JPS60126546A - ヒ−トポンプ - Google Patents
ヒ−トポンプInfo
- Publication number
- JPS60126546A JPS60126546A JP23429383A JP23429383A JPS60126546A JP S60126546 A JPS60126546 A JP S60126546A JP 23429383 A JP23429383 A JP 23429383A JP 23429383 A JP23429383 A JP 23429383A JP S60126546 A JPS60126546 A JP S60126546A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- stage
- low
- gas
- condenser
- 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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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/13—Economisers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/23—Separators
Landscapes
- Control Of The Air-Fuel Ratio Of Carburetors (AREA)
- 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、フラッシュタンクを有する省エネルギ形ヒー
トボングに関する。
トボングに関する。
なお、本明細書において、「ヒートポンプ」とは温流体
を製造する狭義のヒートポンプのみならず、冷流体を製
造する冷凍機も含む広義のヒートポンプをいう。また圧
縮段とは、多段圧縮機の圧縮段を意味するだけでなく、
複数個の圧縮機が直列（シリーズ）に連絡されている場
合の圧縮段も意味するものとする。
を製造する狭義のヒートポンプのみならず、冷流体を製
造する冷凍機も含む広義のヒートポンプをいう。また圧
縮段とは、多段圧縮機の圧縮段を意味するだけでなく、
複数個の圧縮機が直列（シリーズ）に連絡されている場
合の圧縮段も意味するものとする。
従来よシ、圧縮機吐出ガス温度の上昇を防止するために
フラッシュタンクを備えた多段圧縮機がヒートポンプに
用いられて来た。先ず、このヒートポンプを第７図によ
って説明する。
フラッシュタンクを備えた多段圧縮機がヒートポンプに
用いられて来た。先ず、このヒートポンプを第７図によ
って説明する。
蒸発器ｌ内の液冷媒は、配管コを介して送シ込まれる熱
源水によシ加熱されて蒸発し、吸込管３を経て圧縮機の
低圧段≠に吸込まれる。該圧縮段グによシ圧縮されたガ
スは、吐出管夕を経てフラッシュタンク乙に吐出される
。このフラッシュタンクを内には、スプレー管７があり
、このスプレー管７に取シ付けられたスプレーノズルｇ
で、高圧段凝縮器りから配管１０を経て送られる高圧液
冷媒が噴射して減圧され、フラッシュガスが発生し、フ
ラッシュタンクを内のガスを冷却する。
源水によシ加熱されて蒸発し、吸込管３を経て圧縮機の
低圧段≠に吸込まれる。該圧縮段グによシ圧縮されたガ
スは、吐出管夕を経てフラッシュタンク乙に吐出される
。このフラッシュタンクを内には、スプレー管７があり
、このスプレー管７に取シ付けられたスプレーノズルｇ
で、高圧段凝縮器りから配管１０を経て送られる高圧液
冷媒が噴射して減圧され、フラッシュガスが発生し、フ
ラッシュタンクを内のガスを冷却する。
この冷却されたガスは、配管／ｌを経て高圧側圧縮段１
２に吸込まれて圧縮され、次いで配管／３を経て前記凝
縮器りに吐出され、ここで負荷流体を加熱して凝縮し、
前述の高圧液冷媒となる。一方、７ラツシユタンクを内
の液冷媒は、配管／μを経て減圧装置／ｊで減圧され、
蒸発器／に送シ込まれる。
２に吸込まれて圧縮され、次いで配管／３を経て前記凝
縮器りに吐出され、ここで負荷流体を加熱して凝縮し、
前述の高圧液冷媒となる。一方、７ラツシユタンクを内
の液冷媒は、配管／μを経て減圧装置／ｊで減圧され、
蒸発器／に送シ込まれる。
第一図は、第１図に示されたヒートポンプの圧力−エン
