JPH04263760A - ヒートポンプ - Google Patents
ヒートポンプInfo
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- JPH04263760A JPH04263760A JP41516390A JP41516390A JPH04263760A JP H04263760 A JPH04263760 A JP H04263760A JP 41516390 A JP41516390 A JP 41516390A JP 41516390 A JP41516390 A JP 41516390A JP H04263760 A JPH04263760 A JP H04263760A
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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】
【産業上の利用分野】本発明は、ヒートポンプに関し、
特に作動冷媒としてジクロロトリフルオロエタン（以下
Ｒ−１２３という）を用いるヒートポンプに関するもの
である。なお、ここでヒートポンプとは温流体を製造す
る狭義のヒートポンプのみならず、冷流体を製造する冷
凍機をも含むものとする。また、冷却流体ポンプや熱源
流体ポンプと呼称するときの“ポンプ”とは“流体”が
液体の場合は通常用いられている“ポンプ”を意味する
が、流体が気体の場合は送風機などの圧力を上昇して輸
送する機械を意味する。当然、冷却流体および熱源流体
は冷凍機の場合にはそれぞれ、冷却水などの冷却流体、
冷水などの負荷流体を、また狭義のヒートポンプの場合
には、それぞれ、温水などの負荷流体、熱源水などの熱
源流体を意味する。
特に作動冷媒としてジクロロトリフルオロエタン（以下
Ｒ−１２３という）を用いるヒートポンプに関するもの
である。なお、ここでヒートポンプとは温流体を製造す
る狭義のヒートポンプのみならず、冷流体を製造する冷
凍機をも含むものとする。また、冷却流体ポンプや熱源
流体ポンプと呼称するときの“ポンプ”とは“流体”が
液体の場合は通常用いられている“ポンプ”を意味する
が、流体が気体の場合は送風機などの圧力を上昇して輸
送する機械を意味する。当然、冷却流体および熱源流体
は冷凍機の場合にはそれぞれ、冷却水などの冷却流体、
冷水などの負荷流体を、また狭義のヒートポンプの場合
には、それぞれ、温水などの負荷流体、熱源水などの熱
源流体を意味する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ビルの空調等に利用される遠心圧
縮方式のヒートポンプには、作動冷媒として主にトリク
ロロモノフルオロメタン（以下Ｒ−１１と書く）が利用
されている。しかしながらこの種のフロンは大気成層圏
のオゾン層を破壊するという理由から、近年その利用を
国際的に規制されつつある。即ち、大気成層圏のオゾン
層は、生物に有害な波長２９０〜３２０ｎｍの光を吸収
し、この光が大地に到着しないようにする作用を有して
いるが、この種のフロン中に含まれる塩素（Ｃｌ）はこ
のオゾンを分解し破壊する。このため、上記生物に有害
な光が地表に到達してしまうこととなるため、この種の
フロンを規制することになったのである。この種フロン
の規制に関する具体的な例としては、１９８７年９月に
行われたオゾン層保護条約に基づくモントリオール外交
会議で採択された議定書がある。ここではＲ−１１、Ｒ
−１１３、Ｒ−１２、Ｒ−１１４、Ｒ−１１５等がその
規制の対象物となり、その生産量及び消費量を段階的に
削減することとなった。このため現在、遠心圧縮式ヒー
トポンプに主に使用されているＲ−１１に代わる代替作
動冷媒を用いたヒートポンプの開発が急がれている。そ
してこの代替作動冷媒として一番有望なものにＲ−１２
３がある。このＲ−１２３は、分子式中に水素原子を含
んでいるので大気成層圏のオゾン層をほとんど破壊する
事なく、安全で無公害である。
縮方式のヒートポンプには、作動冷媒として主にトリク
ロロモノフルオロメタン（以下Ｒ−１１と書く）が利用
されている。しかしながらこの種のフロンは大気成層圏
のオゾン層を破壊するという理由から、近年その利用を
国際的に規制されつつある。即ち、大気成層圏のオゾン
層は、生物に有害な波長２９０〜３２０ｎｍの光を吸収
