JPH08145493A - 吸収式ヒートポンプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価で負荷変動や外的温度条件の変化に対し
て能力および効率の高い吸収式ヒートポンプ装置を提供
する。 【構成】 分離器１８では、密度の差により冷媒蒸気と
冷媒濃度の低い希溶液とに分離される。冷媒蒸気は凝縮
器１３へ流出する。一方、希溶液は、キャピラリチュー
ブ１９により減圧した後に、溶液熱交換器１７で顕熱を
濃溶液に与え、減圧弁２０で減圧される。発生器１２か
ら供給される発生蒸気量が増加し、希溶液流量が減少し
た場合、キャピラリチューブ１９に冷媒蒸気が流入す
る。これにより、キャピラリチューブ１９内部は２相状
態となる。さらに、キャピラリチューブ１９の内部では
圧力低下により減圧沸騰が生じ、内部で冷媒蒸気が発生
する。この効果により、圧力低下はさらに増大し、流入
する希溶液が抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、都市ガスや廃
熱を利用して冷熱を得る吸収式ヒートポンプ装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の吸収式ヒートポンプ装置の構成を
図５に示す。

【０００３】この吸収式ヒートポンプは、溶液ポンプ１
と、発生器２と、凝縮器３と、蒸発器４と、吸収器５
と、膨張弁６と、溶液熱交換器７と、分離器８と、減圧
弁９により構成されている。以上のように構成された吸
収式ヒートポンプ装置について、以下その動作について
説明する。

【０００４】溶液ポンプ１により加圧された冷媒濃度の
高い濃溶液は、発生器２で外部より加熱され、冷媒蒸気
を発生する。冷媒蒸気の発生により２相状態となった濃
溶液は、分離器８に流入する。分離器８では、密度の差
により冷媒蒸気と冷媒濃度の低い希溶液とに分離され
る。冷媒蒸気は凝縮器３へ流出し、外部へ熱を捨てて液
化する。その後膨張弁６で減圧され低温となって蒸発器
４へ入り、外部より熱を受け蒸発し、吸収器５へ戻る。
一方、希溶液は、分離器８の底面に設けられた戻り管１
０から溶液熱交換器７へ導かれ、溶液熱交換器７で顕熱
を濃溶液に与え、減圧弁９で減圧されて、吸収器５に戻
る。冷房時には、蒸発器４で得られる冷熱を利用する。
また、暖房時には、凝縮器３、および、吸収器５で得ら
れる温熱を利用する。

【０００５】ここで、分離器８における発生蒸気と希溶
液の分離は、減圧弁９の開度調整により行われている。
一般的には、分離器８内に生じる気液界面を一定の高さ
に調整するように減圧弁９の開度が制御されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の吸収式ヒートポンプ装置では、液面を一定に
制御する制御はコストが高いことや、大きな負荷変動
や、急激な外的温度条件の変化に対して、気液界面の調
整が追従できない場合が生じ、以下の課題を生じた。 （１）減圧弁９の開度が大きすぎると、冷媒蒸気が混入
し凝縮器３へ流出する冷媒が減少し、能力および効率が
低下する。さらに、冷媒蒸気の潜熱分も含めて溶液熱交
換器で熱回収されるため、発生器部の液温度が異常に上
昇する。 （２）減圧弁９の開度が小さすぎると、吸収器へ戻る希
溶液流量が減少し、低圧が増加し、蒸発温度が上昇し、
未蒸発のまま冷媒が流出し、能力および効率が低下す
る。

【０００７】本発明は、上記問題点を解決するためのも
ので、安価で負荷変動や外的温度条件の変化に対して能
力および効率の高い吸収式ヒートポンプ装置を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の本発明は、少
なくとも溶液熱交換器、発生器、凝縮器、吸収器、およ
び、蒸発器より構成される吸収式ヒートポンプ装置にお
いて、前記発生器で加熱されることにより、冷媒純度が
その加熱前に比べて低くなった希溶液を前記吸収器へ導
く流路として、所定の第１減圧手段と、前記溶液熱交換
器と、所定の第２減圧手段とが順に連結されている吸収
式ヒートポンプ装置である。

【０００９】請求項２の本発明は、上記第１減圧手段の
出入口部の圧力差を検知する圧力差検知手段を備え、前
記圧力差検知手段による検知結果に基づいて、前記第１
減圧手段及び／又は前記第２減圧手段の減圧幅が調整さ
れるようになされている吸収式ヒートポンプ装置であ
る。

【００１０】請求項３の本発明は、上記第１減圧手段の
出入口部の希溶液の温度差を検知する温度差検知手段を
備え、前記温度差検知手段による検知結果に基づいて、
前記第１減圧手段及び／又は前記第２減圧手段の減圧幅
が調整されるようになされている吸収式ヒートポンプ装
置である。

【００１１】請求項４の本発明は、上記検知結果に基づ
いて、前記第１減圧手段及び／又は前記第２減圧手段の
減圧幅が調整されるとは、前期圧力差が大きい場合は、
前記第１減圧手段及び／又は前記第２減圧手段の減圧幅
がより小さくなる方向に調整され、又、前期圧力差が小
さい場合は、前記第１減圧手段及び／又は前記第２減圧
手段の減圧幅がより大きくなる方向に調整されることで
ある吸収式ヒートポンプ装置である。

【００１２】請求項５の本発明、上記検知結果に基づい
て、前記第１減圧手段及び／又は前記第２減圧手段の減
圧幅が調整されるとは、前期温度差が大きい場合は、前
記第１減圧手段及び／又は前記第２減圧手段の減圧幅が
より小さくなる方向に調整され、又、前期温度差が小さ
い場合は、前記第１減圧手段及び／又は前記第２減圧手
段の減圧幅がより大きくなる方向に調整されることであ
る吸収式ヒートポンプ装置である。

【００１３】請求項６の本発明は、少なくとも溶液熱交
換器、発生器、凝縮器、吸収器、および、蒸発器より構
成される吸収式ヒートポンプ装置において、前記発生器
で加熱されることにより、冷媒純度がその加熱前に比べ
て低くなった希溶液と前記加熱により発生した冷媒蒸気
とを分離させる分離器と、前記分離器により分離された
希溶液を前記吸収器へ送るための管状の希溶液採取管と
を備え、前記希溶液採取管には、前記分離器の内部に存
在する前記希溶液の液面に対して実質的に垂直に交わる
部分が設けられ、かつ、前記希溶液採取管の側面部に
は、前記希溶液及び／又は前記冷媒蒸気が取り込まれる
開口部が設けられている吸収式ヒートポンプ装置であ
る。

【００１４】

【作用】請求項１に対応する構成において、例えば、発
生蒸気量が増加し、希溶液流量が減少した場合について
説明する。まず、希溶液流量の減少に伴い、第１減圧手
段に冷媒蒸気が流入する。これにより、内部は２相状態
となる。２相流の圧力損失は単相に比較して大きく、第
１減圧手段を流れる流量は低下する。さらに、第１減圧
手段の内部では圧力低下により減圧沸騰が生じ、内部で
冷媒蒸気が発生する。この効果により、圧力低下はさら
に増大し、分離手段から第１減圧手段へ流入する希溶液
が抑制される。これにより、第１減圧手段の入口部の気
液界面は上昇し、増加した発生蒸気のほとんどは、凝縮
器へ流出する。

【００１５】請求項２に対応する構成において、例え
ば、第１減圧手段の挙動は、請求項１に対応する構成に
おける状況と同じである。これにより希溶液流量の流量
制御はある範囲では確保される。しかしながら、能力制
御のため濃溶液流量を半減させた場合など、大きな変化
に対しては制御が困難である。このような場合には、希
溶液流量の減少に伴い、第１減圧手段に大量の冷媒蒸気
が流入する。したがって、能力および効率が低下する。
さらに、大きな圧力低下により減圧沸騰が生じ、大量の
冷媒蒸気が発生する。これにより、流量は抑えられる
が、減圧沸騰により温度が下降する。したがって、溶液
熱交換器に流入する希溶液温度が下がり、熱回収量が減
少しさらに効率が低下する。そこで、第１減圧手段内の
減圧沸騰量を一定以上にしないように、第１減圧手段の
出入口における圧力損失が大きい場合に、第１減圧手段
または第２減圧手段の開度を絞る。これにより、第１減
圧手段に流入する冷媒蒸気量が抑えられる。

