| 【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】冷凍効率および熱効率が向上されてなる吸収冷凍機を提供する。
【解決手段】吸収液を、吸収器１から順に低温熱交換器３、高温熱交換器６、高温再生器７、前記高温熱交換器６、低温再生器４および前記低温熱交換器３を経て前記吸収器１に戻るよう循環させる吸収冷凍機において、前記高温熱交換器６と低温再生器４との間に介装されて、吸収液を加熱する中温熱交換器１１および吸収液を加熱濃縮する中温再生器１０を備えてなるものである。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 吸収液を、吸収器から順に低温熱交換器、高温熱交換器、高温再生器、前記高温熱交換器、低温再生器および前記低温熱交換器を経て前記吸収器に戻るよう循環させる吸収冷凍機において、前記高温熱交換器と低温再生器との間に介装されて、吸収液を加熱する中温熱交換器および吸収液を加熱濃縮する中温再生器を備え、前記中温熱交換器は、前記低温熱交換器から送出された吸収液を前記中温再生器から送給される吸収液により加熱するよう構成されてなることを特徴とする吸収冷凍機。
【請求項２】 吸収液を、吸収器から順に低温熱交換器、低温再生器、高温熱交換器、高温再生器、前記高温熱交換器および低温熱交換器を経て前記吸収器に戻るよう循環させる吸収冷凍機において、前記低温再生器と高温熱交換器との間に介装されて、吸収液を加熱する中温熱交換器および吸収液を加熱濃縮する中温再生器と、前記低温再生器からの吸収液の一部または全てを抽出して前記中温再生器に供給する第１供給手段と、前記中温再生器からの吸収液の一部または全てを抽出して前記高温再生器に供給する第２供給手段とを備え、前記中温熱交換器は、前記低温再生器を送出された吸収液を前記高温熱交換器から送給される吸収液により加熱するよう構成されてなることを特徴とする吸収冷凍機。
【請求項３】 高温再生器において高温再生に利用された加熱媒体を加熱源とする吸収液を加熱する熱交換器が設けられてな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】 高温再生器が直火加熱式高温再生器とされ、高温熱交換器から中温再生器までの間であって吸収液の中温再生器への入口側に、および／または中温熱交換器から低温再生器までの間であって吸収液の低温再生器への入口側に、前記高温再生器の燃焼排ガスを加熱源とする補助再生器が付設されてなることを特徴とする請求項３記載の吸収冷凍機。
【請求項５】 高温再生器が直火加熱式高温再生器とされ、低温熱交換器から低温再生器までの間であって吸収液の低温再生器への入口側に、および／または中温熱交換器から中温再生器までの間であって吸収液の中温再生器への入口側に、前記高温再生器の燃焼排ガスを加熱源とする補助再生器が付設されてなることを特徴とする請求項３記載の吸収冷凍機。
【請求項６】 高温再生器が蒸気加熱式高温再生器とされ、中温熱交換器から低温再生器までの間であって吸収液の低温再生器への入口側に、前記高温再生器からの蒸気ドレンを加熱源とする補助再生器が付設されてなることを特徴とする請求項３記載の吸収冷凍機。
【請求項７】 高温再生器が蒸気加熱式高温再生器とされ、低温熱交換器から低温再生器までの間であって吸収液の低温再生器への入口側に前記高温再生器からの蒸気ドレンを加熱源とする補助再生器が付設されてなることを特徴とする請求項３記載の吸収冷凍機。
【請求項８】 低温再生器加熱後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または７記載の吸収冷凍機。
【請求項９】 中温再生器加熱後の冷媒ドレンを加熱源とする、中間吸収液または稀液を加熱する熱交換器が、中温熱交換器にパラレルにまたは中温熱交換器の中間吸収液または稀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】 吸収液の一部を第１供給手段の手前側から低温熱交換器の加熱側ラインの入口側にバイパスさせてなることを特徴とする請求項２、３、５、７、８または９記載の吸収冷凍機。
【請求項１１】 吸収液の一部を第２供給手段の手前側から中温熱交換器の加熱側ラインの入口側にバイパスさせてなることを特徴とする請求項２、３、５、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を複数個設け、冷水、冷却水および吸収液を前記複数個の組合せにシリーズに供給してなることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１記載の吸収冷凍機。
【請求項１３】 吸収器と蒸発器との組合せを複数個設け、冷水および吸収液を前記複数個の組合せにシリーズに供給し、冷却水を前記複数個の組合せにパラレルに供給してなることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１記載の吸収冷凍機。
