JPS5852950A - 原動機駆動熱ポンプ - Google Patents
原動機駆動熱ポンプInfo
- Publication number
- JPS5852950A JPS5852950A JP56151253A JP15125381A JPS5852950A JP S5852950 A JPS5852950 A JP S5852950A JP 56151253 A JP56151253 A JP 56151253A JP 15125381 A JP15125381 A JP 15125381A JP S5852950 A JPS5852950 A JP S5852950A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- prime mover
- heating
- heat
- heat pump
- hot water
- 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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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
- Y02A30/274—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
Landscapes
- Air Conditioning Control Device (AREA)
- Other Air-Conditioning 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】
本発明は原動機を駆動源として、圧縮機を駆動する熱ポ
ンプシステムに関する。圧縮機、室外熱交換器、絞り機
構、室内熱交換器及び四方切換弁などの基本機能要素を
もって構成する熱ポンプ式空気調和機は入力の２〜３倍
の冷房又は暖房能力が得られる。しかし化石燃料のもつ
エネルギーを一次エネルギーとして廃電所における発電
効率、送電効率及び電動圧縮機のモータ効率を総合する
と、現状の熱ポンプ式空気調和機の冷房又は暖房能力は
、−次エネルギー換算で５０〜７０チが空調用に使用さ
れるにすぎず、これは特に暖房の場合直接化石燃料を燃
焼させる場合に比し、エネルギー効率が劣っている。ま
た熱ポンプの欠点として外気温度が低く暖房負荷が大き
いほど暖房能力が小さり、シかも比較的温暖な地域でも
高温度条件では、室外熱交換器に着霜しやすく、熱ポン
プの成績係数が低下するという欠点がある。
ンプシステムに関する。圧縮機、室外熱交換器、絞り機
構、室内熱交換器及び四方切換弁などの基本機能要素を
もって構成する熱ポンプ式空気調和機は入力の２〜３倍
の冷房又は暖房能力が得られる。しかし化石燃料のもつ
エネルギーを一次エネルギーとして廃電所における発電
効率、送電効率及び電動圧縮機のモータ効率を総合する
と、現状の熱ポンプ式空気調和機の冷房又は暖房能力は
、−次エネルギー換算で５０〜７０チが空調用に使用さ
れるにすぎず、これは特に暖房の場合直接化石燃料を燃
焼させる場合に比し、エネルギー効率が劣っている。ま
た熱ポンプの欠点として外気温度が低く暖房負荷が大き
いほど暖房能力が小さり、シかも比較的温暖な地域でも
高温度条件では、室外熱交換器に着霜しやすく、熱ポン
プの成績係数が低下するという欠点がある。
上記欠点を解消するものとして化石燃料で始動する原動
機で直接圧動機を駆動する熱ボンブによって冷賎暦、除
湿運転を行い、原動機の排熱を熱交換器により回収して
、貯湯タンクなどに蓄熱する給湯機能をもつ冷暖房給湯
機が提案されている。この方式によれば原動機排熱の団
〜’ｔｏｓを回収できるため、−次エネルギーに換算す
ると１００〜１４０％ の効率となる。しかしながらか
かる方式は、まだ研究開発途上であり多くの欠点が指摘
される。
機で直接圧動機を駆動する熱ボンブによって冷賎暦、除
湿運転を行い、原動機の排熱を熱交換器により回収して
、貯湯タンクなどに蓄熱する給湯機能をもつ冷暖房給湯
機が提案されている。この方式によれば原動機排熱の団
〜’ｔｏｓを回収できるため、−次エネルギーに換算す
ると１００〜１４０％ の効率となる。しかしながらか
かる方式は、まだ研究開発途上であり多くの欠点が指摘
される。
本発明は上記原動機駆動熱ポンプの９％に暖房性能の改
善に関するものである。
善に関するものである。
一般に、冷房と暖房の負荷は気象条件にもよるが、我国
においては、平均的に、暖房負荷の方が大きい。したが
って熱ポンプの暖房能力を、冷房能力より数十パーセン
ト大きくするのが一般的である。この、暖房能力を大き
くする方法として、室内ユニット内に電気ヒータを内設
するものがあるが、しかし、熱ポンプの成績係数は３〜
４であるが、Ｘ気ヒータの成績係数は１．０であシ、エ
