JPH0145548B2 - - Google Patents
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- JPH0145548B2 JPH0145548B2 JP56106991A JP10699181A JPH0145548B2 JP H0145548 B2 JPH0145548 B2 JP H0145548B2 JP 56106991 A JP56106991 A JP 56106991A JP 10699181 A JP10699181 A JP 10699181A JP H0145548 B2 JPH0145548 B2 JP H0145548B2
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- evaporator
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B29/00—Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously
- F25B29/006—Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously of the sorption type system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
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- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、蒸発器で室外空気から吸熱し、凝縮
器および吸収器から暖房、給湯、加熱用に放熱す
る吸収式ヒートポンプに関する。
器および吸収器から暖房、給湯、加熱用に放熱す
る吸収式ヒートポンプに関する。
従来の吸収式ヒートポンプには、フロンおよび
アンモニアなどを冷媒とする空冷形と、水および
アルコールなどを冷媒とする水冷形とがあつた。
アンモニアなどを冷媒とする空冷形と、水および
アルコールなどを冷媒とする水冷形とがあつた。
第１図でフロンおよびアンモニアを冷媒とする
空冷形の吸収式ヒートポンプを説明する。室外ユ
ニツト１は発生器３、バーナ４、溶液熱交換器
５、蒸発器６、送風装置７、溶液ポンプ８、減圧
器９，１０から構成される。室内ユニツト２は凝
縮器１１、吸収器１２、送風装置１３から構成さ
れる。発生器３はバーナ４で加熱され冷媒蒸気を
発生する。この冷媒は凝縮器１１内で凝縮液化す
る。このときの凝縮熱は送風装置１３によつて室
内に放出され、室内を暖房する。凝縮器１１を出
た液冷媒は減圧器９で減圧され、蒸発器６内で蒸
発する。このときの気化熱は送風装置７によつて
室外空気から奪う。気化した冷媒は、発生器３か
ら溶液熱交換器５、減圧器１０を通つて戻る吸収
液と合流して吸収器１２に入り、そこで吸収液に
吸収される。このときの吸収熱も送風装置１３に
より室内暖房に供せられる。冷媒を多量に含んだ
溶液は溶液ポンプ８によつて溶液熱交換器５を通
つて予熱され発生器３に入る。このようなヒート
ポンプサイクルによつて、バーナの燃料と室外空
気とを熱源として室内を暖房できる。
空冷形の吸収式ヒートポンプを説明する。室外ユ
ニツト１は発生器３、バーナ４、溶液熱交換器
５、蒸発器６、送風装置７、溶液ポンプ８、減圧
器９，１０から構成される。室内ユニツト２は凝
縮器１１、吸収器１２、送風装置１３から構成さ
れる。発生器３はバーナ４で加熱され冷媒蒸気を
発生する。この冷媒は凝縮器１１内で凝縮液化す
る。このときの凝縮熱は送風装置１３によつて室
内に放出され、室内を暖房する。凝縮器１１を出
た液冷媒は減圧器９で減圧され、蒸発器６内で蒸
発する。このときの気化熱は送風装置７によつて
室外空気から奪う。気化した冷媒は、発生器３か
ら溶液熱交換器５、減圧器１０を通つて戻る吸収
液と合流して吸収器１２に入り、そこで吸収液に
吸収される。このときの吸収熱も送風装置１３に
より室内暖房に供せられる。冷媒を多量に含んだ
溶液は溶液ポンプ８によつて溶液熱交換器５を通
つて予熱され発生器３に入る。このようなヒート
ポンプサイクルによつて、バーナの燃料と室外空
気とを熱源として室内を暖房できる。
この従来の吸収式ヒートポンプには次のような
欠点があつた。
欠点があつた。
(1) 室外ユニツトと室内ユニツトとを結ぶのに４
本のパイプが必要である。
本のパイプが必要である。
(2) 冷媒の蒸発圧力と凝縮圧力との差圧が大きい
ので、ヒートポンプサイクルの効率がわるく、
また溶液ポンプの昇圧仕事が大きくなる。
ので、ヒートポンプサイクルの効率がわるく、
また溶液ポンプの昇圧仕事が大きくなる。
(3) 快適暖房するためには吹出空気温度を高くす
る必要があり、それには高い凝縮圧力になる。
また、吸収温度も高くなり、吸収器は低圧力、
高温度になる。いずれもサイクルの効率が悪
い。
る必要があり、それには高い凝縮圧力になる。
また、吸収温度も高くなり、吸収器は低圧力、
高温度になる。いずれもサイクルの効率が悪
い。
(4) フロンは水に比べて蒸発潜熱が小さいため同
じ暖房能力を得るには冷媒循環量を多く必要と
し、それにより溶液ポンプ動力が大きくなる。
