JP3318222B2

JP3318222B2 - 吸収式冷凍機

Info

Publication number: JP3318222B2
Application number: JP00606797A
Authority: JP
Inventors: 涼子崎山; 大資久島; 敏彦福島
Original assignee: 株式会社日立インダストリイズ
Priority date: 1997-01-17
Filing date: 1997-01-17
Publication date: 2002-08-26
Anticipated expiration: 2017-01-17
Also published as: JPH10205909A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水を冷媒とし、０
℃以下の低温度を利用可能にした吸収冷凍機及び冷媒の
濃度制御法に関する。

【０００２】

【従来の技術】冷凍や冷蔵用に使用されている吸収冷凍
機では、０℃以下の低温を発生させるために、フロン２
２やアンモニアなど、冷媒の凍結や吸収剤の結晶化など
の問題のない媒体が使用されている。しかしフロン２２
はオゾン層保護のため全廃される予定であり、またアン
モニアは有毒な冷媒である。さらに再生器の圧力が高圧
となり、取り扱いにも十分な注意を要し好ましくない。

【０００３】一方、上記の問題のない水を冷媒とし、吸
収剤に臭化リチウムなどの吸湿性塩を用いる吸収冷凍機
においては、冷媒である水が凍結するために、０℃以下
の低温を発生させることは困難であった。この問題に対
し、蒸発器内の冷媒中に吸収剤を混入することにより、
冷媒温度が０℃以下になっても凍結しないようにした吸
収冷凍機が考案されている。しかしこの場合には、例え
ば図４のように、冷媒に吸収剤を混入するほど凍結温度
は低下していくが、同時に蒸発熱伝達率が低下し、性能
低下も起こるので、凍結しない限界の温度に制御したと
き最も効率がよい。蒸発器内の冷媒中に吸収剤を混入す
ることにより凍結防止を図るものとして例えば特公昭58
-15703号公報が挙げられるが、この例では従来の凝縮器
に当たる部分にも吸収液を入れ吸収器としているので、
液膜の抵抗により凝縮性能が低下するという問題があ
る。また、混合冷媒を凍結せず性能低下も少ない濃度に
調整するものとして、例えば特開平7-139844号公報、特
開昭55-162565号公報、特開昭60-103268号公報、特開昭
60-103269号公報、などが挙げられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】特開昭55-162565号公
報は吸収液の混合量の制御を濃度検出手段のみに頼って
おり、濃度検出器が故障した場合装置全体が機能を果た
さなくなる恐れがある。さらに未蒸発の混合冷媒を吸収
液中に放出することによる性能低下及び、冷媒混合時の
凍結の恐れもある。特開昭60-103268号公報は凍結の問
題は解決するものの、流量制御弁や減圧弁が多数設けて
あり装置が複雑であるし、このままでは冷媒と吸収液の
混合量の制御ができない。特開昭60-103269号公報もこ
のままでは冷媒と吸収液の混合量を制御することはでき
ないし、冷媒混合時の凍結の恐れもある。特開平7-1398
44号公報は、吸収液の混合量の制御を濃度検出手段のみ
に頼っていて装置が複雑である。

【０００５】また、２つ以上の蒸発器どうし、吸収器ど
うしを連通管でつないだものには例えば特許第2517419
号があるが、この例では２つの蒸発器の液面が両方とも
上下するので低温蒸発器において混合冷媒の濃度制御を
行うことはできない。

【０００６】上記従来の技術では、混合冷媒の濃度をで
きるだけ性能を落とさず、かつ凍結しないように一定に
保つために、混合冷媒の濃度や比重を検出する装置と、
検出器の信号に応じて混合冷媒に吸収剤を混入させる装
置及び、混合冷媒を吸収剤の循環サイクルに放出する装
置を用いるため、装置が複雑になってしまう問題があっ
た。また、混合冷媒の濃度調整を検出器の指示値のみに
頼っているため、検出器が故障など起こした場合、冷凍
機全体が機能を果たさなくなってしまうという問題もあ
った。

【０００７】また、上記従来の技術では、高温蒸発器側
の冷媒にも吸収剤を混入する方法では熱伝達の低下が起
こり、機器の小型化が難しいといった問題があり、未蒸
発の混合冷媒を吸収液中に放出する方法では有効に蒸発
し冷熱を発生する冷媒量が減るので効率が悪くなるとい
う問題があった。

