JPH0353538B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ヒートポンプ運転による温水供給が
行なえる吸収冷温水機に関する。

吸収冷凍機は冷房用冷水を供給する装置として
使用される例が多いが、温度が低い熱源水（以
下、低熱源水と云う）例えば温排水を利用して、
温度の高い温水を取り出して暖房等を行なう所謂
ヒートポンプ運転も可能である。特にこのような
ヒートポンプ運転は低熱源水が温排水や太陽熱温
水などの形で多量に得られる場所では利用価値の
大きいものである。それ故、従来、冷房用冷水を
効率良く取り出すことのできる二重効用吸収冷凍
機の蒸発器に低熱源水を供給して吸収器及び凝縮
器を加熱器として使用し、温水を取り出して暖房
等に利用する所謂一重効用のヒートポンプ運転に
切替えることが行なわれている。

しかし乍ら、二重効用の冷凍運転を行なつて効
率良く冷水を取り出すことを本来の目的とする二
重効用吸収冷凍機において、吸収器及び凝縮器か
ら温水を取り出す一重効用のヒートポンプ運転に
切替える従来のものは諸々の問題点を有してお
り、特に多量の冷媒蒸気を要する大型機には不向
きである。何故なら、一重効用のヒートポンプ運
転時に高温再生器において発生する冷媒蒸気の比
容積が二重効用の冷凍運転時のそれのおよそ４倍
程度大きく、高温再生器から低温再生器を経て凝
縮器へ冷媒蒸気を送る配管に大口径のものを用い
なければならず、かつ該配管に冷水負荷或いは温
水負荷に応じて冷媒流量を調節するための開閉弁
に規格外のものを用いなければならないからであ
る。すなわち、この配管に大口径のものを用いる
場合には、冷凍運転時に、低温再生器を経由した
該配管内の冷媒ドレンが円滑に凝縮器に流入しな
いと云う現象を起こして安定的かつ効率良く冷水
を取り出せない等の冷温水機の性能上の問題点、
或いは、前記開閉弁を特別に製造し、また該弁を
精度良く制御するための特別の設備を要する等の
製造上、コスト上の問題点を有し、大型機におい
ては実用的ではなかつた。

本発明は、斯る点に鑑み、従来の二重効用吸収
冷凍機に第２凝縮器を冷媒配管及び分岐水管によ
り接続し、温水必要時には一重効用のヒートポン
プ運転を行なつて吸収器及び第２凝縮器から得ら
れる熱により温水を取り出し、冷水必要時には所
謂従来の二重効用の冷凍運転を行なつて冷水を取
り出すように冷媒および吸収液の循環サイクルを
切替え得る構成を採り、ヒートポンプ運転による
温水供給を行なう此種吸収冷温水機の大型化を安
価にかつ性能良く実現することを目的としたもの
である。尚、ここに称する大型吸収冷温水機とは
冷水出力及び温水出力の大きいものを云う。

以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。１は燃焼ガス等の高温熱源により吸収液から
冷媒蒸気を加熱分離して中間液に濃縮する駆動用
の高温再生器、２は前記高温再生器１からの冷媒
蒸気の熱により中間液から更に冷媒蒸気を加熱分
離して濃液にする低温再生器３と該低温再生器及
び前記高温再生器１において分離された冷媒を凝
縮かつ冷却する凝縮器４とを形成した再生凝縮
胴、５は前記凝縮器４からの液状冷媒を気化させ
るようにした蒸発器６と該蒸発器において気化し
た冷媒を低温再生器３からの濃液に吸収せしめる
ようにした吸収器７とを形成した蒸発吸収胴、８
及び９は低温及び高温溶液熱交換器で、これらは
開閉弁１０を有する冷媒導管（冷媒配管）１１、
開閉弁１２を有する冷媒液流下管１３、冷媒ポン
プ１４を有する冷媒液循環路１５、溶液ポンプ１
６を有する稀液管１７、中間液管（中間液配管）
１８及び濃液管１９で接続されており、また前記
蒸発器６に水管２０を収納し、吸収器７及び凝縮
器４に水管２１を収納している。

而して、冷水必要時には、水管２０に水を循環
せしめ、かつ水管２１に冷却水を供給すると共に
高温再生器１に熱源を供給して冷媒及び吸収液の
循環サイクルを形成せしめ、換言すれば、所謂従
来の二重効用吸収冷凍機としての運転を行わし
め、水管２０から冷水を得るものである。

