JPS6343662B2 - - Google Patents

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JPS6343662B2
JPS6343662B2 JP55176987A JP17698780A JPS6343662B2 JP S6343662 B2 JPS6343662 B2 JP S6343662B2 JP 55176987 A JP55176987 A JP 55176987A JP 17698780 A JP17698780 A JP 17698780A JP S6343662 B2 JPS6343662 B2 JP S6343662B2
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JP
Japan
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heat
hot water
hot
heat exchanger
heating
Prior art date
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JP55176987A
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English (en)
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JPS57101270A (en
Inventor
Yasuo Ogawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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Publication date
Application filed by Ebara Corp filed Critical Ebara Corp
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Publication of JPS6343662B2 publication Critical patent/JPS6343662B2/ja
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • Y02A30/274—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/52—Heat recovery pumps, i.e. heat pump based systems or units able to transfer the thermal energy from one area of the premises or part of the facilities to a different one, improving the overall efficiency

Landscapes

  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエンジン等の熱機関により駆動される
給湯装置付きヒートポンプ装置に関するものであ
る。
このエンジン駆動給湯装置付きヒートポンプは
エンジン冷却水や、燃焼排ガス等が保有する熱エ
ネルギーも一部回収することができるので電動ヒ
ートポンプより省エネルギーである。
しかしながら、従来の給湯装置付きヒートポン
プは以下に述べる如き大きな欠点を有している。
第1〜6図は従来の給湯装置付きヒートポンプの
フローシートである。
1は圧縮機、2はポンプ、3は外気側熱交換器
(即ち蒸発器)、4は貯湯槽(給湯加熱用熱交換
器)、5はレシーバ、6は排ガスよりの熱回収装
置、7は負荷側熱交換器(即ち凝縮器)、8はエ
ンジンジヤケツトの冷却水を冷却する冷却水冷却
器、9は膨張弁、10はエンジン、11はエンジ
ンジヤケツト、12はポンプである。
温流体の流れは第1図では→7→11→6→4
となつている。また第2図ではエンジンジヤケツ
ト11の冷却は冷却水冷却器8を介して間接的に
冷却されるので温流体の流れは7→8→6→4と
なる。
また排ガス熱回収装置6やジヤケツト1や冷却
水冷却器8にあまり水量を流せない場合は第3図 または第4図 の如くジヤケツト11や冷却水冷却器8を負荷側
熱交換器7と平行に流すことも従来より行われて
いる。
しかし、第1図〜第6図では、定常運転になる
と排ガス熱回収装置6よりの温水出口温度が高い
ので、排ガスの出口温度も高く、従つて排ガスよ
りの熱回収量も少ないという欠点を有する。
しかも低負荷時排ガス熱回収装置6の温水が沸
騰するという不具合が生じる場合もある。
本発明は、熱機関の冷却水により直接給湯を加
熱し、かつ、排ガスの熱では直接給湯を加熱しな
いように(但し予熱は除く)することにより、従
来のものの上記の欠点を除き、排ガスよりの熱回
