JPH05256535A - 吸収式ヒートポンプシステム - Google Patents
吸収式ヒートポンプシステムInfo
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- JPH05256535A JPH05256535A JP5278092A JP5278092A JPH05256535A JP H05256535 A JPH05256535 A JP H05256535A JP 5278092 A JP5278092 A JP 5278092A JP 5278092 A JP5278092 A JP 5278092A JP H05256535 A JPH05256535 A JP H05256535A
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Landscapes
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ２段のヒートポンプサイクルを有するシステ
ムにおいて、一段目のヒートポンプサイクルで熱エネル
ギーを吸収し、二段目のヒートポンプサイクルで熱エネ
ルギーを取り出すことを、効率よく行う事。 【構成】 一段目の凝縮器に設けられる熱交換器と、一
段目の吸収器に設けられる熱交換器と、二段目の蒸発器
に設けられる熱交換器とを一連に接続してサイクルを形
成し、そのサイクル内で流体を循環させ、熱交換器との
熱伝達を行う。
ムにおいて、一段目のヒートポンプサイクルで熱エネル
ギーを吸収し、二段目のヒートポンプサイクルで熱エネ
ルギーを取り出すことを、効率よく行う事。 【構成】 一段目の凝縮器に設けられる熱交換器と、一
段目の吸収器に設けられる熱交換器と、二段目の蒸発器
に設けられる熱交換器とを一連に接続してサイクルを形
成し、そのサイクル内で流体を循環させ、熱交換器との
熱伝達を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、吸収式ヒートポンプに
関し、特に二段階のヒートポンプサイクルを有して、一
段目のヒートポンプサイクルで、下水等の熱源から熱エ
ネルギーを吸収し２段目のヒートポンプサイクルから熱
エネルギーを取り出して温水等を得る、吸収式ヒートポ
ンプサイクルに関する。
関し、特に二段階のヒートポンプサイクルを有して、一
段目のヒートポンプサイクルで、下水等の熱源から熱エ
ネルギーを吸収し２段目のヒートポンプサイクルから熱
エネルギーを取り出して温水等を得る、吸収式ヒートポ
ンプサイクルに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に下水の熱量より熱源水高温を得る
場合には、下水を低温熱源水として利用し、一方、冷水
を得たい場合には、下水を各凝縮器の冷却水として利用
するのが一般である。ガス焚きによる単効用式ヒートポ
ンプと同じくガス焚きによる二重効用式吸収式ヒートポ
ンプ（いづれも二作動体は水−リチュームブロマイド系
を用いている）を用いて第２効用の凝縮器および吸収器
の加温された冷却水を単効用の蒸発器の加熱に用いる方
法では、二重効用の蒸発器に供給される低温熱源を二重
効用のガス焚きの発生器により吸収器と凝縮器を介して
これを昇温させ、これを常温式の加熱源として単効用の
蒸発器に供給し、単効用では発生器に加えられた熱量に
よって吸収器および凝縮器で加温された冷却水を系外に
取出す。すなわち第２効用の蒸発器では、冷水が製造で
き、単効用の吸収器および凝縮器からは高温の熱水を得
ることができる。
場合には、下水を低温熱源水として利用し、一方、冷水
を得たい場合には、下水を各凝縮器の冷却水として利用
するのが一般である。ガス焚きによる単効用式ヒートポ
ンプと同じくガス焚きによる二重効用式吸収式ヒートポ
ンプ（いづれも二作動体は水−リチュームブロマイド系
を用いている）を用いて第２効用の凝縮器および吸収器
の加温された冷却水を単効用の蒸発器の加熱に用いる方
法では、二重効用の蒸発器に供給される低温熱源を二重
効用のガス焚きの発生器により吸収器と凝縮器を介して
これを昇温させ、これを常温式の加熱源として単効用の
蒸発器に供給し、単効用では発生器に加えられた熱量に
よって吸収器および凝縮器で加温された冷却水を系外に
取出す。すなわち第２効用の蒸発器では、冷水が製造で
き、単効用の吸収器および凝縮器からは高温の熱水を得
ることができる。
【０００３】前記のシステムの欠点は２組の吸収式ヒー
トポンプを用いるため、構造および操作が複雑であるこ
とであろう。すなわち (1) ガス燃焼を２つの再生器で行っているため、両者
のバランスを取ることに困難がある。 (2) 夏季および冬季の運転について冷却水、あるいは
熱源水の切替えを複雑に行わなければならないこと。 (3) ２組のヒートポンプシステムを組合わせているた
め設備費が高いこと、およびメンテナンスコストも高い
