JPH10246528A

JPH10246528A - 空冷吸収式冷凍装置

Info

Publication number: JPH10246528A
Application number: JP9047672A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Tanimoto; 啓介谷本; Koichi Yasuo; 晃一安尾; Takumi Shitamae; 拓己下前; Masato Uchiumi; 正人内海
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1997-03-03
Filing date: 1997-03-03
Publication date: 1998-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】空冷吸収式冷凍装置の暖房時の熱損失を低減
するとともに装置のコンパクト化を図る。【解決手段】高温再生器で加熱された気液２相状態の
希溶液を冷媒蒸気と中間濃溶液とに分離する気液分離器
と、該気液分離器で分離された冷媒蒸気を加熱する温熱
器と、吸収作用完了後の希溶液を前記高温再生器に供給
する液面制御機能を有した希溶液レシーバとを備え、そ
れら３者を相互に一体に構成した。

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、空冷吸収式冷凍
装置の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば冷媒として水、吸収液として臭化
リチウム等を使用した吸収式冷凍装置では、吸収作用完
了後の希溶液を高温再生器で加熱沸騰させた後に、気液
分離器で冷媒蒸気と中間濃溶液とに分離するようになっ
ている（例えば特公平６−２１７４３号公報参照）。

【０００３】一方、該吸収式冷凍装置の中で、例えば吸
収器における吸収熱を空冷方式で冷却するようにした空
冷吸収式冷凍装置の場合、冬季の暖房運転時にも、温熱
取出しのために一般に冷房用の吸収・蒸発器を併用する
ようにしているが、そのままでは熱損失が大きくなる。
従って、通常専用の温熱器を別に設けている。また、高
温再生器に供給する吸収作用完了後の希溶液は、溶液ポ
ンプによって搬送されるようになっているが、高温再生
器内での空炊き防止や液面制御を容易にするために、通
常高温再生器に対して別途、希溶液レシーバを並設し、
その中にフロート弁などの液面制御手段を設けるように
している（例えば特公平６−３８００９号公報等参
照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
気液分離器とは別に温熱器を設ける構成の場合、放熱に
よる高温冷媒や吸収液の熱損失が大きい。また高温再生
器側で別途希溶液レシーバや液面制御手段を設ける構成
の場合、高温再生器側の構造を複雑かつ大型にする問題
がある。

【０００５】本願発明は、このような問題を解決するた
めになされたもので、上記気液分離器、温熱器、希溶液
レシーバをそれぞれ相互に一体化し、特に温熱器を希溶
液レシーバ内に組込むことによって、コンパクトかつ簡
略に構成するとともに熱損失を低減し、さらには冷暖房
運転の切換をその冷媒蒸気、中間濃溶液、希溶液各々の
出入管路の開閉制御のみで容易に行えるようにして、上
記従来の問題を解決した空冷吸収式冷凍装置を提供する
ことを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願各発明は、該目的を
達成するために、次のような課題解決手段を備えて構成
されている。

【０００７】すなわち、先ず本願請求項１の発明の空冷
吸収式冷凍装置は、高温再生器で加熱された気液２相状
態の希溶液を冷媒蒸気と中間濃溶液とに分離する気液分
離器と、該気液分離器で分離された冷媒蒸気を加熱する
温熱器と、吸収作用完了後の希溶液を前記高温再生器に
供給する液面制御機能を有した希溶液レシーバとを備
え、中央部の第１の筒状器体により気液分離器を構成す
るとともに該第１の筒状器体の外周側に所定の間隔を保
って設けられた第２の筒状器体により希溶液レシーバを
構成し、かつ前記第２の筒状器体の内部において前記気
液分離器を構成する第１の筒状器体に対して温熱器を設
けることにより相互に一体化して構成されている。

【０００８】したがって、該構成では、第１の筒状器体
により構成される気液分離器に対し、冬季の暖房運転時
の熱損失を補うための温熱器を設け、それらを第２の筒
状器体により構成される高温再生器への希溶液供給量制
御機能をもった希溶液レシーバ内に二重管構造に一体化
して形成しているので、高温冷媒並びに吸収液の熱損失
が可及的に低減されるようになるとともに吸収式冷凍装
置全体の構成も一層コンパクト化することができる。

【０００９】また、一般に気液分離器は、高温再生器よ
りも上方に設けられるので、希溶液レシーバが気液分離
器と一体化されることにより、希溶液レシーバから高温
再生器への希溶液の供給に際し、安定したヘッドを得る
ことができる。

