JP2014119197A - Refrigeration system - Google Patents

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Takuo Yamada
拓郎 山田
Mitsushi Kawai
満嗣 河合
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Daikin Ind Ltd
ダイキン工業株式会社
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    • Y02B30/62Absorption based systems

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make an absorption refrigeration device operable while keeping the temperature of a solar battery panel within an appropriate range in a refrigeration system including the absorption refrigeration device using the solar battery panel.SOLUTION: In a heat collection circulating circuit (41) of a heat source device (40), a solar heat collector (45) is arranged downstream of a power generation module (42), and a heat medium passing through the power generation module (42) and then further heated in the solar heat collector (45) flows into a primary channel (12a) of a heat source-side heat exchanger (51). Owing to this, in the heat source device (40) in one embodiment of the invention, a temperature of the heat medium in the heat collection circulating circuit (41) supplied to the heat source-side heat exchanger (51) can be set high enough for an absorption refrigeration device (10) to be operable while keeping a temperature of a solar battery panel (43) of the power generation module (42) within an appropriate range.

Description

本発明は、吸収式冷凍装置を備えた冷凍システムに関するものである。   The present invention relates to a refrigeration system including an absorption refrigeration apparatus.
従来より、再生器と吸収器と凝縮器と蒸発器とを備えた吸収式冷凍装置を利用した空調システム等が知られている(特許文献1〜3参照)。   Conventionally, an air conditioning system using an absorption refrigeration apparatus including a regenerator, an absorber, a condenser, and an evaporator is known (see Patent Documents 1 to 3).
吸収式冷凍装置では、吸収器と再生器との間で吸収液が循環する。吸収器では、吸収液が冷媒蒸気を吸収し、吸収液の濃度が低下する。吸収器から再生器へは、比較的低濃度の吸収液が送られる。再生器では、吸収器から供給された吸収液が加熱され、吸収液から冷媒蒸気が発生し、吸収液の濃度が上昇する。再生器から吸収器へは、比較的高濃度の吸収液が送られる。再生器において発生した冷媒蒸気は、凝縮器へ送られて凝縮し、その後に蒸発器へ送られる。   In the absorption refrigeration apparatus, the absorbing liquid circulates between the absorber and the regenerator. In the absorber, the absorption liquid absorbs the refrigerant vapor, and the concentration of the absorption liquid decreases. A relatively low concentration absorbent is sent from the absorber to the regenerator. In the regenerator, the absorption liquid supplied from the absorber is heated, refrigerant vapor is generated from the absorption liquid, and the concentration of the absorption liquid increases. A relatively high concentration absorbent is sent from the regenerator to the absorber. The refrigerant vapor generated in the regenerator is sent to the condenser to be condensed, and then sent to the evaporator.
再生器で吸収液を加熱するための熱源装置として、太陽電池パネルと、太陽電池パネルから吸熱する熱媒体が流れる冷却用通路とを備えたものがある。冷却用通路は、吸収液を加熱するための集熱用回路に接続し、熱媒体の温熱を集熱用回路へ供給する。この熱源装置では、太陽電池パネルによる発電と、冷却用通路を流れる熱媒体の加熱とが行われる。   As a heat source device for heating an absorbing liquid with a regenerator, there is one provided with a solar cell panel and a cooling passage through which a heat medium that absorbs heat from the solar cell panel flows. The cooling passage is connected to a heat collecting circuit for heating the absorbing liquid, and supplies the heat of the heat medium to the heat collecting circuit. In this heat source device, power generation by the solar cell panel and heating of the heat medium flowing through the cooling passage are performed.
特開2011−106749号公報JP 2011-106749 A 特開2009−002539号公報JP 2009-002539 A 特開2010−278405号公報JP 2010-278405 A
ところで、太陽電池パネルに効率よく発電を行わせるには、太陽電池パネルの温度を所定の適正範囲に保つ必要がある。そして、太陽電池パネルが効率よく発電を行う温度範囲の上限は、吸収式冷凍装置の再生器において吸収液を加熱するための温熱の温度よりも低いのが通常である。従って、太陽電池パネルからの吸熱で加熱された熱媒体の温度は、吸収式冷凍装置を作動させるには低すぎるという問題がある。   By the way, in order for the solar cell panel to efficiently generate power, it is necessary to keep the temperature of the solar cell panel within a predetermined appropriate range. And the upper limit of the temperature range which a solar cell panel produces electric power efficiently is usually lower than the temperature of the heat for heating absorption liquid in the regenerator of an absorption refrigeration apparatus. Therefore, there is a problem that the temperature of the heat medium heated by heat absorption from the solar cell panel is too low to operate the absorption refrigeration apparatus.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、太陽電池パネルを用いた吸収式冷凍装置を備える冷凍システムにおいて、太陽電池パネルの温度を適正範囲に保ちつつ、吸収式冷凍装置を作動可能にすることにある。   This invention is made | formed in view of this point, The objective is absorption refrigeration, maintaining the temperature of a solar cell panel in an appropriate range in a refrigeration system provided with the absorption refrigeration apparatus using a solar cell panel. It is to make the device operable.
第1の発明は、吸収器(22)と該吸収器(22)から供給された吸収液を加熱する再生器(11)と凝縮器(35)と蒸発器(24)とを備えた吸収式冷凍装置(10)と、熱媒体が循環する循環回路(41)を有して該熱媒体の温熱を上記吸収式冷凍装置(10)の上記再生器へ供給する熱源装置(40)とを備え、上記循環回路(41)には、太陽電池パネル(43)と該太陽電池パネル(43)を冷却するために上記循環回路(41)の熱媒体が流れる冷却用通路(44)とを有する発電部材(42)と、上記発電部材(42)の冷却用通路(44)を通過した熱媒体を更に加熱する熱源側加熱器(45)とが接続されているものである。   The first invention is an absorption type comprising an absorber (22), a regenerator (11) for heating the absorption liquid supplied from the absorber (22), a condenser (35), and an evaporator (24). A refrigerating device (10), and a heat source device (40) having a circulation circuit (41) through which the heat medium circulates and supplying the regenerator of the absorption refrigeration device (10) The circulation circuit (41) includes a solar cell panel (43) and a cooling passage (44) through which the heat medium of the circulation circuit (41) flows to cool the solar cell panel (43). The member (42) and a heat source side heater (45) for further heating the heat medium that has passed through the cooling passage (44) of the power generation member (42) are connected.
第1の発明では、吸収式冷凍装置(10)と熱源装置(40)とが冷凍システム(1)を構成する。吸収式冷凍装置(10)が再生器(11)を備える。吸収式冷凍装置(10)では、吸収器(22)から再生器(11)へ吸収液が供給される。再生器(11)において加熱された吸収液から冷媒蒸気が発生する。再生器(11)において発生した冷媒蒸気は、凝縮器(35)へ供給される。凝縮器(35)において凝縮した冷媒は、蒸発器(24)へ供給され、冷却対象物から吸熱して蒸発する。再生器(11)において濃度が上昇した吸収液は、吸収器(22)へ供給される。吸収器(22)へ供給された吸収液は、蒸発器(24)において発生した冷媒蒸気を吸収する。一方、熱源装置(40)では、循環回路(41)を流れる熱媒体が発電部材(42)において加熱された後に熱源側加熱器(45)において更に加熱され、該熱媒体の温熱が吸収式冷凍装置(10)の再生器(11)へ供給される。従って、この発明の冷凍システム(1)では、発電部材(42)の太陽電池パネル(43)の温度が適切な範囲に保たれると同時に、熱源装置(40)において得られた温熱によって吸収式冷凍装置(10)が作動する。   In the first invention, the absorption refrigeration apparatus (10) and the heat source apparatus (40) constitute the refrigeration system (1). The absorption refrigeration apparatus (10) includes a regenerator (11). In the absorption refrigeration apparatus (10), the absorbing liquid is supplied from the absorber (22) to the regenerator (11). Refrigerant vapor is generated from the absorption liquid heated in the regenerator (11). The refrigerant vapor generated in the regenerator (11) is supplied to the condenser (35). The refrigerant condensed in the condenser (35) is supplied to the evaporator (24) and absorbs heat from the object to be cooled to evaporate. The absorption liquid whose concentration has increased in the regenerator (11) is supplied to the absorber (22). The absorbing liquid supplied to the absorber (22) absorbs the refrigerant vapor generated in the evaporator (24). On the other hand, in the heat source device (40), the heat medium flowing through the circulation circuit (41) is heated in the power generation member (42) and then further heated in the heat source side heater (45), and the heat of the heat medium is absorbed by the absorption refrigeration The regenerator (11) of the device (10) is supplied. Therefore, in the refrigeration system (1) of the present invention, the temperature of the solar cell panel (43) of the power generation member (42) is maintained in an appropriate range, and at the same time, the absorption type is obtained by the heat obtained in the heat source device (40). The refrigeration unit (10) is activated.
第2の発明は、上記第1の発明において、上記熱源側加熱器(45)は、上記循環回路(41)の熱媒体を太陽熱によって加熱する集熱器であるものである。   In a second aspect based on the first aspect, the heat source side heater (45) is a heat collector that heats the heat medium of the circulation circuit (41) by solar heat.
