JP2009052811A - Waste heat driven absorption refrigeration system - Google Patents
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Abstract
【課題】簡単かつ安価に冷凍能力をコントロールできる間接冷却方式を採用した排熱駆動型吸収式冷凍装置を提供する。
【解決手段】吸収器部分Aをプレート式の蒸発器Eとも一体化し易いプレートによる液膜流下方式の吸収器Aとすることにより、吸収器Aを蒸発器Eと共に一体のケーシング内に収納するとともに、蒸発器Eでの未蒸発冷媒を吸収A器下部の希溶液溜まりで混合することにより、発生器Gで発生する冷媒量の増減で溶液濃度が大きく変化するのを防止し、かつ吸収器に流入する過冷却器H2で過冷却した吸収溶液の過冷却温度又は流量を変化させることによって吸収器Aにおける冷媒蒸気を吸収する能力を増減することにより冷凍能力を制御する。
【選択図】図1An exhaust heat drive type absorption refrigeration apparatus adopting an indirect cooling method capable of easily and inexpensively controlling the refrigeration capacity is provided.
The absorber part A is made into a liquid film flow-down type absorber A with a plate that can be easily integrated with the plate type evaporator E, so that the absorber A is housed in an integral casing together with the evaporator E. , By mixing the unevaporated refrigerant in the evaporator E in the dilute solution pool below the absorber A, the solution concentration is prevented from greatly changing due to the increase or decrease in the amount of refrigerant generated in the generator G, and the absorber The refrigeration capacity is controlled by increasing or decreasing the capacity to absorb the refrigerant vapor in the absorber A by changing the supercooling temperature or flow rate of the absorption solution supercooled by the inflowing supercooler H2.
[Selection] Figure 1
Description
本願発明は、間接空冷方式を採用した排熱駆動型吸収式冷凍装置の構成に関するものである。 The present invention relates to a configuration of an exhaust heat drive type absorption refrigeration apparatus adopting an indirect air cooling system.
従来の空冷吸収式冷凍装置の吸収器では、多数の伝熱フィンを備えた複数本の伝熱管と、吸収溶液分配トレイとから構成し、溶液循環路に設けた溶液ポンプを介して吸収器の伝熱管内の管壁面に吸収溶液を流し、同伝熱管内の冷媒蒸気通路部分で蒸発器側からの冷媒蒸気を流入し、吸収溶液に吸収させながら、吸収溶液を伝熱管外周のファンの冷却風により冷却される空冷フィンで冷却する直接空冷方式が採用されていた。また、発生器はバーナにより溶液を加熱する方式のものであった(例えば特許文献1を参照)。 In the absorber of the conventional air-cooled absorption refrigeration apparatus, the absorber is composed of a plurality of heat transfer tubes provided with a large number of heat transfer fins and an absorption solution distribution tray, and the absorber is provided via a solution pump provided in the solution circulation path. The absorption solution is allowed to flow through the wall surface of the heat transfer tube, and the refrigerant vapor from the evaporator flows through the refrigerant vapor passage in the heat transfer tube and is absorbed by the absorption solution while the absorption solution is cooled by the fan around the heat transfer tube. A direct air cooling method using air cooling fins cooled by wind was adopted. Further, the generator is of a type in which the solution is heated by a burner (see, for example, Patent Document 1).
そして、そのような直接空冷方式の発生器においては、冷凍機の冷凍能力を制御する方法として、蒸発器の出口側の被冷却流体の温度(又は出口側と入口側の温度差)を検出し、それによって冷凍機の負荷を決め、同負荷に見合う冷凍能力となるように、発生器側での溶液を加熱する熱量を増減(例えば上記バーナの燃焼量を増減させる等の方法により)させることによって制御するのが一般的であった。 In such a direct air cooling generator, the temperature of the cooled fluid on the outlet side of the evaporator (or the temperature difference between the outlet side and the inlet side) is detected as a method for controlling the refrigerating capacity of the refrigerator. Then, determine the load of the refrigerator, and increase or decrease the amount of heat for heating the solution on the generator side (for example, by increasing or decreasing the combustion amount of the burner) so that the refrigeration capacity is commensurate with the load It was common to control by.
一方、最近では排熱エネルギーを有効に活用する観点から、発生器を小型の発電機やGHP等の排温水又は排ガスで駆動する排熱駆動型の空冷吸収式冷凍装置も提供されるようになっている。 On the other hand, recently, from the viewpoint of effectively utilizing exhaust heat energy, an exhaust heat drive type air-cooled absorption refrigeration apparatus in which a generator is driven by exhaust water or exhaust gas such as a small generator or GHP has come to be provided. ing.
そこで、上述のような冷凍能力制御方法を採用した直接空冷方式の吸収式冷凍装置に対して上記のような排熱駆動型の発生器を組み合わせ、省エネ化を図る試みがなされている。 Therefore, an attempt has been made to save energy by combining the above-described exhaust heat driven generator with the direct air-cooling absorption refrigeration apparatus employing the above-described refrigeration capacity control method.
今、そのように構成した直接空冷方式の排熱駆動型吸収式冷凍装置の一例を例えば図5に示す。 FIG. 5 shows an example of a direct air cooling type exhaust heat drive type absorption refrigeration apparatus configured as described above.
