JP6441511B2

JP6441511B2 - 多段プレート型蒸発吸収式冷凍装置及び方法

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Publication number: JP6441511B2
Application number: JP2017564534A
Authority: JP
Inventors: 周軼松; 鼎周
Original assignee: 上海締森能源技術有限公司
Priority date: 2015-07-31
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Publication date: 2018-12-19
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Description

本発明は余熱回収装置及び方法に関し、具体的には多段プレート型蒸発吸収式冷凍装置及び方法に関する。

従来の吸収式冷凍方法には約１００年の生産歴史があり、基本的に確立された熱力学的過程及び装置を用いるものであり、実際の使用において、最も多いのは、空調用臭化リチウム吸収式冷凍サイクル及び冷凍、空調用のアンモニア吸収式冷凍サイクルとしての使用である。ここ数十年は、「モントリオール議定書」の規定に従い、フルオロカーボンの使用を減少させ、余熱を駆動熱源として利用することはカーボン排出の減少にも有利であるため、吸収式冷凍方法は普及及び発展が進んでおり、例えば中国特許ＣＮ２００５１００６０３７７．７の「マルチエネルギー駆動型臭化リチウム冷凍空調機」の特許は、太陽エネルギー、マイクロ波及び燃料（ガス）の複数のエネルギーを利用し、日本特許２００９−２３６４４０の「Ｇａｓｈｅａｔｐｕｐｔｙｐｅａｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇｄｅｖｉｃｅｏｒｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅ」及び日本特許２００９−２３６４４１の「Ｈｅａｔｐｕｐｔｙｐｅｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅ」はガスエンジンの廃熱を空調、冷凍機の熱源として用いる吸収式冷凍方法を開発した。この冷凍方法は低温余熱の利用に多用されている。しかし、これらの改良は吸収式冷凍サイクル自体のエネルギー効率比を高めることができない。最新のＧＢ２９５４０−２０１３『臭化リチウム吸収式チラーのエネルギー効率限定値及びエネルギー効率レベル』基準では、二重効用臭化リチウム吸収式冷凍ユニットのＣＯＰが１．１２〜１．４、二重効用臭化リチウム冷凍機の入力熱源蒸気が１５０℃以上、またアンモニア−水吸収式冷凍ユニットのＣＯＰが０．３〜０．４であることが確定された。蒸気機械圧縮型ヒートポンプは、小さい機械的パワーによって低温余熱蒸気の顕熱を向上させ、高温蒸気にしてその潜熱を回収し、高温熱源として利用することができるため、熱エネルギーシステムとして重要視されており、中国特許ＣＮ２０１０１０１９８７０５．０の「ヒートポンプによって発電所の余熱を抽出して凝縮水を加熱するシステム」、中国特許ＣＮ２０１０１０６３６９９．５の「熱電併給結合ヒートポンプによって地域の冷暖房を実現するシステム及び方法」、中国特許ＣＮ２００９１０２２３７４８．７の「低温余熱発電システムの廃蒸気凝縮過程での自己結合式冷熱源ヒートポンプサイクル装置」、中国特許ＣＮ２０１０１０１６３６８８．７の「発電所における循環水ヒートポンプと熱電併給の組み合わせによる中央暖房システム及び方法」はいずれも、水と蒸気を含む低温熱源の利用に関連しており、ヒートポンプユニットによって熱電併給型発電暖房システム全体のエネルギー効率比を向上させるが、蒸気機械圧縮型ヒートポンプを冷凍、空調サイクルに適用して、冷凍ユニット自体のエネルギー効率比を向上させることには言及していない。

