JP2003014332A

JP2003014332A - 吸収式ヒートポンプ

Info

Publication number: JP2003014332A
Application number: JP2001202331A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Ishii; 徹哉石井
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2001-04-26
Filing date: 2001-07-03
Publication date: 2003-01-15

Abstract

(57)【要約】【課題】再生器に圧縮機の吸込み端が接続された吸収
式ヒートポンプにおいて、圧縮機の小型化を図る。【解決手段】吸収式ヒートポンプ２０は、吸収器２２
と再生器２３との間で臭化リチウム溶液（吸収溶液）を
循環させながら、蒸発器２１で蒸発した水（冷媒）を吸
収器２２における溶液に吸収させる。再生器２３の上部
（一の部位）には、圧縮機２４の吸込み端が接続され、
下部（他の部位）には、注入路２８が接続されている。
圧縮機２４の駆動によって、再生器２３の下部に、注入
路２８から空気（気体）が注入され、臭化リチウム溶液
中を気泡となって上昇する。この上昇過程で、溶液から
気泡に水分子が蒸発する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、再生器に圧縮機
を接続した吸収式ヒートポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、吸収式ヒートポンプは、吸収器
と再生器との間で吸収溶液を循環させるようになってい
る。吸収器には蒸発器が接続されている。蒸発器には水
などの冷媒が貯えられている。この冷媒が吸収器の吸収
溶液によって蒸発吸収される。再生器では吸収溶液が加
温される。これによって、吸収溶液から冷媒分子が蒸発
し、吸収溶液が再生される。

【０００３】ここで、新世代吸収ヒートポンプ研究会平
成３年度研究報告書によれば、再生器の上部に圧縮機の
吸込み端を接続し、再生器を吸引することが提案されて
いる。これによって、再生器をあまり加温しなくても吸
収溶液を容易に再生させることができ、燃料電池の廃熱
や太陽熱などの自然熱でも十分に再生可能になる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記報告書に
記載の吸収式ヒートポンプは、再生器での低い蒸発圧に
対応するために圧縮機の大型化が避けられず、一般の住
宅などに供するのは困難であった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明の係る吸収式ヒートポンプは、吸収器と再
生器を備えている。これら器の間で臭化リチウム溶液な
どの吸収溶液が循環される。吸収器には蒸発器が接続さ
れている。蒸発器には水などの冷媒が貯えられている。
この冷媒の分子が蒸発し、吸収器の吸収溶液に吸収され
る。これにより、吸収溶液が希釈される。この希釈され
た吸収溶液が、再生器に送られ、上記冷媒分子を蒸発さ
せて濃縮、再生される。再生器の上部（または一の部
位）には圧縮機（真空ポンプ、吸込手段）が接続されて
いる。これにより、再生器に熱的に接続される熱源とし
て、燃料電池や太陽熱集熱器などの比較的低温の熱源を
用いることができる。一方、再生器の下部（または他の
部位）には、吸収溶液の内部に臨むようにして注入路が
接続されている。この注入路から再生器の吸収溶液内に
気体（好ましくは空気などの非凝縮性の気体）が注入さ
れる。この注入時点の気体には、冷媒蒸気（気相冷媒）
が飽和でない状態で含まれている。または、全く含まれ
ていない。この明細書では、飽和でない状態で含まれて
いる場合と全く含まれていない場合とを総称して「未飽
和」という。この気体が再生器の吸収溶液中を気泡にな
って移動する時、吸収溶液中の冷媒分子が上記気泡（気
体）内へ蒸発する。これによって、蒸発量を増やすこと
ができ、圧縮機の小型化を図ることができる。

【０００６】ここで、上記圧縮機より下流の吐出路に、
冷媒分子を凝縮させる凝縮器が設けられ、この凝縮器の
全体または一部が、上記再生器に収容されているのが望
ましい。

