JPH08136080A - 多サイクル吸収冷凍機 - Google Patents

多サイクル吸収冷凍機

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Publication number
JPH08136080A
JPH08136080A JP6272477A JP27247794A JPH08136080A JP H08136080 A JPH08136080 A JP H08136080A JP 6272477 A JP6272477 A JP 6272477A JP 27247794 A JP27247794 A JP 27247794A JP H08136080 A JPH08136080 A JP H08136080A
Authority
JP
Japan
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regenerator
heat exchanger
cycle
temperature
low temperature
Prior art date
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Pending
Application number
JP6272477A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsushige Nishino
光重 西野
Satoshi Nishimaki
智 西巻
Masahiro Oka
雅博 岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Gas Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Gas Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Gas Co Ltd filed Critical Tokyo Gas Co Ltd
Priority to JP6272477A priority Critical patent/JPH08136080A/ja
Publication of JPH08136080A publication Critical patent/JPH08136080A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62Absorption based systems

Landscapes

  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱源温度、種類に応じて従来の複数のサイク
ルから最適なものを選択する。 【構成】 凝縮器(14)、蒸発器(12)、吸収器
(14)、低温再生器(18)、低温熱交換器(2
0)、高温再生器(24)及び高温熱交換器(22)を
備えた吸収冷凍機において、第2の吸収器(32)及び
第3の再生器(28)を凝縮器(14)と低温再生器
(20)、高温再生器(24)との間に介装し、第2の
吸収器(32)と第3の再生器(28)との間に第3の
熱交換器(30)を介装し、温水温TA及び蒸気温(T
1)を検出し管路を切り換えて複数のサイクル運転を選
択する制御ユニット(CU)を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多サイクル吸収冷凍機
に関する。
【0002】
【従来の技術】水−臭化リチウム系の吸収冷凍機の加熱
源として、4.5kg/cm2 G以上の蒸気圧があれ
ば、二重効用サイクルが運転でき、成績係数は約1.2
である。
【0003】また、90℃までであれば、従来の単効用
サイクル運転ができ、成績係数は0.7である。更に、
90℃以下70℃まであれば、二段吸収サイクルが利用
でき、成績係数は約0.35である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来から種々の熱源に
対応したサイクルの吸収冷凍機が提供されているが、1
台でこれらのサイクルの全てを実現できるものではなか
った。加熱熱源が安定していれば、その熱源に対して最
適な吸収冷凍機を設置すればよいが、加熱熱源の温度あ
るいは蒸気圧が変動するような場合、変動範囲の全てに
対応する吸収冷凍機をそれぞれ設置することは、コス
ト、設置スペース等の問題で困難であり、熱源温度の変
動範囲の低温度側に合わせた吸収冷凍機の選択を余儀な
くされ、熱源温度が高い状態のときでも、成績係数の低
いサイクルで運転しなければならなかった。
【0005】本発明は、熱源温度、種類に応じ従来の複
数のサイクルから最適なものを選択できる多サイクル吸
収冷凍機を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、凝縮器
と、蒸発器と、吸収器と、低温再生器と低温熱交換器
と、高温再生器と、高温熱交換器と、低温熱交換器とを
含む吸収冷凍機において、第2の吸収器及び第3の再生
器が凝縮器と低温再生器、高温再生器との間に介装さ
れ、該第2の吸収器と第3の再生器との間には第3の熱
交換器が介装されており、温水温及び蒸気温を検出し管
路を切り換えて複数のサイクル運転を選択する制御ユニ
ットが設けられている。
【0007】
【作用】以上のように構成された多サイクル吸収冷凍機
において、制御ユニットは、加熱熱源が155℃以上で
あれば、成績係数が約1.2の従来の二重効用サイクル
を運転でき、155〜125℃であれば、成績係数が約
1.0の複合サイクルとし、125〜90℃であれば、
成績係数が約0.7の単効用サイクルとし、更に、単効
用サイクルの場合は、熱源の種類によって蒸気焚きか温
水焚きのどちらかを選択でき、90〜70℃では、成績
係数が約0.35の二段吸収サイクルの運転を行う。
