JPS61125559A - 吸収ヒ−トポンプ装置 - 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 本発明は低温流体の熱を汲み上げてこの低温流体よりも
高温の被加熱流体を得ろ吸収ヒートポンプ装置（以下、
この種の吸収ヒートポンプ装置という）Ｋ関する。

（ロ）従来の技術 この種の吸収ヒートポンプ装置の従来の技術としては、
１台の装置に複数個の吸収器と蒸発器を含めて複数個の
冷媒蒸気供給装置とを備え、ある段の吸収器で発生した
熱により加熱された冷媒を次の高圧段の吸収器にて吸収
させ溶液を高温化させるように構成したもの（例えば特
公昭５８−１８５７４号公報）がある。

Ｅ］　発明が解決しようとする問題点 上記のような従来の装置においては、１台の装置で高温
水が得られる利点を有するものの、１個の発生器から複
数個の吸収器へ吸収液をシリーズに循環させる必要ある
いは吸収液を分配してノくラレルに循環させる必要があ
るため、装置へ供給する熱エネルギーや負荷などが変動
する場合、これらの変動に応じて吸収液の各吸収器忙お
ける循環量を良好に安定化させるための制御が複雑で難
しく、装置の運転が不安定となりやす〜・欠点を有して
いる。また、従来の装＠においては、１個の凝縮器から
複数個の蒸発器へ冷媒液を分配する必要があり、吸収液
と同様にそれぞれの蒸発器へ冷媒液を良好忙分配するた
めの制御が難しいため、装置の運転が不安定圧なりやす
い。それ故、従来の装置は高温水を安定的に取得しにく
い問題点を有していた。

本発明は、このような問題点に鑑み、高温水その他の被
加熱流体を従来の装置よりも安定的に取得できる吸収ヒ
ートポンプ装置の提供を目的としたものである。

に）問題点を解決するための手段 本発明は、上記の問題点を解決する手段として、冷媒お
よび吸収液の循環サイクルがそれぞれ独立に形成されて
いる複数台〔ｎ台〕の吸収ヒートポンプを配設し、かつ
、ある吸収ヒートポンプ〔ｋ台目の吸収ヒートポンプ（
なお、ｋ　（ｎとする）〕の吸収器から得られる被加熱
流体の熱により次の吸収ヒートポンプ〔ｋ＋１台目０吸
収ヒートポンプ〕の蒸発器内の冷媒をに合口の吸収ヒー
トポンプのそれよりも高温レベルで蒸発させると共にこ
の蒸発した冷媒をに＋１１台目吸収ヒートポンプの吸収
液に吸収させつつより一層高温レベルの熱を発生させて
被加熱流体が順次高温化するよう構成したものである。

（ホ）作用 本発明による吸収ヒートポンプ装置においては、１台目
の吸収ヒートポンプの吸収器から２台目、３台目、・・
・・・・ｋ台目、ｋ＋１台目０吸・・・・・のそれへと
被加熱流体が順次高温化される作用を有しているので、
ｎ台目の吸収ヒートポンプの吸収器から高温の被加熱流
体を取出すことができる。また、本発明の装置において
は、冷媒と吸収液の循環サイクルをそれぞれの吸収ヒー
トポンプ毎に独立させているので、従来の装置のよ５に
それぞれの吸収器における吸収液の循環を良好に保つた
めの複雑な制御やそれぞれの蒸発器へ冷媒液を良好に分
配するための複雑な制御を行なう必要がなく、簡便に装
置の安定した運転を続けろことができる。

