JPS611958A - 混合作動流体によつて機能する圧縮式機械による熱および/または低温の生産方法 - Google Patents
混合作動流体によつて機能する圧縮式機械による熱および/または低温の生産方法Info
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- JPS611958A JPS611958A JP60116294A JP11629485A JPS611958A JP S611958 A JPS611958 A JP S611958A JP 60116294 A JP60116294 A JP 60116294A JP 11629485 A JP11629485 A JP 11629485A JP S611958 A JPS611958 A JP S611958A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
- F25B9/002—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
- F25B9/006—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant the refrigerant containing more than one component
-
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- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B31/00—Compressor arrangements
- F25B31/006—Cooling of compressor or motor
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Compressor (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、圧縮手段たとえば自動圧縮機装量を使用しか
つ作動混合流体によって作動する機械設備によって、改
善された熱および/または低温を生産する方法に関する
。
つ作動混合流体によって作動する機械設備によって、改
善された熱および/または低温を生産する方法に関する
。
の
このような混合流体は2つまたはそれ以上ゝ成分の混合
物であり、少なくともそのうちの2つば共沸混合物を形
成しない。一定の圧力に対してこのような流体は、一定
の温度ではなく、様々<’K Wa aに従っで気化す
るか凝縮する。
物であり、少なくともそのうちの2つば共沸混合物を形
成しない。一定の圧力に対してこのような流体は、一定
の温度ではなく、様々<’K Wa aに従っで気化す
るか凝縮する。
従来技術およびその問題点
熱ポンプおよび冷却機に共沸混合物でない混合物を使用
することは、機械設備の熱能力または成績係数を改善す
ることが知られている。とりわけ、非共沸混合物の適用
は米国特許第4゜089.186号、第4.344.2
92号、および第4,406,135号の対象であった
。
することは、機械設備の熱能力または成績係数を改善す
ることが知られている。とりわけ、非共沸混合物の適用
は米国特許第4゜089.186号、第4.344.2
92号、および第4,406,135号の対象であった
。
このような混合物を使用することは、使用された非共沸
混合物が蒸気装置内で一部分しか気化されない時に、特
に有利であることが発見された。この時気化の終りは自
動圧縮装置との熱交換により続行されるかまたは完了さ
れる。実際、自動圧縮機は、一般に蒸発器で冷却された
外部流体よりも高い温度の熱源である。従って熱分布に
より気化する作動混合流体は、自動圧縮機での熱回収に
より、沸騰の終りに、蒸発器内で全面気化を行なった時
に得られる温度よりも高い温度に達し得る。このように
して本方法は機械設備の圧縮率の低下を可能にする。
混合物が蒸気装置内で一部分しか気化されない時に、特
に有利であることが発見された。この時気化の終りは自
動圧縮装置との熱交換により続行されるかまたは完了さ
れる。実際、自動圧縮機は、一般に蒸発器で冷却された
外部流体よりも高い温度の熱源である。従って熱分布に
より気化する作動混合流体は、自動圧縮機での熱回収に
より、沸騰の終りに、蒸発器内で全面気化を行なった時
に得られる温度よりも高い温度に達し得る。このように
して本方法は機械設備の圧縮率の低下を可能にする。
また本方法は圧縮の間気体を冷却するという利点があり
、このことにより、圧縮作動の減縮および排出温度の低
下という好ましい結果をもたらす。
、このことにより、圧縮作動の減縮および排出温度の低
下という好ましい結果をもたらす。
冷却機械および加熱ポンプにおける圧縮機の選択は主に
その出力によって決められる。一般にピストン型圧縮機
は1000m”/h以下の吸入体積流量に対して使用さ
れ、ポル]一式圧縮器は5000m3/hまでの体積流
量に対して使用される。Jζり大きな流量に対してはタ
ーボ圧縮機が体積斤縮機の代りに使用される。
その出力によって決められる。一般にピストン型圧縮機
は1000m”/h以下の吸入体積流量に対して使用さ
れ、ポル]一式圧縮器は5000m3/hまでの体積流
量に対して使用される。Jζり大きな流量に対してはタ
ーボ圧縮機が体積斤縮機の代りに使用される。
最も弱い出力範囲に対しては、密閉装置が広く利用され
ている。これらの装置は溶接された2つの部分から成る
鋼鉄製のケーシングまたは釣鐘形の外観をなしており、
そこから吸入管および排出管が出ている。圧縮機は一般
にビス1〜ン式往復であるが、しかしパレッ1一式回転
であってもよい。
ている。これらの装置は溶接された2つの部分から成る
