(57)【要約】【課題】排ガス流路をバイパス流路側に切換えたときに、排ガスが熱交換器流路内に漏れることを有効に防止できる排熱回収装置を提供する。【解決手段】排ガスの熱を回収する熱交換器１００と、排ガスを熱交換器１００に通流させる熱交換器流路２１と、排ガスを熱交換器１００から迂回させるバイパス流路２２と、流路切換手段２００と、熱交換器流路２１内に空気を送り込む送風器２３を備え、流路切換手段２００が、熱交換器流路２１を排ガス流路とする場合は、熱交換器流路２１の入口と出口の両ダンパを開操作し、バイパス流路２２の入口と出口の両ダンパを閉操作するとともに、送風器２３の送風作動を停止させ、バイパス流路２２を排ガス流路とする場合は、熱交換器流路２１の入口と出口の両ダンパを閉操作し、バイパス流路の入口と出口の両ダンパを開操作するとともに、送風器２３を送風作動させる。【選択図】        図２
2004218952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から導入した排ガスの熱を回収するための熱交換器と、前記排ガスを前記熱交換器に通流させる熱交換器流路と、前記排ガスを前記熱交換器から迂回させるバイパス流路と、前記排ガスの流路を前記熱交換器流路又は前記バイパス流路に切換える流路切換手段と、前記熱交換器流路内に空気を送り込む送風器を備えた排熱回収装置であって、
前記流路切換手段が、前記熱交換器流路の入口箇所と出口箇所の夫々及び前記バイパス流路に配置した複数の開閉ダンパを備え、
前記熱交換器流路を排ガス流路とする場合は、前記熱交換器流路の入口箇所と出口箇所の両ダンパを開操作し、前記バイパス流路のダンパを閉操作するとともに、前記送風器の送風作動を停止させ、
前記バイパス流路を排ガス流路とする場合は、前記熱交換器流路の入口箇所と出口箇所の両ダンパを閉操作し、前記バイパス流路のダンパを開操作するとともに、前記送風器を送風作動させるように構成された排熱回収装置。
【請求項２】
前記開閉ダンパが、前記各流路内で流路断面開口を閉じる閉位置と流路断面開口を閉じない開位置とに回動自在に支持された羽根体と、前記閉位置に回動された前記羽根体の縁部に密接する流路内壁側の受け部にて構成され、
前記羽根体を前記開位置と前記閉位置に回動操作し、且つ、前記閉位置に回動した前記羽根体の縁部を弾性付勢力によって前記受け部に押し付ける羽根体駆動機構が設けられている請求項１記載の排熱回収装置。
【請求項３】
前記羽根体が弾性部材で構成されるとともに、前記羽根体駆動機構が前記羽根体の回動軸方向における一方の端部側に回動駆動力を伝達し、
前記羽根体が前記閉位置に回動して前記羽根体の縁部が前記受け部に当り始めるときに前記受け部との間に形成される隙間が、前記羽根体の回動軸方向において前記羽根体駆動機構から回動駆動力が伝達される端部側に近いほど広くなるように、前記羽根体と前記受け部の位置関係が設定されている請求項２記載の排熱回収装置。
【請求項４】
前記バイパス流路の開閉ダンパが、前記バイパス流路の入口箇所と出口箇所の夫々に配置され、
前記羽根体駆動機構が、前記熱交換器流路入口箇所と前記バイパス流路入口箇所の各ダンパの前記羽根体を、一方の羽根体が開位置のときに他方の羽根体が閉位置になるように一体操作する入口側駆動機構部と、
前記熱交換器流路出口箇所と前記バイパス流路出口箇所の各ダンパの前記羽根体を、一方の羽根体が開位置のときに他方の羽根体が閉位置になるように一体操作する出口側駆動機構部からなる請求項２又は３記載の排熱回収装置。
【請求項５】
前記熱交換器流路入口箇所と前記バイパス流路入口箇所の２つの開閉ダンパの羽根体が１つの回動軸体に互いに異なる回動角度状態で保持されるか、あるいは、前記熱交換器流路出口箇所と前記バイパス流路出口箇所の２つの開閉ダンパの羽根体が１つの回動軸体に互いに異なる回動角度状態で保持され、
前記入口側駆動機構部あるいは前記出口側駆動機構部が、駆動動力源からの回動駆動力を受けて各別に回動する一対の駆動アームの各先端部と前記回動軸体に取り付けた従動アームの両端部の夫々の間に、伸び状態又は縮み状態のバネと、前記伸び状態のバネに対応して縮み動作を制限するか又は前記縮み状態のバネに対応して伸び動作を制限する伸縮ロッドとを並列配置した規制手段、及び、
前記伸び状態又は縮み状態のバネで構成されて、前記伸び状態のバネを伸張させて前記弾性付勢力を発生させるか又は前記縮み状態のバネを収縮させて前記弾性付勢力を発生させる付勢手段を備えている請求項４記載の排熱回収装置。
【請求項６】
前記熱交換器流路入口箇所と前記バイパス流路入口箇所の２つの開閉ダンパの羽根体が夫々別の回動軸体に保持されるか、あるいは、前記熱交換器流路出口箇所と前記バイパス流路出口箇所の２つの開閉ダンパの羽根体が夫々別の回動軸体に保持され、
前記入口側駆動機構部あるいは前記出口側駆動機構部が、駆動動力源からの回動駆動力を受けて回動する駆動アームの一端部と前記各回動軸体に取り付けた従動アームの一端部の間に、伸び状態又は縮み状態のバネを配置し、前記駆動アームの他端部と前記従動アームの他端部の間に、前記伸び状態のバネに対応して伸び動作を制限するか又は前記縮み状態のバネに対応して縮み動作を制限する伸縮ロッドを配置した規制手段と、
