(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部熱源から熱を回収して媒体を加温する排熱回収器、前記排熱回収器を通過した媒体を圧縮する圧縮機、前記圧縮機で圧縮された媒体の熱を供給水に伝熱して温水及び蒸気の気液二相流を生成する媒体凝縮器、及び前記媒体凝縮器を通過した媒体を減圧して温度を下げる膨張機を有するヒートポンプ循環経路と、
前記媒体凝縮器に前記供給水を導入する給水経路と、
前記媒体凝縮器で生成した、温水及び蒸気の気液二相流を、蒸気と温水とに分離する気液分離装置と、
前記気液分離器の気相部に設けられた蒸気取出し経路と、
前記気液分離器の液相部と前記給水経路とを接続する水循環経路とを備えたヒートポンプ式蒸気生成装置であって、
前記気液分離器内の圧力を検出する圧力計と、
前記蒸気取出し経路に配置された蒸気制御弁とを備え、
前記蒸気制御弁は、前記圧力計の計測値の降下速度が、予め設定された上限値よりも大きい場合は閉じる方向に動作するように制御されることを特徴とするヒートポンプ式蒸気生成装置。
【請求項２】
前記給水経路は、前記水循環経路との接続部と前記媒体凝縮器との間にポンプを備え、
前記上限値は、蒸気取出し流量増加時に、下記（１）の関係が維持される値に設定される、請求項１に記載のヒートポンプ式蒸気生成装置。
（気液分離器の液相部の飽和蒸気圧力−気液分離器の気相部圧力）
＜（ポンプの設計有効吸込圧力−ポンプの必要吸込圧力）      ・・・（１）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工場排水などから排熱を回収して蒸気を生成するヒートポンプ式蒸気生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気発生装置の一つとして、ヒートポンプを利用したヒートポンプ式蒸気発生装置がある。ヒートポンプ式蒸気発生装置は、工場排水など排熱を回収して蒸気を生成するものであって、燃焼系蒸気発生装置に比べて、ランニングコストが低く、ＣＯ２の排出量を低減できるなどのメリットがある。
【０００３】
特許文献１には、圧縮機の吐出側に一端が接続された冷媒管の他端が、蒸気生成用熱交換器、温水生成用熱交換器、膨張弁、熱回収器を介して前記圧縮機の吸入側に接続された冷媒回路を備え、熱回収器において外部熱源からの熱を回収し、蒸気生成用熱交換器で蒸気を生成し、温水生成用熱交換器で温水を生成するように構成されたヒートポンプ式蒸気・温水発生装置が開示されている。そして、特許文献１のヒートポンプ式蒸気・温水発生装置では、蒸気生成用熱交換器で生成した蒸気中に含まれる水、あるいは蒸気の凝縮により液化した水を、給水用気液分離器で分離し、給水用気液分離器の気相に設けられた蒸気供給管から蒸気を外部に取出している。また、給水用気液分離器を蒸気生成用熱交換器よりも高い位置に設け、給水用気液分離器内の温水を、重力により蒸気生成用熱交換器に送り、給水用気液分離器内の温水を自然循環している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２３２３５７号公報（請求項１、段落番号００２３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されたヒートポンプ式蒸気・温水発生装置では、蒸気取り出し量が急増すると、気液分離器内の圧力が低下し、気液分離器から蒸気生成用熱交換器（本発明の媒体凝縮器に相当）への温水の供給量が減少する。気液分離器からの温水の供給量が不足すると、熱交換効率が低下する上、供給水に含まれる塩類の析出量が多くなって、配管内にスケールなどの異物が付着し、熱交換性能が低下する問題があった。
【０００６】
一方、図３は、本願発明者らの先の出願（特願２０１０−１１２６４５）に係る発明のヒートポンプ式蒸気発生装置である。図３に示すように、このヒートポンプ式蒸気生成装置は、第１排熱回収器１の出口側から伸びた配管Ｌ１が、圧縮機２、媒体凝縮器３、媒体冷却器４、膨張機５の順に経由して、第１排熱回収器１の入り口側に接続したヒートポンプ循環経路２０を備える。