すなわち、この図5の吸収式冷凍装置の冷凍サイクルは、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(小型発電機やGHP等からの排温水又は排ガス)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)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を導入して低圧下で蒸発させる蒸発器Eと、該蒸発器Eで発生した蒸気(冷媒)を吸収し、低圧状態を維持するために上記発生器Gで濃縮された濃溶液を導入する吸収器Aと、該吸収器Aで蒸気(冷媒)を吸収したことによって希釈された溶液(希溶液)を濃縮するために再び上記発生器Gへ送りこむための溶液ポンプP1と、蒸発器E下部の冷媒留り10に留った冷媒を蒸発器Eの上部側トレイ部分に供給循環させる冷媒ポンプP2と、熱効率向上のために吸収器Aから出た希溶液の一部(発生器Gへ供給される希溶液)と発生器Gから出た濃溶液とを熱交換する溶液熱交換器(濃溶液熱交2a,希溶液熱交2b)Hと、上記凝縮器Cを空気冷却する冷却ファンF1と、上記吸収器Aを空気冷却する冷却ファンF2とを備えて構成されている。
That is, in the refrigeration cycle of the absorption refrigeration apparatus of FIG. 5, the refrigerant absorption capacity of an aqueous solution (hereinafter simply referred to as a dilute solution) of an absorbent (for example, LiBr) excellent in the capacity to absorb the refrigerant (for example, water) is enhanced. The generator G for heating and concentrating the solution with a heating medium (waste water or exhaust gas from a small generator or GHP) and the vapor (refrigerant) separated from the solution in the generator G are introduced. A condenser C that is liquefied by cooling it, an evaporator E that introduces a refrigerant liquefied by the condenser C and evaporates under low pressure, and absorbs vapor (refrigerant) generated in the evaporator E An absorber A for introducing a concentrated solution concentrated in the generator G in order to maintain a low pressure state, and a solution (dilute solution) diluted by absorbing vapor (refrigerant) in the absorber A Again from above to concentrate A solution pump P 1 for pumping the vessel G, the evaporator E coolant pump P 2 to the refrigerant greeted the bottom of the refrigerant stays 10 to supply circulation to the upper side tray portion of the evaporator E, for heat efficiency A solution heat exchanger (concentrated
上記吸収器Aの吸収器本体80は、多数の伝熱フィン83,83・・・を備えた複数本の伝熱管81,81・・・と、吸収溶液分配トレイ(分配口)84,84・・・とから構成され、上記吸収器A、溶液熱交換器H1、発生器G間をつなぐ溶液循環路中に設けた上記溶液ポンプP1を介して伝熱管81,81・・・内の冷媒蒸気通路82,82・・・の管壁面に吸収溶液を流す一方、同伝熱管81,81・・・内の冷媒蒸気通路82,82・・・に冷媒通路11を介して蒸発器B側からの冷媒蒸気を流し、同冷媒蒸気を上記吸収溶液に吸収させながら、吸収溶液の吸収熱を空冷フィン83,83・・・を介して伝熱管81,81外周の冷却ファンF2の冷却風により直接冷却するようになっている。
The absorber
他方、上記蒸発器Eの冷却用熱交換器7における被冷却流体(例えば冷水)の出口部分には、被冷却流体(例えば冷水)の温度を検出する温度センサ6が設けられている一方、上記発生器Gの加熱用熱交換器1の加熱流体(排温水又は排ガス)の入口部分には、マイコン制御方式の流量調節計5によって弁開度が自動調節される流量調節弁13が設けられている。
On the other hand, a
そして、上記温度センサ6によって検出された蒸発器E出口側の被冷却流体の温度によって冷凍機の負荷を決め、同負荷に見合う冷凍能力となるように流量調節計5により上記発生器G側の流量調節弁13を作動して、同発生器G側加熱流体の流入量(入力熱量)を増減することにより発生器Gにおいて溶液を加熱する熱量を増減するようにしている。
Then, the load of the refrigerator is determined by the temperature of the fluid to be cooled on the outlet side of the evaporator E detected by the
しかし、このような直接空冷方式の吸収器Aでは、冷媒蒸気の吸収と吸収溶液の冷却とを同時に行うための気液界面の拡大が重要であるため、小型化への制約が大きい。特に吸収溶液分配トレイを含めた上下吸収器ヘッダー部分でのスペース、蒸気圧損考慮のための大口径伝熱管の使用、冷媒蒸気の流速制限等に起因して蒸発器との連絡管が相当に太くなる。 However, in such a direct air-cooled absorber A, it is important to expand the gas-liquid interface for simultaneously absorbing the refrigerant vapor and cooling the absorbing solution. In particular, the space between the upper and lower absorber headers including the absorbent solution distribution tray, the use of large-diameter heat transfer tubes to take into account the vapor pressure loss, and the restriction of the flow rate of the refrigerant vapor make the connection tube to the evaporator considerably thicker. Become.
また、コスト的にも、溶接による接続箇所が多数あるため、小型機では割高となる。 Moreover, since there are many connection parts by welding also in terms of cost, it is expensive for a small machine.
これに対して、上記吸収器に流入する吸収溶液を空冷冷却器(又は水冷冷却器)で過冷却し、吸収器内では単に冷媒蒸気を吸収させるだけで、吸収作用による吸収熱は同過冷却された溶液の顕熱で取り去るだけの間接空冷(溶液分離冷却)方式があり(例えば特許文献2を参照)、同方式の場合、上述のような吸収器冷却手段が不要となることにより吸収器が従来より小型化されるので、小型の空冷吸収式冷凍装置を構成するには有利である。 In contrast, the absorption solution flowing into the absorber is supercooled with an air-cooled cooler (or water-cooled cooler) and the refrigerant vapor is simply absorbed in the absorber, so that the absorbed heat due to the absorption action is supercooled. There is an indirect air cooling (solution separation cooling) system in which the solution is simply removed by sensible heat (see, for example, Patent Document 2). Therefore, it is advantageous to construct a small air-cooled absorption refrigeration apparatus.
また、発生器への溶液供給量を増加させても、従来の空冷吸収器と比較して性能の低下がほとんど生じない(従来の空冷吸収器では発生器への溶液供給量の増加は溶液循環量が増加し、吸収器入口溶液濃度が低下し吸収能力が減少するので性能が大きく低下する)。 In addition, even if the amount of solution supplied to the generator is increased, the performance is hardly deteriorated as compared with the conventional air-cooled absorber (in the conventional air-cooled absorber, the increase in the amount of solution supplied to the generator is the solution circulation As the amount increases, the absorber inlet solution concentration decreases and the absorption capacity decreases, so the performance is greatly reduced).
そこで、例えば図5の構成における吸収器Aを、吸収器に流入する溶液を空冷の過冷却器(又は水冷の過冷却器でもよい)で過冷却し、吸収器A内では単に冷媒蒸気を吸収させるだけで、吸収作用による吸収熱は同過冷却された溶液の顕熱で取り去るだけの間接空冷方式のものとし、その冷凍能力を、図示のように発生器Gの加熱用熱交換器1の加熱流体入口部に設けた流量調節弁13を介して加熱流体の流入量を調節することにより制御するシステムとすることが考えられる。
Therefore, for example, in the absorber A in the configuration of FIG. 5, the solution flowing into the absorber is supercooled by an air-cooled supercooler (or a water-cooled supercooler), and the refrigerant A simply absorbs the refrigerant vapor. In this case, the absorption heat by the absorption action is of the indirect air cooling system in which the sensible heat of the supercooled solution is removed, and the refrigeration capacity of the
ところで、これまでの間接空冷方式の吸収式冷凍装置の場合、その冷凍サイクルが2重効用サイクルであり、発生器はバーナにより溶液を加熱する方式のものであった(例えば特許文献2の明細書の段落[0009]の説明を参照)。 By the way, in the case of the absorption refrigeration apparatus of the past indirect air cooling system, the refrigeration cycle is a double effect cycle, and the generator is of a system in which the solution is heated by a burner (for example, the specification of Patent Document 2) (See description of paragraph [0009]).
しかし、上述のような排熱駆動型の吸収式冷凍装置においては、その排温水等排熱の量や温度は全くの外部要因のものであり、従来例の如く発生器の加熱量を制御して発生させる冷媒量を増減して冷凍能力を制御する方法の採用は、外部要因によって変動する排熱の供給状態を直接制御するものであるために、上記バーナの場合ほど簡単ではない。 However, in the above-described exhaust heat drive type absorption refrigeration system, the amount and temperature of exhaust heat such as exhaust hot water are completely external factors, and the heating amount of the generator is controlled as in the conventional example. Adopting a method for controlling the refrigeration capacity by increasing or decreasing the amount of refrigerant generated in this way is not as simple as in the case of the burner described above, because it directly controls the supply state of exhaust heat that fluctuates due to external factors.
