吸收式热泵以及吸收式热泵的运转方法

摘要

提供简化装置结构的吸收式热泵以及吸收式热泵的运转方法。吸收式热泵（1）具备：具有供对在蒸发器罐体（27）内收容的制冷剂液体（Vf）进行加热的加热介质（h）流动的传热管（21）的蒸发器（20）；和将蒸发器罐体内的制冷剂液体的液位维持在传热管的一部分在允许范围内露出的高度以上的规定液位亦即低位（VL）以上、且比传热管的上端靠上方规定距离的位置亦即高位（VH）以下的液位维持单元（24、46）。吸收式热泵的运转方法是，向传热管的内部流动加热介质，并将没入有传热管的制冷剂液体的液位维持在低位以上高位以下。而且，不设置向传热管喷洒制冷剂液体的喷洒喷嘴即可，从而能够简化装置结构，并且能够实现装置的小型化。

权利要求

1.一种吸收式热泵，具备：

蒸发器，该蒸发器具有蒸发器罐体和传热管，其中，所述蒸发器罐体以液体以及蒸汽的形态收容制冷剂，所述传热管设置在所述蒸发器罐体的内部、且供对所述制冷剂的液体亦即制冷剂液体进行加热的加热介质流动；和液位维持单元，该液位维持单元将所述蒸发器罐体内的所述制冷剂液体的液位维持在低位以上高位以下，其中，所述低位是所述传热管的一部分在允许范围内露出的高度以上的规定液位，所述高位是比所述传热管的上端靠上方规定距离的位置。

2.根据权利要求1所述的吸收式热泵，其具备：

吸收器，其从所述蒸发器导入所述制冷剂的蒸汽亦即制冷剂蒸汽，并且使所述制冷剂蒸汽被溶液吸收；

再生器，其对所述溶液进行加热而使所述溶液所含有的所述制冷剂脱离；

溶液管，其使所述溶液以通过所述吸收器以及所述再生器的方式循环；以及制冷剂净化管，其将所述蒸发器罐体内的所述制冷剂液体导入所述再生器、所述吸收器、或者所述溶液管。

3.根据权利要求2所述的吸收式热泵，其具备：

冷凝器，其导入在所述再生器产生的所述制冷剂蒸汽并使之凝结；

制冷剂液体管，其将所述冷凝器内的所述制冷剂液体导入所述蒸发器罐体；

制冷剂温度检测器，其对凝结的所述制冷剂的温度或者蒸发的所述制冷剂的温度进行检测；以及压力检测器，其直接或者间接对由所述制冷剂温度检测器检测了温度的所述制冷剂的正上的气相部的压力进行检测，所述制冷剂净化管具有开闭流路的开闭阀，

所述吸收式热泵还具备控制装置，该控制装置构成为：对换算为由所述压力检测器检测到的压力所对应的所述制冷剂的露点温度的值亦即换算露点温度，与由所述制冷剂温度检测器检测到的值亦即检测制冷剂温度进行比较，当所述检测制冷剂温度比所述换算露点温度高出规定的值以上时，打开所述开闭阀。

4.根据权利要求3所述的吸收式热泵，其中，

所述制冷剂液体管以在所述蒸发器罐体的底部释放所述制冷剂液体的方式与所述蒸发器罐体连接，所述蒸发器具有下降流路，该下降流路将由于所述制冷剂液体经所述加热介质加热并饱和后而得的饱和制冷剂液体导入所述蒸发器罐体的底部。

5.一种吸收式热泵的运转方法，其包括：

加热介质供给工序，该工序中，向没入在存积于蒸发器内的制冷剂的液体亦即制冷剂液体中的传热管的内部，供给对所述制冷剂液体进行加热的加热介质；和液位维持工序，该工序中，将没入有所述传热管的所述制冷剂液体的液位维持在低位以上高位以下，所述低位是所述传热管的一部分在允许范围内露出的高度以上的规定的液位，所述高位是比所述传热管的上端靠上方规定距离的位置。

6.根据权利要求5所述的吸收式热泵的运转方法，其包括：

制冷剂温度检测工序，该工序中，对在冷凝器内凝结的所述制冷剂的温度或者在所述蒸发器内蒸发的所述制冷剂的温度进行检测；

压力检测工序，该工序中，直接或者间接地对经所述制冷剂温度检测工序检测了温度的所述制冷剂的正上的气相部的压力进行检测；

温度比较工序，该工序中，对换算为经所述压力检测工序检测到的压力所对应的所述制冷剂的露点温度的值亦即换算露点温度，与经所述制冷剂温度检测工序检测到的值亦即检测制冷剂温度进行比较；以及制冷剂液体流入工序，该工序中，当在所述温度比较工序中所述检测制冷剂温度比所述换算露点温度高出规定的值以上时，使在所述蒸发器内存积的所述制冷剂液体向下述溶液的系统流入，所述溶液的系统是指：对在所述蒸发器生成的所述制冷剂的蒸汽亦即制冷剂蒸汽进行吸收，并且使在所述冷凝器凝结的所述制冷剂蒸汽脱离的系统。

7.根据权利要求5或6所述的吸收式热泵的运转方法，其中，所述加热介质供给工序中，使所述加热介质整体从下方朝向上方流动。

8.根据权利要求5或6所述的吸收式热泵的运转方法，其中，所述加热介质供给工序中，使所述加热介质整体从上方朝向下方流动。

说明书

吸收式热泵以及吸收式热泵的运转方法

技术领域

[0001] 本发明涉及吸收式热泵以及吸收式热泵的运转方法，尤其涉及装置结构简化的吸收式热泵以及该吸收式热泵的运转方法。

背景技术

[0002] 作为使用使热从低温部分向高温部分移动的热泵（广义）的原理来使热移动的设备，有冷冻机、热泵（狭义）的热源机械。作为热源机械，使用溶液以及制冷剂作为工作介质的设备被分类为吸收式，其主要构成包括使制冷剂液体蒸发的蒸发器、以溶液吸收制冷剂蒸汽的吸收器、使制冷剂从溶液脱离的再生器、使制冷剂蒸汽凝结的冷凝器，并且通过一边适当地变换浓度以及相态一边使溶液以及制冷剂循环，来使热移动。作为冷源而使用的吸收式冷冻机与作为热源而使用的吸收式热泵的主要结构有共通点。但是，两者在作用方面有以下的不同。首先，吸收式冷冻机通过从作为利用对象的介质（对象介质）夺取蒸发器中的制冷剂蒸发时的蒸发潜热来冷却对象介质。另一方面，吸收式热泵利用吸收器中的溶液吸收在蒸发器中产生的制冷剂蒸汽时的吸收热来加热对象介质。

