JPH08285401A - 蒸気圧縮機を用いた冷温水供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 効率の高い冷温水供給装置を提供する。 【構成】 熱源で加熱することにより冷媒を蒸発する冷
媒蒸発器と、その蒸発した冷媒を冷却水で冷却すること
により凝縮し、その冷却水を前記凝縮される冷媒から放
出される凝縮熱により蒸発させる冷媒凝縮器とを有した
ヒートポンプと、冷却水の蒸発により発生した水蒸気を
吸入し昇圧する蒸気圧縮機とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、蒸気圧縮機を用いた冷
温水供給装置に関し、特にヒートポンプと蒸気圧縮機と
を組み合わせた、地域冷暖房に適した冷温水供給装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】空調用冷凍機としては、従来からターボ
冷凍機や吸収冷凍機が使用されてきた。例えば図７に示
されるターボ冷凍機は、冷媒蒸発器２１に導入された冷
水から熱を奪って蒸発した冷媒を圧縮機２２で吸入し昇
圧して冷媒凝縮器２３に吐出する。ここで冷却水により
冷却されることによって凝縮して液体となった冷媒は、
膨張弁２４を経て冷媒蒸発器２１に戻り、再び冷水から
熱を奪うのに用いられる。一方、冷媒凝縮器２３で冷媒
を冷却するのに使用された冷却水は、冷媒凝縮器２３に
導入されたときよりも温度が高い冷却水として出て行
く。ここでは、冷凍機として説明したが、ターボヒート
ポンプとして使用する場合は、冷水を熱源または熱源水
と、冷却水を温水と読みかえればよく、作用は全く同じ
である。

【０００３】また、図８に示される吸収冷凍機は、冷媒
蒸発器３１に導入された冷水から熱を奪って蒸発した冷
媒を吸収器３２に導き吸収液に吸収させる。その吸収液
は発生器３３に送られ、そこで加熱され冷媒蒸気を発生
し、その冷媒蒸気は冷媒凝縮器に導かれ、ここで冷却水
で冷却されることによって凝縮して液体となり、その冷
媒液は冷媒蒸発器３１に戻り、再び冷水から熱を奪うの
に用いられる。一方、冷媒凝縮器３４で冷媒を冷却する
のに使用された冷却水は、冷媒凝縮器３４に導入された
ときよりも温度が高い冷却水として出て行く。吸収ヒー
トポンプとして使用することができる点は、前記ターボ
冷凍機の場合と同様であり、冷水を熱源または熱源水
と、冷却水を温水と読みかえればよく、作用は吸収冷凍
機の場合と全く同じである。

【０００４】また、大型のガス型ＤＨＣの変動負荷対応
の機器構成では、４０ａｔａ、４００℃クラスのボイラ
で発生した蒸気でターボ冷凍機駆動用の復水タービンを
運転したり、あるいは減圧して給湯や暖房用の蒸気とし
て利用している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の冷凍
機あるいはヒートポンプでは、冷却水の冷媒凝縮器にお
ける熱伝達は伝導あるいは対流による伝熱に頼っている
ので、熱伝達率が低く効果的な伝熱ができなかった。ま
たヒートポンプとして使用する場合でも、得られる温水
温度はあまり高くできず、せいぜい５０〜７０℃に過ぎ
ず用途が限られていた。高温の温水を得るためには、別
途ボイラを用意しなければならなかった。したがって、
冷温水供給装置全体の効率も悪く、燃料消費率が高く、
ひいては得られる利用可能な熱量当たりの炭酸ガス発生
量も多かった。大型のガス型ＤＨＣを利用する場合も、
プラント効率が低く、機器の年間稼働率が極端に低く設
備費も高い。

【０００６】したがって本発明は、ボイラを用いずに高
温の温水を得ることができる、効率の高い冷温水供給装
置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の冷温水供給装置は、熱源で加熱することに
より冷媒を蒸発する冷媒蒸発器と、その蒸発した冷媒を
冷却水で冷却することにより凝縮し、その冷却水を前記
凝縮される冷媒から放出される凝縮熱により蒸発させる
冷媒凝縮器とを有したヒートポンプと、冷却水の蒸発に
より発生した水蒸気を吸入し昇圧する蒸気圧縮機とを備
える。

【０００８】また、昇圧された水蒸気を水に吸収させ高
温水を製造する高温水製造器を備えてもよく、さらに高
温水を貯蔵する蓄熱槽を備えてもよい。

【０００９】また、ヒートポンプが、冷媒蒸発器で蒸発
された冷媒を圧縮し冷媒凝縮器に吐出する圧縮機と、そ
の圧縮機を駆動する電動機とをさらに有する、圧縮式ヒ
ートポンプであってもよい。

【００１０】また、吸収冷凍機を備え、高温水を吸収冷
凍機の発生器の熱源としてもよい。

【００１１】また、圧縮式ヒートポンプ駆動用の電動機
に電力を供給する発電機と、その発電機を駆動する内燃
機関とを備え、その内燃機関は、そこから放出される排
熱で水を加熱し高温水を製造する熱交換器を有するもの
であってもよい。

【００１２】

【作用】上述したような冷温水供給装置によれば、冷媒
凝縮器で冷媒の凝縮熱により冷却水を蒸発させるので高
い熱伝達率を得ることがでる。また、その冷却水の蒸発
により発生した水蒸気を蒸気圧縮機で圧縮するので、圧
力の高い水蒸気を得ることができ、また、その水蒸気を
水に吸収させ高温水を製造する高温水製造機を備えるの
で、例えば温度１７０℃以上もの高温水を製造すること
ができ、この高温水は、高温水蓄熱槽に用いることがで
きる。また、高温水蓄熱槽で蓄熱するので、単位体積当
たりの蓄熱量が大きい蓄熱ができる。内燃機関駆動発電
装置を用いる場合は、他の発電手段に比べて効率の高い
内燃機関により、冷温水供給装置に供給する電力を得る
ことができ、しかも排熱を用いて温水を得ることができ
る。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の好ましい実施
例を詳細に説明する。ここで、冷凍機も一種のヒートポ
ンプであり、使用方法により呼び分けが困難な場合があ
るところから、以下では、冷水あるいは冷却水の温度如
何にかかわらず、冷凍機とヒートポンプ、冷水と熱源ま
たは熱源水、冷却水と温水とは、それぞれ読みかえるこ
とができるものとする。また冷水、冷却水を単に水と呼
ぶ場合もある。

【００１４】図１は、本発明による冷温水供給装置の一
実施例を示すフローダイヤグラムである。この実施例の
装置は、主として蒸気圧縮装置１００、ターボヒートポ
ンプ２１０、吸収ヒートポンプ３００、蓄熱槽５１０及
び蓄熱槽５２０から構成される。また蒸気を集配する蒸
気ヘッダ１００１、温水を集配する中温水ヘッダ１００
２、高温水を集配する高温水ヘッダ１００３と１００
４、冷水を集配する冷水ヘッダ１００５を含む。