【００１０】次に、本願請求項２の発明の空冷吸収式冷
凍装置は、前記請求項１の発明の構成を前提とし、同構
成における前記第１の筒状器体には、仕切板を介して、
気液分離手段を備え、高温再生器からの気液２相状態の
希溶液を冷媒蒸気と中間濃溶液とに分離する気液分離室
と該気液分離室で分離された冷媒蒸気と中間濃溶液とを
上下２位置で保存する気液保存室とが設けられ、該気液
保存室の下方側中間濃溶液保存部には前記中間濃溶液
を、冷房時において低温再生器に、暖房時において高温
再生器に各々供給する中間濃溶液供給管が連通せしめら
れているとともに上方側冷媒蒸気保存部は第２の筒状器
体の内部空間上方に開放連通せしめられている一方、同
第２の筒状器体には、希溶液レシーバ室が形成され、該
希溶液レシーバ室の上部には冷房時において低温再生器
へ冷媒蒸気を供給する冷媒蒸気供給管が、中間部には吸
収器からの希溶液供給管が、底部には高温再生器への希
溶液供給管が各々連通せしめられている。

【００１１】したがって、該構成では、高温再生器から
の気液２相状態の希溶液が気液分離室で冷媒蒸気と中間
濃溶液とに分離され、その内の冷媒蒸気が冷房時にのみ
冷媒蒸気供給管を介して低温再生器に供給されるととも
に中間濃溶液は中間濃溶液供給管を介して冷房時には低
温再生器に供給される一方、暖房時には高温再生器に供
給されるようになる。また希溶液レシーバ室には吸収器
からの希溶液がその貯留量の変動に応じて所定量供給さ
れて高温再生器に空炊きを生じさせないように、安定し
た状態に液面制御されながら所定のヘッドを有して供給
される。

【００１２】そして、以上のようにすると、冷暖房運転
の切換を、例えば当該冷媒蒸気、中間濃溶液、希溶液各
々の出入管路を適切に開閉制御するのみで容易に行える
ようになる。

【００１３】また、本願請求項３の発明の空冷吸収式冷
凍装置は、高温再生器で加熱された気液２相状態の希溶
液を冷媒蒸気と中間濃溶液とに分離する気液分離器と、
該気液分離器で分離された冷媒蒸気を加熱する温熱器
と、吸収作用完了後の希溶液を前記高温再生器に供給す
る液面制御機能を有した希溶液レシーバとを備え、単一
の筒状器体の内部を仕切板を介して第１室と第２室の２
つの空間に仕切り、第１室により気液分離器を構成する
とともに第２室により希溶液レシーバを構成し、かつ前
記第２室の内部において前記気液分離器を構成する第１
室に対して温熱器を設けることにより相互に一体化して
構成されている。

【００１４】したがって、該構成では、第１室により構
成される気液分離器に対し、冬季の暖房運転時の熱損失
を補うための温熱器を設け、それらを第２室により構成
される高温再生器への希溶液供給量制御機能をもった希
溶液レシーバとともに筒状器体内に並設一体化して形成
しているので、高温冷媒並びに吸収液の熱損失が可及的
に低減されるようになるとともに吸収式冷凍装置全体の
構成も一層コンパクト化することができる。

【００１５】また、一般に気液分離器は、高温再生器よ
りも上方に設けられるので、希溶液レシーバが気液分離
器と一体化されることにより、希溶液レシーバから高温
再生器への希溶液の供給に際し、安定したヘッドを得る
ことができる。

【００１６】さらに、本願請求項４の発明の空冷吸収式
冷凍装置は、前記請求項３の発明の構成を前提し、同構
成における前記第１室には、気液分離手段を備え、高温
再生器からの気液２相状態の希溶液を冷媒蒸気と中間濃
溶液とに分離するとともに該分離された冷媒蒸気と中間
濃溶液とを上下２位置で保存する気液分離室が設けら
れ、該気液分離室の下方側中間濃溶液保存部には前記中
間濃溶液を冷房時において低温再生器に、暖房時におい
て高温再生器に各々供給する中間濃溶液供給管が連通せ
しめられているとともに上方側冷媒蒸気保存部は第２室
側空間部上方に連通せしめられている一方、同第２室に
は希溶液レシーバ室が形成され、該希溶液レシーバ室の
上部には冷房時において低温再生器へ冷媒蒸気を供給す
る冷媒蒸気供給管が、中間部には吸収器からの希溶液供
給管が、底部には高温再生器への希溶液供給管が各々連
通せしめられている。

