JPH10205495A - 吸収式冷凍装置の吸収液ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型、軽量で流量が少なくても吐出圧が高く
でき、長期に亙って気密性を確保できる吸収式冷凍装置
の吸収液ポンプの提供。 【解決手段】 吸収液ポンプ２１０のケーシングを、イ
ンペラ２１１を収納するインペラ室を形成する樹脂製の
内部ケーシング２４０、２５０と、板金製の外側ケーシ
ング２２０、２３０との二重構造ケーシングとし、内部
ケーシング２４０、２５０によりインペラ室を精度よく
形成し、外側ケーシング２２０、２３０を溶接により接
合することにより外部に対する気密性を確保する。内部
ケーシングと外側ケーシングとは複数のリブ２４６、２
４７により局部接触させて、内部ケーシングと外側ケー
シングとの間に、吸収液が移動する間隔を設け、すきま
腐食を防止する。Ｏリング２１７により、吐出口２３２
と流入口２２１との連通を絶ち、吐出能力の低下を防
ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、臭化リチウムなど
の腐食性の高い水溶液を吸収液として吸収サイクルを形
成した吸収式冷凍装置において、吸収サイクル内で吸収
液を循環させるための吸収液ポンプの構造に関し、特
に、一般家庭用に用いるための冷凍能力の比較的小さな
吸収式冷凍装置の吸収液ポンプに係わる。

【０００２】

【従来の技術】吸収式冷凍装置では、冷媒を含む吸収液
を加熱して吸収液から冷媒蒸気を分離させる再生器と、
再生器によって分離した冷媒蒸気を冷却して凝縮させる
凝縮器と、凝縮器で凝縮した冷媒を低圧下で蒸発させる
蒸発器と、蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を再生器から供給
される吸収液に吸収させる吸収器と、吸収器から再生器
へ吸収液を戻す吸収液ポンプとが幾つかの配管によって
接続されて大気に対して高い気密性が確保された吸収サ
イクルが形成されている。

【０００３】上記の構成において、例えば、再生器が高
温再生器および低温再生器とからなる二重効用型の場合
には、バーナ等で加熱される高温再生器が冷媒回収タン
クで覆われ、その外側に低温再生器が形成されており、
高温再生器で冷媒が分離された中濃度吸収液が低温再生
器で再び高温再生器の熱で加熱されて、冷媒蒸気と高濃
度吸収液とに分離される。高温再生器で分離された冷媒
蒸気を回収する冷媒回収タンクは、凝縮器との間に圧力
差を付与するためのオリフィスを備えた冷媒流路によっ
て凝縮器と連通しており、他方、冷媒が分離された中濃
度吸収液が貯留する高温再生器の吸収液貯留部は、同様
に低温再生器との間に圧力差を付与するオリフィスを備
えた吸収液流路によって低温再生器と連通している。

【０００４】こうした吸収サイクルでは、吸収液ポンプ
を作動させた状態で、再生器において低濃度吸収液をバ
ーナ等で加熱して沸騰させ、高濃度吸収液と冷媒蒸気と
を分離し、高濃度吸収液は吸収器へ送られ、他方、冷媒
蒸気は凝縮器へ送られて冷却されて冷媒液となって蒸発
器へ送られる。吸収器において高濃度吸収液が吸収コイ
ルの表面に散布され、他方、蒸発器において冷媒液が蒸
発コイルに散布されると、蒸発コイル表面では、冷媒液
が蒸発コイル内を通過する冷温水から気化熱を奪って蒸
発して吸収器へ供給され、吸収器においては、高濃度吸
収液が冷媒を吸収して低濃度化する。吸収器内の吸収液
は、吸収液ポンプによって再生器に戻される。

【０００５】このように、バーナ等で加熱される再生器
（高温再生器）は、吸収サイクルにおいて最も圧力が高
くなっており、この高圧の再生器内へ吸収器から吸収液
を送り込むために、吸収液ポンプには大きな吐出圧が要
求されている。このため従来の業務用の吸収式冷凍装置
では、センチュリーヒューガルポンプやカスケードポン
プが吸収液ポンプとして使用され、これらポンプのケー
シングには、インペラ室の形状を切削により形成した鋳
物切削品等が用いられている。

【０００６】また、高い気密性が必要な吸収サイクルの
ポンプ内部と大気側の外部との気密性を確保するため
に、例えば、吸収液ポンプと各種の配管部との接続部分
などには、Ｏリング等のゴムパッキングが用いられてい
る。こうしたゴムパッキングは、長期間の使用において
劣化して気密性が低下する恐れがあるが、業務用の吸収
式冷凍装置では、予め決められた期間毎に装置設備の保
守作業を行うことが一般化しており、ゴムパッキングは
保守作業時に交換されるために、長期に亙って気密を確
保することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来で
は、吸収式冷凍装置は、主に業務用として用いられてい
て、冷凍能力が大きなものが大半であったが、こうした
構成を有する吸収式冷凍装置を一般家庭用として用いる
場合には、冷凍能力としては、業務用ほどの大きな能力
は必要ない。従って、冷凍能力を小さくするためには、
吸収サイクル内を循環させる吸収液の流量を業務用の吸
収式冷凍装置と比較して大幅に少なくし、ポンプ自体を
小型化すればよい。