鋼鉄製のケーシングまたは釣鐘形の外観をなしており、
そこから吸入管および排出管が出ている。圧縮機は一般
にビス1〜ン式往復であるが、しかしパレッ1一式回転
であってもよい。
密閉装置には多くの利点がある。すなわち、外部に対し
て保護されていること、高密麻、低音響水準、低価格。
て保護されていること、高密麻、低音響水準、低価格。
それらの使用に関しての主な問題は気体の高い湿態であ
る。実際、吸入された気体は、一度に潤滑オイルとモー
ターの巻線を冷却する。従って圧縮機という概念ぞのも
のはバルブへの進入前の気体の超加熱と高い排出温度を
導く。ところで圧縮力は吸入温度が高ければ高いほど強
い。−・方、高すぎる熱水型はモーター摩滅の原因とな
り、冷却剤おにび潤滑剤の分解の危険の故に凝縮温度を
制限することがあり得る。実際は、密閉自動圧縮機内の
気体の圧縮はほぼ断熱されていると見なされてよい。
る。実際、吸入された気体は、一度に潤滑オイルとモー
ターの巻線を冷却する。従って圧縮機という概念ぞのも
のはバルブへの進入前の気体の超加熱と高い排出温度を
導く。ところで圧縮力は吸入温度が高ければ高いほど強
い。−・方、高すぎる熱水型はモーター摩滅の原因とな
り、冷却剤おにび潤滑剤の分解の危険の故に凝縮温度を
制限することがあり得る。実際は、密閉自動圧縮機内の
気体の圧縮はほぼ断熱されていると見なされてよい。
なぜなら、放熱された熱全体は、排出作動流体ににり回
収されるからである。
収されるからである。
問題点の解決手段
本発明は、混合作動流体によって機能する圧縮式機械に
よる熱および/または低温の生産方法であって、 (a) 液状の作動混合流体を一部気化させ、前記流
体は、外部流体との熱交換により、互いに共沸混合物を
形成しない少なくとも2つの成分を含み、 (b) 工程(a)から由来する液体−蒸気混合物を
圧縮系(K)と熱交換接触させて、工程(a)の気化を
続行または完了させ、(c) 圧縮系(K)において
、工程(b)から由来する混合物を圧縮し、 (d) 工程(c)から由来する圧縮され/j混合物
を外部流体との熱交換により凝縮し、(e) 得られ
た液体混合物を減珪し、工程(a)に再循環使用する、 ことを特徴とするものである。
よる熱および/または低温の生産方法であって、 (a) 液状の作動混合流体を一部気化させ、前記流
体は、外部流体との熱交換により、互いに共沸混合物を
形成しない少なくとも2つの成分を含み、 (b) 工程(a)から由来する液体−蒸気混合物を
圧縮系(K)と熱交換接触させて、工程(a)の気化を
続行または完了させ、(c) 圧縮系(K)において
、工程(b)から由来する混合物を圧縮し、 (d) 工程(c)から由来する圧縮され/j混合物
を外部流体との熱交換により凝縮し、(e) 得られ
た液体混合物を減珪し、工程(a)に再循環使用する、 ことを特徴とするものである。
添附図面は本発明を例証している。jif’!1図【A
本発明により機能する機械設備の原理図である。
本発明により機能する機械設備の原理図である。
第2〜6図は熱交換器([2)の検討可能な様々な実施
態様である。熱交換器([2)は、密閉自動圧縮機との
熱交換によって熱回収を確実に行なう。
態様である。熱交換器([2)は、密閉自動圧縮機との
熱交換によって熱回収を確実に行なう。
混合流体は2つまたはそれ以上の巽なった化合物の混合
物、好ましくは炭素原子を1〜3個有するハロゲン化炭
化水素の混合物である。これらの流体の中から、1−リ
フルオロメタン CHF3 (R23)、クロロトリフ
ルオ口メタンCClF2 (R13〉、トリフルオロブ
ロモメタン CF33r (R13B1)、クロ0ジフ
ルオ[1メタン CHIC/F2 (R22) 、クロ
ロペンタフルオロエタン CCf’F2−0F3 (
R115)、ジクロロジフルオロメタンCC/2 F2
(R12)、ジフルオロエタンCI−(3C1−l
F2 (R152a) 、り00ジフルオロエタン
CH3C0IF2 (R1421))、ジクロロフル
オロメタン Ct−IC/2F(R21)、1〜リクロ
ロフルオロメタン CG13F(R11)、hリクロロ
トリフルオロエタンCCl2 FCCIF2 (R11
3)、ジクロ[1ヘキサフルオ日プロパン(R216>
を挙げることが出来る。
物、好ましくは炭素原子を1〜3個有するハロゲン化炭
化水素の混合物である。これらの流体の中から、1−リ
フルオロメタン CHF3 (R23)、クロロトリフ
ルオ口メタンCClF2 (R13〉、トリフルオロブ
ロモメタン CF33r (R13B1)、クロ0ジフ
ルオ[1メタン CHIC/F2 (R22) 、クロ
ロペンタフルオロエタン CCf’F2−0F3 (
R115)、ジクロロジフルオロメタンCC/2 F2
(R12)、ジフルオロエタンCI−(3C1−l
F2 (R152a) 、り00ジフルオロエタン
CH3C0IF2 (R1421))、ジクロロフル
オロメタン Ct−IC/2F(R21)、1〜リクロ
ロフルオロメタン CG13F(R11)、hリクロロ
トリフルオロエタンCCl2 FCCIF2 (R11
3)、ジクロ[1ヘキサフルオ日プロパン(R216>
を挙げることが出来る。
混合物の成分のうち少なくとも1つはクロロフルオロ炭
素化合物の共沸混合物であってもよい。これは純粋流体
のように行動する特性を持った物体である。使用し得る
主な共沸混合物の中から以下のものを挙げることが出来
る一R500:R12/R152aのく73゜8/26
.2重量%)共沸混合物 −R501:R22/R12の(75/25重量%)共
沸混合物 −R502:R22/R115の(48,8151,2
重量%)共沸混合物 −R503:R23/R13の10.1159.9重量
%)共沸混合物 −R504:R23/R115の(48,2%151.
