JPH04236077A - 液循環式冷凍またはヒートポンプ装置 - Google Patents
液循環式冷凍またはヒートポンプ装置Info
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- JPH04236077A JPH04236077A JP424891A JP424891A JPH04236077A JP H04236077 A JPH04236077 A JP H04236077A JP 424891 A JP424891 A JP 424891A JP 424891 A JP424891 A JP 424891A JP H04236077 A JPH04236077 A JP H04236077A
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Landscapes
- 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
【0001】〔発明の目的〕
【0002】
【産業上の利用分野】本発明は、ガス圧縮式冷凍装置と
吸収式冷凍装置とが併用されて非共沸混合冷媒を循環さ
せる液循環式冷凍またはヒートポンプ装置に関する。
吸収式冷凍装置とが併用されて非共沸混合冷媒を循環さ
せる液循環式冷凍またはヒートポンプ装置に関する。
【0003】
【従来の技術】従来のガス圧縮式冷凍装置と吸収式冷凍
装置とを併用して非共沸混合冷媒を循環させる液循環式
冷凍またはヒートポンプ装置を図2によって説明する。 スクリュー式ガス圧縮機1で圧縮された低沸点冷媒ガス
は、負荷側流体と対向流で熱交換される凝縮器(吸収器
)2で負荷側を加熱すると共に蒸発器(再生器)3から
の高沸点冷媒液を加熱しながら凝縮し、高沸点冷媒液に
吸収され高沸点冷媒液は希釈される。混合液は熱交換器
4で蒸発器(再生器)3からの低温の高沸点冷媒液と熱
交換した後膨脹弁5を経て蒸発器(再生器)3に至り、
ここで低沸点冷媒は負荷側流体と対向流で熱交換して蒸
発して負荷側を冷却しスクリュー式ガス圧縮機1に吸入
される。また、濃縮された高沸点冷媒液は液循環ポンプ
20で凝縮器(吸収器)2に送られる。
装置とを併用して非共沸混合冷媒を循環させる液循環式
冷凍またはヒートポンプ装置を図2によって説明する。 スクリュー式ガス圧縮機1で圧縮された低沸点冷媒ガス
は、負荷側流体と対向流で熱交換される凝縮器(吸収器
)2で負荷側を加熱すると共に蒸発器(再生器)3から
の高沸点冷媒液を加熱しながら凝縮し、高沸点冷媒液に
吸収され高沸点冷媒液は希釈される。混合液は熱交換器
4で蒸発器(再生器)3からの低温の高沸点冷媒液と熱
交換した後膨脹弁5を経て蒸発器(再生器)3に至り、
ここで低沸点冷媒は負荷側流体と対向流で熱交換して蒸
発して負荷側を冷却しスクリュー式ガス圧縮機1に吸入
される。また、濃縮された高沸点冷媒液は液循環ポンプ
20で凝縮器(吸収器)2に送られる。
【0004】このような液循環式冷凍またはヒートポン
プ装置は、混合冷媒が組成変化しながら凝縮、蒸発する
ため同一圧力下でもその飽和温度が変化することを利用
したローレンツサイクルであるため、単独の低沸点冷媒
を用いたガス圧縮式冷凍装置等に比べて動力が少なくて
すみ、また、圧縮機の高圧側圧力を低くできるので圧縮
機の信頼性を高めるという利点がある。
プ装置は、混合冷媒が組成変化しながら凝縮、蒸発する
ため同一圧力下でもその飽和温度が変化することを利用
したローレンツサイクルであるため、単独の低沸点冷媒
を用いたガス圧縮式冷凍装置等に比べて動力が少なくて
すみ、また、圧縮機の高圧側圧力を低くできるので圧縮
機の信頼性を高めるという利点がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
