JP3387671B2 - 吸収式ヒートポンプ装置 - Google Patents
吸収式ヒートポンプ装置Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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- Y02B30/62—Absorption based systems
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- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばビルなどの冷暖
房用に使用される吸収式ヒートポンプ装置に関するもの
である。
房用に使用される吸収式ヒートポンプ装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】一般に、吸収式ヒートポンプ装置は、冷
媒を蒸発させる蒸発器と、この蒸発器で蒸発された冷媒
蒸気を吸収液に吸収して熱を発生させる吸収器と、この
吸収器で冷媒蒸気を吸収して濃度が薄くなった吸収液を
加熱して冷媒を蒸発させることにより吸収液の再生を行
う再生器と、この再生器で分離された冷媒蒸気を凝縮す
る凝縮器とを有している。
媒を蒸発させる蒸発器と、この蒸発器で蒸発された冷媒
蒸気を吸収液に吸収して熱を発生させる吸収器と、この
吸収器で冷媒蒸気を吸収して濃度が薄くなった吸収液を
加熱して冷媒を蒸発させることにより吸収液の再生を行
う再生器と、この再生器で分離された冷媒蒸気を凝縮す
る凝縮器とを有している。
【０００３】そして、このような吸収式ヒートポンプ装
置の熱効率を高めるために、高温再生器と低温再生器と
を設け、高温再生器で発生した冷媒蒸気の持つ熱を低温
再生器の駆動熱源として利用するようにした二重効用式
のヒートポンプ装置があり、またこのようなヒートポン
プ装置の作動流体としては、臭化リチウム水溶液が使用
されている。
置の熱効率を高めるために、高温再生器と低温再生器と
を設け、高温再生器で発生した冷媒蒸気の持つ熱を低温
再生器の駆動熱源として利用するようにした二重効用式
のヒートポンプ装置があり、またこのようなヒートポン
プ装置の作動流体としては、臭化リチウム水溶液が使用
されている。
【０００４】ところで、この二重効用式のヒートポンプ
装置の構成において、さらにその成績係数を上げようと
すると、高温再生器の作動温度を上げる必要がある。し
かし、作動流体として臭化リチウム水溶液を使用してい
るため、作動温度が１５０℃を越えると、急激に腐食性
が高くなるという問題が発生し、このため、適用可能な
温度範囲が狭くなり、例えば１５０℃より高い温度の廃
熱を利用してヒートポンプ装置を駆動する場合には、そ
の高い熱エネルギーを利用することができないという欠
点があった。
装置の構成において、さらにその成績係数を上げようと
すると、高温再生器の作動温度を上げる必要がある。し
かし、作動流体として臭化リチウム水溶液を使用してい
るため、作動温度が１５０℃を越えると、急激に腐食性
が高くなるという問題が発生し、このため、適用可能な
温度範囲が狭くなり、例えば１５０℃より高い温度の廃
熱を利用してヒートポンプ装置を駆動する場合には、そ
の高い熱エネルギーを利用することができないという欠
点があった。
【０００５】そこで、本発明者等は、既に、腐食性の低
減を図るとともに成績係数を上げ得る吸収式ヒートポン
プ装置を提案した（例えば、特願平５−２１５８２
号）。この吸収式ヒートポンプ装置は、それぞれ吸収
器、蒸発器、再生器、凝縮器を有する高温部ヒートポン
プ、中温部ヒートポンプおよび低温部ヒートポンプを設
け、高温部凝縮器で発生する凝縮熱を中温部再生器の駆
動熱源として使用するとともに、中温部凝縮器で発生す
る凝縮熱を低温部再生器の駆動熱源として使用し、かつ
上記低温部および中温部ヒートポンプにおける作動流体
として臭化リチウム水溶液を使用するとともに、高温部
ヒートポンプの作動流体として硝酸塩水溶液を使用した
ものである。
減を図るとともに成績係数を上げ得る吸収式ヒートポン
プ装置を提案した（例えば、特願平５−２１５８２
号）。この吸収式ヒートポンプ装置は、それぞれ吸収
器、蒸発器、再生器、凝縮器を有する高温部ヒートポン
プ、中温部ヒートポンプおよび低温部ヒートポンプを設
け、高温部凝縮器で発生する凝縮熱を中温部再生器の駆
動熱源として使用するとともに、中温部凝縮器で発生す
る凝縮熱を低温部再生器の駆動熱源として使用し、かつ
上記低温部および中温部ヒートポンプにおける作動流体
として臭化リチウム水溶液を使用するとともに、高温部
ヒートポンプの作動流体として硝酸塩水溶液を使用した
ものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した吸収
式ヒートポンプ装置の構成によると、ヒートポンプが、
高温部、中温部および低温部の３グループに分けて構成
されるとともに、高温部ヒートポンプの作動流体として
硝酸塩水溶液が使用され、また中温部ヒートポンプおよ
び低温部ヒートポンプの作動流体として共に臭化リチウ
ム水溶液が使用されているが、この臭化リチウム水溶液
