JP2003106701A - 吸収式冷凍装置 - Google Patents

吸収式冷凍装置

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JP2003106701A JP2001300886A JP2001300886A JP2003106701A JP 2003106701 A JP2003106701 A JP 2003106701A JP 2001300886 A JP2001300886 A JP 2001300886A JP 2001300886 A JP2001300886 A JP 2001300886A JP 2003106701 A JP2003106701 A JP 2003106701A
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    • Y02B30/62Absorption based systems

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 特別な熱交換器を用いることなく、暖房出力
を取り出し得るようにする。 【解決手段】 n個の再生器G1〜Gnを有する吸収式冷
凍装置において、最も高温側の再生器Gnから該最も高
温側の再生器Gnで発生した冷媒蒸気Rnが通過する1段
低温側の再生器Gn-1の出口までの間の蒸気経路1の適
所と吸収器Aあるいは蒸発器Eとを暖房運転時に開作動
される開閉弁3を介設した冷媒配管2を介して接続し、
暖房運転時には、前記最も高温側の再生器Gnで発生し
た冷媒蒸気Rnの全量あるいは一部を、前記吸収器Aあ
るいは前記蒸発器Eに送給して、その熱を該蒸発器Eの
熱交換部Ecを流れる搬送媒体Weに伝えて暖房出力と
して取り出すように構成している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本願発明は、吸収式冷凍装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来からよく知られている吸収式冷凍装
置においては、暖房運転時には吸収器から再生器へ供給
された溶液を外部熱源で加熱沸騰させ、このとき発生す
る高温の冷媒蒸気の保有する熱を、当該再生器に付設さ
れた熱交換器において搬送媒体(例えば、水)に伝えて
暖房出力として取り出すようにしたものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した従
来例の場合、暖房出力を取り出すための特別な熱交換器
が必要となり、コストアップにつながるという不具合が
あった。
【0004】本願発明は、上記の点に鑑みてなされたも
ので、特別な熱交換器を用いることなく、暖房出力を取
り出し得るようにすることを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明では、上
記課題を解決するための手段として、凝縮器Cと吸収器
Aと蒸発器Eとn個の再生器G1〜Gnとを基本要素と
し、これらの要素間を、溶液配管、冷媒配管で作動的に
結合して、最も高温側の再生器Gnにおいては燃料や蒸
気等の外部熱源Jを用いて加熱沸騰せしめて冷媒蒸気R
nを発生させ、当該冷媒蒸気Rnの熱を用いて1段低温側
の再生器Gn-1を加熱して冷媒蒸気Rn-1を発生させ、さ
らに当該冷媒蒸気Rn-1を用いてさらに低温側の再生器
n-2を加熱して冷媒蒸気Rn-2を発生させることを最も
低温側の再生器G1まで繰り返すように構成された吸収
式冷凍装置において、前記最も高温側の再生器Gnから
該最も高温側の再生器Gnで発生した冷媒蒸気Rnが通過
する1段低温側の再生器Gn- 1の出口までの間の蒸気経
路1の適所と前記吸収器Aあるいは前記蒸発器Eとを暖
房運転時に開作動される開閉弁3を介設した冷媒配管2
を介して接続し、暖房運転時には、前記最も高温側の再
生器Gnで発生した冷媒蒸気Rnの全量あるいは一部を、
前記吸収器Aあるいは前記蒸発器Eに送給して、その熱
を該蒸発器Eの熱交換部Ecを流れる搬送媒体Weに伝
えて暖房出力として取り出すように構成している。
【0006】上記のように構成したことにより、暖房運
転時には、前記最も高温側の再生器Gnで発生した冷媒
蒸気Rnの全量あるいは一部が、吸収器Aあるいは蒸発
器Eに送給され、その熱が該蒸発器Eの熱交換部Ecを
流れる搬送媒体Weに伝えられて暖房出力として取り出
されることとなっている。従って、冷房運転時に冷房出
力が取り出される蒸発器Eの熱交換部Ecを用いて暖房
出力を取り出すことができることとなり、特別な熱交換
器を設けなくとも暖房運転を行うことができる。
【0007】請求項2の発明におけるように、請求項1
記載の吸収式冷凍装置において、前記冷媒配管2の接続
