整する。これにより、蒸気圧縮機4から所望の蒸気を得ることができる。
Third, the amount of steam supplied to the
第四は、蒸気圧縮機4から排出される蒸気の圧力または温度に基づき、蒸気圧縮機4自体またはその前段もしくは後段における注水量を調整する。たとえば、蒸気圧縮機4からの吐出路16に設けた圧力センサ29または温度センサの検出信号に基づき、注水弁18の開閉または開度を調整する。これにより、蒸気圧縮機4から所望の蒸気を得ることができる。この第四の制御は、第一、第二または第三の制御と好ましくは併用される。
Fourth, based on the pressure or temperature of the steam discharged from the
図2は、本発明の冷水製造装置の実施例2が適用された蒸気利用システム1の一例を示す概略図である。本実施例2の冷水製造装置および蒸気利用システム1は、基本的には前記実施例1と同様である。そこで、以下においては、両者の異なる点を中心に説明し、対応する箇所には同一の符号を付して説明する。 FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of a steam utilization system 1 to which the second embodiment of the cold water producing apparatus of the present invention is applied. The cold water production apparatus and the steam utilization system 1 of the second embodiment are basically the same as those of the first embodiment. Therefore, in the following description, differences between the two will be mainly described, and corresponding portions will be described with the same reference numerals.
前記実施例1では、蒸気圧縮機4からの蒸気は、蒸気利用機器へ送られて使用されたが、本実施例2では、蒸気圧縮機4からの蒸気は、ボイラ2の給水タンク6内に吹き込まれる。これにより、ボイラ2の給水の予熱を図ることができる。その他の構成および制御は、前記実施例1と同様のため、説明は省略する。
In the first embodiment, the steam from the
本発明の冷水製造装置は、前記各実施例の構成に限らず、適宜変更可能である。たとえば、前記各実施例では、蒸気圧縮機4は、蒸気エンジン3により駆動されたが、電動機により駆動してもよい。また、蒸気エンジン3と電動機との双方により駆動可能に構成し、いずれで駆動するかあるいは駆動割合を調整可能としてもよい。さらに、前記各実施例では、蒸気圧縮機4に注水したが、この注水を省略して蒸気圧縮機4から過熱蒸気を得て、その過熱蒸気を利用するようにしてもよい。
The cold water manufacturing apparatus of the present invention is not limited to the configuration of each of the above embodiments, and can be changed as appropriate. For example, in each of the above embodiments, the
また、貯水タンク5の構成や、貯水タンク5と冷却器との接続構成は、適宜に変更可能である。すなわち、前記各実施例では、貯水タンク5内に単に水を貯留して、その水を冷却器へ直接に送るか、貯水タンク5内に設けた間接熱交換器27に冷却器の冷媒を通したが、図3から図7に示すような構成としてもよい。
Moreover, the structure of the
図3の構成では、貯水タンク5内の水を循環ポンプ32でくみ上げて、貯水タンク5上部のノズル33から下方へ噴霧する。これにより、貯水タンク5内の水の蒸発を一層促すことができる。なお、貯水タンク5内の水は、直接に冷却器へ送られる以外に、前記各実施例と同様に、貯水タンク5内に間接熱交換器27(図1,図2)を設けて、冷却器の冷媒と熱交換してもよいのは言うまでもない。
In the configuration of FIG. 3, the water in the
図4の構成では、貯水タンク5内に間接熱交換器27を配置し、この間接熱交換器27に冷却器の冷媒を循環させる点では、前記各実施例で述べたのと共通する。ただ、この図4の構成では、間接熱交換器27を構成する管路の全部(場合により一部でもよい)が、貯留水に浸漬されずに、貯水タンク5の気相部に配置される。そして、図3の構成と同様に、貯水タンク5内の水は、循環ポンプ32により、上方からノズル33で噴霧される。これにより、噴霧された水が、間接熱交換器27の管路に当たり、蒸発潜熱で冷媒の冷却が促される。
In the configuration of FIG. 4, the
図5の構成では、貯水タンク5外に間接熱交換器27を設け、この間接熱交換器27には水流路27aと冷媒流路27bとが設けられている。そして、貯水タンク5と水流路27aとの間は、循環ポンプ32により水が循環される。具体的には、貯水タンク5の貯留水は、循環ポンプ32を介して間接熱交換器27へ供給され、間接熱交換器27の水流路27aを通った後、貯水タンク5へ戻される。その際、図示例のように、間接熱交換器27からの戻り水は、貯水タンク5の上部から噴霧してもよい。一方、間接熱交換器27の冷媒流路27bには、冷却器の冷媒が通される。この際、図示例のように、間接熱交換器27において、水と冷媒とは対向流で流すのがよい。図5の構成では、間接熱交換器27において、貯水タンク5の水と冷却器の冷媒とを間接熱交換して、貯水タンク5からの冷水で、冷却器の冷媒の冷却を図ることができる。
In the configuration of FIG. 5, an
なお、図5の構成において、間接熱交換器27は、図6および図7に示されるように変更可能なことは言うまでもない。すなわち、間接熱交換器27は、中空タンク27cとその内側に設けられる管路27dとから構成され、中空タンク27cと管路27dとの内、一方に貯水タンク5からの水が通され、他方に冷却器の冷媒が通される。図6では、中空タンク27cに水が通され、中空タンク27c内の管路27dに冷媒が通される。逆に、図7では、中空タンク27cに冷媒が通され、中空タンク27c内の管路27dに水が通される。
In addition, in the structure of FIG. 5, it cannot be overemphasized that the
最後に、本発明の冷水製造装置は、空調や食品冷却など以外に、エンジンなどの比較的高温物の冷却に用いてもよい。たとえば、ガスエンジンに前記冷却器としてジャケットを設け、このジャケットに本発明の冷水製造装置で得られた冷水またはそれと熱交換された冷媒を通して、ガスエンジンの冷却を図ってもよい。 Finally, the cold water producing apparatus of the present invention may be used for cooling relatively high-temperature objects such as engines, in addition to air conditioning and food cooling. For example, a jacket may be provided as a cooler in the gas engine, and the gas engine may be cooled by passing cold water obtained by the cold water manufacturing apparatus of the present invention or a refrigerant heat-exchanged with the jacket through the jacket.
