JPS6241564A

JPS6241564A - 吸収冷凍機用冷凍組成物

Info

Publication number: JPS6241564A
Application number: JP18030885A
Authority: JP
Inventors: 弘飯塚; 健二高橋; 隆英杉山
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1985-08-16
Filing date: 1985-08-16
Publication date: 1987-02-23

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、約５℃の蒸発器温度と約５０℃以上の吸収器
温度の空冷吸収冷凍機の運転を可能にする冷媒と吸収剤
との組み合わせに関するものである。

〔従来技術〕

従来において、吸収冷凍機を、第２図の参照で説明する
と、冷媒が吸収された稀溶液を高温再生器１で加熱して
冷媒蒸気と中間濃溶液とを得、分離器２で分離し、冷媒
蒸気の凝縮熱で中間濃溶液が低温再生器３において加熱
され、この低温再生器からの冷媒を凝縮器４で凝縮し、
この凝縮された液冷媒と低温再生器３で凝縮した液冷媒
を蒸発器５で蒸発させ、負荷冷水に熱交換６し、蒸発さ
れた冷媒蒸気を吸収器７で低温再生器３よりの濃溶液に
吸収させ、ポンプ８により高温再生器１に圧送する循環
系を形成したものであった。そして、これら広く市販さ
れている吸収冷凍機には、この冷媒が、蒸発圧力はあま
り低くなく、凝縮圧力はあまり高くなく、使用する凝縮
圧力は臨界圧よりできる限り低く、凝固点が低い、蒸発
熱が大きい、物理的性質と、化学的に安定な不活性な、
安全性の高い、そして臭気や毒性のない化学的性質を有
するものを選択され使用され、また、吸収剤が冷媒との
沸点が大きい、冷媒の溶解度が高い、粘性が小さい、熱
伝導性が高い、そして結晶しにくいという物理的性質と
化学的に不活性な、安全性の高い、そして臭気や毒性の
ない化学的性質を有するものを選択使用され、その結果
、冷媒に水、吸収剤に臭化リチウムが使われていた。

そこで、冷媒が水、吸収剤が臭化リチウムを使用された
運転サイクルを、第３図により説明すると、高温再生器
で臭化リチウム濃度の低い濃度５８ｗｔ％の稀溶液を加
熱しく図中Ａ点からＢ点）、冷媒蒸気を追い出す。そし
て、低温再生器（図中Ｇ点）でその追い出した冷媒蒸気
を凝縮させ、その時発生した凝縮熱で先に冷媒蒸気が追
い出されて臭化リチウム濃度の高くなった濃度６０ｗｔ
％の中間濃溶液を加熱し、（図中Ｃ点からＤ点）、再び
冷媒蒸気を追い出す、発生した冷媒蒸気は凝縮器（図中
Ｈ点）で冷却凝縮され、その時の凝縮熱は冷却水である
水媒体を通して冷却塔に棄てられる。凝縮器で凝縮され
た液冷媒は蒸発器（図中１点）により蒸発される。一方
、中間濃溶液から更に臭化リチウム濃度６２ｗｔ％の濃
溶液は吸収器（図中Ｅ点）で、蒸発器において蒸発した
冷媒蒸気を吸収し濃度５８ｗｔ％の稀溶液となる。

（図中Ｆ点）蒸発器では冷房を必要とする室内から戻っ
て来た熱媒体である水から熱を奪い、熱を奪われた熱媒
体の冷水は再び室内に行き冷房に供する。吸収器では冷
媒蒸気を吸収して発生した熱は冷却水の水媒体を通して
冷却塔に棄てられる６図中Ｂ点から０点への中間濃溶液
、Ｄ点からＢ点への濃溶液はそれぞれ稀溶液と熱交換さ
れる。吸収器で冷媒を吸収して臭化リチウム濃度の低く
なった濃度５８ｗｔ％の稀溶液は熱交換されて再び高温
再生器に入り（図中Ｆ点からＡ点）、サイクルは完結さ
れるものであった。

