JPS62294867A - 吸収冷凍機 - 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】 ３、発明の詳細な説明 （イ）産業上の利用分野 本発明は蒸発器の未気化冷媒を冷媒液用ポンプにより蒸
発器へ再循環させる型式の吸収冷凍機の改良に関する。

（口〉従来の技術 上記型式の吸収冷凍機の従来の技術として、例えば実公
昭５０−４３４１６号公報や実公昭５１−１６０５１号
公報などにみられるように、凝縮冷媒流下用管路の下端
を蒸発器の冷媒液溜めに接続したもの（以下、第１従来
例という）が知られている。また、別の従来の技術とし
て、例えば特開昭５９−１０９７５３号公報や特開昭５
９−１７３６６６号公報などにみられるように、凝縮冷
媒流下用管路の下端を冷媒液用ポンプ吐出側の冷媒液還
流路に接読したもの（以下、第２従来例という）が知ら
れている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 第１従来例においては、凝縮冷媒が凝縮温度に近い温度
のままで低圧側の蒸発器へ流下して激しくフラッシュし
つつ自己蒸発し、この自己蒸発の分だけ蒸発器の熱交換
器の冷媒との交換熱量が減るのに加えてフラッシュに伴
ない蒸発器の冷媒液溜めの液面が激しく波立ち多量の冷
媒液が吸収器の溶液溜めへ溢流して吸収冷凍作用に活か
されないという問題点がある。

第２従来例においては、冷媒液用ポンプで送られて来た
低温の未気化冷媒に凝縮冷媒が合流して降温しつつ蒸発
器へ流れるために第１従来例程には冷媒のフラッシュが
激しくないものの、その反面、低負荷時や冷却水温の降
下時あるいは起動時などのように凝縮器と蒸発器との圧
力差が小さくなったときに冷媒液用ポンプで吐出された
未気化冷媒の一部が凝縮器側へ逆流したり、凝縮冷媒が
ほとんど流下しなくなるケースもあり、凝縮器の冷却器
と冷媒蒸気との熱交換面積の減少や冷媒液用ポンプのキ
ャビテーションなどの弊害を招きやすく、圧力条件によ
っては吸収冷凍機の運転障害を引起こすという問題点が
ある。

本発明は、これら問題点に鑑み、蒸発器に流入する冷媒
のフラッシュ蒸発の軽減と低負荷時や冷却水温降下時な
どでの凝縮冷媒の凝縮器における停滞の緩和とを簡便に
達成することの可能な吸収冷凍機の提供を目的としたも
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ための手段として、
前記型式の吸収冷凍機における冷媒液還流路の冷媒液用
ポンプ吐出側から凝縮冷媒流下用管路との接続部へ至る
までの途中に流量制御弁を備え、かつ、この弁の開度を
凝縮器の冷媒液溜り部に備えたフロートにより制御する
構成としたものである。

（＊）作用 本発明によれば、凝縮器の冷媒液溜り部の液面が高くな
り始めたとき、これに伴い上昇するフロートで流量制御
弁の開度を減らして冷媒液用ポンプで送られる未気化冷
媒の流動の抑制作用を吸収冷凍機にもたせ得るので、未
気化冷媒と凝縮冷媒との合流点での未気化冷媒の凝縮冷
媒流に対する抵抗を弱めて凝縮冷媒の流下を促進させる
ことができる。これにより、冷却水温の降下時や起動時
などのように凝縮器と蒸発器との間の圧力差が小さくな
った場合にも、凝縮冷媒の流れの渋滞すなわち凝縮冷媒
の凝縮器内での停滞を簡便に緩和することができる。

また、凝縮冷媒は未気化冷媒と合流して降温しつつ蒸発
器へ流れるのでこの器内での冷媒のフラッシュ蒸発も軽
減される。

（へ）実施例 図面は本発明による吸収冷凍機の一実施例を示した概略
構成説明図で、（１）は高温発生器、（２）は低温発生
器（３）および凝縮器（４）より成る発生凝縮器、（５
）は蒸発器（６）および吸収器（７）より成る蒸発吸収
器、（８）は低温溶液熱交換器、（９）は高温溶液熱交
換器、（Ｐ、）は冷媒液用ポンプ、（ＦＡ）は吸収液用
ポンプであり、これら機器を配管接続することにより、
冷媒〔水〕と吸収液〔臭化リチウム水溶液〕の循環路を
形成して吸収冷凍機が構成されている。

（１０）は高温発生器（１）の燃焼加熱室、（１１〉は
低温発生器（３）の加熱器、（１２）は凝縮器（４）の
冷却器、（１３）は蒸発器（６）の熱交換器、（１４〉
は吸収器（７）の冷却器であり、（１５〉、（１５）・
・・は燃焼ガスの通路、（１６）は燃焼ガスの排気路、
（１７）、り１８）は熱交換器（１３）と接続した冷水
用管路、（１９）、（２０）、（２１）は冷却器（１４
）、（１２）を直列に接続した冷却水用管路である。

（２２）、（２３）、（２４）、（２５）、（２６）、
（２７）はそれぞれ吸収液用管路、（２８）は高温発生
器（１）の気相部と加熱器（１１）とを結んだ冷媒蒸気
用管路、（２９）は加熱器（１１）と凝縮器（４）とを
結んだ冷媒ドレン用管路である。また、（３１）は蒸発
器（６）の冷媒液溜め、（３２）は熱交換器（１３）上
方の蒸発器（６）内に配備した冷媒液散布器、（３３）
は冷媒液溜め（３１）と冷媒液用ポンプ（Ｐ、）の吸込
み口とを結んだ冷媒液用管路、（３４）は冷媒液用ポン
プ（ＰＲ）吐出口と冷媒液散布器（３２）とを結んだ冷
媒液用管路で、これら冷媒液用管路および冷媒液用ポン
プ（Ｐハによって冷媒液還流路が蒸発器（６）に形成さ
れている。かつまた、（ｓ、）、（Ｓ、）は凝縮器（４
）の第１、第２冷媒液溜り部であり、（３５）はその上
流端を第２冷媒液溜り部（Ｓ、）底部と接続する一方下
流端を冷媒液用管路（３４）と接読したＵ字状の冷媒液
流下用管路である。

そして、（Ｖ）は冷媒液用管路（３４）の冷媒液流下用
管路（３５）との接続部よりも上流側の冷媒液用管路（
３４）に備えた流量制御弁であり、この弁の開度は第２
冷媒液溜り部（Ｓ、）に備えたフロート（Ｆ）の上昇に
より桿（Ｌ）を介して減少制御される一方降下により増
大制御されるようになっている。なお、図示のように流
量制御弁（Ｖ）を第２冷媒液溜り部（Ｓ、〉内に挿通さ
れている冷媒液用管路（３４）の途中に配備することが
好ましいが、こと以外に配備することも可能である。尤
も、後者の配備の場合には桿（Ｌ）を冷媒液溜り部（Ｓ
、）器壁から貫通させる部分の気密保持に難しさがある
。また、流量制御弁（Ｖ）をフロート（Ｆ）と連動させ
て制御する代りに電極式液面検出器の信号で制御する方
法も可能であるが、この方法にも電極の挿通部における
気密保持にや〜難点がある。

なお、（ｆ□）、（ｆｏ）は第２冷媒液溜り部（Ｓ、）
器壁と冷媒液用管路（３４）との溶接部分である。

次に、このように構成された吸収冷凍機（以下、本機と
いう）の動作例を説明する。

本機の定格運転時〔例えば、盛夏の時の運転であって本
機への冷却水流入温度が３２°Ｃ程度であり、凝縮器（
４）内圧が５６ｍ！ｌＨｇ程度に保たれていてこれと蒸
発器（６）内圧との差が５０１１ｉＩＩＨｇ程度に維持
きれ、第２冷媒液溜り部（Ｓ２）内の液面がほぼ所定の
高さにある時〕、流量制御弁（Ｖ）は所定の開度で開か
れている。

ところで、本機への冷却水流入温度が例えば１９°Ｃ程
度で凝縮器（４）内圧が２８ｆｆｌＴＩＨｇ程度になっ
てこれと蒸発器（６〉内圧との差が２２１１ｆｌｌＨｇ
程度となる春や秋などに本機を運転した場合、凝縮冷媒
が冷媒液流下用管路（３５）を流下しようとする力が定
格運転時のおよそ半分に弱まる一方で冷媒液用ポンプ（
Ｐ、）の吐出力が強まるため、すなわち、凝縮冷媒と未
気化冷媒との合流点においてこの未気化冷媒が凝縮冷媒
の流れを阻止しようとする力が強くなるため、第２冷媒
液溜り部（Ｓ、）内の液面が上昇し始める。この場合、
液面の上昇をそのまま放置していると、蒸発器（６）へ
の凝縮冷媒の供給が著しく減少するため、冷媒液溜め（
３１）内の冷媒液がやがて無くなり冷媒液用ポンプ（Ｐ
６）のキャビテーションを引起こしたり、凝縮冷媒が第
１、第２冷媒液溜り部（Ｓ＋）（Ｓ＊）に充満して低温
発生器（３）側へ溢流したり、この発生器からの冷媒蒸
気と冷却器（１２）との熱交換面積が極端に減るなどの
弊害を招き、運転障害を引起こすことになる。

