JPH09133422A - 吸収式ヒートポンプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加熱部において発生させられる熱量よりも、
実際に使用される熱量を大きくすることが可能な吸収式
ヒートポンプ装置を提供することを解決すべき課題とす
る。 【解決手段】 熱交換用のトリフルオロエタノール冷媒
Ａを吸収したノルマルメチルピロリドン吸収液Ｂを加熱
して、この吸収液から冷媒を分離する精溜器２と、分離
された冷媒を凝縮する凝縮器３と、この凝縮器から排出
される冷媒が内部に供給されるとともに、外面に接触さ
せられる外気Ｃとの熱交換により前記冷媒を気化させる
蒸発器４と、この蒸発器から供給される気化した冷媒
と、前記精溜器から供給される吸収液とを反応させるこ
とにより吸収液中に冷媒を吸収させて前記精溜器へ循環
させる吸収器５とを備えており、前記蒸発器における冷
媒の気化によって取り込んだ外気からの熱を、吸収式ヒ
ートポンプ装置の内部において発生させられる熱に取り
込んで熱効率を高める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷暖房機や給湯器
等に用いて好適な吸収式ヒートポンプ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、たとえば、暖房機や給湯器におい
ては、電気あるいはガスや石油の燃焼熱を利用して冷媒
や給水を加熱する直接加熱型の熱交換器が多く用いられ
ており、これらの加熱された冷媒や給水を専用の管路を
用いて室内機や蛇口等へ供給するようにしている。

【０００３】一方、このような熱交換器が用いられる機
器においては、冷媒や温水が熱交換器から室内機や蛇口
へ管路を経て供給される間に、種々の熱損失が発生する
ことから、前記熱交換器において与えられる熱量に比し
て、室内機や蛇口等を介して実際に使用に供される熱量
が少なくなるといった問題点がある。特に、前述した冷
媒や給水の加熱を、ガスや石油等の燃焼熱を用いて行う
場合においては、燃焼時における排気ガスによって燃焼
熱の一部が系外へ放出されることから、前述した問題点
が大きくなる傾向にある。

【０００４】そこで、実際に使用に供される熱量を確保
するために、従来では、熱交換器における発生熱量を大
きくしたり、あるいは、冷媒の循環経路や温水の供給経
路、さらには、機器全体の断熱性を高めて機器の熱損失
を極力抑える処置が採られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の対処方法であると、たとえば、前者の対処方法
では、熱交換器の大型化を招くとともに、燃焼を利用し
た熱交換器にあっては、排気ガス量が増加してこの排気
ガスによって外部に放出される熱量が増加するととも
に、この排気ガスとともに放出される有害物質（たとえ
ば、ＣＯ₂ やＮＯｘ等）の量も増加してしまうといった
問題点を有している。

【０００６】また、後者の対処方法にあっても、断熱材
の使用量の増加による機器の大型化、設置スペースの拡
大といった問題点を有している。

【０００７】本発明は、前述した従来の問題点に鑑みて
なされたもので、加熱部において発生させられる熱量よ
りも、実際に使用に供される熱量を大きくすることが可
能な吸収式ヒートポンプ装置を提供することを解決すべ
き課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の吸収式ヒートポンプ装置は、前述した課題を達成する
ために、熱交換用のトリフルオロエタノール冷媒を吸収
したノルマルメチルピロリドン吸収液を加熱して、この
吸収液から前記冷媒を分離する精溜器と、前記分離され
た冷媒を凝縮する凝縮器と、この凝縮器から排出される
冷媒が内部に供給されるとともに、外面に接触させられ
る外気との熱交換により前記冷媒を気化させる蒸発器
と、この蒸発器から供給される気化した冷媒と、前記精
溜器から供給される吸収液とを反応させることにより前
記吸収液中に冷媒を吸収させるとともに、この冷媒が吸
収した吸収液を前記精溜器へ循環させる吸収器とを備え
ていることを特徴としている。

【０００９】また、本発明の請求項２に記載の吸収式ヒ
ートポンプ装置は、請求項１における前記蒸発器は、鉛
直方向に沿って配設され、内部に、凝縮された冷媒が上
部から供給される複数の伝熱管と、これらの伝熱管の上
端を相互に連通状態で接続するとともに、前記吸収器の
上流側の端部へ連通された上部ヘッダと、前記各伝熱管
の下端を相互に連通状態で接続するとともに、前記吸収
器の下流側の端部へ連通された下部ヘッダと、前記伝熱
管の長さ方向に沿って間隔をおいて設けられ、かつ、こ
れらの伝熱管が貫通状態で固定された多数の伝熱フィン
とによって構成されていることを特徴としている。

