JPH06317395A - 加熱塔用不凍液の濃縮方法 - Google Patents
加熱塔用不凍液の濃縮方法Info
- Publication number
- JPH06317395A JPH06317395A JP10538593A JP10538593A JPH06317395A JP H06317395 A JPH06317395 A JP H06317395A JP 10538593 A JP10538593 A JP 10538593A JP 10538593 A JP10538593 A JP 10538593A JP H06317395 A JPH06317395 A JP H06317395A
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- JP
- Japan
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- heat
- heat pump
- antifreeze
- antifreeze liquid
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 加熱塔・ヒートポンプ採熱システムにおい
て、加熱塔に使用する不凍液の濃縮を、別のヒートポン
プを用いて行い、そのヒートポンプの蒸発器を不凍液中
に設置し、蒸発器表面温度を不凍液より低温にすること
で不凍液を氷結させて濃縮し、凝縮側に発生する熱を前
記システムに利用することを特徴とする不凍液の濃縮方
法。 【効果】 ヒートポンプを利用した凍結濃縮により、不
凍液の濃縮用エネルギーが極めて有効に利用できる。
て、加熱塔に使用する不凍液の濃縮を、別のヒートポン
プを用いて行い、そのヒートポンプの蒸発器を不凍液中
に設置し、蒸発器表面温度を不凍液より低温にすること
で不凍液を氷結させて濃縮し、凝縮側に発生する熱を前
記システムに利用することを特徴とする不凍液の濃縮方
法。 【効果】 ヒートポンプを利用した凍結濃縮により、不
凍液の濃縮用エネルギーが極めて有効に利用できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は加熱塔による採熱シス
テムに関するもので、より詳しくは加熱塔に使用する不
凍液を濃縮する方法に関する。
テムに関するもので、より詳しくは加熱塔に使用する不
凍液を濃縮する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】加熱塔とは、原理的に冷却塔と同じもの
で、空気と冷媒液（通常は不凍液）との直接熱伝達によ
って、空気から採熱を行うものである。この加熱塔は、
着霜がなく、採熱部分が小型になるなどの優れた特長を
有している。この加熱塔による採熱とヒートポンプを組
合せた加熱塔・ヒートポンプ採熱システムにおいて、暖
房モードで採熱運転を行うと加熱塔内の不凍液に大気中
の水分が取り込まれ、不凍液濃度が徐々に低下する。こ
のため従来の加熱塔では、不凍液の濃縮のために、不凍
液を加熱して水分を蒸発させる方式やヒートポンプは停
止して加熱塔の単独運転を行い不凍液温度と外気との温
度差により水分を蒸発させ、濃縮を行う方式が採用され
ている。しかしこれらの方式では、ヒートポンプの運転
を中断して濃縮運転を行う必要がある。加えて、前者は
加熱のためのエネルギーがそのまま損失となりシステム
効率を低下させ、後者では濃縮速度が遅いという欠点が
あった。
で、空気と冷媒液（通常は不凍液）との直接熱伝達によ
って、空気から採熱を行うものである。この加熱塔は、
着霜がなく、採熱部分が小型になるなどの優れた特長を
有している。この加熱塔による採熱とヒートポンプを組
合せた加熱塔・ヒートポンプ採熱システムにおいて、暖
房モードで採熱運転を行うと加熱塔内の不凍液に大気中
の水分が取り込まれ、不凍液濃度が徐々に低下する。こ
のため従来の加熱塔では、不凍液の濃縮のために、不凍
液を加熱して水分を蒸発させる方式やヒートポンプは停
止して加熱塔の単独運転を行い不凍液温度と外気との温
