JPS58104466A - 熱ポンプ装置 - Google Patents
熱ポンプ装置Info
- Publication number
- JPS58104466A JPS58104466A JP20438081A JP20438081A JPS58104466A JP S58104466 A JPS58104466 A JP S58104466A JP 20438081 A JP20438081 A JP 20438081A JP 20438081 A JP20438081 A JP 20438081A JP S58104466 A JPS58104466 A JP S58104466A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- condenser
- heat pump
- pump device
- gas
- liquid separator
- 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.)
- Granted
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- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
- Central Heating Systems (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は非共沸混合冷媒を用いだ熱ポンプ装置において
、冷凍サイクル上の工夫と相まって、高効率で省エネル
ギをはかるものである。
、冷凍サイクル上の工夫と相まって、高効率で省エネル
ギをはかるものである。
従来、非共沸混合冷媒を用いた熱ポンプ装置においては
、圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器等を単純に連結し
た冷凍サイクルにおいて、凝縮器かつ蒸発器に関し熱源
となる被加熱流体及び被冷却流体と非共沸混合冷媒をそ
れぞれ対向流に熱交換させることにより、熱交換過程の
不可逆損失を減少させ高効率化を図ることが実施されて
いる。
、圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器等を単純に連結し
た冷凍サイクルにおいて、凝縮器かつ蒸発器に関し熱源
となる被加熱流体及び被冷却流体と非共沸混合冷媒をそ
れぞれ対向流に熱交換させることにより、熱交換過程の
不可逆損失を減少させ高効率化を図ることが実施されて
いる。
捷だ高効率化の効果、被加熱流体の温度上昇と非共沸混
合冷媒の凝縮過程による温度低下及び被冷却流体の温度
降下と非共沸混合冷媒の蒸発過程による温度上昇をでき
るだけ一致させることによりその効果は大なるものとさ
れている。しかるにかかる熱ポンプ装置の被加熱流体を
給湯利用する場合、被加熱流体の出口温度は７０〜８０
℃が望ましく、入口温度は２０〜３０℃が通常（たとえ
・ば水道水）であり、約５０ ｄｏｇの温度差を得なけ
ればならないが、これを非共沸混合冷媒で不可逆損失を
減少させようとすると、約１５０ｄｅｇの沸点差のある
冷媒を混合させるのが望ましいものとなる。これに対し
現実に冷凍サイクルで好適となるハロゲン化炭化水素類
（以下フロンと称する）の中で、これらに適した組合せ
を見い出すことは、部外温度・臨界圧力・比熱等の関係
できわめて困難となるものであり、不可逆損失の減少の
効果も低減されたものとなるものである。
合冷媒の凝縮過程による温度低下及び被冷却流体の温度
降下と非共沸混合冷媒の蒸発過程による温度上昇をでき
るだけ一致させることによりその効果は大なるものとさ
れている。しかるにかかる熱ポンプ装置の被加熱流体を
給湯利用する場合、被加熱流体の出口温度は７０〜８０
℃が望ましく、入口温度は２０〜３０℃が通常（たとえ
・ば水道水）であり、約５０ ｄｏｇの温度差を得なけ
ればならないが、これを非共沸混合冷媒で不可逆損失を
減少させようとすると、約１５０ｄｅｇの沸点差のある
冷媒を混合させるのが望ましいものとなる。これに対し
現実に冷凍サイクルで好適となるハロゲン化炭化水素類
（以下フロンと称する）の中で、これらに適した組合せ
を見い出すことは、部外温度・臨界圧力・比熱等の関係
できわめて困難となるものであり、不可逆損失の減少の
効果も低減されたものとなるものである。
本発明は、上記した熱ポンプ装置の欠点を解消するもの
であり、以下実施例とともに詳細に説明する。
であり、以下実施例とともに詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例である非共沸混合冷媒を用い
た熱ポンプ装置の一実施例であり、１は圧縮機、２は第
１凝縮器、３は気液分離器であり、非共沸混合冷媒を多
く含み、気相側には低沸点冷媒をより多く含むことにな
