專利名稱：吸收式熱泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可以使用吸收式熱泵將廢熱水、廢氣、廢蒸汽等熱源(廢熱能)轉(zhuǎn)換為高溫介質(zhì)(高溫水、高溫蒸汽等)的吸收式熱泵，特別涉及一種使用這些加熱源獲得高溫的被加熱介質(zhì)蒸汽的吸收式熱泵。另外，特別涉及一種改良了熱效率的吸收式熱泵。另外，特別涉及一種改良了啟動(dòng)特性的兩級(jí)升溫型吸收式熱泵。
背景技術(shù)：
以往，作為以這種廢熱水為熱源產(chǎn)生比該廢熱源溫度更高的熱水的吸收式熱泵，如以下所述。圖31表示單級(jí)升溫型吸收式熱泵的一種結(jié)構(gòu)的例子。如圖所示，單級(jí)升溫型吸收式熱泵的主要構(gòu)成設(shè)備有吸收器A、蒸發(fā)器E、再生器G、冷凝器C、溶液熱交換器X。冷凝器C內(nèi)具有冷卻水管101，蒸發(fā)器E內(nèi)具有熱水管102，再生器G內(nèi)具有熱水管103，吸收器A內(nèi)具有高溫水管104。
在再生器G內(nèi)，由熱水管103的熱源熱水將稀溶液(工作介質(zhì)稀溶液)加熱蒸發(fā)，成為濃溶液(工作介質(zhì)濃溶液)，由溶液泵105通過(guò)濃溶液管106，由溶液熱交換器X加熱并送到吸收器A。在再生器G內(nèi)蒸發(fā)的蒸汽(工作介質(zhì)蒸汽)通過(guò)蒸汽管110送到冷凝器(凝縮器)C，在該冷凝器C內(nèi)由冷卻水管101的冷卻水冷卻并冷凝成為制冷劑液(工作介質(zhì)制冷劑液)。該制冷劑液由制冷劑泵107通過(guò)制冷劑管108送到蒸發(fā)器E。在蒸發(fā)器E內(nèi)由熱水管102的熱源熱水將制冷劑液加熱蒸發(fā)成為制冷劑蒸汽(工作介質(zhì)制冷劑蒸汽)，并通過(guò)蒸汽管109送到吸收器A，在該吸收器A中由從再生器G送來(lái)的濃溶液吸收。
通過(guò)在上述吸收器A中由濃溶液吸收制冷劑蒸汽時(shí)產(chǎn)生的吸收熱，將濃溶液加熱達(dá)到相當(dāng)于沸點(diǎn)上升的高溫度并加熱高溫水管104，將通過(guò)該高溫水管的水加熱，可以得到比熱源熱水溫度高的熱水。在吸收器A內(nèi)吸收制冷劑蒸汽而濃度變稀的稀溶液通過(guò)稀溶液管112并在溶液熱交換器X的加熱側(cè)加熱濃溶液，并通過(guò)減壓閥113返回再生器G。再生器G內(nèi)產(chǎn)生的制冷劑蒸汽如上述一樣被導(dǎo)入冷凝管C，由冷卻水管101的冷卻水冷卻、冷凝，反復(fù)進(jìn)行循環(huán)。
圖32表示兩級(jí)升溫型吸收式熱泵的一種結(jié)構(gòu)的例子。如圖32所示，兩級(jí)升溫型吸收式熱泵的主要構(gòu)成設(shè)備有高溫吸收器A2、低溫吸收器A1、高溫蒸發(fā)器E2、低溫蒸發(fā)器E1、再生器G、冷凝器C、高溫溶液熱交換器X2、低溫溶液熱交換器X1。
溶液側(cè)的設(shè)備有將再生器G的濃溶液送到高溫吸收器A2的溶液泵205、濃溶液管206、稀溶液管215、中間濃度稀溶液管214、第1減壓閥216、第2減壓閥226、設(shè)置在再生器G內(nèi)的第1熱水管203、設(shè)置在該第1熱水管203的入口側(cè)的控制閥228、設(shè)置在高溫吸收器A2內(nèi)的第2熱水管204、設(shè)置在該第2熱水管204的出口側(cè)并用于檢測(cè)出口溫度的溫度傳感器229、檢測(cè)低溫吸收器A1的液面的液位傳感器227、在低溫吸收器A1內(nèi)開(kāi)口的第1噴霧器224和在高溫吸收器A2內(nèi)開(kāi)口的第2噴霧器223。
制冷劑側(cè)的設(shè)備有從冷凝器C將制冷劑送到低溫蒸發(fā)器E1及高溫蒸發(fā)器E2的制冷劑泵208、制冷劑管209、210、211、在低溫蒸發(fā)器E1內(nèi)開(kāi)口的噴霧器218、在高溫蒸發(fā)器E2內(nèi)開(kāi)口的噴霧器219、檢測(cè)低溫蒸發(fā)器E1的液面的液位傳感器220、檢測(cè)高溫蒸發(fā)器E2的液面的液位傳感器230、控制供給到噴霧器218中的制冷劑流量的控制閥221、控制供給到噴霧器219中的制冷劑流量的控制閥222、設(shè)置在冷凝器C內(nèi)的冷卻水管201、設(shè)置在低溫蒸發(fā)器E1內(nèi)的第3熱水管202、設(shè)置在第3熱水管202入口的控制閥225。
聯(lián)系溶液側(cè)和制冷劑側(cè)的設(shè)備有將再生器G中產(chǎn)生的制冷劑蒸汽導(dǎo)入冷凝器C的蒸汽管207、將低溫蒸發(fā)器E1中產(chǎn)生的制冷劑蒸汽供給到低溫吸收器A1的蒸汽管212、將高溫蒸發(fā)器E2中產(chǎn)生的制冷劑蒸汽供給到高溫吸收器A2的蒸汽管213、聯(lián)系低溫吸收器A1內(nèi)和高溫蒸發(fā)器E2內(nèi)并呈環(huán)狀設(shè)置且由其中的循環(huán)水將在低溫吸收器A1內(nèi)得到的熱量供給到高溫蒸發(fā)器E2內(nèi)的傳熱管217?？刂崎y228及控制閥225由第2熱水管204出口側(cè)的溫度傳感器229的檢測(cè)信號(hào)來(lái)進(jìn)行控制。
以類似熱廢水的熱水作為熱源熱水供給到第1熱水管203和第3熱水管202，使用通過(guò)和供給到冷凝器C的冷卻水管201中的冷卻水之間的溫度差而被供給的熱能，并利用吸收熱和溶液的沸點(diǎn)上升，使熱介質(zhì)的溫度分兩階段上升從而提高高溫吸收器A2內(nèi)的溫度，成為極高溫度，將另外供給到第2熱水管204中的熱水加熱，從而得到以往循環(huán)中所得不到的高溫的利用價(jià)值很高的熱水。
在再生器G內(nèi)，由第1熱水管203的熱源熱水將稀溶液(工作介質(zhì)稀溶液)加熱蒸發(fā)，成為濃溶液(工作介質(zhì)濃溶液)，由溶液泵205通過(guò)濃溶液管206，通過(guò)低溫溶液熱交換器X1、高溫溶液熱交換器X2的被加熱側(cè)被加熱，并被送到高溫吸收器A2。在再生器G內(nèi)蒸發(fā)的制冷劑蒸汽(工作介質(zhì)蒸汽)通過(guò)蒸汽管207送到冷凝器C，在該冷凝器C內(nèi)由冷卻水管201的冷卻水冷卻并冷凝成為制冷劑液(工作介質(zhì)制冷劑液)。該制冷劑液由制冷劑泵208通過(guò)制冷劑管209、210、211送到低溫蒸發(fā)器E1、高溫蒸發(fā)器E2。在低溫蒸發(fā)器E1內(nèi)由第3熱水管202的熱源熱水將制冷劑液蒸發(fā)成為制冷劑蒸汽(工作介質(zhì)蒸汽)，并通過(guò)蒸汽管212送到低溫吸收器A1。在高溫蒸發(fā)器E2內(nèi)由傳熱管217的、來(lái)自低溫吸收器A1的傳送熱將制冷劑液加熱蒸發(fā)成為制冷劑蒸汽(工作介質(zhì)蒸汽)，并通過(guò)蒸汽管213送到高溫吸收器A2。
在高溫吸收器A2中，由來(lái)自再生器G的濃溶液吸收來(lái)自高溫蒸發(fā)器E2的制冷劑蒸汽，由該吸收時(shí)產(chǎn)生的吸收熱將濃溶液加熱達(dá)到相當(dāng)于沸點(diǎn)上升的高溫度，并加熱第2熱水管204，將通過(guò)第2熱水管204的水加熱，可以得到比熱源熱水溫度高的熱水。在高溫吸收器A2內(nèi)吸收制冷劑蒸汽而成為中間濃度的中間濃度溶液通過(guò)中間濃度溶液管214，并在高溫溶液熱交換器X2中加熱來(lái)自再生器G的濃溶液，并被送到低溫吸收器A1。在該低溫吸收器A1中，中間濃度溶液吸收來(lái)自低溫蒸發(fā)器E1的制冷劑蒸汽而成為稀溶液并通過(guò)稀溶液管215，在低溫溶液熱交換器X1中加熱來(lái)自再生器G的濃溶液，并通過(guò)第1減壓閥216返回再生器G。在低溫吸收器A1中，中間濃度溶液吸收制冷劑蒸汽而產(chǎn)生的吸收熱由傳熱管217傳送到高溫蒸發(fā)器E2。再生器G內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽如上述一樣被導(dǎo)入冷凝管C，由冷卻水管201的冷卻水冷卻、冷凝，并反復(fù)進(jìn)行循環(huán)。
上述結(jié)構(gòu)的兩級(jí)升溫型吸收式熱泵的溶液側(cè)的流體的吸收循環(huán)線圖(以下稱為串流(series flow))如圖33所示。該串流中，如果啟動(dòng)完成并進(jìn)行通常的運(yùn)行而各設(shè)備變成作為熱泵的壓力分布，則建立了正常的溶液循環(huán)系統(tǒng)。即，將再生器G中濃縮的濃溶液由溶液泵205送到制冷劑蒸汽壓高的高溫吸收器A2中，成為中間濃度的中間濃度溶液由于制冷劑蒸汽壓的壓力差而從高溫吸收器A2流動(dòng)到低溫吸收器A1，低溫吸收器A1中稀釋的稀溶液由于兩者的制冷劑蒸汽壓力差而從低溫吸收器A1流動(dòng)到再生器G。
圖34表示吸收循環(huán)線圖(以下稱為逆流(reverse flow))，圖35表示吸收循環(huán)線圖(以下稱為并流(parallel flow))。其在運(yùn)行啟動(dòng)時(shí)，由于將溶液導(dǎo)入低溫吸收器A1，低溫吸收器A1的冷卻介質(zhì)比低溫蒸發(fā)器E1的制冷劑溫度高，使溶液循環(huán)成為可能。
但是，這些吸收式熱泵作為被加熱流體的高溫水(顯熱)得到高溫的熱量，因此，會(huì)有用于高溫水循環(huán)的泵動(dòng)力變大的問(wèn)題。另外，這些公知的吸收式熱泵中，并不是加熱被加熱介質(zhì)液并得到被加熱介質(zhì)蒸汽，因此，沒(méi)有考慮被加熱介質(zhì)的預(yù)熱。
另外，以往，上述結(jié)構(gòu)的一級(jí)升溫型吸收式熱泵及兩級(jí)升溫型吸收式熱泵中，并沒(méi)有考慮將從冷凝器C送到蒸發(fā)器E、E1、E2的冷凝制冷劑(工作介質(zhì)冷凝溶液)預(yù)熱。因此不能得到高效的吸收式熱泵。
并且，上述串流中，啟動(dòng)時(shí)低溫吸收器中未供給溶液，低溫吸收器A1的冷卻介質(zhì)由來(lái)自低溫蒸發(fā)器E1的制冷劑蒸汽的冷凝熱加熱，該冷卻介質(zhì)的溫度比低溫蒸發(fā)器E1的蒸發(fā)溫度低。高溫蒸發(fā)器E2中，該冷卻介質(zhì)在熱源產(chǎn)生制冷劑蒸汽，或者冷卻介質(zhì)本身成為制冷劑蒸汽而在高溫吸收器A2中被吸收。因此，高溫吸收器A2的制冷劑蒸汽比低溫吸收器A1的蒸汽壓(和低溫蒸發(fā)器E1的蒸汽壓相同)低，在不依賴于位置頭的情況下，不會(huì)產(chǎn)生從高溫吸收器A2到低溫吸收器A1的中間濃度溶液的流動(dòng)，如抑制高溫吸收器A2的高度，則不能啟動(dòng)，或者啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)。
另外，圖34的逆流中，會(huì)有溶液泵必須為2套的問(wèn)題。另一方面，圖35的并流中，雖然溶液泵可以為一套，但是低溫吸收器A1及高溫吸收器A2的濃度幅度變大，兩吸收器的出口濃度大致變?yōu)橄∪芤簼舛龋虼?，吸收器出口的溶液溫度比圖33的串流或者圖34的溶液溫度低。即，會(huì)有熱泵的升溫能力降低的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而完成的，其目的是提供一種吸收式熱泵，通過(guò)以廢熱水、廢氣、廢蒸汽等為熱源將被加熱介質(zhì)加熱并得到被加熱介質(zhì)蒸汽，從而可以減少輔機(jī)動(dòng)力，并且可以通過(guò)預(yù)熱被加熱介質(zhì)液而實(shí)現(xiàn)向蒸汽轉(zhuǎn)換效率的提高。
另外，本發(fā)明的目的是提供一種通過(guò)預(yù)熱從冷凝器送到蒸發(fā)器的冷凝制冷劑(工作介質(zhì)冷凝溶液)而提高效率的吸收式熱泵。
另外，本發(fā)明的目的是提供一種可以抑制熱泵的機(jī)械高度尺寸，并且升溫性能及啟動(dòng)性能良好，特別是以高溫蒸汽形態(tài)得到高溫介質(zhì)的兩級(jí)升溫型吸收式熱泵。
(1)為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的吸收式熱泵，例如，如圖1所示，具備蒸發(fā)器E，用于導(dǎo)入第1熱源301并將制冷劑液蒸發(fā)成為制冷劑蒸汽；吸收器A，具有被加熱介質(zhì)流道28A，用于將被加熱介質(zhì)液303導(dǎo)入被加熱介質(zhì)流道28A的被加熱介質(zhì)入口，通過(guò)由蒸發(fā)器產(chǎn)生的制冷劑蒸汽被溶液吸收時(shí)的吸收熱來(lái)加熱被加熱介質(zhì)液303，而從被加熱介質(zhì)出口將蒸汽或者包含液體的蒸汽的被加熱介質(zhì)304導(dǎo)出；及再生器G，用于導(dǎo)入第2熱源301，從吸收了上述制冷劑蒸汽的溶液中將上述制冷劑蒸發(fā)。
另外，本發(fā)明的吸收式熱泵，也可以是以吸收器、蒸發(fā)器、再生器、冷凝器以及溶液熱交換器為主要構(gòu)成設(shè)備，并通過(guò)管道將其連接而構(gòu)成，將熱源導(dǎo)入蒸發(fā)器及再生器，將冷卻源導(dǎo)入冷凝器，在吸收器中得到高溫的被加熱介質(zhì)，其中，將被加熱介質(zhì)液導(dǎo)入吸收器的被加熱介質(zhì)入口，從被加熱介質(zhì)出口將蒸汽或者包含液體的蒸汽的被加熱介質(zhì)導(dǎo)出。
本發(fā)明中，將被加熱介質(zhì)液導(dǎo)入吸收器的被加熱介質(zhì)入口，得到蒸汽或者包含液體的蒸汽的被加熱介質(zhì)并從被加熱介質(zhì)出口導(dǎo)出，因此可以減少用于向吸收器供給被加熱介質(zhì)液的泵動(dòng)力。例如，以高溫水的形式得到被加熱介質(zhì)是水(H2O)的高溫?zé)岬那闆r下，如果高溫水的出入口溫度差為例如5K，則以蒸汽形態(tài)得到其的本發(fā)明中，大約1％的流量即可，因此，泵動(dòng)力小。熱介質(zhì)液的量增加且傳熱良好，即使在出口部采用氣液分離的方式的情況下，1/50的流量即可。
(2)另外，本發(fā)明的吸收式熱泵，例如，如圖1所示，上述(1)所述的吸收式熱泵中，還可以具有被加熱介質(zhì)液導(dǎo)入量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)18，用于調(diào)節(jié)導(dǎo)入吸收器A的被加熱介質(zhì)入口的被加熱介質(zhì)液303的導(dǎo)入量，以使被加熱介質(zhì)出口的蒸汽304的過(guò)熱度為目標(biāo)值。
這樣構(gòu)成時(shí)，因?yàn)樵O(shè)置了將導(dǎo)入吸收器的被加熱介質(zhì)入口的被加熱介質(zhì)液的量調(diào)節(jié)為使被加熱介質(zhì)出口的蒸汽的過(guò)熱度為目標(biāo)值的被加熱介質(zhì)液導(dǎo)入量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，可以得到不含液滴的被加熱介質(zhì)蒸汽。
(3)另外，本發(fā)明的吸收式熱泵，例如，如圖2所示，上述(1)所述的吸收式熱泵中，還可以具有氣液分離器36，其被設(shè)置在吸收器A的被加熱介質(zhì)出口，用于將導(dǎo)入吸收器A的被加熱介質(zhì)入口的被加熱介質(zhì)液303分離。
另外，本發(fā)明中，在上述(1)的吸收式熱泵中，也可以在上述吸收器的被加熱介質(zhì)出口處設(shè)置氣液分離器，并將由該氣液分離器分離的被加熱介質(zhì)液導(dǎo)入該吸收器的被加熱介質(zhì)入口。
這樣構(gòu)成時(shí)，因?yàn)樵谏鲜鑫掌鞯谋患訜峤橘|(zhì)出口處設(shè)置氣液分離器，通過(guò)增加被加熱介質(zhì)液的量并提高被加熱介質(zhì)的傳熱系數(shù)，可以得到溫度更高的蒸汽。例如，通過(guò)使被加熱介質(zhì)液的量為蒸發(fā)量的1～2倍，可以提高被加熱介質(zhì)的傳熱系數(shù)。
(4)另外，本發(fā)明的吸收式熱泵，在上述(1)～(3)任一項(xiàng)所述的吸收式熱泵中，也可以由熱源介質(zhì)、來(lái)自蒸發(fā)器的制冷劑蒸汽、吸收溶液、冷凝器的冷凝熱中的至少一種以上來(lái)加熱供給到吸收器的被加熱介質(zhì)液。
這樣構(gòu)成時(shí)，由熱源介質(zhì)、來(lái)自蒸發(fā)器的制冷劑蒸汽、吸收溶液、冷凝器的冷凝熱中的至少一種以上來(lái)加熱供給到吸收器的被加熱介質(zhì)液，因此，可以將被加熱介質(zhì)液預(yù)熱并供給到吸收器中從而提高向蒸汽轉(zhuǎn)換的效率。
(5)另外，本發(fā)明的吸收式熱泵，例如，如圖4所示，在上述(1)～(4)任一項(xiàng)所述的吸收式熱泵中，也可以使上述吸收器和上述蒸發(fā)器的組合為多級(jí)，從而使溫度多級(jí)上升。
