JPH06323675A - 熱回収を直接行なう吸収式冷凍機 - Google Patents

熱回収を直接行なう吸収式冷凍機

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JPH06323675A
JPH06323675A JP20537192A JP20537192A JPH06323675A JP H06323675 A JPH06323675 A JP H06323675A JP 20537192 A JP20537192 A JP 20537192A JP 20537192 A JP20537192 A JP 20537192A JP H06323675 A JPH06323675 A JP H06323675A
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Suko Ri
崇江 李
Koyo Cho
宏耀 趙
Haishi Rin
珮芝 林
Shisei Sho
至成 鐘
Ikuen Yu
郁淵 尤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】従来の不利を解消した吸収式冷凍機を提供す
る。 【構成】溶液と、作動媒体として該溶液中に含まれた冷
媒とを使用する、熱回収を直接行なう吸収式冷凍機であ
って、(a)前記溶液を加熱し冷媒を蒸気にする発生器
と、(b)前記発生器と連通し前記発生器からの冷媒蒸
気を凝縮する凝縮器と、(c)前記凝縮器と連通し前記
凝縮器からの冷媒を絞り込むスロットリング装置と、
(d)内部を循環する水を有し、該水と前記スロットリ
ング装置からの冷媒との間にて熱伝達をなし得る、前記
スロットリング装置と連通した蒸発器と、(e)貯蔵さ
れた溶液により前記蒸発器からの冷媒を吸収する、前記
蒸発器に連通した吸収器と、(f)前記発生器及び前記
吸収器に連通しこれら各器からの各溶液間にて間接的熱
交換を行なう熱交換器とを備え、熱交換器と発生器との
間に配置された溶液混合装置により、発生器から出る溶
液と入ろうとする溶液との混合が行なわれる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、吸収式冷凍機、特に、
熱回収を直接行なう吸収式冷凍機に関する。
【0002】
【従来技術及びその問題点】図1及び図2は各々、従来
の吸収式冷凍機の熱力学的サイクル及び概略図を示す。
図2に示すように、従来の吸収式冷凍機は、発生器3
1、吸収器32、凝縮器33、蒸発器34及び熱交換器
41を備えている。このような従来の吸収式冷凍機にお
いては、水と臭化リチウムの組合せ、又は水とアンモニ
アの組合せのような溶液が、発生器31と吸収器32と
の間を循環している。
【0003】冷凍機の作動中、パイプ1内を流れる低温
の溶液は、ポンプ34により熱交換器41を経て発生器
31の方へポンプ送りされ、該発生器に入る。前記熱交
換器において低温の溶液がパイプ3を流れる高温の溶液
により加熱される。発生器31においては、パイプ2か
ら送られる溶液が、冷媒蒸気を放出するため再度加熱さ
れ、該冷媒蒸気は、パイプ5を通って凝縮器33に入
る。前記凝縮器においては、高温高圧の冷媒蒸気が凝縮
されて熱Qcを放出し、凝縮された冷媒は、該凝縮され
た冷媒の圧力を減じるスロットリング装置21を経て蒸
発器34に流れ込む。蒸発器34においては、冷媒は熱
Qeを吸収して低温低圧の蒸気に変化し、該蒸気は吸収
器32に入る。吸収器32においては、低温低圧の冷媒
が該吸収器に貯蔵された溶液により吸収され、熱Qaを
放出する。このようにして上記過程が繰り返し行なわれ
る。
【0004】従来の吸収式冷凍機において、熱交換器4
1は、発生器31を離れる溶液に含まれる熱の一部を回
収するために使用され、発生器31に入る溶液の温度を
上昇させる。しかしながら、パイプ3内を流れる溶液の
比熱及び時間当りの移動質量は、パイプ1内を流れる溶
液の比熱及び移動質量より小さい。それゆえ、熱交換器
41において熱を吸収した溶液の温度上昇は、熱交換器
41において熱を放出した溶液の温度降下より少ない。
