JPS62217065A - 吸収ヒ−トポンプ装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は廃蒸気その他の熱源を利用してこの熱源よりも
高温の温水や温風などの被加熱流体を得る二重効用型の
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〕の改良に関する。

（ロ）従来の技術 この種の吸収ヒートポンプ装置の従来の技術として、例
えば特公昭６０−２５７１１号公報にみられるように、
高温発生器で発生して低温発生器内の吸収液を加熱した
後の冷媒を凝縮器経由で蒸発器へ導く冷媒流路を形成し
たものが知られている。

（ハ〉発明が解決しようとする問題点 この種の吸収ヒートポンプ装置は、高温発生器に供給す
る熱源流体よりも低温レベルの温水を得る二重効用型吸
収ヒートポンプ装置〔以下、在来型の吸収ヒートポンプ
装置という〕（特開昭５２−７１７５１号公報〈第３図
〉や特開昭５８−３１２６４号公報などを参照）のよう
に凝縮器での冷媒の凝縮潜熱を温水の昇温に活用するも
のでないため、在来型の吸収ヒートポンプ装置と異なり
、凝縮器から装置外への熱の放出をできるだけ少なくし
て熱ロスを軽減しつつできるだけ多くの冷媒を吸収器側
へ導かねばならない〔言い代えれば、できるだけ高濃度
の吸収液を吸収器へ送らねばならない〕という特有の課
題をもっている。

一方、上記した従来のこの種の吸収ヒートポンプ装置は
、高温発生器で発生した冷媒の熱を低温発生器内の吸収
液の濃縮に活用することによりその活用分だけ吸収器の
冷媒吸収能力を高め得るものの、吸収液の濃縮に活用し
た冷媒を凝縮器で冷却して降温させた後蒸発器において
加熱して再び昇温させる構造となっているため、凝縮器
で冷媒を降温させた分だけ装置内の熱を無駄に棄ててい
ることとなり、その熱ロス分の運転効率の低下を招くと
いう問題点を有していた。

本発明は、この問題点に鑑み、従来のこの種の吸収ヒー
トポンプ装置よりも運転効率〔成績係数〕の高いこの種
の吸収ヒートポンプ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、上記の問題点を解決する手段として、高温発
生器で発生した冷媒が低温発生器を経由してこの器内の
吸収液を濃縮した後凝縮器をバイパスして蒸発器へ導か
れるように、冷媒の流路をこの種の吸収ヒートポンプ装
置に形成したものである。

（＊）作用 本発明によるこの種の吸収ヒートポンプ装置は、低温発
生器内の吸収液の濃縮に活用した冷媒が凝縮器をバイパ
スして蒸発器へ流れる構造となっているため、従来のこ
の種の吸収ヒートポンプ装置よりも温度レベルの高い冷
媒を蒸発器へ導いてこれに供給される熱源流体の熱量を
節約する機能言い代えれば装置外への放熱の緩和作用を
発揮する。この作用により、本発明の装置においては、
従来の装置にくらべ、熱ロスのより一層の軽減効果がも
たらされ、運転効率の向上効果がもたらされる。

（へ）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る。第１図におい
て、（１）は高温発生器、り２）は低温発生器（３）お
よび凝縮器（４）より成る発生凝縮器、（５）は蒸発器
（６）および吸収器（７）より成る蒸発吸収器、（８〉
は低温溶液熱交換器、（９）は高温溶液熱交換器、（Ｐ
、）は冷媒液用ポンプ、（ＰＡ）は吸収液用ポンプであ
り、これら機器は希吸収液の流下する管路（１０）、中
間濃度の吸収液の流下する管路（１１）、濃吸収液の送
られる管路（１２）、（１３）、冷媒の流れる管路（１
４）、（１５）および冷媒液の送られる管路（１６）、
（１７）により接続されて冷媒〔水〕と吸収液〔臭化リ
チウム水溶液〕の循環路が構成されている。なお、図示
していないが、発生凝縮器や蒸発吸収器は、それぞれ、
ひとつの器胴で形成する代りに２つの容器を冷媒蒸気用
管路で結んで形成しても良い。

