JPH065146B2

JPH065146B2 - 吸収ヒ−トポンプ装置

Info

Publication number: JPH065146B2
Application number: JP15172084A
Authority: JP
Inventors: 貴雄田中; 数恭伊良皆; 米造井汲
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1984-07-20
Filing date: 1984-07-20
Publication date: 1994-01-19
Anticipated expiration: 2009-01-19
Also published as: JPS6129663A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、発生器および凝縮器を蒸発器および吸収器よ
りも低温低圧で作動させ、吸収器において吸収液が冷媒
を吸収する際に発生する熱により被加熱流体を熱源流体
の温度以上に昇温して取出す吸収ヒートポンプ装置（以
下、この種の吸収ヒートポンプ装置という）に関する。

（ロ）従来の技術この種の吸収ヒートポンプ装置は、凝縮器を蒸発器より
も低温で作動させるため、凝縮器から蒸発器へ送られる
冷媒液の量が急激に変動すると蒸発器内の冷媒液温およ
び圧力が急激に変化し、吸収器から取出される被加熱流
体の熱量も大きく変動して不安定になる。それ故、この
種の吸収ヒートポンプ装置においては、凝縮器から蒸発
器へ送られる冷媒液の量を調節して吸収器から取出され
る熱量を安定化させる必要がある。

そして、凝縮器から蒸発器へ送られる冷媒液の量を調節
する従来の技術としては、凝縮器の冷媒液溜めに備えた
液面検出器の信号により制御器を介して凝縮器から蒸発
器へ至る冷媒液の管の途中に設けた制御弁の開度を制御
する手段（例えば、特開昭５８−１３６９５６号公報）
がある。

（ハ）発明が解決しようとする問題点上記の従来技術においては、冷媒液中に混入した吸収液
や不純物などにより、液面検出器のセンサー部が汚され
てその性能が悪くなり、制御動作が不正確になりやすい
欠点をもち、また、精密に製作されたモーターや空気圧
のなどの力によって高い精度で作動させる高価な制御
弁、高価な制御器が必要であり、コストも高くなる欠点
を有している。

本発明は、従来技術のこれら問題点に鑑み、簡単な構造
でほぼ正確な制御動作が行なわれて凝縮器から蒸発器へ
の冷媒液の流量を凝縮器内の冷媒液量に応じて調節する
ことのできる安価な冷媒液の流量制御器を備えたこの種
の吸収ヒートポンプ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、この種の吸収ヒートポンプにおいて、上記問
題点を解決する手段として、凝縮器の冷媒液溜めに備え
た浮子の上下動に連動して蒸発器側への冷媒液の出口面
積を増減する弁機構の設けられた流量制御器を凝縮器の
冷媒液溜めの冷媒液中に配備する構成とし、かつ、浮子
に取付けたアームと弁体とを連結しているステムを制御
器の弁箱に取付けたスリーブ内壁に対して下方へ末広に
形成したものである。

（ホ）作用本発明による手段においては、凝縮器内の冷媒液量が増
え始めたとき、浮子と連動する弁体が蒸発器側への冷媒
液の出口面積を広げるよう動作すると共に浮子と連動す
るステムが凝縮器内の冷媒液中に配備した流量制御器の
弁箱に取付けたスリーブ内壁とステムとの間隙を狭める
よう動作して、凝縮器から蒸発器へ送られる量を次第に
増やすと共に凝縮器へ還流される冷媒液の量を次第に減
らすように作用する。また、凝縮器内の冷媒液量が逆に
減り始めたとき、浮子と連動する弁体およびステムが逆
に動作して、凝縮器から蒸発器へ送られる冷媒液の量を
次第に減らすと共に凝縮器へ還流される冷媒液の量を次
第に増やすように作用する。本発明による手段はこのよ
うな作用（働き）をもつものであるから、凝縮器から蒸
発器への冷媒液の流量を凝縮器内の冷媒液量に応じて確
実に調節することができ、蒸発器に送られる冷媒液量の
急激な変動を防ぐことができる。

また、本発明による手段においては、浮子に連動する弁
機構を有する流量制御器が凝縮器内の冷媒液中に配備さ
れた簡単な構造のものであるから、高精度で動作する高
価な制御弁や制御器を必要とする従来の手段にくらべ、
故障が少なく、かつ、コストも安い。

（ヘ）実施例第１図は本発明によるこの種の吸収ヒートポンプ装置の
一実施例を示した概略構成説明図であり、また、第２図
は本発明吸収ヒートポンプ装置の一部を切欠して拡大し
た説明図で、第１図に示した構成機器と同じものには同
一の番号を付している。