8重量%)共沸混合物 −R505:R12/R31の(78,0/22.0重
量%)共沸混合物 −R506:R31/R114の(55,1/44.9
重問%)共沸混合物 混合流体は好ましくは75%以上、たとえば75〜95
%のモルS度を有する多量成分を含むハロゲン化炭化水
素の混合物である。混合物の残る5〜25%は1つまた
は他の複数の成分で占められる。
素化合物の共沸混合物であってもよい。これは純粋流体
のように行動する特性を持った物体である。使用し得る
主な共沸混合物の中から以下のものを挙げることが出来
る一R500:R12/R152aのく73゜8/26
.2重量%)共沸混合物 −R501:R22/R12の(75/25重量%)共
沸混合物 −R502:R22/R115の(48,8151,2
重量%)共沸混合物 −R503:R23/R13の10.1159.9重量
%)共沸混合物 −R504:R23/R115の(48,2%151.
8重量%)共沸混合物 −R505:R12/R31の(78,0/22.0重
量%)共沸混合物 −R506:R31/R114の(55,1/44.9
重問%)共沸混合物 混合流体は好ましくは75%以上、たとえば75〜95
%のモルS度を有する多量成分を含むハロゲン化炭化水
素の混合物である。混合物の残る5〜25%は1つまた
は他の複数の成分で占められる。
多量成分はたとえばR13B1、R22、R502、R
12またはR500である。混合物の複数の型が使用可
能である。
12またはR500である。混合物の複数の型が使用可
能である。
たとえば、
上記多量成分と、臨界温度がより高い少量成分とから構
成される2つの要素から成る混合物。
成される2つの要素から成る混合物。
これらの混合物は一般に純粋流体として使用される多量
成分に比べて性能係数を改善する。これら2つの要素か
ら成る混合物の中から、次の混合物を挙げることが出来
る。
成分に比べて性能係数を改善する。これら2つの要素か
ら成る混合物の中から、次の混合物を挙げることが出来
る。
一 12 −
−R22/R114
−R22/R142b
−R22/R11
−R502/R11
−Rl2/R113
−R500/R113
上記多量成分と、臨界温度がより低い成分とから構成さ
れる2つの要素から成る混合物。一般にこれらの混合物
は純粋流体として使用される多量成分に比べて熱生産能
力を改善する。たとえば次のような混合物を挙げること
が出来る。
れる2つの要素から成る混合物。一般にこれらの混合物
は純粋流体として使用される多量成分に比べて熱生産能
力を改善する。たとえば次のような混合物を挙げること
が出来る。
−R22/R23
−R50,2/R23
−Rl2/R23
−R500/R23
R23/R22/R114、R23/R,22/R14
2bのような3つの要素から成る混合物。
2bのような3つの要素から成る混合物。
提案された本発明の実施態様は、従来技術によるよりも
等混線に近い圧縮を実視し、このようにして吸収作動を
減少さけるために、圧縮装量の外から冷却を行なうこと
である。本発明により機能する機VA設備の簡略化され
lこ原1!l!図は第1図である。
等混線に近い圧縮を実視し、このようにして吸収作動を
減少さけるために、圧縮装量の外から冷却を行なうこと
である。本発明により機能する機VA設備の簡略化され
lこ原1!l!図は第1図である。
作動混合流体は液体または液体−蒸気の形態■に導管(
5)によって蒸発器(El)内に入り、導管(6)によ
り蒸発器(El)内に入りかつ導管(7)により蒸発器
(Fl)から出る熱源となる外部流体の冷却により蒸発
器(「1)内で一部分気化される。蒸発器(El)を出
た液体−蒸気の混合物は、導管(b)によって密閉自動
圧縮1m (K)との熱交換により熱回収を確実に5行
なう熱交換器(「2)に移る。混合物は熱交換器(E2
)内でその気化を続行するかまたは完了し、場合・によ
っては、圧縮機(K)の吸入管(2)まで加熱される。
5)によって蒸発器(El)内に入り、導管(6)によ
り蒸発器(El)内に入りかつ導管(7)により蒸発器
(Fl)から出る熱源となる外部流体の冷却により蒸発
器(「1)内で一部分気化される。蒸発器(El)を出
た液体−蒸気の混合物は、導管(b)によって密閉自動
圧縮1m (K)との熱交換により熱回収を確実に5行
なう熱交換器(「2)に移る。混合物は熱交換器(E2
)内でその気化を続行するかまたは完了し、場合・によ
っては、圧縮機(K)の吸入管(2)まで加熱される。
次に作動混合流体は圧縮機(K)の排出管(3)まで送
り出される。次に圧縮機(K)を出た気体は凝縮器(E
3)内に導かれ、その中で熱を奪われ、好ましくは全面
的に凝縮され、および場合ににつては出口地点まで過冷
却される。作動混合流体は凝縮器([3)において、導
管(8)により凝縮器(E3)内に入りかつ導管(9)
によりここから出る外部流体に熱を譲る3、最後に凝縮
された作動混合流体は導管(4)の膨張弁(V)を通過
し、蒸発圧力にまで導かれる。
り出される。次に圧縮機(K)を出た気体は凝縮器(E
