JPS6091164A - 冷却流体の過熱方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、気体状冷却流体を熱モータ付熱ポンプのコン
プレッサに流入する前に、前記冷却流体を過熱し、同時
に前記モータカ１らの排気ガスに含まれる水蒸気を冷却
し、凝縮する方法に関する。本発明）ま又、この方法を
実施する装置にも関する。

熱モータ付熱ポンプの原理は勿綱、この戊術分野でよく
知ら７’している。これは、例えば、「住居用又は工業
用部屋の暖房装置」という発明の名称で、ヨーロッパ公
開特許第８１，４００，３４０号に開示さイｔている。

従来の眠気式熱ポンプにおいて、コンプレッサに散体が
流入しないようにして、コンプレッサに冷却流体がσ１
入する＠【こその冷却流体を過熱することはよく却らｎ
ている。このために、一般にコンプレッサを駆動させる
′電気モータ９こより消散する熱エネルギを利用する際
、過熱器として蒸発器の一部分を働かせて、この過熱を
完成するようになっている。前述の公開特許ｔこ示すこ
の種のモータ付熱ポンプの場合は、このような方法で過
熱することはできない。従って、過熱器として蒸発器の
もつと大きい部分を慟力）さねばならない。これは非常
に不利なことである。なぜなら、蒸発器の熱交換面は、
第２流体、即ち、冷却流体が版状ζこあるときにしかｆ
ｍＪかないからである。従来、その他、特に蒸発器が過
熱器なしで働くような場合、コンプレッサに流入する前
に冷却液体部分を蒸発させるようにした解決法がいくつ
も提粟さ、Ｔしている。例えば、トイソ特許第３，２０
６，９６７号に示した実施例がそうであり、そｎは蒸発
器の下流ζこ備わっている冷却流体の−さの関数として
調節される浮標付膨張器によって蒸発器η）らの供給を
調節するようになってい６゜そのような実施例に、冷動
流体を蒸発さぜる必要があり、これはドイツ特、！！　
３，２０６，９６７号の場合、ガスがコンプレッサを駆
動するモーフからの排気ガスであるような、液体とガス
との熱交換器を通って行イつれる。

そこで、本発明の目的は、コンプレッサが熱モータによ
って駆動されるような熱ポンプの場合、蒸発器の性能を
落とすことなしに冷却流体のガス部分を過熱することの
できる方法を提供することである。更に、この方法は同
時にモータ乃）らの排気ガス中Ｏこ含韮イする水蒸気を
冷却し、それを凝縮することができる。

本発明の第２の目的は前記方法を実施する装置にあり、
この装置は現存の裟ｉＩ！！こ容易に取付けることがで
きる。

前記第１の目的は次のようにして達成される０即ち、熱
ポンプのコンプレッサに気体状冷、５１流体を流入する
前Ｏこ前記冷却流体を過熱する方法を提供し、熱モータ
からの排気ガスに残存す６熱エネルギを利用して冷却流
体を過熱することを特徴とする０ この方法によイｔば、熱交換は、コンプレッサのすぐ近
くに位置する区域で、全部の排気ガスと前記流体との間
で行なわイする。

前記第２の目的は次のようにして達成される。

即ち、本発明の装ａ＋よ、冷却流体と排気カスとの間で
熱交換を行う熱交換器を有し、更に気体状冷却流体の加
速区域をも有する。

好ましくハ、この熱交換器はコンプレッサの上流に位置
する耐衝４性容器体内ｌこ内蔵する。

本発明に従った装置の実施例によαば、熱交換器は熱交
換表面として、前記耐衝４性容器体の外包体を利用する
。

補足的持家によれば、前記外包体は円筒形で、垂直＋４
！ｌＩ］を有し、その両端が閉鎖さイｔている。

その上端は、流入・Ｕと流出管を備えている。この流出
管は、Ｕ字形の下方部分を有し、そのポ１分岐部分は外
包体の内側ｌこ開口し、しかも前記流入管と事実上対向
して位置し、第２分岐部分は、外包体の外部に連結する
垂直上方部分に接続する。

本発明によｎば、この耐衝４性容器体は円筒形内側側部
分を有し、その上端は閉じており、それは流出管の下方
部分の第１塙と流入管との間に位置す６゜その上端は更
に、流出管の上方部分を貫通させるためＯこ、オリフィ
スを備えている。

