JP3446853B2

JP3446853B2 - 吸収冷凍機及びその運転方法

Info

Publication number: JP3446853B2
Application number: JP05385195A
Authority: JP
Inventors: 弘小島; 誠中村; 勝江寺; 雅博岡
Original assignee: Hitachi Ltd; Sanyo Electric Co Ltd; Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Sanyo Electric Co Ltd; Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 1995-03-14
Filing date: 1995-03-14
Publication date: 2003-09-16
Anticipated expiration: 2018-09-16
Also published as: JPH08247566A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、所謂「蒸気焚」の吸収
冷凍機に関する。より詳細には、高温再生器に供給され
る高温熱源として、蒸気を投入するタイプの吸収冷凍機
及びその運転方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】その様な吸収冷凍機が、例えば図２４に
示されている。図２４で示す二重効用吸収冷凍機７は、
蒸発器９、吸収器１０、高温再生器１１、低温再生器１
２、凝縮器１３、高温溶液熱交換器１４、低温溶液熱交
換器１５、冷媒ポンプＰ９、溶液ポンプＰ１０、これ等
の部材を接続する各種ライン、とを備えている。ここ
で、高温溶液熱交換器１４と、低温溶液熱交換器１５と
の間のラインＬ１は稀溶液ラインを構成している。それ
と共に、吸収冷凍機７の高温再生器１１は、高温熱源と
なる高圧蒸気の供給ラインＬＶと、高圧蒸気の保有する
熱量を高温再生器１１内に供給するための熱交換器１０
０とを有している。

【０００３】図２４で示す吸収冷凍機７の特性をデュー
リング線図で示したのが図２５である。図２４、図２５
において、括弧を付した算用数字（１）−（１３）がそ
れぞれ対応した箇所を示している。図２４中、符号Ａで
示す範囲においては、ラインＬＶ及び熱交換器１００を
介して供給される高圧蒸気が保有する熱量による加熱が
行われる。

【０００４】ここで、熱交換器１００により保有する熱
量を高温再生器１１内に供給した後、高圧蒸気は液相
（温水）となり排出される。ここで、当該温水は高温・
高圧のままであり、この温水をそのまま大気中に排出す
れば多量の水蒸気が発生してしまうので、ラインＬＶに
トラップ１０２を設け、当該温水を大気圧の温水と大気
圧の蒸気との二相流とし、さらに熱交換器１０４によっ
て冷却水等により温水とした後に排出している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】また省エネルギという
見地から、高温再生器において蒸気が凝縮して出来た高
圧温水が保有する熱量を有効利用するため、図２６で示
す様に、外部冷却水の代りに吸収溶液ラインの吸収剤稀
溶液と熱交換して、該高圧温水が保有する熱量を熱回収
している。

【０００６】一方、コージェネレーションシステム（以
下「ＣＧＳ」と記載する）等からの排熱を、例えば吸収
冷凍機等で、簡易に利用することが出来る技術が望まれ
ている。

【０００７】本発明は上述した様な要請に鑑みて提案さ
れたものであり、ＣＧＳ等からの外部排熱を有効利用す
ることが出来ると共に、凝縮した高温蒸気の排出の際に
大量の蒸気を発生すること無く、高圧蒸気が保有する熱
量を十分に有効利用することが出来る様な所謂「蒸気焚
き」の吸収冷凍機の提供を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、高温再
生器と低温再生器とを有し、高温再生器に供給される高
温熱源として蒸気が用いられる吸収冷凍機において、高
温溶液熱交換器、低温溶液熱交換器に連通する吸収剤の
稀溶液ラインに、吸収冷凍機外部の温熱源より供給され
る流体と前記稀溶液ラインを流れる吸収剤稀溶液との間
で熱交換を行うための第１の温熱源用熱交換器を介装す
ると共に、高温熱源として高温再生器に供給された蒸気
が外部へ排出されるまでの間に前記稀溶液ラインを流れ
る吸収剤稀溶液との間で熱交換を行なうために設けられ
た第２の温熱源用熱交換器を介装し、高温溶液熱交換器
と低温溶液熱交換器とを連通する吸収剤の稀溶液ライン
に前記第１及び第２の温熱源用熱交換器が直列に介装さ
れており、蒸気供給ライン中の第２の温熱源用熱交換器
よりも外部側の部分の流体の温度を検出する検出手段
と、該検出手段の出力に応答して第１の温熱源用熱交換
器側へ供給される温排水の流量を制御する制御手段（例
えば三方弁）とを有している。本発明の吸収冷凍機をこ
の様に構成した場合には、その運転方法は、蒸気供給ラ
イン中の第２の温熱源用熱交換器よりも外部側の部分の
流体の温度を検出する検出工程と、該検出工程の結果に
応答して第１の温熱源用熱交換器側へ投入される温排水
の流量を制御する流量制御工程とを有するのが好まし
い。

【０００９】また、本発明によれば、高温再生器と低温
再生器とを有し、高温再生器に供給される高温熱源とし
て蒸気が用いられる吸収冷凍機において、高温溶液熱交
換器、低温溶液熱交換器に連通する吸収剤の稀溶液ライ
ンに、吸収冷凍機外部の温熱源より供給される流体と前
記稀溶液ラインを流れる吸収剤稀溶液との間で熱交換を
行うための第１の温熱源用熱交換器を介装すると共に、
高温熱源として高温再生器に供給された蒸気が外部へ排
出されるまでの間に前記稀溶液ラインを流れる吸収剤稀
溶液との間で熱交換を行なうために設けられた第２の温
熱源用熱交換器を介装し、高温溶液熱交換器と低温溶液
熱交換器とを連通する吸収剤の稀溶液ラインに前記第１
及び第２の温熱源用熱交換器が直列に介装されており、
第１の温熱源用熱交換器へ供給される温排水の温度を検
出する検出手段と、該検出手段の出力に応答して第１の
温熱源用熱交換器側へ供給される温排水の流量を制御す
る制御手段（例えば三方弁）とを有している。この様に
構成された吸収冷凍機を運転するため、本発明の運転方
法では、第１の温熱源用熱交換器へ供給される温排水の
温度を検出する検出工程と、該検出工程の結果に応答し
て第１の温熱源用熱交換器側へ供給される温排水の流量
を制御する流量制御工程とを有するのが好ましい。

