(57)【要約】【課題】本発明は、熱源媒体からの回収熱量を制御することができる第２種吸収ヒートポンプを提供することを課題とする。【解決手段】蒸発器１に熱源媒体を供給し、吸収器２に被加熱媒体を供給して、熱源媒体の熱を被加熱媒体によって回収するとともに、再生器４に熱源媒体を供給し、凝縮器３に冷却媒体を供給して、熱源媒体の熱で再生した冷媒蒸気を前記冷却媒体によって凝縮させるように構成され、被加熱媒体の回収熱量を検出する被加熱媒体の回収熱量検出部２０を備え、検出される回収熱量が予め設定される設定回収熱量となるように蒸発器１に散布する冷媒の量を制御するとともに、冷却媒体の凝縮熱量を検出する冷却媒体の凝縮熱量検出部３０を備え、検出される凝縮熱量が予め設定される設定凝縮熱量となるように凝縮器３に供給される冷却媒体の量を制御する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸発器と吸収器と凝縮器と再生器とを有して吸収サイクルが構成され、
蒸発器に熱源媒体を供給し、且つ吸収器に被加熱媒体を供給して、前記熱源媒体の熱を冷媒を介して前記被加熱媒体によって回収する第２種吸収ヒートポンプにおいて、
吸収器に供給される被加熱媒体によって回収される熱量を検出する被加熱媒体の回収熱量検出部を備え、検出される回収熱量が予め設定される設定回収熱量となるように蒸発器に散布する冷媒の量を制御することを特徴とする第２種吸収ヒートポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載の第２種吸収ヒートポンプにおいて、前記被加熱媒体の回収熱量検出部は、吸収器に導入される被加熱媒体の温度を検知する温度センサーと、吸収器から導出される被加熱媒体の温度を検知する温度センサーとによって構成されることを特徴とする第２種吸収ヒートポンプ。
【請求項３】
請求項１に記載の第２種吸収ヒートポンプにおいて、蒸発器に散布する冷媒を流通させる配管に設けられる流量調整弁の開度、あるいは冷媒ポンプの回転数を制御することにより、蒸発器に散布される冷媒の量を制御することを特徴とする第２種吸収ヒートポンプ。
【請求項４】
蒸発器と吸収器と凝縮器と再生器とを有して吸収サイクルが構成され、
再生器に熱源媒体を供給し、且つ凝縮器に冷却媒体を供給して、前記熱源媒体の熱で再生した冷媒蒸気を前記冷却媒体によって凝縮させる第２種吸収ヒートポンプにおいて、
凝縮器に供給される冷却媒体によって凝縮される熱量を検出する冷却媒体の凝縮熱量検出部を備え、検出される凝縮熱量が予め設定される設定凝縮熱量となるように凝縮器に供給される冷却媒体の量を制御することを特徴とする第２種吸収ヒートポンプ。
【請求項５】
請求項４に記載の第２種吸収ヒートポンプにおいて、前記冷却媒体の凝縮熱量検出部は、凝縮器に導入される冷却媒体の温度を検知する温度センサーと、凝縮器から導出される冷却媒体の温度を検知する温度センサーと、凝縮器に供給される冷却媒体の流量を検知する流量センサーとによって構成されることを特徴とする第２種吸収ヒートポンプ。
【請求項６】
請求項４に記載の第２種吸収ヒートポンプにおいて、凝縮器に供給する冷却媒体を流通させる配管に設けられる流量調整弁の開度、あるいは冷却媒体ポンプの回転数を制御することにより、凝縮器に供給される冷却媒体の量を制御することを特徴とする第２種吸収ヒートポンプ。
【請求項７】
蒸発器と吸収器と凝縮器と再生器とを有して吸収サイクルが構成され、
蒸発器に熱源媒体を供給し、吸収器に被加熱媒体を供給して、前記熱源媒体の熱を冷媒を介して前記被加熱媒体によって回収するとともに、再生器に熱源媒体を供給し、凝縮器に冷却媒体を供給して、前記熱源媒体の熱で再生した冷媒蒸気を前記冷却媒体によって凝縮させる第２種吸収ヒートポンプにおいて、
吸収器に供給される被加熱媒体によって回収される熱量を検出する被加熱媒体の回収熱量検出部を備え、検出される回収熱量が予め設定される設定回収熱量となるように蒸発器に散布する冷媒の量を制御するとともに、