【０００７】上記吐出路の下流端が大気に開放されてい
ることが望ましい。あるいは、上記圧縮機より下流の吐
出路が凝縮器を介して気液分離器に連なり、この気液分
離器において上記気体と上記凝縮後の冷媒とが上下に分
離され、上記気液分離器の上部に上記注入路の上流端が
連なり、上記気液分離器の下部に冷媒供給路を介して上
記蒸発器が連なっていてもよい。

【０００８】上記再生器に、上記気泡を細かく分裂させ
る気泡細分手段が設けられていることが望ましい。上記
気泡細分手段は、上記再生器に収容された網であっても
よい。この場合、網を、上記注入路との接続部から上記
吐出路との接続部へ向かう方向に沿って間隔を置いて複
数枚、配置すると、より好ましい。上記注入路の下流端
が、多数の小孔で構成されることにより上記気泡細分手
段として提供されていてもよい。上記気泡細分手段が、
上記気泡細分手段が、上記再生器に収容された通液性を
有する繊維状またはスポンジ状または網状の通液性収容
材であってもよい。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を、図面
を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態に
係る住宅冷房用ヒートポンプシステムＳ１を示したもの
である。システムＳ１は、住宅の室内に設けられた冷房
用室内機１０と、吸収式ヒートポンプ２０とを備えてい
る。

【００１０】吸収式ヒートポンプ２０は、蒸発器２１
と、吸収器２２と、再生器２３とを備えている。これら
器２１，２２，２３は、それぞれタンク状をなしてい
る。

【００１１】蒸発器２１の下部に、減圧弁３１を有する
給水路３０（冷媒供給路）が接続されている。この給水
路３０から供給された市水（冷媒用の水）が、蒸発器２
１に貯えられている。後述するように、この蒸発器２１
内の水は、潜熱を奪われて冷たくなっている。蒸発器２
１には、上記冷房用室内機１０の冷水路１１の両端が接
続されている。これによって、冷水が蒸発器２１と室内
機１０との間を循環され、室内が冷房されるようになっ
ている。

【００１２】蒸発器２１と吸収器２２の上端部どうし
は、蒸気吸収路２５を介して連なっている。吸収器２２
と再生器２３には、吸収溶液として臭化リチウム溶液が
貯えられている。後述するように、臭化リチウム溶液
は、吸収器２２において水を吸収し、臭化リチウム濃度
が希釈されるようになっている。また、再生器２３にお
いて水を蒸発させ、臭化リチウム濃度が濃縮されるよう
になっている。

【００１３】吸収器２２には、室外機４０の冷却路４１
の両端が接続されている。これによって、吸収器２２内
の臭化リチウム溶液が、冷却路４１に導かれ、室外機４
０によって冷却されるようになっている。

【００１４】吸収器２２と再生器２３とは、希釈溶液路
２６Ａ及び濃縮溶液路２６Ｂによって接続されている。
希釈溶液路２６Ａの上流端は、吸収器２２の上部に連な
り、下流端は、再生器２３の下部に連なっている。濃縮
溶液路２６Ｂの上流端は、再生器２３の上部に連なり、
下流端は、吸収器２２の下部に連なっている。なお、希
釈溶液路２６Ａの下流端を再生器２３の上部に連ね、濃
縮溶液路２６Ｂの上流端を再生器２３の下部に連ねるこ
とにしてもよい。

【００１５】溶液路２６Ａ，２６Ｂの中途部どうしは、
互いに対向する伝熱コイルとなって熱交換器２６Ｃを構
成している。熱交換器２６Ｃより吸収器２２側の希釈溶
液路２６Ａには、溶液循環ポンプ２６Ｐが設けられてい
る。熱交換器２６Ｃより吸収器２２側の濃縮溶液路２６
Ｂには、溶液減圧弁２６Ｖが設けられている。