こと。 尚、このヒートポンプシステムの熱効率は図１に示すご
とく出力、出熱２Ｑに対して入熱は１．３３３Ｑであ
り、理論的な熱効率は１．５０である。以上の点の外
に、水−リチュームブロマイド系の二作動体の欠点は次
のごとくである。 (1) 低温（０ないし５℃の沸点）での運転ができない
こと。 (2) 日常の蒸発温度（３ないし１０℃の沸点温度）よ
り高温（４５℃以上）に昇温できないこと。 このため、０℃以下の低温熱源の場合には水−アンモニ
ア系が利用できるシステムが必要である。
トポンプを用いるため、構造および操作が複雑であるこ
とであろう。すなわち (1) ガス燃焼を２つの再生器で行っているため、両者
のバランスを取ることに困難がある。 (2) 夏季および冬季の運転について冷却水、あるいは
熱源水の切替えを複雑に行わなければならないこと。 (3) ２組のヒートポンプシステムを組合わせているた
め設備費が高いこと、およびメンテナンスコストも高い
こと。 尚、このヒートポンプシステムの熱効率は図１に示すご
とく出力、出熱２Ｑに対して入熱は１．３３３Ｑであ
り、理論的な熱効率は１．５０である。以上の点の外
に、水−リチュームブロマイド系の二作動体の欠点は次
のごとくである。 (1) 低温（０ないし５℃の沸点）での運転ができない
こと。 (2) 日常の蒸発温度（３ないし１０℃の沸点温度）よ
り高温（４５℃以上）に昇温できないこと。 このため、０℃以下の低温熱源の場合には水−アンモニ
ア系が利用できるシステムが必要である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、二段
階の吸収式ヒートポンプサイクルの接続構造を適切に構
成することにより、一段目の吸収式ヒートポンプサイク
ルで下水等の熱源を熱エネルギーを吸収して、二段目の
吸収式ヒートポンプサイクルで熱エネルギーを取り出す
ことを、効率良く行いえる、吸収式ヒートポンプシステ
ムを提供することである。
階の吸収式ヒートポンプサイクルの接続構造を適切に構
成することにより、一段目の吸収式ヒートポンプサイク
ルで下水等の熱源を熱エネルギーを吸収して、二段目の
吸収式ヒートポンプサイクルで熱エネルギーを取り出す
ことを、効率良く行いえる、吸収式ヒートポンプシステ
ムを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による吸収式ヒー
トポンプシステムは、気相と液相との間で変化可能な冷
媒と、気相の冷媒を吸収して冷媒から熱エネルギーを加
えられ、且つ加熱されると冷媒がその中から蒸発してい
く、冷媒吸収液と、冷媒吸収液が気相の冷媒を吸収する
第一吸収器と、第一吸収器で気相の冷媒を吸収した冷媒
吸収液が加熱され、冷媒が冷媒吸収液から蒸発していく
第一発生器と、第一発生器で蒸発した冷媒が冷却され液
化する第一凝縮器と、第一凝縮器で液化された冷媒が加
熱されて気化され、気化した冷媒を第一吸収器に供給す
る第一蒸発器と、第一蒸発器内に配置され、冷媒と第一
流体との間で熱交換を行って冷媒を加熱し、且つ第一流
体を冷却する第一熱交換器と、冷媒吸収液が気相の冷媒
を吸収する第二吸収器と、第二吸収器で気相の冷媒を吸
収した冷媒吸収液が加熱され、冷媒が冷媒吸収液から蒸
発していく第二発生器と、第二発生器で蒸発した冷媒が
冷却され液化する第二凝縮器と、第二凝縮器で液化され
た冷媒が加熱されて気化され、気化した冷媒を第二吸収
器に供給する第二蒸発器と、第一凝縮器に設けられて気
化された冷媒を冷却する第三熱交換器と、第一吸収器で
気相の冷媒が冷媒吸収液を吸収する際に冷媒から熱エネ
ルギーを加えられた冷媒吸収液を冷却する第四熱交換器
と、第二蒸発器内に設けられて液化された冷媒を加熱す
る第五熱交換器と、第三熱交換器と第四熱交換器と第五
熱交換器とのサイクルを循環し冷媒との熱交換を行う第
二流体と、を有する。
トポンプシステムは、気相と液相との間で変化可能な冷
媒と、気相の冷媒を吸収して冷媒から熱エネルギーを加
えられ、且つ加熱されると冷媒がその中から蒸発してい
く、冷媒吸収液と、冷媒吸収液が気相の冷媒を吸収する
第一吸収器と、第一吸収器で気相の冷媒を吸収した冷媒
吸収液が加熱され、冷媒が冷媒吸収液から蒸発していく
第一発生器と、第一発生器で蒸発した冷媒が冷却され液
化する第一凝縮器と、第一凝縮器で液化された冷媒が加
熱されて気化され、気化した冷媒を第一吸収器に供給す
る第一蒸発器と、第一蒸発器内に配置され、冷媒と第一
流体との間で熱交換を行って冷媒を加熱し、且つ第一流
体を冷却する第一熱交換器と、冷媒吸収液が気相の冷媒
を吸収する第二吸収器と、第二吸収器で気相の冷媒を吸
収した冷媒吸収液が加熱され、冷媒が冷媒吸収液から蒸
発していく第二発生器と、第二発生器で蒸発した冷媒が
冷却され液化する第二凝縮器と、第二凝縮器で液化され
た冷媒が加熱されて気化され、気化した冷媒を第二吸収
器に供給する第二蒸発器と、第一凝縮器に設けられて気
化された冷媒を冷却する第三熱交換器と、第一吸収器で
