JPH0198866A - 吸収式冷温熱発生機及びそれに用いられる吸収器及び濃縮器 - Google Patents
吸収式冷温熱発生機及びそれに用いられる吸収器及び濃縮器Info
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- JPH0198866A JPH0198866A JP25369687A JP25369687A JPH0198866A JP H0198866 A JPH0198866 A JP H0198866A JP 25369687 A JP25369687 A JP 25369687A JP 25369687 A JP25369687 A JP 25369687A JP H0198866 A JPH0198866 A JP H0198866A
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- absorption
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は吸収液の濃縮方法及び吸収方法に係り、特に顕
熱利用の加熱及び冷却を行う装置における温度差の有効
利用並びに装置高さの低減化に好適な吸収式冷温熱発生
機に関する。
熱利用の加熱及び冷却を行う装置における温度差の有効
利用並びに装置高さの低減化に好適な吸収式冷温熱発生
機に関する。
第8図を参照して従来例を説明する。第8図は最も一般
的な吸収式冷温熱発生機の構成機器と系統を示す図であ
る。
的な吸収式冷温熱発生機の構成機器と系統を示す図であ
る。
以下の説明では吸収液としてLiBr水溶液を、冷媒に
水を、また加熱、冷却液にそれぞれ水を用いた場合を例
として詳述する。
水を、また加熱、冷却液にそれぞれ水を用いた場合を例
として詳述する。
吸収器1は冷却用熱交換器10.LiBr水溶液の分散
器11を収納し、符号2は冷媒である水の蒸発器で、水
分散器21及び加熱用熱交換器20を収納し、吸収器1
と蒸発器2は蒸気通路60で接続されている。
器11を収納し、符号2は冷媒である水の蒸発器で、水
分散器21及び加熱用熱交換器20を収納し、吸収器1
と蒸発器2は蒸気通路60で接続されている。
一方、濃縮器(発生器と称す場合もある)3はLiBr
水溶液分散器31と加熱用熱交換器30を、また凝縮器
4は冷却用熱交換器40をそれぞれ収納し、濃縮器3と
凝縮器4は蒸気通路70で接続されている。
水溶液分散器31と加熱用熱交換器30を、また凝縮器
4は冷却用熱交換器40をそれぞれ収納し、濃縮器3と
凝縮器4は蒸気通路70で接続されている。
吸収器1と濃縮器3とを流れるLiBr水溶液は熱交換
器5を介して流れる系統となっている。
器5を介して流れる系統となっている。
以上の機器構成と系統で、その動交状況を第9図に示す
LiBr水溶液の濃度、温度−圧力線図と合わせて、冷
熱を得る場合について詳述する。
LiBr水溶液の濃度、温度−圧力線図と合わせて、冷
熱を得る場合について詳述する。
濃縮器3では管300から濃度59%程度のL i ’
B r水溶液が分散器31により加熱用熱交換器3oの
表面に散布されている。この時、加熱用熱交換器30に
は93℃(第9図■の点、以下同様に括弧白丸付数字で
示す)の熱水が導入され。
B r水溶液が分散器31により加熱用熱交換器3oの
表面に散布されている。この時、加熱用熱交換器30に
は93℃(第9図■の点、以下同様に括弧白丸付数字で
示す)の熱水が導入され。
前述したLiBr水溶液を80℃(■)に加熱する。一
方、凝縮器4は冷却用熱交換器40により23℃(■)
で冷却され、器内温度35℃(■)に冷却保持されて、
濃縮器3.凝縮器4は飽和圧力43amHg(■)に保
持されているために、濃縮器の熱交換器30の表面でL
iBr水溶液は蒸発し、60%(■)まで濃縮され、管
310から1部は管360を経て熱交換器5へ、殆んど
は管340を経て、管350から流入する濃度55%の
LiBr水溶液と混合して、濃度約9%となり、ポンプ
320により、管300を経て再び濃縮器3へ流入する
。一方、濃縮器3で発生した蒸気は、蒸気通路70を経
て凝縮器4へ流入し、冷却用熱交換器40表面で凝縮、
復水して、管410より、管230へ合流する。
方、凝縮器4は冷却用熱交換器40により23℃(■)
で冷却され、器内温度35℃(■)に冷却保持されて、
濃縮器3.凝縮器4は飽和圧力43amHg(■)に保
持されているために、濃縮器の熱交換器30の表面でL
iBr水溶液は蒸発し、60%(■)まで濃縮され、管
310から1部は管360を経て熱交換器5へ、殆んど
は管340を経て、管350から流入する濃度55%の
LiBr水溶液と混合して、濃度約9%となり、ポンプ
320により、管300を経て再び濃縮器3へ流入する
。一方、濃縮器3で発生した蒸気は、蒸気通路70を経
て凝縮器4へ流入し、冷却用熱交換器40表面で凝縮、
復水して、管410より、管230へ合流する。
以上の操作において、加熱用熱交換器30での熱水は9
3℃(■)から83℃(■)の10℃の顕熱を使用し、
冷却用熱交換器40での冷却水は23℃(■)から33
℃(■)の10℃の顕熱を使用している。
3℃(■)から83℃(■)の10℃の顕熱を使用し、
冷却用熱交換器40での冷却水は23℃(■)から33
℃(■)の10℃の顕熱を使用している。
一方、吸収器1では冷却用熱交換器10の冷却水温度2
3℃(■)により冷却されており、管100から当該冷
却面上に散布器11により散布されている。濃度約56
%のLiBrは35℃(■)に保持され、その時の飽和
蒸気圧力は約7nnHg([相])となり、蒸気通路6
oで接続されている蒸発器2も7 m HHの圧力にな
る。したがって、管230から散布器21により散布さ
れる水は蒸発し、潜熱が奪われて降温し、約6℃(■)
となる。この水は加熱用熱交換器20の表面で、加熱水
13℃(0)を冷却して管240から、ポンプ220.
