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【発明の名称】 蒸気焚吸収冷温水機
【発明者】 【氏名】佐久間 貴洋

【氏名】三宅 聡

【氏名】内田 修一郎

【要約】 【課題】大形化することなく濃溶液で稀溶液を制御し、また高負荷から部分負荷域まで加熱源の蒸気を安定して制御できる蒸気焚吸収冷温水機を提供する。

【解決手段】高温再生器11から吸収器4に送られる濃溶液によって吸収器4から高温再生器11および低温再生器9に送られる稀溶液を制御するため、分岐前の配管系に設けられた制御手段16、17を高温再生器11に取り付け、吸収器4から高温再生器11および低温再生器9に送られる稀溶液と高温再生器11を加熱後の蒸気とを熱交換するドレンクーラ19を、分岐前の配管系に設け、制御手段16、17の前後において稀溶液と冷媒を分離した濃溶液とをそれぞれ熱交換する低温溶液熱交換器8および高温溶液熱交換器10とを設ける。
【特許請求の範囲】
【請求項1】 外部熱源から供給される蒸気を加熱源として冷媒蒸気を溶液から分離する高温再生器と、この高温再生器で分離した冷媒蒸気を加熱源として冷媒蒸気を溶液から分離する低温再生器と、この低温再生器で分離した冷媒蒸気を液化する凝縮器と、この凝縮器で液化した冷媒を蒸気に変える蒸発器と、この蒸発器で発生した冷媒蒸気を溶液に吸収させる吸収器と、冷媒蒸気を吸収した稀溶液を吸収器から高温再生器および低温再生器に並行して送るために分岐した配管系とを備える蒸気焚吸収冷温水機において、前記高温再生器から吸収器に送られる濃溶液によって吸収器から高温再生器および低温再生器に送られる稀溶液を制御するため、前記分岐前の配管系に設けられた制御手段を前記高温再生器に取り付け、前記吸収器から高温再生器および低温再生器に送られる稀溶液と前記高温再生器を加熱後の蒸気とを熱交換するドレンクーラを、前記分岐前の配管系に設け、前記制御手段の前後において稀溶液と冷媒を分離した濃溶液とをそれぞれ熱交換する低温溶液熱交換器および高温溶液熱交換器とを設けることを特徴とする蒸気焚吸収冷温水機。
【請求項2】 外部熱源から供給される蒸気を加熱源として冷媒蒸気を溶液から分離する高温再生器と、この高温再生器で分離した冷媒蒸気を加熱源として冷媒蒸気を溶液から分離する低温再生器と、この低温再生器で分離した冷媒蒸気を液化する凝縮器と、この凝縮器で液化した冷媒を蒸気に変える蒸発器と、この蒸発器で発生した冷媒蒸気を溶液に吸収させる吸収器と、冷媒蒸気を吸収した稀溶液を吸収器から高温再生器および低温再生器に並行して送るために分岐した配管系とを備える蒸気焚吸収冷温水機において、前記高温再生器から吸収器に送られる濃溶液によって吸収器から高温再生器および低温再生器に送られる稀溶液を制御するため、前記分岐前の配管系に設けられた制御手段を前記高温再生器に取り付け、前記吸収器から低温再生器に送られる稀溶液と前記高温再生器を加熱後の蒸気とを熱交換するドレンクーラを、前記分岐後の低温再生器の配管系に設け、前記制御手段の前後において稀溶液と冷媒を分離した濃溶液とをそれぞれ熱交換する低温溶液熱交換器および高温溶液熱交換器とを設けることを特徴とする蒸気焚吸収冷温水機。
【請求項3】 外部熱源から供給される蒸気を加熱源として冷媒蒸気を溶液から分離する高温再生器と、この高温再生器で分離した冷媒蒸気を加熱源として冷媒蒸気を溶液から分離する低温再生器と、この低温再生器で分離した冷媒蒸気を液化する凝縮器と、この凝縮器で液化した冷媒を蒸気に変える蒸発器と、この蒸発器で発生した冷媒蒸気を溶液に吸収させる吸収器と、冷媒蒸気を吸収した稀溶液を吸収器から高温再生器および低温再生器に並行して送るために分岐した配管系とを備える蒸気焚吸収冷温水機において、前記高温再生器から吸収器に送られる濃溶液によって吸収器から高温再生器および低温再生器に送られる稀溶液を制御するため、前記分岐前の配管系に設けられた制御手段を前記高温再生器に取り付け、前記吸収器から高温再生器に送られる稀溶液と前記高温再生器を加熱後の蒸気とを熱交換するドレンクーラを、前記分岐後の高温再生器の配管系に設け、前記制御手段の前後において稀溶液と冷媒を分離した濃溶液とをそれぞれ熱交換する低温溶液熱交換器および高温溶液熱交換器とを設けることを特徴とする蒸気焚吸収冷温水機。
