JP2018035950A - Cold generating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷熱を生成する冷熱生成装置に関する。 The present invention relates to a cold heat generating device for generating cold heat.
従来より、内燃機関や燃料電池等のエネルギ変換機器の排熱を有効利用し、システムを高効率化することが知られている。排熱の有効利用としては、例えば排熱で冷凍機を駆動して排熱を冷熱に変換し、冷熱を空調等に利用する冷熱生成装置がある。これによれば、排熱の一部が廃棄されることなく有効利用され、システムの高効率化が可能となる。 2. Description of the Related Art Conventionally, it is known to efficiently use exhaust heat from energy conversion devices such as an internal combustion engine and a fuel cell to improve the efficiency of a system. Effective use of exhaust heat includes, for example, a cold heat generating device that drives a refrigerator with exhaust heat to convert the exhaust heat into cold heat and uses the cold heat for air conditioning or the like. According to this, a part of the exhaust heat is effectively used without being discarded, and the efficiency of the system can be improved.
排熱によって駆動可能な冷熱生成装置としては、将来的に排熱温度が低下することを見据え、吸収式冷凍機が注目されている。一般的な吸収式冷凍機は、少なくとも気液相変化が可能な被吸収媒体と、気化した被吸収媒体を吸収可能な吸収剤と、被吸収媒体の蒸発潜熱を取り出す冷熱生成部と、吸収剤を加熱再生する再生部とを備えている(例えば、特許文献1参照)。このような吸収式冷凍機においては、再生部に熱を入力し、冷熱生成部から冷熱が出力される。 As a cold heat generating device that can be driven by exhaust heat, an absorption refrigerator is attracting attention in view of the fact that the exhaust heat temperature will decrease in the future. A general absorption refrigerator includes an absorbed medium capable of changing at least a gas-liquid phase, an absorbent capable of absorbing the vaporized absorbed medium, a cold heat generating unit that extracts latent heat of vaporization of the absorbed medium, and an absorbent. (For example, refer to Patent Document 1). In such an absorption refrigerator, heat is input to the regeneration unit, and cold heat is output from the cold heat generation unit.
しなしながら、上記の再生部では排熱が入力できるものの、吸収剤の加熱再生に用いられるエネルギに損失が生じている。吸収剤の加熱再生に必要なエネルギは、(1)混合エンタルピ、(2)被吸収媒体の蒸発潜熱、(3)被吸収媒体の顕熱、(4)被吸収媒体の放熱である。吸収式冷凍機は、原理上、被吸収媒体と吸収剤とが分離されれば駆動可能なので、(1)に相当する熱の入力は必須であり、(2)〜(4)の総量分が損失となる。冷熱生成装置では、更なる高効率化に向けて、これら損失を極力抑制することが強く求められている。 However, although the exhaust heat can be input in the above-described regeneration unit, there is a loss in energy used for the heat regeneration of the absorbent. The energy required for the heat regeneration of the absorbent is (1) mixing enthalpy, (2) latent heat of vaporization of the medium to be absorbed, (3) sensible heat of the medium to be absorbed, and (4) heat dissipation of the medium to be absorbed. In principle, the absorption refrigerator can be driven if the medium to be absorbed and the absorbent are separated. Therefore, the heat input corresponding to (1) is essential, and the total amount of (2) to (4) is Loss. In the cold heat generator, it is strongly required to suppress these losses as much as possible for further efficiency improvement.
