吸附式热泵系统以及吸附式热泵的驱动方法
阅读：0发布：2020-12-10
专利汇可以提供吸附式热泵系统以及吸附式热泵的驱动方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供即便是在规模比较小的设施中也能够使用的 吸附 式 热 泵 系统以及吸附式热泵的驱动方法。吸附式热泵系统具有：吸附式热泵(20)，其具备使制冷剂的蒸气冷凝的 冷凝器 (22)；空冷装置(29)，其对从吸附式热泵(20)的冷凝器(22)排出的 冷却液 进行空冷并再次朝冷凝器(22)供给；以及控制部(30)。控制部(30)根据向冷凝器(22)供给的冷却液的 温度 与从冷凝器(22)排出的冷却液的温度的差，控制向冷凝器(22)供给的冷却液的流量。，下面是吸附式热泵系统以及吸附式热泵的驱动方法专利的具体信息内容。
1.一种吸附式热泵系统，其特征在于，
所述吸附式热泵系统具有：
吸附式热泵，该吸附式热泵具备：使制冷剂的蒸气冷凝的冷凝器；产生所述制冷剂的蒸气的蒸发器；和在所述蒸发器与所述冷凝器之间并联配置的多个吸附器，在所述吸附器具有：吸附所述制冷剂的蒸气的吸附剂、和以恒定的时间为单位流通有热水的导热配管；
空冷装置，该空冷装置对从所述吸附式热泵的所述冷凝器排出的冷却液进行空冷并再次向所述冷凝器供给；以及
控制部，该控制部根据向所述冷凝器供给的所述冷却液的温度与从所述冷凝器排出的所述冷却液的温度的差，控制向所述冷凝器供给的所述冷却液的流量，所述控制部控制向所述冷凝器供给的所述冷却液的流量，以使得向所述冷凝器供给的所述冷却液的温度与从所述冷凝器排出的所述冷却液的温度的差在预先设定的温度以上、且在流通有所述热水的所述吸附器内不产生结露。
2.根据权利要求1所述的吸附式热泵系统，其特征在于，
所述吸附式热泵系统具有检测所述吸附器内有无结露的传感器，从所述传感器输出的信号输入至所述控制部。
3.根据权利要求1所述的吸附式热泵系统，其特征在于，
所述控制部控制向所述冷凝器供给的所述冷却液的流量，以使得流通有所述热水的所述吸附器的吸附热量与所述冷凝器的冷凝热量相同。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的吸附式热泵系统，其特征在于，
在所述蒸发器与所述吸附器之间、以及所述冷凝器与所述吸附器之间，配置有借助压力差自动地开闭的差压驱动式阀。
5.根据权利要求1所述的吸附式热泵系统，其特征在于，
所述空冷装置具有：供所述冷却液通过的配管、安装于所述配管的冷却用翅片、向所述冷却用翅片吹送外部空气的送风风扇、以及向所述冷却用翅片喷水的喷射配管。
6.根据权利要求1所述的吸附式热泵系统，其特征在于，
所述空冷装置具有：供所述冷却液通过的配管、安装于所述配管的冷却用翅片、向所述冷却用翅片吹送外部空气的送风风扇、以及向所述冷却用翅片与所述送风风扇之间喷水的喷射配管。
7.根据权利要求1所述的吸附式热泵系统，其特征在于，
所述控制部使所述热水以所述恒定的时间为单位在所述多个吸附器轮流流通。
8.根据权利要求1所述的吸附式热泵系统，其特征在于，
所述吸附剂包含活性炭、硅胶以及沸石中的至少1种。
9.一种吸附式热泵的驱动方法，利用空冷装置对从吸附式热泵的冷凝器排出的冷却液进行冷却，所述吸附式热泵具备：使制冷剂的蒸气冷凝的所述冷凝器；产生所述制冷剂的蒸气的蒸发器；和在所述蒸发器与所述冷凝器之间并联配置的多个吸附器，在所述吸附器具有：吸附所述制冷剂的蒸气的吸附剂、和以恒定的时间为单位流通有热水的导热配管，所述吸附式热泵的驱动方法的特征在于，
控制向所述冷凝器供给的所述冷却液的流量，以使得向所述冷凝器供给的所述冷却液的温度与从所述冷凝器排出的所述冷却液的温度的差在预先设定的温度以上、且在流通有热水的所述吸附器内不产生结露。
10.根据权利要求9所述的吸附式热泵的驱动方法，其特征在于，