液循環式冷凍またはヒートポンプ装置は低圧の蒸発器(
再生器)3から高圧の凝縮器(吸収器)2へ冷媒液を送
るため液循環ポンプ20の動力損失が高く、圧縮機1の
効率を高める効果を消滅させてしまうという問題がある
。さらに、凝縮器(吸収器)2の構造を複雑化し大型化
するという問題もある。
液循環式冷凍またはヒートポンプ装置は低圧の蒸発器(
再生器)3から高圧の凝縮器(吸収器)2へ冷媒液を送
るため液循環ポンプ20の動力損失が高く、圧縮機1の
効率を高める効果を消滅させてしまうという問題がある
。さらに、凝縮器(吸収器)2の構造を複雑化し大型化
するという問題もある。
【0006】本発明は上述の問題点に鑑み液循環ポンプ
の動力を削減し、凝縮器(吸収器)を小形化すると共に
スクリュー式ガス圧縮機の効率を高めた液循環式冷凍ま
たはヒートポンプ装置を提供するものである。
の動力を削減し、凝縮器(吸収器)を小形化すると共に
スクリュー式ガス圧縮機の効率を高めた液循環式冷凍ま
たはヒートポンプ装置を提供するものである。
【0007】〔発明の構成〕
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の液循環式冷凍ま
たはヒートポンプ装置はスクリュー式ガス圧縮機、凝縮
器、膨脹弁、蒸発器よりなるガス圧縮式冷凍装置と、前
記凝縮器を吸収器、前記蒸発器を再生器とし液循環ポン
プで連結された吸収式冷凍装置とよりなり非共沸混合冷
媒を循環させる液循環式冷凍またはヒートポンプ装置に
おいて、前記蒸発器(再生器)からの低沸点冷媒ガスを
吸入して圧縮する前記スクリュー式ガス圧縮機のガス圧
縮工程の途中に、前記蒸発器(再生器)から前記液循環
ポンプを介して高沸点冷媒液の一部または全部を噴射さ
せる液噴射口を設けたものである。
たはヒートポンプ装置はスクリュー式ガス圧縮機、凝縮
器、膨脹弁、蒸発器よりなるガス圧縮式冷凍装置と、前
記凝縮器を吸収器、前記蒸発器を再生器とし液循環ポン
プで連結された吸収式冷凍装置とよりなり非共沸混合冷
媒を循環させる液循環式冷凍またはヒートポンプ装置に
おいて、前記蒸発器(再生器)からの低沸点冷媒ガスを
吸入して圧縮する前記スクリュー式ガス圧縮機のガス圧
縮工程の途中に、前記蒸発器(再生器)から前記液循環
ポンプを介して高沸点冷媒液の一部または全部を噴射さ
せる液噴射口を設けたものである。
【0009】
【作用】本発明の液循環式冷凍またはヒートポンプ装置
は、スクリュー式ガス圧縮機では吸入された低沸点冷媒
ガスが圧縮され、さらに、ガス圧縮工程の途中の液噴射
口から噴射された高沸点冷媒液は、圧縮機のロータ間の
クリアランスのシール、圧縮ガスの冷却作用をするとと
もに高沸点冷媒液に低沸点冷媒ガスの一部が吸収され吸
収器の作用をする。圧縮機から吐出された混合冷媒は凝
縮器(吸収器)で冷熱源と熱交換し、高沸点冷媒液に凝
縮した低沸点冷媒が吸収され高沸点冷媒は希溶液となり
、混合液は膨脹弁を経て蒸発器(再生器)に送られ、こ
こで、冷熱を発生させて温熱源と熱交換し、低沸点冷媒
は蒸発して圧縮機に吸入され、高沸点冷媒は濃溶液とな
って再生され、液循環ポンプで圧縮機のガス圧縮工程の
途中に全部が供給されるか、または、途中で一部が分岐
されてそのまま蒸発器(再生器)へ送られる。
は、スクリュー式ガス圧縮機では吸入された低沸点冷媒
ガスが圧縮され、さらに、ガス圧縮工程の途中の液噴射
口から噴射された高沸点冷媒液は、圧縮機のロータ間の
クリアランスのシール、圧縮ガスの冷却作用をするとと
もに高沸点冷媒液に低沸点冷媒ガスの一部が吸収され吸
収器の作用をする。圧縮機から吐出された混合冷媒は凝
縮器(吸収器)で冷熱源と熱交換し、高沸点冷媒液に凝
縮した低沸点冷媒が吸収され高沸点冷媒は希溶液となり
、混合液は膨脹弁を経て蒸発器(再生器)に送られ、こ
こで、冷熱を発生させて温熱源と熱交換し、低沸点冷媒
