JP2005003312A - 三重効用吸収式冷凍装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】凝縮器3、吸収器2および蒸発器1と、高温、中温、低温3台の再生器4,5,6と、3台の溶液熱交換器7,8,9とを備え、上記吸収器2からの吸収液を溶液ポンプ26を介して少なくとも上記高温再生器4と中温再生器5に供給するとともに、上記高温側の再生器4,5で発生した冷媒蒸気を順次低温側の再生器5,6に導入して、当該低温側各再生器5,6の加熱源として利用するようにしてなる3重効用吸収式冷凍装置において、上記中温再生器5の希溶液入口に希溶液流入量制御手段を設けて、上記中温再生器5の液面位を上記高温再生器4の液面位と独立に制御するようにした。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本願発明は、高温側から低温側に順次作動温度の異なる高温、中温、低温の3台の再生器を備えてなる3重効用吸収式冷凍装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、吸収式冷凍装置は、凝縮器、蒸発器、吸収器、再生器、溶液熱交換器を構成要素とし、これら各構成要素を溶液配管と冷媒配管により順次循環作動可能に接続して、吸収式冷凍サイクルを構成している。
【0003】
このような吸収式冷凍装置では、上記吸収器において生成された希溶液を上記再生器で加熱濃縮して吸収液(濃溶液)に再生し、これを上記吸収器に還流させる一方、上記再生器での希溶液の加熱濃縮によって生成された冷媒蒸気を上記凝縮器で凝縮させて液冷媒とするとともに、この液冷媒を上記蒸発器において蒸発させ、ここで発生した冷媒蒸気を、再び上記吸収器で濃溶液に吸収させて希溶液を生成させる。そして、これを繰り返すことで、上記吸収溶液と冷媒との循環サイクルが実現される。
【0004】
そして、上記蒸発器における冷媒の蒸発熱を冷房等所用の冷熱源として有効に利用する。
【0005】
一方、このような吸収式冷凍装置において、その省エネ性能の向上を図る一つの手法として、例えば高温側から低温側に順次作動温度の異なる高温、中温、低温の3台の再生器を設け、高温で作動する高温側再生器の加熱によって生成される冷媒蒸気を、低温で作動する低温側再生器に順次導入し、これを低温側再生器の加熱源として利用する一方、上記吸収器から上記高温側の再生器に至る希溶液配管の途中に、上記各再生器に対応して低温、中温、高温の3台の溶液熱交換器を設け、これら3台の溶液熱交換器によって、上記吸収器からの低温の吸収液(希溶液)を有効に加熱するようにしたものがある。
【0006】
このような構成によれば、吸収作用完了後の吸収液(希溶液)を、吸収器側に還流される冷媒蒸気の温度を利用し、かつ多段階に分けて熱効率良く濃縮することができるので、各再生器での所要加熱量を有効に低減することができ、省エネとなる。また、サイクル効率が向上するので、COPが向上する。
【0007】
ところが、上記のように再生器を複数台備えた吸収式冷凍装置の場合、熱を多段階的に利用するサイクルの特性上、どうしても高温、高圧のシステムとなり、特に高温再生器の内圧(溶液の飽和温度)が高くなるために、高温再生器の蒸気が溶液配管を吹き抜けないように、高温再生器出口に液面センサーを設け、液面を調節するように、高温再生器への流入量又は流出量を調節している。最近では、溶液ポンプへの駆動電源の周波数を調節し、流入量を制御することが多い。
【0008】
しかし、このように液面センサーの信号で高温再生器の液位を検知して溶液ポンプ回転駆動手段の電源周波数を調整すると、高温再生器への流入量調節で蒸気吹き抜けの防止はできるが、液面変動が急であるため、周波数変動が大きく、溶液ポンプヘッド(揚程)が大きく変動してしまい、また中温再生器への流入量も同時に変動してしまうので、中温再生器の液面制御が不安定になりがちである。また、溶液サイクルの流量変動から冷凍出力も変動し、冷水温度の変動がでてくる等の問題がある。
