JP2895974B2 - 吸収式冷凍機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は吸収式冷凍機に関し、特
に直火式高温再生器の他に蒸気式高温再生器及び低熱源
再生器を備えた吸収式冷凍機に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば特公昭６１−５０２２５号公報に
は、低温水を加熱源とする低温熱源発生器、高温蒸気や
燃焼ガスなどを加熱源とする高温発生器、低温発生器、
凝縮器、蒸発器、吸収器及び溶液熱交換器を配管接続し
て冷凍サイクルを構成し、低温水温度が設定値以上のと
きには、低温熱源発生器を作動すると共に低温水の温度
による高温発生器の加熱量制御に対して冷水温度による
補償をかけ、低温水温度が設定値より低いときには、低
温熱源再生器の作動を停止して、冷水温度により高温発
生器の加熱量を制御する吸収冷凍機の制御装置が開示さ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記吸収冷凍機におい
て、高温発生器の加熱源に例えば高温蒸気を使用してい
る場合に、低温熱源発生器の加熱源である低温水の温度
が低く、かつ、高温発生器へ供給される高温蒸気の温度
が低下した場合、あるいは高温蒸気の供給量が少なくな
った場合には、高温発生器での冷媒蒸気の発生量が少な
く、冷水温度が上昇し、冷水の取出し温度を安定させる
ことができない虞れがあった。

【０００４】

【課題を解決するため手段】本発明は上記課題を解決す
るために、低熱源再生器１２、蒸気式高温再生器１１、
直火式高温再生器４、低温再生器７、凝縮器８，１３、
蒸発器１及び吸収器２を配管接続して吸収液及び冷媒の
循環路を形成した吸収式冷凍機において、吸収器２から
低熱源再生器２を経て直火式高温再生器４へ至る第１の
吸収液管路１５と、第１の吸収液管路１５から分岐して
蒸気式高温再生器１１へ至る第２の吸収液管路２１とを
備え、低熱源再生器１２、蒸気式高温再生器１１および
低温再生器７の運転によって吸収液を加熱して冷媒蒸気
を発生する一重二重併用運転と直火式高温再生器４及び
低温再生器７の運転によって吸収液を加熱して冷媒蒸気
を発生する直火式二重効用運転とを切替える２方弁２
０，２２を第１の吸収液管路１５あるいは第２の吸収液
管路２１に設け、低温熱源あるいは蒸気の温度に応じて
２方弁２０，２２の開閉を切替え、冷水を安定して供給
する。

【０００５】又、第１の吸収液管路１５の高温熱交換器
１９の出口側から分岐して蒸気式高温再生器１１へ至る
第２の吸収液管路２１と、第１の吸収液管路１５の第２
の吸収液管路２１との分岐部より下流側に設けられた２
方弁２０と、第２の吸収液管路２１に設けられた２方弁
２２と、低温熱源の温度あるいは蒸気の温度に応じて２
方弁２０，２２の開閉を制御する制御器４７とを備え、
一重二重併用運転と直火式二重効用運転とをスムーズに
切替え、切替時の稀釈運転を不要にし、切替時にも冷水
負荷に短時間で対応する。

【０００６】

【作用】低温熱源及び蒸気の温度が所定温度より高いと
きには、２方弁２０を閉じ、２方弁２２を開き、蒸気式
高温再生器１１、低温再生器７及び低熱源再生器１２を
運転し、吸収式冷凍機を一重二重併用運転させ、低温熱
源あるいは蒸気の温度が所定温度より低いときには、２
方弁２０を開き、２方弁２２を閉じ、直火式高温再生器
１１及び低温再生器７を運転し、吸収式冷凍機を二重効
用運転させ、低温熱源あるいは蒸気の温度が低下したと
きも、冷水を安定して供給することが可能になる。