【請求項１４】 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１２または１３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、二重効用吸収冷凍機に対し、中温再生器を設けて効率が向上されてなる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、吸収冷凍機としては、図１５に示すように、吸収液を、吸収器から順に低温熱交換器、高温熱交換器、高温再生器、前記高温熱交換器、低温再生器および前記低温熱交換器を経て前記吸収器に戻るよう循環させる、いわゆるシリーズサイクル形の二重効用吸収冷凍機や、図１６に示すように、吸収液を、吸収器から順に低温熱交換器、低温再生器、高温熱交換器、高温再生器、前記高温熱交換器および低温熱交換器を経て前記吸収器に戻るよう循環させる、いわゆるリバースサイクル形の二重効用吸収冷凍機が知られている。
【０００３】しかしながら、従来の二重効用吸収冷凍機においては、再生器が低温再生器と高温再生器との２種類しか設けられていないため、冷凍効率および熱効率を向上させるための各種改良を加えても、現状からのさらなる改善は難しく、製作コストが増加する割りに効果が上がりにくいという問題がある。
【０００４】
【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、冷凍効率および熱効率が向上されてなる吸収冷凍機を提供することを目的としている。
【０００５】
【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、吸収器から順に低温熱交換器、高温熱交換器、高温再生器、前記高温熱交換器、低温再生器および前記低温熱交換器を経て前記吸収器に戻るよう循環させる吸収冷凍機において、前記高温熱交換器と低温再生器との間に介装されて、吸収液を加熱する中温熱交換器および吸収液を加熱濃縮する中温再生器を備え、前記中温熱交換器は、前記低温熱交換器から送出された吸収液を前記中温再生器から送給される吸収液により加熱するよう構成されてなることを特徴とする。
【０００６】本発明の吸収冷凍機の第２形態は、吸収液を、吸収器から順に低温熱交換器、低温再生器、高温熱交換器、高温再生器、前記高温熱交換器および低温熱交換器を経て前記吸収器に戻るよう循環させる吸収冷凍機において、前記低温再生器と高温熱交換器との間に介装されて、吸収液を加熱する中温熱交換器および吸収液を加熱濃縮する中温再生器と、前記低温再生器からの吸収液の一部または全てを抽出して前記中温再生器に供給する第１供給手段と、前記中温再生器からの吸収液の一部または全てを抽出して前記高温再生器に供給する第２供給手段とを備え、前記中温熱交換器は、前記低温再生器から送出された吸収液を前記高温熱交換器から送給される吸収液により加熱するよう構成されてなることを特徴とする。
【０００７】本発明の吸収冷凍機においては、高温再生器において高温再生に利用された加熱媒体を加熱源とする、吸収液を加熱する熱交換器が設けられてなるのが好ましい。
【０００８】例えば、本発明の吸収冷凍機の第１形態においては、高温再生器が直火加熱式高温再生器とされている場合には、中温熱交換器から中温再生器までの間であって吸収液の中温再生器への入口側に、および／または中温熱交換器から低温再生器までの間であって吸収液の低温再生器への入口側に、前記高温再生器の燃焼排ガスを加熱源とする補助再生器が付設されてなるのが好ましく、また高温再生器が蒸気加熱式高温再生器とされている場合には、中温熱交換器から低温再生器までの間であって吸収液の低温再生器への入口側に、前記高温再生器からの蒸気ドレンを加熱源とする補助再生器が付設されてなるのが好ましい。
【０００９】あるいは、本発明の吸収冷凍機の第２形態においては、高温再生器が直火加熱式高温再生器とされている場合には、低温熱交換器から低温再生器までの間であって吸収液の低温再生器への入口側に、および／または中温熱交換器から中温再生器までの間であって吸収液の中温再生器への入口側に、前記高温再生器の燃焼排ガスを加熱源とする補助再生器が付設されてなるのが好ましく、また高温再生器が蒸気加熱式高温再生器とされている場合には、低温熱交換器から低温再生器までの間であって吸収液の低温再生器への入口側に前記高温再生器からの蒸気ドレンを加熱源とする補助再生器が付設されてなるのが好ましい。
【００１０】また、本発明の吸収冷凍機の第２形態においては、吸収液の一部を第１供給手段の手前側から低温熱交換器の加熱側ラインの入口側にバイパスさせてなるのが好ましく、また吸収液の一部を第２供給手段の手前側から中温熱交換器の加熱側ラインの入口側にバイパスされてなるのが好ましい。
