JPH10281586A - 吸収式ヒートポンプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸収器から供給される吸収液の純度の低下を
抑制して、吸収式ヒートポンプ装置の熱効率の低下を抑
制することを解決すべき課題とする。 【解決手段】 吸収式ヒートポンプ装置において、精溜
器２の加熱部が、吸収液Ｂが落下収容されるハウジング
３６と、このハウジング内に設置されて前記吸収液を加
熱するバーナ７と、前記ハウジングに設けられて前記吸
収液を排出する吸収液排出口３７と、前記バーナの上方
に連設されて、前記落下させられる吸収液を前記バーナ
へ導く環状のガイド部材４０とを備え、このガイド部材
の上端部が、前記吸収液排出口よりも上方に位置させら
れていることを特徴としている。

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
等に用いられる吸収式ヒートポンプ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の吸収式ヒートポンプ装置
として、たとえば、図２に示す構造のものが提案されて
いる。

【０００３】この図２において、符号１で示す吸収式ヒ
ートポンプ装置は、熱交換用の冷媒Ａを吸収した吸収液
Ｄを加熱して、この吸収液Ｄから前記冷媒Ａを気化させ
て分離する精溜器２と、前記分離された気化冷媒Ａを凝
縮して液化する凝縮器３と、この凝縮器３から排出され
る液化冷媒Ａが内部に供給されるとともに、外面に接触
させられる外気等の熱媒体Ｃから蒸発潜熱を奪って前記
液化冷媒Ａを気化させる蒸発器４と、この蒸発器４から
供給される気化された冷媒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
中に気化した冷媒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。

【０００４】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Ｄ（以下、冷媒Ａを吸
収した状態の吸収液Ｄを、作動液Ｄと称する）を加熱す
るための加熱部としてのバーナ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とによって構成され、前記凝縮器３
には、凝縮された冷媒Ａを貯留する冷媒タンク１１が連
設されている。

【０００５】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１２と、これらの伝熱管１２の上端を
相互に連通状態で接続する上部ヘッダ１３と、前記各伝
熱管１２の下端を相互に連通状態で接続する下部ヘッダ
１４と、前記伝熱管１２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１２が貫通状態で固
定された多数の伝熱フィン１５とによって構成され、さ
らに、前記各伝熱管１２の下端部が、冷媒供給管１６を
介して前記冷媒タンク１１へ連通させられているととも
に、前記上部ヘッダ１３が連通管１７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
１４が、前記吸収器５の下端に設けられている作動液タ
ンク１８へ連通させられている。

【０００６】一方、前記吸収器５は、前記蒸発器４の上
部ヘッダ１３に連設されている連通管１７が接続された
吸収液滴下手段１９と、この吸収液滴下手段１９の下方
に間隔をおいて配設され、前記気化冷媒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１８と、これらの吸収液
滴下手段１９と作動液タンク１８とを連通する複数の伝
熱管２０と、これらの伝熱管２０を取り囲んで設けられ
るとともに、前記吸収液滴下手段１９と作動液タンク１
８との間に冷却水流路２１を形成する外装体２２とによ
って構成されており、その内部圧力を減圧することによ
り、前記伝熱管１２において気化した冷媒Ａを吸引する
ようになっている。

【０００７】また、前記吸収液滴下手段１９は、その上
部に、前記再生器８において濃縮された吸収液Ｂを供給
する吸収液供給管２３が接続され、また、内部には、前
記吸収液供給管２３から供給される吸収液を散布する吸
収液散布ノズル２４が装着され、この吸収液散布ノズル
２４よりも下方には、前記伝熱管２０が貫通して固定さ
れるとともに、前記吸収液滴下手段１９と前記冷却水流
路２１とを分離する隔壁２５が設けられ、この隔壁２５
と前記吸収液散布ノズル２４との間に前記連通管１７が
接続されており、この連通管１７によって、前記蒸発器
４から気化した冷媒Ａが送り込まれるようになってい
る。

【０００８】さらに、前記作動液タンク１８は、作動液
戻し管２６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２６の途中には、前記作
動液タンク１８に貯留されている作動液Ｄ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２７が
設けられている。