前記伸び状態又は縮み状態のバネで構成されて、前記伸び状態のバネを伸張させて前記弾性付勢力を発生させるか又は前記縮み状態のバネを収縮させて前記弾性付勢力を発生させる付勢手段とを備えている請求項４記載の排熱回収装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の排熱回収装置を備えて、前記熱交換器で回収した排ガスの熱を再生器の熱源とする吸収式ヒートポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部から導入した排ガスの熱を回収するための熱交換器と、前記排ガスを前記熱交換器に通流させる熱交換器流路と、前記排ガスを前記熱交換器から迂回させるバイパス流路と、前記排ガスの流路を前記熱交換器流路又は前記バイパス流路に切換える流路切換手段と、前記熱交換器流路内に空気を送り込む送風器を備えた排熱回収装置、及び、その排熱回収装置を備えた吸収式ヒートポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記排熱回収装置は、熱交換器で排ガスから回収した熱を吸収式ヒートポンプにおいて再生器の熱源とするような形態で使用されるが、従来、上記流路切換手段は排ガスの方向を切換える開閉ダンパ、例えば、２個の羽根体を夫々熱交換器流路とバイパス流路の入口箇所又は出口箇所のいずれか一方のみの流路内に配置した３方ダンパで構成され、２個の羽根体の一方が開位置のときは他方が閉位置となるように開閉駆動して、排ガスの流路を熱交換器流路又はバイパス流路に切り換え、排ガス流路をバイパス流路とする吸収式ヒートポンプの運転停止時等の場合には、送風器によって熱交換器流路の内圧を高め熱交換器流路に排ガスが流入しないようにしていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１６８５４４号公報（第２−４頁、図１−図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では、熱交換器流路とバイパス流路の入口箇所又は出口箇所のいずれか一方だけに開閉ダンパを配置した簡単な構造の流路切換手段であったため、バイパス流路側に流路を切換えた状態において排ガスが熱交換器流路内に漏れて流入するおそれがあり、熱交換器流路内に漏れてくる排ガスによって熱交換器が徐々に加熱され、その結果、熱交換器で排ガスから回収した熱を再生器の熱源とする吸収式ヒートポンプにおいて、運転停止状態にかかわらず再生器内の溶液が不必要に加熱されて蒸気が発生する等の不具合があった。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、排ガス流路をバイパス流路側に切換えたときに、排ガスが熱交換器流路内に漏れることを有効に防止できる排熱回収装置、及び、かかる排熱回収装置を備えた吸収式ヒートポンプを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を実現するための排熱回収装置の請求項１に係る発明の特徴は、前記流路切換手段が、前記熱交換器流路の入口箇所と出口箇所の夫々及び前記バイパス流路に配置した複数の開閉ダンパを備え、前記熱交換器流路を排ガス流路とする場合は、前記熱交換器流路の入口箇所と出口箇所の両ダンパを開操作し、前記バイパス流路のダンパを閉操作するとともに、前記送風器の送風作動を停止させ、前記バイパス流路を排ガス流路とする場合は、前記熱交換器流路の入口箇所と出口箇所の両ダンパを閉操作し、前記バイパス流路のダンパを開操作するとともに、前記送風器を送風作動させるように構成された点にある。
【０００７】
すなわち、外部から導入した排ガスの熱を回収するための熱交換器に排ガスを通流させるために熱交換器流路を排ガス流路とする場合は、熱交換器流路の入口箇所と出口箇所の開閉ダンパを開操作するとともに、排ガスを熱交換器から迂回させるバイパス流路の開閉ダンパを閉操作し、外部から導入した排ガスを熱交換器流路だけに通流させて熱交換器によって排ガスの熱を回収する。一方、上記バイパス流路を排ガス流路とする場合は、熱交換器流路の入口箇所と出口箇所の開閉ダンパを閉操作するとともに、バイパス流路の開閉ダンパを開操作して、外部から導入した排ガスをバイパス流路だけに通流させ、さらに、熱交換器流路内に空気を送り込む送風器を送風作動させて熱交換器流路内の圧力を高める。
従って、バイパス流路の開閉ダンパを開操作して排ガス流路をバイパス流路側に切換えたときに、熱交換器流路の入口箇所と出口箇所との両方の開閉ダンパを共に閉操作し、さらに、その入口出口閉塞状態で送風器作動により熱交換器流路内の圧力を効果的に高めて排ガスが熱交換器流路に通流しないようにするので、排ガスが熱交換器流路内に漏れることを有効に防止できる排熱回収装置が提供される。
【０００８】
請求項２に係る発明の特徴構成は、請求項１に係る発明において、前記開閉ダンパが、前記各流路内で流路断面開口を閉じる閉位置と流路断面開口を閉じない開位置とに回動自在に支持された羽根体と、前記閉位置に回動された前記羽根体の縁部に密接する流路内壁側の受け部にて構成され、前記羽根体を前記開位置と前記閉位置に回動操作し、且つ、前記閉位置に回動した前記羽根体の縁部を弾性付勢力によって前記受け部に押し付ける羽根体駆動機構が設けられている点にある。
【０００９】
