CN208296358U - 吸收式制冷机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的吸收式制冷机,将温度比较低的热源流体导入而工作并且结构简单。吸收式制冷机(1)具备:第一蒸发器(E1),其对冷却对象流体(W)进行冷却;第一吸收器(A1);第二吸收器(A2),在其内部设置供在第一吸收器(A1)中浓度降低的第一吸收液(Sw1)流动的第一吸收液流路(15)并利用吸收热对在第一吸收液流路(15)流动的第一吸收液(Sw1)加热;第二蒸发器(E2);气液分离部(90),其将在第二吸收器(A2)中因第一吸收液(Sw1)被加热而生成的从第一吸收液(Sw1)脱离的制冷剂(Vs)、与制冷剂(Vs)脱离而浓度上升后的第一吸收液(Sa1)分离;第一浓溶液流路(91),其将在气液分离部(90)生成的浓度上升后的第一吸收液(Sa1)引导至第一吸收器。
Description
技术领域
本实用新型涉及吸收式制冷机,特别是涉及导入温度比较低的热源流体来工作并且结构简单的吸收式制冷机。
背景技术
存在通过吸收液与制冷剂的吸收制冷循环来冷却冷水的吸收式制冷机。吸收式制冷机存在将发电机的冷却水等的排出热水作为热源来工作的热水加热型吸收式制冷机。在热水加热型吸收式制冷机中,作为热源的热水的温度越高,来自热水的回收热量越增大,因此有助于节能。另一方面,排出热水的温度受到排出源的特性的影响,存在若将排出热水投入到热水加热型吸收式制冷机中,则排出热水的温度较低的情况。考虑这样的情况存在如下方案:设置将温度比热源温度高的被加热介质取出的第二种吸收式热泵和吸收式制冷机,将排出热水作为热源,利用第二种吸收式热泵的吸收器,生成温度比排出热水高的热水,并将其作为吸收式制冷机的热源来使用(例如参照专利文献1)。
专利文献1:日本特开昭59-89962号公报
然而,专利文献1记载的装置将第二种吸收式热泵与吸收式制冷机分别用配管连结,因此变得大型。
实用新型内容
本实用新型鉴于上述课题,目的在于提供将温度比较低的热源流体导入来工作并且结构简单的吸收式制冷机。
为了实现上述目的,本实用新型的第一方式的吸收式制冷机,例如如图1所示,具备:第一蒸发器E1,其通过从冷却对象流体W夺取制冷剂的液体Vf蒸发而成为制冷剂蒸气Ve1时所需的蒸发潜热,来冷却冷却对象流体W;第一吸收器A1,其将在第一蒸发器E1产生的制冷剂蒸气Ve1导入,并使第一吸收液Sa1吸收;第二吸收器A2,在其内部设置有供在第一吸收器A1中因吸收了制冷剂蒸气Ve1而浓度降低后的第一吸收液Sw1流动的第一吸收液流路15,并且利用第二吸收液Sa2吸收了制冷剂的蒸气Ve2时释放出的吸收热,对在第一吸收液流路15流动的第一吸收液Sw1进行加热;第二蒸发器E2,其导入直接或间接对用于生成向第二吸收器A2供给的制冷剂的蒸气Ve2的制冷剂的液体Vf进行加热的热源流体H,并利用导入的热源流体H所保有的热量来加热制冷剂的液体Vf,并生成制冷剂的蒸气Ve2;气液分离部90,其将在第二吸收器A2中因第一吸收液Sw1被加热而生成的从第一吸收液Sw1脱离的制冷剂Vs、与制冷剂Vs脱离而浓度上升后的第一吸收液Sa1分离;以及第一浓溶液流路91,其将在气液分离部90生成的浓度上升后的第一吸收液Sa1向第一吸收器A1引导。
若这样构成,则能够通过在第二吸收器产生的吸收热加热再生第一吸收液,能够导入温度比较低的热源流体来工作,且结构简单。
另外,本实用新型的第二方式的吸收式制冷机,例如如图3所示,在上述本实用新型的第一方式的吸收式制冷机1A的基础上,具备:再生器G2,其将因在第二吸收器A2中吸收了制冷剂的蒸气Ve2而浓度降低后的第二吸收液Sw2导入,并利用热源流体H所保有的热量来加热导入的第二吸收液Sw2,由此使制冷剂Vg从第二吸收液Sw2脱离,使第二吸收液Sw2的浓度上升;以及共同冷凝器Cs,其将在再生器G2中从第二吸收液Sw2脱离的制冷剂的蒸气Vg和在气液分离部90生成的制冷剂的蒸气Vs导入,并使导入的制冷剂的蒸气Vg、Vs冷凝而生成制冷剂液Vf。
若这样构成,则能够使从第一吸收液脱离的制冷剂与从第二吸收液脱离的制冷剂集中冷凝,因此能够实现结构的进一步简化。
另外,本实用新型的第三方式的吸收式制冷机,例如如图5a、图5b至图7a、图7b所示,在上述本实用新型的第一方式或第二方式的吸收式制冷机的基础上,第二吸收器A2a具有多根构成第一吸收液流路的加热管15,所述第二吸收器A2a具备反转液室54,该反转液室54将流过加热管15的内部的第一吸收液Sw1以使其在其他加热管15的内部向相反方向流动的方式向其他加热管15引导,多个加热管15借助反转液室54而构成为多个通路,多个通路分别构成为流路截面积为相同程度。
若这样构成,则在越趋向流动的下游侧,从第一吸收液脱离的制冷剂的蒸气的比例越增加时,越趋向流动的下游侧,第一吸收液的流速越增大,流入各加热管的第一吸收液的流量接近均匀,从而能够抑制在加热管内的流动的不均匀等引起的传热效率的降低,并且能够抑制第一吸收液的浓度以及温度局部升高的状况,从而避免第一吸收液的结晶化。
另外,本实用新型的第四方式的吸收式制冷机,在上述本实用新型的第一方式或第二方式的吸收式制冷机的基础上,第二吸收器具有1根或多根构成第一吸收液流路的加热管,所述第二吸收器具备:入口液室,其与1根或多根加热管连通,并向连通的加热管供给第一吸收液;以及出口液室,其与1根或多根加热管连通,在从入口液室供给至加热管的全部第一吸收液流过加热管之后进行收集。
若这样构成,则能够从入口液室向加热管供给液体状态的第一吸收液,从而抑制在加热管内的流动的不均匀等引起的传热效率的降低,并且能够抑制第一吸收液的浓度以及温度局部升高的状况,从而避免第一吸收液的结晶化。
另外,本实用新型的第五方式的吸收式制冷机,例如如图9所示,在上述本实用新型的第一方式至第四方式的任一方式的吸收式制冷机1的基础上,具备第一吸收液泵99,该第一吸收液泵99将导入至第二吸收器A2的第一吸收液Sw1压入至第一吸收液流路15。
若这样构成,则能够增大在第一吸收液流路内的第一吸收液的流量,能够抑制在第一吸收液流路内流动的不均匀等引起的第一吸收液的浓度以及温度局部升高的状况,从而能够避免第一吸收液的结晶化,提高传热效率。
另外,本实用新型的第六方式的吸收式制冷机,例如如图4所示,在上述本实用新型的第一方式至第五方式的任一方式的吸收式制冷机1B的基础上,通过使第一吸收液Sw1的入口与第一吸收液流路15的出口相邻配置,从而气液分离部90与第二吸收器A2构成为一体。
若这样构成,则能够抑制装置的大型化。
