(57)【要約】【課題】低熱源再生器に熱源が供給されていないときも、低熱源再生器に流入する稀吸収液が自己フラッシュしないようにして、熱ロスの発生を防止する。【解決手段】熱交換器として、吸収器２に出入する吸収液同士が熱交換する低温熱交換器Ｅ１、高温再生器５に出入する吸収液同士が熱交換する高温熱交換器Ｅ２、吸収器２から低熱源再生器９に搬送されている吸収液の一部が低温再生器６で凝縮した冷媒ドレンと熱交換して加熱される冷媒ドレン熱回収器Ｅ４などと共に、低温再生器６から吸収器２に搬送されている吸収液と低熱源再生器９から高温再生器５に搬送されている吸収液とが熱交換する中間熱交換器Ｅ３を設けるようにした一重二重効用吸収冷凍機。【選択図】      図１
2004333061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸発器と吸収器とを収納した蒸発器吸収器胴、低温再生器と凝縮器とを収納した低温再生器凝縮器胴、温排水などを熱源とする低熱源再生器と凝縮器とを収納した低熱源再生器凝縮器胴、高温再生器、吸収器に出入する吸収液同士が熱交換する低温熱交換器、高温再生器に出入する吸収液同士が熱交換する高温熱交換器、冷媒ポンプ、吸収液ポンプなどを配管接続して構成する一重二重効用吸収冷凍機において、低温再生器から吸収器に搬送されている吸収液と低熱源再生器から高温再生器に搬送されている吸収液とが熱交換する熱交換器が設けられたことを特徴とする一重二重効用吸収冷凍機。
【請求項２】
蒸発器と吸収器とを収納した蒸発器吸収器胴、低温再生器と凝縮器とを収納した低温再生器凝縮器胴、温排水などを熱源とする低熱源再生器と凝縮器とを収納した低熱源再生器凝縮器胴、高温再生器、吸収器に出入する吸収液同士が熱交換する低温熱交換器、高温再生器に出入する吸収液同士が熱交換する高温熱交換器、冷媒ポンプ、吸収液ポンプなどを配管接続して構成する一重二重効用吸収冷凍機において、低温再生器から凝縮器に搬送されている冷媒ドレンと低熱源再生器から高温再生器に搬送されている吸収液とが熱交換する熱交換器が設けられたことを特徴とする一重二重効用吸収冷凍機。
【請求項３】
蒸発器と吸収器とを収納した蒸発器吸収器胴、低温再生器と凝縮器とを収納した低温再生器凝縮器胴、温排水などを熱源とする低熱源再生器と凝縮器とを収納した低熱源再生器凝縮器胴、高温再生器、冷媒ポンプ、吸収液ポンプなどを配管接続して構成する一重二重効用吸収冷凍機において、低温再生器から吸収器に搬送されている吸収液が吸収器から低熱源再生器に供給されている吸収液の一部と低熱源再生器から高温再生器に搬送されている吸収液の一部と熱交換する熱交換器と、低温再生器から凝縮器に搬送されている冷媒ドレンが吸収器から低熱源再生器に供給されている残余の吸収液と低熱源再生器から高温再生器に搬送されている残余の吸収液と熱交換する熱交換器が設けられたことを特徴とする一重二重効用吸収冷凍機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸収冷凍機（吸収冷温水機を含む）に係わるものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の吸収冷凍機としては、例えば図４に示したようにガスバーナ４で生成する燃焼熱を熱源として吸収液を加熱し冷媒を蒸発分離する高温再生器５、その高温再生器５から供給される冷媒蒸気を熱源として吸収液を加熱し冷媒を蒸発分離する二重効用再生器の低温再生器６、その低温再生器６に並設され、低温再生器６から供給