【００１０】さらに本発明によれば、高温再生器と低温
再生器とを有し、高温再生器に供給される高温熱源とし
て蒸気が用いられる吸収冷凍機において、高温溶液熱交
換器、低温溶液熱交換器に連通する吸収剤の稀溶液ライ
ンに、吸収冷凍機外部の温熱源より供給される流体と前
記稀溶液ラインを流れる吸収剤稀溶液との間で熱交換を
行うための第１の温熱源用熱交換器を介装すると共に、
高温熱源として高温再生器に供給された蒸気が外部へ排
出されるまでの間に前記稀溶液ラインを流れる吸収剤稀
溶液との間で熱交換を行なうために設けられた第２の温
熱源用熱交換器を介装し、高温溶液熱交換器と低温溶液
熱交換器とを連通する吸収剤の稀溶液ラインに前記第１
及び第２の温熱源用熱交換器が直列に介装されており、
第１の温熱源用熱交換器と第２の温熱源用熱交換器とを
結ぶ稀溶液ラインを流れる稀溶液の温度を検出する検出
手段と、該検出手段の出力に応答して第１の温熱源用熱
交換器側へ投入される温排水の流量を制御する制御手段
（例えば三方弁）とを有している。その様な吸収冷凍機
を運転するための本発明の吸収冷凍機の運転方法は、第
１の温熱源用熱交換器と第２の温熱源用熱交換器とを結
ぶ稀溶液ラインを流れる稀溶液の温度を検出する検出工
程と、該検出工程の結果に応答して第１の温熱源用熱交
換器側へ供給される温排水の流量を制御する流量制御工
程とを有するのが好ましい。

【００１１】

【００１２】ここで、所謂「シリーズフロー」、「シリ
ーズフローを変形したフロー」、「パラレルフロー」、
「リバースフロー」の何れについても、本発明を適用す
ることが可能である。また、稀溶液ラインに介装された
温熱源用熱交換器により昇温された吸収剤稀溶液は、低
温溶液熱交換器を出た稀溶液と合流させても良く、或い
は高温溶液熱交換器を出た稀溶液と合流させても良い。

【００１３】上記において、「吸収冷凍機外部の温熱源
より供給される流体」としては、例えば図示しないＣＧ
Ｓから発生する６０℃−１２０℃の温排水や低圧蒸気等
がある。また、「高温溶液熱交換器、低温溶液熱交換器
に連通する吸収剤の稀溶液ライン」としては、図２４に
おいて符号「Ｌ１」で示すライン、或いはそれに相当す
るラインが該当する。

【００１４】

【作用】上述したような構成を具備する本発明の吸収冷
凍機によれば、高温溶液熱交換器や低温溶液熱交換器を
含む吸収剤の稀溶液ラインに介装された第１の温熱源用
熱交換器をＣＧＳ等の排熱ラインに接続する事により、
ＣＧＳの排熱を有効利用する事が可能となる。

【００１５】それと共に、高温溶液熱交換器や低温溶液
熱交換器を含む吸収剤の稀溶液ライン（中間濃度溶液ラ
インを含む）に介装された第２の温熱源用熱交換器によ
り、高熱源として高温再生器に供給された後の高圧蒸気
（液相或いは気液２相流となっている）が保有している
熱量が、前記稀溶液ライン内の稀溶液（中間濃度溶液を
含む）に供給される。すなわち、高温再生器において高
圧蒸気が凝縮してできた高圧温水の保有する熱量が、前
記吸収剤の稀溶液ラインに介装された第２の温熱源用熱
交換器により前記稀溶液ライン（中間濃度溶液ラインを
含む）内の稀溶液（中間濃度溶液を含む）に供給され、
該稀溶液を昇温することにより、有効利用されるのであ
る。

【００１６】すなわち、ＣＧＳ等の排熱や、高圧温水の
保有する熱により該稀溶液（中間濃度溶液を含む）が昇
温する結果、高温再生器において加熱する熱量が節約さ
れ、高圧蒸気の消費量が減少し、以て省エネルギ化が達
成されるのである。

【００１７】ここで、高温溶液熱交換器と低温溶液熱交
換器とを連通する吸収剤の稀溶液ラインに前記第１及び
第２の温熱源用熱交換器が直列に介装されており、第１
の温熱源用熱交換器を吸収器側、第２の温熱源用熱交換
器を再生器側に配置したならば、温排水の熱量が比較的
多い場合、高圧蒸気供給系の高温再生器よりも下流側
（外部側）の気液２相流が保有する熱量を稀溶液に付与
することが出来なくなり、この気液２相流を冷凍機外部
へ排出した際に大量の蒸気を発生する可能性が存在す
る。これに対して、本発明において、蒸気供給ライン中
の第２の温熱源用熱交換器よりも外部側の部分の流体の
温度、或いは、第１の温熱源用熱交換器へ供給される温
排水の温度を検出する検出手段と、該検出手段の出力に
応答して第１の温熱源用熱交換器側へ供給される温排水
の流量を制御する制御手段、とを有して構成することに
より、この様な問題を解決することが出来る。すなわ
ち、蒸気供給ラインを流れる流体の温度が高い場合や温
排水の温度が高い場合には、第１の温熱源用熱交換器側
へ供給される温排水の流量を減少せしめ、第１の温熱源
用熱交換器を通過した稀溶液の温度が上昇しない様にす
ることが出来る。そして、第１の温熱源用熱交換器を通
過した稀溶液の温度が上昇しなければ、高圧蒸気供給系
の高温再生器よりも下流側（外部側）の気液２相流が保
有する熱量を稀溶液に付与することが出来て、該気液２
相流は温水となるため、蒸気は発生しないのである。

【００１８】一方、第１の温熱源用熱交換器を再生器
側、第２の温熱源用熱交換器を吸収器側に配置した場合
には、温排水温度（排熱温度）が規定値よりも低いと、
第２の温熱源用熱交換器により上記気液２相流が保有す
る熱量を付与されて昇温した稀溶液の保有する熱量が、
第１の温熱源用熱交換器を介して温排水に逆流し、温排
水を昇温してしまう可能性がある。これに対して、本願
発明では、第１の温熱源用熱交換器へ供給される温排水
の温度、或いは、第１の温熱源用熱交換器と第２の温熱
源用熱交換器とを結ぶ稀溶液ラインを流れる稀溶液の温
度（第２の温熱源用熱交換器により昇温した稀溶液の温
度）、を検出する検出手段と、該検出手段の出力に応答
して第１の温熱源用熱交換器側へ供給される温排水の流
量を制御する制御手段、とを有することで解決してい
る。すなわち、温排水の温度が規定値よりも低い場合
や、第２の温熱源用熱交換器により昇温した稀溶液の温
度が高い場合には、第１の温熱源用熱交換器に対する温
排水の供給量を減少し、或いは、第１の温熱源用熱交換
器に対する温排水の供給を遮断する。その結果、稀溶液
が保有する熱量が逆流して、温排水が昇温することが防
止されるのである。

【００１９】

【実施例】以下、図１−２３を参照して本発明の実施例
を説明する。ここで、図１−２３は本発明に係る吸収冷
凍機の要部のみを示している。なお、説明を簡略にする
ために、図２４、図２５で示す従来技術と同じ部材につ
いては、同様な符号を付けて重複説明を省略している。

【００２０】図１は所謂シリーズフローの吸収冷凍機に
関する１実施例の要部を示し、吸収冷凍機の要部とし
て、吸収器１０、高温再生器１１、低温再生器１２、こ
れ等を連通する配管系、配管系に介装された熱交換器、
溶液循環用のポンプＰ１０が示されている。図１で符号
１４で示すのは高温溶液熱交換器であり、符号１５で示
すのは低温溶液熱交換器である。そして、高温溶液熱交
換器１４と、低温溶液熱交換器１５との間のラインＬ１
は、上述した「高温溶液熱交換器、低温溶液熱交換器を
含む吸収剤の稀溶液ライン」（以下、「稀溶液ライン」
と記載する）を構成している。

【００２１】図示しないＣＧＳ等から発生する６０℃−
１２０℃の温排水或いは低圧蒸気等の流体（以下、単に
「温排水」と表現する）は排熱ラインＬ２（図中、１点
鎖線で示す）を流れる。そして、排熱ラインＬ２を流れ
る温排水と、前記稀溶液ラインＬ１を流れる流れる吸収
剤稀溶液との間で熱交換を行うため、前記稀溶液ライン
Ｌ１には第１の温熱源用熱交換器５０が介装が介装され
ている。換言すれば、第１の温熱源用熱交換器５０によ
り、６０℃−１２０℃の温排水が有している熱量が、稀
溶液ラインＬ１内の吸収剤稀溶液に伝達されるのであ
る。

【００２２】一方、高圧蒸気の供給ラインＬＶ（図中、
点線で示す）には、トラップ１０２及び第２の温熱源用
熱交換器５２が介装されており、この第２の温熱源用熱
交換器５２は、前記稀溶液ラインＬ１にも介装されてい
る。すなわち第２の温熱源用熱交換器５２は、ラインＬ
Ｖを流れる流体が保有する熱量を、稀溶液ラインＬ１を
流れる稀溶液に供給している。

【００２３】より詳細に説明すると、供給ラインＬＶを
流れる高温熱源となる高圧蒸気は、熱交換器１００によ
り保有する主に潜熱量を高温再生器１１内に供給した後
は同一圧力の（高圧）温水となり、トラップ１０２にお
いて大気圧に降圧されて気液２相流となって、第２の温
熱源用熱交換器５２に流入する。そして、その保有する
残りの熱量を稀溶液ラインＬ１内の流体に付与した後、
大気圧の温水となって排出されるのである。なお排出の
際に、大気圧の温水は大量の蒸気を発生することは無
い。

【００２４】図１の実施例において、排熱ラインＬ２及
び第１の温熱源用熱交換器５０を介して供給される温排
水の熱量が比較的多い場合、ラインＬＶ中の（トラップ
１０２よりも下流側の大気圧の）気液２相流が保有する
熱量を稀溶液ラインＬ１を流れる稀溶液に付与すること
が出来なくなり、この気液２相流を冷凍機外へ排出した
際に大量の蒸気を発生する可能性が存在する。図２で示
す実施例は、その様な蒸気発生の恐れを防止するもの
で、所謂「シリーズフロー」における他の実施例であ
る。

【００２５】図２の稀溶液ラインＬ１においては、第２
の温熱源用熱交換器５２は第１の温熱源用熱交換器５０
よりも低温溶液熱交換器１５側に介装されている。その
様に配置すれば、排熱ラインＬ２及び第１の温熱源用熱
交換器５０を介して供給される温排水の熱量が比較的多
い場合においても、稀溶液ラインＬ１中の稀溶液は、先
ず第２の温熱源用熱交換器５２によりラインＬＶ中の
（トラップ１０２よりも下流側の大気圧の）気液２相流
と熱交換を行うので、該気液２相流が保有する熱量は確
実に稀溶液へ付与される。その結果、気液２相流は第２
の温熱源用熱交換器５２の下流側では大気圧の温水とな
り、蒸気の発生は防止される。その他の構成及び作用効
果は図１と同様である。

