吸收式热泵的制作方法

文档序号:11770699阅读:212来源:国知局
吸收式热泵的制作方法与工艺

本发明涉及吸收式热泵,特别是涉及抑制向被加热介质的蒸气的供给对象带出被加热介质的液滴的吸收式热泵。



背景技术:

作为取出温度比驱动热源高的被加热介质的热源机械,存在第二类吸收式热泵。第二类吸收式热泵作为主要结构具备:使制冷剂液蒸发的蒸发器、由吸收液吸收制冷剂蒸气的吸收器、使制冷剂从吸收液脱离的再生器、使制冷剂蒸气冷凝的冷凝器,利用吸收器中吸收液吸收制冷剂蒸气时产生的热加热被加热介质的液体,能够生成被加热介质的蒸气(例如,参照专利文献1。)。

专利文献1:日本特开2013-253748号公报(图1等)

在生成被加热介质的蒸气的吸收式热泵中,存在由于在通过吸收器内的被加热介质的流路中液体蒸发时产生的气泡致使液位大幅上升的情况情况,存在向被加热介质的蒸气的供给对象带出液滴的情况。



技术实现要素:

本发明正是鉴于上述课题而形成的,其目的在于提供一种抑制向被加热介质的蒸气的供给对象带出被加热介质的液滴的吸收式热泵。

为了实现上述目的,本发明的第1方式的吸收式热泵例如如图1所示,为利用吸收液与制冷剂的吸收式热泵循环,汲取所导入的热源h的热,生成被加热介质的蒸气wv的吸收式热泵1,其中,具备:利用在吸收液sa吸收制冷剂的蒸气ve时产生的吸收热加热被加热介质wq的吸收器10;导入在吸收器10中加热后的被加热介质wm,并将所导入的被加热介质wm分离为蒸气wv和液体wq的气液分离器80;将气液分离器80的内部的被加热介质的液体wq导向吸收器10的被加热介质液导入流路81、82;将气液分离器80的内部的被加热介质的液体wq直接或者间接地向 吸收式热泵1外放出的排出阀98;检测气液分离器80的内部的被加热介质的液体wq的液位的液位检测器87;向气液分离器80直接或者间接地供给被加热介质的液体wq的被加热介质液供给装置86;对被加热介质液供给装置86的起动及停止、以及排出阀98的开闭进行控制的控制装置90,在液位检测器87检测到高液位的时间持续第1规定的时间时,控制装置90将排出阀98打开直至气液分离器80的内部的被加热介质的液体wq的液位下降至低于高液位的预先决定的排出停止液位为止。

根据这样的结构,能够抑制气液分离器的内部的液位过度上升,并能够抑制向被加热介质的蒸气的供给对象带出被加热介质的液滴。

另外,本发明的第2方式的吸收式热泵例如参照图1所示,在上述本发明的第1方式的吸收式热泵1中,控制装置90在将排出阀98打开时,以规定的间隔将排出阀98关闭第2规定的时间。

根据这样的结构,能够在有夹杂物夹于排出阀的情况下除去夹杂物。

另外,本发明的第3方式的吸收式热泵例如如图1所示,在上述本发明的第2方式的吸收式热泵1中,还具备:利用热源h的热加热制冷剂的液vf而生成向吸收器10供给的制冷剂的蒸气ve的蒸发器20;以及将在吸收器10中吸收制冷剂的蒸气ve而浓度降低的吸收液sw从吸收器10直接或者间接地导入,并利用热源h的热加热所导入的吸收液sw而使制冷剂vg脱离的再生器30,在吸收式热泵1的起动后,将被加热介质液供给装置86起动后又停止的次数为第1规定的次数以上的情况以及低于第1规定的次数的情况下,控制装置90变更第1规定的时间以及第2规定的时间中的至少一方,或者,在气液分离器80的内部的压力以及温度、吸收器10的出口处的吸收液w的温度以及浓度、再生器30的出口处的吸收液sa的温度以及浓度、蒸发器20的内部的制冷剂的温度、吸收器10的内部的压力中的至少一个值或者与之具有相关性的值达到规定的值以前以及达到规定值以后,控制装置90变更第1规定的时间以及第2规定的时间中的至少一方。

根据这样的结构,能够根据吸收式热泵的状态适当地进行排出阀的开闭操作。

另外,本发明的第4的方式的吸收式热泵例如参照图1所示,在上述 本发明的第1方式~第3方式的任意一个方式的吸收式热泵1中,在将被加热介质液供给装置86起动后又停止的次数达到第2规定的次数时,控制装置90在满足规定的条件的期间打开排出阀98,将关于第2规定的次数的被加热介质液供给装置86起动后又停止的次数的计数恢复为零。

根据这样的结构,能够基于被加热介质液供给装置的起动停止次数对排出阀进行控制,因此能够通过简便的控制抑制被加热介质液的浓缩。

另外,本发明的第5方式的吸收式热泵例如如图1所示,为利用吸收液与制冷剂的吸收式热泵循环,汲取所导入的热源h的热,生成被加热介质的蒸气wv的吸收式热泵1,其中,具备:利用在吸收液sa吸收制冷剂的蒸气ve时产生的吸收热加热被加热介质wq的吸收器10;导入在吸收器10中加热后的被加热介质wm,并将导入的被加热介质wm分离为蒸气wv和液体wq的气液分离器80;将气液分离器80的内部的被加热介质的液体wq导向吸收器10的被加热介质液导入流路81、82;将气液分离器80的内部的被加热介质的液体wq直接或者间接地向吸收式热泵1外放出的排出阀98;检测气液分离器80的内部的被加热介质的液体wq的液位的液位检测器87;向气液分离器80直接或者间接地供给被加热介质的液体wq的被加热介质液供给装置86;对被加热介质液供给装置86的起动及停止、以及排出阀98的开闭进行控制的控制装置90,在被加热介质液供给装置86起动后又停止的次数达到第2规定的次数时,控制装置90在满足规定的条件的期间打开排出阀98,将关于第2规定的次数的被加热介质液供给装置86起动后又停止的次数的计数恢复为零。

