JP2009097848A - 吸収冷温水機 - Google Patents

Abstract

【課題】冷房の負荷を最小設計値よりも下げて吸収冷温水機の運転を行う場合、部分負荷性能とＣＯＰを向上した吸収冷温水機を提供する。
【解決手段】濃吸収液散布装置５０として、低温再生器で冷媒蒸気を分離して得られた濃吸収液が濃吸収液ポンプ４１を備えた吸収液管１０を経て供給される複数の上トレー４２と、上トレー４２から濃吸収液が供給される複数の下トレー４３とを交差して一体的に構成し、上トレー４２と下トレー４３との交差部における上トレー４２の底部４４に所定の大きさの濃吸収液通路４５を設けるとともに下トレー４３の底部４６に所定の大きさおよび個数の多数の散布ノズル４７を設けて、濃吸収液ポンプ４１をインバータ制御することにより上トレー４２および下トレー４３中の濃吸収液の液ヘッドがそれぞれ所定の高さに維持されて、濃吸収液が散布ノズル４７から冷却水管２３に接続された伝熱管２３Ａの上に均一に散布できるように構成した。
【選択図】図２

Description

本発明は、吸収冷温水機に関するものであり、更に詳しくは、冷房などの冷却作用を行う冷水と、暖房などの加熱作用を行う温水とを選択的に供給することができる吸収冷温水機に関するものである。

図３に、従来の冷水または温水を負荷に循環供給する二重効用吸収冷温水機の例（特許文献１、２参照）を示す。冷媒に水を、吸収液に臭化リチウム（ＬｉＢｒ）水溶液を使用したものである。

図３において、１はガスバーナ１Ｂを備えた高温再生器、２は低温再生器、３は凝縮器、４は蒸発器、５は吸収器、６は低温熱交換器、７は高温熱交換器、８〜１１は吸収液管、１３は吸収液ポンプ、１４〜１８は冷媒管、１９は冷媒ポンプ、２１は図示しない冷／暖房負荷に循環供給する冷水または温水が流れる冷温水管、２２は冷温水ポンプ、２３は冷却水管、２４は濃吸収液管、２５は均圧管、２６〜２９は開閉弁、４０は濃吸収液散布装置、４１は濃吸収液ポンプなどを備えている。
吸収器５において、蒸発器４で生成して供給される冷媒蒸気を、低温再生器２から冷媒蒸気を分離して濃吸収液ポンプ４１の運転により吸収液管１０を介して供給される濃吸収液を、濃吸収液散布装置４０により冷却水管２３に接続された伝熱管２３Ａの上に均一に散布して吸収させて、稀吸収液にし、高温再生器１に供給するようになっている。

そして、吸収冷温水機の運転を行うと、蒸発器４の内部に配管された伝熱管２１Ａにおいて冷媒の気化熱によって冷却された冷水が、冷温水ポンプ２２の運転により冷温水管２１を介して図示しない冷／暖房負荷に循環供給できるので、冷房運転などが行える。

しかし、図示しない冷房の負荷が小さく、負荷を設計値よりも下げて吸収冷温水機の運転を行わせる、いわゆる吸収冷温水機の部分負荷運転を行わせる場合、吸収液ポンプ１３の運転により、吸収液管８から低温熱交換器６・高温熱交換器７を経由して高温再生器１へ供給する稀吸収液量を少なくして運転することになり、濃吸収液ポンプ４１の運転により吸収液管１０を介して供給される濃吸収液量も少なくなるので、濃吸収液散布装置４０により冷却水管２３に接続された伝熱管２３Ａの上に散布される濃吸収液量が少なくなり、その結果、濃吸収液が伝熱管２３Ａの表面に均一に散布されなくなり、濡れていない個所が発生し、冷媒蒸気を効率よく吸収させて稀吸収液にすることができず、吸収冷温水機の部分負荷運転時のＣＯＰが低下する問題が生じていた。
そのため、従来は高温再生器１へ供給される稀吸収液量をある決まった値（最小設計値）に設定し、最小設計値以上で吸収式冷温水機の運転を行い、最小設計値未満にして吸収式冷温水機の運転を行わないようにしていた。
特開２０００−２２７２６３号公報 特許第３１８７８７８号公報