另外,本实用新型的第七方式的吸收式制冷机,例如如图5a、图5b至图7a、图7b(以及图6a、图6b)所示,在上述本实用新型的第六方式的吸收式制冷机的基础上,具备出口液室55(55B),其具有:液相部55q,该液相部55q沿着第二吸收器A2a(A2b)的罐体57设置,对流过第一吸收液流路15的第一吸收液Sa1进行暂时贮存;气相部55g,该气相部55g供从第一吸收液Sw1脱离的制冷剂蒸气Vs通过,出口液室55(55B)构成为:在气相部55g设置有分离器96(96B)并作为气液分离部发挥功能。
若这样构成,则能够在出口液室中将第一吸收液的气体与液体分离。
另外,本实用新型的第八方式的吸收式制冷机,例如如图7a、图7b所示,在上述本实用新型的第六方式的吸收式制冷机的基础上,具备出口液室55C,其具有:液相部55q,该液相部55q沿着第二吸收器A2c的罐体57设置,对流过第一吸收液流路15的第一吸收液Sa1进行暂时贮存;以及气相部55g,该气相部55g供从第一吸收液Sw1脱离的制冷剂蒸气Vs通过,出口液室55C构成为:气相部55g以沿水平延伸的方式构成,并且在气相部55g的空间设置有多个流路限制部件98,该流路限制部件98以使在气相部55g流动的制冷剂蒸气Vs向左右蜿蜒的方式限制流路,出口液室55C作为气液分离部发挥功能。
若这样构成,则能够以简便的结构将出口液室作为气液分离部发挥功能。
另外,本实用新型的第九方式的吸收式制冷机,例如如图8所示,在上述本实用新型的第一方式至第八方式的任一方式的吸收式制冷机1C的基础上,具备:第二高温蒸发器E2H,其生成向第二吸收器A2H供给的制冷剂V的蒸气;以及第二低温吸收器A2L,其利用从第二吸收器A2H直接或间接导入的第二吸收液S2吸收制冷剂V的蒸气时释放出的吸收热,对第二高温蒸发器E2H的制冷剂Vf进行加热。
若这样构成,则能够利用更低温度的热源流体,作为被第二蒸发器导入的热源流体。
根据本实用新型,能够利用在第二吸收器产生的吸收热来加热再生第一吸收液,并能够导入温度比较低的热源流体来工作并且成为简单的结构。
附图说明
图1是本实用新型的实施方式的吸收式制冷机的示意的***图。
图2是本实用新型的实施方式的吸收式制冷机中的杜林线图。
图3是本实用新型的实施方式的第一变形例的吸收式制冷机的示意的***图。
图4是本实用新型的实施方式的第二变形例的吸收式制冷机的示意的***图。
图5a、图5b是本实用新型的实施方式的第二变形例的吸收式制冷机具备的第二吸收器的第一变形例的剖视图。
图6a、图6b是本实用新型的实施方式的第二变形例的吸收式制冷机具备的第二吸收器的第二变形例的剖视图。
图7a、图7b是本实用新型的实施方式的第二变形例的吸收式制冷机具备的第二吸收器的第三变形例的剖视图。
图8是本实用新型的实施方式的第三变形例的吸收式制冷机的示意的***图。
图9是表示在本实用新型的实施方式的吸收式制冷机设置有循环泵时的结构的局部***图。
附图标记说明:1、1A、1B、1C…吸收式制冷机;15…加热管;55…出口液室;55g…气相部;55q…液相部;57…第二吸收器罐体;90…气液分离器;91…第一浓溶液管;96、96B…分离器;98…气相部分隔板;99…循环泵;A1…第一吸收器;A2、A2a、A2b、A2c…第二吸收器;A2L…第二低温吸收器;Cs…共同冷凝器;E1…第一蒸发器;E2…第二蒸发器;E2H…第二高温蒸发器;G2…第二再生器;H…热源流体;Sa1…第一浓溶液;Sa2…第二浓溶液;Sw1…第一稀溶液;Sw2…第二稀溶液;Vf…制冷剂液;Ve1…第一蒸发器制冷剂蒸气;Ve2…第二蒸发器制冷剂蒸气;Vg…再生器制冷剂蒸气;Vs…分离制冷剂蒸气;W…冷水
具体实施方式
以下,参照附图对本实用新型的实施方式进行说明。另外对各图中相互相同或者相当的部件标注相同或者类似的附图标记,并省略重复的说明。
首先,参照图1说明本实用新型的实施方式的吸收式制冷机1。图1是吸收式制冷机1的示意的***图。吸收式制冷机1具备第一吸收器A1、第一蒸发器E1、第一冷凝器C1、第二吸收器A2、第二蒸发器E2、第二再生器G2、第二冷凝器C2以及气液分离器90作为主要设备。另外,吸收式制冷机1不具备将第一再生器独立的结构。吸收式制冷机1是使制冷剂相对于吸收液一边进行相变、一边使制冷剂循环,由此进行热移动,并且使作为冷却对象流体的冷水W的温度降低的设备。在以下的说明中,为了在吸收循环上容易区分,关于吸收液根据性状、吸收循环上的位置,而称为“第一稀溶液Sw1”、“第二浓溶液Sa2”等,但在涉及性状等时,统称为“吸收液S”。另外,为了在吸收循环上容易区分,关于制冷剂根据性状、吸收循环上的位置,称为“第一蒸发器制冷剂蒸气Ve1”、“再生器制冷剂蒸气Vg”、“制冷剂液Vf”等,但在不涉及性状等时,统称为“制冷剂V”。在本实施方式中,使用LiBr水溶液作为吸收液S(吸收剂与制冷剂的混合物),使用水(H2O)作为制冷剂V,但并不限定于此,也可以以其他制冷剂、吸收液(吸收剂)的组合来使用。
第一吸收器A1是利用第一浓溶液Sa1吸收在第一蒸发器E1产生的第一蒸发器制冷剂蒸气Ve1的设备,相当于第一吸收器。第一吸收器A1在第一吸收器罐体17的内部具有:供冷却水Y流动的冷却管11、和朝向冷却管11的外表面散布第一浓溶液Sa1的第一浓溶液散布喷嘴12。第一浓溶液散布喷嘴12配设于冷却管11的上方,以使散布的第一浓溶液Sa1落至冷却管11。第一吸收器A1构成为:将因散布的第一浓溶液Sa1吸收第一蒸发器制冷剂蒸气Ve1而浓度降低后的第一稀溶液Sw1贮存于第一吸收器罐体17的下部,并且冷却水Y夺取第一浓溶液Sa1吸收第一蒸发器制冷剂蒸气Ve1时产生的吸收热。在第一吸收器罐体17的下部(代表性的是底部)连接有将第一稀溶液Sw1向第二吸收器A2引导的第一稀溶液管18的一端。在第一稀溶液管18配设有用于加压输送第一稀溶液Sw1的第一稀溶液泵19。
第一蒸发器E1是利用冷水W的热量使制冷剂液Vf蒸发而产生第一蒸发器制冷剂蒸气Ve1,由此冷却冷水W的设备,相当于第一蒸发器。第一蒸发器E1在第一蒸发器罐体27的内部具有:供冷水W流动的蒸发管21、和朝向蒸发管21的外表面散布制冷剂液Vf的制冷剂液散布喷嘴22。制冷剂液散布喷嘴22配设于蒸发管21的上方,以使散布的制冷剂液Vf落至蒸发管21。第一蒸发器E1具有:制冷剂液管28,其将贮存于第一蒸发器罐体27下部的制冷剂液Vf向制冷剂液散布喷嘴22引导;以及第一制冷剂泵29,其将制冷剂液管28内的制冷剂液Vf向制冷剂液散布喷嘴22输送。第一蒸发器E1构成为:从在蒸发管21内流动的冷水W夺取用于使散布至蒸发管21外表面的制冷剂液Vf蒸发而成为第一蒸发器制冷剂蒸气Ve1的气化热,来冷却冷水W,散布的制冷剂液Vf中未蒸发的制冷剂液Vf贮存于蒸发器罐体27的下部。
