JPH0384367A - Heat pump device - Google Patents

Heat pump device

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Publication number
JPH0384367A
JPH0384367A JP1218810A JP21881089A JPH0384367A JP H0384367 A JPH0384367 A JP H0384367A JP 1218810 A JP1218810 A JP 1218810A JP 21881089 A JP21881089 A JP 21881089A JP H0384367 A JPH0384367 A JP H0384367A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
refrigerant
container
valve
evaporator
condenser
Prior art date
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Pending
Application number
JP1218810A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Arita
浩二 有田
Takeshi Tomizawa
猛 富澤
Yuji Yoshida
雄二 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP1218810A priority Critical patent/JPH0384367A/en
Publication of JPH0384367A publication Critical patent/JPH0384367A/en
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  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (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。
(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】 産業上の利用分野 本発明(よ 混合冷媒を用し\ その組成分離により、
高沸点冷媒を貯留して作動混合冷媒の組成を可変するヒ
ートポンプ装置の改良に関すん従来の技術 最近 非共沸混合冷媒を用す\ 組成分離により高沸点
冷媒を貯留して組成を可変とすることによって、高効率
・高能力を実現しようとするヒートポンプ装置が提案さ
れている。
[Detailed description of the invention] Industrial application field of the present invention (by using a mixed refrigerant and separating its composition,
Related to the improvement of a heat pump device that stores high-boiling point refrigerant and varies the composition of the operating mixed refrigerant.Recent technology Using a non-azeotropic mixed refrigerant\ Storing high-boiling point refrigerant and making the composition variable by composition separation Accordingly, heat pump devices have been proposed that aim to achieve high efficiency and high capacity.

以下、高沸点冷媒を貯留して組成を可変とするヒートポ
ンプ装置について、第3図を用いて説明する。第3図に
おいて、 1は圧縮機 2は凝縮器3は絞り装置 4は
蒸発器であり、これらを配管接続することにより主回路
を構成している。 5は充填材を充填した精留分離器で
あり、上部は配管6により凝縮器2の出口と、また減圧
器7を介して蒸発器4の入口とそれぞれ接続されている
。また精留分離器5の下部には貯留器8が配置されその
底部は開閉弁9を介して減圧器7と接続され貯留器8の
内部には加熱ヒーター10が設けられている。
Hereinafter, a heat pump device that stores a high boiling point refrigerant and makes the composition variable will be described with reference to FIG. In FIG. 3, 1 is a compressor, 2 is a condenser, 3 is a throttle device, and 4 is an evaporator, which are connected by piping to form a main circuit. Reference numeral 5 denotes a rectification separator filled with a filler, and its upper portion is connected to the outlet of the condenser 2 via a pipe 6 and to the inlet of the evaporator 4 via a pressure reducer 7, respectively. Further, a reservoir 8 is disposed below the rectification separator 5, the bottom of which is connected to a pressure reducer 7 via an on-off valve 9, and a heater 10 is provided inside the reservoir 8.

このような装置において非共沸混合冷媒を封入し 組成
を可変する方法について説明する。まず封入した混合冷
媒の組成のままで運転する場合(分離なしモード)には
 加熱ヒーター10をOFFすることにより、貯留器8
は余剰冷媒を単に貯留し 開閉弁9の閉止時はそのまま
貯め込むし開放時は貯留しながら一部は減圧器7を経由
して蒸発器4に流出するのみとなるた△ 主回路は封入
した状態の高沸点冷媒の富んだ混合冷媒の組成のまま運
転することになる。
A method of enclosing a non-azeotropic mixed refrigerant in such a device and varying the composition will be explained. First, when operating with the same composition of the sealed mixed refrigerant (non-separation mode), by turning off the heating heater 10, the reservoir 8
The surplus refrigerant is simply stored, and when the on-off valve 9 is closed, it is stored as is, and when it is opened, it is stored and a part of it only flows out to the evaporator 4 via the pressure reducer 7.△ The main circuit is sealed. The system will continue to operate with the composition of the mixed refrigerant rich in high-boiling refrigerants.