【００１６】請求項３に対応する構成において、例え
ば、第１減圧手段の挙動は、請求項１に対応する構成に
おける状況と同じである。これにより希溶液流量の流量
制御はある範囲では確保される。しかしながら、能力制
御のため濃溶液流量を半減させた場合など、大きな変化
に対しては制御が困難である。このような場合には、希
溶液流量の減少に伴い、第１減圧手段に大量の冷媒蒸気
が流入する。したがって、能力および効率が低下する。
さらに、大きな圧力低下により減圧沸騰が生じ、大量の
冷媒蒸気が発生する。これにより、流量は抑えられる
が、減圧沸騰により温度が下降する。したがって、溶液
熱交換器に流入する希溶液温度が下がり、熱回収量が減
少しさらに効率が低下する。そこで、第１減圧手段内の
減圧沸騰量を一定以上にしないように、第１減圧手段の
出入口部における希溶液の温度降下が大きい場合に、第
１減圧手段または第２減圧手段の開度を絞る。これによ
り、第１減圧手段に流入する冷媒蒸気量が抑えられる。

【００１７】請求項６に対応する構成において、例え
ば、発生蒸気量が増加し、希溶液流量が減少した場合に
ついて説明する。まず、希溶液流量の減少に伴い、分離
器における気液界面は下降する。このとき希溶液採取口
には、側部に開口部を設置していることから、冷媒蒸気
が流入する。これにより、希溶液が流れる流路は２相状
態となる。２相流の圧力損失は単相に比較して大きいこ
とから、分離手段から希溶液採取管へ流入する希溶液が
抑制される。これにより、分離器の気液界面は上昇し、
増加した発生蒸気のほとんどは、凝縮器へ流出する。

【００１８】

【実施例】以下、本発明にかかる吸収式ヒートポンプ装
置の実施例について図面を参照しながら説明する。

【００１９】（第１の実施例）図１は本発明による第１
の実施例の吸収式ヒートポンプ装置の構成図である。こ
の吸収式ヒートポンプ装置は、溶液ポンプ１１、発生器
１２、凝縮器１３、蒸発器１４、吸収器１５、膨張弁１
６、溶液熱交換器１７、分離器１８、キャピラリチュー
ブ１９、戻り管１０１および、減圧弁２０により構成さ
れている。戻り管１０１は分離器１８の底面側から図中
上方に向けて所定の寸法だけ内部に挿入されており、そ
の先端が開口している。又、戻り管１０１の他方の先端
部は、キャピラリチューブ１９の端部とつながってい
る。ここで、本発明の第１減圧手段は、キャピラリチュ
ーブ１９に対応しており、本発明の第２減圧手段は、減
圧弁２０に対応する。

【００２０】以上のように構成された吸収式ヒートポン
プ装置について、以下その動作について説明する。

【００２１】同図において、溶液ポンプ１１により加圧
された冷媒濃度の高い濃溶液は、発生器１２で外部より
加熱され、冷媒蒸気を発生する。冷媒蒸気の発生により
２相状態となった濃溶液は、分離器１８に流入する。分
離器１８では、密度の差により冷媒蒸気と冷媒濃度の低
い希溶液とに分離される。冷媒蒸気は凝縮器１３へ流出
し、外部へ熱を捨てて液化する。その後膨張弁１６で減
圧され低温となって蒸発器１４へ入り、外部より熱を受
け蒸発し、吸収器１５へ戻る。一方、希溶液は、キャピ
ラリチューブ１９により減圧した後に、溶液熱交換器１
７で顕熱を濃溶液に与え、減圧弁２０で減圧されて、吸
収器１５に戻る。冷房時には、蒸発器１４で得られる冷
熱を利用する。また、暖房時には、凝縮器１３、およ
び、吸収器１５で得られる温熱を利用する。

【００２２】ここで、分離器１８における発生蒸気と希
溶液の分離について説明する。原理的には、発生器１２
から流入する希溶液に等しい量をキャピラリチューブ１
９に流出することにより分離が行われることになる。こ
れにより、分離器１８内に生じる気液界面が一定の高さ
に調整され、発生した冷媒蒸気が凝縮器１３に供給され
ることになる。

【００２３】今仮に、発生器１２から供給される発生蒸
気量が増加し、希溶液流量が減少した場合について説明
する。

【００２４】まず、希溶液流量の減少に伴い、キャピラ
リチューブ１９に冷媒蒸気が流入する。これにより、キ
ャピラリチューブ１９内部は２相状態となる。２相流の
圧力損失は単相に比較して大きく、キャピラリチューブ
１９を流れる流量は低下する。さらに、キャピラリチュ
ーブ１９の内部では圧力低下により減圧沸騰が生じ、内
部で冷媒蒸気が発生する。この効果により、圧力低下は
さらに増大し、キャピラリチューブ１９に流入する希溶
液が抑制される。これにより、分離器１８の気液界面は
上昇し、増加した発生蒸気のほとんどは、凝縮器へ流出
する。

【００２５】また、逆に発生蒸気が減少し、希溶液流量
が増加した場合には、気液界面がが上昇し、希溶液のみ
がキャピラリチューブ１９に流入するため、キャピラリ
チューブ１９の圧力損失が減少し、さらに希溶液が流れ
ることになる。

【００２６】これにより、発生蒸気量が変動しても、気
液分離がほぼ完全に行われれ、高い能力と効率を得るこ
とができる。本実施例では、発生した冷媒蒸気の一部が
キャピラリチューブ１９に流出することになるが、流出
量は少なく、かつ、この熱量は溶液熱交換器１７で濃溶
液に回収されることにより、能力および効率を保つのこ
とが可能となる。

【００２７】以上のように本実施例によれば、希溶液流
路として、第１減圧手段、溶液熱交換器、第２減圧手段
の順に構成することにより、低コストで制御性が高く、
能力および効率の高い吸収式ヒートポンプ装置の提供が
可能となる。

【００２８】（第２の実施例）図２は本発明の第２の実
施例の吸収式ヒートポンプ装置の構成図である。

【００２９】この吸収式ヒートポンプ装置は、溶液ポン
プ２１、発生器２２、凝縮器２３、蒸発器２４、吸収器
２５、膨張弁２６、溶液熱交換器２７、分離器２８、採
取管２０１および、減圧弁２９により構成されている。
採取管２０１は、分離器２８により分離された希溶液を
溶液熱交換器２７を経由して吸収器２５へ送るための管
状のものである。

【００３０】以上のように構成された吸収式ヒートポン
プ装置について、以下その動作について説明する。

【００３１】同図において、溶液ポンプ２１により加圧
された冷媒濃度の高い濃溶液は、発生器２２で外部より
加熱され、冷媒蒸気を発生する。冷媒蒸気の発生により
２相状態となった濃溶液は、分離器２８に流入する。分
離器２８では、密度の差により冷媒蒸気と冷媒濃度の低
い希溶液とに分離される。冷媒蒸気は凝縮器２３へ流出
し、外部へ熱を捨てて液化する。その後膨張弁２６で減
圧され低温となって蒸発器２４へ入り、外部より熱を受
け蒸発し、吸収器２５へ戻る。一方、希溶液は、溶液熱
交換器２７で顕熱を濃溶液に与え、減圧弁２９で減圧さ
れて、吸収器２５に戻る。冷房時には、蒸発器２４で得
られる冷熱を利用する。また、暖房時には、凝縮器２
３、および、吸収器２５で得られる温熱を利用する。

