JPH04254166A - 水を冷媒とする吸収式冷凍機の運転方法 - Google Patents
水を冷媒とする吸収式冷凍機の運転方法Info
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- JPH04254166A JPH04254166A JP1514791A JP1514791A JPH04254166A JP H04254166 A JPH04254166 A JP H04254166A JP 1514791 A JP1514791 A JP 1514791A JP 1514791 A JP1514791 A JP 1514791A JP H04254166 A JPH04254166 A JP H04254166A
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- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冷媒を吸収する吸収液
を利用して冷媒のエントロピーを変化させることにより
熱交換動作を行う吸収式冷凍機の運転方法に関する。
を利用して冷媒のエントロピーを変化させることにより
熱交換動作を行う吸収式冷凍機の運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ヒートポンプにおいて凝縮器と蒸発器の
間の液の循環に対する提案はこれまでされている。が、
本ヒートポンプの技術を積極的に冷凍機に利用するとい
う提案は未だない。またほとんど気液平衡のない吸収用
冷媒としてのフロン系冷媒と有機物についても、その液
循環についての提案がない。水を冷媒とし、リチューム
ブロマイドを吸収剤とした吸収冷凍機は広く運転されて
いるが、蒸発器で蒸発される冷媒が水であるため、０℃
以下の運転を行う場合には蒸発器内の水が凍り運転不能
となる。一方、低温において、冷媒と吸収剤からの結晶
析出防止のために、吸収剤をリチュームブロマイド以外
のもの、あるいはリチュームブロマイドに他の成分、例
えば塩化亜鉛等を加えることによって結晶化の温度を下
げることができ、蒸発器内の結晶の析出をなくすること
が試みられている。
間の液の循環に対する提案はこれまでされている。が、
本ヒートポンプの技術を積極的に冷凍機に利用するとい
う提案は未だない。またほとんど気液平衡のない吸収用
冷媒としてのフロン系冷媒と有機物についても、その液
循環についての提案がない。水を冷媒とし、リチューム
ブロマイドを吸収剤とした吸収冷凍機は広く運転されて
いるが、蒸発器で蒸発される冷媒が水であるため、０℃
以下の運転を行う場合には蒸発器内の水が凍り運転不能
となる。一方、低温において、冷媒と吸収剤からの結晶
析出防止のために、吸収剤をリチュームブロマイド以外
のもの、あるいはリチュームブロマイドに他の成分、例
えば塩化亜鉛等を加えることによって結晶化の温度を下
げることができ、蒸発器内の結晶の析出をなくすること
が試みられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、加熱
温度が低くても運転可能であるように、また冷却水の温
度が高くても運転できるように、また蒸発温度（冷却温
度）は従来使用されているリチュームブロマイド系の吸
収冷凍機と同等であるように、吸収式冷凍機を運転する
方法を提供することである。
温度が低くても運転可能であるように、また冷却水の温
度が高くても運転できるように、また蒸発温度（冷却温
度）は従来使用されているリチュームブロマイド系の吸
収冷凍機と同等であるように、吸収式冷凍機を運転する
方法を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明による吸収式冷凍
機の運転方法に於いては、発生器の運転圧力を下げ、コ
ンデンサーの圧力を下げ、（コンデンサーへの冷却水の
温度が高くても運転するようにする）、大きい蒸発潜熱
を持った状態で冷媒の蒸発を行わせ、冷媒の循環量を下
げ、凝縮器の冷媒を過冷却して蒸発器へ送り、冷媒の蒸
発潜熱を大きくする。
機の運転方法に於いては、発生器の運転圧力を下げ、コ
ンデンサーの圧力を下げ、（コンデンサーへの冷却水の
温度が高くても運転するようにする）、大きい蒸発潜熱
を持った状態で冷媒の蒸発を行わせ、冷媒の循環量を下
げ、凝縮器の冷媒を過冷却して蒸発器へ送り、冷媒の蒸
発潜熱を大きくする。
【０００５】発生器の圧力を下げ、コンデンサーの冷却
温度を上げるには、凝縮器で吸収凝縮を行わせることが
最も効果的である。すなわち、蒸発器の濃厚弱液を凝縮
器に導き、再生器より発生した冷媒ベーパーと混合して
吸収凝縮を行わせることにより凝縮温度は上昇し、高い
温度の冷却水でも運転可能であると同時に、再生器の圧
力が低下するので、発生器における沸点は下がり、より
低い加熱温度で運転が可能となる。
温度を上げるには、凝縮器で吸収凝縮を行わせることが
最も効果的である。すなわち、蒸発器の濃厚弱液を凝縮
器に導き、再生器より発生した冷媒ベーパーと混合して
吸収凝縮を行わせることにより凝縮温度は上昇し、高い
温度の冷却水でも運転可能であると同時に、再生器の圧
力が低下するので、発生器における沸点は下がり、より
低い加熱温度で運転が可能となる。
【０００６】吸収式冷凍機においては、同じ冷凍能力に
対して循環する冷媒量が少ない方が効率がよく、また、
同じ循環冷媒量に対して冷凍能力を上げるためには蒸発
器における単位蒸発冷媒量当たりの蒸発潜熱が大きいこ
とが望ましい。
対して循環する冷媒量が少ない方が効率がよく、また、
同じ循環冷媒量に対して冷凍能力を上げるためには蒸発
器における単位蒸発冷媒量当たりの蒸発潜熱が大きいこ
とが望ましい。
【０００７】通常、吸収式冷凍機では純粋な冷媒の蒸発
を蒸発器で行っている。これは、水の融点（氷点）以下
の圧力で蒸発させれば、蒸発器内の水は凍るためである
。本発明では濃度の高い蒸発液を用いて冷媒の蒸発を行
わせる。それによって吸収剤が存在するために蒸発器水
の結晶化が起こりにくく、水の凍る圧力以下での運転が
可能となる。
を蒸発器で行っている。これは、水の融点（氷点）以下
の圧力で蒸発させれば、蒸発器内の水は凍るためである
。本発明では濃度の高い蒸発液を用いて冷媒の蒸発を行
わせる。それによって吸収剤が存在するために蒸発器水
の結晶化が起こりにくく、水の凍る圧力以下での運転が
可能となる。
【０００８】例えば、水リチュームブロマイド系の冷凍
機の操作においては蒸発器内のリチュームブロマイド濃
度を３０〜４５％の範囲内で運転することが可能である
。
機の操作においては蒸発器内のリチュームブロマイド濃
度を３０〜４５％の範囲内で運転することが可能である
。
【０００９】リチュームブロマイドに第３成分を加えて
結晶化温度を低くする方法は以前より提案されており、
当然そのような吸収剤を入れた蒸発器の運転は水の結晶
化温度より低い温度での運転が可能であるが、蒸発器の
液を凝縮器へ循環再利用しない限り、凝縮器の操作圧力
は下がらず、利点は半減する。
結晶化温度を低くする方法は以前より提案されており、
当然そのような吸収剤を入れた蒸発器の運転は水の結晶
化温度より低い温度での運転が可能であるが、蒸発器の
液を凝縮器へ循環再利用しない限り、凝縮器の操作圧力
は下がらず、利点は半減する。
【００１０】以上のように本発明においては蒸発器で得
られた濃厚弱液を凝縮器において濃厚強液とし、これを
熱交換器において従来吸収式冷凍機では実施されていな
い凝縮液の過冷却を行わせることにより、前記の蒸発ベ
ーパーのエンタルピーと蒸発される液のエンタルピーの
差の大きい場所の採用と相俟って、冷媒１ｋｇ当たりの
蒸発潜熱を最も大きくすることができる。（図２を参照
）
られた濃厚弱液を凝縮器において濃厚強液とし、これを
熱交換器において従来吸収式冷凍機では実施されていな
い凝縮液の過冷却を行わせることにより、前記の蒸発ベ
ーパーのエンタルピーと蒸発される液のエンタルピーの
差の大きい場所の採用と相俟って、冷媒１ｋｇ当たりの
蒸発潜熱を最も大きくすることができる。（図２を参照
）
【００１１】以上のように吸収剤の濃度の高い溶液を
蒸発器において、冷媒を蒸発させそこで水に対応する蒸
気圧より低い蒸気圧で吸収剤の結晶化の以上の温度で運
転することと凝縮器の温度低下のために蒸発器の濃厚弱
液を循環することによる複合作用によって効率の良い吸
収冷凍機を提供できる。
蒸発器において、冷媒を蒸発させそこで水に対応する蒸
気圧より低い蒸気圧で吸収剤の結晶化の以上の温度で運
転することと凝縮器の温度低下のために蒸発器の濃厚弱
液を循環することによる複合作用によって効率の良い吸
収冷凍機を提供できる。
【００１２】
【実施例】図１に示されるような、本発明による方法で
操作される、発生器、凝縮器、蒸発器および吸収器より
成る吸収式冷凍機には、加熱源に持続する加熱器を有す
る発生器１、冷却水による冷却器を持った凝縮器２、ブ
ライン冷却器を持った蒸発器３、冷却水、冷却器を持っ
た吸収器４、濃厚液熱交換器５、稀薄液熱交換器６、濃
厚液循環ポンプ７、稀薄液循環ポンプ８が設けられる。 従来型と異なる点は、凝縮器と蒸発器の間に稀薄弱液の
循環系を作り、稀薄液熱交換器を通じて稀薄液循環ポン
プによって蒸発器の稀薄強液凝縮器へ送る点である。
操作される、発生器、凝縮器、蒸発器および吸収器より
成る吸収式冷凍機には、加熱源に持続する加熱器を有す
る発生器１、冷却水による冷却器を持った凝縮器２、ブ
ライン冷却器を持った蒸発器３、冷却水、冷却器を持っ
た吸収器４、濃厚液熱交換器５、稀薄液熱交換器６、濃
厚液循環ポンプ７、稀薄液循環ポンプ８が設けられる。 従来型と異なる点は、凝縮器と蒸発器の間に稀薄弱液の
循環系を作り、稀薄液熱交換器を通じて稀薄液循環ポン
プによって蒸発器の稀薄強液凝縮器へ送る点である。
【００１３】発生器１に取り付けられてある加熱器は蒸
気を導入し、発生器内にあるリチュームブロマイド水溶
液を濃縮する。発生したベーパー、発生した水蒸気は凝
縮器において冷却水によって凝縮される。この凝縮の際
に蒸発器３で得られた稀薄強液が稀薄液循環ポンプによ
って稀薄液熱交換器を経て、凝縮器の冷却環状で発生器
からの冷媒のベーパーと接触して吸収凝縮が行われる。 ここで濃度の下がった稀薄弱液は、熱交換器６を経て蒸
発器に供給される。蒸発器においては、温ブラインが弱
液を加熱して冷媒を蒸発させてそれを吸収器４に送る。 この蒸発器においては、圧力を下げ通常５ないし８ｍｍ
Ｈｇで運転され、冷媒が水であるのでブラインは冷却さ
れてここで冷凍作用が起こる。本発明においては、蒸発
器へ供給される液体は冷媒のみでなく冷媒と吸収剤の混
合溶液であり、通常の水（冷媒）の場合では凍る蒸発圧
力、すなわち４．５８ｍｍＨｇ以下の操作圧力で蒸発器
を運転する吸収器に供給された冷媒は発生器内で濃縮さ
れた濃厚強液を冷却管の上で前記蒸発器よりくる冷媒と
混合してここで吸収凝縮を行わせる。
気を導入し、発生器内にあるリチュームブロマイド水溶
液を濃縮する。発生したベーパー、発生した水蒸気は凝
縮器において冷却水によって凝縮される。この凝縮の際
に蒸発器３で得られた稀薄強液が稀薄液循環ポンプによ
って稀薄液熱交換器を経て、凝縮器の冷却環状で発生器
からの冷媒のベーパーと接触して吸収凝縮が行われる。 ここで濃度の下がった稀薄弱液は、熱交換器６を経て蒸
発器に供給される。蒸発器においては、温ブラインが弱
液を加熱して冷媒を蒸発させてそれを吸収器４に送る。 この蒸発器においては、圧力を下げ通常５ないし８ｍｍ
Ｈｇで運転され、冷媒が水であるのでブラインは冷却さ
れてここで冷凍作用が起こる。本発明においては、蒸発
器へ供給される液体は冷媒のみでなく冷媒と吸収剤の混
合溶液であり、通常の水（冷媒）の場合では凍る蒸発圧
力、すなわち４．５８ｍｍＨｇ以下の操作圧力で蒸発器
を運転する吸収器に供給された冷媒は発生器内で濃縮さ
れた濃厚強液を冷却管の上で前記蒸発器よりくる冷媒と
混合してここで吸収凝縮を行わせる。
【００１４】稀薄強液を凝縮器の伝熱面で冷媒ベーパー
と接触させれば、沸点上昇（ＢＰＲ）がおこり、凝縮温
度が上昇する。この利点は、 （１） 凝縮器の冷却水温度を一定で運転する場合には
、凝縮器の圧力が低くて良く、すなわち、発生器の圧力
