气液分离器、高温再生器及吸收式制冷机以及吸收式热泵的制作方法

文档序号:4768504阅读:366来源:国知局
专利名称:气液分离器、高温再生器及吸收式制冷机以及吸收式热泵的制作方法
技术领域
本发明涉及气液分离器、高温再生器及吸收式制冷机以及吸收式热 泵,特别是涉及小型且气液分离性能优越的气液分离器、具备该气液分 离器的高温再生器及吸收式制冷机以及吸收式热泵。
背景技术
在吸收式制冷机的高温再生器中,通过加热稀溶液使制冷剂蒸汽蒸 发,而将稀溶液再生成浓溶液。此时,存在为了将制冷剂蒸汽和浓溶液 分离并分别取出而具有气液分离器的高温再生器(例如,参照专利文献
1)。作为以往的高温再生器所具有的气液分离器,有以下这样的构造 设置有从圆筒状的气液分离器的顶板向铅直下方延伸到气液分离器的 中间的挡板,在由挡板所分割的上部的空间的一方的上部侧壁,形成有 导入口 ,用于将因稀溶液的加热而分离的制冷剂蒸汽和浓溶液的混合流 体进行导入,在另一方的顶板形成有导出口,用于导出被分离的制冷剂 蒸汽。在该气液分离器中,从导入口导入的混合流体由挡板引导而朝向 下方,并在挡板的下方空间翻转上升。而且,在混合流体由于挡板而朝 向下方流动时和在挡板的下方空间翻转上升时,浓溶液从混合流体中被 分离,制冷剂蒸汽翻转上升而浓溶液下降。此外,也有在取出蒸汽的吸 收式热泵上设置气液分离器的情况(例如,参照专利文献2)。
专利文献1:日本特开2007 - 085619号公报(图1等)
专利文献1:日本特开2006 - 138614号公报(图2 ~ 5等)
在上述那样的构造中,若减小发挥上述那样的作用的气液分离器的 尺寸,则有时浓溶液会混入从导出口导出的制冷剂蒸汽中,因而气液分 离性能下降。因此,在上述那样的构造的气液分离器中,为了充分地从 混合流体中分离制冷剂蒸汽,并取出制冷剂蒸汽和浓溶液,而不得不加 大气液分离器的尺寸形状,因而难于适应小型化的要求。
本发明鉴于上述的课题,目的在于提供,小型且气液分离性能优越 的气液分离器、小型且能够取出充分分离的制冷剂蒸汽和浓溶液的高温
再生器、小型且效率高的吸收式制冷机以及吸收式热泵。

发明内容
为了实现上述目的,本发明的第一方式涉及的气液分离器,例如图
1所示,从混合了气体Va和液体Sa而得到的混合流体Fm中分离气体 Va和液体Sa,该气液分离器20具备挡板21,用于使所导入的混合 流体Fm与其碰撞并分离液体Sa;隔板22,其将气液分离器20内分隔 为入口室28和出口室29,其中入口室28形成有用于导入混合流体Fm 的导入口 28d,出口室29形成有用于导出从混合流体Fm中分离的气体 Va的气体导出口 29e,该隔板22包含板状部件24而构成,且该板状部 件24用于使利用挡板21而分离了液体Sa的混合流体Fm与其碰撞, 来进一步分离液体Sa。
根据这样的构成,由于具备包含板状部件而构成的隔板,因此未被挡 板分离完的液体会被板状部件分离,即使减小气液分离器的尺寸也能够在 板状部件处将气体和液体充分地分离,从而成为小型且气液分离性能优越 的气液分离器。
另外,本发明的第二方式涉及的气液分离器,例如图l所示,在上 述本发明的第一方式涉及的气液分离器20的基础上,挡板21与隔板22 一体构成;在入口室28及出口室29的下部,形成有连通入口室28和 出口室29的连通口 27;在导入口 28d的下端的下方且形成于隔板22 的开口部23的出口室29侧,沿着隔板22的面排列配设有多个板状部 件24。在此,开口部23,典型地是,以其上端位于导入口 28d的下端 的更下方的位置的方式形成于隔板22。
根据这样的构成,由于在导入口的下端的下方且形成于隔板的开口 部的出口室侧,沿着隔板的面排列配设有多个板状部件,因此被导入的 混合流体会沿着挡板下降从而液体被分离,在混合流体通过多个排列配设 的板状部件的间隙时液体被进一步分离,从而能够将气体和液体充分地分 离,成为小型且气液分离性能优越的气液分离器。
另外,本发明的第三方式涉及的气液分离器,例如图l所示,在上 述本发明的第二方式涉及的气液分离器20的基础上,板状部件24,是 以通过折弯而形成的棱线大致铅直的方式而配设的。
根据这样的构成,由于被板状部件分离的液体沿着板状部件的平面滴 落到下方,因此能够提高气液分离效果。
另外,本发明的第四方式涉及的气液分离器,例如图l所示,在上 述本发明的第一方式至第三方式中的任意一个方式所涉及的气液分离
器20的基础上,具备液位检测器26,该液位检测器26检测储存在气液 分离器20中的液体Sa的液位并向用于控制气液分离器20内的液体Sa 的液位的控制装置65 (例如参见图3)发送信号,以保持连通口 27没 入储存在气液分离器20内的液体Sa中的状态。其中,所谓连通口 27 没入液体Sa中,是指连通口 27的上端位于液体Sa的液面的下方的状 态。
根据这样的构成,由于具备用于检测储存在气液分离器中的液体的液 位的液位检测器,因此能够使从气液分离器中取出的液体的流量稳定。 另外,由于控制气液分离器内的液体的液位以保持连通口没入储存在气 液分离器中的液体中的状态,因此即使由于混合流体的导入而使储存于 入口室侧的液体产生波浪,也能够通过包含板状部件的隔板来抑制储存 在出口室侧的下部的液体的波浪,从而能够使液面的检测稳定。
为了实现上述目的,本发明的第五方式涉及的高温再生器,例如图 2所示,气体Va,是通过加热稀溶液Sw而产生的制冷剂蒸汽;液体Sa, 是通过加热稀溶液Sw产生制冷剂蒸汽Va使浓度上升而得到的浓溶液; 此外,具备上述本发明的第一方式至第四方式中的任意一个方式所涉及 的气液分离器20,和容纳稀溶液Sw的液室14,在气液分离器20的底 部,形成有回流液导出口 20r,用于将被分离的浓溶液Sr向液室14导 出。
一般地,高温再生器,将规定量的浓溶液与所产生的制冷剂蒸汽一 起取出,包含在分离前的混合流体中的液体,多于以取出气体为目的的 锅炉用气液分离器等的情况。根据本发明的第五方式涉及的高温再生器 的构成,成为具备如下气液分离器的高温再生器,该气液分离器为,例 如, 一般地,由于在所采用的制冷剂为水,溶液为溴化锂水溶液的情况 下,具有溶液的比重较大的特性,所以混合流体中所包含的浓溶液由于 重力的作用而滴落并促进分离,因此,能够取出充分地分离了浓溶液的 制冷剂蒸汽,并且也适于取出浓溶液。另外,由于具备上述本发明的第 一方式至第四方式中的任意一个方式所涉及的气液分离器,因此能够使高温再生器小型且取出充分地分离后的制冷剂蒸汽和浓溶液。另外,由 于在气液分离器的底部,形成有用于将被分离的浓溶液向液室导出的回 流液导出口,因此在来不及将来自高温再生器的浓溶液导出时,能够使 剩余的浓溶液回流到液室。
为了实现上述目的,本发明的第六方式涉及的吸收式制冷机,例如
图3所示,具备上述本发明的笫五方式涉及的高温再生器32A;凝结 器33,用于凝结制冷剂蒸汽Vb;蒸发器34,其导入在凝结器33中凝 结的制冷剂液Vf,并利用被冷却介质p的热量使制冷剂液Vf蒸发;吸 收器31,其导入浓溶液Sc,并将用浓溶液Sc吸收在蒸发器34中蒸发 的制冷剂Ve使浓度降低而得到的稀溶液Sw向液室14 (例如参见图2) 导出。在此对于"将稀溶液向液室14导出",不只是将稀溶液从吸收器 直接引导至液室的情况,而且还包括通过上述高温再生器以外的再生器 引导至液室的情况。另夕卜,对于吸收器导入的浓溶液而言,不只是将从上 述高温再生器所导出的浓溶液直接导入吸收器的情况,而且还包括通过上 述高温再生器以外的再生器导入到吸收器的情况。
根据这样的构成,由于具备上述本发明的第五方式涉及的高温再生 器,在高温再生器中制冷剂蒸汽和浓溶液充分地分离并被导出,因此成 为小型且效率高的吸收式制冷机。
为了实现上述目的,本发明的第七方式涉及的吸收式热泵,例如图 4所示,具备吸收器131,其具有使被加热介质W流到内部的被加热 介质流路131a,吸收液Sa吸收制冷剂蒸汽Ve,并加热在被加热介质流 路131a内流动的被加热介质W,使被加热介质W从液体Wq变为气体 Wv;气液分离器120,是上述本发明的第一方式至第四方式中的任意一 个方式涉及的气液分离器120,其导入流体Wm,且气体Wv是气体的 被加热介质,液体Wq是液体的被加热介质,流体Wm是从被加热介 质流路131a导出的气体的被加热介质Wv和液体的被加热介质Wq混 合后的流体,该气液分离器将气体的被加热介质Wv和液体的被加热介 质Wq进行分离;回流流路119B,其将在气液分离器120中分离的液 体的被加热介质Wq引导至被加热介质流路131a。
根据这样的构成,由于具备上述本发明的第一方式至第四方式中的 任意一个方式涉及气液分离器,因此液体的被加热介质和气体的被加热 介质被充分地分离并被分别导出,成为小型且效率高的吸收式热泵。
根据本发明,由于具备包含板状部件所构成的隔板,因此未被挡板 分离完的液体会被板状部件分离,因此即使减小气液分离器的尺寸也能 够在板状部件处将气体和液体充分地分离,成为小型且气液分离性能优越 的气液分离器。


图1是表示本发明的笫一实施方式涉及的气液分离器的构成的概略
图。其中(a)是示意的纵剖视图,(b)是图1中(a)的B-B向视图,(c) 是图1中(a)的C-C向视图。
图2是本发明的第二实施方式涉及的高温再生器的纵剖视图。
图3是表示本发明的第三实施方式涉及的吸收式制冷机的系统图。
图4是表示本发明的第四实施方式涉及的吸收式热泵的图,其中(a) 是系统图,(b)是气液分离器周围的局部详图。
图5中(a)是吸收式热泵130A的系统图,图5中(b)是被加热 介质W的导入部周围的气流分离器120的部分详细图。
图6是表示本发明的第一实施方式涉及的气液分离器的主体部分的变 形例的水平剖视图。其中U)是表示笫一变形例的图,(b)是表示第二 变形例的图,(c) ;l表示第三变形例的图。
图7是表示本发明的第一实施方式涉及的气液分离器的主体部分的第 四变形例的示意的纵剖视图。
图中符号i兑明14…下部集管(液室);20."气液分离器;20r…回流 液导出口; 21…挡板;22…隔板;23…开口部;24…板状部件;26…液位 检测器;27…连通口; 28…入口室;28d…混合流体导入口; 29…出口室; 29e…制冷剂蒸汽导出口; 30...吸收式制冷机;31…吸收器;32A…高温 再生器;33…凝结器;34…蒸发器;65…控制装置;119B…回流管;120... 气液分离器;130…吸收式热泵;131a…被加热介质管;Fm…混合流体; p...冷水(被冷却介质);Sa...浓溶液(高温浓溶液);Sc…混合浓溶液; Sw...稀溶液;Va...制冷剂蒸汽(高温制冷剂蒸汽);Vb…低温制冷剂蒸 汽;Vf...制冷剂液;Ve...制冷剂蒸汽;W…被加热介质;Wm…混合被 加热介质;Wq…被加热介质液;Wv...被加热介质蒸汽。
具体实施例方式
以下,参见附图对本发明的实施方式进行说明。另外,对于在各图 中相同或者相当的部件标记相同或者类似的符号,并省略重复的说明。
首先参见图1,对本发明的第一实施方式涉及的气液分离器20的构成 进行说明。图l是气液分离器20的概略构成图。其中U)是示意的纵剖 视图,(b)是图1中(a)的B-B向视图,(c)是图1中(a)的C-C向视 图。气液分离器20,典型地《j殳置于高温再生器32A中(参见图2)。
气液分离器20,是在吸收式制冷机30 (参见图3)的高温再生器32A (参见图2)中,从加热吸收液的稀溶液而产生的作为气体的制冷剂蒸汽 Va和作为液体的浓溶液Sa的混合流体Fm中,将制冷剂蒸汽Va和浓溶液 Sa进行分离的机器。在吸收式制冷机30 (参见图3)中所使用的制冷剂 及溶液(吸收液),典型地是,使用水作为制冷剂,使用溴化锂(LiBr) 作为溶液。浓溶液Sa,是制冷剂的含有量少于稀溶液的溶液。气液分 离器20,具备:主体20B,在其内部具有挡板21及隔板22;液位检测器 26,其检测主体20B内的液位。
主体20B,典型地形成为圆筒状,然而,轴垂直方向剖面也可以是 圆形以外的椭圓形或多边形。当将主体20B配设在高温再生器32A (参 见图2)中时,以圆筒的轴朝向铅直方向的方式而配设。在以下的说明 中,对气液分离器20的上下关系进行叙述时,是指在配设于高温再生 器32A中(参见图2)的状态下的关系。在主体20B的内部,设置有隔 板22,用于将主体20B的内部隔开为入口室28和出口室29。隔板22, 由从主体20的顶板向铅直下方延伸的板状的部件所形成。将隔板22配 设在圆筒状的主体20B的轴垂直方向剖面中表示圆的直径的位置。这 样,将隔板22配设在使圆筒状的主体20B的轴垂直方向剖面中的长度 尽可能长的位置。
在入口室28侧的主体20B的上部侧面,形成有作为导入混合流体 Fm的导入口的混合流体导入口 28d。混合流体导入口 28d形成于上部 侧面,是为了使导入到主体20B的混合流体Fm与挡板21碰撞,并形 成与挡板21碰撞后的混合流体Fm沿着挡板21的面的朝向下方的流动。 在本实施方式中,挡板21与隔板22构成为一体。即,隔板22的上部 具备作为挡板21的功能。在混合流体导入口 28d连接有混合流体管
19A。在出口室29侧的主体20B的顶板,形成有作为导出制冷剂蒸汽 Va的气体导出口的制冷剂蒸汽导出口 29e。制冷剂蒸汽导出口29e,也 可以形成于出口室29侧的主体20B的上部侧面,然而,从顺畅地导出 制冷剂蒸汽Va的观点考虑,优选为形成于主体20B的顶板。在制冷剂 蒸汽导出口 29e上连接有制冷剂蒸汽管58。
在主体20B的底板上,形成有浓溶液导出口 20n和回流溶液导出口 20r。浓溶液导出口20n,是将从混合流体Fm中分离的浓溶液Sa向吸 收式制冷机30 (参见图3)的吸收器31导出的导出口。回流溶液导出 口 20r,是将从混合流体Fm中分离的浓溶液Sa作为回流溶液Sr,向 高温再生器32A(参见图2)的下部集管14导出的导出口。此外,回流 溶液Sr,为了说明的方便而根据用途(供给对方)的不同将名称作了区 别,实际上与浓溶液Sa是相同的溶液。浓溶液导出口 20n形成于出口 室29侧,回流溶液导出口 20r形成于入口室28侧。在浓溶液导出口 20n 连接有高温浓溶液管56A。在回流溶液导出口 20r连接有回流管19B。
在主体20B的下部,形成有连通入口室28和出口室29的连通口 27。 在本实施方式中,从主体20B的顶板向下方延伸的隔板22与主体20B 的底板不接触,通过在隔板22的下端和主体20B的底板之间设置间隙 而形成连通口 27。由于形成有连通口 27,因而能够在形成浓溶液导出 口 20n和回流溶液导出口 20r的位置上具有自由度。若以开口面积为将 浓溶液导出口 20n的开口面积和回流溶液导出口 20r的开口面积合计而 得到的开口面积以上的方式形成连通口 27,则,储存于主体20B的底 部的浓溶液Sa的流动,不会被连通口27阻碍,能够使来自浓溶液导出 口 20n及回流溶液导出口 20r的浓溶液Sa (Sr)的导出稳定,因而是 适合的。
在隔板22的下方部分,形成有连通入口室28和出口室29的连通口 23 (参见图1中(b))。开口部23,是将导入到入口室28的混合流体 Fm引导至出口室29的开口。开口部23,典型地形成为具有向铅直方 向和水平方向延伸的边的矩形(长方形或者正方形)。开口部23,其面 积越大通过的混合流体Fm的流速越低,因而能够提高气液分离效果。 因此,如上所述,将隔板22配设在使圆筒状的主体20B的轴垂直方向 剖面中的长度尽可能长的位置上(能取得较大的开口部23的宽度的位 置)。在希望开口部23尽可能大的另一方面,形成为,为了使隔板22
的上方发挥作为挡板21的功能,使开口部23的上端位于混合流体导入 口28d的下端的更下方,优选形成为,在开口部23的上端和混合流体 导入口 28d的下端之间,确保通过混合流体Fm沿着挡板21的面的向 下方的流动,来分离浓溶液Sa的距离。例如也可以是,以使开口部23 的上端位于隔板22的铝直方向的长度的一半的位置的更下方的方式, 形成开口部23。另外,还可以是,开口部23的下端侧,延长到隔板22 的下端,成为连通开口部23和连通口 27的方式。此外,在本实施方式 中,由于连通口 27是通过在隔板22的下端和主体20B的底板之间设置 间隙而形成的,因此即使开口部23和连通口 27连通也能知道其边界, 然而当连通口 27形成在隔板22中的情况下(例如在连通口 27形成为 矩形的情况下,连通口 27的上部及两侧面或者四周为隔板22的状态), 则开口部23和连通口 27的边界变得难以知道。在这种情况下,将直到 后述的板状部件的下端的位置为止设为开口部23,将其以下设为连通口 27来进行区别。
隔板22包含作为板状部件的折弯板24而构成。折弯板24是具有长 于开口部23的铅直方向的长度的较长的长边的长方形的板,以从短边 侧观察到的侧面呈" < "字状的方式(以使长边彼此接近的方式)折弯而 形成的。该折弯板24,具有一个棱线(通过折弯长方形的板而形成的山 的顶峰连成的线)。折弯板24,在其多数,以棱线为铅直的方式,而且, 以除了位于一方端部的折弯板24A以外的折弯板24的山,插入相邻的 折弯板24的谷的方式排列的状态下,被安装于隔板22的出口室29侧 的开口部23。通过以这样的方式配设折弯板24,在折弯板24之间形成 了曲柄状的流路。位于多个排列的折弯板24中的两端的折弯板24A、 24B,以不遮挡开口部23的方式,安装在开口部23的旁边的部分的隔 板22上。被夹在位于两端的折弯板24A、 24B中的多个折弯板24,其 上部被安装在比开口部23更靠上的部分的隔板22上,当在比开口部23 更靠下的部分存在隔板22的情况下,就在那里安装折弯板24的下部。 这样通过配设折弯板24,开口部23被多个折弯板24整体覆盖(当从入 口室28侧观察出口室29侧时,则是由于折弯板24而看不到出口室29 内的状态),通过在各折弯板24之间所形成的多个曲柄状的流路,将入 口室28和出口室29连通。即构成为,从入口室28流入到出口室29的 混合流体Fm的全部,通过在各折弯板24之间所形成的曲柄状的流路。
在所排列的多个折弯板24的上部,安装有闭塞板24c,用于防止通
过了开口部23的混合流体Fm从折弯板24之间向铅直方向脱离(未完 全通过在折弯板24之间所形成的曲柄状的流路而走捷径)。闭塞板24c, 是长方形的板状部件,其较长方向的长度,形成为能够覆盖位于所配设 的多个折弯板24中的两端的折弯板24A、 24B的长度。闭塞板24c,以 其面与隔板22的面成直角的方式而被安装于隔板22。这样,折弯板24 就被包含在隔板22上。
液位检测器26,典型地是,被配设在与主体20B分体的容器即液面 控制用容器25内。液面控制用容器25,典型地形成为圆筒状,然而, 轴垂直方向剖面也可以是圆形以外的椭圆形或多边形。液面控制用容器 25,与主体20B邻接配设。液面控制用容器25和出口室29侧的主体 20B,在开口部23的上端的更上方由上连通管25u连接,在开口部23 的下端的更下方(或者形成有连通口 27的高度)由下连通管25w连接。 通过这样的构成,主体20B内的浓溶液Sa的液位也表现在液面控制用 容器25内。
液位检测器26,是电极棒式的液面开关,其构成为包括检测高液 位的高液位检测棒26H、检测低液位的低液位检测棒26L、共用电极棒
(未图示)。高液位检测棒26H以及低液位检测棒26L,从液面控制用 容器25的顶板朝向铅直下方延伸。而且,高液位检测棒26H的下端位 于低液位检测棒26L的下端的上方。可以考虑高温再生器32A(参见图 2 )的特性来设定高液位检测棒26H的下端和低液位检测棒26L的下端 的高度方向的间隔。另夕卜,优选构成为,高液位检测棒26H和低液位检 测棒26L的各下端,位于距开口部23的上端是开口部23的高度方向的 约1/2以上的下方,距连通口 27的上端是加上规定高度的位置的更上 方。在此,规定高度是,在正常运转时在低于低液位检测棒26L的下端 的液面变动幅度上,考虑并增加了一定的幅度而得到的高度。当这样构 成时,会充分地确保混合流体Fm能够通过开口部23的面积,来设定 储存于主体20B的浓溶液Sa的最高液位。另外,由于是保持连通口 27
(隔板22的下部)没入储存于主体20B的浓液体Sa的状态,因此能够 抑制储存于出口室29侧的下部的浓液体Sa的波浪,从而能够使液面(液 位)的检测稳定。在本实施方式中,高液位检测棒26H的长度,以如下 的长度构成其下端,位于距开口部23的上端是开口部23的高度方向 的长度的约5/10以上、7/10以下的下方。另一方面,低液位检测棒26L 的长度,以如下的长度而构成其下端,位于开口部23的下端更上方,
并且,位于距开口部23的上端是开口部23的高度方向的长度的约8/10 以上的下方(例如9/10左右的下方)。共用电极棒(未图示)的下端, 位于低液位检测棒26L的下端的下方。或者,也可以作为共用电极棒而 采用与液面控制用容器25电气上导通的某个部件。
液位检测器26,通过信号电缆而与吸收式制冷机30 (参见图3)的 控制装置65连接。与控制装置65连接的液位检测器26构成为,当浓 溶液Sa的液位上升且浓溶液Sa接触到高液位检测棒26H时,则由于 电流在高液位检测棒26H和共用电极棒(未图示)之间流动,因此检测 出高液位,并将高液位信号发送至控制装置65 (参见图3)。另一方面, 当浓溶液Sa的液位下降且浓溶液Sa从低液位检测棒26L离开时,则由 于电流不在低液位检测棒26L和共用电极棒(未图示)之间流动,因此 检测出低液位,并将低液位信号发送至控制装置65 (参见图3 )。
接着参见图2,对本发明的第二实施方式涉及的高温再生器32A的 构成进行说明。图2是高温再生器32A的纵剖视图。本实施方式的高温 再生器32A是贯流式再生器,具备之前说明的气液分离器20;下部 集管14,其作为导入稀溶液Sw的液室;多个液管IO,其使稀溶液Sw 朝向上方流动;上部集管15,其作为上部环状部件,收集在液管10内 产生的浓溶液Sa和制冷剂蒸汽Va的混合流体Fm;燃烧器16,其作为 燃烧装置,生成用于加热液管10内的稀溶液Sw的燃烧气体;外容器 13,其容纳这些部件。另外,在液管10内被加热浓缩的稀溶液Sw,严 格来讲,存在混合有回流溶液Sr (浓溶液Sa)的情况,然而在称之为 需要再生(浓缩)的溶液的意义上,表示为稀溶液Sw。
下部集管14,是将稀溶液Sw分配到多个液管10的部件。下部集管 14,典型地形成为,水平剖面为圆环状,铅直剖面为矩形状。另外,水 平剖面也可以是围成除圆形以外的多边形状(包括三角形及矩形)的形 状,还可以不连接成环状而是形成为C字状。铅直剖面也可以是除了矩 形以外的圆形或者椭圆形。另外,在下部集管14的中心部所形成的空 洞部分,填充了耐火材17。在下部集管14上,连接有导入稀溶液Sw 的稀溶液管55A和回流管19B,该回流管19B,导入从气液分离器20 导出的回流溶液Sr。
在下部集管14上,基本铅直地配设有多个液管10。所谓液管10基 本铅直,是指液管10的轴基本铅直的状态。基本铅直是指,只要是 液管10内被加热,从稀溶液Sw蒸发产生的制冷剂蒸汽Va与浓溶液Sa 一起顺畅地排出的程度即可。液管10的长度,在高温再生器32A的高 度有限制时,则以能容纳其高度内的方式而决定,并且,综合地考虑供 给高温再生器32A的稀溶液Sw的流量、液管10的根数以及直径之间 的关系,以使能够由于向在其内部流动的稀溶液Sw提供的热量,而从 稀溶液Sw中产生制冷剂蒸汽Va,并生成浓溶液Sa,来决定。另外, 在与下部集管14大致同心圆上基本等间隔地配设多根液管10。在与下 部集管14大致同心圆上基本等间隔地配设的多根液管10的内侧,形成 有燃烧室18,用来燃烧燃料生成燃烧气体。
在多根液管10的顶部,连接有上部集管15。上部集管15,与下部 集管14同样,典型地形成为,水平剖面为圆环状,铅直剖面为矩形状。 在上部集管15的上面连接有混合流体管19A,用于将浓溶液Sa和制冷 剂蒸汽Va的混合流体Fm引导至气液分离器20。混合流体管19A,也 可以连接在上部集管15的侧面。在上部集管15的中心部所形成的空洞 部分,配设有燃烧器16。另外,上部集管15和下部集管14由连通管 11所连接,且在连通管11上配设具有液面传感器(未图示)的液位检 测部12,以能够控制液管10的液位的方式而构成。
外容器13为不使在燃烧室18中生成的燃烧气体向外部泄漏的气密 构造。典型地是,具有圆筒形状。外容器13,与下部集管14及上部集 管15大致为同心圆,具有能够嵌入下部集管14及上部集管15的内径。 在外容器13上,设置有排出燃烧气体Gb的烟道13e。
接着参见图3,对本发明的第三实施方式涉及的吸收式制冷机30的 构成进行说明。图3是吸收式制冷机30的系统图。吸收式制冷机30, 为双效吸收式制冷机,具备蒸发器34,其通过利用作为被冷却介质的 冷水p的热量,使制冷剂液Vf蒸发产生制冷剂蒸汽Ve来冷却冷水p; 吸收器31,其将在蒸发器中产生的制冷剂蒸汽Ve利用混合浓溶液Sc 进行吸收;高温再生器32A,其将在吸收器31中吸收制冷剂蒸汽Ve使 浓度降低而得到的稀溶液Sw导入,加热稀溶液Sw使制冷剂蒸发,生 成浓度上升的浓溶液即高温浓溶液Sa (为了与由低温再生器32B所生 成的低温浓溶液Sb进行区别,有时也将由高温再生器32A所生成的浓 溶液Sa,称为"高温浓溶液Sa");低温再生器32B,同样地,其将在吸 收器31中吸收制冷剂蒸汽Ve使浓度降低后的稀溶液Sw导入,加热稀
溶液Sw使制冷剂蒸发,生成浓度上升的低温浓溶液Sb;凝结器33, 其使在低温再生器32B中从稀溶液Sw蒸发的低温制冷剂蒸汽Vb冷却 凝结,生成送到蒸发器34的制冷剂液Vf;控制装置65,其控制吸收式 制冷机30的运转。在吸收式制冷机30中所使用的制冷剂及溶液,典型 地是,如上所述使用水作为制冷剂,使用溴化锂(LiBr)作为溶液,然 而不局限于此,也可以以其他的制冷剂、溶液(吸收剂)的组合来使用。
在蒸发器34中,配设有冷水管34a,用于流动作为要冷却的对象的 冷水p。冷水管34a,通过配管52与空气处理装置等的冷水利用机器(未 图示)连接。另外,在蒸发器34中,在冷水管34a的上方配设有制冷 剂液散布喷嘴34b,用于向冷水管34a散布制冷剂液Vf。在蒸发器34 的下部,形成有储存部34c,用于储存所导入的制冷剂液Vf。
在吸收器31中,在内部配i殳有流动冷却水q的冷却水管31a,该 冷却水q,用于吸收在用高温浓溶液Sa和低温浓溶液Sb混合的混合 溶液Sc吸收制冷剂蒸汽Ve时产生的吸收热。冷却水管31a,分别通 过配管53与凝结器33内的冷却水管33a连接,以及通过配管54与冷 却塔(未图示)连接。另外,在吸收器31中,在冷却水管31a的上方 配设有浓溶液散布喷嘴31b,用于向冷却水管31a散布混合浓溶液Sc。 吸收器31,在冷却水管31a的下方,形成有储存部31c,用于储存吸 收制冷剂蒸汽Ve而使浓度降低了的稀溶液Sw。
吸收器31和蒸发器34—起在一个桶体内形成为壳管式,在两者 之间设置有隔壁31d。构成为,吸收器31和蒸发器34在隔壁31d的 上部连通,以能够使在蒸发器34中产生的制冷剂蒸汽Ve移动到吸收 器31。在桶体外侧的蒸发器34侧,配i殳有循环制冷剂管51,用于将 储存于储存部34c的制冷剂液Vf引导至上部的制冷剂液散布喷嘴 34b。在循环制冷剂管51上,配设有制冷剂泵39,用于将储存于储存 部34c的制冷剂液Vf加压输送到制冷剂液散布喷嘴34b。
在吸收器31的底部,连接有稀溶液管55,用于将储存部31c的稀 溶液Sw引导至高温再生器32A及低温再生器32B。在稀溶液管55 上,配设有溶液泵38,用于将稀溶液Sw加压输送到两个再生器32A、 32B。溶液泵38,典型地构成为,可以通过逆变器(未图示)调节旋 转速度,且构成为,能够加压输送与制冷负荷相应的流量的稀溶液Sw。 ^溶液泵38的下游侧的稀溶液管55上,配设有在稀溶液Sw和混合
浓溶液Sc之间进行热交换的低温溶液热交换器36。在低温溶液热交 换器36上,又连接有流动混合浓溶液Sc的浓溶液管56。低温溶液热 交换器36,虽然典型地是使用平板式热交换器,然而也可以是壳管式 或其他的热交换器。
稀溶液管55,在低温溶液热交换器36的下游侧,分支为与高温 再生器32A连接的稀溶液管55A,和与低温再生器32B连接的稀溶液 管55B。在稀溶液管55A上,配设有在稀溶液Sw和高温浓溶液Sa 之间进行热交换的高温溶液热交换器35。在高温溶液热交换器35上, 又连接有流动高温浓溶液Sa的高温浓溶液管56A。高温溶液热交换 器35,虽然典型地是使用平板式热交换器,然而也可以是壳管式或其 他的热交换器。
稀溶液管55A,与高温再生器32A连接。在高温再生器32A上, 连接有高温浓溶液管56A。另外,在高温再生器32A上,连接有制冷 剂蒸汽管58,用于流动所产生的制冷剂蒸汽即高温制冷剂蒸汽Va(为 了与由低温再生器32B所生成的低温制冷剂蒸汽Vb进行区别,有时 也将由高温再生器32 A所生成的制冷剂蒸汽Va称为"高温制冷剂蒸汽 Va,,)。
在低温再生器32B上,配设有加热蒸汽管32Ba,用于流动作为用 于加热稀溶液Sw的加热源的高温制冷剂蒸汽Va。加热蒸汽管32Ba, 一端连接于制冷剂蒸汽管58。另一端,连接于凝结制冷剂管59。凝结 制冷剂管59,是将高温制冷剂蒸汽Va在加热蒸汽管32Ba内凝结而 形成的制冷剂液Vd引导至凝结器33的配管。在低温再生器32B中, 配设有稀溶液散布喷嘴32Bb,用于向加热蒸汽管32Ba散布所导入的 稀溶液Sw。稀溶液散布喷嘴32Bb,与稀溶液管55B连接。
在凝结器33中,配i殳有流动冷却水q的冷却水管33a,该冷却水 q,用于冷却在低温再生器32B中产生的低温制冷剂蒸汽Vb。冷却水 管33a, —端通过配管53与吸收器31内的冷却水管31a连接,另一 端通过配管54与冷却塔(未图示)连接。
凝结器33和低温再生器32B —起在一个桶体内形成为壳管式,在 两者之间设置有隔壁33d。构成为,凝结器33和低温再生器32B在隔 壁33d的上部连通,以能够使在低温再生器32B中产生的低温制冷剂
蒸汽Vb移动到凝结器33。形成有凝结器33和低温再生器32B的桶 体,配设在形成有吸收器31和蒸发器34的桶体的上方,并通过重力, 分别能够将低温再生器32B内的低温浓溶液Sb输送到吸收器31,将 凝结器33内的制冷剂液Vf输送到蒸发器34。
在低温再生器32B的底部,连接有使浓度上升后的低温浓溶液Sb 通过的低温浓溶液管56B。高温浓溶液管56A与低温浓溶液管56B连 接而成为浓溶液管56。浓溶液管56,经由低温溶液热交换器36,与 浓溶液散布喷嘴31b连接。在凝结器33的底部,连接有向蒸发器34 导出制冷剂液Vf的制冷剂液管60。制冷剂液Vf是混合了制冷剂液 Vc和制冷剂液Vd的制冷剂液,其中制冷剂液Vc是,低温制冷剂 蒸汽Vb凝结而形成的制冷剂液;制冷剂液Vd是,高温制冷剂蒸汽 Va在加热蒸汽管32Ba内凝结,并在凝结器33中被冷却的制冷剂液。
控制装置65构成为,控制吸收^L制冷剂液的循环流量和冷却水 q的温度及流量,以使在蒸发器34中被冷却的冷水p为所期望的温度。 另外,控制装置65构成为,从液位检测器26 (参见图1中(a))接 收液位信号,来调节溶液泵38的喷出流量。在本实施方式中,控制装 置65构成为,在从液位检测器26 (参见图1中(a))接收了高液位 信号时,使溶液泵38的旋转速度(rpm)减少,在接收了低液位信号 时,使溶液泵38的旋转速度增加。
继续参照图1~图3,对气液分离器20及高温再生器32A的作用, 与吸收式制冷机30的作用一起进行说明。首先,参见图3,说明吸收 式制冷机30的制冷剂侧的循环。在凝结器33中,接收在低温再生器 32B中蒸发的低温制冷剂蒸汽Vb,并用由冷却塔(未图示)供给的、 在冷却水管33a中流动的冷却水q进行冷却凝结,形成制冷剂液Vc。 凝结而得到的制冷剂液Vc,与制冷剂液Vd混合而成为制冷剂液Vf, 并被输送到蒸发器34,作为制冷剂液Vf而储存在储存部34c中。储 存在储存部34c中的制冷剂液Vf,通过制冷剂泵39而被输送到制冷 剂液散布喷嘴34b。当蒸发器34的制冷剂液Vf从制冷剂液散布喷嘴 34b散布到冷水管34a时, 一方面制冷剂液Vf接受来自冷水管34a内 的冷水p的热量而蒸发,冷水p被冷却。被冷却的冷水p被送到利用 冷热的场所(未图示)使用。另一方面,在蒸发器34中蒸发的制冷剂 液Vf成为制冷剂蒸汽Ve,向连通的吸收器31移动。
接着,说明吸收式制冷才几30的溶液侧的循环。在吸收器31中, 从浓溶液散布喷嘴31b散布高浓度的溶液Sc,溶液Sc吸收在蒸发器 34中产生的制冷剂蒸汽Ve而成为稀溶液Sw。稀溶液Sw,被储存于 储存部31c。溶液Sc在吸收制冷剂蒸汽Ve时产生的吸收热,通it^ 冷却水管31a中流动的冷却水q被除去。储存部31c的稀溶液Sw, 由溶液泵38分别向高温再生器32A及低温再生器32B加压输送。另 外,也可以构成为,通过溶液循环泵(未图示)使储存于储存部31c 中的溶液循环,来散布到冷却水管31a。这样,能够用溶液充分地浸 湿冷却水管31a,并能够防止接触冷却水管31a的溶液偏向一方。另 外,还可以构成为,以溶液泵38兼作溶液循环泵。在这种情况下,可 以从溶液泵38和低温热交换器36之间的稀溶液管55分支出配管,连 接到浓溶液散布喷嘴31b。
在稀溶液管55中流动的稀溶液Sw,首先在低温溶液热交换器36 中与混合浓溶液Sc进行热交换,并在热回收后进行分流, 一部分在稀 溶液管55A中流动并向高温溶液热交换器35引导,其余的在稀溶液 管55B中流动并向低温再生器32B引导。在稀溶液管55A中流动并 流入到高温热交换器35的稀溶液Sw,与从高温再生器32A导出的高 温浓溶液Sa进行热交换,并在温度上升后,在稀溶液管55A中流动 并被导入高温再生器32A。
在此,参见图2及图1,对高温再生器32A及气液分离器20的作 用进行说明。在稀溶液管55A中流动并被导入到高温再生器32A的稀 溶液Sw,流入下部集管14。流入到下部集管14的稀溶液Sw,到达 各液管10的下部,并通过溶液泵38(参见图3)的压力,在多个液管 10中上升并流向上部集管15。稀溶液Sw,在各液管10中上升的过 程中,被燃烧气体Gb加热,制冷剂蒸发而产生制冷剂蒸汽Va,溶液 本身的浓度上升而成为浓溶液Sa。此时,通过溶液泵48 (参见图3) 来调节各液管10的液位,以使其为在上部集管15的下方,并且在规 定的最低高度的上方。规定的最低高度,是为了防止在液管10中没有 流体的状态下加热而造成的液管10的损伤,而应预先在液管10中充 满溶液的最低高度。另外,将各液管10的液位设定在上部集管15的 下方,是为了防止产生如下的情况当某液管10的液位到达上部集管 15时,溶液在液管10的上部(上部集管15)流动,并且,溶液在其 他的液管10中下降的现象。制冷剂蒸汽Va以与使稀溶液Sw浓度上
升而得到的浓溶液Sa混合形成的混合流体Fm的方式,从各液管10 流入到上部集管15并被收集,并通过混合流体管19A流入气液分离 器20。
流入到气液分离器20的混合流体Fm,从混合流体导入口 28d流 入到入口室28。流入到入口室28的混合流体Fm,与处于流动方向正 面的挡板21碰撞,因而其流动方向被改变。在本实施方式中,由于挡 板21与隔板22 —体构成,因此也可以视为混合流体Fm与隔板22 的上部碰撞。当制冷剂蒸汽Va和浓溶液Sa的混合流体Fm碰撞到挡 板21而改变流动的方向时,比较大的浓溶液Sa的块被从混合流体Fm 中分离,被分离的浓溶液Sa落下并储存在主体20B的底部。储存在 主体20B的底部的浓溶液Sa,通过连通口 27也流入到出口室29。此 外,由于从混合流体Fm中分离的浓溶液Sa落下,有时储存在主体 20B的入口室28侧的底部的浓溶液Sa的液面会紊乱,然而,利用液 位检测器26,保持浓溶液Sa的液面被包含折弯板24的隔板22遮拦 (在本实施方式中位于比隔板22的下端更靠上部)的状态,因此包含 折弯板24的隔板22起到防波堤的作用,出口室29侧的浓溶液Sa的 液面不紊乱而稳定。
通过混合流体Fm碰撞到挡板21浓溶液Sa被分离而余下的制冷 剂蒸汽Va,主要向下方流动,并与储存在主体20B的底部的浓溶液 Sa的液面相对而被挡住去路,因而方向改变到开口部23侧。在流入 到开口部23的制冷剂蒸汽Va中,含有通过与挡板21的碰撞而未被 分离的浓溶液Sa的液滴。流入到开口部23的含有浓溶液Sa的液滴 的制冷剂蒸汽Va,流入到多个折弯板24之间所形成的曲柄状的流路。 含有浓溶液Sa的液滴的制冷剂蒸汽Va,在折弯板24之间所形成的曲 柄状流路中,沿着折弯板24的面,向出口室29内流动时,在"<"字 的山(谷)的部分改变流动的方向,此时,浓溶液Sa的液滴从制冷 剂蒸汽Va中被分离。在本实施方式中,由于从抑制折弯板24的制造 成本的的观点考虑,将折弯板24弯曲为"〈"字形(1条棱线),因此 含有浓溶液Sa的液滴的制冷剂蒸汽Va的流动方向,在折弯板24之 间所形成的曲柄状的流路中改变一次。
由于折弯板24以其棱线为大致铅直的方式而配设,所以,通过含有 浓溶液Sa的液滴的制冷剂蒸汽Va在折弯板24之间所形成的曲柄状的
流路上流动而被分离的浓溶液Sa的液滴,由于重力的作用以沿着折弯 板24的面滑下的方式落下。这样,能够提高浓溶液Sa的液滴从制冷剂 蒸汽Va中分离的效果。落下的浓溶液Sa的液滴,储存在出口室29侧 的底部。被储存在底部的浓溶液Sa,通过连通口 27与储存在入口室28 侧的浓溶液Sa成为一体。此外,开口部23的开口面积越大,则能够4吏 流入到开口部23的含有浓溶液Sa的液滴的制冷剂蒸汽Va的流速越低, 能够提高气液分离效果。
从折弯板24之间所形成的曲柄状的流路中流出的制冷剂蒸汽Va, 被引导至出口室29侧的主体20B的侧壁并将流动的方向改变为向上方。 此时,当在制冷剂蒸汽Va中还含有浓溶液Sa的液滴的情况下,通过制 冷剂蒸汽Va向侧壁的碰撞,浓溶液Sa的液滴被分离并储存在主体20B 的底部。在主体20B的底部储存的浓溶液Sa,主要从浓溶液导出口 20n 被导出并向吸收器31 (参见图3)流动,剩余部分作为回流溶液Sr从 回流溶液导出口 20r被导出,并通过浓溶液回流管19B回流至下部集管 14。在本实施方式中,由于浓溶液导出口 20n形成于出口室29侧,因 此能够从液面稳定的出口室29侧稳定地取出浓溶液Sa。此外,也可以 根据取出的浓溶液的Sa的量以及入口室28侧的液面状况,在入口室 28侧形成浓溶液导出口 20n,在出口室29侧形成回流溶液导出口 20r, 并从入口室28侧取出浓溶液Sa。另外,也可以将浓溶液导出口 20n及 回流溶液导出口 20r双方,在隔板22的下方并排形成于入口室28侧和 出口室29侧之间(边界部分)。这样,就能够将浓溶液Sa及回流溶液 Sr的双方都从同一液面状况中取出。或者,也可以将浓溶液导出口 20n 及回流溶液导出口 20r的双方,形成于入口室28侧或者出口室29侧的 任何一方。这些,可以考虑高温再生器32A的容量和气液分离器20的 大小等来决定。另一方面,制冷剂蒸汽Va从制冷剂蒸汽导出口 29e被 导出,并在制冷剂蒸汽管58中向低温再生器32B (参见图3)流动。
再次回到图3,继续溶液侧的循环的说明。从高温再生器32A中导 出并在高温浓溶液管56A中流动的高温浓溶液Sa,被引导至高温溶液 热交换器35,并与流向高温再生器32A的稀溶液Sw进行热交换,使温 度降低。另一方面,从高温再生器32A中导出并在制冷剂蒸汽管58中 流动的高温制冷剂蒸汽Va,流入低温再生器32B的加热蒸汽管32Ba。
另一方面,在稀溶液管55B中流动并被引导至低温再生器32B的稀
溶液Sw,从稀溶液散布喷嘴32Bb被散布。从稀溶液散布喷嘴32Bb被 散布的稀溶液Sw,被加热蒸汽管32Ba中流动的高温制冷剂蒸汽Va加 热,低温再生器32B内的稀溶液Sw中的制冷剂蒸发,成为低温浓溶液 Sb。另一方面,从稀溶液Sw蒸发的制冷剂作为低温制冷剂蒸汽Vb向 凝结器33输送。由于接受来自高温制冷剂蒸汽Va的热量而温度上升的 低温浓溶液Sb,因重力及低温再生器32B内的压力而向低温浓溶液管 56B导出。此外,在加热蒸汽管32Ba中流动的高温制冷剂蒸汽Va,被 稀溶液Sw吸收热量而凝结成为制冷剂液Vd,且在凝结制冷剂管59中 流动并被导入到凝结器33。
从低温再生器32B中导出并在低温浓溶液管56B中流动的低温浓溶 液Sb,与从高温溶液热交换器35中导出并在高温浓溶液管56A中流动 来的高温浓溶液Sa合流,成为混合浓溶液Sc并在浓溶液管56中流动。 之后,混合浓溶液Sc流入到低温溶液热交换器36,与从吸收器31中导 出的稀溶液Sw进行热交换,使温度降低。温度已降低的混合浓溶液Sc, 被引导至吸收器31,且从浓溶液散布喷嘴31b向冷却水管31a散布。 以后,重复同样的循环。
在以上的说明中,设将液位检测器26设置于液面控制用容器25内, 然而也可以设置于主体20B内。在这种情况下,优选为,在浓溶液Sa 的液面紊乱较少的出口室29侧,以从主体20B的顶板吊下的方式,该二 置检测高液位的高液位检测棒26H ,和检测低液位的低液位检测棒26L 。 这样,不需要液面控制用容器25能够抑制制造成本。然而,为了避免 受制冷剂蒸汽Va的热量的影响,优选设置于液面控制用容器25内。另 外,设液位检测器26为电极棒,然而,也可以例如是浮动开关等电极 棒以外的液位检测器。
接着参见图4,对本发明的第四实施方式涉及的吸收式热泵130的 构成进行说明。图4中U)是吸收式热泵130的系统图,图4中(b) 是气液分离器120周围的局部详图。吸收式热泵130,典型地是单级的吸 收式热泵。吸收式热泵130具备吸收器131,其利用浓溶液Sa吸收 在蒸发器134中蒸发的制冷剂Ve;再生器132,其从吸收器131导入稀 溶液Sw并通过加热产生制冷剂蒸汽Vb;凝结器133,其将在再生器132 中产生的制冷剂蒸汽Vb进行冷却,使其凝结而得到制冷剂液Vf;蒸发 器134,其从凝结器133导入制冷剂液Vf,使其蒸发产生制冷剂蒸汽
Ve;气液分离器120,其将在吸收器131中加热的被加热介质W,作为 混合纟皮加热介质Wm导入,且该混合被加热介质Wm是作为气体的被
液Wq混合后的流体,并且,气液分离器120将其分离成被加热介质蒸 汽Wv和被加热介质液Wq。此外,在以下的说明中在不考虑各溶液(稀 溶液Sw和浓溶液Sa )的浓度时,统称并简单地称为"吸收液S"或者"溶 液S"。本实施方式中的吸收液S(吸收剂和制冷剂的混合物),使用LiBr 水溶液。另外,被加热介质W,是被加热介质液Wq、被加热介质蒸汽 Wv、 5昆合被加热介质Wm的总称。
吸收器131,在内部具有构成被加热介质流路的被加热介质管131a, 和散布浓溶液Sa的浓溶液散布喷嘴131b。吸收器131,从浓溶液散布 喷嘴131b散布浓溶液Sa,并在浓溶液Sa吸收制冷剂蒸汽Ve时产生吸 收热。构成为,在被加热介质管131a中流动的被加热介质液Wq接受 该吸收热,使其至少一部分蒸发。在吸收器131的下部,形成有储存部 131c,用于储存被散布的浓溶液Sa吸收制冷剂蒸汽Vb后浓度降低而得 到的稀溶液Sw。被加热介质管131a,以不没入稀溶液Sw的方式,配 设在储存部131c的上方。这样,制冷剂蒸汽Ve会#被加热介质管 131a的表面浸湿扩展的浓溶液Sa吸收,因此,能够扩大浓溶液Sa和 制冷剂蒸汽Ve的接触面积,并且所产生的吸收热能够迅速地传递到 在被加热介质管131a中流动的被加热介质液Wq,能够很快使吸收能 力恢复。在储存部131c,配设有检测所储存的稀溶液Sw的液位的稀溶 液液位检测器168。
再生器132,具有构成再生热介质流路的再生热源管132a,和散布 稀溶液Sw的稀溶液散布喷嘴132b。作为用于加热浓缩稀溶液Sw的热 介质h,典型地是,向再生热源管132a流入温水,然而,也可以将排 出气体或排出蒸汽等作为热介质。在再生器132的下部,形成有储存部 132c,用于储存被散布的稀溶液Sw中的制冷剂蒸发(将该蒸发的制冷 剂称为制冷剂蒸汽Vb )后浓度上升而得到的浓溶液Sa。再生器132的 储存部132c和吸收器131的浓溶液散布喷嘴131b,通过流动浓溶液Sa 的溶液配管155而连接,再生器132的稀溶液散布喷嘴132b和吸收器 131的储存部131c,通过流动稀溶液Sw的溶液配管156而连接。在溶 液配管155上配设有溶液泵138,用于将再生器132的浓溶液Sa加压 输送到吸收器131。溶液泵138构成为,具有与稀溶液液位检测器168
用信号电缆连接的逆变器138x,且能够根据稀溶液液位检测器168检测 出的液位来调节旋转速度,从而调节加压输送到吸收器131的浓溶液 Sa的流量。另外,在溶液配管155及溶液配管156上,配设有用于在 稀溶液Sw和浓溶液Sa之间进行热交换的溶液热交换器136。溶液热交 换器136,典型地是使用平板式热交换器然而也可以使用壳管式或其他 的热交换器。再生器132构成为,可以通过溶液配管156,将在吸收 器131中吸收制冷剂蒸汽Ve使浓度降低而得到的稀溶液Sw导入,利 用热介质h的热量使制冷剂蒸发,再生为高浓度的浓溶液Sa。
凝结器133,具有作为冷却介质流路的冷却水管133a。向冷却水管 133a中,流入作为冷却介质的冷却水q。凝结器133构成为,导入在再 生器132中产生的制冷剂蒸汽Vb,并将其用冷却水q进行冷却使其凝 结。以能够直接冷却制冷剂蒸汽Vb,并且,不被制冷剂液Vf浸湿的方 式,配设冷却水管133a。与凝结器133连接有制冷剂配管151,用于将 已凝结的制冷剂液Vf输送至蒸发器134。在制冷剂配管151上,按照 制冷剂液Vf的流动方向的顺序配*没有用于将制冷剂液Vf加压输送至 蒸发器134的制冷剂泵139,和用于调节加压输送到蒸发器134的制冷 剂液Vf的流量的流量调节阀166。
蒸发器134,具有作为蒸发热介质流路的蒸发热源管134a。作为用 于使制冷剂液Vf蒸发的热介质p,典型地是,向蒸发热源管134a流入 温水,然而,也可以将排出气体或排出蒸汽等作为热介质。用制冷剂配 管151将蒸发器134与凝结器133连接。蒸发器134构成为,能够从凝 结器133导入制冷剂液Vf,利用热介质p的热量使其蒸发,产生制冷 剂蒸汽Ve。蒸发器134,在下部,形成有用于储存制冷剂液Vf的储存 部134c。为了加热储存于储存部134c的制冷剂液Vf,蒸发热源管134a 浸入到制冷剂液Vf中。这样,就不需要用于在蒸发器134内使制冷剂 液Vf循环的循环泵。在储存部134c,配设有制冷剂液位检测器169, 用于检测所储存的制冷剂液Vf的液位。构成为,制冷剂液位检测器169 和流量调节阀166由信号电缆来连接,能够根据用制冷剂液位检测器 169检测出的液位,来调节流量调节阀166的开度。
如图4中(b)所示,气液分离器120,除以下的点以外,与气液分 离器20(参见图1)的构成相同。气液分离器120与气液分离器20(参 见图1)的不同点在于省去液面控制用容器25 (参见图1)以及上连
通管25u (参见图1)和下连通管25w (参见图1),将液位检测器26 设置于出口室29内;替代用于导入混合流体Fm (参见图1)的混合流 体管19A (参见图1),设置有用于导入混合被加热介质Wm的混合被 加热介质管119A;在主体20B的下部不是储存高温浓溶液Sa (参见图 1)而是储存被加热介质液Wq;替代用于导出回流溶液Sr (参见图1) 的回流管19B(参见图1),设置有构成用于导出被加热介质液Wq的回 流流路的回流管119B;省去了高温浓溶液管56A (参见图1);替代用 于导出高温制冷剂蒸汽Va(参见图1)的制冷剂蒸汽管58(参见图1), 设置有用于导出被加热介质蒸汽Wv的被加热介质蒸汽管158;在气液 分离器120的下部,连接有用于导入补充被加热介质Ws的补充被加热 介质管141,且该补充被加热介质Ws用于向气液分离器120内补充被 加热介质W。气液分离器120,除上述的点以外,与气液分离器20(参 见图1)的构成相同,在此省略详细说明(根据需要参照气液分离器20 (参见图1)的说明)。
混合被加热介质管119A构成为,与吸收器131的被加热介质管131a 的一端连接,能够从吸收器131将混合被加热介质Wm导入到入口室 28。回流管119B构成为,与吸收器131的被加热介质管131a的另一端 连接,能够将在气液分离器120中分离的被加热介质液Wq供给到被加 热介质管131a。在回流管119B上,配i殳有被加热介质液泵118,用于 将在气液分离器120中分离的被加热介质液Wq加压输送到被加热介质 管131a。补充被加热介质管141,是以如下目的而i殳置的,即,为了补 充由于从气液分离器120导出被加热介质蒸汽Wv而减少的、在气液分 离器120和吸收器131之间循环的被加热介质W,而从系统外导入补充 被加热介质Ws。在补充被加热介质管141上,沿着补充被加热介质 Ws的流动方向的顺序配置有补充被加热介质泵142,用于将补充被 加热介质Ws供给到气液分离器120;热交换器143,用于用温水k预 热补充被加热介质Ws;热交换器144,用于用稀溶液Sw预热补充被加 热介质Ws。热交换器144,连接比溶液热交换器136更靠上游侧的溶 液配管156,从而能够导入稀溶液Sw。此外,在图中,为了方便,表示 了将补充被加热介质管141连接到气液分离器120的出口室29的情形, 然而,优选替代连接到气液分离器120的出口室29,将补充被加热介质 管141连接到气液分离器120的入口室28,或者替代连接到气液分离器 120,也可以连接到被加热介质液泵118的吸入侧或喷出侧的回流管 119B,或者是被加热介质管131a。这样,能够抑制伴随补充被加热介质Ws流入气液分离器120的液位检测器26的配^1部分(在本实施方 式中的出口室29)的液位紊乱,能够实现稳定的液位控制。在将补充被 加热介质管141连接到气液分离器120的出口室29的情况下,如图1 中(a)所示,可以设置与主体20B分体的液面控制用容器25,在液面 控制用容器25中配设液位检测器26。另外,在将补充被加热介质管141 连接到气液分离器120的情况下,若在比低液位检测棒26L的下端更下 方的位置与气液分离器120连接,则会将补充被加热介质Ws供给到储 存于气液分离器120内的被加热介质液Wq内,并减少在气液分离器120 内使被加热介质液Wq形成的液面紊乱的现象。另外供给到气液分离器 120内的补充被加热介质液Ws, 一般地比储存于气液分离器120内的 被加热介质液Wq温度低,然而通过将补充被加热介质管141在比低液 位检测棒26L的下端的更下方的位置连接到气液分离器120,较低温度 的补充被加热介质Ws不会直接冲击气液分离器120的构成部件,在气 液分离器120的构成部件不会产生温度冲击,能够延长气液分离器120 的耐用期间。
首先说明上述那样构成的吸收式热泵130的制冷剂侧的循环,在凝 结器133中,接受在再生器132中蒸发的制冷剂蒸汽Vb,并用从冷却 塔(未图示)供给的、在冷却水管133a中流动的冷却水q将其冷却凝 结成为制冷剂液Vf。已凝结的制冷剂液Vf,通过制冷剂泵139被输送 到蒸发器134,储存于储存部134c。此时,利用制冷剂液位检测器169 对流量调节阀166进行调节,以4吏当蒸发器134的储存部134c的液位 低时扩大其开度,而在液位高的情况下减小其开度。储存于蒸发器134 内的制冷剂液Vf,被热介质p加热,成为制冷剂蒸汽Ve。此时,蒸发 器134内,成为由于温水的热量制冷剂液Vf进行蒸发的程度的压力。 在蒸发器134中制冷剂液Vf蒸发而产生的制冷剂蒸汽Ve,向连通的吸 收器131移动。
接着,说明吸收式热泵130的溶液侧的循环。在吸收器131中,浓 溶液Sa从浓溶液散布喷嘴131b散布,浓溶液Sa吸收在蒸发器134中 产生的制冷剂蒸汽Ve而成为稀溶液Sw。在吸收器131中,当浓溶液 Sa吸收制冷剂蒸汽Ve时产生吸收热。通过该吸收热,在被加热介质管 131a中流动的被加热介质液Wq被加热,且至少其中一部分蒸发而成为 蒸汽。在此,对用于取出被加热介质蒸汽Wv的气液分离器120周围的 作用进行说明。
气液分离器120,如上所述,在下部储存被加热介质液Wq,通过补 充净皮加热介质管141,从系统外导入补充被加热介质Ws,直到净皮加热 介质液Wq为规定的液位。补充被加热介质Ws,根据由液位检测器26 所检测出的主体20B内的被加热介质液Wq的液位,被加压输送到旋转 速度被调节的补充被加热介质泵142,在每次通过热交换器143及热交 换器144时温度上升,并流入到气液分离器120。储存于主体20B的底 部的被加热介质液Wq,从导出口 20r被导出,并通过回流管119B流 入到被加热介质管131a。被加热介质液Wq,当在被加热介质管131a 中流动时,由于在浓溶液Sa吸收制冷剂蒸汽Ve时产生的吸收热被加热, 至少其中一部分蒸发成为被加热介质蒸汽Wv。被加热介质液Wq的一 部分蒸发而生成的被加热介质蒸汽Wv,与被加热介质液Wq —起作为 混合被加热介质Wm,从被加热介质管131a导出,并通过混合被加热 介质管119A而流入到气液分离器120。
流入到气液分离器120的混合被加热介质Wm,从混合流体导入口 28d流入到入口室28。流入到入口室28的混合被加热介质Wm,碰撞 到存在于其流动方向正面的挡板21而改变其流动方向。在本实施方式 中,由于挡板21与隔板22—体构成,因此也可以视为混合被加热介质 Wm与隔板22的上部碰撞。当被加热介质蒸汽Wv和被加热介质液Wq 的混合被加热介质Wm;f並撞到挡板21而改变流动的方向时,被加热介 质液Wq被从混合被加热介质Wm中分离,被分离的被加热介质液Wq 落下,并储存在主体20B的底部。储存在主体20B的底部的被加热介 质液Wq,通过连通口 27也流入到出口室29。此外,由于从混合被加 热介质Wm中分离的被加热介质液Wq落下,有时储存在主体20B的 入口室28侧的底部的被加热介质液Wq的液面会紊乱,然而,利用液 位检测器26,保持被加热介质液Wq的液面被包含折弯板24的隔板22 遮拦(在本实施方案中位于比隔板22的下端更靠上部)的状态,因此 包含折弯板24的隔板22起到防波堤的作用,出口室29侧的浓溶液Sa 的液面不紊乱而稳定。
通过混合被加热介质Wm碰撞到挡板21,被加热介质液Wq被分 离而余下的被加热介质蒸汽Wv,主要向下方流动,并与储存在主体20B 的底部的被加热介质液Wq的液面相对而被挡住去路,因而方向改变到 开口部23侧。在流入到开口部23的被加热介质蒸汽Wv中,含有通过 与挡板21的碰撞而未被分离的被加热介质液Wq的液滴。流入到开口
部23的含有被加热介质液Wq的液滴的被加热介质蒸汽Wv,流入到 多个折弯板24之间所形成的曲柄状的流路。含有被加热介质液Wq的 液滴的被加热介质蒸汽Wv,在折弯板24之间所形成的曲柄状流路中, 沿着折弯板24的面,向出口室29内流动时,在"〈"字的山(谷)的 部分改变流动的方向,此时,被加热介质液Wq的液滴从被加热介质 蒸汽Wv中4皮分离。
由于折弯板24以其棱线大致铅直的方式而配设,所以,通过含有 被加热介质液Wq的液滴的被加热介质蒸汽Wv在折弯板24之间所形 成的曲柄状流路+流动而被分离的被加热介质液Wq的液滴,由于重 力的作用以沿着折弯板24的面滑下的方式落下。这样,能够提高被加 热介质液Wq的液滴v^M皮加热介质蒸汽Wv中分离的效果。落下的被加 热介质液Wq的液滴,储存在出口室29侧的底部。储存在底部的被加 热介质液Wq,通过连通口 27与而储存在入口室28侧的被加热介质液 Wq成为一体。此外,开口部23的开口面积越大,则能够使流入到开 口部23的含有被加热介质液Wq液滴的被加热介质蒸汽Wv的流速越 低,能够提高气液分离效果。
从折弯板24之间所形成的曲柄状流路中流出的被加热介质蒸汽 Wv,被引导至出口室29侧的主体20B的侧壁并将流动的方向改变为向 上方。此时,当在被加热介质蒸汽Wv中还含有被加热介质液Wq的液 滴的情况下,通过纟皮加热介质蒸汽Wv向侧壁的石並撞,被加热介质液 Wq的液滴被分离,并储存在主体20B的底部。之后,被加热介质蒸汽 Wv从导出口 29e被导出,并通过被加热介质蒸汽管158而被供给到利 用蒸汽的场所。这样,在本实施方式中,由于能够取出比焓(enthalpy) 大于液体的蒸汽并供给到蒸汽利用场所,因为针对供给热量可以减少热 介质的流量,能够使泵的动力减少。
再回到吸收式热泵130的溶液侧的循环的说明。在吸收器131中吸 收制冷剂蒸汽Ve使浓度降低而得到的稀溶液Sw,被储存于储存部131c。 储存部131c的稀溶液Sw,由于重力及内压差而被送往再生器132。稀 溶液Sw,从吸收器131到达再生器132的途中,在热交换器144中与 补充被加热介质Ws进行热交换而使温度降低,并且,在溶液热交换器 136中与浓溶液Sa进行热交换而使温度降低。被送到再生器132的稀 溶液Sw,从稀溶液散布喷嘴132b散布。从稀溶液散布喷嘴132b散布
的稀溶液Sw,被在再生热源管132a中流动的热介质h加热,再生器 132内的稀溶液Sw中的制冷剂蒸发而成为浓溶液Sa,并储存于储存部 132c。另一方面,从稀溶液Sw中蒸发的制冷剂作为制冷剂蒸汽Vb被 送到凝结器33。储存于储存部132c的浓溶液Sa,由溶液泵138,通过 溶液配管155而被加压输送到吸收器131的浓溶液散布喷嘴131a。此外, 对于溶液泵138,其附属的逆变器138x随时从吸收器131的稀溶液液位 检测器168接受液位信号,当吸收器131的储存部131c的稀溶液Sw的 液位低时,使旋转速度增大从而增大喷出流量;当储存部131c的稀溶 液Sw的液位高时,则使旋转速度减少从而减少喷出流量。在溶液配管 155中流动的浓溶液Sa,通过在溶液热交换器136中与稀溶液Sw进行 热交换使温度上升,之后,流入到吸收器131,并从浓溶液散布喷嘴131a 散布。之后,重复同样的循环。
下面参照图5,对本发明的第四实施方式的变形例涉及的吸收式热泵 130A的构成进行说明。图5中(a)是吸收式热泵130A的系统图,图 5中(b)是被加热介质W的导入部周围的气流分离器120的部分详细 图。吸收式热泵130A与吸收式热泵130(参照图4)比较,代替混合被 加热介质管119A(参照图4)与气液分离器120连接,且该混合被加热 介质管119A流动有在被加热介质管131a内被加热介质液Wq的一部分 成为蒸汽而得到的混合被加热介质Wm,被加热介质供给管119C与气 液分离器120连接,且该被加热介质供给管119C作为供给流路,用于 将在吸收器131中被加热的被加热介质W作为被加热介质液Wq引导 至气液分离器120附近,在导入气液分离器120之前,使被加热介质液 Wq的一部分气化而成为混合被加热介质Wm。在被加热介质供给管 119c中,在气液分离器120的附近设置了作为4吏被加热介质液Wq的一 部分气化的减压单元的节流孔119r。典型地是,被加热介质供给管119c 的气液分离器120侧的端部插入气液分离器120的入口室28,在被加热 介质供给管119C的被插入到气液分离器120中的部分设置了节流孔 119r。被插入到气液分离器120中的部分的被加热介质供给管119c的端 部的开口与挡板21相对。在被加热介质供给管119C插入气液分离器 120的入口室28的情况下,被加热介质供给管119C的管端和入口室28 的边界成为导入口。此外,被加热介质供给管119C的端部也可以不插 入入口室28而与主体20B的侧壁连接(这种情况下,也可以将减压单 元设置成位于与主体20B的侧壁相同面),另外,也可以将减压单元i殳 置成位于主体20B的外部的被加热介质供给管119C的内部。减压单元
可以设置在主体20B的侧壁,也可以i殳置于主体20B附近的被加热介 质供给管119C。减压单元也可以是节流孔119r以外的可以4吏被加热介 质液Wq的一部分减压气化的结构(例如阀门等)。另外,在将减压单 元设置于被加热介质供给管119C和气液分离器120的边界部分的被加 热介质供给管119C的情况下,在被加热介质液Wq从被加热介质供给 管119C向气液分离器120流入时,其一部分气化。但是,设这种情况 也包含于气液分离器120导入混合被加热介质液Wm (混合流体)的情 况。吸收式热泵130A的上述以外的结构与吸收式热泵130 (参照图4 )相同。
在吸收式热泵130A中成为如下的温度和压力由被加热介质液泵 118送入到吸收器131的被加热介质液Wq ,即使在被加热介质管131a 内被加热也不沸腾,而以被加热介质液Wq的状态流入被加热介质供给 管119c。为此,典型地,对被加热介质液泵118和/或补充被加热介质 泵142的喷出压力进行i殳定(或调节),以4吏被加热介质管131a内的压 力成为比与被加热介质液Wq的温度相当的饱和压力高的压力。在被加 热介质供给管119c中流动的被加热介质液Wq,在被导入气液分离器 120之前,通过节流孔119r,由此,压力降低, 一部分沸腾而成为被加 热介质蒸汽Wv,作为整体,成为被加热介质液Wq和被加热介质蒸汽 Wv混合以后的混合被加热介质Wm。节流孔119r的形状以如下方式被 决定气液分离器120的入口室28的压力被维持在比饱和压力低的压 力,且该饱和压力与在被加热介质供给管119C中流动的被加热介质液 Wq的温度相当。通过节流孔119r而生成的混合被加热介质Wm流入 气液分离器120的入口室28,与存在于流动方向正面的挡板21碰撞而 改变其流动方向。此外,作为减压单元,将节流孔119r设置于被加热 介质供给管119C和气液分离器120的边界部分的被加热介质供给管 119C (被加热介质供给管119C的管端面)的情况下,和在被加热介质 供给管119C的前端部分形成多个被加热介质液Wq的喷出孔等的情况 下,也有时,被加热介质液W按被加热介质液Wq的状态流入气液分 离器120,在气液分离器120内净皮加热介质液Wq的一部分气化而成为 混合被加热介质Wm,该混合被加热介质Wm与挡板21》並撞。以后, 与吸收式热泵130 (参照图4 )的情况相同,在气液分离器120内,被 加热介质液Wq与被加热介质蒸汽Wv ^皮分离,被加热介质液Wq通过 返回管119B被导入被加热介质管131a,被加热介质蒸汽Wv被从导出 口 29e导出并被提供给利用蒸汽的场所。吸收式热泵130A的上述以外 的作用,与吸收式热泵130 (参照图4)相同。
吸收式热泵130A,被加热介质W,以被加热介质液Wq的状态在 被加热介质管131a和节流孔119r之前的被加热介质供给管119c中流 动,所以,被加热介质管131a内不会由于被加热介质W气化而产生水 垢等,可以延长被加热介质管131a的耐用期间。另外,由于在气液分 离器120附近或内部发生被加热介质液Wq的气化,通过在气液分离器 120中设置检查孔等可以容易地检查由于气化而产生的水垢的附着情况 等。
在以上的说明中,设折弯板24以从短边侧观察长方形的板而看到的 侧面是"<"字状(有一条棱线)的方式折弯形成,然而也可以是, 以从短边侧观察到的侧面为N字状(有两条棱线),或者从短边侧观 察到的侧面为W ( M)字状(有三条棱线)等有多条棱线的方式形成。
图6中(a),是变形例涉及的气液分离器的主体20B部分的水平剖视 图,以折弯板24X的棱线为两条的方式形成。图6中(b),是另一变形 例涉及的气液分离器的主体20B部分的水平剖视图,以折弯板24Y的 棱线为三条的方式形成。折弯板24 (24X、 24Y)的棱线越多,即在折 弯板24 (24X、 24Y)之间所形成的曲柄状的流路中,含有浓溶液Sa 的液滴的制冷剂蒸汽Va的流动方向的改变次数越多,就越能够提高气 液分离的效果。然而,从抑制折弯板24 (24X、 24Y)的制造成本的观 点考虑,棱线的条数少较好。
在以上的说明中,设板状部件为有一条棱线的折弯板24( 24X、24Y ), 然而,也可以是形成为,折弯板24 (24X、 24Y)的山的部分不连接而 分离的"八"字状的板状部件24Z。
图6中(c),是另外别的变形例涉及的气液分离器的主体20B部分的 水平剖视图,配设形成为折弯板的山的顶部不连接(不连续)而分离的 "/、"字状的板状部件24Z。在这种情况下,流入开口部23并在板状 部件24Z之间所形成的流路中流动的、含有浓溶液Sa的液滴的制冷剂 蒸汽Va,暂时从板状部件24Z的面离开,但是,与改变了方向(相对 于隔板22的面的角度)的板状部件24Z的面碰撞而再次接触后改变流 动的方向,从而浓溶液Sa的液滴被分离。另外,虽然省略了示图,然 而,作为板状部件,也可以构成为将多孔板(例如打孔板),以相对
于含有浓溶液Sa的液滴的制冷剂蒸汽Va的流动方向错开孔的位置,且 其面与流动成直角的方式,在水平方向上隔开间隔而配置。
在以上的说明中,设将折弯板24,以其棱线大致铅直的方式安装于 隔板24,在折弯板24之间流动的含有浓溶液Sa的液滴的制冷剂蒸汽 Va在水平方向上蛇行,然而,也可以是,将折弯板24以其棱线大致水 平的方式安装于隔板24,在折弯板24之间流动的含有浓溶液Sa的液 滴的制冷剂蒸汽Va在铅直方向上蛇行。这种情况下,为了不使被分离 的浓溶液Sa积存于折弯板24的谷的部分,以如下方式配设即可从侧 面观察折弯板24为"^"字,即折弯板24的山的顶部为最高。
在以上的说明中,设挡板21与隔板22—体构成,然而,也可以是 将挡板21与隔板22分离而构成。
图7,是表示将挡板21和隔板22分离而构成的气液分离器的主体 120B部分的一例。主体120B,与主体20B (参见图1中(a))相比, 形成为铅直方向较短,水平方向较长。将挡板21配设为,与隔板22分 离,为了使混合流体Fm与其碰撞,配设在阻挡从混合流体导入口 28d 向开口部23的混合流体Fm的流动的位置,为了确保混合流体Fm的 流路,而从主体120B的侧壁及顶板离开。具备该变形例的主体120B 的气液分离器,与具备主体20B (参见图1中(a))的气液分离器20 相比,在水平方向大,然而,由于能够抑制高度尺寸,且具备包含板状 部件24的隔板22,因此与以往的气液分离器相比,成为小型且气液分 离性能优越的分离器。
在以上的说明中,设高温再生器32A为贯流式再生器,然而也可以 是自然循环液管式再生器或强制循环液管式再生器,或者烟管式再生 器。即使是除贯流式再生器以外的再生器,通过具备气液分离器20,也 能够提高制冷剂蒸汽Va和浓溶液Sa的分离效果。另外,也可以将本发 明涉及的气液分离器,在用于压缩式制冷机中时,用于将气液混合制冷 剂分离成作为气体的制冷剂气体和作为液体的制冷剂液的用途。其构成 如下。即,该气液分离器,从在压缩式制冷机中压缩制冷剂气体后而产 生的气液混合制冷剂中,将制冷剂气体和制冷剂液进行分离;该气液分 离器具备挡板,其使所导入的上述气液混合制冷剂与其碰撞并分离上 述制冷剂液;隔板,其将气液分离器内分隔为入口室和出口室,该入口 室形成了用于导入上述气液混合制冷剂的导入口 ,该出口室形成了用于
导出从上述混合制冷剂中分离的上述制冷剂气体的制冷剂气体导出口 ,该 隔板包含板状部件而构成,且该板状部件用于使利用上述挡板而分离了 上述制冷剂液的上述气液混合制冷剂与其碰撞,来进一步分离上述制冷
剂液。作为实施方式,其构成为,在图1中,从混合流体导入口 28d流 入气液混合制冷剂,从制冷剂蒸汽导出口 29e使制冷剂气体流出,从溶 液导出口 20n取出制冷剂液。也可以不设回流溶液导出口 20r。另外, 本发明涉及的气液分离器,也可以适用于蒸汽锅炉,特别是贯流锅炉。
在以上的说明中,将吸收式制冷机30设为双效吸收式制冷机进行了 说明,然而也可以是单效吸收式制冷机或三效吸收式制冷机。在单效吸 收式制冷机的情况下,可以将在本实施方式中说明的高温再生器32A作 为再生器,在三效吸收式制冷机的情况下,也可以将在本实施方式中说 明的高温再生器32A,作为作动温度最高的再生器。
在以上的说明中,将吸收式热泵130设为单级的吸收式热泵进行了 说明,然而也可以是多级的吸收式热泵。另外,设供给到气液分离器120 的补充被加热介质Ws,在热交换器143、 144中预热,然而,也可以在 热交换器143、 144之前或替代热交换器143、 144,通过凝结器133和 /或蒸发器134,利用制冷剂蒸汽Vb和/或制冷剂蒸汽Ve的热量进行 预热。
权利要求
1.一种气液分离器,从混合了气体和液体而得到的混合流体中分离上述气体和上述液体,其特征在于,具备:挡板,用于使所导入的上述混合流体与其碰撞并分离上述液体;隔板,其将上述气液分离器内分隔为入口室和出口室,其中入口室形成有用于导入上述混合流体的导入口,出口室形成有用于导出从上述混合流体中分离的上述气体的气体导出口,该隔板包含板状部件而构成,且该板状部件用于使利用上述挡板而分离了上述液体的上述混合流体与其碰撞,来进一步分离上述液体。
2. 根据权利要求l所述的气液分离器,其特征在于, 上述挡板与上述隔板一体构成;在上述入口室及上述出口室的下部,形成有连通上述入口室和上述 出口室的连通口;在上述导入口的下端的下方且形成于上述隔板的开口部的上述出 口室侧,沿着上述隔板的面排列配设有多个上述板状部件。
3. 根据权利要求2所述的气液分离器,其特征在于, 上述板状部件,是以通过折弯而形成的棱线大致铅直的方式而配设的。
4. 根据权利要求1至3中的任意一项所述的气液分离器,其特征在于,具备液位检测器,用以检测储存在上述气液分离器中的液体的液位 并向用于控制上述气液分离器内的液体的液位的控制装置发送信号,以 保持上述连通口没入储存在上述气液分离器内的液体中的状态。
5. —种高温再生器,其特征在于, 上述气体是通过加热稀溶液而产生的制冷剂蒸汽; 上述液体是通过加热上述稀溶液产生上述制冷剂蒸汽使浓度上升而得到的浓溶液;该高温再生器,还具备权利要求1至4中的任意一项所述的气液 分离器;和容纳上述稀溶液的液室,在上述气液分离器的底部形成有回流液导出口,用于将被分离的上 述浓溶液向上述液室导出。
6. —种吸收式制冷机,其特征在于,具备 权利要求5所述的高温再生器;凝结器,用于凝结制冷剂蒸汽;蒸发器,其导入在上述凝结器中凝结的制冷剂液,并利用被冷却介 质的热量使上述制冷剂液蒸发;吸收器,其导入上述浓溶液,并用上述浓溶液吸收在上述蒸发器中 蒸发的制冷剂而使上述浓溶液浓度降低而得到的稀溶液向上述液室导 出。
7. —种吸收式热泵,其特征在于,具备吸收器,其具有使被加热介质流到内部的被加热^^质流路,吸收液吸 收制冷剂蒸汽,并加热在上述被加热^"质流路内流动的上述^皮加热^h质, 使上述被加热介质从液体变为气体;气液分离器,是权利要求1至4中的任意一项所述的气液分离器, 其导入流体,且上述气体是气体的上述被加热介质,上述液体是液体的 上述被加热介质,上述流体是从上述被加热介质流路导出的上述气体的 被加热介质和上述液体的被加热介质混合后的流体,该气液分离器将上 述气体的被加热介质和上述液体的被加热介质进行分离;回流流路,其将在上述气液分离器中分离的上述液体的被加热介质 引导至上述被加热介质流路。
8. —种吸收式热泵,其特征在于,具备吸收器,其具有使被加热介质流到内部的被加热介质iti^,吸收液吸 收制冷剂蒸汽,并加热在上述被加热介质流路内流动的上述被加热介质;减压单元,其使由上述吸收器加热的上述被加热介质减压,并使其一 部分气化;气液分离器,是权利要求l至4中的任意一项所述的气液分离器, 其导入流体,且上述气体是气体的上述被加热介质,上述液体是液体的 上述被加热介质,上述流体是由上述减压单元生成的上述气体的被加热 介质和上述液体的被加热介质混合后的流体,该气液分离器将上述气体 的被加热介质和上述液体的被加热介质进行分离;回流流路,其将在上述气液分离器中分离的上述液体的被加热介质 引导至上述被加热介质流路。
9. 一种吸收式热泵,其特征在于,具备吸收器,其具有使被加热介质流到内部的被加热介质流路,吸收液吸 收制冷剂蒸汽,并加热在上述被加热介质流路内流动的上述被加热介质;气液分离器,是权利要求1至4中的任意一项所述的气液分离器, 其构成为,代替从上述导入口导入上述混合流体,导入由上述吸收器加 热的上述液体的被加热介质,且上述气体是气体的上述被加热介质,上 述液体是液体的上述被加热介质;回流流路,其将在上述气液分离器中分离的上述液体的被加热介质 引导至上述被加热介质流路,上述气液分离器构成为,使已导入的上述液体的被加热介质的一部分 气化而成为上述混合流体,从上述混合流体中分离上述气体的被加热介质 和上述液体的被加热介质。
全文摘要
本发明提供小型且气液分离性能优越的气液分离器、具备该气液分离器的高温再生器以及吸收式制冷机及吸收式热泵。气液分离器(20),从混合了气体和液体的混合流体(Fm)中分离气体(Va)和液体(Sa),具备挡板(21),使导入的混合流体(Fm)与其碰撞来分离液体(Sa);隔板(22),将气液分离器(20)内分隔为入口室(28)和出口室(29),该隔板(22)包含板状部件(24)而构成,该板状部件用于使利用挡板(21)分离了液体(Sa)的混合流体(Fm)与其碰撞进一步分离液体(Sa)。在入口室(28)形成有导入混合流体(Fm)的导入口(28d),在出口室(29)形成有将从混合流体(Fm)分离的气体(Va)导出的气体导出口(29e)。
文档编号F25B15/02GK101373115SQ20081021400
公开日2009年2月25日 申请日期2008年8月22日 优先权日2007年8月22日
发明者入江智芳, 村田纯, 竹村与四郎 申请人:荏原冷热系统株式会社
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