JPH07113496B2 - ヒ−テイングタワ−付きヒ−トポンプ装置 - Google Patents

ヒ−テイングタワ−付きヒ−トポンプ装置

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JPH07113496B2
JPH07113496B2 JP61041480A JP4148086A JPH07113496B2 JP H07113496 B2 JPH07113496 B2 JP H07113496B2 JP 61041480 A JP61041480 A JP 61041480A JP 4148086 A JP4148086 A JP 4148086A JP H07113496 B2 JPH07113496 B2 JP H07113496B2
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JP
Japan
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antifreeze
heating tower
tank
heat pump
liquid
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JP61041480A
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陸男 田村
進 堺田
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Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、冷凍機における凝縮器で捨てられる熱を加熱
用に利用し、蒸発器には、外気より集熱するためにヒー
ティングタワーを接続して用いるようにしたヒーティン
グタワー付きヒートポンプに関する。
(従来の技術) 従来、この種のヒーティングタワー付きヒートポンプ
は、夏期には通常の冷凍機として使用し、冬期には暖房
用として使用されるものが多い。第3図は、その一例を
示す説明図であって、圧縮機1で圧縮された冷媒ガスを
凝縮する凝縮器2が、放熱用コンデンサ兼用温水コンデ
ンサで構成され、該凝縮器2の被加熱流体を冷却塔(ク
ーリングタワー)兼用ヒーティングタワー3によって冷
却するように構成されている。なお図中、4は蒸発器、
5は夏期に冷却用として作用し冬期は加熱用として作用
する熱交換器、6は膨脹弁、7はポンプ、V1とV3は冬
閉,夏開弁、V2とV4は夏閉,冬開弁である。
上記のような構成により、夏期にはV2,V4を閉じ、V1,V3
を開いて運転すると、通常の冷凍機(冷房用)として作
動し、3は冷却塔として作用している。一方、冬期に
は、V1,V3を閉じ、V2,V4を開いて運転すると、凝縮器2
によって加熱された被加熱流体は熱交換器5を加熱器と
して作用させ、また蒸発器4において冷却された通常不
凍液からなる被冷却流体は、ヒーティングタワー3によ
って外気から集熱して加熱される。
このように、ヒーティングタワー付きヒートポンプは、
その特徴として不凍液を循環させ、ヒーティングタワー
にて大気と熱交換させ、大気から吸熱する方式(装置)
である。従って、例えば外気湿度が高い状態において
は、不凍液中に外気中の水分を吸収し、濃度が低下する
と同時に、保有量が増すし、逆に外気湿度が低い場合は
不凍液は濃縮され、保有量は減る。そのため、通常、不
凍液槽を備えている。
第2図は上記したような従来のヒーティングタワー付き
ヒートポンプにおけるヒーティングタワー部分を主とし
て示した要部説明図であって、図中、第3図の符号と同
一のものは同一ないし同類部分を示すものとする。
図において、ヒーティングタワー13とヒートポンプの蒸
発器4とを接続する配管10の途中に、導管11aを介して
不凍液槽11が連通されており、ヒーティングタワー13の
下部水槽13aと、該不凍液槽11の双方に不凍液12を貯溜
させ、ヒーティングタワー下部水槽13aの液位を液面計
(レベルメータ)14aで検出し、液位過多の場合は不凍
液槽11にブローダウンさせ、液位不足の場合は不凍液注
入ポンプ15の働きで不凍液槽11からヒーティングタワー
13に導管16を経て液を補充させるようにしていた。な
お、図中、14bは不凍液槽11の液面計、17a,17bは液面計
14a,14bによって制御される制御弁、18は水補給管路で
ある。
(発明が解決しようとする問題点) 上記した従来のヒーティングタワー付きヒートポンプで
は次のような問題点があった。
(i)不凍液の液面検出位置がヒーティングタワー下部
水槽の14aと不凍液槽の14bの2個所に互り、従って計装
品及び計装工事費が高価になる。
(ii)ヒーティングタワー自体は、通常、建物の屋上に
設置されるため、重量は軽いことが必要条件となるにも
拘らず、ヒーティングタワーに貯溜する不凍液のため
に、ヒーティングタワー自体の運転重量が過大になる。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、上記した従来技術の問題点を解決するため
