JPS60200057A - Refrigeration cycle device - Google Patents

Refrigeration cycle device

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JPS60200057A
JPS60200057A JP5436484A JP5436484A JPS60200057A JP S60200057 A JPS60200057 A JP S60200057A JP 5436484 A JP5436484 A JP 5436484A JP 5436484 A JP5436484 A JP 5436484A JP S60200057 A JPS60200057 A JP S60200057A
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JP
Japan
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refrigeration cycle
vortex tube
heat
compressor
condenser
Prior art date
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Application number
JP5436484A
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Japanese (ja)
Inventor
川島 順三
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JANTEC CO Ltd
Original Assignee
JANTEC CO Ltd
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Publication date
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Priority to AU41555/85A priority patent/AU4155585A/en
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Priority to PCT/JP1985/000139 priority patent/WO1985004465A1/en
Priority to EP19850901568 priority patent/EP0180645A4/en
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は冷凍サイクルにおける圧縮機の吐出側パイプと
凝縮器高温側パイプの間に渦流管装置を介装するととも
に、圧縮機の吐出側パイプと凝縮器の高温側パイプとを
直接結ぶ別のバイパス回路を切り替えバルブを介して設
けた新規な冷凍 サイクル装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a vortex tube device interposed between the discharge side pipe of the compressor and the high temperature side pipe of the condenser in a refrigeration cycle. This invention relates to a new refrigeration cycle device in which a separate bypass circuit is provided that directly connects the

ヒートポンプ等の冷凍サイクルは冷房(冷凍)運転と暖
房運転の切り替えにより汐、暖房に共用が可能であるが
、一般に冷凍サイクルにおいて凝縮器で放熱される熱量
は蒸発器で取り入れた熱量と圧縮機の仕事量によって定
まるから、暖房運転において取り入れた熱量と圧縮機の
仕事量の和以上 の熱量を得ることは不可能とされてい
た。
A refrigeration cycle such as a heat pump can be used for both cooling and heating by switching between cooling (refrigeration) operation and heating operation, but generally in a refrigeration cycle, the amount of heat radiated by the condenser is the same as the amount of heat taken in by the evaporator and the amount of heat taken by the compressor. Since it was determined by the amount of work done, it was considered impossible to obtain more heat than the sum of the amount of heat taken in during heating operation and the amount of work done by the compressor.

本発明の目的は冷凍サイクルの暖房運転において外部か
らの付加的な仕事を費やさずに熱源から取り入れた熱量
と圧縮機の仕事量の和以上の熱量を得ることのでき 、
しかもバルブの切り替えにより、熱増幅暖房と冷房(冷
凍)に共用できる冷凍サイクル装置を提供することにあ
る。
The object of the present invention is to be able to obtain an amount of heat greater than the sum of the amount of heat taken in from the heat source and the amount of work of the compressor without expending additional work from the outside during heating operation of the refrigeration cycle.
Furthermore, the present invention aims to provide a refrigeration cycle device that can be used for heat amplification heating and cooling (refrigeration) by switching valves.

一般に、冷凍サイクルでは圧縮機の吐出側パイプから高
圧高温の冷媒過熱蒸気が吐出される。
Generally, in a refrigeration cycle, high-pressure, high-temperature superheated refrigerant vapor is discharged from a discharge pipe of a compressor.

他方、高圧気体を供給して内部に渦流を発生させ、該高
圧気体を冷風と熱風に分離して取り出すことのできる装
置として渦流管が知られている。
On the other hand, a vortex tube is known as a device capable of supplying high-pressure gas to generate a vortex inside and separating the high-pressure gas into cold air and hot air for extraction.

本発明者は渦流管に導入された高圧気体が高温部分と低
温部分に分離されることに着目して冷凍サイクルにおけ
る冷媒の圧縮蒸気を渦流管の特性でさらに昇温すること
により暖房運転時に得られる熱量が飛躍的に増幅される
ことを見いだし、本発明をなしたものであて 以上、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
The present inventor focused on the fact that the high-pressure gas introduced into the vortex tube is separated into a high-temperature part and a low-temperature part, and by using the characteristics of the vortex tube to further raise the temperature of the compressed vapor of the refrigerant in the refrigeration cycle, the effect of heating can be obtained during heating operation. The present invention has been made based on the discovery that the amount of heat generated can be dramatically amplified.Examples of the present invention will now be described with reference to the drawings.

