JP2000227262A - 吸収冷凍機及びその製造方法 - Google Patents
吸収冷凍機及びその製造方法Info
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Abstract
収器間の熱交換温度差を小さくして、サイクルの性能を
向上させる。 【解決手段】再生器31、35で発生した蒸気冷媒を凝
縮器41で凝縮し、凝縮器で凝縮した液冷媒を第1の蒸
発器11で蒸発させる。蒸発器で蒸発して発生した蒸気
冷媒は、第1の吸収器21で溶液に吸収させる。凝縮器
から第1の蒸発器に導かれ気化しないで液のままの冷媒
を第2の蒸発器12に導き、この第2の蒸発器で気化し
た蒸気冷媒を第2の吸収器22内の溶液に吸収させる。
第1、第2の蒸発器及び第1、第2の吸収器とは同一缶
体で形成されており、第1の蒸発器と第2の吸収器とは
伝熱面81が境界をなす。第2の蒸発器の液冷媒濃度
は、第1蒸発器から流入する液冷媒量を制御する液冷媒
制御手段96、49、97により所定値に制御される。
Description
製造方法に係り、特に、低温から高温までの汲み上げ温
度差を大にした2段吸収方式の吸収冷凍機及びその製造
方法に関する。
の一例が、特開昭59−18355号公報に記載されて
いる。この公報に記載の吸収冷凍機は、通常の蒸発器及
び吸収器の他に、低温蒸発器及び低温吸収器を備えてい
る。凝縮器で凝縮した液冷媒は、蒸発器で蒸発して気化
し、吸収器内で濃液に吸収される。蒸発器で気化しなか
った冷媒液の一部は、低温蒸発器で気化されて低温吸収
器に流入し、濃度の低下した吸収液である中間液に吸収
される。
他の例が、特開平4−268171号公報に記載されて
いる。この公報に記載の吸収冷凍機は、蒸発室と吸収室
の間に中間吸収室及び中間蒸発室を備えている。そし
て、暖房時には、凝縮室で凝縮した液冷媒を蒸発室に導
き、蒸発室で蒸発しきれなかった液冷媒を中間蒸発室に
導いている。つまり、液冷媒を蒸発室、次いで中間蒸発
室へとシリーズに供給している。
−18355号公報に記載のものにおいては、2段蒸発
吸収器を採用しているので、低温からも熱を汲み上げる
ことが出来るという特徴を有している。しかしながら、
この吸収冷凍機においては、低温蒸発器で蒸発した冷媒
を吸収して温度上昇した低温吸収器の吸収液を、分岐冷
媒液還流管を介して高温側の蒸発器に導いている。この
ため、吸収器の出口での冷媒温度が蒸発温度よりも高
く、結果的に熱輸送のための温度差が大きくなり、サイ
クルの性能が低下する。さらに、蒸発器の冷媒を吸収器
へ循環するためのポンプ動力も必要になる。
に記載のものにおいては、暖房時に液冷媒を低温側の蒸
発室から高温側の中間蒸発室へシリーズに供給してい
る。そして、これにより暖房時でも吸収サイクルを利用
可能にしている。しかしながらこの吸収冷凍機は、冷房
時には2段吸収冷凍機ではなく、通常の単段の吸収冷凍
機として利用しているので、0℃以下の冷熱を取り出す
ことが可能な冷凍サイクルについては、何等考慮されて
いない。また、この特開平4−268171号公報に記
載のものにおいては、中間吸収室から中間蒸発室へ熱を
ヒートパイプで輸送しているが、吸収液とヒートパイプ
内の媒体との温度差、及びヒートパイプ内の媒体と蒸発
冷媒との温度差の双方を熱交換できる温度差以上にする
必要があり、熱輸送のための温度差が大きくなり、サイ
クルの性能が低下するおそれがある。
されたものであり、その目的は、サイクル性能の高い2
段吸収冷凍機を実現することにある。本発明の他の目的
は、構造が簡単で低コストとなる2段吸収冷凍機を実現
することにある。本発明のさらに他の目的は、低温側の
蒸発器から0℃以下の冷熱を取り出すのに好適な2段吸
