JPS5860173A

JPS5860173A - ヒ−トポンプ

Info

Publication number: JPS5860173A
Application number: JP15476681A
Authority: JP
Inventors: 堺田　進
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1981-10-01
Filing date: 1981-10-01
Publication date: 1983-04-09

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。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は温水及び冷水などの温熱媒体及び冷熱媒体を製
造するヒートポンプに関するものである。

本明細書において、「温熱媒体」とは温水や温風などの
如く負荷を加熱するための温熱を運ぶ媒体を指し、「冷
熱媒体」とは冷水やブラインや冷風などの如く負荷を冷
却するための冷熱を運ぶ媒体を指す。また、「ヒートポ
ンプ」とは、低温熱源から汲み上げた熱を高温部に与え
て利用するいわゆる狭義のヒートポンプのはか。

冷凍サイクルをも含む、いわゆる広義のヒートポンプを
指すものとする。

温水、冷水製造装置として熱の有効利用をはかりエネル
ギ効率が高いヒートポンプが用いら５れるが、冷却側と
加熱側の熱にアンバランスのある場合が多く、特に冷却
側の熱が不足する場合が多く、このような場合には全体
的にはかえってエネルギ効率が低下を来たした。加熱側
圧余剰熱がある場合には、冷却塔などを用い大気に放出
することによりバランスさせることは容易であるが、被
冷却側の熱が不足し、十分な加熱が得られない場合は、
その対策として。

（１）空気熱源ヒートポンプを採用する。

（２）温水系に補助加熱装置を設けて温水温度を保つ。

（５）被冷却側（冷水系）などにダミー負荷をかける。

などが行なわれているが、（１）は効率が低下して大き
なコスト上昇を招き、（２）は被冷却側の熱量カ少ない
ときＫはヒートポンプとしての効果が上げＩｃ　＜　＜
　、　（３）は被冷却側の熱く比較して温水負荷が大ぎ
い場合にヒートポンプ動力（−一には電力）を多く消費
する欠点があった。

本発明は、温熱媒体系及び冷−基体系それぞれに補助加
熱装置を設け、温熱媒体負荷と冷熱媒体負荷との絶対的
及び相対的大きさに応じてヒートポンプサイクルと冷凍
サイクルとの選択及び両補助加熱装置の選択を行なうこ
とにより。

従来のものにおける上記の欠点を除き、効率の低下を防
ぎ動力消費量を低減できるヒートポンプを提供すること
を目的とするものである。

本発明を実施例につき図面を用いて説明すれば、１は圧
縮機、２は冷却水コンデンサ、５は温水コンデンサ、４
はクーラ、５は冷却塔、６は冷却水ポンプである。７，
７′は温水経路。

８．８′は冷水経路、９は温熱系側補助加熱装置として
の温水側補助加熱装置、１０は冷熱系側補助加熱装置と
しての冷水側補助加熱装置であり、これらの機器により
圧縮式ヒートポンプが形成されている。

１１はボイラ、１２は給湯用熱交換器、１３は給水ｗニ
ット、１４は給水ボーンプ、１５．１６は弁、１７は給
゛湯出０．１８は１気出口、１９は給水入口であり、こ
れらの機器によりボイ　５− ラ装置が形成されており、前述のヒートポンプと組み合
わされて一つのユニットとなっている。

ボイラ１１にて発生する蒸気の一部は給湯用熱交換器１
２に導かれて給湯製造用に供せられ。

一部は温水側補助加熱装置９及び冷水側補助加熱装置１
０に導かれ温水及び冷水の加熱に供せられる。

冷水単独製造時はターボ冷凍機として冷凍サイクルによ
り冷水製造運転を行ない、汲み上げた熱は冷却塔５から
大気に放出される。

温水のみを製造する場合は、冷水側補助装置を働かせて
ヒートポンプ゛運転とすることも一可能であるが、電動
ターボ冷凍機では貴重な電気エネルギを熱エネルギとし
て消費することになり好ましくないので、冷凍機を停止
して温水側補助加熱装置９を働かせて温水製造を行なう
、・ボイラ１１が一体にユニット中に組み込まれている
ため、冷水又は温水の単独製造時でも蒸気又は給湯用温
水の供給は一任−ＩＬＫ行なうことができ−る。

　６− 冷温水併用運転時は温熱媒体負荷（温水負荷）と冷熱媒
体負荷（冷水負荷）との絶対的及び相対的大ぎさに応じ
て、（ａ）運転サイクルを冷凍サイクルと狭義のヒート
ポンプサイクルとの何れのサイクルにするか。（１））
温熱系側（温水側）補助加熱装置と、冷熱゛県側（冷水
側）加熱装置との何れを用いるか、の選択を行ない、必
要に応じて（ｃ）冷却塔を使用するかどうかの選択も併
せ行ない次の如き制御が行なわれる。

