JPS61262549A - 熱ポンプ装置 - Google Patents
熱ポンプ装置Info
- Publication number
- JPS61262549A JPS61262549A JP10347285A JP10347285A JPS61262549A JP S61262549 A JPS61262549 A JP S61262549A JP 10347285 A JP10347285 A JP 10347285A JP 10347285 A JP10347285 A JP 10347285A JP S61262549 A JPS61262549 A JP S61262549A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refrigerant
- temperature
- heat pump
- pump device
- compressor
- 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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- 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】
産業上の利用分野
本発明は、給湯・輻射等の高温加熱の利用に供せられる
熱ポンプ装置に関するものである。
熱ポンプ装置に関するものである。
従来の技術
従来、給湯・輻射等の利用に供せられた熱ポンプ装置は
、その内部を流れる冷媒として、Ｒ２２又はＲ１２と呼
ばれる単一冷媒のハロゲン化炭化水素が用いられていた
。そしてこれらの単一冷媒を封入した熱ポンプ装置の凝
縮器において水又は空気と熱交換することにより、給湯
や輻射の利用に供されるものであった。
、その内部を流れる冷媒として、Ｒ２２又はＲ１２と呼
ばれる単一冷媒のハロゲン化炭化水素が用いられていた
。そしてこれらの単一冷媒を封入した熱ポンプ装置の凝
縮器において水又は空気と熱交換することにより、給湯
や輻射の利用に供されるものであった。
発明が解決しようとする問題点
しかるにかかる従来の熱ポンプ装置においては、冷媒と
して単一冷媒を用いているため、冷媒の物理的性質によ
り、利用形態にそれぞれ制約のあるものであった。たと
えば、Ｒ２２を用いた場合には、比較的蒸気圧が高く、
圧縮機の吐出温度も高くな ・るため、凝縮圧力をあま
り高めることができず、凝縮温度も５０〜５５℃程度と
なり、給湯や輻射の利用温度はそれと同等か低くなるの
が常であった。
して単一冷媒を用いているため、冷媒の物理的性質によ
り、利用形態にそれぞれ制約のあるものであった。たと
えば、Ｒ２２を用いた場合には、比較的蒸気圧が高く、
圧縮機の吐出温度も高くな ・るため、凝縮圧力をあま
り高めることができず、凝縮温度も５０〜５５℃程度と
なり、給湯や輻射の利用温度はそれと同等か低くなるの
が常であった。
またＲ１２を用いた場合には、Ｒ２２に比べ蒸気圧が低
いため、凝縮圧力を高め１Ｍ縮温度や利用温度としても
７０℃前後のものを利用することは可能であるが、逆に
ガス比容積がＲ２２に比べ大きいため、同一容量の圧縮
機を用いていると、Ｒ２２より３〜４割加熱能力が低下
するという結果をまねくものであった、これらの加熱能
力不足につい゛ては、圧縮機容量や回転数の増大によっ
て冷媒循環量を増大させ、能力不足をカバーする方法が
考えられるが、特に容量増大については装置全体の構成
が大きくなるばかりでなく、いづれの方法も凝縮温度を
高めるにつれて、冷媒の性質から圧縮機吐出温度も急激
に増大し、圧縮機構成材料の寿命・信頼性に悪影響を及
ぼすという問題点を有するものであった。
いため、凝縮圧力を高め１Ｍ縮温度や利用温度としても
７０℃前後のものを利用することは可能であるが、逆に
ガス比容積がＲ２２に比べ大きいため、同一容量の圧縮
機を用いていると、Ｒ２２より３〜４割加熱能力が低下
するという結果をまねくものであった、これらの加熱能
力不足につい゛ては、圧縮機容量や回転数の増大によっ
て冷媒循環量を増大させ、能力不足をカバーする方法が
考えられるが、特に容量増大については装置全体の構成
が大きくなるばかりでなく、いづれの方法も凝縮温度を
高めるにつれて、冷媒の性質から圧縮機吐出温度も急激
