JPH10122686A - 空冷吸収式冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空冷吸収式冷凍装置における空冷吸収器部分
のコンパクト化、高性能化を図る。 【解決手段】 吸収液に冷媒蒸気を吸収させる空冷吸収
器（１４）と、該空冷吸収器（１４）を空気流により冷
却する送風手段（１７）と、上記空冷吸収器（１４）に
吸収液を循環させる吸収液循環路（３０）とを備えてな
る空冷吸収式冷凍装置において、上記吸収液循環路（３
０）に上記送風手段（１７）からの空気流により吸収液
循環路（３０）を通して循環される吸収液を冷却する空
冷吸収液冷却器（１５）を設け、空冷吸収液冷却器（１
５）を上記空冷吸収器（１４）よりも送風手段（１７）
からの送風系路上流側に配設して過冷却効率を高くし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、吸収器部分で生
じる吸収熱を空気流によって冷却放熱させるようにした
空冷吸収式冷凍装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に空冷吸収式冷凍装置の吸収器で
は、冷媒蒸気の吸収に加え、該吸収によって生じる吸収
液の吸収熱の除去を行うことが必要となる。そのため、
一般に水冷式又は空冷式の吸収器冷却手段が設けられる
ようになっているが、水冷式の冷却手段を設けたもので
は冷却効率は高いものの、冷却塔を必要とするなどシス
テムが複雑、大型化し、コストが高くなる欠点を有して
いる。

【０００３】このような事情から、最近では空冷式の吸
収器構造が色々提案されるようになっている。

【０００４】その一つとして、例えば特開平２−１９２
５３３号公報に示されるように、ヘッダー部を介して上
方から下方に冷媒蒸気とともに吸収液を流すストレート
な伝熱管の外周部に放熱フィンを設けることによって吸
収器をクロスフィン型の熱交換器構造に形成し、ファン
等の送風手段による空気流によって吸収器自体を空気冷
却するようにした空冷吸収式冷凍装置がある。

【０００５】しかし、該構成では吸収器部分のみで吸収
作用と冷却作用を同時に実現するようになっているの
で、それらの各機能を十分に実現できる構造にしようと
思うと相当に大型かつ複雑な吸収器構造になり、高コス
トなものになってしまう問題がある。

【０００６】そこで、その他の従来例として、例えば特
公昭６０−２３２６４号公報に示されるように、吸収液
を空気冷却する吸収液の空冷部を吸収器から吸収液散布
器に到る流路に設けることによって吸収液を空気冷却す
る吸収液空冷部分と冷媒蒸気を吸収液に吸収させる吸収
器部分とを相互に分離させた空冷吸収式冷凍装置もあ
る。

【０００７】このように、冷却部と吸収部とを分離する
と、それぞれの機能に適した構造のものに形成すること
ができ、前者のものに比べると全体として小型化するこ
とも可能となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、後者の場合、
吸収部では直接吸収熱の冷却を行わず、吸収熱は吸収液
の顕熱変化により吸収液空冷部でのみ外部空気に放熱す
る構造となっているために、吸収液の再循環量が多くな
り、溶液ポンプの駆動力が増大する（溶液ポンプが大型
化する）問題がある。また、冷却が不十分で吸収能力の
向上が十分に図れない。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願発明は、以上のよう
な問題を解決することを目的としてなされたものであっ
て、次のような課題解決手段を備えて構成されている。

【００１０】すなわち、本願発明の空冷吸収式冷凍装置
は、例えば図１〜図４に示すように、吸収液に冷媒蒸気
を吸収させる空冷吸収器１４と、該空冷吸収器１４を空
気流により冷却する送風手段１７と、上記空冷吸収器１
４に吸収液を循環させる吸収液循環路３０とを備えてな
る空冷吸収式冷凍装置において、上記吸収液循環路３０
に上記送風手段１７からの空気流により上記吸収液循環
路３０を通して循環される吸収液希溶液を過冷却する空
冷吸収液冷却手段１５を設けて構成されている。

【００１１】したがって、該構成では空冷吸収液冷却手
段１５によって十分に吸収液希溶液の過冷却を行わせる
ことができ、また空冷吸収器１４では空冷により吸収熱
を効率良く外部に放出しながら吸収液に対する冷媒蒸気
の吸収を中心とした作用を行わせることができるように
なる。従って、空冷吸収器１４の冷媒蒸気吸収能力を十
分に向上させることができるようになる。しかも、空冷
吸収器１４でも空気流による吸収熱の放熱が図られるよ
うになっているので、その分上記空冷吸収液冷却手段１
５の熱負荷が低減され、同冷却手段１５の小型化が可能
となる。また、その結果、吸収液循環路３０に流す吸収
液希溶液の循環量を少なくすることができるようにな
り、溶液ポンプの小型化が可能となる。

【００１２】そして、該構成において、上記空冷吸収液
冷却手段１５を上記空冷吸収器１４よりも送風手段１７
からの送風系路の上流側に配設すると、空冷吸収液冷却
手段１５による吸収液希溶液の過冷却度が高くなって、
上記空冷吸収器１４部分での冷媒蒸気吸収能力もより向
上する。

【００１３】また、以上の構成において、低温再生器で
再生分離され、低温溶液熱交換器を介して熱回収された
低温再生後の吸収液濃溶液は、上記空冷吸収器１４の液
留め部２２に供給するか又は吸収液循環路３０の空冷吸
収液冷却手段１５の上流側に供給するように構成され
る。

【００１４】上記低温再生後の吸収液濃溶液を空冷吸収
器１４の底部側にある液留め部２２に供給するようにす
ると、構造上上記低温再生器の高さ方向の設置位置に制
約があるような場合にも、低温再生器と吸収器とを結ぶ
濃溶液供給路のより大きな圧力差（ヘッド差）を確保で
きるようになり、低温再生後の吸収液濃溶液の吸収器に
対する十分な供給圧を得ることができるようになる。

