JPS6325464A - 二重効用吸収冷凍機 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は低温発生器から低温溶液熱交換器へ至る濃溶液
流路の途中にポンプを備える型式の二重効用吸収冷凍機
の改良に関する。

（ロ）従来の技術 上記型式の二重効用吸収冷凍機は、濃溶液の流れをポン
プにより促進きせる働きをもち、低温溶液熱交換器の熱
交換率を高め得るため機械の性能を向上できる利点をも
つ。その反面、濃溶液用のポンプは低温発生器内の液量
の変動の如何にかかわらずほぼ一定量の溶液を吸込んで
吐出するため、冷凍機に対する負荷その他の外部条件の
影響で低温発生器からの溶液の流出量が少なくなった場
合にポンプのキャビテーションを生じてこのポンプの故
障を招く欠点がある。この欠点を解消するための上記型
式の二重効用吸収冷凍機における従来の技術として、濃
溶液用ポンプの発停制御用液面リレーを低温発生器に備
えることにより、この器内の溶液量の減少時に濃溶液用
ポンプを停めてそのキャビテーションを防止するもの〔
例えば、特開昭６０−１２６５６１号公報参照〕が提案
されている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 上記のような従来の二重効用吸収冷凍機においては、低
温発生器内の溶液量の過度の減少と濃溶液用ポンプのキ
ャビテーションとを防ぐことができるものの、濃溶液用
ポンプの発停制御に伴なって吸収器へ送られる濃溶液の
量が大巾に増減するため、冷凍出力の著しいハンチング
を引起して不安定な運転となる問題点がある。

本発明は、このような問題点に鑑み、濃溶液用ポンプの
発停制御を行うことなく簡便にそのキャビテーションを
防止でき、かつ、安定した運転を続けることの可能な上
記型式の二重効用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、前述の問題点を解決する手段として、濃溶液
用ポンプ吸込み側の濃溶液流路と低温溶液熱交換器から
吸収器へ至る濃溶液流路を管路で結び、かつ、稀溶液用
ポンプの制御用液面リレーを高温発生器に備えた上記型
式の二重効用吸収冷凍機を構成したものである。

（ネ）作用 本発明による二重効用吸収冷凍機においては、濃溶液用
ポンプ吸込み側の濃溶液流路と低温溶液熱交換器出口側
の濃溶液流路とを結んだ管路が濃溶液用ポンプ吸込み側
への濃溶液補給路としての機能を発揮する。そして、負
荷その他の外部条件の影響で低温発生器からの濃溶液の
流出量が減った場合、その減量分が濃溶液補給路として
の管路から濃溶液用ポンプへ補給されてこのポンプに所
定量の濃溶液が流入するため、このポンプを作動させた
ままでそのキャビテーションを防ぐことができる。

したがって、本発明の二重効用吸収冷凍機は、濃溶液用
ポンプの発停制御によりそのキャビテーションを防ぐ従
来のものにおいて生じていた冷凍出力のハンチングを大
巾に緩和でき、より安定な運転を続は得る。かつまた、
稀溶液用ポンプの制御用液面リレーを高温発生器に備え
ることにより、この器内の溶液量を所定の範囲内に保っ
て溶液循環路での溶液の偏在を軽減し得るので、なお−
層安定した運転を続けることができる。

（へ）実施例 第１図は本発明による二重効用吸収冷凍機の一実施例を
示した概略構成説明図である。第１図において、（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）、（９）は
それぞれ低温、高温溶液熱交換器、（ｐｉ）は冷媒液用
ポンプ、（ＰＬＡ）は稀溶液用ポンプ、（ＰＨＡ）は濃
溶液用ポンプであり、これらは冷媒の流れる管路（１０
）、（１１）、冷媒液の流下する管路（１２）、冷媒液
の還流する管路（１３）、（１４）、稀溶液の送られる
管路（１５）、（１６）、（１７）、（１８）、中間濃
度の溶液（以下、中間溶液という）の流れる管路（１９
）、（２０）、濃溶液の送られる管路（２１）、（２２
）、（２３）により接続されて冷媒〔水〕と溶液〔臭化
リチウム水溶液〕の循環路が形成きれている。

