JPH05113263A - 二重効用吸収式冷凍機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低温再生器および凝縮器を形状選択性に富む
ものとするとともに、高温溶液熱交換器、低温溶液熱交
換器、低温再生器、凝縮器をトータルで考えた場合に、
その専有容積が少なく、結果、冷凍機自体を小型化で
き、さらに大量生産に向いたものとすることが可能な二
重効用吸収式冷凍機を得る。 【構成】 高温溶液熱交換器２、低温溶液熱交換器３、
高温再生器６、低温再生器４、凝縮器５を備えた二重効
用吸収式冷凍機において、高温溶液熱交換器２、低温溶
液熱交換器３、低温再生器４、凝縮器５を、全てプレー
ト式熱交換器で構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は二重効用吸収式冷凍機に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような二重効用吸収式冷凍機
は、高温溶液熱交換器、低温溶液熱交換器、高温再生
器、低温再生器、凝縮器等を備えて構成されている。標
準的な二重効用吸収式冷凍機においては、低温再生器お
よ凝縮器としてはほとんどのものがシェル・アンド・チ
ューブ型熱交換器を採用してきており、この形式の低温
再生器および凝縮器を備えた冷凍機においては、これが
大型なものとなっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近来、
二重効用吸収式冷凍機を家庭用等にも採用しようとする
傾向があり、冷凍機自体の小型化が望まれている。さら
に、シェル・アンド・チューブ型の熱交換器を採用する
場合は、この交換器の形状選択の選択性が低く、大量生
産に向かないといった問題点を含んでいる。従って、本
発明の目的は低温再生器および凝縮器を形状選択性に富
むものとするとともに、高温溶液熱交換器、低温溶液熱
交換器、低温再生器、凝縮器をトータルで考えた場合
に、その専有容積が少なく、結果、冷凍機自体を小型化
でき、さらに大量生産に向いたものとすることが可能な
二重効用吸収式冷凍機を得ることにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明による二重効用吸収式冷凍機の特徴構成は、高
温溶液熱交換器、低温溶液熱交換器、低温再生器、凝縮
器が、全てプレート式熱交換器で構成されていることに
あり、その作用・効果は次の通りである。

【０００５】

【作用】つまり、四者を全てプレート式熱交換器とする
ことにより、シェル・アンド・チューブ式熱交換器より
伝熱面積に対する熱交換器の容積が小さくなり、全体の
容積を下げることができる。

【０００６】

【発明の効果】さらに、管コイル巻に比べ加工形状が比
較的自由になるために、その他の熱交換器の配置等か
ら、全体のコンパクト化を考える上でも有利となり、全
体としても小型化がはかれる。またプレート式熱交換器
のため、大量生産をはかることが容易で、機器のコスト
ダウンが実現出来る。

【０００７】さらに上記の特徴構成に加えて、高温溶液
熱交換器、低温溶液熱交換器、低温再生器、凝縮器を構
成する四つのプレート式熱交換器が、全て縦型配置され
るとともに、各々一対毎にそれらの長手方向面を揃えて
隣接配置される構成を採用すると、以下のような効果を
得ることができる。即ち、プレート式熱交換器の形状は
一般に長細い直方体になりその長手方向に流体が流れる
が、その形状から判るように隣接して配置することで、
配置構成に於ける無駄な空間がなくなり、小さな空間に
配置することが可能となる。さらに、いくつかの配管は
隣接したプレート式熱交換器間で配管されるので配管長
さも短くなり配管が占める容積も小さくでき、例えば、
水−臭化リチウム系二重効用吸収式冷凍機の場合は、従
来構成に比べて、大きさ（容積）は５０〜６０％程度に
小さくすることが出来る。

【０００８】そして、このような構成を採用するととも
に、高温再生器を貫流型のものとし、この高温再生器に
対して高温気液分離装置を、低温再生器には低温気液分
離装置を設けると、これにより分離された溶液を小さな
圧力差で溶液熱交換器へ流れるようにしなければならな
い。そこで高温気液分離装置と低温気液分離装置を、こ
れらのプレート式熱交換器上部に隣接して配置すれば、
高温気液分離装置から高温溶液熱交換器、低温気液分離
装置から低温溶液熱交換器、低温再生器から低温気液分
離装置、低温気液分離装置から凝縮器へのそれぞれの配
管が短くでき、効率よく作動させることが可能であると
ともに、より小型化が可能となる。

【０００９】

【実施例】本願の実施例を図面に基づいて説明する。図
１には本願発明の二重効用吸収式冷凍機１のシステム構
成が、さらに、この二重効用吸収式冷凍機１の各機器の
配置構成が図２に、さらに図３にはこの冷凍機１に於け
る高温溶液熱交換器２、低温溶液熱交換器３、低温再生
器４、凝縮器５自体の配置構成が示されている。

【００１０】先ず、図１に基づいてこの吸収式冷凍機１
のシステム構成を説明する。この吸収式冷凍機１はいわ
ゆる二重効用吸収式冷凍機であり、高温再生器６及び低
温再生器４、低温再生器４の蒸気路下流側に設けられる
凝縮器５、室内機７の冷却系との熱交換をおこなう蒸発
器８、蒸発器８からの水蒸気を吸収液に吸収させる吸収
器９、溶液循環ポンプ１０、低温溶液熱交換器３、高温
溶液熱交換器２等を備えて構成されている。

【００１１】以下に各機器に関して特徴的な構成を順次
説明してゆく。高温再生器６は、その出口側に高温気液
分離器１１を有したもので、希溶液の再生用にいわゆる
貫流式の加熱・沸騰系を備えている。この加熱・沸騰系
について先ず説明する。これは、図１に示すように希溶
液の希溶液貫流路としての通路管１２をコイル状に巻
き、希溶液がその管１２内を下から上へ流れる間に沸騰
するように構成されたものである。

【００１２】さらに、前記高温気液分離器１１は、液流
入部１１ａに流入逆止弁１１ｂを備えたものであり、そ
の内部にレベルスイッチ１１ｃを備えている。そして、
その蒸気側１１ｄが低温再生器４の冷媒蒸気路４ａに接
続され、溶液側１１ｅが高温溶液熱交換器２を介して、
低温再生器４の低温再生流路４ｂに接続されている。さ
て、前述の高温気液分離器１１と前記高温再生器６に希
溶液を導く希溶液導入路６ａとの間には、高温気液分離
器１１により分離された溶液が前記希溶液導入路６ａに
導かれる連通戻り路１３が備えられるとともに、さらに
前記の連通戻り路１３を介して溶液が希溶液導入路６ａ
から前記高温気液分離器１１へ流れるのを防止する逆止
弁１４が備えられている。

【００１３】次に低温再生器４について説明すると、こ
の低温再生器４はプレート式熱交換器であり、一方の熱
交換部として、前述の高温気液分離器１１により分離さ
れた冷媒蒸気が移流する冷媒蒸気路４ａが形成されると
ともに、他方の熱交換部として、再生過程にあるととも
に再生後の濃溶液及び冷媒蒸気の全量が混在したまま流
れる低温再生流路４ｂが形成されている。そして、この
低温再生流路４ｂの下流側には、低温気液分離器１５が
備えられ、この低温気液分離器１５により分離された濃
溶液及び冷媒蒸気が夫々低温溶液熱交換器３及び凝縮器
５に導かれる構成が採用されている。ここで、低温気液
分離器１５の構成は、高温気液分離器１１のそれに等し
い。

【００１４】さらに凝縮器５について説明すると、この
凝縮器５もまたプレート式熱交換器であり、一方の熱交
換部に前述の低温気液分離器１５により分離された冷媒
蒸気が移流される冷媒蒸気路５ａが形成されるととも
に、他方の熱交換部として、後述する冷媒凝縮用熱交換
循環路１６の一部５ｂがこの任をになっている。この冷
媒凝縮用熱交換循環路１６には、冷却水ポンプ１６ａ
と、外気と作動液とが熱交換をおこなう空気熱交換器１
６ｂとを備え、且つ凝縮器部位５ｂにおいて、この部位
５ｂに移流する冷媒蒸気との熱交換をおこなう。さら
に、本願の冷凍機１においては、吸収器９の熱交換用に
冷媒凝縮用熱交換循環路１６が利用されている。また、
低温気液分離器１５により分離された冷媒蒸気及び低温
再生器４を経た冷媒蒸気は、フラッシュチャンバー１７
で合流されてこの凝縮器５に導かれる。

【００１５】又、高温溶液熱交換器２および低温溶液熱
交換器３には共に、図１に示すようにプレート式熱交換
器が採用されている。さらに所定の部位には、圧力計
Ｐ、流量計Ｑ、または温度計Ｔ等が配設されている。

【００１６】以下に、二重効用吸収式冷凍機１に於ける
各機器の配置について説明する。図２に示すように、正
面視、一側からファン１６ｃを備えた空気熱交換器１６
ｂが備えられるとともに、ほぼ機台１の中央部に高温溶
液熱交換器２、低温溶液熱交換器３、低温再生器４、凝
縮器５を備える熱交ブロックＡが備えられている。ま
た、ファン１６ｃ下部には冷却水ポンプ１６ａが配設さ
れている。この熱交ブロックＡの上部部位には、高温、
低温気液分離器１１、１５が配設される。さらにこの熱
交ブロックＡの反対側に、吸収器９及び蒸発器８が備え
られるとともに、この機器８、９の下部に、高温再生器
１６および溶液ポンプ１０が配設されている。次に、前
述の熱交ブロックＡの配置構成について説明すると、図
３に示すように、四つのプレート式熱交換器が、全て縦
型配置されるとともに、各々一対毎にそれらの長手方向
面を揃えて隣接配置されている。高温溶液熱交換器２と
低温溶液熱交換器３が一対として手前側に、さらに低温
再生器４と凝縮器５が一対として後方に配設されてい
る。このようにして前記四者の機器は、コンパクトな収
納状態で各機構を発揮することとなる。

【００１７】以下、採用されている貫流式の高温再生器
６の作動状態について説明する。再生器内において希溶
液は、通路管１２内を下部から上部側へ貫流する間に加
熱され、沸騰して蒸気・濃溶液となる。そして、前述の
高温気液分離器１１に、これらの蒸気と沸騰液が混合状
態で移送される。希溶液が順次溶液ポンプ８により高温
再生器６へ供給される正常な運転状態においては、逆止
弁１４は閉じた状態で維持される。溶液は、再生器によ
る処理を受けて気液分離器１１に送られ、蒸気及び濃溶
液が夫々所定の機器（二重効用吸収式冷凍機において
は、蒸気が低温再生器の冷媒蒸気路４ａに、溶液が高温
溶液熱交換器２に）に移流される。一方、何らかの理由
により希溶液の高温再生器６への供給が途切れた場合
は、希溶液導入路１３に設けられる逆止弁１４が開状態
とされ、高温気液分離器１１から流路を介して希溶液導
入路６ａへの溶液の供給がおこなわれ、高温再生器６の
空炊きの問題が回避される。

【００１８】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願の二重効用吸収式冷凍機のシステム構成を
示す図

【図２】二重効用吸収式冷凍機の内部構成を示す図

【図３】高温溶液熱交換器、低温溶液熱交換器、低温再
生器、凝縮器の配置構成を示す図

【符号の説明】

２ 高温溶液熱交換器 ３ 低温溶液熱交換器 ４ 低温再生器 ４ａ 低温再生流路 ５ 凝縮器 ６ 高温再生器 １１ 高温気液分離器 １２ 希溶液貫流路 １５ 低温気液分離器 １６ 冷媒凝縮用熱交換循環路 １６ａ 冷却水ポンプ １６ｂ 空気熱交換器

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高温溶液熱交換器（２）、低温溶液熱交
   換器（３）、高温再生器（６）、低温再生器（４）、凝
   縮器（５）を備えた二重効用吸収式冷凍機であって、 前記高温溶液熱交換器（２）、前記低温溶液熱交換器
   （３）、前記低温再生器（４）、前記凝縮器（５）が、
   全てプレート式熱交換器で構成されている二重効用吸収
   式冷凍機。
2. 【請求項２】 前記高温溶液熱交換器（２）、前記低温
   溶液熱交換器（３）、前記低温再生器（４）、前記凝縮
   器（５）を構成する四つのプレート式熱交換器が、全て
   縦型配置されるとともに、各々一対毎にそれらの長手方
   向面を揃えて隣接配置される請求項１記載の二重効用吸
   収式冷凍機。
3. 【請求項３】 一方の熱交換部として、再生過程にある
   とともに再生後の濃溶液及び冷媒蒸気の全量が混在した
   まま流れる低温再生流路（４ｂ）を備えるとともに、前
   記低温再生流路（４ｂ）の下流側に低温気液分離器（１
   ５）を備え、この低温気液分離器（１５）により分離さ
   れた濃溶液及び冷媒蒸気が夫々前記低温溶液熱交換器
   （３）及び前記凝縮器（５）に導かれる前記低温再生器
   （４）を備えた請求項１記載の二重効用吸収式冷凍機。
4. 【請求項４】 冷却水ポンプ（１６ａ）と、外気と作動
   液とが熱交換をおこなう空気熱交換器（１６ｂ）とを備
   え、且つ前記凝縮器（５）に移流する冷媒蒸気との熱交
   換をおこなう前記作動液が流れる冷媒凝縮用熱交換循環
   路（１６）を備えるとともに、前記冷媒凝縮用熱交換循
   環路（１６）の一部（５ｂ）が一方の熱交換部である前
   記凝縮器（５）を備えた請求項１記載の二重効用吸収式
   冷凍機。
5. 【請求項５】 前記高温再生器（６）が、希溶液が希溶
   液貫流路（１２）内を貫流する間に加熱・沸騰される貫
   流方式の再生器であり、前記希溶液貫流路（１２）の下
   流側に高温気液分離器（１１）が備えられるとともに、
   この高温気液分離器（１１）により分離された濃溶液が
   前記高温溶液熱交換器（２）に、蒸気が前記低温再生器
   （４）に導かれる請求項１記載の二重効用吸収式冷凍
   機。