JPS5949463A - 吸収式温水機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は主として水−臭化リチウム溶液を熱媒体とし、
かつ吸収式ヒートポンプサイクルを使用する吸収式温水
機に関するものである。

従来のこの種温水様では、燃焼器の燃焼ガスにより直接
に温水を加熱しているため、燃焼排ガス温度を温水の温
度よりも低温にすることができない。そこで熱交換の温
度差を小さくすると、温水機が非常に大型化、かつ酸熟
点腐食防止の観点から燻焼排ガス温度は２００Ｃ程度が
下限であるため、ボイラ効率は高位基準で８０％程度と
なっているので、エネルギー効率の低Ｊする恐れがあっ
た。

その対策として燃焼排ガスにより燃焼用空気の予熱を行
えば、ボイラ効率はせいぜい数％増加するに過き゛ない
が、使用するガスーガス熱反換器は著しく大型化する欠
点がある。

本発明は上記にかんがみ従来の温水機で排棄されていた
熱量のほぼ半分が燃焼排ガス中の水蒸気潜熱であり、そ
の燃焼排ガスの温度を常温寸で低下させると、燃焼排ガ
ス中の顕熱および潜熱の大部分を回収できることに看目
し、省エネルギー効果の向上および冷媒加熱器の小型化
およびも食の軽減をはかることを目的とするものである
。

上記目的を達成するために、本発明は発生器に伺設した
燃焼器から発生する燃焼排ガスのＰＡを汲上は対象の低
温熱源とし、この低温で水冷媒を蒸発させた場合の低い
蒸気圧力下においても、冷媒加熱器とフラッシュ蒸発器
を併用することにより、蒸気流動圧損失を十分に低減さ
せるように構成したものである。

以下本発明の実施例を図面について説明する。

第１図および第２図に示す符号のうち、同一符号は同一
または該当する部分を示すものとする。

第１図において、１は燃焼室ＩＡａ、燃焼供給管ＩＡｂ
および燃焼用空気供給ファンＩＡｃからなる燃焼器ＩＡ
と蒸発管ＩＢを備える発生器、２は前記燃焼器ＩＡの排
ガス吐出側に取−付けられ。

その燃焼排ガスを熱淳とする冷媒加熱器、２ａは冷媒加
熱器２内に設けられた蒸発管、３は配管１０を介して発
生器１の頂部に連通し、かつ熱媒体例ヌ、は温水３ａの
通水する凝縮器である。

４．５はシェル６内に対設されたフラッシュ蒸発器およ
び吸収器で、その一方の蒸発器４は棚段または充填物４
ａを内蔵し、配管１０ｆ：介して冷媒加熱器２に、配管
１１を介して凝縮７器３にそれぞれ連通されており、他
方の吸収器５は配管９を介して発生器１の中間部に連通
され、かつ熱媒体例えば温水５ａが通水されている。７
は配管１３゜１４を介して発生器１および吸収器５にそ
れぞれ連通する溶液ポンプ、８は配管１５．１（ｉを介
して冷媒加熱器２およびフラッシュ蒸発器４に連通する
冷媒ポンプである。

次に上記のような構成からなる本実施例の作用について
説明する。

燃焼器ＩＡで発生した燃焼ガスは燃焼室］Ａａおよび蒸
発管ＩＢの壁を介して発生器１内の水−臭化リチウム溶
液（以下溶液と称す）を加熱するため、冷媒蒸気すなわ
ち水蒸気を発生する。この水蒸気は配管１０を経て凝縮
器３に流入し、凝縮器３内を通水する温水３ａに熱を与
えて凝縮し液化する。

一方、フラッシュ蒸発器４の下部にたまっている液冷媒
は、冷媒ポンプ８により配管１６．１５を経て冷媒加熱
器２に流入し、蒸発管２ａを介して発生器１からの燃焼
排ガスにより加熱されて温度上昇する。この温度上昇し
た液冷媒および凝縮器３の液冷媒は、配管１２．１１を
それぞれ流通して合流してフラッシュ蒸発器４に流入し
、棚段または充填物４ａの表面で液冷媒自身の顕熱を奪
って一部蒸発する。

一方、発生器１において冷媒蒸気を発生して濃縮された
溶液（以下濃溶液と称す）は、配管９を軽て吸収器５に
導入され、この濃溶液の顕熱は一部が自己蒸発により、
一部が温水５ａによシそれぞれ冷却される。このため濃
溶液の温度は低下して吸収能力を持つようになシ、フラ
ッシュ蒸発器４で発生した冷媒蒸気および前記濃溶液か
ら自己蒸発した冷媒蒸気を吸収して吸収熱を温水５ａへ
放出する。前記吸収の完了した溶液（以下希溶液と称す
）はポンプ１２によシ配管１４．１３を経て再び発生器
１へ給送されると共に、フラッシュ蒸発器４で冷媒自身
の蒸発熱で冷却された液冷媒も再びポンプ８によシ配管
１６．１５を経て冷媒加熱器２へ給送される。