【0009】
そこで、上記高温再生器の冷媒蒸気出口部に圧力センサー、該高温再生器の濃溶液の出口部と上記中温再生器の濃溶液の出口経路の各々に液面センサーを設け、上記圧力センサーの出力をもとにして吸収器から高温再生器に溶液を送る溶液ポンプの基本回転速度を設定する一方、同設定した溶液ポンプの回転速度を上記各液面センサーの出力で修正することにより、高温、中温各再生器の液面レベルを所望のレベルに維持するようにした三重効用吸収式冷凍装置が提案されている(特許文献1参照)。
【0010】
このような構成によれば、高温再生器のサイクル状態値(圧力、飽和温度等)で、溶液循環量のベース量を設定して運転することができるので、安定した運転が可能であり、しかも高温、低温各再生器の液面レベルを所望のレベルに維持できるので、高温再生器および中温再生器各々の蒸気の吹き抜け防止ができ、熱交換器の効率を最大限生かすことができる。
【0011】
また、上述のように、低温、中温、高温の3台の再生器を備えた吸収式冷凍装置において、吸収器で吸収液に冷媒を吸収させて得られる希溶液を上記低温再生器に供給する希溶液ポンプと、上記低温再生器で希溶液を加熱濃縮して得られる中間溶液を上記中温再生器に送給する中間溶液ポンプと、上記中温再生器で中間溶液を加熱濃縮して得られる濃溶液を上記高温再生器に送給する濃溶液ポンプとの3台の溶液ポンプを設け、上記低温再生器で得られた中間溶液の所定割合量のみを上記中間溶液ポンプにより上記中温再生器に供給する一方、その残部の中間溶液を吸収器に戻し、また上記中温再生器で得られた濃溶液の所定割合量のみを上記濃溶液ポンプにより上記高温再生器に供給する一方、その残部の濃溶液を吸収器に戻すようにし、かつ高温再生器内部の圧力・温度および液量を検出し、その検出結果に基づいて、吸収液を循環させるポンプ回転数を調整することにより吸収液循環量を制御するように構成した三重効用吸収式冷凍装置も提案されている(特許文献2参照)。
【0012】
このような構成によれば、高温度の再生器に循環させる吸収液の割合を減少させることができ、効率の向上を容易にすることができる。また負荷変動がある場合にも、高温再生器における液量制御を安定した状態で行うことができる。
【0013】
【特許文献1】
特開2000−171123号公報(第2−3頁、図1,6)
【特許文献2】
特開2002−130859号公報(第2−8頁、図1,2)
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献1の構成の場合、高温再生器側の圧力と高温再生器側および中温再生器側各液面センサの出力に応じて溶液ポンプの回転数を制御しているが、高温再生器および中温再生器両液面の制御を高温再生器の圧力をパラメータとする溶液ポンプの回転数だけで行っているので、安定した制御が難しく、急激な負荷変動に対応できない。また中温再生器側液面の出力で溶液ポンプの回転数を補正して中温再生器への流量を制御するように構成しているため制御システムの構成が複雑で高コストである。
【0015】
一方、上記特許文献2の構成の場合、3台の溶液ポンプを必要とし、しかも、それらを高温再生器内部の圧力・温度・液量等に基いて同時に制御することから、ハードおよびソフト共に構成が複雑となり、非常に高コストなものとなる。
【0016】
本願発明は、吸収器からの希溶液を少なくとも高温再生器又は高温再生器と中温再生器に直接的又は間接的に供給するように構成した三重効用吸収式冷凍装置において、高温再生器の液面を検知して希溶液供給流量(溶液ポンプの回転数等)を制御する一方、中温再生器の希溶液入口にも希溶液希溶液流入量制御手段を設けて希溶液量を制御することによって、高温再生器への溶液流量、高温再生器および中温再生器への溶液流量を、それぞれ簡単かつ低コストな構成で安定して制御することができるようにした三重効用吸収式冷凍装置を提供することを目的とするものである。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、該目的を達成するために、次のような課題解決手段を備えて構成されている。
