(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
凝縮器（Ｃ）と吸収器（Ａ）と蒸発器（Ｅ）と３個の再生器（Ｇ1）〜（Ｇ3）とを基本要素とし、これらの要素間を、溶液配管、冷媒配管で作動的に結合して、最も高温側の再生器（Ｇ3）においては燃料や蒸気等の外部熱源（Ｊ）を用いて加熱沸騰せしめて冷媒蒸気（Ｒ3）を発生させ、当該冷媒蒸気（Ｒ3）の熱を用いて１段低温側の再生器（Ｇ2）を加熱して冷媒蒸気（Ｒ2）を発生させ、さらに当該冷媒蒸気（Ｒ2）を用いて最も低温側の再生器（Ｇ1）を加熱して冷媒蒸気（Ｒ1）を発生させるように構成された吸収式冷凍装置であって、前記最も高温側の再生器（Ｇ3）で発生した冷媒蒸気（Ｒ3）が通過する１段低温側の再生器（Ｇ2）の出口と前記吸収器（Ａ）あるいは前記蒸発器（Ｅ）とを、暖房運転時に開作動される開閉弁（３）を介設した冷媒配管（２）を介して接続し、暖房運転時には、前記１段低温側の再生器（Ｇ2）から出た冷媒蒸気（Ｒ2）の全量あるいは一部を、前記吸収器（Ａ）あるいは前記蒸発器（Ｅ）に送給して、その熱を該蒸発器（Ｅ）の熱交換部（Ｅｃ）を流れる搬送媒体（Ｗｅ）に伝えて暖房出力として取り出すように構成したことを特徴とする吸収式冷凍装置。
【請求項２】
前記吸収器（Ａ）と前記蒸発器（Ｅ）とを、蒸発器（Ｅ）に溜まる冷媒あるいは溶液がオーバフロー等により吸収器（Ａ）に移動できるように連通させたことを特徴とする前記請求項１記載の吸収式冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本願発明は、吸収式冷凍装置に関するものである。
【従来の技術】
【０００３】
従来からよく知られている吸収式冷凍装置においては、暖房運転時には吸収器から再生器へ供給された溶液を外部熱源で加熱沸騰させ、このとき発生する高温の冷媒蒸気の保有する熱を、当該再生器に付設された熱交換器において搬送媒体（例えば、水）に伝えて暖房出力として取り出すようにしたものがある。
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記した従来例の場合、暖房出力を取り出すための特別な熱交換器が必要となり、コストアップにつながるという不具合があった。
【０００５】
本願発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、特別な熱交換器を用いることなく、暖房出力を取り出し得るようにすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明では、上記課題を解決するための手段として、凝縮器Ｃと吸収器Ａと蒸発器Ｅと３個の再生器Ｇ1〜Ｇ3とを基本要素とし、これらの要素間を、溶液配管、冷媒配管で作動的に結合して、最も高温側の再生器Ｇ3においては燃料や蒸気等の外部熱源Ｊを用いて加熱沸騰せしめて冷媒蒸気Ｒ3を発生させ、当該冷媒蒸気Ｒ3の熱を用いて１段低温側の再生器Ｇ2を加熱して冷媒蒸気Ｒ2を発生させ、さらに当該冷媒蒸気Ｒ2を用いて最も低温側の再生器Ｇ1を加熱して冷媒蒸気Ｒ1を発生させるように構成された吸収式冷凍装置において、前記最も高温側の再生器Ｇ3で発生した冷媒蒸気Ｒ3が通過する１段低温側の再生器Ｇ2の出口と前記吸収器Ａあるいは前記蒸発器Ｅとを、暖房運転時に開作動される開閉弁３を介設した冷媒配管２を介して接続し、暖房運転時には、前記１段低温側の再生器Ｇ2から出た冷媒蒸気Ｒ2の全量あるいは一部を、前記吸収器Ａあるいは前記蒸発器Ｅに送給して、その熱を該蒸発器Ｅの熱交換部Ｅｃを流れる搬送媒体Ｗｅに伝えて暖房出力として取り出すように構成している。
【０００７】