【００１１】さらに、本発明の吸収冷凍機においては、低温再生器加熱後の冷媒ドレンを加熱源とする、稀吸収液を加熱する第１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稀吸収液の出口側においてシリーズに配設されてなるのが好ましい。
【００１２】さらにまた、本発明の吸収冷凍機においては、中温再生器加熱後の冷媒ドレンを加熱源とする、中間吸収液または稀液を加熱する第２熱交換器が、中温熱交換器にパラレルにまたは中温熱交換器の中間吸収液または稀液の出口側においてシリーズに配設されてなるのが好ましい。
【００１３】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を複数個設け、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のが好ましい。
【００１４】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を複数個設け、冷水および吸収液を前記複数個の組合せにシリーズに供給し、冷却水を前記複数個の組合せにパラレルに供給してなるのが好ましい。
【００１５】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なるのが好ましい。
【００１６】
【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、冷凍効率および熱効率が向上する。
【００１７】
【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。
【００１８】本発明は、低温再生器と高温再生器との間に中温再生器および中温熱交換器を介装してなることを基本とするものである。
【００１９】具体的には、本発明の第１形態は、吸収液を、吸収器から順に低温熱交換器、高温熱交換器、高温再生器、前記高温熱交換器、低温再生器および前記低温熱交換器を経て前記吸収器に戻るよう循環させる吸収冷凍機を前提とし、前記高温熱交換器と低温再生器との間に介装されて、吸収液を加熱する中温熱交換器および吸収液を加熱濃縮する中温再生器を備え、前記中温熱交換器は、前記低温熱交換器から送出された吸収液を前記中温再生器からの吸収液により加熱するよう構成されてなることを基本とするものである。
【００２０】また、本発明の第２形態は、吸収液を、吸収器から順に低温熱交換器、低温再生器、高温熱交換器、高温再生器、前記高温熱交換器および低温熱交換器を経て前記吸収器に戻るよう循環させる吸収冷凍機において、前記低温再生器と高温熱交換器との間に介装されて、吸収液を加熱する中温熱交換器および吸収液を加熱濃縮する中温再生器と、前記低温再生器からの中間吸収液の一部または全てを抽出して前記中温再生器に供給する第１供給手段と、前記中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高温再生器に供給する第２供給手段とを備え、前記中温熱交換器は、前記低温再生器からの吸収液を前記高温熱交換器からの吸収液により加熱するよう構成されてなることを基本とするものである。
【００２１】本発明の第１形態の場合には、高温再生器により高温再生された中間吸収液が高温熱交換器を経由して中温再生器に送給される。この送給の経路において中間吸収液は、高温熱交換器で吸収器からの稀吸収液を加熱する。また、中温再生器からの濃液は中温熱交換器で吸収器からの稀吸収液を加熱する。その一方、前記高温再生器においては、稀吸収液の濃縮の際に稀吸収液に吸収されている冷媒の一部が冷媒蒸気として放出され、そしてその冷媒蒸気が中温再生器に加熱蒸気として送給される。
【００２２】中温再生器に送給された中間吸収液は、高温再生器からの冷媒蒸気により中温再生されて濃吸収液（中濃液）となった後、前記中温熱交換器を介して低温再生器に送給される。この濃吸収液は中温熱交換器において、前述したように吸収器からの稀吸収液を加熱する。
【００２３】このように、本発明の第１形態においては、高温再生器と低温再生器との間に中温熱交換器および中温再生器を設けているので、全体として冷房出力当りの高質燃料の消費料が低減されるため、省エネルギーおよび省資源を図ることができる。
【００２４】一方、本発明の第２形態の場合には、低温再生器により低温再生された中間吸収液が、中温熱交換器を経由して中温再生器に送給される。この中温再生器に導入された中間吸収液は、高温再生器からの冷媒蒸気により中温再生されて濃吸収液となって、高温熱交換器を経由して高温再生器に送給される。また、中温熱交換器においては中間吸収液と高濃吸収液との熱交換がなされる。すなちわ、中間吸収液が高濃吸収液により加熱される。その一方、前記中温再生器においては、中間吸収液の濃縮の際に、中間吸収液に吸収されている冷媒の一部が冷媒蒸気として放出され、その冷媒蒸気が低温再生器に加熱蒸気として送給される。
