JPS61138059A - 高温用ヒ−トポンプ - Google Patents
高温用ヒ−トポンプInfo
- Publication number
- JPS61138059A JPS61138059A JP25936084A JP25936084A JPS61138059A JP S61138059 A JPS61138059 A JP S61138059A JP 25936084 A JP25936084 A JP 25936084A JP 25936084 A JP25936084 A JP 25936084A JP S61138059 A JPS61138059 A JP S61138059A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- heat medium
- temperature
- evaporator
- 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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- Control Of The Air-Fuel Ratio Of Carburetors (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Sorption Type Refrigeration Machines (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は高温用に通したヒートポンプに関するものであ
る。
る。
従来、ヒートポンプの、利用温度範囲ばＩ（１０℃未満
が普通であるが、この温度領域内ではクローズドサイク
ルタイプのヒートポンプとしては蒸気より比容積の点に
おいて有利なフロンエ１４などの低沸点熱媒体が使用さ
れている。
が普通であるが、この温度領域内ではクローズドサイク
ルタイプのヒートポンプとしては蒸気より比容積の点に
おいて有利なフロンエ１４などの低沸点熱媒体が使用さ
れている。
しかしながら、フロン１１４は熱的に不安定で実用でき
ない。そのため、１００ ’ｃ以上の領域において実用
可能な熱媒体が必要となる。
ない。そのため、１００ ’ｃ以上の領域において実用
可能な熱媒体が必要となる。
そのために、本発明は８０’ｔ’〜２００ ”ｃの範囲
においてフロリノール８５を熱媒体とし、１５０℃〜３
７０℃の範囲において水を熱媒体とすることを提案する
ものである。
においてフロリノール８５を熱媒体とし、１５０℃〜３
７０℃の範囲において水を熱媒体とすることを提案する
ものである。
ところで、ヒートポンプに適用される熱媒体としては、
装置の経済性の観点から伝熱量当りの比容積を指標とし
て評価するのが好都合である。
装置の経済性の観点から伝熱量当りの比容積を指標とし
て評価するのが好都合である。
比容積は装置のサイズに決定的に影響するので、経済性
評価に重要なファクターである。また、ヒートポンプの
場合、一般に、伝熱は凝縮（放熱）および蒸発（吸熱）
のサイクルにより行われ・るので単位重量当りの伝熱量
はほぼ潜熱に比例するとして差し支えない。
評価に重要なファクターである。また、ヒートポンプの
場合、一般に、伝熱は凝縮（放熱）および蒸発（吸熱）
のサイクルにより行われ・るので単位重量当りの伝熱量
はほぼ潜熱に比例するとして差し支えない。
そこで、熱媒体の経済性指標δをδ＝ｖ／ｒと定義し、
代表的な熱媒体であるフロン（Ｆ１１４）、フロリノー
ル８５および水の各蒸気について、その温度変化を第１
図に図示した。
代表的な熱媒体であるフロン（Ｆ１１４）、フロリノー
ル８５および水の各蒸気について、その温度変化を第１
図に図示した。
ここで、■は飽和蒸気の比容積、ｒは潜熱を表している
。
。
上記第１図より明らかように、ヒートポンプの熱媒体は
それぞれ適切な温度範囲があり、熱媒体の経済性指標δ
を１以下とするとフロン１１４は５０℃〜１１０℃の範
囲（低温用）、フロリノール８５は８０℃〜２００℃の
範囲、水は１５０℃〜３７０℃の範囲（゛高温用）とい
うことになる。
それぞれ適切な温度範囲があり、熱媒体の経済性指標δ
を１以下とするとフロン１１４は５０℃〜１１０℃の範
囲（低温用）、フロリノール８５は８０℃〜２００℃の
範囲、水は１５０℃〜３７０℃の範囲（゛高温用）とい
うことになる。
尚、フロリノール８５はハローカーボン社の開発したト
リフロロエタノール（ＣＦ３ＣＨ３０Ｈ）の８５％モル
濃度の水溶液でフロン系より沸点が高い。
リフロロエタノール（ＣＦ３ＣＨ３０Ｈ）の８５％モル
濃度の水溶液でフロン系より沸点が高い。
そこで、本発明者は利用温度範囲が１００℃１上になる
とフロリノール８５および水の蒸気は経済性指標δの点
でも１００℃未満の低沸点熱媒体と何等の遜色もないこ
とに着目して本発明を完成したのである。
とフロリノール８５および水の蒸気は経済性指標δの点
でも１００℃未満の低沸点熱媒体と何等の遜色もないこ
とに着目して本発明を完成したのである。
尚、蒸気はＭＶＣ（メカニカル・ペーパー・コンプレッ
ション）として直接的に利用できるため、１０ａｔａ以
下の低圧蒸気としてヒートポンプとしてはオープンサイ
クル（広義のヒートポンプ）が適用されていた。
ション）として直接的に利用できるため、１０ａｔａ以
