JPS6089646A - 吸収式ヒ−トポンプ - Google Patents

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〕 本考案は吸収式ヒートポンプに係シ、特に構造の簡易化
と熱効率の向上を図るに好適な吸収式ヒートポンプに関
する。

〔発明の背景〕

一般に、ビル等の冷暖房機としては、電力消費量が少な
く運転音が静粛であるとの理由から、吸収式ヒートポン
プが多く採用されている。

従来、この種の吸収式ヒートポンプとしては水−臭化リ
チウム系の溶液を用いるものが大部分を占め、このサイ
クルは第１図の如くなっている。

すなわち、バーナｌによって稀溶液を謎溶液と冷媒蒸気
とに分離する再生器２が設けられており、この再生器２
には分離された冷媒蒸気を凝縮して液冷媒とする凝縮器
３が接続されている。凝縮器３によって得られだ液冷媒
は減圧弁４を介して蒸発器５に送られ、ここで蒸発潜熱
を奪うことで冷房作用を行わせる。蒸発器５には吸収器
６が接続されており、吸収器６は蒸発器５内の冷結蒸気
を吸収して得られる稀溶液をポンプ７によって前記再生
器２に加圧送給するとともに、再生器２で分離された濃
溶液を導入するもので、蒸発器５から冷媒蒸気を高い能
力で吸収をせるようにしている。

吸収器６と再生器２との間には再生器２で分離された高
温の濃溶液と吸収器６によって送給される低温の稀溶液
間で熱交換をなし、熱経済を図るだめの溶液熱交換器８
を設けている。ここで、前記凝縮器３と吸収器６とにお
いては、各々冷媒蒸気を凝縮させるために、冷却水回路
９が接続されておシ、図示の如く、冷却水を吸収器６に
通して再生器２で分離され溶液熱交換器８を通した濃溶
液から熱を奪い、続いて凝縮器３に通して高温の分離冷
媒蒸気から熱を奪うようにしている。そして、吸熱によ
！ｌｌ得られた温水は暖房用に供されるのでちる。

一方、上述した水−臭化リチウム系の溶液を用いた吸収
式ヒートポンプでは０℃以下の低温が得られないという
観点から、アンモニア−水系の浴液やフロン−有機エー
テル系の溶液を用いる構造のものも知られている。これ
は、用いる溶液が前述した水−臭化リチウム系の溶液に
比較して、冷媒、吸収剤の沸点が近く（沸点差約２００
℃、水−臭化リチウムでは５００℃）、特別な配慮力（
必要となる。すなわち、第２図の如く、再生器２内に、
精機器１０およびその上段にて吸収器６から加圧送給さ
れる稀溶液全通流させる分縮器１１を配設し、分離され
る冷鍼蒸気の純度を高くしなければならないのである。

斯かる吸収式ヒートポンプでは、精機器１０や分縮器１
１の必要性が生じてくる不利益があるものの、反面、溶
液の粘性が低く（１ｏＰ以下、水−臭化リチウムでは２
０ＣＰ）、また、晶析の心配がない上に、氷点下でも作
動可能であるなどの利点が多いため、研究開発が行われ
ている。

しかしながら、いずれの溶液を用いた吸収式ヒートポン
プにおいても、前記冷却水回路９が通過する凝縮器３と
吸収器６とはそれぞれ独立して構成設置されておシ、冷
却水を各々の器内に個々に通水させなければならない構
造でめった。この結果、凝縮器３と吸収器６が別々に独
立して配置するため、ヒートポンプ本体が嵩張り１犬型
化してしまう問題があった。また、冷却水による熱回収
の際に、凝縮器３と吸収器６の二基列の回路を個々に通
過させるため、系外に放出される熱が多くなって熱損失
の増大化を招いているとともに、圧力損失も増大するこ
とから冷却水の定格循環には大きな能力のポンプが必要
となる問題点がめった。

〔発明の目的〕

本発明は、上記従来の問題点に着目し、機体の小型化と
熱効率の向上および圧力損失の低減化を図ることのでき
る吸収式ヒートポンプを提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために、本発明に係る吸収式ヒート
ポンプは、蒸発器からの冷媒蒸気を吸収して得られる稀
溶液を再生器に送給する吸収器の内部に導かれる冷却水
管を二重管とし、この二重管の内管を前記再生器によシ
分離した冷媒蒸気を冷媒液に凝縮させる凝縮器として構
成した。

斯かる構成により、吸収器内に凝縮器が内蔵された構造
とされ、かつ冷却水がそれらの境界部を通流する構造と
なるため、ヒートポンプ機体の小型化と、熱損失の最小
化を図ることができ、器内を流れる冷却水路の短縮化に
よる圧損の低減が可能となるのである。

