JPS60140065A - 吸収式冷凍機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、吸収式冷凍機の改良に関する。

第４図は一般に使用されている吸収式冷凍機の概略縦断
面図であって、これは外部熱源により稀吸収液を加熱し
て冷媒蒸気を発生させ、吸収液を高濃度にする再生器１
′と、再生器１′から流入する冷媒蒸気を凝縮液化する
凝縮器２′と、凝縮器２′がら導入した冷媒液を冷媒液
分散トレー３′により水平伝熱管４′上に散布し、これ
を伝熱管４′外面上で蒸発させて管内流体５′を冷却す
る蒸発器６′と、再生器１′から導入した高濃度の吸収
液を吸収液分散トレー７′により水平冷却管８′内に散
布し、冷却管８′の外面に形成される液膜を冷却水９′
で冷却しつつ、これに蒸発器６′から流入する冷媒蒸気
を吸収させて蒸発器６′内を低圧に維持する吸収器１０
′等から構成されている。尚、図に於いて、１１′は熱
回収を図るために稀吸収液と濃吸収液を熱交換する溶液
熱交換器、１２′は稀吸収液循環ポンプ、１３′は冷媒
液循環ポンプ、１４′はデミスタ−である。

然し乍ら、前記吸収式冷凍機にあっては、蒸発器６′及
び吸収器１０′を内蔵した蒸発吸収胴１５′と再生器１
′及び凝縮器２′とが分離している為、比較的多くの配
管を必要とする。その結果、容器と管との貫通部分か多
くなって空気漏れを生ずる危険が高くなると共に、装置
自体が複雑化すると云う問題がある。

又、冷却水９′の糸路は吸収器１０’を通って凝縮器２
′へと−続きになっている為、凝縮器２′の凝縮温度を
あまり下げることができす、性能の低下を招来すること
になる。

更に、冷媒液分散トレー３′、吸収液分散トレー７′、
伝熱管４′及び冷却管８′か傾斜すると、低い方に冷媒
液及び吸収液か移動して液の散布が不均一になり、伝熱
管４′及び冷却管８′の全面に均一に液を分散すること
が甚だ困難であった。その結果、冷凍機自体の性能か著
しく低下することになる。

その上、吸収式冷凍機は冷媒液及び吸収液が伝熱管４′
及び冷却管８′に均一に散布されるようにその据付精度
（水平度”／１０００以内）が厳しく規制されて居り、
据付作業が著しく煩雑であった。

特に、船舶内には沢山の廃熱源があり、これを吸収式冷
凍機の熱源として利用すると、船内の冷房に有効に利用
できるが、従来の吸収式冷凍機では船の横揺れや縦揺れ
によって船体が揺れたときに各器の散布が不均一になっ
て性能が著しく低下する為に船舶への利用が阻まれてい
た。

一方、空調機のメンテナンス上で一番煩雑なのは冷却水
回りの管理にあり、空冷化を計りたい。

然しなから、現在実用化されている冷媒と吸収剤の組合
せはＨ２Ｏ−ＬｉＢｒ系であり、冷媒が沸点の高い水で
ある為に凝縮器（器内圧力５Ｑ、　ｍｙｐｔ　Ｈｇ　ａ
ｂｓ　）や吸収器（器内圧力５　ＭＷ　Ｈｇ　ａｂｓ）
での水蒸気の比容積が大きく空冷化を阻んでいる。

本発明は、」１記の問題点を解消する為に創案されたも
のであり、その第一の目的は装置の製作や据付けが簡単
に行えると共に、性能の向上を図れ、然も、船舶にも良
好に適用できる吸収式冷凍機を提供するにある。