【００２６】図３は本発明の第３実施例を示している。
この第３実施例も所謂「シリーズフロー」に関するもの
である。ここで第３実施例では、「高温溶液熱交換器、
低温溶液熱交換器に連通する吸収剤の稀溶液ライン」
（稀溶液ラインは、中間濃度溶液ラインをも包含する）
なる文言は、稀溶液ラインＬ１と共に、高温溶液熱交換
器１４と低温再生器１２との間のラインＬ３（中間濃度
溶液ライン）をも包含する意味で用いられている。そし
て高圧蒸気供給用のラインＬＶに介装される第２の温熱
源用熱交換器（第３実施例では符号５４で示す）は、上
記ラインＬ３に介装されており、ラインＬＶを流れる気
液２相流が保有する熱量はラインＬ３を流れる溶液に付
与される。

【００２７】図４で示す第４実施例も「シリーズフロ
ー」に関するものである。この第４実施例では、「高温
溶液熱交換器、低温溶液熱交換器に連通する吸収剤の稀
溶液ライン」なる文言は、稀溶液ラインＬ１と、これと
平行なラインＬ４とを意味している。そして、第２の温
熱源用熱交換器５６はラインＬ４に介装されて、ライン
ＬＶを流れる気液２相流が保有する熱量がラインＬ４を
流れる溶液に付与されている。

【００２８】図５は「シリーズフロー」に関する第５実
施例を示している。この第５実施例では、「高温溶液熱
交換器、低温溶液熱交換器に連通する吸収剤の稀溶液ラ
イン」なる文言は、稀溶液ラインＬ１と、これと平行な
ラインＬ５とを意味しており、「第２の温熱源用熱交換
器」はラインＬ５に介装された熱交換器５８を意味して
いる。そして、ラインＬＶを流れる気液２相流が保有す
る熱量は、第２の温熱源用熱交換器５８を介して、ライ
ンＬ５を流れる溶液に付与されている。

【００２９】図６で示す第６実施例も「シリーズフロ
ー」に関する。この第６実施例では、「高温溶液熱交換
器、低温溶液熱交換器に連通する吸収剤の稀溶液ライ
ン」なる文言は、稀溶液ラインＬ１と、第１の温熱源用
熱交換器５０をバイパスするラインＬ６とを意味してお
り、「第２の温熱源用熱交換器」はラインＬ６に介装さ
れた熱交換器６０を意味している。そして、ラインＬＶ
を流れる気液２相流が保有する熱量がラインＬ６を流れ
る溶液に付与されている。

【００３０】図７は所謂「シリーズフローを変形したフ
ロー（以下、「変形シリーズフロー」と記載する）」に
関する実施例（第７実施例）を示している。この実施例
においては、高温溶液熱交換器１４と、低温溶液熱交換
器１５との間のラインＬ１は、点ＢＰにおいて、高温溶
液熱交換器１４側と低温再生器１２側とに分岐してい
る。そして、「高温溶液熱交換器、低温溶液熱交換器に
連通する吸収剤の稀溶液ライン」はラインＬ１を意味し
ており、第１及び第２の温熱源用熱交換器５０、６２は
ラインＬ１において分岐点ＢＰよりも低温溶液熱交換器
１５側に介装されている。

【００３１】図８の実施例（第８実施例）は、図７の第
７実施例における第１の温熱源用熱交換器と第２の温熱
源用熱交換器との配置を逆転したものである。すなわ
ち、第２の温熱源用熱交換器６４を第１の温熱源用熱交
換器５０よりも低温溶液熱交換器１５側に配置して、ラ
インＬＶを流れる気液２相流が保有する熱量を、確実に
ラインＬ１中の稀溶液に伝達することを図っている。そ
の他の構成、作用効果については、上述したのと同様で
ある。

【００３２】図９で示す第９実施例は変形シリーズフロ
ーに係る実施例であり、図３で示す第３実施例に対応し
ている。この第９実施例では、「高温溶液熱交換器、低
温溶液熱交換器に連通する吸収剤の稀溶液ライン（中間
濃度溶液ラインを含む）」はラインＬ１のみならず、高
温溶液熱交換器１４と低温再生器１２との間のラインＬ
３をも意味している。ラインＬＶに介装される第２の温
熱源用熱交換器６６はラインＬ３に介装され、ラインＬ
Ｖを流れる気液２相流が保有する熱量をラインＬ３を流
れる溶液に付与しているのである。

【００３３】図１０の第１０実施例も変形シリーズフロ
ーに係るものであり、第４実施例（図４）に対応してい
る。第１０実施例において、「高温溶液熱交換器、低温
溶液熱交換器に連通する吸収剤の稀溶液ライン」なる文
言は、稀溶液ラインＬ１と、これと平行なラインＬ４と
の双方を包含する意味で用いられている。そして、第２
の温熱源用熱交換器６８はラインＬ４に介装されて、そ
こを流れる溶液に対して、ラインＬＶを流れる気液２相
流が保有する熱量を付与している。

【００３４】図１１は変形シリーズフローにおける図５
に対応した実施例（第１１実施例）を示している。この
実施例では、「高温溶液熱交換器、低温溶液熱交換器に
連通する吸収剤の稀溶液ライン」として、稀溶液ライン
Ｌ１及びこれと平行なラインＬ５が設けられており、
「第２の温熱源用熱交換器」なる文言はラインＬ５に介
装された熱交換器７０を意味している。ラインＬＶを流
れる気液２相流が保有する熱量は、第２の温熱源用熱交
換器７０を介して、ラインＬ５を流れる溶液に付与され
ている。

【００３５】図１２も変形シリーズフローに対して適用
された実施例を示しており、この実施例（第１２実施
例）では、「高温溶液熱交換器、低温溶液熱交換器に連
通する吸収剤の稀溶液ライン」なる文言は、稀溶液ライ
ンＬ１と、第１の温熱源用熱交換器５０をバイパスする
ラインＬ６とを意味しており、「第２の温熱源用熱交換
器」はラインＬ６に介装された熱交換器７２を意味して
いる。ラインＬＶを流れる気液２相流が保有する熱量
は、熱交換器７２を介して、ラインＬ６を流れる溶液に
付与されている。