の流路が別系統になっているため、構成機器が多くなる
とともに作動流体などの流路の系統が複雑になるという
問題が生じていた。
式ヒートポンプ装置の構成によると、ヒートポンプが、
高温部、中温部および低温部の３グループに分けて構成
されるとともに、高温部ヒートポンプの作動流体として
硝酸塩水溶液が使用され、また中温部ヒートポンプおよ
び低温部ヒートポンプの作動流体として共に臭化リチウ
ム水溶液が使用されているが、この臭化リチウム水溶液
の流路が別系統になっているため、構成機器が多くなる
とともに作動流体などの流路の系統が複雑になるという
問題が生じていた。
【０００７】そこで、本発明は上記問題を解消し得る吸
収式ヒートポンプ装置を提供することを目的とする。
収式ヒートポンプ装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の吸収式ヒートポンプ装置は、それぞれ蒸発
→吸収→再生→凝縮からなる吸収サイクルを行わせる低
温側ヒートポンプおよび高温側ヒートポンプを有し、上
記低温側ヒートポンプを、冷媒蒸気を蒸発させる低温部
蒸発器と、この低温部蒸発器で蒸発された冷媒蒸気を導
いて吸収液に吸収させる低温部吸収器と、この低温部吸
収器内の濃度が薄くなった吸収液を導いて順次加熱する
第１および第２中温部再生器と、この第２中温部再生器
で加熱された吸収液を導いてさらに加熱する低温部再生
器と、この低温部再生器で分離された冷媒蒸気を導いて
凝縮させる低温部凝縮器と、上記第２中温部再生器で分
離された冷媒蒸気を導いて順次凝縮させる第１および第
２中温部凝縮器とから構成し、上記高温側ヒートポンプ
を、上記第１中温部凝縮器の伝熱管が内部に配置される
とともにこの伝熱管に第２中温部再生器で分離された冷
媒蒸気を導きその熱により冷媒蒸気を発生させる高温部
蒸発器と、上記第１中温部再生器の伝熱管が内部に配置
されるとともに上記高温部蒸発器からの冷媒蒸気を導い
て吸収液に吸収させる高温部吸収器と、この高温部吸収
器で冷媒蒸気を吸収して濃度が薄くなった吸収液を導い
て加熱する高温部再生器と、上記第２中温部再生器内に
配置された伝熱管を有しかつこの伝熱管に上記高温部再
生器で分離された冷媒蒸気を導くようにした高温部凝縮
器とから構成し、かつ低温側ヒートポンプにおける作動
流体として臭化リチウム水溶液を使用するとともに、高
温側ヒートポンプにおける作動流体として硝酸塩水溶液
を使用したものである。
め、本発明の吸収式ヒートポンプ装置は、それぞれ蒸発
→吸収→再生→凝縮からなる吸収サイクルを行わせる低
温側ヒートポンプおよび高温側ヒートポンプを有し、上
記低温側ヒートポンプを、冷媒蒸気を蒸発させる低温部
蒸発器と、この低温部蒸発器で蒸発された冷媒蒸気を導
いて吸収液に吸収させる低温部吸収器と、この低温部吸
収器内の濃度が薄くなった吸収液を導いて順次加熱する
第１および第２中温部再生器と、この第２中温部再生器
で加熱された吸収液を導いてさらに加熱する低温部再生
器と、この低温部再生器で分離された冷媒蒸気を導いて
凝縮させる低温部凝縮器と、上記第２中温部再生器で分
離された冷媒蒸気を導いて順次凝縮させる第１および第
２中温部凝縮器とから構成し、上記高温側ヒートポンプ
を、上記第１中温部凝縮器の伝熱管が内部に配置される
とともにこの伝熱管に第２中温部再生器で分離された冷
媒蒸気を導きその熱により冷媒蒸気を発生させる高温部
蒸発器と、上記第１中温部再生器の伝熱管が内部に配置
されるとともに上記高温部蒸発器からの冷媒蒸気を導い
て吸収液に吸収させる高温部吸収器と、この高温部吸収
器で冷媒蒸気を吸収して濃度が薄くなった吸収液を導い
て加熱する高温部再生器と、上記第２中温部再生器内に
配置された伝熱管を有しかつこの伝熱管に上記高温部再
生器で分離された冷媒蒸気を導くようにした高温部凝縮
器とから構成し、かつ低温側ヒートポンプにおける作動
流体として臭化リチウム水溶液を使用するとともに、高
温側ヒートポンプにおける作動流体として硝酸塩水溶液
を使用したものである。
【０００９】また、上記の吸収式ヒートポンプ装置にお
いて、高温部再生器における加熱源からの排ガスを排出
する排ガス管路の途中に、高温部蒸発器内に供給される
冷媒に熱を与える排熱回収部を設けたものである。
いて、高温部再生器における加熱源からの排ガスを排出
する排ガス管路の途中に、高温部蒸発器内に供給される
冷媒に熱を与える排熱回収部を設けたものである。
【００１０】さらに、上記の各吸収式ヒートポンプ装置
において、高温部凝縮器からの冷媒液を高温部蒸発器に
移送する高温側冷媒液移送管路と、低温部吸収器からの
吸収液を第１中温部再生器に移送する低温側吸収液移送
管路との間で熱交換を行う熱交換器を設けたものであ
る。
において、高温部凝縮器からの冷媒液を高温部蒸発器に
移送する高温側冷媒液移送管路と、低温部吸収器からの
吸収液を第１中温部再生器に移送する低温側吸収液移送
管路との間で熱交換を行う熱交換器を設けたものであ
る。
【００１１】
【作用】上記の構成によると、高温部再生器で分離され
た水蒸気の持つ熱を、低温側ヒートポンプの第２中温部
再生器の駆動熱源として利用し、さらにこの第２中温部
