JPH0849941A - 二重効用吸収冷凍機 - Google Patents

二重効用吸収冷凍機

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JPH0849941A
JPH0849941A JP6206111A JP20611194A JPH0849941A JP H0849941 A JPH0849941 A JP H0849941A JP 6206111 A JP6206111 A JP 6206111A JP 20611194 A JP20611194 A JP 20611194A JP H0849941 A JPH0849941 A JP H0849941A
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JP
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heat exchanger
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temperature
high temperature
temperature regenerator
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JP6206111A
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Osayuki Inoue
修行 井上
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Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B15/00Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type
    • F25B15/008Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type with multi-stage operation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 可動部分がなく、気密に関係する絶縁部もな
い長期的に信頼性のある高温再生器の出口部の液位検出
ができる二重効用吸収冷凍機を提供する。 【構成】 吸収器A、低温再生器GL、高温再生器G
H、凝縮器C、蒸発器E、低温熱交換器XL、高温熱交
換器XHと溶液ポンプSP及び溶液経路21〜28とを
有する二重効用吸収冷凍機において、高温再生器GHと
高温熱交換器XHを結ぶ配管23、25に、高温再生器
の溶液出口部と高温熱交換器加熱側とを結ぶ配管の、配
管内液位によって有効伝熱面積が変化する液位検出用熱
交換器XCを設け、該熱交換器には、加熱側流体として
高温再生器GHを出る濃溶液を導き、被加熱側には希溶
液22を導き、また、該熱交換器に出入りする濃溶液又
は希溶液の少なくとも一方の流体の温度差を検出する温
度センサーT1 、T2 を設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、二重効用吸収冷凍機に
係り、特に高温再生器の出口部の液位を検出することの
できる二重効用吸収冷凍機に関する。
【0002】
【従来の技術】吸収溶液は高温再生器で濃縮され、低温
再生器あるいは、吸収器に導かれるのであるが、高温再
生器の圧力は、低温再生器、吸収器よりも非常に高く、
配管内の液シールでは圧力を保てない。従来から、高温
再生器出口部の液位を検出し、液位がある範囲で保持で
きるように、高温再生器への流入量を調整したり、ある
いは流出量を調整したりしている。(例えば、特公昭5
8−23541号公報参照) 図4は、従来式のフロート方式を用いて検出するフロー
構成図であり、サイクルは、シリーズフロー(図4の低
温熱交換器から低温再生器への点線で示す希溶液ライン
28の無いサイクル)でも、分岐フロー(図4の前記2
8のあるもの)でも、その他、多重効用サイクルでも適
用できる。
【0003】この方式は、液位検出にフロート(F)を
使い、このフロート(F)の位置に比例した信号を出し
て、この信号を基に、高温再生器への流入量を調整(調
節弁を用いる、あるいは、溶液ポンプの回転数制御をす
る)したり、あるいは、流出量を調整(調節弁を用い
る)したりしている。この場合、フロートの大きさが大
きい点、及びフロートの耐蝕性が問題になっている。ま
た、フロート部が、長年の使用のうちに動きが悪くなっ
たりする。通常、吸収冷凍機は、冷媒/吸収剤が密封さ
れており、フロート部の補修の際には、大気開放する必
要があり、非常な手間がかかる。一方、電極棒、即ち、
電極間に液があると、電極間が導通でON、ないしOF
Fになる検出法は、可動部がないが、絶縁部(内部に電
極を通す部分)が高温に対して信頼性がない点が問題で
ある。また、液位をON/OFFで捉えるため、連続制
御に適しているとはいえない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点を解消し、可動部分がなく、また気密に関係
