JPH06331225A - 蒸気噴射式冷凍装置 - Google Patents
蒸気噴射式冷凍装置Info
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- JPH06331225A JPH06331225A JP11701393A JP11701393A JPH06331225A JP H06331225 A JPH06331225 A JP H06331225A JP 11701393 A JP11701393 A JP 11701393A JP 11701393 A JP11701393 A JP 11701393A JP H06331225 A JPH06331225 A JP H06331225A
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- cycle
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- evaporator
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-
- 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
- F25B2341/00—Details of ejectors not being used as compression device; Details of flow restrictors or expansion valves
- F25B2341/001—Ejectors not being used as compression device
- F25B2341/0015—Ejectors not being used as compression device using two or more ejectors
Abstract
(57)【要約】
【目的】 蒸気噴射式冷凍装置において空冷化を実現で
きる装置を提供することを目的とする。 【構成】 蒸気噴射式サイクル１０は、温水排熱ボイラ
１２、温水側エジェクタ１４、熱交換器（凝縮器）１
５、蒸発器１６、膨張弁３２、液ポンプ３１より構成さ
れる蒸気噴射式サイクルＡと、排気排熱ボイラ１１、排
気側エジェクタ１３、凝縮器１７、熱交換器（蒸発器）
１５、膨張弁１９、液ポンプ１８より構成される蒸気噴
射式サイクルＢとからなる。蒸気噴射式サイクルＢの熱
交換器１５内の低温の冷媒と、蒸気噴射式サイクルＡの
熱交換器１５内の冷媒とを熱交換し、この蒸気噴射式サ
イクルＡの熱交換器１５内の冷媒を凝縮させる。
きる装置を提供することを目的とする。 【構成】 蒸気噴射式サイクル１０は、温水排熱ボイラ
１２、温水側エジェクタ１４、熱交換器（凝縮器）１
５、蒸発器１６、膨張弁３２、液ポンプ３１より構成さ
れる蒸気噴射式サイクルＡと、排気排熱ボイラ１１、排
気側エジェクタ１３、凝縮器１７、熱交換器（蒸発器）
１５、膨張弁１９、液ポンプ１８より構成される蒸気噴
射式サイクルＢとからなる。蒸気噴射式サイクルＢの熱
交換器１５内の低温の冷媒と、蒸気噴射式サイクルＡの
熱交換器１５内の冷媒とを熱交換し、この蒸気噴射式サ
イクルＡの熱交換器１５内の冷媒を凝縮させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は蒸気噴射式冷凍装置に関
し、特に、エンジン駆動による住宅用空調装置、及び車
両用空調装置に用いて有効である。
し、特に、エンジン駆動による住宅用空調装置、及び車
両用空調装置に用いて有効である。
【０００２】
【従来の技術】自動車室内の冷房や除湿を行う為の自動
車用空調装置に組み込む冷凍装置として、従来から蒸気
噴射式冷凍装置が用いられている。従来の蒸気噴射式冷
凍装置の一例として、特開昭６３−１０５３６９号公報
に開示される如く、図２に示す基本的な蒸気噴射式冷凍
装置の基本サイクルを用いて説明する。
車用空調装置に組み込む冷凍装置として、従来から蒸気
噴射式冷凍装置が用いられている。従来の蒸気噴射式冷
凍装置の一例として、特開昭６３−１０５３６９号公報
に開示される如く、図２に示す基本的な蒸気噴射式冷凍
装置の基本サイクルを用いて説明する。
【０００３】加熱源からの排熱をボイラ２１に導き、こ
の熱により冷媒を高温・高圧の加熱蒸気の冷媒とする。
この冷媒は、蒸気噴射装置（以下、エジェクタという）
２２のノズル２３で噴射されて、エジェクタ２２内の混
合部２５内に流入される。混合部２５内に流入した冷媒
は、ノズル２３による減圧作用により低圧力になり、蒸
発器２４内で蒸発した低温・低圧のガス冷媒を混合部２
５内に吸引する。この混合部２５では、ボイラ２１から
の高温・高圧のガス冷媒と蒸発器２４からの低温・低圧
のガス冷媒とが混合されて低圧のガス冷媒となる。混合
部２５内のガス冷媒は、ディフューザ部２６で昇圧さ
れ、その時の圧力により凝縮器２７内で放熱され、凝縮
して高温・高圧の液冷媒となる。凝縮した液冷媒の一部
は膨張弁２８で減圧されて低温・低圧の気液混合冷媒と
なり、蒸発器２４内で蒸発して低温・低圧のガス冷媒と
なる。残りの液冷媒はポンプ２９により高圧の液冷媒と
なり、ボイラ２１に戻される。
の熱により冷媒を高温・高圧の加熱蒸気の冷媒とする。
この冷媒は、蒸気噴射装置（以下、エジェクタという）
２２のノズル２３で噴射されて、エジェクタ２２内の混
合部２５内に流入される。混合部２５内に流入した冷媒
は、ノズル２３による減圧作用により低圧力になり、蒸
発器２４内で蒸発した低温・低圧のガス冷媒を混合部２
５内に吸引する。この混合部２５では、ボイラ２１から
の高温・高圧のガス冷媒と蒸発器２４からの低温・低圧
のガス冷媒とが混合されて低圧のガス冷媒となる。混合
部２５内のガス冷媒は、ディフューザ部２６で昇圧さ
れ、その時の圧力により凝縮器２７内で放熱され、凝縮
