| 【発明の名称】 |
吸収冷凍機 |
| 【発明者】 |
【氏名】高畠 修蔵
【氏名】中島 邦彦
【氏名】大石 修
【氏名】斉藤 健一
【氏名】大田 益臣
|
| 【要約】 |
【課題】ボイラの機能を充分に活用して、冷房出力当たりの燃料消費量の低減化および省エネルギー化を図るとともに、吸収冷凍機全体のコンパクト化および簡易な取り扱いを可能とし得る吸収冷凍機を提供する。
【解決手段】吸収液を吸収器１から低温熱交換器３に送給した後、中温熱交換器４を経て低温再生器５に送給する経路と、高温熱交換器６を経て蒸気加熱式高温再生器７に送給する経路とに分岐させ、前記低温再生器５において再生された吸収液を前記中温熱交換器４の加熱側に戻す一方、前記高温再生器７において再生された吸収液を前記高温熱交換器６の加熱側に戻し、前記中温熱交換器４および高温熱交換器６のそれぞれから出た吸収液を合流させて前記低温熱交換器３の加熱側を経て前記吸収器１に戻るよう循環させる蒸気式吸収冷温水機であって、ボイラ１０に対し給水する代わりに吸収液を供給しそのボイラ１０を吸収液の濃縮に直接利用して冷房出力当たりの燃料消費量の低減化を図る一方、その結果として放出される冷媒蒸気を高温再生器７等の加熱源として利用するものである。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 吸収液を吸収器から低温熱交換器に送給した後、中温熱交換器を経て低温再生器に送給する経路と、高温熱交換器を経て蒸気加熱式高温再生器に送給する経路とに分岐させ、前記低温再生器において再生された吸収液を前記中温熱交換器の加熱側に戻す一方、前記高温再生器において再生された吸収液を前記高温熱交換器の加熱側に戻し、前記中温熱交換器および高温熱交換器のそれぞれから出た吸収液を合流させて前記低温熱交換器の加熱側を経て前記吸収器に戻るよう循環させる蒸気式吸収冷凍機であって、前記高温再生器と高温熱交換器との間に介装されて吸収液を加熱濃縮する溶液濃縮ボイラと、前記高温再生器からの濃吸収液の一部または全てを抽出して前記溶液濃縮ボイラに供給する供給手段とを備え、前記溶液濃縮ボイラは、加熱濃縮した吸収液を前記高温熱交換器の加熱側に戻すよう前記高温熱交換器と接続される一方、前記溶液濃縮ボイラにおいて吸収液から蒸発した冷媒蒸気を前記高温再生器に対し加熱源として供給するよう前記高温再生器と接続されていることを特徴とする吸収冷凍機。
【請求項２】 吸収液を吸収器から低温熱交換器に送給した後、低温再生器に送給する経路と、高温熱交換器を経て蒸気加熱式高温再生器に送給する経路とに分岐させ、前記低温再生器において再生された吸収液と前記高温再生器において再生され前記高温熱交換器を経た吸収液とを合流させて、前記低温熱交換器の加熱側を経て前記吸収器に戻るよう循環させる蒸気式吸収冷凍機であって、前記高温再生器と高温熱交換器との間に介装されて吸収液を加熱濃縮する溶液濃縮ボイラと、前記高温再生器からの濃吸収液の一部または全てを抽出して前記溶液濃縮ボイラに供給する供給手段とを備え、前記溶液濃縮ボイラは、加熱濃縮した吸収液を前記高温熱交換器の加熱側に戻すよう前記高温熱交換器と接続される一方、前記溶液濃縮ボイラにおいて吸収液から蒸発した冷媒蒸気を前記高温再生器に対し加熱源として供給するよう前記高温再生器と接続されていることを特徴とする吸収冷凍機。
【請求項３】 溶液濃縮ボイラの出口側から高温熱交換器に戻される戻し吸収液を加熱源とする第１熱交換器を備え、高温再生器から供給される供給吸収液が前記溶液濃縮ボイラへの導入前に前記第１熱交換器において前記戻し吸収液との間で互いに熱交換されるよう構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の吸収冷凍機。
【請求項４】 溶液濃縮ボイラの燃焼排ガスを加熱源とする第２熱交換器を備え、高温再生器から供給される供給吸収液が前記溶液濃縮ボイラへの導入前に前記第２熱交換器において前記燃焼排ガスと互いに熱交換されるよう構成されていることを特徴とする請求項１、２または３記載の吸収冷凍機。
【請求項５】 第２熱交換器は溶液濃縮ボイラに付設されたエコノマイザであり、供給吸収液は前記エコノマイザに対し貫流されるように構成されていることを特徴とする請求項４記載の吸収冷凍機。