【００１６】熱交換器２６Ｃより再生器２３側の希釈溶
液路２６Ａには、熱交換器からなる加温部５１が介装さ
れている。加温部５１には、熱源５０として燃料電池
（運転に伴って廃熱を放出する廃熱放出機器）が熱的に
接続されている。これによって、熱源５０の廃熱が加温
部５１に伝えられ、希釈溶液路２６Ａの臭化リチウム溶
液が加温されるようになっている。なお、熱源５０とし
て、燃料電池に代えてボイラや焼却炉などの他の廃熱放
出機器を用いてもよく、太陽熱集熱器や地熱採取装置な
どの自然熱採取装置を用いてもよい。また、熱源５０の
熱が再生器２３内の臭化リチウム溶液に直接供給される
ように、加温部５１を再生器２３の内部に収容してもよ
い。

【００１７】再生器２３の上端部（一の部位）から吐出
路２７が延びている。この吐出路２７に、圧縮機（真空
ポンプ、吸込手段）２４が設けられている。圧縮機２４
の吸込端は、再生器２３に向けられ、吐出端（すなわち
吐出路２７の下流端）は、大気に開放されている。

【００１８】再生器２３の下端部（他の部位）には、空
気注入路２８が連なっている。注入路２８の上流端（再
生器２３とは逆側の端）は、大気に開放されている。注
入路２８には、減圧弁２９が設けられている。減圧弁２
９の開度は極めて小さい。

【００１９】上記のように構成された住宅冷房用ヒート
ポンプシステムＳ１の動作を説明する。吸収器２２内の
臭化リチウム溶液は、その液面より上側の水蒸気（気相
冷媒分子）を吸収する。これによって、蒸気吸収路２５
ひいては蒸発器２１の気圧が下がる。この結果、蒸発器
２１内の水が蒸発し、上記吸収器２２の臭化リチウム溶
液の吸収対象になる。この時、蒸発器２１の水から潜熱
が奪われる。これによって、蒸発器２１の水は冷水とな
り、この冷水が、冷水路１１を通って室内機１０に導か
れる。これによって、住宅の室内を冷房することができ
る。また、冷水を熱交換器を介さずに室内機１０へ直接
送っているので、冷熱の利用効率を高めることができ
る。さらに、吸収器２２の臭化リチウム溶液を室外機４
０で冷却することによって、水蒸気の吸収能力を向上さ
せることができ、ひいては、蒸発器２１の水からより多
くの潜熱を奪うことができ、冷房能力をより高めること
ができる。

【００２０】吸収器２２での水蒸気吸収によって希釈さ
れた臭化リチウム溶液は、ポンプ２６Ｐの駆動によって
希釈溶液路２６Ａに取り込まれる。そして、熱交換器２
６Ｃで加温され、さらに加温部５１で加温され、例えば
約６０℃で再生器２３に送られる。

【００２１】更に、圧縮機２４が駆動される。これによ
って、再生器２３内が負圧になる。したがって、６０℃
程度でも、再生器２３の臭化リチウム溶液の液面から水
分子を十分に蒸発させることができ、臭化リチウム溶液
を濃縮（再生）することができる。この結果、熱源５０
として燃料電池や太陽熱集熱器などの比較的低温のもの
を用いることができる。

【００２２】また、再生器２３が負圧になることによっ
て、微少量の空気（非凝縮性の気体）が、注入路２８に
取り込まれる。そして、減圧弁２９で減圧される。これ
によって、空気を確実に未飽和状態にすることができ
る。その後、空気は、再生器２３の下端部に注入され
る。そして、気泡となって臭化リチウム溶液内を上昇す
る。この上昇過程で、臭化リチウム溶液中の水分子が気
泡内へ蒸発する。すなわち、再生器２３の臭化リチウム
溶液の液面からだけでなく、溶液内部においても蒸発を
起こさせることができる。しかも、気泡は減圧され未飽
和になっているので、確実に多くの水分子を蒸発させる
ことができる。これによって、圧縮機２４が小型であっ
ても十分な蒸発量を得ることができる。