【請求項4】 外部熱源から供給される蒸気を加熱源として冷媒蒸気を溶液から分離する高温再生器と、この高温再生器で分離した冷媒蒸気を加熱源として冷媒蒸気を溶液から分離する低温再生器と、この低温再生器で分離した冷媒蒸気を液化する凝縮器と、この凝縮器で液化した冷媒を蒸気に変える蒸発器と、この蒸発器で発生した冷媒蒸気を溶液に吸収させる吸収器と、冷媒蒸気を吸収した稀溶液を吸収器から高温再生器および低温再生器に並行して送るために分岐した配管系とを備える蒸気焚吸収冷温水機において、前記高温再生器から吸収器に送られる濃溶液によって吸収器から高温再生器および低温再生器に送られる稀溶液を制御するため、前記分岐前の配管系に設けられた制御手段を前記高温再生器に取り付け、前記吸収器から低温再生器に送られる稀溶液と前記高温再生器を加熱後の蒸気とを熱交換するドレンクーラを、前記分岐後の低温再生器の配管系に設け、前記制御手段の後において稀溶液と冷媒を分離した濃溶液とをそれぞれ熱交換する低温溶液熱交換器および高温溶液熱交換器とを設けることを特徴とする蒸気焚吸収冷温水機。
【請求項5】 外部熱源から供給される蒸気を加熱源として冷媒蒸気を溶液から分離する高温再生器と、この高温再生器で分離した冷媒蒸気を加熱源として冷媒蒸気を溶液から分離する低温再生器と、この低温再生器で分離した冷媒蒸気を液化する凝縮器と、この凝縮器で液化した冷媒を蒸気に変える蒸発器と、この蒸発器で発生した冷媒蒸気を溶液に吸収させる吸収器と、冷媒蒸気を吸収した稀溶液を吸収器から高温再生器および低温再生器に並行して送るために分岐した配管系とを備える蒸気焚吸収冷温水機において、前記高温再生器から吸収器に送られる濃溶液によって吸収器から高温再生器および低温再生器に送られる稀溶液を制御するため、前記分岐前の配管系に設けられた制御手段を前記高温再生器に取り付け、前記吸収器から送られる稀溶液と前記高温再生器を加熱後の蒸気とを熱交換するドレンクーラを、前記分岐前の配管系からさらに分岐した高温再生器の配管系に設け、前記制御手段の後において稀溶液と冷媒を分離した濃溶液とをそれぞれ熱交換する低温溶液熱交換器および高温溶液熱交換器とを設けることを特徴とする蒸気焚吸収冷温水機。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、外部熱源から供給される蒸気を加熱源とする蒸気焚吸収冷温水機に係り、一部の濃溶液で全稀溶液を制御して高負荷から部分負荷域まですぐれた運転特性を得ることができ、また、外部熱源から供給された蒸気を安定して低温度に環水できる蒸気焚吸収冷温水機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の吸収冷温水機においては、たとえば特開平10―38402号公報に記載されるように、切替弁の操作により蒸発器から冷水と温水の取出しとを可能にし、冷水もしくは温水の取出し時のいずれにおいても外部熱源から供給される蒸気を環水していた。外部熱源から供給される蒸気は、吸収器から高温再生器に送られる一部の稀溶液と熱交換されていた。
【0003】また、特開平05―26533号公報に記載されるように、特に大がかりな装置を必要とせずに溶液循環量の制御が実現され、高負荷から部分負荷域まで運転可能なガス焚もしくは油焚の吸収冷温水機が開示されている。
