JP3742915B2 - 空冷吸収式冷凍装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
【0002】
本願発明は、吸収器および凝縮器部分で生じる熱を空気流によって冷却放熱させるようにした空冷吸収式冷凍装置に関するものである。
【従来の技術】
【0003】
一般に空冷吸収式冷凍装置では、吸収器における冷媒蒸気の吸収によって生じる吸収液の吸収熱や凝縮器における冷媒蒸気の凝縮熱の除去を行うことが必要となる。そのため、一般に水冷式又は空冷式の吸収器等冷却手段が設けられるようになっているが、水冷式の冷却手段を設けたものでは冷却効率は高いものの、冷却塔を必要とするなどシステムが複雑、大型化し、コストが高くなる欠点を有している。
【0004】
このような事情から、最近では空冷式の吸収器構造が色々提案されるようになっている。
【0005】
その一つとして、例えば吸収器の冷却に関し、特開平2−192533号公報に示されるように、ヘッダー部を介して上方から下方に冷媒蒸気とともに吸収液を流すストレートな伝熱管の外周部に放熱フィンを設けることによって吸収器をクロスフィン型の熱交換器構造に形成し、ファン等の送風手段による空気流によって吸収器自体を空気冷却するようにした空冷吸収式冷凍装置がある。
【0006】
しかし、該構成では吸収器部分のみで吸収作用と冷却作用を同時に実現するようになっているので、それらの各機能を十分に実現できる構造にしようと思うと相当に大伝熱面積の大型の構造になり、高コストなものになってしまう問題がある。
【0007】
そこで、その他の従来例として、例えば特開昭63−176959号公報、特開平1−225868号公報、特開平4−208373号公報等に示されるように、装置本体中央部に設けたファンに対して、各空冷熱交換器を3方に配置することによって空気吸込面を3面に分割することによって装置自体のコンパクト化を図ったものが提案されている。
【0008】
そして、該従来のものでは、例えば特開平1−95258号公報に示されるように、凝縮器で凝縮した冷媒液を蒸発器に供給するための溶液ポンプが設けられている。
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
ところが、このような従来の構成の場合、次のような問題がある。
【0010】
(1) 装置本体の3方に空気吸込面を形成する必要があるので、装置本体が大型化するとともに、3面方向外方に空気吸込空間を必要とすることになり、設置時の作業スペースを含めると4面方向外方の相当に広い設置スペースが必要となる。
【0011】
(2) 凝縮器で凝縮した凝縮冷媒液を蒸発器に供給する溶液ポンプを必要とし、装置本体内に該溶液ポンプ設置のための空間が必要となり、この点でも装置本体の大型化、機器レイアウト上の制約を招く。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本願発明は、このような問題を解決することを目的としてなされたもので、該目的を達成するために、次のような課題解決手段を備えて構成されている。
【0013】
すなわち、先ず本願発明の空冷吸収式冷凍装置は、低温再生器からの冷媒蒸気を凝縮する空冷凝縮器と、該空冷凝縮器で凝縮された冷媒液を利用側熱交換冷媒と熱交換させて蒸発させる蒸発器と、該蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を上記低温再生器からの吸収液に吸収させる空冷吸収器とを備えてなる空冷吸収式冷凍装置において、上記空冷凝縮器および空冷吸収器それぞれの空気吸込口を装置本体の背面側単一面に形成するとともに、さらに該単一面の空気吸込口から対向方向の同じく単一面である装置本体の前面に形成した第1,第2の空気吹出口方向に向かう送風通路を形成し、該送風通路の空気流上流側第1,第2の空気吸込口部分に位置して、上記空冷吸収器の上部に上記蒸発器が設けられているとともに上記蒸発器の上部に上記空冷凝縮器が設けられ、上記空冷凝縮器からの凝縮水が自重により上記蒸発器の伝熱管上に供給せしめられるようになっている。
【0014】
以上の構成では、空冷凝縮器および空冷吸収器それぞれの空気吸込口を装置本体の背面側単一面に形成し、該単一面の空気吸込口から対向方向の同じく単一面である装置本体の前面に形成した第1,第2の空気吹出口方向に向かう送風通路を形成するとともに、該送風通路の各空気流上流側第1,第2の空気吸込口部分にそれぞれ空冷凝縮器、空冷吸収器を蒸発器を介し上下に積層して配設している。
