JP7012208B2 - 冷凍サイクル装置及びそれを備えた液体加熱装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態1における液体加熱装置の構成図である。液体加熱装置は、超臨界蒸気圧縮式冷凍サイクルである冷凍サイクル装置、利用側熱媒体回路30から構成されている。また、冷凍サイクル装置は、主冷媒回路10、バイパス冷媒回路20から構成されている。
制御装置60は、高圧側圧力検出装置51の検出圧力が上昇し、第1所定高圧値を超えたと判断した場合に、中間圧が臨界圧以下の場合には、中間圧が臨界圧を超えた状態となるように、第2膨張装置21を弁開度が大きくなる方向に動作を開始させ、第2膨張装置21により減圧された後の冷媒の圧力(中間圧)が臨界圧を超えた状態を保つように、冷媒が中間熱交換器13を気液二相の状態で流れる場合よりも、中間熱交換器13のバイパス冷媒回路20の冷媒の出口温度と、中間熱交換器13のバイパス冷媒回路20の冷媒の入口温度との温度差(ΔTM)が大きな値となるように、制御装置60は第2膨張装置21の弁開度を制御する。
11 圧縮機構
11a 低段側圧縮回転要素
11b 高段側圧縮回転要素
12 利用側熱交換器
13 中間熱交換器
14 第1膨張装置
15 熱源側熱交換器
16 配管
20 バイパス冷媒回路
21 第2膨張装置
30 利用側熱媒体回路
31 搬送装置
32a 暖房端末
32b 貯湯タンク
33 熱媒体配管
34 第1切替弁
35 第2切替弁
41 給湯栓
42 給湯用熱交換器
43 給水配管
51 高圧側圧力検出装置
52 中間熱交換器バイパス出口サーミスタ
53 熱媒体出口温度サーミスタ
54 熱媒体入口温度サーミスタ
55a 第1貯湯タンク温度サーミスタ
55b 第2貯湯タンク温度サーミスタ
55c 第3貯湯タンク温度サーミスタ
56 中間熱交換器バイパス入口サーミスタ
57 中間熱交換器主冷媒入口サーミスタ
58 中間熱交換器主冷媒出口サーミスタ
60 制御装置
Claims (9)
- 圧縮回転要素から構成される圧縮機構、前記圧縮回転要素から吐出された冷媒により利用側熱媒体を加熱する利用側熱交換器、中間熱交換器、第1膨張装置、熱源側熱交換器が配管で順次接続されて形成される主冷媒回路と、
前記利用側熱交換器から前記第1膨張装置までの間の前記配管から分岐され、第2膨張装置により減圧された後に、前記中間熱交換器で前記主冷媒回路を流れる冷媒と熱交換され、前記圧縮回転要素の圧縮途中の冷媒に合流されるバイパス冷媒回路と、
制御装置と、
を備え、
前記中間熱交換器の前記バイパス冷媒回路の冷媒の出口温度と前記中間熱交換器の前記バイパス冷媒回路の冷媒の入口温度との温度差が、前記冷媒が前記中間熱交換器を気液二相の状態で流れる場合よりも大きく、
かつ、
前記中間熱交換器の前記バイパス冷媒回路の冷媒の出口温度と前記中間熱交換器の前記主冷媒回路の冷媒の入口温度との温度差が、
前記中間熱交換器の前記バイパス冷媒回路の冷媒の入口温度と前記中間熱交換器の前記主冷媒回路の冷媒の出口温度との温度差よりも大きい状態となるように、
前記制御装置は、前記第2膨張装置の弁開度を制御して、
前記第2膨張装置により減圧された後の冷媒の圧力が、臨界圧を超えた状態を保つようにすることを特徴とする冷凍サイクル装置。 - 前記第2膨張装置により減圧された後の冷媒の圧力が高いほど、前記中間熱交換器の前記バイパス冷媒回路の冷媒の出口温度と冷媒の入口温度との温度差が大きくなるように、前記制御装置は、前記第2膨張装置の弁開度を制御することを特徴とする請求項1に記載の冷凍サイクル装置。