する絶縁部等もなく、長期的に信頼性のある検出ができ
る、高温再生器の液位検出部を温度検出にて行うように
した二重効用吸収冷凍機を提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、吸収器、低温再生器、高温再生器、凝
縮器、蒸発器、低温熱交換器、高温熱交換器と溶液ポン
プ及び溶液経路とを有する二重効用吸収冷凍機におい
て、高温再生器と高温熱交換器を結ぶ配管に、高温再生
器の溶液出口部と高温熱交換器加熱側とを結ぶ配管の、
配管内液位によって有効伝熱面積が変化する液位検出用
熱交換器を設け、該熱交換器には、加熱側流体として高
温再生器を出る濃溶液を導き、被加熱側には希溶液を導
き、また、該熱交換器に出入りする濃溶液又は希溶液の
少なくとも一方の流体の温度差を検出する温度センサー
を設けたものである。
【0006】前記吸収冷凍機において、温度センサー
は、液位検出用熱交換器に出入りする濃溶液又は希溶液
の少なくとも一方の流体の出入口温度を検出する温度セ
ンサー及び他方の流体の温度を検出する温度センサーの
少なくとも3個のセンサーを設けるのがよい。前記にお
いて、液位検出用熱交換器は、高温再生器の溶液出口部
と高温熱交換器加熱側とを結ぶ配管と、その配管内に通
した1本の細管で構成され、該細管には、吸収器下部の
溶液ポンプから高温再生器までの配管の途中から分岐し
た希溶液を導き、温度センサーを前記希溶液の細管入口
部と出口部に設けるか、又は、高温熱交換器の被加熱側
と高温再生器とを結ぶ希溶液配管と、その配管内に通し
た1本の細管で構成され、該細管には、高温再生器出口
から分岐して濃溶液を導き、高温熱交換器の加熱側入口
部に戻すとともに、温度センサーを濃溶液の高温再生器
出口部と前記細管出口部に設けるのがよい。
【0007】
【作用】本発明は、細管を通して伝わる伝熱量が、液体
と蒸気で極めて大きな差がある点を利用して、配管内の
液位によって有効伝熱面積が変化する液位検出用熱交換
器を設け、該熱交換器に出入りする濃溶液又は希溶液の
温度差を検出して、高温再生器出口部の液位を検出する
ものである。このように、高温再生器出口部の液位を検
出し、これを基に、高温再生器への流入量を調整した
り、あるいは、流出量を調整したりして、高温再生器出
口部の液位を所定の範囲に保つようにしようとするもの
であり、負荷変動等に応じて効率のよい運転ができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明を図面を用いて具体的に説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。 実施例1 図1は、本発明の二重効用吸収冷凍機のフロー構成図で
ある。図1において、Aは吸収器、GLは低温再生器、
GHは高温再生器、Cは凝縮器、Eは蒸発器、XLは低
温熱交換器、XHは高温熱交換器、SPは溶液ポンプ、
RPは冷媒ポンプ、1は冷房負荷に接続する冷水配管、
2、3は冷却水配管、4は熱源配管、10〜13は冷媒
配管、21〜23、28は希溶液配管、24〜27は濃
溶液配管である。そして、高温再生器GHと高温熱交換
器XHとの間の配管23、又は26には、図2及び図3
に部分拡大図として示されるように液位検出用熱交換器
XCが設けられている。
【0009】図2では、濃溶液配管26に液位検出用熱
交換器XCが設けられ、内部に細管29が配され、該細
管29は希溶液配管22からのバイパス管22′と配管
23に接続されている。また、細管29の出入口の希溶
液の温度を測定するための温度センサーT1 、T2 と熱
交換器XCの温度を測定する温度センサーTが設けられ
ている。図3も基本的には図2と同じであるが、図3に
おいては液位検出用熱交換器XCが希溶液配管23に設
けられ、細管29は濃溶液配管26のバイパス管26′
に接続されている。このような構成で、本発明では、高
温発生器出口部の濃溶液配管26の液位を、濃溶液配管
内部の細管29内を通る希溶液の温度上昇から、液位に
関する信号を得るものである。この信号を基に、溶液ポ
ンプSPの回転数を調節し、再生器への流入量を調節し
て液位制御をしている。
【0010】あるいは、この信号を基に、溶液ポンプの
制御弁を調節して、再生器への流入量を調節して液位を
制御してもよいし、又は、高温の濃溶液ラインに制御弁
を設け、高温再生器からの濃溶液の流出量を調節して液
位制御してもよい。図2は、配管内の液位検出を、液位
によって濃溶液と希溶液の有効伝熱面積が変化し、細管
内を通る希溶液の温度変化が生じそれにより求めている
例である。即ち、液の無い部分は、蒸気と希溶液とが、
細管を介して接触しているが、蒸気側の伝熱が濃溶液の
場合に比較して極端に悪いので、液の無い部分は伝熱し
ないとみなせる。
【0011】熱交管部での流量は、濃溶液流量≫バイパ
ス希溶液流量Gであり、濃溶液側温度Tは変化しないと
みなしてよく、希溶液の平均温度、Tm=(T1
2 )/2との差に比例した伝熱量δQが得られる。 δQ=UπdL(T−Tm) (U:熱通過率、d:細管径、L:有効伝熱長さ) 一方、バイパス希溶液の入口温度T1 から出口温度T2