本発明の第二の目的は空冷化を可能とする吸収式冷凍機
を提供するにある。

前記第一の目的を達成する第一発明の基本的な構成は、
再生器、凝縮器、蒸発器及び吸収器等から構成した吸収
式冷凍機に於いて、前記吸収器の吸収胴と蒸発器の蒸発
胴とを並置して連通状態にすると共に吸収胴の上部に隔
壁を介して凝縮器の凝縮器を連設し、蒸発胴の外部から
その内部に達して再び外部に至る竪向きの蒸発器用蒸発
伝熱管を設け、凝縮器の外部からその内部を経て隔壁を
貫通して吸収胴内に達し、再び隔壁を貫通して凝縮胴内
から外部へ至る竪向きの凝縮器及び吸収器用冷却伝熱管
を設け、前記蒸発胴内で且つ蒸発伝熱管の上方位置に冷
媒液分散器を配設し、吸収胴内で且つ冷却伝熱管の上方
位置に吸収液分散器を配設するものである。

前記第−及び第二の目的を達成する第二発明の基本的な
構成は、再生器、凝縮器、蒸発器及び吸収器等から構成
した吸収式冷凍機に於いて、前記吸収器の吸収胴と蒸発
器の蒸発胴とを並置して連通状態にすると共に吸収胴の
上部に隔壁を介して凝縮器の凝縮器を連設し、蒸発膜の
外部からその内部に達して再ひ外部に至る竪向きの蒸発
器用蒸発伝熱管を設け、凝縮器の外部からその内部を経
て隔壁を貫通して吸収胴内に達し、再び隔壁を貫通して
凝縮胴内から外部へ至る竪向きの凝縮器及び吸収器用冷
却伝熱管を設け、前記蒸発胴内で且つ蒸発伝熱管の上方
位置に冷媒液分散器を配設し、吸収胴内で且つ冷却伝熱
管の上方位置に吸収液分散器を配設し、前記冷却管の入
口及び出口に空気冷却用熱交換器を取付けると共に、該
冷却管内に液状の低沸点有機媒体を封入するものである
。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図は第一発明に係る吸収式冷凍機の概略縦断面図で
あって、再生器１、凝縮器２、蒸発器３及び吸収器４等
から構成されている。

前記吸収器４の吸収器５と蒸発器３の蒸発膜６とは並置
状態で且つ連通状態になって居り、該吸収器５の上部に
は隔壁７を介して凝縮器２の凝縮器８が連設されている
。つまり、冬眠５，６．８は一体的に形成されている。

蒸発膜６内ｆこは該蒸発膜６の外部からその内部に達し
て再び外部に至る竪向きの蒸発器用蒸発伝熱管９が設け
られている。即ち、本実施例に於いては、蒸発伝熱管９
をＵ字型に形成し、これを蒸発膜６内に竪向きに配設し
て居り、その入口及び出口は蒸発膜６の上部に設けたボ
ンネット］０に夫々接続されている。

又、凝縮器８及び吸収膜５内には凝縮器２の外部からそ
の内部を経て隔壁７を貫通して吸収膜５内に達し、再び
隔壁７を貫通して凝縮器８内がら外部へ至る竪向きの凝
縮器及び吸収器用冷却伝熱管１１か設けられている。即
ち、本実施例に於いては、冷却伝熱管１１をＵ字型に形
成し、これを凝縮器８及び吸収膜５内に隔壁７を貫通し
た状態で鉛直に配列して居り、その人口及び出口は凝縮
器８の上部に設けたボンネット１２に夫々接続されてい
る。尚、隔壁７の穴と冷却伝熱管１１はセツティング後
ｌこ拡管（図示省略）等によりシールされる。

前記蒸発膜６内で且つ蒸発伝熱管９の上方位置には冷媒
液分散器１３（例えばトレ一方式のもの）が配設されて
居り、これは蒸発伝熱管９の外径よりも約２〜４　ｍｍ
大きな内径を有する短管１４を備えている。この冷媒液
分散器１３はその短管１４か蒸発伝熱管９に対して同意
円状になるように蒸発膜６内の上方位置に取付けられて
居り、冷媒液か蒸発伝熱管９と短管１４の間から蒸発伝
熱管９の外周面を膜状になって流下するようになってい
る。

又、吸収膜５内で且つ冷却伝熱管１１の上方位置には吸
収液分散器１５（例えばトレ一方式のもの）が配設され
て居り、これは冷却伝熱管１１の外径よりも約２〜４　
ｍｍ大きな内径を有する短管１６を備えている。この吸
収液分散器１５はその短管１６が冷却伝熱管１１に対し
て同意円状になるように吸収膜５内の上方位置に取付け
られて居り、吸収液か冷却伝熱管１１と短管１６の間か
ら冷却伝熱管１１の外周面を膜状になって流下するよう
になっている。

尚、第１図に於いて、■は外部熱源によって稀吸収液か
ら冷媒を加熱分離すると共に吸収液を高濃度にする再生
器、１７は熱回収を図るために稀吸収液と濃吸収液を熱
交換する溶液熱交換器、１８は吸収器４で発生した稀吸
収液を再生器１へ移送する稀吸収液循環ポンプ、１９は
冷媒液を冷媒液分散器１３へ移送する冷媒液循環ポンプ
、２０はデミスタ−である。

而して、凝縮器２等から冷媒液分散器１３に導入した冷
媒液を散布つまり蒸発伝熱管９と短管１４の間から流下
させると、冷媒液は蒸発伝熱管９の外周面を膜状になっ
て流下しつつ蒸発し、蒸発伝熱管９内の流体２１を冷却
する。

一方、再生器１で濃縮された臭化リチウム等の吸収液は
溶液熱交換器１７で冷却された後、隔壁７と吸収液分散
器１５の間に形成された空間で減圧され、吸収液分散器
１５に導入される。吸収液分散器１５に導入した濃吸収
液を散布つまり冷却伝熱管１１と短管１６の間から流下
させると、濃吸収液は冷却伝熱管１１の外周面を膜状に
なって流下しつつ、冷却伝熱管１１内を流れる冷却水２
２で冷却され、蒸発器３からデミスタ−２０を通って流
入してきた冷媒蒸気を吸収する。

第３図は第二発明に係る吸収式冷凍機であって、前記吸
収式冷凍機の凝縮器側ボンネット１２に空気冷却用熱交
換器２３の伝熱管２４を接続し、液状の低沸点有機媒体
２５（例えばＲ−１１、Ｒ１，２、Ｒ−２２等）を、冷
却伝熱管１１内では液体になると共に、ボンネット１２
及び伝熱管２４内では蒸気となるように冷却伝熱管】１
、ボンネット１２及び伝熱管２４で形成される空間内に
封入している。尚、図に於いて、２６は伝熱管２４の外
周面に設けられたフィンである。

而して、運転に際して凝縮熱並びに吸収熱により冷却伝
熱管１１内の液状の低沸点有機媒体２５が加熱気化され
、その蒸気は冷却伝熱管１１内を上昇して熱交換器２３
の伝熱管２４に流入する。この熱交換器２３の外側には
冷却用の空気２７が流れて居り、低沸点有機媒体２５の
蒸気を冷却（凝固）して下方の冷却伝熱管１】へ液体と
して循環させる。

本発明は、上述の如き構成としている為、下記のように
多くの優れた利点を有している。

（１）吸収器の吸収胴と、蒸発器の蒸発胴と、凝縮器の
凝縮胴とを一体的に形成すると共に、吸収器と凝縮器の
冷却伝熱管を共有させた為、茶器と管との貫通部が少な
くなって空気漏れを生ずる危険か少なくなると共に、装
置自体の製作や構造が簡単になり、コスト低減を図り得
る。

（２）冷却水の糸路は凝縮胴を通って吸収胴に入り再び
吸収胴から凝縮胴に入る為、凝縮器の凝縮温度を従来に
比べて下げることができ、すなわち再生器の蒸発温度を
下げることができる。その結果、吸収式冷凍機の収積係
数を高め且つ再生器内での腐蝕速度も緩和される。

