JP2002081805A

JP2002081805A - ２段吸収冷凍機

Info

Publication number: JP2002081805A
Application number: JP2000278652A
Authority: JP
Inventors: Akira Nishioka; 明西岡; Tomihisa Ouchi; 富久大内; Tatsuro Fujii; 達郎藤居; Satoshi Miyake; 聡三宅; Atsushi Shidara; 敦設楽; Toshikuni Ohashi; 俊邦大橋; Mitsuharu Matsubara; 光治松原
Original assignee: Hitachi Ltd; Osaka Gas Co Ltd; Tokyo Gas Co Ltd; Toho Gas Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Osaka Gas Co Ltd; Tokyo Gas Co Ltd; Toho Gas Co Ltd
Priority date: 2000-09-08
Filing date: 2000-09-08
Publication date: 2002-03-22
Also published as: CN1138953C; US6336343B1; KR20020020172A; CN1343861A; KR100378697B1

Abstract

(57)【要約】【課題】長期にわたり効率のよい吸収器を備えた吸収冷
凍機を実現する。【解決手段】２段吸収冷凍機１００は、上部に低圧蒸発
器１と低圧吸収器２、下部に高圧蒸発器３と高圧吸収器
４とが配置された一体缶体を有している。高温再生器９
等で発生した不凝縮ガスは、冷媒及び溶液の循環ととも
に低圧側に順次移動し、高圧吸収器４に溜まったもの
は、抽気手段１７、２２ｂ、２２により抽気され、低圧
吸収器２に溜まったものはエゼクタ１６により抽気され
る。抽気された不凝縮ガスは、気液分離器１９を経て貯
気タンク２０に貯蔵される。貯気タンクには弁３３が付
設されており、貯気タンクの圧力が所定値を超えたら、
弁を開いてエゼクタ２１により、貯気タンクから吸収冷
凍機外へ不凝縮ガスを放出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蒸発器と吸収器を
２段ずつ有する吸収冷凍機に係り、特に、２段の蒸発器
内を冷水が直列に流通する場合に好適な２段吸収冷凍機
に関する。

【０００２】

【従来の技術】蒸発器と吸収器をそれぞれ２個ずつ有
し、冷却水が一方の吸収器内の溶液を冷却した後、他方
の吸収器内の溶液を冷却する２段吸収冷凍機の例が、特
開平１０-３００２５７号公報に記載されている。ま
た。一方の蒸発器内に散布された冷媒を他方の蒸発器内
に散布し、同様に一方の吸収器内に散布された溶液を他
方の吸収器内に散布する２段吸収冷凍機の例が、特開平
１０−１６０２７６〜８号公報に記載されている。

【０００３】これら従来技術の中で、特開平１０−３０
０２５７号公報では、冷凍装置における蒸発器で生成さ
れた冷熱を冷房用室内熱交換器等の冷熱利用機器に熱搬
送する媒体循環回路を簡便化し、冷凍装置の冷却性能を
向上させるために、冷凍装置の蒸発器と冷熱利用機器と
の間を循環する熱輸送媒体に沸点の異なる複数種類の冷
媒を混合した非共沸混合冷媒を使用している。そして、
非共沸混合冷媒を多段階的に蒸発または吸収させるよう
に、吸収器と蒸発器とを複数個備えている。

【０００４】また、特開平１０−１６０２７６〜８号公
報には、コジェネシステムにおいて排熱の利用率を高め
て高質燃料を削減するために、稀溶液ラインの低温溶液
熱交換器と低温再生器との間に減圧弁と温熱源用熱交換
器とを設け、顕熱・潜熱交換により排熱の利用度を高め
ている。そして、蒸発器と吸収器とを複数段に分割して
稀溶液ラインの濃度を下げ、顕熱・潜熱変換を行わせる
ことにより排熱ラインの戻り温度を低下させている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、吸収冷凍機
では、冷凍機を構成する各要素を真空雰囲気で作動させ
ている。そのため、運転中の何らかの要因で外部から空
気が進入したり、吸収冷凍機内に多数配置された伝熱管
や缶体の壁面などで、吸収溶液や水等とこれら管壁面や
缶体壁面が僅かながらに反応して不凝縮ガスを発生する
と、冷凍器内で形成される冷凍サイクルの真空度を悪化
させることになる。

【０００６】真空度の悪化は、冷却能率の低下を引き起
こすので、蒸発や吸収作用に寄与しないこれら空気や不
凝縮ガスを速やかに外部へ排出することが必要である。
上記いずれの公報にも、この空気や不凝縮ガスを冷媒流
や溶液流から抽気することについては何等記載がない。
特に、必要温度の冷熱を取出すためや顕熱・潜熱変換を
効率的に行うために、吸収器を2段に構成したときに
は、2段の吸収器間が仕切られているので、一方の吸収
器にのみ抽気装置を設けただけでは、不凝縮ガスを十分
には抽気できなかった。

