雙效吸收冷或熱水生成設備的製作方法

2023-10-05 06:32:34 1

專利名稱：雙效吸收冷或熱水生成設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種雙效吸收冷或熱水生成設備，且更具體地，涉及一種即使在使用於冷卻操作時也可自一熱水器提供熱水的雙效吸收冷或熱水生成設備。
通常，在可同時提供冷水和熱水的冷或熱水生成設備中，通常使用一系統，其中一高溫發生器中的致冷液蒸汽被導入一熱水器，該致冷液蒸汽被冷凝以生成冷凝熱且因此生成熱水。通過調節該熱水器中存儲的致冷液的量而控制熱水量。在該系統中，所採用原理是在未浸入致冷液的熱交換器管的部分處實現與冷凝的熱傳導，因此產生大量的熱傳導，但在浸入致冷液的熱交換器管的部分處產生很少的熱傳導。也就是說，通過致冷液調節有效的熱傳導區以控制產生的熱水量。
在該系統中，如果熱水的負荷非常小，即使熱交換器管的整個區域被浸入致冷液中，某些情況下，熱水的輸出大於熱水的負荷。更具體地，即使熱交換器管的整個區域被浸入致冷液中，由於冷水的負荷而在高溫發生器中生成致冷氣，所生成的致冷液蒸汽在熱水器中致冷液的表面被冷凝，且冷凝的熱量通過致冷液被傳輸給熱水。因此，熱水的溫度逐漸升高以達到高於目標溫度的一值。而且，熱水泵中生成的能量被給至熱水以使熱水的溫度升高。
因此，本發明的目的在於提供一種雙效吸收冷或熱水生成設備，即使被用於冷卻操作，在小的熱水負荷中的情況下可防止熱水的溫度過度升高。
為了實現上述目的，根據本發明，提供有一種雙效吸收冷或熱水生成設備，包括一吸收器、一蒸發器、一高溫發生器、一低溫發生器、一冷凝器、一高溫熱交換器、一低溫熱交換器、和一熱水器；該雙效吸收冷或熱水生成設備還包括致冷循環中的一致冷液路徑，包括從高溫發生器通過致冷液蒸汽被分支的一致冷液分支點、低溫發生器的加熱側和冷凝器到蒸發器的路徑；熱水循環中的一致冷液路徑，包括從致冷液分支點通過一熱水控制閥到高溫發生器和蒸發器的一路徑，和一循環蒸發器中的致冷液的路徑；和一熱水由熱水器加熱的熱水路徑中設置的一水冷器，該水冷器與熱水器串聯地設置。
該熱水器可包括一調節機構，用於通過該熱水器中存儲的致冷液的液位來調節熱水的輸出。
該水冷器可包括一冷卻機構，用於當熱水的溫度升至一給定值或更高時，或當熱水的輸出等於或小於一給定值時，通過流動冷卻介質來冷卻熱水。
該熱水器可包括一冷卻機構，用於當控制熱水器中存儲的致冷液的液位的熱水控制閥被完全關上或被打開至一給定程度或更小時，通過流動水冷器中的冷卻介質來冷卻熱水。該冷卻介質可包括冷卻水或空氣通過以下結合附圖對優選實施例的描述，本發明的以上及其它目的、特徵將變得顯然。


圖1為根據本發明的一實施例的雙效吸收冷或熱水生成設備的液動循環管路圖；圖2A和2B分別為包括一水冷器的一熱水器的局部放大視圖；圖3A和3B分別為包括一水冷器的另一熱水器的局部放大視圖；圖4為顯示一控制閥24的操作特性的圖形；圖5為顯示一致冷液控制閥和一溶液控制閥之間的關係的圖形；圖6為根據本發明的另一實施例的雙效吸收冷或熱水生成設備的液動循環管路圖；及圖7為顯示一致冷液控制閥和一蒸汽控制閥之間的關係的圖形。
接下來，將參照附圖詳細描述根據本發明的一實施例的一雙效吸收冷或熱水生成設備。圖1示出了根據本發明的一實施例的一雙效吸收冷或熱水生成設備的液動循環管路。在圖1所示的系統中，設置有一吸收器A、一蒸發器E、一高溫發生器GH、一冷凝器C、一熱水器W、一高溫熱交換器XH、一低溫熱交換器XL、和一水冷器R。作為一溶液路徑，設置有一溶液泵PS和管道1、2、3、4、5、6、7、8、9、10和11以連接以上裝置，從而形成一溶液循環路徑。作為一致冷液路徑，設置有一致冷循環中的一致冷液路徑和一熱水循環中的一致冷液路徑。