【０００８】また、上記従来の技術では、混合冷媒に冷
媒を混入する際、凍結するという問題があった。

【０００９】本発明の目的は、より簡易で信頼できる方
法により、混合冷媒の濃度を一定に保ち、かつ冷媒・吸
収剤の必要以上の混入をせず、効率よく０℃以下の蒸発
温度を発生でき、かつ冷媒混合時に凍結を起こさない吸
収冷凍機を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、第１蒸発
器、第２蒸発器、第１吸収器、第２吸収器、再生器、凝
縮器を有する吸収冷凍機において、１）必要量の吸収剤
をタイマー制御または液面計指示値による制御または装
置製作時にあらかじめ封入することにより第２吸収器内
に導入すること、２）前記第１蒸発器と前記第２蒸発器
とを接続した前記第２蒸発器に冷媒を導入する配管を備
え、前記配管から前記第２蒸発器に冷媒を導入し、前記
第１蒸発器の冷媒液面を一定に保っておいて、前記第２
蒸発器に導入する冷媒量を液面の高低差hで制御し、前
記高低差hのところまで冷媒が混入すると適切な濃度と
なるように前記第１蒸発器と前記第２蒸発器とを配置す
ること、または前記配管の前記第２蒸発器側出口にフロ
ート弁を付け蒸発した冷媒量の分が前記第１蒸発器から
前記第２蒸発器に導入されるようにすること、３）前記
第１蒸発器と前記第２蒸発器とを接続したバルブ付きの
配管とを備え、前記バルブを閉じて冷媒が前記第２蒸発
器中に導入されないようにし、４）前記第２蒸発器と、
前記第２吸収器から溶液循環・散布ポンプへ向かう配
管、または前記第２蒸発器と前記第２吸収器とを接続す
るバルブ付きの配管とを接続するバルブ付きの配管とを
備え、前記バルブを開いて前記第２蒸発器中の混合冷媒
を前記再生器に連通する配管に排出すること、によって
達成される。

【００１１】また上記目的は、第１蒸発器、第２蒸発
器、第１吸収器、第２吸収器、再生器、凝縮器を有する
吸収冷凍機において、前記第１蒸発器と前記第２蒸発器
とを接続した配管途中に逆止弁を取り付けること、また
は前記配管の前記第２蒸発器側出口を液面より上になる
ように配置することにより前記第１蒸発気中の純粋冷媒
に吸収剤が混入しないようにすること、によって達成さ
れる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図１〜図
７によって説明する。図１は本発明の１実施例を説明す
る図であり、吸収冷凍機は、高温再生器1A、低温再生器
1B、凝縮器2、第１蒸発器3A、第２蒸発器3B、第１吸収
器4A、第２吸収器4B、液熱交換機5A,5B、溶液循環散布
ポンプ6A、などを配管で接続し、冷媒及び吸収液の循環
経路を形成している。

【００１３】高温再生器1Aには吸収剤溶液を蒸気や都市
ガスなどの燃焼ガス、排ガスなどで加熱沸騰させる加熱
手段Hが配置されており、低温再生器1Bは前記高温再生
器1Aで発生した冷媒蒸気の凝縮潜熱を熱源としている。
再生器1Aで発生した冷媒蒸気は再生器1Bの吸収液を加熱
して凝縮液化されて液冷媒になり、凝縮器2に導入され
る。再生器1Bで発生した冷媒蒸気は凝縮器2に導入さ
れ、例えば冷却塔等から送られて来る冷却水CWで冷却さ
れ凝縮液化されて液冷媒になる。

【００１４】凝縮器2で生成された液冷媒は液冷媒導管1
0を介して蒸発器3Aの液冷媒タンク8A1、8A2に導入さ
れ、冷媒散布ポンプ7Aにより冷却熱交換手段16上に散布
されて蒸発し、冷媒蒸気は第１吸収器4Aに導かれる。ま
た、該冷媒の蒸発潜熱により冷却熱交換手段16を介して
第２吸収器4B内の伝熱管が冷却される。

【００１５】混合冷媒タンク8B中の混合冷媒は、混合冷
媒散布ポンプ7Bにより第２蒸発器3B中の伝熱管22上に散
布されて蒸発し、該伝熱管内を流れるブラインを冷却す
る。