部位P1を前記最も高温側の再生器Gnの出口とした場
合、暖房運転時に吸収器Aあるいは蒸発器Eに供給され
る冷媒蒸気Rnの温度が高いものとなるため、大きな暖
房出力を取り出すことができる。
【0008】請求項3の発明におけるように、請求項1
記載の吸収式冷凍装置において、前記冷媒配管2の接続
部位P1を前記1段低温側の再生器Gn-1の出口とした場
合、吸収器Aあるいは蒸発器Eに供給される冷媒蒸気R
n-1が1段低温側の再生器Gn -1を通過したものとなるた
め、当該再生器Gn-1で溶液加熱用に消費された熱量分
だけ低温となるが、この再生器Gn-1の出口側の配管径
を小さくできるところから、冷媒配管2に介設される開
閉弁3として小型なものを使用することができ、コスト
ダウンを図ることができる。
【0009】請求項4の発明におけるように、請求項
1、2および3のいずれか一項記載の吸収式冷凍装置に
おいて、前記吸収器Aと前記蒸発器Eとを、蒸発器Eに
溜まる冷媒あるいは溶液がオーバフロー等により吸収器
Aに移動できるように連通させた場合、暖房運転時にお
いて、蒸発器Eにおいて暖房出力取り出し用に供されて
得られた冷媒(水蒸気)あるいは溶液(凝縮水)が、オ
ーバフロー等により吸収器Aへ移動し、吸収器Aから再
生器へ送り出されることとなる。従って、溶液循環量を
確保できることとなり、安定した暖房運転が可能とな
る。
【0010】請求項5の発明におけるように、請求項
1、2および3のいずれか一項記載の吸収式冷凍装置に
おいて、前記吸収器Aと前記蒸発器Eとを、暖房運転時
に開作動される開閉弁5を介設した連絡配管4を介して
蒸発器Eに溜まる冷媒あるいは溶液が吸収器Aに移動で
きるように接続した場合、暖房運転時において、蒸発器
Eにおいて暖房出力取り出し用に供されて得られた冷媒
(水蒸気)あるいは溶液(凝縮水)が、開閉弁5の開作
動により開通された連絡配管4を介して吸収器Aへ移動
し、吸収器Aから再生器へ送り出されることとなる。従
って、溶液循環量を確保できることとなり、安定した暖
房運転が可能となる。
【0011】請求項6の発明におけるように、請求項
1、2、3、4および5のいずれか一項記載の吸収式冷
凍装置において、前記再生器Gn〜G1における溶液出口
の少なくとも1個所以上と前記吸収器Aとを、暖房運転
時に開作動される開閉弁7を介設した溶液配管6を介し
て接続した場合、暖房運転時には、作動圧力が下がるた
め、溶液の循環が悪くなるおそれがあるが、再生器Gn
〜G1の溶液出口から吸収器Aへ直接溶液がバイパスさ
れることとなり、溶液の安定した循環を確保することが
できる。
【0012】請求項7の発明におけるように、請求項6
記載の吸収式冷凍装置において、前記溶液配管6の接続
部位P2を、前記最も高温側の再生器Gnの出口とした場
合、最も高温側の再生器Gnの溶液出口から吸収器Aへ
直接溶液がバイパスすることとなり、溶液の安定した循
環を確保することができる。
【0013】請求項8の発明におけるように、請求項
1、2、3、4、5、6および7のいずれか一項記載の
吸収式冷凍装置において、前記吸収器Aから前記溶液ポ
ンプPL1により送給される溶液の一部が分岐し、この
分岐通路8を介して前記溶液の一部が前記吸収器Aへ還
流し得るように構成した場合、暖房運転時には、作動圧
力が下がるため、溶液の循環が悪くなるおそれがある
が、溶液の一部を吸収器Aの出口に設けられた溶液ポン
プPL1の上流側と下流側とで短絡バイパスするように
しているため、循環量不足に起因する溶液ポンプPL1
のキャビテーションの発生を防止することができる。
【0014】請求項9の発明におけるように、請求項8
記載の吸収式冷凍装置において、前記分岐通路8に、暖
房運転時に開作動する弁9を介設した場合、暖房運転時
には、弁9の開作動により溶液の一部が吸収器Aの出口
に設けられた溶液ポンプPL 1の上流側から下流側へ短
絡状態となって流れるため、循環量不足に起因する溶液
ポンプPL1のキャビテーションの発生を防止すること
ができる。なお、作動圧力が高く循環量不足が起きるお
それのない冷房運転時には、上記した溶液の短絡バイパ
スが起きないため、溶液ポンプPL1から圧送される溶
液の全量が再生器へ供給されることとなり、能力低下を
防止することができる。
【0015】請求項10の発明におけるように、請求項
8記載の吸収式冷凍装置において、前記弁9を流量調整
可能とした場合、暖房運転時における運転状態に対応し
て短絡バイパス流量を調整できることとなり、適正な溶
液循環量を確保することができる。
【0016】請求項11の発明におけるように、請求項
9および10のいずれか一項記載の吸収式冷凍装置にお
いて、前記弁9を、外部からの信号により作動する自動
弁とした場合、外部から信号により弁9が作動制御でき
