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    公开号:WO1980002738A1
    申请号:PCT/JP1980/000117
    申请日:1980-05-30
    公开日:1980-12-11
    发明作者:Y Kajino
    申请人:Y Kajino；
    IPC主号:F25B30-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] 増幅方法及び装置
    [0003] 技術分野
    [0004] 本発明は公知の ヒ ー ト ボ ンプの原理に基づいた熱 増幅方法及び装置に関 し、 詳細には ヒ ー ト ポ ン プ回 路における第二次熱媒の凝縮器中の熱放出を制限 し て一部の熱量をそのま ま 第二次熱媒に保有させる こ と に よ ！） 比較的高温の熱媒を凝縮器か ら蒸発器を通 して圧縮機に循環させる と と も に、 凝縮器か らの放 熱を蓄熱 した熱量の一部を熱源である と ころの第一 次熱媒に供給する よ う に した熟増幅方法及び装量に 関する 。
    [0005] 背景技術
    [0006] 冷凍方式のプロ セ ス を逆に したいわゆる ヒ ー ト ポ ン プ方式は従来よ 広 く 知 られてお ] 、 これを熱源 と して暖房等に利用する こ と は空調技術分野ですで に一般的に行なわれている 。
    [0007] ヒ マ ト ポ ン プ の基本的な理論は周知の よ う に低温 の熱源側か ら汲上げた熱量を高温の熱利用側に吐出 させ、 汲上げる熱量と 吐出される熱量と の間での理 論的な平衡の維持下に熱量を前記熱源か ら熱利用側 に移行させる も ので あ 。
    [0008] すなわち、 従来ヒ 一 ト ポ ン プ の概要を示す第 1 図 において、 一般的に符号 A で表わ したヒ ー ト ポ ン プ
    [0009] OMPI
    [0010] /i. WIPO A 回路は蒸発器 1 、 圧縮機 2 凝縮器 3 、 受液器 4 、 キ ヤ ビ ラ リ ィ チ ュ ー ブ の膨張弁 5 等か ら構成されて いる 。
    [0011] 蒸発器 1 に組込まれた熱交換器 （ 図示せず ） の一 次側には熱源 1 1 か らの熱媒 （ 地下水、 外気等以下 第一次熱媒 と い う ） が ポ ン プ 1 2 に よ 管路 1 3 を 介 して導入され、 熱交換に よ ！） 低温化されて管路
    [0012] 1 4 か ら排出される 。
    [0013] 一方、 ヒ ー ト ポ ン プ回路 A内を循環される冷媒
    [0014] ( た とえば、 フ ロ ン H 2 2 等、 以下第二次熱媒と い う ） は膨張弁 5 か ら蒸発器の熱交換器の二次側に入 D、 こ こ で第一次熱媒 （ た とえば約 1 6 ） と熱交 換してその熱量を吸収 し、 低圧回路 6 ·か ら圧縮機 2 に供給される 。 所定の圧縮比で圧縮されたこ と に よ ]9 高圧高温化 した第二次熱媒は超高圧回路 7 か ら凝 縮器 3 の熱交換器 （ 図示せず ） の一次側に導入され、 と こ で熱交換されて凝縮 した後、 回路 8 に沿って受 液器 4 か らキ ヤ ビラ リ ィ チ ュ ー ブの膨張弁 5 を経て 再び蒸発器に循環される 。
    [0015] 一方符号 C で示す熱利用回路中には暖房用の熱媒 と しての水 （ 以下第三次熱媒と い う ） がポ ンプ 9 に よ って凝縮器 3 の熱交換器の二次側およ び発熱ュ ニ ッ ト 1 0 を通 して循環されてお ] 、 凝縮器 3 中で前 記高温の二次熱媒か らの熱量を吸収 して発熱ュ ニ ッ
    [0016] OMPI
    [0017] 7 ト 1 0 で放熱させる 。