【００１６】一方、再生器1A、1Bで冷媒蒸気を発生して
濃縮された吸収液は溶液熱交換器で希溶液と熱交換して
低温になり、まず、濃溶液導管12を経由して第１吸収器
4Aに送られ、溶液散布ポンプ6Aにより第１吸収器4Aの伝
熱管上に散布されて管内を流れる冷却水に冷却されると
ともに第１蒸発器3Aで蒸発した冷媒蒸気を吸収して薄く
なる。第１吸収器4Aと第２吸収器4Bは溶液導管14によっ
て接続し、第１吸収器4Aの薄くなった吸収液のオーバー
フロー分が溶液導管14により第２吸収器4Bに送られ、溶
液循環散布ポンプ6Bにより一部は冷却熱交換手段16上に
散布されて第１蒸発器3Aによる冷媒の蒸発潜熱により冷
却されるとともに第２蒸発器3Bからの冷媒蒸気を吸収し
てさらに希釈されて希溶液になり、溶液導管14により送
られてきた量と同量が溶液循環散布ポンプ6Bにより希溶
液導管13、溶液熱交換器5A、5Bを経由して再生器1A、1B
に送られる。

【００１７】本実施の形態では第１吸収器4Aの散布ポン
プ6Aから第２蒸発器の混合冷媒タンク8B内に吸収液を導
入する配管9を備え、前記配管途中にバルブ17を取り付
ける。吸収冷凍機起動時にまず、前記配管9途中のバル
ブ17を開け、第１吸収器4Aから必要量の吸収液を第２吸
収器4Bに導入し、タイマー制御によりバルブ17を閉じ
る。その後、第１蒸発器3Aと第２蒸発器3Bとを接続した
冷媒導管11途中のバルブ18を開くと第１蒸発器3Aの冷媒
タンク8A1から冷媒導管11を通じて第２蒸発器3Bの混合
冷媒タンク8Bに冷媒が流入し、混合冷媒タンク8B中の前
記吸収液と混合し、混合冷媒となる。ここで第１蒸発器
3A中の冷媒タンクを第２蒸発器3Bの混合冷媒タンク8Bと
冷媒導管11で接続する部分8A1と、接続しない部分8A2と
の間に仕切りをつけ、冷媒導管10により供給される冷媒
量が変化しても接続部8A1の冷媒量は一定に保たれるよ
うに、8A1の必要以上の冷媒は8A2にオーバーフローする
ように構成する。

【００１８】ここで、図２に示すように、バルブ18を開
いて十分時間が経過した後の第１蒸発器3Aと第２蒸発器
3B内の液面高さの差と圧力差により生じる静水圧力差の
釣り合いを考える。冷媒タンク8A1中の冷媒の液面高さh
0と、混合冷媒タンク8B中の混合冷媒の液面高さhとの関
係は、吸収冷凍機の設計運転条件により決まる第１蒸発
器3A内の圧力PE1と第２蒸発器3B内の圧力PE2、冷媒密度
ρ0と混合冷媒密度ρwから式（１）によって表される。

【００１９】

【数１】

【００２０】 h0：冷媒タンク8A1中の冷媒の液面高さ h ：混合冷媒タンク8B中の混合冷媒の液面高さ PE1：第１蒸発器内の圧力 PE2：第２蒸発器内の圧力 ρ0：冷媒密度 ρw：混合冷媒密度 g：重力加速度式（１）の液面高さの関係より、吸収冷凍機起動時に第
２蒸発器の混合冷媒タンク8B内に導入する吸収液量を決
めることができる。吸収冷凍機起動時、第２吸収器4Bに
導入する必要量の吸収液の液面高さをh1とする。吸収液
の濃度・密度をそれぞれxs、ρsとする。その後、第１
蒸発器3Aの冷媒タンク8A1から第２蒸発器3Bの混合冷媒
タンク8Bに冷媒が流入し、混合冷媒タンク8B中の前記吸
収液と混合し、混合冷媒となったときの液面高さはhで
ある。混合冷媒の濃度・密度はそれぞれxw、ρwとす
る。第２蒸発器3Bの混合冷媒タンク8Bの底面積をSとす
ると表１に示すように、混合冷媒タンク8B内に導入する
吸収液中のLiBr含有量と混合冷媒のLiBr含有量が等しい
ことから式（２）が成り立つ。

【００２１】

【数２】

【００２２】

【表１】

【００２３】従って、式（１）と式（２）より、吸収冷
凍機起動時に第２蒸発器の混合冷媒タンク8B内に導入す
る吸収液の液面高さを式（３）で表されるh1とすること
で、冷媒混合後の混合冷媒濃度を目標濃度xwとすること
ができる。

