JP2006292356A - 高性能熱ポンプ - Google Patents

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Abstract

【目的】本発明は、熱ポンプ冷凍機は蒸発器作業温度が変化する時と蒸発器の除霜運転時に生じる不安定な運転状況を回避できる増圧装置と除霜装置を提供することを目的とする。
【課題】従来の冷媒回路は除霜運転で冷媒圧力を損失した、環境温度と負荷変化時に圧縮機性能は不安定である。
【解決手段】本発明はダイナミックのジェット増圧装置と、多組の独立流量制御できる蒸発器と、独立運転できる除霜用凝縮器を構成された連通多段冷媒循環回路。ジェット増圧装置は蒸発器外温が変化する時と蒸発器の除霜運転時で、部分の圧縮機吐出された冷媒を利用し、圧縮機吸込圧力を維持し、熱ポンプ性能が安定することである。更に、除霜システムは圧縮機負荷と冷媒蒸発温度と環境湿気による、最適な除霜手段と除霜運転時間を行います。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動調整増圧能力と持続安定運転できる冷媒回路に関するものである。本発明の利用分野は作業温度の変化が大きい環境、特に多用途の冷凍機と空調装置。農漁業、工業、運輸業、住宅の分野に使用する事ができる。
従来の冷媒回路は除霜運転で冷媒圧力を損失した、環境温度と負荷変化時に圧縮機性能は不安定である。
 発明が解決しようとする課題
本発明は、熱ポンプ冷凍機は蒸発器作業温度が変化する時と蒸発器の除霜運転時に生じる不安定な運転状況を回避できる増圧装置と除霜装置を提供することを目的とする。
発明の効果
本発明の効果は、作業温度が変化する時に圧縮機の圧縮効率を維持し、圧縮機の寿命を高めることができる；部分蒸発器は除霜運転する時、系統は安定な運転効率を維持する、而も、除霜運転の必要時間は従来技術より短い、蒸発器の使用率を上げます。
課題を解決するための手段
本発明はダイナミックのジェット増圧装置と、多組の独立流量制御できる蒸発器と、独立運転できる除霜用凝縮器を構成された連通多段冷媒循環回路。ジェット増圧装置は蒸発器外温が変化する時と蒸発器の除霜運転時で、部分の圧縮機吐出された冷媒を利用し、圧縮機吸込圧力を維持し、熱ポンプ性能が安定することである。更に、除霜システムは圧縮機負荷と冷媒蒸発温度と環境湿気による、最適な除霜手段と除霜運転時間を行います。
は熱ポンプの除霜システムの基本的な実施形態１。 はダプル循環の除霜システムの熱ポンプの実施形態１。 は除霜システムの除霜作業時間の実施例。 は熱ポンプのジェット増圧装置の実施形態１。 は増圧補助循環を含む熱ポンプのジェット増圧装置の実施形態２。 は増圧補助循環を含む熱ポンプのジェット増圧装置の実施形態３。 は熱ポンプの除霜システムの実施形態２。 はジェット増圧装置を補助の熱ポンプの除霜システムの実施形態１。 は熱ポンプの除霜システムの実施形態３。 はジェット増圧装置を補助の熱ポンプの除霜システムの実施形態２。
図面に基づき本発明の実施形態を説明する。先に、本発明の基本的なダイナミックのジェット増圧装置と除霜システムは図４と図１で別々に説明します。図４に示すように、図４は熱ポンプのジェット増圧装置の実施形態１である。ジェット増圧装置を含む熱ポンプの基本構造は主圧縮機４０１、凝縮器４０２、膨張弁４０３、蒸発器４０４、ジェット増圧ポンプ４０６を順次冷媒配管で接続した冷媒循環回路である。蒸発器４０４の環境温度は約５度Ｃ以上時、蒸発器４０４内の冷媒蒸発圧力は常の状態から、増圧流量制御弁４０５は閉じて、蒸発器４０４からジェット増圧ポンプ４０６に導入した冷媒は増圧しない。蒸発器４０４の環境温度は５度Ｃ以下時、蒸発器４０４内の冷媒蒸発圧力は減少して、主圧縮機４０１の冷媒吸込圧力減少したら、増圧流量制御弁４０５は適量に開いて、部分の主圧縮機４０１吐出された高圧冷媒はジェット増圧ポンプ４０６のモーテイブポート（ｍｏｔｉｖｅ ｐｏｒｔ）に導入し、ジェット増圧ポンプ４０６中のタービンを驅動し、蒸発器４０４から導入した冷媒を増圧します；モーテイブポート（ｍｏｔｉｖｅ ｐｏｒｔ）に導入した冷媒は蒸発器４０４から導入した冷媒と混合して主圧縮機４０１の吸込みポートに導入します。ジェット増圧ポンプ４０６のタービンはロータリポンプで代えることができる；ロータリポンプ型のジェット増圧ポンプは同時にモーテイブポートから導入した冷媒を利用し、主圧縮機４０１の吸込圧力を保持している。
