CN1322286C - 使用气体水化物的热泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种效率系数(COP)高的热泵及利用其热泵的得到高的能量效率的热利用装置。热泵包括含有进行气体水化物的分解过程的分解器(20)和进行气体水化物的生成过程的生成器(25)的制冷剂回路(13)。制冷剂回路(13)，在气体水化物的分解过程中从低温的物体中吸收热量，在气体水化物的生成过程中向高温物体供给热量。另外，热泵具有从在生成器(25)中生成的气体水化物中分离剩余水的剩余水分离器(40)和压缩并混合在分解器(20)中分解的作为气体水化物的分解物的气体和液体后送往生成器(25)的压缩泵之中的至少一方。

Description

使用气体水化物的热泵

技术领域

本发明涉及可得到高的效率系数的热泵及使用其热泵的热利用装置。

再有，本申请是基于向日本国提出的专利申请(日本特愿2002-362554)的申请，该申请的记载内容用作本说明书的一部分。

背景技术

一般来说，热泵，是通过由蒸发、压缩、冷凝及膨胀各工序构成的循环，从低温的物体吸收热量，向高温的物体供给热量的装置。由于能量利用效率比较高，多用于具有制冷制暖功能的空调装置或冷冻装置等热利用装置(例如，参照日本特开平10-253155号公报)。

在热泵中，在制冷剂蒸发时，由其蒸发潜热从周围吸收热量。在使用于空调装置的场合，蒸发时吸收的热量，在对室内制冷时，由室内的空气中供给，在供暖时，由大气中供给。另外，在热泵中，在制冷剂冷凝时产生热量。在用于空调设备的场合，冷凝时产生的热量，在制冷时向大气放出，在供暖时向室内放出。作为参与热的移动的制冷剂，例如，除了含氟烃类化合物，还使用氨等。

热泵的能量利用效率，一般地用作为输出热量与输入动力之比的效率系数(COP：Coefficient of performance)表示。以前，在高性能的热泵中，COP是2.5～4.0。随着保护环境的意识的提高，希望进一步提高能量效率。

发明内容

本发明是鉴于上述情况的发明，其目的在于，提供效率系数(COP)高的热泵。

另外，本发明的另一个目的在于，提供能得到高能量效率的热利用装置。

为了达到上述目的，本发明的热泵，其特征在于，包括：含有进行气体水化物的分解过程的分解器和进行气体水化物的生成过程的生成器，在气体水化物的分解过程中从低温的物体中吸收热量，在气体水化物的生成过程中，向高温的物体供给热量的制冷剂回路；从在所述生成器中生成的气体水化物中分离剩余水的剩余水分离器。

根据上述热泵，通过利用授受伴随气体水化物的分解及生成过程中的热，能得到高的COP。另外，通过从在生成器中生成的气体水化物中分离剩余水，能抑制送往分解器的物体的温度上升，能提高气体水化物的分解效率。

在上述热泵中，最好是具有将由所述剩余水分离器分离的剩余水保持其温度不变地返回到所述生成器中的剩余水返回系统，所述剩余水返回系统具有水泵及配管。另外，最好还具有压缩并混合作为在所述分解器中分解的所述气体水化物的分解物的气体和液体后送往所述生成器的压缩系统。

上述压缩系统，也可以是边混合气体和液体边压缩气体和液体的构成，也可以是在分别压缩气体和液体后相互混合它们的构成，或者也可以是在混合气体和液体后压缩其混合物的构成。

根据上述的热泵，通过利用伴随气体水化物的分解及生成过程进行的热的授受，可以得到高的COP。另外，通过压缩并混合作为气体水化物的分解物的气体和液体后送往生成器，可以谋求送往生成器中的物体的温度的适当化，可以提高气体水化物的生成效率。

在上述的热泵中，所述气体和所述液体的混合比，最好是根据所述生成器中的气体水化物的生成温度来确定。

在上述的热泵中还具有将包含由所述分解器分解的所述气体水化物的分解液的一部分的辅助流体供给到所述分解器的入口部的辅助流体供给系统，所述辅助流体供给系统具有阀及配管，所述阀设置在所述分解器的出口部，用于抽出所述辅助流体并调节流量，所述配管用于将所述辅助流体输送到所述入口部。

