JP4572860B2 - Absorption refrigeration system - Google Patents
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Description
本願発明は、吸収式冷凍装置に関するものである。 The present invention relates to an absorption refrigeration apparatus.
LiBr水溶液の濃度変化を利用したLiBr式の吸収式冷凍装置は、従来からよく知られているが、この種の吸収式冷凍装置において、吸収器に入る溶液(濃溶液)を空冷熱交換器にて過冷却し、吸収器では、冷媒蒸気(水蒸気)を溶液に吸収させるだけとする間接空冷(溶液分離冷却)方式を採用しているものが既に提案されている(特許文献1参照)。 LiBr type absorption refrigeration apparatuses that utilize changes in the concentration of LiBr aqueous solution are well known in the past. In this type of absorption refrigeration apparatus, the solution (concentrated solution) that enters the absorber is used as an air-cooled heat exchanger. In the absorber, an indirect air cooling (solution separation cooling) system in which only the refrigerant vapor (water vapor) is absorbed by the solution has been proposed (see Patent Document 1).
ところで、上記特許文献1に開示されている間接空冷(溶液分離冷却)方式を採用した場合、冷媒蒸気の吸収という物質移動と冷却という熱移動とが分離されているため、吸収器を小型化することが可能であるが、冷媒蒸気の吸収熱を、過冷却された溶液の保有する顕熱だけで処理することとなっているため、吸収器出口における溶液温度が、従来の直接空冷方式の場合よりも高温となるおそれがあり、蒸発器における蒸発温度が上昇し、蒸発器における冷水出口温度(即ち、利用側温度)が低下しにくくなるという不具合が起きる。また、間接空冷方式を採用した場合、発生器における排熱温度も高くなり、発生器での交換熱量が減少するという不具合が起きる。
By the way, when the indirect air cooling (solution separation cooling) method disclosed in
本願発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、冷水出口温度(即ち、利用側温度)の低下を可能とするとともに、発生器での排熱温度を低下させ得るようにすることを目的としている。 The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to make it possible to reduce the temperature of the chilled water outlet (that is, the use side temperature) and to reduce the exhaust heat temperature at the generator. It is said.
本願発明では、上記課題を解決するための第1の手段として、発生器G、該発生器Gから得られた冷媒蒸気Rsを凝縮液化する凝縮器C、該凝縮器Cで凝縮液化された冷媒Rwを蒸発気化させる蒸発器Eおよび該蒸発器Eで蒸発気化された冷媒蒸気Rsを前記発生器Gで得られた濃溶液Lcに吸収して前記発生器Gへ供給される希溶液Ldを生成する吸収器Aを備えた吸収式冷凍装置において、前記蒸発器Eと前記吸収器Aとを水平に並べて一体化してなる二つのユニットU,Uを配設するとともに、一方のユニットUを構成する吸収器Aの出口からの希溶液Ldの大部分を、一方のユニットUを構成する蒸発器Eの熱交換部7、他方のユニットUを構成する吸収器Aにおける熱交換部8および空冷熱交換器Haを経て一方のユニットUを構成する吸収器Aの上部に還流させる還流回路6を付設している。
In the present invention, as a first means for solving the above problems, the generator G, the condenser C that condenses and liquefies the refrigerant vapor Rs obtained from the generator G, and the refrigerant condensed and liquefied by the condenser C The evaporator E for evaporating Rw and the refrigerant vapor Rs evaporated by the evaporator E are absorbed by the concentrated solution Lc obtained by the generator G to generate a dilute solution Ld supplied to the generator G. In the absorption refrigeration apparatus provided with the absorber A, the two units U, U formed by horizontally aligning the evaporator E and the absorber A are disposed, and one unit U is configured. Most of the dilute solution Ld from the outlet of the absorber A is used for the
上記のように構成したことにより、一方のユニットUを構成する吸収器Aの出口からの希溶液Ldの大部分は、一方のユニットUを構成する蒸発器Eの熱交換部7、他方のユニットUを構成する吸収器Aの熱交換部8および空冷熱交換器Haを経て過冷却状態で一方のユニットUを構成する吸収器Aの上部に還流されるが、一方のユニットUを構成する吸収器Aの出口からの希溶液Ldの一部は、発生器Gにおいて濃縮されて濃溶液となり、該濃溶液Lcは、他方のユニットUを構成する吸収器Aの上部に供給される。従って、ユニットU,Uにおいては、他方側の吸収器Aでは他方側の蒸発器Eで蒸発した冷媒蒸気Rsが濃溶液Ldに吸収され、冷媒蒸気Rsの吸収により希釈された溶液は一方側の吸収器Aに流入する。そのとき発生する吸収熱は、一方側の蒸発器Eの熱交換部7において冷却された希溶液Ldの顕熱により取り去られる。一方、一方側の吸収器Aでは一方側の蒸発器Eで蒸発した冷媒蒸気Rsを吸収してさらに希釈され、そのとき発生する吸収熱は、過冷却された溶液が保有する顕熱で取り去られることとなる。一方側の蒸発器Eで冷却された希溶液Ldにより他方側の吸収器Aが冷却されることにより、他方側の蒸発器Eにおける蒸発温度を低くすることができるとともに、一方側の蒸発器Eにおける蒸発温度を高くすることができることとなり、他方側での冷凍能力を確保できるとともに、発生器Gでの加熱媒体(例えば、排温水)Whの温度が低くなって、発生器Gでの加熱量が増加する。