図１は熱ポンプの除霜システムの基本的な実施形態１。図１に示すように、熱ポンプの基本構造と冷媒循環順序は主圧縮機１０１、凝縮器１０２、膨張弁１０３、第一蒸発器繰作弁１０４、第二蒸発器繰作弁１０５、第一蒸発器１０６、第二蒸発器１０７を順次冷媒配管で接続して冷媒循環回路を構成する。第一蒸発器繰作弁１０４は第一蒸発器１０６に通じる冷媒流量制御する。第二蒸発器繰作弁１１０は第二蒸発器１０７に通じる冷媒流量制御する。除霜システムの基本構造と冷媒循環順序は主圧縮機１０１、第一除霜繰作弁１０８、第二除霜繰作弁１１０、第一除霜凝縮器１０９、第二除霜凝縮器１１１、主圧縮機１０１に戻る。第一除霜繰作弁１０８は第一除霜凝縮器１０９に通じる冷媒流量制御する。第二除霜繰作弁１１０は第二除霜凝縮器１１１に通じる冷媒流量制御する。第一除霜凝縮器１０９は第一蒸発器１０６に対応して第二段除霜作業時に熱量を伝導する。第二除霜凝縮器１１１は第二蒸発器１０７に対応して第二段除霜作業時に熱量を伝導する。運転中の除霜凝縮器に通じる冷媒は圧力調整器１１２を導入し、そして主圧縮機の吸込みポートに戻る。
蒸発器は環境温度１０度Ｃ以上時、除霜運転は必要ない；全ての除霜繰作弁は閉じる、全ての除霜凝縮器は無作用、全ての蒸発器繰作弁は開いている、全ての蒸発器は運転します。
蒸発器は環境温度４度Ｃから１０度Ｃぐらいに着霜した時、第一段除霜作業を行う；全ての除霜繰作弁は閉じる、全ての除霜凝縮器は無作用、第一蒸発器繰作弁１０８と第二蒸発器繰作弁１１０は入れ違いに閉じて第一蒸発器１０６と第二蒸発器１０７の運転を別中断する、運転中断の蒸発器は環境中の熱量を吸い込んで除霜します。
蒸発器は環境温度約４度Ｃ以下に着霜した時、第二段除霜作業を行う；除霜凝縮器は対応しているので蒸発器に熱量を伝導する、第一蒸発器繰作弁１０４と第二蒸発器繰作弁１０５は入れ違いに閉じて除霜運転を行う；第一蒸発器１０６は除霜作業を行う時、第一蒸発器繰作弁１０８は閉じて第一蒸発器１０６の冷媒通路を閉塞し、第一除霜繰作弁１０８は開いて、部分の主圧縮機１０１の吐出し冷媒は第一除霜凝縮器１０９に導入すると、第一蒸発器１０６に熱量を伝導する、第二蒸発器繰作弁１１０は開く、第二蒸発器１０７は運転する、第二除霜繰作弁１１０は閉じる、第二除霜凝縮器１１１は無作用である；第二蒸発器１０７は除霜作業を行う時、第二蒸発器繰作弁１０５は閉じて第二蒸発器１０７の冷媒通路を閉塞し、第二除霜繰作弁１１０は開いて、部分の主圧縮機１０１の吐出し冷媒は第二除霜凝縮器１１１に導入すると、第二蒸発器１０７に熱量をを伝導する、第一蒸発器繰作弁１０８は開く、第一蒸発器１０６は運転する、第一除霜繰作弁１０８は閉じる、第一除霜凝縮器１０９は無作用である。
この熱ポンプの除霜システムの実施形態２は図７に示す、熱ポンプの基本構造と冷媒循環順序は主圧縮機７０１、凝縮器７０２、膨張弁７０７、第一蒸発器繰作弁７１２、第二蒸発器繰作弁７１１、第一蒸発器７０３、第二蒸発器７０４を順次冷媒配管で接続して冷媒循環回路を構成する。第一蒸発器繰作弁７１２は第一蒸発器７０３に通じる冷媒流量制御する。第二蒸発器繰作弁７１１は第二蒸発器７０４に通じる冷媒流量制御する。除霜システムの基本構造と冷媒循環順序は主圧縮機７０１、第一除霜繰作弁７１４、第二除霜繰作弁７１３、第一除霜凝縮器７０５、第二除霜凝縮器７０６、運転中の除霜凝縮器に通じる冷媒はその圧力調整器を導入し、そして冷媒は運転中の蒸発器の入口を入る。第一除霜凝縮器７０５の出口は第二蒸発器７０４の入口と接続する、第二除霜凝縮器７０６の出口は第一蒸発器７０３の入口と接続する。第一除霜繰作弁７１４は第一除霜凝縮器７０５に通じる冷媒流量制御する。第二除霜繰作弁７１３は第二除霜凝縮器７０６に通じる冷媒流量制御する。第一除霜凝縮器７０５は第一蒸発器７０３に対応して第二段除霜作業時に熱量を伝導する。第二除霜凝縮器７０６は第二蒸発器７０４に対応して第一段除霜作業時に熱量を伝導する。
蒸発器は環境温度１０度Ｃ以上時、除霜運転は必要ない；全ての除霜繰作弁は閉じる、全ての除霜凝縮器は無作用、全ての蒸発器繰作弁は開いている為、全ての蒸発器は運転します。
蒸発器は環境温度４度Ｃから１０度Ｃぐらいに着霜した時、第一段除霜作業を行う；全ての除霜繰作弁は閉じる、全ての除霜凝縮器は無作用、第一蒸発器繰作弁７１２と第二蒸発器繰作弁７１１は入れ違いに閉じて第一蒸発器７０３と第二蒸発器７０４の運転を別中断する、運転中断の蒸発器は環境中の熱量を吸い込んで除霜します。
蒸発器は環境温度約４度Ｃ以下に着霜した時、第二段除霜作業を行う；除霜凝縮器は対応しているので蒸発器に熱量を伝導する、第一蒸発器繰作弁７１２と第二蒸発器繰作弁７１１は入れ違いに閉じて除霜運転を行う；第一蒸発器７０３は除霜作業を行う時、第一蒸発器繰作弁７１２は閉じて第一蒸発器７０３の冷媒通路を閉塞し、第一除霜繰作弁７１２は開いて、部分の主圧縮機７０１の吐出し冷媒は第一除霜凝縮器７０５に導入すると、第一蒸発器７０３に熱量を伝導する、そして、第一除霜凝縮器７０５に通じる冷媒は第一圧力調整器７２１を続いて通じる、第二蒸発器７０４の入口を入る、第二蒸発器繰作弁７１１は開く、第二蒸発器７０４は運転する、第二除霜繰作弁７１３は閉じる、第二除霜凝縮器７０６は無作用である；第二蒸発器７０４は除霜作業を行う時、第二蒸発器繰作弁７１１は閉じて第二蒸発器７０４の冷媒通路を閉塞し、第二除霜繰作弁７１３は開いて、部分の主圧縮機７０１の吐出し冷媒は第二除霜凝縮器７０６に導入すると、第二蒸発器７０４に熱量をを伝導する、そして、第二除霜凝縮器７０６に通じる冷媒は第二圧力調整器７２２を続いて通じる、第一蒸発器７０３の入口を入る、第一蒸発器繰作弁７１２は開く、第一蒸発器７０３は運転する、第一除霜繰作弁７１４は閉じる、第一除霜凝縮器７０５は無作用である。
