JPH06257890A - ヒートポンプ - Google Patents
ヒートポンプInfo
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- JPH06257890A JPH06257890A JP4405493A JP4405493A JPH06257890A JP H06257890 A JPH06257890 A JP H06257890A JP 4405493 A JP4405493 A JP 4405493A JP 4405493 A JP4405493 A JP 4405493A JP H06257890 A JPH06257890 A JP H06257890A
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- JP
- Japan
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- water
- cooling
- pipe
- vacuum container
- storage tank
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Abstract
(57)【要約】
【目的】安全でかつ安価な物質である水のみを使用し
（フロンを使用せず）、かつ、同一の装置で、冷房と暖
房が可能なヒートポンプを提供する。 【構成】真空容器１内に水を噴霧して、水の一部を蒸発
させ、それによって水の残りを冷却させて冷水あるいは
氷を製造する際に、発生した蒸気を多段の圧縮機２ａ〜
２ｄによって冷却塔７の冷却水で凝縮可能な圧力まで高
め、さらに、暖房で必要とする温水の温度の飽和圧力付
近まで圧力を高め、水蒸気をこの状態として凝縮器３に
導き、凝縮させる。
（フロンを使用せず）、かつ、同一の装置で、冷房と暖
房が可能なヒートポンプを提供する。 【構成】真空容器１内に水を噴霧して、水の一部を蒸発
させ、それによって水の残りを冷却させて冷水あるいは
氷を製造する際に、発生した蒸気を多段の圧縮機２ａ〜
２ｄによって冷却塔７の冷却水で凝縮可能な圧力まで高
め、さらに、暖房で必要とする温水の温度の飽和圧力付
近まで圧力を高め、水蒸気をこの状態として凝縮器３に
導き、凝縮させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フロンなどの媒体を使
用せず、水のみで、冷房時に冷水または氷を製造し、暖
房時に温水を製造するヒートポンプに関する。
用せず、水のみで、冷房時に冷水または氷を製造し、暖
房時に温水を製造するヒートポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】特開昭６０−６２５３９号公報には図２
に示すように、水を用いた真空蒸発方式の冷凍機が開示
されている。この冷凍機は、真空容器２１の内部を４．
６ｍｍＨｇ以下の真空状態に維持し、その下部に水２２
を溜めている。容器下部から抜出した水を、ポンプ２３
によりノズル２４から噴霧すると、水の一部が活発に蒸
発し、蒸発の潜熱により水の残りが微細な氷となる。容
器内上部には一段の遠心蒸気圧縮機２５が設けられ、水
蒸気を上部室２６に吸い上げる。上部室２６には従来の
冷凍装置の蒸発器ユニットを構成するような冷凍凝縮器
２７（フロンなどを用いた圧縮式の冷凍サイクルを使用
している）が設けられている。
に示すように、水を用いた真空蒸発方式の冷凍機が開示
されている。この冷凍機は、真空容器２１の内部を４．
６ｍｍＨｇ以下の真空状態に維持し、その下部に水２２