[0003] 吸收式冷冻机中，为了在蒸发器中促进制冷剂液体的蒸发而设置向蒸发器内喷洒制冷剂液体的制冷剂液体喷洒喷嘴，朝向供对象介质流动的传热管喷洒制冷剂液体（例如，参照专利文献1。）。另一方面，吸收式热泵中的蒸发器通过利用热水等加热介质进行加热而负担产生供吸收器的溶液吸收的制冷剂蒸汽的作用，但其构造沿用吸收式冷冻机的蒸发器的构造，设有喷洒制冷剂液体的制冷剂液体喷洒喷嘴（例如，参照专利文献2。）。

[0004] 专利文献1：日本特开2009-299936号公报（段落0016、图1等）

[0005] 专利文献2：日本特开2010-255904号公报（段落0017、图1等）

[0006] 从可靠性的提高以及制造经济等观点看，优选热源机械的装置结构尽量简化。

发明内容

[0007] 本发明鉴于上述的课题，其目的在于提供装置结构简化的吸收式热泵以及有利于实现装置结构简化的吸收式热泵的运转方法。

[0008] 为了实现上述目的，例如图1所示，本发明的第一方式的吸收式热泵具备：蒸发器20，其具有蒸发器罐体27和传热管21，其中蒸发器罐体27以液体Vf以及蒸汽Ve的形态收容制冷剂，传热管21设置在蒸发器罐体27的内部、且供对制冷剂的液体亦即制冷剂液体Vf进行加热的加热介质h流动；和液位维持单元24、46，它们将蒸发器罐体27内的制冷剂液体Vf的液位维持在低位VL以上高位VH以下，低位VL是传热管21的一部分在允许范围内露出的高度以上的规定液位，高位VH是比传热管21的上端靠上方规定距离的位置。

[0009] 若像这样构成，则不设置向传热管喷洒制冷剂液体的喷洒喷嘴即可，从而能够简化装置结构，并且，能够实现装置的小型化。

[0010] 另外，例如图1所示，在上述本发明的第一方式的吸收式热泵1的基础上，本发明的第二方式的吸收式热泵具备：吸收器10，其从蒸发器20导入制冷剂的蒸汽亦即制冷剂蒸汽Ve，并且使制冷剂蒸汽Ve被溶液Sa吸收；再生器30，其对溶液Sw进行加热而使溶液Sw所含有的制冷剂脱离；溶液管16、35，它们使溶液Sa、Sw以通过吸收器10以及再生器30的方式循环；以及制冷剂净化管28，其将蒸发器罐体27内的制冷剂液体Vf导入再生器30、吸收器10、或者溶液管16。

[0011] 若像这样构成，则在制冷剂液体中混入溶液的情况下，使该制冷剂液体暂时向溶液系统流入，而能够从制冷剂液体除去溶液，从而能够抑制吸收式热泵的能力的降低。

[0012] 另外，例如图1所示，在上述本发明的第二方式的吸收式热泵1的基础上，本发明的第三方式的吸收式热泵具备：冷凝器40，其导入在再生器30产生的制冷剂蒸汽Vg并使之凝结；制冷剂液体管45，其将冷凝器40内的制冷剂液体Vf导入蒸发器罐体27；制冷剂温度检测器51，其对凝结的制冷剂的温度或者蒸发的制冷剂的温度进行检测；以及压力检测器52，其直接或者间接对由制冷剂温度检测器51检测了温度的制冷剂的正上的气相部的压力进行检测，制冷剂净化管28具有开闭流路的开闭阀29，上述吸收式热泵还具备控制装置99，该控制装置99构成为：对换算为由压力检测器52检测到的压力Pd下的制冷剂的露点温度的值亦即换算露点温度Tc，与由制冷剂温度检测器51检测到的值亦即检测制冷剂温度Td进行比较，当检测制冷剂温度Td比换算露点温度Tc高出规定的值以上时打开开闭阀29。

[0013] 若像这样构成，则将检测制冷剂温度上升的要因推断为由溶液的混入引起的，当推断出制冷剂中混入有溶液时，能够使制冷剂液体向制冷剂净化管流动，且在实际上制冷剂液体中没有溶液的混入的情况下，能够防止制冷剂液体向制冷剂净化管流动，从而能够抑制吸收式热泵的效率的降低。

[0014] 另外，例如图1所示，在上述本发明的第三方式的吸收式热泵1的基础上，本发明的第四方式的吸收式热泵构成为，制冷剂液体管45以在蒸发器罐体27的底部释放制冷剂液体Vf的方式与蒸发器罐体27连接，蒸发器20具有下降流路25，该下降流路25将由于制冷剂液体Vf经加热介质h加热并饱和后而得的饱和制冷剂液体导入蒸发器罐体27的底部。

[0015] 若像这样构成，则向蒸发器罐体的底部供给的制冷剂液体一边被加热一边上升，从而能够稳定地引起制冷剂液体的温度上升、沸腾、向气液二相状态的变化，进而能够使蒸发器罐体内的制冷剂液体的液位稳定。并且，由于蒸发器具有下降流路，所以通过使蒸发器内的表面附近的沸腾的饱和制冷剂液体流入下降流路，能够引起蒸发器内的制冷剂的自然循环，从而能够使蒸发器罐体内的制冷剂液体的液位更加稳定。

[0016] 为了实现上述目的，例如参照图1，本发明的第五方式的吸收式热泵的运转方法包括：加热介质供给工序，该工序中，向没入在蒸发器20内存积的制冷剂的液体亦即制冷剂液体Vf中的传热管21的内部，供给对制冷剂液体Vf进行加热的加热介质h；和液位维持工序，该工序中，将没入有传热管21的制冷剂液体Vf的液位维持在低位VL以上高位VH以下，低位VL是传热管21的一部分在允许范围内露出的高度以上的规定液位，高位VH是比传热管21的上端靠上方规定距离的位置。