すなわち、熱交換器流路とバイパス流路の各開閉ダンパを開操作するときは、羽根体駆動機構が、各流路内で流路断面開口を閉じる閉位置と流路断面開口を閉じない開位置とに回動自在に支持された羽根体を開位置に回動操作し、一方、上記各開閉ダンパを閉操作するときは、羽根体駆動機構が、上記羽根体を上記閉位置に回動操作するとともに、閉位置に回動した羽根体の縁部を弾性付勢力によって受け部、すなわち、羽根体の縁部に密接する流路内壁側の受け部に押し付ける。
従って、開閉ダンパを閉操作したときに、羽根体と受け部との間の密接度が熱歪み等にかかわらずバネ等の弾性付勢力により高く保たれるので、開閉ダンパを通しての排ガスや空気の漏れを極力抑制して良好な閉操作状態を効果的かつ安定的に維持できる排熱回収装置の好適な実施形態が提供される。
【００１０】
請求項３に係る発明の特徴構成は、請求項２に係る発明において、前記羽根体が弾性部材で構成されるとともに、前記羽根体駆動機構が前記羽根体の回動軸方向における一方の端部側に回動駆動力を伝達し、前記羽根体が前記閉位置に回動して前記羽根体の縁部が前記受け部に当り始めるときに前記受け部との間に形成される隙間が、前記羽根体の回動軸方向において前記羽根体駆動機構から回動駆動力が伝達される端部側に近いほど広くなるように、前記羽根体と前記受け部の位置関係が設定されている点にある。
【００１１】
すなわち、前記羽根体駆動機構が、弾性部材で構成された前記羽根体の回動軸方向における一方の端部側に回動駆動力を伝達して、前記羽根体を開位置と閉位置に回動操作し、しかも、羽根体が前記閉位置に回動して羽根体の縁部が前記受け部に当り始めるときに受け部との間に形成される隙間が、羽根体の回動軸方向において前記羽根体駆動機構から回動駆動力が伝達される端部側に近いほど広くなるので、羽根体の縁部が上記受け部で受止められるときに、上記回動駆動力が伝達される側の端部から遠い羽根体縁部箇所から先に受け部に当り、羽根体が弾性変形しながら上記回動駆動力が伝達される側の端部に近い羽根体縁部箇所が受け部に順次当って、羽根体の縁部の全体が受け部に密接する。
従って、弾性部材で構成された羽根体のたわみ（しなり）効果を利用して、羽根体と受け部との間の密接度を一層高くすることが可能となる排熱回収装置の好適な実施形態が提供される。
【００１２】
請求項４に係る発明の特徴構成は、請求項２又は３に係る発明において、前記バイパス流路の開閉ダンパが、前記バイパス流路の入口箇所と出口箇所の夫々に配置され、前記羽根体駆動機構が、前記熱交換器流路入口箇所と前記バイパス流路入口箇所の各ダンパの前記羽根体を、一方の羽根体が開位置のときに他方の羽根体が閉位置になるように一体操作する入口側駆動機構部と、前記熱交換器流路出口箇所と前記バイパス流路出口箇所の各ダンパの前記羽根体を、一方の羽根体が開位置のときに他方の羽根体が閉位置になるように一体操作する出口側駆動機構部からなる点にある。
【００１３】
すなわち、熱交換器流路を排ガス流路とするときは、羽根体駆動機構を構成する入口側駆動機構部が、熱交換器流路入口箇所のダンパの羽根体を開位置に、バイパス流路入口箇所のダンパの羽根体を閉位置にするように一体操作し、羽根体駆動機構を構成する出口側駆動機構部が、熱交換器流路出口箇所のダンパの羽根体を開位置に、バイパス流路出口箇所のダンパの羽根体を閉位置にするように一体操作する。一方、バイパス流路を排ガス流路とするときは、入口側駆動機構部が、熱交換器流路入口箇所のダンパの羽根体を閉位置にバイパス流路入口箇所のダンパの羽根体を開位置にするように一体操作し、出口側駆動機構部が、熱交換器流路出口箇所のダンパの羽根体を閉位置に、バイパス流路出口箇所のダンパの羽根体を開位置にするように一体操作する。
従って、熱交換器流路とバイパス流路の入口箇所に設けた２個の開閉ダンパが互いに逆の開閉位置となり、出口箇所に設けた２個の開閉ダンパが互いに逆の開閉位置となるように連動操作されるので、入口箇所に設けた２個の開閉ダンパ又は出口箇所に設けた２個の開閉ダンパが同じ開閉位置に操作されるような不都合を回避して、各開閉ダンパを的確に開閉操作することができる排熱回収装置の好適な実施形態が提供される。
【００１４】
請求項５に係る発明の特徴構成は、請求項４に係る発明において、前記熱交換器流路入口箇所と前記バイパス流路入口箇所の２つの開閉ダンパの羽根体が１つの回動軸体に互いに異なる回動角度状態で保持されるか、あるいは、前記熱交換器流路出口箇所と前記バイパス流路出口箇所の２つの開閉ダンパの羽根体が１つの回動軸体に互いに異なる回動角度状態で保持され、前記入口側駆動機構部あるいは前記出口側駆動機構部が、駆動動力源からの回動駆動力を受けて各別に回動する一対の駆動アームの各先端部と前記回動軸体に取り付けた従動アームの両端部の夫々の間に、伸び状態又は縮み状態のバネと、前記伸び状態のバネに対応して縮み動作を制限するか又は前記縮み状態のバネに対応して伸び動作を制限する伸縮ロッドとを並列配置した規制手段、及び、前記伸び状態又は縮み状態のバネで構成されて、前記伸び状態のバネを伸張させて前記弾性付勢力を発生させるか又は前記縮み状態のバネを収縮させて前記弾性付勢力を発生させる付勢手段を備えている点にある。
【００１５】
すなわち、上記２つの開閉ダンパの羽根体が互いに異なる回動角度状態で保持された１つの回動軸体を異なる角度に回動駆動することにより、２つの羽根体の一方が閉位置に他方が開位置に回動するように一体操作される。