【0004】さらに、外部熱源から蒸気を供給して高温再生器を加熱する蒸気焚吸収冷温水機も知られており、その冷凍サイクルを図6で示す系統図を参照して説明する。
【0005】1は蒸発器で、冷媒は冷媒ポンプ2によって循環して蒸発器伝熱管3の表面に散布される。冷媒は冷水と熱交換して、蒸気に変化する。発生した冷媒蒸気は吸収器4に送られ、伝熱管6の表面に散布された溶液に吸収される。冷媒蒸気を吸収した稀溶液は、溶液ポンプ5により稀溶液配管7で低温溶液熱交換器8を経て一部は稀溶液配管7bで低温再生器9へ、残りは稀溶液配管7aで高温溶液熱交換器10を経て高温再生器11へ送られる。稀溶液は、高温再生器11で蒸気配管18内を流通する蒸気によって加熱され、冷媒蒸気を稀溶液から分離する。
【0006】また、低温再生器9においては、稀溶液は高温再生器11で発生した冷媒蒸気を加熱源として冷媒蒸気を分離する。冷媒蒸気を分離した濃溶液は、高温再生器11から濃溶液配管12aで高温溶液熱交換器10と低温溶液熱交換器8とを経て吸収器4へ送られる。低温再生器9において冷媒蒸気を分離した濃溶液は、濃溶液配管12bで低温溶液熱交換器8を経て吸収器4へ送られる。低温再生器9で発生した冷媒蒸気は凝縮器13へ送られ、吸収器伝熱管6の表面で凝縮する。凝縮した冷媒は蒸発器1へ送られる。
【0007】一方、高温再生器11で加熱源として利用された蒸気は、吸収器4から低温再生器9へ送られるドレンクーラ19において稀溶液と熱交換して低温度で環水される。高温再生器11の加熱源の蒸気量は、温度調節装置14からの命令を受けて蒸気制御弁15により制御される。フロートバルブ16は吸収器4からの一部の稀溶液を制御するため稀溶液配管7aに設置されており、フロートボックス17は濃溶液を高温再生器11から吸収器4へ供給する濃溶液配管12aに配置されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記特開平10―38402号公報に記載のものは、外部熱源から供給される蒸気は吸収器から高温再生器へ送られる一部の稀溶液と熱交換して環水しているが、高温再生器から吸収器へ送られる濃溶液によって全稀溶液を制御することについては配慮されていなかった。
【0009】また、特開平05―26533号公報に記載のものは、特に大がかりな装置を必要とせずに溶液循環量が制御され、高負荷から部分負荷域まで運転可能のものであるが、高温再生器の加熱源がガス焚もしくは油焚に限られたものであった。
【0010】さらに、図6に示される蒸気焚吸収冷温水機においても、高温再生器から吸収器へ送られる濃溶液によって全稀溶液を制御する構成については配慮されていなかった。
【0011】本発明は、上記従来の技術の課題を解決するためになされたもので、その目的は、加熱源が外部熱源から供給される蒸気を熱源とする蒸気焚においても装置を大形化することなく、一部の濃溶液で全稀溶液を制御することのできる蒸気焚吸収冷温水機を提供することにある。
【0012】また、本発明の他の目的は、高負荷から部分負荷域まで外部熱源から供給される蒸気を安定して低温度で環水する蒸気焚吸収冷温水機を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明の蒸気焚吸収冷温水機に係る発明の構成は、外部熱源から供給される蒸気を加熱源として冷媒蒸気を溶液から分離する高温再生器と、この高温再生器で分離した冷媒蒸気を加熱源として冷媒蒸気を溶液から分離する低温再生器と、この低温再生器で分離した冷媒蒸気を液化する凝縮器と、この凝縮器で液化した冷媒を蒸気に変える蒸発器と、この蒸発器で発生した冷媒蒸気を溶液に吸収させる吸収器と、冷媒蒸気を吸収した稀溶液を吸収器から高温再生器および低温再生器に並行して送るために分岐した配管系とを備える蒸気焚吸収冷温水機において、前記高温再生器から吸収器に送られる濃溶液によって吸収器から高温再生器および低温再生器に送られる稀溶液を制御するため、前記分岐前の配管系に設けられた制御手段を前記高温再生器に取り付け、前記吸収器から高温再生器および低温再生器に送られる稀溶液と前記高温再生器を加熱後の蒸気とを熱交換するドレンクーラを、前記分岐前の配管系に設け、前記制御手段の前後において稀溶液と冷媒を分離した濃溶液とをそれぞれ熱交換する低温溶液熱交換器および高温溶液熱交換器とを設けるものである。
