(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、十分な熱を発生して熱不足の発生を抑制しならが、蒸発器の熱源温度の低下に伴うＣＯＰの低下を抑制し得る圧縮式ヒートポンプシステムを提供する点にある。【解決手段】  二酸化炭素からなる冷媒Ｘが、圧縮機２、凝縮器３、膨張弁４、蒸発器５の順に夫々を循環する冷媒回路１を備えた圧縮式ヒートポンプシステムにおいて、圧縮機２を駆動する原動機１０と、原動機１０から排出された燃焼排ガスＥから熱を回収する排熱回収部２０とを備えると共に、排熱回収部２０から排出された燃焼排ガスＥ’を、蒸発器５の熱源として供給するように構成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二酸化炭素からなる冷媒が、前記冷媒を圧縮する圧縮機と、前記冷媒から放熱させる凝縮器と、前記冷媒を膨張させる膨張弁と、前記冷媒に吸熱させる蒸発器との順に夫々を循環する冷媒回路を備えた圧縮式ヒートポンプシステムであって、
燃料を燃焼させて前記圧縮機の駆動力を出力する原動機と、
前記原動機から排出された燃焼排ガスから熱を回収する排熱回収部とを備えると共に、
前記排熱回収部から排出された燃焼排ガスを、前記蒸発器の熱源として供給するように構成された圧縮式ヒートポンプシステム。
【請求項２】
前記原動機が、燃料を空気過剰状態で希薄燃焼させるように構成されている請求項１に記載の圧縮式ヒートポンプシステム。
【請求項３】
前記排熱回収部として、前記燃焼排ガスとの熱交換により湯水を加熱する湯水加熱部を備え、
前記凝縮器が、前記冷媒との熱交換により前記湯水加熱部に供給される湯水を加熱するように構成されている請求項１又は２に記載の圧縮式ヒートポンプシステム。
【請求項４】
前記排熱回収部として、前記燃焼排ガスとの熱交換により前記原動機に供給される燃焼用空気を予熱する空気予熱部を備えた請求項１〜３の何れか一項に記載の圧縮式ヒートポンプシステム。
【請求項５】
前記原動機が、内燃機関からなり、
前記圧縮機が、前記内燃機関の軸出力又は発電出力により駆動される請求項１〜４の何れか一項に記載の圧縮式ヒートポンプシステム。
【請求項６】
前記原動機が、ゼーベック効果を利用して熱電発電を行う熱発電素子を加熱する燃焼器からなり、
前記圧縮機が、前記熱発電素子の発電出力により駆動される請求項１〜４の何れか一項に記載の圧縮式ヒートポンプシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二酸化炭素からなる冷媒が、前記冷媒を圧縮する圧縮機と、前記冷媒から放熱させる凝縮器と、前記冷媒を膨張させる膨張弁と、前記冷媒に吸熱させる蒸発器との順に夫々を循環する冷媒回路を備えた圧縮式ヒートポンプシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような圧縮式ヒートポンプシステムとしては、近年、オゾン層保護や地球温暖化防止の観点から、フロンのような人工冷媒ではなく、二酸化炭素のような自然冷媒を用い、圧縮機の動作圧（即ち、冷媒の吐出圧力）を自然冷媒の超臨界圧力として、二酸化炭素を気相状態と気液２相状態との間で状態変化させる際の吸熱・放熱を利用して、上記蒸発器から凝縮器側に熱を強制的に移動させる超臨界ヒートポンプサイクルで作動する圧縮式ヒートポンプ装置が実用化されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００３】