【００２４】

【数３】

【００２５】しかし、式（１）の両辺のh、h1のバラン
スが崩れて、第１蒸発器3Aと第２蒸発器3Bとの若干では
あるが圧力変動がある場合がある。このとき混合冷媒が
冷媒導管11から逆流して、第１蒸発器3A中の純粋冷媒が
汚れを起こし伝熱性能が低下する。これを防ぐため第１
蒸発器3Aと第２蒸発器3Bとを接続した冷媒導管11途中に
逆止弁20を取り付け、前記第１蒸発器中の純粋冷媒に吸
収剤が混入しないようにする。逆止弁が開くときは冷媒
導管11中を第１蒸発器3Aから第２蒸発器3Bへ冷媒が少量
ではあるが流れているときなので、拡散などにより混合
冷媒が逆流する心配はない。また、冷媒導管11の第２蒸
発器側出口は、例えば図３のように０℃以下の第２蒸発
器内に直接流入する方式にすると冷媒導管11の出口付近
で冷媒が凍結する恐れがあるが、冷媒導管11は、第２吸
収器中の吸収液中を通って第２蒸発器3Bの混合冷媒タン
ク8Bに接続しており、配管中の冷媒と吸収液の熱交換に
より、第１蒸発器3Aから第２蒸発器3Bに流入する冷媒が
凍結するのを防ぐ構成にもなっている。

【００２６】吸収冷凍機停止時には、第１蒸発器3Aと第
２蒸発器3Bとを接続した冷媒導管11途中のバルブ18を閉
じて冷媒が第２蒸発器3B中に導入されないようにし、さ
らに第２蒸発器3Bと第２吸収器4Bとを接続する混合冷媒
導管15途中のバルブ19を開いて第２蒸発器3B中の混合冷
媒を第２吸収器4B中に排出する。吸収冷凍機再起動時に
は、第１吸収器4Aから必要量の吸収液を第２吸収器4Bに
導入するところから再び始める。吸収冷凍機起動時から
停止時までのバルブ操作を表２に示す。

【００２７】

【表２】

【００２８】次に作用について述べる。図４に示される
ように、例えば水−臭化リチウム系では冷媒である水に
吸収剤の臭化リチウムを混入すると凍結温度が下がって
ゆくので、例えば−６℃の蒸発温度を得るには余裕をも
って２０％の混合冷媒を用いれば凍結しない。このよう
に、第２蒸発器3Bでは凍結温度の低下した混合冷媒が散
布されるので、蒸発温度が０℃以下になっても凍結する
ことなく伝熱管群上を流下して伝熱管内を流れる被冷却
媒体を冷却し、低温を取り出すことができる。

【００２９】ここで、第１蒸発器3Aと第２蒸発器3Bを、
冷媒導管11により接続し、第１蒸発器3A中の冷媒液面高
さと第２蒸発器3Bの混合冷媒液面高さとの差、両蒸発器
の圧力差により、第２蒸発器3B中の混合冷媒濃度が所定
の濃度に調整されるような配置にしたので、混合冷媒の
濃度や比重を検出する装置、検出器の信号に応じて混合
冷媒に吸収剤を混入させる装置及び、混合冷媒を吸収剤
の循環サイクルに放出する装置などの複雑な機構を付け
ずに混合冷媒濃度を一定に保つことができる。

【００３０】また、冷媒の凍結防止法として例えば、第
１蒸発器3Aと第２蒸発器3Bとを接続した冷媒導管11は、
第２吸収器中の吸収液中を通って第２蒸発器3Bに接続し
ており、冷媒導管11中の冷媒と吸収液の熱交換により、
第１蒸発器3Aから第２蒸発器3Bに流入する冷媒が凍結す
るのを防ぐことができる。本実施例では冷媒と吸収液の
熱交換のみで冷媒の凍結防止を図っているが、冷媒導管
11にヒーターを巻き、万一凍ったときに備えることも可
能である。