【０００７】本発明は、上記従来の技術の不具合に鑑み
なされたものであり、その目的は、低圧吸収器と高圧吸
収器を有する吸収冷凍機において、不凝縮ガスを抽気す
ることにより吸収冷凍機の吸収能力を向上させることに
ある。本発明の他の目的は、簡単な構成で吸収器内に集
められた不凝縮ガスを、2段吸収冷凍機外に放出可能に
することにある。本発明では、このいずれかの目的が達
成されればよい。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の第１の特徴は、高温再生器、低温再生器、凝
縮器、低圧吸収器、低圧蒸発器、高圧吸収器及び高圧蒸
発器を備えた２段吸収冷凍機において、低圧吸収器にこ
の低圧吸収器内の不凝縮ガスを抽気する第１の抽気手段
を、高圧吸収器にこの高圧吸収器内の不凝縮ガスを抽気
する第２の抽気手段を設けたものである。

【０００９】そして上記特徴において、高圧吸収器を低
圧吸収器の下部に、高圧蒸発器を低圧蒸発器の下部にそ
れぞれ配置し、第１の抽気手段及び第２の抽気手段に吸
収溶液を単一のポンプから供給する；第１の抽気手段で
抽気した不凝縮ガスを、高圧吸収器に導く；第１の抽気
手段で抽気した不凝縮ガスを、第２の抽気手段が抽気し
た不凝縮ガスと合流させる合流手段を設ける；低圧吸収
器、低圧蒸発器、高圧吸収器及び高圧蒸発器を一体缶体
で構成してもよい。

【００１０】また上記特徴において、高圧吸収器を低圧
吸収器の下部に、高圧蒸発器を低圧蒸発器の下部にそれ
ぞれ配置し、第１の抽気手段に吸収溶液を供給する第１
のポンプ手段と、第２の抽気手段に吸収溶液を供給する
第２のポンプ手段とを設け、第１の抽気手段で抽気した
不凝縮ガスを高圧吸収器に導くようにしてもよい。

【００１１】さらに、第１の抽気手段を低圧吸収器の側
部または底部近傍に、第２の抽気手段を高圧吸収器の底
部に設ける；第１の抽気手段または第２の抽気手段の少
なくともいずれかが、エゼクタまたは液ジェット形抽気
手段である；高圧吸収器内のガスを低圧吸収器に導く連
通配管を高圧吸収器の側部に設ける；第１の抽気手段が
抽気した不凝縮ガスを第２の抽気手段近傍に導く配管手
段を設けてもよい。

【００１２】上記目的を達成するための本発明の第２の
特徴は、高温再生器、低温再生器、凝縮器、低圧吸収
器、低圧蒸発器、高圧吸収器及び高圧蒸発器を備え、水
を冷媒とし臭化リチウム水溶液を吸収溶液とした２段吸
収冷凍機において、低圧吸収器にこの低圧吸収器内の不
凝縮ガスを抽気する第１の抽気手段を、高圧吸収器にこ
の高圧吸収器内の不凝縮ガスを抽気する第２の抽気手段
を、凝縮器にこの凝縮器内の不凝縮ガスを抽気する第３
の抽気手段と、これら各抽気手段に溶液を供給するポン
プと、これら各抽気手段が抽気した不凝縮ガスを溶液か
ら分離する気液分離器と、溶液から分離された不凝縮ガ
スを溜める貯気タンクと、を設け、第１の抽気手段及び
前記第２の抽気手段が抽気した不凝縮ガスは溶液ととも
にポンプで高温再生器および低温再生器に送られた後、
この高温再生器および低温再生器で発生した冷媒蒸気と
ともに凝縮器に送られ、凝縮器で第３の抽気手段により
不凝縮ガスが抽気され、抽気された不凝縮ガスは溶液と
ともに気液分離器に送られ、気液分離器で溶液から分離
して貯気タンクに収容するものである。

【００１３】そして、貯気タンクに圧力計測手段を設け
るとともに、バルブを介してエゼクタを接続し、圧力計
測手段が検出した圧力が所定値を超えたらバルブを開
け、エゼクタで貯気タンク内の不凝縮ガスを外部に放出
するようにする；貯気タンクを、この２段吸収冷凍機の
最上部に配置するのが望ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明のいくつかの実施例
とその変形例を、添付の図面を参照しながら説明する。
図１に、本発明に係る２段吸収冷凍機の一実施例の模式
図を示す。２段吸収冷凍機１００は、高温再生器９、低
温再生器８、凝縮器７、低圧蒸発器１、低圧吸収器２、
高圧蒸発器３、および高圧吸収器４を備えている。ここ
で、２段吸収冷凍機１００の冷媒は水であり、溶液は臭
化リチウム水溶液である。

【００１５】低圧蒸発器１と低圧吸収器２は、エリミネ
ータ１ｂを間に挟んだ一体の部屋になっており、その内
部の圧力はほぼ同じである。低圧蒸発器１の下方には仕
切り１ｃを挟んで高圧蒸発器３が、同様に低圧吸収器２
の下方には仕切り１ｃを挟んで高圧吸収器４が配置され
ている。高圧蒸発器３と高圧吸収器４とはエリミネータ
３ｂを挟んで隣合っており、それらの内部の圧力はほぼ
等しい圧力になっている。

【００１６】低圧蒸発器１の内部には、その内部を冷水
が流通する伝熱管５が配置されており、この伝熱管５は
高圧蒸発器３の内部をも通っている。同様に、低圧吸収
器２内部には、その内部を冷却水が流通する伝熱管６が
配置されており、この伝熱管６は高圧吸収器４の内部を
も通っている。低圧蒸発器１、低圧吸収器２、高圧蒸発
器３及び高圧吸収器４は一体缶体で構成されている。

【００１７】また、図示しないが低圧蒸発器１及び高圧
蒸発器３の上部には冷媒散布手段が、低圧吸収器２及び
高圧吸収器４の上部には溶液散布手段が設けられてい
る。さらに、低圧蒸発器１及び高圧蒸発器３の下部に
は、冷媒液タンク部が形成されており、上部に設けた冷
媒散布手段から散布されて蒸発しなかった冷媒を収容す
る。低圧吸収器２と高圧吸収器４の下部には溶液タンク
部が形成されており、上部に設けた溶液散布手段から散
布された溶液が冷媒蒸気を吸収して濃度が薄くなった溶
液を収容する。

【００１８】低圧吸収器２の側部には、エゼクタ１６に
連通する開口１６ｂが形成されており、エゼクタ１６の
一端部と高圧吸収器４の側部とが配管１６ｃで接続され
ている。エゼクタ１６の他端部は、溶液配管１０ｂに接
続されている。この配管１０ｂから、溶液循環ポンプ１
０で加圧された溶液がエゼクタ１６に導かれる。

【００１９】高圧吸収器４の下部には、開口２２ｂが形
成されており、この開口２２ｂ部に吸込み配管２２が接
続されている。吸込み配管２２ｂの他端部は、溶液循環
ポンプ１０の吸込み側に接続されている。溶液ポンプ１
０の吐出側は、溶液配管１０ｂに接続されており、この
溶液配管１０ｂから高圧吸収器４内に溶液のジェットを
供給するジェット発生器１７が分岐している。

【００２０】配管１０ｂのジェット発生器１７の分岐部
より下流側には、上述したエゼクタ１６に溶液を供給す
る配管１６ｄの分岐部が設けられている。この配管１６
ｄの途中には、溶液を冷却するエゼクタ用冷却器１５が
配置されている。このエゼクタ用冷却器１５において
は、冷却水または冷水、冷媒等を用いて溶液を冷却す
る。

【００２１】配管１０ｂのエゼクタ１６への分岐部より
さらに下流側には、後述する凝縮器に設けたエゼクタ１
８へ溶液を供給する配管１８ｂが分岐している。この分
岐部よりさらに下流には、低温再生器８及び高温再生器
９で凝縮されて生成した濃溶液と、低温吸収器２及び高
温吸収器４で冷媒を吸収して濃度の薄くなった稀溶液と
が熱交換する低温熱交換器１１が配置されている。低温
熱交換器１１のさらに下流には低温再生器８に稀溶液を
供給する溶液配管８ｂの分岐部が形成されており、この
分岐部のさらに下流側には、高温再生器９で生成した濃
溶液と稀溶液とが熱交換する高温熱交換器１２が配置さ
れている。

【００２２】高温再生器９で発生した冷媒蒸気は、低温
再生器８内に配置された伝熱管８ａ内を流通し、溶液循
環ポンプ１０により低温再生器８に送られた稀溶液と熱
交換する。その後、配管１４を経て凝縮器に流入する。
凝縮器８内には伝熱管８aが配置されている。この伝熱
管８a内を冷却水が流通しており、配管１４から導かれ
た冷媒蒸気を冷却する。冷却されて凝縮した冷媒液は、
図示しない配管により、高温蒸発器１の図示しない散布
装置に送られる。

【００２３】一方、高温再生器９及び低温再生器８で濃
縮されて生成し濃溶液は、図示しない配管により、それ
ぞれ高温熱交換器１２及び低温熱交換器１１に導かれて
熱交換する。熱交換して低温になった濃溶液は、高温吸
収器２の図示しない散布装置に送られる。

【００２４】凝縮器７の側部にはエゼクタ１８に連通す
る開口１８ａが形成されている。エゼクタ１８の一端部
は、溶液循環ポンプ１０からエゼクタ１８に溶液を供給
する配管１８ｂに接続されている。エゼクタ１８の他端
部は、気液分離器１９に接続されている。気液分離器１
９の底部は、高圧吸収器４の底部に接続した吸込み配管
２２に合流する配管３２aに接続されている。この配管
３２ａの途中には、気液分離器１９の最上部よりもその
最上部が高い、立上がり部３２が形成されている。

