JPH06180157A

JPH06180157A - 吸収冷凍機

Info

Publication number: JPH06180157A
Application number: JP32904092A
Authority: JP
Inventors: Ritsu Honma; 立本間; Noriyuki Nishiyama; 教之西山
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 1992-12-09
Filing date: 1992-12-09
Publication date: 1994-06-28

Abstract

(57)【要約】【目的】晶析の恐れがなく、従来よりも低い温度の排
熱の有効利用が可能であり、吸収溶液が均一に混合され
る様な吸収冷凍機の提供。【構成】温水焚再生器（２３）と低温再生器（２４）
とを分離し、吸収器（１）と温水焚再生器（２３）とが
連通しており、温水焚再生器（２３）の出口配管（Ｌ２
１）は２方向に分岐し、分岐した配管の一方（Ｌ２２）
は低温再生器（２４）に連通し、他方（Ｌ２３）は高温
再生器（５）に連通している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複数種類の熱源により駆
動される一重二重効用吸収冷凍機に関し、特に、吸収溶
液の経路が分岐して別個の再生器により加熱される形式
の吸収冷凍機に関する。

【０００２】

【従来の技術】その様な吸収冷凍機の従来例が図４で示
されている。

【０００３】従来の吸収冷凍機において、吸収器１を出
た吸収溶液は配管Ｌ１を流れる。この配管Ｌ１は、熱交
換器２において配管Ｌ２、Ｌ３に分岐している。分岐し
た一方の配管Ｌ２は、一体に構成されている温水焚再生
器３及び低温再生器４に連通しており、該配管Ｌ２によ
り再生器３、４に供給された吸収溶液は加熱された後、
配管Ｌ５を介して再生器（３、４）から排出される。な
お、符号１３は温水焚再生器３の熱源として作用する熱
交換器を示しており、この熱交換器１３内には温水が流
れている。

【０００４】これに対して、他方の配管Ｌ３は高温再生
器５に連通しており、配管Ｌ３を介して供給された吸収
溶液は加熱され、一部は冷媒（気相）として配管Ｌ６を
介して低温再生器４側へ供給され、残りは配管Ｌ７を介
して高温再生器５から排出される。なお図４の従来技術
では、高温再生器５はガス加熱方式である。

【０００５】配管Ｌ６を通過する気相の冷媒は、低温再
生器４の熱交換器３３において吸収溶液を加熱し、液相
に変化したのち凝縮器６に送られる。一方再生器（３、
４）で発生した気相の冷媒は通路３４を介して凝縮器６
に送られ、熱交換器７において冷却水と熱交換を行い、
液相の冷媒にかわる。この液相の冷媒は、配管Ｌ８、Ｌ
９を介して蒸発器９に供給され、配管Ｌ９から熱交換器
１０に流下され、熱交換器１０内の冷水から気化熱を奪
って再び気相の冷媒となる。そして、気化熱を奪われる
事により冷却された冷水は、図示しない冷房負荷に供給
される。なお、気化されなかった液相冷媒は、ポンプ１
１及び配管Ｌ１０を介して、再び配管Ｌ９に供給されて
流下される。

【０００６】配管Ｌ５を介して再生器３、４から排出さ
れた吸収溶液と、配管Ｌ７を介して高温再生器５から排
出された吸収溶液とは、再び合流して配管Ｌ１１を流れ
て吸収器１に戻される。一方、蒸発器９と吸収器１とは
通路１２を介して連通しているので、蒸発器９で気化し
た冷媒は吸収器１に流入する。ここで、吸収器１内部で
は配管Ｌ１１から熱交換器１４に吸収溶液が流下され、
気化した冷媒は吸収溶液により吸収される。ここで熱交
換器１４内の冷却水により吸収熱は除去される。そし
て、気化した冷媒を吸収した吸収溶液は配管Ｌ１内を流
れ、上述のサイクルを繰り返すのである。

