JP3401546B2 - 吸収冷凍機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は吸収冷凍機に関す
る。さらに詳しくは、いわゆるリバースサイクル形の蒸
気式二重効用吸収冷凍機に対し、溶液濃縮ボイラを組み
合わせて一体化した吸収冷凍機に関する。ここに、吸収
冷凍機には吸収冷温水機も含むものとする。

【０００２】

【従来の技術】従来より、蒸気式二重効用吸収冷凍機と
して、図９に例示したようなものが知られている。この
ものは、吸収液が吸収器ａから低温再生器ｃを経て高温
再生器ｅに流されるというリバースサイクルを構成して
いる。このものにおける吸収サイクルを説明すると、ま
ず、吸収器ａで多量の冷媒蒸気を吸収して濃度が薄めら
れた吸収液（稀吸収液）が吸収器ａから低温熱交換器ｂ
に送給され、この低温熱交換器ｂにより加熱された後に
低温再生器ｃに送給される。前記稀吸収液は、この低温
再生器ｃにおいて低温再生され、吸収している冷媒の一
部を放出し濃度がその分高くなって中間濃度の吸収液
（中間吸収液）となる。次に、この中間吸収液は、低温
再生器ｃから高温熱交換器ｄに送給され、この高温熱交
換器ｄにより加熱された後に高温再生器ｅに送給され
る。

【０００３】前記中間吸収液は、この高温再生器ｅにお
いて高温再生され、吸収している冷媒の一部を放出し濃
度がさらに高くなって高濃度の吸収液（濃吸収液）とな
る。そして、この濃吸収液が前記高温熱交換器ｄの加熱
側に対し前記中間吸収液を加熱する加熱源として戻さ
れ、さらに、低温熱交換器ｂの加熱側に対し前記稀吸収
液を加熱する加熱源として戻された後、前記吸収器ａに
帰還される。この帰還された濃吸収液は吸収器ａにおい
て散布され、冷却水により冷却されながら再び冷媒蒸気
を吸収して前記稀吸収液となる。

【０００４】このような蒸気式二重効用吸収冷凍機にお
いては、前記高温再生器ｅには蒸気ボイラｆから高温の
蒸気が加熱源として供給されるようになっており、この
蒸気により中間吸収液が加熱されて吸収していた冷媒を
放出するようにされ、この放出された冷媒蒸気は、低温
再生器ｃに対しこの低温再生器ｃでの加熱源として利用
された後、凝縮器ｇに戻されて凝縮される。

【０００５】ところが、かかる蒸気ボイラｆを組合わせ
た蒸気式吸収冷凍機においては、以下のような不都合が
ある。

【０００６】蒸気ボイラｆはそれ自体が大型であり吸収
冷凍機全体の大型化を招くことになる。しかも、その蒸
気ボイラｆを運転させるには吸収冷凍機の系とは別の系
の給水、加熱後の蒸気ドレンの回収、および薬品の注入
等が必要になるなど省エネルギーの要請に反する上に、
それらのための付随設備が必要になり前記の大型化を助
長している。しかるに、前記蒸気ボイラｆが吸収冷凍機
に対し貢献するのは単に加熱源を供給するという役割を
のみ果たすに止まっており、蒸気ボイラｆでの燃焼のた
めの燃料消費に見合う効果を充分に得ているとは言い難
い。その上、法規制上も、取り扱い者として所定の有資
格者や検査等が必要になるという煩わしさを伴うものと
なる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の課題に鑑みなされたものであって、ボイラの機能を
充分に活用して冷房出力当たりの燃料消費量の低減およ
び省エネルギーを図るとともに、吸収冷凍機全体のコン
パクト化および簡易な取り扱いを可能とし得る吸収冷凍
機を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の吸収冷凍機の第
１形態は、吸収液を、吸収器から順に低温熱交換器、低
温再生器、高温熱交換器、蒸気加熱式高温再生器、前記
高温熱交換器および低温熱交換器を経て前記吸収器に戻
るよう循環させる蒸気式吸収冷凍機において、前記低温
再生器からの吸収液の一部を戻り濃吸収液ラインにバイ
パスさせる第１バイパスラインと、前記高温再生器から
の吸収液の一部を戻り濃吸収液ラインにバイパスさせる
第２バイパスラインと、前記高温再生器と高温熱交換器
との間に介装されて吸収液を加熱濃縮する溶液濃縮ボイ
ラと、前記高温再生器と溶液濃縮ボイラとの間に介装さ
れて、前記溶液濃縮ボイラにより濃縮された吸収液によ
り前記高温再生器からの吸収液を加熱する付加熱交換器
と、前記高温再生器と溶液濃縮ボイラとの間に介装され
て、前記溶液濃縮ボイラからの排ガスにより吸収液を加
熱する排ガス熱回収器と、前記高温再生器からの濃吸収
液を抽出して前記溶液濃縮ボイラに供給する供給手段
と、前記低温熱交換器にパラレルに配設された第２低温
熱交換器とを備え、前記溶液濃縮ボイラから発生した冷
媒蒸気が、前記高温再生器に対し加熱源として供給され
るようされ、前記第２低温熱交換器に前記高温再生器か
らの冷媒ドレンが加熱源として供給されるようにされて
なることを特徴とする。

【０００９】 本発明の吸収冷凍機の第２形態は、吸収
液を、吸収器から順に低温熱交換器、低温再生器、高温
熱交換器、蒸気加熱式高温再生器、前記高温熱交換器お
よび低温熱交換器を経て前記吸収器に戻るよう循環させ
る蒸気式吸収冷凍機において、前記低温再生器からの吸
収液の一部を戻り濃吸収液ラインにバイパスさせる第１
バイパスラインと、前記高温再生器からの吸収液の一部
を戻り濃吸収液ラインにバイパスさせる第２バイパスラ
インと、前記高温再生器と高温熱交換器との間に介装さ
れて吸収液を加熱濃縮する溶液濃縮ボイラと、前記高温
再生器と溶液濃縮ボイラとの間に介装されて、前記溶液
濃縮ボイラにより濃縮された吸収液により前記高温再生
器からの吸収液を加熱する付加熱交換器と、前記高温熱
交換器とパラレルに配設されて、前記溶液濃縮ボイラか
らの排ガスにより吸収液を加熱する排ガス熱回収器と、
前記高温再生器からの濃吸収液を抽出して前記溶液濃縮
ボイラに供給する供給手段と、前記低温熱交換器にパラ
レルに配設された第２低温熱交換器とを備え、前記溶液
濃縮ボイラから発生した冷媒蒸気が、前記高温再生器に
対し加熱源として供給されるようされ、前記第２低温熱
交換器に前記高温再生器からの冷媒ドレンが加熱源とし
て供給されるようにされてなることを特徴とする。