る。４は気相成分を液化するだめの第２凝縮器であり、
その出口は気液分離器３の液相出口と合流させている。
た熱ポンプ装置の一実施例であり、１は圧縮機、２は第
１凝縮器、３は気液分離器であり、非共沸混合冷媒を多
く含み、気相側には低沸点冷媒をより多く含むことにな
る。４は気相成分を液化するだめの第２凝縮器であり、
その出口は気液分離器３の液相出口と合流させている。
６は絞り装置、６は蒸発器、７はアキュームレータであ
り、出口は圧縮機１の吸入口に接続されている。
り、出口は圧縮機１の吸入口に接続されている。
ここで、被加熱流体は凝縮器２，４において、第２凝縮
器４と第１凝縮器２の順にかつそれぞれの凝縮器におい
て対向流とする如く熱交換させる。
器４と第１凝縮器２の順にかつそれぞれの凝縮器におい
て対向流とする如く熱交換させる。
次に上記した実施例の作用を、第２図に示した一定圧力
における低沸点冷媒濃度対温度のグラフで説明する。な
お第２図においては、説明の都合上、一定の凝縮圧力と
蒸発圧力のグラフを上下に並べて配置している。第２図
上に示したａ−ｈ点は、第１図における実施例のａ−ｈ
点における圧力・温度・濃度に対応している。すなわち
、点ａ−ｂは第１凝縮器２の凝縮過程であり、非共沸混
合冷媒を用いているため、温度低下が見られる。
における低沸点冷媒濃度対温度のグラフで説明する。な
お第２図においては、説明の都合上、一定の凝縮圧力と
蒸発圧力のグラフを上下に並べて配置している。第２図
上に示したａ−ｈ点は、第１図における実施例のａ−ｈ
点における圧力・温度・濃度に対応している。すなわち
、点ａ−ｂは第１凝縮器２の凝縮過程であり、非共沸混
合冷媒を用いているため、温度低下が見られる。
点Ｃ及びｄは気液分離器３で分離される気相及び液相の
状態点である。点ｃ−ｅは第２凝縮器４の凝縮過程であ
り、低沸点冷媒をより多く含んでいるため、第１凝紬器
２と同一の凝縮圧力でありながら、より近い温度レベル
での温度低下が起る、点ｆ−ｑは絞り装置６の膨張過程
であり、凝縮圧力から蒸発圧力への圧力低下と共に、温
度低下ををもたらすことができる。点ｇ−ｈは蒸発器６
の蒸発過程であり、凝縮器２，４とは逆に温度上昇が見
られる。点ｈ−ａは圧縮機１による圧縮過程であり、冷
媒は蒸発圧力から凝縮圧力まで圧縮される。
状態点である。点ｃ−ｅは第２凝縮器４の凝縮過程であ
り、低沸点冷媒をより多く含んでいるため、第１凝紬器
２と同一の凝縮圧力でありながら、より近い温度レベル
での温度低下が起る、点ｆ−ｑは絞り装置６の膨張過程
であり、凝縮圧力から蒸発圧力への圧力低下と共に、温
度低下ををもたらすことができる。点ｇ−ｈは蒸発器６
の蒸発過程であり、凝縮器２，４とは逆に温度上昇が見
られる。点ｈ−ａは圧縮機１による圧縮過程であり、冷
媒は蒸発圧力から凝縮圧力まで圧縮される。
従って本発明の特徴とするところは、第２図上部の破線
で示した如く、被加熱流体が非共沸混合冷媒と対向流と
なる様に、点ｅ −ｃ −ｂ −ａの順に冷媒と熱交換
させることによって、広い温度範囲で被加熱流体と冷媒
の温度差を小さくすることが可能となり、不可逆損失を
減少させることができるものである。特に点ｃ−ｅの凝
縮過程を有効に熱回収するわけであるから、前記した熱
ポンプ給湯装置の如き大きな沸点差の冷媒の組合せを求
める必要がなく、約３０〜１１００ｄｅの沸点差の冷媒
の組合せが好適となり、フロン類の中でこれらの組合せ
を見つけることはより容易となるものである。また点ｄ
は飽和液の状態であるものの、第２凝縮器４はその出口
点ｅが過冷却となり、かつ高圧液の合流点ｆも過冷却と
なる如く構成することは容易な設計上の問題となるため
、絞り装置５における不安定流動や騒音を防止するため
、絞り装置６０入口において過冷却をもたらすための特
別なサイクル内熱交換器（図示せず）等を設ける必要が
ないという利点を有するものである。
で示した如く、被加熱流体が非共沸混合冷媒と対向流と
なる様に、点ｅ −ｃ −ｂ −ａの順に冷媒と熱交換
させることによって、広い温度範囲で被加熱流体と冷媒
の温度差を小さくすることが可能となり、不可逆損失を
減少させることができるものである。特に点ｃ−ｅの凝
縮過程を有効に熱回収するわけであるから、前記した熱
ポンプ給湯装置の如き大きな沸点差の冷媒の組合せを求
める必要がなく、約３０〜１１００ｄｅの沸点差の冷媒
の組合せが好適となり、フロン類の中でこれらの組合せ
を見つけることはより容易となるものである。また点ｄ
は飽和液の状態であるものの、第２凝縮器４はその出口
点ｅが過冷却となり、かつ高圧液の合流点ｆも過冷却と
なる如く構成することは容易な設計上の問題となるため
、絞り装置５における不安定流動や騒音を防止するため
、絞り装置６０入口において過冷却をもたらすための特
別なサイクル内熱交換器（図示せず）等を設ける必要が
ないという利点を有するものである。
