JP2009058181A - 吸収式冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】消費電力の少ない安価な間接冷却型の吸収式冷凍装置を提供することを目的とする。
【解決手段】吸収器部分をプレート式の蒸発器とも一体化し易いプレートによる液膜流下方式の吸収器とする事で、噴霧式でのノズルの目詰まりの問題をなくす一方、溶液サイクルを見直し、発生器からの濃溶液を溶液ポンプの上流側で吸収器からの希溶液と混合することにより液ジェットポンプを不要にするとともに、溶液ポンプの吐出ヘッドを低下させることにより、消費電力を低減させた。
【選択図】 図１

Description

本願発明は、間接空冷方式を採用した吸収式冷凍装置の構造に関するものである。

従来の一般的な空冷吸収式冷凍装置の吸収器は、吸収器を、多数の伝熱フィンを備えた複数本の伝熱管と、吸収溶液分配トレイとから構成し、溶液循環路に設けた溶液循環ポンプを介して吸収器の伝熱管内の管壁に吸収溶液を流し、同伝熱管内の冷媒蒸気通路部分で蒸発器側からの冷媒蒸気を流入し、吸収溶液に吸収させながら、吸収溶液を伝熱管外周のファンの冷却風により冷却される空冷フィンで冷却する直接空冷方式である（例えば特許文献１を参照）。

このような、吸収器では、冷媒蒸気の吸収と吸収溶液の冷却とを同時に行うための気液界面の拡大が重要であるため小型化への制約が大きい。例えば、吸収溶液分配トレイを含めた上下吸収器ヘッダー部分でのスペース、蒸気圧損考慮のための大口径伝熱管の使用、冷媒蒸気の流速制限に起因して蒸発器との連絡管が太くなる等である。

また、コスト的にも、溶接による接続箇所が多数あるため、小型機では割高となる。

これに対して、例えば図５に一例として排熱駆動吸収式の場合を示すが、溶液ポンプＰにより溶液循環路を介して筒状の吸収器Ａ内に流入する吸収溶液を、伝熱管および伝熱フィンよりなり、冷却ファンＦ₂により冷却される空冷式の過冷却器Ｈ₂にて過冷却することによって、吸収器Ａ内では単に冷媒蒸気のみを吸収させ、吸収熱は同過冷却された吸収溶液の顕熱で取り去るだけの間接空冷（溶液分離冷却）方式があり、同方式では、吸収器Ａ部分に上述のような冷却手段が不要となる分だけ吸収器が小型化されるので、小型の空冷吸収器では有利である。

そして、そのような特徴を活用し、同構成において、さらに吸収溶液噴霧ノズル８０を採用し、蒸発器Ｅの蒸発室から冷媒通路１１を介して冷媒蒸気が供給される吸収器Ａの吸収空間内に吸収液を霧状に噴霧して吸収液に対して冷媒蒸気を吸収させるようにした空冷吸収式冷凍装置の吸収器がある（例えば特許文献２を参照）。

このような溶液ノズルによる溶液噴霧方式を採用すると、吸収器Ａの冷媒吸収効率は向上する。

しかし、同構成では、過冷却する溶液は、溶液熱交換器Ｈ₁を介して供給される発生器Ｇからの濃溶液と溶液ポンプＰを介して供給される吸収器Ａからの希溶液を過冷却器Ｈ₂の入口側で混合されており、混合地点の圧力として、発生器Ｇからの濃溶液は発生器の位置ヘッドを無視すれば発生器の圧力から溶液熱交換器Ｈ₁の２ａ側圧力損失を差し引いた圧力であるが、吸収器Ａからの希溶液は同様に発生器の位置ヘッドを無視して発生器へ送液するための溶液熱交換器Ｈ₁の２ｂ側圧力損失に発生器の圧力を加えた圧力以上が溶液ポンプＰを介して加えられており、各々の溶液間の圧力差が大きい。そのために、発生器Ｇからの濃溶液を吸収器Ａからの希溶液に混合するためには何らかの圧力差を解消する手段が必要であり、従来の装置では、図示のように同混合部分に溶液ポンプＰの吐出圧力による液ジェットポンプＪＰを使用し、吸収器Ａからの希溶液で発生器Ｇ側からの濃溶液を吸引混合させるようにしていた。