再生器で発生した水蒸気の持つ熱を、高温部蒸発器と低
温部再生器での駆動熱源として利用するようにしたの
で、三重効用式ヒートポンプ装置でありながら、低温側
ヒートポンプおいては、その作動流体の流路を１系統と
し得る。したがって、全体として２系統にすることがで
きるので、その流路系統および機器の構成を簡単にする
ことができる。
た水蒸気の持つ熱を、低温側ヒートポンプの第２中温部
再生器の駆動熱源として利用し、さらにこの第２中温部
再生器で発生した水蒸気の持つ熱を、高温部蒸発器と低
温部再生器での駆動熱源として利用するようにしたの
で、三重効用式ヒートポンプ装置でありながら、低温側
ヒートポンプおいては、その作動流体の流路を１系統と
し得る。したがって、全体として２系統にすることがで
きるので、その流路系統および機器の構成を簡単にする
ことができる。
【００１２】また、高温部凝縮器を通過した高温の凝縮
水の持つ熱を、低温部吸収器から移送される吸収液に与
えることができ、または高温部再生器で発生した排ガス
の持つ熱を高温部蒸発器にて回収することができるの
で、装置の成績係数の向上を図ることができる。
水の持つ熱を、低温部吸収器から移送される吸収液に与
えることができ、または高温部再生器で発生した排ガス
の持つ熱を高温部蒸発器にて回収することができるの
で、装置の成績係数の向上を図ることができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１および図２に
基づき説明する。図１は本発明に係る三重効用式の吸収
式ヒートポンプ装置の概略構成を示すフロー図である。
基づき説明する。図１は本発明に係る三重効用式の吸収
式ヒートポンプ装置の概略構成を示すフロー図である。
【００１４】この吸収式ヒートポンプ装置１は、大きく
分けて、低温側ヒートポンプ２と、高温側ヒートポンプ
３とから構成され、各ヒートポンプ２，３において、蒸
発→吸収→再生→凝縮→蒸発という吸収サイクルが行わ
れる。
分けて、低温側ヒートポンプ２と、高温側ヒートポンプ
３とから構成され、各ヒートポンプ２，３において、蒸
発→吸収→再生→凝縮→蒸発という吸収サイクルが行わ
れる。
【００１５】まず、各ヒートポンプ２，３の主要機器に
ついて説明する。すなわち、低温側ヒートポンプ２は、
冷媒蒸気を蒸発させる低温部蒸発器１１と、この低温部
蒸発器１１で蒸発された冷媒蒸気を導いて吸収液に吸収
させる低温部吸収器１２と、この低温部吸収器１２内で
冷媒蒸気を吸収してその濃度が薄くなった吸収液を導い
て順次加熱する第１および第２中温部再生器２１，２２
と、この第２中温部再生器２２で加熱された吸収液を導
いてさらに加熱する低温部再生器１３と、この低温部再
生器１３で分離された冷媒蒸気を導いて凝縮させる低温
部凝縮器１４と、上記第２中温部再生器２２で分離され
た冷媒蒸気を導いて順次凝縮させる第１および第２中温
部凝縮器２３，２４とから構成されている。また、この
第２中温部凝縮器２４の伝熱管２４ａは低温部再生器１
３内に配置されている。
ついて説明する。すなわち、低温側ヒートポンプ２は、
冷媒蒸気を蒸発させる低温部蒸発器１１と、この低温部
蒸発器１１で蒸発された冷媒蒸気を導いて吸収液に吸収
させる低温部吸収器１２と、この低温部吸収器１２内で
冷媒蒸気を吸収してその濃度が薄くなった吸収液を導い
て順次加熱する第１および第２中温部再生器２１，２２
と、この第２中温部再生器２２で加熱された吸収液を導
いてさらに加熱する低温部再生器１３と、この低温部再
生器１３で分離された冷媒蒸気を導いて凝縮させる低温
部凝縮器１４と、上記第２中温部再生器２２で分離され
た冷媒蒸気を導いて順次凝縮させる第１および第２中温
部凝縮器２３，２４とから構成されている。また、この
第２中温部凝縮器２４の伝熱管２４ａは低温部再生器１
３内に配置されている。
【００１６】上記高温側ヒートポンプ３は、上記第１中
温部凝縮器２３の伝熱管２３ａが内部に配置されるとと
もにこの伝熱管２３ａ内を流れる冷媒蒸気の熱により冷
媒蒸気を発生させる高温部蒸発器３１と、上記第１中温
部再生器２１の伝熱管２１ａが内部に配置されるととも
に上記高温部蒸発器３１からの冷媒蒸気を導いて吸収液
に吸収させる高温部吸収器３２と、この高温部吸収器３
２で冷媒蒸気を吸収して濃度が薄くなった吸収液を導い
て加熱する高温部再生器３３と、この高温部再生器３３
で分離された冷媒蒸気を導くとともに上記第２中温部再
生器２２内にその伝熱管３４ａが配置された高温部凝縮
器３４とから構成されている。
温部凝縮器２３の伝熱管２３ａが内部に配置されるとと
もにこの伝熱管２３ａ内を流れる冷媒蒸気の熱により冷
媒蒸気を発生させる高温部蒸発器３１と、上記第１中温
部再生器２１の伝熱管２１ａが内部に配置されるととも
に上記高温部蒸発器３１からの冷媒蒸気を導いて吸収液
に吸収させる高温部吸収器３２と、この高温部吸収器３
２で冷媒蒸気を吸収して濃度が薄くなった吸収液を導い
て加熱する高温部再生器３３と、この高温部再生器３３
で分離された冷媒蒸気を導くとともに上記第２中温部再
生器２２内にその伝熱管３４ａが配置された高温部凝縮
器３４とから構成されている。
【００１７】次に、作動流体である吸収液および冷媒の