を溜めている。容器下部から抜出した水を、ポンプ２３
によりノズル２４から噴霧すると、水の一部が活発に蒸
発し、蒸発の潜熱により水の残りが微細な氷となる。容
器内上部には一段の遠心蒸気圧縮機２５が設けられ、水
蒸気を上部室２６に吸い上げる。上部室２６には従来の
冷凍装置の蒸発器ユニットを構成するような冷凍凝縮器
２７（フロンなどを用いた圧縮式の冷凍サイクルを使用
している）が設けられている。
【０００３】この冷凍機は、一段の遠心蒸気圧縮機２５
で水蒸気を圧縮するため、その圧縮力が容器内の圧力よ
りわずかに高い圧力（７ｍｍＨｇ）であり、この水蒸気
を凝縮するために冷媒の温度をフロン等を用いて低くす
る必要がある。また、この冷凍機は、冷房用の冷水しか
製造できず、暖房負荷に対して対応できない。
で水蒸気を圧縮するため、その圧縮力が容器内の圧力よ
りわずかに高い圧力（７ｍｍＨｇ）であり、この水蒸気
を凝縮するために冷媒の温度をフロン等を用いて低くす
る必要がある。また、この冷凍機は、冷房用の冷水しか
製造できず、暖房負荷に対して対応できない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の真空蒸発の冷却
原理を用いた冷凍機は、フロンなどの冷媒としてフロン
を用いるため、オゾン層の破壊、地球温暖化の危険性が
あり、しかも装置が複雑、高価となる。さらに、冷房と
暖房が必要な場合、暖房のために別の熱源設備が必要と
なり、高価となる。
原理を用いた冷凍機は、フロンなどの冷媒としてフロン
を用いるため、オゾン層の破壊、地球温暖化の危険性が
あり、しかも装置が複雑、高価となる。さらに、冷房と
暖房が必要な場合、暖房のために別の熱源設備が必要と
なり、高価となる。
【０００５】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、安全でかつ安価な物質である水
のみを使用し、かつ、同一の装置で、冷房と暖房とが可
能なヒートポンプを提供することを目的とする。
ためになされたもので、安全でかつ安価な物質である水
のみを使用し、かつ、同一の装置で、冷房と暖房とが可
能なヒートポンプを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のヒートポンプ
は、この目的を達成するために、真空に保持された容器
内に水を供給して、供給水の一部を蒸発させ、その潜熱
により供給水の残りを冷却または製氷する際に、この真
空容器に遠心式圧縮機を複数個順次連結し、真空容器か
ら蒸発した水蒸気を順次圧縮して後段の遠心式圧縮機で
所定圧力（例えば３２℃の飽和圧力３５．７ｍｍＨｇ以
上まで、若しくは５０℃の飽和圧力９２．５ｍｍＨｇ以
上まで）とし、所定圧力とした水蒸気を凝縮器に通して
凝縮させる。凝縮器には、冷媒としての冷却水が流通す
る流通路を備えている。この冷却水は、フロン等の冷媒
を用いることなく冷却する冷却水冷却手段（冷却塔）で
冷却される。
は、この目的を達成するために、真空に保持された容器
内に水を供給して、供給水の一部を蒸発させ、その潜熱
により供給水の残りを冷却または製氷する際に、この真
空容器に遠心式圧縮機を複数個順次連結し、真空容器か
ら蒸発した水蒸気を順次圧縮して後段の遠心式圧縮機で
所定圧力（例えば３２℃の飽和圧力３５．７ｍｍＨｇ以
上まで、若しくは５０℃の飽和圧力９２．５ｍｍＨｇ以
上まで）とし、所定圧力とした水蒸気を凝縮器に通して
凝縮させる。凝縮器には、冷媒としての冷却水が流通す
る流通路を備えている。この冷却水は、フロン等の冷媒
を用いることなく冷却する冷却水冷却手段（冷却塔）で