下の低圧蒸気としてヒートポンプとしてはオープンサイ
クル（広義のヒートポンプ）が適用されていた。
すなわち、本発明は１００℃以上の高温領域におけるヒ
ートポンプを実用化することを目的とするものである。
ートポンプを実用化することを目的とするものである。
上記目的を達成する本発明の高温用ヒートポンプは、１
次熱源から熱エネルギーを吸収する蒸発器と、該蒸発器
からの熱媒蒸気を昇圧する圧縮機と、該圧縮機で昇圧さ
れた熱媒体から２次熱源に対して熱エネルギーを付与す
る凝縮器と、該凝縮器内で液化した熱媒体を膨脹させる
膨脹弁とから成るクローズドサイクルヒートポンプであ
って、利用温度が１００℃〜２００℃の範囲では熱媒体
としてフロリノール８５を使用し、１５０℃〜３７０℃
の範囲では熱媒体として水を使用することを特徴とする
ものである。
次熱源から熱エネルギーを吸収する蒸発器と、該蒸発器
からの熱媒蒸気を昇圧する圧縮機と、該圧縮機で昇圧さ
れた熱媒体から２次熱源に対して熱エネルギーを付与す
る凝縮器と、該凝縮器内で液化した熱媒体を膨脹させる
膨脹弁とから成るクローズドサイクルヒートポンプであ
って、利用温度が１００℃〜２００℃の範囲では熱媒体
としてフロリノール８５を使用し、１５０℃〜３７０℃
の範囲では熱媒体として水を使用することを特徴とする
ものである。
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。
第２図は高温用ヒートポンプの系統図であり、熱媒体と
して水を使用し、利用温度範囲としては１５０℃〜３７
０℃とする。
して水を使用し、利用温度範囲としては１５０℃〜３７
０℃とする。
配管１２より蒸発器１に供給される水は蒸発器１の螺旋
状の管２の中を通過する間に熱源から蒸発器１の容器３
内に供給される１火熱源Ａより熱エネルギ一本吸収して
蒸発して蒸気Ｓｌとなり、管４を通って圧縮機５に供給
される。
状の管２の中を通過する間に熱源から蒸発器１の容器３
内に供給される１火熱源Ａより熱エネルギ一本吸収して
蒸発して蒸気Ｓｌとなり、管４を通って圧縮機５に供給
される。
上記の説明から分るように蒸発器１は１火熱ｌＲＡの供
給される容器３と、この容器３内に収容され、熱媒体の
通る管２とから構成されている。
給される容器３と、この容器３内に収容され、熱媒体の
通る管２とから構成されている。
この圧縮機５に供給された蒸気Ｓ１は圧縮機５により圧
縮されて高圧蒸気Ｓ２となり、配管６を通って凝縮器７
に供給される。そして、この凝縮器７の螺旋状の管８の
中を通過する間に凝縮器７の容器９の中を通る２火熱源
Ｂに高温の熱エネルギーを供給すると同時に高圧蒸気Ｓ
２は凝縮する。
縮されて高圧蒸気Ｓ２となり、配管６を通って凝縮器７
に供給される。そして、この凝縮器７の螺旋状の管８の
中を通過する間に凝縮器７の容器９の中を通る２火熱源
Ｂに高温の熱エネルギーを供給すると同時に高圧蒸気Ｓ
２は凝縮する。
上記の説明から分るように凝縮器７は２火熱源Ｂの供給
される容器９と、この容器９内に収容され、熱媒体の通
る管２とから構成されている。
される容器９と、この容器９内に収容され、熱媒体の通
る管２とから構成されている。
前記凝縮器７において凝縮された水りは管１０を通って
膨脹弁１１において膨脹し、蒸気と水の混合体Ｍとして
蒸発器１に戻される。
膨脹弁１１において膨脹し、蒸気と水の混合体Ｍとして
蒸発器１に戻される。
上記蒸発器１および凝縮器７においては熱媒体の圧力が
非常に大きくなるから熱媒体の通過する部分には管を適
用するのが好ましい。
非常に大きくなるから熱媒体の通過する部分には管を適
用するのが好ましい。
上記実施例にかかるヒートポンプの性能の一例を数値に
より具体的に示すと、次の通りである。
より具体的に示すと、次の通りである。
（８１蒸発器１の出口における蒸気Ｓ、の状態：１５０
°Ｃ，５ａｔａｅ ｆｂｌ 圧縮機５の出口における高圧蒸気Ｓ２の状態
：３００℃、９０ａｔａ０ ｆｃ） 凝縮器７より排出される水りの状態：３００
℃、９Ｑａｔａ。
°Ｃ，５ａｔａｅ ｆｂｌ 圧縮機５の出口における高圧蒸気Ｓ２の状態
：３００℃、９０ａｔａ０ ｆｃ） 凝縮器７より排出される水りの状態：３００
℃、９Ｑａｔａ。
（ｄ） 膨脹弁１１より排出される混合体Ｍの状態：
１５０℃、 ５ａｔａ ｅ 上記の如く、蒸発器１の出口における蒸気Ｓ１の温度、
つまり圧縮機５の入口における蒸気温度は１５０℃であ
り、そのときの熱媒体経済指標δは約０．７８＜第２図
参照）であるから充分実用に供し得ることが分る。
１５０℃、 ５ａｔａ ｅ 上記の如く、蒸発器１の出口における蒸気Ｓ１の温度、
つまり圧縮機５の入口における蒸気温度は１５０℃であ
り、そのときの熱媒体経済指標δは約０．７８＜第２図
参照）であるから充分実用に供し得ることが分る。
以上の説明では、熱媒体として水を使用する場合につい
て説明したが、利用温度範囲が１００℃〜２００℃の場
合、熱媒体としてフロリノール８５を使用しても良い。
て説明したが、利用温度範囲が１００℃〜２００℃の場
合、熱媒体としてフロリノール８５を使用しても良い。
上記のように、本発明は、１次熱源から熱エネルギーを
吸収する蒸発器と、該蒸発器からの熱媒蒸気を昇圧する
圧縮機と、該圧縮機で昇圧された熱媒体から２次熱源に
対して熱エネルギーを付与する凝縮器と、該凝縮器内で