ダプル循環の除霜システムの熱ポンプの実施形態は図２に示す、この熱ポンプはダブル循環である、主冷媒循環順序は主圧縮機２０１、凝縮器２０２、熱交換器２１５、膨張弁２０３、第一蒸発器繰作弁２０４、第二蒸発器繰作弁２０５、第一蒸発器２０６、第二蒸発器２０７を順次冷媒配管で接続して冷媒循環回路を構成する。第一蒸発器繰作弁２０４は第一蒸発器２０６に通じる冷媒流量制御する。第二蒸発器繰作弁２０５は第二蒸発器２０７に通じる冷媒流量制御する。除霜システムの除霜循環順序は除霜用圧縮機２１４、第一除霜繰作弁２０８、第二除霜繰作弁２１０、第一除霜凝縮器２０９、第二除霜凝縮器２１１、圧力調整器２１６、熱交換器２１５、除霜用圧縮機２１４に戻る。第一除霜繰作弁２０８は第一除霜凝縮器２０９に通じる冷媒流量制御する。第二除霜繰作弁２１０は第二除霜凝縮器２１１に通じる冷媒流量制御する。第一除霜凝縮器２０９は第一蒸発器２０６に対応して第二段除霜作業時に熱量を伝導する。第二除霜凝縮器２１１は第二蒸発器２０７に対応して第二段除霜作業時に熱量を伝導する。熱交換器２１５は第二段除霜作業時、主冷媒循環中の凝縮器２０２の余熱量が除霜循環へ伝導する。運転中の除霜凝縮器に通じる冷媒は圧力調整器２１６を続いて通じる、そして熱交換器２１５の入口に導入して主冷媒循環中の凝縮器２０２の余熱量を吸い取る、次に除霜用圧縮機２１４の吸込みポートに戻る。
蒸発器は環境温度１０度Ｃ以上時、除霜運転は必要ない；除霜用圧縮機２１４は運転しない、全ての除霜凝縮器は無作用、全ての蒸発器繰作弁は開いている為、全ての蒸発器は運転します。
蒸発器は環境温度４度Ｃから１０度Ｃぐらいに着霜した時、第一段除霜作業を行う；除霜用圧縮機は運転しない、全ての除霜凝縮器は無作用、第一蒸発器繰作弁２０４と第二蒸発器繰作弁２０５は入れ違いに閉じて第一蒸発器２０６と第二蒸発器２０７の運転を別中断する、運転中断の蒸発器は環境中の熱量を吸い込んで除霜します。
蒸発器は環境温度約４度Ｃ以下に着霜した時、第二段除霜作業を行う；除霜凝縮器は対応しるの蒸発器に熱量を伝導する、第一蒸発器繰作弁２０４と第二蒸発器繰作弁２０５は入れ違い閉じて除霜運転を行う；第一蒸発器２０６は除霜作業を行う時、除霜用圧縮機２１４は運転している、第一蒸発器繰作弁２０４は閉じて第一蒸発器２０６の冷媒通路を閉塞し、第一除霜繰作弁２０８は開いて、除霜用圧縮機２１４の吐出し冷媒は第一除霜凝縮器２０９に導入すると、第一蒸発器２０６に熱量を伝導する、第二蒸発器繰作弁２０５は開く、第二蒸発器２０７は運転する、第二除霜繰作弁２１０は閉じる、第二除霜凝縮器２１１は無作用である、第一除霜凝縮器２０９に通じる冷媒は圧力調整器２１６を続いて通じる、そして熱交換器２１５の入口に導入して主冷媒循環中の凝縮器２０２の余熱量を吸い取る、次に除霜用圧縮機２１４の吸込みポートに戻る；第二蒸発器２０７は除霜作業を行う時、除霜用圧縮機２１４は運転している、第二蒸発器繰作弁２０５は閉じて第二蒸発器２０７の冷媒通路を閉塞し、第二除霜繰作弁２１０は開いて、除霜用圧縮機２１４の吐出し冷媒は第二除霜凝縮器２１１に導入すると、第二蒸発器２０７に熱量をを伝導する、第一蒸発器繰作弁２０４は開く、第一蒸発器２０６は運転する、第一除霜繰作弁２０８は閉じる、第一除霜凝縮器２０９は無作用である、第二除霜凝縮器２１１に通じる冷媒は圧力調整器２１６を続いて通じる、そして熱交換器２１５の入口に導入して主冷媒循環中の凝縮器２０２の余熱量を吸い取る、次に除霜用圧縮機２１４の吸込みポートに戻る。
この熱ポンプのジェット増圧装置の実施形態２は図５に示す、この熱ポンプはダブル循環である、主冷媒循環順序は主圧縮機５０１、凝縮器５０３、第一熱交換器５０６、膨張弁５０９、蒸発器５０４、ジェット増圧ポンプ５０７、第二熱交換器５０５を順次冷媒配管で接続した冷媒循環回路である。増圧補助循環順序は補助用圧縮機５０２、補助用凝縮器５１１、補助循環膨張弁５１０、第二熱交換器５０５、第一熱交換器５０６、補助用圧縮機５０２に戻る。補助用圧縮機５０２はジェット増圧装置と共に作業する。蒸発器の環境温度は約５度Ｃ以上時、蒸発器５０４内の冷媒蒸発圧力は常の状態から、補助用圧縮機５０２は運転しない、増圧流量制御弁５０８は閉じて、蒸発器５０４からジェット増圧ポンプ５０７に導入した冷媒は増圧しない。蒸発器５０４の環境温度は５度Ｃ以下時、蒸発器５０４内の冷媒蒸発圧力は減少して、主圧縮機５０１の冷媒吸込圧力減少したら、増圧流量制御弁５０８は適量に開いて、部分の主圧縮機５０１吐出された高圧冷媒はジェット増圧ポンプ５０７のモーテイブポート（ｍｏｔｉｖｅ ｐｏｒｔ）に導入し、ジェット増圧ポンプ５０７中のタービンを驅動し、蒸発器５０４から導入した冷媒を増圧します；モーテイブポート（ｍｏｔｉｖｅ ｐｏｒｔ）に導入した冷媒は蒸発器５０４から導入した冷媒と混合して主圧縮機５０１の吸込みポートに導入します。増圧流量制御弁５０８を開く時、補助用圧縮機５０２は運転を開始する、第一熱交換器５０６は主冷媒循環中の凝縮器５０３の余熱量が増圧補助循環へ伝導する、第二熱交換器５０５は主冷媒循環中のジェット増圧装置に生じる熱量が増圧補助循環へ伝導する。ジェット増圧ポンプ５０７のタービンはロータリポンプで代えることができる；ロータリポンプ型のジェット増圧ポンプは同時にモーテイブポートから導入した冷媒を利用し、主圧縮機５０１の吸込圧力を保持している。
