JP4090262B2 - 吸収式冷凍機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱効率に優れた吸収式冷凍機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４に示したように、高温再生器１の稀吸収液を加熱沸騰させるガスバーナ２から排出される排ガスを、吸収液管１２の高温熱交換器１０と高温再生器１との間に設けた第１の排ガス熱回収器２７と、低温熱交換器９と高温熱交換器１０との間に設けた第２の排ガス熱回収器２８とに順次送り、吸収器７から高温再生器に１に搬送する稀吸収液の温度を上げ、ガスバーナ２による必要加熱量を減らし、燃料消費量を削減するように工夫した吸収式冷凍機が周知である。
【０００３】
すなわち、上記構成の吸収式冷凍機においては、吸収器７から吐出した約４０℃（定格運転時、以下同じ）の稀吸収液は低温熱交換器９・第２の排ガス熱回収器２８・高温熱交換器１０・第１の排ガス熱交換器２７それぞれで加熱され、１４０℃前後に上昇して高温再生器１に流入するので、ガスバーナ２で消費する燃料が節約できる。
【０００４】
なお、ガスバーナ２から出る排ガスの温度と吸収器７から供給される稀吸収液の温度が共に低くいときには、流量制御弁２９の開度を大きくして吸収液管１４に流れる稀吸収液の量を増加し、第２の排ガス熱回収器２８における排ガスからの熱回収を減少させて排ガス温度の著しい低下を防止し、排ガスに含まれる水蒸気の凝縮・結露を防止する構成となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の吸収式冷凍機においては、流量制御弁が第２の排ガス熱回収器を迂回する吸収液管に設置されていたため、その流量制御弁を全開にしても吸収液管を通って第２の排ガス熱回収器に流れる稀吸収液の量は少なからずあった。
【０００６】
そのため、運転開始時など排ガス、稀吸収液の温度が共に低くいときには、流量制御弁を全開にしても排ガスの温度が低下し過ぎ、排ガスに含まれる水蒸気が凝縮・結露し、熱交換器や排気管を腐食することがあった。
【０００７】
また、ガスバーナから出る排ガスが保有する熱の大半は回収し尽くしており、排ガスから今以上の熱回収を図ると、運転開始時でなくても排ガスに含まれる水蒸気の露点以下に排ガスの温度が低下し、結露して熱回収器や配管部を腐食することがあったので、他の方法によりさらに熱効率の改善を図る必要があり、それが解決すべき課題となっていた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記従来技術の課題を解決するため、稀吸収液を加熱沸騰させて冷媒を蒸発分離し、稀吸収液から冷媒蒸気と中間吸収液を得る高温再生器と、この高温再生器で生成して供給される中間吸収液を高温再生器で生成した冷媒蒸気で加熱してさらに冷媒を蒸発分離し、中間吸収液から冷媒蒸気と濃吸収液を得る低温再生器と、この低温再生器で中間吸収液を加熱して凝縮した冷媒液が供給されると共に、低温再生器で生成して供給される冷媒蒸気を冷却して冷媒液を得る凝縮器と、この凝縮器から供給された冷媒液が伝熱管の上に散布され、伝熱管内を流れる流体から熱を奪って冷媒が蒸発する蒸発器と、この蒸発器で生成して供給される冷媒蒸気を低温再生器から冷媒蒸気を分離して供給される濃吸収液に吸収させて稀吸収液にし、高温再生器に供給する吸収器と、この吸収器に出入する稀吸収液と濃吸収液とが熱交換する低温熱交換器と、高温再生器に出入する中間吸収液と稀吸収液とが熱交換する高温熱交換器とを備えた吸収式冷凍機において、吸収器から吐出した稀吸収液は分岐して、その一部が前記低温熱交換器で濃吸収液と熱交換する稀吸収液として流れ、残部が前記低温再生器から放熱して吐出した冷媒と熱交換するように冷媒熱回収器へ流れ、前記低温熱交換器及び前記冷媒熱回収器でそれぞれ熱交換した稀吸収液は合流して前記高温再生器へ供給されるよう配管され、前記冷媒熱回収器と低温熱交換器とに分岐して流れる稀吸収液の比率を制御する比率制御手段とを設けた第１の構成の吸収式冷凍機と、
【０００９】
前記第１の構成の吸収式冷凍機において、比率制御手段が、吸収器から冷媒熱回収器に至る吸収液管に設けられた回転数制御可能なポンプ、開度調節可能な流量制御弁、冷媒熱回収器に至る吸収液管と低温熱交換器に至る吸収液管との分岐部に設けられた流量比率調整弁、の何れかであるようにした第２の構成の吸収式冷凍機と、
【００１０】
前記第１または第２の構成の吸収式冷凍機において、吸収器から吐出して冷媒熱回収器に供給される稀吸収液の流量を、稀吸収液と熱交換して低温熱交換器から吐出した濃吸収液の温度に基づいて制御するようにした第３の構成の吸収式冷凍機と、
【００１１】
前記第１または第２の構成の吸収式冷凍機において、吸収器から吐出して冷媒熱回収器に供給される稀吸収液の流量を、稀吸収液と熱交換して冷媒熱回収器から吐出した冷媒の温度に基づいて制御するようにした第４の構成の吸収式冷凍機と、
【００１２】
前記第１または第２の構成の吸収式冷凍機において、吸収器から吐出して冷媒熱回収器に供給される稀吸収液を、吸収器から吐出して高温再生器に至る稀吸収液全体の１０〜３０％に制限するようにした第５の構成の吸収式冷凍機と、
【００１３】
前記第１〜第５何れかの構成の吸収式冷凍機において、低温熱交換器、高温熱交換器、冷媒熱回収器の各入口側にフィルタを設けると共に、各フィルタの前後に差圧を検出する圧力検出手段を設け、この圧力検出手段が検出した差圧に基づいてフィルタの点検を指示する点検指示手段を設けるようにした第６の構成の吸収式冷凍機と、
【００１４】
前記第６の構成の吸収式冷凍機において、低温熱交換器の入口側に設けたフィルタと冷媒熱回収器の入口側に設けたフィルタを、低温熱交換器に至る吸収液管と冷媒熱回収器に至る吸収液管とに分岐する前の吸収液管に設けた共通の一つのフィルタにより代替するようにした第７の構成の吸収式冷凍機と、
を提供するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、水を冷媒とし、臭化リチウム（ＬｉＢｒ）水溶液を吸収液とした吸収式冷凍機を例に挙げて説明する。
