JP3244357B2 - 二重効用吸収式冷凍機 - Google Patents
二重効用吸収式冷凍機Info
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- JP3244357B2 JP3244357B2 JP20577393A JP20577393A JP3244357B2 JP 3244357 B2 JP3244357 B2 JP 3244357B2 JP 20577393 A JP20577393 A JP 20577393A JP 20577393 A JP20577393 A JP 20577393A JP 3244357 B2 JP3244357 B2 JP 3244357B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は小型化された二重効用吸
収式冷凍機に関するものである。
収式冷凍機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１はこの種の二重効用吸収式冷凍機の
構造を示したもので、高温再生器１の上部に連設された
気液分離器２と低温再生器３をそれぞれ縦型円筒及びそ
の外周に設けた円筒殻として構成し、その隔壁４を伝熱
壁とすると共に、低温再生器３の外周に断熱層５を介し
て吸収器６、蒸発器７及び凝縮器８を同心状に配設した
ものである。このように構成すれば、従来気液分離器２
からの冷媒蒸気用配管コイルで低温再生器７内の吸収液
を加熱していたのを、気液分離器２と低温再生器３との
間の伝熱壁４を通して加熱できるので熱効率が向上し、
またその外周に吸収器６等を同心状に配することによ
り、全体を１ブロックとしてコンパクトに構成すること
ができる。
構造を示したもので、高温再生器１の上部に連設された
気液分離器２と低温再生器３をそれぞれ縦型円筒及びそ
の外周に設けた円筒殻として構成し、その隔壁４を伝熱
壁とすると共に、低温再生器３の外周に断熱層５を介し
て吸収器６、蒸発器７及び凝縮器８を同心状に配設した
ものである。このように構成すれば、従来気液分離器２
からの冷媒蒸気用配管コイルで低温再生器７内の吸収液
を加熱していたのを、気液分離器２と低温再生器３との
間の伝熱壁４を通して加熱できるので熱効率が向上し、
またその外周に吸収器６等を同心状に配することによ
り、全体を１ブロックとしてコンパクトに構成すること
ができる。
【０００３】まず図１の従来例の動作を説明すると、高
温再生器１に供給された希溶液は、加熱濃縮されて気液
分離器２で中濃度溶液と冷媒蒸気に分離され、中濃度溶
液は途中で高温熱交換器１２で希溶液を加熱しながら、
中溶液配管１３を通って低温再生器３に供給され、低温
再生器３では伝熱壁４を通して気液分離器２の冷媒蒸気
による加熱で更に濃縮されて濃溶液と冷媒蒸気に分離さ
れる。濃溶液は濃溶液配管１４を通って途中で低温熱交
換器１５で希溶液を加熱しながら吸収器５に入り、冷却
コイル１６上に滴下される。吸収器５は、その外周に設
けられている蒸発器６と連通しており、凝縮器７から蒸
発器６に供給された冷媒液は、被冷却コイル１７から熱
を奪って蒸発すると共に、吸収器５において冷却コイル
１６に熱を奪われながら、濃溶液に吸収されて希溶液と
なる。吸収器５内の冷却コイル１６を通った冷却水は、
更に凝縮器７内の冷却コイル１６を通って、気液分離器
２及び低温再生器３から供給された冷媒蒸気を凝縮させ
る。また吸収器５の下部に溜った希溶液は、溶液ポンプ
１８により希溶液配管１９を通って、途中で低温熱交換
器１５及び高温熱交換器１２により加熱されながら、高
温再生器１へ送られる。なお２０及び２１は、吸収器５
の冷却コイル１６及び蒸発器６の被冷却コイル１７にそ
れぞれ吸収液及び冷媒液を滴下する滴下装置である。
温再生器１に供給された希溶液は、加熱濃縮されて気液
分離器２で中濃度溶液と冷媒蒸気に分離され、中濃度溶
液は途中で高温熱交換器１２で希溶液を加熱しながら、
中溶液配管１３を通って低温再生器３に供給され、低温
再生器３では伝熱壁４を通して気液分離器２の冷媒蒸気
による加熱で更に濃縮されて濃溶液と冷媒蒸気に分離さ
れる。濃溶液は濃溶液配管１４を通って途中で低温熱交
換器１５で希溶液を加熱しながら吸収器５に入り、冷却
