JP2002081783A - 吸収冷凍機及びその制御方法 - Google Patents
吸収冷凍機及びその制御方法Info
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- JP2002081783A JP2002081783A JP2000264532A JP2000264532A JP2002081783A JP 2002081783 A JP2002081783 A JP 2002081783A JP 2000264532 A JP2000264532 A JP 2000264532A JP 2000264532 A JP2000264532 A JP 2000264532A JP 2002081783 A JP2002081783 A JP 2002081783A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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- Y02B30/62—Absorption based systems
Landscapes
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱交換性能を向上し得る吸収冷凍機並びに吸
収冷凍機の制御方法を提供すること。 【解決手段】 ケーシング70内に互いに並んで配置さ
れた吸収器20と蒸発器10とを備えた吸収冷凍機の冷
水製造装置において、前記蒸発器10と吸収器20の少
なくともいずれか一方の伝熱管群10a(20a)が複
数設けられているとともに前記蒸発器10と吸収器20
の他方の伝熱管群の両側方にそれぞれ配置されている。
収冷凍機の制御方法を提供すること。 【解決手段】 ケーシング70内に互いに並んで配置さ
れた吸収器20と蒸発器10とを備えた吸収冷凍機の冷
水製造装置において、前記蒸発器10と吸収器20の少
なくともいずれか一方の伝熱管群10a(20a)が複
数設けられているとともに前記蒸発器10と吸収器20
の他方の伝熱管群の両側方にそれぞれ配置されている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸収冷凍機及びそ
の制御方法に関し、特にその吸収器及び蒸発器の配置に
関する。
の制御方法に関し、特にその吸収器及び蒸発器の配置に
関する。
【0002】
【従来の技術】吸収冷凍機は、水を冷媒、臭化リチウム
溶液を吸収剤とし、ガス燃料または油燃料をエネルギー
源とした冷凍機である。この吸収冷凍機は、蒸発器(熱
交換器)と吸収器(熱交換器)と再生器と凝縮器とを主
要部材として構成されており、蒸発器及び吸収器の内部
は、高真空に保持されている。
溶液を吸収剤とし、ガス燃料または油燃料をエネルギー
源とした冷凍機である。この吸収冷凍機は、蒸発器(熱
交換器)と吸収器(熱交換器)と再生器と凝縮器とを主
要部材として構成されており、蒸発器及び吸収器の内部
は、高真空に保持されている。
【0003】この蒸発器では、冷媒ポンプにより送られ
てきた冷媒(水)を、冷水(例えば12℃)が流通する
蒸発器管群に向けて散布することにより、冷媒が加熱さ
れて冷媒蒸気となる。つまり、蒸発器は高真空容器とな
っているので水(冷媒)は4〜6℃位で沸騰して蒸発気
化する。したがって12℃程度の冷水でも冷媒蒸発の熱
源水とすることができるのである。
てきた冷媒(水)を、冷水(例えば12℃)が流通する
蒸発器管群に向けて散布することにより、冷媒が加熱さ
れて冷媒蒸気となる。つまり、蒸発器は高真空容器とな
っているので水(冷媒)は4〜6℃位で沸騰して蒸発気
化する。したがって12℃程度の冷水でも冷媒蒸発の熱
源水とすることができるのである。
【0004】そして、冷水は、冷媒(水)に与えた蒸発
潜熱分だけ温度低下(例えば7℃になる)して蒸発器か
ら出ていく。このように温度低下した冷水は、ビルの冷
房装置等(冷房負荷)に送られて冷房に利用される。冷
房に利用された冷水は、温度上昇(例えば12℃にな
る)して再び蒸発器の蒸発器管群に流入してくる。
潜熱分だけ温度低下(例えば7℃になる)して蒸発器か
ら出ていく。このように温度低下した冷水は、ビルの冷
房装置等(冷房負荷)に送られて冷房に利用される。冷
房に利用された冷水は、温度上昇(例えば12℃にな
る)して再び蒸発器の蒸発器管群に流入してくる。
【0005】一方、吸収器では、蒸発器で発生した冷媒
蒸気を、臭化リチウム溶液により吸収する。水分を吸収
して濃度が低くなった臭化リチウム溶液(以下「臭化リ
チウム希溶液」と称する)は吸収器の底部に集められ
る。この吸収器では、冷媒蒸気が臭化リチウム溶液に吸
収されて気体(水蒸気)から液体(水)に変化するとき
の凝縮潜熱と、臭化リチウム溶液が水分を吸収して濃度
が薄くなるときの希釈熱が発生するので、冷却水(上記
「冷水」とは別の系に流通している)によりこれらの熱
を取り除いている。なお、臭化リチウム溶液は、その水
蒸気分圧が純水のそれよりも低く、吸湿性に富むため、
冷媒蒸気である水蒸気の吸収液として好適である。
蒸気を、臭化リチウム溶液により吸収する。水分を吸収
して濃度が低くなった臭化リチウム溶液(以下「臭化リ
チウム希溶液」と称する)は吸収器の底部に集められ
る。この吸収器では、冷媒蒸気が臭化リチウム溶液に吸
収されて気体(水蒸気)から液体(水)に変化するとき
の凝縮潜熱と、臭化リチウム溶液が水分を吸収して濃度
が薄くなるときの希釈熱が発生するので、冷却水(上記
「冷水」とは別の系に流通している)によりこれらの熱
を取り除いている。なお、臭化リチウム溶液は、その水
蒸気分圧が純水のそれよりも低く、吸湿性に富むため、
冷媒蒸気である水蒸気の吸収液として好適である。
【0006】そして、再生器では、吸収器から送られて
くる臭化リチウム希溶液を加熱する。このため、臭化リ
チウム希溶液中の冷媒は一部が蒸発気化し、溶液は濃縮
された臭化リチウム溶液(以下「臭化リチウム濃溶液」
と称する)となる。濃度が元の状態まで高められた臭化
リチウム濃溶液は、吸収器に送られ再び冷媒蒸気を吸収
する。一方、蒸発した冷媒蒸気は、凝縮器に送られる。
くる臭化リチウム希溶液を加熱する。このため、臭化リ
チウム希溶液中の冷媒は一部が蒸発気化し、溶液は濃縮
された臭化リチウム溶液(以下「臭化リチウム濃溶液」
と称する)となる。濃度が元の状態まで高められた臭化
リチウム濃溶液は、吸収器に送られ再び冷媒蒸気を吸収
する。一方、蒸発した冷媒蒸気は、凝縮器に送られる。
【0007】なお、実機では、熱効率を上げ加熱エネル
ギーを減少させる目的で、再生器を2段に配置した二重
効用型の吸収冷凍機が採用されている。この二重効用型
の吸収冷凍機では、再生器として、供給された燃料を燃
焼させることにより臭化リチウム希溶液を加熱する高圧
再生器と、高圧再生器で発生した高温の冷媒蒸気を加熱
源として臭化リチウム希溶液を加熱する低圧再生器とを
備えている。
ギーを減少させる目的で、再生器を2段に配置した二重
効用型の吸収冷凍機が採用されている。この二重効用型
の吸収冷凍機では、再生器として、供給された燃料を燃
焼させることにより臭化リチウム希溶液を加熱する高圧
再生器と、高圧再生器で発生した高温の冷媒蒸気を加熱
源として臭化リチウム希溶液を加熱する低圧再生器とを
備えている。
【0008】また、凝縮器では、再生器から送られてき