以往,为了抑制氧化硅等的杂质的浓度伴随着被加热介质蒸气的生成而上升,测定被加热介质液的杂质浓度,在杂质浓度较高时进行排出。但是,根据上述本发明的第5方式的吸收式热泵的结构,基于被加热介质液供给装置的起动停止次数对排出阀进行控制,因此能够通过简便的控制抑制被加热介质液的浓缩。

另外,本发明的第6方式的吸收式热泵例如如图1所示,在上述本发明的第4方式或者第5方式的吸收式热泵1中,还具备:利用热源h的热加热制冷剂的液vf而生成向吸收器10供给的制冷剂的蒸气ve的蒸发器20;以及将在吸收器10中吸收制冷剂的蒸气ve而浓度降低的吸收液sw 从吸收器10直接或者间接地导入,并利用热源h的热加热导入的吸收液sw而使制冷剂vg脱离的再生器30,在吸收式热泵1的起动后,将被加热介质液供给装置86起动后又停止的次数为第1规定的次数以上的情况以及低于第1规定的次数的情况下,控制装置90变更第2规定的次数以及第3规定的时间中的至少一方,或者,在气液分离器80的内部的压力以及温度、吸收器10的出口处的吸收液w的温度以及浓度、再生器30的出口处的吸收液sa的温度以及浓度、蒸发器20的内部的制冷剂的温度、吸收器10的内部的压力中的至少一个值或者与之具有相关性的值达到规定的值以前以及达到规定值以后,控制装置90变更上述第2规定的次数以及上述规定的条件中的至少一方。

根据这样的结构,能够根据吸收式热泵的状态适当地进行排出阀的开闭操作。

根据本发明,能够抑制气液分离器的内部的液位过度上升,并能够抑制向被加热介质的蒸气的供给对象带出被加热介质的液滴。

附图说明

图1为本发明的实施方式的吸收式热泵的示意性的系统图。

图2为对抑制气液分离器的携带的控制进行说明的流程图。

图3为对抑制气液分离器的被加热介质液的浓缩的控制进行说明的流程图。

图4为本发明的实施方式的吸收式热泵的补给水系统的变形例的部分系统图。

图5为本发明的实施方式的变形例的二段升温型吸收式热泵的示意性的系统图。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外,在各图中,对于彼此相同或者相当的部件标注相同或类似的附图标记,并省略重复的说明。

首先参照图1对本发明的实施方式的吸收式热泵1进行说明。图1为吸收式热泵1的示意性的系统图。吸收式热泵1具备构成进行吸收液s(sa、sw)与制冷剂v(ve、vg、vf)的吸收式热泵循环的主要设备的吸收器10、蒸发器20、再生器30以及冷凝器40,进而具备气液分离器80以及控制装置90。

在本说明书中,关于吸收液,为了便于进行热泵循环上的区分,根据性状、热泵循环上的位置,称为“稀溶液sw”、“浓溶液sa”等,不过在不问性状等时,可通称为“吸收液s”。同样,关于制冷剂,为了便于进行热泵循环上的区分,可根据性状、热泵循环上的位置称为“蒸发器制冷剂蒸气ve”、“再生器制冷剂蒸气vg”、“制冷剂液vf”等,不过在不问性状等时,可通称为“制冷剂v”。在本实施方式中,作为吸收液s(吸收剂与制冷剂v的混合物)使用libr水溶液,作为制冷剂v使用水(h2o)。另外,被加热介质w为向吸收器10供给的液体的被加热介质w亦即被加热介质液wq、气体的被加热介质亦即被加热介质蒸气wv、液体与气体混合后的状态的被加热介质亦即混合被加热介质wm、作为从吸收式热泵1外补充的被加热介质亦即补给液体的补给水ws的通称。在本实施方式中,作为被加热介质w,使用水(h2o)。

吸收器10在内部具有构成被加热介质w的流路的导热管12、喷洒浓溶液sa的浓溶液喷洒喷嘴13。吸收器10从浓溶液喷洒喷嘴13喷洒浓溶液sa,在浓溶液sa吸收蒸发器制冷剂蒸气ve时产生吸收热。该吸收热由沿导热管12流动的被加热介质w接收,以此对被加热介质w加热。

蒸发器20在蒸发器壳体21的内部具有构成作为热源流体的热源热水h的流路的热源管22。蒸发器20在蒸发器壳体21的内部不具有喷洒制冷剂液vf的喷嘴。因此,热源管22被配设为浸泡在存积于蒸发器壳体21内的制冷剂液vf中(满液式蒸发器)。在吸收式热泵中,蒸发器内的压力比吸收冷冻机高,因此即使为热源管浸泡于制冷剂液的结构,也能够得到所希望的制冷剂蒸气。蒸发器20构成为热源管22周边的制冷剂液vf因在热源管22内流动的热源热水h的热而蒸发从而产生蒸发器制冷剂蒸气ve。在蒸发器壳体21的下部连接向蒸发器壳体21内供给制冷剂液vf的制冷剂液管45。

吸收器10与蒸发器20相互连通。通过吸收器10与蒸发器20连通,能够将在蒸发器20产生的蒸发器制冷剂蒸气ve向吸收器10供给。

再生器30具有:在内部流动作为加热稀溶液sw的热源流体的热源热水h的热源管32、喷洒稀溶液sw的稀溶液喷洒喷嘴33。在热源管32内流动的热源热水h在本实施方式中为与在热源管22内流动的热源热水h相同的流体,不过也可以是不同的流体。再生器30构成为通过将从稀溶液喷洒喷嘴33喷洒的稀溶液sw由热源热水h加热,从而使制冷剂v从稀溶液sw蒸发并生成浓度上升的浓溶液sa。从稀溶液sw蒸发的制冷剂v作为再生器制冷剂蒸气vg向冷凝器40移动。

