JPH0364792B2 - - Google Patents

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JPH0364792B2
JPH0364792B2 JP58129272A JP12927283A JPH0364792B2 JP H0364792 B2 JPH0364792 B2 JP H0364792B2 JP 58129272 A JP58129272 A JP 58129272A JP 12927283 A JP12927283 A JP 12927283A JP H0364792 B2 JPH0364792 B2 JP H0364792B2
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Carrier Corp
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    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B15/00—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type
    • F25B15/02—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type without inert gas
    • F25B15/06—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type without inert gas the refrigerant being water vapour evaporated from a salt solution, e.g. lithium bromide
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、吸収冷凍装置に関し、特に、吸収冷
凍装置のための吸収器に関する。
吸収冷凍装置のための吸収器としてはいろいろ
な種類のものがある。例えば、比較的大きい密閉
容器と、その中に配設された複数のそらせ板から
成り、容器内を通る冷媒蒸気および吸収剤溶液の
ための蛇行通路を形成するようになされた吸収器
がある。冷媒蒸気と吸収剤溶液とは、密閉容器の
互いに反対側の端部から導入され、容器内で一種
の向流関係をなし、容器内で蒸気と溶液との流れ
が互いに不規則に指向される。この種の吸収器
は、通常、吸収器の容器内に配置された配管を通
して冷却流体を通流させることによつて冷却され
る。
ある種の用例においては、複数の垂直管から成
る空冷式吸収器を設け、吸収剤溶液と冷媒蒸気と
を各管内に平行流として通流させることによつて
互いに接触させるようにすることが望ましい場合
がある。通常、吸収剤溶液と冷媒蒸気とは、各管
の上端へ導入され、下端にまで流下せしめられ
る。吸収器は、その管の外面を覆つて冷風を循環
させることによつて冷却される。しかしながら、
一般に、このような在来の垂直管型吸収器の作動
効率はその最大限にまでは至つていない。例え
ば、この種の吸収器によつて生成される弱吸収剤
溶液は、必ずしも、理論的に可能なだけの量の冷
媒を包含していないことが判明しており、従つ
て、この種の吸収器の性能は、まだ改良の余地が
ある。また、理論的熱力学的観点からみて、この
ような平行流垂直管型吸収器では、比較的高濃度
の吸収剤溶液が比較的高圧の冷媒蒸気と接触する
吸収器の頂部においては熱力学的駆動力が比較的
大きく、比較的低濃度の吸収剤溶液が比較的低圧
の冷媒蒸気と接触する吸収器の底部においては熱
力学的駆動力が比較的小さい。このことは、この
種の吸収器の場合、各吸収管の全長に亘つて最大
限の性能が得られないことを示している。なぜな
ら、吸収の大部分は、大きい駆動力が存在する吸
収管の頂部において行われ、駆動力が小さい吸収
管の底部では僅かな吸収しか行われないからであ
る。
また、平行流垂直管型吸収器は、比較的低濃度
の吸収剤溶液が収集される吸収器の底部から行わ