なお、図５中において、符号１は排温水熱交換器、２ａ，２ｂは溶液熱交換器Ｈ₁の各熱交換器部、７は蒸発器Ｅの冷却用熱交換器、１２は吸収器Ａ下部に設けられた希溶液留り、Ｃは凝縮器、Ｆ₁は凝縮器Ｃ冷却用のファンである。

特開平１０−１２２７０２号公報 特開平７−９８１６３号公報

しかし、同噴霧方式では吸収液噴霧ノズル１４の目詰まりや、溶液ポンプＰの吐出ヘッド増大による消費電力の増加等の問題がある。

すなわち、同構成の場合、溶液ポンプＰの発生器Ｇ側への循環量に対して過冷却器Ｈ₂側への溶液循環量は８倍程度も必要なことから、噴霧ノズル８０の目詰まり以外にも、噴霧用に必要な圧力を確保するための溶液ポンプＰの吐出ヘッドの増大が大きな問題であり、また濃溶液と希溶液を混合させるための液ジェットポンプＪＰによる圧力損失をカバーするため、溶液ポンプＰの吐出ヘッドを更に増大する必要もあり、この方式の小型の吸収式冷凍装置にとっては、該溶液ポンプＰの消費電力の増加をいかに抑制するかが重要な課題となる。

本願発明は、このような課題を解決するためになされたもので、吸収器部分をプレート構造の蒸発器と一体化し易いプレートによる液膜流下方式の吸収器とすることにより、噴霧式でのノズルの目詰まり等の問題をなくす一方、溶液サイクルを見直し、発生器からの濃溶液を溶液ポンプの上流側で吸収器からの希溶液と混合することにより、液ジェットポンプを不要にするとともに溶液ポンプの吐出ヘッドを低下させ、可及的に消費電力の少ない安価な間接冷却型の吸収式冷凍装置を提供することを目的とするものである。

本願発明は、同目的を達成するために、次のような課題解決手段を備えて構成されている。

（１） 第１の課題解決手段
この発明の第１の課題解決手段は、発生器、凝縮器、蒸発器、吸収器、溶液ポンプを備え、吸収器からの希溶液を溶液ポンプを介して発生器および吸収器に分流循環させるようにするとともに、吸収器側への希溶液循環路に過冷却手段を設け、吸収器に還流される吸収溶液を過冷却することにより吸収器で発生する吸収熱を溶液の顕熱で取り去るようにした吸収式冷凍装置であって、上記蒸発器をプレート構造に形成するとともに、上記吸収器を同プレート構造の蒸発器と一体化し易いプレートによる液膜流下式の吸収器に構成することにより噴霧圧を不要にする一方、上記発生器から戻される濃溶液を上記溶液ポンプの上流側で上記吸収器から供給される希溶液と混合することにより溶液ポンプの吐出ヘッドを大きく低下させたことを特徴としている。

このように、蒸発器をプレート型のものとする一方、吸収器を蒸発器と一体化し易いプレートによる液膜流下式のものにすると、蒸発器と吸収器を同一ケーシング内に組み合わせて一体にすることが可能となり、コンパクトかつ安価な空冷吸収器を提供することができる。

しかも、従来の噴霧式の場合のような高い圧力を必要とせずノズル部の目詰りの問題も生じない。

また、吸収器の冷却は、過冷却手段で還流される溶液を過冷却し、溶液の顕熱で吸収熱を取り去るだけの間接空冷方式（溶液分離冷却方式）としているため、発生器への溶液供給量を増加させても、従来の空冷吸収器と比較して性能の低下がほとんど生じない。

また、同構成では、溶液の供給サイクル自体についても見直し、発生器からの濃溶液を溶液ポンプの上流側でスムーズに吸引導入して吸収器からの希溶液と混合し、同溶液ポンプ部分で十分に混合撹拌した後に吸収器（過冷却手段）側および発生器側に所定の分流比で分流するようにしている。