が低くなり、より低い温度の熱源が利用される。 （２） 凝縮器の圧力を一定で運転する場合（発生器の
温度は一定である）には、凝縮器での凝縮温度が上昇す
るので高い冷却水を用いることができる。
と接触させれば、沸点上昇（ＢＰＲ）がおこり、凝縮温
度が上昇する。この利点は、 （１） 凝縮器の冷却水温度を一定で運転する場合には
、凝縮器の圧力が低くて良く、すなわち、発生器の圧力
が低くなり、より低い温度の熱源が利用される。 （２） 凝縮器の圧力を一定で運転する場合（発生器の
温度は一定である）には、凝縮器での凝縮温度が上昇す
るので高い冷却水を用いることができる。
【００１５】本発明では循環する液の濃度についての２
つの相反する特徴（濃度を高くすれば、圧力を低圧にせ
ねばならないということ）を利用する必要がある。凝縮
器への濃度が濃ければ：ＢＰＲが高いために凝縮器の凝
縮温度は上昇し、冷凍機用には良いが、冷凍のために一
定温度を保つためには蒸発器の濃度も高くなるので操作
圧力を低くする必要がある。このため吸収器の温度が下
がる。これを防ぐためには、更に吸収器の液濃度を濃く
して温度を上昇させる必要が生じる。以上のような事情
で実用的には、凝縮器の凝縮温度を高めるのは５〜１５
℃の範囲が上記の妥協点であることを、Ｈ２ Ｏ−Ｌｉ
ＢｒおよびＨ２Ｏ−ＬｉＢｒ−ＺｎＣｌ２ 系で物性定
数を調査して確かめた。
つの相反する特徴（濃度を高くすれば、圧力を低圧にせ
ねばならないということ）を利用する必要がある。凝縮
器への濃度が濃ければ：ＢＰＲが高いために凝縮器の凝
縮温度は上昇し、冷凍機用には良いが、冷凍のために一
定温度を保つためには蒸発器の濃度も高くなるので操作
圧力を低くする必要がある。このため吸収器の温度が下
がる。これを防ぐためには、更に吸収器の液濃度を濃く
して温度を上昇させる必要が生じる。以上のような事情
で実用的には、凝縮器の凝縮温度を高めるのは５〜１５
℃の範囲が上記の妥協点であることを、Ｈ２ Ｏ−Ｌｉ
ＢｒおよびＨ２Ｏ−ＬｉＢｒ−ＺｎＣｌ２ 系で物性定
数を調査して確かめた。
【００１６】１１０ＵＳＲＴの吸収冷凍機において、本
発明の実証を行った。表１に設備の概要を示す。また、
表２にその成績を示す。この表において明らかなように
成績係数は類似の水リチュームブロマイド系の吸収冷凍
機における数値より、すなわち成績係数がよいこと、加
熱温度が低いことの点において優れている。
発明の実証を行った。表１に設備の概要を示す。また、
表２にその成績を示す。この表において明らかなように
成績係数は類似の水リチュームブロマイド系の吸収冷凍
機における数値より、すなわち成績係数がよいこと、加
熱温度が低いことの点において優れている。
【００１７】表１の設備においては、従来型と比較した
ときに蒸発器の大きさが約２倍である。これは水リチュ
ームブロマイド系においてはこれ以下操作温度を取ると
結晶化の恐れがあるので、この程度に営めたため、蒸発
器におけるブラインとの温度差が従来型に比較して低い
ためである。
ときに蒸発器の大きさが約２倍である。これは水リチュ
ームブロマイド系においてはこれ以下操作温度を取ると
結晶化の恐れがあるので、この程度に営めたため、蒸発
器におけるブラインとの温度差が従来型に比較して低い
ためである。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】
【発明の効果】本発明により下記の効果が達成される。
（１） 再生器の加熱温度は従来型（９０〜９５℃）よ
りか遙に低い（１５〜２０℃）加熱源が利用でき、低温
加熱源でも十分冷凍可能になる。 （２） 冷却水の温度が高くても吸収冷凍機が運転でき
るので、環境条件にあまり左右されることなく冷凍機が
提供できる。 （３） 冷媒の循環量が少ないため、ポンプの循環動力
が少なくて良い。 （４） 冷媒の循環量が少ないため、すなわち加熱源の
熱量が少なくてすむため、成績係数は従来型の吸収冷凍
機に必してはるかに良い（１０〜１５％向上）。 （５） 濃厚液熱交換器および稀薄液熱交換器の大きさ
を調節することによって再生器の熱量は縮小にすること
が可能である。ただし、これに熱交換器の大きさと使用
