| 【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】冷水の出口温度を従来と同一にしながら、冷凍効率が改善されてなる吸収冷凍機を提供する。
【解決手段】第１蒸発器４Ａと第１吸収器１Ａとを上下に有する第１ブロックＡと、第２蒸発器４Ｂと第２吸収器１Ｂとを上下有する第２ブロックＢとを単一胴１０内に並列的に備え、冷水を前記第２蒸発器４Ｂから前記第１蒸発器４Ａにシリーズに送給し、かつ吸収液を前記第１吸収器１Ａから前記第２吸収器１Ｂにシリーズに送給するよう構成してなるものである。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 第１蒸発器と第１吸収器とを上下に有する第１ブロックと、第２蒸発器と第２吸収器とを上下有する第２ブロックとを単一胴内に並列的に備え、冷水を前記第２蒸発器から前記第１蒸発器にシリーズに送給し、かつ吸収液を前記第１吸収器から前記第２吸収器にシリーズに送給することを特徴とする吸収冷凍機。
【請求項２】 冷媒を第１蒸発器と第２蒸発器とにパラレルに送給してなることを特徴とする請求項１記載の吸収冷凍機。
【請求項３】 冷却水を第２吸収器から第１吸収器にシリーズに送給し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】 冷却水を第１吸収器および第２吸収器にパラレルに送給し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５】 冷却水を凝縮器に送給した後に吸収器に送給してなることを特徴とする請求項１、２、３または４記載の吸収冷凍機。
【請求項６】 第１蒸発器と第１吸収液器との間および第２蒸発器と第２吸収器との間にそれぞれ第１冷媒溜りおよび第２冷媒溜りが配設され、前記第１冷媒溜りおよび第２冷媒溜りが連通されてなることを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の吸収冷凍機。
【請求項７】 吸収冷凍機が単効用、二重効用、三重効用とされてなることを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６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、吸収液の濃度を従来より薄い領域まで利用することが可能となり、また加熱源の熱を温度の低い領域まで利用することが可能となり、さらに循環量が低減されてなる吸収冷凍機に関する。ここで、吸収冷凍機には吸収冷温水機も含まれるものとする。
【０００２】
【従来の技術】従来より、図４に示すように、吸収液を吸収器１から順に、熱交換器２、再生器３、前記熱交換器２を経て前記吸収器１に戻るように循環させる吸収冷凍機が知られている。そして、かかる吸収冷凍機においては、単一胴１０内に蒸発器４と吸収器１とが備えられている。なお、図４において、符号は凝縮器５、符号Ｐはポンプをそれぞれ示す。
【０００３】しかしながら、かかる吸収冷凍機においては、温度バランスの関係から吸収液の飽和蒸気温度は冷媒の蒸発温度に影響を与え、そして冷水の蒸発器出口温度に影響を与える。例えば、図５に示すように、冷水の蒸発器入口温度が１２℃で出口温度が７℃とすれば、吸収液の吸収器１での飽和蒸気温度は、例えば冷媒が３℃で蒸発できるようにしなければならない。また、吸収液飽和温度はその吸収液の濃度および温度により決定されるため、それ以上に吸収液濃度を低下させることができない。
【０００４】そのため、従来の吸収冷凍機は、加熱源の温度の利用できる範囲がせまいという問題がある。
【０００５】
【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、冷水の蒸発器出口温度を従来と同一にしながら、吸収液の濃度を従来より薄くして運転ができ、それにより加熱源の温度も従来より低い範囲まで利用できて冷凍効率が改善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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の吸収冷凍機は、第１蒸発器と第１吸収器とを上下に有する第１ブロックと、第２蒸発器と第２吸収器とを上下有する第２ブロックとを単一胴内に並列的に備え、冷水を前記第２蒸発器から前記第１蒸発器にシリーズに送給し、かつ吸収液を前記第１吸収器から前記第２吸収器にシリーズに送給することを特徴とする。
【０００７】本発明の吸収冷凍機においては、冷媒を第１蒸発器と第２蒸発器とにパラレルに送給してもよい。