ることとなり、溶液循環量不足をより的確に解消するこ
とができる。
【0017】請求項12の発明におけるように、請求項
1、2、3、4、5、6、7、8、9、10および11
のいずれか一項記載の吸収式冷凍装置において、前記吸
収器Aおよび蒸発器Eを冷媒蒸発温度の異なる複数段に
分割するとともに、前記冷媒蒸気あるいは溶液を、前記
分割段のうちの一つに供給するように構成した場合、暖
房運転時においては、蒸発器Eにおいて取り出される暖
房出力を大きくとれるため、一つの分割段に再生器から
の冷媒蒸気あるいは溶液を供給するだけでも十分とな
り、構造を簡略化することができる。
【0018】請求項13の発明におけるように、請求項
1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11およ
び12のいずれか一項記載の吸収式冷凍装置において、
n=3とした場合、3個の再生器で効率のよい暖房運転
を行うことができる。
【0019】請求項14の発明におけるように、請求項
1、2、3、4、5、6、7、8、9、10および11
のいずれか一項記載の吸収式冷凍装置において、n=2
とするとともに、前記吸収器Aおよび蒸発器Eを冷媒蒸
発温度の異なる複数段に分割し且つ前記冷媒蒸気あるい
は溶液を、前記分割段のうちの一つに供給するように構
成した場合、暖房運転時においては、蒸発器Eにおいて
取り出される暖房出力を大きくとれるため、一つの分割
段に再生器からの溶液を供給するだけでも十分となり、
構造を簡略化することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して、本
願発明の幾つかの好適な実施の形態について詳述する。
【0021】第1の実施の形態 図1には、本願発明の第1の実施の形態にかかる吸収式
冷凍装置の冷凍サイクルが示されている。
【0022】この吸収式冷凍装置は、水を冷媒とし、臭
化リチウムを吸収溶液とする吸収式冷凍装置で、各1個
の凝縮器Cと吸収器Aと蒸発器Eと3個の溶液熱交換器
3(Hnに対応),H2(Hn-1に対応)、H1と3個の
再生器G3(Gnに対応),G 2(Gn-1に対応),G1
幾つかの配管で接続して冷媒Rと吸収溶液Lの循環サイ
クルを構成している。
【0023】先ず、図1に示す吸収式冷凍装置の各機器
の基本的な機能を冷房運転に即して説明すると、前記蒸
発器Eは、容器Etの中に、被冷却液(水)Weを通す
熱交換部Ecと該熱交換部Ec上に冷媒(凝縮水)Rc
を散布する冷媒散布器Esとを有し、配管Ueから流入
して蒸発器E内の熱交換部Ecを通過する被冷却液
(水)Weを冷却する。なお、蒸発器E内の冷媒(凝縮
水)Rcは、冷媒ポンプPRにより、冷媒散布器Esに
汲み上げられる。
【0024】前記吸収器Aは、蒸発器Eと連通して該蒸
発器Eから流入する低温(温度Ta)の気化冷媒(水蒸
気)Reを吸収溶液Lc中に吸収する作用をするもの
で、容器At内に、吸収溶液(濃溶液)Lcを散布する
溶液散布器Asと同吸収器A内で発生する吸収熱を除去
するための熱交換部(冷却部)Acを備えている。
【0025】前記熱交換部Acには配管Uaから冷却水
Waが供給されて、吸収器A内で発生する吸収熱を除去
する。なお、この冷却水Waはさらに後述する凝縮器C
に送給されて凝縮器用冷却水としても利用される。
【0026】この吸収式冷凍装置で使用されている3個
の再生器G3,G2,G1はそれぞれ、吸収溶液を加熱濃
縮して順次高濃度の濃溶液(濃度ξ3,ξ2,ξ1)とす
るためのもので、吸収器Aから溶液ポンプPL1により
送給される濃度ξaの吸収溶液(希溶液)Lwは、高温
再生器G3に流入することとなっている。
【0027】前記高温再生器G3は、容器G3t内に加熱
器J(例えば、ガス燃焼器)を有し、吸収器Aで生成さ
れる吸収溶液(希溶液)Lwを容器G3t内に導入して
加熱濃縮する(濃度ξ3の濃溶液Lc3を生成する一方、
温度T3の冷媒蒸気R3を生成する)。この高温再生器G
3において濃縮された濃溶液Lc3は、後述する高温側の
溶液熱交換器H3の加熱側を通過して中温再生器G2に流
入する。
【0028】前記中温再生器G2は、容器G2t内に溶液
加熱器G2c(高温再生器G3で生成された温度T3の冷
媒蒸気R3を導入し、熱源とする)を有し、同溶液加熱
器G2cによって、高温再生器G3から導入される吸収溶
液(濃溶液)Lc3を加熱濃縮する(濃度ξ2の濃溶液L
2を生成する一方、温度T2の冷媒蒸気R2を生成す
る)。この中温再生器G2において濃縮された濃溶液L
2は、後述する中温側の溶液熱交換器H2の加熱側を通
過して低温再生器G1に流入する。
【0029】前記低温再生器G1は、容器G1t内に溶液
加熱器G1c(中温再生器G2で生成された温度T2の冷
