JPS6335906B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は公知のヒートポンプ方式の原理を利
用する加熱増幅方法およびその装置に関するもの
である。

従来より、冷凍方式の逆方式をヒートポンプ方
式と称し、これを熱源とする暖房関係の空気温度
調節部門で周知の技術である。

一般のヒートポンプ方式の理論的構成は、低温
側より汲み上げた熱量を高温側に吐出するもので
あり、この熱量の移動はヒートポンプ構成の能力
によつて常に一定の効果を奏するようにしてあ
る。即ち、汲み上げる熱量と吐出する熱量とは結
果的に理論的平衡を維持している。（実際には、
この吐出熱量にポンプ等の吐出熱量が加算されて
いるが、わずかである。）従つて、吐出する熱量
を利用する場合において低温側から汲み上げた熱
量と吐出する熱量との値は常に一定である。

この発明は、前記ヒートポンプの論理的構成を
利用し、汲み上げる熱量よりも多い熱量を放熱吐
出側より摂取しようとするものである。

利用しようとする熱量は、使用する熱ポンプの
能力によつて異るが、従来のヒートポンプ方式に
比し総体的に約９倍近い高熱量を得ることができ
る。

この方式は、熱量を利用する側においてその熱
媒を循環させて摂取熱を逐時蓄熱加温して高熱化
し、これを利用することがこの発明の基本的手段
とし、被吸熱側の第１次熱媒に対し、第２次熱媒
から吸熱した第３次熱媒の熱量のうちその一部を
適温に降下して還元して利用するものである。

一般的ヒートポンプ方式は、蒸発器によつて被
冷却物質、例えば、空気あるいは水等から熱交換
作用によつて得た熱量は熱媒体を通じて圧縮機に
吸入され、そこで高温高圧化されて、これが凝縮
器により前記の被冷却物質が保有していた温度と
同等の温度の中に放熱するものである。つまり、
被冷却物質から汲み上げた熱量をポンプアップ
し、高温化して被冷却物質と同等温度中に放出す
るのが一般的ヒートポンプ方式の要約理論であ
る。

このヒートポンプ方式に対し、この発明の要約
的理論は、 熱ポンプの基本的構造図式はヒートポンプの
基本的構造図式と同様である。

熱ポンプ回路において、高圧回路と称される
圧縮機の吐出側からキヤピラリーチユーブの膨
張弁までの回路、即ち、圧縮機→凝縮器→受液
器→膨張弁間の回路を送行する媒体の温度をそ
の高温をなるべく維持して蒸発器に噴射挿入さ
せるものであり、通常、ヒートポンプでは凝縮
器において、できるだけ大なる熱量を放出する
ことが、その効果を高めるものとされている
が、この発明においては、凝縮器において、そ
の放熱量を極力絞り、且つ、膨張弁から噴出さ
せる媒体の温度を比較的高い或る数値の設定温
度を維持するようにつとめる。

蒸発器に送られる媒体温度は上記のように比
較的高温（設定温度）であるため、吸熱しよう
とする被冷却物質が有する温度も媒体温度より
もわずかでも温度差が生ずるだけの高温である
ことが条件となる。

前記の膨張弁より噴出させる媒体の設定温度
は、蒸発器によつて吸熱した低圧回路中の媒体
の温度によつて、圧縮機の機能に応じて高圧回
路側に吐出される温度が決定されるものである
から、その圧縮機の機能を阻害しないために、
該圧縮機の出力ならびに、そこに用いる潤滑油
の種類に対応した耐熱温度を基準として媒体の
最高温度を設定するものである。

圧縮機からの高温回路において、膨張弁から
噴出する媒体の設定最高温度を供給できる凝縮
器からの吐出設定温度を上廻る温度を凝縮器よ
り放熱させて、これを摂取するものである。

圧縮機から凝縮器に連なる回路内に発生する
高圧高温が圧縮機の機能に著じるしい影響を与
えるような状態が発生する前段で圧縮機の作動
を自動的に停止する手段を講ずるものである。

蒸発器に送る被冷却物質が保有する温度が吸
熱媒体の温度よりも高いことが条件であること
は前述の通りで、被冷却物質に対し、凝縮器か
ら放熱される熱量の一部を還元して被冷却物質
の温度を上昇させるものである。