【００３６】図１３−１７は、所謂「パラレルフロー」
に対して本発明を適用した実施例を示している。図１３
は、上述した第１実施例、第７実施例に対応する実施例
（第１３実施例）であり、「高温溶液熱交換器、低温溶
液熱交換器に連通する吸収剤の稀溶液ライン」はライン
Ｌ１であり、第１及び第２の温熱源用熱交換器５０、７
４はラインＬ１において分岐点ＢＰ１よりも低温溶液熱
交換器１５側に介装されている。

【００３７】図１４の実施例（第１４実施例）は、図１
３の第１３実施例における第１の温熱源用熱交換器５０
と第２の温熱源用熱交換器との配置を逆転したものであ
る。すなわち、第２の温熱源用熱交換器７６を第１の温
熱源用熱交換器５０よりも低温溶液熱交換器１５側に配
置することにより、排熱ラインＬ２から供給される熱量
が比較的多い場合においても、ラインＬＶを流れる気液
２相流が保有する熱量をラインＬ１中の稀溶液へ確実に
伝達するものである。

【００３８】図１５の第１５実施例は、第４実施例及び
第１０実施例と対応している。この実施例において、
「高温溶液熱交換器、低温溶液熱交換器に連通する吸収
剤の稀溶液ライン」なる文言は、稀溶液ラインＬ１と、
これと平行なラインＬ４との双方を包含する意味で用い
られている。第２の温熱源用熱交換器７８はラインＬ４
に介装されて、ラインＬＶを流れる気液２相流の熱量を
ラインＬ４を流れる溶液に対して付与している。

【００３９】図１６の実施例（第１６実施例）は、上述
の第５及び第１１実施例に対応している。ここで、「高
温溶液熱交換器、低温溶液熱交換器に連通する吸収剤の
稀溶液ライン」なる文言は、稀溶液ラインＬ１及びこれ
と平行なラインＬ５を包含する意味で用いられており、
「第２の温熱源用熱交換器」なる文言はラインＬ５に介
装された熱交換器８０を意味している。ラインＬＶを流
れる気液２相流が保有する熱量は、第２の温熱源用熱交
換器８０を介して、ラインＬ５を流れる溶液に付与され
ている。

【００４０】図１７で示す本発明の第１７実施例は、図
６及び図１２の実施例（第６及び第１２実施例）に対応
している。この第１７実施例では、「高温溶液熱交換
器、低温溶液熱交換器に連通する吸収剤の稀溶液ライ
ン」なる文言は、稀溶液ラインＬ１と、第１の温熱源用
熱交換器５０をバイパスするラインＬ６とを意味してお
り、「第２の温熱源用熱交換器」はラインＬ６に介装さ
れた熱交換器８２を意味している。ラインＬＶを流れる
気液２相流が保有する熱量は、熱交換器８２を介して、
ラインＬ６を流れる溶液に付与されている。

【００４１】図１８から図２３は、所謂「リバースフロ
ー」の吸収冷凍機に本発明を適用した実施例を示してい
る。図１８で示す第１８実施例は、上述した第１実施
例、第７実施例、第１３実施例に対応するものであり、
「高温溶液熱交換器、低温溶液熱交換器に連通する吸収
剤の稀溶液ライン」に相当するのがラインＬ１、「第２
の温熱源用熱交換器」に相当するのが符号８４で示す熱
交換器である。そして第２の温熱源用熱交換器８４によ
り、ラインＬＶの気液２相流が保有する熱量は、ライン
Ｌ１を流れる稀溶液に供給される。

【００４２】図１９の実施例（第１９実施例）は、第２
実施例、第８実施例、第１４実施例に相当するものであ
り、第１８実施例における第１の温熱源用熱交換器５０
と第２の温熱源用熱交換器との配置を逆転して、第２の
温熱源用熱交換器８６を第１の温熱源用熱交換器５０よ
りも低温溶液熱交換器１５側に配置したものである。こ
れにより、排熱ラインＬ２から供給される熱量が比較的
多い場合においても、ラインＬＶを流れる気液２相流が
保有する熱量をラインＬ１中の稀溶液へ確実に伝達する
ことが出来る。

【００４３】図２０で示す第２０実施例においては、
「高温溶液熱交換器、低温溶液熱交換器に連通する吸収
剤の稀溶液ライン（中間濃度溶液ラインを含む）」なる
文言はラインＬ１及びラインＬ１０の双方を包含する意
味で用いられており、「第２の温熱源用熱交換器」に相
当するのは符号８８で示す熱交換器である。ラインＬＶ
の気液２相流が保有する熱量は、この熱交換器８８を介
してラインＬ１０を流れる稀溶液（中間濃度溶液）に供
給される。

【００４４】図２１の第２１実施例は、第４実施例、第
１０実施例、第１５実施例と対応している。この実施例
において、「高温溶液熱交換器、低温溶液熱交換器に連
通する吸収剤の稀溶液ライン」なる文言は、稀溶液ライ
ンＬ１と、これと平行なラインＬ１２との双方を包含す
る意味で用いられている。第２の温熱源用熱交換器９０
はラインＬ１２に介装されて、ラインＬＶを流れる気液
２相流の熱量をラインＬ１２を流れる溶液に対して付与
している。

【００４５】図２２は、第５実施例、第１１実施例、第
１６実施例に対応する実施例（第２２実施例）を示して
いる。第２２実施例においては、「高温溶液熱交換器、
低温溶液熱交換器に連通する吸収剤の稀溶液ライン」は
稀溶液ラインＬ１及びこれと平行なラインＬ１４の双方
であり、「第２の温熱源用熱交換器」はラインＬ１４に
介装された熱交換器９２である。ラインＬＶを流れる気
液２相流が保有する熱量は、第２の温熱源用熱交換器９
２を介して、ラインＬ１４を流れる溶液に付与されてい
る。

