JP2957111B2 - 吸収式冷凍装置の高温再生器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、臭化リチウムな
どの水溶液を吸収液として用いた吸収式冷凍装置の再生
器に関する。

【０００２】

【従来の技術】吸収式冷凍装置の再生器は、加熱タン
ク、その頂部に設けた沸騰口を上方に延設した揚液管、
該揚液管の外周に配した中濃度吸収液仕切筒、該中濃度
吸収液仕切筒の外周に配した冷媒蒸気回収筒からなる高
温再生器を備える。該冷媒蒸気回収筒の外周には、低温
再生器が設けられ、該低温再生器の外周に吸収器および
蒸発器が同心的に設けられている。中濃度吸収液仕切
筒、冷媒蒸気回収筒、低温再生器、吸収器および蒸発器
は底板が溶接されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の高温再生器で
は、中濃度吸収液仕切筒の底板と、加熱タンクの天井板
とは別体で形成され、空間を隔てて配設されていた。こ
のため、加熱タンクの天井板、揚液管の外周および中濃
度吸収液仕切筒の底部から熱の散逸が大きく、熱効率が
悪い欠点があった。この発明の目的は、加熱タンクの天
井板、揚液管の外周および中濃度吸収液仕切筒の底部か
らの熱の散逸が低減して熱効率を向上できるとともに、
冷凍機本体の高さを低減できる吸収式冷凍装置の再生器
の提供にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、加熱タン
ク、該加熱タンクの頂部に設けられた沸騰口から上方に
延設された揚液管、該揚液管の外周に配された中濃度吸
収液仕切筒、および該中濃度吸収液仕切筒の外周に配さ
れた冷媒蒸気回収筒を有する高温再生器と、前記冷媒蒸
気回収筒の外周に設けられた低温再生器と、該低温再生
器の外周に配された蒸発器および吸収器と、該蒸発器お
よび吸収器の上方に配された凝縮器とを有する吸収式冷
凍装置の高温再生器において、前記中濃度吸収液仕切筒
の底板の一部または全部が加熱タンクの天井板と共用部
材であることを特徴とする。

【０００５】請求項２に記載の発明は、加熱タンク、該
加熱タンクの頂部に設けられた沸騰口から上方に延設さ
れた揚液管、該揚液管の外周に配された中濃度吸収液仕
切筒、および該中濃度吸収液仕切筒の外周に配された冷
媒蒸気回収筒を有する高温再生器と、前記冷媒蒸気回収
筒の外周に設けられた低温再生器と、該低温再生器の外
周に配された蒸発器および吸収器と、該蒸発器および吸
収器の上方に配された凝縮器とを有する吸収式冷凍装置
の高温再生器において、前記中濃度吸収液仕切筒の底板
は、一部または全部が加熱タンクの天井板と接触してい
ることを特徴とする。

【０００６】

【発明の作用・効果】この吸収式冷凍装置の再生器は、
中濃度吸収液仕切筒の底板と加熱タンクの天井板とは、
一部または全部が共用または接触しているため、加熱タ
ンクの天井板、揚液管の外周および中濃度吸収液仕切筒
の底部から外部に散逸することが防止できる。

【０００７】このため、バーナで加熱され高温度となっ
ている加熱タンクまたは低濃度吸収液の熱は、大気中に
散逸する割合が低減し、中濃度吸収液仕切筒の底部に溜
まった中濃度吸収液に効率よく伝達され、中濃度吸収液
を高温度に加熱する。この結果、中濃度吸収液から冷媒
の蒸発が促進され、中濃度吸収液の濃化と冷媒の分離促
進ができ、全体として熱効率が向上する。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は、吸収式冷凍装置の冷凍機
本体１００を示す。吸収式冷凍装置２００は、図２に示
す如く、冷凍機本体１００とクーリングタワー（冷却
塔）ＣＴとからなり、クーリングユニット（室内器）Ｃ
Ｕが付設され冷房・暖房装置を構成している。冷凍機本
体１００は、図示しないスタンドにより支持されて縦に
立設されている。