    [0018] との よ う に して第 1 図示の回路では第一次熱媒に 保有されていた熱量 第二熱媒.を介 して第三次熱媒 中に移行され、 いわゆる ヒ ー ト ポ ン プ方式に よ る暖 房が行なわれる。
    [0019] 一般に この よ う な ヒ 一 ト ボ ンプ装置の効率は熱源 の温度や熱交換効率、 圧縮機の効率に よ って制約さ れるが、 これ らの効率はいずれも熱源やこれと熱交 換される冷媒の温度に よ って大き く 左右される 。 し かし、 の方式では圧縮機 2 か ら供給される第二次 熱媒の熱量がほとんど第三次熱媒に吸収されるので ヒ ー ト ポ ンプサイ クルに よ つて再び蒸発器に供給さ れる第二次熱媒の温度が比較的低 く 圧縮機の性能を 高度に利用する こ とができ ¾い。 ま た一次熱媒 と し ては これ も 比較的低温の地下水を用いているので第 三次熱媒の所要の暖房温度と の温度差が大き く 、 前 述の よ う に圧縮機等の効率が低下 して充分な ヒ ー ト ポ ン プ効果を得る こ と ができ ¾い。
    [0020] 本発明の 目的は との よ う ¾従来技術の欠陥を解消' しヒ ー ト ポ ン プ方式を利用 し熱利用側に高温の大き な熱量を得る こ と ので き る極めて効率のす ぐれた熱 増幅方法を提供する こ と にある 。
    [0021] 本発明の よ 具体的な別の目的は ヒ 一 ト ボ ン ： °に おける圧縮機等をその許容最大動作温度内の高温で
    [0022] Ο ΡΙ 運転 して ヒ 一 ト ボ ンプの効率を著 し く 改善する と と のでき る前記加熱増幅方法を提供する こ と にある 。
    [0023] 本発明のさ らに別の 目的は前記圧縮機に供給され る蒸発冷媒の温度を上昇させる こ と に よ ] 圧縮機の 性能及び効率を著 し く 向上させる こ と のでき る前記 熱增幅方法を提供する こ と にある、
    [0024] 本発明のさ らに別の 目的は前記蒸発冷媒の温度を 何等外部加熱源に よ らずヒ 一 ト ポシプ回路自体の熱 量の一部を利用 して上昇させる こ と のでき る前記加 熱方法を提供する こ と にある 。
    [0025] 本発明のさ らに別の 目的は前述 した方法を実現す る こ と のでき る ヒ 一 ト ポ ン プ方式を利用する加熱增 幅装置を提供する こ とにある 。
    [0026] 発明の開示
    [0027] 本発明においては、 ヒ ー ト ポ ン プ回路における圧 縮機等の効果がそれ らに供給される熱媒の温度を上 昇させる こ と に よ っ て向上される こ と に着目 し、 ヒ 一 ト ポンプ回路における第二次熱媒の凝縮器中の熱 放熱を制限 して一部の熱量をそのま ま第二次熱媒に 保有させ、 比較的高温の熱媒を凝縮器か ら蒸発器を 通って圧縮機に循環させる と と も に、 熱源回路の第 一次熱媒の温度を蒸発器に循環される比較的高温の 第二次熱媒 よ ！） も 高温にするために、 前記凝縮器か ら熱利用回路内の第三.次熱媒に蓄熱された熱量の一
    [0028] O I V/IPO" 部を第一次熱媒に供給する よ う に した も ので、 かか る方式の も と に各熱媒を各々の回路中に く 返 し循 環させる こ と に よ ヒ ー ト ボ ン ： 7。の効率を著 し く 向 上させ熱利用装置側に従来ヒ ー ト ポ ン プ方式に比較 してはるかに大き な熱量を高い温度で取出すこ とが でき る よ う に した も のである 。
    [0029] 尚、 本発明の原理はよ D 詳細且つ具体的には次の よ う に要約される