される冷媒蒸気を凝縮する二重効用凝縮器の凝縮器７、コージェネレーション装置などから低熱源供給管２８を介して供給される、例えば８０℃程度の比較的低温度の温排水を熱源として吸収液を加熱し冷媒を蒸発分離する一重効用再生器の低熱源再生器９、その低熱源再生器９に並設され、低熱源再生器９から供給される冷媒蒸気を凝縮する一重効用凝縮器の凝縮器１０、凝縮器７および凝縮器１０から供給される冷媒液を蒸発させる蒸発器１、その蒸発器１で蒸発した冷媒蒸気を低温再生器６から供給される濃吸収液に吸収させる吸収器２、稀吸収液ポンプＰ１、中間吸収液ポンプＰ２、冷媒ポンプＰ４などを備えて構成される一重二重効用吸収冷凍機１００Ｘが周知である（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
なお、図中１２は低温熱交換器、１３は高温熱交換器、２６は図示しない熱負荷に冷熱または温熱を循環供給して冷暖房などを行うためのブライン管、２７は冷却水管、２８Ａは低熱源供給管２８に設けられたバイパス管、２８Ｂは低熱源供給管２８に設けられた三方弁である。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０６−３４１７２９号公報（図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記一重二重効用吸収冷凍機においては、冷却水により冷却されている凝縮器に並設されて内部が低温度に保たれている低熱源再生器には、熱源の温排水が供給されていないときにも吸収器から稀吸収液が稀吸収液ポンプにより供給される。そして、低熱源再生器に流入する稀吸収液の温度は低熱源再生器内の飽和温度より高いため、自己フラッシュして温度が下がり、熱ロスが発生すると云った問題点があり、その解決が課題となっていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記従来技術の課題を解決するため、蒸発器と吸収器とを収納した蒸発器吸収器胴、低温再生器と凝縮器とを収納した低温再生器凝縮器胴、温排水などを熱源とする低熱源再生器と凝縮器とを収納した低熱源再生器凝縮器胴、高温再生器、吸収器に出入する吸収液同士が熱交換する低温熱交換器、高温再生器に出入する吸収液同士が熱交換する高温熱交換器、冷媒ポンプ、吸収液ポンプなどを配管接続して構成する一重二重効用吸収冷凍機において、低温再生器から吸収器に搬送されている吸収液と低熱源再生器から高温再生器に搬送されている吸収液とが熱交換する熱交換器を設けるようにした第１の構成の一重二重効用吸収冷凍機と、低温再生器から凝縮器に搬送されている冷媒ドレンと低熱源再生器から高温再生器に搬送されている吸収液とが熱交換する熱交換器を設けるようにした第２の構成の一重二重効用吸収冷凍機と、
【０００７】
蒸発器と吸収器とを収納した蒸発器吸収器胴、低温再生器と凝縮器とを収納した低温再生器凝縮器胴、温排水などを熱源とする低熱源再生器と凝縮器とを収納した低熱源再生器凝縮器胴、高温再生器、冷媒ポンプ、吸収液ポンプなどを配管接続して構成する一重二重効用吸収冷凍機において、低温再生器から吸収器に搬送されている吸収液が吸収器から低熱源再生器に供給されている吸収液の一部と低熱源再生器から高温再生器に搬送されている吸収液の一部と熱交換する熱交換器と、低温再生器から凝縮器に搬送されている冷媒ドレンが吸収器から低熱源再生器に供給されている残余の吸収液と低熱源再生器から高温再生器に搬送されている残余の吸収液と熱交換する熱交換器を設けるようにした第３の構成の一重二重効用吸収冷凍機と、