在本实施方式中,第一吸收器A1与第一蒸发器E1相邻配置,并且第一吸收器罐体17的上部与第一蒸发器罐体27的上部连通。通过这样的结构,能够将在第一蒸发器罐体27的内部产生的第一蒸发器制冷剂蒸气Ve1向第一吸收器罐体17的内部引导。
第一冷凝器C1是从气液分离器90导入分离制冷剂蒸气Vs并进行冷却使其冷凝,从而生成向第一蒸发器E1输送的制冷剂液Vf的设备。第一冷凝器C1在第一冷凝器罐体47的内部具有形成冷却水Y的流路的冷凝管41。冷凝管41优选配设为不浸于分离制冷剂蒸气Vs冷凝后的制冷剂液Vf,以便能够对分离制冷剂蒸气Vs直接进行冷却。在冷凝管41的一端连接有冷却水联络管34的另一端,该冷却水联络管34的一端与冷却管11连接。冷凝管41的另一端以及冷却管11的另一端连接于与吸收式制冷机1外的冷却塔(未图示)连接的配管。通过这样的结构而构成为:从冷凝管41流出的冷却水Y在冷却塔(未图示)中被冷却并供给至冷却管11。在第一冷凝器C1连接有将冷凝后的制冷剂液Vf向第一蒸发器E1引导的制冷剂液管48。制冷剂液管48的一端与第一冷凝器罐体47下部的贮存有制冷剂液Vf的部分(代表性的是底部)连接,制冷剂液管48的另一端与第一蒸发器罐体27连接。
第二吸收器A2是利用第二浓溶液Sa2吸收在第二蒸发器E2产生的第二蒸发器制冷剂蒸气Ve2的设备,相当于第二吸收器。第二吸收器A2在第二吸收器罐体57的内部具有:加热管15、和朝向加热管15的外表面散布第二浓溶液Sa2的第二浓溶液散布喷嘴52。加热管15是构成供在第一吸收器A1生成的第一稀溶液Sw1流动的流路的管,相当于第一吸收液流路。第二浓溶液散布喷嘴52配设于加热管15的上方,以使散布的第二浓溶液Sa2落至加热管15。第二吸收器A2构成为:将因散布的第二浓溶液Sa2吸收第二蒸发器制冷剂蒸气Ve2而浓度降低后的第二稀溶液Sw2贮存于第二吸收器罐体57的下部,并且利用在第二浓溶液Sa2吸收第二蒸发器制冷剂蒸气Ve2时产生的吸收热,加热在加热管15的内部流动的第一稀溶液Sw1。在第二吸收器罐体57的下部(代表性的是底部)连接有将第二稀溶液Sw2向第二再生器G2引导的第二稀溶液管58的一端。
第二蒸发器E2是产生向第二吸收器A2供给的第二蒸发器制冷剂蒸气Ve2的设备,相当于第二蒸发器。第二蒸发器E2在第二蒸发器罐体67的内部具有构成热源流体H的流路的热源管61。第二蒸发器E2在第二蒸发器罐体67的内部不具有散布制冷剂液Vf的喷嘴。因此热源管61配设为浸入贮存于第二蒸发器罐体67内的制冷剂液Vf中(满液式蒸发器)。第二蒸发器E2构成为:热源管61周边的制冷剂液Vf利用在热源管22内流动的热源流体H的热量而蒸发并产生第二蒸发器制冷剂蒸气Ve2。在第二蒸发器罐体67连接有向第二蒸发器罐体67内供给制冷剂液Vf的制冷剂液管88。
在本实施方式中,第二吸收器A2与第二蒸发器E2相邻配置,第二吸收器罐体57的上部与第二蒸发器罐体67的上部连通。通过这样的结构,能够将在第二蒸发器罐体67的内部产生的第二蒸发器制冷剂蒸气Ve2向第二吸收器罐体57的内部引导。
第二再生器G2是对在第二吸收器A2生成的第二稀溶液Sw2加热并浓缩,使其再生为第二浓溶液Sa2的设备,相当于再生器。第二再生器G2在第二再生器罐体77的内部具有:构成热源流体H的流路的热源管71、和散布第二稀溶液Sw2的第二稀溶液散布喷嘴72。在第二稀溶液散布喷嘴72连接有第二稀溶液管58的另一端。在本实施方式中,在第二再生器G2的热源管71流动的热源流体H与在第二蒸发器E2的热源管61流动的热源流体H相同,通过热源流体联络管37连接,以使该热源流体H流过热源管61之后在热源管71流动。也可以在各热源管61、71中流有不同的热源介质。第二稀溶液散布喷嘴72配设于热源管71的上方,以使散布的第二稀溶液Sw2落至热源管71。第二再生器G2利用热源流体H来加热散布的第二稀溶液Sw2,由此生成因制冷剂V从第二稀溶液Sw2中蒸发而浓度上升后的第二浓溶液Sa2。第二再生器G2构成为:生成的第二浓溶液Sa2贮存于下部。在第二再生器G2连接有将生成的第二浓溶液Sa2向第二吸收器A2引导的第二浓溶液管78。第二浓溶液管78的一端与第二再生器罐体77下部的贮存有第二浓溶液Sa2的部分(代表性的是底部)连接,第二浓溶液管78的另一端与第二浓溶液散布喷嘴52连接。在第二浓溶液管78配设有用于加压输送第二浓溶液Sa2的第二浓溶液泵79。
第二冷凝器C2在第二冷凝器罐体87的内部具有形成冷却水Y的流路的冷却水管81。第二冷凝器C2构成为:导入在第二再生器G2中产生的制冷剂V的蒸气亦即再生器制冷剂蒸气Vg,并用冷却水Y进行冷却以使其冷凝。冷却水管81优选配设为:不浸入再生器制冷剂蒸气Vg冷凝后的制冷剂液Vf,以便能够直接冷却再生器制冷剂蒸气Vg。在本实施方式中,在第二冷凝器C2的冷却水管81流动的冷却水Y构成为:与在第一吸收器A1的冷却管11以及第一冷凝器C1的冷凝管41流动的冷却水Y相同,并且相对于冷却管11以及冷凝管41并联地流动。在第二冷凝器C2连接有将冷凝后的制冷剂液Vf向第二蒸发器E2引导的制冷剂液管88。制冷剂液管88的一端与第二冷凝器罐体87下部的贮存制冷剂液Vf的部分(代表性的是底部)连接,制冷剂液管88的另一端与第二蒸发器罐体67连接。在制冷剂液管88配设有用于加压输送制冷剂液Vf的冷凝制冷剂泵89。
第二再生器G2与第二冷凝器C2相互连通。构成为通过将第二再生器G2与第二冷凝器C2连通,由此能够将在第二再生器G2中产生的再生器制冷剂蒸气Vg向第二冷凝器C2供给。第二再生器G2与第二冷凝器C2在上部的气相部连通。另外,第二再生器G2与第二冷凝器C2通过连通而成为大体相同的内部压力。另外,在本实施方式中,第二再生器G2以及第二冷凝器C2,以与第一冷凝器C1相同的高度,设置于第二吸收器A2以及第二蒸发器E2的下方并且设置于第一吸收器A1以及第一蒸发器E1的上方。
气液分离器90是导入混合流体Sm(第一浓溶液Sa1与分离制冷剂蒸气Vs混合后的流体)并分离为第一浓溶液Sa1与分离制冷剂蒸气Vs的设备,上述混合流体Sm是经过第二吸收器A2的加热管15而被加热的第一稀溶液Sw1沸腾而生成的,上述气液分离器90相当于气液分离部。分离制冷剂蒸气Vs是从第一稀溶液Sw1脱离的制冷剂V的蒸气。第一浓溶液Sa1是通过分离制冷剂蒸气Vs脱离而从第一稀溶液Sw1浓度上升后的吸收液S。在气液分离器90连接有:将第一浓溶液Sa1向第一吸收器A1引导的第一浓溶液管91、将分离制冷剂蒸气Vs向第一冷凝器C1引导的分离制冷剂蒸气管94、将第一浓溶液Sa1向第二吸收器A2附近的第一稀溶液管18引导的返回管95、以及从第二吸收器A2导入混合流体Sm的加热后第一吸收液管16。第一浓溶液管91构成第一浓溶液流路,其一端与气液分离器90下部的贮存有第一浓溶液Sa1的部分(代表性的是底部)连接,另一端与第一浓溶液散布喷嘴12连接。分离制冷剂蒸气管94的一端与气液分离器90上部的气相部(代表性的是顶部)连接,另一端与第一冷凝器罐体47的上部连接。返回管95的一端与气液分离器90下部的贮存有第一浓溶液Sa1的部分(代表性的是底部)连接,另一端与第二吸收器A2附近的第一稀溶液管18连接。加热后第一吸收液管16的一端与第二吸收器A2的加热管15连接,另一端与气液分离器90侧部的气相部连接。
