JPS60147067A - ヒ−トポンプ - Google Patents

ヒ−トポンプ

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JPS60147067A
JPS60147067A JP59002273A JP227384A JPS60147067A JP S60147067 A JPS60147067 A JP S60147067A JP 59002273 A JP59002273 A JP 59002273A JP 227384 A JP227384 A JP 227384A JP S60147067 A JPS60147067 A JP S60147067A
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heat pump
condenser
refrigerant
evaporator
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徳野　三二
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Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B3/00—Other methods of steam generation; Steam boilers not provided for in other groups of this subclass
    • F22B3/04—Other methods of steam generation; Steam boilers not provided for in other groups of this subclass by drop in pressure of high-pressure hot water within pressure- reducing chambers, e.g. in accumulators
    • F22B3/045—Other methods of steam generation; Steam boilers not provided for in other groups of this subclass by drop in pressure of high-pressure hot water within pressure- reducing chambers, e.g. in accumulators the drop in pressure being achieved by compressors, e.g. with steam jet pumps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/007—Energy recuperation; Heat pumps
    • 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
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • 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
    • F25B29/00—Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously
    • 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
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/52—Heat recovery pumps, i.e. heat pump based systems or units able to transfer the thermal energy from one area of the premises or part of the facilities to a different one, improving the overall efficiency

