本發(fā)明涉及吸收式熱泵,特別是涉及抑制向被加熱介質(zhì)導(dǎo)熱的效率降低的吸收式熱泵。
背景技術(shù):
公知如下的吸收式熱泵,其將由蒸發(fā)器產(chǎn)生的制冷劑蒸汽引導(dǎo)至吸收器,在吸收器中利用在使吸收液吸收制冷劑蒸汽時(shí)產(chǎn)生的吸收熱,加熱被加熱介質(zhì)的液體而生成被加熱介質(zhì)的蒸汽。為了避免在被加熱介質(zhì)的液體變?yōu)檎羝麜r(shí),因體積增加被妨礙而使被加熱介質(zhì)的流動變得不穩(wěn)定的情況,而將吸收器以如下方式構(gòu)成。在該吸收器中水平地配置有多根供被加熱介質(zhì)在內(nèi)部流動的管。在多根管的兩端分別設(shè)置有水腔。水腔被多個(gè)分隔板劃分為多個(gè)。在被分隔板劃分出的各水腔連接有多根管。另外,分隔板被設(shè)置為:以使在各管以及水腔中整體作為一個(gè)液流而流動的被加熱介質(zhì),整體成為從下方朝向上方的液流的方式來劃分水腔。另外,分隔板設(shè)置為:供從某個(gè)水腔導(dǎo)出的被加熱介質(zhì)流動的管的集合的流路截面積的總面積,為供導(dǎo)入到該水腔的被加熱介質(zhì)流動的管的集合的流路截面積的總面積以上(例如,參照專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2010-164248號公報(bào)(0034~0037段等)
在管中流動的被加熱介質(zhì)因吸收熱而被加熱,由此液體的一部分蒸發(fā),并伴隨氣體而流動。此時(shí),例如在被加熱介質(zhì)為水的情況下,由于蒸發(fā)的氣體的體積是液體的體積的數(shù)百倍大,因此在某個(gè)水腔中,在被加熱介質(zhì)從下方的管組流出并流入下一個(gè)上方的管組時(shí),存在因流動的狀況不同而出現(xiàn)僅流入氣體而不流入液體的管的情況。在僅流入氣體的管中,無法將吸收熱高效地傳導(dǎo)至被加熱介質(zhì)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明鑒于上述課題,目的在于提供一種防止產(chǎn)生被加熱介質(zhì)的液體不流入而被加熱介質(zhì)的蒸汽流入的蒸發(fā)管,抑制向被加熱介質(zhì)導(dǎo)熱的效率降低的導(dǎo)熱效率優(yōu)異的吸收式熱泵。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的第一方式的吸收式熱泵,例如如圖1以及圖2所示,具備:吸收器10,其具有多根導(dǎo)入被加熱介質(zhì)的液體wq并使該液體wq在內(nèi)部流動的傳熱管12,在傳熱管12的外側(cè)利用吸收液sa吸收制冷劑的蒸汽ve時(shí)產(chǎn)生的吸收熱,加熱被加熱介質(zhì)wq并使被加熱介質(zhì)的液體wq蒸發(fā);氣液分離器80,其導(dǎo)入被吸收器10加熱后的被加熱介質(zhì)wm,并分離為被加熱介質(zhì)的液體wq和蒸汽wv;第一流路84,其將被吸收器10加熱后的被加熱介質(zhì)wm引導(dǎo)至氣液分離器80;第二流路81、82,它們將被氣液分離器80分離后的被加熱介質(zhì)的液體wq引導(dǎo)至吸收器10,吸收器10構(gòu)成為:具有將被加熱介質(zhì)的液體wq分配至多根傳熱管12的分配部14、和從多根傳熱管12收集被加熱介質(zhì)w的收集部15,多根傳熱管12各自的一端連接于分配部14,并且多根傳熱管12各自的另一端連接于收集部15,且在多根傳熱管12各自的內(nèi)部流動的被加熱介質(zhì)w在從分配部14到收集部15之間不合流也不分流,收集部15的容積形成為大于分配部14的容積,收集部15的連通于第一流路84的被加熱介質(zhì)流出口15h形成于上部,氣液分離器80配置為:貯存有分離后的被加熱介質(zhì)的液體wq的部分80c處于比收集部15靠上方。
若這樣構(gòu)成,則分配部被被加熱介質(zhì)的液體裝滿,被加熱介質(zhì)的液體流入至各傳熱管,從而能夠防止在多根傳熱管中產(chǎn)生被加熱介質(zhì)的液體不流入而被加熱介質(zhì)的蒸汽流入的傳熱管,能夠抑制向被加熱介質(zhì)的吸收熱的導(dǎo)熱效率降低。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的第二方式的吸收式熱泵,例如如圖1以及圖2所示,具備:吸收器10,其具有多根導(dǎo)入被加熱介質(zhì)的液體wq并使該液體wq在內(nèi)部流動的傳熱管12,在傳熱管12的外側(cè)利用吸收液sa吸收制冷劑的蒸汽ve時(shí)產(chǎn)生的吸收熱,加熱被加熱介質(zhì)wq并使被加熱介質(zhì)的液體wq蒸發(fā);氣液分離器80,其導(dǎo)入被吸收器10加熱后的被加熱介質(zhì)wm,并分離為被加熱介質(zhì)的液體wq和蒸汽wv;第一流路84,其將被吸收器10加熱后的被加熱介質(zhì)wm引導(dǎo)至氣液分離器80;第二流路81、82,它們將被氣液分離器80分離后的被加熱介質(zhì)的液體wq引導(dǎo)至吸收器10,吸收器10構(gòu)成為:具有將被加熱介質(zhì)的液體wq分配至多根傳熱管12的分配部14、和從多根傳熱管12收集被加熱介質(zhì)w的收集部15,多根傳熱管12各自的一端連接于分配部14,并且多根傳熱管12各自的另一端連接于收集部15,且在多根傳熱管12各自的內(nèi)部流動的被加熱介質(zhì)w在從分配部14到收集部15之間不合流也不分流,收集部15的容積形成為大于分配部14的容積,收集部15的連通于第一流路84的被加熱介質(zhì)流出口15h形成于上部,氣液分離器80配置為:貯存有分離后的被加熱介質(zhì)的液體wq的部分80c處于比分配部14靠上方。
若這樣構(gòu)成,則分配部被被加熱介質(zhì)的液體裝滿,被加熱介質(zhì)的液體流入至各傳熱管,從而能夠防止在多根傳熱管中產(chǎn)生被加熱介質(zhì)的液體不流入而被加熱介質(zhì)的蒸汽流入的傳熱管,能夠抑制向被加熱介質(zhì)的吸收熱的導(dǎo)熱效率降低。
另外,本發(fā)明的第三方式的吸收式熱泵,例如如圖3所示,在上述本發(fā)明的第一方式或第二方式的吸收式熱泵的基礎(chǔ)上,分配部14包括將內(nèi)部分割為上下的劃分板14d,第二流路82與比劃分板14d靠上方的分配部14a的內(nèi)部連通,從外部導(dǎo)入被加熱介質(zhì)的液體ws的第三流路85構(gòu)成為與比劃分板14d靠下方的分配部14b的內(nèi)部連通。
若這樣構(gòu)成,則來自溫度比較低的外部的被加熱介質(zhì)的液體,流入與外側(cè)接觸的吸收液的溫度低于上部的下部的傳熱管,從而能夠?qū)⑽諢嵊行У貍鲗?dǎo)至被加熱介質(zhì)。
另外,本發(fā)明的第四方式的吸收式熱泵,例如如圖4所示,在上述本發(fā)明的第一方式~第三方式中的任一方式的吸收式熱泵的基礎(chǔ)上,收集部15構(gòu)成為:具有安裝有多根傳熱管12的傳熱管安裝壁15wa、和與傳熱管安裝壁15wa對置的對置壁15wb,并且傳熱管安裝壁15wa與對置壁15wb之間的與傳熱管安裝壁15wa正交的截面的面積,從上部朝向下部減小。
