CN102287951B - 吸收热泵 - Google Patents

Abstract

一种吸收热泵，使被加热流体流量不产生较大偏差并且抑制传热管有效面积比例减少。吸收热泵(100A)具备对被加热流体液(103)加热而产生被加热流体气体的吸收器(A1)，吸收器(A1)具有：传热管组(12)，由水平配置、外侧被散布吸收液而内侧流动所述被加热流体液的多个传热管构成；和被加热流体室(121)，对传热管组(12)的被加热流体液供给侧供给所述被加热流体液；被加热流体室(121)具备：间隔件(122)，将传热管组(12)在上下方向上分割成分别为均匀根数的分割传热管组(12a、12b)；和供给口(131a-1、131b-1)，对各分割传热管组(12a、12b)均匀地供给所述被加热流体液。

Description

吸收热泵

技术领域

本发明涉及一种产生蒸汽的吸收热泵，特别涉及具备传热管根数较多的吸收器的吸收热泵。

背景技术

存在一种吸收热泵，将由蒸发器产生的冷媒蒸汽引导至吸收器，在吸收器中通过吸收溶液吸收冷媒蒸汽时产生的吸收热，对水进行加热而获得水蒸汽(例如参照专利文献1)。近年，在这种吸收热泵中，大型化的要求变得显著。

专利文献1：日本特开2006-138614号公报

然而，当使吸收热泵大型化时，吸收器的传热管根数势必增多。于是，传热管内的被加热流体流量产生较大偏差，传热管的有效面积比例减少。特别是，当上下方向配置的管级数增加时，该情况变得显著。特别是在要获得水蒸汽的吸收热泵中，在管组的流动方向在管板部反转的多通道构造中，在进行回转而进入新的管组时，下部管组中液体较多而上部管组中蒸汽较多，当换算为质量流量时，在下部流动较多流量而在上部蒸汽几乎占据了全部比例，而存在传热变差的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而进行的，其目的在于提供一种吸收热泵，能够使产生被加热流体气体的吸收器的传热管内的被加热流体流量不产生较大偏差，能够抑制传热管的有效面积比例的减少。

为了实现上述目的，例如图1所示，本发明第一方式的吸收热泵100A具备吸收器A1，该吸收器A1通过吸收冷媒气体而产生的吸收热对被加热流体液103进行加热，产生被加热流体气体；吸收器A1具有：传热管组12，是由水平配置的多个传热管构成的传热管组12，由外侧被散布吸收液、内侧流动所述被加热流体液的多个传热管构成；和被加热流体室121，对传热管组12的被加热流体液供给侧供给所述被加热流体液；被加热流体室121具有：间隔件122，将传热管组12在上下方向上分割成分别为均匀根数的分割传热管组12a、12b；和供给口131a-1、131b-1，对各分割传热管组12a、12b均匀地供给所述被加热流体液。

当如本方式那样构成时，吸收器具有传热管组，传热管组的被加热流体室具有将传热管组在上下方向上分割成分别为均匀根数的分割传热管组的间隔件和对各分割传热管组均匀地供给所述被加热流体液的供给口，因此，能够使吸收器的传热管内的被加热流体流量不产生较大偏差，能够抑制传热管的有效面积比例的减少。

本发明第二方式的吸收热泵为，在第一方式的吸收热泵中，例如图1所示，供给口131a-1、131b-1具有对分割管组12a、12b均匀地分配所述被加热流体液的分配机构132a、132b。

当如本方式那样构成时，供给口具有对分割管组均匀地分配所述被加热流体液的分配机构，因此能够提供一种吸收热泵，能够进一步可靠地使传热管内的被加热流体流量不产生较大偏差，能够抑制传热管的有效面积比例的减少。

本发明第三方式的吸收热泵为，在第一方式或第二方式的吸收热泵100A、100B中，例如图4、图5所示，各分割传热管组12a、12b分别构成为多通道(图4、图5中为3通道)。

当如本方式那样构成时，各分割传热管组分别构成为多通道，因此能够使吸收器的传热管内的被加热流体流量不产生较大偏差，能够抑制传热管的有效面积比例的减少，并且能够将传热管的长度抑制得较短。换言之，由于是多通道，因此传热管的根数增加。并且，由于是多通道，因此在一个通道结束时流动方向反转，在下部和上部的传热管组中液体和气体的分配具有变得不均匀的趋势，但是由于具有分割成分割传热管组的间隔件和对各分割传热管组均匀地供给所述被加热流体液的供给口，因此能够使吸收器的传热管内的被加热流体流量不产生较大偏差，能够抑制传热管的有效面积比例的减少。

