JPS63169453A - ケミカルヒ−トポンプの運転方法 - 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〕 本発明は、加熱による蒸気放出に伴って吸熱すると共に
蒸気吸収に伴って発熱する吸収剤を吸収兼発生器に設け
、作動・停止切替操作自在な加熱装置から前記吸収兼発
生器に、又は、その吸収兼発生器から熱回収部に熱を運
搬する手段を設け、前記吸収兼発生器との間で蒸気を受
渡す蒸発兼凝縮器を設けたケミカルヒートポンプの運転
方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、上記熱運搬用手段により吸収兼発生器又は熱回収
部を加熱するに、下記（イ）項又は（ロ）項のいずれか
の方法によっていた〔例えば実開昭６１−１４９０４８
号公報参照〕。

（イ）第３図に示すように、切換弁（２１）の操作で吸
収兼発生器（１）と加熱装置（１３）あるいは熱回収部
（６）にわたってポンプ（Ｐ４）相流路（２２）により
熱運搬用水を循環させる。

（０）　　第４図に示すように、ヒートパイプ（２３）
の開閉弁（２４）の操作で、加熱装置（１３）から吸収
兼発生器（１）又は吸収兼発生器（１）から熱回収部（
６）に熱を付与する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記（イ）項の方法では、加熱装置（１３）で
吸収兼発生器（１）を加熱するに際して、流路（２２）
内が例えば１２０〜２００℃、２〜１５．９ｋｇ／ｃｎ
Ｉもの高温高圧になるため、流路（２２）全体を高温高
圧に耐える材料で形成しなければならず、かつ、高温高
圧に耐えるポンプ（Ｐ４）が必要であり、熱運搬用手段
の設備経費が高くなる。

他方、上記（ロ）の方法では、非凝縮性ガスである水素
の発生によるヒートパイプ（２３）の機能低下を防止す
るために、ヒートバイブ（２３）を形成するに鋼管を鋼
溶接しなければならず、ヒートパイプ（２３）が高価に
なり、しかも、ヒートバイブ（２３）の内部減圧に起因
して開閉弁（２４）から外気が漏れ込み、非凝縮性ガス
によるヒートパイプ（２３）の機能低下を生じやすい。

本発明の目的は、熱運搬用手段に要する設備経費を低減
でき、かつ、長期にわたって良好な熱運搬機能が確実に
得られる、優れたケミカルヒートポンプの運転方法を提
供する点にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の特徴手段は、吸収兼発生器から熱回収部への熱
運搬に際して、熱運搬用手段によって熱運搬用水を前記
吸収兼発生器と前記熱回収部にわたり循環流動させ、そ
の状態から、加熱装置から前記吸収兼発生器への熱運搬
状態への切換に際して、前記熱運搬用手段のポンプを停
止して、水循環流路の熱運搬用水を水溜め部と前記加熱
装置による加熱部にのみ溜め、前記ポンプと前記吸収兼
発生器内の水循環流路部分の間を弁で閉じ、前記加熱装
置で前記加熱部の熱運搬用水を加熱して、発生した水蒸
気によって前記吸収兼発生器内の水循環流路部分内のガ
スを追い出し、前記吸収兼発生器内の水循環流路部分の
出口側を弁で閉じた状態で、前記加熱装置により前記加
熱部で発生させた水蒸気を前記吸収兼発生器内の水循環
流路部分に供給すると共に、その水循環流路部分からの
凝縮水を前記加熱部に流下させて、前記加熱装置から吸
収兼発生器へ熱運搬を行わせることにあり、その作用効
果は次の通りである。

〔作　用〕

つまり、加熱装置で吸収兼発生器を加熱するに際して、
吸収兼発生器内の水循環流路部分の入口側と出口側を弁
で閉じて、その水循環流路部分と加熱部との間の水蒸気
と凝縮水の受渡しくヒートパイプ作用）で熱を運搬させ
るから、水循環流路の一部だけを高温高圧に耐える材料
で形成すればよく、かつ、水循環用のポンプを耐圧性及
び耐高温性に割合劣るもので済ますことができ、前述の
従来技術ビ）項のものに比して、熱運搬用手段に要する
設備経費を十分に低減できる。

