專利名稱：三重功用吸收式冷凍裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有從高溫到低溫的工作溫度依次不同的高溫、中溫、低溫3臺(tái)發(fā)生器的三重功用吸收式冷凍裝置。
背景技術(shù)：
一般，吸收式冷凍裝置以冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器、發(fā)生器、溶液熱交換器為構(gòu)成要素，通過(guò)溶液配管和制冷劑配管連接這些各個(gè)構(gòu)成要素使其可以依次循環(huán)工作，構(gòu)成吸收式冷凍循環(huán)。
在這種吸收式冷凍裝置中，將在上述吸收器生成的稀溶液在上述發(fā)生器進(jìn)行加熱濃縮使其再生為吸收液(濃溶液)，并使其回流到上述吸收器。另一方面，使在上述發(fā)生器將稀溶液加熱濃縮生成的制冷劑蒸氣在上述冷凝器冷凝形成液體制冷劑，同時(shí)使該液體制冷劑在上述蒸發(fā)器蒸發(fā)。使在此處產(chǎn)生的制冷劑蒸氣再次在上述吸收器被濃溶液吸收并生成稀溶液。并且，通過(guò)反復(fù)該過(guò)程，實(shí)現(xiàn)上述吸收溶液和制冷劑的循環(huán)周期。
并且，可以將在上述蒸發(fā)器中的制冷劑的蒸發(fā)熱作為制冷等需要的冷熱源而有效利用。
另一方面，在這種吸收式冷凍裝置中，作為提高其節(jié)能性能的一個(gè)方法，例如，設(shè)置從高溫到低溫的工作溫度依次不同的高溫、中溫、低溫3臺(tái)發(fā)生器，將通過(guò)在高溫下工作的高溫側(cè)發(fā)生器的加熱生成的制冷劑蒸氣依次導(dǎo)入在低溫下工作的低溫側(cè)發(fā)生器，將其用作低溫側(cè)發(fā)生器的加熱源。另一方面，在從上述吸收器到上述高溫側(cè)發(fā)生器的稀溶液配管的中途，與上述各發(fā)生器對(duì)應(yīng)設(shè)置低溫、中溫、高溫3臺(tái)溶液熱交換器，通過(guò)這3臺(tái)溶液熱交換器有效加熱來(lái)自上述吸收器的低溫吸收液(稀溶液)。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，可以利用回流到吸收器側(cè)的制冷劑蒸氣的溫度將結(jié)束吸收作用后的吸收液(稀溶液)分階段地且以良好的熱效率進(jìn)行濃縮，所以能夠有效降低在各發(fā)生器所需要的加熱量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。并且，提高循環(huán)效率，提高COP。
可是，如上所述具有多臺(tái)發(fā)生器的吸收式冷凍裝置，從多階段地利用熱量的循環(huán)特性考慮，終究是高溫高壓系統(tǒng)，特別是為了提高高溫發(fā)生器的內(nèi)壓(溶液的飽和溫度)，在高溫發(fā)生器出口設(shè)置液面?zhèn)鞲衅饕允垢邷匕l(fā)生器的蒸氣不穿過(guò)溶液配管，并且調(diào)節(jié)供給高溫發(fā)生器的流入量或流出量以能夠調(diào)節(jié)液面。最近，調(diào)節(jié)供給溶液泵的驅(qū)動(dòng)電源的頻率來(lái)控制流入量的方式增多。
但是，這樣利用液面?zhèn)鞲衅鞯男盘?hào)檢測(cè)高溫發(fā)生器的液位，調(diào)整溶液泵旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元的電源頻率，通過(guò)調(diào)節(jié)供給高溫發(fā)生器的流入量可以防止蒸氣穿過(guò)，但由于液面是急劇變動(dòng)的，所以導(dǎo)致頻率變動(dòng)變大，溶液泵的泵壓頭(pumphead)(揚(yáng)程)的變動(dòng)變大，并且致使供給中溫發(fā)生器的流入量也同時(shí)變動(dòng)，因此中溫發(fā)生器的液面控制容易變得不穩(wěn)定。并且，由于溶液循環(huán)的流量變動(dòng)冷凍輸出也變動(dòng)，具有冷水溫度產(chǎn)生變動(dòng)等問(wèn)題。
因此，提出下述三重功用吸收式冷凍裝置，在上述高溫發(fā)生器的制冷劑蒸氣出口部設(shè)置壓力傳感器，在該高溫發(fā)生器的濃溶液出口部和上述中溫發(fā)生器的濃溶液出口路徑中分別設(shè)置液面?zhèn)鞲衅?，以上述壓力傳感器的輸出為基礎(chǔ)，設(shè)定從吸收器向高溫發(fā)生器輸送溶液的溶液泵的基本旋轉(zhuǎn)速度。另一方面，通過(guò)利用上述各液面?zhèn)鞲衅鞯妮敵鰜?lái)修改所設(shè)定的溶液泵的旋轉(zhuǎn)速度，將高溫、中溫各個(gè)發(fā)生器的液面高度維持在所期望的高度(參照專利文獻(xiàn)1)。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，可以利用高溫發(fā)生器的循環(huán)狀態(tài)值(壓力、飽和溫度等)設(shè)定溶液循環(huán)量的基本量來(lái)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，所以能夠做到穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)，而且由于可以把高溫、低溫各個(gè)發(fā)生器的液面高度維持在所期望的高度，所以能夠防止高溫發(fā)生器和中溫發(fā)生器的各自的蒸氣穿過(guò)，可以最大限度地發(fā)揮熱交換器的效率。
