JP4437253B2 - Absorption refrigerator - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸収式冷凍機に係り、特に、排熱源からの排ガスの熱で吸収液を加熱する再生器を備えた吸収式冷凍機に関する。
【0002】
【従来の技術】
排熱源からの排ガスの熱で吸収液を加熱する再生器を備えた吸収式冷凍機、つまり排ガス焚の吸収式冷凍機は、熱を発生する様々な機器や装置類からの排ガスの熱で吸収液を加熱して駆動するものである。このような排ガス焚の吸収式冷凍機では、熱源機が駆動している状態、つまり排ガスが発生している状態で運転が停止している場合に、排ガスが再生器に流入しないようにするため、ダンパなどの排ガスの通流方向の切換手段によって排ガスの通流経路を切り換え、吸収式冷凍機を経由せずに排ガスを排出するための排出流路に排ガスを流すようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ダンパなどの排ガスの通流方向の切換手段では、排ガスの通流方向を排出流路側に切り換えた場合でも、吸収式冷凍機への排ガスの通流を完全に遮断できない場合がある。このように、排ガスのダンパからの漏洩によって停止している吸収式冷凍機の再生器に排ガスが通流すると、再生器内の吸収液が加熱されるため、吸収液が濃縮されて濃度が高くなることにより、吸収液の晶析などが生じ、吸収式冷凍機の駆動に支障を来す場合がある。
【0004】
本発明の課題は、吸収式冷凍機停止時の吸収液の濃縮を抑制することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の吸収式冷凍機は、排熱源からの排ガスによって吸収液を加熱する再生器と、凝縮器と、蒸発器と、吸収器と、吸収器から再生器へ吸収液を供給する流路に設けられたポンプと、再生器内の吸収液の温度を検出する温度センサと、再生器からの吸収液が通流する流路に設けられた放熱器とを備え、運転を停止しているとき、温度センサで検出した再生器内の吸収液の温度が設定した温度以上になると、ポンプを駆動すると共に、放熱器の冷却ファンを駆動する構成とすることにより上記課題を解決する。
【0006】
また、本発明の吸収式冷凍機は、排熱源からの排ガスによって吸収液を加熱する第1の再生器及びこの第1の再生器の下方に配設されてこの第1の再生器からの吸収液をバーナで加熱する第2の再生器の少なくとも2つの再生器と、凝縮器と、蒸発器と、吸収器と、この吸収器から第1の再生器へ吸収液を供給する流路に設けられたポンプと、第1の再生器内の吸収液の温度を検出する温度センサと、第1の再生器から第2の再生器へ吸収液を導く流路に放熱器とを備え、運転を停止しているとき、温度センサで検出した第1の再生器内の吸収液の温度が設定した温度以上になると、ポンプを駆動すると共に、放熱器の冷却ファンを駆動する構成とすることにより上記課題を解決する。
【0007】
このような構成とすることにより、吸収式冷凍機が停止しているときに、排ガスが再生器を通流して再生器内の吸収液の温度が設定された温度になると、ポンプの駆動により、吸収液が再生器と吸収器との間で循環すると共に、再生器から吸収器方向に流れる吸収液が、放熱器の冷却ファンの駆動によって冷却される。したがって、ダンパなどの排ガスの通流方向の切換手段で漏洩した排ガスが再生器を通流しても吸収液の温度が上昇し難いため、吸収式冷凍機停止時の吸収液の濃縮を抑制できる。
【0008】
さらに、放熱器は、第1の再生器から第2の再生器へ吸収液を導く流路の、第2の再生器内の吸収液の液面よりも低い位置に設けられている構成とすれば、液相状態の吸収液を冷却でき、吸収液の冷却効率を向上できるので好ましい。
【0009】
また、吸収器に冷却水を供給する冷却水供給手段を備え、蒸発器が二次冷熱媒を冷却する冷却運転中に運転を停止しているとき、温度センサで検出した再生器内の吸収液の温度が設定した温度以上になると、冷却水供給手段により吸収器に冷却水を供給すると共に、ポンプを駆動し、蒸発器が二次冷熱媒を加熱する加熱運転中に運転を停止しているとき、温度センサで検出した再生器内の吸収液の温度が設定した温度以上になると、ポンプを駆動すると共に、放熱器の冷却ファンを駆動する構成とする。
【0010】