【００１５】蒸気圧縮装置１００は、蒸気圧縮機１０
１、同駆動用の電動機１０３、及び高温水製造器１０２
で構成されている。蒸気圧縮機１０１は、蒸気を吸入す
る蒸気吸入口１０１ａと、吐出する吐出口１０１ｂを備
え、吐出口と高温水製造器とは導管９０９で接続されて
いる。蒸気圧縮機１０１としては、ターボ圧縮機が用い
られる。高温水製造器１０２は、温水を貯留するタンク
であり、高圧の蒸気を吸い込めるようになっている。

【００１６】ターボヒートポンプ２１０は、ターボ圧縮
機２１２、同駆動用の電動機、冷媒蒸発器２１１及び冷
媒凝縮器２１３を備え、ターボ圧縮機２１２の冷媒吸入
口は冷媒蒸発器２１１に、同冷媒吐出口は冷媒凝縮器２
１３にそれぞれ導管で接続されている。また冷媒蒸発器
２１１と冷媒凝縮器２１３とは、冷媒膨張弁２１４を途
中に有する導管により別途接続されている。さらに、冷
媒蒸発器２１１は熱源水の入口と出口とを、冷媒凝縮器
２１３は、温水入口と出口とをそれぞれ備え、それぞれ
配管９０５、９１５、９０６、９０７が接続されてい
る。

【００１７】吸収ヒートポンプ３００は、冷媒蒸発器３
０１、吸収器３０２、発生器３０３及び冷媒凝縮器３０
４を、一体の容器中に備える。これらは、それぞれ冷水
出入口、冷却水（温水）出入口、高温水出入口、冷却水
（温水）出入口を備える。

【００１８】冷媒蒸発器２１１、冷媒凝縮器２１３、冷
媒蒸発器３０１、吸収器３０２、発生器３０３及び冷媒
凝縮器３０４は熱交換器であり、一般に多孔板であるチ
ューブプレートに拡管された直管チューブを備えるチュ
ーブバンドル熱交換器とするが、Ｕチューブを用いたも
のであってもよいし、プレート熱交換器であってもよ
い。

【００１９】蓄熱槽５１０及び蓄熱槽５２０は、それぞ
れ温水の出入口と冷水の出入口を備えたタンクである。

【００２０】高温水ヘッダ１００３と１００４は、蓄熱
槽５１０に接続されており、冷水ヘッダ１００５は、蓄
熱槽５２０に接続されている。

【００２１】ここで、図１に示す実施例の作用を説明す
る。冷媒蒸発器３０１の冷水入口に接続された配管９０
１により吸収ヒートポンプ３００の冷媒蒸発器３０１に
導入された約１７℃の冷水から熱を奪って蒸発した冷媒
は、吸収器３０２に導かれ、ここで吸収液に吸収され
る。この吸収反応により発生する熱により吸収液は加熱
されるが、これは冷却水入口から導入される冷却水によ
り冷却される。

【００２２】冷媒を吸収した吸収液は発生器３０３に送
られ、配管９１２により高温水入口から導入された約１
７２℃の高温水で加熱され冷媒蒸気を発生する。加熱に
供され約７２℃まで温度を下げた高温水は高温水出口に
接続された配管９１３に送られる。ここで発生した冷媒
蒸気は冷媒凝縮器３０４に導かれ、配管９０３により冷
却水入口から導入された冷却水と熱交換し、冷却される
ことによって凝縮して液体となる。熱交換により加熱さ
れた冷却水は冷却水出口を通って配管９０４に出て行
く。本実施例では冷却水は温度約７２℃の水として導入
され、温度約７２℃で圧力約０．３５ａｔａの水蒸気と
なる。この配管９０４は、蒸気ヘッダ１００１に接続さ
れている。

【００２３】前記冷媒液は冷媒蒸発器３０１に戻り、再
び冷水と熱交換し、これから熱を奪うのに用いられる。
熱を奪われて約１７℃から約７℃まで温度を下げた冷水
は、冷水出口に接続された配管９０２を通って吸収ヒー
トポンプ３００を出る。

【００２４】配管９０２を流れる約７℃の冷水は、配管
９０２から分岐する配管９０５によりターボヒートポン
プ２１０の冷媒蒸発器２１１に導入される。この導入さ
れた約７℃の冷水から熱交換により熱を奪って蒸発した
冷媒は、圧縮機２１２で吸入され昇圧して冷媒凝縮器２
１３に吐出される。冷水は−２℃まで冷やされ、シャー
ベット状の氷混じりの水になる。

【００２５】ここで中温水ヘッダ１００２に接続された
配管９０６により冷媒凝縮器２１３に導入された冷却水
で熱交換により冷却されて、凝縮して液体となった冷媒
は膨張弁２１４を経て冷媒蒸発器２１１に戻り、ここで
蒸発し再び冷水から熱を奪うのに用いられる。一方、冷
媒凝縮器２１３で冷媒を冷却するのに使用された温度約
７２℃の冷却水（温水）は、冷媒凝縮器２１３で冷媒と
熱交換することにより加熱され温度約７２℃で圧力約
０．３５ａｔａの水蒸気となって、配管９０７を通っ
て、配管９０７が接続されている蒸気ヘッダ１００１に
集められる。

【００２６】蒸気ヘッダ１００１に集められた温度約７
２℃、圧力約０．３５ａｔａの水蒸気は、蒸気ヘッダ１
００１に接続された配管９０８により蒸気圧縮器１０１
の吸入口１０１ａに導かれ、蒸気圧縮機１０１で圧縮さ
れ約８．５ａｔａまで昇圧した後、圧縮機の吐出口１０
１ｂから配管９０９を通って高温水製造器１０２に吹き
込まれ凝縮する。

【００２７】高温水製造器１０２には、中温水ヘッダ１
００２から、これと連通する配管９１０を通して、温度
約７２℃の温水が導入されており、前記昇圧した蒸気に
より加熱され、その蒸気の凝縮水と共に約１７２℃の高
温水となる。この高温水は、配管９１１を通して高温水
製造器１０２を出る。配管９１１は、高温水ヘッダ１０
０３に接続されており、高温水ヘッダ１００３は蓄熱槽
５１０につなぎ込まれており、さらにここに接続されて
いる高温水ヘッダ１００４を通して使用地点に供給され
る。

【００２８】一方、蓄熱槽５１０には配管９１２が接続
されており、高温水を吸収ヒートポンプ３００の発生器
３０３に導入できるようになっている。この温水が、発
生器３０３内の吸収液を熱交換により加熱し冷媒蒸気を
発生するのに使用される。温度約１７２℃で導入された
高温水は、発生器３０３内で冷却され温度約７２℃の温
水となって、発生器３０３と中温水ヘッダ１００２とを
接続する配管９１３を通って、中温水ヘッダ１００２に
集められる。

【００２９】ターボヒートポンプで約−２℃まで冷却さ
れた冷水は、シャーベット状の氷混じりの冷水として、
冷媒蒸発器２１１と蓄熱槽５２０を接続する配管９１５
を通して、蓄熱槽５２０に流入する。この氷混じりの冷
水は、ここに冷熱を蓄える。

