CN104949378A - 吸收热泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供的吸收热泵，即便在所供给的冷却水温度较低的情况下也能够运转。该吸收热泵具备：吸收器，其使溶液吸收制冷剂的蒸气亦即制冷剂蒸气而成为稀溶液，并利用在成为稀溶液时产生的吸收热对被加热介质进行加热；再生器，其利用热源介质对稀溶液进行加热，从稀溶液产生制冷剂蒸气，从而成为浓度比稀溶液高的浓溶液；冷凝器，其利用冷却水从在再生器中产生的制冷剂蒸气夺取热而对制冷剂蒸气进行冷凝；冷却水升温器，其对供给至冷凝器的冷却水赋予从制冷剂蒸气夺取的热以外的热，使冷却水升温；以及控制装置，其对在冷却水升温器中的升温量进行调节，将浓溶液的浓度维持为不超过规定的浓度。

Description

吸收热泵

技术领域

本发明涉及吸收热泵，特别是涉及能够应对低温的冷却水的吸收热泵。

背景技术

作为取得比驱动热源所具有的热能多的热能或者取得温度比驱动热源温度高的被加热介质的热源机械，存在吸收热泵。将前者称为第一种吸收热泵，将后者称为第二种吸收热泵。这样的吸收热泵作为主要结构具备：使制冷液蒸发的蒸发器、用溶液吸收制冷剂蒸气的吸收器、使制冷剂从溶液脱离的再生器、以及使制冷剂蒸气冷凝的冷凝器。吸收热泵利用具有排热能的排热源。

专利文献1：日本专利第4648014号公报(图1等)

特别是，第二种吸收热泵是实现热的有效利用的机械，因此在寒冷时期运转的情况较多。在该机械的运转过程中需要冷却水，从而存在若环境温度降低，则冷却水温度也降低，若冷却水温度降低，则在再生器中被浓缩的溶液浓度变浓的特性。若溶液的浓缩进展而使溶液结晶，则溶液不流动从而无法运转。因此，以往的吸收热泵具备在溶液浓度、温度接近开始结晶的状态的阶段，为了避免溶液的结晶化而停止运转的功能。这样在冷却水温度降低时，不得不停止运转。另外，当在启动时冷却水温度比需要的温度低的情况下，吸收热泵无法启动。

发明内容

本发明鉴于上述课题，目的在于提供一种即便在所供给的冷却水温度较低的情况下，也能够运转的吸收热泵。

为了实现上述目的，例如如图1所示，本发明的第一方式的吸收热泵1的特征在于，具备：吸收器10，其使溶液Sa吸收制冷剂的蒸气亦即制冷剂蒸气Ve而成为稀溶液Sw，并利用成为稀溶液Sw时产生的吸收热对被加热介质Wq进行加热；再生器30，其利用热源介质h对稀溶液Sw进行加热，从稀溶液Sw产生制冷剂蒸气Ve，从而成为浓度比稀溶液Sw高的浓溶液Sa；冷凝器40，其利用冷却水Cw从在再生器30中产生的制冷剂蒸气Vg夺取热而对制冷剂蒸气Vg进行冷凝；冷却水升温器51，其将从制冷剂蒸气Vg夺取的热以外的热赋予向冷凝器40供给的冷却水Cw，使冷却水Cw升温；以及控制装置90，其对在冷却水升温器51中的升温量进行调节，将浓溶液Sa的浓度维持为不超过规定的浓度。

以下，冷却水升温器对冷却水的加热是在冷凝器中由制冷剂加热前进行加热的意思，也称为预热。

若如上构成，则由于具备：对向冷凝器供给的冷却水赋予从制冷剂蒸气夺取的热以外的热而使冷却水升温的冷却水升温器、和对在冷却水升温器中的升温量进行调节而将浓溶液的浓度维持为不超过规定的浓度的控制装置，因此能够提供例如即使在冬季冷却水温度降低，也不停止运转的吸收热泵。

另外，例如如图1所示，本发明的第二方式的吸收热泵在上述本发明的第一方式的吸收热泵1的基础上，冷却水升温器是利用加热介质对冷却水Cw进行加热的冷却水热交换器51。

在使用冷却水热交换器51作为冷却水升温器的情况下，升温量能够把握为由加热而带来的温度上升幅度。

作为加热介质，虽无需使用热源介质h，但若使用热源介质h，则不导入其他加热介质就能够对冷却水进行加热。

若如上构成，则能够提供在冷却水温度降低时，不减少冷却水向冷凝器供给的流量，或者与供给流量的减少并用，或者即便在减少供给流量的情况下仍不能完全减少后，在冷却水温度进一步降低时，能够继续运转的吸收热泵。另外，在欲启动吸收热泵时，即使减少冷却水的供给量，冷却水温度也不上升。在具备冷却水热交换器时，即便在冷却水的入口温度低的情况下，吸收热泵也能够启动。

为了实现上述目的，例如如图1所示，本发明的第三方式的吸收热泵在上述本发明的第二方式的吸收热泵1的基础上，具备蒸发器20，其利用热源介质h对制冷剂的液体亦即制冷液Vf进行加热，而产生在吸收器10中被吸收的制冷剂蒸气Ve；具备热源流路23，其将在蒸发器20中对制冷液Vf进行加热从而温度降低后的热源介质h、或者在再生器30中对稀溶液Sw进行加热从而温度降低后的热源介质h作为加热介质，向冷却水热交换器51引导。

热源流路23也可以是使热源介质h与蒸发器20以及再生器30并联地流动，并从其中任意一方导入的流路，还可以是在将上述蒸发器20以及再生器30串联地连接后，接着其后连接的流路。

若如上构成，则能够利用在蒸发器或者再生器的任意一方或者双方利用后的热源介质，从而不会浪费热。冷凝器的冷凝温度比蒸发器的蒸发温度或者再生器30的再生温度低很多，因此能够进行上述的利用。

例如如图1所示，本发明的第四方式的吸收热泵在上述本发明的第一方式至第三方式中任一个方式的吸收热泵1的基础上，具备流量调节装置49，其调节向冷凝器40供给的冷却水Cw的流量，控制装置90在对冷却水升温器51中的升温量进行调节的同时，通过流量调节装置49对冷却水Cw的流量进行调节，将浓溶液Sa的浓度维持为不超过规定的浓度。

典型地，通过调节冷却水Cw的入口流量，将冷却水出口温度T2维持为规定的温度以上，从而将浓溶液Sa的浓度维持为不超过规定的浓度。

若如上构成，则由于具备流量调节装置，因此能够调节冷却水Cw的流量，将浓溶液的浓度维持为不超过规定的浓度。

例如如图1所示，本发明的第五方式的吸收热泵在本发明的第一方式至第三方式中任一个方式的吸收热泵1的基础上，具备冷却水出口温度检测器42，其对在冷凝器40中所利用的冷却水Cw的温度进行检测，控制装置90对由冷却水出口温度检测器42检测出的温度进行调节，以便维持为规定的温度以上，由此将浓溶液Sa的浓度维持为不超过规定的浓度。

若如上构成，则控制装置对由冷却水出口温度检测器检测出的温度进行调节，以便维持为规定的温度以上，由此将浓溶液的浓度维持为不超过规定的浓度，因此也能够应对吸收热泵的启动。在制冷液尚未流动的启动时，溶液、制冷液均未在吸收热泵中循环，因此即使对冷凝器的冷凝温度进行检测，该温度也不反映浓溶液的浓度。在具备冷却水出口温度检测器的情况下，在欲进行吸收热泵启动的启动时，也能够适宜地进行控制。

例如如图1以及图3所示，本发明的第六方式的吸收热泵在本发明的第一方式至第三方式中任一个方式的吸收热泵1的基础上，构成为具备冷却水温度检测器41或者42，在冷却水温度检测器41或者42检测出的温度为启动时的规定温度以上的情况下，控制装置90发出启动指令。

冷却水温度检测器可以检测冷却水入口温度，也可以检测冷却水出口温度。那是因为在吸收热泵未启动的状态下，冷却水入口温度与出口温度接近(事实上相等)。

若如上构成，则构成为在冷却水温度检测器检测出的温度为启动时的规定温度以上的情况下，控制装置发出启动指令，因此在启动后，溶液浓度不会过高，从而能够不存在问题地启动，或者能够继续正常运转。

根据本发明，能够提供即便在所供给的冷却水温度较低的情况下，也能够运转的吸收热泵。

附图说明

图1是本发明的实施方式的吸收热泵的示意性的系统图。

图2是对本发明的实施方式的吸收热泵的动作进行说明的杜林线图。

图3是对本发明的实施方式的吸收热泵启动时的流程进行说明的流程图。

图4是对本发明的实施方式的吸收热泵启动后的流程进行说明的流程图。

附图标记说明：1…吸收热泵；10…吸收器；20…蒸发器；21…热源热水管；22…热源热水管；23…热源热水管；24…热源热水管；30…再生器；31…浓溶液温度计；40…冷凝器；41…冷却水入口温度计；42…冷却水出口温度计；43…制冷剂温度计；45…制冷液管；46…制冷剂泵；47…冷却水管；48…冷却水管；49…冷却水泵；50…三通阀；51…冷却水热交换器；52…旁通配管；53…冷却水热交换器；54…三通阀；90…控制装置；91…控制部；91-1…启动指令部；91-2…浓度维持部；92…运算部；Cw…冷却水；h…热源热水；Sa…浓溶液；Sw…稀溶液；Ve…蒸发器制冷剂蒸气；Vf…制冷液；Vg…再生器制冷剂蒸气；Wq…被加热介质液；Wv…被加热介质蒸气。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，在各图中，对相互相同或相当的部件标注相同或类似的附图标记，并省略重复的说明。

首先，参照图1对本发明的实施方式的吸收热泵1进行说明。图1是吸收热泵1的示意性的系统图。吸收热泵1具备：作为进行吸收热泵循环的主要构成设备的吸收器10、蒸发器20、再生器30、冷凝器40、以及控制装置90。还具备对向冷凝器40供给的冷却水进行加热的作为冷却水升温器的冷却水热交换器51。在第二种吸收热泵中，具备气液分离器(未图示)，在从在吸收器10中被加热的被加热介质取得蒸气的情况下，该气液分离器从被加热介质进行气液分离。本实施方式的吸收热泵1能够将利用价值比较低的低温(例如80℃～100℃左右)的排热水作为热源介质，向再生器30以及蒸发器20供给，并从气液分离器取得利用价值较高的被加热介质蒸气。

另外，在以下的说明中，关于溶液，为了容易进行热泵循环上的区别，根据性状、热泵循环上的位置而称为“稀溶液Sw”、“浓溶液Sa”等，但在不限性状等时，总称为“溶液S”。另外，关于制冷剂，为了容易进行热泵循环上的区别，根据性状、热泵循环上的位置而称为“蒸发器制冷剂蒸气Ve”、“再生器制冷剂蒸气Vg”、“制冷液Vf”等，但在不限性状等时，总称为“制冷剂V”。在本实施方式中，使用LiBr水溶液作为溶液S(吸收剂与制冷剂V的混合物)，使用水(H₂O)作为制冷剂V。

吸收器10在吸收器罐主体的内部具有：构成被加热介质的流路的吸收器导热管、和散布浓溶液Sa的浓溶液散布喷嘴。浓溶液散布喷嘴以使散布的浓溶液Sa落在吸收器导热管的方式配设于吸收器导热管的上方。吸收器10在从浓溶液散布喷嘴散布浓溶液Sa，且浓溶液Sa吸收蒸发器制冷剂蒸气Ve时产生吸收热。构成为在吸收器导热管流动的被加热介质接受该吸收热，从而被加热介质被加热。在吸收器10的下部形成有贮留部，供散布的浓溶液Sa吸收蒸发器制冷剂蒸气Ve而浓度降低的稀溶液Sw贮留。

蒸发器20在蒸发器罐主体的内部具有蒸发器导热管，该蒸发器导热管构成作为对制冷液Vf进行加热的热源介质的热源热水h的流路。蒸发器20构成为蒸发器导热管周边的制冷液Vf因在蒸发器导热管内流动的热源热水h的热而蒸发，从而产生蒸发器制冷剂蒸气Ve。在蒸发器导热管的上游侧连接有热源热水管21。在蒸发器导热管的下游侧连接有热源热水管22。在蒸发器罐主体的底面连接有向蒸发器罐主体内供给制冷液Vf的制冷液管45。

吸收器罐主体与蒸发器罐主体在上部被连接，由此，吸收器10与蒸发器20在气相部相互连通。吸收器10与蒸发器20在气相部连通，由此吸收器10以及蒸发器20的内部压力大致相等。另外，构成为吸收器10与蒸发器20连通，从而能够将在蒸发器20产生的蒸发器制冷剂蒸气Ve向吸收器10供给。

再生器30在再生器罐主体的内部具有：再生器导热管，其使作为对稀溶液Sw进行加热的热源介质的热源热水h在内部流动；以及稀溶液散布喷嘴，其散布稀溶液Sw。再生器30构成为在下部贮留有制冷剂V从散布的稀溶液Sw蒸发而浓度上升后的浓溶液Sa。在再生器30中，构成为稀溶液Sw被热源热水h加热，由此稀溶液Sw中的制冷剂V脱离而生成浓溶液Sa以及再生器制冷剂蒸气Vg。在再生器导热管的上游侧连接有热源热水管22，该热源热水管22与蒸发器20的蒸发器导热管下游部连接。构成为通过这样的连接，将在蒸发器20的导热管流动后的热源热水h向再生器30的再生器导热管供给。在再生器30设置有检测浓溶液Sa的温度T4的浓溶液温度计31。

在再生器30的再生器导热管的下游侧连接有作为热源流路的热源热水管23。热源热水管23进一步连接于冷却水热交换器51。即，构成为将在再生器30的再生器导热管流动后的热水h向冷却水热交换器51供给。

再生器30的贮留浓溶液Sa的部分与吸收器10的浓溶液散布喷嘴被供浓溶液Sa流动的浓溶液管35连接。在浓溶液管35配设有将再生器30的浓溶液Sa加压输送至吸收器10的溶液泵35p。再生器30的稀溶液散布喷嘴与吸收器10的贮留部被供稀溶液Sw流动的稀溶液管16连接。在浓溶液管35以及稀溶液管16配设有溶液热交换器38，该溶液热交换器38在浓溶液Sa与稀溶液Sw之间进行热交换。

冷凝器40在冷凝器罐主体47的内部具有形成冷却介质流路的冷凝器导热管。在冷凝器导热管流动有作为冷却介质的冷却水Cw。冷凝器40构成为将在再生器30产生的再生器制冷剂蒸气Vg导入，之后利用冷却水Cw夺取热而使再生器制冷剂蒸气Vg冷凝。在供对再生器制冷剂蒸气Vg进行冷却前的冷却水Cw流动的冷凝器40的入口侧的冷却水管47，设置有作为冷却水温度检测部的冷却水入口温度计41，其对冷却水的入口温度T1进行检测。在冷凝器40的出口侧的冷却水管48设置有作为冷却水温度检测部的冷却水出口温度计42，其对冷却水的出口温度T2进行检测。在冷凝器40还设置有制冷剂温度计43，其对罐主体内的制冷剂温度，典型的是冷凝后的制冷液的温度T3进行检测。制冷剂温度计43检测冷凝器40内的冷凝温度(也称为饱和温度或露点温度)。在冷凝器40连接有将冷凝后的制冷液Vf输送至蒸发器20的制冷液管45。在制冷液管45配设有用于将制冷液Vf加压输送至蒸发器20的制冷剂泵46。

在冷凝器40的入口侧的冷却水管47设置有：作为冷却水流量调节装置的冷却水泵49、在冷却水泵49的下游侧设置有将冷却水Cw从冷却水管47向冷却水热交换器51分流的三通阀50。在三通阀50连接有旁通配管52。在旁通配管52配设有冷却水热交换器51。旁通配管52在离开冷却水热交换器51后，在冷却水入口温度计41的上游侧与冷却水配管47再次合流。在冷却水热交换器51的入口侧连接有热源热水管23，在出口侧连接有热源热水管24。由于以上述方式构成，因此在冷却水热交换器51中，冷却水Cw与热源热水h进行热交换，从而冷却水Cw被加热而温度上升。即，被升温。冷却水入口温度T1上升作为升温量的温度上升幅度的结果，对溶液的浓度带来直接影响的出口温度T2上升。实际上作为应该调节的升温量的温度上升幅度，在本实施方式中为离开冷凝器的冷却水的出口温度T2的上升幅度。即，是与不使冷却水热交换器51动作时比较的使其动作时的温度上升幅度。结果，检测冷却水的出口温度T2来调节升温量，以使该温度位于THL与THH之间。但是，冷却水的入口温度T1、出口温度T2、冷却水的水量以及第二种热泵的运转负荷存在相关关系，因此也可以通过导入表示相关的相关式，由此将应该调节的对象作为入口温度T1的上升幅度。

如图1(b)的局部图所示，代替冷却水热交换器51，也可以设为冷却水热交换器53。冷却水热交换器53构成为使在冷却水管47流动的冷却水Cw的全部量向冷却水热交换器53流动，使热源热水管23在三通阀54分流而向冷却水热交换器53流动。三通阀54配设于热源热水管23，使在热源热水管23流动的热源热水h选择性地向冷却水热交换器53、或其下游侧的热源热水管24流动。以上的三通阀50或54可以是一体地构成为三通阀的阀，也可以是将两个二通阀组合而构成的阀。

再生器罐主体与冷凝器罐主体在上部被连接，由此，再生器30与冷凝器40在气相部相互连通。通过将再生器30与冷凝器40在气相部连通，由此再生器30以及冷凝器40的内部压力大致相等。另外，构成为通过将再生器30与冷凝器40连通，由此能够将在再生器30产生的再生器制冷剂蒸气Vg供给至冷凝器40。

控制装置90是控制吸收热泵1的运转的设备，具有控制部91以及运算部92。控制部91具有启动指令部91-1以及浓度维持部91-2。控制装置90、特别是浓度维持部91-2构成为通过信号电缆与冷却水泵49以及三通阀50连接，从而能够进行冷却水泵49的启停、旋转速度的调节以及三通阀50的切换、旁通流量的调节。在本实施方式中，冷却水泵49对旋转速度进行调节，从而对冷却水流量进行调节，将冷却水的出口温度控制为规定的温度。所谓控制为规定的温度是维持为具有规定的幅度的温度范围的控制，但也可以通过P控制、PI控制、或者PID控制而控制为设定温度。三通阀50构成为控制为阶梯状地进行开闭来进行旁通流量的调节，由此将冷却水的温度维持为规定的温度范围。所谓阶梯状的开闭可以是全闭与全开之间的两个位置的开闭，但也可以是在全闭与全开之间以多个阶段来改变开度的开闭。或者，也可以构成为连续地对开度进行调节(对旁通流量进行调节)，将冷却水的温度控制为规定的设定温度。三通阀50也可以连续地对开度进行调节，从而对冷却水的温度连续地进行控制。

运算部92根据由制冷剂温度计43检测出的温度(冷凝器40的冷凝温度即露点温度)和由浓溶液温度计31检测出的浓溶液温度，来计算浓溶液的浓度。然后，对该值进行存储。

参照图2的杜林线图，对吸收热泵1的作用进行说明。在附图中，A1和A2是表示吸收器10内的溶液S的状态的点，G1和G2是表示再生器30内的溶液S的状态的点。E是表示蒸发器20内的制冷剂V的状态的点，C是表示冷凝器40内的制冷剂V的状态的点。在吸收器10内，从A2(浓溶液Sa)向A1(稀溶液Sw)变化，在再生器30内，从G1(稀溶液Sw)向G2(浓溶液Sa)变化。A1、A2、G1、G2、E、C是处于冷却水温度正常且溶液浓度正常的运转状态时的点。另一方面，将由于冷却水温度较低因此处于溶液浓度过高的运转状态时对应的点如A1′那样，附加“′”来表示。由虚线表示的循环为冷却水温度较低的情况，由实线表示的循环为使冷却水温度上升后的情况。

吸收热泵循环如A2→A1→G1→G2→A2那样循环。在该例中，吸收热泵循环为第二种，热源介质的入口温度计算为102℃，产生蒸气压力计算为0.4MPaG。在该例中，热源介质不是80～100℃的热水，为了容易明白，而设为102℃的蒸气或加压水。

首先，对冷却水温度较低的情况进行说明。冷却水的入口温度是15℃。在该情况下，在A1′、G1′中，稀溶液Sw的浓度为63.6％，在A2′、G2′中，浓溶液Sa的浓度成为67.9％。如图示那样，G2′接近结晶线。即，吸收热泵循环在A2′→A1′→G1′→G2′→A2′中，为有可能在再生器30的溶液出口配管35、泵35P结晶的状态。

接下来，对将冷却水的流量减少到约15％的情况进行说明。吸收热泵循环用A2→A1→G1→G2→A2表示。在该情况下，在A1、G1中，稀溶液Sw的浓度为62.1％，在A2、G2中，浓溶液Sa的浓度成为64.6％。如图示那样，点G2充分地远离结晶线，成为正常的运转状态。而且，冷凝器40的冷凝温度(露点温度)在C′点为23.2℃，在C点成为37.0℃。另外，蒸发器20的蒸发温度(露点温度)在E′点为93.5℃，在E点为97.2℃。这是因为不论热源介质的入口温度是否为相同的102℃，蒸发温度存在差，冷却水温度低且水量多的情况比减少水量的情况摄取的热量多。

代替减少水量，在对冷却水进行预热而将入口温度设为32℃的情况下，也成为与减少冷却水的流量的情况大致相同的状态。

在上述例子中，虽将冷却水的流量设为约15％，但通常30％左右为冷却水量的下限。因此，在将冷却水的流量设为30％的阶段，在浓溶液的浓度仍过高时，如图1所示，使冷却水Cw分流而向冷却水热交换器51流动，从而由热源热水h对冷却水Cw进行预热。在该情况下，如在图2的杜林线图中说明的那样，G2的浓溶液的浓度从开始结晶的状态分离而充分地进入安全区域。

如图1(a)所示，在使向冷却水热交换器51分流的冷却水Cw流动的结构的情况下，只要接受将冷却水Cw的流量减少到约30％后的冷却水Cw即可，因此能够将冷却水热交换器51设置得紧凑。

另一方面，如图1(b)的局部图所示，在构成为使在冷却水管47流动的冷却水Cw的全部量向冷却水热交换器53流动，使热源热水管23在三通阀54分流而使冷却水向冷却水热交换器53流动时，能够不减少冷却水的流量，而仅通过冷却水热交换器53中的预热使冷却水温度上升，或者若使冷却水泵49的旋转速度下降而将冷却水的流量减少某种程度，则之后通过在冷却水热交换器53中的预热，能够使冷却水温度上升，因此能够将向冷凝器40流动的冷却水流量维持为较高。若如上构成，则能够抑制冷凝器导热管的冷却水侧的水垢附着。

参照图3的流程图，对吸收热泵1启动时的启动指令部91-1的控制进行说明。在欲启动吸收热泵1时，预先将冷却水的流量减少至下述叙述的下限流量(步骤S1)。若以控制冷却水泵的转速的方式来控制冷却水流量，则通过减少启动时的冷却水量，由此能够减少冷却水泵的运转所需的电力。即，先利用热进行电力的削减。

接下来，对冷却水的温度进行检测(步骤S2)。以下，冷却水的温度始终继续测量。冷却水的温度是由冷却水出口温度计42检测出的冷却水出口温度T2，但在启动时，也可以使由冷却水入口温度计41检测出的冷却水入口温度T1。这是因为在启动吸收热泵1前，冷凝器40未动作，因此冷却水的温度在入口、出口均大致相等。在使用冷却水出口温度计42时，在启动后，也能够保持原样地使用。在启动时，在使用冷却水入口温度计41时，在进入连续运转时，将冷却水温度的检测切换为冷却水出口温度计42。

接下来，判断检测出的温度是否比启动时的规定的温度TS高(步骤S3)。启动时的规定的温度TS设定如下。

在冷却水入口温度较低，例如为5～10℃的情况下，该情况在能够启动的温度例如到达20℃(若将能够启动的温度设为在连续运转时所假定的冷却水入口温度15℃，则在启动后运转负荷较低，因此冷却水出口温度未到达成为目标的35℃，由于再生器的溶液浓度也变浓，因此也可以设定为比该入口温度高的温度)后，使吸收热泵启动。即，启动时的规定的温度TS也可以为15℃以上且25℃以下，但典型地为20℃。在欲进行启动的启动前，是热源热水h在蒸发器、再生器内流动，但吸收热泵未启动的状态。即，制冷剂泵、溶液泵尚未运转。

在步骤S3的判断为否时(较低时)，利用冷却水热交换器51对冷却水进行预热(步骤S4)。其中，为了进行预热，而施加与温度差(TS-T)对应的热量。此时，虽进行进入冷却水热交换器的加热源流体的流量的增加、或温度的上升、或者使该双者同时地进行，但均可以逐渐增加地进行。然后返回到步骤S3。在此，若为是(较高)，则启动吸收热泵1(步骤S5)。此时，作为前提将冷却水的流量减少至下限，因此能够缩短冷却水的预热所需的时间，而顺利地启动，从而在启动条件齐备后，在实际上启动并过渡连续运转时，能够顺畅地进行过渡。另外，冷却水量为下限流量，因此冷却水预热所需的热量也可以较少，从而能够进一步提高热的有效利用。在启动后过渡到图4的流程。

参照图4的流程图，对吸收热泵1的启动后的浓度维持部91-2的控制进行说明。若能够启动，则可以逐渐减少预热。这样，即便在根据相关设备的情况而在启动时未将冷却水量减少至下限的情况下，也能够过渡到冷却水的流量的调节优先于预热而进行的控制。在不将冷却水的流量减少至下限而进行了预热时，首先，可以减少冷却水量。预热所需的热量也可以较少，从而能够进一步提高热的有效利用。在此，对将冷却水量减少至下限量而启动的情况进行说明。

首先，由制冷剂温度计43对冷凝器40中的冷凝温度T3进行检测。但是，在冷凝温度T3与冷却水的出口温度之间存在相关关系，因此也可以是冷却水的温度。通常冷凝温度T3比冷却水的出口温度T2高2～3℃左右。该温度始终进行检测(步骤S6)。在本实施方式中，不检测冷凝温度T3，而是检测冷却水出口温度T2。成为间接地对冷凝器40内的制冷剂温度进行检测。若如上构成，则能够与在图3中说明的启动时的步骤S2共通地使用冷却水出口温度计42。在启动时，可以为冷却水入口温度计41，但此处检测的冷却水温度是由冷却水出口温度计42检测的冷却水出口温度T2。

另外，也可以代替冷凝温度、冷却水出口温度，而检测冷凝器内压，并利用运算部对该压力进行温度换算。这是因为冷凝温度与冷凝器内压存在用杜林线图(图2)的浓度0的线表示的1对1的相关关系。或者，即使不进行温度换算，也可以将压力值保持原样地设为控制对象值。在该情况下，根据比以下的TH温度高2～3℃的露点计算出的压力成为目标值，控制对象成为始终被检测的冷凝器内压。在使用压力时，在以下的记载中，例如第一规定温度换作称为第一规定压力。或者也可以以能够应用于温度、压力的任一个的方式称为规定的值。

以下，冷却水的出口温度T2控制为将第一的规定的温度TH设为设定值，并成为该温度。在以下的实施方式中，以在第一规定温度存在下限THL与上限THH，在冷却水的出口温度存在幅度，并控制为位于下限THL与上限THH之间的方式进行说明。TH典型地为35℃，THL为34℃，THH为36℃。虽然该温度因第二种热泵而数次发生变化，但此处使用该温度进行说明。

首先，判断冷却水温度T2是否低于THH(步骤S7)。在为否时(比THH高时)，判断冷却水是否在预热过程中(步骤S8)。在为是(预热过程中)时，中止或减少预热(步骤S9)。此处，为了减少预热，而进行进入冷却水热交换器的加热源流体的流量的减少、或温度的降低、或者使该两者同时进行。此时，也可以均与温度差(THH-T2)对应地逐渐减少。另外，启动后的冷却水出口温度比入口温度高，但与第二种热泵的运转负荷对应地运转负荷越大、则出口温度相对于入口温度越高，因此在启动后，中止或减少冷却水的预热的情况较多。这样，在启动后，预热所需的热量逐渐减少，从而能够进一步提高热的有效利用。另外，在预热结束后，进入增大冷却水量的控制，从而若使冷却水量逐渐增加，则伴随着冷却水量的逐渐增加，能够使第二种热泵的负荷逐渐增加，从而能够一边防止第二种热泵的各部件温度的热冲击、一边使第二种热泵的负荷一点一点地增高，从而有助于部件的长寿命化。

然后，返回到步骤S7。在步骤S8中为否(不是预热过程中)时，进行冷却水量F是否比常用水量FH少进行比较(步骤S10)。在为是的情况(为比FH少的情况)下，使冷却水的水量F以常用水量FH为最大量的方式增加(步骤S11)。此处，冷却水量F也可以与流量差(FH-F)对应的方式逐渐增加。然后，返回到步骤S7。在步骤S10的判定为否的情况(与FH同量以上的情况)下，无法使冷却水量增加，因此保持原样地返回到步骤S7。另外，即使增加到常用水量FH，依然比上限温度THH高的是在盛夏气温高的情况，从而吸收热泵的输出降低。但是在这样的条件下，不存在冷却水温度为原因而使溶液结晶化的担心。

当在步骤S7中为是(比THH低)时，判断冷却水温度T2是否比THL高(步骤S12)。在为是(比THL高)时，返回到步骤S7。只要冷却水温度T2位于THL与THH之间，或者只要为TH，则在步骤S7与步骤S12之间循环，而继续稳定的运转。

当在步骤S12中为否(比THL低)时，判断冷却水量F是否比下限水量FL多(步骤S13)。FL典型地常用流量优选为15％以上且50％以下，更优选为20％以上且40％以下，典型地为30％。在步骤S13中判断为是(冷却水流量F比下限值FL多)时，使流量减少(步骤S14)。此处，冷却水量F也可以与流量差(F-FL)对应地逐渐减少。然后，返回到步骤S7。

当在步骤S13中判断为否(比FL少)时，即，判断为冷却水流量与下限值相等或比下限值少时，无法继续减少冷却水的流量，因此通过冷却水热交换器对冷却水进行预热(步骤S15)。其中，为了进行预热，而施加与温度差(T2-THL)对应的热量。此时，进行进入冷却水热交换器的加热源流体的流量的增加、或温度的上升、或者使该两者同时进行，但均可以逐渐增加地进行。

然后，返回到步骤S12。这样，即使在减少冷却水的水量，而未使出口温度完全上升时，也能够通过预热使温度上升。

其中，若将冷却水热交换器设计为：假定设置场所的严冬的冷却水的最低温度(极限为0℃)与上述下限流量、以及此时所供给的加热源流体的温度与流量，从而能够使冷却水以直至第二种热泵所需的温度为止的温度为升温量的温度上升幅度上升，即获得能够升温的热量，则即便在严冬也能够不使第二种热泵停止而继续运转。如上所述，其中实际上作为应该调节的升温量的温度上升幅度为离开冷凝器的冷却水的出口温度T2的上升幅度。但是，由于冷却水的入口温度T1、出口温度T2、冷却水的水量以及第二种热泵的运转负荷存在相关关系，因此也可以导入表示相关的相关式，从而将应该调节的对象设为入口温度T1的上升幅度。

在以上的说明中，对通过冷却水热交换器51或53对冷却水进行加热的热源中，采用利用在蒸发器20、再生器30中利用的热源热水h，但也可以使用除此以外的更低温的其他热源，例如，工厂排热水等。据此，能够更有效地利用低温的排热。

以热源热水h按照蒸发器20、再生器30的顺序串联地流动的情况进行了说明。这样，能够提高在蒸发器20中的蒸发温度(蒸发压力)，因此能够提高在吸收器10中获得的温度。进而，能够取得较高的温度的被加热介质Wv。相反，也可以按照再生器30、蒸发器20的顺序串联地流动。另外，也可以并联地在再生器30、蒸发器20中流动。作为冷却水热交换器的热源也能够利用蒸发器出口、再生器出口任一个的热源。

对在热源热水h按照蒸发器20、再生器30的顺序串联地流动后，在冷却水热交换器51或53中利用的实施方式进行了说明。若以上述方式构成，则能够利用作为吸收热泵1的热源而充分地利用后的热源热水h，因此能够有效地利用热源热水。如用图2的杜林线图说明的那样，G1的温度为86.6℃(比热源热水的温度高)，这是因为对冷却水进行预热的热量充分地残留。通常，在蒸发器20以及/或者再生器30中利用后的热源热水h保持原样地被废弃。

对在蒸发器20、再生器30中利用的热源为热源热水的情况进行了说明，但也可以使用蒸气、废气。另外，此处虽然从吸收热泵取得蒸气，但也可以将液体加热至高温而取得其蒸气。另外，此处记载的冷却水温度以及冷却水量控制方法，也可以应用于需要冷却水的吸收冷冻机、吸收冷热水机以及第一种吸收热泵。即，只要未特别地记载，则吸收热泵为也包含吸收冷冻机的概念。

以利用冷却水热交换器51或53作为冷却水升温器的情况进行了说明，但也可以形成为将热源热水h混合于冷却水的混合器，例如配设于冷却水管47的三通阀(未图示)。利用热源热水，存在因污染等而不适合与冷却水混合的情况。若采用冷却水热交换器，则不存在上述问题。在采用冷却水的混合器时，不需要热交换器，从而能够将构造简单地构成。

在作为冷却水升温器而使用将热源热水等，温度比冷却水高的热水与冷却水进行混合的混合器的情况下，升温量能够把握为从混合前的冷却水的温度到混合后的混合冷却水的温度的温度上升幅度。

第一规定温度TH典型地为35℃(THL为34℃，THH为35℃)，但也可以将TH设为与启动时的规定温度(允许最低温度)TL(典型地为15℃)相同的温度，或者与其极其接近的温度，例如为20℃。此时，即使冷却水的供给温度降低，也在冷却水出口温度降低至20℃之前，不减少冷却水的流量，另外，也不对冷却水进行预热而运转。这是因为浓溶液Sa的浓度升高，即使热泵循环在杜林线图上接近结晶线，只要溶液S不结晶即可。此时，能够尽可能地利用较多热源热水h的能量。其中，若将第一规定温度设定为较高，则能够继续更安全的运转。

Claims (8)

1.一种吸收热泵，其特征在于，具备：

吸收器，其使溶液吸收制冷剂的蒸气亦即制冷剂蒸气而成为稀溶液，并利用成为所述稀溶液时产生的吸收热对被加热介质进行加热；

再生器，其利用热源介质对所述稀溶液进行加热，从所述稀溶液产生制冷剂蒸气，从而成为浓度比所述稀溶液高的浓溶液；

冷凝器，其利用冷却水从在所述再生器中产生的制冷剂蒸气夺取热而对所述制冷剂蒸气进行冷凝；

冷却水升温器，其将从所述制冷剂蒸气夺取的热以外的热赋予向所述冷凝器供给的冷却水，使所述冷却水升温；以及

控制装置，其对在所述冷却水升温器中的升温量进行调节，将所述浓溶液的浓度维持为不超过规定的浓度。

2.根据权利要求1所述的吸收热泵，其特征在于，

所述冷却水升温器是利用加热介质对所述冷却水进行加热的冷却水热交换器。

3.根据权利要求2所述的吸收热泵，其特征在于，

具备蒸发器，其利用热源介质对所述制冷剂的液体亦即制冷液进行加热，而产生在所述吸收器中被吸收的制冷剂蒸气，

具备热源流路，其将通过在所述蒸发器中对制冷液进行加热从而温度降低后的热源介质、或者在所述再生器中对所述稀溶液进行加热从而温度降低后的热源介质作为所述加热介质，向所述冷却水热交换器引导。

4.根据权利要求1所述的吸收热泵，其特征在于，

具备流量调节装置，其调节向所述冷凝器供给的冷却水的流量，

所述控制装置在对所述冷却水升温器中的升温量进行调节的同时，通过所述流量调节装置对所述冷却水的流量进行调节，将所述浓溶液的浓度维持为不超过规定的浓度。

5.根据权利要求2所述的吸收热泵，其特征在于，

具备流量调节装置，其调节向所述冷凝器供给的冷却水的流量，

所述控制装置在对所述冷却水升温器中的升温量进行调节的同时，通过所述流量调节装置对所述冷却水的流量进行调节，将所述浓溶液的浓度维持为不超过规定的浓度。

6.根据权利要求3所述的吸收热泵，其特征在于，

具备流量调节装置，其调节向所述冷凝器供给的冷却水的流量，

所述控制装置在对所述冷却水升温器中的升温量进行调节的同时，通过所述流量调节装置对所述冷却水的流量进行调节，将所述浓溶液的浓度维持为不超过规定的浓度。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的吸收热泵，其特征在于，

具备冷却水出口温度检测器，其对在所述冷凝器中利用的冷却水的温度进行检测，

所述控制装置对由所述冷却水出口温度检测器检测出的温度进行调节以便维持为规定的温度以上，由此将浓溶液的浓度维持为不超过规定的浓度。

8.根据权利要求1～6中任一项所述的吸收热泵，其特征在于，

构成为具备冷却水温度检测器，在所述冷却水温度检测器检测出的温度为启动时的规定温度以上的情况下，所述控制装置发出启动指令。