JPS5854355B2 - 熱移動装置 - Google Patents
熱移動装置Info
- Publication number
- JPS5854355B2 JPS5854355B2 JP6167076A JP6167076A JPS5854355B2 JP S5854355 B2 JPS5854355 B2 JP S5854355B2 JP 6167076 A JP6167076 A JP 6167076A JP 6167076 A JP6167076 A JP 6167076A JP S5854355 B2 JPS5854355 B2 JP S5854355B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- heat
- heat transfer
- evaporation
- working fluid
- 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.)
- Expired
Links
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は熱移動の過程での温度効率を高めることができ
る熱移動装置の構成に関する。
る熱移動装置の構成に関する。
熱回収などの目的で使用される熱移動装置で、相変化を
威す作動流体を動力使用が全くないか若しくは容積変化
を伴なわない輸送動力の使用によって、放熱部と受熱部
の間に自然循環的に流通させた構造のものが従来から使
用されているが、それ等は何れも作動流体に単一組成流
体かもしくは共沸混合流体を使用していた為、熱移動の
過程での温度効率が低い問題があり、熱回収の形態によ
ってはこの熱移動装置が不向となることが多々あつた。
威す作動流体を動力使用が全くないか若しくは容積変化
を伴なわない輸送動力の使用によって、放熱部と受熱部
の間に自然循環的に流通させた構造のものが従来から使
用されているが、それ等は何れも作動流体に単一組成流
体かもしくは共沸混合流体を使用していた為、熱移動の
過程での温度効率が低い問題があり、熱回収の形態によ
ってはこの熱移動装置が不向となることが多々あつた。
これをさらに第1図および第2図について説明すれば、
凝縮器として作用する放熱部1と、蒸発器として作用す
る受熱部2との各入口空気温度をt。
凝縮器として作用する放熱部1と、蒸発器として作用す
る受熱部2との各入口空気温度をt。
1t11各出口空気温度をto2.t1□とする。
この場合、装置の循環回路内圧力は熱交換する流体の状
態により左右されるが、内部圧力ははマ一様であって、
作動流体に単−組成流体若しくは共沸混合流体を使用す
ると、流体の蒸発温度tRIと凝縮温度tR2とは常に
略々等しいため(但し、摩擦抵抗や液ヘッドによる多少
の温度変化はあるが)、放熱部1の出口空気温度to2
は凝縮温度tR2或は蒸発温度tR1よりも高くは
ならず、方、受熱部2の出口空気温度tI2 は前記
温度t 或はtR2よりも低くはならないことから第1 2図に示すように熱移動過程での温度効率ηば、即ちη
≦50%となり、例えば外気温と室温との差が15℃で
あれば、有効熱回収温度が7.5℃を超えることができ
ないのは当然である。
態により左右されるが、内部圧力ははマ一様であって、
作動流体に単−組成流体若しくは共沸混合流体を使用す
ると、流体の蒸発温度tRIと凝縮温度tR2とは常に
略々等しいため(但し、摩擦抵抗や液ヘッドによる多少
の温度変化はあるが)、放熱部1の出口空気温度to2
は凝縮温度tR2或は蒸発温度tR1よりも高くは
ならず、方、受熱部2の出口空気温度tI2 は前記
温度t 或はtR2よりも低くはならないことから第1 2図に示すように熱移動過程での温度効率ηば、即ちη
≦50%となり、例えば外気温と室温との差が15℃で
あれば、有効熱回収温度が7.5℃を超えることができ
ないのは当然である。
本発明は従来装置が上述せる如き制約を余義なくされる
欠点が存することに着目して、温度効率を70%以上に
も高めることができて適用範囲を拡大し得る如き新規な
熱移動装置を提供すべく成されたものであって、特に作
動流体として、適当混合比率となした少くとも2成分を
含み、かつ一定圧力下で蒸発或は凝縮の開始から完了捷
でに温度変化を呈する如き混合流体を使用したことを特
徴とする。
欠点が存することに着目して、温度効率を70%以上に
も高めることができて適用範囲を拡大し得る如き新規な