【０００９】前記吸収器５の外装体２２の上端部と凝縮
器３との間には連通管２８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と前記吸収器５の外
装体２２の下端部との間には連通管２９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２２、連通
管２８、凝縮器３、および、連通管２９によって冷却水
循環用の閉回路が形成され、前記連通管２９の途中に
は、暖房用の室内機３０と、前記冷却水Ｅの循環をなす
冷却水循環ポンプ３１が設けられている。

【００１０】また、符号３２は、前記吸収液供給管２３
と作動液戻し管２６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、符号
３３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し、さらに、符号３４
は、前記吸収器５へ供給される冷却水と前記吸収液滴下
手段１９へ供給される冷媒Ａとの熱交換を行なう熱交換
器を示す。

【００１１】一方、前記精溜器２の下方に設けられる加
熱部は、図３に示すように、記バーナ７が内部に装着さ
れるとともに、このバーナ７の回りに吸収液Ｂの循環路
３５を形成するハウジング３６を備えており、このハウ
ジング３６の側壁で、前記バーナ７の上端よりも上方に
は、内部に貯留される吸収液Ｂを排出するための吸収液
排出口３７が形成され、さらに、前記バーナ７には、こ
のバーナ７内に前記吸収液Ｂを流すための複数の伝熱管
３８が設けられている。

【００１２】したがって、前記吸収液Ｂは、その温度差
によって前記循環路３５と伝熱管３８とを循環させられ
つつさらに加熱されることにより、その内部に吸収され
ている冷媒Ａが分離されるようになされている。

【００１３】このように構成された吸収式ヒートポンプ
装置１では、冷媒タンク１１から送り込まれる液化冷媒
Ａが、各伝熱管１２の内壁面に滴下され、前記液化冷媒
Ａが伝熱管１２の内壁面に沿って流下させられるととも
に、前記伝熱フィン１５および伝熱管１２の表面に熱媒
体Ｃとしての外気が接触させられることにより、この外
気Ｃと前記伝熱管１２の内壁面を流下する液化冷媒Ａと
の熱交換が行なわれ、この液化冷媒Ａが前記外気Ｃから
気化潜熱を奪って気化するとともに、この気化冷媒Ａが
各伝熱管１２内を上方へ移動し、この伝熱管１２の上端
に設けられている上部ヘッダ１３によって集合させられ
た後に前記吸収器５へ送り込まれる。

【００１４】この吸収器５へ送り込まれた気化冷媒Ａ
は、再生器８から前記吸収液散布ノズル２４を介して散
布される吸収液Ｂと接触させられることによってこの吸
収液Ｂ中に吸収されて作動液Ｄとなされ、この作動液Ｄ
が前記伝熱管２０を経て下方の作動液タンク１８へ回収
され、さらに、この作動液Ｄが、作動液循環ポンプ２７
によって作動液散布ノズル９へ送り込まれて精溜塔６内
に散布されるとともに、精溜塔６の下部に設けられてい
るバーナ７によって加熱されて前記冷媒Ａが気化される
ことにより、前記作動液Ｄが吸収液Ｂと冷媒Ａとに分離
される。

【００１５】そして、分離された冷媒Ａは、凝縮器３を
通過させられる間において冷却水Ｅとの熱交換を行な
い、また、吸収器５を通過させられる間において、外気
から吸収した熱を前記冷却水Ｅへ与える。

【００１６】したがって、冷却水Ｅが吸収器５、およ
び、凝縮器３へと循環させられる間に徐々に加熱された
後に、前記室内機３０へ送り込まれて暖房に供される。

【００１７】このような吸収式ヒートポンプ装置１にお
いては、外気Ｃの熱エネルギを吸収して冷却水Ｅの加熱
の補助を行なうことにより、前記バーナ７の発熱量に対
する室内機３０からの放熱量を１．３倍以上に高めるこ
とが可能となる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
吸収式ヒートポンプ装置１においては、前記精溜器２に
おいて冷媒Ａが分離された吸収液Ｂは、下方に位置する
ハウジング３６内へ落下させられ、このハウジング３６
内においてさらに加熱されて冷媒Ａが蒸発させられ、所
定の純度まで高められた後に、前記吸収液排出口３７か
ら後段へ供給される。

