CN107228502B - 吸收式热泵 - Google Patents

Abstract

本发明的吸收式热泵，具备：利用吸收液吸收制冷剂的蒸汽时产生的吸收热加热传热管内的液体，生成混合流体的吸收器、和气液分离器(60)。气液分离器(60)具有：在水平方向较长的罐体(61)；使从流入口(61a)流入到罐体(61)内的混合流体(Wm)碰撞的碰撞壁(63)；形成将与碰撞壁(63)碰撞后的流体到达流出口(61b)的行程增大的迂回路的迂回路形成部件(65)，流入口(61a)、流出口(61b)、碰撞壁(63)形成于比最高液位(WLH)高的位置，迂回路形成部件(65)配置为：使与碰撞壁(63)碰撞后的流体绕过迂回路形成部件(65)的水平方向的端部(65e)而改变流动方向，在端部(65e)且在迂回路形成部件(65)与罐体(61)之间形成有供流体通过的通过流路(68)。

Description

吸收式热泵

技术领域

本发明涉及吸收式热泵，特别是涉及抑制了高度的吸收式热泵。

背景技术

作为取得温度比驱动热源温度高的被加热介质的热源机械，存在第二种吸收式热泵。第二种吸收式热泵作为主要结构具备：使制冷剂液体蒸发的蒸发器、用吸收液吸收制冷剂蒸汽的吸收器、使制冷剂从吸收液脱离的再生器、以及使制冷剂蒸汽冷凝的冷凝器，在吸收器中，能够利用吸收液吸收制冷剂蒸汽时产生的热量加热被加热介质的液体并使其蒸发，还具备气液分离器，其导入加热后的被加热介质并分离为被加热介质的蒸汽和液体。作为这样的吸收式热泵，存在以如下方式配置的吸收式热泵，即：吸收器以及蒸发器配设于比再生器以及冷凝器高的位置，并且在高度方向上确保了气液分离所必需的容积的纵长的气液分离器的气相部，处于比主要结构设备的最上部高的位置(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2010-164248号公报(0026段、图1等)

由于专利文献1记载的吸收式热泵，配置为使纵长的气液分离器的气相部处于比主要结构最上部高的位置，因此吸收式热泵整体的高度变得过高，并且由于纵长的气液分离器的水平截面积比较小，因此在应该与出现比较大的液位变化对应的上限液位的再上方，确保气液分离所需的容积，从而使高度进一步增高，导致设置条件被制约。

发明内容

本发明鉴于上述的课题，目的在于提供一种抑制了高度的吸收式热泵。

为了实现上述目的，例如如图1以及图2(A)、图2(B)所示，本发明的第一方式的吸收式热泵，具备：吸收器10，其利用吸收液Sa吸收制冷剂的蒸汽Ve时产生的吸收热加热传热管12内的液体Wq，生成气体与液体混合后的混合流体Wm；气液分离器60，其从混合流体Wm中将气体Wv与液体Wq分离，气液分离器60(参照图2(A)、图2(B))具有：罐体61，其为在水平方向上较长的罐体61，供混合流体Wm流入的流入口61a和供从混合流体Wm分离出的气体亦即分离后气体Wv流出的流出口61b，形成于比从混合流体Wm分离出的液体亦即分离后液体Wq能够到达的最高液位WLH高的位置；碰撞壁63，其为使从流入口61a流入罐体61内的混合流体Wm碰撞的碰撞壁63，并且设置于比分离后液体Wq能够到达的最高液位WLH高的位置；以及迂回路形成部件65，其形成将与碰撞壁63碰撞后的流体Wm到达流出口61b为止的行程增大的迂回路，迂回路形成部件65配置为：使与碰撞壁63碰撞后的流体Wm绕过迂回路形成部件65的水平方向的端部65e而改变流动方向，在迂回路形成部件65的水平方向的端部65e且在迂回路形成部件65与罐体61之间，形成有使与碰撞壁63碰撞后的流体Wm通过的通过流路68。

若这样构成，则气液分离器的罐体形成为在水平方向上较长，因此能够抑制气液分离器的罐体的高度，并且确保混合流体的气液分离性能，能够成为抑制了高度的吸收式热泵。

另外，例如如图1以及图2(A)、图2(B)所示，本发明的第二方式的吸收式热泵，在上述本发明的第一方式的吸收式热泵1的基础上，吸收式热泵1构成为：罐体61的水平方向的长度为传热管12的水平方向的长度以下，罐体61配置于传热管12的最上部的上方。

若这样构成，则成为容纳优良的吸收式热泵。

另外，例如如图2(A)、图2(B)所示，本发明的第三方式的吸收式热泵，在上述本发明的第一方式或第二方式的吸收式热泵的基础上，具备引导部件66，其将与碰撞壁63碰撞后的流体Wm向下方引导。

若这样构成，则能够多次改变与碰撞壁碰撞后的流体的流动方向，从而能够提高气液分离性能。

另外，例如如图2(A)、图2(B)所示，本发明的第四方式的吸收式热泵，在上述本发明的第一方式～第三方式中的任一方式的吸收式热泵的基础上，流入口61a以及流出口61b形成于罐体61的水平方向的中央部，通过流路68形成于迂回路形成部件65的水平方向的两端部65e。

若这样构成，则能够缩短罐体的水平方向的长度。

另外，例如如图3以及图4(A)、图4(B)所示，本发明的第五方式的吸收式热泵，在上述本发明的第一方式～第三方式中的任一方式的吸收式热泵的基础上，流入口61a、161a以及流出口61b、161b靠近罐体61、161的水平方向的一端部而形成，通过流路68、168形成于迂回路形成部件65、165的水平方向的、与流入口61a、161a相反的一侧的端部65e、165e。

若这样构成，则能够得到比较长的分离空间，从而能够提高气液分离性能。

根据本发明，气液分离器的罐体形成为在水平方向上较长，因此能够抑制气液分离器的罐体的高度并且确保混合流体的气液分离性能，能够成为抑制了高度的吸收式热泵。

附图说明

图1是本发明的实施方式的吸收式热泵的示意的系统图。

图2(A)是本发明的实施方式的吸收式热泵所具备的气液分离器的主视纵剖视图，图2(B)是图2(A)中的IIB-IIB向视剖视图。

图3是本发明的实施方式的吸收式热泵所具备的第一变形例的气液分离器的主视纵剖视图。

图4(A)是本发明的实施方式的吸收式热泵所具备的第二变形例的气液分离器的主视纵剖视图，图4(B)是图4(A)中的IVB-IVB向视剖视图。

图5是本发明的实施方式的变形例的二级升温型吸收式热泵的示意的系统图。

附图标记说明：1…吸收式热泵；10…吸收器；12…传热管；60、60A、60B…气液分离器；61…罐体；61a…流入口；61b…蒸汽流出口；63…对置板；65…分隔板；65e…端部；66…划分板；68…通过流路；161…罐体；161a…流入口；161b…蒸汽流出口；165…分隔板；165e…端部；168…通过流路；Sa…浓溶液；Ve…蒸发器制冷剂蒸汽；Wq…被加热介质液；Wm…混合被加热介质；Wv…被加热介质蒸汽；WLH…最高液位。

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，对相互相同或者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式热泵1进行说明。图1是吸收式热泵1的示意的系统图。吸收式热泵1具备：构成进行吸收液S(Sa、Sw)与制冷剂V(Ve、Vg、Vf)的吸收式热泵循环的主要设备的吸收器10、蒸发器20、再生器30以及冷凝器40，还具备气液分离器60。

在本说明书中，关于吸收液，为了容易进行热泵循环上的区别，而根据性状、热泵循环上的位置将其称为“稀溶液Sw”、“浓溶液Sa”等，但在不考虑性状等时统称为“吸收液S”。同样，关于制冷剂，为了容易进行热泵循环上的区别，而根据性状、热泵循环上的位置将其称为“蒸发器制冷剂蒸汽Ve”、“再生器制冷剂蒸汽Vg”、“制冷剂液体Vf”等，但在不考虑性状等时统称为“制冷剂V”。在本实施方式中，使用LiBr水溶液作为吸收液S(吸收剂与制冷剂V的混合物)，并使用水(H₂O)作为制冷剂V。另外，被加热介质W是供给至吸收器10的液体的被加热介质W亦即被加热介质液Wq、气体的被加热介质亦即被加热介质蒸汽Wv、液体与气体混合的状态下被加热介质W亦即混合被加热介质Wm、以及作为从吸收式热泵1外补充的被加热介质W亦即补给液体的补给水Ws的统称。在本实施方式中，使用水(H₂O)作为被加热介质W。

吸收器10在内部具有：传热管12，其构成被加热介质W的流路；浓溶液散布喷嘴13，其散布浓溶液Sa。吸收器10从浓溶液散布喷嘴13散布浓溶液Sa，并在浓溶液Sa吸收蒸发器制冷剂蒸汽Ve时产生吸收热。构成为在传热管12流动的被加热介质W接收该吸收热，从而加热被加热介质W。

蒸发器20在蒸发器罐体21的内部具有热源管22，该热源管22构成作为热源流体的热源热水h的流路。蒸发器20在蒸发器罐体21的内部不具有散布制冷剂液体Vf的喷嘴。因此热源管22以浸在贮存于蒸发器罐体21内的制冷剂液体Vf的方式配设(满液式蒸发器)。在吸收式热泵中，由于蒸发器内的压力高于吸收制冷机，因此即使是热源管浸于制冷剂液体的结构，也能够获得所希望的制冷剂蒸汽。蒸发器20构成为：热源管22周边的制冷剂液体Vf因在热源管22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汽Ve。在蒸发器罐体21的下部连接有制冷剂液体管45，用于向蒸发器罐体21内供给制冷剂液体Vf。

吸收器10和蒸发器20相互连通。构成为：通过将吸收器10与蒸发器20连通，由此能够将由蒸发器20产生的蒸发器制冷剂蒸汽Ve供给至吸收器10。

再生器30具有：热源管32，其在内部流动作为加热稀溶液Sw的热源流体的热源热水h；稀溶液散布喷嘴33，其散布稀溶液Sw。在热源管32内流动的热源热水h，在本实施方式中是与在热源管22内流动的热源热水h相同的流体，但也可以是不同的流体。再生器30构成为：从稀溶液散布喷嘴33散布的稀溶液Sw被热源热水h加热，由此制冷剂V从稀溶液Sw蒸发从而生成浓度上升的浓溶液Sa。构成为：从稀溶液Sw蒸发的制冷剂V作为再生器制冷剂蒸汽Vg而向冷凝器40移动。

冷凝器40在冷凝器罐体41的内部具有供作为冷却介质的冷却水c流动的冷却水管42。冷凝器40构成为：导入由再生器30产生的再生器制冷剂蒸汽Vg，并用冷却水c将其冷却而使其冷凝。再生器30和冷凝器40使再生器30的罐体与冷凝器罐体41一体地形成，以便相互连通。构成为：通过将再生器30与冷凝器40连通，由此能够将由再生器30产生的再生器制冷剂蒸汽Vg供给至冷凝器40。

再生器30的贮存有浓溶液Sa的部分与吸收器10的浓溶液散布喷嘴13，由供浓溶液Sa流动的浓溶液管35连接。在浓溶液管35配设有加压输送浓溶液Sa的溶液泵35p。吸收器10的贮存有稀溶液Sw的部分与稀溶液散布喷嘴33，由供稀溶液Sw流动的稀溶液管36连接。在浓溶液管35以及稀溶液管36配设有在浓溶液Sa与稀溶液Sw之间进行热交换的溶液热交换器38。冷凝器40的贮存有制冷剂液体Vf的部分与蒸发器罐体21的下部(代表性地为底部)由供制冷剂液体Vf流动的制冷剂液体管45连接。在制冷剂液体管45配设有加压输送制冷剂液体Vf的制冷剂泵46。

在蒸发器20的热源管22的一端连接有将热源热水h向热源管22导入的热源热水导入管51。热源管22的另一端与再生器30的热源管32的一端由热源热水连结管52连接。在热源管32的另一端连接有将热源热水h导向吸收式热泵1之外的热源热水流出管53。在热源热水流出管53配设有能够调节在内部流动的热源热水h的流量的热源热水切换阀53v。在比热源热水切换阀53v靠下游侧的热源热水流出管53与热源热水导入管51之间，设置有热源热水旁通管55。在热源热水旁通管55配设有能够开闭流路的旁通阀55v。

气液分离器60是导入作为在吸收器10的传热管12中流动且加热后的混合流体的混合被加热介质Wm，并将被加热介质蒸汽Wv与被加热介质液Wq分离的设备。在气液分离器60的下部(代表性地为底部)连接有使分离后的被加热介质液Wq从气液分离器60流出的分离液管81。在分离液管81的另一端连接有将被加热介质液Wq向传热管12引导的被加热介质液管82。传热管12的另一端与气液分离器60的气相部，由将混合被加热介质Wm向气液分离器60引导的加热后被加热介质管84连接。另外，在气液分离器60的上部(代表性地为顶部)连接有作为将分离后的被加热介质蒸汽Wv朝向需要对象且向吸收式热泵1之外引导的供给蒸汽管的被加热介质蒸汽管89。另外，设置有从吸收式热泵1之外导入补给水Ws的补给水管85，该补给水Ws用于补充主要作为蒸汽供给至吸收式热泵1之外的量的被加热介质W。在本实施方式中构成为：补给水管85连接于分离液管81与被加热介质液管82的连接部，并以使补给水Ws与在分离液管81中流来的被加热介质液Wq合流。在补给水管85配设有朝向吸收器10加压输送补给水Ws的补给水泵86。

在此，参照图2(A)、图2(B)对气液分离器60的构造进行说明。图2(A)是气液分离器60的主视纵剖视图，图2(B)是图2(A)中的IIB-IIB向视剖视图，并示出气液分离器60的侧视纵剖视图。气液分离器60具备：罐体61、设置于罐体61的内部的对置板63、分隔板65以及划分板66。罐体61形成为在水平方向上较长的圆筒状。因此与圆筒状的两端面对应的罐体61的镜板61e形成为圆形。在水平方向上较长的圆筒状是指圆筒的轴线61x为水平的状态。另外，在水平方向上较长是指横长状，横长状意味着：最大水平截面积大于与水平的轴线61x正交的截面亦即垂直截面的最大面积。在本实施方式中，罐体61形成为水平方向的长度为吸收器10内的传热管12的水平方向的长度以下。另外，在本实施方式中，吸收器10构成为：传热管12水平地配置于吸收器10的内部，在传热管12的内部流动的被加热介质W整体从下方向上方流动。而且，气液分离器60的罐体61以使水平的轴线61x与传热管12成为平行的方式配置。

在罐体61形成有：流入口61a，其供混合被加热介质Wm流入；蒸汽流出口61b，其作为供相当于分离后气体的被加热介质蒸汽Wv流出的流出口；液出口61c，其供相当于分离后液体的被加热介质液Wq流出。流入口61a、蒸汽流出口61b、液出口61c代表性地形成于沿罐体61的水平方向延伸的面(镜板61e以外的面)，在本实施方式中，形成于罐体61的水平方向的中央部。另外，流入口61a以及蒸汽流出口61b在罐体61内，形成于比被加热介质液Wq能够到达的最高液位WLH靠上方，在本实施方式中，流入口61a形成于比轴线61x的高度稍高的罐体61的侧面(流入口61a的下端大致为轴线61x的高度)，蒸汽流出口61b形成于罐体61的顶部。从使贮存于罐体61的下部的被加热介质液Wq顺利地流出的观点来看，液出口61c优选形成于比最高液位WLH靠下方，更优选使液出口61c的最上部形成于比最高液位WLH靠下方，在本实施方式中形成于罐体61的底部。在流入口61a水平地连接有加热后被加热介质管84，在蒸汽流出口61b垂直地连接有被加热介质蒸汽管89，在液出口61c垂直地连接有分离液管81。

对置板63是使从流入口61a流入的混合被加热介质Wm碰撞的矩形平板状的部件，相当于碰撞壁。在本实施方式中，对置板63在相对于流入口61a在水平方向上分离对置的位置，以使法线成为水平的方式(使面垂直地延伸)配设于罐体61的内部。对置板63在本实施方式中，其上边在比蒸汽流出口61b靠下方处与罐体61的内壁接触，但也可以不与内壁接触。对置板63设置于比最高液位WLH高的位置。对置板63设置于比最高液位WLH高的位置意味着：以使对置板63的最下部处于比最高液位WLH靠上方的方式设置。通过这样设置对置板63，由此在对置板63的下方确保流体的流路。对置板63的宽度(水平方向的长度)形成为流入口61a的宽度(水平方向的长度)的大致1.5～3倍，代表性地为2倍。

分隔板65是使混合被加热介质Wm在罐体61内迂回的平板状的部件，以便不使从流入口61a流入的混合被加热介质Wm直接从蒸汽流出口61b流出，相当于迂回路形成部件。分隔板65配设于罐体61内的、将与流入口61a连通的空间以及与蒸汽流出口61b连通的空间分隔的位置。分隔板65在与轴线61x正交的截面(参照图2(B))中，一端连接于对置板63的上端(上边)，且面水平地延伸，另一端与流入口61a的上方的罐体61的内壁接触。另外，分隔板65在与轴线61x平行的纵截面(参照图2(A))中，面水平地延伸，并且两端位于不到达罐体61的镜板61e的镜板61e的附近。由此在两侧的分隔板末端65e与镜板61e之间形成有能够供流体通过的通过流路68。考虑到通过的流体的流量，通过流路68的宽度(间隙)以不使阻力过度增大的方式决定即可。

划分板66是平板状的部件，其将从流入口61a流入并与对置板63碰撞的混合被加热介质Wm向下方引导，相当于引导部件。划分板66在分隔板65的下方，配设于将与流入口61a连通的空间以及其水平方向相邻的空间划分的位置。划分板66在与轴线61x平行的纵截面(参照图2(A))中，以使法线与轴线61x成为平行的方式，在对置板63的左右的边(垂直地延伸的边)分别各设置一个、合计为两个。各划分板66在与轴线61x正交的截面(参照图2(B))中，直线状的上边与分隔板65接触，下边在比最高液位WLH靠上方处以直线状延伸，并和与对置板63相接的边相反侧的边在流入口61a的旁边相接于罐体61的内壁。各划分板66在本实施方式中，其下边成为与对置板63的下边相同的高度，但也可以是与对置板63的下边不同的高度。

如图1所示，如上述那样构成的气液分离器60的罐体61为传热管12的最上部的上方，且配置于浓溶液散布喷嘴13的上方。气液分离器60的罐体61形成为水平方向的长度为吸收器10内的传热管12的水平方向的长度以下，因此收敛于吸收器10的罐体的宽度中。

接下来，参照图1对吸收式热泵1的作用进行说明。在吸收式热泵1的正常运转时，热源热水切换阀53v打开，旁通阀55v关闭。首先，说明制冷剂侧的循环。在冷凝器40中，接收在再生器30蒸发的再生器制冷剂蒸汽Vg，并用在冷却水管42中流动的冷却水c进行冷却使其冷凝，从而成为制冷剂液体Vf。冷凝后的制冷剂液体Vf被制冷剂泵46输送至蒸发器罐体21。输送到蒸发器罐体21的制冷剂液体Vf被在热源管22内流动的热源热水h加热，并蒸发而成为蒸发器制冷剂蒸汽Ve。由蒸发器20产生的蒸发器制冷剂蒸汽Ve，向与蒸发器20连通的吸收器10移动。

接下来，对溶液侧的循环进行说明。在吸收器10中，浓溶液Sa从浓溶液散布喷嘴13散布，该散布的浓溶液Sa吸收从蒸发器20移动来的蒸发器制冷剂蒸汽Ve。吸收了蒸发器制冷剂蒸汽Ve的浓溶液Sa浓度降低而成为稀溶液Sw。在吸收器10中，在浓溶液Sa吸收蒸发器制冷剂蒸汽Ve时产生吸收热。利用该吸收热，在传热管12中流动的被加热介质W被加热。在吸收器10吸收了蒸发器制冷剂蒸汽Ve的浓溶液Sa，浓度降低而成为稀溶液Sw，并贮存于吸收器10的下部。贮存的稀溶液Sw因吸收器10与再生器30的内压之差而朝向再生器30在稀溶液管36中流动，并在溶液热交换器38与浓溶液Sa进行热交换，使温度降低并到达再生器30。

输送至再生器30的稀溶液Sw从稀溶液散布喷嘴33散布，并被在热源管32中流动的热源热水h(在本实施方式中为大约80℃左右)加热，散布的稀溶液Sw中的制冷剂蒸发而成为浓溶液Sa，并贮存于再生器30的下部。另一方面，从稀溶液Sw蒸发的制冷剂V作为再生器制冷剂蒸汽Vg而向冷凝器40移动。贮存于再生器30的下部的浓溶液Sa经由浓溶液管35而被溶液泵35p加压输送至吸收器10的浓溶液散布喷嘴13。在浓溶液管35流动的浓溶液Sa在溶液热交换器38与稀溶液Sw进行热交换而温度上升后，流入吸收器10，并从浓溶液散布喷嘴13被散布。浓溶液Sa被溶液泵35p升压而进入吸收器10，且温度伴随在吸收器10内吸收蒸发器制冷剂蒸汽Ve而上升。返回至吸收器10的浓溶液Sa吸收蒸发器制冷剂蒸汽Ve，之后重复同样的循环。

在吸收液S以及制冷剂V进行上述那样的吸收式热泵循环的过程中，在吸收器10中，利用浓溶液Sa吸收蒸发器制冷剂蒸汽Ve时产生的吸收热将被加热介质液Wq加热而成为湿蒸汽(混合被加热介质Wm)，并经由加热后被加热介质管84向气液分离器60引导。流入到气液分离器60的混合被加热介质Wm按照以下的要点被分离为被加热介质蒸汽Wv和被加热介质液Wq。

在此，参照图2(A)、图2(B)对气液分离器60内的作用进行说明。在加热后被加热介质管84中流来且从流入口61a水平地流入罐体61内的混合被加热介质Wm，与对置板63碰撞。由于在上方存在分隔板65，在两侧存在划分板66，因此与对置板63碰撞后的混合被加热介质Wm流动的方向改变为向下方。此时，混合被加热介质Wm通过向对置板63的碰撞、以及在碰撞前后将流动方向从水平方向向下方改变，由此进行第一阶段的气体(被加热介质蒸汽Wv)与液体(被加热介质液Wq)的分离。代表性地，包含于混合被加热介质Wm中的一部分被加热介质液Wq被分离而滴下，并积存在罐体61的下部。

在被对置板63以及划分板66包围的空间内向下流动的混合被加热介质Wm，在划分板66的下端反转，将流动的方向从下方方向改变为水平方向。通过该将流动的方向从下方向向水平方向改变，进行第二阶段的气体与液体的分离(包含于混合被加热介质Wm中的一部分的被加热介质液Wq的分离滴下)。在本实施方式中，流入口61a形成于罐体61的水平方向的中央部，由此在划分板66的下端反转而从下方向水平方向改变方向的液流被分为左右两路液流。被分为左右两路的混合被加热介质Wm，分别朝向罐体61两端的镜板61e大致水平地流动。在分隔板65的下方大致水平地流动的混合被加热介质Wm的流路，具有和与罐体61的轴线61x正交的截面接近的截面积。而且，从对置板63的位置在形成于两侧的两条水平的流路中的一方的流路中流动的混合被加热介质Wm的流量，成为从流入口61a流入的混合被加热介质Wm的流量的大约一半，因此在该流路中流动的流体的流速变低，从而能够提高气液分离的效果。通过该使混合被加热介质Wm在分隔板65的下方大致水平地流动，由此进行第三阶段的气体与液体的分离(包含在混合被加热介质Wm中的一部分的被加热介质液Wq的分离滴下)。

朝向罐体61的镜板61e且在分隔板65的下方大致水平地流动的混合被加热介质Wm，若到达镜板61e的附近，则以沿着镜板61e的面朝向上方的方式改变流动的方向。通过该从大致水平方向向上方改变流动的方向，进行第四阶段的气体(被加热介质蒸汽Wv)与液体(被加热介质液Wq)的分离。沿着镜板61e的面向上方流动的被分离出的被加热介质蒸汽Wv通过通过流路68，并在形成于分隔板65的上方的罐体61的上壁与分隔板65之间的流路中流动，并经由蒸汽流出口61b向罐体61之外流出。这样，从流入口61a流入的流体在从蒸汽流出口61b到流出为止，以绕过分隔板65的方式流动，形成于分隔板65周围的流路相当于迂回路。另一方面，分离出的被加热介质液Wq落下而积存在罐体61的下部。在由从流入口61a流入的混合被加热介质Wm生成从蒸汽流出口61b流出的被加热介质蒸汽Wv的过程中被分离并积存在罐体61下部的被加热介质液Wq，经由液出口61c向罐体61之外流出。

如上述那样，在本实施方式的吸收式热泵1所具备的气液分离器60中，至少具有四阶段的气液分离机构，由此能够抑制在从混合被加热介质Wm分离而从蒸汽流出口61b流出的被加热介质蒸汽Wv中随伴液滴，从而能够供给优质的蒸汽。特别是在混合被加热介质Wm在分隔板65的下方大致水平地流动的第三阶段的气液分离中，由于利用罐体61的沿水平方向延伸的轴线61x方向的长度的全长，因此将罐体61的全长延长，由此能够抑制(不增高)罐体61的高度，并且提高气液分离效果。

另外，若由于从外部供给至吸收式热泵1的热源量的变化等，在相对于气液分离器60流入的混合被加热介质Wm的流量与流出的被加热介质液Wq的流量中存在不均等的情况，则随着贮存于气液分离器60内的被加热介质液Wq的量发生变化，被加热介质液Wq的液位会发生变化。在水平方向上较长的本实施方式的气液分离器60的水平截面积，比现有的立式的气液分离器的水平截面积大数倍。于是，针对液位的变化相对于贮存于气液分离器60内的被加热介质液Wq的量的变化，在水平方向上较长的本实施方式的气液分离器60与现有的立式的气液分离器相比，减小水平截面积之比的倒数亦即几分之一以下。液位的变化较小的本实施方式的气液分离器60，由于液位稳定，因此能够进行良好的气液分离。

再次返回至图1，继续进行吸收式热泵1的作用的说明。被气液分离器60分离的被加热介质蒸汽Wv，流出至被加热介质蒸汽管89，并被供给至吸收式热泵1的外部的蒸汽利用场所(需要对象)。即，从吸收式热泵取得被加热介质蒸汽Wv。这样，吸收式热泵1构成为能够取得驱动热源的温度以上的被加热介质W的第二种吸收式热泵。供给至外部的量的被加热介质W，作为补给水Ws从吸收式热泵1的外部供给。另一方面，被气液分离器60分离出的被加热介质液Wq流出至分离液管81，与在补给水管85中流来的补给水Ws合流，并作为被加热介质液Wq在被加热介质液管82中流动，从而供给至传热管12内。另外，构成上述的吸收式热泵1的各设备被控制装置(未图示)控制。

如以上说明的那样，根据本实施方式的吸收式热泵1，能够抑制气液分离器60的罐体61的高度，并且确保气液分离器60中的混合被加热介质Wm的气液分离性能，从而能够抑制吸收式热泵1的高度。另外，吸收式热泵1构成为：气液分离器60的罐体61的水平方向的长度为传热管12的水平方向的长度以下，且罐体61配置于传热管12的最上部的上方，因此能够成为容纳优良的吸收式热泵1。另外，将气液分离器60的罐体61配置在吸收器10的传热管12的最上部的上方，因此即使不设置用于使被加热介质W在气液分离器60与吸收器10的传热管12之间循环的泵，也能够利用气力扬水泵效果使被加热介质W循环。

在以上的说明中，流入口61a以及蒸汽流出口61b形成于罐体61的水平方向的中央部，但中央部也可以不是严格的中央，代表性地为在使与对置板63碰撞后的流体的流速在分隔板65的两端亦即分隔板末端65e处在允许范围内相等的程度的范围形成于中央即可。或者，也可以将流入口61a的水平方向的位置形成为移动至比罐体61的中央部靠一方的镜板61e侧(代表性地为中央部与镜板61e的大致中间)。在该情况下，在划分板66的下端反转并被分为两个液流的流体的各流量不均匀，但若形成于从划分板66至通过流路68为止的流路较长的一方的一侧的通过流路68的宽度，比另一方的通过流路68的宽度宽，则在从划分板66至通过流路68为止的流路较长的一方流有较多的流量，从而能够在较长的流路充分地进行气液分离。另一方面，在较短的流路中流动的流量变少，因此即使流路较短，也能够进行充分的气液分离。另外，蒸汽流出口61b的水平方向的位置可以不形成于罐体61的中央部，而是可以形成于配置有分隔板65的范围内的任一位置。然而，蒸汽流出口61b优选与两侧的通过流路68等距离地形成。

另外，如图3所示，也可以将流入口61a以及蒸汽流出口61b配置为靠近一方的镜板61en的附近。图3是第一变形例的气液分离器60A的主视纵剖视图。气液分离器60A的、与气液分离器60(参照图2(A)、图2(B))不同点，除了上述流入口61a以及蒸汽流出口61b的水平方向上的位置之外，可举出以下的事项。气液分离器60A使分隔板65延长至与靠近流入口61a以及蒸汽流出口61b的一侧的镜板61en接触。通过该结构，在分隔板65所接触的一侧的镜板61en的旁边不形成通过流路68，而在相反侧的镜板61ef与分隔板末端65e之间形成有通过流路68。在该情况下，在气液分离器60(参照图2(A)、图2(B))设置的两个划分板66中，也可以不在镜板61en侧设置划分板66，而形成有被距离镜板61en远的一侧的划分板66、镜板61en、对置板63(参照图2(B))包围的空间。在这样构成的气液分离器60A中，从流入口61a水平地流入到罐体61内的混合被加热介质Wm，在与对置板63碰撞后，在被划分板66以及镜板61en包围的空间内向下改变流动的方向。在划分板66的下端反转而从下方向水平方向改变了方向的液流，进入与罐体61的长度方向的长度大致同等的比较长的水平流路。全部的被加热介质W在该水平流路中向一个方向流动，因此此时的流速成为气液分离器60(参照图2(A))的情况下的大致2倍，但由于流路长形成为气液分离器60的大致2倍，因此能够提高气液分离的效果。

在以上的说明中，液出口61c形成于罐体61的水平方向的中央部，但液出口61c不限于中央部，也可以形成于轴线61x延伸的方向的任一处。即使液出口61c形成于水平方向的任一位置，高度方向的位置也优选形成于罐体61的底部。

在以上的说明中，设置对置板63作为碰撞壁，但也可以不设置对置板63，而使从流入口61a流入的混合被加热介质Wm与罐体61的内壁碰撞。在该情况下，从流入口61a流入的混合被加热介质Wm所碰撞的罐体61的内壁的部分，相当于碰撞壁。然而，若混合被加热介质Wm所碰撞的罐体61的内壁的部分弯曲，则混合被加热介质Wm碰撞时的能量被缓和，因此从增大混合被加热介质Wm与碰撞壁碰撞时的能量，更多地进行气液分离的观点来看，优选设置对置板63。

接下来，参照图4(A)、图4(B)对第二变形例的吸收式热泵所具备的气液分离器60B进行说明。图4(A)是气液分离器60B的主视纵剖视图，(B)是(A)中的IVB-IVB向视剖视图，并示出气液分离器60B的侧视纵剖视图。具备气液分离器60B的吸收式热泵的、除气液分离器60B以外的主要结构设备等的结构，与吸收式热泵1(参照图1)同样。换言之，具备气液分离器60B的吸收式热泵与吸收式热泵1(参照图1)相比较，是将气液分离器60(参照图1)置换为气液分离器60B的吸收式热泵。

气液分离器60B具备：罐体161、和设置于罐体161的内部的分隔板165。罐体161的形状以及大小与罐体61(参照图2(A)、图2(B))同样。因此本变形例中的罐体161的镜板161e形成为圆形。另外，罐体161在较长地配设于水平方向这方面，也与罐体61(参照图2(A)、图2(B))同样。在罐体161形成有流入口161a、蒸汽流出口161b以及液出口161c。流入口161a、蒸汽流出口161b以及液出口161c分别与形成于罐体61(参照图2(A)、图2(B))的流入口61a、蒸汽流出口61b以及液出口61c对应。相对于罐体161形成有流入口161a、蒸汽流出口161b以及液出口161c的位置，在本变形例中，与形成于罐体61(参照图2(A)、图2(B))的流入口61a、蒸汽流出口61b以及液出口61c相比较，在高度方向上相同，但在水平方向上不同点如下所示。在本变形例中，流入口161a、蒸汽流出口161b以及液出口161c形成为靠近罐体161的水平方向的一端部。

分隔板165是使混合被加热介质Wm在罐体161内迂回的部件，以便不使从流入口161a流入的混合被加热介质Wm直接从蒸汽流出口161b流出，相当于迂回路形成部件。分隔板165配设于罐体161内的、将与流入口161a连通的空间以及与蒸汽流出口161b连通的空间分隔的位置。分隔板165将平板状的部件弯折为直角，在与轴线161x正交的截面(参照图4(B))观察时呈L字状的外观。关于分隔板165，为了便于说明，在与轴线161x正交的截面(参照图4(B))中，将垂直地延伸的部分称为纵分隔板165a，将水平地延伸的部分称为横分隔板165b。纵分隔板165a的上端接触于流入口161a与蒸汽流出口161b之间的蒸汽流出口161b的附近的罐体161的内壁。纵分隔板165a的下端连接于横分隔板165b的一端。

纵分隔板165a，如与轴线161x平行的纵截面(参照图4(A))所示，一方的侧边与形成有流入口161a的一侧的镜板161e接触，另一方的侧边165e朝向相反侧的镜板161e延伸，但不与该镜板161e接触。由此在与形成有流入口161a的一侧相反侧的镜板161e和另一方的侧边165e之间，形成有能够供流体通过的通过流路168。考虑到通过的流体的流量，通过流路168的宽度(间隙)以不使阻力过度增大的方式决定即可。纵分隔板165a在与轴线161x平行的纵截面(参照图4(A))中，形成为覆盖流入口161a的大小，在本变形例中，轴线161x方向的长度形成为罐体161的长度的大致0.6～0.8倍。横分隔板165b形成为，轴线161x方向的长度与纵分隔板165a的长度相同。横分隔板165b在与轴线161x正交的截面(参照图4(B))中，一端连接于纵分隔板165a的下端，另一端在比流入口161a靠下方处与罐体161的内壁接触。由纵分隔板165a以及横分隔板165b构成的分隔板165，设置于比最高液位WLH高的位置。根据这样的结构，能够避免分隔板165浸于贮存在罐体161内的下部的被加热介质液Wq，从而能够抑制产生对分隔板165的腐蚀。

在如上述那样构成的气液分离器60B中，在加热后被加热介质管84中流来且从流入口161a水平地流入到罐体161内的混合被加热介质Wm，与分隔板165的纵分隔板165a碰撞。这样，纵分隔板165a相当于碰撞壁。在本变形例中，包括纵分隔板165a的分隔板165兼作碰撞壁和迂回路形成部件。由于在下方存在横分隔板165b，在一侧存在镜板161e，因此与纵分隔板165a碰撞的混合被加热介质Wm，向朝向较远的一方的镜板161e的水平方向将流动的方向改变为大致直角。此时，混合被加热介质Wm通过向纵分隔板165a的碰撞、以及在碰撞前后将流动方向改变为大致直角，由此进行第一阶段的气体(被加热介质蒸汽Wv)与液体(被加热介质液Wq)的分离。

与纵分隔板165a碰撞后沿水平方向(沿轴线161x延伸的方向)流动的混合被加热介质Wm，与距离流入口161a较远的一侧的镜板161e碰撞。与镜板161e碰撞后的混合被加热介质Wm，经由该镜板161e与纵分隔板165a的侧边165e之间的通过流路168，向蒸汽流出口161b侧的镜板161e的方向改变流动的方向。通过该混合被加热介质Wm的绕过纵分隔板165a的侧边165e的流动的反转作用，进行第二阶段的气体与液体的分离(包含于混合被加热介质Wm中的一部分的被加热介质液Wq的分离滴下)。经由通过流路168反转的混合被加热介质Wm，在罐体161的长度方向上朝向形成有蒸汽流出口161b的一侧大致水平地流动。朝向蒸汽流出口161b侧大致水平地流动的混合被加热介质Wm的流路，具有与罐体161的轴线161x正交的截面积的一半以上的截面积(参照图4(B))，因此在该流路中流动的流体的流速降低，并且该流路的长度与罐体161的长度方向的长度大致同等且比较长，从而能够提高气液分离的效果。通过使该混合被加热介质Wm朝向蒸汽流出口161b大致水平地流动，进行第三阶段的气体与液体的分离(包含于混合被加热介质Wm中的一部分的被加热介质液Wq的分离滴下)。

而且，混合被加热介质Wm若来到蒸汽流出口161b的附近的镜板161e附近，则以从大致水平方向朝向上方的方式改变流动的方向。通过该从大致水平方向向上方改变了流动的方向，进行第四阶段的气体(被加热介质蒸汽Wv)与液体(被加热介质液Wq)的分离。向上方流动的被分离的被加热介质蒸汽Wv，经由蒸汽流出口161b向罐体161之外流出。这样，从流入口161a流入的流体，在从蒸汽流出口161b至流出为止，以绕过分隔板165的方式流动，形成于分隔板165周围的流路相当于迂回路。另一方面，分离出的被加热介质液Wq落下而积存在罐体161的下部。在由从流入口161a流入的混合被加热介质Wm生成从蒸汽流出口161b流出的被加热介质蒸汽Wv的过程中被分离、并积存在罐体161的下部的被加热介质液Wq，经由液出口161c向罐体161之外流出。

如上述那样，在气液分离器60B中，至少具有四阶段的气液分离机构，因此能够抑制在从混合被加热介质Wm分离，并从蒸汽流出口161b流出的被加热介质蒸汽Wv中随伴液滴，从而能够供给优质的蒸汽。特别是在混合被加热介质Wm朝向蒸汽流出口161b侧大致水平地流动的第三阶段的气液分离中，由于利用在水平方向上较长的罐体161的轴线161x方向的长度的全长，因此将罐体161的全长延长，因此能够抑制(不增高)罐体161的高度并且提高气液分离效果。另外，本变形例的气液分离器60B，由于液位的变化较小且液位稳定因而能够进行良好的气液分离这点与气液分离器60(参照图2(A)、图2(B))相同。另外，将气液分离器60B的罐体161与气液分离器60(参照图2(A)、图2(B))同样地配置在吸收器10(参照图1)的传热管12的最上部的上方，由此即使不设置用于使被加热介质W在气液分离器60B与吸收器10的传热管12之间循环的泵，也能够利用气力扬水泵效果使被加热介质W循环。

在以上的变形例的气液分离器60B的说明中，流入口161a以及蒸汽流出口161b的水平方向上的位置，形成为靠近罐体161的水平方向上的一端部，但也可以仿照图2(A)所示的气液分离器60而形成于罐体161的中央部，并且使分隔板165与镜板161e之间的通过流路168形成于水平方向两侧。在该情况下，能够进行如下的气液分离，即：从流入口161a水平地流入罐体161内的混合被加热介质Wm，在与纵分隔板165a碰撞后，被分为左右两路而水平地流动，在分别在两侧的通过流路168反转之后，沿着罐体161的长度方向朝向形成有蒸汽流出口161b的中央部，沿大致水平方向流动而朝向蒸汽流出口161b进行气液分离。

在以上的变形例的气液分离器60B的说明中，液出口161c的水平方向的位置与流入口161a以及蒸汽流出口161b一起，形成为靠近罐体161的水平方向的一端部，但不限于该位置，也可以形成于轴线161x延伸的方向的任一处。即使液出口161c形成于水平方向的任一位置，高度方向的位置也优选形成于罐体161的底部。

在以上的说明中，罐体61、161形成为在水平方向上较长的圆筒状，但与轴线61x、161x正交的截面的形状(镜板61e、161e的形状)也可以是椭圆形、倒角的多边形(包括四边形)等圆形以外的形状。

在以上的说明中，蒸汽流出口61b、161b形成于罐体61、161的顶部，但只要是比最高液位WLH靠上方，则可以形成于顶部以外。然而，从使被加热介质蒸汽Wv从罐体61、161不包括液滴而顺利地流出的观点来看，蒸汽流出口61b、161b优选形成于罐体61、161的上部，更优选形成于顶部。另外，在图2(B)以及图4(B)中，也可以构成为：不以水平的方式、而以从罐体61、161的斜上方朝向罐体61、161倾斜地下降的方式配置加热后被加热介质管84，使混合被加热介质Wm从罐体61、161的斜上方倾斜地流入罐体61、161内。伴随该结构，可以将对置板63以及/或者纵分隔板165a配置为以相对于该倾斜的液流成为直角的方式倾斜，也可以保持铅直的状态。

在以上的说明中，蒸发器20为满液式，但也可以是散布式。在将蒸发器设为散布式的情况下，在蒸发器罐体的上部设置散布制冷剂液体Vf的制冷剂液体散布喷嘴，并将在满液式的情况下与蒸发器罐体21的下部连接的制冷剂液体管45的端部连接于制冷剂液体散布喷嘴即可。另外，也可以设置将蒸发器罐体的下部的制冷剂液体Vf供给至制冷剂液体散布喷嘴的配管以及泵。

在以上的说明中，对吸收式热泵1为单级泵的情况进行了说明，但也可以为多级泵。

在图5中例示出二级升温型的吸收式热泵1A的结构。对于吸收式热泵1A而言，图1所示的吸收式热泵1中的吸收器10以及蒸发器20被分为：高温侧的高温吸收器10H以及高温蒸发器20H、低温侧的低温吸收器10L以及低温蒸发器20L。高温吸收器10H的内压高于低温吸收器10L，高温蒸发器20H的内压高于低温蒸发器20L。高温吸收器10H与高温蒸发器20H以能够使高温蒸发器20H的制冷剂V的蒸汽向高温吸收器10H移动的方式在上部连通。低温吸收器10L与低温蒸发器20L以能够使低温蒸发器20L的制冷剂V的蒸汽向低温吸收器10L移动的方式在上部连通。被加热介质液Wq被高温吸收器10H加热。热源热水h被导入低温蒸发器20L。低温吸收器10L构成为：利用在吸收液S吸收从低温蒸发器20L移动来的制冷剂V的蒸汽时的吸收热，将高温蒸发器20H内的制冷剂液体Vf加热而使高温蒸发器20H内产生制冷剂V的蒸汽，并利用在产生的高温蒸发器20H内的制冷剂V的蒸汽移动至高温吸收器10H并被高温吸收器10H内的吸收液S吸收时的吸收热，将被加热介质液Wq加热。在吸收式热泵1A中，虽省略图示，但能够设置将在低温吸收器10L内的传热管中流动并加热的制冷剂V分离为气体(制冷剂蒸汽)和液体(制冷剂液体)的气液分离器，能够应用上述的气液分离器60或气液分离器60A或者气液分离器60B作为该气液分离器。

Claims (5)

1.一种吸收式热泵，其特征在于，具备：

吸收器，其利用吸收液吸收制冷剂的蒸汽时产生的吸收热加热传热管内的液体，生成气体与液体混合后的混合流体；以及

气液分离器，其从所述混合流体中将气体与液体分离，

所述气液分离器具有：

罐体，其为在水平方向上较长的罐体，并且供所述混合流体流入的流入口和供从所述混合流体分离出的气体亦即分离后气体流出的流出口，形成于比从所述混合流体分离出的液体亦即分离后液体能够到达的最高液位高的位置；

碰撞壁，其为使从所述流入口流入到所述罐体内的所述混合流体碰撞的平板状的碰撞壁，并且设置于比所述分离后液体能够到达的最高液位高的位置；

平板状的迂回路形成部件，其形成将与所述碰撞壁碰撞后的流体到达所述流出口为止的行程增大的迂回路，并配设于所述罐体内的、将与所述流入口连通的空间以及与所述流出口连通的空间分隔的位置；以及

引导部件，其是将与所述碰撞壁碰撞后的流体向下方引导而不使其沿水平方向移动的平板状的部件，并且以使所述引导部件的法线与水平的轴线成为平行的方式设置在比所述分离后液体能够到达的最高液位高的位置，

所述迂回路形成部件配置为：使与所述碰撞壁碰撞而改变了流动方向后、被所述引导部件向下方引导之后在所述引导部件的下方进一步改变了流动方向的流体绕过所述迂回路形成部件的水平方向的端部而再次改变流动方向，

在所述迂回路形成部件的水平方向的端部且在所述迂回路形成部件与所述罐体之间，形成有使与所述碰撞壁碰撞后的流体通过的通过流路。

2.根据权利要求1所述的吸收式热泵，其特征在于，

所述吸收式热泵构成为：所述罐体的水平方向的长度为所述传热管的水平方向的长度以下，

所述罐体配置于所述传热管的最上部的上方。

3.根据权利要求1或2所述的吸收式热泵，其特征在于，

所述流入口以及所述流出口形成于所述罐体的水平方向的中央部，

所述通过流路形成于所述迂回路形成部件的水平方向的两端部。

4.根据权利要求1或2所述的吸收式热泵，其特征在于，

所述流入口以及所述流出口靠近所述罐体的水平方向的一端部而形成，

所述通过流路形成于所述迂回路形成部件的水平方向的、与所述流入口相反的一侧的端部。

5.一种吸收式热泵，其特征在于，具备：吸收器，其利用吸收液吸收制冷剂的蒸汽时产生的吸收热加热传热管内的液体，生成气体与液体混合后的混合流体；以及

气液分离器，其从所述混合流体中将气体与液体分离，

所述气液分离器具有：

罐体，其为在水平方向上较长的罐体，并且供所述混合流体流入的流入口和供从所述混合流体分离出的气体亦即分离后气体流出的流出口，形成于比从所述混合流体分离出的液体亦即分离后液体能够到达的最高液位高的位置；

碰撞壁，其为使从所述流入口流入到所述罐体内的所述混合流体碰撞的平板状的碰撞壁，并且设置于比所述分离后液体能够到达的最高液位高的位置；

横分隔板，其将与所述碰撞壁碰撞后的流体向水平方向引导而不使其向下方移动；以及

平板状的迂回路形成部件，其形成将与所述碰撞壁碰撞后的流体到达所述流出口为止的行程增大的迂回路，并配设于所述罐体内的、将与所述流入口连通的空间以及与所述流出口连通的空间分隔的位置，

所述流入口以及所述流出口靠近所述罐体的水平方向的一端部而形成，

所述迂回路形成部件由所述碰撞壁和所述横分隔板构成，并且配置为使与所述碰撞壁碰撞后的流体绕过所述迂回路形成部件的水平方向的端部而改变流动方向，

在所述迂回路形成部件的水平方向的、与所述流入口相反的一侧的端部处，在所述迂回路形成部件与所述罐体之间形成有供与所述碰撞壁碰撞后的流体通过的通过流路。

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