【００１６】
本発明の一実施形態を、図１に基づいて説明する。図中１は、例えば都市ガスを燃料とするガスバーナ２の火力によって吸収液を加熱して冷媒を蒸発分離するように構成された高温再生器、３は低温再生器、４は凝縮器、５は低温再生器３と凝縮器４が収納されている高温胴、６は蒸発器、７は吸収器、８は蒸発器６と吸収器７が収納されている低温胴、９は低温熱交換器、１０は高温熱交換器、１１は冷媒熱回収器、１２〜１６は吸収液管、１７〜１９は吸収液ポンプ、２０〜２２は冷媒管、２３は冷媒ポンプ、２４は冷水管、２５は冷却水管、２６はガスバーナ２から出る排ガスが通る排気管、２７は第１の排ガス熱回収器、２８は第２の排ガス熱回収器、２９は吸収液管１４との分岐部より下流側で第２の排ガス熱回収器２８より上流側の吸収液管１２に設けられた流量制御弁、３０は排気管２６の下流部分に設けられて排ガスの温度を検出する温度センサ、３１は吸収液管１２の上流部分に設けられて熱交換する前の稀吸収液の温度を検出する温度センサ、３２は吸収液管１６の下流部分に設けられて低温熱交換器９で稀吸収液と熱交換して放熱した濃吸収液の温度を検出する温度センサ、３３は温度センサ３０が所定の温度、例えば１００℃を検出し続けるように流量制御弁２９の開度を制御すると共に、温度センサ３２が検出する温度が所定の温度、例えば４０℃以下に低下しないように吸収液ポンプ１８の回転数を調節して低温熱交換器９を迂回し冷媒熱回収器１１に流れる稀吸収液の量を制御するための制御器である。
【００１７】
また、Ｆ１〜Ｆ６は、低温熱交換器９、高温熱交換器１０、冷媒熱回収器１１それぞれの入口側に設置されたフィルタ、ＰＦ１〜ＰＦ６は、各フィルタの前後に設置されて各フィルタの前後の圧力差を検出するための差圧計であり、検出した圧力差を制御器３３に出力するように構成されている。
【００１８】
上記構成の吸収式冷凍機においては、ガスバーナ２で都市ガスを燃焼して高温再生器１で稀吸収液を加熱沸騰させると、稀吸収液から蒸発分離した冷媒蒸気と、冷媒蒸気を分離して吸収液の濃度が高くなった中間吸収液とが得られる。
【００１９】
高温再生器１で生成された高温の冷媒蒸気は、冷媒管２０の上流部分を通って低温再生器３に入り、高温再生器１で生成され吸収液管１５により高温熱交換器１０を経由して低温再生器３に入った中間吸収液を加熱して放熱凝縮し、冷媒熱回収器１１が介在する冷媒管２０の下流部分を通って凝縮器４に入る。
【００２０】
また、低温再生器３で加熱されて中間吸収液から蒸発分離した冷媒は凝縮器４へ入り、冷却水管２５内を流れる水と熱交換して凝縮液化し、冷媒管２０から凝縮して供給される冷媒と一緒になって冷媒管２１を通って蒸発器６に入る。
【００２１】
蒸発器６の底に溜まった冷媒液は、冷水管２４に接続された伝熱管２４Ａの上に冷媒管２２に介在する冷媒ポンプ２３によって散布され、冷水管２４を介して供給される水と熱交換して蒸発し、伝熱管２４Ａの内部を流れる水を冷却する。
【００２２】
蒸発器６で蒸発した冷媒は吸収器７に入り、低温再生器３で加熱されて冷媒を蒸発分離し、吸収液の濃度が一層高まった吸収液、すなわち吸収液管１６により低温熱交換器９を経由して吸収液ポンプ１９により供給され、上方から散布される濃吸収液に吸収される。
【００２３】
そして、吸収器７で冷媒を吸収して濃度の薄くなった吸収液、すなわち稀吸収液は吸収液ポンプ１７、１８の運転により高温再生器１に戻される。
【００２４】
上記のように吸収式冷凍機の運転が行われると、蒸発器６の内部に配管された伝熱管２４Ａにおいて冷媒の気化熱によって冷却された冷水が、冷水管２４を介して図示しない空調負荷に循環供給できるので、冷房などの冷却運転が行える。
【００２５】
上記構成の吸収式冷凍機においては、吸収液ポンプ１７、１８の運転により吸収器７から高温再生器１に戻される稀吸収液の一部は吸収液管１２に介在する低温熱交換器９を経由し、残部は吸収液管１３に介在する冷媒熱回収器１１を経由し、それぞれの熱交換器において加熱される。
【００２６】
また、第２の排ガス熱回収器２８を経由してガスバーナ２から出る排ガスにより加熱される稀吸収液の量は、吸収液管１２に介在する流量制御弁２９により制御され、高温熱交換器１０と第１の排ガス熱回収器２７には吸収器７から高温再生器１に戻す稀吸収液の全量が流れてそれぞれで加熱される。
【００２７】
すなわち、吸収器７から吸収液管１２に吐出した約４０℃の稀吸収液の一部は、低温再生器３から吸収液管１６に吐出して吸収器７に流れている約９０℃の濃吸収液と低温熱交換器９で熱交換し、残部は低温再生器３で凝縮して凝縮器４に流れている冷媒管２０の約９５℃の冷媒液と冷媒熱回収器１１で熱交換し、温度が上昇する。そして、低温熱交換器９、冷媒熱回収器１１それぞれで熱交換して加熱された稀吸収液は合流し、例えば８０℃前後の稀吸収液となって第２の排ガス熱回収器２８に流入する。
【００２８】
第２の排ガス熱回収器２８に流入する稀吸収液の流量は、吸収液管１２に介在する流量制御弁２９の開度が制御器３３により調節制御される。例えば、制御器３３は温度センサ３０が所定の１００℃より高い温度を検出しているときには流量制御弁２９の開度を大きくし、吸収器７から高温再生器１に戻している稀吸収液のより多くを第２の熱回収器２８に供給して排ガスが保有する熱の回収を促進するので、熱効率は改善されガスバーナ２の燃料消費が抑えられる。
【００２９】
また、第２の排ガス熱回収器２８を経由して加熱された稀吸収液と、第２の排ガス熱回収器２８を経由せず、したがって加熱されなかった稀吸収液とは合流して高温熱交換器１０と第１の排ガス熱回収器２７とを経由し、高温再生器１から低温再生器３に吸収液管１５を介して流れている中間吸収液と、ガスバーナ２から排出された約２００℃の排ガスと熱交換して１４０℃程度の稀吸収液となって高温再生器１に流入するので、ここでもガスバーナ２で消費する燃料が節約される。
【００３０】