【００２５】このように、本発明の第２形態においては、低温再生器と高温再生器との間に中温熱交換器および中温再生器を設けているので、全体として冷房出力当りの高質燃料の消費料が低減されるため、省エネルギーおよび省資源を図ることができる。
【００２６】また、本発明においては、熱効率の向上を図る点より、以下の構成を付加してもよい。
【００２７】例えば、高温再生器において高温再生に利用された加熱媒体を加熱源とする吸収液を加熱する熱交換器が設けられてもよい。このようにすることにより、高再生器において加熱に利用された加熱媒体の余熱利用が図られ、外部からの供給熱量の低減が達成される。すなわち、吸収冷凍機におけるより一層の省エネルギー図られる。
【００２８】すなわち、本発明の第１形態において、高温再生器が直火加熱式高温再生器とされている場合には、中温熱交換器から中温再生器までの間であって吸収液の中温再生器への入口側に、および／または中温熱交換器から低温再生器までの間であって吸収液の低温再生器への入口側に、前記高温再生器の燃焼排ガスを加熱源とする補助再生器が付設されてもよい。これにより、外部よりの加熱量の低減が図られ、省エネルギーが促進される。また、高温再生器が蒸気加熱式高温再生器とされている場合には、中温熱交換器から低温再生器までの間であって吸収液の低温再生器への入口側に、前記高温再生器からの蒸気ドレンを加熱源とする補助再生器が付設されてもよい。これにより、外部よりの加熱量の低減が図られ、省エネルギーが促進される。
【００２９】一方、本発明の第２形態において、高温再生器が直火加熱式高温再生器とされている場合には、低温熱交換器から低温再生器までの間であって吸収液の低温再生器への入口側に、および／または中温熱交換器から中温再生器までの間であって吸収液の中温再生器への入口側に、前記高温再生器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。これにより、外部よりの加熱量の低減が図られ、省エネルギーが促進される。また、高温再生器が蒸気加熱式高温再生器とされている場合には、低温熱交換器から低温再生器までの間であって吸収液の低温再生器への入口側に前記高温再生器からの蒸気ドレンを加熱源とする補助再生器が付設されていてもよい。これにより、外部よりの加熱量の低減が図られ、省エネルギーが促進される。
【００３０】なお、本発明の第２形態においては、吸収液の一部を第１供給手段の手前側から低温熱交換器の加熱側ラインの入口側にバイパスさせてもよく、また吸収液の一部を第２供給手段の手前側から低温熱交換器の加熱側ラインの入口側にバイパスさせてもよい。これにより、より高温側に供給するリチウム量を減少させることができ、高温側で発生する熱損失を低減できるとともに、吸収器に戻る吸収液の量が多くなるため、稀液ポンプのキャビテーション防止および騒音低減が図られる。
【００３１】そして、本発明の第１および第２形態においては、低温再生器加熱後の冷媒ドレンを加熱源とする、稀吸収液を加熱する第１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。これにより、低温再生器加熱後の冷媒ドレンの熱量の有効活用が図られ、外部よりの加熱量の低減が図られて省エネルギーが促進される。
【００３２】また、本発明の第１および第２形態においては、中温再生器加熱後の冷媒ドレンを加熱源とする、中間吸収液または稀液を加熱する熱交換器が、中温熱交換器にパラレルにまたは中温熱交換器の中間吸収液または稀液の出口側においてシリーズに配設されていてもよい。これにより、中温再生器加熱後の冷媒ドレンの熱量の有効活用が図られ、外部よりの加熱量の低減が図られて省エネルギーが促進される。
【００３３】さらに、本発明の第１および第２形態においては、吸収器と蒸発器との組合せを複数個設け、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もよい。これにより、吸収器の器内圧力および蒸発器の器内圧力をグループ毎に段階的に変えることができ、それにより従来以上に希薄な吸収液濃度領域における利用が可能となり、効率が向上するとともに高温再生器および熱交換器を大幅に小型化できる。その結果、吸収冷凍機の小型化が達成される。
【００３４】さらにまた、本発明の第１および第２形態においては、吸収器と蒸発器との組合せを複数個設け、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もよい。前記と同様に、これにより、吸収器の器内圧力および蒸発器の器内圧力をグループ毎に段階的に変えることができ、それにより従来以上に希薄な吸収液濃度領域における利用が可能となり、効率が向上するとともに高温再生器および熱交換器を大幅に小型化できる。その結果、吸収冷凍機の小型化が達成される。