したがって、従来のような濃溶液吸引のための液ジェットポンプを不要にすることができるとともに、噴霧のための圧力も必要がないので溶液ポンプの吐出ヘッドを大きく低下させることができるので、消費電力を低減することができる。また、吸収器内の噴霧による圧力の変動を招かなくて済む。

（２） 第２の課題解決手段
この発明の第２の課題解決手段は、上記第１の課題解決手段の構成において、溶液ポンプの混合液吐出側分流回路に、過冷却手段に送られる溶液と発生器に送られる溶液とを所定の流量比率で分流するための流量調節手段を設けて、所定の分流比で分流するようにしたことを特徴としている。

吸収器における冷媒蒸気の吸収熱を溶液の顕熱で取り去るためには吸収熱量以上を過冷却することが必要であり、吸収器に流入する溶液を空冷冷却器にて過冷却する場合、空冷冷却器での過冷却出来る温度が大きくないために必然的に過冷却される溶液量を増加させることになる。したがって、過冷却手段を介した吸収器側への混合液還流量（分流量）は、発生器側への混合液還流量に比較して遥かに大きくする必要がある（発生器側への還流量を１とすれば概略吸収器側への還流量は８以上）。

そこで、溶液ポンプの混合液吐出側分流回路を設けて、過冷却用熱交換器に送られる混合液と発生器に送られる混合液の分流比率を上記の関係になるように適切に調節設定する。

（３） 第３の課題解決手段
この発明の第３の課題解決手段は、上記第２の課題解決手段の構成において、 流量調節手段は、発生器側分流回路および吸収器側分流回路の各々に設けられていることを特徴としている。

上記混合液の分流量を調節する流量調節手段は、発生器側分流回路または吸収器側分流回路の何れか一方にのみ設けても相対的に流量比を設定することができる。

しかし、上記各分流回路の各々に設けるようにすると、より高精度に分流比を設定できるようになり、それらを電気的に任意に可変できるような電動制御弁にすると、さらに冷凍能力制御にも使用できるようになる。

（４） 第４の課題解決手段
この発明の第４の課題解決手段は、上記第２の課題解決手段の構成において、流量調節手段は、発生器側分流回路または吸収器側分流回路の何れか一方側にのみ設けられていることを特徴としている。

上記混合液の分流量を調節する流量調節手段は、発生器側分流回路および吸収器側分流回路の各々に設けると、確かに調節精度は高いがコストも高くなる。

一方、流量調節手段は、吸収器側分流回路または発生器側分流回路の何れか一方のみに設けても相対的に流量比を設定することができ、流量調節手段が１個で足りる分だけ、コストが安価になる。

（５） 第５の課題解決手段
この発明の第５の課題解決手段は、上記第１、第２、第３又は第４の課題解決手段の構成において、溶液ポンプの上流側に合流される吸収器からの希溶液と発生器からの濃溶液の混合比率を調節設定する流量調節手段を濃溶液供給回路側または希溶液供給回路側の何れか一方側に設けたことを特徴としている。

このように、流量調節手段を、濃溶液供給回路側または希溶液供給回路側の何れか一方側に設けて、上記溶液ポンプの上流側に合流される吸収器からの希溶液と発生器からの濃溶液との混合比率を調節設定するようにすると、発生器からの濃溶液の量、すなわち混合液の発生器側分流回路の分流量に合わせた適切な混合比で希溶液に濃溶液を混合することができる。

（６） 第６の課題解決手段
この発明の第６の課題解決手段は、上記第１、第２、第３、第４又は第５の課題解決手段の構成において、吸収器下部に希溶液留りを設け、この希溶液留まりに、発生器で冷媒蒸気を分離した濃溶液を流入させて混合するようにする一方、同濃溶液供給配管に流量調節手段を設けたことを特徴としている。