- 前記制御装置は、前記圧縮機構からの吐出冷媒の圧力値と、前記利用側熱交換器の冷媒の出口温度と、前記中間熱交換器の前記バイパス冷媒回路の冷媒の入口温度とから、前記第2膨張装置により減圧された後の冷媒の圧力が、臨界圧以上であるか否かを判断することを特徴とする請求項1または2に記載の冷凍サイクル装置。
- 前記冷媒を二酸化炭素としたことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の冷凍サイクル装置。
- 請求項1~4のいずれか1項に記載の冷凍サイクルを用い、搬送装置によって、前記利用側熱媒体を循環させる利用側熱媒体回路を備えたことを特徴とする液体加熱装置。
- 前記利用側熱交換器から流出される前記利用側熱媒体の温度を検出する熱媒体出口温度サーミスタと、前記利用側熱交換器に流入される前記利用側熱媒体の温度を検出する熱媒体入口温度サーミスタと、を備え、前記制御装置は、前記熱媒体出口温度サーミスタの検出温度が目標温度となるように、前記搬送装置を動作させるとともに、前記熱媒体入口温度サーミスタの検出温度が第1所定温度を超えた場合には、前記中間熱交換器の前記バイパス冷媒回路の冷媒の出口温度と、前記中間熱交換器の前記バイパス冷媒回路の冷媒の入口温度との温度差が、前記冷媒が前記中間熱交換器を気液二相の状態で流れる場合よりも大きく、かつ、前記中間熱交換器の前記バイパス冷媒回路の冷媒の出口温度と、前記中間熱交換器の前記主冷媒回路の冷媒の入口温度との温度差が、前記中間熱交換器の前記バイパス冷媒回路の冷媒の入口温度と、前記中間熱交換器の前記主冷媒回路の冷媒の出口温度との温度差よりも大きい状態となるように、前記制御装置は、前記第2膨張装置の弁開度を制御することを特徴とする請求項5に記載の液体加熱装置。
- 前記利用側熱交換器から流出される前記利用側熱媒体の温度を検出する熱媒体出口温度サーミスタと、前記利用側熱交換器に流入される前記利用側熱媒体の温度を検出する熱媒体入口温度サーミスタと、を備え、前記制御装置は、前記熱媒体出口温度サーミスタの検出温度と前記熱媒体入口温度サーミスタの検出温度との温度差が目標温度差となるように、前記搬送装置を動作させるとともに、前記熱媒体出口温度サーミスタの前記検出温度が第2所定温度を超えた場合には、前記中間熱交換器の前記バイパス冷媒回路の冷媒の出口温度と、前記中間熱交換器の前記バイパス冷媒回路の冷媒の入口温度との温度差が、前記冷媒が前記中間熱交換器を気液二相の状態で流れる場合よりも大きく、かつ、前記中間熱交換器の前記バイパス冷媒回路の冷媒の出口温度と、前記中間熱交換器の前記主冷媒回路の冷媒の入口温度との温度差が、前記中間熱交換器の前記バイパス冷媒回路の冷媒の入口温度と、前記中間熱交換器の前記主冷媒回路の冷媒の出口温度との温度差よりも大きい状態となるように、前記制御装置は、前記第2膨張装置の弁開度を制御することを特徴とする請求項5に記載の液体加熱装置。
- 前記制御装置は、前記圧縮機構からの吐出冷媒の圧力値と、前記利用側熱交換器に流入する前記利用側熱媒体の温度と、前記中間熱交換器の前記バイパス冷媒回路の冷媒の入口温度とから、前記第2膨張装置により減圧された後の冷媒の圧力が、臨界圧以上であるか否かを判断することを特徴とする請求項5~7のいずれか1項に記載の液体加熱装置。
- 前記利用側熱媒体を水又は不凍液としたことを特徴とする請求項5~8のいずれか1項に記載の液体加熱装置。
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