JPS6053752A - 熱ポンプ装置 - Google Patents
熱ポンプ装置Info
- Publication number
- JPS6053752A JPS6053752A JP58162201A JP16220183A JPS6053752A JP S6053752 A JPS6053752 A JP S6053752A JP 58162201 A JP58162201 A JP 58162201A JP 16220183 A JP16220183 A JP 16220183A JP S6053752 A JPS6053752 A JP S6053752A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- evaporator
- condenser
- air
- heat
- pump device
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- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
- Central Heating Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、非共沸混合冷媒を用いた圧縮式の熱ポンプ装
置において、その空気熱源蒸発器の除湿能力を増大せし
め、効率良く運転することが可能な熱ポンプ装置に関す
る。
置において、その空気熱源蒸発器の除湿能力を増大せし
め、効率良く運転することが可能な熱ポンプ装置に関す
る。
従来例の構成とその問題点
従来、単一冷媒を用いた第１図に示すような熱ポンプ装
置において室の温度は変化させず、湿度のみ低下させて
、所望の乾燥状態が得られる除湿機が多用化されてきて
いる。その構成は圧縮機１゜凝縮器２．絞り装置３．蒸
発器４を順次配管接続された熱ポンプ装置において、湿
り空気６をファン５より蒸発器４を通過させて露点温度
以下に冷却し、蒸発器のフィン等で結露させて水分を除
去する。水分を除去された空気７は、さらに凝縮器を通
過し、加熱され、乾燥空気８と々っで機外へ吹き出され
る。ここにおいて、蒸発器４の蒸発温度は、低ければ低
いほど除湿能力としては有利に３べ パ 々ることｄ：明らかであるが、圧縮機１の特性上、回路
を循環する冷媒流計が減少し、消費電力は低下するもの
の、除湿能力は消費電力の低下以上に悪くなるのが、！
ｎ、状であり、したがって、除湿能力には限界があった
。。
置において室の温度は変化させず、湿度のみ低下させて
、所望の乾燥状態が得られる除湿機が多用化されてきて
いる。その構成は圧縮機１゜凝縮器２．絞り装置３．蒸
発器４を順次配管接続された熱ポンプ装置において、湿
り空気６をファン５より蒸発器４を通過させて露点温度
以下に冷却し、蒸発器のフィン等で結露させて水分を除
去する。水分を除去された空気７は、さらに凝縮器を通
過し、加熱され、乾燥空気８と々っで機外へ吹き出され
る。ここにおいて、蒸発器４の蒸発温度は、低ければ低
いほど除湿能力としては有利に３べ パ 々ることｄ：明らかであるが、圧縮機１の特性上、回路
を循環する冷媒流計が減少し、消費電力は低下するもの
の、除湿能力は消費電力の低下以上に悪くなるのが、！
ｎ、状であり、したがって、除湿能力には限界があった
。。
発明の目的
本発明は、非共沸混合冷媒を用いて除湿能力を、単一冷
媒のそれよりも、さらに増大せしめる熱ポンプ装置を提
供することを目的とする。
媒のそれよりも、さらに増大せしめる熱ポンプ装置を提
供することを目的とする。
発明の構成
本発明の塾ポンプ装置は、非共沸混合冷媒を用いた冷凍
サイクルにおいて、圧縮機、第一凝縮Ｒ７’ｒ。
サイクルにおいて、圧縮機、第一凝縮Ｒ７’ｒ。
気液分離器、第一絞り装作、第一蒸発器を順次環状に配
管接続し、気液分離器で分離された冷媒のうち気相部だ
けを取り出すことが可能なように、そのｆ部から別の回
路を設けて、第二凝縮器、第二絞り装置、第二蒸発器を
順次配管接続し、前記第一蒸発器と前記圧縮機の間に接
続する。−１だ、湿り空気を前記第一蒸発器、前記第二
蒸発器の順に通過させて冷房・除湿させ、さらに前記第
二凝縮器。
管接続し、気液分離器で分離された冷媒のうち気相部だ
けを取り出すことが可能なように、そのｆ部から別の回