上記のように、発生器からの濃溶液の量、すなわち混合液の発生器側分流回路の分流量に合わせた適切な混合比で希溶液に濃溶液を混合するに際し、吸収器下部に希溶液留りを設け、この希溶液留まり内に発生器で冷媒蒸気を分離した濃溶液を流入させて混合するようにすると配管接続による混合よりも溶液の混合がより容易になり性能が大きく向上する。

また、そのようにした場合において、同濃溶液供給配管に流量調節手段を設けると、より上述した適切な混合比での混合が可能となる。

（７） 第７の課題解決手段
この発明の第７の課題解決手段は、上記第６の課題解決手段の構成において、濃溶液供給配管を、希溶液留まりの希溶液底層部の液中に接続したことを特徴としている。

このように濃溶液供給配管を希溶液留まりの希溶液底層部の液中に接続して混合するようにすると、希溶液と濃溶液との混合性が大きく向上する。また発生器からの濃溶液は熱交換器で温度が低下しているが吸収器内の溶液温度よりも高いために冷媒蒸気を吸収した希溶液溜まりの液中で混合することで、その影響を出来るだけ解消する手段でもある。

（最良の実施の形態１）
図１は、本願発明の最良の実施の形態１に係る間接空冷方式（溶液分離冷却方式）を採用した一例としての排熱駆動型吸収式冷凍装置の構成を示している。

この排熱駆動吸収式冷凍装置の冷凍サイクルは、冷媒（例えば水）を吸収する能力に優れた吸収剤（例えばＬｉＢｒ）の水溶液（以下、単に希溶液という）の冷媒吸収能力が増強するように該溶液を加熱媒体（例えば小型発電機やＧＨＰ等からの排温水）で加熱して濃縮するための発生器Ｇと、該発生器Ｇにおいて溶液から分離した蒸気（冷媒）を導入してこれを冷却することによって液化させる凝縮器Ｃと、該凝縮器Ｃによって液化された冷媒を導入して低圧下で蒸発（気化）させる蒸発器Ｅと、該蒸発器Ｅで発生した蒸気（冷媒）を吸収するために上記発生器Ｇで濃縮された濃溶液を導入する吸収器Ａと、該吸収器Ａで蒸気（冷媒）を吸収したことによって希釈された溶液（希溶液）および後述する溶液熱交換器Ｈ₁を介して供給される発生器Ｇからの濃溶液との混合液を後述する過冷却器Ｈ₂側と発生器Ｇ側へ送りこむための溶液ポンプＰと、該溶液ポンプＰから吐出される上記混合液の一部（大部分）を導入してこれを過冷却した上で上記吸収器Ａに供給する過冷却器（空冷熱交換器）Ｈ₂と、上記吸収器Ａから出た希溶液の一部（発生器Ｇへ供給される希溶液）と上記発生器Ｇから出た高温の濃溶液とを相互に熱交換させる溶液熱交換器Ｈ₁と、上記凝縮器Ｃを空気冷却する冷却ファンＦ₁と、上記過冷却器Ｈ₂を空気冷却する冷却ファンＦ₂とを備えて構成されている。

そして、上記溶液ポンプＰから吐出される希溶液および濃溶液との混合液は、上述のように過冷却器Ｈ₂側と発生器Ｇ側（溶液熱交換器Ｈ₁側）に分流されるが、それら各分流方向の相互に分岐された冷媒配管には各々流量調整弁４ａ，４ｂが設けられており、これら各流量調整弁４ａ，４ｂの開度によって対応する混合液の分流量が予じめ適切に設定されるようになっている。

これら相互の間の分流比は、例えば過冷却器Ｈ₂側第１の流量調整弁４ａが弁開度８０％に、他方発生器Ｇ側第２の流量調整弁４ｂの弁開度が１０％程度に設定され、ほぼ８対１の比率で同混合液が分流されるようになっている。

この実施の形態の場合、上記のように、吸収器Ａに入るＬｉＢｒ吸収溶液を冷却ファンＦ₂を備えた過冷却器Ｈ₂にて過冷却し、蒸発器Ｅと並設された吸収器Ａ内で、蒸発器Ｅで蒸発させた冷媒蒸気を吸収させるだけで、吸収時に発生する吸収熱を当該過冷却された吸収溶液の顕熱で間接的に冷却する間接空冷（溶液分離冷却）方式が採用されている。