吸收式制冷机1还具备第一热交换器31以及第二热交换器32。第一热交换器31是使在第一稀溶液管18流动的第一稀溶液Sw1与在第一浓溶液管91流动的第一浓溶液Sa1进行热交换的设备。第二热交换器32是使在第二稀溶液管58流动的第二稀溶液Sw2与在第二浓溶液管78流动的第二浓溶液Sa2进行热交换的设备。
继续参照图1以及图2说明吸收式制冷机1的作用。图2是吸收式制冷机1的杜林线图。在图2的杜林线图中,纵轴表示制冷剂(在本实施方式中为水)的露点温度,横轴表示吸收液(在本实施方式中为LiBr水溶液)的温度。右上的线表示吸收液的等浓度线,越向右浓度越高,越向左浓度越低。另外,由于纵轴表示的露点温度与饱和压力处于对应关系,因此在制冷剂的蒸气为饱和蒸气的本实施方式的吸收循环中,也能够看作纵轴表示主要构成部件(吸收器、蒸发器、再生器、冷凝器)的内部压力。
在第二冷凝器C2中,接收在第二再生器G2蒸发的再生器制冷剂蒸气Vg,并用在冷却水管81流动的冷却水Y进行冷却并使其冷凝而成为制冷剂液Vf。冷凝后的制冷剂液Vf利用冷凝制冷剂泵89而向第二蒸发器E2的第二蒸发器罐体67内输送。输送到第二蒸发器罐体67内的制冷剂液Vf利用在露点温度T2H的基础上被在热源管61内流动的热源流体H加热并蒸发而成为第二蒸发器制冷剂蒸气Ve2。在第二蒸发器E2产生的第二蒸发器制冷剂蒸气Ve2向与第二蒸发器E2连通的第二吸收器A2移动。这样,在吸收式制冷机1中,利用热源流体H的热量对制冷剂液Vf直接加热,该制冷剂液Vf成为向第二吸收器A2供给的第二蒸发器制冷剂蒸气Ve2。
在第二吸收器A2中,第二浓溶液Sa2从第二浓溶液散布喷嘴52散布,该散布的第二浓溶液Sa2吸收从第二蒸发器E2移动来的第二蒸发器制冷剂蒸气Ve2。吸收了第二蒸发器制冷剂蒸气Ve2的第二浓溶液Sa2的浓度降低,从而成为第二稀溶液Sw2(A2a~A2b)。在第二吸收器A2中,在第二浓溶液Sa2吸收第二蒸发器制冷剂蒸气Ve2时产生吸收热。利用该吸收热对在加热管15流动的第一稀溶液Sw1加热。吸收第二蒸发器制冷剂蒸气Ve2而浓度从第二浓溶液Sa2降低后的第二稀溶液Sw2贮存于第二吸收器罐体57的下部。贮存的第二稀溶液Sw2因重力以及第二吸收器A2与第二再生器G2的内压之差,朝向第二再生器G2在第二稀溶液管58流动,并在第二热交换器32与第二浓溶液Sa2进行热交换而温度降低,并到达第二再生器G2。
输送至第二再生器G2的第二稀溶液Sw2从第二稀溶液散布喷嘴72散布,在露点温度T2L的基础上被在热源管71流动的热源流体H加热,散布的第二稀溶液Sw2中的制冷剂蒸发而成为第二浓溶液Sa2(G2a~G2b),并贮存于第二再生器罐体77的下部。另一方面,从第二稀溶液Sw2蒸发的制冷剂V作为再生器制冷剂蒸气Vg,向第二冷凝器C2移动。贮存于第二再生器罐体77下部的第二浓溶液Sa2,由第二浓溶液泵79经由第二浓溶液管78而加压输送至第二吸收器A2的第二浓溶液散布喷嘴52。在第二浓溶液管78流动的第二浓溶液Sa2在第二热交换器32与第二稀溶液Sw2进行热交换,温度上升之后流入第二吸收器A2,并从第二浓溶液散布喷嘴52散布。返回至第二吸收器A2的第二浓溶液Sa2吸收第二蒸发器制冷剂蒸气Ve2,以后反复进行相同的循环。
与进行上述第二吸收器A2、第二蒸发器E2、第二再生器G2、第二冷凝器C2中的吸收循环并行地,在第一吸收器A1等中进行以下的吸收循环。经由分离制冷剂蒸气管94而从气液分离器90导入到第一冷凝器C1的分离制冷剂蒸气Vs,被在冷凝管41流动的冷却水Y在露点温度T1H的基础上进行冷却并冷凝而成为制冷剂液Vf,且贮存于第一冷凝器罐体47的下部。第一冷凝器罐体47内的制冷剂液Vf经由制冷剂液管48被导入第一蒸发器罐体27内。
从第一冷凝器罐体47导入到第一蒸发器罐体27的制冷剂液Vf贮存于第一蒸发器罐体27的下部。第一蒸发器罐体27内的制冷剂液Vf借助第一制冷剂泵29而在制冷剂液管28流动并到达制冷剂液散布喷嘴22。到达制冷剂液散布喷嘴22后的制冷剂液Vf朝向蒸发管21散布,获得在蒸发管21流动的冷水W的热量,在露点温度T1L的基础上一部分蒸发而成为第一蒸发器制冷剂蒸气Ve1,并被导入第一吸收器罐体17。被散布的制冷剂液Vf夺走热的冷水W温度降低,从蒸发管21流出而向空调等冷水W的利用场所供给。从制冷剂液散布喷嘴22散布而未蒸发的制冷剂液Vf,与从第一冷凝器罐体47导入的制冷剂液Vf混合,并贮存于第一蒸发器罐体27的下部。
如上述那样,制冷剂液Vf从冷水W夺取热而生成的第一蒸发器制冷剂蒸气Ve1流入第一吸收器罐体17。在第一吸收器A1中,从第一浓溶液散布喷嘴12朝向冷却管11散布的第一浓溶液Sa1吸收从第一蒸发器E1移动来的第一蒸发器制冷剂蒸气Ve1,浓度降低而成为第一稀溶液Sw1(A1a~A1b)。在第一吸收器罐体17内,在第一浓溶液Sa1吸收第一蒸发器制冷剂蒸气Ve1时产生吸收热。该产生的吸收热被在冷却管11流动的冷却水Y去除。在冷却管11流动的冷却水Y夺取吸收热而温度上升,向冷却水联络管34流出并供给至第一冷凝器C1的冷凝管41。在第一吸收器罐体17内产生的第一稀溶液Sw1贮存于第一吸收器罐体17内。
第一吸收器罐体17内的第一稀溶液Sw1被第一稀溶液泵19加压输送,由此在第一稀溶液管18流动,并通过第一热交换器31与第一浓溶液Sa1进行热交换而温度上升。然后,贮存于气液分离器90下部的第一浓溶液Sa1中除流出到第一浓溶液管91的规定量以外的剩余量,经由返回管95而流入第一稀溶液Sw1,第一稀溶液Sw1与流入的第一浓溶液Sa1合流。与第一浓溶液Sa1合流后的第一稀溶液Sw1被导入第二吸收器A2内的加热管15。被导入到第二吸收器A2内的加热管15的第一稀溶液Sw1,如上述那样,被在第二浓溶液Sa2吸收第二蒸发器制冷剂蒸气Ve2时产生的吸收热加热。这样,第一稀溶液Sw1不经由其他介质,在加热管15内流过时利用在第二吸收器A2中产生的吸收热而直接被加热,因此与以往经由其他介质加热的情况相比,热效率更优异。另外,由于在设置于第二吸收器A2内的加热管15中进行用于使第一稀溶液Sw1再生的加热,因此可以不另外设置用于第一稀溶液Sw1再生的再生器,从而能够将装置结构简化,能够抑制装置的大型化。
