(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸収液を加熱して吸収液に含まれる冷媒を蒸発分離し、冷媒が吸収できるように吸収液を再生する再生器として高温再生器、中温再生器、低温再生器を備えると共に、異なる温度の吸収液同士が熱交換する熱交換器として高温熱交換器、中温熱交換器、低温熱交換器を備え、かつ、冷媒を吸収して吸収器から吐出される吸収液が、低温熱交換器、中温熱交換器、高温熱交換器、高温再生器、高温熱交換器、中温再生器、中温熱交換器、低温再生器、低温熱交換器を経由して前記吸収器に還流する本流側の吸収液が流れる吸収液管を備えた吸収冷凍機において、
前記吸収器から吐出される吸収液の一部が、高温熱交換器に向かう前記吸収液管において、低温熱交換器での熱交換後と、中温熱交換器での熱交換後と、の二箇所でそれぞれ分岐するように構成されているとともに、
最初に分岐した方の吸収液は、前記中温熱交換器から低温再生器へ向かう前記本流側の吸収液が流れる吸収液と途中で合流してから、低温再生器に直接流入し、後で分岐した方の吸収液は、前記高温熱交換器から中温再生器へ向かう前記本流側の吸収液と途中で合流してから、中温再生器に直接流入するように分岐され、かつ、
前記吸収器から低温熱交換器へ向かう全吸収液のうちの、１／４づつが、それぞれ前記低温再生器と中温再生器とに向かい、前記最終分岐後に、残りである、前記全吸収液のうちの１／２の吸収液が前記高温再生機に向かうように構成されている
ことを特徴とする吸収冷凍機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷房などの冷却運転に使用する三重効用吸収冷凍機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、例えば吸収器で冷媒を吸収した吸収液が低温熱交換器、中温熱交換器、高温熱交換器、高温再生器、高温熱交換器、中温再生器、中温熱交換器、低温再生器、低温熱交換器を順次経由して吸収器に還流するように配管した、例えば特開２０００−２５７９７６公報の図1、図２に提案された三重効用吸収冷凍機などが周知である。
【０００３】
前記特開２０００−２５７９７６公報に提案された、いわゆるシリーズフローの三重効用吸収冷凍機においては、再生圧力が大気圧を大きく超えて５００ｋＰａ程度にもなるために圧力容器となり、製造上の制約が大きくなる。また、主要部品の肉厚増加に伴うイニシャルコストの増加も避けられない。
【０００４】
一方、そのＣＯＰは１．５程度に過ぎず、製造コストの増加の割には熱効率の改善効果が乏しいと云った問題点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、製造コストが大幅に上昇することがないように、再生圧力の大幅な上昇を抑えることができ、且つ、ＣＯＰの改善が図れる三重効用吸収冷凍機を提供する必要があり、それが解決すべき課題となっていた。
【０００６】
【問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の具体的手段として、吸収液を加熱して吸収液に含まれる冷媒を蒸発分離し、冷媒が吸収できるように吸収液を再生する再生器として高温再生器、中温再生器、低温再生器を備えると共に、異なる温度の吸収液同士が熱交換する熱交換器として高温熱交換器、中温熱交換器、低温熱交換器を備え、かつ、冷媒を吸収して吸収器から吐出される吸収液が、低温熱交換器、中温熱交換器、高温熱交換器、高温再生器、高温熱交換器、中温再生器、中温熱交換器、低温再生器、低温熱交換器を経由して前記吸収器に還流する本流側の吸収液が流れる吸収液管を備えた吸収冷凍機において、前記吸収器から吐出される吸収液の一部が、高温熱交換器に向かう前記吸収液管において、低温熱交換器での熱交換後と、中温熱交換器での熱交換後と、の二箇所でそれぞれ分岐するように構成されているとともに、最初に分岐した方の吸収液は、前記中温熱交換器から低温再生器へ向かう前記本流側の吸収液が流れる吸収液と途中で合流してから、低温再生器に直接流入し、後で分岐した方の吸収液は、前記高温熱交換器から中温再生器へ向かう前記本流側の吸収液と途中で合流してから、中温再生器に直接流入するように分岐され、かつ、前記吸収器から低温熱交換器へ向かう全吸収液のうちの、１／４づつが、それぞれ前記低温再生器と中温再生器とに向かい、前記最終分岐後に、残りである、前記全吸収液のうちの１／２の吸収液が前記高温再生機に向かうように構成されている吸収冷凍機、を提供することにより、前記した従来技術の課題を解決するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【０００８】