れる不凝縮性ガスのパージ（放逐）に関しても欠
点を有している。即ち、不凝縮性ガスは、吸収器
の管内へ上昇する傾向を有するので、全部の不凝
縮性ガスを吸収器の底部から放逐することができ
ないことである。
本発明は、吸収冷凍装置の垂直管型吸収器の垂
直管内を吸収剤溶液と冷媒蒸気とを正反対の向流
関係で通流させることによつて上記諸欠点を解決
するものである。吸収器への冷媒蒸気の容積流量
は、吸収器の各管内の吸収剤溶液の流れに対して
完全に反対方向の冷媒蒸気の流れを各管の全長に
亘つて創生するのに十分な流量となるように冷凍
装置を設計する。冷媒蒸気と吸収剤溶液とのこの
完全対向向流は、吸収器の各管の全長に亘つてよ
り均一な熱力学的駆動力を設定することを可能に
し、それによつて吸収器の効率を改善する。ま
た、この完全対向向流は、各吸収器管の全長に亘
つて乱流を増大させ、各管の外面を覆つて流れる
熱交換媒体への熱伝達を向上させ、それによつて
更に吸収器の効率を高める。
不凝縮性ガスは、強吸収剤溶液が流入してくる
吸収器の頂部から放逐させる。吸収器の頂部に存
在する強吸収剤溶液が冷媒蒸気を吸収器の頂部へ
吸引し、それによつて不凝縮性ガスを収集し易い
吸収器管の頂部から掃去させる。
以下に添付図を参照して本発明の実施例を説明
する。
第１図を参照すると、冷媒として水を使用し、
吸収剤溶液として臭化リチウムを使用する型式の
吸収冷凍装置１が示されている。純粋の臭化リチ
ウムは技術的には溶液ではないが、臭化リチウム
即ち吸収剤には冷媒が溶存するので、一般にこの
吸収剤を溶液と称している。従つて、ここでも、
吸収剤を表わすのに「溶液」という用語が使用さ
れている。また、「強」溶液とは、純粋の臭化リ
チウムのように高い吸収剤濃度を有する吸収剤溶
液のことをいう。「弱」溶液とは、その中に相当
多量の冷媒が溶存しているために吸収剤の濃度が
薄められている吸収剤溶液のことをいう。
本発明の範囲内で水以外の冷媒、および臭化リ
チウム以外の吸収剤を使用することができ、その
ような異る吸収剤および冷媒に適応するように冷
凍装置に改変を施すことができることは当業者に
は明らかであろう。
第１図に示された空冷式吸収冷凍装置１は、本
発明に従つて構成した垂直管型吸収器２と、発生
器３と、凝縮器４と、蒸発器５と、パージ装置６
と、溶液熱交換器７を備えており、更に冷媒ポン
プ９および溶液ポンプ１０が設けられている。
凝縮器４内で凝縮した液体冷媒は、冷媒液導管
１１を通り、蒸発器５内の１個または複数個の冷
媒スプレーノズル１２へ送られる。一方、蒸発器
５の溜め８内に溜まつた液体冷媒は、冷媒ポンプ
９によつて導管１６を通して蒸発器５内の１個ま
たは複数個の第２の冷媒スプレーノズル１５へポ
ンプ送りされる。このようにして、液体冷媒の流
れが蒸発器５内の熱交換管３０に対して連続的に
接触せしめられる。
冷却すべき水などのような流体媒体は、導入導
管１３を通して蒸発器５内の熱交換管３０内へ通
され、外側の冷媒に対し熱を放出することによつ
て自らは冷却され、冷媒を蒸発させる。かくして
冷却された流体媒体は、熱交換管３０から排出導
管１４を通して適当な遠隔熱交換器（図示せず）
へ送られ、該熱交換器で熱せられた後再び冷却す
るために導入導管１３を通して蒸発器５へ戻され
る。蒸発器５からの冷媒蒸気は、冷媒蒸気通路１
８を通つて吸収器２の底部へ流れる。
一方、発生器３からの強吸収剤溶液は、溶液熱
交換器７を通り強溶液導入導管１９を通つて吸収
器２の頂部に流入し、吸収器２内の管４１内を流
下し、その間に管４１内に上昇してくる、蒸発器
５からの冷媒蒸気と向流関係をなして接触せしめ
られ、冷媒によつて稀釈された弱吸収剤溶液とな
つて吸収器２の底部に溜まる。この弱溶液は、吸
収器２の底部から弱溶液排出導管２０を通つて流
出し、溶液ポンプ１０によつて溶液熱交換器７を
通して発生器３へ戻される。
吸収器２内における吸収剤溶液への冷媒蒸気の
吸収を促進するために、例えば周囲空気などのよ
うな冷却媒体をフアン（図示せず）によつて吸収
器２を覆うようにして通流させ、吸収器内の吸収
剤溶液を冷却させる。所望ならば、この同じ冷却
媒体を凝縮器４の外周面へも通し、凝縮器内の冷