また、回動駆動力を受ける一対の駆動アームの各先端部と上記回動軸体に取り付けた従動アームの両端部の夫々の間に、伸び状態のバネと縮み動作を制限する伸縮ロッドを並列配置した場合には、伸び状態のバネが縮もうとすることで開位置に回動している羽根体の回動軸体に軸回りに保持力が働くとともに、そのバネの縮み動作が伸縮ロッドによって制限され上記保持力が小さくならないように規制される。逆に、縮み状態のバネと伸び動作を制限する伸縮ロッドを並列配置した場合には、縮み状態のバネが伸びようとすることで開位置に回動している羽根体の回動軸体に軸回りに保持力が働くとともに、そのバネの伸び動作が伸縮ロッドによって制限され上記保持力が小さくならないように規制される。
【００１６】
さらに、上記伸び状態のバネで付勢手段を構成した場合には、駆動アームを回動駆動してそのバネを伸張させて閉位置に回動した羽根体の縁部を受け部に押し付ける前記弾性付勢力を発生させ、一方、上記縮み状態のバネで付勢手段を構成した場合には、駆動アームを回動駆動してそのバネを収縮させて閉位置に回動した羽根体の縁部を受け部に押し付ける前記弾性付勢力を発生させる。
【００１７】
従って、１つの回動軸体を回動駆動して２つの羽根体を開閉作動させるので、前記入口側駆動機構部や出口側駆動機構部の駆動用のリンク構造などを簡素に構成することができ、しかも、その駆動機構部の構成要素を利用して羽根体姿勢を安定に維持するための保持力を発生させる規制手段や、羽根体と受け部との密接度の経時変化を無くすための付勢手段を構成でき、本発明に排熱回収装置の好適な実施形態が提供される。
【００１８】
請求項６に係る発明の特徴構成は、請求項４に係る発明において、前記熱交換器流路入口箇所と前記バイパス流路入口箇所の２つの開閉ダンパの羽根体が夫々別の回動軸体に保持されるか、あるいは、前記熱交換器流路出口箇所と前記バイパス流路出口箇所の２つの開閉ダンパの羽根体が夫々別の回動軸体に保持され、前記入口側駆動機構部あるいは前記出口側駆動機構部が、駆動動力源からの回動駆動力を受けて回動する駆動アームの一端部と前記各回動軸体に取り付けた従動アームの一端部の間に、伸び状態又は縮み状態のバネを配置し、前記駆動アームの他端部と前記従動アームの他端部の間に、前記伸び状態のバネに対応して伸び動作を制限するか又は前記縮み状態のバネに対応して縮み動作を制限する伸縮ロッドを配置した規制手段と、前記伸び状態又は縮み状態のバネで構成されて、前記伸び状態のバネを伸張させて前記弾性付勢力を発生させるか又は前記縮み状態のバネを収縮させて前記弾性付勢力を発生させる付勢手段とを備えている点にある。
【００１９】
すなわち、上記２つの開閉ダンパの羽根体が夫々保持された別の回動軸体を夫々回動駆動することにより、２つの羽根体の一方が閉位置に他方が開位置に回動するように一体操作される。
また、回動駆動力を受ける駆動アームの一端部と上記各回動軸体に取り付けた従動アームの一端部の間に伸び状態のバネを配置し、上記駆動アームの他端部と上記従動アームの他端部の間に伸び動作を制限する伸縮ロッドを配置した場合には、伸び状態のバネが縮もうとすることで開位置に回動している羽根体の回動軸体に軸回りに保持力が働くとともに、そのバネの縮み動作が伸縮ロッドによって制限され上記保持力が小さくならないように規制される。逆に、上記駆動アームの一端部と上記従動アームの一端部の間に縮み状態のバネを配置し、上記駆動アームの他端部と上記従動アームの他端部の間に縮み動作を制限する伸縮ロッドを配置した場合には、縮み状態のバネが伸びようとすることで開位置に回動している羽根体の回動軸体に軸回りに保持力が働くとともに、そのバネの伸び動作が伸縮ロッドによって制限され上記保持力が小さくならないように規制される。
【００２０】
さらに、上記伸び状態のバネで付勢手段を構成した場合には、駆動アームを回動駆動してそのバネを伸張させて閉位置に回動した羽根体の縁部を受け部に押し付ける前記弾性付勢力を発生させ、一方、上記縮み状態のバネで付勢手段を構成した場合には、駆動アームを回動駆動してそのバネを収縮させて閉位置に回動した羽根体の縁部を受け部に押し付ける前記弾性付勢力を発生させる。
【００２１】
従って、入口側駆動機構部や出口側駆動機構部が２つの羽根体を別の回動軸体に取り付けて各回動軸体を回動させるので、例えば、２つの羽根体を回動させる際の負荷の相異に容易に対応することができ、しかも、その入口側駆動機構部や出口側駆動機構部の構成要素を利用して羽根体姿勢を安定に維持するための保持力を発生させる規制手段や、羽根体と受け部との密接度の経時変化を無くすための付勢手段を構成でき、本発明に係る排熱回収装置の好適な実施形態が提供される。
【００２２】
本発明の吸収式ヒートポンプは、請求項１〜６に係る発明の排熱回収装置を備えて、前記熱交換器で回収した排ガスの熱を再生器の熱源とする点にある。