は蒸発して圧縮機に吸入され、高沸点冷媒は濃溶液とな
って再生され、液循環ポンプで圧縮機のガス圧縮工程の
途中に全部が供給されるか、または、途中で一部が分岐
されてそのまま蒸発器(再生器)へ送られる。
【0010】
【実施例】本発明の一実施例を図1によって説明する。
【0011】6はスクリュー式ガス圧縮機で、一端低圧
側に低沸点冷媒吸入ガス管7が導入され、他端高圧側よ
り混合冷媒吐出ガス管8が導出され、ガス圧縮路程の途
中に液噴射口9が設けられている。前記吐出ガス管8は
凝縮器(吸収器)10に導入され、凝縮器(吸収器)1
0は、ヒートポンプ時に負荷側となる冷熱源からの冷却
流体と吐出された混合冷媒が対向流で熱交換されるよう
に構成されている。凝縮器(吸収器)10から導出され
た高温の混合液管11は途中で低温の高沸点冷媒液と熱
交換する熱交換器12を経て膨脹弁13にいたり、膨脹
弁13より導出された低圧の混合液管14が、蒸発器(
再生器)15に導入されている。蒸発器(再生器)15
は、冷凍時に負荷側となる温熱源からの加温流体と低圧
の混合冷媒が対向流で熱交換されるように構成されてい
る。蒸発器(再生器)15の気相部から前記吸入ガス管
7が導出されて前記圧縮機6に導入され、蒸発器(再生
器)15の液相部から導出され途中に液循環ポンプ16
を有する高沸点冷媒液管17が前記熱交換器12を経て
前記圧縮機6の液噴射口9に連通されている。さらに、
前記熱交換器12を通過後の高沸点冷媒液管17の途中
から分岐した分岐液管18が前記凝縮器(吸収器)10
に導入されている。
側に低沸点冷媒吸入ガス管7が導入され、他端高圧側よ
り混合冷媒吐出ガス管8が導出され、ガス圧縮路程の途
中に液噴射口9が設けられている。前記吐出ガス管8は
凝縮器(吸収器)10に導入され、凝縮器(吸収器)1
0は、ヒートポンプ時に負荷側となる冷熱源からの冷却
流体と吐出された混合冷媒が対向流で熱交換されるよう
に構成されている。凝縮器(吸収器)10から導出され
た高温の混合液管11は途中で低温の高沸点冷媒液と熱
交換する熱交換器12を経て膨脹弁13にいたり、膨脹
弁13より導出された低圧の混合液管14が、蒸発器(
再生器)15に導入されている。蒸発器(再生器)15
は、冷凍時に負荷側となる温熱源からの加温流体と低圧
の混合冷媒が対向流で熱交換されるように構成されてい
る。蒸発器(再生器)15の気相部から前記吸入ガス管
7が導出されて前記圧縮機6に導入され、蒸発器(再生
器)15の液相部から導出され途中に液循環ポンプ16
を有する高沸点冷媒液管17が前記熱交換器12を経て
前記圧縮機6の液噴射口9に連通されている。さらに、
前記熱交換器12を通過後の高沸点冷媒液管17の途中
から分岐した分岐液管18が前記凝縮器(吸収器)10
に導入されている。
【0012】次に上記実施例の作用を説明する。
【0013】非共沸混合冷媒としては、低沸点冷媒とし
てアンモニア、高沸点冷媒としては水を用いる。
てアンモニア、高沸点冷媒としては水を用いる。
【0014】蒸発器(再生器)15において非共沸混合
冷媒としての高濃度のアンモニア水は温熱源からの加温
流体と対向流で熱交換し、アンモニアガスと低濃度のア
ンモニア水になり、アンモニアガスは吸入ガス管7によ
って圧縮機6に吸入され、低濃度のアンモニア水は液循
環ポンプ16によって高沸点冷媒液管17に送り出され
、途中の熱交換器12で高温の混合冷媒と熱交換したの
ち、一部は圧縮機6の液噴射口9に導入され、他は分岐
管18より凝縮器(吸収器)10に導入される。圧縮機
6ではアンモニアガスが圧縮されこの圧縮工程の途中に
噴射される低温、低濃度のアンモニア水によってロータ
のクリアランスのシールと、アンモニア水の蒸発潜熱に
よるアンモニアガスの冷却がなされると共にアンモニア