第2の発明では、熱源装置(40)の循環回路(41)に、集熱器が熱源側加熱器(45)として接続される。循環回路(41)を流れる熱媒体は、発電部材(42)の冷却用通路(44)を通過した後に集熱器へ流入する。集熱器へ流入した循環回路(41)の熱媒体は、太陽熱によって加熱される。   In the second invention, the heat collector is connected to the circulation circuit (41) of the heat source device (40) as the heat source side heater (45). The heat medium flowing through the circulation circuit (41) flows into the heat collector after passing through the cooling passage (44) of the power generation member (42). The heat medium in the circulation circuit (41) flowing into the heat collector is heated by solar heat.
本発明の冷凍システム(1)は、吸収式冷凍装置(10)と熱源装置(40)とによって構成される。そして、熱源装置(40)の循環回路(41)を流れる熱媒体は、発電部材(42)において太陽電池パネル(43)から吸熱して加熱され、発電部材(42)を通過後に更に熱源側加熱器(45)によって加熱され、熱源装置(40)の熱媒体の温熱が吸収式冷凍装置(10)の再生器(11)へ供給される。従って、本発明の熱源装置(40)によれば、発電部材(42)の太陽電池パネル(43)の温度を適正範囲に保ちつつ、再生器(11)へ供給される熱媒体の温度を、吸収式冷凍装(10)を作動させることができる程度に高温にすることができる。   The refrigeration system (1) of the present invention includes an absorption refrigeration apparatus (10) and a heat source apparatus (40). The heat medium flowing through the circulation circuit (41) of the heat source device (40) is heated by absorbing heat from the solar cell panel (43) in the power generation member (42), and further heated on the heat source side after passing through the power generation member (42). Heated by the vessel (45), the heat of the heat medium of the heat source device (40) is supplied to the regenerator (11) of the absorption refrigeration device (10). Therefore, according to the heat source device (40) of the present invention, the temperature of the heat medium supplied to the regenerator (11) is maintained while keeping the temperature of the solar cell panel (43) of the power generation member (42) within an appropriate range. The temperature can be raised to such a high level that the absorption refrigeration apparatus (10) can be operated.
図1は、実施形態1の冷凍システムおよび空気調和装置の概略構成を示す配管系統図である。FIG. 1 is a piping diagram illustrating a schematic configuration of the refrigeration system and the air conditioner according to the first embodiment. 図2は、実施形態2の冷凍システムおよび空気調和装置の概略構成を示す配管系統図である。FIG. 2 is a piping diagram illustrating a schematic configuration of the refrigeration system and the air conditioner according to the second embodiment. 図3は、実施形態3の冷凍システムおよび利用側循環回路の概略構成を示す配管系統図である。FIG. 3 is a piping diagram illustrating a schematic configuration of the refrigeration system and the use-side circulation circuit according to the third embodiment. 図4は、その他の実施形態の冷凍システムおよび利用側循環回路の概略構成を示す配管系統図である。FIG. 4 is a piping diagram showing a schematic configuration of a refrigeration system and a use-side circulation circuit according to another embodiment.
本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施形態および変形例は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。   Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the embodiments and modifications described below are essentially preferable examples, and are not intended to limit the scope of the present invention, its application, or its use.
《発明の実施形態1》
本発明の実施形態1について説明する。本実施形態の冷凍システム(1)は、吸収式冷凍装置(10)と熱源装置(40)とを備えている。後述するように、この冷凍システム(1)は、空気調和装置(60)に接続されている。
Embodiment 1 of the Invention
A first embodiment of the present invention will be described. The refrigeration system (1) of the present embodiment includes an absorption refrigeration apparatus (10) and a heat source apparatus (40). As will be described later, the refrigeration system (1) is connected to an air conditioner (60).
〈吸収式冷凍装置〉
図1に示すように、吸収式冷凍装置(10)は、再生器(11)と吸収器(22)と凝縮器(35)と蒸発器(24)と溶液熱交換器(37)とを備え、吸収式冷凍サイクルを行う。この吸収式冷凍装置(10)は、臭化リチウム(LiBr)水溶液を吸収液として用い、水(HO)を冷媒として用いる。また、この吸収式冷凍装置(10)は、熱源装置(40)から供給された温熱を利用して作動する。吸収式冷凍装置(10)の運転によって得られた冷熱は、空気調和装置(60)の冷媒を冷却するために利用される。
<Absorption refrigeration system>
As shown in FIG. 1, the absorption refrigeration apparatus (10) includes a regenerator (11), an absorber (22), a condenser (35), an evaporator (24), and a solution heat exchanger (37). Perform an absorption refrigeration cycle. In this absorption refrigeration apparatus (10), an aqueous solution of lithium bromide (LiBr) is used as an absorption liquid, and water (H 2 O) is used as a refrigerant. Further, the absorption refrigeration apparatus (10) operates by using the warm heat supplied from the heat source apparatus (40). The cold energy obtained by the operation of the absorption refrigeration apparatus (10) is used to cool the refrigerant of the air conditioner (60).
再生器(11)は、加熱用熱交換器(12)と、発生容器(13)とを備えている。加熱用熱交換器(12)は、一次側流路(12a)と二次側流路(12b)とが形成されたプレート式熱交換器であって、一次側流路(12a)を流れる流体と二次側流路(12b)を流れる流体とを熱交換させる。また、加熱用熱交換器(12)は、二次側流路(12b)での流体の流通方向が一次側流路(12a)での流体の流通方向とは逆向きになる対向流型の熱交換器である。発生容器(13)は、本体容器(14)と噴霧ノズル(15)とを備えている。本体容器(14)は、起立した中空円筒状の部材である。噴霧部材である噴霧ノズル(15)は、本体容器(14)の内部空間の上端部に設置され、下方へ向かって流体を噴霧する。   The regenerator (11) includes a heating heat exchanger (12) and a generation container (13). The heating heat exchanger (12) is a plate-type heat exchanger in which a primary side flow path (12a) and a secondary side flow path (12b) are formed, and a fluid flowing through the primary side flow path (12a). Heat exchange with the fluid flowing through the secondary channel (12b). The heating heat exchanger (12) is a counter flow type in which the flow direction of the fluid in the secondary flow path (12b) is opposite to the flow direction of the fluid in the primary flow path (12a). It is a heat exchanger. The generation container (13) includes a main body container (14) and a spray nozzle (15). The main body container (14) is an upright hollow cylindrical member. The spray nozzle (15), which is a spray member, is installed at the upper end of the internal space of the main body container (14) and sprays fluid downward.
再生器(11)では、加熱用熱交換器(12)の下流に発生容器(13)が配置される。加熱用熱交換器(12)は、二次側流路(12b)の出口端が、溶液配管(16)を介して発生容器(13)の噴霧ノズル(15)に接続される。また、再生器(11)では、発生容器(13)の噴霧ノズル(15)が加熱用熱交換器(12)よりも上方に配置される。   In the regenerator (11), the generating container (13) is disposed downstream of the heating heat exchanger (12). In the heat exchanger for heating (12), the outlet end of the secondary channel (12b) is connected to the spray nozzle (15) of the generating container (13) via the solution pipe (16). In the regenerator (11), the spray nozzle (15) of the generating container (13) is disposed above the heat exchanger for heating (12).
発生容器(13)の頂部には、蒸気配管(19)が接続されている。発生容器(13)は、蒸気配管(19)を介して凝縮器(35)の一端に接続されている。凝縮器(35)の他端は、配管を介して蒸発器(24)に接続されている。凝縮器(35)は、発生容器(13)から供給された冷媒蒸気(水蒸気)を室外空気と熱交換させる熱交換器である。凝縮器(35)の近傍には、凝縮器(35)へ室外空気を送るためのファン(36)が配置されている。   A steam pipe (19) is connected to the top of the generation vessel (13). The generation container (13) is connected to one end of the condenser (35) through the steam pipe (19). The other end of the condenser (35) is connected to the evaporator (24) via a pipe. The condenser (35) is a heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant vapor (water vapor) supplied from the generation container (13) and outdoor air. A fan (36) for sending outdoor air to the condenser (35) is disposed in the vicinity of the condenser (35).
吸収器(22)と蒸発器(24)とは、一体に形成されている。一体形成された吸収器(22)及び蒸発器(24)は、一つのシェル部材(20)を備えている。シェル部材(20)の内部空間は、エリミネータ(21)によって左右に区画されている。エリミネータ(21)は、そこを通過する冷媒蒸気から液滴状の冷媒を分離するための部材である。   The absorber (22) and the evaporator (24) are integrally formed. The integrally formed absorber (22) and evaporator (24) include one shell member (20). The internal space of the shell member (20) is divided into left and right by an eliminator (21). The eliminator (21) is a member for separating the droplet-like refrigerant from the refrigerant vapor passing therethrough.
シェル部材(20)の内部空間では、エリミネータ(21)によって区画された一方の空間に、蒸発器(24)を構成する撒布部材(25)及び冷却管(26)が設置されている。冷却管(26)は、後述する空気調和装置(60)の冷媒回路(70)に接続される伝熱管である。撒布部材(25)は、冷却管(26)の上方に配置されている。この撒布部材(25)は、配管を介して凝縮器(35)の他端に接続され、凝縮器(35)から供給された液冷媒を冷却管(26)に向けて撒布する。蒸発器(24)では、冷却管(26)の内部を流れる空気調和装置(60)の冷媒が、撒布部材(25)から撒布された吸収式冷凍装置(10)の冷媒(HO)と熱交換する。 In the internal space of the shell member (20), the cloth member (25) and the cooling pipe (26) constituting the evaporator (24) are installed in one space partitioned by the eliminator (21). The cooling pipe (26) is a heat transfer pipe connected to the refrigerant circuit (70) of the air conditioner (60) described later. The spreading member (25) is disposed above the cooling pipe (26). This distribution member (25) is connected to the other end of the condenser (35) via a pipe, and distributes the liquid refrigerant supplied from the condenser (35) toward the cooling pipe (26). In the evaporator (24), the refrigerant of the air conditioner (60) flowing inside the cooling pipe (26) is the refrigerant (H 2 O) of the absorption refrigeration apparatus (10) distributed from the distribution member (25). Exchange heat.