特に外部排熱源側より排出される排熱の排出状態を、単に当該排熱を利用する利用側機器のためだけに増減制御したり、排出を停止させたりする事は排熱源側へ与える影響も大きく、そのような調節機能を持たせる事自体、緊急時を除いて困難な事が多い。 In particular, controlling the increase / decrease of the exhaust heat exhausted from the external exhaust heat source only for the user side equipment that uses the exhaust heat, or stopping the exhaust also has an effect on the exhaust heat source. It is large and it is often difficult to provide such an adjustment function except in an emergency.
また、排温水に代えて排ガスを駆動源とする場合、排ガスのバイパス流路を設けて、発生器と同排ガスのバイパス流路とをダンパ等で切換えるようにすることが考えられるが、そのようにした場合、排ガスの温度によるダンパの膨張や断熱(防熱)を考慮して、いかに密閉性等を確保するか等の新らたな問題もある。 In addition, when exhaust gas is used as a driving source instead of exhaust hot water, it is conceivable to provide an exhaust gas bypass flow path so that the generator and the exhaust gas bypass flow path are switched by a damper or the like. In this case, there is a new problem such as how to secure the sealing property in consideration of expansion of the damper due to the temperature of the exhaust gas and heat insulation (heat insulation).
したがって、排熱駆動型の吸収式冷凍装置においては、これら排熱量の入力制御をいかにするかが重要な課題である。 Accordingly, in the exhaust heat drive type absorption refrigeration apparatus, how to control the input of the exhaust heat amount is an important issue.
本願発明は、このような課題に対応してなされたもので、蒸発器での未蒸発冷媒を吸収器下部の希溶液溜まりで混合することにより、発生器で発生する冷媒量の増減で溶液濃度が大きく変化するのを防止するとともに、吸収器に流入する吸収溶液の過冷却温度又は流量を変化させることによって吸収器の冷媒蒸気を吸収する能力を増減制御することにより、簡単かつ安価に冷凍能力をコントロールできるようにした間接冷却方式を採用した排熱駆動型吸収式冷凍装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in response to such a problem. By mixing the unevaporated refrigerant in the evaporator in the dilute solution reservoir in the lower part of the absorber, the solution concentration can be increased or decreased by the amount of refrigerant generated in the generator. By changing the supercooling temperature or flow rate of the absorbing solution flowing into the absorber, and controlling the increase / decrease of the absorber's ability to absorb refrigerant vapor, the refrigeration capacity can be easily and inexpensively changed. It is an object of the present invention to provide an exhaust heat drive type absorption refrigeration apparatus that employs an indirect cooling system that can control the temperature.
本願発明は、同目的を達成するために、次のような課題解決手段を備えて構成されている。 In order to achieve the same object, the present invention is configured with the following problem solving means.
(1) 第1の課題解決手段
この発明の第1の課題解決手段は、吸収器で発生する吸収熱を溶液ポンプを介して当該吸収器に流入する吸収溶液を過冷却することにより溶液の顕熱で取り去る過冷却手段を備えるとともに、上記吸収器から供給される吸収希溶液を外部排熱源からの所定の排熱で加熱することにより冷媒蒸気および吸収濃溶液を生成する発生器を備えてなる間接冷却方式を採用した排熱駆動型吸収式冷凍装置であって、吸収器部分をプレートによる液膜流下方式の吸収器とすることにより蒸発器と共に一体のケーシング内に収納する一方、蒸発器での未蒸発冷媒を吸収器下部の希溶液溜まりで希溶液と混合することにより、発生器で発生する冷媒量の増減で溶液濃度が大きく変化するのを防止するとともに、吸収器に流入する吸収溶液の過冷却温度又は流量を変化させることによって冷媒蒸気を吸収する能力を増減制御するようにしたことを特徴としている。
(1) First Problem Solving Means The first problem solving means of the present invention is that the absorption heat generated in the absorber is supercooled with the absorbing solution flowing into the absorber via the solution pump, thereby revealing the solution. It comprises a supercooling means for removing by heat, and a generator for generating refrigerant vapor and an absorbed concentrated solution by heating the diluted absorption solution supplied from the absorber with a predetermined exhaust heat from an external exhaust heat source. It is an exhaust heat drive type absorption refrigeration system adopting an indirect cooling system, and the absorber part is housed in an integral casing together with the evaporator by using a liquid film flow-down type absorber with a plate, By mixing the non-evaporated refrigerant with the dilute solution in the dilute solution reservoir at the lower part of the absorber, the solution concentration is prevented from changing greatly due to the increase or decrease in the amount of refrigerant generated in the generator, and at the same time the It is characterized in that so as to increase or decrease control the ability to absorb refrigerant vapor by changing the supercooled temperature or flow rate of the solution.
このような構成によると、単に排熱を利用する機器側のために発生器への加熱量を増減させるための排熱量の増減や、加熱を停止させるための排熱の供給停止を行う必要がなくなり、それらの高価な機器に代えて、簡単かつ安価な機器で排熱駆動型吸収式冷凍装置の冷凍能力を適切に制御することができるようになる。 According to such a configuration, it is necessary to increase / decrease the amount of exhaust heat to increase / decrease the amount of heating to the generator for the equipment side that simply uses the exhaust heat, or to stop the supply of exhaust heat to stop heating. Therefore, instead of these expensive devices, the refrigeration capacity of the exhaust heat drive type absorption refrigeration apparatus can be appropriately controlled with a simple and inexpensive device.
(2) 第2の課題解決手段
この発明の第2の課題解決手段は、上記第1の課題解決手段の構成において、吸収器に流入する吸収溶液を過冷却するための冷却ファンの駆動状態を可変することにより、吸収器に流入する過冷却溶液の温度を変化させて吸収器の冷媒蒸気吸収能力を増減制御するようにしたことを特徴としている。
(2) Second Problem Solving Means According to a second problem solving means of the present invention, in the configuration of the first problem solving means, the driving state of the cooling fan for supercooling the absorbing solution flowing into the absorber is set. By changing the temperature, the temperature of the supercooled solution flowing into the absorber is changed to increase / decrease the refrigerant vapor absorption capacity of the absorber.
このように、吸収器に流入する吸収溶液を過冷却するための冷却ファンの駆動状態、例えば回転数を可変するようにすれば、吸収器に流入する過冷却溶液の温度を容易に変化させることができ、吸収器の冷媒蒸気吸収能力、ひいては最終的な冷凍能力を適切に制御することができる。 Thus, if the driving state of the cooling fan for supercooling the absorbing solution flowing into the absorber, for example, the rotational speed is made variable, the temperature of the supercooling solution flowing into the absorber can be easily changed. Therefore, the refrigerant vapor absorption capacity of the absorber, and consequently the final refrigeration capacity, can be appropriately controlled.
