JPH07139839A - 吸収式冷温水機の吸収促進剤 - Google Patents
吸収式冷温水機の吸収促進剤Info
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- JPH07139839A JPH07139839A JP5290548A JP29054893A JPH07139839A JP H07139839 A JPH07139839 A JP H07139839A JP 5290548 A JP5290548 A JP 5290548A JP 29054893 A JP29054893 A JP 29054893A JP H07139839 A JPH07139839 A JP H07139839A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/62—Absorption based systems
Landscapes
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 吸収式冷温水機の熱的効率を向上し、機器の
小形化を図るため、吸収器のアンモニアの吸収効率を大
幅に向上させる吸収促進剤を提供する。 【構成】 アンモニアの吸収促進剤としてアミン系炭化
水素を含む界面活性剤を用いた吸収式冷温水機の吸収促
進剤。
小形化を図るため、吸収器のアンモニアの吸収効率を大
幅に向上させる吸収促進剤を提供する。 【構成】 アンモニアの吸収促進剤としてアミン系炭化
水素を含む界面活性剤を用いた吸収式冷温水機の吸収促
進剤。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アンモニア系を主要な
作動媒体とする吸収サイクルにおいて、高効率及び小形
化を実現するための吸収促進剤に関する。
作動媒体とする吸収サイクルにおいて、高効率及び小形
化を実現するための吸収促進剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】吸収式冷温水機の作動媒体として、従来
は水／臭化リチウム系が主流であり、その吸収式冷温水
機（ヒートポンプを含む）には、吸収促進剤として高級
アルコール系飽和炭化水素を添加して効率向上に貢献す
ることが多方面で研究され、実際にそれらの吸収促進剤
を添加した吸収式冷温水機が上市されている。これらの
技術は、例えば、日本機械学会論文集Ｂ編のＶol.５
１、Ｎo.463、1002〜1009頁（1985）又は特開平１−184
371号公報に記載されている。
は水／臭化リチウム系が主流であり、その吸収式冷温水
機（ヒートポンプを含む）には、吸収促進剤として高級
アルコール系飽和炭化水素を添加して効率向上に貢献す
ることが多方面で研究され、実際にそれらの吸収促進剤
を添加した吸収式冷温水機が上市されている。これらの
技術は、例えば、日本機械学会論文集Ｂ編のＶol.５
１、Ｎo.463、1002〜1009頁（1985）又は特開平１−184
371号公報に記載されている。
【０００３】一方、近年吸収式サイクルのヒートポンプ
化のため、作動媒体としてアンモニア系が注目されてい
る。図１は、分縮器１５及び過冷却器１３を有する、ア
ンモニア１水系を作動媒体とする通常の単効用型吸収サ
イクルのモデルである。吸収溶液は散布盤１１により吸
収器１０の伝熱管上に散布された後、蒸発器１２で発生
したアンモニア蒸気を吸収し、その吸収熱を冷却水に放
出する。吸収溶液はアンモニア濃度の高い溶液（強溶
液）２２となり、溶液ポンプ１８により分縮器１５及び
溶液熱交換器１６を介して再生器１７に導かれる。な
お、この際、低温の強溶液２２は分縮器１５及び溶液熱
交換器１６において、それぞれ再生器１７で発生したア
ンモニア蒸気及び再生器１７で加熱されてアンモニア蒸
気が分離した後の高温溶液（弱溶液）２３で昇温昇圧さ
れる。そして、この再生器１７で強溶液２２はバーナ１
９のような外部からの加熱源で加熱され、冷媒であるア
ンモニアと吸収溶液とを分離する。そこで、分離された
弱溶液２３は、溶液熱交換器１６を介して吸収器１０に
導かれる。一方、冷媒であるアンモニア蒸気は分縮器１
５を介してアンモニア濃度を高め、凝縮器１４に導かれ
る。ここで凝縮した液冷媒２１は過冷却器１３を介して
蒸発器１２に導入され、ここで再度蒸発してその冷媒蒸
気２０が吸収器１０に導かれ、吸収サイクルが構成され
る。
化のため、作動媒体としてアンモニア系が注目されてい
る。図１は、分縮器１５及び過冷却器１３を有する、ア
ンモニア１水系を作動媒体とする通常の単効用型吸収サ
イクルのモデルである。吸収溶液は散布盤１１により吸
収器１０の伝熱管上に散布された後、蒸発器１２で発生
したアンモニア蒸気を吸収し、その吸収熱を冷却水に放
出する。吸収溶液はアンモニア濃度の高い溶液（強溶
液）２２となり、溶液ポンプ１８により分縮器１５及び
溶液熱交換器１６を介して再生器１７に導かれる。な
お、この際、低温の強溶液２２は分縮器１５及び溶液熱
交換器１６において、それぞれ再生器１７で発生したア
ンモニア蒸気及び再生器１７で加熱されてアンモニア蒸
気が分離した後の高温溶液（弱溶液）２３で昇温昇圧さ
れる。そして、この再生器１７で強溶液２２はバーナ１
９のような外部からの加熱源で加熱され、冷媒であるア
ンモニアと吸収溶液とを分離する。そこで、分離された
弱溶液２３は、溶液熱交換器１６を介して吸収器１０に
導かれる。一方、冷媒であるアンモニア蒸気は分縮器１
５を介してアンモニア濃度を高め、凝縮器１４に導かれ
る。ここで凝縮した液冷媒２１は過冷却器１３を介して
蒸発器１２に導入され、ここで再度蒸発してその冷媒蒸
気２０が吸収器１０に導かれ、吸収サイクルが構成され
る。
【０００４】しかし、このアンモニア系の代表的な作動
媒体であるアンモニアは、水／臭化リチウム系と比較す
ると潜熱等の熱的性質にやや劣る面があるため、同じ熱
量を得るためにはその分装置が大きくなるという欠点が
ある。また、アンモニア自体の毒性の問題もあり、アン
モニア系を作動媒体とする吸収式冷温水機は産業用で僅
かに用いられているものの、民生機器には不向きとされ
ていた。他方、このアンモニア系は物質伝達特性的に見
ると、臭化リチウム系と比べ相対的に良好と言われてい
る。これらの観点から、従来までは、小形・高効率化の
ために吸収器におけるより積極的な物質移動特性向上に
関する技術があまり重要視されていないのが現状であ
る。従って、このアンモニア系における吸収器の界面活
性剤による吸収促進技術は、従来まで殆ど研究対象にな
らず、高級アルコール系飽和炭化水素の一部に吸収促進
効果があることが、例えば昭和６２年度日本冷凍協会学
術講演会講演論文集109〜112頁に報告されているだけで
ある。
媒体であるアンモニアは、水／臭化リチウム系と比較す
ると潜熱等の熱的性質にやや劣る面があるため、同じ熱
量を得るためにはその分装置が大きくなるという欠点が
ある。また、アンモニア自体の毒性の問題もあり、アン
モニア系を作動媒体とする吸収式冷温水機は産業用で僅
かに用いられているものの、民生機器には不向きとされ
ていた。他方、このアンモニア系は物質伝達特性的に見
ると、臭化リチウム系と比べ相対的に良好と言われてい
る。これらの観点から、従来までは、小形・高効率化の
ために吸収器におけるより積極的な物質移動特性向上に
関する技術があまり重要視されていないのが現状であ
る。従って、このアンモニア系における吸収器の界面活
性剤による吸収促進技術は、従来まで殆ど研究対象にな
らず、高級アルコール系飽和炭化水素の一部に吸収促進
効果があることが、例えば昭和６２年度日本冷凍協会学
術講演会講演論文集109〜112頁に報告されているだけで
ある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記の日本機械学会論
文集Ｂ編(1985)及び特開平１−184371号に示される技術
は、ハロゲン化アルカリ（所謂臭化リチウム等）を主要
な作動媒体とした吸収促進剤に関するものである。しか
し、この吸収促進効果はそのメカニズムから明らかなよ
うに、使用する作動媒体及び吸収促進剤各々の物性及び
化学的性質に大いに影響するはずである。従って、作動
媒体として異なる物質を選択した際、同じ吸収促進剤が
同様の効果を示すかどうかは不明である。また、昭和６
２年度日本冷凍協会学術講演会講演論文集に記載のもの
は、アンモニア系を作動媒体としており、各種高級アル
コール系飽和炭化水素（特にｎ−オクチルアルコール）
のみに吸収促進効果を見いだしているに過ぎず、他の物
質についての検討は十分になされていない。本発明は、
上記した問題を解消し、アンモニア系を作動媒体とした
吸収サイクルにおける、より吸収促進効果の高い吸収促
進剤を提供するものである。
文集Ｂ編(1985)及び特開平１−184371号に示される技術
は、ハロゲン化アルカリ（所謂臭化リチウム等）を主要
な作動媒体とした吸収促進剤に関するものである。しか
し、この吸収促進効果はそのメカニズムから明らかなよ
うに、使用する作動媒体及び吸収促進剤各々の物性及び
化学的性質に大いに影響するはずである。従って、作動
媒体として異なる物質を選択した際、同じ吸収促進剤が
同様の効果を示すかどうかは不明である。また、昭和６
２年度日本冷凍協会学術講演会講演論文集に記載のもの
は、アンモニア系を作動媒体としており、各種高級アル
コール系飽和炭化水素（特にｎ−オクチルアルコール）
のみに吸収促進効果を見いだしているに過ぎず、他の物
質についての検討は十分になされていない。本発明は、
上記した問題を解消し、アンモニア系を作動媒体とした
吸収サイクルにおける、より吸収促進効果の高い吸収促
進剤を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、アンモニアの
吸収促進剤としてアミン系炭化水素を含む界面活性剤を
用いた吸収式冷温水機の吸収促進剤に関する。
吸収促進剤としてアミン系炭化水素を含む界面活性剤を
用いた吸収式冷温水機の吸収促進剤に関する。
【０００７】本発明において、吸収液（水）に添加する
界面活性剤のアミン系炭化水素としては、ヘプチルアミ
ン、オクチルアミン及びノニルアミンから選ばれる１種
以上が好ましい。その添加濃度は、ヘプチルアミンは
０．１５〜０．４重量％、オクチルアミンは０．０５〜
０．２重量％、ノニルアミンの場合は０．０５〜０．２
重量％を吸収液中に含有させるのが最適である。２種以
上を使用する場合はそれぞれの吸収促進剤の和が０．２
重量％以下の添加量が好ましい。また、前記アミン系炭
化水素に高級アルコール系飽和炭化水素を加えて用いれ
ば吸収促進効果が増強され、更に好ましい。その場合の
高級アルコール系飽和炭化水素の量は、アミン系炭化水
素０．０１〜０．１重量％に対し０．０３〜０．１重量
％が適している。
界面活性剤のアミン系炭化水素としては、ヘプチルアミ
ン、オクチルアミン及びノニルアミンから選ばれる１種
以上が好ましい。その添加濃度は、ヘプチルアミンは
０．１５〜０．４重量％、オクチルアミンは０．０５〜
０．２重量％、ノニルアミンの場合は０．０５〜０．２
重量％を吸収液中に含有させるのが最適である。２種以
上を使用する場合はそれぞれの吸収促進剤の和が０．２
重量％以下の添加量が好ましい。また、前記アミン系炭
化水素に高級アルコール系飽和炭化水素を加えて用いれ
ば吸収促進効果が増強され、更に好ましい。その場合の
高級アルコール系飽和炭化水素の量は、アミン系炭化水
素０．０１〜０．１重量％に対し０．０３〜０．１重量
％が適している。
【０００８】
【実施例】次に本発明の実施例を説明する。表１に示す
濃度の吸収促進剤を添加した吸収液及び図２に示すよう
な吸収実験装置を作成して、実際に吸収促進効果の程度
を確認した。実験に際しては、器内を真空ポンプにより
十分に脱気して不凝縮ガスの影響を排除した。このとき
器内圧力をピラニー圧力計６により監視し、漏れのない
ことを確認した。その後、テストセクション（吸収器）
１内に表１の吸収溶液を封入し、更に脱気を行った。次
に、アンモニアタンク３より規定圧力分（ここでは２k
ｇf／cm2）のアンモニアガスをアンモニアシリンダ２内
に導き、電磁弁７までアンモニアガスを満たした。規定
圧力まで封入後アンモニアタンク３をバルブにより系か
ら切り離し、電磁弁７を解放し、アンモニアガスをテス
トセクション１内に導き、吸収実験を開始した。このと
きのアンモニアガスの流量及び器内圧力の変化を、それ
ぞれアンモニアガス質量流量計４及びデジタル圧力計５
により連続計測し、データーロガ８を介してコンピュー
タ９に取り込んだ。この結果を吸収能力として表１に示
した。吸収能力は吸収促進剤を含有しないもの（比較
例）を１として、これとの比率で示した。
濃度の吸収促進剤を添加した吸収液及び図２に示すよう
な吸収実験装置を作成して、実際に吸収促進効果の程度
を確認した。実験に際しては、器内を真空ポンプにより
十分に脱気して不凝縮ガスの影響を排除した。このとき
器内圧力をピラニー圧力計６により監視し、漏れのない
ことを確認した。その後、テストセクション（吸収器）
１内に表１の吸収溶液を封入し、更に脱気を行った。次
に、アンモニアタンク３より規定圧力分（ここでは２k
ｇf／cm2）のアンモニアガスをアンモニアシリンダ２内
に導き、電磁弁７までアンモニアガスを満たした。規定
圧力まで封入後アンモニアタンク３をバルブにより系か
ら切り離し、電磁弁７を解放し、アンモニアガスをテス
トセクション１内に導き、吸収実験を開始した。このと
きのアンモニアガスの流量及び器内圧力の変化を、それ
ぞれアンモニアガス質量流量計４及びデジタル圧力計５
により連続計測し、データーロガ８を介してコンピュー
タ９に取り込んだ。この結果を吸収能力として表１に示
した。吸収能力は吸収促進剤を含有しないもの（比較
例）を１として、これとの比率で示した。
【０００９】
【表１】
【００１０】表１から明らかなように、実施例のものは
比較例の吸収促進剤を含有しないものの２．５〜４倍の
吸収能力を有する。
比較例の吸収促進剤を含有しないものの２．５〜４倍の
吸収能力を有する。
【００１１】
【発明の効果】本発明によれば、アンモニアの吸収が著
しく促進されるので、吸収器の効率が向上し、アンモニ
ア系の作動媒体を用いる吸収式冷温水機・ヒートポンプ
の熱的効率の向上及び機器の小形化が図られる。
しく促進されるので、吸収器の効率が向上し、アンモニ
ア系の作動媒体を用いる吸収式冷温水機・ヒートポンプ
の熱的効率の向上及び機器の小形化が図られる。
【図１】通常のアンモニア系の単効用吸収サイクルのモ
デルである。
デルである。
【図２】吸収促進剤の吸収促進効果を確認する吸収実験
装置を示す図である。
装置を示す図である。
１…テストセクション、２…アンモニアシリンダ、３…
アンモニアタンク、４…質量流量計、５…デジタル圧力
計、６…ピラニー圧力計、７…電磁弁、８…データーロ
ガ、９…コンピュータ、１０…吸収器、１１…散布盤、
１２…蒸発器、１３…過冷却器（ＳＣ）、１４…凝縮
器、１５…分縮器（ＰＣ）、１６…溶液熱交換器（ＨＥ
Ｘ）、１７…再生器、１８…溶液ポンプ、１９…バー
ナ、２０…冷媒蒸気、２１…液冷媒、２２…強溶液、２
３…弱溶液
アンモニアタンク、４…質量流量計、５…デジタル圧力
計、６…ピラニー圧力計、７…電磁弁、８…データーロ
ガ、９…コンピュータ、１０…吸収器、１１…散布盤、
１２…蒸発器、１３…過冷却器（ＳＣ）、１４…凝縮
器、１５…分縮器（ＰＣ）、１６…溶液熱交換器（ＨＥ
Ｘ）、１７…再生器、１８…溶液ポンプ、１９…バー
ナ、２０…冷媒蒸気、２１…液冷媒、２２…強溶液、２
３…弱溶液
Claims (3)
- 【請求項１】 アンモニアの吸収促進剤としてアミン系
炭化水素を含む界面活性剤を用いた吸収式冷温水機の吸
収促進剤。 - 【請求項２】 アミン系炭化水素がヘプチルアミン、オ
クチルアミン及びノニルアミンから選ばれる１種以上で
ある請求項１記載の吸収式冷温水機の吸収促進剤。 - 【請求項３】 界面活性剤がアミン系炭化水素と高級ア
ルコール系飽和炭化水素とからなる請求項１記載の吸収
式冷温水機の吸収促進剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5290548A JPH07139839A (ja) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | 吸収式冷温水機の吸収促進剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5290548A JPH07139839A (ja) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | 吸収式冷温水機の吸収促進剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07139839A true JPH07139839A (ja) | 1995-06-02 |
Family
ID=17757461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5290548A Pending JPH07139839A (ja) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | 吸収式冷温水機の吸収促進剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07139839A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013543965A (ja) * | 2010-11-08 | 2013-12-09 | エボニック デグサ ゲーエムベーハー | 吸収式ヒートポンプのための作動媒体 |
| CN116625026A (zh) * | 2023-07-25 | 2023-08-22 | 浙江科维节能技术股份有限公司 | 一种合成氨装置用节能型氨冷冻系统及其节能方法 |
-
1993
- 1993-11-19 JP JP5290548A patent/JPH07139839A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013543965A (ja) * | 2010-11-08 | 2013-12-09 | エボニック デグサ ゲーエムベーハー | 吸収式ヒートポンプのための作動媒体 |
| CN116625026A (zh) * | 2023-07-25 | 2023-08-22 | 浙江科维节能技术股份有限公司 | 一种合成氨装置用节能型氨冷冻系统及其节能方法 |
| CN116625026B (zh) * | 2023-07-25 | 2023-10-13 | 浙江科维节能技术股份有限公司 | 一种合成氨装置用节能型氨冷冻系统及其节能方法 |
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