（Ｂ）は高温発生器（１）のバーナー、（２４）、（２
４）・・・は燃焼ガスの流れる加熱管、（２５）は燃焼
ガスの排出用ダクト、（２６）は低温発生器（３）の加
熱器、（２７）は凝縮器（４）の冷却器、（２８）は蒸
発器（６）の熱交換器、（２９）は吸収器（７）の冷却
器である。（３０）、（３１）は熱交換器（２８）と接
続した冷水用管路であり、（３２）、（３３）、（３４
）は冷却器（２９）、（２７）を直列に接続した冷却水
用管路である。また、（３５）はバーナー（Ｂ）への燃
料供給用管路で、この管路には制御弁（■、）を備えて
いる。なお、（Ｓ７）は熱交換器（２８）出口側の冷水
温度を検出するセンサーで、このセンサーの信号により
温度調節器（Ｃ）を介して制御弁（ＶＦ）の開度を調節
するようになっている。

かつまた、（ＬＣＲ）は稀溶液用ポンプ（ＰＬＡ）の吐
出量制御用の液面リレーで、このリレーは高温発生器（
１）に配備されている。

そして、（Ｔ）は管路（２１）と管路（２３）とを結ん
だ管路で、この管路により濃溶液用ポンプ（ＰｏＡ）吐
出側の濃溶液の一部をその吸込み側へ戻し得るようにし
ている。

このように構成されたこの種の吸収冷凍機（以下、本機
という）においては、例えばセンサー（Ｓｌ）の信号に
より温度調節器（Ｃ）を介して制御弁（ＶＦ）の開度や
稀溶液用ポンプ（ＰＬＡ）の吐出量が制御される等、負
荷や加熱量あるいは冷却水温その他の外部条件の変化に
より稀溶液流量および中間溶液流量ならびに低温発生器
（３）からの濃溶液の流出量が減少した場合、この濃溶
液流出量の減少分だけ管路（Ｉ）を介して濃溶液が濃溶
液用ポンプ（ＰＨハ吸込み側へ補給されるためにこのポ
ンプの発停制御もしくは吐出量制御をすることなくその
キャビテーションを簡便かつ確実に防止することができ
る。すなわち、本機において、低温発生器（３）からの
濃溶液の流出量Ｘと管路（１）の濃溶液流量Ｙと濃溶液
用ポンプ（ＰＨＡ）の液吸込み量〔言い代えれば液吐出
量〕Ｑとの関係は下記の〔１〕式で表わされる。

Ｘ＋Ｙ＝Ｑ［一定）　　・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・（１）また、吸収器（７）への濃溶液の
流入量を２とすれば、この２と上記の流量との関係は〔
２〕式で表わきれる。

Ｚ＝Ｑ−Ｙ、＝（Ｘ＋Ｙ）−Ｙ＝Ｘ−・・・・・（２）
〔２〕式から明らかなように低温発生器（３）からの濃
溶液流出量と吸収器（７）への濃溶液流入量とは同じに
保たれる。それ故、本機においては、負荷に応じて制御
される高温発生器（１）の加熱量や冷却水温などの変化
により低温発生器（３）の溶液出入量が変化した場合に
も、濃溶液用ポンプ（ＰＨＡ）を用いていない従前の二
重効用吸収冷凍機と同様に冷却器（２９）への濃溶液散
布量が負荷や冷却水温などに応じて調整されることにな
る。また、この場合、濃溶液用ポンプ（ＰＨＡ）のキャ
ビテーションを防ぐためにこのポンプの発停制御を行う
従来の二重効用吸収冷凍機のように吸収器（７）への濃
溶液の供給が断たれたり、再開されることはなく、冷凍
出力の著しいハンチングを引起すこともない。

かつまた、本機においては、稀溶液用ポンプ（ＰＬ　Ａ
、）の吐出量制御用または発停制御用液面リレー（ＬＣ
Ｒ）により、高温発生器（１）内の液面の過度の低下と
上昇を防いでいるので、吸収器（７）内の液面の過度の
上昇と低下も防止されてこれら器内での溶液の偏在を防
ぐことができ、延いては低温発生器（３）内での溶液の
過度の偏在も防止される。その結果、安定した運転を継
続できる。なお、液面リレー（ＬＣＲ）を吸収器（７）
に配備しても良い。

このように、本機においては、外部条件が急激に変化し
た場合にも、濃溶液用ポンプ（ＰＨＡ）を作動させたま
までそのキャビテーションを随ぎ得るため冷凍出力のハ
ンチングを緩和できると共に低温溶液熱交換器（８）の
熱交換性能を高く維持でき、かつ、液面リレー（ＬＣＲ
）の働きにより溶液循環路での溶液の偏在を軽減でき、
安定した高性能の運転を続は得る。

また、本機においては、濃溶液用ポンプ（ＰＩＩＡ）の
作動を止めないので、冷却水温の降下時での低温溶液熱
交換器（８）内の濃溶液の結晶も防止される。

なお、本機において、管路（１）の管路（２１）との接
続位置は低温発生器（３）、吸収器（７）間の圧力差の
最大時における管路（２１）内の濃溶液の液面よりも下
方となるよう設計される。

