JPS63176965A - 二重効用空冷吸収式冷温水機 - 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】 〔竜業上の利用分野〕 本発明は、二重効用空冷吸収式冷温水機に係り。

特に、水を冷媒とし、リチウムブロマイドを吸収剤とし
、外気温が異常上昇したときにも運転するのに好適な二
重効用空冷吸収式冷温水機に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、広く用いられτいた水冷式の二重効用吸収式冷凍
機は、クーリングタワーを始めとする冷却水系の据付工
事、保守および水管理にコストがかかるという問題があ
り、二重効用空冷吸収式冷凍機のＵば発が急速に進めら
れるに至った。

そこで、水を冷媒とし、リチウムブロマイドを吸収剤と
する空冷吸収式冷水機として、例えば、特開昭６１−４
９９７０号公報記載の技術が開発された。

すなわち、当該公報記載のものは、吸収器、凝縮器を、
ファンによる空気の流れで冷却するように、垂１龜管の
管外にフィンを設けた構成のものとし。

一方、高圧再生器内度を上昇させて凝縮器での冷媒の過
冷却度を増大させ、空冷吸収器を出た溶液または冷媒蒸
気が混在する溶液を、凝縮器で液化した前記過冷却冷媒
で冷却するようにして、空冷吸収式冷水機を実現し又い
る すなわち、外気乾球温度が３３℃程度においては１機内
圧力が大気圧以上となり、溶液温度も実用的な範囲にお
さまつ工運転できる二重効用空冷吸収式冷温水機が提供
された。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のように、例えば特開昭６１−４９９７０号公報記
載の技術では、吸収サイクル、や、空冷吸収器。

空冷凝縮器に特別の工夫がなされているが、外気温が異
常に烏くなったときの配慮がなされていなかった。

一般に外気乾球温度は、夏期における日中最高気温の月
別平均値では東京で３０．８℃であり、上記技術による
二重効用空冷吸収式冷温水機の運転はｎ（能である。し
かし、ｓＬ期における外気温の最高値は、気象統計によ
ると東バで３８．４　℃に上昇することになり、このよ
うに外気温が！Ａ？ｆに高くなると、空冷吸収器内溶液
温度が高くなり。

機内（特に高圧再生器内）の圧力が大気圧以上となり、
もつとも冷房の必要なときに冷凍運転ができないという
不具合が発生する問題があった。また、高圧再生器内の
溶液温度が高くなり、リチウムブロマイドによる腐食の
問題も生じる。

本発明は、前述の従来技術の問題点を解決するためにな
されたもので、外気温が異常に上昇したときにも、空冷
吸収器内溶液温度をドげ、高温再生器内圧力が大気圧を
超えることがなく運転が継続できる二重効用空冷吸収式
冷温水機を提供することを、その目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明に係る二重効用空冷
吸収式冷温水機の構成は、蒸発器、空冷吸収器、空冷凝
縮器、低温再生器、高温再生器。

溶液熱交換器、溶液ポンプ、冷媒ポンプ、およびこれら
を作動的に接続する配管系からなり、前記空冷吸収器、
空冷凝縮器へ冷却空気を供給するファンを備えた二重効
用空冷吸収式冷温水機において、前記高温再生器に対す
る熱源供給系に加熱電制ａＩＩ＃−を設け、前記冷却空
気の温度に対応して前記力Ｕ熱量ルＪ御弁を［ｊｉＪ　
１２）する制御手段を設けたものである。

なお、本発明を開発した考え方を付記すると。

次のとおりである。

水を冷媒とし、リチウムブロマイドを吸収剤とする二重
効用空冷吸収式冷凍機の機内圧力、特に高温再生器内圧
力を決定するのは、低温再生器内の溶液温度であり、こ
の溶液温度は空冷凝縮器内の冷媒凝縮温度により決定さ
れる。

また、空冷式は、冷却空気の出入口温度差が大きく、冷
却量が若干域ると大１１」に圧カ、温度が低ドする。し
たがっ又、品温再生器内の加熱量をわずかに絞ることに
より冷却空気温度の出入口部１ぼ差が小さくなる。その
結果、空冷吸収器内溶液温度がドることと、空冷凝縮器
内の凝縮温度がドることのため、機内圧力の低ドが２重
に効き、機内圧力（高温再生器内圧力）が大幅に低トす
る。