コイル１６上に滴下される。吸収器５は、その外周に設
けられている蒸発器６と連通しており、凝縮器７から蒸
発器６に供給された冷媒液は、被冷却コイル１７から熱
を奪って蒸発すると共に、吸収器５において冷却コイル
１６に熱を奪われながら、濃溶液に吸収されて希溶液と
なる。吸収器５内の冷却コイル１６を通った冷却水は、
更に凝縮器７内の冷却コイル１６を通って、気液分離器
２及び低温再生器３から供給された冷媒蒸気を凝縮させ
る。また吸収器５の下部に溜った希溶液は、溶液ポンプ
１８により希溶液配管１９を通って、途中で低温熱交換
器１５及び高温熱交換器１２により加熱されながら、高
温再生器１へ送られる。なお２０及び２１は、吸収器５
の冷却コイル１６及び蒸発器６の被冷却コイル１７にそ
れぞれ吸収液及び冷媒液を滴下する滴下装置である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述の構成において、
気液分離器２の下部は円筒状の仕切壁２２により、その
内側の溶液受け部２ａと外側の冷媒液受け部２ｂに仕切
られており、溶液受け部２ａに溜まった中濃度溶液は中
濃度溶液配管１３を通じて低温再生器３へ、冷媒液受け
部２ｂに溜まった冷媒液は冷媒配管１１を通じて凝縮器
７へそれぞれ送られているが、気液分離器２のケーシン
グが１個の円筒容器状に形成されているために、溶液受
け部２ａと冷媒液受け部２ｂの底面は同じ高さにあり、
そのために約１６０℃の溶液の熱が仕切壁２２を通して
一旦凝縮していた冷媒液を加熱して再び蒸発させ、この
冷媒蒸気が伝熱壁４を介して低温再生器３に熱を伝え、
結局高温再生器１から低温再生器３へ直接熱が伝えられ
たのと同様の結果になって、熱効率低下の原因となると
同時に、気液分離器２内の冷媒の凝縮を妨げて小型化の
障害となっていた。本発明は上記の問題点を解消し、溶
液の熱が冷媒液を介して低温側に散逸することのない気
液分離器２の構造を提供することを目的とするものであ
る。
気液分離器２の下部は円筒状の仕切壁２２により、その
内側の溶液受け部２ａと外側の冷媒液受け部２ｂに仕切
られており、溶液受け部２ａに溜まった中濃度溶液は中
濃度溶液配管１３を通じて低温再生器３へ、冷媒液受け
部２ｂに溜まった冷媒液は冷媒配管１１を通じて凝縮器
７へそれぞれ送られているが、気液分離器２のケーシン
グが１個の円筒容器状に形成されているために、溶液受
け部２ａと冷媒液受け部２ｂの底面は同じ高さにあり、
そのために約１６０℃の溶液の熱が仕切壁２２を通して
一旦凝縮していた冷媒液を加熱して再び蒸発させ、この
冷媒蒸気が伝熱壁４を介して低温再生器３に熱を伝え、
結局高温再生器１から低温再生器３へ直接熱が伝えられ
たのと同様の結果になって、熱効率低下の原因となると
同時に、気液分離器２内の冷媒の凝縮を妨げて小型化の
障害となっていた。本発明は上記の問題点を解消し、溶
液の熱が冷媒液を介して低温側に散逸することのない気
液分離器２の構造を提供することを目的とするものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、図２に示すよ
うに、高温再生器１の上部に連設された縦型円筒状の気
液分離器２と、その外周に同心状に設けられた低温再生
器３との間の隔壁を伝熱壁４とすると共に、低温再生器
３の外周に断熱層５を介して吸収器６、蒸発器７及び凝
縮器８を同心状に配設した吸収冷凍機において、気液分
離器２の溶液受け部２ａの底面を冷媒液受け部２ｂの液
面の最高変動位置よりも上方に位置せしめ、あるいは図
３に示すように、気液分離器２の溶液受け部２ａと冷媒
液受け部２ｂの間に、冷媒受け部２ｂの底面から冷媒液
の液面の最高変動位置以上の高さまで断熱層９を介在せ
しめたものである。
うに、高温再生器１の上部に連設された縦型円筒状の気
液分離器２と、その外周に同心状に設けられた低温再生
器３との間の隔壁を伝熱壁４とすると共に、低温再生器
３の外周に断熱層５を介して吸収器６、蒸発器７及び凝
縮器８を同心状に配設した吸収冷凍機において、気液分
離器２の溶液受け部２ａの底面を冷媒液受け部２ｂの液
面の最高変動位置よりも上方に位置せしめ、あるいは図
３に示すように、気液分離器２の溶液受け部２ａと冷媒
液受け部２ｂの間に、冷媒受け部２ｂの底面から冷媒液
