JP3285306B2 - 排熱投入型吸収冷凍機 - Google Patents
排熱投入型吸収冷凍機Info
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- Y02B30/62—Absorption based systems
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- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Description
冷凍機に係り、とくに他の装置からの排熱をその熱源の
一部として有効利用するようにした排熱投入型の吸収冷
凍機に関する。
30℃〜120℃程度の温水又は低圧蒸気が発生する
が、このような温熱源を有効利用するようにした排熱投
入型吸収冷凍機が開発されている。この排熱投入型冷凍
機では、温熱源をなるべく効率よく利用する必要があ
る。
に、高温溶液熱交換器と低温溶液熱交換器を含む吸収剤
の稀溶液ラインに吸収冷凍機外部の温熱源から供給され
る流体と上記稀溶液ラインを流れる稀溶液の間で熱交換
を行ない、吸収冷凍機の熱源として有効利用する排熱投
入型吸収冷凍機を提案した(特願平6−73428)。
その吸収冷凍機の動作を図16を用いて以下に説明す
る。
溶液の流れの方向を矢印で示す。蒸発器1は約百分の一
気圧に保たれており、この中で冷媒2(水)は冷媒配管
13に具備された冷媒ポンプ3により、冷水が流通する
蒸発器伝熱管4上にスプレーされ、冷水の熱を奪い蒸発
して冷却効果が発生する。蒸発した冷媒蒸気は、冷却水
により低圧に保たれた吸収器5へ流れ込み、こゝで吸収
器伝熱管6上にスプレーされる臭化リチウム水溶液に吸
収され、臭化リチウム水溶液は稀釈される。この稀溶液
は、稀溶液配管14に具備された溶液ポンプ7により低
温溶液熱交換器17および温熱源用熱交換器8を経て、
一部は高温溶液熱交換器18を経て高温再生器9へ、残
りは低温再生器10へ送り込まれる。高温再生器9では
バーナ等の直接熱源11により加熱されて蒸気と濃溶液
に分離されて、濃溶液は高温溶液熱交換器18および低
温溶液熱交換器17を経て、濃溶液配管15により吸収
器5内の吸収器伝熱管6上にスプレーされる。また低温
再生器10では、稀溶液は高温再生器9で発生した蒸気
により加熱されて蒸気と濃溶液とに分離され、濃溶液は
低温溶液熱交換器17を経て、濃溶液配管15により吸
収器5内の吸収器伝熱管6上にスプレーされる。
ドレンは凝縮器12へ導かれる。また、低温再生器10
で発生した冷媒蒸気は凝縮器12で凝縮する。このよう
にしてできた凝縮冷媒(液冷媒)は凝縮冷媒配管16を
経て蒸発器1へ導かれ、スプレーされてサイクルを一巡
する。
を出る稀溶液は温熱源により加熱され、熱くなってい
る。これに伴い、稀溶液と熱交換する高温溶液熱交換器
18の濃溶液返り温度も温度上昇し、熱回収量が低下す
る。このとき、回収されない熱は低温溶液熱交換器17
を経て吸収器5へ導かれ、冷却水に奪われ捨てられる。
これは、投入された排熱が十分利用されないことを意味
する。また、溶液が十分冷却されないことに伴い溶液が
濃溶液循環系内でフラッシングし、循環不具合を起しや
すいという問題もあった。
る熱を最小限に押さえ、その分を冷凍に利用し、熱効率
が高く、かつ溶液循環不具合の発生しない排熱投入型吸
収冷凍機を提供することである。
に、本発明による排熱投入型吸収冷凍機に係る第1の発
明は、蒸発器、吸収器、凝縮器、高温再生器、低温再生
器、高温溶液熱交換器、低温溶液熱交換器、溶液ポン
プ、冷媒ポンプ、およびこれらを作動的に結合する配管
系で構成され、かつ上記高温溶液熱交換器と上記低温溶
液熱交換器を含む吸収剤の稀溶液ラインに吸収冷凍機外
部の温熱源から供給される流体と上記稀溶液ラインを流
れる稀溶液の間で熱交換を行なうための温熱源用熱交換
器が介装されている排熱投入型吸収冷凍機において、上
記高温溶液熱交換器と上記低温溶液熱交換器を含む吸収
剤の濃溶液ラインに濃溶液の自己顕熱で冷媒を再生する
補助蒸発器、および上記補助蒸発器で蒸発した冷媒蒸気
を上記凝縮器および/または上記低温再生器へ導く系を
含むことを要旨とする。
の第2の発明による、蒸発器、吸収器、凝縮器、高温再
生器、低温再生器、高温溶液熱交換器、低温溶液熱交換
器、溶液ポンプ、冷媒ポンプ、およびこれらを作動的に
結合する配管系で構成され、かつ上記高温溶液熱交換器
と上記低温溶液熱交換器を含む吸収剤の稀溶液ラインに
吸収冷凍機外部の温熱源から供給される流体と上記稀溶
液ラインを流れる稀溶液の間で熱交換を行なうための温
熱源用熱交換器が介装されている排熱投入型吸収冷凍機
は、上記高温溶液熱交換器を出る吸収剤の濃溶液の一部
または全量を上記低温再生器へ導く系を含む。
明の第3の発明による、蒸発器、吸収器、凝縮器、高温
再生器、低温再生器、高温溶液熱交換器、低温溶液熱交
換器、溶液ポンプ、冷媒ポンプ、およびこれらを作動的
に結合する配管系で構成され、かつ上記高温溶液熱交換
器と上記低温溶液熱交換器を含む吸収剤の稀溶液ライン
に吸収冷凍機外部の温熱源から供給される流体と上記稀
溶液ラインを流れる稀溶液の間で熱交換を行なうための
温熱源用熱交換器が介装されている排熱投入型吸収冷凍
機は、さらに、上記高温溶液熱交換器と上記低温溶液熱
交換器を含む吸収剤の濃溶液ラインに濃溶液の自己顕熱
で冷媒を再生する補助蒸発器、および上記補助蒸発器で
蒸発した冷媒蒸気を上記凝縮器および低温再生器へ導く
系を含む。
器に至る濃溶液の自己顕熱が、吸収器へ運ばれ放熱され
る前に、自身の濃縮、冷媒再生に利用されるため、熱効
率が高く、循環不具合の発生しない排熱投入型吸収冷凍
機を提供することができる。
いて説明する。図1に示す装置は、図16に示す装置に
較べて、補助蒸発器31および蒸気配管32を備えた点
が異なっている。温熱回収運転時、温熱源用熱交換器8
によって稀溶液を加熱することで高温溶液熱交換器18
の濃溶液返り温度は上昇するが、凝縮器12あるいは低
温再生器10と蒸気配管32で連結された補助蒸発器3
1に濃溶液が流入すると、その飽和温度差に応じて濃溶
液の顕熱により冷媒が再生され、再生された冷媒は蒸気
配管32を経て直接凝縮器12へ、および低温再生器1
0を経て凝縮器12へ導かれ、凝縮して冷凍サイクルに
寄与する。したがって、吸収器5へ導かれ冷却水に奪わ
れ捨てられる熱が減少するから熱効率が高まる。こゝ
で、補助蒸発器31で再生された冷媒は蒸気配管32を
経て凝縮器12あるいは低温再生器10のいずれか一方
に導くようにしても良い。。
を用いて説明する。図2に示す装置は図1に示す装置と
は溶液の循環方式において異なり、吸収器5を出た稀溶
液は稀溶液配管14に具備された溶液ポンプ7により低
温溶液熱交換器17を経て一部は低温再生器10へ、残
りは温熱源用熱交換器8および高温溶液熱交換器18を
経て高温再生器9へ送り込まれる。各部の働きおよび効
果は図1のものと同じである。
を図3図を用いて説明する。図3に示す装置は図1に示
す装置とは溶液の循環方式において異なり、吸収器5を
出た稀溶液は稀溶液配管14に具備された溶液ポンプ7
により一部は温熱源用熱交換器8を経て低温再生器10
へ、残りは低温溶液熱交換器17および高温溶液熱交換
器18を経て高温再生器9へ送り込まれる。本サイクル
において、低温溶液熱交換器17を流れる稀溶液は、温
熱源用熱交換器8に分流される分少なくなるから低温溶
液熱交換器17出口の温度が高まり、これに伴い高温溶
液熱交換器18の稀溶液入口温度および高温溶液熱交換
