JP2010078297A - 吸収ヒートポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】低負荷暖房運転時における逆放熱を抑えるようにした吸収ヒートポンプを提供する。
【解決手段】再生器１、凝縮器２、蒸発器３、吸収器４を管接続して冷媒循環路及び吸収液循環路を設けると共に冷媒ポンプ９及び吸収液ポンプ１７を設置し、再生器１内を通過する駆動熱源管５を設けると共に、蒸発器３内を通過する熱源水管１２を設け、更に吸収器４内を通過した後に凝縮器２内を通過して負荷に接続された温水管７を設けた吸収ヒートポンプにおいて、前記熱源水管１２における蒸発器３より上流側に熱源水入口温度を検知する熱源水入口側温度センサ１３を設けると共に、蒸発器３より下流側に熱源水出口温度を検知する熱源水出口側温度センサ１４を設け、再生器１から吸収器４の吸収液散布器１６に濃吸収液を供給する濃吸収液管１５における吸収液散布器１６より上流側で分岐して吸収器４の底部内に接続する濃吸収液バイパス管１９を設け、この濃吸収液バイパス管１９の分岐箇所に切替弁２０を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、逆放熱を防止するようにした吸収ヒートポンプに関するものである。

一般に、吸収ヒートポンプは、再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器を管接続して冷媒循環路及び吸収液循環路を設けると共に冷媒ポンプ及び吸収液ポンプを設置し、前記再生器内を通過する駆動熱源管を設けると共に、前記蒸発器内を通過する熱源水管を設け、更に前記吸収器内を通過した後に前記凝縮器内を通過して負荷に接続された温水管を設けた構成のものである。そして、温水管に供給される温水が、吸収器内を通過する際に、この吸収器に隣接する蒸発器から蒸発して吸収器に流入する冷媒蒸気が吸収液に吸収される時の吸収熱によって温められると共に、凝縮器を通過する際に、この凝縮器に隣接する再生器から蒸発して凝縮器に流入する冷媒蒸気が凝縮する時の凝縮熱によって温められ、温度上昇した温水が例えば暖房機等の負荷に供給されて暖房する。

上記吸収ヒートポンプは、再生器には駆動熱源管を介して例えば高温の蒸気等の熱源流体を供給し、蒸発器には熱源水管を介して例えばボイラ等から排水される温水等の熱源水を供給し、この熱源水が蒸発器を通過する際に、前記冷媒蒸気を介して熱源水から熱を汲み上げて有効利用するものである。

このような吸収ヒートポンプの先行文献としては、例えば特許文献１等がある。
特開平８−２３３３９１号

前記吸収ヒートポンプにおいては、熱源水から効率良く熱を汲み上げることが重要であるが、暖房機等の負荷が低下しこの負荷から温水管入口側に戻される温水の温度が上昇している時に、前記熱源水の入口側温度が低下してくると当該熱源水から熱を汲み上げられないばかりか、吸収器を通過する温水から逆に蒸発器の熱源水側に放熱することがある。このような放熱現象（以下、逆放熱と称する）が発生すると、ヒートポンプとしての機能が失われるばかりか熱損失になってしまう。

本発明は、上記のような従来技術の問題を解決するためになされ、逆放熱を防止するようにした吸収ヒートポンプを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、本発明の請求項１は、再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器を管接続して冷媒循環路及び吸収液循環路を設けると共に冷媒ポンプ及び吸収液ポンプを設置し、前記再生器内を通過する駆動熱源管を設けると共に、前記蒸発器内を通過する熱源水管を設け、更に前記吸収器内を通過した後に前記凝縮器内を通過して負荷に接続された温水管を設けた吸収ヒートポンプにおいて、
前記熱源水管における蒸発器より上流側に熱源水入口温度を検知する熱源水入口側温度センサを設けると共に、蒸発器より下流側に熱源水出口温度を検知する熱源水出口側温度センサを設け、前記再生器から吸収器の吸収液散布器に濃吸収液を供給する濃吸収液管における吸収液散布器より上流側で分岐して吸収器の底部内に接続する濃吸収液バイパス管を設け、この濃吸収液バイパス管の分岐箇所に切替弁を設けたことを特徴とする。

本発明の請求項２は、再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器を管接続して冷媒循環路及び吸収液循環路を設けると共に冷媒ポンプ及び吸収液ポンプを設置し、前記再生器内を通過する駆動熱源管を設けると共に、前記蒸発器内を通過する熱源水管を設け、更に前記吸収器内を通過した後に前記凝縮器内を通過して負荷に接続された温水管を設けた吸収ヒートポンプにおいて、
前記熱源水管における蒸発器より上流側に熱源水入口温度を検知する熱源水入口側温度センサを設けると共に、蒸発器より下流側に熱源水出口温度を検知する熱源水出口側温度センサを設け、前記温水管における吸収器より上流側で分岐して吸収器より下流側に接続する温水バイパス管を設け、この温水バイパス管の接続箇所に切替弁を設けたことを特徴とする。

本発明の請求項３は、再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器を管接続して冷媒循環路及び吸収液循環路を設けると共に冷媒ポンプ及び吸収液ポンプを設置し、前記再生器内を通過する駆動熱源管を設けると共に、前記蒸発器内を通過する熱源水管を設け、更に前記吸収器内を通過した後に前記凝縮器内を通過して負荷に接続された温水管を設けた吸収ヒートポンプにおいて、
前記熱源水管における蒸発器より上流側に熱源水入口温度を検知する熱源水入口側温度センサを設けると共に、前記温水管における吸収器より上流側に温水入口温度を検知する温水入口側温度センサを設け、前記再生器から吸収器の吸収液散布器に濃吸収液を供給する濃吸収液管における吸収液散布器より上流側で分岐して吸収器の底部内に接続する濃吸収液バイパス管を設け、この濃吸収液バイパス管の分岐箇所に切替弁を設けたことを特徴とする。

本発明の請求項４は、再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器を管接続して冷媒循環路及び吸収液循環路を設けると共に冷媒ポンプ及び吸収液ポンプを設置し、前記再生器内を通過する駆動熱源管を設けると共に、前記蒸発器内を通過する熱源水管を設け、更に前記吸収器内を通過した後に前記凝縮器内を通過して負荷に接続された温水管を設けた吸収ヒートポンプにおいて、
前記熱源水管における蒸発器より上流側に熱源水入口温度を検知する熱源水入口側温度センサを設けると共に、前記温水管における吸収器より上流側に温水入口温度を検知する温水入口側温度センサを設け、前記温水管における吸収器と前記温水入口側温度センサとの間で分岐して吸収器より下流側に接続する温水バイパス管を設け、この温水バイパス管の接続箇所に切替弁を設けたことを特徴とする。

本発明の請求項５は、再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器を管接続して冷媒循環路及び吸収液循環路を設けると共に冷媒ポンプ及び吸収液ポンプを設置し、前記再生器内を通過する駆動熱源管を設けると共に、前記蒸発器内を通過する熱源水管を設け、更に前記吸収器内を通過した後に前記凝縮器内を通過して負荷に接続された温水管を設けた吸収ヒートポンプにおいて、
前記蒸発器の底部に溜まる冷媒液の温度を検知する冷媒液温度センサと、前記吸収器の底部に溜まる稀吸収液の温度を検知する稀吸収液温度センサを設け、前記再生器から吸収器の吸収液散布器に濃吸収液を供給する濃吸収液管における吸収液散布器より上流側で分岐して吸収器の底部内に接続する濃吸収液バイパス管を設け、この濃吸収液バイパス管の分岐箇所に切替弁を設けたことを特徴とする。

本発明の請求項６は、再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器を管接続して冷媒循環路及び吸収液循環路を設けると共に冷媒ポンプ及び吸収液ポンプを設置し、前記再生器内を通過する駆動熱源管を設けると共に、前記蒸発器内を通過する熱源水管を設け、更に前記吸収器内を通過した後に前記凝縮器内を通過して負荷に接続された温水管を設けた吸収ヒートポンプにおいて、
前記蒸発器の底部に溜まる冷媒液の温度を検知する冷媒液温度センサと、前記吸収器の底部に溜まる稀吸収液の温度を検知する稀吸収液温度センサを設け、前記温水管における吸収器より上流側で分岐して吸収器より下流側に接続する温水バイパス管を設け、この温水バイパス管の接続箇所に切替弁を設けたことを特徴とする。

本発明の請求項７は、再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器を管接続して冷媒循環路及び吸収液循環路を設けると共に冷媒ポンプ及び吸収液ポンプを設置し、前記再生器内を通過する駆動熱源管を設けると共に、前記蒸発器内を通過する熱源水管を設け、更に前記吸収器内を通過した後に前記凝縮器内を通過して負荷に接続された温水管を設けた吸収ヒートポンプにおいて、
前記蒸発器の底部に溜まる冷媒液の温度を検知する冷媒液温度センサと、前記吸収器の底部に溜まる稀吸収液の温度を検知する稀吸収液温度センサと、前記熱源水管における蒸発器より上流側に熱源水入口温度を検知する熱源水入口側温度センサと、前記温水管における吸収器より上流側に温水入口温度を検知する温水入口側温度センサとを設け、前記再生器から吸収器の吸収液散布器に濃吸収液を供給する濃吸収液管における吸収液散布器より上流側で分岐して吸収器の底部内に接続する濃吸収液バイパス管を設け、この濃吸収液バイパス管の分岐箇所に切替弁を設けたことを特徴とする。

本発明の請求項８は、再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器を管接続して冷媒循環路及び吸収液循環路を設けると共に冷媒ポンプ及び吸収液ポンプを設置し、前記再生器内を通過する駆動熱源管を設けると共に、前記蒸発器内を通過する熱源水管を設け、更に前記吸収器内を通過した後に前記凝縮器内を通過して負荷に接続された温水管を設けた吸収ヒートポンプにおいて、
前記蒸発器の底部に溜まる冷媒液の温度を検知する冷媒液温度センサと、前記吸収器の底部に溜まる稀吸収液の温度を検知する稀吸収液温度センサと、前記熱源水管における蒸発器より上流側に熱源水入口温度を検知する熱源水入口側温度センサと、前記温水管における吸収器より上流側に温水入口温度を検知する温水入口側温度センサとを設け、前記温水管における吸収器より上流側で分岐して吸収器より下流側に接続する温水バイパス管を設け、この温水バイパス管の接続箇所に切替弁を設けたことを特徴とする。

本発明の請求項９は、再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器を管接続して冷媒循環路及び吸収液循環路を設けると共に冷媒ポンプ及び吸収液ポンプを設置し、前記再生器内を通過する駆動熱源管を設けると共に、前記蒸発器内を通過する熱源水管を設け、更に前記吸収器内を通過した後に前記凝縮器内を通過して負荷に接続された温水管を設けた吸収ヒートポンプにおいて、
逆放熱となった時に、前記冷媒ポンプ及び前記吸収液ポンプのうち、少なくとも前記吸収液ポンプを停止させることを特徴とする。

本発明の請求項１０は、再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器を管接続して冷媒循環路及び吸収液循環路を設けると共に冷媒ポンプ及び吸収液ポンプを設置し、前記再生器内を通過する駆動熱源管を設けると共に、前記蒸発器内を通過する熱源水管を設け、更に前記吸収器内を通過した後に前記凝縮器内を通過して負荷に接続された温水管を設けた吸収ヒートポンプにおいて、
逆放熱となった時に、前記熱源水管の蒸発器より上流側に設けた熱源水ポンプを止めることにより熱源水の供給を停止することを特徴とする。

本発明の請求項１１は、再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器を管接続して冷媒循環路及び吸収液循環路を設けると共に冷媒ポンプ及び吸収液ポンプを設置し、前記再生器内を通過する駆動熱源管を設けると共に、前記蒸発器内を通過する熱源水管を設け、更に前記吸収器内を通過した後に前記凝縮器内を通過して負荷に接続された温水管を設けた吸収ヒートポンプにおいて、
前記熱源水管における蒸発器より上流側と下流側とを接続する熱源水バイパス管を設けると共に、この熱源水バイパス管の途中に切替弁を設けたことを特徴とする。

上記請求項１の発明によれば、前記熱源水出口温度が熱源水入口温度よりも高くなった時に逆放熱と判定し、制御弁を切り替えて再生器からの濃吸収液を濃吸収液バイパス管側に流して吸収器の底部に逃がす。これにより、吸収ヒートポンプの逆放熱を防止することができる。

上記請求項２の発明によれば、前記熱源水出口温度が熱源水入口温度よりも高くなった時に逆放熱と判定し、制御弁を切り替えて温水を温水バイパス管側に流すことにより、温水が吸収器内を通過しないように逃がす。これにより、吸収ヒートポンプの逆放熱を防止することができる。

上記請求項３の発明によれば、前記熱源水入口温度が温水入口温度よりも一定温度以上低くなった時に逆放熱と判定し、制御弁を切り替えて再生器からの濃吸収液を濃吸収液バイパス管側に流して吸収器の底部に逃がす。これにより、吸収ヒートポンプの逆放熱を防止することができる。

上記請求項４の発明によれば、前記熱源水入口温度が温水入口温度よりも一定温度以上低くなった時に逆放熱と判定し、制御弁を切り替えて温水を温水バイパス管側に流すことにより、温水が吸収器内を通過しないように逃がす。これにより、吸収ヒートポンプの逆放熱を防止することができる。

上記請求項５の発明によれば、前記蒸発器の冷媒液温度が吸収器の稀吸収液温度よりも一定温度以上低くなった時に逆放熱と判定し、制御弁を切り替えて再生器からの濃吸収液を濃吸収液バイパス管側に流して吸収器の底部に逃がす。これにより、吸収ヒートポンプの逆放熱を防止することができる。

上記請求項６の発明によれば、前記蒸発器の冷媒液温度が吸収器の稀吸収液温度よりも一定温度以上低くなった時に逆放熱と判定し、制御弁を切り替えて温水を温水バイパス管側に流すことにより、温水が吸収器内を通過しないように逃がす。これにより、吸収ヒートポンプの逆放熱を防止することができる。

上記請求項７の発明によれば、前記蒸発器の冷媒液温度と吸収器の稀吸収液温度から吸収器における稀吸収液濃度を算出し、この稀吸収液濃度をパラメータとして、熱源水入口温度と温水入口温度との関係から逆放熱を判定し、制御弁を切り替えて再生器からの濃吸収液を濃吸収液バイパス管側に流して吸収器の底部に逃がす。これにより、吸収ヒートポンプの逆放熱を防止することができる。

上記請求項８の発明によれば、前記蒸発器の冷媒液温度と吸収器の稀吸収液温度から吸収器における稀吸収液濃度を算出し、この稀吸収液濃度をパラメータとして、熱源水入口温度と温水入口温度との関係から逆放熱を判定し、制御弁を切り替えて温水を温水バイパス管側に流すことにより、温水が吸収器内を通過しないように逃がす。これにより、吸収ヒートポンプの逆放熱を防止することができる。

上記請求項９の発明によれば、吸収ヒートポンプが逆放熱となった時に、前記冷媒ポンプ及び前記吸収液ポンプのうち、少なくとも前記吸収液ポンプを停止し、これにより蒸発器で生成された冷媒蒸気の吸収器での吸収が抑えられることになり、熱源水管への逆放熱を抑えることができる。更に、冷媒ポンプを停止させれば、より効果的なものとなる。冷媒ポンプのみ停止させ、吸収液ポンプの運転を継続させた状態では、吸収器の吸収能力がなかなか低下しないものとなり、逆放熱は収まり難くなってしまう。

上記請求項１０の発明によれば、逆放熱となった時に、前記熱源水管の蒸発器より上流側に設けた熱源水ポンプを止めることにより熱源水の供給を停止し、これにより蒸発器の機能を失わせることで逆放熱を防止することができる。

上記請求項１１の発明によれば、前記熱源水管における蒸発器より上流側と下流側とを接続する熱源水バイパス管を設けると共に、この熱源水バイパス管の途中に切替弁を設け、逆放熱時に熱源水を熱源水バイパス管に通し、蒸発器の機能を失わせることで逆放熱を防止することができる。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る吸収ヒートポンプの第１実施形態を示す構成図である。図１において、１は再生器、２は再生器１に隣接して設けられた凝縮器、３は蒸発器、４は蒸発器３に隣接して設けられた吸収器である。この場合、吸収液として臭化リチウム水溶液が、冷媒として水がそれぞれ使用される。

前記再生器１には、駆動熱源管５を介して例えばボイラから排出された１７０℃程度の蒸気が通過するようにしてあり、前記吸収器４に接続された稀吸収液管６により再生器１に戻される稀吸収液を加熱して冷媒蒸気を蒸発分離させる。

再生器１で蒸発分離した冷媒蒸気は、隣接する凝縮器２で当該凝縮器２内を通過する温水管７の温水に放熱して凝縮し、冷媒液となって凝縮器２の底部に溜まる。前記温水管７は、凝縮器２より上流側が前記吸収器４内を通過するようにしてあり、凝縮器２より下流側は図示を省略した暖房機等の負荷に接続される。

凝縮器２の底部に溜まる冷媒液は、第１冷媒液管８を通って蒸発器３内に供給されて底部に溜まり、この底部に溜まる冷媒液は、冷媒ポンプ９により第２冷媒液管１０を通って蒸発器３内の上部に設けられた冷媒液散布器１１から散布される。

１２は蒸発器３内を通過する熱源水管であり、例えば工場等から排出される温水（４０℃程度）を熱源水として利用し、前記冷媒液散布器１１から散布される冷媒液に放熱して蒸発させ、この放熱により温度が下って蒸発器３から出される。この熱源水管１２の蒸発器３より上流側に熱源水入口温度を検知する熱源水入口側温度センサ１３を設けると共に、蒸発器３より下流側に熱源水出口温度を検知する熱源水出口側温度センサ１４を設けてある。

蒸発器３で蒸発した冷媒蒸気は、隣接する吸収器４内に流入し、前記再生器１で冷媒の蒸発分離により濃度が濃くなった濃吸収液が濃吸収液管１５を通って吸収器４内の上部に設けられた吸収液散布器１６から散布される濃吸収液に吸収されて底部に溜まる。

吸収器４で冷媒蒸気を吸収して濃度が薄くなった稀吸収液は、吸収器４の底部から吸収液ポンプ１７により前記稀吸収液管６を介して再生器１に戻される。稀吸収液管６の途中には熱交換器１８が設けられ、この熱交換器１８において、吸収器４から再生器１に戻る稀吸収液が、再生器１から吸収器４の吸収液散布器１６に供給される濃吸収液との間で熱交換して温められる。

このように構成された吸収ヒートポンプにおいて、前記温水管７の入口側に供給される温水は、吸収器４内を通過する際に蒸発器３側から流入する冷媒蒸気の吸収熱によって温められると共に、凝縮器２を通過する際に再生器１側から流入する冷媒蒸気の凝縮熱により温められることにより、所定の温度（例えば８０℃）に上昇して図示を省略した暖房機等の負荷に供給される。

前記吸収器４で蒸発器３側から流入する冷媒蒸気から熱を汲み上げて吸収ヒートポンプとしての機能を発揮させるが、前記の暖房機等の負荷が低負荷になると、この負荷から温水管７の入口側に戻される温水の温度が高くなる。このような低負荷時において、前記熱源水入口側の熱源水の温度が低下してくると、冷媒蒸気の発生量が減少して熱源水から熱を汲み上げられないばかりか、吸収器４を通過する温水から蒸発器３の熱源水側に放熱することがある。このような逆放熱現象が発生すると、吸収ヒートポンプとしての機能が失われるばかりか熱損失になってしまう。

このような逆放熱は、前記熱源水出口側温度センサ１４により検知される熱源水出口温度が、熱源水入口側温度センサ１３により検知される熱源水入口温度よりも高くなった時点で、逆放熱状態になったと判定することができる。この熱源水出口側温度センサ１４及び熱源水入口側温度センサ１３による検知信号は制御装置２１に入力され、制御装置２１から警報表示装置２２に信号が出力されて、当該警報表示装置２２が警報を表示する。

この時、制御装置２１から前記切替弁２０に指令信号が出力され、この切替弁２０は濃吸収液管１５における吸収液散布器１６へ通じる通路が閉弁されると共に、濃吸収液バイパス管１９へ通じる通路が開弁される。これにより、再生器１からの濃吸収液は、濃吸収液バイパス管１９を通って吸収器４の底部に供給される。この時、濃吸収液が吸収液散布器１６から散布されないので、吸収器４の機能が失われて逆放熱を抑えることができる。

図２は、本発明に係る吸収ヒートポンプの第２実施形態を示す構成図である。この第２実施形態において、前記第１実施形態と同じ構成要素は前記と同じ符号を付けて詳しい説明は省略する。

この第２実施形態では、再生器１、凝縮器２、蒸発器３、吸収器４を管接続して冷媒循環路及び吸収液循環路を設けると共に冷媒ポンプ９及び吸収液ポンプ１７を設置し、前記再生器１内を通過する駆動熱源管５を設けると共に、前記蒸発器３内を通過する熱源水管１２を設け、更に前記吸収器４内を通過した後に前記凝縮器２内を通過して負荷に接続された温水管７を設ける。そして、前記熱源水管１２における蒸発器３より上流側に熱源水入口温度を検知する熱源水入口側温度センサ１３を設けると共に、蒸発器３より下流側に熱源水出口温度を検知する熱源水出口側温度センサ１４を設け、前記温水管７における吸収器４より上流側で分岐して吸収器４より下流側に接続する温水バイパス管２３を設け、この温水バイパス管２３の接続箇所に切替弁２４を設ける。

このように構成された吸収ヒートポンプにおいて、前記と同様に熱源水出口側温度センサ１４により検知される熱源水出口温度が、熱源水入口側温度センサ１３により検知される熱源水入口温度よりも高くなった時点で、逆放熱状態になったと判定する。この熱源水出口側温度センサ１４及び熱源水入口側温度センサ１３による検知信号は制御装置２１に入力され、制御装置２１から警報表示装置２２に信号が出力されて、当該警報表示装置２２が警報を表示する。

この時、制御装置２１から前記切替弁２４に指令信号が出力され、この切替弁２４は温水管７における吸収器４より下流側へ通じる通路が閉弁されると共に、温水バイパス管２３へ通じる通路が開弁される。これにより、温水管７からの温水は、温水バイパス管２３を通って凝縮器２側へ供給される。この時、温水が吸収器４内を通過しないので、温水の温度上昇が抑えられて逆放熱を抑えることができる。

図３は、本発明に係る吸収ヒートポンプの第３実施形態を示す構成図である。この第３実施形態において、前記第１、２実施形態と同じ構成要素は前記と同じ符号を付けて詳しい説明は省略する。

この第３実施形態では、再生器１、凝縮器２、蒸発器３、吸収器４を管接続して冷媒循環路及び吸収液循環路を設けると共に冷媒ポンプ９及び吸収液ポンプ１７を設置し、前記再生器１内を通過する駆動熱源管５を設けると共に、前記蒸発器３内を通過する熱源水管１２を設け、更に前記吸収器４内を通過した後に前記凝縮器２内を通過して負荷に接続された温水管７を設ける。そして、前記熱源水管１２における蒸発器３より上流側に熱源水入口温度を検知する熱源水入口側温度センサ１３を設けると共に、前記温水管７における吸収器４より上流側に温水入口温度を検知する温水入口側温度センサ２５を設け、前記再生器１から吸収器４の吸収液散布器１６に濃吸収液を供給する濃吸収液管１５における吸収液散布器１６より上流側で分岐して吸収器４の底部内に接続する濃吸収液バイパス管１９を設け、この濃吸収液バイパス管１９の分岐箇所に切替弁２０を設ける。

この場合は、前記熱源水入口温度が温水入口温度よりも一定温度以上（例えば、実験により知見した３５℃以上）低くなった時に逆放熱と判定する。熱源水入口側温度センサ１３及び温水入口側温度センサ２５による検知信号は制御装置２１に入力され、制御装置２１から警報表示装置２２に信号が出力されて、当該警報表示装置２２が警報を表示する。

この時、制御装置２１から前記切替弁２０に指令信号が出力され、この切替弁２０は濃吸収液管１５における吸収液散布器１６へ通じる通路が閉弁されると共に、濃吸収液バイパス管１９へ通じる通路が開弁される。これにより、再生器１からの濃吸収液は、濃吸収液バイパス管１９を通って吸収器４の底部に供給される。この時、濃吸収液が吸収液散布器１６から散布されないので吸収器４の機能が失われて逆放熱を抑えることができる。

図４は、本発明に係る吸収ヒートポンプの第４実施形態を示す構成図である。この第４実施形態において、前記第１〜３実施形態と同じ構成要素は前記と同じ符号を付けて詳しい説明は省略する。

この第４実施形態では、再生器１、凝縮器２、蒸発器３、吸収器４を管接続して冷媒循環路及び吸収液循環路を設けると共に冷媒ポンプ９及び吸収液ポンプ１７を設置し、前記再生器１内を通過する駆動熱源管５を設けると共に、前記蒸発器３内を通過する熱源水管１２を設け、更に前記吸収器４内を通過した後に前記凝縮器２内を通過して負荷に接続された温水管７を設ける。そして、前記熱源水管１２における蒸発器３より上流側に熱源水入口温度を検知する熱源水入口側温度センサ１３を設けると共に、前記温水管７における吸収器４より上流側に温水入口温度を検知する温水入口側温度センサ２５を設け、前記温水管７における吸収器４と前記温水入口側温度センサ２５との間で分岐して吸収器４より下流側に接続する温水バイパス管２３を設け、この温水バイパス管２３の接続箇所に切替弁２４を設ける。

この場合、前記熱源水入口温度が温水入口温度よりも一定温度以上（例えば３５℃以上）低くなった時に逆放熱と判定する。熱源水入口側温度センサ１３及び温水入口側温度センサ２５による検知信号は制御装置２１に入力され、制御装置２１から警報表示装置２２に信号が出力されて、当該警報表示装置２２が警報を表示する。

この時、制御装置２１から前記切替弁２４に指令信号が出力され、この切替弁２４は温水管７における吸収器４より下流側へ通じる通路が閉弁されると共に、温水バイパス管２３へ通じる通路が開弁される。これにより、温水管７からの温水は、温水バイパス管２３を通って凝縮器２側へ供給される。この時、温水が吸収器４内を通過しないので、温水の温度上昇が抑えられて逆放熱を抑えることができる。

図５は、本発明に係る吸収ヒートポンプの第５実施形態を示す構成図である。この第５実施形態において、前記第１〜４実施形態と同じ構成要素は前記と同じ符号を付けて詳しい説明は省略する。

この第５実施形態では、再生器１、凝縮器２、蒸発器３、吸収器４を管接続して冷媒循環路及び吸収液循環路を設けると共に冷媒ポンプ９及び吸収液ポンプ１７を設置し、前記再生器１内を通過する駆動熱源管５を設けると共に、前記蒸発器３内を通過する熱源水管１２を設け、更に前記吸収器４内を通過した後に前記凝縮器３内を通過して負荷に接続された温水管７を設ける。そして、前記蒸発器３の底部に溜まる冷媒液の温度を検知する冷媒液温度センサ２６と、前記吸収器４の底部に溜まる稀吸収液の温度を検知する稀吸収液温度センサ２７を設け、前記再生器１から吸収器４の吸収液散布器１６に濃吸収液を供給する濃吸収液管１５における吸収液散布器１６より上流側で分岐して吸収器４の底部内に接続する濃吸収液バイパス管１９を設け、この濃吸収液バイパス管１９の分岐箇所に切替弁２０を設ける。

この場合、前記蒸発器３の冷媒液温度が吸収器４の稀吸収液温度よりも一定温度以上（例えば３５℃以上）低くなった時に逆放熱と判定する。冷媒液温度センサ２６及び稀吸収液温度センサ２７による検知信号は制御装置２１に入力され、制御装置２１から警報表示装置２２に信号が出力されて、当該警報表示装置２２が警報を表示する。

この時、制御装置２１から前記切替弁２０に指令信号が出力され、この切替弁２０は濃吸収液管１５における吸収液散布器１６へ通じる通路が閉弁されると共に、濃吸収液バイパス管１９へ通じる通路が開弁される。これにより、再生器１からの濃吸収液は、濃吸収液バイパス管１９を通って吸収器４の底部に供給される。この時、濃吸収液が吸収液散布器１６から散布されないので、吸収器４の機能が失われて逆放熱を抑えることができる。

図６は、本発明に係る吸収ヒートポンプの第６実施形態を示す構成図である。この第６実施形態において、前記第１〜５実施形態と同じ構成要素は前記と同じ符号を付けて詳しい説明は省略する。

この第６実施形態では、再生器１、凝縮器２、蒸発器３、吸収器４を管接続して冷媒循環路及び吸収液循環路を設けると共に冷媒ポンプ９及び吸収液ポンプ１７を設置し、前記再生器１内を通過する駆動熱源管５を設けると共に、前記蒸発器３内を通過する熱源水管１２を設け、更に前記吸収器４内を通過した後に前記凝縮器２内を通過して負荷に接続された温水管７を設ける。そして、前記蒸発器３の底部に溜まる冷媒液の温度を検知する冷媒液温度センサ２６と、前記吸収器４の底部に溜まる稀吸収液の温度を検知する稀吸収液温度センサ２７を設け、前記温水管７における吸収器４より上流側で分岐して吸収器４より下流側に接続する温水バイパス管２３を設け、この温水バイパス管２３の接続箇所に切替弁２４を設ける。

この場合、前記蒸発器３の冷媒液温度が吸収器４の稀吸収液温度よりも一定温度以上（例えば３５℃以上）低くなった時に逆放熱と判定する。冷媒液温度センサ２６及び稀吸収液温度センサ２７による検知信号は制御装置２１に入力され、制御装置２１から警報表示装置２２に信号が出力されて、当該警報表示装置２２が警報を表示する。

この時、制御装置２１から前記切替弁２４に指令信号が出力され、この切替弁２４は温水管７における吸収器４より下流側へ通じる通路が閉弁されると共に、温水バイパス管２３へ通じる通路が開弁される。これにより、温水管７からの温水は、温水バイパス管２３を通って凝縮器２側へ供給される。この時、温水が吸収器４内を通過しないので、温水の温度上昇が抑えられて逆放熱を抑えることができる。

図７は、本発明に係る吸収ヒートポンプの第７実施形態を示す構成図である。この第７実施形態において、前記第１〜６実施形態と同じ構成要素は前記と同じ符号を付けて詳しい説明は省略する。

この第７実施形態では、再生器１、凝縮器２、蒸発器３、吸収器４を管接続して冷媒循環路及び吸収液循環路を設けると共に冷媒ポンプ９及び吸収液ポンプ１７を設置し、前記再生器１内を通過する駆動熱源管５を設けると共に、前記蒸発器３内を通過する熱源水管１２を設け、更に前記吸収器４内を通過した後に前記凝縮器２内を通過して負荷に接続された温水管７を設ける。そして、前記蒸発器３の底部に溜まる冷媒液の温度を検知する冷媒液温度センサ２６と、前記吸収器４の底部に溜まる稀吸収液の温度を検知する稀吸収液温度センサ２７と、前記熱源水管１２における蒸発器３より上流側に熱源水入口温度を検知する熱源水入口側温度センサ１３と、前記温水管７における吸収器４より上流側に温水入口温度を検知する温水入口側温度センサ２５とを設け、前記再生器１から吸収器４の吸収液散布器１６に濃吸収液を供給する濃吸収液管１５における吸収液散布器１６より上流側で分岐して吸収器４の底部内に接続する濃吸収液バイパス管１９を設け、この濃吸収液バイパス管１９の分岐箇所に切替弁２０を設ける。

この場合、前記蒸発器３の冷媒液温度と吸収器４の稀吸収液温度から吸収器４における稀吸収液濃度を算出し、この稀吸収液濃度をパラメータとして、熱源水入口温度と温水入口温度との関係から逆放熱を判定する。前記冷媒液温度センサ２６、稀吸収液温度センサ２７、熱源水入口側温度センサ１３及び温水入口側温度センサ２５による検知信号は制御装置２１に入力され、制御装置２１から警報表示装置２２に信号が出力されて、当該警報表示装置２２が警報を表示する。

この時、制御装置２１から前記切替弁２０に指令信号が出力され、この切替弁２０は濃吸収液管１５における吸収液散布器１６へ通じる通路が閉弁されると共に、濃吸収液バイパス管１９へ通じる通路が開弁される。これにより、再生器１からの濃吸収液は、濃吸収液バイパス管１９を通って吸収器４の底部に供給される。この時、濃吸収液が吸収液散布器１６から散布されないので、吸収器４の機能が失われて逆放熱を抑えることができる。

図８は、本発明に係る吸収ヒートポンプの第８実施形態を示す構成図である。この第８実施形態において、前記第１〜７実施形態と同じ構成要素は前記と同じ符号を付けて詳しい説明は省略する。

この第８実施形態では、再生器１、凝縮器２、蒸発器３、吸収器４を管接続して冷媒循環路及び吸収液循環路を設けると共に冷媒ポンプ９及び吸収液ポンプ１７を設置し、前記再生器１内を通過する駆動熱源管５を設けると共に、前記蒸発器３内を通過する熱源水管１２を設け、更に前記吸収器４内を通過した後に前記凝縮器２内を通過して負荷に接続された温水管７を設ける。そして、前記蒸発器３の底部に溜まる冷媒液の温度を検知する冷媒液温度センサ２６と、前記吸収器４の底部に溜まる稀吸収液の温度を検知する稀吸収液温度センサ２７と、前記熱源水管１２における蒸発器３より上流側に熱源水入口温度を検知する熱源水入口側温度センサ１３と、前記温水管７における吸収器４より上流側に温水入口温度を検知する温水入口側温度センサ２５とを設け、前記温水管７における吸収器４より上流側で分岐して吸収器４より下流側に接続する温水バイパス管２３を設け、この温水バイパス管２３の接続箇所に切替弁２４を設ける。

この場合、前記蒸発器３の冷媒液温度と吸収器４の稀吸収液温度から吸収器４における稀吸収液濃度を算出し、この稀吸収液濃度をパラメータとして、熱源水入口温度と温水入口温度との関係から逆放熱を判定する。前記冷媒液温度センサ２６、稀吸収液温度センサ２７、熱源水入口側温度センサ１３及び温水入口側温度センサ２５による検知信号は制御装置２１に入力され、制御装置２１から警報表示装置２２に信号が出力されて、当該警報表示装置２２が警報を表示する。

この時、制御装置２１から前記切替弁２４に指令信号が出力され、この切替弁２４は温水管７における吸収器４より下流側へ通じる通路が閉弁されると共に、温水バイパス管２３へ通じる通路が開弁される。これにより、温水管７からの温水は、温水バイパス管２３を通って凝縮器２側へ供給される。この時、温水が吸収器４内を通過しないので、温水の温度上昇が抑えられて蒸発器３側への逆放熱を抑えることができる。

図９は、本発明に係る吸収ヒートポンプの他の実施形態を示す構成図である。当該他の実施形態において、前記第１〜８実施形態と同じ構成要素は前記と同じ符号を付けて詳しい説明は省略する。

図９において、再生器１、凝縮器２、蒸発器３、吸収器４を管接続して冷媒循環路及び吸収液循環路を設けると共に冷媒ポンプ９及び吸収液ポンプ１７を設置し、前記再生器１内を通過する駆動熱源管５を設けると共に、前記蒸発器３内を通過する熱源水管１２を設け、更に前記吸収器４内を通過した後に前記凝縮器２内を通過して負荷に接続された温水管７を設ける。そして、前記熱源水管１２における蒸発器３より上流側に熱源水ポンプ２８を設けると共に、蒸発器３より上流側と下流側とを接続する熱源水バイパス管２９を設けると共に、この熱源水バイパス管２９の途中に切替弁３０を設ける。この場合は、吸収器４の機能を失わせるか又は蒸発器３の機能を失わせ、或は両方の機能を失わせることにより逆放熱を防止するものである。

その具体的手段として、例えば逆放熱の時に前記吸収液ポンプ１７を止めることにより吸収液循環路の稀釈を停止する。これにより、吸収器４の機能を失わせることで逆放熱を防止することができる。又、逆放熱となった時に、前記熱源水管１２の熱源水ポンプ２８を止めて熱源水の供給を停止する。これにより、蒸発器３の機能を失わせることで逆放熱を防止することができる。更に、逆放熱時に前記切替弁３０を介して熱源水を熱源水バイパス管２９に通し、蒸発器３の機能を失わせることで逆放熱を防止することもできる。

又、逆放熱時に吸収液ポンプ１７を止めると共に、前記冷媒ポンプ９も止めることにより吸収器４と蒸発器３の両方の機能を失わせて逆放熱を防止するようにしても良い。

この実施形態では、図示は省略したが前記第１実施形態ないし第８実施形態における複数の温度センサを組み合わせ、これらの検出信号を制御装置２１に入力することで逆放熱を判定することができる。そして、制御装置２１から警報表示装置２２に信号が出力されて、当該警報表示装置２２が警報を表示すると共に、制御装置２１からの指令信号により吸収液ポンプ１７、熱源水ポンプ２８、切替弁３０、冷媒ポンプ９が適宜作動される。

本発明は、吸収ヒートポンプの逆放熱防止手段として有効に活用することができる。

本発明に係る吸収ヒートポンプの第１実施形態を示す構成図である。 本発明に係る吸収ヒートポンプの第２実施形態を示す構成図である。 本発明に係る吸収ヒートポンプの第３実施形態を示す構成図である。 本発明に係る吸収ヒートポンプの第４実施形態を示す構成図である。 本発明に係る吸収ヒートポンプの第５実施形態を示す構成図である。 本発明に係る吸収ヒートポンプの第６実施形態を示す構成図である。 本発明に係る吸収ヒートポンプの第７実施形態を示す構成図である。 本発明に係る吸収ヒートポンプの第８実施形態を示す構成図である。 本発明に係る吸収ヒートポンプの他の実施形態を示す構成図である。

符号の説明

１ 再生器
２ 凝縮器
３ 吸収器
４ 吸収器
５ 駆動熱源管
６ 稀吸収液管
７ 温水管
８ 第１冷媒液管
９ 冷媒ポンプ
１０ 第２冷媒液管
１１ 冷媒液散布器
１２ 熱源水管
１３ 熱源水入口側温度センサ
１４ 熱源水出口側温度センサ
１５ 濃吸収液管
１６ 吸収液散布器
１７ 吸収液ポンプ
１８ 熱交換器
１９ 濃吸収液バイパス管
２０ 切替弁
２１ 制御装置
２２ 警報表示装置
２３ 温水バイパス管
２４ 切替弁
２５ 温水入口側温度センサ
２６ 冷媒液温度センサ
２７ 稀吸収液温度センサ
２８ 熱源水ポンプ
２９ 熱源水バイパス管
３０ 切替弁

Claims (11)

1. 再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器を管接続して冷媒循環路及び吸収液循環路を設けると共に冷媒ポンプ及び吸収液ポンプを設置し、前記再生器内を通過する駆動熱源管を設けると共に、前記蒸発器内を通過する熱源水管を設け、更に前記吸収器内を通過した後に前記凝縮器内を通過して負荷に接続された温水管を設けた吸収ヒートポンプにおいて、
   前記熱源水管における蒸発器より上流側に熱源水入口温度を検知する熱源水入口側温度センサを設けると共に、蒸発器より下流側に熱源水出口温度を検知する熱源水出口側温度センサを設け、前記再生器から吸収器の吸収液散布器に濃吸収液を供給する濃吸収液管における吸収液散布器より上流側で分岐して吸収器の底部内に接続する濃吸収液バイパス管を設け、この濃吸収液バイパス管の分岐箇所に切替弁を設けたことを特徴とする吸収ヒートポンプ。
2. 再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器を管接続して冷媒循環路及び吸収液循環路を設けると共に冷媒ポンプ及び吸収液ポンプを設置し、前記再生器内を通過する駆動熱源管を設けると共に、前記蒸発器内を通過する熱源水管を設け、更に前記吸収器内を通過した後に前記凝縮器内を通過して負荷に接続された温水管を設けた吸収ヒートポンプにおいて、
   前記熱源水管における蒸発器より上流側に熱源水入口温度を検知する熱源水入口側温度センサを設けると共に、蒸発器より下流側に熱源水出口温度を検知する熱源水出口側温度センサを設け、前記温水管における吸収器より上流側で分岐して吸収器より下流側に接続する温水バイパス管を設け、この温水バイパス管の接続箇所に切替弁を設けたことを特徴とする吸収ヒートポンプ。
3. 再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器を管接続して冷媒循環路及び吸収液循環路を設けると共に冷媒ポンプ及び吸収液ポンプを設置し、前記再生器内を通過する駆動熱源管を設けると共に、前記蒸発器内を通過する熱源水管を設け、更に前記吸収器内を通過した後に前記凝縮器内を通過して負荷に接続された温水管を設けた吸収ヒートポンプにおいて、
   前記熱源水管における蒸発器より上流側に熱源水入口温度を検知する熱源水入口側温度センサを設けると共に、前記温水管における吸収器より上流側に温水入口温度を検知する温水入口側温度センサを設け、前記再生器から吸収器の吸収液散布器に濃吸収液を供給する濃吸収液管における吸収液散布器より上流側で分岐して吸収器の底部内に接続する濃吸収液バイパス管を設け、この濃吸収液バイパス管の分岐箇所に切替弁を設けたことを特徴とする吸収ヒートポンプ。
4. 再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器を管接続して冷媒循環路及び吸収液循環路を設けると共に冷媒ポンプ及び吸収液ポンプを設置し、前記再生器内を通過する駆動熱源管を設けると共に、前記蒸発器内を通過する熱源水管を設け、更に前記吸収器内を通過した後に前記凝縮器内を通過して負荷に接続された温水管を設けた吸収ヒートポンプにおいて、
   前記熱源水管における蒸発器より上流側に熱源水入口温度を検知する熱源水入口側温度センサを設けると共に、前記温水管における吸収器より上流側に温水入口温度を検知する温水入口側温度センサを設け、前記温水管における吸収器と前記温水入口側温度センサとの間で分岐して吸収器より下流側に接続する温水バイパス管を設け、この温水バイパス管の接続箇所に切替弁を設けたことを特徴とする吸収ヒートポンプ。
5. 再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器を管接続して冷媒循環路及び吸収液循環路を設けると共に冷媒ポンプ及び吸収液ポンプを設置し、前記再生器内を通過する駆動熱源管を設けると共に、前記蒸発器内を通過する熱源水管を設け、更に前記吸収器内を通過した後に前記凝縮器内を通過して負荷に接続された温水管を設けた吸収ヒートポンプにおいて、
   前記蒸発器の底部に溜まる冷媒液の温度を検知する冷媒液温度センサと、前記吸収器の底部に溜まる稀吸収液の温度を検知する稀吸収液温度センサを設け、前記再生器から吸収器の吸収液散布器に濃吸収液を供給する濃吸収液管における吸収液散布器より上流側で分岐して吸収器の底部内に接続する濃吸収液バイパス管を設け、この濃吸収液バイパス管の分岐箇所に切替弁を設けたことを特徴とする吸収ヒートポンプ。
6. 再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器を管接続して冷媒循環路及び吸収液循環路を設けると共に冷媒ポンプ及び吸収液ポンプを設置し、前記再生器内を通過する駆動熱源管を設けると共に、前記蒸発器内を通過する熱源水管を設け、更に前記吸収器内を通過した後に前記凝縮器内を通過して負荷に接続された温水管を設けた吸収ヒートポンプにおいて、
   前記蒸発器の底部に溜まる冷媒液の温度を検知する冷媒液温度センサと、前記吸収器の底部に溜まる稀吸収液の温度を検知する稀吸収液温度センサを設け、前記温水管における吸収器より上流側で分岐して吸収器より下流側に接続する温水バイパス管を設け、この温水バイパス管の接続箇所に切替弁を設けたことを特徴とする吸収ヒートポンプ。
7. 再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器を管接続して冷媒循環路及び吸収液循環路を設けると共に冷媒ポンプ及び吸収液ポンプを設置し、前記再生器内を通過する駆動熱源管を設けると共に、前記蒸発器内を通過する熱源水管を設け、更に前記吸収器内を通過した後に前記凝縮器内を通過して負荷に接続された温水管を設けた吸収ヒートポンプにおいて、
   前記蒸発器の底部に溜まる冷媒液の温度を検知する冷媒液温度センサと、前記吸収器の底部に溜まる稀吸収液の温度を検知する稀吸収液温度センサと、前記熱源水管における蒸発器より上流側に熱源水入口温度を検知する熱源水入口側温度センサと、前記温水管における吸収器より上流側に温水入口温度を検知する温水入口側温度センサとを設け、前記再生器から吸収器の吸収液散布器に濃吸収液を供給する濃吸収液管における吸収液散布器より上流側で分岐して吸収器の底部内に接続する濃吸収液バイパス管を設け、この濃吸収液バイパス管の分岐箇所に切替弁を設けたことを特徴とする吸収ヒートポンプ。
8. 再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器を管接続して冷媒循環路及び吸収液循環路を設けると共に冷媒ポンプ及び吸収液ポンプを設置し、前記再生器内を通過する駆動熱源管を設けると共に、前記蒸発器内を通過する熱源水管を設け、更に前記吸収器内を通過した後に前記凝縮器内を通過して負荷に接続された温水管を設けた吸収ヒートポンプにおいて、
   前記蒸発器の底部に溜まる冷媒液の温度を検知する冷媒液温度センサと、前記吸収器の底部に溜まる稀吸収液の温度を検知する稀吸収液温度センサと、前記熱源水管における蒸発器より上流側に熱源水入口温度を検知する熱源水入口側温度センサと、前記温水管における吸収器より上流側に温水入口温度を検知する温水入口側温度センサとを設け、前記温水管における吸収器より上流側で分岐して吸収器より下流側に接続する温水バイパス管を設け、この温水バイパス管の接続箇所に切替弁を設けたことを特徴とする吸収ヒートポンプ。
9. 再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器を管接続して冷媒循環路及び吸収液循環路を設けると共に冷媒ポンプ及び吸収液ポンプを設置し、前記再生器内を通過する駆動熱源管を設けると共に、前記蒸発器内を通過する熱源水管を設け、更に前記吸収器内を通過した後に前記凝縮器内を通過して負荷に接続された温水管を設けた吸収ヒートポンプにおいて、
   逆放熱となった時に、前記冷媒ポンプ及び前記吸収液ポンプのうち、少なくとも前記吸収液ポンプを停止させることを特徴とする吸収ヒートポンプ。
10. 再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器を管接続して冷媒循環路及び吸収液循環路を設けると共に冷媒ポンプ及び吸収液ポンプを設置し、前記再生器内を通過する駆動熱源管を設けると共に、前記蒸発器内を通過する熱源水管を設け、更に前記吸収器内を通過した後に前記凝縮器内を通過して負荷に接続された温水管を設けた吸収ヒートポンプにおいて、
    逆放熱となった時に、前記熱源水管の蒸発器より上流側に設けた熱源水ポンプを止めることにより熱源水の供給を停止することを特徴とする吸収ヒートポンプ。
11. 再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器を管接続して冷媒循環路及び吸収液循環路を設けると共に冷媒ポンプ及び吸収液ポンプを設置し、前記再生器内を通過する駆動熱源管を設けると共に、前記蒸発器内を通過する熱源水管を設け、更に前記吸収器内を通過した後に前記凝縮器内を通過して負荷に接続された温水管を設けた吸収ヒートポンプにおいて、
    前記熱源水管における蒸発器より上流側と下流側とを接続する熱源水バイパス管を設けると共に、この熱源水バイパス管の途中に切替弁を設けたことを特徴とする吸収ヒートポンプ。

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