【０００８】また、本発明の吸収冷凍機においては、冷却水を第２吸収器から第１吸収器にシリーズに送給してもよく、冷却水を第１吸収器および第２吸収器にパラレルに送給してもよく、あるいは冷却水を凝縮器に送給した後に吸収器に送給してもよい。
【０００９】さらに、本発明の吸収冷凍機においては、第１蒸発器と第１吸収液器との間および第２蒸発器と第２吸収器との間に、それぞれ第１冷媒溜りおよび第２冷媒溜りが配設され、前記第１冷媒溜りおよび第２冷媒溜りが連通されてなるのが好ましい。
【００１０】ここで、吸収冷凍機は、例えば単効用、二重効用、三重効用とされる。
【００１１】
【作用】本発明は前記の如く構成されているので、冷水と熱交換する冷媒の蒸発温度レベルを２段階に分けることができるため、第２ブロックにおける吸収液の吸収器での飽和蒸気温度を、第１ブロックにおけるそれよりも高くできる。そのため、吸収液濃度をその分薄くできる。したがって、吸収冷凍機における吸収液加熱源の熱を低い温度領域まで利用可能となる。その結果、吸収液の循環量が低減されて熱の有効利用が促進され、吸収冷凍機の冷凍効率が向上する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら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。
【００１３】実施形態１本発明の実施形態１の吸収冷凍機を図１に概略図で示し、この吸収冷凍機は、吸収液を吸収器１から順に、熱交換器２、再生器３、前記熱交換器２を経て前記吸収器１に戻るように循環させる吸収冷凍機において、単一胴１０内に蒸発器４と吸収器１との組合せを２組配設してなるものである。すなわち、図１に示すように、第１蒸発器４Ａと第１吸収器１Ａとを上下に有する第１ブロックＡと、第２蒸発器４Ｂと第２吸収器１Ｂとを有する第２ブロックＢとを、単一胴１０内に仕切り壁１１を隔てて並列させて配設してなるものである。また、第１蒸発器４Ａと第１吸収器１Ａとの間には第１冷媒溜り６Ａが配設され、第２蒸発器４Ｂと第２吸収器１Ｂとの間には第２冷媒溜り６Ｂが配設されている。図示例では、単一の冷媒溜り６を前記仕切り壁１１により分割することにより、第１冷媒溜り６Ａと第２冷媒溜り６Ｂとが形成されている。また、この仕切り壁１１の冷媒溜り６底面との間は適宜切欠き（連通孔）１２が設けられていて、第１冷媒溜り６Ａと第２冷媒溜り６Ｂとは連通されている。
【００１４】なお、図１において、図４と同一の符号を付したものは同一または類似の構成要素を示す。
【００１５】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等の循環について説明する。
【００１６】第１吸収器１Ａにおいて散布された吸収液は、冷却水により冷却されながら第１蒸発器４Ａで蒸発した冷媒蒸気を吸収し、その分濃度が薄められて第１ブロックＡの底部に溜る。この底部に溜った吸収液（第１稀吸収液）は、底部からポンプ（第１稀液ポンプ）２１により抜かれて第２吸収器１Ｂに送給されて散布される。第２吸収器１Ｂにおいて散布された吸収液は、冷却水により冷却されながら第２蒸発器４Ｂで蒸発した冷媒蒸気を吸収し、その分濃度が薄められて第２ブロックＢの底部に溜る。この第２ブロックＢの底部に溜った吸収液（第２稀吸収液）は、底部からポンプ（第２稀液ポンプ）２２により抜かれて再生器３に送給されるが、その途中において熱交換器２において再生器３からの濃吸収液により加熱され、その加熱された状態で再生器３に導入される。
【００１７】再生器３に導入された第２稀吸収液は、再生器３において加熱媒体（加熱蒸気や燃焼ガス）により加熱され、吸収している冷媒を冷媒蒸気として放出し、その分濃度が高められた吸収液（濃吸収液）となって再生器３に溜る。すなわち、吸収液は再生器３において再生されて再生器３に溜る。この溜った濃吸収液は底部から抜かれることにより、あるいはオーバーフロー等の流動により、第１吸収器１Ａに戻されて散布されるが、その途中において前述したように熱交換器２において第２稀吸収液を加熱する。
【００１８】再生器３において第２稀吸収液から放出された冷媒蒸気は、再生器３に併設されている凝縮器５に送給され、冷却水により冷却されて液体となって凝縮器５に溜る。つまり、冷媒となって凝縮器５に溜る。この溜った冷媒は圧力差およびヘッド差により第１冷媒溜り６Ａもしくは第２冷媒溜り６Ｂに送給され、または第１冷媒溜り６Ａおよび第２冷媒溜り６Ｂに同時に送給される。この第１冷媒溜り６Ａおよび第２冷媒溜り６Ｂに溜った冷媒は、連通孔１２を通して第１冷媒溜り６Ａと第２冷媒溜り６Ｂとの間を行き交う。
