JPS62284154A - ヒ−トポンプシステム - Google Patents
ヒ−トポンプシステムInfo
- Publication number
- JPS62284154A JPS62284154A JP12468286A JP12468286A JPS62284154A JP S62284154 A JPS62284154 A JP S62284154A JP 12468286 A JP12468286 A JP 12468286A JP 12468286 A JP12468286 A JP 12468286A JP S62284154 A JPS62284154 A JP S62284154A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steam
- turbine
- condenser
- heat pump
- pump system
- 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
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 14
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/13—Economisers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/23—Separators
Landscapes
- 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】
３、発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
本発明はヒートポンプシステム、特に出力温度の高いヒ
ートポンプシステムの性能、特に成績係数の上昇を図る
技術に関する。
ートポンプシステムの性能、特に成績係数の上昇を図る
技術に関する。
本発明者は凝縮器から導出される凝縮液の保有するエネ
ルギーを有効利用するため、凝縮液を減圧膨脹（フラッ
シュ）させ、発生する蒸気でタービンを駆動し、ヒート
ポンプの圧縮機の駆動動力の一部として回収する技術を
提案した。
ルギーを有効利用するため、凝縮液を減圧膨脹（フラッ
シュ）させ、発生する蒸気でタービンを駆動し、ヒート
ポンプの圧縮機の駆動動力の一部として回収する技術を
提案した。
本発明は、この技術を更に発展させたものである。飽和
蒸気により膨脹タービンを駆動する場合、第３図に示す
ように、蒸気が膨脹し減圧するにつれて、蒸気の乾き度
Ｘが低下する。すなわち、蒸気が湿ってくるわけで、蒸
気の中に水滴を含むようになる。こういう状態でタービ
ンを駆動すると、蒸気の流体力学的な損失のため、十分
な性能が得られないばかりか、タービン翼の侵食等を起
こしたりする場合がある。
蒸気により膨脹タービンを駆動する場合、第３図に示す
ように、蒸気が膨脹し減圧するにつれて、蒸気の乾き度
Ｘが低下する。すなわち、蒸気が湿ってくるわけで、蒸
気の中に水滴を含むようになる。こういう状態でタービ
ンを駆動すると、蒸気の流体力学的な損失のため、十分
な性能が得られないばかりか、タービン翼の侵食等を起
こしたりする場合がある。
従って、通常、タービン出口の蒸気の乾き度を８５〜９
０％を限度として、これ以下にならないように膨脹後圧
力を選定する。
０％を限度として、これ以下にならないように膨脹後圧
力を選定する。
しかし、出力温度の高いヒートポンプシステムにおいて
、フラッシュ蒸気タービンシステムを適用する場合、フ
ラッシュ圧力が高くなると、タービン出口における蒸気
の乾き度を制限すると、十分な膨脹ができないことにな
る。
、フラッシュ蒸気タービンシステムを適用する場合、フ
ラッシュ圧力が高くなると、タービン出口における蒸気
の乾き度を制限すると、十分な膨脹ができないことにな
る。
１本発明は、熱水をフラッシュして生成した飽和蒸気を
加熱して過熱蒸気とし、これをタービンに導入すること
によりタービン出口の乾き度の下限を維持したままター
ビン膨脹比を太き（とる。すなわち、タービンの動力を
大きくすることを目的とする。
加熱して過熱蒸気とし、これをタービンに導入すること
によりタービン出口の乾き度の下限を維持したままター
ビン膨脹比を太き（とる。すなわち、タービンの動力を
大きくすることを目的とする。
すなわち、本発明は、蒸発器、圧縮機、凝縮器、絞り機
構、気液分離機構及び膨脹タービン、復水器からなるヒ
ートポンプシステムにおいて、気液分離機構から導出さ
れる飽和蒸気を、凝縮器において凝縮・生成した飽和水
と熱交換させ、過熱蒸気とした後に膨脹タービンに導く
ことを特徴とする。
構、気液分離機構及び膨脹タービン、復水器からなるヒ
ートポンプシステムにおいて、気液分離機構から導出さ
れる飽和蒸気を、凝縮器において凝縮・生成した飽和水
と熱交換させ、過熱蒸気とした後に膨脹タービンに導く
ことを特徴とする。
以下、図面により本発明の実施例について説明する。
第１図は本発明にがかるヒートポンプシステムの系統図
であり、配管１２から蒸発器１１に供給された熱媒体は
低温熱源１３から熱を吸収して蒸気Ｓ１となり、配管１
４を経由して第１段圧縮機１５に導入される。ここで、
圧縮されて高温高圧蒸気Ｓ２となり、配管１６を経由し
て第２段圧縮機１７に導入される。ここで、圧縮されて
高温高圧蒸気Ｓ、となり、さらに配管１８を経由して凝
縮器１９に供給され、高温の熱エネルギーを高温熱源２
０に供給すると共に、蒸気Ｓ３は凝縮する。
であり、配管１２から蒸発器１１に供給された熱媒体は
低温熱源１３から熱を吸収して蒸気Ｓ１となり、配管１
４を経由して第１段圧縮機１５に導入される。ここで、
圧縮されて高温高圧蒸気Ｓ２となり、配管１６を経由し
て第２段圧縮機１７に導入される。ここで、圧縮されて
高温高圧蒸気Ｓ、となり、さらに配管１８を経由して凝
縮器１９に供給され、高温の熱エネルギーを高温熱源２
０に供給すると共に、蒸気Ｓ３は凝縮する。
凝縮器１９において凝縮された熱媒液りは配管２１を経
由して絞り機構としての膨脹弁２２にて膨脹し気液分離
器としてのフラッシュタンク２３において液体ＬＬと蒸
気Ｓ４とに分離される。
由して絞り機構としての膨脹弁２２にて膨脹し気液分離
器としてのフラッシュタンク２３において液体ＬＬと蒸
気Ｓ４とに分離される。
蒸気Ｓ４は配管２４を経由して熱交換器２５に導入され
、前記凝縮器１９において凝縮された熱媒液しによって
加熱されて過熱蒸気Ｓ、となる。この過熱蒸気Ｓｓは導
管２７を経由して第１段圧縮機１５を駆動するための蒸
気タービン２８に導入される。蒸気タービン２８から４
出された蒸気Ｓ６は配管２９を経由して復水器３０に送
られ、ここで凝縮して低温液体Ｌ２となり、配管３１を
経由してポンプ３２により昇圧され、配管３３を経て、
配管３４と合流し、フラッシュタンク２３において、気
液分離された液体し、と混合した後、管１２を経由して
蒸発器１１に循環供給される。上記熱交換器２５は前記
配管２１の途中に接続されていることは言うまでもない
。
、前記凝縮器１９において凝縮された熱媒液しによって
加熱されて過熱蒸気Ｓ、となる。この過熱蒸気Ｓｓは導
管２７を経由して第１段圧縮機１５を駆動するための蒸
気タービン２８に導入される。蒸気タービン２８から４
出された蒸気Ｓ６は配管２９を経由して復水器３０に送
られ、ここで凝縮して低温液体Ｌ２となり、配管３１を
経由してポンプ３２により昇圧され、配管３３を経て、
配管３４と合流し、フラッシュタンク２３において、気
液分離された液体し、と混合した後、管１２を経由して
蒸発器１１に循環供給される。上記熱交換器２５は前記
配管２１の途中に接続されていることは言うまでもない
。
第２図は本発明にがかるヒートポンプシステムのモリエ
ール線図である。図中の符号の示す箇所は第１図におい
て同一符号の示す位置における条件を示している。
ール線図である。図中の符号の示す箇所は第１図におい
て同一符号の示す位置における条件を示している。
本図において、熱交換器２５において、凝縮熱水は、４
−５に移動する際、熱を放出してフラッシュした蒸気を
加熱し、蒸気は飽和状態６″から過熱状態６゛°゛ に
移動する。この過熱状態からタービンに導入することに
よりタービン出口乾き度の過度な低下を起さずに膨脹比
を大きくとれる。
−５に移動する際、熱を放出してフラッシュした蒸気を
加熱し、蒸気は飽和状態６″から過熱状態６゛°゛ に
移動する。この過熱状態からタービンに導入することに
よりタービン出口乾き度の過度な低下を起さずに膨脹比
を大きくとれる。
上記のように、本発明は、蒸発器、圧縮機、凝縮器、絞
り機構、気液分離機構及び膨脹タービン、復水器からな
るヒートポンプシステムにおいて、気液分離機構から導
出される飽和蒸気を、凝縮器において凝縮・生成した飽
和水と熱交換させ、過熱蒸気とした後に膨脹タービンに
導くようになしたので、タービン出口における蒸気の乾
き度を下限値以上に保ったまま、タービン膨脹比を大き
くとれ、従って、タービンの回収動力が大きくなるため
、圧縮機を駆動する電動機の出力は小さくて済む。
り機構、気液分離機構及び膨脹タービン、復水器からな
るヒートポンプシステムにおいて、気液分離機構から導
出される飽和蒸気を、凝縮器において凝縮・生成した飽
和水と熱交換させ、過熱蒸気とした後に膨脹タービンに
導くようになしたので、タービン出口における蒸気の乾
き度を下限値以上に保ったまま、タービン膨脹比を大き
くとれ、従って、タービンの回収動力が大きくなるため
、圧縮機を駆動する電動機の出力は小さくて済む。
よって、ヒートポンプシステムの全体性能（成績係数）
を向上させることができる。
を向上させることができる。
この理由を説明すると、第３図において、圧力Ｐ１の飽
和蒸気６Ｎからタービンにおいて断熱膨脹させ、また、
タービン出口乾き度ＸをＸ＝０．８５とすると、本図の
点７、圧力Ｐ２まで膨脹する。この場合、タービンの熱
落差はΔｉ で示される。若し、蒸気が同一圧力ＰＩＡ
で、過熱されている場合（点６ ）、同−乾き度まで膨
脹すると、点７°、圧力Ｐ、まで膨脹することになる。
和蒸気６Ｎからタービンにおいて断熱膨脹させ、また、
タービン出口乾き度ＸをＸ＝０．８５とすると、本図の
点７、圧力Ｐ２まで膨脹する。この場合、タービンの熱
落差はΔｉ で示される。若し、蒸気が同一圧力ＰＩＡ
で、過熱されている場合（点６ ）、同−乾き度まで膨
脹すると、点７°、圧力Ｐ、まで膨脹することになる。
本図で明らかな通り、同一圧力Ｐ□の蒸気であっても、
出口乾き度の制限を設定すると、蒸気を過熱する必要が
ある。本発明は、熱水をフラッシュする前に自己の熱で
、フラッシュ蒸気を加熱することも特徴とするものであ
る。
出口乾き度の制限を設定すると、蒸気を過熱する必要が
ある。本発明は、熱水をフラッシュする前に自己の熱で
、フラッシュ蒸気を加熱することも特徴とするものであ