気相の冷媒が冷媒吸収液を吸収する際に冷媒から熱エネ
ルギーを加えられた冷媒吸収液を冷却する第四熱交換器
と、第二蒸発器内に設けられて液化された冷媒を加熱す
る第五熱交換器と、第三熱交換器と第四熱交換器と第五
熱交換器とのサイクルを循環し冷媒との熱交換を行う第
二流体と、を有する。
【０００６】
【作用】本発明の吸収式ヒートポンプシステムは、低温
の熱源水で運転している低温側ヒートポンプサイクルに
より、吸収器および凝縮器で昇温された冷却水を得て、
この冷却水を高温側ヒートポンプサイクルの蒸発器の加
温に用いる。高温側ヒートポンプサイクルの吸収器およ
び凝縮器ではさらに高温の冷却水を得ることができるの
で、これを温水発生用の加熱エネルギーに用いることに
よって二段の昇温が可能となり、温度の低い熱源より高
温の温水を得ることができる。
の熱源水で運転している低温側ヒートポンプサイクルに
より、吸収器および凝縮器で昇温された冷却水を得て、
この冷却水を高温側ヒートポンプサイクルの蒸発器の加
温に用いる。高温側ヒートポンプサイクルの吸収器およ
び凝縮器ではさらに高温の冷却水を得ることができるの
で、これを温水発生用の加熱エネルギーに用いることに
よって二段の昇温が可能となり、温度の低い熱源より高
温の温水を得ることができる。
【０００７】本システムの作用についてさらに述べれ
ば、高温側ヒートポンプサイクルの入熱量をＱとすれば
低温側ヒートポンプサイクルの発生器の必要な熱量は
０．５Ｑであり、この０．５Ｑは吸収式および凝縮器の
いづれからも得ることができる。０．５Ｑの熱量は凝縮
器および吸収器によって外に取出され、これが高温側の
ヒートポンプの蒸発器に供給され、高温側の運転を確保
できる。低温側発生器に供給する量を０．５Ｑ以上にし
ていく場合にはそれに比例して低温側の蒸発器で得られ
る冷水の量は多くなり、最も冷却能力を発揮できる場合
には２Ｑの冷水の製造が可能である。第２低温発生器に
供給される熱量が０．５Ｑより多くなる場合には、表１
に示すような熱収支となる。すなわち低温側発生器への
入力０．５Ｑが温水出力の最大であり、低温側発生器に
２Ｑを入れた場合には温水製造０、冷水製造能力は最大
の２Ｑということになる。いづれにしても理論的なＣＯ
Ｐは温水および冷水製造の両者を考慮すれば２．０とな
る（実際の場合には１．３ないし１．４程度である）。
ば、高温側ヒートポンプサイクルの入熱量をＱとすれば
低温側ヒートポンプサイクルの発生器の必要な熱量は
０．５Ｑであり、この０．５Ｑは吸収式および凝縮器の
いづれからも得ることができる。０．５Ｑの熱量は凝縮
器および吸収器によって外に取出され、これが高温側の
ヒートポンプの蒸発器に供給され、高温側の運転を確保
できる。低温側発生器に供給する量を０．５Ｑ以上にし
ていく場合にはそれに比例して低温側の蒸発器で得られ
る冷水の量は多くなり、最も冷却能力を発揮できる場合
には２Ｑの冷水の製造が可能である。第２低温発生器に
供給される熱量が０．５Ｑより多くなる場合には、表１
に示すような熱収支となる。すなわち低温側発生器への
入力０．５Ｑが温水出力の最大であり、低温側発生器に
２Ｑを入れた場合には温水製造０、冷水製造能力は最大
の２Ｑということになる。いづれにしても理論的なＣＯ
Ｐは温水および冷水製造の両者を考慮すれば２．０とな
る（実際の場合には１．３ないし１．４程度である）。
【０００８】
【表１】
【０００９】
【実施例】図１と図２に示されるように、本発明の一実
施例においては、高温側ヒートポンプと低温側ヒートポ
ンプの２組により構成されており、高温側の凝縮器およ
び吸収器の熱量を低温側発生器に結合することによって
低温側の熱源を二段階に高温熱水を製造し、これを利用
せんとするものである。高温側ヒートポンプは第２発生
器１、第２凝縮器２、第２蒸発器３、第２吸収器４と熱
交換器５および吸収器循環ポンプ６とによって構成され
ている。一方、低温側ヒートポンプは第１発生器７、第
１凝縮器８、第１蒸発器９、第１吸収器１０、熱交換器
１１および循環ポンプ１２によって構成されている。以
上の２つのヒートポンプの組合わせにおいて、第１発生
器７の熱源として第２凝縮器２と第１発生器７の熱交換
器２１，７１の間に配管を設けて熱を移動させる方法
（図１）と、第２発生器１の冷媒ベーパーを直接第１発
生器７と熱交換器１３の加温に用いる方法（図４）があ
る。前者について説明すれば、熱水製造のループとして
第２凝縮器２と第１発生器７とを循環ポンプ１４と配管
で結ぶ、また熱交換器１３と第２吸収器４とを結んだ配
管があり、これは循環ポンプ１９によって熱交換器１３
と接続されてループを作っている。一方、冷水製造のル
ープは第１蒸発器９と熱交換器１７とを循環ポンプ１８
によってループを作る。第２蒸発器３加熱ループとして
第１吸収器１０、第１凝縮器８および第２蒸発器３と冷
却器１５とがループを成しており、循環ポンプ１６によ
って循環をしている。第１蒸発器９内の熱交換器９１に