【００２３】これら水分子は蒸発時に溶液から多量の潜
熱を奪っているので、圧縮機２４が吸い込む単位体積当
たりの熱量を大きくすることができる。さらに、水分子
だけでなく空気分子も吸い込むことになるので、圧縮機
２４の圧縮比を小さくすることができる。これによっ
て、圧縮機２４を確実に小型でき、ひいては、住宅に適
したヒートポンプを提供することができる。

【００２４】上記のように再生器２３で多量の蒸発を起
こすことができるので、再生器２３の臭化リチウム溶液
を一層高濃度にすることができ、溶液再生能力を一層向
上させることができる。この高濃縮に再生された臭化リ
チウム溶液が、濃縮溶液路２６Ｂを介して吸収器２２に
送られる。これによって、吸収器２２における冷媒吸収
能力を一層高めることができ、蒸発器２１の水から潜熱
を一層多く奪うことができる。この結果、冷房能力ひい
ては成績係数を一層高めることができる。

【００２５】なお、上記濃縮溶液路２６Ｂにおける溶液
は、熱交換器２６Ｃで希釈溶液路２６Ｂの溶液に熱を与
え、冷却される。また、吸収器２２に送られた後、室外
機４０によって更に冷却される。これによって、臭化リ
チウム溶液の温度を系全体で平衡させることができる。

【００２６】一方、再生器２３から蒸発して圧縮機２４
に吸い込まれた多量の水分子は、空気分子とともに（水
蒸気を含む濃い湿り空気となって）吐出路２７の下流端
から大気に排出される。これによって、蒸発器２１から
奪った多量の潜熱を吸収器２２、再生器２３、圧縮機２
４を順次経て大気に放出することができる。これによっ
て、成績係数をより一層高めることができる。また、凝
縮器が無いので安価なシステムを構成できる。そして、
上記放出蒸気に相当する量の水が、給水路３０から蒸発
器２１に補充されるように、給水路３０の減圧弁３１が
調節される。これによって、システムＳ１全体の水量
（冷媒量）を平衡状態に維持することができる。

【００２７】次に、本発明の他の実施形態を説明する。
以下の実施形態において、既述の実施形態と同様の構成
に関しては、図面に同一符号を付して説明を省略する。

【００２８】図２は、本発明の第２実施形態に係る住宅
冷房用吸収式ヒートポンプシステムＳ２を示したもので
ある。このシステムＳ２の吸収式ヒートポンプ２０は、
圧縮機２４より下流の吐出路２７に、伝熱コイル状の凝
縮器６０が設けられている。凝縮器６０は、再生器２３
の内部に上下に延びるようにして収容されている。この
凝縮器６０より下流の吐出路２７（すなわち吐出路２７
の下流端）が、大気に開放されている。凝縮器６０は、
再生器２３の熱源を兼ねることになるので、システムＳ
１の熱源５０および加温部５１が不要になる。

【００２９】システムＳ２においては、圧縮機２４から
吐出された多量の水蒸気が、凝縮器６０で凝縮して多量
の凝縮熱を発生させる。この凝縮熱によって、再生器２
３の臭化リチウム溶液を十分に加温することができる。
したがって、システムＳ１の燃料電池などからなる熱源
５０を用いるよりも溶液を高温にすることができる。こ
れによって、再生器２３での蒸発をより一層促進させる
ことができ、圧縮機２４をより一層小型化することがで
きる。また、再生器２３の溶液再生能力および吸収器２
２の冷媒吸収能力をより一層高めることができ、冷房能
力ひいては成績係数をより一層高めることができる。