収冷凍機を実現することにある。
の本発明の第1の特徴は、第1蒸発器、第1吸収器、再
生器及び凝縮器を備える吸収冷凍機において、第1の蒸
発器内に滞留する液冷媒が導かれる第2蒸発器と、この
第2蒸発器で蒸発した液冷媒を吸収する第2の吸収器と
を設け、これら第1、第2蒸発器及び第1、第2吸収器
とを同一缶体で形成し、前記第1蒸発器と前記第2吸収
器とを伝熱面を介して隣り合わせ、前記第2蒸発器の液
冷媒濃度を所定値に保つよう前記第1蒸発器から流入す
る液冷媒量を制御する液冷媒制御手段を設けたことにあ
る。
上下方向に折れ曲がって伸びる板状部材である;第1吸
収器から前記第2吸収器へ溶液を導く配管と、この配管
に介在し、第2吸収器に滞留した稀溶液と第2吸収器へ
導かれる溶液とを熱交換させる熱交換手段とを設ける;
液冷媒制御手段は、第2蒸発器内の液冷媒の液面を検出
する液面検出手段と、前記第1蒸発器から前記第2蒸発
器へ液冷媒を導く流路に介在した制御弁とを含むことが
望ましい。
特徴は、再生器と、この再生器で発生した蒸気冷媒を凝
縮する凝縮器と、この凝縮器で凝縮した液冷媒を蒸発さ
せる第1蒸発器、この第1蒸発器で蒸発した冷媒を溶液
に吸収させる第1吸収器とを備える吸収冷凍機におい
て、第1蒸発器内の液冷媒が導かれる第2蒸発器と、こ
の第2蒸発器で蒸発した液冷媒を溶液に吸収する第の吸
収器とを設け、これら第2蒸発器、第2吸収器、第1蒸
発器、第1吸収器の順に隣り合わせて同一の缶体で構成
し、前記第1蒸発器と前記第2吸収器とは伝熱面を介し
て隣り合っており、前記凝縮器で凝縮した液冷媒を第1
蒸発器、次いで第2蒸発器に導く構成としたことにあ
る。
蒸発器のそれぞれの下部に溜まる液冷媒を連通する手段
を設けた;伝熱面は水平方向に折れ曲がっている;伝熱
面は表面に凹凸を有し、上下方向に伸びる板状部材であ
る;第1蒸発器の前記伝熱面の近傍に液冷媒を散布する
液冷媒散布手段を、前記第2吸収器の前記伝熱面の近傍
に溶液を散布する溶液散布手段をそれぞれ配設し、前記
液冷媒散布手段を全稀溶液散布手段よりも上方に位置さ
せた;第2蒸発器の溶液濃度を検出する手段と、前記連
通手段を通る液冷媒量を調整する手段と、前記検出され
た溶液濃度に基づいて前記液冷媒量調節手段を制御する
制御手段とを有する;第2蒸発器内の液冷媒の液面高さ
を検出する手段と、前記連通手段を通る液冷媒量を調整
する手段と、前記検出された液面高さに基づいて前記液
冷媒量調節手段を制御する制御手段とを有するものであ
る。
有し、この記憶手段は冷媒濃度の目標値、液面高さの上
限値、液面高さの下限値の少なくともいずれかを記憶可
能である。
吸収器に供給される溶液の一部を前記第2蒸発器に供給
可能にする溶液供給手段を設けることが望ましい。
特徴は、第1蒸発器と、第1吸収器と、第2蒸発器と、
第2吸収器と、再生器と凝縮器とを備える吸収冷凍機の
製造方法であって、前記第1吸収器と第1蒸発器と前記
第2吸収器と第2蒸発器とを含む箱体の上面を接合する
前に、この箱体の底面と両側面部において第1蒸発器と
第2蒸発器の間の伝熱面を全周溶接し、この箱体内に液
散布装置等を配置し、その後第1蒸発器側と第2吸収器
側に分割した上面をそれぞれ全周溶接することにある。
ては、第2吸収器の吸収熱が、第1蒸発器と第2吸収器
の間の伝熱面を通して、直接第1蒸発器の伝熱面上を流
れる冷媒に伝達されるため、熱輸送のための温度差が小
さくて済み、サイクルの性能低下を防止することができ
る。また、第2吸収器から第1蒸発器への熱輸送にヒー
トパイプではなく伝熱面を使用しているため、コストア
ップを抑制できる。さらに、第1蒸発器の冷媒ポンプ及
び第2吸収器の溶液ポンプはそれぞれ散布のための液を