【００１０】さらに、本発明の請求項３に記載の吸収式
ヒートポンプ装置は、請求項１または請求項２における
前記蒸発器は、前記伝熱管の内部に凝縮された冷媒を滴
下させる冷媒滴下手段が設けられており、この冷媒滴下
手段が、前記各伝熱管の上端部に沿って配設された冷媒
供給ヘッダと、この冷媒供給ヘッダにその長さ方向に間
隔をおいて設けられ、前記各伝熱管の内部へ突出して設
けられた冷媒供給ノズルと、前記各伝熱管の上端内部に
設けられ、前記冷媒供給ノズルから供給される冷媒を、
前記各伝熱管の内壁面に沿うようにして滴下させるガイ
ド部材とによって構成されていることを特徴としてい
る。

【００１１】さらに、本発明の請求項４に記載の吸収式
ヒートポンプ装置は、請求項２または請求項３における
前記伝熱管の内面には、細かな凹凸が形成されているこ
とを特徴としている。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図面を参照して説明する。図１中、符号１は、本実
施形態に係わる吸収式ヒートポンプ装置を示し、この吸
収式ヒートポンプ装置１は、熱交換用のトリフルオロエ
タノール冷媒（以下、冷媒と略称する）Ａを吸収したノ
ルマルメチルピロリドン吸収液（以下、吸収液と略称す
る）Ｂを加熱して、この吸収液Ｂから前記冷媒Ａを分離
する精溜器２と、前記分離された冷媒Ａを凝縮する凝縮
器３と、この凝縮器３から排出される冷媒Ａが内部に供
給されるとともに、外面に接触させられる熱媒体Ｃから
吸収した熱を前記冷媒Ａに与えてこの冷媒Ａを気化させ
る蒸発器４と、この蒸発器４から供給される気化した冷
媒Ａと、前記精溜器２から供給される吸収液Ｂとを反応
させることにより前記吸収液Ｂ中に冷媒Ａを吸収させる
とともに、この冷媒Ａを吸収した吸収液Ｂを前記精溜器
２へ循環させる吸収器５とを備えた概略構成となってい
る。

【００１３】ついで、これらの詳細について説明すれ
ば、前記精溜器２は、鉛直方向に沿って設けられた筒状
の精溜塔６と、この精溜塔６の下方に連設され、前記冷
媒Ａを吸収した吸収液Ｂ（以下、冷媒Ａを吸収した状態
の吸収液Ｂを、作動液Ｄと称する）を加熱するためのバ
ーナ７を備えた再生器８と、前記精溜塔６の略中間部に
設けられ、この精溜塔６内に前記作動液Ｄを散布する作
動液散布ノズル９と、この作動液散布ノズル９と前記再
生器８との間に介装された不織布等の充填材１０と、前
記精溜塔６の上端部近傍に設けられ、前記バーナ７の加
熱によって作動液Ｄから分離気化された冷媒Ａが、この
精溜塔６の上部へ至る気化した冷媒を冷却して凝縮させ
る補助凝縮器１１が設けられている。

【００１４】前記凝縮器３は、前記精溜塔６と略平行に
設けられており、前記補助凝縮器１１の下流側の端部に
ダクト１２によって連通させられた貯留ボックス１３
と、その下方に間隔をおいて設けられた冷媒タンク１４
と、これらの貯留ボックス１３と冷媒タンク１４とを連
通させる複数の連通管１５と、これらの連通管１５を取
り囲んで設けられるとともに、前記貯留ボックス１３と
冷媒タンク１４との間に冷却水流路１６を形成する外装
体１７とによって構成されている。

【００１５】そして、この凝縮器３は、前記補助凝縮器
１１を経て貯留ボックス１３へ流入する冷媒Ａを、前記
各連通管１５を通して冷媒タンク１４へ導き、これらの
連通管１５を通過させる間において、これらの連通管１
５を介して前記冷却水流路１６を流れる後述する冷却水
Ｅによって冷却することにより、前記冷媒Ａを凝縮する
ようになっている。