【００３０】システムＳ１，Ｓ２（後述するシステムＳ
４〜Ｓ６も同様）が、水（冷媒）と空気（気体）を外部
から取り入れ最終的には系から排出する開放系システム
であるのに対し、図３に示すように、本発明の第３実施
形態に係る住宅冷房用吸収式ヒートポンプシステムＳ３
は、水も空気も系内に閉じ込められた閉鎖系システムで
ある。すなわち、システムＳ３の吸引式ヒートポンプ２
０は、圧縮機２４より下流の吐出路２７が、凝縮器６０
Ａ、気液分離器７０を順次介して蒸発器２１への給水路
３０’と再生器２３への空気注入路２８に連なってい
る。

【００３１】詳述すると、凝縮器６０Ａは、伝熱コイル
からなる再生器内凝縮部６１と、室外機からなる外部凝
縮部６２とを有している。再生器内凝縮部６１は、吐出
路２７の下流端に連なるとともに、再生器２３の内部に
収容されている。この凝縮部６１に外部凝縮部６２の伝
熱コイル６３が連なっている。伝熱コイル６３は、気液
分離器７０の中間部に連なっている。

【００３２】気液分離器７０の下端部から給水路３０Ａ
（冷媒供給路）が延び、蒸発器２１の下端部に連なって
いる。また、気液分離器７０の上端部から空気注入路２
８が延び、再生器２３の下端部に連なっている。なお、
図３において、加温部５１に接続された熱源５０につい
ては図示を省略してあるが、内部凝縮部６１が設けられ
ているので、熱源５０および加温部５１は無くてもよ
い。

【００３３】システムＳ３においては、圧縮機２４から
吐出された濃い湿り空気は、内部凝縮部６１で水分が凝
縮されて再生器２３を加温した後、外部凝縮部６２で更
に水分が凝縮される。そして、気液分離器７０に送ら
れ、水（液相冷媒）と空気とに分離される。その後、水
は、気液分離器７０の下側から給水路３０Ａを伝って蒸
発器２１に送られる。一方、空気は、気液分離器７０の
上側から注入路２８に取り込まれる。この空気が飽和状
態であっても、減圧弁２９で減圧することにより、未飽
和状態にして再生器２３内に注入することができる。こ
れによって、再生器２３の臭化リチウム溶液から水分子
を気泡内に確実に蒸発させることができる。システムＳ
３は、閉鎖系であるので、冷媒や気体資源を節約でき
る。

【００３４】図４は、本発明の第４実施形態に係る住宅
冷房用吸収式ヒートポンプシステムＳ４を示したもので
ある。システムＳ４は、上記第１実施形態のシステムＳ
１と同様に開放系である。システムＳ４がシステムＳ１
と異なるところは、注入路２８の下流端に多孔ノズル８
０（気泡細分手段）が設けられている点である。多孔ノ
ズル８０は、扁平な容器状をなして再生器２３の下部に
収容され、その上板に多数の小さなノズル孔８０ａ（小
孔）が形成されている。ノズル孔８０ａは、再生器２３
の下部断面のほぼ全体にわたって均一かつ密に配されて
いる。

【００３５】注入路２８から多孔ノズル８０内に導かれ
た空気は、多数のノズル孔８０ａの各々から再生器２３
の臭化リチウム溶液内に気泡となって注入される。これ
によって、気泡を細かくして数を増やすことができる。
したがって、気泡全体の表面積を大きくすることがで
き、臭化リチウム溶液からより多くの水分子を蒸発させ
ることができる。しかも、ノズル孔８０ａが再生器断面
のほぼ全体にわたって密に配されているので、気泡を再
生器２３の全域に行き渡らせることができる。したがっ
て、再生器２３全域で蒸発を起こさせることができ、蒸
発量を一層増やすことができる。

【００３６】これによって、圧縮機２４をより一層小型
化することができる。また、再生器２３の溶液再生能力
ひいては吸収器２２の冷媒吸収能力をより一層高めるこ
とができ、更には蒸発器２１の水をより一層冷却でき、
冷房能力ひいては成績係数をより一層高めることができ
る。

