JP2010243082A - Refrigerating device - Google Patents
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Abstract
【課題】蒸気圧縮式冷凍機と吸収式冷凍機を組合せて構成される冷凍装置において、冷房運転時と暖房運転時の双方において性能改善効果を得る。
【解決手段】蒸気圧縮式冷凍機Xと吸収式冷凍機Yを備えた冷凍装置において、蒸気圧縮式冷凍機Xの冷媒と吸収式冷凍機Yの吸収器12の出口側の溶液との間で熱交換を行なう熱回収熱交換器6を設ける。蒸気圧縮式冷凍機Xの冷房運転時には、熱回収熱交換器6において蒸気圧縮式冷凍機X側の冷媒熱を吸収式冷凍機Yの溶液側へ回収するとともに、該冷媒を吸収式冷凍機Yの蒸発器13において過冷却してその蒸発温度を下げる。蒸気圧縮式冷凍機Xの暖房運転時には、蒸気圧縮式冷凍機Xの冷媒を熱回収熱交換器6での熱交換によって昇温させて該冷媒の凝縮に伴う放熱量を増加させる。この結果、冷房運転時と暖房運転時の双方において蒸気圧縮式冷凍機Xの性能改善効果が得られる。
【選択図】図1In a refrigeration apparatus configured by combining a vapor compression refrigeration machine and an absorption refrigeration machine, a performance improvement effect is obtained both during cooling operation and during heating operation.
In a refrigeration apparatus including a vapor compression refrigerator X and an absorption refrigerator Y, between the refrigerant of the vapor compression refrigerator X and the solution on the outlet side of the absorber 12 of the absorption refrigerator Y. A heat recovery heat exchanger 6 for performing heat exchange is provided. During the cooling operation of the vapor compression refrigeration machine X, the heat recovery heat exchanger 6 recovers the refrigerant heat on the vapor compression refrigeration machine X side to the solution side of the absorption refrigeration machine Y, and the refrigerant is absorbed into the absorption refrigeration machine Y. The evaporator 13 is supercooled to lower its evaporation temperature. During the heating operation of the vapor compression refrigeration machine X, the temperature of the refrigerant of the vapor compression refrigeration machine X is increased by heat exchange in the heat recovery heat exchanger 6 to increase the amount of heat released due to condensation of the refrigerant. As a result, the performance improvement effect of the vapor compression refrigerator X can be obtained both during the cooling operation and during the heating operation.
[Selection] Figure 1
Description
本願発明は、蒸気圧縮式冷凍機に吸収式冷凍機を組み合わせて構成される冷凍装置に関するものである。 The present invention relates to a refrigeration apparatus configured by combining a vapor compression refrigerator and an absorption refrigerator.
蒸気圧縮式冷凍機においてその性能を改善する手法の一つとして、該蒸気圧縮式冷凍機に吸収式冷凍機を組合せ、該吸収式冷凍機をガスエンジンやその他の排熱を熱源として駆動し、ここで得られる冷熱によって上記蒸気圧縮式冷凍機の冷媒を過冷却する方法や、得られる冷熱によって蒸気圧縮式冷凍機の圧縮後の冷媒を冷却することによって該冷媒の凝縮温度を低下させてその性能を改善するようにした冷凍装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 As one of the methods for improving the performance of the vapor compression refrigerator, an absorption refrigerator is combined with the vapor compression refrigerator, the absorption refrigerator is driven using a gas engine or other exhaust heat as a heat source, A method of supercooling the refrigerant of the vapor compression refrigeration machine using the cold heat obtained here, or a method of reducing the condensation temperature of the refrigerant by cooling the refrigerant after compression of the vapor compression refrigeration machine using the obtained cold heat. A refrigeration apparatus that improves performance is known (see, for example, Patent Document 1).
また、蒸気圧縮式冷凍機に吸収式冷凍機を組合せてなる冷凍装置において、特許文献1に示される冷凍装置よりもさらに性能向上を図る手法として、吸収式冷凍機の駆動熱源として、ガスエンジンやその他の排熱に加えて、蒸気圧縮式冷凍機の排熱を利用する技術も提案されている(特許文献2参照)。 Further, in a refrigeration apparatus in which an absorption refrigeration machine is combined with a vapor compression refrigeration machine, as a method for further improving the performance as compared with the refrigeration apparatus disclosed in Patent Document 1, In addition to other waste heat, a technology that utilizes waste heat of a vapor compression refrigerator has also been proposed (see Patent Document 2).
しかし、特許文献2に示される技術では、蒸気圧縮式冷凍機の排熱量が少なく且つ排熱温度も低いことから、この排熱を吸収式冷凍機の駆動熱源として利用したとしてもその効果が限定され、大きくないこと、上記排熱を利用するための吸収式冷凍機を組み合せる等に多大な費用がかかる等コスト面での課題より、実用性は限定されたものであると言える。
However, in the technique shown in
このような特許文献2に示される冷凍装置については、該冷凍装置では冷房運転時における性能向上のみに着目し、暖房運転時における性能向上を考慮していない点にも一因があり、冷房運転時と暖房運転時の双方において性能改善が図れるならば、トータル的にみて、その実用性は高まるものと考えられる。
With regard to the refrigeration apparatus shown in
そこで、蒸気圧縮式冷凍機と吸収式冷凍機を組み合せるに関しては、基本構成は、特許文献2に記載の冷凍装置に類似するものであるが、特許文献2に記載の吸収式冷凍機は水冷方式であるが、吸収式冷凍機は空冷方式を基本構成とし、これに四路切換弁を設けて冷房運転及び暖房運転が可能に構成した冷凍装置を従来方式として想定し、その一例として、図6にその回路図を示している。
Therefore, regarding the combination of the vapor compression refrigerator and the absorption refrigerator, the basic configuration is similar to the refrigeration apparatus described in
図6において、符号Xは蒸気圧縮式冷凍機、Yは吸収式冷凍機である。上記蒸気圧縮式冷凍機Xは、圧縮機1と四路切換弁2と利用側熱交換器3と膨張弁4と熱源側熱交換器7及びアキムレーター5を備えて構成される。また、上記吸収式冷凍機Yは、発生器11と吸収器12と蒸発器13と凝縮器14と過冷却熱交換器15と溶液熱交換器16及び溶液ポンプ17を備えて構成される。
In FIG. 6, symbol X is a vapor compression refrigerator, and Y is an absorption refrigerator. The vapor compression refrigerator X includes a compressor 1, a four-
そして、この冷凍装置では、吸収式冷凍機Yの蒸発器13において上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷媒を過冷却するために、上記利用側熱交換器3と熱源側熱交換器7の間の管路71を上記吸収式冷凍機Yの上記蒸発器13の熱交換器13aに接続するとともに、上記蒸気圧縮式冷凍機X側の冷媒の排熱を上記吸収式冷凍機Yの発生器11においてその駆動熱源として利用するために該蒸気圧縮式冷凍機Xの上記熱源側熱交換器7と上記四路切換弁2の間の管路72を上記発生器11内に配置された熱交換器11bに接続している。
In this refrigeration apparatus, in order to supercool the refrigerant of the vapor compression refrigeration machine X in the
係る構成とすることで、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷房運転時には、上記圧縮機1で圧縮された後の冷媒が上記発生器11に導入され、ここで該発生器11内の溶液との間での熱交換によって上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷媒熱が該溶液側に回収され、該発生器11の駆動熱源として利用される。また、上記熱源側熱交換器7によって蒸気圧縮式冷凍機の冷媒が大気によって冷却または凝縮し、熱源側熱交換器7を出た冷媒は、上記蒸発器13に流入しここで過冷却され冷媒温度が低下することで、上記利用側熱交換器3における冷媒の入口の比エンタルピーが低下し、上記利用側熱交換器3の冷房能力が向上する。即ち冷房運転時においては、蒸気圧縮式冷凍機Xに吸収式冷凍機Yを組み合わせた構成による本来的な目的が達せられる。しかしながら、蒸気圧縮式冷凍機Xの冷媒が発生器11内で回収出来る熱量は、吸収式冷凍機Yがサイクルを形成出来る発生器11内の溶液温度によって限定されるため、その回収熱量は非常に少なく、従って、蒸気圧縮式冷凍機Xの冷媒を大気で冷却するための熱源側熱交換器7を必要とすることである。
With this configuration, during the cooling operation of the vapor compression refrigeration machine X, the refrigerant compressed by the compressor 1 is introduced into the
一方、暖房運転時には、上記四路切換弁2を切換え、蒸気圧縮式冷凍機Xの冷媒を冷房運転とは逆方向に流入させるが、上記圧縮機1で圧縮された後の冷媒が上記利用側熱交換器3で熱交換され、上記吸収式冷凍機Yの蒸発器13内の熱交換器13aから管路54を経て、熱源側熱交換器7で大気より吸熱し、発生器11に流入する。上記吸収式冷凍機Yの凝縮器14及び過冷却熱交換器15の冷却ファ履歴をン20の運転を停止し、上記管路60から供給されるガスエンジンやその他の排熱によって駆動される発生器11内の溶液から、上記発生器11内の蒸気圧縮式冷凍機Xの冷媒が吸熱し、4路切換弁2を経て圧縮機1に戻るが、上記溶液ポンプ17によって循環させたとしても、該発生器11内に上記熱交換器11bが配置されていることから、該熱交換器11bを介して行なわれる該発生器11内の溶液と上記蒸気圧縮式冷凍機X側の冷媒蒸気との間における熱交換効率は非常に悪く、溶液温度によって冷媒を加熱して該冷媒の蒸発温度を高める効果は少なく、結果的に、蒸気圧縮式冷凍機Xの性能向上に寄与するところは少ないものとなる。また、十分にその効果を得ようと、発生器11内の熱交換器11bを大きくした場合は、その効果に見合う熱交換器のコスト高より実用的ではない。
On the other hand, during the heating operation, the four-
このように、特許文献2に示されるように蒸気圧縮式冷凍機と吸収式冷凍機を組合せて冷凍装置において、冷房運転及び暖房運転が可能となるように図6の如く構成したとしても、冷房運転時と暖房運転時の双方において大きな性能改善効果を期待することはできず、従って、依然として実用性に乏しいものとならざるを得ない。
In this way, even if the refrigeration apparatus is configured as shown in FIG. 6 so that the cooling operation and the heating operation can be performed by combining the vapor compression refrigerator and the absorption refrigerator as shown in
ところが、近年のエネルギーコストの上昇とか、自然冷媒を利用した空気調和機の開発の進行等を背景に、蒸気圧縮式冷凍機の性能改善と該蒸気圧縮式冷凍機の排熱利用の促進という課題が再注目され、ガスエンジンやその他の排熱を利用するに止まらず、蒸気圧縮式冷凍機の排熱も利用して冷熱に変換して冷房運転時の性能向上を図ると同時に、暖房運転時においても蒸気圧縮式冷凍機の排熱を有効に利用してさらなる性能改善を図る技術の開発が要請されるに至った。 However, against the background of rising energy costs in recent years and the progress of development of air conditioners using natural refrigerants, there are issues of improving the performance of steam compression refrigerators and promoting the use of waste heat from the steam compression refrigerators However, not only does it take advantage of exhaust heat from gas engines and other wastewater, but it also uses the exhaust heat from the vapor compression refrigeration machine to convert it into cold heat to improve the performance during cooling operation and at the same time during heating operation. In Japan, the development of technology to further improve performance by effectively using the exhaust heat of the vapor compression refrigerator has been requested.