次に高沸点冷媒を貯留して低沸点冷媒の富んだ組成で運
転する場合(分離ありモード)に(よ 開3− 閉弁9を閉止し加熱ヒーター10を○Nすると、貯留器
8内部の冷媒中主に低沸点冷媒が気化され精留分離器5
内部を上昇する。このとき凝縮器2出口からは配管6を
経由して液冷媒が供給され精留分離器5内部で気液接触
により精留作用が起こり、」二昇する気体は低沸点冷媒
の濃度が高まり、逆に下降する液体は高沸点冷媒の濃度
が高まり、貯留器8には高沸点冷媒が凝縮液の状態で貯
留されることになる。一方上昇する低沸点冷媒に富んだ
気体は減圧器7を経由して蒸発器4に流入するた数 主
回路は低沸点冷媒の富んだ組成で運転できるものである
。このようなタイプの組成可変型のヒートポンプ装置(
よ 例えば給湯装置に適用され 通常使用時には高温水
を得るため高沸点冷媒の富んだ封入組成のままで運転し
 できるだけ短時間で貯湯する必要がある場合には加熱
能力の高い低沸点冷媒の富んだ組成で運転することが可
能となる。
Next, when storing high-boiling point refrigerant and operating with a composition rich in low-boiling point refrigerant (separation mode), if the valve 9 is closed and the heating heater 10 is turned on, the inside of the reservoir 8 will be Mainly the low boiling point refrigerant in the refrigerant is vaporized and the rectification separator 5
Rise inside. At this time, liquid refrigerant is supplied from the outlet of the condenser 2 via the pipe 6, and a rectification action occurs due to gas-liquid contact inside the rectification separator 5, and the rising gas has an increased concentration of low-boiling refrigerant. Conversely, the concentration of the high boiling point refrigerant in the descending liquid increases, and the high boiling point refrigerant is stored in the reservoir 8 in the form of a condensed liquid. On the other hand, the rising gas rich in low boiling point refrigerant flows into the evaporator 4 via the pressure reducer 7. The main circuit can be operated with a composition rich in low boiling point refrigerant. This type of compositionally variable heat pump equipment (
For example, it is applied to water heaters.During normal use, in order to obtain high-temperature water, the system is operated with a high-boiling refrigerant-rich composition, and when it is necessary to store hot water in the shortest possible time, a low-boiling refrigerant-rich system with high heating capacity is used. It becomes possible to operate according to the composition.

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のようなヒートポンプ装置4 で(よ 組成を可変する際に精留作用を利用して0るた
碌 原理的に非共沸の混合冷媒に対してのみ適用可能で
あるといった欠点があった また 精留作用を起こさせ
る際に加熱ヒーターや圧縮機の吐出配管等冷凍サイクル
中の高温熱源等による多量の熱エネルギーを必要とする
た△ 組成を可変する場合のエネルギー効率が低くなる
といった欠点があった 本発明(よ 上述の課題に鑑みて試されたもので、あら
ゆる状態の混合冷媒に対して適用可能な組成可変方法を
有し 組成を可変する際に多量の熱エネルギーを必要と
しないヒートポンプ装置を提供することを目的とするも
のである。
Problems to be Solved by the Invention However, in the heat pump device 4 as described above, it is possible to use the rectification effect when varying the composition. It also had the disadvantage that a large amount of thermal energy was required from high-temperature heat sources in the refrigeration cycle, such as heating heaters and compressor discharge pipes, to cause the rectification effect, making it difficult to vary the composition. The present invention, which had the disadvantage of low energy efficiency, was tried in view of the above-mentioned problems, and has a method of varying the composition that can be applied to mixed refrigerants in all conditions. The object of the present invention is to provide a heat pump device that does not require heat energy.

