JP3481530B2

JP3481530B2 - 吸収冷温水機

Info

Publication number: JP3481530B2
Application number: JP34401799A
Authority: JP
Inventors: 邦彦中島; 健一斉藤; 英治荒井; 益臣大田
Original assignee: Kawasaki Thermal Engineering Co Ltd
Current assignee: Kawasaki Thermal Engineering Co Ltd
Priority date: 1999-12-03
Filing date: 1999-12-03
Publication date: 2003-12-22
Anticipated expiration: 2019-12-03
Also published as: JP2001165523A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、吸収液が吸収器か
ら低温再生器へ汲み上げられ、さらに高温再生器へ汲み
上げられるように接続・配置された、いわゆるリバース
サイクル形の蒸気式高効率吸収冷温水機、詳しくは、高
効率吸収冷温水機において、蒸発器内で温水と吸収液と
を熱交換させて吸収液の温度を下げ、その吸収液と排ガ
スとを熱交換させるように構成することにより、排ガス
の熱回収を効率よく行うことができ、暖房運転時の効率
を高くするようにした高効率の吸収冷温水機に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、蒸気式二重効用吸収冷凍機と
して、図１１に例示したようなものが知られている。こ
の吸収冷凍機は、吸収液（例えば、臭化リチウム水溶
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
吸収冷凍機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（例えば、水蒸
気）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
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に帰還する。この帰還した濃吸収液は吸収器ａ
において伝熱管上に散布され、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（スチーム）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
ていた冷媒が放出され、この放出された冷媒蒸気は、低
温再生器ｃにこの低温再生器ｃでの加熱源として利用さ
れた後、凝縮器ｇに戻されて凝縮する。凝縮器ｇからの
冷媒液（例えば、水）は蒸発器ｈに入り、この凝縮した
冷媒液が冷媒ポンプにより蒸発器ｈの伝熱管（水が流通
している）に散布され蒸発潜熱により冷却されて冷水が
得られる。また、低温再生器ｃからの吸収液配管ｉと、
高温熱交換器ｄと低温熱交換器ｂとの間の加熱側の吸収
液配管ｊとを接続するバイパス管ｋが設けられ、低温再
生器ｃを出て高温再生器ｅへ供給される中間濃縮吸収液
の一部を、吸収器ａへ戻る濃吸収液配管にバイパスさせ
るように構成されている。

【０００５】また、特開平５−６０４１６号公報には、
二重効用形の吸収冷温水機において、低温熱交換器から
吸収器に吸収液を供給・散布するための吸収液供給管か
ら、吸収液の一部を蒸発器の液溜りに送給し、蒸発器の
伝熱管表面に吸収液を散布して、この吸収液で蒸発器の
伝熱管内の温水を加熱し、吸収液の温度を低下させると
ともに、８０℃前後の高温度温水を取り出すようにした
構成が記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図１１に示すような、
蒸気ボイラｆを組み合わせた従来の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。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
要になり装置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。また、蒸気ボイラｆか
ら排出される燃焼排ガスの保有熱を有効に利用すること
は考慮されていない。

【０００７】また、上記の特開平５−６０４１６号公報
に記載された吸収冷温水機では、低温熱交換器出口の加
熱側溶液の一部を蒸発器に供給する構成で、この溶液は
低温熱交換器内で被加熱側溶液を加熱した後の比較的温
度の低い吸収液であるので、蒸発器の伝熱管内の温水と
の温度差が小さく、温水と吸収液との熱交換の効率は大
きいものではない。

【０００８】従来から、吸収冷凍機において、排ガスが
保有する熱を回収して効率を上げるようにすることは、
一般的によく知られている。吸収冷凍機では、冷房時の
効率を上げる方法として、排ガス熱回収方式の他に各種
溶液循環サイクル（二重効用式、熱交換器増加式など）
が提案され省エネルギーの効果を上げている。しかし、
吸収冷凍機で温水を取り出す冷温水取出し形では、暖房
効率を上げる方法としては、燃焼排ガスの熱回収を行い
燃焼効率を上げるのが最も効果的である。そこで、暖房
運転時は排ガスの熱回収を行い排ガス温度を下げて大気
へ開放することが、暖房時効率を上げる有効な手段とな
り、さらには、被加熱側の吸収液や凝縮冷媒の温度が低
いほど排ガスの温度を下げることができ、熱回収量が大
きくなり効率がよくなる。