このような構成とすれば、蒸発器が二次冷熱媒を冷却する冷却運転中に運転を停止しているとき、例えば空気調和機に用いている場合の冷房運転中に冷房負荷の減少により吸収式冷凍機の運転を停止しているときには、冷却水で吸収液を冷却し、蒸発器が二次冷熱媒を加熱する加熱運転中に運転を停止しているとき、例えば空気調和機に用いている場合の暖房運転中に暖房負荷の減少などにより吸収式冷凍機の運転を停止しているときには、放熱器によって吸収液を冷却することで吸収式冷凍機停止時の吸収液の濃縮を抑制できる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用してなる吸収式冷凍機の一実施形態について図1乃至図3を参照して説明する。図1は、本発明を適用してなる吸収式冷凍機の概略構成と冷却運転時の動作を示すブロック図である。図2は、排熱源と吸収式冷凍機との間に配管された排ガス管路及び排出管路の構成の一例を示すブロック図である。図3は、本発明を適用してなる吸収式冷凍機の加熱運転時の動作を示すブロック図である。
【0012】
本実施形態の吸収式冷凍機1は、図1に示すように、第1高温再生器2、第2高温再生器3、低温再生器5、凝縮器7、蒸発器9、そして吸収器11などで構成されている。第1高温再生器2は、加熱室13と出口室15とを有している。加熱室13は、熱交換器17を内部に備えている。熱交換器17は、熱を発生する機器や装置などからの排ガスが通流する排ガス管路19に連結されており、排ガスと吸収器11から供給される吸収液つまり稀溶液との間で熱交換を行う。加熱室13の気相部、つまり熱交換器17の上方の空間には、吸収器11内の稀溶液を第1高温再生器2の加熱室に導く稀溶液管路23の端部が開口している。
【0013】
第1高温再生器2の加熱室13と出口室15とは、箱状の第1高温再生器2の内部を越流堰25によって仕切ることで形成されている。越流堰25は、第1高温再生器2の内側底面から上方に向けて延在させた壁状に形成されており、加熱室13と出口室15とを仕切っている。また、越流堰25の上縁と第1高温再生器2の内側上面との間の空間により、加熱室13と出口室15とが連通している。越流堰25の上縁は、熱交換器17が十分に稀溶液中に浸漬される高さとなっている。加熱室13には、越流堰25により加熱室13内に所定の液位以上に保たれた稀溶液の温度を検出するための温度センサ26が設けられている。出口室15内には、第2高温再生器3の上部に連結され、第2高温再生器3で発生した冷媒蒸気が通流する第1蒸気管路31が出口室15の底部から上方に向けて挿通された状態で設置されている。出口室15内に位置する第1蒸気管路31の端部の開口は、越流堰25の上縁よりも高い位置で開口している。
【0014】
加熱室13内の出口室15に連なる側と反対側の上面と側面との角部には、気液分離器27が設けられている。気液分離器27は、第2高温再生器3で発生し、第1蒸気管路31と出口室15とを順次介して加熱室13に流入した冷媒蒸気と、第1高温再生器2の加熱室13で発生した冷媒蒸気の気液分離を行う。気液分離器27には、液体が分離された冷媒蒸気が通流する第2蒸気管路33の一端が連結されている。また、出口室15の底部には、出口室15に溜まった吸収液つまり中間濃溶液を第2高温再生器3へ導く第1中間濃溶液管路35の一端が連結されている。第1中間濃溶液管路35の他端は、第2高温再生器13の底部に連結されている。
【0015】
第2高温再生器3は、バーナ37が内部に設けられた加熱室39と、第1高温再生器2と同様に越流堰41で加熱室39と仕切られた出口室43とを有している。ただし、第2高温再生器3の加熱室39と出口室43とは、加熱室39の側方から出口室43が張り出した形状に形成されている。出口室43の底部には、出口室43に溜まった中間濃溶液を低温再生器5に導く第2中間濃溶液管路45の一端が連結されている。第2中間濃溶液管路45は、低温再生器5内に挿通された状態になっており、第2中間濃溶液管路45の他端は、低温再生器5内で開口している。なお、ポンプなどの送液手段を用いずに第1高温再生器2の中間濃溶液を第2高温再生器3に送るため、第1高温再生器2は、第1高温再生器2の底面が第2高温再生器3の中間濃溶液の液面よりも高い位置になるように設置する。本実施形態では、第1高温再生器2は、第2高温再生器3の上方に設置されている。
【0016】
低温再生器5内には、気液分離器27に一端が連結されている第2蒸気管路33が配設されている。第2蒸気管路33の低温再生器5内に配設された部分は、第2蒸気管路33内を通流する冷媒蒸気の熱により、第2中間濃溶液管路45から低温再生器5内に導かれた中間濃溶液を加熱する熱交換器47となっている。第2蒸気管路33の他端は、凝縮器7内で開口している。低温再生器5と凝縮器7とは、低温再生器5で発生した冷媒蒸気が通流可能に連通している。
【0017】