収量が多い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。ここで、「直接」とは被熱
媒体が他の熱交換器により他から加熱または冷却
されたりすることなく所定の熱交換器に提供され
ることを意味する。
本発明を実施例につき図面を用いて説明すれば
第7図においてヒートポンプサイクルは通常の電
動式空気熱源ヒートポンプと同様である。即ち夏
期冷房時においては、冷媒は圧縮機1から→四方
弁13→外気側熱交換器3(凝縮器として作用)
→チエツキ弁14→レシーバー5→膨張弁15→
負荷側熱交換器7(蒸発器として作用する)→四
方弁13→圧縮機1の順序で循環し、負荷側熱交
換器7において冷流体(冷水)を冷却する。圧縮
機1の形式としてはピストン式、ロータリー式、
遠心式などが用いられる。
暖房時においては四方弁13を切り替えて冷媒
の経路を変え、圧縮機1→四方弁13→負荷側熱
交換器7(凝縮器として作用)→チエツキ弁16
→レシーバー5→膨張弁9→外気側熱交換器3
(蒸発器として作用)→四方弁13→圧縮機1の
順序で循環し、負荷側熱交換器7において温流体
(温水)を加熱する。
一方、圧縮機1を駆動するエンジン10の冷却
は次の如く行われる。
冷房時のエンジン10のウオータージヤケツト
部11にはポンプ12により冷却水が送られ、エ
ンジン10は冷却される。エンジン10を冷却し
た冷却水(水以外の媒体でもよい)は貯湯槽(給
湯加熱用熱交換器)4で給湯を加熱した後空冷冷
却水冷却器17に送られ冷却される。また暖房時
は電磁弁18,19が切替えられ、冷却水冷却器
8により冷却される。
またジヤケツト11に送られる冷却水は、エン
ジン起動時に冷却水を早く一定温度まで上昇させ
るために三方弁20によりバイパスを開いて冷却
水を小循環させ、一定温度に上昇したら、このバ
イパスを閉じて通常の冷却水循環になるようにし
てある。
冷温流体(冷温水)はポンプ2によりこのヒー
トポンプ装置に送られる。暖房時は先ず負荷側熱
交換器7に送られ加熱され、その後排ガス熱回収
装置(温流体加熱用熱交換器)6→冷却水冷却器
8に送られ、更に加熱され温水負荷に供せられ
る。
暖房時は電磁弁18,19、切替ダンパー21
が切替えられるので、冷流体(冷水)は負荷側熱
交換器7で冷却されのみで、他の2ケ所の熱交換
器装置である排ガス熱回収装置6及び冷却水冷却
器8は単に通過するのみで熱の授受は行われな
い。
即ち、第7図では冷房時も、暖房時ともエンジ
ンジヤケツト11よりの90℃程度の高温水によ
り、貯湯槽4内の給湯が加熱されるので、高温の
給湯を配管22より得ることができる。貯湯槽4
の補給は給水管23により行われる。
第8図は本発明に関する他の一態様のフローシ
ートである。即ち中間期等で暖房負荷がなく、給
湯負荷のみの場合も併せ示すもので、このときは
電磁弁24,25が切替えられ、温水が貯湯槽4
のコイル26に送られ貯湯槽4内給湯を予熱す
る。貯湯槽4内温度が上昇したらサーモスタツト
27が作動してヒートポンプ装置が停止する。
第9図は本発明の他の一態様のフローシートで
ある。この場合は貯湯槽4の湯はデイフロスト用
撤水として利用される。一般にエンジン駆動ヒー
トポンプは暖房負荷も給湯負荷も少ない場合が多
いので貯湯槽4内温度はほとんど高温に維持され
ている。従つてデイフロスト用撤水用ポンプ28
を運転し、外気側熱交換器3上部の撤水管29よ
い高温の給湯を撤水することにより、急速にデイ
フロストを行うことができる。
第10図は本発明に関する他の一態様フローシ
ートである。冷房サイクル運転時貯湯槽4内温度
が低いとき圧縮機1で圧縮された冷媒ガスは補助
凝縮器30に送られ給湯用給水により冷却され凝
縮し、戻り管31,32を通しレシーバー5に戻
る。
貯湯槽4内温度が上昇したら、サーモスタツト
33が作動して電磁弁34,35が切替えられ、
外気側熱交換器3のフアン36が運転され、通常
の冷房サイクルとなる。
以上の実施例は上述の如き構成となつているの
で、下記の如き優れた効果がある。
(1) エンジンの冷却水は通常80〜90℃程度にコン
トロールされているので、高温の給湯を得るこ
とができる。
(2) しかも、給湯温度に無関係に排ガス熱回収装
置における熱回収量を多くすることができるの
でヒートポンプ装置の総合COPを上昇させる
ことができる。
(3) 第7図の如くエンジンジヤケツト冷却水は通
常80〜90℃程度にコントロールされているの
で、直接排ガスで貯湯槽内の給湯を加熱する場
合に問題となる貯湯槽内の沸騰現象がない。
(4) 第8図の場合は給湯専用の運転が可能であ
る。しかも温度の低い温水は貯給槽の低温部の
加熱や給水の予熱に用いられるので、効率良い
給湯製造を行うことができる。
(5) 第9図のようにすることにより、デイフロス
ト用撤水として高温水を用いることができるの
で短時間のデイフロストを行うことが可能であ
る。
(6) 第10図のようにすることにより、冷房時で
給湯負荷があるときはヒートポンプの凝縮温度