本発明の目的は、冷房の負荷を最小設計値よりも下げて吸収冷温水機の運転を行う場合であっても、あるいは冷房の負荷を最大設計値で吸収冷温水機の運転を行う場合であっても、濃吸収液を伝熱管の表面に均一に散布して、蒸発器で生成して供給される冷媒蒸気を効率よく吸収させて稀吸収液にでき、部分負荷運転時のＣＯＰを向上することができる吸収冷温水機を提供することである。

前記課題を解決するための本発明の請求項１記載の吸収冷温水機は、冷媒を吸収した稀吸収液を加熱して冷媒を蒸発分離し、稀吸収液から冷媒蒸気と中間吸収液を得る高温再生器と、
この高温再生器で生成される中間吸収液を吸収液管を経て供給し、前記高温再生器で生成される前記中間吸収液をさらに加熱して冷媒蒸気と濃吸収液とを得る低温再生器と、
前記高温再生器から冷媒管を流通して流入する冷媒液と、前記低温再生器で生成される冷媒蒸気を冷却して冷媒液を得る凝縮器と、
この凝縮器から供給された冷媒液を伝熱管上に散布し、前記伝熱管内を流通する流体から熱を奪って前記冷媒が蒸発する蒸発器と、
この蒸発器で生成される冷媒蒸気を、前記低温再生器から濃吸収液ポンプを備えた吸収液管を経て供給される濃吸収液を濃吸収液散布装置から冷却水管に接続された伝熱管の上に散布して吸収させて稀吸収液にし、少なくとも前記高温再生器へと供給する吸収器とを備える吸収冷温水機において、
前記濃吸収液散布装置として、前記低温再生器で冷媒蒸気を分離して得られた濃吸収液が前記濃吸収液ポンプを備えた前記吸収液管を経て供給される複数の上トレーと、前記上トレーから濃吸収液が供給される複数の下トレーとを交差して一体的に構成し、前記上トレーと下トレーとの交差部における上トレーの底部に所定の大きさの濃吸収液通路を設けるとともに下トレーの底部に所定の大きさおよび個数の多数の散布ノズルを設けて、前記濃吸収液ポンプをインバータ制御することにより上トレーおよび下トレー中の濃吸収液の液ヘッドがそれぞれ所定の高さに維持されて、濃吸収液が前記散布ノズルから前記冷却水管に接続された前記伝熱管の上に均一に散布できるように構成された濃吸収液散布装置を用いることを特徴とする。

本発明の請求項２記載の吸収冷温水機は、請求項１記載の吸収冷温水機において、前記上トレーを３〜４個／ｍ設け、前記下トレーとして深さ１８〜３０ｍｍの下トレーを使用したことを特徴とする。

本発明の請求項３記載の吸収冷温水機は、請求項１あるいは請求項２記載の吸収冷温水機において、
複数の前記上トレーの底部に設ける前記濃吸収液通路の合計断面積をＡ１、複数の前記下トレーの底部に設ける前記濃吸収液通路の合計断面積をＡ２とし、前記上トレー中の濃吸収液の液ヘッドをｈ１、前記下トレー中の濃吸収液の液ヘッドをｈ２とし、前記濃吸収液ポンプにより前記上トレーおよび下トレーへ供給される濃吸収液の供給量が、最小設計値よりも下げて運転を行う場合の供給量をＱ１とし、最大設計値で運転を行う場合の供給量をＱ２としたとき、次式（１）により濃吸収液の供給量Ｑ１およびＱ２の場合についてそれぞれｈ１およびｈ２がそれぞれ所定の高さに維持されるようなＡ１およびＡ２を求め、求められたＡ１およびＡ２から前記上トレーの個々の前記濃吸収液通路の直径および個々の前記下トレーの散布ノズルの直径を決定することを特徴とする。