以上が、この発明の構成要件の主なるもので、
これ等に基き以下に詳述する。

この発明における熱ポンプに吸熱される第１次
熱媒、ならびに熱ポンプから排出する発熱量を吸
収する熱媒は、水等の液体、空気等の気体、ある
いは金属等の固体など、その媒体素材は任意な物
質で、前記固体の場合はガス体を熱交換媒体とし
て用いるものである。

次にこの発明の実施例を図面と共に説明すれ
ば、第１図は最も基本的な熱ポンプの構造図式
で、その構成は一般のヒートポンプの基本的構造
図式と何等変るものではない。

即ち、Ａは、熱ポンプ回路を示すもので、蒸発
器１から圧縮機２に至る低圧回路３には低圧圧力
開閉器４を介装し、圧縮機２の高圧側より凝縮器
５に至る超高圧回路６には高圧圧力開閉器７を介
装し、凝縮器５の低圧側から受液器８、次いで膨
張弁９を介装した高圧回路１０を前記の蒸発器１
に接続して循環回路を形成し、従来のヒートポン
プ回路の基本的構造図式と全く同様に構成してい
る。

この基本的熱ポンプ回路Ａを本発明の目的の作
用を期待するために熱媒（冷媒）、即ち、冷水側
に仮り地下水を用いたしてこれを第１次熱媒と称
し、冷却水側にその熱媒として仮に水を用いたと
してこれを第３次熱媒と称し、この第３次熱媒に
よつて熱ポンプ回路Ａの凝縮器５から熱を汲み上
げるもので、熱ポンプ回路Ａ内を循環する媒体を
第２次熱媒として以下説明する。

熱ポンプ回路Ａにおける蒸発器１に熱を供給す
る（吸熱される）冷水回路Ｂにおける第１次熱媒
を前記のように仮に常時16℃前後の温度を保有す
る地下水と設定した場合において、蒸発器１に連
なる熱媒供給側を高温回路２０として地下水など
の熱源２１に接続し、熱媒排出側を低温回路２２
とし、前記圧縮機２の能力に応じて設定した熱ポ
ンプ回路Ａの作用能力に基いて設定した低圧圧力
開閉器４の開状状能範囲作用によつて設定された
第１次熱媒の流量を規制するポンプ２３を前記の
高温回路２０に介装する。

また、一部を前記熱ポンプ回路Ａにおける凝縮
器５を熱交換器とする冷却水回路Ｃは、エンドレ
スの循環回路３０で放熱器３１、ポンプ３２、温
度センサー３３が介装され、この温度センサー３
３は所望設定温度で作動するスイツチ３４が付属
し、前記低圧圧力開閉器４および高圧圧力開閉器
７から圧縮機２の電源回路１１を開閉するスイツ
チ１２を作動する回路１３，１４と同様に開閉電
気回路３５を設けてなるものである。

このようにしたものがヒートポンプの構造図式
であり、また、本発明の基本構成の熱ポンプ回路
Ａの構造図式でもある。

ここで、ヒートポンプの作用を要約すると、冷
水回路Ｂの第１次熱媒から吸熱した熱量を凝縮器
５の熱交換作用で、そつくりそのまま第３次熱媒
に熱転換する技術的思想がヒートポンプである。
従つて、該ヒートポンプは基本的に第１次熱媒か
ら吸熱した熱量以上の伝達は不可能とされてい
る。

これ等、上記のヒートポンプ方式の基本的概念
に反し、この発明では「結果的」に、圧縮機２お
よび凝縮器５間の超高圧回路６内における第２次
熱媒の圧力および温度を圧縮機２の機能を阻害し
ない程度まで上昇させようとするもので、この目
的を達成させるためには、運転開始時において、
超高圧回路６内に発生した圧力および温度を凝縮
器５でなるべく放熱させずに高圧回路１０内まで
持続させることにある。この作用が本発明の第一
の重要なる基本的作用である。そして、この比較
的高温を維持した第２次熱媒を膨張弁９より蒸発
器１に噴出させるものである。ここで前述のよう
に、第１次熱媒を平均的温度16℃前後を保つ地下
水であると仮定した場合において、蒸発器１に入
る第２次熱媒の温度は第１次熱媒の温度よりわず
かでも温度差を有する低温に設定しなければなら
ない。この低温の設定温度を創出する手段として
前記の凝縮器５によつて冷却水回路Ｃ側に後述す
る手段をもつて放熱しなければならない。