吸収式冷凍方法のエネルギー効率比が低い基本的原因の１つは、高圧ジェネレータの冷却水の濃縮時に吸熱により生成された冷媒蒸気が大量の熱エネルギーを吸収する必要があり、冷媒蒸気に含まれる熱が凝縮過程で相変化熱を放出してシステム外に排出されるため、回収して利用できない。更に冷媒が低圧エバポレータに循環水冷媒の低温熱エネルギーを吸収して低温低圧冷却蒸気を生成し、該冷却蒸気が吸収器に入って気相から液相に転化し、相変化によって放出された熱も、通常、冷凍システム外へ排出されて、回収利用もできない。ＣＮ２０１０２０１８８１８４．６の「第２種二重効用臭化リチウム吸収式ヒートポンプユニット」では暖房ヒートポンプユニットのみしか開発されておらず、上記サイクル中の排出熱の再利用問題については解決していない。ＣＮ２００８２０１１５１６５．３の「冷熱双方向同時利用型の第３種単重効用吸収式ヒートポンプ」は、一部の排出熱を暖房に用いることで、冷暖房を同時に実現でき、ＣＯＰが２．２〜２．６に達することができる。しかし、システムとして再利用して、駆動冷凍システムのエネルギー入力を減少するわけではないため、排出熱の再利用問題を根本的に解決することができない。低エネルギー効率比の問題も解決できないため、冷凍と暖房のエネルギー効率比が、変わらず非常に低い。

吸収式冷凍、空調サイクル製品の製造コストが高い原因は、従来のやり方は、シェル・チューブ型熱交換装置及びスプレーによる物質移動方法を用い、熱伝達、物質移動係数が低く、熱交換面積が大きい上、循環ポンプ、溶液及び冷媒の繰り返したスプレーや吸収を必要とするからであり、中国特許ＣＮ２００４８００１０３６１．９の「外部回路付き吸収器及び熱交換器、並びに該吸収器又は熱交換器を備えるヒートポンプシステム及び空調システム」は、プレート型熱交換器を吸収器又はコンデンサとして、熱交換効率を向上させ、米国特許ＵＳ６１７６１０１Ｂ１の「ＦＬＡＴ−ＰＬＡＴＥＡＢＳＯＲＢＥＲＳＡＮＤＥＶＡＰＯＲＡＴＯＲＳＦＯＲＡＢＳＯＲＰＴＩＯＮＣＯＯＬＥＲＳ」は、コンデンサと吸収器を１つのプレート型熱交換器に組み立てるものであり、このような装置は凝縮熱を回収することはできるが、該特許は吸収式冷凍方法のエネルギー効率比の向上やシステムの製造コスト削減のための解決手段を提供していない。

本発明は、多段プレート型蒸発吸収式冷凍装置のエネルギー効率比を向上させることを目的とする。

上記目的を実現するために、
入口を備える冷却水エバポレータと、
出口と入口を備える吸収器と、を備える多段プレート型蒸発吸収式冷凍装置であって、
第１の冷側通路及び第２の冷側通路の２つの冷側通路と、１つの熱側通路とを備え、第１の冷側通路の入口がパイプを介して吸収器の出口に接続され、熱側通路の出口がパイプを介して吸収器の入口に接続され、第２の冷側通路が水道水管路に接続され、第１の冷側通路の出口が、第１の冷側通路の第１の出口と第１の冷側通路の第２の出口とを有する４通路溶液熱交換器と、
生蒸気入口、再生蒸気入口及び出口を有し、生蒸気入口が生蒸気パイプに接続される蒸気ミキサーと、
熱側入口がパイプを介して蒸気ミキサーの出口に接続され、冷側入口がパイプを介して４通路溶液熱交換器の第１の冷側通路の第１の出口に接続される第１の相変化熱交換器と、
熱側入口がパイプを介して第１の相変化熱交換器の熱側出口に接続され、冷側入口が水道水管路に接続される第４プレート型熱交換器と、
入口、トップ気相出口及び底部液相出口を有し、入口がパイプを介して第１の相変化熱交換器の冷側出口に接続される第１のフラッシュ気液分離器と、
熱側入口がパイプを介して第１のフラッシュ気液分離器の気相出口に接続され、冷側入口がパイプを介して４通路溶液熱交換器の第１の冷側通路の第２の出口に接続される第２の相変化熱交換器と、
入口、トップ気相出口及び底部液相出口を有し、入口がパイプを介して第２の相変化熱交換器の冷側出口に接続され、液相出口がパイプを介して第１のフラッシュ気液分離器の出口と合併して４通路溶液熱交換器の熱側入口に接続される第２のフラッシュ気液分離器と、
熱側入口がパイプを介して第２のフラッシュ気液分離器の気相出口に接続され、冷側入口がパイプを介して第４プレート型熱交換器の熱側出口に接続され、熱側出口がパイプを介して第２の相変化熱交換器の熱側出口と合併して冷却水エバポレータの入口にパイプを介して接続される第３の相変化熱交換器と、
出口、入口及び排水口を有し、出口がパイプを介して第４プレート型熱交換器と第３の相変化熱交換器との間に接続されたパイプと連通する凝縮水液位コントローラと、
入口、トップ気相出口及び底部液相出口を有し、入口がパイプを介して第３の相変化熱交換器の冷側出口に接続され、液相出口がパイプを介して凝縮水液位コントローラの入口に接続される第３のフラッシュ気液分離器と、
入口がパイプを介して第３のフラッシュ気液分離器の気相出口に接続され、出口がパイプを介して蒸気ミキサーの再生蒸気入口に接続される機械式蒸気圧縮ポンプとをさらに備える、ことを特徴とする多段プレート型蒸発吸収式冷凍装置が発明されている。