By configuring as described above, most of the dilute solution Ld from the outlet of the absorber A that constitutes one unit U is the
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第2の手段として、上記第1の手段を備えた吸収式冷凍装置において、前記ユニットU,Uを上下方向に2段積層とすることもでき、そのように構成した場合、上段側のユニットUから下段側のユニットUへの冷媒および吸収溶液の流下をヘッド差を利用して行うことができるところから、ユニットU,Uの組立構造が簡略となる。 In the present invention, as a second means for solving the above-described problem, in the absorption refrigeration apparatus provided with the first means, the units U and U can be stacked in two stages in the vertical direction. In such a configuration, since the refrigerant and the absorbing solution can flow down from the upper unit U to the lower unit U using the head difference, the assembly structure of the units U and U is simplified. It becomes.
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第3の手段として、上記第1の手段を備えた吸収式冷凍装置において、前記ユニットU,Uを並列設置とすることもでき、そのように構成した場合、ユニットU,Uの設置高さを抑えることができる。 In the present invention, as a third means for solving the above problems, in the absorption refrigeration apparatus provided with the first means, the units U and U can be installed in parallel. When configured, the installation height of the units U and U can be suppressed.
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第4の手段として、上記第1、第2又は第3の手段を備えた吸収式冷凍装置において、前記還流回路6における前記空冷熱交換器Haの出口側に、前記発生器Gからの濃溶液Lcの一部を合流させる合流点9を設けることもでき、そのように構成した場合、一方側の吸収器Aからの希溶液Ldの大部分は、一方側の蒸発器Eの熱交換部7、他方側の吸収器Aの熱交換部8および空冷熱交換器Haを経て過冷却状態となり、空冷熱交換器Haの出口側で発生器Gからの濃溶液Lcの一部と合流した後に一方側の吸収器Aの上部に還流されることとなり、一方側の吸収器Aにおける吸収熱の発生量を抑制できることとなり、吸収熱の除去が容易となる。なお、一方側の吸収器Aへ還流される溶液の温度が少し高くなるが、発生器Gからの濃溶液Lcの量が少ないので問題とはならない。
In the present invention, as the fourth means for solving the above-mentioned problems, in the absorption refrigeration apparatus provided with the first, second or third means, the air-cooled heat exchanger Ha in the
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第5の手段として、上記第1、第2又は第3の手段を備えた吸収式冷凍装置において、前記還流回路6における前記空冷熱交換器Haの入口側に、前記発生器Gからの濃溶液Lcの一部を合流させる合流点10を設けることもでき、そのように構成した場合、一方側の吸収器Aからの希溶液Ldの大部分は、一方側の蒸発器Eの熱交換部7および他方側の吸収器Aの熱交換部8を経た後、発生器Gにおいて冷媒蒸気Rsを発生して濃縮された濃溶液Lcの一部と合流し、空冷熱交換器Haで過冷却された状態で一方側の吸収器Aの上部へ還流されることとなり、一方側の吸収器Aにおける吸収熱の発生量を抑制できるとともに、下段側の吸収器Aに還流される溶液温度を低く抑えることができ、吸収熱の除去がより容易となる。
In the present invention, as the fifth means for solving the above-mentioned problems, in the absorption refrigeration apparatus including the first, second, or third means, the air-cooled heat exchanger Ha in the
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第6の手段として、上記第1、第2又は第3の手段を備えた吸収式冷凍装置において、前記還流回路6における前記空冷熱交換器Haの入口側に、前記発生器Gからの濃溶液Lcの全部を合流させる合流点11を設けるとともに、前記還流回路6における前記空冷熱交換器Haの出口側に、他方側の吸収器Aの上部に過冷却溶液の一部を供給する分岐回路12を付設することもでき、そのように構成した場合、一方側の吸収器Aからの溶液の大部分は、一方側の蒸発器Eの熱交換部7および他方側の吸収器Aの熱交換部8を経た後、発生器Gにおいて冷媒蒸気Rsを発生して濃縮された濃溶液Lcの全部と合流し、空冷熱交換器Haで過冷却された状態で一方側および他方側の吸収器A,Aへ還流されることとなり、他方側の吸収器Aへ供給される吸収溶液の温度が低くなるとともに、一方側の吸収器Aにおける吸収熱の発生量を抑制でき且つ一方側の吸収器Aに還流される溶液温度を低く抑えることができ、吸収熱の除去がより一層容易となる。
In the present invention, as the sixth means for solving the above-described problem, in the absorption refrigeration apparatus including the first, second or third means, the air-cooled heat exchanger Ha in the