すなわち、排熱回収装置の熱交換器で回収した排ガスの熱を熱源として再生器内の吸収液を加熱して冷媒を蒸発分離させる。この場合に、吸収式ヒートポンプの運転停止状態で熱交換器流路内に排ガスが通流しないように排ガスの流路を切換えたとき、排ガスはバイパス流路を流れ熱交換器流路内に漏れて流入することが有効に防止されるので、熱交換器流路内に漏れてくる排ガスによって熱交換器が徐々に加熱され、運転停止中の再生器内の吸収液が不必要に加熱されて冷媒蒸気が発生する等の不具合が回避できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る排熱回収装置を備えた吸収式冷温水機（吸収式ヒートポンプの一例）を含むガスタービン・コージェネレーションシステムを示し、１はガスタービン、２はガスタービン１の出力軸１ａに連結した圧縮機であり、この圧縮機２により吸気路３から燃焼用空気Ａを吸入して、その吸入した燃焼用空気Ａを送気路４を通じガスタービン１の燃焼器５に加圧供給し、この燃焼器５で燃料路６からの供給燃料Ｆを燃焼させることによりガスタービン１の運転を継続する。
【００２４】
７は排ガス路８へ送出されたガスタービン１の排ガスＥと送気路４の燃焼用空気Ａとを熱交換させて燃焼用空気Ａを予熱する再生熱交換器であり、この再生熱交換器７による空気予熱により、所要のタービン作動温度を得るのに要する燃料量を低減してガスタービン１の燃料消費量を節減する。
９は圧縮機２とともにガスタービン１の出力軸１ａに連結した発電機であり、ガスタービン１の発生動力により発電機９を駆動することでコージェネレーションシステムとしての電力出力（タービン出力Ｇ）を得る。
【００２５】
一方、１０は二重効用型の吸収式冷温水機であり、この吸収式冷温水機１０の高温再生器１１において吸収液Ｌａを加熱する加熱管１１ａを再生熱交換器７よりも下流側で排ガス路８に介装して、この加熱管１１ａに対し再生熱交換器７を通過した後のタービン排ガスＥを熱源熱媒として供給する構成にし、これにより、再生熱交換器７を通過した後のタービン排ガスＥの保有熱を駆動熱源として吸収式冷温水機１０を運転することで、コージェネレーションシステムとしての熱出力を得る。すなわち、上記加熱管１１ａが外部から導入した排ガスＥの熱を回収するための熱交換器１００に対応し、その加熱管１１ａで回収した排ガスの熱を再生器（高温再生器）１１の熱源としている。
【００２６】
１２は高温再生器１１において加熱管１１ａによる加熱で冷媒Ｒを蒸発分離させた後の中濃度吸収液Ｌｂを導入する低温再生器、１２ａは高温再生器１１で発生した冷媒蒸気Ｒを熱源熱媒とする低温再生器用の加熱管であり、この加熱管１２ａによる低温再生器１２での吸収液加熱により低温再生器１２において中濃度吸収液Ｌｂから更に冷媒蒸気Ｒを発生させる。
【００２７】
１３は低温再生器１２で発生した冷媒蒸気Ｒ及び低温再生器１２の加熱管１２ａを通過した冷媒Ｒを冷却器１３ａの通過冷却水Ｃにより冷却して凝縮させる凝縮器であり、１４は凝縮器１３から送られる液冷媒Ｒを低圧雰囲気下で蒸発させて、出力熱交換器を構成する伝熱管１４ａにおける通過水Ｗをそれからの気化熱奪取により冷却する蒸発器であり、１５は冷却用の伝熱管１５ａの通過冷却水Ｃによる冷却下において低温再生器１２から送られる濃吸収液Ｌｃに蒸発器１４での蒸発冷媒Ｒを吸収させる吸収器である。そして、上記蒸発器１４により通過水Ｗを冷却して冷熱出力Ｑを得る。
【００２８】
また、１６ａは吸収器１５から高温再生器１１に戻す希吸収液Ｌａを低温再生器１２から吸収器１５に送る濃吸収液Ｌｃと熱交換させて予熱する低温熱交換器であり、１６ｂは低温熱交換器１６ａで予熱した希吸収液Ｌａを高温再生器１１から低温再生器１２に送る中濃度吸収液Ｌｂによりさらに予熱する高温熱交換器であり、ｐ１は冷媒循環ポンプ、ｐ２は吸収液循環ポンプである。
【００２９】
この吸収式冷温水機１０では、高温熱交換器１６ｂで予熱した希吸収液Ｌａを高温再生器１１に戻す前段で、その希吸収液Ｌａを加熱管１１ａから送出されるタービン排ガスＥと熱交換させてさらに高温に予熱する最終予熱用の予熱熱交換器１６ｃを設けてある。すなわち、この予熱熱交換器１６ｃが前記熱交換器１００を構成する。そして、これにより、加熱管１１ａの出口におけるタービン排ガスＥの温度を高く設定して高温再生器１１における冷媒Ｒの蒸発温度（蒸発圧力）を高く確保しながらも、予熱熱交換器１６ｃでの希吸収液Ｌａの予熱により冷凍機全体としてのタービン排ガスＥからの取り入れ熱量を大きく確保して、未利用のままで機外へ排出するタービン排ガスＥの残存熱量を効果的に低減する。
【００３０】
なお、吸収式冷温水機１０の温水発生運転では、高温再生器１１において加熱管１１ａにより加熱した冷媒Ｒを短絡的に蒸発器１４に導いて、その加熱冷媒Ｒにより伝熱管１４ａにおける通過水Ｗを加熱する。これにより、蒸発器１４により通過水Ｗを加熱する温熱出力Ｑが得られる。
【００３１】
次に、本発明に係る排熱回収装置について、図２及び図３に基づいて説明すると、前記熱交換器１００（高温再生器１１の加熱管１１ａと予熱熱交換器１６ｃ）と、排ガスを熱交換器１００に通流させる熱交換器流路２１と、排ガスを熱交換器１００から迂回させるバイパス流路２２と、排ガスの流路を上記熱交換器流路２１又は上記バイパス流路２２に切換える流路切換手段２００と、熱交換器流路２１内に空気を送り込む送風器２３を備えている。図より、熱交換器流路２１は、高温再生器１１の加熱管１１ａと予熱熱交換器１６ｃに対して一体の流路に形成されている。なお、送風器２３は加給ファン等で構成される。
【００３２】