【０００９】冷凍機本体１００は、再生器として、低濃
度吸収液を加熱・沸騰させ、中濃度吸収液と冷媒蒸気と
に分離するための高温再生器１を備える。高温再生器１
は、下方に加熱源としてのガスバーナＢが配置された加
熱タンク１１を有する。加熱タンク１１は、円筒部１２
と頂部１３とからなり、内部はバーナＢの燃焼室となっ
ている。頂部１３には、天井板１４の中心に吸収液の沸
騰口１５が設けられており、沸騰口１５から上方に揚液
管１６が延設されている。

【００１０】揚液管１６は、上端面が塞がり、上端部の
周壁に沸騰吸収液の吹出窓１７が設けられている。揚液
管１６の外周には、天井板１４から上方に延設され上端
が開口した中濃度吸収液仕切筒１８が設けられている。
すなわち、中濃度吸収液仕切筒１８の底板と、加熱タン
ク１１の天井板１４とは、共用部材となっている。

【００１１】天井板１４を除く加熱タンク１１の外周お
よびバーナＢの外周は、燃焼用空気の吸込・排出路を形
成するバーナハウジングＢＨにより包囲されている。な
お、この実施例では、中濃度吸収液仕切筒１８の底板の
全部が加熱タンク１１の天井板１４の略全部と共用され
ているが、一部分の共用であってもよい。

【００１２】中濃度吸収液仕切筒１８の下端部を除く外
周には、幾分偏心して配設された縦型円筒状の気密性容
器からなる冷媒蒸気回収筒１０が立設されている。中濃
度吸収液仕切筒１８は、下部１８１に冷媒が蒸発して中
濃度となった中濃度吸収液が滞留しており、上端開口１
８２から沸騰した吸収液から分離した冷媒蒸気が冷媒蒸
気回収筒１０の内部に吹き出している。冷媒蒸気回収筒
１０の外周には、熱効率を向上させる作用を有する低温
再生器２が設けられている。

【００１３】低温再生器２は、縦型円筒状を呈し、天井
近傍に冷媒蒸気出口２１が開口するとともに、前記中濃
度吸収液仕切筒１８と偏心的に配置された低温再生器ケ
ース２０を備える。低温再生器ケース２０には、中濃度
吸収液仕切筒１８の下部１８１から、中濃度吸収液流路
Ｌ2 により熱交換器Ｈを介して中濃度吸収液が供給され
る。中濃度吸収液は、前記冷媒蒸気回収筒１０の外周面
を熱源として再蒸発し、高濃度吸収液と冷媒蒸気に分離
される。

【００１４】低温再生器２の外周には、縦型円筒形の気
密性容器からなる蒸発・吸収ケース３０が同心的に設置
されている。蒸発・吸収ケース３０内には、内周側に吸
収器３が設けられ、外周側に蒸発器４が設置されてい
る。低温再生器２の外周で、かつ蒸発・吸収ケース３０
の上方には、縦型円筒形の気密性容器からなる凝縮器ケ
ース５０が同心的に設置され、内部に冷却コイル５１が
配設された凝縮器５が構成されている。

【００１５】吸収器３は、蒸発・吸収ケース３０内の内
側部分に縦型円筒状に巻設した冷却コイル３１を配置
し、その上方に該冷却コイル３１に高濃度吸収液を散布
するための高濃度吸収液散布具３２を装着してなる。蒸
発器４は、蒸発・吸収ケース３０内の外側部分に、縦型
円筒状に巻設した蒸発コイル４１を配置し、その上方に
冷媒液散布具４２を配してなる。

【００１６】高温再生器１、低温再生器２、吸収器３、
蒸発器４および凝縮器５は、同心的に配されるととも
に、図１に示す如く、底板６に一体に溶接されて縦型円
筒形の冷凍機本体１００を形成している。この実施例で
は、微小隙間１Ａを隔てて同軸配置され、上端が中濃度
吸収液仕切筒１８の上端に外嵌・溶接されるとともに、
下端が底板６の上面に設けた中央段部６０に外嵌・溶接
された外筒１９が設けられている。微小隙間１Ａは、中
濃度吸収液仕切筒１８の内部に滞留する中濃度吸収液
と、外筒１９の外部に滞留する冷媒との断熱作用を有す
る。

【００１７】底板６は、ステンレス板をプレスして一体
成形されており、内側段６１を介して上方に突き出た中
央部６２を有する。中央部６２には、中濃度吸収液仕切
筒１８が挿通する挿通穴６３の縁に４つの支持爪６４が
等間隔に形成されており、中濃度吸収液仕切筒１８の外
周壁との位置決めを容易にしている。挿通穴６３の外周
には、前記中央段部６０が形成されており、前記外筒１
９の下端が外嵌・溶接されている。

【００１８】内側段６１には、冷媒蒸気回収筒１０の下
端が外嵌・溶接されている。内側段６１の外周には、環
状の低温再生器底６５を介して外側段６６が形成され、
低温再生器ケース２０の下端が外嵌・溶接されている。
外側段６６から下方に筒部６７が延設され、該筒部６７
の下端からは水平方向に円環状の鍔部６８が設けられて
いる。蒸発・吸収ケース３０の下端には水平方向に短寸
のフランジ状縁３３が設けられており、鍔部６８の外周
とフランジ状縁３３の外周とが溶接されている。

【００１９】吸収器３の底部と加熱タンク１１の底部と
の間は、吸収器３から排出された低濃度吸収液を、高温
再生器１の加熱タンク１１に帰還させるための低濃度吸
収液流路Ｌ1 で連結されている。低濃度吸収液流路Ｌ1
には、熱交換器Ｈおよび吸収液ポンプＰ1 が介装されて
いる。

【００２０】低温再生器２の上部は気液分離部２２とな
っており、該気液分離部２２は凝縮器５の上部と隙間５
Ａを介して連通している。中濃度吸収液仕切筒１８の下
部１８１は、前記中濃度吸収液流路Ｌ2 で低温再生器２
の頂部または底部（図では頂部）に連通している。

【００２１】冷媒蒸気回収筒１０と中濃度吸収液仕切筒
１８との間は冷媒液受け部１０ａとなっており、冷媒流
路Ｌ3 で凝縮器５に連通している。低温再生器２の高濃
度吸収液受け部２３は、熱交換器Ｈを介して高濃度吸収
液流路Ｌ4 により、高濃度吸収液散布具３２へ連結され
ている。

【００２２】凝縮器５の下部と蒸発器４の蒸発コイル４
１の上方に設置された冷媒液散布具４２とは、オリフィ
ス付き電磁弁Ｖ1 が介装された冷媒液供給路Ｌ5 で連通
してある。冷媒は、蒸発コイル４１の表面に滴下され蒸
発コイル４１から気化熱を奪って蒸発し、内部を流れる
冷却水を冷却し、蒸発した冷媒は吸収器３の冷却コイル
３１の表面で高濃度吸収液散布具３２から滴下された高
濃度吸収液に吸収される。冷媒を吸収した低濃度吸収液
は、前記低濃度吸収液流路Ｌ1 により、加熱タンク１１
に戻される。

【００２３】冷却コイル３１は冷却コイル５１に接続
し、さらに冷却塔ＣＴと冷却水循環路３４で接続してあ
り、冷却水ポンプＰ2 により冷却水が、冷却塔ＣＴ→冷
却コイル３１→冷却コイル５１→冷却塔ＣＴの順に循環
している。蒸発コイル４１は、冷温水ポンプＰ3 を有す
る冷温水循環路４３で室内器ＣＵに接続され、熱媒体で
ある冷温水を循環させている。