移送経路を概略的に説明する。まず、低温側ヒートポン
プ２には、低温部吸収器１２からの吸収液を第１中温部
再生器２１の伝熱管２１ａに移送する第１低温側吸収液
移送管（低温側吸収液移送管路）５１と、この伝熱管２
１ａからの吸収液を第２中温部再生器２２内に移送する
第２低温側吸収液移送管５２と、この第２中温部再生器
２２で再生されて濃度が濃くなった吸収液を低温部再生
器１３内に移送する第３低温側吸収液移送管５３と、こ
の低温部再生器１３で再生されてさらに濃度が濃くなっ
た吸収液を低温部吸収器１２内に移送する第４低温側吸
収液移送管５４と、上記第２中温部再生器２２で分離さ
れた冷媒蒸気を、上記第１中温部凝縮器２３の伝熱管２
３ａに移送する低温側冷媒蒸気移送管６１と、この伝熱
管２３ａ内で凝縮されて液体となった冷媒液を第２中温
部凝縮器２４の伝熱管２４ａに移送する第１低温側冷媒
液移送管６２と、この伝熱管２４ａからの冷媒液を低温
部凝縮器１４内に移送する第２低温側冷媒液移送管６３
と、低温部凝縮器１４内の冷媒液を低温部蒸発器１１に
移送する第３低温側冷媒液移送管６４と、低温部蒸発器
１１底部の冷媒液をその上方部に循環供給する低温側冷
媒液循環管６５とが設けられている。
移送経路を概略的に説明する。まず、低温側ヒートポン
プ２には、低温部吸収器１２からの吸収液を第１中温部
再生器２１の伝熱管２１ａに移送する第１低温側吸収液
移送管（低温側吸収液移送管路）５１と、この伝熱管２
１ａからの吸収液を第２中温部再生器２２内に移送する
第２低温側吸収液移送管５２と、この第２中温部再生器
２２で再生されて濃度が濃くなった吸収液を低温部再生
器１３内に移送する第３低温側吸収液移送管５３と、こ
の低温部再生器１３で再生されてさらに濃度が濃くなっ
た吸収液を低温部吸収器１２内に移送する第４低温側吸
収液移送管５４と、上記第２中温部再生器２２で分離さ
れた冷媒蒸気を、上記第１中温部凝縮器２３の伝熱管２
３ａに移送する低温側冷媒蒸気移送管６１と、この伝熱
管２３ａ内で凝縮されて液体となった冷媒液を第２中温
部凝縮器２４の伝熱管２４ａに移送する第１低温側冷媒
液移送管６２と、この伝熱管２４ａからの冷媒液を低温
部凝縮器１４内に移送する第２低温側冷媒液移送管６３
と、低温部凝縮器１４内の冷媒液を低温部蒸発器１１に
移送する第３低温側冷媒液移送管６４と、低温部蒸発器
１１底部の冷媒液をその上方部に循環供給する低温側冷
媒液循環管６５とが設けられている。
【００１８】また、高温側ヒートポンプ３には、高温部
吸収器３２からの吸収液を高温部再生器３３内に移送す
る第１高温側吸収液移送管７１と、この高温部再生器３
３で再生された吸収液を高温部吸収器３２内に移送する
第２高温側吸収液移送管７２と、上記高温部再生器３３
で分離された冷媒蒸気を、高温部凝縮器３４の伝熱管３
４ａに移送する高温側冷媒蒸気移送管７３と、この伝熱
管３４ａで凝縮されて液体となった冷媒液を高温部蒸発
器３１内に移送する高温側冷媒液移送管（高温側冷媒液
移送管路）７４と、上記高温部蒸発器３１底部の冷媒液
をその上方部に循環供給する高温側冷媒液循環管７５と
が設けられている。
吸収器３２からの吸収液を高温部再生器３３内に移送す
る第１高温側吸収液移送管７１と、この高温部再生器３
３で再生された吸収液を高温部吸収器３２内に移送する
第２高温側吸収液移送管７２と、上記高温部再生器３３
で分離された冷媒蒸気を、高温部凝縮器３４の伝熱管３
４ａに移送する高温側冷媒蒸気移送管７３と、この伝熱
管３４ａで凝縮されて液体となった冷媒液を高温部蒸発
器３１内に移送する高温側冷媒液移送管（高温側冷媒液
移送管路）７４と、上記高温部蒸発器３１底部の冷媒液
をその上方部に循環供給する高温側冷媒液循環管７５と
が設けられている。
【００１９】上記低温部吸収器１２からの吸収液を第１
中温部再生器２１に移送する第１低温側吸収液移送管５
１と、第４低温側吸収液移送管５４、第３低温側吸収液
移送管５３および高温側冷媒液移送管７４との間で、そ
れぞれ熱交換を行う低温部溶液−溶液熱交換器４１、中
温部溶液−溶液熱交換器４２および冷媒−溶液熱交換器
４３が設けられ、また第１高温側吸収液移送管７１と第
２高温側吸収液移送管７２との間で熱交換を行う高温部
溶液−溶液熱交換器４４が設けられている。
中温部再生器２１に移送する第１低温側吸収液移送管５
１と、第４低温側吸収液移送管５４、第３低温側吸収液
移送管５３および高温側冷媒液移送管７４との間で、そ
れぞれ熱交換を行う低温部溶液−溶液熱交換器４１、中
温部溶液−溶液熱交換器４２および冷媒−溶液熱交換器
４３が設けられ、また第１高温側吸収液移送管７１と第
２高温側吸収液移送管７２との間で熱交換を行う高温部
溶液−溶液熱交換器４４が設けられている。
【００２０】さらに、高温部再生器３３の加熱源、例え
ばガスバーナ装置３５からの燃焼排ガスを排出する排ガ
ス配管７６の途中が高温部蒸発器３１内に導かれて排熱
回収部４５とされ、その排ガスの持つ熱が冷媒の蒸発用
として使用されて、熱回収が行われている。
ばガスバーナ装置３５からの燃焼排ガスを排出する排ガ
ス配管７６の途中が高温部蒸発器３１内に導かれて排熱
回収部４５とされ、その排ガスの持つ熱が冷媒の蒸発用