また、シェル部材(20)の内部空間では、エリミネータ(21)によって区画された他方の空間に、吸収器(22)を構成する撒布部材(23)が設置されている。撒布部材(23)は、後述する吸収側循環回路(30)に接続され、供給された吸収液を下方に向けて撒布する。   Moreover, in the internal space of the shell member (20), the distribution member (23) which comprises an absorber (22) is installed in the other space partitioned by the eliminator (21). The spreading member (23) is connected to an absorption side circulation circuit (30) to be described later, and spreads the supplied absorbing liquid downward.
シェル部材(20)には、吸収側循環回路(30)が接続されている。吸収側循環回路(30)は、その始端がシェル部材(20)の底部に接続され、その終端が吸収器(22)の撒布部材(23)に接続されている。吸収側循環回路(30)には、その始端から終端に向かって順に、溶液ポンプ(31)と冷却用熱交換器(32)とが配置されている。溶液ポンプ(31)は、シェル部材(20)の底部に溜まった吸収液を吸い込んで吐出する。冷却用熱交換器(32)は、溶液ポンプ(31)から吐出された吸収液を室外空気と熱交換させる熱交換器である。冷却用熱交換器(32)の近傍には、冷却用熱交換器(32)へ室外空気を送るためのファン(33)が配置されている。   An absorption side circulation circuit (30) is connected to the shell member (20). The absorption-side circulation circuit (30) has a start end connected to the bottom of the shell member (20) and an end connected to the spreading member (23) of the absorber (22). In the absorption-side circulation circuit (30), a solution pump (31) and a cooling heat exchanger (32) are arranged in order from the start end to the end. The solution pump (31) sucks and discharges the absorbing liquid accumulated at the bottom of the shell member (20). The cooling heat exchanger (32) is a heat exchanger that exchanges heat between the absorption liquid discharged from the solution pump (31) and outdoor air. A fan (33) for sending outdoor air to the cooling heat exchanger (32) is disposed in the vicinity of the cooling heat exchanger (32).
なお、本実施形態の吸収式冷凍装置(10)では、一つのファンが、凝縮器用のファン(36)と冷却用熱交換器用のファン(33)とを兼ねていてもよい。この場合は、一つのファンによって凝縮器(35)と冷却用熱交換器(32)の両方へ室外空気が供給される。   In the absorption refrigeration apparatus (10) of this embodiment, one fan may serve as both the condenser fan (36) and the cooling heat exchanger fan (33). In this case, outdoor air is supplied to both the condenser (35) and the cooling heat exchanger (32) by a single fan.
溶液熱交換器(37)は、第1流路(37a)と第2流路(37b)とが形成されたプレート式熱交換器であって、第1流路(37a)を流れる吸収液と第2流路(37b)を流れる吸収液とを熱交換させる。また、溶液熱交換器(37)は、第2流路(37b)での流体の流通方向が第1流路(37a)での流体の流通方向とは逆向きになる対向流型の熱交換器である。   The solution heat exchanger (37) is a plate heat exchanger in which a first flow path (37a) and a second flow path (37b) are formed, and an absorption liquid flowing through the first flow path (37a) Heat exchange is performed with the absorbent flowing in the second flow path (37b). Further, the solution heat exchanger (37) is a counter flow type heat exchange in which the flow direction of the fluid in the second flow path (37b) is opposite to the flow direction of the fluid in the first flow path (37a). It is a vessel.
溶液熱交換器(37)の第1流路(37a)は、その入口端が配管を介して吸収側循環回路(30)における溶液ポンプ(31)と冷却用熱交換器(32)の間に接続され、その出口端が溶液配管(17)を介して加熱用熱交換器(12)の二次側流路(12b)の入口端に接続されている。溶液熱交換器(37)の第2流路(37b)は、その入口端が溶液配管(18)を介して発生容器(13)の底部に接続され、その出口端が配管を介してシェル部材(20)の底部に接続されている。   The first flow path (37a) of the solution heat exchanger (37) has an inlet end between the solution pump (31) and the cooling heat exchanger (32) in the absorption circuit (30) via a pipe. The outlet end is connected to the inlet end of the secondary flow path (12b) of the heating heat exchanger (12) via the solution pipe (17). The second flow path (37b) of the solution heat exchanger (37) has an inlet end connected to the bottom of the generation vessel (13) via the solution pipe (18), and an outlet end connected to the shell member via the pipe. Connected to the bottom of (20).
〈熱源装置〉
図1に示すように、熱源装置(40)は、集熱用循環回路(41)と熱搬送用循環回路(50)とを備えている。この熱源装置(40)は、集熱用循環回路(41)において得られた温熱を、熱搬送用循環回路(50)の熱媒体を介して吸収式冷凍装置(10)の加熱用熱交換器(12)へ供給する。
<Heat source device>
As shown in FIG. 1, the heat source device (40) includes a heat collection circuit (41) and a heat transfer circuit (50). This heat source device (40) is a heat exchanger for heating the absorption refrigeration apparatus (10) through the heat medium of the heat transfer circulation circuit (50) using the heat obtained in the heat collection circulation circuit (41). Supply to (12).
集熱用循環回路(41)は、ブライン等の熱媒体が循環する閉回路である。集熱用循環回路(41)は、発電部材である発電モジュール(42)と、熱源側加熱器である太陽熱集熱器(45)と、熱源側熱交換器(51)と、ポンプ(47)とを備えている。この集熱用循環回路(41)では、ポンプ(47)の吐出口から吸入口へ向かって順に、発電モジュール(42)と太陽熱集熱器(45)と熱源側熱交換器(51)とが配置されている。つまり、集熱用循環回路(41)では、発電モジュール(42)の下流側に太陽熱集熱器(45)が配置され、太陽熱集熱器(45)の下流側に熱源側熱交換器(51)が配置されている。   The heat collection circuit (41) is a closed circuit in which a heat medium such as brine circulates. The heat collection circuit (41) includes a power generation module (42) as a power generation member, a solar heat collector (45) as a heat source side heater, a heat source side heat exchanger (51), and a pump (47). And. In this circulation circuit for heat collection (41), the power generation module (42), the solar heat collector (45), and the heat source side heat exchanger (51) are arranged in order from the discharge port of the pump (47) to the suction port. Has been placed. That is, in the heat collection circuit (41), the solar heat collector (45) is disposed downstream of the power generation module (42), and the heat source side heat exchanger (51) is disposed downstream of the solar heat collector (45). ) Is arranged.
発電モジュール(42)は、太陽電池パネル(43)を備えている。また、発電モジュール(42)では、太陽電池パネル(43)の背面側に冷却用通路(44)が形成されている。この発電モジュール(42)は、冷却用通路(44)が集熱用循環回路(41)に接続され、冷却用通路(44)を流れる熱媒体が太陽電池パネル(43)から吸熱する。つまり、この発電モジュール(42)では、太陽電池パネル(43)による発電と、冷却用通路(44)を流れる熱媒体の加熱とが行われる。   The power generation module (42) includes a solar cell panel (43). In the power generation module (42), a cooling passage (44) is formed on the back side of the solar cell panel (43). In the power generation module (42), the cooling passage (44) is connected to the heat collecting circulation circuit (41), and the heat medium flowing through the cooling passage (44) absorbs heat from the solar cell panel (43). That is, in the power generation module (42), power generation by the solar cell panel (43) and heating of the heat medium flowing through the cooling passage (44) are performed.
太陽熱集熱器(45)には、集熱用通路(46)が形成される。この太陽熱集熱器(45)は、集熱用通路(46)が集熱用循環回路(41)に接続され、集熱用通路(46)を流れる熱媒体が太陽熱を吸収する。   A heat collecting passage (46) is formed in the solar heat collector (45). In the solar heat collector (45), the heat collecting passage (46) is connected to the heat collecting circulation circuit (41), and the heat medium flowing through the heat collecting passage (46) absorbs solar heat.
熱源側熱交換器(51)は、一次側流路(51a)と二次側流路(51b)とが形成されたプレート式熱交換器であって、一次側流路(51a)を流れる流体と二次側流路(51b)を流れる流体とを熱交換させる。また、熱源側熱交換器(51)は、二次側流路(51b)での流体の流通方向が一次側流路(51a)での流体の流通方向とは逆向きになる対向流型の熱交換器である。   The heat source side heat exchanger (51) is a plate heat exchanger in which a primary side flow path (51a) and a secondary side flow path (51b) are formed, and a fluid flowing through the primary side flow path (51a). Heat exchange with the fluid flowing through the secondary channel (51b). The heat source side heat exchanger (51) is a counter flow type in which the fluid flow direction in the secondary side flow path (51b) is opposite to the fluid flow direction in the primary side flow path (51a). It is a heat exchanger.