[0017] 若像这样构成，则不设置向传热管喷洒制冷剂液体的喷洒喷嘴即可，从而能够简化装置结构，并且，能够实现装置的小型化。

[0018] 另外，例如图1以及图2所示，在上述本发明的第五方式的吸收式热泵的运转方法的基础上，本发明的第六方式的吸收式热泵的运转方法包括：制冷剂温度检测工序（S1），该工序中，对在冷凝器40内凝结的制冷剂的温度或者在蒸发器20内蒸发的制冷剂的温度进行检测；压力检测工序（S2），该工序中，直接或者间接地对经制冷剂温度检测工序（S1）检测了温度的制冷剂的正上的气相部的压力进行检测；温度比较工序（S4），该工序中，对换算为经压力检测工序（S2）检测到的压力下的制冷剂的露点温度的值亦即换算露点温度Tc，与经制冷剂温度检测工序（S1）检测到的值亦即检测制冷剂温度Td进行比较；以及制冷剂液体流入工序（S5），该工序中，当在温度比较工序（S4）中检测制冷剂温度Td比换算露点温度Tc高出规定的值以上时，使在蒸发器20内存积的制冷剂液体Vf向下述溶液Sa、Sw的系统流入，所述溶液Sa、Sw的系统是指：对在蒸发器20生成的制冷剂的蒸汽亦即制冷剂蒸汽Ve进行吸收，并且使在冷凝器40凝结的制冷剂蒸汽Vg脱离。

[0019] 若像这样构成，则将检测制冷剂温度上升的要因推断为由溶液的混入引起的，当推断出制冷剂中混入有溶液时，能够使制冷剂液体向溶液系统流入，且在实际上制冷剂液体中没有溶液的混入的情况下，能够防止制冷剂液体向溶液系统流入，从而能够抑制吸收式热泵的效率的降低。

[0020] 另外，在上述本发明的第五方式或者第六方式的吸收式热泵的运转方法的基础上，本发明的第七方式的吸收式热泵的运转方法构成为，加热介质供给工序中，使加热介质h（例如参照图1）整体从下方朝向上方流动。

[0021] 若像这样构成，则能够使从加热介质向制冷剂液体传递的导热量最大化。

[0022] 另外，在上述本发明的第五方式或者第六方式的吸收式热泵的运转方法的基础上，本发明的第八方式的吸收式热泵的运转方法构成为，加热介质供给工序中，使加热介质h（例如参照图1）整体从上方朝向下方流动。

[0023] 若像这样构成，则能够以更高的温度使蒸发器内的制冷剂蒸发。

[0024] 根据本发明，不设置向传热管喷洒制冷剂液体的喷洒喷嘴即可，从而能够简化装置结构，并且，能够实现装置的小型化。

附图说明

[0025] 图1是本发明的实施方式涉及的吸收式热泵的示意系统图。

[0026] 图2是说明制冷剂再生的控制的流程图。

[0027] 图3是构成本发明的实施方式的变形例涉及的吸收式热泵的蒸发器的局部立体图。

[0028] 附图标记的说明：

[0029] 1…吸收式热泵；10…吸收器；16…稀溶液管；20…蒸发器；21…传热管；24…蒸发器液位检测器；25…降液管；27…蒸发器罐体；28…净化管；29…开闭阀；30…再生器；35…浓溶液管；40…冷凝器；45…制冷剂液体管；51…温度传感器；52…压力传感器；99…控制装置；h…热源热水；S…溶液；Sa…浓溶液；Sw…稀溶液；Tc…换算露点温度；Td…检测制冷剂温度；V…制冷剂；Ve…蒸发器制冷剂蒸汽；Vf…制冷剂液体；Vg…再生器制冷剂蒸汽；VH…高位；VL…低位。

具体实施方式

[0030] 以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，各图中，对于彼此相同或者相当的部件标记相同或者类似的附图标记，并省略重复的说明。

[0031] 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是吸收式热泵1的示意系统图。吸收式热泵1具备作为进行吸收式热泵循环的主要构成设备的吸收器10、蒸发器20、再生器30以及冷凝器40，还具备作为将稀溶液Sw从吸收器10导入再生器
30的溶液管的稀溶液管16、作为将浓溶液Sa从再生器30导入吸收器10的溶液管的浓溶液管35以及溶液泵35p、将冷凝器40内的制冷剂液体Vf导入蒸发器20的制冷剂液体管
45、对被吸收器10加热后的被加热介质W进行气液分离的气液分离器80、控制装置99。吸收式热泵1能够将利用价值比较低的低温（例如80℃～90℃左右）的热排水作为热源介质而供给至再生器30以及蒸发器20，而从气液分离器80取出利用价值高的被加热介质蒸汽Wv（例如，压力超过约0.1MPa（计示压力），优选为0.8MPa（计示压力）左右）。

[0032] 此外，以下的说明中，对于溶液，为了容易进行热泵循环上的区别，根据性状、热泵循环上的位置而称作“稀溶液Sw”、“浓溶液Sa”等，但当不限性状等时，统称为“溶液S”。另外，对于制冷剂，为了容易进行热泵循环上的区别，根据性状、热泵循环上的位置而称作“蒸发器制冷剂蒸汽Ve”、“再生器制冷剂蒸汽Vg”、“制冷剂液体Vf”等，但当不限性状等时，统称为“制冷剂V”。在本实施方式中，作为溶液S（吸收剂与制冷剂V的混合物）而使用LiBr水溶液，作为制冷剂V而使用水（H2O）。另外，被加热介质W是液体的被加热介质W即被加热介质液体Wq、气体的被加热介质即被加热介质蒸汽Wv、混合有被加热介质液体Wq和被加热介质蒸汽Wv的混合被加热介质Wm的统称。在本实施方式中，作为被加热介质W而使用水（H2O）。