【０００７】なお、上述のサイクルにおける吸収溶液の
流れのみを示したのが、図５である。そして、このサイ
クルをデューリング線図で表現したのが図６である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特に図６から
明らかなように、図４で示す従来技術においては低温再
生器４の出口付近で晶析ラインに近接するので、配管内
で晶析する恐れがある。また、高温再生器を出た吸収溶
液の液温及び濃度と、低温再生器を出た吸収溶液の液温
及び濃度との差が大きいため、合流しても両者が均一に
混合されないという問題も存在する。

【０００９】更に、近年の省エネルギの傾向から、より
低温の排熱を有効利用したいという要請が強いが、図４
−図６の吸収冷凍機で利用できる低温排熱の範囲は、こ
の要請に十分に応えているとは言い難い。

【００１０】本発明はこの様な従来技術の問題に鑑みて
提案されたもので、晶析の恐れがなく、従来よりも低い
温度の排熱の有効利用が可能であり、しかも吸収溶液が
良好に混合される様な一重二重効用吸収冷凍機の提供を
目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の吸収冷凍機は、
吸収溶液の循環経路が分岐して、各分岐経路内を流れる
吸収溶液は温度の異なる別個の再生器で加熱され、温度
が異なる複数種類の熱源により駆動される一重二重効用
の吸収冷凍機において、温水焚再生器と低温再生器とを
分離し、吸収器と温水焚再生器とが連通しており、温水
焚再生器の出口配管は２方向に分岐し、分岐した配管の
一方は低温再生器に連通し、他方は高温再生器に連通し
ている。

【００１２】本発明の実施に際して、吸収冷凍機の冷媒
或いは吸収剤として利用できるものであれば、特に限定
条件は存在しない。

【００１３】上述の「温度の異なる別個の再生器」なる
文言は、高温再生器、温水焚再生器、低温再生器を包括
的に意味している。ここで、高温再生器は排熱である蒸
気と熱交換するタイプのものであっても良いし、所謂
「ガス焚き」タイプであっても良い。

【００１４】また、温水焚再生器を出た吸収溶液と高温
再生器を出た吸収溶液との間で熱交換を行う高温熱交換
器を介装し、且つ、吸収器を出た吸収溶液と合流した吸
収溶液との間で熱交換を行う低温熱交換器を介装するの
が好ましい。

【００１５】

【作用】上記した構成を具備する本発明の吸収冷凍機に
よれば、温水焚再生器と低温再生器とを分離し、吸収器
と温水焚再生器とを連通し、温水焚再生器の出口配管を
２方向に分岐し、分岐した配管の一方を低温再生器に、
他方を高温再生器にそれぞれ連通したので、冷媒を吸収
した吸収溶液は先ず温水焚再生器に供給され、そこを出
た後に分岐して高温再生器と低温再生器にそれぞれ送ら
れて、加熱される。従って、高温再生器或いは低温再生
器に送られる吸収溶液は、何れも温水焚再生器で加熱さ
れたものである。

【００１６】その様な構成とした結果、高温再生器から
出た吸収溶液の濃度と、低温再生器を出た吸収溶液濃度
との間の濃度差が小さくなる。そのため、両者が合流し
た際には均一な混合が達成され易くなる。

【００１７】また、吸収溶液濃度が従来よりも低い状態
で運転されるため、晶析の問題が発生し難い。すなわ
ち、本発明の吸収冷凍機の運転サイクルを示すデューリ
ング線図は図３で示すようなものとなり、従来技術の運
転サイクル（図６）の様に一部分のみが晶析ラインに近
接する事がない。

【００１８】さらに、本発明のサイクルを示すデューリ
ング線図（図３）は、図４の従来技術のサイクルを示す
デューリング線図（図６）の低温再生器出口付近で見ら
れる様な行程、すなわち吸収溶液の濃度が濃い方の側へ
一度突出して元に戻る様な行程、が存在しない。すなわ
ち、その分だけ本発明の吸収冷凍機は効率が良い。