【請求項６】 中温熱交換器から低温再生器までの間であって低温再生器への吸収液の入口側、および／または高温熱交換器から高温再生器までの間であって高温再生器への吸収液の入口側には、溶液濃縮ボイラの燃焼排ガスを加熱源とする補助再生器が付設されていることを特徴とする請求項１、３、４または５記載の吸収冷凍機。
【請求項７】 吸収液の分岐点から低温再生器までの間であって低温再生器への吸収液の入口側、および／または高温熱交換器から高温再生器までの間であって高温再生器への吸収液の入口側には、溶液濃縮ボイラの燃焼排ガスを加熱源とする補助再生器が付設されていることを特徴とする請求項２、３、４または５記載の吸収冷凍機。
【請求項８】 溶液濃縮ボイラが貫流ボイラであることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７記載の吸収冷凍機。
【請求項９】 低温再生器の冷媒ドレンを加熱源とする、稀吸収液を加熱する熱交換器が、低温熱交換器とパラレルにまたは低温熱交換器の吸収液の出口側においてシリーズに配設されてなることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７または８記載の吸収冷凍機。
【請求項１０】 高温再生器の冷媒ドレンを加熱源とする、稀吸収液を加熱する熱交換器が、高温熱交換器にパラレルにまたは高温熱交換器の稀吸収液の出口側においてシリーズに配設されてなることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９記載の吸収冷凍機。
【請求項１１】 吸収器と蒸発器との組合せが複数個設けられ、冷水、冷却水および吸収液が前記複数個の組合せにシリーズに供給されてなることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０記載の吸収冷凍機。
【請求項１２】 吸収器と蒸発器との組合せが複数個設けられ、冷水および吸収液が前記複数個の組合せにシリーズに供給され、冷却水が前記複数個の組合せにパラレルに供給されてなることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０記載の吸収冷凍機。
【請求項１３】 冷却水が凝縮器から吸収器へ供給されてなることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２記載の吸収冷凍機。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は吸収冷凍機に関する。さらに詳しくは、いわゆるパラレルサイクル形の蒸気式二重効用吸収冷凍機に対し、溶液濃縮ボイラを組み合わせて一体化した吸収冷凍機に関する。ここに、吸収冷凍機には吸収冷温水機も含むものとする。
【０００２】
【従来の技術】従来より、蒸気式二重効用吸収冷凍機として、図７に例示したようなものが知られている。このものは、吸収液が吸収器ａから低温再生器ｄおよび高温再生器ｆの両者に対しパラレルに流されるというパラレルサイクルを構成している。このものにおける吸収液の循環サイクルを説明すると、次のようになる。
【０００３】まず、吸収器ａで多量の冷媒蒸気を吸収して濃度が薄められた吸収液（稀吸収液）が吸収器ａから低温熱交換器ｂに送給され、この低温熱交換器ｂにより加熱された後の稀吸収液が二方向に分岐される。一方は、中温熱交換器ｃを経て低温再生器ｄに送給され、この低温再生器ｄにおいて低温再生された後、前記中温熱交換器ｃの加熱側を経て前記低温熱交換器ｂの加熱側に戻される。他方は高温熱交換器ｅを経て高温再生器ｆに送給され、この高温再生器ｆにおいて高温再生された後、前記高温熱交換器ｅの加熱側を経て前記低温熱交換器ｂに戻される。
【０００４】そして、前記低温再生器ｄおよび高温再生器ｆでの再生により吸収している冷媒の一部を放出し濃度が高くなった吸収液が前記低温熱交換器ｂの手前で合流され、この吸収液が前記低温熱交換器ｂの加熱側に通された後、前記吸収器ａに帰還される。帰還された濃吸収液は吸収器ａにおいて散布され、冷却水により冷却されて再び冷媒蒸気を吸収して前記稀吸収液となる。