[0033] 吸收器10在吸收器罐体17的内部具有构成被加热介质W的流路的加热管11、与喷洒浓溶液Sa的浓溶液喷洒喷嘴12。浓溶液喷洒喷嘴12在加热管11的上方配设，以使喷洒的浓溶液Sa降至加热管11。吸收器10在从浓溶液喷洒喷嘴12喷洒浓溶液Sa、且浓溶液Sa吸收蒸发器制冷剂蒸汽Ve时产生吸收热。该吸收热由在加热管11流动的被加热介质W吸收，从而被加热介质W被加热。在吸收器10的下部形成有存积部13，该存积部13存积所喷洒的浓溶液Sa吸收蒸发器制冷剂蒸汽Ve后浓度降低而形成的稀溶液Sw。加热管11以不没入稀溶液Sw的方式配设在比存积部13靠上方的位置。在存积部13配设有对所存积的稀溶液Sw的液位进行检测的吸收器液位检测器14。

[0034] 蒸发器20在蒸发器罐体27的内部具有构成作为加热介质的热源热水h的流路的传热管21。蒸发器20在蒸发器罐体27的内部不具有喷洒制冷剂液体Vf的喷嘴。因此，传热管21配设为在存积于蒸发器罐体27内的制冷剂液体Vf中浸泡（满液式蒸发器）。一般，“吸收式冷冻机”的蒸发器中，为了取出冷水而将制冷剂液体的蒸发温度设定得较低，因此，制冷剂液体的蒸发压力设定得较低，若是传热管浸泡于制冷剂液体的结构则无法得到充分的能力。与此相对，吸收式热泵中，蒸发器内的压力比吸收式冷冻机的压力高，从而在传热管浸泡于制冷剂液体的结构中也能够得到所希望的制冷剂蒸汽。本实施方式涉及的吸收式热泵1中，不设置喷洒制冷剂液体Vf的喷嘴，从而简化装置结构。蒸发器20构成为，传热管21周边的制冷剂液体Vf由于在传热管21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汽Ve。蒸发器罐体27的底面连接有向蒸发器罐体27内供给制冷剂液体Vf的制冷剂液体管45。制冷剂液体管45构成为：在蒸发器罐体27的近前被分支为多个，从而能够从蒸发器罐体27的底面的多个位置供给制冷剂液体Vf。在传热管21连接有热源热水管72。热源热水管72与传热管21连接，以使传热管21内的热源热水h的流动的倾向是从下方朝向上方，换言之以使热源热水h整体与在蒸发器罐体27内上升的制冷剂液体Vf并流。

[0035] 吸收器罐体17与蒸发器罐体27在上部连接，由此，吸收器10与蒸发器20以气相部相互连通。由于吸收器10与蒸发器20以气相部连通，从而吸收器10以及蒸发器20的内部的压力大体相等。另外，由于吸收器10与蒸发器20连通，从而构成为能够将蒸发器20所产生的蒸发器制冷剂蒸汽Ve供给至吸收器10。代表性的是，吸收器10与蒸发器20在比浓溶液喷洒喷嘴12靠上方的位置连通。

[0036] 再生器30在再生器罐体37的内部具有热源管31和喷洒稀溶液Sw的稀溶液喷洒喷嘴32，作为对稀溶液Sw进行加热的热源介质的热源热水h在热源管31的内部流动。再生器30构成为：在下部存积从所喷洒的稀溶液Sw蒸发出制冷剂V后浓度上升而形成的浓溶液Sa。再生器30构成为：通过热源热水h对稀溶液Sw进行加热，使稀溶液Sw中的制冷剂V脱离，从而生成浓溶液Sa与再生器制冷剂蒸汽Vg。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12通过供浓溶液Sa流动的浓溶液管35连接。在浓溶液管35配设有将再生器30的浓溶液Sa加压输送至吸收器10的溶液泵35p。溶液泵35p构成为：具有通过信号电缆与吸收器液位检测器14连接的变换器35v，并且能够根据吸收器液位检测器14检测的液位调节旋转速度，从而调节向吸收器10加压输送的浓溶液Sa的流量。稀溶液喷洒喷嘴32与吸收器10的存积部13通过供稀溶液Sw流动的稀溶液管16连接。在浓溶液管35以及稀溶液管16配设有溶液热交换器38，该溶液热交换器38在浓溶液Sa与稀溶液Sw之间进行热交换。

[0037] 冷凝器40在冷凝器罐体47的内部具有形成冷却介质流路的冷却水管41。在冷却水管41内流动作为冷却介质的冷却水c。冷凝器40构成为：导入在再生器30产生的再生器制冷剂蒸汽Vg，且用冷却水c对该再生器制冷剂蒸汽Vg进行冷却而使之凝结。冷却水管41以不浸泡在再生器制冷剂蒸汽Vg凝结而得的制冷剂液体Vf中的方式配设，以使得能够直接对再生器制冷剂蒸汽Vg进行冷却。在冷凝器40连接有将凝结而得的制冷剂液体Vf送向蒸发器20的制冷剂液体管45。在制冷剂液体管45配设有用于将制冷剂液体Vf加压输送至蒸发器20的制冷剂泵46。

[0038] 再生器罐体37与冷凝器罐体47在上部连接，由此，再生器30与冷凝器40以气相部相互连通。由于再生器30与冷凝器40以气相部连通，从而再生器30以及冷凝器40的内部的压力大体相等。另外，由于再生器30与冷凝器40连通，从而构成为能够将再生器30所产生的再生器制冷剂蒸汽Vg供给至冷凝器40。代表性的是，再生器30与冷凝器40在比稀溶液喷洒喷嘴32靠上方的位置连通。

[0039] 对于吸收式热泵1而言，由于蒸发器20是满液式的，从而蒸发器罐体27内的液位根据制冷剂泵46的排出流量的变化以及蒸发器罐体27内的制冷剂液体Vf的蒸发速度而变动。对于蒸发器20而言，从制冷剂液体Vf由于从传热管21得到蒸发热而成为蒸发器制冷剂蒸汽Ve时，高效地将蒸发热传递至制冷剂液体Vf的观点看，优选制冷剂液体Vf与传热管21的接触面积大，从促进制冷剂液体Vf的蒸发的观点看，优选传热管21的从制冷剂液体Vf的液面起算的深度浅，以避免对传热管21的周边的制冷剂液体Vf施加的压力过大。考虑这样的情况，蒸发器20具有蒸发器液位检测器24，该蒸发器液位检测器24具有检测低位VL的低位检测器24L和检测高位VH的高位检测器24H，以使蒸发器罐体27内的制冷剂液体Vf的液面在低位VL与比该低位VL靠上方的高位VH之间推移。