上記のように構成したことにより、暖房運転時には、一段低温側の再生器Ｇ2で発生した冷媒蒸気Ｒ2の全量あるいは一部が、吸収器Ａあるいは蒸発器Ｅに送給され、その熱が該蒸発器Ｅの熱交換部Ｅｃを流れる搬送媒体Ｗｅに伝えられて暖房出力として取り出されることとなっている。従って、冷房運転時に冷房出力が取り出される蒸発器Ｅの熱交換部Ｅｃを用いて暖房出力を取り出すことができることとなり、特別な熱交換器を設けなくとも暖房運転を行うことができる。
【０００８】
請求項２の発明におけるように、請求項１記載の吸収式冷凍装置において、前記吸収器Ａと前記蒸発器Ｅとを、蒸発器Ｅに溜まる冷媒あるいは溶液がオーバフロー等により吸収器Ａに移動できるように連通させた場合、暖房運転時において、蒸発器Ｅにおいて暖房出力取り出し用に供されて得られた冷媒（水蒸気）あるいは溶液（凝縮水）が、オーバフロー等により吸収器Ａへ移動し、吸収器Ａから再生器へ送り出されることとなる。従って、溶液循環量を確保できることとなり、安定した暖房運転が可能となる。
【発明の実施の形態】
【０００９】
以下、添付の図面を参照して、本願発明の好適な実施の形態について詳述する。
【００１０】
この吸収式冷凍装置は、水を冷媒とし、臭化リチウムを吸収溶液とする吸収式冷凍装置で、各１個の凝縮器Ｃと吸収器Ａと蒸発器Ｅと３個の溶液熱交換器Ｈ3，Ｈ2、Ｈ1と３個の再生器Ｇ3，Ｇ2，Ｇ1を幾つかの配管で接続して冷媒Ｒと吸収溶液Ｌの循環サイクルを構成している。
【００１１】
先ず、図１に示す吸収式冷凍装置の各機器の基本的な機能を冷房運転に即して説明すると、前記蒸発器Ｅは、容器Ｅｔの中に、被冷却液（水）Ｗｅを通す熱交換部Ｅｃと該熱交換部Ｅｃ上に冷媒（凝縮水）Ｒｃを散布する冷媒散布器Ｅｓとを有し、配管Ｕｅから流入して蒸発器Ｅ内の熱交換部Ｅｃを通過する被冷却液（水）Ｗｅを冷却する。なお、蒸発器Ｅ内の冷媒（凝縮水）Ｒｃは、冷媒ポンプＰＲにより、冷媒散布器Ｅｓに汲み上げられる。
【００１２】
前記吸収器Ａは、蒸発器Ｅと連通して該蒸発器Ｅから流入する低温（温度Ｔａ）の気化冷媒（水蒸気）Ｒｅを吸収溶液Ｌｃ中に吸収する作用をするもので、容器Ａｔ内に、吸収溶液（濃溶液）Ｌｃを散布する溶液散布器Ａｓと同吸収器Ａ内で発生する吸収熱を除去するための熱交換部（冷却部）Ａｃを備えている。
【００１３】
前記熱交換部Ａｃには配管Ｕａから冷却水Ｗａが供給されて、吸収器Ａ内で発生する吸収熱を除去する。なお、この冷却水Ｗａはさらに後述する凝縮器Ｃに送給されて凝縮器用冷却水としても利用される。
【００１４】
この吸収式冷凍装置で使用されている３個の再生器Ｇ3，Ｇ2，Ｇ1はそれぞれ、吸収溶液を加熱濃縮して順次高濃度の濃溶液（濃度ξ3，ξ2，ξ1）とするためのもので、吸収器Ａから溶液ポンプＰＬ1により送給される濃度ξaの吸収溶液（希溶液）Ｌｗは、高温再生器Ｇ3に流入することとなっている。
【００１５】
前記高温再生器Ｇ3は、容器Ｇ3ｔ内に加熱器Ｊ（例えば、ガス燃焼器）を有し、吸収器Ａで生成される吸収溶液（希溶液）Ｌｗを容器Ｇ3ｔ内に導入して加熱濃縮する（濃度ξ3の濃溶液Ｌｃ3を生成する一方、温度Ｔ3の冷媒蒸気Ｒ3を生成する）。この高温再生器Ｇ3において濃縮された濃溶液Ｌｃ3は、後述する高温側の溶液熱交換器Ｈ3の加熱側を通過して中温再生器Ｇ2に流入する。
【００１６】
前記中温再生器Ｇ2は、容器Ｇ2ｔ内に溶液加熱器Ｇ2ｃ（高温再生器Ｇ3で生成された温度Ｔ3の冷媒蒸気Ｒ3を導入し、熱源とする）を有し、同溶液加熱器Ｇ2ｃによって、高温再生器Ｇ3から導入される吸収溶液（濃溶液）Ｌｃ3を加熱濃縮する（濃度ξ2の濃溶液Ｌｃ2を生成する一方、温度Ｔ2の冷媒蒸気Ｒ2を生成する）。この中温再生器Ｇ2において濃縮された濃溶液Ｌｃ2は、後述する中温側の溶液熱交換器Ｈ2の加熱側を通過して低温再生器Ｇ1に流入する。