タルピ線図であって、Ａ点とＢ１点は低圧側圧縮段グの
吸込口と吐出口の冷媒ガスの状態を、Ａ、点と８２点は
高圧側圧縮段／２の吸込口と吐出口の冷媒ガスの状態を
それぞれ示し、Ｄ２点とＤ１点は凝縮器りとフラッシュ
タンク乙の出口の状態を、またＥ、点とＥ点はフラッシ
ュタンクを内のスプレーノズルざの出口と減圧装置／！
の出口の冷媒の状態をそれぞれ示している。この図に示
すように１フラツシユタンク２内は大略飽和状態となっ
ているので、高圧側圧縮段ｌλに吸込まれるガスの状態
はＡ１点となり、この状態の冷媒蒸気が高圧側圧縮段で
８２点まで圧縮されるので、８２点の状態の温度を低く
することができる。いわゆるエコノマイザ方式の場合は
、低圧側圧縮段吐出ガスがすべて飽和まで冷却されず、
高圧段で発止したガスのみが飽和状態であるに過ぎない
から、高圧側圧縮段吸込部のガス温度は、第２図のＡ１
点より高く、従って８２点も高くなる。また、低圧側か
ら直ちに高圧側圧縮段に導入されＢ、７点まで２段圧縮
される単純サイクルの場合に比べて、圧縮機の仕事量を
減じ成績係数（ＯＯＰ）を増加させることができる。
タルピ線図であって、Ａ点とＢ１点は低圧側圧縮段グの
吸込口と吐出口の冷媒ガスの状態を、Ａ、点と８２点は
高圧側圧縮段／２の吸込口と吐出口の冷媒ガスの状態を
それぞれ示し、Ｄ２点とＤ１点は凝縮器りとフラッシュ
タンク乙の出口の状態を、またＥ、点とＥ点はフラッシ
ュタンクを内のスプレーノズルざの出口と減圧装置／！
の出口の冷媒の状態をそれぞれ示している。この図に示
すように１フラツシユタンク２内は大略飽和状態となっ
ているので、高圧側圧縮段ｌλに吸込まれるガスの状態
はＡ１点となり、この状態の冷媒蒸気が高圧側圧縮段で
８２点まで圧縮されるので、８２点の状態の温度を低く
することができる。いわゆるエコノマイザ方式の場合は
、低圧側圧縮段吐出ガスがすべて飽和まで冷却されず、
高圧段で発止したガスのみが飽和状態であるに過ぎない
から、高圧側圧縮段吸込部のガス温度は、第２図のＡ１
点より高く、従って８２点も高くなる。また、低圧側か
ら直ちに高圧側圧縮段に導入されＢ、７点まで２段圧縮
される単純サイクルの場合に比べて、圧縮機の仕事量を
減じ成績係数（ＯＯＰ）を増加させることができる。
本発明の目的は、上記のようなフラッシュタンクを有す
るヒートポンプの成績係数を更に向上させるようにした
ヒートポンプを提供するにある。
るヒートポンプの成績係数を更に向上させるようにした
ヒートポンプを提供するにある。
この目的を達成するために、本発明は、低圧段の吐出ガ
スを凝縮する／又は複数個の低圧段凝縮器と、高圧側圧
縮段よシ吐出されるガスを凝縮する高圧段凝縮器で凝縮
した液冷媒を、減圧フラッシュして低圧段吐出ガスを冷
却して、高圧側圧縮段に吸込ませる／又は複数個のフラ
ッシュタンクとを設け、両者を一体に構成したことを特
徴としている。
スを凝縮する／又は複数個の低圧段凝縮器と、高圧側圧
縮段よシ吐出されるガスを凝縮する高圧段凝縮器で凝縮
した液冷媒を、減圧フラッシュして低圧段吐出ガスを冷
却して、高圧側圧縮段に吸込ませる／又は複数個のフラ
ッシュタンクとを設け、両者を一体に構成したことを特
徴としている。
以下、本発明の実施例を、図面について説明する。
第３図は、本発明の一実施例を示すヒートポンプのフロ
ーシート（概要図）であって、蒸発器／内の液冷媒は、
配管−を通って送シ込まれる熱源水により加熱されて蒸
発し、吸込管３を経て圧縮機の低圧段弘に吸込まれる。
ーシート（概要図）であって、蒸発器／内の液冷媒は、
配管−を通って送シ込まれる熱源水により加熱されて蒸
発し、吸込管３を経て圧縮機の低圧段弘に吸込まれる。
該低圧側圧縮段弘によって圧縮されたガスは、吐出管！
を経てフラッシュタンクｔに吐出される。このフラッシ
ュタンクを内には、スプレー管７が設けられておシ、こ
のスプレー管７にはスプレーノズルｒが取シ付けられて
おシ、該スプレーノズルｌで、高圧側凝縮器りから配管
１０を経て送られる高圧液冷媒が噴射して減圧され、フ
ラッシュガスが発生し、フラッシュタンクを内のガスを
冷却する。この冷却されたガスは、配管／ｌを経て高圧
側圧縮段ｌコに吸込まれて圧縮され、次いで配管／３を
経て前駆凝縮器りに吐出され、ここで負荷流体を加熱し
て凝縮し、前述の高圧液冷媒となル、配管ｌθを経゛て
前記スプレー管７に導かれスプレーノズルｔより噴射さ
れるようにした点は、前記第１図のものと変シはない。
を経てフラッシュタンクｔに吐出される。このフラッシ
ュタンクを内には、スプレー管７が設けられておシ、こ
のスプレー管７にはスプレーノズルｒが取シ付けられて
おシ、該スプレーノズルｌで、高圧側凝縮器りから配管
１０を経て送られる高圧液冷媒が噴射して減圧され、フ
ラッシュガスが発生し、フラッシュタンクを内のガスを
冷却する。この冷却されたガスは、配管／ｌを経て高圧
側圧縮段ｌコに吸込まれて圧縮され、次いで配管／３を
経て前駆凝縮器りに吐出され、ここで負荷流体を加熱し
て凝縮し、前述の高圧液冷媒となル、配管ｌθを経゛て
前記スプレー管７に導かれスプレーノズルｔより噴射さ
れるようにした点は、前記第１図のものと変シはない。
しかしこの実施例では、上記のフラッシュタンク２内に
チューブ／ｌが設けられており、該チューブ／Ｊ内には
、温度の低い負荷からの戻シ負荷流体を流すように構成
されている。したがって、フラッシュタンクを内の冷媒
ガスは、前記高圧段凝縮器２からの高圧液冷媒のフラッ
シュ作用の外、該負荷流体によっても冷却されて一部凝
縮する。
チューブ／ｌが設けられており、該チューブ／Ｊ内には
、温度の低い負荷からの戻シ負荷流体を流すように構成
されている。したがって、フラッシュタンクを内の冷媒
ガスは、前記高圧段凝縮器２からの高圧液冷媒のフラッ
シュ作用の外、該負荷流体によっても冷却されて一部凝
縮する。
つまシ、このフラッシュタンクを内には、チューブ／４
からなる凝縮器が組み込まれているのである。そしてこ
のフラッシュタンク内の液冷媒は、配管１４ｔを経て減
圧装置／ｊに導かれ、ここで更に減圧されて蒸発器／に
送υ込まれるように構成されている。
からなる凝縮器が組み込まれているのである。そしてこ
のフラッシュタンク内の液冷媒は、配管１４ｔを経て減
圧装置／ｊに導かれ、ここで更に減圧されて蒸発器／に
送υ込まれるように構成されている。
この実施例によれば、各機器の温度関係の一例を示す温
度説明図である第弘図に示すように、蒸発器／内を通る
被冷却流体である熱源流体は、該熱源流体の温度を示す
直線ａのように、点線すで示す蒸発温度（３００）の蒸
発冷媒によって冷却され、また２個の凝縮器を流れる負
荷流体は、該負荷渡体の温度を示す直線Ｃのように、λ
本の点線ｄ及びｅで示す二つの凝縮温度（＋５℃及びｒ
ｔ℃）の凝縮冷媒によって加熱される。すなわち、低圧
側圧縮段≠は、蒸発温度相当圧力すよシ凝縮温度相当圧
力ｄに、また高圧側圧縮段／２は、凝縮温度相当圧力ｄ
をｅにそれぞれ圧力上昇させればよいことになる。した
がって第μ図の場合、≠θ℃の負荷流体を加熱するため
には、チューブ／ｊからなる低圧段凝縮器でｄに示すｔ
Ｚ℃の凝縮冷媒を用いることになるので、ＵＯ℃の負荷
流体の加熱にも、高圧側凝縮器り内の冷媒の凝縮温度に
近い大略♂ｊ℃の高温凝縮冷媒を必要とするものと比較
して、特に低圧側圧力段の圧縮仕事が少なくて済み、大
幅に省エネルギとなる。
度説明図である第弘図に示すように、蒸発器／内を通る
被冷却流体である熱源流体は、該熱源流体の温度を示す
直線ａのように、点線すで示す蒸発温度（３００）の蒸
発冷媒によって冷却され、また２個の凝縮器を流れる負
荷流体は、該負荷渡体の温度を示す直線Ｃのように、λ
本の点線ｄ及びｅで示す二つの凝縮温度（＋５℃及びｒ
ｔ℃）の凝縮冷媒によって加熱される。すなわち、低圧
側圧縮段≠は、蒸発温度相当圧力すよシ凝縮温度相当圧
力ｄに、また高圧側圧縮段／２は、凝縮温度相当圧力ｄ
をｅにそれぞれ圧力上昇させればよいことになる。した
がって第μ図の場合、≠θ℃の負荷流体を加熱するため
には、チューブ／ｊからなる低圧段凝縮器でｄに示すｔ
Ｚ℃の凝縮冷媒を用いることになるので、ＵＯ℃の負荷
流体の加熱にも、高圧側凝縮器り内の冷媒の凝縮温度に
近い大略♂ｊ℃の高温凝縮冷媒を必要とするものと比較
して、特に低圧側圧力段の圧縮仕事が少なくて済み、大
幅に省エネルギとなる。
なお、第５図は本発明の場合の圧力−エンタルピ線図で
ある。線図そのものは第２図と同じであるが、フラッシ
ュタンク内冷媒蒸気は、凝縮器ｌｔで冷却されている分
だけ低圧側圧縮段を流れる流量の比率（図の流量比ＧＬ
／ＧＨ）が多くなっている。
ある。線図そのものは第２図と同じであるが、フラッシ
ュタンク内冷媒蒸気は、凝縮器ｌｔで冷却されている分