送るだけなので、ポンプ動力も小さくなる。
ら第2蒸発器にシリーズに供給されるので、第2蒸発器
から0℃以下の冷熱を取り出す場合、第2蒸発器の冷媒
に溶液を混合しても第1蒸発器の冷媒に溶液が混合する
ことはないので、第1蒸発器の伝熱性能の低下を防止す
ることができる。また、第2蒸発器への冷媒供給手段の
開口部が第2蒸発器の冷媒タンクの液相部に開口してい
るので、第2蒸発器に供給された冷媒の凍結を防止でき
る。
用いて説明する。図1は、本発明に係る2段吸収冷凍機
の系統図である。吸収冷凍機は、第1蒸発器11、第2
蒸発器12、第1吸収器21、第2吸収器22、高温再
生器31、低温再生器35、凝縮器41、溶液熱交換器
51、52、53、冷媒ポンプ61、62、溶液ポンプ
71、72などを備えている。
器32により加熱された溶液から発生した冷媒蒸気は、
低温再生器35に導かれて一部凝縮し、凝縮器41に流
入する。ここで、低温再生器35と凝縮器41とは、同
一の容器を構成している。凝縮器41で凝縮して発生し
た液冷媒は、第1蒸発器11に導かれる。この第1蒸発
器で蒸発した冷媒は、第1吸収器21で溶液に吸収され
る。第1蒸発器11と第1吸収器21は同一の容器を構
成している。
が設けられている。第2吸収器22では、この第2吸収
器と同一容器を構成する第2蒸発器12で蒸発した冷媒
を溶液に吸収する。高温再生器31及び低温再生器25
で発生した濃溶液を第2吸収器22へ導く配管路には、
溶液熱交換器52、53が、第1吸収器21の溶液を第
2吸収器22に導く管路の途中には、溶液熱交換器51
がそれぞれ配設されている。
蒸発器内に散布するために、冷媒ポンプ61が、第1蒸
発器の下方に設けられている。同様に、第2蒸発器12
の下部に溜まった液冷媒を第2蒸発器内に散布するため
に、冷媒ポンプ62が第2蒸発器の下方に設けられてい
る。第1吸収器21の下方には、溶液を第1吸収器内に
散布するために溶液ポンプ71が、第2吸収器22の下
方には、溶液を第2吸収器内に散布するためにポンプ7
2がそれぞれ配置されている。なお、この実施例におい
て、吸収剤は臭化リチウムであり、冷媒は水である。
細及び動作を、以下に示す。第1蒸発器11と第2吸収
器22とは、伝熱面81を介して区画されている。そし
て、双方が、この伝熱面を構成要素としている。凝縮器
41から第1蒸発器11に送られてきた冷媒液は、第1
蒸発器11の下部に形成された冷媒タンク17に溜めら
れる。冷媒ポンプ61は、この冷媒液を第1蒸発器の上
部に配置した散布装置13に送り、第2吸収器との境界
をなす伝熱面81の第1蒸発器側から冷媒液を散布す
る。
するときに蒸発潜熱により、伝熱面81の第2吸収器2
2側を流下する溶液を冷却する。第1吸収器21には内
部を冷却水が流れる伝熱管25が配置されている。再生
器31で加熱濃縮された濃溶液と第1吸収器21の下部
に形成された溶液タンク27に溜まった溶液との混合液
が、第1吸収器21の上部に配置された溶液散布装置2
3から伝熱管25上に散布される。このとき散布される
溶液が、第1蒸発器11で蒸発した冷媒蒸気を吸収す
る。
1蒸発器11の圧力は低圧に保たれる。その結果、第1
蒸発器側の伝熱面81に散布された冷媒が、継続的に蒸
発できる。また、伝熱管25内には冷却水が流れてお
り、冷媒蒸気を吸収する時に発生する吸収熱により温度
上昇した溶液は、この伝熱管25内の冷却水により冷却
される。溶液ポンプ71は、冷媒蒸気を吸収して濃度が
薄くなった溶液を、溶液タンク27から溶液散布装置2
3へ溶液を送る配管中に設けたエジェクターポンプ73
に送る。
は、高温再生器31及び低温再生器35の双方から溶液
熱交換器52に導かれた濃溶液を吸引して混合し、散布