【０００５】このような蒸気式二重効用吸収冷凍機においては、前記高温再生器ｆには蒸気ボイラｇから蒸気が加熱源として供給されるようになっており、この蒸気により供給された稀吸収液が加熱されて吸収していた冷媒を放出するようにされている。そして、この高温再生器ｆおよび低温再生器ｄにおいて放出された冷媒蒸気は、最終的に凝縮器ｈに戻されて凝縮される。
【０００６】ところが、かかる蒸気ボイラｇを組合わせた蒸気式吸収冷凍機においては、以下のような不都合がある。
【０００７】すなわち、蒸気ボイラｇはそれ自体が大型であり吸収冷凍機全体の大型化を招くことになる。しかも、その蒸気ボイラｇを運転させるには吸収冷凍機の系とは別の系からの給水、加熱後に生成される蒸気ドレンの回収および薬品の注入等が必要になるなど省エネルギーの要請に反する上に、それらのための付随設備が必要になり前記の大型化を助長している。そして、それにも拘わらず、前記蒸気ボイラｇが吸収冷凍機に対し貢献するのは単に加熱源を供給するという役割をのみ果たすに止まっており、蒸気ボイラｇでの燃焼のための燃料消費に見合う効果を充分に得ているとは言い難い。その上、法規制上も、取り扱い者として所定の有資格者や検査等が必要になるという煩わしさを伴うものとなる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来技術の課題に鑑みなされたものであって、ボイラの機能を充分に活用して、冷房出力当たりの燃料消費量の低減化および省エネルギー化を図るとともに、吸収冷凍機全体のコンパクト化および簡易な取り扱いを可能とし得る吸収冷凍機を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の吸収冷凍機の第１形態は、吸収液を吸収器から低温熱交換器に送給した後、中温熱交換器を経て低温再生器に送給する経路と、高温熱交換器を経て蒸気加熱式高温再生器に送給する経路とに分岐させ、前記低温再生器において再生された吸収液を前記中温熱交換器の加熱側に戻す一方、前記高温再生器において再生された吸収液を前記高温熱交換器の加熱側に戻し、前記中温熱交換器および高温熱交換器のそれぞれから出た吸収液を合流させて前記低温熱交換器の加熱側を経て前記吸収器に戻るよう循環させる蒸気式吸収冷凍機であって、前記高温再生器と高温熱交換器との間に介装されて吸収液を加熱濃縮する溶液濃縮ボイラと、前記高温再生器からの濃吸収液の一部または全てを抽出して前記溶液濃縮ボイラに供給する供給手段とを備え、前記溶液濃縮ボイラは、加熱濃縮した吸収液を前記高温熱交換器の加熱側に戻すよう前記高温熱交換器と接続される一方、前記溶液濃縮ボイラにおいて吸収液から蒸発した冷媒蒸気を前記高温再生器に対し加熱源として供給するよう前記高温再生器と接続されていることを特徴とする。
【００１０】本発明の吸収冷凍機の第２形態は、吸収液を吸収器から低温熱交換器に送給した後、低温再生器に送給する経路と、高温熱交換器を経て蒸気加熱式高温再生器に送給する経路とに分岐させ、前記低温再生器において再生された吸収液と前記高温再生器において再生され前記高温熱交換器を経た吸収液とを合流させて、前記低温熱交換器の加熱側を経て前記吸収器に戻るよう循環させる蒸気式吸収冷凍機であって、前記高温再生器と高温熱交換器との間に介装されて吸収液を加熱濃縮する溶液濃縮ボイラと、前記高温再生器からの濃吸収液の一部または全てを抽出して前記溶液濃縮ボイラに供給する供給手段とを備え、前記溶液濃縮ボイラは、加熱濃縮した吸収液を前記高温熱交換器の加熱側に戻すよう前記高温熱交換器と接続される一方、前記溶液濃縮ボイラにおいて吸収液から蒸発した冷媒蒸気を前記高温再生器に対し加熱源として供給するよう前記高温再生器と接続されていることを特徴とする。
【００１１】本発明の吸収冷凍機においては、溶液濃縮ボイラの出口側から高温熱交換器に戻される戻し吸収液を加熱源とする第１熱交換器を備え、高温再生器から供給される供給吸収液が前記溶液濃縮ボイラへの導入前に前記第１熱交換器において前記戻し吸収液との間で互いに熱交換されるよう構成されていてもよい。
【００１２】また、本発明の吸収冷凍機においては、溶液濃縮ボイラの燃焼排ガスを加熱源とする第２熱交換器を備え、高温再生器から供給される供給吸収液が前記溶液濃縮ボイラへの導入前に前記第２熱交換器において前記燃焼排ガスと互いに熱交換されるよう構成されていてもよい。
