JPH0586541B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、多重効用吸収式冷凍機に係り、特
に、冷房運転時の冷水と暖房運転時の温水とを同
一箇所から取り出すのに好適な多重効用吸収式冷
凍機に関するものである。

〔発明の背景〕

従来から、ガス直焚冷温水ユニツトなど、１台
で冷暖房のできる多重効用吸収式冷凍機において
は、冷房運転時の冷水は、蒸発生を通る冷水管か
ら取り出すことになるが、暖房運転時の温水取出
しについては、大別して次の３方法がある。

１ 特別の温水器を別に設置して、ここから温水
を取り出す方法。

２ 蒸発器を通る水管から温水を取り出す方法。

３ 凝縮器、吸収器の冷房運転時の冷却水系統を
切換えて使用する方法。

（実開昭53−54458号公報） このうち、蒸発器から温水を取り出す方法は、
夏、冬で水の系統を切換える必要がないなどの理
由で積極的に採用されるようになつてきている。

しかし、暖房サイクル中の溶液温度が、他の方
式に比較すると高くなることが多く、これを防止
するためには、夏、冬で、封入してある冷媒の量
を出し入れして加減する必要があり、また、溶液
温度の制約のために、暖房用温水出口温度の上限
が60℃とか65℃に制限さなくてはならない問題が
あつた。

あるいは、暖房サイクル中の溶液温度を低下さ
せるために、冷房運転時には不必要な、大きな冷
媒タンクを付属させなくてはならないなどの問題
があつた。

ここで、従来行われたきた一般的な、蒸発器温
水取り出しについて第２図を参照して説明する。

第２図は、従来の２重効用吸収式冷温水機の暖
房サイクルを示すサイクル系統図である。

第２図に示すように、２重効用吸収式冷温水機
の主要機器は、高温再生器１、低温再生器２から
なる複数の再生器、蒸発器３、吸収器４、凝縮器
５、熱交換器６からなり、これらの機器は、図に
実線矢印で示すような冷媒配管、溶液配管の配管
系で接続されている。

本冷温水機のサイクルでは、溶液としてリチウ
ムブロマイド水溶液、冷媒として水が用いられ
る。

冷媒配管系としては、高温再生器１から低温再
生器２の加熱管群２ａに連通する冷媒蒸気管９、
前記加熱管群２ａから蒸発器３に通ずる冷媒蒸気
管１０、蒸発器３と吸収器４とを結ぶ冷媒液管１
１，１２が配管されており、冷媒液管１１，１２
間に冷媒ポンプ７が配設されている。

溶液配管系としては、吸収器４から各再生器へ
の往路となる稀溶液管１３，１４，１５、また各
再生器から吸収器４への復路となる濃溶液管１
６，１７，１８が配管されている。この溶液配管
系には溶液ポンプ８が配設されている。

高温再生器１で外部熱源１ａにより溶液が濃縮
されて発生する冷媒蒸気は、高温再生器１内溶液
温度にほぼ等しい温度の過熱蒸気であるから、低
温再生器２の加熱管２ａを通過するときに、管外
の溶液に若干の熱を与えて飽和蒸気となり、ごく
一部は液化する。大半の蒸気は、暖房運転用に設
けてある冷媒蒸気管１０を通過して直接蒸発器３
に送られる。ここで水管１９内を流れる温水に熱
を与えて所望の温水を供給するとともに冷媒みず
からは冷媒液となり、冷媒ポンプ７によつて冷媒
液管１１，１２を介して吸収器４側に移送され
る。

冷媒液を得て薄くなつた稀溶液は、溶液ポンプ
８によつて、稀溶液管１３，１４を介して高温再
生器１へ、稀溶液管１３，１５を介して低温再生
器２に送給され、主として高温再生器１で濃溶液
と冷媒蒸気とに分離される。

冷媒蒸気の系路は前述の通りであつて、一方、
濃溶液の方は、高温再生器１から濃溶液管１６、
低温再生器２から濃溶液管１７を介して熱交換器
６に入り、濃溶液管１８を経て吸収器４のスプレ
ー部４ａに戻つてくる。

このときのスプレー温度を決めるものは、高温
再生器１、低温再生器２から戻つてくる濃溶液の
温度と、熱交換器６の性能であるが、さらにさか
のぼれば、サイクル全体の溶液の濃度によるとこ
ろがきわめて大きい。

すなわち、暖房中の吸収器４内の溶液濃度が濃
くなると、されにともなつて、高温再生器１、低
温再生器２における濃縮後の濃度が濃くなつてく
る。

同じ圧力のもとで濃度が濃くなると、それだけ
温度が高くなるわけであつて、このようにして高
温再生器１、低温再生器２から得られた溶液の濃
度も温度も、濃く、かつ高くなつてしまう。

また、溶液として用いられる臭化リチウムは、
一般的に金属に対して強い腐食性をもつている
が、内部に酸素があるときは、特に強い腐食性を
発揮する。さらに、他の条件が同じであれば、吸
収液の温度、濃度が高くなるほど腐食性が強くな
るという問題がある。

〔発明の目的〕

本発明は、前述の従来技術の問題点を解決する
ためになれたもので、蒸発器から温水を取出す方
式の暖房運転サイクルにおいて、特に吸収器内溶
液温度の低下をはかることにより、サイクル全体
の温度レベルを低下させ、吸収器構成材の長寿命
化と、安定した暖房運転サイクルとを実現しうる
多重効用吸収式冷凍機の提供を、その目的として
いる。

〔発明の概要〕

本発明の係る多重効用吸収式冷凍機の構成は、
蒸発器、吸収器、凝縮器、複数の再生器、熱交換
器およびこれらの機器を結ぶ配管系からなる多重
効用吸収式冷凍機において、前記複数の再生器か
ら前記吸収器に至る濃溶液戻り配管系の中間に分
岐部を設け、その分岐部から一方の系路を前記吸
収器のスプレー部に導くとともに、他の一方の系
路を、前記蒸発器の下部に設けた冷媒を貯溜する
熱交換器を通して前記吸収器の溶液溜め部に連通
させ、これら両系路を、冷房、暖房運転時に切換
えうるように構成したものである。

なお、本発明を開発した考え方を付記すると、
次のとうりである。

多重効用吸収式冷凍機の暖房運転中に、吸収器
内溶液濃度が濃くなると、それにともなつて高
温、低温各再生器における濃縮溶液の濃度が濃く
なり、温度が高くなる。

一般に、冷房運転中の吸収器溶液濃度は、サイ
クルの水温度条件で決定される。

一方、暖房運転中の吸収器溶液濃度は、どれだ
けの溶液に、どれだけの冷媒を混合させるかとい
うことによつて決定される。

理論的には、冷媒量を際限なくふやしていけば
吸収器スプレー温度も、だんだん低下してくる
が、実際問題としては、際限なく冷媒タンクを大
きくすることはできないので、結局温水温度に見
合つた適当なスプレー置度で運転されていること
になる。

ところで、暖房運転における吸収器スプレーの
温度，濃度が高いと、これにさらされる伝熱管や
構造物が短期間に腐食しやすくなるということか
らも、吸収器スプレー温度を下げることは非常に
重要なことになる。

そこで、本発明では、吸収器管群にスプレーさ
れる寸前の溶液を、蒸発器の下部に設けた熱交換
器に導くことにより、吸収器内の飽和溶液温度以
下に冷却させて、吸収器内に供給したときに、フ
ラツシングなどおこさぬようにするとともに、直
接熱い溶液が伝熱管や構造物にさらされないよう
にすることを考えたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図を参照して説
明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る２重効用吸
収式冷温水機の暖房サイクルを示すサイクル系統
図であり、図中、第２図と同一符号のものは、従
来技術と同等部分であるから、その説明を省略す
る。

第１図において、２０は、蒸発器３の下部に設
けた熱交換器で、この熱交換器２０には、蒸発器
の冷媒受け皿から冷媒液管１１ａによつて導かれ
た冷媒液が流入し、冷媒液管１１ｂ、冷媒ポンプ
７、冷媒液管１２を介して吸収器４に送られるよ
うに構成されている。２０ａは、熱交換器２０内
に位置する伝熱管を示す。

２１は、複数の再生器から吸収器４に至る濃溶
液戻り配管系の中間に設けた分岐部、２２は、そ
の分岐部２１からの一方の系路となるもので、前
記熱交換器２０内を通り、熱交換器２０内で伝熱
管２０ａを構成したのち吸収器４の溶液溜め４ｂ
に連通する濃溶液管であり、この濃溶液管２２に
はバルブ２３が具備されている。

分岐部２１からの他の一方は、濃溶液管１８と
なり、吸収器４のスプレー部４ａに通じており、
この濃溶液管１８にはバルブ２４が具備されてい
る。

次に、このような構成の配管系の作用を説明す
る。

暖房運転時は、バルブ２４を閉じ、バルブ２３
を開いて、高温再生器１から濃溶液管１６によ
り、低温再生器２から濃溶液管１７により、それ
ぞれ熱交換器６を経て吸収器４に戻る濃溶液を、
濃溶液管２２に導びく。濃溶液管２２の濃溶液
は、蒸発生３の下部に設けた熱交換器２０の中の
伝熱管２０ａを通ることによつて周囲の冷媒を蒸
発させ、このときの蒸発潜熱により冷却されて吸
収器４の溶液溜め４ｂに戻される。

冷房運転時は、バルブ２３を閉じ、バルブ２４
を開いて、前記のように再生器から熱交換器６を
経て吸収器４に戻る濃溶液を、濃溶液管１８に導
びく。濃溶液管１８の濃溶液は、吸収器４のスプ
レー部４ａに戻され、散布される。

このようにすれば、冷房運転時は、濃溶液管１
８により吸収器４のスプレー４ａへ、暖房運転時
は、濃溶液管２２を介して吸収器４の溶液溜め４
ｂへ、これら濃溶液戻り配管系をバルブ操作で切
換えることができる。そして、暖房運転時に、吸
収器４の溶液溜め４ｂへ直接戻すときにも、熱交
換器２０により溶液が飽和温度以下に冷却される
ため、沸騰もおこらず、吸収器４内の溶液温度の
低下をはかることができ、したがつて、サイクル
全体の温度レベルを低下させ、吸収器構成材の長
寿命化と、安定した暖房運転サイクルを実現する
ことができる。

なお、前述の実施例では、２重効用吸収式冷温
水機の例を説明したが、本発明はこれに限るもの
ではなく、同様の効果が期待できる範囲で、多重
効用吸収式冷凍機に汎用的に適用できることは言
うまでもない。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、蒸発器か
ら温水を取出す方式の暖房運転サイクルにおい
て、特に吸収器内溶液温度の低下をはかることに
より、サイクル全体の温度レベルを低下させ、吸
収器構成材の長寿命化と、安定した暖房運転サイ
クルとを実現しうる多重効用吸収式冷凍機を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る２重効用吸
収式冷温水機の暖房サイクルを示すサイクル系統
図、第２図は、従来の２重効用吸収式冷温水機の
暖房サイクルを示すサイクル系統図である。 １……高温再生器、２……低温再生器、３……
蒸発器、４……吸収器、４ａ……スプレー部、４
ｂ……溶液溜め、５……凝縮器、６……熱交換
器、９，１０……冷媒蒸気管、１１，１１ａ，１
１ｂ，１２……冷媒液管、１３，１４，１５……
稀溶液管、１６，１７，１８……濃溶液管、１９
……水管、２０……熱交換器、２０ａ……伝熱
管、２１……分岐部、２２……濃溶液管、２３，
２４……バルブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 蒸発器、吸収器、凝縮器、複数の再生器、熱
   交換器およびこれらの機器を結ぶ配管系からなる
   多重効用吸収式冷凍機において、前記複数の再生
   器から前記吸収器に至る濃溶液戻り配管系の中間
   に分岐部を設け、その分岐部から一方の系路を前
   記吸収器のスプレー部に導くとともに、他の一方
   の系路を、前記蒸発器の下部に設けた冷媒を貯溜
   する熱交換器を通して前記吸収器の溶液溜め部に
   連通させ、これら両系路を、冷房、暖房運転時に
   切換えうるように構成したことを特徴とする多重
   効用吸収式冷凍機。