CN1172127C

CN1172127C - 热泵装置和利用干燥剂起辅助作用的空调系统

Info

Publication number: CN1172127C
Application number: CNB971004250A
Authority: CN
Inventors: ǰ�｡��; 前田健作
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1996-01-16
Filing date: 1997-01-16
Publication date: 2004-10-20
Anticipated expiration: 2017-01-16
Also published as: CN1162094A; US5966955A; US5791157A; CN1536280A

Abstract

本发明公布了一种将利用干燥剂起辅助作用的空调器和一个热泵装置结合起来的高效的空调系统。该热泵装置具有一个用于从吸收流体中分离致冷剂蒸气的解吸器；一个用于压缩致冷剂蒸气的压缩机；一个用于吸收致冷剂蒸气至吸收流体中的吸收器；一条用于使吸收流体在吸收器和解吸器之间循环的吸收流体通道；一条用于利用压缩机将在该解吸器中产生的致冷剂蒸气输送至该吸收器中的致冷剂压缩通道；和一个用于抽出在吸收器和/或解吸器中产生的吸收热量和解吸作用所需热量的热介质通道装置。

Description

热泵装置和利用干燥剂起辅助作用的空调系统

技术领域

一般来说，本发明涉及利用干燥剂起辅助作用的空调器，特别是，涉及一种具有热泵装置的，利用干燥剂起辅助作用的空调系统。该热泵装置具有积蓄热的功能，并可作为干燥剂材料再生的热源和冷却参与空调过程的空气的冷却源。

背景技术

利用干燥剂起辅助作用的空调装置是众所周知的。例如，在美国专利US2700537中所述的装置。该系统公开了一个利用干燥剂起辅助作用的空调装置，它需要温度范围在100～150℃内。用于干燥剂(吸湿剂)再生的热源。该装置主要是利用诸如电加热器和锅炉作为热源。近年来，开发出了可以在60～80℃较低的温度范围内再生的干燥剂，因此可以利用在较低温度下工作的热源。

图21为利用这种经过改进的干燥剂起辅助作用的空调装置的典型例子的原理图。该装置包括一个众所周知的由马达驱动的蒸气压缩热泵(包括致冷机)。图22为表示这个示例装置工作情况的空气温度图。在图21中，标号101表示需要进行空调的空间，102表示鼓风机，103表示包括交替地与参与空调过程的空气和经过更新的空气相通的干燥剂材料的干燥剂轮，104表示一个灵敏的热交换器，105表示加湿器、106表示该加温器的供水管，107～112表示参与空调过程的空气通道，140表示更新空气的鼓风机，220表示冷凝器以及在致冷剂和更新空气之间的热交换器(加热装置)，121表示一个灵敏的热交换器，124～129表示更新空气的通道，201～204表示冷却致冷剂的通道。240表示一个蒸发器，它用作致冷剂和参与空调过程的空气之间的热交换器(冷却装置)。在图21中，画了园圈的字母R～V代表与图22所示的相应点相适应的，要处理的空气介质的热力学状态，SA表示供给的空气，RA表示返回的空气，OA表示外界空气，而EX表示排出的空气。

下面将说明这个装置的工作。在图21中，将从要进行空调的房间101出来的环境空气(参与空调过程的空气)，通过通道107吸入鼓风机102中，在鼓风机102中加压，再通过通道108向前输送至干燥剂轮103。在该干燥剂轮103中。通过将环境空气中的湿气转移至该干燥剂轮103的吸湿剂上、可以降低该环境空气的湿度比率。在吸湿过程中，吸收热量释放至参与空调过程的空气中，使参与空调过程的空气温度升高。温度较高和温度较低的参与空调过程的空气，通过通道109向前输送至灵敏的热交换器104，并且，通过与外界空气(更新的空气)进行热交换而被冷却。然后，被冷却的空气通过通道110向前输送至蒸发器240，由热泵装置进一步冷却，再通过通道111向前输送至加湿器105，由喷洒水或在等焓过程中的蒸发加温进行冷却，再通过通道112返回至进行空调的房间101。

在这个过程中，该干燥剂材料吸收湿气，因此需要进行再生。在这个例子中，干燥剂材料的再生是如下这样进行的。外界空气(更新的空气)OA通过通道124被吸入鼓风机140中，进行加压，并向前输送至该灵敏的热交换器104，使参与空调过程的空气冷却，同时在这个过程中提高其自身的温度。暖空气OA通过通道125流入下一个灵敏的热交换器121中，并且通过与再生后已用过的高温更新空气进行热交换而提高其温度。从该热交换器121出来的经过更新的空气，通过通道126流入冷凝器220中，这样，热泵装置的冷凝作用产生的热量将该更新的空气加热，使其温度升高至60～80℃范围，并使其相对湿度降低。湿度较低的更新空气通过该干燥剂轮103，以除去该干燥剂轮的湿气。从该干燥剂轮103出来的用过的空气流过通道128，进入灵敏的热交换器121中，以便在更新之前，先使要更新的空气预热、再通过通道129向外排出。

上述过程可以参照图22所示的空气温度图进行说明。将要进行空调的房间101中的环境空气(参与空调过程的空气：状态K)，通过通道107吸入鼓风机102中，进行加压，然后，通过通道108流至干燥剂轮103中。从而，通过将湿气吸收至该干燥剂轮的吸湿剂中，可降低房间101中的环境空气的湿度比率，同时通过吸收热量，房间101中的环境空气温度升高(状态L)。温度较低和温度较高的空气、通过通道109，流至该灵敏的热交换器104中，并且通过与更新空气的热交换而被冷却(状态M)。冷却的空气通过通道110流至蒸发器240中，由热泵装置进一步冷却(状态N)。再通过通道111向前输送至加湿器105。这样，通过喷洒水或蒸发加湿，该被冷却空气的温度按等焓方式降低(状态P)，再通过通道112返回至要进行空调的空间101中。按以上方式，在房间中的返回空气(状态K)和用来冷却该要进行空调的空间101的供给空气(状态P)之间产生了焓差。

干燥剂是如下面所述那样进行再生的。外界空气(OA：状态Q)通过通道124被吸入至鼓风机140中，进行加压，然后向前输送至灵敏的热交换器104，将参与空调过程的空气冷却，并使其自身的温度升高(状态R)，再流入通道125和下一个灵敏的热交换器121，与用过的高温空气进行热交换，使其自身温度再升高(状态S)。从该灵敏热交换器121出来的经过更新的空气、通过通道126、流至冷凝器220中，并且由热泵装置冷凝作用产生的热量加热至60～80℃的温度。从而，经过更新的空气的相对温度降低(状态T)。温度较低的经过更新的空气流过该干燥剂轮103。以除去所吸收的湿气(状态U)。从该干燥剂轮103出来的用过的输出空气，通过通道129流至灵敏的热交换器121中，以便在更新过程开始之前，先将需更新的空气预热，并降低该用过的空气的自身温度(状态V)，然后流入通道129，作为废气排出。上述的干燥剂再生和环境空气的去湿与冷却重复地进行、即可得到该利用干燥剂起辅助作用的空调过程。因此，更新的空气可定义为需要加湿的空气，而参与空调过程的空气定义为按这个规范进行去湿处理的空气。

在具有这种结构的利用干燥剂起辅助作用的空气系统中，蒸气压缩致冷过程与干燥剂的再生循环结合起来，需要大约80℃的冷凝温度。近年来，在蒸气压缩致冷循环装置中，希望用从环境观点来看更新接受的氨代替CFC(氯氟碳)致冷剂作为致冷剂，但是仍希望达到这个冷凝温度范围。这样，压力需要不正常地增加至大约42公斤/厘米²的高压力，结果，为了达到必要的耐压强度，空调系统价格变得昂贵。

因此，需要开发一种利用干燥剂起辅助作用的空调系统，该系统可使工作流体在低的致冷剂压力下工作，同时可靠性高，对环境兼容和成本低。

发明内容

本发明的目的是要提供一种高度可靠的空调系统，该系统可由普通的压缩机带动工作，并且在利用干燥剂起辅助作用的空调过程具有较高的能量利用效率，同时购置价格和运转成本较经济。

上述目的可利用一个热泵装置来达到。该装置包括：一种热泵装置，它包括：将致冷剂以蒸气形式从吸收流体中分离出来的解吸器；用于压缩来自所述解吸器致冷剂蒸气的压缩机；将致冷剂蒸气吸收在吸收流体中的吸收器；使吸收流体在所述吸收器和所述解吸器之间循环的吸收流体通道装置；借助于所述压缩机将在所述解吸器中产生的致冷剂蒸气输送至所述吸收器的致冷剂压缩通道；将在所述吸收器中的吸收热量和在所述解吸器中解吸热量抽出的热介质通道装置；和浓度调整装置，该装置包括冷凝器、致冷剂冷凝通道和致冷剂贮存空间，所述冷凝器通过与所述解吸器中的流体进行热传递而使致冷剂蒸气冷凝下来，所述致冷剂冷凝通道将至少是被所述压缩机压缩后一部分致冷蒸气输送至所述冷凝器，所述致冷剂贮存空间用于贮存在所述冷凝器中冷凝后的致冷剂。