熱量との間には最適な経済がある。 （６） 多重効用式冷凍機の最終効用缶に用いる場合に
は、全温度差を大きく取れるので、効用前を増加できる
。
りか遙に低い（１５〜２０℃）加熱源が利用でき、低温
加熱源でも十分冷凍可能になる。 （２） 冷却水の温度が高くても吸収冷凍機が運転でき
るので、環境条件にあまり左右されることなく冷凍機が
提供できる。 （３） 冷媒の循環量が少ないため、ポンプの循環動力
が少なくて良い。 （４） 冷媒の循環量が少ないため、すなわち加熱源の
熱量が少なくてすむため、成績係数は従来型の吸収冷凍
機に必してはるかに良い（１０〜１５％向上）。 （５） 濃厚液熱交換器および稀薄液熱交換器の大きさ
を調節することによって再生器の熱量は縮小にすること
が可能である。ただし、これに熱交換器の大きさと使用
熱量との間には最適な経済がある。 （６） 多重効用式冷凍機の最終効用缶に用いる場合に
は、全温度差を大きく取れるので、効用前を増加できる
。
【図１】本発明の方法が適用される吸収式冷凍機の概略
図。
図。
【図２】蒸発潜熱のちがいを示す線図。
【図３】液温度とベーパー温度との関係を示す線図。
１ 発生器
２ 凝縮器
３ 蒸発器
４ 吸収器
５ 濃厚液熱交換器
６ 稀薄液熱交換器
７ 濃厚液循環ポンプ
８ 稀薄液循環ポンプ
Claims (1)
- 【請求項１】 発生器、凝縮器、蒸発器および吸収器
を有し、水を採用した冷媒と無機物を採用した吸収剤の
混合溶液（循環液）を使用し、蒸発器と凝縮器との間に
両器内の液の循環をさせる吸収式冷凍機の運転方法に於
いて、温度０℃において、沸点上昇５℃から沸点上昇１
５℃の範囲の濃度を持った循環液を用いて、蒸発温度を
１０℃以下で蒸発器を運転すること、を特徴とする吸収
式冷凍機の運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1514791A JPH04254166A (ja) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | 水を冷媒とする吸収式冷凍機の運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1514791A JPH04254166A (ja) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | 水を冷媒とする吸収式冷凍機の運転方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04254166A true JPH04254166A (ja) | 1992-09-09 |
Family
ID=11880692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1514791A Pending JPH04254166A (ja) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | 水を冷媒とする吸収式冷凍機の運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04254166A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111486614A (zh) * | 2019-04-01 | 2020-08-04 | 哈尔滨工大金涛科技股份有限公司 | 一种高温废水二类溴化锂吸收式一体机 |
-
1991
- 1991-02-06 JP JP1514791A patent/JPH04254166A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111486614A (zh) * | 2019-04-01 | 2020-08-04 | 哈尔滨工大金涛科技股份有限公司 | 一种高温废水二类溴化锂吸收式一体机 |
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