したがって、このような構成によっても、単に排熱を利用する機器側のために発生器への加熱量を増減させるための排熱量の増減や、加熱を停止させるための排熱の供給停止を行う必要がなくなり、それらの高価な機器に代えて、簡単で安価な機器で排熱駆動冷凍機の冷凍能力を制御することができるようになる。 Accordingly, even with such a configuration, the amount of exhaust heat for increasing / decreasing the amount of heating to the generator simply for the equipment side that uses exhaust heat, and the supply of exhaust heat for stopping heating are stopped. It becomes unnecessary, and it becomes possible to control the refrigeration capacity of the exhaust heat driven refrigerator with a simple and inexpensive device instead of these expensive devices.
(3) 第3の課題解決手段
この発明の第3の課題解決手段は、上記第1の課題解決手段の構成において、吸収器に流入する過冷却溶液の流量を変化させるための流量可変手段を過冷却手段の入口側または出口側に設け、吸収器に流入する過冷却溶液の流量を変化させて吸収器の冷媒蒸気吸収能力を増減制御するようにしたことを特徴としている。
(3) Third Problem Solving Means According to a third problem solving means of the present invention, in the configuration of the first problem solving means, there is provided a flow rate varying means for changing the flow rate of the supercooled solution flowing into the absorber. It is provided on the inlet side or the outlet side of the supercooling means, and the refrigerant vapor absorption capacity of the absorber is controlled to increase or decrease by changing the flow rate of the supercooled solution flowing into the absorber.
このように、吸収器に流入する過冷却された過冷却溶液の量を可変するようにすれば、吸収器に流入する過冷却溶液の温度、過冷却熱量を容易に変化させることができ、吸収器の冷媒蒸気吸収能力、ひいては最終的な冷凍能力を制御することができる。 Thus, if the amount of the supercooled supercooled solution flowing into the absorber is made variable, the temperature of the supercooled solution flowing into the absorber and the amount of heat of supercooling can be easily changed, and the absorption It is possible to control the refrigerant vapor absorption capacity and thus the final refrigeration capacity.
したがって、このような構成によっても、単に排熱を利用する機器側のために発生器への加熱量を増減させるための排熱量の増減や、加熱を停止させるための排熱の供給停止を行う必要がなくなり、それらの高価な機器に代えて、簡単かつ安価な機器で排熱駆動冷凍機の冷凍能力を制御することができるようになる。 Accordingly, even with such a configuration, the amount of exhaust heat for increasing / decreasing the amount of heating to the generator simply for the equipment side that uses exhaust heat, and the supply of exhaust heat for stopping heating are stopped. It becomes unnecessary, and it becomes possible to control the refrigeration capacity of the exhaust heat driven refrigerator with a simple and inexpensive device instead of these expensive devices.
(4) 第4の課題解決手段
この発明の第4の課題解決手段は、上記第1又は第2の課題解決手段の構成において、冷媒蒸気を吸収した吸収器からの希溶液と、発生器で冷媒蒸気を発生し、溶液熱交換器で温度が低下した濃溶液とを溶液ポンプの上流側で混合するようにし、該混合溶液を吸引、吐出する溶液ポンプの溶液吐出流量を増減することにより、吸収器に流入する過冷却溶液の流量を変化させて吸収器の冷媒蒸気吸収能力を増減制御するようにしたことを特徴としている。
(4) Fourth Problem Solving Means According to a fourth problem solving means of the present invention, in the configuration of the first or second problem solving means, a diluted solution from an absorber that has absorbed refrigerant vapor and a generator are provided. By generating refrigerant vapor and mixing the concentrated solution whose temperature has decreased in the solution heat exchanger on the upstream side of the solution pump, by increasing or decreasing the solution discharge flow rate of the solution pump that sucks and discharges the mixed solution, It is characterized in that the refrigerant vapor absorption capacity of the absorber is controlled to increase or decrease by changing the flow rate of the supercooled solution flowing into the absorber.
このように、希溶液と濃溶液との混合溶液を吸引、吐出する溶液ポンプの溶液吐出流量を増減することにより、吸収器に流入する過冷却溶液の流量を可変するようにすれば、吸収器に流入する過冷却溶液の温度、過冷却熱量を容易に変化させることができ、吸収器の冷媒蒸気吸収能力、ひいては最終的な冷凍能力を制御することができる。 Thus, if the flow rate of the supercooled solution flowing into the absorber is varied by increasing or decreasing the solution discharge flow rate of the solution pump that sucks and discharges the mixed solution of the dilute solution and the concentrated solution, the absorber It is possible to easily change the temperature of the supercooled solution flowing into the heat exchanger and the amount of heat of supercooling, and it is possible to control the refrigerant vapor absorption capacity of the absorber, and thus the final refrigeration capacity.
したがって、このような構成によっても、単に排熱を利用する機器側のために発生器への加熱量を増減させるための排熱量の増減や、加熱を停止させるための排熱の供給停止を行う必要がなくなり、それらの高価な機器に代えて、簡単かつ安価な機器で排熱駆動冷凍機の冷凍能力を制御することができるようになる。 Therefore, even with such a configuration, the amount of exhaust heat to increase or decrease the amount of heating to the generator for the device side that simply uses exhaust heat, or the supply of exhaust heat to stop heating is stopped. It becomes unnecessary, and it becomes possible to control the refrigeration capacity of the exhaust heat driven refrigerator with a simple and inexpensive device instead of these expensive devices.
(5) 第5の課題解決手段
この発明の第5の課題解決手段は、上記第1,第2,第3又は第4の課題解決手段の構成において、蒸発器下部には冷媒留りを設けることなく、冷媒蒸気を吸収した吸収器下部の希溶液留りで、蒸発器で未蒸発冷媒の全てを希溶液と混合するようにしたことを特徴としている。
(5) Fifth Problem Solving Means According to a fifth problem solving means of the present invention, in the configuration of the first, second, third or fourth problem solving means, a refrigerant reservoir is provided at the lower part of the evaporator. Instead, all of the unevaporated refrigerant is mixed with the dilute solution by the evaporator in the dilute solution stay at the lower part of the absorber that has absorbed the refrigerant vapor.
上述のように、吸収器部分をプレートによる液膜流下方式の吸収器とすることにより蒸発器と共に一体のケーシング内に収納する一方、蒸発器での未蒸発冷媒を吸収器下部の希溶液溜まりで希溶液と混合することにより、発生器で発生する冷媒量の増減で溶液濃度が大きく変化するのを防止するに際し、蒸発器側には冷媒留りを設けることなく、未蒸発冷媒の全てを吸収器下部の希溶液留りに導いて希溶液と混合するようにした場合、排熱量の増減により発生する冷媒量の増減と、過冷却された溶液による吸収器での冷媒の吸収量の増減とが合わずに未蒸発冷媒が多量に発生しても、上記混合状態で溶液ポンプにより再び発生器側に供給されるので溶液濃度が一定で、安定した吸収サイクルの継続が実現される。 As described above, the absorber part is made into a liquid film flow-down type absorber using a plate so that it is housed in an integral casing together with the evaporator, while the unevaporated refrigerant in the evaporator is stored in a dilute solution reservoir below the absorber. Mixing with dilute solution absorbs all of the unevaporated refrigerant without providing a refrigerant pool on the evaporator side, in order to prevent the solution concentration from changing significantly due to increase or decrease in the amount of refrigerant generated in the generator. When it is introduced to the dilute solution residue at the bottom of the vessel and mixed with the dilute solution, the increase or decrease in the amount of refrigerant generated by the increase or decrease in the amount of exhaust heat, Even if a large amount of non-evaporated refrigerant is generated without being matched, the solution concentration is supplied to the generator side again by the solution pump in the mixed state, so that the solution concentration is constant and a stable absorption cycle can be continued.
