JPS61119954A - 吸収ヒ−トポンプ／冷凍システム - Google Patents

吸収ヒ−トポンプ／冷凍システム

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JPS61119954A
JPS61119954A JP60153924A JP15392485A JPS61119954A JP S61119954 A JPS61119954 A JP S61119954A JP 60153924 A JP60153924 A JP 60153924A JP 15392485 A JP15392485 A JP 15392485A JP S61119954 A JPS61119954 A JP S61119954A
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JP
Japan
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loop
generator
heat
high temperature
absorber
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JP60153924A
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ポール・エイチ・サーキシヤン
ロバート・シー・レイマン
ウエルデン・ジエイ・ビーアマン
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Carrier Corp
Original Assignee
Carrier Corp
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B15/00—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type
    • F25B15/006—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type with cascade operation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B29/00—Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously
    • F25B29/006—Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously of the sorption type system
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62—Absorption based systems

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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】 技術分野 本発明は、吸収システムに係り、更に詳細には二つの互
いに独立した完全な単一効果ループを使用する改良され
た連結されたデュアルループ式吸収ヒートポンプ／冷凍
システムに係る。
発明の背景 典型的な単一効果の吸収システムに於ては、一般に水が
冷媒であり、臭化リナウムが吸収剤であり、これらは溶
液対と呼ばれる。システムによっては効率を向上させる
べく比較的高いジェネレータ温度にて作動することがで
きるが冷媒の凝固及び結晶化の虞れのため比較的低いエ
バポレータ温度にて作動することができない高温溶液対
が使用されており、比較的低いエバポレータ温度、特に
水の凝固点よりも低い温度にて作動することができる他
の化学的システムは化学的安定性の問題を生じることな
く比較的高いジェネレータ温度にて作動することができ
ない。従って単−効果型のシステムは、一般に、ジェネ
レータ及びエバポレータに於ける高作ｖＪ温度条件と低
作！ｌＪ温度条件との間の妥協の産物である。
よく知られた吸収システムは、主として、薄い（比較的
棉簿な）吸収剤溶液を加熱して冷媒の蒸気を発生させる
ジェネレータと、冷媒の蒸気を凝縮させるコンデンサと
、凝縮された冷媒を蒸発させて冷却を行うエバポレータ
と、エバポレータの冷媒蒸気を濃いく比較的濃縮された
）吸収剤溶液中へ吸収するアブソーバとを含む単一効果