この熱ポンプのジェット増圧装置の実施形態３は図６に示す、この熱ポンプは共用凝縮器のダブル循環である、主冷媒循環順序は主圧縮機６０１、凝縮器６０３、第一熱交換器６０６、膨張弁６０９、蒸発器６０４、ジェット増圧ポンプ６０７、第二熱交換器６０５を順次冷媒配管で接続した冷媒循環回路である。増圧補助循環順序は補助用圧縮機６０２、凝縮器６０３、補助循環膨張弁６１０、第二熱交換器６０５、第一熱交換器６０６、補助用圧縮機６０２に戻る。補助用圧縮機６０２はジェット増圧装置と共に作業する。蒸発器６０４の環境温度は約５度Ｃ以上時、蒸発器６０４内の冷媒蒸発圧力は常の状態から、補助用圧縮機６０２は運転しない、増圧流量制御弁６０８は閉じて、蒸発器６０４からジェット増圧ポンプ６０７に導入した冷媒は増圧しない。蒸発器６０４の環境温度は５度Ｃ以下時、蒸発器６０４内の冷媒蒸発圧力は減少して、主圧縮機６０１の冷媒吸込み圧力減少したら、増圧流量制御弁６０８は適量に開いて、部分の主圧縮機６０１吐出された高圧冷媒はジェット増圧ポンプ６０７のモーテイブポート（ｍｏｔｉｖｅ ｐｏｒｔ）に導入し、ジェット増圧ポンプ６０７中のタービンを驅動し、蒸発器６０４から導入した冷媒を増圧します；モーテイブポート（ｍｏｔｉｖｅ ｐｏｒｔ）に導入した冷媒は蒸発器６０４から導入した冷媒と混合して主圧縮機６０１の吸込みポートに導入します。増圧流量制御弁６０８を開く時、補助用圧縮機６０２は運転を開始する、第一熱交換器６０６は主冷媒循環中の凝縮器６０３の余熱量が増圧補助循環へ伝導する、第二熱交換器６０５は主冷媒循環中のジェット増圧装置に生じる熱量が増圧補助循環へ伝導する。ジェット増圧ポンプ６０７のタービンはロータリポンプで代えることができる；ロータリポンプ型のジェット増圧ポンプは同時にモーテイブポートから導入した冷媒を利用し、主圧縮機６０１の吸込圧力を保持している。
この熱ポンプの除霜システムの実施形態３は図９に示す、熱ポンプの基本構造と冷媒循環順序は主圧縮機９０１、凝縮器９０２、膨張弁９０７、第一蒸発器繰作弁９１２、第二蒸発器繰作弁９１１、第一蒸発器９０３、第二蒸発器９０４を順次冷媒配管で接続して冷媒循環回路を構成する。第一蒸発器繰作弁９１２は第一蒸発器９０３に通じる冷媒流量制御する。第二蒸発器繰作弁９１１は第二蒸発器９０４に通じる冷媒流量制御する。除霜システムの基本構造と冷媒循環順序は除霜用圧縮機９６０、第一除霜繰作弁９１４、第二除霜繰作弁９１３、第一除霜凝縮器９０５、第二除霜凝縮器９０６、運転中の除霜凝縮器に通じる冷媒はその圧力調整器を導入し、そして冷媒は運転中の蒸発器の入口に入る。第一除霜凝縮器９０５の出口は第二蒸発器９０４の入口と接続する、第二除霜凝縮器９０６の出口は第一蒸発器９０３の入口と接続する。全ての蒸発器の出口は主圧縮機９０１の入口や除霜用圧縮機９６０の入口と接続する。第一除霜繰作弁９１４は第一除霜凝縮器９０５に通じる冷媒流量制御する。第二除霜繰作弁９１３は第二除霜凝縮器９０６に通じる冷媒流量制御する。第一除霜凝縮器９０５は第一蒸発器９０３に対応して第二段除霜作業時に熱量を伝導する。第二除霜凝縮器９０６は第二蒸発器９０４に対応して第二段除霜作業時に熱量を伝導する。
蒸発器は環境温度１０度Ｃ以上時、除霜運転が必要ない；除霜用圧縮機９６０は運転しない、全ての除霜凝縮器は無作用、全ての蒸発器繰作弁は開いている、全ての蒸発器は運転します。
蒸発器は環境温度４度Ｃから１０度Ｃぐらいに着霜した時、第一段除霜作業を行う；除霜用圧縮機９６０は運転しない、全ての除霜凝縮器は無作用、第一蒸発器繰作弁９１２と第二蒸発器繰作弁９１１は入れ違いに閉じて第一蒸発器９０３と第二蒸発器９０４の運転を別中断する、運転中断の蒸発器は環境中の熱量を吸い込んで除霜します。