【００２５】気液分離器１９の天井部は、配管２０ｂに
より貯気タンク２０に接続されている。貯気タンク２０
には、弁３３を介してエゼクタ２１が接続されている。
このエゼクタ２１は、冷却水または冷水、水道水により
駆動される。なお、貯気タンクは、吸収冷凍機の中で、
最も高い位置に設けている。

【００２６】次に、このように構成した本実施例の作用
について説明する。需要元に供給される冷水を作るため
に、初めに温度の高い高圧蒸発器３内の伝熱管５に冷水
を流通させ、高圧雰囲気で冷媒である水を蒸発させる。
伝熱管５内の冷水は、次いで低圧蒸発器１内の伝熱管５
に導かれ、低圧で温度の低い冷媒により冷却される。低
圧吸収器２内には、濃度の濃い吸収溶液が供給されてお
り、低圧蒸発器１で発生した冷媒蒸気を吸収溶液が吸収
して濃度が薄くなる。濃度の薄くなった吸収液は、図示
しない輸送手段により、高圧吸収器４の図示しない散布
手段に導かれる。高圧雰囲気では低濃度の吸収液でもま
だ吸収能力があるから、圧力雰囲気の異なる２つの吸収
器を構成することにより、吸収液に効果的に吸収作用を
行わせることができる。

【００２７】高圧吸収器４の下部の溶液タンクに溜まっ
た稀溶液は、溶液循環ポンプによりその大部分が低温再
生器８および高温再生器９に導かれるが、一部は配管１
７から高温吸収機４の溶液タンク部にジェット状に供給
される。このジェットの延長上に開口部２２ｂが形成さ
れている。ジェットが液面を叩く際に形成された気泡と
ともに周囲の気体が、この開口部２２ｂから溶液循環ポ
ンプ１０側に強制的に吸込まれる。この周囲気体に後述
する不凝縮ガスが含まれていると、不凝縮ガスは高圧吸
収器４からジェットの作用により抽気され、溶液循環ポ
ンプ１０により高温再生器９に送られる。

【００２８】溶液及び冷媒が循環すると、吸収冷凍機各
部で発生した不凝縮ガスの多くは、最も低圧である低圧
吸収器２に溜まる。そこで、低圧吸収器２に設けたエゼ
クタ１６でこの不凝縮ガスを抽気する。エゼクタ１６は
冷媒蒸気と不凝縮ガスを一緒に吸込み、エゼクタ１６の
駆動流体である溶液とともに、高圧吸収器４に導かれ
る。このようにして、低圧吸収器２内の不凝縮ガスは高
圧吸収器４に移される。

【００２９】なお、エゼクタ１６を駆動する溶液は、予
め冷却することが望ましい。その理由は、エゼクタ１６
の吸引能力が駆動流体の飽和圧力で制限されるためであ
る。本実施例では、吸収液を冷却する冷却水、需要元か
ら戻ってきた冷水、または蒸発器内の冷媒等を用いて溶
液を冷却することにより、飽和圧力を低下させ吸引能力
を高めている。冷却温度は、冷却水、冷水、冷媒を用い
る順に低くなり、低温の冷熱源を用いればそれだけ伝熱
面積を減少できるので、低コストになる。ただし、冷水
や冷媒は吸収冷凍サイクル中の作動流体であるから、こ
れを冷却に使うと吸収冷凍サイクルの効率が低下する。
したがって、効率を重視するときは、冷却水を用いるこ
とが好ましい。

【００３０】冷却水を使用するときは、冷却器１５を省
いて低温吸収器２内の伝熱管６に冷却水を分配する図示
しないヘッダー内に、溶液が通る伝熱管を配置してもよ
い。これは、ヘッダー内であれば伝熱管を配置するスペ
ースを、容易に確保できるからである。図１に示したよ
うに冷却器１５を使用する場合は、冷却水と溶液の流れ
方向が逆になる対向流にするのが好ましい。

【００３１】また、低圧吸収器２に導く溶液を冷却する
のに、高圧蒸発器３の冷熱を用いるようにしてもよい。
つまり、図２に示すように溶液循環ポンプ１０で加圧さ
れた稀溶液を、高圧蒸発器３の下部の冷媒タンク部に導
いて冷却し、その後低圧吸収器２に付設したエゼクタ１
６に導く。これにより、付加的な冷却手段が不要にな
り、吸収冷凍機全体としては、簡素化が可能になる。な
お、この図２においては、エゼクタ１６で吸引された不
凝縮ガスを含む溶液を、高圧吸収器４下方に設けた吸込
み配管２２に戻している。このようにすることにより、
高圧吸収器４に設けた抽気手段の負荷を低減でき、高圧
吸収器４の抽気手段の小型化が可能になる。

【００３２】ここで、不凝縮ガスが発生するメカニズム
を以下に説明する。高温再生器９は高温の溶液にさらさ
れるので、腐食を防止する何らかの方策を施さないと、
高温再生器９の内面から腐食が徐々に進行する。そこ
で、高温再生器９を含む吸収冷凍機の各要素の内面に酸
化皮膜を形成するように、腐食防止剤を溶液中に混入す
る。酸化皮膜は溶液中の水分子と腐食防止剤が反応する
ことにより生じ、反応の進行とともに水分子中の酸素は
酸化皮膜に使用され、水素が不凝縮ガスとして残る。