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第7の手段として、上記第1、第2、第3、第4、第5又は第6の手段を備えた吸収式冷凍装置において、加熱媒体Whがシリーズに流れる二つの発生器G,Gと、それぞれの発生器G,Gにおいて発生する冷媒蒸気Rsをそれぞれ凝縮する二つの空冷凝縮器C,Cとを設けるとともに、他方側の蒸発器Eに、温度の高い加熱媒体Whにより発生され、一方の空冷凝縮器Cで凝縮された冷媒Rwを供給する一方、一方側の蒸発器Eに、温度の低い加熱媒体Whにより発生され、他方の空冷凝縮器Cで凝縮された冷媒Rwを供給するように構成することもでき、そのように構成した場合、加熱媒体Whの温度レベルにより被加熱側の濃縮される溶液の濃度が変化するため、加熱媒体Whの保有する熱を有効に利用することができることとなり、加熱媒体Whとして排温水を用いた場合の排熱回収効率が向上することとなる。 In the present invention, as a seventh means for solving the above-mentioned problem, in the absorption refrigeration apparatus comprising the first, second, third, fourth, fifth or sixth means, a heating medium Wh is provided in series with two generators G, G, and two air-cooled condensers C, C for condensing refrigerant vapor Rs generated in each of the generators G, G, respectively, and an evaporator E on the other side In addition, the refrigerant Rw generated by the heating medium Wh having a high temperature and condensed by one air-cooled condenser C is supplied to the evaporator E on the one side, and generated by the heating medium Wh having a low temperature by the other air-cooling condenser C. The refrigerant Rw condensed in the condenser C can also be supplied. In such a case, the concentration of the solution to be heated on the heated side changes depending on the temperature level of the heating medium Wh. Ownership of medium Wh That heat will be able to effectively utilize the exhaust heat recovery efficiency when using the exhaust hot water is to be increased as the heating medium Wh.
本願発明の第1の手段によれば、発生器G、該発生器Gから得られた冷媒蒸気Rsを凝縮液化する凝縮器C、該凝縮器Cで凝縮液化された冷媒Rwを蒸発気化させる蒸発器Eおよび該蒸発器Eで蒸発気化された冷媒蒸気Rsを前記発生器Gで得られた濃溶液Lcに吸収して前記発生器Gへ供給される希溶液Ldを生成する吸収器Aを備えた吸収式冷凍装置において、前記蒸発器Eと前記吸収器Aとを水平に並べて一体化してなる二つのユニットU,Uを配設するとともに、一方のユニットUを構成する吸収器Aの出口からの希溶液Ldの大部分を、一方のユニットUを構成する蒸発器Eの熱交換部7、他方のユニットUを構成する吸収器Aにおける熱交換部8および空冷熱交換器Haを経て一方のユニットUを構成する吸収器Aの上部に還流させる還流回路6を付設して、ユニットU,Uにおいては、他方側の吸収器Aでは他方側の蒸発器Eで蒸発した冷媒蒸気Rsが濃溶液Ldに吸収され、冷媒蒸気Rsの吸収により希釈された溶液は一方側の吸収器Aに流入し、そのとき発生する吸収熱は、一方側の蒸発器Eの熱交換部7において冷却された希溶液Ldの顕熱により取り去られる一方、一方側の吸収器Aでは一方側の蒸発器Eで蒸発した冷媒蒸気Rsを吸収してさらに希釈され、そのとき発生する吸収熱は、過冷却された溶液が保有する顕熱で取り去られるようにしたので、一方側の蒸発器Eで冷却された希溶液Ldにより他方側の吸収器Aが冷却されることにより、他方側の蒸発器Eにおける蒸発温度を低くすることができるとともに、一方側の蒸発器Eにおける蒸発温度を高くすることができることとなり、他方側での冷凍能力を確保できるとともに、発生器Gでの加熱媒体(例えば、排温水)Whの温度が低くなって、発生器Gでの加熱量が増加するという効果がある。
According to the first means of the present invention, the generator G, the condenser C that condenses and liquefies the refrigerant vapor Rs obtained from the generator G, and the evaporation that evaporates and evaporates the refrigerant Rw condensed and liquefied by the condenser C. And an absorber A that absorbs the refrigerant vapor Rs evaporated by the evaporator E into the concentrated solution Lc obtained by the generator G to generate a diluted solution Ld to be supplied to the generator G. In the absorption refrigeration apparatus, two units U, U formed by horizontally aligning the evaporator E and the absorber A are disposed, and from the outlet of the absorber A constituting one unit U. Most of the dilute solution Ld is passed through the
本願発明の第2の手段におけるように、上記第1の手段を備えた吸収式冷凍装置において、前記ユニットU,Uを上下方向に2段積層とすることもでき、そのように構成した場合、上段側のユニットUから下段側のユニットUへの冷媒および吸収溶液の流下をヘッド差を利用して行うことができるところから、ユニットU,Uの組立構造が簡略となる。 As in the second means of the present invention, in the absorption refrigeration apparatus provided with the first means, the units U, U can be stacked in two stages in the vertical direction, and when configured as such, Since the refrigerant and the absorbing solution can flow down from the upper unit U to the lower unit U using the head difference, the assembly structure of the units U and U is simplified.
