專利名稱：吸收式冷凍機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及吸收式冷凍機。
背景技術：
如圖5所示，眾所周知，現有吸收式冷凍機是設法將使高溫再生器1的稀吸收液加熱沸騰的燃氣燃燒器2排出的廢氣依次送到第一廢氣熱回收器23，其設在吸收液管11的高溫熱交換器10和高溫再生器1之間；第二廢氣熱回收器24，其設在低溫熱交換器9和高溫熱交換器10之間，使從吸收器7傳送到高溫再生器1的稀吸收液的溫度上升，燃氣燃燒器2必須的加熱量減少，減少燃料的消耗量。
也就是說，在上述結構的吸收式冷凍機中，由于從吸收器7排出的大約40℃(額定運轉時，以下同)的稀吸收液分別在低溫熱交換器9、第二廢氣熱回收器24、高溫熱交換器10、第一廢氣熱交換器23中加熱，上升到140℃左右，流入高溫再生器1，故可以節(jié)約在燃氣燃燒器2中消耗的燃料。
在從燃氣燃燒器2排出的廢氣的溫度和由吸收器7供給的稀吸收液的溫度都低時，形成加大流量控制閥25的開度，增加流到吸收液管(迂回吸收液管)11B的稀吸收液的量，使從在第二廢氣熱回收器24中的廢氣中減少熱回收，防止廢氣的溫度顯著下降，并防止含在廢氣中的水蒸汽冷凝、結露的結構。
但是，在上述現有的吸收式冷凍機中，由于流量控制閥25設置在第二廢氣熱回收器24中迂回的吸收液管(迂回吸收液管)11B上，故即使流量控制閥25全開，通過吸收液管11A流到第二廢氣熱回收器24的稀吸收液的量也不少。
因此，由于當開始運轉時等廢氣、稀吸收液的溫度都很低時，即使流量控制閥全開，有時也會廢氣溫度過分下降，廢氣所含的水蒸汽冷凝、結露，存在腐蝕熱交換器和排氣管等問題，故必須提供一種具有不產生那樣問題結構的吸收式冷凍機。

發(fā)明內容
為了解決上述現有技術的問題，本發(fā)明提供了以下兩種吸收式冷凍機。在吸收式冷凍機中包括高溫再生器，其利用燃燒裝置使制冷劑加熱沸騰并蒸發(fā)分離，從稀吸收液得到制冷劑蒸汽和中間吸收液；低溫再生器，其使在上述高溫再生器中生成并供給的中間吸收液被在高溫再生器中生成的制冷劑蒸汽加熱，使制冷劑進一步蒸發(fā)分離，從中間吸收液得到制冷劑蒸汽和濃吸收液；冷凝器，其供給在上述低溫再生器中加熱并冷凝中間吸收液的制冷劑，同時冷卻在低溫再生器中生成并供給的制冷劑蒸汽，得到制冷劑液；蒸發(fā)器，其由上述冷凝器供給的制冷劑液散布在傳熱管上，由在傳熱管內流動的流體帶走熱量，使制冷劑蒸發(fā)；吸收器，其使在上述蒸發(fā)器中生成并供給的制冷劑蒸汽由用低溫再生器分離并供給制冷劑蒸汽的濃吸收液吸收，成為稀吸收液，供給高溫再生器；低溫熱交換器，其使出入上述吸收器的稀吸收液和濃吸收液進行熱交換；高溫熱交換器，其使出入高溫再生器的中間吸收液和稀吸收液進行熱交換，第一種結構的吸收式冷凍機設置有第一廢氣熱回收器，其對從燃燒裝置排出的廢氣與通過高溫熱交換器的稀吸收液進行熱交換；第二廢氣熱回收器，其對通過上述第一廢氣熱交換器的廢氣與通過低溫熱交換器進入高溫熱交換器之前的稀吸收液進行熱交換；迂回稀吸收液管或迂回排氣管，其在上述第二廢氣熱回收器中迂回，并經由第二廢氣熱回收器的稀吸收液管或排氣管合流；閥，其位于上述迂回稀吸收液管或迂回排氣管上設置的稀吸收液管之中，或者經由排氣管的第二廢氣熱回收器的稀吸收液管之中，或者排氣管之中；根據廢氣溫度控制上述閥開關的控制裝置。