【0018】
(1) 請求項1の発明
この発明の吸収式冷凍装置は、凝縮器3、吸収器2および蒸発器1と、高温、中温、低温3台の再生器4,5,6と、3台の溶液熱交換器7,8,9とを備え、上記吸収器2からの希溶液を溶液ポンプ26を介して少なくとも上記高温再生器4と中温再生器5に供給するとともに、上記高温側の再生器4,5で発生した冷媒蒸気を順次低温側の再生器5,6に導入して、当該低温側各再生器5,6の加熱源として利用するようにしてなる3重効用吸収式冷凍装置であって、上記中温再生器5の希溶液入口に、上記中温再生器5の液面位を検知して上記中温再生器5への希溶液流入量を制御する希溶液流入量制御手段を設け、上記中温再生器5の液面位を上記高温再生器4の液面位と独立に制御するようしたことを特徴としている。
【0019】
このような構成によれば、中温再生器5側の希溶液流入量制御手段によって、中温再生器5の液面位が高温再生器4の液面位に関係なく一定に保たれるようになるので、高温再生器4側の液面のみを溶液ポンプ26の回転数で制御すれば良いこととなり、制御装置の構成がシンプルとなり、信頼性が向上する。
【0020】
(2) 請求項2の発明
この発明の吸収式冷凍装置は、上記請求項1の発明の構成において、希溶液流入量制御手段は、中温再生器5の液面位を検知する液面検知センサと、該液面検知センサの検出信号に基いて、中温再生器5の液面位が一定となるように中温再生器5への希溶液の流入量を調節する電動バルブとからなることを特徴としている。
【0021】
このような構成によれば、中温再生器5の液面位を検知する液面検知センサと、該液面検知センサの検出信号に基いて、中温再生器5の液面位が一定となるように中温再生器5への希溶液の流入量を調節する電動バルブとによって、中温再生器5の液面が、高温再生器4の液面位に関係なく一定に保たれるようになる。
【0022】
(3) 請求項3の発明
この発明の吸収式冷凍装置は、凝縮器3、吸収器2および蒸発器1と、高温、中温、低温3台の再生器4,5,6と、3台の溶液熱交換器7,8,9とを備え、上記吸収器2からの希溶液を溶液ポンプ26を介して少なくとも上記高温再生器4と中温再生器5に供給するとともに、上記高温側の再生器4,5で発生した冷媒蒸気を順次低温側の再生器5,6に導入して、当該低温側各再生器5,6の加熱源として利用するようにしてなる3重効用吸収式冷凍装置であって、上記中温再生器5の希溶液入口に液面位制御用のフロートバルブFVを設けて上記中温再生器5の液面位を制御するとともに、上記高温再生器4の出口側に液面検知センサLS1,LS2を設けて上記高温再生器4の液面位が一定になるように上記溶液ポンプ26の駆動回転数を制御するようにしたことを特徴としている。
【0023】
このような構成によれば、中温再生器5側の希溶液入口にフロートバルブFVを設けたことにより、中温再生器5の液面位が該フロートバルブFVによって、上記高温再生器4の液面位と関係なく一定に保たれるようになるので、高温再生器4の液面のみを溶液ポンプ26の回転数で制御すれば良いこととなり、制御装置の構成がシンプルとなり、信頼性が向上する。
【0024】
(4) 請求項4の発明
この発明の吸収式冷凍装置は、上記請求項3の発明の構成において、高温再生器4の温度を検出する温度センサTSを備え、該温度センサTSの検出温度に応じて高温再生器4へ送液する溶液ポンプ26の基本回転数を設定し、高温再生器4の出口側に設けた液面センサLS1,LS2の出力に応じて液面位置が高ければ回転数を低く、液面位置が低ければ回転数を高く修正するように構成されていることを特徴としている。
【0025】