を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１〜図３に基づいて詳細に説明する。なお、理解を容易にするため、これらの図においても前記図４において説明した部分と同様の機能を有する部分には、同一の符号を付した。
【０００９】
〔第１の実施形態〕
図１に例示した第１の実施形態の一重二重効用吸収冷凍機１００は、蒸発器１、蒸発器１に並設された吸収器２、蒸発器１と吸収器２とを収納した蒸発器吸収器胴３、ガスバーナ４を備えた高温再生器５、高温再生器５から供給される冷媒蒸気を熱源とする低温再生器６、低温再生器６に並設された凝縮器７、低温再生器６と凝縮器７とを収納した低温再生器凝縮器胴８、温排水などを熱源とする低熱源再生器９、低熱源再生器９に並設された凝縮器１０、低熱源再生器９と凝縮器１０とを収納した低熱源再生器凝縮器胴１１、低温熱交換器Ｅ１、高温熱交換器Ｅ２、中間熱交換器Ｅ３、冷媒ドレン熱回収器Ｅ４、ブライン（例えば水）が流れるブライン管２６、冷却水管２７、低熱源供給管２８、稀吸収液ポンプＰ１、中間吸収液ポンプＰ２、濃吸収液ポンプＰ３、冷媒ポンプＰ４などを備えており、それらは図示したように配管接続されている。
【００１０】
すなわち、第１の実施形態の一重二重効用吸収冷凍機１００においては、吸収器２の下部に形成された稀吸収液溜りと低熱源再生器９の気相部とを接続している稀吸収液管１３には稀吸収液ポンプＰ１と、低温熱交換器Ｅ１と、冷媒ドレン熱回収器Ｅ４とが介在している。
【００１１】
この場合の稀吸収液管１３は、稀吸収液ポンプＰ１の吐出側、すなわち下流側は吸収器２の上部側に設けられた溶液冷却吸収器２Ａを経由した後、低温熱交換器Ｅ１が介在する稀吸収液管１３Ａと、冷媒ドレン熱回収器Ｅ４が介在する稀吸収液管１３Ｂとに分岐し、その後合流して低熱源再生器９に接続されている。
【００１２】
また、低熱源再生器９の下部に形成された中間吸収液溜りと高温再生器５の気相部とを接続している中間吸収液管１４には中間吸収液ポンプＰ２、中間熱交換器Ｅ３、高温熱交換器Ｅ２などが介在している。
【００１３】
また、低温再生器６の下部に形成された吸収液溜りと溶液冷却吸収器２Ａの気相部とを接続する濃吸収液管１６には濃吸収液ポンプＰ３と中間熱交換器Ｅ３と低温熱交換器Ｅ１とが介在し、濃吸収液管１６の低温再生器６側、すなわち濃吸収液ポンプＰ３の上流側と、前記中間吸収液管１４の低熱源再生器９側、すなわち中間吸収液ポンプＰ２の上流側とはバイパス管１７により接続され、さらに濃吸収液管１６のバイパス管１７と濃吸収液ポンプＰ３の間と低温熱交換器Ｅ１下流側とはバイパス管１８により接続されている。
【００１４】
したがって、濃吸収液管１６を介して低温再生器６から溶液冷却吸収器２Ａに供給されている濃吸収液により、中間吸収液管１４を介して低熱源再生器９から高温再生器５に搬送されている中間吸収液の全量と、稀吸収液管１３を介して吸収器２から低熱源再生器９に搬送されている稀吸収液の一部とが加熱される。
【００１５】
また、高温熱交換器Ｅ２には高温再生器５で冷媒を蒸発分離して低温再生器６に搬送される中間吸収液が中間吸収液管１５を介して供給されて、中間吸収液管１４を介して低熱源再生器９から高温再生器５に搬送されている中間吸収液を加熱し、冷媒ドレン熱回収器Ｅ４には高温再生器５で加熱生成された冷媒蒸気が低温再生器６で吸収液を加熱再生して凝縮し、凝縮器７に導入される冷媒ドレンが冷媒ドレン管１９を介して供給され、稀吸収液管１３を介して吸収器２から低熱源再生器９に搬送されている稀吸収液の一部を加熱するように設けられている。