として使用されて、熱回収が行われている。
【００２１】次に、この吸収式ヒートポンプ装置１にお
ける駆動熱源流体および被加熱流体（冷水または温水）
の配管系統について説明する。すなわち、高温部再生器
３３の熱源としては、上述したように、ガスバーナ装置
３５が使用されるとともに、この排ガスが高温部蒸発器
３１内に導かれて、その熱が冷媒液の蒸発に使われてい
る。
ける駆動熱源流体および被加熱流体（冷水または温水）
の配管系統について説明する。すなわち、高温部再生器
３３の熱源としては、上述したように、ガスバーナ装置
３５が使用されるとともに、この排ガスが高温部蒸発器
３１内に導かれて、その熱が冷媒液の蒸発に使われてい
る。
【００２２】また、低温側ヒートポンプ２における駆動
熱源流体として冷却水が使用され、したがって冷却水
を、低温部吸収器１２内の伝熱管１２ａおよび低温部凝
縮器１４内の伝熱管１４ａ内に、順次、供給するための
冷却水配管８１が設けられている。
熱源流体として冷却水が使用され、したがって冷却水
を、低温部吸収器１２内の伝熱管１２ａおよび低温部凝
縮器１４内の伝熱管１４ａ内に、順次、供給するための
冷却水配管８１が設けられている。
【００２３】一方、被加熱熱流体、例えば冷水は、冷水
配管８２により低温部蒸発器１１内に配置された伝熱管
１１ａに供給されるようにしている。そして、さらに上
記低温側ヒートポンプ２における作動流体として臭化リ
チウム水溶液が使用されるとともに、高温側ヒートポン
プ３の作動流体としてはアルカリ金属の硝酸塩水溶液が
使用される。
配管８２により低温部蒸発器１１内に配置された伝熱管
１１ａに供給されるようにしている。そして、さらに上
記低温側ヒートポンプ２における作動流体として臭化リ
チウム水溶液が使用されるとともに、高温側ヒートポン
プ３の作動流体としてはアルカリ金属の硝酸塩水溶液が
使用される。
【００２４】次に、動作について説明する。このヒート
ポンプ装置１の作動時には、各ヒートポンプ２，３にお
いて、冷媒の蒸発→冷媒の吸収→吸収液の再生→冷媒の
凝縮の吸収サイクルが行われて、所定の機器で熱の授受
が行われる。また、このヒートポンプ装置１において
は、上述したように、冷媒としては水が使用され、低温
側ヒートポンプ２での吸収液としては臭化リチウム水溶
液が使用され、高温側ヒートポンプ３での吸収液として
はアルカリ金属の硝酸液（例えば、LiNO3,NaNO3,KNO3）
の希薄水溶液が使用される。
ポンプ装置１の作動時には、各ヒートポンプ２，３にお
いて、冷媒の蒸発→冷媒の吸収→吸収液の再生→冷媒の
凝縮の吸収サイクルが行われて、所定の機器で熱の授受
が行われる。また、このヒートポンプ装置１において
は、上述したように、冷媒としては水が使用され、低温
側ヒートポンプ２での吸収液としては臭化リチウム水溶
液が使用され、高温側ヒートポンプ３での吸収液として
はアルカリ金属の硝酸液（例えば、LiNO3,NaNO3,KNO3）
の希薄水溶液が使用される。
【００２５】ここでは、冷房時の作用について説明す
る。高温部再生器３３では駆動熱源としてガスバーナ装
置３５が使用され、また駆動熱源流体として、例えば３
２℃の冷却水が、冷却水配管８１を介して低温部吸収器
１２および低温部凝縮器１４に供給されてさらに被加熱
流体として１２℃の冷水が供給されている。
る。高温部再生器３３では駆動熱源としてガスバーナ装
置３５が使用され、また駆動熱源流体として、例えば３
２℃の冷却水が、冷却水配管８１を介して低温部吸収器
１２および低温部凝縮器１４に供給されてさらに被加熱
流体として１２℃の冷水が供給されている。
【００２６】まず、高温側ヒートポンプ３側の動作につ
いて説明する。ガスバーナ装置３５により高温部再生器
３３で発生した冷媒蒸気である水蒸気は、高温側冷媒蒸
気移送管７３を介して高温部凝縮器３４に入り、ここで
凝縮されて水となり、高温側冷媒液移送管７４を介して
高温部蒸発器３１に入る。この高温部蒸発器３１では、
水が第１中温部凝縮器２３の伝熱管２３ａ内を流れる冷
媒蒸気および排熱回収部４５内を流れる排ガスの熱によ
り加熱されて水蒸気が発生させられる。ここで発生した
水蒸気は高温部吸収器３２側に移動して吸収液に吸収さ
れる。
いて説明する。ガスバーナ装置３５により高温部再生器
３３で発生した冷媒蒸気である水蒸気は、高温側冷媒蒸
気移送管７３を介して高温部凝縮器３４に入り、ここで
凝縮されて水となり、高温側冷媒液移送管７４を介して
高温部蒸発器３１に入る。この高温部蒸発器３１では、
水が第１中温部凝縮器２３の伝熱管２３ａ内を流れる冷
媒蒸気および排熱回収部４５内を流れる排ガスの熱によ
り加熱されて水蒸気が発生させられる。ここで発生した
水蒸気は高温部吸収器３２側に移動して吸収液に吸収さ
れる。
【００２７】そして、この水蒸気を吸収して濃度が薄く
なった吸収液は、第１高温側吸収液移送管７１を介して
高温部再生器３４に移送され、ここで加熱により水蒸気
が分離されて再生される。
なった吸収液は、第１高温側吸収液移送管７１を介して
高温部再生器３４に移送され、ここで加熱により水蒸気
が分離されて再生される。
【００２８】一方、高温部再生器３３で再生されて濃度
が濃くなった吸収液は、第２高温側吸収液移送管７２を