〔第１の実施形態〕
本発明の第１の実施形態を、図１に基づいて詳細に説明する。図中１は高温再生器、２は中温再生器、３は低温再生器、４は凝縮器、５は蒸発器、６は吸収器、７は低温熱交換器、８は中温熱交換器、９は高温熱交換器、１０、１１は吸収液ポンプ、１２は冷媒ポンプであり、それぞれは図１に示したように実線で示した吸収液管と破線で示した冷媒管とで接続され、吸収液と冷媒がそれぞれ循環可能に構成されている。
【０００９】
なお、蒸発器５には冷水管１３が通され、吸収器６と凝縮器４には冷却水管１４が直列に通されている。
【００１０】
したがって、上記構成になる吸収冷凍機においては、吸収液ポンプ１０、１１および冷媒ポンプ１２を運転し、高温再生器１に添設した図示しないバーナで天然ガスなどを燃焼させると、高温再生器１においては燃焼熱により吸収液が加熱され、吸収液から蒸発分離した冷媒蒸気と、濃縮された吸収液とが得られる。
【００１１】
高温再生器１で生成された高温の冷媒蒸気は、中温再生器２に入り、中温再生器２内にある吸収液、すなわち高温再生器１における前記加熱により冷媒を蒸発分離して吸収液濃度が高められ、高温熱交換器９で熱交換して冷却され供給された吸収液を加熱して冷媒を蒸発させる。
【００１２】
中温再生器２で吸収液から蒸発分離した冷媒蒸気は、低温再生器３に入り、低温再生器３内にある吸収液、すなわち中温再生器２における前記加熱により冷媒を蒸発分離して吸収液濃度が高められ、中温熱交換器８で熱交換して冷却された吸収液と、吸収器６で冷媒を吸収して吸収液濃度が低下し、吸収液ポンプ１０により低温熱交換器７で熱交換して加熱された一部の吸収液とが合流し低温再生器３に流入した吸収液を加熱して冷媒を蒸発させる。
【００１３】
低温再生器３における加熱により吸収液から蒸発分離した冷媒蒸気は凝縮器４に入り、冷却水管１４内を流れる冷却水に放熱して凝縮し、中温再生器２、低温再生器３それぞれで吸収液に放熱して凝縮し、中温再生器２、低温再生器３それぞれから流入する冷媒液と一緒になって蒸発器５に入る。
【００１４】
蒸発器５に入って底部に溜まった冷媒液は、冷媒ポンプ１２により上方から散布され、冷水管１３の内部を流れる水と熱交換して蒸発し、冷水管１３の内部を流れる水を冷却する。
【００１５】
蒸発器５で蒸発した冷媒は吸収器６に入り、低温再生器３における前記加熱で冷媒を蒸発分離し、吸収液の濃度が一層高まった吸収液、すなわち低温再生器３から吸収液ポンプ１１により低温熱交換器７を経由して冷却供給され、上方から散布される吸収液に吸収される。
【００１６】
吸収器６で冷媒を吸収して吸収液濃度が低下した吸収液は、吸収液ポンプ１０の運転により低温熱交換器７で熱交換して加熱された後、所定の比率、例えば１：１の比率で分岐し、一方の吸収液は中温熱交換器８、高温熱交換器９を経由して高温再生器１に戻され、他方の吸収液は低温再生器３に供給され加熱される。
【００１７】
上記のように吸収冷凍機が運転されると、冷水管１３の内部を流れて蒸発器５に入った冷水は、蒸発器５内において冷媒の気化熱により冷却され、その冷却された冷水が冷水管１３を介して図示しない冷却負荷に循環供給できるので、冷房などの冷却運転が熱効率に優れた三重効用により行える。
【００１８】
そして、高温再生器１においては、冷媒を吸収して吸収器６から吸収液濃度が低下して吐出した吸収液の一部が流入し加熱されるので、高温再生器１で吸収液から蒸発分離する冷媒蒸気の量は吸収器６から吐出した吸収液の全量が流入するときと比較すると減少する。そのため、高温再生器１内の圧力上昇は顕著に抑制され、４００ｋＰａ程度となる。
【００１９】
しかも、蒸発器５、吸収器６を２段化するなどの熱効率の改善を図ることで、ＣＯＰは１．７程度に改善される。
【００２０】
〔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。この第２の実施形態の吸収冷凍機が、前記図１に示した第１の実施形態の吸収冷凍機と相違する点は、吸収器６から吐出し、吸収液ポンプ１０により搬送されている吸収液が分岐する部位と、分岐した吸収液の行方にある。