冷凝器40在冷凝器壳体41的内部具有供作为冷却介质的冷却水c流动的冷却水管42。冷凝器40构成为导入在再生器30产生的再生器制冷剂蒸气vg,并以冷却水c将其冷却使之冷凝。再生器30与冷凝器40将再生器的壳体与冷凝器壳体41形成为一体,以便相互连通。通过将再生器30与冷凝器40连通,能够将在再生器30产生的再生器制冷剂蒸气vg向冷凝器40供给。

再生器30的存积浓溶液sa的部分与吸收器10的浓溶液喷洒喷嘴13通过流动浓溶液sa的浓溶液管35连接。在浓溶液管35配设有压力输送浓溶液sa的溶液泵35p。吸收器10的存积稀溶液sw的部分与稀溶液喷洒喷嘴33通过流动稀溶液sw的稀溶液管36连接。在浓溶液管35以及稀溶液管36配设有在浓溶液sa与稀溶液sw之间进行热交换的溶液热交换器38。冷凝器40的存积制冷剂液vf的部分与蒸发器壳体21的下部(代表性地为底部)通过流动制冷剂液vf的制冷剂液管45连接。在制冷剂液管45配设有压力输送制冷剂液vf的制冷剂泵46。

在蒸发器20的热源管22的一端连接将热源热水h导入热源管22的热源热水导入管51。热源管22的另一端与再生器的热源管32的一端通过热源热水连接管52连接。在热源管32的另一端连接有将热源热水h向吸收式热泵1之外引导的热源热水流出管53。在热源热水流出管53配设能够调节在内部流动的热源热水h的流量的热源热水切换阀53v。在相比热源热水切换阀53v靠下游侧的热源热水流出管53与热源热水导入管51之间配设热源热水旁通管55。在热源热水旁通管55配设能够开闭流路的旁通 阀55v。

气液分离器80为导入在吸收器10的导热管12流动且被加热的被加热介质w,并将被加热介质蒸气wv与被加热介质液wq分离的设备。在气液分离器80,在下部(代表性地为底部)连接有使分离的被加热介质液wq从气液分离器80流出的分离液管81。在分离液管81的另一端连接将被加热介质液wq向导热管12导入的被加热介质液管82。在本实施方式中,利用分离液管81与被加热介质液管82构成被加热介质液导入流路。导热管12的另一端与气液分离器80的气相部通过将加热的被加热介质w向气液分离器80导入的加热后被加热介质管84连接。另外,在气液分离器80,在上部(代表性地为顶部)连接有使分离的被加热介质蒸气wv向需要对象引导至吸收式热泵1之外的作为供给蒸气管的被加热介质蒸气管89。另外,设置有补给水管85,该补给水管85将用于补充主要作为蒸气向吸收式热泵1之外供给的被加热介质w的补给水ws从吸收式热泵1之外导入。补给水管85连接于分离液管81与被加热介质液管82的连接部,构成为使补给水ws与沿分离液管81流来的被加热介质液wq合流。在补给水管85配设向吸收器10压力输送补给水ws的补给水泵86。补给水泵86与被加热介质液供给装置相当。

在气液分离器80的附近的被加热介质蒸气管89设置有检测气液分离器80的内部的压力的作为压力检测部的压力计93。另外,在相比压力计93靠下游侧的被加热介质蒸气管89设置有调节向吸收式热泵1之外供给的被加热介质蒸气wv的压力的压力控制阀99。在压力计93与压力控制阀99之间的被加热介质蒸气管89设置有安全阀88。安全阀88在气液分离器80的内部超出目标运转压力且达到过高的压力(例如,气液分离器80的最高使用压力)时,机械式地打开阀来抑制压力的上升。

在气液分离器80还设置有检测气液分离器80内的被加热介质液wq的液位的液位检测器87。液位检测器87具有检测高液位以及高液位附近的任意的液位的高位电极87h、检测低液位以及低液位附近的任意的液位的低位电极87l、收纳高位电极87h以及低位电极87l的液位控制筒87c。液位控制筒87c构成为大体具有与气液分离器80相同的高度,被大体配置在与气液分离器80相同的高度,在至少上部以及下部的2个部位连通,能够将气液分离器80内的被加热介质液wq的液位显现在液位控制筒87c 的内部。另外,在气液分离器80的下部(代表性地为底部)连接有将气液分离器80内的被加热介质液wq导向吸收式热泵1之外的排出管95。在排出管95从气液分离器80向外部依次配设有截止阀96、过滤器97、排出阀98。排出阀98为打开后将气液分离器80内的被加热介质液wq向吸收式热泵1之外排出的阀。排出阀98代表性地使用进行开闭动作(on-off动作)的结构,不过也可以使用能够调节开度的结构。

控制装置90为对吸收式热泵1的动作进行控制的装置。控制装置90构成为通过信号电缆与溶液泵35p、制冷剂泵46、补给水泵86分别连接,并能够对各泵35p、46、86的启停进行控制。另外,控制装置90构成为通过信号电缆与热源热水切换阀53v以及旁通阀55v连接,能够调节各阀53v、55v的开度。另外,控制装置90构成为通过信号电缆与液位检测器87连接,能够将液位检测器87检测到的液位作为信号接收。另外,控制装置90构成为通过信号电缆与压力计93连接,将压力计93检测到的压力作为信号接收。另外,控制装置90构成为通过信号电缆与排出阀98连接,能够对排出阀98的开闭进行控制。另外,控制装置90构成为通过信号电缆与压力控制阀99连接,能够调节压力控制阀99的开度。

继续参照图1,对吸收式热泵1的作用进行说明。通常,热源热水切换阀53v以及压力控制阀99为开,旁通阀55v以及排出阀98为闭。首先,对制冷剂侧的循环进行说明。在冷凝器40中,接收由再生器30蒸发的再生器制冷剂蒸气vg,并通过沿冷却水管42流动的冷却水c使之冷却而冷凝,形成制冷剂液vf。冷凝的制冷剂液vf通过制冷剂泵46向蒸发器壳体21输送。输送至蒸发器壳体21的制冷剂液vf通过在热源管22内流动的热源热水h被加热,进而蒸发形成蒸发器制冷剂蒸气ve。在蒸发器20产生的蒸发器制冷剂蒸气ve向与蒸发器20连通的吸收器10移动。