熱源側熱交換器(51)の一次側流路(51a)は、集熱用循環回路(41)に接続されている。つまり、熱源側熱交換器(51)の一次側流路(51a)は、その入口端が太陽熱集熱器(45)の集熱用通路(46)に接続され、その出口端がポンプ(47)の吸入口に接続される。一方、熱源側熱交換器(51)の二次側流路(51b)は、熱搬送用循環回路(50)に接続されている。この点については後述する。   The primary side flow path (51a) of the heat source side heat exchanger (51) is connected to the heat collecting circulation circuit (41). That is, as for the primary side flow path (51a) of the heat source side heat exchanger (51), the inlet end is connected to the heat collecting passage (46) of the solar heat collector (45), and the outlet end is connected to the pump (47 ). On the other hand, the secondary flow path (51b) of the heat source side heat exchanger (51) is connected to the heat transfer circuit (50). This point will be described later.
熱搬送用循環回路(50)は、配管を介して吸収式冷凍装置(10)の加熱用熱交換器(12)に接続されることによって、ブライン等の熱媒体が循環する閉回路を形成する。具体的に、熱搬送用循環回路(50)は、その一端が加熱用熱交換器(12)の一次側流路(12a)の出口端に接続され、その他端が加熱用熱交換器(12)の一次側流路(12a)の入口端に接続される。   The circulation circuit for heat transfer (50) is connected to the heating heat exchanger (12) of the absorption refrigeration apparatus (10) via a pipe to form a closed circuit in which a heat medium such as brine circulates. . Specifically, the heat transfer circuit (50) has one end connected to the outlet end of the primary flow path (12a) of the heating heat exchanger (12) and the other end connected to the heating heat exchanger (12). ) Is connected to the inlet end of the primary flow path (12a).
また、熱搬送用循環回路(50)は、ポンプ(52)と、熱源側熱交換器(51)と、バッファタンク(53)とを備えている。熱搬送用循環回路(50)では、その一端から他端へ向かって順に、ポンプ(52)と、熱源側熱交換器(51)とが配置されている。熱源側熱交換器(51)の二次側流路(51b)は、その入口端がポンプ(52)の吐出口に接続され、その出口端が配管を介して加熱用熱交換器(12)の一次側流路(12a)に接続される。バッファタンク(53)は、熱源側熱交換器(51)と加熱用熱交換器(12)の間に接続されている。   The heat transfer circuit (50) includes a pump (52), a heat source side heat exchanger (51), and a buffer tank (53). In the circulation circuit for heat transfer (50), a pump (52) and a heat source side heat exchanger (51) are arranged in this order from one end to the other end. As for the secondary side flow path (51b) of the heat source side heat exchanger (51), the inlet end is connected to the discharge port of the pump (52), and the outlet end is connected to the heat exchanger for heating (12) via the pipe. Connected to the primary flow path (12a). The buffer tank (53) is connected between the heat source side heat exchanger (51) and the heating heat exchanger (12).
〈空気調和装置〉
上述したように、空気調和装置(60)は、本実施形態の冷凍システム(1)に接続されている。この空気調和装置(60)は、室外ユニット(61)と室内ユニット(62)とを備えている。また、この空気調和装置(60)は、冷媒が充填された冷媒回路(70)を備えており、蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う。
<Air conditioning device>
As described above, the air conditioner (60) is connected to the refrigeration system (1) of the present embodiment. The air conditioner (60) includes an outdoor unit (61) and an indoor unit (62). The air conditioner (60) includes a refrigerant circuit (70) filled with a refrigerant, and performs a vapor compression refrigeration cycle.
図1に示すように、冷媒回路(70)には、圧縮機(71)と、四方切換弁(72)と、室外熱交換器(73)と、膨張弁(74)と、室内熱交換器(75)とが設けられている。また、冷媒回路(70)は、配管を介して吸収式冷凍装置(10)の冷却管(26)に接続されることによって、冷媒が循環する閉回路を形成する。圧縮機(71)、四方切換弁(72)、室外熱交換器(73)及び膨張弁(74)は、室外ユニット(61)に収容される。一方、室内熱交換器(75)は、室内ユニット(62)に収容される。   As shown in FIG. 1, the refrigerant circuit (70) includes a compressor (71), a four-way switching valve (72), an outdoor heat exchanger (73), an expansion valve (74), and an indoor heat exchanger. (75) is provided. In addition, the refrigerant circuit (70) is connected to the cooling pipe (26) of the absorption refrigeration apparatus (10) via a pipe, thereby forming a closed circuit in which the refrigerant circulates. The compressor (71), the four-way switching valve (72), the outdoor heat exchanger (73), and the expansion valve (74) are accommodated in the outdoor unit (61). On the other hand, the indoor heat exchanger (75) is accommodated in the indoor unit (62).
冷媒回路(70)において、圧縮機(71)は、その吐出口が四方切換弁(72)の第1のポートに接続され、その吸入口が四方切換弁(72)の第2のポートに接続される。この冷媒回路(70)では、四方切換弁(72)の第3のポートから第4のポートに向かって順に、室外熱交換器(73)と、冷却管(26)と、膨張弁(74)と、室内熱交換器(75)とが配置されている。   In the refrigerant circuit (70), the compressor (71) has its discharge port connected to the first port of the four-way switching valve (72) and its suction port connected to the second port of the four-way switching valve (72). Is done. In this refrigerant circuit (70), the outdoor heat exchanger (73), the cooling pipe (26), and the expansion valve (74) are sequentially arranged from the third port to the fourth port of the four-way switching valve (72). And an indoor heat exchanger (75).
四方切換弁(72)は、第1のポートが第3のポートと連通し且つ第2のポートが第4のポートと連通する第1状態(図1に実線で示す状態)と、第1のポートが第4のポートと連通し且つ第2のポートが第3のポートと連通する第2状態(図1に破線で示す状態)とに切り換わる。室外熱交換器(73)は、冷媒回路(70)の冷媒を室外空気と熱交換させる熱交換器である。室外熱交換器(73)の近傍には、室外熱交換器(73)へ室外空気を送るための室外ファン(63)が配置されている。室内熱交換器(75)は、冷媒回路(70)の冷媒を室内空気と熱交換させる熱交換器である。室内熱交換器(75)の近傍には、室内熱交換器(75)へ室内空気を送るための室内ファン(64)が配置されている。   The four-way switching valve (72) includes a first state in which the first port communicates with the third port and the second port communicates with the fourth port (state indicated by a solid line in FIG. 1), The port is switched to a second state (state indicated by a broken line in FIG. 1) in which the port communicates with the fourth port and the second port communicates with the third port. The outdoor heat exchanger (73) is a heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant in the refrigerant circuit (70) and outdoor air. An outdoor fan (63) for sending outdoor air to the outdoor heat exchanger (73) is disposed in the vicinity of the outdoor heat exchanger (73). The indoor heat exchanger (75) is a heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant in the refrigerant circuit (70) and room air. An indoor fan (64) for sending room air to the indoor heat exchanger (75) is disposed in the vicinity of the indoor heat exchanger (75).
−冷凍システムの運転動作−
本実施形態の冷凍システム(1)は、夏季などの冷房負荷が比較的高い状況において空気調和装置(60)が冷房運転を行っているときに、後述するような運転動作を行う。空気調和装置(60)の暖房運転中と停止中には、冷凍システム(1)は作動しない。また、空気調和装置(60)の冷房運転中であっても、室内の冷房負荷が比較的低い場合は、冷凍システム(1)は作動しない。
-Operation of refrigeration system-
The refrigeration system (1) of the present embodiment performs an operation as described below when the air conditioner (60) is performing a cooling operation in a relatively high cooling load such as summer. The refrigeration system (1) does not operate during the heating operation and the stop of the air conditioner (60). Even during the cooling operation of the air conditioner (60), the refrigeration system (1) does not operate if the indoor cooling load is relatively low.
ここでは、本実施形態の冷凍システム(1)の運転動作を説明する。なお、以下に示す温度、濃度および圧力の値は、いずれも単なる一例である。   Here, the operation of the refrigeration system (1) of the present embodiment will be described. The temperature, concentration, and pressure values shown below are merely examples.
冷凍システム(1)の熱源装置(40)では、集熱用循環回路(41)のポンプ(47)が作動し、集熱用循環回路(41)を熱媒体が循環する。また、この熱源装置(40)では、熱搬送用循環回路(50)のポンプ(52)が作動し、熱搬送用循環回路(50)を熱媒体が循環する。   In the heat source device (40) of the refrigeration system (1), the pump (47) of the heat collection circuit (41) is operated, and the heat medium circulates through the heat collection circuit (41). Further, in the heat source device (40), the pump (52) of the heat transfer circuit (50) is operated, and the heat medium is circulated through the heat transfer circuit (50).
集熱用循環回路(41)において、ポンプ(47)から吐出された熱媒体は、発電モジュール(42)の冷却用通路(44)へ流入する。熱媒体は、冷却用通路(44)を流れる間に太陽電池パネル(43)から吸熱し、その温度が68℃から73℃にまで上昇する。発電モジュール(42)では、熱媒体によって太陽電池パネル(43)が冷却される。このため、太陽電池パネル(43)の温度は、太陽電池パネル(43)が効率よく発電できる温度範囲(75℃以下)に保たれる。   In the heat collecting circuit (41), the heat medium discharged from the pump (47) flows into the cooling passage (44) of the power generation module (42). The heat medium absorbs heat from the solar cell panel (43) while flowing through the cooling passage (44), and its temperature rises from 68 ° C to 73 ° C. In the power generation module (42), the solar cell panel (43) is cooled by the heat medium. For this reason, the temperature of the solar cell panel (43) is kept in a temperature range (75 ° C. or less) at which the solar cell panel (43) can efficiently generate power.