所述空冷装置设置于室外。
11.根据权利要求9或10所述的吸附式热泵的驱动方法，其特征在于，
所述热水借助从电子设备排出的热被加热。
12.根据权利要求9所述的吸附式热泵的驱动方法，其特征在于，
控制向所述冷凝器供给的所述冷却液的流量，以使得被供给所述热水的所述吸附器的吸附热量与所述冷凝器的冷凝热量相同。
13.根据权利要求9或12所述的吸附式热泵的驱动方法，其特征在于，
在所述蒸发器与所述吸附器之间、以及所述冷凝器与所述吸附器之间，配置有借助压力差自动地开闭的差压驱动式阀。
吸附式热泵系统以及吸附式热泵的驱动方法
技术领域
[0001] 本发明涉及吸附式热泵系统以及吸附式热泵的驱动方法。
背景技术
[0002] 近年来，随着高度信息化社会的到来，利用计算机处理大量的数据，在数据中心等设施中，大多将多台计算机设置于同一室内进行统一管理。例如，在数据中心中，在计算机室内设置多个机架(服务器机架)，在各机架分别收纳多台计算机(服务器)。进而，根据这些计算机的运转状态，向各计算机有机地分配任务，高效地处理大量的任务。
[0003] 随着计算机的运转，从计算机产生大量的热。若计算机内的温度升高则会成为误动作、故障的原因，因此对计算机进行冷却是很重要的。因此，通常在数据中心中，利用送风机将在计算机产生的热向机架外排出，并且使用空调机(空调)调整室内的温度。
[0004] 然而，在数据中心中，空调设备消耗大量的电力。因此，提出了对从计算机等电子设备排出的热(废热)进行回收并将其作为能量有效利用的方案。一般地，从计算机等电子设备回收的热的温度在90℃以下，但若使用吸附式热泵(Adsorption Heat Pump：AHP)，则能够利用90℃以下的废热得到可在空调、电子设备的冷却等中使用的冷水。
发明内容
[0006] 本发明的目的是提供即便是在规模比较小的设施中也能够使用的吸附式热泵系统以及吸附式热泵的驱动方法。
[0007] 根据所公开的技术的一个观点，提供一种吸附式热泵系统，该吸附式热泵系统具有：吸附式热泵，该吸附式热泵具备使制冷剂的蒸气冷凝的冷凝器；空冷装置，该空冷装置对从上述吸附式热泵的上述冷凝器排出的冷却液进行空冷并再次向上述冷凝器供给；以及控制部，该控制部根据向上述冷凝器供给的上述冷却液的温度与从上述冷凝器排出的上述冷却液的温度的差，控制向上述冷凝器供给的上述冷却液的流量。
[0008] 根据所公开的技术的另一个观点，提供一种吸附式热泵的驱动方法，利用空冷装置对从吸附式热泵的冷凝器排出的冷却液进行冷却，在吸附式热泵的驱动方法中，控制向上述冷凝器供给的上述冷却液的流量，以使得向上述冷凝器供给的上述冷却液的温度与从上述冷凝器排出的上述冷却液的温度的差在设定值以上。
[0010] 图1是表示吸附式热泵的一个例子的示意图。
[0011] 图2是表示第一实施方式所涉及的吸附式热泵系统的示意图。
[0012] 图3的(a)、(b)是举例示出变形例1的空冷装置的示意图。
[0013] 图4是举例示出变形例2的吸附式热泵系统的图(其1)。
[0014] 图5是举例示出变形例2的吸附式热泵系统的图(其2)。
[0015] 图6是举例示出变形例3的吸附式热泵系统的图。
[0016] 图7是表示实验例的吸附式热泵系统的图。
[0017] 图8是表示第二实施方式的吸附式热泵系统的示意图。
具体实施方式
[0018] 以下，在对实施方式进行说明之前，对用于使得易于理解实施方式的预备事项进行说明。
[0019] 图1是表示吸附式热泵的一个例子的示意图。
[0020] 图1所举例示出的吸附式热泵10具有蒸发器11、配置于蒸发器11的上方的冷凝器12、以及在蒸发器11与冷凝器12之间并联配置的吸附器13a、13b。吸附式热泵10内的空间例如被减压到1/100大气压～1/10大气压的程度。
