JP2016205786A - 液体輸送装置、吸着式ヒートポンプ、蓄熱システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】水を蒸発凝縮器80(減圧容器)に供給する場合は、第一容器12の内部に貯留されている水を蒸発させる。そして、この水蒸気が、連通管18を通って第二容器14に貯留される水を加圧する。これにより、第二容器14に貯留される水が、連通管20を通って蒸発凝縮器80に供給される。
【選択図】図1
Description
(構成)
本発明の第1実施形態に係る液体輸送装置及び吸着式ヒートポンプ(以下「ヒートポンプ」)の一例について図1〜図4を用いて説明する。なお、図中に示す矢印UPは鉛直方向の上方側を示す。
吸着装置90は、図1に示されるように、容器92と、容器92の内部に設けられた吸着材94とを備えている。この吸着材94としては、例えば、活性炭、メソポーラスシリカ、ゼオライト、シリカゲル、及び粘土鉱物等を用いることができる。
蒸発凝縮器80は、図1に示されるように、配管88によって吸着装置90の容器92と連通している。そして、蒸発凝縮器80は、内部に水が貯留される容器82と、容器82の内部に一部が配置され、流体が流れる流路管84とを備えている。そして、容器82は、底板82A、側板82B及び天井板82Cを含んで構成されている。
液体輸送装置10は、大気圧より低い減圧系とされ、図1に示されるように、内部に水が貯留されている第一容器12と、内部に水が貯留される第二容器14と、第一容器12の内部に貯留されている水又は水蒸気との熱交換により、水を蒸発させ又は水蒸気を凝縮する熱交換部16とを備えている。また、液体輸送装置10は、第一容器12の気層部と第二容器14の気層部(内部に水が貯留された場合でも気層となる部分)とを連通する第一連通部の一例としての連通管18と、第二容器14の液層部(内部に水が貯留された場合に液層となる部分)と蒸発凝縮器80とを連通する第二連通部の一例としての連通管20とを備えている。この連通管20は、容器82の底板82Aに連結されている。
次に、液体輸送装置10の作用について、液体輸送装置10を用いて蒸発凝縮器80に水(液体の一例)を供給する方法、及び液体輸送装置10を用いて蒸発凝縮器80から水を回収する方法によって説明する。
先ず、液体輸送装置10を用いて蒸発凝縮器80に水を供給する方法について説明する。なお、蒸発凝縮器80に水を供給するのは、蒸発凝縮器80が水蒸気を生成する場合である。
次に、液体輸送装置10を用いて蒸発凝縮器80から水(液体の一例)を回収する方法について説明する。なお、蒸発凝縮器80から水を回収するのは、蒸発凝縮器80が水蒸気を凝縮する場合である。
次に、ヒートポンプ100の作用について説明する。
以上説明したように、液体輸送装置10は、減圧系とされている液体輸送装置10の内部で圧力が増減させて、蒸発凝縮器80へ水を供給し、蒸発凝縮器80から水を回収する。このため、例えば、ポンプ等を用いて水を輸送する場合と比して、輸送される水に負荷される圧力の増減が抑制される。これにより、内部が減圧されている蒸発凝縮器80との間で水を輸送する場合に、輸送される水にキャビテーションが生じるのを抑制することができる。
次に、本発明の第2実施形態に係る液体輸送装置及びヒートポンプの一例について図5〜図8を用いて説明する。なお、第1実施形態と同一部材等については、同一符号を付してその説明を省略し、第1実施形態と異なる部分を主に説明する。
第2実施形態に係るヒートポンプ200に備えられた液体輸送装置110の蒸発凝縮器80は、図5に示されるように、鉛直方向において、第二容器14の上方側に配置されている。
次に、液体輸送装置110の作用について説明する。
水を蒸発凝縮器80に供給する前の状態では、図5に示されるように、開閉バルブ22、122、126は、閉状態とされ、第二容器14の内部には水が貯留されている。
水を蒸発凝縮器80から回収する前の状態では、図7に示されるように、開閉バルブ22、122、126は、閉状態とされ、第二容器14の内部には水が貯留されていない。
次に、本発明の第3実施形態に係る液体輸送装置及びヒートポンプの一例について図9〜図13を用いて説明する。なお、第2実施形態と同一部材等については、同一符号を付してその説明を省略し、第2実施形態と異なる部分を主に説明する。
第3実施形態に係るヒートポンプ300に備えられた液体輸送装置210は、図9に示されるように、内部に水が貯留される第三容器212を備えている。この第三容器212は、鉛直方向において、蒸発凝縮器80の上方側に配置されている。
次に、液体輸送装置210の作用について説明する。
水を蒸発凝縮器80に供給する前の状態では、図9に示されるように、開閉バルブ22、216、220は、閉状態とされ、第二容器14の内部には水が貯留されている。
水を蒸発凝縮器80から回収する前の状態では、図12に示されるように、開閉バルブ22、122、216、220は、閉状態とされ、第二容器14の内部及び第三容器212の内部には水が貯留されていない。第二容器14及び第三容器212に貯留されていた水が、液体輸送装置210を用いて蒸発凝縮器80に水を供給する際に、蒸発凝縮器80に全て供給されたからである。
