JP2003083637A - 吸収式冷凍機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 再生器の底面積を低減した吸収式冷凍機
を提供する。 【解決手段】 加熱された熱媒の熱によって稀溶液を加
熱する再生器１と、再生器１で生成した冷媒蒸気を液化
する凝縮器１１と、凝縮器１１で液化した冷媒を蒸発さ
せて冷媒蒸気を生成する際に二次冷媒を冷却する蒸発器
１３と、蒸発器１３で生成された冷媒蒸気を濃溶液に吸
収させる吸収器１５とを有し、再生器１は、熱媒が通流
する伝熱管５の上方から滴下または散布された稀溶液が
伝熱管５の外側表面を流下することにより加熱された熱
媒の熱で稀溶液を加熱する構成とする。このような構成
とすれば、再生器の設計において稀溶液の液深の影響な
どを考慮する必要が無くなり、伝熱管のコイル状部の巻
数の増加や縦方向に積層された管の段数によって、伝熱
管に必要な伝熱面積を与えることができ、再生器の底面
積を低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、吸収式冷凍機に係
り、特に、加熱された熱媒の熱により稀溶液を加熱する
再生器を有する熱媒焚きの吸収式冷凍機に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジン、燃料電池、工業排熱、地熱、
温泉などの様々な排熱源からの排熱を利用する再生器を
備えた熱媒焚きの吸収式冷凍機では、従来、排熱源から
の排熱の温度が変動し、熱媒の温度が変動することによ
って、吸収式冷凍機が２次冷媒を所望の温度に冷却でき
なくなるのを防ぐため、熱媒の温度を検出し、検出した
熱媒の温度を所定の温度、例えば８５℃といった高い温
度以上に保つようにしている。そして、排熱源からの排
熱の温度が変動した場合に、熱媒の温度をこのような所
定の高温以上に保つために、熱媒の流路にボイラなどか
らなる補助加熱手段を備えており、検出した熱媒の温度
に応じて補助加熱手段を駆動して排熱源の温度変動によ
り不足した熱量を補っている。

【０００３】このような従来の熱媒焚きの吸収式冷凍機
では、熱媒温度が前述のような所定の高温以上に保たれ
ていることから、この所定の高温以上の温度に加熱され
た熱媒と稀溶液との熱交換効率を向上するため、プール
沸騰式の再生器を用いている。プール沸騰式の再生器
は、特開平９−２６４６３４号公報などに記載されてい
るように、稀溶液が溜まる槽内に熱媒が通流する伝熱管
を配設し、この伝熱管が槽内に溜まっている稀溶液に浸
るようにし、伝熱管内を通流する熱媒の熱で槽内に溜ま
っている稀溶液を加熱するものである。また、プール沸
騰式の再生器の伝熱管は、槽内に溜まる稀溶液の液深に
対応した高さになるようなコイル状に形成したものや、
直線状の管を縦方向に数段積層したものなどを用いてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の吸収
式冷凍機に用いられているプール沸騰式の再生器では、
再生器の槽内に溜まっている稀溶液の液深が深くなるに
連れて稀溶液にかかる圧力が高くなる。したがって、稀
溶液の液深が稀溶液の沸騰に影響することになり、稀溶
液の液深が深くなるに連れて、熱媒の熱による稀溶液の
加熱効率が低下してしまう。このように稀溶液の液深が
深くなるに連れて、熱媒の熱による稀溶液の加熱効率が
低下してしまうことから、再生器内の稀溶液の液深は、
できるだけ浅くする必要がある。

【０００５】しかし、再生器内の稀溶液の液深を浅くす
ると、その液深に応じて伝熱管の高さを低くする必要が
あるため、伝熱管のコイル状部の巻数を減らしたり、縦
方向に積層された管の本数を減らすことになる。そし
て、伝熱管のコイル状部の巻数を減らしたり、縦方向に
積層された管の本数を減らすことによって減少する伝熱
面積、つまり稀溶液と伝熱管との接触面積を補うため、
コイルの径を大きくしたり、伝熱管の横方向に並ぶ管の
本数を増加したりする必要が生じる。したがって、従来
の吸収式冷凍機では、再生器の幅と奥行き、つまり底面
積が増大し、吸収式冷凍機の設置に必要とされる面積、
つまり設置面積が再生器の底面積で制約され増大するこ
とになる。このように、従来の吸収式冷凍機では、再生
器の底面積が増大することにより吸収式冷凍機の設置面
積が増大しており、設置場所が制限されてしまう場合な
どがある。

