JPH06100400B2

JPH06100400B2 - 吸収ヒ−トポンプ装置

Info

Publication number: JPH06100400B2
Application number: JP59262396A
Authority: JP
Inventors: 雅裕古川
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1984-12-12
Filing date: 1984-12-12
Publication date: 1994-12-12
Anticipated expiration: 2009-12-12
Also published as: JPS61140757A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は装置に供給する熱源流体よりも高温の被加熱流
体を取出すことのできる吸収ヒートポンプ装置（以下、
この種の装置という）の改良に関する。

（ロ）従来の技術この種の装置の従来の技術として、例えば特開昭58-693
72号公報にみられるもの（以下、第１従来装置という）
や特開昭58-136956号公報にみられるもの（以下、第２
従来装置という）など、発生器および蒸発器に廃蒸気や
排温水などの低温の熱源流体を供給して、吸収器から高
温水を取出すように構成したものが知られている。そし
て、第１従来装置においては、凝縮器内の冷媒液量が過
度に減少するのを防ぐために、凝縮器から蒸発器の冷媒
液溜めへ冷媒液を送るポンプが発停制御されるようにな
っている。また、第２従来装置においては、発生器およ
び蒸発器に供給される熱エネルギー量（以下、熱入力と
いう）の変化に伴なって凝縮器内の冷媒液量が変化した
場合、凝縮器から蒸発器の冷媒液溜へ送る冷媒液の流量
を制御するようになっている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点この種の装置は、凝縮器および発生器を蒸発器および吸
収器よりも低温低圧で動作させるので、ポンプ発停条制
御により凝縮器からの低温の冷媒液を蒸発器の冷媒液溜
め内の高温の冷媒液中に間けつ的に送るとその冷媒液溜
め内の冷媒液の温度にハンチングを生じる。

このため、第１従来装置においては、蒸発器および吸収
器の動作温度がポンプの発停毎に変動し、吸収器から取
出される温水の温度や熱量（以下、熱出力という）が不
安定となる問題点を有している。

一方、第２従来装置においては、熱出力を安定化させる
ことができるものの、高価な流量制御弁もしくは吐出量
可変ポンプを用いる必要がある上に高精度の制御を要す
るため、制御機構が高価で複雑となる問題点を有してい
る。また、例えば特開昭58-69372号公報には凝縮器から
蒸発器へ冷媒を送るポンプの運転を凝縮器に設けられた
液面制御器によって制御する吸収ヒートポンプが開示さ
れている。吸収ヒートポンプにおいては液面検出器の接
続部などから機器内に外気が侵入すると運転効率が低下
するため、流路の機密性が需要な課題になり、上記吸収
ヒートポンプのように英面制御器を冷媒の流路である凝
縮器に設けた場合には、接続部から外気が侵入する虞が
ある。

本発明は、これら問題点に鑑み、冷媒および吸収液の流
路への外気の侵入を抑え、運転効率を安定させると共
に、安価で簡便な制御機構を用いて熱入力の変動に伴な
う蒸発器および吸収器の動作温度のハンチングを軽減
し、熱出力を安定化し得るこの種の装置の提供を目的と
したものである。

（ニ）問題点を解決するための手段本発明は、この種の装置において、吸収液を発生器から
吸収器へ送るポンプおよび冷媒液を凝縮器から蒸発器へ
送るポンプとして用いられて逆通電時には正常通電時よ
りも吐出液量の少ない可逆転ポンプと、発生器および蒸
発器から流出した廃蒸気及びドレンの流路の途中に設け
られドレンが溜まるドレンタンクと、このドレンタンク
に設けられた液面検出器と、この液面検出器から信号を
入力して検出値が設定値を超えたときには各可逆転ポン
プに正常通電し、設定値以下となったときには各可逆転
ポンプに逆通電する制御機構とを備えたものである。

（ホ）作用本発明によるこの種の装置においては、その作用とし
て、蒸発器の冷媒液溜めへ送る凝縮冷媒の量の変動幅を
第１従来装置よりも小さくでき、かつ、熱入力の増減変
動に対して吸収液および冷媒液の循環を継続させつつ循
環量を増減制御することができるので、第１、第２従来
装置にくらべて冷媒の発生量の変動も少なくなり、装置
の動作圧力・温度のハンチングが小さくなる。また、可
逆転ポンプの運転制御用の液面検出器は冷媒および吸収
液の循環路と異なるドレンタンクに設けられており、液
面検出器の接続部に漏れが発生した場合にも吸収ヒート
ポンプ装置内への外気の侵入を回避でき、運転効率を安
定する。また、検出値の設定値を基準にポンプの通電を
切換える制御であるので、オン・オフ制御に類似した制
御であり、簡便で安価な制御機構を用い得る。

このように、本発明によるこの種の装置は、熱入力の変
動に伴なう蒸発器および吸収器の動作温度のハンチング
を簡便で安価な制御機構によって軽減でき、かつ、機器
内への外気の侵入を回避して従来の装置にくらべ、熱出
力を安定化させ得る装置として実用的価値の高いもので
ある。

（ヘ）実施例第１図は本発明によるこの種の装置の一実施例を示した
概略構成説明図である。第１図において、（１）、
（２）、（３）、（４）および（５）はそれぞれ発生
器、凝縮器、蒸発器、吸収器および溶液熱交換器であ
り、（６）、（７）および（８）はそれぞれ凝縮冷媒
用、冷媒液循環用および吸収液用のポンプである。そし
て、これら機器は凝縮冷媒の送られる管（９）、（1
0）、冷媒液の還流する管（11）、（12）、吸収液の送
られる管（13）、（14）、（15）、吸収液の流れる管
（16）、（17）により接続されて従来のこの種の装置と
同様の冷媒〔水〕および吸収液〔臭化リチウム水溶液〕
の循環路を構成している。なお、（18）は溶液熱交換器
（５）に内蔵した伝熱コイルである。

（19）、（20）、（21）および（22）はそれぞれ発生器
（１）、凝縮器（２）、蒸発器（３）および吸収器
（４）に内蔵した加熱器、冷却器、給熱器および被加熱
器であり、（23）、（24）、（25）および（26）はそれ
ぞれ発生器（１）、凝縮器（２）、蒸発器（３）および
吸収器（４）の液溜めである。また、（27）、（28）は
吸収液の散布器であり、（29）は冷媒液の散布器であ
る。

（30）、（31）、（32）、（33）、（34）は加熱器（1
9）と給熱器（21）とに並列に接続した廃蒸気や排温水
などの低温の熱源流体の流れる管、（35）、（36）は冷
却器（20）と接続した冷却水や冷却用空気などの冷却流
体の流れる管、（37）、（38）は被加熱器（22）と接続
した温水や温風などの被加熱流体の流れる管である。

このように構成された装置（以下、本装置という）にお
いては、従来のこの種の装置と同様に、冷媒と吸収液の
循環による吸収ヒートポンプサイクルが形成され、発生
器（１）および凝縮器（２）が蒸発器（３）および吸収
器（４）よりも低温低圧で動作し、吸収器（４）の被加
熱器（22）に散布された吸収液が蒸発器（３）からの冷
媒蒸気を吸収する際に発生する熱で蒸発器（３）に供給
された熱源流体よりも高温の被加熱流体が被加熱器（2
2）から得られるのである。

図の２点鎖線で示した（39）は熱源流体に廃蒸気を用い
た場合のドレンタンクであり、加熱器19及び吸熱器21か
ら流出した廃蒸気およびドレンは矢印にて示したように
ドレンタンク（39）に流入する。また、ドレンタンク
（39）には廃蒸気の排出管（40）、弁（Ｖ）付きのドレ
ン排出管（41）および液面検出器（LS1）が設けられて
いる。ここで、熱源流体の廃蒸気を用いた場合、この廃
蒸気の本装置での凝縮量すなわちドレンタンク（39）に
おける液位の増減変動が本装置の熱入力の増減変動を示
すことになる。

（Ｃ）は液面検出器（LS1）の信号を受けてその検出器
と基準となる設定値とを比較してポンプ（６）およびポ
ンプ（８）への通電の正逆切換えを行なう制御器であ
る。そして、（６）およびポンプ（８）には逆通電時に
正常通電時よりも吐出液量の減少する可逆転ポンプが用
いられている。第２図はこのような可逆転ポンプの性能
曲線の一例を示したもので、正常通電時の正転で100％
の液吐出量に対して逆通電時の逆転では60〜40％の液吐
出量となっている。