型のものである。しかしかかる単一効果型の吸収システ
ムの熱効率（性能係数（ＣＯＰ））は比較的低く、通常
的０．６〜０．７である。吸収サイクルの熱効率を向上
させる観点から、二効果型吸収ユニットが開発されてお
り、かかる吸収ユニットに於ては、第一のジェネレータ
内に於て発生された冷媒の高１の蒸気が第二のジェネレ
ータを加熱するために使用されるよう、単一効果型の吸
収ユニットに第二のジェネレータが追加されている。
〜般に、二効果型の吸収ユニットは高温ジェネレータと
低温ジェネレータとを含んでおり、これにより外部より
供給さた熱が二度、即ち高温ジェネレータ及び低温ジェ
ネレータに於て使用され、これにより単一効果型のシス
テムに比して熱効率が向上されている。
二効果型の吸収ユニットの一つの改良はデュアルループ
システムであった。米国特許第３，４８３．７１０号に
開示された吸収システムは高温ループを低温ループと組
合せた２ループシステムの従来型のものである。上述の
米国特許に於ては、低温ジェネレータと熱交換関係に置
かれた高温コンデンサが開示されているが、高温ループ
及び低温ループ内の他の構成要素間の関係については教
示されていない。
発明の概要 本発明は、二つの互いに独立した完全なループを使用す
る改良された連結されたデュアルループ式吸収ヒートポ
ンプ／冷凍システムに関するものである。個々のループ
は成る温度範囲内の三つの温度及び成る圧力範囲内の二
つの圧力にて作動する。何れのループの圧力も使用され
る流体に応じて他方のループの圧力よりも高い値であっ
てよい。
ジェネレータ及びコンデンサの圧力がアブソーバ及びエ
バポレータの圧力よりも高い場合には、本発明のシステ
ムはヒートポンプ及び空調装置に於て従来より使用され
ているシステムとなり、各ループの二つ温度限界に於て
熱が入力され、中間温度に於て熱が放出される。上述の
圧力関係が逆転されると、吸熱及び熱放出も逆転され、
本発明のシステムは熱変換器又は温度ブースタを構成す
る。
一つの好ましい実施例に於ては、第一のループのエバポ
レータは第二のループのコンデンサ及びアブソーバによ
り放出された熱の一部によって加熱され、第二のループ
のジェネレータは第一のループのコンデンサ及びアブソ
ーバにより放出された全ての熱により加熱される。更に
二つのループの間の連結は熱交換器の表面のみを横切っ
て行われるので、本発明によれば各ループに互いに独立
した冷媒及び吸収剤の組合セ゛を使用することができる
。かくして各ループに互いに独立した冷媒及び吸収剤の
組合せを使用することにより、各ループの温度及び圧力
レベルに最も適した作動流体を各ループに使用すること
が可能である。
従って本発明の一つの目的は、現状の商業用のシステム
に比して加熱効、率及び冷却効率の点で優れた吸収ヒー
トポンプ／冷凍システムを提供することである。
本発明の他の一つの目的は、環状の商業用のシステムよ
りも作動温度領域が上下に広がった吸収システムを提供
することである。
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例について
詳細に説明する。
好ましい実施例の説明 第１図はデュアルループ式吸収システム１０を示す解図
である。システム１０は互いに熱伝達すべく熱的に連結
された二つの単一効果ループを含んでいる。本発明のシ
ステムは高温ループ１２、即ちアッパループ（アッパス
テージ）と、低温ループ１４、即らロアループ（ロアス
テージ）とを含んでいる。第１図の解図は左方より右方
へ向かうにつれて増大する温度を横軸に取り、下方より
上方へ向かうにつれて増大する圧力を縦軸に取った座標
系内に示されている。従って高温ループ１２の温度の上
限は低温ループ１４の温度の上限よりも相対的に高い。
しかし高温ループの圧力は低温ループの圧力よりも必ず
しも高い値である必要はない。典型的な高温ループ１２
は高温ジェネレータ１５と、高温コンデンサ１６と、ｌ
！ｉｎエバポレータ１７と、高温アブソーバ１８とを含
んでおり、低温ループ１４は低温ジェネレータ２５と、
低温コンデンサ２６と、低温エバポレータ２７と、低温
アブソーバ２８とを含んでいる。高温ループ及び低温ル
ープは、低温コンデンサ２６及び低温アブソーバ２８が
高温エバポレータ１７と熱的に連結されるよう互いに連
結されている。これらの三つの熱量の代数的合計は負荷
へ供給される熱に等しい。高温ループと低温ループとの
間の第二の熱的連結点は、高温アブソーバ及び高温コン
デンサより低温ジェネレータへの入熱として放出される
熱を使用することによって行われる。作動条件はこれら