【００３０】もちろんここで、冷水は−２℃まで冷却せ
ず、５℃程度の冷水として用いることもできる。

【００３１】また、蓄熱槽５２０にチューブバンドルを
組み込み、冷媒蒸発器をこれと一体に構成し、冷媒を該
チューブバンドルのチューブ内で蒸発させ、チューブ外
に氷を形成する、いわゆるアイスバンクとしてもよい。

【００３２】シャーベットであってもアイスバンク方式
であっても、氷を用いる場合は潜熱を利用できるので蓄
熱槽の蓄熱容量を大きくできる。

【００３３】温度約７℃の冷水の流れる配管９０２から
は、配管９１４が３方弁９０２ａを介して分岐してお
り、その配管９１４は氷蓄熱槽５２０につながってい
る。必要に応じて、３方弁９０２ａを切り換えることに
より、約７℃の冷水の一部を配管９０２から蓄熱槽５２
０に流し、蓄えられた氷の冷熱で温度約４℃の冷水とし
て、氷蓄熱槽５２０に接続された低温冷水ヘッダ１００
５により、使用地点に供給される。

【００３４】以上のように、本実施例によれば、ヒート
ポンプと蒸気圧縮機を組み合わせるので、約−２℃の氷
混じりの冷水から、約１７０℃以上もの高温水まで、広
範囲の熱媒体を適時、適量作ることができる。

【００３５】本実施例において、蒸気圧縮装置で圧縮さ
れ圧力の高くなった蒸気は、高温水製造器で高温水に変
えることなく、蒸気のまま利用することもできる。

【００３６】図２は、本発明による冷温水供給装置の別
の実施例を示すフローダイヤグラムである。この実施例
の装置は冷暖房装置であり、主として蒸気圧縮装置１０
０、ターボヒートポンプ２１０、２２０、２３０、吸収
ヒートポンプ３００、ディーゼル発電機４００、排熱ボ
イラ４１０、蓄熱槽５１０、氷蓄熱槽５２０、貯水槽５
３０、５４０、５５０、から構成される。また図２にお
いて、Ｕは大気空気、Ｖはディーゼルエンジンの燃料、
Ｐは電源、Ｘは暖房負荷、Ｙは冷房負荷を示す。

【００３７】蒸気圧縮装置１００の構造は、図１の実施
例の蒸気圧縮装置１００と、またターボヒートポンプ２
１０、２２０、２３０の構造は、同じく図１のターボヒ
ートポンプ２１０とそれぞれ同様である。但し、ターボ
ヒートポンプ２３０の冷媒蒸発器２３３は、空気を熱源
とする熱交換器であり、空気側の表面積の大きいフィン
チューブ熱交換器が用いられている。吸収ヒートポンプ
３００の構造も、図１の実施例と同様である。

【００３８】ディーゼル発電機４００は、エンジン本体
４０１とエンジン本体で生じた熱を吸収しエンジン本体
を冷却するエンジン冷却器４０２とを有し、発電された
電力は電源Ｐに供給される。本冷暖房装置で使用される
電動機等に、ここで発電された電力を直接供給してもよ
いし、前記のように一旦共通の電源Ｐに供給し、その電
源Ｐからあらためて電動機等用電力を取り出してもよ
い。直接的か間接的かの違いはあるが、いずれにして
も、ディーゼル発電機で発電した電力は、本冷暖房装置
で使用する電動機等に供給されていることになる。発電
量と使用量の過不足分は、共通電源Ｐにより吸収され又
は補われる。

【００３９】また燃料Ｖがエンジン本体に供給され、そ
の燃料Ｖが燃焼して生じる排気ガスが、エンジン本体か
ら排気される。

【００４０】排熱回収装置４１０は、エンジン本体４０
１から排出される排気ガスを導入するように設置された
熱交換器を含んでおり、また温水導管９２０と９２１が
接続されており、導管９２０により導入された温水と前
記排気ガスとを熱交換するように構成されている。

【００４１】図２に示される冷暖房装置を、まず冷房期
の夜間の熱収支を例として説明する。配管９０１により
容量約１０００ＲＴ（冷凍トン）の吸収ヒートポンプ３
００の冷媒蒸発器３０１に導入された冷水から熱を奪っ
て蒸発した冷媒は、吸収器３０２に導かれて吸収液に吸
収される。本実施例では、導入される冷水の温度は約１
７℃、流量は約３００Ｔ／ｈである。冷媒を吸収した吸
収液は発生器３０３に送られ、ここで加熱され冷媒蒸気
を発生し、その冷媒蒸気は冷媒凝縮器３０４に導かれ、
ここで冷却水で冷却されることによって凝縮して液体と
なり、その冷媒液は冷媒蒸発器３０１に戻り、再び冷水
と熱交換しこれから熱を奪うのに用いられる。熱を奪わ
れて約７℃まで温度を下げた冷水は配管９０２を通って
吸収ヒートポンプ３００を出る。一方、ヘッダ１００２
に接続された配管９０３により該ヘッダから冷媒凝縮器
３０４に導入され、ここで冷媒を冷却するのに使用され
た約７２℃の冷却水は、冷媒により加熱され温度約７２
℃で圧力約０．３５ａｔａの水蒸気となって配管９０４
を通って出て行く。この冷却水の流量は約５Ｔ／ｈであ
る。この配管９０４は、蒸気ヘッダ１００１に接続され
ており、前記水蒸気は該ヘッダ１００１に流入する。こ
こで、図２の実施例において例えば７２℃（Ｗ）とある
のは、流体が７２℃の液体（ＷＡＴＥＲ）状態にあるこ
とを示し、７２℃（Ｓ）とあるのは、流体が７２℃の気
体（ＳＴＥＡＭ）状態であることを示す。但し、流体が
液体状態か気体状態かが明らかな場合は、特に記号
（Ｗ）（Ｓ）は付さない。

【００４２】吸収ヒートポンプ３００で冷やされた後、
配管９０２を流れる約７℃の冷水約３００Ｔ／ｈのうち
約１８６Ｔ／ｈは、配管９０２が接続されている貯水槽
５５０に流入し、約６０Ｔ／ｈは配管９１６を流れてタ
ーボヒートポンプ２１０の冷媒蒸発器部２１１に流入
し、約−２℃まで冷やされて氷混じりの冷水として配管
９１５を通って氷蓄熱槽５２０に至り、一方残りの約５
４Ｔ／ｈは配管９１７を流れて、温度約１７℃の水約５
４Ｔ／ｈの流れる配管９１８に合流し、温度約１２℃の
水約１０８Ｔ／ｈとなり、吸収ヒートポンプ３００の吸
収器３０２の冷却水として吸収液の冷却に使われる。こ
こで該冷却水約１０８Ｔ／ｈは吸収液により約３５．１
℃まで加熱される。ここで与えられる熱量は約２５００
Ｍｃａｌ／Ｈｒである。

【００４３】前記約３５．１℃まで加熱された冷却水
は、ディーゼル発電機４００に供給され、エンジンの冷
却水として使用される。ここで約４０００Ｍｃａｌ／Ｈ
ｒの熱量を与えられ、温度７２℃まで加熱される。この
冷却水１０８Ｔ／ｈは、ディーゼル発電機４００を出
て、配管９１９を通ってヘッダ１００２に流入する。配
管９１９は、ディーゼルエンジンの冷却器の冷却水出口
とヘッダ１００２とを接続している。