〔作用〕

上記の動作を、第４図の溶液′ａ度縁線図参照して説明
する６ 第４図は、二重効用空冷吸収式冷温水機の溶液濃度線図
であり、吸収溶液濃度をパラメータとして、空冷吸収サ
イクルを示したものであり、加熱量制御弁を制御しなか
った場合を破線、加熱量制御弁を制御し加熱量を絞った
場合を実線で示している。

第４図は、横軸に温度をとり、基準となる外気温度、空
冷吸収器溶液温度を示している。また。

縦軸には圧力をとり、空冷サイクルにおけるａ発圧力、
凝縮圧力、高温再生器内力の各等圧レベルを一点鎖線で
示している。斜めの一点鎖線は冷媒の水飽和曲線を示す
。

加熱量制御弁を制御しなかった場合、外気温度が高くな
ると、空冷凝縮器圧力は凝縮圧力レベルと水飽和曲線と
の交点ａとなり、これに対応する低温再生器内の溶液温
度はｂとなる。これより。

Δｔだけ高い温度で低温再生器加熱蒸気が凝縮すること
になり、その圧力がＣ点となるため、高温再生器内圧力
が大気圧を超える。

一方、加熱量制御弁を設け１高温再生器の加熱量を絞っ
た場合、空冷吸収器、空冷凝縮器の交換熱量が減る。そ
の結果、冷却空気温度の出入口温度差が小さくなり、空
冷吸収器、空冷凝縮器の出入口温度が低くな６．このこ
とにより、空冷吸収器内部の溶液温度が低ドし、凝縮圧
力が第４図のａ′に低ドし、これに対応する低温再生器
内の溶液温度がｂ′に低ドする。このように、高温再生
器の加熱量を絞ると、空冷吸収器内の溶液濃度の低ドと
、凝縮温度の低ドの相乗効果で、低温再生器加熱蒸気の
凝縮圧力がＣからＣ′に大幅に低ドし、高温再生器の圧
力が大気圧以卜にドる。

高温再生器加熱量を制御する加熱量制御弁は。

高温再生器内の発生蒸気をコントロールするもので、ｍ
当な絞りを与えることによって低温再生器加熱蒸気の凝
縮圧力を低ドし、機内圧力を大気圧以卜に保持すること
ができる。

加熱量制御弁を制御する手段としては、品温再生器内圧
力、凝縮冷媒液温度、外気温度などの検知信号に従って
制御信号を出力する圧力調節器。

温度調節器などが用いられる。

〔実施例〕

以上１本発明の各実施例を第１図ないし第３図を参照し
て説明する６ まず、第１図は、本発明の一実施例に係る二重効用空冷
吸収式冷温水機のサイクル系統図である。

第１図において、１は蒸発器、２は冷媒ポンプ、３は冷
水の通る冷水管を示す。

４は空冷吸収器で、この空冷吸収器４は、垂直管４ａの
管外に冷却用のフィン４ｂが形成され、垂直管４ａの上
部に蒸気通路５による上部ヘッダ。

垂直管４ａの上部に上部ヘッダ４ｃ＠−備えた構成であ
る。

６は溶液ポンプ、７は溶液熱交換器、１０は高湿再生器
、１１は低温再生量である。

１５は空冷凝縮器で、この空冷凝縮器１５は、垂直管１
５ａの管外に冷却用のフィン１５ｂが形成さ九、垂直管
１５ａの上部は蒸気通路１４による上部ヘッダ、垂直管
１５ａの上部に上部ヘッダ１５ｃを備えた構成である。

空冷吸収器４および空冷凝縮器１５は、ファン２０によ
４室外空気の流れによつｔ空冷されるもので１図中の太
い矢印は冷却空気の流れ方向を示し１いる。

上記の各機器は、冷媒配管、溶液配管によって作動的に
接続されてサイクルが形成されでいる。

２１は、冷水管３に設けた。冷水の温度を検知する温度
検出器、２２は、高温再生器１０に対する外部熱源１２
の供給管路に設けた加熱量制御弁。

２３は、高温再生器１０内の冷媒蒸気圧を検知する圧力
検出器、２４は、加熱量制御弁に制御信号を送るための
ローセレクター、２５は、温度検出器２１の検知結果に
従って制御信号を出力する温度調節器、２６は、圧力検
出器２３の検知結果に従つｔ制御信号を出力する圧力調
節器である。これら温度検出器２１，２３．圧力検出器
２３．温度調節器２５．圧力調＠榛２６、およびローセ
レクター２４は、加熱量制御弁２２の開閉を制御する制
御手段を構成しており、その電気的接続を図では破線を
もって示している。