[0040] 低位VL优选设定于传热管21的上端或者比其靠上，但在能够产生使吸收器10产生吸收热所需的蒸发器制冷剂蒸汽Ve的范围内（允许范围内），也可以设定于使传热管21的一部分露出的液位。高位VH设定于比传热管21的上端靠上方规定距离的位置或者比其靠下。考虑到制冷剂液体Vf的液面上升所引起的传热管21周边的制冷剂液体Vf的沸点上升，使规定距离是与能够产生使吸收器10产生吸收热所需的蒸发器制冷剂蒸汽Ve的液体深度相当的距离。蒸发器液位检测器24与制冷剂泵46通过信号电缆连接。制冷剂泵46调节排出流量，以使蒸发器罐体27内的制冷剂液体Vf的液面在低位VL与高位VH之间推移。由蒸发器液位检测器24与制冷剂泵46来构成液位维持单元。

[0041] 另外，蒸发器20具有将蒸发器罐体27内的制冷剂液体Vf被加热成饱和液而得的饱和制冷剂液体导入蒸发器罐体27的底部的降液管25。降液管25构成下降流路。降液管25在蒸发器罐体27的外侧设置，在比制冷剂液体Vf的液面稍微靠下方的位置（在本实施方式中是低位VL与高位VH之间的低位VL附近）以及底面附近，降液管25与蒸发器罐体27连接。饱和的制冷剂液体Vf在降液管25流动而向蒸发器罐体27的底部移动，从而在蒸发器罐体27的内部产生制冷剂液体Vf的自然循环，能够使蒸发器罐体27内的制冷剂液体Vf的液位稳定。此外，也可以代替降液管25而在蒸发器罐体27的内部形成将饱和的制冷剂液体Vf导入底部的流路（下降流路）。

[0042] 另外，在蒸发器罐体27的底部连接有作为制冷剂净化管的净化管28的一端。净化管28的另一端与再生器罐体37连接，构成为能够将蒸发器罐体27内的制冷剂液体Vf导入再生器30。一般，在蒸发器是用喷洒喷嘴喷洒制冷剂液体的喷洒式蒸发器的情况下，所喷洒的制冷剂液体并非全部蒸发，因此喷洒比蒸发的量多的制冷剂液体，并设置使即使喷洒也没有蒸发的制冷剂液体返回冷凝器的配管。另一方面，对于本实施方式涉及的吸收式热泵1而言，蒸发器20是满液式，由于以使蒸发器罐体27内的制冷剂液体Vf的液面在低位VL与高位VH之间推移的方式对导入的制冷剂液体Vf的流量进行调节，因此从蒸发器罐体27内的制冷剂液体Vf的液位调节的观点看，不需要将蒸发器罐体27内的制冷剂液体Vf导出。但是，例如在溶液S伴随再生器制冷剂蒸汽Vg而来的情况等制冷剂液体Vf中混入有溶液S的情况下，若在蒸发器20中制冷剂V蒸发，则混入的溶液S浓缩，从而吸收式热泵1可能无法发挥所希望的能力。因此，吸收式热泵1中，通过经由净化管28向再生器30导入蒸发器罐体27内的制冷剂液体Vf，能够避免蒸发器20中的溶液S的浓缩。此外，通过将净化管28的另一端与再生器30连接，从而有在停止吸收式热泵1的运转时的稀释运转时能够迅速地稀释溶液S的优点。在净化管28配设有开闭流路的开闭阀29。开闭阀29通过信号电缆与控制装置99连接，能够基于来自控制装置99的控制信号进行阀的开闭。

[0043] 在蒸发器20还设有作为制冷剂温度检测器的温度传感器51和作为压力检测器的压力传感器52，其中，温度传感器51检测制冷剂V的饱和温度（蒸发的制冷剂V的温度），压力传感器52检测蒸发器罐体27内的气相部的压力。温度传感器51优选是检测蒸发器罐体27内的制冷剂液体Vf的液面的温度的配置，以检测热传导良好的饱和液的温度。温度传感器51以及压力传感器52分别通过信号电缆与控制装置99连接，并能够将检测到的值作为信号向控制装置99发送。

[0044] 气液分离器80是供流过吸收器10的加热管11而被加热的被加热介质W导入，并将被加热介质蒸汽Wv与被加热介质液体Wq分离的设备。在气液分离器80设有对在内部存积的被加热介质液体Wq的液位进行检测的气液分离器液位检测器81。气液分离器80的下部与吸收器10的加热管11的一端，通过将被加热介质液体Wq导入加热管11的被加热介质液体管82连接。在被加热介质液体管82配设有朝向加热管11加压输送被加热介质液体Wq的被加热介质泵83。内部成为气相部的气液分离器80的侧面与加热管11的另一端通过将加热后的被加热介质W导入气液分离器80的加热后被加热介质管84连接。

[0045] 另外，在气液分离器80连接有补给水管85，该补给水管85从系统外导入作为蒸汽而供给至系统外的量的用于补充被加热介质W的补给水Ws。在补给水管85，朝向补给水Ws的流动方向依次配设有朝向气液分离器80加压输送补给水Ws的补给水泵86、止回阀85c、以热水对补给水Ws进行预热的补给水热交换器87B、以及与稀溶液Sw进行热交换而进一步对补给水Ws进行加热的补给水热交换器87A。补给水泵86通过信号电缆与气液分离器液位检测器81连接，其构成为根据气液分离器80内的被加热介质液体Wq的液位而控制启动、停止。补给水热交换器87A配设在补给水管85与比溶液热交换器38靠上游侧的稀溶液管16，以对补给水Ws与稀溶液Sw进行热交换。另外，在气液分离器80的上部（代表性的是顶部）连接有向系统外供给被加热介质蒸汽Wv的被加热介质蒸汽供给管89。