管250を経て管230へ合流する。蒸発器2で発生し
た蒸気は蒸気通路60を経て先述した吸収器1の散布器
11で散布されているLiBr水溶液に吸収され、この
時の凝縮熱等は冷却用熱交換器10で系外へ持ち去され
、濃度55%となったLiBr水溶液は管110を経て
、一部は管130より熱交換器5へ、残りは管120を
経てポンプ140により管100へ合流する。
3℃(■)により冷却されており、管100から当該冷
却面上に散布器11により散布されている。濃度約56
%のLiBrは35℃(■)に保持され、その時の飽和
蒸気圧力は約7nnHg([相])となり、蒸気通路6
oで接続されている蒸発器2も7 m HHの圧力にな
る。したがって、管230から散布器21により散布さ
れる水は蒸発し、潜熱が奪われて降温し、約6℃(■)
となる。この水は加熱用熱交換器20の表面で、加熱水
13℃(0)を冷却して管240から、ポンプ220.
管250を経て管230へ合流する。蒸発器2で発生し
た蒸気は蒸気通路60を経て先述した吸収器1の散布器
11で散布されているLiBr水溶液に吸収され、この
時の凝縮熱等は冷却用熱交換器10で系外へ持ち去され
、濃度55%となったLiBr水溶液は管110を経て
、一部は管130より熱交換器5へ、残りは管120を
経てポンプ140により管100へ合流する。
以上の操作における吸収器1の冷却用熱交換器10での
冷却水は23℃(■)から33℃(■)の10℃の顕熱
を使用し、蒸発器2の加熱用熱交換器では13℃(0)
から8℃(O)の顕熱使用で、蒸発器2の加熱用熱交換
器20から8℃の冷熱が得られる。
冷却水は23℃(■)から33℃(■)の10℃の顕熱
を使用し、蒸発器2の加熱用熱交換器では13℃(0)
から8℃(O)の顕熱使用で、蒸発器2の加熱用熱交換
器20から8℃の冷熱が得られる。
以上に述べた従来型の吸収式冷温熱動発生機において、
濃縮器3における加熱水の温度使用中1゛0℃(■−■
)及び、吸収器1における冷却水の温度変化中10℃(
■−■)をより拡大し、以って、当該加熱水、冷却水を
有効に利用せんとあるいは加熱温度の降温、又は冷却水
温度の昇温を可能にする方法として、所謂rローレンツ
サイクル」又は「リリープションサイクル」が提案され
ている。以下に本サイクルの概要を述べる。
濃縮器3における加熱水の温度使用中1゛0℃(■−■
)及び、吸収器1における冷却水の温度変化中10℃(
■−■)をより拡大し、以って、当該加熱水、冷却水を
有効に利用せんとあるいは加熱温度の降温、又は冷却水
温度の昇温を可能にする方法として、所謂rローレンツ
サイクル」又は「リリープションサイクル」が提案され
ている。以下に本サイクルの概要を述べる。
第10図は吸収式冷温熱発生機にローレンツサイクルを
適用した場合の構成及び系統を示す例として文献)「欧
米における吸収式ヒートポンプの研究開発トピックス」
;冷凍60−697 、111g)等に紹介されてい
る図である。以下に第10図及び第11図を用いてロー
レンツサイクルを詳述する。
適用した場合の構成及び系統を示す例として文献)「欧
米における吸収式ヒートポンプの研究開発トピックス」
;冷凍60−697 、111g)等に紹介されてい
る図である。以下に第10図及び第11図を用いてロー
レンツサイクルを詳述する。
符号は第8図と同一とした。
濃縮器3は立て長の加熱用熱交換器30を収納しており
、濃度55%のLiBr水溶液はポンプ320により管
300及び液分散器31により当該加熱用熱交換器30
の表面上に分散され5重力により熱交換器表面上を自然
流下する。この時、加熱用熱交換器の下端32からは第
4図に示すように83℃(■)の加熱水が流入し、上流
から73℃(■)の温度で流出しても、濃度55%のL
iBr水溶液は飽和圧力43 rya Hgにおいて温
度70℃(■)であるため、加熱水73℃との熱交換温
度差3℃が得られ蒸発濃縮が行われる。さらに自然流下
した濃縮器3の下部に達した時、前述したように加熱水
83℃の温度であるために、同様の熱交換温度差31℃
で80’C(■)まで加熱され、濃度60%となって管
310から抜き出される。
、濃度55%のLiBr水溶液はポンプ320により管
300及び液分散器31により当該加熱用熱交換器30
の表面上に分散され5重力により熱交換器表面上を自然
流下する。この時、加熱用熱交換器の下端32からは第
4図に示すように83℃(■)の加熱水が流入し、上流
から73℃(■)の温度で流出しても、濃度55%のL
iBr水溶液は飽和圧力43 rya Hgにおいて温
度70℃(■)であるため、加熱水73℃との熱交換温
度差3℃が得られ蒸発濃縮が行われる。さらに自然流下
した濃縮器3の下部に達した時、前述したように加熱水
83℃の温度であるために、同様の熱交換温度差31℃
で80’C(■)まで加熱され、濃度60%となって管
310から抜き出される。
したがって第8図及び第9図に示した従来例の加熱水の
入口温度93℃が83℃まで低下したことになる。
入口温度93℃が83℃まで低下したことになる。
一方、吸収器1においては濃度60%のLiBr水溶液
が管100から分散器11により、冷却用熱交換器10