したがって、このようにした場合、蒸発器側の冷媒ポンプおよび冷媒循環路を不要とすることができ、より装置の小型化、低コスト化に有効となる。 Therefore, in this case, the refrigerant pump and the refrigerant circulation path on the evaporator side can be eliminated, which is more effective for downsizing and cost reduction of the apparatus.
(6) 第6の課題解決手段
この発明の第6の課題解決手段は、上記第1,第2,第3又は第4の課題解決手段の構成において、蒸発器下部に一定容量の冷媒留りを設け、該冷媒留りには一定量の未蒸発冷媒しか溜まらないようにし、残りの冷媒を吸収器下部の希溶液留りで希溶液と混合するようにしたことを特徴としている。
(6) Sixth Problem Solving Means According to a sixth problem solving means of the present invention, in the configuration of the first, second, third, or fourth problem solving means, a fixed volume of refrigerant remains in the lower part of the evaporator. It is characterized in that only a certain amount of non-evaporated refrigerant is accumulated in the refrigerant residue, and the remaining refrigerant is mixed with the dilute solution in the dilute solution residue below the absorber.
上述のように、吸収器部分をプレートによる液膜流下方式の吸収器とすることにより蒸発器と共に一体のケーシング内に収納する一方、蒸発器での未蒸発冷媒を吸収器下部の希溶液溜まりで希溶液と混合することにより、発生器で発生する冷媒量の増減で溶液濃度が大きく変化するのを防止するに際し、蒸発器側にも一定容量の冷媒留りを設けて、同冷媒留りに一定量以上の未蒸発冷媒が供給された時に希溶液留り側で希溶液と混合する一方、一定量の未蒸発冷媒は冷媒ポンプにより蒸発器側を循環させるようにすると、上述の一過性の冷媒供給方式の場合に比べて、蒸発器の構造を簡素化することが出来る。 As described above, the absorber part is made into a liquid film flow-down type absorber using a plate so that it is housed in an integral casing together with the evaporator, while the unevaporated refrigerant in the evaporator is stored in a dilute solution reservoir below the absorber. When mixing with a dilute solution, to prevent the solution concentration from changing significantly due to the increase or decrease in the amount of refrigerant generated in the generator, a fixed volume of refrigerant is also provided on the evaporator side. When a certain amount of non-evaporated refrigerant is supplied, it is mixed with the dilute solution on the dilute solution side, while a certain amount of non-evaporated refrigerant is circulated on the evaporator side by a refrigerant pump. The structure of the evaporator can be simplified as compared with the case of the refrigerant supply method.
(最良の実施の形態1)
図1は、本願発明の最良の実施の形態1に係る間接空冷方式(溶液分離冷却方式)を採用した排熱駆動型吸収式冷凍装置の構成を示している。
(Best Embodiment 1)
FIG. 1 shows the configuration of an exhaust heat drive type absorption refrigeration apparatus employing an indirect air cooling system (solution separation cooling system) according to the
この吸収式冷凍装置の冷凍サイクルは、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(例えば小型発電機やGHP等からの排温水)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)を導入し、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)を吸収するために上記発生器Gで濃縮された濃溶液を導入する吸収器Aと、該吸収器Aで蒸気(冷媒)を吸収したことによって希釈された希溶液および後述する溶液熱交換器H1を介して供給される発生器Gからの濃溶液との混合液を後述する過冷却器H2側と上記発生器G側へ送りこむための溶液ポンプPと、該溶液ポンプPから吐出される上記混合液の一部(大部分)を導入してこれを過冷却した上で上記吸収器Aに供給する過冷却器(空冷熱交換器)H2と、上記溶液ポンプPからの混合液の一部(発生器Gへ供給される混合液)と上記発生器Gから上記溶液ポンプPの上流に還流される濃溶液とを相互に熱交換させる溶液熱交換器H1と、上記凝縮器Cを空気冷却する冷却ファンF1と、上記過冷却器H2を空気冷却する冷却ファンF2とを備えて構成されている。 The refrigeration cycle of this absorption refrigeration apparatus is designed to increase the refrigerant absorption capacity of an aqueous solution (hereinafter simply referred to as a dilute solution) of an absorbent (for example, LiBr) having an excellent ability to absorb a refrigerant (for example, water). Liquefaction is achieved by introducing a generator G for heating and concentrating with a heating medium (for example, exhaust water from a small generator or GHP), and steam (refrigerant) separated from the solution in the generator G and cooling it. A condenser C to be generated, an evaporator E which introduces a refrigerant liquefied by the condenser C and evaporates (vaporizes) under a low pressure, and the above-mentioned generation to absorb the vapor (refrigerant) generated in the evaporator E An absorber A for introducing the concentrated solution concentrated in the vessel G, a dilute solution diluted by absorbing the vapor (refrigerant) in the absorber A, and a solution heat exchanger H 1 described later are supplied. Concentrated solution from generator G and Mixture below the subcooler H 2 side and the solution pump P for pumping into the generator G side, we are introduced a part (most) of the mixed solution discharged from the solution pump P Subcooler (air-cooled heat exchanger) H 2 to be supplied to the absorber A after being supercooled, a part of the mixed solution from the solution pump P (mixed solution supplied to the generator G) and the generation A solution heat exchanger H 1 for exchanging heat with the concentrated solution refluxed from the condenser G to the upstream side of the solution pump P, a cooling fan F 1 for air-cooling the condenser C, and the subcooler H 2. And a cooling fan F 2 for cooling the air.
そして、上記溶液ポンプPから吐出される混合液は、上述の過冷却器H2側と発生器G側に予じめ設定された所定の分流比で分流される。 Then, the liquid mixture discharged from the solution pump P is diverted at a predetermined diversion ratio set in advance to the supercooler H 2 side and the generator G side.
これら相互の間の分流比は、例えば発生器G側が1に対して過冷却器H2側が8に設定され、略1対8の比率で混合液が分流されるようになっている。 The diversion ratio between them is, for example, set to 1 on the generator G side and 8 on the subcooler H 2 side, and the mixed liquid is diverted at a ratio of about 1: 8.