（１８）は高温発生器（１）の給熱器、（１９）は低温
発生器（３）の加熱器、（２０）は凝縮器（４）の冷却
器、く２１〉は蒸発器（６）の給熱器、（２２）は吸収
器（７）の被加熱器である。また、（２３）、（２４）
は給熱器（１８）と接続した温排水や廃蒸気あるいは太
陽熱利用温水などの低温熱源流体の流通用の管路、（２
５）、（２６〉は冷却器（２０）と接続した冷却水流通
用の管路、（２７）、（２８）は給熱器（２１）と接続
した低温熱源流体の流通用の管路であり、（２９）、（
３０）は被加熱器（２２）と接続した温水その他の被加
熱流体の流通用の管路である。

次に、このように構成された二重効用型の吸収ヒートポ
ンプ装置〔以下、本装置という〕の運転動作例を説明す
る。

負荷側へ供給するための温水を被加熱器（２２）に流し
つつ給熱器（１８）、（２１）に約１００℃の廃蒸気を
供給すると共に冷却器（２０）に約１０℃の冷却水を供
給し、かつ、冷媒液用ポンプ（ｐ＊）および吸収液用ポ
ンプ（ＰＡ）を駆動することにより、高温発生器（１）
において吸収液が沸騰し始め冷媒蒸気が発生し、また、
この冷媒蒸気の加熱器（１９）での凝縮潜熱で低温発生
器（３）内の吸収液も沸騰し始め新たに冷媒蒸気が発生
し、かつ、この冷媒蒸気は凝縮器（４）で液化されて蒸
発器（６）へ送られる一方加熱器（１９〉内で凝縮した
冷媒は凝縮器（４）をバイパスして蒸発器＜６）へ送ら
れ、ここで、これら冷媒は気化する。かつまた、高温発
生器（１）、低温発生器り３）において冷媒が逐次分離
されて濃縮した吸収液は、吸収器（７）へ送られ、ここ
で蒸発器（６）からの気状冷媒〔冷媒蒸気〕を吸収して
希釈されっ・　つ発熱し、この発熱で被加熱器（２２）
内の温水を昇温させる一方、希釈きれた吸収液は高温発
生器（１）へ戻る。このような冷媒と吸収液の循環が行
なわれ、発生凝縮器（２）内圧が約１４ｍｔ！ｌＨｇ、
高温発生器（１）内圧が約１２０薗Ｈｇ、蒸発吸収器（
５）内圧が約６００珊Ｈｇに保たれてこれら機器が作動
し、吸収器（７）における吸収液の飽和温度が１３４〜
１４２°Ｃ程度となり、被加熱器（２２）から化学プラ
ントや工場などで使用するものとして充分に活用可能な
約１３５°Ｃの高温水が得られる。

第２図は本装置の上記のような運転動作例での冷媒と吸
収液の循環による吸収ヒートポンプサイクルを表わした
デユーリング線図である。このデユーリング線図からも
分かるように、本装置においては凝縮器（４）からの約
１６℃の冷媒液に加熱器り１９）からの約５５°Ｃの冷
媒液が加わって昇温きれた冷媒液〔ちなみに、その温度
は３０’Ｃ程度になる。〕が蒸発器（６）へ送られるの
で、凝縮器り４）からの約１６°Ｃの冷媒液のみが蒸発
器（６）へ送られる従来のこの種の吸収ヒートポンプ装
置にくらべ、蒸発器（６）内の冷媒を沸騰温度〔約９３
°Ｃの蒸発温度〕まで昇温きせるのに必要な熱が少量で
済む。このことは、言い代えれば、凝縮器（４）から装
置外への放熱すなわち装置の熱ロスが小さいことにほか
ならない。そして、本装置は、従来の装置よりも熱ロス
の小さい分だけ運転効率〔成績係数〕を向上させ得る。

