JPS60108665A - 吸収ヒ−トポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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
および吸収器の圧力、温度よりも低く保って運転′１″
る吸収ヒートポンプ（以下、この種の吸収ヒートポンプ
という）に関する。

（ロ）従来技術 吸収冷凍機や吸収ヒートポンプにおいては、運転開始か
ら定常運転へ移行するまでにかなりの時間を要し、その
時間、所定の性能が発揮されないことになる。

それ故、例えば特公昭５８−．０３２６４号公報に説明
されているように、吸収冷凍機においては、発生器から
吸収器へ吸収液を送るポンプの作動を発生器の加熱動作
より遅延させることによって運転開始時の立上り特性を
向上させる手段（運転開始から定常運転へ移行するまで
の時間を短縮する手段）が、従来、採用されている。こ
のように運転初期には発生器への吸収液の流入を止めて
発生器内の吸収液の温度と飽和蒸気圧を短時間で高める
ことにより、発生器から低圧側の吸収器への吸収液の流
れを良好にして速みやかに定常運転へ移行させるのであ
る。

しかし、このような従来の手段は、吸収器の圧力を発生
器の圧力よりも低く保って定常運転を行う吸収冷凍機や
吸収ヒートポンプには有用なものの、発生器の圧力を吸
収器の圧力よりも低く保って定常運転を行うこの種の吸
収ヒートポンプには有用でない。

何故なら、この種の吸収ヒートポンプの立上り特性を向
上させるには、吸収器内の吸収液の温度と飽和蒸気圧を
短時間で高める必要があるからである。

（ハ）発明の目的 本発明はこの種の吸収ヒートポンプの立上り特性を向上
させることを目的としたものである。

に）発明の構成 本発明は、この種の吸収ヒートポンプにおいて、運転開
始時に、発生器から吸収器へ吸収液を送るポンプ（以下
、吸収液ポンプという）、を制御する構成としたもので
ある。

本発明によれば、吸収液ポンプを停止して吸収液を発生
器から吸収器へ送らない時には、蒸発器内の冷媒あるい
は発生器から凝縮器を経て蒸発器へ導入された冷媒が蒸
発器で気化しつつ吸収器に流入して吸収器内の圧力を上
昇させ、かつ、吸収液ポンプを作動させた時には、吸収
液ポンプの停止時に発生器によって温度および飽和蒸気
圧の高められた吸収液が吸収器に流入して吸収器内の圧
力を上昇させる動作が繰返されるので、運転開始後速み
やかに吸収器内圧が上昇して吸収器と発生器との間の吸
収液の円滑な循環が短時間で可能となり、立上り特性が
向上する。

（ホ）実施例 図面は本発明によるこの種の吸収ヒートポンプの一実施
例を示した概略構成説明図で、（１）は発生器（２）と
凝縮器（３）から成る下胴、（４）、（５）はそれぞれ
下胴ｆｌ）の上方に配置された蒸発器、吸収器、（６）
は溶液熱交換器、（７）は冷媒液用のポンプ、（８）は
冷媒液の循環用のポンプ、（９）は吸収液ポンプで、こ
れら機器は冷媒液の還流する管（１０）、００）、冷媒
蒸気の気密に接続されて冷媒と吸収液の循環路を４′ｊ
Ｉ）成している。なお、槽液とは吸収剤濃度の低い吸収
液、濃液とは吸収剤濃度の高い吸収液をいう。

α４１．（１５）、（１６）、ａ力、θ町マソレぞれ発
生器（２）用、凝縮器（３）用、蒸発器（４）用、吸収
器（５）用、溶液熱交換器（６）用の熱交換器、θ翅、
（２０）はそれぞれ凝縮器（３）用、蒸発器（４）用の
冷媒液留め、（２Ｉ）、０２はそれぞれ発生器（２）用
、吸収器（５）用の溶液溜めである。