這樣構(gòu)成時(shí)，通過(guò)使上述吸收器和上述蒸發(fā)器的組合為多級(jí)而使溫度多級(jí)上升，可以得到更高溫度的加熱介質(zhì)蒸汽。
(6)為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的吸收式熱泵，例如，如圖12、圖13所示，具有吸收器A，由在工作介質(zhì)濃溶液吸收工作介質(zhì)制冷劑的蒸汽時(shí)產(chǎn)生的吸收熱加熱被加熱介質(zhì)；再生器G，將吸收了上述工作介質(zhì)制冷劑的蒸汽的溶液導(dǎo)入并加熱，使上述工作介質(zhì)制冷劑蒸發(fā)并成為上述工作介質(zhì)濃溶液；冷凝器C，通過(guò)將由再生器G產(chǎn)生的上述工作介質(zhì)制冷劑的蒸汽導(dǎo)入并冷卻從而冷凝，成為上述工作介質(zhì)制冷劑的液體；蒸發(fā)器E，通過(guò)將由冷凝器C冷凝的上述工作介質(zhì)制冷劑的液體導(dǎo)入并加熱，產(chǎn)生上述工作介質(zhì)制冷劑的蒸汽，并由吸收器A的上述工作介質(zhì)濃溶液來(lái)吸收產(chǎn)生的上述工作介質(zhì)制冷劑的蒸汽；及，熱交換器5，通過(guò)從上述再生器G到冷凝器C的工作介質(zhì)制冷劑的蒸汽來(lái)加熱從冷凝器C送到蒸發(fā)器E的工作介質(zhì)制冷劑的液體。
另外，本發(fā)明的單級(jí)升溫或者多級(jí)升溫的吸收式熱泵，以單級(jí)或者多級(jí)的吸收器、單級(jí)或者多級(jí)的蒸發(fā)器、再生器、冷凝器為主要構(gòu)成設(shè)備，并通過(guò)管道將其連接而構(gòu)成，還可以設(shè)置熱交換器，用于由從上述再生器到上述冷凝器的工作介質(zhì)制冷劑蒸汽來(lái)加熱從上述冷凝器送到上述蒸發(fā)器的工作介質(zhì)制冷劑液。
(7)另外，本發(fā)明的吸收式熱泵，例如，如圖12、圖13所示，在上述(6)所述的吸收式熱泵中，其結(jié)構(gòu)為將熱交換器5設(shè)置在工作介質(zhì)制冷劑蒸汽從再生器G到冷凝器C所通過(guò)的流道13中或者冷凝器入口，并由該工作介質(zhì)制冷劑蒸汽來(lái)加熱從冷凝器C送到蒸發(fā)器E、EH的工作介質(zhì)制冷劑液。
這樣構(gòu)成時(shí)，設(shè)置了由從再生器到冷凝器的工作介質(zhì)制冷劑蒸汽來(lái)加熱從冷凝器送到蒸發(fā)器的工作介質(zhì)制冷劑液的熱交換器，因此，可以由在和熱源(廢熱水或者廢蒸汽等)的溫度接近的溫度下產(chǎn)生的制冷劑蒸汽來(lái)加熱來(lái)自冷凝器的工作介質(zhì)制冷劑液，并導(dǎo)入蒸發(fā)器中，熱水的熱量不會(huì)因?yàn)楣ぷ鹘橘|(zhì)冷凝液的預(yù)熱而消耗，并且，還可以減少由冷凝器發(fā)散到冷卻水中的熱量。由此，可以提供一種高效的單級(jí)或多級(jí)升溫的吸收式熱泵。
(8)另外，本發(fā)明的吸收式熱泵，例如，如圖14～17所示，具有高溫蒸發(fā)器EH，用于加熱工作介質(zhì)制冷劑的液體使其蒸發(fā)從而成為上述工作介質(zhì)制冷劑的蒸汽；低溫蒸發(fā)器E，用于加熱工作介質(zhì)制冷劑的液體使其蒸發(fā)從而成為上述工作介質(zhì)制冷劑的蒸汽；高溫吸收器AH，用于由工作介質(zhì)濃溶液吸收由高溫蒸發(fā)器EH產(chǎn)生的工作介質(zhì)制冷劑的蒸汽從而成為比上述工作介質(zhì)濃溶液濃度低的溶液時(shí)產(chǎn)生的吸收熱來(lái)加熱被加熱介質(zhì)；低溫吸收器A，導(dǎo)入比上述工作介質(zhì)濃溶液濃度低的溶液，并由該溶液吸收由低溫蒸發(fā)器E產(chǎn)生的上述工作介質(zhì)制冷劑的蒸汽從而成為比該溶液濃度低的稀溶液時(shí)所產(chǎn)生的吸收熱來(lái)加熱比低溫蒸發(fā)器E工作溫度高的蒸發(fā)器的工作介質(zhì)制冷劑的液體；再生器G，將上述稀溶液導(dǎo)入并加熱，使上述工作介質(zhì)制冷劑蒸發(fā)從而成為上述工作介質(zhì)濃溶液；冷凝器C，通過(guò)將由再生器G產(chǎn)生的上述工作介質(zhì)制冷劑的蒸汽導(dǎo)入并冷卻而使其冷凝，成為上述工作介質(zhì)制冷劑的液體；熱交換器23、41、42，以加熱源來(lái)加熱導(dǎo)入高溫蒸發(fā)器EH及低溫蒸發(fā)器E的至少一方中的、來(lái)自冷凝器C的工作介質(zhì)制冷劑的液體。
另外，本發(fā)明的兩級(jí)升溫或者三級(jí)或以上的多級(jí)升溫的吸收式熱泵，以多級(jí)的吸收器、多級(jí)的蒸發(fā)器、再生器及冷凝器為主要構(gòu)成設(shè)備，并通過(guò)管道將其連接而構(gòu)成，還可以設(shè)置熱交換器，用于由加熱源加熱導(dǎo)入上述蒸發(fā)器中的、來(lái)自上述冷凝器的工作介質(zhì)制冷劑液體。
(9)另外，本發(fā)明的吸收式熱泵，在上述(8)所述的吸收式熱泵中，上述熱交換器的加熱源也可以是上述再生器的加熱源、上述蒸發(fā)器的加熱源、上述蒸發(fā)器的工作介質(zhì)制冷劑蒸汽或者工作介質(zhì)制冷劑液體。
(10)另外，本發(fā)明的吸收式熱泵，在上述(8)所述的吸收式熱泵中，上述熱交換器的加熱源也可以是上述再生器內(nèi)的工作介質(zhì)溶液、返回上述再生器中的工作介質(zhì)溶液或者從上述再生器傳送到上述吸收器的工作介質(zhì)溶液。
這樣構(gòu)成時(shí)，因?yàn)樵O(shè)置了以加熱源來(lái)加熱導(dǎo)入蒸發(fā)器中的、來(lái)自冷凝器的工作介質(zhì)制冷劑液的熱交換器，因而可以加熱從冷凝器導(dǎo)入蒸發(fā)器的工作制冷劑液，可以提供一種高效的兩級(jí)升溫或者三級(jí)或以上的多級(jí)升溫型的吸收式熱泵。
(11)另外，本發(fā)明的吸收式熱泵，例如，如圖18所示，具有高溫蒸發(fā)器EH，用于加熱工作介質(zhì)制冷劑的液體使其蒸發(fā)從而成為上述工作介質(zhì)制冷劑的蒸汽；低溫蒸發(fā)器E，用于加熱工作介質(zhì)制冷劑的液體使其蒸發(fā)從而成為上述工作介質(zhì)制冷劑的蒸汽；高溫吸收器AH，用于由工作介質(zhì)濃溶液吸收由高溫蒸發(fā)器EH產(chǎn)生的工作介質(zhì)制冷劑的蒸汽從而成為比上述工作介質(zhì)濃溶液濃度低的溶液時(shí)產(chǎn)生的吸收熱來(lái)加熱被加熱介質(zhì)；低溫吸收器A，導(dǎo)入比上述工作介質(zhì)濃溶液濃度低的溶液，并由該溶液吸收由低溫蒸發(fā)器E產(chǎn)生的上述工作介質(zhì)制冷劑的蒸汽從而成為比該溶液濃度低的稀溶液時(shí)所產(chǎn)生的吸收熱來(lái)加熱比低溫蒸發(fā)器E工作溫度高的蒸發(fā)器的工作介質(zhì)制冷劑的液體；再生器G，將上述稀溶液導(dǎo)入并加熱，使上述工作介質(zhì)制冷劑蒸發(fā)從而成為上述工作介質(zhì)濃溶液；冷凝器C，通過(guò)將由再生器G產(chǎn)生的上述工作介質(zhì)制冷劑的蒸汽導(dǎo)入并冷卻而使其冷凝，成為上述工作介質(zhì)制冷劑的液體；將來(lái)自冷凝器C的上述工作介質(zhì)制冷劑的液體導(dǎo)入低溫蒸發(fā)器E并加熱，并將低溫蒸發(fā)器E的上述工作介質(zhì)制冷劑的液體的一部分導(dǎo)入比低溫蒸發(fā)器E溫度高的一側(cè)的蒸發(fā)器中。
另外，本發(fā)明的兩級(jí)升溫或者三級(jí)或以上的多級(jí)升溫的吸收式熱泵，以多級(jí)的吸收器、多級(jí)的蒸發(fā)器、再生器及冷凝器為主要構(gòu)成設(shè)備，并通過(guò)管道將其連接而構(gòu)成，也可以將來(lái)自上述冷凝器的工作介質(zhì)制冷劑液導(dǎo)入低溫側(cè)的上述蒸發(fā)器并加熱，并將該低溫側(cè)的蒸發(fā)器的工作介質(zhì)制冷劑液的一部分導(dǎo)入高溫側(cè)的上述蒸發(fā)器中。
這樣構(gòu)成時(shí)，因?yàn)閷?lái)自冷凝器的工作介質(zhì)制冷劑液導(dǎo)入低溫側(cè)的蒸發(fā)器并加熱，并將該蒸發(fā)器的工作介質(zhì)制冷劑液的一部分導(dǎo)入高溫側(cè)的蒸發(fā)器中，因此，來(lái)自冷凝器的工作介質(zhì)制冷劑液在蒸發(fā)器中被加熱，該加熱的工作介質(zhì)液被導(dǎo)入蒸發(fā)器中，可以提供一種高效的兩級(jí)升溫或者多級(jí)升溫型的吸收式熱泵。
(12)為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的吸收式熱泵，例如，如圖28、圖30所示，具有再生器G，用于產(chǎn)生制冷劑蒸汽；冷凝器C，用于導(dǎo)入再生器G所產(chǎn)生的制冷劑蒸汽；高溫蒸發(fā)器EH，用于導(dǎo)入冷凝器C的冷凝制冷劑液；低溫蒸發(fā)器E，用于導(dǎo)入冷凝器C的冷凝制冷劑液；高溫吸收器AH，經(jīng)由低溫溶液熱交換器X1的被加熱側(cè)及高溫溶液熱交換器X2的被加熱側(cè)將再生器G的濃溶液導(dǎo)入，并且導(dǎo)入由高溫蒸發(fā)器EH產(chǎn)生的制冷劑蒸汽；及，低溫吸收器A，經(jīng)由高溫溶液熱交換器X2的加熱側(cè)，將上述濃溶液在高溫吸收器AH中吸收上述制冷劑蒸汽而成為中間濃度的中間濃度溶液導(dǎo)入，并且導(dǎo)入由低溫蒸發(fā)器E產(chǎn)生的制冷劑蒸汽；再生器G將上述中間濃度溶液在低溫吸收器A中吸收制冷劑蒸汽而成為稀溶液的溶液經(jīng)由低溫溶液熱交換器X1的加熱側(cè)導(dǎo)入，將由低溫溶液熱交換器X1加熱并導(dǎo)入高溫吸收器AH中的、來(lái)自再生器G的濃溶液的一部分分支并導(dǎo)入低溫吸收器A中。
另外，本發(fā)明的兩級(jí)升溫結(jié)構(gòu)的兩級(jí)升溫型吸收式熱泵，以高溫吸收器、低溫吸收器、高溫蒸發(fā)器、低溫蒸發(fā)器、再生器、冷凝器、高溫溶液熱交換器及低溫溶液熱交換器為主要構(gòu)成設(shè)備，上述再生器的濃溶液經(jīng)由上述低溫溶液熱交換器的被加熱側(cè)及上述高溫溶液熱交換器的被加熱側(cè)導(dǎo)入上述高溫吸收器，上述冷凝器的冷凝制冷劑液導(dǎo)入上述低溫蒸發(fā)器及上述高溫蒸發(fā)器，由上述低溫蒸發(fā)器產(chǎn)生的制冷劑蒸汽導(dǎo)入上述低溫吸收器，將由高溫蒸發(fā)器產(chǎn)生的制冷劑蒸汽導(dǎo)入上述高溫吸收器，經(jīng)由高溫溶液熱交換器的加熱側(cè)，將上述濃溶液在上述高溫吸收器中吸收上述制冷劑蒸汽并成為中間濃度的中間濃度溶液導(dǎo)入上述低溫吸收器中，將上述中間濃度溶液在該低溫吸收器中吸收制冷劑蒸汽而成為稀溶液的溶液經(jīng)由上述低溫溶液熱交換器的加熱側(cè)導(dǎo)入上述再生器中，將由該再生器產(chǎn)生的制冷劑蒸汽導(dǎo)入上述冷凝器，也可以將由上述低溫溶液熱交換器加熱并導(dǎo)入上述高溫吸收器中的、來(lái)自上述再生器的濃溶液的一部分分支并導(dǎo)入上述低溫吸收器中。
這樣構(gòu)成時(shí)，因?yàn)閷⒂傻蜏厝芤簾峤粨Q器加熱并導(dǎo)入高溫吸收器中的、來(lái)自再生器的濃溶液的一部分分支并導(dǎo)入低溫吸收器中，因此，即使啟動(dòng)時(shí)，低溫吸收器的溶液溫度也比低溫蒸發(fā)器的制冷劑溫度高，因而高溫吸收器內(nèi)蒸汽壓和低溫吸收器蒸汽壓的差變大，高溫吸收器內(nèi)的中間濃度溶液容易流入低溫吸收器內(nèi)，可提供一種抑制熱泵的機(jī)械高度尺寸并且升溫性能及啟動(dòng)特性優(yōu)良的兩級(jí)升溫型吸收式熱泵。
(13)另外，本發(fā)明的吸收式熱泵，在上述(12)所述的吸收式熱泵中，也可以使上述低溫吸收器和高溫蒸發(fā)器成為一體，以便于用該低溫吸收器中的溶液直接熱加上述高溫蒸發(fā)器的制冷劑。
這樣構(gòu)成時(shí)，低溫吸收器和高溫蒸發(fā)器成為一體，以便于用該低溫吸收器中的溶液直接熱加上述高溫蒸發(fā)器的制冷劑，因此，兩級(jí)升溫型吸收式熱泵的結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單。
(14)另外，本發(fā)明的吸收式熱泵，例如，如圖28、圖30所示，在上述(12)或(13)所述的吸收式熱泵中，也可以由高溫吸收器AH的溶液來(lái)加熱被加熱介質(zhì)303，并成為蒸汽304。
這樣構(gòu)成時(shí)，由高溫吸收器的溶液來(lái)加熱被加熱介質(zhì)并成為蒸汽，因此，可以由較小流量的被加熱介質(zhì)得到高溫介質(zhì)，可以減少用于供給被加熱介質(zhì)的動(dòng)力。
(15)另外，本發(fā)明的吸收式熱泵的特征在于，在上述(12)～(14)任一項(xiàng)所述的吸收式熱泵中，被分支導(dǎo)入上述低溫吸收器中的濃溶液的導(dǎo)入流量為來(lái)自上述再生器的全部濃溶液流量的5～50％。
這樣構(gòu)成時(shí)，被分支導(dǎo)入低溫吸收器中的濃溶液的導(dǎo)入流量為來(lái)自上述再生器的全部濃溶液流量的5～50％，因此，啟動(dòng)無(wú)需花費(fèi)時(shí)間，并且即使啟動(dòng)完成后繼續(xù)進(jìn)行濃溶液的導(dǎo)入，也可以忽視升溫能力的降低。
本申請(qǐng)是根據(jù)2004年10月13日在日本申請(qǐng)的特愿2004-299168號(hào)、2004年10月13日在日本申請(qǐng)的特愿2004-299169號(hào)、2004年12月3日在日本申請(qǐng)的特愿2004-351751號(hào)及2004年12月6日在日本申請(qǐng)的特愿2004-352744號(hào)，以其內(nèi)容為本申請(qǐng)的內(nèi)容，并成為其一部分。
本發(fā)明通過(guò)如下詳細(xì)說(shuō)明可以完全理解。本發(fā)明的進(jìn)一步的應(yīng)用范圍通過(guò)如下詳細(xì)說(shuō)明是顯而易見(jiàn)的。但是，詳細(xì)的說(shuō)明及特定的實(shí)施例是本發(fā)明所期望的實(shí)施方式，僅僅是為了說(shuō)明的目的而記載的。顯而易見(jiàn)，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，根據(jù)該詳細(xì)說(shuō)明進(jìn)行各種變更及改變均在本發(fā)明的精神及范圍內(nèi)。申請(qǐng)人無(wú)意將所記載實(shí)施方式均呈現(xiàn)給公眾，改變、替代方案中，在文字上或許不包含在權(quán)利要求范圍內(nèi)的方案，均屬等同論下的發(fā)明的一部分。
本說(shuō)明書(shū)或者權(quán)利要求書(shū)的記載中，名詞及同樣的指示詞的使用，在沒(méi)有特別指示的情況下，或者根據(jù)上下文不能明顯否定的情況下，應(yīng)理解為包括單數(shù)及復(fù)數(shù)兩種情況。本說(shuō)明書(shū)中提供的所有例子或者列舉的用詞(例如“等”)的使用，只不過(guò)是試圖使本發(fā)明更容易說(shuō)明，尤其是沒(méi)有記載在權(quán)利要求書(shū)中的情況下，并不是對(duì)本發(fā)明范圍的限制。
發(fā)明效果如下根據(jù)本發(fā)明，在從吸收器的被加熱介質(zhì)入口導(dǎo)入被加熱介質(zhì)，并從被加熱介質(zhì)出口得到并導(dǎo)出蒸汽或者包含液體的蒸汽的被加熱介質(zhì)的情況下，可以減少用于向吸收器提供被加熱介質(zhì)液的泵動(dòng)力。
另外，根據(jù)本發(fā)明，在設(shè)置有由從再生器到冷凝器的工作介質(zhì)制冷劑蒸汽來(lái)加熱從冷凝器送到蒸發(fā)器的工作介質(zhì)制冷劑液的熱交換器的情況下，可以用由在和熱源(廢熱水或者廢蒸汽等)的溫度接近的溫度下由再生器產(chǎn)生的制冷劑蒸汽加熱來(lái)自冷凝器的工作介質(zhì)制冷劑液，并導(dǎo)入蒸發(fā)器中，熱水的熱量不會(huì)因?yàn)楣ぷ鹘橘|(zhì)冷凝液的預(yù)熱而消耗，并且，還可以減少在冷凝器中發(fā)散到冷卻水中的熱量。
另外，根據(jù)本發(fā)明，在將由低溫溶液熱交換器加熱并導(dǎo)入高溫吸收器中的、來(lái)自再生器的濃溶液的一部分分支并導(dǎo)入低溫吸收器中的情況下，即使啟動(dòng)時(shí)，低溫吸收器的溶液溫度也比低溫蒸發(fā)器的制冷劑溫度高，因而高溫吸收器內(nèi)蒸汽壓和低溫吸收器蒸汽壓的差變大，從而使高溫吸收器內(nèi)的中間濃度溶液容易流入低溫吸收器內(nèi)，可以提供一種抑制熱泵的機(jī)械高度尺寸，并且，升溫性能及啟動(dòng)特性優(yōu)良的兩級(jí)升溫型吸收式熱泵。