じ暖房能力を得るには冷媒循環量を多く必要と
し、それにより溶液ポンプ動力が大きくなる。
(5) アンモニアは有害物質であるため、室内に導
くことは事実上不可能である。
くことは事実上不可能である。
(6) 室内熱交換器が大形で複雑になる。
次に第２図で水およびアルコールを冷媒とする
水冷形吸収式ヒートポンプを説明する。室外ユニ
ツト２１は、発生器２４、バーナ２５、溶液熱交
換器２６、冷媒ポンプ２８、溶液ポンプ２７、温
水ポンプ３９、熱源ポンプ４０、それに凝縮器２
９、蒸発器３１、吸収器３２を内蔵するシエル２
３から構成される。室内ユニツト２２は温水熱交
換器３７、送風装置３８から構成される。
水冷形吸収式ヒートポンプを説明する。室外ユニ
ツト２１は、発生器２４、バーナ２５、溶液熱交
換器２６、冷媒ポンプ２８、溶液ポンプ２７、温
水ポンプ３９、熱源ポンプ４０、それに凝縮器２
９、蒸発器３１、吸収器３２を内蔵するシエル２
３から構成される。室内ユニツト２２は温水熱交
換器３７、送風装置３８から構成される。
発生器２４はバーナ２５で加熱され冷媒蒸気を
発生する。この冷媒は凝縮器２９で凝縮熱を温水
に奪われて凝縮液化し仕切棚３０上にたまる。こ
の液冷媒は冷媒ポンプ２８で蒸発器３１にスプレ
器３３から散布され、熱源水ポンプ４０で供給さ
れる熱源水から吸熱して蒸発気化する。気化した
冷媒は、発生器２４から溶液熱光換器２６を通つ
てスプレ器３４から散布される吸収液に吸収さ
れ、その吸収熱は吸収器３２において温水に与え
られる。未蒸発の冷媒は冷媒だめ３５から再び冷
媒ポンプ２８でスプレ器３３に送られる。吸収を
終つて冷媒を多量に含んだ溶液は、溶液だめ３６
から溶液ポンプ２７によつて溶液熱交換器２６を
通つて予熱され発生器２４に入る。
発生する。この冷媒は凝縮器２９で凝縮熱を温水
に奪われて凝縮液化し仕切棚３０上にたまる。こ
の液冷媒は冷媒ポンプ２８で蒸発器３１にスプレ
器３３から散布され、熱源水ポンプ４０で供給さ
れる熱源水から吸熱して蒸発気化する。気化した
冷媒は、発生器２４から溶液熱光換器２６を通つ
てスプレ器３４から散布される吸収液に吸収さ
れ、その吸収熱は吸収器３２において温水に与え
られる。未蒸発の冷媒は冷媒だめ３５から再び冷
媒ポンプ２８でスプレ器３３に送られる。吸収を
終つて冷媒を多量に含んだ溶液は、溶液だめ３６
から溶液ポンプ２７によつて溶液熱交換器２６を
通つて予熱され発生器２４に入る。
吸収器３２、凝縮器２９で熱を覆う温水は温水
ポンプ３９によつて温水熱交換器３７と室外ユニ
ツト２１の間を循環し、温水熱交換器３７におい
て送風装置３８によつて放熱し、室内を暖房す
る。このようなヒートポンプサイクルによつて、
バーナの燃料と熱源水とを熱源として室内を暖房
できる。
ポンプ３９によつて温水熱交換器３７と室外ユニ
ツト２１の間を循環し、温水熱交換器３７におい
て送風装置３８によつて放熱し、室内を暖房す
る。このようなヒートポンプサイクルによつて、
バーナの燃料と熱源水とを熱源として室内を暖房
できる。
この従来の吸収式ヒートポンプには次のような
欠点があつた。
欠点があつた。
(1) 無尽蔵の室外空気を熱源にできない。
(2) ０℃以上の熱源しか使えない。
なお、この種ヒートポンプとして関連するもの
には例えば米国特許第3483710号が挙げられる。
には例えば米国特許第3483710号が挙げられる。
本発明の目的は、熱源となる室外空気の温度が
低くても（氷点下の場合）、室外空気を熱源とし
て暖房運転が可能な吸収式ヒートポンプを提供す
ることにある。
低くても（氷点下の場合）、室外空気を熱源とし
て暖房運転が可能な吸収式ヒートポンプを提供す
ることにある。
本発明は、フロンおよびアンモニアなどを冷媒
として室外空気を熱源とするヒートポンプと、水
およびアルコールなどを冷媒とするヒートポンプ
を結合して新たにヒートポンプを形成し、フロン
およびアンモニア冷媒サイクルの蒸発器で室外空
気から吸熱し、水およびアルコール冷媒サイクル
の凝縮器および吸収器から暖房、給湯、加熱用に
放熱する機能をもつたヒートポンプにおいて、第
１のヒートポンプの蒸発器内に第２のヒートポン
プの凝縮器および吸収器を設置したことを特徴と
する。
として室外空気を熱源とするヒートポンプと、水
およびアルコールなどを冷媒とするヒートポンプ
を結合して新たにヒートポンプを形成し、フロン
およびアンモニア冷媒サイクルの蒸発器で室外空
気から吸熱し、水およびアルコール冷媒サイクル
の凝縮器および吸収器から暖房、給湯、加熱用に
放熱する機能をもつたヒートポンプにおいて、第
１のヒートポンプの蒸発器内に第２のヒートポン
プの凝縮器および吸収器を設置したことを特徴と
する。
以下、本発明の一実施例を第３図、第４図、第
５図および第６図により説明する。
５図および第６図により説明する。
第３図は第１の実施例を示している。
本ヒートポンプは室外ユニツト５１、室外ユニ
ツト２２から成る。室外ユニツト５１は、第一の
ヒートポンプ用の発生器、バーナ２５、溶液熱交
換器２６、冷媒ポンプ２８、溶液ポンプ２７、温
水ポンプ３９、それに凝縮器２９、蒸発器３１、
吸収器３２を内蔵するシエル２３、また第二のヒ
ートポンプ用の発生器３、バーナ４、溶液熱交換
器５、蒸発器６、送風装置７、溶液ポンプ８、減
