JPH1068598A - ヒーティングタワー付ヒートポンプ - Google Patents
ヒーティングタワー付ヒートポンプInfo
- Publication number
- JPH1068598A JPH1068598A JP22363396A JP22363396A JPH1068598A JP H1068598 A JPH1068598 A JP H1068598A JP 22363396 A JP22363396 A JP 22363396A JP 22363396 A JP22363396 A JP 22363396A JP H1068598 A JPH1068598 A JP H1068598A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- concentration
- heat
- antifreeze
- line
- control valve
- 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
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- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 不凍液の濃度が所定の範囲より大きくなるの
を防止する。 【解決手段】 ヒートポンプ１の蒸発器２からの不凍液
をヒーティングタワー６に導き空気を熱源として集熱し
再びヒートポンプ１の蒸発器２に戻す集熱ライン５と、
第１制御弁９を介して集熱ライン５に接続し濃縮器１０
により不凍液を濃縮して集熱ライン５に戻す濃縮ライン
８と、第２制御弁１２を介して集熱ライン５に接続し水
を供給する給水ライン１１と、集熱ライン５の不凍液の
濃度を濃度計１３で計測し、所定の濃度範囲未満のとき
は第１制御弁９により濃度を調整し、所定の濃度範囲を
越えるときは第２制御弁１２により濃度を調整し、所定
の濃度範囲になるように制御する制御部１３と、を備え
る。
を防止する。 【解決手段】 ヒートポンプ１の蒸発器２からの不凍液
をヒーティングタワー６に導き空気を熱源として集熱し
再びヒートポンプ１の蒸発器２に戻す集熱ライン５と、
第１制御弁９を介して集熱ライン５に接続し濃縮器１０
により不凍液を濃縮して集熱ライン５に戻す濃縮ライン
８と、第２制御弁１２を介して集熱ライン５に接続し水
を供給する給水ライン１１と、集熱ライン５の不凍液の
濃度を濃度計１３で計測し、所定の濃度範囲未満のとき
は第１制御弁９により濃度を調整し、所定の濃度範囲を
越えるときは第２制御弁１２により濃度を調整し、所定
の濃度範囲になるように制御する制御部１３と、を備え
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ヒーティングタワ
ーを備えたヒートポンプに係わり、特に不凍液の濃度が
濃くなったとき希釈するようにしたヒートポンプに関す
る。
ーを備えたヒートポンプに係わり、特に不凍液の濃度が
濃くなったとき希釈するようにしたヒートポンプに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ヒーティングタワー付ヒートポンプは、
不凍液を熱媒体としてヒーティングタワーで空気から集
熱し、これを熱源として温水を製造する装置である。ヒ
ーティングタワーで集熱をする際、不凍液は空気中の水
分を吸収し、不凍液の濃度を希釈する。希釈がすすむと
不凍液凍結温度が上昇し不凍液の運転温度で不凍液が凍
結する。このため従来は濃縮器を設け希釈がすすむと不
凍液を濃縮していた。
不凍液を熱媒体としてヒーティングタワーで空気から集
熱し、これを熱源として温水を製造する装置である。ヒ
ーティングタワーで集熱をする際、不凍液は空気中の水
分を吸収し、不凍液の濃度を希釈する。希釈がすすむと
不凍液凍結温度が上昇し不凍液の運転温度で不凍液が凍
結する。このため従来は濃縮器を設け希釈がすすむと不
凍液を濃縮していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、外気温度が
比較的高く乾燥している場合、ヒーティングタワーでは
不凍液の水分が蒸発し濃縮される場合が発生する。不凍
液の濃度が大きくなると、比重、粘度が上昇し、熱伝導
度や比熱が低下する。下記に示す表１は不凍液の濃度変
化による特性の変化を示す。表１に示すように不凍液濃
度が４０％から５０％に濃縮されると、比重、粘度が上
昇し、熱伝導度、比熱が低下する。熱の授受は熱伝導度
または比熱に比例する。したがって不凍液濃度が４０％
から５０％に濃縮されると、熱の授受量が約５％低下す
ることになる。一方、流体流動に関し流体の圧力損失は
流体の粘度を流体の比重で除した値即ち流体の動粘性係
数に間接的に比例する。計算によれば、不凍液濃度が４