第二種結構的吸收式冷凍機是在所述第一種結構的吸收式冷凍機中，設置有稀吸收液分支管，其從吸收器排出的一部分稀吸收液在低溫熱交換器中迂回，與從低溫再生器排出的放熱制冷劑進行熱交換并導入第二廢氣熱回收器。


圖1是表示本發(fā)明第一實施例的示意圖；
圖2是表示本發(fā)明第二實施例的示意圖；圖3是表示本發(fā)明第三實施例的示意圖；圖4是表示本發(fā)明第四實施例的示意圖；圖5是表示現有技術的示意圖。
具體實施例方式
下面用以水作為制冷劑，以溴化鋰(LiBr)水溶液作為吸收液的吸收式冷凍機為例說明本發(fā)明的實施例。
第一實施例根據圖1說明本發(fā)明的第一實施例。1是高溫再生器，其構成使得用例如以都市燃氣為燃料的燃氣燃燒器2的火力加熱吸收液并使制冷劑蒸發(fā)分離，3是低溫再生器，4是冷凝器，5是收容低溫再生器3和冷凝器4的高溫殼體，6是蒸發(fā)器，7是吸收器，8是收容蒸發(fā)器6和吸收器7的低溫殼體，9是低溫熱交換器，10是高溫熱交換器，11～13是吸收液管，14是吸收液泵，15～18是制冷劑管，19是制冷劑泵，20是冷水管，21是冷卻水管，22是從燃氣燃燒器2排出的廢氣通過的排氣管，23是第一廢氣熱回收器，24是第二廢氣熱回收器，25是流量控制閥，26是檢測在排氣管22下流部分流動的廢氣溫度的溫度傳感器，27是用于控制流量控制閥25的開度，使溫度傳感器26連續(xù)檢測規(guī)定的溫度，如100℃的控制器。
在上述結構的吸收式冷凍機中，只要在燃氣燃燒器2中燃燒都市燃氣，在高溫再生器1中使稀吸收液加熱沸騰，就可以得到從稀吸收液蒸發(fā)分離出的制冷劑蒸汽和分離制冷劑蒸汽并使吸收液的濃度變高的中間吸收液。
在高溫再生器1中生成的高溫制冷劑蒸汽通過制冷劑管15進入低溫再生器3、加熱在高溫再生器1中生成并通過吸收液管11經高溫熱交換器10進入低溫再生器3的中間吸收液并放熱冷凝，進入冷凝器4。
在低溫再生器3中加熱，由中間吸收液蒸發(fā)分離的制冷劑進入冷凝器4，與在冷卻水管21內流動的水熱交換并冷凝液化，與從制冷劑管16冷凝并供給的制冷劑一起通過制冷劑管17進入蒸發(fā)器6。
進入蒸發(fā)器6積存在制冷劑積存處的制冷劑液利用在連接于冷水管20上的傳熱管20A的上的制冷劑泵19散布，與通過冷水管20供給的水進行熱交換并蒸發(fā)，冷卻在傳熱管20A內流動的水。
在蒸發(fā)器6中蒸發(fā)的制冷劑由進入吸收器7，在低溫再生器3中加熱，使制冷劑蒸發(fā)分離，吸收液濃度進一步提高的吸收液即通過吸收液管13經低溫熱交換器9供給，并從上方被散布的濃吸收液吸收。
在吸收器7中吸收制冷劑，使?jié)舛冉档偷奈找?，即稀吸收液通過吸收液泵14的運轉，分別在低溫熱交換器9、第二廢氣熱回收器24、(一部分流到吸收液管(迂回吸收液管)11B)、高溫熱交換器10、第一廢氣熱回收器23中加熱，從吸收液管11送往高溫再生器1。
只要吸收式冷凍機進行如上所述的運轉，由于在蒸發(fā)器6內部配管的傳熱管20A中利用制冷劑的汽化熱被冷卻的冷水可以通過冷水管20循環(huán)供給圖中未示出的空調負載，故可以進行空調等的冷卻運轉。
在上述結構的吸收式冷凍機中，與所述圖5所示的現有的吸收式冷凍機一樣，由于通過吸收液泵14送到高溫再生器1的吸收器7的大約40℃的稀吸收液分別在低溫熱交換器9、第二廢氣熱回收器24、(一部分稀吸收液迂回)、高溫熱交換器10、第一廢氣熱回收器23中加熱，直到溫度上升到140℃左右，供給高溫再生器1，故可以比沒有裝備第一廢氣熱回收器23和第二熱回收器24的吸收式冷凍機減少在燃氣燃燒器2中消耗的燃料。
即溫度傳感器26檢測出比規(guī)定的100℃高的溫度時，用控制器27使流量控制閥25的開度加大，經過吸收液管11A供給第二廢氣熱回收器24更多的從吸收器7送往高溫再生器1的稀吸收液，促進對廢氣保有熱量的回收。
而且在本發(fā)明的吸收式冷凍機中，當溫度傳感器26檢測出比規(guī)定的100℃低的溫度時，由于全部稀吸收液在第二廢氣熱回收器24中迂回，直至流到吸收液管(迂回吸收液管)11B，將流量控制閥25擰到最大的全閉，從廢氣回收的熱量最大可以抑制到零，故即使在廢氣和稀吸收液的溫度都低的起動時和部分負載運轉時，從燃氣燃燒器2排出，在排氣管22內流動的廢氣的溫度也可以維持在比露點溫度(以都市燃氣即天然氣為燃料時，燃燒廢氣的露點溫度為60～70℃)高的100℃，廢氣中所含的水蒸汽也不會冷凝乃至產生冷凝水，也沒有因冷凝水產生腐蝕問題。
第二實施例根據圖2，對本發(fā)明的第二實施例進行說明。在該第二實施例的吸收式冷凍機中，在圖1所示的第一實施例的吸收式冷凍機的配管結構上增加設置制冷劑熱回收器28。
而在制冷劑熱回收器28中，加熱從低溫再生器3向冷凝器4的制冷劑，即在低溫再生器3中的中間吸收液，供給使制冷劑蒸發(fā)分離并冷凝后的制冷劑與從吸收器7利用吸收液泵14運送到高溫再生器1的部分稀吸收液，即在低溫熱交換器9中迂回設置的吸收液管(稀吸收液分支管)11C中流動的稀吸收液，并使之進行熱交換，利用將制冷劑液保有的余熱送往高溫再生器1的稀吸收液進行回收。其它的配管結構與所述第一實施例的吸收式冷凍機相同。
在該第二實施例的吸收式冷凍機中，通過吸收液泵14的運轉，從吸收器7返回高溫再生器1的部分稀吸收液經由在吸收液管11中的低溫熱交換器9，殘留部分經由在吸收液管(稀吸收液分支管)11C中的制冷劑熱回收器28在各自的熱交換器中加熱。
利用經由第二廢氣熱回收器24從燃氣燃燒器2排出的廢氣加熱的稀吸收液的量，由在吸收液管11A中的流量控制閥25控制，從吸收器7返回高溫再生器1的全部稀吸收液在高溫熱交換器10和第一廢氣熱回收器23中流動，并分別加熱。
即從吸收器7向吸收液管11排出的大約40℃的部分稀吸收液與從低溫再生器3向吸收液管13排出，在吸收器7中流動的大約90℃濃吸收液在低溫熱交換器9中進行熱交換，溫度上升到大約85℃，殘留部分在低溫再生器3中冷凝，與在冷凝器4中流動的制冷劑管16的大約95℃的制冷劑液在制冷劑熱回收器28中進行熱交換，溫度上升到70℃，使它們合流，形成例如80℃左右的稀吸收液，在吸收液管11中流向高溫再生器1。
而流入第二廢氣熱回收器24中的稀吸收液的流量與所述圖1中所示的第一實施例的吸收式冷凍機一樣，利用控制器27控制。即在溫度傳感器26檢測出比規(guī)定的100℃高的溫度時，控制器27使流量控制閥25的開度變大，將更多的稀吸收液供給第二廢氣熱回收器24，促進廢氣保有的熱量的回收。
另一方面，當溫度傳感器26檢測出比規(guī)定的100℃低的溫度時，由于全部稀吸收液在第二廢氣熱回收器24中迂回，直至流到吸收液管(迂回吸收液管)11B，將流量控制閥25最大擰到全閉，從廢氣回收的熱量最大可以抑制到零，故即使在廢氣和稀吸收液的溫度都低的起動時和部分負載運轉時，從燃氣燃燒器2排出、在排氣管22中流動的廢氣的溫度也可以維持在比露點溫度高的100℃。廢氣中所含的水蒸汽也不會冷凝乃至產生冷凝水，也沒有因冷凝水產生腐蝕問題。
而由于使經由第二廢氣熱回收器24加熱的稀吸收液和不經由第二廢氣熱回收器24而沒有加熱的稀吸收液合流，經過高溫熱交換器10和第一廢氣熱回收器23，再從高溫再生器1到低溫再生器3的吸收液管12中流動的中間吸收液和從燃氣燃燒器2排出的大約200℃的廢氣進行熱交換，形成140℃左右的稀吸收液，流入高溫再生器1中，故可以節(jié)約在燃氣燃燒器2中所消耗的燃料。
由于在低溫再生器3中冷凝并通過制冷劑管16流入冷凝器4的制冷劑液與在所述的制冷劑熱回收器28中的大約40℃的稀吸收液進行熱交換，并加熱稀吸收液，制冷劑本身被冷卻到大約45℃(原來大約為95℃)流入，故向在冷卻水管21的內部流動的冷卻水放出的熱量減少。因此可以削減在高溫再生器1中所用的輸入熱量，熱效率比所述圖1所示的第一實施例的吸收式冷凍機進一步改善。
第三實施例根據圖3對本發(fā)明的第三實施例進行說明。在該例的吸收式冷凍機中，設置在第二廢氣熱回收器24中迂回的排氣管(迂回排氣管)22B，取代在圖1所示的第一實施例的吸收式冷凍機中裝備的吸收液管(迂回吸收液管)11B，并且在經由第二廢氣熱回收器24的排氣管22A和排氣管(迂回排氣管)22B的分支部設置切換閥25A，代替流量控制閥25。
溫度傳感器26設置在排氣管22A和排氣管(迂回排氣管)22B的分支部更上流側的排氣管22上。其它的配管結構與所述第一實施例相同。
在該第三實施例的吸收式冷凍機中，當溫度傳感器26檢測出比規(guī)定的溫度如150℃高的溫度時，從燃氣燃燒器2排出的全部廢氣流到第二廢氣熱回收器24，從廢氣進行熱回收，當溫度傳感器26檢測出比規(guī)定的150℃低的溫度時，全部廢氣在第二廢氣熱回收器24中迂回流動，控制器27切換控制切換閥25A，以便防止廢氣溫度的顯著下降。
因而，在該第三實施例的吸收式冷凍機中，可以削減在燃氣燃燒器2中消耗的燃料，改善熱效率。另外，與稀吸收液進行熱交換，從第二廢氣熱回收器24排出的廢氣的溫度不會低于所需要的溫度，例如100℃。因此廢氣中所包含的水蒸汽也不會冷凝乃至發(fā)生冷凝水，也沒有因冷凝水引起腐蝕的問題。
第四實施例根據圖4，對本發(fā)明的第四實施例進行說明。在該第四實施例的吸收式冷凍機中，設置在第二廢氣熱回收器24中迂回的排氣管(迂回排氣管)22B，取代圖2所示的第二實施例的吸收式冷凍機裝備的吸收液管(迂回吸收液管)11B，并且在經由第二廢氣熱回收器24的排氣管22A和排氣管(迂回排氣管)22B的分支部設置切換閥25A，代替流量控制閥25。
