JP2780546B2 - 熱搬送装置 - Google Patents
熱搬送装置Info
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- JP2780546B2 JP2780546B2 JP3320197A JP32019791A JP2780546B2 JP 2780546 B2 JP2780546 B2 JP 2780546B2 JP 3320197 A JP3320197 A JP 3320197A JP 32019791 A JP32019791 A JP 32019791A JP 2780546 B2 JP2780546 B2 JP 2780546B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、冷媒を加熱する時の圧
力上昇を利用して、熱を暖房などに利用する熱搬送装置
に関するものである。
力上昇を利用して、熱を暖房などに利用する熱搬送装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の熱搬送装置は、例えば特開平3−
51631号公報に示されるように、図4のような構成
になっている。
51631号公報に示されるように、図4のような構成
になっている。
【0003】すなわち、気液セパレータ1は、冷媒加熱
器2の上方に配置されるとともに冷媒加熱器2の入口管
3と冷媒加熱器2の出口管4とで連結され環状の管路で
接続されている。また、受液器5は気液セパレータ1の
上方に配置され、第1逆止弁6を有する落込み管7で気
液セパレータ1へ接続され、さらに開閉弁8を有する均
圧管9により出口管4を介して気液セパレータ1に接続
されている。気液セパレータ1と利用側として室内側に
配置される放熱器10は、ガス冷媒往き管11で接続さ
れ、放熱器10と受液器5は、第2逆止弁12を有する
液冷媒戻り管13で接続されている。以上のように、気
液セパレータ1、放熱器10、第2逆止弁12、受液器
5、第1逆止弁6は順次配管接続された環状の循環路を
形成している。14は冷媒加熱器2の出口管4に設けた
蒸発温度検知器であり、15は蒸発温度検知器14の検
知する温度により、開閉弁8の開閉時間を制御する制御
装置である。16は冷媒加熱器2に設けたバーナであ
り、バーナ16により冷媒を加熱する。17は放熱器1
0に設けた送風機である。
器2の上方に配置されるとともに冷媒加熱器2の入口管
3と冷媒加熱器2の出口管4とで連結され環状の管路で
接続されている。また、受液器5は気液セパレータ1の
上方に配置され、第1逆止弁6を有する落込み管7で気
液セパレータ1へ接続され、さらに開閉弁8を有する均
圧管9により出口管4を介して気液セパレータ1に接続
されている。気液セパレータ1と利用側として室内側に
配置される放熱器10は、ガス冷媒往き管11で接続さ
れ、放熱器10と受液器5は、第2逆止弁12を有する
液冷媒戻り管13で接続されている。以上のように、気
液セパレータ1、放熱器10、第2逆止弁12、受液器
5、第1逆止弁6は順次配管接続された環状の循環路を
形成している。14は冷媒加熱器2の出口管4に設けた
蒸発温度検知器であり、15は蒸発温度検知器14の検
知する温度により、開閉弁8の開閉時間を制御する制御
装置である。16は冷媒加熱器2に設けたバーナであ
り、バーナ16により冷媒を加熱する。17は放熱器1
0に設けた送風機である。
【0004】上記構成において、その動作を以下に説明
する。冷媒加熱器2において、バーナ16の燃焼熱で加
熱された冷媒は、ガスと液の2相状態で出口管4を通
り、気液セパレータ1へ流入し、液冷媒は入口管3から
再び冷媒加熱器2に流入する。一方、気液セパレータ1
へ流入した2相状態の冷媒のうちガス冷媒は、ガス冷媒
往き管11から放熱器10へ入り、送風機17で送られ
た室内空気と熱交換し、放熱凝縮し過冷却液化する。
する。冷媒加熱器2において、バーナ16の燃焼熱で加
熱された冷媒は、ガスと液の2相状態で出口管4を通
り、気液セパレータ1へ流入し、液冷媒は入口管3から
再び冷媒加熱器2に流入する。一方、気液セパレータ1
へ流入した2相状態の冷媒のうちガス冷媒は、ガス冷媒
往き管11から放熱器10へ入り、送風機17で送られ
た室内空気と熱交換し、放熱凝縮し過冷却液化する。
【0005】ここで、開閉弁8が閉のときには、放熱器
10で凝縮液化した過冷却液冷媒は、液冷媒戻り管13