装置23に導かれる。また、第1吸収器の溶液タンク2
7と第2吸収器22の溶液タンク28とは、溶液熱交換
器51を介して連通している。溶液タンク27の溶液
は、エジェクターポンプ73で吸引した溶液量とこの第
1吸収器21で吸収した冷媒蒸気量だけ増加するので、
この増加分だけ溶液タンク27の溶液が、溶液熱交換器
51を通って第2吸収器22の溶液タンク28に送られ
る。
はブラインが流れる伝熱管16が配置されている。第1
蒸発器11の冷媒ポンプ61が第1蒸発器11の上部に
配置した散布装置13へ冷媒を送る配管の途中から、第
2蒸発器12の下部に設けた冷媒タンク18へ冷媒を送
る配管48が分岐している。この配管48の先端部は、
冷媒タンク18の液相部である底面に開口している。こ
の配管を経て、第1蒸発器11の冷媒タンク17から第
2蒸発器12の冷媒タンク18へ冷媒が送られる。第1
蒸発器11から第2蒸発器12に送られる冷媒の流量
を、配管48の途中に設けた制御弁49が制御する。冷
媒タンク18の冷媒には溶液が混合されており、その濃
度が制御されている。この混合冷媒の濃度制御について
は後述する。
は、冷媒ポンプ62により濃度検出手段95を経て、第
2蒸発器の上部に配置した散布装置12に送られる。そ
して、散布装置12から伝熱管16上に散布され、伝熱
管16の表面で蒸発するときに蒸発潜熱により伝熱管1
6の内部を流れる冷水あるいはブラインを冷却する。
ンク28に溜まった溶液は、溶液ポンプ72により第2
吸収器22の上部に配置した散布装置24に送られ、第
1蒸発器11との境界をなす伝熱面81の第2吸収器側
に散布される。散布された溶液は、伝熱面81の第1蒸
発器11側を流れる冷媒の蒸発潜熱により冷却される。
そして、第2蒸発器12で蒸発し、第2吸収器22に流
入した冷媒蒸気を吸収する。この吸収作用により、第2
蒸発器12内の圧力は低圧に保たれ、第2蒸発器12内
の伝熱管16に散布される冷媒を継続的に蒸発可能にし
ている。
度が薄くなった溶液は、溶液タンク28に溜められる。
溶液ポンプ72は、この溜まった溶液を、第2吸収器の
散布装置24および溶液熱交換器51に送る。溶液ポン
プ72が溶液タンク28から第2吸収器の散布装置24
へ溶液を送る配管の途中から、第2蒸発器12の冷媒タ
ンク18へ溶液を導く配管91が分岐している。この分
岐配管91を流れる溶液の流量は、配管91の途中に設
けられた制御弁92によって制御される。
媒の液面高さを検出する液面高さ検出手段96が設置さ
れている。冷媒ポンプ62が、冷媒タンク18から第2
蒸発器12の散布装置14へ冷媒を送る配管の途中か
ら、第2吸収器22の溶液タンク28へ溶液を導く配管
93が分岐している。この分岐配管93を流れる冷媒の
流量を、配管93の途中に設けた制御弁94が制御す
る。
するために、制御装置97が設けられている。この制御
装置97には、第2蒸発器12内に散布される冷媒の濃
度を検出する濃度検出手段95及び冷媒タンク18内の
冷媒の液面高さを検出する液面検出手段96からの信号
が入力される。そして、検出された冷媒の濃度が所定の
濃度になるように、第2蒸発器12に流入する冷媒量を
制御する制御弁49、及び第2吸収器22から第2蒸発
器12へ流入する溶液量を制御する制御弁92、第2蒸
発器12から第2吸収器22へ送られる冷媒量を制御す
る制御弁94を制御する。
の冷媒濃度の目標値を記憶する記憶手段98が備えられ
ている。この記憶手段98は、第2蒸発器12の冷媒タ
ンク18に溜まる冷媒の液面高さの上限値及び下限値も
記憶している。制御装置97は、冷媒の濃度が目標濃度
よりも低い場合には制御弁49を閉じ、冷媒の濃度が目
標濃度よりも高い場合には制御弁49を開く。これによ