だけ低圧側圧縮段を流れる流量の比率（図の流量比ＧＬ
／ＧＨ）が多くなっている。
また、この実施例の場合も、第２図のように８゜点の吐
出温度上昇を低く抑えることができるし、低圧段凝縮器
は、スプレーノズルからのフラッシュガスによシ伝熱性
能が向上する。更に、低圧段凝縮器と７ラツシユタンク
とが一体に構成されているので、コンパクトになる。
出温度上昇を低く抑えることができるし、低圧段凝縮器
は、スプレーノズルからのフラッシュガスによシ伝熱性
能が向上する。更に、低圧段凝縮器と７ラツシユタンク
とが一体に構成されているので、コンパクトになる。
なお、本発明のヒートポンプに用いられる圧縮機は、冒
頭にも述べたように、多段圧縮の圧縮段、例えば多段遠
心羽根車を具えたターボ圧縮機の外、２台以上の複数台
のターボ圧縮機を直列に連結して運転する場合及びスク
リュ一式或いは往復式等の容積型圧縮機を複数台直列に
連結して運転する場合を含むことは勿論である。
頭にも述べたように、多段圧縮の圧縮段、例えば多段遠
心羽根車を具えたターボ圧縮機の外、２台以上の複数台
のターボ圧縮機を直列に連結して運転する場合及びスク
リュ一式或いは往復式等の容積型圧縮機を複数台直列に
連結して運転する場合を含むことは勿論である。
また、上記実施例は、主として温流体を製造する狭義の
ヒートポンプについて説明したが、冒頭にも述べたよう
に冷流体を製造する冷凍機の場合も同様の特徴を有する
ものであシ、また、低圧狽ＩＪ圧縮段及び低圧段凝縮器
が７個の場合について説明したが、これらを複数個、直
列状に接続して用いる場合にも、同様に機能することは
勿論である。
ヒートポンプについて説明したが、冒頭にも述べたよう
に冷流体を製造する冷凍機の場合も同様の特徴を有する
ものであシ、また、低圧狽ＩＪ圧縮段及び低圧段凝縮器
が７個の場合について説明したが、これらを複数個、直
列状に接続して用いる場合にも、同様に機能することは
勿論である。
以上説明したように、本発明は、特に低圧段の吐出ガス
を凝縮するｌ又は複数個の低圧段凝縮器と、高圧側圧縮
段よシ吐出されるガスを凝縮する高圧段凝縮器で凝縮し
た液冷媒を、減圧フラッシュして低圧段吐出ガスを冷却
して、高圧側圧縮段に吸込ませる／又は複数個の７ラツ
シユタンクとを設け、両者を一体に構成しているので、
凝縮器を具えていないフラッシュタンクを有する従来の
ヒートポンプに比べて成績係数を更に向上させ、大幅に
省エネルギとなるばかりでなく、フラッシュタンクに内
蔵された低圧段凝縮器の伝熱性能が向上すると共に、コ
ンパクトになる等の効果がある。
を凝縮するｌ又は複数個の低圧段凝縮器と、高圧側圧縮
段よシ吐出されるガスを凝縮する高圧段凝縮器で凝縮し
た液冷媒を、減圧フラッシュして低圧段吐出ガスを冷却
して、高圧側圧縮段に吸込ませる／又は複数個の７ラツ
シユタンクとを設け、両者を一体に構成しているので、
凝縮器を具えていないフラッシュタンクを有する従来の
ヒートポンプに比べて成績係数を更に向上させ、大幅に
省エネルギとなるばかりでなく、フラッシュタンクに内
蔵された低圧段凝縮器の伝熱性能が向上すると共に、コ
ンパクトになる等の効果がある。
ｆＰＪ１図はフラッシュタンクを備えた従来のヒートポ
ンプの７０−シート、第２図は第１図に示すヒートポン
プの圧力−エンタルピ線図、第３図は本発明のヒートポ
ンプの一実施例の７０−シート、第μ図は各機器の温度
関係の一例を示す温度説明図、第５図は本発明の場合の
圧力−エンタルピ線図である３゜ ／・・・蒸発器、μ、／、２・・・低圧側及び高圧側圧
縮段、２・・・フラッシュタンク、り・・・高圧段凝縮
器、／！・・・減圧装置、／＆・・・低圧段凝縮器のチ
ューブ。 独 １゛ ０ 鍜
ンプの７０−シート、第２図は第１図に示すヒートポン
プの圧力−エンタルピ線図、第３図は本発明のヒートポ
ンプの一実施例の７０−シート、第μ図は各機器の温度
関係の一例を示す温度説明図、第５図は本発明の場合の
圧力−エンタルピ線図である３゜ ／・・・蒸発器、μ、／、２・・・低圧側及び高圧側圧
縮段、２・・・フラッシュタンク、り・・・高圧段凝縮
器、／！・・・減圧装置、／＆・・・低圧段凝縮器のチ
ューブ。 独 １゛ ０ 鍜
Claims (1)
- 高圧側圧縮段、該高圧側圧縮段より吐出されるガスを凝
縮する高圧段凝縮器、高圧冷媒を減圧して蒸発器に送る
減圧装置、蒸発器、／又は複数段の低圧側圧縮段、低圧