次に、２２は第２凝縮器で、該第２凝縮器の上
部には前記冷媒導管１１の分岐管２３が接続さ
れ、下部には開閉弁２４を有する凝縮冷媒液流下
管２５が接続されており、又、該流下管はスチー
ムトラツプ、オリフイス等の減圧装置２６を備え
ており、前記冷媒液流下管１３に接続されてい
る。そして、高温発生器１に接続された冷媒導管
１１と分岐管２３と凝縮冷媒流下管２５と冷媒液
流下管１３とにより高温発生器１から第２凝縮器
２２を介して蒸発器６に至る冷媒配管が構成され
る。２７は前記水管２１の凝縮器４入口側におい
て分岐されている水管で、該分岐水管は開閉弁２
８を有し、前記第２凝縮器２２に収納されてい
る。又、２９は前記水管２１に設けた開閉弁であ
る。尚、開閉弁２８，２９を介して分岐水管２７
を設ける代わりに三方弁（図示せず）を介して分
岐水管２７を設けても良い。３０は一端を前記中
間液管１８と接続され他端を前記低温溶液熱交換
器８と接続されたバイパス溶液管路で、高温再生
器１に接続された中間液管１８とバイパス溶液管
路３０と濃液管１９とにより高温再生器１から低
温再生器３及び高温溶液熱交換器９を側路して吸
収器７に至る溶液配管が構成される。そして、バ
イパス溶液管路３０には開閉弁３１が設けられて
いる。又、３２は中間液管１８に設けた開閉弁で
ある。３３は一端を前記冷媒導管１１と接続され
他端を前記再生凝縮胴２と接続された均圧管で、
該管には開閉弁３４が設けられている。

而して、温水必要時には、前記開閉弁１０，１
２，２９及び３２を全閉にし開閉弁２４，２８，
３１及び３４を開いた状態で水管２０に低熱源水
を供給すると共に高温再生器１に高温熱源を供給
し、水管２１及び分岐水管２７に通水して所謂一
重効用のヒートポンプ運転を行ない、分岐水管２
７から温水を取り出す。

次に、ヒートポンプ運転時の冷媒及び吸収液の
循環サイクルを説明する。高温再生器１で濃縮さ
れた吸収液は前記中間液管１８、バイパス溶液管
３０、低温溶液熱交換器８及び濃液管１９を経て
吸収器７に至り蒸発器６からの気化冷媒を吸収し
て希釈される。尚、吸収器７において発生する吸
収熱は前記水管２１内の水を昇温するのに費やさ
れる。そして、希釈された吸収液は吸収器７底部
から溶液ポンプ１６、稀液管１７を経て高温再生
器１に還流されるのである。

尚、ヒートポンプ運転時には、再生凝縮胴２と
高温再生器１とを均圧管３３により短絡して同圧
にしているので、低温溶液熱交換器８に流入した
吸収液が低温再生器３に逆流することはない。

また、高温再生器１において発生した冷媒蒸気
は前記冷媒導管１１、分岐管２３を経て第２凝縮
器２２に至り凝縮冷媒液となる。尚、第２凝縮器
２２において発生する凝縮潜熱は前記分岐水管２
７内の水を昇温するのに費やされる。そして、凝
縮冷媒液は凝縮冷媒液流下管２５、減圧装置２
６、冷媒液溜め３５、冷媒ポンプ１４、冷媒循環
路１５を経て蒸発器６に至り低熱源水によつて加
熱されて気化し吸収器７において吸収液に吸収さ
れて高温再生器１に還流されるのである。

このように、ヒートポンプ運転時には、凝縮器
４に代えて第２凝縮器２２を用いるようにしたも
のであるから、前記冷媒導管１１は高温再生器１
から分岐管２３に至るまでの間のみ大口径のもの
であれば良い。したがつて、冷凍運転時に、高温
再生器１からの冷媒蒸気が低温再生器３において
中間液と熱交換する際に生じる冷媒ドレンを凝縮
器４に円滑に流通させるのに十分小径の冷媒導管
１１を、低温再生器３と凝縮器４との間におい
て、用いることができ、冷媒ドレンの流通が悪く
なつて冷凍能力の低下と不安定現象を生ずる従来
のものの欠点〔特に口径の大きい冷媒導管１１を
用いる大型機に生じ易い欠点〕を解消できる。
尚、第２凝縮器２２への冷媒蒸気の供給を、冷媒
導管１１、分岐管２３を通して行なう代りに、大
口径の冷媒蒸気導管３６を通して行なつても良
い。

また、開閉弁１０も規格内のものを用いること
ができ、該弁を例えば冷水負荷に応じて開度調節
される冷媒流量制御弁として用いれば、安価かつ
簡便な制御が可能となる。尚、中間液管１８に開
閉弁３２を必ずしも設けなくても良い。何故な
ら、ヒートポンプ運転時、均圧管３３を介して高
温再生器１と再生凝縮胴２とを同圧にし、吸収液
が高温再生器１から高温溶液熱交換器９を経て低
温再生器３に流入するのを防止しているからであ
る。尤も、高温再生器１と再生凝縮胴２とが同圧
になるのに多少の時間を要するので開閉弁３２を
設けることが好ましい。同様の理由で、低温再生
器３と低温溶液熱交換器８との間の濃液管１９に
開閉弁（図示せず）を設けても良い。又、ヒート
ポンプ運転時、均圧管３３の代りに冷媒導管１１
を用いて高温再生器１と再生凝縮胴２とを同圧に
しても良い。この場合には開閉弁１０を開けば良
い。尤も、上記同様、同圧になるのに時間を要
し、ヒートポンプ運転の初期性能が低下するの
で、開閉弁３４付きの均圧管３３を設けることが
好ましい。

このように、本発明吸収冷温水機は、冷水必要
時には、開閉弁２４，２８，３１及び３４を全開
にし、開閉弁１０，１２，２９及び３２を開いた
状態で運転して、蒸発器６を冷却器として使用す
る所謂二重効用吸収冷凍機として用い、温水必要
時には開閉弁１０，１２，２９及び３２を全開に
し、開閉弁２４，２８，３１及び３４を開くよう
に切替えて運転し、吸収器７及び第２凝縮器２２
を加熱器として使用する一重効用の吸収ヒートポ
ンプとして用いるものである。又均圧管３３若し
くは開閉弁３２を配設しない場合は、開閉弁１０
を両運転時共に開状態にしておくことは言を俟た
ない。更にまた、前記減圧装置２６を調節して、
ヒートポンプ運転時と冷凍運転時との夫々におい
て、第２凝縮器２２と蒸発器６との圧力差を適宜
調節する場合には、開閉弁２４を配設しなくても
差し支えない。

以上のように、本発明は二重効用吸収冷凍機の
冷媒配管、中間液配管、冷媒液流下管及び水管に
開閉弁を設け、高温再生器から低温再生器及び凝
縮器を側路して蒸発器に至り第２凝縮器及び開閉
弁を有した冷媒配管を設け、高温再生器から低温
再生器及び高温溶液熱交換器を側路して吸収器に
至り開閉弁を有した溶液配管を設け、水管から分
岐して第２凝縮器に至り開閉弁を有した分岐水管
を設け、上記開閉弁の開閉切替えを行うことによ
り、温水必要時には、吸収器及び第２凝縮器を加
熱器として使用し分岐水管から温水を取出すもの
であるから、高温再生器から低温再生器を経て凝
縮器に至る冷媒導管を大口径のものにする必要が
なく、従来の二重効用吸収冷凍機に簡単な改良を
行なうだけて、安価かつ性能の良い大型吸収冷温
水機を実用化できるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示す回路構成概略説
明図である。 １……高温再生器、３……低温再生器、４……
凝縮器、６……蒸発器、７……吸収器、８，９…
…低温、高温溶液熱交換器、１０……開閉弁、１
１……冷媒導管、１２……開閉弁、１３……冷媒
液流下管、１８……中間液管、１９……濃液管、
２１……水管、２２……第２凝縮器、２３……分
岐管、２４……開閉弁、２５……凝縮冷媒液流下
管、２７……分岐水管、２８，２９……開閉弁、
３０……バイパス溶液管路、３１，３２……開閉
弁、３３……均圧管、３４……開閉弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 高温再生器、低温再生器、凝縮器、蒸発器、
   凝縮器、低温及び高温溶液熱交換器を配管接続し
   て冷凍サイクルを構成する二重効用吸収冷凍機に
   おいて、高温再生器から低温再生器を介して凝縮
   器に至り開閉弁を有した冷媒配管と、高温再生器
   から高温溶液熱交換器を介して低温再生器に至り
   開閉弁を有した中間液配管と、凝縮器から蒸発器
   に至り開閉弁を有した冷媒液流下管と、吸収器か
   ら凝縮器に至り開閉弁を有した水管と、高温再生
   器から低温再生器及び凝縮器を側路して蒸発器に
   至り第２凝縮器及び開閉弁を有した冷媒配管と、
   高温再生器から低温再生器及び高温溶液熱交換器
   を側路して吸収器に至り開閉弁を有した溶液配管
   と、上記水管から分岐して第２凝縮器に至り開閉
   弁を有した分岐水管とを備え、これら開閉弁を切
   替えることにより、高温再生器から高温の冷媒蒸
   気を上記冷媒液管を介して第２凝縮器へ送りか
   つ、高温再生器から高温の吸収液を上記溶液管路
   を介して吸収器へ送り、吸収器及び第２凝縮器を
   ヒートポンプ運転時の加熱器として使用し分岐水
   管から温水を取り出すようにしたことを特徴とす
   る吸収冷温水機。