JPH0894196A - 混合媒体ヒートポンプ - Google Patents
混合媒体ヒートポンプInfo
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- JPH0894196A JPH0894196A JP23613494A JP23613494A JPH0894196A JP H0894196 A JPH0894196 A JP H0894196A JP 23613494 A JP23613494 A JP 23613494A JP 23613494 A JP23613494 A JP 23613494A JP H0894196 A JPH0894196 A JP H0894196A
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- JP
- Japan
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- absorber
- heat pump
- condenser
- evaporator
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- 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.)
- Pending
Links
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 16
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 10
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 7
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 7
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 5
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 4
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
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Landscapes
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 非共沸混合媒体を用いたヒートポンプシステ
ムを簡素化する。 【構成】 圧縮機４から排出された作動媒体蒸気と蒸発
器２の作動媒体出口側の蒸発残液を吸収器１６に導き、
作動媒体蒸気を蒸発残液に吸収させることにより作動媒
体の液化を促進する。
ムを簡素化する。 【構成】 圧縮機４から排出された作動媒体蒸気と蒸発
器２の作動媒体出口側の蒸発残液を吸収器１６に導き、
作動媒体蒸気を蒸発残液に吸収させることにより作動媒
体の液化を促進する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、沸点の異なる成分か
らなる混合物を作動媒体として用いる混合媒体ヒートポ
ンプに関し、より詳しくは、圧縮機から排出された作動
媒体蒸気を、従来の凝縮器に代えて吸収器により液化さ
せるようにしたものである。
らなる混合物を作動媒体として用いる混合媒体ヒートポ
ンプに関し、より詳しくは、圧縮機から排出された作動
媒体蒸気を、従来の凝縮器に代えて吸収器により液化さ
せるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】ヒートポンプは、図２に示すように、蒸
発器（２）、圧縮機（４）、凝縮器（６）、膨張弁
（８）を直列に接続して閉ループ（１０）を構成させ、
この閉ループ（１０）内で作動媒体を循環させると、作
動媒体はまず蒸発器（２）で外部から熱を吸収して蒸発
し、発生した蒸気は圧縮機（４）で圧縮されて昇温・昇
圧し、凝縮器（６）でその熱を外部に放出し、凝縮して
液相となった作動媒体は、膨張弁（８）で絞り膨張した
うえで蒸発器（２）に戻され、これによりサイクルを終
える。
発器（２）、圧縮機（４）、凝縮器（６）、膨張弁
（８）を直列に接続して閉ループ（１０）を構成させ、
この閉ループ（１０）内で作動媒体を循環させると、作
動媒体はまず蒸発器（２）で外部から熱を吸収して蒸発
し、発生した蒸気は圧縮機（４）で圧縮されて昇温・昇
圧し、凝縮器（６）でその熱を外部に放出し、凝縮して
液相となった作動媒体は、膨張弁（８）で絞り膨張した
うえで蒸発器（２）に戻され、これによりサイクルを終
える。
【０００３】従来、非共沸混合媒体を用いたヒートポン
プでは、凝縮器（６）の作動媒体出口に溜まる低沸点成
分を吸収させるために、凝縮器（６）の作動媒体出口に
吸収器（１４）を設置し、凝縮器（６）の性能を高める