かかる二酸化炭素を冷媒とした従来の圧縮式ヒートポンプ装置は、蒸発器に熱源として大気を供給して、凝縮器において湯水を比較的高温（８０℃〜９５℃）に加熱することができ、給湯装置として広く販売されている。
【０００４】
一方、発電機を駆動して発電を行う内燃機関などの原動機を備え、その原動機から排出された比較的高温の燃焼排ガスとの熱交換により湯水を加熱する湯水加熱部等のように、その原動機から排出された燃焼排ガスの熱を回収する排熱回収部を備えて、その原動機による発電に伴って発生された熱を、給湯用や暖房用の湯水加熱用として有効利用するように構成したコージェネレーションシステムが知られている（例えば、特許文献２を参照。）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１３２６０６号公報
【特許文献２】特開２００４−２６３５８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
コージェネレーションシステムにおいて、原動機は、発電部における発電効率の向上を目指して、その効率の向上が図られているが、高効率のものほど総合効率（発電効率と熱回収効率の和）が低下する傾向にある。
従って、場合によっては、熱需要に対して排熱回収部で発生し得る発生熱量が不足する所謂熱不足が生じるが、その場合、新たにボイラ等により燃料を燃焼して熱を補えば、発電部における発電効率の向上効果がそのボイラにおける燃料消費により低減してしまう場合がある。
【０００７】
そこで、このようなコージェネレーションシステムでは、例えば圧縮機を原動機の発電出力により駆動するように構成された圧縮式ヒートポンプシステムを備え、排熱回収部で回収した熱に対して、凝縮器で発生した熱を補うように構成する場合がある。
【０００８】
しかしながら、従来の大気を蒸発器の熱源として供給する圧縮式ヒートポンプ装置では、その効率性の指標である成績係数（圧縮機に加えられた仕事量に対する加熱熱量の比で示される。以下、「ＣＯＰ」と呼ぶ。）は、熱源である大気の温度に依存し、その温度が低下すればＣＯＰが低下する関係にある。さらに、大気の温度が低い場合には蒸発器における除霜も必要になり、ＣＯＰがさらに低下する要因となっている。
よって、コージェネレーションシステムにおいて、このような圧縮式ヒートポンプシステムを備えたとしても、上記のようなＣＯＰ低下の問題のため、総合効率を十分に向上することができない場合がある。
【０００９】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、十分な熱を発生して熱不足の発生を抑制しならが、蒸発器の熱源温度の低下に伴うＣＯＰの低下を抑制し得る圧縮式ヒートポンプシステムを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明に係る圧縮式ヒートポンプシステムは、二酸化炭素からなる冷媒が、前記冷媒を圧縮する圧縮機と、前記冷媒から放熱させる凝縮器と、前記冷媒を膨張させる膨張弁と、前記冷媒に吸熱させる蒸発器との順に夫々を循環する冷媒回路を備えた圧縮式ヒートポンプシステムであって、その第１特徴構成は、燃料を燃焼させて前記圧縮機の駆動力を出力する原動機と、
前記原動機から排出された燃焼排ガスから熱を回収する排熱回収部とを備えると共に、
前記排熱回収部から排出された燃焼排ガスを、前記蒸発器の熱源として供給するように構成された点にある。
尚、本願において、原動機は、燃料の燃焼エネルギを圧縮機の駆動力とされる機械的エネルギや電気的エネルギに変換するものを示す。
【００１１】