【0008】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例につ
いて説明する。
【0009】図1において、全体を符号10で示す本発
明の多段吸収冷凍機は、蒸発器12、吸収器14、溶液
ポンプ16、低温熱交換器18、低温再生器20、高温
熱交換器22、高温再生器24、凝縮器26及びこれら
を接続する管路L10,L12,L12A,L12Bと
を備えている。そして、高温再生器24と凝縮器26と
を連通する管路L27,L30,L32及び低温再生器
20と凝縮器26とを連通する管路L24,L41に
は、第3の再生器28、第3の熱交換器30、第2の吸
収器32、第2のポンプ34及びこれらを接続する管路
38,42、配管系(二段吸収サイクル)が合流してお
り、これにより二重効用サイクルに二段吸収サイクルが
組み込まれている。そして、管路L28及びL30は、
分岐点Yで管路L25から分岐され、合流点Zで管路L
32に合流されている。また、管路L24及びL40
は、合流点Rで管路L41に合流されており、また、分
岐点Uで管路24から分岐され、第2の吸収器32に至
る管路L24Aが設けられている。また、溶液ポンプ1
6からの管路L12は、低温熱交換器18の下流側の分
岐点Xにおいて、高温再生器24への管路L12Aと、
低温再生器20への管路L12Bとに分岐されている。
また、高温再生器24からの管路L34と低温再生器2
0からの管路L26とは、合流点Wで吸収器14に至る
管路L36に合流されている。
【0010】蒸発器12には冷水管路L1が組み込ま
れ、該管路L1は図示しない冷房負荷に連通しており、
吸収器14、第2の吸収器32、凝縮器26には、それ
ぞれ冷却水管路L2,L3,L4が組み込まれている。
また、低温再生器20及び第3の再生器28には、例え
ば燃料電池(図示せず)等に連通して温排水と熱交換を
行わしめるための温水管路L5,L6がそれぞれ組み込
まれている。さらに、高温再生器24には、例えば燃料
電池(図示せず)の排蒸気等のような比較的高温の蒸気
が流れる蒸気管路L7が組み込まれている。
【0011】温水回路L5には、温水弁VOと温水温T
Aを検出するセンサSAが設けられている。蒸気管路L
7には、蒸気弁VGと蒸気温T1を検出するセンサS1
が設けられている。そして温水回路L6には、温水温T
Bを検出するセンサSBが設けられている。
【0012】管路L40には、第1の弁V1が介装さ
れ、管路L40の第1の弁Vの下流側とは、管路L26
と第2の弁V2を介して接続されている。また、管路L
28の上流側には、第3の弁V3が介装され、管路30
の上流側には、第4の弁V4が介装されている。また、
管路L24,L24Aには、第5、第6の弁V5,V6
がそれぞれ介装されている。また、管路12A,12B
には、第7、第8の弁V7,V8がそれぞれ介装され、
管路L34,L26には、それぞれ第9、第10の弁V
9,V10がそれぞれ介装されている。そして、センサ
S1,SA,SB及び弁VG,弁V0〜V10は、それ
ぞれ制御ユニットCUに接続されている。
【0013】次に、制御の態様を説明する。図8におい
て、制御ユニットCUは、センサSA,S1からの信号
に基づき、温水だけか否か、すなわちセンサS1の検出
信号がないか否かを判定する(ステップS1)。YES
だったら、温水温TAが90℃以上か否かを判断する
(ステップS2)。YESだったら図6に示すように、
弁V1,V2,V3,V4,V6,V7,V9及びVG
を閉じ、第2のポンプ34を停止し、高圧再生器24を
使用しない温水焚き単効用サイクル運転を行う(ステッ
プS3)。図6において英小文字で示す位置における状
態が、図9のデューリング線図上で同一の英小文字で示
されている。なお、図において、弁及びポンプの黒色は
閉弁又は非作動を示し、以下同じである。また、NOの
場合は図7に示すように、弁V2,V3,V4,V5,
V7,V9及びVGを閉じ、高温再生器24は使用しな
いで第3の再生器28、第2の吸収器32、第3の熱交
換器30及び第2のポンプ34で構成される。二段吸収
サイクルの高圧側を使用した二段吸収サイクル運転を行
う(ステップS4)。
【0014】他方、ステップS1がNOの場合すなわち
温水だけでない場合は、センサS1からの信号に基づ
き、蒸気温T1が90℃以上か否かを判断する(ステッ
プS5)。YESだったら、センサSAからの信号に基
づき温水温TAが90℃以上か否かを判断する(ステッ
プS6)。NOの場合は図2に示すように、弁V0,V
1,V2,V3及びV6を閉じ、ポンプ34を停止し二
重効用サイクル運転を行う(ステップS7)。このサイ
クルは、サイクルの種類としてはパラレルフローとな
る。溶液は低温熱交換器18を出たところで、低温再生
器20と、高温再生器24とに分配され、高温再生器2
4で発生した高圧冷媒蒸気は、低温再生器20だけを加
熱する。前記二段吸収サイクルの高圧側は、切り離され
て停止した状態となっている。また、ステップS6がY
ESだったら、すなわち温水温TAが90℃以上のとき
は、図2の状態から図3に示すように、弁V0を開いて
温水を低温再生器20の加熱温水管路L5に通し、従来
の一重二重効用サイクル運転を行う(ステップS8)。
【0015】他方、ステップS5がNOの場合すなわち
蒸気温T1が155℃以下の場合は、蒸気温T1が12
5℃以上か否かを判断する(ステップS9)。YESだ
ったら、温水温TAが70℃以上か否かを判断する(ス
テップS10)。YESだったら、図4に示すように、
弁V2及びV5を閉じ、図2に示す二重効用サイクル
と、図7に示す二段吸収サイクルフローとを合わせた複
合サイクル運転を行う(ステップS11)。この複合サ
イクルフローの冷媒或いは冷媒蒸気の流れについて、図
10で示すデューリング線図をも参照して説明する。こ
こで、図4において英大文字で示す箇所における状態
が、図10のデューリング線図において同一の英大文字
により示されている。
