JPH0364786B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は濃溶液流路にポンプを配備した吸収冷
凍機や吸収ヒートポンプなど（以下、この種の吸
収冷凍機という）の改良に関する。

(ロ) 従来の技術 この種の吸収冷凍機の従来の技術として、例え
ば特公昭43−26664号公報にみられるように、発
生器から溶液熱交換器の入口へ至る濃溶液用管路
にポンプを配備したものが知られている。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点 上記した従来のこの種の吸収冷凍機は、濃溶液
の流れをポンプにより促進させる働きをもち、溶
液熱交換器の熱交換率を高め得るため機械の性能
を向上できる利点をもつ。その反面、濃溶液用の
ポンプは発生器の液量の変動の如何にかかわらず
ほぼ一定量の溶液を吸込んで吐出するため、この
種の吸収冷凍機に対する負荷その他の外部条件の
影響で発生器からの溶液の流出量が少なくなつた
場合にポンプのキヤビテーシヨンを引起しやすい
欠点がある。それ故、上記した従来のものにおい
ては、その冷水出口温度の検出器の信号で稀溶液
用ポンプと濃溶液用ポンプのポンプ速度を制御し
て稀溶液と濃溶液とをほぼ同じ流量に調整する手
段や、濃溶液用ポンプ吸込み側の濃溶液用管路に
浮子弁付きの室を設けると共にこの室と稀溶液用
ポンプ吐出側の稀溶液管路とを結ぶ稀溶液流通用
管路を設けて濃溶液用ポンプの吸込み側へ稀溶液
を補充する手段を採用することにより、濃溶液用
ポンプのキヤビテーシヨンを防止できるようにし
ている。

しかし、稀溶液と濃溶液とを同じ流量に調整す
る手段はポンプ速度の高精度で複雑な制御を要し
コスト高となる問題点をもち、濃溶液用ポンプ吸
込み側へ稀溶液を補充する手段は吸収器に送られ
る溶液の濃度低下を来たして冷凍性能のダウンに
つながる問題点をもつ。

本発明は、このような問題点に鑑み、安価かつ
簡便に濃溶液用ポンプのキヤビテーシヨンを防ぎ
得、高性能の運転を安全に続け得るこの種の吸収
冷凍機の提供を目的としたものである。

(ニ) 問題点を解決するための手段 本発明は、上記の問題点を解決する手段とし
て、発生器から濃溶液用ポンプに至る濃溶液流路
と溶液熱交換器出口から吸収器へ至る濃溶液流路
とを結ぶ流路を配設してこの種の吸収冷凍機を構
成したものである。

(ホ) 作用 本発明によるこの種の吸収冷凍機においては、
濃溶液用ポンプ吸込み側の濃溶液流路と溶液熱交
換器出口側の濃溶液流路とを結んだ流路が濃溶液
用ポンプ吸込み側への濃溶液補給路としての機能
を発揮する。そして、負荷その他の外部条件の影
響で発生器からの濃溶液の流出量が減つた場合、
その減量分が濃溶液補給路としての流路から濃溶
液用ポンプへ補給されてこのポンプに所定量の濃
溶液が流入するため、ポンプのキヤビテーシヨン
を簡便に防ぐことができる。かつまた、発生器か
らの濃溶液の流出量が変動しても所定量の濃溶液
がポンプの吐出力により溶液熱交換器を流通する
ので、その熱交換性能を高く保つことができる。

また、本発明によるこの種の吸収冷凍機は、濃
溶液用ポンプのキヤビテーシヨンを防ぐためにこ
のポンプへ稀溶液を補給する従来のものにくら
べ、吸収器へ送る濃溶液を高濃度に維持して強い
冷媒吸収力に保つので、高性能の運転を続け得
る。

(ヘ) 実施例 第１図は本発明によるこの種の吸収冷凍機の一
実施例を示した概略構成説明図である。第１図に
おいて、１は高温発生器、２は低温発生器３およ
び凝縮器４より成る発生凝縮器、５は蒸発器６お
よび吸収器７より成る蒸発吸収器、８，９はそれ
ぞれ低温、高温溶液熱交換器、P_Rは冷媒用ポン
プ、P_LAは稀溶液用ポンプ、P_HAは濃溶液用ポンプ
であり、これらは冷媒の流れる管路１０，１１、
冷媒液の流下する管路１２、冷媒液の環流する管
路１３，１４、稀溶液の送られる管路１５，１
６，１７，１８、中間濃度の溶液（以下、中間溶
液という）の流れる管路１９，２０、濃溶液の送
られる管路２１，２２，２３により接続されて冷
媒［水］と溶液［臭化リチウム水溶液］の循環路
が形成されている。