（２３）、（２３）は熱交換器０４）と接続された排温
水や廃蒸気などの熱源流体の流れる管、（２４）、　（
２４）は熱交換器（１つと接続された冷却水や冷却用空
気などの冷却流体の流れる管、（２５）、（２５）は熱
交換器（１６）と接続された排温水や廃蒸気などの熱源
流体の流れる管、（２６）、０６）は熱交換器０７）と
接続された温水や蒸気あるいは温風などの被加熱流体の
流れる管である。なお、０７）、（２８）はエリミイ、
−夕である。

そして、この吸収ヒートポンプにおいては、定常運転時
には、下胴（１）内の温度と圧力が吸収器（５）内の温
度と圧力よりも低（保たれて作動し、蒸発器（４）に供
給される熱源流体よりも高温の被加熱流体が吸収器（５
）から得られる。

なお、（Ｓｌ）、（Ｓ２）および（Ｓ３）はそれぞれ冷
媒液溜め卸、（２０）および溶液溜め（２１）に設けた
液面検出器で、定常運転時に何らかの原因でこれら液溜
めの液位が低下し過ぎた場合にポンプ（９）、（８）、
（７）を停止してこれらポンプのキャビテーションを防
ぐようにしている。また、（２９）は、ポンプ（８）の
吐出側の管００）と下胴（１）の発生器（２）下部とを
接続した冷媒液ブロー用の管で、この管（２９１には液
面検出器（Ｓ２）の感知する液位が上限設定レベルに達
した場合圧閉から開へ切換えられる弁（■を備えている
。

そして、（Ｃ）はタイマーを内蔵した制御装置で、この
装置により運転初期には吸収液ポンプ（９）が断続的に
発停制御されるようになっている。

次に、このように構成した吸収ヒートポンプの運転初期
における動作の一例を段階別に分けて説明する。

（Ａ）　第１段階 熱源流体、冷却流体、被加熱流体を流すと同時にポンプ
（７）、（８）を作動させ、かつ、吸収液ポンプ（９）
をきわめて短時間だけ作動（以下、第１作動時間という
）させることにより運転を開始づ−る。この第１段階に
おいて、蒸発器（４）で冷媒が蒸発し、冷媒蒸気が吸収
器（５）へ流入してこの吸収器（５）内の圧力を上昇さ
せる。なお、吸収液ポンプ（９）により吸収器（５）へ
送られた吸収液は熱交換器（Ｉ７）を流下する間に冷媒
を吸収するものの、吸収液が熱交換器０ηを流下する時
間は短かく、直ちに吸収液は吸収器（５）の下部に滞留
するため、この滞留した吸収液が冷媒を吸収する量より
も蒸発器（４）から吸収器（５）へ流入する冷媒蒸気の
量の方が多い。その結果、吸収器（５）内の圧力が上昇
する。

０３）　第２段階 次いで、吸収液ポンプ（９）を設戻した時間だけ停止（
以下、第１停止時間とい５）ｆる。この第２段階におい
ては、吸収器（５）内は漸次、圧力は上昇して行き、か
つ、吸収液は、吸収器（５）と発生器（２）間の落差と
これら機器間に生じ始めた圧力差とにより、発生器（２
）へ徐々に流下して発生器（２）内の熱交換器ＩＪ４）
で加熱されて昇温しつつ濃縮される。なお、この第２段
階においては、凝縮器（３）の冷媒を凝縮する能力の方
が発生器（２）の冷媒を分離する能力よりも大きいので
、下胴（１）内の圧力は上昇しな（−０ （ｑ　第３段階 次いで、吸収液ポンプ（９）を、第１作動時間よりも長
い時間、作動させる。このよってする理由は、吸収器（
５）と発生器（２）との圧力差が第２段階のときよりも
太き（なっており、吸収器（５）から発生器（２）への
吸収液の流量が増大しているので、吸収液ポンプ（９）
を第１作動時間よりも長（作動させても吸収器（５）に
液が過度に滞留しないからである。

その結果、第３段階においては、吸収器（５）には第１
段階のとぎよりも高温の吸収液が導入され、第１段階の
ときよりも高温、高圧で吸収器（５）および蒸発器（４
）が作動する。