【００３２】ここで、分離器２８における発生蒸気と希
溶液の分離について説明する。原理的には、発生器２２
から流入する希溶液に等しい量を溶液熱交換器２７に流
出することにより分離が行われることになる。これによ
り、分離器２８内に生じる気液界面が一定の高さに調整
され、発生した冷媒蒸気が凝縮器２３に供給されること
になる。今仮に、発生器２２から供給される発生蒸気量
が増加し、希溶液流量が減少した場合について説明す
る。まず、希溶液流量の減少に伴い、分離器２８内の気
液界面は下降する。希溶液を溶液熱交換器２７に供給す
る採取管２０１は、上下方向に設置され、かつ、管側部
に開口部３０が設置されている。気液界面が下降する
と、開口部３０の中で蒸気に接する面積が大きくなるこ
とから、溶液熱交換器２７へ流れは２相状態となる。２
相流の圧力損失は単相に比較して大きく、したがって、
流量は低下する。これにより、分離器２８の気液界面は
上昇し、一定界面を維持することになる。従って、増加
した発生蒸気のほとんどは、溶液熱交換器２７に流出す
ることなく、凝縮器へ流出し、高い能力と効率が維持さ
れる。また、逆に発生蒸気が減少し、希溶液流量が増加
した場合には、気液界面がが上昇し、溶液熱交換器２７
へ流入する蒸気量が減少し、圧力損失が減少することか
ら、さらに希溶液が流れることになる。これにより、発
生蒸気量が変動しても、気液分離がほぼ完全に行われ、
高い能力と効率を得ることができる。

【００３３】以上のように本実施例では、発生した冷媒
蒸気の一部が溶液熱交換器２７に流出することになる
が、流出量は少なく、かつ、この熱量は濃溶液に回収さ
れることにより、低コストで制御性が高く、能力および
効率の高い吸収式ヒートポンプ装置の提供が可能とな
る。

【００３４】なお、本実施例出は、開口部３０の形状を
スリット状にしたが、縦方向に開口面積を変化させた開
口部であっても同様な効果を得ることができる。

【００３５】（第３の実施例）図３は本発明の第３の実
施例の吸収式ヒートポンプ装置の構成図である。

【００３６】この吸収式ヒートポンプ装置は、溶液ポン
プ３１、発生器３２、凝縮器３３、蒸発器３４、吸収器
３５、膨張弁３６、溶液熱交換器３７、分離器３８、キ
ャピラリチューブ３９、戻り管３０１、圧力差検知手段
３０２および、減圧弁４０により構成されている。ここ
で、戻り管３０１は、上記実施例にて説明した戻り管１
０１と本質的に同様の構成をなす。圧力差検知手段３０
２は、キャピラリチューブ３９の出入口部の圧力差を検
知するための手段である。本発明の第１減圧手段は、キ
ャピラリチューブ３９に対応しており、本発明の第２減
圧手段は、減圧弁４０に対応する。

【００３７】以上のように構成された吸収式ヒートポン
プ装置について、以下、その動作について説明する。

【００３８】同図において、溶液ポンプ３１により加圧
された冷媒濃度の高い濃溶液は、発生器３２で外部より
加熱され、冷媒蒸気を発生する。冷媒蒸気の発生により
２相状態となった濃溶液は、分離器３８に流入する。分
離器３８では、密度の差により冷媒蒸気と冷媒濃度の低
い希溶液とに分離される。冷媒蒸気は凝縮器３３へ流出
し、外部へ熱を捨てて液化する。その後膨張弁３６で減
圧され低温となって蒸発器３４へ入り、外部より熱を受
け蒸発し、吸収器３５へ戻る。一方、希溶液は、キャピ
ラリチューブ３９により減圧した後に、溶液熱交換器３
７で顕熱を濃溶液に与え、減圧弁４０で減圧されて、吸
収器３５に戻る。冷房時には、蒸発器３４で得られる冷
熱を利用する。また、暖房時には、凝縮器３３、およ
び、吸収器３５で得られる温熱を利用する。

【００３９】ここで、分離器３８における発生蒸気と希
溶液の分離について説明する。原理的には、実施例１と
同様であり、発生器３２から流入する希溶液に等しい量
をキャピラリチューブ３９に流出することにより分離が
行われることになる。これにより、分離器３８内に生じ
る気液界面が一定の高さに調整され、発生した冷媒蒸気
が凝縮器３３に供給されることになる。しかしながら、
実施例１の調整は、外気温度の変動等の変化については
十分追従可能であるが、大きな能力制御、例えば濃溶液
流量を半分程度まで減少させた場合の追従は困難であ
る。そこで、本発明の実施例では、圧力差検知手段３０
２がキャピラリチューブ３９の出入口における圧力損失
を測定し、この値に応じて減圧弁４０の開度を調整する
方法をとっている。

【００４０】例えば今仮に、能力制御のため濃溶液流量
を半減させ、それにより、発生器３２から供給される発
生蒸気量、および、希溶液流量が半減した場合について
説明する。

【００４１】まず、希溶液流量の減少に伴い、キャピラ
リチューブ３９に大量の冷媒蒸気が流入する。これによ
り、キャピラリチューブ３９の内部では大きな圧力低下
が生じ、減圧沸騰により大量の冷媒蒸気が発生する。こ
れにより、流量は抑えられるが、減圧沸騰により温度が
下降する。したがって、溶液熱交換器３７に流入する希
溶液温度が下がるため、熱回収量が減少し効率が低下す
る。そこで、キャピラリチューブ３９内の減圧沸騰量を
一定以上にしないように、減圧弁４０の開度を絞ってい
る。具体的には、キャピラリチューブ３９の出口の圧力
を、分離器３８の圧力と吸収器３５の圧力の中間圧程度
以上に保つように、キャピラリチューブ３９の出入口の
圧力損失が一定値を上回った場合に、減圧弁４０の開度
を一定量絞っている。この時、キャピラリチューブ３９
の出入口の圧力損失を一定に制御する必要はない。これ
は、前述のように実施例１と同様な動作により、ある範
囲の制御は常時行う構造になっているからである。実際
の圧力損失の設定値は、アンモニア−水系で、０．３〜
１．０ＭＰａであり、この範囲で圧力損失が変化しても
効率の低下は見られなかった。したがって、簡単な制御
装置で制御可能となることから、コスト的にも有利であ
る。

【００４２】以上のように本実施例によれば、希溶液流
路として、第１減圧手段、溶液熱交換器、第２減圧手段
の順に構成し、前記第１減圧手段の出入口部の圧力差に
より前記第１減圧手段または第２減圧手段の減圧幅を調
整することにより、広い作動範囲にわたり能力および効
率を保つことが可能となり、しかも低コストで制御性が
高く、能力および効率の高い吸収式ヒートポンプ装置の
制御が可能となる。

【００４３】なお、本実施例では、減圧手段として、分
離器側をキャピラリチューブ、吸収器側を減圧弁として
説明したが、双方を逆設置しても同様な効果を得ること
ができる。

【００４４】又、本実施例では、第１減圧手段の減圧幅
を制御する場合について説明したが、これに限らず、例
えば、第２減圧手段の減圧幅を制御するようにしてもよ
いし、あるいは、これら双方とも制御するようにしても
もちろんよい。

【００４５】（第４の実施例）図４は本発明の第４の実
施例の吸収式ヒートポンプ装置の構成図である。

【００４６】この吸収式ヒートポンプ装置は、溶液ポン
プ４１、発生器４２、凝縮器４３、蒸発器４４、吸収器
４５、膨張弁４６、溶液熱交換器４７、分離器４８、キ
ャピラリチューブ４９、戻り管４０１、温度差検知手段
４０２、および、減圧弁５０により構成されている。こ
こで、戻り管４０１は、上記実施例にて説明した戻り管
１０１と本質的に同様の構成をなす。温度差検知手段４
０２は、キャピラリチューブ４９の出入口部における希
溶液の温度差を検知するための手段である。本発明の第
１減圧手段は、キャピラリチューブ４９に対応してお
り、本発明の第２減圧手段は、減圧弁５０に対応する。

【００４７】以上のように構成された吸収式ヒートポン
プ装置について、以下その動作について説明する。

【００４８】同図において、溶液ポンプ４１により加圧
された冷媒濃度の高い濃溶液は、発生器４２で外部より
加熱され、冷媒蒸気を発生する。冷媒蒸気の発生により
２相状態となった濃溶液は、分離器４８に流入する。分
離器４８では、密度の差により冷媒蒸気と冷媒濃度の低
い希溶液とに分離される。冷媒蒸気は凝縮器４３へ流出
し、外部へ熱を捨てて液化する。その後膨張弁４６で減
圧され低温となって蒸発器４４へ入り、外部より熱を受
け蒸発し、吸収器４５へ戻る。一方、希溶液は、キャピ
ラリチューブ４９により減圧した後に、溶液熱交換器４
７で顕熱を濃溶液に与え、減圧弁５０で減圧されて、吸
収器４５に戻る。冷房時には、蒸発器４４で得られる冷
熱を利用する。また、暖房時には、凝縮器４３、およ
び、吸収器４５で得られる温熱を利用する。

【００４９】ここで、分離器４８における発生蒸気と希
溶液の分離について説明する。原理的には、実施例１と
同様であり、発生器４２から流入する希溶液に等しい量
をキャピラリチューブ４９に流出することにより分離が
行われることになる。

【００５０】これにより、分離器４８内に生じる気液界
面が一定の高さに調整され、発生した冷媒蒸気が凝縮器
４３に供給されることになる。しかしながら、実施例１
の調整は、外気温度の変動等の変化については十分追従
可能であるが、大きな能力制御、例えば濃溶液流量を半
分程度まで減少させた場合の追従は困難である。そこ
で、本発明の実施例では、温度差検知手段４０２がキャ
ピラリチューブ４９の出入口における希溶液の温度差を
測定し、この値に応じて減圧弁５０の開度を調整する方
法をとっている。

【００５１】例えば今仮に、能力制御のため濃溶液流量
を半減させ、それにより、発生器４２から供給される発
生蒸気量、および、希溶液流量が半減した場合について
説明する。

【００５２】まず、希溶液流量の減少に伴い、キャピラ
リチューブ４９に大量の冷媒蒸気が流入する。これによ
り、キャピラリチューブ４９の内部では大きな圧力低下
が生じ、減圧沸騰により大量の冷媒蒸気が発生する。こ
れにより、流量は抑えられるが、減圧沸騰により温度が
下降する。したがって、溶液熱交換器４７に流入する希
溶液温度が下がるため、熱回収量が減少し効率が低下す
る。そこで、キャピラリチューブ４９内の減圧沸騰量を
一定以上にしないように、減圧弁５０の開度を絞ってい
る。具体的には、キャピラリチューブ４９の出入口の温
度差が一定値を上回った場合に、減圧弁５０の開度を一
定量絞っている。なおこの時、キャピラリチューブ４９
の出入口の温度差を一定に制御する必要はない。これ
は、前述のように実施例１と同様な動作により、ある範
囲の制御は常時行う構造になっているからである。実際
の温度差の設定値は、アンモニア−水系で、１０〜２０
ｄｅｇであり、この範囲で温度差が変化しても効率の低
下は見られなかった。したがって、簡単な制御装置で制
御可能となることから、コスト的にも有利である。

【００５３】以上のように本実施例によれば、希溶液流
路として、第１減圧手段、溶液熱交換器、第２減圧手段
の順に構成し、前記第１減圧手段の出入口部の希溶液の
温度差により前記第１減圧手段または第２減圧手段の減
圧幅を調整することにより、広い作動範囲にわたり能力
および効率を保つのことが可能となり、しかも低コスト
で制御性が高く、能力および効率の高い吸収式ヒートポ
ンプ装置の制御が可能となる。

【００５４】なお、本実施例では、減圧手段として、分
離器側をキャピラリチューブ、吸収器側を減圧弁として
説明したが、双方を逆設置しても同様な効果を得ること
ができる。