とともに、ヒートポンプの凝縮圧力を下げて成績係数を
上げるようにしている（特開平５−２８０８１３号公
報）。
プでは、凝縮器（６）の作動媒体出口に溜まる低沸点成
分を吸収させるために、凝縮器（６）の作動媒体出口に
吸収器（１４）を設置し、凝縮器（６）の性能を高める
とともに、ヒートポンプの凝縮圧力を下げて成績係数を
上げるようにしている（特開平５−２８０８１３号公
報）。
【０００４】なお、図中の符号１２は電動機、１６はド
レンポット、１８はミストセパレータ、２０は液戻り配
管、２２は循環ポンプ、２４は熱回収器を示している。
レンポット、１８はミストセパレータ、２０は液戻り配
管、２２は循環ポンプ、２４は熱回収器を示している。
【０００５】混合媒体サイクルにおける凝縮器では、作
動媒体蒸気を液化させるために凝縮圧力における飽和温
度と冷却水温度の差で凝縮させている。このとき、凝縮
器で高沸点成分の凝縮が進むに従って凝縮温度が下がる
ため、低沸点成分は不凝縮ガスとして働く。したがっ
て、混合媒体サイクルにおける凝縮器は本来的に性能を
上げることはできず、単一成分からなる作動媒体に比べ
て必要な温度差（凝縮温度と冷却水温度の差）が大きく
なり、凝縮器では凝縮圧力を下げることができず、性能
は悪くなっている。したがって、少しでも単一媒体の性
能に近付けるために吸収器を用いて低沸点成分を除去す
るようにしているのである。
動媒体蒸気を液化させるために凝縮圧力における飽和温
度と冷却水温度の差で凝縮させている。このとき、凝縮
器で高沸点成分の凝縮が進むに従って凝縮温度が下がる
ため、低沸点成分は不凝縮ガスとして働く。したがっ
て、混合媒体サイクルにおける凝縮器は本来的に性能を
上げることはできず、単一成分からなる作動媒体に比べ
て必要な温度差（凝縮温度と冷却水温度の差）が大きく
なり、凝縮器では凝縮圧力を下げることができず、性能
は悪くなっている。したがって、少しでも単一媒体の性
能に近付けるために吸収器を用いて低沸点成分を除去す
るようにしているのである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述のように凝縮器、
あるいは凝縮器と吸収器の組み合せによる液化では性能
向上に限界がある。そこで、この発明の主要な目的はさ
らに性能を向上させることにある。
あるいは凝縮器と吸収器の組み合せによる液化では性能
向上に限界がある。そこで、この発明の主要な目的はさ
らに性能を向上させることにある。
【０００７】また、従来は凝縮器と吸収器の両方を設置
しているため、設備費およびスペースが増大し、また、
配管等も煩雑となることに鑑み、この発明はシステムの
簡素化をも目的とするものである。
しているため、設備費およびスペースが増大し、また、
配管等も煩雑となることに鑑み、この発明はシステムの
簡素化をも目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明では、従来の凝縮器を設置せずに、吸収器
単体で凝縮器吸収器の役割をさせるようにしたものであ
る。
め、この発明では、従来の凝縮器を設置せずに、吸収器
単体で凝縮器吸収器の役割をさせるようにしたものであ
る。
【０００９】すなわち、この発明の混合媒体ヒートポン
プは、圧縮機から排出された作動媒体蒸気と蒸発器の作
動媒体出口側の蒸発残液を吸収器に導き、作動媒体蒸気
を蒸発残液に吸収させて液化させるようにしたことを特
徴とする。
プは、圧縮機から排出された作動媒体蒸気と蒸発器の作
動媒体出口側の蒸発残液を吸収器に導き、作動媒体蒸気
を蒸発残液に吸収させて液化させるようにしたことを特
徴とする。
【００１０】
【作用】従来の非共沸混合媒体の凝縮器では低沸点成分
を低い圧力で液化させるために凝縮と吸収という操作で
行なっていたのに対し、この発明は低沸点成分の液化
を、凝縮という形態をとらずに吸収という形態で液化さ
せることをねらって、吸収器単体で低沸点成分を含む作
動媒体蒸気を液化させる。
を低い圧力で液化させるために凝縮と吸収という操作で
行なっていたのに対し、この発明は低沸点成分の液化
を、凝縮という形態をとらずに吸収という形態で液化さ
せることをねらって、吸収器単体で低沸点成分を含む作
動媒体蒸気を液化させる。
【００１１】既述のように凝縮器では凝縮圧力における
飽和温度と冷却水温度の差で作動媒体蒸気を凝縮させる
のに対し、吸収器は吸収液の濃度差で低沸点成分を含む
混合媒体を液化させる。このとき、濃度差は、蒸気温度
における低沸点成分濃度に対する液相の飽和温度と吸収
液温度における濃度の差であり、吸収液温度を下げるこ
とにより吸収が促進される。したがって、従来の（凝縮
器＋吸収器）の代わりに吸収器を用いることで全体の性
能が向上することとなり、併せてシステムの簡素化も実
現する。
飽和温度と冷却水温度の差で作動媒体蒸気を凝縮させる
のに対し、吸収器は吸収液の濃度差で低沸点成分を含む
混合媒体を液化させる。このとき、濃度差は、蒸気温度
における低沸点成分濃度に対する液相の飽和温度と吸収