圧器９，１０、それに前述の第一のヒートポンプ
の蒸発器３１内に設置された凝縮器１１、吸収器
１２から構成される。
ツト２２から成る。室外ユニツト５１は、第一の
ヒートポンプ用の発生器、バーナ２５、溶液熱交
換器２６、冷媒ポンプ２８、溶液ポンプ２７、温
水ポンプ３９、それに凝縮器２９、蒸発器３１、
吸収器３２を内蔵するシエル２３、また第二のヒ
ートポンプ用の発生器３、バーナ４、溶液熱交換
器５、蒸発器６、送風装置７、溶液ポンプ８、減
圧器９，１０、それに前述の第一のヒートポンプ
の蒸発器３１内に設置された凝縮器１１、吸収器
１２から構成される。
また、室内ユニツト２２は温水熱交換器３７、
送風装置３８から構成される。第一のヒートポン
プでは冷媒に水、吸収剤に臭化リチウム水溶液、
第二のヒートポンプでは冷媒にフロンＲ２２、吸
収剤にテトラエチレングリコールジメチルエーテ
ルを使用する。
送風装置３８から構成される。第一のヒートポン
プでは冷媒に水、吸収剤に臭化リチウム水溶液、
第二のヒートポンプでは冷媒にフロンＲ２２、吸
収剤にテトラエチレングリコールジメチルエーテ
ルを使用する。
まず、第二のヒートポンプの発生器３はバーナ
４で加熱され冷媒Ｒ２２蒸気を発生する。この冷
媒は、第一のヒートポンプの蒸発器３１内に設置
された凝縮器１１で放熱して凝縮液化する。凝縮
器１１を出た液冷媒は減圧器９で減圧され蒸発器
６内で蒸発する。このときの気化熱は送風装置７
によつて室外空気から奪う。発生器３内で冷媒を
放出した吸収液テトラエチレングリコールジメチ
ルエーテルは、発生器３を出て溶液熱交換器５で
冷却され減圧器１０で減圧され、蒸発器６を出る
冷媒蒸気と合流し、第一のヒートポンプの蒸発器
３１内に設置された吸収器１２に入る。吸収器１
２内で冷媒は、吸収熱を放出して吸収液に吸収さ
れる。冷媒を多量に含んだ溶液は溶液ポンプ８に
よつて溶液熱交換器５に圧送され、そこで予熱さ
れて発生器３に入る。このように第二のヒートポ
ンプでは、バーナの燃料と室外空気とを熱源とし
て吸熱し、第一のヒートポンプの蒸発器内で放熱
する。
４で加熱され冷媒Ｒ２２蒸気を発生する。この冷
媒は、第一のヒートポンプの蒸発器３１内に設置
された凝縮器１１で放熱して凝縮液化する。凝縮
器１１を出た液冷媒は減圧器９で減圧され蒸発器
６内で蒸発する。このときの気化熱は送風装置７
によつて室外空気から奪う。発生器３内で冷媒を
放出した吸収液テトラエチレングリコールジメチ
ルエーテルは、発生器３を出て溶液熱交換器５で
冷却され減圧器１０で減圧され、蒸発器６を出る
冷媒蒸気と合流し、第一のヒートポンプの蒸発器
３１内に設置された吸収器１２に入る。吸収器１
２内で冷媒は、吸収熱を放出して吸収液に吸収さ
れる。冷媒を多量に含んだ溶液は溶液ポンプ８に
よつて溶液熱交換器５に圧送され、そこで予熱さ
れて発生器３に入る。このように第二のヒートポ
ンプでは、バーナの燃料と室外空気とを熱源とし
て吸熱し、第一のヒートポンプの蒸発器内で放熱
する。
一方、第一のヒートポンプの発生器２４ではバ
ーナ２５で加熱されて冷媒の水蒸気を発生する。
この冷媒は凝縮器２９で凝縮熱を温水に放出して
凝縮液化し仕切棚３０上にたまる。この液冷媒は
冷媒ポンプ２８によつて蒸発器３１内でスプレ器
３３から散布され、第二のヒートポンプの凝縮器
１１および吸収器１２から熱を奪つて蒸発気化す
る。発生器２４内で濃縮された吸収液の臭化リチ
ウム水溶液は、発生器２４を出て溶液熱交換器５
で冷却されスプレ器３４される。この吸収液は、
吸収器３２で吸収熱を温水に放出しながら蒸発器
３１内の冷媒蒸気を吸収する。吸収を終えて希釈
された溶液は、溶液だめ３６から溶液ポンプ２７
によつて溶液熱交換器２９に圧送され、そこで予
熱されて発生器２４に入る。なお、蒸発器３１内
で未蒸発の冷媒は冷媒だめ３５から再び冷媒ポン
プ２８によつてスプレ器３３に送られる。
ーナ２５で加熱されて冷媒の水蒸気を発生する。
この冷媒は凝縮器２９で凝縮熱を温水に放出して
凝縮液化し仕切棚３０上にたまる。この液冷媒は
冷媒ポンプ２８によつて蒸発器３１内でスプレ器
３３から散布され、第二のヒートポンプの凝縮器
１１および吸収器１２から熱を奪つて蒸発気化す
る。発生器２４内で濃縮された吸収液の臭化リチ
ウム水溶液は、発生器２４を出て溶液熱交換器５
で冷却されスプレ器３４される。この吸収液は、
吸収器３２で吸収熱を温水に放出しながら蒸発器
３１内の冷媒蒸気を吸収する。吸収を終えて希釈
された溶液は、溶液だめ３６から溶液ポンプ２７
によつて溶液熱交換器２９に圧送され、そこで予
熱されて発生器２４に入る。なお、蒸発器３１内
で未蒸発の冷媒は冷媒だめ３５から再び冷媒ポン
プ２８によつてスプレ器３３に送られる。
ここで、蒸発器３１内には、冷媒の滴下方向に
対して上部に凝縮器１１を、下部に吸収器１２を
設置する。吸収器３２、凝縮器２９から熱を奪つ
た温水は温水ポンプ３９によつて温水熱交換器３
７と室外ユニツト５１の間を循環し、温水熱交換
器３７において送風装置３８によつて放熱し、室
内を暖房する。
対して上部に凝縮器１１を、下部に吸収器１２を
設置する。吸収器３２、凝縮器２９から熱を奪つ
た温水は温水ポンプ３９によつて温水熱交換器３
７と室外ユニツト５１の間を循環し、温水熱交換
器３７において送風装置３８によつて放熱し、室