から第2逆止弁12を介して、ガス冷媒を凝縮させるこ
とにより受液器5内へ流入する。このとき受液器5内の
圧力は気液セパレータ1内の圧力より低くなっているた
め、第1逆止弁6は閉状態となっている。この状態で、
開閉弁8を開とすると、受液器5と気液セパレータ1と
は均圧管9により連通して均圧状態となり、受液器5内
の液冷媒は重力により第1逆止弁6を通り気液セパレー
タ1内へ流入する。
10で凝縮液化した過冷却液冷媒は、液冷媒戻り管13
から第2逆止弁12を介して、ガス冷媒を凝縮させるこ
とにより受液器5内へ流入する。このとき受液器5内の
圧力は気液セパレータ1内の圧力より低くなっているた
め、第1逆止弁6は閉状態となっている。この状態で、
開閉弁8を開とすると、受液器5と気液セパレータ1と
は均圧管9により連通して均圧状態となり、受液器5内
の液冷媒は重力により第1逆止弁6を通り気液セパレー
タ1内へ流入する。
【0006】次に、開閉弁8を再び閉にすると、第1逆
止弁6は閉状態となり、受液器5内へ放熱器10の凝縮
過冷却液冷媒が、受液器内の急減圧により吸引され受液
器5が液冷媒で満たされるサイクルを繰り返す。このよ
うに、気液セパレータ1と冷媒加熱器2間は蒸発した冷
媒圧による自然循環サイクルであり、受液器5から気液
セパレータ1および冷媒加熱器2への液冷媒の供給は開
閉弁8の開閉周期による間欠動作サイクルである。
止弁6は閉状態となり、受液器5内へ放熱器10の凝縮
過冷却液冷媒が、受液器内の急減圧により吸引され受液
器5が液冷媒で満たされるサイクルを繰り返す。このよ
うに、気液セパレータ1と冷媒加熱器2間は蒸発した冷
媒圧による自然循環サイクルであり、受液器5から気液
セパレータ1および冷媒加熱器2への液冷媒の供給は開
閉弁8の開閉周期による間欠動作サイクルである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成におい
て、冷媒加熱による熱搬送を行なうため開閉弁8の開閉
周期を蒸発温度検知器14で検出した冷媒の蒸発温度と
バーナ16での燃焼量に応じて適正に制御している。図
4はこの定常燃焼時の開閉弁8の閉時間TOFF と開時間
TONとした開閉周期TS (TS =TOFF +TON)での運
転状況を示し、時間t0 において開状態から閉状態に切
替るとともに減圧開始遅れ時間Tl を伴なったあと受液
器5内が過冷却液冷媒によって冷却凝縮されて減圧時間
Tr で減圧による液冷媒の流入が完了する(TOFF =T
l +Tr )。受液器5に流入し終った液冷媒は次の開閉
弁8の開時間TONで冷媒加熱器2側へ落込まれると共
に、開閉の繰返しで熱搬送が続行される。
て、冷媒加熱による熱搬送を行なうため開閉弁8の開閉
周期を蒸発温度検知器14で検出した冷媒の蒸発温度と
バーナ16での燃焼量に応じて適正に制御している。図
4はこの定常燃焼時の開閉弁8の閉時間TOFF と開時間
TONとした開閉周期TS (TS =TOFF +TON)での運
転状況を示し、時間t0 において開状態から閉状態に切
替るとともに減圧開始遅れ時間Tl を伴なったあと受液
器5内が過冷却液冷媒によって冷却凝縮されて減圧時間
Tr で減圧による液冷媒の流入が完了する(TOFF =T
l +Tr )。受液器5に流入し終った液冷媒は次の開閉
弁8の開時間TONで冷媒加熱器2側へ落込まれると共
に、開閉の繰返しで熱搬送が続行される。
【0008】しかし、熱搬送装置内に封入された冷媒が
時間経過などにより外部へのリークで減少すると、熱搬
送運転中における液冷媒の過冷却度が小さくなり受液器
5での減圧量が低下し、受液器5への液冷媒の流入時間
が長くなって所定の閉時間内に流入完了とならず流入不
足が発生するようになる。
時間経過などにより外部へのリークで減少すると、熱搬
送運転中における液冷媒の過冷却度が小さくなり受液器
5での減圧量が低下し、受液器5への液冷媒の流入時間
が長くなって所定の閉時間内に流入完了とならず流入不
足が発生するようになる。
【0009】この受液器5への液冷媒の流入不足によ
り、冷媒加熱器2への液冷媒の供給がバーナ16の燃焼
量に対して不足するようになり異常過熱を生じて機器停
止となるなど安定加熱に課題があった。
り、冷媒加熱器2への液冷媒の供給がバーナ16の燃焼
量に対して不足するようになり異常過熱を生じて機器停
止となるなど安定加熱に課題があった。
【0010】本発明は上記課題を解決するもので、冷媒
加熱熱搬送運転中における異常過熱を防止し、安定加熱
