[发明专利]蒸气发生系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用热泵来产生蒸气的蒸气发生系统。本申请基于在2011年3月31日向日本申请的日本特愿2011-079370号主张优先权，其内容引用于此。

背景技术

以往，如下述专利文献1所公开的那样，已知有在蒸发器中从排温水等汲取热量并在冷凝器中对水加热而产生蒸气的热泵。

此外，如下述专利文献2所公开的那样，还提出有如下系统，该系统由上下多段构成热泵，通过连接上下的热泵的热交换器(是下段热泵的冷凝器且也是上段热泵的蒸发器。)对供水进行加热，从最上段的热泵的冷凝器取出蒸气。

进而，如下述专利文献3所公开的那样，还提出有如下装置，该装置左右并联地设置热泵，使水依次通过各热泵的冷凝器而获得高温水。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭58-40451号公报(第二图)

专利文献2：日本特开2006-348876号公报(图1、图2)

专利文献3：日本实开昭60-23669号公报(第二图)

发明内容

发明要解决的课题

然而，若如所述专利文献1所记载的发明那样仅使用单段的热泵，则汲取热量的温度差、即蒸发器侧与冷凝器侧的温度差大，热泵的效率变差。

此外，即使如所述专利文献2所记载的发明那样简单地在上下多段设置热泵，在仅从最下段的蒸发器汲取热量的情况下，与所述专利文献1所记载的发明同样地，就热泵整体来看的汲取温度差大，热泵的效率提高存在极限。

此外，即使如所述专利文献3所记载的发明那样在左右并联地设置热泵，在左右热泵为相同结构且仅从最下段的蒸发器汲取热量的情况下，与所述专利文献2所记载的发明同样地，汲取温度差大，热泵的效率提高存在极限。

进而，在热源流体为温水或废气等且在向热泵赋予热量(焓)的同时自身伴随温度降低的情况下，仅通过在以左右相同结构并联设置的热泵中通过热源流体，在下游侧的热泵中热源流体的温度降低，因此也需要对此进行考虑。

本发明要解决的课题在于减少就系统整体来看时的汲取温度差，从而实现系统的效率提高。此外，本发明的课题还在于提供一种在热源流体向热泵赋予焓的情况下还能够应对伴随于此的温度降低的蒸气发生系统。

用于解决课题的手段

本发明是为了解决所述课题而作成的，技术方案1所记载的发明为一种蒸气发生系统，其特征在于，该蒸气发生系统具备：第一热泵，其由单段或多段构成，且至少在最下段具有第一蒸发器和第二蒸发器；第二热泵，其由单段或多段构成，且经由兼作为所述最下段的第一蒸发器的最上段的冷凝器与所述第一热泵连接，热源流体依次通过所述第一热泵的第二蒸发器和所述第二热泵的最下段的蒸发器，在所述第一热泵的最上段的冷凝器中，对水进行加热而产生蒸气。

根据技术方案1所记载的发明，能够从第一热泵的第二蒸发器和第二热泵的最下段的蒸发器汲取热量而在第一热泵的最上段的冷凝器中产生蒸气。此时，热源流体在通过第一热泵的第二蒸发器之后通向第二热泵的最下段的蒸发器。由此，第二热泵补偿在第一热泵的第二蒸发器中热源流体被冷却的量，从而能够从通过第二蒸发器后的热源流体再次汲取热量。此外，在第一热泵中，能够减少汲取的温度差，与此相应地能够减少压缩机的电力，能够提高蒸气发生系统的效率。

技术方案2所记载的发明以技术方案1所记载的蒸气发生系统为基础，其特征在于，所述第二热泵由单段的热泵构成，从依次通过所述第一热泵的第二蒸发器和所述第二热泵的最下段的蒸发器的热源流体汲取热量，在所述第一热泵的最上段的冷凝器中，对水进行加热而产生蒸气。

根据技术方案2所记载的发明，具备单段或多段的第一热泵和单段的第二热泵，热源流体依次通过第一热泵的第二蒸发器和第二热泵的最下段的蒸发器，由此能够在第一热泵的最上段的冷凝器中产生蒸气。

技术方案3所记载的发明以技术方案1或技术方案2所记载的蒸气发生系统为基础，其特征在于，所述第一热泵由多段的热泵构成，其中一部分或全部的热泵作为蒸发器具备所述第一蒸发器和所述第二蒸发器，各所述第一蒸发器将相邻的上下热泵彼此连接，热源流体按照从上段的热泵依次朝向下段的热泵的顺序通过各所述第二蒸发器。

根据技术方案3所记载的发明，就蒸气发生系统整体来看，其由三段以上的热泵构成。并且，热源流体能够在按照从上段的热泵依次朝向下段的热泵的顺序通过第一热泵的各第二蒸发器后，通向第二热泵的最下段的蒸发器，在第一热泵的最上段的冷凝器中对水进行加热而产生蒸气。