凝縮器7内には、熱交換器49が設けられている。凝縮器7の熱交換器49には、冷却水が通流する冷却水管路51が連結されている。冷却水管路51は、図示していない冷却塔に連結されており、また、冷却水を循環させるため、図示していない循環用ポンプを備えている。凝縮器7の底部には、熱交換器49を通流する冷却水で冷やされて凝縮して凝縮器7内に溜まった冷媒液を蒸発器9に導く冷媒液管路53の一端が連結されている。冷媒液管路53の他端は、蒸発器9内に設けられた熱交換器55に冷媒液を滴下または流下させて散布する散布部57に連結されている。蒸発器9内に設けられた熱交換器55は、蒸発器9で冷却または加熱された2次冷熱媒、例えば冷水または温水を利用する機器や装置、例えば空気調和機における室内機などとの間で冷水または温水を循環させるための冷温水管路59に連結されている。また、蒸発器9は、蒸発器9で発生した蒸気が通流できるように吸収器11と連通している。
【0018】
吸収器11は、熱交換器61が設けられている。吸収器11の熱交換器61には、冷却水が通流する冷却水管路51が連結されている。なお、冷却水管路51は、吸収器11の熱交換器61と凝縮器7の熱交換器49との間にも配管されているため、吸収器11の熱交換器61と凝縮器7の熱交換器49とは、冷却水管路51に直列に設けられており、冷却水は、図示していない冷却塔から吸収器11の熱交換器61、そして凝縮器7の熱交換器49へと順次通流する。吸収器11の熱交換器61の上方には、低温再生器5で生成された濃溶液を熱交換器61に滴下または流下させて散布する散布部63が設けられている。
【0019】
吸収器11の散布部63には、一端が低温再生器5の底部に連結されて低温再生器5で生成された濃溶液が通流する濃溶液管路65の他端が連結されている。また、吸収器11の底部には、吸収器11で熱交換器61を通流する冷却水で冷却されながら蒸発器9で発生した冷媒蒸気を濃溶液が吸収することで生成されて溜まった稀溶液が通流する稀溶液管路23が連結されている。稀溶液管路23の吸収器11からの出口部分には、ポンプ67が設けられており、稀溶液は、稀溶液管路23を介して第1高温再生器2の加熱室13内に供給される。
【0020】
稀溶液管路23のポンプ63よりも稀溶液の流れに対して下流側の部分には、低温再生器5からの濃溶液管路65内を通流する濃溶液と、稀溶液管路23内を通流する稀溶液との間で熱交換を行うための熱交換器69が設けられている。さらに、稀溶液管路23の熱交換器69よりも下流側の部分には、中間濃溶液管路45内を通流する第2高温再生器3からの中間濃溶液と、稀溶液管路23内を通流する稀溶液との間で熱交換を行うための熱交換器71が設けられている。また、中間濃溶液管路45の熱交換器71よりも中間濃溶液の流れに対して下流側の部分には、第2高温再生器3から低温再生器5へ流れる中間濃溶液の流量を調整するための流量調整弁73が設けられている。
【0021】
気液分離器27には、第2蒸気管路33とは別に、冷媒蒸気を蒸発器9内の熱交換器55の上方に導く、第3蒸気管路75の一端が連結されている。第3蒸気管路75の他端は、蒸発器9内に挿通された状態となっており、蒸発器9内の熱交換器55の上方で開口している。第3蒸気管路75には、第3蒸気管路75への冷媒蒸気の通流及び遮断を行うための第1暖房切換弁77が設けられている。さらに、第2中間濃溶液管路45の流量調整弁73よりも中間濃溶液の流れに対して下流側の部分と蒸発器9の底部とを連通させ、低温再生器5を通らずに中間濃溶液を直接吸収器11及び吸収器11と一体的に形成された蒸発器9の底部に導くバイパス管路79が設けられている。バイパス管路79には、吸収器11及び蒸発器9の底部への中間濃溶液の通流及び遮断を行うための第2暖房切換弁81が設けられている。
【0022】
また、第1中間濃溶液管路35の第2高温再生器3の越流堰41の上縁よりも下に位置する部分には、放熱器83が設けられている。放熱器83は、放熱部85と冷却ファン87などで構成されている。放熱部85は、例えば、第1中間濃溶液管路35に連通し中間濃溶液が通流する管状の流路とこの管状の流路の外面に設けられたコルゲートフィンやプレートフィンなどで構成されている。
【0023】
本実施形態の吸収式冷凍機1は、図2に示すように、排熱源89からの排ガスを排ガス管路19によって第1高温再生器2の熱交換器17に導くものである。排ガス管路19は、排熱源89からの排ガスを吸収式冷凍機1の第1高温再生器2の熱交換器17に導く導入側排ガス管路19aと、吸収式冷凍機1の第1高温再生器2の熱交換器17から流出した排ガスを排出するための導出側排ガス管路19bとからなる。一方、排熱源89の図示していない排ガスの排出口には、排気管路91の一端が連結されており、排気管路91の他端から、排ガスが排出される。排気管路91には、2箇所に排ガスの流路切換手段としてダンパ93、95が設けられている。ダンパ93は、排気管路91のダンパ95よりも排ガスの流れに対して上流側に設けられている。上流側の配設されたダンパ93には導入側排ガス管路19aが、下流側のダンパ95には導出側排ガス管路19bが連結されている。吸収式冷凍機1を駆動する場合には、排ガスが導入側排ガス管路19aと導出側排ガス管路19bに流れるようにダンパ93、95を切り換え、排熱源89が排ガスを発生しているが吸収式冷凍機1を停止する場合には、排ガスが排気管路91に流れるようにダンパ93、95を切り換える。
【0024】
このような構成の吸収式冷凍機の動作と本発明の特徴部について説明する。なお、図において、稀溶液、中間濃溶液、そして濃溶液といった溶液の流れは実線の矢印で示し、冷媒蒸気の流れは破線の矢印で示している。
【0025】
まず、吸収式冷凍機1によって、例えば水を冷却して冷温水管路59に通流させる場合の動作について説明する。このとき、第3蒸気管路75の第1暖房切換弁77及びバイパス管路79の第2暖房切換弁81は閉されており、また、図示していない冷却塔及び循環用ポンプが駆動されている。ダンパ93、95が切り換えられ、排ガスが熱媒管路19を通流しているとき、図1に示すように、稀溶液管路23から供給され第1高温再生器2の加熱室13内に溜まった稀溶液は、加熱室13内の熱交換器17中を通流する排ガスの熱により加熱される。これにより、稀溶液中に吸収されている冷媒が蒸発して冷媒蒸気が生成されると共に、稀溶液は、中間濃溶液となる。このとき、第3蒸気管路75の第1暖房切換弁77は閉じているため、加熱室13内の気相部の冷媒蒸気は、中間濃溶液が気液分離器27で分離された後、第2蒸気管路33を凝縮器7方向に流れる。また、冷媒蒸気は、第2蒸気管路33の低温再生器5内に配管された部分で低温再生器5内の中間濃溶液を加熱する。これにより、冷媒蒸気は凝縮して冷媒液となり凝縮器7内に流入する。なお、稀溶液は、例えば臭化リチウムと水からなる溶液であり、この場合、水が冷媒となる。
【0026】
一方、第1高温再生器2の加熱室13で生成された中間濃溶液は、越流堰25の上縁を越えて出口室15に流入する。出口室15に流入した中間濃溶液は、第1中間濃溶液管路35を介して第2高温再生器3に流入する。第2高温再生器3のバーナ37は、第1高温再生器2で不足した熱量を補うように中間濃溶液の加熱を行う。第2高温再生器3のバーナ37による中間濃溶液の加熱によって第2高温再生器3内で発生した冷媒蒸気は、第1蒸気管路31を介して第1高温再生器2の出口室15内の気相部に流入する。第2高温再生器3から第1高温再生器2の出口室15内の気相部に流入した冷媒蒸気は、第1高温再生器2の加熱室13内の気相部に流入し第1高温再生器2の加熱室13で発生した冷媒蒸気と共に、気液分離器27で液体と分離されて第2蒸気管路33を通流し、第2蒸気管路33の低温再生器5内に配管された部分で凝縮し、冷媒液となり凝縮器7内に流入する。
【0027】
第2高温再生器3で加熱された中間濃溶液は、バイパス管路79の第2暖房切換弁81が閉じているため、第2中間濃溶液管路45を介して低温再生器5内に流入する。低温再生器5内に流入した中間濃溶液は、第2蒸気管路33を通流する第1高温再生器からの冷媒蒸気と第2高温再生器からの冷媒蒸気の熱で加熱され、さらに冷媒蒸気を発生して濃溶液となる。低温再生器5で発生した冷媒蒸気は、凝縮器7内に流入して凝縮する。なお、第2中間濃溶液管路45を介して低温再生器5内に流入する中間濃溶液の流量は、第2中間濃溶液管路45の流量調整弁73の開度で調整される。
【0028】
低温再生器5で発生した冷媒蒸気が凝縮器7内で凝縮した冷媒液と、第2蒸気管路33から凝縮器7内に流入した冷媒液とは、冷媒液管路53を介して蒸発器9内の散布部57から熱交換器55へ散布される。蒸発器9内の熱交換器55へ散布された冷媒液は、熱交換器55内を通流する水の熱を奪って蒸発し、熱交換器55内を通流する水を冷却する。このとき、蒸発器9で生成された冷媒蒸気は、濃溶液管路65を介して吸収器11内の散布部63から散布された濃溶液に吸収され稀溶液となる。このとき、濃溶液への冷媒蒸気の吸収によって発生する熱は、吸収器11内の熱交換器61を通流する冷却水によって冷却される。吸収器11で生成された稀溶液は、稀溶液管路23を介して第1高温再生器2の加熱室13に供給される。
【0029】