另外，也提出下述結(jié)構(gòu)的三重功用吸收式冷凍裝置，如上所述，在具有低溫、中溫、高溫3臺(tái)發(fā)生器的吸收式冷凍裝置中設(shè)有以下3臺(tái)溶液泵將通過(guò)在吸收器使吸收液吸收制冷劑而獲得的稀溶液供給上述低溫發(fā)生器的稀溶液泵；將在上述低溫發(fā)生器對(duì)稀溶液進(jìn)行加熱濃縮而獲得的中間溶液供給上述中溫發(fā)生器的中間溶液泵；將在上述中溫發(fā)生器對(duì)中間溶液進(jìn)行加熱濃縮而獲得的濃溶液供給上述高溫發(fā)生器的濃溶液泵，利用上述中間溶液泵僅將在上述低溫發(fā)生器得到的中間溶液的規(guī)定比率的溶液量供給上述中溫發(fā)生器，而使剩余的中間溶液返回吸收器，并且，利用上述濃溶液泵僅將在上述中溫發(fā)生器得到的濃溶液的規(guī)定比率的溶液量供給上述高溫發(fā)生器，而使剩余的濃溶液返回吸收器，而且，檢測(cè)高溫發(fā)生器內(nèi)部的壓力、溫度和液體容量，根據(jù)該檢測(cè)結(jié)果調(diào)整使吸收液循環(huán)的泵的轉(zhuǎn)速，從而控制吸收液循環(huán)量(參照專利文獻(xiàn)2)。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，可以減少使高溫發(fā)生器循環(huán)的吸收液的比率，容易提高效率。另外，即使負(fù)荷有變動(dòng)的情況下，也能在穩(wěn)定的狀態(tài)下進(jìn)行高溫發(fā)生器的液體容量控制。
專利文獻(xiàn)1 特開(kāi)2000-171123號(hào)公報(bào)(第2-3頁(yè)、圖1、6)專利文獻(xiàn)2 特開(kāi)2002-130859號(hào)公報(bào)(第2-8頁(yè)、圖1、2)但是，上述專利文獻(xiàn)1的結(jié)構(gòu)，根據(jù)高溫發(fā)生器側(cè)的壓力和高溫發(fā)生器側(cè)及中溫發(fā)生器側(cè)的各液面?zhèn)鞲衅鞯妮敵隹刂迫芤罕玫霓D(zhuǎn)速，僅根據(jù)以高溫發(fā)生器的壓力為參數(shù)的溶液泵的轉(zhuǎn)速進(jìn)行高溫發(fā)生器及中溫發(fā)生器的兩液面的控制，所以難以做到穩(wěn)定的控制，不能對(duì)應(yīng)急劇的負(fù)荷變動(dòng)。并且，由于是根據(jù)中溫發(fā)生器側(cè)液面的輸出校正溶液泵的轉(zhuǎn)速來(lái)控制供給中溫發(fā)生器的流量的結(jié)構(gòu)，所以控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜且成本高。
另一方面，上述專利文獻(xiàn)2的結(jié)構(gòu)，需要3臺(tái)溶液泵，并且根據(jù)高溫發(fā)生器內(nèi)部的壓力、溫度和液體容量等同時(shí)控制這些泵，所以硬件和軟件結(jié)構(gòu)均復(fù)雜，且成本非常高

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種三重功用吸收式冷凍裝置，其構(gòu)成為將來(lái)自吸收器的稀溶液直接或間接地至少供給高溫發(fā)生器或高溫發(fā)生器和中溫發(fā)生器，檢測(cè)高溫發(fā)生器的液面來(lái)控制稀溶液供給流量(溶液泵的轉(zhuǎn)速等)，另一方面，在中溫發(fā)生器的稀溶液入口也設(shè)置稀溶液流入量控制單元來(lái)控制稀溶液量，由此可以利用簡(jiǎn)單且低成本的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定控制供給高溫發(fā)生器的溶液流量、供給高溫發(fā)生器和中溫發(fā)生器的溶液流量。
為了達(dá)到該目的，本發(fā)明構(gòu)成為具有解決課題的下述裝置。
根據(jù)權(quán)利要求1的三重功用吸收式冷凍裝置，具有冷凝器3；吸收器2和蒸發(fā)器1；高溫、中溫、低溫3臺(tái)發(fā)生器4、5、6；和3臺(tái)溶液熱交換器7、8、9，將來(lái)自上述吸收器2的稀溶液通過(guò)溶液泵26至少供給上述高溫發(fā)生器4和中溫發(fā)生器5，同時(shí)將在上述高溫側(cè)發(fā)生器4、5產(chǎn)生的制冷劑蒸氣依次導(dǎo)入低溫側(cè)發(fā)生器5、6，用作該低溫側(cè)的各發(fā)生器5、6的加熱源。并且，在上述中溫發(fā)生器5的稀溶液入口，設(shè)置檢測(cè)上述中溫發(fā)生器5的液面位置并控制供給上述中溫發(fā)生器5的稀溶液流入量的稀溶液流入量控制單元，使得能夠獨(dú)立控制上述中溫發(fā)生器5的液面位置和上述高溫發(fā)生器4的液面位置。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，利用中溫發(fā)生器5側(cè)的稀溶液流入量控制單元使中溫發(fā)生器5的液面位置與高溫發(fā)生器4的液面位置無(wú)關(guān)地保持一定，所以根據(jù)溶液泵26的轉(zhuǎn)速僅控制高溫發(fā)生器4側(cè)的液面即可，使控制裝置的結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單，提高可靠性。
根據(jù)權(quán)利要求2的三重功用吸收式冷凍裝置是在權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)中，稀溶液流入量控制單元由以下部分構(gòu)成檢測(cè)中溫發(fā)生器5的液面位置的液面檢測(cè)傳感器；根據(jù)該液面檢測(cè)傳感器的檢測(cè)信號(hào)調(diào)節(jié)供給中溫發(fā)生器5的稀溶液的流入量，以使中溫發(fā)生器5的液面位置達(dá)到一定的電動(dòng)閥。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，利用檢測(cè)中溫發(fā)生器5的液面位置的液面檢測(cè)傳感器，和電動(dòng)閥，該電動(dòng)閥根據(jù)該液面檢測(cè)傳感器的檢測(cè)信號(hào)調(diào)節(jié)供給中溫發(fā)生器5的稀溶液的流入量，以使中溫發(fā)生器5的液面位置達(dá)到一定，使中溫發(fā)生器5的液面與高溫發(fā)生器4的液面位置無(wú)關(guān)地保持一定。
根據(jù)權(quán)利要求3的三重功用吸收式冷凍裝置，具有冷凝器3；吸收器2和蒸發(fā)器1；高溫、中溫、低溫3臺(tái)發(fā)生器4、5、6；和3臺(tái)溶液熱交換器7、8、9，將來(lái)自上述吸收器2的稀溶液通過(guò)溶液泵26至少供給上述高溫發(fā)生器4和中溫發(fā)生器5，同時(shí)將在上述高溫側(cè)發(fā)生器4、5產(chǎn)生的制冷劑蒸氣依次導(dǎo)入低溫側(cè)發(fā)生器5、6，用作該低溫側(cè)的各發(fā)生器5、6的加熱源。并且，在上述中溫發(fā)生器5的稀溶液入口設(shè)置液面位置控制用浮球閥FV，控制上述中溫發(fā)生器5的液面位置，同時(shí)在上述高溫發(fā)生器4的出口側(cè)設(shè)置液面檢測(cè)傳感器LS1、LS2，控制上述溶液泵26的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速，以使上述高溫發(fā)生器4的液面位置保持一定。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，在上述中溫發(fā)生器5的稀溶液入口設(shè)置浮球閥FV，利用該浮球閥FV使中溫發(fā)生器5的液面與上述高溫發(fā)生器4的液面位置無(wú)關(guān)地保持一定，所以根據(jù)溶液泵26的轉(zhuǎn)速僅控制高溫發(fā)生器4的液面即可，使控制裝置的結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單，提高可靠性。
根據(jù)權(quán)利要求4的三重功用吸收式冷凍裝置是在權(quán)利要求3所述的結(jié)構(gòu)中，具有檢測(cè)高溫發(fā)生器4的溫度的溫度傳感器TS，根據(jù)該溫度傳感器TS的檢測(cè)溫度設(shè)定向高溫發(fā)生器4輸送溶液的溶液泵26的基本轉(zhuǎn)速，根據(jù)設(shè)在高溫發(fā)生器4出口側(cè)的液面?zhèn)鞲衅鱈S1、LS2的輸出進(jìn)行轉(zhuǎn)速校正，如果液面位置高則降低轉(zhuǎn)速，如果液面位置低則提高轉(zhuǎn)速。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)高溫發(fā)生器的循環(huán)狀態(tài)值設(shè)定溶液循環(huán)量的基本值來(lái)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，做到穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。并且，可以容易對(duì)應(yīng)負(fù)荷變動(dòng)。
根據(jù)權(quán)利要求5的三重功用吸收式冷凍裝置是在權(quán)利要求1、2、3或4所述的結(jié)構(gòu)中，將來(lái)自吸收器2的稀溶液并列供給高溫發(fā)生器4和中溫發(fā)生器5。
作為將來(lái)自吸收器2的稀溶液至少供給高溫發(fā)生器4和中溫發(fā)生器5的供給方法，可以考慮各種循環(huán)方式，作為其中的一個(gè)方式，可以采用從吸收器2直接向高溫發(fā)生器4和中溫發(fā)生器5并列供給稀溶液的供給方式。
根據(jù)權(quán)利要求6的三重功用吸收式冷凍裝置是在權(quán)利要求1、2、3或4所述的結(jié)構(gòu)中，將來(lái)自吸收器2的稀溶液通過(guò)低溫發(fā)生器6并列供給高溫發(fā)生器4和中溫發(fā)生器5。
作為將來(lái)自吸收器2的稀溶液至少供給高溫發(fā)生器4和中溫發(fā)生器5的供給方法，可以考慮各種循環(huán)方式，其中可以采用將來(lái)自吸收器2的稀溶液通過(guò)低溫發(fā)生器6間接地并列供給高溫發(fā)生器4和中溫發(fā)生器5的供給方式。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的三重功用吸收式冷凍裝置，可以形成簡(jiǎn)單且低成本的結(jié)構(gòu)，并且可以適當(dāng)控制供給高溫發(fā)生器的溶液流量、或分別供給高溫發(fā)生器和中溫發(fā)生器的溶液流量，即使有負(fù)荷變動(dòng)時(shí)，也能確保穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)性能，維持一定的冷凍能力。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的三重功用吸收式冷凍裝置的結(jié)構(gòu)的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖2是表示適用了本發(fā)明的三重功用吸收式冷凍裝置的吸收周期的其他結(jié)構(gòu)示例(第1例)的主要部分的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖3是表示適用了本發(fā)明的三重功用吸收式冷凍裝置的吸收周期的其他結(jié)構(gòu)示例(第2例)的主要部分的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖4是表示適用了本發(fā)明的三重功用吸收式冷凍裝置的吸收周期的其他結(jié)構(gòu)示例(第3例)的主要部分的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖5是表示適用了本發(fā)明的三重功用吸收式冷凍裝置的吸收周期的其他結(jié)構(gòu)示例(第4例)的主要部分的概略結(jié)構(gòu)圖。
符號(hào)說(shuō)明1蒸發(fā)器；2吸收器；3冷凝器；4高溫發(fā)生器；5中溫發(fā)生器；6低溫發(fā)生器；7低溫溶液熱交換器；8中溫溶液熱交換器；9高溫溶液熱交換器；10溶液泵的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元；16控制盤(pán)；17燃料氣體開(kāi)閉控制閥；19鼓風(fēng)機(jī)；26溶液泵；26a第1溶液泵；26b第2溶液泵；38氣液分離器；41容器；43作為加熱源的煤氣燃燒器；FS液面檢測(cè)傳感器；F1、F2第1、第2液面檢測(cè)電極棒；TS溫度檢測(cè)傳感器。
具體實(shí)施例方式
<實(shí)施方式1>
以下，參照?qǐng)D1說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式1的三重功用吸收式冷凍裝置的結(jié)構(gòu)。
該實(shí)施方式涉及的吸收式冷凍裝置構(gòu)成為三重功用吸收式冷凍裝置，例如以水為制冷劑、以溴化鋰(LiBr)為吸收液，利用來(lái)自高溫發(fā)生器側(cè)的制冷劑蒸氣將吸收作用后的該吸收液(稀溶液)分三階段地有效濃縮，可以有效降低高溫發(fā)生器所需要的加熱量。在以下示例中，相對(duì)至少1臺(tái)冷凝器、至少1臺(tái)吸收器和至少1臺(tái)蒸發(fā)器，分階段地連接使高溫、中溫、低溫的工作溫度依次不同的3臺(tái)發(fā)生器，構(gòu)成制冷劑和吸收液的循環(huán)周期(吸收式冷凍周期)。
首先，根據(jù)圖1說(shuō)明該吸收式冷凍裝置的基本結(jié)構(gòu)和作用。蒸發(fā)器1具有在容器11中通過(guò)被冷卻液(使用水)We的熱交換器12；和在該熱交換器12上分散制冷劑(水)R4的制冷劑分散器13，冷卻從被冷卻液配管14流入并通過(guò)該蒸發(fā)器1內(nèi)的熱交換器12的被冷卻液(使用水)We。另外，雖然省略圖示，上述蒸發(fā)器1底部?jī)?nèi)的未蒸發(fā)的液體制冷劑R4通過(guò)規(guī)定的制冷劑配管，經(jīng)由規(guī)定的制冷劑泵被依次汲取到上方側(cè)的制冷劑分散器13側(cè)，分散在上述熱交換器12上。
吸收器2與上述蒸發(fā)器1連通，起到使從上述蒸發(fā)器1流入的低溫氣化制冷劑(水蒸氣)吸收到吸收液中的作用，其構(gòu)成為具有在容器21內(nèi)分散吸收液(濃溶液)L4的吸收液分散器23；和用于去除在該吸收器2內(nèi)產(chǎn)生的吸收熱的熱交換部(冷卻單元)22。
從冷卻水配管24向熱交換部22供給冷卻水Wa，去除在上述吸收器2內(nèi)產(chǎn)生的吸收熱。并且，該冷卻水Wa還從該熱交換部22供給后述的冷凝器3側(cè)的熱交換部32，用來(lái)去除冷凝熱(省略圖示連接部)。
另一方面，該吸收式冷凍裝置使用的上述高溫、中溫、低溫3臺(tái)發(fā)生器4、5、6分別將在上述吸收器2結(jié)束吸收作用后的稀溶液L5分為高溫、中溫、低溫三階段、并且以良好的熱效率進(jìn)行加熱濃縮，依次作為高濃度的濃溶液L1～L3(L1+L2+L3＝L4)，盡可能地節(jié)約發(fā)生器所需要的加熱量，獲得節(jié)能效果，該稀溶液L5從上述吸收器2按照?qǐng)D示通過(guò)稀溶液配管25、36，經(jīng)由具有變換器(inverter)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元10的溶液泵26，被并列導(dǎo)入具有作為加熱源的煤氣燃燒器43的高溫發(fā)生器4和中溫發(fā)生器5，并生成為高溫、中溫。另外，如后面所述，在上述稀溶液配管25、36的中途，以圖示的配置關(guān)系設(shè)置將該稀溶液配管25、36中的稀溶液L5分階段地從低溫加熱為高溫的低溫、中溫、高溫3臺(tái)溶液熱交換器7、8、9。
即，在該實(shí)施方式中，低溫溶液熱交換器7、高溫溶液熱交換器9設(shè)在從吸收器2的出口到高溫發(fā)生器4的入口的稀溶液配管25的上游和下游，而中溫溶液熱交換器8設(shè)在這些低溫溶液熱交換器7和高溫溶液熱交換器9之間，并且是設(shè)在被分支到中溫發(fā)生器5側(cè)的稀溶液配管36的中途。另外，在該稀溶液配管36中的中溫發(fā)生器5側(cè)的入口部分，按照?qǐng)D示設(shè)有利用浮球F進(jìn)行開(kāi)閉控制的浮球控制閥(浮起閥)FV，該浮球控制閥FV通過(guò)與設(shè)在上述中溫發(fā)生器5的容器51內(nèi)的浮球F的液面位置變化相應(yīng)的升降動(dòng)作進(jìn)行機(jī)械式開(kāi)閉控制，以便將液面控制為規(guī)定高度的液面位置，調(diào)節(jié)供給該容器51內(nèi)的稀溶液流量，將其液面高度保持在規(guī)定高度。
上述高溫發(fā)生器4例如由滿液式火筒煙管鍋爐構(gòu)成，具有未圖示的導(dǎo)熱管和作為規(guī)定的加熱源的煤氣燃燒器43，利用其火焰43a使在上述吸收器2生成的稀溶液L5在傳熱管內(nèi)沸騰，進(jìn)行加熱濃縮。由此生成第1濃度(％)的濃溶液L1，同時(shí)生成第1飽和溫度T1(℃)的制冷劑蒸氣R1。在該高溫發(fā)生器4生成的最高溫的第1濃度的濃溶液L1和第1飽和溫度的制冷劑蒸氣R1，通過(guò)通道42被導(dǎo)入氣液分離器38內(nèi)。并且，在該氣液分離器38內(nèi)相互分離，第1濃度的濃溶液L1通過(guò)高溫溶液配管27供給吸收器2的吸收液分散器23，而第1飽和溫度的制冷劑蒸氣R1通過(guò)高溫制冷劑蒸氣配管28被導(dǎo)入后面的中溫發(fā)生器5。另外，符號(hào)19是煤氣燃燒器43用的鼓風(fēng)機(jī)。
中溫發(fā)生器5的容器51內(nèi)具有溶液加熱單元(導(dǎo)熱管)52。溶液加熱單元(導(dǎo)熱管)52按照上面所述，將在高溫發(fā)生器4生成的最高溫的第1飽和溫度T1(℃)的制冷劑蒸氣R1通過(guò)高溫制冷劑蒸氣配管28導(dǎo)入，并作為熱源。中溫發(fā)生器5利用該溶液加熱單元52，將通過(guò)上述低溫溶液熱交換器7、中溫溶液熱交換器8供給的來(lái)自吸收器2的稀溶液進(jìn)行第二階段的加熱濃縮。由此生成第2濃度(％)的濃溶液L2，同時(shí)生成第2飽和溫度T2(℃)的制冷劑蒸氣R2。在該中溫發(fā)生器5生成的上述第2濃度的濃溶液L2通過(guò)中溫溶液配管30被導(dǎo)入最后階段的低溫發(fā)生器6。
低溫發(fā)生器6的容器61內(nèi)具有溶液加熱單元(導(dǎo)熱管)62(將在中溫發(fā)生器5生成的第2飽和溫度T2的制冷劑蒸氣R2通過(guò)中溫制冷劑蒸氣配管29導(dǎo)入，并作為熱源)，利用該溶液加熱單元62，將從上述第2發(fā)生器5導(dǎo)入的第2濃度的濃溶液L2進(jìn)行第三階段(最后階段)的加熱濃縮。由此生成高于上述第2濃度的第3濃度(％)的濃溶液L3，同時(shí)生成低于上述第2溫度T2(℃)的第3飽和溫度T3(℃)的制冷劑蒸氣R3。
在該低溫發(fā)生器6生成的第3濃度的濃溶液L3通過(guò)低溫溶液配管35再次被導(dǎo)入上述吸收器2，并從上述吸收液分散器23進(jìn)行分散。
但是，在該實(shí)施方式中，如上所述，高溫發(fā)生器4采用滿液式火筒煙管鍋爐結(jié)構(gòu)，在其容器(管體)41的出口側(cè)隔著通道42獨(dú)立設(shè)置氣液分離器38。在該氣液分離器38的殼體部設(shè)置液面檢測(cè)傳感器FS，該液面檢測(cè)傳感器FS由以下部分構(gòu)成在與濃溶液L1的高液位H對(duì)應(yīng)的位置檢測(cè)該高液位H位置的第1液面檢測(cè)電極棒F1；同樣在與濃溶液L1的低液位L對(duì)應(yīng)的位置檢測(cè)該低液位L位置的第2液面檢測(cè)電極棒F2；和公用電極棒Fc。該液面檢測(cè)傳感器FS的上述第1、第2液面檢測(cè)電極棒F1、F2分別檢測(cè)上述氣液分離器38內(nèi)的液面是否超過(guò)高液位H位置或低于低液位L位置，將該檢測(cè)信號(hào)輸入控制盤(pán)16的微電腦。
這樣，控制盤(pán)16根據(jù)該檢測(cè)信號(hào)，例如在實(shí)際的液面高度超過(guò)上述高液位H位置時(shí)(第1液面檢測(cè)電極棒F1輸出H)，降低上述溶液泵26的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元10的轉(zhuǎn)速，減少供給上述高溫發(fā)生器4側(cè)的稀溶液L5的供給流量，而在實(shí)際的液面高度低于上述低液位L位置時(shí)(第2液面檢測(cè)電極棒F2輸出H)，提高上述溶液泵26的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元10的轉(zhuǎn)速，增加供給上述高溫發(fā)生器4側(cè)的稀溶液L5的供給流量。由此，將實(shí)際的液面高度維持在上述高液位H位置和低液位L位置之間的合適高度區(qū)域，防止在高溫發(fā)生器4的蒸氣穿過(guò)，維持穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
另外，該情況時(shí)，在中溫發(fā)生器5側(cè)設(shè)置上述的浮球控制閥FV，使液面高度被機(jī)械地保持在所期望的設(shè)定高度。由此防止蒸氣的穿過(guò)，維持穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
因此，在該實(shí)施方式中，僅考慮上述高溫發(fā)生器4側(cè)的液面高度，進(jìn)行溶液泵26的轉(zhuǎn)速控制即可，溶液泵26的轉(zhuǎn)速控制裝置系統(tǒng)的軟件、硬件結(jié)構(gòu)均簡(jiǎn)單，且成本低，提高可靠性。
并且，在該實(shí)施方式中，在該情況時(shí)，在上述高溫發(fā)生器4的出口側(cè)通道42設(shè)置檢測(cè)其溫度的溫度檢測(cè)傳感器TS，檢測(cè)來(lái)自高溫發(fā)生器4的濃溶液L1和制冷劑蒸氣R1的溫度T℃，并輸入上述控制盤(pán)16的微電腦。該微電腦根據(jù)所檢測(cè)的來(lái)自高溫發(fā)生器4的濃溶液L1和制冷劑蒸氣R1的溫度T℃，設(shè)定上述溶液泵旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元10的基本轉(zhuǎn)速No(轉(zhuǎn)換控制單元的基本頻率f0)，以其為基準(zhǔn)并根據(jù)上述第1、第2液面檢測(cè)電極棒F1、F2的輸出來(lái)校正該基本轉(zhuǎn)速No(No±ΔN＝fo±Δf)，由此，決定并輸出溶液泵旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元10的最終驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速N(電源頻率f)，以合適的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)溶液泵26。
因此，根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，僅根據(jù)高溫發(fā)生器4的循環(huán)狀態(tài)值設(shè)定溶液循環(huán)量的基本值來(lái)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，也容易對(duì)應(yīng)負(fù)荷變動(dòng)。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的三重功用吸收式冷凍裝置，可以形成簡(jiǎn)單且低成本的結(jié)構(gòu)，并且可以同時(shí)適當(dāng)控制供給高溫發(fā)生器4的溶液流量和中溫發(fā)生器5的溶液流量，即使兩者有負(fù)荷變動(dòng)時(shí)，也能確保穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)性能，維持一定的冷凍能力。
<變形例>
另外，上述結(jié)構(gòu)的浮球控制閥FV、第1、第2液面檢測(cè)電極棒F1、F2、溶液泵旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元10等，例如可以進(jìn)行以下變形。
(1)浮球控制閥FV中溫發(fā)生器5的浮球控制閥FV也可以設(shè)置成，在中溫發(fā)生器5的容器21內(nèi)的液面、或中溫發(fā)生器5的出口部51a或入口部、以及容器內(nèi)的各部分分別設(shè)置規(guī)定大小的浮球盒，調(diào)節(jié)其液面。
(2)液面檢測(cè)傳感器FS(第1、第2液面檢測(cè)電極棒F1、F2)液面檢測(cè)傳感器FS未必一定是上述的電極棒結(jié)構(gòu)。
(3)溶液泵旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元10該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元10的轉(zhuǎn)換控制裝置的頻率可以分階段地控制，也可以連續(xù)控制。
<實(shí)施方式2>
在上述實(shí)施方式1中，通過(guò)浮球閥FV機(jī)械地進(jìn)行獨(dú)立于高溫發(fā)生器4之外的中溫發(fā)生器5側(cè)的液面位置控制，但是，例如也可以通過(guò)設(shè)置由位于上述中溫發(fā)生器5側(cè)的檢測(cè)該中溫發(fā)生器5的液面位置的液面檢測(cè)傳感器、和位于該中溫發(fā)生器5的稀溶液入口的調(diào)節(jié)供給該中溫發(fā)生器5的稀溶液流入量的電動(dòng)閥構(gòu)成的稀溶液流入量控制單元，一面檢測(cè)上述中溫發(fā)生器5的液面位置，一面適當(dāng)控制供給上述中溫發(fā)生器5的稀溶液流入量，由此將該液面位置維持在一定高度。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，可以獲得和上述實(shí)施方式1相同的作用效果。
<其他實(shí)施方式>
在上述實(shí)施方式1中，例如圖1的流程圖所示，在下述循環(huán)結(jié)構(gòu)的裝置中適用了本發(fā)明，將來(lái)自吸收器2的稀溶液L5通過(guò)低溫溶液熱交換器7和高溫溶液熱交換器9供給高溫發(fā)生器4，并且通過(guò)低溫溶液熱交換器7和中溫溶液熱交換器8并列供給中溫發(fā)生器5。
但是，適用本發(fā)明的循環(huán)結(jié)構(gòu)決不限于圖1所示的循環(huán)結(jié)構(gòu)，同樣可以完全適用于除此以外的各種循環(huán)結(jié)構(gòu)。
(1)第1例(參照?qǐng)D2)在該示例中，將來(lái)自吸收器2的稀溶液并列供給上述實(shí)施方式中的上述高溫發(fā)生器4、中溫發(fā)生器5，此外還并列供給低溫發(fā)生器6，這種結(jié)構(gòu)將進(jìn)一步提高熱回收效率。
(2)第2例(參照?qǐng)D3)在該示例中與第1例相同，將來(lái)自吸收器2的稀溶液并列供給高溫發(fā)生器4、中溫發(fā)生器5，此外還并列供給低溫發(fā)生器6，特別是，在將供給高溫發(fā)生器4的稀溶液通過(guò)中溫發(fā)生器5側(cè)的中溫溶液熱交換器8進(jìn)行熱回收的基礎(chǔ)上，通過(guò)高溫溶液熱交換器9供給高溫發(fā)生器4。
(3)第3例(參照?qǐng)D4)該示例的結(jié)構(gòu)是，將來(lái)自上述吸收器2的稀溶液分別供給低溫發(fā)生器6、中溫發(fā)生器5、高溫發(fā)生器4時(shí)，設(shè)置2組第1、第2溶液泵，首先通過(guò)第1溶液泵26a暫且供給低溫發(fā)生器6，然后再通過(guò)第2溶液泵26b并列供給中溫發(fā)生器5和高溫發(fā)生器4。
(4)第4例(參照?qǐng)D5)該示例的結(jié)構(gòu)是，在象上述實(shí)施方式那樣將來(lái)自上述吸收器2的稀溶液并列供給高溫發(fā)生器4、中溫發(fā)生器5時(shí)，使稀溶液配管25在低溫溶液熱交換器7前面形成分支，在供給高溫發(fā)生器4時(shí)不通過(guò)低溫溶液熱交換器7，同時(shí)不通過(guò)低溫溶液熱交換器7而僅通過(guò)高溫溶液熱交換器9將來(lái)自高溫發(fā)生器4的濃溶液供給吸收器2。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，可以增大在高溫溶液熱交換器9部分的熱交換量。
權(quán)利要求