【００３１】また、吸収冷凍機停止時には混合冷媒タン
ク8B内の混合冷媒を吸収液中に排出して混合冷媒タンク
8B内を空にし、吸収冷凍機起動時には再度吸収剤濃溶液
を混合冷媒タンク内に導入し、冷媒を混合するので、混
合冷媒濃度を検出しなくても大幅な濃度誤差が生じない
ようにすることができる。吸収冷凍機の連続運転時間が
長時間にわたる場合には、ある一定期間ごとに冷凍機停
止時・起動時と同じように混合冷媒の吸収液中への排
出、吸収剤濃溶液の混合冷媒タンク内再度導入の動作を
行えば混合冷媒濃度調整はより確実である。

【００３２】また、第１吸収器4Aにおいて冷媒を吸収し
て薄くなった吸収液を第２吸収器4Bに導入することによ
り、第１吸収器4Aより低温になる第２吸収器4Bにおいて
吸収液が結晶するのを防止する効果がある。

【００３３】また、吸収冷凍機起動時に第１吸収器4Aか
ら混合冷媒作成用の吸収液を導入することにより低温の
吸収液を使用するので、高温再生器1Aおよび低温再生器
1Bから高温の吸収液を導入する場合より熱損失が少な
い。

【００３４】図５は本発明の他の実施例のサイクル系統
図である。図５において図１と同じ記号の箇所は同じ機
能を有するので説明を省略する。本実施例と図１に示し
た実施例との違いは、第１蒸発器3Aと第２蒸発器3Bとを
接続した冷媒導管11の第２蒸発器側にフロート弁23を取
り付けた点である。フロート弁23により、第２蒸発器3B
での蒸発で減った冷媒による液面低下分だけ冷媒液が補
給されることになり、混合冷媒濃度が一定に保たれる。
更に第２蒸発器3Bに液面検出器28を取り付けた点であ
る。吸収冷凍機起動時、第２蒸発器3Bに吸収液を導入す
る際、液面検出器28で吸収液量を検知してバルブ17を操
作すると、タイマー制御の場合より正確な量の吸収液を
導入できるという効果がある。更に図１と異なり、第１
吸収器4Aからではなく第２吸収器4Bから混合冷媒生成用
の吸収液を取り込むように、第２吸収器4Bの吸収液散布
ポンプ6 Bから第２蒸発器3B内に吸収液を導入する吸収
剤導管9を備えたことである。このように構成すると、
必要量の混合冷媒を得るためには、第１吸収器4Aからの
濃溶液を薄める場合に比べ混合する冷媒量が少なくてす
み、冷媒の精製に必要なエネルギーが少なくてすむ、と
いう効果がある。更に吸収冷凍機停止時の混合冷媒放出
先を、第２吸収器4Bではなく、第２吸収器4Bから溶液循
環・散布ポンプ6Bへ向かう配管途中としたことである。
このように構成すると放出された混合冷媒が直接再生器
1に送られるので、冷凍機運転中にこの操作を行ったと
しても第２吸収器4Bの吸収液が薄まることがなく、吸収
性能の低下が起こらないという効果がある。

【００３５】図６は本発明の更に他の実施例のサイクル
系統図である。図６において、図１と同じ記号の箇所は
同じ機能を有するので説明を省略する。本実施例と図１
に示した実施例との違いは、蒸発器3の混合冷媒タンク
に純粋冷媒を供給するため冷媒タンク24を設けた点であ
る。冷媒タンク24の蒸発器3の混合冷媒タンク8Bと接続
する部分8A1と、接続しない部分8A2との間に仕切りをつ
け、冷媒量が変化しても接続部8A1の冷媒量は一定に保
たれるように、8A1の必要以上の冷媒は8A2にオーバーフ
ローさせる構成にする。オーバーフローした冷媒は冷媒
循環ポンプ7Bにより冷媒タンクの蒸発器3の混合冷媒タ
ンク8Bと接続する部分8A1に戻される。このことによ
り、蒸発器・吸収器の組み合わせが２段に限らず１段の
場合でも混合冷媒濃度制御が行える効果がある。また、
冷媒タンク24を界面活性剤分離器と兼用すれば機器を簡
素化できるという効果もある。更に冷媒タンク24と蒸発
器3とを接続した冷媒導管11の蒸発器側出口が、混合冷
媒液面より上に出るようにし、散布されている混合冷媒
の混入防止装置26を取り付け、冷媒タンク中の純粋冷媒
に混合冷媒が混入するのを防いだ点である。ここで、冷
媒タンク24と蒸発器3とを接続した冷媒導管11の蒸発器3
内部の部分にはヒーター25を巻き、冷媒導管11の蒸発器
側出口における冷媒温度や冷媒流量を検出することによ
りヒーター25を作動させ、冷媒が凍結しないようにす
る。