接着,对溶液侧的循环进行说明。在吸收器10中,浓溶液sa从浓溶液喷洒喷嘴13中被喷洒,该喷洒的浓溶液sa吸收从蒸发器20移动而来的蒸发器制冷剂蒸气ve。吸收了蒸发器制冷剂蒸气ve的浓溶液sa成为浓度降低的稀溶液sw。在吸收器10中,当浓溶液sa吸收蒸发器制冷剂蒸气ve时产生吸收热。利用该吸收热,对沿导热管12流动的被加热介质w加热。由吸收器10吸收蒸发器制冷剂蒸气ve的浓溶液sa成为浓度降低的稀溶液sw,并存积于吸收器10的下部。存积的稀溶液sw由于吸收器 10与再生器30的内压的差朝向再生器30沿稀溶液管36流动,在溶液热交换器38与浓溶液sa进行热交换后温度降低,而后到达再生器30。

被送至再生器30的稀溶液sw从稀溶液喷洒喷嘴33中喷洒,并由沿热源管32流动的热源热水h(在本实施方式中,约为80℃左右)加热,喷洒的稀溶液sw中的制冷剂蒸发形成浓溶液sa,存积于再生器30的下部。另一方面,从稀溶液sw蒸发的制冷剂v作为再生器制冷剂蒸气vg向冷凝器40移动。存积于再生器30的下部的浓溶液sa通过溶液泵35p经由浓溶液管35向吸收器10的浓溶液喷洒喷嘴13压力输送。沿浓溶液管35流动的浓溶液sa在溶液热交换器38中与稀溶液sw进行热交换,在温度上升后流入吸收器10,并从浓溶液喷洒喷嘴13喷洒。浓溶液sa通过溶液泵35p升压后进入吸收器10,在吸收器10内随着吸收蒸发器制冷剂蒸气ve而温度上升。返回至吸收器10的浓溶液sa吸收蒸发器制冷剂蒸气ve,以后重复相同的循环。

在吸收液s以及制冷剂v进行上述的吸收式热泵循环的过程中,利用在吸收器10中浓溶液sa吸收蒸发器制冷剂蒸气ve时产生的吸收热对被加热介质液wq加热而使之成为湿蒸气(混合被加热介质wm),而后导向气液分离器80。流入气液分离器80的混合被加热介质wm被分离为被加热介质蒸气wv与被加热介质液wq。由气液分离器80分离后的被加热介质蒸气wv向被加热介质蒸气管89流出,并向吸收式热泵1的外部的蒸气利用场所(需要对象)供给。换句话说,从吸收式热泵中获得被加热介质蒸气wv。这样,吸收式热泵1构成为能够获得驱动热源的温度以上的被加热介质w的第二类吸收式热泵。另一方面,由气液分离器80分离后的被加热介质液wq向分离液管81流出,沿被加热介质液管82流动,并供给至导热管12内。此时,当补给水ws沿补给水管85流来的情况下,补给水ws与从分离液管81流入被加热介质液管82的被加热介质液wq合流,作为被加热介质液wq向导热管12内供给。代表性地,作为被加热介质蒸气wv向外部供给的部分以及从排出管95排出的部分的被加热介质w,作为补给水ws从吸收式热泵1的外部供给。气液分离器80内的被加热介质液wq通过根据后文叙述的要领进行排出阀98的开闭,经由排出管95向吸收式热泵1的外部排出。在本实施方式中,在液位检测器87检测到低液位时起动补给水泵86(低液位检测为补给水泵86的起动条 件),在液位检测器87检测到高液位时停止补给水泵86(高液位检测为补给水泵86的停止条件)。此外,构成上述的吸收式热泵1的各设备由控制装置90控制。

在如上所述作用的吸收式热泵1中,如果气液分离器80内的被加热介质液wq的液位过高,则在沿被加热介质蒸气管89流动的被加热介质蒸气wv中伴有被加热介质液wq的液滴,存在向被加热介质蒸气wv的供给对象带出(carryover:携带)被加热介质液wq的液滴的情况。在本实施方式的吸收式热泵1中,为了避免产生这样的缺陷,进行以下的控制。

图2为对抑制由于气液分离器80的液位较高而引起的携带的控制进行说明的流程图。在以下的控制的说明中,当提及吸收式热泵1的结构时,适当地参照图1。在该控制中,首先,控制装置90判断液位检测器87是否检测到高液位(s1)。高液位为相比上限液位处于下方的任意的液位,出于减少排出阀98的开闭频度、补给水泵86的启停频度的观点,优选为接近上限液位,当液位不稳定的情况下,出于吸收液位的变动的观点优选为远离上限液位。上限液位为再进一步提高的话产生携带的可能性将升高的液位。在判断液位检测器87是否检测到高液位的工序(s1)中,当未检测到高液位的情况下,再次返回判断液位检测器87是否检测到高液位的工序(s1)。

在判断液位检测器87是否检测到高液位的工序(s1)中,当检测到高液位的情况下,控制装置90判断高液位是否持续第1规定的时间(s2)。第1规定的时间为液位检测器87检测到高液位后到达上限液位的可能性升高的任意的时间,与高液位的设定值相关。可以将第1规定的时间设为0秒,在该情况下,在实际检测到高液位的时刻便已持续第1规定的时间。在判断高液位是否持续第1规定的时间的工序(s2)中,当未持续第1规定的时间的情况下,再次返回判断液位检测器87是否检测到高液位的工序(s1)。另一方面,当持续了第1规定的时间的情况下,控制装置90将排出阀98打开(s3)。在排出阀98打开后,气液分离器80内的被加热介质液wq向排出管95流出并排出至吸收式热泵1外,气液分离器80内的被加热介质液wq的液位降低。如果液位降低,则产生携带的可能性下降。