【００１３】さらに、本発明の吸収冷凍機の第１形態においては、中温熱交換器から低温再生器までの間であって低温再生器への吸収液の入口側、および／または高温熱交換器から高温再生器までの間であって高温再生器への吸収液の入口側には、溶液濃縮ボイラの燃焼排ガスを加熱源とする補助再生器が付設されていてもよく、また本発明の吸収冷凍機の第２形態においては、吸収液分岐点から低温再生器までの間であって低温再生器への吸収液の入口側、および／または高温熱交換器から高温再生器までの間であって高温再生器への吸収液の入口側には、溶液濃縮ボイラの燃焼排ガスを加熱源とする補助再生器が付設されていてもよい。
【００１４】さらにまた、本発明の吸収冷凍機においては、低温再生器の冷媒ドレンを加熱源とする、稀吸収液を加熱する熱交換器が、低温熱交換器とパラレルにまたは低温熱交換器の吸収液の出口側においてシリーズに配設されていてもよい。
【００１５】さらにまた、本発明の吸収冷凍機においては、高温再生器の冷媒ドレンを加熱源とする、稀吸収液を加熱する熱交換器が、高温熱交換器にパラレルにまたは高温熱交換器の稀吸収液の出口側においてシリーズに配設されていてもよい。
【００１６】さらにまた、本発明の吸収冷凍機においては、吸収器と蒸発器との組合せが複数個設けられ、冷水、冷却水および吸収液が前記複数個の組合せにシリーズに供給されていてもよい。
【００１７】さらにまた、本発明の吸収冷凍機においては、吸収器と蒸発器との組合せが複数個設けられ、冷水および吸収液が前記複数個の組合せにシリーズに供給され、冷却水が前記複数個の組合せにパラレルに供給されていてもよい。
【００１８】さらにまた、本発明の吸収冷凍機においては、冷却水が凝縮器から吸収器へ供給されていてもよい。
【００１９】ここで、前記第２熱交換器は、例えば溶液濃縮ボイラに付設されたエコノマイザであり、供給吸収液は前記エコノマイザに対し貫流されるように構成されている。また、溶液濃縮ボイラは、例えば貫流ボイラとされる。
【００２０】
【作用】本発明の吸収冷凍機は前記の如く構成されているので、ボイラに特段の給水設備を設ける必要がないとともに、蒸気ドレンの回収も不要となる。また、そのため薬注設備なども不要となるので、ボイラが小型化される。その結果、吸収冷凍機にボイラを一体化できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではない。
【００２２】本発明は、ボイラに対し給水する代わりに吸収液を供給しそのボイラを吸収液の濃縮に直接利用して冷房出力当たりの燃料消費量の低減化を図る一方、その結果として放出される冷媒蒸気を高温再生器等の蒸気加熱源として利用することを基本とするものである。
【００２３】具体的には、本発明の第１形態は、吸収液を吸収器から低温熱交換器に送給した後、中温熱交換器を経て低温再生器に送給する経路と、高温熱交換器を経て蒸気加熱式高温再生器に送給する経路とに分岐させ、前記低温再生器において再生された吸収液を前記中温熱交換器の加熱側に戻す一方、前記高温再生器において再生された吸収液を前記高温熱交換器の加熱側に戻し、前記中温熱交換器および高温熱交換器のそれぞれから出た吸収液を合流させて前記低温熱交換器の加熱側を経て前記吸収器に戻るよう循環させる蒸気式吸収冷凍機を前提として、前記高温再生器と高温熱交換器との間に介装されて吸収液を加熱濃縮する溶液濃縮ボイラと、前記高温再生器からの濃吸収液の一部または全てを抽出して前記溶液濃縮ボイラに供給する供給手段、例えばポンプとを備えるものとする。そして、前記溶液濃縮ボイラを、加熱濃縮した吸収液を前記高温熱交換器の加熱側に戻すよう前記高温熱交換器と接続する一方、前記溶液濃縮ボイラにおいて吸収液から蒸発した冷媒蒸気を前記高温再生器に対し蒸気加熱源として供給するよう前記高温再生器と接続するものである。
