JPH083887Y2 - ヒートポンプ装置 - Google Patents
ヒートポンプ装置Info
- Publication number
- JPH083887Y2 JPH083887Y2 JP14125888U JP14125888U JPH083887Y2 JP H083887 Y2 JPH083887 Y2 JP H083887Y2 JP 14125888 U JP14125888 U JP 14125888U JP 14125888 U JP14125888 U JP 14125888U JP H083887 Y2 JPH083887 Y2 JP H083887Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inlet
- mixed refrigerant
- refrigerant
- azeotropic mixed
- heat pump
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はヒートポンプ装置に関し、特に作動媒体とし
て非共沸混合冷媒を用いたヒートポンプ装置に関する。
て非共沸混合冷媒を用いたヒートポンプ装置に関する。
（従来の技術） 従来の非共沸混合冷媒を用いたヒートポンプ装置を第
２図に示す。
２図に示す。
第２図において、１は圧縮機、２は凝縮器、３は絞り
装置、４は蒸発器であり、この圧縮機１、凝縮器２、絞
り装置３、蒸発器４で主サイクルを構成している。そし
て、凝縮器２の出口部と精留塔11の塔頂部とを配管12で
接続し、同じく精留塔11の塔頂部と蒸発器４の入口部と
を副絞り装置14を介して配管13で接続し、精留塔11の塔
底部に塔底貯留器15を環状に接続している。
装置、４は蒸発器であり、この圧縮機１、凝縮器２、絞
り装置３、蒸発器４で主サイクルを構成している。そし
て、凝縮器２の出口部と精留塔11の塔頂部とを配管12で
接続し、同じく精留塔11の塔頂部と蒸発器４の入口部と
を副絞り装置14を介して配管13で接続し、精留塔11の塔
底部に塔底貯留器15を環状に接続している。
尚、配管17は塔底貯留器15を二方弁16、副絞り装置14
を介して蒸発器４の入口側に接続するものであり、18は
塔底貯留器15の近傍に付設された加熱源である。
を介して蒸発器４の入口側に接続するものであり、18は
塔底貯留器15の近傍に付設された加熱源である。
かかる構成において、二方弁16の閉止時は凝縮器２で
液化された冷媒が高圧のまま配管12を経由して精留塔11
の塔頂部より流下し、一方塔底貯留器15にある液冷媒
は、加熱源18により加熱され気化し、精留塔11内を上昇
する。このとき、流下する液成分との精留作用により精
留塔11内部を上昇するガス成分は上方ほど低沸点冷媒に
富む。塔頂部に達したガス冷媒は配管13が常に開放され
ているため副絞り装置14を経由して主サイクル回路を流
れる冷媒と混合され、主サイクル回路を循環する冷媒そ
のものが低沸点冷媒に富んだ状態となる。
液化された冷媒が高圧のまま配管12を経由して精留塔11
の塔頂部より流下し、一方塔底貯留器15にある液冷媒
は、加熱源18により加熱され気化し、精留塔11内を上昇
する。このとき、流下する液成分との精留作用により精
留塔11内部を上昇するガス成分は上方ほど低沸点冷媒に
富む。塔頂部に達したガス冷媒は配管13が常に開放され
ているため副絞り装置14を経由して主サイクル回路を流
れる冷媒と混合され、主サイクル回路を循環する冷媒そ
のものが低沸点冷媒に富んだ状態となる。
また、二方弁16の開放時は、精留塔11が配管17を通じ
て連通された高圧の凝縮器２と低圧の蒸発器４の入口に
介在することになるために、精留塔11の塔頂部から流下
している液冷媒の流速が増大し、精留塔11の塔底部で発
生するガス成分の上昇を抑え精留作用が停止され、主サ
イクル回路は封入した非共沸混合冷媒のままとなる（例
えば特開昭62−245053号公報参照）。
て連通された高圧の凝縮器２と低圧の蒸発器４の入口に
介在することになるために、精留塔11の塔頂部から流下
している液冷媒の流速が増大し、精留塔11の塔底部で発
生するガス成分の上昇を抑え精留作用が停止され、主サ
イクル回路は封入した非共沸混合冷媒のままとなる（例
えば特開昭62−245053号公報参照）。
（考案が解決しようとする問題点） ところが、この従来のヒートポンプ装置では、精留塔
11における非共沸混合冷媒の流入口が、その塔頂部に一
箇所しか設けられていないために、非共沸混合冷媒を所
望の組成比になるまで分離するのに長時間を要するとい
う問題があった。
11における非共沸混合冷媒の流入口が、その塔頂部に一
箇所しか設けられていないために、非共沸混合冷媒を所
望の組成比になるまで分離するのに長時間を要するとい
う問題があった。
即ち、非共沸混合冷媒を混合してヒートポンプサイク
