JP2002333229A - 排熱投入型吸収冷凍機 - Google Patents

排熱投入型吸収冷凍機

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JP2002333229A
JP2002333229A JP2001142908A JP2001142908A JP2002333229A JP 2002333229 A JP2002333229 A JP 2002333229A JP 2001142908 A JP2001142908 A JP 2001142908A JP 2001142908 A JP2001142908 A JP 2001142908A JP 2002333229 A JP2002333229 A JP 2002333229A
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JP
Japan
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low
temperature regenerator
absorber
evaporator
condenser
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Application number
JP2001142908A
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English (en)
Inventor
Osayuki Inoue
修行 井上
Toshio Matsubara
利男 松原
Tomoyoshi Irie
智芳 入江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
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    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62Absorption based systems

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  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱応力を緩和しながら、形状をコンパクトに
した排熱投入型吸収冷凍機を提供する。 【解決手段】 高温再生器GH、低温再生器GL、吸収
器A、蒸発器E及び凝縮器Cを有する多重効用吸収冷凍
機において、前記A、E、GL、Cを一つの缶胴に収
め、該缶胴の下部に吸収器Aを配置し、該Aの斜め上部
に蒸発器Eを、また、該A上部に凝縮器Cを配置し、そ
の上部に低温再生器GLを配置すると共に、前記EとG
Lとの間には、EからA及びGLからCへの冷媒蒸気通
路1、2を有し、前記GL内には、外部低ポテンシャル
エネルギを熱源とする加熱部Laを上部に、高温再生器
からの冷媒蒸気を加熱源とする加熱部Lbをその下部に
配置したものであり、前記缶胴は、両側面にチューブプ
レートを配し、該チューブプレートの上部に突き出して
前記低温再生器の散布器8を配置することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸収冷凍機に係
り、特に、吸収器、蒸発器、低温再生器及び凝縮器を一
つの缶胴に収めた排熱投入型吸収冷凍機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、吸収冷凍機の吸収器、蒸発器、再
生器、凝縮器の配置には、吸収器と蒸発器を一つの缶胴
(低温缶胴)に、また再生器と凝縮器を別の缶胴(高温
缶胴)に収めた双胴型と称されるものが知られている。
この双胴型は、低温側と高温側とを別缶胴にすることに
より、熱応力の問題が少ないという特長があるが、寸法
が大きくなりがちである点、及び必要な缶胴材料が増え
るなどの問題がある。また、材料を少なくし、コストを
下げるため、吸収器、蒸発器、再生器、凝縮器を一つの
缶胴に入れる方式も、一般的に用いられているが、直径
が大きくなりがちで据え付け上、幅寸法が問題になる。
さらに、幅寸法を抑え、形状をコンパクトにするため
に、角型缶胴に吸収器、蒸発器、再生器、凝縮器をおさ
める方式も知られているが、小スペース内で、高温部と
低温部とが存在することになり、熱応力が大きな問題と
なる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点を解決し、熱応力を緩和しながら形状をコン
パクトにした、外部低ポテンシャルエネルギを投入でき
るようにした排熱型吸収式冷凍機を提供することを課題
とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、高温再生器、低温再生器、吸収器、蒸
発器及び凝縮器を有する多重効用吸収冷凍機において、
前記吸収器、蒸発器、低温再生器、凝縮器を一つの缶胴
に収め、該缶胴の下部に吸収器を配置し、該吸収器の斜
め上部に蒸発器を、また、該吸収器上部に凝縮器を配置