この場合、本機においては、第２冷媒液溜り部（Ｓ、）
内の液面上昇と共にフロート（Ｆ）が上昇して流量制御
弁（Ｖ）が絞られ、この弁での未気化冷媒の流通抵抗が
増大し、前述した合流点での未気化冷媒による凝縮冷媒
の流れに対する阻止力が弱められるため、凝縮冷媒の流
下が促進されることになる。そして、凝縮冷媒の際限の
ない液面上昇は止まり、液面は成る高さに保たれると共
に流量制御弁（Ｖ）の開度もある値〔この場合には全閉
にほぼ近い開度〕で固定される。その結果、凝縮冷媒の
低温発生器（３）側への溢流や冷媒液用ポンプ（ＰＩ）
のキャビテーションが防止きれ、良好な運転が継続され
る。なお、冷却水流入温度が１９°Ｃよりも高くなって
凝縮器（４）内圧が上昇し、第２冷媒液溜り部（Ｓり内
の液面が降下すると流量制御弁（Ｖ）の開度は増大する
。

このように、本機においては、凝縮器〈４〉と蒸発器（
６）との間の圧力差の変化に応じて未気化冷媒の還流抵
抗を調整することにより、筒便に凝縮冷媒の液位を所定
の範囲に保つと共に凝縮冷媒の蒸発器（６）への流下量
をほぼ所定範囲内に保つことができ、冷却水温の低い時
の運転や起動時での運転などを良好に行うことができる
。このことは、本機をヒートポンプとして使用する場合
においても、同様である。なお、本機において、フロー
ト（Ｆ）および流量制御弁（Ｖ）を第１冷媒液溜り部（
Ｓ＋）に備えても良いことは無油である。

かつまた、本機においては、凝縮冷媒が、低温〔例えば
６°Ｃ程度〕の未気化冷媒と合流して降温した後、蒸発
器（６）に流入するので、そのフラッシュ蒸発も著しく
軽減される。

（ト）発明の効果 本発明は、以上のとおり、凝縮器と蒸発器との圧力差の
小さいときにおける凝縮器内での冷媒液の停滞すなわち
凝縮冷媒の流れの渋滞を緩和して起動時などの運転を良
好にする効果と、凝縮冷媒のフラッシュ蒸発を軽減して
運転効率を高く保つ効果とを吸収冷凍機にもたらすもの
であり、立上り性能に優れかつ安定した運転を簡便に達
成できるものとして実用的価値の高いものである。

なお、本発明を一重効用吸収冷凍機にも適用できること
は勿論である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による吸収冷凍機の一実施例を示した概略
構成説明図である。 （１）・・・高温発生器、　（３）・・・低温発生器、
　（４）・・・凝縮器、　（６）・・・蒸発器、　（７
）・・・吸収器、（８）、（９）・・・低温、高温溶液
熱交換器、　（Ｐハ・・・冷媒液用ポンプ、　（３１）
・・・冷媒液溜め、　（３２）・・・冷媒液散布器、　
（３３）、（３４）・・・冷媒液用管路、　（３５）・
・・冷媒液流下用管路、　（５１）、（Ｓ、）・・・冷
媒液溜り部、　（Ｆ）・・・フロート、　（Ｖ）・・・
流量制御弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）発生器、凝縮器、蒸発器、吸収器などの機器を配
   管接続して冷媒と吸収液の循環路を形成すると共に蒸発
   器の未気化冷媒を冷媒液用ポンプにより蒸発器へ戻す冷
   媒液還流路を形成し、かつ、この還流路の冷媒液用ポン
   プ吐出側と凝縮冷媒流通用管路の下流端とを接続して成
   る吸収冷凍機において、凝縮器の冷媒液溜り部にフロー
   トが備えられ、かつ、このフロートの上下動により開度
   の減増調節される流量制御弁が前記冷媒液還流路の冷媒
   液用ポンプ吐出側から凝縮冷媒流通用管路との接続部へ
   至るまでの途中に配備されていることを特徴とした吸収
   冷凍機。