して高温・高圧の液冷媒となる。凝縮した液冷媒の一部
は膨張弁２８で減圧されて低温・低圧の気液混合冷媒と
なり、蒸発器２４内で蒸発して低温・低圧のガス冷媒と
なる。残りの液冷媒はポンプ２９により高圧の液冷媒と
なり、ボイラ２１に戻される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の蒸気噴射式冷凍
サイクルでは、冷凍能力を上げるために凝縮温度を下げ
なければならない。凝縮器２７の冷却は水冷もしくは空
冷によるものが考えられるが、水冷を行うためにはクー
リングタワー等の冷却水発生の為の設備を設ける必要が
ある。クーリングタワーは体格が大きく場所をとるだけ
でなく、コストが高くなるという問題がある。
サイクルでは、冷凍能力を上げるために凝縮温度を下げ
なければならない。凝縮器２７の冷却は水冷もしくは空
冷によるものが考えられるが、水冷を行うためにはクー
リングタワー等の冷却水発生の為の設備を設ける必要が
ある。クーリングタワーは体格が大きく場所をとるだけ
でなく、コストが高くなるという問題がある。
【０００５】一方、上記従来のままの構成で凝縮器２７
を空冷化すると、空気温と凝縮器２７内を流入する冷媒
の温度差がとれずに冷媒が凝縮しない恐れがあり、効率
が極めて低いものになる。この冷凍サイクルで空冷を実
現するためには、空冷可能な温度までエジェクタ２２で
冷媒を昇圧させて空気との温度差をとることが必要とな
る。このためには、例えば熱源温度を極めて高くするこ
とが考えられる。しかし、極めて高い熱源温度を得るた
めには特別な熱源を設ける必要があるという問題があ
る。
を空冷化すると、空気温と凝縮器２７内を流入する冷媒
の温度差がとれずに冷媒が凝縮しない恐れがあり、効率
が極めて低いものになる。この冷凍サイクルで空冷を実
現するためには、空冷可能な温度までエジェクタ２２で
冷媒を昇圧させて空気との温度差をとることが必要とな
る。このためには、例えば熱源温度を極めて高くするこ
とが考えられる。しかし、極めて高い熱源温度を得るた
めには特別な熱源を設ける必要があるという問題があ
る。
【０００６】そこで、本発明は、蒸気噴射式冷凍装置に
おいて、熱源温度を極めて高くすること無く空冷化を実
現できる装置を提供することを目的とする。
おいて、熱源温度を極めて高くすること無く空冷化を実
現できる装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、冷媒を加熱させて高温、高圧のガス冷媒
とするボイラと、冷媒を蒸発させて低温、低圧のガス冷
媒とする蒸発器と、前記ボイラにて高温、高圧となった
ガス冷媒が流入し、前記蒸発器にて低温、低圧となった
ガス冷媒を他の吸入口から吸入して混合し、この混合冷
媒を噴出する蒸気噴射部と、この蒸気噴射部にて噴射さ
れた冷媒を液化凝縮させる凝縮器と、この凝縮器にて凝
縮された液冷媒の一部を減圧し、前記蒸発器内に流入す
る減圧手段と、前記凝縮器にて凝縮された残りの液冷媒
を吸引すると共に昇圧し、この高圧の液冷媒を前記ボイ
ラ内に流入させるポンプと、を有する２つの蒸気噴射式
サイクルを備え、一方の蒸気噴射式サイクルの凝縮器内
の冷媒と、他方の蒸気噴射式サイクルの蒸発器内の冷媒
とを熱交換する蒸気噴射式冷凍装置を採用するものであ
る。
成するために、冷媒を加熱させて高温、高圧のガス冷媒
とするボイラと、冷媒を蒸発させて低温、低圧のガス冷
媒とする蒸発器と、前記ボイラにて高温、高圧となった
ガス冷媒が流入し、前記蒸発器にて低温、低圧となった
ガス冷媒を他の吸入口から吸入して混合し、この混合冷
媒を噴出する蒸気噴射部と、この蒸気噴射部にて噴射さ
れた冷媒を液化凝縮させる凝縮器と、この凝縮器にて凝
縮された液冷媒の一部を減圧し、前記蒸発器内に流入す
る減圧手段と、前記凝縮器にて凝縮された残りの液冷媒
を吸引すると共に昇圧し、この高圧の液冷媒を前記ボイ
ラ内に流入させるポンプと、を有する２つの蒸気噴射式
サイクルを備え、一方の蒸気噴射式サイクルの凝縮器内
の冷媒と、他方の蒸気噴射式サイクルの蒸発器内の冷媒
とを熱交換する蒸気噴射式冷凍装置を採用するものであ
る。
【０００８】
【作用】上記構成よりなる本発明の蒸気噴射式冷凍装置
によれば、一方の蒸気噴射式サイクルの凝縮器内の冷媒
と他方の蒸気噴射式サイクルの蒸発器内の冷媒とが熱交
換される。一方の蒸気噴射式サイクルの凝縮器内の冷媒
の温度と、他方の蒸気噴射式サイクルの蒸発器内の冷媒
の温度とでは温度差があるので、一方の蒸気噴射式サイ
クルの凝縮器内の冷媒を冷却して凝縮させることができ
る。
によれば、一方の蒸気噴射式サイクルの凝縮器内の冷媒
と他方の蒸気噴射式サイクルの蒸発器内の冷媒とが熱交
換される。一方の蒸気噴射式サイクルの凝縮器内の冷媒
の温度と、他方の蒸気噴射式サイクルの蒸発器内の冷媒
の温度とでは温度差があるので、一方の蒸気噴射式サイ
クルの凝縮器内の冷媒を冷却して凝縮させることができ
る。
【０００９】よって、一方の蒸気噴射式サイクルの凝縮
器内の冷媒が、他方の蒸気噴射式サイクルの蒸発器内の
低温の冷媒にて凝縮されるので、高効率にて蒸発器内の
冷媒の温度を低くすることができるので、冷凍サイクル
の冷凍能力を向上させることができる。
器内の冷媒が、他方の蒸気噴射式サイクルの蒸発器内の
低温の冷媒にて凝縮されるので、高効率にて蒸発器内の
冷媒の温度を低くすることができるので、冷凍サイクル
の冷凍能力を向上させることができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の蒸気噴射式冷凍装置の実施例
を図面を用いて説明する。本発明の蒸気噴射式冷凍装置
の冷凍サイクル（以下、単に蒸気噴射式サイクルと呼
ぶ）１０は、図１の構成図に示すように、実線にて冷媒
経路を示す温水排熱を駆動源とした蒸気噴射式サイクル
Ａと、破線にて冷媒経路を示す排気排熱を駆動源とした