さらに、低温再生器３で凝縮して凝縮器４に冷媒管２０の下流部分を通って流入する冷媒液は、前記したように冷媒熱回収器１１で約４０℃の稀吸収液と熱交換してこれを加熱し、冷媒自身は約４５℃に冷却され、冷却水管２５の内部を流れる冷却水に放熱する熱量が減少するので、高温再生器１における所用入熱量が削減でき、この点でも吸収式冷凍機の熱効率が顕著に改善される。
【００３１】
しかも、温度センサ３２が検出する低温熱交換器９で熱交換した後の濃吸収液の温度が所定の４０℃以下にならないように吸収液ポンプ１８の回転数が制御器３３により制御されるので、吸収液管１６の下流部分を流れる濃吸収液が結晶化して吸収液管１６が詰まることがない。
【００３２】
また、温度センサ３０が１００℃より低い温度を検出しているときには、稀吸収液の全量が第２の排ガス熱回収器２８を迂回して吸収液管１４に流れるまで、流量制御弁２９を最大全閉まで絞って排ガスから回収する熱量を最大ゼロまで抑えることが可能であるので、排気管２６を介して排気される排ガスの温度は露点温度（都市ガス、すなわち天然ガスを燃料としたときの燃焼排ガスの露点温度は６０〜７０℃）より高い１００℃に維持され、これにより排ガス温度が低い起動時や部分負荷運転時においても、排ガスに含まれる水蒸気が凝縮してドレン水が発生することがないし、ドレン水による腐食問題を引き起こすこともない。
【００３３】
さらに、低温熱交換器９、高温熱交換器１０、冷媒熱回収器１１の入口側にはフィルタＦ１〜Ｆ６が設置されているので、吸収液や冷媒の流路にスケールなどが入り込んでもフィルタＦ１〜Ｆ６により除去される。
なお、フィルタＦ１とＦ２は、吸収液ポンプ１７の吐出側で配管分岐部上流側に設ける一つのフィルタ（図１に仮想線で示す）により代替することができる。
【００３４】
したがって、低温熱交換器９、高温熱交換器１０、冷媒熱回収器１１などを、例えば特開昭６２−１３１１９６号公報、特開平３−２７１６９７号公報、特開平４−７３５９５号公報、特開平７−１９０６４９号公報、特開平７−２２９６８７号公報などに提案された、流路を狭めて熱交換効率を高めたプレート式熱交換器で構成するときにも、流路が詰まると云った不都合は生じない。
【００３５】
また、フィルタＦ１〜Ｆ６の前後には差圧計ＰＦ１〜ＰＦ６が設置され、各フィルタの前後で所定圧、例えば３０ｋＰａ以上の圧力差が検出されないときには、制御器３３が点検指示手段３４により警報を発する構成となっているので、点検指示手段３４の動作状態を見て当該フィルタの清掃などを行うことで、溶液の正常な循環が確保される。
【００３６】
なお、低温再生器３で中間吸収液を加熱して放熱し、さらに冷媒熱回収器１１でも稀吸収液を加熱して放熱する冷媒の温度は、前記したように４５℃程度まで低下しているので、凝縮器４に送って冷却水管２５内を流れる冷却水で冷却する必要はない。
【００３７】
そのため、冷媒管２０の下流側は凝縮器４ではなく、仮想線で示すように凝縮冷媒が蒸発器６に流入可能に連結し、管長の短縮と配管構成の簡素化とを図ることも可能である（図１では冷媒管２０、２１の図面上の最短部分を仮想線で連結しているが、実際の装置では高温胴５は上方に位置し、低温胴８と冷媒熱回収器１１とは下方に位置するので、低温胴８の蒸発器６と冷媒熱回収器１１とを近接させ、その間を短い冷媒管により連結することが可能。）。
【００３８】
また、吸収液ポンプ１８に代えて、図２に示したように吸収液管１３に流量制御弁１８Ａを設置する。あるいは、図３に示したように吸収液管１２、１３の分岐部に流量比率調整弁１８Ｂを設置し、流量制御弁１８Ａまたは流量比率調整弁１８Ｂを、温度センサ３２が検出する低温熱交換器９で放熱した後の濃吸収液の温度が前記所定の４０℃以下にならないように、低温熱交換器９に流れる稀吸収液の量を制御器３３により制御するように構成することも可能である。
【００３９】
また、吸収液ポンプ１８、流量制御弁１８Ａ、流量比率調整弁１８Ｂを吸収液管１３（吸収液管１２との分岐部・合流部を含む）に設けるのではなく、吸収器７から吐出したき吸収液の１０〜３０％が低温熱交換器９を迂回して冷媒熱回収器１１に流れるように、冷媒熱回収器１１および吸収液管１３の内部抵抗（管径・管長など）を決定・施工することも可能である。
【００４０】
また、温度センサ３２に代えて、温度センサ３２Ａを冷媒熱回収器１１で稀吸収液と熱交換して放熱した冷媒の温度が検出可能に冷媒管２０の下流側に設置し、その温度センサ３２Ａが検出する冷媒熱回収器１１で熱交換した後の冷媒の温度が、例えば温度センサ３１が検出する冷媒熱回収器１１で熱交換する前の稀吸収液の温度＋所定温度、例えば５℃だけ高い温度となるように、吸収液ポンプ１８の回転数、流量制御弁１８Ａ、流量比率調整弁１８Ｂの開度などを制御器３３により制御するように構成し、凝縮器４あるいは蒸発器６に直接供給する凝縮冷媒の温度を所定温度まで確実に低下させる構成とすることも可能である。
【００４１】
また、高価な流量制御弁２９に代えて、廉価な開閉弁を第２の熱回収器２８上流側の吸収液管１２に設置する、あるいは廉価な切替弁を吸収液管１２、１４の分岐部（または合流部）に設置するなどし、温度センサ３０が検出する排ガス温度が所定の温度、例えば１００℃を下回らないように、制御器３３により弁の開閉、切替を制御する構成とすることもできる。
【００４２】
また、第２の熱回収器２８を迂回する吸収液管１４に代えて、第２の熱回収器２８を迂回する排気管を設けると共に、その排気管との分岐部（あるいは合流部）に流路切換弁を設ける。あるいは、第２の熱回収器２８を経由する排気管に開閉弁を設けるなどして、第２の熱回収器２８に流れて稀吸収液と熱交換した排ガスの温度が所定の１００℃より低下しないように制御器３３によりその弁の開閉、切替を制御する構成としてもよい。
【００４３】
また、吸収式冷凍機は、上記のように冷房などの冷却運転を専用に行うものであっても良いし、高温再生器１で加熱生成した冷媒蒸気と、冷媒蒸気を蒸発分離した吸収液とが低温胴８に直接供給できるように配管接続し、冷却水管２５に冷却水を流すことなくガスバーナ２による稀吸収液の加熱を行い、蒸発器６の伝熱管２４Ａで例えば５５℃程度に加熱した水を冷水管（温水が循環する場合は温水管と呼ぶのが好ましい）２４を介して負荷に循環供給して暖房などの加熱運転も行えるようにしたものであってもよい。