ルを運転するときは、主サイクル中も貯留器15中も同じ
組成であるために、精留塔上部のみの入口である場合、
分離操作開始当初は精留塔11の塔底部も塔頂部も同じ液
組成となり、ほとんど精留作用のないまま主サイクルへ
混合冷媒が戻ってしまうからである。
ルを運転するときは、主サイクル中も貯留器15中も同じ
組成であるために、精留塔上部のみの入口である場合、
分離操作開始当初は精留塔11の塔底部も塔頂部も同じ液
組成となり、ほとんど精留作用のないまま主サイクルへ
混合冷媒が戻ってしまうからである。
本考案はこのような従来装置の問題点に鑑み案出され
たものであり、精留塔への非共沸混合冷媒の流入位置を
可変することによって、非共沸混合冷媒の分離時間を短
縮し、もって装置全体の効率を良くしたヒートポンプ装
置を提供することを目的とするものである。
たものであり、精留塔への非共沸混合冷媒の流入位置を
可変することによって、非共沸混合冷媒の分離時間を短
縮し、もって装置全体の効率を良くしたヒートポンプ装
置を提供することを目的とするものである。
（問題点を解決するための手段） 本考案によれば、圧縮機、凝縮器、絞り装置、及び蒸
発器を順次環状に接続すると共に、前記凝縮器の出口部
と蒸発器の入口部との間に非共沸混合冷媒を分離するた
めの精留塔を設けたヒートポンプ装置において、前記精
留塔に高低差のある入口部を複数個設けると共に、該複
数個の入口部と前記凝縮器との間に制御弁を設け、該制
御弁で非共沸混合冷媒の分離操作開始当初は非共沸混合
冷媒を精留塔内に流入させる流入口として低所の入口部
を選択すると共に、一定時間経過後は非共沸混合冷媒の
分離の進行に応じて流入口を順次高所の入口部へと切替
えることを特徴とするヒートポンプ装置が提供される。
発器を順次環状に接続すると共に、前記凝縮器の出口部
と蒸発器の入口部との間に非共沸混合冷媒を分離するた
めの精留塔を設けたヒートポンプ装置において、前記精
留塔に高低差のある入口部を複数個設けると共に、該複
数個の入口部と前記凝縮器との間に制御弁を設け、該制
御弁で非共沸混合冷媒の分離操作開始当初は非共沸混合
冷媒を精留塔内に流入させる流入口として低所の入口部
を選択すると共に、一定時間経過後は非共沸混合冷媒の
分離の進行に応じて流入口を順次高所の入口部へと切替
えることを特徴とするヒートポンプ装置が提供される。
（実施例） 以下、本考案を添付図面に基づき詳細に説明する。
第１図は本考案に係わるヒートポンプ装置の一実施例
を示す概略構成図であり、１〜４は従来例と同一の構成
要素であり、この圧縮機１、凝縮器２、絞り装置３、蒸
発器４で主サイクルを構成している。
を示す概略構成図であり、１〜４は従来例と同一の構成
要素であり、この圧縮機１、凝縮器２、絞り装置３、蒸
発器４で主サイクルを構成している。
本考案の主たる構成の相違は、精留塔11への非共沸混
合冷媒の流入高さを異ならしむることができるように高
低差のある複数個の、例えば２個の入口部を設けたこと
である。即ち、精留塔11のほぼ中間部には、低所の入口
部5aを設けており、精留塔11の塔頂部には高所の入口部
5bを設けている。
合冷媒の流入高さを異ならしむることができるように高
低差のある複数個の、例えば２個の入口部を設けたこと
である。即ち、精留塔11のほぼ中間部には、低所の入口
部5aを設けており、精留塔11の塔頂部には高所の入口部
5bを設けている。
そしてこの複数個の入口部5a,5bと凝縮器２の出口部
を制御弁６を介して接続しており、この制御弁６と精留
塔11の複数個の入口部5a,5bとは配管7a,7bによって接続
している。
を制御弁６を介して接続しており、この制御弁６と精留
塔11の複数個の入口部5a,5bとは配管7a,7bによって接続
している。
前記制御弁６としては、例えば精留塔11の入口部を２
個設ける場合は、三方弁等が用いられ、精留塔11の入口
部を３個設ける場合は、四方弁等が用いられる。
個設ける場合は、三方弁等が用いられ、精留塔11の入口
部を３個設ける場合は、四方弁等が用いられる。
このヒートポンプサイクルでは、例えば低温領域で高
い冷凍能力を得ることができる低沸点冷媒R22や高温領
域での冷媒の圧力を下げるため高沸点冷媒R114を混合し
た非共沸混合冷媒等が用いられる。
い冷凍能力を得ることができる低沸点冷媒R22や高温領
域での冷媒の圧力を下げるため高沸点冷媒R114を混合し
た非共沸混合冷媒等が用いられる。
尚、第１図中、16は混合冷媒の分離操作と混合操作と
を選択して行わせるための二方弁であり、18は混合冷媒
の分離操作の際に、精留塔11から流下する非共沸混合冷
媒を加熱する加熱源である。
を選択して行わせるための二方弁であり、18は混合冷媒
の分離操作の際に、精留塔11から流下する非共沸混合冷
媒を加熱する加熱源である。
次に、このヒートポンプサイクルの動作について説明
