JPH0424368Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は二重効用吸収冷凍機に係り、特に水と
リチウム塩系との混合液を循環させて冷水コイル
内の水を冷却するに好適な二重効用吸収冷凍機に
関する。

〔従来の技術〕 従来のこの種の冷凍器は、第５図に示されるよ
うに、冷媒を吸収した稀溶液を加熱する高温再生
器２と、この高温再生器２で加熱された溶液を冷
媒蒸気を中間濃溶液とに分離する分離器４と、こ
の分離器４によつて分離された中間濃溶液が高温
とされた後導入され、前記分離器４で得られた冷
媒蒸気によつてこの中間濃溶液を加熱して凝縮す
る低温再生器６と、この低温再生器６を経て導か
れた冷媒蒸気を凝縮する凝縮器８と、この凝縮器
８で凝縮された液冷媒を蒸発させ負荷冷水と熱交
換する蒸発器１０と、前記低温再生器６で得られ
た濃溶液が導かれ、前記蒸発器１０で蒸発した冷
媒蒸気をこの濃溶液に吸収させる吸収器１４と、
この吸収器１４で得られた稀溶液を前記高温再生
器２へ圧送するポンプ１６とが一つの循環系を構
成しており、蒸発器１０内のコイル１０ａ内の水
が冷却されるようになつており、また、分離器４
と吸収器１４とを連通するパイプ２２の途中に設
けられた冷暖切換弁２２ａを開放状態として高温
再生器２からの蒸気と中間濃溶液とを分離器４を
介して蒸発器１０に導き、コイル１０ａ内の水を
温水とすることもできるようになつている。

なお第５図において符号１８は、分離器４の中
間濃溶液を低温再生器６に導く管路５，５ａ，５
ｂ途中に設けられた高温熱交換器、符号２０は低
温再生器６で得られた濃溶液を吸収器１４に導く
管路７，７ａ，７ｂ途中に設けられた低温熱交換
器である。

〔考案の解決しようとする問題点〕

第５図に示すような従来の二重効用吸収冷凍機
では、分離器４で発生した冷媒蒸気が管路５、高
温熱交換器１８によつて構成される中間濃溶液回
路に侵入する場合があり、これによつて管路５
ａ，５ｂ、高温熱交換器１８の腐食条件を悪化さ
せるという問題点があつた。また高温再生器２で
発生した冷媒蒸気が中間濃溶液回路に侵入する分
だけ、それだけ有効に利用されなくなり、低温再
生器６への入熱量も低下して冷凍機の運転効率を
低下させるという問題点があつた。

このような問題点に対処するため、管路５の途
中にオリフイス、キヤピラリまたはモジユトロー
ル弁などを設置して中間濃溶液の流量を制御する
ことにより、冷媒蒸気の管路への侵入を防止する
ようになつていた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし従来の技術のうち、管路５にオリフイス
を設けたものは、負荷や冷却水温度が一定の場合
には管路５内への冷媒蒸気の侵入の防止上効果が
あるが、負荷または冷却水温度において変動があ
つた場合には冷媒蒸気の管路５内への侵入を防止
することができなかつた。また、たとえ冷媒蒸気
の侵入を防止し得たとしても分離器４内に中間濃
溶液を必要以上溜めてしまうという問題点があつ
た。

また管路５にキヤピラリを設けたものは、ある
程度の幅をもつた負荷変動または冷却水温度の変
動には有効であるが、冷凍能力が100％〜25％変
動するような大きな負荷変動の場合や、冷却水温
度が20℃〜34℃のような大きな変動には十分対応
することができなかつた。

さらに管路５にモジユトロール弁を設けたもの
は、ある程度大きな変動に対応できるものの制御
が複雑となつたり、消費電気エネルギーが増大す
るという点からランニングコストが高くつき、さ
らにモジユトロール弁自体が高価なものであるた
め製品コストが非常に高価なものとなるという問
題点があつた。

