JPH065148B2 - ヒ−トポンプ - Google Patents
ヒ−トポンプInfo
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- JPH065148B2 JPH065148B2 JP61080118A JP8011886A JPH065148B2 JP H065148 B2 JPH065148 B2 JP H065148B2 JP 61080118 A JP61080118 A JP 61080118A JP 8011886 A JP8011886 A JP 8011886A JP H065148 B2 JPH065148 B2 JP H065148B2
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- Japan
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- brine
- heat
- hot water
- heating
- condenser
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- Expired - Lifetime
Links
- 239000012267 brine Substances 0.000 claims description 69
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 69
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 44
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 43
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 7
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
- Y02A30/274—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
Landscapes
- Central Heating Systems (AREA)
- Control Of The Air-Fuel Ratio Of Carburetors (AREA)
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、大気より集熱するヒーティングタワーを備え
たヒートポンプに関するものである。
たヒートポンプに関するものである。
大気から集熱するヒーティングタワー付きヒートポンプ
では集熱時に大気中の水分をブラインが吸収しブライン
が希釈される場合があるが、従来は、ヒートポンプ系外
に電気や蒸気の加熱源を有する濃縮装置を付設し、或い
はヒートポンプの運転を中断してヒーティングタワーの
みを濃縮のために単独運転して、対処していた。
では集熱時に大気中の水分をブラインが吸収しブライン
が希釈される場合があるが、従来は、ヒートポンプ系外
に電気や蒸気の加熱源を有する濃縮装置を付設し、或い
はヒートポンプの運転を中断してヒーティングタワーの
みを濃縮のために単独運転して、対処していた。
従って、ブラインの濃縮のために貴重なエネルギを消費
し、或いはヒートポンプの運転を中断せざるを得ないな
ど、問題となっていた。
し、或いはヒートポンプの運転を中断せざるを得ないな
ど、問題となっていた。
本発明は、従来の上述の問題点を解決しようとするもの
で、省エネルギのヒートポンプを提供することを目的と
するものである。
で、省エネルギのヒートポンプを提供することを目的と
するものである。
本発明の第１発明は、上述の問題点を解決するための手
段として、ヒーティングタワーにおいて大気より得た熱
を蒸発器において冷媒に与えるブライン集熱経路を備
え、前記蒸発器においてブラインより得た熱を凝縮器に
おいて温水に与えるようにしたヒートポンプであって、
前記凝縮器から温水を取出す時に運転される熱機関駆動
の圧縮機を備えたヒートポンプにおいて、前記ブライン
集熱経路にブラインを加熱して濃縮するブライン濃縮装
置を設け、前記凝縮器で加温される温水を前記熱機関の
排熱で加熱して前記ブライン濃縮装置にブライン濃縮用
の加熱源として導く加熱経路を配備したことを特徴とす
るヒートポンプを提供せんとするものであり、第２発明
は、第１発明の要件にさらに前記加熱経路にブライン濃
縮不要時に前記熱機関により加熱される温水を前記凝縮
器の出口側に還流させる切換機構を要件として備えたヒ
ートポンプを提供せんとするものである。
段として、ヒーティングタワーにおいて大気より得た熱
を蒸発器において冷媒に与えるブライン集熱経路を備
え、前記蒸発器においてブラインより得た熱を凝縮器に
おいて温水に与えるようにしたヒートポンプであって、
前記凝縮器から温水を取出す時に運転される熱機関駆動