蒸気噴射式サイクルＢとからなる。
を図面を用いて説明する。本発明の蒸気噴射式冷凍装置
の冷凍サイクル（以下、単に蒸気噴射式サイクルと呼
ぶ）１０は、図１の構成図に示すように、実線にて冷媒
経路を示す温水排熱を駆動源とした蒸気噴射式サイクル
Ａと、破線にて冷媒経路を示す排気排熱を駆動源とした
蒸気噴射式サイクルＢとからなる。
【００１１】蒸気噴射式サイクルＡ（本発明の一方の蒸
気噴射式サイクルに相当する）は、温水排熱ボイラ１
２、温水側エジェクタ１４、熱交換器１５、蒸発器１
６、膨張弁３２、及び液ポンプ３１とからなる。温水排
熱ボイラ１２、温水側エジェクタ１４、蒸発器１６、膨
張弁３２、液ポンプ３１は、それぞれ図２に示すボイラ
２１、エジェクタ２２、蒸発器２４、膨張弁２８、ポン
プ２９と同様に作動する。この蒸気噴射式サイクルＡに
おいて、熱交換器１５は、凝縮器の働きをする。
気噴射式サイクルに相当する）は、温水排熱ボイラ１
２、温水側エジェクタ１４、熱交換器１５、蒸発器１
６、膨張弁３２、及び液ポンプ３１とからなる。温水排
熱ボイラ１２、温水側エジェクタ１４、蒸発器１６、膨
張弁３２、液ポンプ３１は、それぞれ図２に示すボイラ
２１、エジェクタ２２、蒸発器２４、膨張弁２８、ポン
プ２９と同様に作動する。この蒸気噴射式サイクルＡに
おいて、熱交換器１５は、凝縮器の働きをする。
【００１２】蒸気噴射式サイクルＢ（本発明の他方の蒸
気噴射式サイクルに相当する）は、排気排熱ボイラ１
１、排気側エジェクタ１３、凝縮器１７、熱交換器１
５、膨張弁１９、及び液ポンプ１８とからなる。排気排
熱ボイラ１１、排気側エジェクタ１３、凝縮器１７、膨
張弁１９、液ポンプ１８は、それぞれ図２に示すボイラ
２１、エジェクタ２２、蒸発器２４、膨張弁２８、ポン
プ２９と同様に作動する。この蒸気噴射式サイクルＢに
おいて、熱交換器１５は、蒸発器の働きをする。
気噴射式サイクルに相当する）は、排気排熱ボイラ１
１、排気側エジェクタ１３、凝縮器１７、熱交換器１
５、膨張弁１９、及び液ポンプ１８とからなる。排気排
熱ボイラ１１、排気側エジェクタ１３、凝縮器１７、膨
張弁１９、液ポンプ１８は、それぞれ図２に示すボイラ
２１、エジェクタ２２、蒸発器２４、膨張弁２８、ポン
プ２９と同様に作動する。この蒸気噴射式サイクルＢに
おいて、熱交換器１５は、蒸発器の働きをする。
【００１３】熱交換器１５は、蒸気噴射式サイクルＡの
温水側エジェクタ１４により高温・高圧になったガス状
の冷媒が流入し、この蒸気噴射式サイクルＡ内の冷媒
と、蒸気噴射式サイクルＢの液ポンプ１９により送られ
て流入した冷媒とを熱交換する二重管式等の熱交換器で
ある。蒸気噴射式サイクルＡの蒸発器１６には、送風機
（図示省）が隣接して設けられており、蒸発器１６に送
風されて熱交換された低温の空気は室内等に送風され
る。蒸気噴射式サイクルＢの凝縮器１７にも送風機（図
示省）が隣接して設けられており、この送風機により送
風された空気は凝縮器１７内の冷媒と熱交換する。
温水側エジェクタ１４により高温・高圧になったガス状
の冷媒が流入し、この蒸気噴射式サイクルＡ内の冷媒
と、蒸気噴射式サイクルＢの液ポンプ１９により送られ
て流入した冷媒とを熱交換する二重管式等の熱交換器で
ある。蒸気噴射式サイクルＡの蒸発器１６には、送風機
（図示省）が隣接して設けられており、蒸発器１６に送
風されて熱交換された低温の空気は室内等に送風され
る。蒸気噴射式サイクルＢの凝縮器１７にも送風機（図
示省）が隣接して設けられており、この送風機により送
風された空気は凝縮器１７内の冷媒と熱交換する。
【００１４】図３、図４は、例として、ボイラ内に流入
する排熱の温度が８０°Ｃの時と、ボイラ内に流入する
排熱の温度が２００°Ｃの時での蒸気噴射式サイクルの
性能を示す図である。図３に示すように、ボイラ温度が
８０°Ｃの時に、蒸発温度を５°Ｃとすると、冷凍サイ
クルにおける成績係数ＣＯＰを高くするためには凝縮温
度を低くする必要があり、図３より分かるように２５°
Ｃ以下にするのが望ましい。しかしながら、従来の如く
単独の蒸気噴射式サイクルでは、凝縮器内の冷媒を水冷
しても、クーリングタワーから得られる冷却水の温度が
３０°Ｃ前後であるので、この３０°Ｃ前後の冷却水で
凝縮器内の冷媒を冷却しても２５°Ｃ以下にすることが
できず、概ね凝縮器内の冷媒の温度は３５°Ｃ前後とな
り、ＣＯＰは低いものとなる。
する排熱の温度が８０°Ｃの時と、ボイラ内に流入する
排熱の温度が２００°Ｃの時での蒸気噴射式サイクルの
性能を示す図である。図３に示すように、ボイラ温度が
８０°Ｃの時に、蒸発温度を５°Ｃとすると、冷凍サイ
クルにおける成績係数ＣＯＰを高くするためには凝縮温
度を低くする必要があり、図３より分かるように２５°
Ｃ以下にするのが望ましい。しかしながら、従来の如く
単独の蒸気噴射式サイクルでは、凝縮器内の冷媒を水冷
しても、クーリングタワーから得られる冷却水の温度が
３０°Ｃ前後であるので、この３０°Ｃ前後の冷却水で
凝縮器内の冷媒を冷却しても２５°Ｃ以下にすることが
できず、概ね凝縮器内の冷媒の温度は３５°Ｃ前後とな
り、ＣＯＰは低いものとなる。
【００１５】また、空冷を行うと夏場の冷房を行う時の
空気の温度は３０〜３５°Ｃと高い温度であるので、凝
縮器内の冷媒の温度は５０°Ｃ程度になる。この時は、
図３よりサイクルが成り立たないことがわかる。一方、
図４に示すように、ボイラ温度が２００°Ｃのサイクル
においても、蒸発温度を５°Ｃとすると空冷ではＣＯＰ
が低くなる。しかしながら、蒸発温度を２０°Ｃ程度と
すれば、空冷による凝縮温度を５０°ＣとしてもＣＯＰ
を０．５に維持することができる。
空気の温度は３０〜３５°Ｃと高い温度であるので、凝
縮器内の冷媒の温度は５０°Ｃ程度になる。この時は、
図３よりサイクルが成り立たないことがわかる。一方、
図４に示すように、ボイラ温度が２００°Ｃのサイクル
においても、蒸発温度を５°Ｃとすると空冷ではＣＯＰ