[0046] 对于气液分离器80而言，可以导入被加热介质液体Wq的一部分在加热管11内蒸发而形成的混合有被加热介质液体Wq与被加热介质蒸汽Wv的混合被加热介质Wm，也可以形成为被加热介质液体Wq直接导入气液分离器80，对经减压而一部分气化从而得到的混合被加热介质Wm进行气液分离。为了使被加热介质液体Wq减压气化，能够使用孔板等节流单元。对于是否在加热管11内使被加热介质液体Wq的一部分蒸发，代表性的是能够根据下述情况进行调节，即：是否通过对被加热介质泵83以及/或者补给水泵86的排出压力进行调节，而使加热管11内的压力比与被加热介质液体Wq的温度相当的饱和压力高。

[0047] 控制装置99是控制吸收式热泵1的运转的设备。控制装置99通过信号电缆与被加热介质泵83连接，并能够进行其启动/停止、旋转速度的调节。至此的说明中，以直接输入吸收器液位检测器14的输出的方式被控制的溶液泵35p、以直接输入蒸发器液位检测器24的输出的方式被控制的制冷剂泵46、以及以直接输入气液分离器液位检测器81的输出的方式被控制的补给水泵86，也可以经由控制装置99（暂时向控制装置99输入检测器的输出信号）而被控制。另外，控制装置99构成为能够向开闭阀29发送信号而进行阀的开闭动作。另外，控制装置99分别通过信号电缆而与温度传感器51以及压力传感器52连接，并能够将温度传感器51以及压力传感器52所检测到的值作为信号接收。另外，控制装置99中预先存储有制冷剂V的压力与露点温度的关系，能够将从压力传感器52发送来的压力换算为该压力对应的露点温度。

[0048] 接着参照图1，对吸收式热泵1的作用进行说明。吸收式热泵1的运转过程中，通常，开闭阀29关闭。首先，对制冷剂侧的循环进行说明。在冷凝器40中，接受在再生器30蒸发的再生器制冷剂蒸汽Vg，利用在冷却水管41流动的冷却水c对其进行冷却而使之凝结，从而成为制冷剂液体Vf。凝结而得的制冷剂液体Vf被制冷剂泵46送向蒸发器20，并从蒸发器罐体27的底部导入蒸发器罐体27内。此时，根据蒸发器液位检测器24的检测液位对制冷剂泵46进行控制，以使存积在蒸发器罐体27内的制冷剂液体Vf的液面在低位VL与高位VH之间（液位维持工序）。代表性的是，若低位检测器24L检测到制冷剂液体Vf的液面下降至低位VL，则制冷剂泵46起动，若高位检测器24H检测到液面上升至高位VH，则制冷剂泵46停止。

[0049] 另一方面，向至少一部分浸泡在存积于蒸发器罐体27内的制冷剂液体Vf的传热管21，以从下方朝向上方流动的方式供给热源热水h（加热介质供给工序）。通过在传热管21内使热源热水h整体从下方朝向上方流动，能够在制冷剂液体Vf的沸点高的底部侧，用高温度的热源热水h对制冷剂液体Vf进行加热。因此，能够作为整体利用热传递率高的蒸发导热，从而能够使从热源热水h（加热介质）向制冷剂液体Vf传递的导热量最大化。例如，当以入口85℃、出口82.5℃利用热源热水h时，由于由液体深度引起的沸点上升是300mm约2℃，从而当传热管21以300mm的深度浸泡于制冷剂液体Vf时，能够大体整体上利用蒸发导热。这样，对于在蒸发器罐体27内存积、且随着降液管25的作用而从底部上升的制冷剂液体Vf而言，与倾向是对置流的（热源热水h从上方朝向下方流动的）情况相比，能够从倾向是并流的热源热水h接受较多的热量。在蒸发器罐体27内存积的制冷剂液体Vf被在传热管21内流动的热源热水h加热、蒸发而成为蒸发器制冷剂蒸汽Ve。在蒸发器20产生的蒸发器制冷剂蒸汽Ve向与蒸发器20连通的吸收器10移动。

[0050] 接下来，对吸收式热泵1的溶液侧的循环进行说明。在吸收器10中，从浓溶液喷洒喷嘴12喷洒浓溶液Sa，该喷洒的浓溶液Sa对从蒸发器20移动来的蒸发器制冷剂蒸汽Ve进行吸收。吸收了蒸发器制冷剂蒸汽Ve的浓溶液Sa的浓度降低而成为稀溶液Sw。在吸收器10中，当浓溶液Sa吸收蒸发器制冷剂蒸汽Ve时产生吸收热。利用该吸收热，对在加热管11流动的被加热介质液体Wq进行加热。此处，围绕用于取出被加热介质蒸汽Wv的气液分离器80的作用进行说明。

[0051] 从系统外经由补给水管85向气液分离器80导入补给水Ws。补给水Ws在补给水管85中被补给水泵86加压输送，首先在补给水热交换器87B中温度上升，之后，在补给水热交换器87A中与稀溶液Sw热交换而进一步温度上升，而后被导入气液分离器80。被导入气液分离器80的补给水Ws作为被加热介质液体Wq而在气液分离器80的下部存积。对补给水泵86进行控制，以使在气液分离器80的下部存积的被加热介质液体Wq处于规定的液位。在气液分离器80的下部存积的被加热介质液体Wq由被加热介质泵83送向吸收器10的加热管11。被送向加热管11的被加热介质液体Wq由于吸收器10中的上述吸收热而被加热。在加热管11被加热的被加热介质液体Wq作为一部分蒸发成被加热介质蒸汽Wv而形成的混合被加热介质Wm，或者作为温度上升的被加热介质液体Wq，朝向气液分离器80而在加热后被加热介质管84中流动。在加热后被加热介质管84中流动温度上升后的被加热介质液体Wq的情况下，被加热介质液体Wq被导入气液分离器80时减压，作为一部分蒸发成被加热介质蒸汽Wv而得的混合被加热介质Wm而被导入气液分离器80。被导入气液分离器80的混合被加热介质Wm被分离为被加热介质液体Wq与被加热介质蒸汽Wv。分离出的被加热介质液体Wq在气液分离器80的下部存积，且再次被送向吸收器10的加热管11。另一方面，分离出的被加热介质蒸汽Wv被向被加热介质蒸汽供给管89导出，且被供给至蒸汽利用位置。