そこで本願発明は、蒸気圧縮式冷凍機と吸収式冷凍機を組合せて構成される冷凍装置において、冷房運転時と暖房運転時の双方において性能改善効果を得ることを主たる目的としてなされたものである。 Therefore, the present invention is mainly intended to obtain a performance improvement effect in both the cooling operation and the heating operation in the refrigeration apparatus configured by combining the vapor compression refrigerator and the absorption refrigerator. .
本願発明ではかかる課題を解決するための具体的手段として次のような構成を採用している。 In the present invention, the following configuration is adopted as a specific means for solving such a problem.
本願の第1の発明では、蒸気圧縮式冷凍機Xとエンジン等の排熱で駆動される吸収式冷凍機Yとを備えて構成される冷凍装置において、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷媒と上記吸収式冷凍機Yの吸収器12の出口から溶液ポンプ17を経て溶液熱交換器16に至る管路67から分岐した溶液との間で熱交換を行なう熱回収熱交換器6を設け、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷房運転時には、上記熱回収熱交換器6で蒸気圧縮式冷凍機Xの冷媒の熱回収を行った後の上記溶液を上記吸収式冷凍機Yの発生器11に流入させるとともに、上記熱回収熱交換器6で熱回収された後の蒸気圧縮式冷凍機Xの冷媒を上記吸収式冷凍機Yの蒸発器13において過冷却し、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの暖房運転時には、上記四路切換弁2を切換え、蒸気圧縮式冷凍機Xの冷媒を冷房運転とは逆方向に流入させ、上記吸収式冷凍機Yの溶液ポンプ17のみ運転し、上記圧縮機1で圧縮された後の冷媒が上記利用側熱交換器3で熱交換され、上記吸収式冷凍機Yの蒸発器13内の熱交換器13aから管路54を経て、上記熱回収熱交換器6より圧縮機1に戻り、上記熱回収熱交換器6において上記吸収式冷凍機Y側の溶液との熱交換により上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷媒の温度を高めるように構成したことを特徴としている。
In the first invention of the present application, in the refrigeration apparatus configured to include the vapor compression refrigeration machine X and the absorption refrigeration machine Y driven by exhaust heat of the engine or the like, the refrigerant of the vapor compression refrigeration machine X There is provided a heat
本願の第2の発明では、上記第1の発明に係る冷凍装置において、上記吸収式冷凍機Yの上記吸収器12に流入する溶液を、吸収式冷凍機Yの過冷却熱交換器15で過冷却した後に該吸収器12に流入させる間接冷却方式を採用したことを特徴としている。
In the second invention of the present application, in the refrigeration apparatus according to the first invention, the solution flowing into the
本願の第3の発明では、上記第1又は第2の発明に係る冷凍装置において、上記吸収式冷凍機Yの上記吸収器12の出口側の管路64を、該吸収器12に流入する溶液を過冷却する過冷却熱交換器15に至る管路65と、上記発生器11からの溶液との間で熱交換を行なう溶液熱交換器16を経て上記発生器11に至る管路67に分岐し、更に管路67を上記熱回収熱交換器6に至る管路71に分岐させるとともに、上記管路65と上記管路67の少なくとも何れか一方に電磁弁41,42を設け、該電磁弁41,42を、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷房運転時には開弁し、暖房運転時には閉弁するように構成したことを特徴としている。
In the third invention of the present application, in the refrigeration apparatus according to the first or second invention, the solution flowing into the
本願の第4の発明では、上記第1又は第2の発明に係る冷凍装置において、上記吸収式冷凍機Yの上記吸収器12の出口側の管路64を、該吸収器12に流入する溶液を過冷却する過冷却熱交換器15に至る管路65と、上記発生器11からの溶液との間で熱交換を行なう溶液熱交換器16を経て上記発生器11に至る管路67に分岐し、更に管路67を上記熱回収熱交換器6に至る管路71に分岐させる一方、上記管路65に電磁弁41を設けるとともに、上記管路71と上記発生器11から上記蒸発器13に流入する管路62を、電磁弁43を備えた管路73によって接続し、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷房運転時には上記電磁弁41を開弁し、上記電磁弁43を閉弁し、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの暖房運転時には上記電磁弁41を閉弁し、上記電磁弁43を開弁するように構成したことを特徴としている。
In the fourth invention of the present application, in the refrigeration apparatus according to the first or second invention, the solution flowing into the
本願の第5の発明では、上記第1又は第2の発明に係る冷凍装置において、上記吸収式冷凍機Yの上記吸収器12の出口側の管路64を、該吸収器12に流入する溶液を過冷却する過冷却熱交換器15に至る管路65と、上記発生器11からの溶液との間で熱交換を行なう溶液熱交換器16を経て上記発生器11に至る管路67に分岐し、更に管路67を上記熱回収熱交換器6に至る管路71に分岐させる一方、上記管路65に電磁弁41を、上記管路67に電磁弁42をそれぞれ設けるとともに、上記管路71と上記蒸発器13を、電磁弁43を備えた管路73によって接続し、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷房運転時には上記電磁弁41と上記電磁弁42を共に開弁し、上記電磁弁43を閉弁し、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの暖房運転時には上記電磁弁41と上記電磁弁42を共に閉弁し、上記電磁弁43を開弁するように構成したことを特徴としている。
In the fifth invention of the present application, in the refrigeration apparatus according to the first or second invention, the solution flowing into the
本願の第6の発明では、上記第4又は第5の発明に係る冷凍装置において、上記蒸発器13における溶液散布用の散布器18と冷媒液散布用の散布器19を、別体構成又は共用可能な一体構成としたことを特徴としている。
In the sixth invention of the present application, in the refrigeration apparatus according to the fourth or fifth invention, the
本願の第7の発明では、上記第1、第2、第3、第4、第5又は第6の発明に係る冷凍装置において、上記蒸発器13を、吸収式冷凍機Yの冷媒液が一過性で該蒸発器13の伝熱面を流れ、未蒸発の冷媒液は上記吸収器12側へ移動して該吸収器12側の溶液に吸収されるように構成したことを特徴としている。
According to a seventh invention of the present application, in the refrigeration apparatus according to the first, second, third, fourth, fifth or sixth invention, the
本願の第8の発明では、上記第1、第2、第3、第4、第5、第6又は第7の発明に係る冷凍装置において、上記蒸気圧縮式冷凍機Xを複数台設置するとともに該各蒸気圧縮式冷凍機Xのそれぞれに上記熱回収熱交換器6を設けて該各蒸気圧縮式冷凍機Xの冷媒の排熱をそれぞれ回収し、該各熱回収熱交換器6で回収された排熱を一台の吸収式冷凍機Yの上記発生器11に供給するように構成したことを特徴としている。
In the eighth invention of the present application, in the refrigeration apparatus according to the first, second, third, fourth, fifth, sixth or seventh invention, a plurality of the vapor compression refrigerators X are installed. Each of the vapor compression refrigeration machines X is provided with the heat
本願発明では次のような効果が得られる。 In the present invention, the following effects can be obtained.
(a) 本願の第1の発明
本願の第1の発明では、図1に例示するように、蒸気圧縮式冷凍機Xとエンジン等の排熱で駆動される吸収式冷凍機Yとを備えて構成される冷凍装置において、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷媒と上記吸収式冷凍機Yの吸収器12の出口から溶液ポンプ17を経て溶液熱交換器16に至る管路67から分岐した溶液との間で熱交換を行なう熱回収熱交換器6を設けている。そして、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷房運転時には、上記熱回収熱交換器6で熱交換した後の上記溶液を上記吸収式冷凍機Yの発生器11に流入させるとともに、上記熱回収熱交換器6で熱交換した後の上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷媒を上記吸収式冷凍機Yの蒸発器13において過冷却し、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの暖房運転時には、上記四路切換弁2を切換え、蒸気圧縮式冷凍機Xの冷媒を冷房運転とは逆方向に流入させ、溶液ポンプ17のみ運転し、上記圧縮機1で圧縮された後の冷媒が上記利用側熱交換器3で熱交換され、上記吸収式冷凍機Yの蒸発器13内の熱交換器13aから管路54を経て、上記熱回収熱交換器6より圧縮機1に戻り、上記熱回収熱交換器6において上記吸収式冷凍機Y側の溶液との熱交換により上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷媒の温度を高めるようにしている。
(A) 1st invention of this application In 1st invention of this application, as illustrated in FIG. 1, it has the vapor | steam compression refrigerator X and the absorption refrigerator Y driven by exhaust heat, such as an engine. In the refrigeration apparatus configured, the refrigerant branched from the
従って、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷房運転時と暖房運転時においてそれぞれ以下の作用効果が得られる。 Therefore, the following functions and effects can be obtained during the cooling operation and the heating operation of the vapor compression refrigerator X, respectively.