〔発明の実施例〕

以下に本発明に係る吸収式ヒートポンプの実施例を図面
を参照して詳細に説明する。

実施例に係る吸収式ヒートポンプのサイクル図を第３図
に示す。この実施例はアンモニア−水系、フロン−有機
エーテル系の溶液を用いるタイプのロ噌吻Ｈ餐ト酬ヒー
トポンプに適用したものである。

第３図に示される如く、当該ヒートポンプはノく−す２
０をもって加熱される再生器２１を備え、これによって
稀溶液から冷媒蒸気を分離して凝縮器２２に導き、一方
の分離された疾縮液を溶液熱交換器２３および減圧弁２
４を介して吸収器２５に供給するようにしている。

このような再生器２１に接続され冷媒蒸気が供給される
凝縮器２２と′ＩＡ溶液が供給される吸収器２５とは本
実施例では次のように構成されている。

すなわち、吸収器２５を形成する器体２６内に、第４図
に示す如き二重管２７を通しており、二重管２７の内管
２８を凝縮器２２の器体としている。

そして、二重管の外管２９と内管２８の間を冷却水通路
３０とし、前記内管２８を通流する冷媒蒸気を凝縮させ
て冷媒液を得るようにしている。また、外管２９の外部
と器体２６との間に囲まれる部分には前記再生器２１か
らの濃溶液が導入されるとともに、凝縮器２２の冷媒液
を減圧弁３１を介して蒸発器３２に通され熱交換を行っ
て吸熱された冷媒蒸気を導入するようにしている。冷却
水は外管２９を介し濃溶液から熱を奪い、蒸発器３２か
らの冷媒蒸気を濃溶液に吸収させるようにしている。し
たがって冷却水通路３０を流される冷却水は、内管２８
の内部に通される再生器２２からの冷媒蒸気および外管
２９の外部に導入される濃溶液から同時に熱を奪い、内
外から加熱昇温された温水として系外に導びかれ、暖房
用に供される。

一方、吸収器２５にて濃溶液に冷媒蒸気を吸収させた稀
溶液は、溶液循環ポンプ３３によシ加圧され、再生器２
１に戻されるようになっているが、この過程で、使用す
る溶液の関係で、再生器２１の上段に配置された分縮器
３４に通流させ、分離冷媒蒸気の純度を高める作用を行
わせている。そして、分縮器３４を経た稀溶液は前記熱
交換器２３に通され、ここで餉溶液から熱を奪って昇温
された状態で再生器２１内に戻され、バーナ２ｏによる
熱経済を図っている。なお、再生器２工の中段位置には
精溜器３５が設けられ、分離冷媒蒸気から不純物を予め
取除くようにしている。

このような実施例においては、冷却水は第４図に示され
るような二重管２７の外管２９と内管２８との間を通９
、凝縮潜熱と吸収熱との熱回収を行う。このとき、外管
２９の外表面に濃溶液を流して吸収器２５として作用さ
せ、内管２８の内部には冷媒蒸気を通して凝縮器２２と
して作動させることができる。

このように、実施例によれば、吸収器２５の器体２６の
内部に二重管２７全通し、内外を凝縮器２２および吸収
器２５とし、それらの境界部を冷却水通路３０としたた
め、凝縮器２２と吸収器２５とをひとつの器内に納める
ことができ、ヒートポンプ本体の小型化、スペース有効
利用が達成できる。また、冷却水で熱回収を行うとき、
凝縮器２２と吸収器２５が一体化しているので、個々に
存在していた従来の如くそれらの接続部等における熱損
失を最小限に押えることができる。更には凝縮器２２と
吸収器２５の一体化により、冷却水通路３０の長さを短
縮化でき、短期に熱回収が可能となっているので、冷却
水の圧力損失も最小にすることができ、もって冷却水の
循環ポンプの容量が小さくて済む利点もある。

なお、水−臭化リチウム系溶液を用いるヒートポンプに
も通用できるのはいうまでもない。

〔発明の効果〕

以上の如く、本発明によれば、ヒートポンプの小型化、
および冷却水の熱損失や圧力損失を最小にすることがで
きるというすぐれた効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の水−臭化リチウム系の吸収式ヒートポン
プのツーイクル図、第２図はアンモニア−水系、フロン
−有機エーテル系の同サイクル図、第３図は実施例に係
る吸収式ヒートポンプのサイクル図、第４図は二重管の
断面図である。 ２０・・・バーナ、２１・・・再生器、２２・・・凝縮
器、２５・・・吸収器、２６・・・吸収器４体、２７・
・・二重管、３０・・・冷却水進路、３２・・・蒸発器
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）蒸発器からの冷媒蒸気を吸収して得られる稀溶液
   を再生器に送給する吸収器の内部に導かれる冷却水管を
   二重管とし、この二重管の内管を前記再生器によシ分離
   した冷媒蒸気を冷媒液に凝縮させる凝縮器としたことを
   特徴とする吸収式ヒートポンプ。