【００４４】ヘッダ１００２に集められた約７２℃の温
水のうち、約３４Ｔ／ｈが配管９２０を通って排熱ボイ
ラ４１０に流入する。ここで、ディーゼルエンジンの排
気と熱交換し約３４００Ｍｃａｌ／Ｈｒの熱量を与えら
れ、約１７２℃の高温水となり、排熱ボイラ４１０とヘ
ッダ１００３とを接続する配管９２１を通って、ヘッダ
１００３に流入する。

【００４５】吸収ヒートポンプ３００の発生器３０３に
おける吸収液加熱用熱源としては、蓄熱槽５１０から配
管９１２を通して約１７２℃の高温水約２５Ｔ／ｈを導
いて用いる。この高温水は、発生器３０３で約２５００
Ｍｃａｌ／Ｈｒの熱量を奪われ、約７２℃の水になり、
配管９１３を通ってヘッダ１００２に流入する。

【００４６】次に、ターボヒートポンプ２２０の冷媒蒸
発器２２１には、貯水槽５４０から配管９２２を通して
供給される約２２℃の水約２７６Ｔ／ｈと配管９２４を
通してターボヒートポンプ２３０から供給される約２２
℃の水約４０６Ｔ／ｈとを配管９２３に合流させ、合計
約６８２Ｔ／ｈの水として供給する。この水は、冷媒蒸
発器２２１で温度約１７℃まで冷やされ、配管９２５を
通ってターボヒートポンプ２２０を出る。配管９２５
は、ターボヒートポンプ２２０を出て、ターボヒートポ
ンプ２３０の冷媒凝縮器２３１に至るように敷設されて
いるが、途中で配管９０１が分岐している。分岐した配
管９０１には、約２７６Ｔ／ｈが流れるので、配管９２
５を通してターボヒートポンプ２３０の冷媒凝縮器２３
１に流入するのは、差し引き約４０６Ｔ／ｈである。

【００４７】配管９２５から分岐した配管９０１は、吸
収ヒートポンプ３００の冷媒蒸発器３０１に至るように
敷設されているが、途中で貯水槽５５０から導かれる配
管９２６を通して、温度約１７℃の水約７８Ｔ／ｈが合
流し約３５４Ｔ／ｈとなる。さらに、配管９０１からは
配管９２７が分岐し、約５４Ｔ／ｈが流出するので、配
管９０１を通して吸収ヒートポンプの冷媒蒸発器３０１
に流入する約１７℃の水の流量は差し引き約３００Ｔ／
ｈとなる。配管９０１を流れる水のうち約５４Ｔ／ｈ
は、配管９２７を経て配管９１７と配管９１８で合流
し、約１０８Ｔ／ｈの約１２℃の水となって吸収ヒート
ポンプ３００の吸収器３０２に流入するのは、前述の通
りである。

【００４８】一方配管９２５を通ってターボヒートポン
プ２３０の冷媒凝縮器２３１に流入した約１７℃の水約
４０６Ｔ／ｈは、ここで温度約２２℃まで加熱されて配
管９２４を通って流出し、配管９２２と配管９２３に合
流し、配管９２２を流れる温度約２２℃で流量約２７６
Ｔ／ｈの水と一緒になって合計約６８２Ｔ／ｈの水量で
配管９２３を通って冷媒蒸発器２２１に流入することは
前述の通りである。

【００４９】ここで、ターボヒートポンプ２３０の冷媒
蒸発器２３３には、このヒートポンプの熱源として大気
空気Ｕが流入し、冷媒蒸発器中にある冷媒液を蒸発させ
る。

【００５０】ターボヒートポンプ２１０と２２０のそれ
ぞれ冷媒凝縮器２１３と２２３には、ヘッダ１００２の
温度約７２℃の水を配管９０６を通して導き使用する。
配管９０６は、配管９２８と９２９に分岐し、それぞれ
ターボヒートポンプ２１０と２２０の冷媒凝縮器２１３
と２２３とに至る。ここで、配管９０６を通る流量は約
１６Ｔ／ｈであり、配管９２８と９２９にはそれぞれ約
８Ｔ／ｈが流れる。

【００５１】冷媒凝縮器２１３と２２３で、冷媒を冷却
するのに使用された約７２℃の水は、約７２℃の水蒸気
となって、それぞれ配管９０７と９３０を通して蒸気ヘ
ッダ１００１に集められる。

【００５２】ディーゼル発電装置４００には、燃料Ｖと
して１３Ａガスが約２００００Ｍｃａｌ／Ｈｒの熱量を
もって供給され、ディーゼルエンジン内で燃焼した燃料
は、温度約３３０℃の排ガスとなって、ディーゼル発電
装置４００を出て、排ガスボイラ４１０に流入し、ここ
で前記約７２℃の水との熱交換の結果約１００℃の排ガ
スとなって排出される。

【００５３】次に、蒸気圧縮装置１００周辺を説明す
る。蒸気ヘッダ１００１から配管９０８を通して温度約
７２℃の水蒸気約２１Ｔ／ｈが蒸気圧縮機１００に吸入
される。この水蒸気の保有する熱量は約１１６００Ｍｃ
ａｌ／Ｈｒである。

【００５４】蒸気圧縮装置１００には、その中に備えら
れる温水製造器のために、ヘッダ１００２から配管９１
０を通して温度約７２℃の水約１３５Ｔ／ｈが供給され
る。蒸気圧縮装置１００内で約８．５ａｔａまで圧縮さ
れた水蒸気は、温水製造器で約７２℃の水に吸収され、
温度約１７２℃の高温水約１５６Ｔ／ｈとなり、配管９
１１を通ってヘッダ１００３に押し込まれる。このとき
該高温水の保有する熱量は約１５６００Ｍｃａｌ／Ｈｒ
に増えている。

【００５５】電源Ｐからは、各圧縮機を駆動するのに必
要な電力として、蒸気圧縮装置１００に約５２５０ｋ
Ｗ、ターボヒートポンプ２１０に約２１００ｋＷ、ター
ボヒートポンプ２２０に約１４４０ｋＷ、ターボヒート
ポンプ２３０に約２００ｋＷが供給され、ディーゼル発
電装置４００からは、ここで発電された電力約１０００
０ｋＷが電源Ｐに供給される。

【００５６】蓄熱槽５１０には、暖房負荷あるいは暖房
負荷Ｘに約１７２℃の高温水を供給するためのヘッダ１
００４が接続されており、貯水槽５４０には暖房負荷Ｘ
から温水を戻すためのヘッダ１００７が接続されてお
り、氷蓄熱槽５２０には、冷房負荷Ｙに冷水を供給する
ためのヘッダ１００５が接続されており、貯水槽５５０
には、冷房負荷Ｙからの水を戻すためのヘッダ１００６
が接続されているが、冷房期の夜間においては、暖房負
荷も冷房負荷もほとんど無いため、これらのヘッダに流
体は流れていない。ヒートポンプ等の運転により生じる
高温水や冷水あるいは氷混じりの冷水は、それぞれ蓄熱
槽や貯水槽に熱や冷熱を蓄熱するのに使用されている。

