JPH0623883Y2 - 二重効用吸収冷凍機 - 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、空調用冷熱源を冷却す
るときに生じる吸収熱と凝縮熱を直接空気にて冷却する
に好適な二重効用吸収冷凍機に関する。

〔従来の技術〕

二重効用吸収冷凍機としては、例えば実開昭６２−１０
７０号公報に記載されているものが知られている。この
装置においては、負荷冷水を冷却するために生じる吸収
熱と凝縮熱を冷却水を用いて冷却する方式が採用されて
いる。即ち、凝縮器及び吸収器に冷却水を循環させるた
めのコイルが配管されている。ところが、この配管のた
めに装置を小型化するにも限度があり、装置を小型化で
きるものとして、吸収熱および凝縮熱を空気によって冷
却する空冷式の二重効用吸収冷凍機が提案されている。

空冷式冷凍機は、第２図に示されるように、高温再生器
１、分離器２、高温熱交換器３、低温再生器４、凝縮器
５、蒸発器６、吸収器７、溶液ポンプ８などから構成さ
れており、凝縮器５に生じる凝縮熱及び吸収器７に生じ
る吸収熱をそれぞれ空気によって冷却するようになって
いる。この構成によれば、吸収熱及び凝縮熱を冷却する
ための配管が不要になるので、水冷式のものよりも小型
化を図ることができる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし、空冷式冷凍機の場合には、冷却のための外気温
度が２０℃〜５０℃の範囲で変化すると、外気温の変化
に伴って分離器２内の圧力が変動し、溶液の循環量を常
に一定の状態に制御できない恐れがあった。

即ち、外気温度が低いときには分離器２内の圧力が低圧
となり、分離器２から高温熱交換器３へ排出される中間
濃溶液の流出量が少なくなるが、溶液ポンプ８の作動に
より高温再生器１からは一定量の稀溶液が分離器２内に
供給される。このため、分離器２内の溶液の貯留量が多
くなる一方で、高温再生器１内の稀溶液が減少し、高温
再生器１が空焚きされる恐れがある。

一方、外気温が高いときには分離器２内の圧力が高圧と
なり、低圧時よりも多くの中間濃溶液が高温熱交換器３
へ供給される。さらに中間濃溶液の増量に伴って分離器
２内の冷媒蒸気が高温熱交換器３へ供給され、低温再生
器４へ供給するための冷媒蒸気の量が少なくなり、冷凍
機の運転効率が低下する恐れがあった。

本考案の目的は、外気温度の変化によらず常に一定量の
溶液を循環させることができ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〕

前記目的を達成するために、本考案は、冷媒を含む稀溶
液を加熱する高温再生器と、高温再生器で加熱された稀
溶液を冷媒蒸気と中間濃溶液とに分離する分離器と、分
離器から中間濃溶液を導入して稀溶液と熱交換させる高
温熱交換器と、高温熱交換器から中間濃溶液を、分離器
からは高温の冷媒蒸気を導入し、冷媒蒸気と中間濃溶液
との熱交換により中間濃溶液を加熱して濃縮する低温再
生器と、低温再生器から蒸気を導入して凝縮する凝縮器
と、凝縮器で凝縮された液冷媒を導入し、負荷冷水との
熱交換により液冷媒を蒸発させる蒸発器と、低温再生器
から濃溶液を導入して稀溶液と熱交換させる低温熱交換
器と、低温熱交換器から濃溶液を、蒸発器からは冷媒蒸
気を導入し、外気との熱交換により冷媒蒸気を濃溶液に
吸収させて稀溶液を生成する吸収器と、吸収器で生成さ
れた稀溶液を高温再生器へ圧送するポンプとを含み、前
記低温再生器へ中間濃溶液を導く中間濃溶液導入管の管
路途中に、前記分離器内の圧力と前記低温再生器内の圧
力との差に応動して前記中間濃溶液導入管の開口面積を
変え、中間濃溶液の流量を一定量に調整する流量調整器
を有する二重効用吸収冷凍機を構成したものである。

〔作用〕

外気温度が低いときには、分離器内の圧力と低温再生器
内の圧力との差は常温時よりも低くなる。この差圧に応
動して流量調節器が作動し、中間濃溶液導入管の開口面
積が最大になる。一方、外気温度が低温状態から高くな
ると、分離器内の圧力の上昇と共に、分離器内の圧力と
の低温再生器内の圧力との差が大きくなる。そして、こ
の差圧に応動して流量調整器が作動し、差圧に応じて中
間濃溶液導入管の開口面積が徐々に小さくなり、中間濃
溶液の流量が一定量に調整される。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例を第１図に基づいて説明する。
第１図において、高温再生器１０はバーナ１２を備え、
パイプ１４を介して溶液ポンプ１６に連結され、パイプ
１８を介して分離器２０に連結されている。そして高温
再生器１０内には冷媒を含む稀溶液が溶液ポンプ１６の
作動によってパイプ１４を介して導入されてようになっ
ており、バーナ１２によって加熱された稀溶液が蒸気と
なってパイプ１８を介して分離器２０へ送給されるよう
になっている。分離器２０は高温再生器１０で加熱され
た稀溶液を冷媒蒸気と中間濃溶液とに分離し、溶媒蒸気
をパイプ２２内に送給し、中間濃溶液をパイプ２４内に
送給するようになっている。パイプ２２は低温再生器２
６内を通って凝縮器２８に連結されており、パイプ２４
は高温熱交換器３０に連結されている。

高温熱交換器３０はパイプ１４内に挿入されており、分
離器２０から中間濃溶液を導入してパイプ１４内の稀溶
液と熱交換させ、中間濃溶液の温度を低下させた後、中
間濃溶液導入管としてのパイプ３２を介して低温再生器
２６へ送給するようになっている。低温再生器２６に送
給された中間濃溶液は、拡散器３４、３６から低温再生
器２６内のパイプ２２表面に滴下し、パイプ２２内の冷
媒蒸気と熱交換されるようになっている。中間濃溶液が
冷媒蒸気と熱交換されると、この熱交換により中間濃溶
液が加熱されると共に、濃縮され、濃縮液としてパイプ
３８を介して低温熱交換器４０へ送給される。又中間濃
溶液が加熱されるときに蒸気が発生し、この蒸気は分岐
路４２を介して凝縮器２８へ送給される。低温熱交換器
４０は低温再生器２６からの濃溶液と吸収器５４からの
稀溶液と熱交換させ、熱交換された濃溶液をパイプ４６
を介して吸収器５４へ送給するようになっている。

凝縮器２８は外壁に複数のフィン２８Ａを有し、パイプ
２２を介して導入された冷媒蒸気及び分岐路４２を介し
て導入された蒸気を外気との熱交換により凝縮するよう
になっている。そして凝縮された蒸気は液冷媒となって
パイプ５０を介して蒸発器４８へ送給されるようになっ
ている。パイプ５０の管路途中には、冷媒ポンプ５２が
設けられており、液冷媒は冷媒ポンプ５２の作動によっ
て蒸発器４８へ圧送されるようになっている。

蒸発器４８は垂直流下液膜式吸収器５４の上部に一体に
固定されており、負荷冷水を循環させるためのパイプ５
６が配管されている。そして凝縮器４４から送給された
液冷媒を負荷冷水との熱交換により蒸発させるようにな
っている。

吸収器５４は複数の管路を有し、各管路には蒸発器用パ
イプ５６が配管されている。そして各管路の外壁には複
数の冷却フィン５４Ａが取り付けられており、外気との
熱交換により管路内を冷却するようになっている。即
ち、低温熱交換器４０から濃溶液を導入し、蒸発器４８
から冷媒蒸気を導入し、外気との熱交換により冷媒蒸気
を濃溶液に吸収させて稀溶液を生成し、生成した稀溶液
をパイプ１４内へ供給するようになっている。又吸収器
５４の外側にはモータ５８の駆動によって回転する冷却
ファン６０が設けられており、ファン６０の回転によっ
て吸収器５４周囲の空気の通風状態が良好に保たれてい
る。又、パイプ１４内に導入された稀溶液は、溶液ポン
プ１６の作動によって一定量高温再生器１０側へ圧送さ
れるようになっている。

ここで本実施例においては、溶液の循環量を一定量に制
御するために、パイプ３２の管路途中に流量調整器６２
が設けられている。流量調整器６２は、第３図に示され
ているように、円筒状のボディ６４、円環状のピストン
６６、コイルスプリング６８、ノズル７０から構成され
ている。ノズル７０がボディ６４の内周溝７２内に固定
されており、ピストン６６が内周溝７２に沿って摺動自
在に挿入され、コイルスプリング６８のばね力によって
高温熱交換器３０側へ付勢されている。

ノズル７０は、第４図に示されるように、ベース７０Ａ
が円板状に形成されており、ベース７０Ａには複数の開
口７０Ｂが形成されている。そしてベース７０Ａの中央
部には円錐状の突起７０Ｃが固定され、突起７０Ｃがピ
ストン６６の貫通口６６Ａ内に挿入可能になっている。
そして各開口７０Ｂの合計の面積は、ピストン６６の開
口６６Ａの面積よりも大きく設定されており、開口６６
Ａの面積は、外気温が低いときでも中間濃溶液を十分通
過可能な大きさに設定されている。

ピストン６６は、外気温が低いとき、例えば２０℃のと
きには、第５図に示されているように、分離器２０内の
圧力と低温再生器２６内の圧力の差が小さいため、コイ
ルスプリング６８のばね力によって高温熱交換器３０側
へ付勢され、開口面積が最大の状態にある。

一方、外気の温度が高くなると、第５図に示されるよう
に、分離器２０内の圧力と低温再生器２６内の圧力の差
が徐々に高くなる。そしてこの差圧の増加に伴ってピス
トン６６がコイルスプリング６８のばね力に抗して矢印
Ｘ方向に移動する。これにより開口６６Ａ内にノズル７
７の突起７０Ｃが挿入され、開口６６Ａの面積が徐々に
小さくなる。即ち、分離器２０内の圧力が低下したとき
には開口６６Ａの面積が最大となり、分離器２０内の圧
力が高くなるに従って開口６６Ａの面積が徐々に大きく
なる。このため、分離器２０内の圧力と低温再生器２６
内の圧力との差圧が外気温によって変化しても、第６図
に示されるように、中間濃溶液を常に一定量低温再生器
２６へ送給することができる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば、外気温度が変化
しても、常に一定流量の溶液を流すことができるため、
高温再生器が加熱状態になったり、低温再生器への冷媒
蒸気の供給量が低下したりするのを防止することがで
き、信頼性の向上に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す構成図、第２図は本考
案の基礎となる冷凍機の構成図、第３図は流量調整器の
構成図、第４図はノズルの平面図、第５図は外気温度と
圧力との関係を示す線図、第６図は差圧と流量との関係
を示す線図である。 １０……高温再生器、１６……溶液ポンプ、 ２０……分離器、２６……低温再生器、 ３０……高温熱交換器、４０……低温熱交換器、 ４４……凝縮器、４８……蒸発器、５４……吸収器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】冷媒を含む稀溶液を加熱する高温再生器
   と、高温再生器で加熱された稀溶液を冷媒蒸気と中間濃
   溶液とに分離する分離器と、分離器から中間濃溶液を導
   入して稀溶液と熱交換させる高温熱交換器と、高温熱交
   換器から中間濃溶を、分離器からは高温の冷媒蒸気を導
   入し、冷媒蒸気と中間濃溶液との熱交換により中間濃溶
   液を加熱して濃縮する低温再生器と、低温再生器から蒸
   気を導入して凝縮する凝縮器と、凝縮器で凝縮された液
   冷媒を導入し、負荷冷水との熱交換により液冷媒を蒸発
   させる蒸発器と、低温再生器から濃溶液を導入して稀溶
   液と熱交換させる低温熱交換器と、低温熱交換器から濃
   溶液を、蒸発器からは冷媒蒸気を導入し、外気との熱交
   換により冷媒蒸気を濃溶液に吸収させて稀溶液を生成す
   る吸収器と、吸収器で生成された稀溶液を高温再生器へ
   圧送するポンプとを含み、前記低温再生器へ中間濃溶液
   を導く中間濃溶液導入管の管路途中に、前記分離器内の
   圧力と前記低温再生器内の圧力との差に応動して前記中
   間濃溶液導入管の開口面積を変え、中間濃溶液の流量を
   一定量に調整する流量調整器を有することを特徴とする
   二重効用吸収冷凍機。