【００３６】図７は本発明の他の実施例のサイクル系統
図である。図７において図１と同じ記号の箇所は同じ機
能を有するので説明を省略する。本実施例と図１に示し
た実施例との違いは、第１吸収器の吸収液タンクに第２
蒸発器8Bとの接続部分27を設けた点である。吸収液タン
クの第２蒸発器との接続部27は吸収液導管9により第２
蒸発器3B中の混合冷媒タンク8Bに接続し、吸収液導管9
の途中にはバルブ17が取り付けられている。冷凍機運転
中に第１吸収器4Aの吸収液タンクの第２蒸発器との接続
部27に散布された吸収液が溜まる。運転条件により溜ま
る吸収液の濃度は少々変化するが、作成する混合冷媒の
濃度に影響を及ぼすほどではない。次回冷凍機起動時に
バルブ17を開けると吸収液が吸収液導管9を通り、第２
蒸発器3B中の混合冷媒タンク8Bに流入する。第２蒸発器
で必要な吸収液量が流入したところで、第１吸収器4Aの
吸収液タンクの第２蒸発器との接続部27の吸収液面と第
２蒸発器3B中の混合冷媒タンク3Bの吸収液面とが釣り合
うようにあらかじめ吸収液タンクの第２蒸発器との接続
部27の仕切の高さを設定しておく。このことにより、冷
凍機起動時に第２蒸発器中の混合冷媒タンク8B中に吸収
液を導入する際、液面計によって吸収液導入量を検出し
たり、タイマー制御で吸収液導入量を決定したり、とい
った操作及び装置を省くことができる。

【００３７】図８は本発明の更に他の実施例のサイクル
系統図である。図８において図１と同じ記号の箇所は同
じ機能を有するので説明を省略する。本実施例と図１に
示した実施例との違いは、混合冷媒作成に必要な吸収液
を、吸収冷凍機製作時にあらかじめ第２蒸発器内に封入
しておく点である。このことにより、吸収液を導入する
配管及び制御系を省略し、機器を簡素化できる効果があ
る。更に図１と異なり、濃溶液導管12を第１吸収器4A及
び第２吸収器4Bに接続し、再生器1A、1Bで濃縮された吸
収液が溶液熱交換器5を経由して第１吸収器4A及び第２
吸収器4Bに同時に送られる点である。このことにより、
第１吸収器4A及び第２吸収器4B両方に濃溶液を送ること
ができ、両方の蒸発器・吸収器間の濃度差を大きくでき
るので吸収性能を上げることができる。更に図１と異な
り、再生器1から第２吸収器4Bへ向かう濃溶液と第２吸
収器4Bから再生器1へ向かう希溶液との間で熱交換を行
う第3熱交換器5Cを設けたことである。このことによ
り、低温の希溶液が高温の濃溶液から熱回収し、効率向
上が図られる。

【００３８】図９は本発明の更に他の実施例のサイクル
系統図である。図９において図１と同じ記号の箇所は同
じ機能を有するので説明を省略する。本実施例と図１に
示した実施例との違いは、濃溶液導管12を第２吸収器4B
に接続し、再生器1A、1Bで濃縮された吸収液が溶液熱交
換器5を経由して第２吸収器4Bに送られ、第２蒸発器3B
で蒸発した冷媒蒸気を吸収して薄くなった吸収液のオー
バーフロー分が第１吸収器4Aに送られ、第１蒸発器3Aか
らの冷媒蒸気を吸収してさらに希釈されて希溶液にな
り、再生器1A、1Bに送られる点である。

【００３９】

【発明の効果】第２の蒸発器の混合冷媒タンクの液面と
第１蒸発器の第２の蒸発器に通じる冷媒タンクの液面と
の高さの差及び、第２蒸発器のタンク内の液体の密度に
より生じる静水圧と、第１の蒸発器と第２の蒸発器の蒸
発圧力の差が釣り合うように構成したことにより、簡易
で信頼できる方法によって混合冷媒の濃度を一定に保つ
効果がある。

【００４０】また、第１蒸発器と第２蒸発器とを接続し
た第２蒸発器に冷媒を導入する配管の第２蒸発器側出口
にフロート弁を取り付けたことにより、第２蒸発器3Bで
の蒸発で減った冷媒による液面低下分だけ冷媒液が補給
されることになり、混合冷媒濃度が一定に保たれる効果
がある。