【００１７】
前記低温再生器Ｇ1は、容器Ｇ1ｔ内に溶液加熱器Ｇ1ｃ（中温再生器Ｇ2で生成された温度Ｔ2の冷媒蒸気Ｒ2を導入し、熱源とする）を有し、同溶液加熱器Ｇ1ｃによって中温再生器Ｇ2から導入される吸収溶液（濃溶液）Ｌｃ2を加熱濃縮する（濃度ξ1の濃溶液Ｌｃ1を生成する一方、温度Ｔ1の冷媒蒸気Ｒ1を生成する）。この低温再生器Ｇ1において濃縮された濃溶液Ｌｃ1＝Ｌｃは、後述する低温側の溶液熱交換器Ｈ1の加熱側を通過して吸収器Ａに流入する。
【００１８】
前記凝縮器Ｃは、容器Ｃｔ内に設けられた熱交換部Ｃｃ内を流れる冷却水Ｗａにより低温再生器Ｇ1から導入される冷媒蒸気Ｒ1を冷却凝縮させて液冷媒（凝縮水）Ｒｃを生成させるためのもので、該熱交換部Ｃｃには、冷却水配管Ｕｃを通して吸収器Ａ通過後の冷却水Ｗａが供給される。
【００１９】
なお、中温再生器Ｇ2の溶液加熱器Ｇ2ｃに導入された冷媒蒸気Ｒ3および低温再生器Ｇ1の溶液加熱器Ｇ1ｃに導入された冷媒蒸気Ｒ2はともにドレンとなり、該ドレンＲｄ2，Ｒｄ1は、合流したあと、凝縮器Ｃへ送られる。該凝縮器Ｃ内で、生成された液冷媒（凝縮水）Ｒｃは蒸発器Ｅに供給される。
【００２０】
前記溶液熱交換器Ｈ1，Ｈ2，Ｈ3は各再生器Ｇ1，Ｇ2，Ｇ3で生成される低温濃溶液Ｌｃ1、中温濃溶液Ｌｃ2及び高温濃溶液Ｌｃ3の保有する熱を吸収器Ａから高温再生器Ｇ3へ供給される吸収溶液（希溶液）Ｌｗに熱回収するためのものである。
【００２１】
ところで、上記冷凍サイクルにおいては、前記中温再生器Ｇ2の出口と前記蒸発器Ｅとが、暖房運転時に開作動される開閉弁３を介設した冷媒配管２を介して接続されている。また、前記高温再生器Ｇ3における溶液出口と前記吸収器Ａとが、暖房運転時に開作動される開閉弁７を介設した溶液配管６を介して接続されている。さらに、前記吸収器Ａと前記蒸発器Ｅとは、蒸発器Ｅに溜まる冷媒あるいは溶液がオーバフロー等により吸収器Ａに移動できるように連通せしめられている。さらにまた、前記吸収器Ａから前記溶液ポンプＰＬ1により送給される溶液の一部が分岐し、この分岐通路８を介して前記溶液の一部が前記吸収器Ａへ還流し得るように構成されており、前記分岐通路８には、暖房運転時に開作動される弁９が介設されている。
【００２２】
上記のように構成したことにより、暖房運転時においては、中温再生器Ｇ2で発生した冷媒蒸気Ｒ2の全量あるいは一部が、前記蒸発器Ｅに送給されて、その熱は、該蒸発器Ｅの熱交換部Ｅｃを流れる搬送媒体Ｗｅに伝えて暖房出力（即ち、温水）として取り出される。この場合、蒸発器Ｅは、凝縮器として作用することとなっているのである。従って、冷房運転時に冷房出力が取り出される蒸発器Ｅの熱交換部Ｅｃを用いて暖房出力を取り出すことができることとなり、特別な熱交換器を設けなくとも暖房運転を行うことができる。
【００２３】
また、暖房運転時には、作動圧力が下がるため、溶液の循環が悪くなるおそれがあるが、本実施の形態におけるように、再生器Ｇ3の溶液出口から吸収器Ａへ直接溶液（濃溶液）Ｌｃ3がバイパスされるようにすれば、溶液の安定した循環を確保することができる。なお、３個の再生器Ｇ3〜Ｇ1を用いた場合においては、前記吸収器Ａへ供給される溶液は、前記再生器Ｇ3〜Ｇ1における溶液出口の少なくとも１個所以上から分岐するようにしてもよい。
【００２４】
また、本実施の形態においては、前記吸収器Ａと前記蒸発器Ｅとを、蒸発器Ｅに溜まる冷媒あるいは溶液がオーバフロー等により吸収器Ａに移動できるように連通させているので、暖房運転時において、蒸発器Ｅにおいて暖房出力取り出し用に供されて得られた冷媒（水蒸気）あるいは溶液（凝縮水）が、オーバフロー等により吸収器Ａへ移動し、吸収器Ａから再生器へ送り出されることとなる。従って、溶液循環量を確保できることとなり、安定した暖房運転が可能となる。