【００３３】このようにして高温再生器９で発生した水
素ガスは、冷媒蒸気とともに低温再生器８および凝縮器
７を経て最も低圧である低圧蒸発器１に運ばれる。低圧
蒸発器１と高圧蒸発器１間を冷媒蒸気が移動しているの
で、それに伴い、不凝縮ガスの一部も低圧蒸発器１から
高圧蒸発器３に移動する。低圧蒸発器１から低圧吸収器
２には冷媒蒸気が流れているから、低圧蒸発器１内の不
凝縮ガスも低圧吸収器２に流れていく。同様に、高圧蒸
発器３から高圧吸収器４に冷媒蒸気が流れているので、
高圧蒸発器３内の不凝縮ガスは高圧吸収器４に流れてい
く。

【００３４】ところで、低圧吸収器2及び高圧吸収器4か
ら抽気した不凝縮ガスを吸収溶液から分離するために、
溶液循環ポンプ１０で高温再生器９に導き、次いで低温
再生器8を経て凝縮器７に導く。凝縮器７に不凝縮ガス
を導くのは、以下の理由による。高圧吸収器４や低圧吸
収器２内の圧力は１ｋＰａ（７ｍｍＨｇ）程度であるか
ら、不凝縮ガスが発生する高温再生器９の圧力８０ｋＰ
ａ（５５０ｍｍＨｇ）に比べて、格段に低い。この圧力
のままで、吸収溶液と不凝縮ガスを分離しようとすれ
ば、気液分離器が大型化する。そこで本実施例では、高
圧吸収器や低圧吸収器よりも高い圧力のところで不凝縮
ガスをまとめて気液分離する。

【００３５】凝縮器7の圧力は７ｋＰａ（５０ｍｍＨ
ｇ）程度あるから、この凝縮器７に不凝縮ガスを押し込
め、凝縮器７に設けたエゼクタ18で不凝縮ガスを抽気す
る。抽気した不凝縮ガスは、溶液循環ポンプ10から配管
18ｂを経てエゼクタ18に導かれた駆動溶液と一緒にな
る。そして、配管18ｃから気液分離器19に流れ込む。気
液分離器19において分離された不凝縮ガスは、配管20を
経て貯気タンク20に収容される。

【００３６】貯気タンク２０には図示しない圧力計が取
付けられており、この圧力計の圧力が予め定められた値
より大になると、弁３３を開いて貯気タンク内のガスを
エゼクタ２１で放出する。放出が完了したら、弁３３を
閉じる。なお上述したように、貯気タンク２０を吸収冷
凍機１００中で最も高い位置に設けている。貯気タンク
２０を最高位置に設けることにより、不凝縮ガスが吸収
冷凍機内に無いときは貯気タンク２０に冷媒蒸気を充満
させ、不凝縮ガスの発生に伴い冷媒蒸気を不凝縮ガスで
置き換えることが可能になる。

【００３７】ところで、高圧吸収器４の底面に接続した
吸込み配管２２と気液分離器１９を連通する配管３２ａ
の途中に立ち上がり部３２を形成しているが、それは以
下の理由による。立ち上がり部３２の頂部は、図示しな
い配管により高圧吸収器に連通しているので、配管32ａ
の立ち上がり部３２と気液分離器１９の上部とのヘッド
差だけ高圧吸収器４内の圧力より高い圧力が、貯気タン
ク20に加わる。その結果、貯気タンク20に貯蔵できる不
凝縮ガス量が増す。また、貯気タンク20内の不凝縮ガス
をエゼクタ21により吸収冷凍機外に排出する際は、貯気
タンク内２０の圧力が１５ｋＰａ（１００ｍｍＨｇ）程
度と高いので、エゼクタ21の作動に必要な差圧を確保で
きエゼクタ21の作動範囲が広くなる。また吸込み配管22
では、凝縮器７との間に適正な圧力差ができ、凝縮器７
に付設したエゼクタ１８の抽気性能を向上できる。

【００３８】本実施例では、図示を省略したが、低圧蒸
発器１の冷媒タンク部に溜まった冷媒を高圧蒸発器３の
冷媒散布手段に導くために、仕切り１ｃに形成した穴を
利用している。そして、この穴を滴下する液冷媒により
上下に配置された低圧蒸発器１と高圧蒸発器３とを液封
している。低圧蒸発器１と高圧蒸発器３の圧力差は、低
圧蒸発器１の冷媒タンク部に溜まる冷媒の液圧により決
定される。同様に低圧吸収器２と低圧吸収器４との間の
仕切り１ｃには穴が形成されており、この穴から滴下す
る溶液により、上下に配置された低圧吸収器２と高圧吸
収器４とを液封する。低圧吸収器２と高圧吸収器４の圧
力差は、低圧吸収器２の溶液タンク部に溜まる溶液の液
圧により決定される。