【００１７】したがって、該構成では、高温再生器から
の気液２相状態の希溶液が気液分離室で冷媒蒸気と中間
濃溶液とに分離され、その内の冷媒蒸気が冷房時にのみ
冷媒蒸気供給管を介して低温再生器に供給されるととも
に中間濃溶液は中間濃溶液供給管を介して冷房時には低
温再生器に供給される一方、暖房時には高温再生器に供
給されるようになる。また希溶液レシーバ室には吸収器
からの希溶液がその貯留量の変動に応じて所定量供給さ
れて高温再生器に空炊きを生じさせないように、安定し
た状態に液面制御されながら所定のヘッドを有して供給
される。

【００１８】そして、以上のようにすると、冷暖房運転
の切換を、例えば当該冷媒蒸気、中間濃溶液、希溶液各
々の出入管路を適切に開閉制御するのみで容易に行える
ようになる。

【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、構造が簡単かつコンパクトで低コストで
あるにも拘わらず、高温冷媒並びに吸収液の熱損失が少
なく、暖房性能の高い空冷吸収式冷凍装置を得ることが
できるようになる。

【００２０】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）図１および図２は、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してい
る。

【００２１】本実施の形態では、前述の従来の問題を解
決するために、気液分離器に対して温熱器を設けるとと
もに、それらを希溶液レシーバ内に組込んで一体化する
ことによって、構造のコンパクト化を図るとともに温熱
器の熱損失を低減し、しかも冷暖房運転の切換を、例え
ばその冷媒蒸気、中間濃溶液、希溶液各々の出入管路を
開閉制御することのみで容易に行えるようにしたことを
特徴としている。

【００２２】図中、先ず符号１は気液分離器、２は該気
液分離器１の本体ケーシングである有底筒状の密閉構造
の分離器体（第１の筒状器体）である。該分離器体２の
内部には、例えば当該分離器体２内の上方部を除く空間
を略左右半分づつの断面半円形状の第１，第２の２つの
縦長の空間４ａ，４ｂに仕切るように所定高さ上方に延
びた仕切板３が設けられている。そして、該仕切板３に
よって形成された例えば図示左側第１の空間４ａ内に
は、その底部５ａを貫通して図示しない高温再生器から
の揚液管６の先端が導入され、上記仕切板３の上端部３
ａ位置よりも所定寸法低い位置で開口されている。

【００２３】他方、図示右側冷媒蒸気および中間濃溶液
保存室を形成する第２の空間４ｂ内には、図示しない低
温再生器側への中間濃溶液供給管７が導入され、その底
部５ｂ面位置で開口されている。

【００２４】前記仕切板３には、その上端部３ａ部分か
ら上記第１の空間４ａ側に略水平に張り出された衝突板
８が一体的に設けられている。そして、該衝突板８によ
り該衝突板８の下方の第１の空間４ａが冷媒蒸気と中間
濃溶液との衝突分離室（気液分離室）を形成している。
該衝突板８は、例えば上記揚液管６先端の開口部上を覆
うに十分な大きさを有するが、分離器体２の側壁部内周
面との間には所定の間隔を保てるような寸法の半楕円形
状のものに形成されている。

【００２５】また、前記仕切板３の下部位置には、図示
のように前後方向に長い所定上下幅の液面レベル規制機
能を有した中間濃溶液排出口９が設けられている。

【００２６】さらに、前記分離器体２内の第２の空間４
ｂと連通する前記衝突板８よりも上方の冷媒蒸気保存空
間１１部分には、各々多数のパンチング穴１５，１５・
・・を備えたトレイ構造の第１，第２のバッフル板１
３，１４が上下方向に所定の間隔を他もつて設けられ、
該第１，第２のバッフル板１３，１４を介して外周側の
希溶液レシーバ１６のレシーバ器体（第２の筒状器体）
１７の上方空間に開放されている。そして、上記冷媒蒸
気保存空間１１内の冷媒蒸気は、該レシーバ器体１７の
上方空間内に連通開口している冷媒蒸気供給管１２を介
して低温再生器に供給されるようになっている。

【００２７】そして、このように構成された気液分離器
４は、高温再生器からの沸騰気液を分離効率良く冷媒蒸
気と中間濃溶液に分離し、また該分離された中間濃溶液
の保存液面レベルを適切なレベルに規制するが、その場
合において、特に本実施の形態の場合には、冷媒蒸気保
存空間１１の上方に多数のパンチング穴１５，１５・・
・を備えた第１，第２のバッフル板１３，１４が設けら
れており、それらを介して冷媒蒸気が低温再生器側に抽
出されるので、冷媒蒸気中に対し、より中間濃溶液を混
入しにくくすることができる。

【００２８】一方、希溶液レシーバ１６は、前述のよう
な構造の気液分離器１を内蔵するに十分な内径の有底筒
状のレシーバ器体１７によって形成され、その底部１８
面は、前記気液分離器１の底部５ａ，５ｂ面と連続一体
化されている一方、密閉された天井部１９を貫通して前
述のように低温再生器への冷媒蒸気供給管１２が、また
側壁部２０を貫通して高温溶液熱交換器からの希溶液供
給管２１がそれぞれ連通開口されている。

