JP2590542B2 - ケミカルヒートポンプ - Google Patents
ケミカルヒートポンプInfo
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- JP2590542B2 JP2590542B2 JP63218488A JP21848888A JP2590542B2 JP 2590542 B2 JP2590542 B2 JP 2590542B2 JP 63218488 A JP63218488 A JP 63218488A JP 21848888 A JP21848888 A JP 21848888A JP 2590542 B2 JP2590542 B2 JP 2590542B2
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- ammonia vapor
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/62—Absorption based systems
Landscapes
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、チオシアン酸ナトリウムのアンモニア溶液
からなる液状の熱媒を用いたケミカルヒートポンプに関
するものである。
からなる液状の熱媒を用いたケミカルヒートポンプに関
するものである。
［従来の技術］ 廃熱等から熱を回収するヒートポンプとして、従来、
フロン等の熱媒を用いた圧縮式ヒートポンプおよび臭化
リチウム溶液等の熱媒を用いた吸収式ヒートポンプが知
られている。
フロン等の熱媒を用いた圧縮式ヒートポンプおよび臭化
リチウム溶液等の熱媒を用いた吸収式ヒートポンプが知
られている。
［発明が解決しようとする課題］ しかし、これら従来のヒートポンプは成績係数（CO
P）が低く、暖房または冷房に使用するとき、それらの
負荷に比べて電力消費量が多い欠点があった。
P）が低く、暖房または冷房に使用するとき、それらの
負荷に比べて電力消費量が多い欠点があった。
本発明の目的は、上述の現状に鑑み、成績係数が高
く、暖房負荷または冷房負荷に比べて電力消費量を少な
くすることができるケミカルヒートポンプを提供するこ
とにある。
く、暖房負荷または冷房負荷に比べて電力消費量を少な
くすることができるケミカルヒートポンプを提供するこ
とにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、受け入れた廃熱でチオシアン酸ナトリウム
のアンモニア溶液からなる液状の熱媒を加熱して前記熱
媒からアンモニア蒸気を発生させる低温側吸熱器と、前
記発生されたアンモニア蒸気を昇圧する圧縮機と、前記
アンモニア蒸気発生後の熱媒を昇圧して送り出す昇圧ポ
ンプと、前記昇圧されたアンモニア蒸気発生後の熱媒に
前記昇圧されたアンモニア蒸気を吸収させて熱を放出さ
せ、そして前記放出された熱で被加熱流体を加熱し高温
流体を発生させる高温側発熱器と、高温側発熱器で生成
したアンモニア蒸気吸収後の熱媒と昇圧ポンプで昇圧さ
れた熱媒とを熱交換する補助熱交換器と、該補助熱交換
器で熱交換されたアンモニア蒸気吸収後の熱媒を膨張さ
せる膨張機と、膨張機からの熱媒を収容し、その熱媒を
前記低温側吸熱器に供給するレシーバとでケミカルヒー
トポンプを構成したものである。
のアンモニア溶液からなる液状の熱媒を加熱して前記熱
媒からアンモニア蒸気を発生させる低温側吸熱器と、前
記発生されたアンモニア蒸気を昇圧する圧縮機と、前記
アンモニア蒸気発生後の熱媒を昇圧して送り出す昇圧ポ
ンプと、前記昇圧されたアンモニア蒸気発生後の熱媒に
前記昇圧されたアンモニア蒸気を吸収させて熱を放出さ
せ、そして前記放出された熱で被加熱流体を加熱し高温
流体を発生させる高温側発熱器と、高温側発熱器で生成
したアンモニア蒸気吸収後の熱媒と昇圧ポンプで昇圧さ
れた熱媒とを熱交換する補助熱交換器と、該補助熱交換
器で熱交換されたアンモニア蒸気吸収後の熱媒を膨張さ
せる膨張機と、膨張機からの熱媒を収容し、その熱媒を
前記低温側吸熱器に供給するレシーバとでケミカルヒー
トポンプを構成したものである。
［作用］ 低温側吸熱器において受け入れた廃熱により、チオシ
アン酸ナトリウムのアンモニア溶液からなる液状の熱媒
を加熱して、アンモニア蒸気を発生させ、圧縮機におい
て発生されたアンモニア蒸気を昇圧し、昇圧ポンプにお
いてアンモニア蒸気発生後の熱媒を昇圧し、高温側発熱
器において昇圧されたアンモニア蒸気発生後の熱媒に、
昇圧されたアンモニア蒸気を吸収させて熱を放出させ、
そして放出された熱で水などの被加熱流体を加熱して高
温流体を生成させる。
アン酸ナトリウムのアンモニア溶液からなる液状の熱媒
を加熱して、アンモニア蒸気を発生させ、圧縮機におい
て発生されたアンモニア蒸気を昇圧し、昇圧ポンプにお
いてアンモニア蒸気発生後の熱媒を昇圧し、高温側発熱
器において昇圧されたアンモニア蒸気発生後の熱媒に、
昇圧されたアンモニア蒸気を吸収させて熱を放出させ、
そして放出された熱で水などの被加熱流体を加熱して高
温流体を生成させる。
このようにチオシアン酸ナトリウムのアンモニア溶液
からなる液状の熱媒における、アンモニア蒸気の発生、
吸収を利用して廃熱から熱を回収しているので、回収効
率が良く成績係数が高い。
からなる液状の熱媒における、アンモニア蒸気の発生、
吸収を利用して廃熱から熱を回収しているので、回収効
率が良く成績係数が高い。
［実施例］ 本発明の実施例について詳述する。
第１図は本発明のケミカルヒートポンプの第１実施例
を示す構成図、第２図は第１図に示したヒートポンプの
操作線図である。第１図において、１は低温側吸熱器
で、本実施例のヒートポンプは、低温側吸熱器１、圧縮
機２、昇圧ポンプ３および高温側発熱器４から基本的に
なっており、更にエコノマイザ５、第１、第２のレシー
バ6,7、補助熱交換器８および膨張機９を有している。
低温側吸熱器１および高温側発熱器４は、竪型胴部内に
複数の垂直伝熱管を有する竪型のシェルアンドチューブ
型熱交換器からなっている。吸熱器１塔頂部の気相熱媒
出口10は、圧縮機２およびエコノマイザ５を介して、発
熱器４塔底部の気相熱媒入口11に直列に接続され、吸熱
器１塔底部の液相熱媒出口12は、第１レシーバ６、昇圧
ポンプ３、補助熱交換器８および上記エコノマイザ５を
介して、発熱器４塔頂部の液相熱媒入口13に直列に接続
され、発熱器４塔底部の熱媒出口14は、上記補助熱交換
器８、膨張機９および第２レシーバ７を介して、吸熱器
１塔頂部の熱媒入口15に直列に接続されている。
を示す構成図、第２図は第１図に示したヒートポンプの
操作線図である。第１図において、１は低温側吸熱器
で、本実施例のヒートポンプは、低温側吸熱器１、圧縮
機２、昇圧ポンプ３および高温側発熱器４から基本的に
なっており、更にエコノマイザ５、第１、第２のレシー
バ6,7、補助熱交換器８および膨張機９を有している。
低温側吸熱器１および高温側発熱器４は、竪型胴部内に
複数の垂直伝熱管を有する竪型のシェルアンドチューブ
型熱交換器からなっている。吸熱器１塔頂部の気相熱媒
出口10は、圧縮機２およびエコノマイザ５を介して、発
熱器４塔底部の気相熱媒入口11に直列に接続され、吸熱
器１塔底部の液相熱媒出口12は、第１レシーバ６、昇圧
ポンプ３、補助熱交換器８および上記エコノマイザ５を
介して、発熱器４塔頂部の液相熱媒入口13に直列に接続
され、発熱器４塔底部の熱媒出口14は、上記補助熱交換
器８、膨張機９および第２レシーバ７を介して、吸熱器
１塔頂部の熱媒入口15に直列に接続されている。
低温側吸熱器１は、熱源としての廃水と液状の熱媒と
を受け入れる。廃水は温度10℃で吸熱器１に胴部下部か
ら入り、胴部内を上昇して温度５℃で胴部上部から出て
行く。液状の熱媒はチオソシアン酸ナトリウムのアンモ
ニアが５配位の溶液（NaSCN・5NH3）からなっている。
液状の熱媒は第２図のＡ点で示される温度−５℃、圧力
1.3ataで吸熱器１に入口15から入り、胴部内の伝熱管内
壁を膜状に流下する。廃水は伝熱管内壁を流下する液状
の熱媒を加熱して、 NaSCN・5NH3→NaSCN・4NH3＋NH3↑ の吸熱反応により、アンモニア蒸気を発生させる。発生
されたアンモニア蒸気は吸熱器１の出口10から圧縮機２
に導かれ、そこで圧力1.3ataから5.96ataにまで昇圧さ
れ、5.96ataに昇圧されたアンモニア蒸気はエコノマイ
ザ５を経て高温側発熱器４に導かれる。
を受け入れる。廃水は温度10℃で吸熱器１に胴部下部か
ら入り、胴部内を上昇して温度５℃で胴部上部から出て
行く。液状の熱媒はチオソシアン酸ナトリウムのアンモ
ニアが５配位の溶液（NaSCN・5NH3）からなっている。
液状の熱媒は第２図のＡ点で示される温度−５℃、圧力
1.3ataで吸熱器１に入口15から入り、胴部内の伝熱管内
壁を膜状に流下する。廃水は伝熱管内壁を流下する液状
の熱媒を加熱して、 NaSCN・5NH3→NaSCN・4NH3＋NH3↑ の吸熱反応により、アンモニア蒸気を発生させる。発生
されたアンモニア蒸気は吸熱器１の出口10から圧縮機２
に導かれ、そこで圧力1.3ataから5.96ataにまで昇圧さ
れ、5.96ataに昇圧されたアンモニア蒸気はエコノマイ
ザ５を経て高温側発熱器４に導かれる。
一方、アンモニア蒸気発生後の液状の熱媒（NaSCN・4
NH3）は、吸熱器１の出口12から第２図のＢ点で示され
る温度５℃，圧力1.3ataで出て、そして第１レシーバ６
を経て昇圧ポンプ３に導かれ、そこで、1.3ataから5.96
ataまで、上記のアンモニア蒸気と同様に昇圧され、そ
して送り出される。昇圧されたアンモニア蒸気発生後の
液状の熱媒は、補助熱交換器８およびエコノマイザ５
で、それぞれ高温側発熱器４からの液状の熱媒（NaSCN
・5NH3）および圧縮機２からのアンモニア蒸気と熱交換
して加熱され、発熱器４に導かれる。
NH3）は、吸熱器１の出口12から第２図のＢ点で示され
る温度５℃，圧力1.3ataで出て、そして第１レシーバ６
を経て昇圧ポンプ３に導かれ、そこで、1.3ataから5.96
ataまで、上記のアンモニア蒸気と同様に昇圧され、そ
して送り出される。昇圧されたアンモニア蒸気発生後の
液状の熱媒は、補助熱交換器８およびエコノマイザ５
で、それぞれ高温側発熱器４からの液状の熱媒（NaSCN
・5NH3）および圧縮機２からのアンモニア蒸気と熱交換
して加熱され、発熱器４に導かれる。
高温側発熱器４に導かれたアンモニア蒸気発生後の液
状の熱媒は、第２図のＣ点で示される温度50℃、圧力5.
96ataで発熱器４に入口13から入り、発熱器４の胴部内
の垂直伝熱管内面を膜状に流下する。一方、5.96ataに
昇圧されたアンモニア蒸気は、発熱器４に入口11から入
り、胴部内の伝熱管内を上昇する。これによって、伝熱
管内でアンモニア蒸気発生後の液状の熱媒にアンモニア
蒸気が吸収され、 NaSCN・4NH3＋NH3→NaSCN・5NH3 の発熱反応により、熱を放出する。生成した液状の熱媒
（NaSCN・5NH3）の温度は、第２図のＤ点で示される37.
4℃である。放出された熱は、発熱器４の胴部内に導入
された被加熱流体としての水を加熱して、45℃の温水を
生成させる。
状の熱媒は、第２図のＣ点で示される温度50℃、圧力5.
96ataで発熱器４に入口13から入り、発熱器４の胴部内
の垂直伝熱管内面を膜状に流下する。一方、5.96ataに
昇圧されたアンモニア蒸気は、発熱器４に入口11から入
り、胴部内の伝熱管内を上昇する。これによって、伝熱
管内でアンモニア蒸気発生後の液状の熱媒にアンモニア
蒸気が吸収され、 NaSCN・4NH3＋NH3→NaSCN・5NH3 の発熱反応により、熱を放出する。生成した液状の熱媒
（NaSCN・5NH3）の温度は、第２図のＤ点で示される37.
4℃である。放出された熱は、発熱器４の胴部内に導入
された被加熱流体としての水を加熱して、45℃の温水を
生成させる。
一方、生成した液状の熱媒は温度37.4℃で発熱器４の
出口14から出て、上述した補助熱交換器８を経たのち膨
張機９に導かれ、そこで、圧力5.96ataから1.3ataまで
膨張し、一部アンモニアが蒸発して温度が下がる。次い
で熱媒は、第２レシーバ７を経て低温側吸熱器１に導か
れ、循環使用される。膨張機９で生じたアンモニア蒸気
は、第２シーバ７から低温側吸熱器１をバイパスして、
吸熱器１から圧縮機２へのアンモニア蒸気に合流され
る。
出口14から出て、上述した補助熱交換器８を経たのち膨
張機９に導かれ、そこで、圧力5.96ataから1.3ataまで
膨張し、一部アンモニアが蒸発して温度が下がる。次い
で熱媒は、第２レシーバ７を経て低温側吸熱器１に導か
れ、循環使用される。膨張機９で生じたアンモニア蒸気
は、第２シーバ７から低温側吸熱器１をバイパスして、
吸熱器１から圧縮機２へのアンモニア蒸気に合流され
る。
以上の実施例では、10℃の廃水の熱を回収して、45℃
の温水を生成させたが、この条件の場合、成績係数（CO
P）は約5.5となり、従来のヒートポンプに比べ高い値を
確保することができる。また、暖房用としての使用例に
ついて説明したが、冷房用として使用できるのは言うま
でもない。その場合、高温側発熱器４への冷却水温度を
32℃、低温側吸熱器１への冷水入口温度を12℃、冷水出
口温度を７℃とすると、成績係数は約4.5となり、冷房
用としても従来のヒートポンプに比べ高い成績係数が確
保できる。
の温水を生成させたが、この条件の場合、成績係数（CO
P）は約5.5となり、従来のヒートポンプに比べ高い値を
確保することができる。また、暖房用としての使用例に
ついて説明したが、冷房用として使用できるのは言うま
でもない。その場合、高温側発熱器４への冷却水温度を
32℃、低温側吸熱器１への冷水入口温度を12℃、冷水出
口温度を７℃とすると、成績係数は約4.5となり、冷房
用としても従来のヒートポンプに比べ高い成績係数が確
保できる。
以上の実施例では、低温側吸熱器１および高温側発熱
器４に、竪型胴部内に垂直伝熱管を有する竪型のシェル
アンドチューブ型熱交換器を用いる場合を示したが、吸
熱器１では熱交換機能および気液分離機能を有し、発熱
器４では熱交換機能および気液接触機能を有するものな
らば、他の形式のシェルアンドチューブ型熱交換器は勿
論、いずれの形式の熱交換器であっても可能である。
器４に、竪型胴部内に垂直伝熱管を有する竪型のシェル
アンドチューブ型熱交換器を用いる場合を示したが、吸
熱器１では熱交換機能および気液分離機能を有し、発熱
器４では熱交換機能および気液接触機能を有するものな
らば、他の形式のシェルアンドチューブ型熱交換器は勿
論、いずれの形式の熱交換器であっても可能である。
第３図は本発明のケミカルヒートポンプの第２実施例
を示す構成図、第４図は第３図に示したヒートポンプの
低温側吸熱器を示す断面図、第５図は同じく高温側発熱
器を示す断面図である。第３図において、20は低温側吸
熱器、40は高温側発熱器で、吸熱器20は胴部形式がケト
ル形のシェルアンドチューブ型熱交換器で形成され、発
熱器40は胴部形式が１パス形のシェルアンドチューブ型
熱交換器で形成されている。本実施例では、このような
吸熱器20および発熱器40を用いると共に、吸熱器20の胴
内に液状の熱媒を、胴内の水平伝熱管33内に熱源として
の廃水をそれぞれ受け入れ、そして、発熱器40の胴内に
液状の熱媒を、胴内の水平伝熱管51内に被加熱流体をそ
れぞれ受け入れるように構成したことが特徴である。
を示す構成図、第４図は第３図に示したヒートポンプの
低温側吸熱器を示す断面図、第５図は同じく高温側発熱
器を示す断面図である。第３図において、20は低温側吸
熱器、40は高温側発熱器で、吸熱器20は胴部形式がケト
ル形のシェルアンドチューブ型熱交換器で形成され、発
熱器40は胴部形式が１パス形のシェルアンドチューブ型
熱交換器で形成されている。本実施例では、このような
吸熱器20および発熱器40を用いると共に、吸熱器20の胴
内に液状の熱媒を、胴内の水平伝熱管33内に熱源として
の廃水をそれぞれ受け入れ、そして、発熱器40の胴内に
液状の熱媒を、胴内の水平伝熱管51内に被加熱流体をそ
れぞれ受け入れるように構成したことが特徴である。
低温側吸熱器20は、第４図に示すように、胴部形式が
ケトル形のシェルアンドチューブ型熱交換器で形成され
ている。一方が閉塞され、他方が縮径されて開口部25が
設けられている筒体で胴部26が形成されて、その開口部
25には固定管板27が設けられている。固定管板27、仕切
板28及び仕切室ふた29によって廃水の流入室30（仕切
室）及び流出室31（仕切室）が区画形成されている。そ
の廃水流入室30には廃水入口32が形成されていると共に
複数の水平伝熱管33が接続されている。また、廃水流出
室31には廃水出口34が形成されていると共に複数の水平
伝熱管33が接続されている。胴内には、胴内流体の流速
を増加させるための邪魔板35が固定棒36に取付けられて
いると共に、伝熱管33に取付けられた遊動管板37が設け
られ、その遊動管板37には遊動頭ふた38が取付けられて
いる。また、遊動管板38の閉塞側にはせき板39が設けら
れている。さらに、熱媒入口21が固定管板33寄りの胴内
側下部に、気相熱媒出口22が胴内上部の空間部24の上部
に、液相熱媒出口23が胴内の閉塞側下部にそれぞれ設け
られている。
ケトル形のシェルアンドチューブ型熱交換器で形成され
ている。一方が閉塞され、他方が縮径されて開口部25が
設けられている筒体で胴部26が形成されて、その開口部
25には固定管板27が設けられている。固定管板27、仕切
板28及び仕切室ふた29によって廃水の流入室30（仕切
室）及び流出室31（仕切室）が区画形成されている。そ
の廃水流入室30には廃水入口32が形成されていると共に
複数の水平伝熱管33が接続されている。また、廃水流出
室31には廃水出口34が形成されていると共に複数の水平
伝熱管33が接続されている。胴内には、胴内流体の流速
を増加させるための邪魔板35が固定棒36に取付けられて
いると共に、伝熱管33に取付けられた遊動管板37が設け
られ、その遊動管板37には遊動頭ふた38が取付けられて
いる。また、遊動管板38の閉塞側にはせき板39が設けら
れている。さらに、熱媒入口21が固定管板33寄りの胴内
側下部に、気相熱媒出口22が胴内上部の空間部24の上部
に、液相熱媒出口23が胴内の閉塞側下部にそれぞれ設け
られている。
チオシオン酸ナトリウムのアンモニア溶液からなる液
状の熱媒（NaSCN・5NH3）は、低温側吸熱20の胴部26内
に入口21から入り、せき板39と固定管板27で形成される
槽内を満たす。熱源としての廃水は、廃水入口32より廃
水流入室30を介して下部の伝熱管33内に流れ、次いで遊
動頭ふた38を介して上部の伝熱管33内に流れる。そし
て、せき板39と固定管板27で形成される槽内を満した液
状の熱媒を加熱して、アンモニア蒸気を発生させる。熱
媒を加熱した廃水は、廃水流出室31に流れて廃水出口34
から流れ出る。
状の熱媒（NaSCN・5NH3）は、低温側吸熱20の胴部26内
に入口21から入り、せき板39と固定管板27で形成される
槽内を満たす。熱源としての廃水は、廃水入口32より廃
水流入室30を介して下部の伝熱管33内に流れ、次いで遊
動頭ふた38を介して上部の伝熱管33内に流れる。そし
て、せき板39と固定管板27で形成される槽内を満した液
状の熱媒を加熱して、アンモニア蒸気を発生させる。熱
媒を加熱した廃水は、廃水流出室31に流れて廃水出口34
から流れ出る。
発生されたアンモニア蒸気は、胴内の上部の空間部24
内を満たしたのち出口22より出て第１実施例のときと同
様に圧縮機２、エコノマイザ５を経て高温側発熱器40に
導かれる。一方、アンモニア蒸気発生後の熱媒（NaSCN
・4NH3）は、せき板39より溢水し液相熱媒出口23より出
て、第１レシーバ６、昇圧ポンプ３、補助熱交換器８、
エコノマイザ５を経て、高温側発熱器40に導かれる。
内を満たしたのち出口22より出て第１実施例のときと同
様に圧縮機２、エコノマイザ５を経て高温側発熱器40に
導かれる。一方、アンモニア蒸気発生後の熱媒（NaSCN
・4NH3）は、せき板39より溢水し液相熱媒出口23より出
て、第１レシーバ６、昇圧ポンプ３、補助熱交換器８、
エコノマイザ５を経て、高温側発熱器40に導かれる。
高温側発熱器40は、第５図に示すように、胴部形式が
１パス形のシェルアンドチューブ形熱交換器で形成され
ている。両端に開口部42,43が設けられた筒体で胴部41
が形成され、一方の開口部42には固定管板44が、他方の
開口部43には遊動管板45が設けられている。固定管板4
4、仕切板46及び仕切室ふた47によって被加熱流体の流
入室48（仕切室）及び流出室49（仕切室）が区画形成さ
れている。その被加熱流体流入室48には被加熱流体入口
50が形成されていると共に複数の水平伝熱管51が接続さ
れている。また、被加熱流体流出室49には被加熱流体出
口52が形成されていると共に複数の水平伝熱管51が接続
されている。また、遊動管板45、遊動管板スカート53及
び遊動頭ふた54によって仕切室55が形成されている。胴
内には、胴内流体の流速を増加させるための邪魔板56が
固定棒57にちどり状に取付けられている。さらに、熱媒
入口58が固定管板44の胴内側上部に、熱媒出口59が遊動
管板45の胴内側下部に設けられている。その熱媒入口58
は、第３図に示す気相熱媒入口60および液相熱媒入口61
に分岐している。
１パス形のシェルアンドチューブ形熱交換器で形成され
ている。両端に開口部42,43が設けられた筒体で胴部41
が形成され、一方の開口部42には固定管板44が、他方の
開口部43には遊動管板45が設けられている。固定管板4
4、仕切板46及び仕切室ふた47によって被加熱流体の流
入室48（仕切室）及び流出室49（仕切室）が区画形成さ
れている。その被加熱流体流入室48には被加熱流体入口
50が形成されていると共に複数の水平伝熱管51が接続さ
れている。また、被加熱流体流出室49には被加熱流体出
口52が形成されていると共に複数の水平伝熱管51が接続
されている。また、遊動管板45、遊動管板スカート53及
び遊動頭ふた54によって仕切室55が形成されている。胴
内には、胴内流体の流速を増加させるための邪魔板56が
固定棒57にちどり状に取付けられている。さらに、熱媒
入口58が固定管板44の胴内側上部に、熱媒出口59が遊動
管板45の胴内側下部に設けられている。その熱媒入口58
は、第３図に示す気相熱媒入口60および液相熱媒入口61
に分岐している。
高温側発熱器40に導かれたアンモニア蒸気発生後の液
状の熱媒（NaSCN・4NH3）およびアンモニア蒸気は、そ
れぞれ入口61および60から入口58を経て胴内に入る。そ
して胴内をちどり状に流れて、そこでアンモニア蒸気発
生後の液状の熱媒にアンモニア蒸気を吸収し、熱を放出
して、水平伝熱管51内を流れる被加熱流体を加熱する。
状の熱媒（NaSCN・4NH3）およびアンモニア蒸気は、そ
れぞれ入口61および60から入口58を経て胴内に入る。そ
して胴内をちどり状に流れて、そこでアンモニア蒸気発
生後の液状の熱媒にアンモニア蒸気を吸収し、熱を放出
して、水平伝熱管51内を流れる被加熱流体を加熱する。
被加熱流体は、入口50より流入室48を介して下部の伝
熱管51内に流れ、次いで仕切室55を介して上部の伝熱管
51内に流れて、熱媒により加熱される。加熱された被加
熱流体は、流出室49に流れて出口52から流れ出る。
熱管51内に流れ、次いで仕切室55を介して上部の伝熱管
51内に流れて、熱媒により加熱される。加熱された被加
熱流体は、流出室49に流れて出口52から流れ出る。
生成した液状の熱媒（NaSCN・5NH3）は、高温側発熱
器４の熱媒出口59より出て、第１実施例のときと同様に
補助熱交換器８、膨張機９及び第２レシーバ７を経て低
温側吸熱器20に戻る。
器４の熱媒出口59より出て、第１実施例のときと同様に
補助熱交換器８、膨張機９及び第２レシーバ７を経て低
温側吸熱器20に戻る。
以上の第２実施例のヒートポンプでは、低温側吸熱器
20及び高温側発熱器40にシェルアンドチューブ型熱交換
器を用い、それぞれの胴内に熱媒を受け入れてそれらの
伝熱管33、51を熱媒で覆うようにしたので、熱媒と伝熱
管33、51内の流体との伝熱率が良く、熱媒の気相と液相
を容易に分離し、また混合吸収でき、伝熱係数も高くな
る。また、伝熱管33、51に小口径のものを使用できるの
で、機器を小形化できる。よって、ケミカルヒートポン
プが大規模のシステムに容易に適したものとなる。
20及び高温側発熱器40にシェルアンドチューブ型熱交換
器を用い、それぞれの胴内に熱媒を受け入れてそれらの
伝熱管33、51を熱媒で覆うようにしたので、熱媒と伝熱
管33、51内の流体との伝熱率が良く、熱媒の気相と液相
を容易に分離し、また混合吸収でき、伝熱係数も高くな
る。また、伝熱管33、51に小口径のものを使用できるの
で、機器を小形化できる。よって、ケミカルヒートポン
プが大規模のシステムに容易に適したものとなる。
更に、低温側吸熱器20にはケトル形の胴部形式の熱交
換器を用いたので、胴内の上部に蒸発に適する空間部24
を設けることができ、発生する気相熱媒を容易に分離で
きると共に、液相熱媒の液面の表面積が大きいのでエン
トレインメントの心配がない。
換器を用いたので、胴内の上部に蒸発に適する空間部24
を設けることができ、発生する気相熱媒を容易に分離で
きると共に、液相熱媒の液面の表面積が大きいのでエン
トレインメントの心配がない。
第２実施例のヒートポンプによれば、暖房用に使用し
た場合、第１実施例のときと同様な条件で10℃の廃水の
熱を回収して45℃の温水を生成させると、その成績係数
は約5.5となり、冷房用に使用した場合、同様に32℃の
冷却水で冷却して７℃の冷水を生成させると、その成績
係数は約4.5となる。
た場合、第１実施例のときと同様な条件で10℃の廃水の
熱を回収して45℃の温水を生成させると、その成績係数
は約5.5となり、冷房用に使用した場合、同様に32℃の
冷却水で冷却して７℃の冷水を生成させると、その成績
係数は約4.5となる。
［発明の効果］ 本発明のケミカルヒートポンプでは、チオシアン酸ナ
トリウムのアンモニア溶液からなる液状の熱媒におけ
る、アンモニア蒸気の発生、吸収を利用して廃熱から熱
を回収しているので、成績係数が高く、暖房負荷または
冷房負荷に比べて電力消費量を少なくすることができ
る。
トリウムのアンモニア溶液からなる液状の熱媒におけ
る、アンモニア蒸気の発生、吸収を利用して廃熱から熱
を回収しているので、成績係数が高く、暖房負荷または
冷房負荷に比べて電力消費量を少なくすることができ
る。
第１図は本発明のケミカルヒートポンプの第１実施例を
示す構成図、第２図は第１図に示したヒートポンプの操
作線図、第３図は本発明のケミカルヒートポンプの第２
実施例を示す構成図、第４図は第３図に示したヒートポ
ンプの低温側吸熱器を示す断面図、第５図は同じく高温
側発熱器を示す断面図である。 図中、1,20は低温側吸熱器、２は圧縮機、３は昇圧ポン
プ、4,40は高温側発熱器、７は膨張機である。
示す構成図、第２図は第１図に示したヒートポンプの操
作線図、第３図は本発明のケミカルヒートポンプの第２
実施例を示す構成図、第４図は第３図に示したヒートポ
ンプの低温側吸熱器を示す断面図、第５図は同じく高温
側発熱器を示す断面図である。 図中、1,20は低温側吸熱器、２は圧縮機、３は昇圧ポン
プ、4,40は高温側発熱器、７は膨張機である。
Claims (3)
- 【請求項１】受け入れた廃熱でチオシアン酸ナトリウム
のアンモニア溶液からなる液状の熱媒を加熱して前記熱
媒からアンモニア蒸気を発生させる低温側吸熱器と、前
記発生されたアンモニア蒸気を昇圧する圧縮機と、前記
アンモニア蒸気発生後の熱媒を昇圧して送り出す昇圧ポ
ンプと、前記昇圧されたアンモニア蒸気発生後の熱媒に
前記昇圧されたアンモニア蒸気を吸収させて熱を放出さ
せ、そして前記放出された熱で被加熱流体を加熱し高温
流体を発生させる高温側発熱器と、高温側発熱器で生成
したアンモニア蒸気吸収後の熱媒と昇圧ポンプで昇圧さ
れた熱媒とを熱交換する補助熱交換器と、該補助熱交換
器で熱交換されたアンモニア蒸気吸収後の熱媒を膨張さ
せる膨張機と、膨張機からの熱媒を収容し、その熱媒を
前記低温側吸熱器に供給するレシーバとからなることを
特徴とするケミカルヒートポンプ。 - 【請求項２】前記低温側吸熱器及び高温側発熱器を竪型
のシェルアンドチューブ型熱交換器で形成し、これら熱
交換器の胴側に廃熱および被加熱流体を受け入れると共
に管内に熱媒を受け入れて濡壁により熱交換を行うよう
に構成したことを特徴とする請求項１に記載のケミカル
ヒートポンプ。 - 【請求項３】前記低温側吸熱器及び高温側発熱器をシェ
ルアンドチューブ型熱交換器で形成し、これら熱交換器
の胴側に熱媒を受け入れると共に管内に廃熱または被加
熱流体を受け入れるように構成したことを特徴とする請
求項１に記載のケミカルヒートポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63218488A JP2590542B2 (ja) | 1988-09-02 | 1988-09-02 | ケミカルヒートポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63218488A JP2590542B2 (ja) | 1988-09-02 | 1988-09-02 | ケミカルヒートポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0268464A JPH0268464A (ja) | 1990-03-07 |
| JP2590542B2 true JP2590542B2 (ja) | 1997-03-12 |
Family
ID=16720714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63218488A Expired - Lifetime JP2590542B2 (ja) | 1988-09-02 | 1988-09-02 | ケミカルヒートポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2590542B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100409240B1 (ko) * | 2001-09-25 | 2003-12-12 | 학교법인고려중앙학원 | 암모니아-물 흡수식 단효용 열펌프 시스템의 흡수기 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6111575A (ja) * | 1984-06-26 | 1986-01-18 | 石川島播磨重工業株式会社 | ヒ−トポンプ |
| JPS61211673A (ja) * | 1985-03-15 | 1986-09-19 | 日立造船株式会社 | 低温吸収式冷凍機 |
| JPS62266367A (ja) * | 1986-05-14 | 1987-11-19 | 松下電器産業株式会社 | 冷暖熱発生装置 |
-
1988
- 1988-09-02 JP JP63218488A patent/JP2590542B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0268464A (ja) | 1990-03-07 |
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