溫度傳感器26與所述第三實施例的吸收式冷凍機一樣，設置在排氣管22A和排氣管(迂回排氣管)22B的分支部更上流側的排氣管22上。其它的配管結構與所述第二實施例相同。
而在該第四實施例的吸收式冷凍機中也和所述第三實施例的吸收式冷凍機一樣，當溫度傳感器26檢測出比規(guī)定的溫度如150℃高的溫度時，從燃氣燃燒器2排出的全部廢氣流到第二廢氣熱回收器24，從廢氣進行熱回收；當溫度傳感器26檢測出比規(guī)定的150℃低的溫度時，全部廢氣在第二廢氣熱回收器24中迂回流動，切換閥25A的切換由控制器27進行控制，以便防止廢氣溫度的顯著下降。
因而，在該第四實施例的吸收式冷凍機中也可以削減在燃氣燃燒器2中消耗的燃料，改善熱效率。另外，與稀吸收液進行熱交換，從第二廢氣熱回收器24排出的廢氣的溫度不會低于所需要的溫度，例如100℃。因此廢氣中包含的水蒸汽也不會冷凝乃至發(fā)生冷凝水，也沒有因冷凝水引起腐蝕問題。
由于本發(fā)明不限于上述的實施例，故只要在不脫離本發(fā)明的范圍內就可以進行各種變形。
例如可以設置廉價的開關閥代替流量控制閥25，形成用控制器27單獨控制其開關的結構，使溫度傳感器26檢測出的廢氣溫度不低于規(guī)定溫度。
也可以在吸收液管的端部即與吸收液管(迂回吸收液管)11B的分支部或其合流部設置切換閥或能控制分配率的流量控制閥，代替流量控制閥25。
另外，在圖3、圖4所示的第三、第四實施例的吸收式冷凍機中，也可以與在排氣管22A的排氣管(迂回排氣管)22B的合流部上流側設置用于檢測廢氣溫度的第二溫度傳感器，當該第二溫度傳感器檢測出比規(guī)定的100℃低的溫度時，由燃氣燃燒器2排出的全部廢氣在第二廢氣熱回收器24中迂回流動，在第二溫度傳感器檢測出的溫度比規(guī)定的100℃低時，并且規(guī)定溫度比溫度傳感器26檢測出的溫度高出例如僅高5℃的溫度時，控制器27可以切換切換閥25A，使由燃氣燃燒器2排出的所有廢氣流到第二廢氣熱回收器24。
也可以在吸收液管13中設置如圖2、圖4中虛線所示的吸收液管13A(迂回吸收液管)和吸收液泵29，該吸收液管13將在低溫再生器3中加熱濃縮的濃吸收液，經由熱交換器9導向吸收器7。
吸收式冷凍機既可以如上所述進行專用于空調等的冷卻運轉，也可以作成能將在高溫再生器1中加熱生成的制冷劑蒸汽和將制冷劑蒸汽蒸發(fā)分離的吸收液直接供給低溫殼體8那樣地連接配管，使冷卻水管21中的冷卻水不流動，利用燃氣燃燒器2進行稀吸收液的加熱，在蒸發(fā)器6的傳熱管20A中將加熱到例如55℃程度的水通過冷水管(溫水循環(huán)時最好稱為溫水管)20循環(huán)供給負載，進行暖氣等的加熱運轉。
在設有制冷劑熱回收器28的圖2、圖4所示的第二、第四實施例的吸收式冷凍機中，由于從低溫再生器3供給的制冷劑在制冷劑熱回收器28中向稀吸收液放熱，使溫度充分下降，故也可以對冷劑管16進行配管，使制冷劑不流入冷凝器4而流入蒸發(fā)器6。