【００２９】そして、前記希溶液供給管２１の開口部に
は、レシーバ器体１７内の希溶液レベルに対応して当該
開口部を開閉するフロート弁２２が設けられ、高温再生
器への希溶液の供給量を制御するようになっている。

【００３０】すなわち、前記レシーバ器体１７の底部１
８には、高温再生器側への希溶液供給管２３の基端側が
連通開口されており、当該レシーバ器体１７内に貯留さ
れた希溶液を適宜高温再生器側に供給して加熱沸騰させ
て再生させるようになっており、その供給量が貯留量の
変動に応じ十分なヘッドを有しながら当該フロート弁２
２によって冷暖房運転状態に対応して自動的にコントロ
ールされ、高温再生器側での空炊きを防止し、適切かつ
容易な安定した液量制御を実現できるようになってい
る。

【００３１】また、２４は２次側冷凍サイクルを循環す
る加熱冷媒（Ｒ４０７Ｃ）を暖房運転時に矢印のように
導入、導出することによって前記気液分離器１の冷媒蒸
気保存空間１１部分を加熱昇温する温熱器となる温熱コ
イルであり、前記気液分離器１の分離器体２の上部部分
外周に巻成されている。これにより、冷媒蒸気の温度が
上り空冷方式を採用した吸収式冷凍装置における冬季の
暖房運転時の冷房用吸収・蒸発器併用シテムの温熱量の
不足が補われる。

【００３２】そして、以上の冷媒蒸気供給管１２は、例
えば電磁開閉弁を介設することにより冷房運転時に開口
される一方、暖房運転時には閉じられるように制御され
る。また、中間濃溶液供給管７は、例えば電磁切換弁を
介設することにより冷房運転時には低温再生器へ、他方
暖房運転時には高温再生器に連通するように切換制御さ
れる。

【００３３】以上のように、本実施の形態の場合、コン
パクト化した気液分離器１に対し、冬季の暖房運転時の
熱損失を補うための温熱コイル２４を設け、それらを高
温再生器への希溶液供給量制御機能をもった希溶液レシ
ーバ１６内に二重管構造にして一体化したので、高温冷
媒並びに吸収液の熱損失が低減されるようになるととも
に吸収式冷凍装置全体の構成も一層コンパクト化するこ
とができる。

【００３４】次に、このような温熱器および希溶液レシ
ーバ一体構造の気液分離器を採用して構成した空冷吸収
式冷凍装置の構成を図２に示す。

【００３５】この図２に示す空冷吸収式冷凍装置におい
ては、前述のように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、また冷媒（被吸収
液）として水蒸気が採用されている。

【００３６】図２において、先ず符号３０は高温再生器
であり、ガスバーナ等の加熱源３１を備えている。該高
温再生器３０の上方には、揚液管６を介して連通された
気液分離器１が設けられている。前記高温再生器３０に
おいては、臭化リチウム希溶液ｃを加熱沸騰させて、揚
液管６を介して上方に位置する気液分離器１に供給し、
ここで水蒸気ａと臭化リチウム中間濃溶液（中間濃度吸
収液）ｂとに分離再生するようになっている。

【００３７】前記臭化リチウム希溶液ｃは、後述する空
冷吸収器３２において吸収液である臭化リチウム中間濃
溶液ｂに冷媒である水ｄを吸収して得られ、低温溶液熱
交換器３３および高温溶液熱交換器３４を経て予熱され
て気液分離器１の希溶液レシーバ１６に供給され、その
後高温再生器３０へ還流されることとなっている。

【００３８】また、この気液分離器１には、前述のよう
に、その外周側に利用側熱交換器４３を含む二次側サイ
クルＸを循環する加熱冷媒（例えば、Ｒ４０７Ｃ）と気
液分離後の水蒸気ａとが熱交換して冬季における暖房運
転時の温熱源となる温熱コイル２４が巻成されており、
該温熱コイル２４と熱交換した後の水蒸気ａは低温再生
器３５に送られ、凝縮した凝縮冷媒液（即ち、凝縮水）
は希溶液とともに高温再生器３０へ還流される。さら
に、前記気液分離器１において分離された臭化リチウム
中間濃溶液ｂは、冷房時には前記高温溶液熱交換器３４
において前記した臭化リチウム希溶液ｃと熱交換した後
に前記低温再生器３０へ供給される一方、暖房時にはそ
のまま高温再生器３０に戻される。符号３６は排ガスを
排出するための排ガス通路である。