致冷循環中的致冷液路徑包括一高溫發生器迴路中的致冷液路徑，該高溫發生器迴路中的致冷液路徑包括一從高溫發生器GH通過一管道12、一致冷分支點20、一管道13、一加熱器14、一帶有從加熱器14分支的閥門S1的管道15、冷凝器C和管道17到蒸發器E的路徑，和一從帶有從加熱器14分支的閥門S2的管道16通過溶液管道7到吸收器A的路徑；一低溫發生器迴路中的一致冷液路徑，其中低溫發生器GL中的溶液被蒸發，且生成的蒸汽在冷凝器C中被冷凝並通過管道17到達蒸發器E；和一蒸發器迴路中的一致冷液路徑，該蒸發器迴路包括一致冷液泵PM、用於循環蒸發器E中的致冷液的管道18和19。
熱水循環中的致冷液路徑包括一從管道12通過致冷液分支點20、管道21、水冷器W的加熱側22、帶有熱水控制閥24的管道23、旁通分支點36和旁通管道37到高溫發生器GH的路徑；和一從旁通分支點36通過帶有一致冷液控制閥39的管道44、和管道25到管道17的主致冷液路徑，該主致冷液路徑是致冷循環中的致冷路徑的一部分。管道25可被連接至加熱器14的輸出口，或可被直接連接至冷凝器C。
熱水通過熱水路徑45中設置的一熱水泵PW被饋送至熱水器W，且在熱水器W中被加熱的熱水被提供給一熱水負荷WR。水冷器R被設置在熱水路徑45中。在圖1中，參考數字26和27分別表示一冷卻水管道，而參考數字28表示被連接至一冷水負荷(未示出)的冷水管道。而且，參考數字29表示一加熱管道，參考數字30表示一熱源控制閥30，且參考數字31和32分別表示一溫度傳感器。溫度傳感器31用於測量冷水的負荷(冷水負荷)，而溫度傳感器32用於測量熱水的負荷(熱水負荷)。
如圖2A和2B所示，水冷器R可被設置在熱水器W的水室內(見圖2A)或被設置在熱水器W的噴嘴中作為一板型熱交換器(見圖2B)。而且，如圖3A和3B所示，水冷器R可繞著熱水器W的噴嘴而被設置(見圖3A)，或可繞著熱水器W的噴嘴而被設置以形成一其中流動冷卻介質的套管(見圖3B)。
水冷器R可以是較小的。也就是說，熱水負荷WR是較小的，在致冷液被存儲在熱水器W中的狀態下實現的熱傳導量較小，且自熱水泵PW發送的加熱值較小，因此如果熱傳導表面被插入熱水路徑45中，這樣的配置是足夠的。
在上述的雙效吸收冷或熱水生成設備中，通過根據圖4中所示的特性曲線，在來自溫度傳感器32的信號的基礎上操作控制閥24來控制熱水容量。在熱水的溫度較高的情況下，即使控制閥24被完全關上，由於自致冷液蒸汽接收熱量而在某些情況下，熱水的溫度會升高。在這些情況下，冷卻水被提供給水冷器R以冷卻熱水，從而防止熱水的溫度升高。考慮到控制閥24的動態特性，冷卻水可在控制閥24的打開程度到達一給定值或更小時開始提供。
根據來自溫度傳感器31的信號控致冷水容量。致冷液控制閥39和溶液控制閥43的關係被以這樣的方式進行控制在溶液控制閥43被關上時完全打開致冷液控制閥39，並在冷水負荷變得小於熱水負荷時朝向關上方向(即趨向)操作致冷液控制閥39。在圖5中，實線表示閥43的操作，而虛線表示閥39的操作。當溶液控制閥43被關上時，溶液被引入低溫發生器GL，由來自高溫發生器GH的蒸汽所加熱並被濃縮。當朝向一打開方向操作溶液控制閥43時，繞過低溫發生器在GL的溶液的流速增大。當溶液控制閥43被完全打開時，溶液的幾乎所有流速繞過低溫發生器GL，且來自高溫發生器GH的致冷液蒸汽變為不被消耗。通過管道2、8和9在低溫發生器GL中流動的溶液通過來自高溫發生器GH的致冷液蒸汽而被加熱並被深縮，且然後作為具有吸收能力的溶液被返回給吸收器A。在冷水負荷較小的情況下，待被引入低溫發生器GL的溶液通過閥43被返回給管道10，該管道10使溶液被從低溫發生器GL返回到吸收器A，從而溶液未在低溫發生器GL中被加熱和濃縮。