し、この光が大地に到着しないようにする作用を有して
いるが、この種のフロン中に含まれる塩素（Ｃｌ）はこ
のオゾンを分解し破壊する。このため、上記生物に有害
な光が地表に到達してしまうこととなるため、この種の
フロンを規制することになったのである。この種フロン
の規制に関する具体的な例としては、１９８７年９月に
行われたオゾン層保護条約に基づくモントリオール外交
会議で採択された議定書がある。ここではＲ−１１、Ｒ
−１１３、Ｒ−１２、Ｒ−１１４、Ｒ−１１５等がその
規制の対象物となり、その生産量及び消費量を段階的に
削減することとなった。このため現在、遠心圧縮式ヒー
トポンプに主に使用されているＲ−１１に代わる代替作
動冷媒を用いたヒートポンプの開発が急がれている。そ
してこの代替作動冷媒として一番有望なものにＲ−１２
３がある。このＲ−１２３は、分子式中に水素原子を含
んでいるので大気成層圏のオゾン層をほとんど破壊する
事なく、安全で無公害である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、Ｒ−１
２３は水素原子を含んでいるので、オゾン層をほとんど
破壊しないが、塩素原子を含んでいるので、もし、Ｒ−
１２３が機外に放出される場合には、僅かではあるが、
オゾン層を破壊するおそれがある。（備考：Ｒ−１２３
のＯＤＰ：オゾン破壊係数はＲ−１１の１．７〜２％で
ある。）但し、Ｒ−１２３が機外に放出される形態は、
主として抽気回収装置からである。即ち、Ｒ−１２３は
沸点が高いので機外に冷媒が漏れるよりも、むしろ機内
に空気が浸入し、この空気を抽気するための抽気回収装
置から、放出空気に同伴してＲ−１２３も放出される。 そこで、本発明は、抽気回収装置からのＲ−１２３が機
外に放出されないヒートポンプを提供することを目的と
する。
２３は水素原子を含んでいるので、オゾン層をほとんど
破壊しないが、塩素原子を含んでいるので、もし、Ｒ−
１２３が機外に放出される場合には、僅かではあるが、
オゾン層を破壊するおそれがある。（備考：Ｒ−１２３
のＯＤＰ：オゾン破壊係数はＲ−１１の１．７〜２％で
ある。）但し、Ｒ−１２３が機外に放出される形態は、
主として抽気回収装置からである。即ち、Ｒ−１２３は
沸点が高いので機外に冷媒が漏れるよりも、むしろ機内
に空気が浸入し、この空気を抽気するための抽気回収装
置から、放出空気に同伴してＲ−１２３も放出される。 そこで、本発明は、抽気回収装置からのＲ−１２３が機
外に放出されないヒートポンプを提供することを目的と
する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では圧縮機、凝縮器、蒸発器及び減圧機構を
具備し、これらの機器間を作動冷媒の通る冷媒経路で接
続して冷媒循環経路を形成し、該冷媒経路内に漏入した
空気を抽気する抽気回収装置を具備したヒートポンプに
おいて、前記抽気回収装置は、抽気した冷媒の大部分を
冷却凝縮してヒートポンプの循環経路内に戻す機構と、
凝縮できなかった残りの冷媒と空気を吸着剤に接触させ
冷媒を吸着させて吸着しなかった空気を系外に排出する
機構とを有することを特徴とするヒートポンプとしたも
のである。
に、本発明では圧縮機、凝縮器、蒸発器及び減圧機構を
具備し、これらの機器間を作動冷媒の通る冷媒経路で接
続して冷媒循環経路を形成し、該冷媒経路内に漏入した
空気を抽気する抽気回収装置を具備したヒートポンプに
おいて、前記抽気回収装置は、抽気した冷媒の大部分を
冷却凝縮してヒートポンプの循環経路内に戻す機構と、
凝縮できなかった残りの冷媒と空気を吸着剤に接触させ
冷媒を吸着させて吸着しなかった空気を系外に排出する
機構とを有することを特徴とするヒートポンプとしたも
のである。
【０００５】本発明のヒートポンプにおいては、作動冷
媒としてジクロロトリフルオロエタン（Ｒ−１２３）を
用いた場合に特に有効である。
媒としてジクロロトリフルオロエタン（Ｒ−１２３）を
用いた場合に特に有効である。
【０００６】
【作用】本発明によれば、抽気回収装置にして、まず、
大部分の冷媒を冷却凝縮してヒートポンプの循環経路内
、特に蒸発器内に戻し、残りのわずかな冷媒を含む空気
相を吸着剤に通してその中の冷媒のみを吸着させて空気
は系外に放出させているので、冷媒が系外に放出される
ことがなく、また、吸着剤の寿命も長く保てる。
