JPH0752039B2 - 空冷吸収冷温水機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、空冷吸収冷温水機に係り、特に冷温水循環配
管内の圧力を低圧に維持できる空冷吸収冷温水機に関す
る。

〔従来の技術〕 従来の公知技術としては、例えば、第５図に示される、
特願昭60−179954号（特開昭62−66068号公報）に記載
のものがある。この空冷吸収冷温水機においては、循環
水ポンプ15の出口側に三方弁12が設けられ、該三方弁12
の一方の出口は蒸発器７に、他方の出口は、分離器２内
に設けられた温水器24に接続され、前記蒸発器７および
温水器24の出口に接続された循環水管は、ひとつに合流
したあと、冷温水の使用先へ接続されている。

冷房運転時には、管路26,27に設けられた開閉弁14,15が
開かれ、前記三方弁12が循環水ポンプ15と蒸発器７を連
通する状態に操作されて、循環水ポンプ15から送出され
た循環水は、三方弁12を経て蒸発器７を通過し、該蒸発
器７の外面で蒸発する冷媒により冷却された後、冷水の
使用先に流入する。

暖房運転時には、前記開閉弁14、15が閉じられ、三方弁
12が、循環水ポンプ12と温水器24を連通するように操作
される。循環水ポンプ15から送出された循環水は、温水
器24で加熱された後、温水使用先へ流れる。

〔発明が解決しようとする課題〕

蒸気従来技術にあっては、冷媒蒸気と熱交換して温水を
発生する温水器が、冷房運転中にも高温の冷媒蒸気が発
生している分離器内に設けられており、温水器内は循環
水で常時満たされているとともに冷温水発生の切り換え
を、冷温水循環配管に設けられた三方弁により行う構造
となっているため、次の様な状態が生じた。

（１）温水器内の循環水は、冷房運転中にも冷媒蒸気に
より加熱され、冷媒蒸気の温度と循環水の圧力で定まる
温度にまで、昇温される。空冷二重効用吸収冷温水機の
分離器内における冷媒蒸気温度は、水冷吸収冷温水機の
場合より高くて150〜200℃であり、循環水の飽和沸騰温
度以上であるため、循環水が温水器内で沸騰し、熱損失
を生じる。

（２）冷媒蒸気温度150℃〜200℃の時の水の飽和沸騰圧
力は、4.8〜15.85kg/cm²であり、循環水系内での沸騰を
防止しようとすると、循環水系内の圧力を高圧に保つ必
要があり、圧力容器化に伴う安全性の確保もあいまっ
て、設備コストの増大を招く。

（３）冷温水発生を切り換えるのに、流量の大きい循環
水の流れの切り換えを行うため、大きい三方弁を要し、
設備費の増大を招く。

本発明の課題は、循環水系の高圧化を招くことなく、冷
房運転中の循環水の沸騰による熱損失を低減するにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題は、冷媒を吸収した希溶液を加熱する高温再
生器と、該高温再生器で得られた冷媒蒸気と溶液とを分
離する分離器と、該冷媒蒸気を凝縮して液冷媒とする凝
縮器と、該液冷媒を蒸発させて循環水と熱交換させ該循
環水を冷却する蒸発器と、該蒸発器で蒸発した冷媒蒸気
を前記分離器で分離された溶液に吸収させ発生した熱を
空冷除去する吸収器と、前記分離器で得られた冷媒蒸気
を加熱源として循環水を加熱する温水器と、前記循環水
を循環させる循環水ポンプとを備えた空冷吸収冷温水機
において、前記温水器は前記分離器と離して設置され、
かつ前記温水器と前記分離器とは少なくともふたつの冷
媒流路で接続されていることと、前記冷媒流路の少なく
とも冷媒が前記温水器から分離器へ流れる流路に弁が設
けられていることと、前記循環水ポンプと前記蒸発器と
前記温水器とが直列に接続されていることとを特徴とす
る空冷吸収冷温水機により達成される。

また、温水器が二重管式熱交換器である請求項１に記載
の空冷吸収冷温水機としてもよく、二重管式熱交換器が
水平コイル形状に形成されている空冷吸収冷温水機とし
てもよい。

また、温水器がプレート式熱交換器である請求項１に記
載の空冷吸収冷温水機としてもよい。

〔作用〕

暖房運転時分離器より導かれた冷媒蒸気は温水器で循環
している温水と熱交換し凝縮し冷媒液となり開閉弁29を
通って分離器にもどる。分離器にもどった冷媒液は分離
器下部に溜った溶液と混合し管路19を通り高温再生器に
導かれた後加熱され分離器にて分離され再度温水加熱に
供され以後本サイクルを形成する。次に冷房運転時には
開閉弁29は閉となる為分離器より冷媒蒸気を導き温水と
熱交換する管路と熱交換器部内は凝縮した冷媒液により
満たされ内部が満液となった後は冷媒蒸気すなわち熱の
流入はなくなり、また、循環水ポンプと、蒸発器と、温
水器とは直列に接続されているので冷房運転時にも温水
器に循環水が流れ、循環水の停滞部がなく、循環水が高
温にならない。

二重管式熱交換器を温水器とすれば、冷媒部分の体積に
対して、熱交換面積が大きいので、同一熱交換面積に対
して冷媒部分の体積が小さくなる。

二重管式熱交換器を水平コイル形状に形成したり、プレ
ート型熱交換器をプレートがほぼ水平になるようにして
温水器として用いると、鉛直方向の温水器の厚み（高
さ）を少なくすることができる。

〔実施例〕

第１図を参照して本発明の第１の実施例を説明する。図
に示す空冷二重効用吸収冷温水機は、希溶液を加熱する
高温再生器１と、高温再生器１で加熱された希溶液か
ら、冷媒蒸気と中間濃溶液を分離する分離器２と、該中
間濃溶液と高温再生器１へ流入する前の希溶液とを熱交
換させる高温熱交換器３と、該高温熱交換器３の中間濃
溶液出口と中間濃溶液回路26で接続され、前記分離器２
で分離された冷媒蒸気と前記高温熱交換器３を通過した
中間濃溶液の間で熱交換させて新たな冷媒蒸気を発生さ
せるとともに濃溶液を生成する低温再生器４と、前記中
間濃溶液回路26に介装された弁14と、前記低温再生器４
で生成された濃溶液と前記高温熱交換器３に流入する前
の希溶液とを熱交換させる低温熱交換器５と、前記低温
再生器４の加熱媒体である冷媒蒸気出口と冷媒回路27で
接続され、流入する冷媒蒸気を凝縮して液冷媒とする凝
縮器６と、該冷媒回路27に設けられた弁15と、前記凝縮
器６に液冷媒流路で接続され、液冷媒を蒸発させる蒸発
器７を内装した蒸発室40と、該蒸発室40に連通して設け
られ、前記蒸発器７で蒸発した冷媒蒸気を低温熱交換器
５を通過した濃溶液に吸収させて希溶液を生成させる吸
収器８と、前記凝縮器６の凝縮熱および、吸収器８の吸
収熱を空冷除去する空冷ファン16と、前記吸収器８で生
成された希溶液を逆止弁18、低温熱交換器５および高温
熱交換器３を経て、高温再生器１へ送給する溶液ポンプ
９と、高温再生器１の加熱器10と、前記分離器２の液面
下部分と高温再生器１の下部とを連通する溶液バイパス
管19と、前記分離器２に冷媒管路28a,28bを介して接続
された温水器11と、該冷媒管路28bに介装された弁29
と、前記温水器11に内装されて循環水を流通させる温水
コイル41と、循環水ポンプ13と、該循環水ポンプ13と蒸
発器７と温水コイル41とを直列に接続する循環水配管42
と、を備えている。

暖房運転時は、弁14、15、は閉じられ、弁29は開かれ
て、高温再生器１は加熱器10により加熱される。加熱さ
れた希溶液から分離器２内で冷媒が蒸発し、冷媒管路28
aを経て温水器11内に流入し、温水コイル41内の循環水
と熱交換した後、弁29、冷媒管路28bを経て分離器２へ
還流する。分離器２へ還流した冷媒は、分離器２底部の
溶液と混合し希溶液となって溶液バイパス管19を経て高
温再生器１へ還流する。還流した希溶液は上述のサイク
ルを繰返す。循環水は、循環水ポンプ13に駆動されて、
蒸発器７を経て温水器11へ流入し、温水コイル41で冷媒
蒸気と熱交換して加熱され、温水使用先へ流入する。弁
14、15が閉じられているので、蒸発室40への液冷媒は流
入せず、液冷媒の蒸発はないので、蒸発器７を流れる循
環水との熱交換は行われない。

冷房運転時は、弁29が閉じられ、弁14、15が開かれる。
加熱器10により、高温再生器１内の希溶液が加熱され、
冷媒蒸気と中間濃溶液が分離器２で分離され、冷媒蒸気
は低温再生器４で中間濃溶液を加熱して新たに冷媒蒸気
を発生させた後、冷媒回路27、弁15を経て凝縮器６へ流
入して、凝縮され、液冷媒となる。低温再生器４で発生
した冷媒蒸気も、凝縮器６へ流入し、凝縮されて液冷媒
となる。凝縮器６で生成された液冷媒は、蒸発室40へ供
給され、蒸発器７内を流れる循環水から蒸発熱を奪って
蒸発する。中間濃溶液は、高温熱交換器３で希溶液と熱
交換したのち弁14を経て低温再生器４へ流入し、冷媒蒸
気に加熱されて冷媒を蒸発させて濃溶液となる。この濃
溶液は低温熱交換器５で希溶液と熱交換したのち、吸収
器８へ散布され、蒸発室40で蒸発した冷媒蒸気を吸収し
て蒸発室40を所定の低圧に保持する。凝縮器６で発生す
る凝縮熱と吸収器８で発生する吸収熱は空冷ファン16で
空冷される。冷媒蒸気を吸収した濃溶液は希溶液とな
り、溶液ポンプ９により、逆止弁18、低温熱交換器５、
高温熱交換器３を経て高温再生器１へ送出される。循環
水ポンプ13から送出された循環水は、前述のように、蒸
発器７で冷却されたのち、温水器11の温水コイル41を経
て、冷水使用先へ流入する。温水器11と分離器２を接続
する冷媒管路28bに介装された弁29が閉じられているか
ら、温水コイル41内を流れる循環水と熱交換して凝縮し
た冷媒は温水器内に溜り、冷媒が温水器に一杯になった
後は冷媒蒸気の温水器への新たな流入はないので循環水
が冷媒蒸気により加熱されることはなく、熱損失の量は
なくなる。

上述のように、本実施例によれば、冷房運転中、温水器
内で循環水沸騰の恐れがなく、循環水配管内の圧力を高
圧に保つ必要がないので装置コストを低減でき、同時に
安全性の確保が容易である。また、冷温水運転の切り換
えは冷媒および吸収液の流れる管路に設けられた弁の開
閉で行われるため、循環水配管の大口径の三方弁を設け
る必要がない。

第２図に本発明の第２の実施例を示す。本実施例は第１
図に示す実施例における温水器を二重管式熱交換器30と
したもので、凝縮した冷媒液の貯溜量が僅少であり凝縮
冷媒の貯溜による他への影響が少なく、吸収液の晶析の
恐れがなく、系全体の溶液の保有量が少くて経済的であ
り、冷暖房運転の立上りも早い。

第３図に本発明の第３の実施例を示す。本実施例は、第
２図に示す実施例の二重管式熱交換器を水平コイル形状
の熱交換器31としたものである。暖房運転中に凝縮した
冷媒液を弁29を通して分離器２へ還流させる駆動力は、
冷媒液の液柱高さのみであり、図に示すように、前記駆
動力となる液柱高さＨが高くなるように、熱交換器高さ
H₀を低くするのが効果的である。

第４図に本発明の第４の実施例を示す。本実施例は温水
器をプレート型熱交換器32とし、該熱交換器を構成する
プレートがほぼ水平となるように設置したもので、熱交
換器高さH₀を小さくすることができる。

上記実施例は、空冷二重効用吸収冷温水機に本発明を提
供したものであるが、空冷一重効用吸収冷温水機にも同
様に適用して効果がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、温水器を分離器と別体にして設け、温
水器と分離器を接続する冷媒流路のうち、少くとも冷媒
が温水器から分離器へ流れる冷媒流路に弁を設け、かつ
蒸発器と温水器と循環水ポンプとを直列に接続したの
で、冷房運転中に温水器中の循環水が沸騰するのを、循
環水の圧力を高くすることなく防ぐことが可能となり、
装置コストを低減できる効果がある。

請求項２に記載の本発明によれば、冷房運転時の温水器
の凝縮冷媒の貯溜量を少くすることができるので、吸収
液の晶析の恐れがないと共に、系全体の溶液保有量が少
いので、冷暖房運転の立上りを早くする効果がある。

請求項３および４に記載の本発明によれば、温水器の高
さを小さくできるので、温水時に貯溜した液冷媒を分離
器へ還流させる駆動力を大きくすることが可能となり、
液冷媒の分離器への還流を容易にする効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す系統図、第２図，
第３図および第４図は本発明の第2,第３および第４の実
施例の部分を示す系統図であり、第５図は従来技術の例
を示す系統図である。 １……高温再生器、２……分離器、６……凝縮器、７…
…蒸発器、８……吸収器、11……温水器、13……循環水
ポンプ、28a,28b……冷媒流路、29……冷媒流路に設け
られる弁、30……温水器（二重式熱交換器）、31……温
水器（水平コイル形状の熱交換器）、32……温水器（プ
レート型熱交換器）。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷媒を吸収した希溶液を加熱する高温再生
   器と、該高温再生器で得られた冷媒蒸気と溶液とを分離
   する分離器と、該冷媒蒸気を凝縮して液冷媒とする凝縮
   器と、該液冷媒を蒸発させて循環水と熱交換させ該循環
   水を冷却する蒸発器と、該蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を
   前記分離器で分離された溶液に吸収させ発生した熱を空
   冷除去する吸収器と、前記分離器で得られた冷媒蒸気を
   加熱源として循環水を加熱する温水器と、前記循環水を
   循環させる循環水ポンプとを備えた空冷吸収冷温水機に
   おいて、前記温水器は前記分離器と離して設置され、か
   つ前記温水器と前記分離器とは少なくともふたつの冷媒
   流路で接続されていることと、前記冷媒流路の少なくと
   も冷媒が前記温水器から分離器へ流れる流路に弁が設け
   られていることと、前記循環水ポンプと前記蒸発器と前
   記温水器とが直列に接続されていることとを特徴とする
   空冷吸収冷温水機。
2. 【請求項２】温水器が二重管式熱交換器であることを特
   徴とする請求項１に記載の空冷吸収冷温水機。
3. 【請求項３】二重管式熱交換器が水平コイル形状に形成
   されていることを特徴とする請求項２に記載の空冷吸収
   冷温水機。
4. 【請求項４】温水器がプレート式熱交換器であることを
   特徴とする請求項１に記載の空冷吸収冷温水機。