[0021] 在蒸发器11中设置有供冷却水通过的冷却水配管11a、和用于储存制冷剂的底盘11b。制冷剂可使用水或者乙醇等，这里使用水作为制冷剂。
[0022] 在吸附器13a、13b内分别设置有导热配管14和吸附剂(干燥剂)15。并且，吸附器13a和蒸发器11经由阀16a连结，吸附器13b和蒸发器11经由阀16b连结。吸附剂15例如使用活性炭、硅胶或者沸石等。
[0023] 在冷凝器12配置有安装有多个板状翅片的冷却水配管12a。在冷凝器12与吸附器13a之间配置有阀17a，在冷凝器12与吸附器13b之间配置有阀17b。
[0025] 以下，对上述的吸附式热泵10的动作进行说明。
[0026] 这里，在初始状态下，假设蒸发器11与吸附器13a之间的阀16a以及吸附器13b与冷凝器12之间的阀17b均为打开状态。并且，假设蒸发器11与吸附器13b之间的阀16b以及吸附器13a与冷凝器12之间的阀17a均为关闭状态。此外，向冷凝器12的冷却水配管供给冷却水，向吸附器13b的导热配管14供给被从电子设备排出的热加热后的热水。
[0027] 在吸附器13a中，随着吸附剂15吸附大气中的水分，吸附器13a内的压力降低。由于吸附器13a与蒸发器11之间的阀16a为打开状态，因此蒸发器11内的压力也降低，伴随于此，储存于底盘11b的水蒸发，从冷却水配管11a夺取潜热。由此，在冷却水配管11a内通过的水的温度下降，从冷却水配管11a排出低温的冷却水。该冷却水例如在室内的空调、电子设备的冷却等中使用。
[0028] 在蒸发器11产生的水蒸气经由阀16a进入吸附器13内，被吸附剂15吸附。
[0029] 当在一方的吸附器13a实施利用吸附剂15吸附水分的吸附工序的期间，在另一方的吸附器13b实施使吸附剂15再生(干燥)的再生工序。即，在吸附器13b中，由吸附剂15吸附的水分被在导热配管14内通过的热水加热而成为水蒸气，并从吸附剂15脱离。在吸附器13b产生的水蒸气通过打开状态的阀17b进入冷凝器12内。
[0030] 从吸附器13b进入冷凝器12内后的水蒸气被在冷却水配管12a内通过的冷却水冷却，在冷却水配管12a的周围冷凝而成为液体。该液体经由配管17向蒸发器11移动，并储存于底盘11b内。
[0031] 若吸附器13a内的吸附剂15吸附了一定程度的水分，则吸附剂15的吸附效率降低。因此，控制部在经过恒定时间后将热水的供给目的地从吸附器13b切换为吸附器13a，并且使阀16a、17b成为关闭状态，使阀16b、17a成为打开状态。由此，开始利用吸附器13b内的吸附剂15吸附水分，而在吸附器13a内的吸附剂15水分蒸发从而吸附剂15再生。
[0032] 通过像这样以恒定的时间为单位将热水的供给目的地在吸附器13a与吸附器13b之间切换，吸附式热泵10连续运转。
[0033] 然而，如上所述，需要向冷凝器12的冷却水配管12a供给冷却水。通常，向冷凝器12供给的冷却水使用循环水，并用冷却装置进行冷却以使得循环水的温度不上升。若在冷却装置中消耗的电量很多，则通过使用吸附式热泵而得到的节省效果降低。因此，在冷却装置中大多使用耗电量比较小的洒水式的冷却塔。
[0034] 胆识，为了设置洒水式的冷却塔，需要比较大的空间，难以将上述吸附式热泵在小规模的设施中使用。
[0035] 在以下的实施方式中，对即便是在规模比较小的设施中也能使用的吸附式热泵系统以及吸附式热泵的驱动方法进行说明。
[0036] (1)第一实施方式
[0037] 图2是表示第一实施方式所涉及的吸附式热泵系统的示意图。
[0038] 吸附式热泵20具有蒸发器21、配置于蒸发器21的上方的冷凝器22、在蒸发器21与冷凝器22之间并联配置的吸附器23a、23b、以及控制部30。吸附式热泵20内的空间例如被减压到1/100大气压～1/10大气压的程度。
[0039] 另外，在本实施方式中，在蒸发器21与冷凝器22之间并联配置有两个吸附器23a、23b，但在蒸发器21与冷凝器22之间也可以配置三个或者三个以上吸附器。