の表面上に散布され、同様に重力により自然流下する。
が管100から分散器11により、冷却用熱交換器10
の表面上に散布され、同様に重力により自然流下する。
当該冷却用熱交換器10の上部におけるLiBr60%
水溶液の温度は45℃(■)であり、熱交換温度差3℃
とした時、冷却水は42℃(■)で冷却可能であり、さ
らに蒸気を吸収しながら流下した吸収器1の下端部で5
5%濃度になった時の飽和温度は35℃(■)であり、
同様の熱交換温度差3℃を見込んだ場合、冷却水温度は
32℃(■)となる。したがって、第8図及び第9図に
示した従来例の冷却水入口温度23℃が32℃まで上昇
したことになる。
水溶液の温度は45℃(■)であり、熱交換温度差3℃
とした時、冷却水は42℃(■)で冷却可能であり、さ
らに蒸気を吸収しながら流下した吸収器1の下端部で5
5%濃度になった時の飽和温度は35℃(■)であり、
同様の熱交換温度差3℃を見込んだ場合、冷却水温度は
32℃(■)となる。したがって、第8図及び第9図に
示した従来例の冷却水入口温度23℃が32℃まで上昇
したことになる。
以上、従来例とローレンツサイクルとにおける蒸発器3
の加熱水と、吸収器1の冷却水の温度状況をまとめてみ
ると、従来例では加熱水入口温度93℃に対してローレ
ンツサイクルでは83℃に低下し、冷却水入口温度は2
3℃から32℃に上昇し、熱源上極めて有利なサイクル
となる。他の面から検討すれば、従来例では加熱水入口
温度を83℃に限りなく近づけると、加熱水流量は限り
なく増大し、冷却水入口温度を33℃に近づけると、同
様に冷却水流量が増大する結果となる。
の加熱水と、吸収器1の冷却水の温度状況をまとめてみ
ると、従来例では加熱水入口温度93℃に対してローレ
ンツサイクルでは83℃に低下し、冷却水入口温度は2
3℃から32℃に上昇し、熱源上極めて有利なサイクル
となる。他の面から検討すれば、従来例では加熱水入口
温度を83℃に限りなく近づけると、加熱水流量は限り
なく増大し、冷却水入口温度を33℃に近づけると、同
様に冷却水流量が増大する結果となる。
以上示したように、ローレンツサイクル吸収式冷温熱発
生機では加熱、冷却水が極めて有効な温度となり、期待
される方式である。
生機では加熱、冷却水が極めて有効な温度となり、期待
される方式である。
しかしながら、第10図に示されているように、吸収器
及び、濃縮器の容器高さが高くなり装置設置場所が限定
され、例えばビルの地下室等への設置は甚だ困難となる
。
及び、濃縮器の容器高さが高くなり装置設置場所が限定
され、例えばビルの地下室等への設置は甚だ困難となる
。
また、これを解決する手段としては例えば第11図に示
すように吸収器又は濃縮器を複数個に分割し、容器底部
に溜まった吸収液をポンプ140で抜き出し、再び他の
容器の頂部に搬送する等の手段が考えられるが、装置が
複雑になる等の欠点がある。さらに他の手段としては、
例えば第12図に示すように垂直管の外表面にフィンを
設けて自然流下時間を遅らせる等の手段を講じることも
考えられているが、伝熱管加工が繁雑であり、高価にな
る。また大型化に伴う垂直多管式にあっては、吸収液を
当該多管外表面上に均一に分散する技術は甚だ困難であ
ることは衆知である。
すように吸収器又は濃縮器を複数個に分割し、容器底部
に溜まった吸収液をポンプ140で抜き出し、再び他の
容器の頂部に搬送する等の手段が考えられるが、装置が
複雑になる等の欠点がある。さらに他の手段としては、
例えば第12図に示すように垂直管の外表面にフィンを
設けて自然流下時間を遅らせる等の手段を講じることも
考えられているが、伝熱管加工が繁雑であり、高価にな
る。また大型化に伴う垂直多管式にあっては、吸収液を
当該多管外表面上に均一に分散する技術は甚だ困難であ
ることは衆知である。
以上、従来技術においては装置高さ、及びこれを解決す
るための複雑化、ならびに吸収液を自然流下させるため
の諸施策に伴う費用の高騰、さらには装置の大容量化が
極めて困難である等の問題点があった。
るための複雑化、ならびに吸収液を自然流下させるため
の諸施策に伴う費用の高騰、さらには装置の大容量化が
極めて困難である等の問題点があった。
本発明の目的は係る欠点で排除し、合わせて。
ローレンツサイクルの有利性を最大限に発揮できる吸収
式冷温熱発生機を提供することにある。
式冷温熱発生機を提供することにある。
上記目的は、従来の吸収液の自然流下方式から閉鎖空間
を形成して拘束流とすることにより達成される。
を形成して拘束流とすることにより達成される。
吸収式冷温熱発生器における吸収液の挙動を考えてみる
に、吸収器と蒸発器及び濃縮器と凝縮器ではいずれも移
動物質が蒸気であり、所謂ガスの移動である。したがっ
て、ガスのみが透過でき、液状物質は透過できない材料
で吸収液の通路を確保することにより、一般の熱交換器
と同様に強制流れとすることが可能で、これにより、従
来の重力による自然流下方式から飛躍した新しい構造の
吸収式冷温熱発生機が得られる。
に、吸収器と蒸発器及び濃縮器と凝縮器ではいずれも移
動物質が蒸気であり、所謂ガスの移動である。したがっ
て、ガスのみが透過でき、液状物質は透過できない材料
