JP3145215B2 - 吸収式冷凍機における蒸発及び吸収装置 - Google Patents

吸収式冷凍機における蒸発及び吸収装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は一般の住宅、小規模建物
等を対象とする吸収式冷凍機における蒸発及び吸収装
置。
【0002】
【従来の技術】吸収式冷凍機を用いた冷房方式は、再生
器で蒸発させた冷媒蒸気を水冷方式の凝縮器で凝縮さ
せ、この凝縮した冷媒を蒸発器に導き、室内のファンコ
イルユニットと冷凍機間を循環する冷熱媒(通常水)を
蒸発潜熟で冷却し、一方蒸発した冷媒蒸気を水冷方式の
吸収器で濃溶液(吸収液)に吸収させ、再び再生器に戻
すというサイクルで運転されるものである。そして、こ
の吸収式冷凍機の場合、室内側ファンコイルユット内に
循環させる冷熱媒の温度を蒸発器において7℃前後まで
冷却し、この冷熱媒を室内のファンコイルユニット内に
循環させて室内空気を冷却して12℃前後で蒸発器に戻
す構成である。このためリチュウムブロマイド水溶液を
吸収液として使用する場合、吸収器内の吸収液の温度を
40℃前後に保つことが必要となり、この温度を維持す
るためには冷却塔を屋上等に設置して水冷回路で冷却す
る方法がとられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような水
冷方式をとる従来の吸収式冷凍機を用いて行う空調装置
においては次のような欠点がある。 a.吸収器を水冷方式で温度管理(冷却)していること
から、設備が大型になると共に配管等にも多くの工事費
がかかり、よって一般住宅或いは小規模建物の冷房用に
は不利である。 b.室内のファンコイルユニットと冷凍機は、冷熱媒循
環用の配管で結ぶ必要があることから、工事費、設備費
が高額になる。 c.ところで吸収式冷凍機において、吸収液にアンモニ
ア水を使用し、冷媒にアンモニアを使用したアンモニア
吸収式冷凍機が知られている。この冷凍機で小型のもの
の場合、吸収器の冷却を空冷方式で行うものがある。し
かし、この方式の場合、室内のファンコイルユニットと
蒸発器間を循環する冷熱媒には水が使用されている。こ
の理由は、アンモニアが万一漏れた場合に、室内にこの
漏れたアンモニアが流入するのを防止するためである。
このため、空冷で吸収器を冷却するアンモニア吸収式冷
凍機の場合でも、室内のファンコイルユニットと蒸発器
間は冷熱媒を循環させる方式となっており、この配管上
の問題がある。又、リチュウムプロマイド水溶液を使用
する吸収式冷凍機において吸収器を空冷するためには、
放熱面積を非常に大きくとる必要があり、住宅や小規模
建物用には向かない。 d.一方、蒸発器により直接室内空気を冷却する所謂パ
ッケージ型吸収式ガスエアコンが知られている。しか
し、このガスエアコンの場合、吸収器及び凝縮器の冷却
は水冷方式であり、この例の場合も配管上の問題があ
る。
【0004】本発明の目的は、一般住宅を含む小規模建
物用に実施化が可能な吸収式冷凍機における蒸発及び吸
収装置提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明において提案する
吸収式冷凍機における蒸発及び吸収装置の構成は次のと
おりである。
【0006】水平方向に配置した凝縮液分配管と前記
分配管に対して下向きに取り付けられていると共に外側
にフィンを取り付け、且つ対象室内空気が通る通路内に
配置された蒸発筒と前記蒸発筒に連続して下向きに接
続されていると共に外側にフィンを取り付け、且つ上端
部に吸収液入口を設けて送風ファンにより外側から強制
空冷されるように構成して成る吸収筒とから成る吸収
式冷凍機における蒸発及び吸収装置。
【0007】
【作用】再生器内の作動液は再生器内で例えばガスバー
ナにより加熱されて冷媒蒸気を発生し、この冷媒蒸気は
分離器で分離されて凝縮器に至り、ここで空冷方式によ
り冷却されて凝縮し、蒸発器に至る。蒸発器内の蒸発筒
の外側には、ダクトを経由して室内の温かい、例えぱ2
7℃の空気が循環している。蒸発筒内において冷媒液が
蒸発すると、この潜熱により27℃の室内空気は15℃
程度まで冷却されてダクトを経由して室内に送風され
る。蒸発器で蒸発した冷媒蒸気は吸収器に導かれ、ここ
で吸収液(濃溶液)に吸収される。この吸収作用におい
て、冷媒は15℃程度に室内空気を冷やすことで十分の
ため、吸収器内の濃溶液は50℃程度でも十分に冷媒蒸
気を吸収する。このため、吸収器においては、夏期の外
気温度35℃程度の風を吹きつけるだけでも十分冷却効
果を果すため、送風ファンによる強制空冷で十分であ
る。吸収器で吸収液に吸収された作動液(稀溶液)は再
び再生器に戻る。
【0008】
【実施例】図1に本発明を実施した単効用吸収式冷凍機
を用いて行う空調装置を示す。1は空調機本体、2は住
宅、3は煙突、4は室内空気の送風ダクト、5は吸気ダ
クトであって、空調機本体1の詳細な構成は図2に示さ
れている。
【0009】図2において、6は燃料供給ライン、7は
燃焼制御弁にして、燃料の開閉と調整を行う。8はバー
ナ、9は再生器にして、吸収液としてリチュウムブロマ
イド水溶液が使用され、冷媒として水が使用されてい
る。この再生器9で発生した冷媒蒸気は分離器9aで分
離された後、管路10を経由して凝縮器11に導かれ、
ここで送風ファン12により空冷されて凝縮し、冷媒液
溜13に一旦溜められる。冷媒液溜13の冷媒は管路1
4を経由して蒸発器15の分配管16に導かれ、この分