3)内に導かれ、その中で熱を奪われ、好ましくは全面
的に凝縮され、および場合ににつては出口地点まで過冷
却される。作動混合流体は凝縮器([3)において、導
管(8)により凝縮器(E3)内に入りかつ導管(9)
によりここから出る外部流体に熱を譲る3、最後に凝縮
された作動混合流体は導管(4)の膨張弁(V)を通過
し、蒸発圧力にまで導かれる。
実際上は、加熱ポンプまたは冷7.f1機械設備は、第
1図で本発明に従って、−膜機能原理を変化 ′さけ
ない補助アクt?1ナリーを装備していてもよい。
1図で本発明に従って、−膜機能原理を変化 ′さけ
ない補助アクt?1ナリーを装備していてもよい。
膨張弁(V)が球部つきサーモスタット型である時、4
ノ−−モスタットは、吸入に対して実効ある過熱のコン
トロールが出来るように、好ましくは吸入管の上に配置
される。細管が冷却剤の膨張を確実に行なう場合、液体
の対衝撃圧力容器および液体のアキコムレータ−の役割
をするタンクが蒸発器(El)と圧縮機(K)の間に配
回される。この構成において、アキコムレータ−は回収
用熱交換器(E2)の出口と圧縮1!(K)の吸入管(
2)との間に直列にすなわち一連に配置される。同様に
機械が循環反転弁を備えている時、熱交換器(E2)と
吸入管(2)が回路の中で直列に連続して配置される限
り実1@態様はそのまま保持される。
ノ−−モスタットは、吸入に対して実効ある過熱のコン
トロールが出来るように、好ましくは吸入管の上に配置
される。細管が冷却剤の膨張を確実に行なう場合、液体
の対衝撃圧力容器および液体のアキコムレータ−の役割
をするタンクが蒸発器(El)と圧縮機(K)の間に配
回される。この構成において、アキコムレータ−は回収
用熱交換器(E2)の出口と圧縮1!(K)の吸入管(
2)との間に直列にすなわち一連に配置される。同様に
機械が循環反転弁を備えている時、熱交換器(E2)と
吸入管(2)が回路の中で直列に連続して配置される限
り実1@態様はそのまま保持される。
熱交換器(「2)の様々な実施態様が検器可能である。
第1の実施態様は圧縮機のケーシングの少な(とも一部
の囲りにチューブをらt!/υ状に巻くことである(第
2図参照)。巻線およびチューブの形は好ましくは装置
のケーシング(b0)と表面が最大に接触出来るよう調
整される。
の囲りにチューブをらt!/υ状に巻くことである(第
2図参照)。巻線およびチューブの形は好ましくは装置
のケーシング(b0)と表面が最大に接触出来るよう調
整される。
一般に装置のケーシングは底が丸い円筒形である。この
場合熱交換チューブは好ましくは内側の縁が垂直な半円
形である。第2図は吸入管(b4)、排出管(b5)、
ケーシング(b0)および電気箱(b1)を備えた密閉
圧縮機を示している。この配置により、作動混合流体は
導管(b2)によって熱交換器(E2)内に入り、つい
で装置の周囲を取り巻く巻線(b3)を通って循環する
。流体の循環方向およびチューブの配置は吸入管および
排出管の位冒との関連で調整される。熱交換チューブの
通過断面は好ましくは、回路の中を循環中のオイルが圧
縮機の方に確実に戻るように、蒸発器から由来する連絡
管の断面と少なくとも同様である。
場合熱交換チューブは好ましくは内側の縁が垂直な半円
形である。第2図は吸入管(b4)、排出管(b5)、
ケーシング(b0)および電気箱(b1)を備えた密閉
圧縮機を示している。この配置により、作動混合流体は
導管(b2)によって熱交換器(E2)内に入り、つい
で装置の周囲を取り巻く巻線(b3)を通って循環する
。流体の循環方向およびチューブの配置は吸入管および
排出管の位冒との関連で調整される。熱交換チューブの
通過断面は好ましくは、回路の中を循環中のオイルが圧
縮機の方に確実に戻るように、蒸発器から由来する連絡
管の断面と少なくとも同様である。
もう1つの熱交換器(F2)の実IA態様は、圧縮機の
少なくとも一部を防水ジャケットの内部に配回すること
である。防水ジャケットは、2つの隔壁の間の環状断面
が一定に伸びているような第2のケーシングを構成して
いる。自動圧縮機が円筒形である揚台、第2のケーシン
グすなわち外套筒は同心円筒形である。このような装置
は、蒸発が終った作動混合流体と圧縮機の隔壁すなわち
ケーシングとの直接接触が可能であるという利点がある
。この配置の好ましい実施態様は、流体の循環を一定方
向に向け、環状空間の下部に液体とオイルの蓄積を避け
るために、じをま板を配置することにある。
少なくとも一部を防水ジャケットの内部に配回すること
である。防水ジャケットは、2つの隔壁の間の環状断面
が一定に伸びているような第2のケーシングを構成して
いる。自動圧縮機が円筒形である揚台、第2のケーシン
グすなわち外套筒は同心円筒形である。このような装置
は、蒸発が終った作動混合流体と圧縮機の隔壁すなわち
ケーシングとの直接接触が可能であるという利点がある
。この配置の好ましい実施態様は、流体の循環を一定方
向に向け、環状空間の下部に液体とオイルの蓄積を避け