で吸収液の通路を確保することにより、一般の熱交換器
と同様に強制流れとすることが可能で、これにより、従
来の重力による自然流下方式から飛躍した新しい構造の
吸収式冷温熱発生機が得られる。
前述して液は通さずガスのみを透過する材料としては、
一般に疎水性(又は撥水性)多孔質材であり、その形状
は膜状、管状等があり、材質はポリテトラフロロエチレ
ン(PTFE)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレ
ン(pp、、)、ナイロン、シリコン、酢酸セルロー・
ス等がある。これらの材質で形成した膜又は管と、熱交
換用伝熱面又は伝熱管とで間隙を形成し、当該間隙に吸
収液を流すことにより、本発明は達成されるものである
。
一般に疎水性(又は撥水性)多孔質材であり、その形状
は膜状、管状等があり、材質はポリテトラフロロエチレ
ン(PTFE)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレ
ン(pp、、)、ナイロン、シリコン、酢酸セルロー・
ス等がある。これらの材質で形成した膜又は管と、熱交
換用伝熱面又は伝熱管とで間隙を形成し、当該間隙に吸
収液を流すことにより、本発明は達成されるものである
。
即ち、本発明は吸収液を加温して蒸発濃縮させる濃縮器
と、この濃縮器から発生した冷媒蒸気を導入して凝縮し
復液する凝縮器と、冷媒を蒸発させる蒸発器と、この蒸
発器で発生した冷媒蒸気を吸収液に吸収させる吸収器と
からなる吸収式冷温熱発生機において、前記濃縮器と吸
収器の少なくとも一方が疎水性多孔質膜と伝熱体からな
るモジュールを具備し、該モジュール内で前記吸収液が
該伝熱体を介して伝熱媒体と接することを特徴とし、ま
たは、前記濃縮器と吸収器の少なくとも一方は、前記吸
収液と伝熱媒体とを分離する伝熱体及び前記吸収液に接
し気体のみを通過させる疎水性多孔質膜とで構成され、
または前記濃縮器と吸収器の少なくとも一方は、前記吸
収液と伝熱媒体とを分離しそれぞれの流路を決定する伝
熱体壁と、前記吸収液と蒸気とを分離しそれぞれの流路
を決定する疎水性多孔質壁とから構成されたことを特徴
とする。
と、この濃縮器から発生した冷媒蒸気を導入して凝縮し
復液する凝縮器と、冷媒を蒸発させる蒸発器と、この蒸
発器で発生した冷媒蒸気を吸収液に吸収させる吸収器と
からなる吸収式冷温熱発生機において、前記濃縮器と吸
収器の少なくとも一方が疎水性多孔質膜と伝熱体からな
るモジュールを具備し、該モジュール内で前記吸収液が
該伝熱体を介して伝熱媒体と接することを特徴とし、ま
たは、前記濃縮器と吸収器の少なくとも一方は、前記吸
収液と伝熱媒体とを分離する伝熱体及び前記吸収液に接
し気体のみを通過させる疎水性多孔質膜とで構成され、
または前記濃縮器と吸収器の少なくとも一方は、前記吸
収液と伝熱媒体とを分離しそれぞれの流路を決定する伝
熱体壁と、前記吸収液と蒸気とを分離しそれぞれの流路
を決定する疎水性多孔質壁とから構成されたことを特徴
とする。
更に、前記濃縮器と吸収器の少なくとも一方は、前記吸
収液と伝熱媒体とを分離しそれぞれの流路を決定する伝
熱体壁と、前記吸収液と蒸気とを分離しそれぞれの流路
を決定する疎水性多孔IR壁とから構成され、前記吸収
液と前記伝熱媒体とを対向流で流すことを特徴とする。
収液と伝熱媒体とを分離しそれぞれの流路を決定する伝
熱体壁と、前記吸収液と蒸気とを分離しそれぞれの流路
を決定する疎水性多孔IR壁とから構成され、前記吸収
液と前記伝熱媒体とを対向流で流すことを特徴とする。
更に本発明は前記吸収器が、前記蒸発器発生酸した冷媒
蒸気を通過させ該吸収液の流路を決定する疎水性多孔質
膜と該吸収液の流路を決定し、該吸収液と対向して流れ
る冷媒とを分離する伝熱体とから構成されたことを特徴
とする吸収式冷温熱発生機用吸収器及び前記濃縮器が、
前記吸収器から導入した吸収液の流路を決定し、かつ、
該吸収液と対向して流れ該吸収液を加熱・濃縮する加熱
媒体を該吸収液から分離する伝熱壁と、該吸収液の流路
を決定し、かつ、加熱・濃縮された発生した蒸気のみを
通過させる疎水性多孔質膜とから構成されたことを特徴
とする吸収式冷温熱発生機用濃縮器によって達成される
。
蒸気を通過させ該吸収液の流路を決定する疎水性多孔質
膜と該吸収液の流路を決定し、該吸収液と対向して流れ
る冷媒とを分離する伝熱体とから構成されたことを特徴
とする吸収式冷温熱発生機用吸収器及び前記濃縮器が、
前記吸収器から導入した吸収液の流路を決定し、かつ、
該吸収液と対向して流れ該吸収液を加熱・濃縮する加熱
媒体を該吸収液から分離する伝熱壁と、該吸収液の流路
を決定し、かつ、加熱・濃縮された発生した蒸気のみを
通過させる疎水性多孔質膜とから構成されたことを特徴
とする吸収式冷温熱発生機用濃縮器によって達成される
。
具体的には、前述した構成の濃縮器における作用は第1
3図に示すように、伝熱面33と疎水性多孔質材500
とで形成された間隙600を流れる吸収液50は、当該
吸収液とは対向して流れる加熱水301により伝熱面3
3を介して加熱されて蒸発し、蒸気1000は疎水性多
孔質材500の開孔部より透過する。蒸発して濃縮され