は、直接下水等の熱源が供給されても良いし、熱交換器
１７を介して、下水等の熱源から熱エネルギーが吸収さ
れても良い。第２吸収器４内の熱交換器４１及び第２凝
縮器２内の熱交換器２１等には、高温側ヒートポンプサ
イクルから熱エネルギーを取り出すように直接水等が供
給されて温水を発生しても良いし、熱交換器１３を介し
て、外部へ熱を取り出しても良い。熱交換器内を流れて
熱エネルギーを伝達する流体は、ポンプ６，１２，１
４，１６，１８，１９により、図面の配管部に書き加え
られた矢印方向に圧送される。冷媒も図面内の矢印方向
に流れる。図２には、温水を発生する時と冷水を発生す
る時の、システムの構成の違いを示す。
施例においては、高温側ヒートポンプと低温側ヒートポ
ンプの２組により構成されており、高温側の凝縮器およ
び吸収器の熱量を低温側発生器に結合することによって
低温側の熱源を二段階に高温熱水を製造し、これを利用
せんとするものである。高温側ヒートポンプは第２発生
器１、第２凝縮器２、第２蒸発器３、第２吸収器４と熱
交換器５および吸収器循環ポンプ６とによって構成され
ている。一方、低温側ヒートポンプは第１発生器７、第
１凝縮器８、第１蒸発器９、第１吸収器１０、熱交換器
１１および循環ポンプ１２によって構成されている。以
上の２つのヒートポンプの組合わせにおいて、第１発生
器７の熱源として第２凝縮器２と第１発生器７の熱交換
器２１，７１の間に配管を設けて熱を移動させる方法
（図１）と、第２発生器１の冷媒ベーパーを直接第１発
生器７と熱交換器１３の加温に用いる方法（図４）があ
る。前者について説明すれば、熱水製造のループとして
第２凝縮器２と第１発生器７とを循環ポンプ１４と配管
で結ぶ、また熱交換器１３と第２吸収器４とを結んだ配
管があり、これは循環ポンプ１９によって熱交換器１３
と接続されてループを作っている。一方、冷水製造のル
ープは第１蒸発器９と熱交換器１７とを循環ポンプ１８
によってループを作る。第２蒸発器３加熱ループとして
第１吸収器１０、第１凝縮器８および第２蒸発器３と冷
却器１５とがループを成しており、循環ポンプ１６によ
って循環をしている。第１蒸発器９内の熱交換器９１に
は、直接下水等の熱源が供給されても良いし、熱交換器
１７を介して、下水等の熱源から熱エネルギーが吸収さ
れても良い。第２吸収器４内の熱交換器４１及び第２凝
縮器２内の熱交換器２１等には、高温側ヒートポンプサ
イクルから熱エネルギーを取り出すように直接水等が供
給されて温水を発生しても良いし、熱交換器１３を介し
て、外部へ熱を取り出しても良い。熱交換器内を流れて
熱エネルギーを伝達する流体は、ポンプ６，１２，１
４，１６，１８，１９により、図面の配管部に書き加え
られた矢印方向に圧送される。冷媒も図面内の矢印方向
に流れる。図２には、温水を発生する時と冷水を発生す
る時の、システムの構成の違いを示す。
【００１０】第２発生器１は、熱源から供給される熱に
よって稀薄リチュームブロマイド溶液（冷媒を吸収した
冷媒吸収液）を加熱し、蒸発した冷媒は第２凝縮器２に
導かれ、そこで熱交換器２１により凝縮される。この際
の凝縮液は第２蒸発器３に導き、熱交換器３１で後述す
る低温熱ヒートポンプの吸収熱と凝集熱の一部によって
加温されて蒸発し第２吸収器４によって導かれ、ここで
第１発生器１で濃縮された濃厚液と混合され、凝縮が起
こるので沸点上昇により高い温度で凝縮を行い、いわゆ
る吸収式ヒートポンプを形成する。このシステムの中で
熱量をとるべき箇所は第２凝縮器２と第２吸収器４であ
り、この熱量の全部、あるいは一部を凝縮器と吸収器お
よび熱交換器１３とのループとによって循環ポンプ１４
により第１発生器７との間に循環ループを作ってあり、
必要に応じて温水製造および冷熱発生に必要な熱量を第
１発生器７へ送ることができる。
よって稀薄リチュームブロマイド溶液（冷媒を吸収した
冷媒吸収液）を加熱し、蒸発した冷媒は第２凝縮器２に
導かれ、そこで熱交換器２１により凝縮される。この際
の凝縮液は第２蒸発器３に導き、熱交換器３１で後述す
る低温熱ヒートポンプの吸収熱と凝集熱の一部によって
加温されて蒸発し第２吸収器４によって導かれ、ここで
第１発生器１で濃縮された濃厚液と混合され、凝縮が起
こるので沸点上昇により高い温度で凝縮を行い、いわゆ
る吸収式ヒートポンプを形成する。このシステムの中で
熱量をとるべき箇所は第２凝縮器２と第２吸収器４であ
り、この熱量の全部、あるいは一部を凝縮器と吸収器お
よび熱交換器１３とのループとによって循環ポンプ１４
により第１発生器７との間に循環ループを作ってあり、
必要に応じて温水製造および冷熱発生に必要な熱量を第
１発生器７へ送ることができる。
【００１１】低温側のヒートポンプは前述通り高温側と
同じであるが、低温熱源水を第２蒸発器３の加温に利用
できるように高温側で発生した吸収器および凝縮器の熱
量を第１発生器７に送り、第１蒸発器９に供給される温
度の低い熱量を第１凝縮器８および第１吸収器１０で吸
い上げて、これを第２蒸発器３の加温に用いることがで