配管16からフィン18付の多数の蒸発筒17内を流下
する。蒸発器15は熱交換室19内に位置し、この熱交
換室19の人口20は前記吸気ダクト5に結ばれ、出口
21は送風ダクト4に結ばれ、住宅2内の冷房対象室内
2aの空気がファン20aにより強制対流する。この結
果、蒸発筒17内を流下する冷媒は室内から直接吸い込
んだ空気熱により加熱されて蒸発し、この蒸発潜熱で室
内空気を冷却する。冷却された空気は出口21から送風
ダクト4を経由して吹出口4aから室内2aに送風され
る。ここで、室内2aの空気温が27℃の場合、冷却さ
れて吹出口4aから室内2aに吹き出す空気の温度は約
15℃である。
【0010】蒸発器15を出た冷媒蒸気はフィン25付
の多数の吸収筒23内に入る。一方、再生器9で加熱さ
れ、分離器9aで分離された吸収液は管路26を経由し
て吸収液注入口(ノズル)24に導かれ、ここで吸収筒
23内に入る。吸収筒23は吸収液がその内壁面に沿っ
て膜状に流下するように工夫されており、この結果、吸
収面積が広くなっている。更に吸収筒23は前記した送
風ファン12により空冷される構造となっている。ここ
で吸収液は50℃前後に空冷される。
【0011】吸収筒23において冷媒蒸気を吸収した吸
収液(稀溶液)は集液管27に集められ、管路28を経
由して再生器9に戻る。29は循環ポンブ、30は熱交
換器であって、濃溶液で稀溶液を加熱する機能を有して
いる。
【0012】図3は蒸発器15及び吸収器22の実施例
を示すもので、分配管16に導かれた冷媒液は、この分
配管16で多数の蒸発筒17内に流入し、この蒸発筒1
7の外側を流れる室内の空気熱で蒸発し、この蒸発潜熱
で室内空気は冷却される。蒸発した冷媒蒸気は、蒸発筒
内に続く吸収筒23内に入り、ここで吸収液注入口(ノ
ズル)24から注入された吸収液に吸収される。吸収筒
23の外側は送風ファン12により強制空冷されてい
る。吸収筒23を出た作動液は集液管27内に集められ
てから再生器9に戻る。集液管27内の作動液は、管内
の下半分に溜められ、上半分は気相となっており、万一
何れかの吸収筒23内で吸収されずに集液管27内に到
達した冷媒蒸気は、この気相から別の吸収筒23内に入
り、ここで吸収される。実施例において、蒸発器15の
蒸発筒17には傾斜がつけてあるが、筒内の構造を工夫
することにより、垂直にすることも可能である。
【0013】なお、上記実施例は単効用(一重効用)吸
収式冷凍機の場合について説明したが、本発明は、公知
の二重効用吸収式冷凍機にも適用が可能であり、本発明
の技術的範囲内である。
【0014】
【発明の効果】本発明は以上のように、室内空気を直接
蒸発器で冷却すると共に吸収液を空冷方式で冷却するよ
うに構成したので、次の効果を奏する。 a.吸収液としてリチュウムブロマイト水溶液を使用
し、冷媒に水を使用すると共に、室内空気を蒸発器によ
り直接、例えば15℃程度に冷却するようにした。この
ため、冷媒蒸気を吸収器で吸収液に吸収させるときの吸
収液の温度は50℃程度でも効率よく吸収するから、外
気温が35℃前後と高い夏期においても、吸収液を空冷
方式で冷却することが十分に可能になる。この結果、従
来のように水冷方式を採用することにより必要となる水
冷用配管、循環ポンプ、冷却塔等の設備が一切不要とな
り、よって、一般の住宅或いは小規模建物用空調に、吸
収式冷凍機を利用した空調システムを構築することがス
ペース的にも経済的にも可能になる。 b.室内の空気はダクトを経由して蒸発器に導き、再び
ダクトを経由して室内に吹き出すだけでよいので、この
ための設備工事は極めて簡単であると共に、場所をとら
ない。 c.又、ダクト方式で室内を結ぶ場合に、送風チャンバ
ーを取り付けてこのチャンバーと複数の室内とを分岐ダ
クトで結ぶことにより、複数の室内の冷房が可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る吸収式冷凍機を使用した空調装置
の説明図。
【図2】本発明に係る吸収式冷凍機の構成とその作用の
説明図。
【図3】蒸発器と吸収器の説明図。
【符号の説明】
1 空調機本体 2 住宅 3 煙突 4 送風ダクト 5 吸気ダクト 6 燃料供給ライン 7 燃料制御弁 8 バーナ 9 再生器 9a 分離器 10 管路 11 凝縮器 12 送風ファン 13 冷媒溜 14 管路 15 蒸発器 16 分配管 17 蒸発筒 18 フィン 19 熱交換室 20 入口 21 出口 22 吸収器 23 吸収筒 24 分配管 25 フィン 26 管路 27 集液管 28 管路 29 循環ポンプ 30 熱交換器
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F25B 15/00 F25B 37/00 F25B 39/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水平方向に配置した凝縮液分配管と、前
    記分配管に対して下向きに取り付けられていると共に外
    側にフィンを取り付け、且つ冷房対象室内の空気が通る
    通路内に配置される蒸発筒と、前記蒸発筒に連続して下
    向きに接続されていると共に外側にフィンを取り付け、
    且つ上端部に吸収液注入口を設けて送風ファンにより外
    側から強制空冷されるように構成して成る吸収筒と、か
    ら成る吸収式冷凍機における蒸発及び吸収装置。
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