課題を解決するための手段 本発明は上述の課題を解決するた歇 混合冷媒を封入し
 圧縮a  凝縮器 絞り装置 蒸発器等を接続して主
回路を構成し 前記冷媒と分子集合体を生成可能な物質
を封入した容器を第1開閉弁を介して前記圧縮機・前記
凝縮器間または前記凝縮器・前記絞り装置間または前記
絞り装置・前記蒸発器間の配管に接続し 前記蒸発器・
前記圧縮機間の配管に第2開閉弁を介して接続上 前記
容器・前記蒸発器間の熱交換手段を有することを特徴と
するものである。また 本発明(よ 前記第1開閉弁と
前記容器との間に冷媒エジェクタを設け、前記容器と前
記冷媒エジェクタの吸引口とを接続したことを特徴とす
る。
Means for Solving the Problems The present invention is a method for solving the above-mentioned problems.A main circuit is configured by enclosing a mixed refrigerant and connecting a compressor, a condenser, a throttle device, an evaporator, etc., and it is possible to generate molecular aggregates with the refrigerant. A container sealed with a substance is connected to a pipe between the compressor and the condenser, between the condenser and the throttle device, or between the throttle device and the evaporator via a first on-off valve;
The apparatus is characterized in that it has a heat exchange means between the container and the evaporator connected to the piping between the compressors via a second on-off valve. Further, the present invention is characterized in that a refrigerant ejector is provided between the first on-off valve and the container, and the container and a suction port of the refrigerant ejector are connected.

作用 本発明は上述の構成によって、冷媒と化学物質との分子
集合体(特に化学物質が水の場合は気体水和物あるいは
クラスレートと呼ばれる)生成反応を利用して組成分離
を行なうことにより、原理的にあらゆる状態の混合冷媒
に対して適用可能とするものであり、また組成可変の際
に多量の熱エネルギーを必要とせず、組成可変時のエネ
ルギー効率の低下を減少さ+il  さらに 分子集合
体生成あるいは分解反応時に生じる反応熱を利用するこ
とによって高効率・高能力を実現するヒートポンプ装置
を提供することを目的とするものである。
The present invention has the above-described structure, and performs compositional separation using a reaction that produces molecular aggregates (particularly when the chemical substance is water, called gas hydrate or clathrate) between a refrigerant and a chemical substance. In principle, it can be applied to mixed refrigerants in any state, and it does not require a large amount of thermal energy when changing the composition, reducing the drop in energy efficiency when changing the composition.Moreover, molecular aggregates The object of the present invention is to provide a heat pump device that achieves high efficiency and high capacity by utilizing reaction heat generated during production or decomposition reactions.

実施例 第1図は本発明の一実施例によるヒートポンプ装置の概
略構成を示すものであり、 11は圧縮機12は凝縮器
 13は絞り装置 14は蒸発器であり、これらを配管
接続することにより主回路を構成し クロロジフルオロ
メタン(以下、R22と記す。)と1. 1. 1. 
2−テトラフルオロエタン(以下、R134aと記す。
Embodiment FIG. 1 shows a schematic configuration of a heat pump device according to an embodiment of the present invention, in which 11 is a compressor 12 is a condenser, 13 is a throttle device, and 14 is an evaporator. The main circuit consists of chlorodifluoromethane (hereinafter referred to as R22) and 1. 1. 1.
2-tetrafluoroethane (hereinafter referred to as R134a).

)の混合物が封入されている。 15は水が封入されて
いる容器であり、第1開閉弁16を介して凝縮器12と
絞り装置13との間の配管に接続され また 第2開閉
弁17を介して蒸発器14と圧縮機11との間の配管に
接続されており、さらに 蒸発器14と容器15との間
の空間には熱交換器18が設けられているといった構成
となっている。
) is enclosed. 15 is a container filled with water, which is connected to the piping between the condenser 12 and the throttle device 13 via a first on-off valve 16, and between the evaporator 14 and the compressor via a second on-off valve 17. 11, and a heat exchanger 18 is provided in the space between the evaporator 14 and the container 15.