内を暖房する。
このようなヒートポンプサイクルによつて、バ
ーナ４および２５から発生器３および２４へ入る
熱と、室外空気から蒸発器６へ入る熱の総和分
が、温水熱交換器３７から室内に放出されること
になる。これにより、無尽蔵の室外空気を熱源と
していることから、通常の燃焼式暖房機に比べて
大幅に性能が改善され、室外気温が氷点下になつ
ても暖房成績係数は1.0以上が得られる。
ーナ４および２５から発生器３および２４へ入る
熱と、室外空気から蒸発器６へ入る熱の総和分
が、温水熱交換器３７から室内に放出されること
になる。これにより、無尽蔵の室外空気を熱源と
していることから、通常の燃焼式暖房機に比べて
大幅に性能が改善され、室外気温が氷点下になつ
ても暖房成績係数は1.0以上が得られる。
なお、第３図のヒートポンプの作動点は、例え
ば室外空気が０℃のとき、蒸発器６は−10℃、凝
縮器１１および吸収器１２出口は30℃、蒸発器３
１では25℃、凝縮器２９および吸収器３２出口で
は65℃となる。したがつて、温水熱光換器３７に
入る温度は60℃となつて、室内には50℃の温風が
吹き出され快適な暖房ができる。
ば室外空気が０℃のとき、蒸発器６は−10℃、凝
縮器１１および吸収器１２出口は30℃、蒸発器３
１では25℃、凝縮器２９および吸収器３２出口で
は65℃となる。したがつて、温水熱光換器３７に
入る温度は60℃となつて、室内には50℃の温風が
吹き出され快適な暖房ができる。
本発明のヒートポンプの暖房成績係数は
COPHT＝COPH1・COPH2／COPH1＋COPH2−１
で表わされる。ここで、COPHTは本発明ヒートポ
ンプの、COPH1は第一のヒートポンプの、COPH2
は第二のヒートポンプの、それぞれ暖房成績係数
である。また、一般に暖房成績係数COPHは COPH＝１＋COPC で表わされる。ここでCOPCは冷房成績係数であ
る。したがつて、暖房成績係数は必ず1.0以上に
なることから、本発明ヒートポンプの暖房成績係
数もいかなる条件でも必ず1.0以上が得られるわ
けである。
ンプの、COPH1は第一のヒートポンプの、COPH2
は第二のヒートポンプの、それぞれ暖房成績係数
である。また、一般に暖房成績係数COPHは COPH＝１＋COPC で表わされる。ここでCOPCは冷房成績係数であ
る。したがつて、暖房成績係数は必ず1.0以上に
なることから、本発明ヒートポンプの暖房成績係
数もいかなる条件でも必ず1.0以上が得られるわ
けである。
次に第２の実施例を第４図により説明する。本
ヒートポンプは、基本的には第３図のヒートポン
プと同じ構成であるが、第一のヒートポンプの蒸
発器３１内に設置される第二のヒートポンプの凝
縮器１１と吸収器１２の構成に特徴をもたせたも
のである。このヒートポンプでは、第二のヒート
ポンプの凝縮器と吸収器とをそれぞれ２分割し、
スプレ器３３から滴下する液冷媒に対して上方か
ら順次、凝縮器１１ａ、吸収器１２ａ、凝縮器１
１ｂ、吸収器１２ｂと交互に設置した。この方式
によつても暖房成績係数1.0以上が得られる。
ヒートポンプは、基本的には第３図のヒートポン
プと同じ構成であるが、第一のヒートポンプの蒸
発器３１内に設置される第二のヒートポンプの凝
縮器１１と吸収器１２の構成に特徴をもたせたも
のである。このヒートポンプでは、第二のヒート
ポンプの凝縮器と吸収器とをそれぞれ２分割し、
スプレ器３３から滴下する液冷媒に対して上方か
ら順次、凝縮器１１ａ、吸収器１２ａ、凝縮器１
１ｂ、吸収器１２ｂと交互に設置した。この方式
によつても暖房成績係数1.0以上が得られる。
次に第３の実施例を第５図により説明する。
本ヒートポンプは室外ユニツト５１、室外ユニ
ツト２２から成る。室外ユニツト５１は、第一の
ヒートポンプ用の発生器、バーナ２５、溶液熱交
換器２６、冷媒ポンプ２８、溶液ポンプ２７、温
水ポンプ３９、それに凝縮器２９、蒸発器３１、
吸収器３２を内蔵するシエル２３、また第二のヒ
ートポンプ用の発生器３、バーナ４、溶液熱交換
器５、蒸発器６、送風装置７、溶液ポンプ８、減
圧器９，１０、それに前述の第一のヒートポンプ
の蒸発器３１内に設置された凝縮器１１、吸収器
１２から構成される。
ツト２２から成る。室外ユニツト５１は、第一の
ヒートポンプ用の発生器、バーナ２５、溶液熱交
換器２６、冷媒ポンプ２８、溶液ポンプ２７、温
水ポンプ３９、それに凝縮器２９、蒸発器３１、
吸収器３２を内蔵するシエル２３、また第二のヒ
ートポンプ用の発生器３、バーナ４、溶液熱交換
器５、蒸発器６、送風装置７、溶液ポンプ８、減
圧器９，１０、それに前述の第一のヒートポンプ
の蒸発器３１内に設置された凝縮器１１、吸収器
１２から構成される。
また、室内ユニツト２２は温水熱交換器３７、
送風装置３８から構成される。第一のヒートポン
プでは冷媒に水、吸収剤に臭化リチウム水溶液、
第二のヒートポンプでは冷媒にフロンＲ２２、吸
収剤にテトラエチレングリコールジメチルエーテ
ルを使用する。
送風装置３８から構成される。第一のヒートポン
プでは冷媒に水、吸収剤に臭化リチウム水溶液、
第二のヒートポンプでは冷媒にフロンＲ２２、吸
収剤にテトラエチレングリコールジメチルエーテ
ルを使用する。
まず、第二のヒートポンプの発生器３はバーナ
４で加熱され冷媒Ｒ２２蒸気を発生する。この冷
