JPH01291071A - 空冷式二重効用吸収冷凍機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ〉産業上の利用分野 本発明は空冷吸収器および空冷凝縮器を有する空冷式二
重効用吸収冷凍機の改良に関する。

（ロ）従来の技術 一般に、空冷の吸収器や凝縮器を有する吸収冷凍機にお
いては、水冷式吸収冷凍機の冷却水と同温レベルの冷却
空気を用いた場合、水冷式のものにくらべ、機内の飽和
蒸気圧、飽和温度が高くなりやすく、冷凍出力の温度レ
ベルが高くなると共に冷凍効率も低くなりやすい欠点が
ある。

そこで、冷凍効率を高めると共に冷凍出力の温度レベル
も低くするための従来の技術として、例えば特公昭５８
−１５７０２号公報でみられるように、蒸発器の熱交換
用コイルと空冷吸収器の冷却用コイルとの間に熱交換器
を設け、この熱交換器の冷却用コイル側には冷媒液の一
部を散布すると共に蒸発器の熱交換用フィル側には濃吸
収液の一部を散布する構成の水−リチウム塩系空冷式二
重効用吸収冷凍機〔上記公報の第３図参照〕が提案され
ている。

（ハ）発明が解決しようとする課題 上記した従来の空冷式二重効用吸収冷凍機においては、
その熱交換器の一方の側に冷媒液を流してその気化潜熱
で他方の側の濃吸収液を冷やすことにより、その飽和蒸
気圧・温度を下げて蒸発器内の飽和温度を低めるように
したものであるから、吸収器の冷却空気〔外気〕の温度
の高い夏期にあっても冷房に十分な低温レベルの冷凍出
力を取出し得る利点がある。それ故、効率の良い二重効
用吸収冷凍機の空冷化を実現し得るものとしての価値が
ある。しかし、酷暑の日などのように外気温の高いとき
、空冷凝縮器内の飽和温度・蒸気圧の上昇に伴ない高温
再生器内のそれの過度の上昇を招きやすく、水−リチウ
ム塩系二重効用吸収冷凍機の高温再生器の構造特性に起
因してその伝熱管の腐食や損傷を引起しやすい欠点があ
る。

本発明は、従来の水−リチウム塩系空冷式二重効用吸収
冷凍機の上記欠点に鑑み、外気温の高いときにも、高温
再生器内の蒸気圧・温度の過度の上昇を陣ぐことの可能
な空冷式二重効用吸収冷凍機の提供を課題としたもので
ある。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、空冷の凝縮器、吸収器を有する二重効用吸収
冷凍機において、その空冷凝縮器とは別の空冷凝縮器を
冷媒循環路に流路切換弁を介して並列に結んで低温再生
器の加熱器をバイパスする冷媒径路を形成し、かつ、吸
収液循環路にも低温再生器をバイパスして吸収液を循環
きせる径路や弁などの流路切換装置を設け、かつ、前記
空冷吸収器から空冷吸収器経由で別の空冷凝縮器へ冷却
空気を送る構成としたものである。

（本）作用 本発明の空冷式二重効用吸収冷凍機においては、冷媒と
吸収液の流路を切換えてこれらが低温再生器をバイパス
する一重効用の吸収冷凍サイクルと低温再生器を循環す
る二重効用の吸収冷凍サイクルとに切換わる作用がある
。このため、外気温の高いときなどのように高温再生器
内圧の上昇しやすい場合、−型動用の吸収冷凍サイクル
へ切換えることにより、高温再生器内の飽和蒸気圧・飽
和温度を空冷凝縮器のそれと同程度にすることができ、
二重効用のサイクル時にくらべはるかに低くすることが
できる。したがって、高温再生器内の過度の圧力上昇や
温度上昇を防ぐことができ、その構造部材の損傷や腐食
を軽減することができる。また、−型動用サイクル時に
は空冷吸収器に外気温度に近い冷却空気が送られるので
、この吸収器および蒸発器内の蒸気圧・温度を二重効用
サイクル時のそれと同程度あるいはそれ以下にすること
ができる。