【０００６】本発明の課題は、再生器の底面積を低減す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の吸収式冷凍機
は、加熱された熱媒の熱によって稀溶液を加熱する再生
器と、再生器で生成した冷媒蒸気を液化する凝縮器と、
この凝縮器で液化した冷媒を蒸発させて冷媒蒸気を生成
する際に二次冷媒を冷却する蒸発器と、この蒸発器で生
成された冷媒蒸気を濃溶液に吸収させる吸収器とを有
し、再生器は、熱媒が通流する伝熱管の上方から滴下ま
たは散布された稀溶液が、伝熱管の外側表面を流下する
ことにより加熱された熱媒の熱で稀溶液を加熱する構成
とすることにより上記課題を解決する。

【０００８】このような構成とすれば、稀溶液に伝熱管
を浸す必要が無く再生器内に稀溶液を溜めないため、再
生器の設計において稀溶液の液深の影響などを考慮する
必要が無くなる。したがって、伝熱管のコイル状部の径
を大きくする必要や横方向に並ぶ管の本数を増加する必
要が無くなり、伝熱管のコイル状部の巻数の増加や縦方
向に積層された管の段数によって、伝熱管に必要な伝熱
面積を与えることができ、再生器の底面積を低減でき
る。

【０００９】ところで、従来の熱媒焚きの吸収式冷凍機
では、前述のように、熱媒温度が所定の高温以上に保た
れていることから、この所定の高温以上の温度に加熱さ
れた熱媒と稀溶液との熱交換効率を向上するため、プー
ル沸騰式の再生器を用いている。したがって、流下液膜
式の再生器を用いた場合、その保とうとする熱媒の温度
によっては、伝熱管表面に液膜を形成している稀溶液を
必要以上に加熱することになるため、熱媒による稀溶液
の加熱効率、つまり排熱の利用効率が低下してしまう。

【００１０】これに対して、加熱された熱媒の熱によっ
て稀溶液を加熱する再生器と、再生器で生成した冷媒蒸
気を液化する凝縮器と、この凝縮器で液化した冷媒を蒸
発させて冷媒蒸気を生成する際に二次冷媒を冷却する蒸
発器と、この蒸発器で生成された冷媒蒸気を濃溶液に吸
収させる吸収器とを有し、蒸発器で冷却された二次冷媒
の温度を検出する温度検出手段で検出した二次冷媒の温
度に応じて運転が制御され、再生器は、熱媒が通流する
伝熱管の上方から滴下または散布された稀溶液が伝熱管
の外側表面を流下することにより加熱された熱媒の熱で
稀溶液を加熱する構成とする。

【００１１】また、加熱された熱媒の熱によって稀溶液
を加熱する再生器と、再生器で生成した冷媒蒸気を液化
する凝縮器と、この凝縮器で液化した冷媒を蒸発させて
冷媒蒸気を生成する際に二次冷媒を冷却する蒸発器と、
この蒸発器で生成された冷媒蒸気を濃溶液に吸収させる
吸収器と、再生器に供給される熱媒を補助加熱する補助
加熱手段とを有し、補助加熱手段は、蒸発器で冷却され
た二次冷媒の温度を検出する温度検出手段で検出した二
次冷媒の温度に応じて駆動を制御され、再生器は、熱媒
が通流する伝熱管の上方から滴下または散布された稀溶
液が伝熱管の外側表面を流下することにより加熱された
熱媒の熱で稀溶液を加熱する構成とする。

