KR20140023273A - Steam generation system - Google Patents
Steam generation system Download PDFInfo
- Publication number
- KR20140023273A KR20140023273A KR1020137021376A KR20137021376A KR20140023273A KR 20140023273 A KR20140023273 A KR 20140023273A KR 1020137021376 A KR1020137021376 A KR 1020137021376A KR 20137021376 A KR20137021376 A KR 20137021376A KR 20140023273 A KR20140023273 A KR 20140023273A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- heat pump
- heat
- evaporator
- refrigerant
- compressor
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
- F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
- F22B1/16—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being hot liquid or hot vapour, e.g. waste liquid, waste vapour
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B3/00—Other methods of steam generation; Steam boilers not provided for in other groups of this subclass
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
- F25B1/10—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with multi-stage compression
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B5/00—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity
- F25B5/02—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity arranged in parallel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B7/00—Compression machines, plants or systems, with cascade operation, i.e. with two or more circuits, the heat from the condenser of one circuit being absorbed by the evaporator of the next circuit
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
- F25B2339/04—Details of condensers
- F25B2339/047—Water-cooled condensers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B30/00—Heat pumps
- F25B30/02—Heat pumps of the compression type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B5/00—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity
- F25B5/04—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity arranged in series
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/52—Heat recovery pumps, i.e. heat pump based systems or units able to transfer the thermal energy from one area of the premises or part of the facilities to a different one, improving the overall efficiency
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
- Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
- Y02P80/15—On-site combined power, heat or cool generation or distribution, e.g. combined heat and power [CHP] supply
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
히트 펌프로 끌어올리는 온도차를 저감시켜서 효율이 좋은 증기 발생 시스템을 제공한다. 제 1 히트 펌프(2)는 제 1 증발기(7)와 제 2 증발기(8)를 갖는다. 제 2 히트 펌프(3)는 상기 제 1 증발기(7)를 겸하는 최상단의 응축기(10)를 통해서 제 1 히트 펌프(2)와 접속된다. 제 1 히트 펌프(2)의 제 2 증발기(8)와, 제 2 히트 펌프(3)의 증발기(12)에 열원 유체가 순서대로 통과되고, 제 1 히트 펌프(2)의 응축기(5)에 있어서 물을 가열해서 증기를 발생시킨다.By reducing the temperature difference drawn up by the heat pump, an efficient steam generation system is provided. The first heat pump 2 has a first evaporator 7 and a second evaporator 8. The second heat pump 3 is connected to the first heat pump 2 via a condenser 10 at the top, which also serves as the first evaporator 7. The heat source fluid passes sequentially through the second evaporator 8 of the first heat pump 2 and the evaporator 12 of the second heat pump 3, and passes through the condenser 5 of the first heat pump 2. Is heated to generate steam.
Description
본 발명은 히트 펌프를 이용하여 증기를 발생시키는 증기 발생 시스템에 관한 것이다. 본원은 2011년 3월 31일에 일본에 출원된 특허출원 2011-079370호에 의거하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.The present invention relates to a steam generating system for generating steam using a heat pump. This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2011-079370 for which it applied to Japan on March 31, 2011, and uses the content here.
종래, 하기 특허문헌 1에 개시되는 바와 같이 증발기에 있어서 배온수 등으로부터 열을 끌어올리고, 응축기에 있어서 물을 가열해서 증기를 발생시키는 히트 펌프가 알려져 있다.Conventionally, as disclosed in
또한, 하기 특허문헌 2에 개시되는 바와 같이 히트 펌프를 상하 복수단으로 구성하고, 상하의 히트 펌프를 접속하는 열교환기(하단 히트 펌프의 응축기이며, 또한 상단 히트 펌프의 증발기이기도 함)를 통과시켜서 급수를 가열하고, 최상단의 히트 펌프의 응축기로부터 증기를 인출하는 시스템도 제안되어 있다.In addition, as disclosed in
또한, 하기 특허문헌 3에 개시되는 바와 같이 히트 펌프를 좌우 병렬로 설치하고, 각 히트 펌프의 응축기에 물을 순서대로 통과시켜서 고온수를 얻는 장치도 제안되어 있다.Moreover, the apparatus which obtains high temperature water by installing a heat pump in right and left parallel and passing water to the condenser of each heat pump in order as disclosed in the following
그러나, 상기 특허문헌 1에 기재된 발명과 같이 단단(單段)의 히트 펌프를 사용하는 것만으로는 열을 끌어올리는 온도차, 즉 증발기측과 응축기측의 온도차가 커서 히트 펌프의 효율이 나쁘다.However, just using the heat pump of a single stage like the invention of the said
또한, 상기 특허문헌 2에 기재된 발명과 같이, 히트 펌프를 단순히 상하 복수단으로 설치해도 최하단의 증발기로부터만 열을 끌어올리는 것에서는 상기 특허문헌 1에 기재된 발명과 마찬가지로 히트 펌프 전체로 보았을 경우의 끌어올리는 온도차가 커서 히트 펌프의 효율 향상에 한계가 있다.In addition, as in the invention described in
또한, 상기 특허문헌 3에 기재된 발명과 같이, 히트 펌프를 좌우 병렬로 설치해도 좌우의 히트 펌프가 동일 구성이며, 최하단의 증발기로부터만 열을 끌어올리는 것에서는 상기 특허문헌 2에 기재된 발명과 마찬가지로 끌어올리는 온도차가 커서 히트 펌프의 효율 향상에 한계가 있다.In addition, similarly to the invention described in
또한, 열원 유체가 온수나 배기 가스 등이며, 히트 펌프에 열(현열)을 주면서 자신은 온도 저하를 수반하는 경우, 좌우 동일 구성이며 병렬로 설치된 히트 펌프에 열원 유체를 통과시키는 것만으로는 하류측의 히트 펌프에서는 열원 유체의 온도가 저하되어버리므로 이것을 고려할 필요도 있다.In addition, when the heat source fluid is hot water or exhaust gas, and the heat source is subjected to heat (sensible heat) while it is accompanied by a temperature drop, it is the downstream side just by passing the heat source fluid through the heat pumps arranged in parallel with each other in parallel. In the heat pump, since the temperature of the heat source fluid is lowered, it is necessary to consider this.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 시스템 전체로 보았을 경우에 있어서의 끌어올림 온도차를 저감시키고, 그것에 의해 시스템의 효율 향상을 도모하는 것에 있다. 또한, 열원 유체가 히트 펌프에 현열을 줄 경우, 그것에 수반되는 온도 저하에도 대응할 수 있는 증기 발생 시스템을 제공하는 것을 과제로 한다.The problem to be solved by the present invention is to reduce the lifting temperature difference in the whole system, thereby improving the efficiency of the system. Moreover, when a heat source fluid gives sensible heat to a heat pump, it makes it a subject to provide the steam generation system which can respond also to the temperature fall accompanying it.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 청구항 1에 기재된 발명은 단단 또는 복수단으로 구성되고 적어도 최하단에 제 1 증발기와 제 2 증발기를 갖는 제 1 히트 펌프와, 단단 또는 복수단으로 구성되고 상기 최하단의 제 1 증발기를 겸하는 최상단의 응축기를 통해서 상기 제 1 히트 펌프와 접속되는 제 2 히트 펌프를 구비하고, 상기 제 1 히트 펌프의 제 2 증발기와 상기 제 2 히트 펌프의 최하단의 증발기에 열원 유체가 순서대로 통과되고, 상기 제 1 히트 펌프의 최상단의 응축기에 있어서 물을 가열해서 증기를 발생시키는 것을 특징으로 하는 증기 발생 시스템이다.The present invention has been made to solve the above problems, the invention described in
청구항 1에 기재된 발명에 의하면, 제 1 히트 펌프의 제 2 증발기와 제 2 히트 펌프의 최하단의 증발기로부터 열을 끌어올려서 제 1 히트 펌프의 최상단의 응축기에 있어서 증기를 발생시킬 수 있다. 이때, 열원 유체는 제 1 히트 펌프의 제 2 증발기를 통과한 후, 제 2 히트 펌프의 최하단의 증발기에 통과된다. 이에 따라, 제 1 히트 펌프의 제 2 증발기에 있어서 열원 유체가 냉각된 만큼을 제 2 히트 펌프가 커버하여 제 2 증발기를 통과한 후의 열원 유체로부터도 다시 열을 끌어올릴 수 있다. 또한, 제 1 히트 펌프에서는 끌어올리는 온도차를 저감시킬 수 있고, 그만큼 압축기의 전력을 적게 할 수 있어서 증기 발생 시스템의 효율을 향상시킬 수 있다.According to the invention described in
청구항 2에 기재된 발명은 상기 제 2 히트 펌프는 단단의 히트 펌프로 구성되고, 상기 제 1 히트 펌프의 제 2 증발기와 상기 제 2 히트 펌프의 최하단의 증발기에 순서대로 통과되는 열원 유체로부터 열을 끌어올리고, 상기 제 1 히트 펌프의 최상단의 응축기에 있어서 물을 가열해서 증기를 발생시키는 것을 특징으로 하는 청구항 1에 기재된 증기 발생 시스템이다.The invention according to
청구항 2에 기재된 발명에 의하면, 단단 또는 복수단의 제 1 히트 펌프와 단단의 제 2 히트 펌프를 구비하고, 제 1 히트 펌프의 제 2 증발기와 제 2 히트 펌프의 최하단의 증발기에 열원 유체를 순서대로 통과시켜서 제 1 히트 펌프의 최상단의 응축기에 있어서 증기를 발생시킬 수 있다.According to the invention according to
청구항 3에 기재된 발명은 상기 제 1 히트 펌프는 복수단의 히트 펌프로 구성되고, 그 중의 일부 또는 전부의 히트 펌프는 증발기로서 상기 제 1 증발기와 상기 제 2 증발기를 구비하고, 상기 각 제 1 증발기는 인접하는 상하의 히트 펌프끼리를 접속하고, 열원 유체는 상단의 히트 펌프부터 순차적으로 하단의 히트 펌프에 상기 각 제 2 증발기를 순서대로 통과하는 것을 특징으로 하는 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 증기 발생 시스템이다.The invention according to
청구항 3에 기재된 발명에 의하면, 증기 발생 시스템 전체로 보면 3단 이상의 히트 펌프로 구성되게 된다. 그리고, 열원 유체는 상단의 히트 펌프부터 순차적으로 하단의 히트 펌프로 제 1 히트 펌프의 각 제 2 증발기를 순서대로 통과한 후, 제 2 히트 펌프의 최하단의 증발기에 통과되어 제 1 히트 펌프의 최상단의 응축기에 있어서 물을 가열해서 증기를 발생시킬 수 있다.According to the invention described in
청구항 4에 기재된 발명은 상기 제 1 히트 펌프를 구성하는 각 단의 히트 펌프는 증발기로서 상기 제 1 증발기와 상기 제 2 증발기를 구비하는 것을 특징으로 하는 청구항 3에 기재된 증기 발생 시스템이다.The invention according to
청구항 4에 기재된 발명에 의하면, 열원 유체는 제 1 히트 펌프의 각 단의 제 2 증발기를 통과한 후 제 2 히트 펌프의 최하단의 증발기에 통과되어, 간이한 구성으로 효율적으로 열을 끌어올려서 증기를 발생시킬 수 있다.According to the invention of
청구항 5에 기재된 발명은 상기 제 1 히트 펌프를 구성하는 단단 또는 복수단의 히트 펌프 중, 상기 제 1 증발기와 상기 제 2 증발기를 갖는 단의 히트 펌프는 그 팽창 밸브로부터 압축기로의 냉매 유로에 상기 제 1 증발기와 상기 제 2 증발기가 직렬 또는 병렬로 설치되거나, 응축기로부터 압축기로의 냉매 유로에 제 1 팽창 밸브 및 상기 제 1 증발기와, 제 2 팽창 밸브 및 상기 제 2 증발기가 병렬로 설치되는 것을 특징으로 하는 청구항 1∼4 중 어느 1항에 기재된 증기 발생 시스템이다.The invention according to
청구항 5에 기재된 발명에 의하면, 제 1 증발기와 제 2 증발기를 직렬 또는 병렬로 설치하거나, 제 1 팽창 밸브 및 제 1 증발기와, 제 2 팽창 밸브 및 제 2 증발기를 병렬로 설치하고, 제 1 히트 펌프의 제 2 증발기와 제 2 히트 펌프의 최하단의 증발기로부터 열을 끌어올려서 제 1 히트 펌프의 최상단의 응축기에 있어서 증기를 발생시킬 수 있다.According to the invention of
청구항 6에 기재된 발명은 상기 제 1 히트 펌프와 상기 제 2 히트 펌프는 다음의 (a)∼(c) 중 어느 하나의 관계로 접속되는 것을 특징으로 하는 청구항 1∼5 중 어느 1항에 기재된 증기 발생 시스템이다.The invention according to
(a) 상기 제 2 히트 펌프의 압축기로부터의 냉매와 상기 제 1 히트 펌프의 팽창 밸브로부터의 냉매를 받아서 양쪽 냉매를 섞지 않고 열교환하는 간접 열교환기를 구비하고, 이 간접 열교환기가 상기 제 2 히트 펌프의 응축기임과 아울러 상기 제 1 히트 펌프의 제 1 증발기이다.(a) an indirect heat exchanger which receives the refrigerant from the compressor of the second heat pump and the refrigerant from the expansion valve of the first heat pump and heat exchanges without mixing both refrigerants; It is a condenser and also a first evaporator of the first heat pump.
(b) 상기 제 2 히트 펌프의 압축기로부터의 냉매와 상기 제 1 히트 펌프의 팽창 밸브로부터의 냉매를 받아서 양쪽 냉매를 직접적으로 접촉시켜서 열교환하는 중간 냉각기를 구비하고, 이 중간 냉각기가 상기 제 2 히트 펌프의 응축기임과 아울러 상기 제 1 히트 펌프의 제 1 증발기이다.(b) an intermediate cooler that receives the refrigerant from the compressor of the second heat pump and the refrigerant from the expansion valve of the first heat pump and directly contacts both refrigerants for heat exchange. It is a condenser of the pump and a first evaporator of the first heat pump.
(c) 상기 제 2 히트 펌프의 압축기로부터의 냉매와 상기 제 1 히트 펌프의 팽창 밸브로부터의 냉매를 받아서 양쪽 냉매를 직접적으로 접촉시켜서 열교환함과 아울러, 이 양쪽 냉매와 상기 제 1 히트 펌프의 응축기로부터 팽창 밸브를 통하지 않고 상기 제 2 히트 펌프의 팽창 밸브에 공급되는 냉매를 섞지 않고 열교환하는 중간 냉각기를 구비하고, 이 중간 냉각기가 상기 제 2 히트 펌프의 응축기임과 아울러 상기 제 1 히트 펌프의 제 1 증발기이다.(c) receives the refrigerant from the compressor of the second heat pump and the refrigerant from the expansion valve of the first heat pump, and heats the refrigerant by directly contacting both refrigerants, and condenser of both refrigerants and the first heat pump. And an intermediate cooler for exchanging heat without mixing the refrigerant supplied to the expansion valve of the second heat pump without passing through the expansion valve, the intermediate cooler being a condenser of the second heat pump, 1 evaporator.
청구항 6에 기재된 발명에 의하면, 제 1 히트 펌프와 제 2 히트 펌프를 간접 열교환기 또는 중간 냉각기로 접속하여 증기 발생 시스템을 구성할 수 있다.According to invention of
청구항 7에 기재된 발명은 상기 제 1 히트 펌프 및/또는 상기 제 2 히트 펌프는 복수단일 경우, 인접하는 단의 히트 펌프끼리가 다음의 (a)∼(c) 중 어느 하나의 관계로 접속되는 것을 특징으로 하는 청구항 1∼6 중 어느 1항에 기재된 증기 발생 시스템이다.According to the seventh aspect of the present invention, in the case where the first heat pump and / or the second heat pump have multiple stages, the heat pumps of adjacent stages are connected in any one of the following (a) to (c). It is the steam generation system in any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned.
(a) 하단 히트 펌프의 압축기로부터의 냉매와 상단 히트 펌프의 팽창 밸브로부터의 냉매를 받아서 양쪽 냉매를 섞지 않고 열교환하는 간접 열교환기를 구비하고, 이 간접 열교환기가 하단 히트 펌프의 응축기임과 아울러 상단 히트 펌프의 증발기이다.(a) an indirect heat exchanger which receives the refrigerant from the compressor of the lower heat pump and the refrigerant from the expansion valve of the upper heat pump and heat exchanges without mixing both refrigerants, the indirect heat exchanger being the condenser of the lower heat pump and the upper heat Evaporator of the pump.
(b) 하단 히트 펌프의 압축기로부터의 냉매와 상단 히트 펌프의 팽창 밸브로부터의 냉매를 받아서 양쪽 냉매를 직접적으로 접촉시켜서 열교환하는 중간 냉각기를 구비하고, 이 중간 냉각기가 하단 히트 펌프의 응축기임과 아울러 상단 히트 펌프의 증발기이다.(b) an intermediate cooler which receives the refrigerant from the compressor of the lower heat pump and the refrigerant from the expansion valve of the upper heat pump and directly contacts and exchanges both refrigerants, the intermediate cooler being a condenser of the lower heat pump; The top heat pump is an evaporator.
(c) 하단 히트 펌프의 압축기로부터의 냉매와 상단 히트 펌프의 팽창 밸브로부터의 냉매를 받아서 양쪽 냉매를 직접적으로 접촉시켜서 열교환함과 아울러, 이 양쪽 냉매와 상단 히트 펌프의 응축기로부터 팽창 밸브를 통하지 않고 하단 히트 펌프의 팽창 밸브에 공급되는 냉매를 섞지 않고 열교환하는 중간 냉각기를 구비하고, 이 중간 냉각기가 하단 히트 펌프의 응축기임과 아울러 상단 히트 펌프의 증발기이다.(c) receives the refrigerant from the compressor of the lower heat pump and the refrigerant from the expansion valve of the upper heat pump and heats them by directly contacting both refrigerants, and without passing through the expansion valve from the condenser of both refrigerants and the upper heat pump. An intermediate cooler for heat exchange without mixing the refrigerant supplied to the expansion valve of the lower heat pump is provided, and the intermediate cooler is the condenser of the lower heat pump and the evaporator of the upper heat pump.
