JP2772868B2

JP2772868B2 - 吸収冷凍機

Info

Publication number: JP2772868B2
Application number: JP33023590A
Authority: JP
Inventors: 修行井上
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1998-07-09
Anticipated expiration: 2013-07-09
Also published as: JPH04203857A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、吸収冷凍機に係り、特に省エネ性に優れ、
起動特性の良い吸収冷凍機に関する。

〔従来の技術〕

吸収冷凍機は、冷媒の他に、大量の吸収溶液を保有し
ている。このため吸収冷凍機は、冷媒だけを保有する圧
縮式冷凍機に比し、熱容量が大きく、起動特性が悪い。
また、吸収冷凍機における発生器では、高温まで加熱す
る必要があり、さらに、起動特性を悪くしている。

一方、吸収冷凍機は、排熱で運転でき、省エネ性に優
れている。

カークラーとして用いる場合など、エンジン駆動の圧
縮式冷凍機が、エンジンの出力を用いてしまうのに対
し、吸収冷凍機は、ジャケット温水でよく、省エネ性に
優れている。

上記のように、吸収冷凍機は省エネ性に優れている特
性はあるが、エンジンの排熱（とくに、エンジンのジャ
ケット温水）を熱源として駆動する場合は、さらに、排
熱の温度が上昇するまでの時間も必要で、起動にかなり
の時間がかかる。エンジン駆動の圧縮式冷凍機と比べる
と非常に起動特性が悪い。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のような起動特性を改善するために、冷媒圧縮機
を組込んで起動時間を短縮することが考えられるが、こ
の場合、圧縮機を運転開始したとき、蒸発器に冷媒液が
なければ、吸収器の溶液から冷媒蒸気を吸い込み、圧縮
して凝縮器に吐き出し、凝縮器で冷却されて冷媒液にな
る。冷媒液は、圧縮機運転開始ということで、冷媒液溜
には蓄積されず、膨張弁を通って、蒸発器に供給され
る。

蒸発器では、蒸発器負荷側から熱を奪い蒸発し、冷凍
効果を発揮し、以後蒸発器−圧縮機−凝縮器の系統で冷
媒循環系が形成される。同時に吸収式がこれに重なり他
の冷媒循環系も形成される。

上記の場合、吸収器の溶液から冷媒蒸気を吸い込む
際、吸収器から熱を奪うが冷凍効果は出していない。す
なわち、圧縮仕事が冷凍効果につながっていない。

そこで、本発明は蒸発器ですぐに役立つ冷媒を蓄積し
ておき、圧縮機を運転開始して、すぐに蒸発器で、蒸発
器負荷側から熱を奪い蒸発し、冷凍効果を発揮すること
のできる起動特性がよく、省エネ性にも優れた吸収冷凍
機を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明では、発生器、吸
収器、蒸発器、凝縮器、溶液熱交換器を主要構成機器と
し、これらを溶液配管、冷媒配管で結んでサイクルを構
成する吸収冷凍機において、冷媒圧縮機を設けて、該圧
縮機の吸込側を前記冷凍機の低圧側に連結し、また、該
圧縮機の吐出側を前記冷凍機の高圧側に連結するととも
に、凝縮器、蒸発器及びこれらを結ぶ冷媒配管からなる
冷媒系統の蒸発器の上流側に冷媒液溜を設けたことを特
徴とする吸収冷凍機としたものである。

上記の吸収冷凍機において、冷媒液溜には、流出入口
を少なくとも２箇所設け、冷媒液を蓄積、放出できる構
成とし、また、該流出入口の１箇所は、蒸気器と連結す
るのがよく、圧縮機の運転を開始する際、蒸気器に冷媒
がないか、ないことが予想される場合に、冷媒液溜の冷
媒液を蒸発器に供給することができる。