[0040] 本实施方式所涉及的吸附式热泵系统具有上述的吸附式热泵20、空冷装置29、以及冷却水循环泵31。吸附式热泵20例如配置在排出废热的电子设备等的附近，空冷装置29以及冷却水循环泵31配置于室外。
[0041] 在蒸发器21设置有供冷却水通过的冷却水配管21a、和用于储存制冷剂的底盘21b。使用水或者乙醇等作为制冷剂，在本实施方式中使用水作为制冷剂。
[0042] 在吸附器23a、23b内分别设置有导热配管24和吸附剂(干燥剂)25。并且，在吸附器23a与蒸发器21之间配置有阀26a，在吸附器23b与蒸发器21之间配置有阀26b。吸附剂25例如使用活性炭、硅胶或者沸石等。
[0043] 在吸附器23a内配置有检测吸附器23a内的压力的压力传感器41a，在吸附器23b内配置有检测吸附器23b内的压力的压力传感器41b。从上述压力传感器41a、41b输出的信号被传递至控制部30。
[0044] 在冷凝器22配置有安装有多个板状翅片的冷却水配管22a。在冷凝器22与吸附器23a之间配置有阀27a，在冷凝器22与吸附器23b之间配置有阀27b。并且，冷凝器22与蒸发器21通过配管28连结。
[0045] 在冷凝器22内配置有检测冷凝器22内的压力的压力传感器22b。从该压力传感器22b输出的信号也被传递至控制部30。
[0046] 作为阀26a、26b、27a、27b可以使用由控制部30控制开闭的电磁阀，但在本实施方式中，使用根据气压差自动地开闭的差压驱动式阀，能够实现进一步的省电化。
[0047] 空冷装置29具有安装有多个板状翅片29a的配管29b和送风风扇29c，从送风风扇29c向板状翅片29a间送入外部空气，由此对在配管29b内流通的冷却水(制冷剂)进行冷却。空冷装置29的入口经由配管35a与冷凝器22的冷却水配管22a的出口连接，空冷装置29的出口经由配管35b与冷却水循环泵31的吸引侧连接。并且，冷却水循环泵31的排出侧经由配管35c与冷凝器22的冷却水配管22a的入口连接。
[0048] 在配管35c配置有检测朝冷凝器22的冷却水配管22a供给的冷却水的温度的温度传感器42a、和检测冷却水的流量的流量传感器43。并且，在配管35a配置有检测从冷凝器22排出的冷却水的温度的温度传感器42b。从上述温度传感器42a、42b以及流量传感器43输出的信号也被传递至控制部30。
[0049] 控制部30基于从压力传感器22b、41a、41b、温度传感器42a、42b以及流量传感器43输出的信号控制冷却水循环泵31，调整向冷凝器22供给的冷却水的流量。并且，控制部
30将由从电子设备等排出的热加热后的热水，以恒定的时间为单位交替地向吸附器23a的导热配管24以及吸附器23b的导热配管24供给。
30将由从电子设备等排出的热加热后的热水，以恒定的时间为单位交替地向吸附器23a的导热配管24以及吸附器23b的导热配管24供给。
[0050] 以下，对上述的吸附式热泵系统中的吸附式热泵的驱动方法进行说明。
[0051] 这里，在初始状态下，假设吸附器23a的吸附剂25为干燥的状态，吸附器23b的吸附剂25为吸附了水分的状态。并且，假设向吸附器23b的导热配管24供给由从电子设备排出的热加热到60℃～90℃的热水。
[0052] (再生工序)
[0053] 由于向吸附器23b的导热配管24供给热水，因此水分从吸附器23b的吸附剂25蒸发，吸附器23b内的压力上升。因此，阀26b成为关闭状态，阀27b成为打开状态，水蒸气从吸附器23b进入冷凝器22。并且，冷凝器22内的压力变得比吸附器23a内的压力高，阀27a成为关闭状态。
[0054] 从吸附器23b进入冷凝器22后的水蒸气被在冷却水配管22a内通过的冷却水冷却而成为液体。该液体通过配管28向蒸发器21移动，并储存于底盘21b。