청구항 7에 기재된 발명에 의하면, 제 1 히트 펌프 및/또는 제 2 히트 펌프를 복수단으로 구성할 수 있고, 인접하는 단의 히트 펌프끼리를 간접 열교환기 또는 중간 냉각기로 접속하여 증기 발생 시스템을 구성할 수 있다.According to invention of
청구항 8에 기재된 발명은 상기 제 1 히트 펌프와 상기 제 2 히트 펌프가 청구항 6의 (b)의 관계로 접속될 경우, 상기 제 2 히트 펌프의 압축기로부터의 냉매는 상기 중간 냉각기에 공급하는 것 대신에 또는 그것에 추가하여, 상기 중간 냉각기로부터 압축기로의 냉매 유로에 공급하는 것을 특징으로 하는 청구항 6에 기재된 증기 발생 시스템이다.The invention according to
청구항 8에 기재된 발명에 의하면, 제 2 히트 펌프의 압축기로부터의 냉매를 중간 냉각기에 넣는 것을 억제함으로써 중간 냉각기를 구성하는 열교환기를 작게 구성할 수 있다. 또한, 제 2 히트 펌프의 압축기의 윤활유가 중간 냉각기에 고이는 것을 방지할 수 있음과 아울러 제 1 히트 펌프의 압축기의 기름 떨어짐을 방지할 수 있다.According to invention of
청구항 9에 기재된 발명은 상기 제 1 히트 펌프와 상기 제 2 히트 펌프가 청구항 6의 (c)의 관계로 접속될 경우, 상기 제 2 히트 펌프의 압축기로부터의 냉매는 상기 중간 냉각기에 공급하는 것 대신에 또는 그것에 추가하여, 상기 제 1 히트 펌프의 중간 냉각기로부터 압축기로의 냉매 유로, 또는 팽창 밸브로부터 중간 냉각기 또는 압축기로의 냉매 유로에 공급하는 것을 특징으로 하는 청구항 6에 기재된 증기 발생 시스템이다.The invention according to
청구항 9에 기재된 발명에 의하면, 제 2 히트 펌프의 압축기로부터의 냉매를 중간 냉각기에 넣는 것을 억제함으로써 중간 냉각기를 구성하는 열교환기를 작게 구성할 수 있다.According to invention of
청구항 10에 기재된 발명은 상기 제 1 히트 펌프와 상기 제 2 히트 펌프가 청구항 6의 (c)의 관계로 접속될 경우, 상기 제 1 히트 펌프의 팽창 밸브로부터의 냉매를 기액 분리하는 세퍼레이터를 구비하고, 이 세퍼레이터에 의해 분리된 기상분을 상기 제 2 증발기로부터 압축기까지의 냉매 유로에 공급하는 것을 특징으로 하는 청구항 6에 기재된 증기 발생 시스템이다.The invention according to
청구항 10에 기재된 발명에 의하면, 세퍼레이터를 설치하여 기상분을 중간 냉각기 및/또는 제 2 증발기에 들어가지 않는 구성으로 함으로써 이들을 구성하는 열교환기를 작게 구성할 수 있다.According to invention of
청구항 11에 기재된 발명은 다음의 (a)∼(d) 중 어느 하나 이상의 서브 열교환기를 구비하고, 상기 제 1 히트 펌프의 최상단의 응축기와 제 1 서브 열교환기가 설치될 경우에는 그 제 1 서브 열교환기로의 물이나 증기의 유통 순서에 대해서, 상기 제 1 서브 열교환기가 설치될 경우에는 이 제 1 서브 열교환기가 앞이 되도록 설정되고, 상기 제 1 히트 펌프의 제 2 증발기와 제 4 서브 열교환기가 설치될 경우에는 그 제 4 서브 열교환기와, 상기 제 2 히트 펌프의 최하단의 증발기와, 제 2 서브 열교환기가 설치될 경우에는 그 제 2 서브 열교환기로의 열원 유체의 유통 순서에 대해서 상기 제 2 히트 펌프의 최하단의 증발기가 뒤가 되도록 설정되고, 상기 제 1 히트 펌프의 제 1 증발기와, 제 3 서브 열교환기가 설치될 경우에는 그 제 3 서브 열교환기와, 상기 제 1 히트 펌프의 제 2 증발기와, 제 4 서브 열교환기가 설치될 경우에는 그 제 4 서브 열교환기로의 냉매의 유통 순서에 대해서 상기 제 1 증발기 및 상기 제 2 증발기를 상기 제 3 서브 열교환기 및 상기 제 4 서브 열교환기보다 앞이 되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 청구항 1∼10 중 어느 1항에 기재된 증기 발생 시스템이다.Invention of
(a) 상기 제 1 히트 펌프의 최상단의 응축기로부터 팽창 밸브로의 냉매와 물의 제 1 서브 열교환기.(a) A first sub heat exchanger of refrigerant and water from the condenser at the top of the first heat pump to the expansion valve.
(b) 상기 제 2 히트 펌프의 최하단의 증발기로부터 압축기로의 냉매와 열원 유체의 제 2 서브 열교환기.(b) a second sub-heat exchanger of refrigerant and heat source fluid from the evaporator at the bottom of the second heat pump to the compressor.
(c) 상기 제 1 증발기가 간접 열교환기인 경우에 있어서, 상기 제 1 히트 펌프의 최하단의 팽창 밸브로부터 압축기로의 냉매와, 상기 제 2 히트 펌프의 압축기로부터 제 1 증발기로의 냉매의 제 3 서브 열교환기.(c) when the first evaporator is an indirect heat exchanger, a third sub of refrigerant from the bottommost expansion valve of the first heat pump to the compressor and refrigerant from the compressor of the second heat pump to the first evaporator heat transmitter.
(d) 상기 제 1 히트 펌프의 최하단의 팽창 밸브로부터 압축기로의 냉매와 열원 유체의 제 4 서브 열교환기.(d) a fourth sub heat exchanger of refrigerant and heat source fluid from the expansion valve at the lowermost end of the first heat pump to the compressor.
청구항 11에 기재된 발명에 의하면, 제 1 서브 열교환기를 냉매의 과냉각기로 하거나, 제 2 서브 열교환기를 냉매의 과열기로 하거나, 제 4 서브 열교환기를 냉매의 과열기로 하거나, 또한 제 3 서브 열교환기를 적당하게 설치하거나 해서 증기 발생 시스템의 효율을 향상시킬 수 있다.According to the invention of
또한, 청구항 12에 기재된 발명은 상기 열원 유체는 증기 사용 설비로부터의 드레인(drain)이 되는 것을 특징으로 하는 청구항 1∼11 중 어느 1항에 기재된 증기 발생 시스템이다.The invention according to
청구항 12에 기재된 발명에 의하면, 증기 사용 설비로부터의 드레인으로부터 열회수하여 증기를 발생시킬 수 있다.According to the invention described in
(발명의 효과)(Effects of the Invention)
본 발명에 의하면, 시스템 전체로 보았을 경우에 있어서의 끌어올림 온도차를 저감시키고, 그것에 의해 시스템의 효율 향상을 도모할 수 있다. 또한, 열원 유체가 히트 펌프에 현열을 줄 경우, 그것에 수반되는 온도 저하에도 대응할 수 있다.According to the present invention, it is possible to reduce the lifting temperature difference in the case of the whole system, whereby the efficiency of the system can be improved. Moreover, when heat source fluid gives sensible heat to a heat pump, it can respond also to the temperature fall accompanying it.
도 1은 본 발명의 증기 발생 시스템의 실시예 1을 나타내는 개략도이다.
도 2는 제 4 서브 열교환기와, 제 1 히트 펌프의 제 2 증발기와, 제 2 서브 열교환기와, 제 2 히트 펌프의 증발기로의 열원 유체의 유통 순서를 나타내는 도면이다.
도 3은 제 1 히트 펌프의 제 1 증발기와, 제 3 서브 열교환기와, 제 1 히트 펌프의 제 2 증발기와, 제 4 서브 열교환기로의 제 1 히트 펌프의 냉매의 유통 순서를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 증기 발생 시스템과 종래 공지의 2단 히트 펌프의 성적계수를 비교한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 증기 발생 시스템과 종래 공지의 2단 히트 펌프의 상하 각 단의 압축기 흡입 체적 유량을 비교한 그래프이다.
도 6a는 이상 사이클의 T-S선도이다.
도 6b는 종래 공지의 단단의 히트 펌프[역카르노 사이클(converse Carnot's cycle)]의 T-S선도이다.
도 7은 본 실시예의 증기 발생 시스템의 T-S선도이다.
도 8은 도 7에 있어서, 히트 펌프의 단수를 늘렸을 경우를 나타내고 있다.
도 9는 본 발명의 증기 발생 시스템의 실시예 2를 나타내는 개략도이다.
도 10은 실시예 2의 증기 발생 시스템의 변형예를 나타내는 개략도이다.
도 11은 본 발명의 증기 발생 시스템의 실시예 3을 나타내는 개략도이다.
도 12는 실시예 3의 증기 발생 시스템의 변형예를 나타내는 개략도이다.
도 13은 본 발명의 증기 발생 시스템의 실시예 4를 나타내는 개략도이다.
도 14는 실시예 4에 있어서, 제 1 히트 펌프의 제 1 증발기와 제 3 서브 열교환기로의 제 1 히트 펌프의 냉매의 유통 순서를 나타냄과 아울러, 제 1 히트 펌프의 제 2 증발기와 제 4 서브 열교환기로의 제 1 히트 펌프의 냉매의 유통 순서를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 증기 발생 시스템의 실시예 5를 나타내는 개략도이다.
도 16은 실시예 5의 증기 발생 시스템의 변형예를 나타내는 개략도이다.
도 17은 본 발명의 증기 발생 시스템의 실시예 6을 나타내는 개략도이다.
도 18은 실시예 6의 증기 발생 시스템의 변형예 1을 나타내는 개략도이다.
도 19는 실시예 6의 증기 발생 시스템의 변형예 2를 나타내는 개략도이다.
도 20은 제 1 세퍼레이터와, 제 2 세퍼레이터와, 제 3 세퍼레이터의 설치의 조합을 나타내는 도면이다.
도 21은 본 발명의 증기 발생 시스템의 실시예 7을 나타내는 개략도이다.
도 22는 본 발명의 증기 발생 시스템의 실시예 8을 나타내는 개략도이다.
도 23은 실시예 8의 증기 발생 시스템의 변형예 1을 나타내는 개략도이다.
도 24는 실시예 8의 증기 발생 시스템의 변형예 2를 나타내는 개략도이다.
도 25는 본 발명의 증기 발생 시스템의 실시예 9를 나타내는 개략도이다.
도 26은 실시예 9의 증기 발생 시스템의 변형예 1을 나타내는 개략도이다.
도 27은 실시예 9의 증기 발생 시스템의 변형예 2를 나타내는 개략도이다.
도 28은 제 1 세퍼레이터와 제 2 세퍼레이터의 설치의 조합을 나타내는 도면이다.
도 29a는 3단 이상의 히트 펌프로 구성한 본 발명의 증기 발생 시스템의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 29b는 제 1 히트 펌프를 단단, 제 2 히트 펌프를 2단으로 했을 경우의 T-S선도이다.
도 29c는 복수단의 제 1 히트 펌프의 각 단에 제 1 증발기와 제 2 증발기를 설치하고, 제 2 히트 펌프를 단단으로 했을 경우의 T-S선도이다.
도 30은 실시예 1의 증기 발생 시스템을 사용한 증기 시스템의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 31은 도 30의 증기 시스템의 변형예를 나타내는 개략도이다.1 is a schematic
FIG. 2 is a diagram showing a flow sequence of a heat source fluid to a fourth sub heat exchanger, a second evaporator of a first heat pump, a second sub heat exchanger, and an evaporator of a second heat pump.
FIG. 3 is a diagram illustrating a flow order of the refrigerant of the first heat pump to the first evaporator of the first heat pump, the third sub heat exchanger, the second evaporator of the first heat pump, and the fourth sub heat exchanger.
Figure 4 is a graph comparing the coefficient of performance of the steam generating system of the present invention and a conventionally known two-stage heat pump.
5 is a graph comparing the compressor suction volume flow rates of the upper and lower stages of the steam generating system of the present invention and the conventionally known two-stage heat pump.
6A is a TS diagram of an abnormal cycle.
6B is a TS diagram of a conventionally known single stage heat pump (converse Carnot's cycle).
7 is a TS diagram of the steam generating system of this embodiment.
FIG. 8 shows the case where the number of stages of the heat pump is increased in FIG. 7.
9 is a schematic
10 is a schematic view showing a modification of the steam generating system of Example 2. FIG.
11 is a schematic
12 is a schematic view showing a modification of the steam generating system of Example 3. FIG.
13 is a schematic
FIG. 14 shows the flow sequence of the refrigerant of the first heat pump to the first evaporator and the third sub heat exchanger of the first heat pump, and the second evaporator and the fourth sub of the first heat pump. It is a figure which shows the circulation procedure of the refrigerant | coolant of the 1st heat pump to a heat exchanger.
15 is a schematic
16 is a schematic view showing a modification of the steam generating system of Example 5. FIG.
17 is a schematic
18 is a schematic view showing Modification Example 1 of the steam generating system of Example 6. FIG.
19 is a schematic view showing Modification Example 2 of the steam generating system of Example 6. FIG.
It is a figure which shows the combination of installation of a 1st separator, a 2nd separator, and a 3rd separator.
21 is a schematic
22 is a schematic
23 is a schematic view showing Modification Example 1 of the steam generating system of Example 8. FIG.
24 is a schematic view showing Modification Example 2 of the steam generating system of Example 8. FIG.
25 is a schematic
26 is a schematic view showing Modification Example 1 of the steam generating system of Example 9;
27 is a schematic view showing Modification Example 2 of the steam generating system of Example 9;
It is a figure which shows the combination of installation of a 1st separator and a 2nd separator.
It is a schematic diagram which shows an example of the steam generation system of this invention comprised with the heat pump of three or more stages.
FIG. 29B is a TS diagram when the first heat pump is single stage and the second heat pump is two stages. FIG.
FIG. 29C is a TS diagram when the first evaporator and the second evaporator are provided at respective stages of the first heat pump of the plurality of stages, and the second heat pump is used as the stage.
30 is a schematic view showing an example of a steam system using the steam generating system of Example 1. FIG.
FIG. 31 is a schematic diagram illustrating a modification of the steam system of FIG. 30.
본 발명의 증기 발생 시스템은 복수단의 히트 펌프를 구비하고, 최하단을 제외한 각 단의 히트 펌프 중 일부 또는 전부의 히트 펌프는 증발기로서 제 1 증발기와 제 2 증발기를 구비하고, 각 제 1 증발기는 인접하는 상하의 히트 펌프끼리를 접속한다. 그리고, 상단의 히트 펌프부터 순차적으로 하단의 히트 펌프에 각 제 2 증발기를 열원 유체가 순서대로 통과하고, 최상단의 응축기에 있어서 물을 가열해서 증기를 발생시킨다.The steam generation system of the present invention includes a plurality of stage heat pumps, and some or all of the heat pumps of each stage except the lowest stage include a first evaporator and a second evaporator as evaporators, and each first evaporator The adjacent upper and lower heat pumps are connected. Then, the heat source fluid passes through each of the second evaporators in order from the upper heat pump to the lower heat pump sequentially, and heats water in the upper condenser to generate steam.