好ましくは、前記頭部分の下端（まその全部が開口して
おり、そイ１は更に前記匠出當の下方部分の末端より高
い所に位置し、その流出管はＵ字管の下方部分に位置す
る一個又は数詞の横行オリフィスを有する。

本発明のもう１つの符、Ｊｌ、によイｔば、耐衝４性容
器体の円筒形外包体は円肖形外測外邑体て包囲さイｔ１
その外側外包体は排バカスの流入・Ｕと流出爵とを有す
る。

前記外側外包体は１ｌｌｒ１′１ｔＪ峯性谷器体の下娼
部を包囲するのが好ましい。

本発明に従った装置と方法は、Ｃ，Ｏ，Ｐ、の増卵を伴
う冷却流体の気体部分を過熱させ、蒸発器のオリ用を、
熱ポンプの力によってよりよくすることができる。更ｌ
こ、事央上全ての水蒸気を凝縮し、騒音を低下させると
共に、３０〜４０°Ｃ（Ｄ温度まで排気ガスを冷却する
ことができる。

本発明のその他の特徴及び効果は、添付図面に関連して
例示した実施例の説明θ）ら一層明らかとなるであろう
。

第１図に示す耐前罐性答器体＋ＩＪは、側壁（３ンと、
下端（４）と上端（５）とで溝成された円筒形外包体（
２）を有する。前記下端（４）と上端（５）は円天井の
形を有する。

上端（５）は流入・ｕ（６）と流出＃　（７）を備えて
いる。流入管（６）は上端（５］のイつずか手前のｈ７
．直で上端の内部に連通し、指示番号ｕ７Ｊの位置で上
端に取付けらイする。

流出管（７）は外部に連絡した円筒形上方部分（８）と
、Ｕ字形の円筒形下方部分（９）とを有する。０字管の
分岐肯（１０）は流入管（６）と事実上、向かい合って
位置するが、明ら７Ｊ）に低位置で連絡している。末端
部（１１）は円筒形の上方部分（８）に接続する。

内側裾部分迂５）は、外包体（２）の内側に位置する。

内ｌ１ｌＩＩ鋼部分ｕ５）は、ｔｌｌＩｔｌ壁ｕ６１と
上壁Ｕηとを有し、その上壁には、Ｕ字形°Ｕの上方部
分（８）が貫通するオリフィス州が形成されている。前
記・明部分ｕ５）と前記外包体（２１とは、環状空間部
−１と、上方ドーム−と、下方ドームシ０とを形成する
。

２連の３個の中心づけ突部（２２）　、（ハ）、ｒＡが
・厖部分（淘と外包体（２）との間の間隔を一定に保愕
する。裾部分μ■の下方部分は全部間いていて、０字管
の水平分岐・Ｕの最下部分の萬さよりイつずかに高い位
置に位置する。

更にもう１つの外包体（至）がその組立体を包囲する。

外包体（３０）は、環状冠部材３１）！こよって外包体
（２）のｇＩｌｌ壁（３）の上方部分に接続する。外包
体側は、コンプレッサの駆動モータカ）ら出てくるもの
のため排気カスの流入管６榎と流出管（ト）とを有する
。外包体（至）、（２ｊは外側環状空回Ｃ（ωと外側下
方ドーム（至）とを形成する。これら２個の外包体間の
間隔は、一連の中心づけ突部０′０．（至）、　Ｇ３’
ｌ＋によって保持され６０本本発明こ従った装置（１）
は、第３図に蒸発器（４［）と、コンプレッサ（４υと
、コンデンサ（４りと、膨張器（４０とを概略的に示す
ような熱ポンプ内に適所に取付けらｎる。コンプレッサ
（４Ｉ）は熱モータ（４３１により回転駆動され、排気
ガスは流路［有］を通って管Ｃ３つへ送らｎる。コンプ
レッサの駆動装置は指示番号（４つで示さｎている。膨
張器（４６）は外圧に等しい恒温膨張器であって、蒸発
器へ流入する冷却流体を過熱できるように△°ｒの関数
として調整される。

この装置は次のようｌこ作動する。すなイつち、普通の
区域、すなわち、一時的区域の外側では冷却ガスは蒸発
器７１）ら出て耐賃撃性容器体（１）へ送ら孔、そこで
冷却ガスはコンプレッサ（４１）へ送られる前に過熱さ
れる。