【０００９】排ガスの熱を回収する方法としては、燃焼
用空気と熱交換するエアヒーターやボイラへ供給する水
と熱交換するエコノマイザーがよく知られている。しか
し、燃焼用空気の温度を上げるエアヒーター式は、燃焼
室内の燃焼温度を上げＮＯｘ発生量を増やすという別の
問題を引き起こす恐れがある。そこで、高効率吸収冷凍
機の排ガス熱回収方法としては、暖房運転サイクル中に
内部を循環する吸収液と熱交換する方法が有効な手段と
なる。

【００１０】冷房運転サイクル中は、吸収液の温度を下
げるために外部冷却水ポンプにより冷却水が循環され、
内部を循環する吸収液の温度を下げるよう計画されてい
る。この場合は、排ガスと吸収液との熱交換は比較的容
易に行えること、熱交換する箇所は特定されておらず複
数の選択肢があること、吸収液の温度条件により熱回収
量や熱交換器の大きさを自由に選択できること、といっ
た利点がある。しかし、暖房運転サイクル中は、省エネ
ルギーのため冷却水ポンプの運転は行わず、冷却水で吸
収液の温度を下げることはしないのが一般的である。そ
のため、吸収液の温度を下げる対策・工夫が、排ガスの
熱回収を行う事と同時に重要になる。

【００１１】現在までに実用化された方式として、冷却
水を通す吸収器に温水を通して暖房運転を行う方法があ
るが、暖房運転時には吸収器内で加熱された温水を、外
部冷却水配管系統中の切替え弁で外部温水配管へ切替え
る操作が必要になる。またこの切替え弁は一般的に口径
が大きく、数も６個必要になり、価格も高価になる。そ
の他の例として、溶液濃縮ボイラ（再生器、加熱器）で
加熱され濃縮した吸収液から蒸発する冷媒蒸気により温
水を加熱し、そこで凝縮した冷媒ドレンと吸収液を混合
させて温度を下げる方法がある。しかし、この方法では
暖房運転時の温水温度を上げるには、冷媒蒸気の温度を
高くする必要があり、その結果凝縮して吸収液と混合し
ても吸収液温度が下がりにくいという問題がある。

【００１２】高効率吸収冷凍機では、吸収液を低温再生
器、高温再生器、濃縮ボイラと循環させて、吸収液の温
度と濃度を上げていき、省エネルギーを行うサイクルに
なっている。一般的には、この加熱、濃縮を行う回数が
増える程、省エネルギー率が向上するが、同時に吸収液
温度も上昇してしまう問題がある。この時、冷房運転サ
イクルでは冷却水により溶液の冷却を行うが、暖房運転
サイクルでは溶液を冷却するには温水と直接熱交換する
のが有効である。

【００１３】本発明は上記の諸点に鑑みなされたもの
で、本発明の目的は、吸収液と温水とを熱交換して、吸
収液の温度を下げ、その結果、排ガスとの温度差が大き
く取れ、排ガス熱回収が効率よく行え暖房効率を上げる
ことができる吸収冷温水機を提供することにある。この
場合、排ガス熱回収を行う熱交換器（熱回収器）は、冷
房運転時も暖房運転時にも共に効果が上がる位置に共通
して利用できるように設けることが好ましい。

【００１４】また、本発明の目的は、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、高
温再生器、高温熱交換器及び低温熱交換器を経て吸収器
に戻るよう循環させる蒸気式吸収冷凍機において、低温
再生器からの吸収器の一部を濃吸収液ラインにバイパス
させる第一バイパスラインと、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二バイ
パスラインと、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、高温再
生器と溶液濃縮ボイラとの間に介装されて、溶液濃縮ボ
イラにより濃縮された吸収液により高温再生器からの吸
収液を加熱する付加熱交換器と、高温再生器からの濃吸
収液を抽出して溶液濃縮ボイラに供給する溶液供給手段
とを備え、溶液濃縮ボイラから発生した冷媒蒸気が、高
温再生器に加熱源として供給されるよう接続されている
吸収冷凍機と溶液濃縮ボイラとを組み合せてなる高効率
吸収冷凍機（冷温水機）であって、溶液濃縮ボイラから
出る排ガスと高効率吸収冷凍機内を循環する吸収液とを
熱交換させて、冷房運転サイクル、暖房運転サイクル共
に、溶液濃縮ボイラの効率を上げ冷房サイクル、暖房サ
イクルの総合効率を上げるようにした高効率の吸収冷温
水機を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の吸収冷温水機は、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、高温再生
器、高温熱交換器及び低温熱交換器を経て吸収器に循環
させるように構成され、低温再生器を出て高温再生器へ
供給される中間濃縮吸収液の一部を、吸収器へ戻る濃吸
収液配管にバイパスさせるバイパス管を備えるリバース
サイクルの蒸気式吸収冷凍機において、低温熱交換器の
加熱側溶液の入口側から吸収液を取り出して蒸発器の液
溜りに供給するために、低温熱交換器の加熱側入口配管
と蒸発器とを切替え配管を介して接続し、蒸発器の伝熱
管表面に吸収液を散布させるために、蒸発器の底部に冷
媒ポンプ兼吸収液ポンプを接続するとともに、このポン
プに冷媒・吸収液循環配管を介して冷媒・吸収液散布手
段を接続し、蒸発器の伝熱管内を通過する温水と吸収液
とを熱交換させて温水の温度を上昇させるとともに吸収
液の温度を下げ、この吸収液が系内を循環する経路中に
吸収液と排ガスとを熱交換させるための排ガス熱交換器
を設け、吸収液と排ガスとの温度差を利用して熱回収量
を増やし、燃焼装置の効率を上げ、暖房運転時の効率を
上げるように構成されている。

【００１６】また、本発明の吸収冷温水機は、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、高温再生器、高温熱交換器及び低温熱交換器を経て
吸収器に循環させるように構成され、低温再生器を出て
高温再生器へ供給される中間濃縮吸収液の一部を、吸収
器へ戻る濃吸収液配管にバイパスさせるバイパス管を備
えるリバースサイクルの蒸気式吸収冷凍機において、高
温再生器から高温熱交換器へ戻る吸収液配管に、高温再
生器からの吸収液の少なくとも一部を抽出して後述の溶
液濃縮ボイラに供給する溶液供給手段と、溶液供給手段
からの吸収液を加熱濃縮する溶液濃縮ボイラとを直列に
接続し、溶液供給手段と溶液濃縮ボイラとの間に、高温
再生器からの濃吸収液と溶液濃縮ボイラで加熱濃縮され
た吸収液とを熱交換する付加熱交換器を設け、溶液濃縮
ボイラで加熱濃縮された吸収液を付加熱交換器の加熱側
に戻すように、溶液濃縮ボイラと付加熱交換器とが吸収
液配管で接続され、一方、溶液濃縮ボイラにおいて加熱
濃縮された吸収液から蒸発した冷媒蒸気を高温再生器に
加熱源として供給するように、溶液濃縮ボイラと高温再
生器とが冷媒蒸気配管で接続され、高温熱交換器の被加
熱側の吸収液配管にバイパス管を接続し該バイパス管に
設けられた、溶液濃縮ボイラから出る排ガスと熱交換さ
せて熱回収する排ガス熱交換器、高温再生器の入口吸収
液配管と出口吸収液配管との間にバイパス管を接続し該
バイパス管に設けられた、溶液濃縮ボイラから出る排ガ
スと熱交換させて熱回収する排ガス熱交換器、付加熱交
換器の被加熱側の吸収液配管にバイパス管を接続し該バ
イパス管に設けられた、溶液濃縮ボイラから出る排ガス
と熱交換させて熱回収する排ガス熱交換器、低温熱交換
器の被加熱側の吸収液配管にバイパス管を接続し該バイ
パス管に設けられた、溶液濃縮ボイラから出る排ガスと
熱交換させて熱回収する排ガス熱交換器、及び高温再生
器からの凝縮冷媒配管に設けられた、溶液濃縮ボイラか
ら出る排ガスと熱交換させて熱回収する排ガス熱交換器
の少なくともいずれか（単独又は組合せ）を設け、低温
熱交換器の加熱側溶液の入口側から吸収液を取り出して
蒸発器の液溜りに供給するために、低温熱交換器の加熱
側入口配管と蒸発器とを切替え配管を介して接続し、蒸
発器の伝熱管表面に吸収液を散布させるために、蒸発器
の底部に冷媒ポンプ兼吸収液ポンプを接続するととも
に、このポンプに冷媒・吸収液循環配管を介して冷媒・
吸収液散布手段を接続し、蒸発器の伝熱管内を通過する
温水と吸収液とを熱交換させて温水の温度を上昇させる
とともに吸収液の温度を下げ、この吸収液が系内を循環
する経路中に吸収液と排ガスとを熱交換させるための前
記排ガス熱交換器を設け、吸収液と排ガスとの温度差を
利用して熱回収量を増やし、燃焼装置の効率を上げ、暖
房運転時の効率を上げるように構成したことを特徴とし
ている（図１〜図６参照）。

【００１７】

【００１８】これらの吸収冷温水機において、低温熱交
換器の入口加熱側配管と蒸発器とを接続する切替え配管
が、切替え弁を備えた吸収液供給管であるように構成す
ることが好ましい。また、低温熱交換器から吸収器へ吸
収液を供給・散布するための吸収液供給管に切替え弁を
設けた構成とすることが好ましい。また、蒸発器の液溜
りに接続される冷媒ポンプ兼吸収液ポンプと冷媒・吸収
液散布手段とを接続する冷媒・吸収液配管に、切替え弁
を備えた冷媒バイパス管を接続した構成とすることが好
ましい。

【００１９】上記の吸収冷温水機における「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させ
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。これらの吸
収冷温水機において、溶液濃縮ボイラとして、構造が簡
単で、かつ小型で、取扱いの容易な貫流ボイラを用いる
ことが好ましい。

【００２０】本発明の吸収冷温水機は、このように構成
されているので、温水と吸収液とを熱交換させ、その吸
収液と排ガスとを熱交換させて効率を上げることができ
る。また、吸収冷温水機と溶液濃縮ボイラとを一体化し
た高効率吸収冷温水機において、暖房運転時の熱回収を
図ることができるとともに、高効率運転を行うことがで
きる。また、暖房運転時に吸収液の温度を上げ過ぎるこ
となく、その熱を暖房と運転効率改善に結び付けること
ができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明するが、本発明は下記の実施の形態に何ら限定さ
れるものではなく、適宜変更して実施することができる
ものである。図１及び図２は本発明の実施の第１形態に
よる吸収冷温水機で、図１は冷房運転の場合を、図２は
暖房運転の場合を示している。なお、白抜きの弁は開状
態を示し、黒塗りの弁は閉状態を示している。本実施形
態は、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、蒸発器９、冷媒
ポンプ兼吸収液ポンプ１０及びこれらの機器を接続する
吸収液配管、冷媒配管等を構成要素とするリバースサイ
クル式の二重効用吸収冷凍機に対し、溶液濃縮ボイラ
（例えば、貫流ボイラ）４０、溶液供給手段としての吸
収液（濃液）ポンプ１３、付加熱交換器２１、排ガス熱
交換器２６、切替え弁３１を備えた吸収液供給管３２等
を組み合わせて一体化したものである。なお、図１にお
いて、実線に付した矢印は吸収液、冷媒液又は水の流れ
方向を示し、破線に付した矢印は冷媒蒸気、又は冷媒蒸
気と凝縮冷媒（冷媒ドレン）との混合物の流れ方向を示
す。本実施形態では、ポンプ１０は冷媒ポンプ兼吸収液
ポンプとして動作する。

【００２２】１９は第一バイパス管で、低温再生器４か
らの吸収液の一部を高温熱交換器６からの濃吸収液配管
にバイパスさせるためのものである。また、５０は第二
バイパス管で、高温再生器７からの吸収液の一部を付加
熱交換器２１からの戻り濃吸収液配管にバイパスさせる
ためのものである。高温熱交換器６の被加熱側の吸収液
配管にバイパス管５２が接続され、このバイパス管５２
に濃縮ボイラ４０から出る燃焼排ガスが導入される排ガ
ス熱交換器（排ガス熱回収器）２６が設けられている。
すなわち、排ガス熱交換器２６は高温熱交換器６にパラ
レルに設置されて、排ガス熱回収器としての役目を果
す。なお、排ガス熱交換器の設置位置は、上記の位置に
限定されるものではない。また、高温再生器７と濃縮ボ
イラ４０との間に他の濃縮器を設置することも可能であ
る。