当打开排出阀98时(s3),控制装置90优选以规定的间隔将排出阀 98关闭第2规定的时间。通过如此重复开闭排出阀98,在有夹杂物夹于排出阀98的情况下,可除去夹杂物。基于这样的主旨,可决定第2规定的时间以及规定的间隔,以使排出阀98进行开闭达到除去当有夹杂物夹于排出阀98的情况下的夹杂物的程度。以规定的间隔进行将排出阀98关闭第2规定的时间的动作是在打开排出阀98的状态下辅助进行的,被包含在打开排出阀98的工序中。

在打开排出阀98后(s3),控制装置90判断是否检测到气液分离器80内的被加热介质液wq的液位为第1规定的液位(s4)。第1规定的液位为低于高液位的任意的液位,出于抑制经由排出阀98排出的被加热介质液wq的量的观点优选为接近高液位,出于减少排出阀98的开闭频度的观点优选为接近低液位。第1规定的液位相当于预先决定的排出停止液位。第1规定的液位最好由液位检测器87检测,也可以是高位电极87h所检测到的低于高液位的液位,或者是高位电极87h持续预先决定的时间检测到低于高液位的液位时的液位。另外,对于第1规定的液位,也可以是打开排出阀98后经过预先决定的时间时的液位来代替由液位检测器87检测到的液位。在判断是否检测到气液分离器80内的被加热介质液wq的液位为第1规定的液位的工序(s4)中,在未检测到第1规定的液位的情况下,即在为比第1规定的液位高的液位的情况下,再次返回判断是否检测到气液分离器80内的被加热介质液wq的液位为第1规定的液位的工序(s4)。另一方面,在被加热介质液wq的液位下降而检测到第1规定的液位的情况下,即在为第1规定的液位以下的情况下,关闭排出阀98(s5)。在关闭排出阀98后,返回判断液位检测器87是否检测到高液位的工序(s1),以后重复上述的流程。这样,在液位检测器87检测到高液位的时间持续第1规定的时间时打开排出阀98,在气液分离器80内的被加热介质液wq的液位达到第1规定的液位时关闭排出阀98,由此能够避免携带。

在图2所示的流程中,第1规定的时间以及/或者第2规定的时间还可以在补给水泵86起动后又停止的次数(以下称为“工作次数”。)为第1规定的次数以上的情况与低于第1规定的次数的情况下变更。代表性地,补给水泵86的工作次数为第1规定的次数以上的情况是吸收式热泵1的恒定运转时,低于第1规定的次数的情况是吸收式热泵1的起动阶段。换句话说,第1规定的时间以及/或者第2规定的时间可以在吸收式热泵1的 起动阶段以及恒定运转时变更。吸收式热泵1的起动阶段为向导热管12内供给被加热介质液wq,向各热源管22、32导入热源热水h从而开始供热,被加热介质液wq受热而开始沸腾,压力升高,被加热介质液wq的状态发生变化的阶段,是气液分离器80内的被加热介质液wq的液位容易变得不稳定的状态。如果液位不稳定,则认为会突然超出上限液位,因此最好较短地设定第1规定的时间以提前打开排出阀98使液位下降,并且较短地设定第2规定的时间以延长打开排出阀98的状态。相反在液位稳定的恒定运转时,由于突然超出上限液位的可能性偏低,因此最好较长地设定第1规定的时间以及第2规定的时间,以减少排出阀98的开闭频度。另外,在被加热介质蒸气wv的产生压力从恒定运转时的压力下降规定的压力的情况下,判断为吸收热泵1进入停止动作,如果将判断补给水泵86的工作次数是否达到第1规定的次数时的工作次数的计数复位,则在下一次的吸收热泵1的运转中该计数将从零开始,因此是优选的。

如上所述,在进行抑制气液分离器80的携带的控制的过程中,如上所述,作为被加热介质蒸气wv向外部供给的部分以及从排出管95排出的部分被加热介质w通过补给水泵86的工作,作为补给水ws从吸收式热泵1的外部供给。一般而言,如果补给水ws导入吸收式热泵1内,则氧化硅、钙、镁等的杂质也同补给水ws一起被带入吸收式热泵1内。在向外部供给的被加热介质蒸气wv中通常不含杂质,因此如果被加热介质蒸气wv的累计发生量增加,则存在气液分离器80内的被加热介质液wq中的杂质浓度上升(被加热介质液wq浓缩)而产生缘于被加热介质液wq的杂质浓度的携带或由杂质产生的水垢在吸收器10的导热管12的内面析出的情况。为了避免这样的缺陷的发生,在本实施方式的吸收式热泵1中,将被加热介质液wq中的杂质浓度维持在规定的标准浓度范围内。如果从排出管95排出被加热介质液wq,则杂质也一同排出,不过在抑制图2所示的携带的控制中,在起动时多数情况下在被加热介质液wq中不含太多的杂质,因此排出的杂质也不多,在恒定运转时多数情况下液位较为稳定,因此排出阀98工作(打开)的情况不多,从排出管95排出杂质的量也不多。因此,在本实施方式的吸收式热泵1中,为了抑制被加热介质液wq的浓缩,进而将被加热介质液wq中的杂质浓度维持在标准浓度范围内,进行以下的控制。

图3为对抑制气液分离器80的被加热介质液wq的浓缩的控制进行说明的流程图。在以下的控制的说明中,当提及吸收式热泵1的结构时,适当地参照图1。在该控制中,首先,控制装置90判断补给水泵86的工作次数是否达到第2规定的次数(s11)。第2规定的次数是供给对于为了避免气液分离器80内的被加热介质液wq的浓缩而从气液分离器80排出被加热介质液wq而言为优选的程度的补给水ws的累计量的次数,该补给水ws的累计量为大体与被加热介质蒸气wv的累计发生量相应的量。在判断补给水泵86的工作次数是否达到第2规定的次数的工序(s11)中,在未达到第2规定的次数的情况下,再次返回判断补给水泵86的工作次数是否达到第2规定的次数的工序(s11)。

