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技術 吸収冷凍機

出願人 川重冷熱工業株式会社
発明者 中島邦彦斉藤健一大田益臣
出願日 1999年11月8日 (20年5ヶ月経過) 出願番号 1999-316430
公開日 2001年5月18日 (18年11ヶ月経過) 公開番号 2001-133069
状態 特許登録済
技術分野 収着式冷凍機械
主要キーワード 付随設備 加熱交換器 取り扱い者 排ガス熱回収器 蒸気ドレン 冷房出力 有資格者 低温再生
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図面 (10)

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及び省エネルギーを図るとともに、吸収冷凍機全体のコンパクト化及び簡易な取扱いを可能とする吸収冷凍機を提供する。

解決手段

リバースサイクル蒸気式吸収冷凍機において、高温再生器7からの吸収液を第1付加熱交換器21で加熱して濃縮器30に供給し、ここで加熱濃縮された吸収液を第2付加熱交換器22で加熱して貫流ボイラ40へ供給し、ここで加熱濃縮された吸収液を第2付加熱交換器22、第1付加熱交換器、高温熱交換器6の順に送給する。

概要

背景

従来から、蒸気二重効用吸収冷凍機として、図9に例示したようなものが知られている。この吸収冷凍機は、吸収液(例えば、臭化リチウム水溶液)が吸収器aから低温再生器cを経て高温再生器eに流されるというリバースサイクルを構成している。この吸収冷凍機における吸収サイクルを説明すると、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に低温再生器cに送給される。前記稀吸収液は、この低温再生器c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吸収液(中間吸収液)となる。次に、この中間吸収液は、低温再生器cから高温熱交換器dに送給され、この高温熱交換器dにより加熱された後に高温再生器eに送給される。

前記中間吸収液は、この高温再生器eにおいて高温再生され、吸収している冷媒(例えば、水蒸気)の一部を放出し濃度がさらに高くなって高濃度の吸収液(濃吸収液)となる。そして、この濃吸収液が前記高温熱交換器dの加熱側に対し前記中間吸収液を加熱する加熱源として戻され、さらに、低温熱交換器bの加熱側に対し前記稀吸収液を加熱する加熱源として戻された後、前記吸収器aに帰還される。この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ながら再び冷媒蒸気を吸収して前記稀吸収液となる。

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eには蒸気ボイラfから高温の蒸気(スチーム)が加熱源として供給されるようになっており、この蒸気により中間吸収液が加熱されて吸収していた冷媒が放出され、この放出された冷媒蒸気は、低温再生器cに対しこの低温再生器cでの加熱源として利用された後、凝縮器gに戻されて凝縮される。凝縮器gからの冷媒液(例えば、水)は蒸発器hに入り、この凝縮した冷媒液が冷媒ポンプにより蒸発器hの伝熱管(水が流通している)に散布されて冷水が得られる。また、低温再生器cからの吸収液配管iと、高温再生器dと低温再生器bとの間の加熱側の吸収液配管jとを接続するバイパス管kが設けられ、低温再生器cを出て高温再生器eへ供給される中間濃縮吸収液の一部を、吸収器aへ戻る濃吸収液配管にバイパスさせるように構成されている。

概要

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及び省エネルギーを図るとともに、吸収冷凍機全体のコンパクト化及び簡易な取扱いを可能とする吸収冷凍機を提供する。

リバースサイクルの蒸気式吸収冷凍機において、高温再生器7からの吸収液を第1付加熱交換器21で加熱して濃縮器30に供給し、ここで加熱濃縮された吸収液を第2付加熱交換器22で加熱して貫流ボイラ40へ供給し、ここで加熱濃縮された吸収液を第2付加熱交換器22、第1付加熱交換器、高温熱交換器6の順に送給する。

目的

本発明は上記の諸点に鑑みなされたもので、本発明の目的は、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及び省エネルギーを図るとともに、吸収冷凍機全体のコンパクト化及び簡易な取扱いを可能とし得る吸収冷凍機を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
2件