た吸収液はさらに当該間隙部を流れて、より高温の加熱
水で加熱されるために、さらに蒸発し濃縮される。
3図に示すように、伝熱面33と疎水性多孔質材500
とで形成された間隙600を流れる吸収液50は、当該
吸収液とは対向して流れる加熱水301により伝熱面3
3を介して加熱されて蒸発し、蒸気1000は疎水性多
孔質材500の開孔部より透過する。蒸発して濃縮され
た吸収液はさらに当該間隙部を流れて、より高温の加熱
水で加熱されるために、さらに蒸発し濃縮される。
一方、吸収器においては第14図に示すように、伝熱面
33と疎水性多孔質材500とで構成された間隙600
を流れる吸収液6oは、当該吸収液とは対向して流れる
冷却水101により冷却されるために蒸気圧が低下し、
蒸発器から移動してくる蒸気2000を吸収する。吸収
して濃度が低下し温度が上昇した吸収液はさらに当該間
隙部を流れて、より低温の冷却水で冷却されるために、
さらに蒸気を吸収して希釈される。
33と疎水性多孔質材500とで構成された間隙600
を流れる吸収液6oは、当該吸収液とは対向して流れる
冷却水101により冷却されるために蒸気圧が低下し、
蒸発器から移動してくる蒸気2000を吸収する。吸収
して濃度が低下し温度が上昇した吸収液はさらに当該間
隙部を流れて、より低温の冷却水で冷却されるために、
さらに蒸気を吸収して希釈される。
以上の操作により、吸収液は入口から出口に至るまで濃
度変化と伴に温度が変化しており、先に述べたローレン
ツサイクルを効果的に実行できる装置を提供するもので
ある。
度変化と伴に温度が変化しており、先に述べたローレン
ツサイクルを効果的に実行できる装置を提供するもので
ある。
以下本発明の一実施例を第1図、第2図及び第3図によ
り説明する。
り説明する。
第1図は本発明から成る吸収式冷温熱発生機の機器構成
並びに系統図を、第2図及び第3図は本発明を効果的に
実行するに好適な濃縮器又は吸収器における膜モジユー
ル内の加熱水又は冷却水と吸収液の流れを示す図である
。
並びに系統図を、第2図及び第3図は本発明を効果的に
実行するに好適な濃縮器又は吸収器における膜モジユー
ル内の加熱水又は冷却水と吸収液の流れを示す図である
。
本発明を詳述するに当たり、従来例の説明と同様に吸収
液としてLiBr水溶液を用いた場合について、第4図
も併用した説明する。
液としてLiBr水溶液を用いた場合について、第4図
も併用した説明する。
濃縮器3には本発明から成る濃縮用膜モジュール301
を収納し、当該膜モジュールにはそれぞれ媒体入口管3
00、出口開口部311、加熱水入口管32及び出口管
30を有している。
を収納し、当該膜モジュールにはそれぞれ媒体入口管3
00、出口開口部311、加熱水入口管32及び出口管
30を有している。
濃度55%のLiBr水溶液(■)は管300により濃
縮器3の膜モジュール301へ導入される。膜モジュー
ル301の内部では第2図に示すように、伝熱面33と
疎水性多孔質材500とから形成される間隙35を当該
吸収液が流れる。−方、加熱水(■)は、管32から導
入され、壁36と伝熱面33とで形成される間隙を流れ
、当該流れは前述した吸収液とは対向して流す。したが
って、濃度55%のLiBr水溶液は、当該加熱水(■
)で伝熱面を介して加熱され、蒸発する。
縮器3の膜モジュール301へ導入される。膜モジュー
ル301の内部では第2図に示すように、伝熱面33と
疎水性多孔質材500とから形成される間隙35を当該
吸収液が流れる。−方、加熱水(■)は、管32から導
入され、壁36と伝熱面33とで形成される間隙を流れ
、当該流れは前述した吸収液とは対向して流す。したが
って、濃度55%のLiBr水溶液は、当該加熱水(■
)で伝熱面を介して加熱され、蒸発する。
発生した蒸気は疎水性多孔質材500の開孔部を通過し
当該疎水性多孔質材500で形成される間隙38を通り
、蒸気通路70を経て凝縮器4へ導入される。以上の作
用により濃度60%(■)まで濃縮されたLiBr水溶
液は開口部311により濃縮器3の容器底部に溜まり、
管310により熱交換器5へ流れる。
当該疎水性多孔質材500で形成される間隙38を通り
、蒸気通路70を経て凝縮器4へ導入される。以上の作
用により濃度60%(■)まで濃縮されたLiBr水溶
液は開口部311により濃縮器3の容器底部に溜まり、
管310により熱交換器5へ流れる。
第2図に示す実施例では吸収液と加熱水の流れを3折流
としたが、この折流数を限定するものではなく、装置寸
法から任意に選択できるものである。
としたが、この折流数を限定するものではなく、装置寸
法から任意に選択できるものである。
次に60%まで濃縮されたLiBr水溶液は熱交換器5
により冷却されて、管100より、吸収器1へ導入され
る。吸収器1には前述した濃縮器と同様に本発明から成
る吸収用膜モジュール101を収納している。吸収用膜
モジュールの詳細を第3図に示す。管100から膜モジ
ュールに導入された60%のLiBr水溶液(■)は、
冷却水12により冷却(■)され蒸気圧が低下するため
に蒸発器2からの蒸気は蒸気通路60を介して吸収器1
へ導入され、さらに膜モジユール内の蒸気通路18を流