液温度における濃度の差であり、吸収液温度を下げるこ
とにより吸収が促進される。したがって、従来の（凝縮
器＋吸収器）の代わりに吸収器を用いることで全体の性
能が向上することとなり、併せてシステムの簡素化も実
現する。
【００１２】
【実施例】以下、図１に従ってこの発明の実施例を説明
する。
する。
【００１３】同図から明らかなとおり、この実施例のヒ
ートポンプは、閉ループ（１０）内で作動媒体を循環さ
せるという基本構成に関しては図２に関連して既述した
従来のものと変わりはないが、従来の凝縮器（６）を省
略し、吸収器（１４）単体で作動媒体蒸気の液化を担当
させている点で相違する。
ートポンプは、閉ループ（１０）内で作動媒体を循環さ
せるという基本構成に関しては図２に関連して既述した
従来のものと変わりはないが、従来の凝縮器（６）を省
略し、吸収器（１４）単体で作動媒体蒸気の液化を担当
させている点で相違する。
【００１４】吸収器（１４）は作動媒体通路（１４ａ）
と冷却水通路（１４ｂ）を具備した一種の熱交換器であ
り、圧縮機（４）の出口側を吸収器（１４）の作動媒体
通路（１４ａ）の入り口側に接続する。吸収器（１４）
の作動媒体通路（１４ａ）の下部出口は、熱回収器（２
４）と調節弁（８）を経て蒸発器（２）の作動媒体入り
口に至る。
と冷却水通路（１４ｂ）を具備した一種の熱交換器であ
り、圧縮機（４）の出口側を吸収器（１４）の作動媒体
通路（１４ａ）の入り口側に接続する。吸収器（１４）
の作動媒体通路（１４ａ）の下部出口は、熱回収器（２
４）と調節弁（８）を経て蒸発器（２）の作動媒体入り
口に至る。
【００１５】蒸発器（２）の作動媒体出口側にミストセ
パレータ（１８）を設置し、ミストセパレータ（１８）
の液相を、液戻り配管（２０）を通じて吸収器（１４）
の作動媒体通路（１４ａ）の入り口側に接続する。液戻
り配管（２０）は途中に循環ポンプ（２２）を有し、か
つ、熱回収器（２４）を経て吸収器（１４）に至る。
パレータ（１８）を設置し、ミストセパレータ（１８）
の液相を、液戻り配管（２０）を通じて吸収器（１４）
の作動媒体通路（１４ａ）の入り口側に接続する。液戻
り配管（２０）は途中に循環ポンプ（２２）を有し、か
つ、熱回収器（２４）を経て吸収器（１４）に至る。
【００１６】蒸発器（２）で発生した作動媒体の蒸気
は、ミストセパレータ（１８）で液と分離された上で、
圧縮機（４）に供給されて昇温、昇圧する。圧縮機
（４）から排出された高温、高圧の作動媒体蒸気は吸収
器（１４）に入る。
は、ミストセパレータ（１８）で液と分離された上で、
圧縮機（４）に供給されて昇温、昇圧する。圧縮機
（４）から排出された高温、高圧の作動媒体蒸気は吸収
器（１４）に入る。
【００１７】一方、ミストセパレータ（１８）で蒸気と
分離された蒸発残液つまり蒸発しきれなかった液相の作
動媒体は、循環ポンプ（２２）により液戻り配管（２
０）を通じて熱回収器（２４）を経て吸収器（１４）に
送られる。
分離された蒸発残液つまり蒸発しきれなかった液相の作
動媒体は、循環ポンプ（２２）により液戻り配管（２
０）を通じて熱回収器（２４）を経て吸収器（１４）に
送られる。
【００１８】蒸発器（２）では高沸点成分よりも低沸点
成分が先に蒸発しやすい傾向にあるため、蒸発器出口液
つまり蒸発残液は系内で最も低い低沸点成分濃度を示
す。一方、吸収器（１４）の作動媒体通路（１４ａ）入
り口では低沸点成分蒸気の濃度が高い。したがって、吸
収器（１４）の作動媒体通路（１４ａ）を流下する間
に、冷却水による冷却効果と相俟って、ミストセパレー
タ（１８）から送り込まれた蒸発残液に低沸点成分蒸気
が容易に吸収され、作動媒体蒸気の液化が促進される。
成分が先に蒸発しやすい傾向にあるため、蒸発器出口液
つまり蒸発残液は系内で最も低い低沸点成分濃度を示
す。一方、吸収器（１４）の作動媒体通路（１４ａ）入
り口では低沸点成分蒸気の濃度が高い。したがって、吸
収器（１４）の作動媒体通路（１４ａ）を流下する間
に、冷却水による冷却効果と相俟って、ミストセパレー
タ（１８）から送り込まれた蒸発残液に低沸点成分蒸気
が容易に吸収され、作動媒体蒸気の液化が促進される。
【００１９】このようにして液化した作動媒体は吸収器
（１４）を出ると熱回収器（２４）および調節弁（８）
を経て蒸発器（２）に戻るが、その際、熱回収器（２
４）にて、吸収器（１４）に向かう蒸発残液に熱を与え
る。
（１４）を出ると熱回収器（２４）および調節弁（８）
を経て蒸発器（２）に戻るが、その際、熱回収器（２
４）にて、吸収器（１４）に向かう蒸発残液に熱を与え
る。
【００２０】なお、熱回収器（２４）はシステムによっ
ては省略することもある。たとえば吸収器（１４）に送
り込まれる蒸発残液（吸収液）の温度を低くしたい場合
には熱回収器（２４）を設けないほうが有利である。ま
た、実施例のように熱回収器（２４）を設けた場合、吸
収器（１４）に送り込まれる蒸発残液の温度が高くなる
ことから、圧縮機（４）前後の圧力差が大きくなりヒー
トポンプの出力増加が期待できる。もっとも、蒸発残液