[0052] 再次，返回吸收式热泵1的溶液侧的循环的说明。在吸收器10吸收蒸发器制冷剂蒸汽Ve的浓溶液Sa的浓度降低而成为稀溶液Sw，且在存积部13存积。存积部13内的稀溶液Sw由于重力以及吸收器10与再生器30的内压差而在稀溶液管16中朝向再生器30流动，在补给水热交换器87A中与补给水Ws进行热交换而温度降低，之后，在溶液热交换器38中与浓溶液Sa进行热交换而温度进一步降低，而后到达再生器30。输送到再生器30的稀溶液Sw从稀溶液喷洒喷嘴32被喷洒。从稀溶液喷洒喷嘴32喷洒的稀溶液Sw被在热源管31流动的热源热水h（在本实施方式中约85℃左右）加热，所喷洒的稀溶液Sw中的制冷剂蒸发（脱离）而成为浓溶液Sa，并在再生器30的下部存积。另一方面，从稀溶液Sw蒸发出的制冷剂V作为再生器制冷剂蒸汽Vg而向冷凝器40移动。在再生器30的下部存积的浓溶液Sa通过溶液泵35p而经由浓溶液管35被加压输送至吸收器10的浓溶液喷洒喷嘴
12。此时，根据吸收器液位检测器14的检测液位，由变换器35v调节溶液泵35p的旋转速度（乃至排出流量），以使在吸收器10的存积部13存积的稀溶液Sw处于规定的液位。在浓溶液管35流动的浓溶液Sa在溶液热交换器38中与稀溶液Sw进行热交换而温度上升，之后流入吸收器10，并从浓溶液喷洒喷嘴12喷洒。以下，重复相同的循环。

[0053] 对于上述的进行溶液S以及制冷剂V的循环的吸收式热泵1而言，如上所述，有在制冷剂V的系统混入溶液S的情况。若制冷剂V中混入溶液S，则与混入的溶液S的量对应，制冷剂液体Vf的沸点上升，因此在蒸发器20产生的蒸发器制冷剂蒸汽Ve的饱和压力降低，吸收器10中的溶液温度降低，因此吸收式热泵1无法发挥所希望的能力。为了避免蒸发器20中的溶液S的浓缩，经由净化管28从蒸发器罐体27内向再生器罐体37内导入混入有溶液S的制冷剂液体Vf，并进行减少制冷剂V中含有的溶液S的制冷剂再生，但是，若从蒸发器20向再生器30移送的制冷剂液体Vf过多，则送向吸收器10的浓溶液Sa的浓度降低，而使吸收式热泵1的运转效率降低。因此，吸收式热泵1中，当进行上述的溶液S以及制冷剂V的循环时（进行液位维持工序以及加热介质供给工序时），进行以下的控制。

[0054] 图2是说明制冷剂再生的控制的流程图。对于吸收式热泵1而言，在进行液位维持工序以及加热介质供给工序的通常运转过程中，控制装置99接收温度传感器51所检测到的温度（以下称作“检测制冷剂温度Td”。）的信号（制冷剂温度检测工序：S1）。另外，控制装置99并行地接收压力传感器52所检测到的压力（以下称作“检测压力Pd”。）的信号（压力检测工序：S2）。当控制装置99接收到检测压力Pd的信号后，基于预先存储的压力与露点温度的关系，换算为该检测压力Pd时的制冷剂V的露点温度亦即换算露点温度Tc（露点温度换算工序：S3）。当控制装置99求出换算露点温度Tc后，对检测制冷剂温度Td减去换算露点温度Tc后的值是否在规定的值Tp以上进行判断（温度比较工序：S4）。

[0055] 如上所述，若在制冷剂V混入溶液S，则制冷剂液体Vf的沸点与混入的溶液S的量对应地上升。即，制冷剂V的露点温度与混入的溶液S的量对应地上升。此处，检测制冷剂温度Td是检测实际上蒸发的制冷剂V的温度（与露点温度相等）而得的温度，因此在混入溶液S的情况下，是其所反映的实际的制冷剂V的性状的露点温度。另一方面，换算露点温度Tc是制冷剂V中未混入溶液S等杂质的纯粹的制冷剂V的露点温度。因此，可以说检测制冷剂温度Td减去换算露点温度Tc而得的值越大制冷剂V中混入的溶液S的混入量越多。对于控制装置99而言，在温度比较工序（S4）中，当检测制冷剂温度Td减去换算露点温度Tc而得的值不足规定的值Tp时，返回制冷剂温度检测工序（S1）。另一方面，当检测制冷剂温度Td减去换算露点温度Tc而得的值在规定的值Tp以上时，打开开闭阀29，使蒸发器罐体27内的制冷剂液体Vf流入再生器罐体37内（制冷剂液体流入工序：S5）。根据上述的主旨，规定的值Tp与无法产生使吸收式热泵1适当运转所需的量的蒸发器制冷剂蒸汽Ve的程度的制冷剂V的沸点上升量相当。

[0056] 控制装置99在将开闭阀29打开后，对是否满足规定的条件进行判断（S6）。规定的条件是指，从开闭阀29打开后经过了预先规定的时间的情况、或检测制冷剂温度Td减去换算露点温度Tc而得的值降低至能够允许的值的情况等，确认能够推定为蒸发器罐体27内的制冷剂V中的溶液S含有量不会阻碍吸收式热泵1的适当的运转的状态的情况。在满足规定的条件之前控制装置99维持开闭阀29打开状态。另一方面，在满足了规定的条件的情况下，关闭开闭阀29（S7）。关闭开闭阀29后，再次返回制冷剂温度检测工序（S1），以下，重复上述的流程。此外，图2中，为便于说明，依次表示了制冷剂温度检测工序（S1）、压力检测工序（S2）、露点温度换算工序（S3），但理想的是同时进行这些工序，也可以相互替换制冷剂温度检测工序（S1）、压力检测工序（S2）以及露点温度换算工序（S3）的顺序。