(a−1) 本願の第1の発明に係る冷凍装置によれば、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷房運転時には、上記熱回収熱交換器6において上記蒸気圧縮式冷凍機Xの圧縮機1で圧縮された後の冷媒との間で熱交換した後の溶液を上記吸収式冷凍機Yの発生器11に流入させることで上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷媒排熱が上記発生器11の駆動熱源に利用され、該発生器11をエンジン等の排熱のみで駆動する場合に比して、排熱の有効利用が促進される。尚、蒸気圧縮式冷凍機Xの冷媒の熱回収が上記吸収式冷凍機Yの吸収器出口溶液により熱回収熱交換器6で行われ、発生器11に流入するため、図6における発生器11内での熱交換では吸収式冷凍機Yの運転サイクルより交換熱量が限定されることから考えて、熱回収熱交換器6で熱交換させる方が交換熱量が大幅に増加し、排熱がより有効に利用出来る。
(A-1) According to the refrigeration apparatus according to the first invention of the present application, during the cooling operation of the vapor compression refrigeration machine X, the compressor 1 of the vapor compression refrigeration machine X in the heat
また、上記熱回収熱交換器6で熱交換した後の上記冷媒を上記吸収式冷凍機Yの蒸発器13において過冷却することで、該蒸気圧縮式冷凍機X側においては、上記過冷却分だけ該蒸気圧縮式冷凍機Xの利用側熱交換器3における冷媒の蒸発温度が低下し、これによって蒸気圧縮式冷凍機Xの冷房性能が改善される。
In addition, the refrigerant after heat exchange in the heat
さらに、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷媒の過冷却を上記吸収式冷凍機Yの上記蒸発器13において行なうことで、上記吸収式冷凍機Y側においては、例えば、上記蒸発器13に冷水を循環させる場合に比して、該蒸発器13における上記吸収式冷凍機Yの冷媒の蒸発温度を高くすることができることから、例えば、必要な蒸発能力を一定とした場合には、冷水に対する蒸発温度の上昇分だけ、上記蒸発器13の能力を低く抑えてその低コスト化あるいはコンパクト化を図ることが可能となる。
Furthermore, by performing supercooling of the refrigerant of the vapor compression refrigerator X in the
(a−2) 一方、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの暖房運転時は、上記吸収式冷凍機Yにおいては、上記凝縮器14と上記過冷却熱交換器15は共に運転が停止され、上記溶液ポンプ17のみが運転される。また、上記発生器11への排熱の供給は継続的に行なわれる。
(A-2) On the other hand, during the heating operation of the vapor compression refrigerator X, in the absorption refrigerator Y, both the
従って、上記冷媒熱回収熱交換器6においては、排熱によって加熱された上記吸収式冷凍機Y側の溶液と、減圧された上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷媒の間で熱交換が行なわれ、この熱交換によって該冷媒はその温度が高められる。その結果、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの利用側熱交換器3での冷媒の凝縮に伴う放熱量が増加し、それだけ上記蒸気圧縮式冷凍機Xの暖房性能が改善されることになる。暖房運転時の蒸発温度の上昇は、圧縮機1の駆動動力の低減効果もあり、暖房性能の向上にも寄与する。尚、図6における発生器11内での吸収式冷凍機Yの溶液と蒸気圧縮式冷凍機Xの冷媒との熱交換に比較して、熱回収熱交換器6における熱交換の方が交換熱量がより大きく、従って暖房性能の改善効果もより高い。
Therefore, in the refrigerant heat
(a−3) 上記(a−1)と(a−2)に記載の効果の相乗効果として、冷房運転時と暖房運転時の双方において蒸気圧縮式冷凍機Xの性能改善効果が得られ、実用性に富む冷凍装置が得られることになる。 (A-3) As a synergistic effect of the effects described in the above (a-1) and (a-2), the performance improvement effect of the vapor compression refrigeration machine X is obtained both during the cooling operation and during the heating operation. A refrigeration apparatus rich in practicality can be obtained.
(a−4) さらに、蒸気圧縮式冷凍機Xの冷房運転時には、該蒸気圧縮式冷凍機Xの冷媒の凝縮が上記冷媒熱回収熱交換器6での熱回収によって行なわれ、上記暖房運転時には、該蒸気圧縮式冷凍機Xの冷媒の蒸発が上記冷媒熱回収熱交換器6での熱回収によって行なわれることから、従来の蒸気圧縮式冷凍機において必須の構成要素として備えられていた放熱側熱交換器7が不要となり、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの構造の簡略化が図られると共に低コスト化も可能となる。
(A-4) Furthermore, during the cooling operation of the vapor compression refrigeration machine X, the condensation of the refrigerant of the vapor compression refrigeration machine X is performed by heat recovery in the refrigerant heat
(b) 本願の第2の発明
本願の第2の発明では、上記(a)に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明に係る冷凍装置によれば、上記吸収式冷凍機Yの上記吸収器12に流入する溶液を、過冷却した後に該吸収器12に流入させる間接冷却方式を採用したことから、上記吸収器12では流入溶液の顕熱で冷媒蒸気を吸収するだけであり、例えば、上記吸収器12において流入溶液を冷却して冷媒蒸気を吸収する直接冷却方式を採用する場合に比して、過冷却熱交換器15が別途必要となるが、該吸収器12と蒸発器11とを簡単に一体化することが可能となり、吸収蒸発器としてコンパクト化を図ること、延いては吸収式冷凍機Yのコンパクト化を図ることができる。
(B) Second invention of the present application In the second invention of the present application, in addition to the effects described in (a) above, the following specific effects are obtained. That is, according to the refrigeration apparatus according to the present invention, since the solution that flows into the
(c) 本願の第3の発明
本願の第3の発明では、上記(a)又は(b)に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明に係る冷凍装置では、図2に例示するように、上記吸収式冷凍機Yの上記吸収器12の出口側の管路64を、該吸収器12に流入する溶液を過冷却する過冷却熱交換器15に至る管路65と、上記発生器11からの溶液との間で熱交換を行なう溶液熱交換器16を経て上記発生器11に至る管路67に分岐し、更に該管路67を上記熱回収熱交換器6に至る管路71に分岐させるとともに、上記管路65と上記管路67の少なくとも何れか一方に電磁弁41,42を設けている。そして、上記電磁弁41,42を、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷房運転時には開弁し、暖房運転時には閉弁する。
(C) Third invention of the present application In the third invention of the present application, in addition to the effects described in the above (a) or (b), the following specific effects can be obtained. That is, in the refrigeration apparatus according to the present invention, as illustrated in FIG. 2, the solution flowing into the
従って、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷房運転時と暖房運転時においてそれぞれ以下の作用効果が得られる。 Therefore, the following functions and effects can be obtained during the cooling operation and the heating operation of the vapor compression refrigerator X, respectively.
(c−1) 冷房運転時
上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷房運転時には、上記電磁弁41,42が開弁されるので、その回路構成は、上記第1の発明に係る冷凍装置の冷房運転時における回路構成と同様となり、これと同様の作用効果(上記(a−1)参照)が得られる。
(C-1) During cooling operation During the cooling operation of the vapor compression refrigeration machine X, the
(c−2) 暖房運転時
上記蒸気圧縮式冷凍機Xの暖房運転時には、電磁弁の設置態様に応じてそれぞれ以下のような作用効果が得られる。なお、暖房運転時は、上記吸収式冷凍機Yにおいては、上記凝縮器14と上記過冷却熱交換器15は共にその運転が停止され、上記溶液ポンプ17のみが運転される。また、上記発生器11への排熱の供給は継続される。
(C-2) Heating operation At the time of heating operation of the vapor compression refrigeration machine X, the following functions and effects can be obtained according to the installation mode of the solenoid valve. During the heating operation, in the absorption refrigerator Y, the operation of both the
(c−2−1)上記管路65と上記管路67の双方に電磁弁41、42が設けられている場合
この場合には、上記電磁弁41が閉弁されることで、吸収器12及び上記蒸発器13は共に運転が停止される。さらに、上記電磁弁42が閉弁されることで、上記吸収式冷凍機Yの溶液は上記冷媒熱回収熱交換器6と発生器11の間を循環するだけとなる。
(C-2-1) When
この結果、上記吸収器12の出口側の溶液は、その全量が上記冷媒熱回収熱交換器6に流入し、該熱回収熱交換器6において上記蒸気圧縮式冷凍機X側の冷媒と熱交換される。従って、この熱回収熱交換器6での熱交換によって、上記蒸気圧縮式冷凍機X側の冷媒の温度が高められ、上記利用側熱交換器3での冷媒の凝縮に伴う放熱量が増加し、それだけ上記蒸気圧縮式冷凍機Xの暖房性能が改善されることになる。暖房運転時の蒸発温度の上昇は、圧縮機1の駆動動力の低減効果もあり、暖房性能の向上にも寄与する。
As a result, the total amount of the solution on the outlet side of the
(c−2−2)過冷却熱交換器15に至る管路65のみに電磁弁41が設けられている場合
この場合には、上記電磁弁41が閉弁されることで、吸収器12及び上記蒸発器13は共に運転停止される。一方、上記吸収器12の出口側の溶液は、上記発生器11に流入し得る状態であるが、該発生器11への管路67には溶液熱交換器16が設けられていることから、該溶液熱交換器16における流通抵抗によって、溶液は上記発生器11へは殆ど流入せず、流通抵抗の少ない上記冷媒熱回収熱交換器6側へ略全量が流入することとなる。
(C-2-2) When the
この結果、上記吸収器12の出口側の溶液は、その略全量が上記冷媒熱回収熱交換器6に流入し、該熱回収熱交換器6において上記蒸気圧縮式冷凍機X側の冷媒と熱交換される。従って、この熱回収熱交換器6での熱交換によって、上記蒸気圧縮式冷凍機X側の冷媒の温度が高められ、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの利用側熱交換器3での冷媒の凝縮に伴う放熱量が増加し、それだけ上記蒸気圧縮式冷凍機Xの暖房性能が改善されることになる。暖房運転時の蒸発温度の上昇は、圧縮機1の駆動動力の低減効果もあり、暖房性能の向上にも寄与する。
As a result, almost all of the solution on the outlet side of the
(c−2−3)発生器11に至る管路67のみに電磁弁42が設けられている場合
この場合には、上記溶液ポンプ17の運転によって上記吸収式冷凍機Yの溶液は上記冷媒熱回収熱交換器6と発生器11の間を循環するだけとなる。
(C-2-3) When the
この結果、上記吸収器12の出口側の溶液は、その全量が上記冷媒熱回収熱交換器6に流入し、該熱回収熱交換器6において上記蒸気圧縮式冷凍機X側の冷媒と熱交換される。従って、この熱回収熱交換器6での熱交換によって、上記蒸気圧縮式冷凍機X側の冷媒の温度が高められ、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの利用側熱交換器3での冷媒の凝縮に伴う放熱量が増加し、それだけ上記蒸気圧縮式冷凍機Xの暖房性能が改善されることになる。暖房運転時の蒸発温度の上昇は、圧縮機1の駆動動力の低減効果もあり、暖房性能の向上にも寄与する。
As a result, the total amount of the solution on the outlet side of the
(c−2−4) 以上のように、電磁弁の設置態様が上記三態様の何れであっても、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの暖房性能が改善されるものである。 (C-2-4) As described above, the heating performance of the vapor compression refrigeration machine X is improved regardless of the installation mode of the electromagnetic valve.
(c−3) 上記(c−1)と(c−2)に記載の効果の相乗効果として、冷房運転時と暖房運転時の双方において蒸気圧縮式冷凍機Xの性能改善効果が得られ、実用性に富む冷凍装置が得られることになる。 (C-3) As a synergistic effect of the effects described in the above (c-1) and (c-2), the performance improvement effect of the vapor compression refrigeration machine X is obtained both during the cooling operation and during the heating operation. A refrigeration apparatus rich in practicality can be obtained.