【００５７】ここで蓄熱槽５１０に高温水で蓄熱槽熱さ
れる熱量は、７２℃を基準にした場合、（１７２℃−７
２℃）ｘ（１９０Ｔ／ｈ−２５Ｔ／ｈ）＝１６５００Ｍ
ｃａｌ／Ｈｒであり、常温の２２℃を基準にした場合
は、（１７２℃−２２℃）ｘ（１９０Ｔ／ｈ−２５Ｔ／
ｈ）＝２４７５０Ｍｃａｌ／Ｈｒとなる。

【００５８】この実施例では、蒸気圧縮装置１００用の
圧縮機１０１、及びターボヒートポンプ２２０、２２
０、２３０用の圧縮機用としては、ターボ圧縮機を使用
したが、往復動圧縮機であってもよい。特に、装置の容
量が比較的小さい場合は往復動圧縮機が効率の点で有利
である。

【００５９】また本実施例では、ディーゼルエンジンを
用いた発電機としたが、他の駆動機、特に内燃機関例え
ばガソリンエンジン、ガスタービンであってもよく、蒸
気タービンを用いてもよい。ガスタービン、蒸気タービ
ン用蒸気発生ボイラの燃料としては、１３Ａガスを用い
るのが好ましい。また内燃機関の中では、単体としては
ディーゼルエンジンが発電効率は一番高いので、これを
用いるのが好ましい。

【００６０】この実施例によれば、利用可能電力の熱当
量は、約４３９Ｍｃａｌ／Ｈｒ、温熱（１７２℃）出熱
量は、約２４７５０Ｍｃａｌ／Ｈｒ、冷房出熱量は、約
６０００Ｍｃａｌ／Ｈｒ、合計約３１１８９Ｍｃａｌ／
Ｈｒとなり、ディーゼルエンジン燃料熱量に対する合計
熱量の割合は、約１５６％となる。

【００６１】次に図３に、図２の実施例の装置を冷房期
の昼間に運転する場合を示す。機器の符号は同一のもの
には全て図２と同一の符号を振ってあるので、それらの
説明は、繰り返さない。図３の場合、吸収冷凍機３００
とディーゼル発電機４００とは、図２と全く同容量で運
転されている。ターボヒートポンプ２１０、２２０、２
３０は停止状態にある。

【００６２】冷房期の昼間であるから、冷房負荷がかか
っており、冷房機器で使用された冷水がヘッダ１００６
を通って温度約１７℃で、蓄熱槽５５０に戻ってくる。
蓄熱槽５５０の高温側からは温度約１７℃の水約３５４
Ｔ／ｈが導管９２６及び９１０を経て吸収冷凍機３００
の冷媒蒸発器３０１に約３００Ｔ／ｈだけ流入し、約５
４Ｔ／ｈは分流して吸収器に流入する。

【００６３】約７℃まで冷却されて冷媒蒸発器３０１か
ら流出してくる冷水約３００Ｔ／ｈのうち、約２４６Ｔ
／ｈと、蓄熱槽５５０に蓄えられていた約７℃の冷水約
３８６Ｔ／ｈとが、導管９０２を通って、この導管から
分岐して蓄熱槽５２０の低温側に接続されている導管９
３１に合流し、その約６３２Ｔ／ｈの冷水が蓄熱槽５２
０に流入する。ここに蓄えられている氷混じりの冷水で
約４℃の冷水となる。この蓄熱槽５２０からは、約４℃
の冷水約６９２Ｔ／ｈがヘッダ１００５を通して、冷房
負荷に送られる。

【００６４】蒸気圧縮装置１００には、導管９０８を通
してヘッダ１００１から約７２℃の蒸気約５Ｔ／ｈが供
給され、またヘッダ１００２から約７２℃の温水約３５
Ｔ／ｈが供給される。この蒸気と温水とを用いて、蒸気
圧縮装置では、約１７２℃の温水約４０Ｔ／ｈが製造さ
れ、これは導管９１１を通してヘッダ１００３に流入す
る。

【００６５】このようにして蒸気圧縮装置１００で製造
された高温水と、ディーゼル発電機４００で製造された
高温水は、ヘッダ１００３を流れて、蓄熱槽５１０に集
められ、ここから必要に応じてヘッダ１００４により暖
房負荷あるいは温水負荷Ｘに供給され、ここで使用され
た高温水は約２２℃まで温度を下げて蓄熱槽５４０に還
流する。本実施例では、その量は約２１４Ｔ／ｈであ
り、負荷Ｘで消費された熱量は約３２１００Ｍｃａｌ／
ｈである。

【００６６】ここでＸは暖房負荷と呼んだが、一般の加
熱負荷でよく、実際には温度約１７２℃の高温水を利用
する、吸収冷凍機、厨房負荷、風呂、工業用加熱プロセ
ス等であってもよい。冷暖房装置という場合の、暖房の
意味も同様である。またＹは冷房負荷と呼んだが、冷房
に限らず冷水を用いて冷却する一般の冷却負荷でよい。

【００６７】この実施例によれば、利用可能電力の熱当
量は、約７００９Ｍｃａｌ／Ｈｒ、温熱（１７２℃）出
熱量は、約７３５０Ｍｃａｌ／Ｈｒ、冷房出熱量は、約
３０００Ｍｃａｌ／Ｈｒ、合計約１７３５９Ｍｃａｌ／
Ｈｒとなり、ディーゼルエンジン燃料熱量に対する合計
熱量の割合は、約８７％となる。

【００６８】図２及び図３の実施例の装置を、暖房期の
夜間に運転する場合は、吸収冷凍機３００とディーゼル
発電機４００とは、図２の場合と全く同容量で運転され
ているが、冷水あるいは冷却水（温水）の流量が異な
る。即ち、吸収冷凍機３００の冷媒蒸発器３０１には、
導管９０１を通して約１７℃の冷水約６００Ｔ／ｈが流
入し、約１２℃の冷水となり、導管９０２及びそれから
分岐する導管９３２を経由して導管９２６に合流する。
一方、導管９２６には、導管９２２から分岐した導管９
３３を経て約２２℃の水約６００Ｔ／ｈが合流してお
り、蓄熱槽５５０から約１７℃の水約４８２Ｔ／ｈと合
せて、約１７℃の水約１６８２Ｔ／ｈとして、導管９０
１に流入する。その水はその流入点において、導管９０
１を両側に分流する。一方は、約９６４Ｔ／ｈが導管９
２５に流れ込み、もう一方は、約７１８Ｔ／ｈが吸収冷
凍機３００に流入する。この約７１８Ｔ／ｈの中、約６
００Ｔ／ｈは冷媒蒸発器３０１に、残りの約１１８Ｔ／
ｈは吸収器３０２に流入する。吸収器３０２で約２５０
０Ｍｃａｌ／ｈの熱量を与えられた水は、ディーゼル発
電装置４００に流入する。以後この水の流量が異なるだ
けで、ディーゼル発電装置の発熱量、発電量は図２及び
３の場合と同じである。