冷却される。
【０００７】
【作用】真空容器では、水の一部が真空下で蒸発し、そ
の潜熱によって、水の残りが冷却されて冷水あるいは氷
を製造する。ここで発生した水蒸気を多段の圧縮機によ
り圧縮してその圧力を順次を高めることにより、冷却水
冷却手段（冷却塔）の冷却水で凝縮可能となる。すなわ
ち、発生した水蒸気を、冷却塔からの冷却水（約３２
℃）で凝縮させるために、水蒸気の圧力を３２℃の飽和
圧力３５．７ｍｍＨｇ以上まで、多段の水蒸気圧縮機を
用いて圧縮させる。
の潜熱によって、水の残りが冷却されて冷水あるいは氷
を製造する。ここで発生した水蒸気を多段の圧縮機によ
り圧縮してその圧力を順次を高めることにより、冷却水
冷却手段（冷却塔）の冷却水で凝縮可能となる。すなわ
ち、発生した水蒸気を、冷却塔からの冷却水（約３２
℃）で凝縮させるために、水蒸気の圧力を３２℃の飽和
圧力３５．７ｍｍＨｇ以上まで、多段の水蒸気圧縮機を
用いて圧縮させる。
【０００８】さらに、暖房で必要とする温水の温度の飽
和圧力付近まで圧力を高めることによって、暖房運転も
可能とする。例えば、暖房用の温水が必要な場合、その
温水温度を５０℃とすると、水蒸気の圧力を５０℃の飽
和圧力９２．５ｍｍＨｇ以上まで、多段の水蒸気圧縮機
を用いて圧縮させる。
和圧力付近まで圧力を高めることによって、暖房運転も
可能とする。例えば、暖房用の温水が必要な場合、その
温水温度を５０℃とすると、水蒸気の圧力を５０℃の飽
和圧力９２．５ｍｍＨｇ以上まで、多段の水蒸気圧縮機
を用いて圧縮させる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明のヒートポンプを図１に示す実
施例を参照して説明する。図示するヒートポンプは、真
空容器１の上部に複数段に連結された遠心圧縮機２ａ〜
２ｄを介して凝縮器３を接続し、この凝縮器３の冷却水
流通路３ａに冷却塔７又は温水蓄熱槽１０からの冷却水
又は温水が切替可能に流通するようになっている。さら
に真空容器１内には、冷水又は氷の蓄熱槽９からの冷水
又は熱源水１４で加温された水が切替可能に供給され、
真空容器１下部から冷水又は氷が切替可能に蓄熱槽９に
溜められ、又は熱源水１４で加温されるようになってい
る。
施例を参照して説明する。図示するヒートポンプは、真
空容器１の上部に複数段に連結された遠心圧縮機２ａ〜
２ｄを介して凝縮器３を接続し、この凝縮器３の冷却水
流通路３ａに冷却塔７又は温水蓄熱槽１０からの冷却水
又は温水が切替可能に流通するようになっている。さら
に真空容器１内には、冷水又は氷の蓄熱槽９からの冷水
又は熱源水１４で加温された水が切替可能に供給され、
真空容器１下部から冷水又は氷が切替可能に蓄熱槽９に
溜められ、又は熱源水１４で加温されるようになってい
る。
【００１０】以下詳細に説明する。まず、前記真空容器
１は、図示しない排気手段により容器内の圧力を４．６
ｍｍＨｇ以下に維持できるようになっている。真空容器
１は、上部に供給水を噴霧するノズル１９を備え、ノズ
ル１９から噴霧された水の一部は蒸発し、その潜熱によ
り供給水の残りは冷却または製氷されて容器底部に溜ま
る。真空容器１の上部に列設された遠心圧縮機２ｂと２
ｃとの間、２ｃと２ｄとの間にはそれぞれ中間冷却器４
ａ，４ｂが設けられている。後段の遠心圧縮機２ｄに連
結された凝縮器３は、冷媒としての冷却水が流通する流
通路３ａを備え、この流通路の入口側には、前記冷却塔
７からの冷却水流入管７ａが接続され、この冷却水流入
管７ａに、前記温水蓄熱槽１０からの温水流入管１０ａ
が接続され、各流入管７ａ，１０ａは切替弁１６ａ，１