【００３５】さらにまた、本発明の第１および第２形態においては、冷却水が凝縮器から吸収器へ供給されてもよい。これにより、複数個の再生器を有する吸収冷凍機の欠点である高温再生系における温度上昇および圧力上昇を比較的小さく抑えることができる。すなわち、凝縮器の温度および圧力が低下し、それにより低温再生器の温度が下がり、それにより高温再生器の温度が下がる。
【００３６】
【実施例】以下、添付図面を参照しながら本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。
【００３７】実施例１本発明の実施例１に係る吸収冷凍機を図１に示す。この実施例１は、吸収器１、ポンプ（稀液ポンプ）２Ａ、低温熱交換器３、低温再生器４、高温熱交換器６、直火加熱式高温再生器７Ａ、凝縮器８および蒸発器９からなるシリーズサイクル形の二重効用吸収冷凍機に対し、中温再生器１０および中温熱交換器１１を装着してなるものである。そして、この実施例１では、前記中温再生器１０および中温熱交換器１１に加え、補助再生器１２Ａおよび補助再生器１３Ａなどが付加されている。
【００３８】なお、図１および以下の各図において、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蒸気（蒸気ドレン）、冷媒蒸気（冷媒ドレン）もしくは排ガスの流れ方向を示す。
【００３９】次に、かかる構成とされている吸収冷凍機における吸収液の循環サイクルについて順に説明する。
【００４０】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、稀液ポンプ２Ａによって吸収器１から高温再生器７Ａに送給される。この稀吸収液は、高温再生器７Ａに導入される前に、低温熱交換器３、中温熱交換器１１および高温熱交換器６において加熱される。すなわち、稀吸収液は、低温熱交換器３において低温再生された高濃吸収液により加熱され、中温熱交換器１１において中温再生された中濃吸収液により加熱され、また高温熱交換器６において高温再生された中間吸収液により加熱される。そして、前記稀吸収液は、高温再生器７Ａにおいて高温再生され、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。
【００４１】前記中間吸収液は、高温再生器７Ａから中温再生器１０に送給される。この中間吸収液は、中温再生器１０に導入される前に、高温熱交換器６および補助再生器１３Ａにおいて熱交換を行う。すなわち、高温熱交換器６において稀吸収液を加熱し、補助再生器１３Ａにおいて排ガスにより加熱される。そして、前記中間吸収液は、中温再生器１０において中温再生され、吸収している冷媒の一部をさらに放出し濃度がその分高くなって高濃度の中濃吸収液となる。
【００４２】前記中濃吸収液は、中温再生器１０から低温再生器４に送給される。この中濃吸収液は、中温再生器１０に導入される前に補助再生器１２Ａにおいて熱交換を行う。すなわち、補助再生器１２Ａにおいて排ガスにより加熱される一方、中温熱交換器１１において稀吸収液を加熱する。そして、低温再生器４において低温再生され、吸収している冷媒の一部をさらに放出し濃度がその分高くなってより高濃度の高濃吸収液となる。
【００４３】前記高濃吸収液は、低温再生器４から吸収器１に戻される。この高濃吸収液は、吸収器１に戻される前に、低温熱交換器３において熱交換を行う。すなわち、低温熱交換器３において稀吸収液を加熱する。そして、前記高濃吸収液は、吸収器１に散布され冷却水により冷却されながら、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。
【００４４】一方、前記高温再生器７Ａにおいて生成された冷媒蒸気は、配管２１を通して中温再生器１０に加熱蒸気として送給され、中温再生器１０での中間吸収液の中温再生に利用される。そして、この中温再生器１０で利用された後の冷媒蒸気は配管２２に合流する。
【００４５】前記高温再生器７Ａから排出される燃焼排ガスは、前述したように、前記二つの補助再生器１２Ａ，１３Ａ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１２Ａ，１３Ａに対しては、前記燃焼排ガスをまず補助再生器１３Ａに、その次に補助再生器１２Ａにというような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１２Ａ，１３Ａに対しパラレルに供給するようにしてもよい。
【００４６】実施例２本発明の実施例２を図２に示す。この実施例２は実施例１を改変したものであって、図２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加熱後の冷媒ドレンにより稀吸収液を加熱する熱交換器１４を付設し、かつ中温熱交換器１１のとパラレルに中温再生器１０加熱後の冷媒ドレンにより稀吸収液を加熱する熱交換器１５を付設してなるものである。この熱交換器１４および熱交換器１５に供給された各冷媒ドレンは、熱交換器１４および熱交換器１５を出た後にそれぞれ配管２３に合流する。なお、この熱交換器１４および熱交換器１５はいずれかを一方のみ設けるようにしてもよい。また、この熱交換器１４は低温熱交換器３の稀吸収液出口側においてシリーズに付設されてもよく、熱交換器１５は中温熱交換器１１の稀吸収液出口側においてシリーズに付設されてもよい。