【００３９】以上説明したように本実施例によれば、低
圧吸収器２及び高圧吸収器４のそれぞれに抽気手段とし
てのエゼクタまたはジェット発生器と溶液吸込み配管を
設けたので、不凝縮ガスを効率的に抽気でき、吸収器と
しての性能を保持できる。また、凝縮器にも抽気手段を
設けたので、吸収冷凍機の各部で発生した不凝縮ガスを
さらに効率的に抽気できる。

【００４０】また本実施例においては、低圧吸収器２に
付設したエゼクタ１６で吸込んだ不凝縮ガス入りの冷媒
蒸気を高圧吸収器４に単に導いている。しかし図３に示
すように、高圧吸収器４の溶液タンク部近くまで配管２
４で導き、この配管２４から溶液のジェットを吹き出す
ことにより、抽気手段として用いてもよい。本実施例で
は、エゼクタの吐出側を高圧吸収器の抽気手段として利
用しているので、高圧吸収器の抽気手段を簡素化でき
る。

【００４１】さらに上記実施例においては、低圧吸収器
２の抽気手段をエゼクタ１６で、高圧吸収器４の抽気手
段をジェット噴射としている。しかし図４ないし図９に
示すように、低圧吸収器２をエゼクタで高圧吸収器をこ
の高圧吸収器４内に散布される溶液の受け皿２５で代用
した抽気手段を設けたり（図４参照）、高圧吸収器４と
低圧吸収器２の双方の抽気手段をエゼクタにしたり（図
５参照）、高圧吸収器４と低圧吸収器２の双方に溶液の
ジェット手段を設けて抽気したり（図６参照）、低圧吸
収器２をジェットで、高圧吸収器４を受け皿方式にして
抽気したり（図７参照）、高圧吸収器４も低圧吸収器２
もジェット手段で抽気するが、低圧吸収器２のジェット
手段３８はこの低圧吸収器２の側部に設けたりしてもよ
い。

【００４２】例えば図４の場合には、高圧吸収器４内に
図示しない散布手段から散布された溶液が受け皿２５に
集められ、受け皿２５の中央部に設けた開口２５ｂから
この開口２５ｂに接続された吸込み管２５ｃに溶液が落
下する。この溶液の落下の際に、周囲ガスが溶液に巻き
込まれる。したがって、図４のように構成しても不凝縮
ガスを効率的に抽気できる。なお、吸込み管２５ｃは、
吸込み配管２２の真上に配置することが好ましい。

【００４３】また、図５の場合には、低圧吸収器２にエ
ゼクタ１６が、高圧吸収器４にエゼクタ２６がそれぞれ
設けられており、これら両エゼクタ１６、２６で注記さ
れた不凝縮ガスを含む冷媒は、気液分離器２８で不凝縮
ガス成分が分離されて、貯気タンクに送られる。一方、
溶液は図示しない液シール部を経て、高圧吸収器４へ戻
される。なお、溶液を高圧吸収器４へ送る代わりに吸込
み配管２２に戻すようにしてもよい。

【００４４】図７の場合には、低圧吸収器２と高圧吸収
器４の仕切り板１ｃに開口２ｂを形成し、この開口２ｂ
の下側に管２ｃを接続する。そして、高温吸収器４側に
ある管２ｃの下方に、受け皿３０を配置する。開口２ｂ
の上方には、溶液循環ポンプ１０で加圧された溶液を低
圧吸収器２に導く配管の先端部が位置しており、溶液を
低圧吸収器２の溶液タンク部にジェット噴射する。この
ジェット作用は、上記高圧吸収器４に用いたものと同様
である。

【００４５】なお、低圧吸収器２から高圧吸収器４に移
動した不凝縮ガスが再び低圧吸収器に戻らないように、
開口２ｂに比べて十分幅広の受け皿３０とする。不凝縮
ガスは溶液の流れに押されて高圧吸収器４に流入した
後、幅広の受け皿３０で紙面の左右または垂直方向に移
動する。移動したところには、上方に仕切り板１ｃがあ
るので、たとえ不凝縮ガスに浮力が作用しても不凝縮ガ
スは高圧吸収器４に留まる。

【００４６】図７の場合は、高圧側吸収器４の抽気手段
が図４に示したものと同様で、低圧側吸収器２の抽気手
段が図６に示したものと同様である。したがって、個々
の抽気手段の作用・効果はそれら各図に示したものと同
様である。

【００４７】図８の場合には、低圧吸収器２の抽気手段
のみが図１のものと異なり、低圧吸収器２の側部にジェ
ット式の抽気手段３８を設けている。抽気手段が抽気し
た不凝縮ガスは、配管３９を経て吸込み配管２２に送ら
れる。本図の場合には、ジェット方式を採用しているの
で、溶液循環ポンプ１０の吐出溶液を冷却しなくてもよ
く、ジェット用溶液の冷却手段を省くことが可能とな。
ただし、ジェット用溶液の冷却手段を設ければ、抽気性
能がさらに向上する。

