JP4152221B2 - 吸収式熱源機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は吸収器、蒸発器、再生器、および、凝縮器を有する冷房運転経路を備え、前記再生器の加熱手段が、排ガス発生装置からの排ガスにより加熱されるように構成され、その排ガスを前記加熱手段に供給する加熱状態と非加熱状態とに切り換えるダンパが設けられている吸収式熱源機に関する。
【0002】
【従来の技術】
このような吸収式熱源機は、例えば、一般の空調設備や産業用の冷熱利用設備などに冷熱を供給するためのもので、排ガス発生装置としてコージェネレーションシステムにおけるガスタービンやディーゼル発電機などが使用される。
コージェネレーションシステムは、電気エネルギーと熱エネルギーを供給するもので、電気エネルギーの需要量が比較的安定して変動が少ないのに対し、熱エネルギーの需要量は季節や時間によって大幅に変動する。
そのため、従来では、排ガス発生装置からの排ガス経路にダンパを設け、吸収式熱源機の非運転時には、そのダンパの切り換え操作によって、排ガスが再生器の加熱手段側へ流入しないように構成されていた(実際に実施されてはいるが、ダンパについて詳しく言及した特許文献などは見当たらない)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来技術では、ダンパが高温の排ガスに曝されて熱変形するため、たとえ排ガスが加熱手段側へ流入しないように切り換えても、加熱手段側への排ガスのリークを完全に阻止するのはむずかしい。
排ガスが加熱手段側へリークすると、時間の経過に伴って再生器内の吸収液が加熱されて沸騰し、吸収液の濃度が高くなるとともに、その高濃度の吸収液が吸収器側へ流出し、最終的には、吸収剤(例えば、臭化リチウム)が析出して吸収器への配管系などに詰まるおそれがある。
このようなトラブルは、ダンパを高精度にすることで回避可能ではあるが、排ガスのリークを完全に阻止するには、かなり高精度で高価なダンパ装置が必要となる。
【0004】
本発明は、このような従来の問題点に着目したもので、その目的は、高価なダンパ装置を必要とすることなく、吸収式熱源機の非運転時において、吸収液からの吸収剤の析出を防止して、配管系などへの詰まり発生を確実に回避することのできる吸収式熱源機を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明の特徴構成は、吸収器、蒸発器、再生器、および、凝縮器を有する冷房運転経路を備え、前記再生器の加熱手段が、排ガス発生装置からの排ガスにより加熱されるように構成され、その排ガスを前記加熱手段に供給する加熱状態と非加熱状態とに切り換えるダンパが設けられている吸収式熱源機であって、前記再生器内の吸収液を循環させる循環ポンプを備えた液循環路と、前記再生器内の冷媒蒸気を冷却して再生器内に戻す蒸気循環路からなる非冷房運転経路が、前記冷房運転経路とは別に設けられ、前記再生器内の吸収液と冷媒蒸気を前記冷房運転経路に供給する運転状態と前記非冷房運転経路に供給する非運転状態とに切り換える切り換え手段が設けられているところにある。
【0006】
請求項1の発明の特徴構成によれば、再生器内の吸収液を循環させる循環ポンプを備えた液循環路と、再生器内の冷媒蒸気を冷却して再生器内に戻す蒸気循環路からなる非冷房運転経路が、吸収器、蒸発器、再生器、および、凝縮器を有する冷房運転経路とは別に設けられ、再生器内の吸収液と冷媒蒸気を冷房運転経路に供給する運転状態と非冷房運転経路に供給する非運転状態とに切り換える切り換え手段が設けられているので、吸収式熱源機の運転時には、再生器内の吸収液と冷媒蒸気を冷房運転経路に供給して所望どおりの冷房運転を実行することができ、吸収式熱源機の非運転時には、再生器内の吸収液と冷媒蒸気を非冷房運転経路に供給することができる。
【0007】
すなわち、吸収式熱源機の非運転時において、たとえ排ガス発生装置からの排ガスが再生器の加熱手段側へリークして吸収液が加熱されても、吸収液は液循環路と再生器の間で循環され、加熱により発生した冷媒蒸気は、蒸気循環路によって冷却されて再生器内に戻されるので、再生器における吸収液の濃度はほぼ一定の範囲内に維持され、少なくとも、高濃度となって吸収剤が析出するようなことはない。
したがって、殊更、高精度で高価なダンパ装置を必要とすることもなく、吸収式熱源機の非運転時において、吸収液からの吸収剤の析出を防止して、配管系などへの詰まり発生を確実に回避することができる。