【００２４】また、本発明の第２形態は、吸収液を吸収器から低温熱交換器に送給した後、低温再生器に送給する経路と、高温熱交換器を経て蒸気加熱式高温再生器に送給する経路とに分岐させ、前記低温再生器において再生された吸収液と前記高温再生器において再生され前記高温熱交換器を経た吸収液とを合流させて、前記低温熱交換器の加熱側を経て前記吸収器に戻るよう循環させる蒸気式吸収冷凍機を前提として、前記高温再生器と高温熱交換器との間に介装されて吸収液を加熱濃縮する溶液濃縮ボイラと、前記高温再生器からの濃吸収液の一部または全てを抽出して前記溶液濃縮ボイラに供給する供給手段、例えばポンプとを備えるものとする。そして、前記溶液濃縮ボイラを、加熱濃縮した吸収液を前記高温熱交換器の加熱側に戻すよう前記高温熱交換器と接続する一方、前記溶液濃縮ボイラにおいて吸収液から蒸発した冷媒蒸気を前記高温再生器に対し蒸気加熱源として供給するよう前記高温再生器と接続するものである。
【００２５】ここで、「溶液濃縮ボイラ」としては、燃料の燃焼により濃吸収液を加熱させる機能、その加熱により吸収している冷媒を冷媒蒸気として放出させる機能、および濃吸収液の加熱の際の内圧に耐えうる機能を備えるものであればよい。
【００２６】本発明の場合には、高温再生器により稀吸収液が高温再生されて稀吸収液よりも濃縮された濃吸収液がポンプにより溶液濃縮ボイラに対し送給され、この溶液濃縮ボイラによってより一層濃縮される。そして、この高濃縮された吸収液、つまり、高加熱された吸収液が高温熱交換器の加熱源として戻され、ついで低温再生器から中温熱交換器を経て戻された吸収液と合流して低温熱交換器の加熱源として戻されることになる。その一方、吸収液が前記溶液濃縮ボイラにおいて高濃縮されることにより放出される冷媒蒸気が、前記高温再生器に加熱源として供給されることになる。この結果、高温再生器での高温再生もより効率的に行われることになる。このように吸収冷凍機に対し溶液濃縮ボイラを組み合わせることにより、全体として冷房出力当たりの燃料消費量の可及的な低減化が図られると同時に、省エネルギー化・省資源化をも図ることが可能になる。このような作用は、定性的には、溶液濃縮ボイラに対し供給する供給吸収液が高温再生器からの濃吸収液の量の大小の如何に拘わらず得ることができる。
【００２７】その上、本発明の場合には、従来の蒸気ボイラのような給水、薬品注入および蒸気ドレン回収等が不要になるため、それらに対応する設備も不要になり吸収冷凍機全体のコンパクト化が図られるとともにそれらに要するエネルギーも不要となって、より大きな省エネルギー化・省資源化が図られる。
【００２８】なお、本発明においては、吸収冷凍機の効率向上、主として溶液濃縮ボイラのボイラ効率向上の観点より以下の構成を付加してもよい。すなわち、溶液濃縮ボイラに対し高温再生器から供給される供給吸収液と、前記溶液濃縮ボイラから高温熱交換器に戻される戻し吸収液との間で互いに熱交換させる第１熱交換器を備えるようにしてもよい。この場合には、第１熱交換器において高加熱された戻し吸収液からの熱を受けて供給吸収液が昇温され、この昇温された供給吸収液が溶液濃縮ボイラに対し導入されることになるため、前記熱交換器のない場合と比べボイラ効率の増大化が図られることになる。
【００２９】また、前記溶液濃縮ボイラに対し高温再生器から供給される供給吸収液と、前記溶液濃縮ボイラから排出される燃焼排ガスとの間で互いに熱交換させる第２熱交換器を備えるようにしてもよい。この第２熱交換器としては、例えば溶液濃縮ボイラに付設したエコノマイザにより構成し、このエコノマイザに対し前記供給吸収液を貫流させるようにすればよい。このような第２熱交換器を設けた場合にも、第２熱交換器において昇温された状態の供給吸収液が溶液濃縮ボイラに導入されることになるため、前記第２熱交換器のない場合と比べボイラ効率の増大化が図られることになる。その上、この場合には、前記供給吸収液の昇温が溶液濃縮ボイラ自身の燃焼排ガスを熱源として行われるため、省エネルギー化および省資源化をも図ることが可能になる。
【００３０】さらに、主として省エネルギー化の観点より以下の構成を付加してもよい。すなわち、中温熱交換器から低温再生器までの間、もしくは吸収液分岐点から低温再生器までの間であって低温再生器への吸収液の入口側の位置、および／または高温熱交換器から高温再生器までの間であって高温再生器への吸収液の入口側の位置に、溶液濃縮ボイラの燃焼排ガスを加熱源とする補助再生器（熱交換器）を付設するようにしてもよい。この場合には、外部から加熱する必要のある冷房出力当たりの加熱熱量の一部を燃焼排ガスにより賄えるため、前記加熱熱量を前記補助再生器のない場合に比べ低減化することが可能になり、省エネルギー化が図られる。