に、ヒーティングタワーとヒートポンプとを接続する配
管系に直列状に不凍液槽を組み込み、ヒートポンプ運転
時に該不凍液槽を含めて不凍液を流すようにすると共
に、上記不凍液槽を冷房運転時には上記配管系から切り
離し当該不凍液槽を単なる不凍液の貯槽として使用する
ように、上記配管系に並列状にバイパス通路を設けたこ
とを特徴とし、更に、ヒートポンプ運転時は下部水槽に
液を溜めない構造とし、また冷房運転時、冷却塔として
作用させるときには、不凍液を不凍液槽に貯溜し、代り
に上記下部水槽に冷却水を外部から充填して冷却水の貯
溜部を形成するように構成されている。
(作 用) 本発明は上記のように構成したことにより、ヒートポン
プ運転時には、蒸発器において冷却された被冷却流体と
しての不凍液は、総べて運転中、ヒーティングタワーと
不凍液槽と蒸発器との間を常に流動状態にあり、従っ
て、ヒーティングタワーの下部水槽に貯溜することな
く、また不凍液槽内に長期滞留することもなく循環して
流れる。
一方、該ヒートポンプを冷房運転に使用するときには、
ヒーティングタワーは、弁を切換える等して凝縮器に連
結されて冷却塔として作用し、この際、不凍液は総べて
上記不凍液槽に一時貯溜され、バイパス管を経て冷却水
が循環され、更にこの際、一部並列して設けられた溢流
管等によって運転中、下部水槽に冷却水が一部貯溜され
るので、冷却水ポンプがキャビテーションを起さない。
(実施例) 次に、本発明の実施例を図面と共に説明する。
第1図は、本発明の一実施例を示す要部説明図で、図
中、第2図と同一符号は同一ないし同類部分を示すもの
とする。
この実施例は、ヒートポンプを夏期などに、冷房運転用
として切換えて使用できるようになっており、ヒーティ
ングタワー13とヒートポンプの蒸発器4とを接続する配
管20に並列状態に、不凍液槽11の出入管路を短絡するよ
うにバイパス通路21が設けられ、それぞれに弁V10〜V13
が設けられている。一方、ヒーティングタワー13の下部
水槽13aに貯溜部を形成するために、下部水槽の底部に
一端を開口した配管20と一部並設して、溢流管23が下部
水槽13a内に突入して設けられており、両管20と23にそ
れぞれ弁V13〜V14が取付けられており、冷房運転時、弁
V14を開放し、弁V13を適宜絞りながら常時、溢流管23の
高さに相当する液(冷却水)が貯溜されるように弁調整
されるようになっている。図中、14cは不凍液槽11の液
面計、19は不凍液槽11への給液パイプ、V16〜V18は冷暖
房切換弁である。
この実施例では、ヒートポンプとして運転するときは、
弁V13,V10,V11,V15,V17を開き、弁V14,V12,V16,V18を閉
じてヒートポンプとして使用する。このとき、蒸発器4
において冷却された不凍液12は、総べてヒーティングタ
ワー13と不凍液槽11と蒸発器4間を常に流動状態にあ
り、従ってヒーティングタワー下部水槽13aに貯溜する
ことなく、また不凍液槽11内に長期滞留することもなく
循環して流れる。
一方、上記ヒートポンプ運転時から冷房運転時に移行す
るに際し、不凍液を不凍液槽11に収容するために、弁V
11,V12,V16,V18,V14を閉じ、弁V13,V10,V15,V17を開
け、ポンプ7を運転する。これによって不凍液のほぼ全
量を不凍液槽11へ収容し、該不凍液槽11を配管系から切
り離し、当該不凍液槽11を単なる不凍液貯槽として使用
する。そして、不凍液がほぼ不凍液槽11に収容出来た段
階で、ヒーティングタワーの下部水槽13aに接続された
冷却水給水パイプ18aを利用して系内に冷却水を充填す
る。この場合、V13,V10,V11,V15,V17を閉じ、弁V14,
V12,V16,V18を開いて、冷凍機を含めた管路内を冷却水
が循環して矢印aのように流れるようにし、ヒーティン
グタワー13を冷却塔として使用する。なお、このとき、
実際に冷房作用が行われるので、蒸発器4内の冷媒は管
路4aを経て流れる。
この実施例によれば、ヒートポンプ運転時、系内の不凍
液総量の検出又は調整或いはその双方が、該不凍液槽11
の液レベル変化を1個の液面計14cで行なうことができ
るので、それだけコストを安くすることができる。また
不凍液槽11内の不凍液が長期間滞留することがないの
で、嫌気性細菌の増殖の恐れがある場合には、これを防
止することができる。
また、冷房運転時には、該冷却塔の下部水槽13aには、
冷却水が貯溜されているので、冷却水ポンプ7がキャビ
テーションを起こす恐れがない。また、上記のようにヒ
ーティングタワー下部水槽部13aに、通常の冷却塔に溜
める程度の水を溜めても、第2図に示すようなヒーティ
ングタワーの不凍液貯量の比べれば微少であるので、ヒ
ーティングタワー自体の運転重量が過大になることはな
い。
なお、前記した実施例において、冷房運転時のヒーティ
ングタワー下部水槽に設けられる水の貯溜部を、溢流管
23を槽内へ貫通させて形成した構造について説明した
が、これは一例に過ぎず、例えば下部水槽13aの側壁に