【００４４】
また、蒸発器６で冷却などして空調負荷などに供給する流体としては、水などを上記実施形態のように相変化させないで供給するほか、潜熱を利用した熱搬送が可能なようにフロンなどを相変化させて供給するようにしても良い。
【００４５】
また、フィルタＦ１〜Ｆ６それぞれの前後に圧力計を設置してフィルタの前後の圧力を検出し、フィルタの前後で所定の圧力差が検出されなくなったときに当該フィルタの清掃を指示する警報手段を設けることも可能である。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、吸収器から吐出した稀吸収液の一部が低温再生器から放熱して吐出した冷媒と低温熱交換器を迂回して熱交換する冷媒熱回収器と、この冷媒熱回収器と低温熱交換器とに分岐して流れる稀吸収液の比率を制御する比率制御手段とが設置されているので、低温再生器内で中間吸収液に放熱して凝縮し、冷媒管に吐出した冷媒が保有する余熱は冷媒熱回収器において稀吸収液により熱回収可能され、高温再生器に添設された燃焼装置の燃料消費量が削減できる。
【００４７】
しかも、冷媒熱回収器と低温熱交換器とに分岐して流れる稀吸収液の比率が制御可能であり、例えばその比率を、吸収器から吐出して冷媒熱回収器に供給される稀吸収液の流量を、稀吸収液と熱交換して低温熱交換器から吐出した濃吸収液の温度に基づいて制御して調整するようにした吸収式冷凍機においては、前記濃吸収液の温度を適切な温度に設定することにより、低温熱交換器で稀吸収液に放熱して吸収器に流入する濃吸収液の結晶化を防止することが可能となる。
【００４８】
また、吸収器から吐出して冷媒熱回収器に供給される稀吸収液の流量を、稀吸収液と熱交換して冷媒熱回収器から吐出した冷媒の温度に基づいて制御し、前記比率を制御するように構成した吸収式冷凍機においては、前記冷媒の温度を適切な温度に設定することにより、凝縮冷媒の温度を所定温度まで確実に低下させることが可能であり、凝縮器で放熱させる必要量が減少し、凝縮冷媒を蒸発器に直接供給する配管構成とすることも可能となる。
【００４９】
また、吸収器から吐出して冷媒熱回収器に供給される稀吸収液を、吸収器から吐出して高温再生器に至る稀吸収液全体の１０〜３０％に制限するように構成した吸収式冷凍機においては、低温熱交換器で稀吸収液と熱交換して放熱する濃吸収液の温度は確実に低下する。そのため、濃吸収液が流入する吸収器では、冷媒は吸収液に速やかに吸収される。
【００５０】
また、低温熱交換器、高温熱交換器、冷媒熱回収器の各入口側にフィルタを設置すると共に、各フィルタの前後に差圧を検出する圧力検出手段を設け、この圧力検出手段が検出した差圧に基づいてフィルタの点検を指示する点検指示手段を設けるように構成した吸収式冷凍機においては、吸収液や冷媒の流路にスケールなどが入り込んでもフィルタにより除去される。
【００５１】
したがって、低温熱交換器、高温熱交換器、冷媒熱回収器などを、例えば特開昭６２−１３１１９６号公報、特開平３−２７１６９７号公報、特開平４−７３５９５号公報、特開平７−１９０６４９号公報、特開平７−２２９６８７号公報などに提案された、流路を狭めて熱交換効率を高めたプレート式熱交換器で構成するときにも、流路が詰まると云った不都合は生じない。また、点検指示手段の動作状態を見て当該フィルタの清掃などを行うことで、溶液の正常な循環が確保される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図２】本発明の変形実施形態を示す説明図である。
【図３】本発明の他の変形実施形態を示す説明図である。
【図４】従来技術を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 高温再生器
２ ガスバーナ
３ 低温再生器
４ 凝縮器
５ 高温胴
６ 蒸発器
７ 吸収器
８ 低温胴
９ 低温熱交換器
１０ 高温熱交換器
１１ 冷媒熱回収器
１２〜１６ 吸収液管
１７、１８ 吸収液ポンプ
１８Ａ 流量制御弁
１８Ｂ 流量比率調整弁
２０〜２２ 冷媒管
２３ 冷媒ポンプ
２４ 冷水管
２５ 冷却水管
２６ 排気管
２７ 第１の排ガス熱回収器
２８ 第２の排ガス熱回収器
２９ 流量制御弁
２９Ａ 切替弁
２９ 流量制御弁
３０〜３２、３２Ａ 温度センサ
３３ 制御器
３４ 点検指示手段
Ｆ１〜Ｆ６ フィルタ
ＰＦ１〜ＰＦ６ 差圧計
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱効率に優れた吸収式冷凍機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４に示したように、高温再生器１の稀吸収液を加熱沸騰させるガスバーナ２から排出される排ガスを、吸収液管１２の高温熱交換器１０と高温再生器１との間に設けた第１の排ガス熱回収器２７と、低温熱交換器９と高温熱交換器１０との間に設けた第２の排ガス熱回収器２８とに順次送り、吸収器７から高温再生器に１に搬送する稀吸収液の温度を上げ、ガスバーナ２による必要加熱量を減らし、燃料消費量を削減するように工夫した吸収式冷凍機が周知である。
【０００３】
すなわち、上記構成の吸収式冷凍機においては、吸収器７から吐出した約４０℃（定格運転時、以下同じ）の稀吸収液は低温熱交換器９・第２の排ガス熱回収器２８・高温熱交換器１０・第１の排ガス熱交換器２７それぞれで加熱され、１４０℃前後に上昇して高温再生器１に流入するので、ガスバーナ２で消費する燃料が節約できる。
【０００４】
なお、ガスバーナ２から出る排ガスの温度と吸収器７から供給される稀吸収液の温度が共に低くいときには、流量制御弁２９の開度を大きくして吸収液管１４に流れる稀吸収液の量を増加し、第２の排ガス熱回収器２８における排ガスからの熱回収を減少させて排ガス温度の著しい低下を防止し、排ガスに含まれる水蒸気の凝縮・結露を防止する構成となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の吸収式冷凍機においては、流量制御弁が第２の排ガス熱回収器を迂回する吸収液管に設置されていたため、その流量制御弁を全開にしても吸収液管を通って第２の排ガス熱回収器に流れる稀吸収液の量は少なからずあった。