【００１０】 本発明の吸収冷凍機の第３形態は、吸収
液を、吸収器から順に低温熱交換器、低温再生器、高温
熱交換器、蒸気加熱式高温再生器、前記高温熱交換器お
よび低温熱交換器を経て前記吸収器に戻るよう循環させ
る蒸気式吸収冷凍機において、前記低温再生器からの吸
収液の一部を戻り濃吸収液ラインにバイパスさせる第１
バイパスラインと、前記高温再生器からの吸収液の一部
を戻り濃吸収液ラインにバイパスさせる第２バイパスラ
インと、前記高温再生器と高温熱交換器との間に介装さ
れて吸収液を加熱濃縮する溶液濃縮ボイラと、前記高温
再生器と溶液濃縮ボイラとの間に介装されて、前記溶液
濃縮ボイラにより濃縮された吸収液により前記高温再生
器からの吸収液を加熱する付加熱交換器と、前記高温再
生器の入口側の分岐ラインに配設されて、前記溶液濃縮
ボイラからの排ガスにより吸収液の一部を再生する排ガ
ス熱回収器と、前記高温再生器からの濃吸収液を抽出し
て前記溶液濃縮ボイラに供給する供給手段と、前記低温
熱交換器にパラレルに配設された第２低温熱交換器とを
備え、前記溶液濃縮ボイラから発生した冷媒蒸気が、前
記高温再生器に対し加熱源として供給されるようされ、
前記排ガス熱回収器から発生した冷媒蒸気が前記低温再
生器に対し加熱源として供給されるようにされ、前記第
２低温熱交換器に前記高温再生器からの冷媒ドレンが加
熱源として供給されるようにされてなることを特徴とす
る。

【００１１】 本発明の吸収冷凍機の第４形態は、吸収
液を、吸収器から順に低温熱交換器、低温再生器、高温
熱交換器、蒸気加熱式高温再生器、前記高温熱交換器お
よび低温熱交換器を経て前記吸収器に戻るよう循環させ
る蒸気式吸収冷凍機において、前記低温再生器からの吸
収液の一部を戻り濃吸収液ラインにバイパスさせる第１
バイパスラインと、前記高温再生器からの吸収液の一部
を戻り濃吸収液ラインにバイパスさせる第２バイパスラ
インと、前記高温再生器と高温熱交換器との間に介装さ
れて吸収液を加熱濃縮する溶液濃縮ボイラと、前記高温
再生器と溶液濃縮ボイラとの間に介装されて、前記溶液
濃縮ボイラにより濃縮された吸収液により前記高温再生
器からの吸収液を加熱する付加熱交換器と、前記高温再
生器からの冷媒ドレンを、前記溶液濃縮ボイラからの排
ガスにより加熱する排ガス熱回収器と、前記高温再生器
からの濃吸収液を抽出して前記溶液濃縮ボイラに供給す
る供給手段と、前記低温熱交換器にパラレルに配設され
た第２低温熱交換器とを備え、前記溶液濃縮ボイラから
発生した冷媒蒸気が、前記高温再生器に対し加熱源とし
て供給されるようされ、前記排ガス熱回収器により加熱
された冷媒ドレンが前記低温再生器に対し加熱源として
供給されるようにされ、前記第２低温熱交換器に前記高
温再生器からの冷媒ドレンが加熱源として供給されるよ
うにされてなることを特徴とする。

【００１２】本発明の吸収冷凍機においては、前記低温
熱交換器にパラレルに配設された第２低温熱交換器を備
え、前記第２低温熱交換器に前記低温再生器からの冷媒
ドレンが加熱源として供給されるようにされていてもよ
い。

【００１３】 また、本発明の吸収冷凍機においては、
前記低温熱交換器にパラレルに配設された第３低温熱交
換器を備え、前記第３低温熱交換器に前記低温再生器か
らの冷媒ドレンが加熱源として供給されるようにされて
いてもよい。

【００１４】さらに、本発明の吸収冷凍機においては、
前記高温熱交換器にパラレルに配設された第２高温熱交
換器を備え、前記第２高温熱交換器に前記高温再生器か
らの冷媒ドレンが加熱源として供給されるようにされて
いてもよい。この場合、前記低温熱交換器にパラレルに
配設された第２低温熱交換器を備え、前記第２高温熱交
換器に前記高温再生器からの冷媒ドレンが加熱源として
供給されるようにされ、前記第２低温熱交換器に前記第
２高温熱交換器において熱交換した後の冷媒ドレンが供
給されるようにされていてもよく、あるいは前記第２低
温熱交換器の加熱源として低温再生器からの冷媒ドレン
が供給されるようにされていてもよい。

【００１５】さらにまた、本発明の吸収冷凍機において
は、吸収器と蒸発器との組合せを複数個設け、冷水、冷
却水および吸収液を、前記複数個の組合せにシリーズに
供給してもよく、あるいは吸収器と蒸発器との組合せを
複数個設け、冷水および吸収液を前記複数個の組合せに
シリーズに供給し、冷却水を前記複数個の組合せにパラ
レルに供給してもよい。

【００１６】さらにまた、本発明の吸収冷凍機において
は、冷却水が凝縮器から吸収器へ流されてもよい。

【００１７】なお、本発明の吸収冷凍機においては、溶
液濃縮ボイラが貫流ボイラであるのが好ましい。

【００１８】

【作用】本発明の吸収冷凍機は、前記の如く構成されて
いるので、ボイラに特段の給水設備を設ける必要がない
とともに、蒸気ドレンの回収も不要となる。また、その
ため薬注設備なども不要となるので、ボイラが小型化さ
れる。その結果、吸収冷凍機にボイラを一体化できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施形態に基づい
て説明するが、本発明はかかる実施形態のみに限定され
るものではない。