り、冷媒タンク18の混合冷媒の濃度が、一定に保たれ
る。また、冷媒タンク18の液面高さが上限値よりも低
い場合は、制御弁94を閉じ、液面高さが上限値よりも
高い場合は、制御弁94を所定時間開く。一方、液面高
さが下限値よりも低い場合は、制御弁92を所定時間開
き、液面高さが下限値よりも高い場合は、制御弁92を
閉じる。
2蒸発器12に流入した、溶液を含む第2蒸発器12内
の混合冷媒は、散布装置14から散布される際に冷媒で
ある水分のみが蒸発し、溶質である塩類(臭化リチウ
ム)は蒸発しないで残る。したがって、目標濃度が一旦
達成された後は、濃度の変化に応じて第1蒸発器11の
冷媒タンク17からの冷媒流入量を制御するだけで、濃
度を目標値に制御することができる。この結果、溶質で
ある塩類を補給したり抜き出したりする操作は不要とな
る。
に、混合冷媒の液滴が飛散して溶質が流出した等の場合
には、溶液を補給する必要がある。溶質が流出すると、
混合冷媒の濃度が薄くなるので、冷媒濃度を一定に保つ
ために、冷媒タンク18の液面が低下する。このとき、
冷媒タンク18の冷媒液面高さが下限値より低くなる
と、制御弁92が所定時間開き、溶液を補給する。溶液
が補給されると液面高さが上昇するが、混合冷媒の濃度
も上昇する。混合冷媒の濃度が目標値であれば、その濃
度を保持するようにする。混合冷媒の濃度が目標値より
高い場合には、第1蒸発器からの冷媒の流入量を増すな
どして濃度が一定になるように制御装置97が各制御弁
を制御する。
滴飛散等で冷媒タンク18に流れ込むと、溶液を第2蒸
発器12外へ放出する必要があるが、冷媒濃度を一定に
保つ制御が働き、冷媒タンク18の液面が上昇する。冷
媒タンク18の混合冷媒の液面高さが上昇し、上限値よ
りも高くなると、制御弁94が所定時間開き、混合冷媒
を溶液側に流出させる。これにより溶質も放出され、液
面高さが低くなる。この際、第1蒸発器11からの冷媒
の流入量を増すなどして、混合冷媒の濃度は所定値に制
御される。
タンク28から溶液熱交換器51へ送る溶液は、溶液熱
交換器51で第1吸収器21から送られた溶液と熱交換
して温度上昇した後、溶液熱交換器52に送られる。溶
液熱交換器52に導かれた溶液は、この溶液熱交換器5
2で高温再生器31及び低温再生器35から導かれた溶
液と熱交換して温度上昇する。その後、一部は溶液流入
管37を通って低温再生器35に送られ、残りは溶液熱
交換器53、次いで溶液流入管33を通って高温再生器
31に送られる。
生器31が有する燃焼器32により加熱されて沸騰し、
分離した冷媒蒸気は低温再生器35に送られる。冷媒蒸
気を分離して濃縮された溶液は、高温再生器31の溶液
流出部34から溶液熱交換器53に導かれ、第1吸収器
21の溶液タンク27及び第2吸収器22の溶液タンク
28から溶液熱交換器52に送られた溶液と熱交換す
る。
れており、伝熱管36内を高温再生器31から導かれた
冷媒蒸気が流れている。一方、溶液熱交換器52を経て
低温再生器35に送られた溶液は、伝熱管36の内部を
流れる蒸気により加熱されて沸騰し、冷媒蒸気を分離す
る。分離された冷媒蒸気は、凝縮器41に導かれる。
縮された溶液は、低温再生器35の底部と連通する溶液
流出管38を通って、高温再生器31から溶液熱交換器
53を通ってきた溶液と合流する。その後、溶液熱交換
器52へ送られ、溶液熱交換器51から導かれた溶液と
熱交換する。次いで、エジェクタポンプ73の吸引側に
送られ、溶液ポンプ71により第1吸収器21の溶液タ
ンク27から送られた溶液と合流し、第1吸収器21の
散布装置23へ導かれる。高温再生器31から導かれた
伝熱管36内の冷媒は、低温再生器35で溶液を加熱し
て凝縮し、絞り39を有する伝熱管を経て、凝縮器42