在加热管15流动而被加热后的第一稀溶液Sw1成为制冷剂V脱离而浓度上升后的第一浓溶液Sa1(15a~15b)。在加热管15流出的吸收液作为从第一稀溶液Sw1脱离的制冷剂V亦即分离制冷剂蒸气Vs与第一浓溶液Sa1的混合流体Sm,经由加热后第一吸收液管16而流入气液分离器90。在气液分离器90中,分离制冷剂蒸气Vs与第一浓溶液Sa1被分离,分离制冷剂蒸气Vs集中于上方的气相部,第一浓溶液Sa1贮存于下部。在气液分离器90分离出的分离制冷剂蒸气Vs经由分离制冷剂蒸气管94而流入第一冷凝器C1。另一方面,贮存于气液分离器90下部的第一浓溶液Sa1,贮存的第一浓溶液Sa1中的与第一吸收器A1的热输出适合的规定量在第一浓溶液管91流动,并在第一热交换器31中与第一稀溶液Sw1进行热交换而温度降低的基础上,到达第一浓溶液散布喷嘴12。贮存于气液分离器90的下部的第一浓溶液Sa1中除流出到第一浓溶液管91的规定的量外的剩余量,经由返回管95以及一部分第一稀溶液管18,在与被第一稀溶液泵19加压输送来的第一稀溶液Sw1合流的基础上,流入加热管15并被上述吸收热加热,经由加热后第一吸收液管16返回至气液分离器90。即,贮存于气液分离器90的下部的第一浓溶液Sa1中除流出至第一浓溶液管91的规定的量外的剩余量,在加热管15与气液分离器90之间循环。此时,在本实施方式中,在加热管15与气液分离器90之间循环的第一浓溶液Sa1,通过基于气液分离器90与加热管15之间的势头以及密度差的气泡泵作用而自然循环。这样,在通过气泡泵作用使第一浓溶液Sa1在气液分离器90与加热管15之间自然循环的情况下,若将气液分离器90设置在比配置于最上部的加热管15高的位置,则可以使气泡泵效果变强。以后反复进行相同的循环。
如以上说明的那样,根据本实施方式的吸收式制冷机1,利用比导入的热源流体H的温度高温的、在第二吸收器A2中的第二浓溶液Sa2吸收第二蒸发器制冷剂蒸气Ve2时产生的吸收热,加热在加热管15流动的第一稀溶液Sw1,因此即便导入的热源流体H的温度比较低,也能够制造冷水W。另外,利用在第二吸收器A2中产生的吸收热直接加热在加热管15流动的第一稀溶液Sw1,因此热效率优异。另外,由于在设置于第二吸收器A2内的加热管15中进行用于第一稀溶液Sw1再生的加热,因此可以不另外设置用于第一稀溶液Sw1再生的再生器,从而能够将装置结构简化,能够抑制装置的大型化。
接下来,参照图3说明本实用新型的实施方式的第一变形例的吸收式制冷机1A。图3是吸收式制冷机1A的示意的***图。吸收式制冷机1A与吸收式制冷机1(参照图1)比较,在以下方面不同。在吸收式制冷机1A中,代替吸收式制冷机1(参照图1)中的第一冷凝器C1以及第二冷凝器C2,设置有共同冷凝器Cs。共同冷凝器Cs是从第二再生器G2导入再生器制冷剂蒸气Vg,并从气液分离器90导入分离制冷剂蒸气Vs且使导入的制冷剂蒸气Vg、Vs冷凝而生成制冷剂液Vf的设备。共同冷凝器Cs在共同冷凝器罐体487的内部具有形成冷却水Y的流路的共同冷却水管481。在共同冷却水管481的一端连接有冷却水联络管34的另一端,冷却水联络管34的一端与冷却管11连接。共同冷凝器Cs在上部的气相部与第二再生器G2连通,以便能够从第二再生器G2导入再生器制冷剂蒸气Vg。在共同冷凝器罐体487上部的气相部(代表性的是顶部)连接有分离制冷剂蒸气管94的一端。在共同冷凝器罐体487下部的液相部(代表性的是底部)连接有使制冷剂液Vf流出的共同制冷剂液管488的一端。在共同制冷剂液管488的另一端连接有将制冷剂液Vf引导至第一蒸发器E1的制冷剂液管48、以及将制冷剂液Vf引导至第二蒸发器罐体67的制冷剂液管88。在制冷剂液管88配设有用于加压输送制冷剂液Vf的冷凝制冷剂泵89。除上述结构以外,吸收式制冷机1A的结构与吸收式制冷机1(参照图1)相同。根据如上述那样构成的吸收式制冷机1A,能够使再生器制冷剂蒸气Vg与分离制冷剂蒸气Vs在共同冷凝器Cs中集中冷凝,从而能够实现装置结构进一步的简化。
接下来,参照图4说明本实用新型的实施方式的第二变形例的吸收式制冷机1B。图4是吸收式制冷机1B的示意的***图。吸收式制冷机1B与吸收式制冷机1(参照图1)比较,不同点在于气液分离器90与第二吸收器A2构成为一体。吸收式制冷机1B由于配设于第二吸收器罐体57的内部的加热管15的出口与气液分离器90直接连接,因而气液分离器90设置为与第二吸收器罐体57的侧壁接触。因此在吸收式制冷机1B中,不设置在吸收式制冷机1(参照图1)中设置的加热后第一吸收液管16(参照图1)。即,在吸收式制冷机1B中,由于气液分离器90中的混合流体Sm的入口与加热管15的出口相邻地配置,因而气液分离器90与第二吸收器罐体57构成为一体。在吸收式制冷机1B中,能够将气液分离器90看作第二吸收器A2的出口液室具备气液分离功能。除上述结构以外,吸收式制冷机1B的结构与吸收式制冷机1(参照图1)相同。根据如上述那样构成的吸收式制冷机1B,不必使气液分离器90成为独立于第二吸收器A2的罐体,能够抑制装置的大型化。另外,气液分离器90的内压与分离制冷剂蒸气Vs流入的第二冷凝器C2的内压相同,低于大气压,由于分离制冷剂蒸气Vs的比容较大,因此气液分离器90容易大型化,为了抑制大型化,可以如以下那样构成。
图5a、图5b是变形例的第二吸收器A2a的剖视图。第二吸收器A2a构成为:加热管15与第二浓溶液散布喷嘴52收容于第二吸收器罐体57内,并且在第二吸收器罐体57的外侧设置有液室形成部件59。液室形成部件59是设置于第二吸收器罐体57的一端的液室形成部件59A和设置于第二吸收器罐体57的另一端的液室形成部件59B的统称。液室形成部件59是在内部形成液室的部件,该液室向各加热管15供给第一稀溶液Sw1或者从各加热管15收集第一稀溶液Sw1或混合流体Sm。在本变形例中,为了便于说明而根据功能或者用途将液室分别称为入口液室53、出口液室55以及作为除此以外的液室的反转液室54来区分。第二吸收器罐体57在通常的设置时为横长状。
在本变形例中,加热管15在第二吸收器罐体57内设置有形成为直线状的多根。各加热管15与横长的第二吸收器罐体57的一端及其相反侧的另一端接合。第二吸收器罐体57的供加热管15接合的面形成为管板(加热管板),该管板形成有能够使加热管15插通的孔。与第二吸收器罐体57两端的管板接合的加热管15的内部与第二吸收器罐体57的内部不连通。换言之构成为:在加热管15内流动的第一稀溶液Sw1或者混合流体Sm、与相对于第二吸收器罐体57内流入或流出且存在于加热管15外侧的流体(第二浓溶液Sa2以及第二蒸发器制冷剂蒸气Ve2)不混合。