【００２３】さらに、低温熱交換器３の加熱側入口配管
３０と蒸発器９の液溜りとが、切替え弁３１を備えた吸
収液供給管３２を介して接続されている。蒸発器９の液
溜りには冷媒ポンプ兼吸収液ポンプ１０が接続され、こ
のポンプ１０に冷媒・吸収液循環配管３３を介して冷媒
・吸収液散布手段３４が接続されている。冷媒・吸収液
循環配管３３には、切替え弁３５を備えた冷媒バイパス
管３６が接続されている。また、低温熱交換器４から吸
収器１へ吸収液を供給・散布するための吸収液供給管４
３に切替え弁４４が設けられている。３９はオリフィ
ス、４１は冷却水ポンプ、４２は冷温水ポンプである。

【００２４】つぎに、上記のように構成された吸収冷温
水機において、吸収液の循環サイクルについて順に説明
する。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、この稀吸収液は、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。

【００２５】この中間濃縮吸収液の大部分は、低温再生
器４から中間吸収液ポンプ５によって高温熱交換器６及
び排ガス熱交換器２６に並列に送給され、この高温熱交
換器６及び排ガス熱交換器２６により加熱された後に高
温再生器７に送給される。この中間濃縮吸収液は、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。低温再生器４からの中間濃縮吸収液の残部
は、吸収器１へ戻る濃吸収液配管にバイパス管１９を経
てバイパス供給される。

【００２６】高温再生器７からの濃吸収液の一部又は全
部は、吸収液ポンプ１３により付加熱交換器２１へ送給
され、ここで、濃縮ボイラ４０からの濃吸収液と熱交換
して加熱された後、濃縮ボイラ４０に供給される。高温
再生器７からの濃吸収液の残部（零の場合もあり得る）
は、第二バイパス管５０を経て付加熱交換器２１からの
加熱側の吸収液配管に合流する。

【００２７】濃縮ボイラ４０において、燃料の燃焼熱に
より加熱濃縮された濃吸収液は、付加熱交換器２１の加
熱側に導入されて高温再生器７からの濃吸収液を加熱し
た後、高温熱交換器６の加熱側に導入される。高温再生
器７からの濃吸収液の残部（零の場合もあり得る）は、
第二バイパス管５０を経て付加熱交換器２１からの加熱
側の吸収液配管に合流する。濃縮ボイラ４０からの冷媒
蒸気は冷媒蒸気配管１８を経て高温再生器７へ導入さ
れ、ここで吸収液を加熱濃縮させた後、冷媒ドレンは低
温再生器４へ導入される。

【００２８】高温再生器７からの冷媒蒸気は冷媒蒸気配
管１６を経て、高温再生器７からの冷媒ドレンとともに
低温再生器４に送られ、ここで吸収液を加熱濃縮させ
る。低温再生器４からの冷媒蒸気は冷媒蒸気配管１５を
経て、低温再生器４からの冷媒ドレンとともに凝縮器８
に導入される。

【００２９】濃縮ボイラ４０からの燃焼排ガスは、高温
熱交換器６と並列に設けられた排ガス熱交換器２６に導
入されて吸収液を加熱して、排ガスの保有熱の熱回収が
行われる。暖房運転の場合は、図２に示すように、吸収
液供給管３２の切替え弁３１を開として、低温熱交換器
３の入口の加熱側吸収液の一部が蒸発器９の液溜りに供
給され、この吸収液と冷媒水との混合液は冷媒ポンプ兼
吸収液ポンプ１０により、冷媒・吸収液循環配管３３の
バイパス管３６を通って冷媒・吸収液散布手段３４から
蒸発器９の伝熱管（温水が流通している）表面に散布さ
れ、吸収液により温水を加熱するとともに、吸収液自体
は冷却される。この場合、バイパス管３６の切替え弁３
５は開となっている。この結果、高温度の温水を取り出
すことができ、かつ、吸収液の温度が低下するので、後
流の排ガス熱交換器２６において、吸収液と排ガスとの
温度差が大きくなり、排ガスの熱回収率を大きくするこ
とができる。なお、低温熱交換器３から吸収器１への吸
収液供給管４３の切替え弁４４は閉、蒸発器９への凝縮
冷媒導入管４５の切替え弁４６は開となっている。ま
た、冷却水ポンプ４１は停止している。

【００３０】冷房運転の場合は、図１に示すように、蒸
発器９への吸収液供給管３２の切替え弁３１を閉、冷媒
・吸収液循環配管３３（この場合は、冷媒循環配管とな
る）のバイパス管３６の切替え弁３５を閉、吸収器１へ
の吸収液供給管４３の切替え弁４４を開、蒸発器９への
凝縮冷媒導入管４５の切替え弁４６を閉とする。同時に
冷却水ポンプ４１を駆動させる。蒸発器９の液溜りには
吸収液は供給されず、蒸発器９の伝熱管（水が流通して
いる）表面に冷媒液が散布されて、蒸発潜熱により水が
冷却されて冷水が取り出される。各切替え弁は自動又は
手動で切り替えられる。また、切替え弁３１、３５、４
４、４６は単独でもよく、同時に取り付けてもよい。

【００３１】図３は本発明の実施の第２形態による吸収
冷温水機で、暖房運転の場合を示している。図１及び図
２に示す実施の第１形態では、高温熱交換器６に並列に
排ガス熱交換器２６を設けているが、本実施形態では、
図３に示すように、高温再生器７の入口吸収液配管６０
と出口吸収液配管６１との間にバイパス管６２を接続
し、このバイパス管６２に排ガス熱交換器２７を設け
て、濃縮ボイラ４０からの燃焼排ガスを導入して吸収液
を加熱し排ガスの保有熱（顕熱）を回収するように構成
されている。他の構成及び作用は実施の第１形態の場合
と同様である。

【００３２】図４は本発明の実施の第３形態による吸収
冷温水機で、暖房運転の場合を示している。図１及び図
２に示す実施の第１形態では、高温熱交換器６に並列に
排ガス熱交換器２６を設けているが、本実施形態では、
図４に示すように、付加熱交換器２１の被加熱側の吸収
液配管にバイパス管６３を接続し、このバイパス管６３
に排ガス熱交換器２８を設けて、すなわち、付加熱交換
器２１に並列に排ガス熱交換器２８を設けて、濃縮ボイ
ラ４０からの燃焼排ガスを導入して吸収液を加熱し排ガ
スの保有熱を回収するように構成されている。他の構成
及び作用は実施の第１形態の場合と同様である。

【００３３】図５は本発明の実施の第４形態による吸収
冷温水機で、暖房運転の場合を示している。図１及び図
２に示す実施の第１形態では、高温熱交換器６に並列に
排ガス熱交換器２６を設けているが、本実施形態では、
図５に示すように、低温熱交換器３の被加熱側の吸収液
配管にバイパス管６４を接続し、このバイパス管６４に
排ガス熱交換器２９を設けて、すなわち、低温熱交換器
３に並列に排ガス熱交換器２９を設けて、濃縮ボイラ４
０からの燃焼排ガスを導入して吸収液を加熱し排ガスの
保有熱を回収するように構成されている。他の構成及び
作用は実施の第１形態の場合と同様である。

【００３４】図６は本発明の実施の第５形態による吸収
冷温水機で、暖房運転の場合を示している。図１及び図
２に示す実施の第１形態では、高温熱交換器６に並列に
排ガス熱交換器２６を設けているが、本実施形態では、
図６に示すように、高温再生器７からの凝縮冷媒配管６
５に排ガス熱交換器６６を設けて、濃縮ボイラ４０から
の燃焼排ガスを導入して凝縮冷媒を加熱し排ガスの保有
熱を回収するように構成されている。他の構成及び作用
は実施の第１形態の場合と同様である。なお、実施の第
１形態〜第５形態における排ガス熱交換器２６、２７、
２８、２９、６６を適宜組み合わせて用いることも可能
である。

【００３５】図７は、他の構成例であって、本発明の実
施の第１〜５形態における排ガス熱交換器を無くして、
コストを下げるようにしたものであり、暖房運転の場合
を示している。他の構成及び作用は実施の第１形態の場
合と同様である。