の三つの熱の代数的合計が○となるよう選定される。か
くして低温ジェネレータ２５への入熱最は高温ジェネレ
ータ１５への入熱量の実質的に二倍であり、これにより
熱効率が向上される。
第２図に於て、高温ジェネレータ１５はシェル２２内に
収容されており、バーナ２０より導管１９を経て流れる
燃焼ガスにより加熱される。熱は導管１９内の燃焼ガス
から導管２４より放出される薄い吸収剤溶液へ伝達され
る。かかる熱は薄い吸収剤溶液より冷媒を蒸発させるこ
とによって該薄い吸収剤溶液を濃縮する。放出された冷
媒蒸気は高温ジェネレータ１５より導管２９を経てシェ
ル３１内に設けられた低温ジェネレータ２５内へ流入す
る。冷媒蒸気は低温ジェネレータ２５の一部を通る導管
３２内に於て凝縮され、導管３３を経て低温溶液及び凝
縮液熱交換器３０へ供給される。冷媒は低温溶液及び凝
縮液熱交換器３ｏより導１１８２を経て流れ、スプレー
ヘッダ３４を経て高温エバポレータ１７内へ放出される
。シェル３６内の凝縮された冷媒は高温冷媒ポンプ３８
により導管３７、導管３９、スプレーヘッダ４１を経て
高温エバポレータ１７内へ再循環される。
シェル３６内の冷媒蒸気は、高温エバポレータ１７を高
温アブソーバ１８より分離する仕切壁４３に設けられた
孔４２を経て高温アブソーバ１８へ流れ、該高温アブソ
ーバ内に於て高１ジエネレータ１５より導管８４、高温
溶液熱交換器５０、導管４４、スプレーヘッダ４６を経
て高温アブソーバ１８へ供給される濃い溶液を希釈する
。
高温ループ１２に於ては、高温アブソーバ１８内の薄い
吸収剤溶液は高温溶液ポンプ４８によりアブソーバより
導管４７．４９．２４、高温溶液熱交換器５０を経て高
温ジェネレータ１５へ送給され、これにより高温ループ
１２を流れる流体の流れが完成される。
作動に於ては、低温ジェネレータ２５は高温コンデンサ
１６の導管３２及び高温７ブソーバ１８のヒートパイプ
４０と熱伝達関係に置かれる。ヒートバイブ４０は当技
術分野に於てよく知られた閉ループ式の熱交換器であり
、高温アブソーバ１８と低温ジェネレータ２５との間に
於て熱交換作用を行う。
低温ループ１４（第１図参照）に於ては、低温アブソー
バ２８は簿い溶液導管５１．５２及び濃い溶液導管５８
．５９により低温溶液及び凝縮液熱交換器３０を経て低
温ジェネレータ２５に接続されている。低温ジェネレー
タ２５は、デミスタ（霧除去装置）８６を経てシェル３
１内に設けられた低温部分コンデンサ２６に接続されて
おり、また導管７３によりシェル３６内に設けられた低
温部分コンデンサ８８に接続されている。これらの低温
部分コンデンサの出口は導管５３．５５．７３．７７に
より気液熱交換器５４を経て膨張弁５６に接続されてお
り、また導管５７により低温エバポレータ２７に接続さ
れている。
低温ループ１４（第１図参照）に於ては、濃い吸収剤溶
液は導管５８及び５９により低温ジェネレータ２５より
低温溶液及び凝縮液熱交換器３０を経てスプレーヘッダ
６１へ導かれ、該スプレーヘッダを経て低温アブソーバ
２８内へ放出され、該低温アアソーバ内に於て冷媒を吸
収し、かくして形成された薄い溶液は低温溶液ポンプ６
０により低温溶液及び凝縮液熱交換器３０及びスプレー
ヘッダ６２を経て送給される。気液熱交換器５４により
低１］：バボレータ２７より低温アブソーバ２８へ流れ
る冷媒蒸気より熱が除去される。
加熱モードに於ては、図に於て実線の矢印にて示されて
いる如く、屋内コイル６６が吸収システム１０より空調
される空間へ熱を伝達し、屋外コイル６８が屋外の大気
より吸収システム１０へ熱を伝達する。このことを達成
すべく、それぞれループポンプ６７及び６９により二次
流体が屋内コイル及び屋外コイルを経て循環されるよう
になっており、ループポンプ６７及び６９はデュアル式
４方向切換弁７０を介して互いに接続されている。
冷却モードに於ては、図に於て破線の矢印にて示されて
いる如＜、ＶＪ換弁７０が逆転され、これにより喝内コ
イル及び屋外コイルの機能も逆転される。
第２図に於ては、加熱モードに於て導管１９より流出す
る煙道（Ｈｕｅ）ガスより回収された熱にて負荷へ熱を
補給する例示的な復熱装Ｍ７５も図示されている。
また復熱装＠７５が冷却モードに於て作動しないようバ
イパス弁８７が設けられている。
以上に於ては、本発明を特定の実施例について詳細に説
明したが、本発明はかかる実施例に限定されるものでは
なく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能であ