の圧縮機を備えたヒートポンプにおいて、前記ブライン
集熱経路にブラインを加熱して濃縮するブライン濃縮装
置を設け、前記凝縮器で加温される温水を前記熱機関の
排熱で加熱して前記ブライン濃縮装置にブライン濃縮用
の加熱源として導く加熱経路を配備したことを特徴とす
るヒートポンプを提供せんとするものであり、第２発明
は、第１発明の要件にさらに前記加熱経路にブライン濃
縮不要時に前記熱機関により加熱される温水を前記凝縮
器の出口側に還流させる切換機構を要件として備えたヒ
ートポンプを提供せんとするものである。
本発明の第１発明は、上述の構成を具備することによ
り、ブラインがヒーティングタワーにおいて水分を吸収
して所定濃度以下に希釈された場合のように温水製造時
にブラインを濃縮する必要が生じた場合には、ブライン
を濃縮装置に導くとともに、凝縮器で加温される温水を
熱機関で加熱して濃縮装置に導き、この温水の熱により
ブラインを加熱して、ブラインを所定濃度まで濃縮する
ことができる。
り、ブラインがヒーティングタワーにおいて水分を吸収
して所定濃度以下に希釈された場合のように温水製造時
にブラインを濃縮する必要が生じた場合には、ブライン
を濃縮装置に導くとともに、凝縮器で加温される温水を
熱機関で加熱して濃縮装置に導き、この温水の熱により
ブラインを加熱して、ブラインを所定濃度まで濃縮する
ことができる。
第２発明は、上述の構成を具備することにより、第１発
明のブライン濃縮時の作用に加えて、ブライン濃縮不要
時には熱機関の排熱を温水加熱に用いることができる。
明のブライン濃縮時の作用に加えて、ブライン濃縮不要
時には熱機関の排熱を温水加熱に用いることができる。
本発明の実施例を図面を用いて説明する。
蒸発器１、低圧段の圧縮機２、低圧段の凝縮器３、高圧
段の圧縮機４及び高圧段の凝縮器５は冷媒経路で接続さ
れ、全機器を用いて温水製造サイクルを行い、蒸発器
１、圧縮機２及び凝縮器３を用いて冷水製造サイクルを
行うようにしてある。
段の圧縮機４及び高圧段の凝縮器５は冷媒経路で接続さ
れ、全機器を用いて温水製造サイクルを行い、蒸発器
１、圧縮機２及び凝縮器３を用いて冷水製造サイクルを
行うようにしてある。
蒸発器１の伝熱管には、ヒーティングタワー６を有する
ブライン集熱経路７と、冷水経路８が、弁９，１０，１
１，１２で切換可能に接続され、凝縮器３の伝熱管は、
ブライン集熱経路７に弁１３，１４を介して接続されて
いる。
ブライン集熱経路７と、冷水経路８が、弁９，１０，１
１，１２で切換可能に接続され、凝縮器３の伝熱管は、
ブライン集熱経路７に弁１３，１４を介して接続されて
いる。
圧縮機２は、駆動源として電動機を備えているが圧縮機
４はガスエンジン１５などのような熱機関を駆動源とし
て備えている。
４はガスエンジン１５などのような熱機関を駆動源とし
て備えている。
ブライン集熱経路７にはブライン濃縮装置１９が設けら
れている。このブライン濃縮装置１９はヒーティングタ
ワー６の出口側の経路に弁１６，１７で接続可能に分岐
させたブライン濃縮経路１８中に設けられ、ヒーティン
グタワー６で大気により加熱された後のブラインを加熱
濃縮するようにしてあるが、ブライン濃縮装置１９をヒ
ーティングタワー６と並列に配備することもできる。そ
してこのブライン濃縮装置１９には、機関冷却、潤滑油
冷却、排ガス冷却などにより回収される、エンジン１５
の排熱が加熱経路２０により加熱濃縮のための加熱源と
して導かれている。
れている。このブライン濃縮装置１９はヒーティングタ
ワー６の出口側の経路に弁１６，１７で接続可能に分岐
させたブライン濃縮経路１８中に設けられ、ヒーティン
グタワー６で大気により加熱された後のブラインを加熱
濃縮するようにしてあるが、ブライン濃縮装置１９をヒ
ーティングタワー６と並列に配備することもできる。そ
してこのブライン濃縮装置１９には、機関冷却、潤滑油
冷却、排ガス冷却などにより回収される、エンジン１５
の排熱が加熱経路２０により加熱濃縮のための加熱源と
して導かれている。
排熱を導くに際しては、エンジン冷却水や排ガスを直接
導くこともできるが、本実施例では、凝縮器５で製造さ
れた温水を媒体として用いるようにしてある。即ち、凝
縮器５の伝熱管に接続された温水経路２１の温水出口側
には、エンジン１５、エンジン１５の排ガス経路２２に
設けた熱交換器２３、ブライン濃縮装置１９を経て再び
温水出口側に戻る経路が、加熱経路２０として、弁２
４，２５を介して接続されている。
導くこともできるが、本実施例では、凝縮器５で製造さ
れた温水を媒体として用いるようにしてある。即ち、凝
縮器５の伝熱管に接続された温水経路２１の温水出口側
には、エンジン１５、エンジン１５の排ガス経路２２に
設けた熱交換器２３、ブライン濃縮装置１９を経て再び
温水出口側に戻る経路が、加熱経路２０として、弁２
４，２５を介して接続されている。
加熱経路２０には、ブライン濃縮装置１９をバイパスす
るバイパス通路２６が設けられており、バイパス通路２