なお第１図の実施例においては、第１及び第２の凝縮器
２，４を別々のものとして説明したが、一体とした構成
とすることにより、簡素な機器を作り上げることができ
るばかりでなく、蒸発器６においても被冷却流体と対向
流に熱交換させることにより不可逆損失を減少させ、冷
房等の用途に供することも可能となるものである。
２，４を別々のものとして説明したが、一体とした構成
とすることにより、簡素な機器を作り上げることができ
るばかりでなく、蒸発器６においても被冷却流体と対向
流に熱交換させることにより不可逆損失を減少させ、冷
房等の用途に供することも可能となるものである。
また本発明になる熱ポンプ装置の被加熱流体を給湯等の
高温高レベルで利用する際には、機器の対圧等の観点か
ら見て、非共沸混合冷媒の組合せとしては、クロロジフ
ルオロメタン（フロン２２゜沸点−４１℃）とそれより
沸点の大きなフロン、好ましくは約３０〜１００ ｄｏ
ｇの沸点差のフロン、さらに機器の負圧をさけるために
好ましくは約４０〜８０ ｄｅｇの沸点差のフロン、具
体的には１，２−シクロロチトラツルオロエタン（フロ
ン１１４１沸点４℃）、ジクロロフルオロメタン（フロ
ン２１、沸点９℃）、トリクロロフルオロメタン（フロ
ン１１．沸点２４℃）等が好適となるものである。
高温高レベルで利用する際には、機器の対圧等の観点か
ら見て、非共沸混合冷媒の組合せとしては、クロロジフ
ルオロメタン（フロン２２゜沸点−４１℃）とそれより
沸点の大きなフロン、好ましくは約３０〜１００ ｄｏ
ｇの沸点差のフロン、さらに機器の負圧をさけるために
好ましくは約４０〜８０ ｄｅｇの沸点差のフロン、具
体的には１，２−シクロロチトラツルオロエタン（フロ
ン１１４１沸点４℃）、ジクロロフルオロメタン（フロ
ン２１、沸点９℃）、トリクロロフルオロメタン（フロ
ン１１．沸点２４℃）等が好適となるものである。
以上説明した如く本発明になる熱ポンプ装置は、非共沸
混合冷媒を用いた冷凍サイクルにおいて、圧縮機、第１
凝縮器、気液分離器、第２凝縮器。
混合冷媒を用いた冷凍サイクルにおいて、圧縮機、第１
凝縮器、気液分離器、第２凝縮器。
絞り装置、蒸発器等から成り、第２凝縮器には気液分離
器で分離される低沸点冷媒を多く含む成分を流入させ被
加熱流体は第２凝縮器と第１凝縮器の順にかつそれぞれ
の凝縮器で対向流となる如く熱交換させる如く構成する
ことによって、非較的簡単な構成で高効率で省エネルギ
化をはかるものであシ、特に被加熱流体を給湯等の高温
度レベルで利用する際には非共沸混合冷媒の組合せがよ
り容易になる等の効果も合せ有するものである。
器で分離される低沸点冷媒を多く含む成分を流入させ被
加熱流体は第２凝縮器と第１凝縮器の順にかつそれぞれ
の凝縮器で対向流となる如く熱交換させる如く構成する
ことによって、非較的簡単な構成で高効率で省エネルギ
化をはかるものであシ、特に被加熱流体を給湯等の高温
度レベルで利用する際には非共沸混合冷媒の組合せがよ
り容易になる等の効果も合せ有するものである。
第１図は本発明の一実施例の熱ポンプ装置の一実施例に
関する回路構成図、第２図は第１図に示す熱ポンプ装置
の各状態点を説明するだめの低沸点冷媒濃度対温度の特
性図である。 １ ・・・・・圧縮機、２ ・・・ 第１凝縮器、３・
・・・・気液分離器、４・ ・・・第２凝縮器、６・・
・・・絞り装置、６ ・・・蒸発器。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名軛鞠
関する回路構成図、第２図は第１図に示す熱ポンプ装置
の各状態点を説明するだめの低沸点冷媒濃度対温度の特
性図である。 １ ・・・・・圧縮機、２ ・・・ 第１凝縮器、３・
・・・・気液分離器、４・ ・・・第２凝縮器、６・・
・・・絞り装置、６ ・・・蒸発器。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名軛鞠
Claims (4)
- （１）非共沸混合冷媒を用い、少なくとも圧縮機。 第１凝縮器、気液分離、第２凝縮器、絞り装置および蒸
発器で冷凍サイクルを形成し、前記第２凝縮器には前記
気液分離器で分離される低沸点冷媒を多く含む成分を流
入させ、被加熱流体は第２凝縮器と第１凝縮器の順にか
つそれぞれの凝縮器で対向流となる如く熱交換させる熱
ポンプ装置。 - （２）第２凝縮器の出口を気液分離器の液相出口と絞り
装置の手前で合流させた特許請求の範囲第１項記載の熱
ポンプ装置。 - （３）第１及び第２凝縮器を一体として構成した特許請
求の範囲第１項記載の熱ポンプ装置。 - （４）非共沸混合冷凍の組合せとしてクロロジフルオロ
メタンとそれより沸点の大きな第２のフロンを混合した
特許請求の範囲第１項、第２項または第３項に記載の熱
