JPH0745991B2 - 吸収冷凍装置 - Google Patents

吸収冷凍装置

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JPH0745991B2
JPH0745991B2 JP61275870A JP27587086A JPH0745991B2 JP H0745991 B2 JPH0745991 B2 JP H0745991B2 JP 61275870 A JP61275870 A JP 61275870A JP 27587086 A JP27587086 A JP 27587086A JP H0745991 B2 JPH0745991 B2 JP H0745991B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は熱機関や化学プラントの精留塔などの排熱を利
用して運転する吸収冷凍装置の起動時の改善に関するも
のである。
(ロ)従来の技術 一般にこのような吸収冷凍装置の従来技術としては実開
昭57−5677号公報に記載されているようなものがあっ
た。この公報に記載されているものは、発生器とエンジ
ンのジャケットとを温水回路で接続すると共に、この温
水回路には発生器をバイパスする流量制御弁を設けたも
のであった。このような装置では、起動時に流量制御弁
を調節して、発生器に流入する温水の流量を減らすもの
であった。これによって吸収冷凍装置が起動する時にエ
ンジンのジャケットに戻る温水の温度が過度に低下する
のを防止し、このエンジンのオーバークールを防止する
ものであった。
(ハ)発明が解決しようとする問題点 上記のような従来のものにおいては、一定時間内に発生
器に流入する温水の量すなわち、発生器へ与えられる熱
量を少なくするため、発生器内を循環する吸収液の温度
上昇と濃縮とがなかなか進行せず、この種の吸収冷凍装
置の起動から通常運転へ移行するまでの時間が約3時間
位と長くなってしまう問題点があった。
またバーナーなどの熱源を別個に追加した場合、特にエ
ンジンなどの熱源機器から排出される熱量が吸収冷凍装
置の通常運転を行なうに充分な時は、このバーナーが装
置の起動時にしか利用されず、極めて効率が悪いうえ
に、設置スペース面からも効率の悪いものであった。
斯かる問題点に鑑み、本発明は起動から通常運転へ移行
するまでの時間を短縮すると共に、熱源機器へ戻る熱媒
の温度が過度に低下するのを防止する吸収冷凍装置を提
供するものである。
(ニ)問題点を解決するための手段 本発明は、熱機関や化学プラントの精留塔などの熱源機
器からの排熱を吸収冷凍装置の吸収液の加熱に利用でき
るような構造の発生器を有する吸収冷凍サイクルを備
え、かつ凝縮器及び吸収器の冷却熱交換器が冷却水循環
路を介してクーリングタワー等の放熱器に接続されてい
る吸収冷凍装置において、冷却水循環路に設けられ吸収
器から凝縮器に冷却水を流通させる液循環装置及び冷却
水の流通方向を凝縮器から吸収器の方向に切替える液逆
流装置と、吸収冷凍装置の運転開始時から液循環装置あ
るいは液逆転装置に信号を出力し、冷却水の流通方向を
吸収器から凝縮器の方向にし、吸収冷凍サイクル中の発
生器の温度、圧力、発生器からの熱源流体の温度あるい
は蒸発器の冷媒液面等の物理量が設定値に達したときに
液循環装置あるいは液逆流装置に信号を出力し、冷却水
の流通方向を吸収器から凝縮器の方向に切替えさせる切
替制御部とを有しているものである。
(ホ)作用 本発明は吸収冷凍装置の起動時に発生器の温度、圧力、
発生器からの熱源流体の温度あるいは蒸発器の冷媒液面
等が設定値に達するまで、冷却水の流れを凝縮器から吸
収器の方向へ切替えて、吸収器に凝縮器で一度温められ
て温度が上昇した冷却水が流入し、吸収器での冷媒吸収
能力を小さくして吸収液濃度を濃くし、発生器の温度、
圧力、熱源流体の温度あるいは蒸発器の冷媒液面等の物
理量が設定値に達し、吸収冷凍装置が通常運転時の状態
とほぼ等しい状態になってからは冷却水の流れを吸収器
から凝縮器の方向に切替えて吸収器での冷媒吸収能力を
大きくして発生器へ送られる吸収液の濃度を薄くするよ
うにしたものである。
(ヘ)実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第1
図は吸収冷凍装置の概略構成図であり、この図におい
て、1は発生器Gおよび凝縮器Cより成る発生凝縮器、
2は蒸発器Eおよび吸収器Aより成る蒸発吸収器、Hは
溶液熱交換器、PRは冷媒液用のポンプ、PAは吸収液用の
ポンプで、これらは冷媒液の流下する管3、冷媒液の還
流する管4,5、吸収液の送られる管6,7,8および吸収液の
流れる管9,10により接続されて冷媒〔水〕と吸収液〔臭
化リチウム水溶液〕の循環路を構成している。