Ｑ＝ＣＡ（２ｇｈ）^1/2 （１）

［式（１）において、Ｃは濃吸収液により決まる定数、ｇは重力加速度、Ａは合計断面積、ｈは液ヘッドを示す］

本発明の吸収冷温水機は、濃吸収液散布装置として、前記低温再生器で冷媒蒸気を分離して得られた濃吸収液が前記濃吸収液ポンプを備えた前記吸収液管を経て供給される複数の上トレーと、前記上トレーから濃吸収液が供給される複数の下トレーとを交差して一体的に構成し、前記上トレーと下トレーとの交差部における上トレーの底部に所定の大きさの濃吸収液通路を設けるとともに下トレーの底部に所定の大きさおよび個数の多数の散布ノズルを設けて、前記濃吸収液ポンプをインバータ制御することにより上トレーおよび下トレー中の濃吸収液の液ヘッドがそれぞれ所定の高さに維持されて、濃吸収液が前記散布ノズルから前記冷却水管に接続された前記伝熱管の上に均一に散布できるように構成された濃吸収液散布装置を用いたので、
前記濃吸収液ポンプを最低周波数あるいはそれ以下にして運転して冷房の負荷を最小設計値よりも下げて吸収冷温水機の運転を行う場合であっても、上トレーおよび下トレー中の濃吸収液の液ヘッドをそれぞれ所定の高さに維持して、濃吸収液を伝熱管の表面に均一に散布でき、蒸発器で生成して供給される冷媒蒸気を効率よく吸収させて稀吸収液にでき、部分負荷運転時のＣＯＰを向上することができるとともに、前記濃吸収液ポンプを最大周波数にして運転して冷房の負荷を最大設計値で吸収冷温水機の運転を行う場合であっても、上トレーおよび下トレー中の濃吸収液が溢れたりせず、液ヘッドをそれぞれ所定の高さに維持して、濃吸収液を伝熱管の表面に均一に散布して、蒸発器で生成して供給される冷媒蒸気を効率よく吸収させて稀吸収液にできるという顕著な効果を奏する。

本発明の請求項２記載の吸収冷温水機は、請求項１記載の吸収冷温水機において、前記上トレーを３〜４個／ｍ設け、前記下トレーとして深さ１８〜３０ｍｍの下トレーを使用したことを特徴とするものであり、
簡単な構成により容易に濃吸収液を伝熱管の表面に均一に散布して、蒸発器で生成して供給される冷媒蒸気を効率よく吸収させて稀吸収液にできるというさらなる顕著な効果を奏する。

本発明の請求項３記載の吸収冷温水機は、請求項１あるいは請求項２記載の吸収冷温水機において、
複数の前記上トレーの底部に設ける前記濃吸収液通路の合計断面積をＡ１、複数の前記下トレーの底部に設ける前記濃吸収液通路の合計断面積をＡ２とし、前記上トレー中の濃吸収液の液ヘッドをｈ１、前記下トレー中の濃吸収液の液ヘッドをｈ２とし、前記濃吸収液ポンプにより前記上トレーおよび下トレーへ供給される濃吸収液の供給量が、最小設計値よりも下げて運転を行う場合の供給量をＱ１とし、最大設計値で運転を行う場合の供給量をＱ２としたとき、前記式（１）により濃吸収液の供給量Ｑ１およびＱ２の場合についてそれぞれｈ１およびｈ２がそれぞれ所定の高さに維持されるようなＡ１およびＡ２を求め、求められたＡ１およびＡ２から前記上トレーの個々の前記濃吸収液通路の直径および個々の前記下トレーの散布ノズルの直径を決定するようにしたので、
前記濃吸収液ポンプを最低周波数あるいはそれ以下にして運転して冷房の負荷を最小設計値よりも下げて吸収冷温水機の運転を行う場合であっても、前記濃吸収液ポンプを最大周波数にして運転して冷房の負荷を最大設計値で吸収冷温水機の運転を行う場合であっても、上トレーおよび下トレー中の濃吸収液が溢れたりせず、液ヘッドをそれぞれ所定の高さに確実に維持して、濃吸収液を伝熱管の表面に均一に散布して、蒸発器で生成して供給される冷媒蒸気を効率よく吸収させて稀吸収液にできるというさらなる顕著な効果を奏する。

