JPS6222977A - 吸収式ヒ−トポンプの抽気装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は吸収式ヒートポンプの抽気装置に関するもの
で、特に発生器と蒸発器に供給される熱源流体よりも高
温の熱出力を吸収器より得ることの出来る高温用吸収式
ヒートポンプＣζ間するものである。

〔従来の技術〕

吸収式ビートポンプあるいは吸収式冷凍機においては、
系内が高真空にて動作しているため、運転中の真空漏れ
あるいは吸収液と装置の構成材料間の腐食反応によりい
わゆる不凝縮ガスが滞溜すると吸収式ヒートポンプ等の
性能が著しく低下することは良く知られている。従来吸
収式冷凍機や吸収式ヒートポンプでは例えば第２図に示
すような抽気装置があった。図において１は凝縮器、２
は発生器、３は蒸発器、４は吸収器で各々には熱交換器
が設けられている。５は抽気槽で、抽気槽５には、吸収
器４から溶液ポンプ６、溶液熱交換器７を出て発生器２
に至る希溶液管８の溶液ポンプ６と溶液熱交換器７間か
ら分岐した溶液供給管−９と吸収器４の蒸気空間に一端
を接続された抽気管１０が接続されている。さらに抽気
槽５には、冷却器１１が内蔵されており、冷却器１１は
配管にて凝縮器１内熱交換器と接続されている。１２ば
気液分離器で、気液分離Ｈ１２には抽気槽５と接続する
混合管１３．排気管１４および吸収器４と接続されてい
る戻り管１５が設けられている。

次に上記従来例の動作について説明する。上記従来例は
吸収式冷凍機の抽気装置であり、希溶液管８から分岐さ
れて溶液供給管９を流れる着後収液は抽気槽５に入りこ
こで冷却器１１に散布される。この吸収液は冷却器１１
内を流れる冷却水で冷却されることにより飽和蒸気圧が
下がるため抽気槽５内の圧力が吸収Ｉ＃４内圧力より低
下する。

この結果、運転中の系内で最も不凝縮ガスの滞溜し易い
吸収器４から冷媒蒸気と不凝縮ガスの混合ガスが抽気管
１０を通って抽気槽５に流入する。

ここで冷媒蒸気は、冷却器１１表面で冷却された吸収液
との蒸気圧差によって吸収液に吸収された後抽気槽５底
部に溜まり、この吸収液はさらに不凝縮ガスを同伴して
混合管１３から気液分離器１２に至る。気液分離器１２
で吸収液は不凝縮ガスと分離され、不凝縮ガスは排気管
１４を通して真空ポンプ等により装置外へ排出される。

また吸収液は戻り管１５を通り吸収＠Ｍ４内に戻る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このよう（こ従来装置では、抽気槽５において吸収液を
冷却ｗ！１１に散布し、冷却器１１内を流れる冷却水に
より蒸気圧を下げ、吸収器４との圧力差をつけて不凝縮
ガスを抽気槽５内に吸入する方式となっているが、例え
ば冬期など冷却水温が低下した場合には、吸収液の濃度
の値によって結晶化する可能性があった。また抽気槽５
内冷却濶１１に吸収液を散布する際、抽気槽５内圧力が
低く保たれているため吸収液がフラッシュ蒸発して冷媒
蒸気を発生する結果、吸収液が良好に冷却器１１表面に
散布されず、さらにフラッシュ蒸発した冷媒蒸気を凝縮
する必要があるため冷却器１１は必要以上に太き（する
必要があった。特に吸収式ビートポンプにおいては、吸
収器の動作温度レベルが高いため着後収液を抽気槽に導
入するときは前記の欠点が顕著だと考えられる。

この発明は上記従来装置の欠点を解決するため、吸収式
ヒートポンプにおける不凝縮ガスの抽気を安定的に行い
、ヒートポンプサイクルの機能を正常に動作させる抽気
装置の提供を目的としたものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明による吸収式ヒートポンプの抽気装置では、溶
液熱交換器を出て発生器に至る希溶液管から分岐して着
後収液を抽気槽に導く溶液供給管に第１開閉弁と熱回収
熱交換器を設け、前記抽気槽には一端を凝縮器蒸気空間
部に接続する抽気管と、一端を気液分離器に接続する混
合管と、冷却器を設け、前記気液分ａ器には排気管と液
面検知器と前記熱回収熱交換器および第２開閉弁を経て
発生器に至る溶液戻り官を設けると共に、前記第２ＷＵ
閉弁を液面検知器で制御するようにしたものである。