本发明第四方式的吸收热泵为，在第一方式至第三方式的任一方式的吸收热泵100A、100B中，例如图4、图5所示，具备气液分离器22，将在吸收器A1-1、A1-2中产生的被加热流体气体导入该气液分离器22，对所述被加热流体气体和与所述被加热流体气体相伴的被加热流体液进行分离；以分割传热管组12a、12b整体浸在所述被加热流体液中的方式，形成分割管组12a、12b出口侧的吸收器A1-1、A1-2与气液分离器22的连接口22a、22b、或者分割管组12a、12b的被加热流体出口侧的被加热流体室128。

当如本方式那样构成时，构成为分割传热管组整体浸在所述被加热流体液中，因此能够抑制气体从被加热流体中窜气。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种吸收热泵，能够使产生被加热流体气体的吸收器的传热管内的被加热流体流量不发生较大偏差，能够抑制传热管的有效面积比例的减少。

附图说明

图1是本发明实施方式的单级升温吸收热泵的示意系统图。

图2是本发明实施方式的二级升温吸收热泵的示意系统图。

图3是将本发明实施方式的吸收热泵的吸收器和气液分离器提取表示的示意局部系统图。

图4是说明本发明第一实施方式的吸收器的示意截面图。

图5是说明本发明第二实施方式的吸收器的示意截面图。

图6是说明本发明第一实施方式的吸收器的变形例的示意截面图。

图7是对利用气泡泵功能使被加热流体在吸收器与气液分离器之间循环的情况进行说明的示意截面图。

图8是设置了多个气水分离器的情况的说明图。

图9是一个气水分离器中具有多个液面的情况的说明图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。另外，在各图中对相互相同或相当的部件赋予相同或类似的符号，并省略重复的说明。

首先，参照图1的示意系统图来说明本发明第1实施方式的吸收热泵100A。如图所示，本吸收热泵作为主要结构设备而具备吸收器A1、蒸发器E1、再生器G、冷凝器C以及溶液热交换器X1。在本实施方式中，典型的是使用溴化锂水溶液作为吸收液(稀溶液、浓溶液)，使用水作为冷媒。

所述主要结构设备的作用如下所述。吸收器A1为，通过溶液吸收冷媒蒸汽时产生的吸收热，对作为被加热流体的水进行加热而使其蒸发。蒸发器E1为，通过作为热源的热水102对作为冷媒液的水进行加热而使其蒸发，并向吸收器A1输送作为冷媒蒸汽的水蒸汽。再生器G为，对在吸收器A1中吸收了冷媒蒸汽而浓度降低了的稀溶液进行加热，产生冷媒蒸汽，对溶液进行再生(成为浓溶液)。冷凝器C为，通过冷却水101对在再生器G中产生的冷媒蒸汽进行冷却、冷凝。溶液热交换器X1为，使来自吸收器A1的稀溶液与来自再生器G的浓溶液进行热交换。

吸收热泵100A还具备：浓溶液管2，通过溶液泵1将来自再生器G的浓溶液引导至吸收器A1；稀溶液管4，将来自吸收器A1的稀溶液引导至再生器G；冷媒管6，通过冷媒泵5将冷媒液从冷凝器C引导至蒸发器E1；以及冷媒管6a，使在蒸发器E1中未蒸发的冷媒液返回至冷媒泵5的吸入侧；这些管对各部件进行连接。在冷媒管6和冷媒管6a上插入配置有热交换器X2，使从冷凝器C向蒸发器E1输送的冷媒液与从蒸发器E1向泵5的吸入侧返回的冷媒液之间进行热交换。如此，将冷媒液从冷凝器C向蒸发器E1输送的泵5，兼作向蒸发器E1喷射冷媒液的泵，因此能够省略1台泵。另外，冷媒管6a也可以与凝器C直接连接。此外，在蒸发器E1与吸收器A1之间设置有将在蒸发器E1中蒸发的冷媒蒸汽向吸收器A1引导的流路7，在再生器G与冷凝器C之间设置有将由再生器G产生的冷媒蒸汽向冷凝器C引导的流路8。

在冷凝器C中具备引导冷却水101的冷却水管9，在蒸发器E1和再生器G中分别具备引导热源热水102的热水管10、11，在吸收器A1中具备用于获得所希望的高温蒸汽的传热管(传热管组)12。

另一方面，本实施方式的吸收热泵100A具备气液分离器22，该气液分离器22将在吸收器A1中被加热了的作为被加热流体的水，分离为作为液体的水和水蒸汽。气液分离器22上连接有补给水管3。在补给水管3上配置有补给水泵16和补给水加热器15。对补给水加热器15供给热水102而对作为被加热流体液的水103进行加热(预热)。

气液分离器22中设置有液位计L3，根据该液位计L3的检测输出来控制补给水泵16，由此将气液分离器22内的液面的液位维持为规定水平。

在吸收器A1的传热管12的入口连接有从气液分离器22补给作为被加热流体液的水103的补给管3a，在传热管12的出口侧连接有使在吸收器A1中蒸发的水蒸汽返回到气液分离器22的返回管3b(3b-1、3b-2、3b-3)。

从气液分离器22向吸收器A1的传热管12导入蒸发量的1～3倍(更优选为1.5～2倍)程度的水103。如此，能够提高作为被加热流体的水侧的传热系数。气液分离器22具备压力检测器P1和控制器CONT。控制器CONT调节控制阀41的开度，以使由压力检测器P1检测出的气液分离器22的内部压力维持为规定的设定值。

在上述结构的吸收热泵中，通过对再生器G的热水管11供给热源热水102，由此再生器G中的溶液蒸发而成为浓溶液。利用溶液泵1使该浓溶液经过溶液热交换器X1而被加热，输送至吸收器A1并散布到传热管12的传热面上。另一方面，利用冷媒泵5输送到蒸发器E1的冷媒，由经过热水管10的热源热水102加热而蒸发。该冷媒蒸汽经由流路7到达吸收器A1，被所散布的所述浓溶液吸收，浓溶液成为稀溶液。通过此时的吸收热浓溶液被加热并成为高温，对传热管12的传热面进行加热，对在传热管12中流通的水103进行加热，产生蒸汽104并从传热管12排出。

吸收器A1的稀溶液经过稀溶液管4，在溶液热交换器X1中对经过浓溶液管2的浓溶液进行加热并返回再生器G。在再生器G中产生的蒸汽经过流路8到达冷凝器C，由经过冷却水管9的冷却水101冷却而冷凝，并重复循环。

在吸收器A1中设置有对积留在其底部的溶液的液面进行检测的液位计L1。在底部设置有溶液的出口。将液位计L1的检测输出送到驱动溶液泵1的变换器18，对该溶液泵1进行控制。由此，对从再生器G向吸收器A1输送的浓溶液的流量进行控制，而将积留在吸收器A1底部的溶液的液面的液位维持为指定水平。

此外，在蒸发器E1中也设置有对积留在底部的冷媒液的液面进行检测的液位计L2。在底部设置有冷媒液的出口。将液位计L2的检测输出向控制阀20输出，对该控制阀20进行控制，而对从冷凝器C供给的冷媒流量进行控制，维持蒸发器E1的冷媒液的液面。

吸收器A1的具体构造，将参照图3、图4、图5在之后详细说明。

参照图2对本发明的吸收热泵的其他结构例进行说明。本吸收热泵是二级升温的例子。如本图所示，设置有高温吸收器AH和气液分离器EHS。在此，与图1的吸收器A1对应的吸收器A2成为低温吸收器，与蒸发器E1对应的蒸发器E2成为低温蒸发器。此外，高温蒸发器EH成为低温吸收器A2的被加热侧。

从冷凝器C经过冷媒管6输送的冷媒液，经过控制阀32和冷媒分支管30被供给至气液分离器EHS。另一方面，来自高温蒸发器EH的冷媒蒸汽，经过冷媒管34-1输送至气液分离器EHS。由此，在气液分离器EHS中，来自冷凝器C的冷媒液被加热蒸发。被气液分离的冷媒液经过冷媒管34-2返回低温吸收器A2。在气液分离器EHS内设置有挡板33。通过使气液与该挡板33碰撞，由此将冷媒液从冷媒气体中分离，使冷媒液不会流入高温吸收器AH。

通过溶液泵1，来自再生器G的浓溶液经过溶液热交换器X1及热交换器X3而被加热(预热)，并被输送至高温吸收器AH。在此，来自气液分离器EHS的冷媒蒸汽被浓溶液吸收，浓溶液成为稀溶液。通过此时的吸收热，浓溶液被加热并成为高温，对传热管35的传热面进行加热，经过传热管35的水103被加热而成为蒸汽。该水蒸汽被导入气液分离器22，被气液分离，水蒸汽104从蒸汽管13排出。