また、本装置において、（３１）は高温発生器（１）の
液面を所定の高さ以下に保つためのオーバーフロー管、
（１，＊）は冷媒液用ポンプ（Ｐ、）の発停もしくは吐
出量を制御する液面リレー、＜ＬＡ＞は吸収液用ポンプ
＜ＰＡ）の発停もしくは吐出量を制御する液面リレーで
あり、また、（Ｃ〉は温水負荷〔例えば被加熱器（２２
）出口側の温水温度〕を検知し、高温発生器（１）や蒸
発器（６〉に供給される熱源流体の量および低温発生器
（３）から吸収器（７）へ送られる吸収液の量を低負荷
時に制限するようにした制御器である。なお、低負荷時
での吸収液量の制限は弁の代りに吸収液用ポンプ（ＰＡ
）の吐出量を絞ることに２）と接続し、かつ、管路（１
５）にポンプやターボチャージャーなどの冷媒送り装置
を配備しても良い〔図示せず〕。

第３図は本発明によるこの種の吸収ヒートポンプ装置の
他の実施例を示した概略構成説明図で、この図において
第１図に示した実施例のものと同様の構成機器には同一
の符号を付している。第３図に示した実施例は吸収器（
７）からの希吸収液を高温発生器（１）と低温発生器（
３）の両方に分配して送り、これら発生器で冷媒の分離
された濃吸収液を合流させて吸収器り７）へ戻すように
したものである。なお、第３図において（３３）は希吸
収液の分配器、（３４）は濃吸収液の混合器であり、（
Ｐ□い）、（ＰＬＧＡ）はそれぞれ濃吸収液用ポンプで
ある。この実施例のものにおいても、第１図に示した実
施例のものと同様の条件で運転した場合、従来のこの種
の吸収ヒートポンプ装置にくらべ、約１４°Ｃ高温の冷
媒を蒸発器り６）へ送ることができる。

（ト）発明の効果 以上のとおり、本発明によるこの種の吸収ヒートポンプ
装置は、従来のこの種の吸収ヒートポンプ装置にくらべ
、蒸発器へ送られる冷媒の温度レベルを高める機能〔蒸
発器での消費熱量を節約する機能〕、すなわち、凝縮器
から装置外への放熱を緩和する作用を発揮して熱ロスの
少ない高効率運転を可能にするという有益な効果を装置
にもたらす。

【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図は第１図に示
した装置の吸収ヒートポンプサイクルの一例を表わした
デユーリング線図、第３図は本発明によるこの種の吸収
ヒートポンプ装置の他の実施例を示した概略構成説明図
である。 （１）・・・高温発生器、　（３）・・・低温発生器、
　（４）・・・凝縮器、　（６）・・・蒸発器、　（７
）・・・吸収器、　（１４）、（１５）、（１６）、（
１７）・・・管路、　（１８）・・・給熱器、（１９）
・・・加熱器、　（２０）・・・冷却器、　（２１）・
・・給熱器、（２２〉・・・被加熱器。 出願人　三洋電機株式会社外１名 代理人　弁理士　西野卓嗣　外１名 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）高温発生器、低温発生器、凝縮器、吸収器および
   蒸発器を配管接続して冷媒と吸収液の循環路を構成し、
   かつ、凝縮器に冷却流体を流通させつつ蒸発器と高温発
   生器に熱源流体を供給すると同時に吸収器に被加熱流体
   を流通させることにより高温発生器を蒸発器および吸収
   器よりも低圧で作動させると共に凝縮器および低温発生
   器を高温発生器よりも低圧で作動させて吸収器における
   吸収液が冷媒を吸収する際に発生する熱で被加熱流体を
   熱源流体の温度よりも昇温するように構成した二重効用
   型の吸収ヒートポンプ装置において、高温発生器で発生
   して低温発生器内の吸収液を加熱した後の冷媒が凝縮器
   をバイパスしつつ蒸発器へ導かれるように冷媒流路が形
   成されていることを特徴とした二重効用型の吸収ヒート
   ポンプ装置。