JPS63297967A - 全熱利用型ヒ−トポンプシステム - Google Patents
全熱利用型ヒ−トポンプシステムInfo
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- JPS63297967A JPS63297967A JP13306887A JP13306887A JPS63297967A JP S63297967 A JPS63297967 A JP S63297967A JP 13306887 A JP13306887 A JP 13306887A JP 13306887 A JP13306887 A JP 13306887A JP S63297967 A JPS63297967 A JP S63297967A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antifreeze
- heat pump
- pump system
- type heat
- utilization type
- 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.)
- Granted
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Landscapes
- Other Air-Conditioning 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、冷凍サイクルの熱源機器として、冬期の暖房
運転において効率的な運転を行うことができ、なおかつ
、安全なものとして、地域冷暖房プラント施設など大規
模な熱源施設に広く活用が期待できる全熱利用型ヒート
ポンプシステムに関する。
運転において効率的な運転を行うことができ、なおかつ
、安全なものとして、地域冷暖房プラント施設など大規
模な熱源施設に広く活用が期待できる全熱利用型ヒート
ポンプシステムに関する。
従来型の冷凍サイクルの冷温熱源機器としては、空冷ヒ
ートポンプ冷凍機が採用されてきた。この方法では、屋
外熱交換器において外気を熱交換面に通過させ、空気の
持つ顕熱を利用して、夏は冷媒を凝縮、冬は冷媒を薫発
させることによって熱交換を行っている。この場合、空
気交換器を利用するため、屋上まで冷媒配管が必要にな
り、法的及び安全性に問題があると共に熱交換効率も悪
く、冷凍機の成績係数も悪い、又、冬にはコイル面に付
着する氷を溶かすデフロストサイクルも加わって能力の
低下を招いてる。
ートポンプ冷凍機が採用されてきた。この方法では、屋
外熱交換器において外気を熱交換面に通過させ、空気の
持つ顕熱を利用して、夏は冷媒を凝縮、冬は冷媒を薫発
させることによって熱交換を行っている。この場合、空
気交換器を利用するため、屋上まで冷媒配管が必要にな
り、法的及び安全性に問題があると共に熱交換効率も悪
く、冷凍機の成績係数も悪い、又、冬にはコイル面に付
着する氷を溶かすデフロストサイクルも加わって能力の
低下を招いてる。
そこで、冷却塔をヒーティングタワーとして利用すると
共に、凍結を防止するため、循環水として不凍液（エチ
レングリコール）を使用する方式が考案された。その方
式を示したのが第２図である。これは、不凍液を夏期の
冷却水と同様に循環させ、ヒーティングタワー１１にお
いて外気の顕熱を利用して外気から熱を奪うものである
。
共に、凍結を防止するため、循環水として不凍液（エチ
レングリコール）を使用する方式が考案された。その方
式を示したのが第２図である。これは、不凍液を夏期の
冷却水と同様に循環させ、ヒーティングタワー１１にお
いて外気の顕熱を利用して外気から熱を奪うものである
。
しかしながら、上記方式の場合、最悪時でも不凍液が凍
結しない濃度を維持する必要から、不凍液は高い濃度（
４０％）となり、不凍液として安全なポリブレングリコ
ールでは粘性上の問題で使用不可能になる。そのため、
−ａ的にはエチレングリコールが使用される。なおかつ
、大気との熱交換時に発生する水分の出入りに対し、正
確な濃度コントロールが必要であるため、安全性及び使
用上に問題があつた。
結しない濃度を維持する必要から、不凍液は高い濃度（
４０％）となり、不凍液として安全なポリブレングリコ
ールでは粘性上の問題で使用不可能になる。そのため、
−ａ的にはエチレングリコールが使用される。なおかつ
、大気との熱交換時に発生する水分の出入りに対し、正