段の吐出ガスを凝縮する／又は複数個の低圧段凝縮器、
高圧段凝縮器で凝縮した液冷媒を減圧フラッシュして低
圧段吐出ガスを冷却して、前記高圧側圧縮段に吸込ませ
るｌ又は複数個のフラッシュタンク及びこれらの各機器
を接続する配管等よシ構成し、がっ、前記フラッシュタ
ンクと低圧段凝縮器とを一体に構成したことを特徴とす
るヒートポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23429383A JPS60126546A (ja) | 1983-12-14 | 1983-12-14 | ヒ−トポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23429383A JPS60126546A (ja) | 1983-12-14 | 1983-12-14 | ヒ−トポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60126546A true JPS60126546A (ja) | 1985-07-06 |
Family
ID=16968715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23429383A Pending JPS60126546A (ja) | 1983-12-14 | 1983-12-14 | ヒ−トポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60126546A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008157618A (ja) * | 2008-03-21 | 2008-07-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ２段圧縮式冷凍システム |
| JP2009138996A (ja) * | 2007-12-05 | 2009-06-25 | Hitachi Ltd | 冷凍サイクルシステム、天然ガス液化設備、ヒートポンプシステム、及び冷凍サイクルシステムの改造方法 |
| CH703290A1 (de) * | 2010-09-29 | 2011-12-15 | Erik Vincent Granwehr | Wärmepumpe. |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5448353A (en) * | 1977-08-29 | 1979-04-16 | Carrier Corp | Heat saving refrigerating system |
-
1983
- 1983-12-14 JP JP23429383A patent/JPS60126546A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5448353A (en) * | 1977-08-29 | 1979-04-16 | Carrier Corp | Heat saving refrigerating system |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009138996A (ja) * | 2007-12-05 | 2009-06-25 | Hitachi Ltd | 冷凍サイクルシステム、天然ガス液化設備、ヒートポンプシステム、及び冷凍サイクルシステムの改造方法 |
| JP2008157618A (ja) * | 2008-03-21 | 2008-07-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ２段圧縮式冷凍システム |
| CH703290A1 (de) * | 2010-09-29 | 2011-12-15 | Erik Vincent Granwehr | Wärmepumpe. |
| WO2012040864A1 (de) | 2010-09-29 | 2012-04-05 | Erik Vincent Granwehr | Wärmepumpe |
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