第1図は本発明による熱増幅装置のフローチャ系であっ
て、該系1内にはフロン22等の冷媒が封入されている
FIG. 1 shows a flowchart system of a heat amplifying device according to the present invention, and a refrigerant such as Freon 22 is sealed in the system 1.

本発明の特徴は冷凍サイクルの圧縮気3の吐出側パイプ
1aと凝縮機4の高温側パイプ1bの間に渦流管装置7
を介装するとともに該パイプ1a、1b間に圧縮機3と
凝縮器4を直接結ぶバイパス回路lcを切り替えバルブ
8a、8bを介して配設したものである。
The feature of the present invention is that a vortex tube device 7 is provided between the discharge side pipe 1a of the compressed air 3 of the refrigeration cycle and the high temperature side pipe 1b of the condenser 4.
A bypass circuit lc is provided between the pipes 1a and 1b to directly connect the compressor 3 and the condenser 4 via switching valves 8a and 8b.

即ち、圧縮機3の吐出側パイプ1aを渦流管装置7の気
体供給ロアaに接続し、凝縮器4の高温側パイプ1bを
渦流管装置7の高温気体比ロアbら凝縮器4に直接連通
するバイパス回路ICが配設されている。
That is, the discharge side pipe 1a of the compressor 3 is connected to the gas supply lower a of the vortex tube device 7, and the high temperature side pipe 1b of the condenser 4 is directly communicated from the high temperature gas ratio lower b of the vortex tube device 7 to the condenser 4. A bypass circuit IC is provided.

図示した実施例ではこのバイパス回路ICは圧縮機3の
吐出側パイプ1aと凝縮器4の高温側パイプlb間を直
接結ぶ系として設げられており、これらパイプ1a、1
bとの合流点に切り替えバルブ8a、8bが設置されて
いる。
In the illustrated embodiment, this bypass circuit IC is provided as a system that directly connects the discharge side pipe 1a of the compressor 3 and the high temperature side pipe lb of the condenser 4, and these pipes 1a, 1
Switching valves 8a and 8b are installed at the junction with b.

しかして、本発明装置の冷凍サイクルにおいては圧縮機
3の吐出側とIf縮器4の高温側は渦流管装置7を通る
回路と、バイパス回路ICによって直接連通ずる回路の
二系統の回路で接続されておりいる。
Therefore, in the refrigeration cycle of the apparatus of the present invention, the discharge side of the compressor 3 and the high temperature side of the If compressor 4 are connected by two circuits, one passing through the vortex tube device 7 and the other directly communicating with the bypass circuit IC. It has been done.

尚、切り替えバルブ8bは渦流管装置7例のパイプに設
けた逆止弁であってもよ< 、4+暢I2−’−4”l
j、、・尚、図の実施例では冷凍サイクルの冷凍効果を
高めるために渦流管装置7の低温気体比ロアCは冷凍サ
イクルの膨張弁6の玉流側にパイプ7 c /を介して
接続しである。
Note that the switching valve 8b may be a check valve provided in the pipe of the 7 examples of the vortex tube device.
In the illustrated embodiment, in order to enhance the refrigeration effect of the refrigeration cycle, the low-temperature gas ratio lower C of the vortex tube device 7 is connected to the ball flow side of the expansion valve 6 of the refrigeration cycle via a pipe 7 c /. It is.

第3図及び第4図は本発明の熱増幅装置に使用するより
好ましい渦流管装置を示すもので、該渦流管装置7は、
内部軸方向に円筒形中空部を有し且つこの円筒形内部に
連通ずる圧縮気体供給ロアaを備えた中空ケース9の軸
方向の一端開口部にケース9の円筒内径よりも小径の高
温気体流通管10を接続するとともに、ケース9の円筒
形中空部に軸芯に通孔10’aを貫設した円形の渦発生
装置11が嵌装しである。
3 and 4 show a more preferable vortex tube device for use in the heat amplifying device of the present invention, and the vortex tube device 7 includes:
A high-temperature gas having a diameter smaller than the cylindrical inner diameter of the case 9 flows through an opening at one end in the axial direction of the hollow case 9, which has a cylindrical hollow part in the inner axial direction and is equipped with a compressed gas supply lower a communicating with the cylindrical interior. A circular vortex generating device 11 is fitted into the cylindrical hollow portion of the case 9 to which the pipe 10 is connected, and has a through hole 10'a extending through the axial center.