確な濃度コントロールが必要であるため、安全性及び使
用上に問題があつた。
本発明は、上記の問題点を解決するものであって、不凍
液として安全なポリプレングリコールを使用することが
できる全熱利用型ヒートポンプシステムの提供を目的と
するものである。
液として安全なポリプレングリコールを使用することが
できる全熱利用型ヒートポンプシステムの提供を目的と
するものである。
そのために本発明の全熱利用型ヒートポンプシステムは
、暖房時に冷却塔をヒーティングタワーとして利用し、
循環水として不凍液の低濃度水溶液を利用することを可
能にした全熱利用型ヒートポンプシステムであって、ヒ
ーティングタワーより一部凍結した氷を分離して溶解す
る手段を備え、ヒーティングタワーより氷を含まない不
凍液の水溶液を冷凍機へ循環させる系で前記手段から水
を補給するように構成したことを特徴とする。
、暖房時に冷却塔をヒーティングタワーとして利用し、
循環水として不凍液の低濃度水溶液を利用することを可
能にした全熱利用型ヒートポンプシステムであって、ヒ
ーティングタワーより一部凍結した氷を分離して溶解す
る手段を備え、ヒーティングタワーより氷を含まない不
凍液の水溶液を冷凍機へ循環させる系で前記手段から水
を補給するように構成したことを特徴とする。
本発明の全熱利用型ヒートポンプシステムでは、暖房時
に冷却塔をヒーティングタワーとして利用し、循環水と
して安全な不凍液（ポリブレングリコール）の低濃度水
溶液（７％内外）を利用することができる。また、水溶
液凍結時の膨張による破裂にも対応できるインナーチュ
ーブ入り配管又は剥離式二重管の利用により、ヒーティ
ングタワーにてブライン溶液の凍結温度以下に下がった
場合でも一部分離氷結させることで氷の融解温度熱を取
得することができ、その結果高い温度で冷媒蒸発が可能
になり、かつｉ環水としてポリプレングリコール水溶液
の濃度管理も大雑把で良くなり、安定した能力を取り出
すことができる。
に冷却塔をヒーティングタワーとして利用し、循環水と
して安全な不凍液（ポリブレングリコール）の低濃度水
溶液（７％内外）を利用することができる。また、水溶
液凍結時の膨張による破裂にも対応できるインナーチュ
ーブ入り配管又は剥離式二重管の利用により、ヒーティ
ングタワーにてブライン溶液の凍結温度以下に下がった
場合でも一部分離氷結させることで氷の融解温度熱を取
得することができ、その結果高い温度で冷媒蒸発が可能
になり、かつｉ環水としてポリプレングリコール水溶液
の濃度管理も大雑把で良くなり、安定した能力を取り出
すことができる。
以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。
第１図は本発明に係る全熱利用型ヒートポンプシステム
の１実施例構成を示す図であり、１はヒーティングタワ
ー、２は冷凍機、３は温水槽、４は熱交換器、５は補給
水槽兼粉末水貯留ピントを示す。
の１実施例構成を示す図であり、１はヒーティングタワ
ー、２は冷凍機、３は温水槽、４は熱交換器、５は補給
水槽兼粉末水貯留ピントを示す。
第１図において、ヒーティングタワー１は、冷凍機２か
ら一部水が氷となった不凍液が送られてくると、氷を上
部に残し、不凍液の水溶液が下に沈む、この下に沈んだ
一定濃度の不凍液の水溶液が冷凍機２に送られ、浮上し
た氷が補給水槽兼粉末水貯留ピット５に送られろ、ヒー
ティングタワー１から補給水槽兼粉末水貯留ピント５へ
循環する氷の量は、全体の循環量の約２．６％程度にあ
る。この量に対応する水量が補給水槽兼粉末水貯留ピッ
ト５より冷凍機２へ循環する不凍液の水溶液に補給され
る。熱交換器５は、ヒーティングタワー１から補給水槽
兼粉末水貯留ピント５に還流した氷を加熱して溶解する
ものであり、日中の大気熱、下水（中水）の廃熱、冬期
の冷水製造から廃熱される低温水等が利用される。配管
には、一部氷結した不凍液水溶液が循環するため、凍結
膨張による配管の破裂を防止するように考案したインナ
ーチューブ入り内面コーティング配管又は剥離式二重管
を利用する。剥離式二重管は、内管と外管の二重管にな
っており、内管に冷水、外管と内管との間に温水が通る
ようになったものである。
ら一部水が氷となった不凍液が送られてくると、氷を上
部に残し、不凍液の水溶液が下に沈む、この下に沈んだ
一定濃度の不凍液の水溶液が冷凍機２に送られ、浮上し
た氷が補給水槽兼粉末水貯留ピット５に送られろ、ヒー
ティングタワー１から補給水槽兼粉末水貯留ピント５へ
