JP2000241040A - 吸収式熱ポンプの運転方法 - Google Patents
吸収式熱ポンプの運転方法Info
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- F25B29/006—Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously of the sorption type system
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、凝縮器に流入される冷媒蒸気の温
度により推定される冷媒の濃度に応じて、整流器により
行われる熱交換量を変化させ、よって、冷媒蒸気を高純
度及び高濃度に維持させ、安定的で高い性能係数を獲得
し得る吸収式熱ポンプの運転方法を提供しようとする。 【解決手段】 内部で強溶液が沸騰される発生器１と、
該発生器１の上方側にそれぞれ位置される溶液熱交換器
２、アナライザ３及び整流器４と、該整流器４に連通さ
れる水冷吸収器５と、該水冷吸収器５に連通される放熱
器と、を包含して構成され、整流過程を経た冷媒蒸気の
温度を測定する段階と、該測定された温度と既設定され
た温度とを比較して、前記整流過程を経た冷媒の濃度を
推定する段階と、該推定された冷媒濃度に応じて、前記
整流過程における強溶液と冷媒蒸気との熱交換量を調節
する段階と、を順次行うように構成する。
度により推定される冷媒の濃度に応じて、整流器により
行われる熱交換量を変化させ、よって、冷媒蒸気を高純
度及び高濃度に維持させ、安定的で高い性能係数を獲得
し得る吸収式熱ポンプの運転方法を提供しようとする。 【解決手段】 内部で強溶液が沸騰される発生器１と、
該発生器１の上方側にそれぞれ位置される溶液熱交換器
２、アナライザ３及び整流器４と、該整流器４に連通さ
れる水冷吸収器５と、該水冷吸収器５に連通される放熱
器と、を包含して構成され、整流過程を経た冷媒蒸気の
温度を測定する段階と、該測定された温度と既設定され
た温度とを比較して、前記整流過程を経た冷媒の濃度を
推定する段階と、該推定された冷媒濃度に応じて、前記
整流過程における強溶液と冷媒蒸気との熱交換量を調節
する段階と、を順次行うように構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸収式熱ポンプの
運転方法に係るもので、詳しくは、凝縮器に流入される
冷媒蒸気の温度により推定される冷媒の濃度に応じて、
整流器により行われる熱交換量を変化させ、よって、冷
媒蒸気を高純度及び高濃度に維持させ、安定的で高い性
能係数（COP ）を獲得し得る吸収式熱ポンプの運転方法
に関するものである。
運転方法に係るもので、詳しくは、凝縮器に流入される
冷媒蒸気の温度により推定される冷媒の濃度に応じて、
整流器により行われる熱交換量を変化させ、よって、冷
媒蒸気を高純度及び高濃度に維持させ、安定的で高い性
能係数（COP ）を獲得し得る吸収式熱ポンプの運転方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、吸収式熱ポンプとは、電気をエ
ネルギー源として使用する蒸気圧縮式熱ポンプとは異な
って、液化天然ガス、液化プロパンガス及び石油などを
熱源として使用しており、それら熱源の燃焼熱を利用す
る熱駆動方式により冷水または温水を形成して冷房、暖
房及び給湯を行うシステムである。
ネルギー源として使用する蒸気圧縮式熱ポンプとは異な
って、液化天然ガス、液化プロパンガス及び石油などを
熱源として使用しており、それら熱源の燃焼熱を利用す
る熱駆動方式により冷水または温水を形成して冷房、暖
房及び給湯を行うシステムである。
【０００３】このような従来の吸収式熱ポンプの１例と
して、アンモニア水溶液を吸収剤として使用する一般の
アンモニアGAX （Generator Absorber heat Exchanger
）吸収式熱ポンプが図３に示されている。以下、前記
アンモニアGAX 吸収式熱ポンプの冷房運転過程に対し、
図３に基づいて説明する。
して、アンモニア水溶液を吸収剤として使用する一般の
アンモニアGAX （Generator Absorber heat Exchanger
）吸収式熱ポンプが図３に示されている。以下、前記
アンモニアGAX 吸収式熱ポンプの冷房運転過程に対し、
図３に基づいて説明する。
【０００４】先ず、バーナ（未図示）から発生された熱
がガス直火式発生器１に加えられると、該発生器１内の
作動溶液であるアンモニア濃度の濃い強溶液が沸騰され
て冷媒蒸気及び弱溶液に変化され、その過程で生成され
た冷媒蒸気は上昇されて、前記発生器１の上方側に位置
される熱交換器２を経由して該発生器１の負荷を低減さ
せた後、冷媒純度を高めるために前記溶液熱交換器２の
上方側に位置されるアナライザ３及び整流器４に流入さ
れる。
がガス直火式発生器１に加えられると、該発生器１内の