の液面の最高変動位置以上の高さまで断熱層９を介在せ
しめたものである。
【０００６】
【作用】図１の従来構成では、仕切壁２２の内面は通常
気液分離後の中濃度溶液の飛沫がかかって濡れている
が、仕切壁２２の外面は、冷媒液の液面よりも高い所で
は冷媒（水蒸気）が凝縮する温度よりも高温であるため
乾いており、液面より低いところは蒸気に比し熱伝導率
の高い冷媒液（水）に浸かっているので、冷媒液の液面
より高い位置での熱伝導は小さいが、液面下では熱伝導
が大きい。また気液分離器２の外周壁である伝熱壁４
は、外面が低温再生器３に供給された低温の溶液によっ
て冷やされ、内面は冷媒蒸気が結露して濡れているため
に、液面の上下を問わず高い熱伝導度で熱伝達が行われ
ている。従って気液分離器２の溶液受け部２ａ内に溜ま
った溶液は、仕切壁２２の下部を介して冷媒液を加熱
し、この冷媒液が更に蒸発・凝縮することにより伝熱壁
４を介して低温再生器３内の溶液を熱することになり、
このため本来中濃度溶液から高温熱交換器１２を介して
稀溶液に伝達されるべき熱量の一部が、低温熱交換器１
５を介して高温再生器１に回収されることとなって、装
置の熱効率が低下する原因となっていた。これに対して
本発明の構成によれば、冷媒液が仕切壁２２の外面に接
している部分では、仕切壁２２の内面は断熱層９又は空
気に接しているために、従来気液分離器２の溶液から冷
媒液に伝わっていた熱が遮断されることになり、装置の
熱効率を向上し得るのである。
気液分離後の中濃度溶液の飛沫がかかって濡れている
が、仕切壁２２の外面は、冷媒液の液面よりも高い所で
は冷媒（水蒸気）が凝縮する温度よりも高温であるため
乾いており、液面より低いところは蒸気に比し熱伝導率
の高い冷媒液（水）に浸かっているので、冷媒液の液面
より高い位置での熱伝導は小さいが、液面下では熱伝導
が大きい。また気液分離器２の外周壁である伝熱壁４
は、外面が低温再生器３に供給された低温の溶液によっ
て冷やされ、内面は冷媒蒸気が結露して濡れているため
に、液面の上下を問わず高い熱伝導度で熱伝達が行われ
ている。従って気液分離器２の溶液受け部２ａ内に溜ま
った溶液は、仕切壁２２の下部を介して冷媒液を加熱
し、この冷媒液が更に蒸発・凝縮することにより伝熱壁
４を介して低温再生器３内の溶液を熱することになり、
このため本来中濃度溶液から高温熱交換器１２を介して
稀溶液に伝達されるべき熱量の一部が、低温熱交換器１
５を介して高温再生器１に回収されることとなって、装
置の熱効率が低下する原因となっていた。これに対して
本発明の構成によれば、冷媒液が仕切壁２２の外面に接
している部分では、仕切壁２２の内面は断熱層９又は空
気に接しているために、従来気液分離器２の溶液から冷
媒液に伝わっていた熱が遮断されることになり、装置の
熱効率を向上し得るのである。
【０００７】
【実施例】図２は本発明の一実施例を示したもので、バ
ーナ２３で加熱される高温再生器１の上部に揚液管２４
を介して連設された縦型円筒形の気液分離器２と、気液
分離器２の外周に同心状に形成された低温再生器３との
隔壁が、気液分離器２中の冷媒蒸気から低温再生器３中
の溶液へ熱を伝えるための伝熱壁４として形成されてい
る。気液分離器２内の下部は円筒状の仕切壁２２によ
り、その内側の溶液受け部２ａと外側の冷媒液受け部２
ｂに仕切られており、溶液受け部２ａに溜まった中濃度
溶液は中濃度溶液配管１３を通じて低温再生器３へ、冷
媒液受け部２ｂに溜まった冷媒液は冷媒配管１１を通じ
て凝縮器８へそれぞれ送られる。なお溶液受け部２ａへ
の中濃度溶液配管１３の接続を容易にするために、揚液
管２４はやや偏心させて取り付けられている。また低温
再生器３の外周には、断熱層９を介して吸収器６、蒸発
器７及び凝縮器８が同心状に配設されている。低温再生
器３の内部は、その底面に立設した円筒壁１０により上
部で互いに連通した内殻と外殻とに区画されて、この内
殻及び外殻の下端にそれぞれ気液分離器２からの中濃度
溶液の入口３ａ及び吸収器５への濃溶液の出口３ｂが設
けられ、更に低温再生器３の上端部に凝縮器８へ通じる
蒸気出口３ｃが設けられている。
ーナ２３で加熱される高温再生器１の上部に揚液管２４
を介して連設された縦型円筒形の気液分離器２と、気液