【００４６】図２３で示す第２３実施例は、第６実施
例、第１２実施例、第１７実施例に対応するものであ
り、ここで「高温溶液熱交換器、低温溶液熱交換器に連
通する吸収剤の稀溶液ライン」は、稀溶液ラインＬ１
と、第１の温熱源用熱交換器５０をバイパスするライン
Ｌ１６とを意味しており、「第２の温熱源用熱交換器」
はラインＬ１６に介装された熱交換器９４を意味してい
る。ラインＬＶを流れる気液２相流が保有する熱量は、
熱交換器９４を介して、ラインＬ１６を流れる溶液に付
与されている。

【００４７】図２７−３６は、本発明の更に別の実施例
を示している。

【００４８】前述した通り、図１、図７、図１３、図１
８の実施例においては、排熱温度すなわち温排水温度が
規定値（以下、温排水やラインＬＶを流れるドレン、そ
の他の温度に関する規定値について、本明細書では全て
符号「Ｔ_set」で示す）よりも上昇した場合、ラインＬ
１を流れる稀溶液の温度が第１の温熱源用熱交換器５０
により大幅に昇温されてしまうので、第２の温熱源用熱
交換器５２、６２、７４、８４においてラインＬＶを流
れる気液２相流が保有する熱量は規定の熱量まで取るこ
とが出来ない。そのため、ラインＬＶから外部に蒸気が
噴出する恐れがある。図２７の実施例は、その様な問題
に対処するためのものである。なお、図２７において、
第２の温熱源用熱交換器は符号５２で代表されている。
この実施例において、蒸気供給ラインＬＶの第２の温熱
源用熱交換器５２よりも下流側（外部側）の部分には、
そこを流れる気液２相流の温度Ｔ_LVを検出する温度セン
サ１１０が介装されている。該センサ１１０による計測
結果は、信号伝達ラインＳＬ−１を介して、温排水の流
量を制御する制御手段である三方弁Ｖ１に伝達され、該
三方弁Ｖ１は、温排水ラインＬ２の流量を制御する。

【００４９】図２８をも参照して、図２７の実施例の作
動について説明する。先ず、温度センサ１１０により気
液２相流の温度Ｔ_LVを検出する（図２８のステップＳ
１）。検出された気液２相流の温度Ｔ_LVは規定値Ｔ_set
と比較され（ステップＳ２）、規定値Ｔ_setよりも低け
れば（ステップＳ３側）、三方弁Ｖ１は温排水を第１の
温熱源用熱交換器５０に供給する。一方、気液２相流の
温度Ｔ_LVが規定値Ｔ_setよりも高い場合には（ステップ
Ｓ４側）、稀溶液の温度が第１の温熱源用熱交換器５０
により昇温して、第２の温熱源用熱交換器５２において
気液２相流が保有する熱量は交換されず、蒸気発生の可
能性が高い、と判断される。そのため、三方弁Ｖ１は、
温排水を第１の温熱源用熱交換器５０には供給せずに、
これをバイパスしてＣＧＳの排水ラインＬＨで循環させ
る（ステップＳ４）。

【００５０】図２９、図３０で示す実施例も、図２７、
図２８の実施例と同様な問題に鑑みて提案されている。
この実施例においては、温排水ラインＬ２の第１の温熱
源用熱交換器５０入口側に、熱交換器５０に供給される
以前の温排水の温度Ｔ_L2を計測するための温度センサ１
１２が設けられており、その計測結果は信号伝達ライン
ＳＬ−２を介して三方弁Ｖ１に送出される。熱交換器５
０に供給される以前の温排水の温度Ｔ_L2（図３０のステ
ップＳ１１で計測）が規定値Ｔ_setよりも低い場合（ス
テップＳ１３）は問題が無い。しかし、規定値Ｔ_setよ
りも高ければ、稀溶液の温度が第１の温熱源用熱交換器
５０により昇温され過ぎて、ラインＬＶ中の気液２相流
が保有する熱量は交換されず、蒸気発生の可能性が高い
と判断される。そのため、三方弁Ｖ１を切り換えて、温
排水がラインＬ２をバイパスしてラインＬＨ側を流れる
様に制御する（ステップＳ１４）。その他については、
図２７、２８の場合と同様である。

【００５１】図３１の実施例も、図２７−３０の実施例
と同様な問題に対処するためのものである。図３１にお
いて、稀溶液ラインＬ１の第１の温熱源用熱交換器５０
と、第２の温熱源用熱交換器５２との間の部分を流れる
稀溶液の温度Ｔ_L1を計測する温度センサ１１４が設けら
れ、その出力は信号伝達ラインＳＬ−３を介して三方弁
Ｖ１に送られる。図３２をも参照して説明すると、検出
された稀溶液の温度Ｔ_L1（図３２のステップＳ２１）が
規定値Ｔ_setよりも低ければ（ステップＳ２３）、第２
の温熱源用熱交換器５２において稀溶液によりラインＬ
Ｖ中の気液２相流が保有する熱量は十分交換され、蒸気
が発生することは無い。しかし、稀溶液の温度Ｔ_L1が規
定値Ｔ_setより高ければ、該稀溶液は第２の温熱源用熱
交換器５２において十分にラインＬＶ中の気液２相流が
保有する熱量を交換できず蒸気が発生する可能性が高
い、と判断される。そのためステップＳ２４において、
三方弁Ｖ１をラインＬＨ側に切り換えて、温排水がライ
ンＬ２をバイパスする様に制御するのである。

【００５２】一方、図２、図８、図１４、図１９の実施
例において、ラインＬ２を流れる温排水の温度（排熱温
度）が規定値Ｔ_setよりも低いと、第２の温熱源用熱交
換器５２、６４、７６、８６により、ラインＬＶを流れ
る気液２相流が保有する熱量を付与されて昇温した稀溶
液の保有する熱量が、第１の温熱源用熱交換器５０を介
してラインＬ２の温排水側へ逆流し、昇温してしまう可
能性がある。