【0015】
そのため、従来のように装置本体の複数面に空気吸込口を設けなければならない構成に比べて、装置本体を小型かつコンパクトな薄型構造に形成することができるようになり、単一の空気吸込面に対応した空気吸込スペースとその側方の設置作業に必要なスペースとの比較的小さな設置スペースさえあれば設置できるようになる。
【0016】
また、空冷吸収器と空冷凝縮器を同一空気吸込面側に配設することが可能となり、空気吸込面の縮小により設置面積の縮小が可能になる。
【0017】
しかも、以上の構成では、空冷凝縮器が、空冷吸収器の上部に設けた蒸発器の上部にあることから、空冷凝縮器を通した熱交換により凝縮された冷媒液が自重によって蒸発器の上部ヘッダー内に供給されるようになる。
【0018】
その結果、空冷凝縮器から蒸発器への冷媒液供給のための溶液ポンプおよび配管が不要 となり、その分吸収式冷凍装置本体の小型化が可能となり、同装置の低コスト化に寄与できる。
【0019】
また、装置組付作業も容易になる。
【0020】
また、該構成において、上記空冷凝縮器は、蒸発器上部に直立状態で設けられても、又傾斜状態で設けられても良いが、傾斜状態に設けるようにすると、より装置本体の高さ寸法を小さくすることができる。
【0021】
また、本願発明の空冷吸収式冷凍装置では、上記のように蒸発器上部に空冷凝縮器を設けるように構成した場合において、上記空冷凝縮器伝熱管の冷媒液供給端が下部ヘッダーを介することなく直接蒸発器上部に導入されている。
【0022】
したがって、該構成では、空冷凝縮器から蒸発器への冷媒液供給配管が完全に不要となるだけでなく、冷媒液の均一分配性が向上し、下部ヘッダーそのものも不要となり、構造が簡略化されるので、より装置本体の高さを低くすることが可能となる。
【発明の効果】
【0023】
以上の結果、本願発明の空冷吸収式冷凍装置によると、構造が簡単で、コンパクトになり、かつ設置面積が小さくて、低コストな空冷吸収器の提供が可能となる。
【発明の実施の形態】
【0024】
(実施の形態1)
先ず図1は、本願発明の実施の形態1に係る空冷吸収式冷凍装置の構成を示している。
【0025】
図中、先ず符号1は当該空冷吸収式冷凍装置の装置本体(本体ハウジング)である。該装置本体1は、例えば全体として前後に薄く、かつ上下および横方向に長いコンパクトな形状のものとなっている。そして、その前面側縦壁部1aには、上下方向に位置して第1,第2の左右2組の円形の空気吹出口3a,3bが所定の間隔を保って形成され、各々それらの内側(ファンガイド内)に位置して第1,第2の上下2組のファン(プロペラファン)4a,4bが、それぞれ第1,第2のファンモータ5a,5bによって吹出し回転可能に設置されている。
【0026】
一方、上記装置本体1の背面側縦壁部1bには、上方側に第1の空気吸込口6aが、下方側に第2の空気吸込口6bが各々形成されており、第1の空気吸込口6aの内側には空冷凝縮器9が、また第2の空気吸込口6bの内側には空冷吸収器7がそれぞれ立設状態で配設され、さらに上記空冷吸収器7の上部には、蒸発器8が左右両側の幅方向全体に延びて設置されている。そして、上記蒸発器8は、その上部ヘッダー側が上方部側空冷凝縮器9の下部ヘッダー9bと、また下部ヘッダー側が上記空冷吸収器7の上部ヘッダーと各々接続されている。
【0027】
また、上記装置本体1内の上記下方側内部空間底部には、上記空冷吸収器7からの吸収液希溶液を低温溶液熱交換器へ供給するための溶液ポンプ10および同供給配管12その他の各種必要機器が設置されている。なお、符号11は低温再生器からの冷媒蒸気供給配管、9aは上記空冷凝縮器9の上部ヘッダーである。
【0028】
したがって、以上の構成では、上記第1,第2のファン4a,4bが、第1,第2のファンモータ5a,5bにより駆動されると、上記第1の空気吸込口6aから吸込まれた空気が上記空冷凝縮器9を、第2の空気吸込口6bから吸い込まれた空気が上記空冷吸収器7を通って、それぞれ装置本体1内を図に矢印で示すように流れ、上記第1,第2のファン4a,4bを介して上記第1,第2の空気吹出口3a,3bから外部に吹き出され、それぞれの熱交部で熱交換される。
【0029】