〔発明が解決すべき問題点〕

しかしながら、このような従来の公知技術にあっては、
吸収液である濃溶液濃度は６２ｗｔ％、稀溶液で５８ｗ
ｔ％になる。ところが、第４図で示された如く、臭化リ
チウムの水に対する溶解度を示すものであるが、濃度６
２ｗｔ％の濃溶液は約２１℃以下で晶析し固相となる。

即ち冷凍機の運転停止時にはこの吸収液は外気温まで冷
却される為に晶析の起こる可能性が高く、それ以上の濃
度で冷凍サイクル運転をするのは危険であった。

その為に吸収器での稀溶液温度（第３図中Ｆ点）は約４
１℃以下にしなければならず、それを実現するには冷却
塔から吸収器に送られてくる水媒体の冷却水の温度を約
３１℃以下にしなければならなかった。そして、それ以
上の温度の水媒体では、５℃で水を蒸発させる蒸発させ
る蒸気圧より濃溶液の蒸気圧が高くなる為、冷媒は蒸発
出来ず、結果的には蒸発温度が高くなり冷房温度が上昇
することになって冷房が出来なくなった。或いは、５℃
の冷房温度を維持する為に吸収器の蒸気圧が低くなる更
に濃度の高い濃度幅でサイクルを運転せざるを得なかっ
た。しかし、濃度を高くすれば晶析の危険性が生じ、こ
の為に、現行の冷媒に水を使い、吸収剤に臭化リチウム
を使う冷凍サイクルでは吸収器温度が高く出来ず、水冷
による方法でしか冷房が実現出来なかった。

例えば、吸収器を直接外気で冷却するには、外気温度３
５℃としたとき、少なくとも１５℃の温度差、即ち吸収
器温度を５０℃以上で冷却せざるを得す、５℃の冷媒の
蒸発温度のとき、第３図の水・臭化リチウム系サイクル
では約６３ｗｔ％以上の稀溶液濃度、また、運転濃度幅
を４％にすると濃溶液濃度は６７ｗｔ％となり臭化リチ
ウムの溶解度を越えていることになる。また、この濃度
は晶析の危険性が非常に高く、実質的に、水・臭化リチ
ウム系では空冷による吸収冷凍機は不可能であった。

そこで１本発明は、約５℃の蒸発器温度と約５０℃以上
の吸収器温度の吸収冷凍機の運転を可能にする冷媒と吸
収剤との組み合せを提供することにあり、即ち、直接冷
却出来るような比較的高温度で冷却された場合に結晶を
析出しない冷媒及び吸収剤の組成物を提供することを目
的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を空冷する吸収器
中の濃溶液に吸収溶解させ、冷媒蒸気を吸収した稀溶液
がポンプで加圧して再生器に送られ、再生器は加熱され
ているため溶解した溶液中の冷媒蒸気が分離して空冷す
る凝縮器で凝縮されて液化冷媒し、減圧され蒸発器に送
られ蒸発器で蒸発し、冷媒蒸気を分離した濃溶液が送り
戻された吸収器でまた蒸発した冷媒蒸気を吸収される空
冷吸収冷凍機において、冷媒に水、吸収剤に臭化リチウ
ムと夭化リチウムの混合物を用い、晶折防止剤を添加し
、臭化リチウムと沃化リチウムの混合比が重量比で１対
１から４対１であり、晶折防止剤としてエチレングリコ
ールを含有し、臭化リチウムと沃化リチウムを合せた吸
収剤と晶折防止剤の混合比が重量比で３．５対１から５
対１である吸収冷凍機用冷凍組成物である。

そこで、上記吸収冷凍機用冷凍組成物を使用し−た運転
サイクルの一実施例を図面により説明すると、第１図に
示す如くであって、高温再生器で稀溶液を加熱し、Ａ点
からＢ点に至り、冷媒蒸気を追い出す、そして、低温再
生器により、Ｇ点で追い出したその冷媒蒸気を凝縮させ
、発生した凝縮熱で先に冷媒蒸気を追い出して濃度の高
くなった中間濃溶液を加熱し、０点よりＤ点に至り、再
び冷媒蒸気を追い出す１発生した冷媒蒸気は凝縮器によ
るＨ点で冷却凝縮され、凝縮器で凝縮された液冷媒は蒸
発器による１点で蒸発する。そこで、低温再生器からの
濃溶液は吸収器によるＥ点で蒸発器において蒸発した冷
媒蒸気を吸収して稀溶液となりＦ点に至る。そして、稀
溶液は再び高温再生器に入りＦ点からＡ点へサイクルは
完結されるものである。

