JPS62223573A

JPS62223573A - 空気サイクルヒ−トポンプ

Info

Publication number: JPS62223573A
Application number: JP6645286A
Authority: JP
Inventors: 岩田　秀雄; 次郎越島; 古谷　治正
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1986-03-25
Filing date: 1986-03-25
Publication date: 1987-10-01

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕この発明は空気サイクルヒートポンプに関する。

〔背景技術〕

従来の逆ブレイトン型の空気サイクルヒートポンプは、
第３図に示すような構成となっていた。

すなわち、圧縮機１で室内の空気を吸込み、これを加圧
し高温・高圧にし、その後、放熱用熱交換器２へ送り込
み、その熱交換器２の外側をファン５で屋外気を吹きつ
けて冷却し、中温・高圧とする。この後膨張機３で膨張
させ、低温・低圧とし、この冷熱を室内へ直接吹き出し
たり、あるいは熱交換器６にファン７で室内空気をあて
て熱交換して室内を冷房するという構成である。この空
気サイクルヒートポンプの欠点としては、前述のように
サイクル中を流れる伝熱媒体が空気であるため、その顕
熱のみしか利用できず、また空気の熱伝達率も小さいた
め、その冷房能力の割には装置寸法が太き（なり、伝熱
媒体（空気）の循環量が多くなり、騒音・振動が大きい
という欠点を有していた。

〔発明の目的〕

この発明は、コンパクトで騒音・振動の少ない空気サイ
クルヒートポンプを提供することを目的とする。

〔発明の開示〕

この発明の要旨とするところは逆ブレイトン型の空気サ
イクルヒートポンプにおいて、圧縮機と膨張機を結ぶ経
路上にある熱交換器に水蒸気分離膜を配置し、この分離
膜で分離された水蒸気を凝縮させ、この水を膨張機の下
流側の経路中に噴霧させるようにした空気サイクルヒー
トポンプである。

以下この発明を第１図及び第２図に示す図示例に基づい
て説明する。

基本的には、圧縮機１で室内（又は屋外）の空気を吸込
み、これを加圧し高温・高圧にし、その後、放熱用の熱
交換器２へ送り込み、その放熱交換器２にファン５で屋
外気を吹きつけて冷却し、中温・高圧とする。この後膨
張機３で膨張させ、低温・低圧とし、この冷熱を室内へ
直接吹き出したり、あるいは熱交換器６にファン７で室
内空気をあてて熱交換して室内を冷房するという構成で
ある。

そして、放熱用の熱交換器２の伝熱媒体通路■を水蒸気
分離膜で筒型に形成し、その下部に水滴受皿８を設は空
気より分離し凝縮した水を貯め、連通管９で膨張機３の
下流の吸熱用の熱交換器６の上流の経路へ噴霧するよう
にしてなるものである。

放熱用熱交換器２は、第１図及び第２図に示すように、
水蒸気分離膜で形成した筒型の伝熱媒体通路■を多数並
設してなり、内部を伝熱媒体である空気が流れ、これに
ファン５で、風を吹きつけるようになっている。放熱用
熱交換器２内の並設した伝熱媒体通路■の下部に水滴受
皿８が設けられている。

動作状態を以下に説明する。屋外から空気を圧縮機１で
吸込み加圧すると断熱圧縮となり空気は高温・高圧とな
る。この状態で放熱用熱交換器２に送り込まれる訳であ
るが、同熱交換器２の伝熱媒体通路■は水蒸気分離膜で
できているため、空気中の水、蒸気のみが圧力の差で外
へ出て行く。この水蒸気は室内の空気より温度が高い為
ファン５で送られた空気によって伝熱媒体通路■の外側
で凝縮する。一方熱交換器２を通過した伝熱媒体として
の空気は、膨張機３を通過して断熱膨張し、空気自身は
低温・低圧となり、この際に膨張機３に空気がなした仕
事を同軸１０でモータ４を介して圧縮機１に回収する（
これによりモータ４へ導入すべき電気エネルギーは極め
て小さいものとなるのである）。続いて膨張機３の下流
側で吸熱用の熱交換器６の入口付近で低温・低圧・乾燥
状態の空気に凝縮した水を噴霧する。凝縮し水滴受皿８
にためられた水は、例えば極細の管で膨張機３下の高速
空気流に導びき霧吹きの要領で噴霧するのである。

このことにより水は周囲から熱を奪って蒸発し熱交換器
６で空気のみによるよりも効率的な冷房が可能となる。

なお本実施例では、吸熱用に熱交換器６を使用している
が空気そのものを室内へ吹き出してもよい。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明による空気サイクルヒートポンプ
においては、空気の顕熱のみならず、水の蒸発潜熱も併
用して吸熱するため空気の循環量が少くなくてすみ、し
かもその水も循環させる空気より水蒸気分離膜を使用し
て格別の動力を必要とせず簡単に取出すものであるから
、従来のものと比較して能力当りの装置寸法をコンパク
トにすることができ、また圧縮機や膨張機で発生する騒
音や振動が小さくなるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す概略図、第２図は第
１図のＡ−Ａ断面図である。第３図は従来例を示す概略
図である。１・・・圧縮機、２・・・熱交換器、３・・・膨張機、
４・・・モータ、５・・・ファン、６・・・吸熱用熱交
換器、７・・・ファン、８・・・水滴受皿、９・・・連
通管。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、逆ブレイトン型の空気サイクルヒートポンプに
おいて、圧縮機と膨張機を結ぶ経路上にある熱交換器に
水蒸気分離膜を配置し、この分離膜で分離された水蒸気
を凝縮させ、この水を膨張機の下流側の経路中に噴霧さ
せるようにした空気サイクルヒートポンプ。