圖1是表示本發(fā)明的吸收式熱泵的構(gòu)成例的圖；圖2是表示本發(fā)明的吸收式熱泵的構(gòu)成例的圖；圖3是表示本發(fā)明的吸收式熱泵的構(gòu)成例的圖；
圖4是表示本發(fā)明的吸收式熱泵的構(gòu)成例的圖；圖5是表示本發(fā)明的吸收式熱泵的構(gòu)成例的圖；圖6是表示本發(fā)明的吸收式熱泵的構(gòu)成例的圖；圖7A是表示本發(fā)明的吸收式熱泵的預(yù)熱圖形例的圖；圖7B是表示本發(fā)明的吸收式熱泵的預(yù)熱圖形例的圖；圖8A是表示本發(fā)明的吸收式熱泵的預(yù)熱圖形例的圖；圖8B是表示本發(fā)明的吸收式熱泵的預(yù)熱圖形例的圖；圖9A是表示本發(fā)明的吸收式熱泵的預(yù)熱圖形例的圖；圖9B是表示本發(fā)明的吸收式熱泵的預(yù)熱圖形例的圖；圖10是表示本發(fā)明的兩級(jí)升溫型吸收式熱泵的預(yù)熱圖形例的圖；圖11是表示本發(fā)明的兩級(jí)升溫型吸收式熱泵的預(yù)熱圖形例的圖；圖12是表示本發(fā)明的單級(jí)升溫型吸收式熱泵的構(gòu)成例的圖；圖13是表示本發(fā)明的兩級(jí)升溫型吸收式熱泵的構(gòu)成例的圖；圖14是表示本發(fā)明的兩級(jí)升溫型吸收式熱泵的構(gòu)成例的圖；圖15是表示本發(fā)明的兩級(jí)升溫型吸收式熱泵的構(gòu)成例的圖；圖16是表示本發(fā)明的兩級(jí)升溫型吸收式熱泵的構(gòu)成例的圖；圖17是表示本發(fā)明的兩級(jí)升溫型吸收式熱泵的構(gòu)成例的圖；圖18是表示本發(fā)明的兩級(jí)升溫型吸收式熱泵的構(gòu)成例的圖；圖19是表示兩級(jí)升溫型吸收式熱泵的溶液的串流圖形的圖；圖20是表示兩級(jí)升溫型吸收式熱泵的溶液的逆流圖形的圖；圖21是表示兩級(jí)升溫型吸收式熱泵的溶液的并流圖形的圖；圖22是表示本發(fā)明的兩級(jí)升溫型吸收式熱泵的溶液串流圖形的加熱源溶液位置的圖；圖23是表示本發(fā)明的兩級(jí)升溫型吸收式熱泵的溶液逆流圖形的加熱源溶液位置的圖；圖24是表示本發(fā)明的兩級(jí)升溫型吸收式熱泵的溶液并流圖形的加熱源溶液位置的圖；圖25是表示本發(fā)明的兩級(jí)升溫型吸收式熱泵的溶液串流圖形的加熱源溶液熱交換器位置的圖；圖26是表示本發(fā)明的兩級(jí)升溫型吸收式熱泵的溶液逆流圖形的加熱源溶液熱交換器位置的圖；圖27是表示本發(fā)明的兩級(jí)升溫型吸收式熱泵的溶液并流圖形的加熱源溶液熱交換器位置的圖；圖28是表示本發(fā)明的兩級(jí)升溫型吸收式熱泵的構(gòu)成例的圖；圖29是表示本發(fā)明的兩級(jí)升溫型吸收式熱泵的溶液側(cè)吸收循環(huán)線圖的例子的圖；圖30是表示本發(fā)明的兩級(jí)升溫型吸收式熱泵的構(gòu)成例的圖；圖31是表示現(xiàn)有單級(jí)升溫型吸收式熱泵的構(gòu)成例的圖；圖32是表示現(xiàn)有兩級(jí)升溫型吸收式熱泵的構(gòu)成例的圖；圖33是表示兩級(jí)升溫型吸收式熱泵的溶液側(cè)吸收循環(huán)線圖的例子的圖；圖34是表示兩級(jí)升溫型吸收式熱泵的溶液側(cè)吸收循環(huán)線圖的例子的圖；圖35是表示兩級(jí)升溫型吸收式熱泵的溶液側(cè)吸收循環(huán)線圖的例子的圖。
具體實(shí)施例方式
下面，根據(jù)

本發(fā)明的實(shí)施方式。且，本實(shí)施方式中，雖然說(shuō)明了作為再生器G、蒸發(fā)器E的熱源使用廢熱水、廢蒸汽的例子，但是，作為熱源也可以使用廢氣等。另外，導(dǎo)入蒸發(fā)器內(nèi)的第1熱源和導(dǎo)入再生器內(nèi)的第2熱源可以是不同的，也可以是相同的。雖然說(shuō)明了冷凝器C的冷卻源使用冷卻水的例子，但是，作為冷卻源，也可以使用空氣(空冷方式)等。
圖1是表示本發(fā)明的吸收式熱泵的構(gòu)成例的圖。如圖所示，本吸收式熱泵具有作為主要構(gòu)成設(shè)備的吸收器A、蒸發(fā)器E、再生器G、冷凝器C、溶液熱交換器X。其設(shè)置有以下構(gòu)件并將上述各設(shè)備連接起來(lái)濃溶液管2，用于由溶液泵1將來(lái)自再生器G的濃溶液導(dǎo)入吸收器A；稀溶液管10，用于將來(lái)自吸收器A的稀溶液導(dǎo)入再生器G；制冷劑管4，用于由制冷劑泵3將制冷劑液導(dǎo)入蒸發(fā)器E；流道7，用于將蒸發(fā)器E中蒸發(fā)的制冷劑蒸汽導(dǎo)入吸收器A；及，流路13，用于將由再生器G產(chǎn)生的制冷劑蒸汽導(dǎo)入冷凝器C。
冷凝器C中裝備有導(dǎo)引冷卻水302的冷卻水管14A，蒸發(fā)器E和再生器G中分別裝備有導(dǎo)引熱源熱水301的熱水管15、12，吸收器A中裝備有用于獲得所期望的高溫蒸汽的、作為加熱介質(zhì)流道的蒸發(fā)管28A。該蒸發(fā)管28A的入口連接著用于補(bǔ)給作為加熱介質(zhì)液的水303的給水管17，出口連接著排出蒸汽304的蒸汽管38A。39A是熱交換器，用于以來(lái)自吸收器A的稀溶液來(lái)加熱(預(yù)熱)由給水泵18通過(guò)給水管17供給到吸收器A中的水303，19A是熱交換器，用于以熱源熱水301加熱(預(yù)熱)水303。
上述結(jié)構(gòu)的吸收式熱泵中，通過(guò)向再生器G的熱水管12中供給熱源熱水301，再生器G中的溶液蒸發(fā)成為濃溶液，該濃溶液由溶液泵1通過(guò)溶液熱交換器X而被加熱，被送到吸收器A中，并被散布在蒸發(fā)管28A的傳熱面上。另一方面，由制冷劑泵3送到蒸發(fā)器E中的制冷劑被通過(guò)熱水管15的熱源熱水301加熱蒸發(fā)，該制冷劑蒸汽經(jīng)由流道7到達(dá)吸收器A且被上述散布的濃溶液吸收，濃溶液成為稀溶液。通過(guò)這時(shí)的吸收熱，濃溶液被加熱并到達(dá)相當(dāng)于沸點(diǎn)上升的高溫度，加熱蒸發(fā)管28A的傳熱面，并加熱通過(guò)蒸發(fā)管28A的水303，產(chǎn)生蒸汽304并從蒸汽管38A排出。
吸收器A的稀溶液通過(guò)稀溶液管10，由熱交換器39A加熱通過(guò)給水管17的水303，由溶液熱交換器X加熱通過(guò)濃溶液管2的濃溶液并返回再生器G。在熱交換器39A中加熱水303，該溫度處于相對(duì)于蒸發(fā)壓力的過(guò)熱狀態(tài)或者產(chǎn)生蒸汽的狀態(tài)時(shí)，可以大幅度改良吸收器A的入口附近的傳熱。由再生器G產(chǎn)生的蒸汽通過(guò)流道13到達(dá)冷凝器C，被通過(guò)冷卻水管14A的冷卻水302冷卻并冷凝，反復(fù)進(jìn)行循環(huán)。且，也可以通過(guò)將熱交換器39A設(shè)置在吸收器A內(nèi)來(lái)加熱吸收器A的溶液。這時(shí)的熱交換器39A的位置在吸收器A的入口、中間或者出口處均可。
吸收器A中設(shè)置有用于檢測(cè)該出口液面的液位計(jì)20A，該液位計(jì)20A的檢測(cè)輸出被送到驅(qū)動(dòng)溶液泵1的反相器(inverter)，通過(guò)控制該溶液泵1來(lái)控制從再生器G送到吸收器A的濃溶液的流量，從而確保吸收器A的出口液面的液位在指定水平。另外，蒸發(fā)器E中也設(shè)置有用于檢測(cè)液面的液位計(jì)22A，將液位計(jì)22A的檢測(cè)輸出輸出到控制閥6，控制該控制閥6從而控制由冷凝器C供給的制冷劑流量，可以確保蒸發(fā)器E的液面。另外，蒸汽管38A中設(shè)置有檢測(cè)蒸汽溫度的溫度計(jì)T，通過(guò)由該檢測(cè)輸出控制給水泵18而控制水303的流量以使通過(guò)蒸汽管38A的蒸汽的過(guò)熱度達(dá)到目標(biāo)值，可以得到不含液滴的水蒸氣304。
如上所述，通過(guò)由吸收器A的蒸發(fā)管28A加熱由給水管17供給的、作為被加熱介質(zhì)液的水303并成為高溫蒸汽304，可以減少作為被加熱介質(zhì)液的水的流量。例如，蒸發(fā)管28A的出入口溫度差為5K時(shí)，以蒸汽304的形態(tài)得到的情況和以高溫水的形態(tài)得到的情況相比，只有1％的流量。增加作為被加熱介質(zhì)液的水303的流量且使傳熱變好，如圖2所示，即使在設(shè)置氣液分離器36而得到氣液分離形態(tài)的情況下，也不過(guò)1/50的流量，可以大幅度減少給水泵18的動(dòng)力。
圖2是表示本發(fā)明的吸收式熱泵的其他構(gòu)成例的圖。圖2中，和圖1標(biāo)以相同符號(hào)的部分表示相同或者相當(dāng)?shù)牟糠帧Ｆ渌麍D中也同樣如此。如圖2(a)所示，本吸收式熱泵，在吸收器A的蒸發(fā)管28A的出口連接著氣液分離器36，并且，給水管17連接在該氣液分離器36上，供給到該氣液分離器36中的水303及氣水分離的水由泵35送到蒸發(fā)管28A。另外，氣液分離器36上設(shè)置液位計(jì)40A，通過(guò)由該液位計(jì)40A的檢測(cè)輸出控制給水泵18，可以確保氣液分離器36內(nèi)的液面的液位在規(guī)定水平。
如上所述，通過(guò)設(shè)置氣液分離器36，并將蒸發(fā)量的1～2倍左右的作為被加熱介質(zhì)液的水303導(dǎo)入吸收器A的蒸發(fā)管28A中，可以提高被加熱介質(zhì)側(cè)的傳熱系數(shù)，并且可以得到更高溫度的蒸汽。但是，這種情況下，需要兩臺(tái)泵(給水泵18和泵35)。另外，也可以使液面的位置提高，用氣泡泵代替泵35。
另外，如圖2(b)所示，也可以在氣液分離器36的上部設(shè)置有檢測(cè)蒸汽溫度的溫度計(jì)T，以該檢測(cè)輸出來(lái)控制泵35的轉(zhuǎn)速以控制供給到蒸汽管28A中的水的流量，從而使氣液分離器36內(nèi)的蒸汽的過(guò)熱度達(dá)到目標(biāo)值。且，溫度計(jì)T也可以不設(shè)置在氣液分離器36中，而是設(shè)置在蒸汽管38A中，使通過(guò)蒸汽管38A的蒸汽的過(guò)熱度達(dá)到目標(biāo)值。另外，也可以在泵35和蒸發(fā)管28A之間設(shè)置有流量調(diào)整閥(未圖示)，通過(guò)溫度計(jì)T的檢測(cè)輸出，不控制泵35的轉(zhuǎn)速而代之以控制流量調(diào)整閥(未圖示)的開(kāi)度，由此調(diào)節(jié)導(dǎo)入蒸發(fā)管28A中的水的流量。在具有該氣液分離器36的情況下的、供給到蒸發(fā)管28A中的水量的調(diào)節(jié)，也可以適用于以下所說(shuō)明的實(shí)施方式。
圖3是表示本發(fā)明的吸收式熱泵的其他構(gòu)成例的圖。如圖3所示，本吸收式熱泵中，在冷凝器C中設(shè)置預(yù)熱管45，該預(yù)熱管45連接著給水管17，首先通過(guò)給水泵18以冷凝器C的制冷劑蒸汽來(lái)加熱作為被加熱介質(zhì)液的水303，接著通過(guò)設(shè)置在蒸發(fā)器E中的傳熱管44并由蒸發(fā)器E內(nèi)產(chǎn)生的制冷劑蒸汽來(lái)加熱，然后在熱交換器19A中由熱源熱水301來(lái)加熱，而后在熱交換器39A中由來(lái)自吸收器A的稀溶液來(lái)加熱，并送到氣液分離器36。另外，通過(guò)氣液分離器36的液位計(jì)40A的檢測(cè)輸出來(lái)控制控制閥46從而控制水303的流量，確保氣液分離器36內(nèi)的液面的液位在規(guī)定水平。這樣，作為加熱介質(zhì)液的水303最開(kāi)始導(dǎo)入冷凝器C的預(yù)熱管45并與來(lái)自再生器G的制冷劑蒸汽進(jìn)行熱交換，由此，如果作為加熱介質(zhì)液的水303比制冷劑蒸汽的飽和溫度低，則制冷劑蒸汽冷凝，水303被加熱。且，也可以省略熱交換器19A，通過(guò)設(shè)置在蒸發(fā)器E中的傳熱管44由來(lái)自蒸發(fā)器E的制冷劑蒸汽來(lái)加熱水303。這時(shí)，與熱交換器19A相比，可以更簡(jiǎn)便地設(shè)置熱交換器。另外，優(yōu)選將預(yù)熱管45設(shè)置得比冷卻水管14A更靠近再生器G。這時(shí)，從由再生器G加熱的溶液產(chǎn)生與溶液相同溫度的過(guò)熱狀態(tài)的蒸汽，因此，可以更有效地加熱給水。
圖4是表示本發(fā)明的吸收式熱泵的其他構(gòu)成例的圖。本吸收式熱泵表示了兩級(jí)升溫的例子。如圖4所示，設(shè)置有高溫吸收器AH和氣液分離器EHS。這里，以圖1及圖3中的吸收器A為低溫吸收器，以蒸發(fā)器E為低溫蒸發(fā)器。另外，以高溫蒸發(fā)器EH作為低溫吸收器A的被加熱側(cè)。從冷凝器C通過(guò)制冷劑管4傳送的制冷劑液通過(guò)控制閥32及制冷劑分支管8供給到氣液分離器EHS。另一方面，來(lái)自高溫蒸發(fā)器EH的制冷劑蒸汽通過(guò)制冷劑管29A送到氣液分離器EHS。由此，來(lái)自冷凝器C的制冷劑液被氣液分離器EHS加熱蒸發(fā)。氣液分離的制冷劑液通過(guò)制冷劑管29B返回低溫吸收器A。氣液分離器EHS內(nèi)設(shè)置擋板30。熱交換器39A以低溫吸收器A的出口溶液為加熱流體，但是，也可以將熱交換器39A設(shè)置在低溫吸收器A內(nèi)，以該低溫吸收器A內(nèi)的溶液為加熱流體。另外，也可以以高溫蒸發(fā)器EH的制冷劑蒸汽代替低溫吸收器A的溶液作為加熱源。
來(lái)自再生器G的濃溶液由溶液泵1通過(guò)溶液熱交換器X1及熱交換器X2被加熱(預(yù)熱)并被送到高溫吸收器AH，這里，來(lái)自氣液分離器EHS的制冷劑蒸汽由濃溶液吸收，濃溶液變?yōu)橄∪芤骸＿@時(shí)，濃溶液由吸收熱加熱并達(dá)到相當(dāng)于沸點(diǎn)上升的高溫度，并加熱蒸發(fā)管34A的傳熱面，通過(guò)蒸發(fā)管34A的水303被加熱成為蒸汽。該水蒸氣被導(dǎo)入氣液分離器36并氣液分離，水蒸氣304從蒸汽管38A排出。
高溫吸收器AH的稀溶液通過(guò)稀溶液管37A并在熱交換器81中加熱被供給到氣液分離器36中的水303，進(jìn)一步在熱交換器X2中加熱被送到高溫吸收器AH中的濃溶液，并通過(guò)控制閥27流入低溫吸收器A中。由檢測(cè)低溫吸收器A的出口液面的液位計(jì)20A的輸出來(lái)控制控制閥27，確保低溫吸收器A的出口的液面的液位在規(guī)定水平。另外，高溫吸收器AH中設(shè)置有檢測(cè)出口液面的液位計(jì)31A，該液位計(jì)31A的檢測(cè)輸出被送到驅(qū)動(dòng)溶液泵1的反相器21，通過(guò)控制該溶液泵1，來(lái)控制送到高溫吸收器AH的濃溶液的流量，從而確保高溫吸收器AH的出口的液面的液位在規(guī)定水平。另外，氣液分離器EHS中設(shè)置液位計(jì)33A，由該液位計(jì)33A的檢測(cè)輸出來(lái)控制控制閥32，從而確保氣液分離器EHS的液面的液位在規(guī)定水平。另外，低溫蒸發(fā)器E的液位也是通過(guò)由液位計(jì)22A的檢測(cè)輸出來(lái)控制控制閥6從而調(diào)整來(lái)自冷凝器C的制冷劑液供給量來(lái)確保在規(guī)定水平的。
此外，圖1～圖4所示結(jié)構(gòu)的吸收式熱泵中，蒸發(fā)器E的結(jié)構(gòu)是，在制冷劑液中設(shè)置導(dǎo)引熱源熱水301的熱水管15，但是，理所當(dāng)然，也可以如圖5所示，蒸發(fā)器E為將來(lái)自冷凝器C的制冷劑液散布在導(dǎo)引熱源熱水301的熱水管15上的散布式蒸發(fā)器。
圖5是表示本發(fā)明的吸收式熱泵的其他構(gòu)成例的圖。本吸收式熱泵和圖1～圖4所示吸收式熱泵的不同點(diǎn)在于，圖1～圖4的吸收式熱泵中，在熱交換器39A和溶液熱交換器X(X1)中，來(lái)自吸收器A的稀溶液串行流動(dòng)，而在圖5的吸收式熱泵中，來(lái)自吸收器A的稀溶液在熱交換器39A和溶液熱交換器X中并行流動(dòng)。將用于在熱交換器39A中加熱通過(guò)給水管17的水303的稀溶液，和用于在溶液熱交換器X中加熱通過(guò)濃溶液管2的濃溶液的稀溶液合流，供給到再生器G中，并被散布在熱源熱水301所通過(guò)的熱水管12上。
此外，本吸收式熱泵中，如圖5所示，蒸發(fā)器E采用的是將來(lái)自冷凝器C的制冷劑液散布在導(dǎo)引熱源熱水301的熱水管15上的散布式，但是，理所當(dāng)然，如圖1～圖4所示，也可以使用在制冷劑液中設(shè)置熱水管15的結(jié)構(gòu)的蒸發(fā)器E。
