JPS61268961A - 自己排熱回収装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自己排熱回収装置に関し、詳しくは、排ガス通
路に冷媒液を流通させる熱交換器が設けられた排熱回収
装置に関する。これは、燃焼加熱源を備えた吸収ヒート
ポンプなどの分野で利用されるものである。

〔従来技術〕

冷媒と臭化リチウム水溶液が蒸発、吸収、再生および凝
縮を繰り返す間に発生する熱の授受により、温、水を得
ることができるようになっている吸収式ヒートポンプに
おいては、臭化リチウムの稀吸収液から得られる冷媒を
利用して比較的温度の低い外部熱源から成熱し、その性
能の向上を図ることができる。一方、再生器の加熱に燃
焼ガスや廃温水などを用いるものでは、その再生器から
排出される排ガスや廃温水にはかなりの熱エネルギが残
っているので、当然ながらこれらを前述の外部熱源とし
て成熱する試みも一般に行なわれている。しかし、まだ
まだ有効に利用できる手段が、見出されるに至っていな
いのが現状である。

最近提案された一例として、特公昭６０−２５８３号公
報に記載された吸収冷温水機があるが、これは再生器か
ら排出される排ガスより成熱した熱媒流体を、蒸発器の
加熱流体径路に導くようにしたものである。このような
吸収冷温水機においては、よく知られているヒートポン
プ作用によって、自己の排熱を蒸発器で回収することが
できるものの、熱媒流体を介して間接的に回収すること
になる。

そのために、蒸発器温度と排ガス温度との間にかなりの
温度差が必要となり、いきおい最終排ガス温度は高い水
準に留まる。したがって、通常は、排ガス通路において
回収できる排熱は排ガス顕熱分程度に留まり、たとえ潜
熱が回収できたとしてもその量は少ない。また、熱媒体
系を必要とするため、それだけ装置が複雑となる。

ところで、加熱源で都市ガスなどを焚く場合には、燃焼
により約１０重量％の水蒸気が発生し、排気の際にそれ
が多量の熱を持ち去る。したがって、燃焼ガスによる加
熱のみでは９０％以上の熱効率を達成することが、原理
的に不可能となる。

その水蒸気から熱を回収するためには、排ガス温度を水
蒸気の凝縮温度５５℃程度以下、望ましくは、３５℃程
度に下げる必要があるが、上述した熱媒体方式では排ガ
ス温度を十分に下げることが困難である。それ故、熱効
率の向上には限界があり、さらに一層の排熱の回収が図
られることが望まれる。

〔発明の目的〕

本発明は上述の問題に鑑みなされたもので、その目的は
、吸収液を燃焼ガスで加熱する際に発生する燃焼ガス中
の水蒸気の潜熱を冷媒液により直接回収でき、低熱源を
使用しない場合でも、その熱によって温水をより効率よ
く加熱することができる自己排熱回収装置を提供するこ
とである。

〔発明の構成〕

本発明の自己排熱回収装置の特徴とするところを、第１
図を参照して説明すると、冷媒蒸気を吸収しその吸収熱
で温水を加熱する吸収器３と、その吸収器からの稀吸収
液２２を燃焼ガスで加熱し、濃吸収液を再生する再生器
７と、その再生器からの冷媒蒸気を凝縮する凝縮器２と
、吸収器３と同圧で凝縮器２からの凝縮水を溜めておく
冷媒溜４と、再生器７の排ガス通路ｌＯに排熱を回収す
る熱交換器１２とが設けられ、この熱交換器に冷媒溜４
の冷媒液１４を直接給排し、排ガス顕熱のみならず潜熱
をも熱交換器１２で回収し、その熱交換により発生する
冷媒蒸気を吸収器３において吸収させるようにしたこと
である。

〔作　　用〕

凝励器２より冷媒溜４に導入された冷媒液１４を汲み揚
げ、それを燃焼加熱源６の排ガス通路１０に設けられた
熱交換器１２に導く。この冷媒液１４は装置全体の中で
一番温度が低いので、排ガス中の水蒸気の凝縮温度より
も十分に低く、排ガスの顕熱が回収されるだけでなく潜
熱も回収され、その温度が高められる。冷媒液１４が飽
和温度以上になると蒸発し、その冷媒蒸気が吸収器３で
吸収液に吸収される際に発生する熱で、吸収器伝熱管１
６内を流過する温水１７を加熱する。その温水はさらに
凝縮器２において加熱され、所望温度の温水２８となっ
て取り出される。

〔実施例〕

以下に本発明をその実施例に基づいて詳細に説明する。

第１図は本発明の自己排熱回収装置の一例の全体系統図
で、真空容器１ａ、ｌｂに凝縮器２、吸収器３、この吸
収器と同圧で凝縮器２からの凝縮水を溜めておく冷媒溜
４がそれぞれ形成され、これらに加えて燃焼加熱源６を
備えた再生器７が設けられている。さらに、その再生器
で加熱された気液混合状態の吸収液から冷媒蒸気と濃吸
収液を分離する気液分離器８が、凝縮器２との間に設け
られている。再生器７においては加熱源６で燃料が焚か
れるので、その排ガスが排気塔９から排出されるように
なっている。その排ガス通路１０には、その排ガスの保
有する残存熱エネルギを再生器７から気液分離器８に移
動する気液混合状態の吸収液に与えて熱回収する排熱回
収器１１が設けられ、さらに、その下流に熱交換器１２
が取付けられている。排熱回収器１１は例えば二重筒構
造であり、内筒内が排ガス通路を形成し、その筒壁が収
態面１３となっている。熱交換器１２には冷媒溜４内の
冷媒液１４を給排させる管路１５が接続され、排ガス通
路１０より排気される排ガス顕熱のみならず潜熱も冷媒
液１４で回収し、その冷媒液あるいは管路１５中で発生
した冷媒蒸気を真空容器１ｂに戻すようになっている。