そして、上記蒸発器Ｅおよび吸収器Ａは相互に同一のケーシング３内に収納され、それらの各々の上部には、例えば冷媒、吸収溶液を均等に分配するための冷媒分配トレイ、吸収溶液分配トレイを設けて構成されている（図示省略）。そして、蒸発器Ｅの熱交換器７は例えば内部に冷水等を流す被冷却体通路を形成したプレート型の熱交換器とし、表面に冷媒を液膜で流下させて蒸発させることで内部の被冷却流体（冷水等）を冷却する一方、吸収器Ａの熱交部８は例えば伝熱プレートをコルゲート構造に折り曲げて並設したプレート型のものとし、それら各伝熱プレートの両面を溶液が液膜状態で垂直に流下するようにすることで、噴霧圧や吸入混合圧等何らの圧力を特に必要とすることなく、冷媒蒸気の吸収を効果的に促進させるようになっている。

このように、蒸発器Ｅの熱交換器７をプレート型のものとする一方、吸収器Ａを上記蒸発器Ｅと一体化し易いプレートによる液膜流下式のものにすると、蒸発器Ｅと吸収器Ａを同一ケーシング３内に組み合わせて一体にすることができ、コンパクトかつ安価な空冷吸収器を提供することができる。

また、上述のように吸収溶液を流すための圧力を特に必要としない。

しかも、従来の噴霧式の場合のようなノズル部の目詰りの問題も生じない。

また、吸収器Ａの冷却は、上記過冷却器Ｈ₂で溶液を過冷却し、溶液の顕熱で吸収熱を取り去るだけの間接空冷方式（溶液分離冷却方式）のため、上記発生器Ｇへの溶液供給量を増加させても、従来の空冷吸収器と比較して性能の低下がほとんど生じない。

また、この実施の形態では、上述のように溶液の供給サイクル自体を見直し、発生器Ｇからの濃溶液を溶液ポンプＰの上流側でスムーズに吸引導入して吸収器Ａからの希溶液と混合し、溶液ポンプＰ部分で十分に混合撹拌した後に過冷却器Ｈ₂側および発生器Ｇ側に上述の分流比で分流するようにしている。

したがって、従来のような濃溶液吸引のための液ジェットポンプを不要にすることができるとともに、噴霧のための圧力も必要ではないので溶液ポンプの吐出ヘッドを大きく低下させることができるので、消費電力を低減することができる。

また、吸収器Ａ内の噴霧による圧力の変動を招かなくて済む。

さらに、この実施の形態では、図示のように、蒸発器Ｅの下部には冷媒留りを設けることなく、冷媒蒸気を吸収した吸収器Ａ下部の希溶液留り１２内で、蒸発器Ｅ側で未蒸発のまま流下した冷媒の全てを希溶液と効率良く混合するようにしている。

このようにした場合、同冷媒混合状態での希溶液が溶液ポンプＰにより再び発生器Ｇ側に供給されるので、溶液濃度の変動が少なく、発生器での安定した冷媒発生が実現される。

また従来のような蒸発器Ｅ側の冷媒ポンプおよび冷媒循環路を不要とすることができ、より装置の小型化、低コスト化に有効となる。

（最良の実施の形態２）
次に図２は、本願発明の最良の実施の形態２に係る溶液分離冷却方式を採用した一例として排熱駆動型吸収式冷凍装置の構成を示している。

この実施の形態の場合にも、上記最良の実施の形態１のように、吸収器Ａに入るＬｉＢｒ吸収溶液を冷却ファンＦ₂を備えた過冷却器Ｈ₂にて過冷却し、蒸発器Ｅと並設された吸収器Ａ内で、蒸発器Ｅで蒸発させた冷媒蒸気を吸収させるだけで、吸収時に発生する吸収熱を当該過冷却された吸収溶液の顕熱で間接的に冷却する溶液分離冷却（間接空冷）方式が採用されている。