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  • Control Of The Air-Fuel Ratio Of Carburetors (AREA)
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  • Jet Pumps And Other Pumps (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、改良型機械圧縮式ヒートポンプに関する。
従来の機械の機械圧縮式ヒートポンプは、所謂フレオン
系冷媒が一般的に用いられている。ところが、これを中
・高温域で長期間使用すると一部分解が起こり、ＩＩｃ
Ｊ！、ＩＩＦ等が発生し水分が混入している場合は装置
を腐蝕させる恐れがある。又、系全体を高圧下で運転す
る為、冷媒の漏洩があり冷媒′の種類によっては、毒性
・危険性・腐蝕性が問題となる。定期、不定期の補充、
修理、オーバーホール時の回収、再充填も厄介な作業で
あり、冷媒自体も安価ではない。
、上記欠点を改善すべき種々検討した結果、冷媒として
水を用いる改良型ヒートポンプを製作し、かつ該ヒート
ポンプは系内圧力が大気圧以下の場合でも運転可能であ
ることが見い出された。
水を冷媒として使用する場合、温度条件によって、圧縮
機吸入・吐出両側が大気圧以上、吸入側のみ大気圧以下
・吐出側は大気圧以上、吸入・吐出両側が大気圧以下と
なるケースがあるが、この内、吸入側又は、吸入・吐出
両側が大気圧以下の場合、ヒートポンプ系内への空気の
混入は避けられない。これに対し、吸入側のみ大気圧以
下・吐出側は大気圧以上の圧力条件の時は、凝縮器上部
より、この不凝縮ガスをパージする。吸入・吐出両側が
大気圧以下の圧力条件の時は、凝縮器上部より、エゼク
タ−又は真空ポンプ等の真空発生装置により、不凝縮ガ
スを連続又は、間欠的に吸引し系外へ排出し、必要真空
度を維持する。
系内への空気の混入を可能な限り押さえる為、圧縮機の
軸封部（グランド、メカニカルシール。
ラビリンスシール等）のシール液又はシールガスとして
、内部に流入しても問題のない水又は、水蒸、気を用い
る。
系内にある、冷媒である水の景は、不凝縮性ガスのパー
ジ又は、真空発生装置にょる抽気により減少する。これ
に対しては、蒸発器内水面及び凝縮器内水面が一定とな
るように、自動又は手動で水を加圧型又は、常圧の給水
装置より補給する。
圧縮機軸封部からの水又は水蒸気の流入量が、系外へ排
出される水蒸気量より多い場合は、逆に系内の水の量が
増加する。これに対しても、蒸発器内水面及び凝縮器内
水面が一定となる様に水を水封させたオーバーフロー管
か、二重弁又は吸引装置により抜き取る。但し、この場
合の水面は、自動的に排水を行わしめる場合は、給水装
置を作動させる水面より高めとする必要がある。
ヒートポンプの負荷調整は、圧縮機のバイパス弁調整、
インレットベーン開度調整又は、回転数制御により行う
。
本発明のヒートポンプは、従来からのシステム構成要素
である蒸発器、圧縮機、凝縮器、減圧弁に加えて真空発
生装置、給水装置、排水装置からなりたっている。
真空発生装置は、ヒートポンプ系内に洩れ込んでくる不
凝縮ガスを系外に排水するものであり、給水装置はヒー
トポンプ系内水量の減少分を外部から系内に補給するも
のであり、又、排水装置はヒートポンプ系内水量の増加
分を系外に排出するものである。
本発明は以下の様な利点を有している。
（１）冷媒として水を使用することにより、分解・変質
の恐れがないので、広範囲の温度にわたりヒートポンプ
の使用が可能である。
（２）　洩れた場合でも、毒性・危険性・腐蝕性がなく
安全である。
（３）冷媒の補給・排出が容易である。
（４）冷媒が安価である。
（５）冷媒接液・接ガス部はＦＣ，ＳＳ等安価な材質を
使用できる。
（６）冷媒が水なので、圧縮機軸封部シールに水及び水
蒸気を用いることができ、システムの気密性を高める事
ができる。
（７）運転・保守が容易である。
（８）大気圧以下運転の場合は、熱源流体及び被加熱流
体側へ水がリークすることはなく、食品・医薬品等への
利用に有利である。
次に、図面によって一具体例を説明する。第１図は、水
の蒸発、凝縮とも大気圧以下で行われる低・中温用ヒー
トポンプを示す。
熱源流体は人口１１より入り、蒸発器１内を流れる水に
熱を与えて出口１２より出る。
又被加熱流体は入口１３より入り、凝縮器９内で　１凝
縮する水蒸気より熱を受け、昇温されて出口１４より出
ていく。一方ヒートボンブ内を流れる水又は水蒸気は、
蒸発器内で熱源流体を冷却又は、凝縮させながら蒸発し
、デミスタ−でミストを除去された後、圧縮器６に流れ
込む。圧縮器６で昇圧昇温された水蒸気は配管１５を通
り、凝縮器９に入る。凝縮器内では被加熱流体に熱を与
えることにより、水蒸気自体は冷却され凝縮水となる。
この水は配管１６を通り、蒸発器１に流れ込む。
配管１６の凝縮器９内の末端にはフロート弁が取りつけ
られており、これにより凝縮器内水面は所定のレベルに
保たれる。又、配管１６の途中には減圧弁１０が取りつ
けられており、これにより所定の圧力差が保持される。
システム全体が大気圧以下の為、混入してくる空気は、
凝縮器９上部から配管１７を通して真空発生装置８によ
り吸引され、大気中へ排出される。又、配管１７の途中
に取りつけられた真空調整弁７により、凝縮圧力を所定
の値に保つことができる。不凝縮性ガスと共に水蒸気も
、分圧相当分が系外に排出されるので、新たに水の補給
が必要となる。この補給は、給水装置３より配管１８を
通して行われる。配管１８の蒸発器１内末端にはフロー
ト弁が取りつけられており、これにより、蒸発器内の水
面は所定のレベルに保たれる。
配管１９は、圧縮機軸封部（ラビリンス方式とする）の
シール用水蒸気ラインである。この水蒸気は圧縮蒸気と
ともに配管１８を通り凝縮器９へ流れ、更には凝縮水と
なって配管１６を通り蒸発器１へと流れていく。このシ
ール部から系内へ流入する水蒸気量が、真空発生装置８
により系外へ排出される水蒸気量より多い場合は、蒸発
器の水面が上がる。この場合の余分な水は配管２０を通
り排水装置２により排水する。
二重弁方式で手動で排出する場合は、装置上部弁を開放
しておき配管２０の蒸発装置内フロート弁を通して余剰
水を装置の受水ポットに受け、ポット内水量が上部まで
貯った時、上部弁を閉じ子弁を開は水を排出させる。
ヒートポンプの負荷調整は、バイパス弁５により行う。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のヒートポンプの一例を示す。 １は蒸発器、２は排水装置、３は給水装置、４はデミス
タ−１５はバイパス弁、６は圧縮器、７は真空調整弁、
８は真空発生装置、９は凝縮器、１０は減圧弁、１１〜
２０は配管をそれぞれ示す。 第１図 手続補正書く方式） ％式％ １、事件の表示 昭和５９年特許顆第２２７３号 ２゜発明の名称 ヒートポンプ ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 郵便番号　１００ 住　所　東京都千代田区大手町−丁目６番１号名　称　
（１０２）協和醗酵工業株式会社（ＴＢＬ　：　０３−
２０１−７２１１　内線２７５１）５、補正の対象　２ 明　細　書 ６、補正の内容

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ■給水装置及び排水装置を備えた蒸発器、■圧縮機及び
    ■真空発生装置を備えた凝縮器から構成される水を冷媒
    とするヒートポンプ。
JP59002273A 1984-01-10 1984-01-10 ヒ−トポンプ Granted JPS60147067A (ja)

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JP59002273A JPS60147067A (ja) 1984-01-10 1984-01-10 ヒ−トポンプ
US06/689,805 US4638642A (en) 1984-01-10 1985-01-08 Heat pump
EP85100154A EP0150014B1 (en) 1984-01-10 1985-01-09 Heat pump
DE8585100154T DE3577474D1 (de) 1984-01-10 1985-01-09 Waermepumpe.

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JPH056105B2 (ja) 1993-01-25

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