【００１２】排熱の熱量が熱媒の温度を所定の高温以上
に保てない程度のものであっても、その排熱の熱量だけ
で吸収式冷凍機が十分に二次冷媒を冷却できる場合があ
る。したがって、このような構成とすれば、二次冷媒の
温度によって、吸収式冷凍機の運転を制御するため、熱
媒の温度を所定の高温以上に維持する従来の吸収式冷凍
機に比べて熱媒の平均温度が低くなる。さらに、熱媒の
温度が低い場合には、伝熱管の表面に形成された液膜を
加熱する流下液膜式の再生器の方が稀溶液の加熱効率が
向上する。このため、二次冷媒の温度に応じて吸収式冷
凍機の運転を制御することにより、流下液膜式の再生器
であっても、熱媒による稀溶液の加熱効率の低下を抑え
ることができ、排熱の利用効率の低下を抑えることがで
きる。

【００１３】また、再生器と凝縮器とがコイル状に形成
された伝熱管を有し、凝縮器が再生器の周囲に形成され
ている構成とすれば、吸収式冷凍機の再生器と凝縮器を
効率的に配置することができるため、流下液膜式の再生
器を備えた吸収式冷凍機を小型化できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用してなる吸収
式冷凍機の一実施形態について図１乃至図４を参照して
説明する。図１は、本発明を適用してなる吸収式冷凍機
の再生器の概略構成を断面で示す模式図である。図２
は、本発明を適用してなる吸収式冷凍機の概略構成と動
作を示すブロック図である。図３は、本発明を適用して
なる吸収式冷凍機の再生器と凝縮器の配置と構成を示す
断面図である。図４は、本発明を適用してなる吸収式冷
凍機と従来の吸収式冷凍機との設置面積の比較を示す図
であり、（ａ）は従来の吸収式冷凍機を、（ｂ）は本発
明の吸収式冷凍機を示す図である。

【００１５】本実施形態の吸収式冷凍機が備える再生器
１は、図１に示すように、容器３内に設けられた伝熱管
５、容器３内の伝熱管５の上方に設けられて伝熱管５に
稀溶液を滴下または散布するための散布手段７などで構
成されており、流下液膜式の再生器となっている。伝熱
管５は、例えば、コイル状に形成されて、このコイルの
中心軸を上下方向にして容器３内に設置されており、伝
熱管５の両端部は、各々、図示していない排熱源の熱を
回収した熱媒が通流する熱媒管路９に連結されている。
散布手段７は、伝熱管５がコイル状の場合、伝熱管５の
形状に対応するリング状に形成された稀溶液の流路を有
し、このリング状に形成された稀溶液の流路からコイル
状の伝熱管５に稀溶液をできるだけ均一に滴下または散
布するものである。

【００１６】熱媒管路９は、図示していない排熱源から
の排気などの熱を熱媒、例えば水などに回収する図示し
ていない排熱回収装置に連結されている。したがって、
熱媒は、図示していない排熱回収装置、熱媒管路９、再
生器１の伝熱管５、熱媒管路９、そして図示していない
排熱回収装置の順に循環する。なお、排熱回収装置を用
いず、排熱源からの排気や、排熱源の冷却により加熱さ
れた冷却液やその蒸気などを直接熱媒管路９に通流させ
て熱媒として用いる構成にすることもできる。

【００１７】このような流下液膜式の再生器１を備えた
本実施形態の吸収式冷凍機は、図２に示すように、再生
器１、凝縮器１１、蒸発器１３、吸収器１５、そして補
助ボイラ１６などで構成されている。再生器１と凝縮器
１１は、ほぼ同じ高さに隣接して位置し、蒸発器１３と
吸収器１５は、再生器１と凝縮器１１の下方に位置して
いる。再生器１の散布手段７には、吸収器１５で生成さ
れた稀溶液が通流する稀溶液管路１７が連結されてい
る。再生器１の底部には、再生器１の底部に溜まった濃
溶液を吸収器１５に導く濃溶液管路１９が連結されてい
る。再生器１の伝熱管５に連結されている熱媒管路９の
うち、排熱回収装置からの熱媒を再生器１に送る側の熱
媒管路９には、ボイラの燃焼により熱媒を加熱する補助
ボイラ１６が設けられている。また、再生器１は、再生
器１で発生した蒸気が通流できるように凝縮器１１と連
通している。