６を通りブライン濃縮装置１９を通らない温水加熱経路
とブライン濃縮装置１９を経る加熱経路２０とは切換機
構としての弁２７，２８，２９で切換可能にしてある。
るバイパス通路２６が設けられており、バイパス通路２
６を通りブライン濃縮装置１９を通らない温水加熱経路
とブライン濃縮装置１９を経る加熱経路２０とは切換機
構としての弁２７，２８，２９で切換可能にしてある。
しかして、温水を製造する場合は、全機器を用いてヒー
トポンプサイクルを行う。
トポンプサイクルを行う。
即ち、弁９，１０を開、弁１１，１２，１３，１４を閉
として、ブラインを蒸発器１とヒーティングタワー６と
の間に循環せしめる。ブラインがヒーティングタワー６
で大気より得た熱は、蒸発器１で冷媒に与えられ、冷媒
は蒸発器１で得た熱をもって、圧縮機２，４で高温まで
昇温されて凝縮器５で熱を温水に与え、凝縮器５から温
水が取出される。
として、ブラインを蒸発器１とヒーティングタワー６と
の間に循環せしめる。ブラインがヒーティングタワー６
で大気より得た熱は、蒸発器１で冷媒に与えられ、冷媒
は蒸発器１で得た熱をもって、圧縮機２，４で高温まで
昇温されて凝縮器５で熱を温水に与え、凝縮器５から温
水が取出される。
ブラインの所定濃度以下までの希釈を濃度計により検知
した時或いはタイマにより間歇的に、等により、ブライ
ンを濃縮する場合は、弁１６を開、弁１７を閉としてブ
ラインの一部をブライン濃縮装置１９に導き所定量貯留
後弁１６も閉とする。そして弁２４，２５，２７，２８
を開、弁２９を閉として、温水経路２１の温水の一部を
加熱経路２０を迂流させ、エンジン１５の排熱でさらに
昇温させた温水をブライン濃縮装置１９に導き、ヒーテ
ィングタワー６で大気より熱を得たブラインをさらに加
熱し、濃縮する。そして濃度計やレベル計などにより所
定濃度までの濃縮を検知して、或いはタイマにより所定
時間経過後、弁１７を開として濃縮されたブラインをブ
ライン集熱経路７に戻す。
した時或いはタイマにより間歇的に、等により、ブライ
ンを濃縮する場合は、弁１６を開、弁１７を閉としてブ
ラインの一部をブライン濃縮装置１９に導き所定量貯留
後弁１６も閉とする。そして弁２４，２５，２７，２８
を開、弁２９を閉として、温水経路２１の温水の一部を
加熱経路２０を迂流させ、エンジン１５の排熱でさらに
昇温させた温水をブライン濃縮装置１９に導き、ヒーテ
ィングタワー６で大気より熱を得たブラインをさらに加
熱し、濃縮する。そして濃度計やレベル計などにより所
定濃度までの濃縮を検知して、或いはタイマにより所定
時間経過後、弁１７を開として濃縮されたブラインをブ
ライン集熱経路７に戻す。
ブライン濃縮時以外の場合、即ちブライン濃縮装置１９
にエンジン１５の排熱を導く要のない場合は、弁２４，
２５，２９を開、弁２７，２８を閉として温水経路２１
の温水の一部をエンジン１５と熱交換器２３に迂流せし
める温水加熱経路に導き、エンジン１５の排熱を温水を
さらに昇温させるために利用することができる。
にエンジン１５の排熱を導く要のない場合は、弁２４，
２５，２９を開、弁２７，２８を閉として温水経路２１
の温水の一部をエンジン１５と熱交換器２３に迂流せし
める温水加熱経路に導き、エンジン１５の排熱を温水を
さらに昇温させるために利用することができる。
冷水を製造する場合には、蒸発器１、圧縮機２、凝縮器
３を用い、弁１１，１２，１３，１４を開、弁９，１０
を閉として、蒸発器１の伝熱管を冷水経路８に接続し、
ブラインを凝縮器３とヒーティングタワー６との間を循
環せしめる。この時、ヒーティングタワー６は凝縮器３
で冷媒から熱を得たブラインの放熱用のクーリングタワ
ーとして働き、蒸発器１から冷水が取出される。
３を用い、弁１１，１２，１３，１４を開、弁９，１０
を閉として、蒸発器１の伝熱管を冷水経路８に接続し、
ブラインを凝縮器３とヒーティングタワー６との間を循
環せしめる。この時、ヒーティングタワー６は凝縮器３
で冷媒から熱を得たブラインの放熱用のクーリングタワ
ーとして働き、蒸発器１から冷水が取出される。
以上の実施例では、圧縮機４を熱機関駆動としたが、温
水を製造するときに駆動される圧縮機のうち少なくとも
１台を熱機関駆動とし、該熱機関の排熱をブライン加熱
濃縮用の加熱源とすればよい。例えば上述の圧縮機２を
熱機関駆動とし、該熱機関の排熱をブライン濃縮装置１
９に加熱源として導くようにすることもできる。その場
合、冷水を製造する時に何らかの原因でブラインの濃縮
の必要が生じた時でも対処できるが、濃縮の不要時に熱
機関の排熱を有効に利用できるように、例えば該排熱を
温水製造に利用することなどが考慮される。
水を製造するときに駆動される圧縮機のうち少なくとも
１台を熱機関駆動とし、該熱機関の排熱をブライン加熱
濃縮用の加熱源とすればよい。例えば上述の圧縮機２を
熱機関駆動とし、該熱機関の排熱をブライン濃縮装置１
９に加熱源として導くようにすることもできる。その場
合、冷水を製造する時に何らかの原因でブラインの濃縮
の必要が生じた時でも対処できるが、濃縮の不要時に熱