このような構成によれば、高温再生器のサイクルの状態値で、溶液循環量のベースを設定して運転することができ、安定した運転となる。また、負荷変動にも容易に対応することができる。
【0026】
(5) 請求項5の発明
この発明の吸収式冷凍装置は、上記請求項1,2,3又は4の発明の構成において、吸収器2からの希溶液を、高温再生器4と中温再生器5に並列に供給するようになっていることを特徴としている。
【0027】
吸収器2からの希溶液を、少なくとも高温再生器4と中温再生器5に供給する供給方法として種々のサイクル形態が考えられるが、その1つとして、吸収器2から直接希溶液を高温再生器4と中温再生器5に並列に供給する供給形態が採用される。
【0028】
(6) 請求項6の発明
この発明の吸収式冷凍装置は、上記請求項1,2,3又は4の発明の構成において、吸収器2からの希溶液を低温再生器6を介して高温再生器4と中温再生器5に並列に供給するようになっていることを特徴としている。
【0029】
吸収器2からの希溶液を、少なくとも高温再生器4と中温再生器5に供給する供給方法として種々のサイクル形態が考えられるが、吸収器2からの希溶液を低温再生器6を介して高温再生器4と中温再生器5に間接的に並列に供給する供給形態も採用される。
【0030】
【発明の効果】
以上の結果、本願発明の三重効用吸収式冷凍装置によると、シンプルかつ低コストな構成でありながら、高温再生器への溶液流量、又は高温再生器と中温再生器各々への溶液流量を適正に制御することができ、負荷変動に拘わらず、安定した運転性能、一定の冷凍能力を維持確保することができるようになる。
【0031】
【実施の形態】
<実施の形態1>
次に図1を参照して、本願発明の実施の形態1に係る三重効用吸収式冷凍装置の構成を説明する。
【0032】
この実施の形態に係る吸収式冷凍装置は、例えば水を冷媒、臭化リチウム(LiBr)を吸収液とし、さらに吸収作用後の同吸収液(希溶液)を高温再生器側からの冷媒蒸気により、3段階に分けて効率良く濃縮することにより、高温再生器への所要加熱量を有効に低減し得るようにした三重効用吸収式冷凍装置を構成しており、以下の例では、少なくとも1台の凝縮器と、少なくとも1台の吸収器、少なくとも1台の蒸発器に対し、高温、中温、低温の順次作動温度を異にする3台の再生器を段階的に接続して冷媒と吸収液との循環サイクル(吸収式冷凍サイクル)を構成している。
【0033】
先ず最初に、図1に基いて、当該吸収式冷凍装置の基本的な構成および作用を説明する。蒸発器1は、容器11の中に、被冷却液(利用水)Weを通す熱交換部12と、該熱交換部12上に冷媒(水)R4を散布する冷媒散布器13とを有し、被冷却液配管14から流入して、当該蒸発器1内の熱交換部12を通過する被冷却液(利用水)Weを冷却する。なお、図示は省略したが、上記蒸発器1底部内の未蒸発の液冷媒R4は、所定の冷媒配管を介し、所定の冷媒ポンプにより、上方側の冷媒散布器13側に順次汲み上げられて、上記熱交換部12上に散布されるようになっている。
【0034】
吸収器2は、上記蒸発器1と連通して上記蒸発器1から流入する低温の気化冷媒(水蒸気)を吸収液中に吸収させる作用をするもので、容器21内に、吸収液(濃溶液)L4を散布する吸収液散布器23と同吸収器2内で発生する吸収熱を除去するための熱交換部(冷却手段)22とを備えて構成されている。
【0035】
熱交換部22には、冷却水配管24から冷却水Waが供給されて、上記吸収器2内で発生する吸収熱を除去する。なお、この冷却水Waは、同熱交換部22から、さらに後述する凝縮器3側の熱交換部32に供給されて凝縮熱の除去にも利用される(接続部の図示省略)。
【0036】