運転の継続を提供することを目的とする。
加熱熱搬送運転中における異常過熱を防止し、安定加熱
運転の継続を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、バーナを有する冷媒加熱器と気液セパレータ
を接続し、この気液セパレータと入口側および出口側を
開閉弁、第1逆止弁を介して各々接続した受液器を有す
る熱搬送部と、前記気液セパレータ、放熱器、第2逆止
弁、前記受液器を順次配管接続した環状の循環路と、前
記冷媒加熱器に設けた壁温検知器と、前記壁温検知器の
検知温度が所定値に達すると前記バーナの燃焼量上限値
を低下させる制御装置とを設けた構成としている。
するため、バーナを有する冷媒加熱器と気液セパレータ
を接続し、この気液セパレータと入口側および出口側を
開閉弁、第1逆止弁を介して各々接続した受液器を有す
る熱搬送部と、前記気液セパレータ、放熱器、第2逆止
弁、前記受液器を順次配管接続した環状の循環路と、前
記冷媒加熱器に設けた壁温検知器と、前記壁温検知器の
検知温度が所定値に達すると前記バーナの燃焼量上限値
を低下させる制御装置とを設けた構成としている。
【0012】
【作用】本発明は上記構成により、冷媒加熱器への液冷
媒の供給不足を壁温検知器で検知し、バーナでの燃焼量
を低下させて液冷媒の供給量に見合った冷媒加熱量とす
ることで異常過熱の発生を防止できる。
媒の供給不足を壁温検知器で検知し、バーナでの燃焼量
を低下させて液冷媒の供給量に見合った冷媒加熱量とす
ることで異常過熱の発生を防止できる。
【0013】
【実施例】以下本発明の実施例を図1で説明する。
【0014】図1において、図3と同一符号は同一部材
を示し同一機能を有しているので詳細な説明は省略し、
異なる点を中心に説明する。
を示し同一機能を有しているので詳細な説明は省略し、
異なる点を中心に説明する。
【0015】18はバーナ16と対向して設けた冷媒加
熱器2と気液セパレータ1を環状管路に接続し、気液セ
パレータ1の上方に設けた受液器5を、第1逆止弁6を
有する落込み管7と、開閉弁8を有し、均圧管9とで前
記環状管路に接続した熱搬送部である。19は気液セパ
レータ1、送風機17を有する放熱器10、第2逆止弁
12、受液器5を順次配管接続した環状の循環路であ
る。20は放熱器10に設けた室温検知器であり、放熱
器10に対して流入する空気の温度を検知する。21は
バーナ16への燃料供給量を可変する燃料供給装置であ
る。
熱器2と気液セパレータ1を環状管路に接続し、気液セ
パレータ1の上方に設けた受液器5を、第1逆止弁6を
有する落込み管7と、開閉弁8を有し、均圧管9とで前
記環状管路に接続した熱搬送部である。19は気液セパ
レータ1、送風機17を有する放熱器10、第2逆止弁
12、受液器5を順次配管接続した環状の循環路であ
る。20は放熱器10に設けた室温検知器であり、放熱
器10に対して流入する空気の温度を検知する。21は
バーナ16への燃料供給量を可変する燃料供給装置であ
る。
【0016】22は冷媒加熱器2の外壁面に熱的に接合
して設けた壁温検知器である。23は開閉弁8、蒸発温
度検知器14、送風機17、室温検知器20、燃料供給
装置21、壁温検知器22に電気的に接合されるととも
に壁温検知器22の検知温度が所定値に達するとバーナ
16の燃焼量上限値を燃料供給装置21により低下させ
る制御装置である。
して設けた壁温検知器である。23は開閉弁8、蒸発温
度検知器14、送風機17、室温検知器20、燃料供給
装置21、壁温検知器22に電気的に接合されるととも
に壁温検知器22の検知温度が所定値に達するとバーナ
16の燃焼量上限値を燃料供給装置21により低下させ
る制御装置である。
【0017】上記構成において、開閉弁8の開閉動作と
バーナ16での燃焼、送風機17の運転により冷媒加熱
による熱搬送の暖房運転を行なうが、冷媒加熱器2の壁
温上昇時の動作について図2で説明する。
バーナ16での燃焼、送風機17の運転により冷媒加熱
による熱搬送の暖房運転を行なうが、冷媒加熱器2の壁
温上昇時の動作について図2で説明する。
【0018】図2において、時間t1 で燃焼開始し当初
の燃焼量上限値QL1に向って燃焼量が増加し、それに伴
って蒸発温度検知器14で検知する蒸発温度(図中破線
で示す)および壁温検知器22で検知する冷媒加熱器壁
温(図中実線で示す)は上昇する。時間t2 で当初の燃
焼量上限値QL1に達して燃焼量が一定となる。一方、外