(d) 本願の第4の発明
本願の第4の発明では、上記(a)又は(b)に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明に係る冷凍装置では、図3に例示するように、上記吸収式冷凍機Yの上記吸収器12の出口側の管路64を、該吸収器12に流入する溶液を過冷却する過冷却熱交換器15に至る管路65と、上記発生器11からの溶液との間で熱交換を行なう溶液熱交換器16を経て上記発生器11に至る管路67に分岐し、更に該管路67を上記熱回収熱交換器6に至る管路71に分岐させる一方、上記管路65に電磁弁41を設けるとともに、上記管路71と上記発生器11から上記蒸発器13に流入する管路62を、電磁弁43を備えた管路73によって接続し、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷房運転時には上記電磁弁41を開弁し、上記電磁弁43を閉弁し、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの暖房運転時には上記電磁弁41を閉弁し、上記電磁弁43を開弁する。
(D) 4th invention of this application In the 4th invention of this application, in addition to the effect as described in said (a) or (b), the following specific effects are acquired. That is, in the refrigeration apparatus according to the present invention, as illustrated in FIG. 3, the solution flowing into the
従って、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷房運転時と暖房運転時においてそれぞれ以下の作用効果が得られる。 Therefore, the following functions and effects can be obtained during the cooling operation and the heating operation of the vapor compression refrigerator X, respectively.
(d−1) 冷房運転時
上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷房運転時には、上記電磁弁41が開弁され、上記電磁弁43が閉弁されるので、その回路構成は、上記第1の発明に係る冷凍装置の冷房運転時における回路構成と同様となり、これと同様の作用効果(上記(a−1)参照)が得られる。
(D-1) At the time of air-cooling operation At the time of air-cooling operation of the vapor compression refrigerator X, the
(d−2) 暖房運転時
上記蒸気圧縮式冷凍機Xの暖房運転時には、上記吸収式冷凍機Yにおいては、上記凝縮器14と上記過冷却熱交換器15は共にその運転が停止され、上記溶液ポンプ17のみが運転される。また、上記発生器11への排熱の供給は継続される。さらに、上記電磁弁41が閉弁され、上記電磁弁43が開弁される。
(D-2) During heating operation During the heating operation of the vapor compression refrigeration machine X, in the absorption refrigeration machine Y, the operation of both the
従って、上記吸収器12の出口側の溶液は、上記発生器11と上記冷媒熱回収熱交換器6及び上記蒸発器13にそれぞれ流入するが、上記発生器11への管路67には溶液熱交換器16が設けられていることから、該溶液熱交換器16における流通抵抗によって、溶液は上記発生器11へは殆ど流入せず、流通抵抗の少ない上記蒸発器13及び上記冷媒熱回収熱交換器6側へ略全量が流入することとなる。この結果、上記冷媒熱回収熱交換器6と上記蒸発器13の双方において、上記吸収式冷凍機Y側の溶液と上記蒸気圧縮式冷凍機X側の冷媒との間で熱交換が行なわれ、この熱交換によって上記冷媒の温度が高められ、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの上記利用側熱交換器3での冷媒の凝縮に伴う放熱量が増加し、それだけ上記蒸気圧縮式冷凍機Xの暖房性能が改善されることになる。暖房運転時の蒸発温度の上昇は、圧縮機1の駆動動力の低減効果もあり、暖房性能の向上にも寄与する。
Therefore, the solution on the outlet side of the
(d−3) 上記(d−1)と(a−2)に記載の効果の相乗効果として、冷房運転時と暖房運転時の双方において蒸気圧縮式冷凍機Xの性能改善効果が得られ、実用性に富む冷凍装置が得られることになる。 (D-3) As a synergistic effect of the effects described in the above (d-1) and (a-2), the performance improvement effect of the vapor compression refrigeration machine X is obtained in both the cooling operation and the heating operation. A refrigeration apparatus rich in practicality can be obtained.
(e) 本願の第5の発明
本願の第5の発明は、上記(a)又は(b)に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明に係る冷凍装置では、図4に例示するように、上記吸収式冷凍機Yの上記吸収器12の出口側の管路64を、該吸収器12に流入する溶液を過冷却する過冷却熱交換器15に至る管路65と、上記発生器11からの溶液との間で熱交換を行なう溶液熱交換器16を経て上記発生器11に至る管路67に分岐し、更に該管路67を上記熱回収熱交換器6に至る管路71に分岐させる一方、上記管路65に電磁弁41を、上記管路67に電磁弁42をそれぞれ設けるとともに、上記管路71と上記蒸発器13を、電磁弁43を備えた管路73によって接続している。そして、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷房運転時には上記電磁弁41と上記電磁弁42を共に開弁し、上記電磁弁43を閉弁し、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの暖房運転時には上記電磁弁41と上記電磁弁42を共に閉弁し、上記電磁弁43を開弁する。
(E) Fifth Invention of the Present Application In the fifth invention of the present application, in addition to the effects described in the above (a) or (b), the following specific effects can be obtained. That is, in the refrigeration apparatus according to the present invention, as illustrated in FIG. 4, the solution flowing into the
従って、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷房運転時と暖房運転時においてそれぞれ以下の作用効果が得られる。 Therefore, the following functions and effects can be obtained during the cooling operation and the heating operation of the vapor compression refrigerator X, respectively.
(e−1) 冷房運転時
上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷房運転時には、上記電磁弁41と電磁弁42が共に開弁され、上記電磁弁43が閉弁されるので、その回路構成は、上記第1の発明に係る冷凍装置の冷房運転時における回路構成と同様となり、これと同様の作用効果(上記(a−1)参照)が得られる。
(E-1) During cooling operation During cooling operation of the vapor compression refrigerator X, the
(e−2) 暖房運転時
上記蒸気圧縮式冷凍機Xの暖房運転時には、上記吸収式冷凍機Yにおいては、上記凝縮器14と上記過冷却熱交換器15は共にその運転が停止され、上記溶液ポンプ17のみが運転される。また、上記発生器11への排熱の供給は継続される。さらに、上記電磁弁41と上記電磁弁42が共に閉弁され、上記電磁弁43のみが開弁される。
(E-2) During heating operation During the heating operation of the vapor compression refrigeration machine X, in the absorption refrigeration machine Y, the operation of both the
従って、上記吸収器12の出口側の溶液は、上記冷媒熱回収熱交換器6と上記蒸発器13にそれぞれ流入し、上記発生器11には上記冷媒熱回収熱交換器6から流出した溶液が流入する。このため、上記冷媒熱回収熱交換器6と上記蒸発器13の双方において、上記吸収式冷凍機Y側の溶液と上記蒸気圧縮式冷凍機X側の冷媒との間で熱交換が行なわれ、この熱交換によって上記冷媒の温度が高められ、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの上記利用側熱交換器3での冷媒の凝縮に伴う放熱量が増加しそれだけ上記蒸気圧縮式冷凍機Xの暖房性能が改善されることになる。暖房運転時の蒸発温度の上昇は、圧縮機1の駆動動力の低減効果もあり、暖房性能の向上にも寄与する。
Therefore, the solution on the outlet side of the
(e−3) 上記(e−1)と(e−2)に記載の効果の相乗効果として、冷房運転時と暖房運転時の双方において蒸気圧縮式冷凍機Xの性能改善効果が得られ、実用性に富む冷凍装置が得られることになる。 (E-3) As a synergistic effect of the effects described in the above (e-1) and (e-2), the performance improvement effect of the vapor compression refrigeration machine X is obtained both in the cooling operation and in the heating operation. A refrigeration apparatus rich in practicality can be obtained.
(f) 本願の第6の発明
本願の第6の発明では、上記(d)、又は(e)に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明に係る冷凍装置では、図4及び図5に例示するように、上記蒸発器13における溶液散布用の散布器18と冷媒液散布用の散布器19を、別体構成又は共用可能な一体構成としている。
(F) Sixth invention of the present application In the sixth invention of the present application, in addition to the effects described in (d) or (e) above, the following specific effects can be obtained. That is, in the refrigeration apparatus according to the present invention, as illustrated in FIGS. 4 and 5, the
従って、上記溶液散布用の散布器18と冷媒液散布用の散布器19を別体構成とした場合には、本来的に設けられている冷媒散布用の上記散布器19における上記蒸発器13の熱交換器への冷媒の適正な散布状態を維持したまま、上記蒸発器13の熱交換器への溶液の散布が適正に行なわれるよう上記溶液散布用の散布器18の構造あるいは設置位置を設定することができる。
Therefore, in the case where the
また、上記溶液散布用の散布器18と冷媒液散布用の散布器19を一体構成とした場合には、散布器の配置スペースの狭小化によって、上記蒸発器13のコンパクト化及び低コスト化が図れる。
Further, in the case where the
(g) 本願の第7の発明
本願の第7の発明では、上記(a)、(b)、(c)、(d)、(e)又は(f)に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明に係る冷凍装置では、図1〜図5に例示するように、上記蒸発器13を、吸収式冷凍機Yの冷媒液が一過性で該蒸発器13の伝熱面を流れ、未蒸発の冷媒液が上記吸収器12側へ移動して該吸収器12側の溶液に吸収されるように構成しているので、例えば、上記蒸発器13を循環式とする場合に比して、該蒸発器13及びこれに隣接設置される上記吸収器12との一体化で、コンパクト化が図れ、延いては蒸気圧縮式冷凍機Xと吸収式冷凍機Yを組み合わせて構成される冷凍装置のコンパクト化が図られる。
(G) 7th invention of this application In 7th invention of this application, in addition to the effect as described in said (a), (b), (c), (d), (e) or (f), the following Such unique effects can be obtained. That is, in the refrigeration apparatus according to the present invention, as illustrated in FIGS. 1 to 5, the refrigerant liquid of the absorption refrigeration machine Y flows through the
(h) 本願の第8の発明
本願の第8の発明では、上記(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)又は(g)に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明に係る冷凍装置では、図5に例示するように、上記蒸気圧縮式冷凍機Xを複数台設置するとともに該各蒸気圧縮式冷凍機Xのそれぞれに上記熱回収熱交換器6を設けて該各蒸気圧縮式冷凍機Xの冷媒の排熱をそれぞれ回収し、該各熱回収熱交換器6で回収された排熱を一台の吸収式冷凍機Yの上記発生器11に供給するように構成しているので、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷媒側から上記吸収式冷凍機Yの発生器11側への回収熱量が大きくなることから、エンジン等の排熱が少ない場合でも上記吸収式冷凍機Yを適正に運転させることができ、その結果、該吸収式冷凍機Yの蒸発器13での熱交換によって蒸気圧縮式冷凍機Xの冷媒を十分に過冷却することが可能となり、延いては上記冷凍装置全体としての性能改善効果を得ることができる。
(H) Eighth Invention of the Present Application In the eighth invention of the present application, the effect described in (a), (b), (c), (d), (e), (f) or (g) is achieved. In addition, the following specific effects can be obtained. That is, in the refrigeration apparatus according to the present invention, as illustrated in FIG. 5, a plurality of the vapor compression refrigeration machines X are installed, and the heat
以下、本願発明を好適な実施形態に基づいて具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described based on preferred embodiments.