【００２５】
また、本実施の形態においては、前記吸収器Ａから前記溶液ポンプＰＬ1により送給される溶液の一部が分岐し、この分岐通路８を介して前記溶液の一部が前記吸収器Ａへ還流し得るように構成され且つ前記分岐通路８には、暖房運転時に開作動される弁９が介設されているので、暖房運転時には、作動圧力が下がるため、溶液の循環が悪くなるおそれがあるが、溶液の一部が吸収器Ａの出口に設けられた溶液ポンプＰＬ1の上流側と下流側とで短絡バイパスされることとなり、循環量不足に起因する溶液ポンプＰＬ1のキャビテーションの発生を防止することができる。なお、分岐通路８は、前記低温再生器Ｇ1の出口から吸収器Ａに至る溶液経路のいずれにおいて合流するようにしてもよい。また、前記弁９として、流量調整可能な弁を採用することもでき、その場合、暖房運転時における運転状態に対応して短絡バイパス流量を調整できることとなり、適正な溶液循環量を確保することができる。また、流量制御可能な弁を用いた場合、外部信号により弁の開度制御を行うようにすることもできる。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１の発明によれば、凝縮器Ｃと吸収器Ａと蒸発器Ｅと３個の再生器Ｇ1〜Ｇ3とを基本要素とし、これらの要素間を、溶液配管、冷媒配管で作動的に結合して、最も高温側の再生器Ｇ3においては燃料や蒸気等の外部熱源Ｊを用いて加熱沸騰せしめて冷媒蒸気Ｒ3を発生させ、当該冷媒蒸気Ｒ3の熱を用いて１段低温側の再生器Ｇ2を加熱して冷媒蒸気Ｒ2を発生させ、さらに当該冷媒蒸気Ｒ2を用いて最も低温側の再生器Ｇ1を加熱して冷媒蒸気Ｒ1を発生させるように構成された吸収式冷凍装置において、前記最も高温側の再生器Ｇ3で発生した冷媒蒸気Ｒ3が通過する１段低温側の再生器Ｇ2の出口と前記吸収器Ａあるいは前記蒸発器Ｅとを、暖房運転時に開作動される開閉弁３を介設した冷媒配管２を介して接続し、暖房運転時には、前記１段低温側の再生器Ｇ2から出た冷媒蒸気Ｒ2の全量あるいは一部を、前記吸収器Ａあるいは前記蒸発器Ｅに送給して、その熱を該蒸発器Ｅの熱交換部Ｅｃを流れる搬送媒体Ｗｅに伝えて暖房出力として取り出すように構成しているので、冷房運転時に冷房出力が取り出される蒸発器Ｅの熱交換部Ｅｃを用いて暖房出力を取り出すことができることとなり、特別な熱交換器を設けなくとも暖房運転を行うことができるという効果がある。
【００２７】
請求項２の発明におけるように、請求項１記載の吸収式冷凍装置において、前記吸収器Ａと前記蒸発器Ｅとを、蒸発器Ｅに溜まる冷媒あるいは溶液がオーバフロー等により吸収器Ａに移動できるように連通させた場合、暖房運転時において、蒸発器Ｅにおいて暖房出力取り出し用に供されて得られた冷媒（水蒸気）あるいは溶液（凝縮水）が、オーバフロー等により吸収器Ａへ移動し、吸収器Ａから再生器へ送り出されることとなる。従って、溶液循環量を確保できることとなり、安定した暖房運転が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本願発明の実施の形態にかかる吸収式冷凍装置の冷凍サイクル図（システムフロー）である。
【符号の説明】
１は蒸気経路、２は冷媒配管、３は開閉弁、４は連絡配管、５は開閉弁、６は溶液配管、７は開閉弁、８は分岐通路、９は弁、Ａは吸収器、Ｃは凝縮器、Ｄはドレン熱交換器、Ｅは蒸発器、Ｇは再生器、Ｈは溶液熱交換器、Ｊは外部熱源、Ｋは排熱熱交換器、Ｌｃは吸収溶液（濃溶液）、Ｌｗは吸収溶液（希溶液）、Ｐ1，Ｐ2は接続部位、ＰＬは溶液ポンプ、Ｒは冷媒蒸気、Ｒｄはドレン。
【図１】
0003858655.tif 000002