渦流発生装置11は高温気体流通管10と対向する側の
端部中央に凹部Ilbを有し該凹部llbの周囲に形成
される円形曲縁11cに半径方向に傾斜または変曲して
延びる複数の溝lidが刻設されており、この溝lid
を気体流通管10に対向させ、且つ溝11dの上端がケ
ース9の気体供給ロアaに連通ずるようにしてケース9
内に配設されている。
The vortex generator 11 has a recess Ilb at the center of the end facing the high-temperature gas flow pipe 10, and a circular curved edge 11c formed around the recess Ilb has a plurality of inclines or curves extending in the radial direction. A groove lid is carved, and this groove lid
The case 9 is made to face the gas flow pipe 10, and the upper end of the groove 11d communicates with the gas supply lower a of the case 9.
It is located inside.

そして、渦発生装置11の背面側からOリング12を介
して中空シーリングキャンプ13を螺着し、その先端を
渦発生装置11の背面に当接して渦発生器11を固定し
ている。
Then, a hollow sealing camp 13 is screwed onto the back side of the vortex generator 11 via an O-ring 12, and its tip is brought into contact with the back surface of the vortex generator 11 to fix the vortex generator 11.

かくして、気体流入口からケース9内に高速で供給され
た圧縮気体が渦発生装置11により急速回転して渦流と
化し、特別な温度変化が生起されて高温流通管10から
高温気体が放出されるとともに、渦発生装置11の軸芯
孔11aから高温流通管とは反対方向に低温気体が放出
されるものであるが、図の渦流管装置7は特に以下のよ
うな特徴を有している。
In this way, the compressed gas supplied into the case 9 from the gas inlet at high speed is rapidly rotated by the vortex generator 11 and turned into a vortex, a special temperature change is generated, and high temperature gas is released from the high temperature flow pipe 10. At the same time, low-temperature gas is discharged from the axial hole 11a of the vortex generating device 11 in the opposite direction to the high temperature flow tube, and the vortex flow tube device 7 shown in the figure particularly has the following features.

即ち、ケース9内に設置した渦発生装置11の先端と高
温気体流通管10を連設した中空ケース9の内側端との
間に間隙14−を設けるとともに、ある。
That is, a gap 14- is provided between the tip of the vortex generator 11 installed in the case 9 and the inner end of the hollow case 9 in which the high-temperature gas flow pipe 10 is connected.

そして、ケース内周面15のテーバ面は好ましくはその
駅用が90’となるような均一な角度に形成する。
The tapered surface of the inner circumferential surface 15 of the case is preferably formed at a uniform angle such that the station angle is 90'.

高温気体流通管4内に線材を螺旋状に形成したブレーキ
部材16を介装してもよい。
A brake member 16 made of a wire formed in a spiral shape may be interposed in the high temperature gas flow pipe 4.

このブレーキ部材16は好ましくは螺旋状(、;巻き、
その両端16b、16cを蜆旋渦の径方向に折り曲げた
形状とする。
This brake member 16 preferably has a spiral shape (;
Both ends 16b and 16c are bent in the radial direction of the spiral vortex.

尚、高温流通管10の先端には周壁に複数の放出孔17
を形成し、端部にキャップ18を螺着した放熱部材19
を結合してもよく、また、キャップ1名の中心孔から放
熱部)rA19の内部へ高低温気体の放出調整ねじ20
を進退移動自在に取り付けることもできる。
Incidentally, a plurality of discharge holes 17 are provided in the peripheral wall at the tip of the high temperature flow pipe 10.
A heat dissipating member 19 having a cap 18 screwed onto the end thereof.
The adjustment screw 20 for releasing high-temperature gas from the center hole of the cap to the inside of the heat dissipation part) rA19 may also be used.
It can also be installed so that it can move forward and backward.

ケース9の気体供給ロアaは軸芯に対しやや外れた位置
に設けるのが望ましい。
It is desirable that the gas supply lower a of the case 9 be provided at a position slightly offset from the axis.

第3図、第4図の渦流管装置7は上記第1及び第2の特
徴により従来のものに比較して、はるかに性能の優れた
渦流管装置として本願の出願人により日本国昭和58年
特許願第174181号の下に特許出願されているもの
であるが、本発明に使用される渦流管装置は図のものに
限定される趣旨ではなく公知の渦流管を使用することは
もちろん可能である。
The vortex tube device 7 shown in FIGS. 3 and 4 was developed in Japan in 1982 by the applicant of the present application as a vortex tube device with far superior performance compared to conventional ones due to the first and second features mentioned above. Although a patent application has been filed under Patent Application No. 174181, the vortex tube device used in the present invention is not limited to the one shown in the figure, and it is of course possible to use any known vortex tube. be.