媒を凝縮させることもできる。
発生器３は、吸収器２から送給されてくる弱溶
液から冷媒を沸騰放出させるために該発生器内の
管３１を通して熱湯などの適当な熱を供給する熱
源を備えている。発生器３内で生じた冷媒蒸気
は、排出導管２１を通つて凝縮器４内へ流入し、
凝縮器内でその外面を覆つて通る周囲空気との熱
交換によつて冷却され凝縮せしめられる。一方、
発生器３の底部に溜まつた比較的高温の強吸収剤
溶液は、溶液熱交換器７を通り、強溶液導入導管
１９を通つて吸収器２へ流入し、吸収サイクルを
繰返す。
パージ装置６は、第１図に示されるように、吸
収器２の頂部から不凝縮性ガスを収集し、放逐す
るためのパージ導管２２と、該導管に配設されて
おり、冷凍装置１の作動中常態では開放している
パージ用ピツク・アツプ弁３３と、吸収器２の頂
部からパージ導管２２を通して不凝縮性ガスを分
離室２４内へポンプ送りする流体ジエツトポンプ
２３を備えている。不凝縮性ガスは、分離室２４
内で浮上力によつて分離され、パージ溜め２５内
に収集される。流体ジエツトポンプ２３を作動さ
せるために弱吸収剤溶液をパージ用供給導管３５
を通してポンプ２３へ供給する。ポンプ２３から
排出され、分離室２４内に収容される吸収剤溶液
は、吸収器２の頂部から不凝縮性ガスと共にパー
ジ装置６内へ吸引された冷媒蒸気を吸収する。パ
ージ装置６を通しての吸収剤溶液の連続した流れ
は、分離室またはパージ室２４からパージ用戻し
導管３７およびパージ用戻し弁３６を通して弱溶
液排出導管２０へ吸収剤溶液を再循環させること
によつて維持される。
パージ用ピツク・アツプ弁３３と同様に、パー
ジ用戻し弁３６も、冷凍装置１の作動中常態では
開放されているが、不凝縮性ガスがパージ溜め２
５および分離室２４内に溜まつてくると、分離室
２４内の吸収剤溶液のレベル（液面の高さ）に影
響を及ぼし、室２４内のパージ用吸収剤溶液レベ
ル検出スイツチ３８を作動させる。スイツチ３８
は、作動されると、ランプまたはベル（図示せ
ず）などの警告器を付勢し、操作者にパージ用溜
め２５から不凝縮性ガスを放出させる必要性があ
ることを知らせる。そこで操作者は、ピツク・ア
ツプ弁３３および戻し弁３６を閉鎖し、排出弁３
９を開放して不凝縮性ガスを放出させる。不凝縮
性ガスが放出された後、操作者は、排出弁３９を
閉じ、ピツク・アツプ弁３３および戻し弁３６を
開く。かくして、パージ装置６は、その通常作動
状態へ戻される。
第２図を参照すると、第１図に概略的に示され
た垂直管型吸収器２の詳細図が示されている。基
本的には、吸収器２は、強溶液導入ヘツダー４０
と、吸収器管４１と、冷媒蒸気導入管４２とから
成つている。強溶液導入導管１９およびパージ導
管２２は、第２図に示されるように、吸収器２の
強溶液導入ヘツダー４０に接続されている。ま
た、冷媒蒸気導管１８および弱溶液排出導管２０
は、吸収器の弱溶液導入ヘツダー４２に接続され
ている。吸収器２内での吸収剤溶液による冷媒蒸
気の吸収を促進させるように吸収器を冷却させる
ために吸収器管４１を覆うようにして空気などの
熱交換媒体を常時通流させる。第２図に示された
吸収器２は複数の管４１から成つているが、吸収
剤溶液と冷媒蒸気とを完全に対向した向流関係で
通流させるための吸収器２の通路はいろいろな手
段によつて構成することができる。
第３図を参照すると、第２図に示された吸収器
２の管４１の１つの断面図が示されている。第３
図は、吸収器２の管４１内での強吸収剤溶液と冷
媒蒸気とが完全対向向流関係をなして流れる態様
を示す。即ち、強吸収剤溶液は、強溶液導入導管
１９を通して吸収器２の強溶液導入ヘツダー４０
へ導入される。強溶液は、強溶液導入ヘツダー４
０の底部４４に溜まり、そこから吸収器の管４１
の上端を越えて該管の内面に沿つて流下する。一
方、冷媒蒸気は、冷媒蒸気通路１８を通して冷媒
蒸気導入ヘツダー４２へ導入され、管４１の内面
に沿つて流下する上記強溶液と完全に対向して該
管４１内を通つて上昇する。冷凍装置１は、その
各構成要素の寸法を適正に定めることによつて、
冷媒蒸気と吸収剤溶液とが各管４１の全長に亘つ
て実質的に完全に対向した向流関係をなして流れ