【００３７】なお、システムＳ４は、希釈溶液路２６Ａ
の下流端が再生器２３の上部に接続され、濃縮溶液路２
６Ｂの上流端が再生器２３の下部に接続されている点で
も、システムＳ１と異なっている。これによって、臭化
リチウム溶液は、加温部５１で加温された後、再生器２
３の上部に入り、再生器２３の下部から出るようになっ
ている。

【００３８】図５は、本発明の第５実施形態に係る住宅
冷房用吸収式ヒートポンプシステムＳ５を示したもので
ある。システムＳ５では、上記システムＳ４の多孔ノズ
ル８０に代えて、細かい網目を有する金網８１（網、網
状の通液性収容材、気泡細分手段）が再生器２３に収容
されている。金網８１は、再生器２３内の上下方向に離
れて複数（図５では４つ）配されている。

【００３９】再生器２３の臭化リチウム溶液内を上昇す
る気泡は、金網８１の網目を通過する時、細かく分裂さ
れ数が増える。これによって、気泡全体の表面積を大き
くして蒸発量を増やすことができ、圧縮機２４を一層小
型化できるとともに、再生器２３の溶液再生能力および
吸収器２２の冷媒吸収能力を一層高め、冷房能力、成績
係数を一層高めることができる。

【００４０】また、臭化リチウム溶液は、システムＳ４
と同様に、加温部５１で加温された後、再生器２３の上
部に入れられるようになっている。この臭化リチウム溶
液は、金網８１で仕切られた各領域では、気泡によって
攪拌され、温度や濃度がほぼ均一化される。しかし、金
網８１を隔てて隣の領域どうしでは、金網８１によって
攪拌が妨げられる。したがって、上側の領域ほど高温か
つ低濃度にし、下側の領域ほど低温かつ高濃度にするこ
とができる。これによって、上側の領域ほど水分子が気
泡へ蒸発しやすくすることができ、蒸発後溶液の液面ま
で上昇する途中再び溶液に吸収されることなく確実に液
面まで到達できる割合を高くすることができる。よっ
て、最終的な蒸発量（圧縮機２４に吸い込まれる水分子
量）を一層増やすことができる。この結果、圧縮機２４
をより一層小型化できるとともに、再生器２３の溶液再
生能力および吸収器２２の冷媒吸収能力をより一層高
め、冷房能力、成績係数をより一層高めることができ
る。また、少なくとも上側の領域が高温であればよいの
で、熱源５０の負担を軽減できる。しかも、金網８１
は、臭化リチウム溶液の攪拌を抑制する一方で高い通液
性を維持することができる。

【００４１】図６は、本発明の第６実施形態に係る住宅
冷房用吸収式ヒートポンプシステムＳ６を示したもので
ある。システムＳ６では、気泡細分手段として再生器２
３の中途部に充填されたグラスウール８２（ガラス繊維
からなる通液性収容材）が用いられている。グラスウー
ル８２は、通液性を有し、内部を臭化リチウム溶液が流
通できるようになっている。この溶液内を上昇する気泡
が、グラスウール８２の各繊維によって細かく分裂され
る。これによって、気泡全体の表面積を大きくして蒸発
量を増やすことができ、圧縮機２４を一層小型化できる
とともに、再生器２３の溶液再生能力および吸収器２２
の冷媒吸収能力を一層高め、冷房能力、成績係数を一層
高めることができる。

【００４２】また、グラスウール８２によって臭化リチ
ウム溶液の攪拌が抑制されることになるので、再生器２
３の上側ほど高温かつ低濃度になるように温度勾配と濃
度勾配を形成することができる。これによって、蒸発が
確実に再生器２３のより上側で起きるようにすることが
でき、圧縮機２４をより一層小型化できるとともに、再
生器２３の溶液再生能力および吸収器２２の冷媒吸収能
力をより一層高め、冷房能力、成績係数をより一層高め
ることができる。なお、グラスウール８２の厚さ（上下
方向の寸法）は、薄くてもよい。