いずれの場合も、圧縮機3と渦流管装置 yは圧縮機3
の機能が損なわれず且つ渦流管装置■に高低温分離に必
要な流速の渦流が発生するような相対的関係を保持させ
るものとする。
In either case, compressor 3 and vortex tube device y is compressor 3
The relative relationship shall be maintained such that the function of the vortex tube device (2) is not impaired and a vortex flow at the flow velocity necessary for high-temperature separation is generated in the vortex tube device (2).

第1図は圧縮機3に対し、渦流管装置7を一個使用した
実施例であるが、上記のように圧縮機3の機能を損なわ
ず、且つ各渦流管装置7に高低温分離に必要な圧縮冷媒
蒸気が供給されることを条件として例えば第2図のよう
に圧縮機3に痢し複数の渦流管装置7を並列に用いるこ
とができる。
FIG. 1 shows an example in which one vortex tube device 7 is used for the compressor 3, but as described above, the function of the compressor 3 is not impaired, and each vortex tube device 7 is equipped with the necessary components for high-temperature separation. Provided that compressed refrigerant vapor is supplied to the compressor 3, for example, as shown in FIG. 2, a plurality of vortex tube devices 7 can be used in parallel.

この場合、圧縮機3の吐出容量Q1と複数の渦流管装置
7・−4nの供給総容量Q2がQl>Q2の関係を保つ
ように設定する。
In this case, the discharge capacity Q1 of the compressor 3 and the total supply capacity Q2 of the plurality of vortex tube devices 7 and -4n are set so as to maintain the relationship Ql>Q2.

渦流管装置7内の流体摩擦を大きくしてその特性を効率
良く働かせるためには比較的小型のものが望ましいので
、効果的な熱増幅装置を得るためには圧縮機3に対し、
相対的に小型の渦流管装置7を複数個用いるのが一層好
ましい。
In order to increase the fluid friction within the vortex tube device 7 and make its characteristics work efficiently, a relatively small device is desirable, so in order to obtain an effective heat amplification device,
It is more preferable to use a plurality of relatively small vortex tube devices 7.

また、このように複数の渦流管装置7を並列に設定する
場合は各渦流管装置7の高温気体出ロアbを共用の凝縮
器4にパイプを介して直接接続してもよいが、好ましく
は第2図に示すように、各渦流管装置7毎に個々の凝縮
器4を設け、各渦流管装置7の高温気体出ロアbを対応
する個々の凝縮器4にパイプを介して接続し、該凝縮器
4の出口側パイプをさらに別の共用の凝縮器4′に接続
するとともに、共用の凝縮器4′において第1次の熱交
換をした水等の熱交換媒体をさらに、前記個々の凝縮器
4に順次循環させて熱交換を行うように熱交換媒体の回
路を設ける。
In addition, when a plurality of vortex tube devices 7 are set in parallel in this way, the high temperature gas outlet lower b of each vortex tube device 7 may be directly connected to the shared condenser 4 via a pipe, but preferably. As shown in FIG. 2, each vortex tube device 7 is provided with an individual condenser 4, and the high temperature gas output lower b of each vortex tube device 7 is connected to the corresponding individual condenser 4 via a pipe. The outlet pipe of the condenser 4 is further connected to another common condenser 4', and the heat exchange medium such as water that has undergone the primary heat exchange in the common condenser 4' is further transferred to the individual condensers 4'. A heat exchange medium circuit is provided so that the heat exchange medium is sequentially circulated through the condenser 4 for heat exchange.

個々の凝縮器4の出口側冷媒はなお余熱を保有している
ので、このように構成することにより生成した熱を無駄
なく取り出せずことができるとともに第2の凝縮器4′
で予め加温された熱交換媒体が各渦流管装置7の直後に
配置された高温の凝縮器4に送られるから凝縮器47′
′熱交換された吸熱媒体はより高温となり熱交換効率が
向上する効果がある。
Since the refrigerant on the outlet side of each condenser 4 still retains residual heat, this configuration allows the generated heat to be extracted without wasting it, and the second condenser 4'
Since the heat exchange medium preheated at
'The heat-exchanged endothermic medium has a higher temperature, which has the effect of improving heat exchange efficiency.

