JPS59145461A

JPS59145461A - 吸収式ヒ−トポンプ

Info

Publication number: JPS59145461A
Application number: JP1732083A
Authority: JP
Inventors: 日比野　陽三; 亀島　鉱二; 奈良　安晃
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1983-02-07
Filing date: 1983-02-07
Publication date: 1984-08-20

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は吸収式ヒートポンプに関する。

〔従来技術〕

吸収式ヒートポンプにおいては、熱源水を蒸発器に通し
て水蒸気を発生させこれに伴なう気化熱を、発生器に加
えた主熱源もしくは発生器に通した熱源水によりくみ上
げ、さらに吸収器内の溶液が前記の水蒸気を吸収する際
の吸収熱と、主熱源もしくは発生器に通した熱源水によ
シ発生させた水蒸気の凝縮熱とによシ温水を製造してい
る。蒸発器において冷媒を熱源水管上にスプレーして熱
源水からよシ多くの気化熱を奪って蒸発させ、溶液の吸
収熱を発生させるためには、冷媒のスプレー量は多いほ
ど有利である。一方、発生器において主熱源もしくは発
生器に通した熱源水により水蒸気を発生させ、この水蒸
気の凝縮熱を発生させるためには、溶液は濃度が低い即
ち冷媒量が多いほうが有利である。このように蒸発器と
発生器とにおける冷媒の量が重要であるが、従来はこの
ような認識がなされておらず、冷媒の全体量が決ってい
ることもあって、蒸発器と発生器とにおける冷媒の量は
、機械的な要因で固定されていたり、運転状態の変化に
つれて変動したりしていた。したがって、ある場合には
スプレー量が不足したり、またある場合は発生器におけ
る冷媒の量が不足したりして、結局、熱源水を有効に利
用できなかったり、主熱源を余分に消費したシするとい
う欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、熱源水を有効に利用し、主熱源により
効率良く温水を製造する吸収式ヒートポンプを提供する
ことにある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴とするところは、熱源水を蒸発器に通しこ
れを発生器に通した熱源水もしくは主熱源によりくみ上
げるようにした吸収式ヒートポンプにおいて、凝縮器の
冷媒を蒸発器と発生器とへ投入する管路と、この管路を
切換える弁手段と、こめ弁手段を操作する制御部とを備
え、前記冷媒の流量を調節するようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の吸収式ヒートポンプの系統を示すもの
である。ヒートポンプは、調節手段ＩＡを備える主熱源
１によって稀溶液を加熱して冷媒蒸気（水蒸気）を発生
する高温発生器２と、高温発生器２で生成された水蒸気
によって稀溶液を加熱して水蒸気奪発生する低温発生器
３と、発生器用熱源水管４の熱源水により稀溶液を発生
する熱源発生器５と、熱源水をヒートポンプに投入する
循環ポンプ６と、これらの発生器２，３．５で生成され
た水蒸気を温水管７を通る温水により冷却して液化しそ
の際の凝縮熱を温水に与える凝縮器８と、凝縮器８で液
化した冷媒（水）を蒸発させその際の気化熱を蒸発器用
熱源水管９内を流れる熱源水から奪う蒸発器１０と、蒸
発器１０で蒸発した水蒸気を発生器２，３．５から導入
した濃溶液に吸収させて稀溶液を生成しその際の吸収熱
を温水に与える吸収器１１と、吸収器１１で生成された
稀溶液を発生器２，３．５に送る溶液ポンプ１２と、吸
収器１１から発生器２，３．５へ送られる稀溶液と発生
器２，３．５から吸収器１１へ戻る濃溶液との間で熱の
授受を行なう熱交換器１３と、蒸発器１１の冷媒を循環
する冷媒ポンプ１４とから構成されている。さらに本発
明の吸収式ヒートポンプでは、管路４を経て管路９へ通
ずる糸路と、管路９へ直接通ずる糸路の熱源水の流量を
調節する３方弁１５とを備えている。また、蒸発器１０
から発生器２，３．５へ冷媒を投入するバイパス管１６
と、冷媒の流量を調節する２方弁１７とを備えている。

さらに、凝縮器８から発生器へ冷媒を投入するバイパス
管１８と冷媒の流量を調節する３方弁１９とを備えてい
る。また、バイパス管１８もしくはバイパス管１６には
高温発生器２と低温発生器３への冷媒の流量を調節する
３方弁２０を備えている。２１は温水管７中の温水の出
口温度を検出する検出器、２２は温水管７中の温水の入
口温度を検出する検出器、２３は熱源水の入口温度を検
出する検出器、２４は熱源水の熱源発生器５からの出口
温度を検出する検出器、２５は管路９中における熱源水
の蒸発器１０からの出口温度を検出する検出器、２６は
蒸発器１０の冷媒の温度を検出する検出器、２７は低温
発生器３の溶液の温度を検出する検出器、２８は高温発
生器２の溶液の温度を検出する検出器である。制御装置
２９は温度検出器２１，２２，２３゜２４．２５，２６
，２７．２８の検出信号にもとづいて主熱源１．循環ポ
ンプ６．３方弁１６．２方弁１７および３方弁１９，２
０を制御する。

吸収式ヒートポンプにおいては、熱源水の温度が中程度
の場合には、制御装置２９からの指令による弁１５の作
動によって熱源水を蒸発器１０のみに通して、この蒸発
器１０での水蒸気の発生を促進させ、この気化熱を主熱
源１の加熱によってくみ上げるとともに吸収熱と凝縮熱
とを発生させることによシ温水を製造する。効率的に温
水を製造するために、ヒートポンプ内で調整が必要なも
のとして、蒸発器１０における冷媒のスプレー量と発生
器２，３．５における溶液の濃度即ち冷媒の量がある。