ることは当業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のデュアルループ式吸収システムを冷却
モードにて示す解図である。 第２図は本発明のデュアルループ式吸収システムを加熱
モードにて示す概略構成図である。 １０・・・デュアルループ式吸収システム、１２・・・
高温ループ、１４・・・低温ループ、１５・・・高温ジ
ェネレータ、１６・・・高温コンデンサ、１７・・・高
温エバポレータ、１８・・・高温アブソーバ、１９・・
・導管。 ２０・・・バーナ、２２・・・シェル、２５・・・低温
ジェネレータ、２６・・・低温コンデンサ、２７・・・
低温エバポレータ、２８・・・低温アブソーバ、２９・
・・導管。 ３０・・・低温溶液及び凝縮液熱交換器、３１・・・シ
ェル、３２．３３・・・導管、３４・・・スプレーヘッ
ダ。 ３６・・・シェル、３７・・・導管、３８・・・高温冷
媒ポンプ、３つ・・・導管、４１・・・スプレーヘッダ
、４２・・・孔、４３・・・仕切壁、４４・・・導管、
４６・・・スプレーヘッダ、４７・・・導管、４８・・
・高温溶液ポンプ、４つ・・・Ｓ管、５０・・・高温溶
液熱交換器、５１．５２・・・薄い溶液導管、５３・・
・導管、５４・・・気液熱交換器、５５・・・導管、５
６・・・膨張弁、５７・・・導管、５８．５９・・・澹
い溶液導管、６０・・・低温溶液ポンプ。 ６１．６２・・・スプレーヘッダ、６６・・・屋内コイ
ル。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 第一の温度範囲内にて作動する第一の吸収システムルー
    プと、 前記第一のループに比して低い第二の温度範囲にて作動
    する第二の吸収システムループと、前記第一のループは
    互いに作動的に接続されたジェネレータ装置と、コンデ
    ンサ装置と、エバポレータ装置と、アブソーバ装置とを
    有していることと、 前記第二のループは互いに作動的に接続されたジェネレ
    ータ装置と、コンデンサ装置と、エバポレータ装置と、
    アブソーバ装置とを有していることと、 前記第一のループの前記コンデンサ装置及び前記第一の
    ループの前記アブソーバ装置は前記第二のループの前記
    ジェネレータ装置と熱交換関係にあることと、 を含む吸収ヒートポンプ／冷凍システム。
JP60153924A 1984-11-13 1985-07-12 吸収ヒ−トポンプ／冷凍システム Pending JPS61119954A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US670099 1984-11-13
US06/670,099 US4542628A (en) 1984-11-13 1984-11-13 Coupled dual loop absorption heat pump

Publications (1)

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JPS61119954A true JPS61119954A (ja) 1986-06-07

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ID=24688994

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JP60153924A Pending JPS61119954A (ja) 1984-11-13 1985-07-12 吸収ヒ−トポンプ／冷凍システム

Country Status (4)

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US (1) US4542628A (ja)
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GB (1) GB2166856B (ja)

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JPH01137170A (ja) * 1986-11-24 1989-05-30 Usa Government 熱吸収方法および装置
JPH01208669A (ja) * 1988-02-12 1989-08-22 Hitachi Ltd 二重効用吸収冷凍サイクル

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