【００５３】図３３の実施例はその様な問題に対処する
ものである。図３３においては、温排水ラインＬ２にお
ける第１の温熱源用熱交換器５０の入口側の温排水の温
度Ｔ_L2を計測するための温度センサ１１６を備えてお
り、該センサ１１６の計測結果は信号伝達ラインＳＬ−
４を介して三方弁Ｖ１に送られる。図３４をも参照して
図３３の実施例の作動を説明すると、先ず、第１の温熱
源用熱交換器５０の入口側の温排水の温度Ｔ_L2を計測す
る（ステップＳ３１）。この温度温度Ｔ_L2が規定値Ｔ
_setよりも高ければ、第１の温熱源用熱交換器５０にお
いて、稀溶液の熱量が温排水へ逆流する恐れは無い（ス
テップＳ３３の状態）。しかし、該温排水の温度Ｔ_L2が
規定値Ｔ_setよりも低ければ、稀溶液から温排水へ熱が
逆流してしまう。その様な場合には、三方弁Ｖ１をライ
ンＬＨ側へ切り換えて、温排水がラインＬ２をバイパス
せしめる（ステップＳ３４）。

【００５４】図３５及び図３６で示す実施例は、図３
３、３４の実施例よりも、さらに高精度な制御を可能と
するものである。この実施例においては、温排水ライン
Ｌ２における第１の温熱源用熱交換器５０の入口側の温
排水の温度Ｔ_L2を計測するための温度センサ１１６を備
えており、該センサ１１６の計測結果は信号伝達ライン
ＳＬ−４を介して制御ユニットＣＵへ送られる。また、
稀溶液ラインＬ１の第１の温熱源用熱交換器５０と、第
２の温熱源用熱交換器５２との間の部分を流れる稀溶液
の温度Ｔ_L1を計測する温度センサ１１４も設けられ、そ
の出力は信号伝達ラインＳＬ−３を介して制御ユニット
ＣＵへ送られる。そして、制御ユニットＣＵで図３６で
示す制御が為され、その結果は制御信号として信号伝達
ラインＳＬ−５を介して三方弁Ｖ１に送られる。

【００５５】この実施例においては、温排水の温度Ｔ_L2
と稀溶液の温度Ｔ_L1とが計測され（ステップＳ４１）、
比較される（ステップＳ４２）。温排水の温度Ｔ_L2が稀
溶液の温度Ｔ_L1よりも高ければ（ステップＳ４３）、稀
溶液から温排水へ熱が逆流することは無い。しかし、稀
溶液の温度Ｔ_L1が温排水の温度Ｔ_L2より高ければ、第１
の温熱源用熱交換器５０において稀溶液の保有する熱量
が温排水に逆流する、と判断される。そのためステップ
Ｓ４４において、三方弁Ｖ１をラインＬＨ側に切り換え
る制御信号を出力し、温排水がラインＬ２をバイパスす
る様に制御するのである。

【００５６】なお、図示の実施例において、トラップ１
０２は高温再生器１１内の熱交換器１００と、第２の温
熱源用熱交換器との間に介装されているが、第２の温熱
源用熱交換器の下流側、すなわち吸収冷凍機外部の排出
部側に設けても良い。

【００５７】図示の実施例はあくまでも例示であり、本
発明は図示された以外の変形例等を採用し得るものであ
る旨を付記する。

【００５８】

【発明の効果】本発明の作用効果を以下に列挙する。（１）高温再生器に供給される高圧蒸気が保有する熱
量を有効利用することが出来る。（２）高温再生器に供給された蒸気を温水の形態で冷
凍機外部に排出する際に、大量の蒸気発生を防止するこ
とが出来る。（３）外部から供給される排熱を有効利用することが
出来る。（４）各種形態の吸収冷凍機に対して適用可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の要部を示すブロック図。

【図２】本発明の第２実施例の要部を示すブロック図。

【図３】本発明の第３実施例の要部を示すブロック図。

【図４】本発明の第４実施例の要部を示すブロック図。

【図５】本発明の第５実施例の要部を示すブロック図。

【図６】本発明の第６実施例の要部を示すブロック図。

【図７】本発明の第７実施例の要部を示すブロック図。

【図８】本発明の第８実施例の要部を示すブロック図。

【図９】本発明の第９実施例の要部を示すブロック図。

【図１０】本発明の第１０実施例の要部を示すブロック
図。

【図１１】本発明の第１１実施例の要部を示すブロック
図。

【図１２】本発明の第１２実施例の要部を示すブロック
図。

【図１３】本発明の第１３実施例の要部を示すブロック
図。

【図１４】本発明の第１４実施例の要部を示すブロック
図。

【図１５】本発明の第１５実施例の要部を示すブロック
図。

【図１６】本発明の第１６実施例の要部を示すブロック
図。

【図１７】本発明の第１７実施例の要部を示すブロック
図。

【図１８】本発明の第１８実施例の要部を示すブロック
図。

【図１９】本発明の第１９実施例の要部を示すブロック
図。

【図２０】本発明の第２０実施例の要部を示すブロック
図。

【図２１】本発明の第２１実施例の要部を示すブロック
図。

【図２２】本発明の第２２実施例の要部を示すブロック
図。

【図２３】本発明の第２３実施例の要部を示すブロック
図。

【図２４】従来の蒸気焚二重効用吸収冷凍機を示すブロ
ック図。

【図２５】図２４で示す蒸気焚吸収冷凍機のデューリン
グ線図。

【図２６】図２４を変形した従来の蒸気焚二重公用吸収
冷凍機を示すブロック図。

【図２７】本発明の第２４実施例の要部を示すブロック
図。

【図２８】第２４実施例の制御フローチャートを示す
図。

【図２９】本発明の第２５実施例の要部を示すブロック
図。

【図３０】第２５実施例の制御フローチャートを示す
図。

【図３１】本発明の第２６実施例の要部を示すブロック
図。

【図３２】第２６実施例の制御フローチャートを示す
図。

【図３３】本発明の第２７実施例の要部を示すブロック
図。

【図３４】第２７実施例の制御フローチャートを示す
図。

【図３５】本発明の第２８実施例の要部を示すブロック
図。

【図３６】第２８実施例の制御フローチャートを示す
図。

【符号の説明】

９・・・蒸発器１０・・・吸収器１１・・・高温再生器１２・・・低温再生器１３・・・凝縮器１４・・・高温溶液熱交換器１５・・・低温溶液熱交換器Ｐ１０・・・溶液ポンプＡ・・・従来、高圧蒸気（主に蒸気の潜熱）による燃焼
・加熱を必要としていた範囲Ｌ１、Ｌ３〜Ｌ１６・・・高温溶液熱交換器、低温溶液
熱交換器に連通する吸収剤の稀溶液ライン（中間濃度溶
液ラインを含む）５０・・・第１の温熱源用熱交換器５２〜９４・・・第２の温熱源用熱交換器ＬＶ・・・高温再生器に高圧蒸気を供給するライン１００・・・高温再生器内の熱交換器１０２・・・トラップ１１０〜１１６・・・温度センサＳＬ−１〜ＳＬ−５・・・信号伝達ラインＶ１・・・三方弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中村誠神奈川県川崎市宮前区小台２−14−２− 505 (72)発明者江寺勝東京都足立区花畑７−10−４−209 (72)発明者岡雅博東京都江戸川区南小岩７−14−７ (56)参考文献特開平３−152362（ＪＰ，Ａ) 特開平４−116351（ＪＰ，Ａ) 実開昭55−28870（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25B 15/00 303

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】高温再生器と低温再生器とを有し、高温
再生器に供給される高温熱源として蒸気が用いられる吸
収冷凍機において、高温溶液熱交換器、低温溶液熱交換
器に連通する吸収剤の稀溶液ラインに、吸収冷凍機外部
の温熱源より供給される流体と前記稀溶液ラインを流れ
る吸収剤稀溶液との間で熱交換を行うための第１の温熱
源用熱交換器を介装すると共に、高温熱源として高温再
生器に供給された蒸気が外部へ排出されるまでの間に前
記稀溶液ラインを流れる吸収剤稀溶液との間で熱交換を
行なうために設けられた第２の温熱源用熱交換器を介装
し、高温溶液熱交換器と低温溶液熱交換器とを連通する
吸収剤の稀溶液ラインに前記第１及び第２の温熱源用熱
交換器が直列に介装されており、蒸気供給ライン中の第
２の温熱源用熱交換器よりも外部側の部分の流体の温度
を検出する検出手段と、該検出手段の出力に応答して第
１の温熱源用熱交換器側へ供給される温排水の流量を制
御する制御手段とを有することを特徴とする吸収冷凍
機。
【請求項２】高温再生器と低温再生器とを有し、高温
再生器に供給される高温熱源として蒸気が用いられる吸
収冷凍機において、高温溶液熱交換器、低温溶液熱交換
器に連通する吸収剤の稀溶液ラインに、吸収冷凍機外部
の温熱源より供給される流体と前記稀溶液ラインを流れ
る吸収剤稀溶液との間で熱交換を行うための第１の温熱
源用熱交換器を介装すると共に、高温熱源として高温再
生器に供給された蒸気が外部へ排出されるまでの間に前
記稀溶液ラインを流れる吸収剤稀溶液との間で熱交換を
行なうために設けられた第２の温熱源用熱交換器を介装
し、高温溶液熱交換器と低温溶液熱交換器とを連通する
吸収剤の稀溶液ラインに前記第１及び第２の温熱源用熱
交換器が直列に介装されており、第１の温熱源用熱交換
器へ供給される温排水の温度を検出する検出手段と、該
検出手段の出力に応答して第１の温熱源用熱交換器側へ
供給される温排水の流量を制御する制御手段とを有する
ことを特徴とする吸収冷凍機。
【請求項３】高温再生器と低温再生器とを有し、高温
再生器に供給される高温熱源として蒸気が用いられる吸
収冷凍機において、高温溶液熱交換器、低温溶液熱交換
器に連通する吸収剤の稀溶液ラインに、吸収冷凍機外部
の温熱源より供給される流体と前記稀溶液ラインを流れ
る吸収剤稀溶液との間で熱交換を行うための第１の温熱
源用熱交換器を介装すると共に、高温熱源として高温再
生器に供給された蒸気が外部へ排出されるまでの間に前
記稀溶液ラインを流れる吸収剤稀溶液との間で熱交換を
行なうために設けられた第２の温熱源用熱交換器を介装
し、高温溶液熱交換器と低温溶液熱交換器とを連通する
吸収剤の稀溶液ラインに前記第１及び第２の温熱源用熱
交換器が直列に介装されており、第１の温熱源用熱交換
器と第２の温熱源用熱交換器とを結ぶ稀溶液ラインを流
れる稀溶液の温度を検出する検出手段と、該検出手段の
出力に応答して第１の温熱源用熱交換器側へ投入される
温排水の流量を制御する制御手段とを有することを特徴
とする吸収冷凍機。
【請求項４】請求項１の吸収冷凍機を運転するための
吸収冷凍機の運転方法において、蒸気供給ライン中の第
２の温熱源用熱交換器よりも外部側の部分の流体の温度
を検出する検出工程と、該検出工程の結果に応答して第
１の温熱源用熱交換器側へ投入される温排水の流量を制
御する流量制御工程とを有することを特徴とする吸収冷
凍機の運転方法。
【請求項５】請求項２の吸収冷凍機を運転するための
吸収冷凍機の運転方法において、第１の温熱源用熱交換
器へ供給される温排水の温度を検出する検出工程と、該
検出工程の結果に応答して第１の温熱源用熱交換器側へ
供給される温排水の流量を制御する流量制御工程とを有
することを特徴とする吸収冷凍機の運転方法。
【請求項６】請求項３の吸収冷凍機を運転するための
吸収冷凍機の運転方法において、第１の温熱源用熱交換
器と第２の温熱源用熱交換器とを結ぶ稀溶液ラインを流
れる稀溶液の温度を検出する検出工程と、該検出工程の
結果に応答して第１の温熱源用熱交換器側へ供給される
温排水の流量を制御する流量制御工程とを有することを
特徴とする吸収冷凍機の運転方法。