循環する氷の量は、全体の循環量の約２．６％程度にあ
る。この量に対応する水量が補給水槽兼粉末水貯留ピッ
ト５より冷凍機２へ循環する不凍液の水溶液に補給され
る。熱交換器５は、ヒーティングタワー１から補給水槽
兼粉末水貯留ピント５に還流した氷を加熱して溶解する
ものであり、日中の大気熱、下水（中水）の廃熱、冬期
の冷水製造から廃熱される低温水等が利用される。配管
には、一部氷結した不凍液水溶液が循環するため、凍結
膨張による配管の破裂を防止するように考案したインナ
ーチューブ入り内面コーティング配管又は剥離式二重管
を利用する。剥離式二重管は、内管と外管の二重管にな
っており、内管に冷水、外管と内管との間に温水が通る
ようになったものである。
次にシステム全体の動作を説明する。まず、外気が０℃
以下の場合は、ヒーティングタワー１において−温水が
氷結している不凍液の水溶液を散水することになる。こ
の場合、水板外の不凍液は外気より熱を奪い加熱され、
氷はタワー下の水槽部分に貯まる。ここにおいて、例え
ば水板外の不凍溶液は９７．４％、氷は２．６％程度の
比率となるが、そのうち融けなかった氷は氷の浮遊する
性質を利用して分離する。この氷は補給水槽兼粉末水貯
留ピット５へ排出する。他方、氷を含まない不凍液の水
溶液には、氷によって搬出された分の水をポンプによっ
て補給し、常に一定の不凍液の濃度を維持して冷凍機２
へ導く。冷凍機２では、この外気から熱を得た水溶液を
蒸発器に導いて熱交換し、凝縮器から温水を取り出して
温水槽へ熱をためる。なお、補給水槽兼粉末水貯留ビフ
ト５では、氷を融かすため、熱交換機４を設置すること
により日中の高い大気熱、下水（中水）廃熱、冬期冷水
製造から得られる低温廃熱などと熱交換する。
以下の場合は、ヒーティングタワー１において−温水が
氷結している不凍液の水溶液を散水することになる。こ
の場合、水板外の不凍液は外気より熱を奪い加熱され、
氷はタワー下の水槽部分に貯まる。ここにおいて、例え
ば水板外の不凍溶液は９７．４％、氷は２．６％程度の
比率となるが、そのうち融けなかった氷は氷の浮遊する
性質を利用して分離する。この氷は補給水槽兼粉末水貯
留ピット５へ排出する。他方、氷を含まない不凍液の水
溶液には、氷によって搬出された分の水をポンプによっ
て補給し、常に一定の不凍液の濃度を維持して冷凍機２
へ導く。冷凍機２では、この外気から熱を得た水溶液を
蒸発器に導いて熱交換し、凝縮器から温水を取り出して
温水槽へ熱をためる。なお、補給水槽兼粉末水貯留ビフ
ト５では、氷を融かすため、熱交換機４を設置すること
により日中の高い大気熱、下水（中水）廃熱、冬期冷水
製造から得られる低温廃熱などと熱交換する。
本発明の全熱利用型ヒートポンプシステムは、このよう
に従来のヒーティングタワ一式ヒートポンプを改良し、
不凍液の濃度管理、安全性などを考慮したものであり、
不凍液としては衛生上に安全なポリブレングリコールの
薄い水溶液を循環させることができる。
に従来のヒーティングタワ一式ヒートポンプを改良し、
不凍液の濃度管理、安全性などを考慮したものであり、
不凍液としては衛生上に安全なポリブレングリコールの
薄い水溶液を循環させることができる。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、粘性
があるポリブレングリコールでも薄い水ｆＪＲとするこ
とができ、その粘性も問題なくなる。
があるポリブレングリコールでも薄い水ｆＪＲとするこ
とができ、その粘性も問題なくなる。
また、水溶液の水の凍結についてもそれに対応した配管
を使用すればよい、さらに、不凍液の？署度も常に一定
に保つように考慮されているため、効率の良い運転がな
される。
を使用すればよい、さらに、不凍液の？署度も常に一定
に保つように考慮されているため、効率の良い運転がな
される。
第１図は本発明に係る全熱利用型ヒートポンプシステム
の１実施例構成を示す図、第２図は冷却塔をヒーティン
グタワーとして利用すると共に循環水として不凍液を使
用する従来の方式を説明するための図である。 １・・・ヒーティングタワー、２・・・冷凍機、３・・
・温水槽、４・・・熱交換器、５・・・補給水槽兼粉末
水貯留ピント。 出 願 人 清水建設株式会社 代理人 弁理士 阿 部 龍 吉（外２名）第１図 第２図
の１実施例構成を示す図、第２図は冷却塔をヒーティン
グタワーとして利用すると共に循環水として不凍液を使
用する従来の方式を説明するための図である。 １・・・ヒーティングタワー、２・・・冷凍機、３・・