【００１８】凝縮器１１は、図示していない冷却塔で冷
却された冷却水が通流する伝熱管２１を内部に備えてい
る。伝熱管２１には、冷却水が伝熱管２１と図示してい
ない冷却塔との間を循環できるように冷却水管路２３が
連結されている。また、凝縮器１１の底部には、凝縮器
１１の底部に溜まった冷媒液が通流する冷媒液管路２５
の一端が連結されている。冷媒液管路２５の他端は、蒸
発器１３内に設けられた伝熱管２７に冷媒液を滴下また
は散布する散布手段２９に連結されている。さらに、凝
縮器１１の底部には冷媒液管路２５と並列に、蒸発器１
１での冷媒液の散布量を調整すると共に、凝縮器１１の
底部に溜まる冷媒液の量を調整して濃溶液の濃度を調整
するための冷媒液流量調整用管路３１の一端が連結され
ており、冷媒液流量調整用管路３１の他端は、冷媒液管
路２５と共に蒸発器１１内の散布手段２９に連結されて
いる。

【００１９】冷媒液流量調整用管路３１には、冷媒の流
量を調整するための冷媒液流量調整弁３３が設けられて
いる。蒸発器１３内の伝熱管２７は、吸収式冷凍機が冷
却する二次冷媒が通流する二次冷媒管路３５に連結され
ており、伝熱管２７の上方に散布手段２９が設けられて
いる。二次冷媒管路３５の蒸発器１１からの二次冷媒が
流入する部分には二次冷媒の温度を検出する温度センサ
３７が設けられている。また、蒸発機１３は、蒸発器１
３内で発生した蒸気が通流できるように吸収器１５と連
通している。

【００２０】吸収器１５は、図示していない冷却塔で冷
却された冷却水が通流する伝熱管３９を内部に備えてい
る。吸収器１５の伝熱管３９には、冷却水が伝熱管３９
と図示していない冷却塔との間を循環できるように冷却
水管路２３が連結されている。吸収器１５の伝熱管３９
の上方には、再生器１で生成された濃溶液を伝熱管３９
に滴下または散布する散布手段４１が設けられており、
散布手段４１には濃溶液管路１９が連結されている。

【００２１】また、吸収器１５の底部には、吸収器１５
の底部に溜まった稀溶液が通流する稀溶液管路１７が連
結されている。稀溶液管路１７にはポンプ４３が設けら
れており、稀溶液を再生器１の散布手段７に送ってい
る。また、凝縮器１１の伝熱管２１と吸収器１５の伝熱
管３９とは、冷却水管路２３に直列に設けられており、
図示していない冷却塔で冷却された冷却水は、吸収器１
５の伝熱管３９と凝縮器１１の伝熱管２１とを順次通流
して循環する。稀溶液管路１７のポンプ４３と再生器１
との間の部分には、稀溶液管路１７内の稀溶液と、濃溶
液管路１９内の濃溶液との間で熱交換を行うための熱交
換器４５が設けられている。

【００２２】ここで、再生器１と凝縮器１１の構成の一
例を説明する。再生器１と凝縮器１１、そして再生器１
と凝縮器１１の下に位置する図示していない蒸発器１３
と吸収器１５は、図３に示すように、円筒状の筐体４７
内に形成されている。再生器１と凝縮器１１は、同心円
状に配置されており、円筒状の再生器１の周囲をリング
状の凝縮器１１が取り囲んだ形態になっている。つま
り、再生器１と凝縮器１１は、円筒状の筐体４７内に同
軸に設置された円筒状の隔壁４９で仕切られている。再
生器１と凝縮器１１の底部には、略円板状の底板５１が
あり、図示していない蒸発器１３と吸収器１５との仕切
となっている。円筒状の隔壁４９は、筐体４７の天井面
５３とは接しておらず、隔壁４９の上端縁と天井面５３
との間の隙間で再生器１と凝縮器１１とが連通してい
る。このように、円筒状の隔壁４９と略円板状の底板５
１によって再生器１の容器３が形成されている。