次に本発明の作用について説明する・ まず、本発明装置を暖房装置として使用する場合は圧縮
ta3から吐出される冷媒過熱蒸気が渦流管装置7を通
るように切り替えバルブ8a、8bをセントしておく。
Next, the operation of the present invention will be explained. First, when the device of the present invention is used as a heating device, the switching valves 8a and 8b are set so that the refrigerant superheated vapor discharged from the compressor ta3 passes through the vortex tube device 7. put.

冷凍サイクルの系1内の冷媒は蒸発器2において水Wな
どの熱源から熱を取り入れ蒸発し、圧縮機3に吸い込ま
れる。
The refrigerant in the refrigeration cycle system 1 takes in heat from a heat source such as water W in the evaporator 2, evaporates, and is sucked into the compressor 3.

圧縮機3において圧縮された冷媒の過熱蒸気はパイプ1
aから渦流管装置7に送られ、渦流管装置7の供給ロア
aから渦流発生装置11の溝11dを通過する過程で高
速渦流と化し、渦流管装置7の温度変化特性によって、
渦流管装置7の相対する出ロアb、、7cに向かって流
れるより高温の気流と低温の気流に分けられる。
The superheated vapor of the refrigerant compressed in the compressor 3 is transferred to the pipe 1
a to the vortex tube device 7, and in the process of passing from the supply lower a of the vortex tube device 7 through the groove 11d of the vortex generator 11, it becomes a high-speed vortex, and due to the temperature change characteristics of the vortex tube device 7,
The airflow is divided into a higher temperature airflow and a lower temperature airflow flowing toward the opposing lower outputs b, 7c of the vortex tube device 7.

渦流管装置7に供給される高圧の冷媒蒸気は、冷凍サイ
クルの圧縮機3によって圧縮されたものであるから、冷
凍サイクル全体から見れば渦流管装置7の高温側部ロア
bから吐出される冷媒蒸気の温度増加分は付加的な仕事
を費やさずに増熱されたものである。
Since the high-pressure refrigerant vapor supplied to the vortex tube device 7 is compressed by the compressor 3 of the refrigeration cycle, from the viewpoint of the entire refrigeration cycle, the refrigerant vapor is discharged from the high temperature side lower b of the vortex tube device 7. The increased temperature of the steam is increased heat without expending additional work.

このように、渦流管装置7によって熱増幅された高圧冷
媒蒸気の高温部分は高温流通管10の出口から凝縮器4
に入り、水W等との熱交換により放熱した後、膨張弁6
で減圧されて再び蒸発器2に循環される。
In this way, the high-temperature part of the high-pressure refrigerant vapor that has been thermally amplified by the vortex tube device 7 is transferred from the outlet of the high-temperature flow tube 10 to the condenser 4.
After the heat is radiated by heat exchange with water W etc., the expansion valve
The pressure is reduced in the evaporator 2 and the evaporator 2 is circulated again.

このように本発明装置を暖房装置として使用するときは
圧縮機3で圧縮昇温された冷媒の過熱蒸気が渦流管装置
7によってさらに増温された後に凝縮されるので上記サ
イクルを繰り返すことにより凝縮器4で得られる熱量は
著しく増大される−とになる。
In this way, when the device of the present invention is used as a heating device, the superheated vapor of the refrigerant compressed and heated by the compressor 3 is further heated by the vortex tube device 7 and then condensed. The amount of heat obtained in vessel 4 is significantly increased.

他方、渦流管装置7の内部で分離された低温部分の冷媒
蒸気は低温部ロアCからパイプ7c′を介して系1内に
導入される、特に図示実施例のように低温蒸気を膨張弁
6の下流側に接続した場合には冷媒の冷却が促進される
ので冷凍サイクルの冷凍効果が向上する。
On the other hand, the refrigerant vapor in the low-temperature portion separated inside the swirl tube device 7 is introduced into the system 1 from the low-temperature section lower C through the pipe 7c'. When connected to the downstream side of the refrigerant, cooling of the refrigerant is promoted and the refrigeration effect of the refrigeration cycle is improved.

ここで、本発明の装置を暖房運転で使用したときの熱増
幅作用の試験例を説明しておく。
Here, a test example of the thermal amplification effect when the device of the present invention is used in heating operation will be explained.