〔作　用〕

この発明においては、熱回収熱交換器で吸収器から発生
器に至る着後板管から分流して溶液供給管を介して抽気
槽に流れろ高温の着後収液と、抽気槽で凝縮器からの冷
媒蒸気を吸収し気液分ｓ器から溶液戻Ｄｒを介して発生
器１こ戻る常温の吸収液との間で熱交換することで、相
方の吸収液の熱を熱回収を行うと共に、抽気槽に供給す
る吸収液は凝縮器の蒸気部に設けた不凝縮ガス検知器の
信号による第１開閉弁の開閉により、又、発生器ににし
なものである。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例について第１図で説明する。図
中第２図と同一符号は同一または相当部分を示している
。１６は溶液供給管９に設けられた第１開閉弁で、溶液
供給管９は吸収器４から発生器２に至る希溶液管８の溶
液熱交換Ｗ＃７と発生器２間から分岐し、第１開閉弁１
６から熱回収熱交換器１７を経て抽気槽５に至っている
。抽気槽５にはさらに一端を凝縮器１蒸気部に接続する
抽気管１０と、一端を気液分離器１２に接続する混合管
１３および冷却器１１が設けである。また冷却器１１に
は第３ｒＪＩＪ閉弁１８が接続されており、第３開閉弁
１８は溶液供給管９の抽気槽５人口に設けた温度検出＄
１９により制御される。また気液分離器１２には排気管
１４の他に液面検知器２０゜溶液戻９管１５が設けてあ
り、溶液戻り管１５は熱回収熱交換器１７および第２開
閉弁２１を過つて発生器２に接続されている。２２は７
ｍ縮ｇ１に設けられた不凝縮ガス検知器、２３は冷媒ポ
ンプである。

次に動作について説明する。吸収式ヒートポンプでは、
通常の動作において熱源流体を発生器２と蒸発器３の熱
交換器に流し、発生器２で発生した冷媒蒸気は凝縮Ｐｓ
ｉで冷却凝縮され、蒸発器３で発生した冷媒蒸気は吸収
器４の熱交換器で吸収され、この時の吸収熱は熱源流体
より高温となり熱交換器を介して被加熱流体で系外に取
り出され工業プロセス等で利用される。溶液熱交換器７
で発生Ｐｉ２から溶液ポンプ６を経て吸収器４に至る濃
吸収液と熱交換された吸収器４から発生器２に戻る着膜
収液は熱源流体に近い温度で希溶液管８から分流され溶
液供給管９に流入する。第１開閉弁１６は凝縮器１内検
知譜２２の不凝縮ガス″Ｍ積信号（検知器２２は例えば
凝縮器１内圧力と冷媒液の飽和蒸気圧との圧力差を検知
し、圧力差が設定値以上となったときに不凝縮ガスがＭ
′Ｍ４したという蓄積信号を出す）が入ったときに開と
なる。

第１開閉弁１６が開の場合は、着膜収液は熱回収熱交換
器１７を通って、抽気槽５に流入し、冷却器１１表面に
散布される。この吸収液は凝縮器１冷却水の出口配管等
から分岐された冷却水の流れろ冷却器１１により冷却さ
れることで凝縮器Ｉ内圧力にまり蒸気圧が下がるため、
凝縮Ｎ１からは抽気管１０を通って冷媒蒸気と不＠縮ガ
スが抽気槽に５流入する。ここで冷媒蒸気は吸収液に吸
収され、濃度が下がって抽気槽５下部に溜り、不凝縮ガ
スと混合して混合管１３を通って気液分離器１２に流入
する。気液分ｇｌ器１２で吸収液と不凝縮ガスは分離さ
れ、不凝縮ガスは排気管１４を通って真空ポンプ等によ
り糸外へ排出きれる。一方眼収液は、溶液戻り管１５か
ら熱回収熱交換器１７゜、第２開閉弁２１を通って発生
器２に戻るわけであるが、このとき戻るために必要な圧
力差は気液分ｍ器１２と発生器２間の位置ヘッドによる
圧力差である。気液分ｉ器１２内吸収液は抽気槽５から
送られる吸収液により液面が上昇し、逐には上限に達し
て液面検知器２０により検出され、この検出信号により
第２開閉弁２１が開となる。第２開閉弁２１が開となる
と吸収液は溶液戻り管１５内を流れ熱回収熱交換器１７
に流入し、ここで溶液供給管９内を流れる高温の吸収液
と熱交換する。