その真空容器ｉｂ内は圧力が低く、戻された飽和温度以
上の冷媒液は自己蒸発し、その冷媒蒸気が吸収器３にお
いて吸収される際、吸収器伝熱管１６を流過する温水１
７を加熱することができるようになっている。

なお、図中の１８は冷媒液１４を汲み揚げる冷媒ポンプ
、２１は吸収器３内の稀吸収液２２を再生器７に供給す
る吸収液ポンプ、２３は稀吸収液２２を加熱する熱交換
器である。この熱交換器２３の加熱側には、気液分離器
８からの濃吸収液２６が供給され、熱交換器２３で放熱
した後の吸収液は、温水１７の流過する吸収器伝熱管１
６に散布される。その吸収器伝熱管は凝縮器伝熱管２７
に接続され、その出口から所望温度の温水２８を取り出
すことができるようになっている。

このような構成の自己排熱回収装置においては、以下の
ように稼働することにより、排ガスの熱エネルギを効果
的に回収することができる。

吸収器３の稀吸収液２２は吸収液ポンプ２１によって導
出され、熱交換器２３で加熱されて再生器７に導入され
、再生器７において燃焼加熱源６における燃料の燃焼で
高温に加熱される。その吸収液からは冷媒蒸気が発生さ
れ、蒸気と共に濃吸収液が気液分離器８に導出される。

この気液分離器８に向かう間に排熱回収器１１の成熱面
１３を介してさらに加熱され、排熱を吸収して吸収液の
蒸発が助長されたり、濃吸収液の温度が高められる。気
液分離器８中で分離された蒸気は凝縮器２に導入される
。一方、気液分離器８で分離された濃吸収液２６は吸収
器３から再生器７に向かう稀吸収液２２に熱を与えた後
、吸収器２内で散布されて冷媒蒸気を吸収する。

上述した再生器７で発生した冷媒蒸気は凝縮器２におけ
る伝熱管２７を流過する温水で凝縮され、真空容器ｉｂ
内の冷媒溜４に導入される。冷媒溜４に導入された冷媒
液１４が冷媒ポンプ１８によって汲み揚げられ、それが
燃焼加熱源６の排ガス通路１０に設けられた熱交換器１
２に導かれる。

この冷媒液１４は排ガス中の水蒸気の凝縮温度よりも低
く、排ガスの顕熱を回収するだけでなく潜熱をも回収す
ることができる。その冷媒液が供給口３５より圧力の低
い真空容器１ｂに導入され、それが飽和温度以上となる
ので蒸発し、その冷媒蒸気が吸収器３で吸収液に吸収さ
れる際に発生する熱で、吸収器伝熱管１６内を流過する
温水１７が加熱される。その温水はさらに凝縮器２にお
いて冷媒蒸気で加熱され、所望温度の温水２日となって
伝熱管２７より取り出される。その結果、排ガス通路１
０より排出される熱エネルギは極めて少なくなる。

なお、自己排熱回収装置としては図示の例に限らず、燃
焼加熱源を有する再生器を備えた吸収サイクル応用装置
、例えば吸収式ヒートポンプ、吸収冷温水機などであれ
ば、例示以外のものについても本発明を通用することが
できる。

〔発明の効果〕

本発明は以上詳細に説明したように、吸収器と間圧で凝
縮器からの凝縮水を溜めておく冷媒溜と、再生器の排ガ
ス通路に排熱を回収する熱交換器とが設けられ、この熱
交換器に冷媒溜の低温冷媒液を直接給排するようにした
ので、排ガス顕熱のみならず潜熱をも前記熱交換器で回
収し、その熱交換により発生する冷媒蒸気を吸収器にお
いて吸収させることができる。その結果、低熱源を使用
しない場合でも１．その熱によって温水をより効率よく
加熱することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される自己排熱回収装置の一実施
例系統図である。 ２・・・凝縮器、３−吸収器、４−冷媒溜、７−・再生
器、１〇−排ガス通路、１２・−熱交換器、１４−冷媒
液、２８・−温水。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）冷媒蒸気を吸収しその吸収熱で温水を加熱する吸
   収器と、その吸収器からの稀吸収液を燃焼ガスで加熱し
   、濃吸収液を再生する再生器と、その再生器からの冷媒
   蒸気を凝縮する凝縮器と、前記吸収器と同圧で凝縮器か
   らの凝縮水を溜めておく冷媒溜と、前記再生器の排ガス
   通路に排熱を回収する熱交換器とが設けられ、この熱交
   換器に前記冷媒溜の冷媒液を直接給排し、排ガス顕熱の
   みならず潜熱をも前記熱交換器で回収し、その熱交換に
   より発生する冷媒蒸気を吸収器において吸収させるよう
   にしたことを特徴とする自己排熱回収装置。