JPH0692858B2 - Heat pump with heating tower - Google Patents
Heat pump with heating towerInfo
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- JPH0692858B2 JPH0692858B2 JP62077110A JP7711087A JPH0692858B2 JP H0692858 B2 JPH0692858 B2 JP H0692858B2 JP 62077110 A JP62077110 A JP 62077110A JP 7711087 A JP7711087 A JP 7711087A JP H0692858 B2 JPH0692858 B2 JP H0692858B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は不凍液を使用して空気から集熱を行なうヒーテ
ィングタワー付きヒートポンプに関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a heat pump with a heating tower that collects heat from air using an antifreeze liquid.
ヒーティングタワー付きヒートポンプは不凍液を熱媒体
としてヒーティングタワーにより空気から低温レベルの
熱を集め、これを熱源として温水を製造する装置であ
り、熱源が安定しており、且つ運転効率も良いことから
温水製造装置として極めて有用な装置である。A heat pump with a heating tower is a device that uses antifreeze as a heat medium to collect low-temperature level heat from air by a heating tower and uses this as a heat source to produce hot water. Since the heat source is stable and has good operating efficiency, It is an extremely useful device as a hot water production device.
第３図は従来のヒーティングタワー付きヒートポンプシ
ステム構成の一例を示す図である。同図において、１は
ヒーティングタワー、２は不凍液熱交換器、３は不凍液
タンク、４は温水コンデンサ、５はブースター圧縮機、
６は冷却水コンデンサ、７は主圧縮機、８はクーラであ
る。また、COは冬期は閉じ夏期は開く冬期閉・夏期開バ
ルブ、OCは反対に冬期は開き夏期は閉じる冬期開・夏期
閉バルブ、P1，P2，P3はポンプである。FIG. 3 is a diagram showing an example of a conventional heat pump system configuration with a heating tower. In the figure, 1 is a heating tower, 2 is an antifreeze heat exchanger, 3 is an antifreeze tank, 4 is a hot water condenser, 5 is a booster compressor,
6 is a cooling water condenser, 7 is a main compressor, and 8 is a cooler. CO is a winter closed / summer open valve that is closed in winter and summer is open, and OC is a winter open / summer closed valve that is open in winter and closed in summer, and P 1 , P 2 , and P 3 are pumps.
上記構成のヒーティングタワー付きヒートポンプにおい
て、冬期閉・夏期開バルブCO（（１）〜（６））及び冬
期開・夏期閉バルブOC（（１）〜（６））の操作によ
り、ヒーティングタワー１は冬期はヒーティングタワー
として作用するが夏期はクーリングタワーとして作用す
る。また、ヒーティングタワー１は複数の区画に分けら
れ、自動弁1aにより随時分割統合可能にすると共に、一
方の区画をヒーティングタワーとして使用し、他方の区
画を不凍液のタワー単独濃縮運転用として使用するよう
に構成されており、空気から集熱した低温レベルの熱を
汲み揚げ、温水コンデンサ４で温水を製造するようにな
っている。In the heat pump with heating tower having the above configuration, the heating tower is operated by operating the winter closed / summer open valve CO ( (1) to (6) ) and the winter open / summer closed valve OC ( (1) to (6) ). 1 acts as a heating tower in winter, but acts as a cooling tower in summer. Further, the heating tower 1 is divided into a plurality of compartments, and the automatic valve 1a enables the division and integration at any time, and one compartment is used as a heating tower, and the other compartment is used for a single concentration operation of the antifreeze tower. The hot water condenser 4 pumps up the low-temperature level heat collected from the air, and the hot water condenser 4 produces hot water.
例えば、図３のヒーティングタワー１の左端の区画を不
凍液のタワー単独濃縮運転用として使用し、他方の区画
を集熱運転用として使用する場合、自動弁ａ（２）,a
（２）を閉じることにより、左端のタワーは他のタワー
から分離され、左端のタワーからの不凍液は自動弁ａ
（１）→ポンプP2→自動弁ａ（１）を通って循環する。
該タワー単独濃縮運転用として使用した区画の不凍液循
環路（濃縮不凍液循環路）を流れる不凍液（濃縮不凍
液）の一部は不凍液熱交換器２を通り、集熱運転用とし
て使用されているヒーティングタワー１から不凍液と共
に不凍液混合配管10を通ってヒートポンプ側（図では不
凍液タンク３）に送られる。集熱運転用として使用され
ているヒーティングタワー１から不凍液の一部はポンプ
P1→配管11→不凍液熱交換器２を通って前記濃縮不凍液
循環路に送られ、該不凍液熱交換器２でタワー単独濃縮
運転用のヒーティングタワーからの濃縮不凍液と集熱運
転用のヒーティングタワーからの不凍液の間で熱交換が
行われる。For example, when the leftmost section of the heating tower 1 of FIG. 3 is used for the tower antifreeze tower single concentration operation and the other section is used for the heat collection operation, the automatic valves a (2) , a
By closing (2) , the tower at the left end is separated from other towers, and the antifreeze from the tower at the left end is automatically valved a.
(1) → Pump P 2 → Automatic valve a Circulates through (1) .