I:第1の実施形態
図1には、本願発明の第1の実施形態に係る冷凍装置Zの回路構成を示している。この冷凍装置Zは、次述の蒸気圧縮式冷凍機Xと吸収式冷凍機Yを組み合わせて構成され、室内の冷暖房に供せられる。
I: First Embodiment FIG. 1 shows a circuit configuration of a refrigeration apparatus Z according to a first embodiment of the present invention. This refrigeration apparatus Z is configured by combining a vapor compression refrigeration machine X and an absorption refrigeration machine Y described below, and is used for indoor air conditioning.
I−1:蒸気圧縮式冷凍機Xの構成
上記蒸気圧縮式冷凍機Xは、圧縮機1と四路切換弁2と利用側熱交換器3(即ち、室内機)と膨張弁4及アキュームレーター5を、管路51〜管路57によって接続して構成され、上記四路切換弁2の切換操作によって冷房運転と暖房運転を選択的に実現するようになっている。即ち、上記圧縮機1の吐出側の管路51には上記四路切換弁2が備えられており、該四路切換弁2の切換えによって上記管路51は上記利用側熱交換器3に至る管路52(暖房運転時)と上記アキュームレーター5に至る管路56(冷房運転時)に選択的に切り換えられ、上記利用側熱交換器3は冷房運転時には冷媒の蒸発作用をなし、暖房運転時には冷媒の凝縮作用を為す。
I-1: Configuration of Vapor Compression Refrigerator X The vapor compression refrigeration machine X includes a compressor 1, a four-
I−2:吸収式冷凍機Yの構成
上記吸収式冷凍機Yは、例えば、臭化リチュム(LiBr)を吸収液、水を冷媒として該吸収液への冷媒の吸収及び放出(再生)作用を利用して冷凍作用を為すものであって、発生器11と、空冷式の凝縮器14と、隣接配置された吸収器12及び蒸発器13と、空冷式の過冷却熱交換器15と、溶液熱交換器16と溶液ポンプ17を備え、これら各要素を管路61〜管路67によって接続して構成される。
I-2: Configuration of Absorption Refrigerator Y The absorption chiller Y has, for example, a function of absorbing and releasing (regenerating) refrigerant into the absorbing liquid using lithum bromide (LiBr) as an absorbing liquid and water as a refrigerant. Refrigeration is performed by using a
上記発生器11は、基本的にはエンジン等の排熱を駆動熱源として駆動されるものであって、排熱と溶液との間で熱交換を行なうために排熱用の熱交換器11aを内蔵している。また、この発生器11には、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの排熱を駆動熱源として取り入れるために後述の熱回収熱交換器6の吐出側の管路72が接続されている。
The
さらに、上記発生器11の上部と上記凝縮器14は管路61によって接続され、上記発生器11で発生した冷媒蒸気(水蒸気)を上記凝縮器14に流入させて凝縮するようになっている。
Furthermore, the upper part of the
また、上記発生器11には上記溶液ポンプ17からの管路67と後述の吸収器12の出口側に接続される管路63が備えられており、該発生器11には上記吸収器12から希溶液が流入されるとともに、該発生器11内で濃縮された濃溶液は上記管路63から上記吸収器12の出口側へ送られるようになっている。
Further, the
上記吸収器12の出口側から上記発生器11へ向かう上記管路67と、該発生器11から上記吸収器12の出口側へ向かう上記管路63の間には、上記溶液熱交換器16が備えられ、該溶液熱交換器16においては上記管路63を流れる濃溶液と上記管路67を流れる希溶液の間で熱交換が行なわれ、該濃溶液側から希溶液側へ熱回収される。
The
上記吸収器12は、過冷却された溶液に、次述の蒸発器13で発生した冷媒蒸気を吸収させて希溶液とするものであって、該吸収器12には管路66から過冷却熱交換器15によって過冷却された後の溶液が流入される。
The
上記蒸発器13は、一過性の蒸発機能をもつもので、熱交換器13aを内蔵している。そして、上記凝縮器14で凝縮された液冷媒を管路62から流入させ、該冷媒を上記熱交換器13aの表面を伝って流下させることで、該熱交換器13a内を流れる流体(この実施形態では、後述するように上記蒸気圧縮式冷凍機X側の冷媒)によってこれを加熱蒸発させて冷媒蒸気を発生させる。
The
上記蒸発器13において発生した冷媒蒸気は、上記吸収器12へ流入し、該吸収器12において上記過冷却熱交換器15側から流入する過冷却溶液に吸収される。また、上記蒸発器13での未蒸発冷媒も、上記吸収器12側へ流入し、該吸収器12内の溶液に吸収される。
The refrigerant vapor generated in the
また、上記吸収器12の出口側の溶液(希溶液)は、上記溶液ポンプ17によって、上記過冷却熱交換器15と上記発生器11及び上記冷媒熱回収熱交換器6にそれぞれ送られる。
The solution (dilute solution) on the outlet side of the
I−3:特有の構成
ここで、この冷凍装置Zでは、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷媒と上記吸収式冷凍機Yの上記発生器11へ還流される溶液の間での熱交換と、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷媒と上記吸収式冷凍機Yの上記蒸発器13側の溶液の間での熱交換を、それぞれ実現するために、以下のような特有の構成を備えている。
I-3: Specific Configuration Here, in the refrigeration apparatus Z, heat exchange between the refrigerant of the vapor compression refrigeration machine X and the solution refluxed to the
即ち、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの管路53、54を上記吸収式冷凍機Yの上記蒸発器13の熱交換器13aの両端に接続し、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷房運転時には、上記圧縮機1で圧縮された後の冷媒を上記蒸発器13で過冷却するようにしている。
That is, the
さらに、上記蒸気圧縮式冷凍機Xと吸収式冷凍機Yの間に熱回収熱交換器6を設け、上記吸収式冷凍機Yの管路67から分岐する管路71を介して溶液を上記熱回収熱交換器6に流入させた後、上記管路72を介して上記発生器11に還流させるようにするとともに、上記冷媒熱回収熱交換器6に内蔵された熱交換器6aの一端を上記蒸気圧縮式冷凍機Xの管路54に、他端を上記管路55に接続し、上記冷媒熱回収熱交換器6内において上記吸収式冷凍機Y側の溶液と上記蒸気圧縮式冷凍機X側の冷媒の間で熱交換を行なうようにしている。
Furthermore, a heat
I−4:冷凍装置Zの作動説明
I−4−a:冷房運転時
上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷房運転時には、上記吸収式冷凍機Yも同時に運転される。そして、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの上記圧縮機1において圧縮された後の高温の冷媒(ガス冷媒)は、上記冷媒熱回収熱交換器6熱交換器6a及び上記蒸発器13の熱交換器13aを順次流れる。一方、上記吸収式冷凍機Yの上記吸収器12の出口側の溶液(希溶液)の一部は管路71を通って上記冷媒熱回収熱交換器6に流入し、それぞれの熱交換器6aの外側を流れた後、上記発生器11側へ還流される。
I-4: Explanation of Operation of Refrigeration Apparatus Z I-4-a: During Cooling Operation During the cooling operation of the vapor compression refrigeration machine X, the absorption chiller Y is also operated simultaneously. The high-temperature refrigerant (gas refrigerant) after being compressed in the compressor 1 of the vapor compression refrigerator X is the refrigerant heat
この場合、上記冷媒熱回収熱交換器6においては、上記熱交換器6a内を流れる上記蒸気圧縮式冷凍機X側のガス冷媒と該熱交換器6aの外側を流れる溶液の間で熱交換が行なわれ、蒸気圧縮式冷凍機X側の冷媒熱が吸収式冷凍機Yの溶液側へ回収される。従って、上記発生器11に流入する溶液が回収した熱量が、管路60を通して供給されるエンジン等の排熱による熱量に加算され、この合算熱量を駆動熱源として上記発生器11が駆動される。
In this case, in the refrigerant heat
この結果、上記蒸気圧縮式冷凍機X側の冷媒排熱の利用分だけ、上記発生器11をエンジン等の排熱のみで駆動する場合に比して、排熱の有効利用が促進され、例えば、エンジン等の排熱量が減少した場合でも、上記吸収式冷凍機Yを運転することができる。
As a result, compared with the case where the
一方、上記冷媒熱回収熱交換器6に流入した蒸気圧縮式冷凍機X側のガス冷媒は、該熱回収熱交換器6での溶液との熱交換による冷却作用によって凝縮されて液冷媒とされる。従って、冷媒の凝縮作用が上記冷媒熱回収熱交換器6において行なわれる結果、上記蒸気圧縮式冷凍機X側には、従来構成では必須の構成要素であった熱源側熱交換器を備える必要がなくなり、それだけ上記蒸気圧縮式冷凍機Xの構造の簡略化、低コスト化が図られることになる。
On the other hand, the gas refrigerant on the vapor compression refrigeration machine X side flowing into the refrigerant heat
また、上記冷媒熱回収熱交換器6での熱交換によって凝縮された上記蒸気圧縮式冷凍機X側の冷媒(液冷媒)は、さらに上記吸収式冷凍機Yの上記蒸発器13の熱交換器13aに流入し、該熱交換器13aの外側を流れる溶液との熱交換によって過冷却され、過冷却冷媒として、上記膨張弁4で減圧された後、上記利用側熱交換器3に流入し、ここで蒸発する。この場合、上記蒸発器13での過冷却によって冷媒温度が低下しているため、上記利用側熱交換器3における入口冷媒の比エンタルピー温度が低下し、該利用側熱交換器3で放熱される冷熱量が増加し、それだけ上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷房性能が改善される。
Further, the refrigerant (liquid refrigerant) on the vapor compression refrigerator X side condensed by heat exchange in the refrigerant heat
I−4−b:暖房運転時
上記蒸気圧縮式冷凍機Xの暖房運転時には、上記吸収式冷凍機Yの上記凝縮器14及び過冷却熱交換器15の運転を停止し、上記溶液ポンプ17のみを運転し、上記発生器11内の溶液を循環させる。また、上記発生器11への排熱の供給は継続される。
I-4-b: During heating operation During the heating operation of the vapor compression refrigeration machine X, the operation of the
この状態で上記蒸気圧縮式冷凍機Xが暖房運転されると、上記圧縮機1で圧縮された冷媒は、上記利用側熱交換器3において凝縮した後、上記膨張弁4において減圧された状態で、上記吸収式冷凍機Yの上記蒸発器13の熱交換器13aを経て上記冷媒熱回収熱交換器6の熱交換器6aに流入し、該熱回収熱交換器6での上記吸収式冷凍機Y側の溶液との熱交換によって蒸発し、上記アキュームレーター5を経て上記圧縮機1に吸入される。そして、圧縮機1で圧縮された後の冷媒は、上記利用側熱交換器3において凝縮し、その凝縮熱によって室内暖房が実現される。
When the vapor compression refrigeration machine X is heated in this state, the refrigerant compressed by the compressor 1 is condensed in the use
この場合、上記冷媒熱回収熱交換器6に流入する溶液、即ち、上記溶液熱交換器16で熱交換を行っていない温度の高い溶液と、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの上記利用側熱交換器3での凝縮後に減圧された冷媒との間で熱交換が行なわれること、換言すれば、上記吸収式冷凍機Y側の溶液温度を上記冷媒の蒸発熱源として用いることから、該冷媒の蒸発温度は、例えば、冷媒の蒸発熱源として空気温度を用いるような場合よりも、高温とされ、その分だけ該冷媒の上記利用側熱交換器3での凝縮に伴う放熱量が増加し、これによって上記蒸気圧縮式冷凍機Xの暖房性能が改善される。暖房運転時の蒸発温度の上昇は、圧縮機1の駆動動力の低減効果もあり、暖房性能の向上にも寄与する。
In this case, the solution flowing into the refrigerant heat
このように、冷房運転時と暖房運転時の双方において上記蒸気圧縮式冷凍機Xの性能改善が図られることで、実用性に富む冷凍装置が得られることになる。 As described above, by improving the performance of the vapor compression refrigeration machine X both during the cooling operation and during the heating operation, a practical refrigeration apparatus can be obtained.