ポンプ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20438081A JPS58104466A (ja) | 1981-12-16 | 1981-12-16 | 熱ポンプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20438081A JPS58104466A (ja) | 1981-12-16 | 1981-12-16 | 熱ポンプ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58104466A true JPS58104466A (ja) | 1983-06-21 |
| JPS6353456B2 JPS6353456B2 (ja) | 1988-10-24 |
Family
ID=16489562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20438081A Granted JPS58104466A (ja) | 1981-12-16 | 1981-12-16 | 熱ポンプ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58104466A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000193328A (ja) * | 1998-12-25 | 2000-07-14 | Mitsubishi Electric Corp | 冷凍装置 |
| JP2013504642A (ja) * | 2009-09-11 | 2013-02-07 | アルケマ フランス | 三元組成物の使用 |
| US9175203B2 (en) | 2009-09-11 | 2015-11-03 | Arkema France | Ternary compositions for low-capacity refrigeration |
| US9267064B2 (en) | 2009-09-11 | 2016-02-23 | Arkema France | Ternary compositions for high-capacity refrigeration |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3026083U (ja) * | 1995-12-20 | 1996-07-02 | 大喜商事株式会社 | 可倒脚作業床 |
-
1981
- 1981-12-16 JP JP20438081A patent/JPS58104466A/ja active Granted
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000193328A (ja) * | 1998-12-25 | 2000-07-14 | Mitsubishi Electric Corp | 冷凍装置 |
| JP2013504642A (ja) * | 2009-09-11 | 2013-02-07 | アルケマ フランス | 三元組成物の使用 |
| US9127191B2 (en) | 2009-09-11 | 2015-09-08 | Arkema France | Use of ternary compositions |
| US9175203B2 (en) | 2009-09-11 | 2015-11-03 | Arkema France | Ternary compositions for low-capacity refrigeration |
| US9267064B2 (en) | 2009-09-11 | 2016-02-23 | Arkema France | Ternary compositions for high-capacity refrigeration |
| US9399726B2 (en) | 2009-09-11 | 2016-07-26 | Arkema France | Use of ternary compositions |
| US9505968B2 (en) | 2009-09-11 | 2016-11-29 | Arkema France | Ternary compositions for low-capacity refrigeration |
| US9663697B2 (en) | 2009-09-11 | 2017-05-30 | Arkema France | Use of ternary compositions |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6353456B2 (ja) | 1988-10-24 |
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