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請求項1

吸収液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、高温熱交換器及び低温熱交換器を経て吸収器に循環させるように構成され、低温再生器を出て高温再生器へ供給される中間濃縮吸収液の一部を、吸収器へ戻る濃吸収液配管バイパスさせるバイパス管を備えるリバースサイクル蒸気式吸収冷凍機において、高温再生器から高温熱交換器へ戻る吸収液配管に、高温再生器からの吸収液の少なくとも一部を抽出して後述の溶液濃縮器に供給する第1供給手段と、第1供給手段からの吸収液を加熱濃縮する溶液濃縮器とを直列に接続し、第1供給手段と溶液濃縮器との間に、高温再生器からの濃吸収液と後述の溶液濃縮ボイラで加熱濃縮され後述の第2付加熱交換器熱交換された吸収液とを熱交換する第1付加熱交換器を設け、さらに、溶液濃縮器から第1付加熱交換器へ戻る吸収液配管に、溶液濃縮器から第1付加熱交換器へ戻る吸収液の少なくとも一部を抽出して後述の溶液濃縮ボイラに供給する第2供給手段と、第2供給手段からの吸収液を加熱濃縮する溶液濃縮ボイラとを直列に接続し、第2供給手段と溶液濃縮ボイラとの間に、溶液濃縮器からの濃縮液と溶液濃縮ボイラから出る加熱濃縮された吸収液とを熱交換する第2付加熱交換器を設け、溶液濃縮ボイラで加熱濃縮された吸収液を第2付加熱交換器の加熱側に戻すように、溶液濃縮ボイラと第2付加熱交換器とが吸収液配管で接続され、一方、溶液濃縮ボイラにおいて加熱濃縮された吸収液から蒸発した冷媒蒸気を溶液濃縮器に加熱源として供給するように、溶液濃縮ボイラと溶液濃縮器とが冷媒蒸気配管で接続され、溶液濃縮ボイラで加熱濃縮され第2付加熱交換器で熱交換された吸収液を、第1付加熱交換器の加熱側に戻すように、第2付加熱交換器と第1付加熱交換器とが吸収液配管で接続され、一方、溶液濃縮器において吸収液から蒸発した冷媒蒸気を高温再生器の加熱源として供給するように、溶液濃縮器と高温再生器とが冷媒蒸気配管で接続されたことを特徴とする吸収冷凍機

請求項2

高温熱交換器の被加熱側の吸収液配管、第1付加熱交換器の被加熱側の吸収液配管、第2付加熱交換器の被加熱側の吸収液配管、及び高温再生器の入口吸収液配管と出口吸収液配管との間の少なくともいずれかにバイパス管を接続し、該バイパス管に溶液濃縮ボイラから出る排ガスと熱交換させて熱回収する排ガス熱交換器を設けた請求項1記載の吸収冷凍機。

請求項3

低温熱交換器の被加熱側の吸収液配管、高温熱交換器の被加熱側の吸収液配管及び第1付加熱交換器の被加熱側の吸収液配管の少なくともいずれかにバイパス管を接続し、該バイパス管に低温再生器、高温再生器又は溶液濃縮器からの凝縮冷媒と熱交換させる冷媒熱回収器を設けた請求項1又は2記載の吸収冷凍機。

請求項4

高温熱交換器の被加熱側の吸収液配管にバイパス管を接続し、該バイパス管に溶液濃縮ボイラから出る排ガスと熱交換させて熱回収する排ガス熱交換器を設け、さらに、低温熱交換器の被加熱側の吸収液配管にバイパス管を接続し、該バイパス管に低温再生器からの凝縮冷媒と熱交換させる冷媒熱回収器を設けた請求項1記載の吸収冷凍機。

請求項5

低温熱交換器の被加熱側の吸収液配管、高温熱交換器の被加熱側の吸収液配管及び第1付加熱交換器の被加熱側の吸収液配管の少なくともいずれかにバイパス管を接続し、該バイパス管に低温再生器、高温再生器又は溶液濃縮器からの凝縮冷媒と熱交換させる冷媒熱回収器を設け、溶液濃縮器、高温再生器及び低温再生器において吸収液と熱交換したそれぞれの凝縮冷媒を、順に合流させて凝縮冷媒の流れ方向における下位の冷媒熱回収器に導入するように凝縮冷媒配管で接続し、最終的に熱交換して合流した凝縮冷媒が凝縮器に導入されるように、最下位の冷媒熱回収器と凝縮器とが合流凝縮冷媒配管で接続された請求項1又は2記載の吸収冷凍機。