【００２４】吸収器３から排出された低温度の低濃度吸
収液は、吸収液ポンプＰ1 で熱交換器Ｈに供給され、高
濃度吸収液が中濃度吸収液と熱交換して加熱された後、
加熱タンク１１に帰還され、再び加熱され沸騰する。中
濃度吸収液仕切筒１８内の中濃度吸収液は高温度であ
り、熱交換器Ｈ内で低濃度吸収液と熱交換され、冷却さ
れた後、圧力差により低温再生器２に供給される。低温
再生器２において再加熱され蒸気冷媒が分離して生成し
た高濃度吸収液は、熱交換器Ｈで低濃度吸収液と熱交換
されて低温になり、高濃度吸収液散布具３２に圧力差で
供給される。

【００２５】吸収式冷凍装置２００の運転中は、加熱タ
ンク１１内の低濃度吸収液は１７０℃、中濃度吸収液仕
切筒１８の底部の中濃度吸収液は１６０℃、冷媒蒸気回
収筒１０の底部の液冷媒は１００℃程度となっている。
この発明では、加熱タンク１１の天井板１４が、中濃度
吸収液仕切筒１８の底板となっているので、バーナＢに
より加熱タンクに伝達された熱が効率良く中濃度吸収液
仕切筒１８内の中濃度吸収液に伝達できる。従って、中
濃度吸収液仕切筒１８の底板からの放熱が生じない。

【００２６】このため、大気中に放熱される熱のロスが
低減し、中濃度吸収液を再加熱する熱量が増大し、分離
される冷媒量の増大と中濃度吸収液の濃化とが促進さ
れ、全体として熱効率の向上が図れる。また、上下方向
の寸法を短縮することも可能になる。

【００２７】上記実施例では、中濃度吸収液仕切筒１８
の底板と、加熱タンク１１の天井板１４とは、一部また
は全部が共用部材となっているが、それぞれ別部材で形
成して、一部または全部を互いに接触させてもよく、こ
の場合も上記と同様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】吸収式冷凍装置の冷凍機本体の断面図である。

【図２】吸収式冷凍装置の概念図である。

【符号の説明】

１００ 冷凍機本体 ２００ 吸収式冷凍装置 １ 高温再生器 ２ 低温再生器 ３ 吸収器 ４ 蒸発器 ５ 凝縮器 ６ 底板 １０ 冷媒蒸気回収筒 １１ 加熱タンク １３ 頂部 １４ 天井板 １５ 沸騰口 １６ 揚液管 １８ 中濃度吸収液仕切筒 ２０ 低温再生器ケース ３０ 蒸発・吸収ケース

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱タンク、該加熱タンクの頂部に設け
   られた沸騰口から上方に延設された揚液管、該揚液管の
   外周に配された中濃度吸収液仕切筒、および該中濃度吸
   収液仕切筒の外周に配された冷媒蒸気回収筒を有する高
   温再生器と、前記冷媒蒸気回収筒の外周に設けられた低
   温再生器と、該低温再生器の外周に配された蒸発器およ
   び吸収器と、該蒸発器および吸収器の上方に配された凝
   縮器とを有する吸収式冷凍装置の高温再生器において、 前記中濃度吸収液仕切筒の底板の一部または全部が加熱
   タンクの天井板と共用部材であることを特徴とする吸収
   式冷凍装置の高温再生器。
2. 【請求項２】 加熱タンク、該加熱タンクの頂部に設け
   られた沸騰口から上方に延設された揚液管、該揚液管の
   外周に配された中濃度吸収液仕切筒、および該中濃度吸
   収液仕切筒の外周に配された冷媒蒸気回収筒を有する高
   温再生器と、前記冷媒蒸気回収筒の外周に設けられた低
   温再生器と、該低温再生器の外周に配された蒸発器およ
   び吸収器と、該蒸発器および吸収器の上方に配された凝
   縮器とを有する吸収式冷凍装置の高温再生器において、 前記中濃度吸収液仕切筒の底板は、一部または全部が加
   熱タンクの天井板と接触していることを特徴とする吸収
   式冷凍装置の高温再生器。