が低くなる。しかしながら、蒸発温度を２０°Ｃ程度と
すれば、空冷による凝縮温度を５０°ＣとしてもＣＯＰ
を０．５に維持することができる。
【００１６】以上のことから、本発明は、図１に示すサ
イクルＢにおいて、排気排熱ボイラ１１に２００°Ｃ前
後の温度であるエンジンの排気排熱を流入し、この排気
排熱により冷媒に熱を与える。また、凝縮器１７を空冷
とする。サイクルＡは、温水排熱ボイラ１２に８０°Ｃ
前後の温度であるエンジン冷却水を流入し、このエンジ
ン冷却水により冷媒に熱を与える。
イクルＢにおいて、排気排熱ボイラ１１に２００°Ｃ前
後の温度であるエンジンの排気排熱を流入し、この排気
排熱により冷媒に熱を与える。また、凝縮器１７を空冷
とする。サイクルＡは、温水排熱ボイラ１２に８０°Ｃ
前後の温度であるエンジン冷却水を流入し、このエンジ
ン冷却水により冷媒に熱を与える。
【００１７】上記の如く構成すると、サイクルＢにおい
て蒸発器となる熱交換器１５内を流入する冷媒の温度を
２０°Ｃ前後にしても、サイクルＢのＣＯＰを０．５に
維持できる。また、サイクルＡにおいて凝縮器となる熱
交換器１５内を流れる冷媒をサイクルＢ内の２０°Ｃ前
後の冷媒にて冷却することができる。従って、サイクル
Ａにおける蒸発器１６内の冷媒の温度を５°Ｃとして
も、サイクルＡの熱交換器１５内を流入する冷媒の温度
を２０°Ｃ前後とすることができるので、サイクルＡの
ＣＯＰを高くすることができる。
て蒸発器となる熱交換器１５内を流入する冷媒の温度を
２０°Ｃ前後にしても、サイクルＢのＣＯＰを０．５に
維持できる。また、サイクルＡにおいて凝縮器となる熱
交換器１５内を流れる冷媒をサイクルＢ内の２０°Ｃ前
後の冷媒にて冷却することができる。従って、サイクル
Ａにおける蒸発器１６内の冷媒の温度を５°Ｃとして
も、サイクルＡの熱交換器１５内を流入する冷媒の温度
を２０°Ｃ前後とすることができるので、サイクルＡの
ＣＯＰを高くすることができる。
【００１８】上記の蒸気噴射式サイクルに使用する冷媒
は、圧力、温度で使用可能であれば、種類は問わない。
図５及び図６は、図１に示す本発明の蒸気噴射式サイク
ルを用いた他の実施例を示す。図５は、エンジン駆動の
コジェネを示したものである。これは、エンジン５１に
より発電機５２を駆動して電力を発生すると共に、エン
ジン排熱により給湯するものである。排熱を分配利用
し、本発明を適用すると、ＣＯＰ＝（吸熱）／（排熱）
＝０．１１を達成することができ、１５ｋＷ程度の発電
容量のコジェネであれば、２８０００ｋｃａｌ／ｈ程度
の冷熱をまかなうことができる。
は、圧力、温度で使用可能であれば、種類は問わない。
図５及び図６は、図１に示す本発明の蒸気噴射式サイク
ルを用いた他の実施例を示す。図５は、エンジン駆動の
コジェネを示したものである。これは、エンジン５１に
より発電機５２を駆動して電力を発生すると共に、エン
ジン排熱により給湯するものである。排熱を分配利用
し、本発明を適用すると、ＣＯＰ＝（吸熱）／（排熱）
＝０．１１を達成することができ、１５ｋＷ程度の発電
容量のコジェネであれば、２８０００ｋｃａｌ／ｈ程度
の冷熱をまかなうことができる。
【００１９】図６は、本発明の第３実施例を示す。これ
は、冷媒を圧縮して高温・高圧の冷媒にする圧縮機５３
と、この圧縮機５３にて圧縮された高温・高圧の冷媒を
凝縮させる凝縮器５４と、この凝縮器５４にて凝縮され
た冷媒を減圧する減圧弁５５と、この減圧弁５５にて減
圧された冷媒により外部を流れる空気と熱交換する蒸発
器５６とからなる蒸気圧縮サイクルＣに用いた実施例で
ある。
は、冷媒を圧縮して高温・高圧の冷媒にする圧縮機５３
と、この圧縮機５３にて圧縮された高温・高圧の冷媒を
凝縮させる凝縮器５４と、この凝縮器５４にて凝縮され
た冷媒を減圧する減圧弁５５と、この減圧弁５５にて減
圧された冷媒により外部を流れる空気と熱交換する蒸発
器５６とからなる蒸気圧縮サイクルＣに用いた実施例で
ある。
【００２０】このサイクルＣにおいて、凝縮器５４と減
圧弁５５との間に熱交換器５７を設け、蒸気噴射式サイ
クルＡの蒸発器に相当する部分の冷媒を流入する。そし
て、このサイクルＡ内の低温の冷媒と、サイクルＣの凝
縮器５４にて凝縮された冷媒とを熱交換してサイクルＣ
内の冷媒を過冷却する。これにより、図７に示すよう
に、Δｉだけ余分に冷却することができ、このΔｉのエ
ンタルピ分だけ蒸発器５６における冷媒の蒸発量が増す
ので、冷凍能力及びエネルギー利用効率を向上させるこ
とができる。
圧弁５５との間に熱交換器５７を設け、蒸気噴射式サイ
クルＡの蒸発器に相当する部分の冷媒を流入する。そし
て、このサイクルＡ内の低温の冷媒と、サイクルＣの凝
縮器５４にて凝縮された冷媒とを熱交換してサイクルＣ
内の冷媒を過冷却する。これにより、図７に示すよう
に、Δｉだけ余分に冷却することができ、このΔｉのエ
ンタルピ分だけ蒸発器５６における冷媒の蒸発量が増す
ので、冷凍能力及びエネルギー利用効率を向上させるこ
とができる。
【００２１】なお、上記の実施例では排気排熱ボイラ１
１内にエンジンの排気排熱を流入し、温水排熱ボイラ１
２にエンジン冷却水を流入して、それぞれのサイクル
Ａ、Ｂにおいて冷媒と熱交換する構成としたが、これに
限らず、熱源には何を用いても良い。また、ボイラに流
入する熱源の温度について、図８、図９と共に説明す
る。
１内にエンジンの排気排熱を流入し、温水排熱ボイラ１
２にエンジン冷却水を流入して、それぞれのサイクル
Ａ、Ｂにおいて冷媒と熱交換する構成としたが、これに
限らず、熱源には何を用いても良い。また、ボイラに流
入する熱源の温度について、図８、図９と共に説明す
る。
【００２２】例えば、排気排熱ボイラ１１内に流入する
排熱の温度が９０°Ｃで、温水排熱ボイラ１２内に流入
する排熱の温度が８０°Ｃの時には、サイクルＢにおけ
る蒸発温度が２０°Ｃ、サイクルＡにおける蒸発温度が