該装置は以下の最適化構造をさらに有する。
前記機械式蒸気圧縮ポンプは飽和率を自動的に測定する水補給タンクを有する。

前記第１の相変化熱交換器、前記第２の相変化熱交換器、前記第３の相変化熱交換器は、プレート型熱交換器、プレート型エバポレータ、プレート型コンデンサ又はシェル・チューブ型熱交換器である。

前記機械式蒸気圧縮ポンプは、ルーツ型、遠心型、往復型又はスクリュー型の、単段又は多段送風機と圧縮ポンプとの組合せである。

本発明は、
吸収器からの希溶液が４通路溶液熱交換器に入って濃縮液と熱交換した後にそれぞれ前記第１の相変化熱交換器及び前記第２の相変化熱交換器に入り、
吸収器からの一部の希溶液が第１の相変化熱交換器に入って熱交換し、熱交換後の冷却水が第１のフラッシュ気液分離タンクに入って気相の冷却水蒸気及び液相の濃縮液に分離し、
吸収器からの他の希溶液が第２の相変化熱交換器に入って第１のフラッシュ気液分離タンクからの冷却水蒸気と熱交換し、熱交換後の希溶液が第２のフラッシュ気液分離タンクに入って気相の冷却水蒸気及び液相の濃縮液に分離し、
別の冷たい水及び吸収タンクからの冷却水が４通路溶液熱交換器によって第１のフラッシュ気液分離タンク及び第２のフラッシュ気液分離タンクからの冷却水濃縮液の余熱を吸収して熱湯を発生する、多段プレート型蒸発吸収式冷凍装置の冷凍方法をさらに含む。

上記プロセスはさらに以下の最適化解決手段を有する。

第１の相変化熱交換器に熱交換した蒸気混合ガスが第３の相変化熱交換器に入って第２のフラッシュ気液分離タンクからの冷却水蒸気相変化熱を吸収した後、第３のフラッシュ気液分離タンクに入り、気相の蒸気混合ガスが機械式蒸気圧縮ポンプに入って再生蒸気を生成し、蒸気混合タンクに生蒸気と混合し、蒸気混合ガスが生成して第１の相変化熱交換器に入って前記希溶液と熱交換する。

第２の及び第３の相変化熱交換器で熱交換された後の冷却水蒸気の凝縮液が吸収器に入り、冷媒水により冷却される。

本発明は臭化リチウム吸収式冷凍の最適化設計を提供し、ユニットに超高エネルギー効率比を付与し、ＣＯＰが５．５〜６に達成できる。

本発明は熱源としての蒸気凝縮水及び濃溶液の余熱をプレート型熱交換器によって回収し、生活用熱湯を作って吐出して利用する。

本発明は各種の冷媒及び吸収剤の沸点の差異が小さい場合において、蒸気相変化熱回収アセンブリ付きの精留型吸収式冷凍、空調及びヒートポンプ暖房をサイクルする構想を提案している。例えば、アンモニア−水吸収式冷凍ユニットが挙げられる。