そして、同じく蒸発器Ｅの熱交換器７をプレート型のものとする一方、吸収器Ａと上記蒸発器Ｅと一体化し易いプレートによる液膜流下式（重力流下式）のものにしているので、蒸発器Ｅと吸収器Ａを同一ケーシング３内に組み合わせて一体にすることができ、コンパクトかつ安価な空冷吸収器を提供することができる。また、吸収溶液を流すための圧力を特に必要としない。

しかも、従来の噴霧式の場合のようなノズル部の目詰りの問題も生じない。

また、上記過冷却器Ｈ₂で溶液を過冷却し、溶液の顕熱で吸収熱を取り去る間接空冷方式（溶液分離冷却方式）のため、上記発生器Ｇへの溶液供給量を増加させても、従来の空冷吸収器と比較して性能の低下がほとんど生じない。

また溶液の供給サイクルを見直し、発生器Ｇからの濃溶液を溶液ポンプＰの上流側で吸収器Ａからの希溶液と混合することにより、従来の濃溶液混合のための液ジェットポンプを不要にすることができるとともに噴霧のための圧力も必要でないので溶液ポンプの吐出ヘッドを大きく低下させることが出来、消費電力を低減することが出来る。また吸収器Ａ内の噴霧による圧力の変動を招かないで済む。

しかし、この実施の形態の場合には、上記実施の形態１の場合と違って過冷却器Ｈ₂側の分流回路の流量調整弁４ａを設けることなく、溶液ポンプＰの上流側（吸収器Ａ下部の希溶液留り１２の下流側）回路に溶液熱交換器Ｈ₁を介して発生器Ｇからの濃溶液を供給する濃溶液供給回路の途中に流量調整弁４ａを設けて吸収器Ａからの希溶液に対する発生器Ｇからの濃溶液の混合比を調節するようにし、それに応じて発生器Ｇ側分流回路の流量調整弁４ｂの開度を設定することにより過冷却器Ｈ₂側への分流比を調整するようにしたことを特徴としている。

すなわち、このような構成では、溶液ポンプＰの吸入側では希溶液と濃溶液の混合比率が、他方吐出側では同希溶液と濃溶液の混合液の過冷却器Ｈ₂側と発生器Ｇ側への分流比率が適当に調節されることになる。

（最良の実施の形態３）
次に図３は、本願発明の最良の実施の形態３に係る溶液分離冷却方式を採用した一例として排熱駆動型吸収式冷凍装置の構成を示している。

この実施の形態の場合にも、上記最良の実施の形態１のように、吸収器Ａに入るＬｉＢｒ吸収溶液を冷却ファンＦ₂を備えた空冷の過冷却器Ｈ₂にて過冷却し、蒸発器Ｅと並設された吸収器Ａ内で、蒸発器Ｅで蒸発させた冷媒蒸気を吸収させるだけで、吸収時に発生する吸収熱を当該過冷却された吸収溶液の顕熱で間接的に冷却する間接空冷（溶液分離冷却）方式が採用されている。

そして、同じく蒸発器Ｅの熱交換器７をプレート型のものとする一方、吸収器Ａと上記蒸発器Ｅと一体化し易いプレートによる液膜流下式（重力流下式）のものにしているので、蒸発器Ｅと吸収器Ａを同一ケーシング３内に組み合わせて一体にすることができ、コンパクトかつ安価な空冷吸収器を提供することができる。また、吸収溶液を流すための圧力を特に必要としない。

もちろん、従来の噴霧式の場合のようなノズル部の目詰りの問題も生じない。

また、上記過冷却器Ｈ₂で溶液を過冷却し、溶液の顕熱で吸収熱を取り去る間接空冷方式（溶液分離冷却方式）のため、上記発生器Ｇへの溶液供給量を増加させても、従来の空冷吸収器と比較して性能の低下がほとんど生じない。

また溶液の供給サイクルを見直し、発生器Ｇからの濃溶液を溶液ポンプＰの上流側で吸収器Ａからの希溶液と混合することにより、従来の混合のための液ジェットポンプを不要にするとともに、噴霧のための圧力も必要なく、溶液ポンプの吐出圧力を大きく低下できるので消費電力を低減出来る。また吸収器Ａ内の噴霧による圧力の変動を招くことがない。

そして、この実施の形態の場合にも、上記実施の形態１の場合と同様に過冷却器Ｈ₂側および溶液熱交換器Ｈ₁側各々の溶液分流回路に流量調整弁４ａ，４ｂを設け、それらの間の流量比を設定するようにしているが、この実施の形態の場合、上記溶液ポンプＰの上流側に溶液熱交換器Ｈ₁を介して発生器Ｇからの濃溶液を供給する濃溶液供給回路（回路配管）を上記吸収器Ａ下部の希溶液留り１２内の特に底層部（液中）に接続して、未蒸発冷媒が混合された冷媒蒸気吸収後の希溶液に対して発生器Ｇからの濃溶液を効率良く混合するようにしたことを特徴としている。

このように、吸収器Ａ下部の希溶液留り１２内の底層部に発生器Ｇからの濃溶液を供給して希溶液留り１２内の未蒸発冷媒を含む希溶液と均一に混合するようにすると、吸収器Ａ内の圧力を変えることなく、しかも極めて混合性良く混合させることができる。

その他の構成と作用効果は、上述の実施の形態１，２のものと同様である。

（最良の実施の形態４）
次に図４は、本願発明の最良の実施の形態４に係る溶液分離冷却方式を採用した一例として排熱駆動型吸収式冷凍装置の構成を示している。

この実施の形態の場合にも、上記最良の実施の形態１のように、吸収器Ａに入るＬｉＢｒ吸収溶液を冷却ファンＦ₂を備えた空冷の過冷却器Ｈ₂にて過冷却し、蒸発器Ｅと並設された吸収器Ａ内で、蒸発器Ｅで蒸発させた冷媒蒸気を吸収させるだけで、吸収時に発生する吸収熱を当該過冷却された吸収溶液の顕熱で間接的に冷却する間接空冷（溶液分離冷却）方式が採用されている。

そして、同じく蒸発器Ｅの熱交換器７をプレート型のものとする一方、吸収器Ａと上記蒸発器Ｅと一体化し易いプレートによる液膜流下式（重力流下式）のものにしているので、蒸発器Ｅと吸収器Ａを同一ケーシング３内に組み合わせて一体にすることができ、コンパクトかつ安価な空冷吸収器を提供することができる。また、吸収溶液を流すための圧力を特に必要としない。

もちろん、従来の噴霧式の場合のようなノズル部の目詰りの問題も生じない。

また、上記過冷却器Ｈ₂で溶液を過冷却し、溶液の顕熱で吸収熱を取り去る間接空冷方式（溶液分離冷却方式）のため、上記発生器Ｇへの溶液供給量を増加させても、従来の空冷吸収器と比較して性能の低下がほとんど生じない。

また溶液の供給サイクルを見直し、発生器Ｇからの濃溶液を溶液ポンプＰの上流側で吸収器Ａからの希溶液と混合することにより、従来の混合のための液ジェットポンプを不要にするとともに、噴霧のための圧力も必要でなく溶液ポンプの吐出圧力を大きく低下できるので消費電力が低減出来る。また吸収器Ａ内の噴霧による圧力の変動を招かくことがない。

そして、この実施の形態の場合にも、上記実施の形態１の場合と同様に過冷却器Ｈ₂側および溶液熱交換器Ｈ₁側各々の溶液分流回路に流量調整弁４ａ，４ｂを設けているが、この実施の形態の場合、上述の実施の形態３の場合と同様に、上記溶液ポンプＰの上流側に溶液熱交換器Ｈ₁を介して発生器Ｇからの濃溶液を供給する濃溶液供給回路（回路配管）を、上記吸収器Ａ下部の希溶液留り１２内の底層部（液中）に接続しているが、その場合において、さらに流量調節弁４ｃを介して接続することによって、希溶液留り１２内の希溶液に対して、所定の割合で濃溶液を混合することができるようにしたことを特徴としている。