上記流路切換手段２００が、前記熱交換器流路２１の入口箇所２１ｂと出口箇所２１ａの夫々及び前記バイパス流路２２の入口箇所２２ｂと出口箇所２２ａの夫々に配置した複数の開閉ダンパ２４を備え、熱交換器流路２１を排ガス流路とする場合は、熱交換器流路２１の入口箇所２１ｂと出口箇所２１ａの両ダンパ２４−２，２４−１を開操作し、バイパス流路２２の入口箇所２２ｂと出口箇所２２ａの両ダンパ２４−４，２４−３を閉操作するとともに、前記送風器２３の送風作動を停止させ、バイパス流路２２を排ガス流路とする場合は、熱交換器流路２１の入口箇所２１ｂと出口箇所２１ａの両ダンパ２４−２，２４−１を閉操作し、バイパス流路２２の入口箇所２２ｂと出口箇所２２ａの両ダンパ２４−４，２４−３を開操作するとともに、前記送風器２３を送風作動させるように構成されている。なお、図２は、熱交換器流路２１を排ガス流路とする場合を示し、図３は、バイパス流路２２を排ガス流路とする場合を示す。
【００３３】
前記開閉ダンパ２４−１〜２４−４は、前記各流路２１，２２内で流路断面開口を閉じる閉位置と流路断面開口を閉じない開位置とに回動自在に支持された羽根体２４ａと、前記閉位置に回動された羽根体２４ａの縁部に密接する流路内壁側の受け部２４ｂにて構成されている。また、羽根体２４ａは、鋼板等の弾性部材で構成されている。
【００３４】
前記熱交換器流路入口箇所２１ｂと前記バイパス流路入口箇所２２ｂの２つの開閉ダンパ２４−２，２４−４の羽根体２４ａが夫々別の回動軸体２４ｃに保持され、また、前記熱交換器流路出口箇所２１ａと前記バイパス流路出口箇所２２ａの２つの開閉ダンパ２４−１，２４−３の羽根体２４ａが夫々別の回動軸体２４ｃに保持されている。
【００３５】
そして、前記羽根体２４ａを前記閉位置と前記開位置に回動操作し、且つ、前記閉位置に回動した羽根体２４ａの縁部をバネ２５，２６の弾性付勢力によって前記受け部２４ｂに押し付ける羽根体駆動機構３００が設けられている。羽根体駆動機構３００は、具体的には、前記熱交換器流路入口箇所２１ｂと前記バイパス流路入口箇所２２ｂの各ダンパ２４−２，２４−４の前記羽根体２４ａを、一方の羽根体２４ａが開位置のときに他方の羽根体２４ａが閉位置になるように一体操作する入口側駆動機構部３００Ｂと、前記熱交換器流路出口箇所２１ａと前記バイパス流路出口箇所２２ａの各ダンパ２４−１，２４−３の前記羽根体２４ａを、一方の羽根体２４ａが開位置のときに他方の羽根体２４ａが閉位置になるように一体操作する出口側駆動機構部３００Ａからなる（図４〜図６参照）。
【００３６】
上記入口側駆動機構部３００Ｂ及び出口側駆動機構部３００Ａは同様な構成であり、以下、入口側駆動機構部３００Ｂを例に説明すると、入口側駆動機構部３００Ｂは、駆動動力源からの回動駆動力を受けて回動する駆動アームＫＡの一端部と前記各回動軸体２４ｃに取り付けた従動アームＪＡの一端部の間に、伸び状態のバネＳＰを配置し、前記駆動アームＫＡの他端部と前記従動アームＪＡの他端部の間に、前記伸び状態のバネＳＰに対応して伸び動作を制限する伸縮ロッドを配置した規制手段４００と、前記伸び状態のバネＳＰで構成されて、前記伸び状態のバネＳＰを伸張させて前記弾性付勢力を発生させる付勢手段５００とを備えている。
【００３７】
具体的には、図４に示すように、前記駆動動力源として回動駆動力を発生するモータ２７、モータ２７の駆動力を伝達する減速機２８、減速機２８の出力軸で回転駆動される第１レバー２９、熱交換器流路入口箇所２１ｂのダンパ２４−２の羽根体２４ａの回動軸体２４ｃに固定された第２レバー３０、バイパス流路入口箇所２２ｂのダンパ２４−４の羽根体２４ａの回動軸体２４ｃに固定された第３レバー３１、上記第１レバー２９と第２レバー３０の各端部同士を連結する第１バネ２５と第１ロッド３２、上記第２レバー３０と第３レバー３１の各端部同士を連結する第２バネ２６及び補助アーム３５と第２ロッド３３、前記各羽根体２４ａが前記閉位置に回動されたことを検出するために前記第１レバー２９に設けた一対の係止部２９ａが接触してオン作動する一対のリミットスイッチ３４ａ，３４ｂ、及び、図示しないコントローラ等を備えて構成されている。なお、上記リミットスイッチ３４ａ，３４ｂは、第１レバー２９のオーバー回転を防止するストッパ部材３６に取り付けられている。
【００３８】
従って、上記具体構成において、熱交換器流路入口箇所２１ｂのダンパ２４−２の羽根体２４ａの回動軸体２４ｃを回動駆動する場合には、上記第１レバー２９が前記駆動アームＫＡに対応し、第２レバー３０が前記従動アームＪＡに対応する。また、バイパス流路入口箇所２２ｂのダンパ２４−４の羽根体２４ａの回動軸体２４ｃを回動駆動する場合には、上記第２レバー３０が前記駆動アームＫＡに対応し、第３レバー３１が前記従動アームＪＡに対応する。さらに、上記第１バネ２５と第２バネ２６が前記伸び状態のバネＳＰに対応し、上記第１ロッド３２と第２ロッド３３が前記伸縮ロッドＳＲに対応する。
【００３９】
そして、上記第１バネ２５が伸び状態にあるため、収縮しようとするがその収縮動作が第１ロッド３２によって規制されるので、その第１ロッド３２の規制位置で羽根体２４ａの回動軸体２４ｃに軸回りに一定の保持力が作用し、前記閉位置に回動するまでは前記羽根体２４ａの姿勢が安定するように保持される。なお、図４は、熱交換器流路２１の入口箇所２１ｂのダンパ２４−２が閉位置に回動され、バイパス流路２２の入口箇所２２ｂのダンパ２４−４が開位置に回動された状態を示す。
【００４０】
図５に示すように、コントローラからの駆動指令を受けてモータ２７が作動して第１レバー２９を図の正面視で右側に回転させると、第１バネ２５が引っ張られ且つ第１ロッド３２が押されて第２レバー３０を右側に回転させ、熱交換器流路入口箇所２１ｂのダンパ２４−２の羽根体２４ａを閉位置に回動させる。このとき、羽根体２４ａの縁部が受け部２４ｂに当たって、前記第１ロッド３２による規制状態が解除されるので、前記第１バネ２５のバネ力が直接作用し、モータ２７によって第１レバー２９を回転させるほど、羽根体２４ａの縁部の受け部２４ｂに対する押圧力が増大する。そして、第１レバー２９がリミットスイッチ３４ａに当ってオンした信号がコントローラに入力され、コントローラがモータ２７の作動を停止させる。このとき、第２レバー３０の動きによって第２バネ２６が引っ張られるとともに第２ロッド３３が押されて第３レバー３１を回転させ、バイパス流路入口箇所２２ｂのダンパ２４−４の羽根体２４ａを開位置に回動させる。
【００４１】
熱交換器流路入口箇所２１ｂのダンパ２４−２の羽根体２４ａを開位置に回動させ、バイパス流路入口箇所２２ｂのダンパ２４−４の羽根体２４ａを閉位置に回動させるときは、図６に示すように、第１レバー２９を上記と逆方向に回転駆動させる。以下、各部材が図５に示す動作と逆の動作をする。
【００４２】
ここで、入口側駆動機構部３００Ｂ及び出口側駆動機構部３００Ａの変形構成として、前記バネＳＰを縮み状態のバネに替え、前記伸縮ロッドＳＲを縮み動作を制限する伸縮ロッドに替えてもよい。すなわち、入口側駆動機構部３００Ｂ及び出口側駆動機構部３００Ａが、駆動動力源からの回動駆動力を受けて回動する駆動アームＫＡの一端部と前記各回動軸体２４ｃに取り付けた従動アームＪＡの一端部の間に、縮み状態のバネＳＰを配置し、前記駆動アームＫＡの他端部と前記従動アームＪＡの他端部の間に、前記縮み状態のバネＳＰに対応して縮み動作を制限する伸縮ロッドＳＲを配置した規制手段４００と、前記縮み状態のバネＳＰで構成されて、前記縮み状態のバネＳＰを収縮させて前記弾性付勢力を発生させる付勢手段５００とを備えている。
【００４３】
さらに、図７に示すように、前記羽根体駆動機構３００が前記羽根体２４ａの回動軸方向における一方の端部側（図では、右手前側）に回動駆動力を伝達し、羽根体２４ａが前記閉位置に回動して羽根体２４ａの縁部が前記受け部２４ｂに当り始めるときに受け部２４ｂとの間に形成される隙間ｓｋが、前記羽根体２４ａの回動軸方向において前記羽根体駆動機構３００から回動駆動力が伝達される端部側（即ち、前記第２レバー３０又は第３レバー３１が取り付けられた端部側）に近いほど広くなるように、前記羽根体２４ａと前記受け部２４ｂの位置関係が設定されている。
【００４４】
〔別実施形態〕
次に別実施形態を列記する。
上記実施形態では、２つの開閉ダンパの羽根体２４ａを別々の回動軸体２４ｃに取り付けたが、１つの回動軸体２４ｃに取り付けるようにしてもよい。
即ち、図８〜図１１に示すように、前記熱交換器流路入口箇所２１ｂと前記バイパス流路入口箇所２２ｂの２つの開閉ダンパの羽根体２４−２，２４−４が１つの回動軸体２４ｃに互いに異なる回動角度状態（具体的には、９０度）で保持され、前記熱交換器流路出口箇所２１ａと前記バイパス流路出口箇所２２ａの２つの開閉ダンパ２４−１，２４−３の羽根体２４ａが１つの回動軸体２４ｃに互いに異なる回動角度状態（具体的には、９０度）で保持され、前記入口側駆動機構部３００Ｂ及び出口側駆動機構部３００Ａが、駆動動力源からの回動駆動力を受けて各別に回動する一対の駆動アームＫＡの各先端部と前記回動軸体２４ｃに取り付けた従動アームＪＡの両端部の夫々の間に、伸び状態のバネＳＰと、前記伸び状態のバネＳＰに対応して縮み動作を制限する伸縮ロッドＳＲとを並列配置した規制手段４００、及び、前記伸び状態のバネＳＰで構成されて、前記伸び状態のバネＳＰを伸張させて前記弾性付勢力を発生させる付勢手段５００を備えている。
【００４５】
具体的には、駆動力を発生するモータ４０、モータ４０の駆動力を伝達する減速機４１、減速機４１の出力軸で回転駆動される第４レバー４２、第４レバー４２の回転軸に近接した位置に基端部を枢支された前記一対の駆動アームＫＡとしての揺動アーム４３ａ，４３ｂ、前記回動軸体２４ｄに連結固定された第５レバー４８、上記一対の揺動アーム４３ａ，４３ｂの一方の先端部と第５レバー４８の一方の端部間を連結する前記伸び状態のバネＳＰとしての第３バネ４４及び前記伸縮ロッドＳＲとしての第３ロッド４５、上記一対の揺動アーム４３ａ，４３ｂの他方の先端部と第５レバー４８の他方の端部間を連結する前記伸び状態のバネＳＰとしての第４バネ４６及び前記伸縮ロッドＳＲとしての第４ロッド４７、前記各羽根体２４ａが前記閉位置に回動されたことを検出するために前記第４レバー４２に設けた一対の係止部４２ａが接触してオン作動する一対のリミットスイッチ５１ａ，５１ｂ、及び、図示しないコントローラ等を備えて構成されている。なお、上記リミットスイッチ５１ａ，５１ｂは、第４レバー４２のオーバー回転を防止するストッパ部材５０に取り付けられている。
【００４６】