図１は実施例の装置構造のフローチャートである。

符号の説明
１．蒸気混合タンク２．第１のプレート型内結合相変化熱交換器３．第１のフラッシュ分離タンク４．第２のプレート型内結合相変化熱交換器５．第２のフラッシュ分離タンク６．第３のプレート型内結合相変化熱交換器７．第３のフラッシュ分離タンク８．自動水補給タンク９．真空ポンプ１０．４通路溶液熱交換器１１．機械式蒸気圧縮ポンプ１２．プレート型熱交換器１３．生蒸気入口１４．生活用水出入口１５．生活用水出入口１６．冷媒水出入口１７．冷却水出入口２０．凝縮水レベルゲージ２１．冷却水エバポレータ２２．低圧吸収器Ｃ．水補給入口

以下、実施例及び図面を参照して本発明を更に説明するが、実施例及び図面は解釈や説明のためのものに過ぎず、本発明の保護範囲を限定するためのものではない。

一、図１に示すように、本実施例の装置において、
冷却水エバポレータは、入口を備え、
吸収器は、出口と入口を備え、
４通路溶液熱交換器は、第１の冷側通路及び第２の冷側通路の２つの冷側通路と、１つの熱側通路とを備え、第１の冷側通路の入口がパイプを介して吸収器の出口に接続され、熱側通路の出口がパイプを介して吸収器の入口に接続され、第２の冷側通路が水道水管路に接続され、第１の冷側通路の出口が、第１の冷側通路の第１の出口と第１の冷側通路の第２の出口とを有し、
蒸気ミキサーは、生蒸気入口、再生蒸気入口及び出口を有し、生蒸気入口が生蒸気パイプに接続され、
第１の相変化熱交換器は、熱側入口がパイプを介して蒸気ミキサーの出口に接続され、冷側入口がパイプを介して４通路溶液熱交換器の第１の冷側通路の第１の出口に接続され、
第４プレート型熱交換器は、熱側入口がパイプを介して第１の相変化熱交換器の熱側出口に接続され、冷側入口が水道水管路に接続され、
第１のフラッシュ気液分離器は、入口、トップ気相出口及び底部液相出口を有し、入口がパイプを介して第１の相変化熱交換器の冷側出口に接続され、
第２の相変化熱交換器は、熱側入口がパイプを介して第１のフラッシュ気液分離器の気相出口に接続され、冷側入口がパイプを介して４通路溶液熱交換器の第１の冷側通路の第２の出口に接続され、
第２のフラッシュ気液分離器は、入口、トップ気相出口及び底部液相出口を有し、入口がパイプを介して第２の相変化熱交換器の冷側出口に接続され、液相出口がパイプを介して第１のフラッシュ気液分離器の出口と合併して４通路溶液熱交換器の熱側入口に接続され、
第３の相変化熱交換器は、熱側入口がパイプを介して第２のフラッシュ気液分離器の気相出口に接続され、冷側入口がパイプを介して第４プレート型熱交換器の熱側出口に接続され、熱側出口がパイプを介して第２の相変化熱交換器の熱側出口と合併して冷却水エバポレータの入口にパイプを介して接続され、
上記第１の相変化熱交換器、上記第２の相変化熱交換器、上記第３の相変化熱交換器は、プレート型内結合相変化熱交換器を用いてもよく、例えばプレート型熱交換器、プレート型エバポレータ、プレート型コンデンサ又はシェル・チューブ型熱交換器等の他の通常の熱交換器を用いてもよい。

凝縮水液位コントローラは、出口、入口及び排水口を有し、出口がパイプを介して第４プレート型熱交換器と第３の相変化熱交換器との間に接続されたパイプと連通する。

第３のフラッシュ気液分離器は、入口、トップ気相出口及び底部液相出口を有し、入口がパイプを介して第３の相変化熱交換器の冷側出口に接続され、液相出口がパイプを介して凝縮水液位コントローラの入口に接続され、
機械式蒸気圧縮ポンプは、入口がパイプを介して第３のフラッシュ気液分離器の気相出口に接続され、出口がパイプを介して蒸気ミキサーの再生蒸気入口に接続され、機械式蒸気圧縮ポンプは飽和率を自動的に測定する水補給タンクを有し、通常の蒸気圧縮ポンプを用いてもよく、ルーツ型、遠心型、往復型又はスクリュー型の、単段又は多段送風機と圧縮ポンプとの組合せである。