Part of the antifreeze liquid (concentrated antifreeze liquid) flowing through the antifreeze liquid circulation passage (concentrated antifreeze liquid circulation passage) of the section used for the tower single concentration operation passes through the antifreeze liquid heat exchanger 2 and is used for heat collection operation. It is sent from the tower 1 together with the antifreeze liquid to the heat pump side (the antifreeze liquid tank 3 in the figure) through the antifreeze liquid mixing pipe 10. A part of the antifreeze liquid is pumped from the heating tower 1 used for heat collection operation.
P 1 → Pipe 11 → Antifreeze liquid heat exchanger 2 is sent to the concentrated antifreeze liquid circulation path, and the antifreeze liquid heat exchanger 2 heats the concentrated antifreeze liquid from the tower and the heating liquid for heat collection operation. Heat exchange takes place between the antifreeze from the Ting Tower.
不凍液タンク３内の不凍液は冬期開・夏期閉バルブOC
（５）→ポンプP3→バルブOC（３）→クーラ８→バルブ
OC（１）→バルブOC（２）を通って、集熱運転用として
使用されているヒーティングタワー１に送られる。The antifreeze in the antifreeze tank 3 is opened in winter and closed in summer OC
(5) → Pump P 3 → Valve OC (3) → Cooler 8 → Valve
OC (1) → It is sent to the heating tower 1 used for heat collection operation through the valve OC (2) .
上記構成のヒーティングタワー付きヒートポンプにおい
て、ヒーティングタワーで集熱する際、不凍液は集熱と
同時に空気中の水分を吸収し、不凍液の濃度が希釈する
傾向がある。このため、従来のヒーティングタワー付き
ヒートポンプにおいては、下記のような手段がとられて
いた。In the heat pump with a heating tower having the above structure, when collecting heat in the heating tower, the antifreeze tends to absorb moisture in the air at the same time as heat is collected, and the concentration of the antifreeze tends to be diluted. Therefore, in the conventional heat pump with a heating tower, the following measures have been taken.
不凍液の希釈による容積の増量分を収納するため不凍
液タンク３の容積を大きくする。The volume of the antifreeze tank 3 is increased in order to accommodate the increase in volume due to the dilution of the antifreeze solution.
不凍液を濃縮するため専用の濃縮装置を設置する。Install a dedicated concentrator to concentrate the antifreeze.
ヒートポンプの温水製造運転を一時中止してヒーティ
ングタワー１に不凍液を循環させ濃度回復を図る。The hot water production operation of the heat pump is temporarily stopped to circulate the antifreeze liquid in the heating tower 1 to recover the concentration.
ところが上記の手段は、不凍液タンク３の容積を大き
くするためその設置スペースが大きくなりコスト高とな
るという問題があり、また上記の手段はシステムが複
雑となり高価となるという問題があり、また上記の手
段も一時的に暖房の中断があって不都合が生ずるという
問題があった。However, the above-mentioned means has a problem that the volume of the antifreeze liquid tank 3 is increased, so that the installation space becomes large and the cost becomes high, and the above-mentioned means has a problem that the system becomes complicated and expensive. The means also had a problem that the heating was temporarily interrupted and inconvenience occurred.
上記問題を解決するため、更に、下記のような方式がと
られている。In order to solve the above problem, the following method is further adopted.
（１）高湿度時や軽負荷時にはタワーファンを一部停止
したり、ファン回転数制御により風量を減らしたり、不
凍液流量を減少したりしてヒーティングタワー１の集熱
量を制限して不凍液の希釈量を減らす方式。(1) When the humidity is high or the load is light, the tower fan is partially stopped, the air volume is reduced by controlling the fan speed, and the antifreeze flow rate is reduced to limit the heat collection amount of the heating tower 1 to prevent Method to reduce the amount of dilution.
（２）特願昭61−26708号に開示するように、高湿度時
又は軽負荷時ヒーティングタワー１の一部を分離するか
又は別に設置するタワーを不凍液を循環させ濃度回復を
図るタワー単独濃縮運転用のタワーとして使用すること
により、ヒートポンプ運転中でも不凍液の濃縮を行なう
方式。(2) As disclosed in Japanese Patent Application No. 61-26708, at the time of high humidity or light load, a part of the heating tower 1 is separated or a separate tower is installed to circulate an antifreeze solution to recover the concentration. By using it as a tower for concentration operation, the antifreeze is concentrated even during operation of the heat pump.
（３）上記タワー単独濃縮運転用のタワーの循環不凍液
を外部加熱源により加熱することにより濃縮効果を高め
る方式。(3) A method of enhancing the concentration effect by heating the circulating antifreeze liquid of the tower for the above-described tower single concentration operation by an external heating source.
〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら上記（１）〜（３）の方式も下記のような
問題点があった。[Problems to be Solved by the Invention] However, the above methods (1) to (3) also have the following problems.
