JPS5924771B2 - キユウシユウシキレイダンボウソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、冷媒液及び吸収剤（以下溶液と称す）を用い
て吸収冷凍サイクルを行なう吸収冷凍機を用いて冷房サ
イクルと暖房サイクルとに切換え使用できる吸収式冷暖
房装置に関するものである。

一般に、吸収冷凍機を利用して、給湯又はレヒート用温
水等を得るためには、吸収冷凍機に温水熱交換器を設け
、発生器で発生した冷媒蒸気を温水熱交換器に入れ凝縮
した冷媒を発生器又は凝縮器に戻して冷温水を同時に取
出すことが行われている。

しかしながらこの従来の方式では、凝縮した冷媒を発生
器に戻す場合は、冷凍サイクルには無効果であり、また
凝縮器に戻す場合は冷凍サイクルに効果はあっても、凝
縮冷媒の温度は相轟高温であるため、このままでは凝縮
負荷も太き（、所要燃料も多くなる欠点があった。

しかも発生器に供給される熱媒（眠発生器で用いられた
のちはそのまま捨てさることが多く特に直火壓のものを
利用する場合熱媒として使用したのちの排ガスなどはそ
のまま捨てられ熱効率の上からも無駄が多く燃費も不経
済とならざるを得ない点で省エネルギー化の要請には満
足するものではな（まだ問題があったし、排ガスで直接
溶液を加熱することも考えられるが運転サイクルにおい
て溶液が停滞していると異常過熱することとなって排ガ
ス経過を切換える必要が生じ構成複雑となり保守保安上
でも煩雑となるほか、暖房時に暖房サイクルに無関係な
溶液を加熱することにもなるので好ましくない。

また温水単独で排ガスの熱回収をすると、温水負荷がな
い場合、温水温度は排ガス温度程度まで上昇するので排
ガスボイラ内圧は大気圧を越え、温水温度は１００°Ｃ
を越える可能性があり、危険で、運転上問題があった。

本発明Ｑｉ、これら従来の欠点を除去しようとするもの
で発生器から出る排熱様で蒸気発生を行ないこの発生し
た蒸気で温水熱交換器の温水と、冷凍サイクルの溶液即
ち発生器に送られる溶液とを予熱し冷凍サイクルでの効
率を著しく向上し、且つ適確に熱回収を可能とすると共
に、凝縮器で捨てる熱をも減少させ燃料の節約を容易に
行ない経済的な運転のできる吸収冷暖房装置とすること
を目的としたものである。

また、本発明は発生器からでる排熱のエネルギーを冷暖
房サイクル中に効果的に回収し冷暖房するに必要な所要
燃料・加熱量の節約が可能になり、直火式又は蒸気、高
温水を使用の冷凍機にする場合にも簡単な構成で冷水製
造と温水製造とを容易適確に可能とし、しかも温水・冷
水負荷の変動にも良好な追従性を発揮できる吸収冷暖房
装置を提供することをも目的の一つとしている。

さらに本発明の他の目的はガス、灯油、重油等の燃焼熱
を熱源とする直火型吸収式冷暖房装置の効率を著しく向
上させ作動サイクル中に溶液が異常過熱されることなく
結晶現象発生を皆無として安全に運転することを可能に
して既存の冷房専用の吸収冷凍装置を用いても暖房サイ
クルを行なわせるための装置として構成簡単で製造が容
易であって且つ安価につくような型式の装置とすること
にもある。

本発明は吸収器、溶液熱交換器、発生器、凝縮器、蒸発
器及び吸収器にいたる冷媒循環路と、この冷媒循環路で
発生器に連らなって設けられる温水熱交換器と、吸収器
、溶液熱交換器、発生器、溶液熱交換器及び吸収器にい
たる吸収剤循環路とを備えて冷凍サイクルを行なう吸収
冷凍装置において、前記溶液熱交換器から発生器にいた
る稀溶液と、温水熱交換器を通る温水との両者を前記発
生器に用いた排熱媒体で発生させた蒸気をもって同時加
熱する機構を設けたことを特徴とするものであり詳しく
は発生器からでる排熱のエネルギーを、冷暖房サイクル
中に回収するために、発生器からの排ガスで蒸気を発生
させ、この蒸気で溶液、温水等を加熱して運転できるよ
うにしたものである。

本発明では単効用、二重効用等どのようなサイクルの吸
収式冷暖房装置にも実施できるものであるが、二重効用
吸収冷凍機を用いた例につき第１図を参照して説明する
と、吸収器１、溶液ポンプ２、低温熱交換器３、高温熱
交換器４、高温発生器５、高温熱交換器４、低温発生器
６、凝縮器７、蒸発器８及び吸収器１にいたる冷媒循環
路と、この冷媒循環路にて前記高温発生器５に配管５３
゜５４で連らなって設けられる温水熱交換器５１と、吸
収器１、低温熱交換器３、高温熱交換器４、高温発生器
５、高温熱交換器４、低温発生器６、低温熱交換器３及
び吸収器１にいたる吸収剤循環路とを備えて冷凍サイク
ルを行なう吸収冷凍機に高温発生器５に用いた加熱媒体
例えば燃焼ガスの排ガスを流過させその排熱で蒸気を発
生させるボイラ５２が前記温水熱交換器５１に配管５５
，５６で循環系として備えられ、該蒸気で温水を加熱す
るようにすると共に、該ボイラ５２で発生した蒸気を循
環させる循環路５７．５８中に溶液熱交換器３４が設け
られこの溶液熱交換器３４が、前記低温熱交換器３から
高温熱交換器４にいたる間に配備されて吸収器１から発
生器５にいたる稀溶液をも予熱するように構成しである
。

この場合通常の二重効用では、高温発生器５内の溶液温
度は約１５０°Ｃで、高温発生器５を出る排ガス温度は
約２５０℃であるので、この約２５０℃の排ガスで、９
０°Ｃ程度の（冷媒）蒸気を発生させ、排ガスを約１５
０°Ｃ程度迄利用することができるようにしである。

即ち高温発生器５を出た排ガスでボイラ５２を焚きボイ
ラ５２より発生ずる蒸気は温水及び稀溶液を同時に加熱
するのに使われる。

この排ガスボイラ５２内の流体は、冷温水機サイクルの
冷媒もしくは溶液を用いるのがよいが、他の熱媒を用い
ることもできる。

そして前記高温発生器５としては燃焼炉筒煙管式の高温
発生器５に構成しである。

即ち発生器５内に設けられる伝熱管は煙室を介して燃焼
室となる燃焼炉筒５９に連通され、この燃焼炉筒５９に
燃焼ガス、灯油又は重油などの燃料供給管６０に連らな
るバーナー６１が設けられていると共に、この高温発生
器５の燃焼炉筒５９の排ガス路６２に連もなるように前
記ボイラ５２を配備し、該ボイラ５２の伝熱管６３に流
過する排ガスの熱でボイラ５２内の溶液又は水を加熱し
、蒸気を発生させ、この蒸気を温水熱交換器５１と溶液
熱交換器３４に通すものであり、かくして温水熱交換器
５１の温水管５１′の温水を加熱し、且つ吸収器１から
高温発生器５に送られる稀溶液の予熱に用いられる。

前記吸収器１には冷却水チューブ１１が設けられ溶液ポ
ンプ２を有する配管１２と戻り配管１３゜１３′とで低
温熱交換器３及び高温熱交換器４を経て高温発生器５と
低温発生器６とに連絡しである。

この高温発生器５は配管１４，１５で高温熱交換器４を
経て低温発生器６に連結してあり、該低温発生器６は高
温発生器５からの熱媒が通過する発生器チューブ１６を
持ち連通状態で同−罐胴内に凝縮器チューブ１７のある
凝縮器Ｉと配備され、凝縮器７と蒸発器８とが配管９で
連結されている。

また蒸発器８は前記吸収器１と同−罐胴内に形成され冷
水チューブ１８と、冷媒ポンプ２０のある冷媒循環路１
９とが備えられていると共に前記低温発生器６は戻り配
管１３ 、１３’で低温熱交換器３を経て吸収器１に連
絡されている。

この場合蒸発器８で蒸発した冷媒は吸収器１の溶液に吸
収され、該溶液は溶液ポンプ２により溶液用の低温熱交
換器３及び高温熱交換器４を経て高温発生器５に送られ
、ここで燃焼炉筒５９によって加熱されて冷媒蒸気を放
出し溶液は濃縮されて配管１４で高温熱交換器４に入り
、吸収器１からの溶液との熱交換して配管１５で低温発
生器６に入り、発生器チューブ１６の加熱管で加熱され
て再度冷媒蒸気を発生し、この低温発生器６で発生した
冷媒蒸気は凝縮器７に入り、チューブ１７の冷却水によ
って冷却され凝縮する。

また高温発生器５で発生した冷媒蒸気は配管２１で低温
発生器６のチューブ１６に入り、低温発生器６中の溶液
との熱交換により凝縮し冷媒トラップのある配管２２を
経て凝縮器７に入る。

一方、低温発生器６にたまった溶液は戻り配管１３で低
温熱交換器３に入り、吸収器１かもの溶液との熱交換に
より温度が低下して配管１３′で吸収器１に戻り、また
凝縮器７に溜った冷媒は戻り配管９を経て蒸発器８に戻
って二重効用の冷凍サイクルを繰り返すものである。

第２図の具体例では高温発生器５と蒸気発生器として組
込まれる排ガスボイラ５２とを一体に構成した例で、発
生した（冷媒）蒸気で稀溶液及び温水熱交換器５１の温
水の両者を同時に加熱するようにしである。

この場合凝縮したドレンは自然流下し排ガスボイラ５２
に戻る。

なお暖房サイクルにしたとき溶液熱交換器３４に溶液を
通さなければ熱交換しない蒸気は温水熱交換器５１に入
って活用され凝縮することとなる。

なお前記排ガスボイラ５２で発生した蒸気で温水と稀溶
液とを予熱する場合に前例では低温熱交換器３から出た
稀溶液を予熱しであるが、予熱個所は稀溶液の経路の有
効個所を選ぶことができるし、場合によっては低温発生
器６及び／又は吸収器１の溶液を加熱して熱回収する構
成にでき、サイクルのどの部分で熱回収してもよく効率
の高い運転を行なうことができる冷暖房装置とすること
ができる。

図中２３は燃料調節弁、２４はコントローラ、２５はオ
ーバーフロー管で低温発生器６と吸収器１とを連結して
いる。

２６はサーモスタット、２Ｔは冷水温度検出器でコント
ローラ２４を介して燃料供給管６０にある燃料調節弁２
３を制御するようにしである。

２８はレベルスイッチ、２９は冷媒戻し管、３０は冷媒
戻し弁、３１，３２゜３３は切換弁である。

なお前記ボイラ５２で生じた蒸気を供給する配管５５及
び／又は５７にも切換弁又は三方弁などを設けて手動又
は自動調節することもできる。

しかして冷水並びに温水の製造サイクルは、高温発生器
５にて加熱分離された冷媒蒸気が配管２１を経て低温発
生器６に、また配管５３を通して温水熱交換器５１に導
かれる。

そしてそれぞれ導かれた蒸気は、温水及び溶液を加熱し
て冷水並びに温水製造作用を行うものであり、一方排ガ
スポイラ５２で発生した蒸気は配管５５で温水熱交換器
５１と、配管５７で溶液熱交換器３４に循環させこの排
ガスボイラかもの蒸気で、低温熱交換器３かも高温熱交
換器４に行く稀溶液および温水熱交換器５１を通る温水
管５１′の温水との両者を同時に加熱している。

