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公開番号2025032635
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-12
出願番号2023138029
出願日2023-08-28
発明の名称水利用システム、及び化学蓄熱システム
出願人日新電機株式会社
代理人個人,個人
主分類F28D 20/00 20060101AFI20250305BHJP(熱交換一般)
要約【課題】復水器で凝縮された水を蒸発器に送る送液と、蒸発器内の水を循環させる送液とを電動ポンプの増設を回避して行うことを可能にした水利用システム、及び化学蓄熱システムを提供する。
【解決手段】水利用システムは、復水器41で凝縮された水W2を蒸発器51に供給する水利用経路71を備える。水利用経路71は、第1電動ポンプ72と、エゼクタ73と、蒸発器51内の水W1を第1電動ポンプ72に吸引させるポンプ吸引用流路74と、復水器41内の水W2をエゼクタ73の吸引流体としてエゼクタ73に吸引させるエゼクタ吸引用流路75とを備える。水利用経路71は、第1電動ポンプ72から吐出された水W1をエゼクタ73の駆動流体としてエゼクタ73に供給するエゼクタ駆動用流路76と、エゼクタ73から吐出された水を蒸発器51に送液する蒸発器送液流路77とを備える。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
化学蓄熱システム内で水を利用する用途に用いられる水利用システムであって、
化学蓄熱システム内で使用する水蒸気を発生させる蒸発器と、
前記化学蓄熱システム内で発生した水蒸気を凝縮させる復水器と、
前記復水器で凝縮された水を前記蒸発器に供給する水利用経路と、を備え、
前記水利用経路は、
電動ポンプと、
エゼクタと、
前記蒸発器内の水及び前記復水器内の水のうち、一方の水を前記電動ポンプに吸引させるポンプ吸引用流路と、
前記蒸発器内の水及び前記復水器内の水のうち、他方の水を前記エゼクタの吸引流体として前記エゼクタに吸引させるエゼクタ吸引用流路と、
前記電動ポンプから吐出された水を前記エゼクタの駆動流体として前記エゼクタに供給するエゼクタ駆動用流路と、
前記エゼクタから吐出された水を前記蒸発器に送液する蒸発器送液流路と、を備える、水利用システム。
続きを表示（約 980 文字）【請求項２】
前記ポンプ吸引用流路は、前記蒸発器内の水を前記電動ポンプに吸引させる流路であり、
前記エゼクタ吸引用流路は、前記復水器内の水を前記エゼクタに吸引させる流路である、請求項１に記載の水利用システム。
【請求項３】
前記水利用経路は、
前記電動ポンプから吐出された水を前記エゼクタに供給せずに前記蒸発器内に戻すバイパス流路をさらに備え、
前記バイパス流路と前記エゼクタ駆動用流路とを切り替え可能に構成される、請求項２に記載の水利用システム。
【請求項４】
前記バイパス流路を通じて前記蒸発器内に戻される前記水の流量を計測する流量計、又は前記蒸発器内の水量を計測する液面計と、
前記流量計又は前記液面計の計測結果に基づき前記バイパス流路と前記エゼクタ駆動用流路とを切り替える制御部と、をさらに備え、
前記制御部は、
前記流量計で計測される前記流量又は前記液面計で計測される前記水量が不足すると判定されたとき、前記バイパス流路から前記エゼクタ駆動用流路へ切り替える、請求項３に記載の水利用システム。
【請求項５】
水を反応媒体とする化学蓄熱材を有する化学蓄熱反応器と、
水蒸気を吸収する吸収材を有し、前記化学蓄熱材から発生した水蒸気を回収する回収器と、
前記吸収材から発生した水蒸気を凝縮させる復水器と、
前記化学蓄熱材と反応させる水蒸気を前記化学蓄熱反応器に供給する蒸発器と、を備える化学蓄熱システムであって、
前記復水器で凝縮された水を前記蒸発器に供給する水利用経路を備え、
前記水利用経路は、
電動ポンプと、
エゼクタと、
前記蒸発器内の水及び前記復水器内の水のうち、一方の水を前記電動ポンプに吸引させるポンプ吸引用流路と、
前記蒸発器内の水及び前記復水器内の水のうち、他方の水を前記エゼクタの吸引流体として前記エゼクタに吸引させるエゼクタ吸引用流路と、
前記電動ポンプから吐出された水を前記エゼクタの駆動流体として前記エゼクタに供給するエゼクタ駆動用流路と、