このように、吸収器Ａ下部の希溶液留り１２内底層部に発生器Ｇからの濃溶液を所定の流量比で供給して希溶液留り１２内の希溶液と混合するようにすると、吸収器Ａ内の圧力を変えることなく、しかも一段と混合性良く混合させることができる。

すなわち、上記のように吸収器Ａ下部の希溶液留り１２内に供給される濃溶液の混合量自体を調節できるようにすると、より適切な混合比でのより良好な混合状態、より高精度なヘッド合わせが実現される。

その他の構成と作用効果は、上述の実施の形態１，２のものと同様である。
尚、図１〜５は一例として排熱駆動吸収式としているが、発生器を直火式もしくは排ガス式とすることによって容易に本方式を直火焚き吸収式、排ガス駆動吸収式にも流用することが可能である。

本願発明の最良の実施の形態１に係る排熱駆動型吸収式冷凍装置の構成を示す冷凍回路図である。 本願発明の最良の実施の形態２に係る排熱駆動型吸収式冷凍装置の構成を示す冷凍回路図である。 本願発明の最良の実施の形態３に係る排熱駆動型吸収式冷凍装置の要部の構成を示す断面図である。 本願発明の最良の実施の形態４に係る排熱駆動型吸収式冷凍装置の構成を示す冷凍回路図である。 従来の間接空冷方式の吸収式冷凍装置の構成を示す図である。

符号の説明

１は排温水熱交換器、２ａ，２ｂは溶液熱交換器Ｈ₁の熱交換器部、４ａは第１の流量調整弁、４ｂは第２の流量調整弁、Ａは吸収器、Ｅは蒸発器、Ｈ₂は空冷冷却器、Ｈ₁は溶液熱交換器である。

Claims (7)

1. 発生器、凝縮器、蒸発器、吸収器、溶液ポンプを備え、吸収器からの希溶液を溶液ポンプを介して発生器および吸収器に分流循環させるようにするとともに、吸収器側への希溶液循環路に過冷却手段を設け、吸収器に還流される吸収溶液を過冷却することにより吸収器で発生する吸収熱を溶液の顕熱で取り去るようにした吸収式冷凍装置であって、上記蒸発器をプレート構造に形成するとともに、上記吸収器を同プレート構造の蒸発器と一体化し易いプレートによる液膜流下式の吸収器に構成することにより噴霧圧を不要にする一方、上記発生器から戻される濃溶液を上記溶液ポンプの上流側で上記吸収器から供給される希溶液と混合することにより溶液ポンプの吐出ヘッドを低下させたことを特徴とする吸収式冷凍装置。
2. 溶液ポンプの混合液吐出側分流回路に、過冷却手段に送られる溶液と発生器に送られる溶液とを所定の流量比率で分流するための流量調節手段を設けて、所定の分流比で分流するようにしたことを特徴とする請求項１記載の吸収式冷凍装置。
3. 流量調節手段は、発生器側分流回路および吸収器側分流回路の各々に設けられていることを特徴とする請求項２記載の吸収式冷凍装置。
4. 流量調節手段は、発生器側分流回路または吸収器側分流回路の何れか一方側にのみ設けられていることを特徴とする請求項２記載の吸収式冷凍装置。
5. 溶液ポンプの上流側に合流される吸収器からの希溶液と発生器からの濃溶液との混合比率を調節設定する流量調節手段を、濃溶液供給回路側または希溶液供給回路側の何れか一方側に設けたことを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の吸収式冷凍装置。
6. 吸収器下部に希溶液留りを設け、この希溶液留まりに、発生器で冷媒蒸気を分離した濃溶液を流入させて混合するようにする一方、同濃溶液供給配管に流量調節手段を設けたことを特徴とする請求項１，２，３，４又は５記載の吸収式冷凍装置。
7. 濃溶液供給配管を、希溶液留まりの希溶液底層部の液中に接続したことを特徴とする請求項６記載の吸収式冷凍装置。

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