若這樣構(gòu)成,則越靠體積比氣體小的液體的含有率增大的收集部的下部,水平截面積越減小,從而能夠減小收集部內(nèi)的保有液量,進(jìn)而能夠減少被加熱介質(zhì)的加熱量,從而能夠提高加熱效率。
另外,本發(fā)明的第五方式的吸收式熱泵,例如如圖5所示,在上述本發(fā)明的第一方式~第四方式中的任一方式的吸收式熱泵的基礎(chǔ)上,分配部14具有被加熱介質(zhì)液噴出部件14p,其在分配部14的內(nèi)部的下部將從外部導(dǎo)入的被加熱介質(zhì)的液體ws噴出,被加熱介質(zhì)液噴出部件14p構(gòu)成為:多個(gè)噴出孔14ph在與傳熱管12的端部對置的方向上形成。
若這樣構(gòu)成,則能夠在分配部的下部將被加熱介質(zhì)的液體均勻地噴出,從而能夠使被加熱介質(zhì)的液體均勻地流入配置于下方的多個(gè)傳熱管。
另外,本發(fā)明的第六方式的吸收式熱泵,例如如圖2~圖5所示,在上述本發(fā)明的第一方式~第五方式中的任一方式的吸收式熱泵的基礎(chǔ)上,第二流路82在比多根傳熱管12的組的高度方向的中間低的位置連接于分配部14。
若這樣構(gòu)成,則能夠使被加熱介質(zhì)的液體通往吸收器的入口部分存在于比吸收器內(nèi)的被加熱介質(zhì)的液體的液位靠下方的液相區(qū)域,從而能夠防止吸收器內(nèi)的被加熱介質(zhì)的蒸汽倒流至第二流路。
另外,本發(fā)明的第七方式的吸收式熱泵,例如如圖6(c)所示,在上述本發(fā)明的第一方式~第六方式中的任一方式的吸收式熱泵的基礎(chǔ)上,多根傳熱管12各自具有多行水平部分。
若這樣構(gòu)成,則能夠抑制吸收器的大型化并且加長每根傳熱管的長度,從而能夠增加在傳熱管內(nèi)流動的被加熱介質(zhì)的受熱量。
另外,本發(fā)明的第八方式的吸收式熱泵,例如如圖6(a)以及圖6(b)所示,在上述本發(fā)明的第一方式~第六方式中的任一方式的吸收式熱泵的基礎(chǔ)上,多根傳熱管12各自傾斜地配置。
若這樣構(gòu)成,則能夠防止在傳熱管的內(nèi)部產(chǎn)生的被加熱介質(zhì)的蒸汽滯留在傳熱管的內(nèi)部。
根據(jù)本發(fā)明,分配部被被加熱介質(zhì)的液體裝滿,被加熱介質(zhì)的液體流入至各傳熱管,從而能夠防止在多根傳熱管中產(chǎn)生被加熱介質(zhì)的液體不流入而被加熱介質(zhì)的蒸汽流入的傳熱管,能夠抑制向被加熱介質(zhì)的吸收熱的導(dǎo)熱效率降低。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式的吸收式熱泵的示意的系統(tǒng)圖。
圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式的吸收式熱泵的吸收器周圍的剖視圖。
圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的吸收式熱泵所具備的吸收器的第一變形例的剖視圖。
圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的吸收式熱泵所具備的吸收器的第二變形例的剖視圖。
圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的吸收式熱泵所具備的吸收器的第三變形例的剖視圖。
圖6(a)~(c)是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的吸收式熱泵的吸收器內(nèi)的傳熱管的配置的變形例的圖。
圖7是本發(fā)明的實(shí)施方式的變形例的二級升溫型吸收式熱泵的示意的系統(tǒng)圖。
附圖標(biāo)記說明:10…吸收器;12…傳熱管;14…入口儲液室;14d…劃分板;14p…補(bǔ)給水內(nèi)管;14ph…噴出孔;15…出口儲液室;15h…流出口;15wa…安裝壁;15wb…對置壁;80…氣液分離器;80c…貯存部;81…分離液管;82…被加熱介質(zhì)液管;84…加熱后被加熱介質(zhì)管;85…補(bǔ)給水管;sa…濃溶液;ve…蒸發(fā)器制冷劑蒸汽;wm…混合被加熱介質(zhì);wq…被加熱介質(zhì)液;wv…被加熱介質(zhì)蒸汽。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外在各圖中,對相互相同或者相當(dāng)?shù)牟考?biāo)注相同或類似的附圖標(biāo)記,并省略重復(fù)的說明。
首先,參照圖1對本發(fā)明的實(shí)施方式的吸收式熱泵1進(jìn)行說明。圖1是吸收式熱泵1的示意的系統(tǒng)圖。首先對吸收式熱泵1整體的結(jié)構(gòu)以及作用進(jìn)行說明,然后對吸收式熱泵1的構(gòu)成要素之一的吸收器10進(jìn)行詳細(xì)說明。吸收式熱泵1具備:構(gòu)成進(jìn)行吸收液s(sa、sw)與制冷劑v(ve、vg、vf)的吸收式熱泵循環(huán)的主要設(shè)備的吸收器10、蒸發(fā)器20、再生器30以及冷凝器40,還具備氣液分離器80。
在本說明書中,關(guān)于吸收液,為了容易進(jìn)行熱泵循環(huán)上的區(qū)別,而根據(jù)性狀、熱泵循環(huán)上的位置將其稱為“稀溶液sw”、“濃溶液sa”等,但在不考慮性狀等時(shí)統(tǒng)稱為“吸收液s”。同樣,關(guān)于制冷劑,為了容易進(jìn)行熱泵循環(huán)上的區(qū)別,而根據(jù)性狀、熱泵循環(huán)上的位置將其稱為“蒸發(fā)器制冷劑蒸汽ve”、“再生器制冷劑蒸汽vg”、“制冷劑液體vf”等,但在不考慮性狀等時(shí)統(tǒng)稱為“制冷劑v”。在本實(shí)施方式中,使用libr水溶液作為吸收液s(吸收劑與制冷劑v的混合物),并使用水(h2o)作為制冷劑v。另外,被加熱介質(zhì)w是供給至吸收器10的液體的被加熱介質(zhì)w亦即被加熱介質(zhì)液wq、氣體的被加熱介質(zhì)亦即被加熱介質(zhì)蒸汽wv、液體與氣體混合的狀態(tài)下被加熱介質(zhì)亦即混合被加熱介質(zhì)wm、以及作為從吸收式熱泵1外補(bǔ)充的被加熱介質(zhì)亦即補(bǔ)給液體的補(bǔ)給水ws的統(tǒng)稱。在本實(shí)施方式中,使用水(h2o)作為被加熱介質(zhì)w。
吸收器10在內(nèi)部具有:傳熱管12,其構(gòu)成被加熱介質(zhì)w的流路;濃溶液散布噴嘴13,其散布濃溶液sa。吸收器10從濃溶液散布噴嘴13散布濃溶液sa,并在濃溶液sa吸收蒸發(fā)器制冷劑蒸汽ve時(shí)產(chǎn)生吸收熱。構(gòu)成為在傳熱管12流動的被加熱介質(zhì)w接收該吸收熱,從而加熱被加熱介質(zhì)w。
蒸發(fā)器20在蒸發(fā)器罐體21的內(nèi)部具有熱源管22,該熱源管22構(gòu)成作為熱源流體的熱源熱水h的流路。蒸發(fā)器20在蒸發(fā)器罐體21的內(nèi)部不具有散布制冷劑液體vf的噴嘴。因此熱源管22以浸在貯存于蒸發(fā)器罐體21內(nèi)的制冷劑液體vf的方式配設(shè)(滿液式蒸發(fā)器)。在吸收式熱泵中,由于蒸發(fā)器內(nèi)的壓力高于吸收制冷機(jī),因此即使是熱源管浸于制冷劑液體的結(jié)構(gòu),也能夠獲得所希望的制冷劑蒸汽。蒸發(fā)器20構(gòu)成為:熱源管22周邊的制冷劑液體vf因在熱源管22內(nèi)流動的熱源熱水h的熱而蒸發(fā),從而產(chǎn)生蒸發(fā)器制冷劑蒸汽ve。在蒸發(fā)器罐體21的下部連接有制冷劑液體管45,用于向蒸發(fā)器罐體21內(nèi)供給制冷劑液體vf。
