JP4184196B2 - Hybrid absorption heat pump system - Google Patents
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Description
本発明は、吸収式冷却装置に圧縮式冷却装置を組合せたハイブリッド吸収式ヒートポンプシステム、吸収式加熱装置に圧縮式加熱装置を組合せたハイブリッド吸収式ヒートポンプシステム、ならびに吸収式冷却・加熱装置に圧縮式冷却・加熱装置を組合せたハイブリッド吸収式ヒートポンプシステムに関する。 The present invention relates to a hybrid absorption heat pump system in which an absorption cooling device is combined with a compression cooling device, a hybrid absorption heat pump system in which an absorption heating device is combined with a compression heating device, and a compression type in the absorption cooling and heating device. The present invention relates to a hybrid absorption heat pump system combined with a cooling / heating device.
従来から、吸収式冷却装置を利用して冷房を行なう吸収式ヒートポンプシステムや、吸収式加熱装置を利用して暖房を行なう吸収式ヒートポンプシステムが知られている。あるいは、吸収式冷却・加熱装置を利用して冷暖房を行なう吸収式ヒートポンプシステムが知られている。本明細書では、冷却・加熱装置とは、切換えることによって冷却された液を供給したり加熱された液を供給したりする装置を言う。構成上は冷却・加熱装置であっても、専ら冷却された液を供給する用い方がされる装置を冷却装置ということがあり、専ら加熱された液を供給する用い方がされる装置を加熱装置ということがある。ただし、冷却装置には加熱運転できないものも含まれ、加熱装置には冷却運転できないものも含まれる。
吸収式冷却・加熱装置は、冷媒で希釈された吸収溶液を加熱して冷媒蒸気と濃縮吸収溶液に分離する再生器と、分離された冷媒蒸気を凝縮する冷媒凝縮器と、凝縮された冷媒を蒸発させる冷媒蒸発器と、蒸発した冷媒を濃縮吸収溶液に吸収させる冷媒吸収器を備えている。冷媒は、冷媒蒸発器で蒸発し、冷媒吸収器で濃縮吸収溶液に吸収され、再生器で吸収溶液から蒸発して分離され、冷媒凝縮器で凝縮されるサイクルを繰返す。吸収溶液は、冷媒吸収器で冷媒を吸収して希釈化され、再生器で冷媒が蒸発して濃縮されるサイクルを繰返す。
冷媒蒸発器で蒸発するときに冷却されることから、液を冷媒蒸発器に通過させると液は冷却される。冷却された液を利用すると冷房装置で冷房することが可能となる。
冷媒吸収器で冷媒蒸気を濃縮吸収溶液に吸収するときに発熱することから、液を冷媒吸収器に通過させると液は加熱される。液を冷媒凝縮器に通過させると、液は冷媒蒸気を冷却して冷媒を凝縮させるとともに液自体は加熱される。加熱された液を利用すると暖房装置で暖房することが可能となる。
吸収式冷却・加熱装置は、冷媒蒸発器を通過する液を利用すると、吸収式冷却装置となり、冷却された液を利用して冷房装置で冷房することを可能とする。冷媒吸収器と冷媒凝縮器を通過する液を利用すると、吸収式加熱装置となり、加熱された液を利用して暖房装置で暖房することを可能とする。
Conventionally, an absorption heat pump system that performs cooling using an absorption cooling device and an absorption heat pump system that performs heating using an absorption heating device are known. Alternatively, an absorption heat pump system that performs cooling and heating using an absorption cooling / heating device is known. In the present specification, the cooling / heating device refers to a device that supplies a cooled liquid or a heated liquid by switching. Even if it is a cooling / heating device, the device that is used exclusively to supply the cooled liquid is sometimes referred to as a cooling device, and the device that is used exclusively to supply the heated liquid is heated. Sometimes called a device. However, the cooling device includes those that cannot be heated, and the heating device includes those that cannot be cooled.
The absorption cooling / heating device heats an absorbing solution diluted with a refrigerant to separate it into a refrigerant vapor and a concentrated absorption solution, a refrigerant condenser that condenses the separated refrigerant vapor, and a condensed refrigerant. A refrigerant evaporator for evaporating and a refrigerant absorber for absorbing the evaporated refrigerant into the concentrated absorbent solution are provided. The refrigerant evaporates in the refrigerant evaporator, is absorbed in the concentrated absorbent solution by the refrigerant absorber, is evaporated and separated from the absorbent solution by the regenerator, and is condensed in the refrigerant condenser. The absorbing solution is diluted by absorbing the refrigerant in the refrigerant absorber and evaporating and concentrating the refrigerant in the regenerator.
Since it is cooled when it evaporates in the refrigerant evaporator, the liquid is cooled when it passes through the refrigerant evaporator. When the cooled liquid is used, it becomes possible to cool with the cooling device.
Since heat is generated when the refrigerant vapor is absorbed into the concentrated absorbent solution by the refrigerant absorber, the liquid is heated when the liquid is passed through the refrigerant absorber. When the liquid is passed through the refrigerant condenser, the liquid cools the refrigerant vapor to condense the refrigerant and the liquid itself is heated. When the heated liquid is used, it is possible to heat with the heating device.
When the liquid that passes through the refrigerant evaporator is used, the absorption-type cooling / heating apparatus becomes an absorption-type cooling apparatus, and can be cooled by the cooling device using the cooled liquid. When the liquid that passes through the refrigerant absorber and the refrigerant condenser is used, an absorption heating apparatus is formed, and the heated liquid can be used to heat the heating apparatus.
吸収式冷却装置の運転を持続するためには、あるいは吸収式冷却・加熱装置の冷却運転を持続するためには、冷媒吸収器と冷媒凝縮器を通過する液が過熱されないように冷却する必要がある。通常は、冷媒吸収器と冷媒凝縮器で加熱された液を大気で冷却する。
吸収式暖房装置の運転を持続するためには、あるいは吸収式冷却・加熱装置の加熱運転を持続するためには、冷媒蒸発器を通過する液が過度に冷却されないように加熱する必要がある。通常は、冷媒蒸発器で冷却された液を大気で加熱する。
In order to continue the operation of the absorption cooling device or the cooling operation of the absorption cooling / heating device, it is necessary to cool the liquid passing through the refrigerant absorber and the refrigerant condenser so as not to be overheated. is there. Usually, the liquid heated by the refrigerant absorber and the refrigerant condenser is cooled in the atmosphere.
In order to continue the operation of the absorption heating device, or in order to continue the heating operation of the absorption cooling / heating device, it is necessary to heat the liquid that passes through the refrigerant evaporator so as not to be excessively cooled. Usually, the liquid cooled by the refrigerant evaporator is heated in the atmosphere.
前記したように、冷房運転ないしは冷却運転を持続するためには、冷媒吸収器と冷媒凝縮器で加熱された液を冷却する必要がある。冷房運転が必要とされるのは大気温度が高い場合であり、この場合に大気で冷却しようとすると、大きな大気熱交換器が必要とされる。また、暖房運転が必要とされるのは大気温度が低い場合であり、この場合に大気で加熱しようとすると、大きな大気熱交換器が必要とされる。
家庭用の吸収式ヒートポンプシステムでは、大気熱交換器を小型化したいという要望が強く、これが、小型の吸収式ヒートポンプシステムの普及を妨げている。
本発明は、吸収式ヒートポンプシステムに必要とされる大気熱交換器を小さくし、もって小型システムの普及を促進するために開発された。
As described above, in order to continue the cooling operation or the cooling operation, it is necessary to cool the liquid heated by the refrigerant absorber and the refrigerant condenser. The cooling operation is required when the atmospheric temperature is high, and in this case, a large atmospheric heat exchanger is required for cooling in the atmosphere. Further, the heating operation is required when the atmospheric temperature is low. In this case, a large atmospheric heat exchanger is required when heating is performed in the atmosphere.
In the absorption heat pump system for home use, there is a strong demand for downsizing the atmospheric heat exchanger, which hinders the spread of the small absorption heat pump system.
The present invention has been developed to reduce the atmospheric heat exchanger required for an absorption heat pump system and thereby promote the spread of small systems.