ガスの一部はアンモニア水に吸収される。アンモニア水
に吸収されて濃度が幾分低下した高圧アンモニアガスは
、圧縮機6から吐出されて凝縮器(吸収器)10に導入
され、冷熱源からの冷却流体と対向流で熱交換して液化
し、分岐液管18から導入される低濃度のアンモニア水
に吸収される。アンモニアガスを吸収した高濃度のアン
モニア水は、混合液管11で導出され途中の熱交換器1
2で低温の高沸点冷媒液と熱交換した後、膨脹弁13で
圧力を低下して蒸発器(再生器)15に導入されて再び
循環する。
冷媒としての高濃度のアンモニア水は温熱源からの加温
流体と対向流で熱交換し、アンモニアガスと低濃度のア
ンモニア水になり、アンモニアガスは吸入ガス管7によ
って圧縮機6に吸入され、低濃度のアンモニア水は液循
環ポンプ16によって高沸点冷媒液管17に送り出され
、途中の熱交換器12で高温の混合冷媒と熱交換したの
ち、一部は圧縮機6の液噴射口9に導入され、他は分岐
管18より凝縮器(吸収器)10に導入される。圧縮機
6ではアンモニアガスが圧縮されこの圧縮工程の途中に
噴射される低温、低濃度のアンモニア水によってロータ
のクリアランスのシールと、アンモニア水の蒸発潜熱に
よるアンモニアガスの冷却がなされると共にアンモニア
ガスの一部はアンモニア水に吸収される。アンモニア水
に吸収されて濃度が幾分低下した高圧アンモニアガスは
、圧縮機6から吐出されて凝縮器(吸収器)10に導入
され、冷熱源からの冷却流体と対向流で熱交換して液化
し、分岐液管18から導入される低濃度のアンモニア水
に吸収される。アンモニアガスを吸収した高濃度のアン
モニア水は、混合液管11で導出され途中の熱交換器1
2で低温の高沸点冷媒液と熱交換した後、膨脹弁13で
圧力を低下して蒸発器(再生器)15に導入されて再び
循環する。
【0015】なお、以上の実施例では蒸発器(再生器)
15からの高沸点冷媒液の一部を圧縮機6に噴射し、残
りを分岐液管18より分岐して凝縮器(吸収器)10に
導入しているが、図1の鎖線に示すように熱交換器12
から導出した第2の高沸点冷媒液管19をそのまま圧縮
機6の液噴射口9に連通させ、高沸点冷媒液の全量を圧
縮機6に噴射することもできる。
15からの高沸点冷媒液の一部を圧縮機6に噴射し、残
りを分岐液管18より分岐して凝縮器(吸収器)10に
導入しているが、図1の鎖線に示すように熱交換器12
から導出した第2の高沸点冷媒液管19をそのまま圧縮
機6の液噴射口9に連通させ、高沸点冷媒液の全量を圧
縮機6に噴射することもできる。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、非共沸冷媒をガス圧縮
式冷凍装置と吸収式冷凍装置を組み合わせた冷凍装置で
循環させて、ローレンツサイクルを形成したため、効率
をあげることができ、圧縮機の信頼性を高めることがで
きる。また、圧縮機のガス圧縮工程の途中に高沸点冷媒
液を噴射することにより、高圧の凝縮器(吸収器)への
送液に比べて液循環ポンプの昇圧を低くすることができ
、動力を節減しかつポンプの信頼性を高めることができ
る。さらに圧縮機に噴射された高沸点冷媒液に低沸点冷
媒ガスの一部が吸収され圧縮機で吸収器の作用もなされ
るから、次の凝縮器(吸収器)の作用が軽減されこれを
小形化することができる。また、スクリュー式ガス圧縮
機に噴射された高沸点冷媒液によりスクリューロータ間
のクリアランスのシールと冷却がなされ、ガス圧縮効果
を向上させることができる。
式冷凍装置と吸収式冷凍装置を組み合わせた冷凍装置で
循環させて、ローレンツサイクルを形成したため、効率
をあげることができ、圧縮機の信頼性を高めることがで
きる。また、圧縮機のガス圧縮工程の途中に高沸点冷媒
液を噴射することにより、高圧の凝縮器(吸収器)への
送液に比べて液循環ポンプの昇圧を低くすることができ