試験例 (1)ヒートポンプ 冷媒の種類 フロン22 冷媒の状況 圧縮機ピストン排除容量= 46 if/時冷媒循環量
G=301kg/時 (体積効率=0.85とする) 圧縮機定格出力=7.5kw/時 渦流管装置 12本を用い、第2図実施例のように並列
に配設 熱源部 16℃の水を151,7分の 流速で蒸発機に供給し熱交 換させた 熱放出部 16℃の水を30β/分の 流速で凝縮器に循環し、熱 交換させた (2)装置作動中のヒートポンプ系内における各状態の
冷媒の圧力及び温度は下記の通りであった47分)は7
4℃の温水となって排出された。
Test example (1) Type of heat pump refrigerant Freon 22 Refrigerant situation Compressor piston displacement capacity = 46 if/hour Refrigerant circulation amount G = 301 kg/hour (Volume efficiency = 0.85) Compressor rated output = 7.5 kW Heat source section using 12 vortex tube devices arranged in parallel as in the example shown in Figure 2. Heat release section in which water at 16°C was supplied to the evaporator at a flow rate of 151.7 minutes and heat exchanged at 16°C. (2) The pressure and temperature of the refrigerant in each state in the heat pump system during operation of the device were as follows.47 minutes) was 7 minutes.
The water was discharged as 4°C warm water.

従って、凝縮器から放出される熱量は (74−16)”cx30I!、X60分=104,4
00Kcal/時 熱源から吸上げられた熱量は (16−6)”cx15I!、x60分−9,000K
cal/時 その仕事量の熱量は?、5KWX860Kcal/時=
6450Kca l/時となり、 使用シた圧縮機の出
力が7.5KWであるからヒートポンプの系外気からの
吸熱量を5,000Kcal −7時とすると、本試験
例の冷凍サイクルで実証的に計測される成績係数は 104 00− <90QO+50007.5 (KW
)X860 (Kca l/時)90400 14.0 6450 となる。
Therefore, the amount of heat released from the condenser is (74-16)”cx30I!, x60min=104,4
00Kcal/hour The amount of heat absorbed from the heat source is (16-6)"cx15I!, x60 minutes - 9,000K
cal/hour What is the amount of heat for that amount of work? , 5KWX860Kcal/hour=
Since the output of the compressor used is 7.5KW, assuming that the amount of heat absorbed from the outside air of the heat pump is 5,000Kcal/hour, it is empirically measured in the refrigeration cycle of this test example. The coefficient of performance is 104 00- <90QO+50007.5 (KW
)X860 (Kcal/hour) 90400 14.0 6450.

(3)上記表の各状態における冷媒の変化をモリエル線
図上に表わすと第5図の通りとなる(表の圧力はゲージ
圧であるためモリエル線図には1気圧を加えて表わされ
ている)。
(3) When the changes in the refrigerant in each state in the table above are expressed on a Mollier diagram, it is as shown in Figure 5. (Since the pressure in the table is gauge pressure, 1 atmosphere is added to the Mollier diagram. ing).

この図から各状態変化の際のエンタルピをめると、 A ” B−−−−・−・−−11K c a l /
 kgC= I)−−−−−−−−8K c a l 
/ kg、但し12本の渦流管装置を使用しているので
C〜 0間のエンタルピは全体として 8 X 12 = 96 K c a 1 / kgC
−E−・−−−−−−−60K c a l / kg
従って、冷媒の状態変化からめた成績係数は(8X12
 +60ユ 156 .14.111 11 となり、実証計算によるエネルギ収支とほぼ一致する。
If we add the enthalpy at each state change from this figure, we get A ” B-----11K c a l /
kgC=I)-----8K c a l
/ kg, but since 12 vortex tube devices are used, the total enthalpy between C and 0 is 8 x 12 = 96 K ca 1 / kgC
-E-・----60K cal/kg
Therefore, the coefficient of performance calculated from the change in the state of the refrigerant is (8X12
+60 Yu 156. 14.111 11, which is almost the same as the energy balance based on the empirical calculation.

上記試験例では熱利用側から毎時90400Kcalの
熱量が得られることが実証されたが、第5図から明らか
なようにA−B及びB−Eの各々のエンタルピは約11
及び61であるから、同規格の従来ヒートポンプの成績
係数は ■土 #5.5 1 となり、得られる熱量は (7,5KWX860Kca l/時)X5.5=35
,475Kcal/時 にとどまる。
In the above test example, it was demonstrated that 90,400 Kcal of heat could be obtained from the heat utilization side per hour, but as is clear from Figure 5, the enthalpy of each of A-B and B-E is about 11
and 61, the coefficient of performance of the conventional heat pump according to the same standard is ■Sat #5.5 1, and the amount of heat obtained is (7.5 KW x 860 Kcal/hour) x 5.5 = 35
, stays at 475 Kcal/hour.