上記（１）においては、不凍液の希釈を抑えることがで
きるが、いずれはヒートポンプを停止して不凍液の濃縮
運転を行なう必要があり、また上記（２）においては、
高湿度時にはタワー単独濃縮運転の濃縮効果が小さくタ
ワーを大きくするか不凍液タンク３の容積をその分大き
くしておく必要があり、設置スペースが大きく高価とな
る。また、上記（３）においては、外部の加熱源がない
場合は、特別に加熱装置を設置する必要がありシステム
が複雑且つ高価となる。In the above (1), it is possible to suppress the dilution of the antifreeze liquid, but it is necessary to stop the heat pump and perform the concentration operation of the antifreeze liquid eventually, and in the above (2),
When the humidity is high, the concentration effect of the tower single concentration operation is small, and it is necessary to enlarge the tower or increase the volume of the antifreezing liquid tank 3 accordingly, resulting in a large installation space and high cost. Further, in the above (3), if there is no external heating source, it is necessary to install a special heating device, and the system becomes complicated and expensive.
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、ヒートポン
プにより発生した熱を利用することにより、上記問題点
を解決し、ヒートポンプの温水製造を停止することな
く、不凍液の濃度調節が可能なシステム構成が簡単で安
価なヒーティングタワー付きヒートポンプを提供するこ
とにある。The present invention has been made in view of the above points, by utilizing the heat generated by the heat pump, to solve the above problems, without stopping the hot water production of the heat pump, a system capable of adjusting the concentration of antifreeze An object is to provide a heat pump with a heating tower, which has a simple structure and is inexpensive.
上記問題点を解決するため本願の第１の発明は、複数の
区画に分けられ自動弁により随時分割統合できるように
構成されたヒーティングタワーとヒートポンプとを不凍
液循環経路で接続し、該ヒーティングタワーの一方の区
画をヒーティングタワーとして使用するとき他方の区画
を不凍液のタワー単独濃縮運転用として使用できるよう
に構成すると共に、タワー単独濃縮運転用として使用し
た区画で濃縮された濃縮不凍液を不凍液熱交換器を通し
てヒートポンプ側に送り、前記不凍液循環経路を通して
ヒーティングタワーからヒートポンプ側へ送られる不凍
液の一部を該不凍液熱交換器を通してタワー単独濃縮運
転用として使用するヒーティングタワーの濃縮不凍液循
環経路に送り濃縮不凍液と不凍液との間で熱交換をさせ
るように構成した空気から集熱した低温レベルの熱を汲
み揚げて温水を製造するヒーティングタワー付きヒート
ポンプにおいて、タワー単独濃縮運転用として使用した
区画の濃縮不凍液循環経路に熱交換器を設置すると共
に、該熱交換器をヒートポンプで製造された温水が通る
温水通路と配管にて接続し、該濃縮不凍液循環経路の濃
縮用不凍液を該温水で加熱するように構成したことを特
徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, the first invention of the present application is to connect a heating tower and a heat pump, which are divided into a plurality of compartments and can be divided and integrated at any time by an automatic valve, through an antifreeze circulation path, and to perform the heating. When one section of the tower is used as a heating tower, the other section is configured so that it can be used for the tower single concentration operation of the antifreeze, and the concentrated antifreeze concentrated in the section used for the tower single concentration operation is the antifreeze solution. A concentrated antifreeze circulation path of the heating tower, which is sent to the heat pump side through the heat exchanger and uses a part of the antifreeze solution sent from the heating tower to the heat pump side through the antifreeze circulation path as the tower single concentration operation through the antifreeze heat exchanger. It was configured to send heat to the concentrated antifreeze liquid and the antifreeze liquid to In a heat pump with a heating tower that pumps low-temperature level heat collected from the air to produce hot water, install a heat exchanger in the concentrated antifreeze circulation path of the section used for the tower single concentration operation, and perform the heat exchange. It is characterized in that the container is connected to a hot water passage through which hot water produced by a heat pump passes, and the thickening antifreeze liquid in the concentrated antifreeze liquid circulation path is heated by the hot water.