根据上述的热泵，通过利用伴随气体水化物的分解及生成过程进行的热的授受，可以得到高的COP。另外，通过辅助流体的供给，可以提高分解器中的气体水化物的流动性，防止输送产生问题，同时可以提高气体水化物的分解效率。

在上述的热泵中，还具有压缩并混合被所述分解器分解的所述气体水化物的分解气和分解液后送往所述生成器的压缩系统，及将包含通过所述分解器分解的所述气体水化物的分解液的一部分的辅助流体供给到所述分解器的入口部的辅助流体供给系统，所述辅助流体供给系统具有阀和配管，所述阀设置在所述分解器的出口部，用于将所述辅助流体分成向所述压缩系统与所述辅助流体供给系统两部分并分别调节其流量。

根据上述的热泵，通过利用伴随气体水化物的分解及生成过程进行的热的授受，可以得到高的COP。另外，通过辅助流体的供给，可以提高分解器中的气体水化物的流动性，防止输送产生问题，同时可以提高气体水化物的分解效率。此外，通过压缩并混合作为气体水化物的分解物的气体和液体后送往生成器，可以谋求送往生成器中的物体的温度的适当化，可以提高气体水化物的生成效率。

该场合，最好是具有检测被所述压缩系统压缩的所述气体水化物的分解气和分解液的混合物的温度的温度传感器，所述阀，根据所述温度传感器的检测结果，控制送往所述压缩机的所述分解液的量，同时将残留的分解液送往所述辅助流体供给系统。

本发明的热利用装置，是进行与热源之间热的授受的热利用装置，其特征在于，具有上述的本发明的热泵。

根据上述的热利用装置，通过使用高的效率系数的热泵，可以谋求能量效率的提高。

附图说明

图1是表示气体水化物的一般的相平衡图的图。

图2是模式地表示本发明的热泵的基本构成的图。

图3是模式的表示把本发明的热泵用于空调装置的实施例的构成图。

图4是模式的表示本发明的热泵用于空调装置的另一个实施例的构成图。

具体实施方式

下面对本发明的热泵进行说明。

气体水化物是气体分子被包结在水分子的包结晶格中的冰状(或者冰冻果子露状)的化合物(包接化合物)，在生成过程(由水和气体生成气体水化物的过程)中产生热量，在分解过程(从气体水化物分离成水和气的过程)中吸收热量。本发明者们，着眼于关于气体水化物的该一般的事实、和气体水化物的熔化潜热(分解·生成热)比冰的大，而且其生成离解压力对温度变化敏感的事实，精心研究的结果表明，通过利用伴随气体水化物的分解及生成过程的热的授受，可以构成能量效率高的热泵。

即，在本发明的热泵中，利用气体水化物的分解·生成热，在气体水化物的分解过程中从低温的物体吸取热量，在气体水化物的生成过程中把热量给与高温的物体。

图1及图2是用于说明本发明的热泵的动作原理的图，图1表示气体水化物的一般的相平衡图，图2模式地表示本发明的热泵的基本构成。

在图1中，气体水化物在相平衡线的左上区域处于稳定或者准稳定的状态。而在相平衡线的右下区域成为不稳定状态，分离成气体和水。由于在沿相平衡线的低压低温侧的条件下分解气体水化物，在高压高温侧的条件下生成气体水化物，所以可以把低温侧的热量吸收到高温侧。

在图2中，热泵1具有制冷剂回路4，该制冷剂回路4包括分解气体水化物的分解装置11和生成气体水化物的生成装置12。分解装置11具有减压功能和吸热功能，生成装置12具有压缩功能和放热功能。在分解装置11中，由生成装置12生成的高压高温状态的气体水化物被减压，通过跨过前面图1所示的相平衡线，而被分解成气和水。在该分解过程中，气体水化物一边从循环外吸收相当于分解热的热量，一边沿相平衡线温度下降，成为低压低温状态的气和水的混相。另外，在生成装置12中，被分解装置11分解的气和水被压缩并成为高压高温状态，然后，向循环外放出相当于生成热的热量。通过该放热，气和水的混相跨过相平衡线，生成气体水化物。通常，在比水的冰点(0℃)高的高温下，生成的气体水化物成为含水的泥浆状。然后，生成的气体水化物在分解装置11中进行再分解。通过这样的一系列的循环，本发明的热泵，可以将相当于气体水化物的分解·生成热的热量从循环外的低温的物体中吸收、给与循环外的高温的物体。

在此，气体水化物由许多水分子包围气体分子的分子构造构成，一般其水和数(相对于一个气体分子的水分子数)较大。例如，气体水化物的分子式用CH₄·5.75H₂O表示，水和数是5.75。由于这样的分子构造的特征，气体水化物的分解·生成热比较大。例如，气体水化物的分解·生成热(离解焓)是冰的1.3倍。在本发明的热泵中，通过利用这样的气体水化物的分解·生成热，可以得到相对于输入动力高的输出热量，即高的效率系数(COP)。

在下面的表1中，表示关于数种气体水化物的分解·生成热(MJ/kgof gas)及将其气体水化物用于热泵时的COP。COP是根据各气体水化物的分解·生成热，把动力机(例如压缩机)的效率作为80％进行计算的。其中，在利用授受在制冷剂的冷凝过程和蒸发过程中伴随的热的一般的热泵中，在同等条件下，高性能热泵的COP是2.5～4.0。如下表1所示中可知，使用气体水化物的热泵，可得到高COP。

表1

                分解·生成热  COP

甲烷：          3.77          14.3

乙烯：          2.07          5.9

乙烷：    2.27      10.6

乙炔：    2.22      7.1

丙烷：    3.02      34.8

二氧化碳：1.37      16.1

HCFC141b：0.89      10.5

作为用于生成气体水化物的气体，除了甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、乙炔等碳氢化合物类气体、或HFC(R-22、R-123、R-124、R-141b、R-142b、R-225等)、HCFC(R-134b、R-125、R-152a等)等含氟烃(碳氟化合物)类气体以外，还可以使用碳酸气(CO₂)、氮、空气、氨、氙(Xe)等各种各样的气体。其中，在本发明的热泵中，用于气体水化物的生成的气体，不局限于上述气体。为了得到高的COP，最好使用具有最高平衡温度高、平衡压力低、相对于温度变化压力的变化量小等特性的气体。这些气体可以单独使用，也可以组合多种使用，以得到所希望的特性。通过不同种气体的组合，可以调整气体水化物的相变化的条件。另外，为了调整气体水化物的相变化条件，也可以向水中加入添加物。

本发明的热泵，可以用于具有例如制冷、制暖、除湿及加湿中的至少一个功能的空调装置。此外，可以用于冷却装置(降温装置)，暖气装置(地板取暖装置等)、供热水装置、冷冻装置、脱水装置、蓄热装置、融雪装置、干燥装置等与热源之间进行热的授受的各种热利用装置(包括成套设备和系统)。在这些热利用装置中，通过使用本发明的热泵，可以得到高的能量效率。

下面，作为本发明的热利用装置的一个例子，对将本发明的热泵用于空调装置的例子进行说明。

图3是模式地表示将本发明的热泵用于空调装置的实施例的构成图。该空调装置10是具有冷却及加热室内空气的功能的装置，具有包括气体水化物的分解装置11和生成装置12的制冷剂回路13。

分解装置11具有：进行气体水化物的分解过程的分解器20、使气体水化物减压的减压机构(在本例中，作为具有后述的减压功能的输送机构的泥浆泵21)、及使循环外的热源(室内空气或者室外大气)和气体水化物进行热交换的第1热交换器22。

另外，生成装置12具有：进行气体水化物的生成过程的生成器25、作为使气体水化物的分解物升压的升压机构的压缩机构(压缩机26、水泵27)、及使循环外的热源(室内空气或者室外大气)和气体水化物的分解物进行热交换的第2热交换器23等。

分解器20和生成器25，经配管30～34等相互连接。配管30、31、32用于将在分解器20中分解的气体水化物的分解物(气及水)送往生成器25中。气体水化物的分解物被分离成气体(气)和液体(水)，在配管30中流动气、在配管31中流动水。这些配管30、31分别与压缩机26连接，另外，在配管31上配置输送水用的水泵27。压缩机26被构成为一边混合来自分解器20的水和气一边进行边压缩，将其混合物经配管32送往生成器25。由压缩机26、水泵27及配管30、31、32等构成本发明的压缩系统。

另一方面，配管33用于将在生成器25中生成的气体水化物送往分解器20中，在配管33上配置作为输送气体水化物的输送机构的泥浆泵21。其中，该泥浆泵21如所述那样，还具有作为伴随从生成器25输送气体水化物而进行减压的减压机构的功能。即，泥浆泵21的出口与分解器20连接，与连接生成器25的入口相比，压力低。因此，气体水化物因通过泥浆泵21而压力降低。

另外，在配管33上配置从在生成器25中生成的气体水化物中分离剩余水的剩余水分离器40。剩余水分离器40相对于泥浆泵21配置在生成器25侧。配管34用于把用剩余水分离器40分离的剩余水返回生成器25，在配管34上配置作为输送剩余水的输送机构的水泵41。其中，上述配管30～34分别通过施加隔热材料等成为隔热构造。由水泵41及配管34等构成本发明的剩余水返回系统。

下面对空调装置10的作用进行说明中。

在分解器20中，高压高温状态的气体水化物经过泥浆泵21后被减压。由此，气体水化物分解成气和水。另外，在该分解过程中，气体水化物经第1热交换器22从循环外的低水平的热源(室外大气或者室内空气)吸收相当于分解热的热量并降低温度，成为低压低温状态的气和水的混相。气体水化物的分解物分离成气和水，另外，气经配管30、32，水经配管31、32分别送往生成器25。这时，气及水分别经压缩机26及水泵27压缩等成为高压高温状态。如后述那样，在本例中，压缩的气和水，在预先相互混合后送往生成器25。

在生成器25中，相当于气体水化物的生成热的热量经第2热交换器23从高压高温状态的气和水的混相中放出到循环外的高水平的热源(室外大气或者室内空气)中。伴随该放热，气和水的混相进行相变化，生成气体水化物。生成的气体水化物是含水的稀泥浆状，经泥浆泵21送往分解器20。

通过这样一系列的循环，在空调装置10中，相当于气体水化物的分解·生成热的热量，从循环外的低水平的热源吸入、给与循环外的高水平的热源。在气体水化物分解时从循环外吸收的热量，在气体水化物生成时放出到循环外。这样，高温侧的热量作为暖气用热被利用，低温侧热量作为冷气用热被利用。

即，在空调装置10中，在对室内供暖时，由分解装置11一边从室外大气吸热一边分解气体水化物，同时由生成装置12一边向室内空气放热一边生成气体水化物。在供暖时，气体水化物的生成温度比室内温度高，例如是≥25℃。另外，气体水化物的分解温度比大气温度(冬季大气温度)低，例如是≤10℃。另一方面，在冷却室内时，由分解装置11一边从室内空气吸热一边分解气体水化物，同时，由生成装置12一边向室外大气放热一边生成气体水化物。在冷却房屋时，气体水化物的生成温度比大气温度(夏季大气温度)高，例如是≥25℃。另外，气体水化物的分解温度比室内温度低，例如是≤10℃。

这样，根据空调装置10，利用气体水化物的分解·生成热在与热源之间进行热量的授受。因此，通过利用气体水化物的分解·生成热，可以谋求能量效率的提高。

在此，在本例的空调装置10中，作为被分解器20分解的分解物的气和水被预先混合后送往生成器25。即，在压缩机26中，来自分解器20的水和气边混合边被压缩，其混合物经配管32被送往生成器25。虽然气比水的因压缩而引起的温度上升高，但是由该上述混合的作用，在压缩气和水之间进行热交换，气的温度下降，同时水的温度上升。其结果为，气和水的混相成为适宜气体水化物生成的温度，生成器25中的气体水化物的生成效率提高了。另外，在本例中，由于边混合水和气边压缩水和气，所以由气压缩产生的热向水移动，压缩机26内的温度上升被抑制。因此，由于压缩机26的冷却效果，具有压缩效率高的优点。

即，从分解器20出来的气(分解气)被压缩且被送往生成器25。由于气体因压缩而温度上升，所以成为生成温度，有可能会导致生成效率下降。通过混合并压缩成为高温的气和低温的分解水(分解温度＝低温)，使之成为所希望的温度(生成温度)，由将其送往生成器25，可以谋求高效率化。

压缩机26的出口处的气和水的混合比，根据生成器25的气体水化物的生成温度来定。即，上述混合比被定成，送往生成器25的气和水的混相成为适合气体水化物的生成的温度。另外，混合比的调整，例如，通过调整送往压缩机26的水和气的流量或压力来进行。该场合，可以在气用配管30或水用配管31上配置流量调节阀及压力调节阀的至少一种。这样，最好调整这些阀，使气和水的混相成为所希望的温度，再有，压力的调整也可以通过调整分解器20的减压量来进行。

在本例的空调装置10中，生成器25中的气体水化物的生成温度，例如是45℃(压力为≤1Mpa)，分解器20中的分解温度，例如大约是5℃。另外，流经配管30的分解气体的温度，例如大约是7℃，流经配管31的分解水的温度例如是大约5℃，压缩机26的出口处的气和水的混相的温度大约是45℃。其中，上述温度只是一个例子，本发明不局限于此。

另外，在本例的空调装置10中，从生成器25生成的气体水化物中分离剩余水。即，由于在气体水化物的生成中，水的量比理论水和数越多效率越高，所以在生成器25中相对于其气量供给过剩的量的水，在从生成器25排出的气体水化物中会有剩余水。该剩余水在气体水化物分解之前，由剩余水分离器40从气体水化物中分离出来。分离的剩余水保持其温度不变地经水泵41及配管34返回生成器25。

剩余水的分离量被定成，残留在气体水化物的输送中所需的最低限量的水。通过把与生成温度同等程度的剩余水返回生成器25，充分地确保在生成中所需的水量，稳定地生成气体水化物。另外，通过把返回的剩余水的温度保持在与生成温度同等程度上，来防止伴随剩余水的返回引起的生成器25的温度降低。

即，由于水比理论水和数越多，进行气体水化物的生成的效率越高，所以在生成器25中需要过剩的水。由于生成中的剩余水处于生成温度(比分解温度高的高温)，所以送往分解器20时有可能会导致分解器20的效率降低。因此，通过向分解器20输送在输送中必须的最低限量的水，剩余水刚从生成器25中出来后立即分离。再送回生成器25，可以谋求高效率。

再有，通过使送往分解器20的气体水化物进行某种程度的脱水，能有效地进行分解器20中的气体水化物的分解。即，由于剩余水的温度与生成温度是同等程度，所以比分解温度高，当剩余水被送往分解器20时，分解器20被加温，有可能会降低分解效率。因此，通过预先从送往分解器20的气体水化物中分离剩余水，可以抑制这样的分解效率的降低。其中，在本例的空调装置10中，在生成器25中的气体水化物的生成温度例如是45℃的场合，返回生成器25的剩余水的温度也是大致45℃。

再有，在上述的制冷剂回路13中，作为分解装置11及生成装置12，可以使用众所周知的各种各样的技术。

在前面的图3所示的分解装置11中，泥浆泵21兼备气体水化物的输送功能和分解处理中的减压功能，但也可以另外设置减压阀等减压机构。另外，也可以是分解器本身上具有减压功能，或者在由分解器分解的气体的排出用的配管上设置减压阀。无论在哪一种构成中，对于送往分解器的气体水化物来说，由于压力连续地或者断续地下降，所以能促进气体水化物的分解，能使由其分解生成的气(及水)减压及膨胀。

另外，分解装置具有的第1热交换器22，既可以在分解器20的内部进行热交换，也可以在分解器20的外部进行热交换。在外部进行热交换的场合，第1热交换器22，例如被构成为，分解器内的低温的水经配管进行循环，在其循环中与循环外的热源进行热交换。或者也可以构成为，气体水化物通过另外的制冷剂与循环外的热源进行热交换。其中，分解装置最好连续地分解气体水化物，但也可以使用断续(分批式)地进行分解。

在气体水化物的生成装置中，在生成器内，气体的量存在为在溶于水后处于饱和以上的状态，还必须根据相平衡线满足一定的温度·压力条件。另外，为了提高生成能力，最好将生成器构成为增大气和水的接触面积。作为用于增大接触面积的技术，例如，有积极地搅拌气和水的方式、使气在水中成泡状地供给的方式等。其中，气体水化物由于所述的分子构造的特征，具有很高的气体包藏性，在生成时，气体水化物的空隙也可以不必完全用气分子填充。生成装置最好连续地生成气体水化物，但也可以断续(分批式)地生成。

在先前的图3所示的制冷剂回路13中，使作为气体水化物的分解物的气和水混合并相互热交换，但也可以为了使伴随压缩上升了的气体的温度下降，具有冷却压缩后的气的冷却器。另外，在上述的制冷剂回路13中，在压缩机26中混合气和水，但混合的场所不局限于此，也可以是在生成器25跟前。另外，在上述制冷剂回路13中，使作为分解物的气和水混合并使它们相互热交换，但也可以不混合它们而经热交换器进行热交换。另外，伴随着压缩，也可以具有暂时储存气和水的罐子。其中，压缩(或者输送)水的水泵27的动力，与压缩气的压缩机26的动力相比非常小。另外，作为气体压缩机，可以使用电动式的、使用气体燃料的燃烧式的等各种压缩机。

另外，生成装置具有的第2热交换器23，与上述的分解装置的第1热交换器22一样，既可以在生成器25内部进行热交换，也可以在生成器25的外部进行热交换。在外部进行热交换时，第2热交换器23，例如被构成为，生成器内的高温的水和气的混相经配管进行循环，在其循环中与循环外的热源进行热交换。或者，也可以构成为通过气体水化物之外的制冷剂与循环外的热源进行热交换。

另外，在生成装置12中生成的气体水化物，是含水的泥浆状。因此，与硬质的固体状的相比，具有容易从生成装置12送往分解装置11的优点。作为气体水化物的输送手段，不局限于上述泥浆泵，也可以使用其它的输送机构。另外，不局限于连续地输送的装置，也可以是断续(分批式)地输送的装置。另外，也可以通过利用生成器25和分解器20的压力差，省略输送机构。

图4是模式地表示把本发明的热泵用于空调装置的另一个实施例的构成图。其中，在本例中，对于具有与图3所示的例子相同功能的构成要素标注相同的标号，省略或者简化其说明。

如图4所示，本例的空调装置50，与先前的图3的例子一样，构成为具有进行气体水化物的分解过程的分解器20和进行气体水化物的生成过程的生成器25，利用气体水化物的分解·生成热，与热源之间进行热的授受的热泵。另外，本例的空调装置50与先前的图3的例子不同之处在于，具有将用于提高气体水化物的流动性的辅助流体(在本例中，为气体水化物的分解水)供给分解器20的入口部的辅助流体供给系统51。

具体地讲，辅助流体供给系统51被构成为，具有：配置在分解器20的出口侧的配管31上，抽出气体水化物的分解水的一部分的三通阀52、把用该三通阀52抽出的分解水导入分解器20的入口部的循环配管53。三通阀52被构成为，把从分解器20中出来的分解水之中的规定量的分解水送往气体压缩机26，把剩余的分解水送往循环配管53。在气体压缩机26的出口侧的配管32上配置用于检测被气体压缩机26压缩并混合的气(分解气)及水(分解水)的混合物(混相)温度的温度传感器54，三通阀52根据其温度传感器54的检测结果，控制送往压缩机26的分解水的流量。其中，作为用于抽出分解水的一部分的阀不局限于三通阀，例如，也可以是将多个流量控制阀组合的构成。

在此，如所述那样，气体压缩机26的出口部的气(分解气)和水(分解水)的混合比，根据生成器25中的气体水化物的生成温度来定。即上述混合比被设定成，送往生成器25的气和水的混相成为适合气体水化物的生成的温度。在本例的场合，送往压缩机26的分解水的量经三通阀52被控制成，用温度传感器54检测的气和水的混相的温度成为适合气体水化物的生成的温度。然后，其剩余的分解水从三通阀52经循环配管53被送往分解器20的入口部。

通过把分解水供给分解器20的入口部，使其分解水混入气体水化物中，可以提高流经分解器20的气体水化物的流动性。即，虽然流经剩余水分离器40的气体水化物由于只含有输送中必须的水而缺乏流动性，担心在分解器20内的输送不理想(堵塞等)，但是由于在分解器20的入口部把分解水的一部分导入气体水化物，所以流经分解器20的气体水化物的水分量提高了，流动性也提高了。其结果是，防止了在分解器20中的输送产生问题。再有，为了谋求输送效率的提高，最好从剩余水分离器40至作为输送手段的泥浆泵21的配管距离尽可能地短。

这样，在本例的空调装置50中，由于具有辅助流体供给系统51，所以可以提高分解器20中的气体水化物的流动性。其结果是，可以提高气体水化物的分解效率，提高与室内空气之间的热交换效率。另外，当气体水化物的流动性提高时，可以使用板型热交换器作为分解器20(第1热交换器22)。板型热交换器，可以高效率地进行热交换，另外，由于通用性高，所以对于装置的低成本化也是有利的。

另外，在本例中，提高气体水化物的流动性的辅助流体，是从分解器20出来之后的分解水，与分解器20跟前的气体水化物的温度差小。因此，由于辅助流体的供给，使导致在分解器20跟前进行气体水化物的分解的可能性小了。其中，为了在分解器20跟前的配管内抑制气体水化物的分解，最好从泥浆泵21至分解器20的配管长度尽量短。

另外，在本例中，由于辅助流体供给系统51是使分解水部分循环的循环系统，所以没有伴随辅助流体的供给而使循环内的媒体流量平衡崩溃的可能。因此，可以发挥稳定的性能。其中，作为辅助流体，也可使用分解水以外的流体。在使用其他流体的场合，最好将其流体的温度控制在与分解器跟前的气体水化物同等程度的温度上。

以上，参照附图对本发明的优选的实施例进行了说明，不用说本发明不局限于此。上述例子中所示的各构成构件的各形状或组合等只是一个例子，在不脱离本发明的宗旨的范围内可根据设计要求等进行各种变更。

根据本发明的热泵，通过利用授受在气体水化物的分解及生成过程中伴随的热，可以得到高的效率系数(COP)。

另外，通过从在生成器中生成的气体水化物中分离剩余水，可以提高分解器中的气体水化物的分解效率。

另外，通过压缩并混合作为在分解器中分解的气体水化物的分解物的气体和液体后送往生成器，可以提高气体水化物的生成效率。

另外，通过向分解器的入口部供给辅助流体，可以提高分解器中的气体水化物的流动性，防止输送产生问题，同时可以提高气体水化物的分解效率。

另外，根据本发明的热利用装置，通过使用高效率系数的热泵，可以谋求能量效率的提高。

Claims (6)

1.一种热泵，其特征在于，包括：

含有进行气体水化物的分解过程的分解器和进行气体水化物的生成过程的生成器，在气体水化物的分解过程中从低温的物体中吸收热量，在气体水化物的生成过程中向高温的物体供给热量的制冷剂回路；

从在所述生成器中生成的气体水化物中分离剩余水的剩余水分离器。

2.如权利要求1所述的热泵，其特征在于，还具有使在所述剩余水分离器中分离的剩余水保持其温度不变地返回所述生成器的剩余水返回系统，所述剩余水返回系统具有水泵及配管。

3.如权利要求1所述的热泵，其特征在于，还具有压缩并混合作为在所述分解器中分解的所述气体水化物的分解物的气体和液体后送往所述生成器的压缩系统。

4.如权利要求1所述的热泵，其特征在于，还具有将由所述分解器分解的所述气体水化物的分解液的一部分作为辅助流体供给到所述分解器的入口部的辅助流体供给系统，

所述辅助流体供给系统具有阀及配管，所述阀设置在所述分解器的出口部且用于抽出所述辅助流体并调节流量，所述配管用于将所述辅助流体输送到所述入口部。

5.如权利要求1所述的热泵，其特征在于，

还具有压缩并混合由所述分解器分解的所述气体水化物的分解气和分解液后送往所述生成器的压缩系统，

及将通过所述分解器分解的所述气体水化物的分解液的一部分作为辅助流体供给到所述分解器的入口部的辅助流体供给系统，

所述辅助流体供给系统具有阀和配管，所述阀设置在所述分解器的出口部且用于将所述分解液分成向所述压缩系统与所述辅助流体供给系统两部分并分别调节其流量。

6.如权利要求5所述的热泵，其特征在于，

具有检测被所述压缩系统压缩过的所述气体水化物的分解气和分解液的混合物的温度的温度传感器，

所述阀，根据所述温度传感器的检测结果，控制送往所述压缩机的所述分解液的量，同时把残余的分解液送给所述辅助流体供给系统。

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