【００１６】
また、凝縮器７の下部側と蒸発器１、凝縮器１０の下部側と蒸発器１とは、それぞれ冷媒管２０、２１により接続され、凝縮器７、１０の冷媒液が重力の作用により流下して蒸発器１に流入するように設けられている。
【００１７】
すなわち、図１に例示した本発明の第１の実施形態の一重二重効用吸収冷凍機１００においては、稀吸収液管１３を介して吸収器２から低熱源再生器９に搬送されている稀吸収液は低温熱交換器Ｅ１と冷媒ドレン熱回収器Ｅ４において加熱されるが、低温熱交換器Ｅ１においては既に中間熱交換器Ｅ３において低熱源再生器９から高温再生器５に搬送されている中間吸収液と熱交換して放熱し、温度が下がった濃吸収液により加熱されるので、吸収器２から低熱源再生器９に稀吸収液管１３を介して供給される稀吸収液の温度上昇は中間熱交換器Ｅ３を備えないタイプの一重二重効用吸収冷凍機のそれより少ない。
【００１８】
そのため、冷却水管２７にバイパス回路と高価な三方弁とを設置して、冷却水管２７を介して供給する冷却水が低熱源再生器９に並設された凝縮器１０に所望時には流入しない構成にしなくても、コージェネレーションシステムなどの立ち上げ時や停止時など、低熱源供給管２８を介して低熱源再生器９に供給する温排水の温度が低く、あるいは温排水の供給がないときにも、吸収器２から稀吸収液管１３を介して低熱源再生器９に供給される稀吸収液は、低熱源再生器凝縮器胴圧力における飽和温度よりも低くなるので、自己フラッシュすることはない。
【００１９】
また、上記したように吸収器２から稀吸収液管１３を介して低熱源再生器９に供給された稀吸収液は自己フラッシュし難いので、前記図４に示した従来の一重二重効用吸収冷凍機１００Ｘのときのような熱ロスがなくなる。
【００２０】
なお、本発明の一重二重効用吸収冷凍機１００においては、ガスバーナ４で生成される燃焼排ガスが第１、第２の排熱回収器２３、２４を経由して排気されるように構成し、第１の排熱回収器２３においては高温再生器５に流入する中間吸収液により燃焼排ガスが保有する排熱を回収し、第２の排熱回収器２４においてガスバーナ４に供給される燃焼用空気により燃焼排ガスが保有する排熱を回収して、高温再生器５に流入する中間吸収液とガスバーナ４に供給される燃焼用空気の温度が上昇するので、ガスバーナ４で燃焼する燃料の消費量が抑えられる。
【００２１】
〔第２の実施形態〕
本発明の第２の実施形態を図２に基づいて説明する。図２に例示した第２の実施形態の一重二重効用吸収冷凍機１００は、前記図１で説明した第１の実施形態の一重二重効用吸収冷凍機１００に、さらに冷媒ドレン熱回収器Ｅ５が設けられた構成となっている。
【００２２】
すなわち、冷媒ドレン熱回収器Ｅ５は、中間吸収液管１４においては中間吸収液ポンプＰ２と高温熱交換器Ｅ２との間の分岐した一方の中間吸収液管１４Ａに介在し、他方の中間吸収液管１４Ｂには前記中間熱交換器Ｅ３が介在し、冷媒ドレン管１９においては低温再生器６と冷媒ドレン熱回収器Ｅ４との間に介在して、中間吸収液管１４を介して中間吸収液ポンプＰ２により低熱源再生器９から高温再生器５に搬送されている中間吸収液の一部を、冷媒ドレン管１９を介して低温再生器６から凝縮器７に流れている冷媒ドレンが保有する熱により加熱して、冷媒ドレンが保有する熱を回収するように構成されている。
【００２３】