【００４８】図９においては、低圧吸収器２に用いてい
た図１のエゼクタの代わりに、小型の抽気用吸収器３１
を設けている。抽気用吸収器３１の圧力を低圧吸収器２
の圧力よりも低圧にすることにより、不凝縮ガスを低圧
吸収器２から抽気用吸収器３１に導くことが可能にな
る。抽気用吸収器３１は、気液分離器をも兼ねているの
で、不凝縮ガスを分離して貯気タンクへ導くことができ
る。ここで、抽気用吸収器３１から溶液が高圧吸収器４
へ自然に流れるように、抽気用吸収器３１の底面は、高
圧吸収器４の溶液タンク部に溜まる溶液の液面より高く
する。

【００４９】次に本発明の他の実施例を図１０および図
１１を用いて説明する。本実施例が、図１に示す実施例
と異なる点は、高圧吸収器４の抽気手段を低圧吸収器２
に連通する細い配管としたことである。高圧吸収器４か
ら圧力差により低圧吸収器２に配管３４、３５を通じて
不凝縮ガスが流れる。これを、低圧吸収器２に付設した
エゼクタで抽気している。なお、連通配管を図１０に示
したように、エゼクタ１６の抽気系に含めてもよいし、
エゼクタ３６の抽気系とは別個のものとしてもよい。本
実施例によれば、高圧吸収器側の抽気手段が配管だけで
あるから、吸収冷凍機の抽気系を簡素化できる。

【００５０】さらに以上の各実施例においては、凝縮器
にエゼクタを設けて吸収器内の不凝縮ガスを吸収冷凍機
外に排出するようにしているが、高圧吸収器や低圧吸収
器に設けた抽気手段を兼用して、またはそれらとは別に
これら吸収器に設けた排出手段により吸収冷凍機外に排
出するようにしてもよい。この場合、より低圧で不凝縮
ガスの集まり易いところから不凝縮ガスを機外に排出す
るので、確実に不凝縮ガスを吸収冷凍機外に排出でき
る。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、吸
収冷凍機が低圧吸収器と高圧吸収器の２段の吸収器を有
しているときに各吸収器毎に抽気手段を設けたので、吸
収冷凍機の運転に伴って機内に発生する不凝縮ガスを効
率的に抽気できる。これにより、長期にわたり吸収冷凍
機の効率を高めることが可能なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る２段吸収冷凍機の一実施例の模式
図である。

【図２】本発明に係る２段吸収冷凍機の吸収器部分を示
す模式図であり、図１の変形例の図である。

【図３】本発明に係る２段吸収冷凍機の吸収器部分を示
す模式図であり、図１の変形例の図である。

【図４】本発明に係る２段吸収冷凍機の吸収器部分を示
す模式図であり、図１の変形例の図である。

【図５】本発明に係る２段吸収冷凍機の吸収器部分を示
す模式図であり、図１の変形例の図である。

【図６】本発明に係る２段吸収冷凍機の吸収器部分を示
す模式図であり、図１の変形例の図である。

【図７】本発明に係る２段吸収冷凍機の吸収器部分を示
す模式図であり、図１の変形例の図である。

【図８】本発明に係る２段吸収冷凍機の吸収器部分を示
す模式図であり、図１の変形例の図である。

【図９】本発明に係る２段吸収冷凍機の吸収器部分を示
す模式図であり、図１の変形例の図である。

【図１０】本発明に係る吸収冷凍機の他の実施例を示す
図であり、吸収器部分の模式図である。

【図１１】図１０の変形例の図である。

【符号の説明】

１…低圧蒸発器、２…低圧吸収器、３…高圧蒸発器、４
…高圧吸収器、７…凝縮器、８…低温再生器、９…高温
再生器、１０…溶液循環ポンプ、１５…エゼクタ用冷却
器、１６…エゼクタ、１７…ジェット発生器、１８…エ
ゼクタ、１９…気液分離器、２０…貯気タンク、２１…
エゼクタ、２３…エゼクタ用冷却器、２４…ジェット発
生器、２５…抽気用受け皿、２６…エゼクタ、２７…エ
ゼクタ用冷却器、２９…ジェット発生器、３１…抽気用
吸収器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000221834 東邦瓦斯株式会社愛知県名古屋市熱田区桜田町19番18号 (72)発明者西岡明茨城県土浦市神立町603番地株式会社日立製作所産業機械システム事業部内 (72)発明者大内富久茨城県土浦市神立町603番地株式会社日立製作所産業機械システム事業部内 (72)発明者藤居達郎茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内 (72)発明者三宅聡茨城県土浦市神立町603番地株式会社日立製作所産業機械システム事業部内 (72)発明者設楽敦東京都港区海岸一丁目５番20号東京瓦斯株式会社内 (72)発明者大橋俊邦大阪府大阪市此花区北港白津１丁目１番３号大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者松原光治愛知県東海市新宝町507番の２東邦瓦斯株式会社内Ｆターム(参考） 3L093 BB12 BB13 BB31 BB32 GG01 MM03 MM07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高温再生器、低温再生器、凝縮器、低圧吸
収器、低圧蒸発器、高圧吸収器及び高圧蒸発器を備えた
２段吸収冷凍機において、前記低圧吸収器にこの低圧吸収器内の不凝縮ガスを抽気
する第１の抽気手段を、前記高圧吸収器にこの高圧吸収
器内の不凝縮ガスを抽気する第２の抽気手段を設けたこ
とを特徴とする２段吸収冷凍機。
【請求項２】前記高圧吸収器を前記低圧吸収器の下部
に、前記高圧蒸発器を低圧蒸発器の下部にそれぞれ配置
し、前記第１の抽気手段及び第２の抽気手段に吸収溶液
を単一のポンプから供給することを特徴とする請求項１
に記載の２段吸収冷凍機。
【請求項３】前記第１の抽気手段で抽気した不凝縮ガス
を、前記高圧吸収器に導くことを特徴とする請求項１に
記載の２段吸収冷凍機。
【請求項４】前記第１の抽気手段で抽気した不凝縮ガス
を、前記第２の抽気手段が抽気した不凝縮ガスと合流さ
せる合流手段を設けたことを特徴とする請求項２に記載
の２段吸収冷凍機。
【請求項５】前記低圧吸収器、低圧蒸発器、高圧吸収器
及び高圧蒸発器を一体缶体で構成したことを特徴とする
請求項２ないし４のいずれか１項に記載の２段吸収器。
【請求項６】前記高圧吸収器を前記低圧吸収器の下部
に、前記高圧蒸発器を低圧蒸発器の下部にそれぞれ配置
し、前記第１の抽気手段に吸収溶液を供給する第１のポ
ンプ手段と、第２の抽気手段に吸収溶液を供給する第２
のポンプ手段とを設け、前記第１の抽気手段で抽気した
不凝縮ガスを前記高圧吸収器に導くことを特徴とする請
求項１に記載の２段吸収冷凍機。
【請求項７】前記第１の抽気手段を前記低圧吸収器の側
部または底部近傍に、前記第２の抽気手段を前記高圧吸
収器の底部に設けたことを特徴とする請求項１ないし５
のいずれか１項に記載の２段吸収冷凍機。
【請求項８】前記第１の抽気手段または第２の抽気手段
の少なくともいずれかが、エゼクタまたは液ジェット形
抽気手段であることを特徴とする請求項１ないし５のい
ずれか１項に記載の２段吸収冷凍機。
【請求項９】前記高圧吸収器内のガスを前記低圧吸収器
に導く連通配管を高圧吸収器の側部に設けたことを特徴
とする請求項５に記載の２段吸収冷凍機。
【請求項１０】前記第１の抽気手段が抽気した不凝縮ガ
スを前記第２の抽気手段近傍に導く配管手段を設けたこ
とを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載
の２段吸収冷温水機。
【請求項１１】高温再生器、低温再生器、凝縮器、低圧
吸収器、低圧蒸発器、高圧吸収器及び高圧蒸発器を備
え、水を冷媒とし臭化リチウム水溶液を吸収溶液とした
２段吸収冷凍機において、前記低圧吸収器にこの低圧吸収器内の不凝縮ガスを抽気
する第１の抽気手段を、前記高圧吸収器にこの高圧吸収
器内の不凝縮ガスを抽気する第２の抽気手段を、前記凝
縮器にこの凝縮器内の不凝縮ガスを抽気する第３の抽気
手段と、これら各抽気手段に溶液を供給するポンプと、
これら各抽気手段が抽気した不凝縮ガスを溶液から分離
する気液分離器と、溶液から分離された不凝縮ガスを溜
める貯気タンクと、を設け、前記第１の抽気手段及び前
記第２の抽気手段が抽気した不凝縮ガスは溶液とともに
前記ポンプで前記高温再生器および低温再生器に送られ
た後、この高温再生器および低温再生器で発生した冷媒
蒸気とともに凝縮器に送られ、凝縮器で第３の抽気手段
により不凝縮ガスが抽気され、抽気された不凝縮ガスは
溶液とともに気液分離器に送られ、気液分離器で溶液か
ら分離して前記貯気タンクに収容することを特徴とする
２段吸収冷凍機。
【請求項１２】前記貯気タンクに圧力計測手段を設ける
とともに、バルブを介してエゼクタを接続し、前記圧力
計測手段が検出した圧力が所定値を超えたら前記バルブ
を開け、エゼクタで貯気タンク内の不凝縮ガスを外部に
放出するようにしたことを特徴とする請求項１１に記載
の２段吸収冷凍機。
【請求項１３】前記貯気タンクを、この２段吸収冷凍機
の最上部に配置したことを特徴とする請求項１１または
１２に記載の２段吸収冷凍機。