従って、その差約55,0OOKcal/時の熱量は本
発明装置の熱増幅作用によって、何ら付加的なエネルギ
ーを費やさずに得られたものである。
Therefore, the difference in the amount of heat of about 55,000 OOKcal/hour is obtained by the heat amplification effect of the device of the present invention without expending any additional energy.

以上は本発明の冷凍サイクル装置を暖房装置として使用
する場合について述べたが、同装置を冷凍あるいは冷房
装置として用いるときは切り替えバルブ8a、8bを操
作し、冷媒がバイパス回路1c、を通るように切り替え
ることにより従来通り冷房運転が可能となる。
The above has described the case where the refrigeration cycle device of the present invention is used as a heating device, but when the device is used as a refrigeration or cooling device, the switching valves 8a and 8b are operated so that the refrigerant passes through the bypass circuit 1c. By switching, cooling operation can be performed as before.

このように本発明の冷凍サイクル装置は暖房装置として
使用するときは何ら付加すな仕事を費やさずに、熱源か
ら取り入れた熱量と圧縮機の仕事量によって得た熱量の
和をはるかに超す大量の熱を増幅して得ることができる
とともに、切り替えバルブを操作するだけで同一の装置
を冷房(冷凍)運転で活用することもできる。
In this way, when the refrigeration cycle device of the present invention is used as a heating device, it can generate a large amount of heat that far exceeds the sum of the amount of heat taken in from the heat source and the amount of heat obtained by the work of the compressor, without expending any additional work. Not only can heat be amplified, but the same device can also be used for cooling (freezing) operation simply by operating a switching valve.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明による熱増幅装置のフローチ十−ト、第
2図は別の実施例の要部フローチャート、第3図及び第
4図は本発明に使用する渦流管装置の好ましい実施例で
あって第3図はその組立説明図、第4図は長手方向縦断
面図を示す。 第5図は本発明装置を暖房運転で作動させた場合の試験
例をモリエル線図上に示した作用説明図である。 1−−−−−−・・−・系 IC・−・−バイパス回路
2・・・−・−−一−−蒸発器 3−・−・−圧縮機4
−−−−・・・−凝縮器 5−・−一−−−−−・・受
液器6−・・・・−・−膨張弁 7・−・−−−−−一
−−−渦流管装置8a、8 b−−−−−−−−・・・
一切り替えバルブ9−−−−−−・−・渦流発生装置 
14−−−−−−一間隙15−一−−−・−・−テーパ
内周面 16−・−ブレーキ部材特許出願人 株式会社
ジャンチック 代理人 弁理士 佐 藤 直 義 第1図 第2図 手続補正書 昭和59年ツカ2 日 特許庁長官 若杉 和 夫殿 ■、 事件の表示 特願昭59−54364号 2、 発明の名称 冷凍サイクル装置 3、 補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 静岡県浜松市菅原町15番20号氏名(名称) 
株式会社 ジャンチック4、イaηL2人、 住所 東京都港区西新橋1−23−2 三好ビル三階7
、 補正の内容 外販の通り (1)特許請求の範囲を別紙の通り訂正する。 (2)明細書第4頁第13行目、「高温気体出口80〜
95%、低温気体出口20〜3%に調整する。」を下記
の通り訂正する。 「渦流管装置7の高圧気体供給ロアaから導入した気体
の80%以上IC)0%未満を高温気体出ロアbから流
出し、残りを低温気体出ロアCから流出するようにする
。」 特許請求の範囲 するとともに、渦流管装置7の低温気体出ロアCを冷凍
サイクルの系1にパイプ70′を介して接続し、さらに
圧縮機3の吐出側パイプ1aと凝縮器の高温側パイプI
b間に切替バルブ13a、3bを介してバイパス回路I
Cを設けたことを特徴とする冷凍サイクル装置 (2)冷凍サイクルの系lの圧縮機3と凝縮器4間に複
数の渦流管装置7を並列に介装したことを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の冷凍サイクル装置 (3)渦流管装置7の低温気体出ロアcのパイプ7c’
を冷凍サイクルの系lの凝縮器4と膨張弁6の間に接続
したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載、また
は第2項記載の冷凍サイクル装置
FIG. 1 is a flowchart of a heat amplifying device according to the present invention, FIG. 2 is a flowchart of a main part of another embodiment, and FIGS. 3 and 4 are preferred embodiments of a vortex tube device used in the present invention. FIG. 3 is an explanatory diagram of its assembly, and FIG. 4 is a longitudinal sectional view thereof. FIG. 5 is a functional explanatory diagram showing a test example on a Mollier diagram when the device of the present invention is operated in heating mode. 1--------- System IC・-- Bypass circuit 2 --- Evaporator 3-- Compressor 4
------Condenser 5--・-1-------Liquid receiver 6---Expansion valve 7-----1--Vortex flow Pipe devices 8a, 8b---------...
One switching valve 9------------ Vortex generator