器18の濃溶液返り温度が上昇する。各部の働きおよび
効果は図1のものと同じである。
を図4を用いて説明する。図4に示す装置は図1に示す
装置とは溶液の循環方式において異なり、吸収器5を出
た稀溶液は稀溶液配管14に具備された溶液ポンプ7に
より一部は温熱源用熱交換器8を経て高温再生器9へ、
残りは低温溶液熱交換器17を経てさらにその一部は高
温溶液熱交換器18を経て高温再生器9へ、残りは低温
再生器10へ送り込まれる。本サイクルにおいて、低温
溶液熱交換器17および高温溶液熱交換器18を流れる
稀溶液は、温熱源用熱交換器8に分流される分少なくな
るから低温溶液熱交換器17出口の温度が高まり、これ
に伴い高温溶液熱交換器18の稀溶液入口温度および高
温溶液熱交換器18の濃溶液返り温度が上昇する。各部
の働きおよび効果は図1のものと同じである。
を図5を用いて説明する。図5に示す装置は図1に示す
装置とは溶液の循環方式において異なり、吸収器5を出
た稀溶液は稀溶液配管14に具備された溶液ポンプ7に
より低温溶液熱交換器17を経て低温再生器10へ、低
温再生器10を出た濃溶液は一部は低温溶液熱交換器1
7を経て吸収器5へ、残りは温熱源用熱交換器8および
高温溶液熱交換器18を経て高温再生器9へ送り込まれ
る。高温再生器9で濃縮された濃溶液は高温溶液熱交換
器18および低温溶液熱交換器17を経て吸収器5へ導
かれる。各部の働きおよび効果は図1のものと同じであ
る。
を図6を用いて説明する。図6に示す装置は図1に示す
装置とは溶液の循環方式において異なり、吸収器5を出
た稀溶液は稀溶液配管14に具備された溶液ポンプ7に
より一部は温熱源用熱交換器8を経て高温再生器9へ、
残りは低温溶液熱交換器17を経て低温再生器10へ、
低温再生器10で濃縮された濃溶液のさらに一部は低温
溶液熱交換器17を経て吸収器5へ、残りは高温溶液熱
交換器18を経て高温再生器9へ送り込まれる。高温再
生器9で濃縮された濃溶液は高温溶液熱交換器18およ
び低温溶液熱交換器17を経て吸収器5へ導かれる。本
サイクルにおいて、低温再生器10を経て高温溶液熱交
換器18を流れる溶液は、温熱源用熱交換器8に分流さ
れる分少なくなるから高温溶液熱交換器18の濃溶液返
り温度が上昇する。各部の働きおよび効果は図1のもの
と同じである。
る。図7に示す装置は、図16に示す装置とは、高温溶
液熱交換器18の濃溶液が低温再生器10へ導かれた
後、低温溶液熱交換器17を経て吸収器5へ導かれる点
が異なっている。高温溶液熱交換器18の濃溶液が低温
再生器10に流入すると、その飽和温度差に応じて濃溶
液の顕熱により冷媒が再生され、再生された冷媒は凝縮
器12へ導かれ、凝縮して冷凍サイクルに寄与する。各
部の働きおよび効果は図16のものと同じである。
を用いて説明する。図8に示す装置は図7に示す装置と
は溶液の循環方式において異なり、吸収器5を出た稀溶
液は稀溶液配管14に具備された溶液ポンプ7により低
温溶液熱交換器17を経て一部は低温再生器10へ、残
りは温熱源用熱交換器8および高温溶液熱交換器18を
経て高温再生器9へ送り込まれる。各部の働きおよび効
果は図7のものと同じである。
を図9を用いて説明する。図9に示す装置は図7に示す
装置とは溶液の循環方式において異なり、吸収器5を出
た稀溶液は稀溶液配管14に具備された溶液ポンプ7に
より一部は温熱源用熱交換器8を経て低温再生器10
へ、残りは低温溶液熱交換器17および高温溶液熱交換
器18を経て高温再生器9へ送り込まれる。本サイクル
において、低温溶液熱交換器17を流れる稀溶液は、温
熱源用熱交換器8に分流される分少なくなるから低温溶
液熱交換器17出口の温度が高まり、これに伴い高温溶
液熱交換器18の稀溶液入口温度上昇および高温溶液熱
