吸收式冷熱水機的制作方法

專利名稱：吸收式冷熱水機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種吸收式冷熱水機，尤其涉及一種具有由廢氣構成熱源的廢氣燃燒再生器的吸收式冷熱水機。
背景技術：
在具有由廢氣構成熱源的廢氣燃燒再生器的吸收式冷熱水機中，為了促進自廢氣的熱量回收率，即，利用從廢氣源產生的廢氣的效率，提出了設置兩個再生器，即一個廢氣燃燒高溫再生器、和廢氣燃燒低溫再生器或輔助再生器，用來利用廢氣的熱量(例如，參見JP-A-11-304274(3-4頁，圖1)、JP-UM-A-2002-289529(3-4頁，圖1)、JP-A-2002-162131(4-6頁，圖1))。根據吸收式冷熱水機，除了廢氣燃燒高溫再生器之外，還在廢氣燃燒低溫再生器或輔助再生器處，稀釋溶液等的溶液由廢氣的熱量加熱，由此產生冷卻介質蒸氣和濃縮溶液，從而構成通常被稱作一重二重利用(single double utilization)的循環。
同時，甚至對于排出雙模式的廢熱，諸如由廢氣回收的廢熱和由冷卻水回收的熱量，如在氣體發動機、內燃機等的廢熱中，提出了利用這些模式的廢熱的吸收型制冷機(例如，參見JP-A-2000-46435(3-7頁，圖1、2)、JP-A-2001-183028(第6頁、圖2))。JP-A-2000-46435公開了利用廢熱作為高溫再生器熱源并由稀釋溶液回收由冷卻水回收的熱量作為顯熱的循環。JP-A-2001-183028公開了一重二重利用的吸收型制冷機，該制冷機利用廢氣作為高溫再生器的熱源，并在低溫再生器中利用冷卻水回收的熱量。
同時，根據包括低溫再生器或輔助再生器的由來自廢熱源或回收熱量的冷卻水的廢氣構成熱源的一重二重利用循環結構中，當提供給廢氣的廢熱量發生變化時，則難于保持溶液的流量和濃度的循環平衡。因此，存在溶液的濃度過于濃縮而導致結晶化的問題。
與此相反，JP-A-2002-162131提出構建一種廢氣燃燒高溫再生器和輔助再生器彼此平行安裝的狀態的結構，以包括兩個獨立的廢氣燃燒再生器，二者通過加熱稀釋溶液產生濃縮溶液和冷卻介質蒸氣。然而，在構建這種結構時，該結構較復雜，使得要進一步安裝在濃縮溶液和稀釋溶液之間進行熱交換的熱交換器，或者管件的數量增多。同時，JP-A-2001-183028提出安裝一個控制器，用于對保持溶液的流量、濃度等的循環平衡加以控制。然而，這種控制很復雜。由于帶來成本增加等原因，這種結構或控制的復雜性不是優選的。
此外，JP-A-2000-46435提出由作為顯熱的稀釋溶液回收冷卻水的熱量，冷卻水的溫度通過冷卻熱源機器而得以升高，而該熱量的回收是通過在來自熱源機器的冷卻水與出自低溫熱交換器并在進入高溫熱交換器之前的稀釋溶液之間進行熱交換而實現的。在這種情況下，冷卻水的熱量由作為顯熱的稀釋溶液回收，因此，稀釋溶液的溫度不能被升高到等于或高于冷卻水的溫度。也就是說，回收熱量的冷卻水的入口溫度與已在低溫熱交換器處由濃縮溶液加熱后的稀釋溶液的溫度之間的差相對小。例如，雖然稀釋溶液的低溫熱交換器的出口溫度大約為74℃，冷卻水的入口溫度大約為90℃，因此，稀釋溶液的溫度只能從大約74℃最多升高到大約90℃或更低。因此，甚至在由冷卻水提供的熱量足夠時，對于能夠從冷卻水回收到稀釋溶液中的熱量也存在一個限度，因此難于提高利用來自廢熱源的廢熱的效率。因此，JP-A-2000-46435也提出一重二重利用循環，用來將溫度經冷卻排放機器而得以升高的冷卻水導引到低溫再生器，而在此情況下，如上所述，帶來構造或控制的復雜性。

發明內容
本發明旨在提高吸收式冷熱水機利用廢熱的效率，同時限制結構或控制的復雜性。
