JPS636356A - 冷暖熱発生装置 - Google Patents
冷暖熱発生装置Info
- Publication number
- JPS636356A JPS636356A JP61150294A JP15029486A JPS636356A JP S636356 A JPS636356 A JP S636356A JP 61150294 A JP61150294 A JP 61150294A JP 15029486 A JP15029486 A JP 15029486A JP S636356 A JPS636356 A JP S636356A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- reactor
- pressure
- gas
- transport path
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- Pending
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- Sorption Type Refrigeration Machines (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
本発明は冷暖房空調、排熱回収吟行なうヒートポンプシ
ステムに関するものである。
ステムに関するものである。
従来の技術
従来ヒートポンプシステムについては、様々な方法が提
案されているが、フロンを用いた蒸気圧縮式、リチウム
ブロマイドと水を用いた吸収式が、主として実用されて
いるにすぎない。そして、前者は高圧系システムであり
、後者は真空系に近い低圧系システムであった。
案されているが、フロンを用いた蒸気圧縮式、リチウム
ブロマイドと水を用いた吸収式が、主として実用されて
いるにすぎない。そして、前者は高圧系システムであり
、後者は真空系に近い低圧系システムであった。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら前者は、効率は良いのであるが、その作動
圧力が高いために、騒音、撮動も高く、また配管等も耐
圧を要するためて堅牢かつ精密な造りにする必要があり
、高価な製品にならざるを得なかった。さらに、フロン
についてはオゾン層の破壊の懸念が持たれ、その使用に
ついては、量を削減しようという全世界的な動きもあり
、少なからず問題を内在していた。また、後者について
も、効率がそれほど高くなく（入力に対する出力が１０
０％前後である）、空冷化が困難、真空系に近いために
配管類が大型化し装置全体の小型化が困難であり、また
恒常的な低圧の維持も難しい等の問題があった。
圧力が高いために、騒音、撮動も高く、また配管等も耐
圧を要するためて堅牢かつ精密な造りにする必要があり
、高価な製品にならざるを得なかった。さらに、フロン
についてはオゾン層の破壊の懸念が持たれ、その使用に
ついては、量を削減しようという全世界的な動きもあり
、少なからず問題を内在していた。また、後者について
も、効率がそれほど高くなく（入力に対する出力が１０
０％前後である）、空冷化が困難、真空系に近いために
配管類が大型化し装置全体の小型化が困難であり、また
恒常的な低圧の維持も難しい等の問題があった。
問題点を解決するための手段
本発明は前記問題点を解決するために、熱交換機能を有
する低圧の第一反応器および高圧の第二反応器と、両反
応器を連結する気体輸送路、液体輸送路、液体返送路と
、その気体輸送路には気体圧送機を、液体輸送路には液
体圧送機を、液体返送路には圧力開放器をそれぞれ設け
、第一反応器では液体からの気体の脱離に伴う吸熱反応
を、第二反応器では、液体への気体の吸収に伴う発熱反
応を行なわせしめ、第一反応器からは冷熱を、第二反応
器からは暖熱を取り出せるよう構成し、第一、第二反応
器内あるいは反応器の内部を臨む場所に液体微粒化装置
を設けたものであり、つまり系の圧力が比較的大気圧に
近い状態で動作する化学反応を利用したヒートポンプシ
ステムを提供するものである。
する低圧の第一反応器および高圧の第二反応器と、両反
応器を連結する気体輸送路、液体輸送路、液体返送路と
、その気体輸送路には気体圧送機を、液体輸送路には液
体圧送機を、液体返送路には圧力開放器をそれぞれ設け
、第一反応器では液体からの気体の脱離に伴う吸熱反応
を、第二反応器では、液体への気体の吸収に伴う発熱反
応を行なわせしめ、第一反応器からは冷熱を、第二反応