るのに十分な容積流量の冷媒蒸気を吸収器２へ送
給するように設計する。
各管４１内での完全対向向流は、管４１の内面
に沿つて流下する吸収剤溶液に乱流を生じさせ、
それによつて管の内面に沿つて流下する吸収剤溶
液と、管の外面を覆つて流れる熱交換媒体（通常
は冷風）との間での管壁を通しての熱伝達を促進
する。また、各管の全長に亘つて熱力学的駆動力
がより有効に利用されるので各管の全長に亘つて
その伝熱表面がより有効に利用される。詳述すれ
ば、各吸収器管４１の底部においては弱吸収剤溶
液が比較的高圧の冷媒蒸気と接触し、各管４１の
頂部においては強吸収剤溶液が比較的低圧の冷媒
蒸気と接触するので、各管４１の全長に亘つて吸
収剤溶液による冷媒蒸気の吸収がより均一に行わ
れる。この向流吸収プロセスは、吸収剤溶液と冷
媒蒸気とが管４１内を平行流関係をなして通され
る場合に理論的に可能な吸収量よりも多くの冷媒
蒸気を吸収する機会を吸収剤溶液に与える。
しかも、この吸収器管４１内での向流は、吸収
器２からの不凝縮性ガスのパージを容易にする。
先に述べたように、不凝縮性ガスは、吸収器２の
強溶液導入ヘツダー４０からパージ導管２２を通
して行われるが、不凝縮性ガスは、強溶液導入ヘ
ツダー４０内へ集められ易い。なぜなら、ヘツダ
ー４０の底部４４内の強溶液が吸収器管４１の頂
部の強溶液からヘツダー４０の底部へ冷媒蒸気を
吸引し、それによつて不凝縮性ガスをヘツダー４
０内の上部へ掃去させるからである。また、不凝
縮性ガスは、その固有の浮上力によつても吸収器
２の頂部に集まる傾向がある。パージ導管２２を
通して収集された不凝縮性ガスは、第１図に関連
して説明したようにパージ装置６によつて冷凍装
置１から放逐される。
更に、本発明の別の特徴として、第２図に示さ
れるように、垂直管４１の頂部を幾つかの管群に
分離するためにヘツダー４０内にヘツダーの底壁
に沿つて複数の分離板を延設することができ、強
吸収剤溶液導入導管１９は、分離板によつて分離
区画された管群を囲う各区画内へそれぞれ個別に
溶液を供給するように分岐させ、分配管の役割を
果すようにする。
この構成によれば、吸収器２が傾けられるよう
な悪条件下であつても各垂直管４１内に強吸収剤
溶液の均一な流れが維持される。従つて、吸収器
の広範な作動条件において吸収器の良好な作動効
率が得られる。
本発明は、空冷式垂直管型吸収器に関連して説
明したが、本発明の直接向流原理に基いて他の型
式の吸収器を構成することもできる。従つて、本
発明は、上述の実施例に限定されるものではな
く、本発明の精神および範囲から逸脱することな
くいろいろな変型が可能であることは当業者には
明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による垂直管型吸収器を有する
吸収冷凍装置の概略図、第２図は第１図の吸収器
の詳細図、第３図は第２図の吸収器の１つの管の
断面図である。 図中、１は吸収冷凍装置、２は垂直管型吸収
器、３は発生器、５は蒸発器、６はパージ装置、
１０は溶液ポンプ、４０は強溶液導入ヘツダー
（吸収器の頂部）、４１は吸収器の管、４２は冷媒
蒸気導入ヘツダー（吸収器の底部）。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 吸収冷凍装置のための垂直管型吸収器であつ
    て、 発生器３から強吸収剤溶液を受取り、それを搬
    送するために該発生器に接続された強吸収剤溶液
    導入導管１９と、 該強吸収剤溶液導入導管１９から強吸収剤溶液
    を受取るために該強吸収剤溶液導入導管に接続さ
    れた第１ヘツダー４０と、 蒸発器５から冷媒蒸気を受取り、それを搬送す
    るために該蒸発器に接続された冷媒蒸気通路１８
    と、 該冷媒蒸気通路１８から冷媒蒸気を受取るため
    に該冷媒蒸気通路に接続された第２ヘツダー４２
    と、 前記強吸収剤溶液に冷媒蒸気を吸収させて弱吸
    収剤溶液を生成するように強吸収剤溶液の流れに
    対して完全に対向した冷媒蒸気の向流を創生する
    のに十分な容積流量で強吸収剤溶液を前記第１ヘ
