JP2003065624A - 蒸気駆動型二重効用吸収冷温水機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】蒸気駆動型二重効用吸収冷温水機において、暖
房運転時においても溶液が結晶化するのを防止する。 【解決手段】蒸気駆動型二重効用吸収冷温水機は、高温
再生器1Aと低温再生器1Bと凝縮器２と蒸発器３と吸収器
４とを備えている。これら各機器は、動作的に配管接続
され、塩類水溶液を吸収剤としている。高温再生器で発
生したドレンを冷却するドレンクーラ１６と、このドレ
ンクーラをバイパスするドレン配管１５Bとを設けた。
さらに、ドレンクーラと高温再生器間にドレンクーラに
ドレンが流入するのを制御する弁20D、20Eを配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は冷凍または空気調和
に利用され、塩類水溶液を吸収剤とする蒸気駆動型二重
効用吸収冷温水機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の蒸気駆動型二重効用吸収冷温水機
の例が、特開２０００−３２９４１９号公報に記載され
ている。この公報に記載の吸収冷温水機では、高温再生
器の熱源に蒸気を利用しているので、熱源として使用さ
れた蒸気は凝縮し高温のドレンになる。この高温のドレ
ンを冷却するために、冷房サイクル時に使用しているド
レンクーラを暖房時にも用いると、暖房時には稀溶液の
温度が冷房時より高いので十分に熱回収を行えない。そ
こで上記公報では、高温のドレンから熱エネルギーを効
果的に回収するために、暖房温水と高温のドレンを熱交
換する温水熱交換器を使用している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記特開２０００−３
２９４１９号公報に記載の吸収冷温水機では、部分負荷
運転時の効率向上を図って、高温再生器から戻る希溶液
の戻り量に比例して高温再生器及び低温再生器に送る溶
液量を制御している。この公報に記載のものでは、暖房
運転時には冷房運転時に比較して低温再生器の圧力が高
くなり、吸収器からドレンクーラを介して低温再生器へ
導かれる溶液量が低下する。そして、ドレンクーラに溶
液が滞留する。この状態で蒸気ドレンをドレンクーラに
流すと滞留している溶液が加熱濃縮される。その結果、
溶液が結晶固化する恐れが生じる。

【０００４】本発明は上記従来技術の不具合に鑑みなさ
れたものであり、その目的は、蒸気駆動型二重効用吸収
冷温水機を全運転範囲で円滑に運転することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の蒸気駆動型二重効用吸収冷温水機の第１の特
徴は、暖房運転時にドレンクーラに蒸気ドレンが流入し
ないようにドレンクーラをバイパスする配管を設けると
ともに、ドレンクーラに流入する蒸気ドレンラインを仕
切る弁を設けるものである。

【０００６】上記目的を達成するための本発明の蒸気駆
動型二重効用吸収冷温水機の第２の特徴は、低温再生器
に稀溶液を送る稀溶液ラインに設けた稀溶液循環量制御
装置をバイパスして、稀溶液を低温再生器へ送るバイパ
ス配管を設けるものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１を
用いて説明する。蒸気駆動型二重効用吸収冷温水機は、
高温再生器1A、低温再生器1Ｂ、凝縮器2、蒸発器3、吸
収器4、高温溶液熱交換器5A、低温溶液熱交換器5B、溶
液散布ポンプ6Ａ、溶液循環ポンプ6Ｂ、冷媒ポンプ７、
ドレンクーラ16、温水熱交換器17および溶液循環量制御
装置45を有し、これら各機器を配管で動作的に接続して
いる。これにより、冷媒と臭化リチウムで代表される塩
の水溶液である吸収液の循環経路が形成される。

【０００８】このように構成した蒸気駆動型二重効用吸
収冷温水器の動作を以下に説明する。初めに、冷凍サイ
クルとして運転した場合について説明する。冷凍サイク
ルの場合には、冷暖切替弁40、暖房用冷媒ブロー弁42お
よび仕切弁20A、20Bを閉じた状態にしておく。

