| 【発明の名称】 |
吸収式冷凍機 |
| 【発明者】 |
【氏名】田中 貴雄
【氏名】倉橋 幸▲徳▼
【氏名】倉橋 泰
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| 【要約】 |
【課題】吸収器２０等から吸収液を冷却し蒸発した蒸気の形態で排気される冷却用蒸気Ｄの持つ冷却熱を有効に利用する。
【解決手段】再生器３０に供給される加熱用蒸気Ｅの供給口にエゼクタ５２を設け、このエゼクタ５２に高温蒸気Ｇ及び吸収器２０で吸収液Ｃを冷却し蒸発した冷却用蒸気Ｄを供給する。そしてエゼクタ５２で高温蒸気Ｇにより冷却用蒸気Ｄを吸引し取込むんで当該冷却用蒸気Ｄの持つ冷却熱の回収を行う。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 冷媒を蒸発させる蒸発器と、吸収液を循環して当該吸収液に前記蒸発器から供給された冷媒を吸収させると共に蒸発冷却用に冷却水が供給されて吸収液を冷却する吸収器と、該吸収器から冷媒を吸収した吸収液が供給されると共に加熱用蒸気が供給されて、該加熱用蒸気により吸収液を加熱して、当該吸収液に吸収されている冷媒を蒸発させて該吸収液の濃度を高め、それを前記吸収器に戻す再生器と、該再生器で蒸発した冷媒を凝縮させて前記蒸発器に戻す凝縮器とを有してなる吸収式冷凍機において、前記再生器に供給される加熱用蒸気の供給口に設けられると共に前記吸収器で吸収液を冷却した際に蒸発した蒸気が供給されて、前記加熱用蒸気により前記吸収器で蒸発した蒸気を吸引し取込むことにより当該吸収器の冷却熱の熱回収を行うエゼクタを有することを特徴とする吸収式冷凍機。
【請求項２】 前記吸収器に供給される冷却水は、前記再生器で吸収液を加熱した後に排出された蒸気ドレンであることを特徴とする請求項１記載の吸収式冷凍機。
【請求項３】 冷媒を蒸発させる蒸発器と、吸収液を循環して当該吸収液に前記蒸発器から供給された冷媒を吸収させる吸収器と、当該吸収器から冷媒を吸収した吸収液が供給されると共に加熱用蒸気が供給されて、当該加熱用蒸気により吸収液を加熱して、当該吸収液に吸収されている冷媒を蒸発させて当該吸収液の濃度を高め、それを前記吸収器に戻す再生器と、冷却水が供給されて当該冷却水により前記再生器で蒸発した冷媒を冷却して凝縮させた後前記蒸発器に戻す凝縮器とを有してなる吸収式冷凍機において、前記再生器に供給される加熱用蒸気の供給口に設けられると共に、前記凝縮器で冷媒と熱交換して蒸発した冷却水の蒸気が供給されて、前記加熱用蒸気により前記冷却水の蒸気を吸引し取込むことにより当該冷却熱を蒸気の形態で熱回収を行うエゼクタを有することを特徴とする吸収式冷凍機。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷媒や吸収液を冷却した際に得られる熱を回収して熱効率を高めるようにした吸収式冷凍機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、吸収式冷凍機は、主にビルの空調用に使用されている。図３はかかる吸収式冷凍機の基本構成を示す図で、蒸発器１０、吸収器２０、再生器３０及び凝縮器４０を主要構成とし、水等の冷媒Ａ及び臭化リチューム等の吸収液Ｃが用いられている。
【０００３】なお、図３においては、蒸発器１０に空気調和機が接続され、循環水Ｂがこれらの間を循環するようになっている。
【０００４】そして、蒸発器１０で冷媒Ａが蒸発し吸収器２０に送られる。このときの蒸発熱は当該蒸発器１０を循環する循環水Ｂから供給されるので、循環水Ｂは冷却され、空気調和器に冷水を供給することができるようになる。
【０００５】吸収器２０の伝熱管壁には再生器からの吸収液Ｃが流下しており、この吸収液Ｃに蒸発器１０から供給された冷媒Ａが吸収される。
【０００６】吸収液Ｃに冷媒Ａが吸収されると吸収に伴う熱を発生し吸収液Ｃの温度が上昇する。このため吸収液Ｃの吸収効率が低下すると共に吸収液Ｃが希釈されて吸収能力が下がる。