【００４１】また、第２吸収器の吸収液散布ポンプから
第２蒸発器内に吸収液を導入する配管を備え、タイマー
または液面検出器による指示で混合冷媒作成用の吸収液
を第２蒸発器内に導入することにより、第１吸収器、高
温再生器、及び低温再生器から高温高濃度の吸収液を導
入する場合に比べ、必要量の混合冷媒を得るためには混
合する冷媒量を少なくでき、冷媒の精製に必要なエネル
ギーが少なくてすむ効果がある。

【００４２】また、冷凍機製作時にあらかじめ必要量の
吸収液を前記第２蒸発器内に封入しておくことにより、
あとから吸収液を導入する配管や制御系をなくし、機器
を簡素化できるという効果がある。

【００４３】また、第１吸収器と第２蒸発器とを接続し
た第２蒸発器に吸収液を導入する配管を備え、第１吸収
器の吸収液の液面高さを一定に保っておいて、第２蒸発
器に導入する吸収液量を液面の高低差hで制御し、前記
高低差hのところまで吸収液が流入すると第２蒸発器で
必要な吸収液量となるように第１吸収器と第２蒸発器と
を配置することにより、液面計やタイマーなどのによる
制御系及び装置を省くことができる効果がある。

【００４４】また、第１蒸発器と第２蒸発器とを接続し
た冷媒導入配管途中に逆止弁を取り付けたことにより、
第１蒸発気中の純粋冷媒に吸収剤が逆流して混入するの
を防止する効果がある。

【００４５】また、第１蒸発器と第２蒸発器とを接続し
た冷媒導入配管の第２蒸発器側出口が混合冷媒液面より
上に出るように配置し、さらに散布された混合冷媒の混
入防止装置を取り付けたことにより、第１蒸発気中の純
粋冷媒に吸収剤が逆流して混入するのを防止する効果が
ある。

【００４６】また、第１蒸発器と第２蒸発器とを接続し
た配管が第２吸収器中の吸収溶液中を通ることにより、
冷媒の凍結を防止する効果がある。

【００４７】また、第１蒸発器と第２蒸発器とを接続し
た配管の第２蒸発器側出口付近にヒーターを取り付けた
ことにより、冷媒の凍結を防止する効果がある。

【００４８】また、第１蒸発器と第２蒸発器とを接続し
たバルブ付きの配管とを備え、前記バルブを閉じて冷媒
が前記第２蒸発器中に導入されないようにし、さらに第
２蒸発器と第２吸収器または第２吸収器から溶液循環・
散布ポンプへ向かう配管とを接続するバルブ付きの配管
とを備え、第２蒸発器と第２吸収器または第２吸収器か
ら溶液循環・散布ポンプへ向かう配管とを接続するバル
ブを開いて第２蒸発器中の混合冷媒を前記第２吸収器中
に排出することにより、吸収冷凍機停止時には混合冷媒
を吸収液中に排出して混合冷媒タンクを空にし、吸収冷
凍機起動時には再度吸収剤濃溶液を混合冷媒タンク内に
導入し冷媒を混合するので、大幅な濃度誤差が生じない
という効果がある。

【００４９】また、第１吸収器と第２吸収器とを接続す
る溶液導管を設け、再生器で濃縮され第１吸収器に送ら
れた吸収液が、第１蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を吸収し
て薄くなり溶液導管により第２吸収器に送られることに
より、低温になる第２吸収器内で吸収液が結晶するのを
防ぐ効果がある。

【００５０】また、再生器で濃縮された吸収液が第１吸
収器及び第２吸収器に同時に送られることにより、両方
の蒸発器・吸収器間の濃度差を大きくできるので吸収性
能を上げることができる効果があり、また第２吸収器に
入る濃溶液と第２吸収器から出る希溶液とを熱交換させ
る熱交換器を設けたことにより、低温の希溶液が高温の
濃溶液から熱回収し、効率向上が図られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のサイクル系統図。