ネルギーの使用効率が劣る。さらに原動＋！ＩＷＡ動熱
ポンプでは、従来の電動機駆動熱ポンプに比し、エネル
ギー使用効率が大きいことに優位性を見い出すものであ
るから、冷房に比し＊＝の能力が不足するという熱ポン
グの欠点の解消のため、室内ユニット内に電気ヒータを
内設することは、−次エネルギー換算でのエネルギー消
費効率を向上させることにはならず、原動機駆動熱ポン
プにおいても、電動機駆動熱ポンプの場合と同様に、１
頃房能力が不足するという欠点を有していた。
においては、平均的に、暖房負荷の方が大きい。したが
って熱ポンプの暖房能力を、冷房能力より数十パーセン
ト大きくするのが一般的である。この、暖房能力を大き
くする方法として、室内ユニット内に電気ヒータを内設
するものがあるが、しかし、熱ポンプの成績係数は３〜
４であるが、Ｘ気ヒータの成績係数は１．０であシ、エ
ネルギーの使用効率が劣る。さらに原動＋！ＩＷＡ動熱
ポンプでは、従来の電動機駆動熱ポンプに比し、エネル
ギー使用効率が大きいことに優位性を見い出すものであ
るから、冷房に比し＊＝の能力が不足するという熱ポン
グの欠点の解消のため、室内ユニット内に電気ヒータを
内設することは、−次エネルギー換算でのエネルギー消
費効率を向上させることにはならず、原動機駆動熱ポン
プにおいても、電動機駆動熱ポンプの場合と同様に、１
頃房能力が不足するという欠点を有していた。
一方空調機の運転形態としては、定格能力で連続運転す
ることは短時間であり、高負荷は空調の立上り時のみで
、その後は部分負荷運転となる。
ることは短時間であり、高負荷は空調の立上り時のみで
、その後は部分負荷運転となる。
このような運転形態に対し１通常の電動機駆動熱ポンプ
に比し、原動機駆動熱ポンプでは。
に比し、原動機駆動熱ポンプでは。
原動機の回転数を比較的容易に可変できるため能力可変
し７発停の回数を少くできる特徴を有している。しかし
ながら、原動機の回転数制御による能力可変範囲は定格
運転時の５０チ程度であり、やけ多発停を繰返す運転形
態とならざるを、得ない。
し７発停の回数を少くできる特徴を有している。しかし
ながら、原動機の回転数制御による能力可変範囲は定格
運転時の５０チ程度であり、やけ多発停を繰返す運転形
態とならざるを、得ない。
また、原動機の場合、を動機に比し大きな始動トルクが
必要であるため、省エネルギー及び機器の寿命等の晃地
から、なるべく発停回数を少くしたいという要求がある
。
必要であるため、省エネルギー及び機器の寿命等の晃地
から、なるべく発停回数を少くしたいという要求がある
。
本発明は上記欠点を解消するためになされたもので、詳
細を図によって説明する。
細を図によって説明する。
第１図は本発明の空気調和給湯機の一実施例であり、冷
凍サイクルは、圧縮＋＊ （２）、 四方弁（３）、
室外側熱交換器（４）、絞υ機！ （５）、室内熱交換
器（６）を基本要素として構成される。一方、圧縮機を
駆動する内燃機関である原動＋５１１）は、冷却水ポン
プ（８）によって循環される冷却水によりシリンダーが
冷却される。循環水け１皇動磯１％）を冷却し、尚温水
となり、給湯タンク（９）内に入り。
凍サイクルは、圧縮＋＊ （２）、 四方弁（３）、
室外側熱交換器（４）、絞υ機！ （５）、室内熱交換
器（６）を基本要素として構成される。一方、圧縮機を
駆動する内燃機関である原動＋５１１）は、冷却水ポン
プ（８）によって循環される冷却水によりシリンダーが
冷却される。循環水け１皇動磯１％）を冷却し、尚温水
となり、給湯タンク（９）内に入り。
給湯コイルσＱでタンク内に放熱し、蓄熱し、再び原動
機ｉｌｌに戻る。したがって原動機運転中は常に原動機
シリンダーの熱が回収されるため給にタンク内の温度が
上昇し、所定の蓄熱菫を維持する。ｌＪ４は帖水管、
（１１は出湯管２俵塾は原動機排カス管である。
機ｉｌｌに戻る。したがって原動機運転中は常に原動機
シリンダーの熱が回収されるため給にタンク内の温度が
上昇し、所定の蓄熱菫を維持する。ｌＪ４は帖水管、
（１１は出湯管２俵塾は原動機排カス管である。
さらに０は室内熱交換器と直列に、室内ユニット内に配
設した暖房補助コイルであり、＃、房時、冷凍サイクル
による熱ポンプ運転と同時に、循環水を室内に導き、＃
房能力を増大させるもので、１！磁開閉弁α屯四の開閉
によって流路を切換えて行う。すなわち、原動機より出
た高温水を、電磁弁０４＋を閉、＊磁弁明を開とし、室
内に導く、冷房時は弁（ハ）が閉、弁Ｏ◆が開である。
設した暖房補助コイルであり、＃、房時、冷凍サイクル
による熱ポンプ運転と同時に、循環水を室内に導き、＃
房能力を増大させるもので、１！磁開閉弁α屯四の開閉
によって流路を切換えて行う。すなわち、原動機より出
た高温水を、電磁弁０４＋を閉、＊磁弁明を開とし、室
内に導く、冷房時は弁（ハ）が閉、弁Ｏ◆が開である。
このようにして２通常の冷凍サイクルによる暖房の他、