する。
する。
まず、二方弁16を開放している時には、貯留器15に貯
留されていた高沸点成分（例えばR114）が配管17を経由
して主サイクル内に流入し、主サイクル内では高沸点冷
媒（例えばR114）と低沸点冷媒（例えばR22）が混合し
た状態で循環することとなる。
留されていた高沸点成分（例えばR114）が配管17を経由
して主サイクル内に流入し、主サイクル内では高沸点冷
媒（例えばR114）と低沸点冷媒（例えばR22）が混合し
た状態で循環することとなる。
一方、二方弁16を閉止したときには、凝縮器２から出
た冷媒は、制御弁６を通過して精留塔11内に入り、精留
塔11で高沸点成分（例えばR114）が液化して貯留器15内
に貯留されると共に、低沸点成分（例えばR22）は精留
塔11内を気体のまま通過して配管13内に流入し、副絞り
部14部分を通って主サイクル内に戻る。従って、主サイ
クル内では低沸点成分（例えばR22）に富んだ状態で冷
媒が循環することとなる。
た冷媒は、制御弁６を通過して精留塔11内に入り、精留
塔11で高沸点成分（例えばR114）が液化して貯留器15内
に貯留されると共に、低沸点成分（例えばR22）は精留
塔11内を気体のまま通過して配管13内に流入し、副絞り
部14部分を通って主サイクル内に戻る。従って、主サイ
クル内では低沸点成分（例えばR22）に富んだ状態で冷
媒が循環することとなる。
この場合、非共沸混合冷媒の分離操作開始当初は、制
御弁６で精留塔11の複数の入口部5a,5bのうちの低所の
入口5aから非共沸混合冷媒を流入させるようにしている
ことから、精留塔が有効に利用され非共沸混合冷媒は精
留作用を強く受け、より低沸点成分（例えばR22）に富
んだ冷媒が配管13、副絞り装置14を通って主サイクルに
流入する。すなわち、分離操作開始当初は、主サイクル
中の冷媒の組成と精留塔11の塔頂部から発生する冷媒ガ
スの組成とは差が大きいために、主サイクル中の冷媒の
組成に近い冷媒が存在する精留塔11内の低所に冷媒を流
入させることにより、より効率的に精留を行うことがで
きる。主サイクル中の冷媒の組成は、徐々に低沸点成分
に富んでくるため、低沸点成分と高沸点成分が同一比で
存在する精留塔内の位置は、分離が進行するにしたがっ
て徐々に高所に移動する。このため、分離の進行にした
がって非共沸混合冷媒の流入位置を高所に移動させるこ
とにより、より効率的に精留を進めることができる。従
って高沸点冷媒と低沸点冷媒とは短時間で確実に分離し
てしまうと共に、一定時間経過し、主サイクル中の冷媒
がある程度低沸点成分（例えばR22）に富んだ状態とな
った後は、高所の入口部5bから非共沸混合冷媒を流入さ
せることからより精度の高い精留作用が行われ、主サイ
クル内は低沸点冷媒に著しく富んだ状態となる。
御弁６で精留塔11の複数の入口部5a,5bのうちの低所の
入口5aから非共沸混合冷媒を流入させるようにしている
ことから、精留塔が有効に利用され非共沸混合冷媒は精
留作用を強く受け、より低沸点成分（例えばR22）に富
んだ冷媒が配管13、副絞り装置14を通って主サイクルに
流入する。すなわち、分離操作開始当初は、主サイクル
中の冷媒の組成と精留塔11の塔頂部から発生する冷媒ガ
スの組成とは差が大きいために、主サイクル中の冷媒の
組成に近い冷媒が存在する精留塔11内の低所に冷媒を流
入させることにより、より効率的に精留を行うことがで
きる。主サイクル中の冷媒の組成は、徐々に低沸点成分
に富んでくるため、低沸点成分と高沸点成分が同一比で
存在する精留塔内の位置は、分離が進行するにしたがっ
て徐々に高所に移動する。このため、分離の進行にした
がって非共沸混合冷媒の流入位置を高所に移動させるこ
とにより、より効率的に精留を進めることができる。従
って高沸点冷媒と低沸点冷媒とは短時間で確実に分離し
てしまうと共に、一定時間経過し、主サイクル中の冷媒
がある程度低沸点成分（例えばR22）に富んだ状態とな
った後は、高所の入口部5bから非共沸混合冷媒を流入さ
せることからより精度の高い精留作用が行われ、主サイ
クル内は低沸点冷媒に著しく富んだ状態となる。
尚、上記実施例では、精留塔11の中間部と塔頂部の２
ケ所に非共沸混合冷媒の入口部を設けることについて述
べたが、この実施例に限定されるものではなく、例えば
精留塔11の塔底部、中間部、及び塔頂部の３ケ所に入口
部を設けて、低所の入口部から順次非共沸混合冷媒を精
留塔11に流入させるようにしても良く、更にそれ以上の
入口部を設けても良い。即ち、精留塔11の入口部を多数
設ければ設けるほど流入組成に応じた流入口を選択で
き、より精留塔を有効に利用できるため、非共沸混合冷
媒を短時間で確実に分離できることとなる。
ケ所に非共沸混合冷媒の入口部を設けることについて述
べたが、この実施例に限定されるものではなく、例えば