當冷水負荷較小且閥門43幾乎被完全打開時，通過關上閥門S1而防止致冷液蒸汽在冷凝器C中流動，且通過打開閥門S2還防止致冷液被聚集在熱交換器管14中。致冷液可通過閥門S2被返回到吸收器A(如圖1中所示)或高溫發生器GH。當閥門43的打開程度等於或小於一給定值時，閥門S1被打開且閥門S2被關上。
具有這一配置，熱水負荷較小的情況可通過由溫度傳感器32檢測的熱水的高溫或熱水控制閥24的較小的打開程度而被檢測到。
根據本發明，當熱水負荷WR較小時，冷卻水被從吸收器A的進入口取出，引入到熱水路徑45中設置的水冷器R中，並被返回到冷凝器C的輸出口。這樣的冷卻操作防止了熱水溫度過分升高。作為冷卻介質，可使用空氣。
圖6示出了根據本發明的另一實施例的一雙效吸收冷或熱水生成設備的液動循環管路。在圖6的實施例中，取代圖1中所示的用於控致冷水負荷的閥門43而使用一蒸汽控制閥S3。該閥門S3用於通過控制饋送給低溫發生器的加熱側的致冷液蒸汽量來控制溶液的加熱和濃縮。當朝向打開方向操作閥門S3，即閥門S3的打開程度增大時，致冷液蒸汽量增大，且饋送給低溫發生器的溶液的加熱和濃縮被增強且冷水容量增大。當朝向關上方向操作閥門S3時，饋送到低溫發生器的加熱側的致冷液蒸汽量減少，且冷水容量減少。
在圖6的實施例中，當閥門S3被關上時，致冷液蒸汽停止從管道13流到加熱器14，且防止致冷液吹過加熱器14，因此省除了閥門S1和S2。閥門39和S3被以圖7中所示的方式操作。在圖7中，實線表示閥門S3的操作，而虛線表示閥門39的操作。閥門S3的操作與圖5中所示的閥門43的操作相反。
儘管對本發明的優選實施例進行了詳細地圖示和說明，但可以理解到在不脫離所附權利要求的範圍的前提下可作出各種變化和改型。
權利要求
1.一種雙效吸收冷或熱水生成設備，包括一吸收器、一蒸發器、一高溫發生器、一低溫發生器、一冷凝器、一高溫熱交換器、一低溫熱交換器、和一熱水器；所述雙效吸收冷或熱水生成設備還包括一致冷循環中的一致冷液路徑，包括一從所述高溫發生器通過致冷液蒸汽被分支的一致冷液分支點，所述低溫發生器的加熱側，和所述冷凝器到所述蒸發器的路徑；一熱水循環中的一致冷液路徑，包括一從所述致冷液分支點通過一熱水控制閥到所述高溫發生器和所述蒸發器的路徑，和一用於循環所述蒸發器中的致冷液的路徑；及在通過所述熱水器加熱熱水的一熱水路徑中設置的一水冷器，所述水冷器被設置與所述熱水器串聯。
2.根據權利要求1的雙數吸收冷或熱水生成設備，其中所述熱水器包括一調節機構，用於通過所述熱水器中存儲的致冷液的液位來調節熱水的輸出。
3.根據權利要求1中2的雙效吸收冷或熱水生成設備，其中所述水冷器包括一冷卻機構，用於當所述熱水的溫度升至一給定值或更高時，或當所述熱水的輸出等於或小於一給定值時，通過流動冷卻介質冷卻熱水。
4.根據權利要求1或2的雙效吸收冷或熱水生成設備，其中所述熱水器包括一冷卻機構，用於當控制所述熱水器中存儲的致冷液的液位的一熱水控制閥被完全關上或被打開到一給定程度或更小時，通過流動所述水冷器中的冷卻介質來冷卻熱水。
5.根據權利要求3或4的雙效吸收冷或熱生成設備，其中所述冷卻介質包括冷卻水或空氣。
全文摘要
一種雙效吸收冷或熱水生成設備,包括吸收器、蒸發器、高溫發生器、低溫發生器、冷凝器、高溫熱交換器、低溫熱交換器、和熱水器;其還包括:一致冷循環中的一致冷液路徑;一熱水循環中的一致冷液路徑;及在通過所述熱水器加熱熱水的一熱水路徑中設置的一水冷器,所述水冷器被設置與所述熱水器串聯。
文檔編號F24H4/02GK1214440SQ98120229
公開日1999年4月21日 申請日期1998年9月30日 優先權日1997年10月2日
發明者井上修行, 安田孝, 田中祥治, 上妻真, 白石照雄 申請人:株式會社荏原製作所