Ｂは高温発生器１のバーナー、２４，２４…は
燃焼ガスの流れる加熱管、２５は燃焼ガスの排出
用ダクト、２６は低温発生器３の加熱器、２７は
凝縮器４の冷却器、２８は蒸発器６の熱交換器、
２９は吸収器７の冷却器である。３０，３１は熱
交換器２８と接続した冷却用管路であり、３２，
３３，３４は冷却器２９，２７を直列に接続した
冷却水用管路である。また、３５はバーナーＢへ
の燃料供給用管路で、この管路には制御弁V_Fを
備えている。なお、Ｓは熱交換器２８出口側の冷
水温度を検出するセンサーで、このセンサーの信
号により制御器Ｃを介して制御弁V_Fの開度と稀
溶液用ポンプP_LAの吐出量とを調節するようにな
つている。

そして、Ｔは管路２１と管路２３とを結んだ管
路で、この管路により濃溶液用ポンプP_HA吐出側
の濃溶液の一部をその吸込み側へ戻し得るように
している。

このように構成されたこの種の吸収冷凍機（以
下、本機という）においては、例えばセンサーＳ
の信号により制御器Ｃを介して制御弁V_Fの開度
や稀溶液用ポンプP_LAの吐出量が制御される等、
負荷や加熱量あるいは冷却水温その他の外部条件
の変化により稀溶液流量および中間溶液流量なら
びに低温発生器３からの濃溶液の流出量が減少し
た場合、この濃溶液流出量の減少分だけ管路Ｔを
介して濃溶液が濃溶液用ポンプP_HA吸込み側へ補
給されるためにこのポンプの吐出量を減少制御す
ることなくそのキヤビテーシヨンを簡便かつ確実
に防止することができる。すなわち、本機におい
て、低温発生器３からの濃溶液の流出量Ｘと管路
Ｔの濃溶液流量Ｙと濃溶液用ポンプP_HAの液吸込
み量［言い代えれば液吐出量］Ｑとの関係は下記
の［１］式で表わされる。

Ｘ＋Ｙ＝Ｑ［一定］ ……［１］ また、吸収器７への濃溶液の流入量をＺとすれ
ば、このＺと上記の流量との関係は［２］式で表
わされる。

Ｚ＝Ｑ−Ｙ＝（Ｘ＋Ｙ）−Ｙ＝Ｘ ……［２］ ［２］式から明らかなように低温発生器３から
の濃溶液流出量と吸収器７への濃溶液流入量とは
同じに保たれる。それ故、本機においては、負荷
に応じて制御される高温発生器１の加熱量や冷却
水温などの変化により高温発生器１の稀溶液流入
量が調節された場合、濃溶液用ポンプP_HAを用い
ていない従来の吸収冷凍機（以下、従来機とい
う）と同様に冷却器２９への濃溶液散布量が負荷
や冷却水温などに応じて調整されると共に発生器
１，３および吸収器７間の溶液流量もほぼバラン
スするよう調整されることになり、かつ、従来機
にくらべ低温溶液熱交換器８の伝熱性能が高く維
持されることになる。また、発生器からの濃溶液
流出量Ｘの減少時にその減少分を濃溶液用ポンプ
P_HA吸込み側へ稀溶液で補充する従来のこの種の
吸収冷凍機にくらべ、吸収器７の吸収能力が高く
保たれることとなり、本機の冷凍性能［あるいは
ヒートポンプ性能］を良好に維持できる。

このように本機は、負荷や加熱量などの外部条
件の影響でこの種の吸収冷凍機に生じやすい濃溶
液用ポンプP_HAのキヤビテーシヨンを簡便かつ確
実に防ぐ機能をもち、かつ、その冷凍性能［ある
いはヒートポンプ性能］を高く保ちつつ運転を安
全に継続でき、実用的価値の高いものである。

