JP5306750B2 - 蒸気圧縮式冷凍機 - Google Patents

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この発明は蒸気圧縮式冷凍機に関し、特に、従来は廃棄されていた温排水からの再蒸発蒸気を利用する蒸気圧縮式冷凍機に関する。
冷凍機は、発電機２と吸収冷凍機１０を組み合わせて、発電機２をガスエンジン３で駆動すると共に、ガスエンジン３の排ガスＥＧと、ガスエンジン３を冷却する冷却水ＥＷを、吸収冷凍機１０の熱源として用いるもので、ガスエンジン３の排熱を有効に活用することができるものである。
上記従来の冷凍機では、各種工場やプラントの現場において、ほとんど廃棄されていた比較的温度の低い温排水を有効に活用することができない問題があった。温度の低い温排水であってもいまだ熱エネルギーを保有しており、その量が多くなれば保有している熱エネルギーも大きなものとなり、有効に活用することによって省エネルギーを図ることができる。
特開２００１−１８３０２７号公報
解決しようとする課題は、温排水の熱エネルギーを有効に活用することのできる蒸気圧縮式冷凍機を得ることである。
本発明は、圧縮機と凝縮器と膨張弁と蒸発器からなるものにおいて、圧縮機を比較的低温度の温排水源と接続して、当該温排水源を、温排水を一旦溜め置く温排水タンクとして、当該温排水タンク内で温排水から再蒸発した蒸気を圧縮機で圧縮すると共に、凝縮器にエゼクター式真空ポンプを接続して、当該エゼクター式真空ポンプを、エゼクターとタンクと循環ポンプで構成したものである。
本発明の蒸気圧縮式冷凍機は、圧縮機を比較的低温度の温排水源と接続して、この温排水の再蒸発蒸気を圧縮機で圧縮することによって、温排水の熱エネルギーを有効に活用することのできる蒸気圧縮式冷凍機を得ることができる。
本発明は、圧縮機を温排水源と接続するものであるが、温排水源としては、温排水を一旦溜め置く温排水タンクとして、この温排水タンク内で温排水から再蒸発した蒸気を圧縮機で圧縮することが好適である。
図１において、圧縮機１と凝縮器２と膨張弁３と蒸発器４、及び、温排水源としての温排水タンク５とで蒸気圧縮式冷凍機を構成する。
圧縮機１は電動式のコンプレッサーを用いて、コンプレッサーの入口と温排水タンク５の上部を管路６で接続する。温排水タンク５の左側面に温排水供給管７を接続する。温排水タンク５の右側面にタンク５内の余剰水を排除する余剰水排出管８を接続する。
圧縮機１の出口側に管路９を介して凝縮器２と接続する。凝縮器２の内部に管路９がコイル状に配置されて下方の膨張弁３と連通する。凝縮器２には、冷却水供給管１０を接続すると共に、エゼクター式真空ポンプ１１を接続する。エゼクター式真空ポンプ１１は、エゼクター１２とタンク１３と循環ポンプ１４とで構成され、タンク１３内の冷却水を循環ポンプ１４でエゼクター１２へ供給することによって、エゼクター１２で真空吸引力を発生して、凝縮器２の上部と下部から凝縮器２内を吸引して大気圧以下の真空状態に維持し、凝縮器２内で管路９から供給される圧縮蒸気を冷却水が蒸発することによる蒸発潜熱でもって気化冷却することができるものである。
凝縮器２の下方に膨張弁３を介して蒸発器４を接続する。蒸発器４には、冷媒供給管１５と排出管１６をそれぞれコイル状に接続する。凝縮器２で冷却された圧縮蒸気は低温水となって膨張弁３から蒸発器４内へ噴射されることで断熱膨張すると共に、冷媒管１５，１６内の冷媒の熱を奪って蒸発することで、冷媒を所定の低温まで冷却することができるものである。蒸発器４内で蒸発した蒸気は、管路１７をとおって再度、圧縮機１へ吸引される。
温排水供給管７から温排水タンク５内へ供給された温排水の一部が再度蒸発してタンク５の上部に溜まり、この再蒸発蒸気が圧縮機１に吸引されて高圧高温の蒸気となり、管路９をとおって凝縮器２へ送られて冷却されて高圧低温の低温水となって、膨張弁３から蒸発器４へ供給されて冷媒を冷却するための熱源となる。
圧縮機１を比較的低温度の温排水タンク５と接続して、この温排水の再蒸発蒸気を圧縮機１で圧縮することによって、温排水の保有する熱エネルギーを有効に活用することができる。
本発明の蒸気圧縮式冷凍機の実施例を示す構成図。
符号の説明
１ 圧縮機
２ 凝縮器
３ 膨張弁
４ 蒸発器
５ 温排水タンク
７ 温排水供給管
１０ 冷却水供給管
１１ エゼクター式真空ポンプ
１２ エゼクター
１３ タンク
１４ 循環ポンプ
１５ 冷媒供給管
１６ 冷媒排出管

Claims (1)

  1. 圧縮機と凝縮器と膨張弁と蒸発器からなるものにおいて、
    前記圧縮機を比較的低温度の温排水源と接続し、
    当該温排水源を、温排水を一旦溜め置く温排水タンクとし、
    前記圧縮機の入口と前記温排水タンクの上部とを接続し、
    前記温排水タンク内で温排水から再蒸発した蒸気を前記圧縮機で圧縮し、
    前記圧縮機の出口に管路を介して前記凝縮器を接続し、
    前記凝縮器の内部に前記管路をコイル状に配置して、前記管路を前記膨張弁と連通させ、
    エゼクター式真空ポンプを、エゼクターとタンクと循環ポンプとで構成し、
    前記凝縮器に冷却水供給管を接続すると共に、前記エゼクタの吸引口を接続し、
    前記タンク内の冷却水を前記循環ポンプで前記エゼクターへ供給することにより前記エゼクターで真空吸引力を発生させて、前記エゼクターにより前記凝縮器内を吸引して大気圧以下の真空状態に維持し、
    前記凝縮器内で前記管路から供給される圧縮蒸気を、前記冷却水供給管からの冷却水が蒸発することによる蒸発潜熱でもって気化冷却し、
    前記気化冷却した蒸気を用いて、前記膨張弁に接続された前記蒸発器において冷媒を冷却することを特徴とする蒸気圧縮式冷凍機。
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