在判断补给水泵86的工作次数是否达到第2规定的次数的工序(s11)中,当达到第2规定的次数的情况下,控制装置90判断液位检测器87是否检测到第2规定的液位(s12)。第2规定的液位为低液位以上的任意的液位,出于抑制经由排出阀98排出的被加热介质液wq的量的观点优选为高液位或者接近高液位,出于减少排出阀98的开闭频度的观点优选为接近低液位。或者,出于使相对于图2所示的控制成为争夺状态的概率降低的观点也可以将第2规定的液位设为第1规定的液位以下。第2规定的液位最好由液位检测器87检测,可以是低位电极87l所检测到的低液位以上的液位,或者可以是低位电极87l持续预先决定的时间检测到低液位以上的液位时的液位,也可以是高位电极87h所检测到的高液位或者高液位以上的液位。在未检测到第2规定的液位的情况下,即在为比第2规定的液位低的液位的情况下,控制装置90判断排出阀98是否为开状态(s13)。当排出阀98不为开状态的情况下,再次返回判断液位检测器87是否检测到第2规定的液位的工序(s12)。另一方面,当排出阀98为开状态的情况下,控制装置90将排出阀98关闭(s14),然后返回判断液位检测器87是否检测到第2规定的液位的工序(s12)。另外,在相对于图2所示的控制而排出阀98的开闭成为争夺状态的情况下(例如,在图2的控制中打开排出阀98(s3),在图3所示的控制中关闭排出阀98(s14)),出于避免排出量的不足的观点,最好优先打开排出阀98的动作。

在判断液位检测器87是否检测到第2规定的液位的工序(s12)中,在检测到第2规定的液位的情况下,即在为第2规定的液位以上的高的液 位的情况下,控制装置90将排出阀98打开(s15)。在打开排出阀98期间,气液分离器80内的被加热介质液wq经由排出阀98向吸收式热泵1之外排出。此处,与图2所示的流程的情况相同,当打开排出阀98时,控制装置90优选以规定的间隔将排出阀98关闭规定的时间。在打开排出阀98后,控制装置90判断液位检测器87是否检测到第3规定的液位(s16)。第3规定的液位是比低2规定的液位低的液位,例如,在将第2规定的液位设为高液位以上的情况下,能够将第3规定的液位设为低于高液位,在将第2规定的液位设为超过低液位的情况下,能够将第3规定的液位设为低液位。在判断液位检测器87是否检测到第3规定的液位的工序(s16)中,在未检测到第3规定的液位时,即在为比第3规定的液位高的液位时,返回到打开排出阀98的工序(s15),维持排出阀98打开的状态。另一方面,在检测到第3规定的液位的情况下,即在为第3规定的液位以下的低的液位的情况下,控制装置90打开排出阀98(s17)。

接着,控制装置90判断从补给水泵86的工作次数达到第2规定的次数后将排出阀98形成为开状态的累计时间是否达到第3规定的时间的工序(s18)。第3规定的时间是为了排出达到在打开排出阀98排出气液分离器80内的被加热介质液wq后又将被加热介质液wq向气液分离器80内补充时,使气液分离器80内的被加热介质液wq稀释至能够处于标准浓度范围内的程度的被加热介质液wq所需要的时间。在从检测到第2规定的液位到检测到第3规定的液位为止打开排出阀98,将排出阀98形成为开状态的累计时间达到第3规定的时间相当于规定的条件。根据运转的状况,如果在由液位检测器87检测到的液位从第2规定的液位下降至第3规定的液位为止打开排出阀98,则也存在将排出阀98形成为开状态的累计时间达到第3规定的时间的情况。在将排出阀98形成为开状态的累计时间未达到第3规定的时间的情况下,返回到判断液位检测器87是否检测到第2规定的液位的工序(s12),另一方面,在判断补给水泵86的工作次数达到第2规定的次数后将排出阀98形成为开状态的累计时间是否达到第3规定的时间的工序(s18)中,在达到第3规定的时间的情况下,控制装置90将关于第2规定的次数的工作次数的计数复位(s19)。由此,作为当液位检测器87检测到第2规定的液位时打开排出阀98的契机的、补给水泵86的工作次数的计数将从0开始进行。在对于第2规定的次数的工作 次数的计数复位后(s19),返回判断补给水泵86的工作次数是否达到第2规定的次数的工序(s11),以后重复上述的流程。

这样,图3所示的控制目的在于,当补给水泵86的工作次数达到第2规定的次数时,对于与达到的补给水泵86的工作次数相当的补给水ws的累计量、即被加热介质蒸气wv的相当的累计量,排出必要充分的排出量以便将被加热介质液wq中的杂质浓度维持在规定的标准浓度范围内。在从液位检测器87检测到第2规定的液位以上的高的液位到检测到第3规定的液位为止打开排出阀98,直至将排出阀98形成为开状态的累计时间达到第3规定的时间,由此将浓缩了的被加热介质液wq的部分排出,抑制了气液分离器80内的被加热介质液wq中的杂质浓度的上升,能够将杂质浓度维持在规定的标准浓度范围内。在此,由于基于补给水泵86的工作次数开始用于避免被加热介质液wq的浓缩的排出阀98的开动作,因此存在打开排出阀98时的被加热介质液wq中的杂质浓度不始终相同的可能性。对此,第二类吸收式热泵的被加热介质相对于蒸发量的保有液量比通常的蒸汽炉大数倍,因此被加热介质液的浓缩速度比蒸汽炉慢数倍,水质变化也平缓。因此,基于补给水泵86的工作次数开始排出阀98的开动作不会有影响,如此能使控制简便。