器からは暖熱を取り出せるよう構成し、第一、第二反応
器内あるいは反応器の内部を臨む場所に液体微粒化装置
を設けたものであり、つまり系の圧力が比較的大気圧に
近い状態で動作する化学反応を利用したヒートポンプシ
ステムを提供するものである。
作 用
上記構成における作用について以下に述べる。
−般に可逆的化学反応系においては、高温で吸熱、低温
で発熱反応が進行するのであるが、系の圧力を変化させ
ることによって逆の反応を起こさせることも可能である
。つまり、ある系において、高温高圧で発熱反応、低温
低圧で吸熱反応を進行させられる。本発明はこのような
系を利用して新方式ヒートポンプシステムを形成するも
のであり、特だ反応系として、 気体＋液体≠液体＋反応熱（発熱） となるものを選んで構成している。右向きが発熱反応で
あり、左向きが吸熱反応となる。よって、低圧の第一反
応器で左向き、高圧の第二反応器で右向きの反応を進行
させ、それぞれの反応器から熱交換によって冷暖熱を目
的に応じて取り出すことが可能となる。
で発熱反応が進行するのであるが、系の圧力を変化させ
ることによって逆の反応を起こさせることも可能である
。つまり、ある系において、高温高圧で発熱反応、低温
低圧で吸熱反応を進行させられる。本発明はこのような
系を利用して新方式ヒートポンプシステムを形成するも
のであり、特だ反応系として、 気体＋液体≠液体＋反応熱（発熱） となるものを選んで構成している。右向きが発熱反応で
あり、左向きが吸熱反応となる。よって、低圧の第一反
応器で左向き、高圧の第二反応器で右向きの反応を進行
させ、それぞれの反応器から熱交換によって冷暖熱を目
的に応じて取り出すことが可能となる。
実施例
本発明による冷暖熱発生装置の概念図を第１図に示す。
１は第一反応器であり、２が第二反応器であり、両反応
器は、空気、水等の媒体を介して外界との熱交換が可能
であるとともに、途中に気体圧送機６を設けた気体輸送
路３、液体圧送機７を設けた液体輸送路４、そして液体
返送路６でそれぞれ結ばれる。このとき両反応器中での
吸収および脱離反応を速やかに行なわせるために、気液
の接触面積を増加させるような充填物あるいは触媒など
を充填したシ、流れを撹乱させるような操作、構造にす
るなどの配慮も有効である。９．１０は気体輸送路３と
液体輸送路４の両方と、液体返送路６との間で熱交換を
行なう熱回収器であるが、必要に応じて液体輸送路４と
液体返送路６との間だけで熱交換するようにしてもよい
。図中の矢印は反応物あるいは反応生成物の流れ方向を
しめす。そして、１１，１２が噴霧ノズルであり反応液
体がそれぞれ第一、第二反応器に入るとき通過し、液体
圧送機７あるいは系（第二反応器）の加圧力によって微
粒化されながら器内に噴霧される。このとき噴霧ノズル
１１は圧力開放器の働きを兼ねることになる。
器は、空気、水等の媒体を介して外界との熱交換が可能
であるとともに、途中に気体圧送機６を設けた気体輸送
路３、液体圧送機７を設けた液体輸送路４、そして液体
返送路６でそれぞれ結ばれる。このとき両反応器中での
吸収および脱離反応を速やかに行なわせるために、気液
の接触面積を増加させるような充填物あるいは触媒など
を充填したシ、流れを撹乱させるような操作、構造にす
るなどの配慮も有効である。９．１０は気体輸送路３と
液体輸送路４の両方と、液体返送路６との間で熱交換を
行なう熱回収器であるが、必要に応じて液体輸送路４と
液体返送路６との間だけで熱交換するようにしてもよい
。図中の矢印は反応物あるいは反応生成物の流れ方向を
しめす。そして、１１，１２が噴霧ノズルであり反応液
体がそれぞれ第一、第二反応器に入るとき通過し、液体
圧送機７あるいは系（第二反応器）の加圧力によって微
粒化されながら器内に噴霧される。このとき噴霧ノズル
１１は圧力開放器の働きを兼ねることになる。
第２図は本発明によるもう一つの実施例の概念図を示す
ものであり、図番１−７．９．１ｏは第１図と共通であ
り、８は圧力開放器、２０．２１はそれぞれ第一、第二
反応器内に設けられた超音波霧化器を示している。
ものであり、図番１−７．９．１ｏは第１図と共通であ
り、８は圧力開放器、２０．２１はそれぞれ第一、第二
反応器内に設けられた超音波霧化器を示している。
このような構成により、液体反応物はそれぞれの反応器
に入る際あるいは入った後に微粒化され気体の吸収、脱
離速度を速めることになる。とこで第１図においては、
噴霧圧力は１５ｋｑ／Ｃａ程度が適当であり、また吸収
、脱離の速度はどちらの実施例においても静止状態知比
