CN101713600B - 吸收式热泵 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有警报显示装置的吸收式热泵，在供暖运转的低负荷时，该警报显示装置告知逆散热。在该吸收式热泵中，对再生器、冷凝器、蒸发器、吸收器进行管连接而设置成制冷剂循环路径及吸收液循环路径，并且设置有制冷剂泵及吸收液泵，设置在再生器内部通过的驱动热源管，并且设置在蒸发器内部通过的热源水管，进而设置在通过吸收器内部之后通过冷凝器内部并与负荷连接的温水管。在热源水管中的蒸发器的上游侧设置有用于检测热源水入口温度的热源水入口侧温度传感器，并且在蒸发器的下游侧设置有用于检测热源水出口温度的热源水出口侧温度传感器。在该情况下，具有在热源水出口侧温度变得比热源水入口温度高时告知逆散热的警报显示装置。

Description

吸收式热泵
技术领域
本发明涉及一种吸收式热泵。
背景技术
通常，吸收式热泵构成为，对再生器、冷凝器、蒸发器、吸收器进行管连接而设置成制冷剂循环路径及吸收液循环路径，并且设置有制冷剂泵及吸收液泵，设置有在所述再生器内部通过的驱动热源管，并且设置有在所述蒸发器内部通过的热源水管，进而设置有温水管，该温水管在通过所述吸收器内部之后在所述冷凝器内部通过并与负荷连接。而且，供给到温水管的温水在通过吸收器内部时，利用制冷剂蒸气被吸收液吸收时的吸收热而被加热，该制冷剂蒸气从与该吸收器邻接的蒸发器蒸发并流入吸收器中，并且，在通过冷凝器时，利用从与该冷凝器邻接的再生器蒸发并流入冷凝器的制冷剂蒸气冷凝时的冷凝热而被加热，由此，温度上升后的温水例如供给到供暖器等负荷而进行供暖。
上述吸收式热泵中，经由驱动热源管例如将高温的蒸气等热源流体供给到再生器，并经由热源水管例如将从锅炉等排出的温水等热源水供给到蒸发器，该热源水在通过蒸发器时，经由所述制冷剂蒸气从热源水吸热而有效利用。
作为这样的吸收式热泵的在先文献，例如有专利文献1等。
专利文献1：(日本)特开平8-233391号公报
在所述吸收式热泵中，从热源水有效吸热是很重要的，但当供暖器等负荷降低且从该负荷返回到温水管入口侧的温水的温度上升时，若所述热源水的入口侧温度降低，则不仅不能从该热源水吸热，而且存在反而从通过吸收器的温水向蒸发器的热源水侧散热的情况。若产生这样的散热现象(以下称为逆散热)，则不仅丧失作为热泵的功能，而且导致热量损失。
发明内容
本发明是应想要防止上述逆散热这样的市场需求而作出的，其目的在于提供一种具有告知逆散热的警报显示装置的吸收式热泵。
作为实现上述目的的手段，本发明第一方面的吸收式热泵，对再生器、冷凝器、蒸发器、吸收器进行管连接而设置成制冷剂循环路径及吸收液循环路径，并且设置有制冷剂泵及吸收液泵，设置有在所述再生器内部通过的驱动热源管，并且设置有在所述蒸发器内部通过的热源水管，在所述吸收式热泵中进而设置有温水管，该温水管在通过所述吸收器内部之后通过所述冷凝器内部并与负荷连接，该吸收式热泵的特征在于，在所述热源水管中的蒸发器的上游侧设置有用于检测热源水入口温度的热源水入口侧温度传感器，并且在蒸发器的下游侧设置有用于检测热源水出口温度的热源水出口侧温度传感器，该吸收式热泵具有在热源水出口温度变得比热源水入口温度高时告知逆散热的警报显示装置。
本发明第二方面的吸收式热泵，对再生器、冷凝器、蒸发器、吸收器进行管连接而设置成制冷剂循环路径及吸收液循环路径，并且设置有制冷剂泵及吸收液泵，设置有在所述再生器内部通过的驱动热源管，并且设置有在所述蒸发器内部通过的热源水管，在所述吸收式热泵中进而设置有温水管，该温水管在通过所述吸收器内部之后通过所述冷凝器内部并与负荷连接，该吸收式热泵的特征在于，在所述热源水管中的蒸发器的上游侧设置有用于检测热源水入口温度的热源水入口侧温度传感器，并且在所述温水管中的吸收器的上游侧设置有用于检测温水入口温度的温水入口侧温度传感器，该吸收式热泵具有在热源水入口温度相比温水入口温度低于一定温度以上时告知逆散热的警报显示装置。