請求項6

吸収器と蒸発器とを組み合わせたブロックを複数個設け、冷水冷却水及び吸収液が複数個のブロックにシリーズに供給されるように、各ブロックが冷水配管冷却水配管及び吸収液配管で接続された請求項1〜5のいずれかに記載の吸収冷凍機。

請求項7

吸収器と蒸発器とを組み合わせたブロックを複数個設け、冷水及び吸収液が複数個のブロックにシリーズに供給され、冷却水が複数個のブロックにパラレルに供給されるように、各ブロックが冷水配管、吸収液配管及び冷却水配管で接続された請求項1〜5のいずれかに記載の吸収冷凍機。

請求項8

冷却水が凝縮器から吸収器へ供給されるように、凝縮器と吸収器とが冷却水連絡配管で接続された請求項1〜7のいずれかに記載の吸収冷凍機。

請求項9

溶液濃縮ボイラが貫流ボイラである請求項1〜8のいずれかに記載の吸収冷凍機。

技術分野

(2)溶液濃縮ボイラとして貫流ボイラを用いる場合は、吸収冷凍機全体のコンパクト化及び取扱いの簡易化に加え、吸収液コストの低減をも図ることができる。

背景技術

0001

本発明は、吸収液が吸収器から低温再生器へ汲み上げられ、さらに高温再生器へ汲み上げられるように接続・配置された、いわゆるリバースサイクル形の蒸気式吸収冷凍機、詳しくは、リバースフロー循環する吸収液を濃縮器と濃縮ボイラで濃縮するとともに熱回収することにより、装置のコンパクト化、省エネルギー化を図るようにした吸収冷凍機に関するものである。ここに、吸収冷凍機には、吸収冷温水機をも含むものとする。

0002

従来から、蒸気二重効用吸収冷凍機として、図9に例示したようなものが知られている。この吸収冷凍機は、吸収液(例えば、臭化リチウム水溶液)が吸収器aから低温再生器cを経て高温再生器eに流されるというリバースサイクルを構成している。この吸収冷凍機における吸収サイクルを説明すると、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に低温再生器cに送給される。前記稀吸収液は、この低温再生器c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吸収液(中間吸収液)となる。次に、この中間吸収液は、低温再生器cから高温熱交換器dに送給され、この高温熱交換器dにより加熱された後に高温再生器eに送給される。

0003

前記中間吸収液は、この高温再生器eにおいて高温再生され、吸収している冷媒(例えば、水蒸気)の一部を放出し濃度がさらに高くなって高濃度の吸収液(濃吸収液)となる。そして、この濃吸収液が前記高温熱交換器dの加熱側に対し前記中間吸収液を加熱する加熱源として戻され、さらに、低温熱交換器bの加熱側に対し前記稀吸収液を加熱する加熱源として戻された後、前記吸収器aに帰還される。この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ながら再び冷媒蒸気を吸収して前記稀吸収液となる。

発明が解決しようとする課題

0004

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eには蒸気ボイラfから高温の蒸気(スチーム)が加熱源として供給されるようになっており、この蒸気により中間吸収液が加熱されて吸収していた冷媒が放出され、この放出された冷媒蒸気は、低温再生器cに対しこの低温再生器cでの加熱源として利用された後、凝縮器gに戻されて凝縮される。凝縮器gからの冷媒液(例えば、水)は蒸発器hに入り、この凝縮した冷媒液が冷媒ポンプにより蒸発器hの伝熱管(水が流通している)に散布されて冷水が得られる。また、低温再生器cからの吸収液配管iと、高温再生器dと低温再生器bとの間の加熱側の吸収液配管jとを接続するバイパス管kが設けられ、低温再生器cを出て高温再生器eへ供給される中間濃縮吸収液の一部を、吸収器aへ戻る濃吸収液配管にバイパスさせるように構成されている。