【０００９】高温再生器1Aには伝熱面HAが配置されてお
り、吸収剤溶液を蒸気で加熱沸騰させるのに用いられ
る。低温再生器1Ｂにも伝熱面HBが配置されており、吸
収剤溶液を加熱沸騰させるのに用いられる。低温再生器
1Ｂでは、高温再生器1Aで発生した冷媒蒸気の凝縮潜熱
を熱源に用いる。高温再生器1Aで発生した冷媒蒸気は低
温再生器1Ｂの吸収液を加熱して凝縮液化されて液冷媒
になり、凝縮器2に導入される。

【００１０】低温再生器1Ｂで発生した冷媒蒸気は、凝
縮器2に導かれる。そして、伝熱面32において、図示し
ない冷却塔から送られて来た冷却水と熱交換して冷却さ
れ、凝縮液化し液冷媒になる。凝縮器2で発生した液冷
媒は、液冷媒導管10を介して蒸発器3の液冷媒タンク8に
導かれる。液冷媒タンク８に貯められた液冷媒は、冷媒
導管11を経て冷媒散布ポンプ7により伝熱管31上に散布
され、この伝熱管31内を流れる空調後の冷水と熱交換し
て蒸発する。蒸発した冷媒蒸気は、エリミネ−タ３ａを
経由して吸収器4に導かれる。

【００１１】高温再生器1Aまたは低温再生器1Bで冷媒蒸
気を発生して濃縮された吸収液（濃溶液）は、高温溶液
熱交換器5Aおよび低温溶液熱交換器5Bにおいて、吸収器
４で冷媒を吸収して濃度が低下した稀溶液と熱交換して
低温になる。そして、濃溶液導管12を経由して吸収器4
に送られる。吸収器4に送られた溶液は、溶液散布ポン
プ6Aにより加圧され、吸収器内に設けた図示しないスプ
レー装置を用いて吸収器4の伝熱管３０上に散布され
る。

【００１２】散布された溶液は、伝熱管３０内を流れる
冷却水により冷却される。それとともに、蒸発器3で蒸
発した冷媒蒸気を吸収して濃度が低下する。濃度が低下
した吸収液（稀溶液）は、吸収器4の下部に形成した溶
液タンク25に流下する。そして、溶液循環ポンプ6Bによ
り加圧され、溶液導管13、低温溶液熱交換器5Bおよび溶
液循環量制御装置45を経由して、その一部は高温熱交換
器5Aを経由して高温再生器1Aに、残りはドレンクーラ16
を経由して低温再生器1Bに送られる。

【００１３】一方、熱源として用いられた蒸気は、高温
再生器1Aで溶液を加熱沸騰した後、凝縮し高温のドレン
となる。高温のドレンは、ドレン導管15を介してドレン
クーラ16に導かれ、ドレンクーラ16で吸収器4から導か
れた稀溶液と熱交換して冷却された後、機外に排出され
る。

【００１４】次に、暖房サイクルの動作について説明す
る。上述した冷房サイクルの状態から、冷暖切換弁40、
暖房用冷媒ブロー弁42および仕切弁20A、20Bを開くよう
に切り換える。

【００１５】高温再生器1Aで発生した冷媒蒸気は、暖房
配管41を経由して蒸発器3に導かれる。蒸発器3におい
て、冷媒蒸気は暖房に供されて戻ってきた温水と熱交換
して凝縮し、液冷媒となる。凝縮した液冷媒は、冷媒ポ
ンプ7で昇圧されて、暖房用冷媒ブロー配管43を経由し
て低温再生器1Bに送られ、溶液と混合される。冷媒が混
合された溶液は、溶液散布ポンプ6Aから低温溶液熱交換
器5Bに、次いで濃溶液導管12から吸収器4に送られる。

【００１６】吸収器4内に散布され、冷媒を吸収して濃
度が低下した溶液は、吸収器4の下部に形成した吸収溶
液タンク25に溜められる。吸収溶液タンク25に溜まった
稀溶液は、溶液循環ポンプ6Bから稀溶液導管13へ、次い
で低温溶液熱交換器5Bから溶液循環量制御装置45を経由
して、一部が高温溶液熱交換器5Aから高温再生器1Aに送
られる。稀溶液の残りは溶液循環量制御装置45を出た
後、ドレンクーラ16を経由して低温再生器1Bに送られ
る。