【０００６】
そのため、運転開始時など排ガス、稀吸収液の温度が共に低くいときには、流量制御弁を全開にしても排ガスの温度が低下し過ぎ、排ガスに含まれる水蒸気が凝縮・結露し、熱交換器や排気管を腐食することがあった。
【０００７】
また、ガスバーナから出る排ガスが保有する熱の大半は回収し尽くしており、排ガスから今以上の熱回収を図ると、運転開始時でなくても排ガスに含まれる水蒸気の露点以下に排ガスの温度が低下し、結露して熱回収器や配管部を腐食することがあったので、他の方法によりさらに熱効率の改善を図る必要があり、それが解決すべき課題となっていた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記従来技術の課題を解決するため、稀吸収液を加熱沸騰させて冷媒を蒸発分離し、稀吸収液から冷媒蒸気と中間吸収液を得る高温再生器と、この高温再生器で生成して供給される中間吸収液を高温再生器で生成した冷媒蒸気で加熱してさらに冷媒を蒸発分離し、中間吸収液から冷媒蒸気と濃吸収液を得る低温再生器と、この低温再生器で中間吸収液を加熱して凝縮した冷媒液が供給されると共に、低温再生器で生成して供給される冷媒蒸気を冷却して冷媒液を得る凝縮器と、この凝縮器から供給された冷媒液が伝熱管の上に散布され、伝熱管内を流れる流体から熱を奪って冷媒が蒸発する蒸発器と、この蒸発器で生成して供給される冷媒蒸気を低温再生器から冷媒蒸気を分離して供給される濃吸収液に吸収させて稀吸収液にし、高温再生器に供給する吸収器と、この吸収器に出入する稀吸収液と濃吸収液とが熱交換する低温熱交換器と、高温再生器に出入する中間吸収液と稀吸収液とが熱交換する高温熱交換器とを備えた吸収式冷凍機において、吸収器から吐出した稀吸収液は分岐して、その一部が前記低温熱交換器で濃吸収液と熱交換する稀吸収液として流れ、残部が前記低温再生器から放熱して吐出した冷媒と熱交換するように冷媒熱回収器へ流れ、前記低温熱交換器及び前記冷媒熱回収器でそれぞれ熱交換した稀吸収液は合流して前記高温再生器へ供給されるよう配管され、前記冷媒熱回収器と低温熱交換器とに分岐して流れる稀吸収液の比率を制御する比率制御手段とを設けた第１の構成の吸収式冷凍機と、
【０００９】
前記第１の構成の吸収式冷凍機において、比率制御手段が、吸収器から冷媒熱回収器に至る吸収液管に設けられた回転数制御可能なポンプ、開度調節可能な流量制御弁、冷媒熱回収器に至る吸収液管と低温熱交換器に至る吸収液管との分岐部に設けられた流量比率調整弁、の何れかであるようにした第２の構成の吸収式冷凍機と、
【００１０】
前記第１または第２の構成の吸収式冷凍機において、吸収器から吐出して冷媒熱回収器に供給される稀吸収液の流量を、稀吸収液と熱交換して低温熱交換器から吐出した濃吸収液の温度に基づいて制御するようにした第３の構成の吸収式冷凍機と、
【００１１】
前記第１または第２の構成の吸収式冷凍機において、吸収器から吐出して冷媒熱回収器に供給される稀吸収液の流量を、稀吸収液と熱交換して冷媒熱回収器から吐出した冷媒の温度に基づいて制御するようにした第４の構成の吸収式冷凍機と、
【００１２】
前記第１または第２の構成の吸収式冷凍機において、吸収器から吐出して冷媒熱回収器に供給される稀吸収液を、吸収器から吐出して高温再生器に至る稀吸収液全体の１０〜３０％に制限するようにした第５の構成の吸収式冷凍機と、
【００１３】
前記第１〜第５何れかの構成の吸収式冷凍機において、低温熱交換器、高温熱交換器、冷媒熱回収器の各入口側にフィルタを設けると共に、各フィルタの前後に差圧を検出する圧力検出手段を設け、この圧力検出手段が検出した差圧に基づいてフィルタの点検を指示する点検指示手段を設けるようにした第６の構成の吸収式冷凍機と、
【００１４】
前記第６の構成の吸収式冷凍機において、低温熱交換器の入口側に設けたフィルタと冷媒熱回収器の入口側に設けたフィルタを、低温熱交換器に至る吸収液管と冷媒熱回収器に至る吸収液管とに分岐する前の吸収液管に設けた共通の一つのフィルタにより代替するようにした第７の構成の吸収式冷凍機と、
を提供するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、水を冷媒とし、臭化リチウム（ＬｉＢｒ）水溶液を吸収液とした吸収式冷凍機を例に挙げて説明する。
【００１６】
本発明の一実施形態を、図１に基づいて説明する。図中１は、例えば都市ガスを燃料とするガスバーナ２の火力によって吸収液を加熱して冷媒を蒸発分離するように構成された高温再生器、３は低温再生器、４は凝縮器、５は低温再生器３と凝縮器４が収納されている高温胴、６は蒸発器、７は吸収器、８は蒸発器６と吸収器７が収納されている低温胴、９は低温熱交換器、１０は高温熱交換器、１１は冷媒熱回収器、１２〜１６は吸収液管、１７〜１９は吸収液ポンプ、２０〜２２は冷媒管、２３は冷媒ポンプ、２４は冷水管、２５は冷却水管、２６はガスバーナ２から出る排ガスが通る排気管、２７は第１の排ガス熱回収器、２８は第２の排ガス熱回収器、２９は吸収液管１４との分岐部より下流側で第２の排ガス熱回収器２８より上流側の吸収液管１２に設けられた流量制御弁、３０は排気管２６の下流部分に設けられて排ガスの温度を検出する温度センサ、３１は吸収液管１２の上流部分に設けられて熱交換する前の稀吸収液の温度を検出する温度センサ、３２は吸収液管１６の下流部分に設けられて低温熱交換器９で稀吸収液と熱交換して放熱した濃吸収液の温度を検出する温度センサ、３３は温度センサ３０が所定の温度、例えば１００℃を検出し続けるように流量制御弁２９の開度を制御すると共に、温度センサ３２が検出する温度が所定の温度、例えば４０℃以下に低下しないように吸収液ポンプ１８の回転数を調節して低温熱交換器９を迂回し冷媒熱回収器１１に流れる稀吸収液の量を制御するための制御器である。