이하, 본 발명의 구체적 실시예를 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a specific embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[실시예 1]Example 1
도 1은 본 발명의 증기 발생 시스템(1)의 실시예 1을 나타내는 개략도이다. 본 실시예의 증기 발생 시스템(1)은 제 1 히트 펌프(2)와 제 2 히트 펌프(3)를 구비한다.1 is a schematic
제 1 히트 펌프(2)는 증기 압축식의 히트 펌프이며, 본 실시예에서는 단단의 히트 펌프로 구성된다. 구체적으로는, 제 1 히트 펌프(2)는 압축기(4), 응축기(5), 팽창 밸브(6) 및 증발기(7, 8)가 순차적으로 환상으로 접속되어서 구성된다. 여기에서, 제 1 히트 펌프(2)는 증발기로서 제 1 증발기(7)와 제 2 증발기(8)의 2개의 증발기를 구비하고, 이들 증발기(7, 8)는 본 실시예에서는 직렬로 접속되어 있다. 즉, 제 1 히트 펌프(2)의 팽창 밸브(6)로부터의 냉매는 제 1 증발기(7)와 제 2 증발기(8)를 순서대로(또는 후술하는 바와 같이 반대로) 통과한 후, 압축기(4)로 이송된다.The
그리고, 압축기(4)는 가스 냉매를 압축해서 고온 고압으로 한다. 또한, 응축기(5)는 압축기(4)로부터의 가스 냉매를 응축 액화한다. 또한, 팽창 밸브(6)는 응축기(5)로부터의 액 냉매를 통과시킴으로써 냉매의 압력과 온도를 저하시킨다. 그리고, 증발기(7, 8)는 팽창 밸브(6)로부터의 냉매의 증발을 도모한다.The
따라서, 제 1 히트 펌프(2)는 증발기(7, 8)에 있어서 냉매가 외부로부터 열을 빼앗아서 기화되는 한편, 응축기(5)에 있어서 냉매가 외부로 방열되어서 응축되게 된다. 이것을 이용하여, 제 1 히트 펌프(2)는 증발기(7, 8)에 있어서 열원 유체 등으로부터 열을 끌어올리고, 응축기(5)에 있어서 물을 가열해서 증기를 발생시킨다.Accordingly, the
열원 유체[각 히트 펌프(2, 3)의 열원]는 특별하게 상관없지만, 각 히트 펌프(2, 3)에 현열을 주는 것, 즉 각 히트 펌프(2, 3)에 열을 주면서 자신은 온도 저하를 수반하는 유체가 바람직하게 사용된다. 예를 들면, 증기 사용 설비로부터의 드레인이나, 보일러 등으로부터의 배기 가스가 사용된다.The heat source fluid (heat source of each
또한, 히트 펌프(2)의 회로에는 소망에 의해 압축기(4)의 출구측에 기름 분리기를 설치하거나, 응축기(5)의 출구측에 수액기를 설치하거나, 압축기(4)의 입구측에 어큐물레이터를 설치하거나, 응축기(5)로부터 팽창 밸브(6)로의 냉매와 증발기(7, 8)로부터 압축기(4)로의 냉매를 섞지 않고 열교환하는 액 가스 열교환기를 설치하거나 해도 좋다. 이것은 제 1 히트 펌프(2)에 한하지 않고, 제 2 히트 펌프(3)에 대해서도 마찬가지이다. 또한, 제 1 히트 펌프(2)나 제 2 히트 펌프(3)가 복수단일 경우에는 그것을 구성하는 각 단의 히트 펌프에 대해서도 마찬가지이다.In the circuit of the
제 2 히트 펌프(3)는 증기 압축식의 히트 펌프이며, 본 실시예에서는 단단의 히트 펌프로 구성된다. 제 2 히트 펌프(3)는 기본적으로는 상술한 제 1 히트 펌프(2)와 마찬가지의 구성이다. 즉, 제 2 히트 펌프(3)는 압축기(9), 응축기(10), 팽창 밸브(11) 및 증발기(12)가 순차적으로 환상으로 접속되어서 구성된다. 단, 제 2 히트 펌프(3)는 제 1 히트 펌프(2)와 같이 2종류의 증발기를 구비할 필요는 없다. 그리고, 제 2 히트 펌프(3)는 증발기(12)에 있어서 열원 유체로부터 열을 끌어올리고, 응축기(10)에 있어서 제 1 히트 펌프(2)의 냉매를 가열해서 자신은 응축을 도모한다.The
제 1 히트 펌프(2)와 제 2 히트 펌프(3)는 다음과 같이 해서 접속된다. 즉, 제 2 히트 펌프(3)의 압축기(9)로부터의 냉매와 제 1 히트 펌프(2)의 팽창 밸브(6)로부터의 냉매를 받아서 양쪽 냉매를 섞지 않고 열교환하는 간접 열교환기(13)를 구비하고, 이 간접 열교환기(13)가 제 2 히트 펌프(3)의 응축기(10)임과 아울러 제 1 히트 펌프(2)의 제 1 증발기(7)로 된다. 또한, 각 히트 펌프(2, 3)의 냉매는 동일해도 좋고, 다르게 해도 좋다. 또한, 사용하는 냉매는 특별히 상관없지만, 탄소수가 4 이상인 하이드로플루오로카본(HFC)(예를 들면, R-365mfc) 또는 이것에 물 및/또는 소화액을 첨가한 것, 알콜[예를 들면, 에틸알콜, 메틸알콜 또는 트리플루오로에탄올(TFE)] 또는 이것에 물 및/또는 소화액을 첨가한 것, 또는 물(예를 들면, 순수 또는 연수)이 바람직하게 사용된다.The
상세한 것은 후술하지만, 제 1 히트 펌프(2)의 제 2 증발기(8)와 제 2 히트 펌프(3)의 증발기(12)에는 열원 유체가 통과된다. 따라서, 증기 발생 시스템(1)은 이들 증발기(8, 12)에 있어서 열원 유체로부터 열을 끌어올리고, 제 1 히트 펌프(2)의 응축기(5)에 있어서 물을 가열해서 증기를 발생시킨다.Although details will be described later, the heat source fluid passes through the
증기 발생 시스템(1)에는 이하에 서술하는 각종 서브 열교환기(14∼17) 중 어느 하나 이상의 서브 열교환기를 설치해도 좋다.The
(a) 제 1 서브 열교환기(14)는 제 1 히트 펌프(2)의 응축기(5)로부터 팽창 밸브(6)로의 냉매와 물의 간접 열교환기이며, 제 1 히트 펌프(2)의 냉매의 과냉각기로서 기능한다.(a) The first
(b) 제 2 서브 열교환기(15)는 제 2 히트 펌프(3)의 증발기(12)로부터 압축기(9)로의 냉매와 열원 유체의 간접 열교환기이며, 제 2 히트 펌프(3)의 냉매의 과열기로서 기능한다.(b) The second
(c) 제 3 서브 열교환기(16)는 제 1 증발기(7)가 간접 열교환기(13)인 경우에 있어서, 제 1 히트 펌프(2)의 팽창 밸브(6)로부터 압축기(4)로의 냉매와, 제 2 히트 펌프(3)의 압축기(9)로부터 제 1 증발기(7)로의 냉매의 간접 열교환기이며, 제 1 히트 펌프(2)의 냉매의 과열기로서 기능한다.(c) The third
(d) 제 4 서브 열교환기(17)는 제 1 히트 펌프(2)의 팽창 밸브(6)로부터 압축기(4)로의 냉매와 열원 유체의 간접 열교환기이며, 제 1 히트 펌프(2)의 냉매의 과열기로서 기능한다.(d) The fourth
이어서, 물이나 증기의 유통 경로에 대하여 설명한다.Next, the distribution route of water or steam is demonstrated.
제 1 히트 펌프(2)의 응축기(5)와 소망에 의해 설치되는 제 1 서브 열교환기(14)는 물이 공급되어서 증기가 도출된다. 이 물이나 증기의 유통 순서에 대해서, 제 1 서브 열교환기(14)가 설치되는 경우에는 이 제 1 서브 열교환기(14)를 제 1 히트 펌프(2)의 응축기(5)보다 앞이 되도록 설정한다. 그리고, 통상 제 1 히트 펌프(2)의 응축기(5)로부터 포화 증기를 도출한다. 또한, 각 히트 펌프(2, 3)의 응축기(5, 10)는 도시예에서는 각각 하나씩 설치하고 있지만, 직렬 또는 병렬로 복수의 열교환기로 구성해도 좋다.Water is supplied to the
이어서, 열원 유체의 유통 경로에 대하여 설명한다.Next, the flow path of the heat source fluid will be described.
제 1 히트 펌프(2)의 제 2 증발기(8)와, 소망에 의해 설치되는 제 4 서브 열교환기(17)와, 제 2 히트 펌프(3)의 증발기(12)와, 소망에 의해 설치되는 제 2 서브 열교환기(15)는 적당한 순서로 설치되어 열원 유체가 통과되지만, 그 유통 경로에 대해서는 도 2에 나타내는 어느 하나가 사용된다.The
도 2는 소망에 의해 설치되는 제 4 서브 열교환기(17)와, 제 1 히트 펌프(2)의 제 2 증발기(8)와, 소망에 의해 설치되는 제 2 서브 열교환기(15)와, 제 2 히트 펌프(3)의 증발기(12)로의 열원 유체의 유통 순서를 나타내는 도면이다. 도면 중의 번호는 각 열교환기(17, 8, 15, 12)로의 유통 순서를 나타내고 있고, 번호가 0이란 그 열교환기를 설치하지 않는 것을 나타내고 있다. 또한, 동일 번호는 병렬로 설치하는 것을 나타내고 있지만, 동일 번호의 열교환기끼리는 서로 교체 가능하다. 또한, 각 히트 펌프(2, 3)의 증발기(8, 12)는 도시예에서는 각각 하나씩 설치하고 있지만, 직렬 또는 병렬로 복수의 열교환기로 구성해도 좋다.2 shows a fourth
구체예를 몇 가지 설명하면, 예를 들면 1행째에는 1-2-3-4로 있다. 즉, 제 4 서브 열교환기(17)가 1, 제 1 히트 펌프(2)의 제 2 증발기(8)가 2, 제 2 서브 열교환기(15)가 3, 제 2 히트 펌프(3)의 증발기(12)가 4이다. 이 경우, 열원 유체는 제 4 서브 열교환기(17), 제 1 히트 펌프(2)의 제 2 증발기(8), 제 2 서브 열교환기(15), 제 2 히트 펌프(3)의 증발기(12)를 순서대로 통과한다.A few specific examples are given, for example, 1-2-3-4 in the first row. That is, the fourth
또한, 2행째에는 1-2-1-3으로 있다. 즉, 제 4 서브 열교환기(17)가 1, 제 1 히트 펌프(2)의 제 2 증발기(8)가 2, 제 2 서브 열교환기(15)가 1, 제 2 히트 펌프(3)의 증발기(12)가 3이다. 이 경우, 열원 유체는 제 4 서브 열교환기(17)와 제 2 서브 열교환기(15)를 병렬로 통과한 후, 제 1 히트 펌프(2)의 제 2 증발기(8)와 제 2 히트 펌프(3)의 증발기(12)를 순서대로 통과한다.In the second line, 1-2-1-3 is present. That is, the fourth
또한, 4행째에는 1-2-0-3으로 있다. 즉, 제 4 서브 열교환기(17)가 1, 제 1 히트 펌프(2)의 제 2 증발기(8)가 2, 제 2 서브 열교환기(15)가 0, 제 2 히트 펌프(3)의 증발기(12)가 3이다. 이 경우 제 2 서브 열교환기(15)는 설치되지 않고, 열원 유체는 제 4 서브 열교환기(17)를 통과한 후, 제 1 히트 펌프(2)의 제 2 증발기(8)와 제 2 히트 펌프(3)의 증발기(12)를 순서대로 통과한다.In the fourth row, there is 1-2-0-3. That is, the fourth
어느 것으로 해도, 기본적으로는 열원 유체의 유통 순서에 대해서 제 2 히트 펌프(3)의 증발기(12)가 뒤가 되도록 설정하는 것이 바람직하다. 바꿔 말하면, 열원 유체는 제 1 히트 펌프(2)의 제 2 증발기(8)를 통과한 후 제 2 히트 펌프(3)의 증발기(12)에 통과된다.In any case, it is preferable to basically set the
도 3은 제 1 히트 펌프(2)의 제 1 증발기(7)와, 소망에 의해 설치되는 제 3 서브 열교환기(16)와, 제 1 히트 펌프(2)의 제 2 증발기(8)와, 소망에 의해 설치되는 제 4 서브 열교환기(17)로의 제 1 히트 펌프(2)의 냉매의 유통 순서를 나타내는 도면이다. 도면 중의 번호는 각 열교환기(7, 16, 8, 17)로의 유통 순서를 나타내고 있고, 번호가 0이란 그 열교환기를 설치하지 않는 것을 나타내고 있다. 또한, 동일 번호는 병렬로 설치하는 것을 나타내고 있다.3 shows a
구체예를 몇 가지 설명하면, 예를 들면 1행째에는 1-3-2-3으로 있다. 즉, 제 1 증발기(7)가 1, 제 3 서브 열교환기(16)가 3, 제 2 증발기(8)가 2, 제 4 서브 열교환기(17)가 3이다. 이 경우, 제 1 히트 펌프(2)의 팽창 밸브(6)로부터의 냉매는 제 1 증발기(7)와 제 2 증발기(8)를 순서대로 통과한 후, 제 3 서브 열교환기(16)와 제 4 서브 열교환기(17)를 병행으로 통과해서 압축기(4)로 이송된다.A few specific examples are given, for example, 1-3-2-3 in the first row. That is, the
또한, 2행째에는 1-3-2-4로 있다. 즉, 제 1 증발기(7)가 1, 제 3 서브 열교환기(16)가 3, 제 2 증발기(8)가 2, 제 4 서브 열교환기(17)가 4이다. 이 경우, 제 1 히트 펌프(2)의 팽창 밸브(6)로부터의 냉매는 제 1 증발기(7), 제 2 증발기(8), 제 3 서브 열교환기(16) 및 제 4 서브 열교환기(17)를 순서대로 통과해서 압축기(4)로 이송된다.In the second row, 1-3-2-4 is present. That is, the
또한, 4행째에는 1-3-2-0으로 있다. 즉, 제 1 증발기(7)가 1, 제 3 서브 열교환기(16)가 3, 제 2 증발기(8)가 2, 제 4 서브 열교환기(17)가 0이다. 이 경우, 제 4 서브 열교환기(17)는 설치되지 않고, 제 1 히트 펌프(2)의 팽창 밸브(6)로부터의 냉매는 제 1 증발기(7), 제 2 증발기(8) 및 제 3 서브 열교환기(16)를 순서대로 통과해서 압축기(4)로 이송된다.In the fourth row, 1-3-2-0 is present. That is, the
어느 것으로 해도, 기본적으로는 제 1 히트 펌프(2)의 냉매의 유통 순서에 대해서 제 1 증발기(7) 및 제 2 증발기(8)를 제 3 서브 열교환기(16) 및 제 4 서브 열교환기(17)보다 앞이 되도록 설정하는 것이 바람직하다.In any case, basically, the
본 실시예의 증기 발생 시스템(1)은 상술한 바와 같이, 열원 유체로서 예를 들면 드레인이 사용된다. 일례로서, 158℃의 드레인이 제 1 히트 펌프(2)의 제 2 증발기(8)에 공급되어 125℃로 배출된 후, 제 2 히트 펌프(3)의 증발기(12)에 공급되어서 80℃로 배출된다. 제 2 히트 펌프(3)는 저온측[압축기(9)의 입구측]의 냉매 온도가 75℃로 되고, 제 1 히트 펌프(2)는 저온측[압축기(4)의 입구측]의 냉매 온도가 120℃, 고온측[압축기(4)의 출구측]의 냉매 온도가 163℃로 되고, 응축기(5)에서는 158℃의 증기를 발생시킨다.As described above, the
본 실시예의 증기 발생 시스템(1)에 의하면, 열원 유체는 제 1 히트 펌프(2)의 제 2 증발기(8)를 통과한 후 제 2 히트 펌프(3)의 증발기(12)에 통과된다. 이에 따라, 제 1 히트 펌프(2)의 제 2 증발기(8)에 있어서 드레인이 냉각된 만큼을 제 2 히트 펌프(3)가 커버하여 제 2 증발기(8)를 통과한 후의 드레인으로부터도 다시 열을 끌어올릴 수 있다. 또한, 제 1 히트 펌프(2)에서는 끌어올리는 온도차를 저감시킬 수 있고, 그만큼 압축기(4)의 전력을 적게 할 수 있어서 증기 발생 시스템(1)의 효율을 향상시킬 수 있다.According to the
바꿔 말하면, 증기 발생 시스템(1)은 전체로 보면 마치 복수단(본 실시예에서는 2단)의 히트 펌프(2, 3)로 구성되어서 이루어지고, 끌어올리는 에너지의 일부(전형적으로는 절반)가 중단으로부터 끌어올리게 되므로 성적계수를 증가시킬 수 있다. 또한, 최하단으로부터 끌어올리는 에너지를 줄일(전형적으로는 절반으로 함) 수 있으므로 저단측[제 2 히트 펌프(3)]의 압축기(9)의 용량을 작게 할 수 있다.In other words, the
도 4는 본 실시예의 증기 발생 시스템(1)과 종래 공지의 2단 히트 펌프의 성적계수를 비교한 그래프이다. 도면 중, 실선이 본 실시예의 증기 발생 시스템(1)을 나타내고 있고, 파선이 종래 공지의 2단의 히트 펌프를 나타내고 있다. 또한, 여기에서는 열원 유체로서 드레인을 사용했을 경우를 나타내고 있고, 제 2 히트 펌프(3)의 증발기(12)를 통과한 후의 최종적인 드레인 온도를 횡축으로 하고, 이론상의 성적계수를 종축으로 하고 있다. 또한, 냉매는 R-365mfc이며, 또한 상술한 조건, 즉 초기 온도 158℃의 드레인을 사용하여 158℃[5kgf/㎠(G)]의 증기를 발생시킬 경우에 대해서 검토했다.4 is a graph comparing the coefficient of performance of the
이 도면에 나타내는 바와 같이, 열원 유체(드레인)의 온도에 상관없이 본 실시예의 증기 발생 시스템(1)에 의한 쪽이 종래 공지의 2단의 히트 펌프보다 효율이 높아진다. 또한, 종래 공지의 2단 히트 펌프란, 말하자면 도 1에 있어서 제 2 증발기(8)의 설치를 생략하고, 최하단의 제 2 히트 펌프(3)의 증발기(12)만으로부터 열을 끌어올리는 구성과 동등하다.As shown in this figure, regardless of the temperature of the heat source fluid (drain), the
도 5는 본 실시예의 증기 발생 시스템(1)과 종래 공지의 2단 히트 펌프의, 상하 각 단의 압축기 흡입 체적 유량을 비교한 그래프이다. 도면 중, 실선이 본 실시예의 증기 발생 시스템(1)을 나타내고 있고, 파선이 종래 공지의 2단의 히트 펌프를 나타내고 있다. 또한, 여기에서는 열원 유체로서 드레인을 사용했을 경우를 나타내고 있고, 제 2 히트 펌프(3)의 증발기(12)를 통과한 후의 최종적인 드레인 온도를 횡축으로 하고, 압축기 흡입 체적 유량을 종축으로 하고 있다.5 is a graph comparing the compressor suction volume flow rates of the upper and lower stages of the
이 도면에 나타내는 바와 같이, 열원 유체(드레인)의 온도에 상관없이 본 실시예의 증기 발생 시스템(1)에 의한 쪽이 압축기 흡입 체적 유량을 적게 할 수 있다. 이에 따라, 본 실시예의 증기 발생 시스템(1)에 의한 쪽이 종래 공지의 2단의 히트 펌프보다 효율이 높아진다.As shown in this figure, the compressor suction volume flow rate can be reduced by the
도 6a는 열을 부여받는 유체의 입구부의 상태가 Th의 포화수, 열을 부여받는 유체의 출구부의 상태가 Th의 포화 증기이며(즉, 열을 부여받는 유체는 잠열을 부여받음), 열을 주는 유체의 입구부의 상태가 Th의 포화수, 열을 주는 유체의 출구부의 상태가 Tl의 과냉각수(즉, 열을 주는 유체는 현열을 빼앗김)인 조건에 있어서 이상적으로 열을 끌어올리는 경우(이하, 이상 사이클이라고 함)의 T-S선도이다. 즉, 종축이 온도, 횡축이 엔트로피를 나타내고 있다.6A shows that the state of the inlet of the fluid to be heated is saturated water of T h , the state of the outlet of the fluid to be heated is saturated steam of T h (ie, the fluid to which heat is given latent heat) Ideally, the inlet of the heat-producing fluid is saturated water of T h , and the outlet of the heat-producing fluid is supercooled water of T l (that is, the heat-producing fluid loses sensible heat). It is TS diagram in the case of raising (hereinafter, it is called abnormal cycle). In other words, the vertical axis represents temperature and the horizontal axis represents entropy.
이 이상 사이클, 즉 실선으로 둘러싸인 삼각형의 면적이 상기 조건을 실현하기 위한 최소 동력(이상 동력)이 된다. 그리고, 이때의 성적계수 COP=2×[Th/(Th-Tl)]이 된다.This abnormal cycle, that is, the area of the triangle surrounded by the solid line, becomes the minimum power (ideal power) for realizing the above conditions. Then, the resultant coefficient COP = 2 x [T h / (T h -T l )].