【００１６】前記蒸発器４は、鉛直方向に沿って配設さ
れた複数の伝熱管１８と、これらの伝熱管１８の上端を
相互に連通状態で接続する上部ヘッダ１９と、前記各伝
熱管１８の下端を相互に連通状態で接続する下部ヘッダ
２０と、前記伝熱管１８の長さ方向に沿って間隔をおい
て設けられ、かつ、これらの伝熱管１８が貫通状態で固
定された多数の伝熱フィン２１とによって構成され、さ
らに、前記各伝熱管１８の上端部が、冷媒供給管２２を
介して前記冷媒タンク１４へ連通させられているととも
に、前記上部ヘッダ１９が連通管２３を介して前記吸収
器５の上端部に連通させられ、さらに、前記下部ヘッダ
２０が、前記吸収器５の下端に設けられている作動液タ
ンク２４へ連通管２５を介して連通させられている。

【００１７】また、本実施形態においては、前記冷媒供
給管２２の下流側の端部と前記蒸発器４の各伝熱管１８
の上端部との間に、これらの伝熱管１８に供給される冷
媒Ａを、これらの伝熱管１８の内面に沿って滴下させる
ための冷媒滴下手段２６が設けられている。

【００１８】この冷媒滴下手段２６は、図１ないし図３
に示すように、前記各伝熱管１８の上端部に沿って配設
された冷媒供給ヘッダ２７と、この冷媒供給ヘッダ２７
にその長さ方向に間隔をおいて設けられ、前記各伝熱管
１８の内部へ突出して設けられた冷媒供給ノズル２８
と、図２および図３に示すように、前記各伝熱管１８の
上端内部に設けられ、前記冷媒供給ノズル２８から供給
される冷媒Ａを、前記各伝熱管１８の内壁面に沿うよう
にして滴下させるガイド部材２９とによって構成されて
いる。

【００１９】詳述すれば、前記各伝熱管１８の上端部に
は、図３に示すように、大径部１８ａが形成されてお
り、この大径部１８ａの開口端部を覆うようにして、前
記上部ヘッダ１９が気密に接続されているとともに、こ
の上部ヘッダ１９の前記伝熱管１８の小径部１８ｂに対
向させられる位置には、伝熱管１８と上部ヘッダ１９と
の連通をなす貫通孔１９ａが形成され、この貫通孔１９
ａと前記伝熱管１８の小径部１８ｂとを連通させるよう
にして略同一径の環状の前記ガイド部材２９が装着され
ている。

【００２０】このガイド部材２９は、その上端部におい
て、前記上部ヘッダ１９に気密に接続されて、前記貫通
孔１９ａに連通させられているとともに、その下端部に
おいて、前記伝熱管１８の小径部１８ｂ内に嵌合させら
れており、したがって、前記伝熱管１８に形成されてい
る大径部１８ａによって、前記ガイド部材２９と上部ヘ
ッダ１９との間に冷媒の溜まり部１８ｃが形成され、こ
の溜まり部１８ｃ内に、前記伝熱管の大径部１８ａの側
壁を貫通して設けられた前記冷媒供給ノズル２８の先端
部が位置させられている。

【００２１】また、前記ガイド部材２９の下端部には、
その軸方向に沿いかつ下端面へ向けて開口されるガイド
溝３０が、前記ガイド部材２９の下端面から所定深さ
に、かつ、周方向に間隔をおいて多数形成されており、
これらのガイド溝３０を介して前記溜まり部１８ｃが前
記伝熱管１８の内部へ連通させられている。

【００２２】そして、このような冷媒滴下手段２６は、
冷媒供給管２２によって供給される冷媒Ａを冷媒供給ヘ
ッダ２７によって各伝熱管１８へ分配する供給するとと
もに、各伝熱管１８に供給された冷媒Ａを溜まり部１８
ｃに貯留し、この貯留された冷媒Ａを、前記ガイド部材
２９の下端部に形成されている複数のガイド溝３０によ
って流量を調整しつつ伝熱管１８の小径部１８ｂへ滴下
させるようになっており、前記ガイド溝３０が前記小径
部１８ｂの内面近傍に位置させられていることにより、
滴下される前記冷媒Ａが、前記小径部１８ｂの内面に沿
って流下させられるようになっている。

