JPH05149559A - 熱搬送装置 - Google Patents

熱搬送装置

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JPH05149559A
JPH05149559A JP3315806A JP31580691A JPH05149559A JP H05149559 A JPH05149559 A JP H05149559A JP 3315806 A JP3315806 A JP 3315806A JP 31580691 A JP31580691 A JP 31580691A JP H05149559 A JPH05149559 A JP H05149559A
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JP
Japan
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liquid
refrigerant
receiver
gas
heat transfer
Prior art date
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Pending
Application number
JP3315806A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeru Iwanaga
茂 岩永
Katsuhiko Yamamoto
克彦 山本
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、冷媒を加熱する時の圧力上昇を利
用して熱を暖房などに利用する熱搬送装置に関するもの
で、受液器での減圧開始遅れ時間を無くし、熱搬送量の
大能力化を図ることを目的とする。 【構成】 冷媒加熱器2,気液セパレータ1,受液器
5,開閉弁8および第1逆止弁6を有する熱搬送部と、
気液セパレータ1,放熱器10,第2逆止弁12および
受液器5を順次接続した環状の循環路と、前記受液器5
の液冷媒入口側に設けた液冷媒圧送器20と、前記開閉
弁8の閉成時に前記液冷媒圧送器20を作動させる制御
装置22を設けた構成とすることにより、開閉弁8の閉
成とともに液冷媒を受液器内に強制的に注入する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、冷媒を加熱する時の圧
力上昇を利用して、熱を暖房などに利用する熱搬送装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の熱搬送装置は、例えば特開平3−
51631号公報に示されるように、図3のような構成
になっている。
【0003】すなわち、気液セパレータ1は、冷媒加熱
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とで連結され環状の管路で
接続されている。また、受液器5は気液セパレータ1の
上方に配置され、第1逆止弁6を有する落込み管7で気
液セパレータ1へ接続され、さらに開閉弁8を有する均
圧管9により出口管4を介して気液セパレータ1に接続
されている。気液セパレータ1と利用側として室内側に
配置される放熱器10は、ガス冷媒往き管11で接続さ
れ、放熱器10と受液器5は、第2逆止弁12を有する
液冷媒戻り管13で接続されている。以上のように、気
液セパレータ1,放熱器10,第2逆止弁12,受液器
5,第1逆止弁6は順次配管接続された環状の循環路を
形成している。14は冷媒加熱器2の出口管4に設けた
温度検知器であり、15は温度検知器14の検知する温
度により、開閉弁8の開閉時間を制御する制御装置であ
る。16は冷媒加熱器2に設けたバーナであり、バーナ
16により冷媒を加熱する。17は放熱器10に設けた
送風機である。
【0004】上記構成において、その動作を以下に説明
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2相状態で出口管4を通
り、気液セパレータ1へ流入し、液冷媒は入口管3から
再び冷媒加熱器2に流入する。一方、気液セパレータ1
へ流入した2相状態の冷媒のうちガス冷媒は、ガス冷媒
往き管11から放熱器10へ入り、送風機17で送られ
た室内空気と熱交換し、放熱凝縮し過冷却液化する。
【0005】ここで、開閉弁8が閉のときには、放熱器
10で凝縮液化した過冷却液冷媒は、液冷媒戻り管13
から第2逆止弁12を介して、ガス冷媒を凝縮させるこ