５°Ｃであるとすると、図８及び図９より、サイクルＡ
におけるＣＯＰａが０．２５、サイクルＢにおけるＣＯ
Ｐｂが０．４２５となり、全体のＣＯＰは、次式の如く
計算される。
排熱の温度が９０°Ｃで、温水排熱ボイラ１２内に流入
する排熱の温度が８０°Ｃの時には、サイクルＢにおけ
る蒸発温度が２０°Ｃ、サイクルＡにおける蒸発温度が
５°Ｃであるとすると、図８及び図９より、サイクルＡ
におけるＣＯＰａが０．２５、サイクルＢにおけるＣＯ
Ｐｂが０．４２５となり、全体のＣＯＰは、次式の如く
計算される。
【００２３】
【数１】ＣＯＰ＝ＣＯＰａ・ＣＯＰｂ／（ＣＯＰａ＋Ｃ
ＯＰｂ＋１）＝０．０６ 一方、逆に排気排熱ボイラ１１内に流入する排熱の温度
が８０°Ｃで、温水排熱ボイラ１２内に流入する排熱の
温度が９０°Ｃの時には、サイクルＡにおけるＣＯＰａ
が０．１８、サイクルＢにおけるＣＯＰｂが０．５とな
り、全体のＣＯＰは、上記の数式１と同様に計算すると
０．０５となる。なお、この時、熱交換器１５におい
て、サイクルＢの熱交換器（蒸発器）１５を流入する冷
媒の温度を２０°Ｃとし、凝縮器１７を流入する冷媒の
温度を４５°Ｃとする。
ＯＰｂ＋１）＝０．０６ 一方、逆に排気排熱ボイラ１１内に流入する排熱の温度
が８０°Ｃで、温水排熱ボイラ１２内に流入する排熱の
温度が９０°Ｃの時には、サイクルＡにおけるＣＯＰａ
が０．１８、サイクルＢにおけるＣＯＰｂが０．５とな
り、全体のＣＯＰは、上記の数式１と同様に計算すると
０．０５となる。なお、この時、熱交換器１５におい
て、サイクルＢの熱交換器（蒸発器）１５を流入する冷
媒の温度を２０°Ｃとし、凝縮器１７を流入する冷媒の
温度を４５°Ｃとする。
【００２４】上記の如く、ボイラ１１、１２内を流入す
る冷媒の温度に関係なく蒸気噴射式サイクル１０は作動
し、従来の如く単独のサイクルにおいて空冷するのと比
べると、空冷化が可能となる。なお、図１に示すよう
に、上記の蒸気噴射式サイクル１０によれば、クーリン
グタワーを用いることなくエンジンの排熱のみを利用し
て構成することができるので、クーリングタワーの使用
によるエネルギーの消費分が無いという効果がある。ま
た、クーリングタワーは体格が大きいため、本発明の如
く蒸気噴射式サイクルを２つ設けて構成した方がコンパ
クトになるという効果がある。
る冷媒の温度に関係なく蒸気噴射式サイクル１０は作動
し、従来の如く単独のサイクルにおいて空冷するのと比
べると、空冷化が可能となる。なお、図１に示すよう
に、上記の蒸気噴射式サイクル１０によれば、クーリン
グタワーを用いることなくエンジンの排熱のみを利用し
て構成することができるので、クーリングタワーの使用
によるエネルギーの消費分が無いという効果がある。ま
た、クーリングタワーは体格が大きいため、本発明の如
く蒸気噴射式サイクルを２つ設けて構成した方がコンパ
クトになるという効果がある。
【００２５】
【発明の効果】上記構成よりなる本発明の蒸気噴射式冷
凍装置によれば、一方の蒸気噴射式サイクルの凝縮器内
の冷媒と他方の蒸気噴射式サイクルの蒸発器内の冷媒と
を熱交換するので、一方の蒸気噴射式サイクルの凝縮器
内の冷媒は、他方の蒸気噴射式サイクルの蒸発器内の低
温の冷媒と熱交換されて凝縮される。
凍装置によれば、一方の蒸気噴射式サイクルの凝縮器内
の冷媒と他方の蒸気噴射式サイクルの蒸発器内の冷媒と
を熱交換するので、一方の蒸気噴射式サイクルの凝縮器
内の冷媒は、他方の蒸気噴射式サイクルの蒸発器内の低
温の冷媒と熱交換されて凝縮される。
【００２６】従って、蒸発器内の冷媒の温度を低くする
ことができるので、冷凍サイクルの冷凍能力を容易に上
昇させることができる。
ことができるので、冷凍サイクルの冷凍能力を容易に上
昇させることができる。
【図１】本発明の蒸気噴射式冷凍装置を示す構成図であ
る。
る。
【図２】従来の蒸気噴射式冷凍装置を示す構成図であ
る。
る。
【図３】ボイラ温度が８０°Ｃでの蒸気噴射式冷凍装置
における特性図である。
における特性図である。
【図４】ボイラ温度が２００°Ｃでの蒸気噴射式冷凍装
置における特性図である。
置における特性図である。
【図５】本発明の第２実施例を示す構成図である。
【図６】本発明の第３実施例を示す構成図である。
【図７】第３実施例におけるモリエル線図を示す図であ
る。
る。
【図８】ボイラ温度が８０°Ｃでの蒸気噴射式冷凍装置
における特性図である。
における特性図である。
【図９】ボイラ温度が９０°Ｃでの蒸気噴射式冷凍装置
における特性図である。
における特性図である。
１０ 蒸気噴射式冷凍サイクル １１ 排気排熱ボイラ １２ 温水排熱ボイラ １３ 排気側エジェクタ １４ 温水側エジェクタ １５ 熱交換器 １６ 蒸発器 １７ 凝縮器 １８、３１ 液ポンプ １９、３２ 膨張弁
Claims (1)
- 【請求項１】 冷媒を加熱させて高温、高圧のガス冷媒
とするボイラと、 冷媒を蒸発させて低温、低圧のガス冷媒とする蒸発器
と、 前記ボイラにて高温、高圧となったガス冷媒が流入し、
前記蒸発器にて低温、低圧となったガス冷媒を他の吸入
口から吸入して混合し、この混合冷媒を噴出する蒸気噴
射部と、 この蒸気噴射部にて噴射された冷媒を液化凝縮させる凝
縮器と、 この凝縮器にて凝縮された液冷媒の一部を減圧し、前記
蒸発器内に流入する減圧手段と、 前記凝縮器にて凝縮された残りの液冷媒を吸引すると共
に昇圧し、この高圧の液冷媒を前記ボイラ内に流入させ
るポンプと、 を有する蒸気噴射式サイクルを２つ備え、 一方の蒸気噴射式サイクルの凝縮器内の冷媒と、他方の
蒸気噴射式サイクルの蒸発器内の冷媒とを熱交換する蒸