大部分の冷媒を冷却凝縮してヒートポンプの循環経路内
、特に蒸発器内に戻し、残りのわずかな冷媒を含む空気
相を吸着剤に通してその中の冷媒のみを吸着させて空気
は系外に放出させているので、冷媒が系外に放出される
ことがなく、また、吸着剤の寿命も長く保てる。
【０００７】そして、本発明のヒートポンプは、通常の
電動機で駆動される圧縮機と、冷却流体例えば冷却水等
で冷却される凝縮器、負荷流体である熱源流体で加熱さ
れる蒸発器と減圧機構とで構成されており、作動冷媒と
しては、特にジクロロトリフルオロエタン（Ｒ−１２３
）を用いた場合に有効である。
電動機で駆動される圧縮機と、冷却流体例えば冷却水等
で冷却される凝縮器、負荷流体である熱源流体で加熱さ
れる蒸発器と減圧機構とで構成されており、作動冷媒と
しては、特にジクロロトリフルオロエタン（Ｒ−１２３
）を用いた場合に有効である。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定される
ものではない。図１は、本発明に係るヒートポンプの一
例として冷凍機の場合の概略構成を示す図である。同図
に示すように、このヒートポンプは電動機１１で駆動さ
れる圧縮機１と凝縮器２と蒸発器３と減圧機構４とを具
備し、これらの各機器間を作動冷媒の通る冷媒経路５，
６，７，８で接続して、冷媒循環経路を形成して構成さ
れている。ここで作動冷媒はＲ−１２３（ジクロロトリ
フルオロエタン）で構成している。
細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定される
ものではない。図１は、本発明に係るヒートポンプの一
例として冷凍機の場合の概略構成を示す図である。同図
に示すように、このヒートポンプは電動機１１で駆動さ
れる圧縮機１と凝縮器２と蒸発器３と減圧機構４とを具
備し、これらの各機器間を作動冷媒の通る冷媒経路５，
６，７，８で接続して、冷媒循環経路を形成して構成さ
れている。ここで作動冷媒はＲ−１２３（ジクロロトリ
フルオロエタン）で構成している。
【０００９】以上のヒートポンプにおいて、圧縮機１で
圧縮された作動冷媒ガスは、凝縮器２において、冷却流
体ポンプ１２により流路９を通って送られてくる冷却流
体により冷却され、凝縮される。そしてこの凝縮された
作動冷媒液は、冷媒経路６を通って減圧機構４で減圧さ
れた後に蒸発器３に至る。この蒸発器３では、熱源流体
ポンプ１３により流路１０を通って送られてくる負荷流
体によって作動冷媒液が加熱され蒸発し、ガス状態で冷
媒経路８を通って再び圧縮機１に戻り、ヒートポンプサ
イクルを構成する。一方、流路１０を流れる負荷流体は
、蒸発器３内で冷却され、冷房や冷凍等の負荷（図示せ
ず）に供給される。本発明のヒートポンプの抽気装置は
図の一点鎖線で囲まれた部分である。ヒートポンプ内に
進入した空気はＲ−１２３のガスとともに小型圧縮機１
５により配管１４を通って凝縮器２から吸いこまれる。
圧縮された作動冷媒ガスは、凝縮器２において、冷却流
体ポンプ１２により流路９を通って送られてくる冷却流
体により冷却され、凝縮される。そしてこの凝縮された
作動冷媒液は、冷媒経路６を通って減圧機構４で減圧さ
れた後に蒸発器３に至る。この蒸発器３では、熱源流体
ポンプ１３により流路１０を通って送られてくる負荷流
体によって作動冷媒液が加熱され蒸発し、ガス状態で冷
媒経路８を通って再び圧縮機１に戻り、ヒートポンプサ
イクルを構成する。一方、流路１０を流れる負荷流体は
、蒸発器３内で冷却され、冷房や冷凍等の負荷（図示せ
ず）に供給される。本発明のヒートポンプの抽気装置は
図の一点鎖線で囲まれた部分である。ヒートポンプ内に
進入した空気はＲ−１２３のガスとともに小型圧縮機１
５により配管１４を通って凝縮器２から吸いこまれる。
【００１０】吸引されたガスは小型圧縮機１５により加
圧され、小型凝縮器１７に送られ、ダクト２９により送
られる冷却流体外気などの冷却流体により冷却され、吸
引ガス中のＲ−１２３成分が凝縮して、減圧機構２０と
配管１９，２１を通って蒸発器３に戻る。一方、該小型
凝縮器１７に送られたガス中に含まれる空気等は該小型
凝縮器１７内で凝縮しないので、気液分離槽１８内に徐
々にたまり、その内圧は徐々に高くなる。ここで電磁弁
２３はある一定の圧力以上になると開くように構成され
ているので、気液分離槽１８内の空気は配管２４を経由