介して高温部吸収器３２内に移送される。勿論、この
時、高温部溶液−溶液熱交換器４４により、再生された
高温の吸収液の持つ熱が、高温部吸収器３２からの吸収
液に与えられて、熱回収が行われる。
が濃くなった吸収液は、第２高温側吸収液移送管７２を
介して高温部吸収器３２内に移送される。勿論、この
時、高温部溶液−溶液熱交換器４４により、再生された
高温の吸収液の持つ熱が、高温部吸収器３２からの吸収
液に与えられて、熱回収が行われる。
【００２９】次に、低温側ヒートポンプ２側の動作につ
いて説明する。低温部凝縮器１４から移送された水が低
温部蒸発器１１で蒸発され、この水蒸気は低温部吸収器
１２内に移動して吸収液に吸収される。ここで水を吸収
した吸収液は第１低温側吸収液移送管５１を介して第１
中温部再生器２１に送られ、高温部吸収器３２で発生す
る熱により加熱された後、第２中温部再生器２２に送ら
れて高温部凝縮器３４の伝熱管３４ａ内を流れる水蒸気
の持つ熱により加熱される。
いて説明する。低温部凝縮器１４から移送された水が低
温部蒸発器１１で蒸発され、この水蒸気は低温部吸収器
１２内に移動して吸収液に吸収される。ここで水を吸収
した吸収液は第１低温側吸収液移送管５１を介して第１
中温部再生器２１に送られ、高温部吸収器３２で発生す
る熱により加熱された後、第２中温部再生器２２に送ら
れて高温部凝縮器３４の伝熱管３４ａ内を流れる水蒸気
の持つ熱により加熱される。
【００３０】このように２段階に加熱された吸収液は、
第３低温側吸収液移送管５３を介して低温部再生器１３
に移送される。そして、ここで第２中温部再生器２２で
蒸発された水蒸気が第１中温部凝縮器２３を通過した
後、第２中温部凝縮器２４に移送されて、この凝縮水の
持つ熱により吸収液が加熱される。なお、第２中温部再
生器２２で蒸発された水蒸気は、第１中温部凝縮器２３
を通過する際に、その凝縮熱が高温部蒸発器３１内の水
の蒸発用として使用される。
第３低温側吸収液移送管５３を介して低温部再生器１３
に移送される。そして、ここで第２中温部再生器２２で
蒸発された水蒸気が第１中温部凝縮器２３を通過した
後、第２中温部凝縮器２４に移送されて、この凝縮水の
持つ熱により吸収液が加熱される。なお、第２中温部再
生器２２で蒸発された水蒸気は、第１中温部凝縮器２３
を通過する際に、その凝縮熱が高温部蒸発器３１内の水
の蒸発用として使用される。
【００３１】そして、低温部再生器１３で蒸発された水
蒸気は低温部凝縮器１４内に入り、冷却水により凝縮さ
れ、この凝縮水が第３低温側冷媒液移送管６４を介して
低温部蒸発器１１内に移送される。
蒸気は低温部凝縮器１４内に入り、冷却水により凝縮さ
れ、この凝縮水が第３低温側冷媒液移送管６４を介して
低温部蒸発器１１内に移送される。
【００３２】一方、低温部再生器１３で再生された吸収
液は、第４低温側吸収液移送管５４を介して低温部吸収
器１２内に移送される。勿論、この時、第２中温部再生
器２２からの温度の高い吸収液および低温部再生器１３
からの温度の高い吸収液並びに高温側冷媒液移送管７４
内を流れる高温水のそれぞれの持つ熱が、それぞれ熱交
換器４１，４２，４３を介して、第１低温側吸収液移送
管５１内を流れる吸収液に回収される。
液は、第４低温側吸収液移送管５４を介して低温部吸収
器１２内に移送される。勿論、この時、第２中温部再生
器２２からの温度の高い吸収液および低温部再生器１３
からの温度の高い吸収液並びに高温側冷媒液移送管７４
内を流れる高温水のそれぞれの持つ熱が、それぞれ熱交
換器４１，４２，４３を介して、第１低温側吸収液移送
管５１内を流れる吸収液に回収される。
【００３３】さらに、ガスバーナ装置３５から排出され
る排ガスの持つ熱は、上述したように、高温部蒸発器３
１内に設けられた排熱回収部４５により、冷媒液である
水の蒸発に使用される。
る排ガスの持つ熱は、上述したように、高温部蒸発器３
１内に設けられた排熱回収部４５により、冷媒液である
水の蒸発に使用される。
【００３４】上述した動作により、低温部蒸発器１１内
の伝熱管１１ａ内を流れる冷水は、例えば１２℃から７
℃に冷却される。上記冷却サイクルのデューリング線図
を図２に示す。
の伝熱管１１ａ内を流れる冷水は、例えば１２℃から７
℃に冷却される。上記冷却サイクルのデューリング線図
を図２に示す。
【００３５】上記ヒートポンプ装置１の構成によると、
高温側ヒートポンプ３の作動流体として硝酸塩水溶液を
使用するとともに、低温側ヒートポンプ２の作動流体と
して臭化リチウム水溶液を使用し、そして高温部再生器
で分離された水蒸気の持つ熱を、低温側ヒートポンプ２
の第２中温部再生器２２の駆動熱源とし、さらにこの第
２中温部再生器２２で発生した水蒸気の持つ熱を、高温
部蒸発器３１と低温部再生器１３における駆動熱源とす
るようにしたので、三重効用式ヒートポンプ装置であり
ながら、低温側ヒートポンプ２おいては、その作動流体
の移送経路を１系統にし得、すなわち全体として２系統
にすることができ、したがって従来のように、作動流体
の移送系統が３系統であるものに比べて、その流路系統
および機器の構成が簡単となる。
高温側ヒートポンプ３の作動流体として硝酸塩水溶液を