한편, 도 6b는 종래 공지의 단단의 히트 펌프(역카르노 사이클)의 T-S선도이다. 단, 도 6b는 팽창 밸브 출구 손실, 압축기 과열 손실은 무시하고, 열교환 성능을 무한대로 했을 경우를 나타내고 있다. 이 경우, 성적계수 COP=Th/(Th-Tl)이 된다. 2점 쇄선(A)으로 나타내는 바와 같이, 히트 펌프를 상하 2단으로 해도 마찬가지이다.6B is a TS diagram of a conventionally well-known single stage heat pump (reverse carno cycle). 6B shows a case where the heat exchange performance is infinite without ignoring expansion valve outlet loss and compressor overheating loss. In this case, the grade factor COP = T h / (T h -T l ). As shown by the dashed-dotted line A, it is the same also if a heat pump is made into two steps of top and bottom.
도 6a와 도 6b를 비교하면, 도 6b의 사각형의 면적에서 도 6a의 삼각형의 면적을 뺀 만큼이 이상 사이클과 비교해서 여분인 동력이라고 할 수 있고, 그만큼 성적계수는 저하된다.Comparing FIG. 6A with FIG. 6B, it can be said that the power of the square of FIG. 6B minus the area of the triangle of FIG. 6A is an extra power compared with an abnormal cycle, and the grade coefficient falls by that much.
한편, 도 7은 본 실시예의 증기 발생 시스템의 T-S선도이다. 이 경우, 성적계수 COP=(4/3)×[Th/(Th-Tl)]이 된다. 즉, 종래 공지의 단단의 히트 펌프의 효율의 4/3배가 된다. 또한, Tm=(Th+Tl)/2, Sm=(S1+S2)/2로 했다. 도 6b와 비교해서 오른쪽 아래의 개소가 결여됨으로써 이만큼 동력을 경감하여 효율을 늘릴 수 있다.7 is a TS diagram of the steam generating system of this embodiment. In this case, the grade factor COP = (4/3) × [T h / (T h -T l )]. That is, it becomes 4/3 times the efficiency of the conventionally well-known single stage heat pump. In addition, it was set as T m = (T h + T l ) / 2 and S m = (S 1 + S 2 ) / 2. Compared with Fig. 6B, the lack of the lower right portion can reduce the power and increase the efficiency.
그런데, 도 7에서는 단수를 2단으로 했지만, 단수를 늘리면 도 8에 나타내는 바와 같이 사이클로 둘러싸이는 면적을 더욱 적게 할 수 있고, 증기 발생 시스템(1)의 효율을 더욱 향상시킬 수 있다. 단수를 무한대로 했을 경우, 이론상 COP=2×[Th/(Th-Tl)]이 된다. 즉, 종래 공지의 단단의 히트 펌프의 효율의 2배로 할 수 있다. 단수를 늘린 증기 발생 시스템(1)의 구체적 구성에 대해서는 후술한다.By the way, although the number of stages was made into 2 stages in FIG. 7, as shown in FIG. 8, the area enclosed by a cycle can be made smaller, and the efficiency of the
[실시예 2][Example 2]
도 9는 본 발명의 증기 발생 시스템(1)의 실시예 2를 나타내는 개략도이다. 본 실시예 2의 증기 발생 시스템(1)은 기본적으로는 상기 실시예 1과 마찬가지이다. 그래서, 이하에 있어서는 양자의 다른 점을 중심으로 설명하고, 대응하는 개소에는 동일한 부호를 붙여서 설명한다.9 is a schematic
본 실시예 2에서는 제 1 히트 펌프(2)와 제 2 히트 펌프(3)의 접속의 구성에 있어서 상기 실시예 1과 다르다. 상기 실시예 1에서는 제 1 히트 펌프(2)와 제 2 히트 펌프(3)를 간접 열교환기(13)로 접속했지만, 본 실시예 2에서는 제 1 히트 펌프(2)와 제 2 히트 펌프(3)를 중간 냉각기(18)로 접속하고 있다.In the second embodiment, the configuration of the connection between the
구체적으로는, 제 2 히트 펌프(3)의 압축기(9)로부터의 냉매와 제 1 히트 펌프(2)의 팽창 밸브(6)로부터의 냉매를 받아서 양쪽 냉매를 직접적으로 접촉시켜서 열교환하는 중간 냉각기(18)를 구비하고, 이 중간 냉각기(18)가 제 2 히트 펌프(3)의 응축기(10)임과 아울러 제 1 히트 펌프(2)의 증발기(7)로 된다. 보다 상세하게는, 중간 냉각기(18)로서 중공 탱크(직접 열교환기)가 사용되고, 제 2 히트 펌프(3)의 압축기(9)로부터의 냉매와 제 1 히트 펌프(2)의 팽창 밸브(6)로부터의 냉매를 받아들여서 탱크 내에서 직접적으로 접촉시킴으로써, 제 2 히트 펌프(3)의 압축기(9)로부터의 냉매의 응축과 제 1 히트 펌프(2)의 팽창 밸브(6)로부터의 냉매의 기화를 도모한다. 그리고, 그것에 의해 얻어지는 액 냉매를 제 2 히트 펌프(3)의 팽창 밸브(11)로 이송하는 한편, 기액 혼합 냉매는 제 1 히트 펌프(2)의 제 2 증발기(8)를 통해서 압축기(4)로 이송하면 좋다.Specifically, an intermediate cooler that receives the refrigerant from the
본 실시예 2에서는 제 1 히트 펌프(2)의 팽창 밸브(6)로부터의 냉매는 기본적으로 중간 냉각기(18)와 제 2 증발기(8)를 순서대로 통해서 압축기(4)로 이송된다. 제 2 증발기(8)에 있어서도 냉매를 비등시키는 관계상, 중간 냉각기(18)로부터 제 2 증발기(8)로는 기상분과 액상분을 소정 비율로 혼합해서 이송된다. 이 혼합 비율의 조정은, 예를 들면 중간 냉각기(18)로부터의 기상분의 냉매 유로와 액상분의 냉매 유로에 각각 설치한 밸브(도시 생략)의 개방도 조정에 의해 행해진다.In the second embodiment, the refrigerant from the
또한, 본 실시예 2에서는 제 3 서브 열교환기(16)는 설치되지 않는다. 그 밖의 구성은 상기 실시예 1과 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다.In addition, in the second embodiment, the third
이어서, 본 실시예 2의 증기 발생 시스템(1)의 변형예에 대하여 설명한다. 이때, 도 9와 다른 점을 중심으로 설명하고, 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다. 또한, 대응하는 개소에는 동일한 부호를 붙여서 설명한다.Next, the modification of the
도 10은 본 실시예 2의 증기 발생 시스템(1)의 변형예를 나타내는 개략도이다. 도 9의 증기 발생 시스템(1)에서는 제 2 히트 펌프(3)의 압축기(9)로부터의 냉매는 중간 냉각기(18)에 공급되었지만, 본 변형예에서는 중간 냉각기(18)로의 공급 대신에 또는 이것에 추가하여, 2점 쇄선(A)으로 나타내는 바와 같이 제 1 히트 펌프(2)의 중간 냉각기(18)로부터 압축기(4)로의 냉매 유로에 공급된다. 이때, 제 2 증발기(8)의 입구측이라도 좋고 출구측이라도 좋고, 제 4 서브 열교환기(17)가 설치될 경우에는 그 제 4 서브 열교환기(17)의 입구측이라도 좋고 출구측이라도 좋다. 또한, 2점 쇄선(B)으로 나타내는 바와 같이 제 2 히트 펌프(3)의 압축기(9)로부터의 냉매는 제 1 히트 펌프(2)의 팽창 밸브(6)로부터 중간 냉각기(18)로의 냉매 유로에 합류시켜도 좋다.10 is a schematic view showing a modification of the
[실시예 3][Example 3]
도 11은 본 발명의 증기 발생 시스템(1)의 실시예 3을 나타내는 개략도이다. 본 실시예 3의 증기 발생 시스템(1)은 기본적으로는 상기 실시예 1과 마찬가지이다. 그래서, 이하에 있어서는 양자의 다른 점을 중심으로 설명하고, 대응하는 개소에는 동일한 부호를 붙여서 설명한다.11 is a schematic
본 실시예 3에서는 제 1 히트 펌프(2)와 제 2 히트 펌프(3)의 접속의 구성에 있어서 상기 실시예 1과 다르다. 상기 실시예 1에서는 제 1 히트 펌프(2)와 제 2 히트 펌프(3)를 간접 열교환기(13)로 접속했지만, 본 실시예 3에서는 제 1 히트 펌프(2)와 제 2 히트 펌프(3)를 중간 냉각기(19)로 접속하고 있다.In the third embodiment, the configuration of the connection between the
구체적으로는, 제 2 히트 펌프(3)의 압축기(9)로부터의 냉매와 제 1 히트 펌프(2)의 팽창 밸브(6)로부터의 냉매를 받아서 양쪽 냉매를 직접적으로 접촉시켜서 열교환함과 아울러, 이 양쪽 냉매와 제 1 히트 펌프(2)의 응축기(5)로부터 팽창 밸브(6)을 통하지 않고 제 2 히트 펌프(3)의 팽창 밸브(11)에 공급되는 냉매를 섞지 않고 열교환하는 중간 냉각기(19)를 구비하고, 이 중간 냉각기(19)가 제 2 히트 펌프(3)의 응축기(10)임과 아울러 제 1 히트 펌프(2)의 증발기(7)이다. 보다 상세하게는, 중간 냉각기(19)로서 제 1 영역(20)과 제 2 영역(21)의 각 유체를 섞지 않고 열교환하는 간접 열교환기가 사용되고, 제 1 영역(20)에 있어서 제 2 히트 펌프(3)의 압축기(9)로부터의 냉매와 제 1 히트 펌프(2)의 팽창 밸브(6)로부터의 냉매가 직접적으로 열교환되는 한편, 제 2 영역(21)에 제 1 히트 펌프(2)의 응축기(5)로부터 팽창 밸브(6)를 통하지 않고 냉매를 통과시켜서 제 2 히트 펌프(3)의 팽창 밸브(11)에 공급하면 좋다. 이 경우, 제 2 히트 펌프(3)의 압축기(9)로부터의 냉매는 중간 냉각기(19)에 있어서 제 1 히트 펌프(2)의 팽창 밸브(6)로부터의 냉매에 의해 중간 냉각을 도모한 후, 제 1 히트 펌프(2)의 압축기(4)에 있어서 더욱 고압 고온의 가스 냉매로 되고, 제 1 히트 펌프(2)의 응축기(5)에서 응축된다. 그리고, 그 액 냉매의 일부는 제 1 히트 펌프(2)의 팽창 밸브(6)를 통해서 중간 냉각기(19)의 제 1 영역(20)으로 이송되는 한편, 나머지 액 냉매는 중간 냉각기(19)의 제 2 영역(21)을 통해서 제 2 히트 펌프(3)의 팽창 밸브(11)에 의해 감압되고, 제 2 히트 펌프(3)의 증발기(12)에 있어서 기화된 후, 다시 제 2 히트 펌프(3)의 압축기(9)로 되돌려진다.Specifically, the refrigerant from the
이러한 구성에 따라, 본 실시예 3에서는 제 3 서브 열교환기(16)는 설치되지 않는다. 그 밖의 구성은 상기 실시예 1과 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다.According to this configuration, in the third embodiment, the third
이어서, 본 실시예 3의 증기 발생 시스템(1)의 변형예에 대하여 설명한다. 이때, 도 11과 다른 점을 중심으로 설명하고, 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다. 또한, 대응하는 개소에는 동일한 부호를 붙여서 설명한다.Next, a modification of the
도 12는 본 실시예 3의 증기 발생 시스템(1)의 변형예를 나타내는 개략도이다. 도 11의 증기 발생 시스템(1)에서는 제 2 히트 펌프(3)의 압축기(9)로부터의 냉매는 중간 냉각기(19)에 공급되었지만, 본 변형예에서는 중간 냉각기(19)로의 공급 대신에 또는 이것에 추가하여, 2점 쇄선(A)으로 나타내는 바와 같이 제 1 히트 펌프(2)의 중간 냉각기(19)로부터 압축기(4)로의 냉매 유로에 공급된다. 이때, 제 2 증발기(8)의 입구측이라도 좋고 출구측이라도 좋고, 제 4 서브 열교환기(17)가 설치될 경우에는 그 제 4 서브 열교환기(17)의 입구측이라도 좋고 출구측이라도 좋다. 또한, 2점 쇄선(B)으로 나타내는 바와 같이 제 1 히트 펌프(2)의 팽창 밸브(6)로부터 중간 냉각기(19)로의 냉매 유로에 공급해도 좋다. 또한, 제 1 히트 펌프(2)의 팽창 밸브(6)로부터 중간 냉각기(19)로의 냉매 유로에 후술하는 세퍼레이터(22)를 설치할 경우에는 그 팽창 밸브(6)로부터 세퍼레이터(22)로의 냉매 유로라도 좋고, 세퍼레이터(22)로부터의 기상분의 냉매 유로(23)에 공급해도 좋다.12 is a schematic view showing a modification of the
또한, 본 변형예에서는 제 1 히트 펌프(2)의 팽창 밸브(6)의 출구측에 세퍼레이터(22)를 설치하고 있다. 이 경우, 세퍼레이터(22)에서 분리된 액상분은 중간 냉각기(19)에 공급되고, 기상분은 유로(23)로 나타내는 바와 같이 제 1 히트 펌프(2)의 중간 냉각기(19)로부터 압축기(4)로의 냉매 유로에 공급된다. 이때, 제 2 증발기(8)의 입구측이라도 좋고 출구측이라도 좋고, 제 4 서브 열교환기(17)가 설치될 경우에는 그 제 4 서브 열교환기(17)의 입구측이라도 좋고 출구측이라도 좋다.In the present modification, the
또한, 세퍼레이터(22)는 제 1 히트 펌프(2)의 팽창 밸브(6)로부터 중간 냉각기(19)로의 냉매 유로에 설치하는 것 대신에 또는 이것에 추가하여, 중간 냉각기(19)로부터 제 2 증발기(8)로의 냉매 유로에 설치해도 좋다. 그 경우, 액상분은 제 2 증발기(8)에 공급되고, 기상분은 제 2 증발기(8)로부터 압축기(4)로의 냉매 유로의 어느 개소에 공급해도 좋다.In addition, the
[실시예 4]Example 4
도 13은 본 발명의 증기 발생 시스템(1)의 실시예 4를 나타내는 개략도이다. 본 실시예 4의 증기 발생 시스템(1)은 기본적으로는 상기 실시예 1과 마찬가지이다. 그래서, 이하에 있어서는 양자의 다른 점을 중심으로 설명하고, 대응하는 개소에는 동일한 부호를 붙여서 설명한다.13 is a schematic
상기 실시예 1에서는 제 1 증발기(7)와 제 2 증발기(8)가 직렬로 설치되었지만, 본 실시예 4에서는 제 1 증발기(7)와 제 2 증발기(8)가 병렬로 설치된다. 즉, 본 실시예에서는 제 1 히트 펌프(2)의 팽창 밸브(6)로부터의 냉매는 제 1 증발기(7)와, 소망에 의해 설치되는 제 3 서브 열교환기(16)를 통해서 압축기(4)에 공급됨과 아울러, 제 2 증발기(8)와 소망에 의해 설치되는 제 4 서브 열교환기(17)를 통해서 압축기(4)에 공급된다.In the first embodiment, the
도 14는 본 실시예 4에 있어서, 제 1 히트 펌프(2)의 제 1 증발기(7)와 소망에 의해 설치되는 제 3 서브 열교환기(16)로의 제 1 히트 펌프(2)의 냉매의 유통 순서를 나타냄과 아울러, 제 1 히트 펌프(2)의 제 2 증발기(8)와 소망에 의해 설치되는 제 4 서브 열교환기(17)로의 제 1 히트 펌프(2)의 냉매의 유통 순서를 나타내는 도면이다. 도면 중의 번호는 각 열교환기(7, 16, 8, 17)로의 유통 순서를 나타내고 있고, 번호가 0이란 그 열교환기를 설치하지 않는 것을 나타내고 있다. 또한, 동일 번호는 병렬로 설치하는 것을 나타내고 있다.FIG. 14 shows the circulation of the refrigerant of the
구체예를 몇 가지 설명하면, 예를 들면 1행째에는 1-2-1-2로 있다. 즉, 제 1 증발기(7)가 1, 제 3 서브 열교환기(16)가 2, 제 2 증발기(8)가 1, 제 4 서브 열교환기(17)가 2이다. 이 경우, 제 1 히트 펌프(2)의 팽창 밸브(6)로부터의 냉매는 제 1 증발기(7)와 제 3 서브 열교환기(16)를 순서대로 통과하는 냉매 유로와, 제 2 증발기(8)와 제 4 서브 열교환기(17)를 순서대로 통과하는 냉매 유로를 병렬로 통과하여 압축기(4)로 이송된다.A few specific examples are given, for example, 1-2-1-2 in the first row. That is, the
또한, 2행째에는 1-2-1-3으로 있다. 즉, 제 1 증발기(7)가 1, 제 3 서브 열교환기(16)가 2, 제 2 증발기(8)가 1, 제 4 서브 열교환기(17)가 3이다. 이 경우, 제 1 히트 펌프(2)의 팽창 밸브(6)로부터의 냉매는 제 1 증발기(7)와 제 2 증발기(8)에 병렬에 통과된 후, 제 3 서브 열교환기(16)와 제 4 서브 열교환기(17)를 순서대로 통과해서 압축기(4)로 이송된다. 또는 제 1 히트 펌프(2)의 팽창 밸브(6)로부터의 냉매는 제 1 증발기(7)와 제 3 서브 열교환기(16)를 순서대로 통과함과 아울러, 이것과 병행으로 제 2 증발기(8)에도 통과된 후, 양자는 합류해서 제 4 서브 열교환기(17)를 통해서 압축기(4)로 이송된다.In the second line, 1-2-1-3 is present. That is, the
또한, 4행째에는 1-0-1-1로 있다. 즉, 제 1 증발기(7)가 1, 제 3 서브 열교환기(16)가 0, 제 2 증발기(8)가 1, 제 4 서브 열교환기(17)가 1이다. 이 경우, 제 3 서브 열교환기(16)는 설치되지 않고, 제 1 히트 펌프(2)의 팽창 밸브(6)로부터의 냉매는 제 1 증발기(7)와 제 2 증발기(8)와 제 4 서브 열교환기(17)를 병렬로 통과한 후, 압축기(4)로 이송된다.In addition, it is 1-0-1-1 in the 4th line. That is, the
어느 것으로 해도, 기본적으로는 제 1 히트 펌프(2)의 냉매의 유통 순서에 대해서 제 1 증발기(7) 및 제 2 증발기(8)를 제 3 서브 열교환기(16) 및 제 4 서브 열교환기(17)보다 앞이 되도록 설정하는 것이 바람직하다. 그 밖의 구성은 상기 실시예 1과 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다.In any case, basically, the
[실시예 5][Example 5]
도 15는 본 발명의 증기 발생 시스템(1)의 실시예 5를 나타내는 개략도이다. 본 실시예 5의 증기 발생 시스템(1)은 기본적으로는 상기 실시예 2와 마찬가지이다. 그래서, 이하에 있어서는 양자의 다른 점을 중심으로 설명하고, 대응하는 개소에는 동일한 부호를 붙여서 설명한다.15 is a schematic
상기 실시예 2에서는 중간 냉각기(18)로부터 기상분과 액상분이 소정의 혼합 비율로 제 2 증발기(8)와 소망에 의해 설치되는 제 4 서브 열교환기(17)를 통해서 압축기(4)에 공급되었지만, 본 실시예 5에서는 중간 냉각기(18)의 기상부와 압축기(4)를 연결하는 냉매 유로와, 중간 냉각기(18)의 액상부와 압축기(4)를 연결하는 냉매 유로가 병렬로 설치된다. 그리고, 후자의 냉매 유로에는 제 2 증발기(8)와 소망에 의해 제 4 서브 열교환기(17)가 설치된다. 또한, 중간 냉각기(18)로부터의 기상분의 냉매는 직접적으로 압축기(4)의 입구측에 공급하는 것 이외에, 2점 쇄선(A)으로 나타내는 바와 같이 제 4 서브 열교환기(17)가 설치될 경우에는 그 앞쪽에 공급해도 좋다.In the second embodiment, the gaseous phase liquid and the liquid phase powder from the intermediate cooler 18 are supplied to the
상기 실시예 4에 대한 본 실시예 5의 관계는 상기 실시예 1에 대한 상기 실시예 2의 관계와 대응된다. 그 밖의 구성은 상기 실시예 2와 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다.The relationship of the fifth embodiment with respect to the fourth embodiment corresponds to the relationship of the second embodiment with respect to the first embodiment. Since the other structure is the same as that of Example 2, description is abbreviate | omitted.