【００６９】蒸気圧縮装置１００には、導管９０８を通
してヘッダ１００１から約７２℃の蒸気約２３Ｔ／ｈが
供給され、またヘッダ１００２から約７２℃の温水約１
４３Ｔ／ｈが供給される。この蒸気と温水とを用いて、
蒸気圧縮装置では、約１７２℃の温水約１５８Ｔ／ｈが
製造され、これは導管９１１を通してヘッダ１００３に
流入する。

【００７０】このようにして蒸気圧縮装置１００で製造
された高温水と、ディーゼル発電機４００で製造された
高温水は、ヘッダ１００３を流れて、蓄熱槽５１０に集
められ蓄熱される。

【００７１】夜間であるから、暖房負荷も冷房負荷もほ
とんど無いので、ヘッダ１００４、１００５にはほとん
ど流体は流れていない。

【００７２】ここで蓄熱槽５１０に蓄熱される熱量は、
７２℃を基準にした場合、（１７２℃−７２℃）ｘ（２
１２Ｔ／ｈ−２５Ｔ／ｈ）＝１８７００Ｍｃａｌ／Ｈｒ
であり、常温の２２℃を基準にした場合は、（１７２℃
−２２℃）ｘ（２１２Ｔ／ｈ−２５Ｔ／ｈ）＝２８０５
０Ｍｃａｌ／Ｈｒとなる。

【００７３】この実施例によれば、利用可能電力の熱当
量は、約−２４０８Ｍｃａｌ／Ｈｒ、温熱（１７２℃）
出熱量は、約２８０５０Ｍｃａｌ／Ｈｒ、冷房出熱量
は、約０Ｍｃａｌ／Ｈｒ、合計約２５６４２Ｍｃａｌ／
Ｈｒとなり、ディーゼルエンジン燃料熱量に対する合計
熱量の割合は、約１２８％となる。

【００７４】図２及び図３の実施例の装置を、暖房期の
昼間に運転する場合は、蒸気圧縮装置１００は、図３に
示す冷房期の昼間の実施例と温度、流量、容量共に全く
同一条件で運転されており、吸収冷凍機３００とディー
ゼル発電機４００とは、図３の実施例と同容量で運転さ
れているが、冷水あるいは冷却水（温水）の流量が異な
る。即ち、吸収冷凍機３００の冷媒蒸発器３０１には、
導管９０１を通して約１７℃の冷水約６００Ｔ／ｈが流
入し、約１２℃の冷水となり、導管９０２を経由して流
出し、吸収冷凍機３００の冷媒吸収器３０２には導管９
１８により、約１７℃の水約１１８Ｔ／ｈを流し、約２
５００Ｍｃａｌ／Ｈｒの熱を与えられ、約３８．２℃の
水となってディーゼル発電機４００の冷却器４０２に流
入する。ここで４０００Ｍｃａｌ／Ｈｒの熱量を与えら
れ、７２℃の水となって導管９１９により、ヘッダ１０
０２に送られる。排熱ボイラ４１０には、ヘッダ１００
２から導管９２０により約７２℃の水約３４Ｔ／ｈが導
入され、その水は排熱ボイラでディーゼルエンジンの排
気ガスにより加熱され約３４００Ｍｃａｌ／Ｈｒの熱量
が与えられる。このようにして約１７２℃まで加熱され
た高温水は、導管９２１によりヘッダ１００３に送られ
る。

【００７５】ターボヒートポンプ２１０、２２０、２３
０は、図３の実施冷媒と同様に停止されている。

【００７６】また、暖房期であるので冷房負荷はほとん
ど無く、低温冷水用蓄熱槽５２０は使用されず、冷房負
荷への冷水供給用ヘッダ１００５に流体は流れていな
い。したがって、冷房負荷からの冷水戻りヘッダ１００
６にも流体は流れていない。

【００７７】暖房負荷への高温水供給用ヘッダ１００４
には、蓄熱槽５１０から約１７２℃の高温水約２３６Ｔ
／ｈが暖房負荷に向けて流され、暖房負荷で約３５４０
０Ｍｃａｌ／Ｈｒの熱量が奪われ、約２２℃になって、
ヘッダ１００７を通して蓄熱槽５４０に戻って来る。一
方蓄熱槽５４０からは、導管９２２から分流する導管に
より、約２２℃の水約６００Ｔ／ｈが導管９２６に合流
するように流される。導管９２６には、冷媒蒸発器３０
１から流出する１２℃の冷水約６００Ｔ／ｈも合流し、
約１７℃の水となり、合計約１２００Ｔ／ｈのうち７１
８Ｔ／ｈが、蒸発器３０１用の冷水（熱源水）６００Ｔ
／ｈと吸収器３０２用冷却水１１８Ｔ／ｈとして供給さ
れる。蓄熱槽５５０は、導管９２６から余剰の水が流入
するバッファータンクとして機能する。

【００７８】この実施例によれば、利用可能電力の熱当
量は、約７２９０Ｍｃａｌ／Ｈｒ、温熱（１７２℃）出
熱量は、約７３５０Ｍｃａｌ／Ｈｒ、冷房出熱量は、約
０Ｍｃａｌ／Ｈｒ、合計約１４６４０Ｍｃａｌ／Ｈｒと
なり、ディーゼルエンジン燃料熱量に対する合計熱量の
割合は、約７３％となる。

【００７９】図２及び３の装置を、中間期の夜間に運転
する場合は、暖房期の夜間とほとんど同じである。異な
るのは、ターボヒートポンプ２３０を駆動するのに要す
る電力が１０４０ｋＷである点と、バッファータンクと
しての蓄熱槽５５０への約１７℃の水の出入り量のみで
ある。

【００８０】この実施例によれば、利用可能電力の熱当
量は、約−８９４Ｍｃａｌ／Ｈｒ、温熱（１７２℃）出
熱量は、約２８０５０Ｍｃａｌ／Ｈｒ、冷房出熱量は、
約０Ｍｃａｌ／Ｈｒ、合計約２８５１６Ｍｃａｌ／Ｈｒ
となり、ディーゼルエンジン燃料熱量に対する合計熱量
の割合は、約１４３％となる。

【００８１】中間期の昼間の運転は、通常は暖房期の昼
間と同様である。

【００８２】以上のような実施例を分散型発電設備とし
て、ある程度以上の、例えば５０００ｋＷ以上の電力負
荷のある団地等に付加すれば、長い送電線を要さないの
で、負荷に対応した安価な送電ができる。また、電力負
荷の少ないときに余剰電力を利用してターボヒートポン
プ等のヒートポンポンプを運転し、また廃熱利用するこ
とによって、発電用燃料の有する熱量以上の熱量の高温
水が得られる。これを、地域の冷暖房はもちろんのこ
と、炊事、洗濯、風呂等に利用することができる。