上述目的可利用另一种热泵装置来达到。该装置包括：用于将致冷剂以蒸汽形式从吸收流体中分离出来的解吸器；用于压缩来自所述解吸器的致冷剂蒸汽的压缩机；用于将致冷剂蒸气吸收到吸收流体中的吸收器；用于使吸收流体在所述吸收器和所述解吸器之间循环的吸收流体通道装置；用于利用所述压缩机将在所述解吸器中产生的致冷剂蒸气输送至所述吸收器中的致冷剂压缩通道；致冷剂冷凝通道，用于将在所述致冷剂压缩通道中的至少一部分致冷剂蒸气转移至冷凝器中和用于将冷凝后的致冷剂输送致冷剂贮存空间，所述冷凝器通过与所述解吸器中的流体进行热传递而使致冷剂蒸气冷凝下来；用于将在所述解吸器中浓度增大的吸收流体输送至吸收流体贮存空间的吸收流体贮存通道；致冷剂输送通道，用于用于将贮存在所述致冷剂贮存空间中的致冷剂输送至蒸发器进行蒸发，和用于将来自所述蒸发器的致冷剂蒸气输往所述吸收器；和热介质通道装置，用于传递在所述吸收器中产生的吸收热量和/或在所述解吸器和所述蒸发器至少之一中产生的解吸作用及/或蒸发作用所需热量，以供外部使用；其中，所述热泵装置有选择地提供下述二种工作模式：或者是蓄热工作模式，或者是蓄热排放工作模式；在前一种模式中，贮存在所述解吸器中浓度增高了的吸收流体和贮存在所述冷凝器中浓度增高了的致冷剂；在后一种模式中，贮存的吸收流体送往所述吸收器，而贮存的致冷剂送往所述蒸发器。

为了实现本发明的上述目的，本发明还提出了一种热泵装置，包括：用于将致冷剂以蒸气形式从吸收流体中分离出来的解吸器；用于压缩来自所述解吸器的致冷剂蒸气的压缩机；用于将致冷剂蒸气吸收至吸收流体中的吸收器；用于使吸收流体在所述吸收器和所述解吸器之间循环的吸收流体通道装置；致冷剂压缩通道，用于利用所述压缩机使在所述解吸器中产生的致冷剂蒸气输送至所述吸收器；致冷剂冷凝通道，用于将在所述致冷剂压缩通道中的至少一部分致冷剂蒸气转移至冷凝器，和用于将冷凝后的致冷剂输送至致冷剂贮存空间，所述冷凝器通过与所述解吸器中的流体进行热传递而使致冷剂蒸气冷凝下来；用于将在所述解吸器中浓度增大的吸收流体输送至吸收流体贮存空间的吸收流体贮存通道；致冷剂输送通道，用于输送贮存在所述致冷剂贮存空间中的致冷剂至蒸发器进行蒸发，并用于将来自于蒸发器的致冷剂蒸气输送至所述吸收器；热介质通道装置，用于传送在所述吸收器中产生的吸收热量和在所述吸收器、所述解吸器和所述蒸发器中的至少一个中产生的解吸作用和/或蒸发作用所需热量的；和容积流量调节装置，用于选择性地调节从所述压缩机流入所述吸收器和所述冷凝器中至少一个中的致冷剂蒸气的所述容积流量。

为了实现本发明的上述目的，本发明还提出了一种操作上述热泵装置的方法，所述方法包括下列步骤：启动压缩机工作，压缩来自于所述解吸器的致冷剂蒸气，以增加吸收流体的浓度，将所述经过压缩的致冷剂蒸气的一部分送往所述冷凝器并在其中进行冷凝，和将所述经过压缩的致冷剂蒸气的一部分送往所述吸收器。

为了实现本发明的上述目的，本发明还提出了另一种操作上述热泵装置的方法，所述方法包括下列步骤：通过所述压缩机的工作，压缩从所述解吸器出来的致冷剂蒸气并使该蒸气冷凝，从而增加所述解吸器中的吸收流体浓度；在将一部分经过压缩的致冷剂蒸气转移至所述吸收器中并在其中吸收的同时，将所述经过压缩的致冷剂蒸气的至少一部分送往所述冷凝器，和蒸发贮存在所述蒸发器中的致冷剂。

附图说明

图1为本发明的利用干燥剂起辅助作用的空调系统的热泵部分的基本结构的示意图；

图2为与图1的热泵装置结合一起的利用干燥剂起辅助作用的空调器的基本结构的示意图；

图3为杜林(Duhring)图线，它表示图1所示的热泵装置的工作情况；

图4为本发明的第二实施例的热泵部分的基本结构的示意图；

图5为吸收流体的冷凝过程的杜林(Duhring)图线，表示图4所示的热泵装置的工作情况；

图6表示该利用干燥剂起辅助作用的空调系统的第三个实施例；

图7为显示了热泵装置的布局的视图；

图8为热泵装的设置的视图；

图9为表示增加吸收流体浓度的过程的杜林(Duhring)图线；

图10为本发明的第三实施例的热泵部分的基本结构的示意图；

图11为吸收流流体各个循环的杜林(Duhring)图线；

图12表示第四个实施例的热泵部分的基本结构的示意图；

图13表示本发明的四种工作模式之间有选择地切换的示意图；

图14为系统中热泵的第一种工作模式中热泵的设置视图；

图15为增加吸收流体浓度的过程听各个步骤的杜林(Duhring)图线；

图16为系统中热泵的第二种工作模式中显示了热泵装置的布局的视图；

图17为在热泵装置中发生的过程的各个步骤的杜林(Duhring)图线；

图18表示系统中热泵的第三种工作模式的示意图；

图19为吸收流流体各个循环的杜林(Duhring)图线；

图20表示系统中热泵的第四工作模式的示意图；

图21为利用干燥剂起辅助作用的空调装置的典型例子的原理图；

图22为表示图21的装置工作情况的空气温度图。

具体实施方式

第一个实施例将参照图1至3来说明。

图1为本发明的利用干燥剂起辅助作用的空调系统的热泵部分的基本结构的示意图，而图2为与该热泵装置结合一起的利用干燥剂起辅助作用的空调器的基本结构的示意图。图3为杜林(Duhring)图线，它表示图1所示的热泵装置的工作情况，该热泵装置利用水作为吸收剂和利用氨作为致冷剂。在图3中，水平轴代表吸收流体，吸收剂和致冷剂的混合物的温度，而垂直轴代表致冷剂压力。

图1所示的热泵装置包括；一个用于吸收吸收流体中的致冷剂蒸气的吸收器1，一个用于使致冷剂蒸气从该吸收流体中分离出来的解吸器2和一个用于压缩致冷剂蒸气的压缩机7。该热泵装置还包括：使该吸收流体在该吸收器1和解吸器2之间循环的吸收流体通道21、23，24，25和26以及将在该解吸器2中产生，并在压缩机7中压缩的致冷剂蒸气输送至该吸收器1的蒸气通道40，1。

该热泵装置按下述方式工作。从该解吸器2出来的流体，通过通道21被吸入泵6中，以增加其压力。然后，压力流体通过通道23、使热交换器5中的热量与从该吸收器1中出来的回流流体进行交换，并通过通道24流入吸收器1中。在该吸收器1中，从该压缩机输出的致冷剂蒸气(氮)被吸收至吸收流体中，以使稀释该吸收流体或将吸收流体弄稀，并且所产生的吸收热量通过传热管30释放至热水中。吸收流体通过通道25，输出至热交换器5，并且，在与从该解吸器2流出的浓度高的吸收流体进行热交换之后，再通过通道26流回该解吸器2中。在解吸器2中，致冷剂(氨)蒸气由压缩机7的抽吸作用产生，而解吸作用所需的热量则由冷却介质(冷水)，通过传热管32供给。流体就是这样在吸收流体循环通道中循环的。压缩机7，通过通道40从该解吸器中抽出致冷剂蒸气，然后，将经过压缩的蒸气，通过通道41向前输送至吸收器1。

该热泵装置的工作将参照图3所示的杜林(Duhring)图线进行说明。从该解吸器2流出的流体(状态C)被吸入泵6中，以增加其压力，然后，压力流体在热交换器5中与从该吸收器1出来的返回流体进行热交换(状态D)，其流入该吸收器1中。在吸收器1中，从压缩机7输出的致冷剂(氨)蒸气被吸收至吸收流体中，使吸收流体变稀。并且在通过传热管30将吸收热量排放至热水中之后(状态A)，再通过通道25送至热交换器5。在热交换器5中，该变稀的吸收流体与从该解吸管输出的浓度的吸收流体进行热交换(状态B)，以便流回该解吸器2中。在该解吸器2中，在压缩机7作用下，产生致冷剂(氨)，并且致冷剂浓度降低，而吸收流体浓度更大或更浓。如上所述，吸怍流体在该热泵装置的通道内循环，从而完成热泵的吸收循环。压缩机7从该解吸器2中抽出致冷剂蒸气，(状态E)，并且在将蒸气压缩后(状态F)，将蒸气输出至吸收器1。

图3所示的流体浓度是在该热泵装置工作过程中。工作流体状态的一个例子，将要加入到本空调系统中去的干燥剂空调部件需要一个用于冷却的热源和一个用于加热要更新的空气的热源。该用于冷却的热源为15℃左右的冷水，而该加热要更新的空气的热源为75℃左右的热水。因此，考虑热传导所必需的温度差，该热泵装置需要大约10℃的吸附温度和大约80℃的吸收温度。满足这种工作条件的循环的例子如由点A、B、C、D、E和F标出的线所示。在杜林(Duhring)图线中，这意味着，为了得到从该吸收器输出的75℃左右的热水和从该解吸器输出的15℃左右的冷水，与该吸收器出口有关的点A应为80℃，而与该解吸器出口有关的点C应为10℃。

为了达到以上条件，压缩机7的工作会产生从该吸收器1输出的热水和从该解吸器2输出的冷水，这样产生的热水和冷水，通过冷水通道的入口/出口60，61和热水通道的入口/出口80，81流至图2所示的利用干燥剂起辅助作用的空调器中。在通常的蒸气压缩式热泵装置中使用氨的情况下。为了获得80℃的冷凝温度，需要42公斤/厘米²的较高的压力。而在本系统中，所需要的最高压力只为20公斤/厘米²左右。这就证明了本发明的热泵装置可以在工作流体较低的压力下工作。

图2为本发明的利用干燥剂起辅助作用的空调器部分的示意图。标号101表示要进行空调的空间。102表示一个鼓风机，103表示包括交替地与参与空调过程的空气和经过更新的空气相通的干燥剂材料的干燥剂轮、104表示一个灵敏的热交换器，105表示一个加湿器，106表示该加湿器的供水管，107～112表示参与空调过程的空气通道，140表示用于更新的空气的鼓风机，120表示一个冷凝器及致冷剂和更新空气之间的热交换器(加热装置)，121表示一个灵敏的热交换器，124～129表示更新空气的通道，117～118，122～123表示冷却致冷剂的通道，115表示一个用作致冷剂和参与空调过程的空气之间的热交换器的蒸发器(冷却装置)。在图2中，画圆的字母U-V代表将要进行处理的空气介质的热力学状态，它们与图3所示的相应点相适应。SA表示供给空气。RA表示返回的空气。OA表示外界空气，EX表示排出的空气。

下面将要说明这样一个装置的工作。在图2中，从要进行空调的房间101出来的环境空气(参与空调过程的空气)，通过通道107被抽吸至鼓风机102中进行加压，然后，通过通道108向前输送至干燥剂轮103。在该干燥剂轮103中，通过将环境空气中的湿气转移至该干燥剂轮103的吸湿剂中，可降低该环境空气的温度比率。在吸收过程中，吸收热量释放至参与空调过程的空气中，使参考与空调过程的空气温度升高。温度较高和温度较低的参与空调过程的空气，通过通道109向前输送到灵敏的热交换器104中，并且通过与外界空气(更新的空气)进行热交换而被冷却。然后，冷却的空气向前输送至冷却器(热交换器)115，通过与冷却介质进行热交换而进一步被冷却。该冷却的空气再通过通道110向前输送到加湿器105，利用喷洒水或等焓过程的蒸发加湿作用再进行冷却，然后通过通道113流回要进行空调的房间101中。

在这个过程中，该干燥剂材料吸收湿气，因此需要进行再生。在这个例子中，干燥剂材料的再生按下述方式进行。外界空气(需要更新的空气)通过通道124被抽吸至鼓风机140中，进行加压，然后向前输送至该灵敏的热交换器104，使参与空调过程的空气冷却，并且在这个过程中，外界空气自身的温度升高。暖空气OA通过通道125，流入下一个灵敏的热交换器121中，并且通过与更新后，用过的高温的经过更新的空气进行热交换而使其自身温度升高。从热交换器121出来的经过更新的空气，通过通道126流入加热器(热交换器)120中，并且通过与加热介质进行热交换而被加热，使其温度升高至60-80℃的范围内，而其相对温度则降低。温度降低了的经过更新的空气通过该干燥剂轮103，以除去该干燥剂轮的湿气。从该干燥剂轮103出来的用过的空气，通过通道128流入灵敏的热交换器121中，以便在更新过程开始之前，使要更新的空气预热，并且该用过的空气还通过通道129向外排出。

上述过程可以参照图22所示的空气温度图进行说明。在要进行空调的房间101中的环境空气(参与空调过程的空气：状态U)，通过通道107被吸入鼓风机102中，进行加压，然后，通过通道108流至干燥剂轮103中。这样，通过将湿气吸收至该干燥剂轮的吸湿剂中。可以降低该环境空气的温度比率，同时，吸收的热量使环境空气的温度升高(状态L)。湿度较低，而温度较高的空气，通过通道109流至灵敏的热交换器104中，并且通过与更新的空气进行热交换而冷却(状态M)。冷却的空气通过通道110流至冷却器115中，并且通过与冷却介质进行热交换而进一步被冷却(状态N)。该冷却的空气再向前输送至加湿器105，通过喷洒水或蒸发加湿，使该冷却空气的温度按等焓方式降低(状态P)，该冷却的空气再通过通道111流回要进行空调的空间101中。按照上述方式，在房间的返回空气(状态K)和用于冷却该要进行空气的空间101的供给空气(状态P)之间产生焓差。

该干燥剂按以下方式进行再生。外界空气(OA：状态Q)通过通道124被吸入至鼓风机140中，进行加压，然后向前输送至灵敏的热交换器104，使参与空调过程的空气冷却，并使其自身温度升高(状态R)，外界空气还流入通道125和下一个灵敏的热交换器121，与已用过的高温空气进行热交换，以使其自身温度升高(状态S)。从该灵敏的热交换器121流出的经过更新的空气，通过通道126流至加热器120中，并且通过与加热介质进行热交换，被加热至60～80℃之间的温度，这样，该经过更新的空气的相对温度降低(状态T)。温度降低了的经过更新的空气流过该干燥剂轮103，因而，可除去所吸怍湿气(状态U)。从该干燥剂103出来的，用过的输出空气，通过通道128流出灵敏的热交换器121中，以便在更新过程开始之前，使要更新的空气预热，并降低该用过的输出空气的自身温度(状态V)。然后，该用过的输出空气流入通道P9中，作为废气排出。使上述的干燥剂再生过程和环境空气的去湿和冷却过程重复地进行，即可实现利用干燥剂起辅助作用的空调过程。

因此，本发明的利用干燥剂起辅助作用的空调系统可以进行空气的冷却，同时保持热泵装置的工作流体较低的压力。

第二个实施例将参照图4进行说明，这个热泵装置在图1所示的混合系统上加入了附加的元件，即一个冷凝器4。冷凝器4与从该解吸器2出来的流体有热交换关系。在这个热泵装置中，在压缩机7中受到压缩的致冷剂蒸气可以从通道41或是流入通道42，再流入吸怍器1中，或是通过操纵一个三通阀53流入通道43，与冷凝器4相通，经过冷凝的致冷剂贮存在致冷剂贮存空间14中，该贮存空间14通过通道14与冷凝器4相连接。为了使致冷剂与吸收流体混合，该致冷剂贮存空间14设有通道45和一个阀52。这样，可以在通过将致冷剂贮存在该贮存空间14中，便该吸收流体浓度增加，或者通过将该吸收流体中所贮存的致冷剂释放出来而使该吸收流体变稀之间进行操作选择。该系统的利用干燥剂起辅助作用的空调部分与图2所示的空调器相同，因此，说明从略。

下面将要说明第二个实施例的利用干燥剂起辅助作用的空调系统的工作。在正常的工作模式中，三通阀53通向该系统的工作。在正常的工作模式中，三通阀53通向该系统的通道43一侧的方向是关闭的，因此，通道41，42相通，在这种情况下，该系统与图1所示的结合了热泵装置部分和干燥剂空调部分的混合系统工作方式相同。可以利用图3来说明该系统的热泵装置的工作循环，因此，说明从略。

下面，将说明利用图4所示的热泵装置结构来调整该吸收流体的浓度的过程。当该吸收流体稀薄时，可以采用这个过程。在如图3中用点a、b、c、d、e和f作边界的细线的所示的情况下，整个系统在较高压力下工作，因此压缩机容易过载而损坏。在这种工作模式中，该三通阀53通向通道42一侧的方向关闭，而通道41，43相通。设在通道45中的阀52关闭，并且汉压缩机7和流体泵6工作时，令水(冷却介质)停止送出。

在这些条件下；不可能将致次序剂送往吸收器1，并且吸收作用也可能发挥。当压缩机7工作时，从该解吸器的流体中产生致冷剂蒸气，而且该致冷剂蒸气受压缩。并通过通道41、43流入与该解吸器2进行热交换的冷凝器4中。在冷凝器4中。致冷剂将其热量丢失给在该解吸器2中的吸收流体。这样，从该解吸器2中的吸收流体所产生致冷剂蒸气进行解吸作用所需的热量可由致冷剂蒸气冷凝所产生的热量提供。冷凝后的致冷剂通过通道44被引导至该致冷剂贮存空间14中，贮存起来。