な耘 本実施例においては混合冷媒としてR22とR1
34aの混合物を用いている力交 これに限らすミ い
わゆるフロン類の混合物等を使用してもよい。また 本
実施例においては冷媒と分子集合体を生成する物質とし
て水を用いている戟 これに限らず、炭化水素類 ニト
ロパラフィン類有機硫黄化合徴 アルコール類 フェノ
ール類アルデヒド類 エーテル販 ケトン類 有機酸類
アミン類 エステル類等のいわゆる有機溶媒やこれらの
混合機 さらには水とこれらとの混合物等を使用しても
よ(t さらに 本実施例においては蒸発器14と容器
15との間の熱交換手段として熱交換器が設けられてい
る力t これに限らす熱媒体等を用いて熱交換をおこな
ってもよす1このようなヒートポンプ装置において混合
冷媒を封入し 組成を可変する方法について説明する。
In this example, R22 and R1 are used as a mixed refrigerant.
Force exchange using a mixture of 34a This is limited to the above. Mixtures of so-called fluorocarbons may also be used. In addition, in this example, water is used as a refrigerant and a substance that generates molecular aggregates. So-called organic solvents such as esters, mixers of these, and mixtures of these with water may also be used (t Furthermore, in this embodiment, as a heat exchange means between the evaporator 14 and the container 15). The power at which the heat exchanger is provided is limited to t.Heat exchange may also be performed using a heat medium or the like.1 A method of enclosing a mixed refrigerant in such a heat pump device and varying the composition will be described.

まず、分離なしモードでは第1開閉弁16を閉止し第2
開閉弁17を開放とすることにより、容器15への凝縮
器12出口側からの冷媒の流入はなく、圧縮機11人口
側と連通しているため容器15内部の冷媒は圧縮機11
人口側へ吸引され これにより容器15内部の水と冷媒
との水和反応の平衡4i  冷媒の水和物(以下、2ク
ラスレートと称する。)が水と冷媒とに分解する方へ移
動し 最終的に容器15内部においてクラスレートを懲
戒していた冷媒はそのほとんどが主回路中に流出し主回
路は封入した状態にほぼ等しい混合冷媒の組成のまま運
転することとなる。この時、容器15内部においてはク
ラスレートの分解反応による冷熱が発生し 熱交換器1
8を介して蒸発器14での使用が可能となることにより
、利用する熱交換器が蒸発器14の冷房モードも場合に
は得られる冷熱が増加するという利点があり、また 利
用する熱交換器が凝縮器I2の暖房モードの場合は比較
的温度の高い低温熱源を得ることによる高能力・高効率
化が可能となるものである。
First, in the non-separation mode, the first on-off valve 16 is closed and the second on-off valve 16 is closed.
By opening the on-off valve 17, refrigerant does not flow into the container 15 from the outlet side of the condenser 12, and since it is in communication with the compressor 11 intake side, the refrigerant inside the container 15 flows into the compressor 11.
As a result, the equilibrium 4i of the hydration reaction between the water inside the container 15 and the refrigerant moves toward the direction where the refrigerant hydrate (hereinafter referred to as 2-clathrate) decomposes into water and refrigerant. Most of the refrigerant that has caused the clathrate inside the container 15 to flow out into the main circuit, and the main circuit continues to operate with the composition of the mixed refrigerant almost the same as in the sealed state. At this time, cold heat is generated inside the container 15 due to the decomposition reaction of the clathrate, and the heat exchanger 1
By making it possible to use the evaporator 14 through the heat exchanger 8, there is an advantage that the amount of cold heat obtained can be increased if the heat exchanger used is also in the cooling mode of the evaporator 14. When the condenser I2 is in the heating mode, high capacity and high efficiency can be achieved by obtaining a low-temperature heat source with a relatively high temperature.

次に 分離ありモードで(よ 第1開閉弁16を開放し
第2開閉弁17を閉止することにより、凝縮器12で凝
縮された冷媒ζ戴 容器15に流入し内部に封入しであ
る水との間の水和反応によりクラスレートを生威し 容
器15内部に貯留される。
Next, in the separation mode (by opening the first on-off valve 16 and closing the second on-off valve 17, the refrigerant condensed in the condenser 12 flows into the container 15 and mixes with the water sealed inside). The clathrate is produced by the hydration reaction during this period and is stored inside the container 15.