【0008】
請求項2の発明の特徴構成は、前記切り換え手段が、前記冷房運転経路と非冷房運転経路に設けられた複数のバルブで構成され、それらバルブの開閉と前記ダンパの切り換え作動を制御する制御手段が設けられているところにある。
【0009】
請求項2の発明の特徴構成によれば、前記切り換え手段が、冷房運転経路と非冷房運転経路に設けられた複数のバルブで構成されているので、比較的簡単な構造で入手も容易なバルブにより切り換え手段を安価に製作できるとともに、それらバルブの開閉とダンパの切り換え作動が制御手段により制御されるので、バルブの開閉とダンパの切り換えが所望どおりに実行されて、誤作動の危険性が回避される。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明による吸収式熱源機の実施の形態を図面に基づいて説明する。
この吸収式熱源機は、例えば、一般の空調設備や産業用の冷熱利用設備などに冷熱を供給するためのもので、通常、冷房用の冷熱と暖房用の温熱を択一的に供給することが可能な吸収式冷温水機として構成される。
一重効用式の吸収式冷温水機であれば、図1に示すように、吸収器1、蒸発器2、再生器3、および、凝縮器4を有し、吸収器1には、吸収器用伝熱管1aが配設され、凝縮器4には、凝縮器用伝熱管4aが配設されていて、図外の冷却塔からの冷却水が、吸収器用伝熱管1aを通流した後、凝縮器用伝熱管4aを通流するように、冷却塔との間で循環するように構成されている。
【0011】
吸収器1の下部には、低濃度の吸収液である稀液用の稀液配管5が接続され、その稀液配管5が、熱交換器6を通って再生器3の下部に接続されて、稀液配管5には、稀液用ポンプ7と逆止弁8が介装されている。
再生器3は、その上部に気液分離部3aを備え、かつ、加熱手段としての加熱用伝熱管9を有していて、その加熱用伝熱管9に対し、図外のコージェネレーションシステムにおけるガスタービンやディーゼル発電機などの排ガス発生装置10からの排ガスがダンパ装置11を介して供給されるように構成されている。
そのダンパ装置11は、回動自在なダンパ11aを備えていて、図示のように上方へ回動操作することにより、排ガスを加熱用伝熱管9に供給して再生器3内の吸収液を加熱する加熱状態と、下方へ回動操作することにより、排ガスを外部へ排出する非加熱状態とに切り換え自在に構成されている。
【0012】
再生器3において、その気液分離部3aの上部には、冷媒蒸気を移送する蒸気配管12が接続され、それが凝縮器4に接続されるとともに、気液分離部3aの下部には、高濃度の吸収液である濃液用の濃液配管13が接続され、その濃液配管13が、熱交換器6を通って吸収器1の上部に配置された散布具(図示せず)に接続されている。
凝縮器4には、冷媒水を移送する冷媒配管14が接続され、その冷媒配管14が、蒸発器2の上部に配置された散布具(図示せず)に接続され、蒸発器2の下部と冷媒配管14とが、冷媒ポンプ15を有する冷媒用の循環配管16により接続されている。
そして、蒸発器2には、蒸発器用伝熱管2aが配設され、冷房運転時には冷水を、暖房運転時には温水を図外の熱交換器に移送して、冷房運転または暖房運転を実行するように構成されている。
【0013】
以上のようにして、吸収器1、蒸発器2、再生器3、および、凝縮器4を有する冷房運転経路Aが構成され、さらに、再生器3の気液分離部3aの下部と蒸発器2の上部との間には、暖房弁17を有する暖房配管18が配設されて、暖房運転も兼用できるように構成されている。
そして、冷房運転経路Aを構成する再生器3には、冷房運転経路Aとは別に非冷房運転経路Bが設けられ、その非冷房運転経路Bは、再生器3内の吸収液を循環させる循環ポンプ19を備えた液循環路20と、再生器3内の冷媒蒸気を冷却する冷却器21を備えて再生器3内の冷媒蒸気を冷却して再生器3内に戻す蒸気循環路22により構成されている。
【0014】
すなわち、液循環路20は、再生器3の中間部と下部を接続するように配設され、再生器3の下部近くに配設された循環ポンプ19によって、再生器3内の吸収液を循環させるように構成されている。また、蒸気循環路22は、再生器3の気液分離部3aの上部に接続され、液循環路20の一部を兼用する状態で再生器3の下部に接続され、気液分離部3aの近くに空冷式の冷却器21が設けられている。
そして、液循環路20において、蒸気循環路22との接続箇所より上手側に第1電磁バルブV1が、循環ポンプ19より下手側に第2電磁バルブV2が設けられ、また、蒸気循環路22において、冷却器21の上手側に第3電磁バルブV3が設けられ、さらに、冷房運転経路Aにおいて、蒸気配管12に第4電磁バルブV4が、濃液配管13に第5電磁バルブV5が設けられている。