吸收器10和蒸發(fā)器20相互連通。構(gòu)成為:通過將吸收器10與蒸發(fā)器20連通,由此能夠?qū)⒂烧舭l(fā)器20產(chǎn)生的蒸發(fā)器制冷劑蒸汽ve供給至吸收器10。
再生器30具有:熱源管32,其在內(nèi)部流動作為加熱稀溶液sw的熱源流體的熱源熱水h;稀溶液散布噴嘴33,其散布稀溶液sw。在熱源管32內(nèi)流動的熱源熱水h,在本實(shí)施方式中是與在熱源管22內(nèi)流動的熱源熱水h相同的流體,但也可以是不同的流體。再生器30構(gòu)成為:從稀溶液散布噴嘴33散布的稀溶液sw被熱源熱水h加熱,由此制冷劑v從稀溶液sw蒸發(fā)從而生成濃度上升的濃溶液sa。構(gòu)成為:從稀溶液sw蒸發(fā)的制冷劑v作為再生器制冷劑蒸汽vg而向冷凝器40移動。
冷凝器40在冷凝器罐體41的內(nèi)部具有供作為冷卻介質(zhì)的冷卻水c流動的冷卻水管42。冷凝器40構(gòu)成為:導(dǎo)入由再生器30產(chǎn)生的再生器制冷劑蒸汽vg,并用冷卻水c將其冷卻而使其冷凝。再生器30和冷凝器40使再生器的罐體與冷凝器罐體41一體地形成,以便相互連通。構(gòu)成為:通過將再生器30與冷凝器40連通,由此能夠?qū)⒂稍偕?0產(chǎn)生的再生器制冷劑蒸汽vg供給至冷凝器40。
再生器30的貯存有濃溶液sa的部分與吸收器10的濃溶液散布噴嘴13,由供濃溶液sa流動的濃溶液管35連接。在濃溶液管35配設(shè)有加壓輸送濃溶液sa的溶液泵35p。吸收器10的貯存有稀溶液sw的部分與稀溶液散布噴嘴33,由供稀溶液sw流動的稀溶液管36連接。在濃溶液管35以及稀溶液管36配設(shè)有在濃溶液sa與稀溶液sw之間進(jìn)行熱交換的溶液熱交換器38。冷凝器40的貯存有制冷劑液體vf的部分與蒸發(fā)器罐體21的下部(代表性地為底部)由供制冷劑液體vf流動的制冷劑液體管45連接。在制冷劑液體管45配設(shè)有加壓輸送制冷劑液體vf的制冷劑泵46。
在蒸發(fā)器20的熱源管22的一端連接有將熱源熱水h向熱源管22導(dǎo)入的熱源熱水導(dǎo)入管51。熱源管22的另一端與再生器的熱源管32的一端由熱源熱水連結(jié)管52連接。在熱源管32的另一端連接有將熱源熱水h導(dǎo)向吸收式熱泵1之外的熱源熱水流出管53。在熱源熱水流出管53配設(shè)有能夠調(diào)節(jié)在內(nèi)部流動的熱源熱水h的流量的熱源熱水切換閥53v。在比熱源熱水切換閥53v靠下游側(cè)的熱源熱水流出管53與熱源熱水導(dǎo)入管51之間,設(shè)置有熱源熱水旁通管55。在熱源熱水旁通管55配設(shè)有能夠開閉流路的旁通閥55v。
氣液分離器80是導(dǎo)入在吸收器10的傳熱管12流動且加熱后的被加熱介質(zhì)w,并將被加熱介質(zhì)蒸汽wv與被加熱介質(zhì)液wq分離的設(shè)備。在氣液分離器80的下部(代表性地為底部)連接有使分離后的被加熱介質(zhì)液wq從氣液分離器80流出的分離液管81。氣液分離器80的下部成為貯存分離后的被加熱介質(zhì)液wq的貯存部80c。在分離液管81的另一端連接有將被加熱介質(zhì)液wq導(dǎo)向傳熱管12的被加熱介質(zhì)液管82。在本實(shí)施方式中,由分離液管81和被加熱介質(zhì)液管82構(gòu)成第二流路。傳熱管12的另一端和氣液分離器80的氣相部由將加熱后的被加熱介質(zhì)w向氣液分離器80引導(dǎo)的加熱后被加熱介質(zhì)管84連接。加熱后被加熱介質(zhì)管84相當(dāng)于第一流路。另外,在氣液分離器80的上部(代表性地為頂部)連接有被加熱介質(zhì)蒸汽管89,該被加熱介質(zhì)蒸汽管89將分離后的被加熱介質(zhì)蒸汽wv朝向需要對象并向吸收式熱泵1之外引導(dǎo)。另外,設(shè)置有從吸收式熱泵1外導(dǎo)入補(bǔ)給水ws的補(bǔ)給水管85,補(bǔ)給水ws用于補(bǔ)充主要作為蒸汽而供給到吸收式熱泵1外的量的被加熱介質(zhì)w。在本實(shí)施方式中構(gòu)成為:補(bǔ)給水管85連接于分離液管81與被加熱介質(zhì)液管82的連接部,并使補(bǔ)給水ws與在分離液管81中流來的被加熱介質(zhì)液wq合流。在補(bǔ)給水管85配設(shè)有朝向吸收器10加壓輸送補(bǔ)給水ws的補(bǔ)給水泵86。另外,在氣液分離器80設(shè)置有檢測貯存部80c的被加熱介質(zhì)液wq的液位的液位檢測器87。貯存部80c的被加熱介質(zhì)液wq的液位由控制吸收式熱泵1的動作的控制裝置90控制為:使由液位檢測器87檢測出的液位處于規(guī)定的液位。代表性地,貯存部80c的被加熱介質(zhì)液wq的液位由基于控制裝置90進(jìn)行的補(bǔ)給水泵86的排出流量的控制,控制為規(guī)定的液位。在氣液分離器80的下部(代表性地為底部)連接有排放管95,該排放管95將氣液分離器80內(nèi)的被加熱介質(zhì)液wq向吸收式熱泵1之外引導(dǎo)。
接下來,參照圖1說明吸收式熱泵1的作用。通常,熱源熱水切換閥53v打開,旁通閥55v關(guān)閉。首先,說明制冷劑側(cè)的循環(huán)。在冷凝器40中,接收在再生器30蒸發(fā)的再生器制冷劑蒸汽vg,用在冷卻水管42中流動的冷卻水c進(jìn)行冷卻并使其冷凝,從而成為制冷劑液體vf。冷凝后的制冷劑液體vf被制冷劑泵46輸送至蒸發(fā)器罐體21。輸送到蒸發(fā)器罐體21的制冷劑液體vf由在熱源管22內(nèi)流動的熱源熱水h加熱,蒸發(fā)而成為蒸發(fā)器制冷劑蒸汽ve。由蒸發(fā)器20產(chǎn)生的蒸發(fā)器制冷劑蒸汽ve向與蒸發(fā)器20連通的吸收器10移動。
接下來,說明溶液側(cè)的循環(huán)。在吸收器10中,濃溶液sa從濃溶液散布噴嘴13散布,該散布的濃溶液sa吸收從蒸發(fā)器20移動來的蒸發(fā)器制冷劑蒸汽ve。吸收了蒸發(fā)器制冷劑蒸汽ve的濃溶液sa濃度降低而成為稀溶液sw。在吸收器10中,在濃溶液sa吸收蒸發(fā)器制冷劑蒸汽ve時(shí)產(chǎn)生吸收熱。在傳熱管12中流動的被加熱介質(zhì)w被該吸收熱加熱。在吸收器10吸收了蒸發(fā)器制冷劑蒸汽ve的濃溶液sa濃度降低而成為稀溶液sw,并貯存于吸收器10的下部。貯存的稀溶液sw因吸收器10與再生器30的內(nèi)壓之差而朝向再生器30在稀溶液管36中流動,在溶液熱交換器38與濃溶液sa進(jìn)行熱交換使溫度降低,并到達(dá)再生器30。