精留塔11の塔底部、中間部、及び塔頂部の３ケ所に入口
部を設けて、低所の入口部から順次非共沸混合冷媒を精
留塔11に流入させるようにしても良く、更にそれ以上の
入口部を設けても良い。即ち、精留塔11の入口部を多数
設ければ設けるほど流入組成に応じた流入口を選択で
き、より精留塔を有効に利用できるため、非共沸混合冷
媒を短時間で確実に分離できることとなる。
（考案の効果） 以上のように、本考案に係わるヒートポンプ装置によ
れば、精留塔に高低差のある入口部を複数個設けると共
に、該複数個の入口部と前記凝縮器との間に制御弁を設
け、該制御弁で非共沸混合冷媒の分離操作開始当初は低
所の入口部から非共沸混合冷媒を流入させると共に、一
定時間経過後は高所の入口部から非共沸混合冷媒を精留
塔内に流入させるようにしたことから、非共沸混合冷媒
の分離時間を短縮できると共に、非共沸混合冷媒を精度
良く分離でき、もって装置全体の効率を良くしたヒート
ポンプ装置を提供することができる。
れば、精留塔に高低差のある入口部を複数個設けると共
に、該複数個の入口部と前記凝縮器との間に制御弁を設
け、該制御弁で非共沸混合冷媒の分離操作開始当初は低
所の入口部から非共沸混合冷媒を流入させると共に、一
定時間経過後は高所の入口部から非共沸混合冷媒を精留
塔内に流入させるようにしたことから、非共沸混合冷媒
の分離時間を短縮できると共に、非共沸混合冷媒を精度
良く分離でき、もって装置全体の効率を良くしたヒート
ポンプ装置を提供することができる。
第１図は本考案に係わるヒートポンプ装置の一実施例を
示す概略構成図、第２図は従来のヒートポンプ装置を示
す概略構成図である。 １……圧縮器、２……凝縮器 ３……絞り装置、４……蒸発器 5a、5b……入口部、６……制御弁 11……精留塔
示す概略構成図、第２図は従来のヒートポンプ装置を示
す概略構成図である。 １……圧縮器、２……凝縮器 ３……絞り装置、４……蒸発器 5a、5b……入口部、６……制御弁 11……精留塔
Claims (1)
- 【請求項１】圧縮機、凝縮器、絞り装置、及び蒸発器を
順次環状に接続すると共に、前記凝縮器の出口部と蒸発
器の入口部との間に非共沸混合冷媒を分離するための精
留塔を設けたヒートポンプ装置において、前記精留塔に
高低差のある入口部を複数個設けると共に、該複数個の
入口部と前記凝縮器との間に制御弁を設け、該制御弁で
非共沸混合冷媒の分離操作開始当初は非共沸混合冷媒を
精留塔内に流入させる流入口として低所の入口部を選択
すると共に、一定時間経過後は非共沸混合冷媒の分離の
進行に応じて流入口を順次高所の入口部へと切替えるこ
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 |
|---|---|---|---|
| JP14125888U JPH083887Y2 (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | ヒートポンプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14125888U JPH083887Y2 (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | ヒートポンプ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0262366U JPH0262366U (ja) | 1990-05-09 |
| JPH083887Y2 true JPH083887Y2 (ja) | 1996-01-31 |
Family
ID=31406174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14125888U Expired - Lifetime JPH083887Y2 (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | ヒートポンプ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH083887Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113915787B (zh) * | 2021-09-27 | 2023-03-03 | 河南科技大学 | 一种双蒸发温度位的低温混合工质制冷系统 |
-
1988
- 1988-10-28 JP JP14125888U patent/JPH083887Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0262366U (ja) | 1990-05-09 |
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