在本变形例中,从使散布的第二浓溶液Sa2作为薄的液膜而尽可能多地与加热管15的外表面接触的观点来看,各加热管15配置为轴线为水平。然而,各加热管15也可以在能够获得所希望的吸收热的程度在第二浓溶液Sa2润湿扩展于外表面的范围内,配置为使轴线成为带有上升坡度的倾斜。在设置于第二吸收器罐体57内的加热管15中,配置于铅直方向最下部的加热管15配置于在其下方能够确保贮存第二稀溶液Sw2的空间的位置。另一方面,配置于第二吸收器罐体57的最上部的加热管15配置于确保能够设置第二浓溶液散布喷嘴52的空间的位置。
液室形成部件59安装于各加热管15的端部接合的第二吸收器罐体57的两面(管板)。液室形成部件59是一面开口的长方体状部件,其开口的面以覆盖安装于第二吸收器罐体57的管板的多个加热管15的一端的方式,安装于第二吸收器罐体57的管板。液室形成部件59安装于第二吸收器罐体57的管板,由此液室形成部件59与第二吸收器罐体57的管板包围的空间成为液室。通过在液室形成部件59的内部设置分隔板59s,一方的液室形成部件59A的内部被划分为入口液室53、反转液室54、出口液室55,另一方的液室形成部件59B的内部被划分为多个反转液室54。各液室53、54、55与各加热管15的内部连通。即,第一稀溶液Sw1或者混合流体Sm流入或流出液室53、54、55。在各液室53、54、55连通有供流入该液室53、54、55的第一稀溶液Sw1或者混合流体Sm流动的加热管15的一端、以及/或者供从该液室53、54、55流出的第一稀溶液Sw1或者混合流体Sm流动的加热管15的一端。
分隔板59s设置为:使第一稀溶液Sw1或者混合流体Sm流入或流出某一液室的1根或者2根以上的加热管15,在相反侧的液室中与不同的液室连通。由此,在各加热管15以及液室中流动的第一稀溶液Sw1或者混合流体Sm构成为:整体一边改变方向一边前进的单流并在第二吸收器罐体57内通过,以使第一稀溶液Sw1或者混合流体Sm从位于最上游的入口液室53,在与该入口液室53连通的加热管15向一个方向流动,并在相反侧的反转液室54改变流动的方向,在与该反转液室54连通的其他加热管15而向与一个方向相反的方向流动。另外,设置分隔板59s是为了划分液室53、54、55,以使在各加热管15以及液室53、54、55中整体作为单流流动的第一稀溶液Sw1或者混合流体Sm,在第二吸收器罐体57内整体成为从下方朝向上方的流动。在图5a、图5b所示的例子中,加热管15构成为4个通路。在此,“通路”是指在某个加热管15内流动的流体以不与其他加热管15内的流体合流的方式流动的流路的单位。
在本变形例中构成为:4个通路各自的流路截面积为相同程度。通路各自的流路截面积为相同程度通常表示:以包括各加热管15遍布全长其流路截面积形成为一样并且全部加热管15的直径相同、以及在各加热管15内流动的流体相对于其他加热管15内的流体既不分流也不合流的结构为前提,构成通路各自的加热管15的根数为相同程度,但是即便加热管15的直径以及/或者根数根据通路而不同,通路各自的流路截面积也可以为相同程度。通过这样构成,越到下游,混合流体Sm中的从第一稀溶液Sw1脱离的分离制冷剂蒸气Vs的量越增加,从而混合流体Sm的体积流量越增加,与此相对,由于各通路的流路截面积构成为相同程度,因此越到下游,混合流体Sm在加热管15内流动的流速越快,流入各加热管15的混合流体Sm的流量越接近均匀。由此,能够抑制在各加热管15内的流动的不均匀等引起的传热效率降低,并且能够抑制在各通路中吸收液S的浓度以及温度局部升高的状况,从而避免吸收液S的结晶化。另外,各通路的流路截面积为相同程度,除了等面积的均等情况之外,也包括各通路的流路截面积之比为规定的范围内的情况。各通路的流路截面积之比为规定的范围内是指:流路截面积比在如下范围内,即能够给予第一稀溶液Sw1或者混合流体Sm能够避免出现第一稀溶液Sw1或混合流体Sm不流入的加热管15、或者出现流入的第一稀溶液Sw1或混合流体Sm的流量少从而蒸发性能降低的加热管15的程度的流速。作为规定的范围的例子,根据条件可例举出流路截面积成为最大的通路的截面积相对于流路截面积成为最小的通路的截面积之比(最大截面积/最小截面积)为1.5以下。该比的范围的流路截面积的各通路在从上游至下游之间排列顺序不受限制,排列通路的顺序与流路截面积没有关联。
另外,加热管15可以构成为4个通路以外的例如8个通路、3个通路、2个通路,也可以由1个通路构成。在构成为多个通路的情况下,各通路的流路截面积可以构成为相同程度。在由1个通路构成的情况下,省略反转液室54而设置入口液室53和出口液室55。即,在1个通路中,1根或者2根以上的加热管15的一端与供给第一稀溶液Sw1的入口液室53连接,1根或者2根以上的加热管15的另一端与收集混合流体Sm的出口液室55连接,换言之,构成为流入加热管15的第一稀溶液Sw1在流过加热管15之后流入到出口液室55,在1根或者2根以上的加热管15各自的内部流动的流体,在从入口液室53到出口液室55之间既不分流也不合流。通过这样构成,能够从入口液室53向各加热管15供给液体状态的第一稀溶液Sw1,从而抑制在加热管15内的流动的不均匀等引起的传热效率降低,并且能够抑制吸收液S的浓度以及温度局部升高的状况,从而避免吸收液S的结晶化。
在入口液室53连接有第一稀溶液管18。入口液室53构成为:从第一稀溶液管18接收第一稀溶液Sw1,并将接收到的第一稀溶液Sw1引导至与入口液室53连通的加热管15。另外,返回管95(参照图4)也可以与入口液室53连接,而不与第一稀溶液管18连接。反转液室54构成为:使从入口液室53或者上游侧的反转液室54经由加热管15导入的第一稀溶液Sw1或者混合流体Sm反转,使第一稀溶液Sw1或者混合流体Sm向与导入的加热管15不同的其他加热管15(在另一端与下游侧的反转液室54或者出口液室55连通的加热管15)流出。出口液室55构成为从反转液室54经由加热管15导入混合流体Sm。在第二吸收器A2a中出口液室55构成为作为气液分离部发挥功能。