（３）　蒸発伝熱管及び冷却伝熱管を竪向きに配設した
為、蒸発伝熱管及び冷却伝熱管を水平にした従来のもの
に比較して冷媒液分散器及び吸収液分散器の水平部の長
さを著しく短くすることができる上、蒸発伝熱管及び冷
却伝熱管の水平部をなくすことができる。その結果、吸
収式冷凍機自体の傾きによる茶液の片寄りが殆どなく、
又、液の分散数も少なく−ケ所当りの流量か多くなり、
液の散布を良好且つ均一にすることができる。然も、吸
収式冷凍機の据付けに際しても水平度の制限や振動に対
する制限を少なくできる。延いては、吸収式冷凍機自体
の性能を著しく向上させることかできる。又、据付作業
も簡単に行えると共に、船舶にも良好に適用することが
できる。

（４）凝縮器及び吸収器の冷却伝熱管内に液状の低沸点
有機媒体を封入し、冷却伝熱管に空気冷却用熱交換器を
接続することにより空冷化を可能とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一発明に係る吸収式冷凍機の概略縦
断面図、第２図は第１図の■−■線断面図、第３図は本
発明の第二発明に係る吸収式冷凍機の概略縦断面図、第
４図は従来の吸収式冷凍機の一例を示す概略縦断面図で
ある。 ■は再生器、２は凝縮器、３は蒸発器、４は吸収器、５
は吸収胴、６は蒸発胴、７は隔壁、８は凝縮胴、９は蒸
発伝熱管、１１は冷却伝熱管、１３は冷媒液分散器、１
５は吸収液分散器、２３は空気冷却用熱交換器、２５は
低沸点有機媒体。 特許出願人　株式会社　タ　り　マ 代表者　福　１）順　吉 株式会社　出前総合研究所 代表者　志　垣　政　信

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　再生器（１）、凝縮器（２）、蒸発器（３）及び
   吸収器（４）等から構成した吸収式冷凍機に於いて、前
   記吸収器（４）の吸収胴（５）と蒸発器（３）の蒸発膜
   （６）とを並置して連通状態にすると共に吸収胴（５）
   の上部に隔壁（７）を介して凝縮器（２）の凝縮胴（８
   ）を連設し、蒸発膜（６）の外部からその内部に達して
   再び外部に至る竪向きの蒸発器用蒸発伝熱管（９）を設
   け、凝縮器（２）の外部からその内部を経て隔壁（力を
   貫通して吸収胴（５）内に達し、再び隔壁（７）を貫通
   して凝縮胴（８）内から外部へ至る竪向きの凝縮器及び
   吸収器用冷却伝熱管０］）を設け、前記蒸発膜（６）内
   で且つ蒸発伝熱管進 （９）の上方位置に冷媒分散器（１３）を配設し、吸収
   胴（５）内で且つ冷却伝熱管（１，１）の上方位置に吸
   収液分散器０均を配設した事を特徴とする吸収式２、　
   再生器（１）、凝縮器（２）、蒸発器（３）及び吸収器
   （４）等から構成した吸収式冷凍機に於いて、前記吸収
   器（４）の吸収胴（５）と蒸発器（３）の蒸発膜（６）
   とを並置して連通状態にすると共に吸収胴（５）の上部
   に隔壁（力を介して凝縮器（２）の凝縮胴（８）を連設
   し、蒸発膜（６）の外部からその内部に達して再び外部
   に至る竪向きの蒸発器用蒸発伝熱管（９）を設け、凝縮
   器（２）の外部からその内部を経て隔壁（力を貫通して
   吸収胴（５）内に達し、再び隔壁（７）を貫通して凝縮
   胴（８）内から外部へ至る竪向きの凝縮器及び吸収器用
   冷却伝熱管（１］）を設け、前記蒸発膜（６）内で且つ
   蒸発伝熱管（９）の上方位置に冷媒液分散器（１３）を
   配設し、吸収胴（５）内で且つ冷却伝熱管（ＩＩ）の上
   方位置に吸収液分散器（１５）を配設し、前記冷却伝熱
   管（１１Ｊの入口及び出口に空気冷却用熱交換器（２３
   ）を取付けると共に、該冷却伝熱管回内に液状の低沸点
   有機媒体Ｑ団を封入した事を特徴とする吸収式冷凍機。