(57)【要約】      （修正有）【課題】従来では、中温熱溶解式冷凍機では気化熱の利用が図られていない。そこで、中温熱溶解式冷凍機の再生工程内で発生する気化熱を利用して、前記中温熱溶解式冷凍機の冷凍能力を向上させ、当該冷凍能力を利用する中温熱利用装置の性能をたかめるようにするものである。【解決手段】本発明では、一時貯留容器１１と回収溶媒流下管路１８から成る予冷工程を配置して気化熱を利用し、回収溶媒を予冷する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特許文献1、特許文献2に記載されている各中温熱利用方法を実施するための中温熱利用装置１の一つである中温熱溶解式冷凍機内で溶質4として利用するチオシアン酸カリウムと同じく溶媒3として利用する水から成る溶液2から溶媒3である水を蒸発分離させ前記溶液2の溶質4であるチオシアン酸カリウムを再析出させる再生工程5の前記水の蒸発に伴い発生する気化熱6を利用して前記中温熱溶解式冷凍機内の油水分離工程7で分離回収した回収溶媒8を予冷するための予冷工程9を配置することを特徴とする気化熱回収利用中温熱溶解式冷凍機10の冷凍能力を利用する気化熱回収利用中温熱利用装置19
【請求項２】
請求項1に記載する気化熱回収利用中温熱溶解式冷凍機10の内部において前記再生工程5を実施する容器空間部を有する再生器12内に前記回収溶媒8を一時的に貯留させる一時貯留容器11を配置し当該一時貯留容器11が内部に一時貯留した回収溶媒6の液位の上昇により安定を失って前記一時貯留容器11外部に固定配置した固定軸13を中心に回転・転倒せしめ前記一時貯留容器11の上部に設けた上部排出口14から一度に排出した前記回収溶媒8を前記再生工程5で再析出させた溶質4と接触させ再溶解させ前記溶質4の溶解に伴い発生する溶解熱15を冷熱源として冷凍能力を発揮させる溶解工程16が実行される容器空間である溶解器17内へ移送するための管路であって当該管路の上部管壁を開口して前記再生器12内に接続開放させた回収溶媒流下管路18を合わせ前記再生器5内に配置し前記一時貯留容器11と前記回収溶媒流下管路18を設け、前記一時貯留容器11と前記回収溶媒流下管路18の両方の器壁を介して前記気化熱6と熱交換させて前記回収溶媒8を予冷するよう構成したことを特徴とする気化熱回収利用中温熱溶解装置10の冷凍能力を利用する気化熱回収利用中温熱利用装置19
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特許文献1、特許文献2、に示す中温熱利用システムにおいて太陽熱や地熱などの再生可能エネルギー利用施設、ごみ焼却炉廃熱、火力発電設備、蒸気利用設備、エンジン利用設備、熱処理炉などの熱利用設備からの排熱の単一または二つ以上を熱源とする大気温度以上かつ１００℃未満の比較的低温の温熱である中温熱を駆動エネルギー源として、溶解式冷凍法により冷熱を発生させ冷凍機として利用する、また前記中温熱利用装置1内の高温部と低温部に発生する封入された作動媒体の高圧部と低圧部の圧力差を利用してタービンなどを駆動し運動エネルギーやさらに発電機を介して電気エネルギーなどを回収利用する中温熱利用システム1に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一実施例として、特許文献1、特許文献2に示す中温熱利用方法を実施する中温熱利用装置1が提案されている。
【特許文献１】特許第5124884号
【特許文献２】特許第5320304号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記中温熱利用装置1の冷熱を発生し利用する実施例としての中温熱溶解式冷凍機があり、前記気化熱6を合わせ回収利用することにより冷凍能力を向上させ、当該冷凍能力を利用する各種冷凍設備の冷凍能力を増大させ、また海水、河川湖沼水などの汚濁水源水から中温熱を利用して水蒸気を蒸発分離し前記冷凍能力により前記水蒸気を冷却させて再凝縮させ淡水を取り出す淡水製造装置の能力を増大させることを目的とする。
【０００４】
なお、前記淡水製造装置において前記汚濁水源水にアルコールなど親水性かつ揮発性の汚濁成分が含まれている場合には、前記淡水製造装置の前段に加熱装置および／または親水性吸着装置などを配置し当該親水性揮発性汚濁成分を予め除去する。また、当該揮発性汚濁成分が親油性の場合には軽油などの石油軽質留分及び／または親油性吸着装置などにより当該親油性揮発性汚濁成分を予め除去する。
【０００５】
前記汚濁水源水が不揮発性の汚濁因子を多量に含む場合には、ろ過や沈降分離装置や浮遊物除去装置などを利用して、当該不揮発性汚濁因子を次工程の運転管理に支障がない範囲で予め除去する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記予冷工程9を配置し前記気化熱6の回収利用を行う。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の方法は、以上のように構成実施されるものであり、従来積極的に回収利用が図られていなかった前記気化熱6の回収利用を促進して中温熱利用装置1の一つである溶解式冷凍機の冷凍能力を向上させ合わせて前記冷凍能力を利用する中温熱利用装置１の性能を向上させるものである。
【実施例１】
【０００８】
特許文献1、特許文献2に記載されている各中温熱利用方法を実施するための中温熱利用装置１の一つである中温熱溶解式冷凍機内で溶質4として利用するチオシアン酸カリウムと同じく溶媒3として利用する水から成る溶液2から溶媒3である水を蒸発分離させ前記溶液2の溶質4であるチオシアン酸カリウムを再析出させる再生工程5の前記水の蒸発に伴い発生する気化熱6を利用して前記中温熱溶解式冷凍機内の油水分離工程7で分離回収した回収溶媒8を予冷するための予冷工程9を配置することを特徴とする気化熱回収利用中温熱溶解式冷凍機10の冷凍能力を利用する気化熱回収利用中温熱利用装置19であって