つまり、以上の構成では、空冷凝縮器9および空冷吸収器7それぞれの空気吸込口6a,6bを装置本体1の背面側単一面に形成し、該単一面の空気吸込口6a,6bから対向方向の同じく単一面である装置本体1の前面に形成した第1,第2の空気吹出口3a,3b方向に向かう略ストレートな送風通路を形成し、該送風通路の各空気流上流側第1,第2の空気吸込口6a,6b部分にそれぞれ空冷凝縮器9、空冷吸収器7を蒸発器8を介し上下に積層して配設している。
【0030】
そのため、従来のように装置本体の複数面に空気吸込口を設けなければならない構成に比べて、装置本体を小型かつコンパクトな薄型構造に形成することができるようになり、単一の空気吸込面に対応した空気吸込スペースとその側方の設置作業に必要なスペースとの比較的小さな設置スペースさえあれば設置できるようになる。
【0031】
また、空冷凝縮器9が、空冷吸収器7の上部に設けた蒸発器8の上部にあることから、空冷凝縮器9を通した熱交換により凝縮された冷媒液が自重によって蒸発器8の上部ヘッダー内に供給されるようになる。その結果、空冷凝縮器9から蒸発器8への冷媒液供給のための溶液ポンプおよび配管が不要となり、その分吸収式冷凍装置本体の小型化が可能となり、同装置の低コスト化に寄与できる。
【0032】
(実施の形態2)
次に、図2は、本願発明の実施の形態2に係る空冷吸収式冷凍装置の構成を示している。
【0033】
この実施の形態の空冷吸収式冷凍装置では、上記実施の形態1における空冷凝縮器9を、図示の如く装置本体1の背面壁1b側上部コーナ空間部を利用して後方に傾斜させて設けるようにしたことを特徴としており、それによって熱交部の長さを大きくして伝熱面積を拡大するか、又は同一伝熱面積の下で装置本体1の高さを可及的に低くするように構成したものである。
【0034】
その他の構成および作用は、全て上記実施の形態1のものと同様である。
【0035】
(実施の形態3)
次に、図3は、本願発明の実施の形態3に係る空冷吸収式冷凍装置の構成を示している。
【0036】
この実施の形態の空冷吸収式冷凍装置では、上記実施の形態2における空冷凝縮器のように、装置本体1の背面側縦壁部1b側上部コーナ空間部を利用して後方に傾斜させて設けるようにした場合において、その本体形状を、さらに円弧状に曲げて形成したことを特徴としており、それによって熱交部の伝熱面積を拡大するとともに同様に装置本体1の高さを可及的に低く形成したものである。
【0037】
その他の構成および作用は、全て上記実施の形態1のものと同様である。
【0038】
このようにした場合には、円弧状にした分だけ、実施の形態2のものより伝熱面積が拡大される。
【0039】
(実施の形態4)
次に、図4は、本願発明の実施の形態4に係る空冷吸収式冷凍装置の構成を示している。
【0040】
この実施の形態の空冷吸収式冷凍装置では、上記各実施の形態の内の任意の何れかの構成を採用した場合において、その空冷凝縮器9側の下部ヘッダー9b自体をなくし、凝縮器伝熱管の冷媒液供給端13,13を蒸発器8の上部ヘッダーである冷媒液散布トレイ側に直接導入することにより同冷媒液散布トレイを下部ヘッダーに共用化して上記同様に自重により冷媒液を供給できるようにしたものである。
【0041】
図中、蒸発器8側の冷媒液散布トレイは、例えば蒸発器8の伝熱管19の直線部19a,19aが水平方向に延びて配設されていることから、空冷凝縮器9の伝熱管の配設方向に沿った分配ヘッダー部15と該分配ヘッダー部15の下部側に位置して上記蒸発器8の伝熱管19の直線部19a,19aに沿って設けられた散布トレイ部16とから構成されている。散布トレイ部16には、さらにその両側部にガイドトレイ17,17が付設されており、上記分配ヘッダー部15内に供給された冷媒液はその底部15aの開口から散布トレイ部16内に供給され、該散布トレイ部16両側の所定高さの溢出口16a,16aからガイドトレイ17,17内に供給される。
【0042】
そして、該ガイドトレイ17,17の側壁部をガイドプレートとして下方側伝熱管直線部19a,19a上に適切に滴下される。
【0043】
このように本実施の形態の構成では、空冷凝縮器9の伝熱管の下端側冷媒液供給端13,13を、上述のような下部ヘッダー9bおよび配管を介することなく、直接蒸発器8側の分配ヘッダー15内に導入して相互に接続している。
【0044】
したがって、上記各実施の形態の場合のような空冷凝縮器9の下部ヘッダー9bは不要となり、またそれを介した若干の配管自体も不要となり、その分さらに構成を簡単にすることができるとともに上下高を低くすることができる。