【００４７】しかして、この実施例２はかかる構成を取ることにより、冷却水により冷却・放熱される冷却ドレンの熱を、吸収液の加熱に有効に熱回収し、高温再生器７Ａでの加熱量の低減により省エネルギーが図られるという効果が得られる。
【００４８】実施例３本発明の実施例３を図３に示す。この実施例３は実施例１を改変したものであって、図３に示すように、高温再生器７を蒸気加熱式高温再生器７Ｂとするとともに、補助再生器１２を高温再生器７Ｂの高温再生に利用された蒸気ドレンを加熱源とする蒸気ドレン加熱の補助再生器１２Ｂとしてなるものである。
【００４９】しかして、この実施例３はかかる構成を取ることにより、ボイラの給水用に戻されるか、排出される蒸気ドレンの熱を、吸収液の加熱に有効に熱回収し、高温再生器７Ｂでの加熱量の低減により省エネルギーが図られるという効果が得られる。
【００５０】実施例４本発明の実施例４を図４に示す。この実施例４は実施例３を改変したものであって、図４に示すように、低温熱交換器３の稀吸収液出口側にシリーズに低温再生器４加熱後の冷媒ドレンにより稀吸収液を加熱する熱交換器１４を付設し、かつ中温熱交換器１１とパラレルに中温再生器１０加熱後の冷媒ドレンにより中間吸収液を加熱する熱交換器１５を付設してなるものである。この熱交換器１４および熱交換器１５に供給された各冷媒ドレンは、熱交換器１４および熱交換器１５を出た後にそれぞれ配管２３に合流する。なお、この熱交換器１４、１５は、いずれか一方を設けるようにしてもよい。また、この熱交換器１４は低温熱交換器３とパラレルに付設されてもよく、熱交換器１５は中温熱交換器１１の稀液出口側にシリーズに付設されてもよい。
【００５１】しかして、この実施例４はかかる構成を取ることにより、冷却水により冷却・放熱される冷媒ドレンの熱を、吸収液の加熱に有効に熱回収し、高温再生器７Ｂでの加熱量の低減により省エネルギーが図られるという効果が得られる。
【００５２】実施例５本発明の実施例５に係る吸収冷凍機を図５に示す。この実施例５は、吸収器１、ポンプ（稀液ポンプ）２Ａ、ポンプ（中間液ポンプ）２Ｂ、ポンプ（濃液ポンプ）２Ｃ、低温熱交換器３、低温再生器４、高温熱交換器６、直火加熱式高温再生器７Ａ、凝縮器８および蒸発器９からなるリバースサイクル形の二重効用吸収冷凍機に対し、中温再生器１０および中温熱交換器１１を装着してなるものである。そして、この実施例５では、前記中温再生器１０および中温熱交換器１１に加え、補助再生器１６Ａおよび補助再生器１７Ａなどが付加されている。
【００５３】次に、かかる構成とされている吸収冷凍機における吸収液の循環サイクルについて順に説明する。
【００５４】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、稀液ポンプ２Ａによって吸収器１から低温再生器４に送給される。この稀吸収液は低温再生器４に導入される前に、低温熱交換器３および補助再生器１６Ａにおいて加熱される。すなわち、低温熱交換器３において散布濃液により加熱され、また補助再生器１６Ａにおいて高温再生に利用された排ガスにより加熱される。そして、前記稀吸収液は、低温再生器４において低温再生され、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。なお、この実施例５では高温再生器７Ａから吸収器１までの吸収液ラインに低温再生器４や中温再生器１０から吸収液が混入されないので、散布濃液の濃度は高濃吸収液の濃度と同じとなる。
【００５５】前記中間吸収液は、低温再生器４から中温再生器１０に送給される。この中間吸収液は、中温再生器１０に導入される前に、中温熱交換器１１および補助再生器１７Ａにおいて熱交換を行う。すなわち、中温熱交換器１１において高濃吸収液により加熱され、補助再生器１７Ａにおいて排ガスにより加熱される。そして、前記中間吸収液は、中温再生器１０において中温再生され、吸収している冷媒の一部をさらに放出し濃度がその分高くなって高濃度の濃吸収液となる。
【００５６】前記濃吸収液は、中温再生器１０から高温再生器７Ａに送給される。この濃吸収液は、高温再生器７Ａに導入される前に、高温熱交換器６において熱交換を行う。すなわち、高温熱交換器６において高濃吸収液により加熱される。そして、前記濃吸収液は、高温再生器７Ａにおいて高温再生され、吸収している冷媒の一部をさらに放出し濃度がその分高くなってより高濃度の高濃吸収液となる。
【００５７】前記高濃吸収液は、高温再生器７Ａから吸収器１に戻される。この高濃吸収液は、吸収器１に戻される前に、高温熱交換器６、中温熱交換器１１および低温熱交換器３と熱交換を行う。すなわち、高濃吸収液は、高温熱交換器６において濃吸収液を加熱し、中温熱交換器１１において中間吸収液を加熱し、低温熱交換器３において稀吸収液を加熱する。そして、前記高濃吸収液（散布濃液）は、吸収器１に散布され冷却水により冷却されながら、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。
【００５８】一方、前記高温再生器７Ａにおいて生成された冷媒蒸気は、配管２１を通して中温再生器１０に加熱蒸気として送給され、中温再生器１０での中間吸収液の中温再生に利用される。そして、この中温再生器１０で利用された後の冷媒ドレンは配管２２に合流する。
【００５９】前記高温再生器７Ａから排出される燃焼排ガスは、前述したように、前記二つの補助再生器１６Ａ，１７Ａ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１６Ａ，１７Ａに対しては、前記燃焼排ガスをまず補助再生器１７Ａに、その次に補助再生器１６Ａにというような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１６Ａ，１７Ａに対しパラレルに供給するようにしてもよい。
【００６０】しかして、この実施例５はかかる構成を取ることにより、大気に放出される高温の燃焼排ガスの熱を、吸収液の加熱に有効に熱回収し、高温再生器での加熱量の低減により省エネルギーが図られるという効果が得られる。
【００６１】実施例６本発明の実施例６を図６に示す。この実施例６は実施例５を改変したものであって、図６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加熱後の冷媒ドレンにより稀吸収液を加熱する熱交換器１８を付設し、かつ、中温熱交換器１１の中間吸収液出口側にシリーズに中温再生器１０加熱後の冷媒ドレンにより中間吸収液を加熱する熱交換器１９を付設してなるものである。この熱交換器１８および熱交換器１９に供給された各冷媒ドレンは、熱交換器１８および熱交換器１９を出た後にそれぞれ配管２３に合流する。
【００６２】なお、この熱交換器１８および熱交換器１９はいずれか一方のみを設けるようにしてもよい。また、この熱交換器１８は低温熱交換器３の稀液出口側にシリーズに付設されてもよく、熱交換器１９は中温熱交換器１１とパラレルに付設されて中間液を加熱するようにされてもよい。
【００６３】しかして、この実施例６はかかる構成を取ることにより、冷却水により冷却・放熱される冷却ドレンの熱を、吸収液の加熱に有効に熱回収し、高温再生器７Ａでの加熱量の低減により省エネルギーが図られるという効果が得られる。
【００６４】実施例７本発明の実施例７を図７に示す。この実施例７は実施例５を改変したものであって、図７に示すように、高温再生器７を蒸気加熱式高温再生器７Ｂとするとともに、補助再生器１６を高温再生器７Ｂの高温再生に利用された蒸気ドレンを加熱源とする蒸気ドレン加熱の補助再生器１６Ｂとしてなるものである。
【００６５】しかして、この実施例７はかかる構成を取ることにより、ボイラの給水用に戻されるか、排出される蒸気ドレンの熱を、吸収液の加熱に有効に熱回収し、高温再生器７Ｂでの加熱量の低減により省エネルギーが図られるという効果が得られる。
【００６６】実施例８本発明の実施例８を図８に示す。この実施例８は実施例７を改変したものであって、図８に示すように、低温熱交換器３の稀吸収液出口側にシリーズに低温再生器４加熱後の冷媒ドレンにより稀吸収液を加熱する熱交換器１８を付設し、かつ中温熱交換器１１とパラレルに中温再生器１０加熱後の冷媒ドレンにより中間吸収液を加熱する熱交換器１９を付設してなるものである。この熱交換器１８および熱交換器１９に供給された各冷媒ドレンは、熱交換器１８および熱交換器１９を出た後にそれぞれ配管２３に合流する。
【００６７】なお、この熱交換器１８、１９は、いずれか一方を設けるようにしてもよい。また、この熱交換器１８は低温熱交換器３とパラレルに付設されてもよく、熱交換器１９は中温熱交換器１１の中間液出口側にシリーズに付設されてもよい。
【００６８】しかして、この実施例８はかかる構成を取ることにより、冷却水により冷却・放熱される冷却ドレンの熱を、吸収液の加熱に有効に熱回収し、高温再生器７Ａでの加熱量の低減により省エネルギーが図られるという効果が得られる。
【００６９】実施例９本発明の実施例９を図９に示す。この実施例９は実施例５を改変したものであって、図９に示すように、中間吸収液の一部を中間液ポンプ２Ｂにより中温再生器１０に送給し、残部を中間液ポンプ２Ｂの吸込側手前側より配管３１により分岐させて低温熱交換器３の加熱側に直接送給するようにしてなるものである。すなわち、配管３１により中間液ポンプ２Ｂの吸込側と低温熱交換器３の加熱側の入口側とを連通させてなるものである。なお、分岐部の流量制御は、例えばオリフィス３２によりなせばよい。
【００７０】しかして、この実施例９はかかる構成を取ることにより、高温側へ吸収する吸収液量を減少させ、高温側で発生する熱損失量が低減され熱効率の向上が図られるとともに、稀液ポンプ２Ａのキャビテーション防止も図られるという効果が得られる。
【００７１】実施例１０本発明の実施例１０を図１０に示す。この実施例１０は実施例５を改変したものであって、図１０に示すように、濃吸収液の一部を濃液ポンプ２Ｃにより高温再生器７Ａに送給し、残部を濃液ポンプ２Ｃの吸込側手前側より配管３３により分岐させて中温熱交換器１１の加熱側に直接送給するようにしてなるものである。すなわち、配管３３により濃液ポンプ２Ｃの吸込側と中温熱交換器１１の加熱側の入口側とを連通させてなるものである。なお、分岐部の流量制御は、例えばオリフィス３４によりなせばよい。
【００７２】しかして、この実施例１０はかかる構成を取ることにより、高温側へ供給する吸収液量を減少させ、高温側で発生する熱損失量が低減され熱効率の向上が図られるとともに、稀液ポンプ２Ａのキャビテーション防止も図られるという効果が得られる。
【００７３】実施１１本発明の実施例１１を図１１に示す。この実施例１１は実施例１あるいは実施例５を改変したものであって、図１１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、そして冷水および冷却水を第２ブロックＢから第１ブロックＡ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。
【００７４】しかして、この実施例１１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。
【００７５】実施例１２本発明の実施例１２を図１２に示す。この実施例１２は実施例１１を改変したものであって、図１２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。
【００７６】しかして、この実施例１２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。
【００７７】実施例１３本発明の実施例１３を図１３および図１４に示す。この実施例１３は実施例１あるいは実施例５を改変したものであって、図１３および図１４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に流すようにしてなるものである。
【００７８】しかして、この実施例１３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４の温度、圧力が下がり、高温再生器７Ａの温度、圧力が下がり循環系の温度、圧力が下げられるので、吸収液の温度、濃度を下がり低温熱源の有効利用が図られるという効果が得られる。
【００７９】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、本発明は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、実施例１１および実施例１２においては、吸収器１と蒸発器９との組合せは二組とされているが、三組またはそれ以上とされてもよい。また、冷媒ドレンにより吸収液を加熱する熱交換器は、低温熱交換器および中温熱交換器とパラレルに配設されてもよく、あるいはシリーズに配設されてもよい。
【００８０】
【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、二重効用吸収冷凍機および二重効用吸収冷温水器に対し中温再生器および中温熱交換器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を図ることができると同時に、省エネルギーおよび省資源を図ることができるという優れた効果が得られる。
【００８１】また、低温再生器への吸収液入口側位置、および／または中温再生器への吸収液入口側位置に、高温再生器からの排出物（排ガスまたは蒸気ドレン）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させることができ、さらに大きな省エネルギーを図ることができるという優れた効果も得られる。
|
| 【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２０００−２５７９７６（Ｐ２０００−２５７９７６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年９月２２日（２０００．９．２２） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−８１６９８ |
|