【００３１】さらにまた、取り扱いの簡易化の観点より、前記溶液濃縮ボイラとして貫流ボイラを用いるようにしてもよい。この場合には、ボイラ内での吸収液保有量が低減されるため、吸収液の全体量の低減化が図られ、これに伴い、吸収液としてＬｉＢｒを用いる場合にはＬｉが高価であるためコストの低減化をも図ることが可能になる。さらに、伝熱面積が１０ｍ2以下の場合には小型ボイラ、５ｍ2以下の場合には簡易ボイラとされるため、取り扱いに際し資格者および設置許可がそれぞれ不要となる上に検査等の規制が緩和されることになる。
【００３２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００３３】実施例１図１は、本発明の実施例１に係る吸収冷凍機を示す。この実施例１は、吸収器１、ポンプ（稀吸収液ポンプ）２、低温熱交換器３、中温熱交換器４、低温再生器５、高温熱交換器６、高温再生器７、凝縮器８および蒸発器９からなるパラレルサイクル式の二重効用吸収冷凍機に対し、溶液濃縮ボイラとしての貫流ボイラ１０を組み合わせたものである。すなわち、本実施例は、前記二重効用吸収冷凍機と、溶液濃縮ボイラ１０とを吸収液による冷凍サイクルの中に組み込んだ状態で一体化したものである。そして、本実施例では、前記溶液濃縮ボイラ１０に加え、補助再生器１１，１２、ポンプ（濃吸収液ポンプ）１３、第１熱交換器としての付加熱交換器１４、および第２熱交換器としてのエコノマイザ１５等を付加している。なお、図１において実線に付した矢印は吸収液もしくは冷媒の流れ方向を示し、破線に付した矢印は冷媒蒸気の流れ方向を示す。
【００３４】以下、吸収液の循環サイクルについて順に説明する。
【００３５】まず、吸収器１で多量の冷媒蒸気を吸収して濃度が薄められた稀吸収液が稀吸収液ポンプ２によって吸収器１から低温熱交換器３に送給され、この低温熱交換器３により加熱された後に低温再生器側５側と高温再生器７側とに分岐される。
【００３６】低温再生器５側に分岐させられた稀吸収液は、中温熱交換器４により加熱された後に低温再生器５に送給される。この稀吸収液は、前記中温熱交換器４を出てから低温再生器５に導入される前に、後述する補助再生器１１によってさらに加熱され、この加熱された状態で前記低温再生器５内に導入されるようになっている。前記稀吸収液は、この低温再生器５において低温再生されることにより、吸収している冷媒の一部を放出し濃度がその分高くなって中間濃度の中間吸収液となる。そして、この中間吸収液は、低温再生器５を出て中間熱交換器４の加熱側に戻され、この中温熱交換器４において前記の稀吸収液を加熱した後、前記低温熱交換器３の加熱側への戻り配管１６に戻される。
【００３７】一方、高温再生器７側に分岐させられた稀吸収液は、高温熱交換器６により加熱された後に高温再生器７に送給される。この稀吸収液は、前記高温熱交換器６を出た後に高温再生器７に導入される前に、後に詳述する補助再生器１２によってさらに加熱され、この加熱された状態で前記高温再生器７内に導入されるようになっている。そして、前記稀吸収液は、この高温再生器７において高温再生されることにより、吸収している冷媒の一部を放出し濃度がかなり高めの濃吸収液となる。
【００３８】さらに、この濃吸収液は、高温再生器７から濃吸収液ポンプ１３によって貫流ボイラ１０に送給され、この貫流ボイラ１０によりさらに加熱されて吸収している冷媒が冷媒蒸気として放出され、より一層濃縮された高濃吸収液になる。
【００３９】ここで、前記濃吸収液は、前記貫流ボイラ１０に導入される前に、まず付加熱交換器１４による加熱を受け、次にエコノマイザ１５による加熱を受けるようになっている。前記付加熱交換器１４では、前記濃吸収液ポンプ１３により送給される濃吸収液が、前記貫流ボイラ１０により濃縮された後に前記高温熱交換器６に戻される高濃吸収液と熱交換されて加熱されることになる。また、前記エコノマイザ１５では、前記付加熱交換器１４により加熱された濃吸収液が、貫流ボイラ１０から排出される燃焼排ガスと熱交換されてさらに加熱されることになる。