部へのリークなどで装置内の冷媒が減少していた場合、
時間経過とともに冷媒加熱器2への液冷媒の供給不足が
顕在化して冷媒加熱器壁温が蒸発温度に対して大きく上
昇し、冷媒不足検知温度として設定した所定値TH (こ
の所定値TH は異常過熱検知温度より低く設定される)
に時間t3 で達し検知することにより制御装置23は燃
料供給装置21にバーナ16の燃焼量上限値をQL2に低
下させる。燃焼量上限値がQL2に低下することにより冷
媒加熱器壁温および蒸発温度は低下する傾向となるが、
変更後の燃焼量上限値QL2でも液冷媒供給量に対して冷
媒加熱量が大きい場合は再び冷媒加熱器壁温上昇を生
じ、時間t4 で再び所定値T H に達し検知することによ
り燃焼量上限値はQL3にさらに低下する。燃焼量をQ L3
まで低下させることにより液冷媒の供給量に対して冷媒
加熱量がバランスして冷媒加熱器壁温が低下し、蒸発温
度との差が小さくなって安定加熱が以降続行される。
の燃焼量上限値QL1に向って燃焼量が増加し、それに伴
って蒸発温度検知器14で検知する蒸発温度(図中破線
で示す)および壁温検知器22で検知する冷媒加熱器壁
温(図中実線で示す)は上昇する。時間t2 で当初の燃
焼量上限値QL1に達して燃焼量が一定となる。一方、外
部へのリークなどで装置内の冷媒が減少していた場合、
時間経過とともに冷媒加熱器2への液冷媒の供給不足が
顕在化して冷媒加熱器壁温が蒸発温度に対して大きく上
昇し、冷媒不足検知温度として設定した所定値TH (こ
の所定値TH は異常過熱検知温度より低く設定される)
に時間t3 で達し検知することにより制御装置23は燃
料供給装置21にバーナ16の燃焼量上限値をQL2に低
下させる。燃焼量上限値がQL2に低下することにより冷
媒加熱器壁温および蒸発温度は低下する傾向となるが、
変更後の燃焼量上限値QL2でも液冷媒供給量に対して冷
媒加熱量が大きい場合は再び冷媒加熱器壁温上昇を生
じ、時間t4 で再び所定値T H に達し検知することによ
り燃焼量上限値はQL3にさらに低下する。燃焼量をQ L3
まで低下させることにより液冷媒の供給量に対して冷媒
加熱量がバランスして冷媒加熱器壁温が低下し、蒸発温
度との差が小さくなって安定加熱が以降続行される。
【0019】なお、液冷媒供給量が不足した場合に冷媒
加熱器壁温が蒸発温度に対して大きく上昇するのは、気
液二相状態で冷媒加熱器2を出ていた冷媒の液成分が液
冷媒供給不足とともに減少し気相(ガス)成分の増加と
共に流動する冷媒の熱伝達率が低下するためであり、冷
媒加熱器壁温上昇は冷媒出口側に発生する傾向となる。
加熱器壁温が蒸発温度に対して大きく上昇するのは、気
液二相状態で冷媒加熱器2を出ていた冷媒の液成分が液
冷媒供給不足とともに減少し気相(ガス)成分の増加と
共に流動する冷媒の熱伝達率が低下するためであり、冷
媒加熱器壁温上昇は冷媒出口側に発生する傾向となる。
【0020】以上のように冷媒加熱器壁温上昇を検知し
て燃焼量上限値を低下させるので異常過熱を未然に防止
し、冷媒の熱分解あるいは冷媒加熱器の熱劣化などの発
生を防ぎ熱搬送装置の信頼性、耐久性を向上できる。
て燃焼量上限値を低下させるので異常過熱を未然に防止
し、冷媒の熱分解あるいは冷媒加熱器の熱劣化などの発
生を防ぎ熱搬送装置の信頼性、耐久性を向上できる。
【0021】さらに、異常過熱による機器停止がなくな
り暖房能力の低下はあるが暖房できるため暖房機として
の基本機能を満たし利便性が向上する。
り暖房能力の低下はあるが暖房できるため暖房機として
の基本機能を満たし利便性が向上する。
【0022】また、装置内冷媒量の減少時だけでなく、
燃焼量設定バラツキにより燃焼量が過大となった場合で
も燃焼量を適正値にして異常過熱防止に有効であり、暖
房が継続できるため暖房快適性が向上する。
燃焼量設定バラツキにより燃焼量が過大となった場合で
も燃焼量を適正値にして異常過熱防止に有効であり、暖
房が継続できるため暖房快適性が向上する。
【0023】
【発明の効果】以上のように本発明の熱搬送装置は、バ
ーナ、冷媒加熱器、気液セパレータ、受液器、第1逆止
弁、開閉弁を有する熱搬送部と、前記気液セパレータ、
放熱器、第2逆止弁、前記受液器を順次配管接続した環
状の循環路と、前記冷媒加熱器に設けた壁温検知器と、
前記壁温検知器の検知温度が所定値に達すると前記バー
ナの燃焼量上限値を低下させる制御装置を設けた構成と
しているので、装置内の冷媒量がリークなどで減少した