路を設けて、第二凝縮器、第二絞り装置、第二蒸発器を
順次配管接続し、前記第一蒸発器と前記圧縮機の間に接
続する。−１だ、湿り空気を前記第一蒸発器、前記第二
蒸発器の順に通過させて冷房・除湿させ、さらに前記第
二凝縮器。
前記第一凝縮器の順に通過させて、配管内部冷媒と熱交
換（除湿、加熱）されるような構成を持つものである。
換（除湿、加熱）されるような構成を持つものである。
また、第一蒸発器と第二蒸発器とは、熱交換器のフィン
同志が直接熱交換しないような構成を持っている。さら
に、第一凝縮器と第二凝縮器においても、前記蒸発器と
同様の構成を持つものである。
同志が直接熱交換しないような構成を持っている。さら
に、第一凝縮器と第二凝縮器においても、前記蒸発器と
同様の構成を持つものである。
実施例の説明
第２図は、本発明にガる非共沸混合冷媒を用いた熱ポン
プ装置の一実施例であり、１１は圧縮機、１２は第一凝
縮器、１３は気液分離器、１４は第一絞り装置、１５は
第一蒸発器で、順次配管接続されている。また、気液分
離器３の気相部３ａより接続され、第二凝縮器１６．第
二絞り装置１７゜第二蒸発器１８を順次配管接続して、
第一蒸発器１５と圧縮機１の間で、第一蒸発器１５から
の冷媒と合流するような回路を設けている。寸だ、湿り
空気１９はファン２０によって送風され、第一蒸発器１
５．第二蒸発器１８の順に通過し、除湿された空気２１
となり、さらに、第一凝縮器１２５ページ 第二凝縮器１６を通過して昇温された空気２２となる、
。
プ装置の一実施例であり、１１は圧縮機、１２は第一凝
縮器、１３は気液分離器、１４は第一絞り装置、１５は
第一蒸発器で、順次配管接続されている。また、気液分
離器３の気相部３ａより接続され、第二凝縮器１６．第
二絞り装置１７゜第二蒸発器１８を順次配管接続して、
第一蒸発器１５と圧縮機１の間で、第一蒸発器１５から
の冷媒と合流するような回路を設けている。寸だ、湿り
空気１９はファン２０によって送風され、第一蒸発器１
５．第二蒸発器１８の順に通過し、除湿された空気２１
となり、さらに、第一凝縮器１２５ページ 第二凝縮器１６を通過して昇温された空気２２となる、
。
ここにおいて、圧縮機１１で圧縮された高温。
高圧の冷媒ガスは、第一凝縮器１２で一部凝縮液化され
、気液分げ（器１３に流入し、気相部１３ａと液相部１
３１〕に分離される。本発明になる非共み、液相部３ｂ
の冷媒は、より高沸点成分に富んでいる。したがって、
液相部１３ｂが流入する第一蒸発器１５と、気相部１３
ａが第二凝縮器１６で凝縮して流入する第二蒸発器８と
を比較すると、同じ蒸発圧力では、低沸点成分に富む気
相部１３ａ。
、気液分げ（器１３に流入し、気相部１３ａと液相部１
３１〕に分離される。本発明になる非共み、液相部３ｂ
の冷媒は、より高沸点成分に富んでいる。したがって、
液相部１３ｂが流入する第一蒸発器１５と、気相部１３
ａが第二凝縮器１６で凝縮して流入する第二蒸発器８と
を比較すると、同じ蒸発圧力では、低沸点成分に富む気
相部１３ａ。
すなわち、それが流入する第二蒸発器１８の方が蒸発温
度が低くなっている４、シたがって、７１ン２ｏによっ
て送風された外部空気１９は、より温度の高い第一蒸発
器１５より温度の低い第二蒸発器１８の順に通過して、
除湿冷却された空気２１となり、第二凝縮器１６．第一
凝縮器１２を通過して暖められ、乾燥空気２２として送
り出される。
度が低くなっている４、シたがって、７１ン２ｏによっ
て送風された外部空気１９は、より温度の高い第一蒸発
器１５より温度の低い第二蒸発器１８の順に通過して、
除湿冷却された空気２１となり、第二凝縮器１６．第一
凝縮器１２を通過して暖められ、乾燥空気２２として送
り出される。
６ページ
ところで、本発明の構成要素となる第一蒸発器１６、第
二蒸発器１８は第４図に示すような構成で成り立ってい
るものである。すなわち、第４図において、第一蒸発器
１５と第二蒸発器１８が外部空気１９の流れ（矢印方向
）に対して、上流側から第一蒸発器１５．第二蒸発器１
８の順に配置され、その側面部は側板２５，２６で固定
され、両蒸発器が一体に形成されているものの、フィン
２３．２４が互い如接触していないような構成を持って
いるため、両蒸発器のフィン表面温度は、それぞれ異な
る温度に保たれることを特徴としている。寸だ、この両
蒸発器は、そのフィン同志が直接熱交換しないような構
成をとれば良く、本実施例に特に限定されるものではな
い。
二蒸発器１８は第４図に示すような構成で成り立ってい
るものである。すなわち、第４図において、第一蒸発器
１５と第二蒸発器１８が外部空気１９の流れ（矢印方向
）に対して、上流側から第一蒸発器１５．第二蒸発器１
８の順に配置され、その側面部は側板２５，２６で固定
され、両蒸発器が一体に形成されているものの、フィン
２３．２４が互い如接触していないような構成を持って
いるため、両蒸発器のフィン表面温度は、それぞれ異な
る温度に保たれることを特徴としている。寸だ、この両
蒸発器は、そのフィン同志が直接熱交換しないような構
成をとれば良く、本実施例に特に限定されるものではな
い。
次に本発明になる非共沸混合冷媒を用いた本実施例と、
従来からある単一冷媒を用いたものとの効果の比較を、
第３図を用いて説明する。第３図は、いわゆる湿り空気
線図であり、第２図における構成において、第１蒸発器
１６に入る直前の湿り空気１９と、第１図において、蒸
発器４に入る７ページ 直前の湿り空気６の状態を同じ８点で示している。
従来からある単一冷媒を用いたものとの効果の比較を、
第３図を用いて説明する。第３図は、いわゆる湿り空気
線図であり、第２図における構成において、第１蒸発器
１６に入る直前の湿り空気１９と、第１図において、蒸
発器４に入る７ページ 直前の湿り空気６の状態を同じ８点で示している。
ここにおいて、第１図の単一冷媒を用いた従来例の除湿
機の場合、蒸発器の蒸発温度が点すで表わせる時、バイ
パスファクタをＢとすると、除湿されて蒸発器１４を出
てきた空気の状態は、第３図において、点ａと点すを結
んだ線分をａｃ／ａｂ−Ｂに内分する点Ｃで表わすこと
ができる。一方、本発明になる第２図に示す構成におい
ては、第一蒸発器１５の蒸発温度は、高沸点成分に富む
ため、単一冷媒のそれよりも高い温度の点ｄで示され、
第二蒸発器１８の蒸発温度は、低沸点成分に富むため、
ｒｌｉ−冷媒のそれよりも低い温度の点ｆで示される。
機の場合、蒸発器の蒸発温度が点すで表わせる時、バイ
パスファクタをＢとすると、除湿されて蒸発器１４を出
てきた空気の状態は、第３図において、点ａと点すを結
んだ線分をａｃ／ａｂ−Ｂに内分する点Ｃで表わすこと
ができる。一方、本発明になる第２図に示す構成におい
ては、第一蒸発器１５の蒸発温度は、高沸点成分に富む
ため、単一冷媒のそれよりも高い温度の点ｄで示され、
第二蒸発器１８の蒸発温度は、低沸点成分に富むため、
ｒｌｉ−冷媒のそれよりも低い温度の点ｆで示される。
ここにおいて、浮り空気１９が、第一蒸発器１６を通過
する際、バイパスファクタを単一の時と同じＢとすると
、除湿されて出てきた空気の状態は、第３図において、
点ａと点ｄを結んだ線分をａｅ、、、−＝Ｈに内分する
点ｅで表わすことができる。この状態の空気が第二蒸発
器１８に流入するから、同じくバイパスファクタをＢと
すると、第二蒸発器１８を出た空気２１の状態は、点ｅ
と点ｆを結んだ線分をｅｑ ／ｅ’ｒ＝ Ｂに内分する
点ｑで表わすことができる。
する際、バイパスファクタを単一の時と同じＢとすると
、除湿されて出てきた空気の状態は、第３図において、
点ａと点ｄを結んだ線分をａｅ、、、−＝Ｈに内分する
点ｅで表わすことができる。この状態の空気が第二蒸発
器１８に流入するから、同じくバイパスファクタをＢと
すると、第二蒸発器１８を出た空気２１の状態は、点ｅ
と点ｆを結んだ線分をｅｑ ／ｅ’ｒ＝ Ｂに内分する
点ｑで表わすことができる。
したがって、単一冷媒を使用した第１図の時の除湿量は
、点８〜点Ｃの絶対湿度の差をΔ”ａＣとし、風量をＧ
とすれば、ＧΔｘａｃとなる。また、非共沸混合冷媒を
使用した本実施例の場合、その除湿量は、点８〜点ｑの
絶対湿度の差をΔｘａｇとし、風量を同じくＧとすれば
、ＧΔｘａｇとなる。第２図からも明らか々ように、常
にΔｘ ａｑ ＞ΔＸａＣであるので、非共沸混合冷媒
を用いた本実施例の方が。
、点８〜点Ｃの絶対湿度の差をΔ”ａＣとし、風量をＧ
とすれば、ＧΔｘａｃとなる。また、非共沸混合冷媒を
使用した本実施例の場合、その除湿量は、点８〜点ｑの
絶対湿度の差をΔｘａｇとし、風量を同じくＧとすれば
、ＧΔｘａｇとなる。第２図からも明らか々ように、常
にΔｘ ａｑ ＞ΔＸａＣであるので、非共沸混合冷媒
を用いた本実施例の方が。
従来よりある単一冷媒を用いたものよりも除湿能力を増
大させることができる。なおここではバイパスファクタ
を従来例と同等として説明したが、このことは従来例と
同等の伝熱面積を用いて、達成することが可能となるも
のである。
大させることができる。なおここではバイパスファクタ
を従来例と同等として説明したが、このことは従来例と
同等の伝熱面積を用いて、達成することが可能となるも
のである。
第一の実施例において、第一、第二蒸発器１５゜１８を
出て除湿冷却された空気２１が、第二凝縮器１６．第一
凝縮器１２の順に通過するように構成している。ここに
おいて、気液分離器３で分離された低沸点成分の豊富な
気相部１３ａのみが第９／：、Ｂ＋ 二凝縮器１６に流入するので、その凝縮温度は、第一凝
縮器１２よりも低くなるため、除湿冷却された空気と第
二凝縮器１６．第一凝縮器１２との熱交換はマクロ的に
対向流とすることができ、同じ熱交換面積でも対向流に
すると、交換熱量は増す。したがって、除湿冷却された
空気が第二凝縮器１２を出た際、十分に温度が上昇して
いないというようなことは避けられる。
出て除湿冷却された空気２１が、第二凝縮器１６．第一
凝縮器１２の順に通過するように構成している。ここに
おいて、気液分離器３で分離された低沸点成分の豊富な
気相部１３ａのみが第９／：、Ｂ＋ 二凝縮器１６に流入するので、その凝縮温度は、第一凝
縮器１２よりも低くなるため、除湿冷却された空気と第
二凝縮器１６．第一凝縮器１２との熱交換はマクロ的に
対向流とすることができ、同じ熱交換面積でも対向流に
すると、交換熱量は増す。したがって、除湿冷却された
空気が第二凝縮器１２を出た際、十分に温度が上昇して
いないというようなことは避けられる。
ところで、本発明の構成要素となる第一凝縮器１２、第
二凝縮器１６は第一蒸発器１６．第二蒸発器１８と同様
な構成をとっていることによって、本効果が表れるもの
である。
二凝縮器１６は第一蒸発器１６．第二蒸発器１８と同様
な構成をとっていることによって、本効果が表れるもの
である。
発明の効果
以上述べた如く、本発明の装置は、非共沸混合冷媒を用
いた熱ポンプ装置において、気液分離器を設けて、第１
．第２の蒸発器へ、それぞれ異なった組成の冷媒、す々
わち、高沸点成分のより豊富な冷媒と、低沸点成分のよ
り豊富な冷媒とに分離して送り、湿り空気をその蒸発温
度の高い蒸発器から順に通過させたため、単一冷媒を用
いた従１ｏベージ 来の除湿機に比べ、除湿能力に優れる効果を持つ。
いた熱ポンプ装置において、気液分離器を設けて、第１
．第２の蒸発器へ、それぞれ異なった組成の冷媒、す々
わち、高沸点成分のより豊富な冷媒と、低沸点成分のよ
り豊富な冷媒とに分離して送り、湿り空気をその蒸発温
度の高い蒸発器から順に通過させたため、単一冷媒を用
いた従１ｏベージ 来の除湿機に比べ、除湿能力に優れる効果を持つ。
寸だ、圧縮機を出た冷媒ガスの一部を凝縮さぜる第一凝
縮器と気液分離器で分離された低沸点成分の豊富な気相
のみを流入させる第二凝縮器を設けて、その凝縮温度の
低い第二凝縮器の方から除湿冷却された空気と熱交換さ
せるようにしただめ、十分な熱交換能力が得られ、乾燥
した冷たい空気が出るようなことはないなどの効果も合
わせ持つ。
縮器と気液分離器で分離された低沸点成分の豊富な気相
のみを流入させる第二凝縮器を設けて、その凝縮温度の
低い第二凝縮器の方から除湿冷却された空気と熱交換さ
せるようにしただめ、十分な熱交換能力が得られ、乾燥
した冷たい空気が出るようなことはないなどの効果も合
わせ持つ。
第１図は従来の一実施例の除湿機の構成図、第２図は、
本発明の一実施例の熱ポンプ装置回路構成図、第３図は
熱ポンプ装置の外気の状態を示すだめの湿り空気線図、
第４図は、蒸発器の概略構成図である。 １１・・・・・・圧縮機、１２・・・・・・第１凝縮機
、１３・・・・・・気液分離器、１５・・・・・・第一
蒸発器、１６・・・、・・第二凝縮器、１８・・・・・
・第二蒸発器、１９・・・・・・湿り空気。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名ｑ） ｃ３−／ 第３図 戟ＪＬ温度 第４図
本発明の一実施例の熱ポンプ装置回路構成図、第３図は
熱ポンプ装置の外気の状態を示すだめの湿り空気線図、