きる。このようにして結果的には第１発生器７に供給さ
れた低温の熱量は第１吸収器１０および第１凝縮器８に
よって第２発生器１に送られ、これがさらに第２凝縮器
２および第２吸収器４で昇温されて熱水を作ることがで
きる。第１発生器７では、高温の熱量を取入れて第１濃
縮器８に冷媒ベーパーを送り凝縮させ、凝縮液を第１蒸
発器９に送り、低温熱源水によって蒸発させこれを第１
吸収器１０に送り吸収凝縮を行わせ、循環ポンプ１６に
よって第１吸収器１０および第１凝縮器８の熱量は第２
発生器１に送られ、熱バランスによって過剰な熱量は熱
交換器１５によって除去し、再循環を行う。一方、冷水
製造を必要とする場合には第１蒸発器９の熱交換器１７
との間に循環ポンプ１８を介して熱媒の循環ループを作
り、これによって外部に熱を供給することができる。
同じであるが、低温熱源水を第２蒸発器３の加温に利用
できるように高温側で発生した吸収器および凝縮器の熱
量を第１発生器７に送り、第１蒸発器９に供給される温
度の低い熱量を第１凝縮器８および第１吸収器１０で吸
い上げて、これを第２蒸発器３の加温に用いることがで
きる。このようにして結果的には第１発生器７に供給さ
れた低温の熱量は第１吸収器１０および第１凝縮器８に
よって第２発生器１に送られ、これがさらに第２凝縮器
２および第２吸収器４で昇温されて熱水を作ることがで
きる。第１発生器７では、高温の熱量を取入れて第１濃
縮器８に冷媒ベーパーを送り凝縮させ、凝縮液を第１蒸
発器９に送り、低温熱源水によって蒸発させこれを第１
吸収器１０に送り吸収凝縮を行わせ、循環ポンプ１６に
よって第１吸収器１０および第１凝縮器８の熱量は第２
発生器１に送られ、熱バランスによって過剰な熱量は熱
交換器１５によって除去し、再循環を行う。一方、冷水
製造を必要とする場合には第１蒸発器９の熱交換器１７
との間に循環ポンプ１８を介して熱媒の循環ループを作
り、これによって外部に熱を供給することができる。
【００１２】本発明の構造を利用しての温水と冷水の製
造は、次の通りである。 (1) 温水製造時と冷水製造時の間の配管の切り替えを
行うこと。 (2) 第１凝縮器の熱を第２発生器に最大限に供給でき
るようなシステムにすること。 (3) 冷水製造時には高温および低温のヒートポンプシ
ステムの全ては冷水製造の条件で試運転を行い、温水の
製造は第１コンデンサーの余剰熱量によってのみ行うこ
と。 以上により、経済的な冷水および温水同時製造が設計可
能であり、要約すれば第２蒸発器３と第２吸収器４の操
作温度を第１蒸発器７と第１吸収器１０のそれぞれの操
作条件と同じにすることで最大の冷水製造能力を得るこ
とができる。この際には温水の製造は第２発生器１の冷
媒ベーパーによってのみ行うことができる。この場合の
熱収支を表１に示す。
造は、次の通りである。 (1) 温水製造時と冷水製造時の間の配管の切り替えを
行うこと。 (2) 第１凝縮器の熱を第２発生器に最大限に供給でき
るようなシステムにすること。 (3) 冷水製造時には高温および低温のヒートポンプシ
ステムの全ては冷水製造の条件で試運転を行い、温水の
製造は第１コンデンサーの余剰熱量によってのみ行うこ
と。 以上により、経済的な冷水および温水同時製造が設計可
能であり、要約すれば第２蒸発器３と第２吸収器４の操
作温度を第１蒸発器７と第１吸収器１０のそれぞれの操
作条件と同じにすることで最大の冷水製造能力を得るこ
とができる。この際には温水の製造は第２発生器１の冷
媒ベーパーによってのみ行うことができる。この場合の
熱収支を表１に示す。
【００１３】図３に示される、もう一つの実施例におい
て、第２凝縮器２と第１発生器７と第２吸収器４と熱交
換器１３の間に熱移動を行うためのループを作り、一方
第１凝縮器８と第１吸収器１０の熱量を第２蒸発器３へ
送るためのループを作り、このループの中に過剰熱量を
除去するための冷却器１５を設けてある。一方、冷水製
造は第１蒸発器９のみで行うことができる。この場合の
熱収支を表２に示す。本方式は第２吸収器４と第２凝縮
器２の温度が第１発生器７のそれより高く設計できる場
合には冷水製造時にバルブの切換えなしに運転可能であ
り、システムは簡素化できる。水−リチュームブロマイ
ド系の二作動体の場合にはその特性上先記の実施例のよ
うに冷水製造時第２凝縮器２より第１発生器７への熱の
移動は温度差を大きく取れるので可能であるが、第２吸
収器４の操作温度は第１発生器７のそれに比べると温度
差がないか、それとも極くわずかであり、熱の移動が十
分にできない。すなわち先記の実施例の必要条件である
第２凝縮器２の熱量と第２吸収器１０の熱量を全て第１
発生器１へもっていって最大の冷水製造能力を得ようと
する場合にはこの方式では利用できない。また、一方、
低温側で全て冷水製造熱量を引き受けるので、すなわち
低温側のヒートポンプシステムの全ては２Ｑの熱量を処
理する必要があるために伝熱面積は多大になる。以上の
ような理由でこの実施例に水−リチュームブロマイド系
を利用することには無理がある。
て、第２凝縮器２と第１発生器７と第２吸収器４と熱交
換器１３の間に熱移動を行うためのループを作り、一方
第１凝縮器８と第１吸収器１０の熱量を第２蒸発器３へ
送るためのループを作り、このループの中に過剰熱量を
除去するための冷却器１５を設けてある。一方、冷水製
造は第１蒸発器９のみで行うことができる。この場合の
熱収支を表２に示す。本方式は第２吸収器４と第２凝縮
器２の温度が第１発生器７のそれより高く設計できる場
合には冷水製造時にバルブの切換えなしに運転可能であ
り、システムは簡素化できる。水−リチュームブロマイ
ド系の二作動体の場合にはその特性上先記の実施例のよ
うに冷水製造時第２凝縮器２より第１発生器７への熱の
移動は温度差を大きく取れるので可能であるが、第２吸
収器４の操作温度は第１発生器７のそれに比べると温度
差がないか、それとも極くわずかであり、熱の移動が十
分にできない。すなわち先記の実施例の必要条件である
第２凝縮器２の熱量と第２吸収器１０の熱量を全て第１
発生器１へもっていって最大の冷水製造能力を得ようと
する場合にはこの方式では利用できない。また、一方、
低温側で全て冷水製造熱量を引き受けるので、すなわち
低温側のヒートポンプシステムの全ては２Ｑの熱量を処
理する必要があるために伝熱面積は多大になる。以上の
ような理由でこの実施例に水−リチュームブロマイド系
を利用することには無理がある。
【００１４】
【表２】
【００１５】図４に示す、もう一つの実施例において
は、第２発生器１の冷媒ベーパーを直接第１発生器７と
熱交換器１３に導き、温水と冷水を作る方法がある。こ
の際の熱収支は最初の実施例と同じであるが、最初の実
施例と比較して第２凝縮器２が不要となり、経済的なシ
ステムが一般化可能である。前記第１発生器１と熱交換
器１３で凝縮した冷媒は第２蒸発器３に戻り、ヒートポ
ンプのサイクルを動かすことができる。
は、第２発生器１の冷媒ベーパーを直接第１発生器７と
熱交換器１３に導き、温水と冷水を作る方法がある。こ
の際の熱収支は最初の実施例と同じであるが、最初の実
施例と比較して第２凝縮器２が不要となり、経済的なシ
ステムが一般化可能である。前記第１発生器１と熱交換
器１３で凝縮した冷媒は第２蒸発器３に戻り、ヒートポ
ンプのサイクルを動かすことができる。
【００１６】５０m2の第２発生器１、５０m2の第２凝縮
器２、６０m2の第２蒸発器３および７０m2の第２吸収器
４より成る高温型ヒートポンプシステムと低温側ヒート
ポンプシステムとして第１発生器７を３０m2、第１凝縮
器８を３０m2、第１蒸発器９を４０m2、第１吸収器１０
を４０m2とするシステムを用いて、水−リチュームブロ
マイド系冷媒・吸収液を図１の実施例に使用し、水−ア
ンモニア系冷媒・吸収液を図４の実施例に使用し運転を
した結果は表３に示す通りである。温水製造時において
は７０℃の温水出熱量５２０×１０3 Ｋｃａｌ／ｈｒ同
時に７℃の冷水の出熱量１３９×１０3 Ｋｃａｌ／ｈｒ
の能力において１３Ａの都市ガス４４．５m3／ｈｒを消
費した。この場合の温水基準の熱効率は１．２３であっ
た。また、冷水製造において７℃の冷水出熱量５６１×
１０3 Ｋｃａｌ／ｈｒの熱量において都市ガス消費量４
３．８m3／ｈｒであった。この際の熱効率は１．３４で
ある。
器２、６０m2の第２蒸発器３および７０m2の第２吸収器
４より成る高温型ヒートポンプシステムと低温側ヒート
ポンプシステムとして第１発生器７を３０m2、第１凝縮
器８を３０m2、第１蒸発器９を４０m2、第１吸収器１０
を４０m2とするシステムを用いて、水−リチュームブロ
マイド系冷媒・吸収液を図１の実施例に使用し、水−ア
ンモニア系冷媒・吸収液を図４の実施例に使用し運転を
した結果は表３に示す通りである。温水製造時において
は７０℃の温水出熱量５２０×１０3 Ｋｃａｌ／ｈｒ同
時に７℃の冷水の出熱量１３９×１０3 Ｋｃａｌ／ｈｒ
の能力において１３Ａの都市ガス４４．５m3／ｈｒを消
費した。この場合の温水基準の熱効率は１．２３であっ
た。また、冷水製造において７℃の冷水出熱量５６１×
１０3 Ｋｃａｌ／ｈｒの熱量において都市ガス消費量４
３．８m3／ｈｒであった。この際の熱効率は１．３４で
ある。
【００１７】
【表３】
【００１８】本発明の特徴は次のように要約できる。発
生器、凝縮器、蒸発器および吸収器より成る吸収式ヒー
トポンプを２つに組合わせ、高温側発生器はガス焚き、
あるいは高温スチームで加温し高温側の凝縮器、あるい
は吸収器の一部の熱温水を低温側の再生器に送り、高温
側の蒸発器の加熱には低温側の凝縮器および吸収器の熱
温水を供給し、低温蒸発器には低温熱源水を供給するこ
とで、高温吸収器と前記高温凝縮器より熱温水を得ると
いうことに要約できる。この実施の態様として次のこと
が上げられる。 (1) 高温側発生器の冷媒ベーパーを直接低温側発生器
および温水加熱器に導き、同時に高温側吸収器の熱は熱
水を発生するための熱交換器に供給する。 (2) 高温側凝縮器と低温側再生器の間に熱水ループを
作り、熱移動をさせる。 (3) 高温側凝縮器と低温側再生器、高温側吸収器の間
に熱水ループを作り、一部を第２発生器に用い、残部を
熱水加温に用いる方法。
生器、凝縮器、蒸発器および吸収器より成る吸収式ヒー
トポンプを２つに組合わせ、高温側発生器はガス焚き、
あるいは高温スチームで加温し高温側の凝縮器、あるい
は吸収器の一部の熱温水を低温側の再生器に送り、高温
側の蒸発器の加熱には低温側の凝縮器および吸収器の熱
温水を供給し、低温蒸発器には低温熱源水を供給するこ
とで、高温吸収器と前記高温凝縮器より熱温水を得ると
いうことに要約できる。この実施の態様として次のこと
が上げられる。 (1) 高温側発生器の冷媒ベーパーを直接低温側発生器
および温水加熱器に導き、同時に高温側吸収器の熱は熱
水を発生するための熱交換器に供給する。 (2) 高温側凝縮器と低温側再生器の間に熱水ループを
作り、熱移動をさせる。 (3) 高温側凝縮器と低温側再生器、高温側吸収器の間
に熱水ループを作り、一部を第２発生器に用い、残部を
熱水加温に用いる方法。
【図１】本発明による、吸収式ヒートポンプシステムの
一実施例を示す概略図。
一実施例を示す概略図。
【図２】(a) は、図１の実施例の、温水発生時の流体の
流れ状態を示す概略図。(b) は、図１の実施例の、冷水
発生時の流体の流れ状態を示す概略図。
流れ状態を示す概略図。(b) は、図１の実施例の、冷水
発生時の流体の流れ状態を示す概略図。
【図３】本発明による、吸収式ヒートポンプシステムの
もう一つの実施例を示す概略図。
もう一つの実施例を示す概略図。
【図４】(a) は、本発明による、吸収式ヒートポンプシ
ステムのもう一つの実施例における温水発生時の流体の
流れ状態を示す概略図。(b) は、本発明による、吸収式
ヒートポンプシステムのもう一つの実施例における冷水
発生時の流体の流れ状態を示す概略図。
ステムのもう一つの実施例における温水発生時の流体の
流れ状態を示す概略図。(b) は、本発明による、吸収式
ヒートポンプシステムのもう一つの実施例における冷水
発生時の流体の流れ状態を示す概略図。
１ 第２発生器 ２ 第２凝縮器 ３ 第２蒸発器 ４ 第２吸収器 ５ 熱交換器 ６ 循環ポンプ １１ 第２発生器用熱交換器 ２１ 第２凝縮器用熱交換器 ３１ 第２蒸発器用熱交換器 ４１ 第２吸収器用熱交換器 ５１ 熱交換器 ７ 第１発生器 ８ 第１凝縮器 ９ 第１蒸発器 １０ 第１吸収器 ５１ 熱交換器 １２ 循環ポンプ ７１ 第１発生器用熱交換器 ８１ 第１凝縮器用熱交換器 ９１ 第１蒸発器用熱交換器 １０１ 第１吸収器用熱交換器 １３ 熱交換器 １４ 循環ポンプ １５ 冷却器 １６ 冷却水循環ポンプ １７ 熱交換器 １８ 冷水循環ポンプ １９ 吸収器循環ポンプ
Claims (8)
- 【請求項１】 吸収式ヒートポンプシステムであり、 気相と液相との間で変化可能な冷媒と、 気相の冷媒を吸収して冷媒から熱エネルギーを加えら
れ、且つ加熱されると冷媒がその中から蒸発していく、
冷媒吸収液と、 冷媒吸収液が気相の冷媒を吸収する第一吸収器と、 第一吸収器で気相の冷媒を吸収した冷媒吸収液が加熱さ
れ、冷媒が冷媒吸収液から蒸発していく第一発生器と、 第一発生器で蒸発した冷媒が冷却され液化する第一凝縮
器と、 第一凝縮器で液化された冷媒が加熱されて気化され、気
化した冷媒を第一吸収器に供給する第一蒸発器と、 第一蒸発器内に配置され、冷媒と第一流体との間で熱交
換を行って冷媒を加熱し、且つ第一流体を冷却する第一
熱交換器と、 冷媒吸収液が気相の冷媒を吸収する第二吸収器と、 第二吸収器で気相の冷媒を吸収した冷媒吸収液が加熱さ
れ、冷媒が冷媒吸収液から蒸発していく第二発生器と、 第二発生器で蒸発した冷媒が冷却され液化する第二凝縮
器と、 第二凝縮器で液化された冷媒が加熱されて気化され、気
化した冷媒を第二吸収器に供給する第二蒸発器と、 第一凝縮器に設けられて気化された冷媒を冷却する第三
熱交換器と、 第一吸収器で気相の冷媒が冷媒吸収液を吸収する際に冷
媒から熱エネルギーを加えられた冷媒吸収液を冷却する
第四熱交換器と、 第二蒸発器内に設けられて液化された冷媒を加熱する第
五熱交換器と、 第三熱交換器と第四熱交換器と第五熱交換器とのサイク
ルを循環し冷媒との熱交換を行う第二流体と、を有する
吸収式ヒートポンプシステム。 - 【請求項２】 請求項１による吸収式ヒートポンプシス
テムであり、 第二凝縮器内に設けられて、冷媒と第三流体との間で熱
交換を行って冷媒を冷却し、 第三流体を加熱する第六熱交換器を更に有する吸収式ヒ
ートポンプシステム。 - 【請求項３】 請求項２による吸収式ヒートポンプシス
テムであり、 第一発生器内に設けられて、冷媒と第三流体との間で熱
交換を行って冷媒を加熱し、且つ第三流体を冷却する第
七熱交換器を更に有する吸収式ヒートポンプシステム。 - 【請求項４】 請求項２による吸収式ヒートポンプシス
テムであり、 第二吸収器内に設けられて、冷媒吸収液と第三流体との
間で熱交換を行って第三流体を加熱する第八熱交換器を
更に有する吸収式ヒートポンプシステム。 - 【請求項５】 請求項１による吸収式ヒートポンプシス
テムであり、 第二吸収器内に設けられて、冷媒と第四流体との間で熱
交換を行って第四流体を加熱する第八熱交換器を更に有
する吸収式ヒートポンプシステム。 - 【請求項６】 請求項１による吸収式ヒートポンプシス
テムであり、 第二流体は、第五熱交換器から第三熱交換器を経て第四
熱交換器に流れ、その後第五熱交換器に戻る、吸収式ヒ
ートポンプシステム。 - 【請求項７】 請求項３による吸収式ヒートポンプシス
テムであり、 第三流体は、第六熱交換器から第七熱交換器に向かって
流れ、その後冷却される、吸収式ヒートポンプシステ
ム。 - 【請求項８】 請求項４による吸収式ヒートポンプシス
テムであり、 第三流体は、第六熱交換器から第八熱交換器に向かって
流れ、その後冷却される、吸収式ヒートポンプシステ
ム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5278092A JPH05256535A (ja) | 1992-03-11 | 1992-03-11 | 吸収式ヒートポンプシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5278092A JPH05256535A (ja) | 1992-03-11 | 1992-03-11 | 吸収式ヒートポンプシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05256535A true JPH05256535A (ja) | 1993-10-05 |
Family
ID=12924368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5278092A Pending JPH05256535A (ja) | 1992-03-11 | 1992-03-11 | 吸収式ヒートポンプシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05256535A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101871702A (zh) * | 2010-07-09 | 2010-10-27 | 浙江大学 | 双热源高效吸收式制冷装置 |
| CN102072592A (zh) * | 2011-01-06 | 2011-05-25 | 双良节能系统股份有限公司 | 多段吸收式热泵直接回收污水多段闪蒸蒸汽余热供热系统 |
| JP2017058063A (ja) * | 2015-09-16 | 2017-03-23 | 荏原冷熱システム株式会社 | 地中熱利用吸収ヒートポンプシステム |
| JP2017058049A (ja) * | 2015-09-15 | 2017-03-23 | 荏原冷熱システム株式会社 | 吸収ヒートポンプシステム |
| CN110307668A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-10-08 | 同方节能装备有限公司 | 一种基于吸收式技术的核能冷热联供系统 |
-
1992
- 1992-03-11 JP JP5278092A patent/JPH05256535A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101871702A (zh) * | 2010-07-09 | 2010-10-27 | 浙江大学 | 双热源高效吸收式制冷装置 |
| CN102072592A (zh) * | 2011-01-06 | 2011-05-25 | 双良节能系统股份有限公司 | 多段吸收式热泵直接回收污水多段闪蒸蒸汽余热供热系统 |
| JP2017058049A (ja) * | 2015-09-15 | 2017-03-23 | 荏原冷熱システム株式会社 | 吸収ヒートポンプシステム |
| JP2017058063A (ja) * | 2015-09-16 | 2017-03-23 | 荏原冷熱システム株式会社 | 地中熱利用吸収ヒートポンプシステム |
| CN110307668A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-10-08 | 同方节能装备有限公司 | 一种基于吸收式技术的核能冷热联供系统 |
| CN110307668B (zh) * | 2019-07-23 | 2024-06-07 | 同方节能装备有限公司 | 一种基于吸收式技术的核能冷热联供系统 |
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