熱移動装置を提供すべく成されたものであって、特に作
動流体として、適当混合比率となした少くとも2成分を
含み、かつ一定圧力下で蒸発或は凝縮の開始から完了捷
でに温度変化を呈する如き混合流体を使用したことを特
徴とする。
さらに本発明を添付図面によって詳しく説明すれば、本
発明熱移動装置は第1図1よび第4図に夫々略示する如
く凝縮器として作用する放熱部1と、蒸発器として作用
する受熱部2と、両部1゜2間を循環的に連絡する液管
3むよびガス管4とからなって釦り、第1図々示のもの
は放熱部1を受熱部2に対し高位置に配置すると共に、
放熱部1と受熱部2の各最下部接続口間を液管3で、ま
た各最上部接続口間をガス管4でそれぞれ連絡させて重
力に抗しない自然流通が可能な動力不使用形装置に形成
しており、一方、第4図々示装置は前記両部1,2を等
レベル的に並設して前述の装置と同要領にて液管3およ
びガス管4で循環的に連絡すると共に、液管3中に流体
の容積化を伴わない輸送機例えばポンプ7を分量させて
、強制手段を有する循環を行わせるようになってかり、
それ等両装置共に循環回路中に適当量の作動流体を封入
させている。
発明熱移動装置は第1図1よび第4図に夫々略示する如
く凝縮器として作用する放熱部1と、蒸発器として作用
する受熱部2と、両部1゜2間を循環的に連絡する液管
3むよびガス管4とからなって釦り、第1図々示のもの
は放熱部1を受熱部2に対し高位置に配置すると共に、
放熱部1と受熱部2の各最下部接続口間を液管3で、ま
た各最上部接続口間をガス管4でそれぞれ連絡させて重
力に抗しない自然流通が可能な動力不使用形装置に形成
しており、一方、第4図々示装置は前記両部1,2を等
レベル的に並設して前述の装置と同要領にて液管3およ
びガス管4で循環的に連絡すると共に、液管3中に流体
の容積化を伴わない輸送機例えばポンプ7を分量させて
、強制手段を有する循環を行わせるようになってかり、
それ等両装置共に循環回路中に適当量の作動流体を封入
させている。
また、放熱部1を受熱部2に対し下位に配置したときは
、液管中にポンプなどを配置して強制循環を行わせれば
同等の効果を奏するものである。
、液管中にポンプなどを配置して強制循環を行わせれば
同等の効果を奏するものである。
なお、実施例は受熱部2を機械室の如く外気を導入させ
ない隔絶した密室等冷房を必要とする室R内に設置し、
一方、放熱部1を戸外に設置し冷房の用に供する使用例
が示され、そして両部1゜2に対空気熱交換器例えばク
ロスフィン形熱交換器を使用して触り、送風機5,6を
夫々付設して有している。
ない隔絶した密室等冷房を必要とする室R内に設置し、
一方、放熱部1を戸外に設置し冷房の用に供する使用例
が示され、そして両部1゜2に対空気熱交換器例えばク
ロスフィン形熱交換器を使用して触り、送風機5,6を
夫々付設して有している。
上記両装置は相変化を成す作動流体が、受熱部2にむい
て室R内の空気と蒸発熱を熱交換して該空気を冷却し、
かつ作動流体自体は蒸発気化してガス管4を経て放熱部
1に至ら、こXで外気と凝縮熱を熱交換して凝縮液化す
る過程で放熱した後、液管3を通って受熱部2に至り、
か\る相変化を伴う自然循環の過程において室R内を冷
房させている。
て室R内の空気と蒸発熱を熱交換して該空気を冷却し、
かつ作動流体自体は蒸発気化してガス管4を経て放熱部
1に至ら、こXで外気と凝縮熱を熱交換して凝縮液化す
る過程で放熱した後、液管3を通って受熱部2に至り、
か\る相変化を伴う自然循環の過程において室R内を冷
房させている。
しかして本発明は前記作動流体として特定の混合流体を
使用したことを特徴とするものであって、該作動流体は
適宜の混合比率となした少くとも2成分を含み、一定圧
力下で蒸発或は凝縮の開始から完了捷での間に温度変化
を呈する如き特性を有している。
使用したことを特徴とするものであって、該作動流体は
適宜の混合比率となした少くとも2成分を含み、一定圧
力下で蒸発或は凝縮の開始から完了捷での間に温度変化
を呈する如き特性を有している。
か\る作動流体の一例を次に挙げれば、メタンCH4と
エタンC2H6を液容積で14.98と85.02の割
合に混合してなる混合流体で、前記循環回路内に42.
2 kgycrAの内圧を保持するよう充填させれば第
5図の蒸発凝縮曲線に示されるような温度変化及び相変
化を行なうものである。
エタンC2H6を液容積で14.98と85.02の割
合に混合してなる混合流体で、前記循環回路内に42.