上記第１特徴構成によれば、燃料を燃焼させて圧縮機の駆動力を出力する原動機を設けることで、凝縮器における冷媒からの放熱に加えて、排熱回収部においてその燃焼排ガスから回収した熱を発生させることができ、熱不足の発生を抑制することができる。
【００１２】
また、排熱回収部から排出された比較的低温の燃焼排ガスは、排熱回収部において熱を回収されたものの、大気よりも高温に維持されていることから、その燃焼排ガスを蒸発器における熱源として供給することにより、蒸発器における冷媒の蒸発温度が高くなって、ＣＯＰが向上し、更には、冬季等における除霜の必要も無くなる。
【００１３】
また、このような排熱回収部から排出された燃焼排ガスには、燃料が燃焼して生成された水蒸気が多く含まれており、更に、その水蒸気の露点が蒸発器における冷媒の沸点よりも高いことから、蒸発器において、その燃焼排ガスと比較的低温の冷媒との間で熱交換を行うことで、燃焼排ガスの顕熱に加えて水蒸気の凝縮潜熱が冷媒側に吸熱されるので、一層ＣＯＰが向上し、更には、燃料の発熱量に対する熱回収効率が向上する。
更に、蒸発器において、燃焼排ガス側は凝縮伝熱、冷媒側は蒸発伝熱の形態を取るため、総括の伝熱係数も高く保つことができ、さらに温度差も比較的大きく取ることができるため、蒸発器は大気を熱源として供給した場合に比べてかなり小さくすることができる。
【００１４】
本発明に係る圧縮式ヒートポンプシステムの第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、前記原動機が、燃料を空気過剰状態で希薄燃焼させるように構成されている点にある。
【００１５】
原動機において、例えば高熱効率及び低ＮＯｘを図るため、燃料を空気過剰状態で希薄燃焼させる場合には、その原動機から排出された燃焼排ガスに含まれる水蒸気の露点は、例えば４０℃程度にまで低下するため、排熱回収部において水蒸気の凝縮潜熱を回収することは困難である。そこで、上記第２特徴構成によれば、排熱回収部から排出された燃焼排ガスが蒸発器の熱源として供給されることで、このような低い露点の水蒸気の凝縮潜熱をも冷媒に吸熱させて回収することができる。
【００１６】
本発明に係る圧縮式ヒートポンプシステムの第３特徴構成は、上記第１乃至第２特徴構成の何れかに加えて、前記排熱回収部として、前記燃焼排ガスとの熱交換により湯水を加熱する湯水加熱部を備え、
前記凝縮器が、前記冷媒との熱交換により前記湯水加熱部に供給される湯水を加熱するように構成されている点にある。
尚、本願において、湯水は、比較的温暖な湯であっても、比較的低温の水であっても構わない。
【００１７】
上記第３特徴構成によれば、凝縮器で加熱した湯水を、湯水加熱部で高温の燃焼排ガスとの熱交換により更に高温に加熱することができ、給湯用及び暖房用として有効利用しえる高温の湯水を生成することができる。また、上記凝縮機における湯水の加熱温度を比較的低く抑えることができるので、二酸化炭素を冷媒として利用した圧縮式ヒートポンプシステムにおいては圧縮機の動作圧を比較的低くすることができ、圧縮機として小型且つ安価なものを利用することができ、更には、圧縮機の動力を削減して省エネルギ性の向上を図ることができる。
【００１８】
本発明に係る圧縮式ヒートポンプシステムの第４特徴構成は、上記第１乃至第３特徴構成の何れかに加えて、前記排熱回収部として、前記燃焼排ガスとの熱交換により前記原動機に供給される燃焼用空気を予熱する空気予熱部を備えた点にある。
【００１９】
上記第４特徴構成によれば、上記空気予熱部を設けて、燃焼排ガスとの熱交換により原動機に供給される燃焼用空気を予熱する所謂熱再生を行うことで、原動機の出力を向上させることができる。
【００２０】
本発明に係る圧縮式ヒートポンプシステムの第５特徴構成は、上記第１乃至第４特徴構成の何れかに加えて、前記原動機が、内燃機関からなり、
前記圧縮機が、前記内燃機関の軸出力又は発電出力により駆動される点にある。
【００２１】
上記第５特徴構成によれば、上記原動機として、往復動式エンジンやガスタービン式エンジンのような内燃機関を備えた場合には、その内燃機関の軸出力により圧縮機を駆動する形態、又は、内燃機関の軸出力により発電する発電機の発電出力で圧縮機の駆動用モータを作動させる形態で、圧縮機を駆動させることができる。
【００２２】
本発明に係る圧縮式ヒートポンプシステムの第６特徴構成は、上記第１乃至第４特徴構成の何れかに加えて、前記原動機が、ゼーベック効果を利用して熱電発電を行う熱発電素子を加熱する燃焼器からなり、
前記圧縮機が、前記熱発電素子の発電出力により駆動される点にある。
【００２３】
上記第６特徴構成によれば、上記原動機として、熱発電素子を加熱する燃焼器を備えた場合には、その熱発電素子の発電出力で圧縮機の駆動用モータを作動させる形態で、圧縮機を駆動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明に係る圧縮式ヒートポンプシステムの実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図１，２，３に示す圧縮式ヒートポンプシステムは、公知の如く、自然冷媒としての二酸化炭素である冷媒Ｘが、冷媒Ｘを圧縮する圧縮機２と、冷媒Ｘを放熱させて凝縮させる凝縮器３と、冷媒Ｘを膨張させて減圧させる膨張弁４と、冷媒Ｘに吸熱させて蒸発させる蒸発器５との順に夫々を循環する冷媒回路１を備えて構成されている。
【００２５】
このような二酸化炭素を冷媒Ｘとして用いた圧縮式ヒートポンプシステムは、圧縮機２の動作圧（即ち、冷媒Ｘの吐出圧力）を自然冷媒の超臨界圧力とし、冷媒Ｘを気相状態と気液２相状態との間で状態変化させる際の吸熱・放熱を利用して、蒸発器５から凝縮器３側に熱を強制的に移動させる超臨界ヒートポンプサイクルで作動するものである。詳しくは、冷媒回路１において、気相状態の冷媒Ｘを圧縮機２で圧縮して高温高圧とし、この高温高圧の冷媒Ｘを凝縮器３で放熱させることで冷却し、その冷却した冷媒Ｘを膨張弁４で減圧させて気液２相状態とし、その気液２相状態の冷媒Ｘを蒸発器５で吸熱させることで加熱して気相状態とするように構成されており、以上のような構成については、公知の超臨界ヒートポンプサイクルで作動する圧縮式ヒートポンプシステムと同様の構成を採用することができる。
【００２６】
圧縮機２の駆動力を出力する原動機１０と、その原動機１０から排出された燃焼排ガスＥから熱を回収する排熱回収部２０とが設けられている。よって、凝縮器３における冷媒Ｘからの放熱に加えて、排熱回収部２０においてその燃焼排ガスＥから回収した熱が発生される。
尚、この原動機１０としては、詳細については後述するが、図１に示すように燃料Ｇを空気Ａにより燃焼させて軸出力を発生する内燃機関であるガスタービン式エンジン１１（第１実施形態）、若しくは、図２に示すような燃料Ｇを空気Ａにより燃焼させて軸出力を発生する内燃機関である往復動式エンジン１２（第２実施形態）、又は、図３に示すような燃料Ｇを空気Ａにより燃焼させて熱発電素子１３ａを加熱する燃焼器１３（第３実施形態）が採用される。
また、上記原動機１０は、軸出力により駆動する発電機１６や熱発電素子１３ａにより発電を行うように構成されており、この発電出力を、駆動用モータ２’に供給して、冷媒回路１に設けられた圧縮機２の駆動用に利用することができる。
尚、十分な発電出力がある場合には、上記駆動用モータ２’で利用される以外の電力を、他の電力消費部で利用しても構わない。
【００２７】
更に、その排熱回収部２０から排出された大気よりも高温の燃焼排ガスＥ’が、蒸発器５の熱源として供給されるように構成されている。
即ち、原動機１０から排出された燃焼排ガスＥは、排熱回収部２０に供給されて高温側の熱が回収され、その後に、冷媒回路１の蒸発器５に供給されて低温側の熱が回収され、その後に、煙突などから排出される。
【００２８】
そして、排熱回収部２０において高温側の熱が回収された後の燃焼排ガスＥ’には、燃料Ｇの発熱量の１０％余り（総発熱量基準）が含まれており、その燃焼排ガスＥ’が蒸発器５に熱源として供給されることで、蒸発器５における冷媒Ｘの蒸発温度が高くなって、圧縮式ヒートポンプシステムにおけるＣＯＰが向上し、更には冬季等における除霜の必要も無くなる。
【００２９】
また、このように排熱回収部２０から排出され蒸発器５に熱源として供給される燃焼排ガスＥ’には、燃料Ｇが燃焼して生成された水蒸気が多く含まれており、更に、その水蒸気の露点が蒸発器における冷媒の沸点よりも高いことから、蒸発器５において、その燃焼排ガスＥ’と比較的低温の冷媒Ｘとの間で熱交換が行われると、燃焼排ガスＥ’の顕熱に加えて水蒸気の凝縮潜熱が冷媒Ｘ側に吸熱されることになり、一層ＣＯＰが向上し、更には、燃料Ｇの発熱量に対する熱回収効率が向上する。
【００３０】
また、上記蒸発器５において燃焼排ガスＥ’中の水蒸気が凝縮して発生する凝縮水Ｃは酸性で腐食性を有するため、蒸発器５には耐食材料（例えばステンレス鋼（ＳＵＳ３１６Ｌ等）やチタン等）を用いることが望ましい。なお、蒸発器５の熱源として燃焼排ガスＥ’だけでは熱量が不足する場合には、例えば、蒸発器５を二分割して直列に接続し、冷媒Ｘの流れ方向において上流側の蒸発器５には熱源として大気を供給し、下流側の蒸発器５には熱源として燃焼排ガスＥ’を供給するように構成することも可能である。
【００３１】
このように排熱回収部２０と蒸発器５とにおいて、その順に原動機１０から排出された燃焼排ガスＥの熱を回収するすることで、総発熱量基準で燃料Ｇの発熱量の９８％程度までを回収することができ、省エネルギーが図れる。
排熱回収部２０から排出された低温の燃焼排ガスＥ’の保有熱を、その燃焼排ガスＥ’が従来においては廃棄されていたことから外気保有熱同様無価値なものと考えれば、非常に高いＣＯＰ（例えば５〜８）を実現することができる。
【００３２】
また、原動機１０を、例えば高熱効率及び低ＮＯｘを図るために燃料Ｇを空気過剰状態（例えば空気比１．４以上）で希薄燃焼させるように構成した場合には、その原動機１０から排出される燃焼排ガスＥに含まれる水蒸気の露点は、比較的低く（例えば４０℃程度）なる。よって、排熱回収部２０においてその水蒸気の凝縮潜熱を回収することは困難であるが、蒸発器５において、冷媒Ｘの沸点がその露点よりも低い（臨界温度で約３０℃）ので、その比較的低温の冷媒Ｘにより燃焼排ガスＥの凝縮潜熱を効率良く回収することができる。
【００３３】
排熱回収部２０としては、燃焼排ガスＥとの熱交換により湯水Ｗを加熱する湯水加熱部としての湯水加熱用熱交換器２１が設けられており、更に、凝縮器３が、冷媒Ｘとの熱交換により湯水加熱用熱交換器２１に供給される湯水Ｗを加熱するように構成されている。
即ち、湯水Ｗは、凝縮器３で加熱された後に湯水加熱用熱交換器２１で高温の燃焼排ガスＥとの熱交換により一層高温に加熱されることになり、このような高温の湯水を貯湯タンク６に一旦貯留した後に、給湯用及び暖房用として有効利用することができる。
【００３４】
また、上記貯湯タンク６は、温度成層を形成する状態で湯水Ｗを貯湯するように構成されている。即ち、貯湯タンク６の下方に低温の上水Ｗ０（水道水）が供給される状態で、循環ポンプ７を作動させてその貯湯タンク６の下方から取り出した湯水Ｗを凝縮器３及び湯水加熱用熱交換器２１で加熱して貯湯タンク６の上方に再度供給すると共に、貯湯タンク６の上方に供給される湯水Ｗの温度が例えば８０℃〜９０℃程度になるように上記循環ポンプ７により湯水Ｗの循環量を制御することで、貯湯タンク６には、上方ほど高温の湯水Ｗが存在し下方ほど低温の湯水Ｗが存在する所謂温度成層を形成する形態で湯水Ｗを貯留されることになる。
【００３５】
また、この貯湯タンク６の上方に貯留されている高温の湯水Ｗは、混合弁８により適宜設定温度となるように低温の上水Ｗ０と混合した後に給湯部９に供給する形態で、給湯用に利用される。
また、図示は省略するが、風呂の追焚き用又は暖房用の循環水を、この貯湯タンク６に貯留されている高温の湯水Ｗとの熱交換により加熱する形態で、貯湯タンク６の上方に貯留されている高温の湯水Ｗを風呂の追焚き用及び暖房用に利用することもできる。
【００３６】
次に、主に原動機１０の詳細構成について主に異なる第１，第２及び第３実施形態について、説明を加える。
【００３７】
〔第１実施形態〕
図１に示す第１実施形態の圧縮式ヒートポンプシステムは、原動機１０として、ガスタービン式エンジン１１を備える。
かかるガスタービン式エンジン１１は、軸出力の一部を利用して駆動する空気圧縮機１１ａで空気Ａを圧縮し、燃焼器１１ｂでその圧縮空気Ａを利用して燃料Ｇを空気過剰状態で希薄燃焼させ、膨張タービン１１ｃをその燃焼ガスにより駆動させて軸出力を発生し、その軸出力により発電機１６を駆動して、発電を行うように構成されている。
【００３８】
また、このガスタービンエンジン１１は、膨張タービン１１ｃの入り口燃焼ガス温度（ＴＩＴ）が、膨張タービン１１ｃ翼の耐熱温度（約９００℃）以下に抑制する必要があるため、燃焼器１１ｂにおいて燃料Ｇを空気過剰状態で希薄燃焼させると共に、その燃焼ガスを空気圧縮機１１ａから燃焼器１１ｂの周囲に形成された冷却通路１１ｄに供給された空気Ａにより希釈することによって、燃焼ガス温度が上記耐熱温度以下に抑えられている。
【００３９】
また、ガスタービン式エンジン１１から排出された燃焼排ガスＥから熱を回収する排熱回収部２０として、燃焼排ガスＥとの熱交換によりエンジン１１の燃焼器１１ｂに供給される燃焼用空気Ａを予熱する空気予熱部としての再生熱交換器２２が設けられており、このような熱再生を行うことで、軸出力の向上が図られている。
【００４０】
よって、このガスタービン式エンジン１１から排出された燃焼排ガスＥは、先ず、排熱回収部２０としての再生熱交換器２２において燃焼用空気Ａとの間で熱交換されることで３００℃〜４００℃程度となり、更に、排熱回収部２０としての湯水加熱用熱交換器２１において湯水Ｗとの間で熱交換されることで１５０℃程度となる。
そして、このように排熱回収部２０としての再生熱交換器２２及び湯水加熱用熱交換器２１から排出された比較的低温の燃焼排ガスＥ’でも、その燃焼排ガスＥ’を蒸発器５の熱源として供給して燃焼排ガスＥ’の保有熱を効率良く回収し、高い総合効率（総発熱量基準で９０％以上も可能）を得ることができる。
【００４１】
尚、ガスタービン式エンジン１１としては、上記のような無冷却ガスタービン以外に、ＭＧＴ：マイクロガスタービン、ＵＭＧＴ：ウルトラマイクロガスタービン等を採用することができる。
【００４２】
〔第２実施形態〕
図２に示す第２実施形態の圧縮式ヒートポンプシステムは、原動機１０として、往復動式エンジン１２を備える。
かかる往復動式エンジン１２は、燃料Ｇと空気Ａの混合気を燃焼室において空気過剰状態で希薄燃焼させ、その燃焼により生成された燃焼排ガスＥを排出し、クランク軸から出力される軸出力により発電機１６を駆動して、発電を行うように構成されている。
【００４３】
また、このエンジン１２には、冷却水（ジャケット水）を循環させる循環ポンプ２４と、その冷却水と湯水Ｗとの間で熱交換を行って、冷却水を冷却すると共に湯水Ｗを加熱する冷却水放熱用熱交換器２３とが設けられている。
更に、上記冷却水放熱用熱交換器２３は、凝縮器３から排出され湯水加熱用熱交換器２１に流入する湯水Ｗを加熱するように配置されているが、この湯水Ｗの流通順序は、その取り出し温度によって変更することも可能である。
【００４４】
〔第３実施形態〕
図３に示す第３実施形態の圧縮式ヒートポンプシステムは、原動機１０として、ゼーベック効果を利用して熱電発電を行う熱発電素子１３ａを加熱する燃焼器１３を備える。
かかる燃焼器１３は、上記第２実施形態と同様に、燃料Ｇを再生熱交換器２２で予熱された空気Ａにより燃焼させ、燃焼排ガスＥを排出するように構成されている。
【００４５】
更に、この熱発電素子１３ａの燃焼器１３とは反対側の面を冷却するための冷却器１３ｂが設けられており、この冷却器１３ｂは、凝縮器３から排出され湯水加熱用熱交換器２１に流入する湯水Ｗとの熱交換により、熱発電素子１３ａを冷却するように構成されている。
【００４６】
即ち、熱発電素子１３ａは、片面が燃焼器１３に面して燃料Ｇの燃焼熱で加熱されると共に、他面が冷却器１３ｂにより冷却されることで、温度差を発生させ、ゼーベック効果にて発電する。
【００４７】
また、熱発電素子１３ａの材料の温度制約から、高温側の温度の上限が決められているので、その温度以下になるように、燃焼器１３は、燃料Ｇを空気過剰状態で希薄燃焼させるように構成されている。
【００４８】
尚、この燃焼器１３は、燃料Ｇを触媒燃焼させるように構成することもできる。
また、燃焼器１３を、再生熱交換器２２とを組み合わせた形態で、燃料Ｇと空気Ａとの混合気が流通する流路と燃焼排ガスＥが流通する流路とを隣接させて相互の熱交換を可能とすることで再生熱交換器２２として機能させ、更に、その隣接された一対の流路が旋回する状態で配置された所謂スイスロールバーナ等として構成しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明に係る圧縮式ヒートポンプシステムは、十分な熱を発生して熱不足の発生を抑制しならが、蒸発器の熱源温度の低下に伴うＣＯＰの低下を抑制し得る圧縮式ヒートポンプシステムとして利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】第１実施形態の圧縮式ヒートポンプシステムの概略構成図
【図２】第２実施形態の圧縮式ヒートポンプシステムの概略構成図
【図３】第３実施形態の圧縮式ヒートポンプシステムの概略構成図
【符号の説明】
【００５１】
１：冷媒回路
２：圧縮機
３：凝縮器
４：膨張弁
５：蒸発器
１０：原動機
１１：ガスタービン式エンジン
１２：往復動式エンジン
１３：燃焼器
１３ａ：熱発電素子
２０：排熱回収部
２１：湯水加熱用熱交換器（湯水加熱部）
２２：再生熱交換器（空気予熱部）
Ｃ：凝縮水
Ｅ，Ｅ’：燃焼排ガス
Ｇ：燃料
Ｘ：冷媒
【図１】
2006226655.tif 000003
【図２】
2006226655.tif 000004
【図３】
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