次に、本発明の第4施形態に係る液体輸送装置及び蓄熱システムの一例について図14を用いて説明する。なお、第1施形態と同一部材等については、同一符号を付してその説明を省略し、第1実施形態と異なる部分を主に説明する。
第4実施形態に係る蓄熱システム400は、図14に示されるように、水(液体の一例)を蒸発及び凝縮させる蒸発凝縮器80と、蒸発凝縮器80へ水を供給、蒸発凝縮器80から水を回収する液体輸送装置10とを備えている。さらに、蓄熱システム400は、蓄熱装置390を備えている。
蓄熱装置390は、図14に示されるように、内部が真空脱気された容器392と、容器392の内部に配置されている蓄熱材394とを備えている。この蓄熱材394としては、例えば、活性炭、メソポーラスシリカ、ゼオライト、シリカゲル、及び粘土鉱物等を用いることができる。
12 第一容器
14 第二容器
16 熱交換部
18 連通管(第一連通部の一例)
20 連通管(第二連通部の一例)
80 蒸発凝縮器(減圧容器の一例)
90 吸着装置
100 吸着式ヒートポンプ
110 液体輸送装置
120 連通管(第二連通部の一例)
122 開閉バルブ(第一開閉部材の一例)
124 連通管(第二連通部の一例)
200 吸着式ヒートポンプ
210 液体輸送装置
212 第三容器
214 連通管(第三連通部の一例)
216 開閉バルブ(第二開閉部材の一例)
218 連通管(第四連通部の一例)
220 開閉バルブ(第三開閉部材の一例)
300 吸着式ヒートポンプ
390 蓄熱装置
394 蓄熱材
400 蓄熱システム
Claims (4)
- 内部に液体が貯留されている第一容器と、
前記第一容器の内部に貯留されている液体又は蒸気との熱交換により、液体を蒸発させ又は蒸気を凝縮する熱交換部と、
内部に液体が貯留される第二容器と、
前記第一容器と前記第二容器とを連通する第一連通部と、
内部が減圧されている減圧容器と前記第二容器とを連通する第二連通部と、を備え、前記第一容器、前記第二容器、前記第一連通部及び前記第二連通部が減圧されており、
前記熱交換部が前記第一容器の内部に貯留されている液体を蒸発させることで、前記第二容器に貯留された液体を加圧して液体を前記減圧容器に供給し、
前記熱交換部が前記第一容器の内部の蒸気を凝縮させることで、前記第一容器の内部を減圧し、前記減圧容器から液体を回収する液体輸送装置。 - 内部に液体が貯留されている第一容器と、
前記第一容器の内部に貯留されている液体の温度を調整する熱交換部と、
前記第一容器の内部に貯留されている液体又は蒸気との熱交換により、液体を蒸発させ又は蒸気を凝縮する熱交換部と、
内部に液体が貯留される第二容器と、
前記第一容器と前記第二容器とを連通する第一連通部と、
内部が減圧されている減圧容器と前記第二容器とを連通する第二連通部と、
前記第二連通部を開閉する第一開閉部材と、
前記減圧容器に対して上方側へ配置され、内部に液体が貯留される第三容器と、
前記第二容器と前記第三容器とを連通する第三連通部と、
前記第三容器と前記減圧容器とを連通する第四連通部と、
前記第三連通部を開閉する第二開閉部材と、
前記第四連通部を開閉する第三開閉部材と、を備え、前記第一容器、前記第二容器、前記第三容器、前記第一連通部、前記第二連通部、第三連通部、及び第四連通部が減圧されており、
前記減圧容器に液体を供給する場合には、
前記第一開閉部材が前記第二連通部を閉止し、前記第二開閉部材が前記第三連通部を開放し、前記第三開閉部材が前記第四連通部を閉止し、前記熱交換部が前記第一容器の内部に貯留されている液体を蒸発させることで、前記第二容器に貯留された液体を加圧して前記第三容器に液体を供給し、
前記第三容器に液体が貯留された状態で、前記第二開閉部材が前記第三連通部を閉止し、前記第三開閉部材が前記第四連通部を開放することで、前記第三容器に貯留された液体を重力によって前記減圧容器に供給し、
前記減圧容器から液体を回収する場合には、
前記第一開閉部材が前記第二連通部を開放し、前記第二開閉部材が前記第三連通部を閉止し、前記第三開閉部材が前記第四連通部を閉止し、前記熱交換部が前記第一容器の内部の蒸気を凝縮させることで、前記第一容器の内部を減圧し、前記減圧容器から液体を回収する液体輸送装置。 - 蒸気である吸着媒体を吸着し、吸着媒体を脱着する吸着材を備える吸着装置と、
内部が減圧されている減圧容器であって、液体を蒸発させて前記吸着材が吸着する吸着媒体を生成し、前記吸着材が脱着した吸着媒体を凝縮する蒸発凝縮器と、
前記蒸発凝縮器に液体を供給し、前記蒸発凝縮器から液体を回収する請求項1又は2に記載の液体輸送装置と、
を備えた吸着式ヒートポンプ。 - 蒸気である吸着媒体を吸着し、吸着媒体を脱着する蓄熱材を備える蓄熱装置と、
内部が減圧されている減圧容器であって、液体を蒸発させて前記蓄熱材が吸着する吸着媒体を生成し、前記蓄熱材が脱着した吸着媒体を凝縮する蒸発凝縮器と、
前記蒸発凝縮器に液体を供給し、前記蒸発凝縮器から液体を回収する請求項1又は2に記載の液体輸送装置と、
を備えた蓄熱システム。
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