を低い状態で運転することができ、従つて、ヒ
ートポンプのCOPを上昇させることができる。
しかも外気側熱交換器用フアンも停止すること
ができ補機動力費を節約することができる。
本発明は、熱機関により駆動されるヒートポン
プと、前記熱機関の冷却水より熱回収を行う冷却
水熱回収装置と、前記熱機関の燃焼排ガスより熱
回収を行う排ガス熱回収装置を有するヒートポン
プにおいて 前記冷却水熱回収装置では、直接給湯加熱を
し、且つ、前記排ガス熱回収装置では排ガスによ
り温流体(温水)のみを直接加熱することによ
り、高温の給湯が得られ、排ガス排熱の回収量が
大で総合COPが高く、なお、貯湯槽内の湯が沸
湯するおそれもないヒートポンプ装置を提供する
ことができ、実用上極めて大なる効果を有するも
のである。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第6図は従来の例のフロー図、第
7図ないし第10図は本発明のそれぞれ異なる実
施例のフロー図である。 1……圧縮機、2……ポンプ、3……外気側熱
交換器、4……貯湯槽(給湯加熱用熱交換器)、
5……レシーバー、6……排ガス熱回収装置(温
流体加熱用熱交換器)、7……負荷側熱交換器、
8……冷却水冷却器、9……膨張弁、10……エ
ンジン、11……ジヤケツト、12……ポンプ、
13……四方弁、14……チエツキ弁、15……
膨張弁、16……チエツキ弁、17……空冷冷却
水冷却器、18,19……電磁弁、20……三方
弁、21……切替ダンパー、22……配管、23
……給水管、24,25……電磁弁、26……コ
イル(給湯予熱用熱交換器)、27……サーモス
タツト、28……撒水用ポンプ、29……撒水
管、30……補助凝縮器、31,32……戻り
管、33……サーモスタツト、34,35……電
磁弁、36……フアン。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 熱機関により駆動されるヒートポンプと、冷
    温流体経路と、給湯経路とを有するヒートポンプ
    装置において、前記熱機関の冷却水の排熱を回収
    して、前記給湯経路の給湯用水を加熱する給湯加
    熱用熱交換器と、暖房サイクル運転時に、前記熱
    機関の排ガスの排熱を回収して、前記ヒートポン
    プの負荷側熱交換器にて加熱された温流体をさら
    に加熱する温流体加熱用熱交換器とを設け、前記
    冷却水の排熱は直接前記給湯加熱用熱交換器に与
    えられ、前記排ガスが直接熱交換して排熱を与え
    る熱媒体は温流体のみとしたことを特徴とするヒ
    ートポンプ装置。 2 熱機関により駆動されるヒートポンプと、冷
    温流体経路と、給湯経路とを有するヒートポンプ
    装置において、前記熱機関の冷却水の排熱を回収
    して、前記給湯経路の給湯用水を加熱する給湯加
    熱用熱交換器と、暖房サイクル運転時に、前記熱
    機関の排ガスの排熱を回収して、前記ヒートポン
    プの負荷側熱交換器にて加熱された温流体をさら
    に加熱する温流体加熱用熱交換器とを設け、前記
    冷却水の排熱は直接前記給湯加熱用熱交換器に与
    えられ、前記排ガスが直接熱交換して排熱を与え
    る熱媒体は温流体のみとし、前記温流体加熱用熱
    交換器を出た温流体により、前記給湯加熱用熱交
    換器を出た冷却水を冷却する冷却水冷却器を設け
    たことを特徴とするヒートポンプ装置。 3 熱機関により駆動されるヒートポンプと、冷
    温流体経路と、給湯経路とを有するヒートポンプ
    装置において、前記熱機関の冷却水の排熱を回収
    して、前記給湯経路の給湯用水を加熱する給湯加
    熱用熱交換器と、暖房サイクル運転時に、前記熱
    機関の排ガスの排熱を回収して、前記ヒートポン
    プの負荷側熱交換器にて加熱された温流体をさに
    加熱する温流体加熱用熱交換器とを設け、前記冷
    却水の排熱は直接前記給湯加熱用熱交換器に与え
    られ、前記排ガスが直接熱交換して排熱を与える
    熱媒体は温流体のみとし、前記温流体の一部を分
    岐し、これにより給湯用水を予熱する給湯予熱用
    熱交換器を設けたことを特徴とするヒートポンプ
    装置。
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JPS57101270A JPS57101270A (en) 1982-06-23
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240070053A (ko) * 2022-11-14 2024-05-21 계명대학교 산학협력단 기어 방식의 조향 핸들을 구비하는 말단 각도 조절이 가능한 카테터 장치 및 이를 이용하는 방법

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