気噴射式冷凍装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11701393A JPH06331225A (ja) | 1993-05-19 | 1993-05-19 | 蒸気噴射式冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11701393A JPH06331225A (ja) | 1993-05-19 | 1993-05-19 | 蒸気噴射式冷凍装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06331225A true JPH06331225A (ja) | 1994-11-29 |
Family
ID=14701296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11701393A Withdrawn JPH06331225A (ja) | 1993-05-19 | 1993-05-19 | 蒸気噴射式冷凍装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06331225A (ja) |
Cited By (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001194025A (ja) * | 1999-12-28 | 2001-07-17 | Mayekawa Mfg Co Ltd | 蒸気エジェクタによるガスエンジンの排熱利用方法とその装置 |
| KR100776371B1 (ko) * | 2006-06-29 | 2007-11-16 | 홍남표 | 에너지절감형 고효율 냉동시스템 및 그 제어방법 |
| WO2013055391A1 (en) * | 2011-10-03 | 2013-04-18 | Echogen Power Systems, Llc | Carbon dioxide refrigeration cycle |
| US8857186B2 (en) | 2010-11-29 | 2014-10-14 | Echogen Power Systems, L.L.C. | Heat engine cycles for high ambient conditions |
| US8869531B2 (en) | 2009-09-17 | 2014-10-28 | Echogen Power Systems, Llc | Heat engines with cascade cycles |
| US9014791B2 (en) | 2009-04-17 | 2015-04-21 | Echogen Power Systems, Llc | System and method for managing thermal issues in gas turbine engines |
| US9091278B2 (en) | 2012-08-20 | 2015-07-28 | Echogen Power Systems, Llc | Supercritical working fluid circuit with a turbo pump and a start pump in series configuration |
| US9115605B2 (en) | 2009-09-17 | 2015-08-25 | Echogen Power Systems, Llc | Thermal energy conversion device |
| US9118226B2 (en) | 2012-10-12 | 2015-08-25 | Echogen Power Systems, Llc | Heat engine system with a supercritical working fluid and processes thereof |
| US9316404B2 (en) | 2009-08-04 | 2016-04-19 | Echogen Power Systems, Llc | Heat pump with integral solar collector |
| US9341084B2 (en) | 2012-10-12 | 2016-05-17 | Echogen Power Systems, Llc | Supercritical carbon dioxide power cycle for waste heat recovery |
| US9410449B2 (en) | 2010-11-29 | 2016-08-09 | Echogen Power Systems, Llc | Driven starter pump and start sequence |
| US9458738B2 (en) | 2009-09-17 | 2016-10-04 | Echogen Power Systems, Llc | Heat engine and heat to electricity systems and methods with working fluid mass management control |
| US9638065B2 (en) | 2013-01-28 | 2017-05-02 | Echogen Power Systems, Llc | Methods for reducing wear on components of a heat engine system at startup |
| US9752460B2 (en) | 2013-01-28 | 2017-09-05 | Echogen Power Systems, Llc | Process for controlling a power turbine throttle valve during a supercritical carbon dioxide rankine cycle |
| US9863282B2 (en) | 2009-09-17 | 2018-01-09 | Echogen Power System, LLC | Automated mass management control |