【００２３】再生器１内の伝熱管５は、複数の横方向に
並列に並んだ管、例えば４本の横方向に並列に並んだ管
をコイル状に巻いたコイル状部５３、そしてコイル状部
５３の両端部に形成されて複数の横方向に並列に並んだ
管が連結された２つのヘッダ部５５などで構成されてい
る。２つのヘッダ部５５は、各々熱媒管路９に連結され
ており、下側のヘッダ部５５は、熱媒管路９から流入し
てくる熱媒をコイル状部５３の複数の横方向に並列に並
んだ管に分流し、上側のヘッダ部５５は、コイル状部５
３の複数の横方向に並列に並んだ管を通流した熱媒を合
流して熱媒管路９へ流出させる。

【００２４】伝熱管５の上方に配置された散布手段７
は、伝熱管５のコイル状部５３の対応するリング状の複
数の樋からなる樋部、例えば同心円状に位置する２つの
樋からなる樋部５７、そして稀溶液管路１７から散布手
段７に供給される稀溶液を樋部５７に分配する分配部５
９などで構成されている。分配部５９は、稀溶液管路１
７に一端が連結され、他端が閉塞された管の側面に樋部
５７の樋に稀溶液が流入させる複数のノズル、例えば２
本のノズル６１を設けた構成となっている。散布手段７
は、樋部５７の両側の側壁をオーバーフローした稀溶液
を、伝熱管５のコイル状部５３を構成する複数の横方向
に並列に並んだ管の位置に流下させることで、稀溶液を
伝熱管５にできるだけ均一に滴下または散布するもので
ある。なお、散布手段は、稀溶液が通流する流路に稀溶
液を滴下する貫通孔を形成した構成など、伝熱管に稀溶
液を滴下または散布できれば様々な構成のものを用いる
ことができる。

【００２５】凝縮器１１内の伝熱管２１は、複数の横方
向に並列に並んだ管、例えば３本の横方向に並列に並ん
だ管をコイル状に巻いたコイル状部６３、そしてコイル
状部６３の両端部に形成されて複数の横方向に並列に並
んだ管が連結された２つのヘッダ部６５などで構成され
ている。２つのヘッダ部６５は、各々冷却水管路２３に
連結されており、下側のヘッダ部６５は、冷却水管路２
３から流入してくる熱媒をコイル状部６３の複数の横方
向に並列に並んだ管に分流し、上側のヘッダ部６５は、
コイル状部６３の複数の横方向に並列に並んだ管を通流
した熱媒を合流して熱媒管路９へ流出させる。なお、再
生器１内の伝熱管５のコイル状部５３と凝縮器１１内の
伝熱管２１のコイル状部６３とは、同軸に配置されてい
る。

【００２６】このような構成の吸収式冷凍機の動作と本
発明の特徴部について説明する。再生器１において、図
１に示すように、熱媒が熱媒管路９を通流している状態
で、稀溶液が散布手段７から滴下または散布されると、
伝熱管５の外側表面に液膜を形成して流下する稀溶液
が、伝熱管５内を通流する熱媒の熱によって加熱され
る。これにより、稀溶液中に吸収されている冷媒が蒸発
して冷媒蒸気が生成されると共に、稀溶液は、所定の濃
度に濃縮された濃溶液となる。冷媒蒸気は、凝縮器１１
に流入し、伝熱管２１内を通流する冷却水により冷却さ
れて凝縮し、液化する。なお、稀溶液は、例えば臭化リ
チウムと水からなる溶液であり、この場合、水が冷媒と
なる。

【００２７】液化した冷媒つまり冷媒液は、冷媒液管路
２５、または冷媒液管路２５と冷媒液流量調整用管路３
１とを介して蒸発器１３の冷媒液の散布手段２９に流入
し、散布手段２９から蒸発器１３の伝熱管２７に滴下ま
たは散布される。蒸発器１３の伝熱管２７に滴下または
散布された冷媒液は、蒸発器１３の伝熱管２７内を通流
する二次冷媒、例えば水の熱を奪って蒸発し、二次冷媒
を冷却する。蒸発器１３での冷媒液の蒸発により生成さ
れた冷媒蒸気は、濃溶液管路１９を介して吸収器１５の
濃溶液の散布手段４１から吸収器１５の伝熱管３９に滴
下または散布された濃溶液に吸収されて稀溶液となる。
このとき、濃溶液への冷媒蒸気の吸収によって発生する
熱は、吸収器１５の伝熱管３９を通流する冷却水によっ
て冷却される。吸収液１５で生成された稀溶液は、稀溶
液管路１７により再生器１の稀溶液の散布手段７に供給
される。