使用するとともに、低温側ヒートポンプ２の作動流体と
して臭化リチウム水溶液を使用し、そして高温部再生器
で分離された水蒸気の持つ熱を、低温側ヒートポンプ２
の第２中温部再生器２２の駆動熱源とし、さらにこの第
２中温部再生器２２で発生した水蒸気の持つ熱を、高温
部蒸発器３１と低温部再生器１３における駆動熱源とす
るようにしたので、三重効用式ヒートポンプ装置であり
ながら、低温側ヒートポンプ２おいては、その作動流体
の移送経路を１系統にし得、すなわち全体として２系統
にすることができ、したがって従来のように、作動流体
の移送系統が３系統であるものに比べて、その流路系統
および機器の構成が簡単となる。
【００３６】この構成の成績係数について述べると、例
えば従来の三重効用式のヒートポンプ装置における（冷
房時）ＣＯＰは１．１５程度あるのに対し、本実施例の
ヒートポンプ装置では、１．２８〜１．３７となり、ま
た冷媒−溶液熱交換器４３および排熱回収部４５を考慮
すると、そのＣＯＰは１．３６〜１．４３となり、飛躍
的に省エネルギーを図ることができる。
えば従来の三重効用式のヒートポンプ装置における（冷
房時）ＣＯＰは１．１５程度あるのに対し、本実施例の
ヒートポンプ装置では、１．２８〜１．３７となり、ま
た冷媒−溶液熱交換器４３および排熱回収部４５を考慮
すると、そのＣＯＰは１．３６〜１．４３となり、飛躍
的に省エネルギーを図ることができる。
【００３７】ところで、上記実施例においては、冷却に
ついて説明したが、勿論、冷却水配管８１に被加熱流体
として温水を供給するとともに、冷水配管８２に熱源流
体として廃温水を供給することにより、暖房にも使用し
得る。
ついて説明したが、勿論、冷却水配管８１に被加熱流体
として温水を供給するとともに、冷水配管８２に熱源流
体として廃温水を供給することにより、暖房にも使用し
得る。
【００３８】
【発明の効果】以上のように本発明の構成によると、高
温部再生器で分離された水蒸気の持つ熱を、低温側ヒー
トポンプの第２中温部再生器の駆動熱源として利用し、
さらにこの第２中温部再生器で発生した水蒸気の持つ熱
を、高温部蒸発器と低温部再生器での駆動熱源として利
用するようにしたので、三重効用式ヒートポンプ装置で
ありながら、低温側ヒートポンプおいては、その作動流
体の流路を１系統とし得て、すなわち全体として２系統
にすることができ、したがって従来のように、作動流体
の流路が３系統であるものに比べて、その流路系統およ
び機器の構成を簡単にすることができる。
温部再生器で分離された水蒸気の持つ熱を、低温側ヒー
トポンプの第２中温部再生器の駆動熱源として利用し、
さらにこの第２中温部再生器で発生した水蒸気の持つ熱
を、高温部蒸発器と低温部再生器での駆動熱源として利
用するようにしたので、三重効用式ヒートポンプ装置で
ありながら、低温側ヒートポンプおいては、その作動流
体の流路を１系統とし得て、すなわち全体として２系統
にすることができ、したがって従来のように、作動流体
の流路が３系統であるものに比べて、その流路系統およ
び機器の構成を簡単にすることができる。
【００３９】また、高温部凝縮器を通過した高温の凝縮
水の持つ熱を、低温部吸収器から移送される吸収液に与
えるように、または高温部再生器で発生した排ガスの持
つ熱を高温部蒸発器にて回収するようにしたので、装置
の成績係数の向上を図ることができる。
水の持つ熱を、低温部吸収器から移送される吸収液に与
えるように、または高温部再生器で発生した排ガスの持
つ熱を高温部蒸発器にて回収するようにしたので、装置
の成績係数の向上を図ることができる。
【図１】本発明の一実施例における吸収式ヒートポンプ
装置の概略構成を示す全体フロー図である。
装置の概略構成を示す全体フロー図である。
【図２】同実施例における動作状態を示すデューリング
線図である。
線図である。
１ 吸収式ヒートポンプ装置
２ 低温側ヒートポンプ
３ 高温側ヒートポンプ
１１ 低温部蒸発器
１２ 低温部吸収器
１３ 低温部再生器
１４ 低温部凝縮器
２１ 第１中温部再生器
２２ 第２中温部再生器
２３ 第１中温部凝縮器
２３ａ 伝熱管
２４ 第２中温部凝縮器
３１ 高温部蒸発器
３２ 高温部吸収器
３３ 高温部再生器
３４ 高温部凝縮器
３４ａ 伝熱管
３５ ガスバーナ装置
４３ 冷媒−溶液熱交換器
４５ 排熱回収部
５１ 第１低温側吸収液移送管
７４ 高温側冷媒液移送管
７６ 排ガス配管
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 古寺 雅晴
大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28
号 日立造船株式会社内
(72)発明者 吉良 和久
大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28
号 日立造船株式会社内
(72)発明者 矢野 猛
大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28
号 日立造船株式会社内
(72)発明者 古川 哲郎
大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28