圖1～圖5所示構(gòu)成的吸收式熱泵中，用由熱源熱水301加熱的熱交換器19A、由來(lái)自吸收器A或者高溫吸收器AH的稀溶液(吸收溶液)進(jìn)行加熱的熱交換器39A，來(lái)加熱(預(yù)熱)送到吸收器A或者高溫吸收器AH中的作為被加熱介質(zhì)液的水303，并導(dǎo)入吸收器A或者高溫吸收器AH或者氣液分離器36。由此，在COP＝被加熱介質(zhì)的加熱量/熱源熱量、COPX＝吸收器A或者高溫吸收器AH中的加熱量/熱源熱量時(shí)，圖1～圖3及圖5的單級(jí)升溫中COPX在0.4～0.5左右。另外，在圖4的兩級(jí)升溫中COPX在0.26～0.33左右。作為被加熱介質(zhì)液的水303的預(yù)熱由熱源熱水301進(jìn)行時(shí)，預(yù)熱部中，被加熱介質(zhì)/熱源熱量＝1，因此，可以使COP＞COPX。另外，以吸收器A或者高溫吸收器AH的溶液的顯熱進(jìn)行加熱時(shí)，被加熱介質(zhì)/熱源熱量為比COPX高的值，可以使COP變好。被加熱介質(zhì)的水303的預(yù)熱使用來(lái)自蒸發(fā)器E的制冷劑蒸汽進(jìn)行時(shí)也可獲得同樣效果。
圖6是表示本發(fā)明的吸收式熱泵的其他構(gòu)成例的圖。本吸收式熱泵和圖1所示吸收式熱泵的不同點(diǎn)在于，本吸收式熱泵中，再生器G和蒸發(fā)器E的熱源使用廢蒸汽310。如圖所示，廢蒸汽310在設(shè)置在蒸發(fā)器E內(nèi)的蒸汽管47和設(shè)置在再生器G內(nèi)的蒸汽管48中并行流動(dòng)，在蒸發(fā)器E內(nèi)加熱制冷劑液，在再生器G內(nèi)加熱稀溶液。在蒸汽管47及蒸汽管48內(nèi)失去熱量的廢蒸汽310冷凝為排出水(ドレン)，而該排出水的溫度和蒸汽的飽和溫度一樣高，因此通過(guò)排出水熱交換器49，并由該排出水熱交換器49預(yù)熱通過(guò)給水管17的水303，并作為排出水311排出。這樣，即使使用廢蒸汽作為熱源，也可以得到和圖1所示吸收式熱泵同樣的作用效果。
圖7是表示在本發(fā)明的吸收式熱泵中，以熱源熱水301作為再生器G及蒸發(fā)器E的熱源，該熱源熱水301按照從串聯(lián)連接的蒸發(fā)器E到再生器G的順序流動(dòng)的情況下的、作為被加熱介質(zhì)的水303的預(yù)熱圖形的圖。圖7(A)表示了以冷凝器C的冷凝熱來(lái)預(yù)熱水303并供給到吸收器A中的情況。圖7(B)表示以冷凝器C的冷凝熱來(lái)預(yù)熱水303，進(jìn)一步在熱交換器50中以通過(guò)了串聯(lián)連接的蒸發(fā)器E及再生器G的熱源熱水301進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。圖7(C)表示了以冷凝器C的冷凝熱來(lái)預(yù)熱水303，進(jìn)一步在熱交換器51中以通過(guò)了蒸發(fā)器E的熱源熱水301來(lái)預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。圖7(D)表示了以冷凝器C的冷凝熱來(lái)預(yù)熱水303，進(jìn)一步在熱交換器52中以通過(guò)串聯(lián)連接的蒸發(fā)器E及再生器G之前的熱源熱水301進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。圖7(E)表示了以冷凝器C的冷凝熱來(lái)預(yù)熱水303，進(jìn)一步在熱交換器53中以旁路(bypass)流過(guò)串聯(lián)連接的蒸發(fā)器E及再生器G的熱源熱水301進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。
圖7(F)～(T)都是吸收式熱泵具有在從再生器G供給到吸收器A的濃溶液和從吸收器A供給到再生器G的稀溶液之間進(jìn)行熱交換的溶液熱交換器Hex的結(jié)構(gòu)(溶液熱交換器Hex并不限于F～T，所有吸收式熱泵中均具有)，并且以冷凝器C的冷凝熱來(lái)預(yù)熱水303。圖7(F)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303，在熱交換器54中以通過(guò)溶液熱交換器Hex并加熱了從再生器G供給到吸收器A的濃溶液的、來(lái)自吸收器A的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。圖7(G)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303，在熱交換器55中以通過(guò)溶液熱交換器Hex之前的、來(lái)自吸收器A的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱并供給到吸收器A中的情況。圖7(H)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303，在熱交換器56中以旁路流入溶液熱交換器Hex的、來(lái)自吸收器A的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。
圖7(I)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303，在熱交換器50中以通過(guò)了串聯(lián)連接的蒸發(fā)器E及再生器G的熱源熱水301進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)一步在熱交換器54中以通過(guò)溶液熱交換器Hex并加熱了從再生器G供給到吸收器A的濃溶液的、來(lái)自吸收器A的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。圖7(J)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303，在熱交換器51中以通過(guò)了蒸發(fā)器E的熱源熱水301來(lái)預(yù)熱，進(jìn)一步在熱交換器54中以通過(guò)溶液熱交換器Hex并加熱了從再生器G供給到吸收器A的濃溶液的、來(lái)自吸收器A的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。圖7(K)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303，在熱交換器54中以通過(guò)溶液熱交換器Hex并加熱了從再生器G供給到吸收器A的濃溶液的、來(lái)自吸收器A的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)一步在熱交換器52中以通過(guò)串聯(lián)連接的蒸發(fā)器E及再生器G之前的熱源熱水301進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。圖7(L)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303，在熱交換器53中以旁路流入串聯(lián)連接的蒸發(fā)器E及再生器G的熱源熱水301進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)一步在熱交換器54中以通過(guò)溶液熱交換器Hex并加熱了從再生器G供給到吸收器A的濃溶液的、來(lái)自吸收器A的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。
圖7(M)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303，在熱交換器50中以通過(guò)了串聯(lián)連接的蒸發(fā)器E及再生器G的熱源熱水301進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)一步在熱交換器55中以通過(guò)溶液熱交換器Hex之前的、來(lái)自吸收器A的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。圖7(N)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303在熱交換器51中以通過(guò)了蒸發(fā)器E的熱源熱水301來(lái)預(yù)熱，進(jìn)一步在熱交換器55中以通過(guò)溶液熱交換器Hex之前的、來(lái)自吸收器A的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。圖7(O)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303在熱交換器55中以通過(guò)溶液熱交換器Hex之前的、來(lái)自吸收器A的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)一步在熱交換器52中以通過(guò)串聯(lián)連接的蒸發(fā)器E及再生器G之前的熱源熱水301進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。圖7(P)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303，在熱交換器53中以旁路流入串聯(lián)連接的蒸發(fā)器E及再生器G的熱源熱水301進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)一步在熱交換器55中以通過(guò)溶液熱交換器Hex之前的、來(lái)自吸收器A的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。
圖7(Q)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303，在熱交換器50中以通過(guò)了串聯(lián)連接的蒸發(fā)器E及再生器G的熱源熱水301進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)一步在熱交換器56中以從吸收器A旁路流入溶液熱交換器Hex中的、來(lái)自吸收器A的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。圖7(R)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303，在熱交換器51中以通過(guò)了蒸發(fā)器E的熱源熱水301來(lái)預(yù)熱，進(jìn)一步在熱交換器56中以旁路流入溶液熱交換器Hex中的、來(lái)自吸收器A的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。圖7(S)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303，在熱交換器56中以旁路流入溶液熱交換器Hex中的、來(lái)自吸收器A的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)一步在熱交換器52中以通過(guò)串聯(lián)連接的蒸發(fā)器E及再生器G之前的熱源熱水301進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。圖7(T)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303，在熱交換器53中以旁路流入串聯(lián)連接的蒸發(fā)器E及再生器G的熱源熱水301進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)一步在熱交換器56中以旁路流入溶液熱交換器Hex中的、來(lái)自吸收器A的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。
圖8是表示在本發(fā)明的吸收式熱泵中，以熱源熱水301作為再生器G及蒸發(fā)器E的熱源，該熱源熱水301按照從串聯(lián)連接的蒸發(fā)器E到再生器G的順序流動(dòng)的情況下的水303的預(yù)熱圖形的圖。圖8(A)表示了以冷凝器C的冷凝熱來(lái)預(yù)熱水303并供給到吸收器A中的情況。圖8(B)表示以冷凝器C的冷凝熱來(lái)預(yù)熱水303，進(jìn)一步在熱交換器50中以通過(guò)了串聯(lián)連接的再生器G及蒸發(fā)器E的熱源熱水301進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。圖8(C)表示了以冷凝器C的冷凝熱來(lái)預(yù)熱水303，進(jìn)一步在熱交換器51中以通過(guò)了再生器G的熱源熱水301來(lái)預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。圖8(D)表示了以冷凝器C的冷凝熱來(lái)預(yù)熱水303，進(jìn)一步在熱交換器52中以通過(guò)串聯(lián)連接的再生器G及蒸發(fā)器E之前的熱源熱水301進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。圖8(E)表示了以冷凝器C的冷凝熱來(lái)預(yù)熱水303，進(jìn)一步在熱交換器53中以旁路流入串聯(lián)連接的再生器G及蒸發(fā)器E的熱源熱水301進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。
圖8(F)～(T)都是吸收式熱泵具有在從再生器G供給到吸收器A的濃溶液和從吸收器A供給到再生器G的稀溶液之間進(jìn)行熱交換的溶液熱交換器Hex的結(jié)構(gòu)(溶液熱交換器Hex并不限于F～T，所有吸收式熱泵中均具有)，并且以冷凝器C的冷凝熱來(lái)預(yù)熱水303。圖8(F)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303，在熱交換器54中以通過(guò)溶液熱交換器Hex并加熱了從再生器G供給到吸收器A的濃溶液的、來(lái)自吸收器A的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。圖8(G)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303在熱交換器55中以通過(guò)溶液熱交換器Hex之前的、來(lái)自吸收器A的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。圖8(H)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303在熱交換器56中以旁路流入溶液熱交換器Hex的、來(lái)自吸收器A的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。
圖8(I)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303，在熱交換器50中以通過(guò)了串聯(lián)連接的再生器G及蒸發(fā)器E的熱源熱水301進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)一步在熱交換器54中以通過(guò)溶液熱交換器Hex并加熱了從再生器G供給到吸收器A的濃溶液的、來(lái)自吸收器A的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。圖8(J)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303，在熱交換器51中以通過(guò)了再生器G的熱源熱水301來(lái)預(yù)熱，進(jìn)一步在熱交換器54中以通過(guò)溶液熱交換器Hex并加熱了從再生器G供給到吸收器A的濃溶液的、來(lái)自吸收器A的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。圖8(K)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303，在熱交換器54中以通過(guò)溶液熱交換器Hex并加熱了從再生器G供給到吸收器A的濃溶液的、來(lái)自吸收器A的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)一步在熱交換器52中以通過(guò)串聯(lián)連接的再生器G及蒸發(fā)器E之前的熱源熱水301進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。圖8(L)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303，在熱交換器53中以旁路流入串聯(lián)連接的再生器G及蒸發(fā)器E的熱源熱水301進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)一步在熱交換器54中以通過(guò)溶液熱交換器Hex并加熱了從再生器G供給到吸收器A的濃溶液的、來(lái)自吸收器A的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。
