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公開番号2024082947
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-20
出願番号2022197177
出願日2022-12-09
発明の名称ヒートポンプ式蒸気生成装置
出願人富士電機株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類F25B 31/00 20060101AFI20240613BHJP(冷凍または冷却;加熱と冷凍との組み合わせシステム;ヒートポンプシステム;氷の製造または貯蔵;気体の液化または固体化)
要約【課題】複数並列配置された圧縮機に対する冷媒の分配特性を改善することができるヒートポンプ式蒸気生成装置を提供する。
【解決手段】熱源水を用いた蒸発器6と、低段圧縮機1L,2Lと高段圧縮機1H,2Hとを有した圧縮機1,2が並列接続された圧縮機群と、高段圧縮機1H,2Hから導出された高圧冷媒を凝縮させ被加熱水を加熱して蒸発させる凝縮器3と、高段膨張弁4と、中間圧冷媒を気液分離する気液分離器7と、気液分離器7の気相側出口から導入された中間圧冷媒を低段圧縮機1L,2Lの吐出口と高段圧縮機1H,2Hの吸入口との間の接続点P1,P2にそれぞれ導入する中間配管L11,L12と、低段膨張弁5と、蒸発器6と圧縮機1,2との間に設けられたアキュムレータ8と、を備え、アキュムレータ8と各低段圧縮機1L,2Lの冷媒吸入口とは独立した配管L1,L2により接続される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
熱源水を用いて低圧冷媒を蒸発させる蒸発器と、
前記低圧冷媒を中間圧に圧縮する低段圧縮機と中間圧冷媒を高圧に圧縮する高段圧縮機とを有した圧縮機が並列接続された圧縮機群と、
前記圧縮機群から導出された高圧冷媒を凝縮させ被加熱水を加熱して蒸発させる凝縮器と、
前記凝縮器によって凝縮された高圧冷媒を減圧膨張して前記中間圧冷媒にする高段膨張機構と、
前記高段膨張機構から導入された中間圧冷媒を気液分離する気液分離器と、
前記気液分離器の気相側出口から導入された中間圧冷媒を前記圧縮機の前記低段圧縮機の吐出口と前記高段圧縮機の吸入口との間にそれぞれ導入する複数の中間配管と、
前記気液分離器の液相側出口から導入された中間圧冷媒を減圧膨張して低圧にし、前記蒸発器に導入する低段膨張機構と、
前記蒸発器と前記圧縮機群との間に設けられたアキュムレータと、
を備え、
前記アキュムレータと各低段圧縮機の冷媒吸入口とは独立した配管により接続されることを特徴とするヒートポンプ式蒸気生成装置。
続きを表示（約 540 文字）【請求項２】
前記複数の中間配管は、１つの中間配管であり、
各低段圧縮機の冷媒吐出口と各高段圧縮機の冷媒吸入口と前記中間配管とを共通接続するバッファタンクを設けたことを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ式蒸気生成装置。
【請求項３】
前記中間配管は、各低段圧縮機の冷媒吐出口と各高段圧縮機の冷媒吸入口とをそれぞれ独立した配管により前記気液分離器に接続することを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ式蒸気生成装置。
【請求項４】
熱源水を用いて低圧冷媒を蒸発させる蒸発器と、
前記低圧冷媒を高圧に圧縮する圧縮機が並列接続された圧縮機群と、
前記圧縮機群から導出された高圧冷媒を凝縮させ被加熱水を加熱して蒸発させる凝縮器と、
前記凝縮器によって凝縮された高圧冷媒を減圧膨張して前記蒸発器に導入する膨張機構と、
前記膨張機構から導入された低圧冷媒を前記圧縮機群に導入する低段膨張機構と、
前記蒸発器と前記圧縮機群との間に設けられたアキュムレータと、
を備え、
前記アキュムレータと各圧縮機の冷媒吸入口とは独立した配管により接続されることを特徴とするヒートポンプ式蒸気生成装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数並列配置された圧縮機に対する冷媒の分配特性を改善することができるヒートポンプ式蒸気生成装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