一方、この吸収式冷凍装置で使用されている上記高温、中温、低温の3台の再生器4,5,6は、それぞれ上記吸収器2における吸収作用完了後の希溶液L5を高温、中温、低温の3段階に分けて熱効率良く加熱濃縮することによって、順次高濃度の濃溶液L1〜L3とし(L1+L2+L3=L4)、再生器における所要加熱量を可及的に節約して、省エネ効果を得るためのもので、同希溶液L5は上記吸収器2から、図示のように希溶液配管25,36を通って、インバータ方式の回転駆動手段10を備えた溶液ポンプ26により、加熱源としてガスバーナー43を備えた高温再生器4と中温再生器5に並列に導入されて高温、中温再生される。なお、後述するように上記希溶液配管25,36の途中には、同希溶液配管25,36中の希溶液L5を低温側から高温側に段階的に加熱する低温、中温、高温の3台の溶液熱交換器7,8,9が図示のような配設関係で設けられている。
【0037】
すなわち、この実施の形態の場合、低温溶液熱交換器7、高温溶液熱交換器9は、吸収器2の出口から高温再生器4の入口に到る希溶液配管25の上流と下流に設けられている一方、中温溶液熱交換器8は、それら低温溶液熱交換器7と高温溶液熱交換器9との間において中温再生器5側に分岐された希溶液配管36の途中に設けられている。また、この希溶液配管36には、その中温再生器5への入口部分において、図示のように、フロートFによって開閉制御されるフロート制御弁(フロートバルブ)FVが設けられており、同フロート制御弁FVは所定のレベルの液面位に液面制御するように上記中温再生器5の容器51内に設定設置されたフロートFの液面位の変化に応じた昇降作動に応じて機械的に開閉制御されて同容器51内への希溶液流量を調節し、その液面レベルを所定のレベルに保つ。
【0038】
上記高温再生器4は、例えば満液式の炉筒煙管ボイラよりなり、図示しない伝熱管と所定の加熱源であるガスバーナー43を有し、その火炎43aにより、上記吸収器2で生成された希溶液L5を、伝熱管内で沸とうさせて加熱濃縮する。そして、それにより第1の濃度(%)の濃溶液L1を生成するとともに、第1の飽和温度T1(℃)の冷媒蒸気R1を生成する。この高温再生器4で生成された最高温の第1の濃度の濃溶液L1および第1の飽和温度の冷媒蒸気R1は、通路42を介して気液分離器38内に導入される。そして、該気液分離器38内で相互に分離され、第1の濃度の濃溶液L1が高温溶液配管27を通って吸収器2の吸収液散布器23に供給される一方、第1の飽和温度の冷媒蒸気R1の方は高温冷媒蒸気配管28を通って次段の中温再生器5に導入される。なお、符号19はガスバーナー43用のブロワである。
【0039】
中温再生器5は、その容器51内に溶液加熱手段(伝熱管)52(高温再生器4で生成された最も高い第1の飽和温度T1(℃)の冷媒蒸気R1を上記のように高温冷媒蒸気配管28を介して導入し熱源とする)を有し、同溶液加熱手段52によって、上記低温溶液熱交換器7、中温溶液熱交換器8を介して供給される吸収器2からの希溶液を第2段階目として加熱濃縮する。そして、それにより第2の濃度(%)の濃溶液L2を生成するとともに、第2の飽和温度T2(℃)の冷媒蒸気R2を生成する。この中温再生器5で生成された上記第2の濃度の濃溶液L2は、中温溶液配管30を通って、さらに最終段の低温再生器6に導入される。
【0040】
低温再生器6は、その容器61内に溶液加熱手段(伝熱管)62(中温再生器5で生成された第2の飽和温度T2の冷媒蒸気R2を中温冷媒蒸気配管29を介して導入し、熱源とする)を有し、同溶液加熱手段62によって、上記第2の再生器5から導入される第2の濃度の濃溶液L2を第3段階目(最終段階)として加熱濃縮する。そして、それにより上記第2の濃度よりも高い第3の濃度(%)の濃溶液L3を生成するとともに、上記第2の温度T2(℃)よりも低い第3の飽和温度T3(℃)の冷媒蒸気R3を生成する。
【0041】
この低温再生器6で生成された第3の濃度の濃溶液L3は、低温溶液配管35を通って、再び上記吸収器2へ導入され、上記吸収液散布器23から散布される。
【0042】