輸送至再生器30的稀溶液sw從稀溶液散布噴嘴33散布,并被在熱源管32中流動的熱源熱水h(在本實(shí)施方式中為大約80℃左右)加熱,散布的稀溶液sw中的制冷劑蒸發(fā)而成為濃溶液sa,并貯存于再生器30的下部。另一方面,從稀溶液sw蒸發(fā)的制冷劑v作為再生器制冷劑蒸汽vg而向冷凝器40移動。貯存于再生器30的下部的濃溶液sa經(jīng)由濃溶液管35而被溶液泵35p加壓輸送至吸收器10的濃溶液散布噴嘴13。在濃溶液管35流動的濃溶液sa在溶液熱交換器38與稀溶液sw進(jìn)行熱交換而溫度上升后,流入吸收器10,并從濃溶液散布噴嘴13被散布。濃溶液sa被溶液泵35p升壓而進(jìn)入吸收器10,且溫度伴隨在吸收器10內(nèi)吸收蒸發(fā)器制冷劑蒸汽ve而上升。返回至吸收器10的濃溶液sa吸收蒸發(fā)器制冷劑蒸汽ve,之后重復(fù)同樣的循環(huán)。
在吸收液s以及制冷劑v進(jìn)行上述那樣的吸收式熱泵循環(huán)的過程中,在吸收器10中,利用濃溶液sa吸收蒸發(fā)器制冷劑蒸汽ve時(shí)產(chǎn)生的吸收熱,將被加熱介質(zhì)液wq加熱而成為濕蒸汽(混合被加熱介質(zhì)wm),并將其向氣液分離器80引導(dǎo)。流入至氣液分離器80的混合被加熱介質(zhì)wm被分離為被加熱介質(zhì)蒸汽wv和被加熱介質(zhì)液wq。被氣液分離器80分離的被加熱介質(zhì)蒸汽wv,向被加熱介質(zhì)蒸汽管89流出,并被供給至吸收式熱泵1的外部的蒸汽利用場所(需要對象)。即,從吸收式熱泵取得被加熱介質(zhì)蒸汽wv。這樣,吸收式熱泵1構(gòu)成為能夠取得驅(qū)動熱源的溫度以上的被加熱介質(zhì)w的第二種吸收式熱泵。另一方面,被氣液分離器80分離且以規(guī)定的液位貯存于貯存部80c的被加熱介質(zhì)液wq,流出至分離液管81,在被加熱介質(zhì)液管82流動并被供給至傳熱管12內(nèi)。此時(shí),在補(bǔ)給水ws在補(bǔ)給水管85流來的情況下,補(bǔ)給水ws與從分離液管81流入被加熱介質(zhì)液管82的被加熱介質(zhì)液wq合流,并作為被加熱介質(zhì)液wq供給至傳熱管12內(nèi)。代表性地,作為被加熱介質(zhì)蒸汽wv供給至外部的量以及從排放管95排出的量的被加熱介質(zhì)w,作為補(bǔ)給水ws而從吸收式熱泵1的外部供給。另外,上述的構(gòu)成吸收式熱泵1的各設(shè)備被控制裝置90控制。
接下來,參照圖2對構(gòu)成上述吸收式熱泵1(參照圖1)的吸收器10進(jìn)行詳細(xì)說明。圖2是圖1所示的吸收式熱泵1的吸收器10周圍的剖視圖。吸收器10構(gòu)成為:在罐體11內(nèi)收容傳熱管12和濃溶液散布噴嘴13,在罐體11的外側(cè)設(shè)置有:形成入口儲液室14的入口儲液室形成部件14f、和形成出口儲液室15的出口儲液室形成部件15f。罐體11代表性地在設(shè)置時(shí)形成為橫長狀。
傳熱管12在本實(shí)施方式中,在罐體11內(nèi)設(shè)置有形成為直線狀的多個(gè)。傳熱管12與橫長的罐體11的一端及其相反側(cè)的另一端接合。罐體11的接合傳熱管12的面形成為管板(傳熱管板),該管板形成有能夠供傳熱管12插通的孔。與罐體11兩端的管板接合的傳熱管12的內(nèi)部不與罐體11的內(nèi)部連通。換言之構(gòu)成為:在傳熱管12內(nèi)流動的被加熱介質(zhì)w不與向罐體11內(nèi)流出流入且存在于傳熱管12的外側(cè)的流體(吸收液s以及制冷劑v)混合。若示出向傳熱管12的管板接合的方式的具體例子,則傳熱管12擴(kuò)管固定于形成在罐體11的管板的孔。
在本實(shí)施方式中,各傳熱管12以軸線成為水平的方式配置。若考慮在傳熱管12內(nèi)使被加熱介質(zhì)液wq加熱沸騰,則也可考慮將傳熱管12以使其軸線成為垂直的方式進(jìn)行配置。但是在本實(shí)施方式中,從使散布的吸收液s作為較薄的液膜而盡可能多地與傳熱管12的外表面接觸的觀點(diǎn)來看,將傳熱管12以使軸線成為水平的方式進(jìn)行配置。以使軸線成為水平的方式配置的傳熱管12的水平方向成分為100%,垂直方向成分為0%,從而不具有垂直方向成分。另外,設(shè)置于罐體11內(nèi)的多根傳熱管12以相互成為平行的方式配置。
設(shè)置于罐體11內(nèi)的傳熱管12中配置于垂直方向最下部的傳熱管12,配置于確保在其下方貯存有稀溶液sw的部分(空間)的位置。通過這樣構(gòu)成,在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),傳熱管12不會沒入吸收液s,而是在傳熱管12的表面浸潤擴(kuò)展的濃溶液sa中吸收有蒸發(fā)器制冷劑蒸汽ve,因此能夠增大濃溶液sa與蒸發(fā)器制冷劑蒸汽ve的接觸面積,并且使產(chǎn)生的吸收熱迅速地傳導(dǎo)至在傳熱管12中流動的被加熱介質(zhì)w,從而能夠加快吸收能力的恢復(fù)。另一方面,配置于罐體11的最上部的傳熱管12,配置在確保能夠設(shè)置濃溶液散布噴嘴13的空間的位置。
入口儲液室形成部件14f安裝于接合各傳熱管12的一端的罐體11的面(管板)。在本實(shí)施方式中,入口儲液室形成部件14f構(gòu)成為在兩端開口的筒狀的部件的一端安裝能夠裝卸的蓋,并以使開口的面(與安裝有蓋的面對置的面)覆蓋安裝于罐體11的管板的所有傳熱管12的一端的方式安裝于罐體11的管板。通過將入口儲液室形成部件14f安裝于罐體11的管板,由此被入口儲液室形成部件14f和罐體11的管板包圍的空間成為入口儲液室14。入口儲液室14與各傳熱管12的內(nèi)部連通。因此入口儲液室14能夠向各傳熱管12供給(分配)被加熱介質(zhì)液wq,相當(dāng)于分配部。另外,由于入口儲液室形成部件14f構(gòu)成為包括能夠裝卸的蓋,因此能夠簡便地進(jìn)行打開入口儲液室14的維護(hù)。
在本實(shí)施方式中,出口儲液室形成部件15f構(gòu)成為:在兩端開口的筒狀的部件的一端安裝能夠裝卸的蓋,另一端開口。出口儲液室形成部件15f安裝于接合各傳熱管12的另一端的罐體11的面(管板)。即,出口儲液室形成部件15f以用開口的面(與安裝有蓋的面對置的面)覆蓋一端與入口儲液室14連通的所有傳熱管12的另一端的方式安裝于罐體11的管板。由于出口儲液室形成部件15f安裝于罐體11的管板,因此被出口儲液室形成部件15f與罐體11的管板包圍的空間成為出口儲液室15。出口儲液室15與一端連通于入口儲液室14的各傳熱管12的內(nèi)部連通。因此出口儲液室15經(jīng)由各傳熱管12而與入口儲液室14連結(jié),從而能夠從各傳熱管12收集被加熱介質(zhì)w,相當(dāng)于收集部。另外,由于出口儲液室形成部件15f構(gòu)成為包括能夠裝卸的蓋,因此能夠簡便地進(jìn)行打開了出口儲液室15的維護(hù)。
配設(shè)于罐體11內(nèi)的所有傳熱管12由一條路徑構(gòu)成。在此,“路徑”是指:在某個(gè)傳熱管12內(nèi)流動的流體與其他傳熱管12內(nèi)的流體不合流也不分流地流動的流路的單位。因此一條路徑的結(jié)構(gòu)是,在某個(gè)傳熱管中12流動而暫時(shí)流入到出口儲液室15的被加熱介質(zhì)w,不會進(jìn)一步流入傳熱管12,供流體流動的傳熱管12的數(shù)量未限定。