【００４０】そして、前記貫流ボイラ１０により高濃縮された高濃吸収液は前記付加熱交換器１４の加熱側に通された後、まず高温熱交換器６の加熱側に通されて前記稀吸収液を加熱し、次に戻り配管１６において前記の低温再生器５からの中間吸収液と合流される。この中間吸収液と合流した高濃吸収液は低温熱交換器３の加熱側に通されて前記稀吸収液を加熱した後、前記吸収器１に戻される。この吸収器１においては、戻された高濃吸収液および中間吸収液が散布され冷却水により冷却されることによって、蒸発器９から供給される冷媒蒸気を多量に吸収して再び稀吸収液となる。
【００４１】一方、前記貫流ボイラ１０において蒸発した冷媒蒸気は、配管１７を通して高温再生器７に対し蒸気加熱源として送られ、高温再生器７での中間吸収液の高温再生に利用される。そして、この高温再生器７で利用された後の冷媒蒸気は配管１８に合流され、この配管１８において前記高温再生器７にて放出された冷媒蒸気と共に低温再生器５に対し加熱源として送られることになる。ついで、この冷媒蒸気は凝縮器８に送られて冷却水により凝縮されて冷媒となる。
【００４２】また、前記貫流ボイラ１０から排出される燃焼排ガスは、前記のエコノマイザ１５を通された後、二つの補助再生器１１，１２に対し加熱源として送られるようになっている。この二つの補助再生器１１，１２に対しては、前記燃焼排ガスをまず補助再生器１２に、その次に補助再生器１１にというようにシリーズに供給するようにしてもよいし、前記燃焼排ガスを両補助再生器１１，１２に対しパラレルに供給するようにしてもよい。
【００４３】実施例２図２に、本発明の実施例２に係る吸収冷凍機を示す。この実施例２は実施例１を改変してなるものであって、具体的には、低温再生器５の入口側に設けられている中温熱交換器４を廃止してなるものである。この実施例２のその余の構成は実施例１と同様とされている。
【００４４】この実施例２においては、中温熱交換器４が設けられていない分だけ熱効率が低下するが、その分構成が簡素化されて吸収冷凍機のコスト低減が図られる。
【００４５】実施例３図３に、本発明の実施例３に係る吸収冷凍機を示す。この実施例３は実施例２を改変してなるものであって、図３に示すように、低温熱交換器３とパラレルに低温再生器４からの冷媒ドレンにより稀吸収液を加熱する第２低温熱交換器２１を付設し、かつ、高温熱交換器６とパラレルに高温再生器７からの冷媒ドレンにより中間吸収液を加熱する第２高温熱交換器３１を付設してなるものである。
【００４６】このように、この実施例３によれば第２低温熱交換器２１や第２高温熱交換器３１による回収熱量の増大により、吸収冷凍機の熱効率が向上する。
【００４７】なお、図示例においては、第２低温熱交換器２１および第２高温熱交換器３１は、それぞれ低温熱交換器３および高温熱交換器６にパラレルに配設されているが、第２低温熱交換器２１は低温熱交換器３の稀吸収液出口側において低温熱交換器３とシリーズに配設されてもよく、また第２高温熱交換器３１は高温熱交換器６の中間液出口側において高温熱交換器６とシリーズに配設されてもよい。
【００４８】実施例４図４に、本発明の実施例４に係る吸収冷凍機を示す。この実施例４は実施例１を改変したものであって、図４に示すように、吸収器１と蒸発器９との組合せを二組とし、すなわち吸収器１と蒸発器９を第１吸収１Ａ器と第１蒸発器９Ａとの組からなる第１ブロックＡと、第２吸収器１Ｂと第２蒸発器９Ｂとの組からなる第２ブロックＢとにより構成し、そして冷水および冷却水を第２ブロックＢから第１ブロックＡにシリーズに供給する一方、高濃吸収液を第１ブロックＡから第２ブロックＢにシリーズに供給してなるものである。
【００４９】しかして、実施例４はかかる構成を取ることにより、吸収器１内の圧力、蒸発器９内の圧力をブロックごとに段階的に変えることが可能になり、吸収液を広い濃度範囲で利用できるようになるので、稀薄な濃度領域まで利用できる範囲が広がり、吸収液循環量の低減、低温熱源の有効利用が図られるという効果が得られる。
【００５０】実施例５図５に、本発明の実施例５に係る吸収冷凍機を示す。この実施例５は実施例４を改変したものであって、図５に示すように、吸収器１と蒸発器９との組合せを二組とし、すなわち吸収器１と蒸発器９を第１吸収器１Ａと第１蒸発器９Ａとの組からなる第１ブロックＡと、第２吸収器１Ｂと第２蒸発器９Ｂとの組からなる第２ブロックＢとにより構成し、そして冷水を第２ブロックＢから第１ブロックＡにシリーズに供給し、高濃吸収液を第１ブロックＡから第２ブロックＢにシリーズに供給し、冷却水を第１ブロックＡおよび第２ブロックＢにパラレルに供給してなるものである。
