JPH0321825B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は吸収冷凍サイクルを利用して冷房用冷
水た製氷或いはヒートポンプなどに利用される吸
収冷凍機（以下吸収冷熱機という）に関する。

従来から一般に使用されている吸収冷熱機は、
第１図に示すように、エリミネータ１を蒸発器２
と吸収器３との間に設け、蒸発器２で気化した冷
媒が吸収器の熱交換器４の表面を流下する吸収液
に吸収される構成の器胴５を有している。そし
て、吸収器３と蒸発器２とは、それぞれ伝熱管群
をもつて熱交換器４，６を形成し、蒸発器２で気
化した冷媒ガスが横方向に流れて吸収器３に流入
し吸収される配置となつており、吸収器３の吸収
効率、吸収液濃度と温度勾配との関係などは特に
考慮されていなかつた。

このような従来の吸収冷熱機の構造は、水−ハ
ロゲン化リチウム系吸収冷凍サイクルによる吸収
冷熱機など、吸収剤の蒸気圧が極く小さい冷媒吸
収剤の組み合わせにおいては問題はないが、吸収
剤に有機系の吸収剤を使用した吸収冷熱機、例え
ば、冷媒と吸収剤との組み合わせがフロン22−テ
トラエチレングリコールジメチルエーテル系、
TFE（トリクルオロエタノール）−Ｎメチル２ピ
ロリドン系などのものにおいては、冷媒蒸気内へ
の吸収剤の混在流としての移動のみならず、吸収
剤の蒸発を伴なう。すなわち、上記有機系の吸収
剤を使用したときは、吸収液に冷媒が吸収される
ばかりでなく、吸収器内において冷媒の吸収が進
むと吸収剤の気化、蒸気相への変化が起る。

このような点に鑑みが成された本発明は、吸収
冷熱機の吸収器の中の各横断面における蒸気組成
を吸収液濃度と平衡状態に近づくよう、蒸発器と
吸収器とを下部で連通させて同心状に配設し、蒸
発器で気化した冷媒ガスが吸収器の下方から上方
へ流れるように構成し、これにより、吸収器にお
ける冷媒の吸収効率を向上させることを主な目的
としたものである。

以下に本発明の一実施例を示す図面に従い説明
する。第２図において、７は灯油やガス等の燃焼
装置８を有し、冷媒を多量に吸収した吸収液（以
下濃液という）を加熱沸騰させることにより冷媒
をガス化して分離するようにした発生器、９は上
昇する冷媒ガスから吸収剤の成分を分離する精溜
器、１０は該精溜器９から送られてくるガス流を
熱交換器１１で冷却して吸収剤成分の最終分離を
行なう分縮器であり、該分縮器１０において分離
された液は液散布器１２に導びかれ、前記精溜器
９の上部から散布されて冷媒と吸収剤との分離の
ための気液接触液の一部として使用される。１３
はラセン形にパイプを巻回した熱交換器１４を内
蔵し、減圧弁１５で降圧されて散布器１６から散
布された液冷媒を気化させる蒸発器、１７は発生
器７において冷媒が分離されて冷媒濃度の低くな
つた吸収液（以下稀液という）を減圧弁１８で減
圧して上方から散布することにより蒸発器１３で
気化した冷媒ガスを吸収させ、これにより蒸発器
１３が低温度レベルの熱源流体から連続的に吸熱
を行なうようにした吸収器であり、蒸発器１３と
吸収器１７とは下部の開口１８で連通され、蒸発
器１３の外側又は内側に吸収器１７が位置するよ
うな同心状の配置を有している。１９は吸収器１
７において冷媒を吸収した濃液を発生器７へ還流
する溶液ポンプであり、該溶液ポンプ１９を有す
る濃液管２０には、分縮器１０内を冷却する熱交
換器２１、発生器７から吸収器１７に送出される
稀液と熱交換して濃液を予熱する熱交換器２２が
配設されている。

また、精溜器９は外周を断熱材２３で囲繞さ
れ、その外側に配された発生器１３及び吸収器１
７と熱的に分離されると共に、内部は散布器１２
により散布される液と発生器７から凝縮器２４側
へ流れるガス流とを気液接触させる充填材の入つ
た濃縮部２５と、同じくガス流と濃液との気液接
触をうながす充填材が入つた回収部２６とを鉛直
方向に立設し、濃縮部２５の充填材の間を経て落
下した液が、散布器２７によつて充填材に散布さ
れる濃液と共に回収部２６を流下して発生器７に
戻るようにしている。

更に、吸収器１７及び凝縮器２４は内蔵する熱
交換器２８，２９を精溜器９のまわりを周回する
コイル状に形成し、該熱交換器２８，２９へ水又
はブラインを一点鎖線矢印のごとく流通させるこ
とにより、吸収器７及び凝縮器２４の熱が機外へ
排出（ヒートポンプのときは利用）できるようし
たものであり、熱交換器２９に連続して形成され
たたコイル状の冷却器１１は分縮器１０での冷却
機能を有している。

