JPH0351633A

JPH0351633A - 熱搬送装置

Info

Publication number: JPH0351633A
Application number: JP1188186A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Iwanaga; 茂岩永; Takashi Sawada; 敬澤田; Toshimoto Kajitani; 俊元梶谷
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-07-20
Filing date: 1989-07-20
Publication date: 1991-03-06
Anticipated expiration: 2012-12-17
Also published as: JP2692967B2

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】産業上の利用分野本発明は、冷媒を加熱するときの圧力上昇を利用して熱
を利用側に移動させる熱搬送装置に関するものである．従来の技術冷媒をバーナなどの燃焼熱で加熱し、蒸発する冷媒の圧
力を利用して冷媒を循環させる熱駆動型の熱搬送方式を
行うために、受液器に満たされた液冷媒を間欠的に冷媒
加熱器に供給する．この間欠的に供給する周期は、冷媒
の物性値の制約上から熱搬送条件の中でも最も温度（ま
たは圧力）の高い場合に合わせて設定していた．すなわ
ち、システムの動作範囲のうち最も高い温度《または圧
力〉に最適となるように定めた最も短い周期で間欠的に
液冷媒を供給するようにしていた．発明が解決しようと
する課題しかし上記のような従来の方式では、システムの動作温
度（または圧力）の低い条件、たとえば冷媒加熱開始時
では加熱器に入る冷媒量と加熱器を出る冷媒量とがバラ
ンスしないことによる温度（または圧力）の上昇下降を
周期的に繰返すハンチングを生じることがあり、このハ
ンチングが激しい場合には冷媒加熱器において局所的に
液冷媒不足となって過熱することがあり、このとき、冷
媒の熱分解や冷媒加熱器の耐久性などシステムの信頼性
上の問題があった．本発明は上記従来の問題を解決ずるもので、サイクルの
運転動作条件にかかわらず、冷媒加熱器に必要な液冷媒
を自動的に安定して供給し、しかも冷媒加熱運転開始時
の安定立上げを保証することができる熱搬送装置を提供
することを目的とするものである．課題を解決するための手段上記課題を解決するために本発明の熱搬送装置は、冷媒
加熱器と気液セパレー夕を配管接続した環状通路部を設
け、前記気液セパレータの上方に設けた受液器を第１逆
止弁を有ずる落込み管と開閉弁を有する均圧管とで前記
環状通路部に接続するとともに、前記気液セパレータ，
放熱器，第２逆止弁，前記受液器を順次配管接続して環
状熱搬送路を形成し、前記冷媒加熱器の出口測に設けた
温度検出器または圧力検出器で検知する温度または圧力
がある所定値に上昇するまでは前記開閉弁の開閉動作周
期を一定の固定値とし、ある所定値以上になると開閉動
作周期を温度変化または圧力変化に応じて変化させるよ
うに制御する制御装置を設けたものである．作用上記構成により、バーナなどに着火した冷媒加熱運転開
始時の温度または圧力の急速な立上り時には、この運転
領域で安定運転可能な一定の固定値で開閉弁の開閉動作
を行い、さらに、ある所定値以上となってシステムの温
度または圧力の変化が初期立上げ時に比べてゆるやかに
なると、制御装置により温度または圧力の変化に応じて
開閉動作周期を変化させるように制御をかけるので、サ
イクルの運転動作条件にかかわらず冷媒加熱器で蒸発す
る冷媒の温度あるいは圧力に応じて、冷媒加熱器から放
熱器に送られて凝縮する冷媒量と受液器から冷媒加熱器
に間欠的に供給される冷媒量とのバランス化が図られ、
システムを安定作動させ、冷媒加熱器での局所過熱を防
ぐように動作する．実施例以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する．第１図は本発明の一実施例を示す熱搬送装置のシステム
構成図である．第１図において、気液セパレータ１は冷
媒加熟器２の上方に配置されるとともに、冷媒加熱器２
の入口管３と冷媒加熱器２の出口管４とで連結されて環
状通路部を形成している．また、受液器５は気液セパレ
ータ１の上方に配置され、受液器５は環状通路部を構成
する気液セパレータ１に第１逆止弁６を有する落込み管
７で接続され、さらに、受液器５は開閉弁８を有ずる均
圧管９で環状通路部を構成する冷媒加熱器出口管４に接
続されることにより、受液器５と冷媒加熱器２とは連結
されている．気液セパレータ１と放熱器１０とはガス冷
媒往き管１１で接続され、放熱器１０と受液器５とは第
２逆止弁１２を有ずる液冷媒戻り管１３で接続されてい
る．このように、気液セパレータ１、放熱器１０、第２
逆止弁１２、受液器５および第１逆止弁６は順次配管接
続された環状熱搬送路を形成している．温度検出器１４
は冷媒加熱器２の出口管４に設けられている．また、制
御装置１５は開閉弁８および温度検出器１４と電気的に
接続されている．バーナ１６は冷媒加熱器２に設けられ
、冷媒を加熱する．１７は放熱器１０に設けられた送風
機である．上記構成において、以下、その動作を説明する。

冷媒加熱器２において、バーナ１６の燃焼熱で加熱され
た冷媒は、ガスと液の混合した２相状態で冷媒加熱器出
口管４を通り、気液セパレータ１に流入し、液冷媒は冷
媒加熱器入口管３を通って、再び、冷媒加熱器２に流入
する．一方、気液セパレータ１に流入した２相状態の冷
媒のうちガス冷媒は、ガス冷媒往き管１１を通り放熱器
１０で、送風機１７の運転により利用側の空気へ放熱し
て凝縮液化する．ここで、開閉弁８が閉のときには、受
液器５へ放熱器１０から凝縮液化した冷媒が液冷媒戻り
管１３により第２逆止弁１２を通って送られる。このと
き、受液器５内の圧力は気液セパレータ１内の圧力より
低くなっているため、ｍｌ逆止弁６は閉状態となってい
る．この状態で、開閉弁８を開状態とすると、受液器５
と気液セパレータ１とは均圧管９に上り連通して均圧状
態となり、受液器５内の液冷媒は重力により第１逆止弁
６を通って気液セパレータ１内に流入する．次に、開閉
弁８を再び閉にすると、第１逆止弁６は閉状態となり、
受液器５内へ放熱器１０の″ａｗＵ液冷媒が、バーナ１
６の熱で蒸発する冷媒の圧力で圧送され、受液器５が液
冷媒で満されるというサイクルを繰返す．このように、
気液セパレータ１と冷媒加熱器２との間は蒸発した冷媒
圧による自然循環サイクルであり、受液器５から気液セ
パレータ１および冷媒加熟器２への液冷媒の供給は開閉
弁８の開閉周期による間欠動作サイクルである．この間欠動作サイクルで開閉弁８の開閉動作周期を制御
装２１５により変化させることで冷媒加熱器２に適性冷
媒量を供給することができる．第２図はバーナ１６に着
火して冷媒加熱運転を開始した場合であり、本実施例で
は開閉弁８の開時間を一定とし、閑時間を、冷媒加熱器
２の出口側に設けた温度検出器１４で検知した温度に応
じて制ｍ装ｖ１１５により変化させる場合を示している
．第２図において、時間Ｔ。でバーナ１６に着火し、温
度検出器１４により検知する温度がある所定値θ＾に達
ずる時間Ｔ１まで、開閉弁８の閉時間は一定の固定値τ
。．Ａで制御装置１５により動作させ、さらに、所定値
θ．からめる温度変化幅Δθを生じた時間Ｔ２で制御装
置１５により閏時間τ。ｆｆＡを変化幅Δτ１で減少さ
せて閉時間をτｅｆｆ＋とし、さらに、温度変化Δθを
生じた時間Ｔ３　，Ｔ．でそれぞれ閉時間変化幅Δτ２
，Δτ３で減少させて閉時間をτ＊ｆｆ２＋　τ。，，
，とする。時間Ｔ５　ｒ　Ｔｒｉでは温度変化が下降、
上昇を繰返すハンチング状態に入った場合であり、この
ような場合、開閉弁の閉時間は時間Ｔ５　，　Ｔｓでそ
れぞれ変化幅Δτ４．Δτ５で増加させている．このようにして、一定の固定値である閉時間τ１，Ａは
、温度が所定値θ．に達するまでの運転領域では安定運
転可能な値に設定できる．以上のように、バーナ１６に
着火して冷媒加熱運転を開始したときの温度あるいは圧
力の急速な立上り時は、開閉弁８の閉時間を固定値とす
ることにより、閉時間を自動制御する応答速度の問題を
解消して立上り時の冷媒の安定供給を実現し、温度が所
定値θあに達した後の閉時間の自動制御により間欠動作
サイクルを立上げ過渡状態から早期に安定定常状態にさ
せることにより冷媒加熱運転の開始を保証するとともに
、冷媒の局所過熟を防止してシステムの信頼性を向上さ
せることができる．なお、本実施例では温度検出器１４で開閉弁８の開閉動
作周期を制御するものを示したが、冷媒加熱器２の出口
測は気液２相状態であり温度と圧力には一定の関係があ
るので、温度検出器１４の代りに圧力検出器で開閉動作
周期を同様に制御することができるのは明らかである．発明の効果以上のように本発明の熱搬送装置によれば、温度検出器
または圧力検出器で検知する温度または圧力がある所定
値に上昇するまでは開閉弁の開閉動作周期を一定の固定
値とし、ある所定値以上になると開閉動作周期を温度変
化または圧力変化に応じて変化させるようにＩ’ｌ御す
る制御装置を設けたことにより、冷媒加熱運転開始時の
安定的な冷媒加熱運転の立上げを保証することができ、
また、冷媒加熱運転開始にともなう立上げ過渡状態から
早急に安定定常状態に移行させることができるため、冷
媒の局所過熱を防止して安定した冷媒加熱運転をするこ
とができ、システムの信頼性を向上させることができる
ものである．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す熟搬送装置のシステム
横成図、第２図は同然搬送装置のシステム動作を説明す
るための開閉弁の閏時間制御図である．１・・・気液セパレー夕、２・・・冷媒加熱器、３・・
・入口管、４・・・出口管、５・・・受液器、６・・・
第１逆止弁、７・・・落込み管、８・・・開閉弁、９・
・・均圧管、１０・・・放熱器、１１・・・ガス冷媒往
き管、１２・・・第２逆止弁、１３・・・液冷媒戻り管
、１４・・・温度検出器、１５・・・制御装置．

Claims

【特許請求の範囲】

１、冷媒加熱器と気液セパレータを配管接続した環状通
路部を設け、前記気液セパレータの上方に設けた受液器
を第１逆止弁を有する落込み管と開閉弁を有する均圧管
とで前記環状通路部に接続するとともに、前記気液セパ
レータ、放熱器、第２逆止弁、前記受液器を順次配管接
続して環状熱搬送路を形成し、前記冷媒加熱器の出口側
に設けた温度検出器または圧力検出器で検知する温度ま
たは圧力がある所定値に上昇するまでは前記開閉弁の開
閉動作周期を一定の固定値とし、ある所定値以上になる
と開閉動作周期を温度変化または圧力変化に応じて変化
させるように制御する制御装置を設けた熱搬送装置。