【0016】蒸発器12において、冷水管路L1内を流
れる冷水から気化熱を奪って蒸発する事により発生した
冷媒蒸気は(状態A)、管路L10を介して吸収器14
へ移動し(状態B)、吸収溶液により吸収される(状態
C)。冷媒蒸気を吸収して、濃度が60%から58%に
低下した吸収溶液は、溶液ポンプ16によりヘッドを付
加されて管路L12を流れ、該管路に介装された低温熱
交換器18により加熱される。そして、符号Xで示す分
岐点において、一部の吸収溶液は低温再生器20に連通
する管路L12B側に流入し、残りの吸収溶液は高温再
生器24に連通する管路L12A側に向かう。
【0017】管路L12B側へ流入した吸収溶液は低温
再生器20に導入され(状態D)、温水管路L5を流れ
る温水により加熱されて、一部の冷媒が蒸発して管路L
24Aを介して第2の吸収器32へ流入し、冷媒が蒸発
して濃度が高くなった吸収溶液は(状態E)管路L26
内を流れる。
【0018】一方、分岐点Xから管路L12A側へ流入
した吸収溶液は、高温熱交換器22により加熱されて高
温再生器24に供給され(状態J)、管路L7を流れる
高温蒸気により加熱され冷媒が蒸発し、吸収溶液の濃度
が上昇する(状態K)。そして、管路L34を流れ、合
流点Wで管路L26と合流し、管路L36から吸収器1
4へ連通する。
【0019】高温再生器24で発生して管路L27を流
れる冷媒蒸気は(状態L)、分岐点Yで管路L28と管
路L30とに分岐する。管路L28は第3の再生器28
側に連通しており、該管路L28を流れる冷媒蒸気はそ
の保有する熱量により、温水配管L6を流れる温排水と
共に該再生器28を加熱する。一方、管路L30は低温
再生器20に連通しており、その内部を流れる冷媒蒸気
は、温水配管L5を流れる温排水と共に、該再生器20
を加熱する。そして、管路L28とL30とは合流点Z
において合流し、配管L32として凝縮器26へ供給さ
れて、凝縮する(状態M)。
【0020】低温再生器20から管路L24Aを介して
第2の吸収器32へ供給された冷媒蒸気(状態F)は、
管路L3を流れる冷却水により冷却されると共に、第3
の再生器28から供給される凝縮した冷媒により吸収さ
れる(状態G)。該凝縮した冷媒は、ポンプ34により
必要なヘッドが付与されて管路L38を流れ、第3の熱
交換器30により加熱されて、第3の再生器28に供給
される(状態H)。
【0021】前述した通り、第3の再生器28において
は、管路L6を流れる温排水及び管路L28を流れる冷
媒蒸気により加熱が為される(状態I)。そして、発生
した冷媒蒸気は管路L40及びL41を介して凝縮器2
6に送られる。なお、気化しなかった冷媒は、管路L4
2及びそこに介装された第3の熱交換器30を介して、
第2の吸収器32に送られるのである。
【0022】凝縮器26においては、管路L32及びL
41を介して供給された冷媒蒸気が、管路L4の冷却水
により凝縮されて(状態M)、管路L44を介して蒸発
器12に送られる。
【0023】図10のデューリング線図から明らかなよ
うに、図示の実施例によれば、状態F,G,H,Iで示
す領域において二段吸収サイクルが組み込まれているの
で、従来の二重効用サイクルで必要とされるよりも遥か
に低温、すなわち120℃以上の熱源が確保されれば運
転が可能となる。そして、高温再生器から発生する冷媒
蒸気が保有する熱量が、状態D,Eで示す箇所及び状態
H,Iで示す箇所の加熱に用いられるため、二重効用と
同様な効率的な利用が為されているので、従来の単効用
サイクル(COPは約0.7)よりも遥かに優秀な成績
係数(約1.0)が達成される。
【0024】また、ステップS10がNOの場合は図5
に示すように、バルブV1,V3,V4,V5,V6,
V8及びV10を閉じてポンプ34を停止し、高温再生
器24だけを使用する蒸気焚き単効用サイクル運転を行
う(ステップS12)。
【0025】他方、ステップS9がNOの場合すなわち
蒸気温が125℃以下の場合は、蒸気量が所定量すなわ
ち蒸気だけを使うか又は温水だけを使うかを判断する基
準値以下か否かを判断する(ステップS13)。NOの
場合は、温水弁VOを閉じ(ステップS14)、図5に
示す蒸気焚き単効用フロー運転を行う(ステップS1
5)。また、ステップS13がNOの場合は、蒸気弁V
Gを閉じ(ステップS16)、温水温TAが90℃以上
か否かを判断する(ステップS17)。YESだった
ら、図6に示す温水焚き単効用サイクル運転を行い(ス
テップS8)、NOの場合は、図7に示す二段吸収サイ
クル運転を行う(ステップS19)。
【0026】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、熱源温度、種類に応じ管路を切り換えて最
適なサイクルで運転することができる。
【0027】したがって、コスト、設置スペースを節減
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図。
【図2】二重効用サイクルの管路図。
【図3】一重二重効用サイクルの管路図。
【図4】複合サイクルの管路図。
【図5】蒸気焚き単効用サイクルの管路図。
【図6】温水焚き単効用サイクルの管路図。
【図7】二段吸収サイクルの管路図。
【図8】制御フローチャート図。
【図9】単効用サイクルのデューリング線図。
【図10】複合サイクルのデューリング線図。
【符号の説明】
10・・・多段吸収冷凍機 12・・・蒸発器 14・・・吸収器 16・・・溶液ポンプ 18・・・低温再交換器 20・・・低温再生器 22・・・高温熱交換器 24・・・高温再生器 26・・・凝縮器 28・・・第3の再生器 30・・・第3の熱交換器 32・・・第2の吸収器 34・・・第2のポンプ CU・・・制御ユニット L1・・・冷水管路 L2〜L4・・・冷却水管路 L5・・・温水管路 L7・・・蒸気管路 T1・・・蒸気温 TA・・・温水温 S1,SA・・・センサ VG・・・蒸気弁 VO・・・温水弁