【０００７】又、第１の稀吸収液管路１５の高温熱交換
器１９の出口側に設けた２方弁２０と第２の稀吸収液管
路２１の２方弁２２との開閉を低温熱源の温度あるいは
蒸気の温度に応じて制御器４７が制御し、上記２方弁２
０，２２の開閉により高温熱交換器１９から流出した稀
吸収液の流路を切替え、一重二重併用運転と直火式二重
効用運転とをスムーズに切替えることが可能になり、
又、切替時、稀釈運転を行わないため、切替後も冷凍負
荷に短時間で対応することが可能になる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

【０００９】図１は冷媒に水、吸収液（溶液）に臭化リ
チウム（ＬｉＢｒ）溶液を用いた吸収式冷凍機の概略構
成図であり、１は蒸発器、２は吸収器、３は吸収器２及
び蒸発器１を収納した下胴、４は例えばガスバーナ５を
備えた直火式高温再生器、６は吸収液と冷媒蒸気とを分
離する分離器、４Ａは分離器６と直火式高温再生器４と
を接続する揚液管、７は低温再生器、８は低温再生器７
のための凝縮器（以下第１凝縮器という）、９は低温再
生器７及び第１凝縮器８を収納した第１上胴、１０は例
えば燃焼電池などの排熱源、１１は排熱源１０からの高
温蒸気（例えばほぼ１４０℃）を加熱源とする蒸気式高
温再生器、１２は排熱源１０からの温排水（低温熱源）
（例えばほぼ８０℃）を加熱源とする低熱源再生器、１
３は低熱源再生器１２のための凝縮器（以下第２凝縮器
という）、１４は低熱源再生器１２及び第２凝縮器１５
を収納した第２上胴である。

【００１０】そして、１５は吸収器２から直火式高温再
生器４に至る第１の吸収液管路であり、上記下胴３の下
部に形成された稀吸収液溜り３ａは稀吸収液配管１６
ａ、稀吸収液ポンプ１６Ｐ及び低温熱交換器１７を介し
て低熱源再生器１２に接続されている。又、低熱源再生
器１２は中間吸収液配管１８ａ、吸収液ポンプ１８Ｐ、
高温熱交換器１９及び例えば電磁弁などの２方弁２０を
介して直火式高温再生器４に接続されている。さらに、
高温熱交換器１９と直火式高温再生器４とを接続する中
間吸収液管１８ｂの２方弁２０の入口側から分岐した第
２の吸収液管路２１は例えば電磁弁などの２方弁２２を
介して蒸気式高温再生器１１に接続されている。又、２
３は蒸気式高温再生器１１の気相部１１ａと分離器６と
を接続する冷媒蒸気管、２４は蒸気式高温再生器１１の
吸収液溜り１１ｂと分離器６とを接続する吸収液管であ
る。さらに、２５は吸収液溜り１１ｂに設けられた加熱
器であり、この加熱器２５と排熱源１０とは２方弁２６
を有した蒸気管２７と蒸気管２８で配管接続されてい
る。

【００１１】３０は低熱源再生器１２の加熱器であり、
この加熱器３０と排熱源１０とは３方弁３１を有した温
水管３２，３３で配管接続されている。ここで、３４は
低熱源再生器１２を側路するように接続されたバイパス
管である。３５及び３６は冷媒液流下管、３７は冷媒液
循環管であり、冷媒液循環管３７の途中に冷媒ポンプ３
８が設けられている。又、４０は分離器６から低温再生
器７の熱交換器７ａを経て第１凝縮器８に至る冷媒管、
４１は分離器６から高温熱交換器１９を経て低温再生器
７に至る中間吸収液配管、４１Ａはオーバーフロー管、
４２は低温再生器７から低温熱交換器１７を経て吸収器
２に至る濃吸収液配管である。

【００１２】４３は冷却水配管であり、この冷却水配管
４３の途中に吸収器熱交換器４４、第１凝縮器熱交換器
４５および第２凝縮器熱交換器４６が設けられている。
そして、冷却水は吸収器熱交換器４４から第１凝縮器熱
交換器４５を経て第２凝縮器熱交換器４６へ流れる。