本実施例では、元の熱源は生蒸気と再生蒸気の混合物であり、勿論、蒸気又は熱湯であってもよく、吸収器の上部に冷媒パイプを有し、図中、１６は冷媒作動媒体の出入口であり、吸収器の下部に冷却水パイプを有し、図中、１７は冷却水出入口であり、Ｃは水補給入口である。このユニットは、蒸気機械コンプレッサ内のヒートポンプ１１、３組のプレート型内結合相変化熱交換器２、４、６、及び熱交換器とマッチングする３組のフラッシュ気液分離タンク３、５、７を備え、前の２組の組合せは、主に冷却水希溶液を加熱蒸発させて、冷却水希溶液の濃縮を行って冷却水蒸気を生成し、第３の組は、冷媒蒸気の相変化熱を回収し再生蒸気を生成し、この３組のプレート型内結合相変化熱交換器とフラッシュ気液分離タンクからなるシステムは真空状態で作動するものであり、真空度及び高熱交換効率を維持するために真空ポンプユニット９をそれに連通するように配置する必要があり、真空ポンプによって非凝縮性ガスを抜き出しシステムを真空状態にプリセットし、各組毎に対応した絶対圧値がある。第３の組のプレート型内結合相変化熱交換器６、フラッシュ気液分離タンク７によって生成された再生蒸気（低いポテンシャルエネルギー）が機械式蒸気圧縮ポンプ１１に入り、機械式蒸気圧縮ポンプ１１によって増圧されてポテンシャルエネルギーが１レベル高い飽和蒸気を生成し、パイプを経由して蒸気混合タンク１に入って生蒸気１３と混合する。第１のプレート型内結合相変化熱交換器２に入った熱源蒸気がプレート型内結合相変化熱交換器内の他側にある冷却水希溶液と熱交換して凝縮水になり、パイプを経由してプレート型熱交換器１２の熱側に入って、熱交換器内の他側に入った生活用水と熱交換し、昇温後の生活用熱湯を使用者に提供し、冷却後の凝縮水は凝縮水循環ポンプを経由して第３のプレート型内結合相変化熱交換器６に輸送される。凝縮水はプレート型内結合相変化熱交換器及びフラッシュ気液分離タンク６、８に気化されて再生蒸気になる。低圧ジェネレータから流出した冷却水希溶液は循環ポンプによって４通路プレート型熱交換器１０にポンピングされて、冷却水希溶液は４通路プレート型熱交換器に入った後に二分岐され、一方は濃溶液と間接的に熱交換して、昇温後に熱交換器から排出されて第１のプレート型内結合相変化熱交換器２に入り、他方は熱交換器内に調温した後に、熱交換器から排出されて第２のプレート型内結合相変化熱交換器４に入り、冷却水希溶液は第１のプレート型内結合相変化熱交換器２に入って気液混合状態になり、フラッシュ気液分離タンク３に入って気相と液相に分離し、液相は濃縮溶液であり、気相は二次飽和蒸気であり、次段の熱源として第２段プレート型内結合相変化熱交換器４及び第２のフラッシュ気液分離タンク５に入る。第２のプレート型内結合相変化熱交換器４の熱側入口では、前段に生成された二次蒸気（冷却水蒸気）が冷側冷却水と熱交換して凝縮されてなる冷却水は、第２のプレート型内結合相変化熱交換器４から吐出し、Ｕ管を経由してエバポレータに入り、第２のプレート型内結合相変化熱交換器４の他（冷）側では、４通路溶液熱交換器１０からの冷却水が熱交換器内に熱側の冷却水蒸気と熱交換して気液混合状態になり、第２のフラッシュ気液分離タンク５に入り、第２のフラッシュ気液分離タンク５によって分離された液相は濃溶液であり、下部から４通路溶液熱交換器１０に戻り、気相は冷却水蒸気であり、上部から吐出し、次段である第３段プレート型内結合相変化熱交換器６の熱側に入って熱源とする。第３段プレート型内結合相変化熱交換器６の熱側では、冷却水蒸気は冷側の凝縮水と熱交換した後に冷却水に相変化し、第３段プレート型内結合相変化熱交換器６の下部から吐出し、Ｕ管を経由してエバポレータ２１に入り、第３段プレート型内結合相変化熱交換器６の冷側では、サイクル凝縮水は熱側エネルギーを吸収して気液分離器７に入って気化され、液滴を除去して、低いポテンシャルエネルギーの飽和蒸気（再生蒸気と呼称される）を生成し、気液分離器７からの再生蒸気は機械式蒸気圧縮ポンプ１１に入り、機械式蒸気圧縮ポンプ１１によって増圧されて昇温して、ポテンシャルエネルギーが１レベル高い再生蒸気を生成し、該再生蒸気は蒸気混合タンク１、第１のプレート型内結合相変化熱交換器２に入る主熱源となる。４通路溶液熱交換器１０は、フラッシュ気液分離タンク３、第２のフラッシュ気液分離タンク５からの高温濃溶液の一部の熱エネルギーを受けて、他側の低温冷却水希溶液と熱交換して冷却水希溶液の温度を向上させ、他の一部の熱エネルギーは他側の冷たい生活用水を加熱する。既存の４通路溶液熱交換器１０はそれぞれ、生活用水の出口と入口、冷却水希溶液の１つの入口と２つの出口、及び濃溶液の出口と入口があるため、濃溶液は４通路溶液熱交換器１０を経由して設定温度に降温して吸収器２２に入る。