【００２３】一方、前記吸収器５は、前記蒸発器４の上
部ヘッダ１９に連設されている連通管２３が接続される
吸収液滴下手段３１と、この吸収液滴下手段３１の下方
に間隔をおいて配設され、前記冷媒Ａとの反応によりこ
の冷媒Ａの吸収を行った吸収液Ｂすなわち作動液Ｄが貯
留される前記作動液タンク２４と、これらの吸収液滴下
手段３１と作動液タンク２４とを連通する複数の連通管
３２と、これらの連通管３２を取り囲んで設けられると
ともに、前記吸収液滴下手段３１と作動液タンク２４と
の間に冷却水流路３３を形成する外装体３４とによって
構成されている。

【００２４】また、前記吸収液滴下手段３１は、その上
部に、前記再生器８から吸収液Ｂを供給する吸収液供給
管３５が接続され、また、内部には、この内部を上下方
向に２分割するようにして配設された分散板３６が装着
され、この分散板３６よりも下方となる位置に前記連通
管２３が接続されて、気化した冷媒Ａが送り込まれるよ
うになっている。

【００２５】さらに、前記作動液タンク２４は、作動液
戻し管３７を介して前記作動液散布ノズル９へ連通させ
られており、この作動液戻し管３７の途中には、前記作
動液タンク２４に貯留されている作動液を前記作動液散
布ノズル９へ送り込むための作動液循環ポンプ３８が設
けられている。

【００２６】前記吸収器５の外装体３４の上端部と凝縮
器３の外装体１７の下端部との間には連通管３９が設け
られて両者の連通がなされているとともに、前記凝縮器
３の外装体１７の上端部と前記補助凝縮器１１との間に
連通管４０が設けられて両者の連通がなされ、さらに、
前記補助凝縮器１１と前記吸収器５の外装体３４の下端
部との間には連通管４１が設けられてこれらの連通がな
されており、これらの外装体３４、連通管３９、外装体
１７、連通管４０、補助凝縮器１１、および、連通管４
１によって冷却水循環用の閉回路が形成され、前記連通
管４１の途中には、暖房用の室内機４２と、前記冷却水
Ｅの循環をなす冷却水循環ポンプ４３が設けられてい
る。

【００２７】また、図１中符号４４は、前記冷媒供給管
２２の途中に設けられて冷媒Ａの供給を行う冷媒循環ポ
ンプを示し、符号４５は、前記吸収液供給管３５と作動
液戻し管３７とが挿通させられるとともに、これらの間
で熱交換を行わせるための熱交換器を示し、さらに、符
号４６は、前記蒸発器４に対して外部の熱媒体Ｃとして
の外気を送り込む送風ファンを示す。

【００２８】さらに、本実施形態においては、前記蒸発
器４の下部ヘッダ２０の中心部には、前記バーナ７の排
気筒４７に接続された排気導入管４８が装着されて、図
２に示すように、前記各伝熱管１８の下端部に対向させ
られており、前記伝熱管１８内に供給された冷媒Ａが気
化せずに流下させられて前記下部ヘッダ２０へ落下させ
られた場合に、この冷媒Ａが前記排気導入管４８に接触
させられるとともに、その内部を流れる排気によって加
熱されて気化されるようになっている。

【００２９】ついで、このように構成された本実施形態
の吸収式ヒートポンプ装置１の作用について説明する。
まず、前記冷媒Ａと吸収液Ｂとは、水と臭化リチューム
との組み合わせ、アンモニアと水との組み合わせ、およ
び、トリフルオロエタノールとノルマルメチルピロリド
ンとの組み合わせがあるが、本発明では、作動可能な温
度範囲の広いトリフルオロエタノールとノルマルメチル
ピロリドンとの組み合わせが好適に用いられる。

【００３０】吸収式ヒートポンプ装置１を作動させる
と、バーナ７によって精溜塔６の内部が加熱されるとと
もに、この精溜塔６内に、作動液散布ノズル９によって
作動液Ｄが散布され、これによって前記作動液Ｄが加熱
されることにより作動液Ｄ中の冷媒Ａが気化させられ
て、この冷媒Ａと吸収液Ｂとが分離され、前記気化され
た冷媒Ａは、補助凝縮器１１および凝縮器３において、
これらを通過させられる後述する冷却水Ｅとの熱交換に
よって冷却されることによって凝縮された後に、凝縮器
３の下方に設けられている冷媒タンク１４へ貯留され
る。

【００３１】また、前述したように冷媒Ａが分離された
吸収液Ｂは、充填材１０を通過させられることによりゆ
っくりした速度で流下させられ、その流下の間に、吸収
液Ｂがさらに加熱されてその内部の冷媒Ａが十分に除去
された後に、再生器８に貯留される。