蒸発器は環境温度約４度Ｃ以下に着霜した時、第二段除霜作業を行う；除霜凝縮器は対応しているので蒸発器に熱量を伝導する、第一蒸発器繰作弁９１２と第二蒸発器繰作弁９１１は入れ違いに閉じて除霜運転を行う；第一蒸発器９０３は除霜作業を行う時、除霜用圧縮機９６０は運転を開始する、第一蒸発器繰作弁９１２は閉じて第一蒸発器９０３の冷媒通路を閉塞し、第一除霜繰作弁９１４は開いて、除霜用圧縮機９６０の吐出冷媒は第一除霜凝縮器９０５に導入すると、第一蒸発器９０３に熱量を伝導する、そして、第一除霜凝縮器９０５に通じる冷媒は第一圧力調整器９２１を続い通じる、第二蒸発器９０４の入口に入る、第二蒸発器繰作弁９１１は開く、第二蒸発器９０４は運転する、第二除霜繰作弁９１３は閉じる、第二除霜凝縮器９０６は無作用である；第二蒸発器９０４は除霜作業を行う時、除霜用圧縮機９６０は運転を開始する、第二蒸発器繰作弁９１１は閉じて第二蒸発器９０４の冷媒通路を閉塞し、第二除霜繰作弁９１１は開いて、除霜用圧縮機９６０の吐出冷媒は第二除霜凝縮器９０６に導入すると、第二蒸発器９０４に熱量をを伝導する、そして、第二除霜凝縮器９０６に通じる冷媒は第二圧力調整器９２２を続き通じる、第一蒸発器９０３の入口に入る、第一蒸発器繰作弁９１２は開く、第一蒸発器９０３は運転する、第一除霜繰作弁９１４は閉じる、第一除霜凝縮器９０５は無作用である。
本発明の目的は、作業温度が変化する時と除霜運転時に生じる不安定な運転状況を回避できるので熱ポンプを提供することである、この熱ポンプはダイナミックのジェット増圧装置と除霜装置を備える、ジェット増圧装置は作業温度が変化する時と除霜運転時に圧縮機の圧縮効率を維持する。この目的の熱ポンプの図８に示す、図８はジェット増圧装置を補助の熱ポンプの除霜システムの実施形態１；主冷媒循環順序は圧縮機８０１、凝縮器８０２、膨張弁８０７、第一蒸発器繰作弁８１２、第二蒸発器繰作弁８１１、第一蒸発器８０３、第二蒸発器８０４、ジェット増圧ポンプ８５０を順次冷媒配管で接続して冷媒循環回路を構成する。第一蒸発器繰作弁８１２は第一蒸発器８０３に通じる冷媒流量制御する。第二蒸発器繰作弁８１１は第二蒸発器８０４に通じる冷媒流量制御する。圧縮機８０１の吐出ポートは凝縮器８０２の入口ジェット増圧ポンプ８５０のモーテイブポート（ｍｏｔｉｖｅ ｐｏｒｔ）と接続する、増圧流量制御弁８５１は圧縮機８０１の吐出ポートとジェット増圧ポンプ８５０のモーテイブポート（ｍｏｔｉｖｅ ｐｏｒｔ）するの冷媒配管内の冷媒流量を制御する。除霜システムの基本構造と冷媒循環順序は圧縮機８０１、第一除霜繰作弁８１４、第二除霜繰作弁８１３、第一除霜凝縮器８０５、第二除霜凝縮器８０６、運転中の除霜凝縮器に通じる冷媒はその圧力調整器を導入し、そして冷媒は運転中の蒸発器の入口を入る。第一除霜凝縮器８０５の出口は第二蒸発器８０４の入口と接続する、第二除霜凝縮器８０６の出口は第一蒸発器８０３の入口と接続する。第一除霜繰作弁８１４は第一除霜凝縮器８０５に通じる冷媒流量制御する。第二除霜繰作弁８１１は第二除霜凝縮器８０６に通じる冷媒流量制御する。第一除霜凝縮器８０５は第一蒸発器８０３に対応して第二段除霜作業時に熱量を伝導する。第二除霜凝縮器８０６は第二蒸発器８０４に対応して第二段除霜作業時に熱量を伝導する。
蒸発器は環境温度約１０度Ｃ以上時、蒸発器内の冷媒蒸発圧力は常の状態から、増圧流量制御弁８５１は閉じて、蒸発器からジェット増圧ポンプ８５０に導入した冷媒は増圧しない、除霜運転が必要はしないである；全ての除霜繰作弁は閉じる、全ての除霜凝縮器は無作用、全ての蒸発器繰作弁は開いている、全ての蒸発器は運転します。
蒸発器は環境温度４度Ｃから１０度Ｃぐらいに着霜した時、第一段除霜作業を行う；全ての除霜繰作弁は閉じる、全ての除霜凝縮器は無作用、第一蒸発器繰作弁８１２と第二蒸発器繰作弁８１１は入れ違いに閉じて第一蒸発器８０３と第二蒸発器８０４の運転を別中断する、運転中断の蒸発器は環境中の熱量を吸い込んで除霜します、同時、部分蒸発器は運転を中段して蒸発器内の冷媒蒸発圧力は減少されたので、増圧流量制御弁８５１は適量に開いて圧縮機８０１の冷媒吸込圧力は維持する、部分の圧縮機８０１吐出された高圧冷媒はジェット増圧ポンプ８５０のモーテイブポート（ｍｏｔｉｖｅ ｐｏｒｔ）に導入し、ジェット増圧ポンプ８５０中のタービンを驅動し、運転中の蒸発器から導入した冷媒を増圧し、圧縮機８０１の圧縮効率を維持します。
蒸発器は環境温度約４度Ｃ以下に着霜した時、第二段除霜作業を行う；除霜凝縮器は対応しているので蒸発器に熱量を伝導する、第一蒸発器繰作弁８１２と第二蒸発器繰作弁８１１は入れ違いに閉じて除霜運転を行う； 第一蒸発器は除霜作業を行う時、第一蒸発器繰作弁８１２は閉じて第一蒸発器８０３の冷媒通路を閉塞し、第一除霜繰作弁８１４は開いて、部分の圧縮機８０１の吐出冷媒は第一除霜凝縮器８０５に導入すると、第一蒸発器８０３に熱量を伝導する、そして、第一除霜凝縮器８０５に通じる冷媒は第一圧力調整器８２１を続い通じる、第二蒸発器８０４の入口に入る、第二蒸発器繰作弁８１１は開く、第二蒸発器８０４は運転する、第二除霜繰作弁８１３は閉じる、第二除霜凝縮器８０６は無作用である；第二蒸発器８０４は除霜作業を行う時、第二蒸発器繰作弁８１１は閉じて第二蒸発器８０４の冷媒通路を閉塞し、第二除霜繰作弁８１３は開いて、部分の圧縮機８０１の吐出冷媒は第二除霜凝縮器８０６に導入すると、第二蒸発器８０４に熱量をを伝導する、そして、第二除霜凝縮器８０６に通じる冷媒は第二圧力調整器８２２を続い通じる、第一蒸発器８０３の入口に入る、第一蒸発器繰作弁８１２は開く、第一蒸発器８０３は運転する、第一除霜繰作弁８１４は閉じる、第一除霜凝縮器８０５は無作用である。運転中断の蒸発器は対応する除霜凝縮器の熱量を吸い込んで除霜します、同時に部分蒸発器は運転を中断して蒸発器内の冷媒蒸発圧力は減少されたので、増圧流量制御弁８５１は適量に開いて圧縮機８０１の冷媒吸込圧力は維持する、部分の圧縮機８０１吐出された高圧冷媒はジェット増圧ポンプ８５０のモーテイブポート（ｍｏｔｉｖｅ ｐｏｒｔ）に導入し、ジェット増圧ポンプ８５０中のタービンを驅動し、運転中の蒸発器から導入した冷媒を増圧し、圧縮機８０１の圧縮効率を維持します。