12,14は夫々凝縮器C,吸収器Aに内蔵した冷却熱交換
器、11は発生器Gに内蔵した熱交換器、13は蒸発器Eに
内蔵した熱交換器である。15,16は熱交換器13と接続し
た冷水の流れる管である。
Jはエンジンや発電プラントなどの熱源機器〔図示せ
ず〕を冷却するために用いられているジャケットで、こ
のジャケットと熱交換器11とは熱媒管17,18,19で結ばれ
て発生器Gの熱源流体である熱源用温水(熱媒)の循環
路が構成されている。また、PHは熱媒管17,19の間に備
えた温水循環用のポンプである。
20,21,22,23,24は冷却熱交換器12,14に流れる冷却水の
冷却水循環路を形成する冷却水管であり、クーリングタ
ワー等の放熱器26、ポンプなどの液循環装置27、冷却水
の流通方向を切換える四方切換弁などの液逆流装置28等
をこれらの冷却水管で接続している。液逆流装置28が図
の実線に示す状態にある時は、放熱器26で冷却された冷
却水が液循環装置27から吐出されて液逆流装置28、吸収
器A内の冷却熱交換器14、凝縮器C内の冷却熱交換器1
2、再び液逆流装置28、放熱器26の順に循環するもので
ある。また液逆流装置28が図の点線に示す状態にある時
は、放熱器26で冷却された冷却水が液循環装置27から吐
出されて、液逆流装置28、凝縮器C内の冷却熱交換器1
2、吸収器A内の冷却熱交換器14、再び液逆流装置28、
放熱器26の順に循環するものである。
尚、冷媒液用ポンプPRは冷媒液溜め29の中の冷媒液が所
定量以上の時に運転するものである。また吸収液用のポ
ンプPA、温水(熱媒)循環用のポンプPH、液循環装置27
は吸収冷凍装置の起動と共に運転を開始するものであ
る。
30は液逆流装置27を図に示す実線の状態又は点線の状態
に切替える切替制御部であり、温度検出器31で検出する
発生器G内の吸収液の温度に基づいて切替え動作を行な
う。尚、切替制御部30の動作は発生器G内の吸収液の温
度にのみ基づいて行なう必要はなく、吸収冷凍サイクル
中でその起動から定常運転へ移行する時に変化する温
度,圧力又は流量などの物理量に基づいて行なえばよ
い。例えば温度検出器32を熱媒管18に設け、発生器Gの
熱交換器11で冷却された温水(熱媒)温度や、液面検出
器33で検出する蒸発器E内の冷媒液溜め29の液面の高さ
などに基づいて行なえばよい。
以上のように構成された吸収冷凍装置の特性を示す冷凍
サイクルの説明図を第2図に示す。実線a→b→c→d
は液逆流装置28が第1図に示す実線の状態にある時の特
性であり、このような特性となるように夫々の構成要素
を設計している。また点線d→e→f→gは蒸発器Eか
らの冷水温度、放熱器26で冷却された冷却水の温度、ジ
ャケットJから吐出される熱媒管19内の温水(熱媒)温
度などの条件を同一とし、かつ液逆流装置28を第1図に
示す点線の状態に切換えた時の特性である。
すなわち、冷却水の流れる方向を吸収器A→凝縮器Cの
順番にした時と、凝縮器C→吸収器A(逆流方向)の順
番にした時では特性の違いがあり、冷却水を逆方向に流
す場合、発生器G内の吸収液温度が同一ならば凝縮器C
内の圧力がP1→P2に減る一方で、発生器G内の吸収液の
濃度も高くなる。従って、吸収液の濃度が高くなる分冷
却水を介して外気に放熱される熱量を少なくすることが
でき、この外気へ放熱する熱量が減ることによって吸収
冷凍サイクル内の熱量の蓄積が速くなる。換言すれば、
吸収冷凍装置の起動を早くすることができるものであ
る。
また、吸収冷凍装置の吸収冷凍サイクルの状態、すなわ
ち発生器Gにおける吸収液の温度等が通常運転のときの
状態とほぼ等しくなった後にも冷却水の流れる方向を凝
縮器C→吸収器A(逆流方向)の順番としたままで運転
を続けた場合、すなわち発生器Gにおける吸収液の濃度
が高いまま運転を続けると吸収液の結晶が発生したり吸
収液の温度が高くなり発生器G内での温水(熱媒)の熱
交換効率が低下するなど問題点が生じる。この問題を解
決するために本発明の実施例では吸収冷凍装置が通常運
転のときの状態とほぼ等しくなったことを例えば発生器
G内の吸収液の温度変化に基づいて切替制御部30で判断
して、冷却水の流れる方向を吸収器A→凝縮器Cの方向
に切替えるものである。尚、一例として吸収液の温度が
約70℃以上となった時に通常運転を判断するように設定
している。
以上のように本発明の吸収冷凍装置は、この装置が起動
中の時は冷却水を凝縮器Cから吸収器Aの方向に流し、
冷却水を介して外気に放熱される熱量を少なくしてこの
装置の起動時間を短縮している。また、この装置が通常
運転に至ると、冷却水を吸収器Aから凝縮器Cの方向に
流して、予め設計した通常運転を行なうものである。
尚、上記実施例では冷却水の流通方向を切替えるために
四方切換弁などの液逆流装置を用いたが、これに限るも