【0014】また、上記目的を達成するために、本発明の蒸気焚吸収冷温水機に係る発明の構成は、外部熱源から供給される蒸気を加熱源として冷媒蒸気を溶液から分離する高温再生器と、この高温再生器で分離した冷媒蒸気を加熱源として冷媒蒸気を溶液から分離する低温再生器と、この低温再生器で分離した冷媒蒸気を液化する凝縮器と、この凝縮器で液化した冷媒を蒸気に変える蒸発器と、この蒸発器で発生した冷媒蒸気を溶液に吸収させる吸収器と、冷媒蒸気を吸収した稀溶液を吸収器から高温再生器および低温再生器に並行して送るために分岐した配管系とを備える蒸気焚吸収冷温水機において、前記高温再生器から吸収器に送られる濃溶液によって吸収器から高温再生器および低温再生器に送られる稀溶液を制御するため、前記分岐前の配管系に設けられた制御手段を前記高温再生器に取り付け、前記吸収器から低温再生器に送られる稀溶液と前記高温再生器を加熱後の蒸気とを熱交換するドレンクーラを、前記分岐後の低温再生器の配管系に設け、前記制御手段の前後において稀溶液と冷媒を分離した濃溶液とをそれぞれ熱交換する低温溶液熱交換器および高温溶液熱交換器とを設けるものである。
【0015】さらにまた、上記目的を達成するために、本発明の蒸気焚吸収冷温水機に係る発明の構成は、外部熱源から供給される蒸気を加熱源として冷媒蒸気を溶液から分離する高温再生器と、この高温再生器で分離した冷媒蒸気を加熱源として冷媒蒸気を溶液から分離する低温再生器と、この低温再生器で分離した冷媒蒸気を液化する凝縮器と、この凝縮器で液化した冷媒を蒸気に変える蒸発器と、この蒸発器で発生した冷媒蒸気を溶液に吸収させる吸収器と、冷媒蒸気を吸収した稀溶液を吸収器から高温再生器および低温再生器に並行して送るために分岐した配管系とを備える蒸気焚吸収冷温水機において、前記高温再生器から吸収器に送られる濃溶液によって吸収器から高温再生器および低温再生器に送られる稀溶液を制御するため、前記分岐前の配管系に設けられた制御手段を前記高温再生器に取り付け、前記吸収器から高温再生器に送られる稀溶液と前記高温再生器を加熱後の蒸気とを熱交換するドレンクーラを、前記分岐後の高温再生器の配管系に設け、前記制御手段の前後において稀溶液と冷媒を分離した濃溶液とをそれぞれ熱交換する低温溶液熱交換器および高温溶液熱交換器とを設けるものである。
【0016】さらにまた、上記目的を達成するために、本発明の蒸気焚吸収冷温水機に係る発明の構成は、外部熱源から供給される蒸気を加熱源として冷媒蒸気を溶液から分離する高温再生器と、この高温再生器で分離した冷媒蒸気を加熱源として冷媒蒸気を溶液から分離する低温再生器と、この低温再生器で分離した冷媒蒸気を液化する凝縮器と、この凝縮器で液化した冷媒を蒸気に変える蒸発器と、この蒸発器で発生した冷媒蒸気を溶液に吸収させる吸収器と、冷媒蒸気を吸収した稀溶液を吸収器から高温再生器および低温再生器に並行して送るために分岐した配管系とを備える蒸気焚吸収冷温水機において、前記高温再生器から吸収器に送られる濃溶液によって吸収器から高温再生器および低温再生器に送られる稀溶液を制御するため、前記分岐前の配管系に設けられた制御手段を前記高温再生器に取り付け、前記吸収器から低温再生器に送られる稀溶液と前記高温再生器を加熱後の蒸気とを熱交換するドレンクーラを、前記分岐後の低温再生器の配管系に設け、前記制御手段の後において稀溶液と冷媒を分離した濃溶液とをそれぞれ熱交換する低温溶液熱交換器および高温溶液熱交換器とを設けるものである。