作動溶液であるアンモニア濃度の濃い強溶液が沸騰され
て冷媒蒸気及び弱溶液に変化され、その過程で生成され
た冷媒蒸気は上昇されて、前記発生器１の上方側に位置
される熱交換器２を経由して該発生器１の負荷を低減さ
せた後、冷媒純度を高めるために前記溶液熱交換器２の
上方側に位置されるアナライザ３及び整流器４に流入さ
れる。
【０００５】詳しくは、前記沸騰過程におけるアンモニ
アと水との沸騰点の差が大きくないためアンモニアと一
緒に水も沸騰され、よって、純粋アンモニアを冷媒とし
て使用するためには冷媒蒸気から水蒸気成分を除去する
整流過程が必ず必要になり、そのために使用されるのが
前記アナライザ３及び整流器４である。
アと水との沸騰点の差が大きくないためアンモニアと一
緒に水も沸騰され、よって、純粋アンモニアを冷媒とし
て使用するためには冷媒蒸気から水蒸気成分を除去する
整流過程が必ず必要になり、そのために使用されるのが
前記アナライザ３及び整流器４である。
【０００６】より詳しく説明すると、前記溶液熱交換器
２を経た冷媒蒸気は、充填物質により内部が充填されて
いる前記アナライザ３の内部に上昇された後、その一方
側に位置される前記水冷吸収器５から前記整流器４を経
由して前記アナライザ３の上部に供給される低温の強溶
液と接触するため、水蒸気成分が凝縮される。
２を経た冷媒蒸気は、充填物質により内部が充填されて
いる前記アナライザ３の内部に上昇された後、その一方
側に位置される前記水冷吸収器５から前記整流器４を経
由して前記アナライザ３の上部に供給される低温の強溶
液と接触するため、水蒸気成分が凝縮される。
【０００７】このように水蒸気成分が凝縮されると、濃
縮された冷媒蒸気は再び上昇して前記整流器４の内部に
流入され、このとき、前記水冷吸収器５から溶液ポンプ
６を経由して前記整流器４に供給される低温の強溶液と
の熱交換により、前記アナライザ３で未だに凝縮されて
ない水蒸気成分も凝縮されて、冷媒蒸気が最終整流され
る。
縮された冷媒蒸気は再び上昇して前記整流器４の内部に
流入され、このとき、前記水冷吸収器５から溶液ポンプ
６を経由して前記整流器４に供給される低温の強溶液と
の熱交換により、前記アナライザ３で未だに凝縮されて
ない水蒸気成分も凝縮されて、冷媒蒸気が最終整流され
る。
【０００８】次いで、このような整流過程を経て凝縮器
７に流入される冷媒蒸気は、該凝縮器７で冷却水と熱交
換されて液冷媒として凝縮された後、予冷却器８に流入
される。
７に流入される冷媒蒸気は、該凝縮器７で冷却水と熱交
換されて液冷媒として凝縮された後、予冷却器８に流入
される。
【０００９】次いで、前記冷媒蒸気は、既に蒸発器９を
経由した冷媒蒸気との熱交換により該蒸発器９内の蒸発
温度近くに温度降下された後、膨張弁１４を通過しなが
ら圧力強化されて気液異常流状態に前記蒸発器９に流入
され、室内機（未図示）により温度上昇された後、前記
蒸発器９に流入される冷水との熱交換により再び冷媒蒸
気として蒸発される。
経由した冷媒蒸気との熱交換により該蒸発器９内の蒸発
温度近くに温度降下された後、膨張弁１４を通過しなが
ら圧力強化されて気液異常流状態に前記蒸発器９に流入
され、室内機（未図示）により温度上昇された後、前記
蒸発器９に流入される冷水との熱交換により再び冷媒蒸
気として蒸発される。
【００１０】このとき、蒸発潜熱により温度降下された
冷水は、室内機に伝送されて室内空気の温度を低下させ
るための冷房作用を行う。次いで、前記蒸発器９から蒸
発された冷媒蒸気は、再び前記予冷却器８に流入された
後、前記凝縮器７により凝縮された液冷媒との熱交換に
より、該凝縮器７から流出される凝縮液の温度近くまで
温度上昇された後、 GAX１０、溶液冷却吸収器１２及び
水冷吸収器５に流入される。
冷水は、室内機に伝送されて室内空気の温度を低下させ
るための冷房作用を行う。次いで、前記蒸発器９から蒸
発された冷媒蒸気は、再び前記予冷却器８に流入された
後、前記凝縮器７により凝縮された液冷媒との熱交換に
より、該凝縮器７から流出される凝縮液の温度近くまで
温度上昇された後、 GAX１０、溶液冷却吸収器１２及び
水冷吸収器５に流入される。
【００１１】一方、前記発生器１で冷媒蒸気を生成して
余った溶液、即ち、アンモニア濃度の低い弱溶液は、前
記溶液熱交換器２に供給されて上部から下降する強溶液
と熱交換されて温度降下された後、減圧弁１１を経由し
て圧力降下された状態で前記GAX１０に流入され、該 GA
X１０、溶液冷却吸収器１２及び水冷吸収器５を通過し
ながら前記蒸発器９から流出される冷媒蒸気を吸収し
て、アンモニア濃度の高い強溶液に変化される。
余った溶液、即ち、アンモニア濃度の低い弱溶液は、前
記溶液熱交換器２に供給されて上部から下降する強溶液
と熱交換されて温度降下された後、減圧弁１１を経由し
て圧力降下された状態で前記GAX１０に流入され、該 GA
X１０、溶液冷却吸収器１２及び水冷吸収器５を通過し
ながら前記蒸発器９から流出される冷媒蒸気を吸収し