媒は、第一のヒートポンプの蒸発器３１内に設置
された凝縮器１１で放熱して凝縮液化する。凝縮
器１１を出た液冷媒は減圧器９で減圧され蒸発器
６内で蒸発する。このときの気化熱は送風装置７
によつて室外空気から奪う。発生器３内で冷媒を
放出した吸収液テトラエチレングリコールジメチ
ルエーテルは、発生器３を出て溶液熱交換器５で
冷却され減圧器１０で減圧され、蒸発器６を出る
冷媒蒸気と合流し、第一のヒートポンプの蒸発器
３１内に設置された吸収器１２に入る。吸収器１
２内で冷媒は、吸収熱を放出して吸収液に吸収さ
れる。冷媒を多量に含んだ溶液は溶液ポンプ８に
よつて溶液熱交換器５に圧送され、そこで予熱さ
れて発生器３に入る。このように第二のヒートポ
ンプでは、バーナの燃料と室外空気とを熱源とし
て吸熱し、第一のヒートポンプの蒸発器内で放熱
する。
４で加熱され冷媒Ｒ２２蒸気を発生する。この冷
媒は、第一のヒートポンプの蒸発器３１内に設置
された凝縮器１１で放熱して凝縮液化する。凝縮
器１１を出た液冷媒は減圧器９で減圧され蒸発器
６内で蒸発する。このときの気化熱は送風装置７
によつて室外空気から奪う。発生器３内で冷媒を
放出した吸収液テトラエチレングリコールジメチ
ルエーテルは、発生器３を出て溶液熱交換器５で
冷却され減圧器１０で減圧され、蒸発器６を出る
冷媒蒸気と合流し、第一のヒートポンプの蒸発器
３１内に設置された吸収器１２に入る。吸収器１
２内で冷媒は、吸収熱を放出して吸収液に吸収さ
れる。冷媒を多量に含んだ溶液は溶液ポンプ８に
よつて溶液熱交換器５に圧送され、そこで予熱さ
れて発生器３に入る。このように第二のヒートポ
ンプでは、バーナの燃料と室外空気とを熱源とし
て吸熱し、第一のヒートポンプの蒸発器内で放熱
する。
一方、第一のヒートポンプの発生器２４ではバ
ーナ２５で加熱されて冷媒の水蒸気を発生する。
この冷媒は凝縮器２９で凝縮熱を温水に放出して
凝縮液化し仕切棚３０上にたまる。この液冷媒は
冷媒ポンプ２８によつて蒸発器３１内でスプレ器
３３から散布され、第二のヒートポンプの凝縮器
１１および吸収器１２から熱を奪つて蒸発気化す
る。発生器２４内で濃縮された吸収液の臭化リチ
ウム水溶液は、発生器２４を出て溶液熱交換器５
で冷却されスプレ器３４される。この吸収液は、
吸収器３２で吸収熱を温水に放出しながら蒸発器
３１内の冷媒蒸気を吸収する。吸収を終えて希釈
された溶液は、溶液だめ３６から溶液ポンプ２７
によつて溶液熱交換器２９に圧送され、そこで予
熱されて発生器２４に入る。なお、蒸発器３１内
で未蒸発の冷媒は冷媒だめ３５から再び冷媒ポン
プ２８によつてスプレ器３３に送られる。
ーナ２５で加熱されて冷媒の水蒸気を発生する。
この冷媒は凝縮器２９で凝縮熱を温水に放出して
凝縮液化し仕切棚３０上にたまる。この液冷媒は
冷媒ポンプ２８によつて蒸発器３１内でスプレ器
３３から散布され、第二のヒートポンプの凝縮器
１１および吸収器１２から熱を奪つて蒸発気化す
る。発生器２４内で濃縮された吸収液の臭化リチ
ウム水溶液は、発生器２４を出て溶液熱交換器５
で冷却されスプレ器３４される。この吸収液は、
吸収器３２で吸収熱を温水に放出しながら蒸発器
３１内の冷媒蒸気を吸収する。吸収を終えて希釈
された溶液は、溶液だめ３６から溶液ポンプ２７
によつて溶液熱交換器２９に圧送され、そこで予
熱されて発生器２４に入る。なお、蒸発器３１内
で未蒸発の冷媒は冷媒だめ３５から再び冷媒ポン
プ２８によつてスプレ器３３に送られる。
ここで、蒸発器３１内には、冷媒の滴下方向に
対して並列に凝縮器１１と吸収器１２を設置す
る。吸収器３２、凝縮器２９から熱を奪つた温水
は温水ポンプ３９によつて温水熱交換器３７と室
外ユニツト５１の間を循環し、温水熱交換器３７
において送風装置３８によつて放熱し、室内を暖
房する。
対して並列に凝縮器１１と吸収器１２を設置す
る。吸収器３２、凝縮器２９から熱を奪つた温水
は温水ポンプ３９によつて温水熱交換器３７と室
外ユニツト５１の間を循環し、温水熱交換器３７
において送風装置３８によつて放熱し、室内を暖
房する。
このようなヒートポンプサイクルによつて、バ
ーナ４および２５から発生器３および２４へ入る
熱と、室外空気から蒸発器６へ入る熱の総和分が
温水熱交換器３７から室内に放出されることにな
る。これにより、無尽蔵の室外空気を熱源として
いることから、通常の燃焼式暖房機に比べて大幅
に性能が改善され、室外気温が氷点下になつても
暖房成績係数は1.0以上が得られる。
ーナ４および２５から発生器３および２４へ入る
熱と、室外空気から蒸発器６へ入る熱の総和分が
温水熱交換器３７から室内に放出されることにな
る。これにより、無尽蔵の室外空気を熱源として
いることから、通常の燃焼式暖房機に比べて大幅
に性能が改善され、室外気温が氷点下になつても
暖房成績係数は1.0以上が得られる。
なお、第５図のヒートポンプの作動点は、例え
ば室外空気が０℃のとき、蒸発器６は−10℃、凝
縮器１１および吸収器１２出口は30℃、蒸発器３
１では25℃、凝縮器２９および吸収器３２出口で
は65℃となる。したがつて、温水熱交換器３７に
入る温度は60℃となつて、室内には50℃の温風が
吹き出され快適な暖房ができる。
ば室外空気が０℃のとき、蒸発器６は−10℃、凝
縮器１１および吸収器１２出口は30℃、蒸発器３