交換器18の濃溶液返り温度が上昇する。各部の働きお
よび効果は図7のものと同じである。
を図10を用いて説明する。図10に示す装置は図7に
示す装置とは溶液の循環方式において異なり、吸収器5
を出た稀溶液は稀溶液配管14に具備された溶液ポンプ
7により一部は温熱源用熱交換器8を経て高温再生器9
へ、残りは低温溶液熱交換器17を経てさらにその一部
は高温溶液熱交換器18を経て高温再生器9へ、残りは
低温再生器10へ送り込まれる。本サイクルにおいて、
低温溶液熱交換器17高温溶液熱交換器18を流れる稀
溶液は、温熱源用熱交換器8に分流される分少なくなる
から低温溶液熱交換器17出口の温度が高まり、これに
伴い高温溶液熱交換器18の稀溶液入口温度上昇、高温
溶液熱交換器18の濃溶液返り温度が上昇する。各部の
働きおよび効果は図7のものと同じである。
を用いて説明する。図11に示す装置は、図16に示す
装置とは、溶液の循環方法および補助蒸発器31と蒸気
配管32を備えた点で異なっている。図11図におい
て、吸収器5を出た稀溶液は稀溶液配管14に具備され
た溶液ポンプ7により低温溶液熱交換器17、温熱源用
熱交換器8、高温溶液熱交換器18を経て高温再生器9
へ導かれる。高温再生器9で濃縮された濃溶液は高温溶
液熱交換器18、補助蒸発器31を経て低温再生器10
へ送り込まれる。低温再生器10でさらに濃縮された濃
溶液は低温溶液熱交換器17を経て吸収器5へ導かれ
る。温熱源用熱交換器8によって稀溶液を加熱すること
で高温溶液熱交換器18の濃溶液返り温度は上昇する
が、凝縮器12あるいは低温再生器10と蒸気配管32
で連結された補助蒸発器31に濃溶液が流入すると、そ
の飽和温度差に応じて濃溶液の顕熱により冷媒が再生さ
れ、再生された冷媒は蒸気配管32を経て凝縮器12あ
るいは低温再生器10を経て凝縮器12へ導かれ凝縮し
て冷凍サイクルに寄与する。一方、濃溶液は減温するか
ら溶液は配管内でフラッシングすること無く安定して低
温再生器10へ流れるから循環不良が防止される。その
他の各部の働きは図16のものと同じである。
2を用いて説明する。図12に示す装置は、図7に示す
装置とは、補助蒸発器31および蒸気配管32を備えた
点で異なっている。補助蒸発器31において冷媒を再生
し、減温した溶液は配管内でフラッシングすること無
く、安定して低温再生器10へ流れるから、循環不良が
防止される。
を図13を用いて説明する。図13に示す装置は、図8
に示す装置とは、補助蒸発器31および蒸気配管32を
備えた点で異なっている。補助蒸発器31において冷媒
を再生し、減温した溶液は配管内でフラッシングするこ
と無く、安定して低温再生器10へ流れるから、循環不
良が防止される。
を図14を用いて説明する。図14に示す装置は、図9
に示す装置とは、補助蒸発器31および蒸気配管32を
備えた点で異なっている。補助蒸発器31において冷媒
を再生し、減温した溶液は配管内でフラッシングするこ
と無く、安定して低温再生器10へ流れるから、循環不
良が防止される。
を図15を用いて説明する。図15に示す装置は、図1
0に示す装置とは、補助蒸発器31および蒸気配管32
を備えた点で異なっている。補助蒸発器31において冷
媒を再生し、減温した溶液は配管内でフラッシングする
こと無く、安定して低温再生器10へ流れるから、循環
不良が防止される。
・システム等から発生する30℃〜120℃の流体(例
えば、温水または低圧蒸気)を熱源とした熱効率が高く
溶液循環系の安定した熱投入型吸収冷凍機を提供するこ
とができる。
る。
ある。
す図である。
す図である。
す図である。
す図である。
る。
ある。
す図である。
示す図である。
る。
である。
示す図である。
示す図である。
示す図である。
る。
Claims (15)
- 【請求項1】 蒸発器、吸収器、凝縮器、高温再生器、
