JP3017056B2 - 吸収式冷凍装置を用いた冷暖房装置 - Google Patents

吸収式冷凍装置を用いた冷暖房装置

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JP3017056B2
JP3017056B2 JP7253943A JP25394395A JP3017056B2 JP 3017056 B2 JP3017056 B2 JP 3017056B2 JP 7253943 A JP7253943 A JP 7253943A JP 25394395 A JP25394395 A JP 25394395A JP 3017056 B2 JP3017056 B2 JP 3017056B2
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    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62Absorption based systems

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  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

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する吸収式冷凍装置を用いた冷暖
房装置に関する。
【0002】
【従来の技術】吸収式冷凍装置を用いた冷暖房装置で
は、冷房運転時は、再生器において、バーナで加熱して
低濃度吸収液を沸騰させ、高濃度吸収液と冷媒とに分離
する。蒸発器において、内部を熱媒体としての冷温水が
流れる蒸発コイルの表面に冷媒液を散布して蒸発させる
とともに冷温水を冷却する。吸収器において、内部を冷
却水が流れる冷却コイルに吸収液を散布して吸収液に蒸
気冷媒を吸収させる。冷媒を吸収して低濃度化した低濃
度吸収液を吸収液ポンプにより前記再生器に戻す。
【0003】暖房運転時は、再生器において吸収液を加
熱し、吸収液ポンプを作動させて、加熱吸収液を暖房用
電磁弁付き加熱吸収液流路を介して蒸発器に供給し、前
記再生器との間で循環させて前記蒸発コイル内を流れる
冷温水を加熱する。この暖房運転の停止時には、暖房用
電磁弁を閉弁させる。このため、蒸発器と暖房用電磁弁
との間の暖房用吸収液流路内に中濃度吸収液が残留す
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この残留中濃度吸収液
は、季節が変わり、冷房運転を繰り返し行うようになる
と、蒸発・吸収コイル内が低圧であるため徐々に冷媒が
蒸発して濃化して行く。吸収液の濃度が一定値を越える
と、臭化リチウムが晶析して暖房用吸収液流路が詰ま
り、つぎの暖房運転時に、吸収液の流通が困難になる。
この発明の目的は、暖房運転の停止時に蒸発器と暖房用
電磁弁との間の暖房用吸収液流路内に残留した吸収液
が、冷房運転時に濃化して晶析することを防止できる吸
収式冷凍装置を用いた冷暖房装置の提供にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は、冷房運転時
は、再生器において、低濃度吸収液を高濃度吸収液と冷
媒とに分離し、蒸発器において、内部を熱媒体としての
冷温水が流れる蒸発コイルの表面に冷媒液を散布して蒸
発させるとともに冷温水を冷却し、吸収器において、内
部を冷却水が流れる冷却コイルに吸収液を散布して吸収
液に蒸気冷媒を吸収させ、冷媒を吸収して低濃度化した
低濃度吸収液を吸収液ポンプにより前記再生器に戻し、
暖房運転時は、前記再生器において吸収液を加熱し、前
記吸収液ポンプを作動させて、加熱吸収液を暖房用電磁
弁付き加熱吸収液流路(45)を介して前記蒸発器に供
給し、前記再生器との間で循環させて前記蒸発コイル内
を流れる冷温水を加熱する吸収式冷凍装置を用いた冷暖
房装置において、前記加熱吸収液流路の先端を前記蒸発
器の底から上方に突き出して配するとともに、前記蒸発