また、本機をヒートポンプとして使用した場合にも、こ
れを冷凍機として使用した場合と同様に安定した高性能
の運転を続は得ることは勿論である。

第２図、第３図、第４図はそれぞれ本発明による二重効
用吸収冷凍機の別の実施例を示した概略構成説明図で、
これらの図において第１図に示したものと同様の構成機
器には同一の符号を付している。第２図において、（３
６）は管路（１７）から分岐して低温発生器（３）へ至
る稀溶液用管路であり、（３７）は高温発生器（１）出
口から高温溶液熱交換器（９）を経由して管路（２１）
へ至る管路である。また、第３図において、（３８）は
管路（１６）から分岐して低温溶液熱交換器（８）経由
で低温発生器（３）へ至る稀溶液用管路であり、（３９
）は高温発生器（１〉から高温溶液熱交換器（９）を経
由して管路り２３）へ至る管路である。さらに１トた、
第４図において−１（４０）は吸収器（７）から第２の
稀溶液用ポンプ（ＰＬＡ、）、低温溶液熱交換器（８〉
を経由して低温発生器（３）へ１（る管路であり、り４
１）は高温発生器（１）出口から高温溶液熱交換器（９
）を経由して吸収器（７）へ至る管路である。これらの
実施例はいずれも、稀溶液を発生器（１）、（３）へ送
ってそれぞれの発生器で濃縮した溶液を吸収器（７）へ
戻す構成とした点において、稀溶液を発生器（１）・＼
送りここで濃縮して中間溶液にしさらにこれを発生器（
３）へ導き濃縮して吸収器（７）へ戻す構成にした第１
図の実施例と異なるが、その他の点において同様の構成
となっている。

そして、第２図ないし第４図に示した実施例のものにお
いても、第１図に示したものと同様、管路（Ｉ）が濃溶
液用ポンプ（Ｐ、Ａ）に対する濃溶液補給路としての機
能を発揮してこのポンプのキャビテーションが防止され
、かつまた、このポンプにより低温溶液熱交換器（８）
内の濃溶液の流れが促進されてその熱交換性能が向」ニ
し、外部条件の変動に対して安定した高性能の運転を続
は得る。

（ト）発明の効果 以上のとおり、本発明は、負荷や冷却水温その他の外部
条件の急激かつ大１１１な変動の際にイ）、濃溶液用ポ
ンプを作動させたままでそのキャビテーションを防止す
る効果と、この際の冷凍〔ヒートポンプ〕出力のハンチ
ングを緩和する効果と、溶液循環路での溶液の偏在を軽
減する効果とを濃溶液用ポンプの備えられている型式の
二重効用吸収冷凍機にもたらすと共に、濃溶液用ポンプ
の作動を継続できることによって低温溶液熱交換器の熱
交換性能の向上効果とこの熱交換器内の濃溶液の結晶防
止効果とをもたらし、安定した高性能の運転の可能な上
記型式の二重効用吸収冷凍機を提供し得るものとして実
用的価値の高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による二重効用吸収冷凍機の一実施例を
示した概略構成説明図であり、第２図および第３図なら
びに第４図は本発明による二重効用吸収冷凍機のそれぞ
れ別の実施例を示した概略構成説明図である。 （１）・・・高温発生器、　（２）・・・発生凝縮器、
　（３）・・・低温発生器、　（４）・・・凝縮器、　
（５）・・・蒸発吸収器、　（６）・・・蒸発器、　（
７）・・・吸収器、　（８）、（９）・・・低温、高温
溶液熱交換器、　（ＰＬＡ）・・・稀溶液用ポンプ、　
（ＰＭＡ）・・・濃溶液用ポンプ、　（１５〉、（１６
）、（１７〉、（１８）、（１９）、（２０）、（２１
）、（２２）、（２３）・・・管路、　（３６）、（３
７）、（３８）、（３９）、（４０）、（４１）・・・
管路、（ＰＬＡ２）・・・稀溶液用ポンプ、　（ＬＣＲ
）・・・液面リレー、（Ｔ）・・・管路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）低温発生器から低温溶液熱交換器の入口へ至る濃
   溶液流路の途中にポンプを備えた二重効用吸収冷凍機に
   おいて、前記濃溶液流路のポンプ吸込み側と低温溶液熱
   交換器から吸収器へ至る濃溶液流路とを結ぶ流路が配備
   され、かつ、吸収器から高温発生器へ稀溶液を送るポン
   プの制御用の液面リレーが高温発生器に備えられている
   ことを特徴とした二重効用吸収冷凍機。