て、アンモニア濃度の高い強溶液に変化される。
【００１２】詳しくは、前記 GAX１０及び溶液冷却吸収
器１２から冷媒蒸気を吸収した弱溶液は、既に前記水冷
吸収器５を経由して溶液ポンプ６により循環される強溶
液との熱交換により温度降下され、前記水冷吸収器５で
は放熱器（未図示）を経由した冷却水との熱交換により
更に温度降下される。
器１２から冷媒蒸気を吸収した弱溶液は、既に前記水冷
吸収器５を経由して溶液ポンプ６により循環される強溶
液との熱交換により温度降下され、前記水冷吸収器５で
は放熱器（未図示）を経由した冷却水との熱交換により
更に温度降下される。
【００１３】また、前記水冷吸収器５から生成された強
溶液は、前記溶液ポンプ６により前記整流器４に供給さ
れた後、流量調節三方弁１３により適切に流量が調節さ
れて前記溶液冷却吸収器１２及びアナライザ３の上部に
分かれて流入される。
溶液は、前記溶液ポンプ６により前記整流器４に供給さ
れた後、流量調節三方弁１３により適切に流量が調節さ
れて前記溶液冷却吸収器１２及びアナライザ３の上部に
分かれて流入される。
【００１４】詳細には、前記溶液冷却吸収器１２側に流
入された強溶液は、該溶液冷却吸収器１２及び GAX１０
から冷媒蒸気が弱溶液に吸収されるときに発生する吸収
熱により加熱及び沸騰されて、気液異常流状態で前記溶
液熱交換器２の上部に供給され、その一部が該溶液熱交
換器２内を流動する弱溶液と熱交換されるため、温度上
昇されて前記発生器１側に下降される。
入された強溶液は、該溶液冷却吸収器１２及び GAX１０
から冷媒蒸気が弱溶液に吸収されるときに発生する吸収
熱により加熱及び沸騰されて、気液異常流状態で前記溶
液熱交換器２の上部に供給され、その一部が該溶液熱交
換器２内を流動する弱溶液と熱交換されるため、温度上
昇されて前記発生器１側に下降される。
【００１５】一方、前記アナライザ３の上部に流入され
た強溶液は、前記発生器１から上昇される冷媒蒸気と接
触される間、該冷媒蒸気に包含された水蒸気の一部を吸
収して整流させながら前記発生器１側に下降される。以
上のような過程は、システムが作動する間連続的に循環
しながら行われる。
た強溶液は、前記発生器１から上昇される冷媒蒸気と接
触される間、該冷媒蒸気に包含された水蒸気の一部を吸
収して整流させながら前記発生器１側に下降される。以
上のような過程は、システムが作動する間連続的に循環
しながら行われる。
【００１６】反対に、暖房運転のときは、冷水の流動方
向が転換されて、前記蒸発器９を経由して室外機の放熱
器（未図示）に循環され、冷却水は前記凝縮器７及び水
冷吸収器５をそれぞれ経由してから室内機に流動され、
このとき、凝縮熱及び吸収熱を回収した高温の暖房水が
室内機で放熱して室内空気の温度を上昇させて暖房動作
を行うようになっている。
向が転換されて、前記蒸発器９を経由して室外機の放熱
器（未図示）に循環され、冷却水は前記凝縮器７及び水
冷吸収器５をそれぞれ経由してから室内機に流動され、
このとき、凝縮熱及び吸収熱を回収した高温の暖房水が
室内機で放熱して室内空気の温度を上昇させて暖房動作
を行うようになっている。
【００１７】このように冷房及び暖房動作を行う吸収式
熱ポンプは、整流器から凝縮器に流入される冷媒蒸気の
濃度によって冷房COP 及び暖房COP が大きく変化する。
例えば、図４に示したように、冷媒として使用されるア
ンモニアの濃度が９７％であるときの冷房COP は０．６
５、暖房COP は１．５５であるのに対し、アンモニア濃
度が９９％であるときは冷房COP が０．７４、暖房COP
が１．６４となる。
熱ポンプは、整流器から凝縮器に流入される冷媒蒸気の
濃度によって冷房COP 及び暖房COP が大きく変化する。
例えば、図４に示したように、冷媒として使用されるア
ンモニアの濃度が９７％であるときの冷房COP は０．６
５、暖房COP は１．５５であるのに対し、アンモニア濃
度が９９％であるときは冷房COP が０．７４、暖房COP
が１．６４となる。
【００１８】即ち、アンモニア濃度が２％上昇すると、
冷房COP は１３％程度、暖房COP は５％程度向上され
る。従って、吸収式熱ポンプが優秀な性能を確保するた
めには、整流過程を行って冷媒の純度を高める整流器の
役割が重要で、冷媒の純度は９９．５％以上になるよう
に設計される。
冷房COP は１３％程度、暖房COP は５％程度向上され
る。従って、吸収式熱ポンプが優秀な性能を確保するた
めには、整流過程を行って冷媒の純度を高める整流器の
役割が重要で、冷媒の純度は９９．５％以上になるよう
に設計される。
【００１９】一方、蒸発器の入口から出口までの間にお
ける冷媒蒸気及び液冷媒の濃度変化特性においては、図
５に示したようで、冷媒濃度が低いと蒸発器に流入され
た液冷媒中には水Ｈ2 Ｏ成分が多めに包含されている。
ける冷媒蒸気及び液冷媒の濃度変化特性においては、図
５に示したようで、冷媒濃度が低いと蒸発器に流入され