이어서, 본 실시예 5의 증기 발생 시스템(1)의 변형예에 대해서 설명한다. 이때, 도 15와 다른 점을 중심으로 설명하고, 마찬가지의 구성에 대해서는 설명을 생략한다. 또한, 대응하는 개소에는 동일한 부호를 붙여서 설명한다.Next, the modification of the
도 16은 본 실시예 5의 증기 발생 시스템(1)의 변형예를 나타내는 개략도이다. 도 15의 증기 발생 시스템(1)에서는 제 2 히트 펌프(3)의 압축기(9)로부터의 냉매는 중간 냉각기(18)에 공급되었지만, 본 변형예에서는 중간 냉각기(18)로의 공급 대신에 또는 이것에 추가하여, 2점 쇄선(A)으로 나타내는 바와 같이 중간 냉각기(18)로부터 압축기(4)로의 기상분의 냉매 유로에 공급하거나, 2점 쇄선(B)으로 나타내는 바와 같이 중간 냉각기(18)로부터 압축기(4)로의 액상분의 냉매 유로에 공급한다. 후자의 경우, 제 2 증발기(8)의 입구측이라도 좋고 출구측이라도 좋고, 제 4 서브 열교환기(17)가 설치될 경우에는 그 제 4 서브 열교환기(17)의 입구측이라도 좋고 출구측이라도 좋다. 또한, 2점 쇄선(C)으로 나타내는 바와 같이 제 2 히트 펌프(3)의 압축기(9)로부터의 냉매는 제 1 히트 펌프(2)의 팽창 밸브(6)로부터 중간 냉각기(18)로의 냉매 유로에 합류시켜도 좋다.16 is a schematic view showing a modification of the
[실시예 6][Example 6]
도 17은 본 발명의 증기 발생 시스템(1)의 실시예 6을 나타내는 개략도이다. 본 실시예 6의 증기 발생 시스템(1)은 기본적으로는 상기 실시예 3과 마찬가지이다. 그래서, 이하에 있어서는 양자의 다른 점을 중심으로 설명하고, 대응하는 개소에는 동일한 부호를 붙여서 설명한다.17 is a schematic
상기 실시예 3에서는 제 1 히트 펌프(2)의 팽창 밸브(6)로부터의 냉매는 중간 냉각기(19) 및 제 2 증발기(8)를 통해서 압축기(4)에 공급되었지만, 본 실시예 6에서는 제 1 히트 펌프(2)의 팽창 밸브(6)로부터의 냉매는 중간 냉각기(19)를 통하지만 제 2 증발기(8)는 통하지 않고 압축기(4)에 공급됨과 아울러, 이것과 병렬로 중간 냉각기(19)는 통하지 않고 제 2 증발기(8)를 통해서 압축기(4)에 공급된다.In the third embodiment, the refrigerant from the
또한, 2점 쇄선(A)으로 나타내는 바와 같이 제 1 히트 펌프의 팽창 밸브(6)로부터 중간 냉각기(19)로의 냉매의 공급은 제 2 히트 펌프(3)의 압축기(9)로부터 중간 냉각기(19)로의 냉매와 합류시켜서 행해도 좋다. 또한, 2점 쇄선(X)으로 나타내는 바와 같이 중간 냉각기(19)로부터 압축기(4)로의 냉매는 경우에 따라 제 4 서브 열교환기(17)의 앞쪽에 공급해도 좋다.As indicated by the dashed-dotted line A, the supply of the refrigerant from the
상기 실시예 4에 대한 본 실시예 6의 관계는 상기 실시예 1에 대한 상기 실시예 3의 관계와 대응된다. 그 밖의 구성은 상기 실시예 3과 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다.The relationship of the sixth embodiment with respect to the fourth embodiment corresponds to the relationship of the third embodiment with respect to the first embodiment. Since the other structure is the same as that of Example 3, description is abbreviate | omitted.
이어서, 본 실시예 6의 증기 발생 시스템(1)의 변형예에 대하여 설명한다. 이때, 도 17과 다른 점을 중심으로 설명하고, 마찬가지의 구성에 대해서는 설명을 생략한다. 또한, 대응하는 개소에는 동일한 부호를 붙여서 설명한다.Next, a modification of the
도 18은 본 실시예 6의 증기 발생 시스템(1)의 변형예 1을 나타내는 개략도이다. 도 17의 증기 발생 시스템(1)에서는 제 2 히트 펌프(3)의 압축기(9)로부터의 냉매는 중간 냉각기(19)에 공급되었지만, 본 변형예에서는 중간 냉각기(19)로의 공급 대신에 또는 이것에 추가하여, 2점 쇄선(A)으로 나타내는 바와 같이 제 1 히트 펌프(2)의 팽창 밸브(6)로부터 중간 냉각기(19)로의 냉매 유로에 합류시켜도 좋고, 2점 쇄선(B)으로 나타내는 바와 같이 팽창 밸브(6)로부터 제 2 증발기(8)를 통한 압축기(4)로의 냉매 유로에 공급해도 좋고, 2점 쇄선(C)으로 나타내는 바와 같이 중간 냉각기(19)로부터 압축기(4)로의 냉매 유로에 공급해도 좋다.18 is a schematic view showing a
도 19는 본 실시예 6의 증기 발생 시스템(1)의 변형예 2를 나타내는 개략도이다. 본 변형예에서는 제 1 히트 펌프(2)의 팽창 밸브(6)의 출구측에 세퍼레이터[22(22A∼22C)]를 설치하고 있다. 제 1 히트 펌프(2)의 팽창 밸브(6)로부터의 냉매는 공통 유로(24)를 통해서 제 2 증발기(8)로의 유로(25)와, 중간 냉각기(19)로의 유로(26)로 분기되지만, 그 어느 개소에 세퍼레이터(22)를 설치해도 좋다. 공통 유로(24)에 설치되는 것을 제 1 세퍼레이터(22A), 제 2 증발기(8)로의 유로(25)에 설치되는 것을 제 2 세퍼레이터(22B), 중간 냉각기(19)로의 유로(26)에 설치되는 것을 제 3 세퍼레이터(22C)로 해서 도 20에 나타내는 조합으로 설치 가능하다. 도 20에서는 1이 설치, 0이 무설치를 나타내고 있다.19 is a schematic view showing a
도 20 중, 1행째의 패턴에서는 어느 세퍼레이터도 설치되지 않는다. 2행째의 패턴에서는 제 1 세퍼레이터(22A)만이 설치된다. 이 경우, 세퍼레이터(22A)에서 분리된 액상분이 중간 냉각기(19) 및 제 2 증발기(8)에 공급되고, 기상분이 2점 쇄선(A)으로 나타내는 바와 같이 제 2 증발기(8)부터 압축기(4)까지 중 어느 하나의 개소에 공급된다.In FIG. 20, no separator is provided in the first line pattern. In the second pattern, only the
또한, 3행째의 패턴에서는 제 2 세퍼레이터(22B)만이 설치된다. 이 경우, 제 1 히트 펌프(2)의 팽창 밸브(6)로부터의 냉매는 중간 냉각기(19)와 세퍼레이터(22B)에 공급되고, 세퍼레이터(22B)에서 분리된 액상분이 제 2 증발기(8)에 공급되고, 기상분이 2점 쇄선(A)으로 나타내는 바와 같이 제 2 증발기(8)로부터 압축기(4)까지 중 어느 하나의 개소에 공급된다.In the third row of patterns, only the
또한, 4행째의 패턴에서는 제 3 세퍼레이터(22C)만이 설치된다. 이 경우, 제 1 히트 펌프(2)의 팽창 밸브(6)로부터의 냉매는 제 2 증발기(8)와 세퍼레이터(22C)에 공급되고, 세퍼레이터(22C)에서 분리된 액상분이 중간 냉각기(19)에 공급되고, 기상분이 2점 쇄선(A)으로 나타내는 바와 같이 제 2 증발기(8)부터 압축기(4)까지 중 어느 하나의 개소에 공급된다.In the fourth row of patterns, only the
또한, 5행째의 패턴에 나타내는 바와 같이 제 2 세퍼레이터(22B)와 제 3 세퍼레이터(22C)의 쌍방을 설치해도 좋다. 어느 것으로 해도, 세퍼레이터(22)를 설치하여 기상분을 중간 냉각기(19)나 제 2 증발기(8)에 들어가지 않는 구성으로 함으로써 이들을 구성하는 열교환기를 작게 할 수 있다.In addition, as shown in the fifth row pattern, both the
[실시예 7][Example 7]
도 21은 본 발명의 증기 발생 시스템(1)의 실시예 7을 나타내는 개략도이다. 본 실시예 7의 증기 발생 시스템(1)은 기본적으로는 상기 실시예 4와 마찬가지이다. 그래서, 이하에 있어서는 양자의 다른 점을 중심으로 설명하고, 대응하는 개소에는 동일한 부호를 붙여서 설명한다.21 is a schematic
상기 실시예 4에서는 제 1 증발기(7)와 제 2 증발기(8)가 병렬로 설치되고, 공통의 팽창 밸브(6)를 통한 냉매가 각각 통과되었지만, 본 실시예 7에서는 제 1 히트 펌프(2)의 응축기(5)로부터의 냉매는 제 1 팽창 밸브(6A)와 제 1 증발기(7)를 구비하는 냉매 유로와, 제 2 팽창 밸브(6B)와 제 2 증발기(8)를 구비하는 냉매 유로를 병렬로 통과한 후, 압축기(4)에 공급된다. 그 밖의 구성은 상기 실시예 4와 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다.In the fourth embodiment, the
[실시예 8][Example 8]
도 22는 본 발명의 증기 발생 시스템(1)의 실시예 8을 나타내는 개략도이다. 본 실시예 8의 증기 발생 시스템(1)은 기본적으로는 상기 실시예 5와 마찬가지이다. 그래서, 이하에 있어서는 양자의 다른 점을 중심으로 설명하고, 대응하는 개소에는 동일한 부호를 붙여서 설명한다.22 is a schematic
상기 실시예 5에서는 중간 냉각기(18)로부터의 기상분의 냉매 유로와 액상분의 냉매 유로가 병렬로 설치되고, 공통의 팽창 밸브(6)를 통한 냉매가 각각 통과되었지만, 본 실시예 8에서는 제 1 히트 펌프(2)의 응축기(5)로부터의 냉매는 제 1 팽창 밸브(6A)를 통해서 중간 냉각기(18)에 공급됨과 아울러, 이것과 병행으로 제 2 팽창 밸브(6B)를 통해서 제 2 증발기(8)에도 공급된다. 그리고, 중간 냉각기(18)의 기상부와 압축기(4)가 냉매 유로에 의해 접속된다. 한편, 제 2 팽창 밸브(6B)로부터의 냉매는 제 2 증발기(8)나 소망에 의해 설치되는 제 4 서브 열교환기(17)를 통해서 압축기(4)에 공급된다. 그 밖의 구성은 상기 실시예 5와 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다.In the fifth embodiment, the refrigerant flow path for the gas phase powder and the liquid flow path for the liquid phase powder from the intermediate cooler 18 are installed in parallel, and the refrigerant flows through the
이어서, 본 실시예 8의 증기 발생 시스템(1)의 변형예에 대하여 설명한다. 이때, 도 22와 다른 점을 중심으로 설명하고, 마찬가지의 구성에 대해서는 설명을 생략한다. 또한, 대응하는 개소에는 동일한 부호를 붙여서 설명한다.Next, a modification of the
도 23은 본 실시예 8의 증기 발생 시스템(1)의 변형예 1을 나타내는 개략도이다. 도 22의 증기 발생 시스템(1)에서는 제 2 히트 펌프(3)의 압축기(9)로부터의 냉매는 중간 냉각기(18)에 공급되었지만, 본 변형예에서는 중간 냉각기(18)로의 공급 대신에 또는 이것에 추가하여, 2점 쇄선(A)으로 나타내는 바와 같이 중간 냉각기(18)로부터 압축기(4)로의 냉매 유로에 공급해도 좋고, 2점 쇄선(B)으로 나타내는 바와 같이 제 2 팽창 밸브(6B)로부터 제 2 증발기(8)를 통한 압축기(4)로의 냉매 유로 중 어느 개소에 공급해도 좋다. 또는 제 2 히트 펌프(3)의 압축기(9)로부터의 냉매는 2점 쇄선(C)으로 나타내는 바와 같이, 제 1 히트 펌프(2)의 제 1 팽창 밸브(6A)로부터의 냉매와 합류시켜서 중간 냉각기(18)에 공급해도 좋다.FIG. 23 is a schematic view showing a
도 24는 본 실시예 8의 증기 발생 시스템(1)의 변형예 2를 나타내는 개략도이다. 본 변형예에서는 제 2 팽창 밸브(6B)로부터 제 2 증발기(8)로의 냉매 유로에 세퍼레이터(22)를 설치하고 있다. 이에 따라, 제 2 팽창 밸브(6B)로부터의 냉매는 세퍼레이터(22)에서 기액 분리되고, 그 액상분이 제 2 증발기(8)에 공급되고, 기상분은 2점 쇄선(A)으로 나타내는 바와 같이 제 2 증발기(8)로부터 압축기(4)로의 냉매 유로 중 어느 하나의 개소에 공급된다.24 is a schematic view showing a
[실시예 9][Example 9]
도 25는 본 발명의 증기 발생 시스템(1)의 실시예 9를 나타내는 개략도이다. 본 실시예 9의 증기 발생 시스템(1)은 기본적으로는 상기 실시예 6과 마찬가지이다. 그래서, 이하에 있어서는 양자의 다른 점을 중심으로 설명하고, 대응하는 개소에는 동일한 부호를 붙여서 설명한다.25 is a schematic
상기 실시예 6에서는 제 1 히트 펌프(2)에서는 공통의 팽창 밸브(6)로부터의 냉매가 중간 냉각기(19)와 제 2 증발기(8)에 병렬로 통과되어서 압축기(4)에 공급되었지만, 본 실시예 9에서는 제 1 히트 펌프(2)의 응축기(5)로부터의 냉매는 제 1 팽창 밸브(6A)를 통해서 중간 냉각기(19)에 공급됨과 아울러, 이것과 병행으로 제 2 팽창 밸브(6B)를 통해서 제 2 증발기(8)에도 공급된다. 또한, 2점 쇄선(A)으로 나타내는 바와 같이 제 2 팽창 밸브(6B)로부터의 냉매는 제 2 히트 펌프(3)의 압축기(9)로부터의 냉매와 합류시켜서 중간 냉각기(19)에 공급해도 좋다. 그 밖의 구성은 상기 실시예 6과 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다.In the sixth embodiment, in the
이어서, 본 실시예 9의 증기 발생 시스템(1)의 변형예에 대하여 설명한다. 이때, 도 25와 다른 점을 중심으로 설명하고, 마찬가지의 구성에 대해서는 설명을 생략한다. 또한, 대응하는 개소에는 동일한 부호를 붙여서 설명한다.Next, a modification of the
도 26은 본 실시예 9의 증기 발생 시스템(1)의 변형예 1을 나타내는 개략도이다. 도 25의 증기 발생 시스템(1)에서는 제 2 히트 펌프(3)의 압축기(9)로부터의 냉매는 중간 냉각기(19)에 공급되었지만, 본 변형예에서는 중간 냉각기(19)로의 공급 대신에 또는 이것에 추가하여, 2점 쇄선(A)으로 나타내는 바와 같이 제 1 팽창 밸브(6A)로부터 중간 냉각기(19)로의 냉매 유로에 합류시켜도 좋고, 2점 쇄선(B)으로 나타내는 바와 같이 중간 냉각기(19)로부터 압축기(4)로의 냉매 유로에 공급해도 좋고, 2점 쇄선(C)으로 나타내는 바와 같이 제 2 팽창 밸브(6B)로부터 제 2 증발기(8)를 통한 압축기(4)로의 냉매 유로 중 어느 개소에 공급해도 좋다.Fig. 26 is a schematic diagram showing a
도 27은 본 실시예 9의 증기 발생 시스템(1)의 변형예 2를 나타내는 개략도이다. 본 변형예에서는 제 2 팽창 밸브(6B)로부터 제 2 증발기(8)로의 냉매 유로에 제 1 세퍼레이터(22A)를 설치하고 있다. 이에 따라, 제 2 팽창 밸브(6B)로부터의 냉매는 제 1 세퍼레이터(22A)에서 기액 분리되고, 그 액상분이 제 2 증발기(8)에 공급되고, 기상분은 2점 쇄선(A)으로 나타내는 바와 같이 제 2 증발기(8)로부터 압축기(4)로의 냉매 유로 중 어느 하나의 개소에 공급된다. 또한, 제 1 팽창 밸브(6A)로부터 중간 냉각기(19)로의 냉매 유로에 제 2 세퍼레이터(22B)를 설치해도 좋다. 이에 따라, 제 1 팽창 밸브(6A)로부터의 냉매는 제 2 세퍼레이터(22B)에서 기액 분리되고, 그 액상분이 중간 냉각기(19)에 공급되고, 기상분은 2점 쇄선(B)으로 나타내는 바와 같이 제 2 증발기(8)로부터 압축기(4)로의 냉매 유로 중 어느 하나의 개소에 공급된다.27 is a schematic view showing a
도 28은 제 1 세퍼레이터(22A)와 제 2 세퍼레이터(22B)의 설치의 조합을 나타내는 도면이다. 이 도면에서는 1이 설치, 0이 무설치를 나타내고 있다. 이 도면에 나타내는 바와 같이, 양쪽 세퍼레이터(22A, 22B)를 설치해도 좋고, 어느 한쪽의 세퍼레이터만을 설치해도 좋고, 양쪽의 세퍼레이터의 설치를 생략해도 좋다.FIG. 28: is a figure which shows the combination of installation of the
[실시예 10][Example 10]
상기 각 실시예에서는 제 1 히트 펌프(2)를 단단으로 구성하고, 제 2 히트 펌프(3)도 단단으로 구성했지만, 각 히트 펌프(2, 3)의 단수는 적당하게 변경 가능하다. 바꿔 말하면, 상기 각 실시예에서는 단단의 제 1 히트 펌프(2)와 단단의 제 2 히트 펌프(3)를 조합시켜서 증기 발생 시스템(1) 전체로 보면 마치 2단의 히트 펌프로 구성한 예를 나타냈지만, 증기 발생 시스템(1)을 구성하는 히트 펌프의 단수는 적당하게 변경 가능하다. 또한, 복수단(다단)의 히트 펌프에는 도 9와 같은 일원 다단의 히트 펌프 외에, 도 1과 같은 복수원(다원)의 히트 펌프, 또는 양자의 조합의 히트 펌프가 포함된다.In each said embodiment, although the