【００１７】
また、Ｆ１〜Ｆ６は、低温熱交換器９、高温熱交換器１０、冷媒熱回収器１１それぞれの入口側に設置されたフィルタ、ＰＦ１〜ＰＦ６は、各フィルタの前後に設置されて各フィルタの前後の圧力差を検出するための差圧計であり、検出した圧力差を制御器３３に出力するように構成されている。
【００１８】
上記構成の吸収式冷凍機においては、ガスバーナ２で都市ガスを燃焼して高温再生器１で稀吸収液を加熱沸騰させると、稀吸収液から蒸発分離した冷媒蒸気と、冷媒蒸気を分離して吸収液の濃度が高くなった中間吸収液とが得られる。
【００１９】
高温再生器１で生成された高温の冷媒蒸気は、冷媒管２０の上流部分を通って低温再生器３に入り、高温再生器１で生成され吸収液管１５により高温熱交換器１０を経由して低温再生器３に入った中間吸収液を加熱して放熱凝縮し、冷媒熱回収器１１が介在する冷媒管２０の下流部分を通って凝縮器４に入る。
【００２０】
また、低温再生器３で加熱されて中間吸収液から蒸発分離した冷媒は凝縮器４へ入り、冷却水管２５内を流れる水と熱交換して凝縮液化し、冷媒管２０から凝縮して供給される冷媒と一緒になって冷媒管２１を通って蒸発器６に入る。
【００２１】
蒸発器６の底に溜まった冷媒液は、冷水管２４に接続された伝熱管２４Ａの上に冷媒管２２に介在する冷媒ポンプ２３によって散布され、冷水管２４を介して供給される水と熱交換して蒸発し、伝熱管２４Ａの内部を流れる水を冷却する。
【００２２】
蒸発器６で蒸発した冷媒は吸収器７に入り、低温再生器３で加熱されて冷媒を蒸発分離し、吸収液の濃度が一層高まった吸収液、すなわち吸収液管１６により低温熱交換器９を経由して吸収液ポンプ１９により供給され、上方から散布される濃吸収液に吸収される。
【００２３】
そして、吸収器７で冷媒を吸収して濃度の薄くなった吸収液、すなわち稀吸収液は吸収液ポンプ１７、１８の運転により高温再生器１に戻される。
【００２４】
上記のように吸収式冷凍機の運転が行われると、蒸発器６の内部に配管された伝熱管２４Ａにおいて冷媒の気化熱によって冷却された冷水が、冷水管２４を介して図示しない空調負荷に循環供給できるので、冷房などの冷却運転が行える。
【００２５】
上記構成の吸収式冷凍機においては、吸収液ポンプ１７、１８の運転により吸収器７から高温再生器１に戻される稀吸収液の一部は吸収液管１２に介在する低温熱交換器９を経由し、残部は吸収液管１３に介在する冷媒熱回収器１１を経由し、それぞれの熱交換器において加熱される。
【００２６】
また、第２の排ガス熱回収器２８を経由してガスバーナ２から出る排ガスにより加熱される稀吸収液の量は、吸収液管１２に介在する流量制御弁２９により制御され、高温熱交換器１０と第１の排ガス熱回収器２７には吸収器７から高温再生器１に戻す稀吸収液の全量が流れてそれぞれで加熱される。
【００２７】
すなわち、吸収器７から吸収液管１２に吐出した約４０℃の稀吸収液の一部は、低温再生器３から吸収液管１６に吐出して吸収器７に流れている約９０℃の濃吸収液と低温熱交換器９で熱交換し、残部は低温再生器３で凝縮して凝縮器４に流れている冷媒管２０の約９５℃の冷媒液と冷媒熱回収器１１で熱交換し、温度が上昇する。そして、低温熱交換器９、冷媒熱回収器１１それぞれで熱交換して加熱された稀吸収液は合流し、例えば８０℃前後の稀吸収液となって第２の排ガス熱回収器２８に流入する。
【００２８】
第２の排ガス熱回収器２８に流入する稀吸収液の流量は、吸収液管１２に介在する流量制御弁２９の開度が制御器３３により調節制御される。例えば、制御器３３は温度センサ３０が所定の１００℃より高い温度を検出しているときには流量制御弁２９の開度を大きくし、吸収器７から高温再生器１に戻している稀吸収液のより多くを第２の熱回収器２８に供給して排ガスが保有する熱の回収を促進するので、熱効率は改善されガスバーナ２の燃料消費が抑えられる。
【００２９】
また、第２の排ガス熱回収器２８を経由して加熱された稀吸収液と、第２の排ガス熱回収器２８を経由せず、したがって加熱されなかった稀吸収液とは合流して高温熱交換器１０と第１の排ガス熱回収器２７とを経由し、高温再生器１から低温再生器３に吸収液管１５を介して流れている中間吸収液と、ガスバーナ２から排出された約２００℃の排ガスと熱交換して１４０℃程度の稀吸収液となって高温再生器１に流入するので、ここでもガスバーナ２で消費する燃料が節約される。
【００３０】
さらに、低温再生器３で凝縮して凝縮器４に冷媒管２０の下流部分を通って流入する冷媒液は、前記したように冷媒熱回収器１１で約４０℃の稀吸収液と熱交換してこれを加熱し、冷媒自身は約４５℃に冷却され、冷却水管２５の内部を流れる冷却水に放熱する熱量が減少するので、高温再生器１における所用入熱量が削減でき、この点でも吸収式冷凍機の熱効率が顕著に改善される。
【００３１】
しかも、温度センサ３２が検出する低温熱交換器９で熱交換した後の濃吸収液の温度が所定の４０℃以下にならないように吸収液ポンプ１８の回転数が制御器３３により制御されるので、吸収液管１６の下流部分を流れる濃吸収液が結晶化して吸収液管１６が詰まることがない。
【００３２】
また、温度センサ３０が１００℃より低い温度を検出しているときには、稀吸収液の全量が第２の排ガス熱回収器２８を迂回して吸収液管１４に流れるまで、流量制御弁２９を最大全閉まで絞って排ガスから回収する熱量を最大ゼロまで抑えることが可能であるので、排気管２６を介して排気される排ガスの温度は露点温度（都市ガス、すなわち天然ガスを燃料としたときの燃焼排ガスの露点温度は６０〜７０℃）より高い１００℃に維持され、これにより排ガス温度が低い起動時や部分負荷運転時においても、排ガスに含まれる水蒸気が凝縮してドレン水が発生することがないし、ドレン水による腐食問題を引き起こすこともない。
【００３３】
さらに、低温熱交換器９、高温熱交換器１０、冷媒熱回収器１１の入口側にはフィルタＦ１〜Ｆ６が設置されているので、吸収液や冷媒の流路にスケールなどが入り込んでもフィルタＦ１〜Ｆ６により除去される。
なお、フィルタＦ１とＦ２は、吸収液ポンプ１７の吐出側で配管分岐部上流側に設ける一つのフィルタ（図１に仮想線で示す）により代替することができる。