効用吸収冷凍機の概略構成説明図である。

第１図において、（１）は高温再生器、（２）は低温再
生器、（３）は空冷凝縮器、（４）　、　（５）は第１
．第２蒸発器、（６）　、　（７）は第１．第２空冷吸
収器、（８）　、　（９）は低温、高温溶液熱交換器、
（１０）　、　（１１）は第１．第２吸収液用ポンプ、
（１２）は冷媒液用ポンプであり、これら機器は冷媒蒸
気用のダクト（１３）、凝縮した冷媒液の流れる管路（
１４）、冷媒液の還流用管路（１５）、濃吸収液の流れ
る管路（１６）　、　（１７）　、　（１８）　、　（
１９）、中間濃度の吸収液の送られる管路（２０）、希
吸収液の送られる管路（２１）　、　（２２）　、　（
２３）　、　（２４）、気化冷媒用の第１．第２ダクト
（２５）　。

（２６）、高温の冷媒蒸気用の管路（２７）、冷媒ドレ
ン用の管路（２８）で接続されて冷媒〔水〕と吸収液〔
臭化リチウム水溶液〕の循環路が形成されている。

（Ｂ）は高温再生器（１）のバーナーであり、（２９）
は燃焼ガスの流路、（Ｆ）は燃料の供給路である。（３
０）は送風機で、これにより外気が凝縮器（３）から第
２吸収器（７）を経て第１吸収器（６）へ送られるよう
になっている。

（３１）は低温再生器（２）の加熱器、（３２）　、　
（３３）はそれぞれ第１．第２蒸発器（４）　、　＜５
）の冷水器、（３４）　、　（３５）　、　（３６）は
冷水器（３２）　、　（３３）を直列に接続した冷水用
管路で、これら管路は冷房用の室内熱交換ユニット〔図
示せず〕と結ばれている。（３７）　、　（３８）　、
　（３９）　、　（４０）　、　（４１）はそれぞれ低
温再生器（２）、第１．第２蒸発器（４）　、　（５）
、第１．第２吸収器（６）　、　（７）用の液散布器で
あり、液散布器（４０）　、　（４１）によって散布さ
れた吸収液はそれぞれ第１、第２吸収器（６）　、　（
７）の伝熱管内壁に沿って流下しつつ管外の冷却空気で
冷やせれる。また、吸収器の伝熱管、凝縮器（３）の伝
熱管には放熱用のフィンが設けである。

（４２）は高温再生器（１〉と第１吸収器（６）の液溜
とを結んだＵ字状オーバーフロー用管路、（４３〉は管
路（４２）と管路（２０）のポンプ（ｌＯ）吐出側と結
んだ管路である。また、（４４）は第１蒸発器（４）の
液溜から第１吸収器（６）の液溜へ至るオーバーフロー
用管路であり、（４５）は第１蒸発器（４）の液溜の底
部と第１吸収器（６）の液溜とを結んだ冷媒ブロー用管
路である。

また、（ｖｔ）　、　（ｖｔ）　、　（ｖｓ）　、　（
ｖａ）　、　（ｖｉ）はそれぞれ管路（１５）　、　（
２０）　、　（２１）　、　（２２）　、　（２４）に
配備したダンパー型開閉弁、（ｖ、）　、　（ｖｙ）　
、　（ｖｓ）　、　（ｖ、）　、　（ｖ、ｏ）　、　（
ｖ、　、）、　（ｖ、ｔ）はそれぞれ管路（１Ｂ）　、
　（１９）　。

（２１）　、　（２８）　、　（４２）　、　（４３）
　、　（４５）に配備した弁であり、（Ｖ、）は燃料供
給路（Ｆ）に備えた弁である。なお、（Ｌ）は第１蒸発
器（４）の液溜に設けた液面リレーで、これによりポン
プ（１２）の発停および吐出量の制御が行なわれる。な
おまた、（ＳＷ＞は管路（３６）に備えた冷水温度セン
サーで、この信号により温度調節器（Ｒ）を介して弁（
Ｖ、）の開度および開閉の制御が行なわれる。

そして、（４６）は低温再生器（２）の加熱器（３１）
をバイパスして高温再生器（１）から凝縮器（３）の液
溜へ至る冷媒用バイパス径路であり、その途中に凝縮器
（４７）が設けである。かつまた、　（ＶＯ）はバイパ
ス径路（４６）の冷媒蒸気用管路（４８）側に配備した
弁であり、（■、）はバイパス径路（４６）の冷媒液用
管路（４９）側に配備した弁である。また、凝縮器（４
７）は冷却空気の最下流側すなわち第１吸収器（６）の
下流に配置されている。