６ｂにより切替可能となっている。また、各流入管７
ａ，１０ａには、冷却水ポンプ８又は温水ポンプ１１が
設けられている。前記中間冷却器４ａ，４ｂは、前記冷
却塔７又は温水蓄熱器１０から凝縮器３への流入管に設
けられている。凝縮器３の流通路３ａの出口側には、冷
却塔７への流出管７ｂが接続され、この流出管７ｂに温
水蓄熱槽１０への流出管１０ｂが接続され、各流出管７
ｂ，１０ｂは、切替弁１５ａ，１５ｂにより切替可能と
なっている。
１は、図示しない排気手段により容器内の圧力を４．６
ｍｍＨｇ以下に維持できるようになっている。真空容器
１は、上部に供給水を噴霧するノズル１９を備え、ノズ
ル１９から噴霧された水の一部は蒸発し、その潜熱によ
り供給水の残りは冷却または製氷されて容器底部に溜ま
る。真空容器１の上部に列設された遠心圧縮機２ｂと２
ｃとの間、２ｃと２ｄとの間にはそれぞれ中間冷却器４
ａ，４ｂが設けられている。後段の遠心圧縮機２ｄに連
結された凝縮器３は、冷媒としての冷却水が流通する流
通路３ａを備え、この流通路の入口側には、前記冷却塔
７からの冷却水流入管７ａが接続され、この冷却水流入
管７ａに、前記温水蓄熱槽１０からの温水流入管１０ａ
が接続され、各流入管７ａ，１０ａは切替弁１６ａ，１
６ｂにより切替可能となっている。また、各流入管７
ａ，１０ａには、冷却水ポンプ８又は温水ポンプ１１が
設けられている。前記中間冷却器４ａ，４ｂは、前記冷
却塔７又は温水蓄熱器１０から凝縮器３への流入管に設
けられている。凝縮器３の流通路３ａの出口側には、冷
却塔７への流出管７ｂが接続され、この流出管７ｂに温
水蓄熱槽１０への流出管１０ｂが接続され、各流出管７
ｂ，１０ｂは、切替弁１５ａ，１５ｂにより切替可能と
なっている。
【００１１】前記冷水または氷の蓄熱槽９は、真空容器
１の底部の冷水または氷を第一の取出管９ａを介して取
出して溜めるもので、この取出管９ａに取出ポンプ５を
備えている。さらに第一の取出管９ａには第二の取出管
１２ａが分岐し、この第二の取出管１２ａは、熱交換器
１２の一方の入口側に接続されている。第一の取出管９
ａと第二の取出管１２ａとは切替弁１８ａ，１８ｂによ
り切替可能となっている。また蓄熱槽９には、ここに溜
められた冷水を真空容器１に供給する第一の供給管９ｂ
が取付けられ、この第一の供給管９ｂは前記ノズル１９
に連結している。また、第一の供給管９ｂには給水ポン
プ６が設けられている。この第一の供給管９ｂには第二
の供給管１２ｂが接続され、この第二の供給管１２ｂは
熱交換器１２内で前記第二の取出管１２ａに接続してい
る。第一の供給管９ｂと第二の供給管１７ｂとは切替弁
１７ａ，１７ｂにより切替可能となっている。前記熱交
換器１２の他方には、熱源水１４を循環させる加温管１
４ａ，１４ｂが配設され、加温管１４ａに熱源水ポンプ
１３が取付けられている。そして、熱交換器１２では熱
源水により第二の取出管１２ａを通る水を加温して第二
の供給管１２ｂに供給するようになっている。次にこの
ヒートポンプを用いて、冷房運転、冷房と暖房の同時運
転、暖房運転をする時の運転動作について説明する。 （冷房運転時）
１の底部の冷水または氷を第一の取出管９ａを介して取
出して溜めるもので、この取出管９ａに取出ポンプ５を
備えている。さらに第一の取出管９ａには第二の取出管
１２ａが分岐し、この第二の取出管１２ａは、熱交換器
１２の一方の入口側に接続されている。第一の取出管９
ａと第二の取出管１２ａとは切替弁１８ａ，１８ｂによ
り切替可能となっている。また蓄熱槽９には、ここに溜
められた冷水を真空容器１に供給する第一の供給管９ｂ