冷却水は、絶対圧０．０００８７ｐａだけの低圧エバポレータ２１に入り、この低圧状態で、５℃程度の温度で気化されて、気化条件を満たすように循環水冷媒から等量のエネルギーを同時に吸収するため、冷媒水もほぼ気化温度に降温する。吸収器２２における冷却蒸気は同一真空度の吸収器２２に入り、吸収器２２における高濃度の臭化リチウム溶液は高い水蒸気吸収能力を有し、濃溶液は低温蒸気を十分に吸収して希釈されて冷却水になり、冷却水循環ポンプにより生活用水出入口１４にポンピングされ、吸収器２２には、吸収効率を満たし及び向上させるように冷却水スプレー用循環ポンプがさらに配置されるとともに、冷却水の蒸発効果を確保するように冷却水循環ポンプも配置されている。吸収器２２が運転すると、冷却水蒸気の相変化熱を吸入し、そのため、吸収器にはチューブクーラーが配置され、外部冷却水はクーラーによって冷却水蒸気の凝縮熱を吸収して溶液を冷却する。

本発明のプロセスは、従来の蒸発型吸収式冷凍ユニットの低圧ドラム式エバポレータ及び吸収器を留保し、従来のプロセス過程の関連配置、例えば、冷却水ポンプ、冷却水スプレーポンプ、冷却水循環ポンプ、非凝縮性ガスの真空排出システム、及び関連する既存配置を留保する。このような設計経路は、既存の吸収式冷凍ユニットの改良に有利であり、当業者であれば理解しやすく、本発明の普及にも役立つ。

