JP2000121195A - アンモニア吸収冷凍機 - Google Patents

アンモニア吸収冷凍機

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JP2000121195A
JP2000121195A JP10292667A JP29266798A JP2000121195A JP 2000121195 A JP2000121195 A JP 2000121195A JP 10292667 A JP10292667 A JP 10292667A JP 29266798 A JP29266798 A JP 29266798A JP 2000121195 A JP2000121195 A JP 2000121195A
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JP
Japan
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ammonia
evaporator
heat exchanger
transfer pipe
absorber
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Pending
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JP10292667A
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English (en)
Inventor
Takashi Onishi
尚 大西
Yukio Hiranaka
幸男 平中
Noboru Tsubakihara
昇 椿原
Katsuo Iwata
克雄 岩田
Masaharu Kodera
雅晴 古寺
Masaru Fujita
優 藤田
Terubumi Matsuda
光史 松田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Precision Products Co Ltd
Hitachi Zosen Corp
Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Precision Products Co Ltd
Hitachi Zosen Corp
Osaka Gas Co Ltd
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62Absorption based systems

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Abstract

(57)【要約】 【課題】製造コストが安価でかつ製造工程を簡単にし得
るアンモニア吸収冷凍機を提供する。 【解決手段】蒸発器1として、下向きのアンモニア流路
を有する積層プレート型の熱交換器21を使用し、凝縮
器3からのアンモニア液を蒸発器1に移送するアンモニ
ア液移送管12と蒸発器1からのアンモニア蒸気を吸収
器2に移送するアンモニア蒸気移送管11との間に、コ
イル式の過冷却用熱交換器31を設け、この過冷却用熱
交換器31において、過冷却機能の他に、蒸発器1から
流下する液分の蒸発、すなわち蒸発器1内に溜まる水分
を蒸発させ得るという冷媒再生機能を発揮し得るように
したもの。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アンモニア吸収冷
凍機に関するもので、特に過冷却部の配置および構造に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、アンモニア吸収冷凍機の蒸発器に
おいては、アンモニア液が蒸発するときの潜熱により被
冷却流体を冷却しているが、熱効率すなわち冷却効率を
向上させるために、下記のような構成が採られていた。
【0003】すなわち、図4に示すように、蒸発器51
で蒸発されたアンモニア蒸気を吸収器(図示せず)へ移
送するアンモニア蒸気移送管61の途中に、凝縮器52
からアンモニア液移送管62を介して移送されるアンモ
ニア液の冷却を行う過冷却器71が配置され、さらに蒸
発器51内での水の濃縮すなわち水の蓄積を防止するた
め(蒸発器内に水が蓄積されると、被冷却流体の冷却効
率が低下してしまう)に、蒸発器51の下部に溜まった
アンモニア液(実際には、アンモニア水溶液)を取り出
すアンモニア液取出管72の途中に、凝縮器52からア
ンモニア液移送管62を介して温度の高いアンモニア液
を導いて、アンモニア液取出管72内を流れるアンモニ
ア液を加熱してアンモニアの蒸発と水分の蒸発とを同時
に行わせる冷媒再生器73が設けられていた。また、上
記蒸発器51および過冷却器71としては、積層して設
けられたプレート間に多数の蛇行状フィンが配置されて
なる積層プレートフィン型の熱交換器が使用されてい
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
構成によると、過冷却器71および冷媒再生器73を必
要とするため、製造コストの増大につながり、また蒸発
器51および過冷却器71として、積層プレートフィン
型の熱交換器を使用しているため、製造工程が複雑にな
るという問題もあった。
【0005】そこで、本発明は、製造コストが安価でか
つ製造工程を簡単にし得るアンモニア吸収冷凍機を提供
することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のアンモニア吸収冷凍機は、アンモニア液移
送管を介して凝縮器から導かれたアンモニア液を蒸発さ
せる蒸発器およびこの蒸発器で蒸発されたアンモニア蒸
気を吸収器に導くアンモニア蒸気移送管を有するアンモ
ニア吸収冷凍機において、上記蒸発器として、下向きの
アンモニア流路を有する積層プレート型熱交換器を使用
し、上記アンモニア液移送管とアンモニア蒸気移送管と
の間に、コイル式またはシェルアンドチューブ式の過冷
却用熱交換器を設けるとともに、この過冷却用熱交換器
を、少なくとも、そのアンモニア蒸気の入口部が上記蒸
発器におけるアンモニア蒸気の出口部よりも下方に位置
するように設けたものであり、また上記構成における過
冷却用熱交換器からのアンモニア蒸気を吸収器に導くア
ンモニア蒸気移送管途中に、オリフィスが設けられたド
レン管の一端部を接続するとともに、その他端部を吸収
器の下部に接続したものである。
【0007】上記の構成によると、過冷却用熱交換器に
おいては、過冷却機能の他に、蒸発器から流下する液分
の蒸発、すなわち蒸発器内に溜まる水分を蒸発させ得る
という冷媒再生機能が発揮され、したがって過冷却器と
冷媒再生器とが別個に設けられているものに比べて、構
成が簡単になり製造コストの低減化を図ることができ
る。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態におけ
るアンモニア吸収冷凍機を、図1〜図3に基づき説明す
る。
【0009】本実施の形態におけるアンモニア吸収冷凍
機は、図1に示すように、主として、冷媒であるアンモ
ニア液を蒸発させる蒸発器1と、この蒸発器1で蒸発さ
れたアンモニア蒸気をアンモニア蒸気移送管11を介し
て導きアンモニア水溶液に吸収させる吸収器2と、この
吸収器2でアンモニア蒸気を吸収して濃度が濃くなった