に増大し、圧縮機構成材料の寿命・信頼性に悪影響を及
ぼすという問題点を有するものであった。
問題点を解決するための手段
上記従来の問題点を解消するため１本発明のポンプ装置
は５回転数可変型圧縮機と凝縮器と絞り装置と蒸発器と
を有する冷凍サイクルを備え、この冷凍サイクルの冷媒
として、過半以上の主成分冷媒に、この主成分冷媒より
も臨界温度が高くかつ臨界圧力が低い副成分冷媒を若干
量添加したものを用いたものである。
は５回転数可変型圧縮機と凝縮器と絞り装置と蒸発器と
を有する冷凍サイクルを備え、この冷凍サイクルの冷媒
として、過半以上の主成分冷媒に、この主成分冷媒より
も臨界温度が高くかつ臨界圧力が低い副成分冷媒を若干
量添加したものを用いたものである。
作用
上記構成によれば、まず臨界温度の高い副成分冷媒を若
干量添加することにより、臨界温度の高い冷媒がほとん
ど蒸気圧も低いため、主成分冷媒の凝縮圧力を低下させ
ることが可能となり、逆に適性゛な凝縮圧力を保持しな
がら凝縮温度を上昇させることが可能となる。しかしな
がら逆に臨界温度の高い冷媒は、一般にガス比容積も大
きいため、従来と同一容量の圧縮機を用いていると冷媒
循環量が減少し、加熱能力も減少するため１回転数可変
型の圧縮機を用いることにより１機器構成を増大させる
ことなく、商用電源の周波数より高い回転数で圧縮し、
冷媒循環量を保持する。さらに、若干量添加される臨界
温度の高い副成分冷媒が同時に臨界圧力の低い冷媒であ
るので、かかる性質をもつ冷媒が吐出温度を低下させる
のに効果があることが見い出された。
干量添加することにより、臨界温度の高い冷媒がほとん
ど蒸気圧も低いため、主成分冷媒の凝縮圧力を低下させ
ることが可能となり、逆に適性゛な凝縮圧力を保持しな
がら凝縮温度を上昇させることが可能となる。しかしな
がら逆に臨界温度の高い冷媒は、一般にガス比容積も大
きいため、従来と同一容量の圧縮機を用いていると冷媒
循環量が減少し、加熱能力も減少するため１回転数可変
型の圧縮機を用いることにより１機器構成を増大させる
ことなく、商用電源の周波数より高い回転数で圧縮し、
冷媒循環量を保持する。さらに、若干量添加される臨界
温度の高い副成分冷媒が同時に臨界圧力の低い冷媒であ
るので、かかる性質をもつ冷媒が吐出温度を低下させる
のに効果があることが見い出された。
実施例
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
図面は本発明の一実施例における熱ポンプ装置の構成図
で、１は回転数可変型圧縮機、２は凝縮器、３は絞り装
置、４は蒸発器であり、これらを ゛連結配管する
ことにより、冷凍サイクルを構成している。また凝縮器
２において水や空気等と熱交換することにより、高温加
熱に利用している。
で、１は回転数可変型圧縮機、２は凝縮器、３は絞り装
置、４は蒸発器であり、これらを ゛連結配管する
ことにより、冷凍サイクルを構成している。また凝縮器
２において水や空気等と熱交換することにより、高温加
熱に利用している。
ここで、過半以上の主成分冷媒がＲ２２又はＲ１２であ
るときには、例えば、それぞれ下記第１表又は第２表に
示す如き、臨界温度が高く且つ臨界圧力の低い副成分冷
媒を若干量添加する。
るときには、例えば、それぞれ下記第１表又は第２表に
示す如き、臨界温度が高く且つ臨界圧力の低い副成分冷
媒を若干量添加する。
第１表
第２表
なお、臨界温度の高い冷媒は、標準沸点の高い冷媒と言
い換えても同一の関係を満足し、臨界圧力の低い冷媒は
分子量の大きい冷媒と言い換えてもほぼ同一の関係を満
足するものであり、これらの言葉の言い換えは本発明の
範囲に含まれるものである。また主成分冷媒として過半
以上を用いることが望ましい理由は、上記説明したよう
な性質をもつ副成分冷媒を過大に添加すると加熱能力も
極端に低下し、回転数の上昇率を過大にしなければなら
ず、圧縮機単体の効率低下等をまねくためであり、本発
明の主旨の範囲内で第３成分を添加することも許容され
るものである。
い換えても同一の関係を満足し、臨界圧力の低い冷媒は
分子量の大きい冷媒と言い換えてもほぼ同一の関係を満
足するものであり、これらの言葉の言い換えは本発明の
範囲に含まれるものである。また主成分冷媒として過半
以上を用いることが望ましい理由は、上記説明したよう