【０００７】吸収効率の低下は、吸収器２０に循環する冷却水Ｄを蒸発させて吸収液Ｃを冷却し、これにより当該吸収液Ｃの温度上昇を抑制することにより対処している。
【０００８】また、吸収能力の低下は、希釈された吸収液Ｃを再生器３０に送り加熱用蒸気Ｅで加熱して、吸収液Ｃに吸収されている冷媒Ａを蒸発させ、これにより濃縮して再度吸収器２０に戻すことにより対処している。
【０００９】そして、再生器３０で蒸発した冷媒Ａは、凝縮器４０で冷却水Ｆにより冷却されて凝縮し蒸発器１０に戻される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記構成においては、熱の利用効率が悪いと言った問題があった。例えば、吸収器２０では吸収液Ｃが冷媒Ａを吸収することにより発生する吸収熱は、冷却水Ｄが蒸発することにより冷却される。しかし、この冷却水Ｄが吸収液Ｃを冷却して蒸発すると排気されてしまうため、吸収熱の有効利用が図れない。
【００１１】無論、この冷却水Ｄが蒸発した蒸気を再生器３０に供給して吸収液Ｃの加熱に用いることは、再生器３０で要求される加熱用蒸気Ｅの温度は吸収器２０で冷却水Ｄが蒸発してなった蒸気温度より高いので、簡単にはできない。
【００１２】そこで、本発明は、吸収器から排気される冷却用蒸気等の熱を有効に利用することにより、熱利用効率を高めた吸収冷凍機を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため、請求項１にかかる発明は、冷媒を蒸発させる蒸発器と、吸収液を循環して当該吸収液に蒸発器から供給された冷媒を吸収させると共に蒸発して冷却する冷却水が供給されて吸収液を冷却する吸収器と、該吸収器から冷媒を吸収した吸収液が供給されると共に加熱用蒸気が供給されて、該加熱用蒸気により吸収液を加熱して、当該吸収液に吸収された冷媒を蒸発させて該吸収液の濃度を高め、それを吸収器に戻す再生器と、該再生器で蒸発した冷媒を凝縮させて蒸発器に戻す凝縮器とを有してなる吸収式冷凍機において、再生器に供給される加熱用蒸気の供給口に設けられると共に、吸収器で吸収液を冷却した際に冷却水が蒸発してなった蒸気が供給されて、加熱用蒸気によりこの蒸気を吸引し取込むことにより当該冷却熱の熱回収を行うエゼクタを有して、熱利用効率を高めたことを特徴とする。
【００１４】請求項２にかかる発明は、吸収器に供給される蒸発して冷却する冷却水は、再生器で吸収液を加熱した後に排出された加熱用蒸気のドレンであることを特徴とする。
【００１５】請求項３にかかる発明は、冷媒を蒸発させる蒸発器と、吸収液を循環して当該吸収液に蒸発器から供給された冷媒を吸収させる吸収器と、該吸収器から冷媒を吸収した吸収液が供給されると共に加熱用蒸気が供給されて、該加熱用蒸気により吸収液を加熱して、当該吸収液に吸収されている冷媒を蒸発させて該吸収液の濃度を高め、それを吸収器に戻す再生器と、冷却水が供給されて当該冷却水により再生器で蒸発した冷媒を冷却して凝縮させた後蒸発器に戻す凝縮器とを有してなる吸収式冷凍機において、再生器に供給される加熱用蒸気の供給口に設けられると共に、凝縮器で冷媒と熱交換して蒸発した冷却水の蒸気が供給されて、加熱用蒸気により冷却水の蒸気を吸引し取込むことにより当該凝縮器の冷却熱の熱回収を行うエゼクタを有して、熱利用効率を高めたことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図を参照して説明する。なお、従来と同一構成に関しては同一符号を用いる。
【００１７】図１は本発明にかかる吸収式冷凍機の構成図で、蒸発器１０、吸収器２０、再生器３０、凝縮器４０を主要構成要素とし、冷媒Ａとして水が用いられ、吸収液Ｃとして臭化リチューム等が用いられている。なお、図１においては、当該吸収式冷凍機で冷水を発生し、この冷水を空気調和機に供給して冷房等を行う場合を例示している。