媒蒸気R2を導入し、熱源とする)を有し、同溶液加熱
器G1cによって中温再生器G2から導入される吸収溶液
(濃溶液)Lc2を加熱濃縮する(濃度ξ1の濃溶液Lc
1を生成する一方、温度T1の冷媒蒸気R1を生成す
る)。この低温再生器G1において濃縮された濃溶液L
1=Lcは、後述する低温側の溶液熱交換器H1の加熱
側を通過して吸収器Aに流入する。
【0030】前記凝縮器Cは、容器Ct内に設けられた
熱交換部Cc内を流れる冷却水Waにより低温再生器G
1から導入される冷媒蒸気R1を冷却凝縮させて液冷媒
(凝縮水)Rcを生成させるためのもので、該熱交換部
Ccには、冷却水配管Ucを通して吸収器A通過後の冷
却水Waが供給される。
【0031】なお、中温再生器G2の溶液加熱器G2cに
導入された冷媒蒸気R3および低温再生器G1の溶液加熱
器G1cに導入された冷媒蒸気R2はともにドレンとな
り、該ドレンRd2,Rd1は、合流したあと、凝縮器C
へ送られる。該凝縮器C内で、生成された液冷媒(凝縮
水)Rcは蒸発器Eに供給される。
【0032】前記溶液熱交換器H1,H2,H3は各再生
器G1,G2,G3で生成される低温濃溶液Lc1、中温濃
溶液Lc2及び高温濃溶液Lc3の保有する熱を吸収器A
から高温再生器G3へ供給される吸収溶液(希溶液)L
wに熱回収するためのものである。
【0033】ところで、上記冷凍サイクルにおいては、
前記高温再生器G3の出口と前記蒸発器Eとが、暖房運
転時に開作動される開閉弁3を介設した冷媒配管2を介
して接続されている。また、前記高温再生器G3におけ
る溶液出口と前記吸収器Aとが、暖房運転時に開作動さ
れる開閉弁7を介設した溶液配管6を介して接続されて
いる。さらに、前記吸収器Aと前記蒸発器Eとは、蒸発
器Eに溜まる冷媒あるいは溶液がオーバフロー等により
吸収器Aに移動できるように連通せしめられている。さ
らにまた、前記吸収器Aから前記溶液ポンプPL1によ
り送給される溶液の一部が分岐し、この分岐通路8を介
して前記溶液の一部が前記吸収器Aへ還流し得るように
構成されており、前記分岐通路8には、暖房運転時に開
作動される弁9が介設されている。
【0034】上記のように構成したことにより、暖房運
転時においては、高温再生器G3で発生した冷媒蒸気R3
の全量あるいは一部が、前記蒸発器Eに送給されて、そ
の熱は、該蒸発器Eの熱交換部Ecを流れる搬送媒体W
eに伝えて暖房出力(即ち、温水)として取り出され
る。この場合、蒸発器Eは、凝縮器として作用すること
となっているのである。従って、冷房運転時に冷房出力
が取り出される蒸発器Eの熱交換部Ecを用いて暖房出
力を取り出すことができることとなり、特別な熱交換器
を設けなくとも暖房運転を行うことができる。なお、n
個の再生器Gn〜G1を用いた場合においては、前記蒸発
器Eへ供給される冷媒蒸気は、最も高温側の再生器Gn
の蒸気出口から該最も高温側の再生器Gnで発生した冷
媒蒸気R 3が通過する1段低温側の再生器Gn-1の蒸気出
口までの間の蒸気経路1の適所から分岐するようにして
もよい。例えば、図2に示すように、1段低温側の再生
器である中温再生器G2における蒸気出口から冷媒配管
2を分岐させるようにしてもよい。
【0035】また、暖房運転時には、作動圧力が下がる
ため、溶液の循環が悪くなるおそれがあるが、本実施の
形態におけるように、再生器G3の溶液出口から吸収器
Aへ直接溶液(濃溶液)Lc3がバイパスされるように
すれば、溶液の安定した循環を確保することができる。
なお、n個の再生器Gn〜G1を用いた場合においては、
前記吸収器Aへ供給される溶液は、前記再生器Gn〜G1
における溶液出口の少なくとも1個所以上から分岐する
ようにしてもよい。例えば、図3に示すように、1段低
温側の再生器である中温再生器G2の溶液出口から溶液
配管6を分岐させるようにしてもよい。
【0036】また、本実施の形態においては、前記吸収
器Aと前記蒸発器Eとを、蒸発器Eに溜まる冷媒あるい
は溶液がオーバフロー等により吸収器Aに移動できるよ
うに連通させているので、暖房運転時において、蒸発器
Eにおいて暖房出力取り出し用に供されて得られた冷媒
(水蒸気)あるいは溶液(凝縮水)が、オーバフロー等
により吸収器Aへ移動し、吸収器Aから再生器へ送り出
されることとなる。従って、溶液循環量を確保できるこ
ととなり、安定した暖房運転が可能となる。なお、図4
に示すように、前記吸収器Aと前記蒸発器Eとを、暖房
運転時に開作動される開閉弁5を介設した連絡配管4を
介して蒸発器Eに溜まる冷媒あるいは溶液が吸収器Aに
移動できるように接続するようにしてもよい。
【0037】また、本実施の形態においては、前記吸収
器Aから前記溶液ポンプPL1により送給される溶液の
一部が分岐し、この分岐通路8を介して前記溶液の一部