また、本願の第２の発明は複数の区画に分けられ自動弁
により随時分割統合できるように構成されたヒーティン
グタワーとヒートポンプとを不凍液循環経路で接続し、
ヒーティングタワーの一方の区画をヒーティングタワー
として使用するとき他方の区画を不凍液のタワー単独濃
縮運転用として使用できるように構成すると共に、該タ
ワー単独濃縮運転用として使用した区画で濃縮された濃
縮不凍液を不凍液熱交換器を通してヒートポンプ側に送
り、前記不凍液循環経路を通してヒーティングタワーか
らヒートポンプ側へ送られる不凍液の一部を該不凍液熱
交換器を通して前記タワー単独濃縮運転用として使用し
た区画の濃縮不凍液循環経路に送り濃縮不凍液と不凍液
の間で熱交換をさせ、更に前記ヒートポンプは２段圧縮
サイクルを採用し、中間に設置されたエコマイザーに冷
却水コンデンサを使用した構成の空気から集熱した低温
レベルの熱を汲み揚げて温水を製造するヒーティングタ
ワー付きヒートポンプにおいて、タワー単独濃縮運転用
として使用するヒーティングタワーの濃縮不凍液循環経
路の濃縮用不凍液の少なくとも一部をヒートポンプの冷
却水コンデンサを通して該濃縮不凍液循環経路に循環さ
せ、該濃縮不凍液を前記ヒートポンプ内部サイクルの冷
媒で加熱することを特徴とする。A second invention of the present application connects a heating tower and a heat pump, which are divided into a plurality of compartments and are configured so that they can be divided and integrated at any time by an automatic valve, by an antifreeze circulation path,
When one section of the heating tower is used as a heating tower, the other section is configured so that it can be used for the tower single concentration operation of the antifreeze, and the concentration concentrated in the section used for the tower single concentration operation An antifreeze solution is sent to the heat pump side through the antifreeze solution heat exchanger, and a part of the antifreeze solution sent from the heating tower to the heat pump side through the antifreeze solution circulation path is concentrated antifreeze solution in the section used for the tower single concentration operation through the antifreeze solution heat exchanger. The heat is exchanged between the concentrated antifreeze liquid and the antifreeze liquid by sending it to the circulation path, and the heat pump adopts a two-stage compression cycle. Heat port with a heating tower that pumps a level of heat to produce hot water At least a part of the concentrated antifreeze liquid in the concentrated antifreeze liquid circulation path of the heating tower used for the tower single concentrated operation is circulated to the concentrated antifreeze liquid circulation path through the cooling water condenser of the heat pump, and the concentrated antifreeze liquid is put inside the heat pump. It is characterized by heating with the refrigerant of the cycle.
第１の発明を上記の如く構成することにより、ヒーティ
ングタワーをヒートポンプ運転中に分割使用し、一部を
不凍液のタワー単独濃縮運転に使用し且つヒートポンプ
で製造した温水により不凍液を加熱することにより、上
記従来のような問題点が解決されると同時に、不凍液の
濃度管理が容易となる。By configuring the first invention as described above, the heating tower is dividedly used during the heat pump operation, a part is used for the tower single concentration operation of the antifreeze solution, and the antifreeze solution is heated by the hot water produced by the heat pump. At the same time as the above-mentioned conventional problems are solved, the concentration control of the antifreeze liquid becomes easy.
また、第２の発明を上記の如く構成することにより、タ
ワー単独濃縮運転用のヒーティングタワーの不凍液循環
経路の熱交換器として冷却水コンデンサを使用し、ヒー
トポンプ内部サイクル冷媒を不凍液の加熱源とするの
で、上記第１の発明が有する作用に加え、追加の熱交換
器を必要とすることがなく、且つ省エネルギーとなる。Further, by configuring the second invention as described above, a cooling water condenser is used as a heat exchanger in the antifreeze liquid circulation path of the heating tower for the tower single concentration operation, and the heat pump internal cycle refrigerant is used as a heating source for the antifreeze liquid. Therefore, in addition to the function of the first aspect of the invention, no additional heat exchanger is required and energy can be saved.
また、ヒートポンプ側の不凍液がタワー単独濃縮運転さ
れている系の不凍液より低温であるが、本願の第１及び
第２の発明のいずれもタワー単独濃縮運転用として使用
された区画で濃縮された不凍液を加熱して不凍液熱交換
器を通してヒートポンプ側に送り、該不凍液熱交換器で
ヒートポンプ側の不凍液との間で熱交換をさせるように
構成してるので、タワー単独濃縮運転系の不凍液温度を
高く保ち、濃縮効果を維持させるために有効となる。Further, the antifreeze liquid on the heat pump side is at a lower temperature than the antifreeze liquid of the system in which the tower single concentration operation is performed, but both the first and second inventions of the present application concentrate the antifreeze liquid in the compartment used for the tower single concentration operation. Is heated and sent to the heat pump side through the antifreeze heat exchanger, and the antifreeze heat exchanger is configured to exchange heat with the antifreeze liquid on the heat pump side, so keep the antifreeze temperature of the tower single concentration operation system high. , Effective to maintain the concentration effect.
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図は本願の第１の発明の一実施例をなすヒーティン
グタワー付きヒートポンプのシステム構成を示す図であ
る。同図において、第３図と同一符号を付した部分は同
一又は相当部分を示す（以下、他の図面においても同様
とする）。FIG. 1 is a diagram showing a system configuration of a heat pump with a heating tower which constitutes an embodiment of the first invention of the present application. In the same figure, the parts given the same reference numerals as those in FIG. 3 indicate the same or corresponding parts (hereinafter, the same applies to other drawings).
第１図において、９は後述する不凍液のタワー単独濃縮
運転の循環系に設置された熱交換器である。該熱交換器
９には温水コンデンサ４の温水系路より配管を接続し、
温水により不凍液を加熱するようになっている。ヒーテ
ィングタワー１は、複数の区画に分けられ、各区画は自
動弁1a……の開閉切換により分割統合できるような構造
となっている。In FIG. 1, reference numeral 9 is a heat exchanger installed in a circulation system for a tower single concentration operation of an antifreeze liquid, which will be described later. A pipe is connected to the heat exchanger 9 from a hot water passage of the hot water condenser 4,
The antifreeze is heated by warm water. The heating tower 1 is divided into a plurality of sections, and each section has a structure that can be divided and integrated by switching the opening / closing of the automatic valves 1a ....