蒸発器１０における冷媒のスプレー量が不足すると、熱
源水から十分な気化熱を奪うことができないので、ヒー
トポンプの利点が失なわれてしまう恐れがある。一方、
発生器２，３゜５における冷媒の量が不足すると、主熱
源１によって効率良く蒸気が発生せず、発生器２，３．
５の過度の温度や圧力の上昇を招く結果となる。しかし
、吸収式ヒートポンプ内の冷媒の量は自ずと限定されて
いるものであるから、これを上記２つの部分に配分する
必要がある。このための手段として、本発明においては
、蒸発器１０から発生器２．３へ冷媒を投入するバイパ
ス管１６に設けた２方弁１７によって蒸発器１０へ投入
する冷媒の量と発生器２．３へ投入する冷媒の量を制御
装置２９の指令によ＃）調節する。さらに、この２方弁
１７から発生器２．３に至るバイパス管１６に設けた３
方弁２０によって高温発生器２へ投入する冷媒の量と低
温発生器３へ投入する冷媒の量とを調節する。あるいは
、凝縮器８から発生器１０へ冷媒を投入する管路に設け
た３方弁１９によって蒸発器１０へ投入する冷媒の量と
発生器２，３゜５へ投入する冷媒の量とを制御装置２９
０指令によシ調節する。さらに、この３方弁１９から発
生器１０に至るバイパス管１８に設けた３方弁２０によ
って高温発生器２へ投入する冷媒の量と低温発生器３へ
投入する冷媒の量とを調節する。これらの冷媒の量を調
節する判断基準として、その時のエネルギー効率が最大
になることとするのが望ましい。したがって、検出器２
４．２５で検出した熱源水の温度から求められる熱源水
からくみ上げる熱量と検出器２２．２１で検出した温水
の温度から求められるヒートポンプの出力にもとづいて
これらの冷媒の量を調節することになる。しかし、実用
上は、検出器２６で検出した蒸発器１０の冷媒の温度も
しくは検出器２５で検出したこれに通ずる熱源水の温度
と、検出器２７．２８で検出した発生器２，３の溶液温
度もしくは圧力にもとづいてこれらの冷媒の量を調節す
るのが簡便である。

次に、熱源水の温度が高い場合には、熱源水を蒸発器１
０に通し、これによって発生する気化熱を太陽熱源発生
器５に通した熱源水もしくは主熱源１によってくみあげ
るとともに吸収熱と凝縮熱との発生によシ温水を製造す
る。このため、制御装置２９からの指令による３方弁１
５の作動によって管路４にも熱源水を通じ、熱源発生器
５を加　　゛熱しここでの冷媒の発生を促進するように
切り換える。この場合にも効率的に温水を製造するため
に、ヒートポンプ内で、蒸発器１０における冷媒のスプ
レー量を発生器２，３．５における溶液の濃度すなわち
冷媒の量を制御装置２９の指令により調節する。このた
めの手段は、前述した方法と同様であるが、これらの冷
媒の量を調節する基準は異なるものである。

なお、図面においては説明のためにバイパス管１６の系
統とバイパス管１８の系統とをあわせて示しているが、
いずれか一方を用いることも可能であシ、またこれで十
分な場合が多い。

〔発明の効果〕

以上述べたーように、本発明によれば、太陽熱な（９）どで加熱された熱源水の温度レベルに応じて構成される
ヒートポンプにおいて、主熱源のエネルギー効率が最大
になるように、蒸発器に投入する冷媒の量および発生器
へ戻す冷媒の量を調整することによって、熱源水から熱
量を最大限にくみ上げて温水の製造に役立てるとともに
、このために必要となる主熱源の余分な消費量を抑制と
するという２つの目的を両立させることができる。この
結果、全体として効率の良い運転状態を維持することが
できないものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の太陽熱利用吸収式−ヒートポンプの系統
図を示すものである。１・・・主熱源、２・・・高温発生器、３・・・低温発
生器、４・・・発生器用熱源水管、５・・・熱源発生器
、６・・・循環ポンプ、７・・・温水管、訃・・凝縮器
、９・・・蒸発器用熱源水管、１０・・・蒸発器、１１
・・・吸収器、１２・・・溶液ポンプ、１３・・・熱交
換器、１４・・・冷媒ポンプ、１５・・・３方弁、１６
・・・バイパス管、１７・・・２方弁、１８・・・バイ
パス管、１９・・・３方弁、２０・・・（１０）３方弁、２１，２２，２３，２４，２５，２６゜２７．
２８・・・温度検出器、２９・・・制御装置。（１１）

Claims

【特許請求の範囲】１、熱源水を蒸発器に通しこれを発生器に通した熱源水
もしくは主熱源によりくみ上げるようにした吸収式ヒー
トポンプにおいて、凝縮器の冷媒を蒸発器と発生器とへ
投入する管路と、この管路を切換える弁手段と、この弁
手段を操作する制御部とを備えたことを特徴とする吸収
式％式％２、制御部は熱源水からくみ上げる熱量とヒートポンプ
の出力にもとづいて弁手段を操作して凝縮器から蒸発器
と発生器へ投入する冷媒の量を調節することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の吸収式ヒートポンプ。３、制御部は蒸発器の温度もしくは熱源水の温度と発生
器の温度もしくは圧力にもとづいて弁手段を操作して凝
縮器から蒸発器と発生器へ投入する冷媒の量を調節する
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の吸収式ヒ
ートポンプ。