に熱を与える結果作動媒体の温度が低下し、その分だけ
調節弁（８）を経て蒸発器（２）に戻る作動媒体の量が
少なくなるという点も考慮しなければならない。
ては省略することもある。たとえば吸収器（１４）に送
り込まれる蒸発残液（吸収液）の温度を低くしたい場合
には熱回収器（２４）を設けないほうが有利である。ま
た、実施例のように熱回収器（２４）を設けた場合、吸
収器（１４）に送り込まれる蒸発残液の温度が高くなる
ことから、圧縮機（４）前後の圧力差が大きくなりヒー
トポンプの出力増加が期待できる。もっとも、蒸発残液
に熱を与える結果作動媒体の温度が低下し、その分だけ
調節弁（８）を経て蒸発器（２）に戻る作動媒体の量が
少なくなるという点も考慮しなければならない。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明は、非共
沸混合媒体を用いたヒートポンプにおいて、圧縮機から
排出された作動媒体蒸気と蒸発器の作動媒体出口側の蒸
発残液を吸収器に導き、作動媒体蒸気のうちの低沸点成
分を蒸発残液に吸収させるようにしたものであるから、
従来の（凝縮器＋吸収器）の代わりに吸収器を用いるこ
とで全体の性能が向上することとなり、併せてシステム
の簡素化も実現する。
沸混合媒体を用いたヒートポンプにおいて、圧縮機から
排出された作動媒体蒸気と蒸発器の作動媒体出口側の蒸
発残液を吸収器に導き、作動媒体蒸気のうちの低沸点成
分を蒸発残液に吸収させるようにしたものであるから、
従来の（凝縮器＋吸収器）の代わりに吸収器を用いるこ
とで全体の性能が向上することとなり、併せてシステム
の簡素化も実現する。
【００２２】また、吸収器における冷却作用により、吸
収が促進されるばかりでなく、吸収液温度（飽和温度）
が下がり、それに伴って圧力が低下することになるた
め、この発明によれば、凝縮圧力の低下による圧縮機動
力の軽減あるいは効率の向上も期待できる。
収が促進されるばかりでなく、吸収液温度（飽和温度）
が下がり、それに伴って圧力が低下することになるた
め、この発明によれば、凝縮圧力の低下による圧縮機動
力の軽減あるいは効率の向上も期待できる。
【図１】実施例を示すヒートポンプのフローシート。
【図２】従来の技術を示すヒートポンプのフローシー
ト。
ト。
２ 蒸発器 ４ 圧縮機 ８ 調節弁 １０ 閉ループ １２ 電動機 １４ 吸収器 １８ ミストセパレータ ２０ 液戻り配管 ２２ 循環ポンプ ２４ 熱回収器
Claims (1)
- 【請求項１】 非共沸混合媒体を用いたヒートポンプに
おいて、圧縮機から排出された作動媒体蒸気と蒸発器の
作動媒体出口側の蒸発残液を吸収器に導き、作動媒体蒸
気を蒸発残液に吸収させて液化させるようにしたことを
特徴とするヒートポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23613494A JPH0894196A (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 混合媒体ヒートポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23613494A JPH0894196A (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 混合媒体ヒートポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0894196A true JPH0894196A (ja) | 1996-04-12 |
Family
ID=16996270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23613494A Pending JPH0894196A (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 混合媒体ヒートポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0894196A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112254372A (zh) * | 2020-09-28 | 2021-01-22 | 东南大学 | 基于化学反应选择性吸收-压缩复合热泵循环装置及方法 |
-
1994
- 1994-09-30 JP JP23613494A patent/JPH0894196A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112254372A (zh) * | 2020-09-28 | 2021-01-22 | 东南大学 | 基于化学反应选择性吸收-压缩复合热泵循环装置及方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030818 |