[0055] 通过向吸附器23b的导热配管24在恒定时间持续供给热水，吸附器23b内的吸附剂25再生(干燥)。
[0056] (吸附工序)
[0057] 在吸附器23a中，吸附剂25吸附水分，由此，吸附器23a内的压力变得比蒸发器21内的压力低，阀26a成为打开状态。由此，蒸发器21内的压力也减少，作为制冷剂的水蒸发，从冷却水配管21a夺取潜热。结果，在冷却水配管21a内通过的水的温度下降，从冷却水配管21a排出低温的冷却水。该冷却水例如在室内的空调、电子设备的冷却等中使用。
[0058] 在蒸发器21内产生的水蒸气经由阀26a进入吸附器23a内，并被吸附剂25吸附。
[0059] 另外，吸附剂25在吸附水分时产生热。因此，优选为在处于实施吸附工序的过程中的吸附器(吸附器23a或者吸附器23b)的导热配管24中流通有冷却水，从而冷却吸附剂25。在这种情况下，例如可以使从空冷装置29排出的冷却水的一部分在处于实施吸附工序的过程中的吸附器的导热配管24流动，或另外设置吸附器用的空冷装置。
[0060] (再生工序和吸附工序的切换)
[0061] 在吸附器23a内的吸附剂25吸附了一定程度的水分后，吸附剂25的吸附效率降低。因此，控制部30在经过恒定的时间后将热水的供给目的地从吸附器23b切换为吸附器23a。这样，在吸附器23a中被吸附剂25吸附的水分蒸发，因此吸附器23a内的压力上升，阀26a成为关闭状态，阀27a成为打开状态。由此，在吸附器23a内产生的蒸气进入冷凝器
22内。
22内。
[0062] 另一方面，在吸附器23b中，停止热水的供给，吸附器23b内的压力减少。由此，阀27b成为关闭状态，阀26b成为打开状态，在蒸发器21产生的蒸气进入吸附器23b内。
[0063] 这样，以恒定的时间为单位将热水的供给目的地在吸附器23a与吸附器23b之间切换，由此，吸附热泵20连续运转。
[0064] (向冷凝器供给的冷却水的控制)
[0065] 在冷凝器22中，水分冷凝而产生冷凝热，在冷却水配管22内通过的冷却水的温度上升。在本实施方式中，利用空冷装置29对该冷却水进行冷却，并再次向冷凝器22供给。在这种情况下，若从冷凝器22排出的冷却水的温度与外部气温的差小，则空冷装置29的热交换效率变低，白白地浪费电力。因此，在本实施方式中，对冷却水循环泵31进行控制从而调整向冷凝器22供给的冷却水的流量，以使得从冷凝器22排出的冷却水的温度比外部气温高2℃以上、优选为高5℃以上。
[0066] 但是，若欲提高空冷装置29的热交换效率而极端地减少向冷凝器22供给的冷却水的流量，则在冷凝器22内冷凝的水分量减少，在实施再生工序的过程中的吸附器(吸附器23a或者吸附器23b)的内壁面产生结露。在吸附器的内壁面结露的水分在下一次吸附工序中从内壁面蒸发而被吸附剂25吸附。因此，虽然不会因吸附器的内壁面的结露而导致吸附式热泵20停止动作，但吸附器内的水分的蒸发不利于在蒸发器21的冷却水配管21a内通过的冷却水的冷却，故成为吸附式热泵20的性能降低的原因。
[0067] 因此，在本实施方式中，利用配置在冷凝器22以及吸附器23a、23b内的压力传感器22b、41a、41b计测冷凝器22内的压力和处于实施再生工序的过程中的吸附器(吸附器23a或者吸附器23b)内的压力。进而，在冷凝器22内的压力与处于实施再生工序的过程中的吸附器内的压力的差从规定的范围脱离的情况下，控制部30对冷却水循环泵31的排出量进行控制，以使得冷凝器22内的压力与处于实施再生工序的过程中的吸附器内的压力的差处于规定的范围内。
[0068] 冷凝器22内的压力与处于实施再生工序的过程中的吸附器内的压力的差小意味着在冷凝器22中冷凝的水分量少，容易在吸附器内产生结露。虽然优选冷凝器22内的压力与处于实施再生工序的过程中的吸附器内的压力的差大，但冷凝器22内的压力与处于实施再生工序的过程中的吸附器内的压力的差受外部气温限制，无法大到一定程度以上。