一方配管１２，１４，２１中の弁３１，３２．３３を閉
とし、冷凍機本体を切りはなすと暖房専用サイクルとな
る。

このとき排ガスボイラ５２の蒸気は溶液熱交換器３４の
方にも行（が溶液が異常過熱されることはない。

いずれにしても吸収器１から発生器５に送られる吸収溶
液の予熱を排ガスで直接加熱することな（行ない、且つ
また温水熱交換器５１の温水加熱に活用して熱回収を適
確にし、燃料の節約を容易に可能とするものである。

本発明により、冷凍サイクルで循環される吸収溶液の予
熱を確実にし、且つ冷水製造並びに温水製造するに必要
な所要燃料・加熱量の節約が可能になり、直火式又は蒸
気若しくは高温水を使用の冷凍機にする場合にも簡単な
構成で冷水製造と温水製造とを効果に可能とし、しかも
温水負荷と排ガス熱量とがバランスしな（なることとな
る温水・冷水負荷の変動にも良好な追従性を発揮できる
し、熱回収を無駄な（効率よ（行なえて省エネルギー化
に役立ち著しく経済的な運転ができるし、排ガスで直接
溶液を加熱して溶液停滞時に異常加熱をするものとは異
なり排ガス経路を変える煩雑さはなくまた暖房サイクル
に無関係な溶液を加熱する必要もなくなり安全性の高い
運転を確保し効率良好な冷暖房機能を発揮できるほか廃
棄しなければならない熱量を有効合理的に活用できるの
で運転経費をも節減できるし、また温水と稀溶液との両
者を加熱する場合は冷温水機運転中で排ガスがあるとき
は稀溶液も通っているので被加熱流体が零負荷となるこ
とがないので温水負荷が零であっても稀溶液側で熱がと
れるから温水温度の上りすぎ、あるいは排ガスボイラの
異常上昇はなく、著しく安定した運転が可能となるなど
有益な特長がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は系統説明図、第
２図は他の実施例の系統説明図である。 １・・・吸収器、２・・・溶液ポンプ、３・・・低温熱
交換器、４・・・高温熱交換器、５・・・高温発生器、
６・・・低温発生器、７・・・凝縮器、８・・・蒸発器
、９・・・配管、１１・・・冷却水チューブ、１２・・
・配管、１３ 、１３’・・・戻り配管、１４．１５・
・・配管、１６・・・発生器チューブ、１７・・・凝縮
器チューブ、１８・・・冷水チューブ、１９−・・冷媒
循環路、２０・・・冷媒ポンプ、２１．２２・・・配管
、２３・・・燃料調節弁、２４・−・コントローラ、２
５・・・オーバーフロー管、２６・・・サーモスタット
、２７・・・冷水温度検出器、２８・・・レベルスイッ
チ、２９・・・冷媒戻し管、３０・・・冷媒戻し弁、３
１，３２．３３・・・切換弁、３４・・・溶液熱交換器
、５１・・・温水熱交換器、５１／・・温水管、５２・
・・ボイラ、５３，５４，５５，５６・・・配管、５７
．５８・・・循環路、５９・・・燃焼炉筒、６０・・・
燃料供給管、６１・・・バーナー、６２・・・排ガス路
、６３・・・伝熱管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 吸収器、溶液熱交換器、発生器、凝縮器、蒸発器及
   び吸収器にいたる冷媒循環路と、この冷媒循環路で発生
   器に連らなって設けられる温水熱交換器と、吸収器、溶
   液熱交換器、発生器、溶液熱交換器及び吸収器にいたる
   吸収剤循環路とを備えて冷凍サイクルを行なう吸収冷凍
   装置において、前記溶液熱交換器から発生器にいたる稀
   溶液と、温水熱交換器を通る温水との両者を前記発生器
   に用いた排熱媒体で発生させた蒸気をもって同時に加熱
   する機構を設けた吸収式冷暖房装置。