【００２８】ところで、要求される二次冷媒の冷却条
件、つまり二次冷媒の温度を何度降下させる必要がある
かなどの条件によっては、排熱源の熱量が変動して排熱
の熱量が少なくなった場合であっても、吸収式冷凍機が
二次冷媒を要求される温度に冷却できる場合がある。こ
のため、本実施形態の吸収式冷凍機では、本実施形態の
吸収式冷凍機で冷却された二次冷媒の温度を温度センサ
３７で検出し、この温度センサ３７で検出した二次冷媒
の温度に応じて補助ボイラ１６の駆動や、吸収式冷凍機
のポンプ４３の発停、冷媒液流量調整弁３３の開度調整
などの制御を行っている。

【００２９】例えば、温度センサ３７で検出した二次冷
媒の温度が、予め設定した温度範囲の上限以上である場
合には、補助ボイラ１６を駆動し、熱媒の温度を吸収式
冷凍機が二次冷媒を設定した温度範囲に冷却できる温度
に昇温する。また、二次冷媒の温度が、予め設定した温
度範囲の下限以上である場合には、補助ボイラ１６を停
止して熱媒の加熱を停止し、吸収式冷凍機による二次冷
媒の冷却を抑える。また、補助ボイラ１６を停止しても
二次冷媒の温度が低下する場合には、冷媒液流量調整弁
３３を開方向に制御して濃溶液の濃度を低下させ、濃溶
液の吸収能力を低下させることで二次冷媒の冷却を抑え
たり、ポンプ４３を停止して稀溶液の循環を停止するこ
とで二次冷媒の冷却を抑える、または熱媒の循環を停止
することで二次冷媒の冷却を抑えるなどの方法を単独ま
たは組み合わせた制御を行う。

【００３０】なお、本実施形態の吸収式冷凍機は、上述
のように熱媒の温度に関係なく、二次冷媒の温度で運転
を制御するため、排熱源の排熱の温度が変動し、熱媒の
温度が変動する場合でも、要求される二次冷媒の冷却条
件によっては、補助ボイラ１６を備えていない構成にす
ることもできる。

【００３１】従来の吸収式冷凍機では、再生器が、再生
器の容器内に溜まっている稀溶液に伝熱管が浸った状態
にすることで、伝熱管内を通流する熱媒の熱で稀溶液を
加熱するプール沸騰式の再生器である。このため、再生
器の容器内に溜まる稀溶液の液深をできるだけ浅くして
稀溶液にかかる圧力を低減することで稀溶液の加熱効率
を向上するため、例えばコイル状の伝熱管の場合、コイ
ル状部の巻数を少なくして高さを抑える必要がある。こ
のとき、伝熱管のコイル上部の巻数を少なくすることで
失われる伝熱面積、つまり稀溶液と伝熱管のコイル状部
の外表面との接触面積をコイル状部の径を大きくするこ
とで補っている。

【００３２】したがって、従来の吸収式冷凍機では、図
４（ａ）に示すように、再生器６７の幅と奥行きＷが大
きくなるため、再生器６７の下に配置された蒸発器１３
と吸収器１５よりも再生器６７の底面積が大きくなり、
吸収式冷凍機の設置に必要とされる面積、つまり設置面
積が再生器６７の底面積で制約されてしまう。図４
（ａ）では、再生器６７が、再生器６７の下に配置され
た蒸発器１３と吸収器１５や、再生器６７の上に配置さ
れた凝縮器６９よりも大きく描かれているが、実際の吸
収式冷凍機では、最も底面積が大きい再生器６７に合わ
せて筐体や枠が組まれるため、吸収式冷凍機の設置に必
要とされる面積、つまり設置面積が再生器６７の底面積
で制約されてしまう。