0005

ところが、このような蒸気ボイラfを組み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。蒸気ボイラf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fを運転させるには吸収冷凍機の系とは別の系の給水、加熱後の蒸気ドレン回収、および薬品注入等が必要になるなど省エネルギー要請に反する上に、それらのための付随設備が必要になり装置の大型化を助長している。しかるに、前記蒸気ボイラf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f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検査等が必要になるという煩わしさを伴うものとなる。

課題を解決するための手段

0006

本発明は上記の諸点に鑑みなされたもので、本発明の目的は、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及び省エネルギーを図るとともに、吸収冷凍機全体のコンパクト化及び簡易な取扱いを可能とし得る吸収冷凍機を提供することにある。

0007

上記の目的を達成するために、本発明の吸収冷凍機は、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、高温熱交換器及び低温熱交換器を経て吸収器に循環させるように構成され、低温再生器を出て高温再生器へ供給される中間濃縮吸収液の一部を、吸収器へ戻る濃吸収液配管にバイパスさせるバイパス管を備えるリバースサイクルの蒸気式吸収冷凍機において、高温再生器から高温熱交換器へ戻る吸収液配管に、高温再生器からの吸収液の少なくとも一部(一部又はすべて)を抽出して後述の溶液濃縮器に供給する第1供給手段と、第1供給手段からの吸収液を加熱濃縮する溶液濃縮器とを直列シリーズ)に接続し、第1供給手段と溶液濃縮器との間に、高温再生器からの濃吸収液と後述の溶液濃縮ボイラで加熱濃縮され後述の第2付加熱交換器熱交換された吸収液とを熱交換する第1付加熱交換器を設け、さらに、溶液濃縮器から第1付加熱交換器へ戻る吸収液配管に、溶液濃縮器から第1付加熱交換器へ戻る吸収液の少なくとも一部を抽出して後述の溶液濃縮ボイラに供給する第2供給手段と、第2供給手段からの吸収液を加熱濃縮する溶液濃縮ボイラとを直列(シリーズ)に接続し、第2供給手段と溶液濃縮ボイラとの間に、溶液濃縮器からの濃縮液と溶液濃縮ボイラから出る加熱濃縮された吸収液とを熱交換する第2付加熱交換器を設け、溶液濃縮ボイラで加熱濃縮された吸収液を第2付加熱交換器の加熱側に戻すように、溶液濃縮ボイラと第2付加熱交換器とが吸収液配管で接続され、一方、溶液濃縮ボイラにおいて加熱濃縮された吸収液から蒸発した冷媒蒸気を溶液濃縮器に加熱源として供給するように、溶液濃縮ボイラと溶液濃縮器とが冷媒蒸気配管で接続され、溶液濃縮ボイラで加熱濃縮され第2付加熱交換器で熱交換された吸収液を、第1付加熱交換器の加熱側に戻すように、第2付加熱交換器と第1付加熱交換器とが吸収液配管で接続され、一方、溶液濃縮器において吸収液から蒸発した冷媒蒸気を高温再生器の加熱源として供給するように、溶液濃縮器と高温再生器とが冷媒蒸気配管で接続されて構成されている(図1参照)。

0008

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。

0009

上記の吸収冷凍機において、高温熱交換器の被加熱側の吸収液配管、第1付加熱交換器の被加熱側の吸収液配管、第2付加熱交換器の被加熱側の吸収液配管、及び高温再生器の入口吸収液配管と出口吸収液配管との間の少なくともいずれかにバイパス管を接続し、該バイパス管に溶液濃縮ボイラから出る排ガスと熱交換させて熱回収する排ガス熱交換器を設けた構成とすることができる(図2参照)。すなわち、排ガス熱交換器が単独又は組み合わされて(同時に)設けられる。この場合、熱交換器並列パラレル)に設けられた排ガス熱交換器は熱回収器として作用し、高温再生器の入口吸収液配管と出口吸収液配管との間に設けられた排ガス熱交換器は補助再生器として作用する。この発明においては、ボイラからの燃焼排ガス顕熱を有効に回収することができ、エネルギーを削減することができる。