低温再生器、高温溶液熱交換器、低温溶液熱交換器、溶
液ポンプ、冷媒ポンプ、およびこれらを作動的に結合す
る配管系で構成され、かつ上記高温溶液熱交換器と上記
低温溶液熱交換器を含む吸収剤の稀溶液ラインに吸収冷
凍機外部の温熱源から供給される流体と上記稀溶液ライ
ンを流れる稀溶液の間で熱交換を行なうための温熱源用
熱交換器が介装されている排熱投入型吸収冷凍機におい
て、上記高温溶液熱交換器と上記低温溶液熱交換器を含
む吸収剤の濃溶液ラインに、濃溶液の自己顕熱で冷媒を
再生する補助蒸発器、および上記補助蒸発器で蒸発した
冷媒蒸気を上記凝縮器および/または上記低温再生器へ
導く系を含むことを特徴とする排熱投入型吸収冷凍機。 - 【請求項2】 上記補助蒸発器で再生された冷媒が蒸気
配管を経て直接凝縮器へ、あるいは低温再生器を経て凝
縮器へ導かれることを特徴とする、請求項1記載の排熱
投入型吸収冷凍機。 - 【請求項3】 上記吸収器を出た稀溶液が稀溶液配管に
具備された溶液ポンプにより低温溶液熱交換器及び温熱
源用熱交換器を経て一部は低温再生器へ、残りは高温溶
液熱交換器を経て高温再生器へ送り込まれることを特徴
とする、請求項1記載の排熱投入型吸収冷凍機。 - 【請求項4】 上記吸収器を出た稀溶液が稀溶液配管に
具備された溶液ポンプにより低温溶液熱交換器を経て一
部は低温再生器へ、残りは温熱源用熱交換器及び高温溶
液熱交換器を経て高温再生器へ送り込まれることを特徴
とする、請求項1記載の排熱投入型吸収冷凍機。 - 【請求項5】 上記吸収器を出た稀溶液が稀溶液配管に
具備された溶液ポンプにより一部は温熱源用熱交換器を
経て低温再生器へ、残りは低温溶液熱交換器および高温
溶液熱交換器を経て高温再生器へ送り込まれることを特
徴とする、請求項1記載の排熱投入型吸収冷凍機。 - 【請求項6】 上記吸収器を出た稀溶液が稀溶液配管に
具備された溶液ポンプにより一部は温熱源用熱交換器を
経て高温再生器へ、残りは低温溶液熱交換器を経てさら
にその一部は高温溶液熱交換器を経て高温再生器へ、残
りは低温再生器へ送り込まれることを特徴とする、請求
項1記載の排熱投入型吸収冷凍機。 - 【請求項7】 上記吸収器を出た稀溶液が稀溶液配管に
具備された溶液ポンプにより低温溶液熱交換器を経て低
温再生器へ、低温再生器を出た濃溶液が一部は低温溶液
熱交換器を経て吸収器へ、残りは温熱源用熱交換器およ
び高温溶液熱交換器を経て高温再生器へ送り込まれるこ
とを特徴とする、請求項1記載の排熱投入型吸収冷凍
機。 - 【請求項8】 上記吸収器を出た稀溶液が稀溶液配管に
具備された溶液ポンプにより一部は温熱源用熱交換器を
経て高温再生器へ、残りは低温溶液熱交換器を経て低温
再生器へ、低温再生器で濃縮された濃溶液のさらに一部
は低温溶液熱交換器を経て吸収器へ、残りは高温溶液熱
交換器を経て高温再生器へ送り込まれることを特徴とす
る、請求項1記載の排熱投入型吸収冷凍機。 - 【請求項9】 蒸発器、吸収器、凝縮器、高温再生器、
低温再生器、高温溶液熱交換器、低温溶液熱交換器、溶
液ポンプ、冷媒ポンプ、およびこれらを作動的に結合す
る配管系で構成され、かつ上記高温溶液熱交換器と上記
低温溶液熱交換器を含む吸収剤の稀溶液ラインに吸収冷
凍機外部の温熱源から供給される流体と上記稀溶液ライ
ンを流れる稀溶液の間で熱交換を行なうための温熱源用
熱交換器が介装されている排熱投入型吸収冷凍機におい
て、上記高温溶液熱交換器と上記低温溶液熱交換器を含
む吸収剤の濃溶液ラインに、濃溶液の自己顕熱で冷媒を
再生する補助蒸発器、および上記補助蒸発器で蒸発した
冷媒蒸気を上記凝縮器および/または上記低温再生器へ
導く系を設け、上記高温溶液熱交換器を出る吸収剤の濃
溶液の一部または全量を上記低温再生器へ導く系を設け
たことを特徴とする排熱投入型吸収冷凍機。 - 【請求項10】上記高温溶液熱交換器の濃溶液が低温再
生器へ導かれた後、低温溶液熱交換器を経て吸収器へ導
かれることを特徴とする、請求項9記載の排熱投入型吸
収冷凍機。 - 【請求項11】 上記吸収器を出た稀溶液が稀溶液配管
に具備された溶液ポンプにより低温溶液熱交換器及び温
熱源用熱交換器を経て一部は低温再生器へ、残りは高温
溶液熱交換器を経て高温再生器へ送り込まれることを特
徴とする、請求項9記載の排熱投入型吸収冷凍機。 - 【請求項12】 上記吸収器を出た稀溶液が稀溶液配管
に具備された溶液ポンプにより低温溶液熱交換器を経て
一部は低温再生器へ、残りは温熱源用熱交換器及び高温
溶液熱交換器を経て高温再生器へ送り込まれることを特
徴とする、請求項9記載の排熱投入型吸収冷凍機。 - 【請求項13】 上記吸収器を出た稀溶液が稀溶液配管
に具備された溶液ポンプにより一部は温熱源用熱交換器
を経て低温再生器へ、残りは低温溶液熱交換器および高
温溶液熱交換器を経て高温再生器へ送り込まれることを
特徴とする、請求項9記載の排熱投入型吸収冷凍機。 - 【請求項14】 上記吸収器を出た稀溶液が稀溶液配管
に具備された溶液ポンプにより一部は温熱源用熱交換器
を経て高温再生器へ、残りは低温溶液熱交換器を経てさ
らにその一部は高温溶液熱交換器を経て高温再生器へ、
残りは低温再生器へ送り込まれることを特徴とする、請
求項9記載の排熱投入型吸収冷凍機。 - 【請求項15】 上記吸収器を出た稀溶液が稀溶液配管
に具備された溶液ポンプにより低温溶液熱交換器、温熱
源用熱交換器、高温溶液熱交換器を経て高温再生器へ導
かれ、高温再生器で濃縮された濃溶液が高温溶液熱交換
器、補助蒸発器を経て低温再生器へ送り込まれることを
特徴とする、請求項9記載の排熱投入型吸収冷凍機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04274596A JP3285306B2 (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 排熱投入型吸収冷凍機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04274596A JP3285306B2 (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 排熱投入型吸収冷凍機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09236351A JPH09236351A (ja) | 1997-09-09 |
JP3285306B2 true JP3285306B2 (ja) | 2002-05-27 |
Family
ID=12644561
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04274596A Expired - Lifetime JP3285306B2 (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 排熱投入型吸収冷凍機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3285306B2 (ja) |
-
1996
- 1996-02-29 JP JP04274596A patent/JP3285306B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH09236351A (ja) | 1997-09-09 |
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