度差により水分を蒸発させ、濃縮を行う方式が採用され
ている。しかしこれらの方式では、ヒートポンプの運転
を中断して濃縮運転を行う必要がある。加えて、前者は
加熱のためのエネルギーがそのまま損失となりシステム
効率を低下させ、後者では濃縮速度が遅いという欠点が
あった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は従来
の不凍液の濃縮方法とは異る改良された濃縮方法を提供
し、不凍液の濃度低下によるヒートポンプ内の熱交換器
の凍結を防止し、寒冷地における加熱塔・ヒートポンプ
採熱システムの普及を推進しようとするものである。
の不凍液の濃縮方法とは異る改良された濃縮方法を提供
し、不凍液の濃度低下によるヒートポンプ内の熱交換器
の凍結を防止し、寒冷地における加熱塔・ヒートポンプ
採熱システムの普及を推進しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は、不凍液を用
い加熱塔により外気から採熱して低温熱源として蓄熱槽
に蓄熱し、この低温熱源不凍液をヒートポンプ（Ａ）の
蒸発側熱源として用い、ヒートポンプ（Ａ）の凝縮側の
凝縮用流体を高温熱源として得る加熱塔・ヒートポンプ
採熱システムにおいて、不凍液濃縮用ヒートポンプ
（Ｂ）を設け、ヒートポンプ（Ｂ）の蒸発側熱交換器
（蒸発器）を前記蓄熱槽と連通する処理槽内に設置し、
前記低温熱源不凍液と接触させ、低温熱源不凍液の水分
を前記熱交換器表面に凍結させて前記採熱用不凍液を濃
縮するとともに、ヒートポンプ（Ｂ）の凝縮側の凝縮用
流体をヒートポンプ（Ａ）の蒸発側の熱源の少くとも一
部として循環使用することを特徴とする加熱塔用不凍液
の濃縮方法である。
い加熱塔により外気から採熱して低温熱源として蓄熱槽
に蓄熱し、この低温熱源不凍液をヒートポンプ（Ａ）の
蒸発側熱源として用い、ヒートポンプ（Ａ）の凝縮側の
凝縮用流体を高温熱源として得る加熱塔・ヒートポンプ
採熱システムにおいて、不凍液濃縮用ヒートポンプ
（Ｂ）を設け、ヒートポンプ（Ｂ）の蒸発側熱交換器
（蒸発器）を前記蓄熱槽と連通する処理槽内に設置し、
前記低温熱源不凍液と接触させ、低温熱源不凍液の水分
を前記熱交換器表面に凍結させて前記採熱用不凍液を濃
縮するとともに、ヒートポンプ（Ｂ）の凝縮側の凝縮用
流体をヒートポンプ（Ａ）の蒸発側の熱源の少くとも一
部として循環使用することを特徴とする加熱塔用不凍液
の濃縮方法である。
【０００５】この発明の方法を図面を参照しながら説明
する。図１はこの発明の概要を示す模式図である。加熱
塔１において、外気２の有する熱量は、塔上部から滴下
する不凍液３に移動する。加熱塔は公知の開放式または
密閉式の何れの形式のものでも使用でき、充填塔が好ま
しい。採熱した不凍液は、蓄熱槽４に集められ、再びポ
ンプで塔上部にあげられ撒布されて採熱を繰り返す。蓄
熱槽に貯えられた不凍液は、図１の５で示されるヒート
ポンプ（Ａ）の蒸発側の熱源として使用され、ヒートポ
ンプ（Ａ）の凝縮側の流体例えば水は蓄熱槽の不凍液よ
りも遥かに高温の数１０℃の温水となり、暖房用の高温
熱源６として使用される。
する。図１はこの発明の概要を示す模式図である。加熱
塔１において、外気２の有する熱量は、塔上部から滴下
する不凍液３に移動する。加熱塔は公知の開放式または
密閉式の何れの形式のものでも使用でき、充填塔が好ま
しい。採熱した不凍液は、蓄熱槽４に集められ、再びポ
ンプで塔上部にあげられ撒布されて採熱を繰り返す。蓄
熱槽に貯えられた不凍液は、図１の５で示されるヒート
ポンプ（Ａ）の蒸発側の熱源として使用され、ヒートポ
ンプ（Ａ）の凝縮側の流体例えば水は蓄熱槽の不凍液よ
りも遥かに高温の数１０℃の温水となり、暖房用の高温
熱源６として使用される。
【０００６】このような外気を熱源とする加熱塔・ヒー
トポンプ採熱システムにおいて、不凍液には、例えば塩
化カルシウム水溶液、エチレングリコール、プロピレン
グリコールなど公知の何れのものでも使用できるが、腐
食性のない低融点の有機溶媒が好ましい。これら不凍液
は、前述のように外気からの採熱を続けるにしたがい、
