JPS61138057A - ヒ−トポンプ装置 - Google Patents
ヒ−トポンプ装置Info
- Publication number
- JPS61138057A JPS61138057A JP25920984A JP25920984A JPS61138057A JP S61138057 A JPS61138057 A JP S61138057A JP 25920984 A JP25920984 A JP 25920984A JP 25920984 A JP25920984 A JP 25920984A JP S61138057 A JPS61138057 A JP S61138057A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- steam
- working medium
- evaporator
- condensing chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
- Central Heating Systems (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
C発明の技術分野〕
この発明はヒートポンプ装置に関する。
一般に、工場の温排水などの低温熱源から熱を汲み上げ
、高温水などの高温の熱源流体を作り出すヒートポンプ
装置が知られている。特に電動機や熱機関で圧縮機を駆
動する圧縮式のヒートポンプ装置は投入エネルギの数倍
もの熱エネルギを低温から高温へ汲み上げることができ
ることから。
、高温水などの高温の熱源流体を作り出すヒートポンプ
装置が知られている。特に電動機や熱機関で圧縮機を駆
動する圧縮式のヒートポンプ装置は投入エネルギの数倍
もの熱エネルギを低温から高温へ汲み上げることができ
ることから。
今日では広く利用されている。しかしながら、この種の
ヒートポンプ装置においては凝縮器で加熱されて高温の
熱源流体になる被加熱流体が水などの顕熱性のものであ
る場合にはその性能向上に限界があっtoこれを第3図
に基づいて説明する。
ヒートポンプ装置においては凝縮器で加熱されて高温の
熱源流体になる被加熱流体が水などの顕熱性のものであ
る場合にはその性能向上に限界があっtoこれを第3図
に基づいて説明する。
この第3図は単一成分の作動媒体を使用し几場合の凝縮
器における被加熱流体と作動媒体の温度変化を示してい
る6図よりわかるように、単一成分の作動媒体の凝縮温
度(Tc)が変化しないのに対して被加熱流体は熱交換
の過程で流れ方向にその温度(Ta)が変化する。この
ため、熱交換時に第3図の斜線の部分に相当する不可逆
的なエネルギ損失が生じ、ヒートポンプの性能向上の妨
げになってい念、特に大規模住宅団地への熱水供給用ヒ
ートポンプなどのように被加熱流体の凝縮器出入口温度
差が50に〜100にと極めて大きい場合にはこの不可
逆損失が致命的なものになっていた。
器における被加熱流体と作動媒体の温度変化を示してい
る6図よりわかるように、単一成分の作動媒体の凝縮温
度(Tc)が変化しないのに対して被加熱流体は熱交換
の過程で流れ方向にその温度(Ta)が変化する。この
ため、熱交換時に第3図の斜線の部分に相当する不可逆
的なエネルギ損失が生じ、ヒートポンプの性能向上の妨
げになってい念、特に大規模住宅団地への熱水供給用ヒ
ートポンプなどのように被加熱流体の凝縮器出入口温度
差が50に〜100にと極めて大きい場合にはこの不可
逆損失が致命的なものになっていた。
これに対し作動媒体として非共沸混合媒体を使用する提
案が近年なされている。この非共沸混合媒体は凝縮過程
で第3図の線分子fで示すようにその温度を変化させる
ことができ、熱交換時における作動媒体と被加熱流体と
の温度差を少なくし。
案が近年なされている。この非共沸混合媒体は凝縮過程
で第3図の線分子fで示すようにその温度を変化させる
ことができ、熱交換時における作動媒体と被加熱流体と
の温度差を少なくし。
不可逆的なエネルギ損失を抑制することができる。
しかしながら、このような非共沸混合媒体を使用した場
合にはサイクルから媒体がリークした時、外部からの補
充によってリーク前と同一の組成に戻すことが技術的に
困難となり、そのため凝縮過程での温度変化のパターン
が変わってエネルギ損失の抑制効果が低下する恐れがあ
、った。
合にはサイクルから媒体がリークした時、外部からの補
充によってリーク前と同一の組成に戻すことが技術的に
困難となり、そのため凝縮過程での温度変化のパターン
が変わってエネルギ損失の抑制効果が低下する恐れがあ