このように、蒸発器１に噴射送入する第２次熱
媒の温度を設定値まで上昇させることがこの発明
の目的を奏する第一の条件で、この場合、目的の
冷却水回路Ｃへの熱量放出は二次的なものとし、
上記のように先ず第一に膨張弁９より噴出する第
２次熱媒温度に対し設定温度を維持するようにつ
とめるものであり、従つて、凝縮器５からの放熱
は無視する。即ち、冷却水回路Ｃの第３次熱媒の
加温という目的より第２次熱媒における蒸発器１
への噴射送入時の設定温度維持を優先するもので
ある。

蒸発器１の噴射送入する第２次熱媒の温度が設
定温度になれば、前述のように、蒸発器１に供給
される冷水回路Ｂの第１次熱媒温度は前記第２次
熱媒の設定温度より高くなければ蒸発器１におい
て熱交換、つまり吸熱作用が行えないという前提
条件があるので、（第１次熱媒の高温化について
は後述する。）該蒸発器１で冷水回路Ｂの第１次
熱媒より吸熱した第２次熱媒は低圧回路３内にお
いてかなりの高温となる。この高温が圧縮機２に
よつて圧縮されると、その圧縮比を乗じた積の数
値の温度が超高圧回路６内に生じ、これが凝縮器
５に入り、冷却水回路Ｃの第３次熱媒に熱交換す
るものであるが、この熱交換は、前述のように蒸
発器１に噴射送入する第２次熱媒の温度を設定温
度に維持しなければならないので、その設定温度
となる熱量を凝縮器５の吐出側から得ることがで
きれば、それ以上の熱量は設定温度維持には不要
である。従つて、その不要の残分の熱量だけを冷
却水回路Ｃの第３次熱媒に対し熱交換を行うもの
である。この発明はこの設定温度を得た残りの熱
量を利用することが本来の目的である。

このように第２次熱媒の高圧回路１０の出口に
おける設定温度を維持する凝縮器５の吐出温度を
一定温度に維持し、且つ、該一定温度以外の余分
となつた熱量を冷却水回路Ｃの第３次熱媒に熱交
換させるものであり、この冷却水回路Ｃは、前述
のようにエンドレスの循環型式を採つているもの
で、凝縮器５における熱交換作用は第３次熱媒の
流量／秒でその交換熱量を算定することが可能で
ある。従つて、第３次熱媒は、循環方式であるの
で吸収した熱量は循環し、更にまた吸収する作用
を繰り返して理論的には熱ポンプ回路Ａにおける
圧縮機２−凝縮器５間の超高圧回路６内に発生し
た高温と同等温度まで上昇させることが可能であ
る。

一方、熱ポンプ回路Ａにおける高圧回路１０の
出口にあたる膨張弁９より噴射する第２次熱媒の
設定温度と共に、冷水回路Ｂの第１次熱媒の保有
温度を際限なく高温度に設定すれば、これに伴つ
て熱ポンプ回路Ａの超高圧回路１０の温度も超高
温度が得ることができるか、と、云えば決してそ
うではなく、前述のように圧縮機２の出力と、そ
の圧縮器２に用いる潤滑油の種類、つまり、耐熱
温度によつて第２次熱媒の設定温度が左右され
る。しかしながら、上記の圧縮機２の出力および
潤滑油の耐熱温度の問題が解決されればその限り
ではない。

また、冷暖房兼用型の機種においては、設定温
度の上限は更にきびしく設定する必要がある。

このように圧縮機２の出力と、そこに用いる潤
滑油の種類とによつて、ヒートポンプ方式と同様
に超高圧回路６内の圧力ならびに温度の上限が日
本国内において法的に制限が定められており、従
つて、前記の第２次熱媒の設定温度の上限ならび
に低圧圧力開閉器４、高圧圧力開閉器７をはじめ
とするスイツチ１２、温度センサー３３等の作動
設定値が自から限定されてくる。

また第２次熱媒の設定温度が比較的高いのでこ
の第２次熱媒が熱供給を受ける第１次熱媒の温度
は当然第２次熱媒の温度よりも例えわずかであつ
ても高くなければならないことが必須の要件であ
る。

そこで、この発明の方法ならびにその装置によ
つて、その目的を満たすことができる。冷水回路
Ｂの熱源を冷却水回路Ｃを求めたことにある。即
ち、高温化される冷却水回路Ｃの第３次熱媒の一
部を冷水回路Ｂの第１次熱媒の熱源として還元す
ることにある。