ヒートポンプ式蒸気生成装置は、ヒートポンプ部と蒸気生成部とを備えている。ヒートポンプ部では圧縮機、凝縮器、膨張弁及び蒸発器を環状に接続した冷媒循環回路を形成し、蒸発器において外部熱源によって冷媒を蒸発させ、凝縮器において冷媒を凝縮させる。蒸気生成部では凝縮器に供給された被加熱水を冷媒によって加熱して蒸気を生成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１０－１００８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ヒートポンプ式蒸気生成装置に用いられる圧縮膨張サイクルでは、蒸気生成能力を増大するため、圧縮機の大容量化が求められる。圧縮機の大容量化は圧縮機が大型化することになる。一方で、スクロール圧縮機などの大型化の加工限界がある圧縮機に対しては、既存の圧縮機を流用した複数台並列配置が行われることがある。圧縮機が複数台並列配置される場合、蒸発器から各圧縮機に吐出される低圧冷媒の分配特性を良好にするため、通常、蒸発器と各圧縮機の冷媒吸入口との間にアキュムレータが設けられる。ここで、アキュムレータと各圧縮機の冷媒吸入口とはヘッダなどより配管を分配して接続されており、ヘッダにより冷媒の分配特性が左右されていた。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、複数並列配置された圧縮機に対する冷媒の分配特性を改善することができるヒートポンプ式蒸気生成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるヒートポンプ式蒸気生成装置は、熱源水を用いて低圧冷媒を蒸発させる蒸発器と、前記低圧冷媒を中間圧に圧縮する低段圧縮機と中間圧冷媒を高圧に圧縮する高段圧縮機とを有した圧縮機が並列接続された圧縮機群と、前記圧縮機群から導出された高圧冷媒を凝縮させ被加熱水を加熱して蒸発させる凝縮器と、前記凝縮器によって凝縮された高圧冷媒を減圧膨張して前記中間圧冷媒にする高段膨張機構と、前記高段膨張機構から導入された中間圧冷媒を気液分離する気液分離器と、前記気液分離器の気相側出口から導入された中間圧冷媒を前記圧縮機の前記低段圧縮機の吐出口と前記高段圧縮機の吸入口との間にそれぞれ導入する複数の中間配管と、前記気液分離器の液相側出口から導入された中間圧冷媒を減圧膨張して低圧にし、前記蒸発器に導入する低段膨張機構と、前記蒸発器と前記圧縮機群との間に設けられたアキュムレータと、を備え、前記アキュムレータと各低段圧縮機の冷媒吸入口とは独立した配管により接続されることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、上記の発明において、前記複数の中間配管は、１つの中間配管であり、各低段圧縮機の冷媒吐出口と各高段圧縮機の冷媒吸入口と前記中間配管とを共通接続するバッファタンクを設けたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、上記の発明において、前記中間配管は、各低段圧縮機の冷媒吐出口と各高段圧縮機の冷媒吸入口とをそれぞれ独立した配管により前記気液分離器に接続することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、熱源水を用いて低圧冷媒を蒸発させる蒸発器と、前記低圧冷媒を高圧に圧縮する圧縮機が並列接続された圧縮機群と、前記圧縮機群から導出された高圧冷媒を凝縮させ被加熱水を加熱して蒸発させる凝縮器と、前記凝縮器によって凝縮された高圧冷媒を減圧膨張して前記蒸発器に導入する膨張機構と、前記膨張機構から導入された低圧冷媒を前記圧縮機群に導入する低段膨張機構と、前記蒸発器と前記圧縮機群との間に設けられたアキュムレータと、を備え、前記アキュムレータと各圧縮機の冷媒吸入口とは独立した配管により接続されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、アキュムレータと各低段圧縮機の冷媒吸入口とは独立した配管により接続しているので、複数並列配置された圧縮機に対する冷媒の分配特性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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