【0017】さらにまた、上記目的を達成するために、本発明の蒸気焚吸収冷温水機に係る発明の構成は、外部熱源から供給される蒸気を加熱源として冷媒蒸気を溶液から分離する高温再生器と、この高温再生器で分離した冷媒蒸気を加熱源として冷媒蒸気を溶液から分離する低温再生器と、この低温再生器で分離した冷媒蒸気を液化する凝縮器と、この凝縮器で液化した冷媒を蒸気に変える蒸発器と、この蒸発器で発生した冷媒蒸気を溶液に吸収させる吸収器と、冷媒蒸気を吸収した稀溶液を吸収器から高温再生器および低温再生器に並行して送るために分岐した配管系とを備える蒸気焚吸収冷温水機において、前記高温再生器から吸収器に送られる濃溶液によって吸収器から高温再生器および低温再生器に送られる稀溶液を制御するため、前記分岐前の配管系に設けられた制御手段を前記高温再生器に取り付け、前記吸収器から送られる稀溶液と前記高温再生器を加熱後の蒸気とを熱交換するドレンクーラを、前記分岐前の配管系からさらに分岐した高温再生器の配管系に設け、前記制御手段の後において稀溶液と冷媒を分離した濃溶液とをそれぞれ熱交換する低温溶液熱交換器および高温溶液熱交換器とを設けるものである。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図を参照して説明する。
【0019】[実施例1]図1は、本発明の第1の実施例に係る蒸気焚吸収冷温水機のサイクル系統図である。
【0020】蒸発器1は、内圧が約百分の一気圧に保たれている。冷媒である水は冷媒ポンプ2によって循環して内部に冷水が流通している蒸発器伝熱管3の表面に散布される。これにより冷媒は冷水と熱交換して、形態を水から蒸気に変化する。発生した冷媒蒸気は低圧に保たれた吸収器4に送られ、内部に冷却水が流通している吸収器伝熱管6の表面に散布された溶液(臭化リチウム水溶液)に吸収される。冷媒蒸気を吸収した稀溶液は、溶液ポンプ5により稀溶液配管7で低温溶液熱交換器8を経て一部は稀溶液配管7bで低温再生器9へ、残りは稀溶液配管7aで高温溶液熱交換器10を経て高温再生器11へ送られる。
【0021】稀溶液は、高温再生器11では外部熱源から供給される蒸気配管18内を流通する蒸気により加熱され、冷媒蒸気を稀溶液から分離する。また、低温再生器9では、稀溶液は高温再生器11で発生した冷媒蒸気を加熱源として冷媒蒸気を稀溶液から分離する。
【0022】冷媒蒸気を分離した濃溶液は、高温再生器11からは、濃溶液配管12aで高温溶液熱交換器10と低温溶液熱交換器8とを経て吸収器4へ送られる。低温再生器9からは、濃溶液配管12bで低温溶液熱交換器8を経て吸収器4へ送られる。低温再生器9で発生した冷媒蒸気は低圧に保たれた凝縮器13へ送られ、内部に冷却水が流通している吸収器伝熱管6の表面で凝縮する。凝縮した冷媒は蒸発器1へ送られ、サイクルを一巡する。
【0023】一方、高温再生器11で稀溶液を加熱するため外部熱源から供給された蒸気は、吸収器4から高温再生器11及び低温再生器9へ稀溶液配管7a及び7bによって送られる前の配管に配置されたドレンクーラ19において、稀溶液と熱交換をして環水される。
【0024】高温再生器11の加熱源である外部熱源から供給される蒸気の量は、温度調節装置14からの命令を受けて蒸気制御弁15によって制御される。フロートバルブ16は、吸収器4から送られる稀溶液配管7に設置されている。フロートボックス17は、高温再生器11から吸収器4に供給される濃溶液配管12aに設置されている。これらフロートバルブ16とフロートボックス17とによって、高温再生器11から吸収器4に供給される濃溶液によって吸収器4から送られる全稀溶液を制御する制御手段を構成している。