예를 들면, 도 29a는 제 1 히트 펌프(2)를 상하 2단으로 구성하고, 제 2 히트 펌프(3)를 단단으로 구성한 예를 나타내고 있다. 바꿔 말하면, 증기 발생 시스템(1)을 3단의 히트 펌프로 구성하고 있다. 또한, 제 2 히트 펌프(3)에 대해서도 종래 공지의 2단 히트 펌프와 마찬가지로 2단 또는 그 이상의 복수단으로 구성해도 좋다.For example, FIG. 29A has shown the example which comprised the
도 29a의 증기 발생 시스템(1)에서는 최하단의 히트 펌프[제 2 히트 펌프(3)]를 제외하고, 각 히트 펌프[각 단의 제 1 히트 펌프(2A, 2B)]의 증발기로서 제 1 증발기(7A, 7B)와 제 2 증발기(8A, 8B)가 설치되고, 제 1 증발기(7A, 7B)에서 상하 인접하는 히트 펌프끼리를 접속하고, 제 2 증발기(8A, 8B)에는 열원 유체가 통과된다. 이때, 인접하는 상하의 히트 펌프끼리는 상기 각 실시예에서 설명한 어느 관계로 접속해도 좋다. 즉, 상하에 인접하는 히트 펌프끼리는 도시예에서는 간접 열교환기[13(13A, 13B)]로 접속되어 있지만, 상술한 바와 같은 중간 냉각기(18, 19)로 접속되어도 좋다. 또한, 제 1 히트 펌프(2)를 구성하는 각 단의 히트 펌프는 상기 실시예 1의 구성에 한하지 않고, 그 밖의 실시예의 구성으로 해도 좋다. 그리고, 열원 유체는 전형적으로는 최상단의 히트 펌프로부터 순차적으로 하단의 히트 펌프로 각각의 제 2 증발기[8(8A, 8B)]를 순서대로 통과시킨다.In the
증기 발생 시스템(1)을 3단 이상의 히트 펌프로 구성할 경우[바꿔 말하면, 제 1 히트 펌프(2)를 복수단으로 할 경우], 최하단의 히트 펌프[제 2 히트 펌프(3)]를 제외하고, 모든 단의 제 1 히트 펌프(2A, 2B)에 있어서 증발기로서 제 1 증발기(7A, 7B)와 제 2 증발기(8A, 8B)를 설치하고, 각 제 1 증발기(7A, 7B)에서 상하 인접하는 히트 펌프끼리를 접속하고, 각 제 2 증발기(8A, 8B)에는 상단으로부터 하단을 향해서 열원 유체가 순차적으로 통과되는 것이 바람직하다.When the
이렇게 구성하는 것이 바람직한 이유는 다음과 같다. 즉, 도 29b는 제 1 히트 펌프(2)를 단단, 제 2 히트 펌프(3)를 2단으로 했을 경우의 T-S선도이며, 도 29c는 제 1 히트 펌프(2)가 2단이며 그 각 단에 제 1 증발기(7A, 7B)와 제 2 증발기(8A, 8B)를 설치하고, 제 2 히트 펌프(3)를 단단으로 했을 경우의 T-S선도이다. 도 29b와 도 29c를 비교했을 경우, 해칭을 실시한 손실분의 면적은 도 29c 쪽이 적게 할 수 있다. 따라서, 증기 발생 시스템(1)은 최하단의 히트 펌프(3)를 제외하고, 각 단의 히트 펌프(2A, 2B)에 제 2 증발기(8A, 8B)를 설치해서 열원 유체를 통과시키는 것이 바람직하다.The reason for this configuration is preferable as follows. That is, FIG. 29B is a TS diagram in which the
이렇게 하여 증기 발생 시스템(1)을 3단 이상의 히트 펌프로 구성할 경우[바꿔 말하면, 제 1 히트 펌프(2)를 복수단으로 할 경우]에 있어서, 제 1 서브 열교환기(14)를 설치하려고 할 때에는 제 1 서브 열교환기(14)는 최상단의 히트 펌프[제 1 히트 펌프(2)의 최상단의 히트 펌프(2A)]에 설치하면 좋다.In this way, when the
또한, 증기 발생 시스템(1)을 3단 이상의 히트 펌프로 구성할 경우에 있어서, 제 2 서브 열교환기(15)를 설치하려고 할 때에는 제 2 서브 열교환기(15)는 최하단의 히트 펌프[제 2 히트 펌프(3)의 최하단의 히트 펌프]에 설치하면 좋다.In addition, in the case where the
또한, 증기 발생 시스템(1)을 3단 이상의 히트 펌프로 구성할 경우에 있어서, 제 3 서브 열교환기(16) 및/또는 제 4 서브 열교환기(17)를 설치하려고 할 때에는 제 3 서브 열교환기(16) 및/또는 제 4 서브 열교환기(17)는 각 단의 제 1 히트 펌프[2(2A, 2B)]에 설치할 수 있다. 이 경우에 있어서, 최하단의 제 1 히트 펌프(2B)에서는 제 3 서브 열교환기(16)는 제 1 히트 펌프(2)의 최하단의 팽창 밸브(6B)로부터 압축기(4B)로의 냉매와, 제 2 히트 펌프(3)의 압축기(9)로부터 제 1 증발기(7B)로의 냉매의 간접 열교환기가 되지만, 그것보다 상단의 각 제 1 히트 펌프(2A)에서는 제 3 서브 열교환기(16)는 그 단의 제 1 히트 펌프(2A)의 팽창 밸브(6A)로부터 압축기(4A)로의 냉매와, 1개 하단의 제 1 히트 펌프(2B)의 압축기(4B)로부터 제 1 증발기(7A)로의 냉매의 간접 열교환기가 된다.In addition, in the case where the
도 30은 상기 실시예 1의 증기 발생 시스템(1)을 사용한 증기 시스템(27)의 일례를 나타내는 개략도이다. 여기에서는 설명의 편의상 제 1 히트 펌프(2)의 제 2 증발기(8)와, 소망에 의해 설치되는 제 4 서브 열교환기(17)와, 제 2 히트 펌프(3)의 증발기(12)와, 소망에 의해 설치되는 제 2 서브 열교환기(15)를 열 끌어올림용 열교환기(8, 17, 12, 15)라고 하기로 한다. 또한, 제 1 히트 펌프(2)의 응축기(5)와 소망에 의해 설치되는 제 1 서브 열교환기(14)를 증기 발생용 열교환기(5, 14)라고 하기로 한다.30 is a schematic view showing an example of a
증기 시스템(27)은 증기 발생 시스템(1)과 보일러(28)를 구비한다.The
증기 발생 시스템(1)은 실시예 1의 구성을 사용하고 있지만, 상술한 그 밖의 실시예의 구성인 것을 사용해도 좋다. 어느 것으로 해도, 증기 발생 시스템(1)은 열 끌어올림용 열교환기(8, 17, 12, 15)에 있어서 드레인의 열을 끌어올리고, 증기 발생용 열교환기(5, 14)에 있어서 물을 가열해서 증기를 발생시킨다. 그 때문에, 열 끌어올림용 열교환기(8, 17, 12, 15)에는 증기 사용 설비(29)로부터의 드레인이 통과된다. 열 끌어올림용 열교환기(8, 17, 12, 15)로서의 각 증발기(8, 12)나 각 서브 열교환기(17, 15)로의 드레인의 통과 방법은 도 2에 의거하여 설명한 바와 같다.Although the
한편, 증기 발생용 열교환기(5, 14)에는 급수 펌프(30)에 의해 물이 공급 가능하게 되고, 증기 발생용 열교환기(5, 14)에는 원하는 양의 물이 저류된다. 구체적으로는, 순수 또는 연수, 또는 이것 대신에 또는 이것에 섞여서 증기 사용 설비(29)로부터의 드레인이 급수 펌프(30), 급수 밸브(31), 역지 밸브(32)를 통해서 증기 발생용 열교환기(5, 14)에 공급된다. 증기 발생용 열교환기(5, 14)로서의 응축기(5)나 제 1 서브 열교환기(14)로의 물이나 증기의 통과 방법도 상기 각 실시예에서 설명한 바와 같다.On the other hand, water can be supplied to the
보일러(28)는 전형적으로는 연료 연소 보일러 또는 전기 보일러이다. 연료 연소 보일러는 연료의 연소에 의해 물을 증기화하는 장치이며, 증기압을 소망으로 유지하도록 연소의 유무나 양이 조정된다. 또한, 전기 보일러는 전기 히터에 의해 물을 증기화하는 장치이며, 증기압을 소망으로 유지하도록 전기 히터로의 급전의 유무나 양이 조정된다. 보일러(28)에는 급수 펌프(33)와 역지 밸브(34)를 통해서 물이 공급 가능하게 되고, 보일러(28)의 통체 내의 수위는 소망으로 유지된다.
증기 발생용 열교환기(5, 14)로부터의 증기로(35)와, 보일러(28)로부터의 증기로(36)는 합류하도록 구성된다. 이 합류는 증기 헤더를 이용하여 행할 수도 있다. 또한, 증기 발생용 열교환기(5, 14)로부터의 증기로(35)에는 합류부보다 상류측에 역지 밸브(37)가 설치된다. 이에 따라, 증기 발생 시스템(1)이 정지 중, 보일러(28)로부터의 증기가 증기 발생용 열교환기(5, 14)로 역류되는 것이 방지된다.The
또한, 보일러(28)로부터의 증기로(36)에는 합류부보다 상류측에 보일러 증기 공급 밸브(38)가 설치된다. 보일러 증기 공급 밸브(38)는 도시예에서는 자력식의 감압 밸브(2차 압력 조정 밸브)로 된다. 또한, 보일러 증기 공급 밸브(38)보다 상류측은 하류측보다 보일러(28)에 의해 고압으로 유지된다.Moreover, the boiler
증기 발생 시스템(5, 14)이나 보일러(28)로부터의 증기는 하나 또는 복수의 증기 사용 설비(29)로 이송된다. 증기 사용 설비(29)의 드레인은 제 1 증기 트랩(39)을 통해서 중공 용기 형상의 세퍼레이터 탱크(40)로 배출된다. 세퍼레이터 탱크(40)에는 상부에 제 1 유로(41)가 접속되고, 하부에 제 2 유로(42)가 접속된다.Steam from the
제 1 유로(41)에는 세퍼레이터 탱크(40)의 측으로부터 순서대로 열 끌어올림용 열교환기(8, 17, 12, 15)와 제 2 증기 트랩(43)이 설치된다. 이러한 구성이기 때문에, 증기 사용 설비(29)의 드레인은 제 1 증기 트랩(39)에 의해 저압 하에 배출된 후, 열 끌어올림용 열교환기(8, 17, 12, 15)를 통과한 후에 제 2 증기 트랩(43)에 의해 더욱 저압 하(전형적으로는 대기압 하)에 배출된다. 즉, 증기 사용 설비(29)의 드레인은 제 1 증기 트랩(39)을 통해서 배출됨으로써 플래시 증기 및 그 응축수가 되고, 열 끌어올림용 열교환기(8, 17, 12, 15)에 통과되어서 냉각(과냉각을 포함함)된 후 제 2 증기 트랩(43)으로부터 배출된다. 이러한 구성인 경우, 열 끌어올림용 열교환기(8, 17, 12, 15)에 있어서 냉매에 열을 주는 유체는 대기압을 초과하는 압력이며, 100℃를 초과하는 온도로 유지할 수 있다. 또한, 제 2 증기 트랩(43)으로부터의 배수는 그대로 버려도 좋고, 보일러(28) 및/또는 증기 발생용 열교환기(5, 14)로의 급수 탱크(44)에 공급해도 좋고, 이러한 급수 탱크(44)를 통하지 않고 증기 발생용 열교환기(5, 14)로의 급수로서 사용해도 좋다.The heat flow-up
한편, 제 2 유로(42)에는 배출 밸브(45)가 설치된다. 배출 밸브(45)는 도시예에서는 자력식의 감압 밸브(1차 압력 조정 밸브)로 된다. 이러한 구성이기 때문에, 증기 사용 설비(29)의 드레인은 제 1 증기 트랩(39)에 의해 저압 하에 배출된 후, 배출 밸브(45)에 의해 더욱 저압 하(전형적으로는 대기압 하)에 배출 가능하게 된다. 그리고, 배출 밸브(45)로부터의 유체는 그대로 버려도 좋고, 보일러(28) 및/또는 증기 발생용 열교환기(5, 14)로의 급수 탱크(44)에 공급해도 좋고, 이러한 급수 탱크(44)를 통하지 않고 증기 발생용 열교환기(5, 14)로의 급수로서 사용해도 좋다.On the other hand, the
또한, 긴급시나 정전시를 위해서 제 1 유로(41)에는 세퍼레이터 탱크(40)와 열 끌어올림용 열교환기(8, 17, 12, 15) 사이에 노멀 클로즈드형의 전자 밸브(46)를 설치하는 한편, 제 2 유로(42)에는 배출 밸브(45)와 병행으로 노멀 오픈형의 전자 밸브(47)를 설치하는 것이 바람직하다. 이 경우, 통상시에는 제 1 유로(41)의 전자 밸브(46)는 개방된 상태로 유지되고, 제 2 유로(42)의 전자 밸브(47)는 폐쇄된 상태로 유지된다. 그리고, 긴급시나 정전시에는 제 1 유로(41)의 전자 밸브(46)가 폐쇄되고, 제 2 유로(42)의 전자 밸브(47)가 개방되므로 증기 사용 설비(29)로부터의 드레인은 열 끌어올림용 열교환기(8, 17, 12, 15)를 통하지 않고 배출된다.In addition, for emergency or power failure, the normally closed
증기 발생용 열교환기(5, 14)로는 순수 또는 연수, 증기 사용 설비(29)로부터의 드레인, 또는 이러한 드레인과 순수 또는 연수의 혼합수가 공급된다. 그것을 위한 급수계통은 특별히 상관없지만, 예를 들면 이하의 구성으로 할 수 있다. 또한, 증기 사용 설비(29)로부터의 드레인은 액체만의 상태인 것 외에 기액 2상의 상태(대기압을 초과하는 상태의 드레인을 그것보다 저압 하에 방출했을 경우에 발생하는 플래시 증기와 그 응축수)라도 좋다.The steam generating
(A) 2점 쇄선(A)으로 나타내는 바와 같이, 세퍼레이터 탱크(40)에서 분리된 액체로 이루어지는 드레인을 배출 밸브(45)보다 상류측으로부터 급수 펌프(30)의 입구측에 공급한다.(A) As shown by the dashed-dotted line A, the drain which consists of the liquid isolate | separated from the
(B) 2점 쇄선(B)으로 나타내는 바와 같이, 열 끌어올림용 열교환기(8, 17, 12, 15)를 통과 후의 드레인을 제 2 증기 트랩(43)보다 상류측으로부터 급수 펌프(30)의 입구측에 공급한다. 또한, 열 끌어올림용 열교환기(8, 17, 12, 15)는 복수의 열교환기로 구성되지만, 2점 쇄선(B')으로 나타내는 바와 같이 일부의 열교환기를 통과한 후에 드레인을 분기시켜서 급수 펌프(30)의 입구측에 공급해도 좋다.(B) As shown by the dashed-dotted line B, the
(C) 2점 쇄선(C)으로 나타내는 바와 같이, 열 끌어올림용 열교환기(8, 17, 12, 15)를 통과한 후의 드레인을 제 2 증기 트랩(43)보다 하류측으로부터 급수 펌프(30)의 입구측에 공급한다.(C) As shown by the dashed-dotted line C, the drain after passing through the heat |
(D) 도 30 하부의 파선 영역에 나타내는 바와 같이, 제 2 증기 트랩(43)으로부터의 드레인, 및/또는 배출 밸브(45)로부터의 드레인 등을 일단 급수 탱크(44)에 모으고, 이 급수 탱크(44) 내의 물을 급수 펌프(30)의 입구측에 공급한다. 급수 탱크(44)에는 증기 사용 설비(29)로부터의 드레인 외에 순수 또는 연수가 적당하게 공급되어도 좋다.(D) As shown by the broken-line area | region of FIG. 30 lower part, the drain from the
(E) 상기 A∼D 중 어느 2 이상의 조합이라도 좋다. 이 경우, 2 이상의 급수로가 합류해서 증기 발생용 열교환기(5, 14)에 급수되지만, 각 급수로 내의 압력이 다른 경우에는 각 급수로가 합류한 후에 급수 펌프(30)를 설치하는 것이 아니라 합류부보다 앞쪽에 있어서 각 급수로에 급수 펌프를 설치하면 좋다.(E) The combination of any two or more of the above-mentioned A-D may be sufficient. In this case, two or more water supply passages join and feed water to the steam generating
증기 발생용 열교환기(5, 14)로부터의 증기와 보일러(28)로부터의 증기의 합류 증기의 압력을 검출 가능한 위치에는 압력 센서로 이루어지는 제 1 센서(48)가 설치된다. 또한, 열 끌어올림용 열교환기(8, 17, 12, 15)를 통과하는 유체의 압력 또는 온도를 검출 가능하게 압력 센서 또는 온도 센서로 이루어지는 제 2 센서(49)가 설치된다. 그리고, 증기 발생 시스템(1)은 제 1 센서(48)와 제 2 센서(49)의 한쪽 또는 쌍방의 검출값에 의거하여 제어된다.The
예를 들면, 제 1 센서(48)의 검출 압력에 의거하여 최상단의 히트 펌프의 압축기[제 1 히트 펌프의 압축기(4)]를 제어함과 아울러, 그것보다 하단의 각 히트 펌프의 압축기[제 2 히트 펌프(3)의 압축기(9)]는 그 단의 응축기(10) 또는 1개 상단의 증발기(7, 8)의 냉매의 압력에 의거하여 제어하면 좋다.For example, the compressor of the uppermost heat pump (
또는, 제 2 센서(49)의 검출 압력 또는 검출 온도에 의거하여 최하단의 히트 펌프의 압축기[제 2 히트 펌프(3)의 압축기(9)]를 제어함과 아울러, 그것보다 상단의 각 히트 펌프의 압축기[제 1 히트 펌프(2)의 압축기(4)]는 그 단의 증발기(7, 8) 또는 1개 하단의 응축기(10)의 냉매의 압력 또는 온도에 의거하여 제어하면 좋다.Alternatively, the heat pump of the lowermost heat pump (
도 31은 도 30의 증기 시스템(27)의 변형예를 나타내는 개략도이다. 도 31의 증기 시스템(27)도 기본적으로는 도 30과 마찬가지이다. 그래서, 이하에 있어서는 양자의 다른 점을 중심으로 설명하고, 대응하는 개소에는 동일한 부호를 붙여서 설명한다.FIG. 31 is a schematic diagram illustrating a modification of the
본 변형예에서는 증기 사용 설비(29)의 드레인은 일단 드레인 저류부로서의 버퍼 탱크(50)에 모아진다. 그리고, 버퍼 탱크(50)의 드레인은 제 1 유로(41)에 의해 열 끌어올림용 열교환기(8, 17, 12, 15)에 공급 가능하게 됨과 아울러 제 3 유로(51)에 의해 열 끌어올림용 열교환기(8, 17, 12, 15)를 통하지 않고 배출 가능하게 된다.In this modification, the drain of the