[0069] 在本实施方式中，控制冷却水循环泵31a从而调整向冷凝器22供给冷却水的供给量，以使得处于实施再生工序的过程中的吸附器(吸附器23a或者吸附器23b)与冷凝器22的压力差在1kPa～2kPa的范围内。
[0070] 但是，处于实施再生工序的过程中的吸附器(吸附器23a或者吸附器23b)与冷凝器22的压力差的适当范围根据向吸附式热泵20供给的热水的温度、吸附剂25的种类等而不同。优选预先通过实验等求出与各条件对应的合适的压力范围，并记录于控制部30。
[0071] (效果)
[0072] 如上所述，本实施方式所涉及的吸附式热泵系统利用具有安装有翅片29a的配管29b和送风风扇29c的空冷装置29对从冷凝器22排出的冷却水进行冷却。因此，不需要洒水式冷却塔等大型的设备，即便是在小规模的设施中也能够使用吸附式热泵。
[0073] 并且，在本实施方式所涉及的吸附式热泵系统中，调整向冷凝器22供给的冷却水的流量，以使得冷凝器22内的压力与吸附器23a、23b内的压力的差在规定的范围内。由此，能够提高空冷装置29的热交换效率，能够实现进一步的省电化。并且，能够防止在处于实施再生工序的过程中的吸附器23a、23b内水分(制冷剂)结露，因此能够避免吸附式热泵20的性能降低。
[0074] (变形例1)
[0075] 在上述的第一实施方式中，在空冷装置29中，从送风风扇29c向翅片29a吹送外部空气而对冷却水进行冷却。但是，例如如图3的(a)所示也可以设置喷射配管51a，向翅片29a喷水。在这种情况下，水气化时从翅片29a夺取潜热，因此与仅向翅片29a吹送外部空气的情况相比，空冷装置29的冷却能力提高。
[0076] 并且，如图3的(b)所示，可以从配置于送风风扇与翅片29a之间的喷射配管51b喷水，朝翅片29a吹送因气化热而温度降低后的空气。在这种情况下，与图3的(a)的情况相同，与仅向翅片29a吹送外部空气的情况相比，空冷装置29的冷却能力提高。
[0077] (变形例2)
[0078] 在上述的第一实施方式中，根据冷凝器22内的压力与处于实施再生工序的过程中的吸附器(吸附器23a或者吸附器23b)内的压力的差判定吸附器内有无结露。但是，例如如图4举例示出的那样，也可以在吸附器23a、23b内配置湿度传感器52a、52b，控制部30根据这些湿度传感器52a、52b的输出判定有无结露。
[0079] 并且，例如如图5举例示出的那样，也可以在吸附器23a、23b内配置因结露而电导率变化的结露传感器53a、53b，控制部30根据上述结露传感器53a、53b的输出判定有无结露。
[0080] (变形例3)
[0081] 若在冷凝器22中水蒸气冷凝时产生的冷凝热量比处于实施再生工序的过程中的吸附器(吸附器23a或者吸附器23b)从热水吸收的热量少，则冷凝能力不足而在吸附器内产生结露。
[0082] 在变形例3中，如图6所示，设置检测向吸附器23a、23b供给的热水的温度的温度传感器54a、54b、检测从吸附器23a、23b排出的热水的温度的温度传感器55a、55b。并且，设置检测在吸附器23a、23b的导热配管24内流动的热水的流量的流量传感器56a、56b。
[0083] 控制部30根据上述温度传感器54a、54b、55a、55b以及流量传感器56a、56b的输出，计算处于实施再生工序的过程中的吸附器(吸附器23a或者吸附器23b)的吸热量。并且，控制部30根据温度传感器42a、42b以及流量传感器43的输出，计算冷凝器22的冷凝热量。进而，控制部30调整冷却水循环泵31以使得吸附器的吸热量与冷凝器22的冷凝热量相同。由此，能够得到与上述的实施方式相同的效果。
[0084] (实验例)