るために、じをま板を配置することにある。
第3図はケーシング(b6)と電気箱(b7)を備えか
つ同心の外套筒(b8)に包まれた密閉圧縮機を示して
いる。この配置により、混合作動流体は点線で示された
千鳥状に配列されているじゃま板(b9)の間を流れる
。作業混合流体は導管(20)により環状熱交換器内に
入り、完全に気化されかつ場合によっては吸入管(21
)によって過熱されて出てから圧縮されて、ついで排出
管(22)により送り出される。作動混合流体は上記の
配回とはやや異なる方法によつC1同じ原理に従って熱
交換ゾーン内に千鳥状に配置された垂直のじゃま板によ
り一定方向に流されてもよい。
つ同心の外套筒(b8)に包まれた密閉圧縮機を示して
いる。この配置により、混合作動流体は点線で示された
千鳥状に配列されているじゃま板(b9)の間を流れる
。作業混合流体は導管(20)により環状熱交換器内に
入り、完全に気化されかつ場合によっては吸入管(21
)によって過熱されて出てから圧縮されて、ついで排出
管(22)により送り出される。作動混合流体は上記の
配回とはやや異なる方法によつC1同じ原理に従って熱
交換ゾーン内に千鳥状に配置された垂直のじゃま板によ
り一定方向に流されてもよい。
検討されたじゃま板は冷却剤を一定方向に流す目的だけ
であって、従って各通路の間に完全な気密性の必要はな
い。
であって、従って各通路の間に完全な気密性の必要はな
い。
−19一
本発明による方法において、非共沸混合物の気化の間、
温度が気化の間一定のままである純粋体の場合とは反対
に、温度はどんどん高くなる。
温度が気化の間一定のままである純粋体の場合とは反対
に、温度はどんどん高くなる。
熱交換器(F2)の好ましい実施態様にお(Xで、作f
l+混合流体はこの熱交換器内に到達し、圧縮系の吸入
ゾーンに比較的近い地点で、圧縮系の隔壁と熱交換接触
する。流体は排出ゾーンに徐々に近づぎながら、前記圧
縮系の曲りを循環する。圧縮系の周囲を巡る作動混合流
体の道程は好ましくはらせん形である。排出ゾーンへの
前進の間、作動混合流体は漸進的に気化する。
l+混合流体はこの熱交換器内に到達し、圧縮系の吸入
ゾーンに比較的近い地点で、圧縮系の隔壁と熱交換接触
する。流体は排出ゾーンに徐々に近づぎながら、前記圧
縮系の曲りを循環する。圧縮系の周囲を巡る作動混合流
体の道程は好ましくはらせん形である。排出ゾーンへの
前進の間、作動混合流体は漸進的に気化する。
前記排出ゾーンに比較的近い地点で熱交換器(F2)か
ら完全に気化して出た前記流体(ま、この時圧縮系の吸
入口に送られる。
ら完全に気化して出た前記流体(ま、この時圧縮系の吸
入口に送られる。
本発明の好ましい実施態様において、作動温= 20
− 合流体が圧縮系との熱交換接触に至る地点は、熱交換器
(F2)のあらゆる場合において、υF出地点の近くに
位置するゾーンの少なくとも一部をカバーするような地
点である。熱交換器(F2)は、一般に吸入地点および
排出地点の間のゾーンの少なくとも50%好ましくは前
記ゾーンの少なくとも75%をカバーする。有利な実施
態様においては、熱交換器(「2)は、排出地点近くに
位置するゾーンを完全にカバーしている。
− 合流体が圧縮系との熱交換接触に至る地点は、熱交換器
(F2)のあらゆる場合において、υF出地点の近くに
位置するゾーンの少なくとも一部をカバーするような地
点である。熱交換器(F2)は、一般に吸入地点および
排出地点の間のゾーンの少なくとも50%好ましくは前
記ゾーンの少なくとも75%をカバーする。有利な実施
態様においては、熱交換器(「2)は、排出地点近くに
位置するゾーンを完全にカバーしている。
熱交換器(F2)の好ましい実施態様は第4.5および
6に示されている。
6に示されている。
第4図は、圧縮機のケーシングの周囲を取り巻くチュー
ブのらせん状送り管で形成された熱交換器(F2)であ
る。第4図は吸入口(31)および排出口(32)、ケ
ーシング(35)および電気箱(34)を有する密閉圧
縮機を示す。作動混合流体は導管(30)によって熱交
換器(F2)内に入り、ついで装置の周囲を取巻く巻線
を通って循環する。作動混合流体は、排出口(32)の
高さに近い地点で、吸入口(31)に流体を導く導管(
33)によって熱交換器(F2)より出る。
ブのらせん状送り管で形成された熱交換器(F2)であ
る。第4図は吸入口(31)および排出口(32)、ケ
ーシング(35)および電気箱(34)を有する密閉圧
縮機を示す。作動混合流体は導管(30)によって熱交
換器(F2)内に入り、ついで装置の周囲を取巻く巻線
を通って循環する。作動混合流体は、排出口(32)の
高さに近い地点で、吸入口(31)に流体を導く導管(
33)によって熱交換器(F2)より出る。
第5図は、圧縮機のケーシング(350)の下部を取巻
く断面四角形のデユープにらせん状に取巻かれることに
よって形成された熱交換器(F2)である。この熱交換
器(F2)は、吸入口(310)と排出口(320)の
間のゾーンの約50%をカバーしている。排出口の近く