凝縮器に供給される冷却媒体によって凝縮される熱量を検出する冷却媒体の凝縮熱量検出部を備え、検出される凝縮熱量が予め設定される設定凝縮熱量となるように凝縮器に供給される冷却媒体の量を制御することを特徴とする第２種吸収ヒートポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第２種吸収ヒートポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、第２種吸収ヒートポンプとしては、吸収器出口や凝縮器出口などでヒートポンプによって加熱された被加熱媒体の温度を検出し、吸収器に供給される温水や凝縮機に供給される冷却水の温度が所望の温度になるように熱源媒体の温度や流量を制御するものが知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１２７３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、熱源媒体として供給される量を一定として熱源媒体から熱を回収したいという要望や、熱源媒体から必要な量の熱を回収したいという要望が存在する。具体的には、例えばアルコールの蒸留設備等において、アルコールを含む流体を熱源媒体として流し、これから必要な量の熱を回収してアルコールを蒸留する場合である。
【０００５】
しかしながら、この場合には、いわば制御対象が従来とは逆となるため、従来の第２種吸収ヒートポンプでは対応することができないという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、熱源媒体からの回収熱量を制御することができる第２種吸収ヒートポンプを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る第２種吸収ヒートポンプは、蒸発器と吸収器と凝縮器と再生器とを有して吸収サイクルが構成され、蒸発器に熱源媒体を供給し、且つ吸収器に被加熱媒体を供給して、前記熱源媒体の熱を冷媒を介して前記被加熱媒体によって回収する第２種吸収ヒートポンプにおいて、吸収器に供給される被加熱媒体によって回収される熱量を検出する被加熱媒体の回収熱量検出部を備え、検出される回収熱量が予め設定される設定回収熱量となるように蒸発器に散布する冷媒の量を制御することを特徴とする。
【０００８】
また、前記被加熱媒体の回収熱量検出部は、吸収器に導入される被加熱媒体の温度を検知する温度センサーと、吸収器から導出される被加熱媒体の温度を検知する温度センサーとによって構成されることが好ましい。
【０００９】
また、前記第２種吸収ヒートポンプは、蒸発器に散布する冷媒を流通させる配管に設けられる流量調整弁の開度、あるいは冷媒ポンプの回転数を制御することにより、蒸発器に散布される冷媒の量を制御することが好ましい。
【００１０】
また、本発明に係る第２種吸収ヒートポンプは、蒸発器と吸収器と凝縮器と再生器とを有して吸収サイクルが構成され、再生器に熱源媒体を供給し、且つ凝縮器に冷却媒体を供給して、前記熱源媒体の熱で再生した冷媒蒸気を前記冷却媒体によって凝縮させる第２種吸収ヒートポンプにおいて、凝縮器に供給される冷却媒体によって凝縮される熱量を検出する冷却媒体の凝縮熱量検出部を備え、検出される凝縮熱量が予め設定される設定凝縮熱量となるように凝縮器に供給される冷却媒体の量を制御することを特徴とする。
【００１１】
また、前記冷却媒体の凝縮熱量検出部は、凝縮器に導入される冷却媒体の温度を検知する温度センサーと、凝縮器から導出される冷却媒体の温度を検知する温度センサーと、凝縮器に供給される冷却媒体の流量を検知する流量センサーとによって構成されることが好ましい。
【００１２】