【００１５】また、一方上記低温再生後の吸収液濃溶液
を例えばエゼクタを用いて上記吸収液循環路３０の空冷
吸収液冷却手段１５の上流側に供給するようにすると、
上記低温再生後の吸収液濃溶液を高温再生器側に戻すこ
となく、空冷吸収器１４からの吸収液濃溶液とともに十
分に過冷却した上で上記空冷吸収器１４に供給すること
ができるようになり、吸収性能の向上を図ることができ
るようになる。

【００１６】さらに、また上記の構成において、同低温
再生後の吸収液濃溶液は、上記空冷吸収器１４のヘッダ
ー部２１に供給するように構成され、そのようにした場
合において、さらに例えば上記空冷吸収器１４が例えば
クロスフイン型の複数の空冷吸収熱交換器１４ａ，１４
ｂを備え、上記低温再生後の吸収液濃溶液と吸収液循環
路３０からの吸収液希溶液とを合わせて各空冷吸収熱交
換器１４ａ，１４ｂに共通に供給するようにするか、又
は同再生後の吸収液濃溶液と吸収液循環路３０からの吸
収液とを相互に区分して各々に対応する専用の空冷吸収
熱交換器１４ａ，１４ｂに供給するようにし、しかも相
対的に液温の低い吸収液希溶液が供給される空冷吸収熱
交換器１４ａ又は１４ｂの方を送風系路の上流側に配設
して構成される。

【００１７】先ず上記低温再生後の吸収液濃溶液を空冷
吸収器１４のヘッダー部２１に供給するようにし吸収液
循環路３０を介した吸収液希溶液とともに空冷吸収器１
４の各空冷吸収熱交換器１４ａ，１４ｂに供給するよう
にすると、その基本とする構成に基く上述の作用に加え
て、それぞれの空冷吸収熱交換器１４ａ，１４ｂに十分
な液量の吸収液希溶液および吸収液濃溶液混合体を流す
ことができるようになるので、冷媒蒸気吸収能力が高く
なる。

【００１８】また一方、上記低温再生後の吸収液濃溶液
を空冷吸収器１４のヘッダー部２１に供給するようにし
た場合において、吸収液循環路３０を介した吸収液希溶
液と低温再生後の吸収液濃溶液とを相互に区分して各々
に対応する専用の空冷吸収熱交換器１４ａ，１４ｂに供
給するようにし、かつ相対的に液温が低い吸収液循環路
３０を介した吸収液希溶液が供給される空冷吸収熱交換
器１４ａ又は１４ｂの方を送風系路上流側に配設する
と、吸収液希溶液供給側および吸収液濃溶液供給側何れ
の空冷吸収熱交換器１４ａ又は１４ｂ側でも十分な空気
流との温度差を確保することができるようになり、冷却
効果が高くなって冷媒蒸気吸収能力が高くなる。

【００１９】

【発明の効果】以上の結果、本願発明の空冷吸収式冷凍
装置によると、次のような有益な効果を得ることができ
る。

【００２０】（１） 吸収器部分での放熱性能が小さく
ても良くなるので、吸収器の小型化が可能となる。

【００２１】（２） 吸収器は、吸収性能を中心として
構成することができるので、吸収性能の向上が可能とな
る。

【００２２】（３） 吸収器並びに空冷吸収液冷却手段
の小型化並びに構造の簡易化が可能となり、かつ溶液ポ
ンプも小型化できるので、全体のシステムも小型・低コ
スト化することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）図１は、本願発明の実施の形態１に係
る空冷吸収式冷凍装置の構成を示している。

【００２４】本実施の形態では、吸収液として例えば臭
化リチウム水溶液（ＬｉＢｒ水溶液）が採用されてい
る。

【００２５】図中、先ず符号１は下方側加熱容器３およ
び上方側気液分離器６を備えた高温再生器である。該高
温再生器１の加熱容器３の底部には、ガスバーナ等の加
熱源２が設けられている。そして、後述する低温溶液熱
交換器４および高温溶液熱交換器５を介して順次可及的
に熱回収され、或る程度昇温されて加熱容器３内に供給
されてくる吸収作用完了後の臭化リチウム希溶液ｌを例
えば６００〜７００ｍＨｇの圧力下で加熱沸騰させて、
上記上方側の気液分離器６で水蒸気ａ（例えば１６０
℃）と臭化リチウム濃溶液ｂ（例えば１６０℃）とに分
離再生するようになっている。

【００２６】また符号７は低温再生器であり、上記気液
分離器６で分離再生された水蒸気ａと同じく上記気液分
離器６で分離再生された後、さらに高温溶液熱交換器５
部分で低温溶液熱交換器４を通して若干昇温された上記
吸収作用完了後の臭化リチウム希溶液ｋ（例えば９０
℃）と熱交換されて相当に温度が低下した臭化リチウム
濃溶液ｃ（例えば９５℃）とを相互に熱交換させること
によって水蒸気ａを凝縮させるとともに該熱交換時に生
じた臭化リチウム濃溶液ｃ中の蒸発水分ｄ（例えば９８
℃）を取り出すようになっている。

【００２７】さらに符号９は凝縮器であり、該凝縮器９
は、上記低温再生器７で低温再生され、凝縮した冷媒液
ｅの圧力を膨張弁８を介して低下させたものと上記臭化
リチウム濃溶液ｃ中の蒸発水分ｄとを合わせて導入し、
例えば６０ｍｍＨｇ程度の圧力下で送風ファン１０の冷
却風によって冷却することにより液相状態の冷媒（水）
ｈ（例えば４１℃）に凝縮させるようになっている。

【００２８】さらに、符号１１は蒸発器であり、該蒸発
器１２は、連通部１３を介して後述する空冷吸収器１４
と一体に構成されており、上記凝縮器９で凝縮された冷
媒水ｈを、例えば５〜６ｍｍＨｇ程度の低圧下で例えば
冷水循環式の蒸発コイル１２上に散水して約５℃で蒸発
させ、蒸発コイル１２に供給される例えば１２℃の水を
７℃に冷却して図示しない空調用熱交換器に供給するよ
うになっている。

