JP5124884B2 - 中温熱溶解式冷凍熱機関蒸発濃縮装置 - Google Patents
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Description
溶解式冷凍装置によれば、臭化リチウムを利用する吸収式冷凍機よりも低温の冷熱が得られることが主な改良点である。
また、その熱源は、太陽熱、地熱、ごみ焼却廃熱、工場排熱などの再生利用可能エネルギーまたは未利用エネルギーの一つまたは2つ以上の熱源から得るものである。
このために従来方式のように化石燃料を消費する必要がなく環境破壊の問題が生じない
利用可能な中温熱の温度レベルが低い場合には、前記nブタンの代わりにより沸点の低いプロパンなどの炭化水素を使ってもよい。その時の吸収液はヘキサン等のペンタンよりも沸点の低い炭化水素を使ってもよい。
また、利用する中温熱は太陽熱集熱器により得られる太陽熱とする。
ごみ焼却廃熱などの未利用エネルギーを合わせ使ってもよい。
また、溶質貯槽の設置数は4個とする。
溶質貯留槽の数が多いいほど取り出して利用する冷熱の出力値が安定する。
4基以上が望まし。
図1,2,3は結果的に図4の部分図であり、各部構成要素の番号は一部省略するが、より詳細には図4に準ずるものである。
ここで、溶媒予冷槽232における溶媒の予冷の冷熱源として冷熱取出し用熱交換機601から取り出した冷熱を用いてもよい。
前記溶質貯槽加熱用温熱媒体循環管路内には揮発性の熱媒体が、また溶質貯槽内で発生した冷熱を取り出すための循環管路内には揮発性の冷熱媒体がそれぞれ設定された高さの気液界面をなして、封入してある。
冷熱製造取出し機能部は以上のように構成されている。
被蒸発濃縮液体は、充填物を利用した流下方式でもよい。装置や配管は、保温施工を行うものである。
バッテリー803などの蓄電手段を介して電気供給の安定化を図ってもよい。
果汁や砂糖黍のしぼり汁の濃縮、各種食品や医薬品の製造過程における蒸発濃縮工程に、その他産業製品の製造過程における蒸発、濃縮工程での利用。また、民生用、業務用、産業用施設からの各種廃液の濃縮減量化や機能の用途は広いと考えます。
さらに、海水や塩水湖、汚濁河川水、汚濁湖沼水からの蒸発方式による淡水や飲料水の製造に有効なものと考える。
また本発明の構成機能の一部を利用して中温熱の持つ熱エネルギーを機械エネルギーに変換し、さらに発電機を介して電気エネルギーに変換するものです。
これらの各機能と前記エネルギーは産業上日常的に必要とされているものであり、例えば、機械エネルギーは変速機や動力伝達装置を介してポンプや送風や石臼や攪拌機や搬送コンベヤーの直接的な駆動に、電気エネルギーは停電対策としてバッテリーを介して各種安全装置の電源や照明用電源、消火設備などの電源として利用が期待される。
離島対策や、災害時の移動支援設備としても有効と考えます。
中温熱利用が環境保護に役立つことと合わせて各方面からの採用、利用が図られるものと考える。
111 放散管
112 安全弁
113 内部熱交換器
114 気液分離器
115 気液界面下限設定装置
116 フロート閉止弁
117 作動媒体注入口
120 エゼクター
121 エゼクター吸引受け入れ容器
130 ジェット混合器
140 溶媒分離装置
144 多孔整流板群
145 溶媒定量排出装置
150 吸収媒体冷却再生装置
160 間欠噴射弁機構
161 162 圧力調整弁
170 蒸気圧駆動ポンプ
181 182 放熱器
211 212 213 214 溶質貯槽
252 253 溶媒蒸気管路
333 溶媒供給管寄せ
334 溶媒蒸気戻り管寄せ
335 温熱媒体供給管寄せ
336 温熱媒体戻り管寄せ
240 温熱媒体加熱用太陽熱集熱器
301 302 303 304 凝縮水一時貯留槽
501 蒸留水受け器
601 602 冷熱取出し用熱交換器
701 真空発生用冷却器
702 蒸気上昇管