[0085] 以下，实际制造第一实施方式所涉及的吸附式热泵系统，并对调查其性能而得的结果进行说明。
[0086] 作为实验例，制作图7所示的吸附式热泵系统。在图7中，对与图2、图4～图6相同的结构标注相同的标号并省略其详细说明。
[0088] 在蒸发器21以及冷凝器22配置有形状与配置于吸附器23a、23b的热交换器相同的铜制板状翅片型热交换器。但是，在蒸发器21以及冷凝器22的热交换器并未填充活性炭。
[0089] 蒸发器21与吸附器23a、23b之间的阀26a、26b，以及吸附器23a、23b与冷凝器22之间的阀27a、27b使用由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)制作的差压驱动式阀。
[0090] 在冷凝器22的入口侧的配管35c配置有检测向冷凝器22供给的冷却水的温度的温度传感器42a、和检测冷却水的流量的流量传感器43。并且，在冷凝器22的出口侧的配管35a配置有检测从冷凝器22排出的冷却水的温度的温度传感器42b。从上述温度传感器42a、42b以及流量传感器43输出的信号输入至控制部30。
[0091] 在吸附器23a、23b的导热配管24的入口侧的配管配置有温度传感器54a、54b以及流量传感器56a、56b，在出口侧的配管配置有温度传感器55a、55b。从上述温度传感器54a、54b、55a、55b以及流量传感器56a、56b输出的信号也输入至控制部30。并且，设置检测外部气温的温度传感器57，从该温度传感器57输出的信号也输入至控制部30。
[0092] 在这样构成的吸附式热泵系统中，向蒸发器21的冷却水配管21a供给温度为18℃的冷却水。并且，向实施再生工序的吸附器23b供给温度为60℃的热水，向冷凝器22以及实施吸附工序的吸附器23a供给由空冷装置29冷却后的温度为26℃的冷却水。进而，控制向冷凝器22供给的冷却水的流量，以使得冷凝器22与吸附器23b的压力差为1kPa～2kPa。另外，此时的外部气温为25℃。
[0093] 最初，若温度为60℃的热水以5L(升)/min的流量在吸附器23b流动，则在吸附器23b进行平均400W的吸热，最大吸热速度为600W。此时，从蒸发器21的冷却水配管21a排出的冷却水的温度为15℃。
[0094] 接下来，使向冷凝器22供给的冷却水的流量为4L/min。在这种情况下，从冷凝器22排出的冷却水的温度为27.4℃。向冷凝器22供给的冷却水的流量为1L/min～2L/min时，从冷凝器22排出的冷却水的温度为28.8℃～31.6℃。
[0095] 接着，使冷却水的流量为1L/min以下时，从冷凝器22排出的冷却水的温度为34℃。此时，通过结露传感器53b确认在吸附器22b内产生了结露。因此，使向冷凝器22供给的冷却水的流量恢复为2L/min。
[0096] 这样，根据冷凝器22的入口侧与出口侧的冷却水的温度差以及有无结露适当地调整向冷凝器22供给的冷却水的流量。结果，确认能够避免吸附器23b内的结露、并且能够利用外部空气冷却从冷凝器22排出的冷却水。另外，在担心空冷装置29的冷却能力不足的情况下，如上所述向翅片29a喷少量的水，由此能够提高空冷装置29的冷却能力。
[0097] (2)第二实施方式
[0098] 图8是表示第二实施方式的吸附式热泵系统的示意图。
[0099] 图8举例示出的吸附式热泵系统具有2台吸附式热泵60a、60b、控制部70、空冷装置81、84、热水供给源82、冷却水箱83、切换单元71、72。另外，实际上在空冷装置81、84、热水供给源82以及冷却水箱83分别连接有泵，但在图8中省略了这些泵的图示。
[0100] 吸附式热泵60a、60b具有蒸发/冷凝器61和吸附器62，吸附式热泵60a、60b内例如被减压到1/100大气压～1/10大气压的程度。