【００３４】
したがって、低温熱交換器９、高温熱交換器１０、冷媒熱回収器１１などを、例えば特開昭６２−１３１１９６号公報、特開平３−２７１６９７号公報、特開平４−７３５９５号公報、特開平７−１９０６４９号公報、特開平７−２２９６８７号公報などに提案された、流路を狭めて熱交換効率を高めたプレート式熱交換器で構成するときにも、流路が詰まると云った不都合は生じない。
【００３５】
また、フィルタＦ１〜Ｆ６の前後には差圧計ＰＦ１〜ＰＦ６が設置され、各フィルタの前後で所定圧、例えば３０ｋＰａ以上の圧力差が検出されないときには、制御器３３が点検指示手段３４により警報を発する構成となっているので、点検指示手段３４の動作状態を見て当該フィルタの清掃などを行うことで、溶液の正常な循環が確保される。
【００３６】
なお、低温再生器３で中間吸収液を加熱して放熱し、さらに冷媒熱回収器１１でも稀吸収液を加熱して放熱する冷媒の温度は、前記したように４５℃程度まで低下しているので、凝縮器４に送って冷却水管２５内を流れる冷却水で冷却する必要はない。
【００３７】
そのため、冷媒管２０の下流側は凝縮器４ではなく、仮想線で示すように凝縮冷媒が蒸発器６に流入可能に連結し、管長の短縮と配管構成の簡素化とを図ることも可能である（図１では冷媒管２０、２１の図面上の最短部分を仮想線で連結しているが、実際の装置では高温胴５は上方に位置し、低温胴８と冷媒熱回収器１１とは下方に位置するので、低温胴８の蒸発器６と冷媒熱回収器１１とを近接させ、その間を短い冷媒管により連結することが可能。）。
【００３８】
また、吸収液ポンプ１８に代えて、図２に示したように吸収液管１３に流量制御弁１８Ａを設置する。あるいは、図３に示したように吸収液管１２、１３の分岐部に流量比率調整弁１８Ｂを設置し、流量制御弁１８Ａまたは流量比率調整弁１８Ｂを、温度センサ３２が検出する低温熱交換器９で放熱した後の濃吸収液の温度が前記所定の４０℃以下にならないように、低温熱交換器９に流れる稀吸収液の量を制御器３３により制御するように構成することも可能である。
【００３９】
また、吸収液ポンプ１８、流量制御弁１８Ａ、流量比率調整弁１８Ｂを吸収液管１３（吸収液管１２との分岐部・合流部を含む）に設けるのではなく、吸収器７から吐出したき吸収液の１０〜３０％が低温熱交換器９を迂回して冷媒熱回収器１１に流れるように、冷媒熱回収器１１および吸収液管１３の内部抵抗（管径・管長など）を決定・施工することも可能である。
【００４０】
また、温度センサ３２に代えて、温度センサ３２Ａを冷媒熱回収器１１で稀吸収液と熱交換して放熱した冷媒の温度が検出可能に冷媒管２０の下流側に設置し、その温度センサ３２Ａが検出する冷媒熱回収器１１で熱交換した後の冷媒の温度が、例えば温度センサ３１が検出する冷媒熱回収器１１で熱交換する前の稀吸収液の温度＋所定温度、例えば５℃だけ高い温度となるように、吸収液ポンプ１８の回転数、流量制御弁１８Ａ、流量比率調整弁１８Ｂの開度などを制御器３３により制御するように構成し、凝縮器４あるいは蒸発器６に直接供給する凝縮冷媒の温度を所定温度まで確実に低下させる構成とすることも可能である。
【００４１】
また、高価な流量制御弁２９に代えて、廉価な開閉弁を第２の熱回収器２８上流側の吸収液管１２に設置する、あるいは廉価な切替弁を吸収液管１２、１４の分岐部（または合流部）に設置するなどし、温度センサ３０が検出する排ガス温度が所定の温度、例えば１００℃を下回らないように、制御器３３により弁の開閉、切替を制御する構成とすることもできる。
【００４２】
また、第２の熱回収器２８を迂回する吸収液管１４に代えて、第２の熱回収器２８を迂回する排気管を設けると共に、その排気管との分岐部（あるいは合流部）に流路切換弁を設ける。あるいは、第２の熱回収器２８を経由する排気管に開閉弁を設けるなどして、第２の熱回収器２８に流れて稀吸収液と熱交換した排ガスの温度が所定の１００℃より低下しないように制御器３３によりその弁の開閉、切替を制御する構成としてもよい。
【００４３】
また、吸収式冷凍機は、上記のように冷房などの冷却運転を専用に行うものであっても良いし、高温再生器１で加熱生成した冷媒蒸気と、冷媒蒸気を蒸発分離した吸収液とが低温胴８に直接供給できるように配管接続し、冷却水管２５に冷却水を流すことなくガスバーナ２による稀吸収液の加熱を行い、蒸発器６の伝熱管２４Ａで例えば５５℃程度に加熱した水を冷水管（温水が循環する場合は温水管と呼ぶのが好ましい）２４を介して負荷に循環供給して暖房などの加熱運転も行えるようにしたものであってもよい。
【００４４】
また、蒸発器６で冷却などして空調負荷などに供給する流体としては、水などを上記実施形態のように相変化させないで供給するほか、潜熱を利用した熱搬送が可能なようにフロンなどを相変化させて供給するようにしても良い。
【００４５】
また、フィルタＦ１〜Ｆ６それぞれの前後に圧力計を設置してフィルタの前後の圧力を検出し、フィルタの前後で所定の圧力差が検出されなくなったときに当該フィルタの清掃を指示する警報手段を設けることも可能である。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、吸収器から吐出した稀吸収液の一部が低温再生器から放熱して吐出した冷媒と低温熱交換器を迂回して熱交換する冷媒熱回収器と、この冷媒熱回収器と低温熱交換器とに分岐して流れる稀吸収液の比率を制御する比率制御手段とが設置されているので、低温再生器内で中間吸収液に放熱して凝縮し、冷媒管に吐出した冷媒が保有する余熱は冷媒熱回収器において稀吸収液により熱回収可能され、高温再生器に添設された燃焼装置の燃料消費量が削減できる。
【００４７】
しかも、冷媒熱回収器と低温熱交換器とに分岐して流れる稀吸収液の比率が制御可能であり、例えばその比率を、吸収器から吐出して冷媒熱回収器に供給される稀吸収液の流量を、稀吸収液と熱交換して低温熱交換器から吐出した濃吸収液の温度に基づいて制御して調整するようにした吸収式冷凍機においては、前記濃吸収液の温度を適切な温度に設定することにより、低温熱交換器で稀吸収液に放熱して吸収器に流入する濃吸収液の結晶化を防止することが可能となる。