器の底の上方に、前記冷却コイルの下方に配されて冷房
運転時に冷却コイルから滴下する低濃度吸収液を受け、
前記加熱吸収液流路(45)に滴下して該加熱吸収液流
路(45)内に存在する吸収液を低濃度に薄める希釈液
供給手段を設けたことを特徴とする。
【0006】請求項2に記載の発明では、加熱吸収液流
路は、前記蒸発器底に開口した吸収液吐出口を有し、前
記希釈液供給手段は、前記冷却コイルの下方と前記吸収
液吐出口の上方とを連結する樋であることを特徴とす
る。請求項3に記載の発明では、前記樋を、前記蒸発コ
イルと前記吸収コイルとの間に設けられた仕切板を貫通
して取付けた。
【0007】
【発明の作用・効果】この冷暖房装置では、吸収式冷凍
装置の冷房運転時において、加熱吸収液流路に常時低濃
度吸収液を供給しているので、暖房運転の停止時におい
て蒸発器から開閉弁に到る加熱吸収液流路に残った吸収
液の濃度が低下し、晶析が発生して流路の閉塞が生じる
ことを有効に防止できる。
【0008】
【発明の実施の形態】図1は吸収式冷凍装置100を用
いた冷暖房装置200を示し、クーリングタワー(冷却
塔)CTを備えるとともに、室内器CUが付設されてい
る。吸収式冷凍装置100は、高温再生器1および低温
再生器2を備え、高温再生器1の下方には、加熱源とし
てのガスバーナBが配置されている。低温再生器2の外
周には吸収器3および蒸発器4が設けられ、蒸発器4の
上方には凝縮器5が設置されている。
【0009】高温再生器1は、ガスバーナBによって加
熱され、内部の低濃度吸収液を沸騰させる加熱タンク1
1と、該加熱タンク11の頂部から上方に延長され、冷
媒蒸気と、該冷媒蒸気の蒸発により濃化した中濃度吸収
液とを分離する中濃度吸収液分離筒12とを有する。中
濃度吸収液分離筒12の外周には、冷媒蒸気を回収する
縦型円筒形の気密性冷媒回収タンク10が設けられてい
る。
【0010】低温再生器2は、冷媒回収タンク10の外
周に偏心して設置した縦型円筒形の低温再生器ケース2
0を有する。低温再生器ケース20は、天井に冷媒蒸気
出口21が設けられるとともに、頂部が中濃度吸収液分
離筒12の底部121と中濃度吸収液流路L1 により連
結されている。低温再生器ケース20内には、圧力差に
より熱交換器Hを介して中濃度吸収液が供給され、冷媒
回収タンク10の外壁を熱源として再沸騰し、冷媒蒸気
と高濃度吸収液とに分離される。
【0011】低温再生器ケース20の外周には、縦型円
筒形で気密性の蒸発・吸収ケース30が同心的に配さ
れ、蒸発・吸収ケース30の上方は凝縮器ケース50と
なっている。冷媒回収タンク10、低温再生器ケース2
0、蒸発・吸収ケース30は、底板13に一体に溶接さ
れて冷凍機本体101を形成している。低温再生器ケー
ス20の上部は、気液分離部22となっており、前記冷
媒蒸気出口21および隙間5Aを介して凝縮器ケース5
0と連通している。
【0012】吸収器3は、蒸発・吸収ケース30内の内
側部分内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。吸
収器3は、冷房運転時に使用され、冷却コイル31内に
は、冷却塔CTで冷却された排熱用冷却水が循環してい
る。
【0013】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供給路L2 によ
り、高濃度吸収液散布具32へ連結している。高濃度吸
収液散布具32へは、高濃度吸収液が圧力差により流入
し、流入した高濃度吸収液は、冷却コイル31の上端に
散布され、冷却コイル31の表面に付着して膜状にな
り、重力の作用で下方に流下して行く。吸収器3の底部
と高温再生器1の底部との間は、熱交換器Hおよび吸収
液ポンプP1 が装着された低濃度吸収液供給路L3 で連
結されている。
【0014】蒸発器4は、蒸発・吸収ケース30内の冷
却コイル31の外周に、縦型円筒形で連通口付き仕切壁
40を設け、該仕切壁40の外周に、内部を冷熱源用冷
温水が流れる縦型円筒形の蒸発コイル41を配設し、そ
の上方に冷媒液散布具42を取り付けてなる。蒸発器4
の底43は、暖房用電磁弁44を有する加熱吸収液流路
である暖房用吸収液流路45により中濃度吸収液分離筒
12の底部121と連通している。
【0015】暖房用吸収液流路45の暖房用電磁弁44
と蒸発器の底43との間は、最上端に吸収液吐出口47
aが開口するパイプ47で構成されている。パイプ47
の上端は蒸発器の底43に形成された穴14に差し込ま
れて溶接されており、前記吸収液吐出口47aの上方は
底板13に固定されたバッフル板48で覆われている。
バッフル板48は、吸収液吐出口47aの上方を覆い、
暖房運転の初期における高温度の中濃度吸収液が蒸発・
吸収ケース30内に噴出することを阻止している。
【0016】なお、パイプ47の上端が底43から上方
に突き出しているのは、装置の組み付け、溶接時に発生
した塵が低圧の蒸発・吸収ケース30内に溜まり易く、
その塵がパイプ47内に流入して下流側の吸収液ポンプ
P3 の故障の原因となることを防止するためである。
【0017】蒸発コイル41の両端は、ゴムホース等で
形成された冷暖房用水流路46で室内器CUに連結さ
れ、冷暖房ポンプP3 により室内器CUに冷熱源用冷温
水を循環させる。この実施例では、仕切壁40は、下端
が底板13に当接され、上端の上方開放空間が蒸発器4
と吸収器3との連通口40aとなっている。
【0018】冷媒液散布具42は、冷房運転時に使用さ
れ、冷媒液を蒸発コイル41の上に滴下させる。滴下さ
れた冷媒は、表面張力で蒸発コイル41の表面を濡らし
て膜状となり重力の作用で下方に降下しながら、低圧と
なっている蒸発・吸収ケース30内で蒸発コイル41か
ら気化熱を奪って蒸発し、蒸発コイル41内を流れる冷
熱源用冷温水を冷却する。
【0019】凝縮器5は、冷房運転時に使用され、前記
凝縮器ケース50の内部に、内部を冷却塔CTで冷却さ
れた排熱用冷却水が循環している冷却コイル51を配設
してなる。凝縮器ケース50は、冷媒流路L4 により冷
媒回収タンク10の底部と連通するとともに、前記冷媒
蒸気出口21および隙間5Aを介して低温再生器2と連
通しており、いずれも圧力差により冷媒が供給される。
供給された冷媒は、冷却コイル51により冷却されて液
化する。
【0020】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、冷媒液供
給路4Aで連通している。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
接続してある。
【0021】冷房運転時には、冷却水ポンプP2 により
排熱用冷却水が、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。吸収液は、
高温再生器1→低温再生器2→吸収器3→吸収液ポンプ
P1 →高温再生器1の順に循環する。
【0022】暖房運転時は、暖房用電磁弁44を開弁
し、吸収液ポンプP1 を作動させる。高温度の中濃度吸
収液は蒸発器4の底43に溶接されたパイプ47の上端
の吸収液吐出口47aから蒸発器4内に流入する。蒸発
コイル41内の冷熱源用冷温水は、加熱されて冷暖房ポ
ンプP3 により冷暖房用水流路46で室内器CUに供給
され、暖房の熱源となる。蒸発器4内の中濃度吸収液
は、仕切壁40上方の連通口40aから吸収器3側に入
り、低濃度吸収液供給路L3 を経て、吸収液ポンプP1
により加熱タンク11へ戻される。
【0023】この暖房運転の停止時には、暖房用電磁弁
44を閉弁させる。このため、蒸発器4の底43に開口
した吸収液吐出口47aを備えるパイプ47と暖房用電
磁弁44との間の暖房用吸収液流路45内に中濃度吸収
液が残留する。この残留中濃度吸収液は、季節が変わ
り、冷房運転を繰り返し行うようになると、蒸発・吸収
ケース30内が低圧であるため徐々に冷媒が蒸発して濃
化して行く。
【0024】吸収液の濃度が一定値を越えると、臭化リ
チウムが晶析して暖房用吸収液流路45が詰まり、つぎ
の暖房運転時に、吸収液の流通が困難になる。このた
め、この発明では、冷却コイル31の下方に、冷房運転
時に冷却コイル31から滴下する低濃度吸収液を受け、
パイプ47の上端に開口する吸収液吐出口47aに常時
滴下して内部に存在する吸収液を常に低濃度に薄めるた
めの、希釈液供給手段として樋6を設けている。
【0025】樋6は、冷却コイル31の下方に位置する
やや幅広の液受け部61と、吸収液吐出口47aの上方
に配された幅狭の滴下部62とからなる。滴下部62
は、液受け部61の下位に位置するとともに、バッフル
板48の下側に差し込まれ、かつ下方に膨出した滴下穴
63が形成されている。冷房運転中は、液受け部61に
冷却コイル31から滴下する低濃度吸収液を滴下穴63
から吸収液吐出口47aを介してパイプ47内に滴下さ
せる。
【0026】これにより、パイプ47から電磁弁44ま
での暖房用吸収液流路45内に残留した吸収液は、希釈
されて晶析が阻止される。この実施例では、樋6は仕切
壁40に形成した矩形穴60に差し込まれてろう付けや
溶接等により接合されている。樋6は、パイプであって
もよく、樋6の固定方法は他の構成であってもよい。ま
た、加熱源はガスバーナB以外に、電熱ヒータなど他の
熱源が使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】吸収式冷凍装置を用いた冷暖房装置の概念図で
ある。
【図2】吸収器の底部の断面図である。
【図3】吸収器の底部の斜視図である。
【符号の説明】
1 高温再生器 2 低温再生器 3 吸収器 30 蒸発・吸収ケース 31 冷却コイル 4 蒸発器 40 仕切壁(仕切板) 41 蒸発コイル 44 暖房用電磁弁 45 暖房用吸収液流路(加熱吸収液流路) 47 パイプ 47a 吸収液吐出口 5 凝縮器 6 樋(希釈液供給手段) 61 液受け部 62 滴下部 100 吸収式冷凍装置 101 冷凍機本体 200 冷暖房装置 P1 吸収液ポンプ

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷房運転時は、再生器において、低濃度
    吸収液を高濃度吸収液と冷媒とに分離し、蒸発器におい
    て、内部を熱媒体としての冷温水が流れる蒸発コイルの
    表面に冷媒液を散布して蒸発させるとともに冷温水を冷
    却し、吸収器において、内部を冷却水が流れる冷却コイ
    ルに吸収液を散布して吸収液に蒸気冷媒を吸収させ、冷
    媒を吸収して低濃度化した低濃度吸収液を吸収液ポンプ
    により前記再生器に戻し、 暖房運転時は、前記再生器において吸収液を加熱し、前
    記吸収液ポンプを作動させて、加熱吸収液を暖房用電磁
    弁付き加熱吸収液流路を介して前記蒸発器に供給し、前
    記再生器との間で循環させて前記蒸発コイル内を流れる
    冷温水を加熱する吸収式冷凍装置を用いた冷暖房装置に
    おいて、前記加熱吸収液流路の先端を前記蒸発器の底から上方に
    突き出して配するとともに、前記蒸発器の底の上方に、
    前記冷却コイルの下方に配されて冷房運転時に冷却コイ
    ルから滴下する低濃度吸収液を受け、前記加熱吸収液流
    路に滴下して該加熱吸収液流路内に存在する吸収液を低
    濃度に薄める希釈液供給手段を設けた ことを特徴とする
    吸収式冷凍装置を用いた冷暖房装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記加熱吸収液流路
    は、前記蒸発器底に開口した吸収液吐出口を有し、前記
    希釈液供給手段は、前記冷却コイルの下方と前記吸収液
    吐出口の上方とを連結する樋であることを特徴とする吸
    収式冷凍装置を用いた冷暖房装置。
  3. 【請求項3】 請求項2において、前記樋は、前記蒸発
    コイルと前記吸収コイルとの間に設けられた仕切板を貫
    通して取付けられたことを特徴とする吸収式冷凍装置を
    用いた冷暖房装置。
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