本発明の除霜効率を上げる為、本発明の除霜システムの除霜凝縮器と対応するの蒸発器は合併取付のものです。
本発明の除霜システムの特徴は図１、図２、図７、図８、図９、図１０に示すように、一種の自己エネルギー除霜の除霜システムであり、除霜凝縮器は系統の冷媒循環にエネルギーを得ると、第二段除霜作業を行う；除霜システムの第一段除霜作業の適用範囲は約１０度Ｃから２度Ｃであり、前記熱ポンプ第一段除霜作業の適用範囲は約６度Ｃ以下である；一般の状態下、除霜システムは４度Ｃ以下で第一段除霜作業は第二段除霜作業を換える。
本発明の除霜システムのも一つの特徴は図３に示すように、連続除霜作業ができる、熱ポンプは同時に安定な運転効率を維持する；ジェット増圧装置を補助する時、除霜運転の時間は減らしで、蒸発器の使用率を上げます；第一段除霜作業と第二段除霜作業時、
本発明の増圧効率を上げる為、図４、図５、図６、図８、図１０に示すジェット増圧装置のコントロール方法は圧縮機の負荷状態に増圧流量制御弁の冷媒流量を判断する；このコントロール方法を使用したら、図１０に示したのジェット増圧装置は多組の直列連接したジェット増圧ポンプであり、多段の増圧方法ができる。
本発明の説明了解するため、図１、図２、図７、図８、図９、図１０の除霜組合は両組だけ、第一蒸発器と第一除霜凝縮器の組合、第二蒸発器と第二除霜凝縮器の組合、実際はもっと沢山の組でもできる。一つ可能な実施例は以下に説明する、三組除霜組合の熱ポンプは第三蒸発器と第三除霜凝縮器が備える、その中の一つ蒸発器は第二段除霜作業で除霜運転する時、その運転中の除霜凝縮器に通じる冷媒は分流器で運転中の二つ蒸発器に分け送る。
応用範囲を広げる為、本発明の除霜システムの第二段除霜作業は電熱除霜ヒーターを補助することができる、電熱除霜ヒーターは除霜凝縮器共に運転して除霜時間を減少する。
 符号の説明
〔図１〕
１０１ 主圧縮機
１０２ 凝縮器
１０３ 膨張弁
１０４ 第一蒸発器繰作弁
１０５ 第二蒸発器繰作弁
１０６ 第一蒸発器
１０７ 第二蒸発器
１０８ 第一除霜繰作弁
１０９ 第一除霜凝縮器
１１０ 第二除霜繰作弁
１１１ 第二除霜凝縮器
１１２ 圧力調整器
〔図２〕
２０１ 主圧縮機
２０２ 凝縮器
２０３ 膨張弁
２０４ 第一蒸発器繰作弁
２０５ 第二蒸発器繰作弁
２０６ 第一蒸発器
２０７ 第二蒸発器
２０８ 第一除霜繰作弁
２０９ 第一除霜凝縮器
２１０ 第二除霜繰作弁
２１１ 第二除霜凝縮器
２１４ 除霜用圧縮機
２１５ 熱交換器
２１６ 圧力調整器
〔図４〕
４０１ 主圧縮機
４０２ 凝縮器
４０３ 膨張弁
４０４ 蒸発器
４０５ 増圧流量制御弁
４０６ ジェット増圧ポンプ
〔図５〕
５０１ 主圧縮機
５０２ 補助用圧縮機
５０３ 凝縮器
５０４ 蒸発器
５０５ 第二熱交換器
５０６ 第一熱交換器
５０７ ジェット増圧ポンプ
５０８ 増圧流量制御弁
５０９ 膨張弁
５１０ 補助循環膨張弁
５１１ 補助用凝縮器
〔図６〕
６０１ 主圧縮機
６０２ 補助用圧縮機
６０３ 凝縮器
６０４ 蒸発器
６０５ 第二熱交換器
６０６ 第一熱交換器
６０７ ジェット増圧ポンプ
６０８ 増圧流量制御弁
６０９ 膨張弁
６１０ 補助循環膨張弁
〔図７〕
７０１ 主圧縮機
７０２ 凝縮器
７０３ 第一蒸発器
７０４ 第二蒸発器
７０５ 第一除霜凝縮器
７０６ 第二除霜凝縮器
７０７ 膨張弁
７１１ 第二蒸発器繰作弁
７１２ 第一蒸発器繰作弁
７１３ 第二除霜繰作弁
７１４ 第一除霜繰作弁
７２１ 第一圧力調整器
７２２ 第二圧力調整器
〔図８〕
８０１ 主圧縮機
８０２ 凝縮器
８０３ 第一蒸発器
８０４ 第二蒸発器
８０５ 第一除霜凝縮器
８０６ 第二除霜凝縮器
８０７ 膨張弁
８１１ 第二蒸発器繰作弁
８１２ 第一蒸発器繰作弁
８１３ 第二除霜繰作弁
８１４ 第一除霜繰作弁
８２１ 第一圧力調整器
８２２ 第二圧力調整器
８５０ ジェット増圧ポンプ
８５１ 増圧流量制御弁
〔図９〕
９０１ 主圧縮機
９０２ 凝縮器
９０３ 第一蒸発器
９０４ 第二蒸発器
９０５ 第一除霜凝縮器
９０６ 第二除霜凝縮器
９０７ 膨張弁
９１１ 第二蒸発器繰作弁
９１２ 第一蒸発器繰作弁
９１３ 第二除霜繰作弁
９１４ 第一除霜繰作弁
９２１ 第一圧力調整器
９２２ 第二圧力調整器
９６０ 除霜用圧縮機
〔図１０〕
８０１ 主圧縮機
８０２ 凝縮器
８０３ 第一蒸発器
８０４ 第二蒸発器
８０５ 第一除霜凝縮器