구체적으로는, 버퍼 탱크(50)에는 하부에 제 1 유로(41)가 접속되고, 그것보다 상부에 제 3 유로(51)가 접속된다. 제 1 유로(41)에는 버퍼 탱크(50)의 측으로부터 순서대로 도입 밸브(52), 열 끌어올림용 열교환기(8, 17, 12, 15) 및 제 2 증기 트랩(43)이 설치된다. 도입 밸브(52)는 본 변형예에서는 자력식의 감압 밸브(2차 압력 조정 밸브)로 된다.Specifically, the
이러한 구성이기 때문에, 증기 사용 설비(29)의 드레인은 도입 밸브(52)에 의해 저압 하에 배출된 후, 열 끌어올림용 열교환기(8, 17, 12, 15)를 통과한 후에 제 2 증기 트랩(43)에 의해 더욱 저압 하(전형적으로는 대기압 하)에 배출된다. 그리고, 제 2 증기 트랩(43)으로부터의 배수는 그대로 버려도 좋고, 보일러(28) 및/또는 증기 발생용 열교환기(5, 14)로의 급수 탱크(44)에 공급해도 좋고, 이러한 급수 탱크(44)를 통하지 않고 증기 발생용 열교환기(5, 14)로의 급수로서 사용해도 좋다.With this configuration, the drain of the
한편, 제 3 유로(51)에는 제 3 증기 트랩(53)이 설치된다. 버퍼 탱크(50)에 대하여 제 3 유로(51)는 제 1 유로(41)보다 상방에 접속되어 있으므로 버퍼 탱크(50)로부터 오버플로우되는 드레인이 제 3 유로(51)로부터 배출된다. 그리고, 그 배수는 제 3 증기 트랩(53)을 통해서 배출된다. 그리고, 제 3 증기 트랩(53)으로부터의 배수는 그대로 버려도 좋고, 보일러(28) 및/또는 증기 발생용 열교환기(5, 14)로의 급수 탱크(44)에 공급해도 좋고, 이러한 급수 탱크(44)를 통하지 않고 증기 발생용 열교환기(5, 14)로의 급수로서 사용해도 좋다.On the other hand, a
또한, 긴급시나 정전시를 위해서 제 1 유로(41)에는 도입 밸브(52)와 버퍼 탱크(50) 사이에 노멀 클로즈드형의 전자 밸브(46)를 설치하는 것이 바람직하다. 이 경우, 통상시에는 제 1 유로(41)의 전자 밸브(46)는 개방된 상태로 유지된다. 그리고, 긴급시나 정전시에는 제 1 유로(41)의 전자 밸브(46)가 폐쇄되므로 증기 사용 설비(29)의 드레인은 제 3 유로(51)에 의해 열 끌어올림용 열교환기(8, 17, 12, 15)를 통하지 않고 배출된다.In addition, it is preferable to provide a normally closed
본 변형예의 경우도 증기 발생용 열교환기(5, 14)로는 순수 또는 연수, 증기 사용 설비로부터의 드레인, 또는 이러한 드레인과 순수 또는 연수의 혼합수가 공급된다. 그것을 위한 급수 계통은 특별하게 상관없지만, 예를 들면 도 30의 경우와 마찬가지로 이하의 구성으로 할 수 있다.Also in this modified example, the
(A) 2점 쇄선(A)으로 나타내는 바와 같이, 버퍼 탱크(50)로부터의 드레인을 도입 밸브(52)보다 상류측[전자 밸브(46)를 설치하는 경우에는 그것보다 상류측 또는 하류측의 어느 쪽이라도 좋음]으로부터 급수 펌프(30)의 입구측에 공급한다.(A) As shown by the dashed-dotted line A, the drain from the
(B) 2점 쇄선(B)으로 나타내는 바와 같이, 열 끌어올림용 열교환기(8, 17, 12, 15)를 통과한 후의 드레인을 제 2 증기 트랩(43)보다 상류측으로부터 급수 펌프(30)의 입구측에 공급한다. 또한, 열 끌어올림용 열교환기(8, 17, 12, 15)는 복수의 열교환기로 구성되지만, 2점 쇄선(B')으로 나타내는 바와 같이 일부의 열교환기를 통과한 후에 드레인을 분기시켜서 급수 펌프(30)의 입구측에 공급해도 좋다.(B) As shown by the dashed-dotted line B, the drain after passing through the heat |
(C) 2점 쇄선(C)으로 나타내는 바와 같이, 열 끌어올림용 열교환기(8, 17, 12, 15)를 통과한 후의 드레인을 제 2 증기 트랩(43)보다 하류측으로부터 급수 펌프(30)의 입구측에 공급한다.(C) As shown by the dashed-dotted line C, the drain after passing through the heat |
(D) 도 31 하부의 파선 영역에 나타내는 바와 같이, 제 2 증기 트랩(43)으로부터의 드레인, 및/또는 제 3 증기 트랩(53)으로부터의 드레인 등을 일단 급수 탱크(44)에 모으고, 이 급수 탱크(44) 내의 물을 급수 펌프(30)의 입구측에 공급한다. 급수 탱크(44)에는 증기 사용 설비(29)로부터의 드레인 외에, 순수 또는 연수가 적당하게 공급되어도 좋다. 또한, 급수 탱크(44)는 도 30의 경우이지만, 상방으로 개구되지 않고 대기압을 초과하는 압력으로 드레인을 저류 가능으로 해도 좋다.(D) As shown by the broken-line area | region of FIG. 31 lower part, the drain from the
(E) 상기 A∼D 중 어느 2 이상의 조합이라도 좋다. 이 경우, 2 이상의 급수로가 합류해서 증기 발생용 열교환기(8, 17, 12, 15)에 급수되지만, 각 급수로 내의 압력이 다른 경우에는 각 급수로가 합류한 후에 급수 펌프(30)를 설치하는 것이 아니라 합류부보다 앞쪽에 있어서 각 급수로에 급수 펌프를 설치하면 좋다.(E) The combination of any two or more of the above-mentioned A-D may be sufficient. In this case, two or more water supply passages join and feed water to the steam generating
본 발명의 증기 발생 시스템(1)은 상기 각 실시예의 구성에 한하지 않고, 적당하게 변경 가능하다. 예를 들면, 증기 발생 시스템(1)의 적용예로서 도 30 및 도 31에 나타내는 증기 시스템(27)을 사용했지만, 이것 이외의 시스템에도 적용 가능한 것은 말할 필요도 없다. 또한, 증기 발생 시스템(1)의 열원으로서 증기 사용 설비(29)로부터의 드레인을 사용한 예를 설명했지만, 드레인에 한하지 않고 예를 들면 보일러 등으로부터의 배기 가스, 그 배기 가스의 냉각수로서 사용한 물, 공장 등으로부터 배출되는 배온수, 압축기의 냉각수로서 사용한 물, 엔진(압축기 등의 구동 장치)의 오일 쿨러에 있어서 냉각수로서 사용한 물, 엔진의 재킷의 냉각수로서 사용한 물 등을 사용해도 좋다.The
또한, 증기 발생 시스템(1)은 열원 유체의 온도를 낮추면서 그 열로 증기를 발생시키는 경우에 한정하지 않는다. 예를 들면, 증기 사용 설비(29)로부터의 배증기를 열원 유체로서 사용해도 좋다. 그 경우, 예를 들면 도 1에 있어서 제 1 히트 펌프(2)의 제 4 서브 열교환기(17) 및 제 2 증발기(8)에는 배증기가 통과되고, 이 제 2 증발기(8)를 통과한 후에 증기 트랩, 오리피스 또는 감압 밸브에 의해 감압되고, 제 2 히트 펌프(3)의 제 2 서브 열교환기(15) 및 증발기(12)에 통과되어도 좋다. 배증기의 유로에는 제 2 히트 펌프(3)의 증발기(12)의 출구측에도 증기 트랩 등을 설치해도 좋고, 설치하지 않아도 좋다. 즉, 제 2 히트 펌프(3)의 증발기(12)를 통과하는 증기는 대기압을 초과하는 상태로 해도 좋고, 대기압으로 해도 좋다. 또한, 제 4 서브 열교환기(17) 및 제 2 서브 열교환기(15)의 한쪽 또는 쌍방은 생략 가능한 것은 말할 필요도 없다.In addition, the
1 : 증기 발생 시스템 2 : 제 1 히트 펌프
3 : 제 2 히트 펌프 4 : (제 1 히트 펌프의)압축기
5 : (제 1 히트 펌프의)응축기 6 : (제 1 히트 펌프의)팽창 밸브
7 : (제 1 히트 펌프의)제 1 증발기
8 : (제 1 히트 펌프의)제 2 증발기 9 : (제 2 히트 펌프의)압축기
10 : (제 2 히트 펌프의)응축기 11 : (제 2 히트 펌프의)팽창 밸브
12 : (제 2 히트 펌프의)증발기 13 : 간접 열교환기
14 : 제 1 서브 열교환기 15 : 제 2 서브 열교환기
16 : 제 3 서브 열교환기 17 : 제 4 서브 열교환기
18 : 중간 냉각기 19 : 중간 냉각기
22 : 세퍼레이터 27 : 증기 시스템
29 : 증기 사용 설비1: steam generation system 2: first heat pump
3: second heat pump 4: compressor (of first heat pump)
5: condenser (of first heat pump) 6: expansion valve (of first heat pump)
7: the first evaporator (of the first heat pump)
8: 2nd evaporator (of 1st heat pump) 9: 2nd evaporator (of 2nd heat pump)
10: condenser (of second heat pump) 11: expansion valve (of second heat pump)
12: evaporator (of the second heat pump) 13: indirect heat exchanger
14: first sub heat exchanger 15: second sub heat exchanger
16: third sub heat exchanger 17: fourth sub heat exchanger
18: intermediate cooler 19: intermediate cooler
22 separator 27: steam system
29: steam equipment
Claims (12)
단단 또는 복수단으로 구성되고, 상기 최하단의 제 1 증발기를 겸하는 최상단의 응축기를 통해서 상기 제 1 히트 펌프와 접속되는 제 2 히트 펌프를 구비하고,
상기 제 1 히트 펌프의 제 2 증발기와 상기 제 2 히트 펌프의 최하단의 증발기에 열원 유체가 순서대로 통과되고,
상기 제 1 히트 펌프의 최상단의 응축기에 있어서 물을 가열해서 증기를 발생시키는 것을 특징으로 하는 증기 발생 시스템.A first heat pump composed of a single stage or a plurality of stages and having a first evaporator and a second evaporator at least at the bottom;
A second heat pump composed of a single stage or a plurality of stages and connected to the first heat pump via a topmost condenser serving as the first stage evaporator;
The heat source fluid is sequentially passed through the second evaporator of the first heat pump and the lowest evaporator of the second heat pump,
A steam generating system, characterized in that to generate steam by heating water in the condenser at the top of the first heat pump.
상기 제 2 히트 펌프는 단단의 히트 펌프로 구성되고,
상기 제 1 히트 펌프의 제 2 증발기와 상기 제 2 히트 펌프의 최하단의 증발기에 순서대로 통과되는 열원 유체로부터 열을 끌어올리고,
상기 제 1 히트 펌프의 최상단의 응축기에 있어서 물을 가열해서 증기를 발생시키는 것을 특징으로 하는 증기 발생 시스템.The method of claim 1,
The second heat pump is composed of a single stage heat pump,
Draws heat from the heat source fluid passed in order to the second evaporator of the first heat pump and the lowest evaporator of the second heat pump,
A steam generating system, characterized in that to generate steam by heating water in the condenser at the top of the first heat pump.
상기 제 1 히트 펌프는 복수단의 히트 펌프로 구성되고, 그 중의 일부 또는 전부의 히트 펌프는 증발기로서 상기 제 1 증발기와 상기 제 2 증발기를 구비하고,
상기 각 제 1 증발기는 인접하는 상하의 히트 펌프끼리를 접속하고,
열원 유체는 상단의 히트 펌프로부터 순차적으로 하단의 히트 펌프에 상기 각 제 2 증발기를 순서대로 통과하는 것을 특징으로 하는 증기 발생 시스템.3. The method according to claim 1 or 2,
The first heat pump is composed of a plurality of stage heat pumps, some or all of which are provided with the first evaporator and the second evaporator as evaporators,
Each said 1st evaporator connects adjacent upper and lower heat pumps,
And a heat source fluid passes sequentially through each of the second evaporators from the upper heat pump to the lower heat pump in order.
상기 제 1 히트 펌프를 구성하는 각 단의 히트 펌프는 증발기로서 상기 제 1 증발기와 상기 제 2 증발기를 구비하는 것을 특징으로 하는 증기 발생 시스템.The method of claim 3, wherein
The heat pump of each stage constituting the first heat pump includes the first evaporator and the second evaporator as evaporators.
상기 제 1 히트 펌프를 구성하는 단단 또는 복수단의 히트 펌프 중, 상기 제 1 증발기와 상기 제 2 증발기를 갖는 단의 히트 펌프는 그 팽창 밸브로부터 압축기로의 냉매 유로에 상기 제 1 증발기와 상기 제 2 증발기가 직렬 또는 병렬로 설치되거나, 응축기로부터 압축기로의 냉매 유로에 제 1 팽창 밸브 및 상기 제 1 증발기와, 제 2 팽창 밸브 및 상기 제 2 증발기가 병렬로 설치되는 것을 특징으로 하는 증기 발생 시스템.The method according to any one of claims 1 to 4,
Of the heat pumps of the single stage or the multiple stages which comprise the said 1st heat pump, the stage heat pump which has the said 1st evaporator and the said 2nd evaporator has the said 1st evaporator and the said 1st in the refrigerant | coolant flow path from the expansion valve to a compressor. 2, wherein the evaporator is installed in series or in parallel, or the first expansion valve and the first evaporator and the second expansion valve and the second evaporator are installed in parallel in the refrigerant passage from the condenser to the compressor. .
상기 제 1 히트 펌프와 상기 제 2 히트 펌프는 다음의 (a)∼(c) 중 어느 하나의 관계로 접속되는 것을 특징으로 하는 증기 발생 시스템.
(a) 상기 제 2 히트 펌프의 압축기로부터의 냉매와 상기 제 1 히트 펌프의 팽창 밸브로부터의 냉매를 받아서 양쪽 냉매를 섞지 않고 열교환하는 간접 열교환기를 구비하고, 이 간접 열교환기가 상기 제 2 히트 펌프의 응축기임과 아울러 상기 제 1 히트 펌프의 제 1 증발기이다.
(b) 상기 제 2 히트 펌프의 압축기로부터의 냉매와 상기 제 1 히트 펌프의 팽창 밸브로부터의 냉매를 받아서 양쪽 냉매를 직접적으로 접촉시켜서 열교환하는 중간 냉각기를 구비하고, 이 중간 냉각기가 상기 제 2 히트 펌프의 응축기임과 아울러 상기 제 1 히트 펌프의 제 1 증발기이다.
(c) 상기 제 2 히트 펌프의 압축기로부터의 냉매와 상기 제 1 히트 펌프의 팽창 밸브로부터의 냉매를 받아서 양쪽 냉매를 직접적으로 접촉시켜서 열교환함과 아울러, 이 양쪽 냉매와 상기 제 1 히트 펌프의 응축기로부터 팽창 밸브를 통하지 않고 상기 제 2 히트 펌프의 팽창 밸브에 공급되는 냉매를 섞지 않고 열교환하는 중간 냉각기를 구비하고, 이 중간 냉각기가 상기 제 2 히트 펌프의 응축기임과 아울러 상기 제 1 히트 펌프의 제 1 증발기이다.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
And the first heat pump and the second heat pump are connected in any one of the following relations (a) to (c).
