(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温再生器、低温再生器、凝縮器、蒸発器、および吸収器を備えて構成される吸収冷温水機において、低温再生器から吸収器へと供給される濃吸収液との間で熱交換を行う低温熱交換器が上流側に設けられ、高温再生器から低温再生器へと供給される中間吸収液との間で熱交換を行う高温熱交換器が下流側に設けられた吸収器から高温再生器に至る稀吸収液管の前記低温熱交換器と前記高温熱交換器との間に、コジェネレーションシステムなどから供給される排熱との間で熱交換を行う排熱熱交換器を設け、稀吸収液管の高温熱交換器の下流側に高温再生器から供給される排ガスとの間で熱交換を行う排ガス熱交換器を設けると共に、排熱熱交換器と高温熱交換器との間の稀吸収液管から低温再生器に至る分岐管を延設したことを特徴とする排熱投入型吸収冷温水機。
【請求項２】
高温再生器、低温再生器、凝縮器、蒸発器、および吸収器を備えて構成される吸収冷温水機において、低温再生器から吸収器へと供給される濃吸収液との間で熱交換を行う低温熱交換器が上流側に設けられ、高温再生器から低温再生器へと供給される中間吸収液との間で熱交換を行う高温熱交換器が下流側に設けられた吸収器から高温再生器に至る稀吸収液管の低温熱交換器と高温熱交換器との間に、コジェネレーションシステムなどから供給される排熱との間で熱交換を行う排熱熱交換器を設け、排熱熱交換器と高温熱交換器との間の稀吸収液管から低温再生器に至る分岐管を延設し、この分岐管に高温再生器から供給される排ガスとの間で熱交換を行う排ガス熱交換器を設けたことを特徴とする排熱投入型吸収冷温水機。
【請求項３】
高温再生器、低温再生器、凝縮器、蒸発器、および吸収器を備えて構成される吸収冷温水機において、低温再生器から供給される濃吸収液との間で熱交換を行う低温熱交換器が上流側に設けられ、高温再生器から供給される中間吸収液との間で熱交換を行う高温熱交換器が下流側に設けられた吸収器から高温再生器に至る稀吸収液管の低温熱交換器と高温熱交換器との間に、コジェネレーションシステムなどから供給される排熱との間で熱交換を行う排熱熱交換器と、高温再生器から供給される排ガスとの間で熱交換を行う排ガス熱交換器とを前記排熱熱交換器が上流側となるように順に設け、稀吸収液管の排熱熱交換器と排ガス熱交換器との間と、排ガス熱交換器と高温熱交換器との間の双方からそれぞれ低温再生器に至る分岐管を延設したことを特徴とする排熱投入型吸収冷温水機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、吸収冷温水機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の吸収冷温水機の１例を、図５に示す。
高温再生器４のバーナ５が燃焼し、吸収器３から流れて来た稀吸収液が加熱され、沸騰し、冷媒蒸気が稀吸収液から分離する。これにより稀吸収液が濃縮され、濃度が中程度の中間吸収液になる。
【０００３】
冷媒蒸気は冷媒蒸気管１３を経て低温再生器１１へ流れ、高温再生器４から供給される中間吸収液と、吸収器３から供給される稀吸収液との混合液を加熱して凝縮し、冷媒液となって凝縮器１２へ流れる。そして凝縮器１２では低温再生器１１から流れて来た冷媒蒸気が、冷却水管２９の冷却水により冷却され凝縮して冷媒液になり、低温再生器１１から流れて来た冷媒液と共に蒸発器２へ流下する。
【０００４】
蒸発器２では冷媒ポンプＰ２の運転によって、冷媒液が散布装置３１から散布され、冷却されて温度が低下した冷水管２１の冷水が、負荷に供給される。蒸発器２で気化した冷媒蒸気は吸収器３へ流れ、散布される濃吸収液に吸収される。
【０００５】
他方、高温再生器４で冷媒蒸気が分離して濃度が上昇した中間吸収液は中間吸収液管２２、高温熱交換器８、中間吸収液管２３を経て低温再生器１１へ流れる。この低温再生器１１には吸収器３からも稀吸収液が流れ込んでおり、混合液が高温再生器４からの冷媒蒸気が内部を流れる加熱器１４によって加熱され、冷媒蒸気が分離して吸収液の濃度はさらに上昇し、濃吸収液になる。
