JPH0762570B2

JPH0762570B2 - 吸収ヒ−トポンプ装置

Info

Publication number: JPH0762570B2
Application number: JP3281687A
Authority: JP
Inventors: 志奥山崎; 貴雄田中
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1987-02-16
Filing date: 1987-02-16
Publication date: 1995-07-05
Anticipated expiration: 2010-07-05
Also published as: JPS63201461A

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
よび吸収器内の圧力、温度よりも低く保って運転し、発
生器や蒸発器に供給する熱源流体よりも高温の被加熱流
体を吸収器から取出す吸収ヒートポンプ装置（以下、こ
の種の吸収ヒートポンプ装置という）の改良に関する。

（ロ）従来の技術発生器および蒸発器に供給した熱を汲み上げてこの熱よ
りも高温レベルの熱を吸収器から取出すようにしたこの
種の吸収ヒートポンプ装置においては、その起動時、発
生器と吸収器との間の圧力差が未だ十分に大きくならな
いため、吸収器から低圧側の発生器へ流れる溶液の量に
くらべ、溶液ポンプにより発生器から吸収器へ送られる
溶液の量が多い。すなわち、起動時には吸収器における
溶液の出入量がアンバランスになりやすく、吸収器内に
溶液が偏在しやすい。このため、この種の吸収ヒートポ
ンプ装置においては、その起動時に吸収器内の溶液が蒸
発器側へ溢流して冷媒液中へ混入しやすいという難点が
あった。この難点は、装置に対する熱入力や負荷などの
急激な変動によって発生器と吸収器との間の圧力差が著
しく小さくなる時においても、装置の起動時と同様に生
じやすい。

そして、上記の難点を解決する従来の技術として、例え
ば特開昭60−200062号公報にみられるように、吸収器か
ら溶液熱交換器をバイパスさせて発生器へ溶液を流すバ
イパス路をこの種の吸収ヒートポンプ装置に備え、か
つ、前記バイパス路に弁を備えたものがある。

（ハ）発明が解決しようとする問題点上記した従来のものにおいては、弁の流路に残留してい
る溶液が装置の運転休止中に結晶してバイパス路を閉塞
しやすいために、装置の運転再開に際しての起動時に弁
を開いても吸収器から発生器側へ溶液が殆んど流れず、
結局、溶液が吸収器から蒸発器へ溢流してその冷媒液中
に混入するという問題点があった。

本発明は、この問題点に鑑み、装置の運転再開に際して
の起動時にも、吸収器から蒸発器への溶液の溢流とこれ
に伴なう冷媒液への溶液の混入を確実に防ぐことの可能
なこの種の吸収ヒートポンプ装置の提供を目的としたも
のである。

（ニ）問題点を解決するための手段本発明は、上記の問題点を解決する手段として、この種
の吸収ヒートポンプ装置の蒸発器の底部に仕切り壁を介
して蒸発器の冷媒液溜めとは別の液溜めを形成し、か
つ、この液溜めと吸収器の溶液溜めとを管路で結ぶ構成
としたものである。かつまた、前記液溜めと溶液溜めと
のトータルの容量を装置に充填した溶液のそれよりも大
きく構成したものである。

（ホ）作用本発明によれば、装置の運転再開初期において、吸収器
内の溶液が蒸発器の冷媒液溜めへ溢流する前にこれを蒸
発器の別の液溜めへ流して貯える機能（作用）をこの種
の吸収ヒートポンプ装置にもたせることができる。この
ため、流路の閉塞しやすい弁付きのバイパス路を備えた
従来のものにくらべ、溶液の冷媒液への混入防止をより
一層確実に行うことができる。

（ヘ）実施例図面は本発明によるこの種の吸収ヒートポンプ装置の一
実施例を示した概略構成説明図である。図において、
（１）は発生器、（２）は凝縮器、（３）は蒸発器、
（４）は吸収器、（５）は溶液熱交換器、（P_RC）は冷
媒液用ポンプ、（P_RE）は冷媒液循環用ポンプ、（P_A）
は溶液用ポンプで、これら機器を冷媒蒸気用ダクト
（６），（７）、冷媒液用管路（８），（９），（1
0），（11）、濃溶液用管路（12），（13），（14）、
稀溶液用管路（15），（16）で接続して従来のこの種の
吸収ヒートポンプ装置と同様の冷媒〔水〕および溶液
〔臭化リチウム水溶液〕の循環路が形成されている。

