JPH0447570Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、加熱による蒸気放出に伴つて吸熱す
ると共に蒸気吸収に伴つて発熱する吸収剤を吸収
兼発生器に設け、その吸収兼発生器に対して、蒸
気放出のための加熱装置、熱を受取る熱回収部、
及び、蒸気を受渡す蒸発兼凝縮器を設け、その蒸
発兼凝縮器内の液体を蒸発する伝熱管を設けたケ
ミカルヒートポンプ、詳しくは、伝熱管による蒸
発構成の改良に関する。

〔従来の技術〕

従来、第６図に示すように、蒸発兼凝縮器２内
の液体Ｗ中に、単純にパイプを屈曲形成した伝熱
管２Ａを浸漬するように構成していた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし、伝熱管２Ａによる液体加熱は、例えば
−10℃〜常温というように低温でしかも低温度差
で行われるから、伝熱管浸漬方式では蒸発効率が
低くなる欠点があつた。さらに詳述すると、水の
ように沸点が常温より高い液体Ｗを対象とする場
合、伝熱管２Ａで液体Ｗを加熱しても、沸騰が起
こらず、自然対流伝熱となり、蒸発効率が低くな
るのであり、また、伝熱管２Ａの浸漬深さに相当
する圧力上昇によつて蒸発温度が上昇するから、
伝熱管２Ａと液体Ｗとの温度差が少ないと、蒸発
効率が大きく低下するのである。

本考案の目的は、伝熱管に対する簡単な改造で
もつて、蒸発効率向上を十分に図れるようにする
点にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案の特徴構成は、蒸発兼凝縮器内の液体を
蒸発する伝熱管の外表面に、その液体の一部を毛
細管現象で浸透させる浸透部材又は溝を備え、前
記浸透部材又は溝の一部部位が、前記蒸発兼凝縮
器内の気相側に露出していることにあり、その作
用効果は次の通りである。

〔作用〕

つまり、伝熱管の外表面に、蒸発兼凝縮器内の
液体の一部を毛細管現象で浸透させる浸透部材又
は溝を備え、前記浸透部材又は溝の一部部位が、
前記蒸発兼凝縮器内の気相側に露出されているか
ら、液体は浸透部材又は溝に少しずつ浸透し、薄
い液膜になつた状態で伝熱管によつて加熱され
る。その結果、この構造においては効率良く伝熱
及び蒸発を行なわせることができる。さらに、毛
細管現象で液体を加熱管表面に供給するから、加
熱管の全部又は大部分を液面上方に配置でき、従
来の伝熱管浸漬方式のように、伝熱面に液圧が加
わることで生じる沸点上昇による悪影響を受ける
ことなく、効率のよい蒸発を低温加熱によつて行
わせることができる。

そして、上記のような構成とする場合、単に多
孔状焼結金属や金網等を伝熱管に付設したり、あ
るいは、伝熱管の外表面に溝を形成したりするだ
けの簡単な改造で済むから、製作が容易で製作コ
ストの低廉化を図ることができる。

〔効果〕

従つて、効率良く伝熱及び蒸発を行なわせるこ
とができ、効率のよい蒸発を低温加熱によつて行
わせることができ、製作が容易で製作コストの低
廉化を図ることができるから、蒸発効率を全体と
して顕著に向上でき（確認実験によれば従来の５
〜15倍もの蒸発量を得ることができた）、しかも、
経済性にも優れたケミカルヒートポンプを提供で
きた。

〔実施例〕

次に、第１図ないし第３図により実施例を示
す。

加熱による蒸気放出に伴つて吸熱すると共に蒸
気吸収に伴つて発熱する吸収剤を収容した吸収兼
発生器１、及び、その吸収兼発生器１との間で蒸
気を受渡す蒸発兼凝縮器２を保温ケース３に内装
し、他方、給水管路４、及び出湯管路５を接続し
た貯湯槽６に、その中の貯留水を加熱する熱交換
器７Ａ，７Ｂを設けてある。

そして、吸収兼発生器１と加熱装置８あるいは
前記貯留水加熱用熱交換器７Ｂとにわたつて熱運
搬流体を循環するポンプP₁付き流路９を設け、
かつ、蒸発兼凝縮器２と入熱用熱交換器１０又は
前記貯留水加熱用熱交換器７Ａとにわたつて熱運
搬流体を循環するポンプP₂付き流路１１を設け
てある。また、吸収兼発生器１を作動状態の加熱
装置８に対してのみ、かつ、蒸発兼凝縮器２を貯
留水加熱用熱交換器７Ａに夫々接続する蓄熱状態
と、吸収兼発生器１を貯留水加熱用熱交換器７Ｂ
に、かつ、蒸発兼凝縮器２を入熱用熱交換器１０
に対してのみ夫々接続する加熱状態とに前記両流
路９，１１の接続状態を選択的に切換える弁装置
１２ａ，１２ｂを各流路９，１１に介装し、もつ
て、下記の蓄熱状態及び加熱状態を択一的に現出
し、かつ、両状態を交互に繰返すことにより貯湯
槽６内の水を加熱するケミカルヒートポンプを構
成してある。