が取付けられ、この第一の供給管９ｂは前記ノズル１９
に連結している。また、第一の供給管９ｂには給水ポン
プ６が設けられている。この第一の供給管９ｂには第二
の供給管１２ｂが接続され、この第二の供給管１２ｂは
熱交換器１２内で前記第二の取出管１２ａに接続してい
る。第一の供給管９ｂと第二の供給管１７ｂとは切替弁
１７ａ，１７ｂにより切替可能となっている。前記熱交
換器１２の他方には、熱源水１４を循環させる加温管１
４ａ，１４ｂが配設され、加温管１４ａに熱源水ポンプ
１３が取付けられている。そして、熱交換器１２では熱
源水により第二の取出管１２ａを通る水を加温して第二
の供給管１２ｂに供給するようになっている。次にこの
ヒートポンプを用いて、冷房運転、冷房と暖房の同時運
転、暖房運転をする時の運転動作について説明する。 （冷房運転時）
【００１２】冷水または氷蓄熱槽９から水を給水ポンプ
６によって取り出し、真空容器１内に設けられたノズル
１９によって噴霧する。真空容器内は真空に維持されて
いるので、噴霧された水の一部は蒸発して水蒸気とな
り、その蒸発潜熱で水の残りが冷却されて冷水となる。
また、容器内の圧力が４．６ｍｍＨｇ以下で維持されて
いれば、その冷却作用によって微細な氷が生成され、容
器下部に蓄積される。下部に蓄積された冷水２０（また
は冷水とと氷のスラリー）は、取出しポンプ５によって
蓄熱槽９に送られ、蓄熱される。蓄熱槽９内の冷水は、
給水ポンプ６により、給水管１２ｂを通ってノズル１９
から真空槽１内へ供給される。なお、切替弁１７ａ，１
８ａは開き、切替弁１７ｂ，１８ｂは閉じている。
６によって取り出し、真空容器１内に設けられたノズル
１９によって噴霧する。真空容器内は真空に維持されて
いるので、噴霧された水の一部は蒸発して水蒸気とな
り、その蒸発潜熱で水の残りが冷却されて冷水となる。
また、容器内の圧力が４．６ｍｍＨｇ以下で維持されて
いれば、その冷却作用によって微細な氷が生成され、容
器下部に蓄積される。下部に蓄積された冷水２０（また
は冷水とと氷のスラリー）は、取出しポンプ５によって
蓄熱槽９に送られ、蓄熱される。蓄熱槽９内の冷水は、
給水ポンプ６により、給水管１２ｂを通ってノズル１９
から真空槽１内へ供給される。なお、切替弁１７ａ，１
８ａは開き、切替弁１７ｂ，１８ｂは閉じている。
【００１３】真空容器１で発生した水蒸気は１段目の遠
心式圧縮機２ａによって、約８〜１０ｍｍＨｇまで昇圧
され、２段目の圧縮機２ｂによって、２０〜２５ｍｍＨ
ｇまで昇圧される。ここで、２段目の圧縮機２ｂによっ
て水蒸気を圧縮すると水蒸気の温度が１００℃以上に上
昇するので、次の圧縮機２ｃに入れる前に、中間冷却器
４ａに通して、水蒸気の温度を下げる。そして、３段目
の圧縮機２ｃによって、水蒸気を約５５ｍｍＨｇまで昇
圧される。３段目の圧縮機２ｃによって圧縮されると、
水蒸気は、温度が１００℃以上に上昇するので、次の圧
縮機２ｄに入れる前に、中間冷却器４ｂに通して、水蒸
気の温度を下げる。そして、水蒸気は、中間冷却器４ｂ
から圧縮器２ｄを通り凝縮器３に導かれる。なお、冷房
運転時は、圧縮器２ｄは運転せず、従って、水蒸気は圧
縮器２ｄを素通りするか、バイパスされる。他方、冷却
塔７では、水をフロン等の冷媒を使用することなく冷却
して、およそ３２℃の温度に冷却しており、この冷却塔
７から、ポンプ８によって冷却水を冷媒として凝縮器３
に送る。水蒸気は、凝縮器３を通る冷却水によって凝縮
され、水となってドレン配管１５から真空容器１に戻さ
れる。ここでは、切替弁１５ａ，１６ａが開き、切替弁
１５ｂ，１６ｂが閉じられている。なお、中間冷却器