分離器２の外周に同心状に形成された低温再生器３との
隔壁が、気液分離器２中の冷媒蒸気から低温再生器３中
の溶液へ熱を伝えるための伝熱壁４として形成されてい
る。気液分離器２内の下部は円筒状の仕切壁２２によ
り、その内側の溶液受け部２ａと外側の冷媒液受け部２
ｂに仕切られており、溶液受け部２ａに溜まった中濃度
溶液は中濃度溶液配管１３を通じて低温再生器３へ、冷
媒液受け部２ｂに溜まった冷媒液は冷媒配管１１を通じ
て凝縮器８へそれぞれ送られる。なお溶液受け部２ａへ
の中濃度溶液配管１３の接続を容易にするために、揚液
管２４はやや偏心させて取り付けられている。また低温
再生器３の外周には、断熱層９を介して吸収器６、蒸発
器７及び凝縮器８が同心状に配設されている。低温再生
器３の内部は、その底面に立設した円筒壁１０により上
部で互いに連通した内殻と外殻とに区画されて、この内
殻及び外殻の下端にそれぞれ気液分離器２からの中濃度
溶液の入口３ａ及び吸収器５への濃溶液の出口３ｂが設
けられ、更に低温再生器３の上端部に凝縮器８へ通じる
蒸気出口３ｃが設けられている。
【０００８】気液分離器２の底面には段差が設けられ、
溶液受け部２ａの底面は、冷媒液受け部２ｂの冷媒液の
液面の最高変動位置よりも上方に位置している。この液
面の変動幅は、系全体の保有液量と負荷の変動に対する
出力制御の際の流量の絞り比等によって定まるが通常は
３０ｍｍ以下であり、液面の高さも通常運転では５０ｍ
ｍを超えることはない。従って段差が５０ｍｍ以上あれ
ば一応目的は達せられるが、実際には仕切壁２２を通し
ての縦方向の熱伝導等も考慮して７０ｍｍ以上とするの
が望ましい。なお溶液受け部２ａと冷媒液受け部２ｂと
の間に上述の段差があれば、冷媒液受け部２ｂと低温再
生器３との間には段差を設ける必要はなく、むしろ熱効
率のみを考えれば段差を設けない方が有利である。図２
のその他の構造及び動作については、図１の従来例と同
じであるから説明を省略する。
溶液受け部２ａの底面は、冷媒液受け部２ｂの冷媒液の
液面の最高変動位置よりも上方に位置している。この液
面の変動幅は、系全体の保有液量と負荷の変動に対する
出力制御の際の流量の絞り比等によって定まるが通常は
３０ｍｍ以下であり、液面の高さも通常運転では５０ｍ
ｍを超えることはない。従って段差が５０ｍｍ以上あれ
ば一応目的は達せられるが、実際には仕切壁２２を通し
ての縦方向の熱伝導等も考慮して７０ｍｍ以上とするの
が望ましい。なお溶液受け部２ａと冷媒液受け部２ｂと
の間に上述の段差があれば、冷媒液受け部２ｂと低温再
生器３との間には段差を設ける必要はなく、むしろ熱効
率のみを考えれば段差を設けない方が有利である。図２
のその他の構造及び動作については、図１の従来例と同
じであるから説明を省略する。
【０００９】図３は本発明の他の実施例を示したもの
で、気液分離器２の溶液受け部２ａと冷媒液受け部２ｂ
との間に、冷媒受け部２ｂの底面から冷媒液の液面の最
高変動位置以上の高さまで断熱材あるいは空気層による
断熱層９を介在させたものであり、図２に比し気液分離
器２の高さが確保できる上に、気液分離器２の下端部の
強度が増すので、高温再生器１の重量を支え易いという
利点がある。
で、気液分離器２の溶液受け部２ａと冷媒液受け部２ｂ
との間に、冷媒受け部２ｂの底面から冷媒液の液面の最
高変動位置以上の高さまで断熱材あるいは空気層による
断熱層９を介在させたものであり、図２に比し気液分離
器２の高さが確保できる上に、気液分離器２の下端部の
強度が増すので、高温再生器１の重量を支え易いという
利点がある。
【００１０】
【発明の効果】本発明によれば上述のように、気液分離
器２の溶液受け部２ａと冷媒液受け部２ｂとの間に段差
又は断熱層９を設けることにより、仕切壁２２の内外両
面に液体が接する部分をなくすことができ、それによっ
て従来のように冷媒液を介して無駄に放熱し熱効率が低
下するのを防止し得るという利点がある。
器２の溶液受け部２ａと冷媒液受け部２ｂとの間に段差
又は断熱層９を設けることにより、仕切壁２２の内外両
面に液体が接する部分をなくすことができ、それによっ
て従来のように冷媒液を介して無駄に放熱し熱効率が低
下するのを防止し得るという利点がある。
【図１】従来例の縦断面図。
【図２】本発明の一実施例の縦断面図。