本発明は上記点に鑑み、吸収剤の加熱再生時の損失を低減することが可能な冷熱生成装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the cold-heat production | generation apparatus which can reduce the loss at the time of the heating reproduction | regeneration of an absorber in view of the said point.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、液相の被吸収媒体を気化させ、被吸収媒体の蒸発潜熱に基づいて冷熱を生成する冷熱生成部(101、201、601)と、吸収剤にて気相の被吸収媒体を吸収した後の混合物を加熱再生する再生部(102、202、603)と、混合物から分離した被吸収媒体を冷熱生成部に輸送する被吸収媒体輸送部(104、204、610、611)と、を備え、吸収剤は、気相の被吸収媒体を吸収した後の混合物から、被吸収媒体の気化温度よりも低い温度にて、少なくとも被吸収媒体が液状態で相分離可能であることを特徴としている。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a cold heat generating unit (101, 201, 601) that vaporizes a liquid-phase absorbed medium and generates cold based on latent heat of vaporization of the absorbed medium. , A regeneration unit (102, 202, 603) for heating and regenerating the mixture after absorbing the gas-phase absorbed medium with the absorbent, and transporting the absorbed medium separated from the mixture to the cold heat generating unit Part (104, 204, 610, 611), and the absorbent is at least the medium to be absorbed at a temperature lower than the vaporization temperature of the medium to be absorbed from the mixture after absorbing the medium to be absorbed in the gas phase. Is characterized in that phase separation is possible in a liquid state.
本発明では、気相の被吸収媒体を吸収した後、被吸収媒体を液状態で相分離可能な吸収剤を用いることで、吸収剤の加熱再生時に被吸収媒体を蒸発させるための熱が不要となる。この結果、吸収剤の加熱再生時における損失を低減させて高効率化を図ることができる。 In the present invention, after absorbing the gas-phase absorbed medium, by using an absorbent capable of phase-separating the absorbed medium in a liquid state, heat for evaporating the absorbed medium during heating regeneration of the absorbent is unnecessary. It becomes. As a result, it is possible to reduce the loss at the time of heat regeneration of the absorbent and increase the efficiency.
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
(第1実施形態)
以下、本発明の冷熱生成装置を吸収式冷凍機に適用した第1実施形態を図1〜図3に基づいて説明する。本実施形態では、冷熱生成装置を車両用空調装置用吸収式冷凍機に適用している。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which a cold heat generating apparatus of the present invention is applied to an absorption refrigerator will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the cold heat generating device is applied to an absorption refrigerator for a vehicle air conditioner.
図1に示すように、吸収式冷凍機は、2つの冷熱生成装置100、200を備えている。第1冷熱生成装置100および第2冷熱生成装置200は同一の構成であり、一方の冷熱生成装置100、200で吸収剤による被吸収媒体の吸収が行われているときに他方の冷熱生成装置100、200で吸収剤からの被吸収媒体の分離が行われる。
As shown in FIG. 1, the absorption refrigerator includes two cold
ここで、冷熱生成装置100、200について説明する。上述のように、第1冷熱生成装置100および第2冷熱生成装置200は同一の構成であるので、第1冷熱生成装置100の構成についてのみ説明する。
Here, the
冷熱生成装置100は、蒸発部101および吸収再生部102を備えている。蒸発部101および吸収再生部102は、気体用流路103および液体用流路104で接続されている。なお、蒸発部101が本発明の冷熱生成装置に相当し、吸収再生部102が本発明の再生部に相当し、液体用流路104が本発明の被吸収媒体輸送部に相当している。
The cold
蒸発部101および吸収再生部102は、内部が大気圧よりも低圧である真空状態に保たれている。吸収再生部102には、吸収剤が収容されている。蒸発部101には、被吸収媒体(冷媒)が収容されている。
The
被吸収媒体は、気相と液相に相変化可能となっている。本実施形態では、被吸収媒体として極性を有する媒体である水を用いている。被吸収媒体は、流路103、104を介して、蒸発部101および吸収再生部102との間を輸送されるようなっている。
The medium to be absorbed can be changed between a gas phase and a liquid phase. In the present embodiment, water that is a medium having polarity is used as the medium to be absorbed. The medium to be absorbed is transported between the
吸収剤は、気相の被吸収媒体を吸収可能な液体である。気相の被吸収媒体が吸収剤に吸収されると、被吸収媒体と吸収剤の混合物が生成される。被吸収媒体と吸収剤の混合物は、被吸収媒体と吸収剤が液状態で相分離可能となっている。つまり、吸収剤が気相の被吸収媒体を吸収した後の混合物は、被吸収媒体の気化温度よりも低い温度で、被吸収媒体と吸収剤が、それぞれ液状態で相分離可能となっている。 The absorbent is a liquid capable of absorbing the gas-phase absorbed medium. When the gas-phase absorbent medium is absorbed by the absorbent, a mixture of the absorbent medium and the absorbent is generated. In the mixture of the medium to be absorbed and the absorbent, the medium to be absorbed and the absorbent can be separated in a liquid state. In other words, the mixture after the absorbent has absorbed the gas-phase absorbed medium can be phase-separated in a liquid state at the temperature lower than the vaporization temperature of the medium to be absorbed. .
本実施形態では、吸収剤としてイオン液体を用いている。イオン液体は、常温で液体であり、イオン(アニオン、カチオン)のみから構成される液体化合物である。本実施形態では、被吸収媒体として水を用いているので、吸収剤として親水性のイオン液体を用いている。 In this embodiment, an ionic liquid is used as the absorbent. An ionic liquid is a liquid compound that is liquid at room temperature and is composed only of ions (anions and cations). In this embodiment, since water is used as the medium to be absorbed, a hydrophilic ionic liquid is used as the absorbent.
本実施形態では、吸収剤に用いるイオン液体として、以下の構造式で示される[P4444][fumarate]を用いている。[P4444][fumarate]については、「Chem. Commun., 2007, 3089-3091」を参照のこと。 In this embodiment, [P 4444 ] [fumarate] represented by the following structural formula is used as the ionic liquid used for the absorbent. For [P 4444 ] [fumarate], see “Chem. Commun., 2007, 3089-3091”.
冷熱生成装置100、200の吸収再生部102、202には、車両走行用エンジン300または室外熱交換器500から熱交換媒体が循環可能となっている。冷熱生成装置100、200の蒸発部101、202には、車両用空調装置400または室外熱交換器500から熱交換媒体が循環可能となっている。熱交換媒体の循環経路には、熱交換媒体を循環させるポンプ(図示せず)が設けられている。
A heat exchange medium can be circulated from the
エンジン300は水冷式内燃機関であり、エンジン冷却用の熱交換媒体として、水にエチレングリコール系の不凍液を混合した流体(エンジン冷却水)を用いている。
The
車両用空調装置400は、車室内に吹き出す空気の通路を構成する空調ケース401を備えている。空調ケース401の空気流れ上流側には、空調ケース401内に空気を流通させる送風機402が設けられている。空調ケース401における送風機402の空気流れ下流側には、空調ケース400内を流通する空気を冷却する室内熱交換器403が設けられている。室内熱交換器403は、空調用の熱交換媒体を介して冷熱生成装置100、200から冷凍能力を得ている。本実施形態では、空調用の熱交換媒体として水にエチレングリコール系の不凍液を混合した流体(エンジン冷却水と同一)を用いている。
The
室外熱交換器500は、冷熱生成装置100、200の吸収再生部102、202または蒸発部101、202から流出する熱交換媒体と室外空気を熱交換し、熱交換媒体を冷却する。つまり、室外熱交換器500は、放熱器として機能する。
The outdoor heat exchanger 500 heat-exchanges the heat exchange medium and the outdoor air flowing out from the
吸収式冷凍機には、冷熱生成装置100、200に循環する熱交換媒体の循環経路を切り替える2つの切替弁510、520が設けられている。第1切替弁510によって、冷熱生成装置100、200の吸収再生部102、202の接続先をエンジン300または室外熱交換器500のいずれかに切り替えることができる。第2切替弁520によって、冷熱生成装置100、200の蒸発部101、202の接続先を車両空調装置400または室外熱交換器500のいずれかに切り替えることができる。
The absorption chiller is provided with two switching
切替弁510、520によって熱交換媒体の循環経路を切り替えることで、2つの冷熱生成装置100、200の作動状態を切り替えることができる。つまり、本実施形態の吸収式冷凍機は、2つの冷熱生成装置100、200で、被吸収媒体の吸収および被吸収媒体の分離を所定時間毎に交互に行うバッチ式のシステムとなっている。
By switching the circulation path of the heat exchange medium using the switching
吸収式冷凍機には、電子制御装置(図示せず)が設けられている。この電子制御装置によって、切替弁510、520、熱交換媒体を循環させるポンプ(図示せず)、および送風機402等の作動が制御される。
The absorption refrigerator is provided with an electronic control device (not shown). The electronic control device controls operations of the switching
次に、上記構成を備える吸収式冷凍機の作動を図1〜図3を用いて説明する。図1および図2は、切替弁510、520の作動状態が異なり、熱交換媒体の流路が異なっている。また、図3は、冷熱生成装置100、200の被吸収媒体および吸収剤の状態変化を示している。図3の上段は図1に対応し、図3の下段は図2に対応している。図3において、「IL」は吸収剤としてのイオン液体を示し、「ILaq.」は被吸収媒体を吸収した吸収剤からなる混合物を示し、「(L)」は液相を示し、「(G)」は気相を示している。
Next, operation | movement of an absorption refrigerator with the said structure is demonstrated using FIGS. 1-3. 1 and 2 differ in the operating state of the switching
まず、ポンプ(図示せず)および送風機402を作動させて室内熱交換器403に熱交換媒体を流通させ、空調ケース401に空気を流通させる。そして、切替弁510、520を作動させ、熱媒体の流路を図1に示す状態にする。
First, the pump (not shown) and the
図1に示す状態では、第1切替弁510によって、第1冷熱生成装置100の吸収再生部102に室外熱交換器500から熱交換媒体が循環し、第2冷熱生成装置200の吸収再生部102に車両エンジン300から熱交換媒体が循環する。また、第2切替弁520によって、第1冷熱生成装置100の蒸発部101に室内熱交換器403から熱交換媒体が循環し、第2冷熱生成装置200の蒸発部201に室外熱交換器500から熱交換媒体が循環する。このとき、第1冷熱生成装置100では吸収剤による被吸収媒体の吸収が行われ、第2冷熱生成装置200では吸収剤からの被吸収媒体の分離が行われる。
In the state shown in FIG. 1, the
第1冷熱生成装置100の蒸発部101には、室内熱交換器403で空調風を冷却した後の熱交換媒体が流入し、熱交換媒体の熱によって被吸収媒体が蒸発する。このとき、蒸発部101では冷熱が生成される。具体的には、蒸発部101では、被吸収媒体の蒸発潜熱で熱交換媒体が冷却され、冷却された熱交換媒体が室内熱交換器403に流入し、室内に吹き出す空調風が冷却される。
The heat exchange medium after the conditioned air is cooled by the
蒸発部101で蒸発した被吸収媒体は、気体用流路103を介して吸収再生部102に移動する。吸収再生部102では、気相の被吸収媒体が吸収剤に吸収され、蒸発部101での被吸収媒体の蒸発が促進される。吸収再生部102では、被吸収媒体が吸収剤に吸収されることで、被吸収媒体および吸収剤の混合物が生成する。
The absorbed medium evaporated by the
吸収再生部102では、吸収剤が被吸収媒体を吸収する際に熱を発生する。吸収剤の温度が上昇すると、吸収剤による水分の吸収能力が低下する。このため、吸収再生部102では、室外熱交換器500の間で熱交換媒体を循環させて吸収剤の熱を放出し、吸収剤の温度上昇が抑制される。
The absorption /
第2冷熱生成装置200の吸収再生部102には、被吸収媒体および吸収剤の混合物が存在している。吸収再生部102には、車両エンジン300から熱交換媒体が流入し、被吸収媒体および吸収剤の混合物が熱交換媒体の熱で加熱される。加熱温度は、被吸収媒体の気化温度よりも低い温度となっている。被吸収媒体および吸収剤の混合物が加熱されることで、被吸収媒体と吸収剤がそれぞれ液状態で相分離する。これにより、吸収剤が再生される。
A mixture of the medium to be absorbed and the absorbent exists in the absorption /
吸収再生部102で吸収剤から分離された液相の被吸収媒体は、液体用流路204を介して蒸発部201に移動する。蒸発部201では、室外熱交換器500との間で熱交換媒体が循環する。これにより、被吸収媒体からの放熱が行われ、被吸収媒体が冷却される。
The liquid-phase absorbed medium separated from the absorbent by the absorption /
以上のように、図1に示す状態では、第1冷熱生成装置100においては、被吸収媒体媒の蒸発及び吸収剤による気相の被吸収媒体の吸収が行われ、第2冷熱生成装置200においては、吸収剤から液相の被吸収媒体の分離が行われる。
As described above, in the state shown in FIG. 1, in the first cold
次に、図1に示す状態での運転が所定時間経過すると、切替弁510、520を作動させ、図2に示す状態に切り替える。
Next, when the operation in the state shown in FIG. 1 elapses for a predetermined time, the switching
図2に示す状態では、第1切替弁510によって、第1冷熱生成装置100の吸収再生部102に車両エンジン300から熱交換媒体が循環し、第2冷熱生成装置200の吸収再生部102に室外熱交換器500から熱交換媒体が循環する。また、第2切替弁520によって、第1冷熱生成装置100の蒸発部101に室外熱交換器500から熱交換媒体が循環し、第2冷熱生成装置200の蒸発部201に室内熱交換器403から熱交換媒体が循環する。
In the state shown in FIG. 2, the
このように、切替弁510、520によって、熱交換媒体の流路を図1に示す状態から図2に示す状態に切り替えることによって、2つの冷熱生成装置100、200における吸収作用および分離作用を切り替えることができる。つまり、図2に示す状態では、第1冷熱生成装置100では、吸収剤および被吸収媒体の液状態での相分離が行われ、第2冷熱生成装置200では、被吸収媒体の蒸発及びその蒸発した気相の被吸収媒体の吸収剤への吸収が行われる。
In this way, the switching action between the two
以後、所定時間が経過する毎に切替弁510、520を作動させ、図1に示す状態と図2に示す状態を交互に切り替える。これにより、吸収式冷凍機では、2つの冷熱生成装置100お、200で連続的に冷熱を生成することができる。
Thereafter, each time a predetermined time elapses, the switching
以上説明した本実施形態によれば、気相の被吸収媒体を吸収した後、被吸収媒体を液状態で相分離可能な吸収剤を用いている。このため、「発明が解決しようとする課題」で吸収剤の加熱再生に必要なエネルギとして挙げた(1)混合エンタルピ、(2)被吸収媒体の蒸発潜熱、(3)被吸収媒体の顕熱、(4)被吸収媒体の放熱のうち、(2)媒体の蒸発潜熱が不要となる。この結果、吸収剤の加熱再生時における損失を低減させて高効率化を図ることができ、成績計数COP(冷房出力/作動時に必要となる熱量)を向上させることができる。 According to the present embodiment described above, the absorbent that can phase-separate the medium to be absorbed in a liquid state after absorbing the gas-phase medium to be absorbed is used. For this reason, (1) mixed enthalpy, (2) latent heat of vaporization of the medium to be absorbed, (3) sensible heat of the medium to be absorbed, which are listed as energy required for heating and regeneration of the absorbent in (4) Of the heat radiation of the medium to be absorbed, (2) latent heat of vaporization of the medium becomes unnecessary. As a result, it is possible to reduce the loss during the heat regeneration of the absorbent and increase the efficiency, and it is possible to improve the result count COP (cooling output / heat amount required during operation).
また、本実施形態では、吸収剤としてイオンのみからなるイオン液体を用いている。このイオン液体を構成するイオンの種類を変更することで、液状態の被吸収媒体が分離する相分離温度を調整することができる。 Moreover, in this embodiment, the ionic liquid which consists only of ion is used as an absorber. By changing the type of ions constituting the ionic liquid, it is possible to adjust the phase separation temperature at which the liquid medium is separated.
また、吸収剤としてイオン液体を用いることで、被吸収媒体を吸収した吸収剤の加熱再生時に、加熱による吸収剤の固形分の析出が起きない。 Further, by using an ionic liquid as the absorbent, the solid content of the absorbent due to heating does not occur during heating and regeneration of the absorbent that has absorbed the medium to be absorbed.
また、吸収剤として用いられるイオン液体は蒸気圧を持たないことから、冷熱生成装置に精製器を設ける必要がない。 Moreover, since the ionic liquid used as an absorbent does not have a vapor pressure, it is not necessary to provide a purifier in the cold heat generator.
また、吸収剤として用いられるイオン液体は腐食性を有しないことから、吸収剤に接触する容器や配管等に耐腐食性を有しない材料を用いることが可能となる。 Moreover, since the ionic liquid used as an absorbent does not have corrosivity, it is possible to use a material that does not have corrosion resistance for a container, piping, or the like that contacts the absorbent.
また、本実施形態では、被吸収媒体として極性を有する媒体を用いている。このため、混合エンタルピーが大きくなることから、自由エネルギーが大きくなり、平衡蒸気圧が低下する。これにより、吸収剤による被吸収媒体の吸収量を増大させることができ、吸収速度を速くすることができる。 In the present embodiment, a medium having polarity is used as the medium to be absorbed. For this reason, since mixing enthalpy becomes large, free energy becomes large and an equilibrium vapor pressure falls. Thereby, the amount of absorption of the medium to be absorbed by the absorbent can be increased, and the absorption speed can be increased.
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。本第2実施形態では、上記第1実施形態と同様の部分は説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, the description of the same parts as in the first embodiment is omitted, and only different parts will be described.
本第2実施形態では、吸収剤としてイオン液体がポリマー化された高分子化イオン液体を用いている。本第2実施形態では、以下の構造式で示される高分子化イオン液体を用いている。高分子化イオン液体については、「Polym. Chem., 2015, 2163-2178」を参照のこと。 In the second embodiment, a polymerized ionic liquid obtained by polymerizing an ionic liquid is used as an absorbent. In the second embodiment, a polymerized ionic liquid represented by the following structural formula is used. For the polymerized ionic liquid, see "Polym. Chem., 2015, 2163-2178".
以上説明した本第2実施形態によれば、吸収剤として高分子化イオン液体を用いることで、被吸収媒体と吸収剤との分離率を向上させることができる。 According to the second embodiment described above, the separation rate between the medium to be absorbed and the absorbent can be improved by using the polymerized ionic liquid as the absorbent.
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について説明する。本第3実施形態では、上記第1実施形態と同様の部分は説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the third embodiment, the description of the same parts as those of the first embodiment will be omitted, and only different parts will be described.
本第3実施形態は、熱媒体の流路を切り替える切替弁が設けられておらず、1つの冷熱生成装置500で被吸収媒体の吸収および被吸収媒体の分離を並行して同時に行う連続式のシステムとなっている。本第3実施形態では、吸収剤として上記第1実施形態と同一のイオン液体を用いている。
The third embodiment is not provided with a switching valve for switching the flow path of the heat medium, and is a continuous type in which the absorption of the medium to be absorbed and the separation of the medium to be absorbed are simultaneously performed by one cold
図4に示すように、本第3実施形態の吸収式冷凍機には、1つの冷熱生成装置600が設けられている。冷熱生成装置600は、蒸発部601、吸収部602、再生部603、放熱部604を備えている。蒸発部601では、被吸収媒体の気化が行われる。吸収部602では、吸収剤による気相の被吸収媒体の吸収が行われる。再生部603では、被吸収媒体および吸収剤の混合物から被吸収媒体の分離が行われる。放熱部604では、被吸収媒体の放熱が行われる。
As shown in FIG. 4, the absorption refrigerator of the third embodiment is provided with one cold
蒸発部601および吸収部602は、第1流路607で接続されている。吸収部602および再生部603は、第2流路608および第3流路609で接続されている。再生部603および放熱部604は、第4流路610で接続されている。放熱部604および蒸発部601は、第5流路611で接続されている。なお、本第3実施形態の第4流路および第5流路611が本発明の被吸収媒体輸送部に相当している。
The
吸収部602および放熱部604には、室外熱交換基500から熱媒体が循環可能となっている。再生部603には、エンジン300から熱媒体が循環可能となっている。蒸発部601には、室内器403から熱媒体が循環可能となっている。
A heat medium can be circulated from the outdoor
吸収部602と再生部603との間には、被吸収媒体および吸収剤の混合物を加圧する加圧部605が設けられている。加圧部605は、第2流路608に設けられている。加圧部605は、例えばポンプによって構成することができる。放熱部604と蒸発部601との間には、被吸収媒体を減圧させる減圧部606が設けられている。蒸発部606は、例えば減圧弁によって構成することができる。
A pressurizing
蒸発部601および吸収部602は、内部が大気圧よりも低圧である真空状態に保たれている。再生部603および放熱部604は、内部が吸収部602および蒸発部601よりも高圧になっている。
The
次に、本第3実施形態の吸収式冷凍機の作動を説明する。まず、ポンプ(図示せず)および送風機402を作動させて室内熱交換器403に熱交換媒体を流通させ、空調ケース401に空気を流通させる。
Next, the operation of the absorption refrigerator according to the third embodiment will be described. First, the pump (not shown) and the
蒸発部601には、室内熱交換器403で空調風を冷却した後の熱交換媒体が流入し、熱交換媒体の熱によって被吸収媒体が蒸発する。蒸発部601では被吸収媒体の蒸発潜熱で熱交換媒体が冷却され、冷却された熱交換媒体が室内熱交換器403に流入し、室内に吹き出す空調風が冷却される。
The heat exchange medium after the conditioned air is cooled by the
蒸発部601で蒸発した被吸収媒体は、第1流路607を介して吸収部602に移動する。吸収部602では、気相の被吸収媒体が吸収剤に吸収される。吸収部602では、被吸収媒体が吸収剤に吸収されることで、被吸収媒体および吸収剤の混合物が生成する。吸収部602では、室外熱交換器500の間で熱交換媒体を循環させて吸収剤の熱を放出し、被吸収媒体の吸収に伴う吸収剤の温度上昇が抑制される。
The absorbed medium evaporated in the
混合物は、第2流路608を介して蒸発部602から再生部603に移動する。このとき、混合物は加圧部605によって加圧される。
The mixture moves from the
再生部603には、車両エンジン300から熱交換媒体が流入し、被吸収媒体および吸収剤の混合物が熱交換媒体の熱で加熱される。これにより、再生部603では、被吸収媒体と吸収剤がそれぞれ液状態で相分離し、吸収剤が再生される。
A heat exchange medium flows into the
再生部603で相分離した液相の吸収剤は、第3流路609を介して吸収部603に移動する。再生部603で相分離した液相の被吸収媒体は、第4流路610を介して放熱部604に移動する。
The liquid phase absorbent phase-separated by the
放熱部604では、室外熱交換器500との間で熱交換媒体が循環する。これにより、被吸収媒体からの放熱が行われ、被吸収媒体が冷却される。被吸収媒体は、第5流路611を介して放熱部604から蒸発部601に移動する。このとき、被吸収媒体は減圧部606によって減圧される。
In the
以上説明した本第3実施形態によれば、1つの冷熱生成装置500で被吸収媒体の吸収および被吸収媒体の分離が並行して同時に行われる連続式のシステムを提供することができる。
According to the third embodiment described above, it is possible to provide a continuous system in which absorption of the medium to be absorbed and separation of the medium to be absorbed are simultaneously performed by one cold
(他の実施形態)
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限り、各請求項の記載文言に限定されず、当業者がそれらから容易に置き換えられる範囲にも及び、かつ、当業者が通常有する知識に基づく改良を適宜付加することができる。
(Other embodiments)
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this, Unless it deviates from the range described in each claim, it is not limited to the wording of each claim, and those skilled in the art Improvements based on the knowledge that a person skilled in the art normally has can be added as appropriate to the extent that they can be easily replaced.
例えば、上記各実施形態では、吸収剤としてイオン液体を用いた例について説明したが、これに限らず、イオン液体以外の物質を吸収剤として用いてもよい。 For example, in each of the above-described embodiments, the example in which the ionic liquid is used as the absorbent has been described. However, the present invention is not limited thereto, and a substance other than the ionic liquid may be used as the absorbent.
また、上記各実施形態では、被吸収媒体として水を用いた例について説明したが、これにかぎらず、水以外の物質を被吸収媒体として用いてもよい。 In each of the above-described embodiments, the example in which water is used as the medium to be absorbed has been described. However, the present invention is not limited to this, and a substance other than water may be used as the medium to be absorbed.
また、上記各実施形態では、本発明を車両用空調装置用吸収式冷凍機に適用したが、これに限らず、家庭用や業務用等の吸収式冷凍機に適用してもよい。 Moreover, in each said embodiment, although this invention was applied to the absorption refrigerator for vehicle air conditioners, you may apply not only to this but to an absorption refrigerator for household use and business.
100 第1冷熱生成装置
101 蒸発部(冷熱生成部)
102 吸収再生部(再生部)
104 液体用流路(被吸収媒体輸送部)
200 第2冷熱生成装置
201 蒸発部(冷熱生成部)
202 吸収再生部(再生部)
600 冷熱生成装置
601 蒸発部(冷熱生成部)
603 再生部
610 第4流路(被吸収媒体輸送部)
611 第5流路(被吸収媒体輸送部)
100 1st cold
102 Absorption regeneration part (reproduction part)
104 Liquid channel (absorbed medium transport part)
200 Second
202 Absorption regeneration part (reproduction part)
600 Cold
603
611 5th channel (absorbed medium transport part)
Claims (6)
吸収剤にて気相の前記被吸収媒体を吸収した後の混合物を加熱再生する再生部(102、202、603)と、
前記混合物から分離した前記被吸収媒体を前記冷熱生成部に輸送する被吸収媒体輸送部(104、204、610、611)と、を備え、
前記吸収剤は、気相の前記被吸収媒体を吸収した後の混合物から、前記被吸収媒体の気化温度よりも低い温度にて、少なくとも前記被吸収媒体が液状態で相分離可能である冷熱生成装置。 A cold heat generating unit (101, 201, 601) for vaporizing the liquid-phase absorbed medium and generating cold based on the latent heat of vaporization of the absorbed medium;
A regeneration unit (102, 202, 603) for heating and regenerating the mixture after absorbing the absorbed medium in the gas phase with an absorbent;
An absorbed medium transport unit (104, 204, 610, 611) for transporting the absorbed medium separated from the mixture to the cold heat generating unit,
The absorbent generates cold from the mixture after absorbing the absorbed medium in the gas phase at a temperature lower than the vaporization temperature of the absorbed medium, and at least the absorbed medium can be phase-separated in a liquid state. apparatus.
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