（１）　　冷水負荷大、温水負荷大なるとき・・・・・
・ヒートポンプ運転を哲ない、冷水負荷≧温水負荷であ
φ場合は、冷却塔５から一部余剰熱を排棄し、冷水負荷
≦温水負荷の場合は、温水側補助加熱装置９を働かせ、
この場合は冷却塔５からの放熱は行なわない。　　　。

（２）冷水負荷大、温水負荷小なるとき・・・・・・温
水負荷の大きさにより判断する。温水負荷がかなり小さ
いときに、ターボ冷凍機をヒートポンプ運転する。と・
、コンデンサに於ける冷媒凝−縮温度が高く、大きな動
力を必要とするので。

冷水単独運転の形態をとって温水は温水側補助加熱装置
９によって加熱して対応する。やや温水負荷が増加して
、エネルギ計算上ヒートポンプ運転を行なう方が有利に
なった場合は温水側補１助加熱装置９の作動を停止して
ヒートポンプ運転とし、余剰熱は冷却塔５から放熱する
。

（３）冷水負荷小、温水負荷大なるとき・・・・・・エ
ネルギ計算を行ない、ターボ冷凍機を冷水単独製造運転
として、温水側補助加熱装置９を働かせるのがよいか（
この場合は冷却塔５かも熱を放出している）、ヒートポ
ンプ運転にしそ温水製造も行ない、温水加熱不足分を温
水側加熱装置９を働かせて加熱するのがよいか（この場
合は冷却塔５かも熱は放出しない）。

ヒートポンプ運転にして温水製造を行ない。

温水加熱不足分を、冷水側加熱装置１０を働かせて加熱
するのがよいか（この場合も冷却塔５からの熱の放出は
行なわない）を判断し。

最も有効な運転を選択する。

冷水側補助加熱装置１０による加熱は、ターボ冷凍機の
不安定運転を避けたい場合にも有効で、冷水側の回収熱
を少しでもヒートポンプとして有効利用できるようにす
る。

（４）冷水負荷小、温水負荷小なるとき・・・・・・上
、記（３）と回持にして最も有効な運転を選択するが。

いずれも小さい場合は冷凍機の運転を停止する゛ことも
考える。

上記の実施例は、ボイラと冷凍機とを一つに組み合わせ
て一つのユニットとしているので全体寸法が小さくコン
パクトになり設置面積を著しく減少せしめることが可能
であり、保守も容易となる。また、冷水側と温水側の補
助加熱装置を、負荷の状態に応じて選択して使用できる
ようにしたので１例えばマイクロコンピュータを用いて
最も好ましい運転方式を選択することができ、設備とし
ての有効なエネルギ利用をはかることができる。

本発明により、冷水単独製造、温水単独製造以外の冷温
水（冷温熱媒体）製造併用の場合に　　９− おいても、冷熱媒体系側と温熱媒体系側の補助加熱を負
荷の状態に応じて有効に使い分けて、消費動力を低減し
、省エネルギをはかることができるヒートポンプを提供
することができ、実用上、省エネルギ上極めて大なる効
果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例のフロー図である。１・・・圧縮機、２・・・冷却水コンデンサ、５・・・
温水コンデンサ、４・・・クーラ、５・・・冷却塔、６
・・・冷却水ポンプ、７．７’・・・温水経路、８．８
’・・・冷水経路、９・・・温水側補助加熱装置、１０
・・・冷水側補助加熱装置、１１・・・ボイラ、１２・
・・給湯用熱交換器、１３・・・給水ユニット、１４・
・・給水ポンプ、１５・・・弁。特許出願人　　株式会社荏原製作所代理人弁理士　　端　　山　　五　　−代理人弁理士　
　千　　１）　　稔

Claims

【特許請求の範囲】１、圧縮式ヒートポンプにおいて、温熱媒体を製造する
温熱系統と、冷熱媒体を製造する冷熱系統とを備え、前
記温熱系統の温熱媒体負荷には温熱系側補助加熱装置を
、前記冷熱系統の冷熱媒体経路には冷熱系側補助加熱装
置を備え、温熱媒体負荷と冷熱媒体負荷との絶対的及び
相対的大きさに応じて。（１）運転サイクルを冷凍サイクルと狭義のヒートポン
プサイクルとの何れのサイクルとするか。（２）温熱系側補助加熱装置と、冷熱系側補助加熱装置
との何れを用いるか。の選択を行なって運転することを特徴とするヒートポン
プ。２　前記温熱系側補助加熱装置及び冷熱系側補助加熱装
置の加熱源として蒸気を利用し得る　２− ようボイラ装置。が組み合わされている特許請求の範囲
第１項記載のヒートポンプ。３、前記ボイラ装置が、前記圧縮式ヒートポンプと一体
のユニット中に組み合わされている特許請求の範囲第２
項記載のヒートポンプ。