、った。
〔発明の目的〕
この発明は上記の問題に鑑み創案されたもので。
単一成分の作動媒体2用いながら凝縮器における被加熱
流体との間の熱交換時における不可逆的なエネルギ損失
を抑制することができる高性能なヒートポンプ装置の提
供を目的とする。
流体との間の熱交換時における不可逆的なエネルギ損失
を抑制することができる高性能なヒートポンプ装置の提
供を目的とする。
上記目的を達成するtめに本発明は内部に封入されt作
動媒体を圧縮する圧縮機と、前記作動媒体を凝縮させる
凝縮器と作動媒体を蒸発させる蒸発器と、膨張機構とを
備え之ヒートポンプ装置において、前記凝縮器を被加熱
流体の流れ方向に並んだ複数の凝縮室より構成し、かつ
前記圧縮機の吐出蒸気を駆動源として蒸発器出口の低温
低圧蒸気の一部を吸入して昇温・昇圧した後、凝縮室へ
放出する蒸−気エジェクタを前記被加熱流体の最下流側
に位置する凝縮室を除くすべての凝縮室に接続接置する
構成とした。
動媒体を圧縮する圧縮機と、前記作動媒体を凝縮させる
凝縮器と作動媒体を蒸発させる蒸発器と、膨張機構とを
備え之ヒートポンプ装置において、前記凝縮器を被加熱
流体の流れ方向に並んだ複数の凝縮室より構成し、かつ
前記圧縮機の吐出蒸気を駆動源として蒸発器出口の低温
低圧蒸気の一部を吸入して昇温・昇圧した後、凝縮室へ
放出する蒸−気エジェクタを前記被加熱流体の最下流側
に位置する凝縮室を除くすべての凝縮室に接続接置する
構成とした。
この発明の構成によれば、王カレベルの異なる作動媒体
を複数の凝縮室だ各別に作用させられるtめ、凝縮過程
において作動媒体の温度を被加熱流体の温度変化のパタ
ーンに沿うように階段状に変えることが可能になる。そ
れと同時に、圧縮機の吐出蒸気を駆動源として蒸発器出
口の低温低圧蒸気の一部を凝縮器に汲み上げることがで
きるようになる几め、装置性能の飛躍的向上を図ること
ができる。
を複数の凝縮室だ各別に作用させられるtめ、凝縮過程
において作動媒体の温度を被加熱流体の温度変化のパタ
ーンに沿うように階段状に変えることが可能になる。そ
れと同時に、圧縮機の吐出蒸気を駆動源として蒸発器出
口の低温低圧蒸気の一部を凝縮器に汲み上げることがで
きるようになる几め、装置性能の飛躍的向上を図ること
ができる。
以下1本発明の実施例を第1図に基づいて説明する。第
1図は圧縮機、凝縮器、蒸発器、膨張機構から構成され
るヒートポンプ装置のティクルを示す図である。前記圧
縮機1は電動機21Cよって態動されるように構成され
、ナイクル内部に封入された単一成分の作動媒体fc王
縮し、前記凝縮器3は作動媒体を凝縮し、前記蒸発器4
は作動媒体を蒸発させるように構成されている。
゛前記凝縮器3はその内部が複数(第1図では3枚)の
仕切板5で区画され、複数(第1図では4室)の凝縮室
(第1凝縮室6a、第2凝縮室6b、第3凝縮室6c、
第4凝縮室6d)を有している。この第1凝縮室6a乃
至第4凝縮室6dは高温の熱源流体とし゛て外部へ供給
される被加熱流体人の流れ方向にシリーズに配置されて
いる。一方、蒸発器4は工場温排水などの低温熱源流体
Bを熱源として作動媒体蒸気全発生する構造になってい
る。さらに。
1図は圧縮機、凝縮器、蒸発器、膨張機構から構成され
るヒートポンプ装置のティクルを示す図である。前記圧
縮機1は電動機21Cよって態動されるように構成され
、ナイクル内部に封入された単一成分の作動媒体fc王
縮し、前記凝縮器3は作動媒体を凝縮し、前記蒸発器4
は作動媒体を蒸発させるように構成されている。
゛前記凝縮器3はその内部が複数(第1図では3枚)の
仕切板5で区画され、複数(第1図では4室)の凝縮室
(第1凝縮室6a、第2凝縮室6b、第3凝縮室6c、
第4凝縮室6d)を有している。この第1凝縮室6a乃
至第4凝縮室6dは高温の熱源流体とし゛て外部へ供給
される被加熱流体人の流れ方向にシリーズに配置されて
いる。一方、蒸発器4は工場温排水などの低温熱源流体
Bを熱源として作動媒体蒸気全発生する構造になってい
る。さらに。
本発明に係わるヒートポンプ装置には圧縮機1の吐出蒸
気7を駆動源として蒸発器4の出口の低温低圧蒸気8の
一部を吸入して昇温昇圧した後、凝縮室へ放出する蒸気
エジェクタ(第1蒸気エジェクタ9a、第2蒸気エジェ
クタ9b、第3蒸気エンエクタ9c )が、被加熱流体
人の最下流側に位置する凝縮室(第4凝縮室6d)を除
くすべての凝縮室に接続設置されている6各蒸気エジエ
クタはその性能を異にするものであり、凝縮室の王カが
第1凝縮室6aから第4凝縮室6dに向かって順次高く
なるようになっている。また、各凝縮室はそれぞれ膨張
機構として第1膨張礪、構10a 、第2膨張機構to
b、g3膨張機構10C、第4膨張機構10dを介して
前記蒸発器4に接続されている。
気7を駆動源として蒸発器4の出口の低温低圧蒸気8の
一部を吸入して昇温昇圧した後、凝縮室へ放出する蒸気
エジェクタ(第1蒸気エジェクタ9a、第2蒸気エジェ
クタ9b、第3蒸気エンエクタ9c )が、被加熱流体
人の最下流側に位置する凝縮室(第4凝縮室6d)を除
くすべての凝縮室に接続設置されている6各蒸気エジエ
クタはその性能を異にするものであり、凝縮室の王カが
第1凝縮室6aから第4凝縮室6dに向かって順次高く
なるようになっている。また、各凝縮室はそれぞれ膨張
機構として第1膨張礪、構10a 、第2膨張機構to
b、g3膨張機構10C、第4膨張機構10dを介して
前記蒸発器4に接続されている。
次に上紀実抱例の作用について述べる。電動機2によシ
圧縮機1f!:駆動すると蒸発器4で発生した低温低圧
蒸気8が吸入圧縮され、圧縮機の吐出口llから高圧の
吐出蒸気7が吐出される。吐出蒸気7はその後4つに分
流され、3つの蒸気エジェクタ9a 、 9b 、 9
cと第4凝縮室6dへ供給される。
圧縮機1f!:駆動すると蒸発器4で発生した低温低圧
蒸気8が吸入圧縮され、圧縮機の吐出口llから高圧の
吐出蒸気7が吐出される。吐出蒸気7はその後4つに分
流され、3つの蒸気エジェクタ9a 、 9b 、 9
cと第4凝縮室6dへ供給される。
蒸気ニジ、フタへ供給された吐出蒸気は蒸気エジェクタ
の駆動源として作用し、蒸発器出口の低温低圧蒸気8の
一部を吸入して昇温、昇圧させる。
の駆動源として作用し、蒸発器出口の低温低圧蒸気8の
一部を吸入して昇温、昇圧させる。
各蒸気エジェクタから排出される混合蒸気(12a。
x2b 、 12c )は第1〜第3凝縮室に別個に流
入し凝縮液化された後、各凝縮室に接続されている膨張
機構10a 、 10b 、 10c t−通って蒸発
器4へ導ひかれる。
入し凝縮液化された後、各凝縮室に接続されている膨張
機構10a 、 10b 、 10c t−通って蒸発
器4へ導ひかれる。
第4凝縮室へ直接流入し次吐出蒸気は第4凝縮室で凝縮
液化されt後、第4膨張機構10dを通って蒸発器4へ
導ひかれる。
液化されt後、第4膨張機構10dを通って蒸発器4へ
導ひかれる。
先に述べ之如く、第1凝縮室6a乃至第4#縮室6d内
の圧力Pc1. Pe2. Pea 、 Pe4はPe
t (Pe2〈Pea (Pe4となっている念め、第
1凝縮室6a内の温度は第2図線分子c1で示すように
低く、第2凝縮室6b内の温度は線分子C2、第3凝縮
室6c内の温度は線分子ea、第4II!縮室6d内の
温度は線分子C4で示すよって段階的に高くなっている
。一方。
の圧力Pc1. Pe2. Pea 、 Pe4はPe
t (Pe2〈Pea (Pe4となっている念め、第
1凝縮室6a内の温度は第2図線分子c1で示すように
低く、第2凝縮室6b内の温度は線分子C2、第3凝縮
室6c内の温度は線分子ea、第4II!縮室6d内の
温度は線分子C4で示すよって段階的に高くなっている
。一方。
凝縮器3内を第1凝縮室6a側から第4凝縮室6d側へ
流れる被加熱流体人は第2図線分子aで示されるように
温度変化する訳であるが、図よりわかるように作動媒体
の温度がこれに溢って段階的に高くなっているので、両
者の熱交換時における不可逆的エネルギ損失(第2図の
斜線部に相当)は第3図で示される従来のものに比較し
て著しく抑制されている。しかも、この溝底によると、
圧縮機の吐出蒸気を駆動源として蒸発器出口の低温低圧
蒸気の一部を凝縮器に汲み上げることが可能になりもっ
て装置性能の飛躍的向上を図ることができる。
流れる被加熱流体人は第2図線分子aで示されるように
温度変化する訳であるが、図よりわかるように作動媒体
の温度がこれに溢って段階的に高くなっているので、両
者の熱交換時における不可逆的エネルギ損失(第2図の
斜線部に相当)は第3図で示される従来のものに比較し
て著しく抑制されている。しかも、この溝底によると、
圧縮機の吐出蒸気を駆動源として蒸発器出口の低温低圧
蒸気の一部を凝縮器に汲み上げることが可能になりもっ
て装置性能の飛躍的向上を図ることができる。
なお5本発明はヒートポンプ装置の他に、冷凍機に応用
することもでき、その場合には冷凍機の冷却水の節約に
有効である。まt1本発明のヒートポンプ装置における
凝縮器の凝縮室は仕切板で仕切るものに限らず、独立し
た凝縮器として複数備えることもできる。
することもでき、その場合には冷凍機の冷却水の節約に
有効である。まt1本発明のヒートポンプ装置における