た冷媒蒸気を冷却水により冷却して、凝縮液化する。こ
の凝縮液化した水は、冷媒(水)として再び蒸発器に供
給される。
た冷媒蒸気を冷却水により冷却して、凝縮液化する。こ
の凝縮液化した水は、冷媒(水)として再び蒸発器に供
給される。
【0009】このように、吸収冷凍機では、冷媒(水)
が、水−水蒸気−水と変化(相の変化)をすると共に、
臭化リチウム溶液が、濃溶液−希溶液−濃溶液と変化
(濃度の変化)をする。吸収冷凍機は、上述した相の変
化(冷媒)と濃度の変化(臭化リチウム溶液)の過程
で、水の蒸発潜熱により冷水を製造し、臭化リチウム溶
液の吸収能力により水蒸気を吸収する作用を、高真空密
閉系内で繰り返し行わせる装置である。
が、水−水蒸気−水と変化(相の変化)をすると共に、
臭化リチウム溶液が、濃溶液−希溶液−濃溶液と変化
(濃度の変化)をする。吸収冷凍機は、上述した相の変
化(冷媒)と濃度の変化(臭化リチウム溶液)の過程
で、水の蒸発潜熱により冷水を製造し、臭化リチウム溶
液の吸収能力により水蒸気を吸収する作用を、高真空密
閉系内で繰り返し行わせる装置である。
【0010】かかる吸収冷凍機では、高圧再生器に供給
する燃料の量を増加して加熱量を増大し、臭化リチウム
溶液の循環量を大きくすることにより、蒸発器から出て
いく冷水の循環量を大きくすることができる。逆に、高
圧再生器に供給する燃料の量を減少して加熱量を減少
し、臭化リチウム溶液の循環量を小さくすることによ
り、蒸発器から出ていく冷水の循環量を小さくすること
ができる。このように、臭化リチウム溶液の濃度調整を
することにより、冷水温度を制御して、蒸発器から出て
行く冷水の温度を設定温度(例えば7℃)にしている。
する燃料の量を増加して加熱量を増大し、臭化リチウム
溶液の循環量を大きくすることにより、蒸発器から出て
いく冷水の循環量を大きくすることができる。逆に、高
圧再生器に供給する燃料の量を減少して加熱量を減少
し、臭化リチウム溶液の循環量を小さくすることによ
り、蒸発器から出ていく冷水の循環量を小さくすること
ができる。このように、臭化リチウム溶液の濃度調整を
することにより、冷水温度を制御して、蒸発器から出て
行く冷水の温度を設定温度(例えば7℃)にしている。
【0011】ここで、吸収冷凍機における蒸発器及び吸
収器について説明する。図6に従来の吸収冷凍機の内部
構造を表す概略を示す。
収器について説明する。図6に従来の吸収冷凍機の内部
構造を表す概略を示す。
【0012】従来の吸収冷凍機において、図6に示すよ
うに、蒸発器101と吸収器102は同一のシェル内に
配設され、両者の間にはエリミネータ103が配設され
ており、吸収器102の上部に低圧再生器104が、こ
の低圧再生器104に隣接して凝縮器105がそれぞれ
配設されている。箱型のケース本体107内の一側には
複数の伝熱管112がエリミネータ103に平行に配列
されている。一方、箱型のケース本体107内の他側に
は複数の伝熱管114がエリミネータ103に平行に配
列されている。
うに、蒸発器101と吸収器102は同一のシェル内に
配設され、両者の間にはエリミネータ103が配設され
ており、吸収器102の上部に低圧再生器104が、こ
の低圧再生器104に隣接して凝縮器105がそれぞれ
配設されている。箱型のケース本体107内の一側には
複数の伝熱管112がエリミネータ103に平行に配列
されている。一方、箱型のケース本体107内の他側に
は複数の伝熱管114がエリミネータ103に平行に配
列されている。
【0013】蒸発器101では、冷房に利用されて温度
上昇した冷水が蒸発器管群としての複数の伝熱管112
内に流れており、この伝熱管112に向けて冷媒が散布
されると、この冷媒が加熱されて冷媒蒸気となり、エリ
ミネータ103を通して吸収器102側に移動する。こ
の吸収器102では、冷水が吸収器管群としての複数の
伝熱管114内に流れており、この伝熱管114に向け
て臭化リチウム溶液が散布されると共に、蒸発器101
で発生した冷媒蒸気が臭化リチウム溶液によって吸収さ
れる。そして、冷媒蒸気を吸収した臭化リチウム溶液は
伝熱管114に接触することで内部を流れる冷却水によ
り凝縮潜熱や希釈熱が取り除かれ、低濃度となった臭化
リチウム溶液はケース本体107の底部に集められる。
上昇した冷水が蒸発器管群としての複数の伝熱管112
内に流れており、この伝熱管112に向けて冷媒が散布
されると、この冷媒が加熱されて冷媒蒸気となり、エリ
ミネータ103を通して吸収器102側に移動する。こ
の吸収器102では、冷水が吸収器管群としての複数の
伝熱管114内に流れており、この伝熱管114に向け
て臭化リチウム溶液が散布されると共に、蒸発器101
で発生した冷媒蒸気が臭化リチウム溶液によって吸収さ
れる。そして、冷媒蒸気を吸収した臭化リチウム溶液は
伝熱管114に接触することで内部を流れる冷却水によ
り凝縮潜熱や希釈熱が取り除かれ、低濃度となった臭化
リチウム溶液はケース本体107の底部に集められる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
吸収冷凍機においては、蒸発器101と吸収器102と
が一対一で対応しているため、一つの蒸発器101で発
生した冷媒蒸気の全てが一つの吸収器102に導入され
る。このため、管隙間の冷媒蒸気の移動距離が大きく、
冷媒蒸気の通過速度が大きく、さらに容量の増加に合わ
せて装置を相似的にスケールアップしようとすると、冷
媒蒸気の移動距離が一層大きくなり、流速が一層増大す
る。これは圧損の増大を招くと共に、冷媒蒸気の流速の
速い流れに冷媒液(ミスト)が同伴し、そのまま吸収器
102に送られ、無駄に吸収液を薄めたり、冷媒や吸収
液の液滴が横流れし、伝熱管112,113の濡れが悪
くなったりして、性能が低下するという問題がある。
吸収冷凍機においては、蒸発器101と吸収器102と
が一対一で対応しているため、一つの蒸発器101で発
生した冷媒蒸気の全てが一つの吸収器102に導入され
る。このため、管隙間の冷媒蒸気の移動距離が大きく、
冷媒蒸気の通過速度が大きく、さらに容量の増加に合わ
せて装置を相似的にスケールアップしようとすると、冷
媒蒸気の移動距離が一層大きくなり、流速が一層増大す
る。これは圧損の増大を招くと共に、冷媒蒸気の流速の
速い流れに冷媒液(ミスト)が同伴し、そのまま吸収器
102に送られ、無駄に吸収液を薄めたり、冷媒や吸収
液の液滴が横流れし、伝熱管112,113の濡れが悪
くなったりして、性能が低下するという問題がある。
【0015】本発明は上記事情に鑑みて成されたもので
あり、熱交換性能を向上し得る吸収冷凍機及びその制御
方法を提供することを目的とする。
あり、熱交換性能を向上し得る吸収冷凍機及びその制御
方法を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、冷却媒体を流す伝熱管群を備えて同伝熱管群に吸収
液を散布するよう構成した吸収器と、被冷却流体を流す
伝熱管群を備えて同伝熱管群に冷媒を散布するよう構成
した蒸発器とを、1つのケーシング内に水平方向に並設
してなる吸収冷凍機において、前記蒸発器又は吸収器の
少なくともいずれか一方が複数の前記伝熱管群を備え、
該複数の伝熱管群は、前記蒸発器又は吸収器の他方の前
記伝熱管群の両側にそれぞれ配置されていることを特徴
とする。