【００３９】前記低温再生器３５においては、冷房時に
おいて気液分離器１から供給された水蒸気ａと臭化リチ
ウム濃溶液ｂとを熱交換させることにより、水蒸気ａを
凝縮させるとともに臭化リチウム濃溶液ｂ中に含まれる
残余水分を蒸発させてさらに高濃度の臭化リチウム溶液
を取りだす。

【００４０】また前記低温再生器３５において臭化リチ
ウム濃溶液ｂから蒸発された水蒸気ａは、空冷凝縮器３
７に送られて凝縮液化されて凝縮水ｄとなり冷媒タンク
３８に溜められる。また、前記低温再生器３５において
凝縮液化された凝縮水ｄも冷媒タンク３８に溜められ
る。

【００４１】前記冷媒タンク３８に溜められた凝縮水ｄ
は、冷媒ポンプ３９により蒸発器４０の散布装置４１へ
供給される。また、前記低温再生器３５から取り出され
た臭化リチウム濃溶液ｂは、低温溶液熱交換器３３にお
いて前記した臭化リチウム希溶液ｃと熱交換した後に空
冷吸収器３２の吸収液分配容器４２に供給される。蒸発
器４０は、利用側熱交換器４３を含む二次側冷媒サイク
ルＸを循環する冷媒（例えば、Ｒ４０７Ｃ）と冷媒タン
ク３８から送られる凝縮水ｄとを熱交換させるものであ
り、冷房運転時の冷熱源となる。

【００４２】そして、前記空冷吸収器３２から取り出さ
れた臭化リチウム希溶液ｃは、溶液ポンプ４４により前
述したように低温溶液熱交換器３３および高温溶液熱交
換器３４を経て気液分離器１に戻される。

【００４３】なお、前記空冷吸収器３２は、吸収液ｂが
垂直に流される複数本の吸収伝熱管４５，４５・・と、
該吸収伝熱管４５，４５・・の外周部に設けられた放熱
フィン４６，４６・・と、前記吸収伝熱管４５，４５・
・の上部に設けられ、それらの吸収伝熱管４５，４５・
・に吸収液ｂを分配する吸収液分配容器４２とを備えて
構成されている。そして、前記吸収液分配容器４２内に
は、前記蒸発器４０と該蒸発器４０における蒸発用伝熱
管４７，４７・・の外周部に冷媒液ｄを供給する散布装
置４１とが内蔵されている。

【００４４】また前記蒸発器４０は、前述したように利
用側熱交換器４３を含む二次側サイクルＸを循環する冷
媒が流通する蒸発用伝熱管４７，４７・・を備えてお
り、該蒸発用伝熱管４７，４７・・が６列づつの水平多
段となるように配置されている。

【００４５】（実施の形態２）次に、図３および図４
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。

【００４６】本実施の形態では、図３および図４に示す
ように気液分離器と温熱器の温熱コイルおよび希溶液レ
シーバとを単一の筒状器体の中に一体化して構成されて
いる。

【００４７】図中、先ず符号５０は気液分離器１および
希溶液レシーバ１６を一体構造で相互に並設形成するた
めの本体ケーシングである有底筒状の密閉構造の器体で
ある。該器体５０の内部には、例えば当該器体５０内の
上端部のみを除く空間を略左右半分づつの断面半円形状
の第１，第２の２つの縦長の空間（室）４ａ，４ｂに仕
切るように所定高さ上方に延びた仕切板３が設けられて
いる。そして、該仕切板３によって形成された気液分離
器１の気液分離室を形成する図示左側第１の空間（第１
室）４ａ内には、その底部５ａを貫通して図示しない高
温再生器からの揚液管６の先端６ａが所定長さ挿入さ
れ、図に示すように底部付近で水平方向に湾曲された
後、その先端６ａ側開口部を器体内壁部の一部である上
記仕切板３に向けて開口されている。

【００４８】そして、それにより所定の供給圧で供給さ
れる高温再生器からの沸騰気液を当該仕切板３方向に所
定の旋回角を有して衝突させた後、旋回渦流を形成する
ことにより、中間濃溶液成分の飛散を生じさせることな
く、上下方向に効果的に冷媒蒸気と中間濃溶液とに分離
するようになっている。

【００４９】一方、前記気液分離室を形成する第１の空
間４ａの上方には多数のパンチング穴１５，１５・・・
を有するパンチングプレートよりなるバッフル板１３が
設けられ、その上方には前記分離後の冷媒蒸気を一時的
に保存する冷媒蒸気保存室４ｃが形成されている。他方
前記気液分離室を形成する第１の空間４ａの底部側方に
は、図示しない低温再生器側への中間濃溶液供給管７が
導入され、略底部５ｂ面位置で開口されている。