    [0030] (a) 本発明の基本的な構成は、 蒸発器、 圧縮機、. 凝 縮器、 膨張弁 （ キ ヤ ビ ラ リ 一 チ ュ ー ブ ） を含む循 環回路を介 して熱源か らの熱を熱利用側に移行さ せる従来の ヒ 一 ト ポ ン プ原理を利用する も の であ る
    [0031] (b) ヒ ー ト ポ ン プ回路の圧縮機の吐出側か ら蒸発器 に到る経路 ： 圧縮機 - 凝縮器 - 受液器 - キ ヤ ビ ラ リ イ チ ュ ー ブの膨張弁 ( 以下高圧回路と い う ） の 冷媒の温度を な るべ く 高温のま ま に維持する 。 従 来 ヒ ー ト ポ ンプ では凝縮器中で冷媒か ら極力熱量 を放出させる こ とがポ ン プ効率の向上に望ま しい と される が、 本発明の主 特色は この よ う に凝縮 器における放出熱直を極力絞 、 キ ヤ ビ ラ リ ー膨 張弁か ら蒸発器に噴出する冷媒温度を比較的高い 設定温度に維持する点にある 。
    [0032] (c) 圧縮機か ら凝縮器にいたる超高圧回路側 ·に吐出 される冷媒の温度は蒸発器か ら圧縮機に供給され る低圧回路の冷媒の温度に よ って決定され、 かつ これ ら温度に よ つて圧縮機の性能が向上するので 低圧回路の冷媒温度は極力高 く 設定する 。 但 しこ の設定値には圧縮機の機能を阻害 しない よ う に圧 縮機の出力、 使用潤滑油の耐熱温度を考慮 した上 限が設け られる 。 (d) 蒸発器に送 られる冷媒の温度が比較的高 く 設定 されるため、 熱源 （ 被冷却物質 ） の温度を蒸発器 中での熱交換の可能 ¾程度に これ よ ] も 高 く 維持 する 。 このため凝縮器か ら第 3 次熱媒に放出され る熱量の一部を熱源か ら蒸発器に送 られる冷媒に 対 して還元させる 。
    [0033] すなわち、 本発明の特色はヒ ー ト ポ ン プ の凝縮器 側における熱量の一部をそのま ま ヒ 一 ト ボ ン °回路 中に循環させて圧縮機に供給される冷媒の温度を比 較的高温に設定維持する と共に、 少な く と も運転開 始当初におい ては凝縮器か ら熱利用側に放出される 熱量を逐次蓄積 してこれを熱源側に還元 し、 前記比 較的高温に設定された ヒ ー ト ポ ン プ回路内の冷媒に 対する蒸発器中での熱交換を可能にする こ と にある , かかる本発明の特色を具現化するため、 本発明は 少な く と も 次の四つの構成要件を備えている 。
    [0034] (1) 本発明の主要な特色である凝縮器か ら圧縮機側
    [0035] ，？、 O PI
    [0036] WIPO への熱量の一部還元を行な う ために、 凝縮器にお ける熱利用装置側の冷媒の流速と 蒸発器における 熱源側の冷媒の流速 よ も 高速化 し凝縮器と蒸発 器の熱交換率を異 ¾ らせる 。
    [0037] (2) 前記熱量の還元で高温化された ヒ ー ト ポ ン プ回 路内の冷媒に対する熱交換を可能にするため、 熱 源側の冷媒の温度を蒸発器中での ヒ 一 ト ポ ン プ回 路冷媒の温度よ. ) も 高 く 設定す
    [0038] (3) とのために具体的には凝縮器における熱利用装 置側の冷媒の熱量を前記熱源側の冷媒に還元する
    [0039] (4) 圧縮機 - 凝縮器間 （ 以下超高圧回路と い う ） の 高温高圧が圧縮機の機能を阻害 しない よ う に とれ らの温度や圧力が所定値を越える と'圧縮機の作動 を 自動的に停止させる 。
    [0040] 図面の簡単な説明
    [0041] 第 1 図は従来の ヒ 一 ト ポ ン プ方式の概略的回路図 であ ] 、 第 2 図は本発明に よ る熱増幅装置の概略的 回路である 。
    [0042] 発明を実施するため の最良の'形態
    [0043] 第 2 図はかかる本発明の方法を実施するための熱 増幅装置の熱媒循環回路を示 し、 この回路に含まれ る ヒ ー ト ポ ン プ回路 D は基本的には第 1 図に示す回 路 A と同様に して形成されている