原動機排熱を暖房に利用することにより、暖房能力を増
大させる。
原動機排熱を暖房に利用することにより、暖房能力を増
大させる。
上述のようにして、暖房運転を継続すると暖房負荷が減
少してくる。同時に原動慢同転数可変手段によって、積
属動機の回転数を低下させる。しかし、定常時の暖房負
荷より原動機の最小回転数における暖房能力が大きい場
合は、ルームサーモ等の作動により、原＠磯を停止する
条件となる。
少してくる。同時に原動慢同転数可変手段によって、積
属動機の回転数を低下させる。しかし、定常時の暖房負
荷より原動機の最小回転数における暖房能力が大きい場
合は、ルームサーモ等の作動により、原＠磯を停止する
条件となる。
ここで、原動機の発停をひんばんに繰返すと。
前述の・ような欠点が生じるが２本発明の特徴とすると
ころは、原動機停止時、循環ポンプ（８）の運転を続け
、給湯タンク内の熱を給湯コイルＣ１１Ｊで回収し、室
内の暖房補助コイルへのｍ環を続けることにある。
ころは、原動機停止時、循環ポンプ（８）の運転を続け
、給湯タンク内の熱を給湯コイルＣ１１Ｊで回収し、室
内の暖房補助コイルへのｍ環を続けることにある。
すなわち、冷凍サイクルによる暖房能力と。
温水による補助暖房能力を比較すると、後者の能力は、
冷凍サイクルによる能力の数分の−である。したがって
、原動機停止時、補助暖房のみで幻１．暖房負荷を満足
することはできない。
冷凍サイクルによる能力の数分の−である。したがって
、原動機停止時、補助暖房のみで幻１．暖房負荷を満足
することはできない。
このため時間経過と共に室内湿層が徐々に低下するため
、再びルームサーモ等の作動により。
、再びルームサーモ等の作動により。
Ｊ皇動機を始動することになるが、補助暖房を継続する
ことにより、 ＩＩｖＩ：動機を停止［７ている時間が
長くなり、すなわち発停回数が減少する。
ことにより、 ＩＩｖＩ：動機を停止［７ている時間が
長くなり、すなわち発停回数が減少する。
さらに一般的に長時間に亘り暖房負荷が発生している場
合は、貯湯を絖けると給湯タンク内のｌん一度が限界に
達し、原動機からの回収熱１が余剰する。萱た本発明に
おいても、補助暖房による放熱量よりも原′ｌＩｈ磯か
らの回収熱せの方が大であるため、給湯タンク内の蓄熱
量が限界に達して２回収熱蓄がやがて余剰する。このよ
うな場合に備えて、別途余剰熱の処理機構を備える必要
があるが（図示せず）、シかし本発明では、原動機停止
中において、給湯タンク内の熱を暖房に利用するため、
この間、該タンク内の温度がわずかに低下する。したが
って、熱の余剰の発生びん度が少なくなる。すなわち、
原動機の回収熱を有効に利用することになり、エネルギ
ーの使用効率が向上する。
合は、貯湯を絖けると給湯タンク内のｌん一度が限界に
達し、原動機からの回収熱１が余剰する。萱た本発明に
おいても、補助暖房による放熱量よりも原′ｌＩｈ磯か
らの回収熱せの方が大であるため、給湯タンク内の蓄熱
量が限界に達して２回収熱蓄がやがて余剰する。このよ
うな場合に備えて、別途余剰熱の処理機構を備える必要
があるが（図示せず）、シかし本発明では、原動機停止
中において、給湯タンク内の熱を暖房に利用するため、
この間、該タンク内の温度がわずかに低下する。したが
って、熱の余剰の発生びん度が少なくなる。すなわち、
原動機の回収熱を有効に利用することになり、エネルギ
ーの使用効率が向上する。
第２図は、原動機の発、停による室温の変化を示したも
ので、従来（Ａ）に対して２本発明０３）の場合７発停
回数が減少することが明らかであるさらに第３図は２本
発明給湯タンクの断面機構を示すもので、（ト）、ａη
は原動機冷却水供給湯タンク入口、出口管を示している
。本発明では給湯コイルαＱをタンク内下部に配設して
いるため、原動機運転による補助暖房中も、前述の補助
暖房能力よりも、原動機による（口）収熱量が多いこと
により貯湯を行い、原動機停止時の補助暖房においては
絡噴タンク内の下部（ト）の熱賞を暖房にオＵ用するも
のでのるから、この間タンク内上部四と下部泗で温水の
対流は発生しないため、該タンク上部は常に高温を維持
することになる。１７たがって、入浴等の突発的かつ尖
頭的給湯負荷に対しても対応できる。
ので、従来（Ａ）に対して２本発明０３）の場合７発停
回数が減少することが明らかであるさらに第３図は２本
発明給湯タンクの断面機構を示すもので、（ト）、ａη
は原動機冷却水供給湯タンク入口、出口管を示している
。本発明では給湯コイルαＱをタンク内下部に配設して
いるため、原動機運転による補助暖房中も、前述の補助
暖房能力よりも、原動機による（口）収熱量が多いこと
により貯湯を行い、原動機停止時の補助暖房においては
絡噴タンク内の下部（ト）の熱賞を暖房にオＵ用するも
のでのるから、この間タンク内上部四と下部泗で温水の
対流は発生しないため、該タンク上部は常に高温を維持