し、さらに、該凝縮器上部に低温再生器を配置すると共
に、前記蒸発器と低温再生器との間には、蒸発器から吸
収器への冷媒蒸気通路と、低温再生器から凝縮器への冷
媒蒸気通路を有し、前記低温再生器内には、外部低ポテ
ンシャルエネルギを熱源とする加熱部を上部に、高温再
生器からの冷媒蒸気を加熱源とする加熱部をその下部に
配置することとしたものである。
【0005】前記吸収冷凍機において、吸収器、蒸発
器、低温再生器、凝縮器を収めた缶胴は、両側面にチュ
ーブプレートを配し、該チューブプレート間に、吸収
器、蒸発器、低温再生器、凝縮器のチューブを保持し、
前記低温再生器の加熱部は、溶液を散布する液膜式であ
り、該低温再生器の上部に、前記チューブプレートの上
部に突き出して散布器を配置することができ、また、前
記低温再生器の外部低ポテンシャルエネルギを熱源とす
る加熱部が、コイル式のチューブ又はプレート式熱交換
器であり、前記チューブプレートから一部あるいは全部
が上部に突出して配置してもよい。
【0006】
【発明の実施の形態】次に、本発明を詳細に説明する。
吸収冷凍機において、缶胴内の最高温度は、再生器部
(再生器伝熱部、及び吸収溶液)であり、ついで、凝縮
器、吸収器となり、蒸発器部が最低温度になっている。
本発明では、缶胴の下部に吸収器を配置し、該吸収器の
斜め上部に蒸発器を、また、該吸収器の上部に凝縮器
を、さらにその上部に低温再生器を配置し、最高温度の
低温再生器と最低温度の蒸発器との間に、蒸気通路のス
ペースを、低温再生器から凝縮器への通路と、蒸発器か
ら吸収器への通路との2段に設け、温度分布が順次低下
するように配置したことにより、従来の一つの缶胴に収
めた吸収冷凍機に比べ、格段に熱応力を小さくすること
ができた。また、缶胴の両側面にチューブプレートを配
し、低温再生器の溶液散布器又は該散布器と低温再生器
の外部低ポテンシャルエネルギを熱源とするコイル式チ
ューブ又はプレート式熱交換器の加熱部の少なくとも一
部を、前記チューブプレートの上部に突き出して配置す
ることにより、板厚の層にチューブプレートの寸法をな
るべく少なくして重量低減を図ることができる。
【0007】以下、本発明を図面を用いて具体的に説明
する。図1は、本発明の吸収式冷凍機の一例を示す概略
断面図である。図1において、Aは吸収器、Eは蒸発
器、GLは低温再生器、GHは高温再生器、1と2は冷
媒蒸気通路、3と4は冷却水、5は熱媒、6は冷水通路
であり、また、7は濃溶液スプレー管、8は希溶液散布
器、9は冷媒液スプレー管である。このように、本発明
では、吸収器A、蒸発器E、低温再生器GL、凝縮器C
を、一つの角型缶胴に収め、該缶胴の下部に吸収器A
を、また吸収器Aの斜め上部に蒸発器E、吸収器A上部
に凝縮器Cを配置し、さらに、凝縮器C上部に低温再生
器GLを配置し、吸収器A、蒸発器Eの低圧側と、低温
再生器GL、凝縮器Cの高圧側とを、斜め隔壁で分け、
この斜め隔壁の上側に低温再生器GLから凝縮器Cへの
冷媒蒸気が流れる通路1を配し、斜め隔壁の下側には蒸
発器Eから吸収器Aへの冷媒蒸気が流れる通路2を配し
た構造としている。低温再生器GLは、上部に散布器8
を有し、上から外部低ポテンシャルエネルギを熱源とす
る加熱部La、高温再生器GHからの冷媒蒸気を加熱源
とする加熱部Lbから構成されている。
【0008】また、缶胴に接続する高温再生器GHを、
別に設けている。そして、吸収器Aと低温再生器GLと
は、希溶液が通る溶液ポンプSPと熱交換器XLの被加
熱側を介した配管11及び12と、濃溶液が通る熱交換
器XLの加熱側を介した配管13及び14とで接続され
ている。高温再生器GHは、配管12から分枝され、高
温熱交換器XHの被加熱側を介した配管15と、濃溶液
が通る高温熱交換器XHの加熱側を介した配管16と接
続され、該高温熱交換器XHの加熱側を介した配管17
は、配管13に接続される。また、凝縮器Cと蒸発器E
とは配管18で接続され、蒸発器Eには冷媒ポンプRP
を介した配管19が設けられている。
【0009】この吸収冷凍機の運転では、吸収器Aで冷
媒蒸気を濃溶液7により吸収し、冷媒を吸収した希溶液
は、溶液ポンプSPにより、管11、熱交換器XLの被
加熱側及び管12を通り、一部は低温再生器GLで、加
熱部La及びLbにより加熱され、冷媒を蒸発して濃縮
される。濃溶液は管13から熱交換器XLの加熱側、管
14を通り、吸収器Aに循環される。一方、熱交換器X
Lを通り、管12から分枝された希溶液の他部は高温熱
交換器XHの被加熱側を通り管15から高温再生器GH
に導入され、熱源5により加熱される。加熱濃縮された
濃溶液は管16から高温熱交換器XHの加熱側を通り管
17から、低温再生器GLからの濃溶液管13に合流す
る。
【0010】また、高温再生器GHから発生する冷媒蒸
気は管20から低温再生器GLに導入され、低温再生器
GLの加熱源Lbとして使用されて凝縮器Cに導入され
る。一方、低温再生器GLで蒸発された冷媒蒸気は通路
1を通り、凝縮器Cで冷却水により冷却されて冷媒液と
なり、管18から蒸発器Eに導入される。蒸発器Eで
は、冷媒液が冷媒ポンプRPにより管19から冷媒スプ