とにより受液器5内へ流入する。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、第1逆止弁6は閉状態となっている。この状態で、
開閉弁8を開とすると、受液器5と気液セパレータ1と
は均圧管9によ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を通り気液セパレー
タ1内へ流入する。
【0006】次に、開閉弁8を再び閉にすると、第1逆
止弁6は閉状態になり、受液器5内へ放熱器10の凝縮
過冷却液冷媒が、受液器内の急減圧により吸引され受液
器5が液冷媒で満たされるサイクルを繰り返す。このよ
うに、気液セパレータ1と冷媒加熱器2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および冷媒加熱器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。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成におい
て、冷媒加熱による熱搬送を行なうため開閉弁8の開閉
動作周期の設定には、図4に示すように受液器5での減
圧開始遅れ時間Tl を考慮する必要があった。即ち、開
閉弁8が開状態から閉状態に切替った時間t1 から時間
l だけ遅れて受液器5内の減圧が発生し、減圧時間T
r で受液器5内が液冷媒で満たされ減圧が完了する。こ
の減圧開始遅れ時間Tl は主に受液器5の容器の熱容量
に起因するものである。また減圧時間Tr は空となった
受液器5内へ液冷媒が流入し終るまでの時間であり、受
液器5の内容積および放熱器10から受液器5までの流
路抵抗により定まる。さらに開時間TONは満液となった
受液器5から気液セパレータ1へ液冷媒が落し込まれる
のに要する時間であり、受液器5の内容積および均圧管
9と落込み管7の流路抵抗により定まる。
【0008】このように開閉弁8の開閉周期TS は開時
間TONと閉時間TOFF の和(TS =TON+TOFF )であ
り、さらに閉時間TOFF は減圧開始遅れ時間Tl と減圧
時間Tr の和(TOFF =Tl +Tr )である。この減圧
開始遅れ時間Tl が比較的大きいために閉時間TOFF
短縮に制約が生じ、開閉周期TS が長目に設定せざるを
得ない状況となり、熱搬送量(暖房に利用の場合は暖房
能力)の大能力化に制約があった。
【0009】本発明は上記課題を解決するもので、減圧
開始遅れ時間を無くすことにより開閉周期を短縮し、熱
搬送量の大能力化を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、冷媒加熱器,この冷媒加熱器と連通する気
液セパレータ、この気液セパレータに開閉弁および第1
逆止弁を介して連通する受液器を有する熱搬送部と、前
記気液セパレータ,放熱器,第2逆止弁および前記受液
器を順次接続した環状の循環路と、前記受液器の液冷媒
入口側に設けた液冷媒圧送器と、前記開閉弁の閉成時に
前記液冷媒圧送器を作動させる制御装置を設けた構成と
している。
【0011】
【作用】本発明は上記構成によって、開閉弁の閉成とと
もに液冷媒圧送器を作動させて液冷媒を受液器内に強制
的に注入し、受液器内のガス冷媒を凝縮させ始めるきっ
かけを作る。この強制注入された過冷却液冷媒によるガ
ス冷媒の凝縮により受液器内の減圧が減圧開始遅れ時間
なしに発生し、液冷媒が受液器内に一気に吸引される。
【0012】このように減圧開始遅れ時間を無くすこと
により、開閉弁の閉時間を大幅に短縮して開閉周期を小
さくし、単位時間当りの受液器の吸引・落込み回数を増
大させて冷媒循環量を増大可能とし、冷媒加熱量の増大
させることにより熱搬送量(暖房に利用の場合は暖房能
力)の大能力化を得ることができる。
【0013】
【実施例】以下本発明の実施例を図1で説明する。
【0014】図1において、図3と同一符号は同一部材
を示し同一機能を有しているので詳細な説明は省略し、
異なる点を中心に説明する。
【0015】18はバーナ16を有する冷媒加熱器2と
気液セパレータ1を環状管路に接続し、前記気液セパレ
ータ1の上方に設けた受液器5を、第1逆止弁6を有す
る落込み管7と、開閉弁8を有する均圧管9とで前記環
状管路に接続した熱搬送部である。19は気液セパレー
タ1,放熱器10,第2逆止弁12,受液器5を順次配
管接続した環状の循環路である。20は受液器5の液冷
媒入口側に設けた液冷媒圧送器であり、受液器5と放熱
器10を接続する液冷媒戻り管13に接続され、本実施
例では第2逆止弁12に並列に設けて第2逆止弁12を
バイパスしている。