703 被蒸発濃縮液体散布装置
704 濃縮液体中の浮遊物や沈積物の分離装置
705 被蒸発濃縮液体の加熱用太陽熱集熱器
706 被蒸発濃縮液体の前処理装置
707 非凝縮性気体の抽気装置
708 被蒸発濃縮液体の注入口
801 直接駆動ポンプ機構
802 発電機
803 バッテリー
804 タービン
Claims (4)
- 溶解により吸熱現象を示す溶質と溶媒の組み合わせにおいて前記溶質を予め貯留する溶質貯槽を2個以上の複数個設け、各溶質貯槽に予め定めた量の前記溶媒を順次注入するための溶媒注入手段と、前記各溶媒貯槽内で溶質の溶解に伴い発生する冷熱を冷熱媒体封入循環管路及び/または冷熱取出し用熱交換器を介して順次取り出すための冷熱取出手段と、各溶質貯槽内の前記溶解により生成した溶液と未溶解の溶質から成るスラリーを中温熱で順次加熱し溶媒を蒸発乾燥させるための溶質貯槽加熱手段と、前記蒸発乾燥を助長するために加熱により発生した溶媒蒸気を吸引除去するためのエゼクターと、前記溶媒と親和性が低く且つ揮発性の高い単一または2成分以上の物質から成るエゼクター駆動蒸気の供給手段と、前記エゼクター吐出口下流部において前記エゼクター駆動蒸気と親和性が高く前記溶媒とは親和性が低く且つ前記エゼクター駆動蒸気を吸収する単一または2成分以上の物質から成る液状の吸収媒体と前記エゼクター駆動蒸気とを混合接触させて前記エゼクター駆動蒸気を前記吸収媒体に吸収せしめるための混合吸収器と、前記混合吸収器において生成する前記エゼクター駆動蒸気と前記吸収媒体から成る循環作動流体と前記エゼクターにより吸引した前記溶媒蒸気の混合流体を受け入れて密度差により前記混合流体中の循環作動流体と溶媒を分離するための溶媒分離手段と、前記溶媒分離手段において分離されたもう一方の循環作動流体を中温熱により加熱蒸発させて得られる高圧の蒸気をエゼクター駆動蒸気として再びエゼクターに向けて圧送するエゼクター駆動蒸気加熱再生手段と、前記エゼクター駆動蒸気加熱再生手段から液体のまま還流する前記作動流体中の高沸点成分を主成分とする流体を冷却し吸収媒体として再生するための吸収媒体冷却再生手段と、前記溶媒分離手段において分離された循環作動流体を前記エゼクター駆動蒸気加熱再生手段に圧送するための圧送手段と、各溶質貯槽において順次発生した冷熱の一部または全部を用いて各溶質貯槽に順次注入する溶媒を予め冷却することにより各溶質貯槽内で発生する冷熱の温度を低下させるための注入溶媒予冷手段と、前記各手段や構成機器を連携させて順次動作させるための制御装置を備えたことを特徴とする中温熱溶解式低温冷凍装置
- 請求項1に記載の中温熱溶解式低温冷凍装置において、前記中温熱溶解式低温冷凍装置を構成する流路空間であって通常作動時において最高圧力下にある流路空間部分を占めるエゼクター駆動蒸気の一部または全部を、前記中温熱溶解式低温冷凍装置を構成する流路空間であって通常作動時において最低圧力下にある流路空間部分に当該圧力差を用いて直接流動せしめ当該流動蒸気の持つ運動エネルギーをタービンを介して機械エネルギーに変換利用し、さらに発電機を介して電気エネルギーへ変換利用するための中温熱機関を備えたことを特徴とする中温熱溶解式低温冷凍熱機関装置
- 請求項1に記載の中温熱溶解式低温冷凍装置において、前記中温熱溶解式低温冷凍装置において発生する低温冷熱を真空発生用冷熱源としまた中温熱を被蒸発濃縮液体の加熱源としてそれぞれ用いる真空蒸発方式蒸発濃縮装置を備えたことを特徴とする中温熱溶解式低温冷凍蒸発濃縮装置
- 請求項2に記載の中温熱溶解式低温冷凍熱機関装置において前記中温熱溶解式低温冷凍熱機関装置において発生する低温冷熱を真空発生用冷熱源としまた中温熱を被蒸発濃縮液体の加熱源としてそれぞれ用いる真空蒸発方式蒸発濃縮装置を備えたことを特徴とする中温熱溶解式低温冷凍熱機関蒸発濃縮装置
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