号 日立造船株式会社内
(56)参考文献 特開 平６−235558（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−268170（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−369359（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−80061（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F25B 15/00 303
F25B 15/00
Claims (3)
- 【請求項１】それぞれ蒸発→吸収→再生→凝縮からなる
吸収サイクルを行わせる低温側ヒートポンプおよび高温
側ヒートポンプを有し、上記低温側ヒートポンプを、冷
媒蒸気を蒸発させる低温部蒸発器と、この低温部蒸発器
で蒸発された冷媒蒸気を導いて吸収液に吸収させる低温
部吸収器と、この低温部吸収器内の濃度が薄くなった吸
収液を導いて順次加熱する第１および第２中温部再生器
と、この第２中温部再生器で加熱された吸収液を導いて
さらに加熱する低温部再生器と、この低温部再生器で分
離された冷媒蒸気を導いて凝縮させる低温部凝縮器と、
上記第２中温部再生器で分離された冷媒蒸気を導いて順
次凝縮させる第１および第２中温部凝縮器とから構成
し、上記高温側ヒートポンプを、上記第１中温部凝縮器
の伝熱管が内部に配置されるとともにこの伝熱管に第２
中温部再生器で分離された冷媒蒸気を導きその熱により
冷媒蒸気を発生させる高温部蒸発器と、上記第１中温部
再生器の伝熱管が内部に配置されるとともに上記高温部
蒸発器からの冷媒蒸気を導いて吸収液に吸収させる高温
部吸収器と、この高温部吸収器で冷媒蒸気を吸収して濃
度が薄くなった吸収液を導いて加熱する高温部再生器
と、上記第２中温部再生器内に配置された伝熱管を有し
かつこの伝熱管に上記高温部再生器で分離された冷媒蒸
気を導くようにした高温部凝縮器とから構成し、かつ低
温側ヒートポンプにおける作動流体として臭化リチウム
水溶液を使用するとともに、高温側ヒートポンプにおけ
る作動流体として硝酸塩水溶液を使用したことを特徴と
する吸収式ヒートポンプ装置。 - 【請求項２】高温部再生器における加熱源からの排ガス
を排出する排ガス管路の途中に、高温部蒸発器内に供給
される冷媒に熱を与える排熱回収部を設けたことを特徴
とする請求項１記載の吸収式ヒートポンプ装置。 - 【請求項３】高温部凝縮器からの冷媒液を高温部蒸発器
に移送する高温側冷媒液移送管路と、低温部吸収器から
の吸収液を第１中温部再生器に移送する低温側吸収液移
送管路との間で熱交換を行う熱交換器を設けたことを特
徴とする請求項１または２に記載の吸収式ヒートポンプ
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30852194A JP3387671B2 (ja) | 1994-12-13 | 1994-12-13 | 吸収式ヒートポンプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30852194A JP3387671B2 (ja) | 1994-12-13 | 1994-12-13 | 吸収式ヒートポンプ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08166177A JPH08166177A (ja) | 1996-06-25 |
| JP3387671B2 true JP3387671B2 (ja) | 2003-03-17 |
Family
ID=17982035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30852194A Expired - Fee Related JP3387671B2 (ja) | 1994-12-13 | 1994-12-13 | 吸収式ヒートポンプ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3387671B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4885467B2 (ja) * | 2005-03-25 | 2012-02-29 | 川重冷熱工業株式会社 | 吸収ヒートポンプ |
| CN101706173A (zh) * | 2009-11-11 | 2010-05-12 | 李华玉 | 以三效为第一级的两级第一类吸收式热泵 |
-
1994
- 1994-12-13 JP JP30852194A patent/JP3387671B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08166177A (ja) | 1996-06-25 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
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