JPH0473556A

JPH0473556A - 吸収ヒートポンプ

Info

Publication number: JPH0473556A
Application number: JP18061690A
Authority: JP
Inventors: Toshio Matsubara; 利男松原; Osayuki Inoue; 修行井上
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1990-07-10
Filing date: 1990-07-10
Publication date: 1992-03-09
Anticipated expiration: 2013-08-06
Also published as: JP2782555B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、吸収ヒートポンプに係り、特に地域冷暖房用
のヒートポンプとして有用な二段昇温、二重効用の吸収
ヒートポンプに関するものである。

〔従来の技術〕

従来、地域冷暖房用のヒートポンプにおいて、冷房用冷
水あるいは河川水の温度を、暖房用温度レベルまで昇温
するには、昇温中の大きな吸収剤−冷媒の組合わせを用
いるか、あるいはサイクルで行う。

通常吸収冷凍機に用いられている吸収剤−冷媒の組合せ
で、′塩類−水”塩類−アルコール”では、昇温中を大
きく取るため吸収剤を高濃度にすると、結晶の問題がで
て、運転不能となる。そこで、結晶ラインの存在しない
組み合せ“フロン−油”などが検討されているが、現在
知られている組み合せは、高圧力冷媒を用いたものが多
く、圧力容器の問題、運転資格の問題などがあり、また
、フロンなど環境問題もある。

一方、昇温中の小さいものを多段（２段）にし、比較的
低濃度領域で使用し、結晶ラインがあったとしても、影
響のないように濃縮部を二重効用とする二段昇温・二重
効用の基本的な考えは、特公昭６０−２５８２号公報に
記載されている。該公報に記載の吸収ヒートポンプの系
統図を第２図に示す。

第２図では、高圧段と低圧段とを、吸収媒体としては完
全分離し、高温凝縮器を、低温発生器の加熱側とし、ま
た、低温吸収器を高温蒸発器の加熱側としたサイクルが
示されている。しかし、この方式によっても、冬期、夏
期のそれぞれの需要に十分満足できるものではなかった
。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のように、従来から吸収ヒートポンプとしては種々
の検討がなされているが、それぞれに問題があり、効率
的で十分に満足できる方法が待ち望まれている。

本発明は、二段昇温、二重効用として用いられる吸収ヒ
ートポンプにおいて、温水需要、冷水需要等のそれぞれ
の需要に十分満足できる運転を可能にした吸収ヒートポ
ンプを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明では、高温発生器、
低温発生器、高温凝縮器、低温凝縮器、高温吸収器、低
温吸収器、高温蒸発器、低温蒸発器、高温溶液熱交換器
、中温溶液熱交換器、低温溶液熱交換器を主要構成機器
とし、高温凝縮器を、低温発生器の加熱側に設け、また
、低温吸収器の被加熱側と高温蒸発器の加熱側とを接続
して、これら各機器を溶液配管、冷媒配管で結んで冷凍
サイクルを構成する吸収ヒートポンプにおいて、低温吸
収器と高温蒸発器とを結ぶ流体経路に切替装置を設け、
低温吸収器と高温蒸発器との熱交換関係をやめ、低温吸
収器に冷却水を導入し、高温蒸発器に冷水を導入し、単
段昇温の二重効用による冷房運転が可能な構成とすると
ともに、該低温凝縮器には、複数の冷却媒体が通る伝熱
部を設け、少なくとも１系統には、冷却水を、他の系統
には、温水を導く構成としたことを特徴とする吸収ヒー
トポンプとしたものである。

また、本発明では、高温発生器、低温発生器、高温凝縮
器、低温凝縮器、高温吸収器、低温吸収器、高温蒸発器
、低温蒸発器、高温溶液熱交換器、中温溶液熱交換器、
低温溶液熱交換器を主要構成機器とし、高温凝縮器を、
低温発生器の加熱側に設け、また、低温吸収器の被加熱
側と高温蒸発器の加熱側とを接続して、これら各機器を
溶液配管、冷媒配管で結んで冷凍サイクルを構成する吸
収ヒートポンプにおいて、低温吸収器と高温蒸発器への
流体経路切替装置をもち、低温吸収器と高温蒸発器との
熱交換関係をや杓、低温吸収器に冷却水を導入し、高温
蒸発器に冷水を導入し、単段昇温の二重効用による冷房
運転が可能な構成とするとともに、該高温発生器で発生
した冷媒蒸気を凝縮させ得る別の凝縮器を設け、この凝
縮器で温水を製造する構成としたことを特徴とする吸収
ヒートポンプとしたものである。