発電モジュール(42)の冷却用通路(44)から流出した熱媒体は、太陽熱集熱器(45)の集熱用通路(46)へ流入する。熱媒体は、集熱用通路(46)を流れる間に太陽熱を吸収し、その温度が73℃から93℃にまで上昇する。太陽熱集熱器(45)の集熱用通路(46)から流出した熱媒体は、熱源側熱交換器(51)の一次側流路(51a)へ流入する。熱媒体は、この一次側流路(51a)を流れる間に熱搬送用循環回路(50)の熱媒体へ放熱し、その温度が93℃から68℃にまで低下する。熱源側熱交換器(51)の一次側流路(51a)から流出した熱媒体は、ポンプ(47)へ吸い込まれ、再び発電モジュール(42)へ供給される。   The heat medium flowing out from the cooling passage (44) of the power generation module (42) flows into the heat collection passage (46) of the solar heat collector (45). The heat medium absorbs solar heat while flowing through the heat collecting passage (46), and its temperature rises from 73 ° C to 93 ° C. The heat medium flowing out from the heat collecting passage (46) of the solar heat collector (45) flows into the primary flow path (51a) of the heat source side heat exchanger (51). The heat medium dissipates heat to the heat medium in the heat transfer circuit (50) while flowing through the primary side flow path (51a), and the temperature decreases from 93 ° C. to 68 ° C. The heat medium flowing out from the primary flow path (51a) of the heat source side heat exchanger (51) is sucked into the pump (47) and supplied again to the power generation module (42).
熱搬送用循環回路(50)において、ポンプ(52)から吐出された熱媒体は、熱源側熱交換器(51)の二次側流路(51b)へ流入する。熱媒体は、この二次側流路(51b)を流れる間に集熱用循環回路(41)の熱媒体から吸熱し、その温度が65℃から90℃にまで上昇する。熱源側熱交換器(51)の二次側流路(51b)から流出した熱媒体は、加熱用熱交換器(12)の一次側流路(12a)へ流入する。熱媒体は、この一次側流路(12a)を流れる間に二次側流路(12b)を流れる吸収液へ放熱し、その温度が90℃から65℃にまで低下する。加熱用熱交換器(12)の一次側流路(12a)から流出した熱媒体は、ポンプ(52)へ吸い込まれ、再び熱源側熱交換器(51)へ供給される。   In the heat transfer circuit (50), the heat medium discharged from the pump (52) flows into the secondary flow path (51b) of the heat source side heat exchanger (51). The heat medium absorbs heat from the heat medium in the heat collecting circulation circuit (41) while flowing through the secondary channel (51b), and the temperature rises from 65 ° C to 90 ° C. The heat medium flowing out from the secondary side flow path (51b) of the heat source side heat exchanger (51) flows into the primary side flow path (12a) of the heating heat exchanger (12). The heat medium dissipates heat to the absorbing liquid flowing in the secondary flow path (12b) while flowing through the primary flow path (12a), and the temperature decreases from 90 ° C. to 65 ° C. The heat medium flowing out from the primary flow path (12a) of the heat exchanger (12) for heating is sucked into the pump (52) and supplied again to the heat source side heat exchanger (51).
吸収式冷凍装置(10)では、溶液ポンプ(31)が作動し、吸収側循環回路(30)を吸収液が循環する。溶液ポンプ(31)は、シェル部材(20)の底部に溜まった吸収液を吸い込んで吐出する。溶液ポンプ(31)から吐出された吸収液は、その一部が溶液熱交換器(37)へ向かって流れ、残りが冷却用熱交換器(32)へ向かって流れる。   In the absorption refrigeration apparatus (10), the solution pump (31) is operated, and the absorption liquid circulates through the absorption-side circulation circuit (30). The solution pump (31) sucks and discharges the absorbing liquid accumulated at the bottom of the shell member (20). Part of the absorption liquid discharged from the solution pump (31) flows toward the solution heat exchanger (37), and the rest flows toward the cooling heat exchanger (32).
冷却用熱交換器(32)には、ファン(33)によって室外空気が供給される。冷却用熱交換器(32)では、流入した吸収液が室外空気へ放熱し、吸収液の温度が45℃から37℃にまで低下する。冷却用熱交換器(32)において冷却された吸収液は、吸収器(22)の撒布部材(23)へ供給され、撒布部材(23)によってシェル部材(20)の内部空間に撒布される。撒布部材(23)によって撒布された吸収液は、蒸発器(24)において発生した冷媒蒸気(水蒸気)を吸収しながら落下する。   Outdoor air is supplied to the cooling heat exchanger (32) by the fan (33). In the cooling heat exchanger (32), the absorbed liquid that has flowed in dissipates heat to the outdoor air, and the temperature of the absorbent decreases from 45 ° C to 37 ° C. The absorption liquid cooled in the cooling heat exchanger (32) is supplied to the distribution member (23) of the absorber (22) and distributed to the internal space of the shell member (20) by the distribution member (23). The absorbing liquid distributed by the distributing member (23) falls while absorbing the refrigerant vapor (water vapor) generated in the evaporator (24).
上述したように、溶液ポンプ(31)から吐出された吸収液(濃度:50質量%)の一部は、溶液熱交換器(37)へ向かって流れる。この吸収液は、溶液熱交換器(37)の第1流路(37a)へ流入する。吸収液は、この第1流路(37a)を流れる間に第2流路(37b)を流れる吸収液から吸熱し、その温度が45℃から62℃にまで上昇する。溶液熱交換器(37)の第1流路(37a)から流出した吸収液は、溶液配管(17)を通って加熱用熱交換器(12)の二次側流路(12b)へ流入する。   As described above, a part of the absorption liquid (concentration: 50 mass%) discharged from the solution pump (31) flows toward the solution heat exchanger (37). This absorbing liquid flows into the first flow path (37a) of the solution heat exchanger (37). The absorption liquid absorbs heat from the absorption liquid flowing through the second flow path (37b) while flowing through the first flow path (37a), and the temperature rises from 45 ° C. to 62 ° C. The absorbing liquid flowing out from the first flow path (37a) of the solution heat exchanger (37) flows into the secondary flow path (12b) of the heating heat exchanger (12) through the solution pipe (17). .
再生器(11)の加熱用熱交換器(12)において、吸収液は、二次側流路(12b)を流れる間に一次側流路(12a)を流れる熱媒体から吸熱し、その温度が62℃から88℃にまで上昇する。加熱用熱交換器(12)の二次側流路(12b)において、吸収液の温度は、概ねその沸点にまで上昇する。つまり、加熱用熱交換器(12)の二次側流路(12b)において、吸収液の温度は、その沸点以下となっている。このため、加熱用熱交換器(12)の二次側流路(12b)では、吸収液が顕熱変化する。   In the heat exchanger (12) for heating of the regenerator (11), the absorbing liquid absorbs heat from the heat medium flowing through the primary channel (12a) while flowing through the secondary channel (12b), and the temperature is Rise from 62 ° C to 88 ° C. In the secondary flow path (12b) of the heat exchanger for heating (12), the temperature of the absorbent rises to approximately its boiling point. That is, in the secondary side flow path (12b) of the heat exchanger for heating (12), the temperature of the absorbing liquid is equal to or lower than its boiling point. For this reason, in the secondary side flow path (12b) of the heat exchanger for heating (12), the absorption liquid changes in sensible heat.
加熱用熱交換器(12)の二次側流路(12b)から流出した吸収液は、溶液配管(16)を通って発生容器(13)の噴霧ノズル(15)へ供給される。噴霧ノズル(15)は、供給された吸収液を下方へ向かって噴霧する。   The absorption liquid flowing out from the secondary side flow path (12b) of the heating heat exchanger (12) is supplied to the spray nozzle (15) of the generation container (13) through the solution pipe (16). The spray nozzle (15) sprays the supplied absorption liquid downward.
ここで、吸収液の圧力は、溶液配管(16)を通過する間に若干低下する。また、噴霧ノズル(15)は、加熱用熱交換器(12)よりも上方に配置されている。このため、本体容器(14)の内部空間の圧力(10kPa)は、加熱用熱交換器(12)の二次側流路(12b)を流れる吸収液の圧力よりも若干(例えば10kPa程度)低くなる。   Here, the pressure of the absorbing liquid slightly decreases while passing through the solution pipe (16). The spray nozzle (15) is disposed above the heat exchanger for heating (12). For this reason, the pressure (10 kPa) in the internal space of the main body container (14) is slightly lower (for example, about 10 kPa) than the pressure of the absorbing liquid flowing in the secondary flow path (12b) of the heat exchanger for heating (12). Become.