圖8(M)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303，在熱交換器50中以通過(guò)了串聯(lián)連接的再生器G及蒸發(fā)器E的熱源熱水301進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)一步在熱交換器55中以通過(guò)溶液熱交換器Hex之前的、來(lái)自吸收器A的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。圖8(N)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303，在熱交換器51中以通過(guò)了再生器G的熱源熱水301來(lái)預(yù)熱，進(jìn)一步在熱交換器55中以通過(guò)溶液熱交換器Hex之前的、來(lái)自吸收器A的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。圖8(O)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303，在熱交換器55中以通過(guò)溶液熱交換器Hex之前的、來(lái)自吸收器A的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)一步在熱交換器52中以通過(guò)串聯(lián)連接的再生器G及蒸發(fā)器E之前的熱源熱水301進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。圖8(P)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303，在熱交換器53中以旁路流過(guò)串聯(lián)連接的再生器G及蒸發(fā)器E的熱源熱水301進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)一步在熱交換器55中以通過(guò)溶液熱交換器Hex之前的、來(lái)自吸收器A的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。
圖8(Q)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303，在熱交換器50中以通過(guò)了串聯(lián)連接的再生器G及蒸發(fā)器E的熱源熱水301進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)一步在熱交換器56中以從吸收器A旁路流入溶液熱交換器Hex中的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。圖8(R)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303，在熱交換器51中以通過(guò)了再生器G的熱源熱水301來(lái)預(yù)熱，進(jìn)一步在熱交換器56中以從吸收器A旁路流入溶液熱交換器Hex中的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。圖8(S)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303，在熱交換器56中以從吸收器A旁路流入溶液熱交換器Hex中的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)一步在熱交換器52中以通過(guò)串聯(lián)連接的蒸發(fā)器E及再生器G之前的熱源熱水301進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。圖8(T)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303，在熱交換器53中以旁路流入串聯(lián)連接的蒸發(fā)器E及再生器G的熱源熱水301進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)一步在熱交換器56中以從吸收器A旁路流入溶液熱交換器Hex中的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。
圖9是表示在本發(fā)明的吸收式熱泵中，以熱源熱水301作為再生器G及蒸發(fā)器E的熱源，該熱源熱水301流入并聯(lián)連接的再生器G和蒸發(fā)器E的情況下的水303的預(yù)熱圖形的圖。圖9(A)表示了以冷凝器C的冷凝熱來(lái)預(yù)熱水303并供給到吸收器A中的情況。圖9(B)表示以冷凝器C的冷凝熱來(lái)預(yù)熱水303，進(jìn)一步在熱交換器50中以通過(guò)并聯(lián)連接的再生器G及蒸發(fā)器E并合流的熱源熱水301進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。圖9(C)表示了以冷凝器C的冷凝熱來(lái)預(yù)熱水303，進(jìn)一步在熱交換器52中以通過(guò)并聯(lián)連接的再生器G及蒸發(fā)器E之前的熱源熱水301進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。圖9(D)表示了以冷凝器C的冷凝熱來(lái)預(yù)熱水303，進(jìn)一步在熱交換器53中以旁路流入并聯(lián)連接的蒸發(fā)器E及再生器G的熱源熱水301進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。
圖9(E)～(P)都是吸收式熱泵具有在從再生器G供給到吸收器A的濃溶液和從吸收器A供給到再生器G的稀溶液之間進(jìn)行熱交換的溶液熱交換器Hex的結(jié)構(gòu)(溶液熱交換器Hex并不限于E～P，所有吸收式熱泵中均具有)，并且以冷凝器C的冷凝熱來(lái)預(yù)熱作為被加熱介質(zhì)的水303。圖9(E)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303，在熱交換器54中以通過(guò)溶液熱交換器Hex并加熱了從再生器G供給到吸收器A的濃溶液的、來(lái)自吸收器A的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。圖9(F)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303，在熱交換器55中以通過(guò)溶液熱交換器Hex之前的、來(lái)自吸收器A的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。圖9(G)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303，在熱交換器56中以旁路流入溶液熱交換器Hex的、來(lái)自吸收器A的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。
圖9(H)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303，在熱交換器50中以通過(guò)了并聯(lián)連接的再生器G及蒸發(fā)器E之后合流的熱源熱水301進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)一步在熱交換器54中以通過(guò)溶液熱交換器Hex并加熱了從再生器G供給到吸收器A的濃溶液的、來(lái)自吸收器A的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。圖9(I)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303，在熱交換器54中以通過(guò)溶液熱交換器Hex并加熱了從再生器G供給到吸收器A的濃溶液的、來(lái)自吸收器A的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)一步在熱交換器52中以通過(guò)并聯(lián)連接的再生器G及蒸發(fā)器E之前的熱源熱水301進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。圖9(J)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303，在熱交換器53中以旁路流入并聯(lián)連接的蒸發(fā)器E及再生器G的熱源熱水301進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)一步在熱交換器54中以通過(guò)溶液熱交換器Hex并加熱了從再生器G供給到吸收器A的濃溶液的、來(lái)自吸收器A的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。
圖9(K)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303，在熱交換器50中以通過(guò)了并聯(lián)連接的再生器G及蒸發(fā)器E之后合流的熱源熱水301進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)一步在熱交換器55中以通過(guò)溶液熱交換器Hex之前的、來(lái)自吸收器A的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。圖9(L)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303，在熱交換器55中以通過(guò)溶液熱交換器Hex之前的、來(lái)自吸收器A的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)一步在熱交換器52中以通過(guò)并聯(lián)連接的再生器G及蒸發(fā)器E之前的熱源熱水301進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。圖9(M)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303，在熱交換器53中以旁路流入并聯(lián)連接的再生器G及蒸發(fā)器E的熱源熱水301進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)一步在熱交換器55中以通過(guò)溶液熱交換器Hex之前的、來(lái)自吸收器A的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。
圖9(N)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303，在熱交換器50中以通過(guò)了并聯(lián)連接的再生器G及蒸發(fā)器E之后合流的熱源熱水301進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)一步在熱交換器56中以從吸收器A旁路流入溶液熱交換器Hex中的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。圖9(O)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303，在熱交換器56中以旁路流入溶液熱交換器Hex中的、來(lái)自吸收器A的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)一步在熱交換器52中以通過(guò)并聯(lián)連接的蒸發(fā)器E及再生器G之前的熱源熱水301進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。圖9(P)表示以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱了的水303，在熱交換器53中以旁路流入并聯(lián)連接的蒸發(fā)器E及再生器G的熱源熱水301進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)一步在熱交換器56中以從吸收器A旁路流入溶液熱交換器Hex中的稀溶液進(jìn)行預(yù)熱，并供給到吸收器A中的情況。
圖10是表示本發(fā)明的兩級(jí)升溫吸收式熱泵的預(yù)熱圖形的圖，本吸收式熱泵具有冷凝器C、蒸發(fā)器E、再生器G、低溫吸收器AL、高溫蒸發(fā)器EH及高溫吸收器AH，以熱源熱水301作為再生器G和蒸發(fā)器E的熱源。此外，還具有溶液熱交換器Hex1、溶液熱交換器Hex2，用于在從再生器G供給到高溫吸收器AH的濃溶液320、從高溫吸收器AH供給到低溫吸收器AL的稀溶液321和從低溫吸收器AL供給到再生器G的稀溶液322之間進(jìn)行熱交換。以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱水303，在熱交換器50中以通過(guò)了串聯(lián)連接的再生器G及蒸發(fā)器E的熱源熱水301進(jìn)行預(yù)熱，在熱交換器59中以旁路流入溶液熱交換器Hex2中的、從低溫吸收器AL供給到再生器G的稀溶液322進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)一步在熱交換器60中以旁路流入溶液熱交換器Hex1中的、從高溫吸收器AH供給到低溫吸收器AL的稀溶液321進(jìn)行預(yù)熱，并供給到高溫吸收器AH。
圖11是表示本發(fā)明的兩級(jí)升溫吸收式熱泵的預(yù)熱圖形的圖，本吸收式熱泵具有冷凝器C、蒸發(fā)器E、再生器G、低溫吸收器AL、高溫蒸發(fā)器EH及高溫吸收器AH，以熱源熱水301作為再生器G和蒸發(fā)器E的熱源。此外，還具有溶液熱交換器Hex1、溶液熱交換器Hex2，用于在從高溫吸收器AH供給到再生器G的稀溶液323、從低溫吸收器AL供給到高溫吸收器AH的濃溶液324和從再生器G供給到低溫吸收器AL的濃溶液325之間進(jìn)行熱交換。以冷凝器C的冷凝熱預(yù)熱水303，在熱交換器50中以通過(guò)了串聯(lián)連接的再生器G及蒸發(fā)器E的熱源熱水301進(jìn)行預(yù)熱，在熱交換器62中以旁路流入溶液熱交換器Hex2中的、通過(guò)了并聯(lián)連接的溶液熱交換器Hex1及熱交換器61之后合流的、來(lái)自高溫吸收器AH的稀溶液323進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)一步在熱交換器61中以旁路流入溶液熱交換器Hex1中的、來(lái)自高溫吸收器AH的稀溶液323進(jìn)行預(yù)熱，并供給到高溫吸收器。
如圖7(A)、圖8(A)、圖9(A)所示，本吸收式熱泵中，冷凝器C的放熱，即，制冷劑的冷凝熱被用來(lái)進(jìn)行作為被加熱介質(zhì)的水303的預(yù)熱。該制冷劑的冷凝熱本來(lái)是冷卻塔等廢棄的熱，因此，期望將其回收并用作水303的預(yù)熱源。可以用在水303比冷凝器C溫度低的情況下，例如，冷卻塔的冷卻水的水溫為35℃，水303的水溫為25℃，水303的溫度可以升高約10℃。可以直接從冷凝器C獲取熱量，也可以從冷卻水獲取熱量。
作為本發(fā)明的吸收式熱泵的熱源，可以使用廢熱水、廢氣、廢蒸汽等各種熱源。這里，利用的是作為廢熱水的熱源熱水301。廢熱水一般比吸收器A中產(chǎn)生的吸收熱溫度低，但是，熱量也很豐富，因此，通過(guò)將其用作預(yù)熱源，可以預(yù)熱到比冷凝器C更高的溫度。預(yù)熱的位置、熱源的組合圖形，例如，如圖7(B)～(T)、圖8(B)～(T)、圖9(B)～(P)所示，可以考慮各種圖形。
另外，多級(jí)升溫吸收式熱泵的情況下，同樣地，通過(guò)作為被加熱介質(zhì)的水303的預(yù)熱，可以獲得增加低溫吸收器AL、高溫吸收器AH中產(chǎn)生的熱量的效果。兩級(jí)升溫或者多級(jí)升溫的情況下，可以考慮由溶液進(jìn)行的預(yù)熱循環(huán)的各部分。圖10、圖11表示了兩級(jí)升溫的情況下的例子。
圖12是表示本發(fā)明的單級(jí)升溫型吸收式熱泵的構(gòu)成例的圖。如圖所示，本吸收式熱泵的主要構(gòu)成設(shè)備有吸收器A、蒸發(fā)器E、再生器G、冷凝器C及溶液熱交換器X。
再生器G的濃溶液(工作介質(zhì)濃溶液)由溶液泵1通過(guò)濃溶液管2、溶液熱交換器X的被加熱側(cè)并被導(dǎo)入吸收器A。冷凝器C的制冷劑液(工作介質(zhì)制冷劑液)由制冷劑泵3通過(guò)制冷劑管4、制冷劑熱交換器5及控制閥6并被導(dǎo)入蒸發(fā)器E。蒸發(fā)器E內(nèi)設(shè)置熱水管15，并通過(guò)供給到熱水管15中的熱水301加熱制冷劑液，產(chǎn)生的制冷劑蒸汽(工作介質(zhì)制冷劑蒸汽)通過(guò)流道7并被導(dǎo)入吸收器A。
吸收器A內(nèi)設(shè)置噴霧器9，由濃溶液管2導(dǎo)入的濃溶液由該噴霧器9散布到吸收器A內(nèi)，來(lái)自上述蒸發(fā)器E的制冷劑蒸汽被該散布的濃溶液吸收，濃溶液變成稀溶液，通過(guò)稀溶液管10、溶液熱交換器X的加熱側(cè)并加熱通過(guò)濃溶液管2的濃溶液，并被導(dǎo)入再生器G內(nèi)。再生器G內(nèi)設(shè)置噴霧器11，稀溶液由該噴霧器11散布在設(shè)置在該再生器G內(nèi)的熱水管12上。該散布的稀溶液由供給到熱水管12中的熱水301加熱，產(chǎn)生制冷劑蒸汽(工作介質(zhì)制冷劑蒸汽)并被濃縮成為濃溶液。該產(chǎn)生的制冷劑蒸汽通過(guò)流道13并被通過(guò)設(shè)置在冷凝器C內(nèi)的冷水管14的冷卻水302冷卻，并冷凝成為制冷劑液。
上述吸收器A中，以由噴霧器9散布的濃溶液吸收來(lái)自蒸發(fā)器E的制冷劑蒸汽時(shí)產(chǎn)生的吸收熱來(lái)加熱濃溶液并達(dá)到相當(dāng)于沸點(diǎn)上升的高溫度，加熱設(shè)置在該吸收器A內(nèi)并作為被加熱介質(zhì)流道的高溫水管16。高溫水管16連接著給水管17，通過(guò)該給水管17并由給水泵18供給水303以作為被加熱介質(zhì)。由此，水303被加熱蒸發(fā)成為水蒸汽304并被排出。19是由熱水301來(lái)加熱通過(guò)給水管17的水303的給水預(yù)熱器。水蒸氣304的溫度由溫度傳感器T檢測(cè)出來(lái)，該檢測(cè)信號(hào)，例如，被輸入由反相器(未圖示)驅(qū)動(dòng)的給水泵18的反相器中并控制泵轉(zhuǎn)速，由此，可以將水蒸氣304的溫度控制在規(guī)定溫度。此外，高溫水管16中并不產(chǎn)生水蒸汽，在獲得加熱了水303的高溫水的情況下，也可以不使用給水預(yù)熱器19等，直接將由給水泵18傳送的水供給到高溫水管16，并以上述吸收熱來(lái)加熱。
吸收器A中設(shè)置用于檢測(cè)稀溶液的液面水平的液位傳感器20。該液位傳感器20的檢測(cè)信號(hào)被輸入反相器21，通過(guò)控制溶液泵1的轉(zhuǎn)速，可以將吸收器A的出口液面水平維持在規(guī)定水平。另外，蒸發(fā)器E中設(shè)置用于檢測(cè)制冷劑液的液面水平的液位傳感器22。該液位傳感器22的檢測(cè)信號(hào)被輸入控制閥6，通過(guò)控制該控制閥6的開(kāi)度，可以將蒸發(fā)器E的液面水平維持在規(guī)定水平。
上述制冷劑熱交換器5設(shè)置在由再生器G產(chǎn)生的制冷劑蒸汽流向冷凝器C的流道13中，通過(guò)制冷劑泵3從冷凝器C傳送到蒸發(fā)器E的制冷劑液，在該制冷劑熱交換器5中由來(lái)自再生器G的制冷劑蒸汽加熱。從由再生器G加熱的稀溶液產(chǎn)生和溶液溫度相同的制冷劑蒸汽，但是，該制冷劑蒸汽的溫度比冷凝器C的溫度高，成為接近供給到設(shè)置在再生器G內(nèi)的熱水管12中的熱水301的溫度的過(guò)熱制冷劑蒸汽，因此，可以加熱來(lái)自冷凝器C的制冷劑液。這樣，可以通過(guò)從再生器G導(dǎo)入冷凝器C的制冷劑蒸汽來(lái)加熱從冷凝器傳送到蒸發(fā)器E的制冷劑液，由此，可以不消耗熱水301的熱進(jìn)行制冷劑液的預(yù)熱來(lái)進(jìn)行加熱，可以進(jìn)一步在冷凝器中減少放出到冷卻水302中的熱量。
圖13是表示本發(fā)明的兩級(jí)升溫型吸收式熱泵的構(gòu)成例的圖。如圖所示，本吸收式熱泵的主要構(gòu)成設(shè)備有高溫吸收器AH、低溫吸收器A、高溫蒸發(fā)器EH、低溫蒸發(fā)器E、再生器G、冷凝器C、高溫溶液熱交換器X2、低溫溶液熱交換器X1。且，圖13中，和圖12標(biāo)以相同符號(hào)的部分表示相同或相應(yīng)的部分。另外，圖13～圖27之間，標(biāo)以相同符號(hào)的部分也表示相同或相應(yīng)的部分。
再生器G的濃溶液(工作介質(zhì)濃溶液)由溶液泵1通過(guò)濃溶液管2、低溫溶液熱交換器X1的被加熱側(cè)、高溫溶液熱交換器X2的被加熱側(cè)并被導(dǎo)入高溫吸收器AH。冷凝器C的制冷劑液(工作介質(zhì)制冷劑液)由制冷劑泵3通過(guò)制冷劑管4、制冷劑熱交換器5及控制閥32并被導(dǎo)入高溫氣液分離器EHS。低溫蒸發(fā)器E內(nèi)產(chǎn)生的制冷劑蒸汽通過(guò)流道7并被導(dǎo)入低溫吸收器A，高溫氣液分離器EHS中分離的制冷劑蒸汽通過(guò)流道24并被導(dǎo)入高溫吸收器AH。
高溫吸收器AH內(nèi)設(shè)置噴霧器25，由濃溶液管2導(dǎo)入的濃溶液由該噴霧器25散布到高溫吸收器AH內(nèi)，來(lái)自上述高溫蒸發(fā)器EH的制冷劑蒸汽被該散布的濃溶液吸收，變成中間濃度的中間濃度溶液，通過(guò)中間濃度溶液管26、高溫溶液熱交換器X2的加熱側(cè)并加熱通過(guò)濃溶液管2的濃溶液，并通過(guò)控制閥27被導(dǎo)入低溫吸收器A內(nèi)。該導(dǎo)入的中間濃度溶液由設(shè)置在低溫吸收器A內(nèi)的噴霧器9散布。該散布的中間濃度溶液吸收來(lái)自低溫蒸發(fā)器E的制冷劑蒸汽并變成稀溶液。
上述低溫吸收器A內(nèi)的稀溶液通過(guò)稀溶液管10、低溫溶液熱交換器X1的加熱側(cè)并被導(dǎo)入再生器G內(nèi)，由設(shè)置在再生器G的噴霧器11散布在設(shè)置在該再生器G內(nèi)的熱水管12上。該散布的稀溶液由供給到熱水管12中的熱水301加熱，產(chǎn)生制冷劑蒸汽并被濃縮成為濃溶液。該產(chǎn)生的制冷劑蒸汽通過(guò)流道13并被導(dǎo)入冷凝器C內(nèi)，被通過(guò)設(shè)置在該冷凝器C內(nèi)的冷水管14的冷卻水302冷卻，并冷凝成為制冷劑液。
低溫蒸發(fā)器E內(nèi)設(shè)置熱水管15，通過(guò)供給到該熱水管15中的熱水301加熱低溫蒸發(fā)器E內(nèi)的制冷劑液，產(chǎn)生的制冷劑蒸汽(工作介質(zhì)制冷劑蒸汽)通過(guò)流道7并被導(dǎo)入低溫吸收器A。低溫吸收器A的內(nèi)部設(shè)置熱交換用管28，該熱交換用管28連接著制冷劑輸送管29、29。高溫氣液分離器EHS的制冷劑液通過(guò)制冷劑輸送管29并被導(dǎo)入低溫吸收器A的熱交換用管28，以由低溫吸收器A產(chǎn)生的吸收熱進(jìn)行加熱，蒸發(fā)成為制冷劑蒸汽并通過(guò)制冷劑輸送管29傳送到高溫氣液分離器EHS。高溫氣液分離器EHS中設(shè)置用于進(jìn)行氣液分離的擋板30。這里，高溫氣液分離器EHS和低溫吸收器A內(nèi)的熱交換用管28構(gòu)成高溫蒸發(fā)器EH。
高溫吸收器AH中設(shè)置用于檢測(cè)中間濃度溶液的液面水平的液位傳感器31，該液位傳感器31的檢測(cè)信號(hào)被輸入反相器21，并控制溶液泵1的轉(zhuǎn)速，可以控制高溫吸收器AH的出口液面水平在規(guī)定位置。另外，低溫吸收器A中設(shè)置用于檢測(cè)其出口液面水平的液位傳感器20，該液位傳感器20的檢測(cè)信號(hào)被輸入控制閥27并控制其開(kāi)度，可以控制低溫吸收器A的出口液面水平在規(guī)定位置。
另外，低溫蒸發(fā)器E中設(shè)置有檢測(cè)其液面水平的液位檢測(cè)器22，該液位檢測(cè)器22的檢測(cè)信號(hào)被輸入控制閥6并控制其開(kāi)度，可以控制低溫蒸發(fā)器E的液面水平在規(guī)定位置。另外，高溫氣液分離器EHS中設(shè)置有檢測(cè)其液面水平的液位傳感器33，該液位檢測(cè)器33的檢測(cè)信號(hào)被輸入控制閥32并控制其開(kāi)度，可以維持高溫氣液分離器EHS的液面水平在規(guī)定位置。
高溫吸收器AH內(nèi)設(shè)置有將水作為被加熱介質(zhì)進(jìn)行供給的、作為被加熱介質(zhì)流道的管道34，由泵35從氣液分離器36向該管道34供給水并加熱，產(chǎn)生的蒸汽通過(guò)管道37被導(dǎo)入氣液分離器36，水蒸氣304從蒸汽排出管38排出。另外，由給水泵18通過(guò)給水管17向氣液分離器36供給水303。通過(guò)該給水管17的水303由給水預(yù)熱器19、溶液熱交換器39加熱，并被供給到氣液分離器36。通過(guò)稀溶液管10并流動(dòng)的、來(lái)自低溫吸收器A的稀溶液在溶液熱交換器39的加熱側(cè)流動(dòng)。另外，氣液分離器36中設(shè)置有液位傳感器40，其檢測(cè)信號(hào)，例如，被輸入由反相器(未圖示)驅(qū)動(dòng)的給水泵18的反相器中并控制泵轉(zhuǎn)速，由此，可以將氣液分離器36內(nèi)的液面水平控制在規(guī)定位置。
上述構(gòu)成的兩級(jí)升溫型吸收式熱泵中，來(lái)自冷凝器C的制冷劑液通過(guò)制冷劑熱交換器5由來(lái)自再生器G的制冷劑蒸汽預(yù)熱并傳送到低溫蒸發(fā)器E，由此，和圖12的吸收式熱泵相同，可以實(shí)現(xiàn)效率的提高。而且，上述例中，制冷劑熱交換器5設(shè)置在制冷劑蒸汽從再生器G流向冷凝器C的流道13中，但是，雖然省略了圖示，也可以設(shè)置在冷凝器C的入口。另外，圖12中以單級(jí)升溫型吸收式熱泵為例、圖13中以兩級(jí)升溫型吸收式熱泵為例進(jìn)行說(shuō)明，但是并不僅限于此，也可以是多級(jí)設(shè)置吸收器及蒸發(fā)器的多級(jí)升溫型吸收式熱泵。
圖14是表示本發(fā)明的兩級(jí)升溫型吸收式熱泵的構(gòu)成例的圖。如圖所示，本吸收式熱泵的主要構(gòu)成設(shè)備有高溫吸收器AH、低溫吸收器A、高溫蒸發(fā)器EH、低溫蒸發(fā)器E、再生器G、冷凝器C、高溫溶液熱交換器X2、低溫溶液熱交換器X1，在這個(gè)方面，和圖13的吸收式熱泵是相同的。本吸收式熱泵和圖13的吸收式熱泵的不同點(diǎn)在于，去除了圖13中的用來(lái)自再生器G的制冷劑蒸汽加熱來(lái)自冷凝器C的制冷劑液的制冷劑熱交換器5，在加熱側(cè)設(shè)置供給熱水301的熱交換器23，用該熱交換器23加熱來(lái)自冷凝器C的冷凝液，并供給到高溫氣液分離器EHS。
兩級(jí)升溫型吸收式熱泵的理想COP是，單級(jí)升溫為0.5、兩級(jí)升溫為0.33。通過(guò)如上所述設(shè)置熱交換器23，并以熱水301來(lái)預(yù)熱供給到高溫蒸發(fā)器EH的高溫氣液分離器EHS的制冷劑液，可以從冷凝溫度上升到高溫蒸發(fā)器溫度(相當(dāng)于單級(jí)升溫?zé)岜玫臏囟?并沸騰。在熱交換器23中以熱水301從冷凝溫度加熱到熱源溫度(熱水301的溫度)附近，即以COP＝1進(jìn)行加熱，由此可改善整體效率。對(duì)此，以往類型中，直接將來(lái)自冷凝器C的制冷劑液導(dǎo)入高溫蒸發(fā)器EH(高溫氣液分離器EHS)，因此，冷凝溫度到沸騰溫度必須加熱相當(dāng)于高溫蒸發(fā)器EH升溫的COP＝0.5左右。
圖15是表示本發(fā)明的兩級(jí)升溫型吸收式熱泵的構(gòu)成例的圖。如圖所示，本吸收式熱泵的主要構(gòu)成設(shè)備有高溫吸收器AH、低溫吸收器A、高溫蒸發(fā)器EH、低溫蒸發(fā)器E、再生器G、冷凝器C、高溫溶液熱交換器X2、低溫溶液熱交換器X1，在這個(gè)方面，和圖14的吸收式熱泵是相同的。本吸收式熱泵和圖14的吸收式熱泵的不同點(diǎn)在于，在制冷劑蒸汽從圖14的吸收式熱泵的再生器G流向冷凝器C的流道中設(shè)置有制冷劑熱交換器5。
來(lái)自制冷器C的制冷劑液通過(guò)制冷劑管4被送到制冷劑熱交換器5，這里，由來(lái)自再生器G的制冷劑蒸汽加熱，分支其一部分并通過(guò)控制閥6導(dǎo)入低溫蒸發(fā)器E，同時(shí)，其它部分通過(guò)控制閥32送到熱交換器23，以熱水301進(jìn)行加熱，并導(dǎo)入高溫蒸發(fā)器EH的高溫氣液分離器EHS。冷凝器C中的制冷劑蒸汽向冷卻水302放出的熱量變少，同時(shí)，與圖14的吸收式熱泵相比，進(jìn)一步改善了整體效率。
圖16是表示本發(fā)明的兩級(jí)升溫型吸收式熱泵的構(gòu)成例的圖。如圖所示，本吸收式熱泵的主要構(gòu)成設(shè)備有高溫吸收器AH、低溫吸收器A、高溫蒸發(fā)器EH、低溫蒸發(fā)器E、再生器G、冷凝器C、高溫溶液熱交換器X2、低溫溶液熱交換器X1，在這個(gè)方面，和圖15的吸收式熱泵是相同的。本吸收式熱泵和圖15的吸收式熱泵的不同點(diǎn)在于，設(shè)置有以導(dǎo)入再生器G的稀溶液加熱來(lái)自冷凝器C制冷劑液的制冷劑加熱器41。
來(lái)自冷凝器C的制冷劑液通過(guò)制冷劑管4被傳送到制冷劑加熱器41，在這里以導(dǎo)入再生器G的稀溶液加熱，分支其一部分并通過(guò)控制閥6導(dǎo)入低溫蒸發(fā)器E，同時(shí)，其它部分通過(guò)控制閥32送到熱交換器23，以熱水301進(jìn)行加熱沸騰，并導(dǎo)入高溫蒸發(fā)器EH的高溫氣液分離器EHS。由此，和圖15所示的吸收式熱泵一樣，進(jìn)一步改善了整體效率。此外，圖中雖然省略，但是，也可以用再生器G內(nèi)的濃溶液加熱從冷凝器C送到低溫蒸發(fā)器E、高溫蒸發(fā)器EH的高溫氣液分離器的制冷劑液。
圖17是表示本發(fā)明的兩級(jí)升溫型吸收式熱泵的構(gòu)成例的圖。如圖所示，本吸收式熱泵的主要構(gòu)成設(shè)備有高溫吸收器AH、低溫吸收器A、高溫蒸發(fā)器EH、低溫蒸發(fā)器E、再生器G、冷凝器C、高溫溶液熱交換器X2、低溫溶液熱交換器X1，在這個(gè)方面，和圖16的吸收式熱泵是相同的。本吸收式熱泵和圖16的吸收式熱泵的不同點(diǎn)在于，去除了圖16中以導(dǎo)入再生器G的稀溶液加熱制冷劑液的制冷劑加熱器41和以熱水加熱制冷劑液的熱交換器23，并設(shè)置有以由低溫蒸發(fā)器E產(chǎn)生的制冷劑蒸汽加熱來(lái)自冷凝器C的制冷劑液的制冷劑加熱器42。
來(lái)自冷凝器C的制冷劑液通過(guò)制冷劑管4，其一部分被分支并通過(guò)控制閥6導(dǎo)入低溫蒸發(fā)器E，同時(shí)，其它部分被導(dǎo)入制冷劑加熱器42，在這里被低溫蒸發(fā)器E內(nèi)產(chǎn)生的制冷劑蒸汽加熱，通過(guò)控制閥32導(dǎo)入高溫蒸發(fā)器EH的高溫氣液分離器EHS。由此，和圖16所示的吸收式熱泵一樣，進(jìn)一步改善了整體效率。
圖18是表示本發(fā)明的兩級(jí)升溫型吸收式熱泵的構(gòu)成例的圖。如圖所示，本吸收式熱泵的主要構(gòu)成設(shè)備有高溫吸收器AH、低溫吸收器A、高溫蒸發(fā)器EH、低溫蒸發(fā)器E、再生器G、冷凝器C、高溫溶液熱交換器X2、低溫溶液熱交換器X1，在這個(gè)方面，和圖17的吸收式熱泵是相同的。本吸收式熱泵和圖17的吸收式熱泵的不同點(diǎn)在于，來(lái)自冷凝器C的制冷劑液全部導(dǎo)入低溫蒸發(fā)器E，在該低溫蒸發(fā)器E中，以熱水301加熱了的制冷劑液由泵43通過(guò)控制閥32導(dǎo)入高溫蒸發(fā)器EH的高溫氣液分離器EHS。由此，和圖17所示的吸收式熱泵一樣，進(jìn)一步改善了整體效率。
圖13～圖18所示例中，以由高溫吸收器AH、低溫吸收器A、高溫蒸發(fā)器EH、低溫蒸發(fā)器E、再生器G作為主要構(gòu)成設(shè)備的兩級(jí)升溫型吸收式熱泵為例進(jìn)行說(shuō)明，但是，本發(fā)明的吸收式熱泵并不僅限于此，理所當(dāng)然也可以是具有高溫吸收器、兩級(jí)以上的低溫吸收器、高溫蒸發(fā)器及兩級(jí)以上的低溫蒸發(fā)器的三級(jí)以上的多級(jí)升溫型的吸收式熱泵。
作為兩級(jí)升溫型的吸收式熱泵的送到高溫吸收器AH、低溫吸收器AL及再生器G的工作介質(zhì)溶液的流動(dòng)圖形，有如圖19所示的串流圖形、圖20所示的逆流圖形、圖21所示的并流圖形。且，圖19～圖21中，以符號(hào)AL表示低溫吸收器。
圖19表示串流圖形，在圖19(a)的情況下，來(lái)自再生器G的濃溶液通過(guò)低溫溶液熱交換器HL的被加熱側(cè)及高溫溶液熱交換器HH的被加熱側(cè)供給到高溫吸收器AH。來(lái)自高溫吸收器AH的溶液(中間濃度溶液)通過(guò)高溫溶液熱交換器HH的加熱側(cè)，來(lái)加熱通過(guò)被加熱側(cè)的、來(lái)自再生器G的濃溶液，并供給到低溫吸收器AL。來(lái)自低溫吸收器AL的溶液(稀溶液)通過(guò)低溫溶液熱交換器HL的加熱側(cè)，來(lái)加熱通過(guò)被加熱側(cè)的、來(lái)自再生器G的濃溶液，并供給到再生器G。另外，在圖19(b)的情況下，來(lái)自再生器G的濃溶液通過(guò)低溫溶液熱交換器HL的被加熱側(cè)，其一部分被供給到低溫吸收器AL，其它部分通過(guò)高溫溶液熱交換器HH的被加熱側(cè)供給到高溫吸收器AH。來(lái)自高溫吸收器AH的溶液通過(guò)高溫溶液熱交換器HH的加熱側(cè)，來(lái)加熱通過(guò)被加熱側(cè)的、來(lái)自再生器G的濃溶液，并供給到低溫吸收器AL。來(lái)自低溫吸收器AL的溶液通過(guò)低溫溶液熱交換器HL的加熱側(cè)，來(lái)加熱通過(guò)被加熱側(cè)的、來(lái)自再生器G的濃溶液，并供給到再生器G。
圖20表示逆流圖形，在圖20(a)的情況下，來(lái)自再生器G的濃溶液通過(guò)低溫溶液熱交換器HL的被加熱側(cè)供給到低溫吸收器AL。來(lái)自低溫吸收器AL的濃溶液通過(guò)高溫溶液熱交換器HH的被加熱側(cè)供給到高溫吸收器AH。來(lái)自高溫吸收器AH的溶液通過(guò)高溫溶液熱交換器HH的加熱側(cè)，來(lái)加熱通過(guò)被加熱側(cè)的、來(lái)自低溫吸收器AL的濃溶液，進(jìn)一步通過(guò)低溫溶液熱交換器HL的加熱側(cè)，來(lái)加熱通過(guò)被加熱側(cè)的、來(lái)自再生器G的濃溶液，并供給到再生器G。另外，在圖20(b)的情況下，來(lái)自再生器G的濃溶液通過(guò)低溫溶液熱交換器HL的被加熱側(cè)供給到低溫吸收器AL。來(lái)自低溫吸收器AL的溶液的一部分通過(guò)高溫溶液熱交換器HH的被加熱側(cè)供給到高溫吸收器AH，其它部分從高溫吸收器AH通過(guò)高溫溶液熱交換器HH的加熱側(cè)，和加熱了來(lái)自上述低溫吸收器AL的溶液的溶液合流，通過(guò)低溫溶液熱交換器HL的加熱側(cè)，來(lái)加熱通過(guò)被加熱側(cè)的、來(lái)自再生器G的濃溶液，并供給到再生器G。
圖21表示并流圖形，在圖21(a)的情況下，來(lái)自再生器G的濃溶液通過(guò)低溫溶液熱交換器HL的被加熱側(cè)，一部分供給到低溫吸收器AL，其它部分通過(guò)高溫溶液熱交換器HH的被加熱側(cè)供給到高溫吸收器AH。來(lái)自高溫吸收器AH的稀溶液通過(guò)高溫溶液熱交換器HH的加熱側(cè)，來(lái)加熱通過(guò)被加熱側(cè)的、來(lái)自再生器G的濃溶液，進(jìn)一步和來(lái)自低溫吸收器AL的稀溶液合流并通過(guò)低溫溶液熱交換器HL的加熱側(cè)，來(lái)加熱通過(guò)被加熱側(cè)的、來(lái)自再生器G的濃溶液，并供給到再生器G。另外，在圖21(b)的情況下，來(lái)自再生器G的濃溶液的一部分通過(guò)低溫溶液熱交換器HL的被加熱側(cè)供給到低溫吸收器AL，其它部分通過(guò)高溫溶液熱交換器HH的被加熱側(cè)供給到高溫吸收器AH。來(lái)自高溫吸收器AH的稀溶液通過(guò)高溫溶液熱交換器HH的加熱側(cè)，來(lái)加熱通過(guò)被加熱側(cè)的、來(lái)自再生器G的濃溶液，并供給到再生器G。來(lái)自低溫吸收器AL的溶液通過(guò)低溫溶液熱交換器HL，來(lái)加熱通過(guò)被加熱側(cè)的、來(lái)自再生器G的濃溶液，并供給到再生器G。
圖19～圖21所示的工作介質(zhì)溶液的流動(dòng)圖形中，作為來(lái)自冷凝器的工作介質(zhì)制冷劑的加熱源使用的工作介質(zhì)溶液，是流入低溫溶液熱交換器HL及高溫溶液熱交換器HH，或者從低溫溶液熱交換器HL及高溫溶液熱交換器HH流出的工作介質(zhì)溶液。串流圖形的情況下，如圖22的A1～A5所示。圖22(a)的情況下，成為流入低溫溶液熱交換器HL的、來(lái)自再生器G的濃溶液A1、該濃溶液A1通過(guò)低溫溶液熱交換器HL的被加熱側(cè)之后的濃溶液A2、流入低溫溶液熱交換器HL的加熱側(cè)的、來(lái)自低溫吸收器AL的溶液(稀溶液)A3、該溶液A3通過(guò)低溫溶液熱交換器HL的加熱側(cè)之后流入再生器G的溶液A4。圖22(b)的情況下，成為流入低溫溶液熱交換器HL的被加熱側(cè)的、來(lái)自再生器G的濃溶液A1、該濃溶液A1通過(guò)低溫溶液熱交換器HL的被加熱側(cè)之后的溶液A2、流入低溫溶液熱交換器HL的加熱側(cè)的、來(lái)自低溫吸收器AL的溶液A5、該溶液A5通過(guò)低溫溶液熱交換器HL的加熱側(cè)之后成為流入再生器G的溶液A6。
逆流圖形的情況下，如圖23的B1～B7所示。圖23(a)的情況下，成為流入低溫溶液熱交換器HL的被加熱側(cè)的、來(lái)自再生器G的濃溶液B1、該濃溶液B1通過(guò)低溫溶液熱交換器HL的被加熱側(cè)之后的濃溶液B2、從高溫吸收器AH通過(guò)高溫溶液熱交換器HH的加熱側(cè)并流入低溫溶液熱交換器HL的加熱側(cè)的溶液B3、該溶液B3通過(guò)低溫溶液熱交換器HL的加熱側(cè)之后流入再生器G的溶液B4。圖23(b)的情況下，成為流入低溫溶液熱交換器HL的被加熱側(cè)的、來(lái)自再生器G的濃溶液B1、該濃溶液B1通過(guò)低溫溶液熱交換器HL的被加熱側(cè)之后的濃溶液B2、從低溫吸收器AL流出的溶液的一部分的溶液B5、該溶液B5和通過(guò)高溫溶液熱交換器HH的加熱側(cè)的、來(lái)自高溫吸收器AH的溶液合流并流入低溫溶液熱交換器HL的加熱側(cè)溶液B6、該溶液B6通過(guò)低溫溶液熱交換器HL的加熱側(cè)之后成為流入再生器G的溶液B7。
并流圖形的情況下，如圖24的C1～C11所示。圖24(a)的情況下，成為流入低溫溶液熱交換器HL的被加熱側(cè)的、來(lái)自再生器G的濃溶液C1、該濃溶液C1通過(guò)低溫溶液熱交換器HL的被加熱側(cè)之后的濃溶液C2、通過(guò)高溫溶液熱交換器HH的加熱側(cè)并流入低溫溶液熱交換器HL的加熱側(cè)的溶液C3、從低溫吸收器AL流入低溫溶液熱交換器HL的加熱側(cè)的溶液C4、將溶液C3和溶液C4合流并通過(guò)低溫溶液熱交換器HL的加熱側(cè)之后流入再生器G的溶液C5。圖24(b)的情況下，成為來(lái)自再生器G的濃溶液C1、從該濃溶液C1分支并流入高溫溶液熱交換器HH的被加熱側(cè)的濃溶液C6、從該濃溶液C1分支并流入低溫溶液熱交換器HL的被加熱側(cè)的濃溶液C7、該濃溶液C7通過(guò)低溫溶液熱交換器HL的被加熱側(cè)的濃溶液C8、通過(guò)高溫溶液熱交換器HH的被加熱側(cè)并流入再生器的、來(lái)自高溫吸收器AH的溶液C9、流入低溫溶液熱交換器HL的加熱側(cè)的、來(lái)自低溫吸收器AL的溶液C10、該溶液C10通過(guò)低溫溶液熱交換器HL的加熱側(cè)并流入再生器G的溶液C11、將上述溶液C9和溶液C11合流并成為流入再生器G的溶液C12。
另外，上述串流圖形、逆流圖形、并流圖形的各流動(dòng)圖形中，如圖25～圖27所示，流動(dòng)著成為加熱源的溶液的加熱源溶液熱交換器D1、D2、E1、E2、F1、F2也可以和低溫溶液熱交換器HL并聯(lián)設(shè)置。
圖25(a)、(b)的串流圖形中，以成為加熱源的溶液作為來(lái)自低溫吸收器AL的溶液，流動(dòng)著該溶液的加熱源溶液熱交換器D1、D2和低溫溶液熱交換器HL并聯(lián)設(shè)置。圖26(a)的逆流圖形中，以成為加熱源的溶液作為來(lái)自高溫吸收器AH的溶液，流動(dòng)著該溶液的加熱源溶液熱交換器E1和低溫溶液熱交換器HL并聯(lián)設(shè)置。圖26(b)的逆流圖形中，以成為加熱源的溶液作為來(lái)自高溫吸收器AH的溶液和來(lái)自低溫吸收器AL的溶液，流動(dòng)著該溶液的加熱源溶液熱交換器E2和低溫溶液熱交換器HL并聯(lián)設(shè)置。圖27(a)的并流圖形中，以成為加熱源的溶液作為來(lái)自高溫吸收器AH的溶液和來(lái)自低溫吸收器AL的溶液，將流動(dòng)著該溶液的加熱源溶液熱交換器F1與低溫溶液熱交換器HL并聯(lián)設(shè)置。圖27(b)的并流圖形中，以成為加熱源的溶液作為來(lái)自低溫吸收器AL的溶液，將流動(dòng)著該溶液的加熱源溶液熱交換器F2與低溫溶液熱交換器HL并聯(lián)設(shè)置。
圖19～圖27中表示了兩級(jí)升溫型吸收式熱泵中的各溶液流動(dòng)圖形及作為工作介質(zhì)制冷劑的加熱源的工作介質(zhì)溶液的位置，但是，在三級(jí)以上的升溫型吸收式熱泵中，也同樣是溶液流動(dòng)圖形及作為工作介質(zhì)制冷劑的加熱源的工作介質(zhì)溶液的位置。
圖28是表示本發(fā)明的兩級(jí)升溫型吸收式熱泵的構(gòu)成例的圖。如圖所示，兩級(jí)升溫型吸收式熱泵的主要構(gòu)成設(shè)備有高溫吸收器AH、低溫吸收器A、高溫蒸發(fā)器EH、低溫蒸發(fā)器E、再生器G、冷凝器C、高溫溶液熱交換器X2、低溫溶液熱交換器X1。
再生器G的濃溶液由溶液泵1通過(guò)濃溶液管2、低溫溶液熱交換器X1的被加熱側(cè)、高溫溶液熱交換器X2的被加熱側(cè)導(dǎo)入高溫吸收器AH。冷凝器C的冷凝制冷劑液由制冷劑泵3通過(guò)制冷劑管4、控制閥6導(dǎo)入低溫蒸發(fā)器E，通過(guò)制冷劑管4和控制閥32導(dǎo)入高溫蒸發(fā)器EH。由低溫蒸發(fā)器E產(chǎn)生的制冷劑蒸汽通過(guò)流道7導(dǎo)入低溫吸收器A，由高溫蒸發(fā)器EH產(chǎn)生的制冷劑蒸汽通過(guò)流道24導(dǎo)入高溫吸收器AH。
高溫吸收器AH內(nèi)設(shè)置噴霧器25，由濃溶液管2導(dǎo)入的濃溶液由該噴霧器25散布在高溫吸收器AH內(nèi)，來(lái)自上述高溫蒸發(fā)器EH的制冷劑蒸汽被該散布的濃溶液吸收，成為中間濃度的中間濃度溶液，通過(guò)中間濃度溶液管26A、高溫溶液熱交換器X2的加熱側(cè)，加熱通過(guò)濃溶液管2的濃溶液，通過(guò)止回閥82及控制閥27導(dǎo)入低溫吸收器A。該導(dǎo)入的中間濃度溶液由設(shè)置在低溫吸收器A內(nèi)的噴霧器9散布。由此，該中間濃度溶液吸收來(lái)自低溫蒸發(fā)器E的制冷劑蒸汽，變成稀溶液。
上述低溫吸收器A內(nèi)的稀溶液通過(guò)稀溶液管道10A、低溫溶液熱交換器X1的加熱側(cè)導(dǎo)入再生器G內(nèi)，由設(shè)置在再生器G內(nèi)的噴霧器11散布在設(shè)置在該再生器G內(nèi)的熱水管12上。該散布的稀溶液由供給到熱水管12中的熱水301加熱，產(chǎn)生制冷劑蒸汽，同時(shí)濃縮成為濃溶液。該產(chǎn)生的制冷劑蒸汽通過(guò)流道13導(dǎo)入冷凝器C，并被通過(guò)設(shè)置在該冷凝器C內(nèi)的冷水管14的冷卻水302冷卻，并冷凝成為冷凝制冷劑液。
在低溫吸收器A及高溫蒸發(fā)器EH內(nèi)部分別設(shè)置有熱交換用管28、83，該熱交換用管28、83連接在工作介質(zhì)輸送管89、89上，由循環(huán)泵84使工作介質(zhì)在熱交換用管28、83中循環(huán)。通過(guò)該工作介質(zhì)的循環(huán)，將由低溫吸收器A產(chǎn)生的熱量傳送到高溫蒸發(fā)器EH。高溫蒸發(fā)器EH中設(shè)置有噴霧器85，將通過(guò)上述控制閥32導(dǎo)入的制冷劑液供給到該噴霧器85并使之循環(huán)。另外，高溫蒸發(fā)器EH內(nèi)的制冷劑液也通過(guò)制冷劑泵86供給到噴霧器85。由該噴霧器85將制冷劑液散布在熱交換用管83上，該制冷劑液由在熱交換用管83中循環(huán)的工作介質(zhì)加熱并蒸發(fā)，該蒸發(fā)的制冷劑蒸汽如上所述通過(guò)流道24被導(dǎo)入高溫吸收器AH。
另外，低溫蒸發(fā)器E內(nèi)設(shè)置有熱水管15，通過(guò)供給到該熱水管的熱水加熱低溫蒸發(fā)器E內(nèi)的制冷劑液，產(chǎn)生的制冷劑蒸汽如上所述被導(dǎo)入低溫吸收器A。另外，通過(guò)濃溶液管2傳送的濃溶液通過(guò)低溫溶液熱交換器X1的被加熱側(cè)并加熱后，由分支管87將一部分分支并導(dǎo)入低溫吸收器A。另外，該導(dǎo)入的濃溶液的流量由節(jié)流孔88進(jìn)行限制。
高溫吸收器AH中設(shè)置有檢測(cè)其液面水平的液位傳感器31，該液位傳感器31的檢測(cè)信號(hào)被輸入反相器21，可以控制溶液泵1的轉(zhuǎn)速。另外，低溫吸收器A中設(shè)置有檢測(cè)其出口液面水平的液位傳感器20，該液位傳感器20的檢測(cè)信號(hào)被輸入控制閥27，可以控制其開(kāi)度。另外，低溫蒸發(fā)器E中設(shè)置有檢測(cè)其液面水平的液位傳感器22，該液位傳感器22的檢測(cè)信號(hào)被輸入控制閥6，可以控制其開(kāi)度。另外，高溫蒸發(fā)器EH中設(shè)置有檢測(cè)其液面水平的液位傳感器33，該液位傳感器33的檢測(cè)信號(hào)被輸入控制閥32，可以控制其開(kāi)度。
高溫吸收器AH內(nèi)設(shè)置有供給作為被加熱介質(zhì)的水的管道34，由泵35將來(lái)自氣液分離器36的水供給到該管道34并加熱，產(chǎn)生的蒸汽通過(guò)管道37導(dǎo)入氣液分離器36，水蒸氣304由蒸汽排出管38排出。另外，由給水泵18將通過(guò)給水管17并作為加熱介質(zhì)的水303供給到氣液分離器36。通過(guò)該給水管17的水303在熱交換器19A中被通過(guò)熱水管43的熱水301加熱，在熱交換器39A中被通過(guò)稀溶液管道10A的稀溶液加熱，并導(dǎo)入氣液分離器36。氣液分離器36中設(shè)置有檢測(cè)液面水平的液位傳感器40，檢測(cè)信號(hào)被輸入例如由反相器(未圖示)驅(qū)動(dòng)的給水泵18的反相器，可以控制泵轉(zhuǎn)速。
上述構(gòu)成的兩級(jí)升溫型吸收式熱泵中，向再生器G的熱水管12和低溫蒸發(fā)器E的熱水管15中供給作為熱源的熱水301，向冷凝器C的冷水管供給冷卻水302。通過(guò)溶液泵1用低溫溶液熱交換器X1加熱再生器G內(nèi)的濃溶液后。一部分由分支管87分支并導(dǎo)入低溫吸收器A，剩余部分經(jīng)由高溫溶液熱交換器X2的被加熱側(cè)導(dǎo)入高溫吸收器AH。在該高溫吸收器AH中，濃溶液由噴霧器25散布并吸收來(lái)自高溫蒸發(fā)器EH的蒸汽而產(chǎn)生吸收熱，同時(shí)，該濃溶液成為被稀釋為中間濃度的中間濃度溶液，經(jīng)由高溫溶液熱交換器X2的加熱側(cè)導(dǎo)入低溫吸收器A。在低溫吸收器A中，將由分支管87分支的濃溶液和來(lái)自高溫吸收器AH的中間濃度溶液混合，由噴霧器9散布并吸收來(lái)自低溫蒸發(fā)器E的制冷劑蒸汽而產(chǎn)生吸收熱，同時(shí)，被稀釋成為稀溶液。該稀溶液經(jīng)由低溫溶液熱交換器X1的加熱側(cè)返回再生器G。
低溫吸收器A的冷卻側(cè)成為高溫蒸發(fā)器EH的熱量供給部。即，通過(guò)由上述吸收器噴霧器9散布的混合溶液吸收來(lái)自低溫蒸發(fā)器E的制冷劑蒸汽從而產(chǎn)生的吸收熱，將通過(guò)熱交換用管28的工作介質(zhì)加熱，該加熱的工作介質(zhì)被送到高溫蒸發(fā)器EH的熱交換用管83，將由低溫吸收器A產(chǎn)生的吸收熱供給到高溫蒸發(fā)器EH，并加熱由噴霧器85散布在熱交換用管83上的制冷劑液。在低溫蒸發(fā)器E中被通過(guò)熱水管15的熱水加熱制冷劑液，產(chǎn)生制冷劑蒸汽。