【０００６】
この濃吸収液は濃吸収液管２５へ流入して低温熱交換器７及び濃吸収液管２６を経て吸収器３へ流れ、散布装置３０から冷却水管２９の上に滴下する。そして、冷却された濃吸収液は、蒸発器２を経由して入ってくる冷媒蒸気を、よく吸収して冷媒濃度が高くなり、稀吸収液になる。この稀吸収液は、吸収液ポンプＰ１の駆動力により、高温再生器４と低温再生器１１に搬送される。このとき、高温再生器４に供給される稀吸収液は低温熱交換器７および高温熱交換器８で予熱され、低温再生器１１に供給される稀吸収液は低温熱交換器７のみで予熱される。
【０００７】
そして、高温再生器４からの排ガス３３は、一般的に利用されずに大気中に排気されていたが、吸収冷温水機の省エネルギー性の向上が求められ、この排ガス３３を利用するものが、特開平６−２５７８７８号公報に記載されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この公報の従来技術は、高温再生器からの排ガスの排熱を利用するために、新たに排熱回収用低温再生器を追加して設けるものであり、追加設備が大きなものとなり、吸収冷温水機のコストを高くしてしまうものであった。この発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、高温再生器からの排ガスを利用して省エネルギー性を向上できる安価な排熱投入型吸収冷温水機を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、第１の発明は、高温再生器、低温再生器、凝縮器、蒸発器、および吸収器を備えて構成される吸収冷温水機において、低温再生器から供給される濃吸収液との間で熱交換を行う低温熱交換器が上流側に設けられ、高温再生器から供給される中間吸収液との間で熱交換を行う高温熱交換器が下流側に設けられた吸収器から高温再生器に至る稀吸収液管の低温熱交換器と高温熱交換器との間に、コジェネレーションシステムなどから供給される排熱との間で熱交換を行う排熱熱交換器を設け、稀吸収液管の高温熱交換器下流側に高温再生器から供給される排ガスとの間で熱交換を行う排ガス熱交換器を設け、排熱熱交換器と高温熱交換器との間の稀吸収液管から低温再生器に至る分岐管を延設したことを特徴とする排熱投入型吸収冷温水機である。
【００１１】
第２の発明は、高温再生器、低温再生器、凝縮器、蒸発器、および吸収器を備えて構成される吸収冷温水機において、低温再生器から供給される濃吸収液との間で熱交換を行う低温熱交換器が上流側に設けられ、高温再生器から供給される中間吸収液との間で熱交換を行う高温熱交換器が下流側に設けられた吸収器から高温再生器に至る稀吸収液管の低温熱交換器と高温熱交換器との間に、コジェネレーションシステムなどから供給される排熱との間で熱交換を行う排熱熱交換器を設け、排熱熱交換器と高温熱交換器との間の稀吸収液管から低温再生器に至る分岐管を延設し、この分岐管に高温再生器から供給される排ガスとの間で熱交換を行う排ガス熱交換器を設けたことを特徴とする排熱投入型吸収冷温水機である。
【００１２】
第３の発明は、高温再生器、低温再生器、凝縮器、蒸発器、および吸収器を備えて構成される吸収冷温水機において、低温再生器から供給される濃吸収液との間で熱交換を行う低温熱交換器が上流側に設けられ、高温再生器から供給される中間吸収液との間で熱交換を行う高温熱交換器が下流側に設けられた吸収器から高温再生器に至る稀吸収液管の低温熱交換器と高温熱交換器との間に、コジェネレーションシステムなどから供給される排熱との間で熱交換を行う排熱熱交換器と、高温再生器から供給される排ガスとの間で熱交換を行う排ガス熱交換器とを上流側から順に設け、稀吸収液管の排熱熱交換器と排ガス熱交換器との間と、排ガス熱交換器と高温熱交換器との間から低温再生器に至る分岐管を延設したことを特徴とする排熱投入型吸収冷温水機である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