【００２９】さらに、符号１４は複数の空冷吸収熱交換
器を形成する伝熱管１４ａ，１４ｂおよび放熱フィン１
８，１８・・・、並びにヘッダー部２１、液留め部２２
等を備えてなる空冷吸収器であり、該空冷吸収器１４
は、上記低温再生器７からの臭化リチウム濃溶液ｆ（例
えば９５℃）を低温溶液熱交換器４を介して空冷吸収器
１４からの臭化リチウム希溶液ｊ（例えば４０℃）と熱
交換して低温化した臭化リチウム濃溶液ｉ（例えば５０
℃）を下部側液留め部２２に導入し、該液留め部２２の
冷媒蒸気吸収後の臭化リチウム希溶液と混合し、該混合
溶液ｊを溶液ポンプ１６によりクロスフィン熱交換器よ
りなる空冷吸収液冷却器１５を介設した吸収液循環路３
０を通して過冷却した混合溶液ｍをヘッダー部２１に導
入した後、上方から下方に上記伝熱管１４ａ，１４ｂの
管孔部内壁面に沿って流下させ、該流下状態において連
通部１３を介して導入された上記蒸発器１１側からの冷
媒蒸気（水蒸気）ｎを吸収させる。この時、上記冷媒蒸
気ｎの吸収に伴って生じる吸収熱は、上記伝熱管１４
ａ，１４ｂ外周部に設けられている放熱フィン１８，１
８・・・を介して放熱され、送風ファン１７の冷却風に
より効率良く冷却される。これにより、吸収能力の低下
が防止されるようになっている。

【００３０】そして、この場合、上記送風ファン１７の
送風系路に対して空冷吸収器１４よりも上流側に空冷吸
収液熱交換器１５が設けられており、吸収液循環路３０
を介して空冷吸収器１４に供給される上記混合溶液ｊの
過冷却効率が高くなるように構成されている。

【００３１】以上のようにして吸収熱を放出した臭化リ
チウム水溶液ｊの一部は、上記溶液ポンプ１６を介し
て、臭化リチウム希溶液戻し通路３１の低温溶液熱交換
器４、高温溶液熱交換器５で低温、高温各再生器７，１
からの高温の臭化リチウム濃溶液と順次熱交換されて例
えば９０℃，１４０℃と温度が高められた後に、上記高
温再生器１の加熱容器３に戻されて加熱沸騰され、再生
される。

【００３２】以上のように、本実施の形態の空冷吸収式
冷凍装置は、例えば臭化リチウム水溶液よりなる吸収液
に冷媒蒸気を吸収させる空冷吸収器１４と、該空冷吸収
器１４を空気流により冷却する送風ファン１７と、上記
空冷吸収器１４に吸収液混合溶液を循環させる吸収液循
環路３０とを備えてなる空冷吸収式冷凍装置において、
上記吸収液循環路３０に上記送風ファン１７からの空気
流により上記吸収液循環路３０を通して循環される吸収
液混合溶液を過冷却するクロスフィン型の空冷吸収液冷
却器１５を設けて構成されている。

【００３３】したがって、該構成では空冷吸収液冷却器
１５によって吸収液混合溶液の十分な過冷却を行わせる
ことができ、また空冷吸収器１４では吸収液混合溶液に
対する冷媒蒸気の吸収を中心とした作用を行わせること
ができるようになる。従って、空冷吸収器１４の冷媒蒸
気吸収能力を十分に向上させることができるようにな
る。しかも、空冷吸収器１４でも空気流による吸収熱の
放熱が図られるようになっているので、その分上記空冷
吸収液冷却器１５の熱負荷が低減され、同冷却器１５の
小型化が可能となる。また、その結果、吸収液循環路３
０に流す吸収液混合溶液の循環量を少なくすることがで
きるようになり、溶液ポンプ１６の小型化が可能とな
る。

【００３４】さらに、以上の構成においては、上記空冷
吸収液冷却器１５を上記空冷吸収器１４よりも上記送風
ファン１７からの送風系路の上流側に配設しているの
で、上記空冷吸収液冷却器１５による吸収液混合溶液の
過冷却効率が高くなって、上記空冷吸収器１４部分での
冷媒蒸気吸収能力もより向上する。

【００３５】さらに、また以上の構成においては、上記
のように低温再生器７で再生分離され、低温溶液熱交換
器４を介して熱回収された低温再生後の吸収液濃溶液
が、上記空冷吸収器１４の液留め部２２に供給するよう
に構成されている。

【００３６】低温再生後の吸収液濃溶液を空冷吸収器１
４の最低部位置にある液留め部２２に供給するようにす
ると、装置全体の構造上の問題から上記低温再生器７の
高さ方向の設置位置に制約があるような場合にも、低温
再生器と吸収器とを結ぶ濃溶液供給路のより大きな圧力
差（ヘッド差）を確保できるようになり、低温再生後の
吸収液濃溶液の吸収器に対する十分な供給圧を得ること
ができるようになる。

【００３７】以上の結果、実施の形態に係る空冷吸収式
冷凍装置によると、次のような有益な効果を得ることが
できる。

【００３８】（１） 吸収器部分での放熱性能が小さく
ても良くなるので、吸収器の小型化が可能となる。

【００３９】（２） 吸収器は、吸収性能を中心として
構成することができるので、吸収性能の向上が可能とな
る。

【００４０】（３） 吸収器並びに空冷吸収液冷却手段
の小型化が可能となり、かつ溶液の再循環量を少くする
ことができるので、溶液ポンプも小型化でき、さらに全
体のシステムも小型・低コスト化することができるよう
になる。