〔作用〕

従って、冷媒に水、吸収剤に臭化リチウムを使った現行
の吸収冷凍機用吸収液の組成から出発して種々の結果、
吸収剤には臭化リチウムの他にもう一つの化合物として
沃化リチウムが有効であることが解った。そして、その
他に従来から吸収剤としてよく知られている亜鉛化合物
、チオシアン酸塩などをも検討したが、亜鉛化合物は低
濃度での白濁化、耐食性に問題があり、チオシアン酸塩
は耐熱性に問題があった。ところで、有効であるといっ
ても、この水・臭化リチウム・沃化リチウム系でも、５
℃の水の蒸発温度に相当する蒸気圧６．５ｎｗｎＨｇよ
り低い蒸気圧を５０℃以上でもつ吸収剤濃度は高く、溶
解度を越えて空冷用吸収液とはなり得なかった。

そこで、第４の冷凍組成物として、エチレングリコール
を加えることにより晶析防止と蒸気圧の低下をねらった
ものである。臭化リチウム、沃化リチウム及びエチレン
グリコールの割合を種々変えて蒸気圧、晶析温度を測定
し、最適組成の幅を調査した。その結果を空冷化の目安
として、水５℃の蒸気圧６．５ｍｍｌ（ｇに相当する吸
収液を空冷温度として示すならば、次の第１表に示す如
くなる。

重量％　　　　　　　　　　　　　　重量比Ｎｏ　　　
　　　Ｌ、ｉＢｒ　　　ＬｉＩ　　　　　　Ｃ，Ｈ，０
２１（２０ＬｉＢｒ／Ｌｉ１１　　　７．５　５３．７
　　　１１．６　　　２７．２　　　０．１４２　　　
７．４　５３．２　　　５，５　　　３３．９　　　０
．１４３　　　３０．６　３２．５　　　１４．０　　
　２２．９　　　０．９４４　　　３０．１　３２．０
　　　１２．２　　　２５．７　　　０．９４５　　　
３４．１　１７．９　　　１７．４　　　３０．６　　
　１．９６　　　４０．４　２１．２　　　１５．８　
　　２２．６　　　１．９７　　　３９．７　２０．９
　　　１３．５　　　２５．９　　　１．９！１　　　
３７．９　２０．０　　　１１．６　　　３０．５　　
　１．９９　　　４０．６　２１．４　　　１１．９　
　　２６．１　　　１．９１０　　　３８．５　１３．
８　　　１？、４　　　３０．３　　　２．８１１　　
　４３．５　１５．５　　　１５．１　　　２５．８　
　　２．８１２　　　４４．７　１６．０　　　１３．
８　　　２５．５　　　２．８＋３　　　４２．７　１
５．２　　　１２，３　　　２９．８　　　２．８１４
　　　４６．２　１５．９　　　１２．４　　　２５．
５　　　２．９１５　　　４１．２　１１．１　　　１
７．４　　　３０．３　　　３．７１６　　　４６．７
　１２．６　　　１４．８　　　２５．８　　　３．７
１７　　　４８．０　１２．６　　　１３．５　　　２
５．９　　　３．８１８　　　４５．３　１１．９　　
　１２．４　　　３０．３　　　３．８１９　　　４２
．８　　９．３　　　１７．４　　　３０．５　　　４
．６２０　　　４９．９　１０．４　　　１２．３　　
　２７．４　　　４．８２１　　　４７．５　　９．７
　　　１１．７　　　３１．１　　　４．９全塩類／　
Ｃｘ　Ｈｓ　Ｏｚ　　　　　晶析温度又は溶解温度　　
　空冷温度５．３　　　　　　　　　　　　３５　　　
　　　　　　４８１１．５　　　　　　　　　　　　２
４　　　　　　　　　３８４．５　　　　　　　　　　
　　３３　　　　　　　　　６１５．１　　　　　　　
　　　　　１８　　　　　　　　　５６３．０　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３＆３．９　
　　　　　　　　　　　４２　　　　　　　　　６１４
．５　　　　　　　　　　　　２２　　　　　　　　　
５６５．０　　　　　　　　　　　　　０　　　　　　
　　　４７５．２　　　　　　　　　　　　２６　　　
　　　　　　５７３．０　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　４０３．９　　　　　　　　　　　　
２１　　　　　　　　　５５４．４　　　　　　　　　
　　　２６　　　　　　　　　５７４．７　　　　　　
　　　　　　　６　　　　　　　　　４７５．０　　　
　　　　　　　　　３７　　　　　　　　　５８３．０
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４０４
．０　　　　　　　　　　　　２４　　　　　　　　　
５５４．５　　　　　　　　　　　　２３　　　　　　
　　　５７４．６　　　　　　　　　　　　　８　　　
　　　　　　４８３．０　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　４１４．９　　　　　　　　　　　　
２９　　　　　　　　　５４４．９　　　　　　　　　
　　　１４　　　　　　　　　４８そこで、臭化リチウ
ム、沃化リチウム及びエチレングリコールの割合を種々
変えて解ったことは、全塩類（ＬｉＢｒ＋ＬｉＩ）／Ｃ
ｚＨｇＯｚ　の値が小さくなると晶析、白濁は起こりに
くくなるが蒸気圧は高くなり空冷温度が低くなる。また
、この値が大き過ぎると逆くに晶析、白濁が起りやすく
なる。Ｌｉａｒ／ＬｉＩが大きくなると矢張り晶析、白
濁が起こりやすくなる。そこで、全塩類（ＬｉＢｒ＋　
ＬｉＩ）　／　Ｃ２Ｉ−（，０２が３．５〜５．０でＬ
ｉＢｒ／　ＬｉＩが１．０〜４．０となる組成の吸収液
が空冷用冷凍機組成物として適していることが解ったこ
とである。

ＬｉＢｒ／　ＬｉＩ＝　２、全塩類／Ｃ，ＨＧＯ，＝４
のＬｉＢｒ　−ＬｉＩ　−Ｃ２Ｈ，０２−Ｈ２Ｃ系の実
施例を第１図に示すと、運転濃度幅は濃溶液が７５ｗｔ
％で、稀溶液が７１ｗｔ％で水の蒸発温度５℃に相当す
る蒸気圧６．５ｍｎＨｇのときの稀溶液温度は５０℃と
なり、外気温３５℃のときを想定すると温度差が１５℃
とれ、充分に直接空気冷却が可能となる。

また、このときの濃溶液濃度７５ｗｔ％の晶析の晶析温
度は１７℃となり実用に供しつる。また、ＬｉＢｒ／　
ＬｉＩ＝　１に取れば、ここには示さないがもっと余裕
のある運転が可能となることが解る。

〔発明の効果〕

以上の結果、本発明による吸収液組成物を使えば、不可
能とされていた空冷冷凍機が実用化出来、吸収冷凍機は
水冷という従来の認識を画期的な吸収冷凍機用冷凍組成
物を得られ、効率的、且つ安価な吸収冷凍機の運転が出
来ることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるＬｉａｒ　−ＬｉＩ　　・Ｅ　
Ｇ　−Ｈ，Ｏ系の吸収冷凍機用冷凍組成物の特性図であ
り、第２図は、空冷吸収冷凍機の構成図であって、第３
図は、従来のＬｉＢｒ−Ｈ２Ｃ系の吸収冷凍機用冷凍組
成物の特性図であり、第４図は、臭化リチウムの水に対
する溶解度の状態図である。１・・・高温再生器　　　　２・・・分離器３・・・低
温再生器　　　　３・・・凝縮器５・・・蒸発器　　　
　　　　７・・・吸収器８・・・ポンプ第２図第４図手続補正帯昭和６０年１り月〕２日１、事件の表示昭和６０年特許願第１８０３０８号２、発明の名称吸収冷凍機用冷凍組成物３、補正をする者事件との関係　　特許出願人名称　（６８９）矢崎総業株式会社４、代理人５、補正命令の日付自　　　発６、補正により増加する発明の数　　　　゛７、補正の
対象明細書の特許請求の範囲の欄、明細書の発明の詳細な説
明の欄、明細書の図面の簡単な説明の欄、図面。８、補正の内容（１）特許請求の範囲を別紙のとおり改める。（２）明細書第３頁第１１行の「沸点が」を「沸点差が
」に訂正する。（３）明細書第４頁第１３〜１４行の「となる。（図中Ｆ点）」を「となる（図中Ｆ点）」に訂正する。（４）明細書第４頁第１９行の「Ｄ点から８点」を「Ｄ
点からＥ点」に訂正する。（５）明細書第５頁第２０行の「水を・・・蒸気圧」を
「水を蒸発させる蒸気圧」に訂正する。（６）明細書筒５亘第１１．１３行、第６頁第６〜７．
