JP2924397B2 - 吸収式ヒートポンプ装置 - Google Patents
吸収式ヒートポンプ装置Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、熱を利用して冷熱を得
る吸収式ヒートポンプ装置、特に冷媒と溶媒の沸点差が
比較的小さい媒体を使用した吸収式ヒートポンプ装置の
改良に関する。
る吸収式ヒートポンプ装置、特に冷媒と溶媒の沸点差が
比較的小さい媒体を使用した吸収式ヒートポンプ装置の
改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の吸収式ヒートポンプ装置の構成を
図3に示す。溶液ポンプ1により加圧された冷媒濃度の
高い濃溶液は、吸収器2で吸収熱を回収して昇温する。
さらに、溶液熱交換器3で発生器4から流出してくる冷
媒濃度の低い希溶液の顕熱を受けて昇温する。その後、
発生器4で外部より加熱される。吸収器2,溶液熱交換
器3,発生器4で昇温された濃溶液は、冷媒蒸気を発生
し、気液2相状態で精溜器5へ流入する。精溜器5は気
液を分離し、冷媒蒸気を凝縮器6へ、冷媒の少なくなっ
た希溶液を溶液熱交換器3へ流出させる。ここで、冷媒
蒸気には冷媒だけではなく溶媒の蒸気も含んでいること
から、精溜器5は、この溶媒蒸気を液化させ純度の高い
冷媒蒸気を凝縮器6に供給している。精溜の原理は温度
を下げ沸点の高い溶媒を液化させるもので、この時生ず
る熱は、精溜器5の上部から流入する分岐濃溶液に回収
される。精溜器5を出た希溶液はその顕熱を溶液熱交換
器3で濃溶液に与え降温し吸収器2へ戻る。一方、精溜
器5で生じた純度の高い冷媒蒸気は凝縮器6へ流出し、
外部へ熱を捨てて液化する。その後膨脹弁7で減圧され
低温となって蒸発器8へ入り、外部より熱を受け蒸発
し、吸収器2へ戻る。吸収器2では溶液熱交換器3から
戻る希溶液に冷媒蒸気を吸収させ、その際生じる吸収熱
の一部を濃溶液に与え、残りは外部へ捨てる。吸収式ヒ
ートポンプ装置はこの例に示したように、効率を上げる
ために濃溶液の温度をできるだけ高めて発生器に流入さ
せ、発生器で供給すべき熱量の低減するために、吸収器
および溶液熱交換器で吸収潜熱および希溶液の顕熱を回
収する手法がとられている。
図3に示す。溶液ポンプ1により加圧された冷媒濃度の
高い濃溶液は、吸収器2で吸収熱を回収して昇温する。
さらに、溶液熱交換器3で発生器4から流出してくる冷
媒濃度の低い希溶液の顕熱を受けて昇温する。その後、
発生器4で外部より加熱される。吸収器2,溶液熱交換
器3,発生器4で昇温された濃溶液は、冷媒蒸気を発生
し、気液2相状態で精溜器5へ流入する。精溜器5は気
液を分離し、冷媒蒸気を凝縮器6へ、冷媒の少なくなっ
た希溶液を溶液熱交換器3へ流出させる。ここで、冷媒
蒸気には冷媒だけではなく溶媒の蒸気も含んでいること
から、精溜器5は、この溶媒蒸気を液化させ純度の高い
冷媒蒸気を凝縮器6に供給している。精溜の原理は温度
を下げ沸点の高い溶媒を液化させるもので、この時生ず
る熱は、精溜器5の上部から流入する分岐濃溶液に回収
される。精溜器5を出た希溶液はその顕熱を溶液熱交換
器3で濃溶液に与え降温し吸収器2へ戻る。一方、精溜
器5で生じた純度の高い冷媒蒸気は凝縮器6へ流出し、
外部へ熱を捨てて液化する。その後膨脹弁7で減圧され
低温となって蒸発器8へ入り、外部より熱を受け蒸発
し、吸収器2へ戻る。吸収器2では溶液熱交換器3から
戻る希溶液に冷媒蒸気を吸収させ、その際生じる吸収熱
の一部を濃溶液に与え、残りは外部へ捨てる。吸収式ヒ
ートポンプ装置はこの例に示したように、効率を上げる
ために濃溶液の温度をできるだけ高めて発生器に流入さ
せ、発生器で供給すべき熱量の低減するために、吸収器
および溶液熱交換器で吸収潜熱および希溶液の顕熱を回
収する手法がとられている。
【0003】吸収式ヒートポンプで冷房または冷凍を行
う場合は、蒸発器8の排熱を利用する。
う場合は、蒸発器8の排熱を利用する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の吸収式ヒートポンプでは以下のような課題を
生じた。
うな従来の吸収式ヒートポンプでは以下のような課題を
生じた。
【0005】効率を上げるために、吸収器および溶液熱