【００３２】そして、前記冷媒タンク１４に貯留された
冷媒Ａは、冷媒循環ポンプ４４によって前記蒸発器４へ
圧送された後に、この蒸発器４を構成する冷媒供給ヘッ
ダ２７、および、この冷媒供給ヘッダ２７に取り付けら
れている各冷媒供給ノズル２８を介して、各伝熱管１８
の上端部に形成されている溜まり部１８ｃへ供給され
る。

【００３３】そして、このような各溜まり部１８ｃへの
冷媒Ａの供給に際して、前記冷媒Ａが冷媒供給管２２か
ら一旦冷媒供給ヘッダ２７によって各溜まり部１８ｃへ
分散された後に、各冷媒供給ノズル２８にから各溜まり
部１８ｃへ供給されることから、前記冷媒供給管２２に
おける冷媒Ａの流れの変動が前記冷媒供給ヘッダ２７に
よって緩和され、この結果、前記冷媒Ａが各溜まり部１
８ｃへ均一に供給される。

【００３４】この溜まり部１８ｃに供給された冷媒Ａ
は、この溜まり部１８ｃの内壁部を形成するガイド部材
２９の下端部に形成されている複数のガイド溝３０から
前記伝熱管１８の内壁へ滴下され、この伝熱管１８の内
壁に沿って広がることによって薄膜状に流下させられ
る。

【００３５】ここで、前記各伝熱管１８およびこれらの
伝熱管１８に取り付けられている伝熱フィン２１には、
送風ファン４６によって送り込まれる外部の熱媒体Ｃ
（すなわち外気）が接触させられており、また、前記各
伝熱管１８内の圧力が略真空となるように保持されてい
ることにより、前記各伝熱管１８の内壁を流下させられ
る冷媒Ａが、前記伝熱管１８の壁を介して前記熱媒体Ｃ
から熱を奪って気化する。

【００３６】この気化した冷媒Ａは、各伝熱管１８内を
上昇することにより、前記ガイド部材２９から上部ヘッ
ダ１９内に取り込まれた後に、この上部ヘッダ１９に取
り付けられている連通管２３を経て吸収器５の上部に設
けられている吸収液滴下手段３１へ送り込まれる。

【００３７】そして、各伝熱管１８から前記連通管２３
を経て前記吸収液滴下手段３１へ送り込まれる冷媒Ａ
は、一旦、上部ヘッダ１９に集合させられることから、
各伝熱管１８における冷媒Ａの流れの変動が、前記上部
ヘッダ１９において緩和されることにより、各伝熱管１
８からの冷媒Ａの集合が円滑に行われ、これによって、
前記吸収液滴下手段３１への冷媒Ａの供給が安定して行
われる。

【００３８】一方、前記精溜器２において冷媒Ａが気化
分離された吸収液Ｂは、前記再生器８から熱交換器４５
を経て前記吸収液滴下手段３１へ供給された後に、この
吸収液滴下手段３１に設けられている分散板３６によっ
て液滴状となされて下方へ滴下される。

【００３９】ここで、前記再生器８はバーナ７によって
加熱されて、約２５０Ｔｏｒｒ〜３００Ｔｏｒｒと高い
圧力となされており、また、前記吸収器５の内部圧力
は、この吸収器５の内部に形成されている冷却水流路３
３に、後述するように冷却水が循環させられることによ
って前記吸収器５の内部が冷却されて、約１０Ｔｏｒｒ
〜２０Ｔｏｒｒと低い圧力となされており、この圧力差
によって前記吸収液Ｂが前記吸収液滴下手段３１へ供給
される。

【００４０】そして、前記吸収液滴下手段３１において
液滴状に滴下された吸収液Ｂは、この吸収液滴下手段３
１内に前記連通管２３を介して送り込まれる気化した冷
媒Ａが接触させられることにより、この冷媒Ａを吸収し
た後に、各連通管３２を経て、下方の作動液タンク２４
に回収される。

【００４１】このような冷媒Ａの吸収作用に際して、冷
媒Ａを吸収した吸収液Ｂすなわち作動液Ｄと、前記冷却
水流路３３内を流れる冷却水Ｅとの熱交換が行われて前
記作動液Ｄが冷却されることにより、この作動液Ｄの凝
縮が円滑に行われる。