【０００８】ところが、吸収液の流量が少なくなって
も、エントロピー変化は業務用の場合と何ら変わらない
ため、吸収液ポンプにおいては、少ない流量であるにも
拘らず業務用の場合と変わらぬ十分に大きな吐出圧が必
要となり、このために、ポンプケーシングのインペラ室
の形状には業務用の場合にも増して高い精度が要求され
るが、従来のように切削工程により成形されるポンプケ
ーシングでは、精度を高くすると手間がかかり高価にな
るとともに、ポンプを含む装置全体の重量が大きくなり
設置作業の負担が大きくなるため、家庭用の装置として
の普及の妨げになる。

【０００９】また、業務用の場合では、保守作業におい
てゴムパッキングの交換が行われるため、長期間に亙っ
て吸収サイクルと外部との気密性を確保できるが、一般
家庭では、そうした保守作業が必要になると運転経費が
嵩むため、ポンプケーシング内部と外部とは長期間に亙
って保守作業が不要な気密構造であることが望まれる。

【００１０】本発明は、小型の吸収式冷凍装置として、
軽量で十分な吐出圧が確保できるとともに、気密性が長
期間に亙って確保でき、家庭用として容易に用いること
ができる吸収式冷凍装置の吸収液ポンプを提供すること
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、請求項１で
は、冷媒を含む吸収液を加熱して該吸収液から冷媒蒸気
を分離させる再生器と、該再生器によって分離した前記
冷媒蒸気を冷却して凝縮させる凝縮器と、該凝縮器で凝
縮した冷媒を低圧下で蒸発させる蒸発器と、該蒸発器で
蒸発した冷媒蒸気を前記再生器から供給される吸収液に
吸収させる吸収器とから吸収サイクルを形成した吸収式
冷凍装置で、前記吸収器から前記再生器へ吸収液を戻す
吸収液ポンプにおいて、前記吸収液ポンプのケーシング
を、インペラを収容するインペラ室を形成するための樹
脂製ケーシングと、該樹脂製ケーシングを内包し前記吸
収サイクルにおける気密性を確保するための板金製ケー
シングとからなる二重構造ケーシングとしたことを技術
的手段とする。

【００１２】以上の構成により、請求項１の発明では、
吸収サイクルにおいて、高い吐出圧が必要で且つ外部に
対する気密性が必要な吸収液ポンプのケーシングは、板
金製ケーシングの内側に樹脂製ケーシングが配された二
重構造ケーシングによって構成される。吸収液ポンプ内
で回転するインペラを収容するためのインペラ室は、樹
脂製ケーシングによって形成されるため、インペラとの
相関寸法などの複雑な形状等について、細部に及ぶ精度
の良い成形が、切削等の複雑な作業を伴うことなく可能
である。また、樹脂による成形であるため、不要な駄肉
部分を生じさせることがなく、肉厚を抑えることが容易
であるため、軽量化を図ることができる。一方、樹脂製
ケーシングの外側は板金製ケーシングによって形成され
るため、成形がプレス加工で行われて容易であるととも
に、溶接により接合することによって、外部との気密性
を確保することが容易であり、保守作業を行うことなく
長期間に亙って気密性を確保することができる。また、
二重構造ケーシングは、それぞれ樹脂製ケーシング及び
板金製ケーシングという量産に適した製造方法によって
成形されるケーシングからなるため、安価である。従っ
て、本発明の二重構造ケーシングを用いることによっ
て、量産が容易で安価で性能がよく、しかも長期間に亙
って使用が可能となるため、吸収式冷凍装置を家庭用の
装置として普及させることが容易となる。

【００１３】請求項２の発明は、請求項１の前記二重構
造ケーシングにおいて、前記樹脂製ケーシングと前記板
金製ケーシングとを複数箇所で局部接触させて前記樹脂
製ケーシングと前記板金製ケーシングとの接触面側に所
定寸法以上の間隔を設けるための複数の突起を、前記樹
脂製ケーシング又は前記板金製ケーシングに設けたこと
を技術的手段とする。吸収式冷凍装置では、例えば、臭
化リチウムなどの腐食性の高い水溶液を吸収液として吸
収サイクルが形成されており、吸収液ポンプは、この水
溶液を循環させるために用いられる。従って、吸収液ポ
ンプ内は、腐食性の高い水溶液で満たされる。

【００１４】二重構造ケーシングの外側の板金製ケーシ
ングを、例えば、ステンレス鋼によって形成した場合に
は、ステンレス鋼の表面に金属その他の異物が存在し
て、腐食に関与する物質（ここでは、臭化リチウムなど
の腐食性の高い水溶液であるが）の移動が妨げられて、
すきま内外の溶液の入れ換わりが行われないと、すきま
腐食が発生しやすい。二重構造ケーシングでは、板金製
ケーシングの内側に樹脂製ケーシングが配置されるた
め、板金製ケーシングと樹脂製ケーシングとの間が密着
していると、板金製ケーシングと樹脂製ケーシングとの
間に水溶液が滞留しやすい。この滞留した水溶液内の腐
食性物質が、ステンレス鋼の表面に固定された状態にな
ると、板金製ケーシングにおいては、すきま腐食が進行
する。