、動力を節減しかつポンプの信頼性を高めることができ
る。さらに圧縮機に噴射された高沸点冷媒液に低沸点冷
媒ガスの一部が吸収され圧縮機で吸収器の作用もなされ
るから、次の凝縮器(吸収器)の作用が軽減されこれを
小形化することができる。また、スクリュー式ガス圧縮
機に噴射された高沸点冷媒液によりスクリューロータ間
のクリアランスのシールと冷却がなされ、ガス圧縮効果
を向上させることができる。
【図1】本発明の一実施例を示す液循環式冷凍またはヒ
ートポンプ装置のフローシートダイヤグラムである。
ートポンプ装置のフローシートダイヤグラムである。
【図2】従来の装置のフローシートダイヤグラムである
。
。
6 スクリュー式ガス圧縮機
9 液噴射口
10 凝縮器(吸収器)
13 膨脹弁
15 蒸発器(再生器)
16 液循環ポンプ
Claims (1)
- 【請求項1】 スクリュー式ガス圧縮機、凝縮器、膨
脹弁、蒸発器よりなるガス圧縮式冷凍装置と、前記凝縮
器を吸収器、前記蒸発器を再生器とし液循環ポンプで連
結された吸収式冷凍装置とよりなり非共沸混合冷媒を循
環させる液循環式冷凍またはヒートポンプ装置において
、前記蒸発器(再生器)からの低沸点冷媒ガスを吸入し
て圧縮する前記スクリュー式ガス圧縮機のガス圧縮工程
の途中に、前記蒸発器(再生器)から前記液循環ポンプ
を介して高沸点冷媒液の一部または全部を噴射させる液
噴射口を設けたことを特徴とする液循環式冷凍またはヒ
ートポンプ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP424891A JPH04236077A (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | 液循環式冷凍またはヒートポンプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP424891A JPH04236077A (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | 液循環式冷凍またはヒートポンプ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04236077A true JPH04236077A (ja) | 1992-08-25 |
Family
ID=11579238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP424891A Pending JPH04236077A (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | 液循環式冷凍またはヒートポンプ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04236077A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016531263A (ja) * | 2013-07-09 | 2016-10-06 | ベファーレン,ペトラス カロルス ファン | 熱回収及び改良方法及び当該方法における使用のためのコンプレッサ |
-
1991
- 1991-01-18 JP JP424891A patent/JPH04236077A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016531263A (ja) * | 2013-07-09 | 2016-10-06 | ベファーレン,ペトラス カロルス ファン | 熱回収及び改良方法及び当該方法における使用のためのコンプレッサ |
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