本发明第三方面的吸收式热泵，对再生器、冷凝器、蒸发器、吸收器进行管连接而设置成制冷剂循环路径及吸收液循环路径，并且设置有制冷剂泵及吸收液泵，设置有在所述再生器内部通过的驱动热源管，并且设置有在所述蒸发器内部通过的热源水管，在所述吸收式热泵中进而设置有温水管，该温水管在通过所述吸收器内部之后通过所述冷凝器内部并与负荷连接，该吸收式热泵的特征在于，设置有用于检测积存于所述蒸发器底部的制冷液的温度的制冷液温度传感器和用于检测积存于所述吸收器底部的稀吸收液的温度的稀吸收液温度传感器，该吸收式热泵具有在所述蒸发器的制冷液温度相比吸收器的稀吸收液温度低于一定温度以上时告知逆散热的警报显示装置。
本发明第四方面的吸收式热泵，在第一～第三方面发明中的任一方面发明的基础上，其特征在于，停止使驱动热源向所述再生器内循环的驱动热源泵，并且进行规定时间的稀释运转后停止。
根据上述第一方面的发明，由于具有在所述热源水出口温度变得比热源水入口温度高时告知逆散热的警报显示装置，因此，可以早期发现吸收式热泵的逆散热，并且可以早期适当地进行处理。
根据上述第二方面的发明，在所述热源水入口温度相比温水入口温度低于一定温度以上时，判定为逆散热并可以使警报显示装置工作。由此，可以早期发现吸收式热泵的逆散热，并且可以早期适当地进行处理。
根据上述第三方面的发明，在所述蒸发器的制冷液温度相比吸收器的稀吸收液温度低于一定温度以上时，判定为逆散热并可以使警报显示装置工作。由此，可以早期发现吸收式热泵的逆散热，并且可以早期适当地进行处理。
根据上述第四方面的发明，在由警报显示装置进行报知的同时，吸收式热泵使驱动热源泵停止并进行使制冷剂泵和吸收液泵的运转持续规定时间的稀释运转，该驱动热源泵使驱动热源经由驱动热源管向再生器循环且设于该驱动热源管，由此，可以防止在该吸收式热泵内循环的吸收液结晶并达到停止状态。
附图说明
图1是表示本发明的吸收式热泵的第一实施方式的构成图；
图2是表示本发明的吸收式热泵的第二实施方式的构成图；
图3是表示本发明的吸收式热泵的第三实施方式的构成图；
图4是表示本发明的吸收式热泵的第四实施方式的构成图；
图5是在第四实施方式中以稀吸收液浓度为参数并根据热源水入口温度和温水入口温度之间的关系表示逆散热区域的图表。
附图标记说明
1  再生器                2  冷凝器
3  蒸发器                4  吸收器
5  驱动热源管            6  稀吸收液管
7  温水管                  8   第一制冷液管
9  制冷剂泵                10  第二制冷液管
11 制冷液分散器            12  热源水管
13 热源水入口侧温度传感器  14  热源水出口侧温度传感器
15 浓吸收液管              16  吸收液分散器
17 吸收液泵                18  热交换器
19 控制装置                20  警报显示装置
21 温水入口侧温度传感器    22  制冷液温度传感器
23 稀吸收液温度传感器
具体实施方式
下面，基于附图说明本发明的实施例。图1是表示本发明的吸收式热泵的第一实施例的构成图。在图1中，附图标记1表示再生器，2表示与再生器1邻接设置的冷凝器，3表示蒸发器，4表示与蒸发器3邻接设置的吸收器。此时，作为吸收液，使用溴化锂水溶液，作为制冷剂，使用水。
在所述再生器1中，经由驱动热源管5使例如从锅炉排出的170℃左右的蒸气通过，并对利用与所述吸收器4连接的稀吸收液管6而返回到再生器1中的稀吸收液进行加热，从而使制冷剂蒸气蒸发分离。
在再生器1中已蒸发分离的制冷剂蒸气，在邻接的冷凝器2中向在该冷凝器2内部通过的温水管7的温水散热而冷凝，变成制冷液而积存在冷凝器2的底部。所述温水管7构成为冷凝器2的上游侧在所述吸收器4内部通过，并且冷凝器2的下游侧与省略图示的供暖器等负荷连接。