れて疎水性多孔質材500の開孔部から前記LiBr水
溶液に吸収される。水蒸気を吸収して濃度が下がり、温
度が上昇したLiBr水溶液は、より低温の冷却水によ
り冷却されるため、再び蒸気が吸収できる。したがって
、最終的に当該モジュールの開口部111から排出され
るLiBr水溶液は濃度55%、温度35℃(■)とな
る。この水溶液は吸収器1の底面に滞留し管110より
、ポンプ140により引き抜かれて、管130を経て熱
交換器5へ導入され、管310から導入された80℃、
60%のLiBr水溶液から熱を得て昇温し、管300
を経て濃縮器3へ導入される経路をとる。第3図におい
ても、−例として3折流を示したが、ここでも折流数を
限定するものではなく形状2寸法から任意に選択できる
ものである。
により冷却されて、管100より、吸収器1へ導入され
る。吸収器1には前述した濃縮器と同様に本発明から成
る吸収用膜モジュール101を収納している。吸収用膜
モジュールの詳細を第3図に示す。管100から膜モジ
ュールに導入された60%のLiBr水溶液(■)は、
冷却水12により冷却(■)され蒸気圧が低下するため
に蒸発器2からの蒸気は蒸気通路60を介して吸収器1
へ導入され、さらに膜モジユール内の蒸気通路18を流
れて疎水性多孔質材500の開孔部から前記LiBr水
溶液に吸収される。水蒸気を吸収して濃度が下がり、温
度が上昇したLiBr水溶液は、より低温の冷却水によ
り冷却されるため、再び蒸気が吸収できる。したがって
、最終的に当該モジュールの開口部111から排出され
るLiBr水溶液は濃度55%、温度35℃(■)とな
る。この水溶液は吸収器1の底面に滞留し管110より
、ポンプ140により引き抜かれて、管130を経て熱
交換器5へ導入され、管310から導入された80℃、
60%のLiBr水溶液から熱を得て昇温し、管300
を経て濃縮器3へ導入される経路をとる。第3図におい
ても、−例として3折流を示したが、ここでも折流数を
限定するものではなく形状2寸法から任意に選択できる
ものである。
さらに本実施例では濃縮器3と吸収器1の両方に本発明
から成る膜モジュールを収納した系統を示したが、第5
図に示す如く濃縮器3のみに本発明から成る膜モジュー
ル301を適用した吸収式冷温熱発生機の系統も考えら
れ、また図示はしないが吸収器1にのみ膜モジュールを
適用することも本発明に含まれるものである。また、第
6図に示す如〈従来例の濃縮器3に本発明を適用したも
の、図示はしないが従来例の吸収器に本発明を適用した
構造も本発明に含括される。
から成る膜モジュールを収納した系統を示したが、第5
図に示す如く濃縮器3のみに本発明から成る膜モジュー
ル301を適用した吸収式冷温熱発生機の系統も考えら
れ、また図示はしないが吸収器1にのみ膜モジュールを
適用することも本発明に含まれるものである。また、第
6図に示す如〈従来例の濃縮器3に本発明を適用したも
の、図示はしないが従来例の吸収器に本発明を適用した
構造も本発明に含括される。
第7図は本発明の他の実施例を示す膜モジユール構造で
、伝熱面と疎水性多孔質材で形成せる間隙に乱流促進材
39を配置したもので、これにより、吸収液の流れが乱
れ、蒸発により伝熱面側近傍と疎水性膜面側近傍との濃
度差及び温度差を低減し、より効果的な熱移動と物質移
動を提供できる。
、伝熱面と疎水性多孔質材で形成せる間隙に乱流促進材
39を配置したもので、これにより、吸収液の流れが乱
れ、蒸発により伝熱面側近傍と疎水性膜面側近傍との濃
度差及び温度差を低減し、より効果的な熱移動と物質移
動を提供できる。
第15図は本発明の他の実施例を示す図で、疎水性多孔
質管状膜によって構成された多管式モジュールを示す。
質管状膜によって構成された多管式モジュールを示す。
以上、本発明によれば、濃縮器、吸収器における熱の有
効利用を可能にできるローレンツサイクル吸収式冷温熱
発生機の実現を可能にし、その特徴は従来のローレンツ
サイクル吸収式冷温熱発生機に見られる装置高さを低減
し、拘束空間に吸収液を流せるために流路方向は従来の
自由落下である下方向のみにとどまらず、上方向流、水
平方向流のいずれでも可能であり、また従来例の改良に
見られるポンプアップして落下させる複雑な構造を解決
できる。さらに本発明によれば強制流であるために、吸
収液流量は任意に調整でき、冷熱又は温熱負荷に合わせ
て、並びに加熱水流量と温度又は冷却水流量と温度に合
わせて最適な吸収液流路量とすることができる特徴を有
している。
効利用を可能にできるローレンツサイクル吸収式冷温熱
発生機の実現を可能にし、その特徴は従来のローレンツ
サイクル吸収式冷温熱発生機に見られる装置高さを低減
し、拘束空間に吸収液を流せるために流路方向は従来の
自由落下である下方向のみにとどまらず、上方向流、水
平方向流のいずれでも可能であり、また従来例の改良に
見られるポンプアップして落下させる複雑な構造を解決
できる。さらに本発明によれば強制流であるために、吸
収液流量は任意に調整でき、冷熱又は温熱負荷に合わせ
て、並びに加熱水流量と温度又は冷却水流量と温度に合
わせて最適な吸収液流路量とすることができる特徴を有
している。