【００２０】本発明は、ボイラに対し給水する代わりに
吸収液を供給し、そのボイラを吸収液の濃縮に直接利用
して冷房出力当たりの燃料消費量の低減化を図る一方、
その結果として放出される冷媒蒸気を高温再生器等の加
熱源として利用することを基本とするものである。

【００２１】基本的には、本発明は、吸収液を、吸収器
から順に低温熱交換器、低温再生器、高温熱交換器、蒸
気加熱式高温再生器、前記高温熱交換器および低温熱交
換器を経て前記吸収器に戻るよう循環させる蒸気式吸収
冷凍機を前提とし、前記高温再生器と高温熱交換器との
間に介装されて吸収液を加熱濃縮する溶液濃縮ボイラ
と、前記高温再生器からの濃吸収液の一部または全てを
抽出して前記溶液濃縮ボイラに供給する供給手段、例え
ばポンプとを備えるものであって、前記溶液濃縮ボイラ
により加熱濃縮された後の吸収液（高濃吸収液）を前記
高温熱交換器の加熱側に戻すよう前記高温熱交換器と接
続する一方、前記溶液濃縮ボイラにおいて吸収液から蒸
発した冷媒蒸気を前記高温再生器に対し加熱源として供
給するよう前記高温再生器と接続してなるものである。

【００２２】ここで、「溶液濃縮ボイラ」としては、燃
料の燃焼により濃吸収液を加熱する機能、その加熱によ
り吸収している冷媒を冷媒蒸気として放出させる機能、
および濃吸収液の加熱の際の内圧に耐えうる機能を備え
るものであればよい。

【００２３】本発明の場合には、高温再生器により高温
再生されて中間吸収液からさらに濃縮された濃吸収液が
ポンプにより溶液濃縮ボイラに対し送給され、この溶液
濃縮ボイラによってより一層濃縮される。そして、この
高濃縮された吸収液、つまり高濃吸収液が高温熱交換器
の加熱源、ついで低温熱交換器の加熱源として戻される
ことになる。その一方、前記溶液濃縮ボイラにおいて
は、吸収液の濃縮の際に冷媒が冷媒蒸気として放出さ
れ、その冷媒蒸気が前記高温再生器の加熱源として供給
されることになる。その結果、高温再生器での高温再生
もより効率的に行われることになる。

【００２４】このように、吸収冷凍機に対し溶液濃縮ボ
イラを組合わせることにより、全体として冷房出力当た
りの燃料消費量の可及的な低減化が図られると同時に、
省エネルギー・省資源も図ることが可能になる。このよ
うな作用は、定性的には、溶液濃縮ボイラに対し供給さ
れる、高温再生器からの濃吸収液の量の大小の如何に拘
わらず得ることができる。

【００２５】その上、本発明では、従来の蒸気ボイラの
如く給水、薬品注入および蒸気ドレン回収等が不要にな
るため、それらに対応する設備も不要になり吸収冷凍機
全体のコンパクト化が図られる上に、それらに要するエ
ネルギーも不要となってより大きな省エネルギー・省資
源が図られる。

【００２６】また、本発明においては、熱効率の向上を
図る点、主として溶液濃縮ボイラのボイラ効率向上を図
る点より、以下の構成を付加してもよい。

【００２７】すなわち、溶液濃縮ボイラに対し高温再生
器から供給される供給吸収液と、前記溶液濃縮ボイラか
ら高温熱交換器に戻される高濃吸収液との間で互いに熱
交換させる第１熱交換器を備えるようにしてもよい。こ
の場合には、第１熱交換器において高濃吸収液からの熱
を受けて供給吸収液が昇温され、この昇温された供給吸
収液が溶液濃縮ボイラに対し導入されることになるた
め、前記熱交換器のない場合と比べボイラ効率の増大化
が図られることになる。また、前記溶液濃縮ボイラに対
し高温再生器から供給される供給吸収液と、前記溶液濃
縮ボイラから排出される燃焼排ガスとの間で互いに熱交
換させる第２熱交換器を備えるようにしてもよい。

【００２８】この第２熱交換器としては、例えば溶液濃
縮ボイラに付設したエコノマイザにより構成し、このエ
コノマイザに対し前記供給吸収液を貫流させるようにす
ればよい。このような第２熱交換器を設けた場合にも、
第２熱交換器において昇温された状態の供給吸収液が溶
液濃縮ボイラに導入されることになるため、前記第２熱
交換器のない場合と比べボイラ効率の増大化が図られる
ことになる。その上、この場合には、前記供給吸収液の
昇温が溶液濃縮ボイラ自身の燃焼排ガスを熱源として行
われるため、省エネルギーおよび省資源も図ることが可
能になる。

【００２９】さらに、主として省エネルギーの観点より
以下の構成を付加してもよい。

【００３０】その第１として、高温熱交換器に並列に溶
液濃縮ボイラの燃焼排ガスを加熱源として中間吸収液を
加熱する排ガス熱回収器、つまり第２高温熱交換器を付
設してもよく、また高温熱交換器の下流に溶液濃縮ボイ
ラの燃焼排ガスを加熱源として中間吸収液を加熱して再
生する排ガス熱回収器、つまり補助再生器を付設しても
よく、さらに溶液濃縮ボイラの燃焼排ガスを加熱源とし
て高温再生器からの冷媒ドレンを加熱する排ガス熱回収
器、つまり冷媒ドレン加熱器を付設してもよい。この場
合には、外部から供給する必要のある冷房出力当たりの
加熱熱量の一部を燃焼排ガスにより賄えるため、前記加
熱熱量を前記補助再生器や冷媒ドレン加熱器のない場合
に比べ低減化することが可能になり、省エネルギーが図
られる。