これを図において説明すれば第２図の通りであ
る。冷却水回路Ｃにおける循環路３０の高温側に
設けた熱交換器５０にポンプ３７、設定温度で作
動するサーモスタツトスイツチ３８を介装した熱
供給回路３９を接続し、冷水回路Ｂの源を形成す
るタンク２４内に前記熱供給回路３９の起端なら
びに終端を開口し、更に、該タンク２４に冷水回
路Ｂにおけるポンプ２３を介装した高温回路２０
および低温回路２２とを接続し、２つのポンプ３
７および２３の作動によつて第１次熱媒を 高温回路２０−蒸発器１−低温回路２２−タン
ク２４−熱供給回路３９−熱交換器５０−ポンプ
３７−サーモスタツトスイツチ３８−熱供給回路
３９−タンク２４−高温回路２０−ポンプ２３−
高温回路２０−蒸発器１。

と循環するように構成し、この冷水回路Ｂにはサ
ーモスタツトスイツチ３８の作動によるポンプ動
作で常に設定温度の第１次熱媒を蒸発器１に対し
供給することができるようにしたものであり、そ
のあとの作用については第１図示における作用と
全く同一である。

即ち、第１図示の作用においては、第１次熱媒
を常に一定の温度を保有する地下水にこれを求め
たものであり、蒸発器１において熱交換されて低
温化した第１次熱媒は、その使命は完了したもの
で排棄されるもので、従つて大量の地下水を必要
とすること、また第３次熱媒の高温化に対し、熱
ポンプＡに与える影響は地下水を利用する場合、
その保有温度では摂取する温度が不足する点があ
げられ、従つて地下水を第１次熱媒として使用し
た場合において不可ではないもののあまり有利で
ないことを認めなければならない。

これに対し、この発明、つまり後者（即ち、第
２図示における実施例）は、そのすべての熱媒、
即ち、第１熱媒、第２次熱媒そして第３次熱媒の
すべてが密閉方式であり、量的消費が全くなく、
更に、最終目的である第３次熱媒の熱量の一部を
第１次熱媒として熱量を還元することによつて外
部からの熱源供給を原則的に受けず第３次熱媒を
高温化することができる。しかしながら、場合に
よつて環境大気温が極度に低下している場合のみ
において運転初動時のみ極く短時分第１次熱媒に
対し外部から熱量を供給する場合もあり、これに
付いては後述する。

この実施例を簡単に説明すれば、仮に熱ポンプ
回路Ａを全く作動させない時点における第１次熱
媒および第３次熱媒は、その媒体の種類を問わ
ず、流体であれば密閉状にして大気中に放置した
状態と同一で、この場合個有の温度を認めたとし
ても、ほぼ大気温度と同等と考えて差しつかえな
いであろう。そこで熱ポンプ回路Ａを作動させれ
ば、前記の如く大気温と同等の第１次熱媒より蒸
発器１によつて吸熱し、低温回路２２に対し、大
気温度より低い温度の第１次熱媒を放出する結果
となる。

そこで、その大気温度が極度に低下している場
合は、運転開始当初において、第２次熱媒の温度
が第１次熱媒の供給側温度より高くなる場合も想
定されるので、この運転開始初動の或る短時分の
み補助加温器３６を作用させて第２次熱媒の設定
温度よりも高い温度の第１次熱媒を供給するもの
であつて、この補助加温器３６の作用はあくまで
も補助的機関であつて必要が生じた場合のみに使
用するものである。この補助加温器３６は、第２
次熱媒の設定温度より第１次熱媒の設定温度が低
下している際に使用するもので、冷水回路Ｂにお
ける高温回路２０に介装した感温スイツチ５１が
第１次熱媒の設定温度以下になると電気的に補助
加温器３６を作動させる回路を閉鎖し、この或る
初動時分を経過し、第３次熱媒より第１次熱媒に
必要なる熱量が摂取できて所定の設定温度に達し
たならば感温スイツチ５１が作動して補助加熱温
器３６の動作を自動的に停止させるものである。