本願発明の第3の手段におけるように、上記第1の手段を備えた吸収式冷凍装置において、前記ユニットU,Uを並列設置とすることもでき、そのように構成した場合、ユニットU,Uの設置高さを抑えることができる。 As in the third means of the present invention, in the absorption refrigeration apparatus provided with the first means, the units U and U can be installed in parallel. In such a case, the units U and U The installation height can be suppressed.
本願発明の第4の手段におけるように、上記第1、第2又は第3の手段を備えた吸収式冷凍装置において、前記還流回路6における前記空冷熱交換器Haの出口側に、前記発生器Gからの濃溶液Lcの一部を合流させる合流点9を設けることもでき、そのように構成した場合、一方側の吸収器Aからの希溶液Ldの大部分は、一方側の蒸発器Eの熱交換部7、他方側の吸収器Aの熱交換部8および空冷熱交換器Haを経て過冷却状態となり、空冷熱交換器Haの出口側で発生器Gからの濃溶液Lcの一部と合流した後に一方側の吸収器Aの上部に還流されることとなり、一方側の吸収器Aにおける吸収熱の発生量を抑制できることとなり、吸収熱の除去が容易となる。なお、一方側の吸収器Aへ還流される溶液の温度が少し高くなるが、発生器Gからの濃溶液Lcの量が少ないので問題とはならない。
In the absorption refrigeration apparatus having the first, second or third means as in the fourth means of the present invention, the generator is provided on the outlet side of the air-cooled heat exchanger Ha in the
本願発明の第5の手段におけるように、上記第1、第2又は第3の手段を備えた吸収式冷凍装置において、前記還流回路6における前記空冷熱交換器Haの入口側に、前記発生器Gからの濃溶液Lcの一部を合流させる合流点10を設けることもでき、そのように構成した場合、一方側の吸収器Aからの希溶液Ldの大部分は、一方側の蒸発器Eの熱交換部7および他方側の吸収器Aの熱交換部8を経た後、発生器Gにおいて冷媒蒸気Rsを発生して濃縮された濃溶液Lcの一部と合流し、空冷熱交換器Haで過冷却された状態で一方側の吸収器Aの上部へ還流されることとなり、一方側の吸収器Aにおける吸収熱の発生量を抑制できるとともに、下段側の吸収器Aに還流される溶液温度を低く抑えることができ、吸収熱の除去がより容易となる。
As in the fifth means of the present invention, in the absorption refrigeration apparatus comprising the first, second or third means, the generator is provided on the inlet side of the air-cooled heat exchanger Ha in the
本願発明の第6の手段におけるように、上記第1、第2又は第3の手段を備えた吸収式冷凍装置において、前記還流回路6における前記空冷熱交換器Haの入口側に、前記発生器Gからの濃溶液Lcの全部を合流させる合流点11を設けるとともに、前記還流回路6における前記空冷熱交換器Haの出口側に、他方側の吸収器Aの上部に過冷却溶液の一部を供給する分岐回路12を付設することもでき、そのように構成した場合、一方側の吸収器Aからの溶液の大部分は、一方側の蒸発器Eの熱交換部7および他方側の吸収器Aの熱交換部8を経た後、発生器Gにおいて冷媒蒸気Rsを発生して濃縮された濃溶液Lcの全部と合流し、空冷熱交換器Haで過冷却された状態で一方側および他方側の吸収器A,Aへ還流されることとなり、他方側の吸収器Aへ供給される吸収溶液の温度が低くなるとともに、一方側の吸収器Aにおける吸収熱の発生量を抑制でき且つ一方側の吸収器Aに還流される溶液温度を低く抑えることができ、吸収熱の除去がより一層容易となる。
In the absorption refrigeration apparatus having the first, second or third means as in the sixth means of the present invention, the generator is provided on the inlet side of the air-cooled heat exchanger Ha in the
本願発明の第7の手段におけるように、上記第1、第2、第3、第4、第5又は第6の手段を備えた吸収式冷凍装置において、加熱媒体Whがシリーズに流れる二つの発生器G,Gと、それぞれの発生器G,Gにおいて発生する冷媒蒸気Rsをそれぞれ凝縮する二つの空冷凝縮器C,Cとを設けるとともに、他方側の蒸発器Eに、温度の高い加熱媒体Whにより発生され、一方の空冷凝縮器Cで凝縮された冷媒Rwを供給する一方、一方側の蒸発器Eに、温度の低い加熱媒体Whにより発生され、他方の空冷凝縮器Cで凝縮された冷媒Rwを供給するように構成することもでき、そのように構成した場合、加熱媒体Whの温度レベルにより被加熱側の濃縮される溶液の濃度が変化するため、加熱媒体Whの保有する熱を有効に利用することができることとなり、加熱媒体Whとして排温水を用いた場合の排熱回収効率が向上することとなる。 In the absorption refrigeration apparatus provided with the first, second, third, fourth, fifth or sixth means as in the seventh means of the present invention, two generations in which the heating medium Wh flows in series And the two air-cooled condensers C and C for condensing the refrigerant vapor Rs generated in the generators G and G, respectively, and the heating medium Wh having a high temperature in the evaporator E on the other side. The