【００１９】しかしながら、このような精溜器２におい
ては、ハウジング３６の吸収液排出口３７からオーバー
フローするように供給されるが、このような吸収液Ｂの
液面の流れに、前記精溜塔６から十分に冷媒Ａが分離さ
れていない純度の低い吸収液Ｂが落下させられると、こ
の純度の低い吸収液Ｂが、バーナ７による加熱が十分に
なされる前に、前記吸収液Ｂの流れによって前記吸収液
排出口３７へ導かれて、純度の低い吸収液Ｂが吸収器５
へ供給されてしまうことが想定される。

【００２０】このように純度の低い吸収液Ｂが吸収器５
へ供給されると、この吸収器５における冷媒Ａの吸収効
率が低下してしまい、この結果、装置全体の熱効率が低
下してしまうといった問題点を惹起する。

【００２１】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、吸収器から供給される吸収液の純度の低下
を抑制して、吸収式ヒートポンプ装置の熱効率の低下を
抑制することを解決すべき課題とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明の吸収式ヒートポ
ンプ装置は、前述した課題を達成するために、熱交換用
の冷媒を吸収した吸収液を加熱して、この吸収液から前
記冷媒を気化させて分離する加熱部を備えた精溜器と、
前記分離された気化冷媒を凝縮して液化する凝縮器と、
この凝縮器から排出される液化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熱媒体との熱交換によ
り前記冷媒を気化させる蒸発器と、この蒸発器から排出
される気化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
環させる吸収器とからなり、前記精溜器の加熱部が、前
記分離された吸収液が落下収容されるハウジングと、こ
のハウジング内に設置されて前記吸収液を加熱するバー
ナと、前記ハウジングに設けられて前記吸収液を排出す
る吸収液排出口と、前記バーナの上方に連設されて、前
記落下させられる吸収液を前記バーナへ導く環状のガイ
ド部材とを備え、このガイド部材の上端部が、前記吸収
液排出口よりも上方に位置させられていることを特徴と
するものである。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図１に基づき説明する。

【００２４】なお、以下の説明中、図２および図３と共
通する部分については同一符号を用いて説明を簡略化す
る。

【００２５】本実施形態に係わる吸収式ヒートポンプ装
置１は、熱交換用の冷媒Ａを吸収した吸収液Ｂを加熱し
て、この吸収液Ｂから前記冷媒Ａを気化させて分離する
加熱部を備えた精溜器２と、前記分離された気化冷媒Ａ
を凝縮して液化する凝縮器３と、この凝縮器３から排出
される液化冷媒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との熱交換により前記冷媒Ａを
気化させる蒸発器４と、この蒸発器４から排出される気
化冷媒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（作動液
Ｄ）を前記精溜器２へ循環させる吸収器５とからなり、
前記精溜器２の加熱部が、前記分離された吸収液Ｂが落
下収容されるハウジング３６と、このハウジング３６内
に設置されて前記吸収液Ｂを加熱するバーナ７と、前記
ハウジング３６に設けられて前記吸収液Ｂを排出する吸
収液排出口３７と、前記バーナ７の上方に連設されて、
前記落下させられる吸収液Ｂを前記バーナ７へ導く環状
のガイド部材４０とを備え、このガイド部材４０の上端
部４０ａが、前記吸収液排出口３７よりも上方に位置さ
せられた概略構成となっている。

【００２６】ついで、これらの詳細について説明すれ
ば、前記ガイド部材４０は、前記バーナ７の熱交換部を
構成する周壁７ａを上方へ延設することによって構成さ
れており、本実施形態においては、前記ガイド部材４０
の上端部４０ａが、前記吸収液排出口３７の上端縁とほ
ぼ同一の高さとなされて、前記ガイド部材４０の内部に
貯留されている吸収液Ｂの液面と前記吸収液排出口３７
とが、直接対向しないようになされている。

【００２７】また、前記ガイド部材４０は、図１に示す
ように、その上端の開口部が、前記吸収液Ｂが落下させ
られる開口部よりも大きく形成されている。

【００２８】このように構成された本実施形態に係わる
吸収式ヒートポンプ装置１は、運転が開始されると、精
溜器２において、作動液Ｄが加熱されて冷媒Ａと吸収液
Ｂとに分離され、この吸収液Ｂが順次前記ガイド部材４
０を介して前記バーナ７の熱交換部の内側へ落下させら
れる。