は、必要に応じて設置される。 （冷房と暖房の同時運転時）
心式圧縮機２ａによって、約８〜１０ｍｍＨｇまで昇圧
され、２段目の圧縮機２ｂによって、２０〜２５ｍｍＨ
ｇまで昇圧される。ここで、２段目の圧縮機２ｂによっ
て水蒸気を圧縮すると水蒸気の温度が１００℃以上に上
昇するので、次の圧縮機２ｃに入れる前に、中間冷却器
４ａに通して、水蒸気の温度を下げる。そして、３段目
の圧縮機２ｃによって、水蒸気を約５５ｍｍＨｇまで昇
圧される。３段目の圧縮機２ｃによって圧縮されると、
水蒸気は、温度が１００℃以上に上昇するので、次の圧
縮機２ｄに入れる前に、中間冷却器４ｂに通して、水蒸
気の温度を下げる。そして、水蒸気は、中間冷却器４ｂ
から圧縮器２ｄを通り凝縮器３に導かれる。なお、冷房
運転時は、圧縮器２ｄは運転せず、従って、水蒸気は圧
縮器２ｄを素通りするか、バイパスされる。他方、冷却
塔７では、水をフロン等の冷媒を使用することなく冷却
して、およそ３２℃の温度に冷却しており、この冷却塔
７から、ポンプ８によって冷却水を冷媒として凝縮器３
に送る。水蒸気は、凝縮器３を通る冷却水によって凝縮
され、水となってドレン配管１５から真空容器１に戻さ
れる。ここでは、切替弁１５ａ，１６ａが開き、切替弁
１５ｂ，１６ｂが閉じられている。なお、中間冷却器
は、必要に応じて設置される。 （冷房と暖房の同時運転時）
【００１４】上記の冷房運転において、圧縮機２ｄを運
転し、圧縮機２ｃで昇圧された水蒸気をさらに圧縮機２
ｄによって９３ｍｍＨｇ以上に昇圧し、凝縮器３に送
る。凝縮器３には、温水蓄熱槽１０から、温水１次ポン
プ１１によって温水が送られ、水蒸気が凝縮する潜熱で
温水は加熱され、約５０℃となって、再び、温水蓄熱槽
１０に戻り、蓄熱される。さらに、より高温の温水が必
要なときは、圧縮機２ｄでの昇圧を高めるか、さらに圧
縮機を追加することにより達成可能となる。ここでは、
切替弁１５ａ，１６ａを閉じ、１５ｂ，１６ｂを開いて
いる。なお、温水蓄熱槽１０から負荷側へ温水を供給す
るために、図示しないポンプと配管を設けてある。 （暖房運転時）
転し、圧縮機２ｃで昇圧された水蒸気をさらに圧縮機２
ｄによって９３ｍｍＨｇ以上に昇圧し、凝縮器３に送
る。凝縮器３には、温水蓄熱槽１０から、温水１次ポン
プ１１によって温水が送られ、水蒸気が凝縮する潜熱で
温水は加熱され、約５０℃となって、再び、温水蓄熱槽
１０に戻り、蓄熱される。さらに、より高温の温水が必
要なときは、圧縮機２ｄでの昇圧を高めるか、さらに圧
縮機を追加することにより達成可能となる。ここでは、
切替弁１５ａ，１６ａを閉じ、１５ｂ，１６ｂを開いて
いる。なお、温水蓄熱槽１０から負荷側へ温水を供給す
るために、図示しないポンプと配管を設けてある。 （暖房運転時）
【００１５】切替弁１７ｂ，１８ｂを開き、切替弁１７
ａ，１８ａを閉じる。真空容器１から取り出された冷水
は、熱交換器１２に導かれる。熱交換器１２には、河川
水や、海水、井水、などの熱源水１４が流通しており、
この熱源水１４により冷水が加温され、真空容器１のノ
ズル１９から供給される。この場合、圧縮機２ａ〜２
ｄ、凝縮器３、温水蓄熱槽１０等の働きは、冷房と暖房
の同時運転時と同じなので、ここでの説明は省略する。
ただし、熱源水の温度が高ければ、真空容器内の圧力を
高くできるので、圧縮機２ａ，２ｂを運転せず、水蒸気
を素通りさせるか、バイパスさせる。なお、熱交換器１
２を設けずに、熱源水を真空容器１に直接給水するよう
にすることも可能である。
ａ，１８ａを閉じる。真空容器１から取り出された冷水
は、熱交換器１２に導かれる。熱交換器１２には、河川
水や、海水、井水、などの熱源水１４が流通しており、
この熱源水１４により冷水が加温され、真空容器１のノ
ズル１９から供給される。この場合、圧縮機２ａ〜２
ｄ、凝縮器３、温水蓄熱槽１０等の働きは、冷房と暖房
の同時運転時と同じなので、ここでの説明は省略する。
ただし、熱源水の温度が高ければ、真空容器内の圧力を
高くできるので、圧縮機２ａ，２ｂを運転せず、水蒸気
を素通りさせるか、バイパスさせる。なお、熱交換器１
２を設けずに、熱源水を真空容器１に直接給水するよう
にすることも可能である。
【００１６】
【発明の効果】本発明のヒートポンプによれば、遠心式
圧縮機を多段に連結して、冷媒としての水で冷却しうる
圧力に水蒸気を圧縮可能なので、フロン、特にＲ１１，
Ｒ１２，Ｒ２２，Ｒ１２３などオゾン層を破壊する物質
を冷媒として全く使用せず、環境に与える悪影響は全く
ない。また、フロン等を使用しないので装置が簡単でか
つ安価なものになり、メンテナンスも容易である。さら
に本発明では、一台の装置で冷房も暖房も可能であるた
め、設備費や設置スペースが小さくできる。
圧縮機を多段に連結して、冷媒としての水で冷却しうる
圧力に水蒸気を圧縮可能なので、フロン、特にＲ１１，
Ｒ１２，Ｒ２２，Ｒ１２３などオゾン層を破壊する物質
を冷媒として全く使用せず、環境に与える悪影響は全く
ない。また、フロン等を使用しないので装置が簡単でか
つ安価なものになり、メンテナンスも容易である。さら
に本発明では、一台の装置で冷房も暖房も可能であるた
め、設備費や設置スペースが小さくできる。
【図１】この発明の一実施例を示すヒートポンプの系統
図。
図。
【図２】従来の真空蒸発の原理を利用した冷凍機を示す
系統図。
系統図。
１…真空容器、２ａ〜２ｄ…圧縮機、３…凝縮器、４…
中間冷却器、５…冷水または氷取出ポンプ、６…給水ポ
ンプ、７…冷却塔、８…ポンプ、９…冷水または氷の蓄
熱槽、１０…温水蓄熱槽、１１…温水ポンプ、１２…熱
交換器、１３…熱源水ポンプ、１４…熱源水、１５ａ，
１５ｂ，１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１
８ｂ…切替弁、１９…ノズル、２０…冷水または氷
中間冷却器、５…冷水または氷取出ポンプ、６…給水ポ
ンプ、７…冷却塔、８…ポンプ、９…冷水または氷の蓄
熱槽、１０…温水蓄熱槽、１１…温水ポンプ、１２…熱
交換器、１３…熱源水ポンプ、１４…熱源水、１５ａ，
１５ｂ，１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１
８ｂ…切替弁、１９…ノズル、２０…冷水または氷
Claims (4)
- 【請求項１】 真空に保持される真空容器と、 真空容器内に水を供給し、その供給水の一部を蒸発さ
せ、その潜熱により供給水の残りを冷却または製氷する
水供給手段と、 前記真空容器に順次連結された複数個の遠心式圧縮機で
あって、真空容器から蒸発した水蒸気を順次圧縮し、後
段の遠心式圧縮機で所定圧力まで圧縮するようにした遠
心式圧縮機と、 後段の圧縮機に連結され、冷媒としての冷却水が流通す
る流通路を備え、所定の圧力まで圧縮された水蒸気を冷
却水により凝縮する凝縮器と、 前記冷却水を冷媒を用いることなく所定温度に冷却し
て、前記凝縮器に流通させる冷却水冷却手段と、を具備
してなるヒートポンプ。 - 【請求項２】 真空に保持される真空容器と、 真空容器内に水を供給し、その供給水の一部を蒸発さ
せ、その潜熱により供給水の残りを冷却または製氷する
水供給手段と、 前記真空容器に順次連結された複数個の遠心式圧縮機で
あって、真空容器から蒸発した水蒸気を順次圧縮し、後