【０００７】
給水源から伸びた、供給水が流通する配管Ｌ３は、給水ポンプＰ１、第２排熱回収器６、媒体冷却器４、媒体凝縮器３の順に経由して、気液分離器７の気相部に接続している。
【０００８】
気液分離器７の気相部には、蒸気取出し用の配管Ｌ４が設けられており、液相部には、系外への排水を行う開閉弁Ｖ２を介装した配管Ｌ５と、媒体冷却器４と媒体凝縮器３との間の配管Ｌ３ａに接続する配管Ｌ６が設けられている。配管Ｌ３ａの配管Ｌ６との接続部よりも下流側には、送液ポンプＰ２が配置されている。
【０００９】
上記の構成において、気液分離器７から外部へ蒸気の供給は、需要に応じて蒸気取出し用の配管Ｌ４から外部に供給される。
【００１０】
気液分離器７からの蒸気取出し流量を増やすには、媒体凝縮器３における熱回収量を変化させて気液分離器７での蒸気生成量を増加させて蒸気需要に追従させる必要があるが、この操作には遅れがある。その為、蒸気取出し用の配管Ｌ４からの蒸気取出し流量を急増すると、気液分離器７内の圧力が配管Ｌ６を流れる循環水の飽和蒸気圧力より低くなる。
【００１１】
図４は、４０Ｌ容積の気液分離器において、経過時間の２秒に蒸気取出し流量を７２ｋｇ／ｈから１０８ｋｇ／ｈにステップで増加した場合の気液分離器気相部の圧力（図中の実線）と液相部の温度から導出した飽和圧力（図中の破線）を示したものである。図５は気相部圧力の微分値である。図４、５が示すように、気液分離器気相部の圧力は、蒸気取出し流量を増加した直後に急峻な低下を生じ、その後圧力低下速度が遅くなり一定値に収束する傾向が見られ、気相部圧力と液相部の飽和蒸気圧力との差が収束する経過を示している。
【００１２】
すなわち、蒸気取出し流量を増加させると、媒体凝縮器３を経由して気液分離器７に供給される蒸気流量は直ぐには増加しないので、気液分離器７の圧力が低下するが、気液分離器７内の温水が蒸発することによって蒸気取出し流量が保持される。液相部から気相部への温水の蒸発には、蒸気圧差が必要なので、気相部の圧力より液相部の飽和蒸気圧力のほうが高い値となっている。この圧力差が送液ポンプＰ２のキャビテーションの要因となる。即ち、送液ポンプＰ２の入口温度は急には下がらないが、気液分離器７から伝播する圧力が低くなるので、必要吸い込み圧力が確保できなくなりキャビテーションが発生する。
【００１３】
このように、蒸気取出し流量を増加させると、送液ポンプＰ２の必要吸い込み圧力が不足し、キャビテーションが生じて送液ができなくなり、更には、気液分離器７の液面が変動して、気液分離器７の水位に基いて制御される給水ポンプＰ１の給水量設定もできなくなり、制御不能の状態に陥る問題があった。
【００１４】
よって、本発明の目的は、外部からの蒸気需要が急増しても、蒸気の安定供給可能なヒートポンプ式蒸気生成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明のヒートポンプ式蒸気生成装置は、
外部熱源から熱を回収して媒体を加温する排熱回収器、前記排熱回収器を通過した媒体を圧縮する圧縮機、前記圧縮機で圧縮された媒体の熱を供給水に伝熱して温水及び蒸気の気液二相流を生成する媒体凝縮器、及び前記媒体凝縮器を通過した媒体を減圧して温度を下げる膨張機を有するヒートポンプ循環経路と、
前記媒体凝縮器に前記供給水を導入する給水経路と、
前記媒体凝縮器で生成した、温水及び蒸気の気液二相流を、蒸気と温水とに分離する気液分離装置と、
前記気液分離器の気相部に設けられた蒸気取出し経路と、
前記気液分離器の液相部と前記給水経路とを接続する水循環経路とを備えたヒートポンプ式蒸気生成装置であって、
前記気液分離器内の圧力を検出する圧力計と、
前記蒸気取出し経路に配置された蒸気制御弁とを備え、
前記蒸気制御弁は、前記圧力計の計測値の降下速度が、予め設定された上限値以下となるように、開度が制御されることを特徴とする。
【００１６】