（17）は発生器（１）の加熱器、（18）は凝縮器（２）
の冷却器、（19）は蒸発器の給熱器、（20）は吸収器
（４）の被加熱器である。（21），（22）は加熱器（1
7）と接続した熱源流体用管路であり、また、（23），
（24）は給熱器（19）と接続した熱源流体用管路で、こ
れら管路には排温水その他の低温水もしくは廃蒸気ある
いは燃焼ガスなどの熱源流体を流すようになっている。
（25），（26）は冷却器（18）と接続した冷却流体用管
路で、この管路には冷却水その他の冷却流体を流すよう
になっている。また、（27），（28）は被加熱器（20）
と接続した被加熱流体用管路で、この管路には水もしく
はブラインあるいはこれらの蒸気などの被加熱流体を流
すようになっている。

（29），（30）はそれぞれ濃溶液用、稀溶液用散布器で
あり、（ｅ）はダクト（６）に配備したエリミネーター
である。また、（ａ），（ａ），（ａ）はダクト（７）
に設けた板体で、これらはエリミネーター（ｅ）とほぼ
同様の機能をもつものである。

そして、（31）は蒸発器（３）の底部に備えた仕切り壁
で、この仕切り壁を介して蒸発器（３）内底部に冷媒液
溜め（32）とは別の液溜め（33）が形成されている。か
つ、前記液溜め（33）は管路（34）によって吸収器
（４）の溶液溜め（35）と結ばれている。また、（36）
は仕切り壁（31）の天部に設けた開口で、これは液溜め
（33）の気相部と蒸発器（３）のそれとを連通させて均
圧化する機能を有している。なおまた、（37）は前記開
口（36）を覆うように形成した遮蔽板で、これにより、
給熱器（19）での未気化冷媒が開口（36）を通して液溜
め（33）に流入するのを防ぐようにしている。かつま
た、液溜め（33）と溶液溜め（35）のトータルの容積は
充填される溶液のそれよりも大きくされている。

なお、図示していないが、吸収ヒートポンプ装置には運
転の開始と停止用のスイッチやタイマーなどを内蔵した
運転制御盤が備えてあり、運転開始用スイッチのONの
後、先ず〔例えば１分後〕冷媒液用ポンプ（P_RC）が作
動し、次いで〔例えば３分後〕溶液用ポンプ（P_A）が作
動し、最後〔例えば10分後〕に冷媒液循環用ポンプ（P
_RE）が作動するようになっている。なおまた、（L_E）は
管路（39），（40）を介して冷媒液溜め（32）に備えた
液面リレーであり、これにより冷媒液循環用ポンプの発
停制御あるいは吐出量制御が行われるようになってい
る。

次に、このような構成の吸収ヒートポンプ装置（以下、
本機という）の動作を説明する。

本機の定常運転時においては、従来のこの種の吸収ヒー
トポンプ装置と同様に、冷媒と溶液の循環による吸収ヒ
ートポンプサイクルが生成されて発生器（１）および凝
縮器（２）内の飽和蒸気圧、飽和温度が蒸発器（３）お
よび吸収器（４）内のそれよりも低く保たれつつ本機が
作動し、被加熱器（20）に散布された溶液が冷媒を吸収
する際に発生する熱により被加熱器（20）内の流体が昇
温され、給熱器（19）内の熱源流体よりも高温レベルの
流体が被加熱器（20）から流出する。換言すれば、例え
ば40℃ないし60℃程度の排温水を加熱器（17）および給
熱器（19）へ供給することにより、例えば80℃ないし10
0℃程度あるいはそれ以上の高温の熱水を被加熱器（2
0）から取出し得るのである。

本機の運転開始の初期においては、発生器（１）や吸収
器（４）などの機器内の温度は外気温に近く、これら機
器間の蒸気圧の差がほとんどないので、定常運転時にく
らべて吸収器（４）から溶液熱交換器（５）経由で発生
器（１）へ流下する溶液の量が著しく少ないのに対し、
溶液用ポンプ（P_A）により発生器（１）から吸収器
（４）へ定常運転時と同程度もしくはそれ以上の量の溶
液が送られる。そして、散布器（30）から溶液溜め（3
5）へ流下した溶液の多くが管路（34）を通して蒸発器
（３）の液溜め（33）へ流れ、ここに貯留される。この
ため、溶液溜め（35）の溶液がダクト（７）に溢流して
蒸発器（３）内の冷媒液に混入することはない。なお、
溶液溜め（35）と液溜め（33）とのトータルの容量は本
機に充填する溶液のそれよりも大きいので、この液溜め
から開口（36）を通して冷媒液溜め（32）へ溶液が溢れ
出ることもない。このように、本機においては、吸収器
（４）および蒸発器（３）と発生器（１）および凝縮器
（２）との圧力差の小さい運転開始初期に生じやすい溶
液の冷媒液への混入を防ぐことができる。

また、本機は、吸収器（４）と発生器（１）との圧力差
の小さくなる熱入力変動時、負荷変動時、あるいは溶液
稀釈運転時にも運転開始時と同様に、吸収器（４）から
の溶液の蒸発器（３）内冷媒液への混入の防止機能を発
揮する。しかも、本機は、溶液結晶によって流路の閉塞
しやすい電磁弁や開度調節される制御弁を管路（34）に
備えていないので、この管路を通して溶液溜め（35）と
液溜め（33）間で溶液を確実かつ簡単〔弁の制御なし〕
に流動させ得、発生器と吸収器とのバイパス路に前述の
ような弁を備えた従来のものにくらべて上記機能を高い
信頼度で簡便に発揮する。かつまた、このことは本機の
運転休止後の運転再開初期においても同様である。

そして、本機の運転が定常状態へ近づくにつれて吸収器
（４）と発生器（１）間の圧力差が大きくなり、吸収器
（４）から溶液熱交換器（５）経由で発生器（１）へ流
下する溶液の流量が増えるので、液溜め（33）内に貯留
されていた溶液は管路（34）を通して吸収器（４）の溶
液溜め（35）へ戻され始める。

また、本機においては、蒸発器（３）の底部を仕切り壁
（31）により区分けして冷媒液溜め（32）が形成されて
いるので、この横断面〔水平断面〕の面積は仕切りをも
たない従来のもののそれにくらべ小さい。このため、蒸
発器内の冷媒液量が同量である場合の冷媒液溜めにおけ
る液位を本機は従来のものより高く保つことができ、冷
媒液溜め（32）の液面の波立ちに伴なう液面リレー
（L_E）の誤動作の頻度を従来のものよりも少なくするこ
とが可能となる。

なお、図において、二点鎖線〔仮想線〕で示した管路
（41）には本機の例えば溶液稀釈運転時に開かれる
（V₁）が備えてある。また、（42）は開閉弁（V₂）付き
の冷媒ブロー用管路である。溶液稀釈運転時あるいは運
転時の溶液は、運転開始時のそれよりも高温であり、弁
（V₁）内で結晶した吸収剤〔臭化リチウム〕を解晶する
ので、この弁の流路の閉塞は運転開始初期にくらべ速や
かに除去される。

なおまた、（L_G）は発生器（１）に備えた液面リレー
で、これにより弁（V₁）の開閉制御および／またはポン
プ（P_A）の吐出量制御もできるようになっている。

（ト）発明の効果以上のとおり、本発明のこの種の吸収ヒートポンプ装置
は、その蒸発器底部に仕切りを介して冷媒液溜めとは別
の液溜めを設けると共にこの液溜めおよび吸収器の溶液
溜めの接続用流路を設けたものであるから、発生器側か
らポンプにより送られてくる溶液をこれら溶液溜めに貯
留する機能を発揮し、かつ、蒸発器底部全体を冷媒液溜
めに用いたものの冷媒液位よりもそれを高く保つ機能も
発揮する。

このため、本発明によれば、この種の吸収ヒートポンプ
装置の運転休止後の運転再開初期などのように発生器と
吸収器との間の圧力差が小さくて吸収器から発生器側へ
の溶液流量が発生器側から吸収器へのポンプによる溶液
送り量よりも一時的に少なくなる場合における吸収器か
ら蒸発器の冷媒液中への溶液の溢流を確実かつ簡便に防
ぎ得る効果があり、かつ、蒸発器に備えた冷媒液面リレ
ーの冷媒液面波立ちによる誤動作の頻度を軽減し得る効
果もある。

【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装置の一
実施例を示した概略構成説明図である。（１）……発生器、（２）……凝縮器、（３）……蒸発
器、（４）……吸収器、（５）……溶液熱交換器、
（P_A）……溶液用ポンプ、（31）……仕切り壁、（32）
……冷媒液溜め、（33）……液溜め、（34）……管路、
（35）……溶液溜め、（L_E）……液面リレー。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】凝縮器に冷却流体を流しつつ発生器と蒸発
器とに熱源流体を供給して吸収器から熱源流体温度以上
の被加熱流体を取出すように発生器、凝縮器、蒸発器、
吸収器、溶液熱交換器、溶液用ポンプなどの機器を配管
して構成した吸収ヒートポンプ装置において、蒸発器の
底部に仕切りを介して冷媒液溜めとは別の液溜めが形成
され、かつ、この液溜めと吸収器の溶液溜めとが液の流
路で結ばれて構成されていることを特徴とした吸収ヒー
トポンプ装置。
【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の吸収ヒート
ポンプ装置において、その吸収器の溶液溜めと蒸発器の
液溜めとの容積が装置に充填される溶液のそれよりも大
である吸収ヒートポンプ装置。