【００４３】本発明は、上記実施形態に限定されず、種
々の形態を採用可能である。例えば、再生器に注入する
気体は、空気のほか窒素ガスやヘリウムガスなどを用い
てもよい。再生器は、左右に延びていてもよい。注入路
は、再生器の下部に接続されるものに限定されず、吸収
溶液の内部に臨む位置であれば、左右側部その他の位置
（他の部位）に接続されていてもよい。吐出路は、再生
器の上部に接続されるものに限定されず、上記注入路の
接続位置とは異なる位置であって、注入された気体を吸
い込むことができる位置（一の部位）に接続されていれ
ばよい。凝縮器の凝縮熱で給湯用水を温め給湯に供する
ことにより、給湯用吸収式ヒートポンプシステムを構築
してもよく、上記凝縮熱を室内暖房器に送ることによ
り、暖房用吸収式ヒートポンプシステムを構築してもよ
い。再生器に、凝縮器と気泡細分手段とを一緒に収容し
てもよい。システムＳ３のような閉鎖系システムにおい
ても、再生器に気泡細分手段を設けることができる。気
泡細分手段として、多孔ノズル８０、金網８１、グラス
ウール８２を組合せて使用してもよい。通液性収容材
は、通液性を有する一方、注入気体の気泡を細かく分裂
させ得るものであればよく、グラスウール８２や金網８
１などの繊維状や網状のもののほか、金属や樹脂などか
らなるスポンジ状のものを用いてもよい。繊維状のもの
は、グラスウール８２のようなガラス繊維のほか金属繊
維や樹脂繊維を用いてもよい。網状のものは、金網８１
のほか樹脂などでできていてもよい。システムＳ４にお
いて、再生器２３の底板が多孔ノズル８０を構成してい
てもよい。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
再生器の吸収溶液に気体を注入することによって、再生
器での冷媒の蒸発量を増やすことができる。これによっ
て、圧縮機の小型化を図ることができ、ひいては、住宅
に適したヒートポンプを提供することができる。また、
再生器の溶液再生能力および吸収器の冷媒吸収能力を高
め、成績係数を高めることができる。再生器に凝縮器を
収容することにより、冷媒の凝縮熱で再生器を加温する
ことができ、蒸発を促進させることができる。吐出路を
大気に開放することによって、蒸発器の冷媒から奪った
潜熱を大気に効率的に放出することができ、高効率の冷
房システムを提供することができる。圧縮機の排気を凝
縮、気液分離して、冷媒は蒸発器に、気体は再生器に戻
すことによって、冷媒及び気体を大気に放出しないよう
にすることができる。網、多数の小孔、通液性収容材な
どからなる気泡細分手段により気泡を細かく分裂させる
ことによって、気泡全体の表面積を大きくして冷媒蒸発
量を増やすことができ、圧縮機を一層小型化できるとと
もに、再生器の溶液再生能力および吸収器の冷媒吸収能
力を一層高め、成績係数を一層高めることができる。冷
媒として水を用いたり、注入する気体として空気を用い
ることによって、より安価で管理の容易なシステムを構
築することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る住宅冷房用の吸収
式ヒートポンプシステムの概略構成図である。