することになる。１７たがって、入浴等の突発的かつ尖
頭的給湯負荷に対しても対応できる。
以上のように本発明は、冷房時の能力は従来と同一にし
て、暖房時の能力を増大するものであるから、暖房能力
の不足という熱ボンダの欠点を解消すると同時に給湯タ
ンク内の熱を有効に利用できるため、−次エネルギー換
算での成績件数が大きくなり、かつ、原動機の発停回数
を減少するため、システムの寿命及びメンテナンス等に
おいても顕著な効果がある。
て、暖房時の能力を増大するものであるから、暖房能力
の不足という熱ボンダの欠点を解消すると同時に給湯タ
ンク内の熱を有効に利用できるため、−次エネルギー換
算での成績件数が大きくなり、かつ、原動機の発停回数
を減少するため、システムの寿命及びメンテナンス等に
おいても顕著な効果がある。
第１図は本発明の原動帰駆動熱ボンフの一運転実施例を
説明するだめの概略構成図、第２図は原動機の発停によ
る室温の変化の特性図、第３図は本発明の給湯タンクの
断面図である。 図中、ｆ１〕は原動機、（８）は冷却水ポンプ、（９）
は給湯タンクである。 代理人 葛 野 信 −
説明するだめの概略構成図、第２図は原動機の発停によ
る室温の変化の特性図、第３図は本発明の給湯タンクの
断面図である。 図中、ｆ１〕は原動機、（８）は冷却水ポンプ、（９）
は給湯タンクである。 代理人 葛 野 信 −
Claims (1)
- 圧縮機、室内熱交換器、室外熱交換器、絞り帰構及び四
方弁などを冷凍サイクル要素として構成し、内燃機関で
ある原動機によって圧ＩＭ磯を駆動し、四方弁によって
冷媒回路を切換え冷暖房運転を行い、熱回収手段で該原
動機の排熱を回収し、核熱を給湯タンク等の蓄熱手段に
蓄えるように構成し、室内暖房時に、室内ユニット内に
原動機冷却水が循環可能な暖房用補助コイルを内設し、
暖房時、冷凍サイクルによる熱ポンプ運転を行う原動機
駆動熱ポンプにおいて、室内ルームサーモの作動によ見
原動機を停止し冷凍サイクルによる暖房を停止した状態
であって、循環ポンプの運転を継続することによって補
助暖房を行うことを特徴とする原動機駆動熱ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56151253A JPS5852950A (ja) | 1981-09-24 | 1981-09-24 | 原動機駆動熱ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56151253A JPS5852950A (ja) | 1981-09-24 | 1981-09-24 | 原動機駆動熱ポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5852950A true JPS5852950A (ja) | 1983-03-29 |
| JPS6342185B2 JPS6342185B2 (ja) | 1988-08-22 |
Family
ID=15514614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56151253A Granted JPS5852950A (ja) | 1981-09-24 | 1981-09-24 | 原動機駆動熱ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5852950A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6271555A (ja) * | 1985-09-26 | 1987-04-02 | 日本碍子株式会社 | 玉石および玉石を用いる窒化珪素焼結体の製造法 |
| JPH0426553A (ja) * | 1990-05-17 | 1992-01-29 | Ngk Insulators Ltd | 耐熱衝撃性窒化珪素焼結体及びその製造方法 |
-
1981
- 1981-09-24 JP JP56151253A patent/JPS5852950A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6271555A (ja) * | 1985-09-26 | 1987-04-02 | 日本碍子株式会社 | 玉石および玉石を用いる窒化珪素焼結体の製造法 |
| JPH0426553A (ja) * | 1990-05-17 | 1992-01-29 | Ngk Insulators Ltd | 耐熱衝撃性窒化珪素焼結体及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6342185B2 (ja) | 1988-08-22 |
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