【0015】
これら第1〜第5電磁バルブV1〜V5は、再生器3内の吸収液と冷媒蒸気を冷房運転経路Aに供給する運転状態と、その吸収液と冷媒蒸気を非冷房運転経路Bに供給する非運転状態とに切り換え操作するための切り換え手段23として機能するもので、制御手段としての制御器24により開閉制御されるように構成されている。
そして、ダンパ装置11のダンパ11aと循環ポンプ19も制御器24により制御され、排ガス発生装置10からの排ガスが加熱用伝熱管9に供給される加熱状態では、ダンパ11aが上方へ回動制御され、第1〜第3電磁バルブV1〜V3が閉弁制御されて循環ポンプ19が停止され、第4と第5電磁バルブV4,V5が開弁制御される。また、非加熱状態では、ダンパ11aが下方へ回動制御され、第1〜第3電磁バルブV1〜V3が開弁制御されて循環ポンプ19が作動されるとともに、第4と第5電磁バルブV4,V5が閉弁制御されるのである。
なお、図中25は、再生器3における液面検出器である。
【0016】
したがって、ダンパ11aが上方へ回動された加熱状態では、冷房運転経路Aによって所望どおりの冷房運転が実行され、また、暖房運転も実行可能となる。暖房運転時の開閉弁制御は前記冷房運転時の開閉弁制御に加え、加熱状態では、暖房弁17が開弁制御され、非加熱状態では、暖房弁17が閉弁制御される。
そして、ダンパ11aが下方へ回動された非加熱状態では、第4と第5電磁バルブV4,V5が閉弁され、第1〜第3電磁バルブV1〜V3が開弁され、かつ、循環ポンプ19が作動される。
そのため、排ガス発生装置10からの排ガスが再生器3の加熱用伝熱管9側へリークして、再生器3内の吸収液が加熱されても、吸収液や冷媒蒸気が冷房運転経路A側へ流出することはなく、吸収液は液循環路20によって再生器3との間で循環され、冷媒蒸気は冷却器21で冷却され、冷媒水となって再生器3へ戻されるので、再生器3内の吸収液が濃縮されることはなく、吸収剤の析出は確実に防止される。
【0017】
〔別実施形態〕
(1)先の実施形態では、吸収式熱源機の一例として一重効用式の吸収式冷温水機を示したが、高温再生器と低温再生器を備えた二重効用式の吸収式冷温水機にも適用できるのは勿論のこと、暖房運転機能を備えていない冷房専用の吸収式冷凍機にも適用可能である。
また、非冷房運転経路Bを構成する蒸気循環路22に空冷式の冷却器21を設けた例を示したが、冷却器21は空冷式に限るものではなく、水冷式などの各種の冷却器を使用することができる。
【0018】
(2)先の実施形態では、制御手段としての制御器24によって、第1〜第5電磁バルブV1〜V5の開閉作動とダンパ11aの切り換え作動を制御する構成を示したが、例えば、電磁バルブV1〜V5に代えて手動操作式のバルブを使用し、そのバルブとダンパ11aとを手動により各別に切り換え操作するように構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】吸収式冷温水機の概略ブロック図
【符号の説明】
1 吸収器
2 蒸発器
3 再生器
4 凝縮器
9 加熱手段
10 排ガス発生装置
11a ダンパ
19 循環ポンプ
20 液循環路
22 蒸気循環路
23 切り換え手段
24 制御手段
A 冷房運転経路
B 非冷房運転経路
V1〜V5 バルブ
Claims (2)
- 吸収器、蒸発器、再生器、および、凝縮器を有する冷房運転経路を備え、
前記再生器の加熱手段が、排ガス発生装置からの排ガスにより加熱されるように構成され、
その排ガスを前記加熱手段に供給する加熱状態と非加熱状態とに切り換えるダンパが設けられている吸収式熱源機であって、
前記再生器内の吸収液を循環させる循環ポンプを備えた液循環路と、前記再生器内の冷媒蒸気を冷却して再生器内に戻す蒸気循環路からなる非冷房運転経路が、前記冷房運転経路とは別に設けられ、
前記再生器内の吸収液と冷媒蒸気を前記冷房運転経路に供給する運転状態と前記非冷房運転経路に供給する非運転状態とに切り換える切り換え手段が設けられている吸収式熱源機。 - 前記切り換え手段が、前記冷房運転経路と非冷房運転経路に設けられた複数のバルブで構成され、それらバルブの開閉と前記ダンパの切り換え作動を制御する制御手段が設けられている請求項1に記載の吸収式熱源機。
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