【００４１】（実施の形態２）図２は、本願発明の実施
の形態２に係る空冷吸収式冷凍装置の構成を示してい
る。

【００４２】図中、先ず符号１は下方側加熱容器３およ
び上方側気液分離器６を備えた高温再生器である。該高
温再生器１の加熱容器３の底部には、ガスバーナ等の加
熱源２が設けられている。そして、後述する低温溶液熱
交換器４および高温溶液熱交換器５を介して順次可及的
に熱回収され、或る程度昇温されて加熱容器３内に供給
されてくる吸収作用完了後の臭化リチウム希溶液ｌを例
えば６００〜７００ｍＨｇの圧力下で加熱沸騰させて、
上記上方側の気液分離器６で水蒸気ａ（例えば１６０
℃）と臭化リチウム濃溶液ｂ（例えば１６０℃）とに分
離再生するようになっている。

【００４３】また符号７は低温再生器であり、上記気液
分離器６で分離再生された水蒸気ａと同じく上記気液分
離器６で分離再生された後、さらに高温溶液熱交換器５
部分で低温溶液熱交換器４を通して若干昇温された上記
吸収作用完了後の臭化リチウム希溶液ｋ（例えば９０
℃）と熱交換されて相当に温度が低下した臭化リチウム
濃溶液ｃ（例えば９５℃）とを相互に熱交換させること
によって水蒸気ａを凝縮させるとともに該熱交換時に生
じた臭化リチウム濃溶液ｃ中の蒸発水分ｄ（例えば９８
℃）を取り出すようになっている。

【００４４】さらに符号９は凝縮器であり、該凝縮器９
は、上記低温再生器７で低温再生され、凝縮した冷媒液
ｅの圧力を膨張弁８を介して低下させたものと上記臭化
リチウム濃溶液ｃ中の蒸発水分ｄとを合わせて導入し、
例えば６０ｍｍＨｇ程度の圧力下で送風ファン１０の冷
却風によって冷却することにより液相状態の冷媒（水）
ｈ（例えば４１℃）に凝縮させるようになっている。

【００４５】さらに、符号１１は蒸発器であり、該蒸発
器１２は、連通部１３を介して後述する空冷吸収器１４
と一体に構成されており、上記凝縮器９で凝縮された冷
媒水ｈを、例えば５〜６ｍｍＨｇ程度の低圧下で例えば
冷水循環式の蒸発コイル１２上に散水して約５℃で蒸発
させ、蒸発コイル１２に供給される例えば１２℃の水を
７℃に冷却して図示しない空調用熱交換器に供給するよ
うになっている。

【００４６】さらに、符号１４は複数の空冷吸収熱交換
器を形成する伝熱管１４ａ，１４ｂおよび放熱フィン１
８，１８・・・、並びにヘッダー部２１、液留め部２２
等を備えてなる空冷吸収器であり、該空冷吸収器１４
は、上記低温再生器７からの臭化リチウム濃溶液ｆ（例
えば９５℃）を低温溶液熱交換器４を介して空冷吸収器
１４からの臭化リチウム希溶液ｊ（例えば４０℃）と熱
交換して低温化した臭化リチウム濃溶液ｉ（例えば５０
℃）を、濃溶液供給路３２を介し吸収液循環路３０中に
設けられているクロスフィン熱交換器よりなる吸収液冷
却器１５の上流側入口部に、例えばエゼクタＥを用いて
上記液留め部２２からの冷媒蒸気吸収後の臭化リチウム
希溶液ｊと混合した上で導入し、該混合溶液ｍ′を溶液
ポンプ１６の供給圧により上記クロスフィン熱交換器よ
りなる空冷吸収液冷却器１５を介設した吸収液循環路３
０を通して過冷却する。そして、該過冷却後の混合溶液
ｍ′を上記ヘッダー部２１に導入した後、上方から下方
に上記伝熱管１４ａ，１４ｂの管孔部内壁面に沿って流
下させ、該流下状態において連通部１３を介して導入さ
れた上記蒸発器１１側からの冷媒蒸気（水蒸気）ｎを吸
収させる。この時、上記冷媒蒸気ｎの吸収に伴って生じ
る吸収熱は、上記伝熱管１４ａ，１４ｂ外周部に設けら
れている放熱フィン１８，１８・・・を介して放熱さ
れ、送風ファン１７の冷却風により効率良く冷却され
る。これにより、吸収能力の低下が防止されるようにな
っている。

【００４７】そして、この場合、上記のように送風ファ
ン１７の送風系路に対して空冷吸収器１４よりも上流側
に空冷吸収液冷却器１５が設けられており、上記エゼク
タＥを介して空冷吸収器１４側に供給される上記混合溶
液ｍ′の過冷却効率が高くなるように構成されている。

【００４８】以上のようにして吸収熱を放出した臭化リ
チウム希溶液ｊの一部は、上記溶液ポンプ１６を介し
て、臭化リチウム希溶液戻し通路３１の低温溶液熱交換
器４、高温溶液熱交換器５で低温、高温各再生器７，１
からの高温の臭化リチウム濃溶液と順次熱交換されて例
えば９０℃，１４０℃と温度が高められた後に、上記高
温再生器１の加熱容器３に戻されて加熱沸騰され、再生
される。

【００４９】以上のように、本実施の形態の空冷吸収式
冷凍装置は、例えば臭化リチウム水溶液よりなる吸収液
に冷媒蒸気を吸収させる空冷吸収器１４と、該空冷吸収
器１４を空気流により冷却する送風ファン１７と、上記
空冷吸収器１４に吸収液混合溶液を循環させる吸収液循
環路３０とを備えてなる空冷吸収式冷凍装置において、
上記吸収液循環路３０に上記送風ファン１７からの空気
流により上記吸収液循環路３０を通して循環される吸収
液混合溶液を過冷却するクロスフィン熱交換器よりなる
空冷吸収液冷却器１５を設けて構成されている。

【００５０】したがって、該構成では同空冷吸収液冷却
器１５によって上記吸収液混合溶液ｍ′の十分な過冷却
を行わせることができ、また空冷吸収器１４では同過冷
却後の吸収液混合溶液ｍに対する冷媒蒸気の吸収を中心
とした作用を行わせることができるようになる。従っ
て、空冷吸収器１４の冷媒蒸気吸収能力を十分に向上さ
せることができるようになる。しかも、空冷吸収器１４
でも空気流による吸収熱の放熱が図られるようになって
いるので、その分上記空冷吸収液冷却器１５の熱負荷が
低減され、同冷却器１５の小型化が可能となる。また、
その結果、吸収液循環路３０に流す吸収液混合溶液
（ｍ′，ｍ）の循環量を少なくすることができるように
なり、溶液ポンプ１６の小型化が可能となる。

【００５１】さらに、以上の構成においては、上記空冷
吸収液冷却器１５を上記空冷吸収器１４よりも上記送風
ファン１７からの送風系路の上流側に配設しているの
で、上記空冷吸収液冷却器１５による吸収液混合溶液
（ｍ′，ｍ）の過冷却効率が高くなって、上記空冷吸収
器１４部分での冷媒蒸気吸収能力もより向上する。

【００５２】さらに、また以上の構成において、低温再
生器７で再生分離され、低温溶液熱交換器４を介して熱
回収された低温再生後の吸収液濃溶液は、上記吸収液循
環路３０の空冷吸収液冷却器１５の上流に供給するよう
に構成されている。

【００５３】低温再生後の吸収液濃溶液を上記吸収液循
環路３０の空冷吸収液冷却器１５の上流側に供給するよ
うにすると、装置全体の構造上の問題から上記低温再生
器７の高さ方向の設置位置に制約があるような場合に
も、大きな圧力差（ヘッド差）を確保できるようにな
り、低温再生後の吸収液濃溶液の吸収器に対する十分な
供給圧を得ることができるようになる。また同十分な供
給圧の確保に加え、低温再生後の吸収液濃溶液を高温再
生器側に戻すことなく、空冷吸収器１４からの吸収液希
溶液とともに十分に過冷却した上で上記空冷吸収器１４
に供給することができるようになり、吸収性能の向上を
図ることができるようになる。

【００５４】以上の結果、実施の形態に係る空冷吸収式
冷凍装置によると、次のような有益な効果を得ることが
できる。

【００５５】（１） 吸収器部分での放熱性能が小さく
ても良くなるので、吸収器の小型化が可能となる。

【００５６】（２） 吸収器は、吸収性能を中心として
構成することができるので、吸収性能の向上が可能とな
る。

【００５７】（３） 吸収器並びに空冷吸収液冷却手段
の小型化が可能となり、かつ溶液の再循環量が少くなっ
て溶液ポンプも小型化できるので、全体のシステムも小
型・低コスト化することができる。

【００５８】（実施の形態３）図３は、本願発明の実施
の形態３に係る空冷吸収式冷凍装置の構成を示してい
る。

【００５９】本実施の形態では、吸収液として例えば臭
化リチウム水溶液（ＬｉＢｒ水溶液）が採用されてい
る。

【００６０】図中、先ず符号１は下方側加熱容器３およ
び上方側気液分離器６を備えた高温再生器である。該高
温再生器１の加熱容器３の底部には、ガスバーナ等の加
熱源２が設けられている。そして、後述する低温溶液熱
交換器４および高温溶液熱交換器５を介して順次可及的
に熱回収され、或る程度昇温されて加熱容器３内に供給
されてくる吸収作用完了後の臭化リチウム希溶液ｌを例
えば６００〜７００ｍＨｇの圧力下で加熱沸騰させて、
上記上方側の気液分離器６で水蒸気ａ（例えば１６０
℃）と臭化リチウム濃溶液ｂ（例えば１６０℃）とに分
離再生するようになっている。

【００６１】また符号７は低温再生器であり、上記気液
分離器６で分離再生された水蒸気ａと同じく上記気液分
離器６で分離再生された後、さらに高温溶液熱交換器５
部分で低温溶液熱交換器４を通して若干昇温された上記
吸収作用完了後の臭化リチウム希溶液ｋ（例えば９０
℃）と熱交換されて相当に温度が低下した臭化リチウム
濃溶液ｃ（例えば９５℃）とを相互に熱交換させること
によって水蒸気ａを凝縮させるとともに該熱交換時に生
じた臭化リチウム濃溶液ｃ中の蒸発水分ｄ（例えば９８
℃）を取り出すようになっている。

【００６２】さらに符号９は凝縮器であり、該凝縮器９
は、上記低温再生器７で低温再生され、凝縮した冷媒液
ｅの圧力を膨張弁８を介して低下させたものと上記臭化
リチウム濃溶液ｃ中の蒸発水分ｄとを合わせて導入し、
例えば６０ｍｍＨｇ程度の圧力下で送風ファン１０の冷
却風によって冷却することにより液相状態の冷媒（水）
ｈ（例えば４１℃）に凝縮させるようになっている。

【００６３】さらに、符号１１は蒸発器であり、該蒸発
器１２は、連通部１３を介して後述する空冷吸収器１４
と一体に構成されており、上記凝縮器９で凝縮された冷
媒水ｈを、例えば５〜６ｍｍＨｇ程度の低圧下で例えば
冷水循環式の蒸発コイル１２上に散水して約５℃で蒸発
させ、蒸発コイル１２に供給される例えば１２℃の水を
７℃に冷却して図示しない空調用熱交換器に供給するよ
うになっている。

【００６４】さらに、符号１４は複数の空冷吸収熱交換
器を形成する伝熱管１４ａ，１４ｂおよび放熱フィン１
８，１８・・・、並びにヘッダー部２１、液留め部２２
等を備えてなる空冷吸収器であり、該空冷吸収器１４
は、上記低温再生器７からの臭化リチウム濃溶液ｆ（例
えば９５℃）を低温溶液熱交換器４を介して空冷吸収器
１４からの臭化リチウム希溶液ｊ（例えば４０℃）と熱
交換して低温化した臭化リチウム濃溶液ｉ（例えば５０
℃）を濃溶液供給路３２により上記ヘッダー部２１に導
入し、該ヘッダー部２１部分において図示溶液ポンプ１
６によりクロスフィン熱交換器よりなる空冷吸収液冷却
器１５を介設した吸収液循環路３０を通して過冷却した
液留め部２２からの臭化リチウム希溶液ｍと混合する。
そして、該混合液を上方から下方に上記複数の空冷吸収
熱交換器を形成する伝熱管１４ａ，１４ｂの管孔部内壁
面に沿って流下させ、該流下状態において連通部１３を
介して導入された上記蒸発器１１側からの冷媒蒸気（水
蒸気）ｎを効率良く吸収させる。この時、上記冷媒蒸気
ｎの吸収に伴って生じる吸収熱は、上記伝熱管１４ａ，
１４ｂ外周部に設けられている放熱フィン１８，１８・
・・を介して放熱され、送風ファン１７の冷却風により
効率良く冷却される。これにより、吸収能力の低下が防
止されるようになっている。

【００６５】そして、この場合、上記送風ファン１７の
送風系路に対して空冷吸収器１４よりも上流側に位置し
て上記空冷吸収液熱交換器１５が設けられており、吸収
液循環路３０を介して空冷吸収器１４に供給される上記
臭化リチウム希溶液ｊの過冷却効率が高くなるように構
成されている。

【００６６】以上のようにして吸収熱を放出した臭化リ
チウム水溶液ｊの一部は、上記溶液ポンプ１６を介し
て、臭化リチウム希溶液戻し通路３１の低温溶液熱交換
器４、高温溶液熱交換器５で低温、高温各再生器７，１
からの高温の臭化リチウム濃溶液と順次熱交換されて例
えば９０℃，１４０℃と温度が高められた後に、上記高
温再生器１の加熱容器３に戻されて加熱沸騰され、再生
される。

【００６７】以上のように、本実施の形態の空冷吸収式
冷凍装置は、例えば臭化リチウム水溶液よりなる吸収液
に冷媒蒸気を吸収させる空冷吸収器１４と、該空冷吸収
器１４を空気流により冷却する送風ファン１７と、上記
空冷吸収器１４に吸収液を循環させる吸収液循環路３０
とを備えてなる空冷吸収式冷凍装置において、上記吸収
液循環路３０に上記送風ファン１７からの空気流により
上記吸収液循環路３０を通して循環される吸収液を過冷
却するクロスフィン型の空冷吸収液冷却器１５を設けて
構成されている。

【００６８】したがって、該構成では空冷吸収液冷却器
１５によって希溶液の十分な過冷却を行わせることがで
き、また空冷吸収器１４では吸収液混合溶液に対する冷
媒蒸気の吸収を中心とした作用を行わせることができる
ようになる。従って、空冷吸収器１４の冷媒蒸気吸収能
力を十分に向上させることができるようになる。しか
も、空冷吸収器１４でも空気流による吸収熱の放熱が図
られるようになっているので、その分上記空冷吸収液冷
却器１５の熱負荷が低減され、同冷却器１５の小型化が
可能となる。また、その結果、吸収液循環路３０に流す
吸収液の循環量を少なくすることができるようになり、
溶液ポンプ１６の小型化が可能となる。

【００６９】さらに、以上の構成においては、上記空冷
吸収液冷却器１５を上記空冷吸収器１４よりも上記送風
ファン１７からの送風系路の上流側に配設しているの
で、上記空冷吸収液冷却器１５による吸収液の過冷却効
率が高くなって、上記空冷吸収器１４部分での冷媒蒸気
吸収能力もより向上する。

【００７０】さらに、また以上の構成においては、上記
低温再生後の吸収液濃溶液は、上記空冷吸収器１４のヘ
ッダー部２１に供給するように構成され、そのようにし
た場合において、さらに上記空冷吸収器１４が例えば伝
熱管１４ａ，１４ｂおよび放熱フイン１８，１８・・・
を備えた複数の空冷吸収熱交換器からなり、上記低温再
生後の吸収液濃溶液と吸収液循環路３０からの吸収液希
溶液とを合わせて当該各空冷吸収熱交換器の伝熱管１４
ａ，１４ｂの各々に共通に供給するように構成されてい
る。

【００７１】低温再生後の吸収液濃溶液を空冷吸収器１
４のヘッダー部２１に供給するようにし、吸収液循環路
３０を介した吸収液希溶液とともに空冷吸収器１４の各
空冷吸収熱交換器部の伝熱管１４ａ，１４ｂに共通に供
給するようにすると、それぞれの空冷吸収熱交換器部の
各伝熱管１４ａ，１４ｂに十分な液量の吸収液希溶液お
よび吸収液濃溶液混合体を流すことができるようになる
ので、冷媒蒸気吸収能力が高くなる。

【００７２】以上の結果、本実施の形態に係る空冷吸収
式冷凍装置によると、次のような有益な効果を得ること
ができる。

【００７３】（１） 吸収器部分での放熱性能が小さく
ても良くなるので、吸収器の小型化が可能となる。

【００７４】（２） 吸収器は、吸収性能を中心として
構成することができるので、吸収性能の向上が可能とな
る。

【００７５】（３） 吸収器並びに空冷吸収液冷却手段
の小型化が可能となり、かつ溶液ポンプも小型化できる
ので、全体のシステムも小型・低コスト化することがで
きる。

【００７６】（実施の形態４）図４は、本願発明の実施
の形態４に係る空冷吸収式冷凍装置の構成を示してい
る。

【００７７】本実施の形態では、吸収液として例えば臭
化リチウム水溶液（ＬｉＢｒ水溶液）が採用されてい
る。

【００７８】図中、先ず符号１は下方側加熱容器３およ
び上方側気液分離器６を備えた高温再生器である。該高
温再生器１の加熱容器３の底部には、ガスバーナ等の加
熱源２が設けられている。そして、後述する低温溶液熱
交換器４および高温溶液熱交換器５を介して順次可及的
に熱回収され、或る程度昇温されて加熱容器３内に供給
されてくる吸収作用完了後の臭化リチウム希溶液ｌを例
えば６００〜７００ｍＨｇの圧力下で加熱沸騰させて、
上記上方側の気液分離器６で水蒸気ａ（例えば１６０
℃）と臭化リチウム濃溶液ｂ（例えば１６０℃）とに分
離再生するようになっている。

【００７９】また符号７は低温再生器であり、上記気液
分離器６で分離再生された水蒸気ａと同じく上記気液分
離器６で分離再生された後、さらに高温溶液熱交換器５
部分で低温溶液熱交換器４を通して若干昇温された上記
吸収作用完了後の臭化リチウム希溶液ｋ（例えば９０
℃）と熱交換されて相当に温度が低下した臭化リチウム
濃溶液ｃ（例えば９５℃）とを相互に熱交換させること
によって水蒸気ａを凝縮させるとともに該熱交換時に生
じた臭化リチウム濃溶液ｃ中の蒸発水分ｄ（例えば９８
℃）を取り出すようになっている。

【００８０】さらに符号９は凝縮器であり、該凝縮器９
は、上記低温再生器７で低温再生され、凝縮した冷媒液
ｅの圧力を膨張弁８を介して低下させたものと上記臭化
リチウム濃溶液ｃ中の蒸発水分ｄとを合わせて導入し、
例えば６０ｍｍＨｇ程度の圧力下で送風ファン１０の冷
却風によって冷却することにより液相状態の冷媒（水）
ｈ（例えば４１℃）に凝縮させるようになっている。

【００８１】さらに、符号１１は蒸発器であり、該蒸発
器１２は、連通部１３を介して後述する空冷吸収器１４
と一体に構成されており、上記凝縮器９で凝縮された冷
媒水ｈを、例えば５〜６ｍｍＨｇ程度の低圧下で例えば
冷水循環式の蒸発コイル１２上に散水して約５℃で蒸発
させ、蒸発コイル１２に供給される例えば１２℃の水を
７℃に冷却して図示しない空調用熱交換器に供給するよ
うになっている。

【００８２】さらに、符号１４は複数の空冷吸収熱交換
器を形成する伝熱管１４ａ，１４ｂおよび放熱フィン１
８，１８・・・、並びにヘッダー部２１、液留め部２２
等を備えてなる空冷吸収器であり、該空冷吸収器１４
は、上記低温再生器７からの臭化リチウム濃溶液ｆ（例
えば９５℃）を低温溶液熱交換器４を介して空冷吸収器
１４からの臭化リチウム希溶液ｊ（例えば４０℃）と熱
交換して低温化した臭化リチウム濃溶液ｉ（例えば５０
℃）と液留め部２２からの臭化リチウム希溶液ｊを溶液
ポンプ１６によりクロスフィン熱交換器よりなる空冷吸
収液冷却器１５を介設した吸収液循環路３０を通して過
冷却した低温溶液ｍを各々濃溶液供給路３２、吸収器循
環路３０を介して相互に独立してヘッダー部２１内に導
入した後、対応する専用の伝熱管１４ａ，１４ｂの各管
孔部内壁面に沿って流下させ、該流下状態において連通
部１３を介して導入された上記蒸発器１１側からの冷媒
蒸気（水蒸気）ｎを吸収させる。この時、上記冷媒蒸気
ｎの吸収に伴って生じる吸収熱は、上記伝熱管１４ａ，
１４ｂ外周部に設けられている放熱フィン１８，１８・
・・を介して放熱され、送風ファン１７の冷却風により
効率良く冷却される。これにより、吸収能力の低下が防
止されるようになっている。

【００８３】そして、この場合、上記送風ファン１７の
送風系路に対して空冷吸収器１４よりも上流側に空冷吸
収液熱交換器１５が設けられており、吸収液循環路３０
を介して空冷吸収器１４に供給される上記希溶液ｊの過
冷却効率が高くなるように構成されているとともに、空
冷吸収器１４側でも液温が低い臭化リチウム希溶液ｍ供
給側の伝熱管１４ｂが上流側に位置せしめられている。

【００８４】以上のようにして吸収熱を放出した臭化リ
チウム水溶液ｊの一部は、上記溶液ポンプ１６を介し
て、臭化リチウム希溶液戻し通路３１の低温溶液熱交換
器４、高温溶液熱交換器５で低温、高温各再生器７，１
からの高温の臭化リチウム濃溶液と順次熱交換されて例
えば９０℃，１４０℃と温度が高められた後に、上記高
温再生器１の加熱容器３に戻されて加熱沸騰され、再生
される。

【００８５】以上のように、本実施の形態の空冷吸収式
冷凍装置は、例えば臭化リチウム水溶液よりなる吸収液
に冷媒蒸気を吸収させる空冷吸収器１４と、該空冷吸収
器１４を空気流により冷却する送風ファン１７と、上記
空冷吸収器１４に吸収液を循環させる吸収液循環路３０
とを備えてなる空冷吸収式冷凍装置において、上記吸収
液循環路３０に上記送風ファン１７からの空気流により
上記吸収液循環路３０を通して循環される吸収液を過冷
却するクロスフィン型の空冷吸収液冷却器１５を設けて
構成されている。

【００８６】したがって、該構成では空冷吸収液冷却器
１５によって希溶液の十分な過冷却を行わせることがで
き、また空冷吸収器１４では吸収液に対する冷媒蒸気の
吸収を中心とした作用を行わせることができるようにな
る。従って、空冷吸収器１４の冷媒蒸気吸収能力を十分
に向上させることができるようになる。しかも、空冷吸
収器１４でも空気流による吸収熱の放熱が図られるよう
になっているので、その分上記空冷吸収液冷却器１５の
熱負荷が低減され、同冷却器１５の小型化が可能とな
る。また、その結果、吸収液循環路３０に流す吸収液の
循環量を少なくすることができるようになり、溶液ポン
プ１６の小型化が可能となる。

【００８７】さらに、以上の構成においては、上記空冷
吸収液冷却器１５を上記空冷吸収器１４よりも上記送風
ファン１７からの送風系路の上流側に配設しているの
で、上記空冷吸収液冷却器１５による吸収液の過冷却度
が高くなって、上記空冷吸収器１４部分での冷媒蒸気吸
収能力もより向上する。

【００８８】さらに、また上記低温再生後の吸収液濃溶
液を空冷吸収器１４のヘッダー部２１に供給するように
した場合において、例えば上記空冷吸収器１４が伝熱管
１４ａ，１４ｂおよび放熱フィン１８，１８・・・を備
えたクロスフィン型の複数の空冷吸収熱交換器部よりな
り、上記吸収液循環路３０を介した吸収液希溶液と低温
再生後の吸収液濃溶液とを相互に区分して各々に対応す
る専用の空冷吸収熱交換器部の伝熱管１４ａ，１４ｂに
供給するようにし、かつ相対的に液温が低い吸収液循環
路３０を介した吸収液希溶液が供給される空冷吸収熱交
換器部の伝熱管１４ａ又は１４ｂの方を送風系路上流側
に配設すると、吸収液希溶液供給側および吸収液濃溶液
供給側何れの空冷吸収熱交換器部の伝熱管１４ａ又は１
４ｂ側でも十分な空気流との温度差を確保することがで
きるようになり、冷却効果が高くなって冷媒蒸気吸収能
力が高くなる。

【００８９】以上の結果、本実施の形態に係る空冷吸収
式冷凍装置によると、次のような有益な効果を得ること
ができる。

【００９０】（１） 吸収器部分での放熱性能が小さく
ても良くなるので、吸収器の小型化が可能となる。

【００９１】（２） 吸収器は、吸収性能を中心として
構成することができるので、吸収性能の向上が可能とな
る。

【００９２】（３） 吸収器並びに空冷吸収液冷却手段
の小型化が可能となり、かつ溶液ポンプも小型化できる
ので、全体のシステムも小型・低コスト化することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施の形態１にかかる空冷吸収式冷
凍装置の構成を示す冷凍システム図である。

【図２】本願発明の実施の形態２にかかる空冷吸収式冷
凍装置の構成を示す冷凍システム図である。

【図３】本願発明の実施の形態３にかかる空冷吸収式冷
凍装置の構成を示す冷凍システム図である。

【図４】本願発明の実施の形態４にかかる空冷吸収式冷
凍装置の構成を示す冷凍システム図である。

【符号の説明】

１１は蒸発器、１２は冷水循環式の蒸発コイル、１３は
連通部、１４は空冷吸収器、１４ａ，１４ｂは伝熱管、
１５は空冷吸収液冷却器、１６は溶液ポンプ、１７は送
風ファン、１８は放熱フィンである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内海 正人 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 奥田 則之 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 安尾 晃一 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸収液に冷媒蒸気を吸収させる空冷吸収
   器（１４）と、該空冷吸収器（１４）を空気流により冷
   却する送風手段（１７）と、上記空冷吸収器（１４）に
   吸収液を循環させる吸収液循環路（３０）とを備えてな
   る空冷吸収式冷凍装置において、上記吸収液循環路（３
   ０）に上記送風手段（１７）からの空気流により上記吸
   収液循環路（３０）を通して循環される吸収液希溶液を
   冷却する空冷吸収液冷却手段（１５）を設けたことを特
   徴とする空冷吸収式冷凍装置。
2. 【請求項２】 空冷吸収液冷却手段（１５）を空冷吸収
   器（１４）よりも送風手段（１７）からの送風系路上流
   側に配設したことを特徴とする請求項１記載の空冷吸収
   式冷凍装置。
3. 【請求項３】 低温再生後の吸収液濃溶液を空冷吸収器
   （１４）の液留め部（２２）に供給するように構成した
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の空冷吸収式冷凍
   装置。
4. 【請求項４】 低温再生後の吸収液濃溶液を吸収液循環
   路（３０）の空冷吸収液冷却手段（１５）の上流側に供
   給するように構成したことを特徴とする請求項１又は２
   記載の空冷吸収式冷凍装置。
5. 【請求項５】 低温再生後の吸収液濃溶液を空冷吸収器
   （１４）のヘッダー部（２１）に供給するように構成し
   たことを特徴とする請求項１又は２記載の空冷吸収式冷
   凍装置。
6. 【請求項６】 空冷吸収器（１４）が複数の空冷吸収熱
   交換器（１４ａ），（１４ｂ）を備え、低温再生後の吸
   収液濃溶液と吸収液循環路（３０）からの吸収液希溶液
   とを合わせて各空冷吸収熱交換器（１４ａ），（１４
   ｂ）に共通に供給するように構成したことを特徴とする
   請求項５記載の空冷吸収式冷凍装置。
7. 【請求項７】 空冷吸収器（１４）が複数の空冷吸収熱
   交換器（１４ａ），（１４ｂ）を備え、低温再生後の吸
   収液濃溶液と吸収液循環路（３０）からの吸収液希溶液
   とを相互に区分して各々に対応する専用の空冷吸収熱交
   換器（１４ａ）又は（１４ｂ）に供給するように構成
   し、かつ相対的に液温が低い吸収液循環路（３０）を介
   した吸収液希溶液が供給される空冷吸収熱交換器（１４
   ａ）又は（１４ｂ）の方を送風系路上流側に配設したこ
   とを特徴とする請求項５記載の空冷吸収式冷凍装置。