凝縮器の凝縮室は仕切板で仕切るものに限らず、独立し
た凝縮器として複数備えることもできる。
第1図は本発明の実施例に係るサイクル構成図、第2図
は本発明の作用説明図、第3図は従来例に係る作用説明
図である。 3・・・凝縮器、 6a・・・第1凝縮室
、6b・・・第2凝縮室+ 6c・・・第3#
縮室。 6d・・・第4凝縮室、 7・・・吐出蒸気。 8・・・低温低圧蒸気、 9a−第1蒸気エジエク
タ。 9b・・・第2蒸気エジエクタ、 9c・・・第3蒸
気エジエクタ。 人・・・被加熱流体。 代理人弁理士 則 近憲 佑 (ほか1名)第 1
図 第 2 図 第 3 図
は本発明の作用説明図、第3図は従来例に係る作用説明
図である。 3・・・凝縮器、 6a・・・第1凝縮室
、6b・・・第2凝縮室+ 6c・・・第3#
縮室。 6d・・・第4凝縮室、 7・・・吐出蒸気。 8・・・低温低圧蒸気、 9a−第1蒸気エジエク
タ。 9b・・・第2蒸気エジエクタ、 9c・・・第3蒸
気エジエクタ。 人・・・被加熱流体。 代理人弁理士 則 近憲 佑 (ほか1名)第 1
図 第 2 図 第 3 図
Claims (1)
- 内部に封入された作動媒体を圧縮する圧縮機と、前記作
動媒体を凝縮させる凝縮器と、作動媒体を蒸発させる蒸
発器と、膨張機構とを備えたヒートポンプ装置において
、前記凝縮器を被加熱流体の流れ方向に並んだ複数の凝
縮室より構成し、かつ前記圧縮機の吐出蒸気を駆動源と
して蒸発器出口の低温低圧蒸気の一部を吸入して昇温・
昇圧した後、凝縮室へ放出する蒸気エジェクタを前記被
加熱流体の最下流側に位置する凝縮室を除くすべての凝
縮室に接続設置したことを特徴とするヒートポンプ装置
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25920984A JPS61138057A (ja) | 1984-12-10 | 1984-12-10 | ヒ−トポンプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25920984A JPS61138057A (ja) | 1984-12-10 | 1984-12-10 | ヒ−トポンプ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61138057A true JPS61138057A (ja) | 1986-06-25 |
Family
ID=17330904
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25920984A Pending JPS61138057A (ja) | 1984-12-10 | 1984-12-10 | ヒ−トポンプ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61138057A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010065984A (ja) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Tlv Co Ltd | 蒸気圧縮式冷凍機 |
JP2010065983A (ja) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Tlv Co Ltd | 蒸気圧縮式冷凍機 |
JP2013007500A (ja) * | 2011-06-22 | 2013-01-10 | Mitsubishi Electric Corp | 冷凍装置 |
-
1984
- 1984-12-10 JP JP25920984A patent/JPS61138057A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010065984A (ja) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Tlv Co Ltd | 蒸気圧縮式冷凍機 |
JP2010065983A (ja) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Tlv Co Ltd | 蒸気圧縮式冷凍機 |
JP2013007500A (ja) * | 2011-06-22 | 2013-01-10 | Mitsubishi Electric Corp | 冷凍装置 |
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