【００５５】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように本
発明は、従来に比べてより一層低コストで制御性が高
く、従来に比べてより一層能力および効率を高く出来る
という長所を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の吸収式ヒートポンプ装
置の構成図

【図２】本発明の第２の実施例の吸収式ヒートポンプ装
置の構成図

【図３】本発明の第３の実施例の吸収式ヒートポンプ装
置の構成図

【図４】本発明の第４の実施例の吸収式ヒートポンプ装
置の構成図

【図５】従来の吸収式ヒートポンプ装置の構成図

【符号の説明】

１、１１、２１、３１、４１ 溶液ポンプ ２、１２、２２、３２、４２ 発生器 ３、１３、２３、３３、４３ 凝縮器 ４、１４、２４、３４、４４ 蒸発器 ５、１５、２５、３５、４５ 吸収器 ６、１６、２６、３６、４６ 膨張弁 ７、１７、２７、３７、４７ 溶液熱交換器 ８、１８、２８、３８、４８ 分離器

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも溶液熱交換器、発生器、凝縮
   器、吸収器、および、蒸発器より構成される吸収式ヒー
   トポンプ装置において、 前記発生器で加熱されることにより、冷媒純度がその加
   熱前に比べて低くなった希溶液を前記吸収器へ導く流路
   として、所定の第１減圧手段と、前記溶液熱交換器と、
   所定の第２減圧手段とが順に連結されていることを特徴
   とする吸収式ヒートポンプ装置。
2. 【請求項２】 第１減圧手段の出入口部の圧力差を検知
   する圧力差検知手段を備え、 前記圧力差検知手段による検知結果に基づいて、前記第
   １減圧手段及び／又は前記第２減圧手段の減圧幅が調整
   されるようになされていることを特徴とする請求項１記
   載の吸収式ヒートポンプ装置。
3. 【請求項３】 第１減圧手段の出入口部の希溶液の温度
   差を検知する温度差検知手段を備え、 前記温度差検知手段による検知結果に基づいて、前記第
   １減圧手段及び／又は前記第２減圧手段の減圧幅が調整
   されるようになされていることを特徴とする請求項１記
   載の吸収式ヒートポンプ装置。
4. 【請求項４】 検知結果に基づいて、前記第１減圧手段
   及び／又は前記第２減圧手段の減圧幅が調整されると
   は、前期圧力差が大きい場合は、前記第１減圧手段及び
   ／又は前記第２減圧手段の減圧幅がより小さくなる方向
   に調整され、又、前期圧力差が小さい場合は、前記第１
   減圧手段及び／又は前記第２減圧手段の減圧幅がより大
   きくなる方向に調整されることであることを特徴とする
   請求項２記載の吸収式ヒートポンプ装置。
5. 【請求項５】 検知結果に基づいて、前記第１減圧手段
   及び／又は前記第２減圧手段の減圧幅が調整されると
   は、前期温度差が大きい場合は、前記第１減圧手段及び
   ／又は前記第２減圧手段の減圧幅がより小さくなる方向
   に調整され、又、前期温度差が小さい場合は、前記第１
   減圧手段及び／又は前記第２減圧手段の減圧幅がより大
   きくなる方向に調整されることであることを特徴とする
   請求項３記載の吸収式ヒートポンプ装置。
6. 【請求項６】 少なくとも溶液熱交換器、発生器、凝縮
   器、吸収器、および、蒸発器より構成される吸収式ヒー
   トポンプ装置において、 前記発生器で加熱されることにより、冷媒純度がその加
   熱前に比べて低くなった希溶液と前記加熱により発生し
   た冷媒蒸気とを分離させる分離器と、 前記分離器により分離された希溶液を前記吸収器へ送る
   ための管状の希溶液採取管とを備え、 前記希溶液採取管には、前記分離器の内部に存在する前
   記希溶液の液面に対して実質的に垂直に交わる部分が設
   けられ、かつ、前記希溶液採取管の側面部には、前記希
   溶液及び／又は前記冷媒蒸気が取り込まれる開口部が設
   けられていることを特徴とする吸収式ヒートポンプ装
   置。