このような構成の二重効用空冷吸収式冷温水機について
、まず基本的なサイクルの作用を説明する。

蒸発器１内の冷媒（水）は、冷媒ポンプ２によって冷水
の通る冷水管３上に撒布され、冷水から蒸発熱を奪って
低圧の冷媒蒸気となり、蒸気通路５を経て空冷吸収器４
に流入する。空冷吸収器４は、ファン２０によって外気
により直接冷却されており、前記冷媒蒸気は、上部ヘッ
ダから撒布・されて垂直管４ａ内を流ドするリチウムブ
ロマイド濃溶液に吸収されて稀溶液となる。

この稀溶液は、溶液ポンプ６によって送り出され、溶液
熱交換器７を経て稀溶液管８，９を介して高温再生器１
０．低温再生器１１に送り込まれる。

高温再生器１０には外部熱源１２が供給され、炉１０ａ
で燃焼するときに生じる熱により稀溶液を濃縮し、この
とき蒸気を発生する。この発生冷媒蒸気は、冷媒管路１
３の伝熱管部１３ａを介して低温再生器１１内の稀溶液
を加熱濃縮し、冷媒みずからは凝縮液化して液冷媒とな
り、空冷凝縮器１５の上部ヘッダ１５ｅに送られる。

低温再生器１１で濃縮された稀溶液から発生した蒸気は
、蒸気通路１４を通っヱ空冷凝縮器１５の垂直管１５ａ
に流入し、ここでやはりファン２０によって外部により
冷却されて液冷媒となり上部ヘッダ１５ｃから冷媒管１
６を経て蒸発器１に戻る。

高温再生器１０．低温再生器１１でそれぞれ濃縮された
溶液は、１溶液管１７，１８により溶液熱交換器７を経
たのち濃溶液管１９を介して空冷吸収器４の上部ヘッダ
へ送られ撒布され、再び吸収過程がくり返される。

次に、加熱量制御弁およびその制御手段の作用を説明す
る。

通常の運転時は、冷水管３にお序ける温度検出器２１の
検知信号を受け、温度調節器２５の制御信号で、高温再
生器１０の熱源供給管路にある加熱量制御弁２２を開閉
させ、冷水温度を一定に保持するように制御される。

外気温度が特別高い場合は、空冷吸収器４における溶液
温度が上り、溶液濃度が上昇するとともに、空冷凝縮器
温度が上昇し、低温再生器１１内の溶液温度が上昇する
ため、高温再生器１０の内圧が上昇する。

高温再生器１０の内圧、すなわち冷媒蒸気圧が上昇する
と、圧力検出器２３の検知信号を受けて圧力調節器２６
は、加熱量制御弁２２を閉方向へ制御する信号を出力す
る。ローセレクター２４は。

この信号と、温度調節器２５の信号とを比較し１、加熱
量制御弁２２に閉信号を選択して出力する。

高圧再生器１０に対する加熱量が絞られると。

空冷吸収器４．空冷凝縮器１５の交換熱量が減る。

そこで空冷吸収器４内部の溶液温度が低ドし、これに対
応する低温再生器１１内の溶液温度が低ドする。空冷吸
収器４内の溶液濃度の低ドと凝縮温度の低ドとの相乗効
果で、低温再生盤加熱蒸気の凝縮トＥ力が大幅に低ドし
、高温再生器１０の内圧が大気圧共ドにドる。

本実施例によれば、外気温が特別高い場合でも、空冷吸
収器４内溶液温度を低ドし、高温再生器１０内圧力を大
気Ｉｋ：、以トに保持することができ、冷凍運転が継続
できる。

次に、本発明の他の実施例を第２図を参照しヱ説明する
。

ここに第２図は１本発明の他の実施例に係る二重効用空
冷吸収式冷温水機のサイクル系統図であり、図中、第１
図と同一・符号のものは、先の実施例と同等のものであ
るから、その説明を省略する。