refrigerant Rw generated by the air cooling condenser C is supplied to the evaporator E on one side, and is generated by the low-temperature heating medium Wh and condensed in the other air cooling condenser C. Rw can also be configured. In such a configuration, the concentration of the solution to be concentrated on the heated side changes depending on the temperature level of the heating medium Wh, so the heat held by the heating medium Wh is effective. Can be used for Becomes that you can, the exhaust heat recovery efficiency when using the exhaust hot water is to be increased as the heating medium Wh.
以下、添付の図面を参照して、本願発明の幾つかの好適な実施の形態について説明する。 Hereinafter, several preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
第1の実施の形態
図1には、本願発明の第1の実施の形態にかかる吸収式冷凍装置における吸収冷凍サイクルが示されている。
First Embodiment FIG. 1 shows an absorption refrigeration cycle in an absorption refrigeration apparatus according to a first embodiment of the present invention.
この吸収冷凍サイクルは、冷媒(例えば、水)を吸収する能力に優れた吸収剤(例えば、LiBr)の水溶液(以下、単に希溶液という)の冷媒吸収能力が増強するように該溶液を加熱媒体(例えば、排温水)Whで加熱して濃縮するための発生器Gと、該発生器Gにおいて溶液から分離した蒸気(冷媒)Rsを導入してこれを冷却することによって液化させる凝縮器Cと、該凝縮器Cによって液化された冷媒Rwを導入して低圧下で蒸発(気化)させる蒸発器Eと、該蒸発器Eで発生した蒸気(冷媒)Rsを吸収するために前記発生器Gで濃縮された濃溶液Lcを収容する吸収器Aと、該吸収器Aで蒸気(冷媒)Rsを吸収したことによって希釈された溶液(希溶液)Ldを濃縮するために再び発生器Gへ送り込むための溶液ポンプPと、該溶液ポンプPから吐出される希溶液Ldの一部(大部分)を導入してこれを冷却する空冷熱交換器Haとを備えて構成されている。符号Hbは吸収器Aから出た希溶液Ldの一部(発生器Gへ供給される希溶液Ld)と発生器Gから出た濃溶液Lcとを熱交換する溶液熱交換器、F1は凝縮器Cを空冷する冷却ファン、F2は空冷熱交換器Haを空冷する冷却ファンである。 In this absorption refrigeration cycle, the solution is heated so that the refrigerant absorption capability of an aqueous solution (hereinafter simply referred to as a dilute solution) of an absorbent (eg, LiBr) excellent in the capability of absorbing the refrigerant (eg, water) is enhanced. A generator G for heating and concentrating (for example, waste water) Wh, and a condenser C for liquefying by introducing steam (refrigerant) Rs separated from the solution in the generator G and cooling it. The evaporator E that introduces the refrigerant Rw liquefied by the condenser C and evaporates (vaporizes) it under low pressure, and the generator G to absorb the vapor (refrigerant) Rs generated in the evaporator E. Absorber A containing concentrated concentrated solution Lc, and again sent to generator G to concentrate solution (dilute solution) Ld diluted by absorbing vapor (refrigerant) Rs in absorber A. Solution pump P of Some of the rare solution Ld discharged from the solution pump P is constituted by a (mostly) air-cooled heat exchanger to cool it by introducing Ha. Reference symbol Hb denotes a solution heat exchanger that exchanges heat between a part of the diluted solution Ld that has exited from the absorber A (the diluted solution Ld that is supplied to the generator G) and the concentrated solution Lc that has exited from the generator G, and F 1 A cooling fan that cools the condenser C by air, and F 2 is a cooling fan that cools the air-cooling heat exchanger Ha by air.