【００５０】前記仕切板３には、その上端部部分に希溶
液レシーバ１６を形成する第２の空間４ｂ側への連通口
３ａが形成され、前記冷媒蒸気保存室４ｃには、該連通
口３ａから第２の空間４ｂを介して後述する冷媒蒸気供
給管１２に連通するようになっている。

【００５１】そして、このように構成された気液分離器
１は、図示しない高温再生器からの沸騰気液を分離効率
良く冷媒蒸気と中間濃溶液とに分離し、中間濃溶液を上
記中間濃溶液供給管７の開口部の高さに応じた適切なレ
ベルに保持するが、その場合において、特に本実施の形
態の場合には、前記冷媒蒸気保存室４ｃとの間に多数の
パンチング穴１５，１５・・・を備えたバッフル板１３
が設けられており、分離された冷媒蒸気の方は、それを
介して冷媒蒸気保存室４ｃ側に抽出されるので、冷媒蒸
気中に対し、より中間濃溶液を混入しにくくすることが
できる。

【００５２】一方、希溶液レシーバ１６は、前述のよう
に第２の空間（第２室）４ｂによって形成されている
が、その上方側の側部には低温再生器への冷媒蒸気供給
管１２が、また中間部位置の側部には高温溶液熱交換器
からの希溶液供給管２１がそれぞれ連通開口されてい
る。

【００５３】そして、前記希溶液供給管２１の開口部に
は、希溶液レシーバ１６内の希溶液レベルに対応して当
該開口部を開閉するフロート弁２２が設けられ、高温再
生器への希溶液の供給量を制御するようになっている。

【００５４】すなわち、前記第２の空間４ｂの底部５ｂ
には、高温再生器側への希溶液供給管２３の基端側が連
通開口されており、当該第２の空間４ｂ内に貯留された
希溶液を適宜高温再生器側に供給して加熱沸騰させて再
生させるようになっており、その供給量が貯留量の変動
に応じ当該フロート弁２２によって冷暖房運転状態に対
応して自動的にコントロールされ、高温再生器側での空
炊きを防止し、適切かつ容易な液量制御を実現できるよ
うになっている。

【００５５】また、２４は２次側冷凍サイクルを循環す
る加熱冷媒（Ｒ４０７Ｃ）を冬季の暖房運転時に矢印の
ように導入、導出することによって前記気液分離器１の
冷媒蒸気保存室４ｃ部分を加熱昇温する温熱器の温熱コ
イルであり、前記仕切板３の気液分離器１上方側冷媒蒸
気保存室４ｃに対応する部分に隣接させて設けられてい
る。これにより、冷媒蒸気の温度が上り、空冷方式を採
用した吸収式冷凍装置における冬季の暖房運転時の冷房
用吸収・蒸発器併用シテムの温熱量の不足が補われる。

【００５６】そして、以上の構成において、前記冷媒蒸
気供給管１２は、例えば電磁開閉弁を介設することによ
り冷房運転時に開口される一方、暖房運転時には閉じら
れるように制御される。また、中間濃溶液供給管７は、
例えば電磁切換弁を介設することにより冷房運転時には
低温再生器へ、他方暖房運転時には高温再生器に連通さ
れるように制御される。

【００５７】以上のように、本実施の形態の場合、先ず
高温再生器からの沸騰気液を気液分離器１側第１の空間
４ａにより形成される気液分離室内に導入して冷媒蒸気
と中間濃溶液とに分離する揚液管６の挿入部先端６ａを
湾曲させた上で、その開口部を器体２の内壁部の一部で
ある仕切板３に対向させ、導入された希溶液が同仕切板
３に衝突した後、旋回渦流を形成して効率良く気液分離
するように構成されている。

【００５８】したがって、冷媒蒸気と中間濃溶液との気
液分離効率が向上し、吸収性能が向上する。また、特に
衝突板などを必要とせず、その分部品点数が減少し、構
成、組付が簡単になり、低コスト化するとともに分離時
に中間濃溶液の飛散がなく、またバッフル板３を介して
冷媒蒸気と中間濃溶液とが上下に確実に区分保存される
ので、従来のように、冷媒蒸気中に中間濃溶液が混入す
るのを可及的に抑制することができる。