は、冷却媒体を流す伝熱管群を備えて同伝熱管群に吸収
液を散布するよう構成した吸収器と、被冷却流体を流す
伝熱管群を備えて同伝熱管群に冷媒を散布するよう構成
した蒸発器とを、1つのケーシング内に水平方向に並設
してなる吸収冷凍機において、前記蒸発器又は吸収器の
少なくともいずれか一方が複数の前記伝熱管群を備え、
該複数の伝熱管群は、前記蒸発器又は吸収器の他方の前
記伝熱管群の両側にそれぞれ配置されていることを特徴
とする。
【0017】この吸収冷凍機においては、蒸発器の伝熱
管群から、吸収器の伝熱管群に流体が供給される。蒸発
器と吸収器のいずれか一方の伝熱管群は複数設けられて
いるため、吸収器と蒸発器それぞれの容積の和が従来と
同一であっても、吸収器の伝熱管群と蒸発器の伝熱管群
との距離が短くなり、さらに、一つの蒸発器の伝熱管群
から一つの吸収器の伝熱管群に供給される流体量を減少
させることができる。さらには、流体の流速も遅くな
る。
管群から、吸収器の伝熱管群に流体が供給される。蒸発
器と吸収器のいずれか一方の伝熱管群は複数設けられて
いるため、吸収器と蒸発器それぞれの容積の和が従来と
同一であっても、吸収器の伝熱管群と蒸発器の伝熱管群
との距離が短くなり、さらに、一つの蒸発器の伝熱管群
から一つの吸収器の伝熱管群に供給される流体量を減少
させることができる。さらには、流体の流速も遅くな
る。
【0018】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の吸収冷凍機において、前記蒸発器が複数の前記伝熱管
群を備え、該複数の伝熱管群は前記吸収器の前記伝熱管
群の両側にそれぞれ配置されていることを特徴とする。
の吸収冷凍機において、前記蒸発器が複数の前記伝熱管
群を備え、該複数の伝熱管群は前記吸収器の前記伝熱管
群の両側にそれぞれ配置されていることを特徴とする。
【0019】この吸収冷凍機においては、蒸発器の複数
の伝熱管群のそれぞれから、吸収器の伝熱管群に流体が
供給される。
の伝熱管群のそれぞれから、吸収器の伝熱管群に流体が
供給される。
【0020】請求項3に記載の発明は、請求項1に記載
の吸収冷凍機において、前記吸収器が複数の前記伝熱管
群を備え、該複数の伝熱管群は前記蒸発器の前記伝熱管
群の両側にそれぞれ配置されていることを特徴とする。
の吸収冷凍機において、前記吸収器が複数の前記伝熱管
群を備え、該複数の伝熱管群は前記蒸発器の前記伝熱管
群の両側にそれぞれ配置されていることを特徴とする。
【0021】この吸収冷凍機においては、吸収器の複数
の伝熱管群のそれぞれから、蒸発器の伝熱管群に流体が
供給される。
の伝熱管群のそれぞれから、蒸発器の伝熱管群に流体が
供給される。
【0022】請求項4に記載の発明は、請求項1に記載
の吸収冷凍機において、前記蒸発器及び吸収器がそれぞ
れ複数の前記伝熱管群を備え、該蒸発器または吸収器の
一方の伝熱管群の少なくとも一側に、他方の伝熱管群を
位置させて各伝熱管群が配置されていることを特徴とす
る。
の吸収冷凍機において、前記蒸発器及び吸収器がそれぞ
れ複数の前記伝熱管群を備え、該蒸発器または吸収器の
一方の伝熱管群の少なくとも一側に、他方の伝熱管群を
位置させて各伝熱管群が配置されていることを特徴とす
る。
【0023】この吸収冷凍機においては、蒸発器または
吸収器の一方の伝熱管群の一側に隣接した伝熱管群から
流体が供給される。
吸収器の一方の伝熱管群の一側に隣接した伝熱管群から
流体が供給される。
【0024】請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4
のいずれかに記載の吸収冷凍機において、前記ケーシン
グと前記蒸発器及び吸収器との間に、冷媒流路が形成さ
れているとともに、前記各伝熱管群の隣接する伝熱管群
間に前記冷媒流路に連なる管群間流路が形成されている
ことを特徴とする。
のいずれかに記載の吸収冷凍機において、前記ケーシン
グと前記蒸発器及び吸収器との間に、冷媒流路が形成さ
れているとともに、前記各伝熱管群の隣接する伝熱管群
間に前記冷媒流路に連なる管群間流路が形成されている
ことを特徴とする。
【0025】この吸収冷凍機においては、蒸発器で発生
した蒸気が、冷媒流路、管群間流路を経て、吸収器に流
入する。
した蒸気が、冷媒流路、管群間流路を経て、吸収器に流
入する。
【0026】請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5
のいずれかに記載の吸収冷凍機において、前記各伝熱管
群は、それぞれ垂直方向及び水平方向に並べられて配列
された複数の伝熱管により構成され、各伝熱管群を構成
する複数の伝熱管の両端には、それぞれ前記冷却媒体ま
たは被冷却流体を流通させるヘッダーが接続されている
ことを特徴とする。
のいずれかに記載の吸収冷凍機において、前記各伝熱管
群は、それぞれ垂直方向及び水平方向に並べられて配列
された複数の伝熱管により構成され、各伝熱管群を構成
する複数の伝熱管の両端には、それぞれ前記冷却媒体ま
たは被冷却流体を流通させるヘッダーが接続されている
ことを特徴とする。
【0027】この吸収冷凍機においては、ヘッダーから
各伝熱管群に冷却媒体または被冷却流体が供給され、そ
して伝熱管の終端側にてヘッダーに排出される。
各伝熱管群に冷却媒体または被冷却流体が供給され、そ
して伝熱管の終端側にてヘッダーに排出される。
【0028】請求項7に記載の発明は、請求項6に記載
の吸収冷凍機において、前記各伝熱管群は、所定本数の
伝熱管からなる小区分毎に垂直方向に分割され、前記冷
却媒体及び被冷却流体は相互に隣接する前記各小区分に
対して逆方向に流通することにより、前記冷却媒体及び
被冷却流体が伝熱管群を蛇行して流通するよう前記ヘッ
ダーが構成されていることを特徴とする。
の吸収冷凍機において、前記各伝熱管群は、所定本数の
伝熱管からなる小区分毎に垂直方向に分割され、前記冷
却媒体及び被冷却流体は相互に隣接する前記各小区分に
対して逆方向に流通することにより、前記冷却媒体及び
被冷却流体が伝熱管群を蛇行して流通するよう前記ヘッ
ダーが構成されていることを特徴とする。
【0029】この吸収冷凍機においては、一つのヘッダ
から一つの伝熱管の小区分に供給された冷却媒体または
被冷却流体は、伝熱管から排出された後、隣接する小区
分を逆方向に流動する。
から一つの伝熱管の小区分に供給された冷却媒体または
被冷却流体は、伝熱管から排出された後、隣接する小区
分を逆方向に流動する。
【0030】請求項8に記載の発明は、請求項1乃至7
のいずれかに記載の吸収冷凍機の制御方法において、要
求される冷凍能力に応じて複数の前記伝熱管群の稼動数
を変化させることを特徴とする。
のいずれかに記載の吸収冷凍機の制御方法において、要
求される冷凍能力に応じて複数の前記伝熱管群の稼動数
を変化させることを特徴とする。
【0031】この吸収冷凍機の制御方法においては、一
つのケーシング内に、蒸発器の伝熱管群と吸収器の伝熱
管群との組み合わせを複数備えているため、要求されて
いる冷凍能力が低い場合にはその起動個数を抑え、高い
冷凍能力が要求されている場合は、その起動個数を増や
す。
つのケーシング内に、蒸発器の伝熱管群と吸収器の伝熱
管群との組み合わせを複数備えているため、要求されて
いる冷凍能力が低い場合にはその起動個数を抑え、高い
冷凍能力が要求されている場合は、その起動個数を増や