【００５１】しかして、実施例５はかかる構成を取ることにより、吸収器１内の圧力、蒸発器９内の圧力をブロックごとに段階的に変えることが可能になり、吸収液を広い濃度範囲で利用できるようになるので、稀薄な濃度領域まで利用できる範囲が広がり、吸収液循環量の低減、低温熱源の有効利用が得られるという効果が得られる。
【００５２】実施例６本発明の実施例６は実施例１を改変したものであって、図６に示すように、通常とは逆に冷却水を凝縮器８から吸収器１にシリーズに流すようにしてなるものである。
【００５３】しかして、実施例６はかかる構成を取ることにより、凝縮器８へ温度の低い冷却水を先に通すことにより、凝縮器８の温度、圧力が低下しそれにより低温再生器５の温度、圧力が下がり、高温再生器７の温度、圧力が下がり低温熱源の有効利用が得られるという効果が得られる。
【００５４】以上、本発明を実施形態および実施例に基づいて説明してきたが、本発明かかかる実施形態および実施例に限定されるものではなく、種々改変が可能である。例えば、前記実施例では、高温再生器７から濃吸収液ポンプ１３により高温再生器７から取り出される濃吸収液の全量を貫流ボイラ１０に送給するようにしているが、これに限らず、前記濃吸収液の一部を貫流ボイラ１０に送給し、残部を高温熱交換器６の加熱側に直接送給して戻すように分岐させてもよい。この場合には、図１などにおいて符号１９で示す配管により濃吸収液ポンプ１３の入口側と高温熱交換器６の加熱側の入口側とを連通させればよい。そして、分岐部の流量制御等は流量制御弁等の周知の手段を採用すればよい。
【００５５】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の吸収冷凍機によれば、吸収冷凍機に対し溶液濃縮ボイラを組み合わせて一体化することによって、全体として冷房出力当たりの燃料消費量の可及的な低減化を図ることができると同時に省エネルギー化および省資源化を図ることができるとともに、吸収冷凍機全体のコンパクト化をも図ることができるという優れた効果が得られる。
【００５６】また、溶液濃縮ボイラに供給吸収液を導入するに際し、この供給吸収液に対し、溶液濃縮ボイラでの生成物（高濃吸収液）を熱源とする第１熱交換器や、溶液濃縮ボイラからの排出物（燃焼排ガス）を熱源とする第２熱交換器の一方もしくは双方を備えることにより、ボイラ効率の増大化を図ることができて、より大きな省エネルギー化および省資源化をも図ることができるという優れた効果が得られる。
【００５７】さらに、低温再生器への吸収液入口側位置に、および／または高温再生器への吸収液入口側位置に、溶液濃縮ボイラからの前記排出物を加熱源とする補助再生器を付設することにより、外部から加熱する必要のある冷房出力当たりの加熱熱量を低減化させることができ、さらに大きな省エネルギー化を達成することができるという優れた効果が得られる。
【００５８】その上、前記溶液濃縮ボイラとして貫流ボイラを用いることにより、吸収冷凍機全体のコンパクト化および取り扱いの簡易化に加え、吸収液コストの低減化をも図ることができるようになるという効果も得られる。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】０００１９９８８７
【氏名又は名称】川重冷熱工業株式会社
|
| 【出願日】 |
平成１１年３月２５日（１９９９．３．２５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９６８３９
【弁理士】
【氏名又は名称】曽々木 太郎
|
| 【公開番号】 |
特開２０００−２４９４２２（Ｐ２０００−２４９４２２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年９月１４日（２０００．９．１４） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−８１６９１ |
|