流入口をもった溢流管を設けてもよいし、また別個のク
ッションタンクを下部水槽に連通して設けるようにして
もよい。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、ヒーティングタ
ワーを含むヒートポンプ装置において、不凍液を用いて
空気から集熱を行なうヒーティングタワーと該不凍液か
ら熱を汲み上げるヒートポンプとを接続する配管系に、
直列状に不凍液槽を組み込み、上記不凍液槽を、冷房運
転時には上記配管系から切り離して当該不凍液槽を単な
る不凍液の貯槽として使用するように、上記配管系に並
列状にバイパス通路を設けたことにより、ヒートポンプ
運転時には、ヒーティングタワー下部水槽に不凍液を貯
溜させないようにすることが可能となり、従って、ヒー
ティングタワーの運転重量を軽減させることができると
共に、系内の不凍液総量の検出や調整などの作業を、該
不凍液槽の液レベル変化をみて行なうことができる。ま
た、不凍液が常に流動状態にあるので、従来の不凍液槽
内の不凍液のように長期滞留せず、従って嫌気性細菌の
増殖の恐れがない。
また、ヒートポンプを冷房運転用として切換えて使用す
る場合、上記配管系に並列にバイパス通路を設けたこと
により、冷房運転時、不凍液槽を配管系から切り離し単
なる不凍液の貯槽として使用することができる。
更に、ヒーティングタワーの下部水槽に冷却水を貯溜さ
せる貯溜部を形成したことにより、冷房運転時、冷却水
ポンプがキャビテーションを起こす恐れを除去すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例を示す要部説明図、第2図
は従来のこの種装置の要部説明図、第3図は冷房運転に
も切換えて使用できるようにした従来のヒーティングタ
ワー付きとヒートポンプ装置の説明図である。 2……凝縮器、4……蒸発器、11……不凍液槽、 12……不凍液、 13……ヒーティングタワー、13a……ヒーティングタワ
ー下部水槽、 14a〜14c……液面計、18a……冷却水給水パイプ、20…
…配管、21……バイパス管、 23……溢流管、24……冷却水。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ヒーティングタワーを含むヒートポンプ装
    置において、不凍液を用いて空気から集熱を行なうヒー
    ティングタワーと該不凍液から熱を汲み上げるヒートポ
    ンプとを接続する配管系に、直列状に不凍液槽を組み込
    み、上記不凍液槽を、冷房運転時には上記配管系から切
    り離して当該不凍液槽を単なる不凍液の貯槽として使用
    するように、上記配管系に並列状にバイパス通路を設け
    たことを特徴とするヒーティングタワー付きヒートポン
    プ装置。
  2. 【請求項2】ヒーティングタワーを含むヒートポンプ装
    置において、不凍液を用いて空気から集熱を行なうヒー
    ティングタワーと該不凍液から熱を汲み上げるヒートポ
    ンプとを接続する配管系に、直列状に不凍液槽を組み込
    み、上記不凍液槽を、冷房運転時には上記配管系から切
    り離して当該不凍液槽を単なる不凍液の貯槽として使用
    するように、上記配管系に並列状にバイパス通路を設
    け、ヒートポンプ運転時はヒーティングタワーの下部水
    槽に液を溜めない構造とすると共に、冷房運転時に該ヒ
    ーティングタワーを冷却塔として作用させるときに、不
    凍液を不凍液槽に貯溜し代りに上記下部水槽に冷却水を
    外部から充填して冷却水の貯溜部を形成するようにした
    ことを特徴ととするヒーティングタワー付きヒートポン
    プ装置。
  3. 【請求項3】上記ヒーティングタワーの下部水槽の底部
    に上記配管系の端部が接続され、該配管系に一部並設し
    て下部水槽の上方部に開口した溢流管が設けられている
    特許請求の範囲第2項記載のヒーティングタワー付きヒ
    ートポンプ装置。
JP61041480A 1986-02-28 1986-02-28 ヒ−テイングタワ−付きヒ−トポンプ装置 Expired - Lifetime JPH07113496B2 (ja)

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JPS62200152A JPS62200152A (ja) 1987-09-03
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT202200026964A1 (it) * 2022-12-28 2024-06-28 Next Generation Systems S R L Sistema e metodo di caricamento fluido termovettore e impianto dotato di tale sistema

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