機関の排熱を有効に利用できるように、例えば該排熱を
温水製造に利用することなどが考慮される。
本発明により、省エネルギにブラインの濃縮を行うこと
ができるヒートポンプとすることができ、実用上顕著な
効果を奏することができる。
ができるヒートポンプとすることができ、実用上顕著な
効果を奏することができる。
図面は本発明の実施例のフロー図である。 １…蒸発器、２…圧縮機、３…凝縮器、４…圧縮機、５
…凝縮器、６…ヒーティングタワー、７…ブライン集熱
経路、８…冷水経路、９…弁、１０…弁、１１…弁、１
２…弁、１３…弁、１４…弁、１５…エンジン、１６…
弁、１７…弁、１８…ブライン濃縮経路、１９…ブライ
ン濃縮装置、２０…加熱経路、２１…温水経路、２２…
排ガス経路、２３…熱交換器、２４…弁、２５…弁、２
６…バイパス通路（切換機構）、２７…弁、２８…弁、
２９…弁（切換機構）。
…凝縮器、６…ヒーティングタワー、７…ブライン集熱
経路、８…冷水経路、９…弁、１０…弁、１１…弁、１
２…弁、１３…弁、１４…弁、１５…エンジン、１６…
弁、１７…弁、１８…ブライン濃縮経路、１９…ブライ
ン濃縮装置、２０…加熱経路、２１…温水経路、２２…
排ガス経路、２３…熱交換器、２４…弁、２５…弁、２
６…バイパス通路（切換機構）、２７…弁、２８…弁、
２９…弁（切換機構）。
Claims (2)
- 【請求項１】ヒーティングタワー６において大気より得
た熱を蒸発器１において冷媒に与えるブライン集熱経路
７を備え、前記蒸発器１においてブラインより得た熱を
凝縮器５において温水に与えるようにしたヒートポンプ
であって、前記凝縮器５から温水を取り出す時に運転さ
れる熱機関１５駆動の圧縮機４を備えたヒートポンプに
おいて、前記ブライン集熱経路７にブラインを加熱して
濃縮するブライン濃縮装置１９を設けるとともに、前記
凝縮器５で加温される温水を前記熱機関１５の排熱で加
熱して前記ブライン濃縮装置１９にブライン濃縮用の加
熱源として導く加熱経路２０を配備したことを特徴とす
るヒートポンプ。 - 【請求項２】ヒーティングタワー６において大気より得
た熱を蒸発器１において冷媒に与えるブライン集熱経路
７を備え、前記蒸発器１においてブラインより得た熱を
凝縮器５において温水に与えるようにしたヒートポンプ
であって、前記凝縮器５から温水を取り出す時に運転さ
れる熱機関１５駆動の圧縮機４を備えたヒートポンプに
おいて、前記ブライン集熱経路７にブラインを加熱して
濃縮するブライン濃縮装置１９を設け、前記凝縮器５で
加温される温水を前記熱機関１５の排熱で加熱して前記
ブライン濃縮装置１９にブライン濃縮用の加熱源として
導く加熱経路２０を配備するとともに、該加熱経路２０
にブライン濃縮不要時に前記熱機関１５の排熱により加
熱された温水を前記凝縮器５の出口側に還流させる切換
機構２７，２８，２９を備えたことを特徴とするヒート
ポンプ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61080118A JPH065148B2 (ja) | 1986-04-09 | 1986-04-09 | ヒ−トポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61080118A JPH065148B2 (ja) | 1986-04-09 | 1986-04-09 | ヒ−トポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62237263A JPS62237263A (ja) | 1987-10-17 |
| JPH065148B2 true JPH065148B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=13709282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61080118A Expired - Lifetime JPH065148B2 (ja) | 1986-04-09 | 1986-04-09 | ヒ−トポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065148B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59148571U (ja) * | 1983-03-23 | 1984-10-04 | 株式会社前川製作所 | 外気熱源式ヒートポンプ装置 |
-
1986
- 1986-04-09 JP JP61080118A patent/JPH065148B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62237263A (ja) | 1987-10-17 |
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