以下、本発明を図を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明の冷水または温水を負荷に循環供給する二重効用吸収冷温水機の説明図である。冷媒に水を、吸収液に臭化リチウム（ＬｉＢｒ）水溶液を使用したものである。
図２（イ）は、本発明の吸収冷温水機の濃吸収液散布装置を模式的に説明する説明図であり、図２（ロ）は本発明の吸収冷温水機の濃吸収液散布装置を矢印Ｘの方向から見た側面を模式的に説明する側面図であり、図２（ハ）は本発明の吸収冷温水機の濃吸収液散布装置を矢印Ｙの方向から見た側面を模式的に説明する側面図である。

図１、２において、図３と同じ符号の部分は、図３で説明した同一符号の部分と同一機能をもつ部分である。
図１において、１はガスバーナ１Ｂを備えた高温再生器、２は低温再生器、３は凝縮器、４は蒸発器、５は吸収器、６は低温熱交換器、７は高温熱交換器、８〜１１は吸収液管、１３は吸収液ポンプ、１４〜１８は冷媒管、１９は冷媒ポンプ、２１は図示しない冷／暖房負荷に循環供給する冷水または温水が流れる冷温水管、２２は冷温水ポンプ、２３は冷却水管、２４は濃吸収液管、２５は均圧管、２６〜２９は開閉弁、５０は濃吸収液散布装置、４１は濃吸収液ポンプなどであり、これらの機器はそれぞれ図１に示したように配管接続されている。

そして、上記構成の二重効用吸収冷温水機において、開閉弁２６・２７・２８・２９を閉じ、冷却水管２３に冷却水を流し、ガスバーナ１Ｂに点火して高温再生器１で稀吸収液を加熱すると、稀吸収液から蒸発分離した冷媒蒸気と、冷媒蒸気を分離して吸収液の濃度が高くなった中間吸収液とが得られる。

高温再生器１で生成された高温の冷媒蒸気は、冷媒管１４を通って低温再生器２に入り、高温再生器１で生成され吸収液管９により高温熱交換器７を経由して低温再生器２に入った中間吸収液を加熱して放熱凝縮し、凝縮器３に入る。

また、低温再生器２で加熱されて中間吸収液から蒸発分離した冷媒は凝縮器３へ入り、冷却水管２３内を流れる水と熱交換して凝縮液化し、冷媒管１４から凝縮して供給される冷媒と一緒になって冷媒管１６を通って蒸発器４に入る。

蒸発器４に入って冷媒液溜りに溜まった冷媒液は、冷温水管２１に接続された伝熱管２１Ａの上に冷媒ポンプ１９によって散布され、冷温水管２１を介して供給される水と熱交換して蒸発し、伝熱管２１Ａの内部を流れる水を冷却する。

そして、蒸発器４で蒸発した冷媒は吸収器５に入り、低温再生器２で加熱されて冷媒を蒸発分離し、吸収液の濃度が一層高まった吸収液、すなわち濃吸収液ポンプ４１を運転して吸収液管１０により低温熱交換器６を経由して濃吸収液散布装置５０に供給され、冷却水管２３に接続された伝熱管２３Ａの上方から濃吸収液散布装置４１によって散布される濃吸収液に吸収される。

吸収器５で冷媒を吸収して濃度の薄くなった吸収液、すなわち稀吸収液は吸収液ポンプ１３の運転により、低温熱交換器６・高温熱交換器７を経由して高温再生器１へ吸収液管８から送られる。

上記のように吸収冷温水機の運転が行われると、蒸発器４の内部に配管された伝熱管２１Ａにおいて冷媒の気化熱によって冷却された冷水が、冷温水ポンプ２２の運転により冷温水管２１を介して図示しない冷／暖房負荷に循環供給できるので、冷房運転などが行える。