液化した熱媒体を膨脹させる膨脹弁とから成るクローズ
ドサイクルヒートポンプにおいて、温度領域により熱媒
体としてフロリノール８５、および水を使い分けること
により圧縮機に供給される蒸気の温度が１００℃〜３７
０℃の範囲では熱媒体経済指標δが１以下となり、充分
実用に供することができるものである。
吸収する蒸発器と、該蒸発器からの熱媒蒸気を昇圧する
圧縮機と、該圧縮機で昇圧された熱媒体から２次熱源に
対して熱エネルギーを付与する凝縮器と、該凝縮器内で
液化した熱媒体を膨脹させる膨脹弁とから成るクローズ
ドサイクルヒートポンプにおいて、温度領域により熱媒
体としてフロリノール８５、および水を使い分けること
により圧縮機に供給される蒸気の温度が１００℃〜３７
０℃の範囲では熱媒体経済指標δが１以下となり、充分
実用に供することができるものである。
第１図は熱媒体経済指標δと温度との関係を示す図、第
２図は高温用ヒートポンプの系統図である。 １・・・蒸発器、５・・・圧縮機、７・・・凝縮器、１
１・・・膨脹弁。
２図は高温用ヒートポンプの系統図である。 １・・・蒸発器、５・・・圧縮機、７・・・凝縮器、１
１・・・膨脹弁。
Claims (1)
- １次熱源から熱エネルギーを吸収する蒸発器と、該蒸発
器からの熱媒蒸気を昇圧する圧縮機と、該圧縮機で昇圧
された熱媒体から２次熱源に対して熱エネルギーを付与
する凝縮器と、該凝縮器内で液化した熱媒体を膨脹させ
る膨脹弁とから成るクローズドサイクルヒートポンプで
あつて、利用温度が１００℃〜２００℃の範囲では熱媒
体としてフロリノール８５を使用し、１５０℃〜３７０
℃の範囲では熱媒体として水を使用することを特徴とす
る高温用ヒートポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25936084A JPS61138059A (ja) | 1984-12-10 | 1984-12-10 | 高温用ヒ−トポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25936084A JPS61138059A (ja) | 1984-12-10 | 1984-12-10 | 高温用ヒ−トポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61138059A true JPS61138059A (ja) | 1986-06-25 |
Family
ID=17333030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25936084A Pending JPS61138059A (ja) | 1984-12-10 | 1984-12-10 | 高温用ヒ−トポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61138059A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007218530A (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-30 | Kobe Steel Ltd | 過熱蒸気生成方法及び過熱蒸気生成システム、並びに蒸気発電方法及び蒸気発電システム |
| JP2013124844A (ja) * | 2011-12-16 | 2013-06-24 | Kansai Electric Power Co Inc:The | ヒートポンプ式加熱システム |
| JP2016526650A (ja) * | 2013-06-14 | 2016-09-05 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフトＳｉｅｍｅｎｓ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ | ヒートポンプ装置を動作させる方法、及びヒートポンプ装置 |
-
1984
- 1984-12-10 JP JP25936084A patent/JPS61138059A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007218530A (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-30 | Kobe Steel Ltd | 過熱蒸気生成方法及び過熱蒸気生成システム、並びに蒸気発電方法及び蒸気発電システム |
| JP2013124844A (ja) * | 2011-12-16 | 2013-06-24 | Kansai Electric Power Co Inc:The | ヒートポンプ式加熱システム |
| JP2016526650A (ja) * | 2013-06-14 | 2016-09-05 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフトＳｉｅｍｅｎｓ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ | ヒートポンプ装置を動作させる方法、及びヒートポンプ装置 |
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