への変化は次式。 δQ=GC(T2 −T1 ) (G:バイパス希溶液流量、C:比熱) これから、有効伝熱部の長さLは、 L=(GC/Uπd)×(T2 −T1 )/(T−Tm) =K(T2 −T1 )/(T−Tm) と表わせる。Tmの代わりに、T1 を用いると、熱交換
器としての温度効率となる。近似的には、L=Kφと
し、有効伝熱面積が全長に渡るときのL0 =Kφ0 との
比、L/L0 =φ/φ0 を液位の信号としても良い。
【0012】図3は、液位検出を、希溶液配管内の細管
を通る濃溶液の温度変化から求めている例である。細管
内に、高温再生器から濃溶液をバイパスして導き、その
後元の濃溶液配管に戻している。配管内の液位によっ
て、濃溶液と希溶液の有効伝熱面積が変化し、伝熱量が
変化する。即ち、液の無い部分は、蒸気と希溶液とが細
管を介して接触しているが、蒸気側の伝熱が濃溶液の場
合に比較して極端に悪いので、液の無い部分は伝熱しな
いとみなす。
【0013】熱交管部での流量は、希溶液流量≫バイパ
ス濃溶液流量Gであり、希溶液側温度Tは変化しないと
みなしてよく、濃溶液の平均温度、Tm=(T1
2 )/2との差に比例した伝熱量δQが得られる。 δQ=UπdL(Tm−T) (U:熱通過率、d:細管径、L:有効伝熱長さ) 一方、バイパス濃溶液の入口温度T1 から出口温度T2
への変化は次式。 δQ=GC(T1 −T2 ) これから、有効伝熱部の長さLは、 L=(GC/Uπd)×(T1 −T2 )/(Tm−T) =K(T1 −T2 )/(Tm−T) また、Tmの代わりに、T1 を用いると、熱交換器とし
ての温度効率となる。近似的には、L=Kφとし、有効
伝熱面積が全長に渡るときのL0 =Kφ0 との比、L/
0 =φ/φ0 を液位の信号としても良い。
【0014】
【発明の効果】上記のように、本発明においては、高温
再生器出口部の液位検出を温度検出で行ったため、可動
部分がなく、また気密に関係する絶縁部等もなく、長期
的に信頼性のある検出ができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の二重効用吸収冷凍機のフロー構成図。
【図2】図1の部分拡大図。
【図3】図1の他の例の部分拡大図。
【図4】従来の二重効用吸収冷凍機のフロー構成図。
【符号の説明】 A:吸収器、GL:低温再生器、GH:高温再生器、
C:凝縮器、E:蒸発器、XL:低温熱交換器、XH:
高温熱交換器、XC:液位検出用熱交換器、SP:溶液
ポンプ、RP:冷媒ポンプ、T、T1 、T2 :温度セン
サー、1:冷水配管、2、3:冷却水配管、4:熱源、
10〜13:冷媒配管、21〜28:溶液配管、29:
細管、30:制御盤

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 吸収器、低温再生器、高温再生器、凝縮
    器、蒸発器、低温熱交換器、高温熱交換器と溶液ポンプ
    及び溶液経路とを有する二重効用吸収冷凍機において、
    高温再生器と高温熱交換器を結ぶ配管に、高温再生器の
    溶液出口部と高温熱交換器加熱側とを結ぶ配管の、配管
    内液位によって有効伝熱面積が変化する液位検出用熱交
    換器を設け、該熱交換器には、加熱側流体として高温再
    生器を出る濃溶液を導き、被加熱側には希溶液を導き、
    また、該熱交換器に出入りする濃溶液又は希溶液の少な
    くとも一方の流体の温度差を検出する温度センサーを設
    けたことを特徴とする二重効用吸収冷凍機。
  2. 【請求項2】 前記温度センサーは、液位検出用熱交換
    器に出入りする濃溶液又は希溶液の少なくとも一方の流
    体の出入口温度を検出する温度センサー及び他方の流体
    の温度を検出する温度センサーの少なくとも3個のセン
    サーを設けたことを特徴とする請求項1記載の二重効用
    吸収冷凍機。
  3. 【請求項3】 前記液位検出用熱交換器が、高温再生器
    の溶液出口部と高温熱交換器加熱側とを結ぶ配管と、そ
    の配管内に通した1本の細管で構成され、該細管には、
    吸収器下部の溶液ポンプから高温再生器までの配管の途
    中から分岐した希溶液を導き、温度センサーを前記希溶
    液の細管入口部と出口部に設けたことを特徴とする請求
    項1又は2記載の二重効用吸収冷凍機。
  4. 【請求項4】 前記液位検出用熱交換器が、高温熱交換
    器の被加熱側と高温再生器とを結ぶ希溶液配管と、その
    配管内に通した1本の細管で構成され、該細管には、高
    温再生器出口から分岐して濃溶液を導き、高温熱交換器
    の加熱側入口部に戻すとともに、温度センサーを濃溶液
    の高温再生器出口部と前記細管出口部に設けたことを特
    徴とする請求項1又は2記載の二重効用吸収冷凍機。
JP6206111A 1994-08-09 1994-08-09 二重効用吸収冷凍機 Pending JPH0849941A (ja)

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KR1019950024369A KR100340474B1 (ko) 1994-08-09 1995-08-08 이중효과흡수냉동기
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