上記において、冷媒圧縮機は、吸込側を吸収冷凍機の
吸収器、蒸発器等の低圧側、特に蒸発器と冷媒配管で連
結するのがよく、また、吐出側を吸収冷凍機の凝縮器、
発生器等の高圧側、特に凝縮器と冷媒配管で連結するの
がよい。そして冷媒圧縮機は、吸収冷凍機とは別個の作
動機構を有し、吸収冷凍機の運転中であっても圧縮機は
独自に運転、停止をできる機構としている。

冷媒液溜への冷媒蓄積は、なるべく純粋な冷媒がよ
い。すなわち、冷媒液が溶液（吸収剤）で汚れていない
ものがよい。凝縮器への冷媒蒸気中には、キャリオーバ
ーの溶液あるいは発生器での気液平衡の関係で吸収剤の
蒸気も含まれる。これが凝縮器で凝縮して吸収剤を若干
含んだ冷媒液になる。この冷媒液が蒸発器で蒸発する
と、気液平衡の関係で、主に冷媒を含んだ蒸気となり、
あとには、吸収剤が濃縮されて残っていく。吸収剤濃度
が高くなると、濃縮温度が高くなり、冷凍効果は発揮し
にくくなる。冷媒液の蓄積は、濃縮される前の冷媒がよ
く、従って、蒸発器に入る前あるいは蒸発前の冷媒液が
好ましい。

〔作用〕

本発明によれば、基本的には、吸収式と圧縮式とを合
わせもち、吸収式の省エネ性と、圧縮式の起動特性の良
さを利用しようとするものである。そして、凝縮器、蒸
発器は、圧縮式と吸収式で共通利用できる。また、冷媒
液溜を設けているから、圧縮式としても直ちに運転でき
効率がよい。

運転方法としては、通常は、吸収式で運転するが、冷
凍能力が不足する時、圧縮機を運転して、能力をバック
バップする。たとえば、起動時は、なかなか能力がで
ず、一般に、能力不足となり、圧縮機でバックアップす
る。起動完了後であっても、能力不足のときには、バッ
クアップして差し支えない。

圧縮機の運転停止は、冷凍能力の不足が予想されると
き、たとえば、冷凍機起動時、あるいは、ジャケット温
水の温度が低い時、あるいは、発生器の溶液温度が低い
時、などを検出して行うことができる。

圧縮機の動力は、エンジン出力あるいは電気などが利
用される。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本
発明はこれに限定されるものではない。

実施例１第１図に本発明の吸収冷凍機のフロー構成図を示す。

第１図において、Ｇは発生器、Ａは吸収器、Ｅは蒸発
器、Ｃは凝縮器、Ｈは熱交換器、Ｆは冷媒圧縮機、10は
液溜、12はポンプを示し、管１、２、３、４は溶液通
路、管５、６、７、８、９は冷媒通路を示し、13は膨張
弁、14は液溜制御弁、15はチェッキ弁を示している。

そして、通常運転では、冷媒を吸収した希溶液は吸収
器Ａから管１を通り、ポンプ12により熱交換器の被加熱
側に送られ、熱交換により加温された希溶液は管２を通
り発生器Ｇに導入される。発生器Ｇでは、管16からのエ
ンジンのジャケット温水等の熱源により加熱されて、吸
収した冷媒蒸気を蒸発して濃縮される。濃縮された濃溶
液は管３から熱交換器Ｈの加熱側を通って、管４から吸
収器Ａに導入され再び冷媒を吸収して希溶液となって管
１から循環される。

一方、発生器Ｇで発生した冷媒蒸気は管５から凝縮器
Ｃに導入され、凝縮器Ｃ中の冷却水によって冷却されて
凝縮し、管６から蒸発器Ｅに導入される。蒸発器Ｅで
は、冷媒は冷水から熱を奪い蒸発し、それによって、よ
り冷却された冷水が冷房等に供される。蒸発した冷媒は
管７から吸収器Ａに導入されて溶液に吸収されて循環す
る。