【００３１】その第２として、低温再生器の冷媒ドレン
を加熱源として稀吸収液を加熱する第１冷媒熱回収器、
つまり第２低温熱交換器が、低温熱交換器にパラレルに
または低温熱交換器の稀吸収液の出口側にシリーズに付
設されてもよい。この場合には、外部から供給する必要
のある冷房出力当たりの加熱熱量の一部を冷媒ドレンに
より賄えるため、前記加熱熱量を前記冷媒熱回収器のな
い場合に比べ低減することが可能になり、省エネルギー
が図られる。

【００３２】その第３として、高温再生器の冷媒ドレン
を加熱源として稀吸収液を加熱する第２冷媒熱回収器、
つまり第３低温熱交換器が、低温熱交換器にパラレルに
または低温熱交換器の稀吸収液の出口側にシリーズに付
設されてもよい。この場合には、外部から供給する必要
のある冷房出力当たりの加熱熱量の一部を冷媒ドレンに
より賄えるため、前記加熱熱量を前記冷媒熱回収器のな
い場合に比べ低減することが可能になり、省エネルギー
が図られる。

【００３３】その第４として、高温再生器の冷媒ドレン
を加熱源として中間吸収液を加熱する第３冷媒熱回収
器、つまり第３高温熱交換器が、高温熱交換器とパラレ
ルにまたは高温熱交換器の中間吸収液の出口側にシリー
ズに付設されるとともに、第３冷媒熱回収器を加熱した
後の冷媒ドレンを加熱源とする、稀吸収液を加熱する第
４冷媒熱回収器、つまり第４低温熱交換器が、低温熱交
換器にパラレルにまたは低温熱交換器の稀吸収液の出口
側にシリーズに付設されてもよい。この場合には、外部
から供給する必要のある冷房出力当たりの加熱熱量の一
部を冷媒ドレンにより賄えるため、前記加熱熱量を前記
第３冷媒熱回収器および第４冷媒熱回収器のない場合に
比べ低減することが可能になり、省エネルギーが図られ
る。

【００３４】その第５として、高温再生器の冷媒ドレン
を加熱源とする、中間吸収液を加熱する第３冷媒熱回収
器が高温熱交換器とパラレルにまたは高温熱交換器の中
間吸収液の出口側にシリーズに付設されるとともに、第
３冷媒熱回収器を加熱した後の冷媒ドレンおよび低温再
生器の冷媒ドレンを加熱源として稀吸収液を加熱する第
５冷媒熱回収器、つまり第５低温熱交換器が、低温熱交
換器にパラレルにまたは低温熱交換器の稀吸収液の出口
側にシリーズに付設されてもよい。この場合には、外部
から供給する必要のある冷房出力当たりの加熱熱量の一
部を冷媒ドレンにより賄えるため、前記加熱熱量を前記
第３冷媒熱回収器および第５冷媒熱回収器のない場合に
比べ低減することが可能になり、省エネルギーが図られ
る。

【００３５】その第６として、中間吸収液の一部を中間
液ポンプ（中間液供給手段）の手前側から、高温熱交換
器と低温熱交換器との間の吸収液戻りラインにバイパス
させてもよい。この場合には、より高温側へ供給される
臭化リチウム量を減少させることができるので、高温側
で発生する熱損失量が低減されて熱効率の向上が図られ
るとともに、稀液ポンプのキャビテーション防止および
騒音の低下も達成される。

【００３６】その第７として、吸収器と蒸発器との組合
せを複数個設け、冷水、冷却水および吸収液を、前記複
数個の組合せにシリーズに供給してもよく、あるいは吸
収器と蒸発器との組合せを複数個設け、冷水および吸収
液を前記複数個の組合せにシリーズに供給し、冷却水を
前記複数個の組合せにパラレルに供給してもよい。この
場合には、吸収器の器内圧力および蒸発器の器内圧力を
グループ毎に段階的に変えることができ、それにより従
来以上に希薄な吸収液濃度領域における利用が可能とな
り、効率が向上するとともに高温再生器および熱交換器
を大幅に小型化できる。その結果、吸収冷凍機の小型化
が達成される。

【００３７】その第８として、冷却水が凝縮器から吸収
器へ流されてもよい。この場合には、複数個の再生器を
有する吸収冷凍機の欠点である高温再生系、あるいはボ
イラ系における温度上昇および圧力上昇を比較的小さく
抑えることができる。すなわち、凝縮器の温度および圧
力が低下し、それにより低温再生器の温度が下がり、そ
れにより高温再生器の温度が下がり、それによりボイラ
系の温度および圧力が下がる。

【００３８】なお、本発明においては取り扱いの簡易化
の観点より、前記の溶液濃縮ボイラとして貫流ボイラを
用いるようにしてもよい。この場合には、ボイラ内での
吸収液保有量が低減されるため、吸収液の全体量の低減
化が図られ、これに伴い、吸収液のリチウムが高価であ
るためコストの低減化をも図ることが可能になる。さら
に、伝熱面積が１０ｍ²以下の場合には小型ボイラ、５
ｍ²以下の場合には簡易ボイラとされるため、取り扱い
に際し資格者および設置許可がそれぞれ不要となる上
に、検査等の規制が緩和されることになる。

【００３９】

【実施例】以下、添付図面を参照しながら本発明を実施
例に基づいて説明するが、本発明はかかる実施例のみに
限定されるものではない。

【００４０】実施例１ 本発明の実施例１に係る吸収冷凍機を図１に示す。この
実施例１は、吸収器１、ポンプ（稀液ポンプ）２、低温
熱交換器３、低温再生器４、ポンプ（中間液ポンプ）
５、高温熱交換器６、高温再生器７、凝縮器８および蒸
発器９からなるリバースサイクル式の二重効用吸収冷凍
機に対し、溶液濃縮ボイラとしての貫流ボイラ１０を組
み合わせたものである。すなわち、この実施例１は、前
記二重効用吸収冷凍機と、溶液濃縮ボイラ１０とを吸収
液による冷凍サイクルの中に組み込んだ状態で一体化し
たものである。そして、この実施例１では、前記溶液濃
縮ボイラ１０に加え、第１付加熱交換器１４、第１排ガ
ス熱回収器２１、第２排ガス熱回収器２２、第３排ガス
熱回収器２３、第４排ガス熱回収器２４、ポンプ（濃液
ポンプ）１３、中間液ポンプ５の手前から分岐されて戻
り濃吸収液ライン４３に接続されている第１バイパスラ
イン４１、濃液ポンプ１３の手前から分岐されて戻り濃
吸収液ライン４３に接続されている第２バイパスライン
４２等を付加している。前記第１バイパスライン４１お
よび第２バイパスライン４２における流量制御等は流量
制御弁等の周知の手段により達成される。