た液冷媒中には水Ｈ2 Ｏ成分が多めに包含されている。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】然るに、このような従
来吸収式熱ポンプにおいては、負荷の変動及び外気温度
の変動などが発生すると、アンモニア濃度、即ち、冷媒
の純度が低下してシステムのCOP が減少されるという不
都合な点があった。
来吸収式熱ポンプにおいては、負荷の変動及び外気温度
の変動などが発生すると、アンモニア濃度、即ち、冷媒
の純度が低下してシステムのCOP が減少されるという不
都合な点があった。
【００２１】且つ、従来の吸収式熱ポンプにおける蒸発
器の構造においては、冷媒が熱交換コイルの下方端側に
流入して上方端側に流動するため、システムを長時間運
転すると、下方端に水成分が蓄積されることに起因して
流入される冷媒の純度が低下されるため、蒸発器の性能
が急激に低下するブリーディング現象が発生するという
不都合な点があった。そこで、前記ブリーディング現象
を防止するために蒸発器の下方端に溜まった水を人為的
に除去すべきであるという不都合な点があった。
器の構造においては、冷媒が熱交換コイルの下方端側に
流入して上方端側に流動するため、システムを長時間運
転すると、下方端に水成分が蓄積されることに起因して
流入される冷媒の純度が低下されるため、蒸発器の性能
が急激に低下するブリーディング現象が発生するという
不都合な点があった。そこで、前記ブリーディング現象
を防止するために蒸発器の下方端に溜まった水を人為的
に除去すべきであるという不都合な点があった。
【００２２】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたもので、凝縮器に流入される冷媒蒸気の温度に
より推定される冷媒の濃度に応じて、整流器により行わ
れる熱交換量を変化させ、よって、負荷の変動及び外気
温度の変動などが発生しても冷媒蒸気を高純度及び高濃
度に維持させて、安定的で高い性能係数（COP ）を獲得
し得る吸収式熱ポンプの運転方法を提供することを目的
とする。
なされたもので、凝縮器に流入される冷媒蒸気の温度に
より推定される冷媒の濃度に応じて、整流器により行わ
れる熱交換量を変化させ、よって、負荷の変動及び外気
温度の変動などが発生しても冷媒蒸気を高純度及び高濃
度に維持させて、安定的で高い性能係数（COP ）を獲得
し得る吸収式熱ポンプの運転方法を提供することを目的
とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明に係る吸収式熱ポンプの運転方法におい
ては、内部で強溶液が沸騰される発生器と、該発生器の
上方側にそれぞれ位置される溶液熱交換器、アナライザ
及び整流器と、該整流器に連通される水冷吸収器と、該
水冷吸収器に連通される放熱器と、を包含して構成さ
れ、整流過程を経た冷媒蒸気の温度を測定する段階と、
該測定された温度と既設定された温度とを比較して、前
記整流過程を経た冷媒の濃度を推定する段階と、該推定
された冷媒濃度に応じて、前記整流過程における強溶液
と冷媒蒸気との熱交換量を調節する段階と、を順次行う
ことを特徴とする。
るため、本発明に係る吸収式熱ポンプの運転方法におい
ては、内部で強溶液が沸騰される発生器と、該発生器の
上方側にそれぞれ位置される溶液熱交換器、アナライザ
及び整流器と、該整流器に連通される水冷吸収器と、該
水冷吸収器に連通される放熱器と、を包含して構成さ
れ、整流過程を経た冷媒蒸気の温度を測定する段階と、
該測定された温度と既設定された温度とを比較して、前
記整流過程を経た冷媒の濃度を推定する段階と、該推定
された冷媒濃度に応じて、前記整流過程における強溶液
と冷媒蒸気との熱交換量を調節する段階と、を順次行う
ことを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に対
し、図面を用いて説明する。図１は、本発明に係る吸収
式熱ポンプの運転方法を行うための吸収式熱ポンプ及び
その制御装置を示した構成図で、以下、従来アンモニア
GAX 吸収式熱ポンプに適用された例を挙げて本発明を説
明する。図中、前記図３と同様の構成成分に対しては同
一符号を付して説明を省略する。
し、図面を用いて説明する。図１は、本発明に係る吸収
式熱ポンプの運転方法を行うための吸収式熱ポンプ及び
その制御装置を示した構成図で、以下、従来アンモニア
GAX 吸収式熱ポンプに適用された例を挙げて本発明を説
明する。図中、前記図３と同様の構成成分に対しては同
一符号を付して説明を省略する。
【００２５】本発明に係る吸収式熱ポンプの運転方法を
行うための吸収式熱ポンプの制御装置においては、図１
に示したように、整流器４から凝縮器７に流入される冷
媒蒸気の温度変化によって抵抗値が変化するサーミスタ
１０１と、該サーミスタ１０１の出力信号を波形整形す
る信号処理部１０２と、該信号処理部１０２から入力さ