Claims

入口を備える冷却水エバポレータと、
出口と入口を備える吸収器とを備える多段プレート型蒸発吸収式冷凍装置であって、
第１の冷側通路及び第２の冷側通路の２つの冷側通路と、１つの熱側通路とを備え、第１の冷側通路の入口がパイプを介して吸収器の出口に接続され、熱側通路の出口がパイプを介して吸収器の入口に接続され、第２の冷側通路が水道水管路に接続され、第１の冷側通路の出口が、第１の冷側通路の第１の出口と第１の冷側通路の第２の出口とを有する４通路溶液熱交換器と、
生蒸気入口、再生蒸気入口及び出口を有し、生蒸気入口が生蒸気パイプに接続される蒸気ミキサーと、
熱側入口がパイプを介して蒸気ミキサーの出口に接続され、冷側入口がパイプを介して４通路溶液熱交換器の第１の冷側通路の第１の出口に接続される第１の相変化熱交換器と、
熱側入口がパイプを介して第１の相変化熱交換器の熱側出口に接続され、冷側入口が水道水管路に接続される第４プレート型熱交換器と、
入口、トップ気相出口及び底部液相出口を有し、入口がパイプを介して第１の相変化熱交換器の冷側出口に接続される第１のフラッシュ気液分離器と、
熱側入口がパイプを介して第１のフラッシュ気液分離器の気相出口に接続され、冷側入口がパイプを介して４通路溶液熱交換器の第１の冷側通路の第２の出口に接続される第２の相変化熱交換器と、
入口、トップ気相出口及び底部液相出口を有し、入口がパイプを介して第２の相変化熱交換器の冷側出口に接続され、液相出口がパイプを介して第１のフラッシュ気液分離器の出口と合併して４通路溶液熱交換器の熱側入口に接続される第２のフラッシュ気液分離器と、
熱側入口がパイプを介して第２のフラッシュ気液分離器の気相出口に接続され、冷側入口がパイプを介して第４プレート型熱交換器の熱側出口に接続され、熱側出口がパイプを介して第２の相変化熱交換器の熱側出口と合併して冷却水エバポレータの入口にパイプを介して接続される第３の相変化熱交換器と、
出口、入口及び排水口を有し、出口がパイプを介して第４プレート型熱交換器と第３の相変化熱交換器との間に接続されたパイプと連通する凝縮水液位コントローラと、
入口、トップ気相出口及び底部液相出口を有し、入口がパイプを介して第３の相変化熱交換器の冷側出口に接続され、液相出口がパイプを介して凝縮水液位コントローラの入口に接続される第３のフラッシュ気液分離器と、
入口がパイプを介して第３のフラッシュ気液分離器の気相出口に接続され、出口がパイプを介して蒸気ミキサーの再生蒸気入口に接続される機械式蒸気圧縮ポンプとをさらに備える、ことを特徴とする多段プレート型蒸発吸収式冷凍装置。
前記機械式蒸気圧縮ポンプは飽和率を自動的に測定する水補給タンクを有する、ことを特徴とする請求項１に記載の多段プレート型蒸発吸収式冷凍装置。
前記第１の相変化熱交換器、前記第２の相変化熱交換器、前記第３の相変化熱交換器は、プレート型熱交換器、プレート型エバポレータ、プレート型コンデンサ又はシェル・チューブ型熱交換器である、ことを特徴とする請求項１に記載の多段プレート型蒸発吸収式冷凍装置。
前記機械式蒸気圧縮ポンプは、ルーツ型、遠心型、往復型又はスクリュー型の、単段又は多段送風機と圧縮ポンプとの組合せである、ことを特徴とする請求項１に記載の多段プレート型蒸発吸収式冷凍装置。
請求項１に記載の多段プレート型蒸発吸収式冷凍装置の冷凍方法であって、
吸収器からの希溶液が４通路溶液熱交換器に入って濃縮液と熱交換した後にそれぞれ前記第１の相変化熱交換器及び前記第２の相変化熱交換器に入り、
吸収器からの一部の希溶液が第１の相変化熱交換器に入って熱交換し、熱交換後の冷却水が第１のフラッシュ気液分離タンクに入って気相の冷却水蒸気及び液相の濃縮液に分離し、
吸収器からの他の希溶液が第２の相変化熱交換器に入って第１のフラッシュ気液分離タンクからの冷却水蒸気と熱交換し、熱交換後の希溶液が第２のフラッシュ気液分離タンクに入って気相の冷却水蒸気及び液相の濃縮液に分離し、
別の冷たい水及び吸収タンクからの冷却水が４通路溶液熱交換器によって第１のフラッシュ気液分離タンク及び第２のフラッシュ気液分離タンクからの冷却水濃縮液の余熱を吸収して熱湯を発生する、ことを特徴とする冷凍方法。
第１の相変化熱交換器に熱交換した蒸気混合ガスが第３の相変化熱交換器に入って第２のフラッシュ気液分離タンクからの冷却水蒸気の相変化熱を吸収した後、第３のフラッシュ気液分離タンクに入り、気相の蒸気混合ガスが機械式蒸気圧縮ポンプに入って再生蒸気を生成し、蒸気混合タンクに生蒸気と混合し、蒸気混合ガスが生成して第１の相変化熱交換器に入って前記希溶液と熱交換する、ことを特徴とする請求項５に記載の冷凍方法。
第２の及び第３の相変化熱交換器で熱交換された後の冷却水蒸気の凝縮液が吸収器に入り、冷媒水により冷却される、ことを特徴とする請求項５に記載の冷凍方法。