【００４１】なお、この実施例１では、第１排ガス熱回
収器２１は、具体的には高温再生器７からの濃吸収液を
加熱するエコノマイザ２１とされ、第２排ガス熱回収器
２２は、具体的には中間吸収液を加熱する第２高温熱交
換器６Ａとされ、第３排ガス熱回収器２３は、具体的に
は中間吸収液を補助的に再生する補助再生器２３とさ
れ、第４排ガス熱回収器２４は高温再生器７からの冷媒
ドレンを加熱する冷媒ドレン加熱器２４とされる。ただ
し、エコノマイザ２１、第２高温熱交換器６Ａ、補助再
生器２３および冷媒ドレン加熱器２４は全て設けられる
必要はなく、吸収冷凍機のヒートバランスに応じて適宜
選定され、少なくとも１つが設けられていればよい。ま
た、図１において実線に付した矢印は吸収液もしくは冷
媒の流れ方向を示し、破線に付した矢印は冷媒蒸気の流
れ方向を示す。

【００４２】次に、吸収液の循環サイクルについて順に
説明する。

【００４３】まず、吸収器１で多量の冷媒蒸気を吸収し
て濃度が薄められた稀吸収液が、稀液ポンプ２によって
吸収器１から低温熱交換器３に送給され、この低温熱交
換器３により加熱された後に低温再生器４に送給され
る。そして、前記稀吸収液はこの低温再生器４において
低温再生され、吸収している冷媒の一部を放出し濃度が
その分高くなって中間濃度の中間吸収液となる。

【００４４】ついで、中間吸収液の一部は、低温再生器
４から中間液ポンプ５によって高温熱交換器６および第
２高温熱交換器６Ａにパラレルに送給され、この高温熱
交換器６および第２高温熱交換器６Ａにより加熱された
後に合流させられて高温再生器７に送給されるが、合流
後の中間吸収液の一部は高温再生器７に導入される前に
分岐させられて補助再生器２０に送給され、補助再生器
２０によって補助再生された後、高温再生器７からの吸
収液と合流させられるとともに、この再生により発生し
た冷媒蒸気は、配管１８により高温再生器７の冷媒蒸気
ラインを低温再生器４に送気している配管１７に合流さ
せられる。一方、中間吸収液の残部は、第１バイパスラ
イン４１により戻り濃吸収液ライン４３に送給される。

【００４５】高温再生器７に導入された前記中間吸収液
は、この高温再生器７において高温再生され、吸収して
いる冷媒の一部を放出し濃度がさらに高くなって高濃度
の濃吸収液となる。

【００４６】さらに、この濃吸収液の一部は、高温再生
器７から濃液ポンプ１３によって貫流ボイラ１０に送給
され、この貫流ボイラ１０によりさらに加熱されて吸収
している冷媒が冷媒蒸気として放出され、より一層濃縮
された高濃吸収液になる。一方、濃吸収液の残部は、第
２バイパスライン４２により戻り濃吸収液ライン４３に
送給される。

【００４７】ここで、前記濃吸収液の一部は、前記貫流
ボイラ１０に導入される前に、付加熱交換器１４および
エコノマイザ２１にパラレルに供給されて、付加熱交換
器１４およびエコノマイザ２１により加熱される。そし
て、加熱後に合流させられて貫流ボイラ１０に供給され
る。すなわち、前記付加熱交換器１４では、前記濃液ポ
ンプ１３により送給される濃吸収液が前記貫流ボイラ１
０により濃縮された後、前記高温熱交換器６に戻される
高濃吸収液と熱交換されて加熱されることになる。ま
た、前記エコノマイザ２１では、前記濃液ポンプ１３に
より送給される濃吸収液が、貫流ボイラ１０から排出さ
れる燃焼排ガスと熱交換されて加熱されることになる。

【００４８】前記貫流ボイラ１０により高濃縮された高
濃吸収液は、前述したように戻り濃吸収液ライン４３を
介して前記付加熱交換器１４の加熱側に通された後、ま
ず高温熱交換器６の加熱側に通されて前記中間吸収液を
加熱し、ついで低温熱交換器３の加熱側に通されて前記
稀吸収液を加熱し、しかる後に前記吸収器１に戻され
る。この吸収器１においては、戻された高濃吸収液が散
布され冷却水により冷却されることにより、蒸発器９か
ら供給される冷媒蒸気を多量に吸収して再び稀吸収液と
なる。

【００４９】一方、前記貫流ボイラ１０において蒸発し
た冷媒蒸気は、配管１６を通して高温再生器７に対し蒸
気加熱源として送られ、高温再生器７での中間吸収液の
高温再生に利用される。そして、この高温再生器７で利
用された後の冷媒蒸気は、冷媒ドレン加熱器２４に送給
されて燃焼排ガスにより加熱された後に配管１７に合流
される。また、前記高温再生器７にて放出された冷媒蒸
気は、配管１７を通して低温再生器４に対し加熱源とし
て送られる。しかして、この加熱に利用された冷媒蒸気
は配管１９に合流させられて低温再生器４からの冷媒蒸
気とともに凝縮器８に送られ、冷却水により凝縮されて
冷媒となる。

【００５０】前記貫流ボイラ１０から排出される燃焼排
ガスは、前記のエコノマイザ２１、冷媒ドレン加熱器２
４、第２高温熱交換器６Ａ、補助再生器２３に対して加
熱源として送られるようになっている。

