JPH03152345A - ヒートポンプ装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はヒートポンプ装置に関する。

（従来の技術） 一般にヒートポンプ装置は、フロン等を冷媒に使用し、
蒸発器により熱源水より熱を吸収した冷媒をコンプレッ
サーによって凝縮器へ移動させ、冷温水へ熱を放出させ
るシステムである。

従来の電動式ヒートポンプの熱サイクル図を第２図に示
す。蒸発器１内にある冷媒は、蒸発器入口熱源水２の熱
を吸収し、蒸発器１内で気化する。

熱交換をした熱源水は、温度降下し蒸発器１より蒸発器
出口熱源水３として熱源水系統へ戻る。気化した冷媒は
、配管４によってコンプレッサー５へ導かれる。電動モ
ーター６で駆動されるコンプレッサー５は、冷媒を圧縮
し、配管７にて冷媒を凝縮器８まで移動させる。この凝
縮器８で凝縮器入口冷温水９は冷媒と熱交換を行い、温
度上昇し、ｉ幅器出口冷温水１０となって排出されるＳ
凝縮器８で熱交換した冷媒は、液化し配管１１によって
膨張弁１２へ導かれる。膨張弁１２によって減圧させら
れた冷媒は、配管１３によって蒸発器１へ戻り、蒸発す
るというサイクルを繰り返す。

（発明が解決しようとするＲ屈） ヒートポンプを構成する機器の中で重要な機器として、
原発器で蓄えた熱を凝縮器まで移動させる電動モーター
駆動のコンプレッサーがある。

交換熱量が少ない中小規模のヒートポンプの場合は、レ
シプロタイプのコンプレッサーを多く採用している。従
来、電動モータにてレシプロタイプのコンプレッサーを
駆動させる場合には、入力する電カ一定、すなわちコン
プレッサーの回転数、出カ一定という運転をしている。

すなわち、電動ヒートポンプ熱サイクルを流れている冷
媒の流量は、蒸発器の交換熱量に関係なく常に一定であ
る。

従って、熱源水入口の温度や、流量が変化した場合は、
蒸発器に加えられる交換熱量が変化し、それに応じて凝
縮器における交換熱量も変化する。

このため、常に安定した冷温水を供給することができな
くなってしまう。

そこで本発明の目的は、蒸発器に加えられる交換熱量が
変化した場合、すなわち、熱源水温度や流量が変化した
場合でも、常に安定した冷温水を供給することのできる
ヒートポンプ装置２！を提供することにある。

〔発明の構成〕

（ａ題を解決するための手段） 前記課題を解決するために、本発明は、外部から熱を吸
収して冷媒を蒸発させる蒸発器と、この蒸発器で得られ
た冷媒の蒸気を圧縮するコンプレッサーと、このコンブ
１ノツサーで得られた冷媒から熱を外部流体へ放出して
上記冷媒を凝縮させる凝縮器と、この凝縮器で凝縮した
冷媒を膨張させる膨張弁とを有するヒートポンプ装置に
おいて、凝縮器からの熱を受けた外部流体が導かれる補
助熱交換器と、この補助熱交換器で外部流体と熱交換す
る＠環系統とを有し、この循環系統には、蓄熱槽と、こ
の循環系統の流量を調節する手段とを具備することを特
徴とするものである。

（作用） 凝縮器より冷温水に放出される熱量が、計画値よりも多
い場合は、補助熱交換器によって冷温水を冷却し、余剰
な熱を蓄熱槽へ蓄熱する。又、逆に、熱量が計画値より
も少ない場合は、蓄熱槽より熱を取り出し、補助熱交換
器によって冷温水を加熱する。

かくして、蒸発器入口の熱源水温度、流量が変化し蒸発
器にて、冷媒に吸収される熱量が変化しても常に安定し
た冷温水を供給することができる。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例を示す。従来の装置に補助熱
交換器１４および蓄熱槽１５を設け、凝縮器８にて熱吸
収した凝縮器出口冷温水１０と熱交換ができるような蓄
熱系統を設ける。蓄熱系統は、補助熱交換器１４、蓄熱
槽１５、循環ポンプ１６、循環配管１７、！ｌｉ！１１
弁１８、止約１８９および温度検出器２１で構成される
。２０は補助熱交換器出口の冷温水である。

次に、作用を説明する。

通常運転時の蓄熱系統は、補助熱交換器１４で熱交換す
る必要がないので、循環ポンプ１６は停止させ、調整弁
１８、止め弁１９を閉め、＠環配管１７の中の流れを止
め、蓄熱系統は停止させておく。

蒸発器入口熱源水２の温度や流量が計画値より大きくな
り、ｗｆ！ｎ出口冷温水１０の温度が計画値より高くな
り、更には補助熱交換器出口冷温水２０の温度が計画値
より高くなった場合は、温度検出器２１で検出された信
号を循環ポンプ１６、調整弁１８、止め弁１９へ伝達し
循環ポンプ１６を作動させ、調整弁１８、止め弁１９を
開ける。このようにして蓄熱系統を作動させることによ
って、凝縮器出口冷温水１０は、余剰な熱を補助熱交換
器１４で吸収され、計画値まで温度を下げることができ
る。補助熱交換器１４で吸収された熱は、循環配管１７
および止め弁１９を介して蓄熱槽１５へ蓄熱される。

一方、蒸発器入口熱源水２の温度、流量が、計画値より
も少なくなり、凝縮器出口冷温水１０の温度が計画値よ
り低く、更に補助熱交換器出口冷温水２０の温度が計画
値より低くなった場合、この時も補助熱交換器出口冷温
水２０の温度が計画値よりも高くなった時と同様に温度
検出器２１に検出された信号により循環ポンプ１６を作
動させ、調整弁１８、止め弁１９を開は蓄熱系統を作動
させる。ただし、この場合は、蓄熱槽】５に菩えられた
熱を循環ポンプ１６．循環配管１７、止め弁１８を介し
て補助熱交換器１４へ放出する。すなわち凝縮器出口冷
温水１０は補助熱交換器１４にて放出された熱により計
画値まで温度を上げろことができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば凝縮器出口冷温水の余剰な熱を補助熱交
換器を介して蓄熱槽に蓄熱することができ、又、逆に蓄
熱槽より熱を放出して不足分の熱を凝縮器出口冷温水に
加えることができるので、蒸発器入口熱源水の温度、流
量の変化に柔軟に対応でき、常に安定した冷温水を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるヒートポンプ装置の一実施例を示
す系統図、第２図は従来のヒートポンプ装置を示す系統
図である。 １・・・蒸発器 ２・・・蒸発器入口熱源水 ３・・・蒸発器出口熱源水 ４・・・配管 ５・・・コンプレッサー ６・・・電動モーター ７・・・配管 ８・・・凝縮器 ９・・・凝縮器入口冷温水 １０・・・凝縮器出口冷温水 １１・・・配管 １２・・・膨張弁 １３・・・配管 １４・・・補助熱交換器 １５・・・蓄熱槽 １６・・・循環ポンプ １７・・・循環配管 １８・・・調整弁 １９・・・止め弁 ２０・・・補助熱交換器出口冷温水 ２１・・・温度検出器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 外部から熱を吸収して冷媒を蒸発させる蒸発器と、この
   蒸発器で得られた冷媒の蒸気を圧縮するコンプレッサー
   と、このコンプレッサーで得られた冷媒から熱を外部流
   体へ放出して上記冷媒を凝縮させる凝縮器と、この凝縮
   器で凝縮した冷媒を膨張させる膨張弁とを有するヒート
   ポンプ装置において、上記凝縮器からの熱を受けた外部
   流体が導かれる補助熱交換器と、この補助熱交換器で上
   記外部流体と熱交換する循環系統とを有し、この循環系
   統には、蓄熱槽と、この循環系統の流量を調節する手段
   とを具備することを特徴とするヒートポンプ装置。