一方、開閉弁２６・２７・２８・２９を開け、冷却水管２３に冷却水を流さないでガスバーナ１Ｂに点火して高温再生器１で稀吸収液を加熱すると、高温再生器１で稀吸収液から蒸発した冷媒は主に流路抵抗の小さい冷媒管１４・１５を通って吸収器５・蒸発器４に入り、冷温水管２１から供給される水と伝熱管２１Ａを介して熱交換して凝縮し、主にこのときの凝縮熱によって伝熱管２１Ａの内部を流れる水が加熱される。

蒸発器４で加熱作用を行って凝縮した冷媒は、冷媒管１７・１８を通って吸収器５に入り、高温再生器１で冷媒を蒸発分離して吸収液管１１から流入する吸収液と混合され、吸収液ポンプ１３の運転によって低温熱交換器６・高温熱交換器７を経て高温再生器１へ送られる。
この例では、蒸発器４で加熱作用を行って凝縮した冷媒は、冷媒管１７・１８を通って吸収器５に入るように構成されているが、蒸発器４で加熱作用を行って凝縮して冷媒液溜りに溜まった冷媒を冷媒液溜りからオーバーフローさせて吸収器５に入るように構成することもできる。

そして、蒸発器４内部の伝熱管２１Ａで加熱された温水を冷温水ポンプ２２の運転により冷温水管２１を介して図示しない冷／暖房負荷に循環供給することにより、暖房運転などが行なわれる。

なお、冷却水管２３内で停滞している冷却水が吸収器５で加熱されても、均圧管２５の開閉弁２９が開弁して圧力の逃げが可能であるので、冷却水管２３の圧力が異常に高くなることはない。

Ｃは、上記のような動作機能を有する二重効用吸収冷温水機に設けた制御器であり、マイコンや記憶手段などを備えて構成され、図示しない冷／暖房負荷に冷温水を循環供給するための冷温水管２１に蒸発器４の伝熱管２１Ａから流れ出た冷温水の温度情報を、冷温水管２１の蒸発器４出口側に設けた温度センサ３０から取り込み、この冷温水の蒸発器出口側温度が所定の設定温度に維持されるように、ガスバーナ１Ｂに接続された図示しない加熱量制御弁の開度を調節して高温再生器１への入熱量を制御する容量制御機能を備えているとともに、吸収液ポンプ１３の運転をインバータ制御することにより、吸収液管８から低温熱交換器６・高温熱交換器７を経由して高温再生器１へ供給される稀吸収液循環量を最適な稀吸収液循環量とし、濃吸収液ポンプ４１の運転をインバータ制御することにより、吸収液管１０から低温熱交換器６を経由して濃吸収液散布装置５０に供給される濃吸収液循環量を最適な濃吸収液循環量とする制御機能を備えている。

本発明の吸収冷温水機の濃吸収液散布装置５０について説明する。
図２に示したように、濃吸収液散布装置５０は、低温再生器２で冷媒蒸気を分離して、濃吸収液ポンプ４１の運転により吸収液管１０から供給される濃吸収液を、冷却水管２３に接続された伝熱管２３Ａの上に均一に散布する装置であり、蒸発器４で蒸発した冷媒を吸収させて稀吸収液にする。
図２（イ）〜（ハ）に示したように、濃吸収液散布装置５０は、前記濃吸収液が供給される複数の上トレー４２と、上トレー４２から濃吸収液が供給される複数の下トレー４３とが交差して一体的に構成されている。
上トレー４２と下トレー４３との交差角度はほぼ直角の例を示したが、交差角度は直角に限定されず、吸収冷温水機の型式、規模、形状寸法などによって選択される。

上トレー４２と下トレー４３との交差部における上トレー４２の底部４４に所定の大きさの濃吸収液通路４５が設けてある。
そして下トレー４３の底部４６には、所定の大きさおよび個数の多数の散布ノズル４７を設けてある。

そして、前記のように所定の大きさの濃吸収液通路４５および所定の大きさおよび個数の多数の散布ノズル４７を設けるとともに、濃吸収液ポンプ４１をインバータ制御することにより上トレー４２および下トレー４３中の濃吸収液の液ヘッドがそれぞれ所定の高さＬ１、Ｌ２の範囲内に維持されて、濃吸収液が散布ノズル４７から冷却水管２３に接続さ
れた伝熱管２３Ａの上に均一に散布できるように構成されている。