また、この吸収冷凍サイクルにおいては、前記蒸発器Eおよび吸収器Aは一体化されてユニットUを構成している。 In the absorption refrigeration cycle, the evaporator E and the absorber A are integrated to form a unit U.
上記ユニットUは、図2に示すように、蒸発器Eと吸収器Aとを水平に並べて一体化して構成されており、本実施の形態においては、前記ユニットU,Uは上下方向に2段積層されている。このようにすると、上段側のユニットUから下段側のユニットUへの冷媒および吸収溶液の流下をヘッド差を利用して行うことができるところから、ユニットU,Uの組立構造が簡略となる。ここで、ユニットU,Uにおける蒸発器E,Eおよび吸収器A,Aはそれぞれ連通可能な構造とされている。 As shown in FIG. 2, the unit U is configured by horizontally integrating an evaporator E and an absorber A, and in the present embodiment, the units U and U have two stages in the vertical direction. Are stacked. In this case, the assembly structure of the units U and U is simplified because the refrigerant and the absorbing solution can flow down from the upper unit U to the lower unit U using the head difference. Here, the evaporators E and E and the absorbers A and A in the units U and U are configured to communicate with each other.
前記各ユニットUにおいては、左側に蒸発器Eを、右側に吸収器Eをそれぞれ形成してなるプレート1,1・・を複数枚積層し、前記蒸発器Eにおいては、凝縮器Cから供給された凝縮水(液冷媒)が内部を流れる水と熱交換して蒸発気化するとともに、利用側の熱源として冷水Wcが得られる一方、前記吸収器Aにおいては、発生器Gから供給された濃溶液Lcに蒸発器Eから得られた蒸気(冷媒)Rsが吸収されることにより、溶液濃度が希釈されることとなっている。符号2はユニットUの外郭を構成するケーシング、3は吸収器Aに供給された溶液を均等に散布するための散布トレー、4は冷水通路、5は吸収器Aを構成する多孔部材である。なお、前記各プレート1は、熱良導体(例えば、鋼板、ステンレス鋼等)により製作される。
In each unit U, a plurality of
そして、本実施の形態においては、一方側(即ち、下段側)の吸収器Aから出た希溶液Ldの大部分を一方側(即ち、下段側)の蒸発器Eの熱交換部7および他方側(即ち、上段側)の吸収器Aの熱交換部8を経た後に空冷熱交換器Haで過冷却し、下段側の吸収器Aの上部に還流させる還流回路6が付設されている。
In the present embodiment, most of the dilute solution Ld from the absorber A on one side (that is, the lower side) is transferred to the
上記のように構成したことにより、下段側の吸収器Aの出口からの希溶液Ldの大部分は、下段側の蒸発器Eの熱交換部7、上段側の吸収器Aの熱交換部8および空冷熱交換器Haを経て過冷却状態で下段側の吸収器Aの上部に還流されるが、下段側の吸収器Aの出口からの希溶液Ldの一部は、発生器Gにおいて濃縮されて濃溶液となり、該濃溶液Lcは、上段側の吸収器Aの上部に供給される。従って、ユニットU,Uにおいては、上段側の吸収器Aでは上段側の蒸発器Eで蒸発した冷媒蒸気Rsが濃溶液Ldに吸収され、冷媒蒸気Rsの吸収により希釈された溶液は下段側の吸収器Aに流入する。そのとき発生する吸収熱は、下段側の蒸発器Eの熱交換部7において冷却された希溶液Ldの顕熱により取り去られる。一方、下段側の吸収器Aでは下段側の蒸発器Eで蒸発した冷媒蒸気Rsを吸収してさらに希釈され、そのとき発生する吸収熱は、過冷却された溶液が保有する顕熱で取り去られることとなる。下段側の蒸発器Eで冷却された希溶液Ldにより上段側の吸収器Aが冷却されることにより、上段側の蒸発器Eにおける蒸発温度を低くすることができるとともに、下段側の蒸発器Eにおける蒸発温度を高くすることができることとなり、上段側での冷凍能力を確保できるとともに、発生器Gでの加熱媒体(例えば、排温水)Whの温度が低くなって、発生器Gでの加熱量が増加する。
By configuring as described above, most of the dilute solution Ld from the outlet of the lower-stage absorber A is mainly used for the
第2の実施の形態
図3には、本願発明の第2の実施の形態にかかる吸収式冷凍装置における吸収冷凍サイクルが示されている。
Second Embodiment FIG. 3 shows an absorption refrigeration cycle in an absorption refrigeration apparatus according to a second embodiment of the present invention.