また、吸収兼発生器で熱回収部を加熱する状態から、加
熱装置で吸収兼発生器を加熱する状態に切換えるに際し
て、吸収兼発生器内の熱運搬用水を水溜め部と加熱部に
抜いた状態で、加熱部からの水蒸気で吸収兼発生器内の
水循環流路部分のガスを追い出すことによって、たとえ
その水循環流路部分に非凝縮性ガスが存在していたとし
ても、ヒートパイプ作用による吸収兼発生器の加熱にお
いては、水循環流路部分には非凝縮性ガスが存在しない
状態となる。

したがって、吸収兼発生器内の水循環流路部分を形成す
る材料を、非凝縮性ガスの発生を問題にすること無く安
価なものにでき、また、その水循環流路部分の入口側及
び出口側に設けた弁からの外気浸入による悪影響を受け
ること無く、ヒートパイプ作用による吸収兼発生器の加
熱を長期にわたって良好に行える。

〔発明の効果〕

その結果、加熱装置から吸収兼発生器に、又は、吸収兼
発生器から熱回収部に熱を運搬するための手段を、安価
で性能の良いものにでき、経済性及び信頼性において一
段と優れた状態でケミカルヒートポンプを運転できるよ
うになった。

〔実施例〕

次に実施例を示す。

先ず、第１図によりケミカルヒートポンプの構成を説明
する。

加熱による蒸気放出に伴って吸熱すると共に蒸気吸収に
伴って発熱する吸収剤（１ａ）を収容した吸収兼発生器
（１）、及び、その吸収兼発生器（１）との間で蒸気を
受渡す蒸発兼凝縮器（２）を保温ケース（３）で形成し
、蒸発兼凝縮器（２）において凝縮室（２ａ）を上方に
かつ蒸発室（２ｂ）を下方に配置し、凝縮室（２ａ）と
蒸発室（２ｂ）の間に弁（Ｖυを設けである。

給水管路（４）及び出湯管路（５）を接続した貯湯槽（
６）に、その中の貯留水を加熱する熱交換器（７Ａ）　
、　（７Ｂ）を設け、吸収兼発生器（１）と貯留水加熱
用熱交換器（７Ｂ）とにわたって熱運搬用水を循環する
ポンプ（ｐ＋）付き水循環流路（９）を設け、凝縮室（
２ａ）と貯留水加熱用熱交換器（７Ａ）とにわたって熱
運搬用水を循環するポンプ（Ｐ２）付流路（１１）を設
け、蒸発室（２ｂ）と入熱用熱交換器（１０）とにわた
って熱運搬用水を循環するポンプ（Ｐ１）付流路（１７
）を設けである。

吸収兼発生器（１）内の水循環流路部分（９Ａ）の入口
側と出口側に遮断用の弁（Ｖｚ）　、　（Ｖ３）を設け
、出口側の弁（Ｖ１）の下流側で水循環流路（９）の最
上部位置でガス溜め部（８）を接続し、ポンプ（ｐ＋）
の上流側で水循環流路（９）の下部位置に水溜め部（１
２）を設け、弁（Ｖｚ）　、（Ｖｓ）よりも吸収兼発生
器（１）内の水循環流路部分（９Ａ）側に、加熱装置（
１３）による密閉空間状の加熱部（１４）を、その加熱
部（１４）側はど低くなった傾斜管路（１５）によって
接続しである。