积存于冷凝器2底部的制冷液流过第一制冷液管8供给到蒸发器3内并积存于底部，积存于该底部的制冷液利用制冷剂泵9流过第二制冷液管10并从在蒸发器3内的上部设置的制冷液分散器11分散。
附图标记12表示在蒸发器3内部通过的热源水管，例如将从工厂等排出的温水(40℃左右)作为热源水而利用，向从所述制冷液分散器11分散的制冷液散热而使该制冷液蒸发，上述温水因该散热而温度降低并从蒸发器3流出。在该热源水管12中的蒸发器3的上游侧设置有用于检测热源水入口温度的热源水入口侧温度传感器13，并且，在蒸发器3的下游侧设置有用于检测热源水出口温度的热源水出口侧温度传感器14。
在蒸发器3中已蒸发的制冷剂蒸气流入到邻接的吸收器4内，被从吸收液分散器16分散的浓吸收液吸收而积存于底部，在所述再生器1中因制冷剂的蒸发分离而浓度变浓了的浓吸收液流过浓吸收液管15并从在吸收器4内的上部设置的吸收液分散器16分散。
在吸收器4中吸收制冷剂蒸气而浓度变稀后的稀吸收液，利用吸收液泵17从吸收器4的底部经由所述稀吸收液管6回到再生器1内。在稀吸收液管6的中途设有热交换器18，在该热交换器18中，从吸收器4回到再生器1的稀吸收液，与从再生器1供给到吸收器4的吸收液分散器16的浓吸收液之间进行热交换而被加热。
在这样构成的吸收式热泵中，供给到所述温水管7入口侧的温水在通过吸收器4内部时，利用从蒸发器3侧流入的制冷剂蒸气的吸收热而被加热，并且，在通过冷凝器2时，利用从再生器1侧流入的制冷剂蒸气的冷凝热而被加热，由此，上升到规定温度(例如80℃)并供给到省略图示的供暖器等负荷。
在所述吸收器4中从自蒸发器3侧流入的制冷剂蒸气吸热而起到作为吸收式热泵的作用，但若所述供暖器等负荷成为低负荷，则从该负荷回到温水管7入口侧的温水的温度变高。在这样的低负荷情况下，若所述热源水入口侧的热源水的温度降低，则制冷剂蒸气的产生量减少，不仅不能从热源水吸热，而且有时由在吸收器4通过的温水向蒸发器3的热源水侧散热。如产生这样的逆散热(逆放熱)现象，则不仅丧失作为吸收式热泵的功能，而且导致热量损失。
这样的逆散热现象可以如下进行判断，即在由所述热源水出口侧温度传感器14检测到的热源水出口温度比由热源水入口侧温度传感器13检测到的热源水入口温度高的时刻，判定为成为逆散热状态。由该热源水出口侧温度传感器14及热源水入口侧温度传感器13检测的检测信号输入到控制装置19中，若信号从该控制装置19输出到警报显示装置20，则该警报显示装置20显示警报。作为该警报显示，除例如显示于面板等之外，也可以利用根据蜂鸣音或光的闪烁等的警报机构进行显示，或将它们适当组合而进行显示。
现有的吸收式热泵由于不具有这样的警报显示装置20，故在低负荷时即便成为逆散热状态也不能得知该情况，但根据该第一实施例，利用警报显示装置20的警报，能够早期发现逆散热状态，并且能够早期适当地进行处理，如停止省略图示的热源水泵来防止逆散热等。而且，在由警报显示装置20进行报知的同时，吸收式热泵使驱动热源泵(省略图示)停止并进行使制冷剂泵9和吸收液泵17的运转持续规定时间的稀释运转，该驱动热源泵使驱动热源经由驱动热源管5向再生器1循环且设于该驱动热源管5，由此，防止在该吸收式热泵内循环的吸收液结晶并达到停止状态。
图2是表示本发明的吸收式热泵的第二实施例的构成图。在该第二实施例中，与所述第一实施例相同的构成要素标注与上述相同的附图标记而省略详细的说明。
在第二实施例中，对再生器1、冷凝器2、蒸发器3、吸收器4进行管连接而设置成制冷剂循环路径及吸收液循环路径，并且，设置制冷剂泵9及吸收液泵17，设置在所述再生器1内部通过的驱动热源管5，并且设置在所述蒸发器3内部通过的热源水管12，进而设置温水管7，该温水管7在通过所述吸收器4内部之后通过所述冷凝器2内部并与供暖器等负荷连接。
另外，构成为在所述热源水管12中的蒸发器3的上游侧设置有用于检测热源水入口温度的热源水入口侧温度传感器13，并且，在所述温水管7中的吸收器4的上游侧设置有用于检测温水入口温度的温水入口侧温度传感器21，并具有警报显示装置20，当所述热源水入口温度相比温水入口温度低于一定温度以上(例如，由实验得到的35℃以上)时，该警报显示装置20告知逆散热。
这种情况下，在由热源水入口侧温度传感器13检测到的热源水入口温度，相比由温水入口侧温度传感器21检测到的温水入口温度低于一定温度以上的时刻，判定为成为逆散热状态。由该热源水入口侧温度传感器13及温水入口侧温度传感器21检测到的检测信号输入到控制装置19，若信号从该控制装置19输出到警报显示装置20，则该警报显示装置20工作并显示警报。该警报可以与上述同样地进行显示。根据该第二实施例，利用警报显示装置20的警报，能够早期发现逆散热状态，并且能够早期适当地进行处理，如停止省略图示的热源水泵来防止逆散热等。而且，在由警报显示装置20进行报知的同时，吸收式热泵使驱动热源泵(省略图示)停止并进行使制冷剂泵9和吸收液泵17的运转持续规定时间的稀释运转，该驱动热源泵使驱动热源经由驱动热源管5向再生器1循环且设于该驱动热源管5，由此，防止在该吸收式热泵内循环的吸收液结晶并达到停止状态。
图3是表示本发明的吸收式热泵的第三实施例的构成图。在该第三实施例中同样地，与所述第一实施例相同的构成要素标注与上述相同的附图标记而省略详细的说明。
在第三实施例中，对再生器1、冷凝器2、蒸发器3、吸收器4进行管连接而设置成制冷剂循环路径及吸收液循环路径，并且，设置制冷剂泵9及吸收液泵17，设置在所述再生器1内部通过的驱动热源管5，并且设置在所述蒸发器3内部通过的热源水管12，进而设置温水管7，该温水管7在通过所述吸收器4内部之后通过所述冷凝器2内部并与供暖器等负荷连接。
另外，设置用于检测积存于所述蒸发器3底部的制冷液的温度的制冷液温度传感器22和用于检测积存于所述吸收器4底部的稀吸收液的温度的稀吸收液温度传感器23，在所述蒸发器3的制冷液温度相比吸收器4的稀吸收液温度低于一定温度以上(例如35℃以上)的时刻，判定为成为逆散热状态。此时，制冷液温度传感器22设于第二制冷液管10中的制冷剂泵9的上游侧，稀吸收液温度传感器23设于稀吸收液管6中的吸收液泵17的上游侧。
由所述制冷液温度传感器22及稀吸收液温度传感器23检测到的检测信号输入到控制装置19，若信号从该控制装置19输出到警报显示装置20，则该警报显示装置20工作并显示警报。该警报显示可以与上述同样地进行显示。根据该第三实施例，利用警报显示装置20的警报，能够早期发现逆散热状态，并且能够早期适当地进行处理，如停止省略图示的热源水泵来防止逆散热等。而且，在该情况下，在警报显示装置20进行报知的同时，吸收式热泵也使驱动热源泵(省略图示)停止并进行使制冷剂泵9和吸收液泵17的运转持续规定时间的稀释运转，该驱动热源泵使驱动热源经由驱动热源管5向再生器1循环且设于该驱动热源管5，由此，防止在该吸收式热泵内循环的吸收液结晶并达到停止状态。
图4是表示本发明的吸收式热泵的第四实施例的构成图。在该第四实施例中同样地，与所述第一实施例相同的构成要素标注与上述相同的附图标记而省略详细的说明。
在第四实施例中，对再生器1、冷凝器2、蒸发器3、吸收器4进行管连接而设置成制冷剂循环路径及吸收液循环路径，并且，设置制冷剂泵9及吸收液泵17，设置在所述再生器1内部通过的驱动热源管5，并且设置在所述蒸发器3内部通过的热源水管12，进而设置温水管7，该温水管7在通过所述吸收器4内部之后通过所述冷凝器2内部并与供暖器等负荷连接。
另外，在第二制冷液管10中的制冷剂泵9的上游侧，设置用于检测积存于蒸发器3底部的制冷液的温度的制冷液温度传感器22，在稀吸收液管6中的吸收液泵17的上游侧，设置用于检测积存于吸收器4底部的稀吸收液的温度的稀吸收液温度传感器23。进而，在热源水管12中的蒸发器3的上游侧，设置用于检测热源水入口温度的热源水入口侧温度传感器13，并且，在所述温水管7中的吸收器4的上游侧，设置用于检测温水入口温度的温水入口侧温度传感器21。
在该情况下，由蒸发器3的制冷液温度和吸收器4的稀吸收液温度算出吸收器4中的稀吸收液浓度，以该稀吸收液浓度为参数，如图5所示，根据热源水入口温度和温水入口温度之间的关系对逆散热进行判定。例如，在稀吸收液浓度为57％的情况下，当热源水入口温度为30℃、温水入口温度为65℃时，达到逆散热界限，因此，在热源水入口温度为30℃以下或温水入口温度成为65℃以上时，判定为逆散热并显示警报。各温度传感器的检测信号输入到控制装置19，根据在该控制装置19进行的运算，若信号输出到警报显示装置20，则该警报显示装置20显示警报。该警报显示可以与上述同样地进行显示。在该第四实施例的情况下，利用警报显示装置20的警报，也能够早期发现逆散热状态，并且能够早期适当地进行处理，如停止省略图示的热源水泵来防止逆散热等。而且，在由警报显示装置20进行报知的同时，吸收式热泵使驱动热源泵(省略图示)停止并进行使制冷剂泵9和吸收液泵17的运转持续规定时间的稀释运转，该驱动热源泵使驱动热源经由驱动热源管5向再生器1循环且设于该驱动热源管5，由此，防止在该吸收式热泵内循环的吸收液结晶并达到停止状态。
工业实用性
本发明可适用于吸收式热泵，可以警报显示供暖运转在低负荷时的逆散热。

Claims (4)

1.一种吸收式热泵，对再生器、冷凝器、蒸发器、吸收器进行管连接而设置成制冷剂循环路径及吸收液循环路径，并且设置有制冷剂泵及吸收液泵，设置有在所述再生器内部通过的驱动热源管，并且设置有在所述蒸发器内部通过的热源水管，在所述吸收式热泵中进而设置有温水管，该温水管在通过所述吸收器内部之后通过所述冷凝器内部并与负荷连接，该吸收式热泵的特征在于，
在所述热源水管中的蒸发器的上游侧设置有用于检测热源水入口温度的热源水入口侧温度传感器，并且在蒸发器的下游侧设置有用于检测热源水出口温度的热源水出口侧温度传感器，该吸收式热泵具有在热源水出口温度变得比热源水入口温度高时告知逆散热的警报显示装置。
2.一种吸收式热泵，对再生器、冷凝器、蒸发器、吸收器进行管连接而设置成制冷剂循环路径及吸收液循环路径，并且设置有制冷剂泵及吸收液泵，设置有在所述再生器内部通过的驱动热源管，并且设置有在所述蒸发器内部通过的热源水管，在所述吸收式热泵中进而设置有温水管，该温水管在通过所述吸收器内部之后通过所述冷凝器内部并与负荷连接，该吸收式热泵的特征在于，
在所述热源水管中的蒸发器的上游侧设置有用于检测热源水入口温度的热源水入口侧温度传感器，并且在所述温水管中的吸收器的上游侧设置有用于检测温水入口温度的温水入口侧温度传感器，该吸收式热泵具有在热源水入口温度相比温水入口温度低于一定温度以上时告知逆散热的警报显示装置。
3.一种吸收式热泵，对再生器、冷凝器、蒸发器、吸收器进行管连接而设置成制冷剂循环路径及吸收液循环路径，并且设置有制冷剂泵及吸收液泵，设置有在所述再生器内部通过的驱动热源管，并且设置有在所述蒸发器内部通过的热源水管，在所述吸收式热泵中进而设置有温水管，该温水管在通过所述吸收器内部之后通过所述冷凝器内部并与负荷连接，该吸收式热泵的特征在于，
设置有用于检测积存于所述蒸发器底部的制冷液的温度的制冷液温度传感器和用于检测积存于所述吸收器底部的稀吸收液的温度的稀吸收液温度传感器，该吸收式热泵具有在所述蒸发器的制冷液温度相比吸收器的稀吸收液温度低于一定温度以上时告知逆散热的警报显示装置。
4.如权利要求1～3中任一项所述的吸收式热泵，其特征在于，停止使驱动热源向所述再生器内循环的驱动热源泵，并且进行规定时间的稀释运转后停止。
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