が前記吸収器Aへ還流し得るように構成され且つ前記分
岐通路8には、暖房運転時に開作動される弁9が介設さ
れているので、暖房運転時には、作動圧力が下がるた
め、溶液の循環が悪くなるおそれがあるが、溶液の一部
が吸収器Aの出口に設けられた溶液ポンプPL1の上流
側と下流側とで短絡バイパスされることとなり、循環量
不足に起因する溶液ポンプPL1のキャビテーションの
発生を防止することができる。なお、分岐通路8は、前
記低温再生器G1の出口から吸収器Aに至る溶液経路の
いずれにおいて合流するようにしてもよい。また、前記
弁9ととして、流量調整可能な弁を採用することもで
き、その場合、暖房運転時における運転状態に対応して
短絡バイパス流量を調整できることとなり、適正な溶液
循環量を確保することができる。また、流量制御可能な
弁を用いた場合、外部信号により弁の開度制御を行うよ
うにすることもできる。
【0038】さらに、上記においては、吸収器Aからの
吸収溶液を高温再生器G3に流入させ、高温再生器G3
おいて得られた濃溶液Lc3を中温再生器G2へ流入さ
せ、該中温再生器G2において得られた濃溶液Lc2を低
温再生器G1へ流入させ、該低温再生器G1において得ら
れた濃溶液Lc1を吸収器Aへ戻すシリーズ方式のもの
について説明したが、本願発明は、吸収器Aからの吸収
溶液(希溶液)Lwを分岐させて高温再生器G3、中温
再生器G2および低温再生器G1に流入させ、それぞれの
再生器G3,G2,G1において得られた濃溶液Lc3,L
2,Lc1を合流させて吸収器Aへ戻すパラレル方式の
もの(図5参照)、あるいは、吸収器Aからの吸収溶液
(希溶液)Lwを低温再生器G1に流入させ、該低温再
生器G1において得られた濃溶液Lc1を溶液ポンプPL
2の圧送力により中温再生器G2へ流入させ、該中温再生
器G2において得られた濃溶液Lc2を溶液ポンプPL3
の圧送力により高温再生器G3へ流入させ、該高温再生
器G3において得られた濃溶液Lc3を吸収器Aへ戻すリ
バース方式のもの(図6参照)、もしくはこれらを組み
合わせたものにも適用可能なことは勿論である。
【0039】第2の実施の形態 図7には、本願発明の第2の実施の形態にかかる吸収式
冷凍装置の冷凍サイクルが示されている。
【0040】この場合、高温再生器G1および低温再生
器G2を有するシリーズ方式の吸収式冷凍装置とされて
おり、吸収器Aおよび蒸発器Eは、低圧段A1およびE1
と高圧段A2およびE2の2段に分割されている。そし
て、高温再生器G2からの冷媒蒸気G2は、蒸発器Eにお
ける2段のどちらか(例えば、高圧段E2)に流入し、
高温再生器G2からの吸収溶液(濃溶液)Lc2は、吸収
器Aにおける2段のどちらか(例えば、低圧段A1)に
流入することとなっている。このようにすると、暖房運
転時においては、蒸発器Eにおいて取り出される暖房出
力を大きくとれるため、一つの分割段に再生器からの溶
液を供給するだけでも十分となり、構造を簡略化するこ
とができる。
【0041】ちなみに、蒸発器Eの熱交換部Ecを流れ
る水Weの入口温度をtb1、出口温度をtb2、蒸発器
Eにおける冷媒飽和温度をteとすると、 Δtm=(tb2−tb1)/ln(te−tb1)/
(te−tb2) となる。
【0042】暖房運転時においては、tb1=51℃、
tb2=55℃、te=70℃となるため、Δtm=1
6,9となる。
【0043】ところが、冷房運転時においては、tb1
=12℃、tb2=7℃、te=5℃となるため、Δt
m=4.0となる。
【0044】暖房運転時のΔtmは冷房運転時のそれの
4倍以上大きくなっている。つまり、伝熱面積について
考察すると、暖房運転時の場合、冷房運転時の1/4で
も十分となる。従って、本実施の形態におけるように、
冷媒蒸気および溶液を複数段の1段に流入させるだけで
十分となるのである。
【0045】その他の構成および作用効果は、第1の実
施の形態におけると同様なので説明を省略する。
【0046】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、凝縮器Cと吸
収器Aと蒸発器Eとn個の再生器G1〜Gnとを基本要素
とし、これらの要素間を、溶液配管、冷媒配管で作動的
に結合して、最も高温側の再生器Gnにおいては燃料や
蒸気等の外部熱源Jを用いて加熱沸騰せしめて冷媒蒸気
nを発生させ、当該冷媒蒸気Rnの熱を用いて1段低温
側の再生器Gn-1を加熱して冷媒蒸気Rn-1を発生させ、
さらに当該冷媒蒸気R n-1を用いてさらに低温側の再生
器Gn-2を加熱して冷媒蒸気Rn-2を発生させることを最
も低温側の再生器G1まで繰り返すように構成された吸
収式冷凍装置において、前記最も高温側の再生器Gn
ら該最も高温側の再生器Gnで発生した冷媒蒸気Rnが通