【図２】冷媒液面と混合冷媒液面の高さの差。

【図３】冷媒導入口の例。

【図４】LiBr溶解度曲線。

【図５】本発明の更に他の実施例のサイクル系統図。

【図６】本発明の更に他の実施例のサイクル系統図。

【図７】本発明の更に他の実施例のサイクル系統図。

【図８】本発明の更に他の実施例のサイクル系統図。

【図９】本発明の更に他の実施例のサイクル系統図。

【符号の説明】

1A…高温再生器、1B…低温再生器、2…凝縮器、3…蒸発
器、3A…第１蒸発器、3B…第２蒸発器、4…吸収器、4A
…第１吸収器、4B…第２吸収器、5A…第１熱交換器、5B
…第２熱交換器、5C…第３熱交換器、6A…溶液散布ポン
プ、6B…溶液循環散布ポンプ、7A…冷媒散布ポンプ、7B
…混合冷媒散布ポンプ、8A1、8A2…冷媒タンク、8B…混
合冷媒タンク、9…吸収剤導管、10、11…冷媒導管、12…
濃溶液導管、13…稀溶液導管、14…溶液導管、15…混合
冷媒導管、16…冷却熱交換手段、17、18、19…バルブ、20
…逆止弁、21…冷凍機制御盤、22…伝熱管、23…フロー
ト弁、24…冷媒タンク、25…ヒーター、26…吸収剤混入
防止装置、27…吸収液タンクの第２蒸発器との接続部、
28…液面検出器。

フロントページの続き (56)参考文献特開平６−347126（ＪＰ，Ａ) 特開平６−101926（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−18355（ＪＰ，Ａ) 特開平３−207965（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−143367（ＪＰ，Ａ) 特開平７−139844（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25B 15/00 303 F25B 15/00 306

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】液体に吸収剤を溶かした溶液が溜められる
吸収部、及びこの吸収部に溜められた溶液よりも低い濃
度の溶液が溜められる蒸発部と、この蒸発部側に設けら
れた冷熱取出手段とを備えた吸収式冷凍機において、液
体を溜める容器と、この容器下部及び前記蒸発部下部と
を接続する配管とを備え、前記蒸発部における溶液の液
位の変化を妨げる位置に前記容器内の液体の液位を設定
した吸収式冷凍機。
【請求項２】第１の吸収器、第１の蒸発器および、第２
の吸収器、第２の蒸発器を有し、第１の蒸発器で得られ
る冷熱で第２の吸収器を冷却するように構成した吸収冷
凍機において、前記第１の蒸発器の底部に設けたタンク
をせきで二分し、一方は前記第１の蒸発器上部へ冷媒を
循環させる配管と接続され、他方は開閉可能な弁を介し
て前記第２の蒸発器の底部に設けたタンクと接続され、
この第２の蒸発器のタンクの液面と前記せきで形成され
る第１蒸発器のタンクの液面との高さの差と、前記第２
蒸発器のタンク内の液体の密度により生じる静水圧と、
これら第１の蒸発器と第２の蒸発器の蒸発圧力の差が釣
り合うように構成した吸収式冷凍機。
【請求項３】請求項２において、前記第２吸収器の吸収
液散布ポンプから前記第２蒸発器内に吸収液を導入する
配管を備え、この配管途中に設けられたバルブを開いて
一定量の吸収液を前記第２蒸発器に導入し、一定時間経
過後前記バルブを閉じ、または前記第２蒸発器内に液面
検出器を設け、前記液面検出器の指示値が一定値になっ
たらバルブを閉じることにより、必要量の吸収液を前記
第２蒸発器に導入するようにした吸収式冷凍機。
【請求項４】請求項２において、前記第１蒸発器と前記
第２蒸発器とを接続した冷媒導入配管途中に設けられた
逆止弁を備えた吸収式冷凍機。
【請求項５】請求項２において、前記第１蒸発器と前記
第２蒸発器とを接続した前記配管が前記第２吸収器中の
吸収溶液中を通るように構成した吸収式冷凍機。
【請求項６】請求項２において、前記第１蒸発器と前記
第２蒸発器とを接続したバルブ付の配管とを備え、この
バルブを閉じて冷媒が前記第２蒸発器中に導入されない
ようにし、さらに前記第２蒸発器と前記第２吸収器とを
接続するバルブ付の配管とを備え、前記第２蒸発器と前
記第２吸収器とを接続するバルブを開いて前記第２蒸発
器中の混合冷媒を前記第２吸収器中に排出するようにし
た吸収式冷凍機。
【請求項７】請求項１乃至６のいづれかにおいて、前記
冷媒は水であり、吸収剤として吸湿性塩の水溶液が用い
られ、前記混合冷媒濃度が5%〜35%に制御される吸収式
冷凍機。