JPS61143666A - ケミカルヒ−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 この発明は吸収剤に冷媒を吸収（吸着）させたときに発
生する吸収熱を利用したケミカルヒートポンプに関する
。

（ロ）　従来の技術 従来、太陽熱で加熱した温水の熱や産業廃熱を回収し、
さらに高い温度の温水を得るヒートポンプとし【特開昭
５８−１９５７５９号公報に開示されているものがある
。このヒートポンプは再生器と吸収器を別個に有してい
るので、再生器で濃縮された吸収液を吸収器へ移送する
のと、吸収器で薄められた吸収液を再生器へ移送するの
にそれぞれポンプを必要とし、設備費が嵩むとともに、
ランニングコストが高くなる欠点があった。

（／１　発明が解決しようとする問題点この発明の課題
は吸収剤の移送を行なうことなく、低温の温排水から連
続的に高温水が得られるようにすることである。

に）問題点を解決するための手段 上記の課題はこの発明によれば、冷媒との発熱反応を行
なう吸収剤を充填した一対の再生・吸収器と、一対の再
生・吸収器に熱源による加熱水と被加熱水とを交互に切
換供給する水回路と、加熱水が供給される再生・吸収器
、凝縮器、冷媒ポンプ、蒸発器、圧縮機および被加熱水
が供給される再生・吸収器の順に冷媒を流す冷媒回路と
を備え、水回路の加熱水の一部を蒸発器に供給すること
により解決される。

（ホ）作用 予め、−力の再生・吸収器の吸収剤に多量の冷媒を含ま
せ、他方の再生・吸収器の吸収剤に冷媒を含ませない状
態にしておき、一方の再生・吸収器に熱源による加熱水
、他方の再生・吸収器に被加熱水をそれぞれ供給すると
、一方の再生・吸収器では冷媒が加熱され、蒸発気化す
る再生作用が行なわれる。この冷媒蒸気は凝縮器に供給
され、ここで凝縮液化する。そして、凝縮器の液冷媒は
冷媒ポンプにより蒸発器へ送られ、再び加熱水にて加熱
されて蒸発気化する。蒸発器の冷媒蒸気は圧縮機にて昇
温、昇圧された後、他方の再生・吸収器に入り、吸収剤
に吸収される。このため、他力の再生・吸収器に供給さ
れた被加熱水は吸収熱を受け、高温の温水になる。

このようにして、−力の再生・吸収器の冷媒が冷媒回路
を介して他力の再生・吸収器に吸収されたら、水回路お
よび冷媒回路を切換え、他方の再生・吸収器に加熱水を
供給するとともに、−力の再生・吸収器に被加熱水を供
給する。そして、他方の再生ｅ吸収器で発生した冷媒蒸
気を凝縮器→冷媒ポンプ→蒸発器→圧縮機→一方の再生
会吸収器の順に流し、一方の再生・吸収器の吸収剤に吸
収させる。このため、一方の再生・吸収器忙供給された
被加熱水が吸収熱を受け、高温水になる。

以後、この動作を繰返す。

この発明によれば、水回路と冷媒回路の切換えにより、
一対の再生・吸収器を交互に再生器、吸収器となし、再
生作用を行なう再生・吸収器で発生した冷媒蒸気を凝縮
器で凝縮させた後、加熱水の一部を利用して蒸発器で気
化させ、さらに圧縮機で圧縮を行ない、吸収作用を行な
う再生・吸収器に吸収させるようにしたので、加熱水よ
りも高い温度の温水を効率良く取り出すことができる。

また、吸収剤を移送させるためのポンプが不要となる。

（へ）実施例 以下、この発明を図面に示す実施例について説明する。

図において、（ＩＡ）は冷媒を多量に含む吸収剤が充填
された再生・吸収器、（ＩＢ）は冷媒を含まない吸収剤
が充填された再生・吸収器、（２）は四方弁（３）が実
線状態にあるときに、再生・吸収器（ＩＡ）で発生した
冷媒蒸気を西方弁（３）→凝縮器（４１→冷媒ポンプ（
５）→蒸発器（６）→圧縮機（７）→四方弁（３）→再
生・吸収器（ＩＢ）の順に流し、四方弁（３）が破線状
態にあるときに、再生・吸収器（ＩＢ）で発生した冷媒
蒸気を四方弁（３）→凝縮器（４）→冷媒ポンプ（５）
→蒸発器（６）→圧縮機（７）→四方弁（３）→再生・
吸収器（ＩＡ）の順に流す冷媒回路、（８）は四方弁（
９）が実線状態にあるときは加熱水（被加熱水）を再生
・吸収器（ＩＡ）の伝熱管（ＩＯＡ）に、また被加熱水
を再生・吸収器（ＩＢ）の伝熱管（ＩＯＢ）にそれぞれ
供給し、四方弁（９）が破線状態にあるときは加熱水を
伝熱管（ＩＯＢ）Ｋ、また被加熱水を伝熱管（ＩＯＡ）
にそれぞれ供給し、さらには加熱水の一部を蒸発器（６
）の伝熱管引）に供給する水回路、住２は凝縮器（４）
の伝熱管α３に冷却水を供給する冷却水回路である。