1 蒸気利用システム
2 ボイラ
3 蒸気エンジン
4 蒸気圧縮機
5 貯水タンク
6 給水タンク
11 給蒸弁
18 注水弁
23 供給路
24 戻し路
25 送水ポンプ
27 間接熱交換器
29 圧力センサ
30 圧力センサ
31 温度センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
この貯水タンク内の気体を吸引排出して、前記貯水タンク内を減圧すると共に、前記貯水タンクから吸引した水蒸気を圧縮する蒸気圧縮機とを備え、
前記貯水タンク内の減圧により、前記貯水タンク内の水の冷却を図る
ことを特徴とする冷水製造装置。 A water storage tank in which water is stored;
A gas compressor that sucks and discharges the gas in the water storage tank, depressurizes the water storage tank, and compresses the water vapor sucked from the water storage tank;
The cold water manufacturing apparatus characterized by cooling the water in the water storage tank by depressurization in the water storage tank.
前記貯水タンク内の減圧により得られる冷水は、冷却器へ直接に送られるか、冷却器の冷媒と間接熱交換され、
前記貯水タンク内の圧力もしくは温度、または前記貯水タンク内の水と間接熱交換される冷媒の温度に基づき、前記蒸気エンジンへの給蒸量を調整する
ことを特徴とする請求項1に記載の冷水製造装置。 The steam compressor is driven by a steam engine that generates power using steam,
Cold water obtained by decompression in the water storage tank is sent directly to the cooler or indirectly heat exchanged with the refrigerant of the cooler,
The steam supply amount to the steam engine is adjusted based on the pressure or temperature in the water storage tank or the temperature of a refrigerant that indirectly exchanges heat with water in the water storage tank. Cold water production equipment.
前記貯水タンク内の減圧により得られる冷水は、冷却器へ直接に送られるか、冷却器の冷媒と間接熱交換器で熱交換され、
前記貯水タンク内の圧力もしくは温度、または前記貯水タンク内の水と間接熱交換される冷媒の温度に基づき、前記冷却器への給水量、または前記間接熱交換器と前記冷却器との間の冷媒の循環量を調整する
ことを特徴とする請求項1に記載の冷水製造装置。 The steam compressor is driven by a steam engine that generates power using steam,
Cold water obtained by decompression in the water storage tank is sent directly to the cooler, or heat exchange is performed between the refrigerant in the cooler and an indirect heat exchanger,
Based on the pressure or temperature in the water storage tank, or the temperature of the refrigerant indirect heat exchange with the water in the water storage tank, the amount of water supplied to the cooler, or between the indirect heat exchanger and the cooler The cold water manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the circulation amount of the refrigerant is adjusted.
前記貯水タンク内の減圧により得られる冷水は、冷却器へ直接に送られるか、冷却器の冷媒と間接熱交換され、
前記蒸気圧縮機から排出される蒸気の圧力または温度に基づき、前記蒸気エンジンへの給蒸量を調整する
ことを特徴とする請求項1に記載の冷水製造装置。 The steam compressor is driven by a steam engine that generates power using steam,
Cold water obtained by decompression in the water storage tank is sent directly to the cooler or indirectly heat exchanged with the refrigerant of the cooler,
The cold water production apparatus according to claim 1, wherein the amount of steam supplied to the steam engine is adjusted based on the pressure or temperature of steam discharged from the steam compressor.
前記蒸気圧縮機から排出される蒸気の圧力または温度に基づき、前記蒸気圧縮機自体またはその前段もしくは後段における注水量を調整する
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の冷水製造装置。 The steam compressed by the steam compressor is injected with water in the steam compressor itself or in the preceding stage or the subsequent stage,
The amount of water injection in the steam compressor itself or in the preceding stage or the subsequent stage thereof is adjusted based on the pressure or temperature of the steam discharged from the steam compressor. Cold water production equipment.
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の冷水製造装置。 The cold water manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the steam discharged from the steam compressor is supplied to a water supply tank to a boiler that supplies steam to the steam engine.
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- 2009-04-02 JP JP2009090525A patent/JP2010243011A/en active Pending
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