に位置するゾーンはほとんどカバーされている。作動混
合流体は導管(300)により熱交換器(F2)内に入
り、装置の周囲の巻線内を循環し、流体を吸入口(31
0) ニ導く導管(330) ニに リ排出口、(32
0)の高さに近い地点で出る。電気箱(340)は装置
のケーシング(350)の上に固定されている。
く断面四角形のデユープにらせん状に取巻かれることに
よって形成された熱交換器(F2)である。この熱交換
器(F2)は、吸入口(310)と排出口(320)の
間のゾーンの約50%をカバーしている。排出口の近く
に位置するゾーンはほとんどカバーされている。作動混
合流体は導管(300)により熱交換器(F2)内に入
り、装置の周囲の巻線内を循環し、流体を吸入口(31
0) ニ導く導管(330) ニに リ排出口、(32
0)の高さに近い地点で出る。電気箱(340)は装置
のケーシング(350)の上に固定されている。
熱交換はまた圧縮機の周辺ジャケット(47)とケーシ
ング(45)の間で行なわれてもよい。第6図はこの事
例を図示したものである。ジャケット(47)は排出口
(42)の近くに位置する圧縮機のすべてのゾーンをカ
バーしおり、実際、吸入口(41)の高さまで圧縮機を
カバーしている。水平のじゃま板(46)は、作動混合
流体が吸入口(41)の高さに近い地点から出てらせん
状管路を辿るように取り付けられている。
ング(45)の間で行なわれてもよい。第6図はこの事
例を図示したものである。ジャケット(47)は排出口
(42)の近くに位置する圧縮機のすべてのゾーンをカ
バーしおり、実際、吸入口(41)の高さまで圧縮機を
カバーしている。水平のじゃま板(46)は、作動混合
流体が吸入口(41)の高さに近い地点から出てらせん
状管路を辿るように取り付けられている。
作動混合流体は導管(40)により入り、流体を吸入口
(41)へ導く導管(43)により排出口(42)に近
い地点で出る。
(41)へ導く導管(43)により排出口(42)に近
い地点で出る。
電気箱(44)は装置のケーシング(45)の上に固定
されている。
されている。
−23一
端と端がつながったらせん状巻線の場合、断面が装置の
ケーシングと最大に接触出来るような形態の断面を有す
るチューブを使用するのが有利である。好ましくは、内
側の縁が垂直な半円断面のチューブ、より好ましくは、
装置とのおよびチューブ間のぴったりとした接触が可能
な長方形または正方形に近い断面のチューブが使用され
る。
ケーシングと最大に接触出来るような形態の断面を有す
るチューブを使用するのが有利である。好ましくは、内
側の縁が垂直な半円断面のチューブ、より好ましくは、
装置とのおよびチューブ間のぴったりとした接触が可能
な長方形または正方形に近い断面のチューブが使用され
る。
すべての巻線は直列にすなわち一連に巡っているが、巻
線のそれぞれは平行に取り付けられた複数のチューブか
ら構成されていてもよい。
線のそれぞれは平行に取り付けられた複数のチューブか
ら構成されていてもよい。
熱交換が圧縮機の周辺ジャケラ]−と自動圧縮機のケー
ジレンゲとの間で行なわれる場合、ケ弓 一シングは熱交換空間を増大させるために、滑1かな表
面に対してでこぼこした表面を有していでもよい。自動
圧縮機のケーシングはたとえば小翼または溝を備えてい
そもよく、または波形の隔壁を早していてもよい。より
一般的には、滑らかなケーシングに比べて熱交換表面を
増大させることが可能な外的に幾何学的構造を持つあら
ゆるケーシングが有効に使用し得る。
ジレンゲとの間で行なわれる場合、ケ弓 一シングは熱交換空間を増大させるために、滑1かな表
面に対してでこぼこした表面を有していでもよい。自動
圧縮機のケーシングはたとえば小翼または溝を備えてい
そもよく、または波形の隔壁を早していてもよい。より
一般的には、滑らかなケーシングに比べて熱交換表面を
増大させることが可能な外的に幾何学的構造を持つあら
ゆるケーシングが有効に使用し得る。
一方、圧縮機のケーシングは、混合物の蒸気の泡の核化
および形成を助け、熱交換表面を多きくするのに役立つ
被覆で覆われていてもよい。
および形成を助け、熱交換表面を多きくするのに役立つ
被覆で覆われていてもよい。
被覆はたとえば多孔質または溶融された物質で構成され
ていてもよい。
ていてもよい。
実 施 例
次の各実施例は加熱ポンプを応用した場合の本発明の実
施適用を例証している。
施適用を例証している。
実施例1(従来技術による)
住居の暖房に使われる水/水型の加熱ポンプは、たとえ
ば井戸の水から熱を回収し、暖房器の帰り水を加熱する
。作動流体の全体が気化される蒸発器では、水は10℃
〜6°Cに冷却されるが、凝縮機では加熱水の温度は4
2°C〜50℃である。ビス1−ン式交U圧縮機および
モーターは密閉装置の内部に含まれている。密閉装置は
、モーターの公称速度に対して9.’、3m”/hの流
量を掃気する一気筒を含んでいる。正常な運転状態にお
いて、□圧縮′機内を通過する気体はモーターのオイル
および巻線を冷却する。これらの条件において、圧縮は