の下部に設けた冷媒タンク43に導かれる。
た冷却水が流れる伝熱管42が配置されている。低温再
生器35から導かれた冷媒蒸気は、この伝熱管42表面
上で伝熱管42内を流れる冷却水と熱交換して凝縮す
る。そして、凝縮器41の下部に形成した冷媒タンク4
3に溜められる。この冷媒タンク43内の液冷媒は、低温
再生器35から流入した液冷媒と混合する。その後、凝
縮器41と第1蒸発器11とを連通する絞り45を有す
る冷媒配管44を通って第1蒸発器11に導かれ、第1
蒸発器11下部の冷媒タンク17に溜められる。
2蒸発器の冷媒タンクへ溶液を導く流路と、この冷媒タ
ンクから溶液が流れている経路へ冷媒を導く流路とを設
けている。そして、第2蒸発器に設けた冷媒濃度検出装
置からの信号に基づいて、第2蒸発器に流入する溶液量
と冷媒量とを制御し、冷媒濃度を一定に保持している。
したがって、冷媒が凍結する濃度以上の高濃度に冷媒濃
度を保てるとともに、安定して0℃以下で冷媒を蒸発さ
せることができる。その結果、低温のブラインを供給で
きる。
4を用いて説明する。図2は、2段吸収冷凍機に用いら
れる蒸発器と吸収器を一体にした缶体の平面図であり、
この缶体の上面を取り除いて示している。図3は、図2
のA-A断面を左から見た断面図、図4は図2のB-B断面を
下側から見た断面図である。なお、缶体周りの配管等は
図1の実施例と同様であり、図2から図4では省略して
いる。
蒸発器11、第1吸収器21、第2蒸発器12および第
2吸収器22とを備えている。第1蒸発器11と第2吸
収器22との間は、上下方向に蛇行し、鉛直方向に延び
た伝熱面81で仕切られている。伝熱面81の上部には
伝熱面に沿って、第1蒸発器側の散布装置13及び第2
吸収器側の散布装置24が設置されている。伝熱面81
の第1蒸発器11側には冷媒の液膜が、伝熱面81の第
2吸収器22側には溶液の液膜がそれぞれ形成されてい
る。
を吸収する際に、吸収熱を発生する。この吸収熱は、伝
熱面81を介して、第1蒸発器11側の冷媒液膜に伝え
られる。そして液冷媒を蒸発させる。すなわち、吸収熱
は第2蒸発器12から第1蒸発器11へ輸送される。散布装置
13及び散布装置24は、伝熱面81と狭い隙間を保つ
ように設けられている。そして、各散布装置13、24
の伝熱面81に面する側には、それぞれ複数の液散布穴
19、29が設けられている。
じられており、伝熱面81の第1蒸発器側を流下した冷
媒であって蒸発しなかったものは、冷媒タンク17に集
められる。また、伝熱面81の第2吸収器側を流下した
溶液は、伝熱面81の閉じられた下端の外側を滴下し
て、下部の溶液タンク28に集められる。
配置されており、この伝熱管25の内部を冷却水が流れて
いる。第1蒸発器11で蒸発した冷媒蒸気は、エリミネ
ータ15を通って第1吸収器21に流入し、散布装置1
3から伝熱管25上に散布された溶液に吸収される。こ
の冷媒蒸気を吸収する際に発生する吸収熱は、伝熱管2
5内を流れる冷却水に奪い去られる。冷媒蒸気を吸収し
て濃度の薄くなった溶液は、溶液タンク27に集められ
る。
が配置されており、この伝熱管16の内部を冷水または
ブラインが流れている。散布装置14からこの伝熱管1
6上に冷媒液が散布され、散布された冷媒液は伝熱管1
6の内部を流れる冷水またはブラインから熱を奪って蒸
発する。蒸発した冷媒蒸気は、エリミネータ26を通っ
て第2吸収器22に送られる。伝熱管16上で蒸発しき
れなかった冷媒は、冷媒タンク18に集められる。
蛇行して設置したので、コンパクトな容積内に、大きな
伝熱面積を有する伝熱面を収容できるので、吸収冷凍機
の全体の大きさをコンパクトにすることができる。ま
た、本実施例では、第1蒸発器側の散布装置13を第2