この発明の１実施形態を図１に基づいて説明する。
【００１４】
図５に示した吸収冷温水機と異なる点について説明すると、この図１に示した吸収冷温水機の吸収器３から高温再生器４に稀吸収液を供給する稀吸収液管６の低温熱交換器７と稀吸収液分岐管６Ａとの間に、排熱熱交換器３５と排ガス熱交換器３７が設けられ、吸収器3から出た稀吸収液は4つの熱交換器7、３５、３７、8それぞれで加熱されて高温再生器4に流入し、3個の熱交換器7、３５、３７それぞれで加熱されて低温再生器１１に流入することになる。
【００１５】
稀吸収液管６の最上流側には、低温再生器１１から流れてくる濃吸収液との間で熱交換を行う低温熱交換器７が設けられ、そのすぐ下流側に例えば図示しないコ・ジェネレーションシステム（熱電併給）から供給される排熱との間で熱交換を行う排熱熱交換器３５が設けられ、コ・ジェネレーションシステムの冷却水などが循環供給され、稀吸収液管6を流れる稀吸収液が加熱される。
【００１６】
排熱熱交換器３５の下流には、高温再生器４に備えられたバーナ５から出る排ガス３３との間で熱交換を行う排ガス熱交換器３７が設けられ、ここでも稀吸収液は加熱される。そして、この排ガス熱交換器３７を出た排ガス３３は、大気へ排気される。排ガス熱交換器３７の下流には、高温再生器４から低温再生器に供給される高温の中間吸収液との間で熱交換を行う高温熱交換器8が設けられる。
【００１７】
上記のように横成した吸収冷温水機の運転時、高温再生器４のバーナ５が燃焼し、吸収器３から流れて来た稀吸収液が加熱される。この稀吸収液は、例えば臭化リチウム（ＬｉＢｒ）水溶液（界面活性剤を含む）などである吸収液が、水などの冷媒を多く含んだものである。この加熱により、稀吸収液が沸騰し、冷媒蒸気が稀吸収液から分離する。これにより稀吸収液が濃縮され、濃度が中程度の中間吸収液になる。
【００１８】
冷媒蒸気は冷媒蒸気管１３を経て低温再生器１１へ流れる。そして、低温再生器１１で高温再生器４から供給される中間吸収液と、吸収器３から供給される稀吸収液との混合液を加熱して凝縮した冷媒液が、凝縮器１２へ流れる。凝縮器１２では低温再生器１１から流れて来た冷媒蒸気が、冷却水管２９の冷却水により冷却され凝縮して冷媒液になり、低温再生器１１から流れて来た冷媒液と共に、蒸発器２へ流下する。
【００１９】
蒸発器２では冷媒ポンプＰ２の運転によって、冷媒液が散布装置３１から散布される。そして、この散布によって冷却されて温度が低下した冷水管２１の冷水が、負荷に供給される。蒸発器２で気化した冷媒蒸気は吸収器３へ流れ、散布される濃吸収液に吸収される。
【００２０】
他方、高温再生器４で冷媒蒸気が分離して濃度が上昇した中間吸収液は中間吸収液管２２、高温熱交換器８、中間吸収液管２３を経て低温再生器１１へ流れる。この低温再生器１１には吸収器３から稀吸収液が供給されており、この混合液が高温再生器４から供給される冷媒蒸気が内部を流れる加熱器１４によって加熱される。そして、中間吸収液から冷媒蒸気が分離して吸収液の濃度はさらに上昇し、濃吸収液になる。
【００２１】
この濃吸収液は濃吸収液管２５へ流入して低温熱交換器７及び濃吸収液管２６を経て吸収器３へ流れ、散布装置３０から冷却水管２９の上に滴下する。そして、冷却水管２９によって冷却された濃吸収液は、蒸発器２を経由して入ってくる冷媒蒸気を、よく吸収して冷媒濃度が高くなり、稀吸収液になる。この稀吸収液は、吸収液ポンプＰ１の駆動力により搬送され、一部が低温再生器１１に、残りが高温再生器４にそれぞれ予熱されて供給される。
【００２２】
すなわち、吸収器３から低温再生器１１に供給される稀吸収液は、先ず低温熱交換器７において低温再生器１１から流れてくる濃吸収液との間で熱交換を行い、次に、排熱熱交換器３５においてコ・ジェネレーションシステムなどから供給される排熱との間で熱交換を行い、さらに排ガス熱交換器３７において高温再生器４のバーナ５から出る排ガスとの間で熱交換を行ない、その温度を上げて稀吸収液分岐管６Ａを通って低温再生器１１に流入する。