１では25℃、凝縮器２９および吸収器３２出口で
は65℃となる。したがつて、温水熱交換器３７に
入る温度は60℃となつて、室内には50℃の温風が
吹き出され快適な暖房ができる。
本発明のヒートポンプの暖房成績係数は
COPHT＝COPH1・COPH2／COPH1＋COPH2−１
で表わされる。ここで、COPHTは本発明ヒートポ
ンプの、COPH1は第一ヒートポンプの、COPH2は
第二のヒートポンプの、それぞれ暖房成績係数で
ある。また、一般に暖房成績係数COPHは COPH＝１＋COPC で表わされる。ここでCOPCは冷房成績係数であ
る。したがつて、暖房成績係数は必ず1.0以上に
なることから、本発明ヒートポンプの暖房成績係
数もいかなる条件でも必ず1.0以上が得られるわ
けである。
ンプの、COPH1は第一ヒートポンプの、COPH2は
第二のヒートポンプの、それぞれ暖房成績係数で
ある。また、一般に暖房成績係数COPHは COPH＝１＋COPC で表わされる。ここでCOPCは冷房成績係数であ
る。したがつて、暖房成績係数は必ず1.0以上に
なることから、本発明ヒートポンプの暖房成績係
数もいかなる条件でも必ず1.0以上が得られるわ
けである。
次に第４の実施例を第６図により説明する。本
ヒートポンプは、基本的には第５図のヒートポン
プと同じ構成であるが、第一のヒートポンプの蒸
発器３１内に設置される第二のヒートポンプの凝
縮器１１と吸収器１２の構成に特徴をもたせたも
のである。このヒートポンプでは、第二のヒート
ポンプの凝縮器と吸収器とをそれぞれ２分割し、
スプレ器３３から滴下する冷媒に対して並列に、
第二のヒートポンプの凝縮器１１ａ、吸収器１２
ａ、凝縮器１１ｂ、吸収器１２ｂと交互に設置し
た。この方式によつても暖房成績係数1.0以上が
得られる。
ヒートポンプは、基本的には第５図のヒートポン
プと同じ構成であるが、第一のヒートポンプの蒸
発器３１内に設置される第二のヒートポンプの凝
縮器１１と吸収器１２の構成に特徴をもたせたも
のである。このヒートポンプでは、第二のヒート
ポンプの凝縮器と吸収器とをそれぞれ２分割し、
スプレ器３３から滴下する冷媒に対して並列に、
第二のヒートポンプの凝縮器１１ａ、吸収器１２
ａ、凝縮器１１ｂ、吸収器１２ｂと交互に設置し
た。この方式によつても暖房成績係数1.0以上が
得られる。
以上のように本発明の実施例によれば、
(1) 無尽蔵にある室外空気を熱源にでき、しかも
室外が氷点下の場合でも、その熱源で暖房でき
る。
室外が氷点下の場合でも、その熱源で暖房でき
る。
(2) 室内熱交換器が小形でコンパンクトにでき、
室外ユニツトと室内ユニツトとを結ぶパイプは
２本でよい。
室外ユニツトと室内ユニツトとを結ぶパイプは
２本でよい。
(3) 第一のヒートポンプ、第二のヒートポンプと
も、凝縮圧力と蒸発圧力との圧力差が小さく運
転できるので、サイクル効率がよく、しかも溶
液ポンプの昇圧仕事も少なくてすむ。
も、凝縮圧力と蒸発圧力との圧力差が小さく運
転できるので、サイクル効率がよく、しかも溶
液ポンプの昇圧仕事も少なくてすむ。
(4) 第一のヒートポンプの凝縮圧力を高くとれる
ので、室内吹出空気温度を上げることができ、
快適暖房が実現できる。
ので、室内吹出空気温度を上げることができ、
快適暖房が実現できる。
(5) 室外空気が氷点下のような、いかなる条件下
でも暖房成績係数1.0以上が必ず得られる。
でも暖房成績係数1.0以上が必ず得られる。
以上のように本発明によれば、無尽蔵にある室
外空気を熱源にでき、しかも室外が氷点下の場合
でも、その熱源で暖房できる。
外空気を熱源にでき、しかも室外が氷点下の場合
でも、その熱源で暖房できる。
第１図は、従来の空冷形吸収式ヒートポンプの
系統図、第２図は従来の水冷形吸収式ヒートポン
プの系統図、第３図、第４図、第５図および第６
図は、各々、本発明実施例の系統図である。 １……室外ユニツト、２……室内ユニツト、３
……発生器、４……バーナ、５……溶液熱交換
器、６……蒸発器、７……送風装置、８……溶液
ポンプ、９，１０……減圧器、１１……凝縮器、
１２……吸収器、１３……送風装置、２１……室
外ユニツト、２２……室内ユニツト、２３……シ
エル、２４……発生器、２５……バーナ、２６…
…溶液熱交換器、２７……溶液ポンプ、２８……
冷媒ポンプ、２９……凝縮器、３０……仕切棚、
３１……蒸発器、３２……吸収器、３３，３４…
…スプレ器、３５……冷媒だめ、３６……溶液だ
め、３７……温水熱交換器、３８……送風装置、
３９……温水ポンプ、４０……熱源ポンプ、５１
……室外ユニツト、１１ａ，１１ｂ……凝縮器、
１２ａ，１２ｂ……吸収器。
系統図、第２図は従来の水冷形吸収式ヒートポン
プの系統図、第３図、第４図、第５図および第６
図は、各々、本発明実施例の系統図である。 １……室外ユニツト、２……室内ユニツト、３
……発生器、４……バーナ、５……溶液熱交換
器、６……蒸発器、７……送風装置、８……溶液
ポンプ、９，１０……減圧器、１１……凝縮器、
１２……吸収器、１３……送風装置、２１……室
外ユニツト、２２……室内ユニツト、２３……シ
エル、２４……発生器、２５……バーナ、２６…
…溶液熱交換器、２７……溶液ポンプ、２８……
冷媒ポンプ、２９……凝縮器、３０……仕切棚、
３１……蒸発器、３２……吸収器、３３，３４…