【００１３】４７は運転モード切替装置（制御器）であ
り、この切替装置４７は蒸気管２７に設けられた温度検
出器４８から信号を入力し、蒸気温度が所定温度（例え
ば１００℃）以上のときには２方弁２０に閉信号、２方
弁２２に開信号を出力し、所定温度より低いときには２
方弁２０に開信号、２方弁２２に閉信号を出力するとと
もに、直火式高温再生器４のバーナ５へ運転信号を出力
する。

【００１４】以下、上記吸収式冷凍機の動作について説
明する。

【００１５】吸収式冷凍機の運転時、排熱源１０から蒸
気式高温再生器１１へ供給される高温蒸気の温度が所定
温度以上のときには切替装置４７は２方弁２０に閉信号
を出力し、２方弁２０は閉じ、又、直火式高温再生器４
は停止している。このとき切替装置４７は２方弁２２に
開信号を出力し、２方弁２２は開いている。稀吸収液溜
り３ａの稀吸収液は稀吸収液ポンプ１６Ｐから吐出し
て、低熱源再生器１２へ送られる。低熱源再生器１２の
加熱器３０には排熱源１０からの温水が流れ、稀吸収液
が加熱器３０で加熱されて冷媒蒸気が稀吸収液から分離
する。

【００１６】低熱源再生器１２で濃度が上昇した中間吸
収液は吸収液ポンプ１８Ｐ及び高温熱交換器１９を経て
第２吸収液管路２１へ流れる。そして、中間吸収液は開
いている２方弁２２を通り蒸気式高温再生器１１へ流れ
る。蒸気式高温再生器１１の加熱器２５には排熱源１０
からの高温蒸気が流れており、中間吸収液は加熱器２５
で加熱され、吸収液から冷媒蒸気が分離する。

【００１７】蒸気式高温再生器１１で濃度が上昇した中
間吸収液は分離器６へ流れ、分離器６から高温熱交換器
１９を経て低温再生器７へ流れる。低温再生器７の中間
吸収液は、蒸気式高温再生器１１から分離器６を経て熱
交換器７ａへ流れて来た冷媒蒸気によって加熱され、中
間吸収液から冷媒蒸気が分離する。そして、濃度が濃く
なった濃吸収液が低温熱交換器１７を経て吸収器２へ流
れ、吸収器熱交換器４４に散布される。

【００１８】又、低熱源再生器１２で稀吸収液から分離
した冷媒蒸気は第２凝縮器１３へ流れ、凝縮した冷媒液
が冷媒液流下管３５を流下する。又、低温再生器７から
第１凝縮器８へ流れた冷媒蒸気は第１凝縮器熱交換器４
５で凝縮し、低温再生器７から流れて来た冷媒液と一緒
に冷媒液流下管３６を流下する。冷媒液流下管３５，３
６を流下した冷媒液は冷媒ポンプ３８から吐出された冷
媒液とともに蒸発器１の冷却器１ａに散布される。

【００１９】冷媒液は冷却器１ａで気化し、気化すると
きの潜熱によって冷却された冷水が冷却器１ａから負荷
に供給される。又、気化した冷媒蒸気は吸収器２へ流
れ、散布された濃吸収液に吸収される。そして、稀吸収
液溜り３ａの稀吸収液が稀吸収液ポンプ１６Ｐから吐出
される。この結果、低熱源再生器１２による一重効用運
転と、蒸気式高温再生器１１及び低温再生器７による二
重効用運転との併用運転、即ち一重二重併用運転が行わ
れる。

【００２０】上記のように吸収式冷凍機が運転している
とき、排熱源１０の熱量が減少した場合、あるいは排熱
源１０の熱量がゼロになった場合には、排熱源１０から
流出する蒸気の温度が低下する。そして、蒸気温度が所
定温度より低くなったときには、切替装置４７は２方弁
２０へ開信号を出力するとともに２方弁２２に閉信号を
出力する。この結果、高温熱交換器１９から流出した稀
吸収液は直火式高温再生器４へ流れる。又、切替装置４
７は直火式高温再生器４のバーナ５へ運転信号を出力
し、バーナ５は燃焼する。