入口儲液室形成部件14f以及出口儲液室形成部件15f形成為:出口儲液室15的容積大于入口儲液室14的容積那樣的大小。出口儲液室15的容積大于入口儲液室14的容積是指:在本實(shí)施方式中,出口儲液室15的罐體11的管板與出口儲液室形成部件15f的蓋的距離,大于入口儲液室14的罐體11的管板與入口儲液室形成部件14f的蓋的距離,從而改變了容積,但也可以是出口儲液室15的水平截面積大于入口儲液室14的水平截面積,從而改變了容積。出口儲液室15的容積代表性地,以比入口儲液室14大出由被加熱介質(zhì)液wq在傳熱管12內(nèi)被加熱、蒸發(fā)而產(chǎn)生的體積膨脹的量的情況為基準(zhǔn),加上出口儲液室15內(nèi)的被加熱介質(zhì)w的流速來決定即可。對于出口儲液室15中的被加熱介質(zhì)w的流速而言,若減小出口儲液室15的容積則變快,若增大出口儲液室15的容積則變慢。另外,正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出口儲液室15內(nèi)的被加熱介質(zhì)w,代表性地為被加熱介質(zhì)液wq與被加熱介質(zhì)蒸汽wv混合后的混合被加熱介質(zhì)wm,因此除了對正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)以外的狀況特別進(jìn)行說明的情況之外,作為出口儲液室15內(nèi)的被加熱介質(zhì)w為混合被加熱介質(zhì)wm的情況進(jìn)行說明。
在出口儲液室形成部件15f的上部形成有流出口15h,流出口15h作為供出口儲液室15內(nèi)的混合被加熱介質(zhì)wm流出的被加熱介質(zhì)流出口。形成有流出口15h的出口儲液室形成部件15f的上部,代表性地為出口儲液室形成部件15f的頂部,但至少是流出口15h的最下部比配置于最上部的傳熱管12高的位置。由于流出口15h形成于出口儲液室形成部件15f的上部,因此在出口儲液室15內(nèi)流動的混合被加熱介質(zhì)wm成為上升流,從而能夠抑制在傳熱管12的通往出口儲液室15的開口端產(chǎn)生氣體積存。假設(shè)若氣體在傳熱管12的通往出口儲液室15的開口端積存,則根據(jù)流動的狀況,存在積存的氣體經(jīng)由傳熱管12而倒流到入口儲液室14,入口儲液室14的一部分被氣體占有從而出現(xiàn)被加熱介質(zhì)液wq不流入的傳熱管12的情況,但在能夠抑制在傳熱管12的通往出口儲液室15的開口端產(chǎn)生氣體積存的本實(shí)施方式中,能夠防止氣體經(jīng)由傳熱管12倒流到入口儲液室14。在流出口15h(出口儲液室15的上部)連接有加熱后被加熱介質(zhì)管84。另一方面,在出口儲液室形成部件15f的下部(代表性地為底部)設(shè)置有能夠排出被加熱介質(zhì)液wq的排放排出管17。在排放排出管17配設(shè)有排放排出閥17v。被加熱介質(zhì)w從入口儲液室14朝向出口儲液室15向一個(gè)方向流動,因此在傳熱管12內(nèi)產(chǎn)生的蒸發(fā)殘留物容易積存在出口儲液室15。由于在出口儲液室15的下部(代表性地為底部)設(shè)置排放排出管17,因此只要有一個(gè)排放排出管17就能夠?qū)⒎e存的蒸發(fā)殘留物排出。另外,以使氣液分離器80的貯存部80c位于比出口儲液室15靠上方的方式(以使出口儲液室15位于比貯存部80c靠下方的方式),配置有氣液分離器80。在本實(shí)施方式中,傳熱管12被水平地配置,從而將入口儲液室14配置在與出口儲液室15相同的高度,因此入口儲液室14也位于比貯存部80c靠下方。另外,流出口15h以及排放排出管17均不設(shè)置于出口儲液室15的能夠裝卸的蓋,因此在打開出口儲液室15時(shí),不需要拆卸連接于流出口15h的加熱后被加熱介質(zhì)管84和排放排出管17的作業(yè),使得出口儲液室15的維護(hù)檢查作業(yè)變得容易。
收容于罐體11內(nèi)的濃溶液散布噴嘴13,以能夠均勻地向各傳熱管12散布濃溶液sa的方式,廣泛配置于從垂直上方觀察時(shí)覆蓋多根傳熱管12的大范圍。連接于濃溶液散布噴嘴13的濃溶液管35貫通罐體11的一面。另外如上述那樣,多根傳熱管12水平地配置于罐體11內(nèi),但水平地配置并不嚴(yán)格地要求為水平,只要是即使被加熱介質(zhì)w在傳熱管12內(nèi)從液體變化為氣體(蒸汽)也不會阻礙被加熱介質(zhì)w的流動的程度的水平即可。然而,從使從濃溶液散布噴嘴13散布的濃溶液sa與傳熱管12的外表面接觸的量增加的觀點(diǎn)出發(fā),越接近水平越優(yōu)選。將貯存于罐體11的底部的稀溶液sw向再生器30(參照圖1)引導(dǎo)的稀溶液管36連接于罐體11的底部。
將氣液分離器80內(nèi)的被加熱介質(zhì)液wq向吸收器10引導(dǎo)的被加熱介質(zhì)液管82,連接于入口儲液室形成部件14f。被加熱介質(zhì)液管82優(yōu)選為在比配置有多個(gè)傳熱管12的組的高度方向的中間低的位置連接于入口儲液室形成部件14f,在本實(shí)施方式中,連接于入口儲液室形成部件14f的下部。換言之,在本實(shí)施方式中,供被加熱介質(zhì)液wq從被加熱介質(zhì)液管82向入口儲液室14內(nèi)流入的流入口14h,形成于入口儲液室形成部件14f的下部。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),能夠避免以下那樣的不良情況。作為其前提,在吸收式熱泵1起動時(shí),為了避免由因被加熱介質(zhì)w被加熱、蒸發(fā)而產(chǎn)生的體積膨脹所引起的被加熱介質(zhì)蒸汽wv的攜帶(液滴附隨)、作為其應(yīng)對而進(jìn)行的被加熱介質(zhì)w的排放排液操作,存在將罐體11內(nèi)的被加熱介質(zhì)液wq的液位設(shè)置在比氣液分離器80的貯存部80c低的位置。即使在這樣的情況下,通過將吸收式熱泵1起動時(shí)的吸收器10中的被加熱介質(zhì)液wq的液位設(shè)置為比流入口14h高,使流入口14h始終存在于比被加熱介質(zhì)液wq的液面靠下方的液相區(qū)域,從而能夠防止在傳熱管12內(nèi)產(chǎn)生的被加熱介質(zhì)蒸汽wv倒流到被加熱介質(zhì)液管82。假設(shè)若被加熱介質(zhì)蒸汽wv倒流到被加熱介質(zhì)液管82,則阻塞被加熱介質(zhì)液wq向傳熱管12的流入,但由于流入口14h形成于入口儲液室形成部件14f的下部,因此能夠避免該不良情況。另外,即使是將起動時(shí)的被加熱介質(zhì)液wq的液位設(shè)置在比氣液分離器80的貯存部80c低的位置的情況下,正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)被加熱介質(zhì)液wq的液位設(shè)定在氣液分離器80的貯存部80c即可。補(bǔ)給水管85在本實(shí)施方式中如上述那樣,連接于分離液管81與被加熱介質(zhì)液管82的連接部。通過該結(jié)構(gòu),使被加熱介質(zhì)w流入入口儲液室14的管的連接部為一個(gè)位置即可,能夠使結(jié)構(gòu)簡便,并且使打開入口儲液室14時(shí)的維護(hù)檢查作業(yè)變得容易。另外,由于流入口14h不設(shè)置于入口儲液室14的能夠裝卸的蓋,因此在打開入口儲液室14時(shí),不需要拆卸連接于流入口14h的被加熱介質(zhì)液管82的作業(yè),從而使入口儲液室14的維護(hù)檢查作業(yè)變得容易。