在图3所示的流程中,第2规定的次数以及/或者第3规定的时间以及/或者第3规定的液位可以在补给水泵86的工作次数为第1规定的次数以上的情况以及低于第1规定的次数的情况下变更。换句话说,第2规定的次数以及/或者第3规定的时间以及/或者第3规定的液位可以在吸收式热泵1的起动阶段以及恒定运转时变更。如上所述,吸收式热泵1的起动阶段,被加热介质蒸气wv的发生量没有或较少,因此多数情况下被加热介质液wq内的杂质浓度较低,并且为被加热介质液wq的状态变化的阶段,因此处于气液分离器80内的被加热介质液wq的液位容易不稳定的状态。如果液位不稳定,则存在突然检测到高液位以及低液位的情况,存在补给水泵86的工作间隔变短而工作次数与恒定运转时相比增加的情况。因此,在起动阶段,最好较大地设定第2规定的次数以便减少打开排出阀98的频度、以及/或者较短地设定第3规定的时间以及/或者较高地设定第3规定的液位以便减少从排出管95排出的被加热介质液wq的流量。此外,可以将第3规定的时间设定为0秒,可以将第3规定的液位设定为 与第2规定的液位相同的高度,在这些情况下,排出阀98实际未打开。另外,在恒定运转时,由于被加热介质蒸气wv的发生量较多而被加热介质液wq内的杂质浓度较浓,因此最好较小地设定第2规定的次数并较长地设定第3规定的时间以及/或者较低地设定第3规定的液位,使从排出阀98排出的被加热介质液wq的流量比较多。在图3所示的流程中,在被加热介质蒸气wv的产生压力从恒定运转时的压力下降规定的压力的情况下,判断为吸收热泵1进入停止动作,如果将判断补给水泵86的工作次数是否达到第1规定的次数时的工作次数的计数复位,则在下一次的吸收热泵1的运转中该计数将从零开始,因此是优选的。

此外,在图3所示的流程中,省略工序(s12)、工序(s13)以及工序(s14),在判断补给水泵86的工作次数是否达到第2规定的次数的工序(s11)中,在达到第2规定的次数的情况下,也可以在直接前进至打开排出阀98的工序(s15)之后,前进至工序(s16)。并且,在将排出阀98形成为开状态的累计时间未达到第3规定的时间的情况下(工序s18中为否),再次返回到打开排出阀98的工序(s15),而在该情况下排出阀98已经为开,因此在确认排出阀98为开后进入下个工序(s16)。另一方面,在将排出阀98形成为开状态的累计时间达到第3规定的时间的情况下(工序s18中为是),将关于第2规定的次数的工作次数的计数复位(s19)。以后的工序与图3所示的流程相同。减少第2规定的次数,缩短将排出阀98形成为开状态的第3规定的时间,频繁地进行排出阀98的开动作,减少被加热介质液wq中的杂质浓度的变动,在将杂质浓度维持在标准浓度范围内的情况下,也可以这样做。

另外,在进行图3所示的流程的控制时,控制装置90除了第2规定的次数之外,可以判断补给水泵86的工作次数是否达到第3规定的次数,当达到第3规定的次数时,发出劝告对处于气液分离器80、吸收器10的导热管12、分离液管81、被加热介质液管82、加热后被加热介质管84的各内部的被加热介质液wq全部更换的全排出劝告的通知。第3规定的次数为比第2规定的次数多的次数,是为达到优选将吸收式热泵1所保有的被加热介质液wq全部更换的程度的、向吸收式热泵1供给的与发生的被加热介质蒸气wv的累计量相当的补给水ws的累计量的、补给水泵86的工作次数。第3规定的次数的计数代表性地在进行全排出时复位。

如以上说明的那样,根据本实施方式的吸收式热泵1,在液位检测器87检测到高液位的时间持续第1规定的时间时,打开排出阀98,在气液分离器80内的被加热介质液wq的液位下降至第1规定的液位以下时,关闭排出阀98,由此能够避免携带。在该状况下,当打开排出阀98时,以规定间隔进行将排出阀98关闭第2规定的时间,因此在夹杂物夹于排出阀98的情况下能够除去夹杂物。另外,在补给水泵86的工作次数达到第2规定的次数时,从液位检测器87检测到第2规定的液位以上的液位到检测到第3规定的液位为止打开排出阀98,直至形成为开状态的累计时间达到第3规定的时间为止,因此能够抑制气液分离器80内的被加热介质液wq中的杂质浓度的上升。

在以上的说明中,形成为排出管95与气液分离器80的下部连接,将气液分离器80内的被加热介质液wq直接向吸收式热泵1外放出,不过也可以将排出管95连接于分离液管81、被加热介质液管82、吸收器10的导热管12的至少一个,或者连接于在这些管进而包括加热后被加热介质管84、液位控制筒87c在内的被加热介质液wq所存在的部分的至少一个,从而将气液分离器80内的被加热介质液wq间接地向吸收式热泵1外放出。当排出管95与导热管12连接的情况下,可以期待在导热管12内产生的蒸发残留物的排出效果。然而,如果排出管95连接于气液分离器80或者分离液管81,则能够排出与补给水ws混合前的浓缩度浓的被加热介质液wq,因此较为优选。

在以上的说明中,形成为排出阀98配设于排出管95,不过排出阀98也可以不经由排出管95而直接地连接于气液分离器80。或者,也可以除了气液分离器80之外,还直接连接于包括分离液管81、被加热介质液管82等在内的被加热介质液wq所存在的部分的至少一个。

在以上的说明中,形成为补给水管85连接于分离液管81与被加热介质液管82的连接部,将补给水ws向被加热介质液导入流路供给,从而将补给水ws间接地向气液分离器80供给,不过也可以将补给水管85连接于气液分离器80从而将补给水ws直接向气液分离器80供给,还可以将补给水管85连接于吸收器10的导热管12或加热后被加热介质管84等被加热介质w所存在的部分,从而将补给水ws间接地向气液分离器80供给。