本発明では、吸収式冷却装置に圧縮式冷却装置を組合せて用いる。または、吸収式加熱装置に圧縮式加熱装置を組合せて用いる。あるいは、吸収式冷却・加熱装置に圧縮式冷却・加熱装置を組合せて用い、ともに冷却運転させるかあるいはともに加熱運転させる。吸収式冷却・加熱装置に圧縮式冷却・加熱装置を組合せたハイブリッド式システムは、小さな大気熱交換器でシステムを構成することを可能にする。
(課題を解決するための一つの手段)
本発明のハイブリッド吸収式ヒートポンプシステムは、冷却された第1循環液を利用して冷房する冷房装置と、その第1循環液を冷却する吸収式冷却装置と、その吸収式冷却装置を冷却する第2循環液を冷却する圧縮式冷却装置を組合せて利用する。
本システムの吸収式冷却装置は、冷媒で希釈された低濃度吸収溶液を加熱して冷媒蒸気と中濃度吸収溶液に分離する高温再生器と、高温再生器で分離された冷媒蒸気の熱によって中濃度吸収溶液を再加熱して冷媒蒸気と高濃度吸収溶液に分離する低温再生器と、高温再生器で分離された冷媒蒸気及び低温再生器で分離された冷媒蒸気を凝縮する冷媒凝縮器と、凝縮された冷媒を蒸発させる冷媒蒸発器と、蒸発した冷媒を高濃度吸収溶液に吸収させて低濃度吸収溶液を生成する冷媒吸収器を備えている。冷媒吸収器は発熱し、冷媒凝縮器は冷却する必要があるために、第2循環液の循環路は冷媒吸収器と冷媒凝縮器を辿っている。
また、本システムの圧縮式冷却装置は、熱媒体を圧縮する圧縮器と、圧縮された熱媒体を凝縮する熱媒体凝縮器と、凝縮された熱媒体を蒸発させる熱媒体蒸発器を備えている。
このハイブリッド吸収式ヒートポンプシステムでは、吸収式冷却装置の冷媒吸収器と冷媒凝縮器を辿る循環路を循環する第2循環液を、圧縮式冷却装置の熱媒体蒸発器で得られる低温で冷却する。
(その作用と効果)
このハイブリッド吸収式ヒートポンプシステムの吸収式冷却装置は、冷媒蒸発器で発生する気化熱によって、冷房装置を循環する第1循環液を冷却する。冷房装置は、冷却された第1循環液を利用して冷房する。この際、冷媒吸収器では冷媒蒸気が高濃度吸収溶液に吸収される際に発熱し、冷媒凝縮器では冷媒蒸気が凝縮する際に発熱する。冷媒吸収器と冷媒凝縮器は、循環路を循環する第2循環液で冷却される。冷媒吸収器と冷媒凝縮器が過熱されないようにするためには、第2循環液を冷却する必要がある。このハイブリッド吸収式ヒートポンプシステムでは、圧縮式冷却装置の熱媒体蒸発器で得られる低温を利用して第2循環液を冷却する。第2循環液を冷却するために必要な装置構成をコンパクトに収容することができる。
本発明のハイブリッド吸収式ヒートポンプシステムによれば、吸収式冷却装置に圧縮式冷却装置を組合せるという簡易な構成によって、大気熱交換器をコンパクト化することができる。
In the present invention, an absorption cooling device is used in combination with a compression cooling device. Alternatively, an absorption heating device is used in combination with a compression heating device. Alternatively, the absorption-type cooling / heating device is used in combination with the compression-type cooling / heating device, and both are cooled or both are heated. A hybrid system that combines an absorption cooling / heating device with a compression cooling / heating device makes it possible to configure the system with a small atmospheric heat exchanger.
(One way to solve the problem)
The hybrid absorption heat pump system of the present invention cools a cooling device for cooling by utilizing the first circulating fluid, which is cooled, the absorption-type cooling device for cooling the first circulating fluid, the absorption chiller Two compression cooling devices that cool the circulating fluid are used in combination.
Absorption chiller of the system, a high-temperature regenerator to separate the medium concentration absorption solution and refrigerant vapor by heating a low concentration absorption solution diluted by the refrigerant, the medium by the heat of the refrigerant vapor separated in the high temperature generator A low temperature regenerator that reheats the concentration absorbing solution to separate it into refrigerant vapor and a high concentration absorbing solution, a refrigerant condenser that condenses the refrigerant vapor separated by the high temperature regenerator and the refrigerant vapor separated by the low temperature regenerator , A refrigerant evaporator that evaporates the condensed refrigerant and a refrigerant absorber that absorbs the evaporated refrigerant into the high -concentration absorbing solution to generate a low-concentration absorbing solution are provided. Since the refrigerant absorber generates heat and the refrigerant condenser needs to be cooled, the circulation path of the second circulating liquid follows the refrigerant absorber and the refrigerant condenser.
In addition, the compression cooling apparatus of the present system includes a compressor that compresses the heat medium, a heat medium condenser that condenses the compressed heat medium, and a heat medium evaporator that evaporates the condensed heat medium. .
In this hybrid absorption heat pump system to cool at low temperature obtained in the absorption of the second circulating fluid circulating in the circulating path following a refrigerant absorber and the refrigerant condenser of the cooling device, the heat medium evaporator of a compression-type cooling device .
(The action and effect)
The absorption cooling device of the hybrid absorption heat pump system cools the first circulating fluid circulating in the cooling device by heat of vaporization generated in the refrigerant evaporator. The cooling device cools using the cooled first circulating liquid . At this time, the refrigerant absorber generates heat when the refrigerant vapor is absorbed by the high concentration absorbing solution, and the refrigerant condenser generates heat when the refrigerant vapor condenses. Refrigerant absorber and the refrigerant condenser is cooled with a second circulating fluid circulating in the circulation path. In order to prevent the refrigerant absorber and the refrigerant condenser from being overheated, it is necessary to cool the second circulating fluid . In this hybrid absorption heat pump system, the second circulating fluid is cooled using the low temperature obtained by the heat medium evaporator of the compression cooling device. The apparatus configuration necessary for cooling the second circulating fluid can be accommodated in a compact manner.
According to the hybrid absorption heat pump system of the present invention, the atmospheric heat exchanger can be made compact by a simple configuration in which a compression cooling device is combined with an absorption cooling device.
(課題を解決するための他の一つの手段)
本発明はハイブリッド吸収式ヒートポンプシステムにも具現化することができる。このハイブリッド吸収式ヒートポンプシステムは、加熱された第1循環液を利用して暖房する暖房装置と、その第1循環液を加熱する吸収式加熱装置と、その吸収式加熱装置で冷却された第2循環液を加熱する圧縮式加熱装置を組合せて利用する。
本システムの吸収式加熱装置は、冷媒で希釈された低濃度吸収溶液を加熱して冷媒蒸気と中濃度吸収溶液に分離する高温再生器と、高温再生器で分離された冷媒蒸気の熱によって中濃度吸収溶液を再加熱して冷媒蒸気と高濃度吸収溶液に分離する低温再生器と、高温再生器で分離された冷媒蒸気及び低温再生器で分離された冷媒蒸気を凝縮する冷媒凝縮器と、凝縮された冷媒を蒸発させる冷媒蒸発器と、蒸発した冷媒を高濃度吸収溶液に吸収させて低濃度吸収溶液を生成する冷媒吸収器を備えている。暖房装置を循環する第1循環液は、冷媒吸収器と冷媒凝縮器を通過することによって加熱され、暖房運転を可能とする。
また、本システムの圧縮式加熱装置は、熱媒体を圧縮する圧縮器と、圧縮された熱媒体を凝縮する熱媒体凝縮器と、凝縮された熱媒体を蒸発させる熱媒体蒸発器を備えている。
このハイブリッド吸収式ヒートポンプシステムでは、吸収式加熱装置の冷媒蒸発器で冷却された第2循環液を圧縮式加熱装置の熱媒体凝縮器で得られる高温で加熱する。
(その作用と効果)
このハイブリッド吸収式ヒートポンプシステムの吸収式加熱装置は、冷媒吸収器で冷媒蒸気が濃縮吸収溶液に吸収される際に発生する熱と、冷媒凝縮器で冷媒蒸気が凝縮する際に発生する熱によって、暖房装置を循環する第1循環液を加熱する。暖房装置は、加熱された第1循環液を利用して暖房する。この際、吸収式加熱装置の冷媒蒸発器では、冷媒が蒸発する際に冷却され、冷媒蒸発器を循環する第2循環液が冷却される。冷媒蒸発器を循環する第2循環液が適温を維持するためには、第2循環液を加熱する必要がある。このハイブリッド吸収式ヒートポンプシステムでは、冷媒蒸発器を循環する第2循環液が圧縮式加熱装置の熱媒体凝縮器をも通過するために、冷媒蒸発器で冷却された第2循環液は、熱媒体凝縮器で加熱され、適温に維持される。
本発明のハイブリッド吸収式ヒートポンプシステムによれば、吸収式加熱装置に圧縮式加熱装置を組合せるという簡易な構成によって、大気熱交換器をコンパクト化することができる。
(Another means to solve the problem)
The present invention can also be embodied in a hybrid absorption heat pump system. The hybrid absorption heat pump system includes a heating device for heating by utilizing the first circulating fluid which is heated, and the absorption type heating apparatus for heating the first circulating fluid, the second cooled by the absorption-type heating device A compression heating device that heats the circulating fluid is used in combination.
The absorption heating device of this system consists of a high-temperature regenerator that heats a low-concentration absorbing solution diluted with a refrigerant and separates it into a refrigerant vapor and a medium-concentration absorbing solution, and the heat generated by the refrigerant vapor separated by the high-temperature regenerator. A low temperature regenerator that reheats the concentration absorbing solution to separate it into refrigerant vapor and a high concentration absorbing solution, a refrigerant condenser that condenses the refrigerant vapor separated by the high temperature regenerator and the refrigerant vapor separated by the low temperature regenerator , A refrigerant evaporator that evaporates the condensed refrigerant and a refrigerant absorber that absorbs the evaporated refrigerant into the high -concentration absorbing solution to generate a low-concentration absorbing solution are provided. The 1st circulating fluid which circulates through a heating apparatus is heated by passing a refrigerant absorber and a refrigerant condenser, and enables heating operation.
Further, the compression heating apparatus of the present system includes a compressor that compresses the heat medium, a heat medium condenser that condenses the compressed heat medium, and a heat medium evaporator that evaporates the condensed heat medium. .
In this hybrid absorption heat pump system, the second circulating liquid cooled by the refrigerant evaporator of the absorption heating device is heated at a high temperature obtained by the heat medium condenser of the compression heating device.
(The action and effect)
The absorption heating device of this hybrid absorption heat pump system is based on the heat generated when the refrigerant vapor is absorbed by the concentrated absorbent solution in the refrigerant absorber and the heat generated when the refrigerant vapor is condensed in the refrigerant condenser. The first circulating fluid circulating through the heating device is heated. A heating apparatus heats using the heated 1st circulating fluid . At this time, in the refrigerant evaporator of the absorption heating device, the refrigerant is cooled when the refrigerant evaporates, and the second circulating liquid circulating through the refrigerant evaporator is cooled. In order for the second circulating fluid circulating through the refrigerant evaporator to maintain an appropriate temperature, it is necessary to heat the second circulating fluid. In this hybrid absorption heat pump system, since the second circulating liquid circulating through the refrigerant evaporator also passes through the heat medium condenser of the compression heating device, the second circulating liquid cooled by the refrigerant evaporator is used as the heat medium. Heated with a condenser and maintained at an appropriate temperature.
According to the hybrid absorption heat pump system of the present invention, the atmospheric heat exchanger can be made compact by a simple configuration in which a compression heating device is combined with an absorption heating device.
(課題を解決するための一つの手段)
本発明のハイブリッド吸収式ヒートポンプシステムは、暖房専用システムとして利用することもできるし、冷房専用システムとして利用することもできるが、必要に応じて切換えることによって暖房したり冷房したりすることができるヒートポンプシステムを提供することができる。
このハイブリッド吸収式ヒートポンプシステムは、空調装置と、その空調装置を循環する第1循環液を冷却・加熱する吸収式冷却・加熱装置と、その吸収式冷却・加熱装置を循環する第2循環液を冷却・加熱する圧縮式冷却・加熱装置を備えている。
本システムの吸収式冷却・加熱装置は、冷媒で希釈された低濃度吸収溶液を加熱して冷媒蒸気と中濃度吸収溶液に分離する高温再生器と、高温再生器で分離された冷媒蒸気の熱によって中濃度吸収溶液を再加熱して冷媒蒸気と高濃度吸収溶液に分離する低温再生器と、高温再生器で分離された冷媒蒸気及び低温再生器で分離された冷媒蒸気を凝縮する冷媒凝縮器と、凝縮された冷媒を蒸発させる冷媒蒸発器と、蒸発した冷媒を高濃度吸収溶液に吸収させて低濃度吸収溶液を生成する冷媒吸収器を備えている。
また、本システムの圧縮式冷却・加熱装置は、熱媒体を圧縮する圧縮器と、圧縮された熱媒体を凝縮する熱媒体凝縮器と、凝縮された熱媒体を蒸発させる熱媒体蒸発器を備えている。
本発明のハイブリッド吸収式ヒートポンプシステムは、冷房運転時には、吸収式冷却・加熱装置の冷媒吸収器と冷媒凝縮器を冷却する第2循環液を、圧縮式冷却・加熱装置の熱媒体蒸発器で得られる低温で冷却し、暖房運転時には、吸収式冷却・加熱装置の冷媒蒸発器で冷却された第2循環液を圧縮式冷却・加熱装置の熱媒体凝縮器で得られる高温で加熱する。
(その作用と効果)
本発明のハイブリッド吸収式ヒートポンプシステムでは、切換えることによって冷房することもできれば暖房することもできる。
冷房運転時には、吸収式冷却・加熱装置の冷媒蒸発器で発生する気化熱によって、第1循環液を冷却する。空調装置は、冷却された第1循環液を利用して冷房する。この際、冷媒吸収器では冷媒蒸気が濃縮吸収溶液に吸収される際に発熱し、冷媒凝縮器では冷媒蒸気が凝縮する際に発熱する。冷媒吸収器と冷媒凝縮器は、循環する第2循環液で冷却される。冷媒吸収器と冷媒凝縮器が過熱されないようにするためには、第2循環液を冷却する必要がある。このハイブリッド吸収式ヒートポンプシステムでは、圧縮式冷却・加熱装置の熱媒体蒸発器で得られる低温を利用して第2循環液を冷却する。第2循環液を冷却するために必要な装置構成をコンパクトに収容することができる。
暖房運転時には、吸収式冷却・加熱装置の冷媒吸収器で冷媒蒸気が濃縮吸収溶液に吸収される際に発生する熱と、冷媒凝縮器で冷媒蒸気が凝縮する際に発生する熱によって、第1循環液を加熱する。空調装置は、加熱された第1循環液を利用して暖房する。この際、吸収式冷却・加熱装置の冷媒蒸発器では、冷媒が蒸発する際に冷却され、冷媒蒸発器を循環する第2循環液が冷却される。冷媒蒸発器を循環する第2循環液が適温を維持するためには、第2循環液を加熱する必要がある。このハイブリッド吸収式ヒートポンプシステムでは、冷媒蒸発器を循環する第2循環液が圧縮式冷却・加熱装置の熱媒体凝縮器をも通過するために、冷媒蒸発器で冷却された第2循環液は、熱媒体凝縮器で加熱され、適温に維持される。
本発明のハイブリッド吸収式ヒートポンプシステムによれば、吸収式冷却・加熱装置に圧縮式冷却・加熱装置を組合せるという簡易な構成によって、コンパクトな熱交換器によって、冷房運転時には冷却水を必要な温度まで冷却することができ、暖房運転時には冷却された液を必要な温度まで加熱することができる。
(One way to solve the problem)
The hybrid absorption heat pump system of the present invention can be used as a heating-only system or a cooling-only system, but can be heated or cooled by switching as necessary. A system can be provided.
This hybrid absorption heat pump system includes an air conditioner, an absorption cooling / heating device that cools and heats the first circulating fluid circulating through the air conditioning device, and a second circulating fluid that circulates through the absorption cooling / heating device. It has a compression-type cooling / heating device that cools and heats it.
Absorption chiller-heater of the present system, a low concentration absorption solution and the high-temperature regenerator to separate the medium concentration absorption solution and refrigerant vapor by heating, the refrigerant vapor separated in the high temperature generator heat diluted by the refrigerant A low-temperature regenerator that reheats the medium-concentration absorbing solution to separate the refrigerant vapor and the high-concentration absorbing solution, and a refrigerant condenser that condenses the refrigerant vapor separated by the high-temperature regenerator and the refrigerant vapor separated by the low-temperature regenerator And a refrigerant evaporator that evaporates the condensed refrigerant, and a refrigerant absorber that absorbs the evaporated refrigerant into the high -concentration absorbing solution to generate a low-concentration absorbing solution .
The compression cooling / heating device of this system includes a compressor that compresses the heat medium, a heat medium condenser that condenses the compressed heat medium, and a heat medium evaporator that evaporates the condensed heat medium. ing.
In the hybrid absorption heat pump system of the present invention, during cooling operation, the second circulating liquid for cooling the refrigerant absorber and the refrigerant condenser of the absorption cooling / heating device is obtained by the heat medium evaporator of the compression cooling / heating device. In the heating operation, the second circulating liquid cooled by the refrigerant evaporator of the absorption cooling / heating device is heated at a high temperature obtained by the heat medium condenser of the compression cooling / heating device.
(The action and effect)
The hybrid absorption heat pump system of the present invention can be cooled or heated by switching.
During the cooling operation, the first circulating liquid is cooled by the heat of vaporization generated in the refrigerant evaporator of the absorption cooling / heating device. The air conditioner cools using the cooled first circulating fluid. At this time, the refrigerant absorber generates heat when the refrigerant vapor is absorbed by the concentrated absorbent solution, and the refrigerant condenser generates heat when the refrigerant vapor condenses. Refrigerant absorber and the refrigerant condenser is cooled with a second circulating fluid to recycling. In order to prevent the refrigerant absorber and the refrigerant condenser from being overheated, it is necessary to cool the second circulating fluid . In this hybrid absorption heat pump system, the second circulating fluid is cooled using the low temperature obtained by the heat medium evaporator of the compression cooling / heating device. The apparatus configuration necessary for cooling the second circulating fluid can be accommodated in a compact manner.
During the heating operation, the heat generated when the refrigerant vapor is absorbed by the concentrated absorbent solution in the refrigerant absorber of the absorption cooling / heating device and the heat generated when the refrigerant vapor is condensed in the refrigerant condenser are Heat the circulating fluid. The air conditioner heats using the heated first circulating fluid. At this time, in the refrigerant evaporator of the absorption cooling / heating device, the refrigerant is cooled when the refrigerant evaporates, and the second circulating liquid circulating through the refrigerant evaporator is cooled. In order for the second circulating fluid circulating through the refrigerant evaporator to maintain an appropriate temperature, it is necessary to heat the second circulating fluid. In this hybrid absorption heat pump system, since the second circulating fluid circulating through the refrigerant evaporator also passes through the heat medium condenser of the compression cooling / heating device, the second circulating fluid cooled by the refrigerant evaporator is Heated with a heat medium condenser and maintained at an appropriate temperature.
According to the hybrid absorption heat pump system of the present invention, the cooling water is supplied at a required temperature during cooling operation by a compact heat exchanger by a simple configuration in which a compression cooling / heating device is combined with an absorption cooling / heating device. In the heating operation, the cooled liquid can be heated to a required temperature.
(一つの好ましい手段)
ハイブリッド吸収式ヒートポンプシステムは、冷房運転時には、前記冷媒吸収器と前記冷媒凝縮器を循環する第2循環液を大気で冷却し、大気で冷却された第2循環液を熱媒体蒸発器で得られる低温でさらに冷却することが好ましい。
(その作用と効果)
第2循環液を冷却する方式には、クーリングタワー等の蒸発潜熱を利用して冷却する開放方式と大気熱交換器等を利用して大気と顕熱熱交換で冷却する密閉方式がある。クーリングタワーでは水が次第に蒸発することによって、水に溶けた溶質が析出してしまう。析出した溶質の除去のために、クーリングタワーの維持、管理等のメンテナンスに手間がかかってしまうため、家庭用等の小型の冷房システム等では負担が大きく、実用性が低い。したがって、家庭用等の小型の冷房システム等では、大気熱交換器等を利用した密閉式で冷却することが好ましい。
しかしながら、小型のシステムには小型の大気熱交換器しか備えられない。よって、大気熱交換器によって大気で冷却液を冷却しても、大気温度が高いときは、冷却能力が不足して必要なだけの冷房を行うことができない場合がある。また、大気温度が特に高いとき(例えば、35℃以上)は、必要なだけの冷却ができず、冷房運転が不能となってしまう虞がある。これらの場合は、第2循環液を熱媒体蒸発器で得られる低温でさらに冷却することが好ましい。
本システムによれば、吸収式冷却装置に圧縮式冷却装置を組合せるという簡易な構成によって、手間がかからず、しかも小型の大気熱交換器を備えるだけで、第2循環液を効率良く必要な温度まで冷却することができる。
(One preferred means)
Hybrid absorption heat pump system, in the cooling operation, obtain a second circulating fluid to circulate said refrigerant condenser and the refrigerant absorber was cooled in the atmosphere, the second circulating fluid cooled in the air at the heat medium evaporator It is preferable to further cool at a low temperature.
(The action and effect)
As a method for cooling the second circulating liquid , there are an open method for cooling using latent heat of evaporation such as a cooling tower and a closed method for cooling by sensible heat exchange with the atmosphere using an atmospheric heat exchanger or the like. In the cooling tower, water gradually evaporates, so that a solute dissolved in water is deposited. Since the maintenance of the cooling tower takes time and effort for removing the deposited solute, the burden is large and the practicality is low in a small cooling system for home use. Therefore, in a small cooling system for home use or the like, it is preferable to cool in a hermetic manner using an atmospheric heat exchanger or the like.
However, a small system can only be equipped with a small atmospheric heat exchanger. Therefore, even if the cooling liquid is cooled in the atmosphere by the atmospheric heat exchanger, if the atmospheric temperature is high, the cooling capacity may be insufficient, and the necessary cooling may not be performed. Further, when the atmospheric temperature is particularly high (for example, 35 ° C. or higher), it is not possible to perform cooling as much as necessary, and there is a possibility that the cooling operation may be disabled. In these cases, it is preferable to further cool the second circulating liquid at a low temperature obtained by the heat medium evaporator.
According to this system, the simple structure of combining a compression type cooling device with an absorption type cooling device saves time and requires a second circulating fluid efficiently only by providing a small atmospheric heat exchanger. It can be cooled to a reasonable temperature.
(一つの好ましい手段)
ハイブリッド吸収式ヒートポンプシステムは、暖房運転時には、前記冷媒蒸発器で冷却された第2循環液を大気で加熱し、大気で加熱された第2循環液を熱媒体凝縮器で得られる高温でさらに加熱することが好ましい。
(その作用と効果)
冷却された第2循環液を加熱する方式には、大気熱交換器等を利用して大気で加熱する方式がある。小型のシステムには小型の大気熱交換器しか備えられないため、冷却された第2循環液を大気で加熱しても、大気温度が低いとき(例えば、10℃以下)は、加熱能力が不足して必要なだけの暖房ができない場合がある。また、大気温度が特に低いとき(例えば、5℃以下)は、大気から必要とされるだけの熱を得られず、暖房運転が不能となってしまう虞がある。これらの場合は、冷却された第2循環液を熱媒体凝縮器で得られる高温でさらに加熱することが好ましい。
本システムによれば、吸収式加熱装置に圧縮式加熱装置を組合せるという簡易な構成によって、手間がかからず、しかも小型の大気熱交換器を備えるだけで、冷却された第2循環液を効率良く必要な温度まで加熱することができる。
(One preferred means)
During the heating operation, the hybrid absorption heat pump system heats the second circulating liquid cooled by the refrigerant evaporator in the atmosphere, and further heats the second circulating liquid heated in the atmosphere at a high temperature obtained by the heat medium condenser. It is preferable to do.
(The action and effect)
As a method of heating the cooled second circulating liquid , there is a method of heating in the atmosphere using an atmospheric heat exchanger or the like. Since a small system is equipped only with a small atmospheric heat exchanger, even if the cooled second circulating fluid is heated in the atmosphere, when the atmospheric temperature is low (for example, 10 ° C. or less), the heating capacity is insufficient. Then, you may not be able to heat as much as you need. In addition, when the atmospheric temperature is particularly low (for example, 5 ° C. or less), heat necessary for the atmosphere cannot be obtained, and the heating operation may be disabled. In these cases, it is preferable to further heat the cooled second circulating liquid at a high temperature obtained by the heat medium condenser.
According to the present system, the simple configuration of combining the absorption heating device with the compression heating device does not require time and effort, and the second circulating liquid that has been cooled can be obtained only by providing a small atmospheric heat exchanger. It can be efficiently heated to the required temperature.
上述したハイブリッド吸収式ヒートポンプシステムは、冷媒で希釈された吸収溶液を加熱して冷媒蒸気と中濃度吸収溶液に分離する高温再生器と、高温再生機で分離された冷媒蒸気の熱によって中濃度吸収溶液を再加熱して冷媒蒸気と高濃度吸収溶液に分離する低温再生器を備えている。
(その作用と効果)
いわゆる二重効用の吸収式冷却装置や加熱装置等を利用することによって、吸収溶液を加熱する加熱源の加熱量が少なくすむ。このため、少ない加熱量で効率良く冷房または暖房を行なうことができる。
Hybrid absorption heat pump system described above, the middle and the high temperature regenerator for separating refrigerant vapor and Chuko Do吸 yield solution was heated absorbent solution which is diluted by the refrigerant, the heat of the refrigerant vapor separated by the high temperature regenerator and a low-temperature regenerator reheated concentrated Do吸 yield solution to separate the refrigerant vapor and the high concentration absorption solution.
(The action and effect)
By using a so-called double-effect absorption cooling device or heating device, the heating amount of the heating source for heating the absorbing solution can be reduced. For this reason, it is possible to efficiently perform cooling or heating with a small heating amount.
以下に説明する実施例の主要な特徴を最初に列記する。
(形態1)吸収式冷却・加熱装置には、冷房運転と暖房運転に応じて冷房用循環液/暖房用循環液の流路を切替る切替弁が備えられている。
(形態2)吸収式冷却・加熱装置は、切替弁の開路を切替え不能に固定することによって、冷却運転のみを行なうものとしても利用できるし、加熱運転のみを行なうものとしても利用できる。
(形態3)圧縮式冷却・加熱装置は、冷房運転と暖房運転に応じて熱媒体の流れる方向を切替る切替弁が備えられている。切替弁で熱媒体の流れる方向を切替ることによって、冷房運転時には熱媒体蒸発器で発生する気化熱によって、吸収式冷却・加熱装置の大気熱循環液を冷却し、暖房運転時には、熱媒体凝縮器で発生する凝縮熱によって、吸収式冷却・加熱装置の大気熱循環液を加熱する。
(形態4)圧縮式冷却・加熱装置は、切替弁の開路を切替不能に固定することによって、冷房運転時に吸収式冷却・加熱装置の大気熱循環液の冷却のみを行なうものとしても利用できるし、暖房運転時に吸収冷却・加熱装置の気熱循環液の加熱のみを行なうものとしても利用できる。
The main features of the embodiments described below are listed first.
(Embodiment 1) The absorption cooling / heating device is provided with a switching valve for switching the flow path of the circulating fluid for cooling / the circulating fluid for heating according to the cooling operation and the heating operation.
(Embodiment 2) The absorption cooling / heating apparatus can be used not only for cooling operation but also for heating operation only by fixing the switching valve open so as not to be switched.
(Mode 3) The compression-type cooling / heating device is provided with a switching valve that switches the direction in which the heat medium flows in accordance with the cooling operation and the heating operation. By switching the direction in which the heat medium flows with the switching valve, the atmospheric heat circulating liquid in the absorption cooling / heating device is cooled by the heat of vaporization generated in the heat medium evaporator during cooling operation, and the heat medium condensation is performed during heating operation. The atmospheric heat circulating liquid of the absorption cooling / heating device is heated by the condensation heat generated in the vessel.
(Mode 4) The compression-type cooling / heating device can be used as a device that only cools the atmospheric heat circulating fluid of the absorption-type cooling / heating device during cooling operation by fixing the switching valve open so as not to be switched. It can also be used for heating only the gas-circulated liquid in the absorption cooling / heating device during heating operation.
本発明を具現化したハイブリッド吸収式ヒートポンプシステムの実施例を、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本実施例のハイブリッド吸収式ヒートポンプシステム1の冷房運転時の状態を示し、図2は、暖房運転時の状態を示す。
最初に、冷房運転について説明をする。図1に示すように、ハイブリッド吸収式ヒートポンプシステム1は、空調装置16と、吸収式冷却・加熱装置2と、圧縮式冷却・加熱装置3から構成されている。
An embodiment of a hybrid absorption heat pump system embodying the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a state during cooling operation of the hybrid absorption
First, the cooling operation will be described. As shown in FIG. 1, the hybrid absorption
吸収式冷却・加熱装置2は、主に、高温再生器4と、低温再生器6と、冷媒凝縮器8と、冷媒蒸発器12と、冷媒吸収器14と、大気・液熱交換器20から構成されている。冷媒蒸発器12と冷媒吸収器14は、負圧タンク10内に収容されている。吸収式冷却・加熱装置2は、水分吸収剤である臭化リチウムの水溶液等のリチウム塩溶液(以下、吸収溶液という)を作動媒体とする。
The absorption cooling /
高温再生器4は、吸収溶液タンク4aと、加熱源4bとを備えている。吸収溶液タンク4aには、水分を吸収して希釈された吸収溶液(以下、希液という)が収容される。吸収溶液タンク4aに収容された希液は、加熱源4bによって加熱されて沸騰し、上部の分離器5で水蒸気と濃縮した中濃度の吸収溶液とに分離される(以下、吸収溶液から発生する水蒸気および水蒸気が凝縮した水を冷媒ということがある。また、中濃度の吸収溶液を中液という)。
The high temperature regenerator 4 includes an
分離器5で分離された水蒸気は、冷媒経路52を経て、低温再生器6内の再生熱交換器6a内に供給される。一方、分離器5で分離された中液は、中液経路62を経て、再生熱交換器6aの上部から滴下され、低温再生器6内に供給される。低温再生器6内では水蒸気と中液との熱交換が行なわれ、水蒸気は凝縮して水となる。また、低温再生器6内は低圧に保たれているため、この際に生じる凝縮熱によって中液が再沸騰し、中液が水蒸気と高濃度の吸収溶液(以下、濃液という)とに分離される。
The water vapor separated by the separator 5 is supplied into the
再生熱交換器6a内で凝縮した水は、低圧に保たれた冷媒凝縮器8内に導かれて一気に蒸発する。また、低温再生器6で中液から分離した水蒸気は、水蒸気通路7を通って冷媒凝縮器8内に移動する。これらの水蒸気は、内部に大気熱交換用循環液が流れる凝縮熱交換器8a表面に接触し、凝縮して水となる。冷媒凝縮器8内の下部に溜まった水は、冷媒経路54を経て、負圧タンク10内の蒸発熱交換器12aの上部から滴下されて冷媒蒸発器12に供給される。
一方、低温再生器6内で中液から分離され低温再生器6内の下部に溜まった濃液は、濃液経路64を経て、負圧タンク10内の吸収熱交換器14aの上部から滴下されて冷媒吸収器14に供給される。
The water condensed in the
On the other hand, the concentrated liquid separated from the intermediate liquid in the
負圧タンク10内は低圧に保たれており、冷媒蒸発器12の蒸発熱交換器12aに滴下された水は、蒸発熱交換器12aの表面で蒸発する。この際に生じる気化熱は、蒸発熱交換器12a内を流れる冷房用循環液を冷却する。蒸発した水は、冷媒吸収器14の吸収熱交換器14aの表面を流れる濃液に吸収される。この際に生じる吸収熱は、吸収熱交換器14a内を流れる大気熱交換用循環液に吸収されて除去される。
吸収熱交換器14aの表面を伝って下流する濃液は、蒸発熱交換器12aの表面で発生した水蒸気を吸収するにつれて濃度が低下し、希液となって負圧タンク10内の下部に溜まる。また、濃液が連続的に水蒸気を吸収することによって、負圧タンク10内の圧力は一定に保たれる。
The inside of the negative pressure tank 10 is kept at a low pressure, and the water dropped on the
The concentrated liquid downstream along the surface of the
負圧タンク10内の下部に溜まった希液は、ポンプ97によって希液経路66を前進する。希液は、希液経路66を前進するうちに、低温熱交換器24内で濃液経路64内を流れる濃液と熱交換して熱を吸収する。これにより濃液は、冷媒吸収器14内で水蒸気を十分に吸収することができる温度まで下げられる。次に、高温熱交換器26内で中液経路62内を流れる中液と熱交換して熱を吸収する。これにより中液は、低温再生器6に供給される前に温度が下げられる。熱を吸収した希液は、高温再生器4の吸収溶液タンク4a内に戻される。
The dilute liquid accumulated in the lower part of the negative pressure tank 10 is advanced in the dilute
吸収式冷却・加熱装置2には、冷房運転と暖房運転に応じて冷房用循環液と大気熱交換用循環液の流路を切替るための四方弁90,92が設けられている。四方弁90は反時計回りに、第1ポートAが空調装置16への出側、第2ポートBが大気・液熱交換器20への出側、第3ポートCが冷媒蒸発器12からの入側、第4ポートDが冷媒凝縮器8からの入側となっている。また、四方弁92は反時計回りに、第1ポートAが冷媒蒸発器12への出側、第2ポートBが蒸発器40からの入側、第3ポートCが空調装置16からの入側、第4ポートDが冷媒吸収器14への出側となっている。
冷房運転時には、冷媒蒸発器12の蒸発熱交換器12a内に冷房用循環液が流れる。蒸発熱交換器12aで熱を奪われた冷房用循環液は、経路82を経て四方弁90の第3ポートCから第1ポートAを通って、経路80を経た後、空調装置16に供給される。空調装置16はこの実施例においては水冷式である。
空調装置16で冷房を行なって熱を吸収した冷房用循環液は、経路85を経て四方弁92の第3ポートCから第1ポートAを通って、ポンプ93によって経路84を前進し、蒸発熱交換器12aに戻される。
The absorption cooling /
During the cooling operation, the cooling circulating fluid flows in the
The circulating fluid for cooling that has been cooled by the
冷房運転時には、冷媒吸収器14の吸収熱交換器14a内に大気熱交換用循環液が流れる。大気熱交換用循環液は、冷房運転時には、負圧タンク10内の温度を一定に保つための冷却水となる。すなわち、吸収溶液の吸収能力を発揮させるためには、負圧タンク10内の温度を一定に保つ必要があり、吸収熱交換器14a内に十分に冷却された大気熱交換用循環液が流れることによって、温度が上昇し過ぎることを禁止する。吸収熱交換器14aを流れるうちに吸収熱を吸収した大気熱交換用循環液は、経路74を経て冷媒凝縮器8の凝縮熱交換器8a内に供給される。凝縮熱交換器8でさらに凝縮熱を吸収した大気熱交換用循環液は、凝縮熱交換器8aから導出された後、経路72から四方弁90の第4ポートDから第2ポートBを通って、経路81を経て、大気・液熱交換器20に導かれる。大気・液熱交換器20には送風機21が備えられている。大気・液熱交換器20は、冷房運転時には放熱のために利用され、送風機21によって、大気熱交換用循環液が吸収熱交換器14aと凝縮熱交換器8aで吸収した熱が大気に放出される。
大気・液熱交換器20によって冷却された大気熱交換用循環液は、シスターン22に導かれた後、圧縮式冷却・加熱装置3の蒸発器40を経由し、経路74を経て四方弁92に導かれる。四方弁92では第2ポートBから第4ポートDを通って、ポンプ95によって経路76を前進し、吸収熱交換器14aに戻される。
During the cooling operation, the circulating fluid for atmospheric heat exchange flows into the
The circulating fluid for atmospheric heat exchange cooled by the atmospheric /
圧縮式冷却・加熱装置3は、主に、圧縮式用大気熱交換器32と、膨張弁34と、圧縮器36と、圧縮式用熱交換器40とから構成されている。圧縮式冷却・加熱装置3は、フレオン、炭酸ガス等の圧縮性ガス(以下、熱媒体という)を作動媒体とする。
The compression-type cooling / heating device 3 mainly includes a compression-type
圧縮式冷却・加熱装置3には、冷房運転と暖房運転に応じて熱媒体の流れる方向を切替るための四方弁42が設けられている。四方弁42は反時計回りに、第1ポートAが凝縮器32への出側、第2ポートBが圧縮器36からの入側、第3ポートCが圧縮器36への出側、第4ポートDが蒸発器40からの入側となっている。
四方弁42によって熱媒体の流れる方向が切替られることにより、冷房運転時には、圧縮式用大気熱交換器32が熱媒体の凝縮器として作動し、圧縮式用熱交換器40が熱媒体の蒸発器として作動する。以下の冷房運転時の説明では便宜のために、32を凝縮器、40を蒸発器という。
The compression-type cooling / heating device 3 is provided with a four-
By switching the flow direction of the heat medium by the four-
熱媒体は、蒸発器40内を通る際に、吸収式冷却・加熱装置2の大気熱交換用循環液と熱交換し、吸収式冷却・加熱装置2の大気熱交換用循環液の熱を冷却する。蒸発した熱媒体は、四方弁42の第4ポートDから第3ポートCを通って、圧縮機36に導かれる。圧縮機36は、蒸発した熱媒体を高温高圧ガスに圧縮する。高温高圧ガスに変化した熱媒体は、四方弁42の第2ポートBから第1ポートAを通って、凝縮器32に導かれる。凝縮器32には送風機38が備えられており、冷房運転時には、放熱のために利用される。送風機38によって、熱媒体の熱が大気に放出され、熱が奪われた熱媒体は凝縮液に凝縮される。凝縮液に変化した熱媒体は、膨張弁34に導かれ、膨張弁34によって減圧されて冷却された上で、蒸発器40に戻される。
When the heat medium passes through the
圧縮式冷却・加熱装置3は、外気温度が高く、吸収式冷却・加熱装置2の大気・液熱交換器20だけでは冷却能力不足となる場合に作動する。蒸発器40内で吸収式冷却・加熱装置2の大気熱交換用循環液の熱を吸収することによって、吸収式冷却・加熱装置2の大気・液熱交換器20だけでは十分に冷却されなかった大気熱交換用循環液の温度を下げる。
The compression-type cooling / heating device 3 operates when the outside air temperature is high and the air /
このように吸収式冷却・加熱装置と圧縮式冷却・加熱装置を併用することによって、吸収式冷却・加熱装置の大気熱・熱交換器に大きな送風機を備えることなく、負圧タンク内の温度を一定に保つための冷却に必要な温度まで大気熱交換用循環液を冷却することができる。
また、大気温度が特に高いときは、必要とされるだけの冷却を行なえず、冷房運転が不能となってしまう虞があったが、このような事態も回避することができる。
By using the absorption cooling / heating device in combination with the compression cooling / heating device in this way, the atmospheric heat / heat exchanger of the absorption cooling / heating device is not equipped with a large blower, and the temperature in the negative pressure tank can be increased. The circulating fluid for atmospheric heat exchange can be cooled to a temperature required for cooling to keep it constant.
In addition, when the atmospheric temperature is particularly high, the necessary cooling cannot be performed and the cooling operation may be disabled. However, such a situation can also be avoided.
次に、図2を参照して、暖房運転について説明をする。吸収式冷却・加熱装置2では、暖房運転時には、四方弁90,92によって暖房用循環液と大気熱交換用循環液の流路が切替られ、冷媒吸収器14の吸収熱交換器14a内に暖房用循環液が流れ、冷媒蒸発器12の蒸発熱交換器12a内に大気熱交換用循環液が流れる。
Next, the heating operation will be described with reference to FIG. In the absorption-type cooling /
冷媒吸収器14の吸収熱交換器14aで吸収熱を吸収した暖房用循環液は、経路74を経て冷媒凝縮器8の凝縮熱交換器8a内に供給される。凝縮熱交換器8aでさらに凝縮熱を吸収した暖房用循環液は、凝縮熱交換器8aから導出された後、経路72を経て四方弁90の第4ポートDから第1ポートAを通って、経路80を経た後、空調装置16に供給される。空調装置16はこの実施例においては温水式である。
空調装置16で暖房を行なって熱を放出した暖房用循環液は、経路85を経て四方弁92の第3ポートCから第4ポートDを通って、ポンプ95によって経路76を前進し、吸収熱交換器14aに戻される。
The heating circulating fluid that has absorbed the heat absorbed by the
The heating circulating fluid that has been heated by the
一方、大気熱交換用循環液は、暖房運転時には、負圧タンク10内の温度を一定に保つための加熱水となる。蒸発熱交換器12a内に十分に加熱された大気熱交換用循環液が流れることによって、温度が下降し過ぎることを禁止する。冷媒蒸発器12の蒸発熱交換器12aを流れるうちに熱を奪われた大気熱交換用循環液は、経路82を経て四方弁90の第3ポートCから第2ポートBを通って、経路81を経た後、大気・液熱交換器20に導かれる。大気・液熱交換器20は、暖房運転時には、外気からの吸熱のために利用され、送風機21によって、蒸発熱交換器12aで熱を奪われた大気熱交換用循環液に熱が加えられる。
大気・液熱交換器20によって加熱された大気熱交換用循環液は、シスターン22に導かれた後、圧縮式冷却・加熱装置3の蒸発器40を経由し、経路74から四方弁92に導かれる。四方弁92では第2ポートBから第1ポートAを通って、ポンプ93によって経路84を前進し、蒸発熱交換器12aに戻される。
On the other hand, the circulating fluid for atmospheric heat exchange becomes heating water for keeping the temperature in the negative pressure tank 10 constant during heating operation. It is prohibited that the temperature drops excessively when the sufficiently heated circulating fluid for atmospheric heat exchange flows in the
The circulating fluid for atmospheric heat exchange heated by the atmospheric /
圧縮空調装置3では、四方弁42によって熱媒体の流れる方向が切替られ、暖房運転時には、圧縮式用大気熱交換器32が熱媒体の蒸発器として作動し、圧縮式用熱交換器40が熱媒体の凝縮器として作動する。以下の暖房運転時の説明では便宜のために、32を蒸発器、40を凝縮器という。
熱媒体は、高温高圧ガスの状態で凝縮器40内に入る。熱媒体は、凝縮器40内を通る際に、吸収式加熱装置2の大気熱交換用循環液と熱交換し、大気熱交換用循環液へ熱を付与しながら冷やされて凝縮する。これによって、吸収式冷却・加熱装置2の大気熱交換用循環液がさらに加熱される。凝縮した熱媒体は、膨張弁34に導かれ、膨張弁34によって減圧され、膨張して冷却されて蒸発器32に導かれる。蒸発器32は、暖房運転時には、外気からの吸熱のために利用される。送風機38によって、冷却された熱媒体に熱が加えられて熱媒体が蒸発する。蒸発した熱媒体は、四方弁42の第1ポートAから第3ポートCを通って、圧縮機36に導かれ、高温高圧ガスに圧縮される。高温高圧ガスに変化した熱媒体は、四方弁42の第2ポートBから第4ポートDを通って、凝縮器40に戻される。
In the compression air conditioner 3, the flow direction of the heat medium is switched by the four-
The heat medium enters the
圧縮式冷却・加熱装置3は、外気温度が低く、吸収式冷却・加熱装置2の大気・液熱交換器20だけでは加熱能力不足となる場合に作動する。蒸発器40内で大気熱交換用循環液に熱を付与することによって、吸収式冷却・加熱装置2の大気・液熱交換器20だけでは十分に加熱されなかった大気熱交換用循環液の温度を上げる。
The compression-type cooling / heating device 3 operates when the outside air temperature is low and the air /
このように吸収式冷却・加熱装置と圧縮式冷却・加熱装置を併用することによって、外気温度が低い場合でも、負圧タンク内の温度を一定に保つための加熱に必要な温度まで大気熱交換用循環液を加熱することができる。
また、大気温度が特に低いときは、吸収式冷却・加熱装置だけでは暖房運転が不能となる虞もあったが、このような事態も回避される。
By using the absorption cooling / heating device in combination with the compression cooling / heating device in this way, even when the outside air temperature is low, atmospheric heat exchange is performed up to the temperature required for heating to keep the temperature in the negative pressure tank constant. The circulating fluid for use can be heated.
Further, when the atmospheric temperature is particularly low, there is a possibility that the heating operation cannot be performed only by the absorption cooling / heating device, but such a situation is also avoided.
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.
In addition, the technical elements described in the present specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology illustrated in the present specification or the drawings achieves a plurality of objects at the same time, and has technical utility by achieving one of the objects.
1 :ハイブリッド吸収式ヒートポンプシステム、
2 :吸収式冷却・加熱装置、
3 :圧縮式冷却・加熱装置、
4 :高温再生器、
6 :低温再生器、
8 :冷媒凝縮器、
12:冷媒蒸発器、
16:空調装置、
14:冷媒吸収器、
20:大気熱・熱交換器、
24:低温熱交換器、
26:高温熱交換器、
32:圧縮式用大気熱交換器、
34:膨張弁、
36:圧縮器、
40:圧縮式用熱交換器
1: Hybrid absorption heat pump system,
2: Absorption cooling / heating device,
3: Compression type cooling / heating device,
4: High temperature regenerator,
6: Low temperature regenerator,
8: Refrigerant condenser,
12: refrigerant evaporator,
16: Air conditioner,
14: Refrigerant absorber,
20: Atmospheric heat / heat exchanger,
24: low temperature heat exchanger,
26: high temperature heat exchanger,
32: Atmospheric heat exchanger for compression,
34: expansion valve,
36: compressor
40: Compression heat exchanger
Claims (5)
吸収式冷却装置は、
冷媒で希釈された低濃度吸収溶液を加熱して冷媒蒸気と中濃度吸収溶液に分離する高温再生器と、
高温再生器で分離された冷媒蒸気の熱によって中濃度吸収溶液を再加熱して冷媒蒸気と高濃度吸収溶液に分離する低温再生器と、
高温再生器で分離された冷媒蒸気及び低温再生器で分離された冷媒蒸気を凝縮する冷媒凝縮器と、
凝縮された冷媒を蒸発させる冷媒蒸発器と、
蒸発した冷媒を高濃度吸収溶液に吸収させて低濃度吸収溶液を生成する冷媒吸収器を備え、
圧縮式冷却装置は、
熱媒体を圧縮する圧縮器と、
圧縮された熱媒体を凝縮する熱媒体凝縮器と、
凝縮された熱媒体を蒸発させる熱媒体蒸発器を備え、
前記熱媒体蒸発器で得られる低温で第2循環液を冷却し、冷却した第2循環液で前記冷媒凝縮器と前記冷媒吸収器を冷却するとともに、前記冷媒蒸発器で得られる低温で第1循環液を冷却し、冷却した第1循環液で前記冷房装置を冷却する、
ことを特徴とするハイブリッド吸収式ヒートポンプシステム。 A hybrid absorption heat pump comprising a cooling device, an absorption cooling device that cools the first circulating fluid circulating through the cooling device, and a compression cooling device that cools the second circulating fluid circulating through the absorption cooling device System,
Absorption cooling system
A high-temperature regenerator that heats a low-concentration absorbing solution diluted with a refrigerant and separates it into a refrigerant vapor and a medium-concentration absorbing solution;
A low temperature regenerator that reheats the medium concentration absorbing solution by heat of the refrigerant vapor separated by the high temperature regenerator and separates it into a refrigerant vapor and a high concentration absorbing solution;
A refrigerant condenser that condenses the refrigerant vapor separated by the high temperature regenerator and the refrigerant vapor separated by the low temperature regenerator , and
A refrigerant evaporator for evaporating the condensed refrigerant;
The evaporated refrigerant is absorbed in a high concentration absorption solution comprises a refrigerant absorber which generates a low concentration absorption solution,
The compression cooling system
A compressor for compressing the heat medium;
A heat medium condenser for condensing the compressed heat medium;
A heat medium evaporator for evaporating the condensed heat medium;
The pre-Symbol second circulating fluid at low temperature obtained in the heat medium evaporator cooling, to cool the refrigerant absorber to the refrigerant condenser in the second circulating fluid cooling, the low-temperature obtained by said refrigerant evaporator 1 circulating fluid is cooled, and the cooling device is cooled with the cooled first circulating fluid .
A hybrid absorption heat pump system.
吸収式加熱装置は、
冷媒で希釈された低濃度吸収溶液を加熱して冷媒蒸気と中濃度吸収溶液に分離する高温再生器と、
高温再生器で分離された冷媒蒸気の熱によって中濃度吸収溶液を再加熱して冷媒蒸気と高濃度吸収溶液に分離する低温再生器と、
高温再生器で分離された冷媒蒸気及び低温再生器で分離された冷媒蒸気を凝縮する冷媒凝縮器と、
凝縮された冷媒を蒸発させる冷媒蒸発器と、
蒸発した冷媒を高濃度吸収溶液に吸収させて低濃度吸収溶液を生成する冷媒吸収器を備え、
圧縮式加熱装置は、
熱媒体を圧縮する圧縮器と、
圧縮された熱媒体を凝縮する熱媒体凝縮器と、
凝縮された熱媒体を蒸発させる熱媒体蒸発器を備え、
前記熱媒体凝縮器で得られる高温で第2循環液を加熱し、加熱した第2循環液で前記冷媒蒸発器を加熱するとともに、前記冷媒凝縮器と前記冷媒吸収器で得られる高温で第1循環液を加熱し、加熱した第1循環液で前記暖房装置を加熱する、
ことを特徴とするハイブリッド吸収式ヒートポンプシステム。 A hybrid absorption heat pump comprising a heating device, an absorption heating device that heats the first circulating fluid circulating through the heating device, and a compression heating device that heats the second circulating fluid circulating through the absorption heating device System,
Absorption heating device
A high-temperature regenerator that heats a low-concentration absorbing solution diluted with a refrigerant and separates it into a refrigerant vapor and a medium-concentration absorbing solution;
A low temperature regenerator that reheats the medium concentration absorbing solution by heat of the refrigerant vapor separated by the high temperature regenerator and separates it into a refrigerant vapor and a high concentration absorbing solution;
A refrigerant condenser that condenses the refrigerant vapor separated by the high temperature regenerator and the refrigerant vapor separated by the low temperature regenerator , and
A refrigerant evaporator for evaporating the condensed refrigerant;
The evaporated refrigerant is absorbed in a high concentration absorption solution comprises a refrigerant absorber which generates a low concentration absorption solution,
The compression heating device
A compressor for compressing the heat medium;
A heat medium condenser for condensing the compressed heat medium;
A heat medium evaporator for evaporating the condensed heat medium;
Heating the second circulating fluid at elevated temperature obtained by the heating medium condenser, while heating the refrigerant evaporator in the second circulating fluid heated, first in the high temperature obtained in the refrigerant absorber to the refrigerant condenser Heating the circulating fluid and heating the heating device with the heated first circulating fluid ;
A hybrid absorption heat pump system.
吸収式冷却・加熱装置は、
冷媒で希釈された低濃度吸収溶液を加熱して冷媒蒸気と中濃度吸収溶液に分離する高温再生器と、
高温再生器で分離された冷媒蒸気の熱によって中濃度吸収溶液を再加熱して冷媒蒸気と高濃度吸収溶液に分離する低温再生器と、
高温再生器で分離された冷媒蒸気及び低温再生器で分離された冷媒蒸気を凝縮する冷媒凝縮器と、
凝縮された冷媒を蒸発させる冷媒蒸発器と、
蒸発した冷媒を高濃度吸収溶液に吸収させて低濃度吸収溶液を生成する冷媒吸収器を備え、
圧縮式冷却・加熱装置は、
熱媒体を圧縮する圧縮器と、
圧縮された熱媒体を凝縮する熱媒体凝縮器と、
凝縮された熱媒体を蒸発させる熱媒体蒸発器を備え、
冷房運転時には、前記熱媒体蒸発器で得られる低温で第2循環液を冷却し、冷却した第2循環液で前記冷媒凝縮器と前記冷媒吸収器を冷却するとともに、前記冷媒蒸発器で得られる低温で第1循環液を冷却し、冷却した第1循環液で前記空調装置を冷却し、
暖房運転時には、前記熱媒体凝縮器で得られる高温で第2循環液を加熱し、加熱した第2循環液で前記冷媒蒸発器を加熱するとともに、前記冷媒凝縮器と前記冷媒吸収器で得られる高温で第1循環液を加熱し、加熱した第1循環液で前記空調装置を加熱する、
ことを特徴とするハイブリッド吸収式ヒートポンプシステム。 An air conditioning device, an absorption cooling / heating device for cooling / heating the first circulating fluid circulating through the air conditioning device, and a compression cooling / cooling device for cooling / heating the second circulating fluid circulating through the absorption cooling / heating device. It is a hybrid absorption heat pump system equipped with a heating device,
Absorption cooling and heating equipment
A high-temperature regenerator that heats a low-concentration absorbing solution diluted with a refrigerant and separates it into a refrigerant vapor and a medium-concentration absorbing solution;
A low temperature regenerator that reheats the medium concentration absorbing solution by heat of the refrigerant vapor separated by the high temperature regenerator and separates it into a refrigerant vapor and a high concentration absorbing solution;
A refrigerant condenser that condenses the refrigerant vapor separated by the high temperature regenerator and the refrigerant vapor separated by the low temperature regenerator , and
A refrigerant evaporator for evaporating the condensed refrigerant;
A refrigerant absorber that absorbs the evaporated refrigerant into the high-concentration absorbing solution to produce a low-concentration absorbing solution ,
The compression-type cooling / heating device
A compressor for compressing the heat medium;
A heat medium condenser for condensing the compressed heat medium;
A heat medium evaporator for evaporating the condensed heat medium;
During cooling operation, the second circulating fluid at low temperature obtained in the heat medium evaporator cooling, to cool the refrigerant absorber to the refrigerant condenser in the second circulating fluid cooling, obtained with the refrigerant evaporator The first circulating fluid is cooled at a low temperature, the air conditioner is cooled with the cooled first circulating fluid,
In the heating operation, before Symbol a second circulating fluid heated at a high temperature obtained by the heat medium condenser, while heating the refrigerant evaporator in the second circulating fluid heated, resulting in the refrigerant absorber to the refrigerant condenser Heating the first circulating fluid at a high temperature, and heating the air conditioner with the heated first circulating fluid .
A hybrid absorption heat pump system.
During the heating operation, the second circulation was heated at atmospheric, claim 2 or 3 systems characterized by further heating at a high temperature obtained by the second circulating fluid heated by the air in the heating medium condenser.
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