さらにまた、（ＳＡ）は凝縮器（３）出口側の外気温度
のセンサーであり、この信号によりコントローラー（Ｃ
）を介して弁（ｖｓ）　、　（Ｖ４）　、　（ｖｓ）　
、　（ｖｓ）　、　（ｖｌ）　、　（ＶＩＡ）の開閉が
制御される。ちなみに、センサー＜Ｓａ＞の感知温度が
基準値〔例えば４６°Ｃ〕以下のとき、ダンパー型開閉
弁（ｖｔ）　、　（Ｖｌ）は半開（５０％開度）にセッ
トされると共に弁（Ｖ、）　、　ＣＶ、）は全開にセッ
トされ、かつ、弁（ＶＯ）　、　（ｖｔ、）は全開にセ
ットされる。一方、基準値を越えたとき、弁（ｖｓ）　
、　（ｖ、）　、　（ｖ、）は全開にセットされ、かつ
、弁（■。＞、　（Ｖ４）　、　（Ｖ＋ｉ）は全開にセ
ットされる。なお、センサー（ＳＡ）の配備箇所は外気
の凝縮器（３）入口側であっても良い〔基準値は例えば
３８℃にする。〕。

このように、外気温度の設定値を基準にコントｏ　−ラ
−（Ｃ）を介して弁（ｖｏ）　、　（ｖ、）　、　（Ｖ
ｌ）　、　（ｖｓ）。

（Ｖ、）　、　（Ｖ、、）の開閉を切換える構成とした
空冷式吸収冷凍機〔以下、本機という〕においては、例
えば室外の外気温度が３５°Ｃであっても基準値よりも
低いとき、吸収液は低温再生器（２）を出入すると共に
、高温再生器（１）から流出した冷媒蒸気は、低温再生
器（２）の加熱器（３１）を経由して低温再生器（２）
内の吸収液を加熱濃縮した後、ドレンとなり、このドレ
ンが凝縮器（３）へ流れる。つまり、冷凍効率の高い二
重効用の吸収冷凍サイクルとなる。そして、外気温度が
基準値よりも低いとき、これに伴ない本機の構成機器内
の飽和温度・蒸気圧も低くなるので、高温再生器（１）
内の蒸気圧は大気圧（７６０ｎｌｌＨｇ）よりも低圧に
保たれる。

一方、例えば室外の外気温度が４０°Ｃまで上昇して基
準値を越えたとき、冷媒および吸収液は低温再生器（２
）をバイパスし、−型動用の吸収冷凍サイクルができる
。そして、高温再生器（１）の気相部は、バイパス径路
（４６）の冷媒蒸気用管路（４８）を通して空冷凝縮器
（４７〉の気相部と連通ずるので、その飽和蒸気圧とほ
ぼ同圧となる。したがって、高温再生器（１）内は大気
圧よりも低圧に保たれる。ちなみに室外の外気温が４０
’Ｃの場合、本機の凝縮器（３）および高温再生器（１
）内の飽和蒸気圧は５００〜６００１１１１Ｈｇ程度で
ある。また、高温再生器（１）内の吸収液の温度は１６
０″Ｃ以下に保たれる。

また、本機においては、弁（ｖａ）　、　（Ｖ４）　、
　（ｖｉ）　。

（Ｖｌ）　、　（ｖｔ）　、　（ｖｔｓ）の開閉切換え
を外気温度センサー（ｓＡ）の信号で行なう代りに例え
ば高温再生器（１）の気相部に配備した圧力センサー（
Ｓ２）の信号で行なっても良い。この圧力センサーを用
いる場合の基準値は７６０　ｆｆｌｌ（ｇとする。なお
また、高温再生器（１）の液温センサーを用いても良い
、この場合の基準値は、臭化リチウム水溶液〔吸収液〕
によって再生器の構造部材の腐食の進行の早まる温度、
すなわち、１６０℃とするのが好ましい。

かつまた、本機においては、弁（■。）、（Ｖ４）、（
Ｖｓ）　、　（ｖｉ）　、　（ｖ、）　、　（Ｖ’ｓ）
の開閉切換えを手作業で行なっても良いことは勿論であ
る。

なお、ダンパー型開閉弁（ｖａ）　、　（ｖｓ）の代り
に管路（２２）の分岐部分に、また、弁（Ｖ、）　、　
（ＶＳ）の代りに管路（２７）の分岐部分にそれぞれ二
方弁を配備して流路の切換えを行なうようにしても良い
ことは勿論である。なおまた、低温再生器（２）と低温
溶液熱交換器（８）との液のヘッド差が十分に大きく、
−型動用のサイクル時に溶液熱交換器（８）側から低温
再生器（２）側への液の逆流が起きないよう設計きれて
いる場合、弁（Ｖ、）の配備を省略しても良いことも無
論である。