８０６ 第二除霜凝縮器
８０７ 膨張弁
８１１ 第二蒸発器繰作弁
８１２ 第一蒸発器繰作弁
８１３ 第二除霜繰作弁
８１４ 第一除霜繰作弁
８２１ 第一圧力調整器
８２２ 第二圧力調整器
８５０ 第一ジェット増圧ポンプ
８５１ 第一増圧流量制御弁
８６０ 第二ジェット増圧ポンプ
８６１ 第二増圧流量制御弁
８８０ 第三ジェット増圧ポンプ
８７１ 第三増圧流量制御弁

Claims (4)

  1. ジェット増圧装置を含む熱ポンプの基本構造は主圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器、ジェット増圧ポンプを順次冷媒配管で接続した冷媒循環回路である；蒸発器内の冷媒蒸発圧力は常の状態から、増圧流量制御弁は閉じて、蒸発器からジェット増圧ポンプに導入した冷媒は増圧しない；蒸発器内の冷媒蒸発圧力は減じて圧縮効率を減じる時、増圧流量制御弁は適量に開いて、部分の主圧縮機吐出し された高圧冷媒はジェット増圧ポンプのモーテイブポート（ｍｏｔｉｖｅ ｐｏｒｔ）に導入し、ジェット増圧ポンプ中のタービンを驅動し、蒸発器から導入した冷媒を増圧して主圧縮機吸込ポートに戻る；モーテイブポート（ｍｏｔｉｖｅ ｐｏｒｔ）に導入した冷媒は蒸発器から導入した冷媒と混合して主圧縮機の吸込ポートに導入される；
    前記ジェット増圧ポンプのタービンはロータリポンプで代えることができる；ロータリポンプ型のジェット増圧ポンプは同じに系統高圧側冷媒の動力を利用し、主圧縮機の吸込み圧力を保持している；
    前記ジェット増圧装置は増圧補助循環を補助して、二つの熱交換器と補助用圧縮機を利用し、
    凝縮器出口の熱量とジェット増圧装置に生じる熱量が冷却する；
    前記ジェット増圧装置は多組の直列連接したジェット増圧ポンプであり、多段の増圧ができる；コントロール方法は圧縮機の負荷状態に増圧流量制御弁の冷媒流量を判断する、多段の増圧方法ができる仕組。
  2. 多段除霜運転できる熱ポンプの基本構造と冷媒循環順序は主圧縮機吐出しポート、凝縮器、膨張弁、両組以上の独立運転できるの蒸発器と対応する蒸発器繰作弁、主圧縮機吸込ポートを順次冷媒配管で接続して冷媒循環回路を構成する；蒸発器繰作弁は対応する蒸発器に通じる冷媒流量制御する；除霜システムの基本構造と冷媒循環順序は主圧縮機、両組以上の独立運転できるの除霜凝縮器と対応するの除霜繰作弁、自己の圧力調整器、主圧縮機に戻る；除霜繰作弁は対応する除霜凝縮器に通じる冷媒流量制御する；第二段除霜作業時、各々除霜凝縮器は対応する蒸発器に熱量を伝導する；運転中の除霜凝縮器に通じる冷媒は対応するの圧力調整器に続き通じる、そして非除霜運転中の蒸発器の入口に入る；
    前記熱ポンプは除霜運転必要ない時、全ての除霜繰作弁は閉じる、全ての除霜凝縮器は無作用、全ての蒸発器繰作弁は開いている、全ての蒸発器は運転される；
    前記熱ポンプは第一段除霜作業を行う時、全ての除霜繰作弁は閉じる、全ての除霜凝縮器は無作用、蒸発器繰作弁は入れ違いに閉じて蒸発器の運転を別中断する、運転中断の蒸発器は環境中の熱量を吸い込んで除霜します；
    前記熱ポンプは第二段除霜作業を行う時、各々除霜凝縮器は除霜運転中に対応するの蒸発器に熱量を伝導する、蒸発器繰作弁は入れ違い閉じて除霜運転を行う；各々蒸発器は除霜中作業を行う時、その蒸発器繰作弁は閉じて冷媒通路を閉塞し、その対応するの除霜繰作弁は開いて、部分の主圧縮機の吐出し冷媒はその除霜凝縮器に導入し、熱量を伝導する；同時に非除霜運転中の蒸発器は運転続きで、運転中の凝縮器と除霜凝縮器に熱量を提供する；
    前記熱ポンプ第一段除霜作業の適用範囲は約１０度Ｃー２度Ｃである；
    前記熱ポンプ第二段除霜作業の適用範囲は約６度Ｃ以下である；
    前記多段除霜熱ポンプの除霜システム実施形態３は専用な除霜用圧縮機を配置の方法；
    前記多段除霜運転できる熱ポンプの応用範囲を広げる為、除霜システムの第二段除霜作業は電熱除霜ヒーターを補助することができる、電熱除霜ヒーターは除霜凝縮器共に運転して除霜時間を減少する；仕組とその方法。
  3. 多段除霜運転できる、ダブル循環熱ポンプの基本構造と主冷媒循環順序は主圧縮機吐出しポート、凝縮器、膨張弁、両組以上の独立運転ができる、蒸発器と対応するの蒸発器繰作弁、主圧縮機吸込ポートを順次冷媒配管で接続して冷媒循環回路を構成する；蒸発器繰作弁は対応する、蒸発器に通じる冷媒流量制御する；除霜システムの除霜循環順序は除霜用圧縮機吐出口、両組以上の独立運転できる、除霜凝縮器と対応する除霜繰作弁、圧力調整器、熱交換器、除霜用圧縮機吸込ポートに戻る；除霜繰作弁は対応するの除霜凝縮器に通じる冷媒流量制御する；第二段除霜作業時、各々除霜凝縮器は対応する蒸発器に熱量を伝導する；運転中の除霜凝縮器に通じる冷媒は圧力調整器に続いて通じる、そして熱交換器の入口に導入して主冷媒循環中の凝縮器の余熱量を吸い取る、次に除霜用圧縮機の吸込みポートに戻る；