外気中の水分を吸収して濃度が低下し、凝固点が上昇し
てヒートポンプ５の蒸発側の熱交換器表面で凍結する恐
れがある。
トポンプ採熱システムにおいて、不凍液には、例えば塩
化カルシウム水溶液、エチレングリコール、プロピレン
グリコールなど公知の何れのものでも使用できるが、腐
食性のない低融点の有機溶媒が好ましい。これら不凍液
は、前述のように外気からの採熱を続けるにしたがい、
外気中の水分を吸収して濃度が低下し、凝固点が上昇し
てヒートポンプ５の蒸発側の熱交換器表面で凍結する恐
れがある。
【０００７】本発明では、この濃度の低下した不凍液の
濃縮のために、不凍液濃縮用のヒートポンプ（Ｂ）（図
中の７）を設ける。このヒートポンプ（Ｂ）は、ヒート
ポンプ（Ａ）よりも低温で採熱する能力を有するもの
で、その蒸発側熱交換器８を蓄熱槽４と連通する処理槽
９中に設け、不凍液と接触させて冷却することにより不
凍液３中の水分はその表面上に氷結し、不凍液３が濃縮
される。ヒートポンプ（Ｂ）の凝縮側で得られる熱はヒ
ートポンプ（Ａ）の蒸発側の熱源として使用する。図の
ようにヒートポンプ（Ａ）の蒸発側の出口から不凍液を
抜き出してヒートポンプ（Ｂ）の凝縮側の入口に入れ、
高温になった不凍液をヒートポンプ（Ａ）の蒸発側の入
口に戻すこともできるし、ヒートポンプ（Ｂ）の凝縮側
の流体を、ヒートポンプ（Ａ）の蒸発側に独立に循環利
用することもできる。熱交換器８の表面上に付着した氷
は、処理槽９中の不凍液を排出した後、機械的または熱
的手段により除去する。
濃縮のために、不凍液濃縮用のヒートポンプ（Ｂ）（図
中の７）を設ける。このヒートポンプ（Ｂ）は、ヒート
ポンプ（Ａ）よりも低温で採熱する能力を有するもの
で、その蒸発側熱交換器８を蓄熱槽４と連通する処理槽
９中に設け、不凍液と接触させて冷却することにより不
凍液３中の水分はその表面上に氷結し、不凍液３が濃縮
される。ヒートポンプ（Ｂ）の凝縮側で得られる熱はヒ
ートポンプ（Ａ）の蒸発側の熱源として使用する。図の
ようにヒートポンプ（Ａ）の蒸発側の出口から不凍液を
抜き出してヒートポンプ（Ｂ）の凝縮側の入口に入れ、
高温になった不凍液をヒートポンプ（Ａ）の蒸発側の入
口に戻すこともできるし、ヒートポンプ（Ｂ）の凝縮側
の流体を、ヒートポンプ（Ａ）の蒸発側に独立に循環利
用することもできる。熱交換器８の表面上に付着した氷
は、処理槽９中の不凍液を排出した後、機械的または熱
的手段により除去する。
【０００８】以上の説明は、加熱塔による採熱源を外気
としたが、他の含湿気体例えば排ガスの場合にも当然適
用できる。
としたが、他の含湿気体例えば排ガスの場合にも当然適
用できる。
【０００９】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明の方法には
次の効果がある。 １．加熱塔・ヒートポンプ採熱システムの運転を停止す
ることなく、採熱用不凍液の濃縮を行うことができる。 ２．濃縮時に、加熱塔に使用する不凍液を冷却するので
加熱塔による採熱効率を向上させることができる。さら
に不凍液より奪い去る熱は、ヒートポンプにより高温熱
源用に使用できるので、濃縮用エネルギーがきわめて有
効に利用できる。
次の効果がある。 １．加熱塔・ヒートポンプ採熱システムの運転を停止す
ることなく、採熱用不凍液の濃縮を行うことができる。 ２．濃縮時に、加熱塔に使用する不凍液を冷却するので
加熱塔による採熱効率を向上させることができる。さら
に不凍液より奪い去る熱は、ヒートポンプにより高温熱
源用に使用できるので、濃縮用エネルギーがきわめて有
効に利用できる。
【図１】本発明の方法を説明する模式図である。
１ 加熱塔 ２ 外気 ３ 不凍液 ４ 蓄熱槽 ５ ヒートポンプ（Ａ） ６ 高温熱源 ７ ヒートポンプ（Ｂ） ８ 熱交換器 ９ 処理槽
Claims (1)
- 【請求項１】 不凍液を用い加熱塔により外気から採熱
して低温熱源として蓄熱槽に蓄熱し、この低温熱源不凍
液をヒートポンプ（Ａ）の蒸発側熱源として用い、ヒー
トポンプ（Ａ）の凝縮側の凝縮用流体を高温熱源として