【００４２】このようにして作動液タンク２４に回収さ
れた作動液Ｄは、作動液循環ポンプ３８により、前記精
溜塔６の内部圧力に抗して循環させられることにより、
前記熱交換器４５から作動液散布ノズル９を経て、前記
精溜塔６内へ散布される。

【００４３】そして、前記熱交換器４５へ送り込まれる
作動液Ｄは、吸収器５において冷却されていることによ
り、前記熱交換器４５を通過させられる間において、同
じくこの熱交換器４５を通過させられる高温の吸収液Ｂ
を冷却するとともに、作動液Ｄ自体は加熱されて前記作
動液散布ノズル９へ供給される。

【００４４】一方、前記冷却水Ｅは、連通管４１に設け
られている冷却水循環ポンプ４３に循環させられるもの
で、前記吸収器５内の冷却水流路３３を通過させられた
後に、連通管３９を経て前記凝縮器３内の冷却水流路１
６へ送り込まれ、さらに、この冷却水流路１６から連通
管４０によって補助凝縮器１１および室内機４２へと循
環させられるようになっており、前記吸収器５内を通過
させられる間において、その各連通管３２内を流下する
作動液Ｄとの熱交換により、この作動液Ｄを冷却して作
動液Ｄ中に冷媒Ａを吸収させ、また、前記凝縮器３内を
通過させられる間において、その各連通管１５内を流下
する冷媒Ａとの熱交換により、この冷媒Ａを冷却して凝
縮させ、前記補助凝縮器１１を通過させられることによ
り、その内部を通過する気化した冷媒Ａとの熱交換によ
り、その冷媒Ａを冷却・凝縮させ、さらに、前記吸収器
５、凝縮器３、および、補助凝縮器１１における熱交換
によって回収した熱を、前記室内機４２における室内の
空気との熱交換によって、この室内空気へ放出すること
により、室内の暖房を行うようになされている。

【００４５】また、前記蒸発器４において、各伝熱管１
８を流下させられる冷媒Ａの内、気化しない状態で各伝
熱管１８の下端部まで到達した冷媒Ａは、各伝熱管１８
の下端部に接続されている下部ヘッダ２０によって回収
されるとともに、連通管２５を経て、前記作動液タンク
２４に送り込まれる。

【００４６】このとき、前記各伝熱管１８から回収され
る未気化の冷媒Ａは、一旦下部ヘッダ２０に回収された
後に連通管２５へ送り込まれることから、この下部ヘッ
ダー２０によって前記冷媒Ａの流れが均一化されて前記
連通管２５へ送り込まれ、この冷媒Ａの流れの変動の影
響が前記作動液タンク２４に貯留されている作動液Ｄの
挙動に影響を与えてしまうことが抑制される。

【００４７】さらに、本実施形態においては、前記下部
ヘッダ２０の内部に排気導入管４８が同軸上に配置され
て、前記各伝熱管１８の下端に対向配置されているとと
もに、この排気導入管４８内に前記バーナ７からの排気
ガスが導かれており、前記各伝熱管１８の下端部から滴
下される未気化の冷媒Ａが前記排気導入管４８上に滴下
されることによって、前記排気ガスの熱によって加熱さ
れて気化させられるようになされ、この結果、前記各伝
熱管１８を流下させられる冷媒Ａの殆どが気化させられ
るようになっている。

【００４８】そして、本実施形態においては、前記バー
ナ７によって与えられる熱は、補助凝縮器１１や凝縮器
３、および、吸収器５において冷却水Ｅへ伝達されると
ともに、室内機４２を経て室内の空気へ放出される。

【００４９】一方、前記蒸発器４において冷媒Ａの気化
によって吸収された外部の熱媒体Ｃの熱が、この冷媒Ａ
とともに吸収器５へ運ばれるとともに、この吸収器５に
おいて前記冷却水Ｅへ吸収される。

【００５０】したがって、前記冷却水Ｅによって前記室
内機４２へ送り込まれる熱量は、前記バーナ７において
発生させられる熱量と、前記蒸発器４において取り込ま
れる熱量との和となり、バーナ７において発生させられ
る熱量を前記室内機４２へ伝達する際に損失があって
も、その損失分が前記蒸発器４において取り込まれた熱
量によって補完される。

【００５１】トリフルオロエタノールとノルマルメチル
ピロリドンとからなる作動液Ｄを用い、外気温７℃にお
けるバーナ７での発熱量と室内機４２からの放熱量との
比Ｊ＝放熱量／発熱量を測定したところ、Ｊ＝１．３以
上という結果が得られた。