【００１８】蒸発器１０、吸収器２０、再生器３０及び凝縮器４０には、それぞれ内部に複数の伝熱管１１，２１，３１，４１が並設されると共に、各伝熱管１１，２１，３１，４１の上部開口及び下部開口の近傍には上部仕切板１２，２２，３２，４２及び下部仕切板１３，２３，３３，４３が設けられて、伝熱管１１，２１，３１，４１の内壁を含む内壁空間１４，２４，３４，４４（以下、管内側空間という）と伝熱管１１，２１，３１，４１の外壁を含む外壁空間１５，２５，３５，４５（以下、管外側空間という）とに区画されている。
【００１９】そして、蒸発器１０の管内側空間１４には冷媒Ａが散布され、管外側空間１５には循環水Ｂが循環するようになっている。
【００２０】この管内側空間１４は高真空状態に保たれて、冷媒Ａが低温で蒸発するように構成され、蒸発した冷媒Ａは吸収器２０に送られる。冷媒Ａが蒸発する際の蒸発熱は、散布されている冷媒Ａを介して循環水Ｂから供給され、これにより循環水Ｂが冷却される。
【００２１】吸収器２０は、外槽２０ａと内槽２０ｂとの二槽構造で形成され、内槽２０ｂには上述した複数の伝熱管２１が配設されて、管外側空間２５は下部仕切板２３の近傍に設けられた外槽連通行２６を介して外槽２０ａの空間と連通している。
【００２２】また、伝熱管２１の上端部にはスワール２７が設けられると共に、上部仕切板２２の下側には蒸発して冷却する冷却水導入管２８が設けられ、上部仕切板２２と伝熱管２１の上部開口との間には、再生器３０からの吸収液Ｃが供給される吸収液戻管２９が設けられている。
【００２３】これにより上部仕切板２２と伝熱管２１の上部開口との間には、再生器３０からの高濃度吸収液Ｃが貯留し、この吸収液Ｃはスワール２７により伝熱管２１の内壁を膜状に流下する。
【００２４】一方、管内側空間２４の上部には蒸発器１０で蒸発した冷媒Ａが供給され、伝熱管２１に充満しながら当該管内側空間２４に貯留される。そして伝熱管２１の内壁を流下する吸収液Ｃが、周りの冷媒Ａを吸収して内槽２０ｂの底部に貯留する。
【００２５】吸収液Ｃは、冷媒Ａを吸収すると吸収熱により温度が上がるために吸収効率が落ちる。そこで、伝熱管２１の外壁に通水されている冷却水Ｄが蒸発して吸収液Ｃを冷却して吸収液Ｃの冷媒吸収効率の低下を抑制している。
【００２６】また内槽２０ｂの底部に貯留した吸収液Ｃの濃度は、冷媒Ａを吸収したため低濃度になり吸収能力が低下するので、これを再生器３０に送り高濃度化している。
【００２７】即ち、吸収器２０からの吸収液Ｃは、再生器３０の管内側空間３４に送液される。そして、管外側空間３５には加熱用蒸気Ｅが供給されており、この加熱用蒸気Ｅにより吸収液Ｃが加熱されて、当該吸収液Ｃに吸収されている冷媒Ａが蒸発する。従って、吸収液Ｃの濃度が高くなる。
【００２８】この高濃度の吸収液Ｃは吸収器２０に戻され、また蒸発した冷媒Ａは凝縮器４０に送られて、ここで伝熱管４１を介して冷却水Ｆと熱交換することにより凝縮して蒸発器１０に戻る。
【００２９】なお、再生器３０で高濃度化された吸収液Ｃの温度は加熱されて高くなっているので吸収効率が低下している。従って、このような吸収液Ｃをそのまま吸収器２０に戻しても効率的に冷媒Ａを吸収することができない。
【００３０】一方、吸収器２０から再生器３０に送られる吸収液Ｃは、当該再生器３０で加熱されるが、加熱前の温度が高いほど加熱後の温度も高くなり、効率的に吸収液Ｃを高濃度化できる。
【００３１】そこで、吸収器２０と再生器３０との間に熱交換機５０を設けて、再生器３０から吸収器２０に戻る吸収液Ｃの熱を吸収器２０から再生器３０に送られる吸収液Ｃの加熱に利用している。
【００３２】凝縮器４０の管内側空間４４には冷却水Ｆが供給されており、この冷却水Ｆは再生器３０からの冷媒Ａと熱交換して蒸発し、また冷媒Ａは冷却されて凝縮して蒸発器１０に送られる。