【図３】本発明の他の実施例の縦断面図。
１ 高温再生器 ２ 気液分離器 ３ 低温再生器 ３ａ 中濃度溶液入口 ３ｂ 濃溶液出口 ３ｃ 冷媒蒸気出口 ４ 伝熱壁 ５ 断熱層 ６ 吸収器 ７ 蒸発器 ８ 凝縮器 ９ 断熱層 １０ 円筒壁 １１ 冷媒配管 １２ 高温熱交換器 １３ 中濃度溶液配管 １４ 濃溶液配管 １５ 低温熱交換器 １６ 冷却コイル １７ 被冷却コイル １８ 溶液ポンプ １９ 稀溶液配管 ２０ 滴下装置 ２１ 滴下装置 ２２ 仕切壁 ２３ バーナ ２４ 揚液管
フロントページの続き (72)発明者 高橋 慎介 大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大 阪瓦斯株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−263068（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−247970（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−43034（ＪＰ，Ａ) 実公 昭47−16852（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F25B 15/00 303 F25B 43/00
Claims (2)
- 【請求項１】 高温再生器の上部に連設された縦型円筒
状の気液分離器と、その外周に同心状に設けられた低温
再生器との間の隔壁を伝熱壁とすると共に、低温再生器
の外周に断熱層を介して吸収器、蒸発器及び凝縮器を同
心状に配設してなる吸収冷凍機において、気液分離器の
溶液受け部の底面を冷媒液受け部の液面の最高変動位置
よりも上方に位置せしめたことを特徴とする二重効用吸
収式冷凍機。 - 【請求項２】 高温再生器の上部に連設された縦型円筒
状の気液分離器と、その外周に同心状に設けられた低温
再生器との間の隔壁を伝熱壁とすると共に、低温再生器
の外周に断熱層を介して吸収器、蒸発器及び凝縮器を同
心状に配設してなる吸収冷凍機において、気液分離器の
溶液受け部と冷媒液受け部の間に底面より冷媒液の液面
の最高変動位置以上の高さまで断熱層を介在せしめたこ
とを特徴とする二重効用吸収式冷凍機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20577393A JP3244357B2 (ja) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | 二重効用吸収式冷凍機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20577393A JP3244357B2 (ja) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | 二重効用吸収式冷凍機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0743035A JPH0743035A (ja) | 1995-02-10 |
| JP3244357B2 true JP3244357B2 (ja) | 2002-01-07 |
Family
ID=16512436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20577393A Expired - Fee Related JP3244357B2 (ja) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | 二重効用吸収式冷凍機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3244357B2 (ja) |
-
1993
- 1993-07-28 JP JP20577393A patent/JP3244357B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0743035A (ja) | 1995-02-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |