JPH0355740B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は吸収式ヒートポンプに関する。

従来からの吸収式ヒートポンプおいて、単効用
吸収式冷凍機を用いたものでは、入熱量Q1＝1.0
としたときに、熱源水入熱量Q2＝0.58、放熱損
失量Q3＝0.14、温水出熱量Q4＝1.44程度であつ
て、成績係数が1.4〜1.6程度であつた。これに対
して二重効用吸収式冷凍機を用いたものでは、入
熱量Q1＝1.0としたときに、熱源水入熱量Q2＝
1.04、放熱損失量Q3＝0.14、温入出熱量Q4＝1.9
程度であつて、成績係数が1.9〜2.1程度となる。
したがつて二重効用吸収式ヒートポンプ成績係数
の方が優れている。ところが、単効用吸収式ヒー
トポンプでは、90℃程度の温水を取出しうるのに
対し、現状の二重効用吸収式ヒートポンプでは、
高温再生器内の圧力の制限から、たとえば40〜45
℃程度の温水しか取出し得ない。現実には、40〜
45℃より高温度の温水が要求される場合が多く、
現状の二重効用吸収式ヒートポンプでは要求に応
じられないことが多かつた。

また従来からの二重効用吸収式ヒートポンプで
は、凝縮器６に供給される加熱されるべき水など
の流体の温度が上昇してくると、高温再生器の圧
力および温度が上昇して、正常に機能しなくなつ
てくるという大きな問題がある。

本発明の目的は、比較的高温度の流体を取出す
ことができ、しかも加熱されるべき水などの流体
の温度が上昇しても、高温再生器の圧力および温
度が異常に上昇せず、安定した温度の流体を得る
ことができるようにした吸収式ヒートポンプを提
供することである。

本発明は、二重効用吸収式冷凍機の凝縮器６内
に第１コイル１２が設けられ、吸収器３内に第２
コイル１３が設けられ、第１コイル１２の一端部
は加熱されるべき流体の供給源１６に供給管１５
を介して連結され、第１コイル１２の他端部およ
び第２コイル１３の一端部は連結管１７を介して
連結され、第２コイル１３の他端部には導出管１
８が連結され、蒸発器２内には比較的高温度の熱
源に連結された第３コイル１９が設けられ、高温
再生器４から低温再生器５に冷媒蒸気を導く管路
２３の途中には熱交換器２４が設けられ、この熱
交換器２４は前記第１コイル１２をバイパスして
供給管１５および連結管１７を連結するバイパス
管２５の途中に回想され、バイパス管２５には流
体流量を調節するバイパス弁２６が備えられるこ
とを特徴とする吸収式ヒートポンプである。

以下、図面によつて本発明の実施例を説明す
る。第１図は本発明の一実施例の系統図である。
本発明に従う吸収式ヒートポンプは、二重効用吸
収式冷凍機１を備える。この二重効用吸収式冷凍
機１は蒸発器２、吸収器３、高温再生器４、低温
再生器５、凝縮器６、高温熱交換器７および低温
熱交換器８などを備える。高温再生器４には、流
量調整弁９を備える管路１０を介してたとえば都
市ガスなどの燃料が供給され、その燃焼熱が二重
効用吸収式冷凍機１の駆動熱源とされる。なお、
燃料を燃焼する代りに高温度の蒸気などを供給す
るようにしてもよい。蒸発器２では、比較的高温
度の熱源１１から熱が汲みあげられ、凝縮器６お
よび吸収器３で加熱すべき流体たとえば水に放熱
されて、ヒートポンプ運転が達成される。

本発明に従えば、凝縮器６内には第１コイル１
２が設けられ、吸収器３内には第２コイル１３が
設けられる。第１コイル１２の一端部はポンプ１
４を備える供給管１５を介して、加熱すべき流体
たとえば水の供給源１６に接続される。第１コイ
ル１２の他端部は連結管１７を介して第２コイル
１３の一端部に連結される。第２コイル１３の他
端部には導出管１８が接続され、この導出管１８
から加熱された温水が取出される。また蒸発器２
内には第３コイル１９が設けられており、この第
３コイル１９の一端部にはポンプ２０を備える熱
供給管２１が介して熱源１１が接続される。第３
コイル１９の他端部には排出管２２が接続され
る。

上述の構成において、バイパス弁２６からの通
水が多い場合は、管路２３からの冷媒蒸気（水蒸
気）は凝縮して冷媒液として凝縮器６に入るが、
バイパス弁２６からの通水が零または少ない場合
には、高温再生器４で発生した蒸気が管路２３か
ら導かれ、高温再生器４から熱交換器７を経て低
温再生器５に導かれる中間濃度溶液と熱交換し、
中間濃度溶液から蒸発した水蒸気は、凝縮器６で
冷却されて冷媒液となり、水蒸気を放出した濃溶
液は熱交換器８を経て吸収器３に導かれ、蒸発器
２で蒸発した冷媒蒸気を吸収する。

高温再生器４から低温再生器５に冷媒蒸気を導
く管路２３の途中には温水熱交換器２４が備えら
れる。この温水交換器２４は、第１コイル１２を
バイパスして供給管１５および連結管１７の途中
を連結するバイパス管２５の途中に介想される。
このバイパス管２５の温水熱交換器２４よりも上
流側にはバイパス弁２６が備えらえる。高温再生
器４を経て管２３は、低温再生器５内を通り、低
温再生器５内のコイル内で高圧蒸気は凝縮する。
凝縮した冷媒は、凝縮器６に導かれる。

このように構成された吸収式ヒートポンプにお
いて、熱源１１から比較的高温度たとえば30〜40
℃の温水を第３コイル１９に供給すると、蒸発器
２内の冷媒が蒸発する。蒸発した冷媒は、吸収器
３内において吸収剤に吸収され、その際高温度の
吸収熱を放出する。すなわち水の供給源１６から
供給された水は、第１コイル１２において冷媒の
凝縮熱が与えられるとともに、第２コイル１３に
おいて、前記吸収熱によりさらに高温度に加熱さ
れる。したがつて、導出管１８からは従来よりも
高温度たとえば50〜60℃の温水を取出すことが可
能となる。

このような吸収式ヒートポンプのサイクルの一
例をデユーリング線図で示すと、冷媒を臭化リチ
ウムとし吸収剤を水としたときには、第２図のよ
うになる。第２図において、ｔ１は冷媒蒸発温度
であり、ｔ２は第３コイル１９の出口温度であ
り、ｔ３は第１コイル１２の入口温度であり、ｔ
４は冷媒の凝縮温度であり、ｔ５は第２コイル１
３の出口温度であり、ｔ６は吸収温度である。

ここで水の供給源１６から第１コイル１２に供
給される水の温度が上昇してくると高温再生器４
の圧力および温度が上昇して正常に機能しなくな
る。そこで第１コイル１２に供給される水の温度
が予め定めて温度以上になつたときに、バイパス
弁２６を開弁し、前記水の全部あるいは一部を温
水熱交換器２４に導いて冷媒蒸気と熱交換させた
後、吸収器３に導く。このようにすれば高温再生
器４内の圧力および温度が異常に上昇することが
防止される。しかもこのサイクルは単効用サイク
ルてあり、ヒートポンプとして十分に機能を果す
ことができる。したがつて負荷の変動に応じてバ
イパス弁２６を制御することにより、ヒートポン
プとして常に安定した温度の温水に供給すること
ができる。この単効用サイクルである利用を述べ
ると、バイパス弁２６を開とした場合、供給源１
６の水は、温水熱交換器２４で高温再生器４から
導かれる高圧蒸気と熱交換し、高圧蒸気は熱を水
に放出し凝縮する。凝縮した水は管２３を介して
凝縮器６に導かれる。つまり、この場合、温水熱
交換器２４が凝縮器の働きをし、低温再生器５は
機能しなくなる。よつて単効用のヒートポンプサ
イクルとなる。

なお、バイパス弁２６を制御するための検出部
としては、(1)第１コイル１２の入口温度、(2)高温
再生器４の溶液温度、および(3)凝縮器温度などを
選べばよい。またバイパス弁２６はオンオフ制御
されてもよく、比例制御されてもよい。

本発明のさらに他の実施例として、水以外の他
の流体を加熱して取出すようにしてもよい。

上述のごとく本発明によれば、加熱すべき流体
が凝縮器内の第１コイルで加熱された後、吸収器
内の第２コイルでさらに加熱されるので、二重効
用ヒートポンプとしての優れた成績係数を保ちな
がら、比較的高温度の流体を得ることが可能とな
る。

特に本発明によれば、高温再生器４から低温再
生器５に冷媒蒸気を導く管路２３の途中に、熱交
換器２４を設け、この熱交換器２４は、第１コイ
ル１２をバイパスして供給管１５から連結管１７
を経て加熱されるべき水などの流体を導くバイパ
ス管２５の途中に介挿され、このバイパス管２５
には、流量調節用バイパス弁２６が備えられてい
るので、加熱されるべき水などの流体の温度が上
昇してきたとき、バイパス弁２６の開度を大きく
し、これによつて高温再生器４内の圧力および温
度が異常に上昇することを防止することができ
る。こうして、加熱されるべき流体の温度に拘わ
らず、常に安定した温度の流体を得ることがで
き、ヒートポンプの動作が安定する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の系統図、第２図は
ヒートポンプサイクルを示すデユーリング線図で
ある。 １……二重効用吸収式冷凍機、２……蒸発器、
３……吸収器、４……高温再生器、５……低温再
生器、６……凝縮器、１１……熱源、１２……第
１コイル、１３……第２コイル、１５……供給
管、１６……供給源、１７……連結管、１８……
導出管、１９……第３コイル、２３……管路、２
４……温水熱交換器、２５……バイパス管、２６
……バイパス弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 二重効用吸収式冷凍機の凝縮器６内に第１コ
   イル１２が設けられ、吸収器３内に第２コイル１
   ３が設けられ、第１コイル１２を一端部は加熱さ
   れるべき流体の供給源１６に供給管１５を介して
   連結され、第１コイル１２の他端部および第２コ
   イル１３の一端部は連結管１７を介して連結さ
   れ、第２コイル１３の他端部には導出管１８が連
   結され、蒸発器２内には比較的高温度の熱源に連
   結された第３コイル１９が設けられ、高温再生器
   ４から低温再生器５に冷媒蒸気を導く管路２３の
   途中には熱交換器２４が設けられ、この熱交換器
   ２４は前記第１コイル１２をバイパスして供給管
   １５および連結管１７を連結するバイパス管２５
   の途中に介装され、バイパス管２５には流体流量
   を調節するバイパス弁２６が備えられることを特
   徴とする吸収式ヒートポンプ。