吸収液の沸点は、吸収液の圧力が低いほど低くなる。このため、噴霧ノズル(15)から噴霧される吸収液の温度は、本体容器(14)の内圧における吸収液の沸点よりも高くなる。つまり、本体部材の内部空間には、過熱状態の吸収液が噴霧ノズル(15)によって噴霧される。従って、噴霧ノズル(15)から噴霧された吸収液に含まれた冷媒(水)が蒸発し、この吸収液から冷媒蒸気(水蒸気)が発生する。発生容器(13)において、吸収液は、その濃度が50質量%から51質量%にまで上昇し、その温度が88℃から67℃にまで低下する。   The boiling point of the absorbing liquid becomes lower as the pressure of the absorbing liquid is lower. For this reason, the temperature of the absorbing liquid sprayed from the spray nozzle (15) becomes higher than the boiling point of the absorbing liquid at the internal pressure of the main body container (14). That is, the superheated absorbing liquid is sprayed by the spray nozzle (15) into the internal space of the main body member. Therefore, the refrigerant (water) contained in the absorption liquid sprayed from the spray nozzle (15) evaporates, and refrigerant vapor (water vapor) is generated from the absorption liquid. In the generation container (13), the concentration of the absorbing liquid increases from 50% by mass to 51% by mass, and the temperature decreases from 88 ° C. to 67 ° C.
このように、本実施形態の再生器(11)では、加熱用熱交換器(12)において吸収液が加熱され、発生容器(13)において吸収液から冷媒蒸気が発生する。つまり、この再生器(11)では、加熱用熱交換器(12)だけにおいて吸収液が加熱され、発生容器(13)においては吸収液は加熱されない。   As described above, in the regenerator (11) of the present embodiment, the absorbing liquid is heated in the heating heat exchanger (12), and refrigerant vapor is generated from the absorbing liquid in the generation container (13). That is, in this regenerator (11), the absorbing liquid is heated only in the heating heat exchanger (12), and the absorbing liquid is not heated in the generating container (13).
発生容器(13)の本体容器(14)の底部に溜まった吸収液(濃度:51質量%)は、溶液配管(18)を通って溶液熱交換器(37)の第2流路(37b)へ流入する。溶液熱交換器(37)において、第2流路(37b)を流れる吸収液は、その第1流路(37a)を流れる吸収壁へ放熱し、その温度が67℃から50℃にまで低下する。溶液熱交換器(37)の第2流路(37b)から流出した吸収液は、シェル部材(20)の底部へ供給され、シェル部材(20)の底部に溜まった吸収液と混ざり合った後に溶液ポンプ(31)に吸い込まれる。   The absorption liquid (concentration: 51 mass%) accumulated in the bottom of the main body container (14) of the generation container (13) passes through the solution pipe (18) and the second flow path (37b) of the solution heat exchanger (37). Flow into. In the solution heat exchanger (37), the absorption liquid flowing through the second flow path (37b) dissipates heat to the absorption wall flowing through the first flow path (37a), and the temperature decreases from 67 ° C to 50 ° C. . After the absorption liquid flowing out from the second flow path (37b) of the solution heat exchanger (37) is supplied to the bottom of the shell member (20) and mixed with the absorption liquid accumulated at the bottom of the shell member (20) It is sucked into the solution pump (31).
発生容器(13)において発生した冷媒蒸気(水蒸気)は、蒸気配管(19)を通って凝縮器(35)へ流入する。凝縮器(35)には、ファン(36)によって室外空気が供給される。凝縮器(35)へ流入した冷媒蒸気は、室外空気へ放熱して凝縮する。   The refrigerant vapor (water vapor) generated in the generation container (13) flows into the condenser (35) through the vapor pipe (19). Outdoor air is supplied to the condenser (35) by the fan (36). The refrigerant vapor flowing into the condenser (35) dissipates heat to the outdoor air and condenses.
凝縮器(35)において凝縮した冷媒は、蒸発器(24)の撒布部材(25)へ送られ、冷却管(26)に対して上方から撒布される。撒布部材(25)から撒布された冷媒は、冷却管(26)の表面を伝って流れ、その間に冷却管(26)の内部を流れる空気調和装置(60)の冷媒から吸熱して蒸発する。蒸発器(24)における冷媒(HO)の蒸発温度は、20℃である。蒸発器(24)において発生した冷媒蒸気(水蒸気)は、エリミネータ(21)を通過して吸収器(22)へ流入し、吸収器(22)の撒布部材(23)から撒布された吸収液に吸収される。 The refrigerant condensed in the condenser (35) is sent to the distribution member (25) of the evaporator (24) and distributed from above to the cooling pipe (26). The refrigerant distributed from the distribution member (25) flows along the surface of the cooling pipe (26), and in the meantime, it absorbs heat from the refrigerant of the air conditioner (60) flowing inside the cooling pipe (26) and evaporates. The evaporation temperature of the refrigerant (H 2 O) in the evaporator (24) is 20 ° C. Refrigerant vapor (water vapor) generated in the evaporator (24) passes through the eliminator (21) and flows into the absorber (22), and into the absorbing liquid distributed from the distributing member (23) of the absorber (22). Absorbed.
−空気調和装置の運転動作−
空気調和装置(60)は、冷房運転と暖房運転を選択的に実行する。
-Operation of air conditioner-
The air conditioner (60) selectively performs a cooling operation and a heating operation.
先ず、空気調和装置(60)の冷房運転について説明する。冷房運転時には、四方切換弁(72)が第1状態(図1に実線で示す状態)に設定される。圧縮機(71)から吐出された冷媒は、四方切換弁(72)を通過して室外熱交換器(73)へ流入し、室外空気へ放熱して凝縮する。室外熱交換器(73)から流出した冷媒は、吸収式冷凍装置(10)の冷却管(26)へ流入する。冷凍システム(1)の運転中に冷却管(26)を流れる空気調和装置(60)の冷媒は、吸収式冷凍装置(10)の冷媒と熱交換することによって冷却される。一方、冷凍システム(1)の停止中に冷却管(26)を流れる空気調和装置(60)の冷媒は、冷却されることなく単に冷却管(26)を通過する。   First, the cooling operation of the air conditioner (60) will be described. During the cooling operation, the four-way switching valve (72) is set to the first state (the state indicated by the solid line in FIG. 1). The refrigerant discharged from the compressor (71) passes through the four-way switching valve (72), flows into the outdoor heat exchanger (73), dissipates heat to the outdoor air, and is condensed. The refrigerant that has flowed out of the outdoor heat exchanger (73) flows into the cooling pipe (26) of the absorption refrigeration apparatus (10). The refrigerant of the air conditioner (60) flowing through the cooling pipe (26) during the operation of the refrigeration system (1) is cooled by exchanging heat with the refrigerant of the absorption refrigeration apparatus (10). On the other hand, the refrigerant of the air conditioner (60) flowing through the cooling pipe (26) while the refrigeration system (1) is stopped simply passes through the cooling pipe (26) without being cooled.
冷却管(26)を通過した冷媒は、膨張弁(74)を通過する際に減圧され、その後に室内熱交換器(75)へ流入する。室内熱交換器(75)では、流入した冷媒が室内空気から吸熱して蒸発する。空気調和装置(60)は、室内熱交換器(75)において冷却された室内空気を室内空間へ供給する。室内熱交換器(75)から流出した冷媒は、四方切換弁(72)を通過後に圧縮機(71)へ吸入される。圧縮機(71)は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。   The refrigerant that has passed through the cooling pipe (26) is decompressed when passing through the expansion valve (74), and then flows into the indoor heat exchanger (75). In the indoor heat exchanger (75), the flowing refrigerant absorbs heat from the indoor air and evaporates. The air conditioner (60) supplies the indoor air cooled in the indoor heat exchanger (75) to the indoor space. The refrigerant that has flowed out of the indoor heat exchanger (75) passes through the four-way switching valve (72) and is then sucked into the compressor (71). The compressor (71) compresses and discharges the sucked refrigerant.
次に、空気調和装置(60)の暖房運転について説明する。暖房運転時には、四方切換弁(72)が第2状態(図1に破線で示す状態)に設定される。圧縮機(71)から吐出された冷媒は、四方切換弁(72)を通過して室内熱交換器(75)へ流入し、室内空気へ放熱して凝縮する。空気調和装置(60)は、室内熱交換器(75)において加熱された室内空気を室内空間へ供給する。   Next, the heating operation of the air conditioner (60) will be described. During the heating operation, the four-way selector valve (72) is set to the second state (the state indicated by the broken line in FIG. 1). The refrigerant discharged from the compressor (71) passes through the four-way switching valve (72), flows into the indoor heat exchanger (75), dissipates heat to the indoor air, and condenses. The air conditioner (60) supplies the indoor air heated in the indoor heat exchanger (75) to the indoor space.
室内熱交換器(75)から流出した冷媒は、膨張弁(74)を通過する際に減圧され、その後に吸収式冷凍装置(10)の冷却管(26)を通過してから室外熱交換器(73)へ流入する。上述したように、空気調和装置(60)の暖房運転中には、冷却システムは停止している。このため、空気調和装置(60)の冷媒は、冷却管(26)を通過する際に冷却されない。室外熱交換器(73)では、流入した冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器(73)から流出した冷媒は、四方切換弁(72)を通過後に圧縮機(71)へ吸入される。圧縮機(71)は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。   The refrigerant flowing out of the indoor heat exchanger (75) is depressurized when passing through the expansion valve (74), and then passes through the cooling pipe (26) of the absorption refrigeration apparatus (10) and then the outdoor heat exchanger. Flows into (73). As described above, the cooling system is stopped during the heating operation of the air conditioner (60). For this reason, the refrigerant of the air conditioner (60) is not cooled when passing through the cooling pipe (26). In the outdoor heat exchanger (73), the flowing refrigerant absorbs heat from the outdoor air and evaporates. The refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger (73) passes through the four-way switching valve (72) and is sucked into the compressor (71). The compressor (71) compresses and discharges the sucked refrigerant.