第４図は、蒸発器の概略構成図である。 １１・・・・・・圧縮機、１２・・・・・・第１凝縮機
、１３・・・・・・気液分離器、１５・・・・・・第一
蒸発器、１６・・・、・・第二凝縮器、１８・・・・・
・第二蒸発器、１９・・・・・・湿り空気。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名ｑ） ｃ３−／ 第３図 戟ＪＬ温度 第４図
Claims (2)
- （１）非共沸混合冷媒を用い、圧縮機、第一凝縮器。 気液分離器、第一絞り装置、第一蒸発器を順次、環状に
配管接続（７、さらに、気液分離器の上部に接続した別
の回路を、第二凝縮器、第二絞り装置、第二蒸発器を順
次配管接続して、前記第一蒸発器と圧縮機の間に接続す
るように構成し、寸た被熱交換流体である空気は、前記
第一蒸発器、前記第二蒸発器の順に流れて熱交換される
ような構成を持ち、前記第一蒸発器と第二蒸発器は、熱
交換器のフィン同志で直接熱交換しないように構成した
ことを特徴とする熱ポンプ装置。 - （２）被熱交換流体である空気は、第一、第二蒸発器を
出た後、第二凝縮器、第一凝縮器の順に通過して熱交換
され、前記第一凝縮器と前記第二凝縮器は、熱交換器の
フィン同志・で直接熱交換しないように構成したことを
特徴とする特許請求の範囲２ページ 第１項記載の熱ポンプ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58162201A JPS6053752A (ja) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | 熱ポンプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58162201A JPS6053752A (ja) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | 熱ポンプ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6053752A true JPS6053752A (ja) | 1985-03-27 |
| JPH057629B2 JPH057629B2 (ja) | 1993-01-29 |
Family
ID=15749897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58162201A Granted JPS6053752A (ja) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | 熱ポンプ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6053752A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6294768A (ja) * | 1985-10-18 | 1987-05-01 | 株式会社デンソー | 冷凍装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59161650A (ja) * | 1983-03-04 | 1984-09-12 | 株式会社日立製作所 | 二温度蒸発式冷却装置 |
-
1983
- 1983-09-02 JP JP58162201A patent/JPS6053752A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59161650A (ja) * | 1983-03-04 | 1984-09-12 | 株式会社日立製作所 | 二温度蒸発式冷却装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6294768A (ja) * | 1985-10-18 | 1987-05-01 | 株式会社デンソー | 冷凍装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH057629B2 (ja) | 1993-01-29 |
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