JPH0798163A

JPH0798163A - 吸収冷温水機

Info

Publication number: JPH0798163A
Application number: JP24423993A
Authority: JP
Inventors: Akira Nishiguchi; 章西口; Tomihisa Ouchi; 富久大内; Hiroshi Kushima; 大資久島; Tatsuro Fujii; 達郎藤居
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-09-30
Filing date: 1993-09-30
Publication date: 1995-04-11
Anticipated expiration: 2015-01-24
Also published as: JP3002620B2

Abstract

(57)【要約】【目的】溶液を過冷却する部分と冷媒蒸気を吸収する部
分に分離した吸収器を用いたものにおいて、構造の簡略
化が図れて小形化でき、蒸発及び吸収性能の高い吸収冷
温水機を提供することにある。【構成】冷房運転時に冷媒散布装置２０ａから散布され
た冷媒は蒸発伝熱管２２ａ上で蒸発して管内を流れる冷
水を冷却し、蒸発した冷媒は管群の間を通って冷媒吸収
部へ流れていく。管群上で蒸発し切れなかった冷媒は、
流下して液のまま冷媒吸収部に流れ込む。冷媒吸収部５
ａには溶液スプレー装置２５ａが設置されており、スプ
レーの向きはほぼ水平方向で蒸発器４ａとは逆の壁面に
向かってスプレーされる。スプレーされた溶液は冷媒蒸
気を吸収して溶液濃度が薄くなるとともに、冷媒の吸収
熱により温度上昇する。この溶液は壁にぶつかって流下
して溶液タンク２６ａに貯められ、蒸発器４ａからの液
冷媒と混合したのち溶液ポンプ７ａに送られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は家庭やビル空調に用いら
れる吸収冷温水機に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明に関連する従来の吸収冷温水機と
しては、特開平４−１１０５７１号公報に記載のものが
挙げられる。本従来例では、溶液を過冷却する部分と冷
媒蒸気を吸収する部分に分離した吸収器を用いた吸収冷
温水機において、溶液冷却部、冷媒吸収部とこれに対応
する蒸発器を複数台設置し、溶液を各冷媒吸収部に順に
送って吸収を複数段に分けて行うようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来例に
おいては、冷媒吸収部におけるスプレ−の飛散防止のた
めに蒸発器から吸収部への蒸気通路にエリミネータを設
置する必要があり、構造が複雑で装置が大きくなるとと
もに、蒸気流動抵抗が増大し、冷媒の蒸発性能及び吸収
性能が低下するという問題点があった。

【０００４】本発明の目的は、構造の簡略化が図れて小
形化でき、蒸発及び吸収性能の高い吸収冷温水機を提供
することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために本発明においては、冷媒吸収部において、蒸発器
の方向に向かう速度成分、あるいは冷媒蒸気の流れに逆
行する速度成分を持たない向きに溶液スプレー装置を設
置するようにしたものである。また、溶液スプレ−と対
向する位置に、スプレーされた溶液の運動方向に対して
傾いた平板や、金網等の溶液飛散防止装置を設置したも
のである。

【０００６】

【作用】上記のように構成した本発明においては、スプ
レーの飛散防止のためのエリミネ−タの構造を簡略化あ
るいはエリミネータを省略することができ、また、エリ
ミネータによる冷媒蒸気流動抵抗の増大を抑えて、冷媒
の蒸発性能及び吸収性能を高く維持することができる。
すなわち、構造の簡略化が図れて小形化でき、蒸発及び
吸収性能を高く維持することができるという作用があ
る。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１および図２、
図３により説明する。

【０００８】図１に示すように吸収冷温水機は、高温再
生器１、低温再生器２、凝縮器３、蒸発器４ａ、４ｂ、
冷媒吸収部５ａ、５ｂ、溶液冷却部６ａ、６ｂ、溶液循
環ポンプ７ａ、７ｂ、液ジェットポンプ８、低温熱交換
器９、高温熱交換器１０、高温再生器１の加熱用のバー
ナ１１、高温再生器２から溢れた溶液を一旦貯めるフロ
ートボックス１２、吸収器１から高温再生器２へ送り込
む溶液量をフロートボックス１２内の液面高さに応じて
調節するフロート弁１３、低温再生器２内に溶液吸収部
５ｂからの溶液を散布する散布装置１４、高温再生器１
で発生した冷媒蒸気を弁１５を介して低温再生器２に導
く蒸気配管１６、低温再生器２内に配置し、高温再生器
１からの冷媒蒸気を凝縮して管外を流下する溶液と熱交
換する伝熱管１７、この伝熱管１７内で凝縮した冷媒蒸
気を凝縮器３に導く配管の途中に設けられた絞り１８、
凝縮器３からの冷媒を一旦貯留する冷媒タンク１９、冷
媒タンク１９から液冷媒を蒸発器４ａ、４ｂ内の冷媒散
布装置２０ａ、２０ｂに導く冷媒液管２１、蒸発器４
ａ、４ｂ内に設置された蒸発伝熱管２２ａ、２２ｂ、高
温再生器１で発生した冷媒蒸気を弁２３を介して蒸発器
４ａ、４ｂに導く蒸気配管２４、冷媒吸収部５ａ、５ｂ
内に設けられ溶液冷却部６ａ、６ｂからの溶液をスプレ
ーするスプレー装置２５ａ、２５ｂ、冷媒吸収部５ａ、
５ｂの下部にある溶液タンク２６ａ、２６ｂから構成さ
れている冷房運転時にシステムは次のように動作する。
冷房運転時には弁１５は開となっており、弁２３は閉と
なっている。また、蒸発伝熱管２２ａ、２２ｂ内には冷
水が流れている。

【０００９】高温再生器１では冷媒吸収部から送られて
きた溶液がバーナ１１に加熱されて沸騰し冷媒蒸気を発
生する。発生した冷媒蒸気は弁１５、蒸気配管１６を通
って低温再生器２に送られて伝熱管１７の管内で凝縮し
た後、絞り１８を通って凝縮器３へ送られる。この時の
凝縮熱は、散布装置１４から散布されて伝熱管１７の管
外を流下する溶液を加熱して、再び冷媒蒸気を発生させ
る。発生した冷媒蒸気は凝縮器４へ送られ、凝縮器４の
管外を流れる冷却空気により冷却されて凝縮し、高温再
生器からの冷媒と合流して冷媒タンク１９に貯められ
る。凝縮器における冷却空気は空冷用ファンにより駆動
されている。冷媒タンク１９に貯められた液冷媒は、冷
媒液管２１を通って蒸発器４ａ、４ｂ内の冷媒散布装置
２０ａ、２０ｂに導かれ、それぞれ蒸発伝熱管２２ａ、
２２ｂに散布され、管内を流れる冷水から熱を奪って蒸
発する。この管内を流れる冷水を使って冷房を行う。蒸
発しきれなかった冷媒は、液のまま落下して冷媒吸収部
に流れる。

【００１０】一方、高温再生器１で冷媒蒸気を発生して
濃縮された濃溶液は、フロートボックス１２を通った
後、高温熱交換器１０で冷媒吸収部からの希溶液と熱交
換して温度を下げ、低温再生器２で冷媒蒸気を発生して
戻ってきた濃溶液と合流する。合流した濃溶液は、低温
熱交換器９で冷媒吸収部５ｂからの希溶液と熱交換して
さらに温度を下げた後、液ジェットポンプ８により溶液
冷却部６ａに送られる。溶液冷却部６ａは空冷熱交換器
で構成されており、ここでエジェクタポンプ８からの溶
液は冷却空気により、冷媒吸収部５ａにおける溶液の飽
和温度以下に冷却された後、スプレー装置２５ａから冷
媒吸収部５ａ内にスプレーされる。スプレーされた溶液
は蒸発器４ａからの冷媒蒸気を吸収して、濃度が薄くな
るとともに冷媒蒸気の吸収熱により温度上昇する。この
溶液は溶液ポンプ７ａにより、一部は液ジェットポンプ
８に送られて、低温熱交換器９からの濃溶液を吸引して
再び溶液冷却部６ａに送られる。溶液ポンプ７ａから送
り出された溶液の残りは、溶液ポンプ７ｂからの溶液の
一部と合流して溶液冷却部６ｂに送られる。溶液冷却部
６ｂは空冷熱交換器で構成されており、溶液冷却部６ａ
よりも冷却空気の流れの上流側に配置されている。溶液
ポンプ７ａおよび溶液ポンプ７ｂからの溶液はここで冷
却空気により、冷媒吸収部５ｂにおける溶液の飽和温度
以下に冷却された後、スプレー装置２５ｂから冷媒吸収
部５ｂ内にスプレーされる。スプレーされた溶液は蒸発
器４ｂからの冷媒蒸気を吸収して、濃度が薄くなるとと
もに冷媒蒸気の吸収熱により温度上昇する。この溶液は
溶液ポンプ７ｂにより、一部は溶液冷却部６ｂに送ら
れ、残りは低温熱交換器９に送られる。低温熱交換器９
に送られた溶液は高温再生器１および低温再生器２から
の溶液と熱交換して温度上昇した後、一部は低温再生器
２に送られて散布装置１４から低温再生器２内の伝熱管
１７に散布される。一方、低温熱交換器９からの溶液の
残りは高温熱交換器１０に送られて高温再生器１からの
溶液と熱交換して温度上昇し、フロートボックス１２内
のフロート弁１３を通って高温再生器１内に送られる。
このときフロート弁１３の開度はフロートボックス１２
内の液面高さにより調節される。

【００１１】一方、暖房運転時にシステムは次のように
動作する。暖房運転時には弁１５は閉となっており、弁
２３は開となっている。また、蒸発伝熱管２２ａ、２２
ｂ内には温水が流れている。。

【００１２】高温再生器１では冷媒吸収部から送られて
きた溶液がバーナ１１に加熱されて沸騰し冷媒蒸気を発
生する。発生した冷媒蒸気は弁２３で減圧し、蒸気配管
２４を通って蒸発器４ａ、４ｂに導かれる。蒸発器４
ａ、４ｂ内で冷媒蒸気は、蒸発伝熱管２２ａ、２２ｂ上
に凝縮して管内を流れる温水を加熱する。この温水を使
って暖房を行う。

【００１３】一方、高温再生器１で冷媒蒸気を発生して
濃縮された濃溶液は、フロートボックス１２を通った
後、高温熱交換器１０で冷媒吸収部からの希溶液と熱交
換して温度を下げ、低温再生器から戻ってきた溶液と混
合し、低温熱交換器９で冷媒吸収部５ｂからの希溶液と
熱交換してさらに温度を下げた後、液ジェットポンプ８
により溶液冷却部６ａに送られる。暖房運転において冷
却ファンは作動していないので、溶液は溶液冷却部６ａ
を通過して冷媒吸収部５ａ内のスプレー装置２５ａから
スプレーされる。スプレーされた溶液は、蒸発器４ａ内
で凝縮した液冷媒と混合して、溶液ポンプ７ａにより一
部は液ジェットポンプ８に送られて、低温熱交換器９か
らの濃溶液を吸引して再び溶液冷却部６ａに送られる。
溶液ポンプ７ａから送り出された溶液の残りは、溶液ポ
ンプ７ｂからの溶液の一部と合流して溶液冷却部６ｂに
送られる。ここでも冷却ファンは作動していないので、
溶液は溶液冷却部６ｂを通過して冷媒吸収部５ｂ内のス
プレー装置２５ｂからスプレーされる。スプレーされた
溶液は、蒸発器４ｂ内で凝縮した液冷媒と混合して、溶
液ポンプ７ｂにより、一部は溶液冷却部６ｂに送られ、
残りは低温熱交換器９に送られる。低温熱交換器９に送
られた溶液は高温再生器１および低温再生器２からの溶
液と熱交換して温度上昇した後、一部は低温再生器２に
送られて散布装置１４から低温再生器２内の伝熱管１７
に散布される。低温再生器２内の伝熱管１７内に冷媒蒸
気は流れておらず、凝縮器の空冷用のファンも止まって
いるので、溶液は低温再生器内を通過するだけで変化せ
ず、低温再生器からの戻り溶液となる。一方、低温熱交
換器９からの溶液の残りは高温熱交換器１０に送られて
高温再生器１からの溶液と熱交換して温度上昇し、フロ
ートボックス１２内のフロート弁１３を通って高温再生
器１内に送られる。このときフロート弁１３の開度はフ
ロートボックス１２内の液面高さにより調節される。

【００１４】図２に蒸発器４ａと冷媒吸収部５ａの詳細
図を示す。また、図３には、蒸発器４ａと冷媒吸収部５
ａの水平断面図を示す。蒸発器４ｂと冷媒吸収部５ｂも
同じ構造である。蒸発器４ａ内には冷媒散布装置２０ａ
および蒸発伝熱管２２ａが設置されている。蒸発伝熱管
２２ａは水平な伝熱管群で構成されており、管内を冷水
または温水が流れている。冷房運転時に冷媒散布装置２
０ａから散布された冷媒は蒸発伝熱管２２ａ上で蒸発し
て管内を流れる冷水を冷却し、蒸発した冷媒は管群の間
を通って冷媒吸収部へ流れていく。また、管群上で蒸発
し切れなかったわずかな冷媒は、流下して液のまま冷媒
吸収部に流れ込む。冷媒吸収部５ａには溶液スプレー装
置２５ａが設置されており、スプレーの向きはほぼ水平
方向で蒸発器４ａとは逆の壁面に向かってスプレーされ
ている。スプレーされた溶液は冷媒蒸気を吸収して溶液
濃度が薄くなるとともに、冷媒の吸収熱により温度上昇
する。この溶液は壁にぶつかって流下して溶液タンク２
６ａに貯められ、蒸発器４ａからの液冷媒と混合したの
ち溶液ポンプ７ａに送られる。

【００１５】以上説明したように本実施例においては、
冷媒吸収部において、蒸発器の方向に向かう速度成分、
あるいは蒸発器からの冷媒蒸気の流れに逆行する速度成
分を持たない向きに溶液スプレー装置を設置するように
したので、スプレーの飛散防止のためのエリミネ−タを
省略することができ、また、エリミネータによる冷媒蒸
気流動抵抗の増大を抑えて、冷媒の蒸発性能及び吸収性
能を高く維持することができるという効果がある。

【００１６】本実施例においては、凝縮器３と溶液冷却
部６ａ、６ｂは別々に設置されているように描かれてい
るが、これらを組み合わせて設置してもよい。また、冷
却空気をこれらに並列に流してもよいし，直列に流して
もよい。直列に流す場合には、溶液冷却部に先に流す方
法、凝縮器に流す方法、二つの溶液冷却部の間に凝縮器
を設置する方法がある。

【００１７】本実施例においては冷水は蒸発器４ａから
４ｂへと流しているが、逆に４ｂから４ａへと流しても
よい。この場合には、冷水は最終的に蒸発器４ａで冷却
され、対応する冷媒吸収部５ａに散布されている溶液の
濃度は、冷媒吸収部５ｂに散布されている溶液の濃度よ
りも高いので、より低い温度まで冷却できるという利点
がある。

【００１８】本実施例においては、冷房運転時に蒸発器
へ供給する液冷媒の量を制御していないが、冷媒散布装
置あるいはその手前の冷媒液管に可変絞りを設け、冷房
負荷によりこの絞り開度を制御するようにしてもよい。
この場合には、蒸発器において蒸発しきれずに液のまま
溶液に混合してしまう無効冷媒を減少することができ、
効率の向上を図ることができる。

【００１９】本実施例においては、暖房運転時にも溶液
が低温再生器２を循環するようになっているが、低温再
生器への溶液の行きと戻りの配管に開閉弁を設けて、暖
房運転時は低温再生器に溶液を流さないようにしてもよ
い。この場合には、凝縮器からの熱損失を防止すること
ができるという利点がある。また、ポンプが異常停止し
たときなどにこの開閉弁を閉じて、高温再生器から低温
再生器への溶液の逆流を防止できるという利点もある。

【００２０】本実施例においては、暖房運転時にも溶液
が溶液冷却部や冷媒吸収部内の溶液スプレー装置を通過
するようになっているが、溶液冷却部の手前から冷媒吸
収部へのバイパス配管を設け、その途中に開閉弁を設け
て、暖房時に開閉弁を開いて溶液をバイパス配管に流す
ようにしてもよい。この場合には、溶液冷却部での自然
対流冷却による熱損失を削減できるという利点がある。

【００２１】本発明の更に他の実施例を図４、図５を用
いて説明する。

【００２２】サイクル全体の構成は図１の実施例と同様
である。図４に蒸発器４ａと冷媒吸収部５ａの詳細図を
示す。また、図５には、蒸発器４ａと冷媒吸収部５ａの
水平断面図を示す。蒸発器４ａ内には冷媒散布装置２０
ａおよび蒸発伝熱管２２ａが設置されている。蒸発伝熱
管２２ａは水平な伝熱管群で構成されており、管内を冷
水または温水が流れている。冷房運転時に冷媒散布装置
２０ａから散布された冷媒は蒸発伝熱管２２ａ上で蒸発
して管内を流れる冷水を冷却し、蒸発した冷媒は管群の
間を通って冷媒吸収部へ流れていく。また、管群上で蒸
発し切れなかった冷媒は、流下して液のまま冷媒吸収部
に流れ込む。冷媒吸収部５ａには溶液スプレー装置２５
ａが設置されており、スプレーの向きはほぼ水平方向で
蒸発器４ａとは逆の壁面に向かってスプレーされてい
る。スプレーされた溶液は冷媒蒸気を吸収して溶液濃度
が薄くなるとともに、冷媒の吸収熱により温度上昇す
る。この溶液は金網２７ａにぶつかって流下する。この
とき溶液は金網にとらえられるので、液滴の飛散が小さ
くなり蒸発器の液冷媒への溶液の混入を防止することが
できる。流下した溶液は、溶液タンク２６ａで蒸発器４
ａからの液冷媒と混合したのち溶液ポンプ７ａに送られ
る。

【００２３】以上説明したように本実施例においては、
冷媒吸収部において、蒸発器の方向に向かう速度成分、
あるいは蒸発器からの冷媒蒸気の流れに逆行する速度成
分を持たない向きに溶液スプレー装置を設置するように
し、溶液スプレー装置に対向する位置に金網を設置して
この金網で溶液を捕らえるようにしたので、スプレーの
飛散防止のためのエリミネ−タを省略することができ、
また、エリミネータによる冷媒蒸気流動抵抗の増大を抑
えて、冷媒の蒸発性能及び吸収性能を高く維持すること
ができるという効果がある。

【００２４】次に、本発明の更に他の実施例を図６、図
７を用いて説明する。

【００２５】サイクル全体の構成は図１の実施例と同様
である。図６に蒸発器４ａと冷媒吸収部５ａの詳細図を
示す。また、図７には、蒸発器４ａと冷媒吸収部５ａの
水平断面図を示す。蒸発器４ａ内には冷媒散布装置２０
ａおよび蒸発伝熱管２２ａが設置されている。蒸発伝熱
管２２ａは水平な伝熱管群で構成されており、管内を冷
水または温水が流れている。冷房運転時に冷媒散布装置
２０ａから散布された冷媒は蒸発伝熱管２２ａ上で蒸発
して管内を流れる冷水を冷却し、蒸発した冷媒は管群の
間を通って冷媒吸収部へ流れていく。また、管群上で蒸
発し切れなかった冷媒は、流下して液のまま冷媒吸収部
に流れ込む。冷媒吸収部５ａは直方体の容器で、内部に
溶液スプレー装置２５ａが蒸発器４ａと冷媒吸収部５ａ
の境界で一方の側壁の近くに設置されており、スプレー
の向きはほぼ水平方向でスプレー装置の対角の角に向か
ってスプレーされている。スプレーされた溶液は冷媒蒸
気を吸収して溶液濃度が薄くなり、冷媒吸収部５ａの壁
に斜めにぶつかって流下する。このとき溶液は壁面に斜
めにぶつかるので、液滴の飛散が小さくなり蒸発器の液
冷媒への溶液の混入を防止することができる。流下した
溶液は、溶液タンク２６ａで蒸発器４ａからの液冷媒と
混合したのち溶液ポンプ７ａに送られる。

【００２６】以上説明したように本実施例においては、
冷媒吸収部が直方体の容器で、容器内に溶液スプレー装
置が蒸発器と冷媒吸収部の境界で一方の側壁の近くに設
置されており、スプレーの向きはほぼ水平方向でスプレ
ー装置の対角の角に向かってスプレーされているので、
スプレーされた溶液が壁面に斜めにぶつかって液滴の飛
散が小さくなり、スプレーの飛散防止のためのエリミネ
−タを省略することができ、また、エリミネータによる
冷媒蒸気流動抵抗の増大を抑えて、冷媒の蒸発性能及び
吸収性能を高く維持することができるという効果があ
る。

【００２７】本発明の更に他の実施例を図８、図９を用
いて説明する。

【００２８】サイクル全体の構成は図１の実施例と同様
である。図８に蒸発器４ａと冷媒吸収部５ａの詳細図を
示す。また、図９には、蒸発器４ａと冷媒吸収部５ａの
水平断面図を示す。蒸発器４ａ内には冷媒散布装置２０
ａおよび蒸発伝熱管２２ａが設置されている。蒸発伝熱
管２２ａは水平な伝熱管群で構成されており、管内を冷
水または温水が流れている。冷房運転時に冷媒散布装置
２０ａから散布された冷媒は蒸発伝熱管２２ａ上で蒸発
して管内を流れる冷水を冷却し、蒸発した冷媒は管群の
間を通って冷媒吸収部へ流れていく。また、管群上で蒸
発し切れなかった冷媒は、流下して液のまま冷媒吸収部
に流れ込む。冷媒吸収部５ａは三角柱の容器で、内部に
溶液スプレー装置２５ａが設置されており、スプレーの
向きはほぼ水平方向で蒸発器４ａとは逆の方向に向かっ
てスプレーされている。スプレーされた溶液は冷媒蒸気
を吸収して溶液濃度が薄くなり、冷媒吸収部５ａの壁に
斜めにぶつかって流下する。このとき溶液は壁面に斜め
にぶつかるので、液滴の飛散が小さくなり蒸発器の液冷
媒への溶液の混入を防止することができる。流下した溶
液は、溶液タンク２６ａで蒸発器４ａからの液冷媒と混
合したのち溶液ポンプ７ａに送られる。

【００２９】以上説明したように本実施例においては、
冷媒吸収部が三角柱の容器で、容器内に溶液スプレー装
置が設置されており、スプレーの向きはほぼ水平方向で
蒸発器とは逆の方向にスプレーされているので、スプレ
ーされた溶液が壁面に斜めにぶつかって液滴の飛散が小
さくなり、スプレーの飛散防止のためのエリミネ−タを
省略することができ、また、エリミネータによる冷媒蒸
気流動抵抗の増大を抑えて、冷媒の蒸発性能及び吸収性
能を高く維持することができるという効果がある。

【００３０】本実施例においては、冷媒吸収部の形状が
三角柱であるが、半円柱形状であってもスプレーされた
溶液は壁面に斜めにぶつかるので、液滴の飛散を抑える
ことができ、本実施例と同様の効果が得られる。

【００３１】本発明の他の実施例を図１０により説明す
る。

【００３２】図１０に示すように吸収冷温水機は、高温
再生器１、低温再生器２、凝縮器３、蒸発器４、蒸発器
４に連通する冷媒吸収部５ａ、５ｂ、溶液冷却部６ａ、
６ｂ、溶液循環ポンプ７ａ、７ｂ、液ジェットポンプ
８、低温熱交換器９、高温熱交換器１０、高温再生器１
の加熱用のバーナ１１、高温再生器２から溢れた溶液を
一旦貯めるフロートボックス１２、吸収器１から高温再
生器２へ送り込む溶液量をフロートボックス１２内の液
面高さに応じて調節するフロート弁１３、低温再生器２
内に溶液吸収部５ｂからの溶液を散布する散布装置１
４、高温再生器１で発生した冷媒蒸気を弁１５を介して
低温再生器２に導く蒸気配管１６、低温再生器２内に配
置し、高温再生器１からの冷媒蒸気を凝縮して管外を流
下する溶液と熱交換する伝熱管１７、この伝熱管１７内
で凝縮した冷媒蒸気を凝縮器３に導く配管の途中に設け
られた絞り１８、凝縮器からの液冷媒を絞り２８を介し
て蒸発器４に導く冷媒液管２９、蒸発器４の下部にあっ
て液冷媒を貯留する冷媒タンク１９、冷媒タンク１９か
ら液冷媒を冷媒液管２１を通って蒸発器４内の冷媒散布
装置２０に送る冷媒ポンプ３０、蒸発器４内に設置され
た蒸発伝熱管２２、高温再生器１で発生した冷媒蒸気を
弁２３を介して蒸発器４に導く蒸気配管２４、冷媒吸収
部５ａ、５ｂ内に設けられ溶液冷却部６ａ、６ｂからの
溶液をスプレーするスプレー装置２５ａ、２５ｂ、冷媒
吸収部５ａ、５ｂの下部にある溶液タンク２６ａ、２６
ｂ、冷媒液管２１から分岐し弁３１を介して液冷媒を冷
媒吸収部５ｂに導く冷媒液管３２から構成されている冷
房運転時にシステムは次のように動作する。冷房運転時
には弁１５は開となっており、弁２３、弁３１は閉とな
っている。また、蒸発伝熱管２２内には冷水が流れてい
る。

【００３３】高温再生器１では冷媒吸収部から送られて
きた溶液がバーナ１１に加熱されて沸騰し冷媒蒸気を発
生する。発生した冷媒蒸気は弁１５、蒸気配管１６を通
って低温再生器２に送られて伝熱管１７の管内で凝縮し
た後、絞り１８を通って凝縮器３へ送られる。この時の
凝縮熱は、散布装置１４から散布されて伝熱管１７の管
外を流下する溶液を加熱して、再び冷媒蒸気を発生させ
る。発生した冷媒蒸気は凝縮器４へ送られ、凝縮器４の
管外を流れる冷却空気により冷却されて凝縮し、高温再
生器からの冷媒と合流し、絞り２８、冷媒液管２９を通
って蒸発器４に送られる。凝縮器における冷却空気は空
冷用ファンにより駆動されている。蒸発器４に送られた
液冷媒は冷媒タンク１９に貯められ、冷媒ポンプ３０に
より冷媒液管２１を通って蒸発器４内の冷媒散布装置２
０に導かれ、蒸発伝熱管２２に散布され、管内を流れる
冷水から熱を奪って蒸発する。この管内を流れる冷水を
使って冷房を行う。蒸発しきれなかった冷媒は、液のま
ま落下して冷媒タンク１９に戻る。

【００３４】一方、高温再生器１で冷媒蒸気を発生して
濃縮された濃溶液は、フロートボックス１２を通った
後、高温熱交換器１０で冷媒吸収部からの希溶液と熱交
換して温度を下げ、低温再生器２で冷媒蒸気を発生して
戻ってきた濃溶液と合流する。合流した濃溶液は、低温
熱交換器９で冷媒吸収部５ｂからの希溶液と熱交換して
さらに温度を下げた後、液ジェットポンプ８により溶液
冷却部６ａに送られる。溶液冷却部６ａは空冷熱交換器
で構成されており、ここでエジェクタポンプ８からの溶
液は冷却空気により、冷媒吸収部５ａにおける溶液の飽
和温度以下に冷却された後、スプレー装置２５ａから冷
媒吸収部５ａ内にスプレーされる。スプレーされた溶液
は蒸発器４からの冷媒蒸気を吸収して、濃度が薄くなる
とともに冷媒蒸気の吸収熱により温度上昇する。この溶
液は溶液ポンプ７ａにより、一部は液ジェットポンプ８
に送られて、低温熱交換器９からの濃溶液を吸引して再
び溶液冷却部６ａに送られる。溶液ポンプ７ａから送り
出された溶液の残りは、溶液ポンプ７ｂからの溶液の一
部と合流して溶液冷却部６ｂに送られる。溶液冷却部６
ｂは空冷熱交換器で構成されており、溶液冷却部６ａよ
りも冷却空気の流れの上流側に配置されている。溶液ポ
ンプ７ａおよび溶液ポンプ７ｂからの溶液はここで冷却
空気により、冷媒吸収部５ｂにおける溶液の飽和温度以
下に冷却された後、スプレー装置２５ｂから冷媒吸収部
５ｂ内にスプレーされる。スプレーされた溶液は蒸発器
４からの冷媒蒸気を吸収して、濃度が薄くなるとともに
冷媒蒸気の吸収熱により温度上昇する。この溶液は溶液
ポンプ７ｂにより、一部は溶液冷却部６ｂに送られ、残
りは低温熱交換器９に送られる。低温熱交換器９に送ら
れた溶液は高温再生器１および低温再生器２からの溶液
と熱交換して温度上昇した後、一部は低温再生器２に送
られて散布装置１４から低温再生器２内の伝熱管１７に
散布される。一方、低温熱交換器９からの溶液の残りは
高温熱交換器１０に送られて高温再生器１からの溶液と
熱交換して温度上昇し、フロートボックス１２内のフロ
ート弁１３を通って高温再生器１内に送られる。このと
きフロート弁１３の開度はフロートボックス１２内の液
面高さにより調節される。

【００３５】一方、暖房運転時にシステムは次のように
動作する。暖房運転時には弁１５は閉となっており、弁
２３、弁３１は開となっている。また、蒸発伝熱管２２
内には温水が流れている。

【００３６】高温再生器１では冷媒吸収部から送られて
きた溶液がバーナ１１に加熱されて沸騰し冷媒蒸気を発
生する。発生した冷媒蒸気は弁２３で減圧し、蒸気配管
２４を通って蒸発器４に導かれる。蒸発器４内で冷媒蒸
気は、蒸発伝熱管２２上に凝縮して管内を流れる温水を
加熱する。この温水を使って暖房を行う。凝縮した液冷
媒は冷媒タンク１９に貯められ、冷媒ポンプ３０により
冷媒液管２１、弁３１、冷媒液管３２を通って冷媒吸収
部５ｂに送られる。

【００３７】一方、高温再生器１で冷媒蒸気を発生して
濃縮された濃溶液は、フロートボックス１２を通った
後、高温熱交換器１０で冷媒吸収部からの希溶液と熱交
換して温度を下げ、低温再生器から戻ってきた溶液と混
合し、低温熱交換器９で冷媒吸収部５ｂからの希溶液と
熱交換してさらに温度を下げた後、液ジェットポンプ８
により溶液冷却部６ａに送られる。暖房運転において冷
却ファンは作動していないので、溶液は溶液冷却部６ａ
を通過して冷媒吸収部５ａ内のスプレー装置２５ａから
スプレーされる。スプレーされた溶液は、溶液ポンプ７
ａにより一部は液ジェットポンプ８に送られて、低温熱
交換器９からの濃溶液を吸引して再び溶液冷却部６ａに
送られる。溶液ポンプ７ａから送り出された溶液の残り
は、溶液ポンプ７ｂからの溶液の一部と合流して溶液冷
却部６ｂに送られる。ここでも冷却ファンは作動してい
ないので、溶液は溶液冷却部６ｂを通過して冷媒吸収部
５ｂ内のスプレー装置２５ｂからスプレーされる。スプ
レーされた溶液は、蒸発器４内で凝縮した液冷媒と混合
して希釈され、溶液ポンプ７ｂにより、一部は溶液冷却
部６ｂに送られ、残りは低温熱交換器９に送られる。低
温熱交換器９に送られた溶液は高温再生器１および低温
再生器２からの溶液と熱交換して温度上昇した後、一部
は低温再生器２に送られて散布装置１４から低温再生器
２内の伝熱管１７に散布される。低温再生器２内の伝熱
管１７内に冷媒蒸気は流れておらず、凝縮器の空冷用の
ファンも止まっているので、溶液は低温再生器内を通過
するだけで変化せず、低温再生器からの戻り溶液とな
る。一方、低温熱交換器９からの溶液の残りは高温熱交
換器１０に送られて高温再生器１からの溶液と熱交換し
て温度上昇し、フロートボックス１２内のフロート弁１
３を通って高温再生器１内に送られる。このときフロー
ト弁１３の開度はフロートボックス１２内の液面高さに
より調節される。冷媒吸収部５ａ、５ｂの構造としては
図２から図９までに示したものを用いることができる。

【００３８】以上説明したように本実施例においては、
冷媒吸収部において、蒸発器の方向に向かう速度成分、
あるいは蒸発器からの冷媒蒸気の流れに逆行する速度成
分を持たない向きに溶液スプレー装置を設置するように
したので、スプレーの飛散防止のためのエリミネ−タを
省略することができ、また、エリミネータによる冷媒蒸
気流動抵抗の増大を抑えて、冷媒の蒸発性能及び吸収性
能を高く維持することができるという効果がある。

【００３９】また、本実施例においては、蒸発器の両側
に二つの冷媒吸収部を配置したので、蒸発器の放熱面が
少なくなり防熱が必要な表面積を小さくできるという効
果がある。

【００４０】本発明の更に他の実施例を図１１を用いて
説明する。図に示すように本実施例は図１の実施例と基
本的な構成は同様であるが、蒸発伝熱管２２ｂの出口側
に設けられた冷水温度を検知する検知手段３３と、冷媒
タンク１９から冷媒散布装置２０ａ、２０ｂへ至る冷媒
配管２１の途中に設けられた可変絞り３４と、冷水温度
検知手段３３からの信号に基づいて可変絞り３４へ制御
信号を送る制御装置３５を備えている。その他の構成は
図１の実施例と同様である。

【００４１】本実施例においては、図１の実施例の効果
に加えて次のような効果がある。すなわち、冷水温度検
知手段３３の信号に応じて制御装置３５が制御信号を発
生し、可変絞り３４の絞り開度を制御するので、負荷に
応じて冷媒散布量を制御でき、蒸発しきれなかった液冷
媒がそのまま無駄に冷媒吸収部の吸収溶液の混合してし
まう量を削減でき、効率の向上を図ることができるとい
う効果がある。

【００４２】本発明の更に他の実施例を図１２を用いて
説明する。図に示すように本実施例は図１の実施例と基
本的な構成は同様であるが、溶液冷却部６ａ、６ｂは、
水平な伝熱管内を溶液がターンしながら流れ、管外に垂
直な空冷フィンが設置されている構造となっている。そ
の他の構成は図１の実施例と同様である。

【００４３】本実施例においては、図１の実施例の効果
に加えて次のような効果がある。すなわち、空冷フィン
が垂直になるのでフィンにごみや埃が溜り難く、埃がつ
いた場合にも洗い流され易いので、冷却性能の低下を防
止することができるという効果がある。また、溶液流路
が水平方向にターンしているので不凝縮ガスが溜り難
く、不凝縮ガスによる溶液側の伝熱性能の低下も防止で
きるという効果がある。

【００４４】本実施例では、溶液冷却部６ａ、６ｂを水
平管と垂直な空冷フィンの組み合わせで構成したが、凝
縮器についても水平管内で凝縮と垂直な空冷フィンを組
み合わせた構成にしてもよい。これにより、ヘッダ部を
左右にまとめて配置でき空冷熱交換器全体の配置構成が
容易になるという効果がある。

【００４５】以上の実施例において溶液冷却部と凝縮器
においては空冷タイプの装置で説明しているが、水冷タ
イプの装置であっても同様の作用が得られることは明ら
かである。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
スプレーの飛散防止のためのエリミネ−タの構造を簡略
化あるいはエリミネータを省略することができ、また、
エリミネータによる冷媒蒸気流動抵抗の増大を抑えて、
冷媒の蒸発性能及び吸収性能を高く維持することができ
る。すなわち、構造の簡略化が図れて小形化でき、蒸発
及び吸収性能を高く維持することができるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の系統図。

【図２】図１の実施例の蒸発器と冷媒吸収部の詳細図。

【図３】図１の実施例の蒸発器と冷媒吸収部の水平断面
図。

【図４】本発明の他の実施例の蒸発器と冷媒吸収部の詳
細図。

【図５】図４の実施例の蒸発器と冷媒吸収部の水平断面
図。

【図６】本発明の更に他の実施例の蒸発器と冷媒吸収部
の詳細図。

【図７】図６の実施例の蒸発器と冷媒吸収部の水平断面
図。

【図８】本発明の更に他の実施例の蒸発器と冷媒吸収部
の詳細図。

【図９】図８の実施例の蒸発器と冷媒吸収部の水平断面
図。

【図１０】本発明の更に他の実施例の系統図。

【図１１】本発明の更に他の実施例の系統図。

【図１２】本発明の更に他の実施例の系統図。

【符号の説明】

１…高温再生器、２…低温再生器、３…凝縮器、４ａ、
４ｂ…蒸発器、５ａ、５ｂ…冷媒吸収部、６ａ、６ｂ…
溶液冷却部、７ａ、７ｂ…溶液循環ポンプ、８…液ジェ
ットポンプ、９…低温熱交換器、１０…高温熱交換器、
１１…バーナ、１２…フロートボックス、１３…フロー
ト弁、１４…散布装置、１５…弁、１６…蒸気配管、１
７…伝熱管、１８…絞り、１９…冷媒タンク、２０ａ、
２０ｂ…冷媒散布装置、２１…冷媒液管、２２ａ、２２
ｂ…蒸発伝熱管、２３…弁、２４…蒸気配管、２５ａ、
２５ｂ…スプレー装置、２６ａ、２６ｂ…溶液タンク、
２７ａ、２７ｂ…金網、２８…絞り、２９…冷媒液管、
３０…冷媒ポンプ、３１…弁、３２…冷媒液管、３３…
冷水温度検知手段、３４…可変絞り、３５…制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤居達郎茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高温再生器、低温再生器、凝縮器、蒸発
器、吸収器、熱交換器、溶液ポンプ、冷媒ポンプなどを
動作的に配管接続して吸収冷凍サイクルを構成した吸収
冷温水機であって、溶液を過冷却する冷却部と蒸発器か
らの冷媒蒸気を溶液に吸収する吸収部を別々に構成し両
者を溶液を輸送する手段を有する配管で動作的に接続し
た吸収器を用いた吸収冷温水器において、吸収部には溶
液をスプレーする装置を設置するとともに、この溶液ス
プレーは蒸発器の方向と反対方向の速度成分を持つ向き
に設置したことを特徴とする吸収冷温水機。
【請求項２】高温再生器、低温再生器、凝縮器、蒸発
器、吸収器、熱交換器、溶液ポンプ、冷媒ポンプなどを
動作的に配管接続して吸収冷凍サイクルを構成した吸収
冷温水機であって、溶液を過冷却する冷却部と蒸発器か
らの冷媒蒸気を溶液に吸収する吸収部を別々に構成し両
者を溶液を輸送する手段を有する配管で動作的に接続し
た吸収器を用いた吸収冷温水器において、吸収部には溶
液をスプレーする装置を設置するとともに、この溶液ス
プレーは蒸気の流れと同方向の速度成分を持つように設
置したことを特徴とする吸収冷温水機。
【請求項３】高温再生器、低温再生器、凝縮器、蒸発
器、吸収器、熱交換器、溶液ポンプ、冷媒ポンプなどを
動作的に配管接続して吸収冷凍サイクルを構成した吸収
冷温水機であって、溶液を過冷却する冷却部と蒸発器か
らの冷媒蒸気を溶液に吸収する吸収部を別々に構成し両
者を溶液を輸送する手段を有する配管で動作的に接続し
た吸収器を用いた吸収冷温水器において、吸収部には溶
液をスプレーする装置を設置するとともに、この溶液ス
プレーは蒸発器の方向と反対方向の速度成分を持つ向き
に設置し、このスプレー装置に対向する位置に溶液の飛
散防止装置を設置したことを特徴とする吸収冷温水機。
【請求項４】高温再生器、低温再生器、凝縮器、蒸発
器、吸収器、熱交換器、溶液ポンプ、冷媒ポンプなどを
動作的に配管接続して吸収冷凍サイクルを構成した吸収
冷温水機であって、溶液を過冷却する冷却部と蒸発器か
らの冷媒蒸気を溶液に吸収する吸収部を別々に構成し両
者を溶液を輸送する手段を有する配管で動作的に接続し
た吸収器を用いた吸収冷温水器において、吸収部には溶
液をスプレーする装置を設置するとともに、この溶液ス
プレーは蒸気の流れと同方向の速度成分を持つように設
置し、このスプレー装置に対向する位置に溶液の飛散防
止装置を設置したことを特徴とする吸収冷温水機。
【請求項５】請求項３又は４に記載の吸収冷温水機にお
いて、溶液の飛散防止装置は金網で構成したことを特徴
とする吸収冷温水機。
【請求項６】請求項３又は４に記載の吸収冷温水機にお
いて、溶液の飛散防止装置は溶液スプレーの方向と９０
度を越える角度で傾いて設置された平板で構成したこと
を特徴とする吸収冷温水機。
【請求項７】請求項１から６のいずれかに記載の吸収冷
温水機において、溶液スプレーの向きをほぼ水平にした
ことを特徴とする吸収冷温水機。
【請求項８】高温再生器、低温再生器、凝縮器、蒸発
器、吸収器、熱交換器、溶液ポンプ、冷媒ポンプなどを
動作的に配管接続して吸収冷凍サイクルを構成した吸収
冷温水機であって、溶液を過冷却する冷却部と蒸発器か
らの冷媒蒸気を溶液に吸収する吸収部を別々に構成し両
者を溶液を輸送する手段を有する配管で動作的に接続し
た吸収器を用いた吸収冷温水器において、吸収部は直方
体の容器で構成し、容器内には溶液をスプレーする装置
を設置するとともに、この溶液スプレー装置は蒸発器か
らの冷媒蒸気の流れ込む面を含む一つの稜付近に設置さ
れ、ここから対角方向に溶液がスプレーされることを特
徴とする吸収冷温水機。
【請求項９】高温再生器、低温再生器、凝縮器、蒸発
器、吸収器、熱交換器、溶液ポンプ、冷媒ポンプなどを
動作的に配管接続して吸収冷凍サイクルを構成した吸収
冷温水機であって、溶液を過冷却する冷却部と蒸発器か
らの冷媒蒸気を溶液に吸収する吸収部を別々に構成し両
者を溶液を輸送する手段を有する配管で動作的に接続し
た吸収器を用いた吸収冷温水器において、吸収部は三角
柱の容器で構成し、三角柱のひとつの側面から冷媒蒸気
が流入し、溶液スプレー装置を冷媒蒸気が流入する面
で、スプレーの向きがほぼ水平方向になりスプレーされ
た溶液が三角柱の他の側面に斜めにぶつかるように設置
したことを特徴とする吸収冷温水機。
【請求項１０】高温再生器、低温再生器、凝縮器、蒸発
器、吸収器、熱交換器、溶液ポンプ、冷媒ポンプなどを
動作的に配管接続して吸収冷凍サイクルを構成した吸収
冷温水機であって、溶液を過冷却する冷却部と蒸発器か
らの冷媒蒸気を溶液に吸収する吸収部を別々に構成し両
者を溶液を輸送する手段を有する配管で動作的に接続し
た吸収器を用いた吸収冷温水器において、吸収部は半円
柱の容器で構成し、半円柱の平板面から冷媒蒸気が流入
し、溶液スプレー装置をこの平板面で、スプレーの向き
がほぼ水平方向になりスプレーされた溶液が半円柱の曲
面に斜めにぶつかるように設置したことを特徴とする吸
収冷温水機。
【請求項１１】請求項１から１０のいずれかに記載の吸
収冷温水機において、吸収部と冷却部の組み合わせから
なる吸収器とこれに対応する蒸発器を１台または複数台
設置し、冷媒蒸気を吸収する溶液が各冷却部と吸収部の
組み合わせからなる吸収器を順に通過して、複数段で吸
収が完了するようにしたことを特徴とする吸収冷温水
機。
【請求項１２】請求項１から１１のいずれかに記載の吸
収冷温水機において、蒸発器は水平伝熱管群と冷媒散布
装置から構成され、冷房負荷に応じて冷媒散布装置から
の冷媒散布量を制御する制御装置を備えたことを特徴と
する吸収冷温水機。
【請求項１３】請求項１から１２のいずれかに記載の吸
収冷温水機において、凝縮器および吸収器の冷却部は空
冷熱交換器としたことを特徴とする吸収冷温水機。
【請求項１４】請求項１から１２のいずれかに記載の吸
収冷温水機において、凝縮器および吸収器の冷却部は水
冷熱交換器としたことを特徴とする吸収冷温水機。