【００３３】これに対して、本実施形態の吸収式冷凍機
は、流下液膜式の再生器１を備えているため、稀溶液の
加熱効率に対する稀溶液の液深の影響を考慮する必要が
無く、図３及び図４（ｂ）に示すように、再生器１内の
伝熱管５のコイル状部５３の巻数を増加することで必要
な伝熱面積を得ることができるため、再生器１の底面積
を低減でき、吸収式冷凍機の設置面積を低減できる。

【００３４】このように、本実施形態の吸収式冷凍機で
は、稀溶液の散布手段７から滴下または散布された稀溶
液が伝熱管５の外側表面に液膜を形成して流下すること
により、伝熱管５内を通流する加熱された熱媒の熱で稀
溶液が加熱される流下液膜式の再生器１を備えている。
したがって、稀溶液に伝熱管を浸す必要が無く再生器内
に稀溶液を溜めないため、稀溶液の液深の影響などを考
慮する必要が無くなり、必要な伝熱面積を得るために伝
熱管５のコイル状部５３の径を大きくする必要が無く、
コイル状部５３の巻数によって、伝熱管５の必要な伝熱
面積を得ることができ、再生器の底面積を低減できる。

【００３５】さらに、本実施形態の吸収式冷凍機では、
再生器１内に稀溶液が滞留しないため、吸収式冷凍機で
使用する吸収液の量を低減できる。また、吸収式冷凍機
で使用する吸収液の量を低減できることにより、吸収式
冷凍機のコストを低減できる。加えて、吸収式冷凍機で
使用する吸収液の量を低減できることにより稀溶液の加
熱に必要な熱容量が減少し、吸収式冷凍機の立ち上がり
時間、つまり吸収式冷凍機の運転を開始して稀溶液など
が所定の温度になり、定格の冷却能力を発揮できるよう
になるまでの時間を短縮することができる。また、排熱
源からの排熱が少ない場合、例えばエンジンやマイクロ
ガスタービンといった排熱源が部分負荷運転状態にある
ときなどでも、冷却能力を発揮できるようになるまでの
時間を短縮することができ、排熱を有効利用できる。

【００３６】さらに、流下液膜式の再生器では、従来の
熱媒の温度を検出して、この検出した熱媒の温度の応じ
て熱媒を補助ボイラで加熱し、熱媒を所定の温度以上に
保つ制御では、その保つべき温度の値によっては、熱媒
の熱が伝熱管表面に液膜を形成している稀溶液を必要以
上に加熱するのに用いられ無駄になってしまう場合があ
る。このため、熱媒による稀溶液の加熱効率、つまり排
熱の利用効率が低下してしまう。しかし、本実施形態の
吸収式冷凍機では、従来の吸収式冷凍機のように熱媒の
温度を所定の高温以上に保つ制御を行わず、温度センサ
３７で検出した二次冷媒の温度に応じて運転を制御して
いる。このため、従来の吸収式冷凍機に比べて熱媒の平
均温度が低くなり、流下液膜式の再生器１であっても、
加熱効率の低下を抑えることができ、排熱の利用効率の
低下を抑えることができる。

【００３７】加えて、流下液膜式の再生器１は、伝熱管
５のコイル状部７の外側表面に形成された液膜を加熱す
るものであるため、プール沸騰式の再生器に比べて熱媒
の温度が低い場合の加熱効率が高い。したがって、本実
施形態の吸収式冷凍機のように、流下液膜式の再生器１
を備え、温度センサ３７で検出した二次冷媒の温度に応
じて運転を制御することによって、要求される二次冷媒
の冷却条件によっては、補助ボイラ１６が消費するエネ
ルギーを少なくできること、またはエネルギー消費を無
くせることで、省エネルギー性を一層向上することがで
きる。

【００３８】さらに、本実施形態の吸収式冷凍機では、
流下液膜式の再生器１であるため、伝熱管５のコイル状
部５３の巻数で伝熱面積を調整でき、伝熱管５のコイル
状部５３の径を小さくできる。したがって、凝縮器１１
が再生器１の周囲に形成されている構成にでき、再生器
１と凝縮器１１を効率的に配置することができるため、
吸収式冷凍機の小型化、軽量化ができる。