なお、吸収剤としてはゼオライト、活性アルミナおよび
塩類結晶体等の固体吸収剤やＥ１８１（テトラエチレン
グリコールジメチルエーテル）、ＮＭＰ（Ｎ−メチル−
２−ピロリドン）等の液体吸収剤を使用し、冷媒は固体
吸収剤に対しては水、液体吸収剤に対してはＲ−２２、
ＴＦＥ（２−２−２トリフロオロエタノール）などを使
用する。

今、四方弁（３）、（９）をそれぞれ実線状態にし、水
回路（８）により加熱水を再生・吸収器（ＩＡ）の伝熱
管（１０Ａ）Ｋ流すとともに、被加熱水を再生・吸収器
（ＩＢ）の伝熱管（ＩＯＢ）に流すと、再生・吸収器（
ＩＡ）の吸収剤に含まれる冷媒が蒸発気化する。

この冷媒蒸気は四方弁（３）を介して凝縮器（４）に入
り、ここで凝縮液化する。凝縮器（４）の液冷媒は冷媒
ポンプ（５）により蒸発器（６）へ供給され、ここで加
熱水にて再び加熱されて蒸気気化する。そして、蒸発器
（６）の冷媒蒸気は圧縮機（力にて昇温、昇圧された後
、四方弁（３）を通って再生・吸収器（ＩＢ）に入り、
吸収剤に吸収される。このため、伝熱管（ＩＯＢ）を　
　　　流れる被加熱水は吸収熱を受けて昇温し、加熱水
（熱源水）よりも温度の高い温水になる。

このようにして、再生・吸収器（ＩＢ）の吸収剤が冷媒
を多く含むようＫなる（再生・吸収器（ＩＡ）の吸収剤
が冷媒を含まなくなる）と、四方弁（３）、（９）を破
線で示す状態に切換え、加熱水を再生・吸収器（ＩＢ）
の伝熱管（ＩＯＢ）に供給するとともに、被加熱水を再
生・吸収器（ＩＡ）の伝熱管（ＩＯＡ）に供給する。こ
のとき、再生・吸収器（ＩＢ）で発生した冷媒蒸気は四
方弁（３）→凝縮器（４）→冷媒ポンプ（５）→蒸発器
（６）→圧縮機（７）→四方弁（３）を通りて再生・吸
収器（ＩＡ）Ｋ入り、吸収剤に吸収される。このため、
被加熱水は再生・吸収器（ＩＡ）の伝熱管（ＩＯＡ）を
流れる際に吸収熱を受け、高温水になる。

以後、この繰返しにより、再生・吸収器（ＩＡ）、（Ｉ
Ｂ）が交互に再生作用と吸収作用とを行ない、再生作用
を行なう再生・吸収器で発生した冷媒蒸気を凝縮器（４
）で凝縮させた後、加熱水の一部を利用して蒸発器（６
）で気化させ、さらに圧縮機（７）で圧縮を行ない、吸
収作用を行なう再生・吸収器に吸収させることができる
。このため、吸収作用を行なう再生・吸収器から高温水
を、連続的にかつ効率良く取り出すことができる。

（ト）発明の効果 この発明は以上のように構成されているので、次のよう
な効果を期待できる。

■　再生作用を行なう再生・吸収器で発生した冷媒蒸気
を凝縮した後、再度加熱水を利用して蒸発気化させ、さ
らに圧縮を行なりて吸収作用を行なう再生・吸収器に吸
収させるようにしたので、低温の熱源水を利用しつつ、
高温水を連続的に、かつ効率良く取り出すことができる
。

■　一対の再生・吸収器が交互に再生作用と吸収作用と
を行なうので、吸収剤を再生器から吸収器へ、また吸収
器から再生器へ移送する従来のポンプが不要になり、設
備費を軽減できるとともに１ランニングコストが低下す
る。

■　吸収剤を移送させる必要がないため、ゼオライト等
の固体の吸収剤が使用可能となり、吸収熱を効率良く発
生させることができるとともに、吸収剤の濃度差を大き
くとり、吸収熱を大量に発生させることができる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の一実施例を示す系統図である。 （ＩＡ）　、（ＩＢ）・・・再生・吸収器、　（２）・
・・冷媒回路、（４）・・・凝縮器、　（５）・・・冷
媒ポンプ、　（６）・・・蒸発器、（７）・・・圧縮機
、　（８）・・・水回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）冷媒との発熱反応を行なう吸収剤を充填した一対
   の再生・吸収器と、この一対の再生・吸収器に熱源によ
   る加熱水と被加熱水とを交互に切換え供給する水回路と
   、加熱水が供給される再生・吸収器、凝縮器、冷媒ポン
   プ、蒸発器、圧縮機および被加熱水が供給される再生・
   吸収器の順に冷媒を流す冷媒回路とを備え、水回路の加
   熱水の一部を蒸発器に供給することを特徴とするケミカ
   ルヒートポンプ。