れる前記冷媒蒸気の温度測定信号とメモリ１０３に既貯
蔵された温度基準データとを比較して前記冷媒蒸気の濃
度を推定し、その濃度に応じて各種制御信号を出力する
マイクロプロセッサ１０４と、水冷吸収器５の下方端か
ら整流器４に強溶液をポンピングする溶液ポンプ６と、
前記整流器４を経由した強溶液を溶液冷却吸収器１２及
びアナライザ３に分岐させる流量調節三方弁１３と、前
記水冷吸収器５の強溶液と熱交換される熱を放熱する冷
却ファン１０５と、冷却水を循環させる冷却水ポンプ１
０６と、前記マイクロプロセッサ１０４の制御に従って
各負荷を駆動させる負荷駆動部１０７と、を包含して構
成されている。
行うための吸収式熱ポンプの制御装置においては、図１
に示したように、整流器４から凝縮器７に流入される冷
媒蒸気の温度変化によって抵抗値が変化するサーミスタ
１０１と、該サーミスタ１０１の出力信号を波形整形す
る信号処理部１０２と、該信号処理部１０２から入力さ
れる前記冷媒蒸気の温度測定信号とメモリ１０３に既貯
蔵された温度基準データとを比較して前記冷媒蒸気の濃
度を推定し、その濃度に応じて各種制御信号を出力する
マイクロプロセッサ１０４と、水冷吸収器５の下方端か
ら整流器４に強溶液をポンピングする溶液ポンプ６と、
前記整流器４を経由した強溶液を溶液冷却吸収器１２及
びアナライザ３に分岐させる流量調節三方弁１３と、前
記水冷吸収器５の強溶液と熱交換される熱を放熱する冷
却ファン１０５と、冷却水を循環させる冷却水ポンプ１
０６と、前記マイクロプロセッサ１０４の制御に従って
各負荷を駆動させる負荷駆動部１０７と、を包含して構
成されている。
【００２６】このように構成される制御装置により具現
される本発明に係る吸収式熱ポンプの運転方法を説明す
る前に、図２のグラフに示した測定データを見ると、圧
力が２．１×１０6 Paである状態で、整流器４から凝縮
器７に流入される冷媒の濃度が９９．７％であるときの
温度は約７０℃で、冷媒の濃度が低下して９７．５％に
なると、温度が２次関数的に増加して約１００℃に到達
する。
される本発明に係る吸収式熱ポンプの運転方法を説明す
る前に、図２のグラフに示した測定データを見ると、圧
力が２．１×１０6 Paである状態で、整流器４から凝縮
器７に流入される冷媒の濃度が９９．７％であるときの
温度は約７０℃で、冷媒の濃度が低下して９７．５％に
なると、温度が２次関数的に増加して約１００℃に到達
する。
【００２７】従って、圧力が一定した状態で前記整流器
４から凝縮器７に流入される冷媒の濃度が低下すると、
該冷媒が過熱された状態であることが分かる。よって、
本発明では、整流器４から凝縮器７に流入される冷媒蒸
気の温度を把握した後、図２に示したような濃度と温度
との関係特性を利用して冷媒蒸気の濃度を推定し、前記
整流器４及びアナライザ３の整流過程で遂行される強溶
液と冷媒蒸気との熱交換量を適切に変化させて、冷媒蒸
気を高純度及び高濃度に維持させる。
４から凝縮器７に流入される冷媒の濃度が低下すると、
該冷媒が過熱された状態であることが分かる。よって、
本発明では、整流器４から凝縮器７に流入される冷媒蒸
気の温度を把握した後、図２に示したような濃度と温度
との関係特性を利用して冷媒蒸気の濃度を推定し、前記
整流器４及びアナライザ３の整流過程で遂行される強溶
液と冷媒蒸気との熱交換量を適切に変化させて、冷媒蒸
気を高純度及び高濃度に維持させる。
【００２８】以下、本発明に係る吸収式熱ポンプの運転
方法について説明する。先ず、前記整流器４と凝縮器７
間に設置されたサーミスタ１０１を利用して整流過程を
経た冷媒蒸気の温度を測定する。このとき、前記冷媒蒸
気の温度によって前記サーミスタ１０１は所定抵抗値を
有し、該抵抗値による前記サーミスタ１０１の出力信号
は、信号処理部１０２により波形整形されてマイクロプ
ロセッサ１０４に印加される。
方法について説明する。先ず、前記整流器４と凝縮器７
間に設置されたサーミスタ１０１を利用して整流過程を
経た冷媒蒸気の温度を測定する。このとき、前記冷媒蒸
気の温度によって前記サーミスタ１０１は所定抵抗値を
有し、該抵抗値による前記サーミスタ１０１の出力信号
は、信号処理部１０２により波形整形されてマイクロプ
ロセッサ１０４に印加される。
【００２９】次いで、該マイクロプロセッサ１０４は、
前記信号処理部１０２から入力される冷媒蒸気の温度測
定信号とメモリ１０３に既貯蔵されている温度基準デー
タとを比較することにより整流過程を経由した冷媒蒸気
の温度を推定し、よって、各種制御信号を負荷駆動部１
０７に出力して各負荷を駆動させる。
前記信号処理部１０２から入力される冷媒蒸気の温度測
定信号とメモリ１０３に既貯蔵されている温度基準デー
タとを比較することにより整流過程を経由した冷媒蒸気
の温度を推定し、よって、各種制御信号を負荷駆動部１
０７に出力して各負荷を駆動させる。
【００３０】このとき、負荷の変動及び外気温度の変動
などにより冷媒蒸気の濃度が所定値以下に低下した場
合、前記マイクロプロセッサ１０４は前記整流器４及び
アナライザ３により遂行される強溶液と冷媒蒸気との熱
交換量を適切に増大させるために、各種負荷、即ち、溶
液ポンプ６、流量調節三方弁１３、冷却ファン１０５及
び冷却水ポンプ１０６中、少なくとも１つ以上を別途制
御する。
などにより冷媒蒸気の濃度が所定値以下に低下した場
合、前記マイクロプロセッサ１０４は前記整流器４及び
アナライザ３により遂行される強溶液と冷媒蒸気との熱
交換量を適切に増大させるために、各種負荷、即ち、溶
液ポンプ６、流量調節三方弁１３、冷却ファン１０５及
び冷却水ポンプ１０６中、少なくとも１つ以上を別途制
御する。
【００３１】以下、前記各負荷を別途制御して熱交換量
を増大させる方法に対してそれぞれ説明する。 （１）前記溶液ポンプ６の回転数を増加させる場合、前
記水冷吸収器５の下方端から前記整流器４にポンピング
される低温強溶液の流量が増加するため、前記アナライ
ザ３を経由して上昇される冷媒蒸気と強溶液との熱交換
量が増大する。
を増大させる方法に対してそれぞれ説明する。 （１）前記溶液ポンプ６の回転数を増加させる場合、前
記水冷吸収器５の下方端から前記整流器４にポンピング
される低温強溶液の流量が増加するため、前記アナライ
ザ３を経由して上昇される冷媒蒸気と強溶液との熱交換
量が増大する。
【００３２】（２）前記流量調節三方弁１３のアナライ
ザ３側の効率を増加させる場合、前記整流器４を経由し
て前記アナライザ３の上部に分岐される強溶液の流量が
増加するため、前記溶液熱交換器２を経由して上昇され
る冷媒蒸気と強溶液との熱交換量が増大する。
ザ３側の効率を増加させる場合、前記整流器４を経由し
て前記アナライザ３の上部に分岐される強溶液の流量が
増加するため、前記溶液熱交換器２を経由して上昇され
る冷媒蒸気と強溶液との熱交換量が増大する。
【００３３】（３）前記冷却ファン１０５の回転速度を
増加させる場合、放熱器（未図示）を経由する冷却水の
放熱量が増大して冷却水の温度が降下するため、前記水
冷吸収器５の強溶液と冷却水との熱交換量が増大すると
同時に、前記水冷吸収器５の下方端から前記整流器４に
ポンピングされる強溶液の温度も降下するため、前記整
流器４の冷媒蒸気と強溶液との熱交換量が増大される。
増加させる場合、放熱器（未図示）を経由する冷却水の
放熱量が増大して冷却水の温度が降下するため、前記水
冷吸収器５の強溶液と冷却水との熱交換量が増大すると
同時に、前記水冷吸収器５の下方端から前記整流器４に
ポンピングされる強溶液の温度も降下するため、前記整
流器４の冷媒蒸気と強溶液との熱交換量が増大される。
【００３４】（４）前記冷却水ポンプ１０６の回転数を
増加させる場合、放熱器（未図示）を経由する冷却水の
流速が増加するため、前記水冷吸収器５の強溶液と冷却
水との熱交換量が増大すると同時に、前記水冷吸収器５
の下方端から前記整流器４にポンピングされる強溶液の
温度も降下するため、前記整流器４の冷媒蒸気と強溶液
との熱交換量が増大する。
増加させる場合、放熱器（未図示）を経由する冷却水の
流速が増加するため、前記水冷吸収器５の強溶液と冷却
水との熱交換量が増大すると同時に、前記水冷吸収器５
の下方端から前記整流器４にポンピングされる強溶液の
温度も降下するため、前記整流器４の冷媒蒸気と強溶液
との熱交換量が増大する。
【００３５】以上のような整流過程に起因して熱交換量
が増大されると、前記整流器４から前記凝縮器７に流入
される冷媒蒸気は、温度が降下して高純度及び高濃度に
維持され、常に安定的で高いシステムのCOP が獲得され
る。
が増大されると、前記整流器４から前記凝縮器７に流入
される冷媒蒸気は、温度が降下して高純度及び高濃度に
維持され、常に安定的で高いシステムのCOP が獲得され
る。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る吸収
式熱ポンプの運転方法においては、整流過程で行われる
熱交換量を適切に調節して、整流器から凝縮器に流入さ
れる冷媒を高純度及び高濃度に維持することが可能で、
よって、常に安定的で高いシステムのCOP を獲得するこ
とができるという効果がある。なお、本発明に係る吸収
式熱ポンプの運転方法は冷媒の整流、凝縮、蒸発及び吸
収過程を行って冷房または暖房を遂行する各種製品に適
用することができる。
式熱ポンプの運転方法においては、整流過程で行われる
熱交換量を適切に調節して、整流器から凝縮器に流入さ
れる冷媒を高純度及び高濃度に維持することが可能で、
よって、常に安定的で高いシステムのCOP を獲得するこ
とができるという効果がある。なお、本発明に係る吸収
式熱ポンプの運転方法は冷媒の整流、凝縮、蒸発及び吸
収過程を行って冷房または暖房を遂行する各種製品に適
用することができる。
【図１】本発明に係る吸収式熱ポンプの運転方法を行う
ための吸収式熱ポンプ及びその制御装置を示した構成図
である。