作為在蒸發(fā)器6中進行冷卻等并向空調負載等供給的流體，除如上述實施例那樣不發(fā)生相變化地供給水等之外，也可以供給使相態(tài)變化的氟碳制冷劑等，使利用潛熱的熱傳遞成為可能。
如上所述，根據本發(fā)明能高效率地回收廢氣中保有的熱量，而且由于在廢氣溫度變低的起動時和部分負載運轉時，可以將從廢氣的熱回收完全抑制為零，防止廢氣溫度的異常下降，故廢氣中所包含的水蒸汽不會冷凝乃至產生冷凝水，也不會由于冷凝水引起腐蝕問題。
權利要求
1.一種吸收式冷凍機，包括高溫再生器，其利用燃燒裝置使制冷劑加熱沸騰并蒸發(fā)分離，從稀吸收液得到制冷劑蒸汽和中間吸收液；低溫再生器，其使在上述高溫再生器中生成并供給的中間吸收液被在高溫再生器中生成的制冷劑蒸汽加熱，使制冷劑進一步蒸發(fā)分離，從中間吸收液得到制冷劑蒸汽和濃吸收液；冷凝器，其供給在上述低溫再生器中加熱并冷凝中間吸收液的制冷劑，同時冷卻在低溫再生器中生成并供給的制冷劑蒸汽，得到制冷劑液；蒸發(fā)器，其由上述冷凝器供給的制冷劑液散布在傳熱管上，由在傳熱管內流動的流體帶走熱量，使制冷劑蒸發(fā)；吸收器，其使在上述蒸發(fā)器中生成并供給的制冷劑蒸汽由用低溫再生器分離并供給制冷劑蒸汽的濃吸收液吸收，成為稀吸收液，供給高溫再生器；低溫熱交換器，其使出入上述吸收器的稀吸收液和濃吸收液進行熱交換；高溫熱交換器，其使出入高溫再生器的中間吸收液和稀吸收液進行熱交換，其特征在于，包括第一廢氣熱回收器，其對從燃燒裝置排出的廢氣與通過高溫熱交換器的稀吸收液進行熱交換；第二廢氣熱回收器，其對通過上述第一廢氣熱交換器的廢氣與通過低溫熱交換器進入高溫熱交換器之前的稀吸收液進行熱交換；迂回稀吸收液管或迂回排氣管，其在上述第二廢氣熱回收器中迂回，并經由第二廢氣熱回收器的稀吸收液管或排氣管合流；閥，其位于上述迂回稀吸收液管或迂回排氣管上設置的稀吸收液管或者經由排氣管的第二廢氣熱回收器的稀吸收液管或者排氣管之中；根據廢氣溫度控制上述閥開關的控制裝置。
2.如權利要求1所述的吸收式冷凍機，其特征在于，包括稀吸收液分支管，其從吸收器排出的部分稀吸收液在低溫熱交換器中迂回，與從低溫再生器排出的放熱制冷劑進行熱交換并導入第二廢氣熱回收器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種吸收式冷凍機，其設置有從廢氣中回收熱量的機構，使得在起動和部分負載運轉時廢氣中所含的水蒸汽也不冷凝、結露。該吸收式冷凍機在設置第一和第二廢氣熱回收器(23、24)的同時，設置用于在低溫熱交換器(9)中排出的稀吸收液在第二廢氣熱回收器(24)中迂回流動的吸收液管(迂回吸收液管)(11B)，在至第二廢氣熱回收器(24)的吸收液管(11)中設置流量控制閥(25)，還設置有控制器(27)，用于控制流量控制閥(25)的開度，以便溫度傳感器(26)連續(xù)檢測比廢氣的露點溫度高的規(guī)定溫度(例如100℃)。
文檔編號F25B15/06GK1448671SQ0310852
公開日2003年10月15日 申請日期2003年3月28日 優(yōu)先權日2002年3月28日
發(fā)明者古川雅裕, 山崎志奧, 伊良皆數恭, 鐮田泰司 申請人:三洋電機株式會社, 三洋電機空調株式會社