吸収器側の散布装置24よりも上部に設置し、散布装置
13から流出した冷媒が、散布装置24から流出した直
後の溶液ですぐに加熱されるのを防止しているので、散
布装置13の近傍で冷媒蒸気が発生しない。これによ
り、発生冷媒蒸気による散布冷媒流量の不均一を防止で
きる。
散布装置の一実施例について説明する。伝熱面81の表
面には、ほぼ水平方向に複数の微細な凹部82と凸部8
3が形成されている。また、伝熱面81の上方の両側に
は、伝熱面に沿って散布装置13、24が設置されてい
る。さらに、液滴下装置84が散布装置13、24と伝
熱面81との間に複数個設置されている。
布装置13、24の伝熱面81側の側壁に逆U字形にか
けられており、液滴下装置84の外面は伝熱面81と接
している(図5参照)。液滴下装置84の逆U字形の内
側には溝84aが、液滴下装置84の外面には溝84c
がそれぞれ形成されており、溝84aと溝84cとは、
開口部84bにおいて連結している。その結果、一方の
伝熱面の凹部82と他方の伝熱面の凸部83とが、ま
た、一方の伝熱面の凸部83と他方の伝熱面の凹部とが
それぞれ向かい合う。そして、上方に配置した散布装置
13、24から散布された冷媒あるいは溶液は、伝熱面
81を流下する間に水平方向の凹部82に入り込み、表
面張力により水平方向に広がって、伝熱面全体を濡らし
ながら、次々に下段の凹部82を満たして流下してい
く。
24から散布された液は、液滴下装置84に形成された
溝84a、開口部84bおよび溝84cを通りながら、
毛管現象により伝熱面81の表面に安定して連続的に供
給される。
面81の表面にほぼ水平方向の微細な凹凸が形成されて
いるので、伝熱面の濡れ性が向上するとともに表面積も
増加する。したがって、単位面積当たりの伝熱性能が向
上し、熱交換器をコンパクトにできる。また、液滴下装
置84により、安定して液を伝熱面に供給できる。
2吸収器から第1蒸発器への熱輸送手段として、ヒート
パイプの代わりに伝熱面を使用しているので、安価かつ
簡単に伝熱手段を実現できる。また、第1蒸発器の冷媒
ポンプ及び第2吸収器の溶液ポンプの容量は、散布液の
送液容量だけあればよく、ポンプ動力を低減できる。
から第2蒸発器にシリーズに供給しているので、第2蒸
発器から0℃以下の冷熱を取り出す場合、第2蒸発器の
冷媒に溶液を混合しても第1蒸発器の冷媒に溶液が混合
することはない。したがって、第1蒸発器の伝熱性能が
低下することがない。また、第2蒸発器への冷媒供給手
段は、第2蒸発器の冷媒タンクの液相部に開口している
ので、第2蒸発器に供給された冷媒が凍結する不具合を
防止できる。
が、第1蒸発器と第2吸収器の間の伝熱面を通して、直
接第1蒸発器の伝熱面上を流れる冷媒に伝達されるの
で、熱輸送における温度変化が小さくて済み、サイクル
性能を向上できる。
の平面図。
斜視図。
器、22…第2蒸発器、31、35…再生器、41…凝
縮器、51、52、53…溶液熱交換器、61、62…
溶液ポンプ、71、72冷媒ポンプ、81…伝熱面、9
4、103…制御弁、95…冷媒濃度検出手段、96…
冷媒液面高さ検出手段、97…制御装置。
Claims (14)
- 【請求項1】第1蒸発器、第1吸収器、再生器及び凝縮
器を備える吸収冷凍機において、 前記第1蒸発器内に滞留する液冷媒が導かれる第2蒸発
器と、この第2蒸発器で蒸発した液冷媒を吸収する第2
吸収器とを設け、これら第1、第2蒸発器及び第1、第
2吸収器とを同一缶体で形成し、前記第1の蒸発器と前
記第2吸収器とを伝熱面を介して隣り合わせ、前記第2
蒸発器の液冷媒濃度を所定値に保つよう前記第1蒸発器
から流入する液冷媒量を制御する液冷媒制御手段を設け
たことを特徴とする吸収冷凍機。 - 【請求項2】前記伝熱面は、上下方向に折れ曲がって伸
びる板状部材であることを特徴とする請求項1に記載の
吸収冷凍機。 - 【請求項3】前記第1吸収器から前記第2の吸収器へ溶
液を導く配管と、この配管に介在し、第2吸収器に滞留
した稀溶液と第2の吸収器へ導かれる溶液とを熱交換さ
せる熱交換手段とを設けたことを特徴とする請求項1に
記載の吸収冷凍機。 - 【請求項4】前記液冷媒制御手段は、第2蒸発器内の液
冷媒の液面を検出する液面検出手段と、前記第1蒸発器
から前記第2蒸発器へ液冷媒を導く流路に介在した制御
弁とを含むことを特徴とする請求項1に記載の吸収冷凍
機。 - 【請求項5】再生器と、この再生器で発生した蒸気冷媒
を凝縮する凝縮器と、この凝縮器で凝縮した液冷媒を蒸
発させる第1蒸発器、この第1蒸発器で蒸発した冷媒を
溶液に吸収させる第1吸収器とを備える吸収冷凍機にお
いて、 前記第1蒸発器内の液冷媒が導かれる第2蒸発器と、こ
の第2蒸発器で蒸発した液冷媒を溶液に吸収する第2吸
収器とを設け、これら第2蒸発器、第2吸収器、第1蒸
発器、第1吸収器の順に隣り合わせて同一の缶体で構成
し、前記第1蒸発器と前記第2吸収器とは伝熱面を介し
て隣り合っており、前記凝縮器で凝縮した液冷媒を第1
蒸発器、次いで第2の蒸発器に導く構成としたことを特
徴とする吸収冷凍機。 - 【請求項6】前記第1蒸発器と前記第2蒸発器のそれぞ
れの下部に溜まる液冷媒を連通する手段を設けたことを
特徴とする請求項5に記載の吸収冷凍機。 - 【請求項7】前記伝熱面は水平方向に折れ曲がっている
ことを特徴とする請求項5に記載の吸収冷凍機。 - 【請求項8】前記伝熱面は表面に凹凸を有し、上下方向
に伸びる板状部材であることを特徴とする請求項7に記
載の吸収冷凍機。 - 【請求項9】前記第1蒸発器の前記伝熱面の近傍に液冷
媒を散布する液冷媒散布手段を、前記第2吸収器の前記
伝熱面の近傍に溶液を散布する溶液散布手段をそれぞれ
配設し、前記液冷媒散布手段を全稀溶液散布手段よりも
上方に位置させたことを特徴とする請求項5に記載の吸
収冷凍機。 - 【請求項10】前記第2蒸発器の溶液濃度を検出する手
段と、前記連通手段を通る液冷媒量を調整する手段と、
前記検出された溶液濃度に基づいて前記液冷媒量調節手
段を制御する制御手段とを有することを特徴とする請求
項6に記載の吸収冷凍機。 - 【請求項11】前記第2蒸発器内の液冷媒の液面高さを
検出する手段と、前記連通手段を通る液冷媒量を調整す
る手段と、前記検出された液面高さに基づいて前記液冷
媒量調節手段を制御する制御手段とを有することを特徴
とする請求項6に記載の吸収冷凍機。 - 【請求項12】前記制御手段は、記憶手段を有し、この
記憶手段は冷媒濃度の目標値、液面高さの上限値、液面
高さの下限値の少なくともいずれかを記憶可能であるこ
とを特徴とする請求項10または11に記載の吸収冷凍
機。 - 【請求項13】前記第2吸収器に供給される溶液の一部
を前記第2蒸発器に供給可能にする溶液供給手段を設け
たことを特徴とする請求項1ないし12のいずれか1項
に記載の吸収冷凍機。 - 【請求項14】第1蒸発器と、第1吸収器と、第2蒸発
器と、第2吸収器と、再生器と凝縮器とを備える吸収冷
凍機の製造方法であって、前記第1吸収器と第1蒸発器
と前記第2吸収器と第2蒸発器とを含む箱体の上面を接
合する前に、この箱体の底面と両側面部において第1蒸
発器と第2蒸発器の間の伝熱面を全周溶接し、この箱体
内に液散布装置等を配置し、その後第1蒸発器側と第2
吸収器側に分割した上面をそれぞれ全周溶接することを
特徴とする吸収冷凍機の製造方法。
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