第1図は本発明から成る吸収式冷温熱発生機の機器構成
及び系統を示す図、第2図は本発明から成る濃縮器の膜
モジユール構成並びに吸収液と加熱液の流れを示す図、
第3図は本発明から成る吸収器の膜モジユール構成並び
に吸収液と冷却液の流れを示す図、第4図は第1図に示
す系統における操作線図、第5図は本発明の他の実施例
を示す図、の構成並びに系統を示す図、第6図は本発明
の他の実施例から成る吸収式冷温熱発生機の構成並びに
系統を示す図、第7図は本発明から成る膜モジュールの
他の実施例を示す図、第8図は従来例を示す図、第9図
は第8図における操作線図、第10図はローレンツサイ
クル吸収式冷温熱発生機の従来の機器構成と系統を示す
図、第11図は従来の他の例を示す図、第12図は従来
の伝熱面を示す図、第13図は本発明から成る濃縮器用
膜モジュールの拡大図、第14図は本発明から成る吸収
器用膜モジュールの拡大図である。第15図は本発明か
ら成る濃縮器用多管式モジュールの拡大図である。 1・・・吸収器、2・・・蒸発器、3・・・濃縮器、4
・・・凝縮器、5・・・熱交換器、10・・・冷却用熱
交換器、20・・・冷熱用熱交換器、30・・・加熱用
熱交換器、40・・・冷却用熱交換器、101・・・濃
縮用膜モジュール、301・・・吸収用膜モジュール。 〆 triJ ボ2 図 $3 rz yσ 5≦ 第4図 1膚 r[’c] 第7 図 茶3図 /−−g則q各 4−−−%びぞ路 第qriJ 温度ノ〔C〕 j/σ ギ13riJ
及び系統を示す図、第2図は本発明から成る濃縮器の膜
モジユール構成並びに吸収液と加熱液の流れを示す図、
第3図は本発明から成る吸収器の膜モジユール構成並び
に吸収液と冷却液の流れを示す図、第4図は第1図に示
す系統における操作線図、第5図は本発明の他の実施例
を示す図、の構成並びに系統を示す図、第6図は本発明
の他の実施例から成る吸収式冷温熱発生機の構成並びに
系統を示す図、第7図は本発明から成る膜モジュールの
他の実施例を示す図、第8図は従来例を示す図、第9図
は第8図における操作線図、第10図はローレンツサイ
クル吸収式冷温熱発生機の従来の機器構成と系統を示す
図、第11図は従来の他の例を示す図、第12図は従来
の伝熱面を示す図、第13図は本発明から成る濃縮器用
膜モジュールの拡大図、第14図は本発明から成る吸収
器用膜モジュールの拡大図である。第15図は本発明か
ら成る濃縮器用多管式モジュールの拡大図である。 1・・・吸収器、2・・・蒸発器、3・・・濃縮器、4
・・・凝縮器、5・・・熱交換器、10・・・冷却用熱
交換器、20・・・冷熱用熱交換器、30・・・加熱用
熱交換器、40・・・冷却用熱交換器、101・・・濃
縮用膜モジュール、301・・・吸収用膜モジュール。 〆 triJ ボ2 図 $3 rz yσ 5≦ 第4図 1膚 r[’c] 第7 図 茶3図 /−−g則q各 4−−−%びぞ路 第qriJ 温度ノ〔C〕 j/σ ギ13riJ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、吸収液を加温して蒸発濃縮させる濃縮器と、この濃
縮器から発生した冷媒蒸気を導入して凝縮し復液する凝
縮器と、冷媒を蒸発させる蒸発器と、この蒸発器で発生
した冷媒蒸気を吸収液に吸収させる吸収器とからなる吸
収式冷温熱発生機において、前記濃縮器と吸収器の少な
くとも一方が疎水性多孔質膜と伝熱体からなるモジュー
ルを具備し、該モジュール内で前記吸収液が該伝熱体を
介して伝熱媒体と接することを特徴とする吸収式冷温熱
発生機。 2、吸収液を加温して蒸発濃縮させる濃縮器と、この濃
縮器から発生した冷媒蒸気を導入して凝縮し復液する凝
縮器と、冷媒を蒸発させる蒸発器と、この蒸発器で発生
した冷媒蒸気を吸収液に吸収させる吸収器とからなる吸
収式冷温熱発生機において、前記濃縮器と吸収器の少な
くとも一方は、前記吸収液と伝熱媒体とを分離する伝熱
体及び前記吸収液に接した気体のみを通過させる疎水性
多孔質膜とで構成されたことを特徴とする吸収式冷温熱
発生機。 3、吸収液を加温して蒸発濃縮させる濃縮器と、この濃
縮器から発生した冷媒蒸気を導入して凝縮し復液する凝
縮器と、冷媒を蒸発させる蒸発器と、この蒸発器で発生
した冷媒蒸気を吸収液に吸収させる吸収器とからなる吸
収式冷温熱発生機において、前記濃縮器と吸収器の少な
くとも一方は、前記吸収液と伝熱媒体とを分離しそれぞ
れの流路を決定する伝熱体壁と、前記吸収液と蒸気とを
分離しそれぞれの流路を決定する疎水性多孔質壁とから
構成されたことを特徴とする吸収式冷温熱発生器。 4、吸収液を加温して蒸発濃縮させる濃縮器と、この濃
縮器から発生した冷媒蒸気を導入して凝縮し復液する凝
縮器と、冷媒を蒸発させる蒸発器と、この蒸発器で発生
した冷媒蒸気を吸収液に吸収させる吸収器とからなる吸
収式冷温熱発生機において、前記濃縮器と吸収器の少な
くとも一方は、前記吸収液と伝熱媒体とを分離しそれぞ
れの流路を決定する伝熱体壁と、前記吸収液と蒸気とを
分離しそれぞれの流路を決定する疎水性多孔質膜とから
構成され、前記吸収液と前記伝熱媒体とを対向流で流す
ことを特徴とする吸収式冷温熱発生器。 5、吸収液を加温して蒸発濃縮させる濃縮器と、この濃
縮器から発生した冷媒蒸気を導入して凝縮し復液する凝
縮器と、冷媒を蒸発させる蒸発器と、この蒸発器で発生
した冷媒蒸気を吸収液に吸収させる吸収器とからなる吸
収式冷温熱発生機において、前記吸収器が、前記蒸発器
で発成した冷媒蒸気を通過させ該吸収液の流路を決定す
る疎水性多孔質膜と該吸収液の流路を決定し、該吸収液
と対向して流れる冷媒とを分離する伝熱体とから構成さ
れたことを特徴とする吸収式冷温熱発生機用吸収器。 6、吸収液を加温して蒸発濃縮させる濃縮器と、この濃
縮器から発生した冷媒蒸気を導入して凝縮し復液する凝
縮器と、冷媒を蒸発させる蒸発器と、この蒸発器で発生
した冷媒蒸気を吸収液に吸収させる吸収器とからなる吸
収式冷温熱発生機において、前記濃縮器が、前記吸収器
から導入した吸収液の流路を決定し、かつ、該吸収液と
対向して流れ該吸収液を加熱・濃縮する加熱媒体を該吸
収液から分離する伝熱壁と、該吸収液の流路を決定し、
かつ、加熱・濃縮されて発生した蒸気のみを通過させる
疎水性多孔質膜とから構成されたことを特徴とする吸収
式冷温熱発生機用濃縮器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25369687A JPH079325B2 (ja) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | 吸収式冷温熱発生機及びそれに用いられる吸収器及び濃縮器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25369687A JPH079325B2 (ja) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | 吸収式冷温熱発生機及びそれに用いられる吸収器及び濃縮器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0198866A true JPH0198866A (ja) | 1989-04-17 |
| JPH079325B2 JPH079325B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=17254878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25369687A Expired - Lifetime JPH079325B2 (ja) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | 吸収式冷温熱発生機及びそれに用いられる吸収器及び濃縮器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH079325B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011169537A (ja) * | 2010-02-19 | 2011-09-01 | Aisin Seiki Co Ltd | 吸収液濃度調整装置 |
| WO2017018208A1 (ja) * | 2015-07-27 | 2017-02-02 | アイシン精機株式会社 | 吸収式ヒートポンプ装置 |
| CN108562066A (zh) * | 2018-01-29 | 2018-09-21 | 东莞理工学院 | 一种膜式接触装置及吸收式制冷系统 |
-
1987
- 1987-10-09 JP JP25369687A patent/JPH079325B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011169537A (ja) * | 2010-02-19 | 2011-09-01 | Aisin Seiki Co Ltd | 吸収液濃度調整装置 |
| WO2017018208A1 (ja) * | 2015-07-27 | 2017-02-02 | アイシン精機株式会社 | 吸収式ヒートポンプ装置 |
| JP2017026260A (ja) * | 2015-07-27 | 2017-02-02 | アイシン精機株式会社 | 吸収式ヒートポンプ装置 |
| CN107735627A (zh) * | 2015-07-27 | 2018-02-23 | 爱信精机株式会社 | 吸收式热泵装置 |
| US10619893B2 (en) | 2015-07-27 | 2020-04-14 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Absorption heat pump device |
| CN108562066A (zh) * | 2018-01-29 | 2018-09-21 | 东莞理工学院 | 一种膜式接触装置及吸收式制冷系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH079325B2 (ja) | 1995-02-01 |
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