【００５１】このように、この実施例１によれば、貫流
ボイラ１０から排出される燃焼排ガスの保有熱量が有効
に回収されるので、外部から供給する加熱量の低減によ
る省エネルギーが図られるという効果が得られる。ま
た、中間吸収液および濃吸収液の一部を戻り濃吸収液ラ
イン４３にバイパスさせているので、貫流ボイラ１０に
供給される臭化リチウム量を減少させることができる。
そのため、ボイラ側で発生する熱損失量の低減も図られ
るという効果とともに、中間液ポンプ５および稀液ポン
プ２のキャビテーション防止も図られるという効果も得
られる。

【００５２】実施例２ 本発明の実施例２は実施例１を改変したものであって、
図２示すように、低温熱交換器３にパラレルに稀吸収液
を加熱する第１冷媒熱回収器３１、つまり第２低温熱交
換器３Ａを付加してなるものである。この第２低温熱交
換器３Ａの加熱源としては、低温再生器４からの冷媒ド
レンが利用される。そして、この加熱に利用された冷媒
ドレンは配管１９に合流させられる。

【００５３】なお、実施例２のその余の構成は実施例１
と同様とされている。

【００５４】しかして、実施例２はかかる構成を取るこ
とにより、冷媒ドレンの保有熱が回収されるので、外部
から供給する加熱量の低減による省エネルギーが図られ
るという効果が得られる。

【００５５】実施例３ 本発明の実施例３は実施例２を改変したものであって、
図３に示すように、冷媒ドレン加熱器２４を廃止すると
ともに、低温熱交換器３および第２低温熱交換器３Ａに
パラレルに稀吸収液を加熱する第２冷媒熱回収器３２、
つまり第３低温熱交換器３Ｂを付加してなるものであ
る。この第３低温熱交換器３Ｂの加熱源としては、高温
再生器７からの冷媒ドレンが利用される。そして、この
加熱に利用された冷媒ドレンは配管１９に合流させられ
る。

【００５６】なお、実施例３のその余の構成は実施例２
と同様とされている。

【００５７】しかして、実施例３はかかる構成を取るこ
とにより、冷媒ドレンの保有熱が回収されるので、外部
から供給する加熱量の低減による省エネルギーが図られ
るという効果が得られる。

【００５８】実施例４ 本発明の実施例４は実施例２を改変したものであって、
図４に示すように、第１冷媒ドレン加熱器２４を廃止す
るとともに、低温熱交換器３にパラレルに稀吸収液を加
熱する第１冷媒熱回収器３１、つまり第２低温熱交換器
３Ａを付加し、さらに第２高温熱交換器６Ａの加熱源を
冷媒ドレンとしてなるものである。つまり、第２高温熱
交換器６Ａを第２冷媒熱回収器３２としてなるものであ
る。ここで、第１冷媒熱回収器３１および第２冷媒熱回
収器３２の加熱源は、ともに高温再生器７からの冷媒ド
レンとされるとともに、それによる加熱は第２高温熱交
換器６Ａおよび第２低温熱交換器３Ａの順にされてい
る。そして、この加熱に利用された冷媒ドレンは配管１
９に合流させられる。

【００５９】なお、実施例４のその余の構成は実施例２
と同様とされている。

【００６０】しかして、実施例４はかかる構成を取るこ
とにより、冷媒ドレンの保有熱が回収されるので、外部
から供給する加熱量の低減による省エネルギーが図られ
るという効果が得られる。

【００６１】実施例５ 本発明の実施例５は実施例４を改変したものであって、
図５に示すように、第１冷媒熱回収器３１の加熱源を変
更してなるものである。すなわち、第１冷媒熱回収器３
１の加熱源に、第２冷媒熱回収器３２を加熱した後の冷
媒ドレンと低温再生器４からの冷媒ドレンの混合ドレン
を用いてなるものである。

【００６２】なお、実施例５のその余の構成は実施例２
と同様とされている。

【００６３】しかして、実施例５はかかる構成を取るこ
とにより、冷媒ドレンの保有熱が回収されるので、外部
から供給する加熱量の低減による省エネルギーが図られ
るという効果が得られる。

【００６４】実施例６ 本発明の実施例６は実施例１を改変したものであって、
図６に示すように、吸収器１と蒸発器９との組合せを二
組とし、すなわち吸収器１と蒸発器９を第１吸収器１Ａ
と第１蒸発器９Ａとの組からなる第１ブロックＡと、第
２吸収器１Ｂと第２蒸発器９Ｂとの組からなる第２ブロ
ックＢとにより構成し、そして冷水および冷却水を第２
ブロックＢから第１ブロックＡにシリーズに供給する一
方、高濃吸収液を第１ブロックＡから第２ブロックＢに
シリーズに供給してなるものである。

【００６５】しかして、実施例６はかかる構成を取るこ
とにより、吸収液１内の圧力、蒸発器９内の圧力をブロ
ックごとに段階的に変えることが可能になり、吸収液を
広い濃度範囲で利用できるようになるので、稀薄な濃度
領域まで利用できる範囲が広がり、吸収液循環量の低
減、低温熱源の有効利用が図られるという効果が得られ
る。

【００６６】実施例７ 本発明の実施例７は実施例６を改変したものであって、
図７に示すように、吸収器１と蒸発器９との組合せを二
組とし、すなわち吸収器１と蒸発器９を第１吸収器１Ａ
と第１蒸発器９Ａとの組からなる第１ブロックＡと、第
２吸収器１Ｂと第２蒸発器９Ｂとの組からなる第２ブロ
ックＢとにより構成し、そして冷水を第２ブロックＢか
ら第１ブロックＡにシリーズに供給し、高濃吸収液を第
１ブロックＡから第２ブロックＢにシリーズに供給し、
冷却水を第１ブロックＡおよび第２ブロックＢにパラレ
ルに供給してなるものである。

【００６７】しかして、実施例７はかかる構成を取るこ
とにより、吸収液１内の圧力、蒸発器９内の圧力をブロ
ックごとに段階的に変えることが可能になり、吸収液を
広い濃度範囲で利用できるようになるので、稀薄な濃度
領域まで利用できる範囲が広がり、吸収液循環量の低
減、低温熱源の有効利用が図られるという効果が得られ
る。

【００６８】実施例８ 本発明の実施例８は実施例１を改変したものであって、
図８に示すように、通常とは逆に冷却水を凝縮器８から
吸収器１にシリーズに流すようにしてなるものである。