ｇｉ図を参照すわば、ガスは上部ドーム１２７）ｇこ送
らａ、次に、菅（３つを通って送らｎる排気ガスとの熱
交換区域を構成する環状空間部シＱに送らｌム、そイｔ
ら２つのガスは耐１４８性容器体の外包体（２）により
分離され、この外包体（２）は又、熱交換器の熱交換面
をも構成する。環状空間ｕＯ）は那速区域を構成する、
すなわち１．内側回部を備えていない従来の耐衝ホ性容
器体の中２通過するのとはちがって、求める熱交換を得
るのに十分なガス速度区域を構成する。この普通の作動
中、ガスの過熱ｌこより、そこｌこ官有する液体の微小
な小／＃を威去することができる。

一時的な作動時、この装置へ流入するガスは、成る蛍の
蔽［ヒガスと混合することになる。この液体部分は、従
来の方法で、容器体の底部に果まり、そこでその液体部
分は、オリフィス（５１）を通って気体層へ引きづり込
むことによって蒸発する。

排気ガスは管０２を通ってドーム（３６）内に流入し、
次に管（３りを通って高い部分に集まる。そわらの管ｔ
、（３）　、　Ｃ３ａは、外側外包体に対して正接する
。

前述したように、本発明の装置、特に第１図に示す装置
は、排気ガスを冷却し、そこを通る蒸気を凝縮する効果
を有する。このために第１図の装置は縦棒物の排気管（
６のを有する０ 第４．５図には、本発明に従った耐＠撃性容器体の変形
実施例を示す。

この実施例は、普通の方法により円筒形外包体（２）と
、冷却ガス流出’ｆ（７）とを有し、その流出管（７）
は垂直な第ｌＯ岐部分（８）と、Ｕ字形中心部分（９）
と、垂直な第２分岐部分（［Ｑとを有する。モータのた
めに加熱された熱いガスａ環菅ｌ５０）は、円筒形外包
体の垂直軸に沿って、その外包体を通って横断し、流入
オリフィス（５１）　６！下方部分（５２）に位置する
。

冷却ガスは、熱いガス循環・ｇ６■を取り巻く菅（５６
）により限定さイする環状管（５５）を通って流入する
。

営（５６）はその上方部分で、外包体に）の外部に流入
管ωＯ）を備え、そイ″１．は管体（７ＪＱ）Ｕ字形中
心部分より下方の下方位置でその下端部へ開く。

排気ガスの循環管の０）はその下端部ｌこ、凝縮物排気
オリフィス（６のを備えてい口。

この装置は、第１〜３図に示した装置と同じ方法で機能
する。ガスとガスの熱交換壁は、ガスの加速環状区域が
熱いガスの循環管（５０）と冷却カスの流入管（５のと
によって形成される時、流入管（５６）に向かい合って
位置する管１５０）の壁により構成される。

し７１）Ｌ、本発明は前述の実施例に制限されるもので
はない。そイｔとは反対に、あらゆる変形′クリを包含
する。特に、これは例えば毛管システムである１ｌｌｒ
１′１ｌｌ性１′１斬４に関する。

【図面の簡単な説明】

第１図り１本発明に従った装置の世Ｕ方断面図であり、 第２図は渠１図の水平断面図であり、 第３図は本発明の装置を備えた装置図であり、第４図は
本発明の第２実施例の測方断面図であり、 第５図は第４図のＶ−Ｖｉｌｌｌ線に沿ってとった断面
図である。 ■・・・容器体　１２・・・外側包囲体２０・・・熱交
換器　４０・・・蒸発器４１・・・　コンプレッサ　４
３・・・熱モータ手続補正口 昭和５９年１り月！２日 特許庁長官　殿 １　事件の表示 昭和５９年特許願第１９１９１１号 ２　発明の名称 冷却流体の過熱方法と装置 ３　補正をする者 事件との関係　特許出願人 名　称　バクトール・ニス・アー ４代理人 住　所　東京都千代田区永田町１丁目１１番２８号６　
補正の対象 願書菌中特許出願人の代表者の欄、正式図面、及び委任
状。 ７　補正の内容 別紙のとおり（内容に変更快入