ところで、この実施の形態の場合、上記のように高温再生器4は、満液式の炉筒煙管ボイラ構造のものが採用されており、その容器(管体)41の出口側に通路42を介して気液分離器38が独立した状態で設けられている。そして、同気液分離器38のケーシング部には、濃溶液L1の高レベルHに対応した位置に同高レベル位置Hを検出する第1の液面検知電極棒F1と、同じく濃溶液L1の低レベルLに対応した位置に同低レベル位置Lを検出する第2の液面検知電極棒F2と、コモン電極棒Fcとからなる液面検知センサFSが設けられている。該液面検知センサFSの上記第1,第2の液面検知電極棒F1,F2は、上記気液分離器38内の液面が高レベル位置Hを超えるか、又は低レベル位置Lよりも低下したことをそれぞれ検出して、その検出信号を制御盤16のマイコンに入力する。
【0043】
すると、制御盤16は、それに対応して例えば実際の液面レベルが上記高レベル位置Hを超えている場合(第1の液面検知電極棒F1がH出力)には、上記溶液ポンプ26の回転駆動手段10の回転数を下げて上記高温再生器4側への希溶液L5の供給流量を減らす一方、実際の液面レベルが上記低レベル位置Lよりも低下している場合(第2の液面検知電極棒F2がH出力)には、上記溶液ポンプ26の回転駆動手段10の回転数を上げて上記高温再生器4側への希溶液L5の供給流量を増やす。そして、それによって実際の液面レベルが、上記高レベル位置Hと低レベル位置Lとの間の適正なレベル域に維持されるようにして、高温再生器4における吹き抜けを防止し、安定した運転状態を維持する。
【0044】
なお、この場合、中温再生器5側には、上述のようにフロート制御弁FVが設けられていて、機械的に液面レベルが所望の設定レベルに保たれるようになっている。そして、それによって蒸気の吹き抜けが防止され、安定した運転状態が維持される。
【0045】
したがって、この実施の形態の場合には、上記高温再生器4側の液面レベルのみを考慮して、溶液ポンプ26の回転数制御を行えばよくなり、溶液ポンプ26の回転数制御装置のシステムがソフト、ハード共にシンプルかつ低コストになり、信頼性が向上する。
【0046】
さらに、この実施の形態の場合、その場合において、上記高温再生器4の出口側通路42には、その温度を検出する温度検知センサTSが設けられていて、高温再生器4からの濃溶液L1および冷媒蒸気R1の温度T℃を検出して上記制御盤16のマイコンに入力するようになっている。そして、同マイコンは、該検出された高温再生器4からの濃溶液L1および冷媒蒸気R1の温度T℃にもとづいて上記溶液ポンプ回転駆動手段10のベース回転数No(インバータ制御手段の基本周波数f0)を設定し、これを基準としながら同ベース回転数Noを上記第1,第2の液面検知電極棒F1,F2の出力で補正(No±ΔN=fo±Δf)することによって溶液ポンプ回転駆動手段10の最終的な駆動回転数N(電源周波数f)を決定出力して溶液ポンプ26を適正な回転数で回転駆動するようにしている。
【0047】
したがって、このような構成によれば、高温再生器4のみのサイクルの状態値で、溶液循環量のベース値を設定して運転することができ、安定した運転となる。また、負荷変動にも容易に対応することができる。
【0048】
以上の結果、本実施の形態の三重効用吸収式冷凍装置によると、シンプルかつ低コストな構成でありながら、高温再生器4への溶液流量と中温再生器5への溶液流量とを同時に適正に制御することができるようになり、両者の負荷変動に拘わらず、安定した運転性能、一定の冷凍能力を維持確保することができるようになる。
【0049】
<変形例>
なお、以上の構成におけるフロート制御弁FV、第1,第2の液面検知電極棒F1,F2、溶液ポンプ回転駆動手段10等は、例えば次のように変形することも可能である。
【0050】
(1) フロート制御弁FV
中温再生器5のフロート制御弁FVは、中温再生器5の容器21内の液面、あるいは中温再生器5の出口部51a又は入口部、および容器内の各部に各々所定の大きさのフロートボックスを設け、その液面を調節するように設置してもよい。