第２図において、２７は、低温再生器１１の溶液を加熱
する伝熱管部１３ａの、低温再生器量口における凝縮冷
媒温度を検知する温度検出器。

２８は、温度検出器２７の検知結果に従って制御信号を
出力する温度調節器である。

冷媒管路１３によ昌ブる凝縮冷媒温度と高温再生器１０
における冷媒蒸気圧とは１対王で対応するものであるか
ら、温度検出器２７の検知結果に従って作動する温度調
節器２８の出力信号によつ℃加熱量制御弁２２を開閉す
るようにし又も、先の第１図の実施例と全く同様の効果
が期待できる。

同様に、図ボしないが、空冷凝縮器内の凝縮冷媒圧力を
検知する圧力検出器を設け、その検知結果に従って作動
する圧力調節器の出力信号によって、加熱量制御弁を開
閉するようにしてもよい。

次に、第３１５！ｌを参照して１本発明のさらに他の実
施例を説明する。

第３図は１本発明のさらに他の実施例に係る二重効用空
冷吸収式冷温水機のサイクル系統図であり１図中、第１
図と同一符号のものには、第１図の実施例と同等のもの
であるから、その説明を省略する。

第３図においで、２９は、外気温度を検知する温度検出
器である。

外気温が異常に高くなったときは、温度検出器２９は、
外気温を検知し、特定温度を越えたときに高温再生器１
０の加熱量制御弁２２を開方向へ制御する信号を出力す
る。

本実施例によれば、ファン２０による冷却空気に相当す
る外気湿度に対応して高温再生器１０に対する加熱量を
制御するので、先の第１図、第２図の各実施例と全く同
様の効果が期待できる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、外気温が異常に１
−、昇したときにも、空冷吸収器内溶液温度をトげ、高
温再生器内圧力が大気圧を超えることがなく運転が継続
できる二重効用空冷吸収式冷温水機を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の一実施例に係る二重効用空冷吸収式
冷温水機のサイクル系統図、第２図は。 本発明の他の実施例に係る二重効用空冷吸収式冷温水機
のサイクル系ｌｉｈ図、第３図は１本発明のさらに他の
実施例に係る二重効用空冷吸収式冷温水機のサイクル系
統図、第４図は、二重効用空冷吸収式冷温水機の溶液濃
度線図である。 １・・・蒸発器、２・・・冷媒ポンプ、４・・・空冷吸
収器。 ６・・・溶液ポンプ、７・・・溶液熱交換器、１０・・
・高温再生器、１１・・・低温再生器、１５・・・空冷
凝縮器。 ２０・・・ファン、２２・・・加熱量制御弁、２３・・
・ノ上刃検出器、２５．２８・・・温度調節器、２６・
・・圧力調節器、２１，２７，２９・・・温度検出器。 冨１図 ｖ　３　口 不　４　囲 −一環汲

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、蒸発器、空冷吸収器、空冷凝縮器、低温再生器、高
   温再生器、溶液熱交換器、溶液ポンプ、冷媒ポンプ、お
   よびこれらを作動的に接続する配管系からなり、前記空
   冷吸収器、空冷凝縮器へ冷却空気を供給するファンを備
   えた二重効用空冷吸収式冷温水機において、前記高温再
   生器に対する熱源供給系に加熱量制御弁を設け、前記冷
   却空気の温度に対応して前記加熱量制御弁を開閉する制
   御手段を設けたことを特徴とする二重効用空冷吸収式冷
   温水機。 ２、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、加熱量
   制御弁を開閉する制御手段は、少なくとも、高温再生器
   内の冷媒蒸気圧を検知する圧力検出器と、その検知結果
   に従つて作動する圧力調節器とを備えたものである二重
   効用空冷吸収式冷温水機。 ３、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、加熱量
   制御弁を開閉する制御手段は、少なくとも、空冷凝縮器
   内の凝縮冷媒圧力を検知する圧力検出器と、その検知結
   果に従つて作動する圧力調節器とを備えたものである二
   重効用空冷吸収式冷温水機。 ４、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、加熱量
   制御弁を開閉する制御手段は、少なくとも、低温再生器
   出口の凝縮冷媒温度を検知する温度検出器と、その検知
   結果に従つて作動する温度調節器とを備えたものである
   二重効用空冷吸収式冷温水機。 ５、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、加熱量
   制御弁を開閉する制御手段は、少なくとも、ファンによ
   る冷却空気の温度を検知する温度検出器と、その検知結
   果に従つて作動する温度調節器とを備えたものである二
   重効用空冷吸収式冷温水機。