本発明のヒートポンプ式蒸気生成装置は、前記給水経路が、前記水循環経路との接続部と前記媒体凝縮器との間にポンプを備え、
前記上限値が、蒸気取出し流量増加時に、下記（１）の関係が維持される値に設定されることが好ましい。
（気液分離器の液相部の飽和蒸気圧力−気液分離器の気相部圧力）
＜（ポンプの設計有効吸込圧力−ポンプの必要吸込圧力）      ・・・（１）
【００１７】
本発明のヒートポンプ式蒸気生成装置の蒸気制御弁は、前記圧力計の計測値の降下速度が予め設定された範囲内の場合は予め設定した開度で開弁するように動作し、前記圧力計の計測値の降下速度が予め設定された上限値よりも大きい場合は閉じる方向に動作し、前記圧力計の計測値の降下速度が予め設定された下限値よりも小さい場合は開く方向に動作するように制御されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のヒートポンプ式蒸気生成装置は、気液分離器の圧力計の計測値の降下速度が、予め設定された上限値以下となるように、蒸気制御弁の開度が制御されるので、外部からの蒸気需要が急増しても、蒸気発生装置の蒸気発生量の増加に応じて蒸気が取出されるので、送液ポンプのキャビテーション発生を防止でき、安定した運転を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のヒートポンプ式蒸気生成装置の概略構成図である。
【図２】本発明のヒートポンプ式蒸気生成装置の供給水から蒸気取り出し系の制御ブロック図である。
【図３】特願２０１０−１１２６４５に係る発明のヒートポンプ式蒸気生成装置の概略構成図である。
【図４】図３の装置において、蒸気供給量増加時の気液分離器内の気相部圧力変化と液相部温度から求めた飽和蒸気圧力変化を示す図である。
【図５】図３の装置において、蒸気供給量増加時の気液分離器内の気相部の圧力変化速度の経時変化を示す図である。
【図６】本発明の制御を行った場合における気液分離器内の気相部の圧力変化速度の経時変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、本発明を適用したヒートポンプ式蒸気生成装置の概略図である。
【００２１】
図１に示すように、このヒートポンプ式蒸気生成装置１は、第１排熱回収器１の出口側から伸びた配管Ｌ１が、圧縮機２、媒体凝縮器３、媒体冷却器４、膨張機５の順に経由して、第１排熱回収器１の入り口側に接続したヒートポンプ循環経路２０を備える。
【００２２】
ヒートポンプ循環経路２０では、媒体（以下、ヒートポンプ媒体という）が循環流通しており、ヒートポンプ媒体を介して外部熱源から送られてくる熱媒体（この実施形態では、熱媒体として排温水を使用している）の熱を回収するとともに、給水源から送られてくる供給水にヒートポンプ媒体の熱を伝熱して蒸気を生成するように構成されている。
【００２３】
ヒートポンプ媒体としては、臨界温度が高く、地球温暖化係数が低く、オゾン破壊係数の低いものが好ましく用いられる。このような媒体としては、Ｒ２４５ｆａ、ハイドロフルオロエーテル系媒体、自然媒体であるペンタン等が好ましく用いることができる。
【００２４】
外部熱源から伸びた、排温水が流通する配管Ｌ２は、第１排熱回収器１、第２排熱回収器６の順に経由して系外に接続している。
【００２５】
給水源から伸びた、供給水が流通する配管Ｌ３は、給水ポンプＰ１、第２排熱回収器６、媒体冷却器４、送液ポンプＰ２、媒体凝縮器３の順に経由して、気液分離器７の気相部に接続している。
【００２６】
気液分離器７は、気相部の圧力を検出する圧力計３１と貯留された温水の水位を検出する水位計３３が設けられている。また、気相部に、蒸気流量計３２及び蒸気制御弁Ｖ１を介装した蒸気取出し用の配管Ｌ４が設けられている。また、液相部に、系外の排水系へと伸びる開閉弁Ｖ２を介装した配管Ｌ５と、媒体冷却器４と媒体凝縮器３との間の配管Ｌ３ａに接続する配管Ｌ６が設けられている。
【００２７】
配管Ｌ３ａの配管Ｌ６との接続部よりも下流側には、送液ポンプＰ２が配置されている。
【００２８】
次に、本発明のヒートポンプ式蒸気生成装置の定常運転時における動作について、熱の流れに沿って、図２の制御ブロック図も参照して説明する。なお、定常運転時とは、蒸気取出し用の配管Ｌ４からの蒸気の取出し流量がほぼ一定で安定している状態、すなわち、気液分離器７内の圧力降下速度が設定範囲内である状態のことである。
【００２９】
（排温水）
工場排水系等の外部熱源から送られる排温水は、配管Ｌ２を流通し、第１排熱回収器１、第２排熱回収器６の順に通過して系外へと送られる。
【００３０】
第１排熱回収器１では、排温水の熱を、配管Ｌ１を流通するヒートポンプ媒体に伝熱してヒートポンプ媒体を加温する。
【００３１】
第２排熱回収器６では、ヒートポンプ媒体を加温後の排温水の余熱を、配管Ｌ３を流通する供給水に伝熱して供給水を一次予備加熱する。
【００３２】
（ヒートポンプ媒体）
第１排熱回収器１にて、排温水との熱交換により加温されたヒートポンプ媒体は、圧縮機２にて所定の圧力まで圧縮して高温高圧媒体とする。この高温高圧媒体は、媒体凝縮器３、媒体冷却器４の順に通過して、配管Ｌ３を流通する供給水との熱交換に利用される。
【００３３】
圧縮機２は、図２の制御ブロック図に示すように、圧縮機コントローラ４１で気液分離器７の圧力計３１の測定値と、気液分離器７の圧力設定値（本実施形態では、２００ｋＰａ・ａｂｓ（温度で１２０℃に相当）である）とを比較補償して出力される回転数指令値に基づいて制御される。圧縮機２は、圧力計３１の測定値が気液分離器７の圧力設定値よりも小さいときには回転数を上げられ、圧力計３１の測定値が気液分離器７の圧力設定値よりも大きいときには回転数を下げられる制御が行われる。
【００３４】
媒体凝縮器３では、高温高圧になったヒートポンプ媒体の熱を、配管Ｌ３を流通する被加熱水（後述する二次予備加熱された供給水と、配管Ｌ６から送られてくる気液分離器７内の温水との混合水）に伝熱して温水及び蒸気の気液二相流を生成する。
【００３５】
媒体冷却器４では、媒体凝縮器３を通過後のヒートポンプ媒体の余熱を、前述した排温水との熱交換により一次予備加熱された、配管Ｌ３を通る供給水に伝熱して二次予備加熱する。
【００３６】
媒体冷却器４を通過したヒートポンプ媒体は、膨張機５にて所定圧力まで膨張して温度を下げられ、第１排熱回収器１に再び導入されて配管Ｌ２を流通する排温水の熱回収に用いられる。
【００３７】
（供給水）
給水源から給水ポンプＰ１で供給される供給水は、供給水の質量流量Ｑ１が、配管Ｌ４から取出される蒸気の質量流量Ｑ２及び配管Ｌ５からの排水流量Ｑ３との合計量（Ｑ２＋Ｑ３）となるように制御される。具体的には、図２の制御ブロック図に示すように、まず、気液分離器７の圧力計３１の計測値と開閉弁Ｖ２のバルブ容量係数に基づいて、配管Ｌ５からの排水流量（ブローダウン流量）計算値がブローダウン流量計算器４３によって出力される。また、配管Ｌ４に設けられた蒸気流量計３２により蒸気流量計測値が出力される。また、気液分離器７の水位計３３の計測値と、気液分離器７の水位設定値が水位補償器４４に入力され、流量補正値が出力される。そして、上記ブローダウン流量計算値、蒸気流量計測値および流量補正値の和が、流量指令値として流量調節器４５，４６に入力される。流量調節器４５では、給水ポンプＰ１の特性（回転数と流量との関係）に基づいて、流量指令値に対応する回転数指令値を給水ポンプＰ１に出力して、給水ポンプＰ１が制御される。なお、流量調節器４６では、後述する送液ポンプＰ２の制御を行う。
【００３８】
次に、供給水は、前述したように第２排熱回収器６、媒体冷却器４でそれぞれ予備加熱される。予備加熱された供給水は、配管Ｌ６から送られてくる、気液分離器７内の温水（以下、循環水という）と合流して、循環水と供給水との混合水が形成され、媒体凝縮器３に送液される。媒体凝縮器３に導入された混合水は、前述したように高温高圧になったヒートポンプ媒体の熱を回収し、温水及び蒸気の気液二相流を生成して、送液ポンプＰ２により気液分離器７に送られる。なお、送液ポンプＰ２は、流量調節器４６にて、供給水の流量指令値に対し定数Ｋを乗じた値を送液ポンプ流量とし、送液ポンプＰ２の特性（回転数と流量との関係）に基づいて、送液ポンプ流量指令値に対応する回転数指令値を送液ポンプＰ２に出力して、送液ポンプＰ２が制御される。