な性質をもつ副成分冷媒を過大に添加すると加熱能力も
極端に低下し、回転数の上昇率を過大にしなければなら
ず、圧縮機単体の効率低下等をまねくためであり、本発
明の主旨の範囲内で第３成分を添加することも許容され
るものである。
以下、具体的実施例について説明する。
図に示す如き熱ポンプ装置において、回転数可変型圧縮
機１は１馬力担当、凝′縮器２及び蒸発器４は水対冷媒
熱交換器を使用してそれぞれ２．５立／１１ｉｎの水を
流して実験した。使用冷媒はＲ２２及びＲ２２／ Ｒ１
５２ａ （重量比８０／２０）の冷媒間で比較し、充填
冷媒量及び絞り装置３の開度を凝縮温度が一致するよう
に調節して、成績係数のピーク同士で比較した。このと
きの特性は下記第３表に示す通りである。
機１は１馬力担当、凝′縮器２及び蒸発器４は水対冷媒
熱交換器を使用してそれぞれ２．５立／１１ｉｎの水を
流して実験した。使用冷媒はＲ２２及びＲ２２／ Ｒ１
５２ａ （重量比８０／２０）の冷媒間で比較し、充填
冷媒量及び絞り装置３の開度を凝縮温度が一致するよう
に調節して、成績係数のピーク同士で比較した。このと
きの特性は下記第３表に示す通りである。
なお、このときＲ２２／Ｒ１５２ａ（８０／２０）では
、Ｒ２２に比べ、加熱能力で７％ダウン、成績係数で５
％アップした。
、Ｒ２２に比べ、加熱能力で７％ダウン、成績係数で５
％アップした。
次にこの状態で回転数可変型圧縮機１に外部から周波数
可変装置を接続し、商用電源の６０Ｈｚから７０Ｈｚま
で上昇させたところ、加熱能力はＲ２２より３％アップ
、凝縮温度４５℃凝縮圧力１４．２ｋｇ／ａＪＧ、吐出
温度８８℃となった。
可変装置を接続し、商用電源の６０Ｈｚから７０Ｈｚま
で上昇させたところ、加熱能力はＲ２２より３％アップ
、凝縮温度４５℃凝縮圧力１４．２ｋｇ／ａＪＧ、吐出
温度８８℃となった。
すなわち上記混合冷媒と周波数可変型圧縮機１とを使用
することによって、加熱能力を維持しながら凝縮圧力と
吐出温度とを低下させることが可能となった。さらに、
Ｒ２２と同等の凝縮圧力まで周波数を増大させると、加
熱能力及び凝縮温度をＲ２２以上に増大でき、吐出温度
はＲ２２並みに抑えることが可能となる。
することによって、加熱能力を維持しながら凝縮圧力と
吐出温度とを低下させることが可能となった。さらに、
Ｒ２２と同等の凝縮圧力まで周波数を増大させると、加
熱能力及び凝縮温度をＲ２２以上に増大でき、吐出温度
はＲ２２並みに抑えることが可能となる。
次に上記具体的実施例■と同一の実験装置を用い、使用
冷媒は、Ｒ１２とＲ１２／Ｒ１１４（重量比７０／３０
）との冷媒間で比較した。このときも上記具体的実施例
■と同様の操作方法により、共に凝縮温度が約７０℃に
なる様にＲ１２／Ｒ１１４は周波数可変装置を接続して
比較したところ、Ｒ１２の６０Ｈｚに対し、Ｒ１２／Ｒ
１１４では７０Ｈｚでほぼ同一の加熱能力が維持でき、
凝縮圧力”９５ ｋｇ／ａＪ低下、吐出温度は約７ ｄ
ｏｇ低い７７℃となった。この吐出温度は機器の寿命・
信頼性に影響を与えるほどの温度ではないので、Ｒ１２
／Ｒ１１４ではさらに回転数を増大させ、凝縮圧力をＲ
１Ｚ並みまで上昇させることが可能であり、このときに
はＲ１２以上の凝縮温度及び加熱能力が保証される。
冷媒は、Ｒ１２とＲ１２／Ｒ１１４（重量比７０／３０
）との冷媒間で比較した。このときも上記具体的実施例
■と同様の操作方法により、共に凝縮温度が約７０℃に
なる様にＲ１２／Ｒ１１４は周波数可変装置を接続して
比較したところ、Ｒ１２の６０Ｈｚに対し、Ｒ１２／Ｒ
１１４では７０Ｈｚでほぼ同一の加熱能力が維持でき、
凝縮圧力”９５ ｋｇ／ａＪ低下、吐出温度は約７ ｄ
ｏｇ低い７７℃となった。この吐出温度は機器の寿命・
信頼性に影響を与えるほどの温度ではないので、Ｒ１２
／Ｒ１１４ではさらに回転数を増大させ、凝縮圧力をＲ
１Ｚ並みまで上昇させることが可能であり、このときに
はＲ１２以上の凝縮温度及び加熱能力が保証される。
発明の効果
以上述べた如く本発明によれば、過半以上の主成分冷媒
に対し臨界温度の高い副成分冷媒を若干量添加すること
により、凝縮圧力を低下させ、このとき加熱能力の低下
する不具合点を回転数可変型圧縮機で冷媒循環量を増大
し、主成分冷媒のみを用いた場合に比べほぼ同一の凝縮