上記構成のヒーティングタワー付きヒートポンプにおい
て、夏期における冷水製造運転においては、冬期閉・夏
期開バルブCO及び冬期開・夏期閉バルブOCの操作によ
り、ヒーティングタワー１がクーリングタワーとして使
用され、このヒーティングタワー１とヒートポンプ部の
冷却水コンデンサ６を結ぶ系には冷却水が通水され、ポ
ンプP3により循環する。冷水はクーラ８に通水されヒー
トポンプ部の冷凍サイクルにより冷却される。この時不
凍液は不凍液タンク３に貯溜される。In the heat pump with the heating tower having the above-mentioned configuration, in the cold water production operation in the summer, the heating tower 1 is used as a cooling tower by operating the winter closed / summer open valve CO and the winter open / summer closed valve OC. Cooling water is passed through the system that connects the tower 1 and the cooling water condenser 6 of the heat pump unit, and is circulated by the pump P 3 . The cold water is passed through the cooler 8 and cooled by the refrigeration cycle of the heat pump unit. At this time, the antifreeze liquid is stored in the antifreeze liquid tank 3.
冬期における温水製造運転においては、冬期閉・夏期開
バルブCO及び冬期開・夏期閉バルブOCの操作により、ヒ
ーティングタワー１とクーラ８とを結ぶ系には不凍液が
通水され、ポンプP3により循環することにより、ヒーテ
ィングタワー１において、該不凍液を熱媒体として空気
より集熱する。該集熱された熱はクーラ８において、主
圧縮機７及びブースタ圧縮機５を具備する２段圧縮サイ
クルを使用するヒートポンプサイクルにより汲み揚げら
れ温水コンデンサ４に通水される温水を加熱する。ヒー
ティングタワー１で不凍液を介して空気から集熱する
際、時により特に外気湿度の高い時に空気中の水分が不
凍液中に入り込み不凍液が希釈される。In the hot water production operation in winter, the antifreeze liquid is passed through the system connecting the heating tower 1 and the cooler 8 by operating the winter closing / summer opening valve CO and the winter opening / summer closing valve OC, and the pump P 3 is used. By circulating, in the heating tower 1, the antifreeze liquid is used as a heat medium to collect heat from the air. In the cooler 8, the collected heat heats the hot water pumped up by the heat pump cycle using the two-stage compression cycle including the main compressor 7 and the booster compressor 5 and passed through the hot water condenser 4. When collecting heat from the air through the antifreeze in the heating tower 1, sometimes the moisture in the air enters the antifreeze and is diluted, especially when the outside humidity is high.
この際一定量までは不凍液タンク３に回収されるが、該
不凍液タンク３が一杯になるか不凍液濃度が凍結温度に
近ずくまで希釈された時には不凍液の濃縮が必要とな
る。これまでの経験によれば、下記のことが言える。即
ち、 外気湿度が高い時には、ヒーティングタワー１の集熱
性能が良くヒーティングタワー１の何割かを休止させて
も定格集熱量を維持できる。At this time, a certain amount is collected in the antifreeze tank 3, but when the antifreeze tank 3 is full or the antifreeze concentration is diluted until it approaches the freezing temperature, it is necessary to concentrate the antifreeze solution. According to the experience so far, the following can be said. That is, when the outside air humidity is high, the heat collection performance of the heating tower 1 is good, and the rated heat collection amount can be maintained even if some percentage of the heating tower 1 is stopped.
また、外気湿度が高い気象条件が長期間連続するのは
11月,12月,3月,4月が大半をしめ、この期間は比較的外
気温度が高い期間である。Also, it is possible that the weather conditions with high outside air humidity will continue for a long time.
November, December, March, and April are the majority, and this period is a period when the outside air temperature is relatively high.
さらに、温水負荷が減少した時には負荷量に応じてヒ
ーティングタワー１の一部を休止できることはあきらか
である。Furthermore, it is clear that part of the heating tower 1 can be stopped depending on the load when the hot water load decreases.
上記〜が、高湿度時又は軽負荷時において、タワー
ファン1bを一部停止したり、タワーファン1b回転数制御
により風量を減らしたり、不凍液流量を減少したりし
て、ヒーティングタワー１の集熱量を制限して不凍液の
希釈量を減少させる上記従来方式（１）の基礎となって
いる。When the above-mentioned ~ is under high humidity or light load, the tower fan 1b is partially stopped, the air volume is reduced by controlling the tower fan 1b rotation speed, and the antifreeze flow rate is reduced to collect the heating tower 1. It is the basis of the above-mentioned conventional method (1) in which the amount of heat is limited to dilute the antifreeze liquid.