本考案は前記従来技術の問題点に鑑みなされた
もので、その目的は構造簡潔にして分離器内冷媒
蒸気の中間濃溶液送給管内への侵入を防ぐに効果
のある二重効用吸収冷凍機を提供することにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案に係る二重効用吸収冷凍機は、冷媒を吸
収した稀溶液を加熱する高温再生器と、この高温
再生器で加熱された溶液を冷媒蒸気と中間濃溶液
とに分離する分離器と、この分離器によつて分離
された中間濃溶液が降温された後導入され、前記
分離器で得られた冷媒蒸気によつてこの中間濃溶
液を加熱して濃縮する低温再生器、この低温再生
器を経て導かれた冷媒蒸気を凝縮する凝縮器と、
この凝縮器で凝縮された液冷媒を蒸発させ負荷冷
水と熱交換する蒸発器と、前記低温再生器で得ら
れた濃溶液が導かれ、前記蒸発器で蒸発した冷媒
蒸気をこの濃溶液に吸収させる吸収器と、この吸
収器で得られた溶液を前記高温再生器へ圧送する
ポンプとが一つの循環系を構成している二重効用
吸収冷凍機において、前記低温再生器へ中間濃溶
液を導く管路途中に前記分離器内の圧力に比例し
かつ前記凝縮器内の圧力に反比例して開口面積を
調整する流量調整器を設けたことを特徴とするも
のである。

〔作用〕

本考案によれば流量調整器による管路開口面積
が分離器内の圧力（絶対圧）に比例した大きさと
なり、かつ凝縮器内の圧力（絶対圧）に反比例し
た大きさとなるように調整され、すなわち分離器
内の圧力が大きく減少すれば流量調整器が流路開
口面積を大きく絞り、冷媒蒸気の中間濃溶液送給
回路内への侵入が抑制され、凝縮器内の圧力が大
きく減少すれば流量調整器が流路開口面積を大き
く開放して分離器内の中間濃溶液が流れやすくな
る。〔実施例〕 次に本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は本考案の冷凍機の一実施例を示す系統
図であり、符号２はバーナなどの加熱手段を備え
た高温再生器で、内部に導入されている冷媒を吸
収した稀溶液がこの高温再生器において加熱され
蒸気となつて分離器４に導かれ、この分離器４に
おいて冷媒蒸気と中間濃溶液とに分離される。分
離器２で得られた高温の中間濃溶液は管路５ａに
よつて高温熱交換器１８に導かれ、この熱交換器
において低温の稀溶液と熱交換されて降温された
後、管路５ｂ、後述する流量調整器３０、管路５
ｃを順次経由して低温再生器６に導入される。低
温再生器６内に配設されているコイル６ａには分
離器２から高温冷媒蒸気が導入されており、高温
熱交換器１８において一旦降温された中間濃溶液
はコイル６ａ内を流れる高温の冷媒蒸気によつて
再度加熱される。すなわち低温再生器６内におい
て、中間濃溶液から冷媒が蒸発して溶液は濃縮さ
れ、このとき発生した蒸気は低温再生器６に連接
し連通状態に設けられている凝縮器８へ導入され
る。またコイル６ａ内の冷媒蒸気は中間濃溶液と
の熱交換によつて凝縮され、これも凝縮器８内へ
導入される。

凝縮器８内には内部を冷却水が流れるコイル８
ａが設けてあり、コイル６ａから凝縮器８内に導
かれた冷媒はこの冷却水によつてさらに凝縮され
て液冷媒となる。凝縮器８で得られたこの液冷媒
はこの蒸発器１０内に導かれ、散布器１０ｂによ
つて蒸発器コイル１０ａ上に散布される。コイル
１０ａ内には冷水が流れており、散布された液冷
媒は冷水から蒸発熱を奪つて蒸発し、これによつ
てコイル１０ａ内の冷水はさらに冷却される。