    [0044] すなわ ち、 本発明の実施例は蒸発器 1 0 1 、 圧縮
    [0045] O PI _ IPO 機 1 0 2 、 凝縮器 1 0 3 、 受液器 1 0 4 、 キ ヤ ビ ラ リ ィ チ ュ ー ブの膨張弁 1 0 5 等か ら ¾ 、 蒸発器
    [0046] 1 0 1 の熱交換器の一次側には第一次熱媒の熱源循 環回路 E が、 また凝縮器 1 0 3 の熱交換器の二次側 には ポ ンプ 1 0 9 に よ っ て発熱ユニ ッ ト を介 して循 環する第三次熱媒の熱利用循環回路 F が夫々設け ら れている 。
    [0047] こ こで本実施例においては、 前記圧縮機 1 0 2 か ら凝縮器 1 0 3 に対 して送 られる第二次熱媒か ら第 三次熱媒への熱量の移行を制限 して蒸発器 1 0 1 に 循環される第二次熱媒を比較的高い所定の設定温度 値に維持するために凝縮器 1 0 3 の熱交換器の熱交 換効率が所定の値に制御されている 。 具体的には、 かかる熱交換効率の制御は熱交換器の一次側の第二 次熱媒に対する二次側 （ 熱利用回路 F側 ） の第三次 熱媒の流速を ポ ン プ 1 0 9 の回転速度と膨張弁 1 05 の流動量と を適宜に設定する こ とに よ つて容易に与 られる 。
    [0048] こ こ で前記圧縮機 1 0 2 に よ ] 圧縮される第二次 熱媒の超高圧回路 1 0 7 側の温度ほ圧縮機 1 0 2 の 圧縮比 X低圧回路 1 0 6 側の蒸発熱媒の温度に よ つ て与え られ、 かつ圧縮機の効率はこの熱媒の温度と 共に向上する ので、 理論的には凝縮器 1 0 3 の熱交 換率をでき るだけ絞っ て高圧回路 1 0 8 側に吐出さ
    [0049] OMPI れる第 ~~ -次熱媒の温度を極力高 く 設定する こ と が好 ま しい。 しか し、 実際上は超高圧回路側の温度には 圧縮機の出力およ び用い られる潤滑油の耐熱温度に よ っ て一定の上限があ J9 ( これは法規上から も 制約 を課されている ) 、 ヒ — ト ポ ン プはこの上限の値を 越えない範囲で動作させねばな らない。 このため本 実施例では、 ヒ ー ト ポ ン プ回路 D の圧縮機 1 0 2 の 低圧回路 1 0 6 側お よ び超高圧回路 1 0 7 側に低圧 圧力開閉 5 およ び高圧圧力開閉器 1 1 6 を夫 夫介装 し 、 とれ ら各開閉器を熱利用回路 F 中に設け た温度セ ンサ 1 1 7 の温度感知出力で作動する ス ィ ツ チ 1 1 8 a に よ って制御 し、 温度セ ン サ 1 1 7 が 所定の上限を越ぇ 舰度値を感知 した際にス ィ ッ チ
    [0050] 1 1 8 a を作動させて前記開閉器 1 1 5 ， 1 1 6 を 開放 し、 それに よ って圧縮機 1 0 2 を ヒ ー ト ボ ン プ 回路 D から切雜すと共にその動作を 自動的に停止さ せる よ う になされてぃる 。 尚、 図中 1 1 9 は電源回 路を示す。 ま た、 図中の矢印は各々 の熱媒の循環方 向を示す
    [0051] との よ う に して本実施例では凝縮器 1 0 3 か ら吐 出される第二次熱媒が比較的高い設定温度に維持さ れている の で、 これに対 して熱交換する第一次熱媒 は所定の熱交換が可能な よ 高い温度を有する こ と が必須で る 。 本実施例では前記第一次熱媒の第二次熱媒に対す るかかる温度差を確保するために、 熱利用回路 F 中 の高温の第三次熱媒が保有する熱量の一部を第一次 熱媒の熱源と して利用するために還流されている 。 すなわち、 回路 F 中には前記第三次熱媒の流路をー 次回路とする 熱交換器 1 2 0 が設け られてお ])、 そ の二次側回路 Gがポ ン プ 1 2 1 を介 して第一次熱媒 の熱源 1 1 1 に接続されている 。 図中、 1 2 2 は こ の還流回路 G を開閉する温度セ ン サを示す。 第一次 熱媒の温度は比較的高温の第二次熱媒に対 して所定 の熱交換が行なわれる温度差を有する よ う に設定す れば良 く 、 こ の設定は熱交換器 1 2 0 に対して二次 側回路 （ 熱供給路 G ) の一次熱媒を循環させる ボ ン プ 1 2 1 の作動を温度セ ン サ 1 2 2 に よ っ て制御す る こ と に よ ] 行なわれる 。
    [0052] 第 1 図の従来の ヒ ー ト ポ ンプの よ う に第一次熱媒 と して例えば地下水を用いる場合には、 熱交換に よ つて第二次熱媒に熱を移行させた地下水はそのま ま 廃棄されるが、 本実施例では熱源 1 1 1 の第一次熱 媒は閉回路 E 中を循環 して利用され、 かつ還流路 G に よ つ て第三次熱媒か ら一部を還元された熱量に よ つ て加温され常に第二次熱媒に対して所定の温度差 に維持される 。
    [0053] 尚厳寒期における ヒ ー ト ポ ン プ回路の始動時等に
    [0054] O PI おいては、 第一次熱媒の温度の方が第二次熱媒の温 度よ ])低下 している場合も 予測され、 ま た凍結等に よ ] 第一次熱媒の流れが阻害される こ と も考え られ る 。 こ の よ う ¾ と き には始動時に第一次熱媒の温度 を何等かの手段で予め上昇させておかねばな らるい 本実施例では、 このために前記熱源 1 1 1 の第一 次熱媒供給回路 Ε の高温側に補助加 imt 丄 3 び感温ス イ ッ チ 1 2 4 が設け られてお ] 、 始動時に 回路 E の第一次熱媒の温度が所定温度値 よ ]) も 低い 場合には感温ス ィ ッ チが投入されて補助加温器を動 作させる よ う に なされている 。
    [0055] こ の よ う な構成を備えた第 2 図の本発明に係る実 施例の動作を以下説明 る 0
    [0056] ヒ ー ト ポ ン プの始動時には熱源 11 1 1 の第一次熱 媒がボ ン 7° 1 1 2 に よ つ て回路 Ε よ ！） 蒸発器 1 0 1 の熱交換器の一次側を通 して循環される 。 一方、 ヒ ー ト ボ ンプ回路 D 中を循環される第二次熱媒は蒸発 器 1 0 1 の熱交換器の二次側を通 D 、 こ こで第一次 熱媒と の熱交換でその熱量を吸収 して低圧回路 106 か ら圧縮器 1 0 2 に送 られ圧縮に よ って高温高圧ィ匕 される。 この第二次熱媒は超高圧回路 1 0 7 力 ら凝 縮器 1 . 0 3 の熱交換器の一次側に送 られ、 と こで二 次側を循環する発熱回路 F の第三次熱媒 と熱交換す る 0 し力 し、 本実施例では第二次熱'媒が第一次熱媒
    [0057] OMPI か ら吸収 した熱量の う ち、 第二次熱媒を前記の所定 の設定温度に維持するための熱量は熱交換されない でそのま ま 第二次熱媒に保有され、 ヒ ー ト ポ ン プ回 路 D 中の受液器 1 0 4 及び膨張弁 1 · 0 5 を通って蒸 発器 1 0 1 に循環される 。
    [0058] 一方、 前記第二次熱媒 と の熱交換におい て、 第二 次熱媒に保有される熱量の残分は第三次熱媒に移行 するが、 これは直ちに発熱ュ ニ y ト 1 1 0 には放熱 されず、 熱交換器 1 2 0 よ ！）循環回路 G を介 して一 次熱媒に還流され、 一次熱媒の温度を二次熱媒に して所定の温度差ま で上昇されるのに用い られる 。