0010

また、これらの吸収冷凍機において、低温熱交換器の被加熱側の吸収液配管、高温熱交換器の被加熱側の吸収液配管及び第1付加熱交換器の被加熱側の吸収液配管の少なくともいずれかにバイパス管を接続し、該バイパス管に低温再生器、高温再生器又は溶液濃縮器からの凝縮冷媒と熱交換させる冷媒熱回収器を設けた構成とすることができる(図3参照)。すなわち、冷媒熱回収器が単独又は組み合わされて(同時に)熱交換器に並列(パラレル)に設けられる。この発明では、凝縮冷媒(冷媒ドレン)の熱を有効に回収してエネルギーを削減することができる。

0011

上記の構成において、とくに、高温熱交換器の被加熱側の吸収液配管にバイパス管を接続し、該バイパス管に溶液濃縮ボイラから出る排ガスと熱交換させて熱回収する排ガス熱交換器を設け、さらに、低温熱交換器の被加熱側の吸収液配管にバイパス管を接続し、該バイパス管に低温再生器からの凝縮冷媒と熱交換させる冷媒熱回収器を設けた構成、すなわち、高温熱交換器に並列(パラレル)に排ガス熱交換器を設け、かつ、低温熱交換器に並列(パラレル)に冷媒熱回収器を設けた構成とすることが好ましい(図4参照)。この発明では、ボイラからの燃焼排ガス及び冷媒ドレンの保有熱を有効に回収することができ、エネルギーを削減することができる。

0012

また、低温熱交換器の被加熱側の吸収液配管、高温熱交換器の被加熱側の吸収液配管及び第1付加熱交換器の被加熱側の吸収液配管の少なくともいずれかにバイパス管を接続し、該バイパス管に低温再生器、高温再生器又は溶液濃縮器からの凝縮冷媒と熱交換させる冷媒熱回収器を設け、溶液濃縮器、高温再生器及び低温再生器において吸収液と熱交換したそれぞれの凝縮冷媒を、順に合流させて凝縮冷媒の流れ方向における下位の冷媒熱回収器に導入するように凝縮冷媒配管で接続し、最終的に熱交換して合流した凝縮冷媒が凝縮器に導入されるように、最下位の冷媒熱回収器と凝縮器とが合流凝縮冷媒配管で接続された構成として、凝縮冷媒(冷媒ドレン)の熱を有効に熱交換し熱回収してエネルギーを削減できるようにすることができる(図5参照)。

0013

これらの吸収冷凍機において、吸収器と蒸発器とを組み合わせたブロックを複数個設け、冷水、冷却水及び吸収液が複数個のブロックにシリーズ(直列)に供給されるように、各ブロックが冷水配管冷却水配管及び吸収液配管で接続された構成とすることができる(図6参照)。また、吸収器と蒸発器とを組み合わせたブロックを複数個設け、冷水及び吸収液が複数個のブロックにシリーズ(直列)に供給され、冷却水が複数個のブロックにパラレル(並列)に供給されるように、各ブロックが冷水配管、吸収液配管及び冷却水配管で接続された構成とすることができる(図7参照)。

0014

さらに、冷却水が凝縮器から吸収器へ供給されるように、凝縮器と吸収器とが冷却水連絡配管で接続された構成とすることができる(図8参照)。これらの吸収冷凍機において、溶液濃縮ボイラとして、構造が簡単で、かつ小型で、取扱いの容易な貫流ボイラを用いることが好ましい(図1図5図8参照)。