この実施の形態の場合、上記のように吸収器Aに入るLiBr吸収溶液を冷却ファンF2を備えた空冷の過冷却器H2にて過冷却し、蒸発器Eと並設された吸収器A内で、蒸発器Eで蒸発させた冷媒蒸気を吸収させるだけで、吸収時に発生する吸収熱を当該過冷却された吸収溶液の顕熱で取り去る間接空冷(溶液分離冷却)方式が採用されている。 In the case of this embodiment, the LiBr absorption solution entering the absorber A as described above is supercooled by the air-cooled supercooler H 2 provided with the cooling fan F 2 , and the absorber arranged in parallel with the evaporator E. In A, an indirect air cooling (solution separation cooling) system is adopted in which only the refrigerant vapor evaporated by the evaporator E is absorbed, and the absorption heat generated during absorption is removed by the sensible heat of the supercooled absorption solution. Yes.
そして、上記蒸発器Eおよび吸収器Aは相互に同一のケーシング3内に収納され、それらの各々の上部には、例えば冷媒、吸収溶液を均等に分配するための冷媒分配トレイ、吸収溶液分配トレイを設けて構成されている(図示省略)。そして、蒸発器Eの冷却用熱交換器7は例えば内部に冷水等を流す被冷却体通路を形成したプレート型の熱交換器とし、表面に冷媒を液膜で流下させて蒸発させることで内部の被冷却流体(冷水等)を効率良く冷却する一方、吸収器Aの熱交部8は例えば伝熱プレートをコルゲート構造に折り曲げて並設したプレート型のものとし、それら各伝熱プレートの両面を溶液が液膜状態で垂直に流下するようにすることで、冷媒蒸気の吸収をより効果的に促進させるようになっている。
The evaporator E and the absorber A are housed in the
このように、蒸発器Eの熱交換器7をプレート型のものとする一方、吸収器Aと上記蒸発器Eと一体化し易いプレートによる液膜流下式のものにすると、図示のごとく蒸発器Eと吸収器Aを同一ケーシング3内に組み合わせて一体にすることができ、シンプルでコンパクトかつ安価な蒸発器一体型の空冷吸収器を提供することができる。
As described above, when the
そして、この実施の形態の場合、特に上記蒸発器Eの下部には冷媒留りを設けることなく、蒸発器Eでの未蒸発冷媒をそのまま吸収器A下部の希溶液溜り12側に流して、同希溶液留り12部分で吸収希溶液と混合した上で溶液ポンプPに供給することにより、上記発生器G側で発生する冷媒量の増減によって溶液の濃度が大きく変化するのを防止するようにするとともに、冷凍能力の制御として、さらに上記蒸発器Eの蒸発用熱交換器7の冷水出口側温度を検出する温度センサ6の検出温度に応じて上記吸収器Aへの吸収溶液を過冷却する過冷却器H2を空気で冷却する冷却ファンF2の駆動状態、例えばその回転数を可変することにより、同吸収器Aに流入する吸収溶液の過冷却温度を変化させることによって吸収器Aにおける冷媒蒸気を吸収する能力を適切に増減することにより冷凍能力を適切に制御するようにしている。
And in the case of this embodiment, without providing a refrigerant retainer in the lower part of the evaporator E in particular, the non-evaporated refrigerant in the evaporator E is allowed to flow as it is toward the
このような構成によると、単に排熱を利用する機器側(冷凍装置側)のために、発生器Gの加熱量を増減させるための排熱源側排熱量の増減制御や排熱の供給停止等を行う必要がなくなるとともに、それらの高価な機器に代えて、利用側のみの簡単かつ安価な機器で冷凍能力を有効に制御することができるようになる。 According to such a configuration, the exhaust heat source side exhaust heat amount increase / decrease control for increasing / decreasing the heating amount of the generator G, the exhaust heat supply stop, etc. for the equipment side (refrigeration apparatus side) that simply uses exhaust heat, etc. It is possible to effectively control the refrigerating capacity with simple and inexpensive equipment only on the use side instead of these expensive equipment.
また、同構成では上記のように過冷却器H2で吸収溶液を過冷却し、同溶液の顕熱で吸収熱を取り去るだけ間接空冷方式(溶液分離冷却方式)のため、上記発生器Gへの溶液供給量を増加させても、従来の空冷吸収器と比較して性能の低下がほとんど生じない。 Further, in the same configuration, as described above, the absorption solution is supercooled by the supercooler H 2 and the indirect air cooling method (solution separation cooling method) is used to remove the heat of absorption by the sensible heat of the solution. Even when the amount of the solution supplied is increased, the performance hardly deteriorates as compared with the conventional air-cooled absorber.
また、上述の構成では、蒸発器Eの下部には冷媒留りを設けることなく、冷媒蒸気を吸収した吸収器A下部の希溶液留り12で、蒸発器Eで未蒸発の冷媒の全てを希溶液と混合するようにしている。
Further, in the above configuration, the refrigerant E is not provided in the lower part of the evaporator E, and all the refrigerant that has not evaporated in the evaporator E is removed by the
このようにした場合、同冷媒混合状態での希溶液が溶液ポンプPにより再び吸収器A側に供給されるので、吸収器A側での吸収作用が実現される。 In such a case, since the diluted solution in the same refrigerant mixed state is supplied again to the absorber A side by the solution pump P, an absorption action on the absorber A side is realized.
したがって、このようにした場合、従来のような蒸発器E側の冷媒ポンプおよび冷媒循環路を不要とすることができ、より装置の小型化、低コスト化に有効となる。 Therefore, in this case, the conventional refrigerant pump and refrigerant circuit on the evaporator E side can be dispensed with, which is more effective for downsizing and cost reduction of the apparatus.
また上述の構成では、発生器Gからの熱交換後の濃溶液を溶液ポンプPの上流側で吸収器Aからの希溶液(冷媒混合液)と混合するようにしているので、液ジェットポンプ等の専用のポンプを不要にすることができ、溶液ポンプPの吐出ヘッドが低下することにより、消費電力をも低減することができる(従来例の間接空冷方式では発生器からの濃溶液と吸収器からの希溶液の混合は溶液ポンプ下流側で行っておりジェットポンプ等を必要としている)。 In the above configuration, the concentrated solution after the heat exchange from the generator G is mixed with the diluted solution (refrigerant mixture) from the absorber A on the upstream side of the solution pump P. The dedicated pump is not required and the discharge head of the solution pump P is reduced, so that the power consumption can be reduced (in the conventional indirect air cooling method, the concentrated solution and the absorber from the generator). The dilute solution is mixed on the downstream side of the solution pump and requires a jet pump or the like).
(最良の実施の形態2)
次に図2は、本願発明の最良の実施の形態2に係る間接冷却方式を採用した排熱駆動型吸収式冷凍装置の構成を示している。
(Best Mode 2)
Next, FIG. 2 shows a configuration of an exhaust heat drive type absorption refrigeration apparatus adopting an indirect cooling method according to the best embodiment 2 of the present invention.