接下來,主要參照圖2并適當(dāng)?shù)貐⒄請D1,對吸收器10周圍的作用進(jìn)行說明。從濃溶液散布噴嘴13散布的濃溶液sa,利用溶液泵35p而從再生器30被加壓輸送。濃溶液sa若從濃溶液散布噴嘴13被散布,則因重力而落下,并落至傳熱管12。濃溶液sa首先落到在罐體11內(nèi)配置于上方的傳熱管12,并以不與配置于上方的傳熱管12接觸的部分以及沿著傳熱管12的表面滴下來的部分落到配置于其下方的傳熱管12的方式進(jìn)行移動,并且浸潤擴(kuò)展于各傳熱管12的表面。浸潤擴(kuò)展于各傳熱管12的表面的濃溶液sa,吸收從蒸發(fā)器20供給的蒸發(fā)器制冷劑蒸汽ve,并利用此時(shí)產(chǎn)生的吸收熱對在內(nèi)部流動的被加熱介質(zhì)w進(jìn)行加熱。吸收了蒸發(fā)器制冷劑蒸汽ve的濃溶液sa成為稀溶液sw,并在暫時(shí)貯存于罐體11的下部后,經(jīng)由稀溶液管36引導(dǎo)至再生器30。
另一方面,來自氣液分離器80的被加熱介質(zhì)液wq經(jīng)由分離液管81以及被加熱介質(zhì)液管82,流入吸收器10內(nèi)的入口儲液室14。此時(shí),入口儲液室14配置于比氣液分離器80的貯存部80c靠下方,因此通過將正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的液位設(shè)定在氣液分離器80的貯存部80c,由此入口儲液室14被被加熱介質(zhì)液wq裝滿。另外,在流入到入口儲液室14的被加熱介質(zhì)液wq中,在流入入口儲液室14之前,適當(dāng)?shù)亟柚a(bǔ)給水泵86的運(yùn)轉(zhuǎn)而混合有補(bǔ)給水ws。另外,從補(bǔ)給水管85以及氣液分離器80流入至入口儲液室14的被加熱介質(zhì)液wq的總質(zhì)量流量,代表性地為在吸收器10生成的被加熱介質(zhì)蒸汽wv的質(zhì)量流量的2~10倍左右。流入到入口儲液室14的被加熱介質(zhì)液wq在傳熱管12中流動并流入出口儲液室15。此時(shí),入口儲液室14被被加熱介質(zhì)液wq裝滿,因此被加熱介質(zhì)液wq流入各傳熱管12。換言之,能夠避免產(chǎn)生被加熱介質(zhì)液wq不流入而氣體流入的傳熱管12。
被加熱介質(zhì)液wq在傳熱管12內(nèi)流動時(shí),被浸潤擴(kuò)展于傳熱管12的外表面的濃溶液sa吸收蒸發(fā)器制冷劑蒸汽ve時(shí)產(chǎn)生的吸收熱加熱,至出口儲液室15為止,一部分或者全部蒸發(fā)。在本實(shí)施方式的吸收式熱泵1中,如上述那樣,被加熱介質(zhì)液wq流入所有傳熱管12。假設(shè)在存在被加熱介質(zhì)液wq不流入而僅氣體流入的傳熱管12的情況下,在該傳熱管12中,吸收熱傳導(dǎo)至被加熱介質(zhì)液wq的效率變差。在本實(shí)施方式的吸收式熱泵1中,被加熱介質(zhì)液wq流入所有的傳熱管12,由此,吸收熱高效地傳導(dǎo)至被加熱介質(zhì)液wq,從而能夠高效地生成被加熱介質(zhì)蒸汽wv。在傳熱管12中流動時(shí),被加熱的被加熱介質(zhì)液wq成為混合被加熱介質(zhì)wm并到達(dá)出口儲液室15。出口儲液室15內(nèi)的混合被加熱介質(zhì)wm在加熱后被加熱介質(zhì)管84中流動并從吸收器10流出。這樣,在由一條路徑構(gòu)成的傳熱管12中生成的混合被加熱介質(zhì)wm,之后不通過傳熱管12而從吸收器10流出。
從吸收器10流出的混合被加熱介質(zhì)wm,經(jīng)由加熱后被加熱介質(zhì)管84而流入氣液分離器80。流入到氣液分離器80的混合被加熱介質(zhì)wm,與擋板80a碰撞而氣液分離,并被分為被加熱介質(zhì)液wq和被加熱介質(zhì)蒸汽wv。分離后的被加熱介質(zhì)蒸汽wv朝向吸收式熱泵1外的蒸汽利用場所在被加熱介質(zhì)蒸汽管89中流動。另一方面,被氣液分離器80分離的被加熱介質(zhì)液wq貯存于氣液分離器80下部的貯存部80c。貯存于貯存部80c的被加熱介質(zhì)液wq在流出到分離液管81之后,在被加熱介質(zhì)液管82中流動。在被加熱介質(zhì)液管82中流動的被加熱介質(zhì)液wq與來自補(bǔ)給水管85的補(bǔ)給水ws合流,并流入入口儲液室14,之后重復(fù)上述的作用。
如以上說明的那樣,根據(jù)本實(shí)施方式的吸收式熱泵1,各傳熱管12由一條路徑構(gòu)成,并且正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)入口儲液室14被被加熱介質(zhì)液wq裝滿,由此能夠防止產(chǎn)生被加熱介質(zhì)液wq不流入而氣體流入的傳熱管12的情況,從而能夠抑制向被加熱介質(zhì)液wq傳導(dǎo)吸收熱的傳導(dǎo)效率降低。另外,由于各傳熱管12被水平地配置,因此能夠使吸收蒸發(fā)器制冷劑蒸汽ve的濃溶液sa所浸潤擴(kuò)展的面積最大化,能夠產(chǎn)生較多的吸收熱。另外,由于各傳熱管12由一條路徑構(gòu)成,因此能夠使被加熱介質(zhì)w在各傳熱管12中流動時(shí)的流路截面積成為最大,使流動阻力成為最小。因此用于使被加熱介質(zhì)w在氣液分離器80與各傳熱管12之間循環(huán)的循環(huán)驅(qū)動力可以變小,不需要用于獲得循環(huán)驅(qū)動力的泵,而能夠利用由被加熱介質(zhì)w的循環(huán)流路的比重量之差產(chǎn)生的氣力揚(yáng)水泵作用,獲得充分的循環(huán)驅(qū)動力。另外,由氣力揚(yáng)水泵作用產(chǎn)生的循環(huán)驅(qū)動力與氣液分離器80相對于吸收器10的傳熱管12的高度成比例地增大,因此在本實(shí)施方式中,能夠使必需的循環(huán)驅(qū)動力變小而抑制氣液分離器80的高度,能夠成為抑制了高度的吸收式熱泵1。
接下來,參照圖3對第一變形例的吸收器10a進(jìn)行說明。吸收器10a與吸收器10(參照圖2)相比較,在以下方面不同。吸收器10a在入口儲液室14內(nèi)設(shè)置有將入口儲液室14分割為上部入口儲液室14a和下部入口儲液室14b的劃分板14d。即,劃分板14d是將入口儲液室14的內(nèi)部分割為上下的部件。而且,被加熱介質(zhì)液管82連接于上部入口儲液室14a。補(bǔ)給水管85不連接于分離液管81與被加熱介質(zhì)液管82的連接部,而是連接于下部入口儲液室14b,相當(dāng)于第三流路。設(shè)置有劃分板14d的位置成為如下位置即可:按照從被加熱介質(zhì)液管82流入到入口儲液室14的被加熱介質(zhì)液wq的流量、與從補(bǔ)給水管85流入到入口儲液室14的補(bǔ)給水ws的流量的比,對入口儲液室14內(nèi)的容積進(jìn)行分割。這樣分割的下部入口儲液室14b即使不包括最下列的傳熱管12在水平方向的一列全部,也可以僅包括最下列的傳熱管12的一部分。吸收器10a的上述以外的結(jié)構(gòu)與吸收器10(參照圖2)相同。
在上述那樣構(gòu)成的吸收器10a中,溫度比較高的氣液分離器80內(nèi)的被加熱介質(zhì)液wq,經(jīng)由分離液管81以及被加熱介質(zhì)液管82而流入上部入口儲液室14a,溫度比較低的補(bǔ)給水ws經(jīng)由補(bǔ)給水管85而流入下部入口儲液室14b。流入到上部入口儲液室14a的被加熱介質(zhì)液wq,流入配置于比劃分板14d靠上方的傳熱管12,流入到下部入口儲液室14b的補(bǔ)給水ws(被加熱介質(zhì)液wq),流入配置于比劃分板14d靠下方的傳熱管12。另一方面,在傳熱管12的外側(cè)滴下的吸收液s隨著從上方向下方前進(jìn),吸收熱依次被被加熱介質(zhì)液wq奪取,另外由于吸收液s的濃度降低,因此溫度逐漸降低。在本變形例的吸收器10a中,在配置于下方的傳熱管12中,溫度比較低的被加熱介質(zhì)液wq在內(nèi)部流動,因此進(jìn)行從溫度降低的吸收液s向被加熱介質(zhì)液wq的熱傳導(dǎo),從而能夠?qū)⑽諢岣咝У貍鲗?dǎo)至被加熱介質(zhì)液wq。
接下來,參照圖4對第二變形例所涉及的吸收器10b進(jìn)行說明。吸收器10b與吸收器10(參照圖2)相比較,在以下方面不同。吸收器10b傾斜地設(shè)置有劃分出口儲液室15的對置壁15wb。對置壁15wb是與安裝壁15wa對置的壁,在本實(shí)施方式中,構(gòu)成為能夠裝卸的蓋。安裝壁15wa構(gòu)成為安裝有各傳熱管12的管板。形成出口儲液室15的安裝壁15wa與對置壁15wb之間的筒狀的部件的垂直截面形成為矩形(長方形或者正方形)。安裝壁15wa垂直地(以法線成為水平的方式)設(shè)置。對置壁15wb以與安裝壁15wa之間的出口儲液室15的水平截面積從上部朝向下部逐漸遞減那樣的傾斜程度設(shè)置。吸收器10b的上述以外的結(jié)構(gòu)與吸收器10(參照圖2)相同。
在上述那樣構(gòu)成的吸收器10b中,越靠出口儲液室15的下部,水平截面積越小,能夠減少吸收器10b的保有液量(保有的被加熱介質(zhì)w的量)。在出口儲液室15中,混合被加熱介質(zhì)wm是從下部朝向上部的流出口15h流動的上升流,從下部越到上部,從各傳熱管12流出的混合被加熱介質(zhì)wm越混合,使得混合被加熱介質(zhì)wm的流量增大,因此越靠混合被加熱介質(zhì)wm的流量較少的下部側(cè),越能夠使水平截面積小。若能夠減少吸收器10b的保有液量,則能夠減少被加熱介質(zhì)w的加熱量,從而能夠提高加熱效率。
接下來。參照圖5對第三變形例的吸收器10c進(jìn)行說明。吸收器10c與吸收器10(參照圖2)相比較,在以下方面不同。對于吸收器10c而言,補(bǔ)給水管85不連接于分離液管81與被加熱介質(zhì)液管82的連接部,而是連接于配置于入口儲液室14內(nèi)的補(bǔ)給水內(nèi)管14p。補(bǔ)給水管85貫通入口儲液室形成部件14f的非蓋部的位置。補(bǔ)給水內(nèi)管14p相當(dāng)于被加熱介質(zhì)液噴出部件。補(bǔ)給水內(nèi)管14p以沿水平延伸的方式配置在入口儲液室14內(nèi)的下部。補(bǔ)給水內(nèi)管14p沿著長度方向,以適當(dāng)?shù)拈g隔形成有多個(gè)噴出補(bǔ)給水ws的噴出孔14ph。補(bǔ)給水內(nèi)管14p在噴出孔14ph與傳熱管12的開口端對置的方向上,配置于入口儲液室14內(nèi)。另外,在本變形例中,補(bǔ)給水內(nèi)管14p以沿水平延伸的方式形成,但若入口儲液室14接近于正方形,則補(bǔ)給水內(nèi)管14p也形成為接近于正方形的環(huán)狀即可。吸收器10c的上述以外的結(jié)構(gòu)與吸收器10(參照圖2)相同。
在上述那樣構(gòu)成的吸收器10c中,溫度比較低的補(bǔ)給水ws,在入口儲液室14的下部從補(bǔ)給水內(nèi)管14p的噴出孔14ph朝向配置于下部的傳熱管12噴出,其較多流入配置于該下部的傳熱管12內(nèi)。位于氣液分離器80的貯存部80c的溫度比較高的被加熱介質(zhì)液wq,經(jīng)由被加熱介質(zhì)液管82而流入入口儲液室14,遍及大體比補(bǔ)給水內(nèi)管14p靠上方的入口儲液室14,而流入到專門流入有補(bǔ)給水ws的傳熱管12以外的傳熱管12內(nèi)。在本變形例中,即使不設(shè)置劃分板14d(參照圖3),也能夠使溫度比較低的補(bǔ)給水ws流入配置于罐體11內(nèi)的下部的傳熱管12,使來自氣液分離器80的溫度比較高的被加熱介質(zhì)液wq流入配置于上部的傳熱管12。因此在配置于下部的傳熱管12中,溫度比較低的被加熱介質(zhì)液wq在內(nèi)部流動,由此從配置于上部的傳熱管12滴下來的溫度降低的吸收液s,也進(jìn)行向被加熱介質(zhì)液wq的熱傳導(dǎo),從而能夠?qū)⑽諢岣咝У貍鲗?dǎo)至被加熱介質(zhì)液wq。
另外,代替補(bǔ)給水內(nèi)管14p,也可以將如下結(jié)構(gòu)作為被加熱介質(zhì)液噴出部件:在與配置于罐體11內(nèi)的下部的傳熱管12對置的入口儲液室形成部件14f的壁面,形成相當(dāng)于噴出孔14ph的孔,并且在形成有該孔的壁面的外側(cè)設(shè)置有補(bǔ)給水ws的集管。即,被加熱介質(zhì)液噴出部件只要是能夠使液體(在本變形例中為補(bǔ)給水ws)大體均等地流入配置于下部的傳熱管12的結(jié)構(gòu)即可。
在以上的說明中,由于傳熱管12被水平地配置,因此入口儲液室14配置于與出口儲液室15相同的高度,因此在以使氣液分離器80的貯存部80c位于比出口儲液室15靠上方的方式配置有氣液分離器80時(shí),入口儲液室14也位于比貯存部80c靠下方,但即使在入口儲液室14不配置于與出口儲液室15相同的高度的情況下(即使在入口儲液室14比出口儲液室15低的情況下、在入口儲液室14比出口儲液室15高的情況下),也以使氣液分離器80的貯存部80c位于比入口儲液室14靠上方的方式配置有氣液分離器80即可。在此,入口儲液室14、出口儲液室15、貯存部80c各自的高度,針對入口儲液室14以及出口儲液室15,以其最上部為基準(zhǔn),針對貯存部80c,以其最下部為基準(zhǔn)。貯存部80c的最下部也是氣液分離器80的最下部,若對常用液位(正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的液位)在貯存部80c內(nèi)以規(guī)定的液位進(jìn)行控制,則常用液面高度至少處于比入口儲液室14靠上方(不妨礙處于比出口儲液室15靠上方),在入口儲液室14高于出口儲液室15的情況下,處于比入口儲液室14以及出口儲液室15靠上方。另外,存在利用運(yùn)轉(zhuǎn)中的負(fù)荷變動等使液位降低至比貯存部80c靠下方的情況、在起動時(shí)控制為低于貯存部80c的液位的情況,但都不可稱為常用液位。作為入口儲液室14低于出口儲液室15的情況,可列舉以下例子。連接于出口儲液室15的加熱后被加熱介質(zhì)管84,為了使包括產(chǎn)生的被加熱介質(zhì)蒸汽wv的混合被加熱介質(zhì)wm流通,而形成為大口徑。為了在出口儲液室15準(zhǔn)備用于安裝大口徑的加熱后被加熱介質(zhì)管84的安裝部,而將出口儲液室15延長至比入口儲液室14靠上方,因此存在入口儲液室14低于出口儲液室15的情況。另外,為了便于吸收器10(以下,在該段中包括變形例的吸收器10a、10b、10c。)及其周邊的設(shè)備的配置,存在入口儲液室14低于出口儲液室15的情況。另一方面,作為入口儲液室14比出口儲液室15高的情況,為了便于吸收器10及其周邊的設(shè)備的配置,存在入口儲液室14比出口儲液室15高的情況。這樣,即使在以使氣液分離器80的貯存部80c處于比入口儲液室14靠上方的方式配置有氣液分離器80的情況下、或者即使在以使氣液分離器80的貯存部80c處于比出口儲液室15靠上方的方式配置有氣液分離器80的情況下,也可以設(shè)為入口儲液室14的高度與出口儲液室15的高度不同。即使在入口儲液室14低于出口儲液室15的情況下、在入口儲液室14高于出口儲液室15的情況下,若以使氣液分離器80的貯存部80c位于比入口儲液室14靠上方的方式配置氣液分離器80,則入口儲液室14被被加熱介質(zhì)液wq裝滿使得被加熱介質(zhì)液wq流入各傳熱管12,從而能夠防止產(chǎn)生被加熱介質(zhì)液wq不流入而被加熱介質(zhì)w的蒸汽流入的傳熱管12。