本發明的吸收式冷熱水機包括其中流動廢氣的廢氣流動路徑；設置在廢氣流動路徑上從而由廢氣加熱的廢氣燃燒再生器；將冷卻介質的第一溶液提供到廢氣燃燒再生器的冷卻介質溶液通道，其中該第一溶液由吸收器收集；以及廢氣熱量收集器，其設置在冷卻介質溶液通道上，用于在第一溶液和廢氣之間進行熱交換。
此外，本發明還可以包括低溫熱交換器，其設置在冷卻介質溶液通道相對于第一溶液在其中流動的上游側，用于在第一溶液和冷卻介質的第二溶液之間進行熱交換；以及高溫熱交換器，其設置在冷卻介質溶液通道相對于其中的第一溶液的流動的下游側，用于在第一溶液和冷卻介質的第三溶液之間進行熱交換；其中，廢氣熱量收集器設置在低溫熱交換器和高溫熱交換器之間的冷卻介質溶液通道上。
當構建這種結構時，在廢氣和冷卻介質的第一溶液之間進行熱交換，并因此，廢氣保持相對高的溫度，即使在使廢氣流向廢氣燃燒再生器之后，并因此，廢氣和從低溫熱交換器出來的第一溶液之間的溫度差相對大。因此，甚至在熱量為顯熱的情況下，也可以增大能夠由第一溶液從廢氣中回收的熱量，并且可以提高利用廢熱源產生的廢熱的效率。同時，在廢熱的流動路徑處只設置了用于由顯熱在廢熱和第一溶液之間進行熱交換的熱交換器，不需要對維持溶液的流量、濃度等的循環平衡進行控制。因此，可以限制結構和控制的復雜性的增加。因此，可以提高利用廢熱的效率，同時限制結構和控制的復雜性。
此外，當構建其中廢氣燃燒再生器和廢氣熱量收集器形成為一個整體單元的結構時，可以進一步限制該結構的復雜性。
此外，構建了如下結構，即其中形成在廢氣熱量收集器內側的用于使第一溶液流動的冷卻介質溶液流動路徑的入口設置在用于使廢氣流動的廢氣流動路徑中的相對于廢氣流動的下游側，而冷卻介質溶液流動路徑的出口設置在廢氣流動路徑中的相對于廢氣流動的上游側。當構建這種結構時，可以提高廢氣熱量收集器的熱量回收率，并且可以進一步提高利用廢熱的效率。
此外，構建了如下的結構，該結構包括多個直管形狀的熱傳導管，該熱傳導管布置有冷卻介質溶液流動路徑，用來使廢氣熱量收集器的第一溶液平行流動，并且熱傳導管在橫向上布置。當構建這種結構時，可以簡化用于由顯熱回收熱量的廢氣熱量收集器的結構，并且，可以降低成本。
此外，構建了這樣一種結構，其中，一體形成有廢氣燃燒再生器和廢氣熱量收集器的第二單元安裝在一體形成有低溫再生器、冷凝器、吸收器和蒸發器的第一單元之上。當構建這種結構時，第一單元難于接收到由具有廢氣燃燒再生器和廢氣熱量收集器的第二單元所產生的熱量，從而可以降低故障因數。


圖1是示出應用本發明而構造的吸收式冷熱水機的第一實施例的大略結構的視圖；圖2是示出第一實施例的改進示例的視圖；圖3是示出應用本發明而構造的吸收式冷熱水機的第二實施例的大略結構的視圖；圖4A和4B示出安裝在第二實施例的吸收式冷卻器-加入誒處的包括廢氣燃燒再生器和廢氣熱量收集器的單元的大略結構的剖面圖，其中圖4A是平面圖，而圖4B是前視圖；圖5是示出應用本發明而構造的吸收式冷熱水機的第二實施例的輪廓的透視圖；圖6是示出作為第二實施例的改進示例的串行流動型(series flow type)吸收式冷熱水機的視圖；以及圖7是示出作為第二實施例的改進示例的并行流動型(parallel flowtype)吸收式冷熱水機的視圖。
具體實施例方式
(第一實施例)下面將參照圖1給出對應用本發明而構造的吸收式冷熱水機的第一實施例的解釋。圖1是示出應用本發明而構造的吸收式冷熱水機的大略結構的視圖。
如圖1所示，本實施例的冷熱水機由廢氣燃燒再生器1、低溫再生器3、冷凝器5、蒸發器7、吸收器9等構成。廢氣燃燒再生器1用于在所供給的冷卻介質的稀釋溶液(本發明的第一溶液)和來自通過燃燒產生廢氣的外部機器的廢氣進行熱交換，從而通過由提供給廢氣的熱量加熱稀釋溶液而產生冷卻介質蒸氣和濃縮溶液(本發明的第二和第三溶液)。這種廢氣燃燒再生器1安裝在包括低溫再生器3、冷凝器5、蒸發器7和吸收器9等的單元11的下側或側向。
廢氣燃燒再生器1與引入導管13連接，其中，該引入導管13構成用于將來自通過燃燒產生廢氣的外部機器等的廢氣導引到廢氣燃燒再生器1內側的廢氣流動路徑和排放導管15的流動路徑，其中排放導管15構成用于排出來自廢氣燃燒再生器1內側的廢氣路徑的廢氣的流動路徑。引入導管13和排放導管15由旁通導管17連接，該旁通導管17構成從引入導管13分支出的旁通流動路徑，并匯入排放導管15。引入導管13的分支部分和旁通導管17設置有流動路徑切換裝置19，用于將廢氣的流動切換到引入導管13和旁通導管17。相對于廢氣的流動在旁通導管17和廢氣導管15的匯合部分21的上游側上的排放導管21的一部分上設置有切斷裝置23，該切斷裝置23包括風門等，用于切斷在排放導管15內側的廢氣的流動。以這種方式，引入導管13和排放導管15形成廢氣流動路徑，用于使廢氣流向廢氣燃燒再生器。
這種廢氣燃燒再生器1與稀釋溶液通道(冷卻介質溶液通道)25連接，用于將在吸收器9處通過濃縮溶液(第三溶液)吸收冷卻介質蒸氣而產生的稀釋溶液(第一溶液)導引向廢氣燃燒再生器1內側的稀釋溶液的流動路徑。來自稀釋溶液通道25的吸收器9的出口部分設置有泵27，用于輸送稀釋溶液。廢氣燃燒再生器1的上部與溶液提升通道29的一端連接，在廢氣燃燒再生器1內側產生的冷卻介質蒸氣和濃縮溶液在該溶液提升通道29內流動，溶液通道29的另一端連接到氣-液分離器31，用于分離冷卻介質蒸氣和濃縮溶液。
在低溫再生器3的內側安裝有熱交換流動路徑3a，該熱交換流動路徑3a與氣-液分離器31內側相連通，用于使在氣-液分離器31內側分離的冷卻介質蒸氣流動。熱交換流動路徑3a與冷卻介質蒸氣通道33相連接，用于將在由低溫再生器3加熱的熱交換流動路徑3a的內側流動的冷卻介質蒸氣導引到冷凝器5。此外，低溫再生器3與中度濃度溶液通道35的另一端相連接，該通道的一端連接到氣-液分離器31的底部。此外，低溫再生器3與濃縮溶液通道37的一端相連接，用于由在熱交換流動路徑3a內側流動的冷卻介質蒸氣來加熱中度濃度溶液(第二溶液)而構成濃縮溶液，并在此后將濃度溶液輸送到吸收器9，其中該中度濃度溶液自中度濃度溶液通道35流動。濃縮溶液通道37的另一端連接到吸收器9。
在冷凝器5內側設置有熱交換流動路徑5a，該熱交換流動路徑5a通過連接到其中流動冷卻水的冷卻水通道39而構成冷卻水流動路徑的一部分。冷凝器5的底部與冷卻介質通道41的一端相連接，在該冷卻介質通道41內流動通過冷凝而液化冷卻介質蒸氣所構成的冷卻介質溶液。冷卻介質溶液通道41的另一端連接到冷卻介質擴散部分(未示出)上，該冷卻介質擴散部分設置在蒸發器7的內側。在蒸發器7的內側連接有熱交換流動路徑7a，該熱交換流動路徑7a與冷卻水通道43相連接，在該經冷卻水通道(cooled water passage)43內流動在蒸發器7的內側被冷卻或加熱并被輸送到空調器的室內單元等中的用于室內單元的冷卻介質，例如水，并且該經冷卻水通道43形成構成用于室內單元的冷卻介質的水的流動路徑的一部分，并且冷卻介質擴散部分(未示出)將冷卻介質擴散到熱交換流動路徑7a中。
雖然圖1中未示出，吸收器9實際上與蒸發器7相連接，并構造成在蒸發器7處產生的冷卻介質蒸氣可以流入吸收器9內。在吸收器9的內側設置有熱交換流動路徑9a，該熱交換流動路徑9a與冷卻水通道(coolingwater passage)39相連接，并形成冷卻水的流動路徑的一部分。此外，在吸收器9內側設置有濃縮溶液擴散部分(未示出)等，該濃縮溶液擴散部分與濃縮溶液通道37相連接，用于將濃縮溶液擴散到熱交換流動路徑9a。吸收器9的底部與稀釋溶液通道25的一端相連接，用于將由濃縮溶液通過吸收在蒸發器7處產生的冷卻介質蒸氣而產生的稀釋溶液輸送到廢氣燃燒再生器1。
中度濃度溶液通道35與從稀釋溶液通道25分支出的分支通道45匯合。此外，中度濃度溶液通道35在氣-液分離器31和該通道35與分支通道45相匯合的部分之間的那部分設置有高溫熱交換器47，用來在流入稀釋溶液通道25內的稀釋溶液和流入中度濃度溶液通道35內的中度濃度溶液(第三溶液)之間進行熱交換。此外，高溫熱交換器47設置在稀釋溶液通道25中的在分支出分支通道45的那部分的相對于稀釋溶液流動的下游側的一部分上。稀釋溶液通道25中在泵27的下游側以及分支有分支通道45的那部分的上游側的部分設置有低溫熱交換器49，用于在流入稀釋溶液通道25內的稀釋溶液與流入濃縮溶液通道37內的濃縮溶液之間進行熱交換。此外，冷卻水通道39布置成冷卻水從吸收器9通過穿過冷凝器5向冷卻塔(未示出)循環。
雖然到此為止所解釋的結構與如下的公知的旁通流動型吸收式冷熱水機相同，公知的冷熱水機具有廢氣燃燒再生器，并且在該冷熱水機中，在稀釋溶液通道內的稀釋溶液的一部分與流入中度濃度溶液通道內的濃縮溶液通過分支通道混合，以便輸送到低溫再生器，但是本實施例的吸收式冷熱水機設置有廢氣熱量收集器51，用于通過在其中流動廢氣的廢氣導管15處、在廢氣和稀釋溶液之間進行熱交換來將廢氣的熱量回收到稀釋溶液中。
即，廢氣熱量收集器51包括其中流動廢氣的熱交換流動路徑51a和其中流動稀釋溶液的熱交換流動路徑51b。此外，廢氣熱量收集器51設置在廢氣流動路徑的廢氣燃燒再生器1的相對于廢氣流動的下游側，即設置在排放導管15上。用于將從廢氣燃燒再生器1排出的廢氣導引到廢氣熱量收集器51的排放導管15的一部分和用于從廢氣熱量收集器51排出廢氣的排放導管15的一部分分別連接到熱交換流動路徑51a上，在該熱交換流動路徑51a中，流動廢氣熱量收集器的廢氣。稀釋溶液通道25連接到熱交換流動路徑51b上，該熱交換流動路徑51b是稀釋溶液路徑25在低溫熱交換器49和高溫熱交換器47之間的一部分，并且在其中流動廢氣熱量收集器51的稀釋溶液。
下面將給出與具有本發明的這種結構和特征部分的吸收式冷熱水機的廢氣熱量收集器51相關的描述。借助于吸收式冷熱水機的吸收器9由濃縮溶液吸收冷卻介質蒸氣所產生的稀釋溶液通過驅動泵27而流入稀釋溶液通道25中，首先在低溫熱交換器49處與低溫再生器3所產生的濃縮溶液進行熱交換，由此將它的溫度升高到例如約74℃。接著，其溫度由低溫熱交換器49升高的稀釋溶液在廢氣熱量收集器51處與廢氣進行熱交換，其中廢氣的熱量由廢氣燃燒再生器1回收而成為低溫。
在此，當產生廢氣的外部機器例如是大型燃氣輪機等時，廢氣的溫度成為大約250℃到300℃。此外，在大約200℃到300℃的廢氣溫度通過在廢氣燃燒再生器1內側與稀釋溶液進行熱交換而由加熱稀釋溶液降低到大約170℃到180℃。在大約170℃到180℃溫度的廢氣流入廢氣熱量收集器51。因此，在廢氣熱量收集器51，通過顯熱在例如約170℃到180℃溫度的廢氣和大約74℃的稀釋溶液之間進行熱交換，并且稀釋溶液的溫度升高到大約120℃。同時，廢氣的溫度廢氣熱量收集器51處降低到110℃到120℃，且廢氣通過排放導管15排出到外側。
最終，在廢氣熱量收集器51處溫度升高到例如大約120℃的稀釋溶液與廢氣燃燒加熱器1產生的濃縮溶液在高溫熱交換器47處進行熱交換，稀釋溶液的溫度升高到140℃或更高，并且稀釋溶液被輸送到廢氣燃燒再生器1。在廢氣燃燒再生器1處，其溫度升高到140℃或更高的稀釋溶液由從廢氣輸入的熱量加熱，在稀釋溶液中的冷卻介質沸騰并蒸發，由此產生冷卻介質蒸氣和濃縮溶液。
以這種方式，根據本實施例的吸收式冷熱水機，熱交換在來自廢氣燃燒再生器1的廢氣和來自低溫熱交換器的稀釋溶液之間、在廢氣熱量收集器51處進行，并且，來自廢氣燃燒再生器1的廢氣與來自低溫熱交換器的稀釋溶液的溫度差相當大。因此，甚至在顯熱的情況下，可以從廢氣回收到稀釋溶液中的熱量也會增大，可以提高利用從廢氣源產生的廢氣的效率。同時，在改變吸收式冷熱水機的結構過程中，排放導管15只設置有用于作為顯熱在廢氣和稀釋溶液之間進行熱交換的廢氣熱量收集器51，并且只有稀釋溶液通道25延伸到連接于設置在排放導管15的廢氣熱量收集器51上。此外，相對于控制而言，不需要針對保持溶液的流量、濃度等的循環平衡，控制幾乎不需要改變。因此，利用廢氣的效率可以提高，同時限制了結構或控制的復雜化。
此外，通過實現利用廢氣效率的提高而可以進一步提高節能性能。除此之外，由于結構或控制的復雜化得以限制，因此，成本的升高也得以抑制。此外，由于可以升高流入廢氣燃燒再生器1的稀釋溶液的溫度，可以改善COP或冷卻輸出。除此之外，廢氣熱量收集器51用于回收顯熱，并且不是象在再生器中那樣通過沸騰來實現，因此，與再生器相比，結構可得以簡化，此外，當使用熱傳導管等時，對熱傳導管的布置狀態沒有限制。
此外，根據本實施例，僅具有廢氣燃燒再生器1的吸收式冷熱水機是舉例性的。然而，也可以構造如下的結構，即除了廢氣燃燒再生器1之外，包括直接燃燒再生器，該直接燃燒再生器通過燃燒器的燃燒熱來構成熱源，使得在廢氣的熱量不足或未提供廢氣的情況下，吸收式冷熱水機可以相應于空調負載而工作。
例如，如圖2所示，也可以構建如下的結構，其中，在廢氣燃燒再生器1的相對于冷卻介質蒸氣和溶液向氣-液分離器31的流動的下游側提供一個與廢氣燃燒再生器1串聯的直接燃燒再生器53。在這種情況下，溶液提升通道29連接到直接燃燒再生器53上。此外，廢氣熱量收集器51設置在廢氣流動路徑中廢氣燃燒再生器1的相對于廢氣流動的下游側上，即、設置在排放導管15處。排放導管15的用于將廢氣燃燒再生器1排出的廢氣導引到廢氣熱量收集器51的部分以及排放導管15的用于排出來自廢氣熱量收集器51的廢氣的部分分別連接到熱交換流動路徑51a上，在該熱交換流動路徑中流動廢氣熱量收集器51的廢氣。稀釋溶液通道25連接到熱交換流動路徑51b上，該熱交換流動路徑51b是稀釋溶液通道25在低溫熱交換器49和高溫熱交換器47之間的一部分，并且類似于第一實施例其中流動廢氣熱量收集器51的稀釋溶液。此外，其他結構與第一實施例中的相同，并因此其他的結構標識有相同的附圖標記并省略對它的描述。
(第二實施例)下面，將參照圖3到圖5給出對應用本發明而構成的吸收式冷熱水機的第二實施例的解釋。圖3是示出應用本發明而構成的吸收式冷熱水機的大略輪廓的視圖。圖4A和4B示出安裝到應用本發明而構成的包括廢氣燃燒再生器和廢氣熱量收集器的單元的大略結構的剖面圖，圖4A是平面圖，而圖4B是前視圖。圖5是示出應用本發明而構造的吸收式冷熱水機的輪廓的透視圖。此外，根據本實施例，與第一實施例中相同的結構等標識以相同的附圖標記，并且將省略對它們的描述，將給出與第一實施例不同的結構、特征部分等的解釋。
本實施例的吸收式冷熱水機與第一實施例的不同點在于通過一體形成廢氣燃燒再生器和廢氣熱量收集器而構成單獨一個單元，包括廢氣燃燒再生器、廢氣熱量收集器等的這個單元安裝在包括低溫再生器、冷凝器、蒸發器和吸收器等的單元之上。即，根據本實施例的吸收式冷熱水機，如圖3所示，整體利用廢氣燃燒再生器55和廢氣熱量收集器57的第二單元59安裝在包括低溫再生器3、冷凝器5、蒸發器7、吸收器9等的第一單元11之上。第二單元59成為將引入導管13連接到廢氣燃燒再生器55并將排放導管15連接到廢氣熱量收集器57上的狀態。
此外，本實施例提供有直接燃燒再生器61，該直接燃燒再生器61通過燃燒器的燃燒熱量構成熱源，以便在廢氣的熱量不足或者未提供廢氣的熱量時，吸收式冷熱水機可以對應于空調器的載荷工作。稀釋溶液通道25連接到第二單元59的廢氣燃燒再生器55上。用于將廢氣燃燒再生器55內側的溶液導引到直接燃燒再生器61的溶液通道63設置在廢氣燃燒再生器55和直接燃燒再生器61之間。此外，用于將在廢氣燃燒再生器55內側產生的冷卻介質蒸氣導引到氣-液分離器31中的冷卻介質蒸氣通道65設置在廢氣燃燒再生器55和氣-液分離器31之間。
在此將對整體利用廢氣燃燒再生器55和廢氣熱量收集器57的第二單元59的結構給出解釋。如圖4A和4B所示，第二單元59由具有中空內部機殼59a、設置在機殼59a兩端的連接部分59b和59c、分別形成為水套形狀的構成廢氣燃燒再生器55的上側集水管箱55a和下側集水管箱55b、構成廢氣燃燒再生器55的熱傳導管55c、構成廢氣熱量收集器57的熱傳導管57a等構成。機殼59a如下構成，即在一個方向上水平延伸的平行六面體的兩個端部處，通過漸縮形狀的各部分提供連接部分59b、59c，而該漸縮形狀部分在兩個側面之間的寬度朝向所述兩個端部的末端逐漸減小。機殼59a內側的空間構成自連接部分59b、59c中的任一個流入并從它們中的另一個流出的廢氣的流動路徑59d。此外，第二單元59通過由機殼59a的具有較寬寬度的表面構成上表面和下表面并由具有較窄寬度的表面構成兩個側表面而安裝。
廢氣燃燒再生器55形成在連接部分59b一側上大約機殼59a的一半部分處。上側集水管箱55a和下側集水管箱55b分別在機殼59a部分的上表面側和下表面側上形成為水套形狀。上側集水管箱55a和下側集水管箱55b在機殼59a的上表面和下表面之間平行設置，并通過在機殼59a內側流動路徑59d處沿上、下方向插入的多根熱傳導管55c彼此連通。熱傳導管55c是直管形狀的所謂的翅片管型熱傳導管，該直管在其外表面設置有圓盤形狀的熱傳導翅片55d。
廢氣熱量收集器57形成在連接部分59c一側上、機殼59a的大約一半部分處。在機殼59a內側處沿流動路徑59d的橫向插入的多根熱傳導管57a在機殼59a部分的彼此相對的側表面之間平行布置。熱傳導管57a的端部從機殼59a的彼此相對的側表面突出到外側，并且，鄰近的熱傳導管57a的端部由形成半圓弧形狀的連管57b連接，除了與稀釋溶液通道25相連接的熱傳導管57a的端部外，由此形成蜿蜒的稀釋溶液的流動路徑。熱傳導管57a也是直管形狀的所謂的翅片管型熱傳導管，在該直管的表面處設置有多個圓盤形狀的熱傳導翅片57c。
連接部分59b、59c的端部分別形成有法蘭形狀的法蘭部分59e、59f，而排放管道15由法蘭部分59e、59f連接。根據本實施例，廢氣燃燒再生器55設置在相對于廢氣流動的上游側，而廢氣熱量收集器57設置在下游側，因此，在廢氣燃燒再生器55一側上的連接部分59b與引入導管13連接，而在廢氣熱量收集器57一側上的連接部分59c與排放導管15相連接。
當以這種方式第二單元59與上游側上的廢氣燃燒再生器55相連接并且與下游側上的廢氣熱量收集器57相連接時，設置在相對于廢氣燃燒再生器55的下側集水管箱55b的機殼29a內側的廢氣流動的下游側上的連接部分(未示出)與稀釋溶液通道25的一端相連接，而設置在下側集水管箱55b的上游側上的連接部分(未示出)與溶液通道63的一端相連接。此外，設置在相對于廢氣熱量收集器57的機殼59a內側的廢氣流動的下游側上的熱傳導管57a的連接端部與來自低溫熱交換器49的稀釋溶液通道25相連接，而設置在上游側的熱傳導管57a的連接端部與通向高溫熱交換器47的稀釋溶液通道25相連接。此外，廢氣燃燒再生器55的上側集水管箱55a與用于將上側集水管箱55a內側的冷卻介質蒸氣導引到氣-液分離器31的冷卻介質蒸氣通道65相連接。
通過以這種方式連接相應的通道25、63等，在廢氣燃燒再生器55處，稀釋溶液相對于在機殼59a內側的廢氣流動從下游側被輸送到下側集水管箱55b，而濃縮溶液從上側輸出到下側集水管箱55b。此外，在廢氣熱量收集器57處，稀釋溶液被輸送到相對于機殼59a內側廢氣的流動設置在下游側上的熱傳導管57a，而稀釋溶液從設置在上游側的熱傳導管57a輸出。即，在廢氣熱量收集器57處，稀釋溶液在由熱傳導管57a和連管57b形成的稀釋溶液流動路徑中從相對于機殼59a內側的廢氣流動的下游側引入，并且稀釋溶液從上游側輸出。由此，提高了熱交換效率，并且改善了從廢氣回收熱量的比率。
根據在第一單元之上安裝第二單元59的本實施例的吸收式冷熱水機，如圖5所示，該吸收式冷熱水機的輪廓由單個四邊形柱的形狀經由設置在下側用來覆蓋第二單元11的面板67以及覆蓋第一單元59的面板69構成。覆蓋第二單元11的面板67和覆蓋第一單元59的面板69附連到包括桿狀鋼構件的框架上，該鋼構件圍繞第二單元11和第一單元59整合成四邊形柱的形狀。覆蓋第二單元11的每個面板67形成有百葉窗(louver)71，其構成靠近上側的通氣孔。此外，雖然在圖5中未示出，第二單元59的上側安裝有頂板。
以這種方式，即使在本實施例的吸收式冷熱水機的情況下，也可以實現與第一實施例相同的效果。此外，根據本實施例的吸收式冷熱水機，通過使廢氣流動路徑共用而構造了一體形成有廢氣燃燒再生器55和廢氣熱量收集器57的第二單元，因此，可以抑制由提供廢氣熱量收集器57帶來的成本升高，此外，與提供單獨一個廢氣熱量收集器的情況相比，可以使廢氣熱量收集器的尺寸減小。除此之外，在提供廢氣熱量收集器時，第二單元59安裝到廢氣流動路徑上，而稀釋溶液通道25延伸到第二單元59的廢氣熱量收集器57的一部分處，因此，可以進一步限制結構的復雜性。
此外，由形成在用于使稀釋溶液流動的廢氣熱量收集器處的熱傳導管57a和連管57b形成的稀釋溶液流動路徑入口設置在相對于機殼59a內側處廢氣流動路徑59b中的廢氣的下游側，而稀釋溶液流動路徑的出口設置在上游側。因此，在廢氣熱量收集器處的熱量回收率可以提高，并且可以進一步提高利用廢熱的效率。
此外，提供了多個直管形狀的熱傳導管57a，該熱傳導管57a與用來使廢氣熱量收集器57的稀釋溶液流動的稀釋溶液流動路徑平行布置，并且該熱傳導管57a沿橫向布置在廢氣熱量收集器57內側。因此，通過實現簡化用來由顯熱回收熱量的廢氣熱量收集器的結構，可以進一步降低成本。此外，在長度、級數以及熱傳導管的行數方面具有自由度。因此，高度可以根據安裝空間調節，并且可以減輕對安裝地點的限制。此外，由于廢氣熱量收集器57部分的高度可以降低，所以可以使機器的尺寸減小。除此之外，在提供直管形狀的多個熱傳導管57a時，該熱傳導管57a與用于使廢氣熱量收集器57的稀釋溶液流動的稀釋溶液流動路徑平行布置，通過延長熱傳導管57a的長度，安裝熱傳導管的元件的數量可得以減少，并且可以限制成本。
此外，由于第二單元59安裝在第一單元11之上，從第二單元59的廢氣燃燒再生器55和廢氣熱量收集器57輻射的熱量排到上側或在第二單元59側向上排出。因此，從第二單元59輻射的熱量難于對第一單元11造成影響。因此，難于造成由于自第二單元59輻射的熱量的影響二第一單元11內側溫度上升的問題，可以提高在第一單元內側的零件的可靠性，并且可以減少故障因數。除此之外，甚至在提供第二單元59的情況下，它的安裝面積也與僅有第一單元11的情況保持不變，可以限制安裝面積的增多，并因此可以減少對安裝地點的約束。
此外，雖然根據本實施例，旁通流動型吸收式冷熱水機的結構作為示例示出，但是本發明不局限于旁通流動型，而是可以應用于串行流動型和并行流動型吸收式冷熱水機。
例如，根據串行流動型吸收式冷熱水機，如圖6所示，雖然該機構基本上與根據本實施例的旁通水吸收式冷熱水機的結構相同，但是結構不同之處在于沒有設置從稀釋溶液通道25分支出并匯合到中度濃度溶液通道35上的分支通道45。此外，安裝第二單元59的結構和位置、將稀釋溶液通道25連接到廢氣熱量收集器57上的位置等都與本實施例中的相同。
同時，根據并行流動型吸收式冷熱水機，如圖7所示，除了氣-液分離器31之外，還設置了從屬氣-液分離器73。此外，取代本實施例中的中度濃度通道35，用于將在氣-液分離器31出分離的濃縮溶液導引到從屬氣-液分離器73的第一濃縮溶液通道75設置在氣-液分離器31和從屬氣-液分離器73之間。第一濃縮溶液通道75設置有高溫熱交換器47。從屬氣-液分離器73與用于將由從屬氣-液分離器73進一步分離氣體和液體而產生的濃縮溶液導引到吸收器9的第二濃縮溶液通道71的一端相連接，而第二濃縮溶液通道77的另一端連接到吸收器9上。低溫熱交換器49設置到第二濃縮溶液通道77上。此外，從屬氣-液分離器73與用于將由從屬氣-液分離器73進一步分離氣體和液體而產生的冷卻介質蒸氣導引到冷凝器5的從屬冷卻介質蒸氣通道79的一端相連接。從屬冷卻介質蒸氣通道79的另一端連接到冷凝器5上。
稀釋溶液通道25在低溫熱交換器49和廢氣熱量收集器57之間的一部分與從稀釋溶液通道25分之處的分支通道81的一端相連接。分支通道81的另一端連接到低溫再生器3上。匯入第二濃縮溶液通道77的溶液通道83設置在低溫再生器3和第二濃縮溶液通道77之間。從分支通道81流向低溫再生器3的稀釋溶液由冷卻介質蒸氣的熱量加熱并濃縮，經由溶液通道83流向第二濃縮溶液通道77，與來自從屬氣-液分離器73的濃縮溶液混合，并被輸送到吸收器9。其他結構與根據本實施例的吸收式冷熱水機相同。
此外，雖然根據第一和第二實施例，水被舉例為室內單元的冷卻介質，但是各種介質都可以用作室內單元的冷卻介質。
此外，本發明不局限于具有在此舉例的第一和第二結構的吸收式冷熱水機和這些改進示例，而是會應用于具有廢氣燃燒再生器的各種結構的吸收式冷熱水機。
廢氣不局限于從外部機器排出的廢氣。各種被加熱的流體都可以用來加熱本發明的燃燒再生器。
根據本發明，可以提高廢氣的利用效率，并同時限制結構和控制的復雜性。
權利要求
1.一種吸收式冷熱水機，包括廢氣流動路徑，其中流動廢氣；廢氣燃燒再生器，其設置在所述廢氣流動路徑上，以便由所述廢氣加熱；冷卻介質溶液通道，其將由吸收器收集的冷卻介質的第一溶液供給到所述廢氣燃燒再生器；以及廢氣熱量收集器，其設置在所述冷卻介質通道上，用于在所述第一溶液和所述廢氣之間進行熱交換。
2.如權利要求1所述的吸收式冷熱水機，還包括低溫熱交換器，其設置在所述冷卻介質溶液通道的相對于其中的所述第一溶液流動的上游側，用于在所述第一溶液和所述冷卻介質的一第二溶液之間進行熱交換；以及高溫熱交換器，其設置在所述稀釋溶液通道的相對于其中的所述第一溶液的所述流動的下游側，用于在所述第一溶液和所述冷卻介質的一第三溶液之間進行熱交換；其中，所述廢氣熱量收集器設置在低溫熱交換器和高溫熱交換器之間的所述冷卻介質溶液通道上。
3.如權利要求1所述的吸收式冷熱水機，其中，所述廢氣燃燒再生器和所述廢氣熱量收集器集成為單獨一個單元。
4.如權利要求1所述的吸收式冷熱水機，其中，第一單元一體地形成有第二再生器、冷凝器、吸收器和蒸發器；并且一體地形成有廢氣燃燒再生器和廢氣熱量收集器的第二單元安裝在所述第一單元上。
全文摘要
本發明公開了一種吸收式冷熱水機，其包括廢氣流動路徑，其中流動廢氣；廢氣燃燒再生器，其設置在所述廢氣流動路徑上，以便由所述廢氣加熱；冷卻介質溶液通道，其將由吸收器收集的冷卻介質的第一溶液供給到所述廢氣燃燒再生器；以及廢氣熱量收集器，其設置在所述冷卻介質通道上，用于在所述第一溶液和所述廢氣之間進行熱交換。
文檔編號F25B15/00GK1519520SQ20041000390
公開日2004年8月11日 申請日期2004年2月9日 優先權日2003年2月7日
發明者杉山隆英, 石田和秀, 児玉充, 田島光明, 明, 秀 申請人:矢崎總業株式會社