上記第３ロッド４５及び第４ロッド４７は収縮方向の動作が規制される構造で、その規制位置において第３バネ４４及び第４バネ４６は伸び状態にあり、前記回動軸体２４ｄに回動軸回りに一定の保持力が作用している。これによって、前記実施形態と同様に、前記閉位置に回動するまでは前記羽根体２４ａの姿勢を安定に保持している。
【００４７】
上記構造において、図１０（イ）に示すように、コントローラからの駆動指令を受けてモータ４０が作動して第４レバー４２を図の正面視で右側に回転させると、左側の揺動アーム４３ａが第４レバー４２で押される一方、右側の揺動アーム４３ｂに対して第４レバー４２が逃げる方向に移動するので、一対の揺動アーム４３ａ，４３ｂは右回りに回転して、第３バネ４４を引っ張るとともに第４バネ４６を押し、それによって第５レバー４８も右回りに回転して、熱交換器流路入口箇所２１ｂのダンパ２４−２又は熱交換器流路出口箇所２１ａのダンパ２４−１の羽根体２４ａが閉位置に回動する。羽根体２４ａの縁部が受け部２４ｂに当たると、第５レバー４８の回転動作が止められ、右側の揺動アーム４３ｂの回転は停止する。一方、左側の揺動アーム４３ａは第４レバー４２で押されて右回転を続けるので、前記第３ロッド４５による規制状態が解除される結果、前記第４バネ４４のバネ力が直接作用し、モータ４０によって第４レバー４２を回転させるほど、羽根体２４ａの縁部の受け部２４ｂに対する押圧力が増大する。そして、第４レバー４２の係止部４２ａがリミットスイッチ５１ａに当ってオンした信号がコントローラに入力され、コントローラがモータ４０の作動を停止させる。
【００４８】
熱交換器流路入口箇所２１ｂのダンパ２４−２又は熱交換器流路出口箇所２１ａのダンパ２４−１の羽根体２４ａを開位置に回動させ、バイパス流路入口箇所２２ｂのダンパ２４−４又はバイパス流路出口箇所２２のダンパ２４−３の羽根体２４ａを閉位置に回動させるときは、図１１に示すように、第４レバー４２を上記と逆方向に回転駆動させる。以下、各部材が図１０に示す動作と逆の動作をする。
【００４９】
なお、この別実施形態においても、入口側駆動機構部３００Ｂ及び出口側駆動機構部３００Ａの変形構成として、前記バネＳＰを縮み状態のバネに替え、前記伸縮ロッドＳＲを縮み動作を制限する伸縮ロッドに替えるようにしてもよい。すなわち、入口側駆動機構部３００Ｂ及び出口側駆動機構部３００Ａが、駆動動力源からの回動駆動力を受けて各別に回動する一対の駆動アームＫＡの各先端部と前記回動軸体２４ｃに取り付けた従動アームＪＡの両端部の夫々の間に、縮み状態のバネＳＰと、前記縮み状態のバネＳＰに対応して伸び動作を制限する伸縮ロッドＳＲとを並列配置した規制手段４００、及び、前記縮み状態のバネＳＰで構成されて、前記縮み状態のバネＳＰを収縮させて前記弾性付勢力を発生させる付勢手段５００を備えるようにしている。
【００５０】
上記実施形態では、バイパス流路２２の開閉ダンパ２４を、バイパス流路２２の入口箇所２２ｂと出口箇所２２ａの夫々に配置した２個のダンパ２４−４，２４−３で構成したが、例えばバイパス流路２２内の適宜箇所に配置した１個の開閉ダンパでもよい。
【００５１】
上記実施形態では、本発明に係る排熱回収装置を吸収式ヒートポンプに備えて、熱交換器で回収した排ガスの熱を再生器１１の熱源とする場合に適用したが、吸収式冷温水機に代表される吸収式ヒートポンプ以外の用途に、回収した排ガスの熱を使用する場合にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の排熱回収装置を備えた吸収式ヒートポンプを含むガスタービン・コージェネレーションシステムの全体構成図
【図２】本発明に係る排熱回収装置の構造を示す断面図
【図３】本発明に係る排熱回収装置の構造を示す断面図
【図４】羽根体駆動機構の構成を示す断面図
【図５】羽根体駆動機構の動作を示す図
【図６】羽根体駆動機構の動作を示す図
【図７】羽根体と受け部材との位置関係を示す斜視図
【図８】別実施形態に係る羽根体駆動機構の構成を示す正面図及び一部断面図
【図９】別実施形態に係る羽根体駆動機構の構成を示す図
【図１０】別実施形態に係る羽根体駆動機構の動作を示す図
【図１１】別実施形態に係る羽根体駆動機構の動作を示す図
【符号の説明】
１１        再生器
２１        熱交換器流路
２１ａ      熱交換器流路出口箇所
２１ｂ      熱交換器流路入口箇所
２２        バイパス流路
２２ａ      バイパス流路出口箇所
２２ｂ      バイパス流路入口箇所
２３        送風器
２４        開閉ダンパ
２４ａ      羽根体
２４ｂ      受け部
２４ｃ      回動軸体
１００      熱交換器
２００      流路切換手段
３００      羽根体駆動機構
３００Ａ    出口側駆動機構部
３００Ｂ    入口側駆動機構部
４００      規制手段
５００      付勢手段
ＪＡ        従動アーム
ＫＡ        駆動アーム
ＳＰ        バネ
ＳＲ        伸縮ロッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2004218952.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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