上記第１図に示すヒーティングタワー付きヒートポンプ
においては、高湿度時又は軽負荷時において、必要集熱
量に対応する数のヒーティングタワー１を残して、他の
ヒーティングタワー１を自動弁1aによって切り離す。切
り離されたヒーティングタワー１の側には、不凍液循環
用のポンプP2が用意されており、不凍液は該ポンプによ
りヒーティングタワー１を循環し、タワー単独濃縮運転
により濃縮される。濃縮された不凍液は不凍液熱交換器
２及び不凍液混合配管10を通り、ヒートポンプ側に送ら
れ、ヒートポンプ側の希釈された不凍液（集熱運転され
ているヒーティングタワーからの不凍液）はポンプP1に
より、配管11及び不凍液熱交換器２を通ってタワー単独
濃縮運転されている不凍液経路（濃縮不凍液経路）に供
給される。不凍液のタワー単独濃縮運転においては、循
環不凍液を加熱することにより濃縮効果が上がることは
一般によく知られている。又、高湿度時には上記の経
験によれば、ヒーティングタワー１に余裕があり、の
経験によればヒートポンプに余裕があり、また軽負荷時
にはヒーティングタワー１にもヒートポンプにも余裕が
あることから、温水熱量に余裕が生じる。そこでタワー
単独濃縮運転の不凍液は熱交換器９により、温水コンデ
ンサ４からの温水の一部により加熱される。この際、ヒ
ートポンプ側の不凍液がタワー単独濃縮運転されている
系の不凍液より低温であるため、上記両不凍液を熱交換
させることはタワー単独濃縮運転系の不凍液温度を高く
保ち、濃縮効果を維持させるために有効である。In the heat pump with a heating tower shown in FIG. 1, when the humidity is high or the load is light, the number of heating towers 1 corresponding to the required heat collection amount is left, and the other heating towers 1 are operated by the automatic valve 1a. Detach. A pump P 2 for circulating the antifreeze liquid is prepared on the side of the separated heating tower 1, and the antifreeze liquid is circulated through the heating tower 1 by the pump and concentrated by the tower single concentration operation. The concentrated antifreeze liquid is sent to the heat pump side through the antifreeze liquid heat exchanger 2 and the antifreeze liquid mixing pipe 10, and the diluted antifreeze liquid on the heat pump side (the antifreeze liquid from the heating tower in the heat collecting operation) is pumped by the pump P 1. Then, it is supplied to the antifreeze passage (concentrated antifreeze passage) in which the tower is solely concentrated and operated through the pipe 11 and the antifreeze heat exchanger 2. It is generally well known that the concentration effect is improved by heating the circulating antifreeze liquid in the tower single concentration operation of the antifreeze liquid. Also, according to the above experience at high humidity, there is a margin in the heating tower 1, and according to experience, there is a margin in the heat pump, and at light load, there is a margin in both the heating tower 1 and the heat pump. , There is a margin in the amount of heat of hot water. Therefore, the antifreeze solution for the tower single concentration operation is heated by the heat exchanger 9 by a part of the hot water from the hot water condenser 4. At this time, since the antifreeze liquid on the heat pump side is at a lower temperature than the antifreeze liquid of the system in which the tower single concentration operation is performed, heat exchange of both antifreeze liquids keeps the antifreeze temperature of the tower single concentration operation system high and maintains the concentration effect. Is effective for.
第２図は第２の発明の一実施例をなすヒーティングタワ
ー付きヒートポンプのシステム構成を示す図である。本
実施例のヒーティングタワー付きヒートポンプにおいて
は、タワー単独濃縮運転のヒーティングタワーの不凍液
循環経路（濃縮不凍液循環経路）に分岐弁12を設け、該
分岐弁12を通して該不凍液循環経路の濃縮した不凍液を
冬期開・夏期閉バルブOC,OCを通して冷却コンデンサ６
に導き循環させることにより、冷却水コンデンサ６にお
いてヒートポンプ内部サイクルの冷却媒体により、濃縮
不凍液循環経路の不凍液を加熱している。即ち、不凍液
の加熱源としてヒートポンプ内部サイクル冷媒を使用し
ている。FIG. 2 is a diagram showing a system configuration of a heat pump with a heating tower which constitutes an embodiment of the second invention. In the heating pump with the heating tower of the present embodiment, the antifreeze circulation path (concentrated antifreeze circulation path) of the heating tower of the tower single concentration operation is provided with the branch valve 12, and the concentrated antifreeze solution of the antifreeze circulation path is provided through the branch valve 12. Through the winter open and summer closed valves OC, OC to cool the condenser 6
In the cooling water condenser 6, the antifreeze liquid in the concentrated antifreeze liquid circulation path is heated by the cooling medium in the heat pump internal cycle in the cooling water condenser 6. That is, the heat pump internal cycle refrigerant is used as a heat source for the antifreeze liquid.
従来は冷却水コンデンサ６は、２段圧縮サイクルの中間
段のエコノマイザとして使用されるのみで熱交換器とし
て使用されていなかったが、上記実施例によれば上記第
１図に示すヒーティングタワー付きヒートポンプのよう
に温水と不凍液の熱交換を行なう熱交換器９を設置する
ことなく、又ブースター圧縮機５と主圧縮機７の２段圧
縮の１段目の圧縮機である主圧縮機７のみの仕事により
得た熱であるため省エネルギーでもある。Conventionally, the cooling water condenser 6 is not used as a heat exchanger but only as an economizer in the middle stage of the two-stage compression cycle, but according to the above-mentioned embodiment, the heating tower shown in FIG. 1 is provided. Only the main compressor 7, which is the first-stage compressor of the two-stage compression of the booster compressor 5 and the main compressor 7, without installing the heat exchanger 9 for exchanging heat between the hot water and the antifreeze liquid like a heat pump. Because it is the heat obtained from the work of, it is also energy saving.