【００４８】
また、吸収器から吐出して冷媒熱回収器に供給される稀吸収液の流量を、稀吸収液と熱交換して冷媒熱回収器から吐出した冷媒の温度に基づいて制御し、前記比率を制御するように構成した吸収式冷凍機においては、前記冷媒の温度を適切な温度に設定することにより、凝縮冷媒の温度を所定温度まで確実に低下させることが可能であり、凝縮器で放熱させる必要量が減少し、凝縮冷媒を蒸発器に直接供給する配管構成とすることも可能となる。
【００４９】
また、吸収器から吐出して冷媒熱回収器に供給される稀吸収液を、吸収器から吐出して高温再生器に至る稀吸収液全体の１０〜３０％に制限するように構成した吸収式冷凍機においては、低温熱交換器で稀吸収液と熱交換して放熱する濃吸収液の温度は確実に低下する。そのため、濃吸収液が流入する吸収器では、冷媒は吸収液に速やかに吸収される。
【００５０】
また、低温熱交換器、高温熱交換器、冷媒熱回収器の各入口側にフィルタを設置すると共に、各フィルタの前後に差圧を検出する圧力検出手段を設け、この圧力検出手段が検出した差圧に基づいてフィルタの点検を指示する点検指示手段を設けるように構成した吸収式冷凍機においては、吸収液や冷媒の流路にスケールなどが入り込んでもフィルタにより除去される。
【００５１】
したがって、低温熱交換器、高温熱交換器、冷媒熱回収器などを、例えば特開昭６２−１３１１９６号公報、特開平３−２７１６９７号公報、特開平４−７３５９５号公報、特開平７−１９０６４９号公報、特開平７−２２９６８７号公報などに提案された、流路を狭めて熱交換効率を高めたプレート式熱交換器で構成するときにも、流路が詰まると云った不都合は生じない。また、点検指示手段の動作状態を見て当該フィルタの清掃などを行うことで、溶液の正常な循環が確保される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図２】本発明の変形実施形態を示す説明図である。
【図３】本発明の他の変形実施形態を示す説明図である。
【図４】従来技術を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 高温再生器
２ ガスバーナ
３ 低温再生器
４ 凝縮器
５ 高温胴
６ 蒸発器
７ 吸収器
８ 低温胴
９ 低温熱交換器
１０ 高温熱交換器
１１ 冷媒熱回収器
１２〜１６ 吸収液管
１７、１８ 吸収液ポンプ
１８Ａ 流量制御弁
１８Ｂ 流量比率調整弁
２０〜２２ 冷媒管
２３ 冷媒ポンプ
２４ 冷水管
２５ 冷却水管
２６ 排気管
２７ 第１の排ガス熱回収器
２８ 第２の排ガス熱回収器
２９ 流量制御弁
２９Ａ 切替弁
２９ 流量制御弁
３０〜３２、３２Ａ 温度センサ
３３ 制御器
３４ 点検指示手段
Ｆ１〜Ｆ６ フィルタ
ＰＦ１〜ＰＦ６ 差圧計
Claims (7)
- 稀吸収液を加熱沸騰させて冷媒を蒸発分離し、稀吸収液から冷媒蒸気と中間吸収液を得る高温再生器と、この高温再生器で生成して供給される中間吸収液を高温再生器で生成した冷媒蒸気で加熱してさらに冷媒を蒸発分離し、中間吸収液から冷媒蒸気と濃吸収液を得る低温再生器と、この低温再生器で中間吸収液を加熱して凝縮した冷媒液が供給されると共に、低温再生器で生成して供給される冷媒蒸気を冷却して冷媒液を得る凝縮器と、この凝縮器から供給された冷媒液が伝熱管の上に散布され、伝熱管内を流れる流体から熱を奪って冷媒が蒸発する蒸発器と、この蒸発器で生成して供給される冷媒蒸気を低温再生器から冷媒蒸気を分離して供給される濃吸収液に吸収させて稀吸収液にし、高温再生器に供給する吸収器と、この吸収器に出入する稀吸収液と濃吸収液とが熱交換する低温熱交換器と、高温再生器に出入する中間吸収液と稀吸収液とが熱交換する高温熱交換器とを備えた吸収式冷凍機において、吸収器から吐出した稀吸収液は分岐して、その一部が前記低温熱交換器で濃吸収液と熱交換する稀吸収液として流れ、残部が前記低温再生器から放熱して吐出した冷媒と熱交換するように冷媒熱回収器へ流れ、前記低温熱交換器及び前記冷媒熱回収器でそれぞれ熱交換した稀吸収液は合流して前記高温再生器へ供給されるよう配管され、前記冷媒熱回収器と低温熱交換器とに分岐して流れる稀吸収液の比率を制御する比率制御手段とを設けたことを特徴とする吸収式冷凍機。
- 比率制御手段が、吸収器から冷媒熱回収器に至る吸収液管に設けられた回転数制御可能なポンプ、開度調節可能な流量制御弁、冷媒熱回収器に至る吸収液管と低温熱交換器に至る吸収液管との分岐部に設けられた流量比率調整弁、の何れかであることを特徴とする請求項１記載の吸収式冷凍機。
- 吸収器から吐出して冷媒熱回収器に供給される稀吸収液の流量が、稀吸収液と熱交換して低温熱交換器から吐出した濃吸収液の温度に基づいて制御されることを特徴とする請求項１または２記載の吸収式冷凍機。
- 吸収器から吐出して冷媒熱回収器に供給される稀吸収液の流量が、稀吸収液と熱交換して冷媒熱回収器から吐出した冷媒の温度に基づいて制御されることを特徴とする請求項１または２記載の吸収式冷凍機。
- 吸収器から吐出して冷媒熱回収器に供給される稀吸収液が、吸収器から吐出して高温再生器に至る稀吸収液全体の１０〜３０％に制限されることを特徴とする請求項１または２記載の吸収式冷凍機。
- 低温熱交換器、高温熱交換器、冷媒熱回収器の各入口側にフィルタが設けられると共に、各フィルタの前後に差圧を検出する圧力検出手段が設けられ、この圧力検出手段が検出した差圧に基づいてフィルタの点検を指示する点検指示手段が設けられたことを特徴とする請求項１〜５何れかに記載の吸収式冷凍機。
- 低温熱交換器の入口側に設けられたフィルタと冷媒熱回収器の入口側に設けられたフィルタが、低温熱交換器に至る吸収液管と冷媒熱回収器に至る吸収液管とに分岐する前の吸収液管に設けられた共通の一つのフィルタにより代替されたことを特徴とする請求項６記載の吸収式冷凍機。
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