濃吸収液ポンプ４１を最低周波数あるいはそれ以下にしてインバータ制御して運転して冷房の負荷を最小設計値よりも下げて吸収冷温水機の運転を行う場合であっても、上トレー４２および下トレー４３中の濃吸収液の液ヘッドがそれぞれ所定の高さＬ１、Ｌ２の範囲内に維持され、濃吸収液を伝熱管２３Ａの表面に均一に散布することができ、蒸発器４で生成して供給される冷媒蒸気を効率よく吸収させて稀吸収液にでき、部分負荷運転時のＣＯＰを向上することができる。

また、濃吸収液ポンプ４１を最大周波数にしてインバータ制御して運転して冷房の負荷を最大設計値で吸収冷温水機の運転を行う場合であっても、上トレー４２および下トレー４３中の濃吸収液が溢れたりせず、液ヘッドをそれぞれ所定の高さＬ１、Ｌ２の範囲内に維持して、濃吸収液を伝熱管２３Ａの表面に均一に散布して、蒸発器４で生成して供給される冷媒蒸気を効率よく吸収させて稀吸収液にできる。
Ｌ１、Ｌ２の値は、例えば各トレーの最大深さの約４０〜８０％が維持されるような値とすることが好ましい。

濃吸収液散布装置５０に使用する上トレー４２、下トレー４３、散布ノズル４７などの各部材は使用する温度、圧力に耐えるものであり、水蒸気や中間吸収液や濃吸収液などにより損なわれず長期に安定して使用できるものであればよく、公知のものを使用することもできる。

通常市販されている規模の吸収冷温水機（例えば、商品名：高期間効率機、三洋電機社製）の場合、前記上トレー４２を３〜４個／ｍ設け、前記下トレー４３として深さ１８〜３０ｍｍのものを使用すると、簡単な構成により、冷房の負荷を最小設計値よりも下げて吸収冷温水機の運転を行う場合であっても、あるいは冷房の負荷を最大設計値で吸収冷温水機の運転を行う場合であっても、濃吸収液を伝熱管２３Ａの表面に均一に散布して、蒸発器４で生成して供給される冷媒蒸気を効率よく吸収させて稀吸収液にでき、部分負荷運転時のＣＯＰを向上することができる。

上トレー４２が３個／ｍ未満では冷房の負荷を最大にして吸収冷温水機の運転を行う場合に濃吸収液が上トレー４２から溢れる恐れがあり、４個／ｍを超えると冷房の負荷を最小設計値よりも下げて運転を行う場合に、上トレー４２中の濃吸収液の液ヘッドを適切な範囲Ｌ１内に維持できず液ヘッドが０になる恐れもある。
下トレー４３の深さ１８ｍｍ未満では冷房の負荷を最大にして吸収冷温水機の運転を行う場合に、濃吸収液が下トレー４３から溢れる恐れがあり、３０ｍｍを超えると冷房の負荷を最小設計値よりも下げて運転を行う場合に下トレー４３中の濃吸収液の液ヘッドを適切な範囲Ｌ２内に維持できず液ヘッドが０になる恐れもある。

なお、上記実施形態の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮するものではない。又、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。

以下、実施例および比較例により本発明を説明するが、本発明の主旨を逸脱しない限り、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
上トレー（高さ３０ｍｍ、本数４個、一個当たりの濃吸収液通路数２、濃吸収液通路の総数８、ヘッド限界８０％）および下トレー（高さ３０ｍｍ、本数４個、一個当たりの散布ノズル数４０、濃吸収液通路の総数１６０、ヘッド限界８０％）を用いた濃吸収液散布装置に、濃吸収液ポンプにより前記上トレーおよび下トレーへ供給される濃吸収液の供給量を、最小設計値よりも下げて運転を行う場合のＱ１の例として０．３０ｍ³ ／ｈを採用し、最大設計値で運転を行う場合のＱ２の例として０．７０ｍ³ ／ｈを採用し、Ｑ１およびＱ２のそれぞれの場合について、前記式（１）を用いてｈ１およびｈ２が所定の高さに維持されるようなＡ１およびＡ２を求めた。求められたＡ１およびＡ２から上トレーの個々の濃吸収液通路の直径を７．７ｍｍ、個々の下トレーの散布ノズルの直径を１．７ｍｍに決めた。
これらをまとめて表１に示す。