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 凝縮器と、蒸発器と、吸収器と、低温再
    生器と低温熱交換器と、高温再生器と、高温熱交換器
    と、低温熱交換器とを含む吸収冷凍機において、第2の
    吸収器及び第3の再生器が凝縮器と低温再生器、高温再
    生器との間に介装され、該第2の吸収器と第3の再生器
    との間には第3の熱交換器が介装されており、温水温及
    び蒸気温を検出し管路を切り換えて複数のサイクル運転
    を選択する制御ユニットが設けられていることを特徴と
    する多サイクル吸収冷凍機。
JP6272477A 1994-11-07 1994-11-07 多サイクル吸収冷凍機 Pending JPH08136080A (ja)

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JP6272477A JPH08136080A (ja) 1994-11-07 1994-11-07 多サイクル吸収冷凍機

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JP6272477A JPH08136080A (ja) 1994-11-07 1994-11-07 多サイクル吸収冷凍機

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012048445A1 (zh) * 2010-10-14 2012-04-19 Li Huayu 双吸收-双发生系统与多端供热第三类吸收式热泵
WO2013143042A1 (zh) * 2012-03-27 2013-10-03 Li Huayu 双效回热吸收-发生系统与回热式第二类吸收式热泵
JP2017048935A (ja) * 2015-08-31 2017-03-09 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 吸収式冷凍機

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20031217