【００５９】その結果、凝縮器での凝縮、蒸発器での蒸
発能力の低下が各々防止されるとともに装置および系路
各部の腐食が防止される。

【００６０】また、本実施の形態では、そのようにして
コンパクト化した気液分離器１に対し、冬季の暖房運転
時の熱損失を補うための温熱コイル２４を並設するとと
もに、それらと高温再生器への希溶液供給量制御機能を
もった希溶液レシーバ１６とを同一の器体２内に一体化
したので、高温冷媒並びに吸収液の熱損失が低減される
ようになるとともに吸収式冷凍装置全体の構成もより一
層コンパクト化することができる。

【００６１】次に、このような温熱器および希溶液レシ
ーバ一体構造の気液分離器を採用して構成した空冷吸収
式冷凍装置の構成を図４に示す。

【００６２】この図４に示す空冷吸収式冷凍装置におい
ては、前述のように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、また冷媒（被吸収
液）として水蒸気が採用されている。

【００６３】図４において、先ず符号３０は高温再生器
であり、ガスバーナ等の加熱源３１を備えている。該高
温再生器３０の上方には、揚液管６を介して連通された
気液分離器１が設けられている。前記高温再生器３０に
おいては、臭化リチウム希溶液ｃを加熱沸騰させて、揚
液管６を介して上方に位置する気液分離器１に供給し、
ここで水蒸気ａと臭化リチウム中間濃溶液（中間濃度吸
収液）ｂとに分離再生するようになっている。

【００６４】前記臭化リチウム希溶液ｃは、後述する空
冷吸収器３２において吸収液である臭化リチウム中間濃
溶液ｂに冷媒である水ｄを吸収して得られ、低温溶液熱
交換器３３および高温溶液熱交換器３４を経て予熱され
て気液分離器１の希溶液レシーバ１６に供給され、その
後高温再生器３０へ還流されることとなっている。

【００６５】また、この気液分離器１には、前述のよう
に、その外周側に利用側熱交換器４３を含む二次側サイ
クルＸを循環する加熱冷媒（例えば、Ｒ４０７Ｃ）と気
液分離後の水蒸気ａとが熱交換して冬季における暖房運
転時の温熱源となる温熱コイル２４が並設されており、
該温熱コイル２４と熱交換した後の水蒸気ａは低温再生
器３５に送られ、凝縮した凝縮冷媒液（即ち、凝縮水）
は希溶液とともに高温再生器３０へ還流される。さら
に、前記気液分離器１において分離された臭化リチウム
中間濃溶液ｂは、冷房時には前記高温溶液熱交換器３４
において前記した臭化リチウム希溶液ｃと熱交換した後
に前記低温再生器３０へ供給される一方、暖房時にはそ
のまま高温再生器３０に戻される。符号３６は排ガスを
排出するための排ガス通路である。

【００６６】前記低温再生器３５においては、冷房時に
おいて気液分離器１から供給された水蒸気ａと臭化リチ
ウム濃溶液ｂとを熱交換させることにより、水蒸気ａを
凝縮させるとともに臭化リチウム濃溶液ｂ中に含まれる
残余水分を蒸発させてさらに高濃度の臭化リチウム溶液
をとりだす。

【００６７】また前記低温再生器３５において臭化リチ
ウム濃溶液ｂから蒸発された水蒸気ａは、空冷凝縮器３
７に送られて凝縮液化されて凝縮水ｄとなり冷媒タンク
３８に溜められる。また、前記低温再生器３５において
凝縮液化された凝縮水ｄも冷媒タンク３８に溜められ
る。

【００６８】前記冷媒タンク３８に溜められた凝縮水ｄ
は、冷媒ポンプ３９により蒸発器４０の散布装置４１へ
供給される。また、前記低温再生器３５から取り出され
た臭化リチウム濃溶液ｂは、低温溶液熱交換器３３にお
いて前記した臭化リチウム希溶液ｃと熱交換した後に空
冷吸収器３２の吸収液分配容器４２に供給される。蒸発
器４０は、利用側熱交換器４３を含む二次側冷媒サイク
ルＸを循環する冷却冷媒（例えば、Ｒ４０７Ｃ）と冷媒
タンク３８から送られる凝縮水ｄとを熱交換させるもの
であり、冷房運転時の冷熱源となる。

【００６９】そして、前記空冷吸収器３２から取り出さ
れた臭化リチウム希溶液ｃは、溶液ポンプ４４により前
述したように低温溶液熱交換器３３および高温溶液熱交
換器３４を経て気液分離器１に戻される。

【００７０】なお、前記空冷吸収器３２は、吸収液ｂが
垂直に流される複数本の吸収伝熱管４５，４５・・と、
該吸収伝熱管４５，４５・・の外周部に設けられた放熱
フィン４６，４６・・と、前記吸収伝熱管４５，４５・
・の上部に設けられ、それらの吸収伝熱管４５，４５・
・に吸収液ｂを分配する吸収液分配容器４２とを備えて
構成されている。そして、前記吸収液分配容器４２内に
は、前記蒸発器４０と該蒸発器４０における蒸発用伝熱
管４７，４７・・の外周部に冷媒液ｄを供給する散布装
置４１とが内蔵されている。