【００３３】ところで、再生器３０で吸収液Ｃを加熱した加熱用蒸気Ｅは、そのまま排気されることなく、トラップ５１を経て吸収器２０の蒸発して冷却する冷却水Ｄとして用いられている。
【００３４】また吸収器２０で吸収液Ｃを冷却して蒸発した冷却水Ｄは蒸気となって、再生器３０の加熱用蒸気供給口に設けられたエゼクタ５２で吸引される。
【００３５】このエゼクタ５２には蒸気タービン等からの高温蒸気Ｇが供給され、該高温蒸気Ｇがエゼクタ５２で冷却水Ｄが蒸発してなった蒸気を吸引し取込み加熱用蒸気Ｅとなって再生器３０に供給される。
【００３６】従って、再生器３０から排気される加熱用蒸気Ｅの蒸気ドレンを吸収器２０の蒸発して冷却する冷却水Ｄとして用いるので、別途冷却水Ｄを供給する必要がなくなるので冷凍効率の向上が可能になる。
【００３７】また、冷却水Ｄが吸収器２０で吸収液Ｃと熱交換した際に得た熱は、エゼクタ５２により回収できるので熱利用効率を高めることができ、これにより冷凍効率等の向上が可能になる。
【００３８】なお、上記説明においては吸収器２０から排気される冷却水Ｄが蒸発してなった蒸気の熱回収を行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図２に示すように凝縮器４０で冷媒Ａを冷却した際に蒸発した冷却水Ｆの熱を回収することも可能である。
【００３９】図２では凝縮器４０の冷却水排出口にエゼクタ５３が設けられ、このエゼクタ５３に高温蒸気Ｇ及び冷却水Ｆの蒸気が供給され、高温蒸気Ｇが当該冷却水Ｆの蒸気を吸引し取り込んで、再生器３０に供給されるようになっている。
【００４０】無論、エゼクタ５２及びエゼクタ５３を共に設けることも可能であることはいうまでもない。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように請求項１にかかる発明によれば、再生器に供給する高温蒸気の供給口にエゼクタを設けると共に、該エゼクタに吸収器を冷却して冷却水が蒸発した蒸気を供給することにより、この冷却熱を熱回収するようにしたので熱効率が高まり吸収冷凍機の冷凍効率を向上させることが可能になる。
【００４２】請求項２にかかる発明によれば、吸収器に供給される蒸発して冷却する冷却水として再生器で吸収液を加熱した後に排出された加熱用蒸気ドレンを用いるようにしたので、別途冷却水を供給する必要がなくなり吸収冷凍機の冷凍効率を向上させることが可能になる。
【００４３】請求項３にかかる発明によれば、再生器に供給する高温蒸気の供給口にエゼクタを設けると共に、該エゼクタに凝縮器から排気される冷却水の蒸気を供給することにより、この冷却熱を蒸気の形態で熱回収するようにしたので熱効率が高まり吸収冷凍機の冷凍効率を向上させることが可能になる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１８８９
【氏名又は名称】三洋電機株式会社
【識別番号】５９５０５４５３４
【氏名又は名称】株式会社ぱど
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| 【出願日】 |
平成１１年２月２６日（１９９９．２．２６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８３２３１
【弁理士】
【氏名又は名称】紋田 誠
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２４９４２１（Ｐ２０００−２４９４２１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年９月１４日（２０００．９．１４） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−４９３６７ |
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