第１図において、(1)は発生器、(2)は凝縮器、(3)は蒸
発器、(4)は吸収器、(5)は溶液熱交換器、(6)は吸収液
用のポンプ、(7)、(8)は冷媒液用のポンプで、これら機
器は冷媒蒸気の流れるダクト(9)、(10)、冷媒液の流れ
る管(11)、(12)、(13)、冷媒液の還流する管(14)、(1
5)、吸収液の流れる管(16)、(17)、(18)および吸収液の
流下する管(19)、(20)により接続されて従来のこの種の
吸収ヒートポンプ（例えば特開昭５８−６９３７２号公
報）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、(21)は溶液熱交
換器(5)に内蔵した熱交換用コイルである。

(22)は発生器(1)に内蔵した加熱器、(23)は凝縮器(2)に
内蔵した冷却器、(24)は蒸発器(3)に内蔵した給熱器、
(25)は吸収器(4)に内蔵した被加熱器であり、(26)、(2
7)は加熱器(22)と接続した排温水や廃蒸気などの熱源流
体を流す管、(28)、(29)は冷却器(23)と接続した冷却水
や冷却用空気などの冷却流体を流す管、(30)、(31)は給
熱器(24)と接続した排温水や廃蒸気などの熱源流体を流
す管、(32)、(33)は被加熱器(25)と接続した温水や蒸気
などの被加熱流体を流す管である。

(34)、(35)はそれぞれ発生器(1)、吸収器(4)内に備えた
吸収液の散布器、(36)は蒸発器(3)内に備えた冷媒液の
散布器、(37)、(38)はそれぞれ発生器(1)、吸収器(4)の
溶液溜め、(39)、(40)はそれぞれ凝縮器(2)、蒸発器(3)
の冷媒液溜め、(41)、(42)はエリミネーターである。

（ＳＷ_１）は溶液溜め(37)に備えた液面スイッチ、（Ｓ
Ｗ_２）、（ＳＷ_３）はそれぞれ冷媒液溜め(39)、(40)に
備えた液面スイッチで、これらスイッチによりポンプ
(6)、(7)、(8)がそれぞれ発停制御されて液面が上下限
レベル間に保たれるようになっている。

(43)は開閉弁（Ｖ）を有する冷媒液のブロー用の管で、
運転を停止するに先立って開閉弁（Ｖ）を開き、冷媒液
溜め(40)内の冷媒液をポンプ(8)により液面の下限レベ
ルまでブローするようにしている。なお、(44)、(45)は
それぞれ管(17)、(20)に備えたダンパーである。

そして、(46)は冷媒液溜め(39)に備えた浮子であり、(4
7)は浮子(46)と連動する弁機構の設けられた流量制御器
で、この流量制御器は冷媒液溜め(39)の冷媒液中に配備
されている。また、流量制御器(47)の弁機構は、冷媒液
の出口(48)の広さを調節する弁体(49)、この弁体と浮子
(46)に取付けた回転用のアーム(50)とを連結するステム
(51)、流量制御器(47)の弁箱(52)に取付けたスリーブ(5
3)等で構成されており、かつ、ステム(51)はスリーブ(5
3)内壁に対して下方へ末広に形成されている（第２図参
照）。かつまた、(54)は流量制御器(47)における冷媒液
の入口である。なお、第２図において、(55)は弁箱(52)
に固着した支持体、(56)はアーム(50)が回転できるよう
にこのアームと支持体(55)とを支えている軸、(57)はア
ーム(50)とステム(51)とを連接している軸である。

次に、このように構成された吸収ヒートポンプ装置（以
下、本機という）の動作と併せて本機に備えた流量制御
器の動作の一例を説明する。

本機においては、例えば化学プラントその他の設備（図
示せず）からの約９０℃の廃蒸気が発生器(1)および蒸
発器(3)に供給されると共に約２６℃の冷却水が凝縮器
(2)に供給され、吸収器(4)内で吸収液が冷媒蒸気を吸収
する際に発生する熱により被加熱器(25)内の水が約１３
３℃に昇温されて負荷側（図示せず）へ供給される。な
お、この運転例の定常時、発生器(1)および凝縮器(2)の
気相部における温度、圧力はおよそ３５℃、４２mmＨｇ
となり、また、蒸発器(3)および吸収器(4)の気相部にお
ける温度、圧力はおよそ８５℃、４３４mmＨｇとなる。
そして、運転中に負荷や廃蒸気の熱エネルギーあるいは
冷却水の熱エネルギーが変化した場合、冷媒蒸気の発生
量や凝縮量あるいは吸収液の冷媒吸収量などが変化する
と共に凝縮器(2)や蒸発器(3)などの機器内の圧力、温度
も変化し、また、これら機器間の圧力差も変化する。こ
のため、ポンプ(7)により凝縮器(2)から蒸発器(3)へ送
られる冷媒液の量が変化し、また、凝縮器(2)の冷媒液
溜め(39)内の冷媒液量が変化する。

このように冷媒液溜め(39)内の冷媒液量が変化する場合
における流量制御器(47)の動作について第２図を参照し
つつ説明する。

冷媒液溜め(39)内の冷媒液量が減り始めた場合、液面が
低下し始め、浮子(46)が下方へ動き、アーム(50)が反時
計方向に回転する。そして、ステム(51)が下方へ動くと
共に弁体(49)が弁箱(52)の出口(48)を閉塞する方向に降
下し、スリーブ(53)内壁とステム(51)との隙間が広がる
と共に出口(48)が狭くなる。このため、ポンプ(7)によ
り入口(54)を介して弁箱(52)内に送られた冷媒液のう
ち、出口(48)から流出して蒸発器(3)側へ送られる冷媒
液の分量が減り、スリーブ(53)内壁とステム(51)との隙
間を介して冷媒液溜め(39)へ戻される冷媒液の分量が増
す。それ故、冷媒液溜め(39)内の冷媒液量の急激な減少
を防ぐことができ、従来のこの種の吸収ヒートポンプ装
置のようにポンプ(7)を頻繁に発停する必要がなく、ま
た、凝縮器(2)から蒸発器(3)へ送られる冷媒液の量が、
ポンプ(7)を頻繁に発停制御する従来のこの種の吸収ヒ
ートポンプ装置のように、大きく変動することもない。

一方、冷媒液溜め(39)内の冷媒液量が増え始めた場合に
は、浮子(46)、アーム(50)、ステム(51)、弁体(49)が冷
媒液量の減り始めた場合と逆に動作し、冷媒液溜め(39)
内の冷媒液量の急激な増大を防止してポンプ(7)を頻繁
に発停させないで済むようにしている。

（ト）発明の効果以上のように、本発明によるこの種の吸収ヒートポンプ
装置においては、凝縮器の冷媒液溜めに備えた浮子と連
動するステムを下方へ末広に形成してこのステムの上下
動により冷媒液の冷媒液溜めへの戻し口となるスリーブ
内壁とステムとの隙間の広さを調節すると共に冷媒液の
流出口の広さを調節する簡単な構造の流量制御器を凝縮
器の冷媒液溜めに配備しているので、高精度で動作する
高価な制御弁、制御器、液面検出器を備えた従来のこの
種の吸収ヒートポンプ装置にくらべ、故障や誤動作のお
それが少なく、凝縮器内の冷媒液量に応じて蒸発器側へ
の冷媒液の送り量をほぼ確実に調節することができ、蒸
発器側へ送られる冷媒液量の急激な変動を安いコストで
防ぎ得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるこの種の吸収ヒートポンプ装置の
一実施例を示した概略構成説明図、第２図は本発明によ
るこの種の吸収ヒートポンプ装置に用いた流量制御器の
配備部分の拡大説明図である。 (1)…発生器、(2)…凝縮器、(3)…蒸発器、(4)…吸収
器、(7)…ポンプ、(11)、(12)、(13)…管、(39)…冷媒
液溜め、(46)…浮子、(47)…流量制御器、(48)…出口、
(49)…弁体、(50)…アーム、(51)…ステム、(52)…弁
箱、(53)…スリーブ、(54)…出口、(56)、(57)…軸。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】凝縮器に冷却流体を流しつつ発生器および
蒸発器に熱源流体を供給して吸収器から熱源流体温度以
上の被加熱流体を取出すように発生器、凝縮器、蒸発
器、吸収器などの機器を配管接続した吸収ヒートポンプ
において、凝縮器の冷媒液溜めからポンプにより吐出さ
れる冷媒液の流入口と、蒸発器側への冷媒液の流出口
と、凝縮器の冷媒液溜めに備えた浮子に連動して蒸発器
側への冷媒液の流出口の広さを調節する弁機構とが設け
られ、かつ、浮子に取付けた回転用のアームと弁体とを
連結したステムが弁箱に取付けたスリーブ内壁に対して
下方へ末広に形成されている冷媒液の流量制御器を凝縮
器の冷媒液溜めの冷媒液中に配備したことを特徴とする
吸収ヒートポンプ装置。