る。
第１図は本発明にかかるヒートポンプシステムの系統図
、第２図は本発明にかかるヒートポンプシステムのモリ
エール線図、第３図は本発明にかかるタービン部の作動
を示すモリエール線図である。 １１・・・蒸発器、１５．１７・・・圧縮機、１９・・
・凝縮器、２２・・・絞り機構、２３・・・気液分離器
、２８・・・タービン、３０・・・復水器。
、第２図は本発明にかかるヒートポンプシステムのモリ
エール線図、第３図は本発明にかかるタービン部の作動
を示すモリエール線図である。 １１・・・蒸発器、１５．１７・・・圧縮機、１９・・
・凝縮器、２２・・・絞り機構、２３・・・気液分離器
、２８・・・タービン、３０・・・復水器。
Claims (1)
- 蒸発器、圧縮機、凝縮器、絞り機構、気液分離機構及び
膨脹タービン、復水器からなるヒートポンプシステムに
おいて、気液分離機構から導出される飽和蒸気を、凝縮
器において凝縮・生成した飽和水と熱交換させ、過熱蒸
気とした後に膨脹タービンに導くことを特徴とするヒー
トポンプシステム。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12468286A JPS62284154A (ja) | 1986-05-31 | 1986-05-31 | ヒ−トポンプシステム |
| EP86201755A EP0239680B1 (en) | 1986-03-25 | 1986-10-10 | Heat pump |
| ES86201755T ES2018470B3 (es) | 1986-03-25 | 1986-10-10 | Bomba de calor, metodo de recuperacion de energia y metodo para reducir la potencia de accionamiento del compresor en la bomba de carlor. |
| DE8686201755T DE3676191D1 (de) | 1986-03-25 | 1986-10-10 | Waermepumpe. |
| AT86201755T ATE59098T1 (de) | 1986-03-25 | 1986-10-10 | Waermepumpe. |
| EP89106280A EP0329199A1 (en) | 1986-03-25 | 1986-10-10 | A method of curtailing power for driving a compressor in a heat pump and a compressor operating according to such a method |
| CA000520727A CA1298985C (en) | 1986-03-25 | 1986-10-17 | Heat pump, energy recovery method and method of curtailing power for driving compressor in the heat pump |
| US07/129,876 US4896515A (en) | 1986-03-25 | 1987-12-04 | Heat pump, energy recovery method and method of curtailing power for driving compressor in the heat pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12468286A JPS62284154A (ja) | 1986-05-31 | 1986-05-31 | ヒ−トポンプシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62284154A true JPS62284154A (ja) | 1987-12-10 |
Family
ID=14891463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12468286A Pending JPS62284154A (ja) | 1986-03-25 | 1986-05-31 | ヒ−トポンプシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62284154A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9719699B2 (en) | 2011-04-28 | 2017-08-01 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Refrigeration device |
-
1986
- 1986-05-31 JP JP12468286A patent/JPS62284154A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9719699B2 (en) | 2011-04-28 | 2017-08-01 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Refrigeration device |
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