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ｌｌ　熱モータ付熱ポンプのコンプレッサに流入させ
   る前ζこ、液体微粒子を含む気体状冷却流体を過熱する
   方法であって、前記流体の気体部分を過熱するために、
   前記熱モータからの排気ガスの熱エネルギをオリ用する
   ことを特徴とする方法Ｃ（２）　前記気体状冷却流体は
   コンプレッサの直近の区域で全部の排気ガスと熱交換を
   行なうことを特徴とする特許ａ請求の範囲第１項記載の
   方法。 （３）　前記気体状冷却流体と黙モータｔ４３１Ｚ）ら
   の排気ガスとの間で熱交換を可能とし、気体状冷却流体
   の刀口速区域をイするような熱交換器（２０）をＭする
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法を実
   施する装置。 （４）熱９：挨器−はコンプレッサ（４υの上流に位置
   する耐＃卓性容器体（１）内に収容されることを特徴と
   する特許請求の範囲第３項記載の装置。 （５）熱交換器は、前記耐衝プμ性容器体の外側外包体
   ａ’ａｃこよって構成される熱交換壁を有することを特
   徴とする特徴請求の範囲第４項記載の装置。 （６）耐価本性谷器体の外側外包体は円筒形であって、
   垂直ｔｍを有し、その両端は閉鎖さｎており、その上端
   ｌこは、流入管（６）と流出管（７）とを備えており、
   前記流出管はＵ字形の下方部分を有し、前記下方部分の
   第１分岐部分ｕＯＪは前記外包体の内部に開口して前記
   流入管と向き合っており、第２分岐部分（１υは外包体
   の外部へ連絡している垂直上方部分に接続し、前記外包
   体はその上端を閉鎖した円筒形の内側裾部分ｕ５１を取
   り巻き、前記上端は、流入管と、流出管の下方部分の第
   １端部との間Ｖこ位置し、前記流出管の上方部分を貫通
   させるためにオリフィスを備えていることを特徴とする
   特許請求の範囲・第５項記載の装置。 （７）前記裾部分ｕ！５）の下端は全部が開いていて、
   前記流出ｇの下方部分の下端部よりわずθｌこ上方に位
   置することを特徴とする特許請求の頓囲第６項記載の装
   置。 （８）耐衝軍性谷器体の円筒形外包体（２）は円筒形外
   側外包体（凛で包囲さ几、前記／Ａ民体は、下方部分に
   排気カス流入管（３２）を有し、上方部分に、その排気
   カスの流出管（３３）を有することを特徴とする特許請
   求の範囲第６．！Ｊ記載の装置。 （９）前記外側外包体（・ま、耐倒卓性容器体の外包体
   の下端を包囲することを特徴とする特許請求の軸囲第８
   項記！奴の装置。 ＵＯ）　外側外包体は、凝紬吻の排出管（６０〕をゼす
   ることを特徴とする特許を請求の車厄囲第８項５己載の
   装置。 圓　耐憫ノ釦注容器体ｉｌ＋の外側外包体は円筒形であ
   って、垂直１Ｊ４１］を治し、その両端は閂鎖されてお
   り、その上端には冷却流体の流出管（７）を調え、その
   流出ＷはＵ字形下方部分を有し、その第１分岐部分見ω
   は前記外包体の内部へ開口し、第２分岐部分α］）は外
   包体の外部へ連絡した垂直上方部発に接続することで成
   り、耐衝軍註容器体の垂直軸に沿ってその容器体を／ｌ
   ｆｉ、断する熱い一ガスの循環管１５０）を有し、前記
   １Ｊｉ環−１１６０）は気体状冷却流体の導入・ｇｉこ
   まって取り巻かイｔ１その導入當は、前記容器体の外側
   に位置する流入管を備え、その流入管の下端はその包囲
   体の内部へ開くことを特徴とする特許請求の範囲第４項
   記載の装置。 Ｕ　冷却流体の導入’ｆｉｒ　（５のは、その下４が、
   冷却流体流出當（７）の下方部分の下方位置よりイつず
   乃）に低いところで開口することを特徴とする特許請求
   の範囲第１１項記載の装置。 賭　熱いガス循環・ｄ６０）は凝稲吻排出オリフィス（
   ６５）を有することを特徴とする特許請求の範囲第１１
   男記載の装置。