【００３６】図８及び図９は比較例１としての吸収冷温
水機で、図８は冷房運転の場合を示し、図９は暖房運転
の場合を示している。図８及び図９においては、本発明
の特徴である蒸発器９の液溜りへの低温熱交換器入口側
からの吸収液供給管は設けられていない。図８に示す冷
房運転では、冷却水ポンプ４１を駆動させて、冷却塔か
らの冷却水を切替え弁７０、吸収器１の伝熱管、凝縮器
８の伝熱管、切替え弁７１を順に流過させて冷却塔へ導
く。また、蒸発器９において、液溜りの冷媒水をポンプ
１０ａにより循環させ伝熱管（水が流通している）の表
面に散布させて冷水が得られる。なお、ポンプ１０ａは
冷媒ポンプとしての役目を果す。図８では、冷温水ポン
プ４２を駆動させることにより、水は切替え弁７２、蒸
発器９の伝熱管、切替え弁７３を流れ、冷水として取り
出される。冷却塔へ流れる冷却水配管７４と、冷温水取
出管７５とは切替え弁７６を備えた切替え配管７７で接
続されている。また、冷温水ポンプ出口配管７８と、冷
却水ポンプ出口配管７９とは切替え弁８０を備えた切替
え配管８１で接続されている。図８に示す冷房運転で
は、これらの切替え弁７６、８０は閉となっている。

【００３７】図９に示す暖房運転時は、６個の切替え弁
７０、７１、７２、７３、７６、８０を切り替えて、水
を冷温水ポンプ４２、切替え弁８０、吸収器１の伝熱
管、凝縮器８の伝熱管、切替え弁７６、冷温水取出管７
５に流し、温水を取り出すようにする。なお、冷却水ポ
ンプ４１、冷媒ポンプ１０ａは停止している。このよう
に、図８及び図９に示すような構成では、切替え弁６個
が必要になり、コストアップの原因となり、かつ、作業
性が悪いなどの問題がある。図１〜図７に示す本発明の
実施形態では、このような問題が解決されている。

【００３８】図１０は比較例２としての吸収冷温水機
で、暖房運転の場合を示している。冷媒ポンプ１０ａ、
冷却水ポンプ４１を停止するとともに、蒸発器９への凝
縮冷媒導入管４５の切替え弁４６を開として、冷媒と温
水とを熱交換させ温水を取り出す。図１０に示す構成で
は、吸収液温度が下がりにくいという問題がある。図１
〜図７に示す本発明の実施形態では、このような問題が
解決されている。

【００３９】

【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。（１）暖房運転時に、吸収液温度を上げすぎることな
く、その熱を運転効率改善に利用することができる。（２）暖房運転時に、高温の吸収液と温水とを熱交換
させて吸収液の温度を下げ、その結果、排ガスとの温度
差が大きく取れ、排ガス熱回収が効率よく行え、暖房効
率を上げることができる。（３）二重効用形又は三重効用形の吸収冷温水機と濃
縮ボイラとを一体化した高効率吸収冷温水機に、本発明
を適用することにより、濃縮ボイラからの燃焼排ガスの
保有熱（顕熱）を有効に回収することができ、暖房運転
時の熱回収と高効率運転を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１形態による吸収冷温水機
で、冷房運転の場合を示す概略構成図である。

【図２】本発明の実施の第１形態による吸収冷温水機
で、暖房運転の場合を示す概略構成図である。

【図３】本発明の実施の第２形態による吸収冷温水機
で、暖房運転の場合を示す概略構成図である。

【図４】本発明の実施の第３形態による吸収冷温水機
で、暖房運転の場合を示す概略構成図である。

【図５】本発明の実施の第４形態による吸収冷温水機
で、暖房運転の場合を示す概略構成図である。

【図６】本発明の実施の第５形態による吸収冷温水機
で、暖房運転の場合を示す概略構成図である。

【図７】本発明の実施の第１〜５形態における排ガス熱
交換器を無くしてコストを下げるようにした構成例で、
暖房運転の場合を示す概略構成図である。

【図８】比較例１としての吸収冷温水機で、冷房運転の
場合を示す概略構成図である。

【図９】比較例１としての吸収冷温水機で、暖房運転の
場合を示す概略構成図である。

【図１０】比較例２としての吸収冷温水機で、暖房運転
の場合を示す概略構成図である。

【図１１】従来の吸収冷温水機の一例を示す概略構成図
である。

【符号の説明】

１吸収器２稀液ポンプ３低温熱交換器４低温再生器５中間液ポンプ６高温熱交換器７高温再生器８凝縮器９蒸発器１０冷媒ポンプ兼吸収液ポンプ１０ａ冷媒ポンプ１３吸収液ポンプ（溶液供給手段）１５、１６、１８冷媒蒸気配管１９、５０、５２、６２、６３、６４バイパス管２１付加熱交換器２６、２７、２８、２９、６６排ガス熱交換器（排ガ
ス熱回収器）３０加熱側入口配管３１、３５、４４、４６、７０、７１、７２、７３、７
６、８０切替え弁３２、４３吸収液供給管３３冷媒・吸収液循環配管３４冷媒・吸収液散布手段３６冷媒バイパス管３９オリフィス４０濃縮ボイラ（貫流ボイラ）４１冷却水ポンプ４２冷温水ポンプ４５凝縮冷媒導入管６０入口吸収液配管６１出口吸収液配管６５凝縮冷媒配管７４冷却水配管７５冷温水取出管７７、８１切替え配管７８冷温水ポンプ出口配管７９冷却水ポンプ出口配管

───────────────────────────────────────────────────── 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滋賀工場内 (56)参考文献特開平７−174432（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−159570（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−116066（ＪＰ，Ａ) 特開平11−182966（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−73052（ＪＰ，Ａ) 特表平９−503285（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25B 15/00 102

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【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、高温再生器、高温熱交換器
及び低温熱交換器を経て吸収器に循環させるように構成
され、低温再生器を出て高温再生器へ供給される中間濃
縮吸収液の一部を、吸収器へ戻る濃吸収液配管にバイパ
スさせるバイパス管を備え、高温再生器から高温熱交換器へ戻る吸収液配管に、高温
再生器からの吸収液の少なくとも一部を抽出して後述の
溶液濃縮ボイラに供給する溶液供給手段と、溶液供給手
段からの吸収液を加熱濃縮する溶液濃縮ボイラとを直列
に接続し、溶液供給手段と溶液濃縮ボイラとの間に、高
温再生器からの濃吸収液と溶液濃縮ボイラで加熱濃縮さ
れた吸収液とを熱交換する付加熱交換器を設け、溶液濃縮ボイラで加熱濃縮された吸収液を付加熱交換器
の加熱側に戻すように、溶液濃縮ボイラと付加熱交換器
とが吸収液配管で接続され、一方、溶液濃縮ボイラにお
いて加熱濃縮された吸収液から蒸発した冷媒蒸気を高温
再生器に加熱源として供給するように、溶液濃縮ボイラ
と高温再生器とが冷媒蒸気配管で接続されるようにした
リバースサイクルの蒸気式吸収冷凍機において、高温熱交換器の被加熱側の吸収液配管にバイパス管を接
続し該バイパス管に設けられた、溶液濃縮ボイラから出
る排ガスと熱交換させて熱回収する排ガス熱交換器を高
温熱交換器と並列に設け、低温熱交換器の加熱側溶液の入口側から吸収液を取り出
して蒸発器の液溜りに供給するために、低温熱交換器の
加熱側入口配管と蒸発器とを切替え配管を介して接続
し、蒸発器の伝熱管表面に吸収液を散布させるために、
蒸発器の底部に冷媒ポンプ兼吸収液ポンプを接続すると
ともに、このポンプに冷媒・吸収液循環配管を介して冷
媒・吸収液散布手段を接続し、蒸発器の伝熱管内を通過
する温水と吸収液とを熱交換させて温水の温度を上昇さ
せるとともに吸収液の温度を下げ、この吸収液が系内を
循環する経路中に吸収液と排ガスとを熱交換させるため
の前記排ガス熱交換器を設け、吸収液と排ガスとの温度
差を利用して熱回収量を増やし、燃焼装置の効率を上
げ、暖房運転時の効率を上げるように構成したことを特
徴とする吸収冷温水機。
【請求項２】低温熱交換器の入口加熱側配管と蒸発器
とを接続する切替え配管が、切替え弁を備えた吸収液供
給管である請求項１記載の吸収冷温水機。
【請求項３】低温熱交換器から吸収器へ吸収液を供給
・散布するための吸収液供給管に切替え弁を設けた請求
項１又は２記載の吸収冷温水機。
【請求項４】蒸発器の液溜りに接続される冷媒ポンプ
兼吸収液ポンプと冷媒・吸収液散布手段とを接続する冷
媒・吸収液配管に、切替え弁を備えた冷媒バイパス管を
接続した請求項１、２又は３記載の吸収冷温水機。
【請求項５】溶液濃縮ボイラが貫流ボイラである請求
項１〜４のいずれかに記載の吸収冷温水機。