    [0059] このため、 '一次熱媒の供給回路等の温度が上昇 し、 蒸発器 1 0 1 における二次熱媒 との熱交換が増大 し て ヒ 一 ト ポ ン プ回路 D 中の平均温度が上昇 し、 その 結果、凝縮器 1 0 3 か ら熱利用回路 F の第三次熱媒に 移行する熱量も増大する 。 チ ¾わち、 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 U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 。 こ で第 2 次熱媒が予め設定された所 定温度ま で上昇 し、 かっこれに対 して第一次熱媒の 温度も これに達する と温度セ ン サ 1 2 2 ( サ一 モ ス タ ツ ト ス ィ ツ チ ） がこれを感知 して熱交換器 1 2 0
    [0060] OMPI一 の二次側の還流路 G の循環を停止させる 。 したがつ て、 以降凝縮器 1 0 3 に おいて第二次熱媒か ら第三 次熱媒に移行される熱量は全て発熱ユ ニ ッ ト 1 1 0 において放出され熱利用に用い ら 4 0 O
    [0061] 尚圧縮機 1 0 2 か ら吐出される第二次熱媒の温度 が所定の上限を越える と感温ス ィ ツ チ 1 1 7 がこれ を感知してス ィ ツ チ 1 1 8 a , 1 1 8 b を動作させ · 低圧およ び高圧回路開閉 ¾= 1 1 5 , 1 1 6 を開放 し て圧縮機 1 0 2 を ヒ ー ト ボ ンプ回路 D か ら切 ])離す と共にその作動を停止させる。
    [0062] ま た前記ヒ ー ト ボ ンプ回路の始動時に外気の極端 な低温等のため、 第一次熱媒の温度が第二次熱媒の 温度よ ] も 低いと き には、 第一次熱媒供給回路の感 温ス ィ ツ チ 1 2 4 がこれを感知 して補助加温器 1 23 を作動させ第一次熱媒の温度をポン プス タ ー ト 可能
    [0063] ¾温度にま で加温上昇させる 。
    [0064] 尚、 本実施例において ヒ ー ト ポ ン プを最も 適確に 作動させるための各熱媒の温度につ いて考察する 。
    [0065] ま ず熱利用回路 F の第三次熱媒の温度は極力高い こ とが好ま しいが、 その上限は前述の よ う に圧縮機
    [0066] 1 0 2 の出力及び潤滑油の耐熱性に よ つ て制限され 実際上は約 5 5 Ό と なる 。 また熱利用回路 F の第三 次熱媒か ら熱源回路 E の第一次熱媒に還元供耠する 温度は本実施例の場合では圧縮機 1 0 ·2 の性能等に
    [0067] ΟΜΡΙ一 基いて釣 2 0 ·Οである 。 すなわち、 前記第三次熱'媒 の上限設定温度が 5 5 Ό である こ と か ら蒸発器 10 1 に入る第二次熱媒の温度は約 1 2 〜 1 と な ] 、 これに対 して効果的 ¾熱交換を行な う ための第-一次 熱媒の温度は流量と の関連 も あるが前記の約 2 0 1C が好ま しい。 また凝縮器 1 0 3 における第二次熱媒 と 第三次熱媒と の熱交換は、 第二次熱媒中に蒸発器 1 0 1 の入口で所定の設定温度を維持するだけの熱 量を残存させてお く こ とが必要であるため、 温度差 に して約 1 〜 2 の範囲の熱量について行 ¾われる この よ う な熱交換は第三次熱媒が凝縮器 1 0 3 を通 過する流速 （ 流量 ） を第一次熱媒が蒸発器 1 0 1 を. 通過する流速 （ 流量 ） よ ] も遥かに大 き く する と と に よ って行る う こ と ができ る 。 この よ う に して、 第 3 次熱媒が通る熱利用回路 Fは無端の循環方式であ るため、 ある特定位置 （ 流域 ） を通過する第 3 次熱 媒は 1 サ イ ク ルに よ ] 前述の熱交換温度である 1 Ό ¾い し 2 X： を摂取する と とができ る 。 したがって、 仮に熱利用回路 F における熱量の自然損失等を無視 して損失が全 く ないも の とすれば、 回路 F 内の第三 次熱媒の総容量およ び流量ない しは流速に基いて所 望の温度に上昇させる時間を容易に決定する こ とが でき る。