一方、低温再生器６内で凝縮されて得られた濃
溶液は、管路７ａ、低温熱交換器２０、管路７ｂ
を通つて蒸発器１０と連通状態の吸収器１４へ導
かれる。吸収器１４内には前記凝縮器８内に配設
されているコイル８ａに連らなる吸収器コイル１
４ａが配設されており、このコイル１４ａ上に吸
収器１４に導かれた濃溶液が散布器１４ｂによつ
て散布される。低温再生器６で得られた濃溶液
は、低温熱交換器２０において循環する稀溶液と
熱交換して高温となり、吸収器１４内において、
蒸発器１０内で蒸発した冷媒蒸気を十分に吸収し
て稀溶液となる。この濃溶液が冷媒を吸収する際
に生じる吸収熱はコイル１４ａ内を流れている冷
却水に吸収される。吸収器１４内において得られ
た稀溶液はポンプ１６によつて低温熱交換器２
０、高温熱交換器１８を経て高温再生器２に送ら
れる。

符号２２は分離器４と吸収器１４とを連通させ
るパイプで、符号２２ａは連通パイプ２２途中に
設けられている暖房動作と冷凍動作とを切り換え
るための冷暖切換弁、符号２４は流量制御弁、符
号２６は高温再生器２のバーナへの燃料供給を制
御する燃料制御弁であり、蒸発器１０内のコイル
１０ａ内を流れている冷水の温度を検知し、その
温度に応じて流量制御弁２４および燃料制御弁２
６を操作することにより、溶液循環量や高温再生
器２の入熱量を制御するようになつている。管路
５ｂと管路５ｃとの間に設けられている流量調整
器３０は、第２図に示されるように、容器３２内
がダイヤフラム３４によつて二つの室３１ａと３
１ｂとに画成されている。第１の室３１ａは通路
３３を介して凝縮器８内に連通しており、この第
１の室３１ａ内にはダイヤフラム３４と容器内壁
との間にばね３６が介装され、一方第２の室３１
ｂには管路５ｂと５ｃとが連通状態に節接され、
管路５ｂの端部に設けられているノズル４０が第
２の室３１ｂに開口しており、ダイヤフラム３４
に取り付けられた弁体３８がこのノズル４０に対
向する位置に設けられている。そして第１の室３
１ａを第２の室３１ｂ内の圧力差に基づいてノズ
ル４０の開口面積が調整されるようになつてい
る。すなわち、燃料制御弁２６により高温再生器
２での加熱量を変化させると、高温再生器２にお
ける溶液の温度、圧力および発生冷媒量が変化
し、同時に分離器４内の圧力も変化する。さらに
凝縮器８、吸収器１４における放熱量が変化し、
冷却水の放熱温度が変化する。すなわち分離器４
内の圧力が変化するとともに、凝縮器８内の圧力
も変化する。一方吸収器１４内のコイル１４ａ、
凝縮器８内のコイル８ａ内を流れている冷却水の
温度が変化した場合にも凝縮器８内の圧力が変化
し、同時に分離器４内の圧力も変化する。この凝
縮器８内の圧力変化は通路３３を介して流量調整
器３０の第１の室３１ａに伝達され、これによつ
てダイヤフラム３４と一体に弁体３８が作動して
ノズル４０の開口面積を変化させるようになつて
いる。

この流量調整器３０の作用を第１図に示す冷凍
機における冷凍能力を25％〜100％の範囲で制御
する場合と、冷凍能力が一定ではあるが冷却水の
温度が大きく変化した場合のそれぞれについて説
明する。

第３図は冷凍機の冷凍能力と分離器４内の圧力
との関係を示す図であり、この図から明らかなよ
うに、冷凍能力と分離器４内の圧力（絶対圧力）
とは比例関係にある。いま冷却水の温度が32℃で
一定の場合、冷凍能力を100％から25％に下げた
場合には、分離器４内の圧力は650mmＨｇから300
mmＨｇに大きく変化する。流量調整器３０の第２
の室３１ｂは分離器４内の圧力（650mmＨｇ→300
mmＨｇ）に等しくなり、一方第１の室３１ａ内の
圧力は通路３３によつて凝縮器８内の圧力に等し
く、凝縮器８内の圧力変化はほんの数mmＨｇに過
ぎない。そのためばね３６が作用してダイヤフラ
ム３４は第２図右方向に移動し、その結果弁体３
８とノズル４０とによつて形成される開口面積が
狭められる。また同時に流量制御弁２４もその開
口面積を絞るように作動し、溶液循環量を冷凍能
力25％に適したものに調整する。この結果分離器
４で発生した冷媒蒸気が管路５ａ，高温熱交換器
１８、管路５ｂ，５ｃによつて構成される中間溶
液回路に侵入することが抑制される。