[0057] 如以上说明，吸收式热泵1的蒸发器20构成为传热管21浸泡于制冷剂液体Vf的满液式，因此不需要向蒸发器20内喷洒制冷剂液体Vf的喷洒喷嘴，从而能够实现装置结构的简化、装置的小型化，并且能够提高可靠性。另外，由于具备向再生器罐体37导入蒸发器罐体27内的制冷剂液体Vf的净化管28，所以能够进行制冷剂V的再生，并且，在稀释运转时能够迅速地进行溶液S的稀释。另外，制冷剂V的再生在检测制冷剂温度Td减去换算露点温度Tc而得的值在规定的值Tp以上时进行，从而能够在适当的时机进行，进而能够抑制运转效率的降低。

[0058] 在以上的说明中，制冷剂液体Vf向蒸发器罐体27内的导入通过被分支为多个而与蒸发器罐体27的底部连接的制冷剂液体管45进行，但也可以构成为图3所示的结构，在蒸发器罐体27的底部设置散液管22A（参照图3（A））或散液管22B（参照图3（B）），使散液管22A或者散液管22B与制冷剂液体管45连接，而向蒸发器罐体27内供给制冷剂液体Vf，其中，散液管22A通过将多根以适当的间隔形成有多个排放口22h的有孔管连接而形成，散液管22B通过将一根以适当的间隔形成有多个排放口22h的有孔管弯曲而形成。这样，在蒸发器罐体27内上升的制冷剂液体Vf一致流动，而能够使制冷剂液体Vf的液面更加稳定。

[0059] 以上的说明中，净化管28的一端与蒸发器罐体27连接，另一端与再生器罐体37连接，但净化管28的另一端也可以与吸收器罐体17或者稀溶液管16连接。换句话说，将蒸发器罐体27内的制冷剂液体Vf导向溶液S的系统的任意一处即可。然而，若考虑各罐体内的压力关系、稀释运转等，优选净化管28的另一端与再生器罐体37连接。

[0060] 以上的说明中，在净化管28设置开闭阀29，当检测制冷剂温度Td减去换算露点温度Tc而得的值在规定的值Tp以上时，打开开闭阀29，将蒸发器罐体27内的制冷剂液体Vf导入再生器罐体37，但也可以代替开闭阀29地设置孔板等节流机构，将蒸发器罐体27内的制冷剂液体Vf一点一点地连续地导入再生器罐体37。该情况下，除了开闭阀29之外，也不需要用于求出检测制冷剂温度Td以及换算露点温度Tc的温度传感器51以及压力传感器52，从而能够简化装置结构。

[0061] 以上的说明中，温度传感器51以及压力传感器52设置在蒸发器罐体27，并且对蒸发器罐体27内的制冷剂V的饱和温度以及气相部的压力进行检测，但也可以设置在冷凝器罐体47而对冷凝器罐体47内的制冷剂V的饱和温度以及气相部的压力进行检测。然而，蒸发器罐体27内的工作压力比冷凝器罐体47内的工作压力高，因此容易检测内压，另外，难以受到设备内存在的未凝结气体所引起的影响，从而优选温度传感器51以及压力传感器52设置于蒸发器罐体27。

[0062] 以上的说明中，温度传感器51以及压力传感器52均设置在蒸发器罐体27，但是，由于吸收器罐体17与蒸发器罐体27连通而两者的内压大致相等，从而压力传感器52也可以设置在吸收器罐体17而间接地对蒸发器罐体27内的气相部的压力进行检测。然而，从检测蒸发器罐体27内的气相部的更加正确的压力的观点看，压力传感器52优选设置在蒸发器罐体27的上部，来直接地对蒸发器罐体27内的气相部的压力进行检测。同样，在温度传感器51以及压力传感器52设置在冷凝器罐体47的情况下，压力传感器52也可以设置在与冷凝器罐体47连通的再生器罐体37，来间接地对冷凝器罐体47内的气相部的压力进行检测。

[0063] 以上的说明中，以供给至传热管21的热源热水h整体从下方朝向上方流动的方式连接有热源热水管72，但也可以与之相反，以热源热水h整体从上方朝向下方流动的方式连接有热源热水管72。若热源热水h在传热管21内整体从上方朝向下方流动，则热源热水h在上方温度高，趋向下方而温度变低，因此在蒸发器罐体27内上升的制冷剂液体Vf随着上升而与温度高的热源热水h进行热交换，在下方进行在上方蒸发的制冷剂液体Vf的预热，从而能够以更高的温度使制冷剂液体Vf蒸发。该情况下，若在蒸发器罐体27内设置用于抑制制冷剂液体Vf的对流的挡板，则更加有效。

[0064] 以上的说明中，供给至蒸发器20的传热管21的加热介质以及供给至再生器30的热源管31的热源介质均为热源热水h，但是，也可以均为蒸汽，或者一方为热源热水h而另一方为蒸汽。即，加热介质以及热源介质只要是保有能够用于驱动吸收式热泵的热量的流体即可。

[0065] 以上的说明中，从吸收式热泵1获取的热输出（被加热介质W）为蒸汽（被加热介质蒸汽Wv），但是，也可以是热水（被加热介质液体Wq）。在从吸收式热泵1获取的热输出为热水的情况下，可以构成为：省略气液分离器80以及被加热介质泵83，将补给水管85连接于被加热介质液体管82，将补给水Ws作为被加热介质液体Wq供给至加热管11，从加热后被加热介质管84获取温度上升的被加热介质液体Wq。

[0066] 以上的说明中，吸收式热泵1是具备各一个吸收器10以及蒸发器20的单级的吸收式热泵，但吸收器10以及蒸发器20也可以构成为工作温度不同的两组或者三组以上，而吸收式热泵1是两级或者三级以上的多级的吸收式热泵。对于多级的吸收式热泵，也可以适用蒸发器的满液式化、净化管28的配设、抑制运转效率的降低的制冷剂V的再生所相关的技术。