以上のような構成において、発生器７で再生さ
れた冷媒ガスは、精溜器下段の回収部２６で流下
する濃液と接触し、次いで濃縮部２５において分
縮器１０で凝縮した還流液と接触し、吸収液成分
を減じられた後、分縮器１０から凝縮器２４へと
導びかれる。凝縮器２４では、熱交換器２９によ
つて冷媒ガスが凝縮され、液化した冷媒は蒸発器
１３の上部から散布され、熱源流体から熱を得て
気化した冷媒ガスは蒸発器１３と吸収器１７との
仕切壁の下部の開口１８を経て吸収器１７の下方
から流入し吸収液の濃度勾配と温度勾配を形成し
つつ吸収液に吸収される。

冷媒を吸収した吸収液（濃液）は吸収器１７の
底から溶液ポンプ１９に吸入され、分縮器の熱交
換器２１で昇温され、吸収液の熱交換器２２を経
て精溜器９の濃縮部２５と回収部２６との間の分
散器２７から散布されて発生器７に還流される一
方、発生器７で冷媒が分離された稀液は熱交換器
２２を得て再び吸収器１７の散布器３０に供給さ
れる。

このような冷媒と吸収液との密閉循環サイクル
を有した吸収冷熱機の熱交換器１４に実線矢印の
ように負荷からの冷水又はブラインを循環させれ
ば、この吸収冷熱機を冷房機或いは冷凍機として
使えるものであり、熱交換器１４に熱源流体を供
給し、熱交換器２８，２９，１１の回路に負荷へ
の供給流体を循環させればこの吸収冷熱機をヒー
トポンプとして使えるものである。

而して、本発明の吸収冷熱機においては、先に
述べたように蒸発器と吸収器とを下部で連通し、
蒸発器で気化した冷媒ガスを吸収器の下方から上
方へ流し、吸収器の上方から流下する吸収液で冷
媒ガスを吸収するように構成しているので、吸収
器中の各横断面における蒸気組成を吸収液濃度と
平衡状態に近づけ得るものである。

すなわち、吸収器に散布された吸収液が、冷媒
ガスを吸収しながら流下するとき、この吸収液の
吸収液濃度及び蒸気濃度はいずれも冷媒を吸収す
るにつれて増大し、吸収器の下方程濃度が増すこ
ととなる。一方、冷媒ガスを吸収器の下方から上
方に流すとき、冷媒ガスは、吸収器の下方で多
く、上方に向うに従つて少なくなるので、この冷
媒ガス濃度と吸収液の蒸気濃度とに、吸収器の各
横断面において同じような増減傾向を与えること
ができる。換言すれば、吸収器内の各部におい
て、冷媒ガス濃度と吸収液の蒸気濃度とに擬平衡
状態を与え、上昇する冷媒ガスの濃度が吸収液の
蒸気濃度と大きくかけ離れないようにできるの
で、有機系の吸収剤を使用して吸収剤の気化を伴
なうおそれがある吸収冷凍機においても、吸収剤
の蒸気発生を抑えた吸収機構が形成でき、冷媒の
吸収効率の向上を可能とするものである。

更に又、吸収器の下方から流入する冷媒ガスは
温度が低く、上方から流下する吸収液は温度が高
いため、本発明のように冷媒ガスと吸収液との流
れを対向流にして接触させると、吸収器の内部で
は上方から下方に向つて順次温度が低くなるよう
な温度勾配を形成することができ、このような温
度勾配の形成によつても、吸収液の蒸発を抑えて
冷媒の吸収効率の向上を図れるものであり、同じ
吸収能力の吸収器であれば小型のものを提供でき
る。

又、このような吸収器における温度勾配の形成
は吸収冷熱器をヒートポンプ運転するときには特
に好ましく、図示していないが、凝縮器や分縮器
など、比較的温度が高い部分を経て流出する温水
や、吸収器下部の濃液を吸収器内に再循環するこ
とにより昇温度の高いヒートポンプ運転が実現で
きるものでもある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の吸収冷熱機の吸収蒸発胴の一例
を示す構成図、第２図は本発明による吸収冷熱機
の一実施例を示すサイクル構成図である。 ７……発生器、９……精溜器、１３……蒸発
器、１７……吸収器、１８……開口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 発生器で加熱されて気化したガス流から吸収
   剤成分を分離して冷媒ガス流を得る発生器と、冷
   媒ガスを冷却液化する凝縮器と、機外の流体から
   熱を得て液冷媒を気化させる蒸発器と、発生器に
   おいて冷媒が分離され冷媒成分が減少した吸収液
   を散布することにより気化冷媒を吸収するように
   した吸収器とを備え、これらの発生器、凝縮器、
   蒸発器、吸収器を気密に配管接続して成る冷媒と
   吸収剤との循環サイクルにおいて、前記蒸発器と
   吸収器とは、下部で連通するように配設され、蒸
   発器で気化した冷媒ガスが吸収器の下方から上方
   へ流れるように構成されていることを特徴とする
   吸収冷熱機。