出口液室55延伸到比位于铅直最上方位置的加热管15靠上方处。在第二吸收器A2a中,第二吸收器罐体57的形成出口液室55的部分的管板,延伸到比第二吸收器罐体57的顶板靠上方处。出口液室55的上方成为主要被气体充满的气相部55g,出口液室55的下方成为被液体充满的液相部55q。在气相部55g配设有分离器96。分离器96构成为:以长度方向沿水平延伸(大致直角的折线形状在铅直截面上出现)的方式,将使细长薄板大致以直角折弯而形成的细长部件,在与长度方向正交的水平方向上以规定间隔排列多个。规定间隔是流体一边大致沿直角弯曲、一边经过分离器96,由此能够使液滴的脱离的间隔。分离器96以覆盖气相部55g中的流体的流路的全部截面积的方式安装。在出口液室55的液相部55q连接有第一浓溶液管91,该第一浓溶液管91供从混合流体Sm中分离的第一浓溶液Sa1流出。返回管95与液相部55q或者第一浓溶液管91连接。在隔着分离器96而与液相部55q相反一侧的气相部55g连接有供分离的分离制冷剂蒸气Vs流出的分离制冷剂蒸气管94。具有这样构成的出口液室55的第二吸收器A2a,能够紧凑地构成常常较大的气液分离部。另外,为了提高出口液室55中的气液分离效果,也可以在分离制冷剂蒸气Vs的流动方向上设置多个分离器96。
接下来,参照图6a、图6b说明其他变形例的第二吸收器A2b。图6a、图6b是第二吸收器A2b的剖视图。第二吸收器A2b与第二吸收器A2a(参照图5a、图5b)的不同点在于:出口液室55B构成为从分隔板59s向铅直上方延伸后,以覆盖第二吸收器罐体57的顶板的一部分的方式沿水平方向延伸。在图6a、图6b所示的例子中,出口液室55B的沿水平延伸的部分覆盖第二吸收器罐体57的顶板的长度的大致1/3。在出口液室55B中至少比第二吸收器罐体57的顶板高的部分成为气相部55g,比气相部55g靠下方的部分成为液相部55q。在第二吸收器罐体57的顶板上方的部分的气相部55g配设有分离器96B。分离器96B构成为:将使细长薄板大致以直角折弯而形成的形状的细长部件,以长度方向沿铅直延伸(大致直角的折线形状在水平截面上出现)的方式,在横贯流路的水平方向上以规定的间隔排列多个。分离器96B以覆盖气相部55g中的流体的流路的全部截面积的方式安装。除上述结构以外,第二吸收器A2b的结构与第二吸收器A2a(参照图5a、图5b)相同。具有这样构成的出口液室55B的第二吸收器A2b,能够不影响入口液室53、反转液室54的大小,在高度方向上自由地改变分离器96B的截面积,因此能够将大容量的分离制冷剂蒸气Vs进行气液分离。另外,在第二吸收器A2b中,为了提高气液分离效果,也可以在分离制冷剂蒸气Vs的流动方向上设置多个分离器96B,另外还可以在第二吸收器罐体57的顶板的长度的范围适当地改变沿出口液室55B的水平延伸的部分。
接下来,参照图7a、图7b说明又一其他变形例的第二吸收器A2c。图7a、图7b是第二吸收器A2c的剖视图。与第二吸收器A2b(参照图6a、图6b)相比较,第二吸收器A2c在以下方面不同。第二吸收器A2c的出口液室55C构成为:气相部55g的沿水平方向延伸的部分并非覆盖第二吸收器罐体57的顶板的一部分,而是覆盖第二吸收器罐体57的顶板的全部。在出口液室55C的气相部55g设置有多个气相部分隔板98。气相部分隔板98是以使在内部流动的分离制冷剂蒸气Vs向左右蜿蜒的方式限制流路的平板状部件,相当于流路限制部件。气相部分隔板98被安装为:上下分别与液室形成部件59以及第二吸收器罐体57接触,左右的一方与液室形成部件59接触,在另一方与液室形成部件59之间形成有成为流路的空间。形成于气相部分隔板98的左右的一方的空间以每隔排列有多个气相部分隔板98的一个而左右交替形成的方式,设置气相部分隔板98。除上述结构以外,第二吸收器A2c的结构与第二吸收器A2b(参照图6a、图6b)相同。具有这样构成的出口液室55C的第二吸收器A2c能够以简便的结构,使出口液室55C作为气液分离部发挥功能。另外在图7a、图7b所示的第二吸收器A2c中构成为:气相部55g的沿水平方向延伸的部分覆盖第二吸收器罐体57的全部顶板,但在能够适当地进行分离制冷剂蒸气Vs的气液分离的范围,也可以比第二吸收器罐体57的顶板的全长短。另外,气相部55g的沿水平方向延伸的部分也可以不沿第二吸收器罐体57的顶板,而是沿上部侧壁设置。另外,气相部55g的沿水平方向延伸的部分也可以带有向上的坡度。另外,在图7a、图7b所示的第二吸收器A2c中,在气相部55g未设置有分离器,但也可以组合分离器96B(参照图6a、图6b)。
接下来,参照图8说明本实用新型的实施方式的第三变形例的吸收式制冷机1C。图8是吸收式制冷机1C的示意的***图。吸收式制冷机1C与吸收式制冷机1的不同点在于:吸收式制冷机1(参照图1)中作为单级的第二吸收器A2以及第二蒸发器E2成为二级升温式。即,在吸收式制冷机1C中,图1所示的吸收式制冷机1中的第二吸收器A2以及第二蒸发器E2,被分为高温侧的第二高温吸收器A2H以及第二高温蒸发器E2H、和低温侧的第二低温吸收器A2L以及第二低温蒸发器E2L。此时,第二高温吸收器A2H相当于第二吸收器,第二高温蒸发器E2H相当于第二高温蒸发器,第二低温吸收器A2L相当于第二低温吸收器,第二低温蒸发器E2L相当于第二蒸发器。第二高温吸收器A2H的内压比第二低温吸收器A2L的内压高,第二高温蒸发器E2H的内压比第二低温蒸发器E2L的内压高。第二高温吸收器A2H与第二高温蒸发器E2H在上部连通,以使第二高温蒸发器E2H的制冷剂V的蒸气能够向第二高温吸收器A2H移动。第二低温吸收器A2L与第二低温蒸发器E2L在上部连通,以使第二低温蒸发器E2L的制冷剂V的蒸气能够向第二低温吸收器A2L移动。另外,在吸收式制冷机1C中,吸收式制冷机1(参照图1)中配设有冷凝制冷剂泵89的制冷剂液管88被分为:向第二高温蒸发器E2H的***引导的配设有高温冷凝制冷剂泵89H的高温制冷剂液管88H、和向第二低温蒸发器E2L的***引导的配设有低温冷凝制冷剂泵89L的低温制冷剂液管88L。从第一吸收器A1导入的第一稀溶液Sw1在第二高温吸收器A2H被加热。热源流体H被导入第二低温蒸发器E2L。第二低温吸收器A2L构成为:利用从第二高温吸收器A2H导入的第二吸收液S2吸收从第二低温蒸发器E2L移动来的制冷剂V的蒸气时的吸收热,加热第二高温蒸发器E2H内的制冷剂液Vf,在第二高温蒸发器E2H内产生制冷剂V的蒸气,产生的第二高温蒸发器E2H内的制冷剂V的蒸气向第二高温吸收器A2H移动,利用被第二高温吸收器A2H内的第二浓溶液Sa2吸收时的吸收热,加热第一稀溶液Sw1。即,在第二吸收器A2以及第二蒸发器E2为多级的情况下,经由利用热源流体H的热量生成的制冷剂蒸气被吸收液吸收而产生的吸收热,利用热源流体H的热量,间接地加热向第二高温吸收器A2H(第二吸收器)供给的成为制冷剂蒸气的制冷剂液。在吸收式制冷机1C中,图5a、图5b至图7a、图7b所示的第二吸收器A2a、A2b、A2c周围的结构通常应用于第二高温吸收器A2H。即便第二吸收器A2以及第二蒸发器E2为三级以上,图5a、图5b至图7a、图7b所示的第二吸收器A2a、A2b、A2c周围的结构通常也应用于内部温度以及内压最高的第二吸收器。然而,在吸收式制冷机1C中,除第一稀溶液Sw1外,在第二低温吸收器A2L内的传热管(加热管)内流动的制冷剂V也相当于加热对象流体。