【００３９】また、本実施形態の再生器１ではコイル状
部５３を有する伝熱管５を用いているが、コイル状部５
３に代えて、例えば複数の直線状の管を有する伝熱管な
ど、散布手段から滴下または散布された稀溶液が管の外
側表面に液膜を形成して流下するものであれば様々な形
状の伝熱管を用いることができる。

【００４０】また、本発明は、本実施形態の構成の吸収
式冷凍機に限らず、熱媒で駆動する吸収式冷凍機であれ
ば様々な構成の吸収式冷凍機に適用できる。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、再生器の底面積を低減
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用してなる吸収式冷凍機に備えられ
た再生器の一実施形態の概略構成を断面で示す模式図で
ある。

【図２】本発明を適用してなる吸収式冷凍機の一実施形
態の概略構成と動作を示すブロック図である。

【図３】本発明を適用してなる吸収式冷凍機の一実施形
態の再生器と凝縮器の配置と構成を示す断面図である。

【図４】本発明を適用してなる吸収式冷凍機と従来の吸
収式冷凍機との設置面積の比較を示す図であり、（ａ）
は従来の吸収式冷凍機を、（ｂ）は本発明の吸収式冷凍
機を示す図である。

【符号の説明】

１ 熱媒焚き再生器 ３ バーナー焚き再生器 ５ 凝縮器 ７ 蒸発器 ９ 吸収器 １７ 稀溶液管路 １９ 溶液管路 ２３ 冷媒蒸気管路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱された熱媒の熱によって稀溶液を加
   熱する再生器と、前記再生器で生成した冷媒蒸気を液化
   する凝縮器と、該凝縮器で液化した冷媒を蒸発させて冷
   媒蒸気を生成する際に二次冷媒を冷却する蒸発器と、該
   蒸発器で生成された冷媒蒸気を濃溶液に吸収させる吸収
   器とを有し、 前記再生器は、前記熱媒が通流する伝熱管の上方から滴
   下または散布された前記稀溶液が前記伝熱管の外側表面
   を流下することにより前記加熱された熱媒の熱で前記稀
   溶液を加熱する吸収式冷凍機。
2. 【請求項２】 加熱された熱媒の熱によって稀溶液を加
   熱する再生器と、前記再生器で生成した冷媒蒸気を液化
   する凝縮器と、該凝縮器で液化した冷媒を蒸発させて冷
   媒蒸気を生成する際に二次冷媒を冷却する蒸発器と、該
   蒸発器で生成された冷媒蒸気を濃溶液に吸収させる吸収
   器とを有し、 前記蒸発器で冷却された二次冷媒の温度を検出する温度
   検出手段で検出した二次冷媒の温度に応じて運転が制御
   され、前記再生器は、前記熱媒が通流する伝熱管の上方
   から滴下または散布された前記稀溶液が前記伝熱管の外
   側表面を流下することにより前記加熱された熱媒の熱で
   前記稀溶液を加熱する吸収式冷凍機。
3. 【請求項３】 加熱された熱媒の熱によって稀溶液を加
   熱する再生器と、前記再生器で生成した冷媒蒸気を液化
   する凝縮器と、該凝縮器で液化した冷媒を蒸発させて冷
   媒蒸気を生成する際に二次冷媒を冷却する蒸発器と、該
   蒸発器で生成された冷媒蒸気を濃溶液に吸収させる吸収
   器と、前記再生器に供給される前記熱媒を補助加熱する
   補助加熱手段とを有し、 前記補助加熱手段は、前記蒸発器で冷却された二次冷媒
   の温度を検出する温度検出手段で検出した二次冷媒の温
   度に応じて駆動を制御され、前記再生器は、前記熱媒が
   通流する伝熱管の上方から滴下または散布された前記稀
   溶液が前記伝熱管の外側表面を流下することにより前記
   加熱された熱媒の熱で前記稀溶液を加熱する吸収式冷凍
   機。
4. 【請求項４】 前記再生器と前記凝縮器とがコイル状に
   形成された伝熱管を有し、前記凝縮器が前記再生器の周
   囲に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の
   いずれか１項に記載の吸収式冷凍機。