のではなく逆転可能なポンプを用いて液循環装置及び液
逆流装置を同時に形成し、冷却水の吐出方向を逆転させ
るようにしてもよい。この時放熱器としては冷却水を流
す方向が限定されないものを用いればよい。
(ト)発明の効果 本発明は熱機関や化学プラントの精留熱などの熱源機器
からの熱媒を用いる発生器を有する吸収冷凍サイクルを
備え、かつ凝縮器及び吸収器の冷却熱交換器が冷却水循
環路を介してクーリングタワー等の放熱器に接続されて
いる吸収冷凍機において、冷却水循環路に設けられ吸収
器から凝縮器に冷却水を流通させる液循環装置及び冷却
水の流通方向を凝縮器から吸収器の方向に切替える液逆
流装置と、吸収冷凍装置の運転開始時から液循環装置あ
るいは液逆流装置に信号を出力し、冷却水の流通方向を
吸収器から凝縮器の方向にし、吸収冷凍サイクル中の発
生器の温度、圧力、発生器からの熱源流体の温度あるい
は蒸発器の冷媒液面等の物理量が設定値に達したときに
液循環装置あるいは液逆流装置に信号を出力し、冷却水
の流通方向を吸収器から凝縮器の方向に切替えさせる切
替制御部とを有しているので、この吸収冷凍装置の起動
時には、切替制御部が動作して液循環装置あるいは液逆
流装置へ信号を出力し、冷却水の流れを凝縮器から吸収
器の方向に切替えて、発生器内の吸収液の濃度を高くし
冷却水を介して外気へ放出される熱損失を抑制できる。
従ってこの装置の起動時間を冷却水を吸収器から凝縮器
の方向へ流して行なった時の起動時間より短くできるも
のである。
すなわち、吸収冷凍装置の起動時に生じがちな熱源機器
の過冷却状態を起動時間の短縮化に合わせて短くするこ
とができるものである。
さらに、吸収冷凍装置が起動後、通常運転時の状態とほ
ぼ等しい状態になり、吸収冷凍サイクル中の物理量が設
定値に達したときには、切替制御部が動作して冷却水の
流れが凝縮器から吸収器への方向に切替わるため、吸収
液の結晶の発生や発生器内で熱源流体の熱交換率の低下
を回避でき、上記のように起動時間を短縮しつつ吸収冷
凍装置の安全性の向上も図り、かつ、運転効率を向上す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を用いた吸収冷凍装置の概略構
成説明図、第2図は第1図に示した吸収冷凍装置の吸収
冷凍サイクルの説明用の温度,圧力線図である。 A……吸収器、C……凝縮器、E……蒸発器、G……発
生器、J……熱源機器、11……熱交換器、12,14……冷
却熱交換器、17,18,19……熱媒管、26……放熱器、27…
…液循環装置、28……液逆流装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】発生器、凝縮器、蒸発器及び吸収器等を配
    管接続して形成された吸収冷凍サイクルを有し、かつ、
    前記発生器は熱機関や化学プラントの精留塔などの熱源
    機関と熱媒管を介して接続され、熱源機関からの熱源流
    体の熱を吸収液の加熱源とする一方、前記吸収冷凍サイ
    クルの凝縮器及び吸収器の冷却熱交換器が冷却水循環路
    を介してクーリングタワー等の放熱器に接続されている
    吸収冷凍装置において、冷却水循環路に設けられ吸収器
    から凝縮器に冷却水を流通させる液循環装置及び冷却水
    の流通方向を凝縮器から吸収器の方向に切替える液逆流
    装置と、吸収冷凍装置の運転開始時から液循環装置ある
    いは液逆転装置に信号を出力し、冷却水の流通方向を吸
    収器から凝縮器の方向にし、吸収冷凍サイクル中の発生
    器の温度、圧力、発生器からの熱源流体の温度あるいは
    蒸発器の冷媒液面等の物理量が設定値に達したときに液
    循環装置あるいは液逆流装置に信号を出力し、冷却水の
    流通方向を吸収器から凝縮器の方向に切替えさせる切替
    制御部とを有していることを特徴とする吸収冷凍装置。
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JPH02251063A (ja) * 1989-03-25 1990-10-08 Tokyo Gas Co Ltd 吸収式ヒートポンプ冷暖房装置
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS59125364A (ja) * 1983-01-07 1984-07-19 三洋電機株式会社 吸収冷凍機
JPS59189263A (ja) * 1983-04-13 1984-10-26 株式会社荏原製作所 吸収冷凍機
JPH0621737B2 (ja) * 1985-02-27 1994-03-23 三洋電機株式会社 吸収冷凍機

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