    ツダー４０の底部４４から受取つて下方へ通流さ
    せ、前記第２ヘツダー４２から冷媒蒸気を受取つ
    て上方へ通流させるために、頂部において第１ヘ
    ツダー４０の底部４４を突き通して接続され、底
    部において前記第２ヘツダー４２の頂部に接続さ
    れた複数の垂直管４１と、 前記第２ヘツダー内に収集された弱吸収剤溶液
    を排出するために第２ヘツダーの底部に接続され
    た弱吸収剤溶液排出手段２０と、 前記第１ヘツダーから不凝縮性ガスを収集し、
    該吸収冷凍装置から放出するためのパージ装置２
    ２と、 から成る垂直管型吸収器。 ２ 吸収冷凍装置のための垂直管型吸収器であつ
    て、 発生器３から強吸収剤溶液を受取り、それを搬
    送するために該発生器に接続された強吸収剤溶液
    導入導管１９と、 該強吸収剤溶液導入導管１９から強吸収剤溶液
    を受取るために該強吸収剤溶液導入導管に接続さ
    れた第１ヘツダー４０と、 蒸発器５から冷媒蒸気を受取り、それを搬送す
    るために該蒸発器に接続された冷媒蒸気通路１８
    と、 該冷媒蒸気通路１８から冷媒蒸気を受取るため
    に該冷媒蒸気通路に接続された第２ヘツダー４２
    と、 前記強吸収剤溶液に冷媒蒸気を吸収させて弱吸
    収剤溶液を生成するように強吸収剤溶液の流れに
    対して完全に対向した冷媒蒸気の向流を創生する
    のに十分な容積流量で強吸収剤溶液を前記第１ヘ
    ツダー４０の底部４４から受取つて下方へ通流さ
    せ、前記第２ヘツダー４２から冷媒蒸気を受取つ
    て上方へ通流させるために、頂部において第１ヘ
    ツダー４０の底部４４を突き通して接続され、底
    部において前記第２ヘツダー４２の頂部に接続さ
    れた複数の垂直管４１と、 前記第２ヘツダー内に収集された弱吸収剤溶液
    を排出するために第２ヘツダーの底部に接続され
    た弱吸収剤溶液排出手段２０と、 前記第１ヘツダーから不凝縮性ガスを収集し、
    該吸収冷凍装置から放出するためのパージ装置２
    ２とから成り、 前記第１ヘツダーは、前記複数の垂直管の頂部
    を少なくとも２つの管群に分離するように該複数
    の垂直管の頂部の上方に延設された少なくとも１
    つの分離板を含み、前記強吸収剤溶液導入導管１
    ９は、強吸収剤溶液を前記分離板によつて分離さ
    れた各管群へ差し向ける手段を含むことを特徴と
    する垂直管型吸収器。
JP58129272A 1983-01-06 1983-07-15 垂直管型吸収器を備えた吸収冷凍装置 Granted JPS59125365A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US456132 1983-01-06
US06/456,132 US4467623A (en) 1983-01-06 1983-01-06 Counterflow absorber for an absorption refrigeration system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59125365A JPS59125365A (ja) 1984-07-19
JPH0364792B2 true JPH0364792B2 (ja) 1991-10-08

Family

ID=23811560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58129272A Granted JPS59125365A (ja) 1983-01-06 1983-07-15 垂直管型吸収器を備えた吸収冷凍装置

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US (1) US4467623A (ja)
JP (1) JPS59125365A (ja)

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