段の遠心式圧縮機で所定圧力まで圧縮するようにした遠
心式圧縮機と、 後段の圧縮機に連結され、冷媒としての冷却水が流通す
る流通路を備え、所定の圧力まで圧縮された水蒸気をこ
の冷却水により凝縮する凝縮器と、 暖房用の温水を蓄熱する蓄熱槽とを具備し、 前記流通路の入口側にこの蓄熱槽からの温水流入管を、
前記流通路の出口側に前記温水蓄熱槽への温水流出管を
それぞれ接続してなり、 暖房で使用した温度が低下した温水を、前記温水蓄熱槽
から凝縮器の流通路に冷却水として流して、この冷却水
により、所定圧力まで圧縮された水蒸気を凝縮すると共
にこの冷却水を加温し、加温された冷却水を温水流出管
を通って前記温水蓄熱槽へ戻すようにしたヒートポン
プ。 - 【請求項３】 真空に保持される真空容器と、 真空容器内に水を供給し、その供給水の一部を蒸発さ
せ、その潜熱により供給水の残りを冷却または製氷する
水供給手段と、 前記真空容器に順次連結された複数個の遠心式圧縮機で
あって、真空容器から蒸発した水蒸気を順次圧縮し、後
段の遠心式圧縮機で所定圧力まで圧縮するようにした遠
心式圧縮機と、 後段の圧縮機に連結され、冷媒としての冷却水が流通す
る流通路を備え、所定の圧力まで圧縮された水蒸気をこ
の冷却水により凝縮する凝縮器と、 前記冷却水を冷媒を用いることなく所定温度に冷却し
て、前記凝縮器に流通させる冷却水冷却手段と、 暖房用の温水を蓄熱する蓄熱槽と、 前記流通路の入口側に接続された、前記冷却水冷却手段
からの冷却水流入管と、 この冷却水流入管に接続された、前記蓄熱槽からの温水
流入管と、 前記冷却水流通路の出口側に接続された、冷却水冷却手
段への冷却水流出管と、 この冷却水流出管に接続された、前記温水蓄熱槽への温
水流出管と、 冷却水流入管と温水流入管との切替弁と、 冷却水流出管と温水流出管との切替弁と、 を具備してなるヒートポンプ。 - 【請求項４】 冷水又は氷の蓄熱槽と、 前記真空容器底部から冷水又は氷の蓄熱槽へ接続され、
冷水又は氷を蓄熱槽に取出す第一の取出管と、 前記冷水又は氷の蓄熱槽から前記真空容器の前記水供給
手段に接続され、蓄熱槽の冷水を真空容器に供給する第
一の供給管と、 前記第一の取出管から分岐された第二の取出管と、 第二の取出管を通る冷水又は氷を熱源水により加温する
加温手段と、 前記加温手段から前記第一の供給管に接続された第二の
供給管と、 第一の取出管と第二の取出管との切替弁と、第一の供給
管と第二の供給管との切替弁と、 を具備した請求項２に記載のヒートポンプ。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP4405493A JPH06257890A (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | ヒートポンプ |
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| JP4405493A JPH06257890A (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | ヒートポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH06257890A true JPH06257890A (ja) | 1994-09-16 |
Family
ID=12680904
Family Applications (1)
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