【００１７】熱源として用いられた蒸気は、高温再生器
1Aで溶液を加熱沸騰させた後、凝縮し高温のドレンとな
る。高温再生器1Aの高温のドレンは、ドレン導管15を介
して温水熱交換器17に導かれ、この温水熱交換器17で暖
房に供された温水と熱交換して冷却され、機外に排出さ
れる。

【００１８】ところで本実施例では、高温再生器１Aで
発生したドレン冷房サイクル運転時に吸収器から導かれ
た稀溶液と熱交換するドレンクーラ16を備えている。さ
らに、暖房サイクル運転時には、高温再生器１Aで発生
したドレンがこのドレンクーラ16をバイパスするよう
に、仕切り弁20Cを有するバイパス配管15Bをドレンクー
ラ16に並列に設けている。そして、ドレンクーラ16側の
ドレン導管15Aにも仕切り弁20D、20Eを配設している。

【００１９】この理由は、以下による。暖房運転中に暖
房負荷が少なくなると、溶液循環量制御装置４５は、暖
房負荷に応じて溶液循環量を減少させる。そして、予め
定められた値よりも暖房負荷が低下すると、ドレンクー
ラ16を経由して低温再生器1Bへは稀溶液を送らないよう
に作用する。その結果、ドレンクーラ16に溶液が滞留す
る。この状態でドレンクーラ16に蒸気ドレンが流れる
と、ドレンクーラ16に滞留した溶液が加熱濃縮され、溶
液が結晶固化する恐れが生じる。そこで、ドレン導管15
Aに介在させた仕切弁20D、20Eを閉じて、ドレンクーラ1
6にドレンを流入させないようにする。それとともに、
バイパス配管15Bに設けた仕切弁20Cを開く。これによ
り、暖房負荷が低下したときには、高温再生器１Aで発
生したドレンは、ドレンクーラ１６内の溶液を加熱する
ことなく、暖房に供された温水だけを加熱する。その結
果、ドレンクーラ16内で溶液が結晶化するのを未然に防
止できる。

【００２０】本発明の一変形例を、図2に示す。本変形
例が図1に示した実施例と異なる点は、蒸発器３で凝縮
した液冷媒を、図1の実施例では暖房用冷媒ブロー配管4
3を用いて低温再生器1Bに導いていたのに対し、本変形
例では暖房用冷媒ブロー配管44を用いて吸収器4に導く
ことにある。本変形例によれば、。

【００２１】本発明の他の実施例を、図3を用いて説明
する。本実施例が図1に示した実施例と異なる点は、図1
の実施例においてはドレンクーラをバイパスするバイパ
ス配管を設けていたのに対し、本実施例では吸収器から
高温再生器及び低温再生器に稀溶液を戻す希溶液配管に
介在させた溶液循環量制御装置をバイパスしてドレンク
ーラに稀溶液を導くバイパス配管を設けたことにある。

【００２２】具体的には、低温液熱交換器５Bと高温液
熱交換器5Aとの間の稀溶液導管１３に溶液循環量制御装
置45を介在させ、この溶液循環量制御装置45と低温液熱
交換器５Bとの間に分岐部を設けている。そして、この
分岐部からドレンクーラ16に溶液循環量制御装置45をバ
イパスして稀溶液を送液する配管５２と、この配管52に
介在させた仕切り弁51とを設けている。なお、溶液循環
量制御装置45の下流側から低温再生器1Bにき溶液を導く
配管にも仕切り弁50を設けている。

【００２３】本実施例によれば、暖房運転中に暖房負荷
が少なくなり、溶液循環量制御装置が溶液循環量を減少
させるように溶液循環量を制御しても、バイパス配管52
を介してドレンクーラ16に溶液が供給され続ける。した
がって、ドレンクーラ16に加熱源である蒸気ドレンが流
れ続けても、吸収器からの低温の稀溶液が冷却するの
で、ドレンクーラ内の稀溶液が異常に加熱されることは
ない。これにより、ドレンクーラ16内の溶液が結晶化す
るのを未然に防止できる。

【００２４】図4に、図3に示した実施例の一変形例を示
す。本変形冷が図3に示した実施例と異なるのは、蒸発
器３で凝縮した液冷媒を、図３の実施例では暖房用冷媒
ブロー配管を用いて低温再生器に導いていたのに対し、
本変形例では暖房用冷媒ブロー配管を用いて吸収器に導
くことにある。本実施例によれば、以上述べたように本
発明の各実施例または変形例によれば、蒸気駆動型二重
効用吸収冷温水機において、ドレンクーラに流入するド
レン量を制限するか、ドレンクーラに流入する稀溶液量
を増大させているので、暖房運転時においてもドレンク
ーラにおける溶液の結晶化を防止できる。その結果、冷
房運転はもちろんのこと、暖房運転においても吸収冷温
水機を高効率かつ円滑に運転できる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ドレンクーラ内での溶液の結晶化を防止可能にしたの
で、蒸気駆動型二重効用吸収冷温水機の全運転範囲にお
いて円滑な運転ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る蒸気駆動型二重効用吸収式冷温水
機の一実施例の構成図である。

【図２】図1に示した実施例の一変形例の構成図であ
る。

【図３】本発明に係る蒸気駆動型二重効用吸収式冷温水
機の他の実施例の構成図である。

【図４】図３に示した実施例の一変形例の構成図であ
る。

【符号の説明】

1A…高温再生器、1B…低温再生器、2…凝縮器、3…蒸発
器、4…吸収器、5A…高温液熱交換器、5Ｂ…低温液熱交
換器、6A…溶液散布ポンプ、6Ｂ…溶液循環ポンプ、7…
冷媒散布ポンプ、8…冷媒タンク、10、11…冷媒導管、12
…濃溶液導管、13…稀溶液導管、14、14A…冷水、温水
配管、15、15A…ドレン導管、15B…バイパス配管、16…
ドレンクーラ、17…温水熱交換器、20A、20B…冷水、温
水配管仕切弁、20C、20D、20E…ドレン導管仕切弁、25
…吸収溶液タンク、30、31、32…伝熱管、40…冷暖切換
弁、41…暖房蒸気配管、42…暖房用冷媒ブロー弁、43、
44…暖房用冷媒ブロー導管、45、45A…溶液循環量制御装
置、HA、HB…伝熱面。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高温再生器と低温再生器と凝縮器と蒸発器
   と吸収器とを備え、それらを動作的に配管接続し、塩類
   水溶液を吸収剤とする蒸気駆動型二重効用吸収冷温水機
   において、前記高温再生器で発生したドレンを冷却する
   ドレンクーラと、このドレンクーラをバイパスするドレ
   ン配管とを設け、前記ドレンクーラと前記高温再生器間
   にドレンクーラにドレンが流入するのを制御する弁手段
   を配置したことを特徴とする蒸気駆動型二重効用吸収冷
   温水機。
2. 【請求項２】前記蒸発器で冷却され凝縮した冷媒を前記
   低温再生器に戻す戻り流路を設けたことを特徴とする請
   求項１に記載の蒸気駆動型二重効用吸収冷温水機。
3. 【請求項３】前記蒸発器で冷却され凝縮した冷媒を前記
   吸収器に戻す戻り配管を設けたことを特徴とする請求項
   １に記載の蒸気駆動型二重効用吸収冷温水機。
4. 【請求項４】高温再生器と低温再生器と凝縮器と蒸発器
   と吸収器とを備え、それらを動作的に配管接続し、塩類
   水溶液を吸収剤とする蒸気駆動型二重効用吸収冷温水機
   において、前記高温再生器で発生したドレンを冷却する
   ドレンクーラと、前記吸収器で生じた希溶液を前記低温
   再生器に戻す希溶液戻り配管と、この希溶液戻り配管に
   介在させた溶液循環量制御装置と、この溶液循環量制御
   装置をバイパスするバイパス配管とを設けたことを特徴
   とする蒸気駆動型二重効用吸収冷温水機。
5. 【請求項５】前記蒸発器で凝縮した冷媒を前記低温再生
   器に戻す戻り配管を設けたことを特徴とする請求項４に
   記載の蒸気駆動型二重効用吸収冷温水機。
6. 【請求項６】前記蒸発器で凝縮した冷媒を前記吸収器に
   戻す戻り配管を設けたことを特徴とする請求項４に記載
   の蒸気駆動型二重効用吸収冷温水機。