また、前記第２種吸収ヒートポンプは、凝縮器に供給する冷却媒体を流通させる配管に設けられる流量調整弁の開度、あるいは冷却媒体ポンプの回転数を制御することにより、凝縮器に供給される冷却媒体の量を制御することが好ましい。
【００１３】
また、本発明に係る第２種吸収ヒートポンプは、蒸発器と吸収器と凝縮器と再生器とを有して吸収サイクルが構成され、蒸発器に熱源媒体を供給し、吸収器に被加熱媒体を供給して、前記熱源媒体の熱を冷媒を介して前記被加熱媒体によって回収するとともに、再生器に熱源媒体を供給し、凝縮器に冷却媒体を供給して、前記熱源媒体の熱で再生した冷媒蒸気を前記冷却媒体によって凝縮させる第２種吸収ヒートポンプにおいて、吸収器に供給される被加熱媒体によって回収される熱量を検出する被加熱媒体の回収熱量検出部を備え、検出される回収熱量が予め設定される設定回収熱量となるように蒸発器に散布する冷媒の量を制御するとともに、凝縮器に供給される冷却媒体によって凝縮される熱量を検出する冷却媒体の凝縮熱量検出部を備え、検出される熱量が予め設定される設定凝縮熱量となるように凝縮器に供給される冷却媒体の量を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、熱源媒体からの回収熱量を好適に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第一実施形態に係る第２種吸収ヒートポンプを示す図。
【図２】本発明の第二実施形態に係る第２種吸収ヒートポンプを示す図。
【図３】本発明の第三実施形態に係る第２種吸収ヒートポンプを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本発明の第１の実施例に係る第２種吸収ヒートポンプ（又は、第２種吸収ヒートポンプ装置）のフロー図である。第２種吸収ヒートポンプは、熱源媒体である温水や蒸気が熱源配管によって蒸発器１及び再生器４に供給され、吸収器２から温水を取り出し、凝縮器３にて放熱する。第２種吸収ヒートポンプは、蒸発器１，吸収器２，凝縮器３，再生器４，冷媒スプレーポンプ１１，溶液循環ポンプ１２，１４、冷媒循環ポンプ１３を配管により接続して吸収サイクルが構成されている。
【００１８】
また、第２種吸収ヒートポンプは、吸収器２に供給される被加熱媒体によって回収される熱量（吸収器２での加熱量）を検出する被加熱媒体の回収熱量検出部２０を備え、検出される回収熱量が予め設定される設定回収熱量となるように蒸発器に散布する冷媒の量を制御する。
【００１９】
被加熱媒体の回収熱量検出部２０は、吸収器２に供給される被加熱媒体としての温水を流通させる配管（被加熱媒体配管）に設けられている。具体的には、被加熱媒体の回収熱量検出部２０は、吸収器２に導入される被加熱媒体の温度を検知する温度センサーと、吸収器２から導出される被加熱媒体の温度を検知する温度センサーとによって構成される。
即ち、前記被加熱媒体の回収熱量検出部２０は、吸収器２に供給される被加熱媒体の入口温度検出器２２及び出口温度検出器２３を備える。
【００２０】
また、第２種吸収ヒートポンプは、凝縮器３に供給される冷却媒体によって凝縮される凝縮熱量（凝縮器３での冷却熱量）を検出する冷却媒体の凝縮熱量検出部３０を備え、検出される凝縮熱量が予め設定される設定凝縮熱量となるように凝縮器に供給される冷却媒体の量を制御する。
【００２１】
冷却媒体の凝縮熱量検出部３０は、凝縮器３に供給される冷却媒体としての冷却水を流通させる冷却水配管（冷却媒体配管）に設けられている。具体的には、冷却媒体の凝縮熱量検出部３０は、凝縮器３に導入される冷却媒体の温度を検知する温度センサーと、凝縮器３から導出される冷却媒体の温度を検知する温度センサーと、凝縮器３に供給される冷却媒体の流量を検知する流量センサーとによって構成される。即ち、前記冷却媒体の凝縮熱量検出部３０は、凝縮器３に供給される冷却水の流量計測器３１と、入口温度検出器３２と、出口温度検出器３３とを備える。また、冷却水配管には、冷却水の冷却水量調整弁３４と、冷却水ポンプ３５とが備えられている。
【００２２】
さらに、第２種吸収ヒートポンプは、これら回収熱量検出部２０や凝縮熱量検出部３０，冷媒スプレーポンプ１１，冷却水量調整弁３４等を制御して、第２種吸収ヒートポンプの制御を行う制御部５を有している。また、第２種吸収ヒートポンプは、被加熱媒体の回収熱量、及び、冷却媒体の凝縮熱量を設定する熱量設定部（図示しない）を備え、設定される熱量を適宜変更可能に構成される。
【００２３】
なお、蒸発器１及び再生器４に熱源媒体を供給する熱源配管は、蒸発器１及び再生器４の上流側で分岐し、蒸発器１及び再生器４の下流側で合流するものである。ただし、これに限定されるものではなく、蒸発器１及び再生器４ごとに独立した熱源配管が設けられるものであってもよい。
【００２４】
次に、上記構成からなる第２種吸収ヒートポンプの制御方法について説明する。
【００２５】
まず、被加熱媒体の回収熱量検出部２０，冷却媒体の凝縮熱量検出部３０の検出結果が制御部５に取り込まれ、熱源媒体からの回収熱量（具体的には、吸収器における被加熱媒体の加熱量や凝縮器における冷却熱量）が演算される。
【００２６】
そして、前記回収熱量が設定回収熱量より多くなった場合、蒸発器１での仕事量を抑えるために蒸発器１に冷媒を散布する冷媒スプレーポンプ１１の運転回転数を下げる。また、再生器４における回収熱量を抑えるために冷却水量調整弁３４を絞って凝縮器３に供給される冷却水量を減らして冷却熱量を減らす。このようにして、第２種吸収ヒートポンプによる回収熱量を減らす。
【００２７】
一方、前記回収熱量が設定回収熱量より少なくなった場合は、蒸発器１での仕事量を増やすために蒸発器１に冷媒を散布する冷媒スプレーポンプ１１の運転回転数を上げる。また、再生器４による回収熱量を増やすために冷却水量調整弁３４を開動作させて凝縮器３に供給される冷却水量を増やして凝縮熱量を増やす。このようにして、第２種吸収ヒートポンプによる回収熱量を増やす。
【００２８】
上記構成からなる第２種吸収ヒートポンプによれば、熱源媒体からの回収熱量を好適に制御することができる。即ち、以上の制御を実施することにより、第２種吸収ヒートポンプによる熱源回収熱量を要求熱量に制御することができるため、例えばアルコールの蒸留設備等に対して第２種吸収ヒートポンプを適用することが可能となる。
【００２９】
（その他の実施形態）
上記実施形態においては、蒸発器１における回収熱量を冷媒スプレーポンプ１１の回転数制御により制御し、凝縮熱量を冷却水量調整弁３４により制御しているが、図２のように蒸発器１における回収熱量を冷媒スプレー量制御弁１６により制御し、凝縮熱量を冷却水ポンプ３５の回転数制御により制御してもよい。また、図３のように、冷却水バイパス弁３７を有する冷却水バイパス配管を設け、冷却水温度を制御しながら冷却熱量の制御を実施してもよい。この他にも、溶液循環ポンプ１２，１４の回転数を制御することにより、熱源媒体からの回収熱量を制御するものであってもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１  蒸発器
２  吸収器
３  凝縮器
４  再生器
５  制御部
１１  冷媒スプレーポンプ
１２，１４  溶液循環ポンプ
１３  冷媒循環ポンプ
１５  冷媒スプレーポンプ回転数制御装置
１６  冷媒スプレー量制御弁
２０  回収熱量検出部
３０  凝縮熱量検出部
２２，３２  入口温度検出器
２３，３３  出口温度検出器
３１  流量計測器
３４  冷却水量調整弁
３５  冷却水ポンプ
３６  冷却水ポンプ回転数制御装置
３７  冷却水バイパス弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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