高温吸收器AH的稀溶液经过稀溶液管37，在热交换器X3中对向高温吸收器AH输送的浓溶液进行加热，并经过控制阀40流入低温吸收器A2。根据对积留在低温吸收器A2底部的溶液的液面进行检测的液位计L1的输出，对控制阀40进行控制，将低温吸收器A2底部的溶液的液面的液位维持为规定水平。此外，在高温吸收器AH中设置有对底部的溶液的液面进行检测的液位计L4。将该液位计L4的检测输出送到驱动溶液泵1的变换器18，调节该溶液泵1的转速，由此调节向高温吸收器AH输送的浓溶液的流量，将高温吸收器AH底部的溶液的液面的液位维持为规定水平。

此外，在气液分离器EHS中设置有对积留在底部的冷媒液的液面进行检测的液位计L5，根据该液位计L5的检测输出来调节控制阀32，将气液分离器EHS的液面的液位维持为规定水平。此外，积留在低温蒸发器E2底部的冷媒液的液面的液位，也是根据液位计L2的检测输出来调节控制阀20，调整来自冷凝器C的冷媒液供给量，而维持为规定水平。

另外，在图1和图2所示结构的吸收热泵100A、100B中，将蒸发器E1、E2作为使来自冷凝器C的冷媒液散布到引导热源热水102的传热管上的散布式的蒸发器进行了说明，但也可以构成为将引导热源热水102的传热管配设在冷媒液中。前者适用于以比较低的温度工作的蒸发器，后者适用于以比较高的温度工作的蒸发器。在本实施方式那样的升温型吸收热泵中，不同于吸收冷冻机，蒸发器以比较高的温度工作，因此能够使用后者的情况较多。当如此构成时，在二级升温的吸收热泵中，在高温吸收器AH、低温吸收器A2中，产生被加热流体气体的吸收器的传热管内的被加热流体流量都不会发生较大偏差，因此作为能够抑制两个吸收器的传热管的有效面积比例减少的吸收热泵、即吸收热泵整体，COP(coefficient ofperformance：循环性能系数)较高，并且容易获得高温的蒸汽。

参照图3说明本发明实施方式具备的吸收器A1的结构。在图1、图2中，吸收器A1、AH的结构，仅示出了足够用于对其在吸收热泵100A、100B的整体结构中具有怎样的作用进行说明的程度，以下详细说明具体构造。图2的高温吸收器AH也具有与图1的吸收热泵100A的吸收器A1完全相同的构造，以下作为吸收器A1进行说明。另外，图2的低温吸收器A2也在传热管内产生冷媒的蒸发，因此能够应用相同的结构。

适于本发明实施方式的吸收器A1，具体而言具备由水平配置的多个传热管构成的传热管组12。传热管组12被均匀地分割为分割传热管组12a、12b、12c。在本图中示出分割传热管组的数量为3的情况。然而，分割传热管组的数量也可以是2、也可以是4以上。在传热管组12(12a、12b、12c)中，向其外侧散布吸收液，在各传热管的内侧流动作为被加热流体液的水。

尤其当在上下方向上配置的传热管根数增加时，被加热流体的流量偏差变得显著。因此，传热管组12的分割是在上下方向上分割为多个。

参照图4说明吸收器A1的更具体的构造。在此，作为第一实施方式，通过分割传热管组的数量为2时的吸收器A1-1进行说明。在传热管组12的供给作为被加热流体液的水的一侧，具有供给该水的作为被加热流体室的第一水室121。第一水室121具有将传热管组12在上下方向上分割为分别为均匀根数的分割传热管组12a、12b的间隔件122。在此，将被加热流体室具体地称为水室。虽然存在该水室中仅积存蒸汽的情况，但为了方便在该情况下也称作水室。

在图4中，通过间隔件122将第一水室121分为分割水室121a、121b，但它们也可以是完全独立的水室。第二水室123也同样。通过减小水室的内容积，能够容易提高水室的强度，进而能够缓和法规限制。

在此，所谓均匀的根数典型地是指相同根数，但为大致相同数量即可。即，分割传热管组12a、12b的传热管的根数，只要不是分别过大、而是流入各传热管的作为被加热流体的水的流量不产生较大偏差程度的均匀根数即可。例如假设如下情况：当超过170根时流量会产生偏差(根据纵和横的分配、传热管的口径、在吸收器中要得到的水蒸汽的温度等的不同，产生还是不产生偏差的极限的根数或纵向级数也不同，在此通过根数来表现)，而所需要的吸收器的管根数为480根。

在该情况下，当分割成2个分割传热管组时，各分割传热管组的管根数为240根。这比流量不产生偏差的极限根数170根多。接着，当分割成3个分割传热管组时，各分割传热管组的管根数为160根。这比流量不产生偏差的极限根数170根少。因此可知，分割为3部分即可。在该情况下，均匀根数典型的是160根，但是也可以分割为150根、160根、170根的3部分。这种情况也包含在均匀的根数的概念中。这是因为，这是能够发挥流量不产生偏差这种效果的范围内的根数。

在此，对通过间隔件122进行间隔、而将第一水室121分割成2个分割水室121a、121b的情况进行说明。分割水室121a、121b分别覆盖分割传热管组12a、12b。

2个分割水室121a、121b、进而分割传热管组12a、12b，典型的是被分割成在上下方向上排列(3个以上的分割水室、分割传热管组的情况也同样分割成在上下方向上排列)。当如此进行分割时，能够避免各分割传热管组在纵向上较长地配列。

并且，在分割水室121a、121b上分别设置有，向分割水室121a、121b均匀地供给水、进而向分割传热管组12a、12b均匀地供给水的供给口131a-1、131b-1。在该供给口131a-1、131b-1上分别连接有供给管131a、131b。另外，供给管131a、131b是从供给管131分支的。换言之，作为被加热流体的水从供给管131经由供给管131a和131b，并列且均匀地供给到分割水室121a、121b。在供给管131a、131b上，作为供给口131a-1、131b-1的一部分，分别设置有作为向分割传热管组12a、12b均匀地分配水的分配机构的小孔132a、132b。

这些小孔的开口大小被调整为，使压力损失与分割管组12a、12b的位置头(及配管的流动损失)之差抵消。因此，例如配置在下方的小孔132b的开口小于配置在上方的小孔132a的开口。这是因为，下方的位置头较大，因此通过相对小的开口即可。

在两个系统中引入小孔的理由为：在配管及传热管组中的损失较小的情况下，有时由于两个系统的压力损失的微小差异(例如有无弯曲部)，流量分配会较大地变化，因此通过小孔来预先赋予某种程度的阻力，抑制其他压力损失差异的影响。此时，如果需要考虑位置头，则通过改变每个小孔的阻力来进行调整。

另外，作为对水均匀地进行分配的分配机构，即使不以小孔那样的可以明确地目视的形式来设置该分配机构，例如也可以根据配管的尺寸以及长度而将赋予同等效果的机构作为分配机构。此外，之前说明了分割为150根、160根、170根的3部分，而该情况也包含在均匀根数的概念中的情况，但是向分割传热管组均匀地供给被加热流体液的供给口，以与上述那样被所谓均匀地分配的传热管组分别相配合的方式供给被加热流体液即可。因此，如果分割管组的位置头是不成为问题的程度，则只要简单地使配管尺寸相等、或者设成多少存在差的与传热管组根数相配合的配管尺寸即可。

另外，在不设置使被加热水循环的泵而通过气泡泵功能使其循环的情况下(参照图7)，不设置小孔，而分别设置从各分割水室出口向气液分离器22的配管，并调整从出口到气液分离器入口为止的高度(ha、hb、hc)，由此进行均匀分配。

在难以进行高度调节的情况下，如图8所示，也可以作为气液分离器22-a、22-b、22-c而单独设置多个气液分离室(在本实施方式中为3个)，来实现均匀分配。在该情况下，将各气液分离器的蒸汽侧连通，在各气液分离器中对液面进行调节。另外，气泡泵能力根据液体的压入和气液二相部的高度来决定。

如图9所示，也可以使1个气液分离器22具有与图8所示的情况同等的功能。通过在该气液分离器中设置高度不同的间隔件，能够设定高度不同的多个(在本实施方式中为3级)液面。由此，能够任意地设定液面的高度(间隔件的高度)和从水室出口到气液分离器入口为止的高度，因此能够自由地设计气泡泵的能力。在图中，将气液分离器22中设定成不同高度的液面，按照从低到高的顺序通过液面a、液面b、液面c表示。

在图4的第一实施方式的吸收器中，传热管组12在上下方向上配置有12根(水平方向(图中进深方向)的根数未示出、例如为15根)。将该传热管组12在纵向(铅垂方向)上2分割成分割传热管组12a和分割传热管组12b。第一水室121通过间隔件122被分割成分别覆盖分割传热管组12a和分割传热管组12b的分割水室121a、121b。

传热管组12的两端在2张对置的管板125、126处分别被扩管，而构成管壳式热交换器。第一水室121与管板125焊接连接，而形成水室。在第一水室121的相反侧，第二水室123与管板126焊接连接，而形成水室。

在纵向上配列了12根的传热管组12，两端分别由第一水室121和第二水室123覆盖。在第二水室123中设置有与第一水室的间隔件122相对应的间隔件124，第二水室被分割成分别覆盖分割传热管组12a和分割传热管组12b的分割水室123a、123b。因此，通过间隔件122、124，能够将传热管组12分割成分割传热管组12a、12b。被分割为两部分的分割传热管组12a、12b，分别将6根进一步从下方分割成1根、2根、3根。如此，在本实施方式的吸收器A1-1中，分割管组12a、12b分别形成为3通道。

对被分割成1根、2根、3根的传热管组的分割传热管组12b进行着重说明。分割传热管组12b，通过分割水室121b内的间隔件122-1b分割成下级的由1根构成的传热管组、中级的由2根构成的传热管组、上级的由3根构成的传热管组，通过分割水室123b内的间隔件124-1b分割成下级的由1根构成的传热管组、中级的由2根构成的传热管组、上级的由3根构成的传热管组。

即，在第一水室121b内，下级的由1根构成的传热管组由分割水室121b-1覆盖，中级的由2根构成的传热管组和上级的由3根构成的传热管组由分割水室121b-2覆盖。此外，在第二水室123b内，下级的由1根构成的传热管组和中级的由2根构成的传热管组由分割水室123b-1覆盖，上级的由3根构成的传热管组由分割水室123b-2覆盖。

换言之，传热管组12b通过分割水室121b内的间隔件122-1b和分割水室123b内的间隔件124-1b，分别被分割成下级的由1根构成的传热管组、中级的由2根构成的传热管组、上级的由3根构成的传热管组。如此，吸收器A1-1的分割传热管组12b构成为3通道的热交换器。

分割传热管组12b上方的分割传热管组12a也完全相同。

第二水室的分割水室123b的分割水室123b-2通过配管133b与气液分离器22的连接口22b连接，第二水室的分割水室123a的分割水室123a-2通过配管133a与气液分离器22的连接口22a连接。连接口22b配置在比分割水室123b-2的出口靠铅垂方向上方、并且比传热管组12b靠铅垂方向上方，连接口22a配置成比分割水室123a-2的出口靠铅垂方向上方、并且比传热管组12a靠铅垂方向上方。因此，不会从在传热管组12a、12b的最上级分割传热管组的最上部所配列的传热管(存在蒸汽集中的趋势)，经过配管133a、133b而仅窜气蒸汽。

气液分离器22形成为纵长，在上部空间中沿纵向配设有挡板22e。连接口22a、22b设置成与挡板22e对置。因此，从连接口22a、22b向气液分离器22内喷入的混有液体水的水蒸汽与挡板22e碰撞，而对液体水进行分离。在挡板22e下方具有与气液分离器22底部的水面之间被开放的通路。因此，沿着挡板22e向下方流动的水蒸汽和水，在此与水面碰撞而进一步进行气液分离。完全从液体水中分离的水蒸汽，沿着挡板22e向上方流动，从与气液分离器22的最上部连接的蒸汽管13导出。与蒸汽分离的水集中在气液分离器22的底部。

参照图4说明在第一实施方式中使用的吸收器A1-1的作用。从供给管131供给的作为被加热流体的液体水，分流到从供给管131分支的供给管131a和供给管131b。在供给管131a和供给管131b上分别插入配设有小孔132a、132b，因此分流的水均匀地流到供给管131a和供给管131b中。在此所谓的均匀是指，与传热不产生显著偏差的程度相等。

流入供给管131b的水，流入下级的在纵向上为1根(在水平方向上例如为15根)的管组中。在该管组中，以来自传热管外侧的吸收液(溶液)的吸收热为主而作为显热赋予，作为被加热流体的水的温度上升。在此，一部分水蒸发。

从下级的传热管组向分割水室123b-1流入的液状水和水蒸汽，在分割水室123b-1中反转，向中级的纵向2根的传热管组流入。在该传热管组中，相当大量的水成为水蒸汽。

从中级的传热管组向分割水室121b-2流入的液状水和水蒸汽，在分割水室121b-2中反转，向上级的纵向3根的传热管组流入。在该传热管组中，至此未蒸发的水蒸发成为水蒸汽。在本实施方式中，从供给管131供给的水量是应蒸发的水量的1～3倍(更优选为1.5～2倍)。即，供给水相对于蒸发水的供给水比为1～3倍或者1.5～2倍。在供给水比为1倍时，所供给的水几乎全部在吸收器A1-1中蒸发，因此从上级的传热管组向气液分离器22仅排出水蒸汽。在供给水比为2倍时，一半量的水向气液分离器22排出，并且在3倍时，所供给的水的近70％量的水向气液分离器22排出。无论如何在体积上都是水蒸汽压倒性多的状态。

另外，使传热管组的根数按照下级1根、中级2根、上级3根的方式增加的原因为，如以上说明的那样，随着朝向上级方向蒸汽的比例增加，体积流量增加。

如此，根据本实施方式，在上级、传热管组的纵向根数也为3根，因此能够抑制流动的混有水的水蒸汽的流动偏差。在相同构造的传热管组12a也具有相同的作用。

在与本实施方式对应的现有技术、即不分割为传热管组12a、12b的现有技术中，3通道的上级的传热管组根数为6根。并且，管板125侧的水室中的、覆盖中级和上级的分割水室的纵向较长，因此由于重力的影响在该分割水室中气液被分离，流入管组的6根管的气液产生偏差。在较差情况下，在6根管组中，存在最上级的1根几乎仅流动水蒸汽的趋势。即，会产生窜气。结果，在下方的管中流动的气液中，液体的比例变多，流动变差。因此，吸收器整体的传热効率不得不变低。

与此相对，根据本发明实施方式，由于对传热管组进行分割，因此能够抑制在传热管内流动的混有水的水蒸汽的流动偏差，能够较高地维持吸收器A1-1整体的传热効率，进而能够较高地维持吸收热泵的COP。此外，能够使能够生成的蒸汽温度较高。

另外，在以上的实施方式中，分别设置了从各分割水室出口向气液分离器22的配管，但也能够如图6所示，将各出口室(就图4的第一实施方式的吸收器而言为分割水室123a-2和分割水室123b-2)一体化，使从出口到气液分离器入口为止成为共通的1根配管133e。在该情况下，为了均匀分配地供给被加热水，优选预先使小孔的阻力较大。

接着，参照图5，对第二实施方式的吸收热泵使用的吸收器A1-2的构造和作用进行说明。本实施方式的吸收器A1-2，除了第二水室128的构造之外与第一实施方式的吸收器A1-1相同。在此，以与吸收器A1-1的不同点为中心进行说明。

第二水室128与管板126焊接连接地设置。第二水室128以覆盖传热管组12a、12b双方的方式形成一个空间。在第二水室128的内部空间中设置有内部水室128a-1，该内部水室128a-1覆盖传热管组12a下级的纵向为1根的传热管组和中级的纵向为2根的传热管组。在其上部，邻接地设置有覆盖上级的纵向为3根的传热管组的内部水室128a-2。

内部水室128a-2的上部在第二水室128内开放。内部水室128a-2形成在此积留未蒸发的作为被加热流体的水的液体积留部。在开放的上部形成有边缘128c。开放的上部的边缘128c形成为，积留的水越过该边缘而溢流。边缘的高度被决定为，积留的水完全覆盖到纵向3根的最上部的传热管组。

内部水室128a-2如上所述那样构成，因此在此积留的水覆盖上级的传热管组，能够抑制蒸汽经过在上级的传热管组中也位于上方的传热管而窜气。在本实施方式中，由于将传热管组分割为分割传热管组，因此作为被加热流体的水的流量不会产生较大偏差，而且通过形成内部水室128a-2能够更可靠地抑制窜气。

同样，在第二水室128的内部空间内设置有与内部水室128a-1对应的内部水室128b-1，并设置有与内部水室128a-2对应的内部水室128b-2。内部水室128b-2具有与上部的边缘128c对应的上部的边缘128d。

在第二水室128上方设置有朝向气液分离器22输送蒸汽的蒸汽通路133c，蒸汽通路133c通过供给口22c与气液分离器22连接。并且，在第二水室128下方设置有朝向气液分离器22输送在吸收器A1-2中未蒸发的液体水的水通路133d，水通路133d通过供给口22d与气液分离器22连接。

使积留在内部水室128a-2中的水成为泡状而经过的水蒸汽，在排出到第二水室128的空间内之后，经过蒸汽通路133c被引导至气液分离器22。从内部水室128a-2的边缘128c溢流的高热水，在排出到第二水室128的空间内之后，积留在其底部，经过水通路133d被引导至气液分离器22。内部水室128b-2也是同样的。另外，在本实施方式中，第二水室128具备作为气液分离器的功能，因此能够省略气液分离器22或者使其成为简易结构。

由于如上述那样构成，因此在吸收器A1-2中将传热管组分割为分割传热管组，因此作为被加热流体的水的流量不会产生较大偏差，能够抑制蒸汽的窜气。并且，积留在内部水室128a-2、128b-2中的水分别覆盖上级的传热管组，因此能够更可靠地抑制蒸汽经过在上级的传热管组中也位于上方的传热管而窜气。

在以上的实施方式中，说明了将分割传热管组分割成下级、中级、上级的3通道的情况，但是在两通道的情况下也是同样的。在该情况下，如果以吸收器A1-1进行说明，则分割水室121b-2与气液分离器22连接。此外，也能够适用于4通道以上的情况。

如以上所说明的那样，当吸收热泵变为大容量、生成蒸汽的吸收器的传热管根数增加时，传热管内的被加热流体流量产生较大偏差，传热管的有效面积比例减少。特别是，当上下方向配置的管的级数增加时，该情况变得显著。特别在管组的流动方向在管板部反转的多通道构造中，在进行回转而进入新的管组时，下部管中液体增多而上部蒸汽增多，当换算为质量流量时，在下部流动较多流量而在上部蒸汽几乎占据了全部比例，传热变差。然而，根据本发明实施方式，由于对吸收器的传热管组进行分割，因此即使吸收器的传热管根数增多，也能够抑制传热管内的被加热流体流量产生较大偏差，能够抑制传热管的有效面积比例的减少。换言之，能够抑制蒸汽占据传热管组的上部的情况，能够良好地维持传热。

附图标记说明

1 溶液泵

2 浓溶液管

3 补给水管

3a 补给管

3b、3b-1、3b-b-3 返回管

4 稀溶液管

5 冷媒泵

6 冷媒管

7、8 (冷媒蒸汽)流路

9 冷却水管

10、11 热水管

12 传热管(传热管组)

12a、12b、12c 分割传热管组

13 蒸汽管

15 补给水加热器

16 补给水泵

18 变换器

20 控制阀

22 气液分离器

22a、22b、22c、22d 连接口

22-a、22-b、22-c 单独的气液分离器

22e 挡板

30 冷媒分支管

32 控制阀

33 挡板

34-1、34-2 冷媒管

35 传热管

40、41 控制阀

100A、100B 吸收热泵

101 冷却水

102 热源热水

103 被加热流体(水)

104 蒸汽(水蒸汽)

121 第一水室

121a、121b 分割水室

121a-1、121a-2、121b-1、121b-2 分割水室

122、122-1a、122-1b 间隔件

123 第二水室

123a、123b 分割水室

123a-1、123a-2、123b-1、123b-2 分割水室

124、124-1a、124-1b 间隔件

125、126 管板

131、131a、131b 供给管

132a、132b 小孔

133c 蒸汽通路

133d、133e 水通路

A1、A2 吸收器

AH 高温吸收器

C 冷凝器

CONT 控制器

E1、E2 蒸发器

EH 高温蒸发器

EHS 气液分离器

G 再生器

L1、L2、L3、L4、L5 液位计

P1 压力检测器

X1、X2、X3 热交换器

Claims (5)

1.一种吸收热泵，其特征在于，

具备吸收器，该吸收器通过吸收冷媒气体而产生的吸收热对被加热流体液进行加热，产生被加热流体气体，

所述吸收器具有：

传热管组，是由水平配置的多个传热管构成的传热管组，由外侧被散布吸收液、内侧流动所述被加热流体液的多个传热管构成；和

被加热流体室，对所述传热管组的被加热流体液供给侧，供给所述被加热流体液，

所述被加热流体室具有：

间隔件，将所述传热管组在上下方向上分割成分别为均匀根数的分割传热管组；和

供给口，对各所述分割传热管组均匀地供给所述被加热流体液。

2.如权利要求1所述的吸收热泵，其特征在于，

所述供给口具有对所述分割管组均匀地分配所述被加热流体液的分配机构。

3.如权利要求1或2所述的吸收热泵，其特征在于，

各所述分割传热管组分别构成为多通道。

4.如权利要求1或2所述的吸收热泵，其特征在于，

具备气液分离器，将在所述吸收器中产生的被加热流体气体导入该气液分离器，对所述被加热流体气体和与所述被加热流体气体相伴的被加热流体液进行分离，

以所述分割传热管组整体浸在所述被加热流体液中的方式，形成所述分割管组出口侧的所述吸收器与所述气液分离器的连接口、或者所述分割管组的被加热流体出口侧的被加热流体室。

5.如权利要求3所述的吸收热泵，其特征在于，

具备气液分离器，将在所述吸收器中产生的被加热流体气体导入该气液分离器，对所述被加热流体气体和与所述被加热流体气体相伴的被加热流体液进行分离，

以所述分割传热管组整体浸在所述被加热流体液中的方式，形成所述分割管组出口侧的所述吸收器与所述气液分离器的连接口、或者所述分割管组的被加热流体出口侧的被加热流体室。