1.一種三重功用吸收式冷凍裝置，具有冷凝器(3)；吸收器(2)和蒸發(fā)器(1)；高溫、中溫、低溫3臺(tái)發(fā)生器(4、5、6)；和3臺(tái)溶液熱交換器(7、8、9)，將來(lái)自上述吸收器(2)的稀溶液通過(guò)溶液泵(26)至少供給上述高溫發(fā)生器(4)和中溫發(fā)生器(5)，同時(shí)將在上述高溫側(cè)發(fā)生器(4、5)產(chǎn)生的制冷劑蒸氣依次導(dǎo)入低溫側(cè)發(fā)生器(5、6)，用作該低溫側(cè)的各發(fā)生器(5、6)的加熱源，其特征在于，在上述中溫發(fā)生器(5)的稀溶液入口，設(shè)置檢測(cè)上述中溫發(fā)生器(5)的液面位置并控制供給上述中溫發(fā)生器(5)的稀溶液流入量的稀溶液流入量控制單元，來(lái)獨(dú)立控制上述中溫發(fā)生器(5)的液面位置和上述高溫發(fā)生器(4)的液面位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三重功用吸收式冷凍裝置，其特征在于，稀溶液流入量控制單元由以下部分構(gòu)成檢測(cè)中溫發(fā)生器(5)的液面位置的液面檢測(cè)傳感器；和電動(dòng)閥，其根據(jù)該液面檢測(cè)傳感器的檢測(cè)信號(hào)調(diào)節(jié)供給中溫發(fā)生器(5)的稀溶液的流入量，以使中溫發(fā)生器(5)的液面位置保持一定。
3.一種三重功用吸收式冷凍裝置，具有冷凝器(3)；吸收器(2)和蒸發(fā)器(1)；高溫、中溫、低溫3臺(tái)發(fā)生器(4、5、6)；和3臺(tái)溶液熱交換器(7、8、9)，將來(lái)自上述吸收器(2)的稀溶液通過(guò)溶液泵(26)至少供給上述高溫發(fā)生器(4)和中溫發(fā)生器(5)，同時(shí)將在上述高溫側(cè)發(fā)生器(4、5)產(chǎn)生的制冷劑蒸氣依次導(dǎo)入低溫側(cè)發(fā)生器(5、6)，用作該低溫側(cè)的各發(fā)生器(5、6)的加熱源，其特征在于，在上述中溫發(fā)生器(5)的稀溶液入口設(shè)置液面位置控制用浮球閥(FV)，控制上述中溫發(fā)生器(5)的液面位置，同時(shí)在上述高溫發(fā)生器(4)的出口側(cè)設(shè)置液面檢測(cè)傳感器(LS1、LS2)，控制上述溶液泵(26)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速，以使上述高溫發(fā)生器(4)的液面位置保持一定。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三重功用吸收式冷凍裝置，其特征在于，具有檢測(cè)高溫發(fā)生器(4)的溫度的溫度傳感器(TS)，根據(jù)該溫度傳感器(TS)的檢測(cè)溫度設(shè)定向高溫發(fā)生器(4)輸送溶液的溶液泵(26)的基本轉(zhuǎn)速，根據(jù)設(shè)在高溫發(fā)生器(4)出口側(cè)的液面?zhèn)鞲衅?LS1、LS2)的輸出進(jìn)行轉(zhuǎn)速校正，如果液面位置高則降低轉(zhuǎn)速，如果液面位置低則提高轉(zhuǎn)速。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的三重功用吸收式冷凍裝置，其特征在于，將來(lái)自吸收器(2)的稀溶液并列供給高溫發(fā)生器(4)和中溫發(fā)生器(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的三重功用吸收式冷凍裝置，其特征在于，將來(lái)自吸收器(2)的稀溶液通過(guò)低溫發(fā)生器(6)并列供給高溫發(fā)生器(4)和中溫發(fā)生器(5)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有從高溫到低溫的工作溫度依次不同的高溫、中溫、低溫3臺(tái)發(fā)生器的三重功用吸收式冷凍裝置。以簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)和低成本實(shí)現(xiàn)具有可靠性的用于防止高溫發(fā)生器等的液面變動(dòng)的溶液泵的轉(zhuǎn)速控制等稀溶液供給流量控制。該三重功用吸收式冷凍裝置具有冷凝器(3)；吸收器(2)和蒸發(fā)器(1)；高溫、中溫、低溫3臺(tái)發(fā)生器(4、5、6)；和3臺(tái)溶液熱交換器(7、8、9)，將來(lái)自上述吸收器(2)的吸收液通過(guò)溶液泵(26)至少供給上述高溫發(fā)生器(4)和中溫發(fā)生器(5)，同時(shí)將在上述高溫側(cè)發(fā)生器(4、5)產(chǎn)生的制冷劑蒸氣依次導(dǎo)入低溫側(cè)發(fā)生器(5、6)，用作該低溫側(cè)的各發(fā)生器(5、6)的加熱源，在上述中溫發(fā)生器(5)的稀溶液入口設(shè)置稀溶液流入量控制單元，使得能夠獨(dú)立控制上述中溫發(fā)生器(5)的液面位置和上述高溫發(fā)生器(4)的液面位置。
文檔編號(hào)F25B15/00GK1573259SQ20041004659
公開(kāi)日2005年2月2日 申請(qǐng)日期2004年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月13日
發(fā)明者藥師寺史朗, 八橋元 申請(qǐng)人:大金工業(yè)株式會(huì)社