較して２０−３０倍に上昇するという著しい効果が得ら
れた。
に入る際あるいは入った後に微粒化され気体の吸収、脱
離速度を速めることになる。とこで第１図においては、
噴霧圧力は１５ｋｑ／Ｃａ程度が適当であり、また吸収
、脱離の速度はどちらの実施例においても静止状態知比
較して２０−３０倍に上昇するという著しい効果が得ら
れた。
次にヒートポンプシステムとして機能させるためにどの
ような反応系を選ぶかについて簡単に記す。
ような反応系を選ぶかについて簡単に記す。
基本的には目的とする得たい温度レベルに応じて、反応
系を選ぶべきであり、また反応圧力も設定すべきもので
あるが、可能な系として次のようなものがある。
系を選ぶべきであり、また反応圧力も設定すべきもので
あるが、可能な系として次のようなものがある。
たとえば、炭酸ガス、硫化水素等の酸性ガスと、アルカ
ノールアミン類あるいはアルカリ塩類のどちらかまたは
両者の混合であるアルカリ性水溶液から成る反応系、ま
たはその後者が、スルフオラン、ポリエチレンクリコー
ルジメチルエーテル、プロピレンカーボネイト、メタノ
ール等の有機剤である反応系、アンモニアと水から成る
反応系、比較的低い蒸気圧のハロゲン化炭化水素か・・
ロゲン化アルコールと有機剤から成る反応系などである
。これらのうちから具体的に反応物を選んで、ヒートポ
ンプとして作動したときの成績例について鯵下に示す。
ノールアミン類あるいはアルカリ塩類のどちらかまたは
両者の混合であるアルカリ性水溶液から成る反応系、ま
たはその後者が、スルフオラン、ポリエチレンクリコー
ルジメチルエーテル、プロピレンカーボネイト、メタノ
ール等の有機剤である反応系、アンモニアと水から成る
反応系、比較的低い蒸気圧のハロゲン化炭化水素か・・
ロゲン化アルコールと有機剤から成る反応系などである
。これらのうちから具体的に反応物を選んで、ヒートポ
ンプとして作動したときの成績例について鯵下に示す。
なお、気体圧送機、液体圧送機、圧力開放器は、反応を
進行させるだめの高圧低圧条件を作るために用いるので
あるが、反応物質である気体、液体それぞれおよび組み
合わせ、濃度等は、目的とする温度レベル等に応じて適
切だ選ばれる。そして液体微粒化装置は、反応物である
液体を微粒化することによって気液の接触面積を増加さ
せ、吸収、脱離反応の速度を格段に上げるために用いる
。また熱回収器９は液体圧送路６側へ冷熱を回収するた
めに用い、熱回収器１０はその反対側へ暖熱を回収する
だめに用いる。
進行させるだめの高圧低圧条件を作るために用いるので
あるが、反応物質である気体、液体それぞれおよび組み
合わせ、濃度等は、目的とする温度レベル等に応じて適
切だ選ばれる。そして液体微粒化装置は、反応物である
液体を微粒化することによって気液の接触面積を増加さ
せ、吸収、脱離反応の速度を格段に上げるために用いる
。また熱回収器９は液体圧送路６側へ冷熱を回収するた
めに用い、熱回収器１０はその反対側へ暖熱を回収する
だめに用いる。
（実施例１）
、炭酸ガスとジェタノールアミン３モル／リッター水溶
液から成る系において、低温低圧側：６℃、０．０７ａ
ｔａ、高温高圧側：６０℃、４．０ａｔａ １なる条件
において、気体および液体用圧送機の総入力に対する冷
房出力で約３００％を得た。
液から成る系において、低温低圧側：６℃、０．０７ａ
ｔａ、高温高圧側：６０℃、４．０ａｔａ １なる条件
において、気体および液体用圧送機の総入力に対する冷
房出力で約３００％を得た。
（実施例２）
硫化水素とモノエタノールアミン２モル／リッター水溶
液から成る系において、低温低圧側：ａｏ℃、２０Ｔｏ
ｒｒ、高温高圧側：１２０℃、１２００Ｔｏｒｒ 、な
る条件において、入力に対する昇温の出力で約５０（Ｉ
ｔ得た。
液から成る系において、低温低圧側：ａｏ℃、２０Ｔｏ
ｒｒ、高温高圧側：１２０℃、１２００Ｔｏｒｒ 、な
る条件において、入力に対する昇温の出力で約５０（Ｉ
ｔ得た。
発明の効果
以上のように本発明によれば次のような効果が得られる
。
。
■ 吸収、脱離の速度が著しく改善されたため反応器が
小型化されシステム全体もコンパクト化が可能となった
。
小型化されシステム全体もコンパクト化が可能となった
。
■ 作動圧力が大気圧に近いために、圧送機、配管、シ
ール等の部材を樹脂などの安価な材料、簡単な構成で済
ますことができ、全体としてコストが安くなる。
ール等の部材を樹脂などの安価な材料、簡単な構成で済
ますことができ、全体としてコストが安くなる。
■ システムが非作動中においても系内外の圧力差が小