【０００９】
より具体的には、前記気化熱回収利用中温熱溶解式冷凍機10の内部において前記再生工程5を実施する容器空間部を有する再生器12内に前記回収溶媒8を一時的に貯留させる一時貯留容器11を配置し当該一時貯留容器11が内部に一時貯留した回収溶媒6の液位の上昇により安定を失って前記一時貯留容器11外部に固定配置した固定軸13を中心に回転・転倒せしめ前記一時貯留容器11の上部に設けた上部排出口14から一度に排出した前記回収溶媒8を前記再生工程5で再析出させた溶質4と接触させ再溶解させ前記溶質4の溶解に伴い発生する溶解熱15を冷熱源として冷凍能力を発揮させる溶解工程16が実行される容器空間である溶解器17内へ移送するための管路であって当該管路の上部管壁を開口して前記再生器12内に接続開放させた回収溶媒流下管路18を合わせ前記再生器5内に配置し、前記一時貯留容器11と前記回収溶媒流下管路18の両方の器壁を介して前記気化熱6と熱交換させて前記回収溶媒8を予冷するよう構成したことを特徴とする気化熱回収利用中温熱溶解式冷凍機10の冷凍能力を利用する冷凍装置や同じく前記冷凍能力を利用して海水などの水源から発生する水蒸気を冷却して凝縮させて淡水を製造する淡水製造装置20などの気化熱回収利用中温熱利用装置19
【００１０】
なお、前記一時貯留装置11と前記回収溶媒流下管路12を構成する材質は耐食性と熱伝導性が高いものを選択することとして、前記実施例における溶質4としてチオシアン酸ナトリウムと溶媒3として水を利用する場合はアルミニュウム及び／またはアルミニュウム合金で構成する。
【００１１】
また前記回収溶媒流下管路18は断面が必ずしも円形またはそれに近い形状である必要はなく凹形や平板に溝を刻んだ形状などでも良く、またスクラバーのような再生器12内空間へ噴霧する、または充填材表面を流下させる形式のものであっても良い。
【００１２】
また再生工程5に接続して配置構成される次工程の溶解工程16が実施される前記溶解器17内の溶液2を汲みあげて前記回収溶媒流下管路18の上部付近に還流させ循環させても良い。
【００１３】
図1は本発明の予冷工程9を実施する装置の構成と配置の例図である
一時貯留装置11と回収溶媒流下管路12は順次連続して接続配置し本発明の予冷工程の前段部と後段部となすものであり合わせて本発明の予冷工程7の役割を実施するものである。
【００１４】
前記一時貯留容器11と回収溶媒流下管路18は合わせ前記再生器12内に配置され、回収溶媒流下管路18の末端は前記再生工程5の次工程である溶解工程16が実施される溶解器17内に接続させる。
【００１５】
前記再生工程5の性能を向上させる目的で前記回収溶媒流下管路18の上部入口付近に前記溶解器17内の溶液2をポンプなどでくみ上げて注入せしめ循環させても良い。
【００１６】
前記一時貯留容器11の一回の転倒により排出される回収溶媒8の排出量は、次工程である再生工程5がほぼ終了する時間かそれに近い時間であるよう一時貯留容器11の一時貯留容量を設定する。
【００１７】
一時貯留容器11は内部に貯留された回収溶媒8の液位の上昇により一時貯留容器11の重心位置が上昇し不安定化し前記一時貯留槽の外部に固定配置された前記回転軸13を中心に回転転倒し上部排出口14より一気に内部に貯留した回収溶媒8を排出した後に前記重心位置の低下により再び前記転倒前の状態に戻りその動作を繰り返す。
【００１８】
前記排出した回収溶媒8は再生器12内に配置され前記回収溶媒流下管路18を流下して次工程である溶解工程16が実施される容器空間である溶解器17内に流入させる。前記回収溶媒流下管路18の上部管壁は開口して再生器12内に接続して開放しているために、前記移送の過程において再生器12内の負圧環境下で前記回収溶媒8の全部または一部が蒸発し前記再生器12内に排出される。前記溶解器17は前記再生器12と接続して配置構成されており溶解器17内の溶媒3は前記負圧環境の再生器12内に全部または一部が蒸発して移送される。
【００１９】
前記溶解器17内に残った前記回収溶媒8の全部または一部をポンプで汲み上げて前記回収溶媒流下管路18の上部付近に移送して循環流下させることにより前記回収溶媒8の蒸発を促進させて前記再生工程の性能を向上させる。 
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は、中温熱利用システムの設計・製作と運転管理を容易化できるもので、省エネルギーに資する中温熱溶解システムの普及促進を通じて、広く再生可能エネルギー等の中温熱の利用促進に役立つものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一時貯留容器11と回収溶媒流下管路18の構成例図
【符号の説明】
【００２２】
1中温熱利用装置
2溶液
3溶媒
4溶質
5再生工程
6気化熱
7油水分離工程
8回収溶媒
9予冷工程
10気化熱回収利用中温熱溶解式冷凍機
11一時貯留容器
12再生器
13回転軸
14上部排出口
15溶解熱
16溶解工程
17溶解器
18回収溶媒流下管路
19気化熱回収利用中温熱利用装置
20淡水製造装置
21回転軸の軸受
22溶液循環ポンプ
23回収溶媒液位
24溶液還流管路
24管路上壁開口部
25水蒸気吸引装置
26溶質結晶群
【図１】
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