ための吸収式熱ポンプ及びその制御装置を示した構成図
である。
【図２】冷媒の濃度と温度との関係を示したグラフであ
る。
る。
【図３】従来のアンモニアGAX 吸収式熱ポンプを示した
構成図である。
構成図である。
【図４】従来のアンモニアGAX 吸収式熱ポンプにおける
アンモニア濃度とシステム性能係数との関係を示したグ
ラフである。
アンモニア濃度とシステム性能係数との関係を示したグ
ラフである。
【図５】従来のアンモニアGAX 吸収式熱ポンプの蒸発器
における冷媒の濃度変化特性を示したグラフである。
における冷媒の濃度変化特性を示したグラフである。
３…アナライザ ４…整流器 ５…水冷吸収器 ６…溶液ポンプ ７…凝縮器 １３…流量調節三方弁 １０１…サーミスタ １０３…メモリ １０４…マイクロプロセッサ １０５…冷却ファン １０６…冷却水ポンプ １０７…負荷駆動部
Claims (7)
- 【請求項１】 内部で強溶液が沸騰される発生器と、 該発生器の上方側にそれぞれ位置される溶液熱交換器、
アナライザ及び整流器と、 該整流器に連通される水冷吸収器と、 該水冷吸収器に連通される放熱器と、を包含して構成さ
れ、冷媒の整流、凝縮、蒸発及び吸収過程を行って冷、
暖房を遂行する吸収式熱ポンプの運転方法において、 前記整流過程を経た冷媒蒸気の温度を測定する段階と、 該測定された温度と既設定された温度とを比較して、前
記整流過程を経た冷媒の濃度を推定する段階と、 該推定された冷媒濃度に応じて、前記整流過程における
強溶液と冷媒蒸気との熱交換量を調節する段階と、を順
次行うことを特徴とする吸収式熱ポンプの運転方法。 - 【請求項２】 前記冷媒蒸気は、凝縮過程以前の冷媒蒸
気であることを特徴とする請求項１記載の吸収式熱ポン
プの運転方法。 - 【請求項３】 前記熱交換量の調節は、前記強溶液の流
量及び強溶液の温度中何れか１つを調節することにより
行われることを特徴とする請求項１記載の吸収式熱ポン
プの運転方法。 - 【請求項４】 前記熱交換量の調節は、前記水冷吸収器
の下方端から前記整流器にポンピングされる低温強溶液
の流量を増加させて、前記アナライザを経由して上昇さ
れる冷媒蒸気と強溶液との熱交換量を増大させる、こと
により行われることを特徴とする請求項３記載の吸収式
熱ポンプの運転方法。 - 【請求項５】 前記熱交換量の調節は、前記整流器を経
由して前記アナライザの上部に分岐される強溶液の流量
を増加させて、前記溶液熱交換器を経由して上昇される
冷媒蒸気と強溶液との熱交換量を増大させる、ことによ
り行われることを特徴とする請求項３記載の吸収式熱ポ
ンプの運転方法。 - 【請求項６】 前記熱交換量の調節は、前記放熱器を経
由する冷却水の放熱量を増大させて冷却水の温度を降下
させることにより、前記水冷吸収器の強溶液と冷却水と
の熱交換量を増大させると共に、前記水冷吸収器の下方
端から前記整流器にポンピングされる強溶液の温度を降
下させることにより、該整流器の冷媒蒸気と強溶液との
熱交換量を増大させる、ことにより行われることを特徴
とする請求項３記載の吸収式熱ポンプの運転方法。 - 【請求項７】 前記熱交換量の調節は、前記放熱器を経
由する冷却水の流速を増大させて前記水冷吸収器の強溶
液と冷却水との熱交換量を増大させると共に、前記水冷
吸収器の下方端から前記整流器にポンピングされる強溶
液の温度を降下させて該整流器の冷媒蒸気と強溶液との
熱交換量を増大させる、ことにより行われることを特徴
とする請求項３記載の吸収式熱ポンプの運転方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019990003483A KR100316104B1 (ko) | 1999-02-03 | 1999-02-03 | 흡수식 열펌프의 운전방법 |
| KR3483/1999 | 1999-02-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000241040A true JP2000241040A (ja) | 2000-09-08 |
| JP3294580B2 JP3294580B2 (ja) | 2002-06-24 |
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ID=19573145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000032661A Expired - Fee Related JP3294580B2 (ja) | 1999-02-03 | 2000-02-03 | 吸収式熱ポンプの運転方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6354095B1 (ja) |
| JP (1) | JP3294580B2 (ja) |
| KR (1) | KR100316104B1 (ja) |
| IT (1) | IT1316329B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103277931A (zh) * | 2013-06-25 | 2013-09-04 | 东南大学 | 一种纳米流体氨水吸收式制冷循环装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105352079B (zh) * | 2015-11-24 | 2018-02-06 | 东南大学 | 一种低位热能驱动的温湿度独立处理空调系统 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3626711A (en) * | 1969-09-09 | 1971-12-14 | Trane Co | Crystallization prevention control |
| US4270365A (en) * | 1979-07-24 | 1981-06-02 | Sampietro Achilles C | Refrigeration apparatus |
| US4269034A (en) * | 1979-09-10 | 1981-05-26 | Rzechula Joseph A | Absorption unit with variant control system |
| DE3018709A1 (de) * | 1980-05-16 | 1981-11-26 | Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg | Parallel-bivalent als absorber-waermepumpe und heizkessel arbeitende zum erwaermen eines waermetraegermediums |
| US4596122A (en) * | 1982-09-30 | 1986-06-24 | Joh. Vaillant Gmbh | Sorption heat pump |
| NL8501039A (nl) * | 1985-04-09 | 1986-11-03 | Tno | Werkwijze voor het bedrijven van een absorptiewarmtepomp of koelinrichting, alsmede absorptiewarmtepomp of -koelinrichting. |
| US5572884A (en) * | 1994-11-04 | 1996-11-12 | The Ohio State University Research Foundation | Heat pump |
| JP3223122B2 (ja) * | 1996-12-26 | 2001-10-29 | 本田技研工業株式会社 | 吸収式冷凍装置の運転停止方法 |
-
1999
- 1999-02-03 KR KR1019990003483A patent/KR100316104B1/ko not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-02-01 US US09/495,855 patent/US6354095B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-02-03 JP JP2000032661A patent/JP3294580B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2000-02-03 IT IT2000MI000160A patent/IT1316329B1/it active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103277931A (zh) * | 2013-06-25 | 2013-09-04 | 东南大学 | 一种纳米流体氨水吸收式制冷循环装置 |
| CN103277931B (zh) * | 2013-06-25 | 2015-04-15 | 东南大学 | 一种纳米流体氨水吸收式制冷循环装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| JP3294580B2 (ja) | 2002-06-24 |
| ITMI20000160A0 (it) | 2000-02-03 |
| ITMI20000160A1 (it) | 2001-08-03 |
| US6354095B1 (en) | 2002-03-12 |
| KR20000055050A (ko) | 2000-09-05 |
| IT1316329B1 (it) | 2003-04-10 |
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