過する1段低温側の再生器Gn-1の出口までの間の蒸気
経路1の適所と前記吸収器Aあるいは前記蒸発器Eとを
暖房運転時に開作動される開閉弁3を介設した冷媒配管
2を介して接続し、暖房運転時には、前記最も高温側の
再生器Gnで発生した冷媒蒸気Rnの全量あるいは一部
を、前記吸収器Aあるいは前記蒸発器Eに送給して、そ
の熱を該蒸発器Eの熱交換部Ecを流れる搬送媒体We
に伝えて暖房出力として取り出すように構成しているの
で、冷房運転時に冷房出力が取り出される蒸発器Eの熱
交換部Ecを用いて暖房出力を取り出すことができるこ
ととなり、特別な熱交換器を設けなくとも暖房運転を行
うことができるという効果がある。
【0047】請求項2の発明におけるように、請求項1
記載の吸収式冷凍装置において、前記冷媒配管2の接続
部位P1を前記最も高温側の再生器Gnの出口とした場
合、暖房運転時に吸収器Aあるいは蒸発器Eに供給され
る冷媒蒸気Rnの温度が高いものとなるため、大きな暖
房出力を取り出すことができる。
【0048】請求項3の発明におけるように、請求項1
記載の吸収式冷凍装置において、前記冷媒配管2の接続
部位P1を前記1段低温側の再生器Gn-1の出口とした場
合、吸収器Aあるいは蒸発器Eに供給される冷媒蒸気R
n-1が1段低温側の再生器Gn -1を通過したものとなるた
め、当該再生器Gn-1で溶液加熱用に消費された熱量分
だけ低温となるが、この再生器Gn-1の出口側の配管径
を小さくできるところから、冷媒配管2に介設される開
閉弁3として小型なものを使用することができ、コスト
ダウンを図ることができる。
【0049】請求項4の発明におけるように、請求項
1、2および3のいずれか一項記載の吸収式冷凍装置に
おいて、前記吸収器Aと前記蒸発器Eとを、蒸発器Eに
溜まる冷媒あるいは溶液がオーバフロー等により吸収器
Aに移動できるように連通させた場合、暖房運転時にお
いて、蒸発器Eにおいて暖房出力取り出し用に供されて
得られた冷媒(水蒸気)あるいは溶液(凝縮水)が、オ
ーバフロー等により吸収器Aへ移動し、吸収器Aから再
生器へ送り出されることとなる。従って、溶液循環量を
確保できることとなり、安定した暖房運転が可能とな
る。
【0050】請求項5の発明におけるように、請求項
1、2および3のいずれか一項記載の吸収式冷凍装置に
おいて、前記吸収器Aと前記蒸発器Eとを、暖房運転時
に開作動される開閉弁5を介設した連絡配管4を介して
蒸発器Eに溜まる冷媒あるいは溶液が吸収器Aに移動で
きるように接続した場合、暖房運転時において、蒸発器
Eにおいて暖房出力取り出し用に供されて得られた冷媒
(水蒸気)あるいは溶液(凝縮水)が、開閉弁5の開作
動により開通された連絡配管4を介して吸収器Aへ移動
し、吸収器Aから再生器へ送り出されることとなる。従
って、溶液循環量を確保できることとなり、安定した暖
房運転が可能となる。
【0051】請求項6の発明におけるように、請求項
1、2、3、4および5のいずれか一項記載の吸収式冷
凍装置において、前記再生器Gn〜G1における溶液出口
の少なくとも1個所以上と前記吸収器Aとを、暖房運転
時に開作動される開閉弁7を介設した溶液配管6を介し
て接続した場合、暖房運転時には、作動圧力が下がるた
め、溶液の循環が悪くなるおそれがあるが、再生器Gn
〜G1の溶液出口から吸収器Aへ直接溶液がバイパスさ
れることとなり、溶液の安定した循環を確保することが
できる。
【0052】請求項7の発明におけるように、請求項6
記載の吸収式冷凍装置において、前記溶液配管6の接続
部位P2を、前記最も高温側の再生器Gnの出口とした場
合、暖房運転時に吸収器Aあるいは蒸発器Eに供給され
る溶液(濃溶液)Lcnの温度が高いものとなるため、
より大きな暖房出力を取り出すことができる。
【0053】請求項8の発明におけるように、請求項
1、2、3、4、5、6および7のいずれか一項記載の
吸収式冷凍装置において、前記吸収器Aから前記溶液ポ
ンプPL1により送給される溶液の一部が分岐し、この
分岐通路8を介して前記溶液の一部が前記吸収器Aへ還
流し得るように構成した場合、暖房運転時には、作動圧
力が下がるため、溶液の循環が悪くなるおそれがある
が、溶液の一部を吸収器Aの出口に設けられた溶液ポン
プPL1の上流側と下流側とで短絡バイパスするように
しているため、循環量不足に起因する溶液ポンプPL1
のキャビテーションの発生を防止することができる。
【0054】請求項9の発明におけるように、請求項8
記載の吸収式冷凍装置において、前記分岐通路8に、暖
房運転時に開作動する弁9を介設した場合、暖房運転時
には、弁9の開作動により溶液の一部が吸収器Aの出口
に設けられた溶液ポンプPL 1の上流側から下流側へ短
絡状態となって流れるため、循環量不足に起因する溶液
ポンプPL1のキャビテーションの発生を防止すること
ができる。なお、作動圧力が高く循環量不足が起きるお
それのない冷房運転時には、上記した溶液の短絡バイパ
スが起きないため、溶液ポンプPL1から圧送される溶
液の全量が再生器へ供給されることとなり、能力低下を
防止することができる。
【0055】請求項10の発明におけるように、請求項
8記載の吸収式冷凍装置において、前記弁9を流量調整
可能とした場合、暖房運転時における運転状態に対応し
て短絡バイパス流量を調整できることとなり、適正な溶
液循環量を確保することができる。
【0056】請求項11の発明におけるように、請求項
9および10のいずれか一項記載の吸収式冷凍装置にお
いて、前記弁9を、外部からの信号により作動する自動
弁とした場合、外部から信号により弁9が作動制御でき
ることとなり、溶液循環量不足をより的確に解消するこ
とができる。
【0057】請求項12の発明におけるように、請求項
1、2、3、4、5、6、7、8、9、10および11
のいずれか一項記載の吸収式冷凍装置において、前記吸
収器Aおよび蒸発器Eを冷媒蒸発温度の異なる複数段に
分割するとともに、前記冷媒蒸気あるいは溶液を、前記
分割段のうちの一つに供給するように構成した場合、暖
房運転時においては、蒸発器Eにおいて取り出される暖
房出力を大きくとれるため、一つの分割段に再生器から
の冷媒蒸気あるいは溶液を供給するだけでも十分とな
り、構造を簡略化することができる。
【0058】請求項13の発明におけるように、請求項
1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11およ
び12のいずれか一項記載の吸収式冷凍装置において、
n=3とした場合、3個の再生器で効率のよい暖房運転
を行うことができる。
【0059】請求項14の発明におけるように、請求項
1、2、3、4、5、6、7、8、9、10および11
のいずれか一項記載の吸収式冷凍装置において、n=2
とするとともに、前記吸収器Aおよび蒸発器Eを冷媒蒸
発温度の異なる複数段に分割し且つ前記冷媒蒸気あるい
は溶液を、前記分割段のうちの一つに供給するように構
成した場合、暖房運転時においては、蒸発器Eにおいて
取り出される暖房出力を大きくとれるため、一つの分割
段に再生器からの溶液を供給するだけでも十分となり、
構造を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の第1の実施の形態にかかる吸収式冷
凍装置の冷凍サイクル図(システムフロー)である。
【図2】本願発明の第1の実施の形態にかかる吸収式冷
凍装置の変形例における冷凍サイクル図(システムフロ
ー)である。
【図3】本願発明の第1の実施の形態にかかる吸収式冷
凍装置の他の変形例における冷凍サイクル図(システム
フロー)である。
【図4】本願発明の第1の実施の形態にかかる吸収式冷
凍装置の他の変形例における冷凍サイクル図(システム
フロー)である。
【図5】本願発明の第1の実施の形態にかかる吸収式冷
凍装置の他の変形例における冷凍サイクル図(システム
フロー)である。
【図6】本願発明の第1の実施の形態にかかる吸収式冷
凍装置の他の変形例における冷凍サイクル図(システム
フロー)である。
【図7】本願発明の第2の実施の形態にかかる吸収式冷
凍装置の冷凍サイクル図(システムフロー)である。
【符号の説明】
1は蒸気経路、2は冷媒配管、3は開閉弁、4は連絡配
管、5は開閉弁、6は溶液配管、7は開閉弁、8は分岐
通路、9は弁、Aは吸収器、Cは凝縮器、Dはドレン熱
交換器、Eは蒸発器、Gは再生器、Hは溶液熱交換器、
Jは外部熱源、Kは排熱熱交換器、Lcは吸収溶液(濃
溶液)、Lwは吸収溶液(希溶液)、P 1,P2は接続部
位、PLは溶液ポンプ、Rは冷媒蒸気、Rdはドレン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3L093 AA03 AA05 BB37 BB38 BB42 BB47 BB48 JJ04 KK01 MM02

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 凝縮器(C)と吸収器(A)と蒸発器
    (E)とn個の再生器(G1)〜(Gn)とを基本要素と
    し、これらの要素間を、溶液配管、冷媒配管で作動的に
    結合して、最も高温側の再生器(Gn)においては燃料
    や蒸気等の外部熱源(J)を用いて加熱沸騰せしめて冷
    媒蒸気(Rn)を発生させ、当該冷媒蒸気(Rn)の熱を
    用いて1段低温側の再生器(Gn-1)を加熱して冷媒蒸
    気(Rn- 1)を発生させ、さらに当該冷媒蒸気(Rn-1
    を用いてさらに低温側の再生器(Gn-2)を加熱して冷