熱交換により加温された溶液戻り管１５内吸収液は第２
開閉弁２１から発生器２に流れろ。一方、溶液供給管９
内を流れる吸収液は熱交換により温度検出器１９の設定
温度以下に冷却され、このときの検出信号により冷却器
１１の第３開閉弁１８が閉となり、以後抽気槽５内の吸
収液は熱回収熱交換器１７で安定に冷却される動作とな
る。また抽気完了時には、不凝縮ガス検知器２２の４８
号により第１開閉弁１６が閉となり、これによって気液
分離器１２の吸収液液面が低下し、この液面の下限を液
面検知器２０で検出して、第２開閉弁２１を閉とし抽気
を完了する。

〔発明の効果〕

この発明に係る吸収式ヒートポンプの抽気装置において
は、抽気開始当初は抽気槽内の冷却器により槽内に流入
する吸収液を冷却するが、気液分熱器に設けた液面検知
器の検出信号により溶液戻り管内に冷却された吸収液が
流れはじめれば、熱回収熱交換器により抽気槽に流入す
る吸収液を冷却する構成としたため、抽気槽での吸収液
のフラッシュ蒸発が生じることはなく、また気液分離器
から発生器に至る吸収液は加温されるため発生器での熱
源流体加温熱量が少なくてすみ、システム効率が向上す
る。さらに冬期など冷却水温が低い場合には、抽気開始
当初冷却器表面等で吸収液の結晶化も考えられるが、熱
回収熱交換器での熱回収が始まると冷却器の冷却水が停
止するため、抽気槽に流入する吸収液により溶解され結
晶化の問題がなくなり、また冷却水を循環するためのポ
ンプ動力も不要となるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による吸収式ヒートポンプの抽気装置
の系統を示す説明図、第２図は従来の吸収式冷凍機の抽
気装置の系統を示す説明図である。 １　・凝縮猪、２・・発生器、３・・蒸発益、４・・吸
収器、５　抽気槽、９・溶液供給管、１０・・・抽気管
、１１・冷却器、１２・気液分離器、１４ｖＰ気管、１
７・・熱回収熱交換器、１９・温度検出器、２０・・液
面検知器、２２　・不凝縮ガス検知器。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　大　岩　増　雄（外２名） 第２図 手続補正書（自発）　凹

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）発生器および蒸発器に熱源流体を流し、凝縮器に
   冷却水を流して吸収器から熱源流体より高温の被加熱流
   体を得られるように、発生器、蒸発器、凝縮器、吸収器
   を配管にて接続し、冷媒と吸収剤の循環ヒートポンプサ
   イクルを形成した吸収式ヒートポンプにおいて、溶液熱
   交換器を出て発生器に至る希溶液管から分岐して希吸収
   液を抽気槽に導く溶液供給管に第１開閉弁と熱回収熱交
   換器を設け、前記抽気槽には一端を凝縮器蒸気空間部に
   接続する抽気管と、一端を気液分離器に接続する混合管
   と、冷却器を設け、前記気液分離器には排気管と液面検
   知器と前記熱回収熱交換器および第２開閉弁を経て発生
   器に至る溶液戻り管を設けると共に、前記第２開閉弁を
   液面検知器で制御するようにしたことを特徴とする吸収
   式ヒートポンプの抽気装置。
2. （２）第１開閉弁を凝縮器内に設けた不凝縮器ガス検知
   器の不凝縮ガス蓄積信号で制御することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の吸収式ヒートポンプの抽気装
   置。
3. （３）溶液供給管を通って抽気槽に流入する吸収液温度
   を温度検出器にて検出し、前記抽気槽内の冷却器に流れ
   る冷却水を冷却器に設けた開閉弁で制御するようにした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記
   載の吸収式ヒートポンプの抽気装置。