【００２３】
一方、吸収器３から高温再生器４に供給される稀吸収液は、排ガス熱交換器３７においてバーナ５から出る排ガスとの間で熱交換を行なったのち、さらに高温熱交換器８において高温再生器4から供給される高温の中間吸収液との間で熱交換を行ない、温度を一層上げて高温再生器４に流入する。
【００２４】
（実施形態の効果）
排熱熱交換器３５と排ガス熱交換器３７を高温熱交換器８の上流側の稀吸収液管６に設けることで、稀吸収液が高温の中間吸収液との間で熱交換を行う前に、コ・ジェネレーションシステムなどから供給される排熱や排ガスとの間で熱交換を行うことができるので、回収熱量を大きなものにすることが可能となる。
【００２５】
（他の実施形態）
以上の実施形態においては、排ガス熱交換器３７を、稀吸収液分岐管６Ａが分岐している地点より上流の稀吸収液管６に設けたが、他の実施形態においては図２に示すように、高温熱交換器8の下流側の稀吸収液管６に設けることも可能である。
【００２６】
この構成においては、高温再生器３に流入する稀吸収液は、十分に加熱された状態で排ガスとの間で熱交換を行うことになるので、排ガスからの回収熱量は少ないものとなるが、排ガスCOP（エンタルピーをもとにした成績係数、あるいはエネルギー利用交換率）を高いものとすることができる。
【００２７】
また、他の実施形態として、図３に示すように稀吸収液分岐管６Ａに排ガス熱交換器３７を設けることも可能である。
【００２８】
この構成によれば、排ガス熱交換器の小型化が可能となるので、冷温水機全体の小型化が図れる。
【００２９】
また、さらに他の実施形態としては、図４に示したように、稀吸収液分岐管６Ａと共に、排熱熱交換器３５と排ガス熱交換器３７との間の稀吸収液管６からも低温再生器１１に至る稀吸収液分岐管６Ｂを延設することもできる。
【００３０】
このような構成により、排ガス熱交換器の小型化が可能となるので、冷温水機全体の小型化が図れる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、吸収器から高温再生器に送る稀吸収液の加熱が従来以上に図られるので吸収温水機の省エネルギー性が向上する。
【００３２】
また、本実施の形態によれば、高温熱交換器で中間吸収液により加熱する前に排ガスによる加熱を行うので、排ガスからの回収熱量を大きなものとすることができる。
【００３３】
また、請求項１の発明によれば、排ガスからの回収熱量は上記本実施の形態の場合よりは少なくなるものの、排ガスの排熱を利用した排ガスＣＯＰを高くできる。
【００３４】
また、請求項２または３の発明によれば、排ガス熱交換器の小型化が可能となり、これにより冷温水機全体の小型化も図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施形態に係る排熱投入型吸収冷温水機の全体概略回路図である。
【図２】この発明の第２実施形態に係る排熱投入型吸収冷温水機の全体概略回路図である。
【図３】この発明の第３実施形態に係る排熱投入型吸収冷温水機の全体概略回路図である。
【図４】この発明の第４実施形態に係る排熱投入型吸収冷温水機の全体概略回路図である。
【図５】従来の吸収冷温水機の全体の概略回路図である。
【符号の説明】
１  蒸発吸収器胴
２  蒸発器
３  吸収器
４  高温再生器
５  バーナ
６  稀吸収液配管
７  低温熱交換器
８  高温熱交換器
１０  高温胴
１１  低温再生器
１２  凝縮器
１３  冷媒蒸気管
１６  冷媒液流下管
１７  冷媒循環管
２１  冷水管
２２、２３  中間吸収液管
２５、２６  濃吸収液管
２９  冷却水管
３０、３１  散布装置
３４  分岐管路
３９  第１分岐管路
４１  第二分岐管路
Ｐ１  吸収液ポンプ
Ｐ２  冷媒ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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