…スプレ器、３５……冷媒だめ、３６……溶液だ
め、３７……温水熱交換器、３８……送風装置、
３９……温水ポンプ、４０……熱源ポンプ、５１
……室外ユニツト、１１ａ，１１ｂ……凝縮器、
１２ａ，１２ｂ……吸収器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 発生器、凝縮器、蒸発器、吸収器、溶液熱交
換器より構成され、発生器を加熱し、蒸発器にお
いて外部熱源から吸熱し、凝縮器および吸収器か
ら暖房、給湯、加熱用に放熱する第一のヒートポ
ンプと、別に、発生器、凝縮器、蒸発器、吸収
器、溶液熱交換器より構成され、発生器を加熱
し、蒸発器において外部熱源から吸熱し、凝縮器
および吸収器から暖房、給湯、加熱用に放熱する
第二のヒートポンプとを備えたものにおいて、 液冷媒をスプレーして蒸発させる第一のヒート
ポンプの蒸発器内に、第二のヒートポンプの凝縮
器と第二のヒートポンプの吸収器とを設置して、
第一のヒートポンプと第二のヒートポンプとを結
合したヒートポンプを形成し、第二のヒートポン
プの蒸発器で室外空気から吸熱し、第一のヒート
ポンプの凝縮器および吸収器から暖房、給湯、加
熱用に放熱することを特徴とする吸収式ヒートポ
ンプ。 ２ 第二のヒートポンプの凝縮器と吸収器とをそ
れぞれ複数個に分割し、分割された各凝縮器およ
び吸収器を第一のヒートポンプの蒸発器内に、滴
下液冷媒に対して上方から順次、凝縮器、吸収
器、凝縮器、吸収器の順に設置した特許請求の範
囲第１項記載の吸収式ヒートポンプ。 ３ 第二のヒートポンプの凝縮器と吸収器とをそ
れぞれ複数個に分割し、分割された各凝縮器およ
び吸収器を第一のヒートポンプの蒸発器内に、滴
下冷媒に対して水平方向に凝縮器、吸収器、凝縮
器、吸収器の順に並置した特許請求の範囲第１項
記載の吸収式ヒートポンプ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56106991A JPS588961A (ja) | 1981-07-10 | 1981-07-10 | 吸収式ヒ−トポンプ |
| DE3225613A DE3225613C2 (de) | 1981-07-10 | 1982-07-08 | Absorptionswärmepumpensystem |
| US06/396,375 US4448040A (en) | 1981-07-10 | 1982-07-08 | Absorption type heat pump system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56106991A JPS588961A (ja) | 1981-07-10 | 1981-07-10 | 吸収式ヒ−トポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS588961A JPS588961A (ja) | 1983-01-19 |
| JPH0145548B2 true JPH0145548B2 (ja) | 1989-10-04 |
Family
ID=14447699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56106991A Granted JPS588961A (ja) | 1981-07-10 | 1981-07-10 | 吸収式ヒ−トポンプ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4448040A (ja) |
| JP (1) | JPS588961A (ja) |
| DE (1) | DE3225613C2 (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4475352A (en) * | 1982-06-16 | 1984-10-09 | The Puraq Company | Absorption refrigeration process |
| US4441332A (en) * | 1982-12-06 | 1984-04-10 | Gas Research Institute | Absorption refrigeration and heat pump system |
| JPH06103131B2 (ja) * | 1983-12-05 | 1994-12-14 | 株式会社日立製作所 | 吸収式冷凍システム |
| GB8400324D0 (en) * | 1984-01-06 | 1984-02-08 | Ici Plc | Heat pumps |
| US4542628A (en) * | 1984-11-13 | 1985-09-24 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Coupled dual loop absorption heat pump |
| JPS6246169A (ja) * | 1985-08-23 | 1987-02-28 | 西部瓦斯株式会社 | 冷房装置 |