如上所述進(jìn)行啟動(dòng)時(shí)，也將濃溶液供給到低溫吸收器，因此，吸收來(lái)自低溫蒸發(fā)器E的制冷劑蒸汽，稀溶液溫度上升，通過(guò)熱交換用管28的工作介質(zhì)被加熱。該溫度比低溫蒸發(fā)器E的蒸汽的溫度高，在高溫蒸發(fā)器EH內(nèi)由噴霧器85散布在熱交換用管83上并蒸發(fā)的制冷劑蒸汽，比低溫蒸發(fā)器E的蒸汽溫度高，高溫蒸發(fā)器EH的蒸汽壓比低溫蒸發(fā)器的高。高溫吸收器AH和高溫蒸發(fā)器EH壓力大致相同、低溫吸收器和低溫蒸發(fā)器E壓力大致相同。因此，高溫吸收器AH的蒸汽壓比低溫吸收器A的蒸汽壓高，可以確保從高溫吸收器AH到低溫吸收器A的溶液的流動(dòng)。
由分支管87分支并導(dǎo)入低溫吸收器A的濃溶液的導(dǎo)入流量是由再生器G通過(guò)濃溶液管2所供給的濃溶液流量的5～50％左右。該濃溶液的導(dǎo)入流量小的情況下，雖然啟動(dòng)花時(shí)間，但是，即使啟動(dòng)完成后還繼續(xù)進(jìn)行濃溶液的導(dǎo)入，也可以忽視升溫能力的降低。圖29是啟動(dòng)完成后還繼續(xù)進(jìn)行濃溶液導(dǎo)入的情況下的吸收循環(huán)線圖(圖33所示的吸收循環(huán)線圖)。另一方面，濃溶液的導(dǎo)入流量大的情況下，啟動(dòng)完成后必須停止?jié)馊芤旱膶?dǎo)入。如果繼續(xù)進(jìn)行濃溶液的導(dǎo)入，則升溫能力大大降低，和并流的程度相同(參照?qǐng)D35)。
上述兩級(jí)升溫型吸收式熱泵中，從濃溶液管2分支并導(dǎo)入低溫吸收器A的濃溶液，和來(lái)自高溫吸收器AH的中間濃度溶液混合并導(dǎo)入低溫吸收器A，但是，也可以分別改變位置，首先將濃溶液在入口部混入，中間濃度溶液由中間部混入。
濃溶液的流動(dòng)的控制，由液位傳感器的輸出控制溶液泵1的轉(zhuǎn)速以使高溫吸收器AH的出口液面水平大致一定，將再生器G出口的濃溶液送入高溫吸收器AH。從高溫吸收器AH到低溫吸收器A的中間濃度溶液的流量，由液位傳感器20的檢測(cè)輸出控制低溫吸收器A的入口的控制閥27的開(kāi)度以使高溫吸收器AH的出口液面水平大致一定，并調(diào)節(jié)來(lái)自高溫吸收器AH的溶液流量。
圖30是表示本發(fā)明的兩級(jí)升溫型吸收式熱泵的其他構(gòu)成例的圖。圖30中，和圖28符號(hào)相同的部分表示相同或者相應(yīng)的部分。圖30的兩級(jí)升溫型吸收式熱泵和圖28中的不同點(diǎn)在于，圖28中分別構(gòu)成高溫蒸發(fā)器EH和低溫吸收器A，由通過(guò)工作介質(zhì)輸送管89、89并在熱交換用管28和熱交換用管83中循環(huán)的工作介質(zhì)將低溫吸收器A的熱量轉(zhuǎn)移到高溫蒸發(fā)器EH，而圖30中，高溫蒸發(fā)器EH和低溫吸收器A為一體結(jié)構(gòu)，由制冷劑輸送管29將高溫氣液分離器EHS的制冷劑液送到低溫吸收器A的熱交換用管28(高溫蒸發(fā)器EH)，加熱蒸發(fā)后由制冷劑輸送管29將制冷劑蒸汽送到高溫氣液分離器EHS。此外，30是設(shè)置在高溫氣液分離器EHS內(nèi)部的擋板。
圖30所示的兩級(jí)升溫型吸收式熱泵中，啟動(dòng)時(shí)，濃溶液也被供給到低溫吸收器A，因此，吸收來(lái)自低溫蒸發(fā)器E的制冷劑蒸汽，稀溶液溫度上升，通過(guò)熱交換用管28的制冷劑液被加熱。該加熱溫度比低溫蒸發(fā)器E的蒸汽溫度高，蒸發(fā)的制冷劑蒸汽比低溫蒸發(fā)器E的蒸汽溫度高，高溫蒸發(fā)器EH的蒸汽壓比低溫蒸發(fā)器的高。高溫吸收器AH和高溫蒸發(fā)器EH壓力大致相同、低溫吸收器和低溫蒸發(fā)器E壓力大致相同。因此，高溫吸收器AH的蒸汽壓比低溫吸收器A的蒸汽壓高，可以確保從高溫吸收器AH到低溫吸收器A的溶液的流動(dòng)。
由分支管87分支并導(dǎo)入低溫吸收器A的濃溶液的導(dǎo)入流量是由再生器G通過(guò)濃溶液管2所供給的濃溶液流量的5～50％左右。該濃溶液的導(dǎo)入流量小的情況下，雖然啟動(dòng)花時(shí)間，但是，即使啟動(dòng)完成后還繼續(xù)進(jìn)行濃溶液的導(dǎo)入，也可以忽視升溫能力的降低。啟動(dòng)完成后還繼續(xù)進(jìn)行濃溶液的導(dǎo)入的情況下的吸收循環(huán)線圖和圖29相同。另一方面，濃溶液的導(dǎo)入流量大的情況下，必須在分支管87中設(shè)置閥，并在啟動(dòng)完成后停止?jié)馊芤旱膶?dǎo)入。
高溫氣液分離器EHS的制冷劑液面水平由液位傳感器33檢測(cè)出來(lái)，其檢測(cè)信號(hào)被輸入控制閥32，控制其開(kāi)度以使高溫氣液分離器EHS的制冷劑液面處于設(shè)定值。通過(guò)如圖30所示構(gòu)成兩級(jí)升溫型吸收式熱泵，與圖28相比，為了將低溫吸收器A的熱傳送到高溫蒸發(fā)器EH，使工作介質(zhì)循環(huán)的循環(huán)泵84和使高溫蒸發(fā)器EH的制冷劑液循環(huán)的制冷劑泵86不是必需的，結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單，并且降低了制造成本和運(yùn)轉(zhuǎn)成本。另外，可以使工作介質(zhì)和制冷劑在高溫蒸發(fā)器EH中進(jìn)行熱交換時(shí)沒(méi)有溫度損失。
以上說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不僅限于上述實(shí)施方式，可以在權(quán)利要求書(shū)、說(shuō)明書(shū)及附圖所記載的技術(shù)構(gòu)思的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形。例如，以工作介質(zhì)(濃溶液、稀溶液、制冷劑蒸汽、制冷劑液)或者工作介質(zhì)以外的加熱源(熱水等)來(lái)預(yù)熱由冷凝器C導(dǎo)入蒸發(fā)器E、低溫蒸發(fā)器E、高溫蒸發(fā)器EH中的制冷劑液的情況也包含在本發(fā)明中。另外，例如，上述實(shí)施例中設(shè)置氣液分離器，導(dǎo)引在高溫吸收器AH加熱作為被加熱介質(zhì)的水而產(chǎn)生的蒸汽，并將氣液分離的蒸汽304排出，但是，根據(jù)情況，也可以不設(shè)置氣液分離器。另外，也可以不是加熱被加熱介質(zhì)而成為蒸汽形態(tài)，而是得到高溫液的形態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種吸收式熱泵，其特征在于，其具備蒸發(fā)器，導(dǎo)入第1熱源并將制冷劑液蒸發(fā)成為制冷劑蒸汽；吸收器，具有被加熱介質(zhì)流道，將被加熱介質(zhì)液導(dǎo)入到該被加熱介質(zhì)流道的被加熱介質(zhì)入口，利用由上述蒸發(fā)器產(chǎn)生的制冷劑蒸汽溶液吸收時(shí)的吸收熱來(lái)加熱上述被加熱介質(zhì)液，并從被加熱介質(zhì)出口導(dǎo)出蒸汽或者包含液體的蒸汽的被加熱介質(zhì)；及再生器，導(dǎo)入第2熱源，從吸收了上述制冷劑蒸汽的溶液中將上述制冷劑蒸發(fā)。
2.如權(quán)利要求1所述的吸收式熱泵，其特征在于具有被加熱介質(zhì)液導(dǎo)入量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其調(diào)節(jié)導(dǎo)入上述吸收器的被加熱介質(zhì)入口中的被加熱介質(zhì)液的導(dǎo)入量，以使上述被加熱介質(zhì)出口的蒸汽的過(guò)熱度成為目標(biāo)值。
3.如權(quán)利要求1所述的吸收式熱泵，其特征在于具有氣液分離器，其被設(shè)置在上述吸收器的被加熱介質(zhì)出口，對(duì)導(dǎo)入到上述吸收器的被加熱介質(zhì)入口中的被加熱介質(zhì)液進(jìn)行分離。
4.如權(quán)利要求1所述的吸收式熱泵，其特征在于具有冷凝器，其導(dǎo)入冷卻源，并將由上述再生器產(chǎn)生的制冷劑蒸汽導(dǎo)入并冷凝，用熱源介質(zhì)、來(lái)自上述蒸發(fā)器的制冷劑蒸汽、吸收溶液、上述冷凝器的冷凝熱中的至少一種以上，來(lái)加熱供給到上述吸收器的被加熱介質(zhì)液。
5.如權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的吸收式熱泵，其特征在于使上述吸收器和上述蒸發(fā)器的組合為多級(jí)，而多級(jí)進(jìn)行溫度上升。
6.一種吸收式熱泵，其特征在于，其具備吸收器，利用在工作介質(zhì)濃溶液吸收工作介質(zhì)制冷劑的蒸汽時(shí)產(chǎn)生的吸收熱，來(lái)加熱被加熱介質(zhì)；再生器，將吸收了上述工作介質(zhì)制冷劑的蒸汽的溶液導(dǎo)入并加熱，使上述工作介質(zhì)制冷劑蒸發(fā)并成為上述工作介質(zhì)濃溶液；冷凝器，將由上述再生器產(chǎn)生的上述工作介質(zhì)制冷劑的蒸汽導(dǎo)入并冷卻，從而冷凝成為上述工作介質(zhì)制冷劑的液體；蒸發(fā)器，通過(guò)將由上述冷凝器冷凝的上述工作介質(zhì)制冷劑的液體導(dǎo)入并加熱，產(chǎn)生上述工作介質(zhì)制冷劑的蒸汽，并使所產(chǎn)生的上述工作介質(zhì)制冷劑的蒸汽被上述吸收器的上述工作介質(zhì)濃溶液吸收；及熱交換器，用從上述再生器到上述冷凝器的工作介質(zhì)制冷劑的蒸汽，來(lái)加熱從上述冷凝器傳送到上述蒸發(fā)器的工作介質(zhì)制冷劑的液體。
7.如權(quán)利要求6所述的吸收式熱泵，其特征在于其結(jié)構(gòu)為將上述熱交換器設(shè)置在上述工作介質(zhì)制冷劑的蒸汽從上述再生器到上述冷凝器所通過(guò)的流道中或者冷凝器入口，并由該工作介質(zhì)制冷劑的蒸汽來(lái)加熱從上述冷凝器傳送到上述蒸發(fā)器的上述工作介質(zhì)制冷劑的液體。
8.一種吸收式熱泵，其特征在于，其具備高溫蒸發(fā)器，加熱工作介質(zhì)制冷劑的液體使其蒸發(fā)而成為上述工作介質(zhì)制冷劑的蒸汽；低溫蒸發(fā)器，加熱工作介質(zhì)制冷劑的液體使其蒸發(fā)而成為上述工作介質(zhì)制冷劑的蒸汽；高溫吸收器，用工作介質(zhì)濃溶液吸收由上述高溫蒸發(fā)器產(chǎn)生的工作介質(zhì)制冷劑的蒸汽而成為濃度比上述工作介質(zhì)濃溶液低的溶液時(shí)產(chǎn)生的吸收熱，來(lái)加熱被加熱介質(zhì)；低溫吸收器，導(dǎo)入濃度比上述工作介質(zhì)濃溶液低的溶液，并用該溶液吸收由上述低溫蒸發(fā)器產(chǎn)生的上述工作介質(zhì)制冷劑的蒸汽而成為濃度比該溶液低的稀溶液時(shí)所產(chǎn)生的吸收熱，來(lái)加熱工作溫度比上述低溫蒸發(fā)器高的蒸發(fā)器的工作介質(zhì)制冷劑的液體；再生器，將上述稀溶液導(dǎo)入并加熱，使上述工作介質(zhì)制冷劑蒸發(fā)而成為上述工作介質(zhì)濃溶液；冷凝器，將由上述再生器產(chǎn)生的上述工作介質(zhì)制冷劑的蒸汽導(dǎo)入并冷卻，從而冷凝成為上述工作介質(zhì)制冷劑的液體；及熱交換器，用加熱源來(lái)加熱導(dǎo)入到上述高溫蒸發(fā)器及上述低溫蒸發(fā)器的至少一方中的、來(lái)自上述冷凝器的工作介質(zhì)制冷劑的液體。
9.如權(quán)利要求8所述的吸收式熱泵，其特征在于上述熱交換器的加熱源是上述再生器的加熱源、上述高溫蒸發(fā)器的加熱源、或者上述低溫蒸發(fā)器的工作介質(zhì)制冷劑蒸汽或工作介質(zhì)制冷劑液體。
10.如權(quán)利要求8所述的吸收式熱泵，其特征在于上述熱交換器的加熱源是上述再生器內(nèi)的工作介質(zhì)溶液、返回上述再生器中的工作介質(zhì)溶液、或從上述再生器出來(lái)被送到上述高溫吸收器中的工作介質(zhì)溶液。
11.一種吸收式熱泵，其特征在于，其具備高溫蒸發(fā)器，加熱工作介質(zhì)制冷劑的液體使其蒸發(fā)而成為上述工作介質(zhì)制冷劑的蒸汽；低溫蒸發(fā)器，加熱工作介質(zhì)制冷劑的液體使其蒸發(fā)而成為上述工作介質(zhì)制冷劑的蒸汽；高溫吸收器，用工作介質(zhì)濃溶液吸收由上述高溫蒸發(fā)器產(chǎn)生的工作介質(zhì)制冷劑的蒸汽而成為濃度比上述工作介質(zhì)濃溶液低的溶液時(shí)產(chǎn)生的吸收熱，來(lái)加熱被加熱介質(zhì)；低溫吸收器，導(dǎo)入濃度比上述工作介質(zhì)濃溶液低的溶液，并用該溶液吸收由上述低溫蒸發(fā)器產(chǎn)生的上述工作介質(zhì)制冷劑的蒸汽而成為濃度比該溶液低的稀溶液時(shí)所產(chǎn)生的吸收熱，來(lái)加熱工作溫度比上述低溫蒸發(fā)器高的蒸發(fā)器的工作介質(zhì)制冷劑的液體；再生器，將上述稀溶液導(dǎo)入并加熱，使上述工作介質(zhì)制冷劑蒸發(fā)而成為上述工作介質(zhì)濃溶液；及冷凝器，將由上述再生器產(chǎn)生的上述工作介質(zhì)制冷劑的蒸汽導(dǎo)入并冷卻，從而冷凝成為上述工作介質(zhì)制冷劑的液體；將來(lái)自上述冷凝器的上述工作介質(zhì)制冷劑的液體導(dǎo)入到上述低溫蒸發(fā)器并加熱，將上述低溫蒸發(fā)器的上述工作介質(zhì)制冷劑的液體的一部分導(dǎo)入到溫度比上述低溫蒸發(fā)器高的的蒸發(fā)器中。
12.一種吸收式熱泵，其特征在于，其具備再生器，產(chǎn)生制冷劑蒸汽；冷凝器，導(dǎo)入由上述再生器產(chǎn)生的制冷劑蒸汽；高溫蒸發(fā)器，導(dǎo)入上述冷凝器的冷凝制冷劑液；低溫蒸發(fā)器，導(dǎo)入上述冷凝器的冷凝制冷劑液；高溫吸收器，經(jīng)由低溫溶液熱交換器的被加熱側(cè)及高溫溶液熱交換器的被加熱側(cè)導(dǎo)入上述再生器的濃溶液，并且導(dǎo)入由上述高溫蒸發(fā)器產(chǎn)生的制冷劑蒸汽；及低溫吸收器，將上述濃溶液通過(guò)上述高溫吸收器吸收上述制冷劑蒸汽而成為中間濃度的中間濃度溶液，經(jīng)由高溫溶液熱交換器的加熱側(cè)導(dǎo)入，并且導(dǎo)入由上述低溫蒸發(fā)器產(chǎn)生的制冷劑蒸汽；上述再生器將上述中間濃度溶液通過(guò)上述低溫吸收器吸收制冷劑蒸汽而成為稀溶液的溶液，經(jīng)由上述低溫溶液熱交換器的加熱側(cè)導(dǎo)入；將由上述低溫溶液熱交換器加熱并導(dǎo)入到上述高溫吸收器中的、來(lái)自上述再生器的濃溶液的一部分分支并導(dǎo)入到上述低溫吸收器中。
13.如權(quán)利要求12所述的吸收式熱泵，其特征在于上述低溫吸收器和高溫蒸發(fā)器成為一體，以便于用該低溫吸收器的溶液直接熱加上述高溫蒸發(fā)器的制冷劑。
14.如權(quán)利要求12所述的吸收式熱泵，其特征在于用上述高溫吸收器的溶液來(lái)加熱被加熱介質(zhì)，并使其成為蒸汽。
15.如權(quán)利要求12～14中任一項(xiàng)所述的吸收式熱泵，其特征在于被分支導(dǎo)入到上述低溫吸收器的濃溶液的導(dǎo)入流量為來(lái)自上述再生器的全部濃溶液流量的5～50％。
全文摘要
本發(fā)明提供一種吸收式熱泵，其具備蒸發(fā)器，導(dǎo)入第1熱源并將制冷劑液蒸發(fā)成為制冷劑蒸汽；吸收器，具有被加熱介質(zhì)流道，將被加熱介質(zhì)液導(dǎo)入該被加熱介質(zhì)流道的被加熱介質(zhì)入口，通過(guò)由上述蒸發(fā)器產(chǎn)生的制冷劑蒸汽被溶液吸收時(shí)的吸收熱來(lái)加熱上述被加熱介質(zhì)液，而從被加熱介質(zhì)出口將蒸汽或者包含液體的蒸汽的被加熱介質(zhì)導(dǎo)出；再生器，導(dǎo)入第2熱源，從吸收了上述制冷劑蒸汽的溶液將上述制冷劑蒸發(fā)；冷凝器，導(dǎo)入冷卻源，將上述再生器中產(chǎn)生的制冷劑蒸汽導(dǎo)入并冷凝。
文檔編號(hào)F25B30/04GK1766461SQ20051011359
公開(kāi)日2006年5月3日 申請(qǐng)日期2005年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月13日
發(fā)明者井上修行, 入江毅一, 福住幸大 申請(qǐng)人:株式會(huì)社荏原制作所