2 kgycrAの内圧を保持するよう充填させれば第
5図の蒸発凝縮曲線に示されるような温度変化及び相変
化を行なうものである。
第5図において、山形曲線の左半分は蒸発の開始する蒸
発線X、右半分は凝縮の開始する凝縮線Yとなり、蒸発
線Xの左側が液相域W、凝縮線Yの右側が気相域Vであ
り、蒸発線Xと凝縮線Yで囲1れる域が気液共存すなわ
ち二相域Uである。
発線X、右半分は凝縮の開始する凝縮線Yとなり、蒸発
線Xの左側が液相域W、凝縮線Yの右側が気相域Vであ
り、蒸発線Xと凝縮線Yで囲1れる域が気液共存すなわ
ち二相域Uである。
ここで前述の如く循環回路内を42.2 kg/ffl
一定の内圧に保持すれば、前記蒸発線Xとの交点Aは
温度O′C1凝縮線Yとの交点Bは温度14.4°Cと
なり、凝縮器1を出た液状冷媒Wは蒸発器2に入り蒸発
を開始する。
一定の内圧に保持すれば、前記蒸発線Xとの交点Aは
温度O′C1凝縮線Yとの交点Bは温度14.4°Cと
なり、凝縮器1を出た液状冷媒Wは蒸発器2に入り蒸発
を開始する。
このときの冷媒は蒸発線X上のA点にあり、蒸発開始温
度0°Cで同一圧力の下で順次蒸発し、線AB上を温度
が連続的に上昇し、凝縮線Y上のB点に至り完全に蒸発
が完了しく温度14.4℃)、蒸発開始温度O℃から蒸
発終了温度14.4℃寸で連続的に変化する。
度0°Cで同一圧力の下で順次蒸発し、線AB上を温度
が連続的に上昇し、凝縮線Y上のB点に至り完全に蒸発
が完了しく温度14.4℃)、蒸発開始温度O℃から蒸
発終了温度14.4℃寸で連続的に変化する。
一方、蒸発器2を出たガス冷媒■は前記とは全と逆に凝
縮器1に入り、点Bから点Aに同一圧力下で相変化し、
凝縮開始温度14.4℃から凝縮終了温度o’ctで凝
縮するときの温度が連続的に14.4°Cからooct
で変化する。
縮器1に入り、点Bから点Aに同一圧力下で相変化し、
凝縮開始温度14.4℃から凝縮終了温度o’ctで凝
縮するときの温度が連続的に14.4°Cからooct
で変化する。
なか、混合流体の上記温度変化は両成分の混合比率が半
分に近いほど大きいことが知られてむり、そして成分と
してはメタン、エタンの他にプロパン、イソブタン、正
ブタン、インペンタン、正ペンタン、窒素、エチレン、
プロピレン等が使われる。
分に近いほど大きいことが知られてむり、そして成分と
してはメタン、エタンの他にプロパン、イソブタン、正
ブタン、インペンタン、正ペンタン、窒素、エチレン、
プロピレン等が使われる。
か\る特性を有する混合流体を熱移動装置の作動流体と
して使用することによって、内圧を一定とさせながら放
熱部10入口および受熱部2の出口流体温度tR1を1
4.4℃に、また受熱部20入口および放熱部1の出口
流体温度tR2をO′Gに温度変化させた状態での熱移
動が可能である。
して使用することによって、内圧を一定とさせながら放
熱部10入口および受熱部2の出口流体温度tR1を1
4.4℃に、また受熱部20入口および放熱部1の出口
流体温度tR2をO′Gに温度変化させた状態での熱移
動が可能である。
このようにしたことによって、室Rの17,28Cなる
空気を受熱部2によって2.8℃寸で冷却することがで
き、一方、−28℃の室外空気を11.7℃に加熱して
放熱させることが可能である。
空気を受熱部2によって2.8℃寸で冷却することがで
き、一方、−28℃の室外空気を11.7℃に加熱して
放熱させることが可能である。
この状態は第3図に温度線図として示されるが、該線図
から明らかなように温度効率ηは、となり、従来の50
%以下の制約を受けず有効な熱回収をはかることができ
る。
から明らかなように温度効率ηは、となり、従来の50
%以下の制約を受けず有効な熱回収をはかることができ
る。
叙上の如く本発明は熱移動装置に釦いて、一定圧力下で
蒸発或は凝縮の開始から完了1でに温度変化を呈する特
性を有する混合流体を作動流体として使用したから、上
述する如く温度効率が50係を超えた高率で熱移動を行
わせることが可能となり、従来の制約に基づく不適性を
排除してその利用範囲を拡大させ得る効果を奏し、頗る
有用な発明である。
蒸発或は凝縮の開始から完了1でに温度変化を呈する特
性を有する混合流体を作動流体として使用したから、上
述する如く温度効率が50係を超えた高率で熱移動を行
わせることが可能となり、従来の制約に基づく不適性を
排除してその利用範囲を拡大させ得る効果を奏し、頗る
有用な発明である。
第1図および第4図は熱移動装置の各側の装置回路図、
第2図は従来の熱移動装置に係る温度関係線図、第3図
は本発明装置の例に係る温度関係線図、第5図は同じく
本発明装置例に係る作動流体の蒸発凝縮曲線図である。 1・・・・・・放熱部、2・・・・・・受熱部。
第2図は従来の熱移動装置に係る温度関係線図、第3図
は本発明装置の例に係る温度関係線図、第5図は同じく
本発明装置例に係る作動流体の蒸発凝縮曲線図である。 1・・・・・・放熱部、2・・・・・・受熱部。
Claims (1)
- 1 放熱部1と受熱部2を配置し、相変化する作動流体
を前記両部1,2間に自然循環的に流通し又はポンプな
どによる強制循環的に流通させる循環回路を形成すると
ともに、適宜の混合比率となした少くとも2戒分を含み
、一定圧力下で蒸発或は凝縮の開始から完了1でに温度
変化を呈する如き特性の混合流体を前記作動流体に使用
したことを特徴とする熱移動装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6167076A JPS5854355B2 (ja) | 1976-05-26 | 1976-05-26 | 熱移動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6167076A JPS5854355B2 (ja) | 1976-05-26 | 1976-05-26 | 熱移動装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS52144855A JPS52144855A (en) | 1977-12-02 |
JPS5854355B2 true JPS5854355B2 (ja) | 1983-12-03 |
Family
ID=13177892
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6167076A Expired JPS5854355B2 (ja) | 1976-05-26 | 1976-05-26 | 熱移動装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5854355B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54119155A (en) * | 1978-03-09 | 1979-09-14 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Heat exchanger |
NL7905057A (nl) * | 1979-06-29 | 1980-12-31 | Philips Nv | Zonnecollector en warmtepijp, in het bijzonder geschikt voor toepassing daarin. |
-
1976
- 1976-05-26 JP JP6167076A patent/JPS5854355B2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS52144855A (en) | 1977-12-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6886361B2 (en) | Liquid chiller evaporator | |
EP0424003A2 (en) | Refrigeration system | |
US20020040587A1 (en) | Liquid chiller evaporator | |
JPS6119914B2 (ja) | ||
CA2090811A1 (en) | Refrigeration System for a Natural Gas Liquefaction Process | |
EP0011971B1 (en) | Refrigerant mixture | |
CN109883077A (zh) | 制冷系统及制冷设备 | |
JP3906830B2 (ja) | 自然循環型冷却装置及び自然循環型冷却装置を用いた熱交換方法 | |
JPS5854355B2 (ja) | 熱移動装置 | |
Deng et al. | Development of the double two-phase thermosyphon loops used in low temperature Stirling refrigerator | |
US3398785A (en) | Combination heating and cooling unit | |
JPH10306952A (ja) | 2次冷媒システム式冷凍装置 | |
JPS6353456B2 (ja) | ||
JPS59117580A (ja) | 冷媒用組成物 | |
US20110225990A1 (en) | Efficient heat pump | |
JPS58150799A (ja) | 熱交換器 | |
JPH0248782Y2 (ja) | ||
JPH06307738A (ja) | 非共沸混合冷媒用凝縮器 | |
WO2023013347A1 (ja) | 冷凍サイクル装置 | |
JP3785737B2 (ja) | 冷凍装置 | |
JPS59117579A (ja) | 冷媒用組成物 | |
TW500902B (en) | Refrigeration system using non-azeotropic mixing refrigerants | |
JPH04340038A (ja) | 蓄冷装置 | |
JPH0662935B2 (ja) | 混合冷媒 | |
JPH04113169A (ja) | 冷凍サイクル装置 |