| DE3543171A1 (de) * | 1985-12-06 | 1987-06-11 | Hoechst Ag | Stoffpaar fuer absorptionswaermetransformatoren |
| US4732008A (en) * | 1986-11-24 | 1988-03-22 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Triple effect absorption chiller utilizing two refrigeration circuits |
| US4966007A (en) * | 1989-05-12 | 1990-10-30 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Absorption refrigeration method and apparatus |
| US5038574A (en) * | 1989-05-12 | 1991-08-13 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Combined mechanical refrigeration and absorption refrigeration method and apparatus |
| US4966014A (en) * | 1989-05-15 | 1990-10-30 | Erickson Donald C | Solar absorption refrigeration |
| US5016444A (en) * | 1989-12-11 | 1991-05-21 | Erickson Donald C | One-and-a-half effect absorption cycle |
| IT1242518B (it) * | 1990-08-10 | 1994-05-16 | Roberto Gianfrancesco | Procedimento e macchina di condizionamento dell' aria ad assorbimento |
| JP2996518B2 (ja) * | 1991-02-13 | 2000-01-11 | 株式会社日立製作所 | 蓄熱型空調設備および空調方法 |
| US8385729B2 (en) | 2009-09-08 | 2013-02-26 | Rheem Manufacturing Company | Heat pump water heater and associated control system |
| US10375901B2 (en) | 2014-12-09 | 2019-08-13 | Mtd Products Inc | Blower/vacuum |
| US11592215B2 (en) | 2018-08-29 | 2023-02-28 | Waterfurnace International, Inc. | Integrated demand water heating using a capacity modulated heat pump with desuperheater |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2027610A (en) * | 1932-12-21 | 1936-01-14 | Siemens Ag | System for the conversion of heat |
| US2283213A (en) * | 1939-06-17 | 1942-05-19 | Katzow Abram | Refrigerating system |
| US3483710A (en) * | 1968-06-13 | 1969-12-16 | Crane Co | Cascade absorption refrigeration system |
| US3824804A (en) * | 1973-08-22 | 1974-07-23 | C Sandmark | Refrigerating machines |
| CH635415A5 (de) * | 1978-09-13 | 1983-03-31 | Sulzer Ag | Absorptions-waermepumpenanlage. |
-
1981
- 1981-07-10 JP JP56106991A patent/JPS588961A/ja active Granted
-
1982
- 1982-07-08 DE DE3225613A patent/DE3225613C2/de not_active Expired
- 1982-07-08 US US06/396,375 patent/US4448040A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3225613C2 (de) | 1986-11-27 |
| US4448040A (en) | 1984-05-15 |
| DE3225613A1 (de) | 1983-02-10 |
| JPS588961A (ja) | 1983-01-19 |
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