さいため、■と同様の効果がある。
さいため、■と同様の効果がある。
＠ 適当な反応系を選ぶことによって様々な使用目的、
温度レベルに対応できる。
温度レベルに対応できる。
■ 全て流体から成る反応系であシ、成分の晶出もない
ため、水冷、空冷等の熱交換の形態に自由度が大きい。
ため、水冷、空冷等の熱交換の形態に自由度が大きい。
■ フロンレスのヒートポンプシステムモ可能であり、
その場合にはオゾン層云々の心配がなくなる。
その場合にはオゾン層云々の心配がなくなる。
■ 動力源が電気だけでよいため取り扱いが簡単である
。
。
第１図、第２図は本発明の異なる実施例の冷暖熱発生装
置の概念図を示す。 １・・・・・・第一反応器、２・・・・・・第二反応器
、３・・・・・・気体輸送路、４・・・・・・液体輸送
路、５・・・・・・液体返送路、６・・・・・気体圧送
機、７・・・・・・液体圧送機、８・・・・・・圧力開
放器、１１．１２・・・・・・噴霧ノズル、２０゜２１
・・・・・・超音波霧化器。
置の概念図を示す。 １・・・・・・第一反応器、２・・・・・・第二反応器
、３・・・・・・気体輸送路、４・・・・・・液体輸送
路、５・・・・・・液体返送路、６・・・・・気体圧送
機、７・・・・・・液体圧送機、８・・・・・・圧力開
放器、１１．１２・・・・・・噴霧ノズル、２０゜２１
・・・・・・超音波霧化器。
Claims (4)
- （１）外界との熱交換機能を有する低圧の第一反応器お
よび高圧の第二反応器と、両反応器を連結する気体輸送
路、液体輸送路、液体返送路とを具備し、前記気体輸送
路には気体圧送機を、前記液体輸送路には液体圧送機を
、前記液体返送路には圧力開放器をそれぞれ設け、前記
第一反応器では液体からの気体の脱離に伴う吸熱反応を
、前記第二反応器では液体への気体の吸収に伴う発熱反
応を行なわせしめ、前記第一反応器からは冷熱を、前記
第二反応器からは暖熱を取り出せるよう構成し、かつ、
前記第一、第二反応器内あるいは反応器の内部を臨む場
所に液体微粒化装置を設けた冷暖熱発生装置。 - （２）第一、第二反応器それぞれに近い場所に於いて、
気体輸送路と前記液体輸送路の両方あるいは前記液体輸
送路と、前記液体返送路との間で熱交換させる熱回収器
を設けた特許請求の範囲第１項記載の冷暖熱発生装置。 - （３）微粒化装置は加圧式噴霧ノズルから成る特許請求
の範囲第１項または第２項記載の冷暖熱発生装置。 - （４）微粒化装置は超音波霧化器から成る特許請求の範
囲第１項または第２項記載の冷暖熱発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61150294A JPS636356A (ja) | 1986-06-26 | 1986-06-26 | 冷暖熱発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61150294A JPS636356A (ja) | 1986-06-26 | 1986-06-26 | 冷暖熱発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS636356A true JPS636356A (ja) | 1988-01-12 |
Family
ID=15493850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61150294A Pending JPS636356A (ja) | 1986-06-26 | 1986-06-26 | 冷暖熱発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS636356A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5559976A (en) * | 1978-10-31 | 1980-05-06 | Canon Inc | Liquid injection recorder |
-
1986
- 1986-06-26 JP JP61150294A patent/JPS636356A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5559976A (en) * | 1978-10-31 | 1980-05-06 | Canon Inc | Liquid injection recorder |
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