【００５２】このように、本実施形態に係わる吸収式ヒ
ートポンプ装置１によれば、バーナ７において発生させ
られる熱量よりも室内機４２において放熱される熱量が
大きく、したがって、バーナ７の大型化を招くことなく
大きな熱量が得られる。

【００５３】また、必要とされる熱量を得るためのバー
ナ７における発熱量を小さく抑えることが可能となり、
このバーナ７から発生させられる排気ガス量が抑制され
て、ＣＯ₂ やＮＯx の発生が抑えられる。

【００５４】しかも、機器の各構成部材に対する断熱処
理も、従来と同様の仕様で済み、前述したバーナ７の大
型化が抑制されることと相俟って、機器の大型化が抑制
される。

【００５５】なお、前述した実施形態において示した各
構成部材の諸形状や寸法等は一例であって、設計要求等
に基づき種々変更可能である。

【００５６】たとえば、前記蒸発器４を、複数の伝熱管
１８と、これらの各伝熱管１８の上部や下部を連通状態
で連結する上下のヘッダ１９・２０とによって構成した
例について示したが、これらの上下のヘッダ１９・２０
を省略して、前記各伝熱管１８の上部および下部を直接
吸収器５の吸収液滴下手段３１や作動液タンク２４へ接
続するようにしてもよい。

【００５７】また、各伝熱管１８に設けた冷媒滴下手段
２６の構成も、前述した構成に限られるものではなく、
冷媒Ａを気化しやすいような状態で各伝熱管１８に供給
するような構造であれば適宜変更し得るものであり、さ
らに、これらの伝熱管１８の内面に細かな凹凸を形成す
ることにより、その毛細管現象を利用して、滴下される
冷媒Ａを伝熱管１８の内面に均一に広げて、この伝熱管
１８からの熱吸収を円滑にすることも可能である。

【００５８】さらに、前記蒸発器４における熱交換を終
了した前記熱媒体Ｃを冷媒とした熱交換器を新たに設け
ることにより、この熱交換器によって冷房を行うことも
可能である。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に係わる吸収式ヒートポンプ装置によれば、トリフルオ
ロエタノールおよびノルマルメチルピロリドン系の作動
液を使用し、蒸発器における冷媒の気化により、前記蒸
発器に接触させられる外気から熱を吸収するとともに、
この気化した冷媒を吸収器に送り込まれる吸収液に吸収
させることにより、前記冷媒によって吸収した熱を取り
込み、これによって、吸収式ヒートポンプ装置内部にお
いて発生させられる熱量以上の熱量を確保することがで
きる。

【００６０】この結果、吸収式ヒートポンプ装置に設置
される加熱部の能力を大きくすることなく大きな熱量を
確保することができるとともに、吸収式ヒートポンプ装
置の各構成部材における断熱構造を簡素化することがで
き、これらの相乗作用により、コンパクトな吸収式ヒー
トポンプ装置を提供することができる。

【００６１】また、前記加熱部に燃焼型の加熱部を用い
た場合、その能力を小さくすることができる分、前記加
熱部において発生させられる有害物質の発生量を軽減す
ることができる。

【００６２】本発明の請求項２に係わる吸収式ヒートポ
ンプ装置によれば、伝熱フィンによって外気との接触を
効率よく行って、各伝熱管に供給される冷媒との熱交換
を良好に行わせて、この冷媒の気化を高効率に行わせる
ことができるとともに、この気化した冷媒を上部ヘッド
によって集合させた後に吸収器へ送り込むことにより、
各伝熱管における冷媒の流れの変動を吸収して、前記吸
収器への冷媒の安定した供給を確保することができ、ま
た、前記各伝熱管から滴下される気化し得なかった冷媒
を下部ヘッダによって回収して吸収器へ送り込むことに
より、各伝熱管から滴下される冷媒の流れの変動を前記
下部ヘッダにおいて吸収して、前記吸収器へ流れ込む冷
媒の流れを均一なものとすることができ、吸収器内にお
ける冷媒や吸収液の流れに影響を与えることを防止する
ことができる。