このa  R22とR134aとではR134aの方が
圧倒的にクラスレートを生威しやすい冷媒であるた取 
その結果として主回路中を循環する冷媒を低沸点冷媒で
あるR22に富んだものとする9− ことが可能となるものである。この時、容器15内部に
おいてはクラスレートの生成反応による暖熱が発生する
力交 熱交換器18を介して蒸発器14で生ずる冷熱を
使用することによりより効率的なりラスレート生成が可
能となる。また 蒸発器14に暖熱が与えられることに
よって、利用する熱交換器が凝縮器12の暖房モードの
場合は高能力・高効率化が可能となる。さらに主回路が
低沸点冷媒であるR22に富んだ組成となることにより
、利用する熱交換器が蒸発器14の冷房モードの場合に
は高能力・高効率化が可能となるものである。
Between R22 and R134a, R134a is a refrigerant that is overwhelmingly more likely to produce clathrates.
As a result, it is possible to make the refrigerant circulating in the main circuit rich in R22, which is a low boiling point refrigerant. At this time, by using the cold heat generated in the evaporator 14 via the power exchange heat exchanger 18 in which warm heat is generated by the clathrate production reaction inside the container 15, more efficient clathrate production is possible. Further, by providing warm heat to the evaporator 14, when the heat exchanger used is the heating mode of the condenser 12, high capacity and high efficiency can be achieved. Furthermore, since the main circuit has a composition rich in R22, which is a low boiling point refrigerant, when the heat exchanger used is in the cooling mode of the evaporator 14, high capacity and high efficiency can be achieved.

な叙 主回路の組成を元に戻すに番よ 第1開閉弁16
を閉止し第2開閉弁17を開放すればよく、このとき容
器15への凝縮器12出口側からの冷媒の流入はなく、
圧縮機11人口側と連通しているため容器15内部の冷
媒は圧縮機11入口側へ吸引され これにより容器15
内部における水と冷媒との水和反応の平衡41  タラ
スレートが水と冷媒とに分解する方へ移動し 最終的に
容器150− 内部においてクラスレートを形成していた冷媒はそのほ
とんどが主回路中に流出し 主回路は封入した状態にほ
ぼ等しい混合冷媒の組成のまま運転することとなる。
Now it's time to restore the composition of the main circuit to its original state.First on-off valve 16
, and open the second on-off valve 17. At this time, no refrigerant flows into the container 15 from the outlet side of the condenser 12.
Since the compressor 11 is in communication with the population side, the refrigerant inside the container 15 is sucked into the inlet side of the compressor 11, and as a result, the container 15
Equilibrium of hydration reaction between water and refrigerant inside 41 The clathrate moves toward decomposition into water and refrigerant, and finally, most of the refrigerant that had formed the clathrate inside the container 150 enters the main circuit. If the refrigerant leaks out, the main circuit will operate with the mixed refrigerant composition almost the same as the sealed state.

また 本実施例においては容器15ば 第1開閉弁16
を介して凝縮器12と絞り装置13との間の配管に接続
されている力交 第1開閉弁16介して絞り装置13と
蒸発器14との間の配管、または第1開閉弁16を介し
て圧縮機11と凝縮器12との間の配管に接続してもよ
い。
In addition, in this embodiment, the container 15 and the first on-off valve 16 are
The power exchange is connected to the piping between the condenser 12 and the throttle device 13 via the piping between the throttle device 13 and the evaporator 14 via the first on-off valve 16, or It may also be connected to a pipe between the compressor 11 and the condenser 12.

第2図は本発明のヒートポンプ装置の他の実施例の構成
国であり、第1図の実施例と同一の機能部品には同一番
号をイ」シ  一部説明を省略する。
FIG. 2 shows the configuration of another embodiment of the heat pump device of the present invention, and the same functional parts as in the embodiment of FIG. 1 are designated by the same numbers, and some explanations are omitted.