蒸発室（２ｂ）の水量を検出する第１水量センサ゛−（
Ｓ１）を設けて、第１水量センサー（Ｓ１）で吸収剤（
１ａ）の蒸気吸収終了を検知できるように構成し、凝縮
室（２ａ）の水量を検出する第２水量センサー（Ｓ２）
を設けて、第２水量センサー（Ｓ１）で吸収剤（ｌａ）
の蒸気放出終了を検知できるように構成しである。また
、水循環流路部分（９Ａ）の上部ヘッダ部の温度を検出
する第１温度センサー（Ｓ３）、及び、加熱部（１４）
の温度を検出する第２温度センサー（Ｓ４）を設け、第
１及び第２水量センサー（Ｓ１）、（ＳＺ）と第１及び
第２温度センサー（Ｓ１）　、　（Ｓ４．）からの情報
に基づイテ弁（Ｖ＋）、（Ｖｔ）　。

（Ｖ１）、ポンプ（Ｐυ、（Ｐｇ）　、（ＰＩ）、加熱
装置（１３）を自動操作する制御器（１６）を設けであ
る。

次に、上記ケミカルヒートポンプの運転方法を説明する
（第２図参照）。

（１）吸収剤（１ａ）の蒸気放出が完了すれば、弁（Ｖ
＋）を開いて、凝縮室（２ａ）内の凝縮水を蒸発室（２
ｂ）に落とす。

（２）弁（Ｖｚ）　、（Ｖｓ）を開き、ポンプ（ＰＩ）
、（ＰＩ）を作動させて、流路（１７）の熱運搬用水の
循環で入熱用熱交換器（１０）から蒸発室（２ｂ）への
熱運搬を行い、蒸発室（２ｂ）からの水蒸気を吸収剤（
１ａ）に吸収させて、吸収剤（１ａ）を発熱させる。

そして、水循環流路（９）の熱運搬用水を吸収兼発生器
（１）と貯湯槽（６）にわたって循環流動させ、吸収兼
発生器（１）から貯湯槽（６）に熱を運搬する。

（３）　　第１水量センサー（Ｓ１）によって蒸発室（
２ｂ）内の水量が設定量以下になったことが検知される
と、弁（Ｖυを閉じ、ポンプ（Ｐｔ）、（ｈ）を停止す
る。

（４）水循環流路（９）の熱運搬用水を自然流下で水溜
め部（１２）と加熱部（１４）にのみ溜め、その後弁（
Ｖ２）を閉じる。

（５）加熱装置（１３）を作動させて加熱部（１４）の
熱運搬用水を加熱し、発生した水蒸気によって吸収兼発
生器（１）内の水循環流路部分（９Ａ）内のガスをガス
溜め部（８）に追い出し、かつ、ポンプ（Ｐ２）を作動
させる。

（６）第１温度センサー（Ｓ３）の検出温度が１００℃
以上になると、弁（Ｖ３）を閉じ、第２温度センサー（
Ｓ９）の検出温度が設定範囲になるように加熱装置（１
３）により加熱部（１４）を加熱して、加熱部（１４）
で発生させた水蒸気を吸収兼発生器（１）内の水循環流
路部分（９Ａ）に供給すると共に、その水循環流路部分
（９Ａ）からの凝縮水を加熱部（１４）に流下させて、
加熱装置（１３）から吸収兼発生器（１）への熱運搬を
ヒートパイプ作用で行わせ、吸収剤（１ａ）からの水蒸
気を凝縮室（２ａ）で流路（１１）の熱運搬用水による
冷却で凝縮させる。

そして、流路（１１）の熱運搬用水を凝縮室（２ａ）と
貯湯槽（６）にわたって循環流動させて、凝縮室（２ａ
）から貯湯槽（６）に熱を運搬する。

（７）第２水量センサー（Ｓ２）によって凝縮室（２ａ
）内の水量が設定量以上になったことが検知されると、
加熱装置（１３）を停止すると共にポンプ（Ｐ２）を停
止し、上記（１）項の状態に戻す。

〔別実施例〕

次に別の実施例を説明する。

貯湯槽（６）に代えて例えば暖房用等の加熱用熱交換器
を設けてもよく、それらを熱回収部（６）と総称する。

加熱装置（１４）の加熱型式は種々の構成変更が可能で
あり、又、加熱装置（１４）に供給するエネルギーの形
態も都市ガスや液体燃料、あるいは、太陽熱を利用する
ものや、廃熱を利用するもの等、種々のものを適用でき
る。