ここで、排熱源89が駆動している状態で、例えば空気調和機として用いている場合に冷房負荷が減少するなどの理由によって吸収式冷凍機1が停止すると、ダンパ93、95が、吸収式冷凍機1を経由せずに、排気管路91から排ガスを排出するように切り換わり、この後、希釈運転を行う。希釈運転とは、一般に、第1高温再生器2及び第2高温再生器3で加熱を行わない状態でポンプ67を駆動し続け、生成される濃溶液の濃度を低下させるものである。希釈運転終了後、第1高温再生器2の加熱室13内に溜まった稀溶液の温度を検出する温度センサ26により、稀溶液の温度の検出を開始する。
【0030】
このとき、ダンパ93からの排ガスの漏洩により、排ガス管路19aに排ガスが侵入し、これによって第1高温再生器2の加熱室13内に溜まった稀溶液が加熱され、稀溶液が予め設定された温度以上になると、第2高温再生器3で加熱を行わない状態でポンプ67を駆動すると共に、図示していない冷却水の循環用ポンプを駆動させ、冷却水を図示していない冷却塔から吸収器11の熱交換器61、そして凝縮器7の熱交換器49へと順次通流させて循環させる。これにより、稀溶液つまり吸収液を冷却して吸収液の濃縮を抑制する。
【0031】
次に、吸収式冷凍機1によって、例えば水を加熱して冷温水管路59に通流させる場合の動作について説明する。このとき、第3蒸気管路75の第1暖房切換弁77及びバイパス管路79の第2暖房切換弁81は開されており、また、図示していない冷却塔及び循環用ポンプは停止している。ダンパ93、95が切り換えられ、排ガスが熱媒管路19を通流しているとき、図3に示すように、稀溶液管路23から供給され第1高温再生器2の加熱室13内に溜まった稀溶液は、加熱室13内の熱交換器17中を通流する排ガスの熱により加熱される。これにより、稀溶液中に吸収されている冷媒が蒸発して冷媒蒸気が生成されると共に、稀溶液は、中間濃溶液となる。このとき、第3蒸気管路75の第1暖房切換弁77が開いているため、加熱室13内の気相部の冷媒蒸気は、中間濃溶液が気液分離器27で分離された後、第3蒸気管路75を蒸発器9方向に流れ、蒸発器9内に流入する。
【0032】
一方、第1高温再生器2の加熱室13で生成された中間濃溶液は、越流堰25の上縁を越えて出口室15に流入する。出口室15に流入した中間濃溶液は、第1中間濃溶液管路35を介して第2高温再生器3に流入する。第2高温再生器3のバーナ37は、第1高温再生器2で不足した熱量を補うように中間濃溶液の加熱を行う。第2高温再生器3のバーナ37による中間濃溶液の加熱によって第2高温再生器3内で発生した冷媒蒸気は、第1蒸気管路31を介して第1高温再生器2の出口室15内の気相部に流入する。第2高温再生器3から第1高温再生器2の出口室15内の気相部に流入した冷媒蒸気は、第1高温再生器2の加熱室13内の気相部に流入し第1高温再生器2の加熱室13で発生した冷媒蒸気と共に、気液分離器27で中間濃溶液と分離されて第3蒸気管路75を通流し、蒸発器9内に流入する。
【0033】
蒸発器9に流入した冷媒蒸気の熱で蒸発器9の熱交換器55内を通流する水を加熱する。第2高温再生器3から中間濃溶液管路45とバイパス管路79を介して蒸発器9と吸収器11の底部に流入した中間濃溶液は、熱交換器55内を通流する水を加熱することで凝縮した冷媒液と混ざり、稀溶液となって蒸発器9で生成された冷媒蒸気は、濃溶液管路65を介して吸収器11内の散布部63から散布された濃溶液に吸収され稀溶液となり、この稀溶液は、稀溶液管路23を介して第1高温再生器2の加熱室13に供給される。
【0034】
ここで、排熱源89が駆動している状態で、例えば空気調和機として用いている場合に暖房負荷が減少するなどの理由によって吸収式冷凍機1が停止すると、ダンパ93、95が、吸収式冷凍機1を経由せずに、排気管路91から排ガスを排出するように切り換わる。この後、第1高温再生器2の加熱室13内に溜まった稀溶液の温度を検出する温度センサ26により、稀溶液の温度の検出を開始する。このとき、ダンパ93からの排ガスの漏洩により、排ガス管路19aに排ガスが侵入し、これによって第1高温再生器2の加熱室13内に溜まった稀溶液が加熱され、稀溶液が予め設定された温度以上になると、第2高温再生器3で加熱を行わない状態でポンプ67を駆動させ、吸収液を第1高温再生器2、第2高温再生器3、そして蒸発器9と吸収器11の底部との間で循環させると共に、第1高温再生器2と第2高温再生器3との間の第2中間濃溶液管路35に設けられた放熱器83の冷却ファン87を駆動する。これにより、稀溶液つまり吸収液を冷却して吸収液の濃縮を抑制する。
【0035】
このように、本実施形態の吸収式冷凍機1では、ダンパ93からの排ガスの漏洩により、排ガス管路19aに排ガスが侵入し、これによって第1高温再生器2の加熱室13内に溜まった稀溶液が加熱され、稀溶液が予め設定された温度以上になると、ポンプ67を駆動すると共に、図示していない冷却水の循環用ポンプを駆動させ、冷却水を図示していない冷却塔から吸収器11の熱交換器61、そして凝縮器7の熱交換器49へと順次通流させて循環させるか、または、ポンプ67を駆動させ、吸収液を第1高温再生器2、第2高温再生器3、そして蒸発器9と吸収器11の底部との間で循環させると共に、第2中間濃溶液管路35に設けられた放熱器83の冷却ファン87を駆動することにより、吸収液の温度が上昇を抑えることができるため、吸収式冷凍機停止時の吸収液の濃縮を抑制できる。
【0036】
さらに、本実施形態の吸収式冷凍機1では、放熱器83は、第2中間濃溶液管路35の第2高温再生器3の越流堰41の上縁よりも低い部分、つまり第2高温再生器3の加熱室39内の液面よりも下の部分に設けられている。第2中間濃溶液管路35の加熱室39内の液面よりも下の部分には、第1高温再生器2から第2高温再生器3への吸収液の流量に関係なく吸収液が満たされた状態になっているため、放熱器83は、確実に液相状態の吸収液を冷却することができ、吸収液の冷却効率を向上できる。
【0037】
ところで、実開昭57−30680号公報や特開平11−182974号公報には、複数のダンパとファンやエゼクタを組合せ、排熱源が駆動しているときに吸収式冷凍機が停止した場合に、吸収式冷凍機に排ガスが流れないようにすることが提案されている。しかし、これらに提案された吸収式冷凍機では、ダンパなどの数が多くなりコストが増大する。これに対し、本実施形態の吸収式冷凍機1では、実開昭57−30680号公報や特開平11−182974号公報に提案の吸収式冷凍機に比べダンパなどの数を低減できるため、コストを低減できる。
【0038】
また、本実施形態では、吸収式冷凍機1が2次冷熱媒を冷却する場合には、ポンプ67を駆動すると共に、図示していない冷却水の循環用ポンプを駆動させて、冷却水で吸収液を冷却して吸収式冷凍機停止時の吸収液の濃縮を抑制している。しかし、吸収式冷凍機1が2次冷熱媒を冷却する場合にも、希釈運転終了後、吸収式冷凍機1が2次冷熱媒を加熱する場合と同様に、第2高温再生器3のバーナ37と図示していない冷却水の循環用ポンプが停止している状態で、ポンプ67を駆動させると共に、第2中間濃溶液管路35に設けられた放熱器83の冷却ファン87を駆動させることで吸収式冷凍機停止時の吸収液の濃縮を抑制することもできる。
【0039】
また、本実施形態では、蒸発器9により冷水管路59を通流する水を冷却または加熱する構成を例示しているが、水以外の様々な2次冷熱媒を冷却または加熱することもできる。
【0040】
また、本発明は、本実施形態の構成の吸収式冷凍機に限らず、様々な排熱源からの排ガスの熱で吸収液を加熱する再生器を備えた様々な構成の吸収式冷凍機に適用できる。例えば、本実施形態では、第2高温再生器3や低温再生器5を有する構成を示したが、本発明は、バーナを備えた高温再生器や低温再生器を有していない吸収式冷凍機にも適用できる。なお、排熱源としては、例えばエンジン、燃料電池、種々の工業設備や装置、地熱、温泉などが利用できる。
【0041】
【発明の効果】
本発明によれば、吸収式冷凍機停止時の吸収液の濃縮を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用してなる吸収式冷凍機の一実施形態の概略構成と冷却運転時の動作を示すブロック図である。
【図2】排熱源と吸収式冷凍機との間に配管された排ガス管路及び排出管路の構成の一例を示すブロック図である。
【図3】本発明を適用してなる吸収式冷凍機の一実施形態の概略構成と加熱運転時の動作を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 吸収式冷凍機
2 第1高温再生器
7 凝縮器
9 蒸発器
11 吸収器
23 稀溶液管路
26 温度センサ
35 第1中間濃溶液管路
67 ポンプ
83 放熱器
87 冷却ファン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an absorption refrigerator, and more particularly, to an absorption refrigerator including a regenerator that heats an absorbing liquid with heat of exhaust gas from an exhaust heat source.
[0002]
[Prior art]
Absorption chillers equipped with a regenerator that heats the absorption liquid with the heat of the exhaust gas from the exhaust heat source, that is, the absorption chiller for the exhaust gas soot absorbs the heat of the exhaust gas from various equipment and devices that generate heat. The liquid is heated and driven. In such an exhaust-gas-absorption type refrigerator, in order to prevent the exhaust gas from flowing into the regenerator when the operation is stopped in a state where the heat source device is driven, that is, the exhaust gas is generated. The exhaust gas flow path is switched by a switching means for the exhaust gas flow direction, such as a damper, and the exhaust gas is caused to flow through a discharge passage for discharging the exhaust gas without going through the absorption refrigerator.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the exhaust gas flow direction switching means such as a damper may not completely block the flow of the exhaust gas to the absorption chiller even when the flow direction of the exhaust gas is switched to the discharge flow path side. In this way, when the exhaust gas flows through the regenerator of the absorption refrigeration machine stopped due to leakage from the exhaust gas damper, the absorption liquid in the regenerator is heated, so the absorption liquid is concentrated and the concentration is high. As a result, crystallization of the absorbing solution occurs, which may hinder the driving of the absorption refrigerator.
[0004]
The subject of this invention is suppressing the concentration of the absorption liquid at the time of an absorption refrigerating machine stop.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The absorption refrigerator according to the present invention includes a regenerator that heats an absorbing liquid by exhaust gas from an exhaust heat source, a condenser, an evaporator, an absorber, and a flow path that supplies the absorbing liquid from the absorber to the regenerator. When the pump is provided, a temperature sensor for detecting the temperature of the absorbing liquid in the regenerator, and a radiator provided in a flow path through which the absorbing liquid from the regenerator flows, and the operation is stopped When the temperature of the absorbing liquid in the regenerator detected by the temperature sensor is equal to or higher than the set temperature, the above problem is solved by driving the pump and the cooling fan of the radiator.
[0006]
The absorption refrigerator according to the present invention includes a first regenerator that heats the absorbing liquid with exhaust gas from an exhaust heat source, and an absorption from the first regenerator that is disposed below the first regenerator. Provided in at least two regenerators of a second regenerator for heating the liquid with a burner, a condenser, an evaporator, an absorber, and a flow path for supplying the absorbing liquid from the absorber to the first regenerator Provided with a pump, a temperature sensor for detecting the temperature of the absorbent in the first regenerator, and a radiator in a flow path for leading the absorbent from the first regenerator to the second regenerator. When the temperature of the absorbing liquid in the first regenerator detected by the temperature sensor becomes equal to or higher than the set temperature when the temperature sensor is stopped, the pump is driven and the cooling fan of the radiator is driven. Solve the problem.
[0007]
By adopting such a configuration, when the absorption chiller is stopped, when the exhaust gas flows through the regenerator and the temperature of the absorbing liquid in the regenerator reaches the set temperature, by driving the pump, The absorbing liquid circulates between the regenerator and the absorber, and the absorbing liquid flowing from the regenerator toward the absorber is cooled by driving a cooling fan of the radiator. Therefore, even if the exhaust gas leaked by the switching means of the exhaust gas flow direction such as a damper flows through the regenerator, the temperature of the absorption liquid does not easily rise, and therefore the concentration of the absorption liquid when the absorption refrigerator is stopped can be suppressed.
[0008]
Further, the radiator is configured to be provided at a position lower than the liquid level of the absorbing liquid in the second regenerator in the flow path for guiding the absorbing liquid from the first regenerator to the second regenerator. In this case, the liquid absorption liquid can be cooled, and the cooling efficiency of the liquid absorption can be improved.
[0009]
In addition, a cooling water supply means for supplying cooling water to the absorber is provided, and the absorption liquid in the regenerator detected by the temperature sensor when the operation is stopped during the cooling operation for cooling the secondary cooling medium. When the temperature of the liquid becomes higher than the set temperature, the cooling water is supplied to the absorber by the cooling water supply means and the pump is driven, and the operation is stopped during the heating operation in which the evaporator heats the secondary cooling medium. When the temperature of the absorbing liquid in the regenerator detected by the temperature sensor becomes equal to or higher than the set temperature, the pump is driven and the cooling fan of the radiator is driven.
[0010]
With such a configuration, when the operation is stopped during the cooling operation in which the evaporator cools the secondary cooling medium, for example, when the evaporator is used in an air conditioner, it is absorbed by a decrease in the cooling load during the cooling operation. When the operation of the refrigerating machine is stopped, the absorption liquid is cooled with cooling water, and the operation is stopped during the heating operation in which the evaporator heats the secondary cooling medium. When the operation of the absorption chiller is stopped during heating operation due to a decrease in heating load, etc., the absorption liquid can be prevented from concentrating when the absorption chiller is stopped by cooling the absorption liquid with a radiator. .
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an absorption refrigerator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an absorption chiller to which the present invention is applied and an operation during a cooling operation. FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the exhaust gas pipe and the exhaust pipe piped between the exhaust heat source and the absorption refrigerator. FIG. 3 is a block diagram showing the operation during the heating operation of the absorption chiller to which the present invention is applied.
[0012]
As shown in FIG. 1, the absorption refrigerator 1 of the present embodiment includes a first high-
[0013]
The
[0014]
A gas-
[0015]
The second high-
[0016]
In the low-
[0017]
A
[0018]
The absorber 11 is provided with a
[0019]
One end of the absorber 11 is connected to the bottom of the
[0020]
In the portion of the diluted
[0021]
In addition to the
[0022]
Further, a
[0023]
As shown in FIG. 2, the absorption refrigerator 1 of the present embodiment guides exhaust gas from the
[0024]
The operation of the absorption refrigerator having such a configuration and the features of the present invention will be described. In the figure, the flow of solutions such as dilute solution, intermediate concentrated solution, and concentrated solution are indicated by solid arrows, and the flow of refrigerant vapor is indicated by broken arrows.
[0025]
First, the operation when the absorption refrigerator 1 cools water, for example, and flows it through the cold /
[0026]
On the other hand, the intermediate concentrated solution generated in the
[0027]
The intermediate concentrated solution heated by the second
[0028]
The refrigerant liquid obtained by condensing the refrigerant vapor generated in the low-
[0029]
Here, when the absorption refrigeration machine 1 is stopped when the
[0030]
At this time, due to the leakage of the exhaust gas from the
[0031]
Next, the operation in the case where, for example, water is heated and passed through the cold /
[0032]
On the other hand, the intermediate concentrated solution generated in the
[0033]
The water flowing through the
[0034]
Here, when the absorption refrigeration machine 1 is stopped for the reason that, for example, the heating load is reduced when the
[0035]
As described above, in the absorption refrigerator 1 of the present embodiment, the exhaust gas enters the exhaust
[0036]
Furthermore, in the absorption refrigerator 1 of the present embodiment, the
[0037]
Incidentally, in Japanese Utility Model Laid-Open No. 57-30680 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-182974, when a plurality of dampers and a fan or an ejector are combined, and the absorption chiller is stopped when the exhaust heat source is driven, It has been proposed to prevent exhaust gas from flowing through the absorption chiller. However, in the absorption chillers proposed for these, the number of dampers increases and the cost increases. On the other hand, in the absorption refrigerator 1 of the present embodiment, the number of dampers and the like can be reduced as compared with the absorption refrigerators proposed in Japanese Utility Model Laid-Open Nos. 57-30680 and 11-182974. Can be reduced.
[0038]
In the present embodiment, when the absorption refrigerator 1 cools the secondary cooling medium, the
[0039]
Moreover, although the structure which cools or heats the water which flows through the
[0040]
Further, the present invention is not limited to the absorption chiller having the configuration of the present embodiment, and is applied to an absorption chiller having various configurations including a regenerator that heats the absorbing liquid with heat of exhaust gas from various exhaust heat sources. it can. For example, in the present embodiment, a configuration having the second high-
[0041]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to suppress the concentration of the absorption liquid when the absorption refrigerator is stopped.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of an absorption refrigerator to which the present invention is applied and an operation during a cooling operation.
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of exhaust gas pipes and exhaust pipes piped between an exhaust heat source and an absorption refrigerator.
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of an absorption refrigerator to which the present invention is applied and an operation during a heating operation.
[Explanation of symbols]
1 Absorption refrigerator
2 1st high temperature regenerator
7 Condenser
9 Evaporator
11 Absorber
23 Rare solution line
26 Temperature sensor
35 1st middle concentrated solution line
67 Pump
83 Heatsink
87 Cooling fan
Claims (4)
前記蒸発器が二次冷熱媒を加熱する加熱運転中に運転を停止しているとき、前記温度センサで検出した前記再生器内の吸収液の温度が設定した温度以上になると、前記ポンプを駆動すると共に前記放熱器の冷却ファンを駆動してなることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の吸収式冷凍機。Provided with cooling water supply means for supplying cooling water to the absorber, and when the evaporator is stopped during the cooling operation for cooling the secondary cooling medium, in the regenerator detected by the temperature sensor When the temperature of the absorbing liquid is equal to or higher than a set temperature, the cooling water supply means supplies cooling water to the absorber and drives the pump,
When the operation is stopped during the heating operation in which the evaporator heats the secondary cooling medium, the pump is driven when the temperature of the absorbing liquid in the regenerator detected by the temperature sensor is equal to or higher than a set temperature. The absorption refrigeration machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the cooling fan of the radiator is driven.
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