【００２１】直火式高温再生器４へ流れた稀吸収液はバ
ーナ５によって加熱され、吸収液と冷媒蒸気とは揚液管
４Ａを上昇して分離器６へ流れる。そして、吸収液と冷
媒蒸気とは分離器６で分離し、濃度が上昇した中間吸収
液が高温熱交換器１９を経て低温再生器７へ流れる。低
温再生器７の中間吸収液は分離器６から流れて来た冷媒
蒸気によって熱交換器７ａで加熱され、中間吸収液から
冷媒蒸気が分離する。

【００２２】冷媒蒸気が分離して濃度が濃くなった濃吸
収液は低温熱交換器１７を経て吸収器へ流れ散布され
る。又、冷媒蒸気は低温再生器７から第１凝縮器８へ流
れ、上記一重二重併用運転のときと同様に凝縮する。第
１凝縮器８の冷媒液は冷媒液流下管３６を流下し、冷媒
ポンプ３８から吐出された冷媒液とともに蒸発器１で散
布される。そして、冷媒液が気化するときの潜熱によっ
て冷却された冷却水が蒸発器１から負荷へ供給される。
又、気化した冷媒蒸気は吸収器２へ流れ、濃吸収液に吸
収される。

【００２３】以上のように、排熱源１０の熱量が減少し
た場合、あるいはゼロになった場合には直火式高温再生
器４が運転し、この直火式高温再生器４と低温再生器７
との運転による二重効用運転が行われる。

【００２４】以後、排熱源１０の熱量が増加し、蒸気温
度が所定温度以上になった場合には、切替装置４７は動
作し、２方弁２０へ閉信号を出力するととに２方弁２２
に開信号を出力し、吸収液は高温熱交換器１９から蒸気
式高温再生器１１へ流れる。又、切替装置４７はバーナ
５への運転信号の出力を停止する。そして、上記と同様
に一重二重併用運転が行われる。

【００２５】上記実施例において、排熱源の熱量が十分
あり、蒸気式高温再生器１１へ送られる蒸気の温度が高
いときには低熱源再生器１２による一重効用運転と、蒸
気式高温再生器１１及び低温再生器７による二重効用運
転との併用運転が行われ、排熱源の熱量が減少した場合
あるいはなくなった場合には、直火式高温再生器４を運
転し、直火式二重効用運転に切替えることができ、この
結果、排熱源の熱量が変動した場合にも、冷水負荷に対
応することができ、冷水を空気調和機などの負荷に安定
して供給することができる。

【００２６】又、蒸気式高温再生器１１を運転する一重
二重併用運転と直火式高温再生器４を運転する二重効用
運転とを切替えるとき２方弁２０，２２の開閉を制御し
て高温熱交換器１９から流出した稀吸収液の流路を切替
えるので、上記各運転の切替えをスムーズに行うことが
でき、又、各運転の切替時に、直火式高温再生器４と蒸
気式高温再生器１１とを停止して吸収液を循環する稀釈
運転が不要になり、切替時にも冷水負荷に短時間で対応
することができる。

【００２７】さらに一重二重併用運転時と二重効用運転
時とで、下胴３、第１上胴９および第２上胴１４を共通
して使用することができ、この結果、吸収式冷凍機の構
成を簡略化することができる。

【００２８】尚、上記実施例において、分離器６を備え
た吸収式冷凍機について説明したが、分離器６を備えて
いない吸収式冷凍機、即ち吸収液と冷媒蒸気とが分離し
て冷媒蒸気と中間吸収液とを流出する直火式高温再生器
を備えた吸収式冷凍機においても、上記実施例と同様に
蒸気式高温再生器１１と第２上胴１４とを配管接続する
ことによって同様の作用効果を得ることができる。

【００２９】又、上記実施例において排熱源からの高温
蒸気の温度が低下したときに二重効用運転に切替えた
が、排熱源からの温排水の温度が低下したときに二重効
用運転に切替えても良い。