【0051】
(2) 液面検知センサFS(第1,第2の液面検知電極棒F1,F2)
液面検知センサFSは、必ずしも上述のような電極棒構造のものでなくても良い。
【0052】
(3) 溶液ポンプ回転駆動手段10
同回転駆動手段10におけるインバータ制御装置の周波数は段階的に制御してもよいし、連続的に制御しても良い。
【0053】
<実施の形態2>
以上の実施の形態1では、高温再生器4側と独立した中温再生器5側の液面位の制御を、フロートバルブFVによって機械的に行うようにしたが、これは例えば、上述の中温再生器5側にあって同中温再生器5の液面位を検知する液面検知センサと、同中温再生器5の希溶液入口にあって同中温再生器5への希溶液流入量を調節する電動バルブとからなる希溶液流入量制御手段を設け、上記中温再生器5の液面位を検知しながら、上記中温再生器5への希溶液の流入量を適切に制御することによって、その液面位を一定に維持するようにしてもよい。
【0054】
このような構成によっても、上述の実施の形態1と同様の作用効果を得ることができる。
【0055】
<その他の実施の形態>
以上の実施の形態1では、例えば図1のフローシートに示すように、吸収器2からの希溶液L5を低温溶液熱交換器7と高温溶液熱交換器9を介して高温再生器4に、また低温溶液熱交換器7と中間溶液熱交換器8を介して中温再生器5に並列に供給するサイクル構成のものを対象として本願発明を適用した。
【0056】
しかし、本願発明が適用されるサイクル構成は、決して図1のようなサイクル構成に限られるものではなく、そのほか次のような種々のサイクル構成のものにも全く同様に適用することができる。
【0057】
(1) 第1例(図2参照)
この例では、吸収器2からの希溶液を、上記実施の形態の構成における上記高温再生器4、中温再生器5への並列供給に加えて、さらに低温再生器6にも並列に供給するように構成して、より熱回収効率を向上させたものである。
【0058】
(2) 第2例(図3参照)
この例では、上記実施の形態1の構成における吸収器2から高温再生器4、中温再生器5への並列供給に加えて、さらに低温再生器6にも並列に供給するようにした第1例同様の場合において、特に高温再生器4側への希溶液を、中温再生器5側の中温溶液熱交換器8を介して熱回収した上で高温溶液熱交換器9を介して高温再生器4に供給するようにしたものである。
【0059】
(3) 第3例(図4参照)
この例では、上記吸収器2からの希溶液を、低温再生器6、中温再生器5、高温再生器4の各々に供給するに際し、溶液ポンプを第1,第2の2組設け、先ず第1の溶液ポンプ26aによって一旦低温再生器6に供給した後、さらに第2の希溶液ポンプ26bによって中温再生器5と高温再生器4に並列に供給するようにしたものである。
【0060】
(4) 第4例(図5参照)
この例では、吸収器2からの希溶液を、上記実施の形態の構成の場合のように、高温再生器4、中温再生器5に対して並列に供給するに際して、希溶液配管25を低温溶液熱交換器7の手前で分岐して、低温溶液熱交換器7を通すことなく高温再生器4に供給するとともに、高温再生器4からの濃溶液を低温溶液熱交換器7を通さずに高温溶液熱交換器9のみを通して吸収器2に供給するようにしたものである。
【0061】
このような構成にすると、高温溶液熱交換器9部分での熱交換量を増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の実施の形態1に係る三重効用吸収式冷凍装置の構成を示すフローシート図である。
【図2】本願発明が適用される三重効用吸収式冷凍装置の吸収サイクルの他の構成例(第1例)を示す要部のフローシートである。
【図3】本願発明が適用される三重効用吸収式冷凍装置の吸収サイクルの他の構成例(第2例)を示す要部のフローシートである。
【図4】本願発明が適用される三重効用吸収式冷凍装置の吸収サイクルの他の構成例(第3例)を示す要部のフローシートである。
【図5】本願発明が適用される三重効用吸収式冷凍装置の吸収サイクルの他の構成例(第4例)を示す要部のフローシートである。
【符号の説明】
1は蒸発器、2は吸収器、3は凝縮器、4は高温再生器、5は中温再生器、6は低温再生器、7は低温溶液熱交換器、8は中温溶液熱交換器、9は高温溶液熱交換器、10は溶液ポンプの回転駆動手段、16は制御盤、17は燃料ガス開閉制御弁、19はブロワ、26は溶液ポンプ、26aは第1の溶液ポンプ、26bは第2の溶液ポンプ、38は気液分離器、41は容器、43は加熱源としてのガスバーナー、FSは液面検知センサ、F1,F2は第1,第2の液面検知電極棒、TSは温度検知センサである。
Claims (6)
- 凝縮器(3)、吸収器(2)および蒸発器(1)と、高温、中温、低温3台の再生器(4),(5),(6)と、3台の溶液熱交換器(7),(8),(9)とを備え、上記吸収器(2)からの希溶液を溶液ポンプ(26)を介して少なくとも上記高温再生器(4)と中温再生器(5)に供給するとともに、上記高温側の再生器(4),(5)で発生した冷媒蒸気を順次低温側の再生器(5),(6)に導入して、当該低温側各再生器(5),(6)の加熱源として利用するようにしてなる3重効用吸収式冷凍装置であって、上記中温再生器(5)の希溶液入口に、上記中温再生器(5)の液面位を検知して上記中温再生器(5)への希溶液流入量を制御する希溶液流入量制御手段を設け、上記中温再生器(5)の液面位を上記高温再生器(4)の液面位と独立に制御するようしたことを特徴とする三重効用吸収式冷凍装置。
- 希溶液流入量制御手段は、中温再生器(5)の液面位を検知する液面検知センサと、該液面検知センサの検出信号に基いて、中温再生器(5)の液面位が一定となるように中温再生器(5)への希溶液の流入量を調節する電動バルブとからなることを特徴とする請求項1記載の三重効用吸収式冷凍装置。
- 凝縮器(3)、吸収器(2)および蒸発器(1)と、高温、中温、低温3台の再生器(4),(5),(6)と、3台の溶液熱交換器(7),(8),(9)とを備え、上記吸収器(2)からの希溶液を溶液ポンプ(26)を介して少なくとも上記高温再生器(4)と中温再生器(5)に供給するとともに、上記高温側の再生器(4),(5)で発生した冷媒蒸気を順次低温側の再生器(5),(6)に導入して、当該低温側各再生器(5),(6)の加熱源として利用するようにしてなる3重効用吸収式冷凍装置であって、上記中温再生器(5)の希溶液入口に液面位制御用のフロートバルブ(FV)を設けて上記中温再生器(5)の液面位を制御するとともに、上記高温再生器(4)の出口側に液面検知センサ(LS1),(LS2)を設けて上記高温再生器(4)の液面位が一定になるように上記溶液ポンプ(26)の駆動回転数を制御するようにしたことを特徴とする三重効用吸収式冷凍装置。
- 高温再生器(4)の温度を検出する温度センサ(TS)を備え、該温度センサ(TS)の検出温度に応じて高温再生器へ送液する溶液ポンプ(26)の基本回転数を設定し、高温再生器(4)の出口側に設けた液面センサ(LS1),(LS2)の出力に応じて液面位置が高ければ回転数を低く、液面位置が低ければ回転数を高く修正するように構成されていることを特徴とする請求項3記載の三重効用吸収式冷凍装置。
- 吸収器(2)からの希溶液を、高温再生器(4)と中温再生器(5)に並列に供給するようになっていることを特徴とする請求項1,2,3又は4記載の三重効用吸収式冷凍装置。
- 吸収器(2)からの希溶液を低温再生器(6)を介して高温再生器(4)と中温再生器(5)に並列に供給するようになっていることを特徴とする請求項1,2,3又は4記載の三重効用吸収式冷凍装置。
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