本発明において、低温凝縮器の冷却媒体が通る伝熱部の
うちの冷却水の通る系統には冷却塔循環水、河川水、下
水等の放出熱を利用しない媒体が利用でき、特に、吸収
器からの冷却媒体を用いるのがよい。また、温水の通る
系統には、放出熱の利用を目的とする媒体を用いる。

また、上記の低温凝縮器に複数の冷却媒体が通る伝熱部
を設ける構成と、別の凝縮器を設ける構成を併用して設
けることができる。

〔作　用〕

冬期など、温水負担の多いときに、二段昇温二重効用と
し、温水主体で運転する。低温凝縮器からの複数の温水
は、例えば、暖房用温水と給湯用温水などを得る。

夏期など、冷水負担の多いきとは、単段昇温二重効用也
し、冷凍出力の大きなモードで運転する。低温凝縮器か
らの複数の温水は、例えば、暖房用または給湯用の温水
を得ると共に、温水容量が必要以上にある場合（温水温
度が上昇しすぎる場合）には、冷却水に放熱する。

より高温の温水が必要であれば、高温発生器からの、冷
媒蒸気で加熱することもできる。

〔実施例〕

以下、本発明を図面を用いて具体的に説明するが、本発
明はこれらに限定されるものではない。

実施例１第１図に本発明の一例である吸収ヒートポンプの系統図
を示す。

第１図において、ＧＨは高温発生器、ＧＬは低温発生器
、ＣＬは低温凝縮器、ＡＨは高温吸収器、ＡＬは低温吸
収器、ＥＨは高温蒸発器、ＥＬは低温蒸発器、ＨＨは高
温溶液熱交換器、ＨＭは中温溶液熱交換器、ＨＬは低温
溶液熱交換器、Ｃは凝縮器をそれぞれ示す。そして、各
機器は配管で接続されている。

第１図では、溶液サイクルは、次のようになる。

（ａ）　　低温吸収器ＡＬを出た溶液をまず管１から低
温溶液熱交換器ＨＬの被加熱側に通し、ついで管２から
中温溶液熱交換器ＨＭの被加熱側に導き、その後、管３
から一部の溶液を管４を通して低温発生器ＧＬに分岐し
、残部を高温溶液熱交換器ＨＨの被加熱側を経由して管
５から高温発生器ＧＨに導き、ら）高温発生器ＧＨを出た溶液を管７から高温溶液熱交
換器ＨＨの加熱側に通し、ついで、低温発生器ＧＬから
の溶液を管６から管８で合流して、中温溶液熱交換器Ｈ
Ｍの加熱側に導き、その後、管９から高温吸収器ＡＨに
導き、（Ｃ）　　高温吸収器ＡＨを畠た溶液は管１ｏを通り低
温溶液熱交換器ＨＬの加熱側を経由して管１１から低温
吸収器ＡＬに導く、サイクルを形成する。

一方、冷媒サイクルは、高温発生器Ｇ　Ｈで発生し管２
１を通り低温発生器ＧＬの加熱側を通ってＭ縮した冷媒
、及び低温凝縮器ＣＬで凝縮した冷媒を管２２を通して
、まず高温蒸発器ＥＨに導き、高温蒸発器ＥＨをオーバ
フローした冷媒を管２４から低温蒸発器ＥＬに導く。高
温蒸発器ＥＨ及び低温蒸発器ＥＬでは、冷媒は管２３及
び管２５で循環されている。また、高温蒸発器ＥＨと低
温吸収器ＡＬは、管２８、管２９で接続され、該管２８
と管２９にはバルブ３゜と３１を設け、該バルブの高温
蒸発器ＥＨ側の管２８’、２９’には冷水の導入管３２
と排出管を接続し、また、低温吸収器ＡＬ側の管２８′
２９′には、冷却水の導入管３３と排出管を接続してい
る。これにより、バルブは閉として、冷水及び冷却水を
それぞれ通すことにより、冷水負荷の多いときに対応で
きる。

また、低温凝縮器ＣＬには、高温吸収器ＡＨの冷却水１
５から管１６を経た冷却媒体又は直接冷却水１９を通す
伝熱管１３と、温水１７を通す伝熱管１４が設けられて
いる。さらに、高温発生器ＧＨで発生した冷媒蒸気をバ
ルブ２０の操作により取り出し、別の凝縮器Ｃを通して
凝縮したのち、低温凝縮器ＣＬに導くように接続されて
いる。これにより、伝熱管を通す冷却媒体の選択及びバ
ルブ２０の操作により温水負荷に対応できる。