【００１９】しかして、第１冷媒溜り６Ａおよび第２冷媒溜り６Ｂに溜った冷媒は、ポンプ（冷媒ポンプ）２３により第１蒸発器４Ａおよび第２蒸発器４Ｂにパラレルに送給されて散布される。
【００２０】第１蒸発器４Ａおよび第２蒸発器４Ｂに散布された冷媒は、蒸発してそれぞれ第１吸収器１Ａおよび第２吸収器１Ｂに飛散して吸収液により吸収される。冷媒はこの蒸発の際に冷水から気化熱を奪うことにより冷水を冷却する。なお、蒸発しなかった冷媒はそれぞれ第１冷媒溜り６Ａおよび第２冷媒溜り６Ｂに落下して再び散布される。
【００２１】なお、この実施形態１では、冷水は第２蒸発器４Ｂから第１蒸発器４Ａへシリーズに送給されるようにされており、また吸収器１に対する冷却水は第２吸収器１Ｂから第１吸収器１Ａへシリーズに送給されるようにされている。
【００２２】しかして、この実施形態１はかかる構成を取ることにより、吸収液１内の圧力、蒸発器４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という効果が得られる。
【００２３】実施形態２本発明の実施形態２の吸収冷凍機を図２に概略図で示す。この実施形態２は実施形態１を改変してなるものであって、図２に示すように、冷却水を凝縮器５かに送給した後、第１吸収器１Ａおよび第２吸収器１Ｂにパラレルに送給してなるものである。この実施形態２のその余の構成は実施形態１と同様とされている。
【００２４】しかして、この実施形態２はかかる構成を取ることにより、凝縮器５へ温度の低い冷却水を先に通すことにより、凝縮器の温度、圧力が低下しそれにより低温再生器の温度、圧力が下がり、高温再生器の温度、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、濃度を低くでき低温熱源の有効利用が図られるという効果が得られる。
【００２５】
【実施例】次に、本発明を具体的な実施例に基づいてより具体的に説明する。なおここでは、冷水を１２℃から７℃まで冷却する場合について説明する。
【００２６】実施例この実施例では、図３に示すように、冷水を第２蒸発器で１２℃から９．５℃まで冷却し、ついで第１蒸発器で９．５℃から７℃まで冷却するものとする。
【００２７】このようにすると、図３に示すように、第１ブロックにおける吸収液の吸収器での飽和蒸気温度は、従来と同様に、冷水の蒸発器出口温度７℃に制約を受けるが、第２蒸発器では冷水の出口温度は９．５℃であるので、第２ブロックにおける吸収液の吸収器での飽和蒸気温度は７℃により制約されることはなく、例えば第１ブロックより２．５℃高くすることができる。そして、冷水出口温度を７℃とするための冷媒蒸発温度が３℃とすると、吸収液濃度は６０〜６３％程度であるのに対し、冷水出口温度を９．５℃とするための冷媒蒸発温度を５．５℃とすると、吸収液濃度は５７〜６０％でよくなるので、吸収液の濃度を薄くすることができる分だけ加熱源の熱交換に利用する温度を下げることができる。それに伴い、循環量を低減できて熱交換器効率が向上し、吸収冷凍機の冷凍効率が向上する。つまり、ＣＯＰが向上する。
【００２８】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。
【００２９】例えば、実施形態においては単効用の吸収冷凍機を例に取り説明されているが、本発明が適用できる吸収冷凍機は単効用に限定されるものではなく、二重効用あるいは三重効用の吸収冷凍機にも適用ができる。また、実施例では第２ブロックの第２吸収器における吸収液の飽和蒸気温度は第１ブロックの第１吸収器より２．５℃高くされているが、前記温度に限定されるものではなく、他の要因、例えば伝熱面積、冷却水温度、吸収液濃度により適宜変更できる。さらに、実施形態では吸収器と蒸発器との組合せは２組とされているが、３組あるいはそれ以上とされてもよい。
【００３０】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、冷水の蒸発器出口温度を従来と同様に維持しながら、加熱源の熱を低い領域まで利用することが可能となるので、吸収冷凍機の冷凍効率を向上させることができるという優れた効果が得られる。
|
| 【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２０００−２６６４２２（Ｐ２０００−２６６４２２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年９月２９日（２０００．９．２９） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−８１７０３ |
|