この実施の形態の場合にも、上記最良の実施の形態1のように、吸収器Aに入るLiBr吸収溶液を冷却ファンF2を備えた空冷の過冷却器H2にて過冷却し、蒸発器Eと並設された吸収器A内で、蒸発器Eで蒸発させた冷媒蒸気を吸収させるだけで、吸収時に発生する吸収熱を当該過冷却された吸収溶液の顕熱で取り去る間接空冷(溶液分離冷却)方式が採用されている。
Also in this embodiment, the LiBr absorption solution entering the absorber A is supercooled by an air-cooled supercooler H 2 equipped with a cooling fan F 2 and evaporated as in the
そして、同じく蒸発器Eの熱交換器7をプレート型のものとする一方、吸収器Aと上記蒸発器Eと一体化し易いプレートによる液膜流下式のものにしているので、蒸発器Eと吸収器Aを同一ケーシング3内に組み合わせて一体にすることができ、コンパクトかつ安価な空冷吸収器を提供することができる。
Similarly, the
そして、特に蒸発器E下部に冷媒留りを設けることなく、蒸発器E側での未蒸発冷媒の全てを吸収器A下部の希溶液溜り12側に流して、同希溶液留り12部分で吸収溶液と混合することにより、発生器Gで発生する冷媒量の増減で溶液濃度が大きく変化するのを防止するようにするようにしており、上述の実施の形態1の場合と全く同様の作用が得られる。
Then, without providing a refrigerant stay in the lower part of the evaporator E, all of the unevaporated refrigerant on the evaporator E side is caused to flow to the
しかし、この実施の形態の場合には、上述した冷凍能力の制御に関して、上述の実施の形態1のように吸収器Aに流入する吸収溶液の過冷却温度を変化させるのではなく、吸収溶液を過冷却する上記過冷却器H2の入口側に吸収溶液の流量そのものを調節する第1の流量調節弁4を設け、上記蒸発器Eの蒸発用熱交換器7の冷水出口側温度を検出する温度センサ6の検出温度に応じて該第1の流量調節弁4の開度を可変し、吸収器Aに流入する吸収溶液の流量(吸収器Aに流入する過冷却された吸収溶液の流量)を変化させることによって吸収器Aにおける冷媒蒸気を吸収する能力を増減することにより冷凍能力を制御するようにしたことを特徴としている。
However, in the case of this embodiment, with respect to the control of the refrigerating capacity described above, instead of changing the supercooling temperature of the absorbing solution flowing into the absorber A as in the first embodiment, the absorbing solution is changed. A first flow rate adjusting valve 4 for adjusting the flow rate of the absorbing solution itself is provided on the inlet side of the subcooler H 2 to be supercooled, and the temperature of the cold water outlet side of the
このような構成によっても、やはり単に排熱を利用する機器側(冷凍装置側)のために、発生器Gの加熱量を増減させるための排熱量の増減制御や排熱の供給停止等を行う必要がなくなるとともに、それらの高価な機器に代えて、利用側の簡単かつ安価な機器で有効に冷凍能力を制御することができるようになる。 Even with such a configuration, the exhaust heat amount increase / decrease control for increasing / decreasing the heating amount of the generator G, the exhaust heat supply stop, etc. are also performed for the equipment side (refrigeration apparatus side) that simply uses the exhaust heat. In addition to being unnecessary, it is possible to effectively control the refrigerating capacity with a simple and inexpensive device on the use side instead of these expensive devices.
また、同構成では上記のように過冷却器H2で溶液を過冷却し、溶液の顕熱で吸収熱を取り去る間接空冷方式(溶液分離冷却方式)のため、上記発生器Gへの溶液供給量を増加させても、従来の空冷吸収器と比較して性能の低下がほとんど生じない。 In the same configuration, the solution is supplied to the generator G because of the indirect air cooling method (solution separation cooling method) in which the solution is supercooled by the supercooler H 2 and the absorbed heat is removed by sensible heat of the solution as described above. Even if the amount is increased, the performance hardly deteriorates as compared with the conventional air-cooled absorber.
また同構成では、発生器Gからの濃溶液を溶液ポンプPの上流側で吸収器Aからの希溶液と混合するようにしているので、液ジェットポンプ等専用のポンプを用いなくて済む。 Further, in the same configuration, the concentrated solution from the generator G is mixed with the diluted solution from the absorber A on the upstream side of the solution pump P, so that a dedicated pump such as a liquid jet pump need not be used.
(最良の実施の形態3)
次に図3は、本願発明の最良の実施の形態3に係る間接冷却方式を採用した排熱駆動型吸収式冷凍装置の構成を示している。
(Best Mode 3)
Next, FIG. 3 shows a configuration of an exhaust heat drive type absorption refrigeration apparatus adopting an indirect cooling method according to the third preferred embodiment of the present invention.
この実施の形態の場合にも、上記最良の実施の形態1のように、吸収器Aに入るLiBr吸収溶液を冷却ファンF2を備えた空冷の過冷却器H2にて過冷却し、蒸発器Eと並設された吸収器A内で、蒸発器Eで蒸発させた冷媒蒸気を吸収させるだけで、吸収時に発生する吸収熱を当該過冷却された吸収溶液の顕熱で間接的に冷却する間接空冷(溶液分離冷却)方式が採用されている。
Also in this embodiment, the LiBr absorption solution entering the absorber A is supercooled by an air-cooled supercooler H 2 equipped with a cooling fan F 2 and evaporated as in the
そして、同じく蒸発器Eの熱交換器7をプレート型のものとする一方、吸収器Aと上記蒸発器Eと一体化し易いプレートによる液膜流下式のものにしているので、蒸発器Eと吸収器Aを同一ケーシング3内に組み合わせて一体にすることができ、コンパクトかつ安価な空冷吸収器を提供することができる。
Similarly, the
そして、この実施の形態の場合、蒸発器E下部に冷媒留り10を設け、同冷媒留り10から溢れた蒸発器E側の未蒸発冷媒を吸収器A下部の希溶液溜り12側に流して、同希溶液留り12部分で吸収溶液と混合することにより、発生器Gで発生する冷媒量の増減で溶液濃度が大きく変化するのを防止するようにするとともに、上述した冷凍能力の制御に関し、上述の実施の形態1のように吸収器Aに流入する吸収溶液の過冷却温度を変化させるのではなく、吸収溶液を過冷却する過冷却器H2の出口側に吸収溶液の流量を調節する第2の流量調節弁9を設け、上記蒸発器Eの蒸発用熱交換器7の冷水出口側温度を検出する温度センサ6の検出温度に応じて同第2の流量調節弁9の開度を可変し、吸収器Aに流入する吸収溶液の流量(吸収器Aに流入する過冷却された吸収溶液の流量)を変化させることによって吸収器における冷媒蒸気を吸収する能力を増減することにより、冷凍能力を制御するようにしたことを特徴としている。
In this embodiment, a
このような構成によっても、やはり単に排熱を利用する機器側(冷凍装置側)のために、発生器Gの加熱量を増減させるための排熱量の増減制御や排熱の供給停止等を行う必要がなくなるとともに、それらの高価な機器に代えて、利用側の簡単かつ安価な機器で冷凍能力を有効に制御することができるようになる。 Even with such a configuration, the exhaust heat amount increase / decrease control for increasing / decreasing the heating amount of the generator G, the exhaust heat supply stop, etc. are also performed for the equipment side (refrigeration apparatus side) that simply uses the exhaust heat. In addition to being unnecessary, it is possible to effectively control the refrigerating capacity with a simple and inexpensive device on the use side instead of these expensive devices.