さらにまた、本機においては、低温再生器（２）での吸
収液の濃縮すなわち冷媒蒸気の発生のない一重効用サイ
クル時には凝縮器（３）へ冷媒蒸気が殆んど供給されず
、この凝縮器（３）を通過する外気も殆んど昇温しない
ので、二重効用サイクル時にくらべ、吸収器の空冷温度
が低くなる。したがって、吸収器および蒸発器内の飽和
温度を低く保つことができ、取出す冷水の温度を二重効
用サイクル時のそれと同程度あるいはそれ以下にするこ
とができる。ちなみに、二重効用サイクルの運転時に第
１吸収器（６）に流入する吸収液の濃度が約６３％、そ
の空冷温度が４７°Ｃ程度で取出し冷水温度が約７°Ｃ
である場合、他の運転条件を変えずに一重効用サイクル
の運転をしたときには第１吸収器（６）に流入する吸収
液の濃度が約６２．５％、その空冷温度が４５°Ｃ程度
となって取出し冷水温度は約６．８℃となる。

第２図は本発明による空冷式二重効用吸収冷凍機の別の
実施例を示した概略構成説明図で、この図において前述
の実施例で示した構成機器と同様のものには同じ符号を
付している。

第２図の実施例では、管路（２８）の下端を凝縮器（４
７）の液溜に接続している。なお、この実施例において
は弁（■、）の管路（２８）への配備を省略しても良い
。

（ト）発明の効果 以上の通り、本発明は、空冷吸収器、空冷凝縮器を有す
る二重効用吸収冷凍機において、その空冷用の外気の温
度が高くなっても高温再生器内の蒸気圧、温度を低く保
ら得、高温再生器内の過熱や過度の圧力上昇の防止効果
をもっと共に蒸発器から取出される冷水などの流体の温
度も低く維持する効果をもつ。

コ ノ 第２図は別の実施例の概略構成説明図である。

（１）・・・高温再生器、（２）・・・低温再生器、　
（３）・・・空冷凝縮器、　＜４）　、　（５）・・・
第１．第２蒸発器、（６）　、　（７）・・・第１．第
２空冷吸収器、　（８）　、　（９）・・・低温、高温
溶液熱交換器、　（１０）　、　（１１）　、　（１２
）・・・ポンプ、　　（１３）・・・ダクト、　（１４
）〜（２４）・・・管路、（２５）　、　（２６）・・
・ダクト、　（２７）　、　（２Ｂ）・・・管路、　（
３１）・・・加熱器、　（４６）・・・冷媒バイパス径
路、　（４７）・・・空冷凝縮器、　（４８）・・・冷
媒蒸気用管路、　（４９）・・・冷媒液用管路、　（Ｖ
Ｏ）・・・弁、　（Ｖａ）　、　（Ｖ、＞・・・ダンパ
ー型開閉弁、　（ｖ、）　、　（ｖａ）　、　（ｖ＋ｓ
）・・・弁、（ＳＡ）・・・外気温度センサー、（ＳＰ
）・・・圧力センサー、　　（Ｃ）・・・コントローラ
ー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）高温再生器、低温再生器、空冷凝縮器、蒸発器、
   空冷吸収器、溶液熱交換器などの機器を配管接続して冷
   媒と吸収液の循環路を形成した空冷式二重効用吸収冷凍
   機において、冷媒循環路には低温再生器の加熱器をバイ
   パスして高温再生器から蒸発器へ至る弁付きの冷媒径路
   が形成されると共にこの径路の途中に前記空冷凝縮器と
   は別の空冷凝縮器が設けられ、吸収液循環路には低温再
   生器をバイパスして吸収液を循環させる流路切換装置が
   設けられ、かつ、前記空冷凝縮器から空冷吸収器経由で
   別の空冷凝縮器へ冷却空気を送る送風機が配備されてい
   ることを特徴とした空冷式二重効用吸収冷凍機。