なお、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷房運転時には、該蒸気圧縮式冷凍機Xの冷媒の凝縮が上記冷媒熱回収熱交換器6での熱回収によって行なわれ、また上記暖房運転時には、該蒸気圧縮式冷凍機Xの冷媒の蒸発が上記冷媒熱回収熱交換器6での熱回収によって行なわれることから、従来の蒸気圧縮式冷凍機において必須の構成要素として備えられていた放熱側熱交換器が不要となり、それだけ上記蒸気圧縮式冷凍機Xの構造の簡略化、低コスト化が図られることにもなる。
During the cooling operation of the vapor compression refrigerator X, the refrigerant of the vapor compression refrigerator X is condensed by heat recovery in the refrigerant heat
II:第2の実施形態
図2には、本願発明の第2の実施形態に係る冷凍装置Zの回路構成を示している。この冷凍装置Zは、上記第1の実施形態に係る冷凍装置Zの回路構成を基本とし、この基本回路において、上記吸収式冷凍機Yの上記吸収器12の出口と上記過冷却熱交換器15を接続する管路65に電磁弁41を、上記吸収器12の出口と上記発生器11を接続する上記管路67に電磁弁42を、それぞれ設けるとともに、上記電磁弁41と電磁弁42を、共に、冷房運転時には開弁させ、暖房運転時には閉弁させるようにその作動形態を設定したものである。
II: Second Embodiment FIG. 2 shows a circuit configuration of a refrigeration apparatus Z according to a second embodiment of the present invention. This refrigeration apparatus Z is based on the circuit configuration of the refrigeration apparatus Z according to the first embodiment. In this basic circuit, the outlet of the
従って、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷房運転時には、上記各電磁弁41,42が共に開弁されることから、これら各電磁弁41,42が設けられていない構成、即ち、上記第1の実施形態における冷房運転時の回路構成と同様であり、また同様の作用効果が得られるものである。従って、冷房運転時の作用効果については、第1の実施形態の該当説明を援用し、ここでの説明を省略する。
Accordingly, during the cooling operation of the vapor compression refrigeration machine X, the
一方、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの暖房運転時には、上記管路65と上記管路67の双方に電磁弁41、42が設けられ且つこれらが共に閉弁される。また、この場合、上記吸収式冷凍機Yにおいては、上記凝縮器14及び過冷却熱交換器15の運転が停止され、上記溶液ポンプ17のみが運転されるとともに、上記発生器11への排熱の供給は継続される。
On the other hand, during the heating operation of the vapor compression refrigerator X,
この状態で上記蒸気圧縮式冷凍機Xが暖房運転されると、上記圧縮機1で圧縮された冷媒は、上記利用側熱交換器3において凝縮した後、上記膨張弁4において減圧された状態で、上記吸収式冷凍機Yの上記蒸発器13の熱交換器13aを経て上記冷媒熱回収熱交換器6の熱交換器6aに流入し、該熱回収熱交換器6での上記吸収式冷凍機Y側の溶液との熱交換によって蒸発し、上記アキュームレーター5を経て上記圧縮機1に吸入される。そして、圧縮機1で圧縮された後の冷媒は、上記利用側熱交換器3において凝縮し、その凝縮熱によって室内暖房が実現される。
When the vapor compression refrigeration machine X is heated in this state, the refrigerant compressed by the compressor 1 is condensed in the use
この場合、上記吸収式冷凍機Y側においては、上記電磁弁41、42が共に閉弁されているので、上記吸収器12の出口側の溶液は、上記冷媒熱回収熱交換器6と上記発生器11の間を循環する。従って、上記蒸気圧縮式冷凍機X側の冷媒は、上記熱回収熱交換器6において上記吸収式冷凍機Y側の溶液との熱交換によって昇温され、その蒸発温度がさらに高められ、その結果、上記冷媒の上記利用側熱交換器3での凝縮に伴う放熱量が増加し、これによって上記蒸気圧縮式冷凍機Xの暖房性能が改善される。暖房運転時の蒸発温度の上昇は、圧縮機1の駆動動力の低減効果もあり、暖房性能の向上にも寄与する。
In this case, since both the
なお、この実施形態では、上記吸収器12の出口側から上記過冷却熱交換器15に至る上記管路65と、上記吸収器12の出口側から上記発生器11に至る管路67に、それぞれ電磁弁41,42を設けたが、係る弁配置構成に限定されるものではなく、例えば、上記管路65のみに上記電磁弁41を設ける構成とか、上記管路67のみに上記電磁弁41を設ける構成を採用することもでき、これら何れの場合においても、上述の上記管路65と上記管路67の双方に電磁弁41,42を設けた場合と同様の作用効果が得られる。
In this embodiment, the
即ち、上記過冷却熱交換器15に至る上記管路65のみに上記電磁弁41が設けられている場合には、該電磁弁41が閉弁されることで、上記吸収器12の出口側の溶液は、
上記発生器11と上記冷媒熱回収熱交換器6の双方に流入し得る状態となるが、該発生器11への管路67には溶液熱交換器16が設けられていることから、該溶液熱交換器16における流通抵抗によって、溶液は上記発生器11へは殆ど流入せず、流通抵抗の少ない上記冷媒熱回収熱交換器6側へ略全量が流入することとなる。
That is, when the
Although it will be in the state which can flow into both the said
この結果、上記熱回収熱交換器6での熱交換によって上記蒸気圧縮式冷凍機X側の冷媒の蒸発温度がさらに高められ、それに伴って上記利用側熱交換器3における冷媒の凝縮に伴う放熱量が増加し、これによって上記蒸気圧縮式冷凍機Xの暖房性能が改善されることになる。暖房運転時の蒸発温度の上昇は、圧縮機1の駆動動力の低減効果もあり、暖房性能の向上にも寄与する。
As a result, the heat exchange in the heat
これに対して、上記発生器11に至る上記管路67のみに上記電磁弁42が設けられている場合には、上記溶液ポンプ17によって上記吸収器12の出口側の溶液は上記過冷却熱交換器15と上記冷媒熱回収熱交換器6の双方へ流入するが、上記過冷却熱交換器15は運転停止状態にあるため、上記吸収器12は不作動とされる。従って、電磁弁42が閉弁されることで、上記冷媒熱回収熱交換器6においてのみ、上記吸収式冷凍機Y側の溶液と上記蒸気圧縮式冷凍機X側の冷媒の間での熱交換が行なわれることになる。
On the other hand, when the
この結果、上記熱回収熱交換器6での熱交換によって上記蒸気圧縮式冷凍機X側の冷媒の蒸発温度がさらに高められ、それに伴って上記利用側熱交換器3における冷媒の凝縮に伴う放熱量が増加し、これによって上記蒸気圧縮式冷凍機Xの暖房性能が改善されることになる。暖房運転時の蒸発温度の上昇は、圧縮機1の駆動動力の低減効果もあり、暖房性能の向上にも寄与する。
As a result, the heat exchange in the heat
III:第3の実施形態
図3には、本願発明の第3の実施形態に係る冷凍装置Zの回路構成を示している。この冷凍装置Zは、上記第2の実施形態に係る冷凍装置Zの変形例として位置付けられるものである。即ち、上記第2の実施形態では、上記吸収式冷凍機Yの上記吸収器12の出口側と上記過冷却熱交換器15を接続する管路65に電磁弁41を設けるとともに、上記吸収器12の出口から上記発生器11に至る管路67に上記電磁弁42を設けていたのに対して、この第3の実施形態では、上記管路65に上記電磁弁41を設けることは同じであるが、上記管路67への上記電磁弁42の付設に代えて、上記吸収器12の出口と上記冷媒熱回収熱交換器6を接続する管路71から管路73を分岐させて、この管路73を上記発生器11からの管路62の途中に接続するとともに、該管路73に電磁弁43を設けたものである。
III: Third Embodiment FIG. 3 shows a circuit configuration of a refrigeration apparatus Z according to a third embodiment of the present invention. This refrigeration apparatus Z is positioned as a modified example of the refrigeration apparatus Z according to the second embodiment. That is, in the second embodiment, the
そして、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷房運転時には、上記電磁弁41を開弁させ、上記電磁弁43を閉弁させる一方、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの暖房運転時には、上記電磁弁41を閉弁させ、上記電磁弁43を開弁させるように、これら各電磁弁41,43の作動形態を設定している。
During the cooling operation of the vapor compression refrigeration machine X, the
従って、この実施形態の冷凍装置Zにおいては、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷房運転時と暖房運転時においてそれぞれ以下の作用効果が得られる。 Therefore, in the refrigeration apparatus Z of this embodiment, the following functions and effects can be obtained during the cooling operation and the heating operation of the vapor compression refrigerator X, respectively.
上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷房運転時には、上記吸収式冷凍機Yは運転状態とされる。この状態で、上記電磁弁41が開弁され、上記電磁弁43が閉弁されるので、その回路構成は、上記第1の実施形態に係る冷凍装置Zの冷房運転時における回路構成と同様となり、これと同様の作用効果が得られる。従って、冷房運転時の作用効果については、第1の実施形態の該当説明を援用し、ここでの説明を省略する。
During the cooling operation of the vapor compression refrigeration machine X, the absorption refrigeration machine Y is in an operating state. In this state, the
一方、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの暖房運転時には、上記電磁弁41が閉弁され、上記電磁弁43が開弁される。また、上記吸収式冷凍機Yにおいては、上記凝縮器14及び過冷却熱交換器15の運転が停止され、上記溶液ポンプ17のみが運転されるとともに、上記発生器11への排熱の供給が継続される。
On the other hand, during the heating operation of the vapor compression refrigerator X, the
この状態で、上記蒸気圧縮式冷凍機Xが暖房運転されると、上記電磁弁41が閉弁され、上記電磁弁43が開弁されているので、上記吸収器12の出口側の溶液は、上記発生器11と上記冷媒熱回収熱交換器6及び上記蒸発器13にそれぞれ流入するが、上記発生器11への管路67には溶液熱交換器16が設けられていることから、該溶液熱交換器16における流通抵抗によって、溶液は上記発生器11へは殆ど流入せず、流通抵抗の少ない上記蒸発器13及び上記冷媒熱回収熱交換器6側へ略全量が流入することとなる。
In this state, when the vapor compression refrigerator X is heated, the
この結果、上記冷媒熱回収熱交換器6と上記蒸発器13の双方において、上記吸収式冷凍機Y側の溶液と上記蒸気圧縮式冷凍機X側の冷媒との間で熱交換が行なわれ、該冷媒の蒸発温度がさらに高められ、それに伴って上記利用側熱交換器3における冷媒の凝縮に伴う放熱量が増加し、これによって上記蒸気圧縮式冷凍機Xの暖房性能が改善されることになる。暖房運転時の蒸発温度の上昇は、圧縮機1の駆動動力の低減効果もあり、暖房性能の向上にも寄与する。
As a result, in both the refrigerant heat
IV:第4の実施形態
図4には、本願発明の第4の実施形態に係る冷凍装置Zの回路構成を示している。この冷凍装置Zは、上記第2の実施形態に係る冷凍装置Zの変形例として位置付けられるものである。即ち、第2の実施形態では、上記吸収式冷凍機Yの上記吸収器12の出口と上記過冷却熱交換器15を接続する管路65に電磁弁41を、上記吸収器12の出口と上記発生器11を接続する上記管路67に電磁弁42をそれぞれ設けていたのに対して、この第4の実施形態では、上記電磁弁41と電磁弁42に加えて、上記吸収器12の出口側と上記冷媒熱回収熱交換器6を接続する管路71から管路74を分岐させ、この管路74を上記蒸発器13に接続するとともに該管路74に電磁弁43を設けたものである。
IV: Fourth Embodiment FIG. 4 shows a circuit configuration of a refrigeration apparatus Z according to a fourth embodiment of the present invention. This refrigeration apparatus Z is positioned as a modified example of the refrigeration apparatus Z according to the second embodiment. That is, in the second embodiment, the
そして、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷房運転時には、上記電磁弁41と上記電磁弁42を開弁させ、上記電磁弁43を閉弁させる一方、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの暖房運転時には、上記電磁弁41と上記電磁弁42を閉弁させ、上記電磁弁43を開弁させるように、これら各電磁弁41〜43の作動形態を設定している。
During the cooling operation of the vapor compression refrigerator X, the
従って、この実施形態の冷凍装置Zにおいては、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷房運転時と暖房運転時においてそれぞれ以下の作用効果が得られる。 Therefore, in the refrigeration apparatus Z of this embodiment, the following functions and effects can be obtained during the cooling operation and the heating operation of the vapor compression refrigerator X, respectively.
上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷房運転時には、上記吸収式冷凍機Yは運転状態とされる。この状態で、上記電磁弁41と電磁弁42が共に開弁され、上記電磁弁43が閉弁されるので、その回路構成は、上記第1の発明に係る冷凍装置の冷房運転時における回路構成と同様となり、これと同様の作用効果が得られる。従って、冷房運転時の作用効果については、第1の実施形態の該当説明を援用し、ここでの説明を省略する。
During the cooling operation of the vapor compression refrigeration machine X, the absorption refrigeration machine Y is in an operating state. In this state, both the
一方、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの暖房運転時には、上記電磁弁41と電磁弁42が共に閉弁され、上記電磁弁43が開弁される。また、上記吸収式冷凍機Yにおいては、上記凝縮器14及び過冷却熱交換器15の運転が停止され、上記溶液ポンプ17のみが運転されるとともに、上記発生器11への排熱の供給が継続される。
On the other hand, during the heating operation of the vapor compression refrigerator X, both the
従って、この状態で上記蒸気圧縮式冷凍機Xが暖房運転されると、上記電磁弁41と電磁弁42が共に閉弁され、上記電磁弁43が開弁されているので、上記吸収器12の出口側の溶液は、上記冷媒熱回収熱交換器6と上記蒸発器13にそれぞれ流入する。この結果、上記冷媒熱回収熱交換器6と上記蒸発器13の双方において、上記吸収式冷凍機Y側の溶液と上記蒸気圧縮式冷凍機X側の冷媒との間で熱交換が行なわれ、該冷媒の蒸発温度がさらに高められ、それに伴って上記利用側熱交換器3における冷媒の凝縮に伴う放熱量が増加し、これによって上記蒸気圧縮式冷凍機Xの暖房性能が改善されることになる。暖房運転時の蒸発温度の上昇は、圧縮機1の駆動動力の低減効果もあり、暖房性能の向上にも寄与する。
Therefore, when the vapor compression refrigerator X is heated in this state, both the
なお、この実施形態の冷凍装置Zにおいては、上記吸収式冷凍機Yの上記蒸発器13に備えられた溶液散布用の散布器18と冷媒液散布用の散布器19を別体構成としている。係る構成とすれば、本来的に設けられている冷媒散布用の上記散布器19における上記蒸発器13の熱交換器13aへの冷媒の適正な散布状態を維持したまま、上記蒸発器13の熱交換器13aへの溶液の散布が適正に行なわれるように上記溶液散布用の散布器18の構造あるいは設置位置を設定することができる。
In the refrigeration apparatus Z of this embodiment, the
V:第5の実施形態
図5には、本願発明の第5の実施形態に係る冷凍装置Zの回路構成を示している。この冷凍装置Zは、上記第4の実施形態に係る冷凍装置Zの変形例として位置付けられるものである。即ち、上記第4の実施形態に係る冷凍装置Zでは一台の蒸気圧縮式冷凍機Xと一台の吸収式冷凍機Yで上記冷凍装置Zを構成していたのに対して、この第5の実施形態に係る冷凍装置Zでは、これを二台の蒸気圧縮式冷凍機Xと一台の吸収式冷凍機Yで構成するとともに、該蒸気圧縮式冷凍機Xの設置数の増加に対応して、該各蒸気圧縮式冷凍機Xのそれぞれに上記冷媒熱回収熱交換器6を備え、該各蒸気圧縮式冷凍機Xの冷媒の排熱をそれぞれ対応する熱回収熱交換器6において吸収式冷凍機Yの溶液側へ回収し、この回収された排熱を一台の上記吸収式冷凍機Yの上記発生器11に供給するように構成したものである。
V: Fifth Embodiment FIG. 5 shows a circuit configuration of a refrigeration apparatus Z according to a fifth embodiment of the present invention. This refrigeration apparatus Z is positioned as a modification of the refrigeration apparatus Z according to the fourth embodiment. That is, in the refrigeration apparatus Z according to the fourth embodiment, the refrigeration apparatus Z is constituted by one vapor compression refrigeration machine X and one absorption refrigeration machine Y. In the refrigeration apparatus Z according to the embodiment, this is constituted by two vapor compression refrigeration machines X and one absorption refrigeration machine Y, and the increase in the number of installed vapor compression refrigeration machines X is supported. Each of the vapor compression refrigeration machines X is provided with the refrigerant heat
係る構成によれば、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの冷媒側から上記吸収式冷凍機Yの発生器11側への回収熱量が大きくなることから、例えば、エンジン等の排熱が少ない場合でも、回収した冷媒排熱を有効に使って上記吸収式冷凍機Yを適正に運転させることができ、その結果、該吸収式冷凍機Yの蒸発器13での熱交換によって上記各蒸気圧縮式冷凍機Xの冷媒を十分に過冷却することが可能となり、延いては上記冷凍装置Z全体の性能改善効果を得ることができる。
According to such a configuration, since the amount of recovered heat from the refrigerant side of the vapor compression refrigeration machine X to the
なお、この実施形態の冷凍装置Zにおいては、上記吸収式冷凍機Yの上記蒸発器13に備えられた溶液散布用の散布器18を冷媒液散布用の散布器として共用できるように一体構成している。係る構成とすれば、散布器の配置スペースの狭小化によって、上記蒸発器13のコンパクト化及び低コスト化が図れる。
In the refrigeration apparatus Z of this embodiment, the
また、上記蒸気圧縮式冷凍機Xの並置台数には制約は無く、必要に応じて並置台数を設定すれば良い。 Moreover, there is no restriction | limiting in the juxtaposition number of the said vapor compression type refrigerator X, What is necessary is just to set the juxtaposition number as needed.