−実施形態1の効果−
発電モジュール(42)の太陽電池パネル(43)に効率よく発電を行わせるには、太陽電池パネル(43)の温度を所定の適正範囲に保つ必要がある。そして、太陽電池パネル(43)が効率よく発電を行う温度範囲の上限は、吸収式冷凍装置(10)の再生器(11)において吸収液を加熱するための温熱の温度よりも低いのが通常である。従って、発電モジュール(42)において加熱された熱媒体の温度は、吸収式冷凍装置(10)を作動させるには低すぎる。
-Effect of Embodiment 1-
In order for the solar cell panel (43) of the power generation module (42) to generate power efficiently, it is necessary to keep the temperature of the solar cell panel (43) within a predetermined appropriate range. The upper limit of the temperature range in which the solar cell panel (43) efficiently generates power is usually lower than the temperature of the heat for heating the absorbing liquid in the regenerator (11) of the absorption refrigeration system (10). It is. Therefore, the temperature of the heat medium heated in the power generation module (42) is too low to operate the absorption refrigeration apparatus (10).
これに対し、本実施形態の熱源装置(40)の集熱用循環回路(41)では、発電モジュール(42)の下流に太陽熱集熱器(45)が配置され、発電モジュール(42)を通過後に太陽熱集熱器(45)において更に加熱された熱媒体が熱源側熱交換器(51)の一次側流路(12a)へ流入する。このため、本実施形態の熱源装置(40)によれば、発電モジュール(42)の太陽電池パネル(43)の温度を適正範囲に保ちつつ、熱源側熱交換器(51)へ供給される集熱用循環回路(41)の熱媒体の温度を、吸収式冷凍装置(10)を作動させることができる程度の高温にすることができる。   In contrast, in the heat collection circuit (41) of the heat source device (40) of the present embodiment, the solar heat collector (45) is disposed downstream of the power generation module (42) and passes through the power generation module (42). The heat medium further heated in the solar heat collector (45) later flows into the primary flow path (12a) of the heat source side heat exchanger (51). For this reason, according to the heat source device (40) of the present embodiment, the temperature supplied to the heat source side heat exchanger (51) while keeping the temperature of the solar cell panel (43) of the power generation module (42) in an appropriate range. The temperature of the heat medium in the heat circulation circuit (41) can be set to a high temperature at which the absorption refrigeration apparatus (10) can be operated.
また、本実施形態の冷凍システム(1)は、上述のように、冷房負荷が比較的高くなる夏季に作動するので、本実施形態の熱源装置(40)のように、発電モジュール(42)で加熱された熱媒体を更に加熱する加熱源として、太陽熱を集熱して熱媒体を加熱する太陽熱集熱器(45)を用いることで、太陽エネルギーを効率よく利用することができ、熱媒体を加熱するためのコストを抑えることができる。   Further, since the refrigeration system (1) of the present embodiment operates in the summer when the cooling load is relatively high as described above, the refrigeration system (1) in the power generation module (42) as in the heat source device (40) of the present embodiment. By using a solar heat collector (45) that collects solar heat and heats the heat medium as a heating source for further heating the heated heat medium, solar energy can be used efficiently, and the heat medium is heated. The cost for doing so can be reduced.
《発明の実施形態2》
本発明の実施形態2について説明する。ここでは、本実施形態について、実施形態1と異なる点を説明する。
<< Embodiment 2 of the Invention >>
A second embodiment of the present invention will be described. Here, differences of the present embodiment from the first embodiment will be described.
図2に示すように、本実施形態の空気調和装置(60)の冷媒回路(70)には、吸収式冷凍装置(10)の冷却管(26)に代えて過冷却熱交換器(76)が設けられている。過冷却熱交換器(76)は、室外ユニット(61)に収容されている。この過冷却熱交換器(76)は、一次側流路(76a)と二次側流路(76b)が形成されたプレート式熱交換器であって、一次側流路(51a)を流れる流体と二次側流路(51b)を流れる流体とを熱交換させる。空気調和装置(60)の冷媒回路(70)では、過冷却熱交換器(76)の二次側流路(76b)が、室外熱交換器(73)と膨張弁(74)の間に配置されている。   As shown in FIG. 2, the refrigerant circuit (70) of the air conditioner (60) of the present embodiment includes a supercooling heat exchanger (76) instead of the cooling pipe (26) of the absorption refrigeration apparatus (10). Is provided. The supercooling heat exchanger (76) is accommodated in the outdoor unit (61). The subcooling heat exchanger (76) is a plate heat exchanger in which a primary side flow path (76a) and a secondary side flow path (76b) are formed, and a fluid flowing through the primary side flow path (51a). Heat exchange with the fluid flowing through the secondary channel (51b). In the refrigerant circuit (70) of the air conditioner (60), the secondary flow path (76b) of the supercooling heat exchanger (76) is disposed between the outdoor heat exchanger (73) and the expansion valve (74). Has been.
過冷却熱交換器(76)の一次側流路(76a)は、配管を介して吸収式冷凍装置(10)の冷却管(26)に接続されている。冷却管(26)の出口端と過冷却熱交換器(76)の一次側流路(76a)の入口端とを接続する配管には、ポンプ(81)が設けられている。過冷却熱交換器(76)と、冷却管(26)と、ポンプ(81)と、これらを接続する配管とは、冷熱搬送回路(80)を構成している。冷熱搬送回路(80)は、ブライン等の熱媒体が循環する閉回路である。この冷熱搬送回路(80)は、吸収式冷凍装置(10)において得られた冷熱を空気調和装置(60)へ搬送するための回路である。   The primary flow path (76a) of the supercooling heat exchanger (76) is connected to the cooling pipe (26) of the absorption refrigeration apparatus (10) via a pipe. A pump (81) is provided in the pipe connecting the outlet end of the cooling pipe (26) and the inlet end of the primary flow path (76a) of the supercooling heat exchanger (76). The supercooling heat exchanger (76), the cooling pipe (26), the pump (81), and the piping connecting them constitute a cooling heat transfer circuit (80). The cold heat transfer circuit (80) is a closed circuit in which a heat medium such as brine circulates. The cold heat transfer circuit (80) is a circuit for transferring cold heat obtained in the absorption refrigeration apparatus (10) to the air conditioner (60).
空気調和装置(60)が冷房運転中であり、且つ冷凍システム(1)が作動中である場合に、冷熱搬送回路(80)のポンプ(81)が作動する。吸収式冷凍装置(10)の冷却管(26)へ流入した冷熱搬送回路(80)の熱媒体は、吸収式冷凍装置(10)の冷媒によって冷却される。冷却管(26)を通過する間に冷却された熱媒体は、ポンプ(81)へ吸入され、ポンプ(81)から過冷却用熱交換器(32)へ向けて吐出される。過冷却熱交換器(76)の一次側流路(76a)へ流入した熱媒体は、その二次側流路(76b)を流れる空気調和装置(60)の冷媒から吸熱し、その後に冷却管(26)へ送られる。   When the air conditioner (60) is in the cooling operation and the refrigeration system (1) is in operation, the pump (81) of the cold transfer circuit (80) is operated. The heat medium of the cold transfer circuit (80) that has flowed into the cooling pipe (26) of the absorption refrigeration apparatus (10) is cooled by the refrigerant of the absorption refrigeration apparatus (10). The heat medium cooled while passing through the cooling pipe (26) is sucked into the pump (81) and discharged from the pump (81) toward the supercooling heat exchanger (32). The heat medium flowing into the primary flow path (76a) of the supercooling heat exchanger (76) absorbs heat from the refrigerant of the air conditioner (60) flowing through the secondary flow path (76b), and then the cooling pipe Sent to (26).
過冷却熱交換器(76)の二次側流路(76b)では、室外熱交換器(73)において凝縮した冷媒が冷却されて過冷却状態となる。過冷却熱交換器(76)の二次側流路(76b)から流出した冷媒は、膨張弁(74)へ向かって流れる。   In the secondary side flow path (76b) of the supercooling heat exchanger (76), the refrigerant condensed in the outdoor heat exchanger (73) is cooled to be in a supercooled state. The refrigerant that has flowed out from the secondary flow path (76b) of the supercooling heat exchanger (76) flows toward the expansion valve (74).
《発明の実施形態3》
本発明の実施形態3について説明する。ここでは、本実施形態について、実施形態1と異なる点を説明する。
<< Embodiment 3 of the Invention >>
Embodiment 3 of the present invention will be described. Here, differences of the present embodiment from the first embodiment will be described.
図3に示すように、本実施形態の吸収式冷凍装置(10)の冷却管(26)には、空気調和装置(60)の冷媒回路(70)に代えて利用側循環回路(85)が接続されている。利用側循環回路(85)は、その一端が冷却管(26)の出口端に接続され、その他端が冷却管(26)の入口端に接続されている。利用側循環回路(85)には、その一端から他端へ向かって順に、ポンプ(86)と利用側熱交換器(87)とが設けられている。利用側循環回路(85)は、冷却管(26)に接続することによって、熱媒体が循環する閉回路を形成する。利用側循環回路(85)を循環する熱媒体は、水やブライン等の顕熱変化することによって冷熱を搬送するものであってもよいし、いわゆるフロン冷媒等の潜熱変化することによって冷熱を搬送するものであってもよい。   As shown in FIG. 3, in the cooling pipe (26) of the absorption refrigeration apparatus (10) of the present embodiment, a use side circulation circuit (85) is provided instead of the refrigerant circuit (70) of the air conditioner (60). It is connected. The use side circulation circuit (85) has one end connected to the outlet end of the cooling pipe (26) and the other end connected to the inlet end of the cooling pipe (26). The use side circulation circuit (85) is provided with a pump (86) and a use side heat exchanger (87) in order from one end to the other end. The use side circulation circuit (85) forms a closed circuit through which the heat medium circulates by connecting to the cooling pipe (26). The heat medium circulating in the use side circulation circuit (85) may be one that conveys cold by changing sensible heat such as water or brine, or it conveys cold by changing latent heat such as so-called chlorofluorocarbon refrigerant. You may do.