（へ）実施例 第１図は本発明によるこの撞の吸収ヒートポンプ装置の
一実施例を示した概略構成説明図であり、（１１は第１
吸収ヒートポンプ、（２）は第２吸収ヒートポンプであ
る。（Ｇ、）、（Ｃ０）、（Ｅ、）、（Ａ１）および（
Ｈ−ｘ＋　）は第１吸収ヒートポンプの発生器、凝縮器
、蒸発器、吸収器および溶液熱交換器で、ＣＰ、ｌ）、
ＣＰ＝＋）およびＣＰ、、　）はそれぞれ冷媒液用、冷
媒液循環用および吸収液用のポンプであり、これら機器
は冷媒蒸気の流れるダクト（３）、（４）、冷媒液の送
られる管（５）、（６）、冷媒液の還流する管（刀、（
８）、吸収液の送られる管（９）、α〔、（ｉｌｌ：Ｍ
よび吸収液の流れる管（１２、（１３）により接続され
て冷媒および吸収液の循環サイクルを形成している。な
お、（１徂家溶液熱交換器（Ｈ−ｘ＋　）の熱交換用コ
イルである。

また（　Ｇｚ）、（Ｃｔ）、（Ｅｔ）、（Ａ、）および
（Ｈ−ｘｚ）は第２吸収ヒートポンプの発生器、凝縮器
、蒸発器、吸収器および溶液熱交換器で、（ｐｅｔ）、
（Ｐ−２）および（Ｐｏｔ）はそれぞれ冷媒液用、冷媒
液循環用および吸収液用のポンプであり、これら機器は
冷媒蒸気の流れるダクトａ９、（１６１，冷媒液の送ら
れる管（１７１，ＣＩ、冷媒液の還流する管ａ９、■、
吸収液の送られる管ｃ２１）、の、■および吸収液の流
れる管Ｃ４）。

（ハ）忙より接続されて第１吸収ヒートポンプ（１）の
冷媒および吸収液の循環サイクル（以下、第１循環サイ
クルという）とは独立の冷媒および吸収液の循環サイク
ル（以下、第２循環サイクルという）を形成している。

なおまた、■は溶液熱交換器（Ｈ・Ｊの熱交換用コイル
である。

（Ｑ＋　）、（Ｒ，Ｌ（Ｘ、　）および（Ｙｌ）はそれ
ぞれ第１吸収ヒートポンプｆｌ）の発生器（Ｇｌ　＞、
凝縮器（Ｃ５）、蒸発器（Ｅ、）および吸収器（ＡＩ）
に内蔵した加熱器、冷却器、給熱器および被加熱器であ
り、（Ｑｔ　）、（Ｒ１）、（Ｘｔ　）および（Ｙｔ）
はそれぞれ第２吸収ヒートポンプ（２）の発生器（Ｇ、
）、凝縮器（Ｃ７）、蒸発器（Ｅ、）および吸収器（Ａ
２）に内蔵した加熱器、冷却器、給熱器および被加熱器
である。

また、額、轍は加熱器（Ｑ、）と接続した廃蒸気や排温
水などの低温の熱源流体が流れる管、器、Ｑは冷却器（
Ｒ３）と接続した冷却水や冷却用空気などの冷却流体が
流れる管、Ｃ３１）、Ｇ３は給熱器（Ｘｌ）と接続した
熱源流体の流れろ管であり、關、ｒ３椙家加熱器（Ｑり
と接続した熱源流体の流れる管、（ト）、■は冷却器（
Ｒ７）と接続した冷却流体の流れる管である。そして、
Ｇη、（至）は被加熱器（Ｙｌ）と給熱器（Ｘ、）とを
接続した管で、管Ｃ３７）　Ｋ’は被加熱流体を循環さ
せるポンプ（Ｐ＋が備えである。また、０９、顛は被加
熱器（Ｙｔ）と接続した管で、管（４Ｇから被加熱流体
を負荷（図示せず）側へ供給するようになっている。