1 ・・圧縮機
2 ・・四路切換弁
3 ・・利用側熱交換器
4 ・・膨張弁
5 ・・アキュームレーター
6 ・・熱回収熱交換器
7 ・・熱源側熱交換器
11 ・・発生器
12 ・・吸収器
13 ・・蒸発器
14 ・・凝縮器
15 ・・過冷却熱交換器
16 ・・溶液熱交換器
17 ・・溶液ポンプ
18〜19 ・・散布器
41〜43 ・・電磁弁
51〜57 ・・管路
61〜67 ・・管路
71〜74 ・・管路
X ・・蒸気圧縮式冷凍機
Y ・・吸収式冷凍機
Z ・・冷凍装置
1 ・ ・
Claims (8)
上記蒸気圧縮式冷凍機(X)の冷媒と上記吸収式冷凍機(Y)の吸収器(12)の出口から溶液ポンプ(17)を経て溶液熱交換器(16)に至る管路(67)から分岐した溶液との間で熱交換を行なう熱回収熱交換器(6)を設け、
上記蒸気圧縮式冷凍機(X)の冷房運転時には、上記熱回収熱交換器(6)で蒸気圧縮式冷凍機(X)の冷媒の熱回収を行なった後の上記溶液を上記吸収式冷凍機(Y)の発生器(11)に流入させるとともに、上記熱回収熱交換器(6)で熱回収履歴をされた後の上記蒸気圧縮式冷凍機(X)の冷媒を上記吸収式冷凍機(Y)の蒸発器(13)において過冷却し、
上記蒸気圧縮式冷凍機(X)の暖房運転時には、四路切換弁(2)を切換え、上記蒸気圧縮式冷凍機(X)の冷媒を冷房運転時とは逆方向に流入させ、上記圧縮機(1)で圧縮された後の冷媒が上記利用側熱交換器(3)で熱交換され、上記吸収式冷凍機(Y)の上記蒸発器(13)内の熱交換器(13a)から管路(54)を経て、上記冷媒熱回収熱交換器(6)より上記圧縮機(1)に戻り、上記熱回収熱交換器(6)において上記吸収式冷凍機(Y)側の溶液との熱交換により上記蒸気圧縮式冷凍機(X)の冷媒の温度を高めるように構成したことを特徴とする冷凍装置。 A refrigerating apparatus comprising a vapor compression refrigerator (X) and an absorption refrigerator (Y) driven by exhaust heat from an engine or the like,
Pipe line (67) from the refrigerant of the vapor compression refrigerator (X) and the outlet of the absorber (12) of the absorption refrigerator (Y) to the solution heat exchanger (16) via the solution pump (17) A heat recovery heat exchanger (6) for exchanging heat with the solution branched from
During the cooling operation of the vapor compression refrigeration machine (X), the solution after the heat recovery of the refrigerant of the vapor compression refrigeration machine (X) is performed by the heat recovery heat exchanger (6) is used as the absorption refrigeration machine. The refrigerant of the vapor compression refrigeration machine (X) after flowing into the generator (11) of (Y) and having the heat recovery history in the heat recovery heat exchanger (6) is supplied to the absorption refrigeration machine ( Y) undercooling in the evaporator (13),
During the heating operation of the vapor compression refrigeration machine (X), the four-way switching valve (2) is switched, and the refrigerant of the vapor compression refrigeration machine (X) is caused to flow in the opposite direction to that during the cooling operation. The refrigerant compressed in (1) is heat-exchanged in the use side heat exchanger (3), and is piped from the heat exchanger (13a) in the evaporator (13) of the absorption refrigeration machine (Y). After passing through the path (54), the refrigerant heat recovery heat exchanger (6) returns to the compressor (1), and the heat recovery heat exchanger (6) communicates with the solution on the absorption refrigerator (Y) side. A refrigeration apparatus configured to increase the temperature of the refrigerant of the vapor compression refrigerator (X) by heat exchange.
上記吸収式冷凍機(Y)の上記吸収器(12)に流入する溶液を、上記吸収式冷凍機(Y)の過冷却熱交換器(15)で過冷却した後に該吸収器(12)に流入させる間接冷却方式を採用したことを特徴とする冷凍装置。 In claim 1,
The solution flowing into the absorber (12) of the absorption refrigeration machine (Y) is supercooled by the supercooling heat exchanger (15) of the absorption refrigeration machine (Y), and then into the absorber (12). A refrigeration system characterized by adopting an indirect cooling system for inflow.
上記吸収式冷凍機(Y)の上記吸収器(12)の出口側の管路(64)を、該吸収器(12)に流入する溶液を過冷却する過冷却熱交換器(15)に至る管路(65)と、上記発生器(11)からの溶液との間で熱交換を行なう溶液熱交換器(16)を経て上記発生器(11)に至る管路(67)に分岐し、更に該管路(67)を上記熱回収熱交換器(6)に至る管路(71)に分岐させるとともに、
上記管路(65)と上記管路(67)の少なくとも何れか一方に電磁弁(41),(42)を設け、該電磁弁(41),(42)を、上記蒸気圧縮式冷凍機(X)の冷房運転時には開弁し、暖房運転時には閉弁するように構成したことを特徴とする冷凍装置。 In claim 1 or 2,
The pipe (64) on the outlet side of the absorber (12) of the absorption refrigerator (Y) reaches the supercooling heat exchanger (15) for supercooling the solution flowing into the absorber (12). Branching to a line (67) leading to the generator (11) via a solution heat exchanger (16) for exchanging heat between the line (65) and the solution from the generator (11); Further, the pipe (67) is branched into a pipe (71) leading to the heat recovery heat exchanger (6),
At least one of the pipe (65) and the pipe (67) is provided with solenoid valves (41) and (42), and the solenoid valves (41) and (42) are connected to the vapor compression refrigerator ( X) A refrigeration apparatus configured to open during cooling operation and close during heating operation.
上記吸収式冷凍機(Y)の上記吸収器(12)の出口側の管路(64)を、該吸収器(12)に流入する溶液を過冷却する過冷却熱交換器(15)に至る管路(65)と、上記発生器(11)からの溶液との間で熱交換を行なう溶液熱交換器(16)を経て上記発生器(11)に至る管路(67)に分岐し、更に該管路(67)を上記熱回収熱交換器(6)に至る管路(71)に分岐させる一方、
上記管路(65)に電磁弁(41)を設けるとともに、上記管路(71)と上記発生器(11)から上記蒸発器(13)に流入する管路(62)を、電磁弁(43)を備えた管路(73)によって接続し、
上記蒸気圧縮式冷凍機(X)の冷房運転時には上記電磁弁(41)を開弁し、上記電磁弁(43)を閉弁し、
上記蒸気圧縮式冷凍機(X)の暖房運転時には上記電磁弁(41)を閉弁し、上記電磁弁(43)を開弁するように構成したことを特徴とする冷凍装置。 In claim 1 or 2,
The pipe (64) on the outlet side of the absorber (12) of the absorption refrigerator (Y) reaches the supercooling heat exchanger (15) for supercooling the solution flowing into the absorber (12). Branching to a line (67) leading to the generator (11) via a solution heat exchanger (16) for exchanging heat between the line (65) and the solution from the generator (11); Further, the pipe (67) is branched into a pipe (71) leading to the heat recovery heat exchanger (6),
An electromagnetic valve (41) is provided in the pipe (65), and a pipe (62) flowing into the evaporator (13) from the pipe (71) and the generator (11) is connected to the solenoid valve (43). ) By a conduit (73) with
During the cooling operation of the vapor compression refrigerator (X), the solenoid valve (41) is opened, the solenoid valve (43) is closed,
A refrigeration apparatus configured to close the solenoid valve (41) and open the solenoid valve (43) during heating operation of the vapor compression refrigerator (X).
上記吸収式冷凍機(Y)の上記吸収器(12)の出口側の管路(64)を、該吸収器(12)に流入する溶液を過冷却する過冷却熱交換器(15)に至る管路(65)と、上記発生器(11)からの溶液との間で熱交換を行なう溶液熱交換器(16)を経て上記発生器(11)に至る管路(67)に分岐し、更に該管路(67)を上記熱回収熱交換器(6)に至る管路(71)に分岐させる一方、
上記管路(65)に電磁弁(41)を、上記管路(67)に電磁弁(42)をそれぞれ設けるとともに、
上記管路(71)と上記蒸発器(13)を、電磁弁(43)を備えた管路(74)によって接続し、
上記蒸気圧縮式冷凍機(X)の冷房運転時には上記電磁弁(41)と上記電磁弁(42)を共に開弁し、上記電磁弁(43)を閉弁し、
上記蒸気圧縮式冷凍機(X)の暖房運転時には上記電磁弁(41)と上記電磁弁(42)を共に閉弁し、上記電磁弁(43)を開弁するように構成したことを特徴とする冷凍装置。 In claim 1 or 2,
The pipe (64) on the outlet side of the absorber (12) of the absorption refrigerator (Y) reaches the supercooling heat exchanger (15) for supercooling the solution flowing into the absorber (12). Branching to a line (67) leading to the generator (11) via a solution heat exchanger (16) for exchanging heat between the line (65) and the solution from the generator (11); Further, the pipe (67) is branched into a pipe (71) leading to the heat recovery heat exchanger (6),
An electromagnetic valve (41) is provided in the pipe line (65), and an electromagnetic valve (42) is provided in the pipe line (67).
The pipe (71) and the evaporator (13) are connected by a pipe (74) having a solenoid valve (43),
During the cooling operation of the vapor compression refrigerator (X), both the solenoid valve (41) and the solenoid valve (42) are opened, the solenoid valve (43) is closed,
In the heating operation of the vapor compression refrigerator (X), the solenoid valve (41) and the solenoid valve (42) are both closed, and the solenoid valve (43) is opened. Refrigeration equipment.
上記蒸発器(13)における溶液散布用の散布器と冷媒液散布用の散布器を、別体構成又は共用可能な一体構成としたことを特徴とする冷凍装置。 In claim 4 or 5,
The refrigeration apparatus characterized in that the sprayer for spraying the solution and the sprayer for spraying the refrigerant liquid in the evaporator (13) have a separate structure or an integrated structure that can be shared.
上記蒸発器(13)は、上記吸収式冷凍機(Y)の冷媒液が一過性で該蒸発器(13)の伝熱面を流れ、未蒸発の冷媒液は上記吸収器(12)側へ移動して該吸収器(12)側の溶液に吸収されるように構成したことを特徴とする冷凍装置。 In claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6,
In the evaporator (13), the refrigerant liquid of the absorption refrigeration machine (Y) is transient and flows through the heat transfer surface of the evaporator (13), and the non-evaporated refrigerant liquid is on the absorber (12) side. The refrigeration apparatus is configured to move to and be absorbed by the solution on the absorber (12) side.
上記蒸気圧縮式冷凍機(X)を複数台設置するとともに該各蒸気圧縮式冷凍機(X)のそれぞれに上記熱回収熱交換器(6)を設けて該各蒸気圧縮式冷凍機(X)の冷媒の排熱をそれぞれ回収し、該各熱回収熱交換器(6)で回収された排熱を一台の吸収式冷凍機(Y)の上記発生器(11)に供給するように構成したことを特徴とする冷凍装置。 In claim 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7,
A plurality of the vapor compression refrigeration units (X) are installed, and the heat recovery heat exchanger (6) is provided in each of the vapor compression refrigeration units (X), and the respective vapor compression refrigeration units (X) The exhaust heat of each refrigerant is recovered, and the exhaust heat recovered by each heat recovery heat exchanger (6) is supplied to the generator (11) of one absorption refrigerator (Y). A refrigeration apparatus characterized by that.
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