【００１９】これに加えて、本発明では温水焚再生器と
低温再生器とが分離されているので、温水焚再生器に供
給される熱源である温水の温度が低くても、低温再生器
における加熱に悪影響を与える事がない。すなわち、低
温排熱であっても温水焚再生器の熱源として有効利用が
為されるのである。

【００２０】

【実施例】以下、図１−図３を参照して本発明の実施例
について説明する。この実施例においては、冷媒として
は水（Ｈ2 Ｏ）、吸収剤として臭化リチウム（ＬｉＢ
ｒ）が用いられている。なお、図４−図６で示すのと同
一の部材には同一の符号を付してある。

【００２１】図１において、全体を符号２０で示す本発
明の吸収冷凍機において、吸収器１を出た吸収溶液は配
管Ｌ１内を流れ、低温熱交換器２２を介して温水焚再生
器２３に送られる。そして、熱交換器１３内を流れる温
水により加熱された吸収溶液は温水焚再生器２３を出
て、配管Ｌ２１を流れる。配管Ｌ２１は低温再生器２４
に連通する配管Ｌ２２と、高温再生器５に連通する配管
Ｌ２３に分岐している。一方、温水焚再生器２３で発生
した気相冷媒は通路３２を介して凝縮器６に送られ、熱
交換器７内を流れる冷却水と熱交換し、液相に変化す
る。

【００２２】配管Ｌ２３内を流れる吸収溶液は、高温熱
交換器２５により予熱されてから高温再生器５内に流入
し、熱交換器２６で高温熱源である蒸気と熱交換をする
事により加熱される。吸収溶液が熱交換器２６で加熱さ
れると、冷媒すなわち水が気相冷媒すなわち水蒸気とな
って分離し、水蒸気は配管Ｌ２４内を流れて低温再生器
２４に供給され、内部の吸収溶液を加熱し、液相に変化
したのち凝縮器６に流入する。水蒸気が分離した後の吸
収溶液は配管Ｌ２５により再生器５から出され、高温熱
交換器２５において配管Ｌ２３内の吸収溶液を予熱す
る。

【００２３】一方、配管Ｌ２２内を流れる吸収溶液は低
温再生器２４に供給され、配管Ｌ２４内を流れる水蒸気
により加熱される。ここで発生した気相冷媒は通路３１
を介して凝縮器６に流入し熱交換器７内を流れる冷却水
と熱交換して液相に変化する。加熱された吸収溶液は、
配管Ｌ２６により低温再生器２４から出され、合流点Ｐ
において配管Ｌ２５内を流れる高温再生器５からの吸収
溶液と合流する。合流した吸収溶液は、配管Ｌ１１、低
温熱交換器２２を介して、再び吸収器１に戻って流下さ
れ、水蒸気（気相冷媒）を吸収する。

【００２４】配管Ｌ２４を流れる冷媒は熱交換器３０に
おいて吸収溶液を加熱することにより気相から液相に変
化し、その後凝縮器６に流入する。そして、配管Ｌ８、
Ｌ９を介して蒸発器９内に流下され、熱交換器１０内を
流れる冷水から気化熱を奪って、これを冷却する。冷却
された冷水は図示しない冷房負荷に供給され、一方、気
化熱を奪った水は気化して水蒸気となり、通路１２を介
して吸収器１に流入して、流下される吸収溶液により吸
収される。

【００２５】図１に関して上述したサイクルにおける吸
収溶液のサイクルを示した図２から特に明かな様に、高
温再生器５に供給される吸収溶液も、低温再生器２４に
供給される吸収溶液も、共に温水焚再生器２３により加
熱されている。その結果、配管Ｌ２５内を流れる高温再
生器５からの吸収溶液の濃度と、配管Ｌ２６内を流れる
低温再生器２４からの吸収溶液の濃度とは、その濃度差
が小さくなる。これにより、合流地点Ｐよりも下流側
（吸収器１側）の配管Ｌ１１内で均一な混合が達成され
る。