【0045】
(実施の形態5)
次に、図5は、本願発明の実施の形態5に係る空冷吸収式冷凍装置の構成を示している。
【0046】
この実施の形態の空冷吸収式冷凍装置では、上記実施の形態4の構成をさらに簡略化し、上記空冷凝縮器9の伝熱管下部の冷媒液供給端13,13を直接蒸発器8の伝熱管19の直線部19a,19a上部に対応させて冷媒液を滴下させるようにしたことを特徴とするものである。
【0047】
このような構成によれば、空冷凝縮器9の下部ヘッダーがなくなることに加え、蒸発器8の上部側分配ヘッダー15等がなくなることから、より構成が簡単になり、さらに上下高を低くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本願発明の実施の形態1に係る空冷吸収式冷凍装置の構成を示す断面図である。
【図2】 本願発明の実施の形態2に係る空冷吸収式冷凍装置の構成を示す断面図である。
【図3】 本願発明の実施の形態3に係る空冷吸収式冷凍装置の構成を示す断面図である。
【図4】 本願発明の実施の形態4に係る空冷吸収式冷凍装置の構成を示す要部の拡大断面図である。
【図5】 本願発明の実施の形態5に係る空冷吸収式冷凍装置の構成を示す要部の拡大断面図である。
【符号の説明】
1は装置本体、3aは第1の空気吹出口、3bは第2の空気吹出口、4aは第1のファン、4bは第2のファン、5aは第1のファンモータ、5bは第2のファンモータ、6aは第1の空気吸込口、6bは第2の空気吸込口、7は空冷吸収器、8は蒸発器、9は空冷凝縮器である。
Claims (4)
- 低温再生器からの冷媒蒸気を凝縮する空冷凝縮器と、該空冷凝縮器で凝縮された冷媒液を利用側熱交換冷媒と熱交換させて蒸発させる蒸発器と、該蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を上記低温再生器からの吸収液に吸収させる空冷吸収器とを備えてなる空冷吸収式冷凍装置において、上記空冷凝縮器および空冷吸収器それぞれの空気吸込口を装置本体の背面側単一面に形成するとともに、さらに該単一面の空気吸込口から対向方向の同じく単一面である装置本体の前面に形成した第1,第2の空気吹出口方向に向かう送風通路を形成し、該送風通路の空気流上流側第1,第2の空気吸込口部分に位置して、上記空冷吸収器の上部に上記蒸発器が設けられているとともに上記蒸発器の上部に上記空冷凝縮器が設けられ、上記空冷凝縮器からの凝縮水が自重により上記蒸発器の伝熱管上に供給せしめられるようになっていることを特徴とする空冷吸収式冷凍装置。
- 空冷凝縮器は、蒸発器上部に直立状態で設けられていることを特徴とする請求項1記載の空冷吸収式冷凍装置。
- 空冷凝縮器は、蒸発器上部に傾斜状態で設けられていることを特徴とする請求項1記載の空冷吸収式冷凍装置。
- 空冷凝縮器伝熱管の冷媒液供給端が下部ヘッダーを介することなく直接蒸発器上部に導入されていることを特徴とする請求項1,2又は3記載の空冷吸収式冷凍装置。
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JPH10267451A JPH10267451A (ja) | 1998-10-09 |
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JP07327497A Expired - Fee Related JP3742915B2 (ja) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | 空冷吸収式冷凍装置 |
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JP (1) | JP3742915B2 (ja) |
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1997
- 1997-03-26 JP JP07327497A patent/JP3742915B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH10267451A (ja) | 1998-10-09 |
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