す。
【0032】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図1に本実施形態の吸収冷
凍機の概略構成、図2に、本発明の第1実施形態に係る
吸収冷凍機が備える吸収器および蒸発器の側断面図、図
3に図2のT−T線矢視断面図を示す。
施の形態を詳細に説明する。図1に本実施形態の吸収冷
凍機の概略構成、図2に、本発明の第1実施形態に係る
吸収冷凍機が備える吸収器および蒸発器の側断面図、図
3に図2のT−T線矢視断面図を示す。
【0033】本実施形態の吸収冷凍機において、図1に
示すように、蒸発器10と吸収器20は、同一のシェル
(高真空容器)内に構成されている。蒸発器10と吸収
器20により冷水製造装置が構成されている。この蒸発
器10内には伝熱管11が配置されている。この伝熱管
11には、冷水入口ラインL1を介して冷水(被冷却流
体)W1が供給され、伝熱管11を流通した冷水W1は
冷水出口ラインL2を介して外部に排出される。また、
冷媒ラインL11を介して冷媒ポンプP1により汲み上
げられた冷媒(水)Rは、伝熱管11に向けて散布され
る。散布された冷媒Rは、伝熱管11内を流れる冷水W
1から気化の潜熱を奪って蒸発気化して冷媒蒸気rとな
る。この冷媒蒸気rは吸収器20側に流入していく。
示すように、蒸発器10と吸収器20は、同一のシェル
(高真空容器)内に構成されている。蒸発器10と吸収
器20により冷水製造装置が構成されている。この蒸発
器10内には伝熱管11が配置されている。この伝熱管
11には、冷水入口ラインL1を介して冷水(被冷却流
体)W1が供給され、伝熱管11を流通した冷水W1は
冷水出口ラインL2を介して外部に排出される。また、
冷媒ラインL11を介して冷媒ポンプP1により汲み上
げられた冷媒(水)Rは、伝熱管11に向けて散布され
る。散布された冷媒Rは、伝熱管11内を流れる冷水W
1から気化の潜熱を奪って蒸発気化して冷媒蒸気rとな
る。この冷媒蒸気rは吸収器20側に流入していく。
【0034】この冷水W1は、例えば12℃の温度で蒸
発器10に入り、伝熱管11にて冷却されて、蒸発器1
0から7℃の温度で排出される。冷水出口ラインL2か
ら出てくる例えば7℃の冷水W1は、ビルの冷房や工場
のプロセス用として用いられる。ビル冷房等の冷房負荷
において冷房に供せられた冷水W1は、温度上昇し12
℃の温度となって再び蒸発器10に流入してくる。
発器10に入り、伝熱管11にて冷却されて、蒸発器1
0から7℃の温度で排出される。冷水出口ラインL2か
ら出てくる例えば7℃の冷水W1は、ビルの冷房や工場
のプロセス用として用いられる。ビル冷房等の冷房負荷
において冷房に供せられた冷水W1は、温度上昇し12
℃の温度となって再び蒸発器10に流入してくる。
【0035】一方、吸収器20内には伝熱管21が配置
されている。この伝熱管21には、冷却水ラインL3を
介して冷却水(冷却媒体)W2が供給される。そして、
溶液ポンプP2により溶液ラインL21を介して圧送さ
れてきた臭化リチウム濃溶液Y1は、伝熱管21に向け
て散布される。このため、散布された臭化リチウム濃溶
液Y1は、吸収器20側に流入してきた冷媒蒸気rを吸
収して、濃度が薄くなる。濃度が薄くなった臭化リチウ
ム希溶液Y3は、吸収器20の底部に集められる。な
お、吸収器20内で発生する熱は、伝熱管21内を流通
する冷却水W2により冷却される。
されている。この伝熱管21には、冷却水ラインL3を
介して冷却水(冷却媒体)W2が供給される。そして、
溶液ポンプP2により溶液ラインL21を介して圧送さ
れてきた臭化リチウム濃溶液Y1は、伝熱管21に向け
て散布される。このため、散布された臭化リチウム濃溶
液Y1は、吸収器20側に流入してきた冷媒蒸気rを吸
収して、濃度が薄くなる。濃度が薄くなった臭化リチウ
ム希溶液Y3は、吸収器20の底部に集められる。な
お、吸収器20内で発生する熱は、伝熱管21内を流通
する冷却水W2により冷却される。
【0036】この吸収器20の底部に集められた臭化リ
チウム希溶液Y3は、溶液ポンプP3により圧送され、
バルブV5,低温熱交換器30,溶液ラインL22,高
温熱交換器31,溶液ラインL23を介して、高圧再生
器40に供給される。
チウム希溶液Y3は、溶液ポンプP3により圧送され、
バルブV5,低温熱交換器30,溶液ラインL22,高
温熱交換器31,溶液ラインL23を介して、高圧再生
器40に供給される。
【0037】高圧再生器40は、炉筒,伝熱管を胴内に
収めると共にバーナを装備している。この高圧再生器4
0は、ガスラインL31及びバルブV21及び燃料制御
弁V22を介して燃料ガスGが供給されることにより、
燃料ガスGを燃焼して臭化リチウム希溶液Y3を加熱す
る。高圧再生器40に供給された臭化リチウム希溶液Y
3は、加熱され、冷媒の一部が蒸発気化して濃度が中程
度の臭化リチウム中溶液Y2となる。この臭化リチウム
中溶液Y2は、溶液ラインL24,高温熱交換器31を
通って低圧再生器50に供給される。
収めると共にバーナを装備している。この高圧再生器4
0は、ガスラインL31及びバルブV21及び燃料制御
弁V22を介して燃料ガスGが供給されることにより、
燃料ガスGを燃焼して臭化リチウム希溶液Y3を加熱す
る。高圧再生器40に供給された臭化リチウム希溶液Y
3は、加熱され、冷媒の一部が蒸発気化して濃度が中程
度の臭化リチウム中溶液Y2となる。この臭化リチウム
中溶液Y2は、溶液ラインL24,高温熱交換器31を
通って低圧再生器50に供給される。
【0038】一方、高圧再生器40にて蒸発した冷媒蒸
気rは、冷媒ラインL12を介して、低圧再生器50の
伝熱管51に供給され、更に、冷媒ラインL13を介し
て凝縮器60に供給される。なお、低圧再生器50と凝
縮器60は、同一のシェル内に構成されている。
気rは、冷媒ラインL12を介して、低圧再生器50の
伝熱管51に供給され、更に、冷媒ラインL13を介し
て凝縮器60に供給される。なお、低圧再生器50と凝
縮器60は、同一のシェル内に構成されている。
【0039】この低圧再生器50では、溶液ラインL2
4を介して臭化リチウム中溶液Y2が供給されるととも
に、溶液ラインL25を介して溶液ラインL22から分
岐してきた臭化リチウム希溶液Y3が伝熱管51に向け
て散布される。この低圧再生器50では、伝熱管51に
より溶液Y2,Y3が加熱され、冷媒の一部が蒸発して
溶液の濃度が更に濃くなり、高濃度の臭化リチウム濃溶
液Y1が低圧再生器50の底部に集められる。この臭化
リチウム濃溶液Y1は、溶液ポンプP2により、再び吸
収器20に供給される。
4を介して臭化リチウム中溶液Y2が供給されるととも
に、溶液ラインL25を介して溶液ラインL22から分
岐してきた臭化リチウム希溶液Y3が伝熱管51に向け
て散布される。この低圧再生器50では、伝熱管51に
より溶液Y2,Y3が加熱され、冷媒の一部が蒸発して
溶液の濃度が更に濃くなり、高濃度の臭化リチウム濃溶
液Y1が低圧再生器50の底部に集められる。この臭化
リチウム濃溶液Y1は、溶液ポンプP2により、再び吸
収器20に供給される。
【0040】また、凝縮器60には、冷却水ラインL4
により冷却水W2が供給される伝熱管61が配置されて
いる。この凝縮器60では、高圧再生器40にて蒸発し
て冷媒ラインL12,伝熱管51及び冷媒ラインL13