発明を実施するための最良の形態

0015

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。

0016

以下、本発明の実施の形態を吸収冷凍機の場合について説明するが、本発明は吸収冷凍機の場合に限定されるものではなく、吸収冷温水機の場合にも適用できるものである。図1は本発明の実施の第1形態による吸収冷凍機を示している。本実施形態は、吸収器1、ポンプ(稀液ポンプ)2、低温熱交換器3、低温再生器4、ポンプ(中間液ポンプ)5、高温熱交換器6、高温再生器7、凝縮器8、蒸発器9、冷媒ポンプ10及びこれらの機器を接続する吸収液配管、冷媒配管等を構成要素とするリバースサイクル式の二重効用吸収冷凍機に対し、溶液濃縮器30、溶液濃縮ボイラとしての貫流ボイラ40、第1供給手段としての第1吸収液(濃液)ポンプ13、第1付加熱交換器21、第2供給手段としての第2吸収液(濃縮液)ポンプ14及び第2付加熱交換器22を組み合わせて一体化したものである。なお、図1において、実線に付した矢印は吸収液又は冷媒液の流れ方向を示し、破線に付した矢印は冷媒蒸気、又は冷媒蒸気と凝縮冷媒(冷媒ドレン)との混合物の流れ方向を示す。

0017

吸収液の循環サイクルについて順に説明する。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4に送給される。そして、この稀吸収液は、この低温再生器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。

0018

次に、この中間濃縮吸収液の大部分は、低温再生器4から中間吸収液ポンプ5によって高温熱交換器6に送給され、この高温熱交換器6により加熱された後に高温再生器7に送給される。この中間濃縮吸収液は、この高温再生器7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さらに高くなって高濃度の濃吸収液となる。低温再生器4からの中間濃縮吸収液の残部は、吸収器1へ戻る濃吸収液配管にバイパス管19を経てバイパス供給される。

0019

高温再生器7からの濃吸収液の一部又は全部は、第1吸収液ポンプ13により第1付加熱交換器21へ送給され、ここで、後述の第2付加熱交換器22、又は第2付加熱交換器22及び溶液濃縮器30からの濃吸収液と熱交換して加熱された後、濃縮器30に供給される。高温再生器7からの濃吸収液の残部(の場合もあり得る)は、バイパス管50を経て第1付加熱交換器21からの加熱側の吸収液配管に合流する。濃縮器30において、後述の貫流ボイラ40からの冷媒蒸気により加熱濃縮された濃吸収液の一部又は全部は、第2吸収液ポンプ14により第2付加熱交換器22へ送給され、ここで、貫流ボイラ40からの濃吸収液と熱交換して加熱された後、貫流ボイラ40に供給される。

0020

貫流ボイラ40において、燃料の燃焼熱により加熱濃縮された濃吸収液は、第2付加熱交換器22の加熱側に導入されて濃縮器30からの濃吸収液を加熱した後、第1付加熱交換器21の加熱側に導入される。濃縮器30からの濃吸収液の残部(零の場合もあり得る)は、バイパス管51を経て第2付加熱交換器21からの加熱側の吸収液配管に合流する。貫流ボイラ40からの冷媒蒸気は冷媒蒸気配管18を経て濃縮器30へ導入され、ここで吸収液を加熱濃縮させた後、冷媒ドレンは高温再生器7へ導入される。濃縮器30からの冷媒蒸気は冷媒蒸気配管17を経て、上記の濃縮器30からの冷媒ドレンとともに高温再生器7に送られ、ここで吸収液を加熱濃縮させる。

0021

高温再生器7からの冷媒蒸気は冷媒蒸気配管16を経て、高温再生器7からの冷媒ドレンとともに低温再生器4に送られ、ここで吸収液を加熱濃縮させる。低温再生器4からの冷媒蒸気は冷媒蒸気配管15を経て、低温再生器4からの冷媒ドレンとともに凝縮器に導入される。

0022

図2は本発明の実施の第2形態による吸収冷凍機を示している。本実施形態は、貫流ボイラ40から排出される燃焼排ガスと熱交換する排ガス熱交換器(熱回収器)26、27、28、補助再生器(排ガス熱交換器)29を単独に又は同時に設け、高温熱交換器6、第1付加熱交換器21、第2付加熱交換器22又は高温再生器7へ供給される吸収液の一部をバイパスさせて、排ガスと熱交換させることにより、排ガスの顕熱を熱回収して省エネルギー化を図るようにしたものである。

0023

本実施形態を詳細に説明すると、高温熱交換器6の被加熱側の吸収液配管、第1付加熱交換器21の被加熱側の吸収液配管、第2付加熱交換器22の被加熱側の吸収液配管、及び高温再生器7の入口吸収液配管と出口吸収液配管との間に、それぞれバイパス管52、53、54、55が接続され、これらのバイパス管に貫流ボイラ40から出る排ガスが導入される排ガス熱交換器26、27、28、29が設けられている。すなわち、排ガス熱交換器26、27、28は、それぞれ高温熱交換器6、第1付加熱交換器21、第2付加熱交換器22にパラレルに設置されて、熱回収器としての役目を果し、排ガス熱交換器29は補助再生器としての役目を果す。排ガス熱交換器26、27、28、29は、単独に、又は組み合わされて設置される。他の構成及び作用は実施の第1形態の場合と同様である。

0024

図3は本発明の実施の第3形態による吸収冷凍機を示している。本実施形態は、低温再生器4、高温再生器7、濃縮器30からそれぞれ出る凝縮冷媒(冷媒ドレン)と熱交換する冷媒熱回収器23、24、25を単独に又は同時に設け、低温熱交換器3、高温熱交換器6、第1付加熱交換器21へ供給する吸収液の一部をそれぞれバイパスさせて、冷媒ドレンと熱交換させることにより、冷媒ドレンの保有熱を回収して省エネルギー化を図るようにしたものである。

0025

本実施形態を詳細に説明すると、低温熱交換器3の被加熱側の吸収液配管、高温熱交換器6の被加熱側の吸収液配管及び第1付加熱交換器21の被加熱側の吸収液配管に、それぞれバイパス管56、52、53が接続され、これらのバイパス管に低温再生器4、高温再生器7又は濃縮器30からの凝縮冷媒が導入される冷媒熱回収器23、24、25が設けられている。すなわち、冷媒熱回収器23、24、25は、それぞれ低温熱交換器3、高温熱交換器6、第1付加熱交換器21にパラレルに設置されている。冷媒熱回収器23、24、25は、単独に、又は組み合わされて設置される。他の構成及び作用は実施の第1、2形態の場合と同様である。

0026

図4は本発明の実施の第4形態による吸収冷凍機を示している。本実施形態は、高温熱交換器6とパラレルに排ガス熱交換器26を設けるとともに、低温熱交換器3とパラレルに冷媒熱回収器23を設けて、貫流ボイラ40からの燃焼排ガス及び冷媒ドレンの保有熱を回収することにより、省エネルギー化を図るようにしたものである。詳しくは、高温熱交換器6の被加熱側の吸収液配管にバイパス管52を接続し、このバイパス管52に貫流ボイラ40から出る燃焼排ガスと熱交換させて熱回収する排ガス熱交換器26を設け、さらに、低温熱交換器3の被加熱側の吸収液配管にバイパス管56を接続し、このバイパス管56に低温再生器4からの凝縮冷媒と熱交換させる冷媒熱回収器56を設けて構成されている。他の構成及び作用は実施の第1形態の場合と同様である。

0027

図5は本発明の実施の第5形態による吸収冷凍機を示している。本実施形態は、低温再生器4、高温再生器7、濃縮器30からそれぞれ出る凝縮冷媒(冷媒ドレン)と熱交換する冷媒熱回収器23、24、25を単独に又は同時に設け、低温熱交換器3、高温熱交換器6、第1付加熱交換器21へ供給する吸収液の一部をそれぞれバイパスさせて、冷媒ドレンと熱交換させ、吸収液と熱交換したそれぞれの冷媒ドレンを、順に合流させて下位の冷媒熱回収器に導入し、熱交換して合流した冷媒ドレンを凝縮器8へ導入して、凝縮冷媒の熱を有効に熱交換し熱回収することにより、省エネルギー化を図るようにしたものである。

0028

本実施形態を詳細に説明すると、低温熱交換器3の被加熱側の吸収液配管、高温熱交換器6の被加熱側の吸収液配管及び第1付加熱交換器21の被加熱側の吸収液配管に、それぞれバイパス管56、52、53が接続され、これらのバイパス管に低温再生器4、高温再生器7又は濃縮器30からの凝縮冷媒が導入される冷媒熱回収器23、24、25が設けられている。すなわち、冷媒熱回収器23、24、25は、それぞれ低温熱交換器3、高温熱交換器6、第1付加熱交換器21にパラレルに設置されている。そして、濃縮器30、高温再生器7及び低温再生器4において吸収液と熱交換したそれぞれの凝縮冷媒を、順に合流させて凝縮冷媒の流れ方向における下位の冷媒熱回収器に導入するように、それぞれ凝縮冷媒配管57、58、59で接続し、最終的に熱交換して合流した凝縮冷媒が凝縮器8に導入されるように、最下位の冷媒熱回収器23と凝縮器8とが合流凝縮冷媒配管60で接続されている。冷媒熱回収器23、24、25は、単独に、又は組み合わされて設置される。他の構成及び作用は実施の第1、2形態の場合と同様である。

0029

図6は本発明の実施の第6形態による吸収冷凍機の要部を示している。本実施形態は、吸収器1と蒸発器9との組合せを複数組、例えば、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、冷水及び冷却水を第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にシリーズに供給するように構成したものである。本実施形態はこのように構成されているので、吸収液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。他の構成及び作用は実施の第1〜5形態の場合と同様である。

0030

図7は本発明の実施の第7形態による吸収冷凍機の要部を示している。本実施形態は、吸収器1と蒸発器9との組合せを複数組、例えば、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、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及び第2ブロックBにパラレルに供給するように構成したものである。本実施形態はこのように構成されているので、吸収液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。他の構成及び作用は実施の第1〜5形態の場合と同様である。

0031

図8は本発明の実施の第8形態による吸収冷凍機を示している。本実施形態は、通常とは逆に、冷却水を凝縮器8から吸収器1に冷却水連絡配管61を介してシリーズに流すように構成したものである。本実施形態はこのように構成されているので、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7の温度、圧力が下がりボイラ系の温度、圧力が下げられるので、吸収液の温度、濃度を低くすることができ低温熱源の有効利用という効果が得られる。他の構成及び作用は実施の第1〜7形態の場合と同様である。

図面の簡単な説明

0032

本発明は上記のように構成されているので、つぎのような効果を奏する。
(1) 二重効用形吸収冷凍機に対し、溶液濃縮器及び溶液濃縮ボイラを組み合わせて一体化することにより、溶液濃縮器を第三の再生器、溶液濃縮ボイラを第四の再生器として四重効用化させることができ、全体として冷房出力当たりの燃料消費量の低減を図ることができると同時に、省エネルギー及び省資源を図ることができ、併せて吸収冷凍機全体のコンパクト化をも図ることができる。

--

0033

図1本発明の実施の第1形態による吸収冷凍機の概略構成図である。
図2本発明の実施の第2形態による吸収冷凍機の概略構成図である。
図3本発明の実施の第3形態による吸収冷凍機の概略構成図である。
図4本発明の実施の第4形態による吸収冷凍機の概略構成図である。
図5本発明の実施の第5形態による吸収冷凍機の概略構成図である。
図6本発明の実施の第6形態による吸収冷凍機における要部の概略構成図である。
図7本発明の実施の第7形態による吸収冷凍機における要部の概略構成図である。
図8本発明の実施の第8形態による吸収冷凍機の概略構成図である。
図9従来の吸収冷凍機の一例を示す概略構成図である。

0034

1、1A、1B吸収器
2 稀液ポンプ
3低温熱交換器
4低温再生器
5中間液ポンプ
6高温熱交換器
7高温再生器
8凝縮器
9、9A、9B蒸発器
10冷媒ポンプ
13 第1吸収液(濃液)ポンプ(第1供給手段)
14 第2吸収液(濃縮液)ポンプ(第2供給手段)
15、16、17、18冷媒蒸気配管
19、50、51、52、53、54、55、56バイパス管
21 第1付加熱交換器
22 第2付加熱交換器
23、24、25冷媒熱回収器
26、27、28排ガス熱交換器(排ガス熱回収器
29 排ガス熱交換器(補助再生器)
30溶液濃縮器
40貫流ボイラ(溶液濃縮ボイラ)
57、58、59凝縮冷媒配管
60合流凝縮冷媒配管
61冷却水連絡配管

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