本実施例において(よ 容器15と第1開閉弁16との
間に冷媒エジェクタ19を設(す、容器15と冷媒エジ
ェクタ19の吸引口とを接続した構成となっているた△
 分離ありモードの際第一開閉弁16を通過した冷媒(
よ 冷媒エジェクタ19において冷媒エジェクタ19の
吸引口より吸引される容器15内部の気体あるいは液体
と混合し 従1 って、常に冷媒と、冷媒と分子集合体を生成可能な物質
とをよく混合させたうえて容器15内部へ導入すること
となるた歇 分子集合体生成反応を促進し 同時にこれ
による組成分離を促進することとなる。
In this embodiment, the refrigerant ejector 19 is provided between the container 15 and the first on-off valve 16, and the container 15 and the suction port of the refrigerant ejector 19 are connected.
The refrigerant that passed through the first on-off valve 16 in the separation mode (
In the refrigerant ejector 19, the refrigerant is mixed with the gas or liquid inside the container 15 that is sucked from the suction port of the refrigerant ejector 19. Therefore, the refrigerant and the substance capable of forming molecular aggregates are always well mixed. The molecule is then introduced into the interior of the container 15, which promotes the molecular assembly generation reaction and at the same time promotes compositional separation.

このようなヒートポンプ装置において混合冷媒を封入し
 組成を可変する方法について説明する。
A method of enclosing a mixed refrigerant and varying its composition in such a heat pump device will be explained.

まず、分離なしモードでは第1開閉弁16を閉止し第2
開閉弁17を開放とすることにより、容器15への凝縮
器12出口側からの冷媒の流入はなく、圧縮機11入口
側と連通しているため容器15内部の冷媒は圧縮機11
人口側へ吸引され これにより容器15内部の水と冷媒
との水和反応の平衡(上 クラスレートが水と冷媒とに
分解する方へ移動し 最終的に容器15内部においてク
ラスレートを形成していた冷媒はそのほとんどが主回路
中に流出し 主回路は封入した状態にほぼ等しい混合冷
媒の組成のまま運転することとなる。この1線  容器
15内部においてはクラスレートの分解反応による冷熱
が発生し 熱交換器18を介し2− て蒸発器14での使用が可能となることにより、利用す
る熱交換器が蒸発器14の冷房モードの場合には得られ
る冷熱が増加するという利点があり、ま瓢 利用する熱
交換器が凝縮器12の暖房モードの場合は比較的温度の
高い低温熱源を得ることによる高能力・高効率化が可能
となるものである。
First, in the non-separation mode, the first on-off valve 16 is closed and the second on-off valve 16 is closed.
By opening the on-off valve 17, no refrigerant flows into the container 15 from the outlet side of the condenser 12, and since it is in communication with the inlet side of the compressor 11, the refrigerant inside the container 15 flows into the compressor 11.
This causes the equilibrium of the hydration reaction between the water inside the container 15 and the refrigerant. Most of the refrigerant flows out into the main circuit, and the main circuit operates with the composition of the mixed refrigerant almost the same as the sealed state. Inside this one-line container 15, cold heat is generated by the decomposition reaction of the clathrate. Since it can be used in the evaporator 14 via the heat exchanger 18, there is an advantage that when the heat exchanger to be used is in the cooling mode of the evaporator 14, the amount of cold heat obtained increases. If the heat exchanger used is the heating mode of the condenser 12, high capacity and high efficiency can be achieved by obtaining a low temperature heat source with a relatively high temperature.

次に 分離ありモードで(よ 第1開閉弁16を開放し
第2開閉弁17を閉止することにより、凝縮器12で凝
縮された冷媒(よ 容器15に流入し内部に封入しであ
る水との間の水和反応によりクラスレートを生成し 容
器15内部に貯留される。
Next, in the separation mode (by opening the first on-off valve 16 and closing the second on-off valve 17, the refrigerant condensed in the condenser 12 flows into the container 15 and mixes with the water sealed inside). During the hydration reaction, clathrate is generated and stored inside the container 15.

この暇 R22とR134aとではR]34aの方が圧
倒的にクラスレートを生威しやすい冷媒であるたム そ
の結果として主回路中を循環する冷媒を低沸点冷媒であ
るR22に富んだものとすることが可能となるものであ
る。
Between R22 and R134a, R]34a is a refrigerant that is overwhelmingly more likely to produce clathrates.As a result, the refrigerant circulating in the main circuit is rich in R22, a low boiling point refrigerant. It is possible to do so.

この際に 第1開閉弁16を通過した冷媒は冷媒エジェ
クタ19において冷媒エジェクタ19の吸引口より吸引
される容器15内部の気体あるいは液体と混合し 従っ
て常に水と冷媒とをよく3− 混合させたうえで容器15内部へ導入することとなるた
幽 クラスレート生成反応を促進し 同時にこれによる
組成分離を促進する。
At this time, the refrigerant that has passed through the first on-off valve 16 is mixed in the refrigerant ejector 19 with the gas or liquid inside the container 15 that is sucked in from the suction port of the refrigerant ejector 19, so that the water and refrigerant are always well mixed. This promotes the clathrate production reaction, which will be introduced into the interior of the container 15, and at the same time promotes composition separation.

また この時、容器15内部においてはクラスレートの
生成反応による暖熱が発生する力<、熱交換器18を介
して蒸発器14で生ずる冷熱を使用することによりより
効率的なりラスレート生成が可能となる。さらに 蒸発
器14に暖熱が与えられることによって、利用する熱交
換器が凝縮器12の暖房モードの場合は高能力・高効率
化が可能となる。さらに主回路が低沸点冷媒であるR2
2に富んだ組成となることにより、利用する熱交換器が
蒸発器14の冷房モード場合には高能力・高効率化が可
能となるものである。
In addition, at this time, within the container 15, the force generated by the warm heat generated by the clathrate production reaction is greater than the power generated by the clathrate production reaction, and by using the cold heat generated in the evaporator 14 via the heat exchanger 18, more efficient clathrate production is possible. Become. Furthermore, by providing warm heat to the evaporator 14, when the heat exchanger used is the heating mode of the condenser 12, high capacity and high efficiency can be achieved. In addition, R2 whose main circuit is a low boiling point refrigerant
By having a composition rich in 2, high capacity and high efficiency can be achieved when the heat exchanger used is in the cooling mode of the evaporator 14.

な鍬 主回路の組成を元に戻すに(よ 第1開閉弁16
を閉止し第2開閉弁17を開放すればよく、このとき容
器15への凝縮器12出口側からの冷媒の流入はなく、
圧縮機11人口側と連通しているため容器15内部の冷
媒は圧縮機11人口側へ吸引され これにより容器15
内部における水と4− 冷媒との水和反応の平衡(よ クラスレートが水と冷媒
とに分解する方へ移動し 最終的に容器15内部におい
てクラスレートを形成していた冷媒はそのほとんどが主
回路中に流出し 主回路は封入した状態にほぼ等しい混
合冷媒の組成のまま運転することとなる。
To restore the composition of the main circuit to its original state (first opening/closing valve 16)
, and open the second on-off valve 17. At this time, no refrigerant flows into the container 15 from the outlet side of the condenser 12.
Since the compressor 11 is in communication with the population side, the refrigerant inside the container 15 is sucked into the population side of the compressor 11, and as a result, the container 15
The equilibrium of the hydration reaction between the water and the refrigerant inside (the clathrate moves toward decomposition into water and refrigerant, and eventually most of the refrigerant that forms the clathrate inside the container 15 is the main The refrigerant mixture will flow into the circuit, and the main circuit will operate with the mixed refrigerant composition almost the same as in the sealed state.

本実施例においては容器15は 第1開閉弁16を介し
て凝縮器12と絞り装置13との間の配管に接続されて
いる力丈 第1開閉弁16を介して絞り装置13と蒸発
器14との間の配管、または第1開閉弁16を介して圧
縮機11と凝縮器12との間の配管に接続してもよ鶏 発明の効果 以上の説明から明らかなように 本発明のヒートポンプ
装置(よ 組成可変の際に多量の熱エネルギーを必要と
せず 組成可変時のエネルギー効率の低下を減少させる
ことが重 さらに分子集合体の生成・分解反応を伴って
発生する冷熱・暖熱を利用することによりヒートポンプ
装置自体の高能力・高効率化が可能となる。
In this embodiment, the container 15 is connected to the piping between the condenser 12 and the throttling device 13 via the first on-off valve 16. The heat pump device of the present invention may be connected to the piping between the compressor 11 and the condenser 12 via the first on-off valve 16. (This method does not require a large amount of thermal energy when changing the composition, and it is important to reduce the decrease in energy efficiency when changing the composition. Furthermore, it uses the cold and warm heat generated by the formation and decomposition reactions of molecular aggregates. This makes it possible to increase the capacity and efficiency of the heat pump device itself.