次に、このように構成された吸収ヒートポンプ装置（以
下、本装置という）の運転動作例を簡単に説明する、 第１吸収ヒートポンプ（１）の冷却器（Ｒ１）Ｋ冷却水
を流しつつ加熱器（Ｑ、　）および給熱器（ＸＩ）Ｋ廃
蒸気を供給すると共に被加熱器（Ｙ、）Ｋ水を循環させ
ることにより第１循環サイクルが形成され、吸収器（Ａ
Ｉ）において吸収液が蒸発器（Ｅりからの冷媒蒸気を吸
収する際に発生する熱（以下、第１吸収熱という）で被
加熱器（Ｙｌ）内を循環する水が廃蒸気の温度以上に昇
温される。この昇温した水を第２吸収ヒートポンプ（２
）の給熱器（Ｌ）Ｋ供給すると共に廃蒸気を加熱器（Ｑ
、）に供給し、かつ、冷却器（Ｒｚ）Ｋ冷却水を流しつ
つ被加熱器（Ｙ、）Ｋ水をｉ−ｒことＫより、第２循環
サイクルが形成される。そして、吸収器（Ａ、）におい
て吸収液が蒸発器（Ｅ、）からの冷媒蒸気を吸収する際
に発生する熱（以下、第２吸収熱という）で被加熱器（
Ｙ、）内を流れる水が被加熱器（Ｙｌ）を流れる水の温
度以上に昇温されて負荷側へ供給される。

第２図は本装置の運転動作例におけろ水（？＠媒）およ
び臭化リチウム水溶液（吸収液）系のデエーリング線図
の一例を示したもので、ａ−＋　ｂ−＋（→ｄ−＋ａの
サイクルは第１循環サイクルを表わし、ａ→ｌ）−＊　
ｅ−＋ｆ→ａのサイクルは第２循環サイクルを表わして
いる。なお、この図の場合には、同一の廃蒸気源からの
廃蒸気をそれぞれ加熱器（Ｑ、）、（Ｑ、）および給熱
器（ＸＩ）へパラレルに供給し、また、同一の冷却水源
からの冷却水を冷却器（Ｒ１）および（Ｒ１）へそれぞ
れパラレルＫｆｉしている。

第２図にお〜・て明らかなようＶＣ１蒸発器（Ｅ、）で
の冷媒の蒸発温度〔ｔ、〕は蒸発器（Ｅ、）での冷媒の
蒸発温度１−ｊｗ、〕よりも高温レベルにあり、第２吸
収熱の温度レベル〔ｔＡ！〕は第１吸収熱のそれ（ｔｉ
ｔ　）よりも高い。それ故、本装置においては、温度（
ｔ、、〕よりや〜高温の廃蒸気（例えば７０℃程度の廃
蒸気）と温度（ｊｃ＋）よりや！低温の冷却水（例えば
３０９Ｃ〜３４℃程度の冷却水）を用いて第２吸収ヒー
トポンプ（２）から温度（ｔＡｔ）近くの高温水（例え
ば１３０℃程度の高温水）を負荷へ供給することが可能
となる。

なお、図示していないが、本装置をｎ台の吸収ヒートポ
ンプで構成し、１白目の吸収ヒートポンプの吸収器（Ａ
、）から順次吸収器（Ａ２）、・・・・・・へと被加熱
流体（水）を昇温して高温化し、ｎ台目の吸収ヒートポ
ンプの吸収器よりへ最も高温化された被加熱流体を取出
すようにしても良い。また、排温水その他の熱源流体を
ｎ台目の吸収ヒートポンプの発生器から（ｎ−１）白目
の吸収ヒートポンプの発生器、・・・・・・、発生器（
Ｇ、）、発生器（Ｇ１）へと順次シリーズＫｆｉすよう
にしても良い。このよ５１Ｃすれば、熱源流体の熱を低
温レベルまで活用できる利点がある。なおまた、冷却水
を凝縮器（Ｒ１）から凝縮器（Ｒ２）、・・・・・・、
ｎ台目の吸収ヒートポンプの凝縮器へと冷却水を順次シ
リーズに流すことも可能である。

第３図は本装置の他の実施例を示した概略構成説明図で
、第１図に示した構成機器と同様のものには同一の符号
を付している。この実施例においテハ、第２吸収ヒート
ポンプ（２）の冷媒液が第１吸収ヒートボ／プｍの被加
熱器（Ｙｌ）を循環するよう構成されている。この実施
例においても、第１図に示した実施例と同様に吸収器（
Ａ１）と蒸発器（Ｅ、）とが熱的に接続されているので
、低温レベル（例えば７０°Ｃ程度）の廃蒸気の熱を汲
み上げて吸収器（Ａ、）から高温レベル（例えば１３０
℃程度）の水を取出すことができる。また、この実施例
にあってもｎ台の吸収ヒートポンプで構成し得ることは
勿論である。