して吸着剤筒２５に送られる。この吸着剤筒内には例え
ば活性炭、ＮａＹ型ゼオライト、ポリマービーズなどの
吸着剤２６が充填されている。吸着剤の形状は粒状でも
繊維状でもよい。この吸着剤筒２５に送られた空気の中
には多少のＲ−１２３なども含まれているがこの吸着剤
筒内の吸着剤２６により吸着され、空気だけで出口部２
７より吸着筒外部に放出される。なお、Ｒ−１２３を長
期に使用するとＲ−１２３が油などと反応して、Ｒ−１
２３より低沸点のものが発生することも考えられるが、
この場合も吸着剤はほとんどのものを吸着できる。
圧され、小型凝縮器１７に送られ、ダクト２９により送
られる冷却流体外気などの冷却流体により冷却され、吸
引ガス中のＲ−１２３成分が凝縮して、減圧機構２０と
配管１９，２１を通って蒸発器３に戻る。一方、該小型
凝縮器１７に送られたガス中に含まれる空気等は該小型
凝縮器１７内で凝縮しないので、気液分離槽１８内に徐
々にたまり、その内圧は徐々に高くなる。ここで電磁弁
２３はある一定の圧力以上になると開くように構成され
ているので、気液分離槽１８内の空気は配管２４を経由
して吸着剤筒２５に送られる。この吸着剤筒内には例え
ば活性炭、ＮａＹ型ゼオライト、ポリマービーズなどの
吸着剤２６が充填されている。吸着剤の形状は粒状でも
繊維状でもよい。この吸着剤筒２５に送られた空気の中
には多少のＲ−１２３なども含まれているがこの吸着剤
筒内の吸着剤２６により吸着され、空気だけで出口部２
７より吸着筒外部に放出される。なお、Ｒ−１２３を長
期に使用するとＲ−１２３が油などと反応して、Ｒ−１
２３より低沸点のものが発生することも考えられるが、
この場合も吸着剤はほとんどのものを吸着できる。
【００１１】また、図の抽気回収装置の場合はファン２
８およびダクト２９を有する空冷抽気装置である。この
場合は吸着剤筒２５内の空気はファン２８により吸引さ
れ放出される。なお、装置の設計を適切に行えばその除
去率は多少劣るが、吸着剤のかわりに油などの吸収剤を
用いて、放出空気中のＲ−１２３を実用上ほとんど除去
することもできる。なお、このヒートポンプの場合は通
常整備時に吸収剤筒を交換し、使用済みの吸収剤筒を冷
媒メーカーなどに設置される再生装置内に入れ加熱し、
Ｒ−１２３と吸収剤の両方を再利用するようになってい
る。即ち、吸収剤筒がカートリッジ状となっている。
８およびダクト２９を有する空冷抽気装置である。この
場合は吸着剤筒２５内の空気はファン２８により吸引さ
れ放出される。なお、装置の設計を適切に行えばその除
去率は多少劣るが、吸着剤のかわりに油などの吸収剤を
用いて、放出空気中のＲ−１２３を実用上ほとんど除去
することもできる。なお、このヒートポンプの場合は通
常整備時に吸収剤筒を交換し、使用済みの吸収剤筒を冷
媒メーカーなどに設置される再生装置内に入れ加熱し、
Ｒ−１２３と吸収剤の両方を再利用するようになってい
る。即ち、吸収剤筒がカートリッジ状となっている。
【００１２】また、吸着剤の種類によっては室内の水分
吸着により性能が劣化する場合が多いが、この場合は電
磁弁３０が装備されていて、電磁弁２３と連動して開閉
を行う。なお、前述のように、一般には電磁弁２３，３
０は圧力スイッチなどにより、一定の圧力になったら開
くようにするが、年間運転時間が短いものでは抽気回収
装置のポンプ１５と連動させてもよい。
吸着により性能が劣化する場合が多いが、この場合は電
磁弁３０が装備されていて、電磁弁２３と連動して開閉
を行う。なお、前述のように、一般には電磁弁２３，３
０は圧力スイッチなどにより、一定の圧力になったら開
くようにするが、年間運転時間が短いものでは抽気回収
装置のポンプ１５と連動させてもよい。
【００１３】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
るヒートポンプによれば、以下のような効果を有する。 （１） Ｒ−１２３などをヒートポンプ外に放出しない
ので、オゾン層破壊の心配が全くない。 （２） 作動冷媒としてＲ−１２３を使用したので大気
成層圏のオゾン層をほとんど破壊することがなく安全で
無公害である。 （３） 吸着剤筒をカートリッジ形状にしたものは、Ｒ
−１２３吸着剤を再利用でき省資源にもなる。
るヒートポンプによれば、以下のような効果を有する。 （１） Ｒ−１２３などをヒートポンプ外に放出しない
ので、オゾン層破壊の心配が全くない。 （２） 作動冷媒としてＲ−１２３を使用したので大気
成層圏のオゾン層をほとんど破壊することがなく安全で
無公害である。 （３） 吸着剤筒をカートリッジ形状にしたものは、Ｒ
−１２３吸着剤を再利用でき省資源にもなる。
【図１】本発明のヒートポンプの一例を示すフロー構成
図である。
図である。
１ 圧縮機
２ 凝縮器
３ 蒸発器
４ 減圧機構
１１ 電動機
１２ ポンプ
１３ ポンプ
１５ ポンプ
１７ 小型凝縮器
１８ 気液分離槽
２０ 減圧機構
２５ 吸着剤筒
２６ 吸着剤
２８ ファン
２９ ダクト
Claims (2)
- 【請求項１】 圧縮機、凝縮器、蒸発器及び減圧機構
を具備し、これらの機器間を作動冷媒の通る冷媒経路で
接続して冷媒循環経路を形成し、該冷媒経路内に漏入し
た空気を抽気する抽気回収装置を具備したヒートポンプ
において、前記抽気回収装置は、抽気した冷媒の大部分
を冷却凝縮してヒートポンプの循環経路内に戻す機構と
、凝縮できなかった残りの冷媒と空気を吸着剤に接触さ
せ冷媒を吸着させて吸着しなかった空気を系外に排出す
る機構とを有することを特徴とするヒートポンプ。 - 【請求項２】 前記作動冷媒が、ジクロロトリフルオ
ロエタンである請求項１記載のヒートポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2415163A JP2593742B2 (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | ヒートポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2415163A JP2593742B2 (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | ヒートポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04263760A true JPH04263760A (ja) | 1992-09-18 |
| JP2593742B2 JP2593742B2 (ja) | 1997-03-26 |
Family
ID=18523561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2415163A Expired - Fee Related JP2593742B2 (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | ヒートポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2593742B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6484054A (en) * | 1987-09-28 | 1989-03-29 | Hitachi Ltd | Cryostatic refrigerating apparatus |
| JPH01109761U (ja) * | 1988-01-13 | 1989-07-25 | ||
| JPH01260260A (ja) * | 1988-04-07 | 1989-10-17 | Ebara Corp | ヒートポンプ |
-
1990
- 1990-12-27 JP JP2415163A patent/JP2593742B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6484054A (en) * | 1987-09-28 | 1989-03-29 | Hitachi Ltd | Cryostatic refrigerating apparatus |
| JPH01109761U (ja) * | 1988-01-13 | 1989-07-25 | ||
| JPH01260260A (ja) * | 1988-04-07 | 1989-10-17 | Ebara Corp | ヒートポンプ |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2593742B2 (ja) | 1997-03-26 |
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