| WO2018016318A1 (ja) * | 2016-07-19 | 2018-01-25 | 株式会社石川エナジーリサーチ | 冷却装置、車両およびガスヒートポンプ空調機 |
| JP2020512521A (ja) * | 2017-03-27 | 2020-04-23 | リバウンド テクノロジーズ, インク.Rebound Technologies, Inc. | サイクルエンハンスメントの方法、システム、及び装置 |
| US10934895B2 (en) | 2013-03-04 | 2021-03-02 | Echogen Power Systems, Llc | Heat engine systems with high net power supercritical carbon dioxide circuits |
| US11187112B2 (en) | 2018-06-27 | 2021-11-30 | Echogen Power Systems Llc | Systems and methods for generating electricity via a pumped thermal energy storage system |
| US11293309B2 (en) | 2014-11-03 | 2022-04-05 | Echogen Power Systems, Llc | Active thrust management of a turbopump within a supercritical working fluid circuit in a heat engine system |
| US11435120B2 (en) | 2020-05-05 | 2022-09-06 | Echogen Power Systems (Delaware), Inc. | Split expansion heat pump cycle |
| US11460226B2 (en) | 2018-02-23 | 2022-10-04 | Rebound Technologies, Inc. | Freeze point suppression cycle control systems, devices, and methods |
| US11530863B2 (en) | 2018-12-20 | 2022-12-20 | Rebound Technologies, Inc. | Thermo-chemical recuperation systems, devices, and methods |
| US11629638B2 (en) | 2020-12-09 | 2023-04-18 | Supercritical Storage Company, Inc. | Three reservoir electric thermal energy storage system |
-
1993
- 1993-05-19 JP JP11701393A patent/JPH06331225A/ja not_active Withdrawn
Cited By (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001194025A (ja) * | 1999-12-28 | 2001-07-17 | Mayekawa Mfg Co Ltd | 蒸気エジェクタによるガスエンジンの排熱利用方法とその装置 |
| KR100776371B1 (ko) * | 2006-06-29 | 2007-11-16 | 홍남표 | 에너지절감형 고효율 냉동시스템 및 그 제어방법 |
| US9014791B2 (en) | 2009-04-17 | 2015-04-21 | Echogen Power Systems, Llc | System and method for managing thermal issues in gas turbine engines |
| US9316404B2 (en) | 2009-08-04 | 2016-04-19 | Echogen Power Systems, Llc | Heat pump with integral solar collector |
| US9863282B2 (en) | 2009-09-17 | 2018-01-09 | Echogen Power System, LLC | Automated mass management control |
| US8869531B2 (en) | 2009-09-17 | 2014-10-28 | Echogen Power Systems, Llc | Heat engines with cascade cycles |
| US9458738B2 (en) | 2009-09-17 | 2016-10-04 | Echogen Power Systems, Llc | Heat engine and heat to electricity systems and methods with working fluid mass management control |
| US9115605B2 (en) | 2009-09-17 | 2015-08-25 | Echogen Power Systems, Llc | Thermal energy conversion device |
| US8857186B2 (en) | 2010-11-29 | 2014-10-14 | Echogen Power Systems, L.L.C. | Heat engine cycles for high ambient conditions |