凝縮兼蒸発器（２）は−室壁式で弁（Ｖ＋）の無いもの
でもよく、また、凝縮兼蒸発器（２）と入熱用熱交換器
（１０）、あるいは、熱回収部（６）との間で熱を運搬
する構成は各種変更自在である。

吸収兼発生器（１）内の水循環流路部分（９Ａ）の出口
側に設けた弁（Ｖ１）は、ガス溜め部（８）の下流側に
配置してもよく、その場合、加熱装置（１３）を作動さ
せる直前に弁（Ｖ３）を閉じてもよい。

ガス溜め部（８）に替えて開閉弁付ガス波路を水循環流
路（９）に接続してもよい。

制御器（１６）のプログラムは適当に選定でき、また、
制御器（１６）を省略して人為的にケミカルヒートポン
プを運転してもよい。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に使用するケミカルヒートポンプの一例
の概念図、第２図は本発明の運転方法の一例を説明する
フローチャートである。第３図及び第４図は各別の従来
使用のケミカルヒートポンプの概念図である。 （１）・・・・・・吸収兼発生器、（１ａ）・・・・・
・吸収剤、（２）・・・・・・蒸発兼凝縮器、（６）・
・・・・・熱回収部、（９）・・・・・・水循環流路、
（９Ａ）・・・・・・吸収兼発生器内の水循環流路部分
、（１２）・・・・・・水溜め部、（１３）・・・・・
・加熱装置、（１４）・・・・・・加熱部、（Ｐ１）・
・・・・・ポンプ、（Ｖｚ）、　（Ｖ３）・・・・・・
弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 加熱による蒸気放出に伴って吸熱すると共に蒸気吸収に
   伴って発熱する吸収剤（１ａ）を吸収兼発生器（１）に
   設け、作動・停止切替操作自在な加熱装置（１３）から
   前記吸収兼発生器（１）に、又は、その吸収兼発生器（
   １）から熱回収部（６）に熱を運搬する手段を設け、前
   記吸収兼発生器（１）との間で蒸気を受渡す蒸発兼凝縮
   器（２）を設けたケミカルヒートポンプの運転方法であ
   って、前記吸収兼発生器（１）から熱回収部（６）への
   熱運搬に際して、前記熱運搬用手段によって熱運搬用水
   を前記吸収兼発生器（１）と前記熱回収部（６）にわた
   り循環流動させ、その状態から、前記加熱装置（１３）
   から吸収兼発生器（１）への熱運搬状態への切換に際し
   て、前記熱運搬用手段のポンプ（Ｐ＿１）を停止して、
   水循環流路（９）の熱運搬用水を水溜め部（１２）と前
   記加熱装置（１３）による加熱部（１４）に溜め、前記
   ポンプ（Ｐ＿１）と前記吸収兼発生器（１）内の水循環
   流路部分（９Ａ）の間を弁（Ｖ＿２）で閉じ、前記加熱
   装置（１３）で前記加熱部（１４）の熱運搬用水を加熱
   して、発生した水蒸気によって前記吸収兼発生器（１）
   内の水循環流路部分（９Ａ）内のガスを追い出し、前記
   吸収兼発生器（１）内の水循環流路部分（９Ａ）の出口
   側を弁（Ｖ＿３）で閉じた状態で、前記加熱装置（１３
   ）により前記加熱部（１４）で発生させた水蒸気を前記
   吸収兼発生器（１）内の水循環流路部分（９Ａ）に供給
   すると共に、その水循環流路部分（９Ａ）からの凝縮水
   を前記加熱部（１４）に流下させて、前記加熱装置（１
   ３）から吸収兼発生器（１）への熱運搬を行わせるケミ
   カルヒートポンプの運転方法。