運転始動時において、熱ポンプ回路Ａ内でも同
様で、その第２次熱媒は主としてフロン系を用い
てあるので、いずれにしても或る条件の圧力内に
おいて極低温で気化するものであるから、熱ポン
プ回路Ａという特殊な条件内であつても、その条
件（即ち、内圧）に基いて気化し得るものであ
る。これを圧縮器２の作動により定められた圧力
の変化動作を受けることによつて当然蒸発器１に
おいて吸熱作用が開始される。ただし、その効率
の点においては自然界の温度によつて左右される
ことは云うまでもない。しかしながら、熱ポンプ
回路Ａの作動によつて蒸発器１を通る第１次熱媒
から極微量の熱量でも汲み上げることができるも
のであるならば当然凝縮器５からその熱量を排出
し得るものであり、これを冷却水回路Ｃ側におけ
る第３次熱媒は、吸熱というかたちの作用によつ
てその温度を上昇させることができる。このよう
に第３次熱媒は徐々に加温されるが、ここで第１
次熱媒の熱源としてその第１次熱媒の設定温度の
範囲内においては吸熱作用が続行されるので、第
３次熱媒を直ちに熱利用として外部に放熱はでき
ない。即ち、サーモスタツトスイツチ３８に対
し、設定した温度以下では作動しないように設定
してあり、従つて、その効果が上るまで該設定温
度以上に上昇することはない。このように、熱供
給回路３９より摂取する熱量の上昇に伴い、第１
次熱媒の温度が上昇することによつて暫次熱ポン
プ回路Ａは、その効果を発揮し、該熱ポンプ回路
Ａ内の平均温度と共に圧力を上昇させる。これ
は、このような段階に入ると熱ポンプ回路Ａは、
蒸発器１で冷水回路Ｂから汲み上げる熱量に対
し、凝縮器５より高速循環する冷却水回路Ｃ側に
すべての熱量を放出するものでないので、熱ポン
プ回路Ａにおける平均的温度および圧力は増々上
昇し、しかも蒸発器１における冷水回路Ｂの第１
次熱媒の温度が膨張弁９より吐出する第２次熱媒
の温度より高いので吸熱作用の続行が可能であ
り、また、この時点における凝縮器５においても
超高圧回路６内での高温ならびに高圧に対し、冷
却水回路Ｃにおける第３次熱媒の流速度が高く循
環しているので、その熱交換率も低く受液器８に
至る高圧回路１０においても超高圧回路６におけ
る高温高圧をわずかに低下させた状態、即ち、冷
却水回路Ｃの第３次熱媒にわずかに熱交換した残
分、即ち、設定した温度を保有する高温媒体を回
送することになる。

このようにして蒸発器１においても冷水回路Ｂ
から汲み上げる熱量も、その温度差が少くなるた
め勢い冷水回路Ｂの第１次熱媒の熱消費量も減少
の一途をたどり、やがてサーモスタツトスイツチ
３８に設定した温度に到達すると、これが作用
し、ポンプ３７の動作を停止に導く。このように
冷却水回路Ｃにおいて熱供給回路３９による吸熱
作用が停止されると排熱作用がなくなる第３次熱
媒の温度が更に上昇する。

この冷却水回路Ｃにおける第３次熱媒温度の単
純考査は、熱ポンプ回路Ａにおける超高圧回路６
に発生した温度と同等の温度を摂取することが可
能となるが、上記の作用をそのまま続行すれば超
高圧回路６内の温度ならびに圧力が際限なく上昇
し、これを圧縮機２側からみれば極めて危険な現
象であるため、圧縮機２の作動限界圧ならびに限
界温度に達する以前に設定圧力で作動する高圧圧
力開閉器７が作動して圧縮機２の動作を停止する
ように構成してある。この高圧圧力開閉器７が作
動する段階における冷却水回路Ｃの第３次熱媒の
温度は、前記の圧縮機２の性能によつて異るが、
およそ55℃前後である。また、冷却水回路Ｃの第
３次熱媒から冷水回路Ｂの第１次熱媒に還元供給
する供給温度はほぼ20℃前後である。これは前述
のように限定する温度ではなく、圧縮機２の或る
数値の性能の基準に基いて構成した熱ポンプ回路
Ａより出た実検値である。