【００６９】しかして、実施例８はかかる構成を取るこ
とにより、凝縮器８へ温度の低い冷却水を先に通すこと
により、凝縮器８の温度、圧力が低下しそれにより低温
再生器４の温度、圧力が下がり、高温再生器７の温度、
圧力が下がりボイラ系の温度、圧力が下げられるので、
吸収液の温度、濃度を低くでき低温熱源の有効利用とい
う効果が得られる。

【００７０】以上、本発明を実施形態および実施例に基
づいて説明してきたが、本発明はかかる実施形態および
実施例に限定されるものではなく、種々改変が可能であ
る。例えば、実施例６および実施例７においては、吸収
器１と蒸発器９との組合せは二組とされているが、三組
またはそれ以上とされてもよい。

【００７１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の吸収冷凍
機によれば、吸収冷凍機に対し溶液濃縮ボイラを組み合
わせて一体化することによって、全体として冷房出力当
たりの燃料消費量の可及的な低減を図ることができると
同時に、省エネルギーおよび省資源を図ることができ、
併せて吸収冷凍機全体のコンパクト化をも図ることがで
きるという優れた効果が得られる。

【００７２】また、溶液濃縮ボイラに供給吸収液を導入
する際、この供給吸収液に対し、溶液濃縮ボイラでの生
成物（高濃吸収液）を熱源とする第１熱交換器や、溶液
濃縮ボイラからの排出物（燃焼排ガス）を熱源とする第
２熱交換器の一方もしくは双方を備えることにより、ボ
イラ効率の増大化を図ることができる上に、より大きな
省エネルギーおよび省資源も達成されるという優れた効
果も得られる。

【００７３】さらに、高温再生器への吸収液入口側位置
に、溶液濃縮ボイラからの前記排出物を加熱源とする補
助再生器を付設することにより、外部から加熱する必要
のある冷房出力当たりの加熱熱量を低減させることがで
き、さらに大きな省エネルギーを図ることができるとい
う優れた効果も得られる。

【００７４】その上、前記溶液濃縮ボイラとして貫流ボ
イラを用いることにより、吸収冷凍機全体のコンパクト
化および取り扱いの簡易化に加え、吸収液コストの低減
も図ることができるという効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の概略図である。

【図２】本発明の実施例２の概略図である。

【図３】本発明の実施例３の概略図である。

【図４】本発明の実施例４の概略図である。

【図５】本発明の実施例５の概略図である。

【図６】本発明の実施例６の要部概略図である。

【図７】本発明の実施例７の要部概略図である。

【図８】本発明の実施例８の概略図である。

【図９】従来の吸収冷凍機の概略図である。

【符号の説明】

１ 吸収器 ３ 低温熱交換器 ４ 低温再生器 ６ 高温熱交換器 ７ 高温再生器 １０ 貫流ボイラ（溶液濃縮ボイラ） １３ 濃液ポンプ（ポンプ） １４ 付加熱交換器（第１熱交換器） ２１ エコノマイザ（第２熱交換器）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大田 益臣 滋賀県草津市青地町1000番地 川重冷熱 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平10−205908（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−152362（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−247566（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−108066（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−160278（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−60468（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−281187（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−189265（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−134172（ＪＰ，Ａ) 実公 昭60−21727（ＪＰ，Ｙ１) 特表 平９−503285（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25B 15/00 102

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸収液を、吸収器から順に低温熱交換
   器、低温再生器、高温熱交換器、蒸気加熱式高温再生
   器、前記高温熱交換器および低温熱交換器を経て前記吸
   収器に戻るよう循環させる蒸気式吸収冷凍機において、 前記低温再生器からの吸収液の一部を戻り濃吸収液ライ
   ンにバイパスさせる第１バイパスラインと、 前記高温再生器からの吸収液の一部を戻り濃吸収液ライ
   ンにバイパスさせる第２バイパスラインと、 前記高温再生器と高温熱交換器との間に介装されて吸収
   液を加熱濃縮する溶液濃縮ボイラと、 前記高温再生器と溶液濃縮ボイラとの間に介装されて、
   前記溶液濃縮ボイラにより濃縮された吸収液により前記
   高温再生器からの吸収液を加熱する付加熱交換器と、 前記高温再生器と溶液濃縮ボイラとの間に介装されて、
   前記溶液濃縮ボイラからの排ガスにより吸収液を加熱す
   る排ガス熱回収器と、 前記高温再生器からの濃吸収液を抽出して前記溶液濃縮
   ボイラに供給する供給手段と、 前記低温熱交換器にパラレルに配設された第２低温熱交
   換器と を備え、 前記溶液濃縮ボイラから発生した冷媒蒸気が、前記高温
   再生器に対し加熱源として供給されるようされ、 前記第２低温熱交換器に前記高温再生器からの冷媒ドレ
   ンが加熱源として供給されるようにされ てなることを特
   徴とする吸収冷凍機。
2. 【請求項２】 吸収液を、吸収器から順に低温熱交換
   器、低温再生器、高温熱交換器、蒸気加熱式高温再生
   器、前記高温熱交換器および低温熱交換器を経て前記吸
   収器に戻るよう循環させる蒸気式吸収冷凍機において、 前記低温再生器からの吸収液の一部を戻り濃吸収液ライ
   ンにバイパスさせる第１バイパスラインと、 前記高温再生器からの吸収液の一部を戻り濃吸収液ライ
   ンにバイパスさせる第２バイパスラインと、 前記高温再生器と高温熱交換器との間に介装されて吸収
   液を加熱濃縮する溶液濃縮ボイラと、 前記高温再生器と溶液濃縮ボイラとの間に介装されて、
   前記溶液濃縮ボイラにより濃縮された吸収液により前記
   高温再生器からの吸収液を加熱する付加熱交換器と、 前記高温熱交換器とパラレルに配設されて、前記溶液濃
   縮ボイラからの排ガスにより吸収液を加熱する排ガス熱
   回収器と、 前記高温再生器からの濃吸収液を抽出して前記溶液濃縮
   ボイラに供給する供給手段と、 前記低温熱交換器にパラレルに配設された第２低温熱交
   換器と を備え、 前記溶液濃縮ボイラから発生した冷媒蒸気が、前記高温
   再生器に対し加熱源として供給されるようされ、 前記第２低温熱交換器に前記高温再生器からの冷媒ドレ
   ンが加熱源として供給されるようにされ てなることを特
   徴とする吸収冷凍機。
3. 【請求項３】 吸収液を、吸収器から順に低温熱交換
   器、低温再生器、高温熱交換器、蒸気加熱式高温再生
   器、前記高温熱交換器および低温熱交換器を経て前記吸
   収器に戻るよう循環させる蒸気式吸収冷凍機において、 前記低温再生器からの吸収液の一部を戻り濃吸収液ライ
   ンにバイパスさせる第１バイパスラインと、 前記高温再生器からの吸収液の一部を戻り濃吸収液ライ
   ンにバイパスさせる第２バイパスラインと、 前記高温再生器と高温熱交換器との間に介装されて吸収
   液を加熱濃縮する溶液濃縮ボイラと、 前記高温再生器と溶液濃縮ボイラとの間に介装されて、
   前記溶液濃縮ボイラにより濃縮された吸収液により前記
   高温再生器からの吸収液を加熱する付加熱交換器と、 前記高温再生器の入口側の分岐ラインに配設されて、前
   記溶液濃縮ボイラからの排ガスにより吸収液の一部を再
   生する排ガス熱回収器と、 前記高温再生器からの濃吸収液を抽出して前記溶液濃縮
   ボイラに供給する供給手段と、 前記低温熱交換器にパラレルに配設された第２低温熱交
   換器と を備え、 前記溶液濃縮ボイラから発生した冷媒蒸気が、前記高温
   再生器に対し加熱源として供給されるようされ、 前記排ガス熱回収器から発生した冷媒蒸気が前記低温再
   生器に対し加熱源として供給されるようにされ、 前記第２低温熱交換器に前記高温再生器からの冷媒ドレ
   ンが加熱源として供給されるようにされ てなることを特
   徴とする吸収冷凍機。
4. 【請求項４】 吸収液を、吸収器から順に低温熱交換
   器、低温再生器、高温熱交換器、蒸気加熱式高温再生
   器、前記高温熱交換器および低温熱交換器を経て前記吸
   収器に戻るよう循環させる蒸気式吸収冷凍機において、 前記低温再生器からの吸収液の一部を戻り濃吸収液ライ
   ンにバイパスさせる第１バイパスラインと、 前記高温再生器からの吸収液の一部を戻り濃吸収液ライ
   ンにバイパスさせる第２バイパスラインと、 前記高温再生器と高温熱交換器との間に介装されて吸収
   液を加熱濃縮する溶液濃縮ボイラと、 前記高温再生器と溶液濃縮ボイラとの間に介装されて、
   前記溶液濃縮ボイラにより濃縮された吸収液により前記
   高温再生器からの吸収液を加熱する付加熱交換器と、 前記高温再生器からの冷媒ドレンを、前記溶液濃縮ボイ
   ラからの排ガスにより加熱する排ガス熱回収器と、 前記高温再生器からの濃吸収液を抽出して前記溶液濃縮
   ボイラに供給する供給手段と、 前記低温熱交換器にパラレルに配設された第２低温熱交
   換器と を備え、 前記溶液濃縮ボイラから発生した冷媒蒸気が、前記高温
   再生器に対し加熱源として供給されるようされ、 前記排ガス熱回収器により加熱された冷媒ドレンが前記
   低温再生器に対し加熱源として供給されるようにされ、 前記第２低温熱交換器に前記高温再生器からの冷媒ドレ
   ンが加熱源として供給されるようにされ てなることを特
   徴とする吸収冷凍機。
5. 【請求項５】 前記第２低温熱交換器に前記低温再生器
   からの冷媒ドレンが加熱源として供給されるようにされ
   てなることを特徴とする請求項１、２、３または４記載
   の吸収冷凍機。
6. 【請求項６】 前記低温熱交換器にパラレルに配設され
   た第３低温熱交換器を備え、前記第３低温熱交換器に前
   記低温再生器からの冷媒ドレンが加熱源として供給され
   るようにされてなることを特徴とする請求項１、２、３
   または４記載の吸収冷凍機。
7. 【請求項７】 前記高温熱交換器にパラレルに配設され
   た第２高温熱交換器を備え、前記第２高温熱交換器に前
   記高温再生器からの冷媒ドレンが加熱源として供給され
   るようにされてなることを特徴とする請求項１または３
   記載の吸収冷凍機。
8. 【請求項８】 前記第２高温熱交換器に前記高温再生器
   からの冷媒ドレンが加熱源として供給されるようにさ
   れ、前記第２低温熱交換器に前記第２高温熱交換器にお
   いて熱交換した後の冷媒ドレンが供給されるようにされ
   てなることを特徴とする請求項７記載の吸収冷凍機。
9. 【請求項９】 前記第２低温熱交換器の加熱源として低
   温再生器からの冷媒ドレンが供給されるようにされてな
   ることを特徴とする請求項８記載の吸収冷凍機。
10. 【請求項１０】 吸収器と蒸発器との組合せを複数個設
    け、冷水、冷却水および吸収液を前記複数個の組合せに
    シリーズに供給してなることを特徴とする請求項１、
    ２、３、４、５、６、７、８または９記載の吸収冷凍
    機。
11. 【請求項１１】 吸収器と蒸発器との組合せを複数個設
    け、冷水および吸収液を前記複数個の組合せにシリーズ
    に供給し、冷却水を前記複数個の組合せにパラレルに供
    給してなることを特徴とする請求項１、２、３、４、
    ５、６、７、８または９記載の吸収冷凍機。
12. 【請求項１２】 冷却水が凝縮器から吸収器へ供給され
    てなることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、
    ６、７、８、９、１０または１１記載の吸収冷凍機。
13. 【請求項１３】 溶液濃縮ボイラが貫流ボイラであるこ
    とを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、
    ８、９、１０、１１または１２記載の吸収冷凍機。