14--Gap 15-1--Tapered inner circumferential surface 16--Brake member patent applicant Janchik Co., Ltd. Agent Patent attorney Naoyoshi Sato Figure 1 Figure 2 Procedural Amendment Document 1982 Tsuka 2 Kazuo Wakasugi, Commissioner of the Japan Patent Office■, Indication of the case Japanese Patent Application No. 59-54364 2, Title of the invention Refrigeration cycle device 3, Relationship with the case by the person making the amendment Address of the patent applicant 15-20 Sugawara-cho, Hamamatsu City, Shizuoka Prefecture Name (Name)
Jantic Co., Ltd. 4, IaηL 2 people, Address: 3rd floor 7, Miyoshi Building, 1-23-2 Nishi-Shinbashi, Minato-ku, Tokyo
, Contents of the amendment As per external sales (1) The scope of claims is corrected as shown in the attached sheet. (2) Page 4, line 13 of the specification, “High temperature gas outlet 80~
Adjust to 95%, low temperature gas outlet 20-3%. ” is corrected as follows. "At least 80% (IC) and less than 0% of the gas introduced from the high-pressure gas supply lower a of the vortex tube device 7 flows out from the high-temperature gas outlet lower b, and the rest flows out from the low-temperature gas outlet lower C." Patent As claimed, the low temperature gas output lower C of the vortex tube device 7 is connected to the refrigeration cycle system 1 via a pipe 70', and the discharge side pipe 1a of the compressor 3 and the high temperature side pipe I of the condenser are connected.
Bypass circuit I via switching valves 13a and 3b between
(2) A refrigeration cycle device characterized in that a refrigeration cycle device (2) is provided with a refrigeration cycle system 1. Refrigeration cycle device (3) according to scope 1: pipe 7c' of low temperature gas outlet lower c of vortex tube device 7
The refrigeration cycle device according to claim 1 or 2, characterized in that the refrigeration cycle device is connected between the condenser 4 and the expansion valve 6 of the refrigeration cycle system I.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)冷凍サイクルにおける圧縮機3の吐出側パイプ1
aを渦流管装置7の高圧気体供給ロアaに接続し、凝縮
器4の高温側パイプ1bを渦流管装置7の高温気体臼ロ
アbに接続するとともに、渦流管装置7の低温気体出ロ
アCを冷凍サイクルの系lにパイプ7c′を介して接続
し、さらに圧縮機3の吐出側パイプ1aと凝縮器の高温
側パイプlb間に切替バルブ8a、13bを介してバイ
パス回路1cを設けたことを特徴とする冷凍サイクル装
(1) Discharge side pipe 1 of compressor 3 in refrigeration cycle
a to the high pressure gas supply lower a of the vortex tube device 7, connect the high temperature side pipe 1b of the condenser 4 to the high temperature gas lower b of the vortex tube device 7, and connect the low temperature gas outlet lower C of the vortex tube device 7. is connected to the refrigeration cycle system l via a pipe 7c', and a bypass circuit 1c is further provided between the discharge side pipe 1a of the compressor 3 and the high temperature side pipe lb of the condenser via switching valves 8a and 13b. A refrigeration cycle device featuring
(2)冷凍サイクルの系1の圧縮機3と凝縮器4間に複
数の渦流管装置7を並列に介装したことを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の冷凍サイイクルの系1の凝縮
器4と膨張弁6の間に接続したことを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載または第2項記載の冷凍サイクル装
(2) The refrigeration cycle system 1 according to claim 1, characterized in that a plurality of vortex tube devices 7 are interposed in parallel between the compressor 3 and the condenser 4 of the refrigeration cycle system 1. The refrigeration cycle device according to claim 1 or 2, characterized in that it is connected between the condenser 4 and the expansion valve 6.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011515645A (en) * 2008-03-21 2011-05-19 イリノイ トゥール ワークス インコーポレイティド Two-stage cooling system

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