JPS6229702B2 - - Google Patents

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
概略縦断面図であつて、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′か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、１
２′は稀吸収液循環ポンプ、１３′は冷媒液循環ポ
ンプ、１４′はデミスターである。

然し乍ら、前記吸収式冷凍機にあつては、蒸発
器６′及び吸収器１０′を内蔵した蒸発吸収胴１
５′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、
各器と管との貫通部分が多くなつて空気漏れを生
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′の系路は吸収器１０′を通つて凝
縮器２′へと一続きになつている為、凝縮器２′の
凝縮温度をあまり下げることができず、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′が傾斜すると、
低い方に冷媒液及び吸収液が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つた。そ
の結果、冷凍機自体の性能が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1/1000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つた。

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つて船体が揺れたとき
に各液の散布が不均一になつ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。
然しながら、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60mmHgabs）や
吸収器（器内圧力５mmHgabs）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、上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
凝縮胴を連設し、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。

前記第一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
凝縮器の凝縮胴を連設し、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
断面図であつて、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の吸収胴５と蒸発器３の蒸発胴６
とは並置状態で且つ連通状態になつて居り、該吸
収胴５の上部には隔壁７を介して凝縮器２の凝縮
胴８が連設されている。つまり、各胴５，６，８
は一体的に形成されている。

蒸発胴６内には該蒸発胴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
発胴６内に竪向きに配設して居り、その入口及び
出口は蒸発胴６の上部に設けたボンネツト１０に
夫々接続されている。

又、凝縮胴８及び吸収胴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１１が設けられている。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
凝縮胴８及び吸収胴５内に隔壁７を貫通した状態
で鉛直に配列して居り、その入口及び出口は凝縮
胴８の上部に設けたボンネツト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
ツテイング後に拡管（図示省略）等によりシール
される。

前記蒸発胴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（例えばトレー方式のも
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２〜４mm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が蒸発伝熱管９に対して同芯円状になるよう
に蒸発胴６内の上方位置に取付けられて居り、冷
媒液が蒸発伝熱管９と短管１４の間から蒸発伝熱
管９の外周面を膜状になつて流下するようになつ
ている。

又、吸収胴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（例えばトレー方式のも
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２〜４mm大きな内径を有する短管１
６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に対して同芯円状になる
ように吸収胴５内の上方位置に取付けられて居
り、吸収液が冷却伝熱管１１と短管１６の間から
冷却伝熱管１１の外周面を膜状になつて流下する
ようになつている。

尚、第１図に於いて、１は外部熱源によつて稀
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、１
８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
はデミスターである。

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１
４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つ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つて
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からデミスター２０を通
つ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つ
て、前記吸収式冷凍機の凝縮器側ボンネツト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−１
１，Ｒ−１２，Ｒ−２２等）を、冷却伝熱管１１
内では液体になると共に、ボンネツト１２及び伝
熱管２４内では蒸気となるように冷却伝熱管１
１、ボンネツト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インである。

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１１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、各器
と管との貫通部が少なくなつて空気漏れを生ず
る危険が少なくなると共に、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) 冷却水の系路は凝縮胴を通つて吸収胴に入り
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、吸収式冷凍機の成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各液の片寄りが殆どなく、
又、液の分散数も少なく一ケ所当りの流量が多
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ができる。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、冷却伝管熱に空気冷却
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。 １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、１
３は冷媒液分散器、１５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。

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の蒸発胴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、蒸発胴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７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１１を設け、前記蒸発胴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１１の上方位置に吸収液
   分散器１５を配設した事を特徴とする吸収式冷凍
   機。 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の蒸発胴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、蒸発胴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７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１１を設け、前記蒸発胴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１１の上方位置に吸収液
   分散器１５を配設し、前記冷却伝熱管１１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１１内に液状の低沸点有機媒
   体２５を封入した事を特徴とする吸収式冷凍機。