これ等の実験値から、各々の主要箇所における
データを算出することができる。

最も効果があると推定される第３次熱媒温度の
最上限を55℃と設定した場合において、膨張弁９
から蒸発器１に入る第２次熱媒の温度がほぼ12℃
ないし14℃前後となり、従つて、冷水回路Ｂから
熱を汲み上げるものであるから、熱ポンプ回路Ａ
の蒸発器１に入る第２次熱媒の温度より若干高
く、且つ、蒸発器１を通過する流速（流量）とに
よつて熱交換の度合が決定されるものであるか
ら、結局20℃前後が設定適温ということになる。
また、凝縮器５において、前述のように超高圧回
路６内で発生する高温高圧の熱量のすべてを冷却
水路Ｃの第３次熱媒が汲み上げるものではなく、
受液器８に回送される第２次熱媒中にかなり高温
度の残存がなければ、前述のように膨張弁９から
蒸発器１に入る時点の熱量を保有することができ
ないので、凝縮器５で第３次熱媒に熱交換できる
範囲の熱量は、その温度差においてほぼ１℃ない
し２℃前後であり、このため受液器８に回送する
第２次熱媒の残存温度を高くするためには冷水回
路Ｂの第１次熱媒が蒸発器１を通過する流速（流
量）よりもはるかに早い流速（流量）をもつて凝
縮器５を通過させて熱交換を行わせることによつ
てその目的が達せせられる。このようにして、第
３次熱媒が通る冷却水回路Ｃは無端の循環方式で
あるため、ある特定位置（流域）を通行する第３
次熱媒は１サイクルにより前述の熱交換温度であ
る１℃ないし２℃を摂取することができる。然る
に、冷却水回路Ｃにおいて、仮に熱量の消費が全
くないとすれば、（この場合、自然損失は全く計
算に入れない。）冷却水回路Ｃ内の第３次熱媒の
総容量とその流量ならびに流速とで所望の温度に
上昇させる時分が直ちに判明するものである。

以上、熱ポンプ回路Ａにおける第２次熱媒を除
く冷水回路Ｂにおける第１次熱媒および冷却水回
路Ｃにおける第３次熱媒を、その説明上便宜的に
主に水等の液体を以つて説明したものであるが、
頭初において述べたように、これ等の熱媒体は水
等の液体に限定するものではなく、前記液体をは
じめとする気体あるいは粘性の流動体を含む流
体、または熱伝良導体の金属等の固体等をその熱
媒としてもよく、これ等熱媒体の種類によつては
以上に説明した管材等からなる回路構成を必要と
しない場合もあり、前記のように熱媒体の主媒体
を金属等の固体とした場合には、更にその熱量の
受け渡し媒体として気体等を用いることもある。

以上のように、その熱媒体の素種によつてその
構成は異にするものの、その法式においては全く
同一である。

以上のようにこの発明は、上記のような作用を
期待するためには通常のヒートポンプと比較した
場合において、熱ポンプ回路Ａを介して冷水回路
Ｂの第１次熱媒が保有する温度よりも高い温度を
冷却水回路Ｃにおいて得ようとすることにあり、
その作用は、熱ポンプ回路Ａの蒸発器１によつて
吸熱される第１次熱媒の流速と、凝縮器５におけ
る放熱を摂取する冷却水回路Ｃにおける第３次熱
媒の流速とを変化させることを第一の構成要件と
するものであり、この第一の構成要件である第３
次熱媒の高速流によつて熱ポンプ回路Ａにおける
凝縮器５の低温側より蒸発器１に至る高圧回路１
０（受液器８および膨張弁９を含む）内において
通常のヒートポンプ構成の概念には全くなく高温
残分を形成する点にある。従つて、蒸発器１に送
られる熱ポンプ回路Ａ側の第２次熱媒が高温であ
るため、冷水回路Ｂにおける第１次熱媒の保有温
度は高圧回路１０内の第２次熱媒温度より高い温
度であることを要求されるものであり、従つて、
第１次熱媒温度が比較的高温であることが第二の
構成要件である。

更に、前記の比較的高温の第１次熱媒の供給を
運転初期作動の例外時を除き、本発明を構成する
技術的手段と関係のない外部からの供給を受ける
ことはこの発明の目的に反するものであつて自己
の装置内からこれを供給することの目的に従つて
高温化される冷却水回路Ｃにおける第３次熱媒よ
りその高温の一部を還元供給させることが第三の
構成要件とするものである。