通常運転では上記のような通常の吸収冷凍機の運転で
あるが、起動時等で発生器Ｇの熱源温度が低く、冷凍能
力が不足するときは、冷媒圧縮機Ｆを運転する。

冷媒圧縮機Ｆは、エンジンとか電気で駆動され、蒸発
器Ｅから管８により冷媒蒸気を吸込んで、圧縮して管９
から凝縮器Ｃに吐出する。圧縮された冷媒蒸気は凝縮器
Ｃで凝縮されて、管６から蒸発器Ｅに導入されて、冷水
から熱を奪い蒸発して管８から冷媒圧縮機Ｆに循環する
系路をとる。そして、この冷媒圧縮機Ｆの運転に際し
て、蒸発器Ｅ内に冷媒がない場合は、液溜制御弁14を開
いて、冷媒を冷媒液溜10から蒸発器Ｅに導入し、蒸発器
に冷媒が存在する状態で冷媒圧縮機を運転する。このよ
うに操作することによって、直ちに冷凍能力が発揮され
ることになる。

実施例２第２図は、本発明の他の吸収冷凍機のフロー構成図で
ある。

第１図との相違点は、冷媒圧縮機が、冷媒通路の管７
に吸込側の管８が接続され、また、冷媒通路の管５に吐
出側の管９が接続されている点と、液溜10が冷媒通路の
管６のバイパス管に設けられている点である。

このように構成した場合も、通常運転では、第１図と
全く同じであり、溶液は、吸収器Ａ→管１→ポンプ12→
熱交換機Ｈの被加熱側→管２→発生器Ｇ→管３→熱交換
機Ｈの加熱側→管４→吸収器Ａと循環しており、また、
冷媒は、発生器Ｇで発生→管５→凝縮器Ｃ→管６→蒸発
器Ｅ→管７→吸収器Ａで吸収される系路をとる。

一方、起動時においては、制御弁14を用いて液溜10中
の冷媒を蒸発器Ｅに導入して、圧縮機Ｆを作動させて、
冷媒を管７→管８→圧縮機Ｆ→管９→管５→凝縮器Ｃ→
管６→蒸発器Ｅ→管７と循環されて、蒸発器での冷熱が
冷房に供され、実施例１と同様に作用する。

〔発明の効果〕

発明によれば、上記のような構成としたことにより、
吸収冷凍機の起動特性を改善でき、起動時でも短時間に
冷房できるとともに、通常時は、吸収冷凍機としての特
性、すなわち省エネ性を有効に利用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明の吸収冷凍機のフロー構成
図である。Ｇ……発生器、Ａ……吸収器、Ｅ……蒸発器、Ｃ……凝
縮器、Ｈ……熱交換器、Ｆ……冷媒圧縮機、１〜４……
溶液通路、５〜９……冷媒通路、10……液溜、11……冷
媒通路、12……ポンプ、13……膨張弁、14……液溜制御
弁、15、17……チェック弁、16……熱源

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】発生器、吸収器、蒸発器、凝縮器、溶液熱
交換器を主要構成機器とし、これらを溶液配管、冷媒配
管で結んでサイクルを構成する吸収冷凍機において、冷
媒圧縮機を設けて、該圧縮機の吸込側を前記冷凍機の低
圧側に連結し、また、該圧縮機の吐出側を前記冷凍機の
高圧側に連結するとともに、凝縮器、蒸発器及びこれら
を結ぶ冷媒配管からなる冷媒系統の蒸発器の上流側に冷
媒液溜を設けたことを特徴とする吸収冷凍機。
【請求項２】前記冷媒液溜には、流出入口が少なくとも
２箇所設けられ、冷媒液の蓄積と放出ができる構成とし
たことを特徴とする請求項１記載の吸収冷凍機。
【請求項３】前記冷媒液溜の流出入口は、１箇所が蒸発
器と連結されていることを特徴とする請求項２記載の吸
収冷凍機。