| US9410449B2 (en) | 2010-11-29 | 2016-08-09 | Echogen Power Systems, Llc | Driven starter pump and start sequence |
| US9062898B2 (en) | 2011-10-03 | 2015-06-23 | Echogen Power Systems, Llc | Carbon dioxide refrigeration cycle |
| WO2013055391A1 (en) * | 2011-10-03 | 2013-04-18 | Echogen Power Systems, Llc | Carbon dioxide refrigeration cycle |
| US9091278B2 (en) | 2012-08-20 | 2015-07-28 | Echogen Power Systems, Llc | Supercritical working fluid circuit with a turbo pump and a start pump in series configuration |
| US9341084B2 (en) | 2012-10-12 | 2016-05-17 | Echogen Power Systems, Llc | Supercritical carbon dioxide power cycle for waste heat recovery |
| US9118226B2 (en) | 2012-10-12 | 2015-08-25 | Echogen Power Systems, Llc | Heat engine system with a supercritical working fluid and processes thereof |
| US9638065B2 (en) | 2013-01-28 | 2017-05-02 | Echogen Power Systems, Llc | Methods for reducing wear on components of a heat engine system at startup |
| US9752460B2 (en) | 2013-01-28 | 2017-09-05 | Echogen Power Systems, Llc | Process for controlling a power turbine throttle valve during a supercritical carbon dioxide rankine cycle |
| US10934895B2 (en) | 2013-03-04 | 2021-03-02 | Echogen Power Systems, Llc | Heat engine systems with high net power supercritical carbon dioxide circuits |
| US11293309B2 (en) | 2014-11-03 | 2022-04-05 | Echogen Power Systems, Llc | Active thrust management of a turbopump within a supercritical working fluid circuit in a heat engine system |
| WO2018016318A1 (ja) * | 2016-07-19 | 2018-01-25 | 株式会社石川エナジーリサーチ | 冷却装置、車両およびガスヒートポンプ空調機 |
| JP2020512521A (ja) * | 2017-03-27 | 2020-04-23 | リバウンド テクノロジーズ, インク.Rebound Technologies, Inc. | サイクルエンハンスメントの方法、システム、及び装置 |
| US11473818B2 (en) | 2017-03-27 | 2022-10-18 | Rebound Technologies, Inc. | Cycle enhancement methods, systems, and devices |
| US11460226B2 (en) | 2018-02-23 | 2022-10-04 | Rebound Technologies, Inc. | Freeze point suppression cycle control systems, devices, and methods |
| US11187112B2 (en) | 2018-06-27 | 2021-11-30 | Echogen Power Systems Llc | Systems and methods for generating electricity via a pumped thermal energy storage system |
| US11530863B2 (en) | 2018-12-20 | 2022-12-20 | Rebound Technologies, Inc. | Thermo-chemical recuperation systems, devices, and methods |
| US11435120B2 (en) | 2020-05-05 | 2022-09-06 | Echogen Power Systems (Delaware), Inc. | Split expansion heat pump cycle |
| US11629638B2 (en) | 2020-12-09 | 2023-04-18 | Supercritical Storage Company, Inc. | Three reservoir electric thermal energy storage system |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000801 |