この場合、還流回路6における空冷熱交換器Haの出口側には、発生器Gからの濃溶液Lcの一部を合流させる合流点9が設けられている。このようにすると、下段側の吸収器Aからの希溶液Ldの大部分は、下段側の蒸発器Eの熱交換部7、上段側の吸収器Aの熱交換部8および空冷熱交換器Haを経て過冷却状態となり、空冷熱交換器Haの出口側で発生器Gからの濃溶液Lcの一部と合流した後に下段側の吸収器Aの上部に還流されることとなり、下段側の吸収器Aにおける吸収熱の発生量を抑制でき、吸収熱の除去が容易となる。なお、下段側の吸収器Aへ還流される溶液の温度が少し高くなるが、発生器Gからの濃溶液Lcの量が少ないので問題とはならない。
In this case, a
その他の構成および作用効果は、第1の実施の形態におけると同様なので説明を省略する。 Since other configurations and operational effects are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted.
第3の実施の形態
図4には、本願発明の第3の実施の形態にかかる吸収式冷凍装置における吸収冷凍サイクルが示されている。
Third Embodiment FIG. 4 shows an absorption refrigeration cycle in an absorption refrigeration apparatus according to a third embodiment of the present invention.
この場合、還流回路6における空冷熱交換器Haの入口側には、発生器Gからの濃溶液Lcの一部を合流させる合流点10が設けられている。このようにすると、下段側の吸収器Aからの希溶液Ldの大部分は、下段側の蒸発器Eの熱交換部7および上段側の吸収器Aの熱交換部8を経た後、発生器Gにおいて冷媒蒸気Rsを発生して濃縮された濃溶液Lcの一部と合流し、空冷熱交換器Haで過冷却された状態で下段側の吸収器Aの上部へ還流されることとなり、下段側の吸収器Aにおける吸収熱の発生量を抑制できるとともに、下段側の吸収器Aに還流される溶液温度を低く抑えることができ、吸収熱の除去がより容易となる。
In this case, a
その他の構成および作用効果は、第1の実施の形態におけると同様なので説明を省略する。 Since other configurations and operational effects are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted.
第4の実施の形態
図5には、本願発明の第4の実施の形態にかかる吸収式冷凍装置における吸収冷凍サイクルが示されている。
Fourth Embodiment FIG. 5 shows an absorption refrigeration cycle in an absorption refrigeration apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
この場合、還流回路6における空冷熱交換器Haの入口側には、前記発生器Gからの濃溶液Lcの全部を合流させる合流点11が設けられており、前記還流回路6における前記空冷熱交換器Haの出口側には、上段側の吸収器Aの上部に過冷却溶液の一部を供給する分岐回路12が付設されている。このようにすると、下段側の吸収器Aからの希溶液Ldの大部分は、下段側の蒸発器Eの熱交換部7および上段側の吸収器Aの熱交換部8を経た後、発生器Gにおいて冷媒蒸気Rsを発生して濃縮された濃溶液Lcの全部と合流し、空冷熱交換器Haで過冷却された状態で上段側および下段側の吸収器A,Aの上部へ還流されることとなり、上段側の吸収器Aへ供給される吸収溶液の温度が低くなるとともに、下段側の吸収器Aにおける吸収熱の発生量を抑制でき且つ下段側の吸収器Aに還流される溶液温度を低く抑えることができ、吸収熱の除去がより一層容易となる。
In this case, on the inlet side of the air-cooling heat exchanger Ha in the
その他の構成および作用効果は、第1の実施の形態におけると同様なので説明を省略する。 Since other configurations and operational effects are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted.