在以上的說明中,雖然各傳熱管12被水平地配置,但也可以傾斜。在該情況下,從使?jié)馊芤簊a與傳熱管12的外表面可靠地接觸的觀點(diǎn)來看,各傳熱管12優(yōu)選以具有水平方向成分(換言之,軸線并非垂直)的方式配置,從使?jié)馊芤簊a在沿傳熱管12的外表面盡可能擴(kuò)展的狀態(tài)下吸收蒸發(fā)器制冷劑蒸汽ve的觀點(diǎn)來看,水平方向成分比垂直方向成分越多越優(yōu)選。
在圖6中示出將各傳熱管12傾斜地配置的例子。如圖6(a)那樣,可以在將管板垂直地配置的狀態(tài)下傾斜配置傳熱管12,也可以如圖6(b)所示,在將管板的面與傳熱管12的軸線保持為直角的狀態(tài)下連同管板使各傳熱管12傾斜。在任一情況下,均以使在傳熱管12產(chǎn)生的被加熱介質(zhì)蒸汽vw流入出口儲液室15的方式,按照逐漸上升的斜率配置即可??紤]到浸潤擴(kuò)展于傳熱管12的外表面的吸收液s的范圍,傳熱管12的上升斜率在能夠獲得所希望的吸收熱的范圍內(nèi)決定即可。若傳熱管12帶有上升斜率,則在傳熱管12內(nèi)產(chǎn)生的被加熱介質(zhì)蒸汽wv容易脫離出口儲液室15。另一方面,在水平地配置傳熱管12的情況下,能夠擴(kuò)大浸潤擴(kuò)展于外表面的吸收液s的范圍?;蛘?,也可以如圖6(c)所示,以將各傳熱管12形成為u字狀并使彎曲部以外的大部分處于水平的方式配置。即使在該情況下,也將下游側(cè)配置在上方即可。本例的傳熱管12具備兩行水平管部,利用u字狀的反轉(zhuǎn)將入口儲液室14的相反側(cè)端部連接,是連續(xù)的部件。除了該結(jié)構(gòu)之外,傳熱管12也可以形成為:具備三行水平管部,在三行水平管部沿著流動的方向,利用u字狀的反轉(zhuǎn)將入口儲液室14的相反側(cè)端部與入口儲液室14側(cè)端部交替地連接而成為連續(xù)的s字狀?;蛘撸瑐鳠峁?2也可以形成為:具備四行水平管部,利用u字狀的反轉(zhuǎn)將其端部交替地逐個(gè)連接而成為連續(xù)的m字狀,或者也可以形成為:具備更多行的水平管部,利用u字狀的反轉(zhuǎn)將其端部交替地逐個(gè)連接而成為連續(xù)的蜿蜒狀。在任一情況下,都由多個(gè)連續(xù)的傳熱管12構(gòu)成,多個(gè)連續(xù)的傳熱管12利用u字狀的反轉(zhuǎn)部將水平管部的端部逐個(gè)連接,使得在某個(gè)傳熱管12內(nèi)流動的流體與其他傳熱管12內(nèi)的流體不合流也不分流,且不與其他傳熱管12交叉,入口儲液室14以及出口儲液室15分別連接于這些傳熱管12的入口以及出口。另外,在圖6(a)、(b)、(c)所示的例子中,入口儲液室14均低于出口儲液室15,即使在上述情況下,也以使氣液分離器80的貯存部80c位于比入口儲液室14靠上方的方式配置氣液分離器80,因此入口儲液室14被被加熱介質(zhì)液wq裝滿使得被加熱介質(zhì)液wq流入各傳熱管12,從而能夠防止產(chǎn)生被加熱介質(zhì)液wq不流入而被加熱介質(zhì)w的蒸汽流入的傳熱管12。
在以上的說明中,代表性地為補(bǔ)給水管85連接于分離液管81與被加熱介質(zhì)液管82的連接部,且補(bǔ)給水ws被供給至被加熱介質(zhì)液導(dǎo)入流路,因此補(bǔ)給水ws被間接地供給至氣液分離器80,但也可以是補(bǔ)給水管85連接于氣液分離器80且補(bǔ)給水ws被直接供給至氣液分離器80,也可以是補(bǔ)給水管85連接于吸收器10的傳熱管12或者加熱后被加熱介質(zhì)管84等的被加熱介質(zhì)w所存在的部分,且補(bǔ)給水ws被間接地供給至氣液分離器80。另外,雖然不需要用于使被加熱介質(zhì)w在氣液分離器80與各傳熱管12之間循環(huán)的泵,但也可以將用于使被加熱介質(zhì)w循環(huán)的泵設(shè)置在將氣液分離器80內(nèi)的被加熱介質(zhì)液wq向入口儲液室14引導(dǎo)的配管。
在以上的說明中,蒸發(fā)器20為滿液式,但也可以是散布式。在將蒸發(fā)器設(shè)為散布式的情況下,在蒸發(fā)器罐體的上部設(shè)置散布制冷劑液體vf的制冷劑液體散布噴嘴,并將在滿液式的情況下與蒸發(fā)器罐體21的下部連接的制冷劑液體管45的端部連接于制冷劑液體散布噴嘴即可。另外,也可以設(shè)置將蒸發(fā)器罐體的下部的制冷劑液體vf供給至制冷劑液體散布噴嘴的配管以及泵。
在以上的說明中,對吸收式熱泵1為單級泵的情況進(jìn)行了說明,但也可以為多級泵。
在圖7中例示出二級升溫型的吸收式熱泵1a的結(jié)構(gòu)。對于吸收式熱泵1a而言,圖1所示的吸收式熱泵1中的吸收器10以及蒸發(fā)器20被分為:高溫側(cè)的高溫吸收器10h以及高溫蒸發(fā)器20h、低溫側(cè)的低溫吸收器10l以及低溫蒸發(fā)器20l。高溫吸收器10h的內(nèi)壓高于低溫吸收器10l,高溫蒸發(fā)器20h的內(nèi)壓高于低溫蒸發(fā)器20l。高溫吸收器10h與高溫蒸發(fā)器20h以能夠使高溫蒸發(fā)器20h的制冷劑v的蒸汽向高溫吸收器10h移動的方式在上部連通。低溫吸收器10l與低溫蒸發(fā)器20l以能夠使低溫蒸發(fā)器20l的制冷劑v的蒸汽向低溫吸收器10l移動的方式在上部連通。被加熱介質(zhì)液wq被高溫吸收器10h加熱。熱源熱水h被導(dǎo)入低溫蒸發(fā)器20l。低溫吸收器10l構(gòu)成為:利用在吸收液s吸收從低溫蒸發(fā)器20l移動來的制冷劑v的蒸汽時(shí)的吸收熱,將高溫蒸發(fā)器20h內(nèi)的制冷劑液體vf加熱而使高溫蒸發(fā)器20h內(nèi)產(chǎn)生制冷劑v的蒸汽,并利用在產(chǎn)生的高溫蒸發(fā)器20h內(nèi)的制冷劑v的蒸汽移動至高溫吸收器10h并被高溫吸收器10h內(nèi)的吸收液s吸收時(shí)的吸收熱,將被加熱介質(zhì)液wq加熱。在吸收式熱泵1a中,除了被加熱介質(zhì)w之外,低溫吸收器10l內(nèi)的在傳熱管內(nèi)流動的制冷劑v也相當(dāng)于被加熱介質(zhì)。由于在傳熱管內(nèi)流動的被加熱介質(zhì)為制冷劑v,因此低溫吸收器10l也可以不進(jìn)行被加熱介質(zhì)(制冷劑v)的排放排出管的設(shè)置、排放排液操作。