表１から、上トレーの個々の濃吸収液通路の直径を７．７ｍｍ、個々の下トレーの散布ノズルの直径を１．７ｍｍとすると、Ｑ２の場合、ｈ１が２８．３７ｍｍ、ｈ２が２９．８５ｍｍとなり、そしてＱ１の場合、ｈ１が５．２１ｍｍ、ｈ２が５．４８ｍｍとなり、いずれの場合についてもｈ１およびｈ２がそれぞれ所定の高さに維持されることが判る。その結果、濃吸収液が伝熱管の表面に均一に散布され、冷媒蒸気を効率よく吸収させて稀吸収液にすることができた。

（比較例１）
実施例１と同じ上トレー、下トレーを備えた濃吸収液散布装置を用いて、上トレーの個々の濃吸収液通路の直径を８．５ｍｍ、個々の下トレーの散布ノズルの直径を２．２ｍｍにした結果をまとめて表２に示す。

表２から、上トレーの個々の濃吸収液通路の直径を８．５ｍｍ、個々の下トレーの散布ノズルの直径を２．２ｍｍとすると、Ｑ２の場合、ｈ１が１９．１０ｍｍ、ｈ２が１０．６４ｍｍとなり所定の高さに維持されるが、Ｑ１の場合、ｈ１が３．５１ｍｍ、ｈ２が１．９５ｍｍとなり、基準値５ｍｍ以下となり所定の高さに維持されなかった。その結果、Ｑ１の場合、濃吸収液が伝熱管の表面に均一に散布されなくなり、濡れていない個所が発生し、冷媒蒸気を効率よく吸収させて稀吸収液にすることができなかった。

本発明の吸収冷温水機は、前記濃吸収液ポンプを最低周波数あるいはそれ以下にして運転して冷房の負荷を最小設計値よりも下げて吸収冷温水機の運転を行う場合であっても、上トレーおよび下トレー中の濃吸収液の液ヘッドをそれぞれ所定の高さに維持して、濃吸収液を伝熱管の表面に均一に散布でき、蒸発器で生成して供給される冷媒蒸気を効率よく吸収させて稀吸収液にでき、部分負荷運転時のＣＯＰを向上することができるとともに、前記濃吸収液ポンプを最大周波数にして運転して冷房の負荷を最大設計値で吸収冷温水機の運転を行う場合であっても、上トレーおよび下トレー中の濃吸収液が溢れたりせず、液ヘッドをそれぞれ所定の高さに維持して、濃吸収液を伝熱管の表面に均一に散布して、蒸発器で生成して供給される冷媒蒸気を効率よく吸収させて稀吸収液にできるという顕著な効果を奏するので産業上の利用価値は甚だ大きい。

本発明の吸収冷温水機の１例を模式的に説明するための説明図である。 （イ）は、本発明の吸収冷温水機の濃吸収液散布装置を模式的に説明する説明図であり、（ロ）は、本発明の吸収冷温水機の濃吸収液散布装置を矢印Ｘの方向から見た側面を模式的に説明する側面図であり、（ハ）は、本発明の吸収冷温水機の濃吸収液散布装置を矢印Ｙの方向から見た側面を模式的に説明する側面図である。 従来の吸収冷温水機の例を模式的に説明するための説明図である。