０％から５０％に濃縮されると流体の圧力損失が約４％
上昇しその分流量が減じ、流体の流動に悪影響を及ぼす
ことになる。つまり不凍液の濃度管理をせず濃度が進む
ままにすると交換熱量が低下し、かつ圧力損失が増加し
流体流動に悪影響を及ぼすことになる。このため適切な
流体流動を確保し、効率の良い熱交換を維持するために
不凍液の濃縮を押さえる必要がある。
比較的高く乾燥している場合、ヒーティングタワーでは
不凍液の水分が蒸発し濃縮される場合が発生する。不凍
液の濃度が大きくなると、比重、粘度が上昇し、熱伝導
度や比熱が低下する。下記に示す表１は不凍液の濃度変
化による特性の変化を示す。表１に示すように不凍液濃
度が４０％から５０％に濃縮されると、比重、粘度が上
昇し、熱伝導度、比熱が低下する。熱の授受は熱伝導度
または比熱に比例する。したがって不凍液濃度が４０％
から５０％に濃縮されると、熱の授受量が約５％低下す
ることになる。一方、流体流動に関し流体の圧力損失は
流体の粘度を流体の比重で除した値即ち流体の動粘性係
数に間接的に比例する。計算によれば、不凍液濃度が４
０％から５０％に濃縮されると流体の圧力損失が約４％
上昇しその分流量が減じ、流体の流動に悪影響を及ぼす
ことになる。つまり不凍液の濃度管理をせず濃度が進む
ままにすると交換熱量が低下し、かつ圧力損失が増加し
流体流動に悪影響を及ぼすことになる。このため適切な
流体流動を確保し、効率の良い熱交換を維持するために
不凍液の濃縮を押さえる必要がある。
【０００４】
【表１】
【０００５】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
もので、不凍液の濃度が所定の範囲より大きくなるのを
防止するようにしたヒーティングタワー付ヒートポンプ
を提供することを目的とする。
もので、不凍液の濃度が所定の範囲より大きくなるのを
防止するようにしたヒーティングタワー付ヒートポンプ
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】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明では、ヒートポンプの蒸発器からの
不凍液をヒーティングタワーに導き空気を熱源として集
熱し再びヒートポンプの蒸発器に戻す集熱ラインと、第
１制御弁を介して集熱ラインに接続し濃縮器により不凍
液を濃縮して集熱ラインに戻す濃縮ラインと、第２制御
弁を介して集熱ラインに接続し水を供給する給水ライン
と、集熱ラインの不凍液の濃度を濃度計で計測し、所定
の濃度範囲未満のときは第１制御弁により濃度を調整
し、所定の濃度範囲を越えるときは第２制御弁により濃
度を調整し、所定の濃度範囲になるように制御する制御
部と、を備える。
め、請求項１の発明では、ヒートポンプの蒸発器からの
不凍液をヒーティングタワーに導き空気を熱源として集
熱し再びヒートポンプの蒸発器に戻す集熱ラインと、第
１制御弁を介して集熱ラインに接続し濃縮器により不凍
液を濃縮して集熱ラインに戻す濃縮ラインと、第２制御
弁を介して集熱ラインに接続し水を供給する給水ライン
と、集熱ラインの不凍液の濃度を濃度計で計測し、所定
の濃度範囲未満のときは第１制御弁により濃度を調整
し、所定の濃度範囲を越えるときは第２制御弁により濃
度を調整し、所定の濃度範囲になるように制御する制御
部と、を備える。
【０００７】集熱ラインには不凍液の濃度計が設けられ
ており、この計測値が予め設定した範囲未満のときは第
１制御弁より不凍液をバイパスして濃縮器を通し水分を
蒸発させて濃度を上昇させ集熱ラインに戻すことにより
集熱ラインの不凍液の濃度を設定範囲内に戻すことがで
きる。また濃度計の計測値が予め設定した範囲を越える
ときは第２制御弁より水を供給して不凍液の濃度を希釈
し集熱ラインの不凍液の濃度を設定範囲内に戻すことが
できる。
ており、この計測値が予め設定した範囲未満のときは第
１制御弁より不凍液をバイパスして濃縮器を通し水分を
蒸発させて濃度を上昇させ集熱ラインに戻すことにより
集熱ラインの不凍液の濃度を設定範囲内に戻すことがで
きる。また濃度計の計測値が予め設定した範囲を越える
ときは第２制御弁より水を供給して不凍液の濃度を希釈
し集熱ラインの不凍液の濃度を設定範囲内に戻すことが
できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態
を示すフローシートである。ヒートポンプ１は蒸発器２
と凝縮器３と圧縮機４から構成されている。集熱ライン
５は蒸発器２を通った不凍液をヒーティングタワー６で
散布して空気より集熱し、ポンプ７により蒸発器２に戻
る循環ラインを構成している。濃縮ライン８はポンプ７
の出側よりバイパスした不凍液を第１制御弁９を通り、
濃縮器１０で濃縮してポンプ７の入側に戻している。集
熱ライン５のヒーティングタワー６の上流側に給水ライ
ン１１が第２制御弁１２を介して接続され、不凍液の濃
度を希釈する。ポンプ７の出側で第１制御弁９の接続位
置より下流側の集熱ライン５に濃度計１３が接続され、
不凍液の濃度が設定範囲未満のときは第１制御弁９を調
整し濃縮器１０に入る不凍液の流量を制御して濃度を設
定範囲内にする。また、不凍液の濃度が設定範囲を越え
るときは第２制御弁１２を調整し集熱ライン５に入る水
の流量を制御して濃度を設定範囲内にする。濃縮器１０
は不凍液を加温し含まれる水分を蒸発するようにしたも
のである。凝縮器３には加温ライン１４が接続され、フ
ァンコイル１５により暖房が行われる。
て図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態
を示すフローシートである。ヒートポンプ１は蒸発器２
と凝縮器３と圧縮機４から構成されている。集熱ライン
５は蒸発器２を通った不凍液をヒーティングタワー６で
散布して空気より集熱し、ポンプ７により蒸発器２に戻
る循環ラインを構成している。濃縮ライン８はポンプ７
の出側よりバイパスした不凍液を第１制御弁９を通り、
濃縮器１０で濃縮してポンプ７の入側に戻している。集
熱ライン５のヒーティングタワー６の上流側に給水ライ
ン１１が第２制御弁１２を介して接続され、不凍液の濃
度を希釈する。ポンプ７の出側で第１制御弁９の接続位
置より下流側の集熱ライン５に濃度計１３が接続され、
不凍液の濃度が設定範囲未満のときは第１制御弁９を調
整し濃縮器１０に入る不凍液の流量を制御して濃度を設
定範囲内にする。また、不凍液の濃度が設定範囲を越え
るときは第２制御弁１２を調整し集熱ライン５に入る水
の流量を制御して濃度を設定範囲内にする。濃縮器１０
は不凍液を加温し含まれる水分を蒸発するようにしたも
のである。凝縮器３には加温ライン１４が接続され、フ
ァンコイル１５により暖房が行われる。
【０００９】図２は測定濃度とこの測定濃度を設定濃度
範囲に制御する制御弁の弁開度との関係を示す図であ
る。濃度計１３は計測値により制御弁９，１２を制御す
る制御部を有し、図２に基づいて制御する。横軸は不凍
液の計測濃度を示し、縦軸は制御弁９，１２の開度を示
す。ａは設定濃度を示し、例えば４０％を示す。Ｔは濃
度設定範囲を示し、ａを中心に左右同一範囲とし、例え
ばＴ＝１０％の場合、３５％から４５％が濃度設定範囲
となる。直線Ｍは第１制御弁９の開度を示し、直線Ｎは
第２制御弁１２の開度を示す。これにより、測定濃度に
応じて制御弁９，１２の開度を設定すれば、設定濃度ａ
を中心として濃度範囲Ｔの濃度になるよう制御される。
範囲に制御する制御弁の弁開度との関係を示す図であ
る。濃度計１３は計測値により制御弁９，１２を制御す
る制御部を有し、図２に基づいて制御する。横軸は不凍
液の計測濃度を示し、縦軸は制御弁９，１２の開度を示
す。ａは設定濃度を示し、例えば４０％を示す。Ｔは濃
度設定範囲を示し、ａを中心に左右同一範囲とし、例え
ばＴ＝１０％の場合、３５％から４５％が濃度設定範囲
となる。直線Ｍは第１制御弁９の開度を示し、直線Ｎは
第２制御弁１２の開度を示す。これにより、測定濃度に
応じて制御弁９，１２の開度を設定すれば、設定濃度ａ
を中心として濃度範囲Ｔの濃度になるよう制御される。
【００１０】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
は、外気温度が比較的高く乾燥しているため不凍液の濃
度が設定範囲を越えるときでも、濃度を設定範囲内に調
整できるので、濃度上昇によって生ずる比重、粘度の増
大と熱伝導度、比熱の低下を防止する。これにより不凍
液の流動性の悪化を防ぎ、ヒートポンプでの伝熱の悪化
を防止して適切な不凍液の流動性を確保し、効率の良い
熱交換性を維持することができる。
は、外気温度が比較的高く乾燥しているため不凍液の濃
度が設定範囲を越えるときでも、濃度を設定範囲内に調
整できるので、濃度上昇によって生ずる比重、粘度の増
大と熱伝導度、比熱の低下を防止する。これにより不凍
液の流動性の悪化を防ぎ、ヒートポンプでの伝熱の悪化
を防止して適切な不凍液の流動性を確保し、効率の良い
熱交換性を維持することができる。
【図１】本発明の実施の形態のフローシートである。
【図２】測定濃度とこの測定濃度を設定濃度範囲とする
制御弁の弁開度との関係を示す図である。
制御弁の弁開度との関係を示す図である。
１ ヒートポンプ ２ 蒸発器 ３ 凝縮器 ４ 圧縮機 ５ 集熱ライン ６ ヒーティングタワー ７ ポンプ ８ 濃縮ライン ９ 第１制御弁 １０ 濃縮器 １１ 給水ライン １２ 第２制御弁 １３ 濃度計（制御部） １４ 加温ライン １５ ファンコイル
Claims (1)
- 【請求項１】 ヒートポンプの蒸発器からの不凍液をヒ
ーティングタワーに導き空気を熱源として集熱し再びヒ
ートポンプの蒸発器に戻す集熱ラインと、第１制御弁を
介して集熱ラインに接続し濃縮器により不凍液を濃縮し
て集熱ラインに戻す濃縮ラインと、第２制御弁を介して
集熱ラインに接続し水を供給する給水ラインと、集熱ラ
インの不凍液の濃度を濃度計で計測し、所定の濃度範囲
未満のときは第１制御弁により濃度を調整し、所定の濃
度範囲を越えるときは第２制御弁により濃度を調整し、
所定の濃度範囲になるように制御する制御部と、を備え
たことを特徴とするヒーティングタワー付ヒートポン
プ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22363396A JPH1068598A (ja) | 1996-08-26 | 1996-08-26 | ヒーティングタワー付ヒートポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22363396A JPH1068598A (ja) | 1996-08-26 | 1996-08-26 | ヒーティングタワー付ヒートポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1068598A true JPH1068598A (ja) | 1998-03-10 |
Family
ID=16801260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22363396A Pending JPH1068598A (ja) | 1996-08-26 | 1996-08-26 | ヒーティングタワー付ヒートポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1068598A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1994354A1 (en) * | 2006-03-10 | 2008-11-26 | Mikael Nutsos | Method and arrangement for optimizing heat transfer properties in heat exchange ventilation systems |
| US20110146959A1 (en) * | 2009-09-04 | 2011-06-23 | Root Thatcher W | Extended-range heat transfer fluid using variable composition |
-
1996
- 1996-08-26 JP JP22363396A patent/JPH1068598A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1994354A1 (en) * | 2006-03-10 | 2008-11-26 | Mikael Nutsos | Method and arrangement for optimizing heat transfer properties in heat exchange ventilation systems |
| JP2009529652A (ja) * | 2006-03-10 | 2009-08-20 | ヌトソス、ミカエル | 熱交換換気システム内の伝熱特性を最適化するための方法及び配置 |
| US8464783B2 (en) | 2006-03-10 | 2013-06-18 | Mikael Nutsos | Method and arrangement for optimizing heat transfer properties in heat exchange ventilation systems |
| EP1994354A4 (en) * | 2006-03-10 | 2013-06-26 | Mikael Nutsos | METHOD AND ARRANGEMENT FOR OPTIMIZING HEAT TRANSFER CHARACTERISTICS IN HEAT EXCHANGER SYSTEMS |
| US20110146959A1 (en) * | 2009-09-04 | 2011-06-23 | Root Thatcher W | Extended-range heat transfer fluid using variable composition |
| US9010318B2 (en) * | 2009-09-04 | 2015-04-21 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Extended-range heat transfer fluid using variable composition |
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