    [0068] 本実施例では第一次およ び第三次熱媒 と して水等
    [0069] O P
    [0070] / IP の液体を用いている力；、 これ ら熱媒と してはその他 の液体を用いる こ と も でき、 さ らに気体も し く は粘 性の流動体を含む広い意味での流体を用いて も よ い さ らにま た熱伝導性の高い金属等の固体を熱媒と し て用いる こ と も可能である 。 これ らの場合には熱媒 体の種類に よ つて伝熱管等の回路構成を省略でき る こ と も あ ]？、 主媒体が金属媒体である と き には熱源 および熱利用装置 との間に熱を移行させる中間媒体 を組合せて用いる こ とが好ま しい場合も ある O
    [0071] しかしいずれの場合において も細部の構成は別 と してヒ ー ト ポ ン プ回路等の基本的 ¾方式は前記実施 例で説明 した も の と実質的には同一である
    [0072] 産業上の利用可能性
    [0073] 以上の よ う に本発明は ヒ ー ト ボ ンプ回路における 蒸発器と凝縮器と 吸熱および排熱の平衡を維持させ る 。 すなわち、 蒸発器で熱源か ら汲上げた熱量を全 て凝縮器か ら熱利用装置に取出す と い う 従来のヒ 一 ト ポ ン プ方式の概念を越え、 凝縮器側の熱量の一部 を蒸発器側に フ ィ ー ドバ ッ クする とい う 全 く新規な 方法およ び装置に よ つ て従来の ヒ 一 ト ポ ン プ方式で は得 られなかった極めて高い熱量を大量に得る こ と がで きる 。 その結果、 ある値の熱量を得るために必 要な電力エネル ギ ィ コ ス ト は電熱の場合の 1Z2 0 、通 常の ヒ ー ト ボ ン： °の場合の' 1/7 お よび石油系燃料の
    [0074] OMPI
    [0075] 、 wipo~~ - 場合の約 l/々 （ 1 9 7 9 年 日本国料金基準 ） に減少 でき る 。
    [0076] O PI
    [0077] Λ, WIPO
    权利要求:
    Claims 求 の 範 囲
    1. 熱源回路 CE)を循環する第 1 次熱媒か ら、 循環 サ イ ク ル型 ヒ ー ト ポ ン プ回路 ）を循環する第 2 熱媒 に蒸発器において吸熱させ、 該第 2 次熱媒を圧縮機 f l r im化する手段と、
    一一一一 α
    ヒ ー ト ポ ン プ回青路^の高圧高温化された第 2 次熱 媒の凝縮器における放熱を制限 して、 膨張弁を介 し て蒸発器に噴射される第 2 次熱媒の温度を前記圧縮 機の能力に応 じて定めた比較的高温の設定温度に維 持する手段と、
    第 2 次熱媒を前記設定温度に維持するのに用する 熱以外の熱量を凝縮器か ら、 発熱回路 CF)を介 して吸 熱 し、 該回路 (F)の第 3 次熱媒を凝縮器に循環させて 安全設定温度ま で逐次蓄熱する手段と、
    回路（F)において蓄熱された第 3 次熱媒の熱量の一 部を前記熱源回路（E)の第 1 次熱媒に ¾元供給して、 該第 1 次熱媒の温度を、 ヒ ー ト ポ ン プ回路の蒸発器 に噴射される第 2 次熱媒の温度よ も 高いある設定 温度に上昇させる手段と、
    上記各々の回路におけるいずれかの熱媒の温度お よび圧力が設定値に達する と圧縮機を停止させ、 ま た、 設定値以下に なる と 圧縮機を作動させる よ う に 制御する手段 と、
    を含む熱増幅方法。