１９行の「晶析」を「晶析」に訂正する。（７）明細書第７３頁第１０〜１１行のｒＬｉＢｒ−Ｌ
ｉＩ−ＥＧ−Ｈ２Ｃ」を［ｉ’ＬｉＢｒ−Ｌｉｌ−ＥＣ
−Ｈ２０Ｊｌに訂正する。（８）図面第１図、第３図を別紙の如く訂正する。以上特許請求の範囲（１）蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を空冷する吸収器中の
濃溶液に吸収溶解させ、冷媒蒸気を吸収した笹溶液はポ
ンプで加圧して再生器に送られ、再生器は加熱されてい
るため溶解した溶液中の冷媒蒸気が分離して空冷する凝
縮器で凝縮されて液化冷媒となり、減圧されて蒸発器で
蒸発し、冷媒蒸気を分離した濃溶液は吸収器に戻され、
再び蒸発した冷媒蒸気を吸収させる空冷吸収冷凍機にお
いて１．冷媒に水、吸収剤に臭化リチウムと人生リチウ
ムの混合物を用い、晶折防止剤を添加した吸収冷凍機用
冷凍組成物。（２）臭化リチウムと沃化リチウムの混合比が重量比で
１対１から４対１である特許請求の範囲の第１項記載の
吸収冷凍機用冷凍組成物。（３）晶折防止剤としてエチレングリコールを含む特許
請求の範囲の第１項記載の吸収冷凍機用冷凍組成物。（４）臭化リチウムと沃化リチウムを合わせた吸収剤と
晶折防止剤の混合比が重量比で３．５対１から５対１で
ある特許請求の範囲第１項記載の吸収冷凍機用冷凍組成
物。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を空冷する吸収器中の
濃溶液に吸収溶解させ、冷媒蒸気を吸収した濃溶液はポ
ンプで加圧して再生器に送られ、再生器は加熱されてい
るため溶解した溶液中の冷媒蒸気が分離して空冷する凝
縮器で凝縮されて液化冷媒となり、減圧されて蒸発器で
蒸発し、冷媒蒸気を分離した濃溶液は吸収器に戻され、
再び蒸発した冷媒蒸気を吸収させる空冷吸収冷凍機にお
いて、冷媒に水、吸収剤に臭化リチウムと夭リチウムの
混合物を用い、晶析防止剤を添加した吸収冷凍機用冷凍
組成物。
（２）臭化リチウムと夭化リチウムの混合比が重量比で
１対１から４対１である特許請求の範囲の第１項記載の
吸収冷凍機用冷凍組成物。
（３）晶折防止剤としてエチレングリコールを含む特許
請求の範囲の第１項記載の吸収冷凍機用冷凍組成物。
（４）臭化リチウムと夭化リチウムを合わせた吸収剤と
晶析防止剤の混合比が重量比で３．５対１から５対１で
ある特許請求の範囲第１項記載の吸収冷凍機用冷凍組成
物。