利用側熱交換器(87)は、利用側循環回路(85)の熱媒体を室内空気と熱交換させる。利用側熱交換器(87)の近傍には、利用側熱交換器(87)へ室内空気を送る利用側ファン(88)が配置されている。   The use side heat exchanger (87) causes the heat medium of the use side circulation circuit (85) to exchange heat with room air. In the vicinity of the use side heat exchanger (87), a use side fan (88) for sending room air to the use side heat exchanger (87) is arranged.
利用側循環回路(85)のポンプ(86)が作動すると、吸収式冷凍装置(10)において得られた冷熱が利用側熱交換器(87)へ搬送される。具体的に、吸収式冷凍装置(10)の冷却管(26)へ流入した利用側循環回路(85)の熱媒体は、吸収式冷凍装置(10)の冷媒によって冷却される。冷却管(26)を通過する間に冷却された熱媒体は、ポンプ(86)へ吸入され、ポンプ(86)から利用側熱交換器(87)へ向けて吐出される。利用側熱交換器(87)へ流入した熱媒体は、室内空気から吸熱し、その後に冷却管(26)へ送られる。利用側熱交換器(87)において冷却された室内空気は、室内空間へ供給される。   When the pump (86) of the use side circulation circuit (85) is operated, the cold heat obtained in the absorption refrigeration apparatus (10) is transferred to the use side heat exchanger (87). Specifically, the heat medium in the utilization side circulation circuit (85) flowing into the cooling pipe (26) of the absorption refrigeration apparatus (10) is cooled by the refrigerant of the absorption refrigeration apparatus (10). The heat medium cooled while passing through the cooling pipe (26) is sucked into the pump (86) and discharged from the pump (86) toward the use side heat exchanger (87). The heat medium that has flowed into the use-side heat exchanger (87) absorbs heat from the room air and is then sent to the cooling pipe (26). The indoor air cooled in the use side heat exchanger (87) is supplied to the indoor space.
例えばサーバーが設置されたサーバールーム等を冷房する場合は、例えばオフィス等の人間の居室を冷房する場合に比べて温度の高い冷熱を利用できる。そして、吸収式冷凍装置(10)の冷却管(26)において冷却された熱媒体によって室内空気を冷却する本実施形態のシステムは、比較的温度の高い冷熱によって室内を冷房できる場合に適している。   For example, when cooling a server room or the like in which a server is installed, cold heat having a higher temperature can be used than when cooling a living room of a person such as an office. And the system of this embodiment which cools indoor air with the heat medium cooled in the cooling pipe (26) of the absorption refrigeration apparatus (10) is suitable when the room can be cooled by relatively high temperature cooling. .
《その他の実施形態》
実施形態1〜3では、再生器(11)が加熱用熱交換器(12)と発生容器(13)とを備えているが、図4に示すように、再生器(11)が容器部材(90)と容器部材(90)内に配設された伝熱管(91)とを備えていてもよい。容器部材(90)の頂部には、蒸気配管(19)が接続されている。容器部材(90)は、蒸気配管(19)を介して凝縮器(35)の一端に接続されている。容器部材(90)の上部には、溶液配管(17)が接続されている。容器部材(90)は、溶液配管(17)を介して溶液熱交換器(37)の第1流路(37a)の出口端に接続されている。容器部材(90)の底部には、溶液配管(18)が接続されている。容器部材(90)は、溶液配管(18)を介して溶液熱交換器(37)の第2流路(37b)の入口端に接続されている。また、伝熱管(91)は、出口端が熱搬送用循環回路(50)の一端に接続され、入口端が熱搬送用循環回路(50)の他端に接続されている。発電モジュール(42)及び太陽熱集熱器(45)によって加熱された集熱用循環回路(41)を循環する熱媒体は、熱搬送用循環回路(50)を介して伝熱管(91)へ供給される。そして、伝熱管(91)を流れる熱媒体によって容器部材(90)内の吸収液が加熱される。
<< Other Embodiments >>
In the first to third embodiments, the regenerator (11) includes a heating heat exchanger (12) and a generation container (13). However, as shown in FIG. 90) and a heat transfer tube (91) disposed in the container member (90). A steam pipe (19) is connected to the top of the container member (90). The container member (90) is connected to one end of the condenser (35) via the steam pipe (19). A solution pipe (17) is connected to the upper part of the container member (90). The container member (90) is connected to the outlet end of the first flow path (37a) of the solution heat exchanger (37) via the solution pipe (17). A solution pipe (18) is connected to the bottom of the container member (90). The container member (90) is connected to the inlet end of the second flow path (37b) of the solution heat exchanger (37) via the solution pipe (18). The heat transfer tube (91) has an outlet end connected to one end of the heat transfer circuit (50) and an inlet end connected to the other end of the heat transfer circuit (50). The heat medium circulating in the heat collection circuit (41) heated by the power generation module (42) and the solar heat collector (45) is supplied to the heat transfer tube (91) through the heat transfer circuit (50). Is done. Then, the absorbing liquid in the container member (90) is heated by the heat medium flowing through the heat transfer tube (91).
実施形態1および実施形態2では、吸収式冷凍装置(10)と空気調和装置(60)の室外ユニット(61)とが一つのケーシングに収容されていてもよい。   In Embodiment 1 and Embodiment 2, the absorption refrigeration apparatus (10) and the outdoor unit (61) of the air conditioner (60) may be accommodated in one casing.
また、実施形態1および実施形態2では、室内の空気調和を行う空気調和装置(60)に代えて、例えば冷蔵庫の庫内を冷却したり水を冷却して冷水を生成する冷凍機が、冷凍システム(1)に接続されていてもよい。   Moreover, in Embodiment 1 and Embodiment 2, it replaces with the air conditioning apparatus (60) which performs indoor air conditioning, for example, the refrigerator which cools the inside of a refrigerator or cools water and produces | generates cold water is freezing. It may be connected to the system (1).
以上説明したように、本発明は、吸収式冷凍装置と、それを備えた冷凍システムについて有用である。   As described above, the present invention is useful for an absorption refrigeration apparatus and a refrigeration system including the absorption refrigeration apparatus.
1 冷凍システム
10 吸収式冷凍装置
11 再生器
22 吸収器
24 蒸発器
35 凝縮器
40 熱源装置
42 発電モジュール(発電部材)
43 太陽電池パネル
44 冷却用通路
45 太陽熱集熱器(熱源側加熱器)
1 Refrigeration system
10 Absorption refrigeration equipment
11 Regenerator
22 Absorber
24 Evaporator
35 Condenser
40 Heat source device
42 Power generation modules (power generation components)
43 Solar panel
44 Cooling passage
45 Solar collector (heat source side heater)

Claims (2)

  1. 吸収器(22)と該吸収器(22)から供給された吸収液を加熱する再生器(11)と凝縮器(35)と蒸発器(24)とを備えた吸収式冷凍装置(10)と、
    熱媒体が循環する循環回路(41)を有して該熱媒体の温熱を上記吸収式冷凍装置(10)の上記再生器へ供給する熱源装置(40)とを備え、
    上記循環回路(41)には、
    太陽電池パネル(43)と該太陽電池パネル(43)を冷却するために上記循環回路(41)の熱媒体が流れる冷却用通路(44)とを有する発電部材(42)と、
    上記発電部材(42)の冷却用通路(44)を通過した熱媒体を更に加熱する熱源側加熱器(45)とが接続されている
    ことを特徴とする冷凍システム。
    An absorption refrigeration apparatus (10) comprising an absorber (22), a regenerator (11) for heating the absorption liquid supplied from the absorber (22), a condenser (35), and an evaporator (24); ,
    A heat source device (40) having a circulation circuit (41) through which the heat medium circulates and supplying the heat of the heat medium to the regenerator of the absorption refrigeration apparatus (10),
    In the circulation circuit (41),
    A power generation member (42) having a solar cell panel (43) and a cooling passage (44) through which the heat medium of the circulation circuit (41) flows in order to cool the solar cell panel (43),
    A refrigeration system comprising a heat source side heater (45) for further heating the heat medium that has passed through the cooling passage (44) of the power generation member (42).
  2. 請求項1において、
    上記熱源側加熱器(45)は、上記循環回路(41)の熱媒体を太陽熱によって加熱する集熱器である
    ことを特徴とする冷凍システム。
    In claim 1,
    The refrigeration system, wherein the heat source side heater (45) is a heat collector that heats the heat medium of the circulation circuit (41) by solar heat.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016128058A (en) * 2016-04-10 2016-07-14 加治佐 功 Commercial cas freezer supercooling use non-cytoclasis inexpensive corpse freezer storage method 2

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