JPH0473557A

JPH0473557A - 吸収ヒートポンプ

Info

Publication number: JPH0473557A
Application number: JP18061790A
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

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、三重効用の吸収
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ａ線部を型動用とする二段昇温・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
期における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、温水需要、冷水需要のそれぞれの需要に十分
対応でき、効率的な二段昇温、三重効用として用いられ
る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、
中温発生器、低温発生器、高温凝縮器、中温凝縮器、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、及び複数の溶液熱交換器を主要構成機器とし、
高温凝縮器を、中温発生器の加熱側に設け、中温凝縮器
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としたものである。

上記の吸収ヒートポンプとしては、高温発生器又は、中
温発生器で発生した冷媒蒸気を、対応する凝縮器をバイ
パスし、該凝縮器よりもより低圧の機器に導くラインを
設け、該ラインには、弁を設ける構成とすることができ
る。また、低温吸収器と高温蒸発器よを結ぶ流体経路に
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、単段昇温の三重効用による冷房運転が可
能な構成とすることができる。

さらに、本発明においては、低温な縮部に複数系統の冷
却媒体を通ず伝熱部を設け、該伝熱部に冷却水又は温水
を通すようにすることができ、また、高温発生器又は中
温発生器で発生した冷媒蒸気を凝縮させ得る別の妨縮器
を設け、この凝縮器で温水を製造する構成とすることが
できる。

本発明において、溶液サイクルは、種々の方式が採用で
きる。例えば、希溶液は各発生器に並列に導入する方法
あるいは、低温発生器、中温発生器、高温発生器と順次
に導入する方法等があり、また、濃溶液は、高温吸収器
から低温吸収器へ、低温吸収器から高温吸収器へ、又は
分枝して高温吸収器と低温吸収器に同時に導入する方法
等いずれの方式としてもよい。

冷媒サイクルは、凝縮器からの冷媒を、まず高温蒸発器
に導き、温度レベルの高い冷媒のエネルギーを高温吸収
器に与えることが望ましい。

まず、低温蒸発器に導くと、高温吸収器よりも温度レベ
ルの低い低温吸収器にエネルギを与えることになり、ま
た、サイクル効率も低下することになる。高温蒸発器の
冷媒は、所定の量を確保し、余分な冷媒は低温蒸発器に
導く。

〔作　用〕

本発明では、低温蒸発器の熱源を第１段として、低温吸
収器で昇温し、この熱を高温蒸発器の熱源とし、第２段
として、高温吸収器で昇温しでいる。効率改善のため、
濃縮側は三重効用としている。

そして、高温凝縮器を、中温発生器の加熱側とし、また
、中温凝縮器を、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て、運転すると、２段
昇温の三重効用運転になるが、このうち、低温吸収器に
冷却水を導入し、高温蒸発器に冷水を導入すると、単段
昇温の三重効用運転となり、高効率運転が可能であり、
冷房専用（すなわち、温水取り出しを目的しない場合）
に有効である。

また、本発明においては、高温発生器又は中温発生器か
らの冷媒蒸気の送出ラインにバイパス系統を設けたこと
により、高温発生器の冷媒蒸気圧力が高すぎる場合、冷
媒蒸気を低圧側にバイパスし、上昇を防ぐことができる
。

〔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、ＧＭは中温発生器
、ＧＬは低温発生器、ＣＬは低温凝縮器、Ｃは凝縮器、
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、ＨＬＩ、ＨＬ２は低温溶液熱交換
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。

上記の装置において、溶液サイクルは次のようになる。

まず、低温吸収器ＡＬを出た溶液を管１から第２低温溶
液熱交換器ＨＬ２の被加熱側に通し、ついで管２から第
１低温溶液熱交換器ＨＬＩの被加熱側に導き、その後、
管３から一部の溶液を管４で低温発生器ＧＬに分岐し、
残部を中温溶液熱交換器ＨＭの被加熱側を通して、管５
から一部の溶液を管６で中温発生器ＧＭに分岐し、残部
を高温溶液熱交換器ＨＨの被加熱側に通して、管７から
高温発生器ＧＨに導く。高温発生器ＧＨを出た溶液は、
管１１から高温溶液熱交換器ＨＨの加熱側に導入され、
管１２を通り中温発生器ＧＭを出た溶液と管９で合流し
、この溶液が中温溶液熱交換器ＨＭの加熱側を経由して
管１０を通り、低温発生器ＧＬを出た溶液と管８でさら
に合流されて、第１低温溶液熱交換器ＨＬＩの加熱側を
通り、管１３から高温吸収器ＡＨに導入される。高温吸
収器ＡＨを出た溶液は管１４から第２低温溶液熱交換器
ＨＬ２の加熱側を通り、管１５から低温吸収器ＡＬに導
入されて溶液サイクルを形成する。

一方、冷媒サイクルは、高温発生器ＧＨで発生した冷媒
蒸気は、管２１から中温発生器ＧＭの加熱側を通り凝縮
され管２３を通って低温凝縮器ＧＬの加熱側に入り、中
温発生器ＧＭで発生した管２２からの冷媒蒸気と低温凝
縮器ＧＬの加熱側で合流されて低温凝縮器ＣＬに導入さ
れる。低温凝縮器ＧＬを出た冷媒は管２５を通り高温蒸
発器ＥＨに導入され、高温蒸発器Ｅ　Ｈをオーバフロー
した冷媒は管２７を通り、低温蒸発器に導入される。高
温蒸発器ＥＨ及び低温蒸発器ＥＬでは、冷媒は管２６及
び管２８で循環されている。

そして、高温蒸発器Ｅ　Ｈと低温吸収器ＡＬとは、管１
６と管１７で接続されて、蒸発熱と吸収熱の授受が行な
われる。そして管１６と管１７には、バルブ１８と１９
が設けられており、該バルブの高温蒸発器ＥＨ側に冷水
の導入管と排出管が接続され、また、該バルブの低温吸
収器ＡＬ側に冷却水の導入管と排出管とが接続されてお
り、該バルブを閉じて冷水、冷却水をそれぞれ通すこと
により単段昇温の三重効用運転とすることができる。

また、高温発生器ＧＨの冷媒蒸気配管２１には、中温発
生器ＧＭの加熱側をバイパスするバイパス管２９が設け
られ、さらに、中温発生器ＧＭの冷媒蒸気配管２２には
、低温発生器ＧＬの加熱側をバイパスするバイパス管３
０が設けられており、高温発生器Ｇ　Ｈの冷媒蒸気圧力
が高すぎる場合に上昇を防ぐことができる構成となって
いる。さらに、中温発生器ＧＭからの冷媒蒸気配管２２
には、分岐管２４が設けられ、この分岐管２４に凝縮器
Ｃを接続して直接温水を取り出せるようにすることがで
きる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、温水需要、冷水需要等のさまざまな需
要に対して効率的に対応できる。

例えば、低温凝縮器から、複数の温水を得るようにし、
各種用途にむけることができる。

ヒートポンプ運転時、例えば、暖房用温水と給湯用温水
などを得る。冷房運転時には、暖房用又は給湯用の温水
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。

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

【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
。ＧＨ・・・高温発生器、ＧＭ・・・中温発生器、ＧＬ・
・・低温発生器、ＣＬ・・・低温凝縮器、Ｃ・・・凝縮
器、ＡＨ・・・高温吸収器、ＡＬ・・・低温吸収器、Ｅ
Ｈ−・・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、Ｈ
ＬＩ・・・第１低温溶液熱交換器、ＨＬ　２・・・第２
低温溶液熱交換器、１〜１５・・・溶液サイクル配管、
１６．１７・・・接続配管、１８゜１９・・・バルブ、
２１〜２８・・・冷媒サイクル配管、２９．３０・・・
バイパス管、３１．３２−・・バイパス弁特許出願人　　株式会社　荏原製作所

Claims

【特許請求の範囲】１、高温発生器、中温発生器、低温発生器、高温凝縮器
、中温凝縮器、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、及び複数の溶液熱交換器を主
要構成機器とし、高温凝縮器を、中温発生器の加熱側に
設け、中温凝縮器を、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。２、高温発生器又は中温発生器で発生した冷媒蒸気を、
対応する凝縮器をバイパスし、該凝縮器よりもより低圧
の機器に導くラインを設け、該ラインには、弁を設けて
いることを特徴とする請求項１記載の吸収ヒートポンプ
。３、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、単段昇温の三重効用による冷房運転が可能な構
成とした請求項１又は２記載の吸収ヒートポンプ。４、低温凝縮器に複数系統の冷却媒体を通す伝熱部を設
けたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の吸収ヒ
ートポンプ。５、高温発生器又は中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１〜４のいずれ
か１項記載の吸収ヒートポンプ。