【００２１】
なお、理解を容易にするため、この第２の実施形態の吸収冷凍機においても、前記図１に示した第１の実施形態の吸収冷凍機と同様の機能を有する部分には同一の符号を付した（第３の実施形態においても同じ）。
【００２２】
すなわち、図２に示した第２の実施形態の吸収冷凍機においては、中温熱交換器８で熱交換して加熱された吸収液が所定の比率、例えば１：１で分岐し、一方の吸収液は高温熱交換器９を経由して高温再生器１に戻され、他方の吸収液は中温再生器２に供給され加熱される。
【００２３】
したがって、この第２の実施形態の吸収冷凍機においても、冷媒を吸収して吸収器６から吸収液濃度が低下して吐出した吸収液の一部が高温再生器１に流入し加熱されるので、前記図１に示した第１の実施形態の吸収冷凍機と同様、高温再生器１内の圧力上昇は顕著に抑制される。
【００２４】
〔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。この第３の実施形態の吸収冷凍機は、前記図１に示した第１の実施形態の吸収冷凍機と、前記図２に示した第２の実施形態の吸収冷凍機の両方の構成を備えている。
【００２５】
すなわち、図３に示した第３の実施形態の吸収冷凍機においては、吸収器６から吐出し、吸収液ポンプ１０により搬送されている吸収液（つまり全吸収液）は、低温熱交換器７で熱交換して加熱された後と、中温熱交換器８で熱交換して加熱された後の二箇所で分岐し、始めに分岐した吸収液（分岐側の吸収液）は低温再生器３に流入し、後で分岐した吸収液（分岐側の吸収液）は中温再生器２に流入する。
【００２６】
なお、各分岐点における吸収液の分岐比率には特に制限はないが、通常は吸収液ポンプ１０により搬送されている吸収液の１／４づつが低温再生器３と中温再生器２に流入し、１／２が高温再生器１に流入するように分岐させる。
【００２７】
したがって、この第３の実施形態の吸収冷凍機においても、冷媒を吸収して吸収器６から吸収液濃度が低下して吐出した吸収液の一部が高温再生器１に流入し加熱されるので、前記第１、第２の実施形態の吸収冷凍機と同様、高温再生器１内の圧力上昇は顕著に抑制される。
なお、最初に分岐した方の（分岐側の）吸収液は、図３に示すように、中温熱交換器８から低温再生器３へ向かう本流側の吸収液と途中で合流してから、低温再生器３に直接流入するように構成されている。一方、後で分岐した方の（分岐側の）吸収液も、同様に図３に示すように、高温熱交換器９から中温再生器２へ向かう本流側の吸収液と途中で合流してから、中温再生器２に直接流入するように分岐されるように構成されている。
【００２８】
なお、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。
【００２９】
例えば、高温熱交換器９で熱交換して加熱され、高温再生器１に流入している吸収液などを、高温再生器１に添設したバーナから排出される高温の燃焼排ガスなどにより加熱するための熱回収器を設けることができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の吸収冷凍機によれば、高温再生器に流入する吸収液の量が減少し、それにより高温再生器で発生する冷媒蒸気の量が減少するので、高温再生器内の圧力上昇が抑制される。
【００３１】
そのため、製造上の制約が大きくなることがないし、主要部品を圧肉部材で製作する必要もなくなるので、イニシャルコストの増加も回避できる。
【００３２】
また、ＣＯＰを向上させることも可能であるので、大気の温暖化に大きな影響があるＣＯ２の削減にも大きな効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の説明図である。
【図２】第２の実施形態の説明図である。
【図３】第３の実施形態の説明図である。
【符号の説明】
１  高温再生器
２  中温再生器
３  低温再生器
４  凝縮器
５  蒸発器
６  吸収器
７  低温熱交換器
８  中温熱交換器
９  高温熱交換器
１０、１１  吸収液ポンプ
１２  冷媒ポンプ
１３  冷水管
１４  冷却水管
【図１】
0004562325.tif 000002
【図２】
0004562325.tif 000003
【図３】
0004562325.tif 000004