なお、本機において、管路Ｔの管路２１との接
続位置は低温発生器３、吸収器７間の圧力差の最
大時における管路２１内の濃溶液の液面よりも下
方となるよう設計される。

第２図、第３図、第４図はそれぞれ本発明によ
るこの種の吸収冷凍機の別の実施例を示した概略
構成説明図で、これらの図において第１図に示し
たものと同様の構成機器には同一の符号を付して
いる。第２図において、３６は管路１７から分岐
して低温発生器３へ至る稀溶液用管路であり、３
７は高温発生器１出口から高温溶液熱交換器９を
経由して管路２１へ至る管路である。また、第３
図において、３８は管路１６から分岐して低温溶
液熱交換器８経由で低温発生器３へ至る稀溶液用
管路であり、３９は高温発生器１から高温溶液熱
交換器９を経由して管路２３へ至る管路である。
さらにまた、第４図において、４０は吸収器７か
ら第２の稀溶液用ポンプP_LA2、低温溶液熱交換器
８を経由して低温発生器３へ至る管路であり、４
１は高温発生器１出口から高温溶液熱交換器９を
経由して吸収器７へ至る管路である。これらの実
施例はいずれも、稀溶液を発生器１，３へ送つて
それぞれの発生器で濃縮した溶液を吸収器７へ戻
す構成とした点において、稀溶液を発生器１へ送
りここで濃縮して中間溶液にしさらにこれを発生
器３へ導き濃縮して吸収器７へ戻す構成にした第
１図の実施例と異なるが、その他の点において同
様の構成となつている。

そして、第２図ないし第４図に示した実施例の
ものにおいても、第１図に示したものと同様、管
路Ｔが濃溶液用ポンプP_HAに対する濃溶液補給路
としての機能を発揮してこのポンプのキヤビテー
シヨンが防止され、かつまた、このポンプにより
低温溶液熱交換器８内の濃溶液の流れが促進され
てその熱交換性能が向上し、外部条件の変動に対
して安全かつ高性能の運転を続け得る。

なお、第４図において破線で図示しているよう
に、管路T₀および濃溶液用ポンプP_HA0を管路４
１に配備することにより、高温発生器１から吸収
器７へ至る濃溶液流路に本発明を適用しても良い
ことは勿論である。また、このことは第２図、第
３図に示した実施例においても同様である。さら
にまた、第１図に示した実施例においても、中間
溶液流路にポンプおよびこのポンプへの中間溶液
補給路としての管路を配備［図示せず］すること
により、本発明を中間溶液流路に適用することも
可能である。かつまた、図示していないが、本発
明を一重効用のこの種の吸収冷凍機に適用しても
良いことは無論である。

(ト) 発明の効果 以上のとおり、本発明は発生器からポンプに至
る濃溶液流路と溶液熱交換器から吸収器に至る濃
液流路とを結ぶ流路を備えたものであるから、濃
溶液の流れを促進させ溶液熱交換器の熱交換率を
向上させてその小型化を図り得るなどの従来のこ
の種の吸収冷凍機の実用的効果を併せもつと共
に、溶液熱交換器から流出した濃溶液をポンプへ
補給する流路を備えた簡便かつ安価な構造でこの
ポンプのキヤビテーシヨンを確実かつ簡便に防ぎ
得る効果をもち、負荷その他の外部条件の変化に
対しても安全で高性能の運転を続け得るなど種々
の実用的効果を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるこの種の吸収冷凍機の一
実施例を示した概略構成説明図であり、第２図お
よび第３図ならびに第４図は本発明によるこの種
の吸収冷凍機のそれぞれ別の実施例を示した概略
構成説明図である。 １……高温発生器、２……発生凝縮器、３……
低温発生器、４……凝縮器、５……蒸発吸収器、
６……蒸発器、７……吸収器、８，９……低温、
高温溶液熱交換器、P_LA……稀溶液用ポンプ、P_HA
……濃溶液用ポンプ、１５，１６，１７，１８，
１９，２０，２１，２２，２３……管路、３６，
３７，３８，３９，４０，４１……管路、P_LA2…
…稀溶液用ポンプ、P_HA0……濃溶液用ポンプ、
Ｔ，T₀……管路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 発生器から吸収器に至る濃溶液流路に溶液熱
   交換器を設けるとともに、発生器から溶液熱交換
   器の入口へ至る濃溶液流路の途中にポンプを配備
   した吸収冷凍機において、発生器からポンプに至
   る濃溶液流路と溶液熱交換器から吸収器へ至る濃
   溶液流路とを結ぶ流路を備えたことを特徴とする
   吸収冷凍機。