を介して供給されてきた冷媒蒸気rと、低圧再生器50
にて蒸発して凝縮器60側に流入してきた冷媒蒸気r
が、伝熱管61にて冷却凝縮されて、冷媒(水)Rとな
る。この冷媒Rは、重力及び圧力差により、冷媒ライン
L14を介して蒸発器10に送られる。蒸発器10の底
部に集められた冷媒Rは、冷媒ポンプP1により再び冷
媒ラインL11を介して蒸発器管群管群11に向けて散
布される。
により冷却水W2が供給される伝熱管61が配置されて
いる。この凝縮器60では、高圧再生器40にて蒸発し
て冷媒ラインL12,伝熱管51及び冷媒ラインL13
を介して供給されてきた冷媒蒸気rと、低圧再生器50
にて蒸発して凝縮器60側に流入してきた冷媒蒸気r
が、伝熱管61にて冷却凝縮されて、冷媒(水)Rとな
る。この冷媒Rは、重力及び圧力差により、冷媒ライン
L14を介して蒸発器10に送られる。蒸発器10の底
部に集められた冷媒Rは、冷媒ポンプP1により再び冷
媒ラインL11を介して蒸発器管群管群11に向けて散
布される。
【0041】なお、上述した吸収冷凍機にて、冷房運転
時には、バルブV1,V2,V3,V4は閉じており
(図では黒塗りして示している)、バルブV5,V1
1,V12,V13,V14は開いている(図では白抜
きして示している)。また、吸収冷凍機は暖房運転をす
ることもできるが、本発明には関係がないので、暖房運
転時の動作説明は割愛する。
時には、バルブV1,V2,V3,V4は閉じており
(図では黒塗りして示している)、バルブV5,V1
1,V12,V13,V14は開いている(図では白抜
きして示している)。また、吸収冷凍機は暖房運転をす
ることもできるが、本発明には関係がないので、暖房運
転時の動作説明は割愛する。
【0042】次に、上述した本実施形態の吸収冷凍機に
おいて、蒸発器10及び吸収器20の構造を具体的に説
明する。図2に示すように、一つのケーシング70内に
水平方向に並置された蒸発器10と吸収器20とを備え
た吸収冷凍機であって、前記蒸発器10、吸収器20の
少なくともいずれか一方(図では蒸発器10)が複数
(図で左右二つ)の伝熱管群10a、10aを備え、そ
の複数の管群10a、10aがそれぞれ中央に配置され
た他方の伝熱管群20a、20aと相対するように配置
され、それによって、複数(図で左右二つ)の冷水製造
体C、Cが構成されている。
おいて、蒸発器10及び吸収器20の構造を具体的に説
明する。図2に示すように、一つのケーシング70内に
水平方向に並置された蒸発器10と吸収器20とを備え
た吸収冷凍機であって、前記蒸発器10、吸収器20の
少なくともいずれか一方(図では蒸発器10)が複数
(図で左右二つ)の伝熱管群10a、10aを備え、そ
の複数の管群10a、10aがそれぞれ中央に配置され
た他方の伝熱管群20a、20aと相対するように配置
され、それによって、複数(図で左右二つ)の冷水製造
体C、Cが構成されている。
【0043】上記各管群10a,10aは、全体的な外
形が直方体よりなり、それを構成する適当な間隔で水平
方向に複数列、鉛直方向に複数段配列された伝熱管11
は、管群の配置の方向に垂直且つ水平な方向に縁設され
ており、その伝熱管11の各端は、液(蒸発器10では
冷水、吸収器20では冷却水)の分岐・合流のために設
けられたヘッダ(例えば80a,81a,82a,83
a,84a)に接続されている。
形が直方体よりなり、それを構成する適当な間隔で水平
方向に複数列、鉛直方向に複数段配列された伝熱管11
は、管群の配置の方向に垂直且つ水平な方向に縁設され
ており、その伝熱管11の各端は、液(蒸発器10では
冷水、吸収器20では冷却水)の分岐・合流のために設
けられたヘッダ(例えば80a,81a,82a,83
a,84a)に接続されている。
【0044】各管群10a、10aは、各々垂直方向に
所定本数の伝熱管からなる小区分11A毎に垂直方向に
分割されている。さらに、前記管群10a,10aは、
下方の小区分11Aに供給された液が適当数の伝熱管1
1に分岐された後、合流・分岐を繰り返しながら、ジグ
ザグに蛇行して折り返し、上昇し、最後の上方の適当数
の伝熱管11からなる小区分11Aから排出可能に、中
間のヘッダ81a、82a、83aを介して、下方の伝
熱管11の終端側と上方の伝熱管11の始端側とが連通
している。
所定本数の伝熱管からなる小区分11A毎に垂直方向に
分割されている。さらに、前記管群10a,10aは、
下方の小区分11Aに供給された液が適当数の伝熱管1
1に分岐された後、合流・分岐を繰り返しながら、ジグ
ザグに蛇行して折り返し、上昇し、最後の上方の適当数
の伝熱管11からなる小区分11Aから排出可能に、中
間のヘッダ81a、82a、83aを介して、下方の伝
熱管11の終端側と上方の伝熱管11の始端側とが連通
している。
【0045】図示は省略するが、吸収器の管群20aも
図3に示した蒸発器の管群10aと同様に、小区分21
Aに分割され、ヘッダ80a、81a、82a、83
a、84aを備えている。
図3に示した蒸発器の管群10aと同様に、小区分21
Aに分割され、ヘッダ80a、81a、82a、83
a、84aを備えている。
【0046】なお、符号85は再分散板であり、伝熱管
11の外側を降下した液(蒸発器10では冷媒液、吸収
機20では吸収液)が溜められるとともに、再度水平断
面全体に均一に滴下可能に複数の孔が形成されている。
また、上記管群10a、20a全てが、上述のように構
成されると限定されるものではなく、例えば、液は一つ
の伝熱管11、21を1度通過しただけで、そのまま管
群10a、20a外へ排出されても良い。
11の外側を降下した液(蒸発器10では冷媒液、吸収
機20では吸収液)が溜められるとともに、再度水平断
面全体に均一に滴下可能に複数の孔が形成されている。
また、上記管群10a、20a全てが、上述のように構
成されると限定されるものではなく、例えば、液は一つ
の伝熱管11、21を1度通過しただけで、そのまま管
群10a、20a外へ排出されても良い。
【0047】各蒸発器10及び吸収器20と、ケーシン
グ70との間には、冷媒蒸気流路(冷媒流路)71が形
成されている。この冷媒蒸気流路71の流路幅と前記管
群10aと管群20aとの間の間隙72の幅は、伝熱管
11、21間を流れる流体の流動抵抗に比べ、その流動
抵抗が無視できる程度に小さくなるよう広く設定されて
いる。別に前記冷媒蒸気流路71に連続する、鉛直面に
平行な冷媒蒸気流路(管群間流路)22が形成され、そ
れによって蒸発器10、吸収器20の少なくとも一方
(図では吸収器20)が複数の管群20a、20aに分
割されている。なお、図5に示すように流路22が設け
られていなくてもよく、後述するように、その効果が発
揮されないが、前項に記載の効果は支障なく発揮され
る。 なお、本例においては、蒸発器管群10aと吸収
器管群20aとの間にはエリミネータ(気液分離器)
(図4の符号103参照)は設けられていない。
グ70との間には、冷媒蒸気流路(冷媒流路)71が形
成されている。この冷媒蒸気流路71の流路幅と前記管
群10aと管群20aとの間の間隙72の幅は、伝熱管
11、21間を流れる流体の流動抵抗に比べ、その流動
抵抗が無視できる程度に小さくなるよう広く設定されて
いる。別に前記冷媒蒸気流路71に連続する、鉛直面に
平行な冷媒蒸気流路(管群間流路)22が形成され、そ
れによって蒸発器10、吸収器20の少なくとも一方
(図では吸収器20)が複数の管群20a、20aに分
割されている。なお、図5に示すように流路22が設け
られていなくてもよく、後述するように、その効果が発
揮されないが、前項に記載の効果は支障なく発揮され
る。 なお、本例においては、蒸発器管群10aと吸収
器管群20aとの間にはエリミネータ(気液分離器)
(図4の符号103参照)は設けられていない。
【0048】このように構成された本例の吸収冷凍機に
おいては、各冷水製造体Cの各管群10aに導入された
冷水W1は、ヘッダ80a→ヘッダ81a→ヘッダ82
a→ヘッダ83a→ヘッダ84aの順に伝熱管11内を
流れる。すなわち、冷水W1は下方から上方への小区分
11Aへ向かって流れる。一方、冷媒液Rは蒸発器伝熱
管11の外部を上方から下方に向かって散布される。し
たがって冷水W1と冷媒液Rとが向流的に熱交換し、効
率よく熱交換が行われる。また、鉛直方向に複数段の再
分散板85が設けられていることにより、伝熱管11を
ぬらしながら滴下する冷媒液Rは再分散板85上に一端
溜められた後、孔から再度全体にわたって均一に滴下さ
れるため、伝熱管11の液濡れが、水平方向の偏りなく
均一となり、効率よく熱交換が行われる。
おいては、各冷水製造体Cの各管群10aに導入された
冷水W1は、ヘッダ80a→ヘッダ81a→ヘッダ82
a→ヘッダ83a→ヘッダ84aの順に伝熱管11内を
流れる。すなわち、冷水W1は下方から上方への小区分
11Aへ向かって流れる。一方、冷媒液Rは蒸発器伝熱
管11の外部を上方から下方に向かって散布される。し
たがって冷水W1と冷媒液Rとが向流的に熱交換し、効
率よく熱交換が行われる。また、鉛直方向に複数段の再
分散板85が設けられていることにより、伝熱管11を
ぬらしながら滴下する冷媒液Rは再分散板85上に一端
溜められた後、孔から再度全体にわたって均一に滴下さ
れるため、伝熱管11の液濡れが、水平方向の偏りなく
均一となり、効率よく熱交換が行われる。
【0049】各冷水製造体Cの管群10aにおいて蒸発
気化した冷媒蒸気rの一部は、隣接する管群20aに流
入する。残りの一部は、蒸発器10の周りの冷媒蒸気流
路71に流入する。冷媒蒸気流路71に流入した冷媒蒸
気rは、二つの吸収器管群20aの間にある吸収器内流
体流路22に入り、各吸収器管群20aの背面から吸収
器20に流入する。
気化した冷媒蒸気rの一部は、隣接する管群20aに流
入する。残りの一部は、蒸発器10の周りの冷媒蒸気流
路71に流入する。冷媒蒸気流路71に流入した冷媒蒸
気rは、二つの吸収器管群20aの間にある吸収器内流
体流路22に入り、各吸収器管群20aの背面から吸収
器20に流入する。
【0050】このように吸収器管群20aには両側から
冷媒蒸気rが流入する。そして、上方から散布された臭
化リチウム濃溶液Y1に吸収され、濃度の薄い臭化リチ
ウム希溶液Y3となる。このとき、吸収によって臭化リ
チウム希溶液Y3が発熱するが、吸収器ユニット20a
は、蒸発器10と同様に、伝熱管群内の冷却水W2は下
方から上方の小区分21Aへ流れる一方、臭化リチウム
濃溶液Y1(臭化リチウム希溶液Y3)は吸収器管群2
1の外部を上方から下方に向かって散布される。したが
って冷却水W2と臭化リチウム濃溶液Y1(臭化リチウ
ム希溶液Y3)とが向流的に接触し、臭化リチウム濃溶
液Y1(臭化リチウム希溶液Y3)の冷却が効率よく行
われる。
冷媒蒸気rが流入する。そして、上方から散布された臭
化リチウム濃溶液Y1に吸収され、濃度の薄い臭化リチ
ウム希溶液Y3となる。このとき、吸収によって臭化リ
チウム希溶液Y3が発熱するが、吸収器ユニット20a
は、蒸発器10と同様に、伝熱管群内の冷却水W2は下
方から上方の小区分21Aへ流れる一方、臭化リチウム
濃溶液Y1(臭化リチウム希溶液Y3)は吸収器管群2
1の外部を上方から下方に向かって散布される。したが
って冷却水W2と臭化リチウム濃溶液Y1(臭化リチウ
ム希溶液Y3)とが向流的に接触し、臭化リチウム濃溶
液Y1(臭化リチウム希溶液Y3)の冷却が効率よく行
われる。
【0051】以上においては、通常は両冷水製造体C、
Cが同時に運転される場合を示したが、冷房要求量が1
/2以下の場合は、引き続き、2組で運転されても良い
が、その1組だけが運転されることが望ましい。
Cが同時に運転される場合を示したが、冷房要求量が1
/2以下の場合は、引き続き、2組で運転されても良い
が、その1組だけが運転されることが望ましい。
【0052】以上説明したように、本例の吸収冷凍機に
おいては、従来一つのケーシング内に一つの冷水製造体
しか設けられていなかったのに対して、総伝熱面積が従
来例のそれと同一か略同一の二つの冷水製造体C、Cが
並設されているため、伝熱管11、21のピッチが従来
例のそれと同じであれば、伝熱管11、21の隙間を通
過する冷媒蒸気の移動距離が半減するとともに、冷媒蒸
気の通過断面積が、冷媒蒸気流速が半減するため、それ
だけでも圧損はざっと1/8に減少する。
おいては、従来一つのケーシング内に一つの冷水製造体
しか設けられていなかったのに対して、総伝熱面積が従
来例のそれと同一か略同一の二つの冷水製造体C、Cが
並設されているため、伝熱管11、21のピッチが従来
例のそれと同じであれば、伝熱管11、21の隙間を通
過する冷媒蒸気の移動距離が半減するとともに、冷媒蒸
気の通過断面積が、冷媒蒸気流速が半減するため、それ
だけでも圧損はざっと1/8に減少する。
【0053】そのうえさらに、ケーシング70と各管群
10a、20aとの間には、冷媒蒸気流路71が設けら
れ、その冷媒蒸気流路71に連続する、鉛直面に平行な
吸収器冷媒蒸気流路22が、蒸発器10、吸収器20の
少なくとも一方(図では吸収器20)を複数の管群20
a、20aに分割するよう設けられていることによっ
て、いずれの流路22、71も、伝熱管11の隙間に比
べて、流動抵抗が無視しうる程度に小さいため、冷媒蒸
気rは、これらの流路22,71を経由して、裏側から
管群20aに侵入するため、上記効果は、著しく高ま
る。
10a、20aとの間には、冷媒蒸気流路71が設けら
れ、その冷媒蒸気流路71に連続する、鉛直面に平行な
吸収器冷媒蒸気流路22が、蒸発器10、吸収器20の
少なくとも一方(図では吸収器20)を複数の管群20
a、20aに分割するよう設けられていることによっ
て、いずれの流路22、71も、伝熱管11の隙間に比
べて、流動抵抗が無視しうる程度に小さいため、冷媒蒸
気rは、これらの流路22,71を経由して、裏側から
管群20aに侵入するため、上記効果は、著しく高ま
る。
【0054】さらに従来、冷媒液(ミスト)が同伴し、
そのまま吸収器に送られ、無駄に吸収液を薄めたり、冷
媒や吸収液の液滴が横流れし、伝熱管の濡れが悪くなっ
たりして、性能が低下するという問題があったが、本例
によれば、上述のように冷媒蒸気流速の著しい低下によ
って、特に冷媒液ミストの同伴や滴下する冷媒液・吸収
液の横流れが著しく低減される。そのため本例ではミス
ト除去のためのエリミネータは削除されており、それに
よってさらに圧損が低下する。
そのまま吸収器に送られ、無駄に吸収液を薄めたり、冷
媒や吸収液の液滴が横流れし、伝熱管の濡れが悪くなっ
たりして、性能が低下するという問題があったが、本例
によれば、上述のように冷媒蒸気流速の著しい低下によ
って、特に冷媒液ミストの同伴や滴下する冷媒液・吸収
液の横流れが著しく低減される。そのため本例ではミス
ト除去のためのエリミネータは削除されており、それに
よってさらに圧損が低下する。
【0055】上述のような圧損の低下に伴い、蒸発器1
0の圧力がそのまま保持されると、吸収器20の圧力が
上昇するため、冷媒蒸気の吸収液への吸収性能が向上す
る。それに伴って、従来吸収器の伝熱面積が蒸発器のそ
れより著しく大きく、アンバランスであり、結果的にケ
ーシングが大きくなっていたが、それも改善される。ま
た、冷媒蒸気の密度も高くなり、そのことがさらなる圧
損低下をもたらす。
0の圧力がそのまま保持されると、吸収器20の圧力が
上昇するため、冷媒蒸気の吸収液への吸収性能が向上す
る。それに伴って、従来吸収器の伝熱面積が蒸発器のそ
れより著しく大きく、アンバランスであり、結果的にケ
ーシングが大きくなっていたが、それも改善される。ま
た、冷媒蒸気の密度も高くなり、そのことがさらなる圧
損低下をもたらす。
【0056】なお、圧損が従来例のそれと同じになるよ
う伝熱管11のピッチが若干下げられることによって装
置を小さくすることができる。その他、吸収器20の圧
力が高まることや、吸収器20が蒸発器10の二つの管
群10a、10aに挟まれた状態で配置され、圧力の低
い吸収器20のケーシング70へ対向面積が小さくなる
ことによって、外部から取り込まれる不凝縮ガスの量が
減少し、それによる性能低下が抑制される。
う伝熱管11のピッチが若干下げられることによって装
置を小さくすることができる。その他、吸収器20の圧
力が高まることや、吸収器20が蒸発器10の二つの管
群10a、10aに挟まれた状態で配置され、圧力の低
い吸収器20のケーシング70へ対向面積が小さくなる
ことによって、外部から取り込まれる不凝縮ガスの量が
減少し、それによる性能低下が抑制される。
【0057】また、中間のヘッダ81a、82a、83
aを介して、下方の伝熱管11の終端側と上方の伝熱管
11の始端側とが連通するよう構成され、伝熱管11
(小区分11A)を流れる液が、折り返し、上昇し、上
方の伝熱管から排出されるとともに、その伝熱管11の
外面に液が散布され、下降しながら繰り返し伝熱管11
の外部を濡らすため、伝熱管11の内外の液が向流的に
接触、熱交換するため、熱効率が高い。
aを介して、下方の伝熱管11の終端側と上方の伝熱管
11の始端側とが連通するよう構成され、伝熱管11
(小区分11A)を流れる液が、折り返し、上昇し、上
方の伝熱管から排出されるとともに、その伝熱管11の
外面に液が散布され、下降しながら繰り返し伝熱管11
の外部を濡らすため、伝熱管11の内外の液が向流的に
接触、熱交換するため、熱効率が高い。
【0058】なお、上記の実施形態においてはエリミネ
ータを不要としたが、より十分に気液分離を行うため、
蒸発器管群10aと吸収器管群20aとの間にエリミネ
ータを設ける構成としてもよい。
ータを不要としたが、より十分に気液分離を行うため、
蒸発器管群10aと吸収器管群20aとの間にエリミネ
ータを設ける構成としてもよい。
【0059】他の実施態様について図6及び図7により
説明すると、一つのケーシング内に、図6は三つの冷水
製造体Cが設けられているもの、図7は、4つの冷水製
造体Cが設けられているものを示し、同一ケーシング内
に設けられる冷水製造体Cの数が増やされるとともに、
高さや伝熱管に平行、垂直な方向の縦横の幅のバランス
の良い拡大によって、冷媒蒸気の移動距離や流速の増大
をなし、すなわち性能はもちろんコストが保持されたま
まの容量アップが容易に実現される。
説明すると、一つのケーシング内に、図6は三つの冷水
製造体Cが設けられているもの、図7は、4つの冷水製
造体Cが設けられているものを示し、同一ケーシング内
に設けられる冷水製造体Cの数が増やされるとともに、
高さや伝熱管に平行、垂直な方向の縦横の幅のバランス
の良い拡大によって、冷媒蒸気の移動距離や流速の増大
をなし、すなわち性能はもちろんコストが保持されたま
まの容量アップが容易に実現される。
【0060】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の吸収冷凍
機においては、従来一つのケーシング内に一つの冷水製
造体しか設けられていなかったのに対して、蒸発器また
は吸収器の少なくとも一方が複数の伝熱管群を備えてい
るため、伝熱管のピッチが従来例のそれと同じであれ
ば、伝熱管の隙間を通過する冷媒蒸気の移動距離が半減
するとともに、冷媒蒸気の通過断面積が、冷媒蒸気流速
が半減するため、それだけでも圧損はざっと1/8に減
少する。
機においては、従来一つのケーシング内に一つの冷水製
造体しか設けられていなかったのに対して、蒸発器また
は吸収器の少なくとも一方が複数の伝熱管群を備えてい
るため、伝熱管のピッチが従来例のそれと同じであれ
ば、伝熱管の隙間を通過する冷媒蒸気の移動距離が半減
するとともに、冷媒蒸気の通過断面積が、冷媒蒸気流速
が半減するため、それだけでも圧損はざっと1/8に減
少する。
【0061】そのうえさらに、ケーシングと各管群との
間には、冷媒流路が設けられ、その冷媒流路に連続す
る、管群間流路が、蒸発器、吸収器の少なくとも一方を
複数の管群に分割するよう設けられていることによっ
て、冷媒蒸気はこれらの流路を経由して管群に侵入する
ため、上記効果は、著しく高まる。
間には、冷媒流路が設けられ、その冷媒流路に連続す
る、管群間流路が、蒸発器、吸収器の少なくとも一方を
複数の管群に分割するよう設けられていることによっ
て、冷媒蒸気はこれらの流路を経由して管群に侵入する
ため、上記効果は、著しく高まる。
【0062】さらに従来、冷媒液(ミスト)が同伴し、
そのまま吸収器に送られ、無駄に吸収液を薄めたり、冷
媒や吸収液の液滴が横流れし、伝熱管の濡れが悪くなっ
たりして、性能が低下するという問題があったが、本例
によれば、上述のように冷媒蒸気流速の著しい低下によ
って、特に冷媒液ミストの同伴や滴下する冷媒液・吸収
液の横流れが著しく低減される。
そのまま吸収器に送られ、無駄に吸収液を薄めたり、冷
媒や吸収液の液滴が横流れし、伝熱管の濡れが悪くなっ
たりして、性能が低下するという問題があったが、本例
によれば、上述のように冷媒蒸気流速の著しい低下によ
って、特に冷媒液ミストの同伴や滴下する冷媒液・吸収
液の横流れが著しく低減される。
【0063】上述のような圧損の低下に伴い、蒸発器の
圧力がそのまま保持されると、吸収器の圧力が上昇する
ため、冷媒蒸気の吸収液への吸収性能が向上する。それ
に伴って、従来吸収器の伝熱面積が蒸発器のそれより著
しく大きく、アンバランスであり、結果的にケーシング
が大きくなっていたが、それも改善される。また、冷媒
蒸気の密度も高くなり、そのことがさらなる圧損低下を
もたらす。
圧力がそのまま保持されると、吸収器の圧力が上昇する
ため、冷媒蒸気の吸収液への吸収性能が向上する。それ
に伴って、従来吸収器の伝熱面積が蒸発器のそれより著
しく大きく、アンバランスであり、結果的にケーシング
が大きくなっていたが、それも改善される。また、冷媒
蒸気の密度も高くなり、そのことがさらなる圧損低下を
もたらす。
【0064】なお、圧損が従来例のそれと同じになるよ
う伝熱管のピッチが若干下げられることによって装置を
小さくすることができる。その他、吸収器の圧力が高ま
ることや、吸収器が蒸発器の二つの管群に挟まれた状態