【００８３】新しくなされる地域開発はもちろんのこ
と、既設のビル、病院、アパートまたはそれらの組み合
わせにも、直ちに利用することができる。

【００８４】電線網、ガス管網が張り巡らされ、大きな
ビルがたくさんある都会では、僅かな改造で熱効率の改
善と電力の節約が簡単にできる。

【００８５】発電所は、実際に使用される都市から離れ
た遠隔地に建設されるようになり、送電損失や変圧損失
を差し引いて実際に使われる実質電力エネルギーは、火
力発電用燃料エネルギーの３０％前後になってしまった
と言われる。その貴重な電力は、動力、電燈、ハイテク
産業で使われるばかりではなく、その使いやすさのため
に、１００℃の炊事、４０℃の風呂、２０℃の空調にま
で大量に使われている。これらに起因する電力不足のた
め、仕方なくガス焚き冷房を増やして結果的には、現在
大きな問題となっている、炭酸ガスの増加をも引き起こ
している。さらには夏冬、夜昼の電力ピークの差も年毎
に大きくなっている。

【００８６】本発明の実施例の冷温水供給装置によれ
ば、都市ガスを使って都市内で発電するので、発電効率
が高く、送電損失が極小となり、また廃熱を有効に社会
生活に利用でき全体的に熱効率が著しく高まる。引いて
は炭酸ガス発生量を減らすことができる。

【００８７】次に、蒸気圧縮装置１００の詳細実施例を
図４を使って説明する。この実施例の装置は、蒸気圧縮
機１０１とそれを駆動する電動機１０３を備える。蒸気
圧縮機１０１は、容量に応じてターボ圧縮機でも往復動
圧縮機でもよい。この実施例では、蒸気圧縮機１０１
は、４つの圧力区画１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１
０１ｄを有しており、この順で昇圧して行く。各区画
は、それぞれ１段であってもよいし、それ以上の段吸数
を備えていてもよい。即ち、例えばターボ圧縮機の場合
でいえば、各区画は羽根車１枚であってもよいし、それ
以上の羽根車を有していてもよい。

【００８８】また、各区画の蒸気出口と次の区画の蒸気
入口との間には、区画１０１ａの出口から、それぞれタ
ンク１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄが備えら
れている。各タンクと中温水ヘッダ１００２との間に
は、それぞれ導管９１０ａ、９１０ｂ、９１０ｃ、９１
０ｄがあり、両者を接続している。

【００８９】蒸気圧縮機１０１は、ヘッダ１００１から
例えば７２℃の水蒸気を吸入し、第１の区画１０１ａで
昇圧してタンク１０２ａに吹込む。タンク１０２ａには
導管９１０ａを通して、ヘッダ１００２から例えば７２
℃の水が導入されており、そこに昇圧された蒸気が吹込
まれるので、区画１０１ａから吐出されたときの蒸気温
度と、温水温度７２℃との中間の温度の蒸気を発生す
る。その蒸気が次の区画１０１ｂに吹込まれ、区画１０
１ａとタンク１０２ａで起こったのと同様な圧縮と蒸気
発生が起こる。このようにして、最終区画１０１ｄで圧
縮され吐出された蒸気は、タンク１０２ｄに吹込まれ、
該タンクに溜められた水を加熱し、例えば１７２℃の高
温水とする。即ち、タンク１０２ｄは高温水製造装置と
して作用する。

【００９０】タンク１０２ｄには、その中に溜められた
水の面より下の部分に、導管９１１が接続されており、
製造された高温水を高温水ヘッダ１００３に押し出せる
ように構成されている。

【００９１】図５に、図２及び図３の装置のヒートポン
プ２１０、２２０、２３０の実施例を示す。この実施例
のヒートポンプは、導管９５１から導入される冷水（熱
源）で冷媒を加熱し蒸発するための熱交換器である冷媒
蒸発器２４１と、導管９５３から導入される冷却水（温
水）により冷媒を冷却し凝縮するための冷媒凝縮器２４
３とを備え、冷媒蒸発器２４１で蒸発した冷媒を吸入し
圧縮して冷媒凝縮器２４３に吐出する圧縮機２４５及び
２４６とを備える。圧縮機２４５と２４６との間には、
エコノマイザ２４２が設けられている。これは一種のタ
ンクであり、内部圧力は冷媒蒸発器２４１と冷媒凝縮器
２４３との中間の圧力になる。図５の実施例では、両圧
縮機は一つの電動機２４７で駆動される同軸駆動型であ
る。タンデム型であってもよいし、一体の多段圧縮機の
低圧段側を圧縮機２４５とし高圧段側を圧縮機２４６と
して用いてもよい。勿論、圧縮機と電動機をそれぞれ別
体に構成してもよい。

【００９２】凝縮器２４３で凝縮された冷媒液は、膨張
弁２４８を介してエコノマイザ２４２に導かれ、膨張弁
２４８で減圧することにより一部が蒸発し、蒸発した冷
媒は圧縮機２４６に吸入される。一方圧縮機２４５から
エコノマイザ２４２に吐出された冷媒ガスは、エコノマ
イザ２４２に溜まっている冷媒液に吹き込まれ、冷媒液
の一部を蒸発させると共に、自分自身はほぼエコノマイ
ザ内の圧力に対応する飽和温度にまで冷却された冷媒ガ
スとして圧縮機２４６に吸入される。

【００９３】冷媒蒸発器２４１で冷却された冷水（熱
源）は、導管９５２により外部に流出する。ここでは冷
水としたが、図２及び図３の実施例のターボヒートポン
プ２３０におけるように、空気とすることもできる。

【００９４】冷媒凝縮器２４３で加熱された冷却水（温
水）は、導管９５４により外部に流出する。

【００９５】図６にディーゼル発電装置と排熱ボイラの
組み合わせの実施例を示す。本実施例の装置は、ディー
ゼルエンジン本体４０１とそれにより駆動される発電機
４０５を含む。

【００９６】潤滑油冷却器４０２は、ポンプ４２１を含
む往復の導管によりディーゼルエンジン本体４０１と接
続されており、エンジンの潤滑に使用され温度が上昇し
た潤滑油がエンジン本体４０１との間で循環できるよう
になっている。

【００９７】清水冷却器４０３は、ポンプ４２２を含む
往復の導管によりディーゼルエンジン本体４０１と接続
されており、ウオータジャケットでエンジン本体の冷却
に使用され温度が上昇した清水の冷却水がエンジン本体
４０１との間で循環できるようになっている。

【００９８】空気冷却器４０４は、スーパーチャージャ
４０６で圧縮され温度の上昇したディーゼルエンジンの
燃焼用空気を、エンジンに供給する前に冷却するための
熱交換器であり低温側４０４ａと高温側４０４ｂとに分
れている。前記燃焼用空気はスーパーチャージャ４０６
から吐出された後、まず高温側４０４ｂに入りある程度
冷却され、続けて低温側４０４ａでされに冷却された後
エンジン本体４０１に吸入される。

【００９９】排熱回収部は排気ガス熱交換器４１１と排
熱ボイラ４１２とを含む。排気ガス熱交換器４１１は、
ディーゼルエンジン本体４０１の排気ガス排出口と導管
で接続されている。排気ガス熱交換器４１１を通過して
温度の下がったガスは大気に排出される。

【０１００】排気ガス熱交換器４１１は、ポンプ４２３
を含む往復の導管により排熱ボイラと接続されており、
排気ガス熱交換器４１１で加熱された熱媒体が排気ガス
熱交換器４１１と排ガスボイラとの間で循環できるよう
になっている。