大体断熱されて行なわれ、従って損失熱の全体は排出さ
れる気体の中に放散される。このような作用方法は一般
に高い11出温度を導く。もし使用される作動流体が、
上記条件においてモノクロロジフルオロメタン(R22
)を85モル%とジクロロテトラフルオロエタン(R1
14)を15モル%含む非共沸混合物であるなら、混合
物の吸入温度は7.7℃および排出温度は105℃であ
る。
ば井戸の水から熱を回収し、暖房器の帰り水を加熱する
。作動流体の全体が気化される蒸発器では、水は10℃
〜6°Cに冷却されるが、凝縮機では加熱水の温度は4
2°C〜50℃である。ビス1−ン式交U圧縮機および
モーターは密閉装置の内部に含まれている。密閉装置は
、モーターの公称速度に対して9.’、3m”/hの流
量を掃気する一気筒を含んでいる。正常な運転状態にお
いて、□圧縮′機内を通過する気体はモーターのオイル
および巻線を冷却する。これらの条件において、圧縮は
大体断熱されて行なわれ、従って損失熱の全体は排出さ
れる気体の中に放散される。このような作用方法は一般
に高い11出温度を導く。もし使用される作動流体が、
上記条件においてモノクロロジフルオロメタン(R22
)を85モル%とジクロロテトラフルオロエタン(R1
14)を15モル%含む非共沸混合物であるなら、混合
物の吸入温度は7.7℃および排出温度は105℃であ
る。
実施例2(本発明による)
実施例1の圧縮製品はこの実施例では蒸発器の出口と圧
縮機の吸入口との間に配置された冷却装置を備えている
。密閉装置は上下の表面が丸くなっており、中間部の高
さが34cmである直径22cmの円筒形になってい゛
るものである。冷却用熱交換器は、第4図に従って、密
閉装置の囲りに巻かれてこの密閉装置との0.1半 5m2の熱交換表面を有する\円断面の巻線が積み重な
ったものである。この配置によって蒸発器内の混合物は
不完全にしか気化されず、気化が終ると冷却用熱゛交換
器内で過熱される。
縮機の吸入口との間に配置された冷却装置を備えている
。密閉装置は上下の表面が丸くなっており、中間部の高
さが34cmである直径22cmの円筒形になってい゛
るものである。冷却用熱交換器は、第4図に従って、密
閉装置の囲りに巻かれてこの密閉装置との0.1半 5m2の熱交換表面を有する\円断面の巻線が積み重な
ったものである。この配置によって蒸発器内の混合物は
不完全にしか気化されず、気化が終ると冷却用熱゛交換
器内で過熱される。
冷却用熱交換器は排出熱並びに圧縮力をかなり減少させ
ることが出来る(表1参照)。一方、補助熱交換器内で
行なわれる気化が終ると、混合物の蒸発の最終温度が高
くなる。これはより低い圧縮率に゛つながる。実際上排
出温度は75℃であり、および圧縮機の冷却能力は50
5WJ−なわち蒸発器から先取された出力の12.2%
である。
ることが出来る(表1参照)。一方、補助熱交換器内で
行なわれる気化が終ると、混合物の蒸発の最終温度が高
くなる。これはより低い圧縮率に゛つながる。実際上排
出温度は75℃であり、および圧縮機の冷却能力は50
5WJ−なわち蒸発器から先取された出力の12.2%
である。
表1は圧縮機の2つの運転方法に従って加熱式ポンプの
特徴を比較している。
特徴を比較している。
(以下余白)
表 1
成績率の増大は、一方は圧縮中の温度の低下により、も
う一方は圧縮機表面で熱回収により行なわれる混合物の
蒸発の結果による。後者の因子は圧縮率のかなりの縮減
を可能にする。
う一方は圧縮機表面で熱回収により行なわれる混合物の
蒸発の結果による。後者の因子は圧縮率のかなりの縮減
を可能にする。
検討された本実施例において、蒸発器を出た混合物およ
び液体の90%の気化したモル滴定量および液体の残り
の10%は次に自動圧縮機と接触して気化覆る。圧縮力
が高い操作条fl[1−1において、モル滴定量はより
低くてもよい。−・般に蒸発器を出た混合物の気化した
モル部分は80%以−1および97%以下である。
び液体の90%の気化したモル滴定量および液体の残り
の10%は次に自動圧縮機と接触して気化覆る。圧縮力
が高い操作条fl[1−1において、モル滴定量はより
低くてもよい。−・般に蒸発器を出た混合物の気化した
モル部分は80%以−1および97%以下である。
発明の効果
本発明は以−1−のとおり構成されているので、熱およ
び/または低温を効率よく取得でることかできる。3
び/または低温を効率よく取得でることかできる。3
第1図は本発明により機能する機械設備の原理を示Jフ
ローシー1〜、第2〜6図は熱交換器(b” 2 )の
横開可能な様々な実施態様を示す正面図ないし斜視図で
ある。 (「1)・・・蒸発器、(「2)・・・熱交換器、概 (I三3 )・・・凝縮器、(K)・・・圧縮沸(圧縮
系)、(V)・・・膨慝弁、(2)・・・・・・吸入管
、(3)・・・排出管。 以十 特許出願人 アンスディテコ・フランし・デ]・=
32 − ≠ セ FIG、4 FIG、5 FIG 6
ローシー1〜、第2〜6図は熱交換器(b” 2 )の