【００２６】また、吸収溶液濃度が従来よりも低い状態
で運転されるため、特に配管Ｌ２６において晶析の問題
が発生し難い。図１の吸収冷凍機２０の運転サイクルを
示すデューリング線図が図３で示されているが、吸収溶
液の濃度が濃い方の側（図３、６では右側）では、一部
分のみが突出してはいない。換言すれば、図３のデュー
リング線図では、晶析ラインに近接する部分は存在せ
ず、晶析の可能性が極めて少なくなっている。

【００２７】そして、本発明のサイクルを示すデューリ
ング線図（図３）には、従来技術のサイクルを示すデュ
ーリング線図（図６）の低温再生器出口付近で見られる
様な行程、すなわち吸収溶液が濃い方の側へ一度突出し
て元に戻る様な行程、が存在しない。従って、その分だ
け効率が良くなり、省エネルギの要請に応える事が出来
る。

【００２８】さらに、温水焚再生器２３と低温再生器２
４とは配管Ｌ２１、Ｌ２２により分離されているので、
熱交換器１３内を流れる温水の温度が比較的低くても低
温再生器２４における作動に悪影響を与える事はない。
そのため、温水焚再生器２３の駆動熱源として、従来よ
りも低い温度の温水、或いは従来よりも低質（低温）の
排熱を利用する事が出来る。その結果、従来は廃棄され
ていた低湿排熱の有効利用が可能となる。

【００２９】図３、図６を参照して、低温排熱を利用で
きる理由を説明する。図３、図６は横軸が温度となって
いる。ここで各再生器では右端の温度が加熱温度に相当
する。すなわち、分岐する前の全溶液流量を加熱する図
３の方が加熱温度が低くてもサイクルが成立することと
なる。

【００３０】なお、図示の実施例はあくまでも例示であ
り、本発明の技術的範囲を限定するものではない事を付
記する。

【００３１】

【発明の効果】本発明の作用効果を以下に列挙する。

【００３２】（１）従来よりも低い温度の温水、或い
は従来よりも低質（低温）の排熱を利用する事が出来る
ので、従来は廃棄されていた低質排熱が有効利用出来
る。

【００３３】（２）高温再生器からの吸収溶液と低温
再生器からの吸収溶液とが均一に混合される。

【００３４】（３）吸収溶液濃度が従来よりも低い状
態で運転されるため、晶析が生じ難い。

【００３５】（４）吸収冷凍機としての効率が良く、
省エネルギの要請に応える事が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例を示すブロック図。

【図２】図１の実施例で示すサイクルにおける吸収溶液
の循環を示すブロック図。

【図３】図１の実施例のサイクルを示すデューリング線
図。

【図４】従来技術を示すブロック図。

【図５】図５の従来技術で示すサイクルにおける吸収溶
液の循環を示すブロック図。

【図６】図５の従来技術のサイクルを示すデューリング
線図。

【符号の説明】

１・・・吸収器Ｌ１−Ｌ１１、Ｌ２１−Ｌ２６・・・配管２、７、１０、１３、１４、２２、２５、２６・・・熱
交換器３、２３・・・温水焚再生器４、２４・・・低温再生器５・・・高温再生器６・・・凝縮器８・・・液相の冷媒９・・・蒸発器１１・・・ポンプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸収溶液の循環経路が分岐して、各分岐
経路内を流れる吸収溶液は温度の異なる別個の再生器で
加熱され、温度が異なる複数種類の熱源により駆動され
る一重二重効用の吸収冷凍機において、温水焚再生器と
低温再生器とを分離し、吸収器と温水焚再生器とが連通
しており、温水焚再生器の出口配管は２方向に分岐し、
分岐した配管の一方は低温再生器に連通し、他方は高温
再生器に連通している事を特徴とする吸収冷凍機。