吸收式冷热水机的制作方法

专利名称：吸收式冷热水机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种吸收式冷热水机，特别是这样一种吸收式冷 热水机，其被废气驱动，能够有效地利用从诸如燃气轮机等外界 装置排出的高温废气，以提高废气的利用效率，而且其可以是紧 凑的。
背景技术：
在吸收式冷热水机被温度为200至400"C的高温废气驱动的 情况下，公知的是，当吸收式冷热水机进行空气制冷操作时，高 温废气将被双效使用，而在废气温度降低后，废气将被单效使用， 这样可以提高废气的利用效率。这样的吸收式冷热水机公开于日 本专利文献No. 53 — 20543、日本专利公开文献No. 11 — 304274和 类似文献中。
然而，在上述传统吸收式冷热水机中，吸收溶液的循环流动 对设备中的构成装置的结构布置带来了限制，而且用于被用作发 生器热源的废气流经的废气路径和用于被吸收溶液流经的吸收溶液管线是复杂的，因此难以将吸收式冷热水机构造得较为紧凑。
此外，在上述传统吸收式冷热水机中，由于吸收溶液管线以 复杂的方式延伸，而且废热回收发生器和低温发生器具有相同的 压力，因此，为了供应吸收溶液，必须单独设置一个泵，或者必 须产生势差。在采用势差的情况下，构成装置的结构布置要受到 位置关系即高度关系的限制。
为了将吸收式冷热水机构造成紧凑的单元，需要将废热回收 发生器的上表面安置在等于或低于一个包含有吸收器、蒸发器、 低温发生器和冷凝器的低温外壳或壳体的高度的位置上。
在日本专利公开文献No. 11_304274中公开的吸收式冷热水 机中， 一个废热回收发生器设在高于一个包含有吸收器、蒸发器、 低温发生器和冷凝器的低温外壳的高度的位置上，以便于溶液循 环。然而，这种吸收式冷热水机具有一个缺点，即吸收式冷热水 机的高度太大，因而不是紧凑的。
另外，在日本专利公开文献No. 11 —304274中公开的吸收式 冷热水机中，需要设置一个单独的泵，以将来自废热回收发生器 或低温发生器的吸收溶液供应到具有更高压力的高温发生器中。
用作热源的高温废气的比容非常大，因此高温废气的体积流 率很高。在高温废气以高体积流率先被引入高温发生器中、再被 引入废热回收发生器中的情况下，需要为废气路径提供很大的安 装空间，而这取决于废热回收发生器的布置方式。
在日本专利文献No. 53 — 20543中公开的吸收式冷热水机中， 如果废气路径以复杂的方式延伸，则吸收式冷热水机难以构造得 较为紧凑。
此外，废热回收发生器中的气液分离通常需要有很大的空间，
5因此气液分离器的尺寸构成了废气路径设置中的阻碍。

发明内容
本发明是考虑到上述缺点而研制的，因此本发明的第一个目 的是提供一种吸收式冷热水机，其被废气驱动，能够通过简单的 设备结构而有效地利用高温废气，并且具有较高的热效率。
本发明的第二个目的是提供一种吸收式冷热水机，其被废气 驱动，并且通过改进循环中的构成装置的连接关系而能够实现紧 凑化。
为了达到第一个目的，根据本发明的第一个方面，提供了一 种吸收式冷热水机，其包括 一个吸收器； 一个低温发生器；一 个废热回收发生器； 一个高温发生器； 一个冷凝器； 一个蒸发器； 一个溶液路径和一个制冷剂路径，它们用于将吸收器、低温发生 器、废热回收发生器、高温发生器、冷凝器和蒸发器连接起来； 以及一个废气路径，其用于将用作热源的高温废气引入高温发生 器中，再引入废热回收发生器中。其中，低温发生器包括一个液 膜式发生器，其中溶液被喷射到一个导热管组上，而且产生于废 热回收发生器中的制冷剂蒸气被引到低温发生器的导热管组的外 部。
在这种吸收式冷热水机中，在低温发生器中被从高温发生器 供应的制冷剂蒸气加热和浓縮后的吸收溶液应被引入废热回收发 生器中。此外，还可以在用于被高温发生器的高温燃气流经的燃 气路径中设置一个燃烧器，用于燃烧从外侧供应的燃料，以补充 冷热水供应能力的短缺问题。
在使用高温燃气的吸收式冷热水机中，为了将尽可能多的高温燃气热量用作高温发生器的热源，以提高热效率，需要降低高 温发生器中的温度。
根据本发明，为了降低从高温发生器供应的制冷剂蒸气的温 度，以降低高温发生器中的沸腾温度，低温发生器的导热率被提 高，从而降低了沸腾温度。
低温发生器包括一个液膜式发生器，用于向导热管组上喷射 溶液，以提高导热率，并且可以防止像漫流式发生器中那样出现 沸腾压力和沸腾温度升高的现象。
此外，可以在低温发生器和废热回收发生器中分别设置一个 冷凝器。然而，在本发明中，单一的冷凝器用在低温发生器和废 热回收发生器二者上，以使整个设备紧凑化。另外，制冷剂蒸气 (在一些情况下，制冷剂蒸气中含有溶液的液滴)被引入低温发 生器的管组中，而低温发生器和废热回收发生器二者均可以实现 气液分离，从而使整个设备紧凑化并且降低设备成本。
此外，浓度比废热回收发生器中的溶液低的溶液被引入低温 发生器中，再被引入废热回收发生器中。具体地讲，低温发生器 中的溶液的浓度被降低，以降低沸腾温度，而且从高温发生器供 应的用作热源的制冷剂蒸气的冷凝温度也被降低。顺便说一下， 如果废气的量较小，则可以利用燃烧器或类似物补充热量。
这种吸收式冷热水机还可以包括一个燃烧装置，其设在废气 路径中，用于燃烧从外侧供应的燃料。燃烧装置可以包括一个燃 烧器。
在低温发生器中被从高温发生器供应的制冷剂蒸气加热和浓 縮后的吸收溶液可以被引入废热回收发生器中。
溶液路径可以包含 一个路径，其用于使从吸收器中流出的稀释溶液分流并且分别流入高温发生器和废热回收发生器中，以 及一个路径，其用于使在高温发生器中被加热并浓縮后的溶液从 高温发生器流入低温发生器中。
溶液路径可以包含 一个路径，其用于使从吸收器中流出的 稀释溶液分流，并且分别通过一个低温热交换器流入低温发生器 和废热回收发生器中和通过一个高温热交换器流入高温发生器 中。
溶液路径可以包含 一个路径，其用于使从吸收器中流出的 稀释溶液分流并且分别流入高温发生器和低温发生器中，以及一 个路径，其用于使在高温发生器中被加热并浓缩后的溶液从高温 发生器流入废热回收发生器中。
此外，为了达到第二个目的，高温发生器和废热回收发生器 沿着废气的流动方向上的一条大致直线连接。废气的流动方向平 行于一个包含有吸收器、蒸发器、冷凝器和低温发生器的外壳的 纵向，这样，可以以紧凑的方式布置废气路径(见图13和14)。
为了达到第一和第二个目的，根据本发明的第二个方面，提 供了一种吸收式冷热水机，其包括 一个吸收器； 一个低温发生 器； 一个废热回收发生器； 一个高温发生器； 一个冷凝器； 一个 蒸发器； 一个溶液路径和一个制冷剂路径，它们用于将吸收器、 低温发生器、废热回收发生器、高温发生器、冷凝器和蒸发器连 接起来；以及一个废气路径，其用于将用作热源的高温废气引入 高温发生器中，再引入废热回收发生器中。其中，溶液路径包含 一个路径，其用于使从吸收器中流出的稀释溶液分流并且分别流 入高温发生器和废热回收发生器中，以及一个路径，其用于使在 高温发生器中被高温废气加热并浓縮到中等浓度的稀释溶液从高 温发生器流入低温发生器中；引入低温发生器中的具有中等浓度的溶液被产生于高温发生器中并且用作热源的制冷剂蒸气加热并 浓縮，而引入废热回收发生器中的稀释溶液被流过高温发生器后 的废气加热并浓縮。
低温发生器可以包括一个液膜式发生器，其中溶液被喷射到 一个导热管组上，而且产生于废热回收发生器中的制冷剂蒸气被 引到低温发生器的导热管组的外部。
这种吸收式冷热水机还可以包括一个燃烧装置，其设在用于 被高温废气流经的废气路径中，而且燃烧装置适用于燃烧从外侧 供应的燃料。
由于设有废热回收发生器，用于对已经在高温发生器中进行
了热交换后的高温废气进一步进行热交换，因此冷水或热水生成
机的生产能力可以提高。由于使用相同热源(废气)的高温发生
器和废热回收发生器串联连接在废气路径中，因此可以防止因比
容较大而较难延伸的废气导管以复杂的方式延伸。这样，设备的 总体结构可以是紧凑的。
在吸收溶液管线的连接结构中，可以实现这样的流动，即吸 收溶液能够在循环压力的作用下流畅地流动。具体地讲，吸收溶 液从具有高压的高温发生器流到低温发生器中，然后再流入具有 低压的吸收器中，从而实现双效功能。
为了将尽可能多的高温燃气热量用作高温发生器的热源，以 提高热效率，需要降低废热回收发生器的出口处的燃气温度。在 本发明中，具有低浓度的吸收溶液被引入废热回收发生器中，以 降低溶液的沸腾温度。通过这种结构，出口处的废气温度可以降 低，而且可以在废热回收发生器中获得更多的废气热量。
产生于废热回收发生器中的制冷剂蒸气被引入低温发生器的
9具有低压的蒸气相态一侧，并且与产生于低温发生器中的具有低 压的制冷剂蒸气汇合，然后，组合的制冷剂蒸气被引入冷凝器中， 在此，制冷剂蒸气通过与冷却水进行热交换而被冷凝。单一的冷 凝器就足够用了。
此外，为了提高低温发生器中的导热率，以便降低需要储存 的吸收溶液量，采用了一个液膜式发生器，而且可以借助于溶液 泵的压力而向低温发生器中的导热管组喷射吸收溶液。
为了达到第一和第二个目的，根据本发明的第三个方面，提 供了一种吸收式冷热水机，其包括 一个吸收器； 一个低温发生 器； 一个废热回收发生器； 一个高温发生器； 一个冷凝器； 一个 蒸发器； 一个溶液路径和一个制冷剂路径，它们用于将吸收器、 低温发生器、废热回收发生器、高温发生器、冷凝器和蒸发器连 接起来；以及一个废气路径，其用于将用作热源的高温废气引入 高温发生器中，再引入废热回收发生器中。其中，溶液路径包含 一个路径，其用于使从吸收器中流出的吸收溶液分流，并且分别 通过一个低温热交换器流入低温发生器和废热回收发生器中和通 过一个高温热交换器流入高温发生器中；引入高温发生器中的吸 收溶液被高温废气加热并浓縮，引入废热回收发生器中的吸收溶 液被流过高温发生器后的废气加热并浓縮，而引入低温发生器中 的吸收溶液被产生于高温发生器中的制冷剂蒸气加热并浓縮。
低温发生器可以包括一个液膜式发生器，其中溶液被喷射到 一个导热管组上，而且产生于废热回收发生器中的制冷剂蒸气被 引到低温发生器的导热管组的外部。
这种吸收式冷热水机还可以包括一个燃烧装置，其设在用于 被高温废气流经的废气路径中，而且燃烧装置适用于燃烧从外侧 供应的燃料。在这种吸收式冷热水机中，使用相同热源(废气)的高温发 生器和废热回收发生器串联连接在废气路径中，以构成一个废气 发生器，因此废气导管的延伸可以简化。
根据本发明，吸收溶液彼此独立地供应到高温发生器、废热 回收发生器和低温发生器中，因此可以解决前面描述过的问题。
此外，为了提高低温发生器中的导热率，以便降低需要储存 的吸收溶液量， 一个液膜式发生器被特别采用。在根据本发明的 吸收式冷热水机中，可以借助于溶液泵的压力而向低温发生器中 的导热管组喷射吸收溶液。
为了更多地获取在高温发生器中用作热源的废气中的热量， 以提高热效率，需要降低高温发生器中的温度。
在根据本发明的吸收式冷热水机中，具有低浓度的吸收溶液 被引入低温发生器中，而且从高温发生器供应的制冷剂蒸气的冷 凝温度被降低，因此高温发生器中的温度可以降低。
为了达到第一和第二个目的，根据本发明的第三个方面中的 另一方面，提供了一种吸收式冷热水机，其包括 一个吸收器； 一个低温发生器； 一个废热回收发生器； 一个高温发生器； 一个 冷凝器； 一个蒸发器； 一个溶液路径和一个制冷剂路径，它们用 于将吸收器、低温发生器、废热回收发生器、高温发生器、冷凝 器和蒸发器连接起来；以及一个废气路径，其用于将用作热源的 高温废气引入高温发生器中，再引入废热回收发生器中。其中， 溶液路径包含 一个路径，其用于使从吸收器中流出的吸收溶液 被分为三部分，并且分别引入高温发生器、废热回收发生器和低 温发生器中；引入高温发生器、废热回收发生器和低温发生器中 的吸收溶液的总流量是这样分配的，即吸收溶液的总流量的45至70%分配到低温发生器中，剩余的吸收溶液以一定比例分配到高 温发生器和废热回收发生器中，比例是基于所供应的废气的温度 而确定的。
剩余吸收溶液可以如此分配，即假定供应给吸收式冷热水机
的废气温度为Tgas，则引入高温发生器中的吸收溶液在剩余吸收
溶液中所占的比率为
{Tgas— (150 185) }/{Tgas— (90 120) } 该比率应在10至卯％的范围内。
流经废热回收发生器的废气与将被废气加热和浓缩的吸收溶 液可以以逆流的方式流动。
流经高温发生器的废气与被将废气加热和浓縮的吸收溶液可 以以逆流的方式流动。
这种吸收式冷热水机还可以包括一个用于实施补充燃烧的高 温发生器。
为了达到第一和第二个目的，根据本发明的第四个方面，提 供了一种吸收式冷热水机，其包括 一个吸收器； 一个低温发生 器； 一个废热回收发生器； 一个高温发生器； 一个冷凝器； 一个 蒸发器； 一个溶液路径和一个制冷剂路径，它们用于将吸收器、 低温发生器、废热回收发生器、高温发生器、冷凝器和蒸发器连 接起来；以及一个废气路径，其用于将用作热源的高温废气引入 高温发生器中，再引入废热回收发生器中。其中，溶液路径包含 一个路径，其用于使从吸收器中流出的吸收溶液分流并且分别流 入低温发生器和废热回收发生器中；引入高温发生器中的吸收溶 液被高温废气加热并浓縮，被加热和浓縮了的吸收溶液被引入废 热回收发生器中，并且被流过高温发生器后的废气加热并浓縮，而引入低温发生器中的吸收溶液被产生于高温发生器中的制冷剂 蒸气加热并浓縮。
低温发生器可以包括一个液膜式发生器，其中溶液被喷射到 一个导热管组上，而且产生于废热回收发生器中的制冷剂蒸气被 引到低温发生器的导热管组的外部。
这种吸收式冷热水机还可以包括一个燃烧装置，其设在用于 被高温废气流经的废气路径中，而且燃烧装置适用于燃烧从外侧 供应的燃料。此外，用于从废气中回收热量的热量回收装置可以 设在高温发生器与废热回收发生器之间，并在废热回收发生器的 下游设在用于被高温废气流经的加热路径(废气路径)中。
为了达到第一和第二个目的，根据本发明的第五个方面，提 供了一种吸收式冷热水机，其包括 一个吸收器； 一个低温发生 器； 一个废热回收发生器； 一个高温发生器； 一个冷凝器； 一个 蒸发器； 一个溶液路径和一个制冷剂路径，它们用于将吸收器、 低温发生器、废热回收发生器、高温发生器、冷凝器和蒸发器连 接起来；以及一个废气路径，其用于将用作热源的高温废气引入 高温发生器中，再引入废热回收发生器中。其中，高温发生器和 废热回收发生器沿着废气的流动方向上的一条大致直线连接，废 气的流动方向平行于一个包含有吸收器、蒸发器、冷凝器和低温 发生器的外壳的纵向。
低温发生器可以包括一个液膜式发生器，其中溶液被喷射到 一个导热管组上，而且产生于废热回收发生器中的制冷剂蒸气被 引到低温发生器的导热管组的外部。
这种吸收式冷热水机还可以包括一个燃烧装置，其设在废气 路径中，用于燃烧从外侧供应的燃料。燃烧装置可以包括一个燃
13烧器。
在低温发生器中被从高温发生器供应的制冷剂蒸气加热和浓 縮后的吸收溶液可以被引入废热回收发生器中。
溶液路径可以包含 一个路径，其用于使从吸收器中流出的 稀释溶液分流并且分别流入高温发生器和废热回收发生器中，以 及一个路径，其用于使在高温发生器中被加热并浓縮后的溶液从 高温发生器流入低温发生器中。
溶液路径可以包含 一个路径，其用于使从吸收器中流出的 稀释溶液分流，并且分别通过一个低温热交换器流入低温发生器 和废热回收发生器中和通过一个高温热交换器流入高温发生器 中。
溶液路径可以包含 一个路径，其用于使从吸收器中流出的 稀释溶液分流并且分别流入高温发生器和低温发生器中，以及一 个路径，其用于使在高温发生器中被加热并浓縮后的溶液从高温 发生器流入废热回收发生器中。


通过下面接合附图所作的详细描述，本发明的上述以及其他 目的、特征和优点可以清楚地展现出来，附图中仅以示例的方式 显示了本发明的优选实施例。
图1A是本发明第一个方面的一个实施例中的吸收式冷热水 机的示意性线路图1B是图1A的改型实施例中的吸收式冷热水机的示意性线 路图2A是本发明第一个方面的另一个实施例中的吸收式冷热水机的示意性线路图2B是图2A的改型实施例中的吸收式冷热水机的示意性线 路图3是本发明第一个方面的另一个实施例中的吸收式冷热水 机的示意性线路图4是本发明第一个方面的另一个实施例中的吸收式冷热水 机的示意性线路图5是图1A中所示吸收式冷热水机的吸收制冷循环图6是图2A中所示吸收式冷热水机的吸收制冷循环图7是图3中所示吸收式冷热水机的吸收制冷循环图8是图4中所示吸收式冷热水机的吸收制冷循环图9是本发明第二个方面的一个实施例中的吸收式冷热水机 的示意性线路图10A是本发明第三个方面的一个实施例中的吸收式冷热水 机的示意性线路图IOB是图IOA的改型实施例中的吸收式冷热水机的示意性 线路图IOC是图10B中所示实施例中的溶液流的简化流路图IOD是图10C中所示溶液流所采用的吸收制冷循环图IOE是图10B的改型实施例中的吸收式冷热水机的示意性 线路图11是本发明第四个方面的一个实施例中的吸收式冷热水机 的示意性线路图；图12是本发明第四个方面的另一个实施例中的吸收式冷热水 机的示意性线路图13是本发明第一至第四个方面的实施例中的吸收式冷热水 机的示意性外观图14是沿着图13中的线XIV—XIV的方向所作俯视图。
具体实施例方式
下面参照附图描述根据本发明实施例的吸收式冷热水机。在 图1A至14中，同样或相应的部件以同样或相应的附图标记表示。
接下来参照图1A至4详细描述本发明第一个方面的实施例中 的吸收式冷热水机。
作为吸收式冷热水机中的工作介质，水通常用作制冷剂，无 机盐的水溶液例如溴化锂水溶液通常用作吸收溶液。在下面的各 个实施例中，使用的是相同的工作介质。
在图1A至4所示的吸收式冷热水机中，设有一个吸收器A、 一个低温发生器GL、 一个高温发生器GH、 一个废热回收发生器 GR、 一个冷凝器C、 一个蒸发器E、 一个低温热交换器XL、 一个 高温热交换器XH以及废热回收热交换器XA和XB。此外，在吸 收式冷热水机中，还设有一个溶液泵SP和一个制冷剂泵RP。
在图1A至4中，附图标记1和2表示制冷剂蒸气通道，附图 标记3和4表示冷却水通道，附图标记5表示高温废气，附图标 记6表示冷热水通道。此外，附图标记7表示浓缩溶液喷管，附 图标记8表示低温发生器GL的溶液喷管，附图标记9表示制冷剂 液体喷管。另外，附图标记11至16表示溶液通道，附图标记18 至21表示制冷剂通道。如图1A至4所示，在本发明中，吸收器A、蒸发器E、低温 发生器GL和冷凝器C容纳在单一的矩形外壳内。吸收器A布置 在外壳的下部，蒸发器E布置在外壳上部，并且位于吸收器A的 斜上方方向上。冷凝器C布置在吸收器A上方，低温发生器GL 布置在冷凝器C上方。包含有吸收器A和蒸发器E的低压侧通过 一个倾斜延伸的间壁40而与包含有低温发生器GL和冷凝器C的 高压侧分隔，通道1设在间壁40上方，用以使制冷剂蒸气从低温 发生器GL流向冷凝器C，通道2设在间壁40下方，用以使制冷 剂蒸气从蒸发器E流向吸收器A。
此外，将高温废气5用作热源的高温发生器GH和废热回收 发生器GR以及溶液热交换器XH和XL离散地设在外壳之外。容 纳在外壳中的吸收器A和低温发生器GL以及高温发生器GH和 废热回收发生器GR通过溶液通道11至16和制冷剂通道20和21 而彼此相连。
接下来详细描述图1A中所示的吸收式冷热水机。图1A中示 出了一种串流设备的实例，其中吸收溶液循环通过吸收器A、高 温发生器GH、低温发生器GL、废热回收发生器GR和吸收器A。
在图1A中的吸收发生器进行制冷操作时，吸收了制冷剂的稀 释溶液被溶液泵SP从吸收器A开始通过通道11供应到低温热交 换器XL的被加热侧、高温热交换器XH的被加热侧，直至高温发 生器GH。在高温发生器GH中，稀释溶液被用作热源的高温废气 5加热并浓縮，浓縮了的溶液将流经通道12而到达高温热交换器 XH中并在此进行热交换，然后再被引入低温发生器GL中。引入 低温发生器GL中的溶液被从高温发生器GH供应的制冷剂蒸气加 热，并且在低温发生器GL中浓縮，再通过通道13引入废热回收 发生器GR中。之后，在废热回收发生器GR中，溶液被用作高温发生器GH的热源的高温废气加热并浓縮。浓縮的溶液流经通道 14和低温热交换器XL的加热侧，再通过通道15而引入吸收器A 中。另一方面，产生于废热回收发生器GR中的制冷剂蒸气将流 经通道21，再被引入低温发生器GL的导热管组的外部。
通过这种结构，低温发生器GL中的吸收溶液的浓度降低了， 因此从高温发生器GH供应的制冷剂蒸气的冷凝温度可以降低， 而且使用高温废气的高温发生器GH的热效率可以升高。产生于 高温发生器GH中的制冷剂蒸气将流经制冷剂通道20，并被用作 低温发生器GL的热源，再被引入冷凝器C中并被冷却水冷却。 在冷凝器C中，经通道1而从低温发生器GL供应的制冷剂蒸气 将被冷却水冷却并冷凝。接下来，冷凝了的制冷剂通过通道18供 应到蒸发器E中。在蒸发器E中，制冷剂被制冷剂泵RP带动着 循环通过通道19并被蒸发，以使负载侧的冷水被吸走热量并冷却， 冷却了的冷水被用于空气冷却。蒸发了的制冷剂被吸收器A中的 浓縮溶液吸收，以形成稀释溶液，稀释溶液被溶液泵SP带动着循 环。
图1B中示出了图1A的一种改型实施例。在图1B所示的实 施例中，在高温发生器GH和废热回收发生器GR—侧，高温废气 和溶液以逆流的形式流动，因此同图1A所示的实施例相比，高温 废气中的热量的利用效率可以进一步提高。
在图2A所示的实施例中，用于对将要被引入高温发生器GH 中的溶液进行加热的废热回收热交换器XA在高温发生器GH下游 设在高温废气流路中，用于对将要被引入高温热交换器XH中的 溶液进行加热的废热回收热交换器XB在废热回收发生器GR下游 设在高温废气流路中。通过这种结构，同图1A和1B中所示的实 施例相比，高温废气5中含有的热量的利用效率可以进一步提高。
18图2B中示出了图2A的改型实施例。在图2B所示的实施例 中，在高温发生器GH和废热回收发生器GR—侧，高温废气和溶 液以逆流的形式流动，因此同图2A所示的实施例相比，高温废气 中的热量的利用效率可以进一步提高。
在图3所示的实施例中，稀释溶液从吸收器A供应到低温热 交换器XL的被加热侧并从低温热交换器XL中排出，然后从通道 11中分流出来，并通过通道16引入低温发生器GL中。具体地讲， 在图3所示的实施例中，溶液路径包括 一个路径，其用于使稀 释溶液从吸收器A开始通过通道11流到高温发生器GH中，再流 经低温热交换器XL的被加热侧和高温热交换器XH的被加热侧； 一个路径，其用于使浓縮溶液从通道12流经高温热交换器XH的 加热侧，从而到达与浓縮溶液通道14相连的通道41，该浓縮溶液 通道14从废热回收发生器GR延伸到低温热交换器XL; —个路 径，其包含在低温热交换器XL的被加热侧的下游从通道11中分 支出来并且延伸到低温发生器GL的通道16、用于使浓縮溶液从 低温发生器GL流向废热回收发生器GR的通道13、用于使在废 热回收发生器GR中进一步浓縮后的浓縮溶液从废热回收发生器 GR中流出并与经流道12和41来自高温发生器GH的浓縮溶液汇 合再流入低温热交换器XL的加热侧的通道14、用于使浓縮溶液 从低温热交换器XL流向吸收器A的通道15。图3中的吸收式冷 热水机的操作与图1中的相同。
在图3所示的实施例中，在高温发生器GH和废热回收发生 器GR—侧，高温废气和溶液以并流的形式流动。然而，像图IB 所示的实施例中那样使高温废气和溶液以逆流的形式流动，也是 较为理想的。
在图4所示的实施例中，与图2中所示相同的废热回收热交换器XA和XB设在高温废气流路中，并因此而添加在图3中所示 的吸收式冷热水机中。图4中的实施例的操作和效果与图2中的 实施例相同。
图5至8是图1至4中所示吸收式冷热水机的循环图。在图5 至8中，横轴代表溶液温度，纵轴代表制冷剂温度(制冷剂蒸气 的饱和温度)。在图5至8中，循环过程显示在杜林图中。图5中 示出了图1A和图1B所示吸收式冷热水机的吸收制冷循环过程。 图6中示出了图2A和图2B所示吸收式冷热水机的吸收制冷循环 过程。图7中示出了图3所示吸收式冷热水机的吸收制冷循环过 程。图8中示出了图4所示吸收式冷热水机的吸收制冷循环过程。
根据本发明，废热回收发生器将曾经用作高温发生器热源的 废气用作热源，并且设在高温废气流路中，以利用废气，直至废 气被冷却到低温。此外，低温发生器包括一个液膜式发生器，其 中溶液喷射在导热管组上，因此，来自高温发生器的制冷剂蒸气 的凝结温度降低了，而且在高温发生器中使用的双效废气的量增 大了。另外，废热回收发生器中的制冷剂蒸气被引到低温发生器 的管组的外部，以使低温发生器和高温发生器这二者实现气液分 离，从而可以使得吸收式冷热水机具有紧凑结构和高效率。
接下来参照图9详细描述本发明第二个方面的实施例中的吸 收式冷热水机。图9是本发明第二个方面的一个实施例中的吸收 式冷热水机的示意性线路图。在图9所示的吸收式冷热水机中， 设有一个吸收器A、 一个低温发生器GL、 一个高温发生器GH、 一个废热回收发生器GR、 一个冷凝器C、 一个蒸发器E、 一个低 温热交换器XL和一个高温热交换器XH。此外，在吸收式冷热水 机中，还设有一个溶液泵SP和一个制冷剂泵RP。 一个废气节门 HD设在高温废气的流路中。
20在图9中，附图标记HG和LG表示竖直导热管组，附图标记 HI和H2表示热水供应热交换器，附图标记VI和V2表示蒸气阀。 附图标记1和2表示制冷剂蒸气通道，附图标记3和4表示冷却 水循环通道，附图标记5表示高温废气，附图标记6表示冷热水 循环通道。此外，附图标记7、 8和9表示喷管，附图标记10表 示分流点，附图标记11至16表示溶液通道，附图标记18至21 表示制冷剂通道。
接下来描述图9所示吸收式冷热水机的操作。
首先，在冷水生成操作时，吸收了制冷剂的溶液被溶液泵SP 从吸收器A开始通过通道11供应到低温热交换器XL的被加热侧， 再流经低温热交换器XL并在分流点IO处分流。之后， 一部分溶 液流经高温热交换器XH的被加热侧，并且通过通道11引入高温 发生器GH中。在高温发生器GH中，溶液被外部燃气轮机或类似 物排出的用作热源的废气5加热，并因此而浓縮到中等浓度。之 后，中等浓度的溶液将流经通道12而到达高温热交换器XH中。 在高温HX中进行了热交换后，中等浓度溶液通过通道12引入低 温发生器GL中。
引入到低温发生器GL中的中等浓度溶液被产生于高温发生 器GH中的用作热源的制冷剂蒸气进一步加热并浓縮，再流经通 道13并与流经通道14的溶液汇合。在分流点10处分流的剩余溶 液将被引入废热回收发生器GR中。在废热回收发生器GR中，溶 液被从高温发生器GH排出的废气加热并浓縮。之后，浓缩的溶 液流经通道14并且与前述被低温发生器GL浓縮并且流经通道13 的溶液汇合。组合溶液流经低温热交换器XL的加热侧和通道15， 并被引入吸收器A中。
另一方面，产生于高温发生器GH中的制冷剂蒸气将流经通道20并被引入低温发生器GL中，并且在低温发生器GL的加热 侧在导热管组中被冷凝，再被引入冷凝器C中。产生于废热回收 发生器GR中的制冷剂蒸气将流经通道21，并且与产生于低温发 生器GL中的制冷剂蒸气汇合，然后，组合制冷剂蒸气将流经蒸气 通道1并且进入冷凝器C中。在冷凝器C中，制冷剂蒸气与流经 冷却水循环通道4的冷却水发生热交换，从而被冷凝，而冷凝制 冷剂通过管道18引入蒸发器E中。流经冷水循环通道6的冷水被 蒸发器E中蒸发的制冷剂吸取潜热，从而可以产生冷水。
接下来描述热水生成操作。在热水生成操作时，冷却水的循 环停止，蒸气阀V1和V2打开。这样，产生于高温发生器GH、 低温发生器GL和废热回收发生器GR中的制冷剂蒸气被引入蒸发 器E中，以产生热水。在蒸发器E中冷凝出的制冷剂液体将通过 制冷剂通道24引入吸收器A中。
此外，根据本发明，可以构造出一种双壳式结构，其中包括 一个将高温发生器和废热回收发生器组合成为单一单元的废气热 量回收外壳(高温外壳)和一个包括吸收器、蒸发器、低温发生 器和冷凝器在内的低温外壳，从而使得整个设备可以紧凑化。
如果制冷功率不足，则可以将一个燃烧装置(其包括一个燃 烧器)设在高温发生器中，并且向燃烧器中供应燃料以实施补充 燃烧，从而提高驱动热源的热量。在吸收式冷热水机的操作停止 后，在高温发生器GH的入口侧设在废气通道中的废气节门HD 切换到将废气排放到系统外侧的状态。
根据本发明，高温发生器和废热回收发生器串联连接在废气 路径中，而且吸收溶液路径是这样构造的，即吸收溶液被分流并 且分别引入高温发生器和废热回收发生器中。通过这种结构，可 以防止废气导管以复杂的方式延伸，因而被废气驱动的吸收式冷热水机的总体结构可以紧凑化。
接下来参照图IOA至IOE详细描述本发明第三个方面的实施 例中的吸收式冷热水机。
图10A是本发明第三个方面的一个实施例中的吸收式冷热水 机的示意性线路图。在图IOA所示的吸收式冷热水机中，设有一 个吸收器A、 一个低温发生器GL、 一个高温发生器GH、 一个废 热回收发生器GR、 一个冷凝器C、 一个蒸发器E、 一个低温热交 换器XL和一个高温热交换器XH。此外，在吸收式冷热水机中， 还设有一个溶液泵SP和一个制冷剂泵RP。
在图10A中，附图标记HG和LG表示竖直导热管组，附图 标记Hl和H2表示热水供应热交换器，附图标记VI和V2表示蒸 气阀。附图标记1和2表示制冷剂蒸气通道，附图标记3和4表 示冷却水循环通道，附图标记5表示高温废气，附图标记6表示 冷热水循环通道。此外，附图标记7、 8和9表示喷管，附图标记 10和50表示分流点，附图标记11至17表示溶液通道，附图标记 18至25表示制冷剂通道。
接下来描述图IOA所示吸收式冷热水机的操作。
首先，在冷水生成操作时，吸收了制冷剂的溶液被溶液泵SP 从吸收器A开始通过通道11供应到低温热交换器XL的被加热侧， 再流经低温热交换器XL并在分流点IO处分流。之后， 一部分溶 液流经高温热交换器XH的被加热侧，并且通过通道11引入高温 发生器GH中。剩余的溶液将流经通道12，并且在分流点50处分 流到通道12A和16中。
在高温发生器GH中，溶液被外部燃气轮机或类似物排出的 用作热源的废气5加热，以产生制冷剂，并因此而浓縮。高温发生器GH中的浓縮溶液将通过通道17而引入高温热交换器XH中 并在此实施热交换，然后再流经通道32而与流经通道14的溶液 汇合。从通道12分流到通道16中的吸收溶液被引入废热回收发 生器GR中，再被从高温发生器GH排出的废气加热并在废热回收 发生器GR中浓縮。
从通道12分流到通道12A中的吸收溶液被引入低温发生器 GL中，溶液在低温发生器GL中被产生于高温GL中的制冷剂蒸 气加热并因此而浓縮。浓缩了的吸收溶液被引入通道13中，并且 与产生于废热回收发生器GR中并且流经通道14的吸收溶液汇 合，再与产生于高温发生器GH中并且流经通道32的吸收溶液汇 合。之后，组合后的吸收溶液被引入低温热交换器XL中，在此组 合吸收溶液实施热交换，然后吸收溶液通过通道15引入吸收器A 中。
另一方面，产生于高温发生器GH中的制冷剂蒸气将流经通 道20，并且在低温发生器GL的加热侧在导热管组中被冷凝，再 被引入冷凝器C中。
产生于废热回收发生器GR中的制冷剂蒸气将流经通道21， 并且与产生于低温发生器GL中的制冷剂蒸气汇合，然后，组合制 冷剂蒸气将流经蒸气通道1并且进入冷凝器C中。在冷凝器C中， 制冷剂蒸气与流经冷却水循环通道4的冷却水发生热交换，而冷 凝制冷剂通过管道18引入蒸发器E中。流经冷水循环通道6的冷 水被蒸发器E中蒸发的制冷剂吸取潜热，从而可以产生冷水。
接下来描述热水生成操作。在热水生成操作时，冷却水的循 环停止，蒸气阀V1和V2打开。这样，产生于高温发生器GH、 低温发生器GL和废热回收发生器GR中的制冷剂蒸气被引入蒸发 器E中，以产生热水。在蒸发器E中冷凝出的制冷剂液体将通过制冷剂通道24引入吸收器A中。
此外，在根据本发明的吸收式冷热水机中，设有热水供应热 交换器HI和H2，它们将产生于高温发生器GH和废热回收发生 器GR中的制冷剂蒸气用作热源，从而可以实现热水供应操作。 热水供应热交换器HI通过制冷剂通道连接着高温发生器GH，热 水供应热交换器H2通过制冷剂通道连接着废热回收发生器GR。
接下来描述冷水或热水的供应操作。如果废热回收发生器GR 中的露点高于将要供应的热水的温度，则制冷剂蒸气在热水供应 热交换器H2中冷凝，以加热将要供应的水。冷凝了的制冷剂液体 返回冷凝器C中，从而除了具有热水供应(未示出)功能之外， 还能提供出制冷作用。如果废热回收发生器GR中的露点低于将 要供应的热水的温度，则制冷剂蒸气不会在热水供应热交换器H2 中冷凝，因而不会出现热传导。由于高温发生器GH中的露点足 够高，从而使得在未采用任何措施的情况下将要供应的热水就会 在热水供应热交换器H1中升温，这需要控制被冷凝的制冷剂量。 因此，可将一个控制阀(未示出)设在一条用于将高温发生器GH 与热水供应热交换器H1彼此连接的制冷剂路径中，从而可以控制 引入热水供应热交换器H1中的制冷剂蒸气的量，并且可以使冷凝 了的制冷剂液体返回到冷凝器C中。
此外，在热水生成操作和热水供应操作时，由于热水具有相 对高温，因此可以确保废热回收发生器GR中的露点处在高温， 而且热水的加热可以在热水供应热交换器H2中容易地实施。
此外，根据本发明，可以构造出一种双壳式结构，其中包括 一个将高温发生器和废热回收发生器组合成为单一单元的废气热 量回收外壳(高温外壳)和一个包括吸收器、蒸发器、低温发生 器和冷凝器在内的低温外壳，从而使得整个设备可以紧凑化。
25如果制冷功率不足，则可以利用一个设在高温发生器中的燃 烧器(未示出)实施燃烧，从而提高驱动热源的热量。
根据本发明，高温发生器和废热回收发生器串联连接在废气 路径中，而且吸收溶液路径是这样构造的，即吸收溶液被分流并 且分别引入高温发生器和废热回收发生器中。通过这种结构，可 以防止废气导管以复杂的方式延伸，因而被废气驱动的吸收式冷 热水机的总体结构可以紧凑化。
图10B中示出了图IOA的一种改型实施例。在图IOB所示的 实施例中，从燃气轮机或燃气发动机中排出的废气被引入高温发 生器GH中，再被引入废热回收发生器GR中，从而将废气用作吸 收式冷热水机的热源。
接下来描述图IOB所示吸收式冷热水机的操作。
首先，在图10B中的吸收发生器进行制冷操作时，阀Va、 Vb 和Vc关闭。来自吸收器A的稀释溶液被分为三部分，其中一部 分稀释溶液被引入高温发生器GH中， 一部分稀释溶液被引入废 热回收发生器GR中，剩下的稀释溶液被引入低温发生器GL中。 在高温发生器GH中，用作热源的废气和吸收溶液大体上以逆流 的方式流动，从而实现热交换，而吸收溶液被加热和浓縮。在高 温发生器GH的废气出口侧，可以实现废气与位于溶液入口侧的 稀释溶液之间的热交换。流经了高温发生器GH的废气被引入废 热回收发生器GR中，在此，废气和稀释溶液大体上以逆流的方 式流动，从而实现热交换，以使吸收溶液被加热和浓縮。在废热 回收发生器GR的废气出口侧，可以实现废气与稀释溶液之间的 热交换。在低温发生器GL中，吸收溶液被产生于高温发生器GH 中的用作热源的制冷剂蒸气加热并浓缩。产生于低温发生器GL 中的制冷剂蒸气与从废热回收发生器GR供应的制冷剂蒸气一起被引入冷凝器C中。在冷凝器C中，制冷剂蒸气被流经冷却水循
环通道4的冷却水冷凝。产生于高温发生器GH中并且在低温发 生器GL中用作热源的制冷剂蒸气变成冷凝液体并且进入冷凝器C 中，然后，冷凝液体与在冷凝器C中冷凝出的制冷剂液体一起被 引入蒸发器E中。在蒸发器E中，制冷剂液体从冷水中吸取热量， 从而实现制冷效果，并且转化成制冷剂蒸气。从高温发生器GH、 废热回收发生器GR和低温发生器GL中排出的浓縮溶液返回到吸 收器A中，并且喷射在被冷却水冷却了的导热表面上，以吸收从 蒸发器E供应的制冷剂蒸气，从而变成稀释溶液。
其次，描述加热操作。在加热操作中，阀Va、 Vb和Vc打开， 从而将制冷操作切换成加热操作。冷却水停止流动。
来自吸收器A的稀释溶液被分为三部分，其中一部分稀释溶 液被引入高温发生器GH中， 一部分稀释溶液被引入废热回收发 生器GR中，剩下的稀释溶液被引入低温发生器GL中。在将浓縮 了的吸收溶液从发生器GH、 GR和GL输送到低温热交换器XL 的加热侧时，吸收溶液的流动与制冷操作中的相同。然而，在加 热操作中，大部分的浓縮溶液将流经阀Vb而进入蒸发器E中，并 且在蒸发器E中喷射。
制冷剂蒸气流经阀Va，该阀Va设在用于将与低温发生器GL 压力级别相同的装置(低温发生器GL、废热回收发生器GR和冷 凝器C)与蒸发器E相连的通道中，从而将制冷剂蒸气引入蒸发 器E中。在蒸发器E中，制冷剂蒸气被上述喷射的溶液吸收，以 产生吸收热，而在加热操作中用作能量源的热水被所述吸收热加 热。在蒸发器E中吸收了制冷剂蒸气的溶液通过阀Vc返回到吸收 器A中。除了阀Vc以外，溶液也可以通过一根设在蒸发器E的 液体储存器中的溢流管(未示出)返回吸收器A中。图IOC是图IOB所示实施例中的溶液流的简化流路图，图10D 是图10C中所示溶液流所采用的吸收制冷循环图。图10D中还示 出了在吸收式冷热水机被微型燃气轮机排放出来的温度为260°C 的废气驱动时的废气温度变化。
循环温度是根据稀释溶液从吸收器A开始向高温发生器GH、 废热回收发生器GR和低温发生器GL中分配的比例而变化的。在 图10D中，稀释溶液的分配比例设置为30: 20: 50。
循环过程显示在杜林图中。图中的横轴代表溶液温度，纵轴 代表制冷剂温度(制冷剂蒸气的饱和温度)。溶液以38'C的温度从 吸收器Abs中排出，并且被分配到低温发生器GL、废热回收发生 器GR和高温发生器GH中。在低温发生器GL中，沸腾开始于 75.3"C的温度，而随着溶液的浓度增大，出口处的沸腾温度变为 86.3°C。在低温发生器GL中，溶液被从高温发生器GH供应的饱 和温度为88.8"C的制冷剂蒸气加热。在循环图中，低温发生器GL 的加热侧用作来自高温发生器GH的制冷剂蒸气的冷凝器，因此 以高温冷凝器CH表示。在废热回收发生器GR中，沸腾开始于 75.3'C的温度，而随着溶液的浓度增大，出口处的沸腾温度变为 96.9°C。在废热回收发生器GR中，溶液被从高温发生器GH中排 出的温度为大约159'C的废气加热，废气就这样被使用，直至废气 在废热回收发生器GR的出口处温度下降到120°C。
在高温发生器GH中，沸腾开始于133.7-C的温度，而随着溶 液的浓度增大，出口处的沸腾温度变为156°C。在高温发生器GH 中，溶液被26(TC温度的废气加热，废气就这样被使用，直至废气 在高温发生器GH的出口处温度下降到159°C。
从上述相应发生器中排出的溶液会在废热回收发生器GR和 低温发生器GL的出口出汇合，然后，混合的溶液返回到吸收器中。
28顺便说一下，图10D中所示的温度关系不是固定不变的，而
是可以根据各种条件例如各个装置中的导热面积而变化。
低温发生器GL的热源是制冷剂蒸气，而且溶液在恒定的冷凝 温度下被潜热(凝结热)加热。热源的温度(冷凝温度)基本上 是根据出口和入口处的溶液温度而确定的。希望将全部循环溶液 中的稀释溶液以高分配比例引入低温发生器GL中，从而降低出口 处的溶液温度，并且降低溶液在入口和出口出的平均温度。这样， 来自高温发生器GH并且用作低温发生器GL的热源的制冷剂蒸气 的冷凝温度(饱和温度)可以降低，而且溶液在高温发生器GH 中从入口至出口的沸腾温度可以降低。流入低温发生器GL中的溶 液的流量至少为从吸收器A流出的溶液总流量的45%，优选为溶 液总流量的50%或以上。另一方面，溶液流量的上限受到各种条 件的限制，例如使用剩余溶液的高温发生器GH中的结晶极限， 而且从循环平衡的角度考虑，该上限应当为溶液总流量的70%左 右。
另一方面，用作高温发生器GH和废热回收发生器GR的热源 的废气中的显热会发生变化，而且废气的温度变化是高温发生器 GH的出口和入口处的沸腾温度(溶液温度)变化和废热回收发生 器GR的出口和入口处的沸腾温度(溶液温度)变化的几倍。
存在大量显热变化时的热交换关系主要受到热交换器类型 (逆流式，并流式，交流式)的影响，而且逆流式热交换器较为 理想。此外，此时出口出的废气温度取决于入口处溶液的温度(沸 腾温度)。因此，溶液应当以这样的方式供应到高温发生器GH或 废热回收发生器GR中，即从吸收器A中排出并且具有低浓度和 低沸腾温度的稀释溶液以与废气逆流的方式引入高温发生器GH 或废热回收发生器GR中。被供应的溶液只要有一定的较小量就足够了。
供应到高温发生器GH和废热回收发生器GR中的溶液量等于 从吸收器A中流出的溶液总流量减去供应到低温发生器GL中的 溶液流量后得到的溶液流量。如果供应到高温发生器GH中的溶 液量与供应到废热回收发生器GR中的溶液量之间的比例基本上 等于从高温发生器GH中回收的废气热量与从废热回收发生器GR 中回收的热量之间的比例，则溶液在高温发生器GH中的浓度变 化范围基本上等于溶液在废热回收发生器GR中的浓度变化范围， 从而使得循环是稳定的。
高温发生器GH中的溶液温度为双效高温发生器中可以达到 的温度，而且其排出的可用废气的温度通常在大约150至185'C的 范围内。另一方面，废热回收发生器GR中的溶液温度等于单效 发生器中可以达到的溶液温度，而且其排出的可用废气的温度通 常在大约90至12(TC的范围内。
假定供应给吸收式冷热水机的高温废气的温度为Tgas，则引 入高温发生器GH中的吸收溶液的流量比率优选为大约(Tgas — (150 185) }/{Tgas— (90 120) }。为了确保引入高温发生器 GH和废热回收发生器GR中的吸收溶液的最低流量，引入高温发 生器GH中的吸收溶液的流量比例应当为供应到高温发生器GH 和废热回收发生器GR中的溶液的10 卯％ 。
供应到高温发生器GH和废热回收发生器GR中的溶液分配比 例是在设计时确定的，而不是基于诸如局部负载等操作状态而控 制的。此外，供应到高温发生器GH和废热回收发生器GR中的溶 液分配比例可以根据引入高温发生器GH和废热回收发生器GR中 的废气的温度而调节。图10E中示出了图10B的一种改型实施例。在图IOE所示的 实施例中，如果仅凭废气不足以达到加热和冷却功率，则可以利 用燃料或类似物实施补充燃烧。具体地讲，可以添加一个由燃料 驱动的高温发生器，而在高温发生器GH中被废气浓縮了的溶液 被引入一个直燃式高温发生器GHD中。在这种情况下，在使用燃 料时，废气的温度可以是大约1000至1200°C，而且循环溶液的分 配比例可以变化。
接下来参照图11和12详细描述本发明第四个方面的实施例 中的吸收式冷热水机。
在高温发生器GH和废热回收发生器GR中，高温废气和溶液 以并流的方式流动。然而，如果使高温废气和溶液以逆流的形式 流动，也是较为理想的。
图11和12是本发明第四个方面的实施例中的吸收式冷热水 机的示意性线路图。图12中所示吸收式冷热水机与图11中所示 吸收式冷热水机的不同之处在于， 一个热量回收装置Sl在高温发 生器GH与废热回收发生器GR之间设在废气路径中，一个热量回 收装置S2在废热回收发生器GR下游设在废气路径中，从而可以 对引入高温发生器GH中的稀释溶液进行加热。
在图11和12所示的吸收式冷热水机中，设有一个吸收器A、 一个低温发生器GL、 一个高温发生器GH、 一个废热回收发生器 GR、 一个冷凝器C、 一个蒸发器E、 一个低温热交换器XL和一 个高温热交换器XH。此外，在吸收式冷热水机中，还设有一个溶 液泵SP和一个制冷剂泵RP。
在图11和12中，附图标记H1和H2表示热水供应热交换器， 附图标记Vll、 V12、 V13、 V14、 V15和V16表示阀。附图标记
311和2表示制冷剂蒸气通道，附图标记3和4表示冷却水循环通道， 附图标记5表示高温废气，附图标记6表示冷热水循环通道。此 外，附图标记7、 8和9表示喷管，附图标记10表示分流点，附 图标记11至17表示溶液通道，附图标记18至25表示制冷剂通 道。
接下来描述图11和12所示吸收式冷热水机的操作。
首先，在冷水生成操作时，吸收了制冷剂的溶液被溶液泵SP 从吸收器A开始通过通道11供应到低温热交换器XL的被加热侧， 再流经低温热交换器XL并在分流点IO处分流。之后， 一部分溶 液流经高温热交换器XH的被加热侧，并且通过通道11引入高温 发生器GH中。在高温发生器GH中，溶液被外部燃气轮机或类似 物排出的用作热源的废气5加热，并因此而浓縮。之后，浓縮溶 液将通过通道12而被引入高温热交换器XH中。在高温HX中进 行了热交换后，浓縮溶液被引入废热回收发生器GR中。
引入废热回收发生器GR中的溶液被从高温发生器GH排出的 用作热源的废气加热，并因此而浓縮，然后再流经通道17A并且 与流经通道17的溶液汇合。
在分流点10处分流的剩余溶液将流经通道16并从喷嘴8引 入低温发生器GL中。在低温发生器GL中，溶液被产生于高温发 生器GH中的制冷剂蒸气加热并浓缩。之后，浓縮溶液将流经通 道17并且与从废热回收发生器GR中排出且流经通道17A的溶液 汇合。组合后的溶液经流经通道17和低温热交换器XL的加热侧， 并且通过通道15引入吸收器A中。
另一方面，产生于高温发生器GH中的制冷剂蒸气将流经通 道20并被引入低温发生器GL中，并且在低温发生器GL的加热侧在导热管组中被冷凝，再被引入冷凝器C中。产生于废热回收
发生器GR中的制冷剂蒸气将流经通道21，并且与产生于低温发 生器GL中的制冷剂蒸气汇合，然后，组合制冷剂蒸气将流经蒸气 通道1并且进入冷凝器C中。在冷凝器C中，制冷剂蒸气与流经 冷却水循环通道4的冷却水发生热交换，从而被冷凝，而冷凝制 冷剂通过管道18引入蒸发器E中。流经冷水循环通道6的冷水被 蒸发器E中蒸发的制冷剂吸取潜热，从而可以产生冷水。
其次，描述热水生成操作。在热水生成操作时，冷却水的循 环停止，蒸气阀V15和V16打开。这样，产生于高温发生器GH、 低温发生器GL和废热回收发生器GR中的制冷剂蒸气被引入蒸发 器E中，以产生热水。在蒸发器E中冷凝出的制冷剂液体将通过 制冷剂通道25引入吸收器A中。
此外，在根据本发明的吸收式冷热水机中，设有热水供应热 交换器Hl和H2，它们将产生于高温发生器GH和废热回收发生 器GR中的制冷剂蒸气用作热源，从而可以实现热水供应操作。 热水供应热交换器Hl通过制冷剂通道连接着高温发生器GH，热 水供应热交换器H2通过制冷剂通道连接着废热回收发生器GR。
接下来描述冷水和热水的供应操作。如果废热回收发生器GR 中的露点高于将要供应的热水的温度，则制冷剂蒸气在热水供应 热交换器H2中冷凝，以加热将要供应的水。冷凝了的制冷剂液体 返回冷凝器C中，从而除了具有热水供应功能之外，还能提供出 制冷作用。如果废热回收发生器GR中的露点低于将要供应的热 水的温度，则制冷剂蒸气不会在热水供应热交换器H2中冷凝，因 而不会出现热传导。
由于高温发生器GH中的露点足够高，从而使得在未采用任 何措施的情况下将要供应的热水就会在热水供应热交换器Hl中
33升温，这就需要控制被冷凝的制冷剂量。因此，可将一个控制阀
设在一条用于将高温发生器GH与热水供应热交换器H1彼此连接 的制冷剂路径中，从而可以控制引入热水供应热交换器H1中的制 冷剂蒸气的量，并且可以使冷凝了的制冷剂液体返回到冷凝器C 中。
此外，在热水生成操作和热水供应操作时，由于热水具有相 对高温，因此可以确保废热回收发生器GR中的露点处在高温， 而且热水的加热可以在热水供应热交换器H2中容易地实施。
接下来描述独立供应热水时的操作。在根据本发明的吸收式 冷热水机中，除了能够进行上述联动供应热水的操作以外，还能 够进行独立供应热水的操作。在根据本发明的吸收式冷热水机中， 由于吸收溶液的管线串联连接着与废热进行热交换的高温发生器 GH和废热回收发生器GR，因此可以利用少量的开关阀将由吸收 器A、蒸发器E、低温发生器GL和冷凝器C组成的吸收式制冷系 统与由高温发生器GH和废热回收发生器GR组成的废气发生器系 统之间隔离。具体地讲，在图11中，开关阀V11和V14关闭，以 将吸收式制冷系统和废气发生器系统彼此隔离，从而使得吸收溶 液停止循环。
在高温发生器GH和废热回收发生器GR中，溶液被废气加热 并浓縮，而产生于高温发生器GH和废热回收发生器GR中的制冷 剂蒸气被引入热水供应热交换器H1和H2中，以加热将要供应的 水。冷凝出的制冷剂液体分别返回到高温发生器GH和废热回收 发生器GR中。利用设在从高温发生器GH和废热回收发生器GR 中引出的相应制冷剂路径中的相应控制阀，可以调节引入热水供 应热交换器Hl和H2中的制冷剂蒸气量，从而控制热水的温度。 或者，可以在高温发生器GH的上游侧设置一个通道开关节门，并且调节引入高温发生器GH和废热回收发生器GR中的废气量， 凭此控制热水的温度。
此外，根据本发明，可以构造出一种双壳式结构，其中包括 一个将高温发生器和废热回收发生器组合成为单一单元的废气热 量回收外壳(高温外壳)和一个包括吸收器、蒸发器、低温发生 器和冷凝器在内的低温外壳，从而使得整个设备可以紧凑化。
如果制冷功率不足，则可以向一个设在高温发生器中的燃烧 器供应燃料，以实施补充燃烧。
根据本发明，高温发生器和废热回收发生器串联连接在废气 路径中，同时，高温发生器和废热回收发生器串联连接在吸收溶 液路径中，从而构成了一个废气系统发生器。通过这种结构，可 以防止废气导管以复杂的方式延伸，因而被废气驱动的吸收式冷 热水机的总体结构可以紧凑化。
图13和14中示出了吸收式冷热水机的结构布置。如图13和 14所示，高温发生器GH和废热回收发生器GR布置在废气5的 流动方向上的一条直线上。该直线的方向，即废气5的流动方向， 平行于包含有吸收器A、蒸发器E、冷凝器C和低温发生器GL 的外壳的纵向，因此可以以紧凑的方式布置废气路径。
尽管这里详细显示和描述了本发明的一些特定实施例，但应 当理解，在不脱离权利要求书中的范围的前提下，可以作出各种 改变和修改。
权利要求
1. 一种吸收式冷热水机，包括一个吸收器；一个低温发生器；一个废热回收发生器；一个高温发生器；一个冷凝器；一个蒸发器；一个溶液路径和一个制冷剂路径，它们用于将上述吸收器、上述低温发生器、上述废热回收发生器、上述高温发生器、上述冷凝器和上述蒸发器连接起来；以及一个废气路径，其用于将用作热源的高温废气引入上述高温发生器中，再引入上述废热回收发生器中；其中，上述溶液路径包含一个路径，其用于使从上述吸收器中流出的吸收溶液分流并且分别流入上述高温发生器和上述低温发生器中；引入上述高温发生器中的上述吸收溶液被上述高温废气加热并浓缩，被加热和浓缩了的吸收溶液被引入上述废热回收发生器中，并且被流过上述高温发生器后的上述废气加热并浓缩，而引入上述低温发生器中的上述吸收溶液被产生于上述高温发生器中的制冷剂蒸气加热并浓缩。
2. 根据权利要求1所述的吸收式冷热水机，其特征在于，上述低温发生器包括一个液膜式发生器，其中溶液被喷射到一个导 热管组上，而且产生于上述废热回收发生器中的制冷剂蒸气被引 到上述低温发生器的上述导热管组中。
3. 根据权利要求1所述的吸收式冷热水机，还包括一个燃烧装置，其设在用于被上述高温废气流经的上述废气路径中，而且 上述燃烧装置适用于燃烧从外侧供应的燃料。
4. 根据权利要求1所述的吸收式冷热水机，还包括一个热量回收装置，其设在上述高温发生器与上述废热回收 发生器之间，用以从用于被上述高温废气流经的上述废气路径中 的上述废气回收热量；以及另一个热量回收装置，其设在上述废热回收发生器下游，用 以从用于被上述高温废气流经的上述废气路径中的上述废气回收
全文摘要
一种吸收式冷热水机包括吸收器；低温发生器；废热回收发生器；高温发生器；冷凝器；蒸发器；将吸收器、低温发生器、废热回收发生器、高温发生器、冷凝器和蒸发器连接起来的溶液路径和制冷剂路径；将高温废气引入高温发生器中再引入废热回收发生器中的废气路径。溶液路径包括使从吸收器中流出的稀释溶液分流并且分别流入高温发生器和废热回收发生器中的路径以及使在高温发生器中被高温废气加热并浓缩到中等浓度的稀释溶液从高温发生器流入低温发生器中的路径。引入低温发生器中的具有中等浓度的溶液被产生于高温发生器中并且用作热源的制冷剂蒸气加热并浓缩，引入废热回收发生器中的稀释溶液被流过高温发生器后的废气加热并浓缩。
文档编号F25B15/00GK101446458SQ20081018524
公开日2009年6月3日 申请日期2002年7月9日 优先权日2001年7月9日
发明者井上修行, 远藤哲也 申请人:株式会社荏原制作所