このよう罠、本装置においては、水その他の被加熱流体
を順次高温化して取出すことが可能であり、マタ、吸収
ヒートポンプ毎に冷媒および吸収液の循環サイクルをそ
れぞれ独立させて形成しているので、１台の装置にｎ個
の蒸発器と吸収器とを備えて冷媒および吸収液の循環サ
イクルを形成する従来の装置とは異なり、吸収ヒートポ
ンプ毎に種類の違う冷媒および吸収液の組合せを用いや
すい。例えば、１台目の吸収ヒートポンプには低温低圧
領域で循環サイクルの形成可能な冷媒および吸収液の組
合せを用い、２台目の吸収ヒートポツプには中温中圧領
域で循環サイクルの形成可能なそれを用い、かつ、３台
目には高温高圧で循環サイクルの形成可能なそれを用い
ることが簡単にできる。それ故、本装置においては、従
来の装置にくらべ、より一層低温の熱（例えば０℃以下
の外気の熱）を活用してより一層高温の熱を容易に取出
すこともできろ。かつまた、循環サイクルを良好に形成
させるための複雑な制御を必要とする従来の装置とは異
なり、それぞれの吸収ヒートポツプ毎に循環サイクルを
良好忙形成できるので、安定した運転を容易に続けるこ
とができる。

（ト）　　発明の効果 以上の通り、本発明は、冷媒および吸収液の循環サイク
ルがそれぞれ独立に形成されている複数台の吸収ヒート
ポンプを配設し、かつ、ある吸収ヒートポンプの吸収器
と次の吸収ヒートポンプの蒸発器とを熱的に逐次接続し
て被加熱流体を順次高温化させるよう構成したものであ
るから、１台の装置に複数個の蒸発器と吸収器とを配設
して冷媒および吸収液の循環サイクルを形成させる従来
の装置とは異なり、循環サイクルを良好に形成させるた
めの複雑な制御を必要とせず、簡便かつ安定的に高温の
被加熱流体を取出し得る実用的効果を奏するものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は不発明によるこの種の吸収ヒートポンプ装置の
一実施例を示した概略構成説明図、第２図はデエーリン
グ線図、第３図は本発明によろこノ種ノ吸収ヒートポン
プ装置の他の実施例を示した概略構成説明図である。 ｉｌｌ・・・第１吸収ヒートポンプ、　（２）・・・第
２吸収ヒートポンプ、　　ｌ＋）、（Ａｔ）・・・吸収
器、　　（Ｃ１）、（Ｃ１）・・・凝縮器、　　（Ｅ、
）、（Ｅｔ）・・・蒸発器、（Ｇｌ）、（Ｇｔ）・・・
発生器、　ＣＰＩ、（Ｐ−ｔ）・・・ポンプ、（Ｑ、Ｌ
（Ｑり・・・加熱器、　　（Ｒ＋）、（Ｒｔ）・・・冷
却器、（Ｘ＋）、（Ｘｔ）・・・給熱器、　　（Ｙ＋）
、（Ｙｔ）・・・被加熱器、　（ＩＬ　（１９、［株］
・・・管、　Ｇη、關・・・管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸収液が冷媒を吸収する際に発生する熱で昇温さ
   れた被加熱流体が吸収器から得られるように冷媒および
   吸収液の循環サイクルを形成した吸収ヒートポンプがそ
   れぞれの冷媒および吸収液の循環サイクルを独立させて
   複数台配設され、かつ、ある吸収ヒートポンプの吸収器
   から得られる昇温した被加熱流体の熱により次の吸収ヒ
   ートポンプの蒸発器内の冷媒をある吸収ヒートポンプの
   それよりも高温レベルで蒸発させるようにある吸収ヒー
   トポンプの吸収器と次の吸収ヒートポンプの蒸発器とが
   熱的に接続され、順次被加熱流体が高温化されるよう構
   成したことを特徴とする吸収ヒートポンプ装置。