交換器における熱回収量を上げていくと、溶液熱交換器
さらには吸収器出口部において冷媒蒸気が発生し始め
る。冷媒蒸気が増大すると、 (1)溶液熱交換器や発生器内部の圧力損失が増大し、
溶液ポンプの仕事が大きくなる。
交換器における熱回収量を上げていくと、溶液熱交換器
さらには吸収器出口部において冷媒蒸気が発生し始め
る。冷媒蒸気が増大すると、 (1)溶液熱交換器や発生器内部の圧力損失が増大し、
溶液ポンプの仕事が大きくなる。
【0006】(2)伝熱壁の乾き面の割合が増加するこ
とにより熱伝達率が低下する。したがって、溶液熱交換
器や発生器が大きくなる。
とにより熱伝達率が低下する。したがって、溶液熱交換
器や発生器が大きくなる。
【0007】(3)流れが不安定となり発生器部の温度
が変動する。発生器部は高温であることから安全上の課
題がある。
が変動する。発生器部は高温であることから安全上の課
題がある。
【0008】(4)冷媒蒸気には溶剤の蒸気も多く含ま
れるため、精溜器の負荷が増大し、その結果、精溜器が
大きくなる。等の課題が生じる。
れるため、精溜器の負荷が増大し、その結果、精溜器が
大きくなる。等の課題が生じる。
【0009】本発明は、上記課題にもとづき、効率が高
くかつ安全でコンパクトな吸収式ヒートポンプ装置を提
供することを目的とする。
くかつ安全でコンパクトな吸収式ヒートポンプ装置を提
供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、第1の課題解決手段として、濃溶液の昇温
により冷媒蒸気発生が生じる吸収器、溶液熱交換器また
は発生器の濃溶液流路に気液分離器と、気液分離器から
冷媒蒸気を精溜器に導く流路を備える。
するために、第1の課題解決手段として、濃溶液の昇温
により冷媒蒸気発生が生じる吸収器、溶液熱交換器また
は発生器の濃溶液流路に気液分離器と、気液分離器から
冷媒蒸気を精溜器に導く流路を備える。
【0011】第2の課題解決手段として、濃溶液の昇温
により発生する冷媒蒸気を精溜器に導く複数個の流路を
備え、その流路は温度の低い冷媒蒸気を精溜器上部へ、
温度の高い冷媒蒸気を精溜器下部へ導くように設置する
ものである。
により発生する冷媒蒸気を精溜器に導く複数個の流路を
備え、その流路は温度の低い冷媒蒸気を精溜器上部へ、
温度の高い冷媒蒸気を精溜器下部へ導くように設置する
ものである。
【0012】
【作用】上記のような構成もしくは手段によって、得ら
れる作用は次の通りである。
れる作用は次の通りである。
【0013】発生した冷媒蒸気を分離して直接精溜器に
送るため、濃溶液流路内の蒸気量が減少する。したがっ
て、圧力損失が小さくなる。また、乾き面が減少し伝熱
面に液が確保されるために、熱伝達率が向上する。これ
により各部の温度が安定する。特に温度の高い発生器部
の温度が安定することにより、安全性も確保される。
送るため、濃溶液流路内の蒸気量が減少する。したがっ
て、圧力損失が小さくなる。また、乾き面が減少し伝熱
面に液が確保されるために、熱伝達率が向上する。これ
により各部の温度が安定する。特に温度の高い発生器部
の温度が安定することにより、安全性も確保される。
【0014】従来例では、冷媒蒸気が分岐されずに発生
器を経過した後に精溜器に送られるため、冷媒蒸気も発
生器の最高温度まで昇温された後に精溜器に入る。しか
し、本発明の構成では冷媒蒸気は最高温度よりはかなり
低い温度で流入するため、精溜器の熱負荷は大幅に低減
され、精溜器のコンパクト化が可能となる。第2の解決
手段を用いると、さらにこの効果は大きくなる。精溜器
の上方は温度が低く冷媒純度が高く、下方は温度が高く
冷媒純度が低い。この温度差を利用して精溜を行ってい
る。したがって、温度の低い冷媒蒸気を上方に温度の高
い冷媒蒸気を下方に流入させることによって、温度差が
保たれ精溜効果が促進される。
器を経過した後に精溜器に送られるため、冷媒蒸気も発
生器の最高温度まで昇温された後に精溜器に入る。しか
し、本発明の構成では冷媒蒸気は最高温度よりはかなり
低い温度で流入するため、精溜器の熱負荷は大幅に低減
され、精溜器のコンパクト化が可能となる。第2の解決
手段を用いると、さらにこの効果は大きくなる。精溜器
の上方は温度が低く冷媒純度が高く、下方は温度が高く
冷媒純度が低い。この温度差を利用して精溜を行ってい
る。したがって、温度の低い冷媒蒸気を上方に温度の高
い冷媒蒸気を下方に流入させることによって、温度差が
保たれ精溜効果が促進される。
【0015】上記作用により効率が高くかつ安全でコン
パクトな吸収式ヒートポンプ装置を形成することができ
る。
パクトな吸収式ヒートポンプ装置を形成することができ
る。
【0016】
【実施例】図1は本発明による一実施例であり、吸収式
ヒートポンプ装置の濃溶液の流路および精溜器まわりの
構成を示すものである。
ヒートポンプ装置の濃溶液の流路および精溜器まわりの
構成を示すものである。
【0017】溶液ポンプ11により加圧された濃溶液
は、吸収器12で吸収熱を回収して昇温する。このとき
一部冷媒蒸気が発生し気液2相状態で気液分離器13に
入る。気液分離器13では、重力を利用して液が下方
に、蒸気が上方に分離される。したがって、発生蒸気は
流路14を通じて精溜器に送られる。また、液は溶液熱
交換器15へ入る。溶液熱交換器15では発生器16か
ら流出してくる希溶液の顕熱を受けて昇温し、再度冷媒
蒸気を発生する。その後、気液分離器17に流入し、冷
媒蒸気は流路18により精溜器を送られ、液は発生器1
6へ入る。発生器16で解部より加熱され、気液2相状
態で精溜器19の下部へ流入する。精溜器19では重力
により気液が分離され、冷媒蒸気は精溜器19内部を上
昇する。一方キャピラリ20を経由して分岐された低温
の濃溶液が精溜器19の上部から流入する。冷媒蒸気
は、分岐濃溶液と熱交換し温度を下げる。また、冷媒蒸
気内の溶媒蒸気が凝縮し、冷媒蒸気の純度が向上する。
精溜器19の内部には、充填物21があり、冷媒蒸気と
分岐濃溶液の接触を助長している。
は、吸収器12で吸収熱を回収して昇温する。このとき
一部冷媒蒸気が発生し気液2相状態で気液分離器13に
入る。気液分離器13では、重力を利用して液が下方
に、蒸気が上方に分離される。したがって、発生蒸気は
流路14を通じて精溜器に送られる。また、液は溶液熱
交換器15へ入る。溶液熱交換器15では発生器16か
ら流出してくる希溶液の顕熱を受けて昇温し、再度冷媒
蒸気を発生する。その後、気液分離器17に流入し、冷
媒蒸気は流路18により精溜器を送られ、液は発生器1
6へ入る。発生器16で解部より加熱され、気液2相状
態で精溜器19の下部へ流入する。精溜器19では重力
により気液が分離され、冷媒蒸気は精溜器19内部を上
昇する。一方キャピラリ20を経由して分岐された低温
の濃溶液が精溜器19の上部から流入する。冷媒蒸気
は、分岐濃溶液と熱交換し温度を下げる。また、冷媒蒸
気内の溶媒蒸気が凝縮し、冷媒蒸気の純度が向上する。
精溜器19の内部には、充填物21があり、冷媒蒸気と
分岐濃溶液の接触を助長している。
【0018】このように、吸収器12および溶液熱交換
器15で発生した冷媒蒸気を分離して直接精溜器19に
送るため、濃溶液流路内の蒸気量が減少する。したがっ
て、圧力損失が小さくなることから、溶液ポンプの仕事
が低減できる。また、乾き面が減少し伝熱面に液が確保
されるために、熱伝達率が向上する。これにより各部の
温度が安定する。特に温度の高い発生器16の温度が安
定することにより、安全性も確保される。また、流路1
4および18から流入する冷媒蒸気は最高温度よりはか
なり低い温度であるため、精溜器の熱負荷は大幅に低減
され、精溜器のコンパクト化が可能となる。
器15で発生した冷媒蒸気を分離して直接精溜器19に
送るため、濃溶液流路内の蒸気量が減少する。したがっ
て、圧力損失が小さくなることから、溶液ポンプの仕事
が低減できる。また、乾き面が減少し伝熱面に液が確保
されるために、熱伝達率が向上する。これにより各部の
温度が安定する。特に温度の高い発生器16の温度が安
定することにより、安全性も確保される。また、流路1
4および18から流入する冷媒蒸気は最高温度よりはか
なり低い温度であるため、精溜器の熱負荷は大幅に低減
され、精溜器のコンパクト化が可能となる。
【0019】吸収器12の出口状態は、周囲温度の影響
によって変化し、状況によっては冷媒蒸気生じない場合
もある。このような場合に流路14を経て濃溶液が精溜
器19に流れ込まないように、図には示していないが流
路14の入口部に液の流出を防止する弁を設置してい
る。弁はフロート式の簡単なもので十分対応できる。
によって変化し、状況によっては冷媒蒸気生じない場合
もある。このような場合に流路14を経て濃溶液が精溜
器19に流れ込まないように、図には示していないが流
路14の入口部に液の流出を防止する弁を設置してい
る。弁はフロート式の簡単なもので十分対応できる。
【0020】以上のように本発明によって、効率が高く
安全でコンパクトな吸収式ヒートポンプ装置が提供され
る。
安全でコンパクトな吸収式ヒートポンプ装置が提供され
る。
【0021】図2は本発明の他の実施例であり、精溜器
まわりの構成を示すものである。濃溶液まわりは、図1
と同様であるので省略する。吸収器出口部に設置された
気液分離器とつながる流路22は、精溜器28内の充填
物24の上部に位置している。溶液熱交換器出口部に設
置された気液分離器とつながる流路25は、精溜器23
内の充填物24の中央部に位置している。また、発生器
出口につながる流路26は精溜器の下部に位置してい
る。吸収器,溶液熱交換器,発生器から流出してくる冷
媒蒸気の温度は、そのときの濃溶液温度とほぼ同じであ
り、順に高温状態となっている。また、この温度に伴っ
て溶媒蒸気を含む割合も増加する。したがって、純度の
高い冷媒蒸気を得るためには、温度に比例して交換熱量
が大きくなる。したがって、本発明による流入を行うこ
とにより、交換すべき熱量と充填物24の面積とが対応
し、充填物24内の温度分布が保たれ、ロスのないスム
ーズな精溜が確保される。したがって、第1の発明の効
果とともに、さらに精溜器のコンパクト化が可能とな
る。
まわりの構成を示すものである。濃溶液まわりは、図1
と同様であるので省略する。吸収器出口部に設置された
気液分離器とつながる流路22は、精溜器28内の充填
物24の上部に位置している。溶液熱交換器出口部に設
置された気液分離器とつながる流路25は、精溜器23
内の充填物24の中央部に位置している。また、発生器
出口につながる流路26は精溜器の下部に位置してい
る。吸収器,溶液熱交換器,発生器から流出してくる冷
媒蒸気の温度は、そのときの濃溶液温度とほぼ同じであ
り、順に高温状態となっている。また、この温度に伴っ
て溶媒蒸気を含む割合も増加する。したがって、純度の
高い冷媒蒸気を得るためには、温度に比例して交換熱量
が大きくなる。したがって、本発明による流入を行うこ
とにより、交換すべき熱量と充填物24の面積とが対応
し、充填物24内の温度分布が保たれ、ロスのないスム
ーズな精溜が確保される。したがって、第1の発明の効
果とともに、さらに精溜器のコンパクト化が可能とな
る。
【0022】以上のように本発明によって、効率が高く
かつ安全でコンパクトな吸収式ヒートポンプ装置が提供
される。
かつ安全でコンパクトな吸収式ヒートポンプ装置が提供
される。
【0023】
【発明の効果】以上のように、本発明による吸収式ヒー
トポンプ装置は、第1の手段として、濃溶液の昇温によ
り冷媒蒸気発生が生じる吸収器,溶液熱交換器または発
生器の濃溶液流路に気液分離器と、気液分離器から冷媒
蒸気を精溜器に導く流路を備える。
トポンプ装置は、第1の手段として、濃溶液の昇温によ
り冷媒蒸気発生が生じる吸収器,溶液熱交換器または発
生器の濃溶液流路に気液分離器と、気液分離器から冷媒
蒸気を精溜器に導く流路を備える。
【0024】第2の手段として、濃溶液の昇温により発
生する冷媒蒸気を精溜器に導く複数個の流路を備え、そ
の流路は温度の低い冷媒蒸気を精溜器上部へ、温度の高
い冷媒蒸気を精溜器下部へ導くように設置することによ
り、効率が高くかつ安全でコンパクトな吸収式ヒートポ
ンプ装置が可能となる。
生する冷媒蒸気を精溜器に導く複数個の流路を備え、そ
の流路は温度の低い冷媒蒸気を精溜器上部へ、温度の高
い冷媒蒸気を精溜器下部へ導くように設置することによ
り、効率が高くかつ安全でコンパクトな吸収式ヒートポ
ンプ装置が可能となる。
【図1】本発明の一実施例の吸収式ヒートポンプ装置の
濃溶液の流路および精溜器まわりの構成図
濃溶液の流路および精溜器まわりの構成図
【図2】本発明の他の実施例の吸収式ヒートポンプ装置
の精溜器まわりの構成図
の精溜器まわりの構成図
【図3】従来の吸収式ヒートポンプ装置の構成図
2,12 吸収器 3,15 溶液熱交換器 4,16 発生器 5,19,23 精溜器 13,17 気液分離器 14,18,22,25 流路 21,24 充填物
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F25B 15/00 301 F25B 15/04
Claims (3)
- 【請求項1】 吸収器,発生器,溶液熱交換器,精溜
器,凝縮器,蒸発器を有する吸収式ヒートポンプにおい
て、濃溶液の昇温により冷媒蒸気発生が生じる吸収器、
溶液熱交換器または発生器の濃溶液流路に、気液分離器
と、気液分離器から冷媒蒸気を精溜器に導く流路を設置
した吸収式ヒートポンプ装置。 - 【請求項2】 前記気液分離器の発生蒸気出口部に液流
出を防止する弁を設置した請求項1記載の吸収式ヒート
ポンプ装置。 - 【請求項3】 吸収器,発生器,溶液熱交換器,精溜
器,凝縮器,蒸発器を有する吸収式ヒートポンプにおい
て、濃溶液の昇温により発生する冷媒蒸気を精溜器に導
く複数個の流路を備え、かつその流路が、温度の低い冷
媒蒸気を精溜器上部へ、温度の高い冷媒蒸気を精溜器下
部へ導くように設置された吸収式ヒートポンプ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP270692A JP2924397B2 (ja) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | 吸収式ヒートポンプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP270692A JP2924397B2 (ja) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | 吸収式ヒートポンプ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05187736A JPH05187736A (ja) | 1993-07-27 |
| JP2924397B2 true JP2924397B2 (ja) | 1999-07-26 |
Family
ID=11536741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP270692A Expired - Fee Related JP2924397B2 (ja) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | 吸収式ヒートポンプ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2924397B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6427478B1 (en) | 2000-08-03 | 2002-08-06 | Rocky Research | Aqua-ammonia absorption system generator with split vapor/liquid feed |
| US7958652B2 (en) * | 2005-01-07 | 2011-06-14 | Bissell Homecare Inc. | Extraction cleaning with plenum and air outlets facilitating air flow drying |
| CN110500688B (zh) * | 2019-09-24 | 2024-04-16 | 华北理工大学 | 利用稀释热进行空气调节的稀释式制冷热泵系统 |
| CN114322354B (zh) * | 2021-12-20 | 2023-07-28 | 安徽普泛能源技术有限公司 | 一种吸收式循环制冷系统及其工艺 |
-
1992
- 1992-01-10 JP JP270692A patent/JP2924397B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05187736A (ja) | 1993-07-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |