JPH0833257B2 - 吸収冷凍装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、一方の吸収冷凍機で発生した冷媒蒸気の凝
縮潜熱を他方のそれの熱源に活用するように２台の吸収
冷凍機を組合せて構成した吸収冷凍装置の改良に関す
る。

（ロ）従来の技術 上記構成の吸収冷凍装置の従来の技術として、第１の
蒸発器、第１の吸収器、第１の溶液熱交換器、高温発生
器、第２の蒸発器、第２の吸収器、第２の溶液熱交換
器、低温発生器、第２の凝縮器から構成され、高温発生
器から配管で冷媒蒸気を前記低温発生器に導き、この低
温発生器で凝縮した冷媒液を配管で第１の蒸発器に導く
ように構成したもの〔例えば、特公昭52−6896号公報参
照〕がある。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 上記した従来のものにおいては、その低温発生器を例
えば100℃近い高温レベルで稼働させた場合、ここから
第１の蒸発器に流入する液冷媒も100℃に近い高温とな
るため、この蒸発器で液冷媒が激しくフラッシュしつつ
自己蒸発して大巾な熱ロスを生じやすい問題点があっ
た。

本発明は、この問題点に鑑み、上記構成の吸収冷凍装
置の熱ロスの軽減を目的としたものである。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は、上記の問題点を解決する手段として、上記
構成の吸収冷凍装置の低温発生器から第１の蒸発器へ至
る冷媒用配管の途中に、その液冷媒と第１の吸収器に流
入する手前の冷却水とを熱交換させる熱交換器を備えた
ことに特徴を有するものである。

（ホ）作用 本発明の吸収冷凍装置においては、その熱交換器が第
１の蒸発器へ流れる液冷媒を第１の吸収器に入る手前の
冷却水で冷やしてこの液冷媒の温度レベルを下げる作用
を有する。これにより、第１の蒸発器に流入する液冷媒
のフラッシュが緩和され、それに伴ない熱ロスが小さく
なるため、従来のものにくらべ本発明の吸収冷凍装置は
熱効率が向上する。

（ヘ）実施例 本発明を実施例につき図面を参照して説明すると、蒸
発器E₂、吸収器A₂、低温発生器G₂、高温発生器G₁、凝縮
器C₂及び溶液熱交換器H₂,H₁より成る吸収冷凍装置にお
いて、蒸発器E₁と吸収器A₁を設け、前記高温発生器G₁と
低温発生器G₂とを配管21で連絡し、且つ該配管21がトラ
ップＴのある配管22を介して前記蒸発器E₁に連結して、
高温発生器G₁から冷媒蒸気を低温発生器G₂に導き低温発
生器で凝縮した冷媒液を熱交換器H₃経由で蒸発器E₁へ導
くようにしてある。

この蒸発器E₁は吸収器A₁と同一罐胴U₁内に形成され蒸
発器ポンプ13を有する液循環管路12と冷却水チューブ11
とを備え、且つ前記吸収器A₁にも冷却水チューブ14が設
けられ吸収器ポンプ16を有する配管15と戻り配管18とで
溶液熱交換器H₁を経て吸収器A₁と高温発生器G₁とを連結
してある。また前記低温発生器G₂は凝縮器C₂と連通的に
罐胴Ｕに設けられ、吸収器ポンプ６を有する配管５と戻
り配管８とで溶液熱交換器H₂を経て吸収器A₂に連結して
ある。この吸収器A₂には連通状態で蒸発器E₂が同一罐胴
U₂に設けられた配管10で凝縮器C₂と蒸発器E₂とが連結し
てあり、該蒸発器E₂には吸収器ポンプ３を有する循環用
配管２とこの配管２によって散布される冷媒液を蒸発さ
せる蒸発器チューブ１が設けられている。そして吸収器
A₁の稀溶液は吸収器ポンプ16により熱交換器H₃および溶
液熱交換器H₁を経て高温発生器G₁に送られ、ここで高温
まで加熱されて冷媒蒸気を放出し、濃縮されて中間溶液
となる。この溶液は溶液熱交換器H₁に入り、吸収器A₁か
らの稀溶液との熱交換により温度が低下し、吸収器A₁に
入る。次で高温発生器G₁で発生した冷媒蒸気を配管21で
低温発生器G₂に送り、該器G₂中により加熱されて、稀溶
液から冷媒蒸気を放出し、溶液は濃度を増して濃溶液と
なる一方低温発生器G₂で発生した冷媒蒸気は凝縮器C₂に
入り、チューブ９を冷却水により冷却されて凝縮する。
また高温発生器G₁で発生した冷媒蒸気も低温発生器G₂で
溶液との熱交換によりチューブ７内で凝縮し、冷媒トラ
ップＴおよび熱交換器H₃を経て蒸発器E₁に入る。なお凝
縮器C₂に溜った冷媒は凝縮液戻り管10を経て蒸発器E₂に
還る。低温発生器G₂を出た濃溶液は、溶液熱交換器H₂で
稀溶液と熱交換をして、吸収器A₂に入り内部に冷却水の
通る伝熱管４群にスプレーされる。スプレーされた濃溶
液は、冷却水によって冷却されると共に、蒸発器E₂にて
蒸発した冷媒蒸気を吸収して稀溶液となる。蒸発器E₂で
は冷水は冷媒の蒸発により熱を奪われて低温となる。吸
収器A₁及び蒸発器E₁においても高温発生器G₁との間にお
いて同様の溶液並びに冷媒の循環が行なわれる。そし
て、前記冷却水チューブ14には冷却水配管100が接続さ
れており、この配管の分岐管101が熱交換器H₃を貫通す
るようこれに備えてある。

上述のように、本発明の吸収冷凍装置〔以下、本装置
という〕においては、冷媒と吸収液との互いに独立した
２つのサイクルができ、吸収冷凍作用が発揮される。こ
れらサイクルの具体例を第２図，第３図に示す。

第２図は高温発生器G₁を有する一次側吸収冷凍器B₁の
水〔冷媒〕−臭化リチウム水溶液〔吸収液〕系の吸収冷
凍サイクルの一例を示したデューリング線図であり、第
３図は低温発生器G₂を有する二次側吸収冷凍機B₂のトリ
フルオロエタノール〔冷媒〕−Ｎ−メチル−２−プロリ
ドン〔吸収液〕系の吸収冷凍サイクルの一例を示したデ
ューリング線図である。また、第４図はこれらサイクル
での本装置の冷水と冷却水の温度条件の一例を表で示し
た説明図である。

次に、本装置の熱交換器H₃の作用を説明する。低温発
生器G₂の加熱器内で凝縮した約98℃の冷媒ドレン〔水〕
は、配管７を流れてトラップＴ経由で熱交換器H₃に流入
し、ここで冷却水配管100の分岐管101内の約37℃の水に
よって冷却されつつ降温し、約50℃となって熱交換器H₃
から流出し、蒸発器E₁に流入する。

一方、この熱交換器H₃を具備していない従来の装置に
おいては、約98℃の冷媒ドレン〔水〕が蒸発器E₁に流入
する。そして、このドレン〔水〕は、その飽和蒸気圧が
約50℃のそれの３倍以上の大きさであり、蒸発器E₁に流
入した瞬間に激しく自己蒸発しつつフラッシュし、その
水滴が罐胴U₁内に多量に散乱する。このため、従来の装
置では、多量の冷媒液が吸収液中に混入して冷凍作用に
役立たないことになり、大巾な熱ロスが発生する。

これに対し、本装置では、降温した冷媒液が蒸発器E₁
に流入するので、従来の装置にくらべ、冷媒液のフラッ
シュが緩和されて熱ロスが軽減される。ちなみに熱ロス
の軽減効果は冷媒1kg当り約48Kcalとなる。

また、本装置のように、二次側吸収冷凍機B₂での凝縮
冷媒の飽和蒸気圧と蒸発器内圧との差は小さくて一次側
吸収冷凍機B₁でのそれが大きい場合〔第２図および第３
図参照〕、一次側吸収冷凍機に熱交換器H₃を具備するこ
とは特に有用である。

なお、本装置において、熱交換器H₃内の冷媒液流量に
対する冷却水配管100の冷却水流量は約160倍もあるの
で、この配管を第１図の二点鎖線で示すように熱交換器
H₃に通しても冷却水の温度上昇はわずかであり、この温
度上昇による吸収器A₁の吸入能力の低下は無視できるほ
ど小さい。したがって、分岐管101を設けずに、配管100
の冷却水を熱交換器H₃へ通した後、吸収器A₁に流すよう
にしても良い。

（ト）発明の効果 以上のとおり、本発明は、吸収冷凍装置の一次側吸収
冷凍機の蒸発器での冷媒液のフラッシュを緩和してこの
フラッシュに伴なう熱ロスの軽減効果を装置にもたら
し、一次側吸収冷凍機の発生器からの冷媒蒸気を二次側
のそれに導きここで凝縮した冷媒を一次側吸収冷凍機の
蒸発器へ導くように一次側の二次側の吸収冷凍機を組合
せて構成した従来の吸収冷凍装置にくらべ、その熱効率
を向上させ得るものとして高い実用的価値を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による吸収冷凍装置の一実施例を示した
概略構成説明図、第２図は第１図に示した実施例におけ
る一次側吸収冷凍機のサイクルの一例を表したデューリ
ング線図、第３図は同じく二次側吸収冷凍機のサイクル
の一例を表したデューリング線図であり、第４図は第１
図の実施例での冷水および冷却水の温度条件の一例を示
した説明図である。 B₁……一次側吸収冷凍機、B₂……二次側吸収冷凍機、
E₁,E₂……蒸発器、A₁,A₂……吸収器、C₂……凝縮器、G₁
……高温発生器、G₂……低温発生器、H₁,H₂……溶液熱
交換器、H₃……熱交換器、７……チューブ、15,22……
配管、100……冷却水配管、101……分岐管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一次側吸収冷凍機の発生器からの冷媒蒸気
   を二次側吸収冷凍機の発生器に導きこの発生器で凝縮し
   た冷媒を一次側吸収冷凍機の蒸発器へ導くように一次側
   と二次側の吸収冷凍機を組合せて構成した吸収冷凍装置
   において、その二次側吸収冷凍機の発生器から一次側吸
   収冷凍機の蒸発器へ至る冷媒経路の途中に、この経路の
   冷媒と一次側吸収冷凍機の吸収器へ供給する冷却水より
   も低温レベルもしくは同温レベルの冷却水とを熱交換さ
   せる熱交換器が備えられていることを特徴とした吸収冷
   凍装置。