したがって、図２に例示した本発明の第２の実施形態の一重二重効用吸収冷凍機１００においても、稀吸収液管１３を介して吸収器２から低熱源再生器９に搬送されている稀吸収液は低温熱交換器Ｅ１と冷媒ドレン熱回収器Ｅ４において加熱されるが、低温熱交換器Ｅ１においては既に中間熱交換器Ｅ３において低熱源再生器９から高温再生器５に搬送されている中間吸収液の一部と熱交換して放熱し、温度が下がった濃吸収液により加熱され、冷媒ドレン熱回収器Ｅ４においては既に冷媒ドレン熱回収器Ｅ５において低熱源再生器９から高温再生器５に搬送されている残余の中間吸収液と熱交換して放熱し、温度が下がった冷媒ドレンにより加熱されるので、吸収器２から低熱源再生器９に稀吸収液管１３を介して供給される稀吸収液の温度上昇は中間熱交換器Ｅ３と冷媒ドレン熱回収器Ｅ５とを備えないタイプの一重二重効用吸収冷凍機のそれより少ない。すなわち、前記図４に示した一重二重効用吸収冷凍機１００Ｘのそれよりも少ない。
【００２４】
そのため、冷却水管２７にバイパス回路と高価な三方弁とを設置して、冷却水管２７を介して供給する冷却水が低熱源再生器９に並設された凝縮器１０に所望時には流入しない構成にしなくても、コージェネレーションシステムなどの立ち上げ時や停止時など、低熱源供給管２８を介して低熱源再生器９に供給する温排水の温度が低く、あるいは温排水の供給がないときにも、吸収器２から稀吸収液管１３を介して低熱源再生器９に供給される稀吸収液は、低熱源再生器凝縮器胴圧力における飽和温度よりも低くなるので、自己フラッシュすることはない。
【００２５】
また、上記したように吸収器２から稀吸収液管１３を介して低熱源再生器９に供給された稀吸収液は自己フラッシュし難いので、前記図４に示した従来の一重二重効用吸収冷凍機１００Ｘのときのような熱ロスがなくなる。
【００２６】
〔第３の実施形態〕
本発明の第３の実施形態を図３に基づいて説明する。図３に例示した第３の実施形態の一重二重効用吸収冷凍機１００は、前記図２で説明した第２の実施形態の一重二重効用吸収冷凍機１００が備えていた低温熱交換器Ｅ１と中間熱交換器Ｅ３とを一体化した形態の低温熱交換器Ｅ１Ａと、冷媒ドレン熱回収器Ｅ４とＥ５とを一体化した形態の冷媒ドレン熱回収器Ｅ４Ａとを備えて構成されている。
【００２７】
したがって、図３に例示した本発明の第３の実施形態の一重二重効用吸収冷凍機１００においても、稀吸収液管１３を介して吸収器２から低熱源再生器９に搬送されている稀吸収液は低温熱交換器Ｅ１Ａと冷媒ドレン熱回収器Ｅ４Ａにおいて加熱されるが、低温熱交換器Ｅ１Ａにおいては既に同低温熱交換器Ｅ１Ａにおいて低熱源再生器９から高温再生器５に搬送されている中間吸収液の一部と熱交換して放熱し、温度が下がった濃吸収液により加熱され、冷媒ドレン熱回収器Ｅ４Ａにおいても既に同冷媒ドレン熱回収器Ｅ４Ａにおいて低熱源再生器９から高温再生器５に搬送されている残余の中間吸収液と熱交換して放熱し、温度が下がった冷媒ドレンにより加熱されるので、吸収器２から低熱源再生器９に稀吸収液管１３を介して供給される稀吸収液の温度上昇は図２に例示した本発明の第２の実施形態の一重二重効用吸収冷凍機１００と同じであり、したがって中間熱交換器Ｅ３と冷媒ドレン熱回収器Ｅ５とを備えないタイプの吸収冷凍機のそれより少ない。すなわち、前記図４に示した一重二重効用吸収冷凍機１００Ｘのそれよりも少ない。
【００２８】