次に実験例について詳述する。

吸収器５で吸収を完了した希溶液の濃度を６３％、温度
を６２ｔｌ’とすると、希溶液の飽和圧力は約１２．７
　ｍｍＨｇとなシ、この圧力と平衡な冷媒の飽和温度は
約１５ｒとなる。冷媒加熱器２における液冷媒の温度上
昇を５Ｃ程度とすれば、冷媒加熱器２から流出する液冷
媒の温度は約２０ｔｒとなシ、冷媒加熱器２として例え
ばクロフィンチューブ熱交換器を用いれば、冷媒加熱器
２から流出する排出ガス温度を２５′ｃ程度とすること
は容易である。

燃焼ガス中には燃料に含まれている水素原子の酸化した
水蒸気が比較的に多量に含まれており、燃焼排ガスの温
度が２５Ｃ程度になると、前記水蒸気の約８０％は凝縮
し液化する。このような条件では、燃料の有する顕熱分
に相当する低位発熱量の＃１は全量と、水蒸気の潜熱分
に相当する高位発熱量および低位発熱量との差の約８０
％を回収することができる。すなわら高位発熱弥基準に
おけるボイラ効率は約９７〜９８％となり、従来の温水
機よりもエネルギー効率が約２０％向上する。

この場合、フラッシュ蒸発器４で蒸発した冷媒を吸収す
る溶液の温度は、前記のように約６２′Ｃであるから、
吸収器５における熱交換落差を考慮しても、温水５ａの
温度を約５０″Ｃ以上の高温にすることが可能である。

−１：た、凝縮器３では、その凝縮温度を約６０′Ｃと
すればよく、このときの発生器１の温度は約１２０［で
あり、かつ発生器１および凝縮器３の圧力は約１５０暫
ｍＨｇとなり、大気圧よりも十分に低く保持することが
できる。

第２図に示す他の実施例は発生器１と吸収器５を配管９
の中間に熱〃１シ体例λ−ば温水１７ａの通水する液熱
交換器１７を設け、発生器１で冷媒蒸気を発生し７た高
温の濃溶液が配管９を経て液熱交換器１７に流入し、温
水１７ａに熱を与えた後に吸収器５に流入するようにし
たものである。すなわち前記実施例（第１図）において
吸収器５で放出していたａ溶液の顕熱の一部を、液熱交
換器１７で、Ｙ晶水１７ａに放出するようにしたもので
ある。

その他の構成は前記実施例と同一であるから説明を省略
する。

このように構成すわは、前記実施例とほぼ同一の温度で
動作させた場合、発生器１から給送される′／！ｙ溶液
は約］、　２０　ｒとなるので、液熱交換器１７に通水
する温水１７ａの県度は、凝縮器３および吸収器５に通
水する濡水３ａ、５ａより高温とすることができる。

以−ヒ１説明したように、本発明によれば下記に列記す
る諸効果がある。

（１）吸収ヒートポンプ作用によシ、使用燃料の高位発
熱量の約９７〜９８％を有効に使用できるから省エネル
ギー効果が顕著である。

（２）冷媒加′熱器で回収した熱の大部分を液冷媒の顕
著で回収し、フラッシュ蒸発器で自己蒸発させると共に
、その蒸発器と対設した吸収器で吸収させるので、蒸′
気流動にＪ、る圧力損失を小さくし、かつ冷媒加熱器を
流通する液冷媒の温度を、溶液の飽和圧力に見合った飽
和温度まで低下させることにより、熱回収率を・向上さ
せると共に冷媒加熱器の小形化をはかることができる。

（３）　　燃焼排ガス中の大部分の水蒸気を凝縮させる
ことにより、凝縮水に溶解した排ガス中に含寸れるＳ　
０２　、　Ｓ　Ｏｓ　、　ＮＯｘ　、　Ｃ０２などによ
る酸濃度が相対的に低下すると共に。

温度も２０〜２５ｒに低下するので、凝縮水中の酸分に
よる冷媒加熱器の腐食を軽減させることができる。

（４）従来の温水機内部は大気圧（１気圧）以−ヒであ
るのに対し、本発明の温水機内部は大気圧以下に保持さ
れるから安全性が犬である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ本発明の吸収式温水機の
実施例を示す系統図である。 １・・・発生器、ＩＡ・・・燃焼器、２・・・冷媒加熱
器、３・・・２疑縮器、４・・・フラッシュ蒸発器、５
・・・吸収器。 １７・・・熱交換管。 第　１　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、燃焼器付き発生器と、この発生器に連設された冷媒
   加熱器と、前記発生器に連通ずる凝縮器と、前記冷媒加
   熱器および凝縮器に連通するフラッシュ蒸発器と、この
   フラッシュ蒸発器に対設され、前記発生器に連ノ１力す
   る吸収器とからなることを特徴とする吸収式温水機。 ２、燃焼器伺き発生器と吸収器との間に熱交換器を設け
   、この熱交換器を介して発生器から給送される溶液と熱
   媒体とを熱交換させるようにしたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の吸収式温水機。