■）第４段階 次いで、吸収液ポンプ（９）を、第１停止時間より短か
い時間、停止させる。このようにすることにより、第４
段階においては、第２段階のときの動作とほぼ同様の動
作が第２段階のときよりも短時間でなされて、吸収器（
５）の圧力がより短時間で上昇する。

（ト））第５段階以降の段階 そして、第５段階以降においては、吸収液ポンプ（９）
の作動時間を順次長くし、また停止時間を順次短かくし
つつ吸収液ポンプ（９）の発停を断続的に経返す。

このよう圧、この種の吸収ヒートポンプの運転開始時に
吸収液ポンプ（９）を断続的に発停制御することにより
、吸収器（５）内の温度および圧力の上昇が促進されて
発生器（２）および吸収器（５）間における円滑な吸収
液の循環が短時間で可能となるので、速みやかに定常運
転へ移行する。

なお、この種の吸収、ヒートポンプの容Ｊ？：が大きい
場合には、吸収液ポンプ（９）の発停間隔をほぼ同じ時
間に設定しても良い。その理由は、小容士ｔ；のもの程
には吸収液の偏在が問題とならないからである。

そして、この種の吸収ヒートポンプの２）Ｆ転量始時に
吸収液ポンプ（９）をｌすｉ続的に発停制御した場合に
は、実験の結果によれば、吸収液ポンプ（９）を連続運
転した場合とくらべ、運転開始から定常運転までの移行
時間を約１０分短縮できることが確認された。

なお、制御装置（Ｃ）はタイマーの信号で吸収液ポンプ
（９）を発停するものに限らず、液面検出器（Ｓ３）の
信号や吸収器（５）内の圧力もしくは温度を感知する検
出器（図示せず）の信号などにより液位や圧力などの設
定レベル毎に吸収液ポンプ（９）を断続して発停させる
ものであっても良い。

なおまた、この制御装置（Ｃ１は、吸収器（５）を発生
器（２）の上方に配置したこの種の吸収ヒートポンプに
限らず、吸収器（５）を発生器（２）の下方に配置した
この種のヒートポンプにも適用可能である。

（へ）発明の効果 以上のよ５ｔＣ，本発明は、この種の吸収ヒートポンプ
において、運転開始時に、吸収液ポンプを断続的に発停
制御するようにしたものであるから、吸収器内の圧力、
温度の上昇が促進されて発生器と吸収器との間における
円滑な吸収液の循環が短時間で可能となり、立上り特性
が向上する効果を奏する。

また、本発明によるこの種の吸収ヒートポンプにおいて
は、運転開始時の吸収液の循環が円滑に行われるので、
吸収器へ送られた吸収液が吸収器内に滞留し過ぎて蒸発
器側へ溢流したり、吸収液ポンプがキャビテーションを
起こすこともない。

それ故、本発明によるこの種の吸収ヒートポンプにおい
ては、運転開始時に吸収器から発生器へ吸収液を戻すた
めのＵ字状のオーバーフロー管を備える必要もない。

また、Ｕ字状のオーバーフロー管を備える必要もないの
で、この種の吸収ヒートポンプの高さを小さくできる利
点もある。

【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の一実施
例を示した概略構成説明図である。 （１）・・・下胴、　（２）・・・発生器、　（３）・
・・凝縮器、（４）・・・蒸発器、　（５）・・・吸収
器、　（６）・・・溶液熱交換器、（９）・・・吸収液
ポンプ、　（０・・・制御装置、（Ｓ３）・・・液面検
出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）凝縮器に冷却流体を流通させつつ蒸発器と発生器
   とに排温水や廃蒸気などの熱源流体を供給して吸収器か
   ら熱泥流体の温度以上の温水や蒸気その他の被加熱流体
   を取出すように発生器、凝縮器、蒸発器、吸収器および
   溶液熱交換器を配管接続して冷媒と吸収液の循環路を構
   成し、かつ、発生器から吸収器へ吸収液を送るポンプを
   運転初期に断続的に発停さぜる制御装置を備えて成る吸
   収ヒートポンプ。