そのため、冷却水管２７にバイパス回路と高価な三方弁とを設置して、冷却水管２７を介して供給する冷却水が低熱源再生器９に並設された凝縮器１０に所望時には流入しない構成にしなくても、コージェネレーションシステムなどの立ち上げ時や停止時など、低熱源供給管２８を介して低熱源再生器９に供給する温排水の温度が低く、あるいは温排水の流入がないときにも、吸収器２から稀吸収液管１３を介して低熱源再生器９に供給される稀吸収液は、低熱源再生器凝縮器胴圧力における飽和温度よりも低くなるので、自己フラッシュすることはない。
【００２９】
また、上記したように吸収器２から稀吸収液管１３を介して低熱源再生器９に供給された稀吸収液は自己フラッシュし難いので、前記図４に示した従来の一重二重効用吸収冷凍機１００Ｘのときのような熱ロスがなくなる。
【００３０】
本発明は上記実施形態に限定されるものではないので、特許請求の範囲に記載の趣旨から逸脱しない範囲で各種の変形実施が可能である。
【００３１】
例えば、吸収器２に設けた溶液冷却吸収器２Ａは必ずしも設ける必要はない。また、冷却水管２７は、冷却水が吸収器２、凝縮器７、１０に分岐して流れるように構成することも可能である。
【００３２】
また、冷媒ドレン熱回収器は必ずしも設ける必要はなく、例えば図１の構成の一重二重効用吸収冷凍機１００においては、冷媒ドレン熱回収器Ｅ４と稀吸収液管１３Ｂとを削除することなども可能である。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明装置によれば、吸収器から吐出して低熱源再生器に流入する吸収液の温度上昇が抑えられるので、低熱源再生器の温度が低いときにも、吸収液が低熱源再生器において自己フラッシュすることがない。そのため、従来装置で問題となっていた熱ロスの発生が防止できるようになった。
【００３４】
また、冷媒を吸収して吸収器から吐出した吸収液は、全量が低熱源再生器に供給されて加熱されるので、低熱源再生器に熱源として供給される温排水などからの熱回収量が向上する。
【００３５】
また、低熱源再生器から吐出した吸収液は、低温再生器から吐出して吸収器に流入する濃吸収液により中間熱交換器において加熱され、高温熱交換器でさらに加熱されて高温再生器に流入するため、温排水などの低熱源利用時のＣＯＰが高いと云った特長がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す説明図である。
【図２】本発明の第２の実施形態を示す説明図である。
【図３】本発明の第３の実施形態を示す説明図である。
【図４】従来技術を示す説明図である。
【符号の説明】
１  蒸発器
２  吸収器
２Ａ  溶液冷却吸収器
３  蒸発器吸収器胴
４  ガスバーナ
５  高温再生器
６  低温再生器
７  凝縮器
８  低温再生器凝縮器胴
９  低熱源再生器
１０  凝縮器
１１  低熱源再生器凝縮器胴
１３、１３Ａ、１３Ｂ  稀吸収液管
１４、１４Ａ、１４Ｂ、１５  中間吸収液管
１６  濃吸収液管
１７、１８  バイパス管
１９  冷媒ドレン管
２０、２１  冷媒管
２４  第１の排熱回収器
２５  第２の排熱回収器
２６  ブライン管
２７  冷却水管
２８  低熱源供給管
２８Ａ  バイパス管
２８Ｂ  三方弁
Ｅ１、Ｅ１Ａ  低温熱交換器
Ｅ２  高温熱交換器
Ｅ３  中間熱交換器
Ｅ４、Ｅ４Ａ、Ｅ５  冷媒ドレン熱回収器
Ｐ１  稀吸収液ポンプ
Ｐ２  中間吸収液ポンプ
Ｐ３  濃吸収液ポンプ
Ｐ４  冷媒ポンプ
１００、１００Ｘ  一重二重効用吸収冷凍機
【図１】
2004333061.tif 000003
【図２】
2004333061.tif 000004
【図３】
2004333061.tif 000005
【図４】
2004333061.tif 000006