第5の実施の形態
図6には、本願発明の第5の実施の形態にかかる吸収式冷凍装置における吸収冷凍サイクルが示されている。
Fifth Embodiment FIG. 6 shows an absorption refrigeration cycle in an absorption refrigeration apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
この場合、加熱媒体Whがシリーズに流れる二つの発生器G,Gと、それぞれの発生器G,Gにおいて発生する冷媒蒸気をそれぞれ凝縮する二つの空冷凝縮器C,Cとが設けられており、上段側の蒸発器Eには、上流側に位置する温度の高い加熱媒体Whにより発生され、一方の空冷凝縮器Cで凝縮された冷媒Rwを供給する一方、前記下段側の蒸発器Eに、下流側に位置する温度の低い加熱媒体Whにより発生され、他方の空冷凝縮器Cで凝縮された冷媒を供給するように構成されている。このようにすると、加熱媒体Whの温度レベルにより被加熱側の濃縮される溶液の濃度が変化するため、加熱媒体Whの保有する熱を有効に利用することができることとなり、加熱媒体として排熱流体を用いた場合の排熱回収効率が向上することとなる。 In this case, there are provided two generators G and G through which the heating medium Wh flows in series, and two air-cooled condensers C and C that condense the refrigerant vapor generated in the generators G and G, respectively. The upper-stage evaporator E is supplied with the refrigerant Rw that is generated by the high-temperature heating medium Wh located on the upstream side and condensed in one air-cooled condenser C, while the lower-stage evaporator E is supplied with A refrigerant generated by the heating medium Wh having a low temperature located on the downstream side and condensed by the other air-cooled condenser C is supplied. In this case, since the concentration of the solution to be concentrated on the heated side changes depending on the temperature level of the heating medium Wh, the heat held by the heating medium Wh can be used effectively, and the exhaust heat fluid is used as the heating medium. The exhaust heat recovery efficiency when using is improved.
その他の構成および作用効果は、第1の実施の形態におけると同様なので説明を省略する。なお、上記第2〜第4の実施の形態にかかる吸収式冷凍装置にも、本実施の形態を適用することは可能である。 Since other configurations and operational effects are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted. It should be noted that this embodiment can also be applied to the absorption refrigeration apparatus according to the second to fourth embodiments.
第6の実施の形態
図7には、本願発明の第6の実施の形態にかかる吸収式冷凍装置における吸収冷凍サイクルが示されている。
Sixth Embodiment FIG. 7 shows an absorption refrigeration cycle in an absorption refrigeration apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
この場合、ユニットU,Uは、並列設置とされており、還流回路6は、一方のユニットUを構成する吸収器Aの出口からの希溶液Ldの大部分が、一方のユニットUを構成する蒸発器Eの熱交換部7、他方のユニットUを構成する吸収器Aにおける熱交換部8および空冷熱交換器Haを経て一方のユニットUを構成する吸収器Aの上部に還流するように構成されている。このようにすると、ユニットU,Uの設置高さを抑えることができる。
In this case, the units U and U are installed in parallel, and in the
その他の構成および作用効果は、第1の実施の形態におけると同様なので説明を省略する。なお、上記第1〜第5の実施の形態にかかる吸収式冷凍装置にも、本実施の形態を適用することは可能である。 Since other configurations and operational effects are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted. It should be noted that this embodiment can also be applied to the absorption refrigeration apparatus according to the first to fifth embodiments.
本願発明は、上記各実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜設計変更可能なことは勿論である。 The invention of the present application is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that the design can be changed as appropriate without departing from the scope of the invention.
6は還流回路
7は熱交換部
8は熱交換部
9は合流点
10は合流点
11は合流点
12は分岐回路
Gは発生器
Cは凝縮器
Eは蒸発器
Aは吸収器
Haは空冷熱交換器
Hwは溶液熱交換器
Uはユニット
Lcは濃溶液
Ldは希溶液
Rsは冷媒蒸気(水蒸気)
Rwは液冷媒(凝縮水)
Whは加熱媒体(排温水)
6 is a
Rw is liquid refrigerant (condensed water)
Wh is the heating medium (waste water)
Claims (7)
Two generators (G), (G) in which the heating medium (Wh) flows in series, and two air-cooled condensers that condense the refrigerant vapor (Rs) generated in each of the generators (G), (G), respectively. (C) and (C) are provided, and the refrigerant (Rw) generated in the other evaporator (E) by the heating medium (Wh) having a high temperature and condensed in one air-cooled condenser (C). ) Is supplied to the evaporator (E) on one side with the refrigerant (Rw) generated by the low temperature heating medium (Wh) and condensed in the other air-cooled condenser (C). The absorption refrigeration apparatus according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5, and 6, wherein the absorption refrigeration apparatus is configured.
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