在以上的说明中,第二蒸发器E2以及第二低温蒸发器E2L为满液式,但也可以是散布式。在使第二蒸发器E2以及/或者第二低温蒸发器E2L为散布式时,在第二蒸发器罐体67以及/或者第二低温蒸发器E2L的罐体上部设置散布制冷剂液Vf的制冷剂液散布喷嘴,并将在满液式时与第二蒸发器罐体67以及/或者第二低温蒸发器E2L的罐体下部连接的制冷剂液管88以及/或者制冷剂液管88L的端部,与制冷剂液散布喷嘴连接即可。另外,也可以设置将第二蒸发器罐体67以及/或者第二低温蒸发器E2L的罐体下部的制冷剂液Vf向制冷剂液散布喷嘴供给的配管以及泵。
在以上的说明中,贮存于气液分离器90下部的第一浓溶液Sa1中的规定的量向第一浓溶液管91流出,剩余量经由返回管95、一部分第一稀溶液管18以及加热后第一吸收液管16,在加热管15与气液分离器90之间通过气泡泵作用进行自然循环,但也可以如图9的局部***图所示,在比与返回管95的合流点靠下游侧的第一稀溶液管18设置循环泵99进行强制循环。循环泵99是将与第一浓溶液Sa1合流后的第一稀溶液Sw1(第一吸收液S1)压入加热管15的泵,相当于第一吸收液泵。若通过循环泵99将第一吸收液S1压入加热管15,则能够增大第一吸收液S1在加热管15内的流量,并且能够使流量稳定,能够抑制在加热管15内的流动的不均匀等引起的传热效率降低,并且能够抑制第一吸收液S1的浓度以及温度局部升高的状况,从而能够避免第一吸收液S1的结晶化,提高吸收热向第一吸收液S1的传热效率。另外,除循环泵99外,若在气液分离器90的第一吸收液S1的入口设置节流孔、阀等节流部,则能够提高加热管15内的第一吸收液S1的压力,从而抑制第一吸收液S1在加热管15内沸腾,进而抑制制冷剂V在加热管15内蒸发,因此能够消除加热管15内的第一吸收液S1的浓度的变化,能够使第一吸收液S1保持液体的状态加热,能够使传热作用稳定。加压后的第一吸收液S1被吸收热加热而成为高温,并在气液分离器90内被减压,产生分离制冷剂蒸气Vs,从而成为第一浓溶液Sa1。
Claims (11)
1.一种吸收式制冷机,其特征在于,具备:
第一蒸发器,其通过从冷却对象流体夺取制冷剂的液体蒸发而成为制冷剂蒸气时所需的蒸发潜热,来冷却所述冷却对象流体;
第一吸收器,其将在所述第一蒸发器产生的所述制冷剂蒸气导入,并使第一吸收液吸收;
第二吸收器,在其内部设置有供在所述第一吸收器中因吸收了所述制冷剂蒸气而浓度降低后的所述第一吸收液流动的第一吸收液流路,并且利用第二吸收液吸收了制冷剂的蒸气时释放出的吸收热,对在所述第一吸收液流路流动的所述第一吸收液进行加热;
第二蒸发器,其导入直接或间接对用于生成向所述第二吸收器供给的所述制冷剂的蒸气的所述制冷剂的液体进行加热的热源流体,并利用导入的所述热源流体所保有的热量来加热制冷剂的液体,并生成制冷剂的蒸气;
气液分离部,其将在所述第二吸收器中因所述第一吸收液被加热而生成的从所述第一吸收液脱离的制冷剂、与所述制冷剂脱离而浓度上升后的所述第一吸收液分离;以及
第一浓溶液流路,其将在所述气液分离部生成的浓度上升后的所述第一吸收液向所述第一吸收器引导。
2.根据权利要求1所述的吸收式制冷机,其特征在于,具备:
再生器,其将因在所述第二吸收器中吸收了所述制冷剂的蒸气而浓度降低后的所述第二吸收液导入,并利用热源流体所保有的热量来加热导入的所述第二吸收液,由此使所述制冷剂从所述第二吸收液脱离,使第二吸收液的浓度上升;以及
共同冷凝器,其将在所述再生器中从所述第二吸收液脱离的所述制冷剂的蒸气和在所述气液分离部生成的所述制冷剂的蒸气导入,并使导入的所述制冷剂的蒸气冷凝而生成制冷剂液。
3.根据权利要求1或2所述的吸收式制冷机,其特征在于,
所述第二吸收器具有多根构成所述第一吸收液流路的加热管,
所述第二吸收器具备反转液室,该反转液室将流过所述加热管的内部的所述第一吸收液以使其在其他所述加热管的内部向相反方向流动的方式向其他所述加热管引导,
多个所述加热管借助所述反转液室而构成为多个通路,
所述多个通路分别构成为流路截面积为相同程度。
4.根据权利要求1或2所述的吸收式制冷机,其特征在于,
所述第二吸收器具有1根或多根构成所述第一吸收液流路的加热管,
所述第二吸收器具备:
入口液室,其与1根或多根所述加热管连通,并向连通的所述加热管供给所述第一吸收液;以及
出口液室,其与1根或多根所述加热管连通,在从所述入口液室供给至所述加热管的全部所述第一吸收液流过所述加热管之后进行收集。
5.根据权利要求1或2所述的吸收式制冷机,其特征在于,
具备第一吸收液泵,该第一吸收液泵将导入至所述第二吸收器的所述第一吸收液压入至所述第一吸收液流路。
6.根据权利要求3所述的吸收式制冷机,其特征在于,
具备第一吸收液泵,该第一吸收液泵将导入至所述第二吸收器的所述第一吸收液压入至所述第一吸收液流路。
7.根据权利要求4所述的吸收式制冷机,其特征在于,
具备第一吸收液泵,该第一吸收液泵将导入至所述第二吸收器的所述第一吸收液压入至所述第一吸收液流路。
8.根据权利要求1或2所述的吸收式制冷机,其特征在于,
通过使所述第一吸收液的入口与所述第一吸收液流路的出口相邻配置,从而所述气液分离部与所述第二吸收器构成为一体。
9.根据权利要求8所述的吸收式制冷机,其特征在于,
具备出口液室,其具有:液相部,该液相部沿着所述第二吸收器的罐体设置,对流过所述第一吸收液流路的所述第一吸收液进行暂时贮存;气相部,该气相部供从所述第一吸收液脱离的制冷剂蒸气通过,
所述出口液室构成为:在气相部设置有分离器并作为所述气液分离部发挥功能。
10.根据权利要求8所述的吸收式制冷机,其特征在于,
具备出口液室,其具有:液相部,该液相部沿着所述第二吸收器的罐体设置,对流过所述第一吸收液流路的所述第一吸收液进行暂时贮存;气相部,该液相部供从所述第一吸收液脱离的制冷剂蒸气通过,
所述出口液室构成为:所述气相部以沿水平延伸的方式构成,并且在所述气相部的空间设置有多个流路限制部件,该流路限制部件以使在所述气相部流动的所述制冷剂蒸气向左右蜿蜒的方式限制流路,所述出口液室作为所述气液分离部发挥功能。
11.根据权利要求1或2所述的吸收式制冷机,其特征在于,具备:
第二高温蒸发器,其生成向所述第二吸收器供给的所述制冷剂的蒸气;以及
第二低温吸收器,其利用从所述第二吸收器直接或间接导入的所述第二吸收液吸收制冷剂的蒸气时释放出的吸收热,对所述第二高温蒸发器的制冷剂进行加热。
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