    2. ヒ ー ト ポ ン プ回路 CD)の運転開始時におい て、 熱源回路 CE)の第 1 次熱媒の温度がヒ ー ト ボ ン プ回路 03)の蒸発器に噴射される第 2 次熱媒の温度よ D も 低 い場合に、 該第 1 次熱媒を蒸発器に噴射される前記 第 2 次熱媒温度以上にな る よ う に補助加温する こ と を更に特徵とする特許請求範囲第 1 項記載の熱増幅 方法。
    3. 圧縮機 （ 1 0 2 ) から凝縮器 （ 1 0 3 ) に至 る超高圧回路 （ 1 0 7 ) に高圧圧力開閉器 （ 1 16 ) を介装 し、 凝縮器 （ 1 0 3 ：) の低圧側に接続した高 圧回路 （ 1 0 8 ) に受液器 （ 1 0 4 ：) 'な らびに膨張 弁 （ 1 0 5 ) を介装して、 その先端を蒸発器 （101) に接続し、 該蒸発器 （ 1 0 1 ) に接続した低圧回路 ( 1 0 6 ：) に低圧圧力開閉器 （ 1 1 5 ：) を介装 して 前記の圧縮機 （ 1 0 2 ：) の低圧側に接続した循環サ ィ ク ル型のヒ 一 ト ボ ン プ回路 0¾と、
    熱源と しての第 1 次熱媒を ヒ ー ト ポ ン プ回路 CD)の 蒸発器 （ 1 0 1 ) に循環させて熱交換可能に設置 し た熱源循環回路 CE)と、
    第 3 次熱媒を ヒ ー ト ポ ン プ回路 0¾の凝縮器 （103) の放熱側に循環させて吸熱及び蓄熱を行う熱利用循 環回路 CF)と、
    熱利用循環回路 CF)と 前記熱源回路 CE)の間を循環す· る熱供給回路 (G)とか ら なる熱増幅装置。
    OMPI
    , WIPO
    4. 特許請求の範'囲第 3 項記載の加熱増幅装置に おいて、 前記熱供給回路 (G)が、 設定温度で開閉 して 同回路 (G)に介在する ポ ン プ （ 1 2 1 ) の作動を制御 する温度セ ン サ （ 1 2 2 ) を備.えている加熱増幅装
    5. 特許 求の範囲第 3 項ま たは第 4 項記載の熱 増幅装置において、 蒸発器 （ 1 0 1 ) に連 る前記 熱源循環回路 (E)の高温側に補助加温器 （ 1 2 3 ) を 設けてなる熱増幅装置。
    6. 特許請求の範囲第 5 項記載の熱增幅装置にお いて、 前記補助加温器 （ 1 2 3 ) が、 該補助加温器 ( 1 2 3 ) に給送される第 1 次熱媒の温度を感知 し て補助カロ温器の作動を制御する感温 ス ィ ツ チ （124 ) を備えている加熱増幅装置。
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    同族专利:
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1980-12-11| AK| Designated states|Designated state(s): BR SU US |
    1980-12-11| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): CH DE FR GB NL |
    1981-06-27| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1980900990 Country of ref document: EP |
    1981-12-30| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1980900990 Country of ref document: EP |
    1984-10-24| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1980900990 Country of ref document: EP |
    优先权:
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