【0016】21はバーナ16の燃焼量を可変する燃焼
量可変装置、22は開閉弁8,温度検知器14,液冷媒
圧送器20,燃焼量可変装置21に電気的に接続され開
閉弁8の閉成時に液冷媒圧送器20を作動させる制御装
置である。
【0017】上記構成において、開閉弁8の開閉動作と
バーナ16での燃焼、送風機17の運転および開閉弁8
の閉成時の液冷媒圧送器20の作動により冷媒加熱によ
る熱搬送の暖房を行なう。
【0018】以上の熱搬送運転において、開閉弁8が開
状態から閉成すると同時に液冷媒圧送器20を作動させ
る場合について図2で説明する。
【0019】図2において、開閉弁8が開状態から閉状
態に切換った時間tO と同時に液冷媒圧送器20を作動
させ、受液器内のガス冷媒を凝縮させるための最初の過
冷却液を強制的に受液器内へ注入する。この過冷却液の
強制注入により受液器内の減圧が開始するため、減圧開
始遅れ時間Tl ' は実用上無くする(Tl ' =0)こと
ができる。
【0020】従って、開閉弁8の閉時間TOFF ' は正味
の減圧時間Tr だけで良く(TOFF ' =Tr )、開閉周
期TS ' は大幅に短縮(TS ' =Tr +TON)できる。
このため、受液器での液冷媒の吸引・落込み回数の増加
により冷媒循環能力が増大し、冷媒加熱器での燃焼量増
大させ熱搬送量(暖房に利用の場合は暖房能力)の大能
力化ができる。
【0021】なお、液冷媒圧送器20としては微小吐出
量で良く、プランジャー型ポンプなどを応用することが
可能である。従って、駆動入力もわずかで良く、熱搬送
だけの入力としては開閉弁の入力と合わせてもわずかで
あり経済性は失なわれない。
【0022】さらに、液冷媒圧送器の作動は開閉弁の閉
成と同時でなくても良く、閉成時に任意に設定でき、従
来の受液器の自然放熱による圧力低下や熱搬送系の圧力
変動等の成り行き条件により減圧開始が発生していたの
に較べて、受液器の吸引・落込み動作の制御性が向上し
きめ細かな冷媒循環量制御ができる。
【0023】また、液冷媒圧送器を第2逆止弁に並列に
設けてバイパス構成とすれば、受液器内の急減圧におけ
る液冷媒の急速な流れに対し、液冷媒圧送器の流路抵抗
を考慮しなくても良く構造設計が容易となる。
【0024】
【発明の効果】以上のように本発明の熱搬送装置は、熱
搬送部と、循環路と、受液器の液冷媒入口側に設けた液
冷媒圧送器と、開閉弁の閉成時に液冷媒圧送器を作動さ
せる制御装置を設けた構成としているので、減圧開始遅
れ時間を削除でき、開閉周期の大幅短縮による冷媒循環
能力の増大により熱搬送量の大能力化ができるという効
果がある。また、わずかな入力で液冷媒圧送器を任意に
コントロールできるから、経済性を失なわずにきめ細か
な冷媒循環量制御でき、制御性が向上するという利点も
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の熱搬送装置のシステム構成
【図2】本発明の実施例の受液器の減圧特性図
【図3】従来の熱搬送装置のシステム構成図
【図4】従来の熱搬送装置での受液器の減圧特性図
【符号の説明】
1 気液セパレータ 2 冷媒加熱器 5 受液器 6 第1逆止弁 8 開閉弁 10 放熱器 12 第2逆止弁 18 熱搬送部 19 循環路 20 液冷媒圧送器 22 制御装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】冷媒加熱器、この冷媒加熱器の上方に配置
    され、入口管と出口管とで冷媒加熱器と連通する気液セ
    パレータ、この気液セパレータの上方に配置され、開閉
    弁および第1逆止弁を介して前記気液セパレータと連通
    する受液器を有する熱搬送部と、前記気液セパレータ,
    放熱器,第2逆止弁および前記受液器を順次接続した環
    状の循環路と、前記受液器の液冷媒入口側に設けた液冷
    媒圧送器と、前記開閉弁の閉成時に前記液冷媒圧送器を
    作動させる制御装置を設けた熱搬送装置。
  2. 【請求項2】液冷媒圧送器は、第2逆止弁に並列に設け
    た請求項1記載の熱搬送装置。
JP3315806A 1991-11-29 1991-11-29 熱搬送装置 Pending JPH05149559A (ja)

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JP3315806A JPH05149559A (ja) 1991-11-29 1991-11-29 熱搬送装置

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