前記エゼクタから吐出された水を前記蒸発器に送液する蒸発器送液流路と、を備える、化学蓄熱システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、水利用システム、及び化学蓄熱システムに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されるように、化学蓄熱材の反応媒体として水が用いられる化学蓄熱システムが知られている。化学蓄熱システムは、水蒸気を発生させる蒸発器と、水蒸気を凝縮させる復水器とを備えている。復水器で凝縮された水を蒸発器に送液することで、化学蓄熱システム内において水を再利用することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－０４０４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
化学蓄熱システムにおいて、復水器で凝縮された水を蒸発器に送液するために電動ポンプが用いられる。一方、蒸発器において、水の加熱効率を高めるという観点から、蒸発器内の水を循環させることが好ましい。ところが、蒸発器内の水を循環させるために、さらに電動ポンプを増設すると、例えば、電気配線の複雑化を招くおそれがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決する水利用システムは、化学蓄熱システム内で水を利用する用途に用いられる水利用システムであって、化学蓄熱システム内で使用する水蒸気を発生させる蒸発器と、前記化学蓄熱システム内で発生した水蒸気を凝縮させる復水器と、前記復水器で凝縮された水を前記蒸発器に供給する水利用経路と、を備え、前記水利用経路は、電動ポンプと、エゼクタと、前記蒸発器内の水及び前記復水器内の水のうち、一方の水を前記電動ポンプに吸引させるポンプ吸引用流路と、前記蒸発器内の水及び前記復水器内の水のうち、他方の水を前記エゼクタの吸引流体として前記エゼクタに吸引させるエゼクタ吸引用流路と、前記電動ポンプから吐出された水を前記エゼクタの駆動流体として前記エゼクタに供給するエゼクタ駆動用流路と、前記エゼクタから吐出された水を前記蒸発器に送液する蒸発器送液流路と、を備える。
【０００６】
この構成によれば、復水器で凝縮された水を蒸発器に送る送液と、蒸発器内の水を循環させる送液とを電動ポンプとエゼクタとを用いて行うことができる。
【発明の効果】
【０００７】
本開示は、復水器で凝縮された水を蒸発器に送る送液と、蒸発器内の水を循環させる送液とを電動ポンプの増設を回避して行うことが可能となる効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、第１実施形態における化学蓄熱システムを示す概略図である。
図２は、化学蓄熱システムの蓄熱動作を説明する概略図である。
図３は、化学蓄熱システムの再生動作を説明する概略図である。
図４は、水利用システムの水利用動作を説明する概略図である。
図５は、第２実施形態における化学蓄熱システムの要部を示す概略図である。
図６は、水利用システムの水利用動作を説明する概略図である。
図７は、水利用システムの水利用動作を説明する概略図である。
図８は、水利用動作の流れを説明するフロー図である。
図９は、第３実施形態における化学蓄熱システムの要部を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１実施形態）
以下、水利用システム、及び化学蓄熱システムの第１実施形態について図面を参照して説明する。
【００１０】
＜化学蓄熱システム及び水利用システムの全体構成＞
図１に示すように、化学蓄熱システム１１は、化学蓄熱反応器２１と、回収器３１と、復水器４１と、蒸発器５１とを備えている。化学蓄熱システム１１は、排熱源ＨＳの熱を蓄熱した後、排熱源ＨＳよりも高い温度の放熱を行うケミカルヒートポンプとして用いることができる。化学蓄熱システム１１は、放熱動作時に水蒸気を加熱対象６１に送ることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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