第４図はコイル８ａ，１４ａの冷却水の温度と
凝縮器８内の圧力との関係を示す図で、冷却水温
度と凝縮器内圧力とは比例関係にある。冷凍能力
が一定の状態において、コイル８ａ，１４ａ内の
冷却水の温度がたとえば34℃から20℃に下がつた
とすると、凝縮器８内の圧力は第４図に示される
ように60mmＨｇ（絶対圧）から28mmＨｇ（絶対
圧）に変化する。そのため流量調整器３０の第１
の室３１ａ内の圧力は下がり、ばね３６の力に抗
してダイヤフラム３４が第２図左方向に移動す
る。その結果弁体３８とノズル４０との開口面積
が広げられ、分離器４内の中間濃溶液の低温再生
器６への供給がスムーズとなる。その結果分離器
４内に中間濃溶液が溜まることがなく、吸収濃溶
液の濃縮による冷媒の凍結、溶液の結晶も生じる
恐れがない。

このように本実施例によれば、冷凍機の冷凍能
力または冷却水の温度に応じて流量調整器３０を
して管路５の開口面積を調整するようになつてい
るので、管路５と高温熱交換器１８とから構成さ
れる中間濃溶液供給回路内に蒸気冷媒が侵入する
ことがなく、蒸気の侵入に伴う腐食の問題が起こ
らない。また高温再生器２、および分離器４で発
生した蒸気は全て確実に低温再生器内のコイル６
ａに送られるので、熱エネルギーの損失も少く運
転効率を向上させることができる。さらにまた流
量調整器３０によつて中間濃溶液の円滑な供給も
可能であることから分離器４内に過剰に中間濃溶
液を貯蔵するという問題もなくなる。さらに、冷
却水温度が低い場合にも過度に吸収濃溶液が濃縮
されることがないので、冷媒の凍結、溶液の結晶
などの発生も防止できる。さらに構造が非常に簡
潔であり、製造コストを安価とすることが可能で
ある。

〔効果〕

以上の説明から明らかなように、本考案によれ
ば中間濃溶液回路における腐食が確実に防止され
るとともに、熱エネルギーを有効に利用すること
により、運転効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の系統図、第２図は
本考案の要部構成説明図、第３図は本実施例に係
る冷凍機の冷凍能力と分離器の圧力との関係を示
す図、第４図はその冷却水温度と凝縮器内圧力と
の関係を示す図、第５図は従来の二重効用吸収冷
凍機の系統図である。 ２……高温再生器、４……分離器、６……低温
再生器、８……凝縮器、１４……吸収器、１６…
…ポンプ、１８……高温熱交換器、２０……低温
熱交換器、２４……流量制御弁、３０……流量調
整器、３３……通路、３４……ダイヤフラム、３
６……ばね、３８……弁体、４０……ノズル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 冷媒を吸収した稀溶液を加熱する高温再生器
   と、この高温再生器で加熱された溶液を冷媒蒸気
   と中間濃溶液とに分離する分離器と、この分離器
   によつて分離された中間濃溶液が降温された後導
   入され、前記分離器で得られた冷媒蒸気によつて
   この中間濃溶液を加熱して濃縮する低温再生器
   と、この低温再生器を経て導かれた冷媒蒸気を凝
   縮する凝縮器と、この凝縮器で凝縮された液冷媒
   を蒸発させ負荷冷水と熱交換する蒸発器と、前記
   低温再生器で得られた濃溶液が導かれ、前記蒸発
   器で蒸発した冷媒蒸気をこの濃溶液に吸収させる
   吸収器と、この吸収器で得られた稀溶液を前記高
   温再生器へ圧送するポンプとが一つの循環系を構
   成している二重効用吸収冷凍機において、前記低
   温再生器へ中間濃溶液を導く管路途中に前記分離
   容器内の圧力に比例しかつ前記凝縮器内の圧力に
   反比例して開口面積を調整する流量調整器を設け
   たことを特徴とする二重効用吸収冷凍機。