[0101] 蒸发/冷凝器61具有供冷却水流通的导热配管63、和储存制冷剂的底盘64。在导热配管63设置有板状翅片63a。在导热配管63的入口侧配置有温度传感器75a以及流量传感器76，在出口侧配置有温度传感器75b。
[0102] 吸附器62具有导热配管65和吸附剂66。在导热配管65的入口侧配置有温度传感器73a以及流量传感器74，在出口侧配置有温度传感器73b。
[0103] 另外，在图8中，在蒸发/冷凝器61的上方配置有吸附器62，但吸附器62也可以配置于蒸发/冷凝器61的侧方。并且，在本实施方式中也使用水作为封入在吸附式热泵60a、60b内的制冷剂。
[0104] 空冷装置81、84与第一实施方式相同具有安装有板状翅片的配管、和向板状翅片吹送外部空气的送风风扇。并且，热水供给源82供给由从电子设备等排出的热加热后的热水。
[0105] 此外，冷却水箱83储存由吸附式热泵60a、60b冷却后的冷却水。储存于该冷却水箱83的冷却水在室内的空调、电子设备的冷却等中使用。
[0106] 控制部70控制切换单元72，使吸附式热泵60a、60b交替地实施吸附工序和再生工序。
[0107] 以下，对本实施方式所涉及的吸附式热泵系统中的吸附式热泵的驱动方法进行说明。这里，在初始状态下，假设吸附式热泵60a的吸附器62的吸附剂66为吸附有水分的状态，吸附式热泵60b的吸附器62的吸附剂66为干燥的状态。
[0108] 在这种情况下，控制部70控制切换单元71，将吸附式热泵60a的吸附器62与热水供给源82连接，将吸附式热泵60b的吸附器62与空冷装置81连接。与此同时，控制部70控制切换单元72，将吸附式热泵60a的蒸发/冷凝器61与空冷装置84连接，将吸附式热泵60b的蒸发/冷凝器61与冷却水箱83连接。
[0109] 这样，向吸附式热泵60a的吸附器62供给热水，被吸附剂66吸附的水分蒸发而产生水蒸气。该水蒸气被蒸发/冷凝器61冷却而成为液体，并储存于底盘64。
[0110] 另一方面，在吸附式热泵60b中，水分被吸附器62的吸附剂66吸附，吸附式热泵60b内的压力减少。由此，储存于底盘64的水蒸发而从导热配管63夺取潜热，因此在导热配管63流通的冷却水的温度降低。
[0111] 在经过恒定的时间后，控制部70控制切换单元71，将吸附式热泵60a的吸附器62与空冷装置81连接，将吸附式热泵60b的吸附器62与热水供给源82连接。与此同时，控制部70控制切换单元72，将吸附式热泵60a的蒸发/冷凝器61与冷却水箱83连接，将吸附式热泵60b的蒸发/冷凝器61与空冷装置84连接。
[0112] 这样，在吸附式热泵60a中，水分被吸附器62的吸附剂66吸附，吸附式热泵60a内的压力减少。由此，储存于底盘64的水蒸发而从导热配管63夺取潜热，因此在导热配管63流通的冷却水的温度降低。
[0113] 另一方面，向吸附式热泵60b的吸附器62供给热水，被吸附剂66吸附的水分蒸发而产生水蒸气。该水蒸气由蒸发/冷凝器61冷却并冷凝而成为液体，并储存于底盘64。
[0114] 这样，以恒定的时间为单位，控制部70控制切换单元71、72，由此向冷却水箱83连续地供给低温的冷却水。
[0115] 控制部70利用温度传感器73a、73b、75a、75b以及流量传感器74、76取得吸附式热泵60a、60b的各导热配管65、63的入口侧以及出口侧的冷却水或者热水的温度、以及冷却水或者热水的流量。进而，调整从空冷装置84向蒸发/冷凝器61供给的冷却水的水量，以使得处于实施吸附工序的过程中的吸附器62的吸附热量与处于实施再生工序的过程中的蒸发/冷凝器61的冷凝热量相同。
[0116] 在本实施方式所涉及的吸附式热泵系统中也与第一实施方式同样，不需要洒水式冷却塔等大型的设备，即便是在小规模的设施中也能够使用。
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