横開可能な様々な実施態様を示す正面図ないし斜視図で
ある。 (「1)・・・蒸発器、(「2)・・・熱交換器、概 (I三3 )・・・凝縮器、(K)・・・圧縮沸(圧縮
系)、(V)・・・膨慝弁、(2)・・・・・・吸入管
、(3)・・・排出管。 以十 特許出願人 アンスディテコ・フランし・デ]・=
32 − ≠ セ FIG、4 FIG、5 FIG 6
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)熱および/または低温の生成方法において、 (a)液状の作動混合流体を一部気化させ、前記流体は
、外部流体との熱交換により、互いに共沸混合物を形成
しない少なくとも2つの成分を含み、 (b)工程(a)から由来する液体−蒸気混合物を圧縮
系(K)と熱交換接触させて、 工程(a)の気化を続行または完了させ、 (c)圧縮系(K)において、工程(b)から由来する
混合物を圧縮し、 (d)工程(c)から由来する圧縮された混合物を外部
流体との熱交換により凝縮し、 (e)得られた液体混合物を減圧し、工程(a)に再循
環使用する、 ことを特徴とする方法。 2)流体がハロゲン化炭化水素の混合物であることを特
徴とする、特許請求の範囲第1項記載の方法。 3)蒸発器を出た混合流体(M)の気化されたモル部分
が80〜97%であることを特徴とする、特許請求の範
囲第1または第2項記載の方法。 4)流体(M)がモル部分75%以上の多量成分を含ん
でいることを特徴とする、特許請求の範囲第1〜3項の
うちいずれか1項記載の方法。 5)流体(M)が多量成分としてR22および少量成分
としてR114またはR142bを含んでいることを特
徴とする、特許請求の範囲第1〜4項のうちいずれか1
項記載の方法。 6)流体(M)が多量成分としてR22および少量成分
としてR114またはR142bおよびR23を含んで
いることを特徴とする、特許請求の範囲第1〜4項のう
ちいずれか1項記載の方法。 7)液体−蒸気作動混合流体が工程(b)において圧縮
系(K)の隔壁と、前記圧縮系の隔壁の少なくとも一部
の周囲を取り巻くらせん状巻線を介して、熱交換接触す
ることを特徴とする、特許請求の範囲第1〜6項のうち
いずれか1項記載の方法。 8)液体−蒸気作動混合流体が工程(b)において圧縮
系(K)の隔壁と、前記系の隔壁の少なくとも一部を包
む気密ジャケットを介して、熱交換接触することを特徴
とする、特許請求の範囲第1〜7項のうちいずれか1項
記載の方法。 9)圧縮系が作動流体の循環用外部ジャケットを含んで
おり、前記系と接触しているジャケットの隔壁の表面が
前記ジャケットの外部隔壁の表面よりも広いことを特徴
とする、特許請求の範囲第1〜8項のうちいずれか1項
記載の方法。 10)液体−蒸気作動混合流体が工程(b)において圧
縮系の隔壁と熱交換接触し、前記作動混合流体が前記圧
縮系の隔壁と吸入ゾーンに比較的近い地点で接触し、前
記混合流体が排出ゾーンに漸進的に近づきながら前記系
の周囲を循環し、排出ゾーンに比較的近い地点で前記接
触から離れる、特許請求の範囲第1〜9項のうちいずれ
か1項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8408633 | 1984-05-28 | ||
| FR8408633A FR2564955B1 (fr) | 1984-05-28 | 1984-05-28 | Procede de production de chaleur et/ou de froid au moyen d'une machine a compression fonctionnant avec un fluide mixte de travail |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS611958A true JPS611958A (ja) | 1986-01-07 |
Family
ID=9304618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60116294A Pending JPS611958A (ja) | 1984-05-28 | 1985-05-28 | 混合作動流体によつて機能する圧縮式機械による熱および/または低温の生産方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4680939A (ja) |
| EP (1) | EP0165848A1 (ja) |
| JP (1) | JPS611958A (ja) |
| FR (1) | FR2564955B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021117141A1 (ja) * | 2019-12-10 | 2021-06-17 | 三菱電機株式会社 | ヒートポンプ装置 |
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