【００７１】また前記蒸発器４０は、前述したように利
用側熱交換器４３を含む二次側サイクルＸを循環する冷
媒が流通する蒸発用伝熱管４７，４７・・を備えてお
り、該蒸発用伝熱管４７，４７・・が６列づつの水平多
段となるように配置されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施の形態１に係る空冷吸収式冷凍
装置の気液分離器部分の構成を示す斜視図である。

【図２】同本願発明の実施の形態１に係る空冷吸収式冷
凍装置の全体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２に係る空冷吸収式冷凍
装置の気液分離器部分の構成を示す斜視図である。

【図４】同本願発明の実施の形態２に係る空冷吸収式冷
凍装置の全体構成を示す冷凍システム図である。

【符号の説明】

１は気液分離器、２は分離器体、３は仕切板、６は揚液
管、６ａは先端部、７は中間濃溶液供給管、１２は冷媒
蒸気供給管、５０は器体、５１は連通口である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者下前拓己大阪府堺市金岡町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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高温再生器で加熱された気液２相状態の
希溶液を冷媒蒸気と中間濃溶液とに分離する気液分離器
と、該気液分離器で分離された冷媒蒸気を加熱する温熱
器と、吸収作用完了後の希溶液を前記高温再生器に供給
する液面制御機能を有した希溶液レシーバとを備え、中
央部の第１の筒状器体により気液分離器を構成するとと
もに該第１の筒状器体の外周側に所定の間隔を保って設
けられた第２の筒状器体により希溶液レシーバを構成
し、かつ前記第２の筒状器体の内部において前記気液分
離器を構成する第１の筒状器体に対して温熱器を設けて
なる空冷吸収式冷凍装置。
【請求項２】第１の筒状器体には、仕切板を介して、
気液分離手段を備え、高温再生器からの気液２相状態の
希溶液を冷媒蒸気と中間濃溶液とに衝突分離する気液分
離室と該気液分離室で分離された冷媒蒸気と中間濃溶液
とを上下２位置で保存する気液保存室とが設けられ、該
気液保存室の下方側中間濃溶液保存部には前記中間濃溶
液を冷房時において低温再生器に、暖房時において高温
再生器に各々供給する中間濃溶液供給管が連通せしめら
れているとともに上方側冷媒蒸気保存部は第２の筒状器
体の内部空間上方に開放連通せしめられている一方、同
第２の筒状器体には、希溶液レシーバ室が形成され、該
希溶液レシーバ室の上部には冷房時において低温再生器
へ冷媒蒸気を供給する冷媒蒸気供給管が、中間部には吸
収器からの希溶液供給管が、底部には高温再生器への希
溶液供給管が各々連通せしめられていることを特徴とす
る請求項１記載の空冷吸収式冷凍装置。
【請求項３】高温再生器で加熱された気液２相状態の
希溶液を冷媒蒸気と中間濃溶液とに分離する気液分離器
と、該気液分離器で分離された冷媒蒸気を加熱する温熱
器と、吸収作用完了後の希溶液を前記高温再生器に供給
する液面制御機能を有した希溶液レシーバとを備え、単
一の筒状器体の内部を仕切板を介して第１室と第２室の
２つの空間に仕切り、第１室により気液分離器を構成す
るとともに第２室により希溶液レシーバを構成し、かつ
前記第２室の内部において前記気液分離器を構成する第
１室に対して温熱器を設けてなる空冷吸収式冷凍装置。
【請求項４】第１室には、気液分離手段を備え、高温
再生器からの気液２相状態の希溶液を冷媒蒸気と中間濃
溶液とに分離するとともに該分離された冷媒蒸気と中間
濃溶液とを上下２位置で保存する気液分離室が設けら
れ、該気液分離室の下方側中間濃溶液保存部には前記中
間濃溶液を冷房時において低温再生器に、暖房時におい
て高温再生器に各々供給する中間濃溶液供給管が連通せ
しめられているとともに上方側冷媒蒸気保存部は第２室
側空間部上方に連通せしめられている一方、同第２室に
は希溶液レシーバ室が形成され、該希溶液レシーバ室の
上部には冷房時において低温再生器へ冷媒蒸気を供給す
る冷媒蒸気供給管が、中間部には吸収器からの希溶液供
給管が、底部には高温再生器への希溶液供給管が各々連
通せしめられていることを特徴とする請求項３記載の空
冷吸収式冷凍装置。