以上説明したように本願の第１の発明及び第２の発明に
よれば、下記のような優れた効果が得られる。As described above, according to the first invention and the second invention of the present application, the following excellent effects can be obtained.
第１の発明によれば、ヒーティングタワーをヒートポ
ンプ運転中に分割し、一部を不凍液のタワー単独濃縮運
転に使用し、且つヒートポンプで製造した温水により不
凍液を加熱することにより、外部よりの加熱源を必要と
せず不凍液の濃度管理が容易にできるから、従来のよう
に不凍液の専用濃縮装置が必要なく、また不凍液濃縮の
ためヒートポンプを停止する必要がなく、設備機器を増
やすことなく安価で安定したヒーティングタワー付きヒ
ートポンプを提供できる。According to the first aspect of the present invention, the heating tower is divided during the operation of the heat pump, a part of the heating tower is used for the tower single concentration operation of the antifreeze liquid, and the antifreeze liquid is heated by the hot water produced by the heat pump, thereby heating from the outside. Since it does not require a source and can easily control the concentration of antifreeze liquid, there is no need for a dedicated concentrating device for antifreeze liquid as in the past, and it is not necessary to stop the heat pump to concentrate antifreeze liquid, and it is cheap and stable without increasing equipment and equipment. A heat pump with a heating tower can be provided.
第２の発明によれば、冷却水コンデンサを使用し、不
凍液の加熱源をヒートポンプ内部サイクル冷媒としたの
で、上記第１の発明が有する効果に加え、追加の熱交換
器を必要とせず且つ省エネルギー効果のあるヒーティン
グタワー付きヒートポンプを提供できる。According to the second invention, since the cooling water condenser is used and the heat source of the antifreeze liquid is the heat pump internal cycle refrigerant, in addition to the effect of the first invention, no additional heat exchanger is required and energy saving is achieved. It is possible to provide an effective heat pump with a heating tower.
第１図は本願の第１の発明に係るヒーティングタワー付
きヒートポンプのシステム構成を示す図、第２図は本願
の第２の発明に係るヒーティングタワー付きヒートポン
プのシステム構成を示す図、第３図は従来のヒーティン
グタワー付きヒートポンプのシステム構成の一例を示す
図である。 図中、１……ヒーティングタワー、２……不凍液熱交換
器、３……不凍液タンク、４……温水コンデンサ、５…
…ブースター圧縮機、６……冷却水コンデンサ、７……
主圧縮機、８……クーラ、９……熱交換器、12……分岐
弁。1 is a diagram showing a system configuration of a heat pump with a heating tower according to a first invention of the present application, FIG. 2 is a diagram showing a system configuration of a heat pump with a heating tower according to a second invention of the present application, and FIG. FIG. 1 is a diagram showing an example of a system configuration of a conventional heat pump with a heating tower. In the figure, 1 ... Heating tower, 2 ... Antifreeze heat exchanger, 3 ... Antifreeze tank, 4 ... Hot water condenser, 5 ...
… Booster compressor, 6 …… Cooling water condenser, 7 ……
Main compressor, 8 ... Cooler, 9 ... Heat exchanger, 12 ... Branch valve.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 元 雅樹 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (56)参考文献 特開 昭62−5062（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−173058（ＪＰ，Ａ) 実公 昭37−15372（ＪＰ，Ｙ１) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Masaki Moto, No. 11-1 Haneda Asahi-cho, Ota-ku, Tokyo Ebara Corporation (56) References JP 62-5062 (JP, A) JP 61 -173058 (JP, A) Jitsuko Sho 37-15372 (JP, Y1)
Claims (2)
割統合できるように構成されたヒーティングタワーとヒ
ートポンプとを不凍液循環経路で接続し、該ヒーティン
グタワーの一方の区画をヒーティングタワーとして使用
するとき他方の区画を不凍液のタワー単独濃縮運転用と
して使用できるように構成すると共に、該タワー単独濃
縮運転用として使用した区画で濃縮された濃縮不凍液を
不凍液熱交換器を通してヒートポンプ側に送り、前記不
凍液循環経路を通してヒーティングタワーからヒートポ
ンプ側へ送られる不凍液の一部を該不凍液熱交換器を通
して前記タワー単独濃縮運転用として使用した区画の濃
縮不凍液循環経路に送り該濃縮不凍液と不凍液の間で熱
交換をさせるように構成した空気から集熱した低温レベ
ルの熱を汲み揚げて温水を製造するヒーティングタワー
付きヒートポンプにおいて、 前記タワー単独濃縮運転用として使用するヒーティング
タワーの濃縮不凍液循環経路に熱交換器を設置すると共
に、該熱交換器を前記ヒートポンプで製造された温水が
通る温水流路と配管にて接続し、該濃縮不凍液循環経路
の濃縮用不凍液を該温水で加熱するように構成したこと
を特徴とするヒーティングタワー付きヒートポンプ。1. A heating tower and a heat pump, which are divided into a plurality of compartments and are configured so as to be divided and integrated at any time by an automatic valve, are connected by an antifreeze circulation path, and one compartment of the heating tower is used as a heating tower. When used, the other compartment is configured so that it can be used for the tower single concentration operation of the antifreeze, and the concentrated antifreeze concentrated in the compartment used for the tower single concentration operation is sent to the heat pump side through the antifreeze heat exchanger, Between the concentrated antifreeze liquid and the antifreeze liquid, a part of the antifreeze liquid sent from the heating tower to the heat pump side through the antifreeze liquid circulation route is sent through the antifreeze liquid heat exchanger to the concentrated antifreeze liquid circulation route of the section used for the tower single concentration operation. Pumping cold levels of heat collected from air configured to exchange heat In a heat pump with a heating tower for producing hot water, a heat exchanger is installed in the concentrated antifreeze circulation path of the heating tower used for the tower single concentration operation, and the hot water produced by the heat pump is used as the hot water. A heat pump with a heating tower, characterized in that the heat pump is connected to a hot water flow path passing therethrough by a pipe, and is configured to heat the concentration antifreeze liquid in the concentrated antifreeze liquid circulation path with the hot water.