上記において、溶液サイクル、冷媒サイクルは、上記の
示した他に種々のサイクルとすることができる。

例えば、溶液サイクルでは、管３から希溶液を全量低温
発生器ＧＬに通したのちに高温発生器ＧＨに通す方法、
又は、管９の濃溶液を分枝して高温吸収器ＡＨと低温吸
収器ＡＬに同時に通す方式、あるいは低温吸収器ＡＬに
通してから高温吸収器ＡＨに通す方式等を適宜採用でき
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、低温凝縮器に伝熱管を複数設けたこと
により、複数の温水、例えば暖房用温水と給湯用温水を
取り出すことができ、また、高温発生器からの冷媒蒸気
を直接凝縮する凝縮器を設けたことにより、より高温の
温水の需要に対しても対応できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一例を示す吸収ヒートポンプの系統
図、第２図は、従来の吸収ヒートポンプの系統図である
。Ｇ　Ｈ０９，高温発生器、ＧＬ・・・低温発生器、Ｃ・
・・凝縮器、ＣＬ・・・低温凝縮器、ＡＨ・・・高温吸
収器、ＡＬ・・・低温吸収器、ＥＨ・・・高温蒸発器、
ＥＬ・・・低温蒸発器、ＨＨ・・・高温溶液熱交換器、
ＨＭ・・・中温溶液熱交換器、ＨＬ・・・低温溶液熱交
換器、１〜１１・・・溶液サイクル配管、１３゜１４・
・・伝熱管、２０・・・バルブ、２１〜２５・・・冷媒
サイクル配管、２８．．２９・・・接続配管、２８’、
２９’・・・冷水配管、２８’　　２９’・・・冷却水
配管、３０．３１・・・バルブ特許比願人　　株式会社
　荏原製作所

Claims

【特許請求の範囲】１、高温発生器、低温発生器、高温凝縮器、低温凝縮器
、高温吸収器、低温吸収器、高温蒸発器、低温蒸発器、
高温溶液熱交換器、中温溶液熱交換器、低温溶液熱交換
器を主要構成機器とし、高温凝縮器を、低温発生器の加
熱側に設け、また、低温吸収器の被加熱側と高温蒸発器
の加熱側とを接続して、これら各機器を溶液配管、冷媒
配管で結んで冷凍サイクルを構成する吸収ヒートポンプ
において、低温吸収器と高温蒸発器とを結ぶ流体経路に
切替装置を設け、低温吸収器と高温蒸発器との熱交換関
係をやめ、低温吸収器に冷却水を導入し、高温蒸発器に
冷水を導入し、単段昇温の二重効用による冷房運転が可
能な構成とするとともに、該低温凝縮器には、複数の冷
却媒体が通る伝熱部を設け、少なくとも１系統には、冷
却水を、他の系統には、温水を導く構成としたことを特
徴とする吸収ヒートポンプ。２、前記低温凝縮器の伝熱部のうちの冷却水の通る少な
くとも１系統には、吸収器からの冷却媒体を導く構成と
したことを特徴とする請求項１記載の吸収ヒートポンプ
。３、高温発生器、低温発生器、高温凝縮器、低温凝縮器
、高温吸収器、低温吸収器、高温蒸発器、低温蒸発器、
高温溶液熱交換器、中温溶液熱交換器、低温溶液熱交換
器を主要構成機器とし、高温凝縮器を、低温発生器の加
熱側に設け、また、低温吸収器の被加熱側と高温蒸発器
の加熱側とを接続して、これら各機器を溶液配管、冷媒
配管で結んで冷凍サイクルを構成する吸収ヒートポンプ
において、低温吸収器と高温蒸発器への流体経路切替装
置をもち、低温吸収器と高温蒸発器との熱交換関係をや
め、低温吸収器に冷却水を導入し、高温蒸発器に冷水を
導入し、単段昇温の二重効用による冷房運転が可能な構
成とするとともに、該高温発生器で発生した冷媒蒸気を
凝縮させ得る別の凝縮器を設け、この凝縮器で温水を製
造する構成としたことを特徴とする吸収ヒートポンプ。４、高温発生器で発生した冷媒蒸気を凝縮させ得る別の
凝縮器を設け、この凝縮器で温水を製造する構成とした
ことを特徴とする請求項１記載の吸収ヒートポンプ。