次に、第２図に示すような性能を有する可逆転ポンプを
用いた本装置の動作例を簡単に説明する。

本装置の運転中に例えば熱入力が半分（50％）に減った
とき、加熱器（19）への吸収液の散布量に対して熱入力
が不足し、発生器（１）における冷媒蒸気の発生量が急
減する。それに伴なって凝縮器（２）での冷媒蒸気の凝
縮量も減る。また、ドレンタンク（39）に流入するドレ
ンの量が減少し、ドレン液位が設定値以下になる。そし
て、液面検出器（LS1）の信号により制御器（Ｃ）を介
してポンプ（６）、（８）の通電が正常通電から逆通電
へ切換えられ、これらポンプの液吐出量がほぼ半分に減
じられる。その結果、発生器（１）と吸収器（４）間で
の吸収液の循環量がおよそ半分に減り、半減した熱入力
に対して加熱器（19）への吸収液の散布量もほぼ半減す
るので、発生器（１）において冷媒蒸気が効率良く安定
的に発生する。また、液溜め（24）からの冷媒液の流出
量は、ほぼ半減し、かつ、発生器（１）から凝縮器
（２）へ流れつつ凝縮する冷媒の量とほぼ釣合うので、
液溜め（24）の液位は設定値近傍に保たれ、蒸発器
（３）には冷媒液が安定的に送られる。それ故、本装置
においては、発生器（１）、凝縮器（２）、蒸発器
（３）および吸収器（４）などの機器の動作温度・動作
圧力が半減した熱入力に見合う値に保たれ、安定した運
転が継続されるのである。そして、熱入力が100％に戻
った場合には、ポンプ（６）、（８）の通電が逆通電か
ら再び正常通電に戻されるのである。

このように、本装置においては、熱入力の増減変動すな
わち廃蒸気の量の変動をドレンタンク（39）内のドレン
量の増減変動で検知して、ポンプ（６）、（８）を制御
することにより、装置の動作温度・動作圧力のハンチン
グを軽減し、運転を安定化することができる。さらに、
第１図に示したように冷媒および吸収液の流路の途中に
液面検出器（LS1）、（LS2）、温度検出器（TS）および
圧力検出器（PS）を取り付けポンプ（６）、（８）を制
御するようにした場合には不凝縮ガスである外気が侵入
する可能性が高くなるが、本発明のようにドランタンク
（39）に液面検出器（LS1）を設けた場合には取付部か
ら吸収ヒートポンプ装置の冷媒流路および吸収液流路へ
の外気の侵入を回避することができ、この結果、運転効
率を高く維持することができる。

（ト）発明の効果本発明は、以上のように構成された吸収ヒートポンプ装
置であり、熱入力が減少して可逆転ポンプを逆通電した
おき吸収液および冷媒液の循環量を減少させることがで
きるので、熱入力の変動に対して吸収ヒートポンプ装置
の運転を安定化させることができ、この結果、従来の装
置に比べて装置の動作温度のハンチングを低減でき、熱
出力を安定することができるのはもちろん、熱入力すな
わち廃蒸気の増減に関連して変化する液面の検出器を冷
媒および吸収液の流路とは異なるドレンタンクに取り付
けたので、液面検出器の取付部から吸収ヒートポンプ装
置の冷媒流路および吸収液流路への外気の侵入を回避す
ることができ、この結果運転効率を高く維持することが
できる。また、凝縮冷媒用および吸収液用のポンプとし
て用いた可逆転ポンプの通電を切換える簡便な制御であ
るので、従来の装置にくらべ、制御機構も安価でかつ簡
単なもので済む。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるこの種の装置の一実施例を示した
概略構成説明図、第２図は本発明による装置に用いた可
逆転ポンプの性能曲線の一例を示した線図である。（１）……発生器、（２）……凝縮器、（３）……蒸発
器、（４）……吸収器、（５）……溶液熱交換器、
（６）、（７）、（８）……ポンプ、（19）……加熱
器、（20）……冷却器、（21）……給熱器、（22）……
被加熱器、（23）、（24）、（25）、（26）……液溜
め、（27）、（28）、（29）……散布器、（30）、（3
1）、（32）、（33）、（34）……管、（39）……ドレ
ンタンク、（Ｃ）……制御器、(LS₁)、(LS₂)、(LS₃)……
液面検出器、（PS）……圧力検出器、（TS）……温度検
出器。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】凝縮器に冷却流体を流通させ、発生器およ
び蒸発器に廃蒸気を供給して吸収器から廃蒸気の温度レ
ベル以上の被加熱流体を取出すように発生器、凝縮器、
蒸発器および吸収器を配管構成した装置において、吸収
液を発生器から吸収器へ送るポンプおよび冷媒液を凝縮
器から蒸発器へ送るポンプとして用いられて逆通電時に
は正常通電時よりも吐出液量の少ない可逆転ポンプと、
発生器および蒸発器から流出した廃蒸気及びドレンの流
路の途中に設けられドレンが溜まるドレンタンクと、こ
のドレンタンクに設けられた液面検出器と、この液面検
出器から信号を入力して検出値が設定値を超えたときに
は各可逆転ポンプに正常通電し、設定値以下となったと
きには可逆転ポンプに逆通電する制御機構とを備えたこ
とを特徴とした吸収ヒートポンプ装置。