場合でも異常過熱の発生を防止でき、熱搬送装置の信頼
性、耐久性を向上できるという効果がある。
ーナ、冷媒加熱器、気液セパレータ、受液器、第1逆止
弁、開閉弁を有する熱搬送部と、前記気液セパレータ、
放熱器、第2逆止弁、前記受液器を順次配管接続した環
状の循環路と、前記冷媒加熱器に設けた壁温検知器と、
前記壁温検知器の検知温度が所定値に達すると前記バー
ナの燃焼量上限値を低下させる制御装置を設けた構成と
しているので、装置内の冷媒量がリークなどで減少した
場合でも異常過熱の発生を防止でき、熱搬送装置の信頼
性、耐久性を向上できるという効果がある。
【0024】また、暖房能力の低下はあるが暖房機能を
維持できるため利便性が向上し、さらに燃焼量バラツキ
で燃焼量過大となっても燃焼量を適正値に低下させるた
め暖房快適性が向上するという利点もある。
維持できるため利便性が向上し、さらに燃焼量バラツキ
で燃焼量過大となっても燃焼量を適正値に低下させるた
め暖房快適性が向上するという利点もある。
【図1】本発明の一実施例の熱搬送装置のシステム構成
図
図
【図2】本発明の実施例の制御動作図
【図3】従来の熱搬送装置のシステム構成図
【図4】従来の熱搬送装置での開閉弁動作図
1 気液セパレータ 2 冷媒加熱器 5 受液器 6 第1逆止弁 8 開閉弁 10 放熱器 12 第2逆止弁 16 バーナ 18 熱搬送部 19 循環路 22 壁温検知器 23 制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−150647(JP,A) 特開 平3−51631(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F24D 7/00 F24F 11/02 102
Claims (1)
- 【請求項1】バーナを有する冷媒加熱器と気液セパレー
タを接続し、この気液セパレータと入口側および出口側
を開閉弁、第1逆止弁を介して各々接続した受液器を有
する熱搬送部と、前記気液セパレータ、放熱器、第2逆
止弁、前記受液器を順次配管接続した環状の循環路と、
前記冷媒加熱器に設けた壁温検知器と、前記壁温検知器
の検知温度が所定値に達すると前記バーナの燃焼量上限
値を低下させる制御装置とを設けた熱搬送装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3320197A JP2780546B2 (ja) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | 熱搬送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3320197A JP2780546B2 (ja) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | 熱搬送装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05157263A JPH05157263A (ja) | 1993-06-22 |
JP2780546B2 true JP2780546B2 (ja) | 1998-07-30 |
Family
ID=18118790
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3320197A Expired - Fee Related JP2780546B2 (ja) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | 熱搬送装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2780546B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100876939B1 (ko) * | 2008-09-10 | 2009-01-07 | 김용후 | 온수 순환장치 |
-
1991
- 1991-12-04 JP JP3320197A patent/JP2780546B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05157263A (ja) | 1993-06-22 |
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