レー管9を通り循環されて蒸発し、その際熱をうばい冷
水6を冷却し、これが冷房用に供される。そして、蒸発
した冷媒蒸気は通路2を通り、吸収器Aに導入され、濃
溶液7により吸収される。このように、本発明では、温
度の高い低温再生器GLと低温の蒸発器Eとは、冷媒通
路1と2により隔離され、各器々が有する温度差を巧み
に利用した配置となっている。
【0011】図2は、図1のZ−Zの断面構成図の一例
を示す。図2において、図1と同一符号は同一の意味を
有し、21はチューブプレート、22はチューブであ
る。このように、低温再生器GLの溶液散布器8部分を
缶胴であるチューブプレート21から突出させ、散布器
のあった部分に、外部低ポテンンシャルエネルギによる
加熱部Laを設けることができる。図2にはチューブサ
ポートは示していないが、あって差支えない。また、外
部低ポテンシャルエネルギを投入できるようにしても、
標準のチューブプレート寸法のままとしたい。加熱部L
bのチューブピッチは変更してもよい。
【0012】図3は、図1のZ−Zの断面構成図の他の
例を示す。図3において、図2との相違点は、外部低ポ
テンシャルエネルギによる加熱部Laが収まりきらない
場合、加熱部Laをシェルアンドチューブ型22ではな
く、特に、チューブプレート21を必要としないコイル
型24としたものであり、このように構成しても標準の
チューブプレートの寸法を変えずに変更できる。なお、
23はチューブサポートである。図4は、図3のコイル
型24の代りにプレート式熱交換器25としたものであ
る。
【0013】
【発明の効果】上記したように、本発明によれば、吸収
冷凍機の吸収器、蒸発器、凝縮器及び外部ポテンシャル
エネルギを有効利用できる低温再生器を一つの缶胴に効
率的にコンパクトに収めることができ、また、熱応力を
巧みに緩和することができると共に、板厚の厚いチュー
ブプレートの寸法をなるべく少なくし、重量低減を図る
ことができる排熱投入型の多重効用吸収冷凍機とするこ
とができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の吸収冷凍機の一例を示す概略縦断面
図。
【図2】図1のZ−Zの断面の一例を示す概略構成図。
【図3】図1のZ−Zの断面の他の例を示す概略構成
図。
【図4】図1のZ−Zの断面の別の例を示す概略構成
図。
【符号の説明】
A:吸収器、E:蒸発器、C:凝縮器、GL:再生器、
La:外部低ポテンシャルエネルギを熱源とする加熱
部、Lb:高温再生器からの冷媒蒸気を熱源とする加熱
部、GH:高温再生器、XL:熱交換器、XH:高温熱
交換器、SP:溶液ポンプ、RP:冷媒ポンプ、1、
2:冷媒蒸気通路、3、4:冷却水、5:熱源、6:冷
水、7:濃溶液スプレー管、8:希溶液散布器、9:冷
媒液スプレー管、11〜17:溶液配管、18〜20:
冷媒配管、21:チューブプレート、22:チューブ、
23:チューブサポート、24:コイル型チューブ、2
5:プレート式熱交換器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 入江 智芳 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 Fターム(参考) 3L093 AA05 BB11 BB22 LL03 MM02

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高温再生器、低温再生器、吸収器、蒸発
    器及び凝縮器を有する多重効用吸収冷凍機において、前
    記吸収器、蒸発器、低温再生器、凝縮器を一つの缶胴に
    収め、該缶胴の下部に吸収器を配置し、該吸収器の斜め
    上部に蒸発器を、また、該吸収器上部に凝縮器を配置
    し、さらに、該凝縮器上部に低温再生器を配置すると共
    に、前記蒸発器と低温再生器との間には、蒸発器から吸
    収器への冷媒蒸気通路と、低温再生器から凝縮器への冷
    媒蒸気通路を有し、前記低温再生器内には、外部低ポテ
    ンシャルエネルギを熱源とする加熱部を上部に、高温再
    生器からの冷媒蒸気を加熱源とする加熱部をその下部に
    配置していることを特徴とする吸収冷凍機。
  2. 【請求項2】 前記吸収器、蒸発器、低温再生器、凝縮
    器を収めた缶胴は、両側面にチューブプレートを配し、
    該チューブプレート間に、吸収器、蒸発器、低温再生
    器、凝縮器のチューブを保持し、前記低温再生器の加熱
    部は、溶液を散布する液膜式であり、該低温再生器の上
    部に、前記チューブプレートの上部に突き出して散布器
    を配置したことを特徴とする請求項1記載の吸収冷凍
    機。
  3. 【請求項3】 前記低温再生器の外部低ポテンシャルエ
    ネルギを熱源とする加熱部が、コイル式のチューブ又は
    プレート式熱交換器であり、前記チューブプレートから
    一部あるいは全部が上部に突出していることを特徴とす
    る請求項2記載の吸収冷凍機。
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