【0025】上記構成により、高温再生器11から吸収器4に供給される濃溶液によって吸収器4から送られる全稀溶液を制御することができ、この全稀溶液と熱交換するために必要な蒸気量を蒸気制御弁15で制御することができ、高負荷から部分負荷域まで効率の良い運転を行うことができる。また、ドレンクーラ19において、稀溶液と熱交換して安定して低温度(約90℃)で環水することができる。
【0026】[実施例2]図2は、本発明の第2の実施例に係る蒸気焚吸収冷温水機のサイクル系統図である。図中、図1と同一符号のものは同等部分であるから、その説明を省略する。
【0027】図2の実施例が、図1の実施例と異なる点は、ドレンクーラ19を低温再生器9に送られる稀溶液配管7bに設置して加熱源である外部熱源から供給される蒸気と熱交換を行うことにある。
【0028】本実施例によれば、先の図1の実施例と同様の結果が得られる。
【0029】[実施例3]図3は、本発明の第3の実施例に係る蒸気焚吸収冷温水機のサイクル系統図である。図中、図1と同一符号のものは同等部分であるから、その説明を省略する。
【0030】図3の実施例が、図1の実施例と異なる点は、ドレンクーラ19を高温再生器11に送られる稀溶液配管7aに設置して加熱源である高温の蒸気と熱交換を行うことにある。
【0031】本実施例によれば、先の図1の各実施例と同様の結果が得られる。
【0032】[実施例4]図4は、本発明の第4の実施例に係る蒸気焚吸収冷温水機のサイクル系統図である。図中、図1と同一符号のものは同等部分であるから、その説明を省略する。
【0033】図4の実施例が、図1の実施例と異なる点は、吸収器4からの全稀溶液を直接フロートバルブ16を有するフロートボックス17に送り、フロートボックス17通過後、一部稀溶液は低温溶液熱交換器8及び高温溶液熱交換器10を経て高温再生器11へ、残りは低温再生器9へ送ることにある。そして、ドレンクーラ19を低温再生器9に送られる稀溶液配管7bに設置して加熱源である外部熱源から供給される蒸気と熱交換を行うことにある。
【0034】本実施例によれば、先の図1の各実施例と同様の結果が得られる。
【0035】[実施例5]図5は、本発明の第5の実施例に係る蒸気焚吸収冷温水機のサイクル系統図である。図中、図1と同一符号のものは同等部分であるから、その説明を省略する。
【0036】図5の実施例が図1の実施例と異なる点は、まず、吸収器4からの全稀溶液を直接フロートバルブ16を有するフロートボックス17に送り、フロートボックス17通過後、一部稀溶液は直接高温再生器11へ、残りは低温溶液熱交換器8及び高温溶液熱交換器10を経て高温再生器11へ送ることにある。そして、ドレンクーラ19を高温再生器11へ送液する稀溶液配管7cに設置して加熱源である外部熱源から供給される蒸気と熱交換を行うことにある。
【0037】本実施例によれば、先の図1の各実施例と同様の結果が得られる。
【0038】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明によれば、一部の濃溶液で全稀溶液を制御することによって高負荷から部分負荷域まですぐれた運転特性の得られる蒸気焚吸収冷温水機を提供することができる。
【0039】また、外部熱源から供給された蒸気を安定して低温度(約90℃)で環水できる蒸気焚吸収冷温水機を提供することができる。
【出願人】 【識別番号】000005108
【氏名又は名称】株式会社日立製作所
【出願日】 平成11年3月31日(1999.3.31)
【代理人】 【識別番号】100061893
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 明夫 (外1名)
【公開番号】 特開2000−283589(P2000−283589A)
【公開日】 平成12年10月13日(2000.10.13)
【出願番号】 特願平11−91074