(イ) 蓄熱状態〔第１図(イ)参照〕 加熱装置８からの高温の熱運搬流体を吸収兼発
生器１に供給し、吸収兼発生器１の吸収剤を熱運
搬流体により加熱して、吸収剤から蒸気を放出さ
せ、その蒸気を蒸発兼凝縮器２に流入させる。同
時に、貯留水加熱用熱交換器７Ａからの低温の熱
運搬流体を蒸発兼凝縮器２の伝熱管２Ａに供給
し、蒸発兼凝縮器２において、蒸気を熱運搬流体
により冷却して凝縮すると共に、凝縮熱により熱
運搬流体を加熱する。そして、その加熱された熱
運搬流体を貯留水加熱用熱交換器７Ａに供給し、
貯湯槽６内の水を熱運搬流体により加熱する。

(ロ) 加熱状態〔第１図(ロ)参照〕 入熱用熱交換器１０において外部からの熱を取
入れた熱運搬流体を蒸発兼凝縮器２の伝熱管２Ａ
に供給し、蒸発兼凝縮器２に貯えられている凝縮
液を熱運搬流体により加熱して、蒸気を発生さ
せ、その蒸気を吸収兼発生器１に流入させる。同
時に、貯留水加熱用熱交換器７Ｂからの低温の熱
運搬流体を吸収兼発生器１に供給し、吸収兼発生
器１において、蒸発兼凝縮器２からの蒸気を吸収
剤に吸収させると共に、吸収熱により熱運搬流体
を加熱する。そして、その加熱された熱運搬流体
を貯留水加熱用熱交換器７Ｂに供給し、貯湯槽６
内の水を熱運搬流体により加熱する。

第２図に示すように、蒸発兼凝縮器２の底部か
ら最高液面レベルUL以上にわたる直径に伝熱管
２Ａを形成し、伝熱管２Ａの外表面に、蒸発兼凝
縮器２内の液体Ｗの一部を毛細管現象で浸透させ
るように、第３図イやロに示す溝１３を全体にわ
たつて形成し、蒸発効率を向上するようにしてあ
る。

〔別実施例〕

次に別の実施例を説明する。

貯湯槽６に代えて例えば暖房用等の加熱用熱交
換器を設けてもよく、それらを熱回収部６と総称
する。

加熱装置８の加熱型式は種々の構成変更が可能
であり、又、加熱装置８に供給するエネルギーの
形態も都市ガスや液体燃料、あるいは、太陽熱を
利用するものや、廃熱を利用するもの等、種々の
ものを適用できる。

吸収兼発生器１と加熱装置８あるいは熱回収部
６との間で熱を運搬する構成、及び、伝熱管２Ａ
と入熱用熱交換器１０あるいは熱回収部６との間
で熱を運搬する構成は各種変更自在である。

伝熱管２Ａの外表面に、溝１３に代えて、第４
図に示すように、蒸発兼凝縮器２内の液体Ｗの一
部を毛細管現象で浸透させる部材１４、例えば多
孔性焼結金属、金網、その他の材料から成るもの
を付設してもよい。

第５図に示すように、伝熱管２Ａを蒸発兼凝縮
器２の底部から浮かせて配置すると共に、伝熱管
２Ａの外表面に備えさせた部材１４や溝１３に低
レベルの液体Ｗを毛細管現象で供給する給液部材
１５を設けてもよい。また、伝熱管２Ａの全部又
は上部が常に液体Ｗより上方に位置するようにし
てもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は、本考案の実施例を示
し、第１図イは蓄熱状態をかつ第１図ロは加熱状
態を夫々示す概念図、第２図は要部断面図、第３
図イ，ロは伝熱管外表面の部分拡大図である。第
４図及び第５図は、本考案の各別の実施例を示す
要部断面図である。第６図は従来例の要部図であ
る。 １……吸収兼発生器、２……蒸発兼凝縮器、２
Ａ……伝熱管、６……熱回収部、８……加熱装
置、１３……溝、１４……部材、Ｗ……液体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 加熱による蒸気放出に伴つて吸熱すると共に、
   蒸気吸収に伴つて発熱する吸収剤を吸収兼発生器
   １に設け、その吸収兼発生器１に対して、蒸気放
   出のための加熱装置８、熱を受取る熱回収部６、
   及び、蒸気を受渡す蒸発兼凝縮器２を設け、その
   蒸発兼凝縮器２内の液体Ｗを蒸発する伝熱管２Ａ
   を設けたケミカルヒートポンプであつて、 前記伝熱管２Ａの外表面に、前記蒸発兼凝縮器
   ２内の液体Ｗの一部を毛細管現象で浸透させる浸
   透部材１４又は溝１３を備え、前記浸透部材１４
   又は溝１３の一部部位が、前記蒸発兼凝縮器２内
   の気相側に露出しているケミカルヒートポンプ。