で配置され、圧力の低い吸収器のケーシングへ対向面積
が小さくなることによって、外部から取り込まれる不凝
縮ガスの量が減少し、それによる性能低下が抑制され
る。
う伝熱管のピッチが若干下げられることによって装置を
小さくすることができる。その他、吸収器の圧力が高ま
ることや、吸収器が蒸発器の二つの管群に挟まれた状態
で配置され、圧力の低い吸収器のケーシングへ対向面積
が小さくなることによって、外部から取り込まれる不凝
縮ガスの量が減少し、それによる性能低下が抑制され
る。
【0065】また、ヘッダーを介して、伝熱管を流れる
液が、折り返し、上昇し、上方の伝熱管から排出される
とともに、その伝熱管の外面に液が散布され、下降しな
がら繰り返し伝熱管の外部を濡らすため、伝熱管の内外
の液が向流的に接触、熱交換するため、熱効率が高い。
液が、折り返し、上昇し、上方の伝熱管から排出される
とともに、その伝熱管の外面に液が散布され、下降しな
がら繰り返し伝熱管の外部を濡らすため、伝熱管の内外
の液が向流的に接触、熱交換するため、熱効率が高い。
【図1】 本発明の実施形態として示した吸収冷凍機の
全体構成を示す概略図である。
全体構成を示す概略図である。
【図2】 同吸収冷凍機の吸収器と蒸発器の正面断面図
である。
である。
【図3】 同蒸発器の側断面図である。
【図4】 本発明の他の例として示した吸収器と蒸発器
の正面断面図である。
の正面断面図である。
【図5】 本発明の他の例として示した吸収器と蒸発器
の正面断面図である。
の正面断面図である。
【図6】 従来の吸収冷凍機の概略構成図である。
10 蒸発器 10a 伝熱管群 11 伝熱管 11A 小区分 20 吸収器 20a 伝熱管群 21 伝熱管 21A 小区分 22 冷媒蒸気流路(管群間流路) 70 ケーシング 71 冷媒蒸気流路(冷媒流路) 80a、81a、82a、83a、84a ヘッダー C 冷水製造体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F25B 39/02 F25B 39/02 R
Claims (8)
- 【請求項1】 冷却媒体を流す伝熱管群を備えて同伝熱
管群に吸収液を散布するよう構成した吸収器と、被冷却
流体を流す伝熱管群を備えて同伝熱管群に冷媒を散布す
るよう構成した蒸発器とを、1つのケーシング内に水平
方向に並設してなる吸収冷凍機において、 前記蒸発器又は吸収器の少なくともいずれか一方が複数
の前記伝熱管群を備え、該複数の伝熱管群は、前記蒸発
器又は吸収器の他方の前記伝熱管群の両側にそれぞれ配
置されていることを特徴とする吸収冷凍機。 - 【請求項2】 請求項1に記載の吸収冷凍機において、 前記蒸発器が複数の前記伝熱管群を備え、該複数の伝熱
管群は前記吸収器の前記伝熱管群の両側にそれぞれ配置
されていることを特徴とする吸収冷凍機。 - 【請求項3】 請求項1に記載の吸収冷凍機において、 前記吸収器が複数の前記伝熱管群を備え、該複数の伝熱
管群は前記蒸発器の前記伝熱管群の両側にそれぞれ配置
されていることを特徴とする吸収冷凍機。 - 【請求項4】 請求項1に記載の吸収冷凍機において、 前記蒸発器及び吸収器がそれぞれ複数の前記伝熱管群を
備え、該蒸発器または吸収器の一方の伝熱管群の少なく
とも一側に、他方の伝熱管群を位置させて各伝熱管群が
配置されていることを特徴とする吸収冷凍機。 - 【請求項5】 請求項1乃至4のいずれかに記載の吸収
冷凍機において、 前記ケーシングと前記蒸発器及び吸収器との間に、冷媒
流路が形成されているとともに、前記各伝熱管群の隣接
する伝熱管群間に前記冷媒流路に連なる管群間流路が形
成されていることを特徴とする吸収冷凍機。 - 【請求項6】 請求項1乃至5のいずれかに記載の吸収
冷凍機において、 前記各伝熱管群は、それぞれ垂直方向及び水平方向に並
べられて配列された複数の伝熱管により構成され、各伝
熱管群を構成する複数の伝熱管の両端には、それぞれ前
記冷却媒体または被冷却流体を流通させるヘッダーが接
続されていることを特徴とする吸収冷凍機。 - 【請求項7】 請求項6に記載の吸収冷凍機において、 前記各伝熱管群は、所定本数の伝熱管からなる小区分毎
に垂直方向に分割され、前記冷却媒体及び被冷却流体は
相互に隣接する前記各小区分に対して逆方向に流通する
ことにより、前記冷却媒体及び被冷却流体が伝熱管群を
蛇行して流通するよう前記ヘッダーが構成されているこ
とを特徴とする吸収冷凍機。 - 【請求項8】 請求項1乃至7のいずれかに記載の吸収
冷凍機の制御方法において、 要求される冷凍能力に応じて複数の前記伝熱管群の稼動
数を変化させることを特徴とする吸収冷凍機の制御方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000264532A JP2002081783A (ja) | 2000-08-31 | 2000-08-31 | 吸収冷凍機及びその制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000264532A JP2002081783A (ja) | 2000-08-31 | 2000-08-31 | 吸収冷凍機及びその制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002081783A true JP2002081783A (ja) | 2002-03-22 |
Family
ID=18751935
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000264532A Withdrawn JP2002081783A (ja) | 2000-08-31 | 2000-08-31 | 吸収冷凍機及びその制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002081783A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014521919A (ja) * | 2011-08-11 | 2014-08-28 | アーアーアー ウォーター テクノロジーズ アクツィエンゲゼルシャフト | 吸収式冷凍機 |
CN106766387A (zh) * | 2017-01-23 | 2017-05-31 | 天津大学 | 强化传质的模块化吸附床 |
-
2000
- 2000-08-31 JP JP2000264532A patent/JP2002081783A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014521919A (ja) * | 2011-08-11 | 2014-08-28 | アーアーアー ウォーター テクノロジーズ アクツィエンゲゼルシャフト | 吸収式冷凍機 |
US9677791B2 (en) | 2011-08-11 | 2017-06-13 | Major Bravo Limited | Absorption refrigeration machine |
CN106766387A (zh) * | 2017-01-23 | 2017-05-31 | 天津大学 | 强化传质的模块化吸附床 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20071106 |