・温水槽、４・・・熱交換器、５・・・補給水槽兼粉末
水貯留ピント。 出 願 人 清水建設株式会社 代理人 弁理士 阿 部 龍 吉（外２名）第１図 第２図
Claims (4)
- （１）暖房時に冷却塔をヒーティングタワーとして利用
し、循環水として不凍液の低濃度水溶液を利用すること
を可能にした全熱利用型ヒートポンプシステムであって
、ヒーティングタワーより一部凍結した氷を分離して溶
解する手段を備え、ヒーティングタワーより氷を含まな
い不凍液の水溶液を冷凍機へ循環させる系で前記手段か
ら水を補給するように構成したことを特徴とする全熱利
用型ヒートポンプシステム。 - （２）不凍液としてポリプレングリコールを使用し７％
程度の低濃度水溶液を循環させることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の全熱利用型ヒートポンプシステ
ム。 - （３）不凍液の水溶液の循環系水溶液凍結時の膨張によ
る破裂にも対応できるインナーチューブ入り配管又は剥
離式二重管を利用したことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の全熱利用型ヒートポンプシステム。 - （４）前記手段は、熱交換器を備えたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の全熱利用型ヒートポンプシ
ステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13306887A JPS63297967A (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | 全熱利用型ヒ−トポンプシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13306887A JPS63297967A (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | 全熱利用型ヒ−トポンプシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63297967A true JPS63297967A (ja) | 1988-12-05 |
| JPH0457934B2 JPH0457934B2 (ja) | 1992-09-16 |
Family
ID=15096088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13306887A Granted JPS63297967A (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | 全熱利用型ヒ−トポンプシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63297967A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0490433A (ja) * | 1990-08-04 | 1992-03-24 | Takasago Thermal Eng Co Ltd | ヒートポンプ式空調設備 |
| JPH06249471A (ja) * | 1993-02-24 | 1994-09-06 | Takasago Thermal Eng Co Ltd | 冷水製造システム |
-
1987
- 1987-05-28 JP JP13306887A patent/JPS63297967A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0490433A (ja) * | 1990-08-04 | 1992-03-24 | Takasago Thermal Eng Co Ltd | ヒートポンプ式空調設備 |
| JPH06249471A (ja) * | 1993-02-24 | 1994-09-06 | Takasago Thermal Eng Co Ltd | 冷水製造システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0457934B2 (ja) | 1992-09-16 |
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