また、同構成では上記のように過冷却器H2で溶液を過冷却し、溶液の顕熱で吸収熱を取り去る間接空冷方式(溶液分離冷却方式)のため、上記発生器Gへの溶液供給量を増加させても、従来の空冷吸収器と比較して性能の低下がほとんど生じない。 In the same configuration, the solution is supplied to the generator G because of the indirect air cooling method (solution separation cooling method) in which the solution is supercooled by the supercooler H 2 and the absorbed heat is removed by sensible heat of the solution as described above. Even if the amount is increased, the performance hardly deteriorates as compared with the conventional air-cooled absorber.
また同構成では、発生器Gからの濃溶液を溶液ポンプPの上流側で吸収器Aからの希溶液と混合するようにしているので、液ジェットポンプ等専用のポンプを用いなくて済む。 Further, in the same configuration, the concentrated solution from the generator G is mixed with the diluted solution from the absorber A on the upstream side of the solution pump P, so that a dedicated pump such as a liquid jet pump need not be used.
なお、この実施の形態3の場合には、上述の実施の形態1,2のように凝縮器Cからの冷媒を直接蒸発器Eの上部に供給するのではなく、例えば図3のように、蒸発器E側底部に冷媒留り10を設けて冷媒を供給し、該冷媒留り10内に留った冷媒を冷媒ポンプP2を介して蒸発器Eの蒸発用熱交換器7の上部に循環状態で連続的に供給するようにし、実施の形態1,2のような一過性のものに比べて蒸発器の構造が簡素化されたものとしている。
In the case of the third embodiment, the refrigerant from the condenser C is not directly supplied to the upper portion of the evaporator E as in the first and second embodiments, but for example, as shown in FIG. A
そして、同冷媒留り10から溢れた未蒸発冷媒のみが吸収器A側の溶液留り12に供給されて吸収溶液と混合されるようになっている。
Only the unevaporated refrigerant overflowing from the
(最良の実施の形態4)
次に図4は、本願発明の最良の実施の形態4に係る間接冷却方式を採用した排熱駆動型吸収式冷凍装置の構成を示している。
(Fourth Embodiment)
Next, FIG. 4 shows a configuration of an exhaust heat drive type absorption refrigeration apparatus employing an indirect cooling method according to the best embodiment 4 of the present invention.
この実施の形態の場合にも、上記最良の実施の形態1のように、吸収器Aに入るLiBr吸収溶液を冷却ファンF2を備えた空冷の過冷却器H2にて過冷却し、蒸発器Eと並設された吸収器A内で、蒸発器Eで蒸発させた冷媒蒸気を吸収させるだけで、吸収時に発生する吸収熱を当該過冷却された吸収溶液の顕熱で間接的に冷却する間接空冷(溶液分離冷却)方式が採用されている。
Also in this embodiment, the LiBr absorption solution entering the absorber A is supercooled by an air-cooled supercooler H 2 equipped with a cooling fan F 2 and evaporated as in the
そして、同じく蒸発器Eの熱交換器7をプレート型のものとする一方、吸収器Aと上記蒸発器Eと一体化し易いプレートによる液膜流下式のものにしているので、蒸発器Eと吸収器Aを同一ケーシング3内に組み合わせて一体にすることができ、コンパクトかつ安価な空冷吸収器を提供することができる。
Similarly, the
そして、上述の実施の形態1,2の場合と同じく、特に蒸発器E下部に冷媒留り10を設けることなく蒸発器E側の未蒸発冷媒の全てを吸収器A下部の希溶液溜り12側に流して、同希溶液留り12部分で吸収溶液と混合することにより、発生器Gで発生する冷媒量の増減で溶液濃度が大きく変化するのを防止するようにしているが、この実施の形態の場合には、さらに上述した冷凍能力の制御に関し、上述の実施の形態1のように吸収器Aに流入する吸収溶液の過冷却温度を変化させるのではなく、吸収溶液を過冷却する過冷却器H2上流側の溶液ポンプP1の溶液吐出量を、上記蒸発器Eの蒸発用熱交換器7の冷水出口側温度を検出する温度センサ6の検出温度に応じて可変し、それによって吸収器Aに流入する吸収溶液の流量(吸収器Aに流入する過冷却された吸収溶液の流量)を変化させることによって吸収器における冷媒蒸気を吸収する能力を増減するようにしたことを特徴としている。
As in the case of the first and second embodiments, all of the unevaporated refrigerant on the evaporator E side is supplied to the
このような構成によっても、やはり単に排熱を利用する機器側(冷凍装置側)のために、発生器Gの加熱量を増減させるための排熱量の増減制御や排熱の供給停止等を行う必要がなくなるとともに、それらの高価な機器に代えて、利用側の簡単かつ安価な機器で冷凍能力を有効に制御することができるようになる。 Even with such a configuration, the exhaust heat amount increase / decrease control for increasing / decreasing the heating amount of the generator G, the exhaust heat supply stop, etc. are also performed for the equipment side (refrigeration apparatus side) that simply uses the exhaust heat. In addition to being unnecessary, it is possible to effectively control the refrigerating capacity with a simple and inexpensive device on the use side instead of these expensive devices.
また、同構成では上記のように過冷却器H2で溶液を過冷却し、溶液の顕熱で吸収熱を取り去る間接空冷方式(溶液分離冷却方式)のため、上記発生器Gへの溶液供給量を増加させても、従来の空冷吸収器と比較して性能の低下がほとんど生じない。 In the same configuration, the solution is supplied to the generator G because of the indirect air cooling method (solution separation cooling method) in which the solution is supercooled by the supercooler H 2 and the absorbed heat is removed by sensible heat of the solution as described above. Even if the amount is increased, the performance hardly deteriorates as compared with the conventional air-cooled absorber.
また同構成では、発生器Gからの濃溶液を溶液ポンプPの上流側で吸収器Aからの希溶液と混合するようにしているので、液ジェットポンプ等専用のポンプを用いなくて済む。 Further, in the same configuration, the concentrated solution from the generator G is mixed with the diluted solution from the absorber A on the upstream side of the solution pump P, so that a dedicated pump such as a liquid jet pump need not be used.
1は排温水熱交換器、2a,2bは溶液熱交換器H1の希溶液および濃溶液各々の熱交換器部、4は第1の流量調整弁、5Aは冷却ファンF2の回転数を可変することにより冷凍能力を調節する流量調節計、5Bは過冷却器H2への混合液流量を可変することにより冷凍能力を調節する流量調節計、6は温度センサ、9は第2の流量調整弁、Aは吸収器、Pは溶液ポンプ、Eは蒸発器、H2は過冷却器、H1は溶液熱交換器である。
1 waste hot water heat exchanger, 2a, 2b rare solution and concentrated solution of each of the heat exchanger portion of the solution heat exchanger H 1, the first
Claims (6)
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