【００３０】

【発明の効果】本発明は以上のように構成された吸収式
冷凍機であり、低熱源再生器、蒸気式高温再生器、直火
式高温再生器、低温再生器、凝縮器、蒸発器及び吸収器
を配管接続して吸収液及び冷媒の循環路を形成した吸収
式冷凍機において、吸収器から低熱源再生器を経て直火
式高温再生器へ至る第１の吸収液管路と、この第１の稀
吸収液管路から分岐して蒸気式高温再生器へ至る第２の
吸収液管路とを備え、かつ、低熱源再生器、蒸気式高温
再生器及び低温再生器の運転による一重二重併用運転と
直火式高温再生器及び低温再生器の運転による直火式二
重効用運転とを切替える弁を第１の吸収液管路あるいは
第２の吸収液管路に設けたので、低温熱源あるいは蒸気
の温度が低下したときには、弁の開閉を切替え、一重二
重併用運転から直火式二重効用運転に切替えることがで
き、冷水負荷に対応し冷水を安定して負荷に供給するこ
とができる。

【００３１】又、吸収器から直火式高温再生器へ至る第
１の吸収液管路と、第１の吸収液管路から分岐した第２
の吸収液管路と、第１の吸収液管路の第２の吸収液管路
との分岐部より下流側に設けられた第１の２方弁と、第
２の吸収液管路に設けられた第２の２方弁と、低温熱源
あるいは蒸気の温度に応じて上記各２方弁の開閉を制御
する制御器とを備えているので、各２方弁の開閉の切替
えによって一重二重併用運転と二重効用運転との切替え
をスムーズに行うことができ、切替時の稀釈運転が不要
になり、冷水負荷に短時間で対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す吸収式冷凍機の概略構成
図。

【符号の説明】

１ 蒸発器 ２ 吸収器 ４ 直火式高温再生器 ７ 低温再生器 ８ 凝縮器 １１ 蒸気式高温再生器 １２ 低熱源再生器 １３ 凝縮器 １５ 第１の吸収液管路 ２０ ２方弁 ２１ 第２の吸収液管路 ４７ 運転モード切替装置（制御器）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F25B 15/00 F25B 15/00 303 F25B 15/00 306

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 低温熱源を熱源とする低熱源再生器、蒸
   気を熱源とする蒸気式高温再生器、バーナの燃焼ガスを
   熱源とする直火式高温再生器、低温再生器、凝縮器、蒸
   発器及び吸収器を配管接続して吸収液及び冷媒の循環路
   を形成した吸収式冷凍機において、吸収器から低熱源再
   生器を経て直火式高温再生器へ至る第１の吸収液管路
   と、この第１の吸収液管路から分岐して蒸気式高温再生
   器へ至る第２の吸収液管路とを備え、かつ、低熱源再生
   器、蒸気式高温再生器及び低温再生器の運転によって稀
   吸収液を加熱して冷媒蒸気を発生する一重二重併用運転
   と直火式高温再生器及び低温再生器の運転によって稀吸
   収液から冷媒蒸気を発生する直火式二重効用運転とを切
   替える弁を第１の吸収液管路あるいは第２の吸収液管路
   に設けたことを特徴とする吸収式冷凍機。
2. 【請求項２】 低温熱源を熱源とする低熱源再生器、蒸
   気を熱源とする蒸気式高温再生器、バーナの燃焼ガスを
   熱源とする直火式高温再生器、低温再生器、凝縮器、蒸
   発器、吸収器、低温熱交換器及び高温熱交換器を配管接
   続して吸収液及び冷媒の循環路を形成した吸収式冷凍機
   において、吸収器から低温熱交換器、低熱源再生器及び
   高温熱交換器を経て直火式高温再生器へ至る第１の吸収
   液管路と、この第１の吸収液管路の高温熱交換器の出口
   側から分岐して蒸気式高温再生器へ至る第２の吸収液管
   路と、第１の吸収液管路の第２の吸収液管路との分岐部
   より下流側に設けられた第１の２方弁と、第２の吸収液
   管路に設けられた第２の２方弁と、低温熱源あるいは蒸
   気の温度に応じて上記第１の２方弁及び第２の２方弁の
   開閉を制御する制御器とを備えたことを特徴とする吸収
   式冷凍機。