(a) an indirect heat exchanger which receives the refrigerant from the compressor of the second heat pump and the refrigerant from the expansion valve of the first heat pump and heat exchanges without mixing both refrigerants; It is a condenser and also a first evaporator of the first heat pump.
(b) an intermediate cooler that receives the refrigerant from the compressor of the second heat pump and the refrigerant from the expansion valve of the first heat pump and directly contacts both refrigerants for heat exchange. It is a condenser of the pump and a first evaporator of the first heat pump.
(c) receives the refrigerant from the compressor of the second heat pump and the refrigerant from the expansion valve of the first heat pump, and heats the refrigerant by directly contacting both refrigerants, and condenser of both refrigerants and the first heat pump. And an intermediate cooler for exchanging heat without mixing the refrigerant supplied to the expansion valve of the second heat pump without passing through the expansion valve, the intermediate cooler being a condenser of the second heat pump, 1 evaporator.
상기 제 1 히트 펌프 및/또는 상기 제 2 히트 펌프는 복수단일 경우, 인접하는 단의 히트 펌프끼리가 다음의 (a)∼(c) 중 어느 하나의 관계로 접속되는 것을 특징으로 하는 증기 발생 시스템.
(a) 하단 히트 펌프의 압축기로부터의 냉매와 상단 히트 펌프의 팽창 밸브로부터의 냉매를 받아서 양쪽 냉매를 섞지 않고 열교환하는 간접 열교환기를 구비하고, 이 간접 열교환기가 하단 히트 펌프의 응축기임과 아울러 상단 히트 펌프의 증발기이다.
(b) 하단 히트 펌프의 압축기로부터의 냉매와 상단 히트 펌프의 팽창 밸브로부터의 냉매를 받아서 양쪽 냉매를 직접적으로 접촉시켜서 열교환하는 중간 냉각기를 구비하고, 이 중간 냉각기가 하단 히트 펌프의 응축기임과 아울러 상단 히트 펌프의 증발기이다.
(c) 하단 히트 펌프의 압축기로부터의 냉매와 상단 히트 펌프의 팽창 밸브로부터의 냉매를 받아서 양쪽 냉매를 직접적으로 접촉시켜서 열교환함과 아울러, 이 양쪽 냉매와 상단 히트 펌프의 응축기로부터 팽창 밸브를 통하지 않고 하단 히트 펌프의 팽창 밸브에 공급되는 냉매를 섞지 않고 열교환하는 중간 냉각기를 구비하고, 이 중간 냉각기가 하단 히트 펌프의 응축기임과 아울러 상단 히트 펌프의 증발기이다.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
When the said 1st heat pump and / or the said 2nd heat pump are multiple stages, the heat pumps of adjacent stages are connected in the relationship in any one of following (a)-(c). .
(a) an indirect heat exchanger which receives the refrigerant from the compressor of the lower heat pump and the refrigerant from the expansion valve of the upper heat pump and heat exchanges without mixing both refrigerants, the indirect heat exchanger being the condenser of the lower heat pump and the upper heat Evaporator of the pump.
(b) an intermediate cooler which receives the refrigerant from the compressor of the lower heat pump and the refrigerant from the expansion valve of the upper heat pump and directly contacts and exchanges both refrigerants, the intermediate cooler being a condenser of the lower heat pump; The top heat pump is an evaporator.
(c) receives the refrigerant from the compressor of the lower heat pump and the refrigerant from the expansion valve of the upper heat pump and heats them by directly contacting both refrigerants, and without passing through the expansion valve from the condenser of both refrigerants and the upper heat pump. An intermediate cooler for heat exchange without mixing the refrigerant supplied to the expansion valve of the lower heat pump is provided, and the intermediate cooler is the condenser of the lower heat pump and the evaporator of the upper heat pump.
상기 제 1 히트 펌프와 상기 제 2 히트 펌프가 상기 (b)의 관계로 접속될 경우, 상기 제 2 히트 펌프의 압축기로부터의 냉매는 상기 중간 냉각기에 공급하는 것 대신에 또는 그것에 추가하여, 상기 중간 냉각기로부터 압축기로의 냉매 유로에 공급하는 것을 특징으로 하는 증기 발생 시스템.The method according to claim 6,
When the first heat pump and the second heat pump are connected in the relation of (b), the refrigerant from the compressor of the second heat pump is supplied to the intermediate cooler instead of or in addition to the intermediate cooler. A steam generating system, characterized by supplying a refrigerant passage from a cooler to a compressor.
상기 제 1 히트 펌프와 상기 제 2 히트 펌프가 상기 (c)의 관계로 접속될 경우, 상기 제 2 히트 펌프의 압축기로부터의 냉매는 상기 중간 냉각기에 공급하는 것 대신에 또는 그것에 추가하여, 상기 제 1 히트 펌프의 중간 냉각기로부터 압축기로의 냉매 유로, 또는 팽창 밸브로부터 중간 냉각기 또는 압축기로의 냉매 유로에 공급하는 것을 특징으로 하는 증기 발생 시스템.The method according to claim 6,
When the first heat pump and the second heat pump are connected in the relation of (c), the refrigerant from the compressor of the second heat pump is instead of or in addition to supplying to the intermediate cooler; 1 A steam generating system characterized by being supplied to a refrigerant passage from an intermediate cooler to a compressor of a heat pump, or to a refrigerant passage from an expansion valve to an intermediate cooler or a compressor.
상기 제 1 히트 펌프와 상기 제 2 히트 펌프가 상기 (c)의 관계로 접속될 경우, 상기 제 1 히트 펌프의 팽창 밸브로부터의 냉매를 기액 분리하는 세퍼레이터를 구비하고,
이 세퍼레이터에 의해 분리된 기상분을 상기 제 2 증발기로부터 압축기까지의 냉매 유로에 공급하는 것을 특징으로 하는 증기 발생 시스템.The method according to claim 6,
A separator for gas-liquid separation of the refrigerant from the expansion valve of the first heat pump when the first heat pump and the second heat pump are connected in the relation of (c),
The vapor generation system which supplies the gas phase powder isolate | separated by this separator to the refrigerant flow path from a said 2nd evaporator to a compressor.
다음의 (a)∼(d) 중 어느 하나 이상의 서브 열교환기를 구비하고,
상기 제 1 히트 펌프의 최상단의 응축기와 제 1 서브 열교환기가 설치될 경우에는 그 제 1 서브 열교환기로의 물이나 증기의 유통 순서에 대해서 상기 제 1 서브 열교환기가 설치될 경우에는 이 제 1 서브 열교환기가 앞이 되도록 설정되고,
상기 제 1 히트 펌프의 제 2 증발기와, 제 4 서브 열교환기가 설치될 경우에는 그 제 4 서브 열교환기와, 상기 제 2 히트 펌프의 최하단의 증발기와, 제 2 서브 열교환기가 설치될 경우에는 그 제 2 서브 열교환기로의 열원 유체의 유통 순서에 대해서 상기 제 2 히트 펌프의 최하단의 증발기가 뒤가 되도록 설정되고,
상기 제 1 히트 펌프의 제 1 증발기와, 제 3 서브 열교환기가 설치될 경우에는 그 제 3 서브 열교환기와, 상기 제 1 히트 펌프의 제 2 증발기와, 제 4 서브 열교환기가 설치될 경우에는 그 제 4 서브 열교환기로의 냉매의 유통 순서에 대해서 상기 제 1 증발기 및 상기 제 2 증발기를 상기 제 3 서브 열교환기 및 상기 제 4 서브 열교환기보다 앞이 되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 증기 발생 시스템.
(a) 상기 제 1 히트 펌프의 최상단의 응축기로부터 팽창 밸브로의 냉매와 물의 제 1 서브 열교환기.
(b) 상기 제 2 히트 펌프의 최하단의 증발기로부터 압축기로의 냉매와 열원 유체의 제 2 서브 열교환기.
(c) 상기 제 1 증발기가 간접 열교환기인 경우에 있어서, 상기 제 1 히트 펌프의 최하단의 팽창 밸브로부터 압축기로의 냉매와, 상기 제 2 히트 펌프의 압축기로부터 제 1 증발기로의 냉매의 제 3 서브 열교환기.
(d) 상기 제 1 히트 펌프의 최하단의 팽창 밸브로부터 압축기로의 냉매와 열원 유체의 제 4 서브 열교환기.11. The method according to any one of claims 1 to 10,
Any one or more of the following (a) to (d) sub-heat exchangers,
When the condenser and the first sub heat exchanger at the uppermost stage of the first heat pump are installed, the first sub heat exchanger is installed when the first sub heat exchanger is installed in order to distribute water or steam to the first sub heat exchanger. Set to be forward,
When the second evaporator of the first heat pump and the fourth sub heat exchanger are installed, the fourth sub heat exchanger, the lowest evaporator of the second heat pump, and the second sub heat exchanger when the second sub heat exchanger is installed. The lowest evaporator of the second heat pump is set to be behind the flow order of the heat source fluid to the sub-heat exchanger,
When the first evaporator of the first heat pump and the third sub heat exchanger are installed, the third sub heat exchanger, the second evaporator of the first heat pump, and the fourth sub heat exchanger are installed when the third sub heat exchanger is installed. And the first evaporator and the second evaporator are set to be ahead of the third sub heat exchanger and the fourth sub heat exchanger with respect to the flow order of the refrigerant to the sub heat exchanger.
(a) A first sub heat exchanger of refrigerant and water from the condenser at the top of the first heat pump to the expansion valve.
(b) a second sub-heat exchanger of refrigerant and heat source fluid from the evaporator at the bottom of the second heat pump to the compressor.
(c) when the first evaporator is an indirect heat exchanger, a third sub of refrigerant from the bottommost expansion valve of the first heat pump to the compressor and refrigerant from the compressor of the second heat pump to the first evaporator heat transmitter.
(d) a fourth sub heat exchanger of refrigerant and heat source fluid from the expansion valve at the lowermost end of the first heat pump to the compressor.
상기 열원 유체는 증기 사용 설비로부터의 드레인이 되는 것을 특징으로 하는 증기 발생 시스템.12. The method according to any one of claims 1 to 11,
And the heat source fluid is a drain from a steam use facility.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JPJP-P-2011-079370 | 2011-03-31 | ||
JP2011079370A JP5136968B2 (en) | 2011-03-31 | 2011-03-31 | Steam generation system |
PCT/JP2011/074644 WO2012132082A1 (en) | 2011-03-31 | 2011-10-26 | Steam generation system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20140023273A true KR20140023273A (en) | 2014-02-26 |
Family
ID=46929884
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020137021376A KR20140023273A (en) | 2011-03-31 | 2011-10-26 | Steam generation system |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20140013786A1 (en) |
JP (1) | JP5136968B2 (en) |
KR (1) | KR20140023273A (en) |
CN (1) | CN103459925B (en) |
WO (1) | WO2012132082A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101878234B1 (en) * | 2016-12-05 | 2018-07-16 | 한국에너지기술연구원 | Vapor injection applied heat pump system for making highly dried hot steam |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10233788B1 (en) * | 2012-04-10 | 2019-03-19 | Neil Tice | Method and apparatus utilizing thermally conductive pumps for conversion of thermal energy to mechanical energy |
JP5958819B2 (en) * | 2012-09-24 | 2016-08-02 | 三浦工業株式会社 | Heat pump system and cooling system using the same |
GB2509483B (en) * | 2012-10-09 | 2016-05-18 | Arctic Circle Ltd | Apparatus for heating water by using heat from a refrigeration system and by pumping heat to a higher temperature level whilst also using low grade heat |
JP6065212B2 (en) * | 2013-03-04 | 2017-01-25 | 三浦工業株式会社 | Water heating system |
JP6065213B2 (en) * | 2013-03-04 | 2017-01-25 | 三浦工業株式会社 | Water heating system |
JP6090568B2 (en) * | 2013-03-05 | 2017-03-08 | 三浦工業株式会社 | Water heating system |
FR3028603A1 (en) * | 2014-11-14 | 2016-05-20 | Ereie - Energy Res Innovation Eng | METHOD FOR RECOVERING THERMAL ENERGY FROM A HEAT PUMP MOTOR PUMP |
CN104764293A (en) * | 2015-02-06 | 2015-07-08 | 宁波高新区零零七工业设计有限公司 | Steam generating method for preparing liquid air |
DE102015117492A1 (en) * | 2015-10-14 | 2016-05-19 | Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe Gmbh | Generation of process steam by means of high-temperature heat pump |
KR101623746B1 (en) * | 2015-11-05 | 2016-05-24 | 주식회사 제이앤지 | Second stage heating type geothermal heat system using geothermal energy |
CN105333692A (en) * | 2015-11-20 | 2016-02-17 | 苟仲武 | Steam generating method and device for preparing liquid air |
CN106568237A (en) * | 2016-10-25 | 2017-04-19 | 中原工学院 | Driving heat source total-heat indirect-recycling type multistage evaporation concentration device |
DE102016125006A1 (en) * | 2016-12-20 | 2018-06-21 | Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe Gmbh | Method and device for generating process refrigeration and process steam |
DE102017202524A1 (en) * | 2017-02-16 | 2018-08-16 | Robert Bosch Gmbh | System with an air conditioning device and a service water device |
CN107763850B (en) * | 2017-11-07 | 2023-10-27 | 南京航空航天大学 | Method for preparing boiling water at 100 deg.C or above |
CN108106036B (en) * | 2017-12-05 | 2023-10-27 | 广东申菱环境系统股份有限公司 | Heat pump utilizing waste heat of cascade refrigeration system |
CN108387021A (en) * | 2018-05-28 | 2018-08-10 | 天津商业大学 | A kind of classification heat pump steam generation facility |
AT522615A1 (en) * | 2019-05-29 | 2020-12-15 | Ait Austrian Inst Tech Gmbh | Process for generating steam |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4089667A (en) * | 1976-10-27 | 1978-05-16 | Sun-Econ, Inc. | Heat extraction or reclamation apparatus for refrigerating and air conditioning systems |
US4437316A (en) * | 1981-01-23 | 1984-03-20 | Technology Marketing Inc. | Method and apparatus for recovering waste energy |
US4373346A (en) * | 1981-03-25 | 1983-02-15 | Hebert Thomas H | Precool/subcool system and condenser therefor |
JPS61125547A (en) * | 1984-11-21 | 1986-06-13 | 株式会社東芝 | Heat pump type boiler device |
JPH0652139B2 (en) * | 1986-05-15 | 1994-07-06 | 三菱重工業株式会社 | Heat pump device |
US5044172A (en) * | 1987-10-30 | 1991-09-03 | Takenaka Corporation | Air conditioning apparatus |
JPH04254156A (en) * | 1990-12-27 | 1992-09-09 | Kansai Electric Power Co Inc:The | Heat pump type hot water supply device |
CN1308717A (en) * | 1998-06-30 | 2001-08-15 | 株式会社荏原制作所 | Heat exchanger, heat pump, dehumidifier, and dehumidifying method |
JP2002081788A (en) * | 2000-09-05 | 2002-03-22 | Tokyo Gas Co Ltd | Refrigeration cycle system |
US6631626B1 (en) * | 2002-08-12 | 2003-10-14 | Conocophillips Company | Natural gas liquefaction with improved nitrogen removal |
EP2162686A4 (en) * | 2007-06-04 | 2013-05-22 | Carrier Corp | Refrigerant system with cascaded circuits and performance enhancement features |
CN101226013B (en) * | 2008-01-13 | 2010-12-08 | 李华玉 | Grade compression-segmenting heat-taking type steam compression heat pump |
CN101231046A (en) * | 2008-02-03 | 2008-07-30 | 李华玉 | Subsection heat-taking type overlapping heat pump |
CN201297797Y (en) * | 2008-10-15 | 2009-08-26 | 江苏双良空调设备股份有限公司 | Novel first-kind lithium bromide absorption heat pump unit with double-effect refrigeration function |
JP5786449B2 (en) * | 2010-07-27 | 2015-09-30 | 富士電機株式会社 | Heat pump steam generator |
-
2011
- 2011-03-31 JP JP2011079370A patent/JP5136968B2/en active Active
- 2011-10-26 WO PCT/JP2011/074644 patent/WO2012132082A1/en active Application Filing
- 2011-10-26 CN CN201180069716.1A patent/CN103459925B/en active Active
- 2011-10-26 US US14/007,517 patent/US20140013786A1/en not_active Abandoned
- 2011-10-26 KR KR1020137021376A patent/KR20140023273A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101878234B1 (en) * | 2016-12-05 | 2018-07-16 | 한국에너지기술연구원 | Vapor injection applied heat pump system for making highly dried hot steam |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103459925B (en) | 2015-06-17 |
JP5136968B2 (en) | 2013-02-06 |
WO2012132082A1 (en) | 2012-10-04 |
US20140013786A1 (en) | 2014-01-16 |
JP2012215320A (en) | 2012-11-08 |
CN103459925A (en) | 2013-12-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20140023273A (en) | Steam generation system | |
CN101443615B (en) | Refrigerating system with economizing cycle | |
JP6441511B2 (en) | Multistage plate-type evaporative absorption refrigeration apparatus and method | |
DK2721355T3 (en) | cooling System | |
CN102620461B (en) | Auto-cascade jet type refrigerator | |
JP5740790B2 (en) | Steam generation system | |
JP5652371B2 (en) | Heat pump steam generator | |
JP5633731B2 (en) | Heat pump steam generator | |
CN103733004A (en) | Combined binary refrigeration cycle apparatus | |
WO2010137120A1 (en) | Heat pump type hot water supply device | |
JP2009216383A (en) | Multiple heat pump type steam/hot water generating device | |
JP2008298406A (en) | Multiple heat pump-type steam-hot water generation device | |
JP2014062701A (en) | Heat pump system and cooling system using the same | |
JP2008298407A (en) | Multiple heat pump-type steam-hot water generation device | |
CN202547173U (en) | Auto-cascade jet-type refrigerator | |
CN108700354B (en) | Condenser and turbo refrigeration device provided with same | |
JP3445941B2 (en) | Multi-stage evaporative absorption type absorption chiller / heater and large temperature difference air conditioning system equipped with the same | |
WO2009063494A2 (en) | Libr vapor absorption machine (libr vam) | |
JP5949383B2 (en) | Steam generation system | |
JP2009186074A (en) | Refrigerating device | |
KR102258449B1 (en) | Hybrid heat pump system | |
JP5954581B2 (en) | Steam generation system | |
JP2008145002A (en) | Air conditioning device | |
JP2012107829A (en) | Double bundle type refrigerator system, heat source system, and method of controlling them | |
KR100572645B1 (en) | Air conditioner |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |