JPH0439590B2

JPH0439590B2 -

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Publication number: JPH0439590B2
Application number: JP21649783A
Authority: JP
Priority date: 1983-11-16
Filing date: 1983-11-16
Publication date: 1992-06-30
Also published as: JPS60108665A

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野本発明は、発生器および凝縮器内の圧力、温度
を蒸発器および吸収器の圧力、温度よりも低く保
つて運転する吸収ヒートポンプ（以下、この種の
吸収ヒートポンプという）に関する。

(ロ) 従来技術吸収冷凍機や吸収ヒートポンプにおいては、運
転開始から定常運転へ移行するまでにかなりの時
間を要し、その時間、所定の性能が発揮されない
ことになる。

それ故、例えば特公昭58−36264号公報に説明
されているように、吸収冷凍機においては、発生
器から吸収冷凍器へ吸収液を送るポンプの作動を
発生器の加熱動作より遅延させることによつて運
転開始時の立上り特性を向上させる手段（運転開
始から定常運転へ移行するまでの時間を短縮する
手段）が、従来、採用されている。このように運
転初期には発生器への吸収液の流入を止めて発生
器内の吸収液の温度と飽和蒸気圧を短時間で高め
ることにより、発生器から低圧側の吸収器への吸
収液の流れを良好にして速みやかに定常運転へ移
行させるのである。

しかし、このような従来の手段は、吸収器の圧
力を発生器の圧力よりも低く保つて定常運転を行
う吸収冷凍機や吸収ヒートポンプには有用なもの
の、発生器の圧力を吸収器の圧力よりも低く保つ
て定常運転を行うこの種の吸収ヒートポンプには
有用でない。

何故なら、この種の吸収ヒートポンプの立上り
特性を向上させるには、吸収器内の吸収液の温度
と飽和蒸気圧を短時間で高める必要があるからで
ある。

(ハ) 発明の目的本発明はこの種の吸収ヒートポンプの立上り特
性を向上させることを目的としたものである。

(ニ) 発明の構成本発明は、この種の吸収ヒートポンプにおい
て、運転開始時に、発生器から吸収器へ吸収液を
送るポンプ（以下、吸収液ポンプという）、を断
続的に発停制御する構成としたものである。

本発明によれば、吸収液ポンプを停止して吸収
液を発生器から吸収器へ送らない時には、蒸発器
内の冷媒あるいは発生器から凝縮器を経て蒸発器
へ導入された冷媒が蒸発器で気化しつる吸収器に
流入して吸収器内の圧力を上昇させ、かつ、吸収
液ポンプを作動させた時には、吸収液ポンプの停
止時に発生器によつて温度および飽和蒸気圧の高
められた吸収液が吸収器に流入して吸収器内の圧
力を上昇させる動作が繰返されるので、運転開始
後速みやかに吸収器内圧が上昇して吸収器と発生
器との間の吸収液の円滑な循環が短時間で可能と
なり、立上り特性が向上する。

(ホ) 実施例図面は本発明によるこの種の吸収ヒートポンプ
の一実施例を示した概略構成説明図で、１は発生
器２と凝縮器３から成る下胴、４，５はそれぞれ
下胴１の上方に配置された蒸発器、吸収器、６は
溶液熱交換器、７は冷媒液用のポンプ、８は冷媒
液の循環用のポンプ、９は吸収液ポンプで、これ
ら機器は冷媒液の還流する管１０，１０′、冷媒
蒸気の流れるダクト１０″、冷媒液の流れる管１
１，１１′、稀液の流れる管１２，１２′、濃液の
流れる管１３，１３′，１３″で気密に接続されて
冷媒と吸収液の循環路を構成している。なお、稀
液とは吸収剤濃度の低い吸収液、濃液とは吸収剤
濃度の高い吸収液をいう。

１４，１５，１６，１７，１８はそれぞれ発生
器２用、凝縮器３用、蒸発器４用、吸収器５用、
溶液熱交換器６用の熱交換器、１９，２０はそれ
ぞれ凝縮器３用、蒸発器４用の冷媒液溜め、２
１，２２はそれぞれ発生器２用、吸収器５用の溶
液溜めである。

２３，２３′は熱交換器１４と接続された排温
水や廃蒸気などの熱源流体の流れる管、２４，２
４′は熱交換器１５と接続された冷却水や冷却用
空気などの冷却流体の流れる管、２５，２５′は
熱交換器１６と接続された排温水や廃蒸気などの
熱源流体の流れる管、２６，２６′は熱交換器１
７と接続された温水や蒸気あるいは温風などの被
加熱流体の流れる管である。なお、２７，２８は
エリミネータである。

そして、この吸収ヒートポンプにおいては、定
常運転時には、下胴１内の温度と圧力が吸収器５
内の温度と圧力よりも低く保たれて作動し、蒸発
器４に供給される熱源流体よりも高温の被加熱流
体が吸収器５から得られる。

なお、S₁，S₂およびS₃はそれぞれ冷媒液溜め１
９，２０および溶液溜め２１に設けた液面検出器
で、定常運転時に何らかの原因でこれら液溜めの
液位が低下し過ぎた場合にポンプ９，８，７を停
止してこれらポンプのキヤビテーシヨンを防ぐよ
うにしている。また、２９は、ポンプ８の吐出側
の管１０′と下胴１の発生器２下部とを接続した
冷媒液ブロー用の管で、この管２９には液面検出
器S₂の感知する液位が上限設定レベルに達した場
合に閉から開へ切換えられる弁Ｖを備えている。

そして、Ｃはタイマーを内蔵した制御装置で、
この装置により運転初期には吸収液ポンプ９が断
続的に発停制御されるようになつている。

次に、このように構成した吸収ヒートポンプの
運転初期における動作の一例を段階別に分けて説
明する。

(A) 第１段階熱源流体、冷却流体、被加熱流体を流すと同時
にポンプ７，８を作動させ、かつ、吸収液ポンプ
９をきわめて短時間だけ作動（以下、第１作動時
間という）させることにより運転を開始する。こ
の第１段階において、蒸発器４で冷媒が蒸発し、
冷媒蒸気が吸収器５へ流入してこの吸収器５内の
圧力を上昇させる。なお、吸収液ポンプ９により
吸収器５へ送られた吸収液は熱交換器１７を流下
する間に冷媒を吸収するものの、吸収液が熱交換
器１７を流下する時間は短かく、直ちに吸収液は
吸収器５の下部に滞留するため、この滞留した吸
収液が冷媒を吸収する量よりも蒸発器４から吸収
器５へ流入する冷媒蒸気の量の方が多い。その結
果、吸収器５内の圧力が上昇する。

(B) 第２段階次いで、吸収液ポンプ９を設定した時間だけ停
止（以下、第１停止時間という）する。この第２
段階においては、吸収器５内は漸次、圧力は上昇
して行き、かつ、吸収液は、吸収器５と発生器２
間の落差とこれら機器間に生じ始めた圧力差とに
より、発生器２へ徐々に流下して発生器２内の熱
交換器１４で加熱されて昇温しつつ濃縮される。
なお、この第２段階においては、凝縮器３の冷媒
を凝縮する能力の方が発生器２の冷媒を分離する
能力よりも大きいので、下胴１内の圧力は上昇し
ない。

(C) 第３段階次いで、吸収液ポンプ９を、第１作動時間より
も長い時間、作動させる。このようにする理由
は、吸収器５と発生器２との圧力差が第２段階の
ときよりも大きくなつており、吸収器５から発生
器２への吸収液の流量が増大しているので、吸収
液ポンプ９を第１作動時間よりも長く作動させて
も吸収器５に液が過度に滞留しないからである。

その結果、第３段階においては、吸収器５には
第１段階のときよりも高温の吸収液が導入され、
第１段階のときよりも高温、高圧で吸収器５およ
び蒸発器４が作動する。

(D) 第４段階次いで、吸収液ポンプ９を、第１停止時間より
短い時間、停止させる。このようにすることによ
り、第４段階においては、第２段階のときの動作
とほぼ同様の動作が第２段階のときよりも短時間
でなされて、吸収器５の圧力がより短時間で上昇
する。

(E) 第５段階以降の段階そして、第５段階以降においては、吸収液ポン
プ９の作動時間を順次長くし、また停止時間を順
次短かくしつつ吸収液ポンプ９の発停を断続的に
繰返す。

このように、この種の吸収ヒートポンプの運転
開始時に吸収液ポンプ９を断続的に発停制御する
ことにより、吸収器５内の温度および圧力の上昇
が促進されて発生器２および吸収器５間における
円滑な吸収液の循環が短時間で可能となるので、
速みやかに定常運転へ移行する。

なお、この種の吸収ヒートポンプの容量が大き
い場合には、吸収液ポンプ９の発停間隔をほぼ同
じ時間に設定しても良い。その理由は、小容量の
もの程には吸収液の偏在が問題とならないからで
ある。

そして、この種の吸収ヒートポンプの運転開始
時に吸収液ポンプ９を断続的に発停制御した場合
には、実験の結果によれば、吸収液ポンプ９を連
続運転した場合とくらべ、運転開始から定常運転
までの移行時間を約10分短縮できることが確認さ
れた。

なお、制御装置Ｃはタイマーの信号で吸収液ポ
ンプ９を発停するものに限らず、液面検出器S₃の
信号や吸収器５内の圧力もしくは温度を感知する
検出器（図示せず）の信号などにより液位や圧力
などの設定レベル毎に吸収液ポンプ９を断続して
発停させるものであつても良い。

なおまた、この制御装置Ｃは、吸収器５を発生
器２の上方に配置したこの種の吸収ヒートポンプ
に限らず、吸収器５を発生器２の下方に配置した
この種のヒートポンプにも適用可能である。

(ヘ) 発明の効果以上のように、本発明は、この種の吸収ヒート
ポンプにおいて、運転開始時に、吸収液ポンプを
断続的に発停させる制御装置を備えたものである
から、吸収器内の圧力、温度の上昇が促進されて
発生器と吸収器との間における円滑な吸収液の循
環が短時間で可能となり、立上り特性が向上する
効果を奏する。

また、本発明によるこの種の吸収ヒートポンプ
においては、運転開始時の吸収液の循環が円滑に
行われるので、吸収器へ送られた吸収液が吸収器
内に滞留し過ぎて蒸発器側へ溢流したり、吸収液
ポンプがキヤビテーシヨンを起こすこともない。
それ故、本発明によるこの種の吸収ヒートポンプ
においては、運転開始時に吸収器から発生器へ吸
収液を戻すためのＵ字状のオーバーフロー管を備
える必要もない。

また、Ｕ字状のオーバーフロー管を備える必要
もないので、この種の吸収ヒートポンプの高さを
小さくできる利点もある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明によるこの種の吸収ヒートポンプ
の一実施例を示した概略構成説明図である。１……下胴、２……発生器、３……凝縮器、４
……蒸発器、５……吸収器、６……溶液熱交換
器、９……吸収液ポンプ、Ｃ……制御装置、S₃…
…液面検出器。

Claims

【特許請求の範囲】

１発生器、凝縮器、蒸発器および吸収器などを
配管接続して冷媒と吸収液との循環路を形成し、
凝縮器に冷却流体を流通させ、蒸発器と発生器と
に熱源流体を供給して熱源流体の温度以上の被加
熱流体を吸収器から取り出す吸収ヒートポンプに
おいて、発生器から吸収器へ至る吸収液の流路に
設けられたポンプと、このポンプを吸収ヒートポ
ンプの運転開始時に断続的に発停させる制御装置
とを備えたことを特徴とする吸収ヒートポンプ。