上述这个过程将参照图5进行说明。图5为吸收流体的冷凝过程的杜林(Duhring)图线。解吸器2的流体处在图5的状态C下，通过压缩机的作用，致冷剂蒸气从该状态分离出来(状态E)。分离出的致冷剂被压缩(状态F)，然后输送至冷凝器4进行冷凝(状态G)。冷凝产生的热量可以用来加热该解吸器2中，处在状态C下的流体。该流体可以用来进行解吸过程。由于致冷剂从该吸收流体中分离出来，并且贮存起来，因此吸收剂的浓度变高。当流体的吸收剂浓度增大，并达到一个适当的浓度时，该三通阀53的通道43一侧关闭，而通道42打开，使冷水可以循环，这样就恢复了正常的工作模式。

下面将说明，当吸收剂浓度太高时，调整图4所示的热泵装置的流体吸收剂浓度的步骤。这个说明将结合这种调整的产生的效果一起进行。采用这种形式的操作方法，整个系统在较低的压力下式作，其缺点是系统冷却不充分，并且系统会由于压缩机的低压操作而停止工作。在这种工作模式中，压缩机7和流体泵6工作，该三通阀53的通向通道42的一侧关闭，而通道41、43连通。设在通道45中的阀52短暂地打开，使致冷剂贮存空间14中的致冷剂，在压缩机的排出压力作用下流入吸收流体通道22中的吸收流体中。这个过程可以稀释该吸收流体，并使吸收剂浓度降低。当吸收剂浓度降低达到一个适当的浓度值时，阀52关闭，并且该三通阀53的通向通道43的一侧也关闭，系统回复至正常工作模式。

因此，除了正常的冷却操作与利用干燥剂起辅助作用的空调部分结合之外，通过适当地将致冷剂贮存在贮存空间中或从贮存空间释放出来，可使系统在或是增加吸收流体的浓度，或是减小吸收流体的浓度二者之间进行操作选择，从而可使系统以高的可靠性，在稳定的压力下进行工作。

图6表示该利用干燥剂起辅助作用的空调系统的第三个实施例。该系统设有一个接纳贮存在贮存空间14中的致冷剂和使该致冷剂蒸发的蒸发器3及一个将该蒸发器3产生的致冷剂蒸气引导至吸收器1的通道47。与用于提取该解吸器2通过传热管32产生的冷却效应的冷却介质通道62，63平行，设有冷却介质通道64，65。该冷却介质通道64、65可通过传热管31与蒸发器3进行热交换。另外，一方面在冷却介质通道62、63上，另一方面在通道66、67上都分别设有截止阀70，71，72和73，因此，冷却介质可以有选择地或是流向解吸器2，或是流向蒸发器3。

另外，该系统还高有第一通道43，第二通道42和通道44。第一通道43从致冷剂通道41分支出来，用于利用三通阀53引导在压缩机7中被压缩的致冷剂蒸气。第二通道42从致冷剂通道41分支出来，用于将致冷剂蒸气引导至吸收器1。通道44用于将在冷凝器4中冷凝后的致冷剂引导主贮存空间14。该致冷剂贮存空间14通过通道45，阀52和通道46与蒸发器3连通。另外，该系统还高有一个吸收流体贮存空间12，用以贮存浓度大的流体。该贮存空间12通过通道27，截止阀51和通道28与解吸器2连通。另外，该流体贮存空间12还通过三通阀50与吸收流体循环通道21和通道29连通，而蒸发器3的致冷剂蒸所空间通过通道47与吸收器1连通。

在上述结构的系统，冷却介质(冷水)和加热介质(热水)通过图2所示的利用干燥剂起辅助作用的空调器，通过相应的冷却介质入口/出口60，61和加热介质入口/出口80，81进行循环。

下面将说明该系统的工作。

首先说明正常的工作模式。在这种情况下，该热泵装置的布局如图7所示。在图7中，三通阀53的通向通道43的一侧关闭，而通道41和42打开。截止阀51关闭，流体贮存空间12和解吸器2不连通。阀52关闭，因而，致冷剂贮存空间14和蒸发器3不连通。截止阀72，73关闭，冷却水不流入蒸发器3中。三通阀50通往通道2 一侧的方向关闭，因此流体贮存空间12和解吸器2的出口处的吸收流体通道21不连通。在这些条件下，该系统的工作与图1所示系统的工作完全相同，并可利用图3所示的杜林(Duhring)图线来说明该热泵装置和空调部分的动作，因此，这里说明从略。

下面将说明图6所示的热泵装置的蓄热工作模式。这种工作模式是在夏季使用的，目的是通过利用半夜的电功率来贮存冷却所需的能量而节约能源成本，使得白天的冷却工序可以不需要依靠使用压缩机即可进行。在这种情况下，该热泵装置应如图8所示那样设置。在图8中，三通阀53通往通道42的方向关闭，而通道41和43连通。截止阀51打开，流体贮存空间12与解吸器2连通。截止阀52关闭，冷却剂贮存空间14和蒸发器3不连通。截止阀72、73关闭，冷水不流过蒸发器3。三通阀50通往通道21的方向关闭，解吸器2和吸收流体通道22不连通。冷水停止供应，而压缩机7和流体泵6仍工作。在该系统图2所示的空调部分中，热不泵150和鼓风机140工作。

下面将说明这种结构的热泵装置的工作。在图8中，因为吸收器1设有接收致冷剂，因此吸收作用停止。另一方面，压缩机7工作，从该解吸器2的吸收流体中产生致冷剂蒸气，然后，致冷剂被压缩，并流入通道41、43，再流入冷凝器4，与解吸器2进行热交换。通过将热量释放至解吸器2的吸收流体中，致冷剂被冷凝。如这里所述那样，在解吸器2中产生致冷剂蒸气的过程中，解吸作用所需的热量被致冷剂蒸气冷凝所产生的热量补偿，但是，因为有从压缩机产生的热量加进去，一般，冷凝所产生的热量大于解吸作用所需的热量，所以，解吸器2中的吸收流体温度会升高。

然而，因为解吸管2中的吸收流体是由泵6进行循环的，并且是通过与吸收器1中的加热介质(热水)进行热交换而冷却的，再流回解吸器2，因此，可防止解吸器2中的吸收流体温度不正常的升高。另外，通过与吸收流体的相互作用，热水本身的温度也升高。但是，由于鼓风机的作用，带入外界空气，并通过热水热交换器(加热器)120并热量向外排出，使热水温度又降低。在这种情况下，温度升高和相对湿度低的外界空气使干燥剂轮103再生。冷凝后的致冷剂，通过通道44流向致冷剂贮存空间14。释放了致冷剂蒸气以后浓度增加的吸收流体，通过通道27，截止阀51、通道28，流体贮存空间12和通道29流回吸收流体通道22，从而完成了循环流动。

在这种工作模式中，吸收流体浓度的增加一直要进行至在该致冷剂贮存空间14中贮存了足够数量的致冷剂为止(在这处实施例中，如图11所示，要进行到吸收流体浓度大约为20％时为止)，然后该热泵装置停止工作。现在，该系统处在保持蓄热模式。在这种模式下，三通阀50将先前打开的通道29关闭，而通道21，22打开，同时截止阀51关闭，三通阀53将先前打开的通道43关闭，而通道41，42打开。在这种设置之下，浓度升高的吸收流体和致冷剂分别贮存在流体贮存空间12和致冷剂贮存空间14中。

下面将参照图9来说明通过增加工作流体的浓度实现蓄热的过程。图9为表示增加吸收流体浓度的过程的杜林(Duhring)图线。在图9中，流体是在状态C下开始工作的，如同在解吸器2中一样，然后，压缩机的动作使致冷剂蒸气(状态E)分离出来。分离出来的致冷剂被压缩(状态F)，并被输送至冷凝器4中进行冷凝(状态G)。利用冷凝作用产生的热量去加热解吸器2中处在状态C下的流体，以进行解吸过程。在这个蓄热模式中，不产生冷水(冷却介质)、热量通过热水向外排出。因此，这里没有冷却作用，有空调部分工作说明从略。下面将比较详细地说明通过以在字势的形式，仅吸收流体中分离致冷剂的蓄热作用。

下面说明不用压缩机，而是通过释放在字势形式的蓄热来实现的图6所示的热泵装置的冷却操作。如前所述，这种形式的工作是在夏季使用的，以减少电能的高峰需求，使得可不用压缩机工作，也可以进行冷却。热泵如图10所示那样进行安置。

在图10中，三通阀53在通往通道42、43的方向关闭，通道41不与通道42或43相通。截止阀51打开，流体贮存空间12和解吸器2连通。阀52打开，致冷剂贮存空间14和蒸气器3连通。截止阀72、73打开，冷水流过蒸发器3。截止阀70、71关闭，冷水不流入解吸器2。三通阀50在通往通道21的方向关闭，吸收流体通道22和吸收流体通道21在解吸器2的出口处不连通。流体泵6工作。这个热泵装置工作的结果是，蒸发器3中的致冷剂由于吸收器1的吸收动作而蒸发，并通过传热管31，从冷却介质(冷水)中得到蒸发所产生的热量。在图10中，蒸发作用的10℃下发生，以冷却该冷却介质。蒸发出的致冷剂，通过通道47流入吸收器1中。

同时，在蓄热工作模式过程中浓度升高和贮存了足够的吸收能量的吸收流体从该流体贮存空间12流出，并被泵6通过通道29、22抽出和加压。压力流体流过通道23，并且的热交换器5中，与从吸收器1出来的返回吸收流体进行热交换，然后，通过通道24进入吸收器1中。在吸收器1中吸收器从蒸发器3中吸收致冷剂蒸气(氨)，使该吸收流体稀释或变稀(并且，致冷剂浓度增大)。吸收的热量通过传热管30释放至加热介质(热水)中。在图10中，吸收作用在80℃下发生，用以加热该加热介质。从吸收器1出来之后，该吸收流体通过通道25流至热交换器5中，并与从流体贮存空间12来的浓度大的吸收流体进行交换，然后，通过通道26流至解吸器2，再通过通道27，截止阀51和通道28流回流体贮存空间12。在流体贮存空间12中，由于从吸收器1出来的经过稀释的回流流体的影响，吸收流体的浓度逐渐减小，但直至该吸收流体达到大约30％的致冷剂浓度之前，可以保持上述的蒸发温度和吸收温度。

这个过程的步骤将参照图1进行说明。图11为吸收流流体各个循环的杜林(Duhring)图线。当蓄热模式过程完成时，解吸器2中的吸收流体处在状态C，如同针对图9所作的说明一样。然后，由压缩机的作用而分离出来的致冷剂蒸气(状态E)般压缩(状态F)，并被输送至冷凝器4(状态G)，贮存起来。解吸器2中的浓度高的吸收流体(状态C)贮存的流体贮存空间12中。为了在这些条件下，通过排出贮存的热量而进行冷却，该吸收流体由泵6的作用向前输送至吸收器1。在吸收了在蒸发器3中蒸发的致冷剂之后(在图示的实施例中为在10℃)，该吸收流体被稀释(状态A：在图中为80℃)，并流回流体贮存空间12，与贮存在该流体贮存空间12中的流体混合。这种工作一直继续至由于稀释作用，吸收的总能量减小，并且不需压缩机工作，可同时产生热水和冷水为止。这样，该系统可以产生热水和冷水，以提供冷却和加热二个蓄热作用。该系统的空调部分的工作与图7所示的系统的正常工作一样，因此这里说明从略。

因此，通过在夜间使压缩机工作，分离出致冷剂，并以化字势的形式将热量贮存起来，该系统就可在白天，不用压缩机工作而产生出冷水和热水。换言之，本发明的热泵装置可以通过排出贮存的热量，通过贮存由压缩机的工作，在解吸器中产生的高浓度的吸收流体，贮存在冷凝器中冷凝后的致冷剂，以完成蓄热。将所贮存的吸收流体向前输送至吸收器和将该致冷剂送往蒸发器而提供冷却和加热作用。

在本发明的说明中，为阐明该系统每一个之件的功能，分别地使用了蒸发器3和致冷剂贮存空间14。然而，允许通过给蒸发器3提供贮存功能，而将这二个功能结合在一起。在这种情况下，通过在通道44或43上设置图6所示的截止阀52，和在通道47上设置新的截止阀而起到同样的作用。

另外，在本发明的说明中，为了阐明该系统每个元件的功能，分别采用了解吸器2和流体贮存空间12。然而，允许通过给解吸器2提供贮存功能，而将这二个功能结合在一起。在这种情况下，可以不进行在贮存热量作用下，通过压缩机的工作的正常工作模式，但在贮存了热量以后，可以独立地进行冷却。

可能有这样的情况，即甚至当例如，在图7所示的工作(具有图3所示的杜林(Duhring)图线)和图10所示的工作(具有图11所示的杜林(Duhring)图线)之间，为了获得同样温度的冷水和热水而实行正常的工作模式时，最好流体有浓度差别。即是说，在没有压缩机的图10中，吸收流体的适当的致冷剂浓度为20-30％，而在压缩机工作的图7中，该适当的致冷剂浓度50-60％。

假如在图7中，致冷剂浓度选择为20-30％，则图3的整个循环偏向低压一侧，压缩机的吸入比容增大，同时压缩机的致冷剂质量流量降低，因此冷却能量也降低。因此，在图7的工作情况下，最好啬致冷剂的浓度，即使吸收流体稀释。为了完成稀释步骤，同时保持蓄热，可操作截止阀51和三通阀50，并设置如图12所示的阀57，使致冷剂贮存空间14和吸收流体通道22，通过该阀57连通，再设置如虚线所示的致冷剂通道48，49，使阀57可以短暂地打开，主致冷剂通过致冷剂通道48，49，使流体流入吸收流体回路的通道22中，而将流体贮存空间12密封断开。采用这种方法，可以稀释主循环中的吸收流体，而不会稀释贮存的高浓度的吸收流体。

因此，本发明的热泵装置可以降低工作压力以及利用蓄热来产生冷却和加热作用，这样利用于燥起辅助作用的空调系统可以提供冷却和加热作用。

图12表示第四个实施例。这个实施例与图6所示的实施例的差别如下。

两个系统都设有吸收器1，解吸器2，压缩机7，蒸发器3和冷凝器4。但是，在本实施例中，不在通向冷凝器4和吸收器1的通道中采用三通阀53，将致冷剂通道43与压缩机7分支开来，而是在第一通道43中设置一具截止阀56，和在第二通道42中设置一具调节阀55。采用这种结构，可以独立地调节二个阀55，56的开口大小。另外，在解吸器中设置了一个压力传感器91，并且还设置了一个控制器90。这样，就可以利用从该压力传感器91发出的输出信号号去控制调节阀55的开口大小，以便将解吸器2中的压力保持在预定的数值。

图12所示的热泵装置使冷却介质(冷水)和加热介质(热水)通过相应的冷却介质通道入口/出口60，61和加热介质通道的入口/出口80，81循环。这些入口/出口60，61和80，81与图2所示的利用干燥剂起辅助作用的空调部分的相应入口/出口连接。

在本实施例中，可以在图13所示的四种工作模式之间有选择地切换。更具体地说，在第一种工作模式中，压缩机7工作，使解吸器2中的致冷剂蒸气受到压缩，并在冷凝器4中冷凝。这样，通过将冷凝后的流体贮存的流体贮存空间12中，和将冷凝后的致冷剂贮存在致冷剂贮存空间14中，可使吸收流体的浓度增高。

在第二种工作模式中，压缩机工作，压缩从解吸器出来的致冷剂蒸气，而致冷剂则在冷凝器中进行冷凝，使解吸器中的吸收流体变浓，即增加在该解吸器中的吸收流体的浓度，然后致冷剂在蒸发器中蒸发，被吸收入吸收器中。

在第三种工作模式中，压缩机停止，致冷剂在蒸发器中蒸发，然后，蒸发出业的致冷剂被吸收器吸收。

在第四种工作模式中，压缩机工作，压缩仅解吸器中出来的致冷剂蒸气，而将致冷剂被吸收入收器中。

如以后所述，这四种工作模式可以有选择地切换。下面将单独地来说明本实施例的每一种工作模式。首先说明第一处蓄热的工作模式。当为了利用夜间的电能来减少白天的电能需求而使用积蓄的热量时，这种工作方式是较理想的。

在第一种工作模式中，该热泵装置如图14所示那样配置。图14中，截止阀56打开，通道41和43连通。当系统设有启动时，调节阀55关闭。在系统工作以后，调节阀55的开口大小由控制器90控制，以便保持解吸器2内部压力恒定。截止阀51打开，流体贮存空间12和解吸器2连通。阀52关闭，致冷剂贮存空间14与蒸发器3不连通。截止阀72，73关闭，蒸发器3中设不冷水循环。截止阀70、71关闭，解吸器2中设有冷水循环。三通阀50在通向通过21的方向关闭解吸器2和吸收流体通道22不直接连通。

在图2所示的空调部分中，鼓风机102停止，向要进行空调的空间的空气供应也停止。为了使干燥剂再生，鼓风机140工作。冷水回路关闭，只有热水回路工作。热泵装置中的压缩机7和流体泵6工作。

下面将要说明具有上述结构的热泵的工作。在图14中，当压缩机7启动时，从解吸器2中的吸收流体中产生致冷剂蒸气，然后该蒸气被压缩。被压缩的蒸气流入与角吸器2进行热交换的冷凝器4中。通过将热量释放至解吸器2中的吸收流体中，该致冷剂蒸气在冷凝器中被冷凝下来。用于从吸收流体中产生致冷剂蒸气的解吸吕2的解吸作用所需的热量被致冷剂冷凝所放出的热量补偿。但是，因为有压缩机热量输入，一般，冷凝作放出的热量大于解吸作所需的热量，因此，解吸器2中吸收流体的温度和压力具有增加的趋势。假如解吸器2中的吸收流体的压力升高，则压力传感器91检测出这个变化，然后，控制器90打出调节阀55，使多余的蒸气流向吸收器1，被吸收器吸收。假如解吸器2内部的吸收流体的压力降低，则调节阀55关闭，并减小输送至吸收器1中的蒸气量，将致冷剂蒸气保留在解吸器2中，从而保持解吸器2中的压力为恒定值。

输送至吸收器1中的致冷剂蒸气被吸收至吸收流体中，并且借助吸收流体和加热介质(热水)之间通过传热管30进行热交换，而将吸收的热量除去。这时，热水被该吸收流体的作用加热，温度升高，但通过在热水热交换器120中的热交换和由图2所示的鼓风机140的动作带入的外界空气的作用，这个热量可以除去。在干燥剂轮103以前的更新空气的温度升高，并且，具有较高温度和较低相对温度的经过更新的空气使该干燥剂材料再生。经过冷凝后的致冷剂，通过通道44送入致冷剂贮存空间14，并贮存在该空间14中。

在解吸器2中浓度增加后的吸收流体，通过通道27，截止阀51。通道28，流体贮存空间12，通道29和吸收流体通道22流入流体泵6中。然后，泵6将流体通过通道23向前输送至热交换器5，并与从吸收器1来的回流流体进行热交换，然后通过通道24，流入吸收器1中。该流体在吸收器1中吸收从压缩机7出来的一部分流体，被轻微地稀释，然后，通过通道25和热交换器5，通道26流回解吸器2中，从而完成循环流动。在这种工作方式下，一部分致冷被吸收至吸收器1中，使吸收流体稀释，但大部分致冷剂还是从吸收流体中分离出来，流入冷凝器4中。因此，整体来看，吸收流体的浓度更大。当在致冷剂贮存空间14中贮存了足够的致冷剂时，第一个工作模式停止，空调过程转移至第二个工作模式。

下面将参照图15来说明通过增加吸收流体的浓度进行蓄热的过程。图15为增加吸收流体浓度的过程听各个步骤的杜林(Duhring)图线。在图15中，解吸器2中的吸收流体处在状态C，而压缩机的动作将致冷剂蒸气(状态E)分离出来。分离出来的蒸气被压缩(状态下)，而大部分蒸气则送往冷凝器4，进行冷凝(状态G)。一部分剩余的蒸气，通过调节阀55，压力降低，然后再输送至吸收器1，并被吸收至吸收流体中(状态A)。在吸收流体通道中循环的吸收流体从解吸器2中出来(状态C)，并在热交换器5中加热(状态D)，然后流入吸收器1中。在吸收器1中吸收了致冷剂蒸气的吸收流体(状态A)，在热交换器5中被冷却(状态B)，然后回流至解吸器2中。

冷凝所放出的热量可以利用来加热解吸器2中的吸收流体，以便供给解吸作用所需的热量。在吸收器1中产生的吸收热量被热水(图中为80℃)冷却，并流至系统的空调部分，以便用于干燥剂的再生。在这种工作模式中，不产生冷水。但，如上所述，可以产生热水，用于加热用来再生干燥剂所需的更新空气。热水被冷却，然后流回至热泵装置。当第一种工作模式完成时，冷凝后的致冷剂(状态G)和浓度增高的吸收流体(状态C)贮存在相应的贮存空间中。

后面，当讨论第三种工作模式时，还要再说明蓄热的工作模式。在本实施例中，热水只用于干燥剂材料的再生，但这点先前已说明过，将不再重复。

如上所述，在第一种工作模式中，可以同时进行蓄热工作和干燥剂的再生工作，而空调部分的工作。这种工作方式具有下列优点。蓄热工作的最有利时间是在夏天昂上，这时温度的降低往往导致相对温度升高。当在夜间，干燥剂材料暴露在这种高湿度的环境中时，该干燥剂材料从大气中吸收湿气，而当早晨首先启动空调器时，很有可能在初始工作过程中，冷却能量已往受到有害的影响。通过在晚上，与蓄热工作同时进行干燥剂的再生，可以期望得到包括环境空气去湿在内的充分的冷却能量。该充分的冷却能量是由空调部分，从其初始工作阶段开始就平稳地提供的。

在这种工作模式中，假如从第二通道42至吸收器1的被压缩的致冷剂蒸气供应停止，则输入至该热泵中的热量(压缩机的驱动功率)就逐渐地被贮存起来，使吸收流体的温度升高。最后，当吸收器1中的吸收流体温度高于热水的温度(在图示的实施例中，超过80℃)时，热量开始释放至热水中。在这个阶段，热量不转移至外部，并且，吸收器的温度和吸收流体的温度变为几乎彼此相等。由于这个原因，解吸器2的温度升高，几乎与热水温度相等。如上所述，解吸器2的解吸作用所需的热量是从冷凝器4传递来的，并且冷凝的温度升高，比热水的温度还高。为了进行干燥剂的再生，热水的温度必需高于60-80℃，因此，冷凝的近似温度升高至大约80℃。这时，冷凝压力升高至42公斤/厘米²，而压缩机的压缩比不正常的升高，导致要过份地增加壁厚，使系统能承受不切实际的高的内部压力。然而，如本实施例所显示的那样，设置将致冷剂引导至吸收器1的第二通道可将该内部压力抑制至少于20公斤/厘米²。因此，很显然，本发明可以进行蓄热工作，同时防止该热泵装置的内部压力升高。

下面将要说明第二种工作模式。在该工作模式中，当进行冷却工作时，贮存的热量还保持着。这种工作模式用于在晚间利用便宜的电能进行蓄热工作之后和在白天进行充分的冷却工作之前的一段时间内进行冷却工作，其方法是使用最少的贮存热量，继续进行冷却工作。由于通常冷却用电负荷的高峰出现在中午和下午4点种之间，因此在用电高峰这段时间内，使用贮存的热量是有利的。所以，在用电负荷高峰之前的一段时间内，采用这种工作模式可以提高总的冷却效率。

在第二种工作模式中，热泵装置的布局如图16所示。在图16中，截止阀56打开、通道41、43连通。调节阀55由控制器90的动作打开，以保持解吸器2中的压力恒定。截止阀51打开，流体贮存空间12和解吸器2连通。截止阀52打开，致冷剂从致冷剂贮存空间14输送至蒸发器3。另外，截止阀72，73打开，冷水流过蒸发器3。截止阀70，71关闭，没有冷水在解吸器2中流动。三通阀50在通向通道21的方向关闭，解吸器2和吸收流体通道22不直接连通。热泵装置中的压缩机7和流体泵6工作，空调部分工作。

下面将要说明该热泵装置的工作。在图16中，当压缩机7工作时，从解吸器2中的吸收流体中产生致冷剂蒸气，然后，该致冷剂蒸气被压缩，并通过通道41，43流入与解吸器2进行热交换的冷凝器中。通过将热量释放给在解吸器2中的吸收流体，致冷剂在冷凝器4中被冷凝下来。用于从吸收流体中产生致冷剂蒸气的解吸器2的解吸作用所需的热量由致冷剂冷凝所产生的热量补偿。但是，因为有压缩机的热量输入，一般，冷凝所放出的热量比解吸作用所需的热量大，因此，解吸器2中的吸收流体的温度和压力有增大的趋势。假如解吸器2中的吸收流体中压力升高，则压力传感器91检测出这个变化，控制器90打开调节阀55，将多余的蒸气输送至吸收器1，吸收起来。假如解吸器2内部的吸收流体压力降氏，调节阀55关闭，减小输经吸收器1的蒸气量，将致冷剂蒸气保留在解吸器2中，因而可保持解吸器2中的压力为恒定值。

在这种工作模式中，还有另一股致冷剂流。致冷剂从致冷剂贮存空间14输送至蒸发器3(阀52可以带有容积流量调节装置，例如热膨胀阀或浮球阀)，而在蒸发器3中，吸收器1的吸入作用使致冷剂蒸发。这时，借助将蒸发的热量，通过传热管31释放给致冷剂，冷水被冷却。从蒸发出3出来的致冷剂蒸气，通过通道47流入吸收器1中，并被吸收器吸收。在吸收器1中，通过通道47，从蒸发器3出来的致冷剂蒸气和从解吸器2出来，被压缩机7压缩，并流过通道42的致冷剂蒸气被吸收流体吸收。借助吸收流体与热水之间通过传热管30所进行的热交换，可将吸收的热量除去。这时由于吸收流体冷却，热水的温度升高，并且通过热水热交换器120与经过更新的空气进行热交换，然后，利用该热水去加热经过更新的空气。

致冷剂蒸气被压缩机7压缩，然后在冷凝器4中进行冷凝，而冷凝后的致冷剂则输送至致冷剂贮存空间14。从解吸器2出来的吸收流体，通过通道27，截止阀51，通道28流入流体贮存空间12，然后流至通道29和吸收流体通道22。再流入流体泵6中。泵6将吸收流体，通过通道23输送至热交换器5，与从吸收器1回流出来的吸收流体进行热交换，再通过通道24进入吸收器1中，吸收从压缩机7和蒸发器3出来的致冷剂。被稀释的吸收流体再通过通道7和蒸发器3出来的致冷剂。被稀释的吸收流体再通过通道25，热交换器5和通道26流回解吸器2中，完成循环流动。

第二种工作模式中热泵装置的工作将参照图17进行所说明。图17为在热泵装置中发生的过程的各个步骤的杜林(Duhring)图线。在图17中，解吸器2中的吸收流体处在状态C，而致冷剂蒸气被压缩机的动作分离出来(状态E)。分离出来的蒸气被压缩(状态下)，而大部分蒸气被输送至冷凝器4中，进行冷凝(状态G)，并且一部分剩余的蒸气通过调节面35，压力降低，然后再输送至吸收器1中，被吸收至吸收流体中(状态A)。压缩机动作的结果与在蓄热工作模式下所述的循环一样，而在解吸器2中吸收流体的浓度增高。同时，在蒸发器3中，由于吸收器1对致冷剂蒸气的吸入作用，致冷剂被蒸发(状态H)。

蒸发出来的致冷剂蒸气通过通道47流入吸收器1中。在吸收器1中产生与已知的吸收致冷循环相同的过程，使吸收器1中的吸收流体被稀释。在蒸发器中，致冷剂蒸发，并使冷水冷却。冷水被送往空调部分，并用来冷却参与空调过程的空气。在吸收流体通道22中循环的吸收流体，从解吸器2中出来(状态C)，在热交换器4中被加热(状态D)，然后流入吸收器1中。在吸收了从压缩机和蒸发器出来的致冷剂蒸气之后(状态A)，该吸收流体在热交换器5中被冷却(状态B)，然后流回解吸器2中。在吸收过程中产生的吸收热量被热水(图17中为80℃以下)冷却，并传递给空调部分。该热量可用来对干燥剂材料进行再生。如上所述，在第二种工作模式中，热泵装置同时可使吸收流体的浓度增加和稀释该流体，以及冷却冷水和加热热水。

这样产生的冷水可用在图2所示的系统空调部分中，作冷却用。然而，这个过程已经进行过说明，因此不再重复。

因此，第二种工作模式可以同时进行吸收流体的稀释和浓度增大的工作，与此同时还可进行空气冷却工作。这样就可以不需要稀释在蓄热模式中产生的流体，也可使空调部分工作，并可以在保存贮存的热量的同时，和用系统的冷却能量。另外，在第二种工作模式中，因为在流体贮存空间12中贮存了大量的具有足够吸收能量的吸收流体，假如需要大的冷却能量时，通过增加输往蒸发器的致冷剂量可以满足这个不是所期望的需要。在这种情况下，由吸收器发挥的稀释作用比由压缩机发挥的增大浓度的作用大，因此，可以通过消耗贮存在流体贮存空间中的浓度增大的吸收流体，进行冷却工作。显然，在第二种工作模式中，目的不是要保持吸收流体的浓度不变，而是要包括一个延迟流体稀释的工作模式。

下面将说明第三种工作模式。在这种工作模式中，通过消耗贮存的热量，而不是使压缩机工作来进行冷却工作。这种工作模式适用于在白天，为了减少高峰的电能消耗停止压缩机，而进行冷却工作的情况。这种工作模式在中午和下午4点之间的用电需求高峰期间使用是有用的。

图18表示系统中热泵的第三种工作模式。在图18中，截止阀56关闭，通道41和43不连通。控制器90的动作使调节阀55完全关闭。截止阀51打开，流体贮存空间12和解吸器2连通。阀52打开，致冷剂从致冷剂贮存空间14输往蒸发器3。截止阀72，73打开，冷水在蒸发器3中循环。截止阀70，71关闭，没有冷水流入解吸器2中。三通阀50在通往通道21的方向关闭，解吸器2和吸收流体通道22不直接连通。热泵装置的压缩机7停止，但流体泵6工作，空调部分工作。

这种结构的热泵装置的各方元件以与图10所示的第三个实施例的各个元件一样的方式联接，并且图19所示的杜林(Duhring)图线也与图11所示的前一实施例的杜林图线相同，因此不再重复说明。第三种工作模式也可以通过稀释贮存的吸收流体使空调部分工作，而不需要启动压缩机。

在贮存的热量消耗完的情况下，为了不利用贮存的热量来进行冷却，可采用第四种工作模式。这种工和模式可在白天第三种工作模式结束以后和直至有较便宜的电能之前的一段时间内使用。虽然，夜间的电费较低，但允许的时间范围限制在半夜以后。因此，当贮存的热量用完时，比较经济的办法是在半夜以后直至有较便宜的电能之前，不去贮存热量，而继续让系统工作。

图20表示系统的第四工作模式。在该模式中，截止阀56关闭，通道41和43不连通。控制器90的动作将调节阀55完全打开。截止阀51关闭，流体贮存空间12和解吸器2不连通。阀52关闭，致冷剂贮存在致冷剂贮存空间14中。截止阀72，73关闭，蒸发器3中没有冷水循环。截止阀70，71打开，冷水流入解吸器2中。三通阀50在通向通道21的方向打开，解吸器2和吸收流体通道22直接连通。热泵装置中的压缩机7和流体泵6工作，空调部分工作。

热泵装置的结构与图6所示的基本实施例的热泵装置结构一样，并且其杜林(Duhring)图线也与图3所示的前一实施例的杜林图线相同，因此，不再重复说明。第四种工作模式使空调部分不用贮存热量也可以工作，因此，热泵装置的这种结构使系统可以经济地运行。

如上所述，本实施例的热泵装置，通过使用致冷剂和吸收流体，可使系统在较低的压力下工作，并且还可以贮存吸收流体和致冷剂，使得有可能贮存系统的化学势用于冷却和加热。总结所有各个实施例可看出，第一种工作模式提供一种蓄热模式，第二种工作模式提供空间冷却，同时进行蓄池，第三种工作模式提供空间冷却，同时消耗贮存的热量，而第四种工作模式提供空间冷却，而不进行蓄热。该系统允许选择无论那一种需要的工作模式来满足空调的要求。

我们记得，在第三种工作模式中，使蓄热变得不可能的吸收流体浓度出现在致冷剂浓度约为30％的条件下。在第四种工作模式中，当致冷剂浓度为50％左右时，吸收流体变得无法使用了。这些例子显示了二个不同的浓度。但仍可以命名二个系统在较小的30％浓度下工作。然而，在这种情况下，系统在总压力较低的情况下工作，而吸入到压缩机中的致冷剂容积(致冷剂吸入容积)较小，因此，冷却能量可能不够。

因此，当将工作从第三种模式转换至第四种模式时，希望稀释吸收流体。在这种情况下，假如要稀释整个系统的吸收流体，并且当希望在半夜进行蓄热时，则必需使大量的流体浓度增高，这样电能的消耗相当大因此，在第四种工作模式中，最好只将必需保持循环的最小量的吸收流体进行稀释，而剩余的流体以第三种工作模式结束时的浓度保留在流体贮存空间12中。由于这个缘故，将阀51和三通阀50的位置设置成这样，使它们能够吸收流体贮存在流体贮存空间12中。在将工作从第三种模式转换至第四种模式时，允许通过暂时打开设在连接致冷剂贮存空间14和吸收流体通道22的通道48，49上的阀57，使吸收流体与致冷剂混合来稀释该吸收流体。

另外，在第四个实施例的说明中，为了弄清楚功能，蒸发器3和致冷剂贮存空间14是分别表示的。然而，允许通过给蒸发器3设置一个起致冷剂贮存空间14作用的空间而将二种功能结合在一起。在这种情况下，通过将图12的截止阀52配置在通道44或43上，而在通道47上配置一个新的截止阀而产生同样的作用。

同时，为了阐明功能，解吸器2和流体贮存空间12也是分别表示的。然而，也允许通过给解吸器2提供一个起流体贮存空间12作用的空间，而将二种功能结合在一起。在这种情况下，虽然不可能在没有蓄热和压缩机工作的第四种工作模式之后接着进行蓄热的第一种工作模式，然而，当第一种蓄热工作模式之后接着进行依赖贮存的热量的第二和第三种工作模式时，也可以获得同样的效果。

Claims

1、一种热泵装置，它包括：

将致冷剂以蒸气形式从吸收流体中分离出来的解吸器；

用于压缩来自所述解吸器致冷剂蒸气的压缩机；

将致冷剂蒸气吸收在吸收流体中的吸收器；

使吸收流体在所述吸收器和所述解吸器之间循环的吸收流体通道装置；

借助于所述压缩机将在所述解吸器中产生的致冷剂蒸气输送至所述吸收器的致冷剂压缩通道；

将在所述吸收器中的吸收热量和在所述解吸器中解吸热量抽出的热介质通道装置；和

浓度调整装置，该装置包括冷凝器、致冷剂冷凝通道和致冷剂贮存空间，所述冷凝器通过与所述解吸器中的流体进行热传递而使致冷剂蒸气冷凝下来，所述致冷剂冷凝通道将至少是被所述压缩机压缩后一部分致冷蒸气输送至所述冷凝器，所述致冷剂贮存空间用于贮存在所述冷凝器中冷凝后的致冷剂。

2、如权利要求1所述的热泵装置，其特征在于，还包括一个控制在所述冷凝器中冷凝后的大量致冷剂的装置。

3、如权利要求1所述的热泵装置，其特征在于，所述浓度调整装置还包括一条用于将在所述致冷剂贮存空间中贮存的致冷剂与在所述吸收流体通道中流动的吸收流体混合，以稀释该吸收流体的通道。

4、如权利要求1所述的热泵装置，其特征在于，它还包括用于调节大量的致冷剂和吸收流体混合物的装置。

5、如权利要求1所述的热泵装置，其特征在于，设有用于改变从所述压缩机至所述吸收器或所述冷凝器的致冷剂流动通道的阀装置。

6、一种热泵装置，包括：

用于将致冷剂以蒸汽形式从吸收流体中分离出来的解吸器；

用于压缩来自所述解吸器的致冷剂蒸汽的压缩机；

用于将致冷剂蒸气吸收到吸收流体中的吸收器；

用于使吸收流体在所述吸收器和所述解吸器之间循环的吸收流体通道装置；

用于利用所述压缩机将在所述解吸器中产生的致冷剂蒸气输送至所述吸收器中的致冷剂压缩通道；

致冷剂冷凝通道，用于将在所述致冷剂压缩通道中的至少一部分致冷剂蒸气转移至冷凝器中和用于将冷凝后的致冷剂输送致冷剂贮存空间，所述冷凝器通过与所述解吸器中的流体进行热传递而使致冷剂蒸气冷凝下来；

用于将在所述解吸器中浓度增大的吸收流体输送至吸收流体贮存空间的吸收流体贮存通道；

致冷剂输送通道，用于用于将贮存在所述致冷剂贮存空间中的致冷剂输送至蒸发器进行蒸发，和用于将来自所述蒸发器的致冷剂蒸气输往所述吸收器；和

热介质通道装置，用于传递在所述吸收器中产生的吸收热量和/或在所述解吸器和所述蒸发器至少之一中产生的解吸作用及/或蒸发作用所需热量，以供外部使用；

其中，所述热泵装置有选择地提供下述二种工作模式：或者是蓄热工作模式，或者是蓄热排放工作模式；在前一种模式中，贮存在所述解吸器中浓度增高了的吸收流体和贮存在所述冷凝器中浓度增高了的致冷剂；在后一种模式中，贮存的吸收流体送往所述吸收器，而贮存的致冷剂送往所述蒸发器。

7、如权利要求6所述的热泵装置，其特征在于，所述热泵装置提供下列工作模式的选择：

第一种工作模式，在这种模式中，所述压缩机工作，压缩致冷剂蒸气，使该蒸气在所述冷凝器中冷凝，在增加吸收流体浓度，而浓度增高的吸收流体贮存在吸收流体贮存空间中，并且所述冷凝后的致冷剂贮存在所述致冷剂贮存空间中；

第二种工作模式，在这种模式中，所述压缩机工作，压缩致冷剂蒸气，使该蒸气在所述冷凝器中冷凝，在增大吸收流体浓度，同时，在所述蒸发器中的致冷剂蒸发，被吸收至所述吸收器中；

第三种工作模式，在这种模式中，所述压缩机停止，在所述蒸发器中的致冷剂蒸发，被吸收至所述吸收器中；或

第四种工作模式，在这种模式中，所述压缩机工作，压缩从所述解吸器出来的致冷剂蒸气，该蒸气被吸收至所述吸收器中。

8、如权利要求7所述的热泵装置，其特征在于，还包括一个用于调节从所述压缩机流入所述吸收器和/或所述冷凝器中的致冷剂蒸气的所述容积流量的容积流量调节装置。

9、如权利要求8所述的热泵装置，其特征在于，所述容积流量调节装置在所述解吸器中设有一个压力传感器，该压力传感器以保持其输出为一特定值的方式，调节致冷剂蒸气的所述容积流量。

10、一种热泵装置，包括：

用于将致冷剂以蒸气形式从吸收流体中分离出来的解吸器；

用于压缩来自所述解吸器的致冷剂蒸气的压缩机；

用于将致冷剂蒸气吸收至吸收流体中的吸收器；

致冷剂压缩通道，用于利用所述压缩机使在所述解吸器中产生的致冷剂蒸气输送至所述吸收器；

致冷剂冷凝通道，用于将在所述致冷剂压缩通道中的至少一部分致冷剂蒸气转移至冷凝器，和用于将冷凝后的致冷剂输送至致冷剂贮存空间，所述冷凝器通过与所述解吸器中的流体进行热传递而使致冷剂蒸气冷凝下来；

致冷剂输送通道，用于输送贮存在所述致冷剂贮存空间中的致冷剂至蒸发器进行蒸发，并用于将来自于蒸发器的致冷剂蒸气输送至所述吸收器；

热介质通道装置，用于传送在所述吸收器中产生的吸收热量和在所述吸收器、所述解吸器和所述蒸发器中的至少一个中产生的解吸作用和/或蒸发作用所需热量的；和

容积流量调节装置，用于选择性地调节从所述压缩机流入所述吸收器和所述冷凝器中至少一个中的致冷剂蒸气的所述容积流量。

11、如权利要求10所述的热泵装置，其特征在于，所述容积流量调节装置在所述解吸器中设有一个压力传感器，用于以保持解吸器内的压力为一特定值的方式调节致冷剂蒸气的所述容积流量。

12、如权利要求11所述的热泵装置，其特征在于，所述容积流量调节装置是这样工作的，即当所述解吸器中的压力增大时，流向所述吸收器的所述容积流量增加，而当所述解吸器中的压力降低时，流向所述吸收器的所述容积流量减小。

13、一种操作热泵装置的方法，具有：用于以蒸发形式从吸收流体中分离致冷剂的解吸器；用于压缩致冷剂蒸气的压缩机；用于将致冷剂蒸气吸收至吸收流体中的吸收器；用于使吸收流体在所述吸收器和所述解吸器之间循环的吸收流体通道装置；用于利用所述压缩机将在所述解吸器中产生的致冷剂蒸气输送至所述吸收器中的致冷剂压缩通道；致冷剂冷凝通道，用于将所述致冷剂压缩通道中的至少一部分致冷剂蒸气转移至与所述解吸器中的流体进行热传递的冷凝器中，和用于将冷凝后的致冷剂输送至致冷剂贮存空间中；用于将在所述解吸器中浓度增高了的吸收流体输送至吸收流体贮存空间中的吸收流体贮存通道；用于将贮存在所述致冷剂贮存空间中的致冷剂输送至蒸发器进行蒸发，和用于将致冷剂蒸气输送至所述吸收器中的致冷剂输送通道；和用于抽出在所述吸收器，所述解吸器和/或所述蒸发器中产生的吸收热量和解吸作用与/或蒸发作用所需的热量的热介质通道装置；

所述方法包括下列步骤：启动压缩机工作，压缩来自于所述解吸器的致冷剂蒸气，以增加吸收流体的浓度，将所述经过压缩的致冷剂蒸气的一部分送往所述冷凝器并在其中进行冷凝，和将所述经过压缩的致冷剂蒸气的一部分送往所述吸收器。

14、一种操作热泵装置的方法，具有：以蒸气形式从吸收流体中分离致冷剂的解吸器；压缩致冷剂蒸气的压缩机，用于吸收冷剂蒸气至吸收流体中的吸收器；用于使吸收流体在所述吸收器和所述解吸器之间循环的吸收流体通道装置；用于利用所述压缩将在所述解吸器中产生的致冷剂蒸气输送至所述吸收器中的致冷剂压缩通道；用于将在所述致冷剂压缩通道中的至少一部分致冷剂蒸气转移至与在所述解吸器中的流体进行热传递的冷凝器中，和用于将冷凝后的致冷剂输送至致冷剂贮存空间中的致冷剂冷凝通道；用于将在所述解吸器中浓度增高了的吸收流体输送至吸收流体贮存空间中的吸收流体贮存通道；用于将贮存在所述致冷剂贮存空间中的致冷剂输送至蒸发器进行蒸发和用于将致冷剂蒸气输送至所述吸收器中的致冷剂输送通道；和用于抽出在所述吸收器、所述解吸器和/或所述蒸发器中产生的吸收热量和解吸作用和/或蒸发作用所需热量的热介质通道能量；

所述方法包括下列步骤：通过所述压缩机的工作，压缩从所述解吸器出来的致冷剂蒸气并使该蒸气冷凝，从而增加所述解吸器中的吸收流体浓度；在将一部分经过压缩的致冷剂蒸气转移至所述吸收器中并在其中吸收的同时，将所述经过压缩的致冷剂蒸气的至少一部分送往所述冷凝器，和蒸发贮存在所述蒸发器中的致冷剂。