符号の説明

１ 高温再生器
１Ｂ ガスバーナ
２ 低温再生器
３ 凝縮器
４ 蒸発器
５ 吸収器
６ 低温熱交換器
７ 高温熱交換器
８〜１１ 吸収液管
１３ 吸収液ポンプ
１４〜１８ 冷媒管
１９ 冷媒ポンプ
２１ 冷温水管
２１Ａ 伝熱管
２２ 冷温水ポンプ
２３ 冷却水管
２３Ａ 伝熱管
２４ 濃吸収液管
２５ 均圧管
２６〜２９ 開閉弁
３０ 温度センサ
Ｃ 制御器
４０、５０ 濃吸収液散布装置
４１ 濃吸収液ポンプ
４２ 上トレー
４３ 下トレー
４４、４６ 底部
４５ 濃吸収液通路
４７ 散布ノズル

Claims (3)

1. 冷媒を吸収した稀吸収液を加熱して冷媒を蒸発分離し、稀吸収液から冷媒蒸気と中間吸収液を得る高温再生器と、
   この高温再生器で生成される中間吸収液を吸収液管を経て供給し、前記高温再生器で生成される前記中間吸収液をさらに加熱して冷媒蒸気と濃吸収液とを得る低温再生器と、
   前記高温再生器から冷媒管を流通して流入する冷媒液と、前記低温再生器で生成される冷媒蒸気を冷却して冷媒液を得る凝縮器と、
   この凝縮器から供給された冷媒液を伝熱管上に散布し、前記伝熱管内を流通する流体から熱を奪って前記冷媒が蒸発する蒸発器と、
   この蒸発器で生成される冷媒蒸気を、前記低温再生器から濃吸収液ポンプを備えた吸収液管を経て供給される濃吸収液を濃吸収液散布装置から冷却水管に接続された伝熱管の上に散布して吸収させて稀吸収液にし、少なくとも前記高温再生器へと供給する吸収器とを備える吸収冷温水機において、
   前記濃吸収液散布装置として、前記低温再生器で冷媒蒸気を分離して得られた濃吸収液が前記濃吸収液ポンプを備えた前記吸収液管を経て供給される複数の上トレーと、前記上トレーから濃吸収液が供給される複数の下トレーとを交差して一体的に構成し、前記上トレーと下トレーとの交差部における上トレーの底部に所定の大きさの濃吸収液通路を設けるとともに下トレーの底部に所定の大きさおよび個数の多数の散布ノズルを設けて、前記濃吸収液ポンプをインバータ制御することにより上トレーおよび下トレー中の濃吸収液の液ヘッドがそれぞれ所定の高さに維持されて、濃吸収液が前記散布ノズルから前記冷却水管に接続された前記伝熱管の上に均一に散布できるように構成された濃吸収液散布装置を用いることを特徴とする吸収冷温水機。
2. 前記上トレーを３〜４個／ｍ設け、前記下トレーとして深さ１８〜３０ｍｍの下トレーを使用したことを特徴とする請求項１記載の吸収冷温水機。
3. 複数の前記上トレーの底部に設ける前記濃吸収液通路の合計断面積をＡ１、複数の前記下トレーの底部に設ける前記濃吸収液通路の合計断面積をＡ２とし、前記上トレー中の濃吸収液の液ヘッドをｈ１、前記下トレー中の濃吸収液の液ヘッドをｈ２とし、前記濃吸収液ポンプにより前記上トレーおよび下トレーへ供給される濃吸収液の供給量が、最小設計値よりも下げて運転を行う場合の供給量をＱ１とし、最大設計値で運転を行う場合の供給量をＱ２としたとき、次式（１）により濃吸収液の供給量Ｑ１およびＱ２の場合についてそれぞれｈ１およびｈ２がそれぞれ所定の高さに維持されるようなＡ１およびＡ２を求め、求められたＡ１およびＡ２から前記上トレーの個々の前記濃吸収液通路の直径および個々の前記下トレーの散布ノズルの直径を決定することを特徴とする請求項１あるいは請求項２記載の吸収冷温水機。
   Ｑ＝ＣＡ（２ｇｈ）^1/2 （１）
   ［式（１）において、Ｃは濃吸収液により決まる定数、ｇは重力加速度、Ａは合計断面積、ｈは液ヘッドを示す］

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