圧力で凝縮温度及び加熱能力を増大できる。さらにこの
とき、吐出温度も上昇してしまうという不具合点は、副
成分冷媒として臨界圧力が低いという性質を兼ね備えた
冷媒を用いることによって、その吐出温度の上昇が抑制
され１機器の寿命・信頼性に悪影響を及ぼすことくなく
、高温加熱を保証できる。
に対し臨界温度の高い副成分冷媒を若干量添加すること
により、凝縮圧力を低下させ、このとき加熱能力の低下
する不具合点を回転数可変型圧縮機で冷媒循環量を増大
し、主成分冷媒のみを用いた場合に比べほぼ同一の凝縮
圧力で凝縮温度及び加熱能力を増大できる。さらにこの
とき、吐出温度も上昇してしまうという不具合点は、副
成分冷媒として臨界圧力が低いという性質を兼ね備えた
冷媒を用いることによって、その吐出温度の上昇が抑制
され１機器の寿命・信頼性に悪影響を及ぼすことくなく
、高温加熱を保証できる。
図面は本発明の一実施例における熱ポンプ装置の構成図
である。 １・・・回転数可変型圧縮機、２・・・凝縮鼎、３・・
・絞す装置、４・・・蒸発器
である。 １・・・回転数可変型圧縮機、２・・・凝縮鼎、３・・
・絞す装置、４・・・蒸発器
Claims (2)
- １．回転数可変型圧縮機と凝縮器と絞り装置と蒸発器と
を有する冷凍サイクルを備え、この冷凍サイクルの冷媒
として、過半以上の主成分冷媒に、この主成分冷媒より
も臨界温度が高くかつ臨界圧力が低い副成分冷媒を若干
量添加したものを用いた熱ポンプ装置。 - ２．回転数可変型圧縮機は、主たる運転範囲が商用電源
の周波数以上である特許請求の範囲第１項記載の熱ポン
プ装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10347285A JPS61262549A (ja) | 1985-05-14 | 1985-05-14 | 熱ポンプ装置 |
| KR1019850006192A KR860002704A (ko) | 1984-09-06 | 1985-08-27 | 열펌프장치 |
| EP85111242A EP0174027B1 (en) | 1984-09-06 | 1985-09-05 | Heat pump apparatus |
| US06/772,887 US4679403A (en) | 1984-09-06 | 1985-09-05 | Heat pump apparatus |
| DE8585111242T DE3587280T2 (de) | 1984-09-06 | 1985-09-05 | Waermepumpengeraet. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10347285A JPS61262549A (ja) | 1985-05-14 | 1985-05-14 | 熱ポンプ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61262549A true JPS61262549A (ja) | 1986-11-20 |
Family
ID=14354949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10347285A Pending JPS61262549A (ja) | 1984-09-06 | 1985-05-14 | 熱ポンプ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61262549A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59157446A (ja) * | 1983-02-22 | 1984-09-06 | 松下電器産業株式会社 | 冷凍サイクル装置 |
-
1985
- 1985-05-14 JP JP10347285A patent/JPS61262549A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59157446A (ja) * | 1983-02-22 | 1984-09-06 | 松下電器産業株式会社 | 冷凍サイクル装置 |
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