【００３９】
気液分離器７では、温水及び蒸気の気液二相流を蒸気と温水とに分離する。そして、気液分離器７の気相部に貯留された蒸気は、外部の需要に応じて配管Ｌ４から取出される。また、気液分離器７の液相部に貯留された温水は、配管Ｌ６を通して配管Ｌ３ａ内を流通する供給水と混合して循環利用される。なお、定常運転時では、蒸気制御弁Ｖ１は予め設定した開度（この実施形態では全開状態）となっている。
【００４０】
気液分離器７の液相部に接続された配管Ｌ５に設けられた開閉弁Ｖ２は、循環水系統の塩分の濃縮防止を目的としてブローダウンするために、定期的又は一時的に開閉制御を行うほか、次のように、気液分離器７内の圧力および水位に基づく制御が行われる。
【００４１】
すなわち、図２に示すように、開閉設定器４７は、気液分離器７の圧力計３１の計測値が、予め設定した上限値（本実施形態では、２７０ｋＰａ・ａｂｓ（１３０℃相当）である）以上の場合に開の信号を開閉選択器４９に出力し、予め設定した下限値（本実施形態では、２３０ｋＰａ・ａｂｓ（１２５℃相当）である）以下の場合に閉の信号を開閉選択器４９に出力すると共に、開閉設定器４８は、気液分離器７の水位計３３の計測値が、予め設定した上限値（本実施形態では、気液分離器容積の６５％となる水位である）以上の場合に開の信号を開閉選択器４９に出力し、予め設定した下限値（本実施形態では、気液分離器容積の６０％となる水位である）以下の場合に閉の信号を開閉選択器４９に出力する。そして、開閉選択器４９では、開閉設定器４７及び開閉設定器４８から入力された両信号の少なくとも一方が開の場合は、開信号を開閉指令値として開閉弁Ｖ２に与え、両信号のいずれもが閉の場合は閉信号を開閉指令値として開閉弁Ｖ２に与える。
【００４２】
次に、蒸気の需要が変動して、蒸気取出し流量を増加する場合における動作について説明する。
【００４３】
（蒸気取出し流量増加時の制御）
気液分離器７の圧力計３１の計測値が、微分器５０に入力され、気液分離器７の圧力降下速度が演算される。演算された圧力降下速度は、蒸気制御弁コントローラ５１に入力され、圧力降下速度上限設定値と比較される。演算された圧力降下速度が圧力降下速度上限設定値より大きい場合は、蒸気制御弁Ｖ１は閉じる方向に動作し、圧力降下速度が圧力降下速度下限設定値より小さい場合は、蒸気制御弁Ｖ１は開く方向に動作するよう制御を行う。蒸気制御弁Ｖ１の開度制御は、圧力降下速度が設定範囲内で安定するまで行う。
【００４４】
ここで、気液分離器７の圧力は、外部に供給する蒸気流量と、気液分離器７に送られてくる蒸気流量と、気液分離器７内で発生する蒸気流量とで成り立っており、下式（２）の関係を有している。
【００４５】
気液分離器７の圧力
＝∫Ｍ（気液分離器７に送られてくる蒸気流量＋気液分離器7内の温水蒸発による蒸気流量−外部に供給する蒸気流量）・ｄｔ・・・（２）
（式（２）中のＭは、気液分離器7の気相部の蒸気体積と蒸気物性から求められる係数である。蒸気物性は、新実用国際状態式（IAPWS-IF97）による物性相間式として示される数値である。）
【００４６】
従って、気液分離器7の圧力の微分値である圧力降下速度は、式（２）に示す各蒸気流量のバランスが崩れた状態を示す数値である。
【００４７】
装置では、気液分離器７からの蒸気取出し流量（外部に供給する蒸気流量）を増加させると、気液分離器７に供給する蒸気流量（気液分離器７に送られてくる蒸気流量）を増加させるため、圧縮機２の出力を増加させて媒体凝縮器３にて供給水に伝熱する熱量を増加させる必要があるが、媒体凝縮器３を経由して気液分離器７に供給される蒸気流量は直ぐには増加しないので、気液分離器７内の温水が蒸発（気液分離器7内の温水蒸発による蒸気流量）することによって蒸気取出し流量が保持される方向に動作する。