アンモニア水溶液をアンモニア水溶液移送管(図示せ
ず)を介して導きアンモニアの再生を行う再生器(図示
せず)と、この再生器で得られたアンモニア蒸気をアン
モニア蒸気移送管(図示せず)を介して導き凝縮させる
凝縮器3と、この凝縮器3で得られたアンモニア液を上
記蒸発器1に移送するアンモニア液移送管12とから構
成されている。
【0010】上記蒸発器1としては、積層プレート型の
熱交換器21が使用されており、図2および図3に示す
ように、一対の端板22間に、それぞれ内部通路23a
を有する伝熱プレー23が所定間隔置きに複数枚並行に
配置されて、伝熱プレート23間に形成される鉛直方向
の外部通路すなわち冷却流体通路24と内部通路23a
である被冷却流体通路25とが交互に形成されたもので
あり、アンモニア蒸気は冷却流体通路(アンモニア流
路)24内を、下向き(ダウンフロー)に流される。
【0011】上記伝熱プレート23は、熱伝導率の良い
材料で構成された平板に、プレス加工により多数の波状
の凹凸部23bが形成されるとともに、内部に被冷却流
体通路(23a)25が形成されたもので、各通路2
4,25内を流れる流体が平板の全面に行き渡り、伝熱
効率が良好となるようされている。なお、熱交換器21
の一方の端板22の上部および下部の左右位置には、接
続口26,27がそれぞれ形成されている。
【0012】さらに、冷凍機における熱効率の向上を図
るために、凝縮器3から蒸発器1にアンモニア液を移送
するためのアンモニア液移送管12と、蒸発器1からの
アンモニア蒸気を吸収器2へ移送するアンモニア蒸気移
送管11との間に、過冷却用熱交換器31が設けられて
いる。
【0013】この過冷却用熱交換器31としては、コイ
ル式の伝熱管31aを有するものが使用されて、蒸発器
1からのアンモニア蒸気と未蒸発の水分を含むアンモニ
ア液を確実に伝熱管上に散布し得るようにされている。
【0014】また、この過冷却用熱交換器31の設置位
置は、少なくとも、そのアンモニア蒸気の入口部が蒸発
器1におけるアンモニア蒸気の出口部である下部接続口
26(26A)よりも下方位置となるように設けられて
いる。
【0015】さらに、この過冷却用熱交換器31を通過
したアンモニア蒸気を吸収器2に移送するアンモニア蒸
気移送管11(11a)の途中には、その液分を吸収器
2の下部に導くドレン管32が設けられており、またこ
のドレン管32には、オリフィス33が設けられてい
る。なお、図1中、41はアンモニア蒸気移送管12の
途中に設けられた膨張弁である。
【0016】上記構成において、凝縮器3からアンモニ
ア液移送管12を介して蒸発器1に移送された冷却流体
であるアンモニア液は、被冷却流体により加熱蒸発され
て、アンモニア蒸気移送管11を介して吸収器2に移送
される。
【0017】そして、この冷凍サイクルの動作時に、凝
縮器3から蒸発器1に移送されるアンモニア液は、過冷
却用熱交換器31にて蒸発器1からのアンモニア蒸気に
より冷却されて熱効率の向上が図られる。また、同時
に、蒸発器1で蒸発されずにかつ水分を含むアンモニア
液は、自重により、過冷却用熱交換器31内に入り、内
部の伝熱管31a上に分散落下して蒸発され、アンモニ
ア蒸気移送管11aを介して吸収器2の上部に供給され
る。すなわち、この過冷却用熱交換器31において、従
来行われている過冷却機能と冷媒再生機能とが発揮され
ることになる。
【0018】なお、過冷却用熱交換器31でも蒸発され
なかった水分を含むアンモニア液またはアンモニア蒸気
移送管11aにて凝縮したアンモニア液は、ドレン管3
2を介して吸収器2の下部内に移送された後、再生器へ
と送られる。勿論、このドレン管32の吸収器2への接
続部は、過冷却用熱交換器31よりも下方位置となるよ
うにされている。
【0019】このように、過冷却用熱交換器31は、過
冷却機能および蒸発器内に溜まる水分の蒸発分離という
冷媒再生機能を具備しており、従来のように、過冷却器
と冷媒再生器とが別個に設けられているものに比べて、
構成が簡単になるとともに製造コストの低減化を図るこ
とができる。
【0020】また、蒸発器として、積層プレート型のも
のを使用しているため、従来のような、プレート間に蛇
行した通路を多数形成するためのフィンを必要としない
ので、製造工程が簡単となる。
【0021】さらに、過冷却用熱交換器として、コイル
式の伝熱管を有するものを使用したので、積層プレート
フィン型のものに比べて、製造コストの低減化を図るこ
とができる。
【0022】なお、上記実施の形態においては、過冷却
用熱交換器として、コイル式の伝熱管を有するものとし
て説明したが、例えばシェルアンドチューブ式のものを
使用することもでき、この場合も、やはり積層プレート
フィン型のものに比べて、製造コストの低減化を図るこ
とができる。
【0023】
【発明の効果】以上のように本発明の構成によると、過
冷却用熱交換器には、過冷却機能および蒸発器内に溜ま
る水分の蒸発分離という冷媒再生機能が具備されてお
り、従来のように、過冷却器と冷媒再生器とが別個に設
けられているものに比べて、構成が簡単になるとともに
製造コストの低減化を図ることができる。
【0024】また、蒸発器として、積層プレート型のも
のを使用しているため、従来のような、プレート間に蛇
行した通路を多数形成するためのフィンを必要としない
ので、製造工程が簡単となる。
【0025】さらに、過冷却用熱交換器として、コイル
式の伝熱管またはシェルアンドチューブ式のものを使用
したので、積層プレートフィン型のものに比べて、製造
コストの低減化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態におけるアンモニア吸収冷
凍機の要部構成を示すブロック図である。
【図2】同アンモニア吸収冷凍機における蒸発器の斜視
図である。
【図3】同アンモニア吸収冷凍機における蒸発器の要部
断面図である。
【図4】従来例におけるアンモニア吸収冷凍機の要部構
成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 蒸発器 2 吸収器 3 凝縮器 11 アンモニア蒸気移送管 12 アンモニア液移送管 21 熱交換器 23 伝熱プレート 24 冷却流体通路 25 被冷却流体通路 31 過冷却用熱交換器 31a 伝熱管 32 ドレン管 33 オリフィス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大西 尚 大阪府大阪市中央区平野町4丁目1−2 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 平中 幸男 大阪府大阪市中央区平野町4丁目1−2 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 椿原 昇 大阪府大阪市中央区平野町4丁目1−2 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 岩田 克雄 兵庫県尼崎市扶桑町1番10号 住友精密工 業株式会社内 (72)発明者 古寺 雅晴 大阪府大阪市住之江区南港北1丁目7番89 号 日立造船株式会社内 (72)発明者 藤田 優 大阪府大阪市住之江区南港北1丁目7番89 号 日立造船株式会社内 (72)発明者 松田 光史 大阪府大阪市住之江区南港北1丁目7番89 号 日立造船株式会社内 Fターム(参考) 3L093 AA01 BB00 BB01 LL05 MM02

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アンモニア液移送管を介して凝縮器から導
    かれたアンモニア液を蒸発させる蒸発器およびこの蒸発
    器で蒸発されたアンモニア蒸気を吸収器に導くアンモニ
    ア蒸気移送管を有するアンモニア吸収冷凍機において、
    上記蒸発器として、下向きのアンモニア流路を有する積
    層プレート型熱交換器を使用し、上記アンモニア液移送
    管とアンモニア蒸気移送管との間に、コイル式またはシ
    ェルアンドチューブ式の過冷却用熱交換器を設けるとと
    もに、この過冷却用熱交換器を、少なくとも、そのアン
    モニア蒸気の入口部が上記蒸発器におけるアンモニア蒸
    気の出口部よりも下方に位置するように設けたことを特
    徴とするアンモニア吸収冷凍機。
  2. 【請求項2】過冷却用熱交換器からのアンモニア蒸気を
    吸収器に導くアンモニア蒸気移送管途中に、オリフィス
    が設けられたドレン管の一端部を接続するとともに、そ
    の他端部を吸収器の下部に接続したことを特徴とする請
    求項1記載のアンモニア吸収冷凍機。
JP10292667A 1998-10-15 1998-10-15 アンモニア吸収冷凍機 Pending JP2000121195A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103007558A (zh) * 2012-12-24 2013-04-03 上海建安化工设计有限公司 一种液氨蒸发器
CN104930746A (zh) * 2015-07-06 2015-09-23 中国科学院广州能源研究所 一种吸收式热变换器
EP2484992A4 (en) * 2009-09-29 2017-01-04 Compañia Industrial De Aplicaciones Termicas, S.A. Air/water or water/water absorption water cooler using ammonia and lithium nitrate

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2484992A4 (en) * 2009-09-29 2017-01-04 Compañia Industrial De Aplicaciones Termicas, S.A. Air/water or water/water absorption water cooler using ammonia and lithium nitrate
CN103007558A (zh) * 2012-12-24 2013-04-03 上海建安化工设计有限公司 一种液氨蒸发器
CN104930746A (zh) * 2015-07-06 2015-09-23 中国科学院广州能源研究所 一种吸收式热变换器

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