【００６３】また、本発明の請求項３に係わる吸収式ヒ
ートポンプ装置によれば、各伝熱管に供給される冷媒
を、冷媒供給ヘッダによって一旦各伝熱管方向に分配し
た後に各伝熱管に供給することにより、各伝熱管への冷
媒の供給を均一に行うことができ、また、この各伝熱管
に供給された冷媒を、ガイド部材によって各伝熱管の内
壁面に沿うようにして滴下させることにより、前記冷媒
を伝熱管の内壁面の方向に円滑に広げて薄膜状とし、こ
れによって、伝熱管を介した外部の熱媒体と前記冷媒と
の熱交換効率を高めて、この冷媒の気化を良好なものと
することができる。

【００６４】さらに、本発明の請求項４に係わる吸収式
ヒートポンプ装置によれば、伝熱管の内壁面に沿って滴
下される冷媒を、前記内壁面に形成されている凹凸の毛
細管現象を利用して、前記内壁面に沿って円滑に広げ、
これによって、前記伝熱管の内壁面に冷媒の薄膜をより
一層均一に形成することができるとともに、冷媒と伝熱
管の内壁面との接触面積を大きくして、冷媒と伝熱管と
の熱交換を効率よく行わせることができ、前記冷媒の気
化を促進させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係わる吸収式ヒートポン
プ装置を暖房機に適用した場合におけるシステム構成図
である。

【図２】本発明の一実施形態に係わる吸収式ヒートポン
プ装置における蒸発器を示す、一部を破断した拡大図で
ある。

【図３】本発明の一実施形態に係わる吸収式ヒートポン
プ装置の蒸発器に設けられた冷媒滴下手段を示す拡大縦
断面図である。

【符号の説明】

１ 吸収式ヒートポンプ装置 ２ 精溜器 ３ 凝縮器 ４ 蒸発器 ５ 吸収器 ７ バーナ １８ 伝熱管 １８ｃ 溜まり部 １９ 上部ヘッダ ２０ 下部ヘッダ ２１ 伝熱フィン ２２ 冷媒供給管 ２４ 作動液タンク ２６ 冷媒滴下手段 ２７ 冷媒供給ヘッダ ２８ 冷媒供給ノズル ２９ ガイド部材 ３０ ガイド溝 ３１ 吸収液滴下手段 Ａ 冷媒 Ｂ 吸収液 Ｃ 外気

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱交換用のトリフルオロエタノール冷媒
   を吸収したノルマルメチルピロリドン吸収液を加熱し
   て、この吸収液から前記冷媒を分離する精溜器と、前記
   分離された冷媒を凝縮する凝縮器と、この凝縮器から排
   出される冷媒が内部に供給されるとともに、外面に接触
   させられる外気との熱交換により前記冷媒を気化させる
   蒸発器と、この蒸発器から供給される気化した冷媒と、
   前記精溜器から供給される吸収液とを反応させることに
   より前記吸収液中に冷媒を吸収させるとともに、この冷
   媒を吸収した吸収液を前記精溜器へ循環させる吸収器と
   を備え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】 前記蒸発器は、鉛直方向に沿って配設さ
   れ、内部に、凝縮された冷媒が上部から供給される複数
   の伝熱管と、これらの伝熱管の上端を相互に連通状態で
   接続するとともに、前記吸収器の上流側の端部へ連通さ
   れた上部ヘッダと、前記各伝熱管の下端を相互に連通状
   態で接続するとともに、前記吸収器の下流側の端部へ連
   通された下部ヘッダと、前記伝熱管の長さ方向に沿って
   間隔をおいて設けられ、かつ、これらの伝熱管が貫通状
   態で固定された多数の伝熱フィンとによって構成されて
   いることを特徴とする請求項１に記載の吸収式ヒートポ
   ンプ装置。
3. 【請求項３】 前記蒸発器は、前記伝熱管の内部に凝縮
   された冷媒を滴下させる冷媒滴下手段が設けられてお
   り、この冷媒滴下手段が、前記各伝熱管の上端部に沿っ
   て配設された冷媒供給ヘッダと、この冷媒供給ヘッダに
   その長さ方向に間隔をおいて設けられ、前記各伝熱管の
   内部へ突出して設けられた冷媒供給ノズルと、前記各伝
   熱管の上端内部に設けられ、前記冷媒供給ノズルから供
   給される冷媒を前記各伝熱管の内壁面に沿うようにして
   滴下させるガイド部材とによって構成されていることを
   特徴とする請求項１または請求項２に記載の吸収式ヒー
   トポンプ装置。
4. 【請求項４】 前記伝熱管の内面には、細かな凹凸が形
   成されていることを特徴とする請求項２または請求３に
   記載の吸収式ヒートポンプ装置。