【００１５】このため、請求項２では、樹脂製ケーシン
グと板金製ケーシングとを、突起によって局部接触させ
て、それ以外の部分には、所定寸法以上の間隔を形成さ
せる。この所定寸法は、インペラの回転時に内部で発生
する圧力によって、水溶液が容易に移動できるような寸
法である。このように、樹脂製ケーシングと板金製ケー
シングとの間で、水溶液が移動して腐食性物質の入れ替
わりが行われると、ステンレス鋼等においては、すきま
腐食が進行しなくなる。以上のとおり、請求項２では、
樹脂製ケーシングと板金製ケーシングとを複数の突起で
局部接触させて、樹脂製ケーシングと板金製ケーシング
との間の水溶液の入れ替わりを容易にするための間隔を
設けたため、水溶液の移動が容易となり、ステンレス鋼
を用いた場合などに、すきま腐食が進行することがな
い。

【００１６】請求項３は、請求項２において、前記二重
構造ケーシングの前記樹脂製ケーシングと前記板金製ケ
ーシングとの間の前記突起によって形成された前記間隔
に、前記吸収液ポンプの流入口と吐出口との間の連通を
遮断するためのシール部材を装着したことを技術的手段
とする。これにより、樹脂製ケーシング内のインペラの
回転により樹脂製ケーシングの吐出部側に生じた吐出圧
力が、樹脂製ケーシングと板金製ケーシングとの間に突
起によって形成された間隔に加わっても、吸収液ポンプ
の流入口と吐出口との連通はシール部材によって遮断さ
れているため、樹脂製ケーシングの吐出部側の圧力が樹
脂製ケーシングの流入部側に及ぶことによる短絡が生じ
ることがなく、樹脂製ケーシングの吐出部側の圧力はす
べて板金製ケーシングの吐出口へ加わる。従って、樹脂
製ケーシングと板金製ケーシングとの間に、突起によっ
て間隔が形成されていても、吸収液ポンプの吐出能力の
低下を招くことがない。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に関わる吸収式冷
凍装置の吸収液ポンプを用いた空調装置を示す。空調装
置は、室外機としての吸収式冷凍装置１００と室内機Ｒ
Ｕとからなり、吸収式冷凍装置１００は、冷凍機本体１
０１と冷却塔（クーリングタワー）ＣＴとから構成され
る。なお、空調装置は、制御装置（図示なし）により制
御される。冷凍機本体１０１は、冷媒及び吸収液として
の臭化リチウム水溶液の吸収サイクルを形成するもの
で、加熱源としてのガスバーナＢが下方に備えられた高
温再生器１と、この高温再生器１の外側に被さるように
配置された低温再生器２とからなる二重効用型の再生器
と、さらに低温再生器２の外周に向かって二重に配置さ
れた吸収器３および蒸発器４と、低温再生器２の外周で
吸収器３の上方に配置された凝縮器５とを、幾つかの通
路で接続してなる。

【００１８】高温再生器１は、ガスバーナＢによって加
熱される加熱タンク１１の上方に中濃度吸収液分離筒１
２を延長させて設け、中濃度吸収液分離筒１２の上方か
らその外周に覆い被さるように縦型円筒形の気密性の冷
媒回収タンク１０が設けられている。これにより、高温
再生器１では、加熱タンク１１の内部に収容された低濃
度吸収液をガスバーナＢによって加熱して、低濃度吸収
液中の冷媒としての水を蒸発させて冷媒蒸気（水蒸気）
として中濃度吸収液分離筒１２の外側へ分離させ、冷媒
蒸気の蒸発により濃化した中濃度吸収液を中濃度吸収液
分離筒１２の内側の貯留部１２ａに残し、分離した冷媒
蒸気を冷媒回収タンク１０で回収する。

【００１９】低温再生器２は、冷媒回収タンク１０の外
周に偏心して設置した縦型円筒形の低温再生器ケース２
０を有し、低温再生器ケース２０の天井の周囲には冷媒
蒸気出口２１が設けられている。低温再生器ケース２０
の天井の頂部は、中濃度吸収液流路Ｌ１により熱交換器
Ｈを介して中濃度吸収液分離筒１２の貯留部１２ａと連
結されている。

【００２０】中濃度吸収液流路Ｌ１中には、貯留部１２
ａから低温再生器２へ流れる中濃度吸収液の流量を制限
するためのオリフィス（図示なし）が設けられていて、
低温再生器ケース２０内へは中濃度吸収液分離筒１２と
の圧力差により中濃度吸収液が供給される。これによ
り、低温再生器２では、低温再生器ケース２０内に供給
された中濃度吸収液を、冷媒回収タンク１０の外壁を熱
源として再加熱し、中濃度吸収液は低温再生器ケース２
０の上部の気液分離部２２で冷媒蒸気と高濃度吸収液と
に分離され、高濃度吸収液は、高濃度吸収液受け部２３
で貯留される。

【００２１】低温再生器ケース２０の外周下部には、縦
型円筒形で気密性の蒸発・吸収ケース３０が、外周上部
には凝縮器ケース５０がそれぞれ同心的に配されてお
り、冷媒回収タンク１０、低温再生器ケース２０、蒸発
・吸収ケース３０は、各底板部で一体に溶接されて冷凍
機本体１０１を形成している。なお、低温再生器ケース
２０は、冷媒蒸気出口２１および隙間５Ａを介して凝縮
器ケース５０内と連通している。

【００２２】吸収器３は、蒸発・吸収ケース３０内の内
側部分内に縦型円筒状に巻設され内部を排熱用冷却水が
流れる吸収コイル３１が配置され、吸収コイル３１の上
方には、高濃度吸収液を吸収コイル３１に散布するため
の高濃度吸収液散布具３２が配置されている。高濃度吸
収液散布具３２は、熱交換器Ｈを介して低温再生器２の
高濃度吸収液受け部２３と連結された高濃度吸収液流路
Ｌ２から流入される高濃度吸収液を受けて吸収コイル３
１上に散布し、吸収コイル３１内には、冷房運転時に、
冷却塔ＣＴで冷却された排熱用冷却水が循環する。

【００２３】吸収器３では、低温再生器２との圧力差に
より高濃度吸収液流路Ｌ２から流入した高濃度吸収液
は、高濃度吸収液散布具３２により吸収コイル３１の上
端に散布され、吸収コイル３１の表面に付着して薄膜状
になり、重力の作用で下方に流下し、水蒸気を吸収して
低濃度吸収液となる。この水蒸気を吸収する際に吸収コ
イル３１の表面で発熱するが、吸収コイル３１を循環す
る排熱用冷却水により冷却される。なお、高濃度吸収液
に吸収される水蒸気は、後述する蒸発器４で冷媒蒸気と
して発生したものである。吸収器３の底部３３は、熱交
換器Ｈおよび吸収液ポンプ２１０が装着された低濃度吸
収液流路Ｌ３で加熱タンク１１の底部と連結されてお
り、吸収液ポンプ２１０の作動により吸収器３内の低濃
度吸収液は加熱タンク１１内へ供給される。

【００２４】蒸発器４は、蒸発・吸収ケース３０内の吸
収コイル３１の外周に設けた縦型円筒形で連通口Ｋ付き
の仕切壁４０の外周に、内部を冷暖房用の冷温水が流れ
る縦型円筒形の蒸発コイル４１を配設し、その上方に冷
媒液散布具４２を取り付けてなる。なお、蒸発器４の底
部４３は、暖房用電磁弁６を有する暖房用吸収液流路Ｌ
４により中濃度吸収液分離筒１２の貯留部１２ａと連通
している。

【００２５】蒸発器４では、冷房運転時に冷媒液散布具
４２より冷媒液（水）を蒸発コイル４１の上に滴下させ
ると、滴下された冷媒液は、表面張力で蒸発コイル４１
の表面を濡らして膜状となり、重力の作用で下方へ降下
しながら低圧（例えば、６．５ｍｍＨｇ）となっている
蒸発・吸収ケース３０内で蒸発コイル４１から気化熱を
奪って蒸発し、蒸発コイル４１内を流れる空調用の冷温
水を冷却する。

【００２６】凝縮器５は、凝縮器ケース５０の内部に冷
却塔ＣＴで冷却された排熱用冷却水が内部を循環してい
る冷却コイル５１を配設してなる。凝縮器ケース５０
は、冷媒回収タンク１０から凝縮器ケース５０への冷媒
流量を制限するためのオリフィス（図示なし）が設けら
れた冷媒流路Ｌ５により冷媒回収タンク１０の底部１４
と連通するとともに、冷媒蒸気出口２１および隙間５Ａ
を介して低温再生器２と連通しており、いずれも圧力差
（凝縮器ケース内では約７０ｍｍＨｇ）により冷媒が供
給される。

【００２７】凝縮器５では、凝縮器ケース５０内に供給
された冷媒蒸気は、冷却コイル５１により冷却されて液
化する。凝縮器５の下部と蒸発器４の蒸発コイル４１の
上方に配置された冷媒液散布具４２とは、冷媒液供給路
Ｌ６で連通している。液化した冷媒液は、冷媒液供給路
Ｌ６に設けられた冷媒冷却器５２を経て冷媒液散布具４
２に供給される。

【００２８】以上の構成により、吸収液は、高温再生器
１→中濃度吸収液流路Ｌ１→低温再生器２→高濃度吸収
液流路Ｌ２→吸収器３→吸収液ポンプ２１０→低濃度吸
収液流路Ｌ３→高温再生器１の順に循環する。また、冷
媒は、高温再生器１（冷媒蒸気）→冷媒流路Ｌ５（冷媒
蒸気）又は低温再生器（冷媒蒸気）→凝縮器５（冷媒
液）→冷媒供給路Ｌ６（冷媒液）→冷媒冷却器５２（冷
媒液）→冷媒液散布具４２（冷媒液）→蒸発器４（冷媒
蒸気）→吸収器３（吸収液）→吸収液ポンプ２１０→低
濃度吸収液流路Ｌ３→高温再生器１の順に循環する。

【００２９】上記、吸収液と熱交換する吸収器３の吸収
コイル３１と凝縮器５の冷却コイル５１は、接続されて
連続コイルを形成しており、連続コイルは、冷却水流路
３４によって冷却塔ＣＴと接続されて冷却水循環路を形
成している。この冷却水循環路において、吸収コイル３
１の入口と冷却塔ＣＴとの間の冷却水流路３４には、連
続コイル内へ冷却水を送り込むための冷却水ポンプＰ２
が装着されており、冷却水ポンプＰ２の作動により連続
コイルを通過する冷却水は、吸収コイル３１で吸収熱
を、冷却コイル５１で凝縮熱をそれぞれ吸熱して比較的
高温となって、冷却塔ＣＴに供給される。

【００３０】上記の構成により、冷房運転時には、冷却
水ポンプＰ２の作動により冷却塔ＣＴ内の冷却水が、冷
却塔ＣＴ→冷却水ポンプＰ２→吸収コイル３１→冷却コ
イル５１→冷却塔ＣＴの順に循環する。冷却塔ＣＴで
は、落下する冷却水を大気中に一部蒸発させて、残りの
冷却水を冷却する自己冷却がなされており、冷却水は、
大気中に放熱して低温度になる排熱サイクルを形成して
いる。なお、送風機Ｓからの送風により、水の蒸発を促
進させている。

【００３１】蒸発器４の蒸発コイル４１には、室内機Ｒ
Ｕに設けられた空調熱交換器４４がゴムホース等で形成
された冷温水流路４５で連結されていて、冷温水流路４
５には、冷温水ポンプ２６０が設けられている。室内機
ＲＵには、空調熱交換器４４に対して、室内空気を通過
させて再び室内へ吹き出すブロワ４６が備えられてい
る。以上の構成により、蒸発コイル４１で低温度となっ
た冷温水は、蒸発コイル４１→冷温水流路４５→空調熱
交換器４４→冷温水流路４５→冷温水ポンプ２６０→蒸
発コイル４１の順で循環する。

【００３２】なお、吸収液流路Ｌ４および暖房用電磁弁
６は、暖房運転用に設けられたもので、暖房運転時に
は、暖房用電磁弁６を開弁し、吸収液ポンプ２１０を作
動させる。これにより、中濃度吸収液分離筒１２内の高
温度の中濃度吸収液が、吸収液流路Ｌ４を介して蒸発器
４の底部４３から蒸発器４内へ流入し、蒸発コイル４１
内の冷温水が加熱され、加熱された蒸発コイル４１内の
冷温水は、冷温水ポンプ２６０の作動により冷温水流路
４５から空調用熱交換器４４へ供給され、暖房の熱源と
なる。蒸発器４内の中濃度吸収液は、仕切壁４０の連通
口Ｋから吸収器３側へ入り、低濃度吸収液流路Ｌ３を経
て、吸収液ポンプ２１０により加熱タンク１１へ戻され
る。

【００３３】次に、上記の構成からなる吸収式冷凍装置
１００の冷凍機本体１０１において、吸収液ポンプ２１
０および冷温水ポンプ２６０として用いられるタンデム
ポンプ２００について説明する。図２は、本実施例にお
けるタンデムポンプ２００の断面を示す。タンデムポン
プ２００は、直流電動機２０１の駆動軸２０２の両端
に、吸収液ポンプ２１０と冷温水ポンプ２６０とを配し
たもので、各ポンプ２１０、２６０はいずれも直流電動
機２０１の駆動軸２０２の端部に固定されたカップリン
グ２０３、２０４に備えられた環状の駆動用マグネット
２０５、２０６によって駆動されるマグネットポンプで
ある。

【００３４】吸収液ポンプ２１０は、２枚の板金製ケー
シングを溶接して気密性を確保した外側ケーシング２２
０、２３０と、外側ケーシング２２０、２３０の内側に
組み合わされて配されて高精度のインペラ室を形成した
２つの樹脂製ケーシングによる内部ケーシング２４０、
２５０とからなる二重構造ケーシング内に、回転自在の
インペラ２１１を収納したものである。蓋状外側ケーシ
ング２２０は、図３にも示すように、吸収液ポンプ２１
０の流入口２２１が中心部に形成された円盤状のステン
レス鋼板を、流入口２２１に向かって複数段に段差を形
成するようにプレス加工したものである。

【００３５】もう一方の鍋状外側ケーシング２３０は、
図４にも示すように、ステンレス鋼板を略鍋状にプレス
加工したもので、略鍋状の底部の中心には、インペラ２
１１を回転支持するためのシャフト２１２の一端を支持
するための凹部２３１が形成されている。鍋状外側ケー
シング２３０の周壁には、吸収液ポンプ２１０の吐出口
２３２が形成され、また、周縁には、蓋状外側ケーシン
グ２２０との溶接のための接合用縁部２３３が外方へ開
いて形成されている。尚、２３４は直流電動機２０１へ
の組付け時に用いられるスタッドボルトである。

【００３６】皿状内部ケーシング２４０は、蓋状外側ケ
ーシング２２０側に配置されるもので、図５にも示すよ
うに、略皿状を呈している。皿状内部ケーシング２４０
の略皿状部の中央部には、皿状内部ケーシング２４０の
内側を流入口２２１と連通させる流入部２４１が形成さ
れ、流入部２４１の中心には、シャフト２１２の他端を
支持するためのシャフト受け部２４２が、流入部２４１
の周囲から延設された３本の脚部２４３と連設されて設
けられている。皿状内部ケーシング２４０の周囲には、
皿状内部ケーシング２４０の内側と外側とを分ける外縁
壁２４４が形成され、外縁壁２４４には、インペラ２１
１の回転時に大きな吐出圧が得られるようにするため
に、外縁壁２４４を１周回るに従って次第に外縁壁２４
４に対する深さが大きくなる螺旋形状の螺旋溝２４５が
形成されている。

【００３７】さらに、外縁壁２４４の外側には、鍋状外
側ケーシング２３０と局部接触して、鍋状外側ケーシン
グ２３０との局部接触する以外の部分との間に所定寸法
の間隔を形成するための複数のリブ２４６（本発明の突
起に相当する）が設けられており、同様の目的のリブ２
４７が、内部ケーシング２４０の流入部２４１側の外側
表面にも設けられている。 これらのリブ２４６、２４
７は、ステンレス鋼の表面近傍に腐食性の高い吸収液が
滞留すると、異常腐食としてのすきま腐食が発生するた
め、外側ケーシング２２０、２３０と内部ケーシング２
４０、２５０との間に、吸収液が容易に移動できるよう
な間隔を確実に設けることによって、ステンレス鋼から
なる外側ケーシング２２０、２３０のすきま腐食を防止
するためのものである。すきま腐食は、間隔が０．１ｍ
ｍ以下の場合に発生しやすいことから、ここでは、リブ
２４６、２４７の高さを０．５ｍｍとして、リブ２４
６、２４７の箇所で外側ケーシング２２０、２３０と内
部ケーシング２４０、２５０とを局部接触させ、それ以
外の部分では、吸収液が容易に移動できるような間隔を
確実に設けることにより、腐食を防止している。なお、
外縁壁２４４の末端部の薄壁部２４８は、環状内部ケー
シング２５０との嵌め合わせのための嵌合部である。

【００３８】環状内部ケーシング２５０は、皿状内部ケ
ーシング２４０と組み合わせられて螺旋状の水路を形成
するためのもので、図６にも示すように、環状を呈して
おり、皿状内部ケーシング２４０の螺旋溝２４５と対象
形状の螺旋溝２５１が形成されている。尚、螺旋溝２５
１は、螺旋溝２４５とともに周回した箇所で、外縁壁２
４４を貫通した吐出穴２５２となっている。

【００３９】内部ケーシング２４０、２５０の内側部分
に配されるインペラ２１１は、鍋状外側ケーシング２３
０の凹部２３１と皿状内部ケーシング２４０のシャフト
受け部２４２との間で支持されるシャフト２１２に対し
て、２つのブッシュ２１３、２１４を介して回転自在に
設けられている。インペラ２１１には、鍋状外側ケーシ
ング２３０側に、駆動用マグネット２０５による磁力を
受けるための従動用マグネット２０７が備えられてい
る。なお、ブッシュ２１３、２１４の両側の２１５、２
１６は、ブッシュ２１３、２１４の回転を円滑にするた
めのワッシャであり、インペラ２１１は、シャフト２１
２およびワッシャ２１５、２１６に対して、ブッシュ２
１３、２１４とともに一体に回転する。

【００４０】以上の構成からなる吸収液ポンプ２１０
は、鍋状外側ケーシング２３０の吐出口２３２に予め吐
出管２３５を溶接しておき、鍋状外側ケーシング２３０
内に予めブッシュ２１３、２１４をはめ込んだインペラ
２１１をシャフト２１２およびワッシャ２１５、２１６
とともに配置するとともに、組み合わせた各内部ケーシ
ング２４０、２５０を組み込み、Ｏリング２１７を皿状
内部ケーシング２４０に取付けて、予め流入口２２１に
入口管２２２を溶接した蓋状外側ケーシング２２０で覆
って、鍋状外側ケーシング２３０の接合用縁部２３３を
蓋状外側ケーシング２２０の外縁と溶接することによ
り、組み立てを完了する。

【００４１】以上のとおり組み立てられた吸収液ポンプ
２１０において、鍋状外側ケーシング２３０と蓋状外側
ケーシング２２０との溶接部分の内側では、溶接の際の
熱が皿状内部ケーシング２４０に伝わらないようにする
ための空間が生じるように、皿状内部ケーシング２４０
の外側形状に熱逃がし用窪み２４９を設けている。ま
た、Ｏリング２１７は、インペラ２１１の回転時に、内
部ケーシング２４０、２５０によって形成された吐出穴
２５２を通過した高圧の吸収液が、外側ケーシング２２
０、２３０と内部ケーシング２４０、２５０との間に形
成された間隔を通過して、皿状内部ケーシング２４０の
流入部２４１内に短絡することがないように、間隔にお
ける吐出穴２５２と流入部２４１との連通を遮断するた
めのシール部材であり、ここでは、フッ素ゴムのものを
用いている。

【００４２】更に、溶液の移動を円滑にするためには、
皿状内部ケーシング２４０のリブ２４７の内側に小穴Ａ
を設けてもよい（例えば３か所程度、図５参照）。この
場合、吐出口２５２側内のみで多少の短絡が生ずるが、
小穴Ａ近傍の皿状内部ケーシング２４０内の圧力は大き
く、皿状内部ケーシング２４０の吐出穴２５２から流入
部２４１内に短絡するものではないため、吐出能力には
支障がない。尚、Ｏリング２１７の配置位置は、吐出穴
２５２と流入部２４１との連通を遮断できる範囲内で、
もっと外周側にしてもよい。これにより、吸収液ポンプ
２１０の吐出能力が低下することがなく、高い吐出圧を
確保することができる。

【００４３】一方、冷温水ポンプ２６０は、高い気密性
を確保する必要がなく、また、吸収液ポンプ２１０のよ
うな大きな吐出圧を確保する必要がないため、樹脂製の
フロントケーシング２６１を板金製のバックケーシング
２６２で覆ったケーシング内に、駆動用マグネット２０
６に対向する従動用マグネット２０８を備えたインペラ
２６３を、シャフト２６４に対して回転自在に配置した
ものである。尚、シャフト２６４は、板金製のバックケ
ーシング２６２に固定され、インペラ２６３はブッシュ
２６５、２６６を介してシャフト２６４に対して回転自
在に支持されている。

【００４４】以上の構成からなるタンデムポンプ２００
は、図７に示すように、冷凍機本体１０１の最下部に配
置され、例えば、冷房運転時には、高温再生器１内の温
度が低い場合には、回転数を低く、高温再生器１内の温
度が高いほど回転数を高くするように制御される。ここ
で、タンデムポンプ２００の回転数が低く制御されると
きには、吸収サイクル内を循環する吸収液の流量が少な
くなるが、 吸収器３から高温再生器１の加熱タンク１
１へ吸収液を送り込むためには、高い吐出圧が要求され
る。このように、吸収液の流量が少ない場合であって
も、タンデムポンプ２００の吸収液ポンプ２１０では、
樹脂製の各内部ケーシング２４０、２５０の各螺旋溝２
４５、２５１が精度よく形成されているため、大きな吐
出圧を確保することができ、低回転数でも、確実に吸収
液を高温再生器１へ送り込むことができる。なお、暖房
運転時には、タンデムポンプ２００は、暖房のための空
調熱交換器４４における要求熱量が大きいほど回転数を
高くするように制御される。

【００４５】以上のとおり、本発明では、吸収サイクル
において、高い吐出圧が必要で且つ外部に対する気密性
が必要な吸収液ポンプのケーシングは、板金製の外側ケ
ーシング２２０、２３０の内側に樹脂製の内部ケーシン
グ２４０、２５０が配された二重構造ケーシングによっ
て構成されていて、インペラ２１１を収容するためのイ
ンペラ室を、樹脂製の内部ケーシング２４０、２５０に
よってインペラとの相関寸法などの複雑な形状等につい
て、細部に及ぶ精度の良い成形を行うことができるた
め、高性能の吸収液ポンプとすることができる。また、
樹脂製の内部ケーシング２４０、２５０の外側は板金製
の外側ケーシング２２０、２３０によって形成され、溶
接により接合することができるため、外部との気密性を
確保することが容易であり、保守作業を行うことなく長
期間に亙って気密性を確保することができる。

【００４６】また、二重構造ケーシングは、それぞれ樹
脂製の内部ケーシング２４０、２５０及び板金製の外側
ケーシング２２０、２３０という量産に適した製造方法
によって成形されるケーシングからなるため、成形が容
易であるとともに、安価である。また、樹脂製の内部ケ
ーシング２４０、２５０においては、不要な駄肉部分を
生じさせることがなく、肉厚を抑えることが切削等の複
雑な作業を伴うことなく容易であるため、軽量化を図る
ことができる。従って、量産が容易で安価で性能がよ
く、しかも、気密保持のための保守作業が不要であるた
め、長期間に亙って使用が可能となり、吸収式冷凍装置
を家庭用の装置として普及させることが容易となる。

【００４７】また、本発明では、二重構造ケーシングに
おいて、樹脂製の内部ケーシング２４０、２５０と板金
製の外側ケーシング２２０、２３０とをリブ２４６、２
４７によって複数箇所で局部接触させることによって、
内部ケーシング２４０、２５０と外側ケーシング２２
０、２３０との接触面側に所定寸法以上の間隔を設けた
ため、例えば、臭化リチウムなどの腐食性の高い水溶液
を吸収液として吸収サイクルが形成された吸収液ポンプ
内で、外側ケーシングを形成するステンレス鋼の表面に
腐食に関与する物質（例えば、臭化リチウムなどの腐食
性の高い水溶液）が、滞留することがなくなり、水溶液
が容易に移動できるため、樹脂製の内部ケーシング２４
０、２５０と板金製の外側ケーシング２２０、２３０と
の間で、水溶液が移動して腐食性物質の入れ替わりが行
われるため、ステンレス鋼等においては、すきま腐食が
進行しなくなる。

【００４８】また、二重構造ケーシングの樹脂製の内部
ケーシング２４０、２５０と板金製の外側ケーシング２
２０、２３０との間にリブ２４６、２４７によって形成
された間隔には、吸収液ポンプの流入口２２１と吐出口
２３２との間の連通を遮断するためのＯリング２１７を
装着したため、インペラ２１１の回転により内部ケーシ
ング２４０、２５０の吐出穴側に生じた吐出圧力が、内
部ケーシング２４０、２５０と外側ケーシング２２０、
２３０との間に形成された間隔に加わっても、内部ケー
シング２４０、２５０の吐出穴側の圧力が内部ケーシン
グ２４０、２５０の流入部２４１側に及ぶことによる短
絡が生じることがなく、内部ケーシング２４０、２５０
の吐出穴２５２側の圧力はすべて外側ケーシング２２
０、２３０の吐出口２３２へ加わる。従って、吸収液ポ
ンプ２１０の吐出能力の低下を招くことがない。

【００４９】上記実施例では、吸収液ポンプにおいて、
成形時のアンダーカット防止のために、樹脂製の内部ケ
ーシングを２分割したものを示したが、一体成形による
ものでもよい。すきま腐食は、０．１ｍｍ以下で発生し
やすいものであるため、上記実施例では、リブにより外
側ケーシングと内部ケーシングとの間に設けた間隔を
０．５ｍｍとしたが、０．５ｍｍ以上にしてもよい。上
記実施例では、リブを内側ケーシングに形成したが、リ
ブを外側ケーシング２２０、２３０側に形成してもよ
い。また，上記実施例では，リブの先端の接触部の面積
が比較的あるものを示したが、すきま腐食に対しては、
接触部の面積が小さい方が有利であるため、成形状の精
度が確保される範囲で、点状の接触部となるような、凸
型の突起にしてもよい。

【００５０】上記実施例では、吸収液ポンプにおいて、
直流電動機２０１との組付け性の障害となりにくいこと
から、直流電動機２０１側に鍋状外側ケーシング２３０
を設けて、各外側ケーシング２２０、２３０の溶接箇所
を、皿状内部ケーシング２４０側に設けたが、外側ケー
シングの形状及び溶接箇所は、上記の各形状に必ずしも
限定するものではない。上記実施例では、吸収液ポンプ
を冷温水ポンプと一体に設けたタンデムポンプを示した
が、必ずしもタンデムポンプである必要はなく、吸収液
ポンプと冷温水ポンプとが別体であってもよい。

【００５１】上記実施例では、冷却水流路３４の冷却塔
ＣＴを、冷却水の一部を蒸発させて冷却水を自己冷却す
る開放式のものとしたが、冷却水流路３４を循環する冷
却水が、大気に開放されていない密閉回路を形成した水
冷装置でもよい。上記実施例では、室内機ＲＵに空調熱
交換器４４のみを設けたものを示したが、室内温度を下
げないで除湿運転を行うために、空調熱交換器４４で一
旦冷却した空気を加熱する加熱用熱交換器を空調熱交換
器４４と並設させるようにしてもよい。上記実施例で
は、吸収式冷凍装置を用いた空調装置を示したが、冷蔵
庫、冷凍庫など、他の冷凍装置に用いてもよい。なお、
上記実施例では、二重効用型で説明したが、一重効用型
でもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す空調装置の概略構成図で
ある。

【図２】本発明の実施例におけるタンデムポンプを示す
断面図である。

【図３】実施例のタンデムポンプの吸収液ポンプの蓋状
外側ケーシングを示す図であり、（ａ）は断面図、
（ｂ）は正面図である。

【図４】実施例のタンデムポンプの吸収液ポンプの鍋状
外側ケーシングを示す図であり、（ａ）は断面図、
（ｂ）は正面図である。

【図５】実施例のタンデムポンプの吸収液ポンプの皿状
内部ケーシングを示す図であり、（ａ）は正面図、
（ｂ）は断面図、（ｃ）は背面図である。

【図６】実施例のタンデムポンプの吸収液ポンプの環状
内部ケーシングを示す図であり、（ａ）は正面図、
（ｂ）は断面図、（ｃ）は背面図である。

【図７】実施例のタンデムポンプの配置状態を示す冷凍
機本体の外観を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 高温再生器（再生器） ２ 低温再生器（再生器） ３ 吸収器 ４ 蒸発器 ５ 凝縮器 １００ 吸収式冷凍装置 ２１０ 吸収液ポンプ ２１１ インペラ ２１７ Ｏリング（シール部材） ２２０ 蓋状外側ケーシング（板金製ケーシング） ２２１ 流入口（吸収液ポンプの流入口） ２３０ 鍋状外側ケーシング（板金製ケーシング） ２３２ 吐出口（吸収液ポンプの吐出口） ２４０ 皿状内部ケーシング（樹脂製ケーシング） ２４６ ２４７ リブ ２５０ 環状内部ケーシング（樹脂製ケーシング）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒を含む吸収液を加熱して該吸収液か
   ら冷媒蒸気を分離させる再生器と、 該再生器によって分離した前記冷媒蒸気を冷却して凝縮
   させる凝縮器と、 該凝縮器で凝縮した冷媒を低圧下で蒸発させる蒸発器
   と、 該蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を前記再生器から供給され
   る吸収液に吸収させる吸収器とから吸収サイクルを形成
   した吸収式冷凍装置で、前記吸収器から前記再生器へ吸
   収液を戻す吸収液ポンプにおいて、 前記吸収液ポンプのケーシングを、 インペラを収容するインペラ室を形成するための樹脂製
   ケーシングと、 該樹脂製ケーシングを内包し前記吸収サイクルにおける
   気密性を確保するための板金製ケーシングとからなる二
   重構造ケーシングとしたことを特徴とする吸収式冷凍装
   置の吸収液ポンプ。
2. 【請求項２】 前記二重構造ケーシングにおいて、前記
   樹脂製ケーシングと前記板金製ケーシングとを複数箇所
   で局部接触させて前記樹脂製ケーシングと前記板金製ケ
   ーシングとの接触面側に所定寸法以上の間隔を設けるた
   めの複数の突起を、前記樹脂製ケーシング又は前記板金
   製ケーシングに設けたことを特徴とする請求項１記載の
   吸収式冷凍装置の吸収液ポンプ。
3. 【請求項３】 前記二重構造ケーシングの前記樹脂製ケ
   ーシングと前記板金製ケーシングとの間の前記突起によ
   って形成された前記間隔に、前記吸収液ポンプの流入口
   と吐出口との間の連通を遮断するためのシール部材を装
   着したことを特徴とする請求項２記載の吸収式冷凍装置
   の吸収液ポンプ。