割統合できるように構成されたヒーティングタワーとヒ
ートポンプとを不凍液循環経路で接続し、前記ヒーティ
ングタワーの一方の区画をヒーティングタワーとして使
用するとき他方の区画を不凍液のタワー単独濃縮運転用
として使用できるように構成すると共に、該タワー単独
濃縮運転用として使用した区画で濃縮された濃縮不凍液
を不凍液熱交換器を通してヒートポンプ側に送り、前記
不凍液循環経路を通してヒーティングタワーからヒート
ポンプ側へ送られる不凍液の一部を該不凍液熱交換器を
通して前記タワー単独濃縮運転用として使用した区画の
濃縮不凍液循環経路に送り該濃縮不凍液と不凍液の間で
熱交換をさせ、更に前記ヒートポンプは２段圧縮サイク
ルを採用し、中間に設置されたエコマイザーに冷却水コ
ンデンサを使用した構成の空気から集熱した低温レベル
の熱を汲み揚げて温水を製造するヒーティングタワー付
きヒートポンプにおいて、 前記タワー単独濃縮運転用として使用するヒーティング
タワーの濃縮不凍液循環経路の濃縮用不凍液の少なくと
も一部を前記ヒートポンプの冷却水コンデンサを通して
該濃縮不凍液循環経路に循環させ、該濃縮用不凍液を前
記ヒートポンプ内部サイクルの冷媒で加熱することを特
徴とするヒーティングタワー付きヒートポンプ。2. A heating tower and a heat pump, which are divided into a plurality of compartments and are configured to be divided and integrated at any time by an automatic valve, are connected by an antifreeze circulation path, and one compartment of the heating tower is used as a heating tower. When used, the other compartment is configured so that it can be used for the tower single concentration operation of the antifreeze, and the concentrated antifreeze concentrated in the compartment used for the tower single concentration operation is sent to the heat pump side through the antifreeze heat exchanger, Between the concentrated antifreeze liquid and the antifreeze liquid, a part of the antifreeze liquid sent from the heating tower to the heat pump side through the antifreeze liquid circulation route is sent through the antifreeze liquid heat exchanger to the concentrated antifreeze liquid circulation route of the section used for the tower single concentration operation. Heat exchange is performed, and the heat pump adopts a two-stage compression cycle A heat pump with a heating tower that produces hot water by pumping the low-temperature level heat collected from the air with a cooling water condenser installed in the installed economizer, and the heating tower used for the tower single concentration operation At least a part of the concentrated antifreeze liquid in the concentrated antifreeze liquid circulation path is circulated to the concentrated antifreeze liquid circulation path through the cooling water condenser of the heat pump, and the concentrated antifreeze liquid is heated by the refrigerant of the heat pump internal cycle. Heat pump with a charging tower.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62077110A JPH0692858B2 (en) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | Heat pump with heating tower |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62077110A JPH0692858B2 (en) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | Heat pump with heating tower |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63243660A JPS63243660A (en) | 1988-10-11 |
| JPH0692858B2 true JPH0692858B2 (en) | 1994-11-16 |
Family
ID=13624644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62077110A Expired - Lifetime JPH0692858B2 (en) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | Heat pump with heating tower |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0692858B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5404471B2 (en) * | 2010-02-26 | 2014-01-29 | 三菱電機株式会社 | HEAT PUMP DEVICE AND HEAT PUMP DEVICE OPERATION CONTROL METHOD |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61173058A (en) * | 1985-01-25 | 1986-08-04 | 株式会社荏原製作所 | Method of operating heat pump |
| JPS625062A (en) * | 1985-06-28 | 1987-01-12 | 株式会社竹中工務店 | Heat pump |
-
1987
- 1987-03-30 JP JP62077110A patent/JPH0692858B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63243660A (en) | 1988-10-11 |
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