【００２９】そして、このバーナ７の内側に落下させら
れた吸収液Ｂは、前記伝熱管３８を通って熱交換部の下
方へ移動させられるとともに、この熱交換部と前記ハウ
ジング３６との間の循環路３５内をハウジング３６の上
方へ向けて移動させられ、その液位が前記吸収液排出口
３７の下端へ到達した時点で、この吸収液排出口３７か
ら後段の吸収器５へ供給される。

【００３０】このように、ハウジング３６内に落下させ
られた吸収液Ｂは、その落下部がガイド部材４０によっ
て全周に亙って取り囲まれており、かつ、このガイド部
材４０の上端部が前記吸収液排出口３７よりも上方に位
置させられていることから、この吸収液排出口３７から
吸収液Ｂの排出が行なわれている状態であっても、ハウ
ジング３６内に落下させられた直後の吸収液Ｂが直接吸
収液排出口３７へ流れ込むようなことはない。

【００３１】したがって、一旦、ハウジング３６内へ落
下させられた吸収液Ｂは、バーナ７の熱交換部を下方に
移動させられた後に、この熱交換部の外周部を上方へ向
けて移動させられる流路を経ることとなる。

【００３２】この結果、前記吸収液Ｂは十分に加熱され
て、その内部に包含する冷媒Ａが加熱分離されて高純度
の吸収液Ｂが得られ、この高純度の吸収液Ｂが吸収器５
へ供給され、装置の熱効率の低下が防止される。

【００３３】しかも、前記吸収液Ｂの落下部が、前記ガ
イド部材４０によって全周に亙って取り囲まれているこ
とから、落下させられる吸収液Ｂの速度が早くなって、
前記ガイド部材４０の内側に貯留されている吸収液Ｂの
液位が乱れたとしても、この吸収液Ｂが前記ガイド部材
４０を越えて、ガイド部材４０の外側に飛び出すことが
防止され、この点からも低純度の吸収液Ｂが吸収器５へ
供給されることが抑制され、装置の熱効率の低下が防止
される。

【００３４】なお、前記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。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の吸収式ヒ
ートポンプ装置によれば、精溜器の加熱部を、冷媒が分
離された吸収液が落下収容されるハウジングと、このハ
ウジング内に設置されて前記吸収液を加熱するバーナ
と、前記ハウジングに設けられて前記吸収液を排出する
吸収液排出口と、前記バーナの上方に連設されて、前記
落下させられる吸収液を前記バーナへ導く環状のガイド
部材とによって構成し、このガイド部材の上端部を、前
記吸収液排出口よりも上方に位置させたことにより、前
記吸収液の落下部と、前記吸収液排出口とを前記ガイド
部材によって遮り、ハウジング内に落下した直後の低純
度の吸収液が、前記吸収液排出口へ流れ込むことを防止
することができるとともに、この吸収液を確実に前記バ
ーナの加熱部に導いて加熱することができる。

【００３６】これによって、精溜器に戻される吸収液の
加熱を十分に行なって、冷媒の分離効率を高め、この結
果、吸収式ヒートポンプ装置の熱効率を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す要部の縦断面図であ
る。

【図２】吸収式ヒートポンプ装置の一例を示すシステム
構成図である。

【図３】図２における精溜器の要部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 ３５ 循環路 ３６ ハウジング ３７ 吸収液排出口 ４０ ガイド部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱交換用の冷媒を吸収した吸収液を加熱
   して、この吸収液から前記冷媒を気化させて分離する加
   熱部を備えた精溜器と、前記分離された気化冷媒を凝縮
   して液化する凝縮器と、この凝縮器から排出される液化
   冷媒が内部に供給されるとともに、外面に接触させられ
   る熱媒体との熱交換により前記冷媒を気化させる蒸発器
   と、この蒸発器から排出される気化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からなり、前
   記精溜器の加熱部が、前記分離された吸収液が落下収容
   されるハウジングと、このハウジング内に設置されて前
   記吸収液を加熱するバーナと、前記ハウジングに設けら
   れて前記吸収液を排出する吸収液排出口と、前記バーナ
   の上方に連設されて、前記落下させられる吸収液を前記
   バーナへ導く環状のガイド部材とを備え、このガイド部
   材の上端部が、前記吸収液排出口よりも上方に位置させ
   られていることを特徴とする吸収式ヒートポンプ装置。