5−5-

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

第1図および第2図は本発明の異なる実施例におけるヒ
ートポンプ装置の構成は 第3図は従来例のヒートポン
プ装置の構成図である。 1、11・・、圧縮機、 2.12・・凝縮器 3,1
3・・絞り装置 4.14・・蒸発器 5・・精留分離
像 6・・配管、 7・・減圧凰 8・・貯留a 9・
・開閉弁、 10・・加熱ヒーター、 15・・容″a
、 16・・第1開閉弁、 17・・第2開閉弁、 1
8・・熱交換徴I9・・冷媒エジェクタ。
FIG. 1 and FIG. 2 show the configuration of a heat pump device in different embodiments of the present invention. FIG. 3 is a configuration diagram of a conventional heat pump device. 1, 11..., compressor, 2.12... condenser 3,1
3. Squeezing device 4.14. Evaporator 5. Rectification separation image 6. Piping, 7. Decompression hood 8. Storage a 9.
・Opening/closing valve, 10.. Heater, 15.. Capacity "a"
, 16...first on-off valve, 17...second on-off valve, 1
8.Heat exchange characteristic I9..Refrigerant ejector.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)混合冷媒を封入し、圧縮機、凝縮器、絞り装置、
蒸発器等を接続して主回路を構成し、前記冷媒と分子集
合体を生成可能な物質を封入した容器の一方を第1開閉
弁を介して前記圧縮機・前記凝縮器間または前記凝縮器
・前記絞り装置間または前記絞り装置・前記蒸発器間の
配管に接続し、他方を前記蒸発器・前記圧縮機間の配管
に第2開閉弁を介して接続し、前記容器・前記蒸発器間
の熱交換手段を有することを特徴とするヒートポンプ装
置。
(1) Enclose mixed refrigerant, compressor, condenser, throttling device,
An evaporator or the like is connected to form a main circuit, and one of the containers containing the refrigerant and a substance capable of generating molecular aggregates is connected between the compressor and the condenser or between the condenser and the refrigerant through a first on-off valve. - Connect the piping between the expansion device or between the expansion device and the evaporator, and connect the other side to the piping between the evaporator and the compressor via a second on-off valve, and connect the piping between the container and the evaporator. A heat pump device characterized by having a heat exchange means.
(2)第1開閉弁と容器との間に冷媒エジェクタを設け
、前記容器と前記冷媒エジェクタの吸引口とを接続した
請求項1記載のヒートポンプ装置。
(2) The heat pump device according to claim 1, wherein a refrigerant ejector is provided between the first on-off valve and the container, and the container and the suction port of the refrigerant ejector are connected.
(3)冷媒と分子集合体を生成可能な物質が少なくとも
水を含む請求項1または2記載のヒートポンプ装置。
(3) The heat pump device according to claim 1 or 2, wherein the substance capable of forming molecular aggregates with the refrigerant contains at least water.
(4)混合冷媒がハロゲン化炭化水素の混合物、または
少なくともクロロジフルオロメタンよりも高い標準沸点
を有する物質を含む混合物、または少なくともクロロジ
フルオロメタンとテトラフルオロエタンを含む混合物で
あることを特徴とする請求項1、2または3記載のヒー
トポンプ装置。
(4) A claim characterized in that the mixed refrigerant is a mixture of halogenated hydrocarbons, or a mixture containing at least a substance having a higher normal boiling point than chlorodifluoromethane, or a mixture containing at least chlorodifluoromethane and tetrafluoroethane. The heat pump device according to item 1, 2 or 3.
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