    前記熱ポンプは除霜運転が必要ない時、除霜用圧縮機は運転しない、全ての除霜凝縮器は無作用、全ての蒸発器繰作弁は開いている為、全ての蒸発器は運転します；
    前記熱ポンプは第一段除霜作業を行う時、除霜用圧縮機は運転しない、全ての除霜凝縮器は無作用、蒸発器繰作弁は入れ違い閉じて蒸発器の運転を別中断する、運転中断の蒸発器は環境中の熱量を吸い込んで除霜します；
    前記熱ポンプは第二段除霜作業を行う時、除霜用圧縮機は運転している、各々除霜凝縮器は除霜運転中に対応するの蒸発器に熱量を伝導する、蒸発器繰作弁は入れ違いに閉じて除霜運転を行う；各々蒸発器は除霜中作業を行う時、その蒸発器繰作弁は閉じて冷媒通路を閉塞し、その対応するの除霜繰作弁は開いて、除霜用圧縮機の吐出し冷媒はその除霜凝縮器に導入し、熱量を伝導する；除霜凝縮器に通じる冷媒は圧力調整器を続いて通じる、そして熱交換器の入口に導入して主冷媒循環中の凝縮器の余熱量を吸い取る、次に除霜用圧縮機の吸込みポートに戻る；同時、非除霜運転中の蒸発器は運転続きて、運転中の凝縮器に熱量を提供する；
    前記熱ポンプ第一段除霜作業の適用範囲は約１０度Ｃー２度Ｃである；
    前記熱ポンプ第二段除霜作業の適用範囲は約６度Ｃ以下である；
    前記多段除霜運転できるの熱ポンプの応用範囲を広げる為、除霜システムの第二段除霜作業は電熱除霜ヒーターを補助することができる、電熱除霜ヒーターは除霜凝縮器共に運転して除霜時間を減少する；仕組とその方法。
  4. ジェット増圧装置と多段除霜システムを含む熱ポンプの基本構造と冷媒循環順序は主圧縮機吐出ポート、凝縮器、膨張弁、両組以上の独立運転できる、蒸発器と対応するの蒸発器繰作弁、ジェット増圧ポンプ、主圧縮機吸込ポートを順次冷媒配管で接続して冷媒循環回路を構成する；蒸発器繰作弁は対応する、蒸発器に通じる冷媒流量制御する；除霜システムの基本構造と冷媒循環順序は主圧縮機、両組以上の独立運転できる、除霜凝縮器と対応する除霜繰作弁、自己の圧力調整器、主圧縮機に戻る；除霜繰作弁は対応する、除霜凝縮器に通じる冷媒流量制御する；第二段除霜作業時、各々除霜凝縮器は対応するの蒸発器に熱量を伝導する；運転中の除霜凝縮器に通じる冷媒は対応する、圧力調整器に続き通じる、そして非除霜運転中の蒸発器の入口に入る；除霜作業は必要ない時、蒸発器内の冷媒蒸発圧力は常の状態から、増圧流量制御弁は閉じて、蒸発器からジェット増圧ポンプに導入した冷媒は増圧しない；第一段除霜作業と第二段除霜作業時、部分の蒸発器は除霜運転し、系統の冷媒蒸発圧力は減少したら、増圧流量制御弁は適量に開いて、部分の主圧縮機吐出された高圧冷媒はジェット増圧ポンプのモーテイブポート（ｍｏｔｉｖｅ ｐｏｒｔ）に導入し、ジェット増圧ポンプ中のタービンを驅動し、蒸発器から導入した冷媒は増圧して主圧縮機吸込みポートに戻る、主圧縮機の圧縮効率を維持します；モーテイブポート（ｍｏｔｉｖｅ ｐｏｒｔ）に導入した冷媒は蒸発器から導入した冷媒と混合して主圧縮機の吸込ポートに導入します；
    前記熱ポンプは除霜運転が必要ない時、増圧流量制御弁は閉じて、蒸発器からジェット増圧ポンプに導入した冷媒は増圧しない、全ての除霜繰作弁は閉じる、全ての除霜凝縮器は無作用、全ての蒸発器繰作弁は開いている、全ての蒸発器は運転します；
    前記熱ポンプは第一段除霜作業を行う時、増圧流量制御弁は適量に開いて、主圧縮機の圧縮効率を維持し、全ての除霜繰作弁は閉じる、全ての除霜凝縮器は無作用、蒸発器繰作弁は入れ違いに閉じて蒸発器の運転を別中断する、運転中断の蒸発器は環境中の熱量を吸い込んで除霜します；
    前記熱ポンプは第二段除霜作業を行う時、増圧流量制御弁は適量に開いて、主圧縮機の圧縮効率を維持し、各々除霜凝縮器は除霜運転中に対応するの蒸発器に熱量を伝導する、蒸発器繰作弁は入れ違いに閉じて除霜運転を行う；各々蒸発器は除霜中作業を行う時、その蒸発器繰作弁は閉じて冷媒通路を閉塞し、その対応するの除霜繰作弁は開いて、部分の主圧縮機の吐出冷媒はその除霜凝縮器に導入し、熱量を伝導する；同時に非除霜運転中の蒸発器は運転続きで、運転中の凝縮器と除霜凝縮器に熱量を提供する；
    前記熱ポンプ第一段除霜作業の適用範囲は約１０度Ｃー２度Ｃである；
    前記熱ポンプ第二段除霜作業の適用範囲は約６度Ｃ以下である；
    前記ジェット増圧ポンプのタービンはロータリポンプで代えることができる；ロータリポンプ型のジェット増圧ポンプは同じに系統高圧側冷媒の動力を利用し、主圧縮機の吸込圧力を保持している；
    前記ジェット増圧装置は多組の直列連接したジェット増圧ポンプであり、多段の増圧ができる；
    前記多段除霜運転できるの熱ポンプの応用範囲を広げる為、除霜システムの第二段除霜作業は電熱除霜ヒーターを補助することができる、電熱除霜ヒーターは除霜凝縮器共に運転して除霜時間を減少する；一種の熱ポンプ仕組とその方法。
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