得る加熱塔・ヒートポンプ採熱システムにおいて、不凍
液濃縮用ヒートポンプ（Ｂ）を設け、ヒートポンプ
（Ｂ）の蒸発側熱交換器を前記蓄熱槽と連通する処理槽
内に設置し、前記低温熱源不凍液と接触させ、低温熱源
不凍液の水分を前記熱交換器表面に凍結させて前記低温
熱源不凍液を濃縮するとともに、ヒートポンプ（Ｂ）の
凝縮側の凝縮用流体をヒートポンプ（Ａ）の蒸発側の熱
源の少くとも一部として循環使用することを特徴とする
加熱塔用不凍液の濃縮方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10538593A JPH06317395A (ja) | 1993-05-06 | 1993-05-06 | 加熱塔用不凍液の濃縮方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10538593A JPH06317395A (ja) | 1993-05-06 | 1993-05-06 | 加熱塔用不凍液の濃縮方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06317395A true JPH06317395A (ja) | 1994-11-15 |
Family
ID=14406203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10538593A Pending JPH06317395A (ja) | 1993-05-06 | 1993-05-06 | 加熱塔用不凍液の濃縮方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06317395A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102706032A (zh) * | 2012-01-05 | 2012-10-03 | 王全龄 | 一种防冻液烘干式蓄冷蓄热超低温风能热泵空调 |
| WO2016146084A1 (zh) * | 2015-03-17 | 2016-09-22 | 黄国和 | 一种全天候太阳能水源热泵空调系统 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH046333A (ja) * | 1990-04-24 | 1992-01-10 | Shimizu Corp | 開放型加熱塔循環液の濃度調整装置 |
-
1993
- 1993-05-06 JP JP10538593A patent/JPH06317395A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH046333A (ja) * | 1990-04-24 | 1992-01-10 | Shimizu Corp | 開放型加熱塔循環液の濃度調整装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102706032A (zh) * | 2012-01-05 | 2012-10-03 | 王全龄 | 一种防冻液烘干式蓄冷蓄热超低温风能热泵空调 |
| CN102706032B (zh) * | 2012-01-05 | 2015-05-06 | 王全龄 | 一种防冻液烘干式蓄冷蓄热超低温风能热泵空调 |
| WO2016146084A1 (zh) * | 2015-03-17 | 2016-09-22 | 黄国和 | 一种全天候太阳能水源热泵空调系统 |
| US10436482B2 (en) | 2015-03-17 | 2019-10-08 | Hunan Dongyou Water Vapor Energy Energy-Saving CO., Ltd | All-weather solar water source heat pump air conditioning system |
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