更に、発生器31に入る溶液の温度は、発生器31の平
衡温度より低い。換言すると、図1に示すように、発生
器31に入る溶液は状態2〃であるが、発生器31に貯
蔵された溶液は状態2´である。パイプ2(状態2a)
内の溶液の圧力は発生器31内の圧力より低いから、発
生器31に入る溶液は、熱力学的圧力が発生器内の圧力
と相等しい状態に先ず加熱される。その間に、発生器3
1内の冷媒の一部が、該発生器に入る溶液により吸収さ
れる。この吸収された冷媒蒸気は、発生器31に入る溶
液により吸収されなければ、凍効果を生じ得るものであ
る。それゆえ、もし発生器31に入る溶液の温度が発生
器31の平衡温度より低いと、以下に示す3つの不利を
有する。
【0005】1.熱交換器41において生じる熱伝達
は、主に、対流により促進され、その熱伝達係数は、蒸
気を発生する相分離沸騰熱伝達(the phases
eparation boiling heat tr
ansfer)の熱伝達係数より小さい。それゆえ、熱
伝達を対流のみにより促進する場合は熱伝達のためのよ
り多くの領域及びより多数の管を必要とする。
【0006】2.発生器31に入る溶液の圧力は該発生
器内の圧力より小さいから、発生器31に入る溶液は、
発生器31内において平衡状態に到達するために該発生
器内の冷媒蒸気の一部を吸収する。このように、送り込
まれる溶液により吸収された冷媒蒸気を蒸発させるため
に、熱の供給が必要であり、こうして供給される熱は熱
Qgの非常に大きな割合を占める。
【0007】3.発生器31内の圧力は、安定した状態
の作動を得るための圧力に上昇されなければならず、こ
のように、準備時間が従来の蒸気圧力を利用した冷凍機
の準備時間より通常長く掛る。この長い準備時間は、吸
収式冷凍機が有する共通の欠点である。
【0008】
【発明の概要】本発明は、前述の不利を解消し得る吸収
式冷凍機の改善に関する。本発明の目的は、低温の溶液
と高温の溶液との間での直接的な熱交換をなすため、前
記発生器と前記熱交換器との間に溶液混合装置を配置
し、これにより、前記発生器の効率を高め且つ吸収式冷
凍機の運転コストを減じることにある。
【0009】本発明に係る吸収式冷凍機は、溶液と、作
動媒体として該溶液に含まれた冷媒とを使用する。該吸
収式冷凍機は、(a)前記溶液を加熱し冷媒の一部を蒸
気にするための発生器と、(b)前記発生器から送られ
る冷媒蒸気を凝縮するため、前記発生器と連通した凝縮
器と、(c)前記凝縮器から送られる凝縮された冷媒を
絞り込むため、前記凝縮器と連通したスロットリング装
置と、(d)内部を循環する水を有し、前記スロットリ
ング装置から送られる前記冷媒と前記循環する水との間
において熱伝達をなし得る、前記スロットリング装置と
連通した蒸発器と、(e)溶液を貯蔵し、該貯蔵された
溶液により前記蒸発器から送られる冷媒を吸収するた
め、前記蒸発器に連通した吸収器と、(f)前記発生器
から送られる溶液と前記吸収器から送られる溶液との間
において間接的熱交換を行なうため、前記吸収器及び前
記発生器に連通した熱交換器とを備え、前記熱交換器と
前記発生器との間に配置された溶液混合装置により、前
記発生器から出る溶液と前記発生器に入ろうとする溶液
との混合が行なわれることを特徴とする。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例につき添付図面を参照
しつつ説明する。図3に示すように、本発明実施例に係
る吸収式冷凍機は、高温高圧の冷媒蒸気を発生するため
の発生器(131)、冷媒蒸気の凝縮のため発生器(1
31)とスロットリング装置(121)との間に配置さ
れた凝縮器(133)、スロットリング装置(121)
と吸収器(132)との間に配置された蒸発器(13
4)を備えている。蒸発器(134)に入る液体冷媒
は、該蒸発器内部を循環する冷却水から熱を吸収する。
吸収器(132)は、蒸発器(134)から送られる冷
媒蒸気を吸収するために、蒸発器(134)と接続され
ている。熱交換器(141)が、吸収器(132)及び
発生器(131)の間に配置され、発生器(131)か
ら送られる高温の溶液と吸収器(132)から送られる
低温の溶液との間において間接的熱交換をなす。更に、
溶液混合装置(151)が発生器(131)と熱交換器
(141)との間に配置され、バイパス用パイプ(16
3)がパイプ(164)と溶液混合装置(151)とを
接続するために備えられている。パイプ(164)は、
吸収器(132)と発生器(311)とを接続してい
る。このような配置により、発生器(131)から送ら
れる高温の溶液は、熱交換器(141)に入る前に溶液
混合装置(151)に導入される。溶液混合装置(15
1)の構造を図5に示す。該図に示すように、溶液混合
装置(151)の構造は、インデューサ(induce
r)の構造と類似している。ベルヌーイの定理によれ
ば、発生器(131)の方へポンプ(135)から送ら
れる溶液は、溶液混合装置(151)内に配置されたノ
ズル(162)により加速され、ノズル(162)の出
口での圧力が減少する。ノズル(162)出口での圧力
により、発生器(131)から送られる高温の溶液は、
溶液混合装置(151)に引き込まれる。混合された
後、混合溶液はパイプ(110)を経て発生器(13
1)に入る。パイプ(110)内の溶液の温度は、発生
器(131)内の平衡温度に近づく。低温の溶液に対す
る高温の溶液の最適流量は、パイプ(110)内の溶液
温度が発生器(131)内の圧力下での平衡温度に近い
状態となるように選択される。
【0011】更に、パイプ(110)内の混合溶液の圧
力が発生器(131)内の圧力と等しくされるから、発
生器(131)に入る混合溶液は、冷媒蒸気を吸収しな
い。このように、発生器(131)内に生じる熱伝達
は、沸騰熱伝達のみであり、発生器(131)に加えら
れた熱Qgは、送り込まれる溶液と発生器(131)内
に貯蔵された溶液との間の非平衡状態を均衡させるため
に効果的に使用される。前記沸騰熱伝達は、高い熱伝達
係数を有する。また、高温の溶液と低温の溶液との混合
により、発生器(131)に入る溶液の流量が非常に増
大する。熱伝達がこのように高められ、熱力学的サイク
ルは図4に示す理想的なサイクルに近づく。 本発明に
係る熱回収を直接行なう装置、すなわち溶液混合装置
は、図6に示す二重効用吸収式冷凍機(double−
effect absorptionrefriger
ation system)にも適用され得ることは重
要である。前記二重効用吸収式冷凍機は、2つの熱交換
器(242)と(243)、低圧の発生器(236)及
び高圧の発生器(231)を備えている。前記二重効用
吸収式冷凍機の基本的原理及び作動は、図3に示す吸収
式冷凍機の基本的原理及び作動と同じである。同様にし
て、溶液混合装置は、三重効用吸収式冷凍機に適用する
ことが可能である。
【0012】前記発生器に入る溶液の温度が前記溶液混
合装置の追加により増加され、且つ前記発生器内の非効
果的な熱伝達が減じられるので、前記発生器内の溶液の
温度上昇は、従来冷凍機より迅速である。それゆえ、熱
回収を直接的に行なう準備時間もまた減じられる。
【0013】要約すると、本発明に係る溶液混合装置
は、発生器内の熱伝達を増加することが可能である。更
に、熱伝達の高い実施により発生器に必要な熱伝達管の
数が減少し、発生器の製造コストが減少し得る。また、
熱伝達管の間の温度差も減少し、温度差により生じる熱
応力も減少するので、前記発生器はより長い寿命を有す
る。更に、熱回収を直接行なう吸収式冷凍機の前記準備
時間も短時間で済む。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の吸収式冷凍機の熱力学的サイクルを示す
P−T線図である。
【図2】図1の冷凍機を示す概略図である。
【図3】本発明の実施例に係る吸収式冷凍機の概略図で
ある。
【図4】図3に示す吸収式冷凍機の熱力学的サイクルを
示すP−T線図である。
【図5】本発明に係る吸収性混合装置の構造を長手方向
に沿う断面で示す縦断面図である。
【図6】本発明の実施例に係る改善された二重効用吸収
式冷凍機を示す概略図である。
【符号の説明】
31 発生器 32 吸収器 33 凝縮器 34 蒸発器 35 ポンプ 41 熱交換器 21 スロットリング装置 134 発生器 132 吸収器 133 凝縮器 134 蒸発器 151 溶液混合装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鐘 至成 台湾新竹県竹東鎮中興路四段195号64館 (番地なし) (72)発明者 尤 郁淵 台湾新竹県竹東鎮中興路四段195号64館 (番地なし)

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶液と、作動媒体として該溶液中に含ま
    れた冷媒とを使用する、熱回収を直接行なう吸収式冷凍
    機であって、 (a)前記溶液を加熱し冷媒を蒸気にするための発生器
    と、 (b)前記発生器から送られる冷媒蒸気を凝縮するた
    め、前記発生器と連通した凝縮器と、 (c)前記凝縮器から送られる凝縮された冷媒を絞り込
    むため、前記凝縮器と連通したスロットリング装置と、 (d)内部を循環する水を有し、前記スロットリング装
    置から送られる前記冷媒と前記循環する水との間におい
    て熱伝達をなし得る、前記スロットリング装置と連通し
    た蒸発器と、 (e)溶液を貯蔵し、該貯蔵された溶液により前記蒸発
    器から送られる冷媒を吸収するため、前記蒸発器に連通
    した吸収器と、 (f)前記発生器から送られる溶液と前記吸収器から送
    られる溶液との間において間接的熱交換を行なうため、
    前記吸収器及び前記発生器に連通した熱交換器とを備
    え、 前記熱交換器と前記発生器との間に配置された溶液混合
    装置により、前記発生器から出る溶液と前記発生器に入
    ろうとする溶液との混合が行なわれることを特徴とする
    熱回収を直接行なう吸収式冷凍機。
  2. 【請求項2】 前記溶液が水と臭化リチウムとの組合せ
    であることを特徴とする請求項1に記載の吸収式冷凍
    機。
  3. 【請求項3】 前記溶液が水とアンモニアとの組合せで
    あることを特徴とする請求項1に記載の吸収式冷凍機。
  4. 【請求項4】 前記発生器からの溶液が前記発生器の内
    側から導入されていることを特徴とする請求項1に記載
    の吸収式冷凍機。
  5. 【請求項5】 前記発生器からの溶液が、前記発生器と
    連通したパイプから導入されていることを特徴とする請
    求項1に記載の吸収式冷凍機。.
  6. 【請求項6】 前記発生器から送られる溶液の流量は、
    混合溶液の温度が前記発生器における温度に近くなるよ
    うな流量であるように選択されることを特徴とする請求
    項1に記載の吸収式冷凍機。
  7. 【請求項7】 前記混合装置がインデューサ(indu
    cer)であることを特徴とする請求項1に記載の吸収
    式冷凍機。
JP20537192A 1992-07-31 1992-07-31 熱回収を直接行なう吸収式冷凍機 Expired - Lifetime JPH0792290B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8369945B2 (en) 2005-05-11 2013-02-05 Cardiac Pacemakers, Inc. Implantable cardioverter defibrillator with programmable capacitor charging level

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8369945B2 (en) 2005-05-11 2013-02-05 Cardiac Pacemakers, Inc. Implantable cardioverter defibrillator with programmable capacitor charging level

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