【図２】本発明の第２実施形態に係る住宅冷房用の吸収
式ヒートポンプシステムの概略構成図である。

【図３】本発明の第３実施形態に係る住宅冷房用の吸収
式ヒートポンプシステムの概略構成図である。

【図４】本発明の第４実施形態に係る住宅冷房用の吸収
式ヒートポンプシステムの概略構成図である。

【図５】本発明の第５実施形態に係る住宅冷房用の吸収
式ヒートポンプシステムの概略構成図である。

【図６】本発明の第６実施形態に係る住宅冷房用の吸収
式ヒートポンプシステムの概略構成図である。

【符号の説明】

Ｓ１〜Ｓ６住宅冷房用吸収式ヒートポンプシステム２０吸収式ヒートポンプ２１蒸発器２２吸収器２３再生器２４圧縮機２７吐出路２９注入路３０Ａ給水路（冷媒供給路）６０，６０Ａ凝縮器６１内部凝縮部６２外部凝縮部７０気液分離器８０多孔ノズル（気泡細分手段）８０ａノズル孔（小孔）８１金網（網、通液性収容材、気泡細分手段）８２グラスウール（通液性収容材、気泡細分手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸収器と再生器との間で循環される吸収
溶液が、上記吸収器では、蒸発器から冷媒分子を蒸発さ
せて吸収し、上記再生器では、吸収した冷媒分子を蒸発
させて再生する吸収式ヒートポンプにおいて、上記再生
器の一の部位には吐出路が接続され、この吐出路に圧縮
機が設けられる一方、上記再生器の他の部位には上記吸
収溶液の内部に臨むようにして注入路が接続されてお
り、上記圧縮機の駆動によって、未飽和の気体が、上記
注入路から上記再生器の吸収溶液内に注入され、更に上
記吐出路に導かれ上記圧縮機に吸い込まれて吐出される
ことを特徴とする吸収式ヒートポンプ。
【請求項２】吸収器と再生器との間で循環される吸収
溶液が、上記吸収器では、蒸発器から冷媒分子を蒸発さ
せて吸収し、上記再生器では、吸収した冷媒分子を蒸発
させて再生する吸収式ヒートポンプにおいて、上記再生
器の上部に吐出路が接続され、この吐出路に圧縮機が設
けられる一方、上記再生器の下部に注入路が接続されて
おり、上記圧縮機の駆動によって、未飽和の気体が、上
記注入路から上記再生器の吸収溶液内に注入されて上昇
し、上記再生器の吸収溶液中の冷媒分子が、当該吸収溶
液の自由液面からだけでなく吸収溶液内を上昇途中の上
記気体へも蒸発し、この気体と共に上記吐出路に導かれ
上記圧縮機に吸い込まれて吐出されることを特徴とする
吸収式ヒートポンプ。
【請求項３】上記圧縮機より下流の吐出路に、冷媒分
子を凝縮させる凝縮器が設けられ、この凝縮器の全体ま
たは一部が、上記再生器に収容されていることを特徴と
する請求項１または２に記載の吸収式ヒートポンプ。
【請求項４】上記吐出路の下流端が大気に開放されて
いることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の吸
収式ヒートポンプ。
【請求項５】上記圧縮機より下流の吐出路が凝縮器を
介して気液分離器に連なり、この気液分離器において上
記気体と上記凝縮後の冷媒とが上下に分離され、上記気
液分離器の上部に上記注入路の上流端が連なり、上記気
液分離器の下部に冷媒供給路を介して上記蒸発器が連な
っていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載
の吸収式ヒートポンプ。
【請求項６】上記再生器に、上記注入気体の気泡を細
かく分裂させる気泡細分手段が設けられていることを特
徴とする請求項１〜５の何れかに記載の吸収式ヒートポ
ンプ。
【請求項７】上記気泡細分手段が、上記再生器に収容
された網であることを特徴とする請求項６に記載の吸収
式ヒートポンプ。
【請求項８】上記注入路の下流端が、多数の小孔で構
成されることにより、上記気泡細分手段として提供され
ていることを特徴とする請求項６に記載の吸収式ヒート
ポンプ。
【請求項９】上記気泡細分手段が、上記再生器に収容
された通液性を有する繊維状またはスポンジ状または網
状の通液性収容材であることを特徴とする請求項６に記
載の吸収式ヒートポンプ。
【請求項１０】上記冷媒が、水であることを特徴とす
る請求項１〜９の何れかに記載の吸収式ヒートポンプ。
【請求項１１】上記気体が、空気であることを特徴と
する請求項１〜１０の何れかに記載の吸収式ヒートポン
プ。