【００４８】
即ち、図５に示す気液分離器7の圧力の微分値である圧力降下速度は、蒸気取出し流量を急増した場合の温水蒸発量の追従遅れを表す指標であり、蒸気取出し流量の急増度合いとも言える。従って、圧力降下速度を検知して蒸気制御弁Ｖ１を閉じる方向に動作させることにより蒸気取出しの急増を防止できる。（なお、図５において経過時間６秒以降の圧力低下は、温水蒸発の蒸発潜熱による気液分離器７の水温が低下している影響である。）
【００４９】
また、液相部から気相部への温水の蒸発には、蒸気圧差が必要なので、気相部の圧力より液相部の飽和蒸気圧力のほうが高くなっており、この圧力差が大きくなるに伴い、気液分離器７から送液ポンプＰ２に伝播する圧力が低くなるので、必要吸い込み圧力が確保できなくなりキャビテーションが発生し易くなる。
【００５０】
圧力降下速度上限設定値は、蒸気取出し流量を増加してから数秒経過後（好ましくは、４秒後）の液相部温度から導出される気液分離器の液相部の飽和蒸気圧と、気相部圧力との差が、下式（１）の関係となるように設定することが好ましい。
【００５１】
（気液分離器の液相部の飽和蒸気圧力−気液分離器の気相部圧力）
＜（ポンプの設計有効吸込圧力−ポンプの必要吸込圧力）      ・・・（１）
ここで、ポンプの設計有効吸込圧力とは、設計した運転状態における吸込み圧力と液体の蒸気圧の差のことであり、ポンプの必要吸込圧力とは、ポンプの特性によって決まるキャビテーションを発生しないで運転できる吸込み圧力と液体の蒸気圧の差のことである。ポンプの設計有効吸込圧力は、ポンプの必要吸込圧力に余裕を見て設定する。
【００５２】
例えば、送液ポンプＰ２の必要吸込み圧力が１４．７ｋＰａ（必要吸込ヘッド１．５ｍ）であり、通常運転時(設計)の有効吸込圧力が２５ｋＰａ以上となるように送液ポンプＰ２を制御している場合、気液分離器の液相部の飽和蒸気圧力と気液分離器の気相部圧力との差が１０．３ｋＰａ未満となるように圧力降下速度上限設定値を設定すればよい。
【００５３】
したがって、この場合においては、安全率を考慮して、圧力降下速度を整定する図５に示す、負荷変化４秒後（経過時間６秒後）の値（１．５ｋＰａ／ｓ）を圧力降下速度上限値として設定して蒸気制御弁Ｖ１の開閉を制御すれば、気相部の圧力と液相部飽和圧力の大きな乖離は防止できキャビテーションを防止できる。
【００５４】
なお、蒸気取出し流量を増加直後（図４では約２秒以内）の時点では、気相部圧力と液相部飽和蒸気圧との差は小さいので、蒸気制御弁Ｖ１の動作遅れで十分に追従できなくてもキャビテーションが発生することはない。
【００５５】
（実施例）
図１に示すヒートポンプ式蒸気発生装置を用い、蒸気制御弁Ｖ１を全開（開度１００％）にして配管Ｌ４から蒸気を取出し流量７２ｋｇ／ｈで取出した。なお、気液分離器７として、４０Ｌ容積のものを用いた。
【００５６】
経過時間２秒後に蒸気取出し流量を１０８ｋｇ／ｈに変化させた。気液分離器７の圧力降下速度上限値を１．５ｋＰａ／ｓに設定し、気液分離器７の圧力降下速度が１．５ｋＰａ／ｓを上回ったら、蒸気制御弁Ｖ１の開度を小さくする制御を行ったところ、図６に示すように、経過時間２２秒後に気液分離器７内の圧力降下速度がほぼゼロになり、気液分離器７内の圧力が安定した。その間、送液ポンプＰ２等にキャビテーションは生じなかった。
【符号の説明】
【００５７】
１：第１排熱回収器
２：圧縮機
３：媒体凝縮器
４：媒体冷却器
５：膨張機
６：第２排熱回収器
７：気液分離器
２０：ヒートポンプ循環経路
Ｌ１〜Ｌ６：配管
Ｐ１：給給水ポンプ
Ｐ２：送液ポンプ
Ｖ１：蒸気制御弁
Ｖ２：開閉弁
３１：圧力計
３２：蒸気流量計
３３：水位計
【図１】
0005786449.tif 000002
【図２】
0005786449.tif 000003
【図３】
0005786449.tif 000004
【図４】
0005786449.tif 000005
【図５】
0005786449.tif 000006
【図６】
0005786449.tif 000007