第四の構成要件として、上記のように熱ポンプ
回路Ａをはじめすべての回路が比較的高温となる
ので、該各回路のすべて主要部には安全手段の諸
機構の介装が必要となる。

このようにしてこの発明は、熱ポンプ回路Ａに
おいて蒸発器１と凝縮器５における吸熱および排
熱の手段における平衡（ヒートポンプ方式）を破
ることによつて従来のヒートポンプ方式の作用お
よび効果と全く異る作用および効果を生ずるもの
で、これをこの発明の目的に合致する設定値なら
びに装置によつて上記の目的を達成させることが
できるものである。

この発明は叙上のように、ヒートポンプ方式の
基本的概念を利用した自己発熱型の熱量増幅方法
ならびにその装置で、本装置以外から何等の熱源
の供給を受けずに高い熱量を得ることができる。
因に、ある値の熱量を得るためには電力消費にお
いて電熱の1/20、ヒートポンプの約1/7の消費電
力および熱量計算に基く（日本国における1979年
４半前期料金換算を基準として）石油系燃料の約
１／７で稼動することができる。

このようにエネルギー節約を旨とする効果があ
り、且つ公害となるような空気汚染および騒音等
ならびに無益排出物等一切出さない等の効果ある
ことを特徴とするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の基本的概念を説明するため
のフローシート、第２図はこの発明のフローシー
トである。 １…蒸発器、２…圧縮機、３…低圧回路、４…
低圧圧力開閉器、５…凝縮器、６…超高圧回路、
７…高圧圧力開閉器、８…受液器、９…膨張弁、
１０…高圧回路、３６…補助加温器、Ａ…熱ポン
プ回路、Ｂ…冷水回路、Ｃ…冷却水回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧縮機２から凝縮器５に至る超高圧回路６に
   高圧圧力開閉器７を介装し、凝縮器５の吐出側に
   接続した高圧回路１０に受液器８ならびに膨張弁
   ９を介装して、その先端を蒸発器１に接続し、該
   蒸発器１に接続した低圧回路３に低圧圧力開閉器
   ４を介装して前記の圧縮機２の低圧側に接続した
   循環サイクル型の熱ポンプ回路Ａにおいて、蒸発
   器１の熱交換部に吸熱源である第１次熱媒を循環
   させる冷水回路Ｂの一部を介装するように接続す
   ると共に、前記の凝縮器５の放熱側に循環サイク
   ル型の冷却水回路Ｃを接続し、超高圧回路６内の
   第２次熱媒の温度を高めることを目的として、凝
   縮器５における放熱効果を低下させて圧縮機２の
   能力に準じた設定温度に上昇させた第２次熱媒を
   膨張弁９より蒸発器１に噴射させ、その蒸発器１
   で前記の第２次熱媒の温度よりも高温の第１次熱
   媒から温度を吸収して圧縮機２に送り込めるよう
   にし、圧縮機２より吐出する高圧高温の第２次熱
   媒を蒸発器１に噴射する時の前記の設定温度が残
   存することを前提として余分な熱量を凝縮器５で
   冷却水回路Ｃに循環する第３次熱媒側に放熱し、
   また、その冷却水回路Ｃにおいて、わずかな熱量
   を吸収する一定量の第３次熱媒を凝縮器５に循環
   させることにより逐時安全設定温度になるまで蓄
   熱し、該加温した第３次熱媒の温度の一部の設定
   温度を冷水回路Ｂを循環する第１次熱媒に還元
   し、蒸発器１に噴射送入される熱ポンプ回路Ａ側
   の第２次熱媒の設定温度よりわずかに高い温度に
   なるように設定しておき、上記の各々の回路中で
   設定温度ならびに設定圧力に上昇した時点で各々
   の検知手段の作動によつて開閉装置が動作して圧
   縮機２の作動を停止させ、また、これ等が設定規
   準値以下に降下した段階で作動を開始するように
   し、冷却水回路Ｃにおける熱量を所望する熱源と
   して使用し得るようにして成る加熱増幅方法。 ２ 熱ポンプ回路Ａの運転開始時に、蒸発器１に
   噴射送入する第２次熱媒の設定温度よりも吸熱さ
   れる側の第１次熱媒の温度が低い場合のみにおい
   て冷水回路Ｂの高温側に設けた補助加温器３６を
   作動させて第２次熱媒の設定温度より高温となる
   ように加温し、この第１次熱媒が循環作用により
   第１次熱媒の設定温度まで上昇するまでの暫定的
   時分間を補助加温を続行して行えるようにして成
   る特許請求の範囲第１項記載の加熱増幅方法。