在以上的说明中,形成为基于补给水泵86的工作次数进行吸收式热泵1的起动阶段与恒定运转时的区分,不过也可以取而代之,基于气液分离器80内的压力以及温度、吸收器10的出口处的吸收液(稀溶液sw)的温度以及浓度、再生器30的出口处的吸收液(浓溶液sa)的温度以及浓度、蒸发器20的内部的制冷剂v的温度、吸收器10的内部的压力中的至少一个值或者与之具有相关性的值(以下,称为“装置内状态物性值”。)来进行上述区分。装置内状态物性值在起动阶段比恒定运转时的值小(在为压力、温度的情况下偏低在为浓度的情况下较薄),因此将处于装置内状态物性值比恒定运转的值小的状态的阶段设为起动阶段,并将达到恒定运转的值的时刻以后设为恒定运转时,以此来进行区分。气液分离器80内的压力、温度反映吸收器10内的导热管12内、气液分离器80内的被加热介质液wq的状态,吸收器10的出口以及再生器30的出口处的吸收液的温度以及浓度、蒸发器20内的制冷剂v的温度以及吸收器10的内部的压力反映加热吸收器10的导热管12内的被加热介质液wq的吸收液的状态,因此能够确切地进行起动阶段与恒定运转时的区分。或者,可以与补给水泵86的工作次数相组合,以装置内状态物性值达到恒定运转时的值后进行数次的补给水泵86的工作的时刻为准区分起动阶段与恒定运转时。

在以上的说明中,将补给水泵86起动后的停止的条件设定为液位检测器87检测到高液位之时,不过也可以形成为在补给水泵86起动后经过预先决定的时间之时,或者满足液位检测器87检测到高液位时与补给水泵86起动后经过预先决定的时间时的任一条件之时等、液位检测器87检测到高液位之时以外的条件。另外,在以上的说明中,形成为在液位检测器87检测到低液位时起动补给水泵86,在检测到高液位时停止补给水泵86,不过也可以在液位检测器87检测到低液位期间使补给水泵86连续运转,在检测到低液位与高液位之间的液位的期间重复补给水泵86的规定时间的运转与规定时间的停止,在检测到高液位期间停止补给水泵86。如此一来,能够增大气液分离器80内的液位处于低液位与高液位之间的时间。另外,第1规定的时间、第2规定的时间、第1规定的次数、第2规定的次数、第3规定的时间、第3规定的次数、第1规定的液位、第2规定的液位、第3规定的液位可以综合考虑补给水ws中的杂质浓度、被加热介质液wq中的杂质标准浓度、被加热介质蒸气wv的发生量以及蒸气发生压、 补给水泵86的喷出性能与控制方式、由药液注入装置(未图示)注入到补给水ws的水处理药品的注入量等预先进行设定,以使吸收式热泵1的运转中的被加热介质液wq中的杂质浓度不超出标准浓度范围。

在以上的说明中,被加热介质液供给装置为补给水泵86,不过也可以如下构成。

图4为变形例的补给水系统的部分系统图。在图4所示的变形例中,补给水管85连接于补给水箱285的下部。在补给水箱285存积补给水ws。在相比补给水泵86靠下游侧的补给水管85配设补给水控制阀186。在补给水泵86与补给水控制阀186之间的补给水管85连接将补给水ws向补给水箱285返回的最低流量管路185。最低流量管路185为即便在补给水泵86工作的状态下将补给水控制阀186全闭仍能够流动使补给水泵86不至停止运转的程度的最小限度的补给水ws的尺寸。在图4所示的变形例中,通过维持补给水泵86运转的状态对补给水控制阀186进行开闭,能够对供给水ws朝吸收式热泵1的供给的有无进行控制。此时,利用补给水泵86与补给水控制阀186构成被加热介质液供给装置。或者,在从图4所示的变形例中省去补给水泵86、最低流量管路185、补给水箱285,而依据外部的元压供给补给水ws的情况下,将补给水控制阀186形成为被加热介质液供给装置。

在以上的说明中,蒸发器20为满液式,不过也可以是喷洒式。当将蒸发器形成为喷洒式的情况下,可以在蒸发器壳体的上部设置喷洒制冷剂液vf的制冷剂液喷洒喷嘴,在为满液式的情况下,只要将原本连接于蒸发器壳体21的下部的制冷剂液管45的端部连接于制冷剂液喷洒喷嘴即可。另外,还可以设置将蒸发器壳体的下部的制冷剂液vf向制冷剂液喷洒喷嘴供给的配管以及泵。

在以上的说明中,以吸收式热泵1为单段为例进行了说明,不过也可以是多段。

图5中示出二段升温型的吸收式热泵1a的结构。吸收式热泵1a的图1所示的吸收式热泵1的吸收器10以及蒸发器20分为高温侧的高温吸收器10h以及高温蒸发器20h、低温侧低温吸收器10l以及低温蒸发器20l。高温吸收器10h与低温吸收器10l相比内压高,高温蒸发器20h与低温 蒸发器20l相比内压高。高温吸收器10h与高温蒸发器20h在上部连通,以便使高温蒸发器20h的制冷剂v的蒸气能够向高温吸收器10h移动。低温吸收器10l与低温蒸发器20l在上部连通,以便使低温蒸发器20l的制冷剂v的蒸气能够向低温吸收器10l移动。被加热介质液wq由高温吸收器10h加热。热源热水h被导入低温蒸发器20l。低温吸收器10l利用吸收液s吸收从低温蒸发器20l移动来的制冷剂v的蒸气时的吸收热加热高温蒸发器20h内的制冷剂液vf,使高温蒸发器20h内产生制冷剂v的蒸气,所产生的高温蒸发器20h内的制冷剂v的蒸气向高温吸收器10h移动,利用由高温吸收器10h内的吸收液s吸收时的吸收热加热被加热介质液wq。

其中,附图标记说明如下:

1:吸收式热泵;10:吸收器;80:气液分离器;81:分离液管;82:被加热介质液管;86:补给水泵;87:液位检测器;90:控制装置;98:排出阀;sa:浓溶液;ve:蒸发器制冷剂蒸气;wm:混合被加热介质;wq:被加热介质液;wv:被加热介质蒸气。

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