【０１０１】排熱回収部は、排熱ボイラに直接排気ガス
を導入するように構成することもできる。

【０１０２】次に本実施例の作用を説明する。本実施例
のデーィゼル発電機の発電機４０５の容量は約１０００
０ｋＷとする。このディーゼルエンジンには、燃料Ｖと
して例えば約２００００Ｍｃａｌ／Ｈｒの熱量の１３Ａ
ガスが供給される。先ず、導管９１９ａにより例えば温
度約３５．１℃の冷却水が流量約１０８Ｔ／ｈで潤滑油
冷却器４０２に導入され、潤滑油により加熱され、約９
２０Ｍｃａｌ／Ｈｒの熱量を与えられる。次に、空気冷
却器の低温側４０４ａに導入され、ここで空気を冷却す
ることにより加熱され約６８０Ｍｃａｌ／Ｈｒの熱量を
与えられ、ここで約５０℃になる。ここを出た冷却水は
清水冷却器４０３に導入され、エンジンのウオータジャ
ケット用冷却水を冷却することにより加熱され約１１６
０Ｍｃａｌ／Ｈｒの熱量を与えられる。ここを出た冷却
水は次に空気冷却器の高温側４０４ｂに導入され、ここ
で空気を冷却することにより加熱され約１２４０Ｍｃａ
ｌ／Ｈｒの熱量を与えられ、約７２℃になり導管９１９
によりヘッダ１００２に送り込まれる。

【０１０３】次に、排熱回収部を説明する。ヘッダ１０
０２から導管９２０を通って、約７２℃の水が排熱ボイ
ラ４１２に導入され、熱媒体と熱交換することにより１
７２℃に加熱される、導管９２１を通ってヘッダ１００
３に送り込まれる。熱媒体は、１８０℃で排熱ボイラに
導入され、８０℃まで冷却され排気ガス熱交換器に送ら
れ、排気ガスとの熱交換により１８０℃に加熱され、排
熱ボイラに戻る。

【０１０４】排気ガス熱交換器には、ディーゼルエンジ
ン本体から、約３３０℃で排気ガスが導入され、熱媒体
により約１００℃まで冷却されて大気に排出される。

【０１０５】ディーゼルエンジンは４０％以上の効率が
可能である上に、この実施例のようにエンジンから発生
する排熱を回収すれば、燃料の有する熱量に対して８０
％もの全体効率が期待できる。

【０１０６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の装置は、冷
媒凝縮器で冷媒の凝縮熱により冷却水を蒸発させるので
高い熱伝達率を得ることがでる。また、その冷却水の蒸
発により発生した水蒸気を蒸気圧縮機で圧縮するので、
ボイラを用いることなく圧力の高い水蒸気を得ることが
できる。

【０１０７】また、その水蒸気を水に吸収させ高温水を
製造する高温水製造機を備えるので、効率よく高温水を
製造することができる。またこの高温水は、高温水蓄熱
槽に用いることができる。

【０１０８】また、高温水蓄熱槽を備える場合は、同温
度の水蒸気で蓄熱する場合に比べて、単位体積当たりの
蓄熱量が大きく効率の高い蓄熱ができる。夜間に蓄えた
高温水を昼間に吸収冷凍機の発生器の熱源に用いれば、
冷水で蓄冷するよりも多くの冷熱を得ることができる。
ヒートポンプと蓄熱槽との組み合わせ運転をするので、
機器の設備容量を小さくすることができ、また機器の年
間稼働率を高くすることができる。

【０１０９】ヒートポンプと蒸気圧縮機を組み合わせる
ので、低温の冷水から高温水まで、広範囲の熱媒体を適
時、適量作ることができる。

【０１１０】ディーゼル発電装置を用いる場合は、ディ
ーゼルエンジンの効率が高いので、冷温水供給装置に供
給する電力を容易にかつ安価に得ることができ、しかも
廃熱を用いて温水を得ることができ、冷温水供給装置全
体の効率を著しく高めることができる。

【０１１１】このようにして、本発明の冷温水供給装置
を用いることにより、供給する燃料当たりの電力、温
熱、冷熱を合計した利用できる熱量を著しく大きくする
ことができ、現在社会的に大きな問題となっている、炭
酸ガス排出量を著しく軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すフローダイアグラムであ
る。

【図２】本発明の別の実施例の装置を冷房期の夜間に用
いた場合のフローダイアグラムである。

【図３】図２の装置を、冷房期の昼間に用いた場合のフ
ローダイアグラムである。

【図４】本発明の蒸気圧縮装置の実施例を示す図であ
る。

【図５】本発明で用いる圧縮ヒートポンプの実例を示す
図である。

【図６】本発明で用いるディーゼル発電装置の実例を示
す図である。

【図７】従来のターボ冷凍機のフローを示すフローダイ
アグラムである。

【図８】従来の吸収冷凍機のフローを示すフローダイア
グラムである。

【符号の説明】

１００…蒸気圧縮装置、１０１…蒸気圧縮機、１０２…
高温水製造機、２１０…ターボヒートポンプ、２１１…
冷媒蒸発機、２１２…ターボ圧縮機、２１３…冷媒凝縮
器、２２０…ターボヒートポンプ、２３０…ターボヒー
トポンプ、３００…吸収ヒートポンプ、３０１…冷媒蒸
発器、３０２…吸収器、３０３…発生器、３０４…冷媒
凝縮器、４００…ディゼル発電装置、４１０…排熱回収
装置、５１０、５２０、５３０、５４０、５５０…蓄熱
槽、９０１…導管、１００１、１００２、１００３、１
００４、１００５、１００６、１００７…ヘッダ。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱源で加熱することにより冷媒を蒸発す
   る冷媒蒸発器と、その蒸発した冷媒を冷却水で冷却する
   ことにより凝縮し、その冷却水を前記凝縮される冷媒か
   ら放出される凝縮熱により蒸発させる冷媒凝縮器とを有
   したヒートポンプと、 前記冷却水の蒸発により発生した水蒸気を吸入し昇圧す
   る蒸気圧縮機とを備える、 冷温水供給装置。
2. 【請求項２】 前記昇圧された水蒸気を水に吸収させ高
   温水を製造する高温水製造器を備える、請求項１記載の
   冷温水供給装置。
3. 【請求項３】 前記の高温水を貯蔵する蓄熱槽を備え
   る、請求項２記載の冷温水供給装置。
4. 【請求項４】 前記ヒートポンプが、前記冷媒蒸発器で
   蒸発された冷媒を圧縮し前記冷媒凝縮器に吐出する圧縮
   機と、その圧縮機を駆動する電動機とをさらに有する、
   圧縮式ヒートポンプである、請求項１記載の冷温水供給
   装置。
5. 【請求項５】 吸収冷凍機を備え、 前記高温水を前記吸収冷凍機の発生器の熱源とする、請
   求項２または３記載の冷温水供給装置。
6. 【請求項６】 前記電動機に電力を供給する発電機と、 前記発電機を駆動する内燃機関とを備え、 前記内燃機関は、該内燃機関から放出される排熱で水を
   加熱し高温水を製造する熱交換器を有する、請求項４記
   載の冷温水供給装置。