    媒蒸気(Rn-2)を発生させることを最も低温側の再生
    器(G1)まで繰り返すように構成された吸収式冷凍装
    置であって、前記最も高温側の再生器(Gn)から該最
    も高温側の再生器(Gn)で発生した冷媒蒸気(Rn)が
    通過する1段低温側の再生器(Gn-1)の出口までの間
    の蒸気経路(1)の適所と前記吸収器(A)あるいは前
    記蒸発器(E)とを暖房運転時に開作動される開閉弁
    (3)を介設した冷媒配管(2)を介して接続し、暖房
    運転時には、前記最も高温側の再生器(Gn)で発生し
    た冷媒蒸気(Rn)の全量あるいは一部を、前記吸収器
    (A)あるいは前記蒸発器(E)に送給して、その熱を
    該蒸発器(E)の熱交換部(Ec)を流れる搬送媒体
    (We)に伝えて暖房出力として取り出すように構成し
    たことを特徴とする吸収式冷凍装置。
  2. 【請求項2】 前記冷媒配管(2)の接続部位(P1
    を前記最も高温側の再生器(Gn)の出口としたことを
    特徴とする前記請求項1記載の吸収式冷凍装置。
  3. 【請求項3】 前記冷媒配管(2)の接続部位(P1
    を前記1段低温側の再生器(Gn-1)の出口としたこと
    を特徴とする前記請求項1記載の吸収式冷凍装置。
  4. 【請求項4】 前記吸収器(A)と前記蒸発器(E)と
    を、蒸発器(E)に溜まる冷媒あるいは溶液がオーバフ
    ロー等により吸収器(A)に移動できるように連通させ
    たことを特徴とする前記請求項1、2および3のいずれ
    か一項記載の吸収式冷凍装置。
  5. 【請求項5】 前記吸収器(A)と前記蒸発器(E)と
    を、暖房運転時に開作動される開閉弁(5)を介設した
    連絡配管(4)を介して蒸発器(E)に溜まる冷媒ある
    いは溶液が吸収器(A)に移動できるように接続したこ
    とを特徴とする前記請求項1、2および3のいずれか一
    項記載の吸収式冷凍装置。
  6. 【請求項6】 前記再生器(Gn)〜(G1)における溶
    液出口の少なくとも1個所以上と前記吸収器(A)と
    を、暖房運転時に開作動される開閉弁(7)を介設した
    溶液配管(6)を介して接続したことを特徴とする前記
    請求項1、2、3、4および5のいずれか一項記載の吸
    収式冷凍装置。
  7. 【請求項7】 前記溶液配管(6)の接続部位(P2
    を、前記最も高温側の再生器(Gn)の出口としたこと
    を特徴とする前記請求項6記載の吸収式冷凍装置。
  8. 【請求項8】 前記吸収器(A)から溶液ポンプ(PL
    1)により送給される溶液の一部が分岐し、この分岐通
    路(8)を介して前記溶液の一部が前記吸収器(A)へ
    還流し得るように構成したことを特徴とする前記請求項
    1、2、3、4、5、6および7のいずれか一項記載の
    吸収式冷凍装置。
  9. 【請求項9】 前記分岐通路(8)には、暖房運転時に
    開作動する弁(9)を介設したことを特徴とする前記請
    求項8記載の吸収式冷凍装置。
  10. 【請求項10】 前記弁(9)を流量調整可能としたこ
    とを特徴とする前記請求項8記載の吸収式冷凍装置。
  11. 【請求項11】 前記弁(9)を、外部からの信号によ
    り作動する自動弁としたことを特徴とする前記請求項9
    および10のいずれか一項記載の吸収式冷凍装置。
  12. 【請求項12】 前記吸収器(A)および蒸発器(E)
    を冷媒蒸発温度の異なる複数段に分割するとともに、前
    記冷媒蒸気あるいは溶液を、前記分割段のうちの一つに
    供給するように構成したことを特徴とする前記請求項
    1、2、3、4、5、6、7、8、9、10および11
    のいずれか一項記載の吸収式冷凍装置。
  13. 【請求項13】 n=3としたことを特徴とする前記請
    求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11
    および12のいずれか一項記載の吸収式冷凍装置。
  14. 【請求項14】 n=2とするとともに、前記吸収器
    (A)および蒸発器(E)を冷媒蒸発温度の異なる複数
    段に分割し且つ前記冷媒蒸気あるいは溶液を、前記分割
    段のうちの一つに供給するように構成したことを特徴と
    する前記請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、
    10および11のいずれか一項記載の吸収式冷凍装置。
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