JP2003083634A - Heat pump system - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、燃料電池や太陽
熱集熱器などの比較的低温の熱を圧縮式ヒートポンプで
汲み上げて高温にし、熱駆動ヒートポンプを駆動するよ
うにしたヒートポンプシステムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat pump system for driving a heat-driven heat pump by pumping relatively low temperature heat of a fuel cell, a solar heat collector or the like by a compression heat pump to raise it to a high temperature.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば、特開昭５５−６０１６０号公報
に記載のヒートポンプシステムは、低温熱源と、圧縮式
ヒートポンプと、吸収式ヒートポンプ（熱駆動ヒートポ
ンプ）とを備えている。圧縮式ヒートポンプの蒸発器に
は、熱交換器が収容されており、この熱交換器の両端が
低温熱源に接続されている。これによって、低温熱源と
熱交換器との間で熱媒が循環する。この熱媒が熱交換器
において蒸発器内の冷媒と熱交換することにより、低温
熱源の比較的低温の熱が冷媒に受け渡される。圧縮式ヒ
ートポンプは、上記冷媒を順次蒸発させ、圧縮し、凝縮
することにより、高温の熱を得る（すなわち上記低温の
熱を汲み上げる）。この高温の熱で吸収式ヒートポンプ
が駆動される。2. Description of the Related Art For example, a heat pump system described in Japanese Patent Laid-Open No. 55-60160 includes a low temperature heat source, a compression heat pump, and an absorption heat pump (heat driven heat pump). A heat exchanger is accommodated in the evaporator of the compression heat pump, and both ends of this heat exchanger are connected to a low temperature heat source. As a result, the heat medium circulates between the low temperature heat source and the heat exchanger. The heat medium exchanges heat with the refrigerant in the evaporator in the heat exchanger, so that the relatively low temperature heat of the low temperature heat source is transferred to the refrigerant. The compression heat pump obtains high-temperature heat (that is, pumps up the low-temperature heat) by sequentially evaporating, compressing, and condensing the refrigerant. This high-temperature heat drives the absorption heat pump.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上掲の従来システムで
は、低温熱源の熱が、先ず熱媒に受け渡され、この熱媒
から熱交換器の周壁を伝って蒸発器内の冷媒に受け渡さ
れるようになっている。このため、冷媒の採熱効率が落
ちるという問題があった。In the conventional system described above, the heat of the low-temperature heat source is first transferred to the heat medium and then transferred from this heat medium to the refrigerant in the evaporator through the peripheral wall of the heat exchanger. It is supposed to be. Therefore, there is a problem in that the heat collection efficiency of the refrigerant decreases.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記事情に鑑
みてなされたものであり、熱駆動ヒートポンプと、この
熱駆動ヒートポンプの駆動温度より低温の熱源と、上記
熱源から熱を採って上記駆動温度まで汲み上げ上記熱駆
動ヒートポンプに渡す圧縮式ヒートポンプとを備えてい
る。上記熱源は、例えば燃料電池や太陽熱集熱器であ
る。この熱源に直接採熱路が収容され、この直接採熱路
の両端が上記圧縮式ヒートポンプの蒸発器の内部空間に
連なっている。これにより、上記圧縮式ヒートポンプの
冷媒が、上記蒸発器から上記直接採熱路に導かれ、上記
熱源から直接採熱した後、蒸発器に戻される。The present invention has been made in view of the above circumstances, and a heat-driven heat pump, a heat source having a temperature lower than the driving temperature of the heat-driven heat pump, and heat collected from the heat source are used. A compression heat pump that pumps up to the driving temperature and passes it to the heat driving heat pump is provided. The heat source is, for example, a fuel cell or a solar heat collector. A direct heat collecting path is accommodated in the heat source, and both ends of the direct heat collecting path are connected to the internal space of the evaporator of the compression heat pump. As a result, the refrigerant of the compression heat pump is guided from the evaporator to the direct heat collection path, directly collects heat from the heat source, and then returns to the evaporator.
【０００５】上記冷媒は、水などの常温常圧で液相にな
る凝縮性流体であるのが望ましい。この凝縮性流体に、
空気などの非凝縮性の気体が混入されていることが望ま
しい。The above-mentioned refrigerant is preferably a condensable fluid such as water which becomes a liquid phase at room temperature and atmospheric pressure. In this condensable fluid,
It is desirable that a non-condensable gas such as air is mixed.
【０００６】上記蒸発器の圧力が、上記熱源から採熱後
の冷媒の温度に対する飽和蒸気圧より高くなるように設
定されていることが望ましい。さらには、熱源中の最高
温度に対する飽和蒸気圧より高くなるように設定するの
が望ましい。これにより、熱源中で冷媒が沸騰せず、採
熱効率を確実に高くすることができる。It is desirable that the pressure of the evaporator is set to be higher than the saturated vapor pressure with respect to the temperature of the refrigerant after collecting heat from the heat source. Furthermore, it is desirable to set it so as to be higher than the saturated vapor pressure for the maximum temperature in the heat source. As a result, the refrigerant does not boil in the heat source, and the heat collection efficiency can be reliably increased.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を、図面
を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態に
係るヒートポンプシステムＳ１を示したものである。ヒ
ートポンプシステムＳ１は、熱駆動ヒートポンプとして
の吸収式ヒートポンプ１０と、その駆動熱源としての燃
料電池３０と、これら装置１０，３０間に介在された圧
縮式ヒートポンプ２０とを備えている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a heat pump system S1 according to the first embodiment of the present invention. The heat pump system S1 includes an absorption heat pump 10 as a heat-driven heat pump, a fuel cell 30 as a driving heat source thereof, and a compression heat pump 20 interposed between these devices 10, 30.
【０００８】吸収式ヒートポンプ１０は、環状に接続さ
れた４つの器１１〜１４を有している。吸収器１１に
は、臭化リチウム溶液（吸収溶液）が貯えられ、蒸発器
１４には、水（吸収式ヒートポンプ用冷媒）が貯えられ
ている。そして、吸収器１１の臭化リチウム溶液に、蒸
発器１４の水が蒸発、吸収される。これによって、蒸発
器１４が冷却され、冷房などに供されるようになってい
る。The absorption heat pump 10 has four vessels 11 to 14 connected in an annular shape. Lithium bromide solution (absorption solution) is stored in the absorber 11, and water (refrigerant for absorption heat pump) is stored in the evaporator 14. Then, the water in the evaporator 14 is evaporated and absorbed by the lithium bromide solution in the absorber 11. As a result, the evaporator 14 is cooled and used for cooling or the like.
【０００９】水の吸収によって希釈された臭化リチウム
溶液は、溶液循環ポンプ１５によって吸収器１１から熱
交換器１６を経て再生器１２に送られる。この再生器１
２において、臭化リチウム溶液中の水分子が、後述する
燃料電池３０と圧縮式ヒートポンプ２０の駆動熱源供給
操作によって蒸発される。これによって、濃縮・再生さ
れた臭化リチウム溶液が、熱交換器１６を経て吸収器１
１に戻される。なお、熱交換器１６では、再生器１２を
出た高温の濃縮溶液から再生器１２へ向かう低温の希釈
溶液に熱が受け渡されるようになっている。The lithium bromide solution diluted by absorbing water is sent from the absorber 11 through the heat exchanger 16 to the regenerator 12 by the solution circulation pump 15. This regenerator 1
In 2, the water molecules in the lithium bromide solution are evaporated by the driving heat source supply operation of the fuel cell 30 and the compression heat pump 20 described later. As a result, the concentrated and regenerated lithium bromide solution passes through the heat exchanger 16 and the absorber 1
Set back to 1. In the heat exchanger 16, heat is transferred from the high-temperature concentrated solution that has exited the regenerator 12 to the low-temperature diluted solution that heads for the regenerator 12.
【００１０】再生器１２の臭化リチウム溶液から蒸発し
た水分子は、凝縮器１３に導かれて凝縮され、その後、
減圧弁１７を介して蒸発器１４に送られるようになって
いる。Water molecules evaporated from the lithium bromide solution in the regenerator 12 are guided to the condenser 13 and condensed, and thereafter,
It is adapted to be sent to the evaporator 14 via the pressure reducing valve 17.
【００１１】圧縮式ヒートポンプ２０は、圧縮機２１、
凝縮器２２、減圧弁２３、蒸発器２４を順次環状に接続
してなる冷媒循環路２５で構成されている。この循環路
２５を循環する圧縮式ヒートポンプ用冷媒には、上記吸
収式ヒートポンプ１０と同様に、水（常温常圧で液相を
呈する凝縮性流体）が用いられている。The compression heat pump 20 includes a compressor 21,
The refrigerant circulation path 25 is formed by sequentially connecting the condenser 22, the pressure reducing valve 23, and the evaporator 24 in an annular shape. As in the absorption heat pump 10, water (a condensable fluid that exhibits a liquid phase at room temperature and pressure) is used as the compression heat pump refrigerant that circulates in the circulation path 25.
【００１２】凝縮器２２は、伝熱コイルで構成され、貯
湯槽１０内に上から下に向かうようにして収容されてい
る。この凝縮器２２と減圧弁２３との間の冷媒循環路２
５には、大気開放路２６が設けられている。これによっ
て、凝縮器２２の圧力ひいては圧縮機２１の吐出圧が、
大気圧になっている。The condenser 22 is composed of a heat transfer coil and is housed in the hot water storage tank 10 from the top to the bottom. Refrigerant circulation path 2 between the condenser 22 and the pressure reducing valve 23
At 5, an atmosphere open path 26 is provided. As a result, the pressure of the condenser 22, and thus the discharge pressure of the compressor 21,
It is at atmospheric pressure.
【００１３】また、外界の空気（非凝縮性の気体）が、
大気開放路２６から冷媒循環路２５の冷媒用水に混入さ
れている。この空気混じりの冷媒用水は、減圧弁２３を
経て、タンク状をなす蒸発器２４の下部に注入され、蒸
発器２４内に貯えられるようになっている。Further, the outside air (non-condensable gas) is
It is mixed in the refrigerant water from the atmosphere open path 26 to the refrigerant circulation path 25. The refrigerant water containing air is injected into the lower portion of the tank-shaped evaporator 24 through the pressure reducing valve 23 and is stored in the evaporator 24.
【００１４】この蒸発器２４と燃料電池３０とが、直接
採熱路３１で接続されている。すなわち、燃料電池３０
には、伝熱コイルからなる直接採熱路３１が収容されて
いる。この直接採熱路３１の上流端が、ポンプ３２を介
して蒸発器２４下部の内部空間に連なり、下流端が、蒸
発器２４上部の内部空間に連なっている。The evaporator 24 and the fuel cell 30 are directly connected by a heat collecting path 31. That is, the fuel cell 30
The direct heat collection path 31 formed of a heat transfer coil is housed in the. The upstream end of the direct heat collection path 31 is connected to the internal space below the evaporator 24 via the pump 32, and the downstream end is connected to the internal space above the evaporator 24.
【００１５】上記のように構成されたヒートポンプシス
テムＳ１において、燃料電池３０と圧縮式ヒートポンプ
２０とによって吸収式ヒートポンプ１０を熱駆動する動
作について説明する。圧縮式ヒートポンプ２０の圧縮機
２１を駆動すると、水（圧縮式ヒートポンプ用冷媒）が
循環路２５に沿って循環される。この水は、圧縮機２１
の吸引作用によって減圧弁２３の二次側、ひいては蒸発
器２４において負圧になる。これによって、蒸発器２４
内の自由液面から蒸発が促進される。In the heat pump system S1 configured as described above, the operation of thermally driving the absorption heat pump 10 by the fuel cell 30 and the compression heat pump 20 will be described. When the compressor 21 of the compression heat pump 20 is driven, water (refrigerant for compression heat pump) is circulated along the circulation path 25. This water is the compressor 21
The negative pressure is generated in the secondary side of the pressure reducing valve 23, and thus in the evaporator 24 by the suction action of. This allows the evaporator 24
Evaporation is promoted from the free liquid level inside.
【００１６】また、水に混入された空気も負圧になる。
これによって、空気を確実に未飽和にすることができ
る。この未飽和空気は、蒸発器２４の水（液相）の内部
を多数の気泡となって上昇する。この上昇途中の未飽和
の気泡内に周りの水分子が蒸発することになる。すなわ
ち、蒸発器２４において、自由液面からだけでなく、水
中においても蒸発が起きる。これによって、蒸発量を増
やすことができる。Further, the air mixed in the water also has a negative pressure.
This ensures that the air is unsaturated. The unsaturated air rises as a large number of bubbles inside the water (liquid phase) in the evaporator 24. The surrounding water molecules are vaporized in the unsaturated bubbles that are in the process of rising. That is, in the evaporator 24, evaporation occurs not only from the free liquid surface but also in water. Thereby, the amount of evaporation can be increased.
【００１７】さらに、蒸発器２４下部の水（液相）の一
部は、ポンプ３２の駆動によって採熱路３１に取り込ま
れ、燃料電池３０に導かれる。これによって、燃料電池
３０の排熱を直接受け取って加温される。その後、蒸発
器２４の上部に戻され、蒸発器２４内の残りの水と混合
される。この結果、燃料電池３０の排熱を無駄なく蒸発
器２４内に取り込むことができ、採熱効率を向上させる
ことができる。そして、蒸発器２４における水の蒸発量
をより一層増やすことができる。Further, a part of the water (liquid phase) in the lower part of the evaporator 24 is taken into the heat collecting passage 31 by driving the pump 32 and guided to the fuel cell 30. As a result, the exhaust heat of the fuel cell 30 is directly received and heated. Then, it is returned to the upper part of the evaporator 24 and mixed with the remaining water in the evaporator 24. As a result, exhaust heat of the fuel cell 30 can be taken into the evaporator 24 without waste, and heat collection efficiency can be improved. Then, the evaporation amount of water in the evaporator 24 can be further increased.
【００１８】なお、圧縮機２１や減圧弁２３の調節によ
って、蒸発器２４の圧力Ｖ24は、燃料電池３０で加温後
の水温（約６０℃）に対する飽和蒸気圧（ＶS＝約０．
２気圧）より高くなるように設定されている。特に、蒸
発器２４の水に空気が混入されているので、その分だけ
確実にＶ24＞ＶSになり、例えば、Ｖ24＝約０．３気圧
になっている。したがって、採熱路３１の圧力Ｖ31（≒
Ｖ24）も飽和蒸気圧Ｖ Sより高くなっている。よって、
採熱路３１内で水が沸騰することはない。この結果、水
の燃料電池３０からの採熱効率を確実に高く維持するこ
とができる。By adjusting the compressor 21 and the pressure reducing valve 23,
Therefore, the pressure V of the evaporator 24twenty fourAfter heating with the fuel cell 30
Vapor pressure (VS= About 0.
2 atm) is set. Especially steam
Air is mixed in the water of the generator 24, so that much
Certainly Vtwenty four> VSBecomes, for example, Vtwenty four= About 0.3 atm
It has become. Therefore, the pressure V of the heat collection path 3131(≒
Vtwenty four) Is also saturated vapor pressure V SIs higher. Therefore,
Water does not boil in the heat collection path 31. As a result, water
The efficiency of collecting heat from the fuel cell 30 of the
You can
【００１９】蒸発器２４で得られた多量の蒸気は、圧縮
機２１に吸い込まれる。この吸気には、空気も含まれて
いるため、圧縮比が小さくなる。これにより、圧縮機２
１を小型化できる。A large amount of vapor obtained in the evaporator 24 is sucked into the compressor 21. Since this intake air also contains air, the compression ratio becomes small. As a result, the compressor 2
1 can be miniaturized.
【００２０】上記吸気は、圧縮機２１から凝縮器２２へ
吐出される。そして、凝縮器２２を通過する過程で、水
蒸気が凝縮して凝縮熱を発生する。この凝縮熱が、吸収
式ヒートポンプ１０の再生器１２に供給される。水蒸気
が多量であるので凝縮熱も多量であり、これによって、
再生器１２を十分に加温することができる。しかも、水
の気体分子は大きな潜熱を有しているので、凝縮熱を一
層大きくすることができ、再生器１２をより一層高温に
することができる。この結果、再生器１２の臭化リチウ
ム溶液から多量の水分子を蒸発させることができ、臭化
リチウム溶液を高濃度に再生することができる。このよ
うにして、燃料電池３０の低温（約６０℃）の熱が、圧
縮式ヒートポンプ２０によって吸収式ヒートポンプ１０
の駆動温度（約８０度以上）まで汲み上げられ、吸収式
ヒートポンプ１０を駆動することができる。The intake air is discharged from the compressor 21 to the condenser 22. Then, in the process of passing through the condenser 22, the water vapor is condensed to generate condensation heat. This heat of condensation is supplied to the regenerator 12 of the absorption heat pump 10. Since there is a large amount of water vapor, there is also a large amount of condensation heat.
The regenerator 12 can be sufficiently heated. Moreover, since the gas molecules of water have large latent heat, the heat of condensation can be further increased, and the regenerator 12 can be heated to a higher temperature. As a result, a large amount of water molecules can be evaporated from the lithium bromide solution in the regenerator 12, and the lithium bromide solution can be regenerated to a high concentration. Thus, the low temperature (about 60 ° C.) heat of the fuel cell 30 is absorbed by the compression heat pump 20 into the absorption heat pump 10.
The absorption heat pump 10 can be driven by being pumped up to the driving temperature (about 80 degrees or more).
【００２１】上記高濃度の臭化リチウム溶液は、吸収器
１１に送られる。これにより、蒸発器１４から水分子を
多量に蒸発、吸収することができる。よって、蒸発器１
４から多量の潜熱を奪って、より一層冷却することがで
き、冷房効率すなわち出力を大きく向上させることがで
きる。The high-concentration lithium bromide solution is sent to the absorber 11. As a result, a large amount of water molecules can be evaporated and absorbed from the evaporator 14. Therefore, the evaporator 1
A large amount of latent heat can be taken from 4 to further cool, and the cooling efficiency, that is, the output can be greatly improved.
【００２２】次に、本発明の第２実施形態を図２にした
がって説明する。この第２実施形態において、上記第１
実施形態と重複する構成に関しては、図面に同一符号を
付して説明を省略する。第２実施形態に係るヒートポン
プシステムＳ２では、低温熱源として、燃料電池３０に
代えて太陽電池集熱器３３が用いられている。集熱器３
３の内部に直接採熱路３１が通されている。集熱器３３
は、太陽熱を集熱することにより、採熱路３１を通過す
る水（圧縮式ヒートポンプ用冷媒）を、燃料電池３０と
ほぼ同じ約６０℃に加温する。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the second embodiment, the first
The same symbols are given to the drawings for the configurations that are the same as those of the embodiment, and the description is omitted. In the heat pump system S2 according to the second embodiment, the solar cell collector 33 is used as the low-temperature heat source instead of the fuel cell 30. Heat collector 3
The heat collection path 31 is directly passed through the inside of the unit 3. Heat collector 33
Collects the solar heat to heat the water (refrigerant for compression heat pump) passing through the heat collection path 31 to about 60 ° C., which is almost the same as that of the fuel cell 30.
【００２３】本発明は、上記実施形態に限定されず、種
々の形態を採用可能である。例えば、熱駆動ヒートポン
プは、吸収式ヒートポンプのほか、ヴェルミエ冷凍機な
どであってもよい。非凝縮性気体は、空気のほか、ヘリ
ウムや窒素などでもよい。圧縮式ヒートポンプ２０にお
いて、蒸発器２４に注入路を連ね、この注入路から未飽
和状態の非凝縮性気体が蒸発器２４の液相冷媒内に直接
注入されるようにしてもよい。この場合、凝縮器２２の
下流端に気液分離器を設けたり、凝縮器自体に気液分離
機能を持たせたりすることにより、ヒートポンプ２０を
一巡した非凝縮性気体を冷媒から分離するとよい。分離
された非凝縮性気体は、大気に解放してもよく、上記注
入路に取り込まれるようにしてよい。吸収式ヒートポン
プ３０において、再生器１２と凝縮器１３との間に圧縮
機を設け、この圧縮機による再生器１２の吸引作用によ
り、臭化リチウム溶液から水分子（吸収式ヒートポンプ
用冷媒の分子）がより多量に蒸発するようにしてもよ
い。また、再生器１２の臭化リチウム溶液内に、空気な
どの非凝縮性気体を注入することにより、この気体内に
も水（常温常圧で液相を呈する流体からなる吸収式ヒー
トポンプ用冷媒）が蒸発するようにしてもよい。The present invention is not limited to the above embodiment, and various forms can be adopted. For example, the heat-driven heat pump may be an absorption heat pump, a Vermier refrigerator, or the like. The non-condensable gas may be air, helium, nitrogen or the like. In the compression heat pump 20, an injection path may be connected to the evaporator 24, and the unsaturated non-condensable gas may be directly injected into the liquid-phase refrigerant of the evaporator 24 from this injection path. In this case, a non-condensable gas that has passed through the heat pump 20 may be separated from the refrigerant by providing a gas-liquid separator at the downstream end of the condenser 22 or by giving the condenser itself a gas-liquid separation function. The separated non-condensable gas may be released to the atmosphere and may be taken into the injection passage. In the absorption heat pump 30, a compressor is provided between the regenerator 12 and the condenser 13, and the suction action of the regenerator 12 by the compressor causes water molecules from the lithium bromide solution (molecules of the refrigerant for the absorption heat pump). May be evaporated in a larger amount. Further, by injecting a non-condensable gas such as air into the lithium bromide solution of the regenerator 12, water is also contained in this gas (refrigerant for absorption heat pump consisting of a fluid that exhibits a liquid phase at normal temperature and pressure). May be evaporated.
【００２４】[0024]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
直接採熱路によって、圧縮式ヒートポンプの冷媒を燃料
電池や太陽熱集熱器などの低温熱源に導いて直接加温し
た後、蒸発器に戻すことができ、熱の無駄を無くして採
熱効率を高めることができる。ひいては、熱駆動ヒート
ポンプの駆動用熱量を増やすことができ、出力を向上さ
せることができる。As described above, according to the present invention,
The direct heat collection path guides the refrigerant of the compression heat pump to a low-temperature heat source such as a fuel cell or solar heat collector to directly heat it and then return it to the evaporator, thereby eliminating waste of heat and improving heat collection efficiency. be able to. As a result, the amount of heat for driving the heat-driven heat pump can be increased, and the output can be improved.
【００２５】圧縮式ヒートポンプの冷媒として水を用い
ることによって、蒸気の潜熱を大きくすることができ、
ひいては熱駆動ヒートポンプの出力をより一層向上させ
ることができる。By using water as the refrigerant of the compression heat pump, the latent heat of steam can be increased,
As a result, the output of the heat-driven heat pump can be further improved.
【００２６】圧縮式ヒートポンプにおいて、水等の常温
常圧で液相になる凝縮性流体からなる冷媒に、空気等の
非凝縮性気体を混入することによって、圧縮機の圧縮率
を下げることができ、圧縮機の小型化を図ることができ
る。また、蒸発器での蒸発量をさらに増やすことがで
き、ひいては熱駆動ヒートポンプの出力をさらに向上さ
せることができる。In the compression heat pump, the compression ratio of the compressor can be lowered by mixing a non-condensable gas such as air into a refrigerant composed of a condensable fluid which becomes a liquid phase at normal temperature and pressure such as water. Therefore, the size of the compressor can be reduced. In addition, the amount of evaporation in the evaporator can be further increased, which in turn can further improve the output of the heat-driven heat pump.
【００２７】圧縮式ヒートポンプの蒸発器の圧力が、熱
源で加温後の冷媒の温度に対する飽和蒸気圧より高くな
るように設定することによって、冷媒が直接採熱路内で
蒸発しないようにすることができ、採熱効率を確実に高
く維持することができる。To prevent the refrigerant from evaporating directly in the heat collecting passage by setting the pressure of the evaporator of the compression heat pump to be higher than the saturated vapor pressure with respect to the temperature of the refrigerant after being heated by the heat source. Therefore, the heat collection efficiency can be reliably maintained high.
【図１】本発明の第１実施形態に係るヒートポンプシス
テムを示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a heat pump system according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２実施形態に係るヒートポンプシス
テムを示す概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a heat pump system according to a second embodiment of the present invention.
Ｓ１，Ｓ２ ヒートポンプシステム １０ 吸収式ヒートポンプシステム ２０ 圧縮式ヒートポンプ ２４ 蒸発器 ３０ 燃料電池（熱源） ３１ 直接採熱路 ３３ 太陽熱集熱器（熱源） S1, S2 heat pump system 10 Absorption type heat pump system 20 compression heat pump 24 Evaporator 30 Fuel cell (heat source) 31 Direct heat collection path 33 Solar collector (heat source)
Claims (7)
トポンプの駆動温度より低温の熱源と、上記熱源から熱
を採って上記駆動温度まで汲み上げ上記熱駆動ヒートポ
ンプに渡す圧縮式ヒートポンプとを備えたヒートポンプ
システムにおいて、上記熱源に直接採熱路が収容され、
この直接採熱路の両端が上記圧縮式ヒートポンプの蒸発
器の内部空間に連なることにより、上記圧縮式ヒートポ
ンプの冷媒が、上記蒸発器から上記直接採熱路に導か
れ、上記熱源から直接採熱した後、蒸発器に戻されるこ
とを特徴とするヒートポンプシステム。1. A heat pump system comprising: a heat-driven heat pump; a heat source having a temperature lower than a driving temperature of the heat-driven heat pump; and a compression heat pump that takes heat from the heat source and pumps it up to the driving temperature to pass it to the heat-driven heat pump. In, the heat collecting path is directly housed in the heat source,
By connecting both ends of this direct heat collection path to the internal space of the evaporator of the compression heat pump, the refrigerant of the compression heat pump is guided from the evaporator to the direct heat collection path, and directly collects heat from the heat source. After that, the heat pump system is returned to the evaporator.
請求項１に記載のヒートポンプシステム。2. The heat pump system according to claim 1, wherein the refrigerant is water.
性流体であり、この凝縮性流体に非凝縮性の気体が混入
されていることを特徴とする請求項１に記載のヒートポ
ンプシステム。3. The heat pump according to claim 1, wherein the refrigerant is a condensable fluid that becomes a liquid phase at room temperature and atmospheric pressure, and a non-condensable gas is mixed in the condensable fluid. system.
特徴とする請求項３に記載のヒートポンプシステム。4. The heat pump system according to claim 3, wherein the non-condensable gas is air.
後の冷媒の温度に対する飽和蒸気圧より高くなるように
設定されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか
に記載のヒートポンプシステム。5. The pressure of the evaporator is set so as to be higher than a saturated vapor pressure with respect to the temperature of the refrigerant after collecting heat from the heat source. Heat pump system.
とする請求項１〜５の何れかに記載のヒートポンプシス
テム。6. The heat pump system according to claim 1, wherein the heat source is a fuel cell.
特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のヒートポンプ
システム。7. The heat pump system according to claim 1, wherein the heat source is a solar heat collector.
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