JP3936804B2 - Absorption refrigerator - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の技術分野】
本発明は、吸収式空調機の屋外機として使用され、屋内に設けた空調機本体の冷房作動に利用される熱媒体を冷却する吸収式冷凍機に係り、特に吸収液の散布機構の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、吸収式冷凍機としては、熱媒体を循環する循環管の一部の外周に同軸的に設けられかつ上下端が封止されて鉛直に立設された外管と、その上端面を貫通して、循環管と外管との間に形成される室内に挿入されて室内に吸収液を散布する吸収液散布管と、外管の内周面から軸心方向に向けかつ同軸的に突出した環状板であって外管との境界に複数の散布孔を有し、吸収液散布管から散布される吸収液を受けて、吸収液を散布孔を通して外管の内周面に散布する液受皿とを設けたものが知られている。この吸収式冷凍機は、循環管に散布されて蒸発した冷媒液の蒸発潜熱により循環管を循環する熱媒体を冷却すると共に、外管内周面を流下する吸収液により、蒸発した冷媒蒸気を吸収するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記吸収式冷凍機では、散布孔から散布されて外管の内周面に沿って流れる吸収液は、重力によりほぼ真下方向に流れるため、外管の内周面全体を冷媒蒸気の吸収のために有効に利用できないという問題がある。また、外管の下端に流れ落ちるまでの時間が短いため、冷媒蒸気を迅速且つ十分に吸収できず、そのため冷却効率が低下するという問題もある。さらに、吸収液のほぼ全体が真下方向に流れるため、内周面で吸収液が混ざり難く、吸収液の表面では冷媒蒸気を吸収できても、冷媒蒸気と接していない部分では、冷媒蒸気を吸収しないままで流れ落ちてしまうため、冷媒吸収効率が悪いという問題があった。
【0004】
これに対して、外管の内周面にラス網を配置することが考えられ、これにより吸収液が網を伝って内周面全体に広げられると共に流れ落ちる時間も長くされるという効果が得られる。しかし、図5に示すように、散布孔1a,・・がラス網5の網目6に対してランダムな位置に配置されると、ラス網5を伝って流れる高濃度溶液の流れ全体にムラが生じ、外管内周面に吸収液を均等に分配できないという問題がある。
本発明は、上記した問題を解決しようとするもので、吸収液を外管の内周面に均一に分散させることができる吸収式冷凍機を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために上記請求項1に係る発明の構成上の特徴は、熱媒体が循環する循環管と、循環管の一部の外周に同軸的に設けられかつ上下端が封止されて鉛直に立設された外管と、外管の上端面を貫通して、循環管と外管との間に形成される室内に挿入されて、室内に吸収液を散布する吸収液散布管と、外管の内周面から軸心方向に向けかつ同軸的に突出した環状板であって、外管との境界に複数の散布孔を等間隔に有し、吸収液散布管から散布される吸収液を受けて、吸収液を散布孔を通して外管の内周面に散布する液受皿とを設けた吸収式冷凍機において、液受皿の下方にて外管内周面にラス網を、ラス網の各網目が鉛直線に対して線対称になるように取り付けると共に、ラス網の周方向の網目数を、散布孔と同数または散布孔の数の整数倍数としたことにある。
【0006】
上記のように請求項1の発明を構成したことにより、液受皿に等間隔で設けられた散布孔から流下した吸収液は、網目数が散布孔数と同数の場合は、網目の1段めから均等に分配される。また、網目数が散布孔数の整数倍数の場合は、網目の1段目においては1つおきないし複数個おきに吸収液が流下するが、その網目の交点位置で左右に分配され、結局、2段目ないし数段目以降の網目には吸収液が均等に分配される。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明すると、図1は、同実施形態である室内冷房機の冷房用熱媒体(以下、熱媒体と記す)を冷却する吸収式冷凍機の概略構成を示したものである。
この吸収式冷凍機は、バーナ12の燃焼熱により低濃度の吸収液である臭化リチウム水溶液(以下、臭化リチウムの濃度に応じて単に低濃度溶液、中間濃度溶液、高濃度溶液と記す)を加熱する高温再生器10と、高温再生器10で加熱された低濃度溶液を水蒸気と中間濃度溶液とに分離する高温再生器気液分離器14(以下、単に高温分離器と記す)と、高温分離器14から高温熱交換器17を介して送られる中間濃度溶液を高温分離器14から送られる水蒸気により再加熱する低温再生器20と、低温再生器20で加熱された中間濃度溶液を水蒸気と高濃度溶液とに分離する低温再生器気液分離器23(以下、単に低温分離器と記す)と、低温分離器23から送られる水蒸気を冷却して液化させる凝縮器30と、凝縮器30から送られる冷媒水を蒸発させることにより熱媒体を冷却すると共に低温分離器23から低温熱交換器26を介して送られる高濃度溶液によりその水蒸気を吸収させる二重管ユニット40と、二重管ユニット40及び凝縮器30を冷却する冷却ファン50と、二重管ユニット40から低濃度溶液を低温熱交換器26及び高温熱交換器17において熱交換により温度を上げて高温再生器10へ送る溶液ポンプP1 とを基本的要素として備えており、それらの間はそれぞれ配管により接続されている。各要素について、以下にさらに具体的に説明する。
【0008】
高温再生器10は、ハウジング11内に収容されて、バーナ12により加熱されるフィンチューブ式熱交換器13(以下、熱交換器と記す)を有しており、チューブ内を流れる臭化リチウム水溶液を効率よく加熱することができるようになっている。高温再生器10に循環管K1 を介して接続された高温分離器14には、液面の下限を検知する下限フロートスイッチ15aと、液面の上限を検知する上限フロートスイッチ15bと、上限フロートスイッチ15bの上に設けられて限界液面を検知する停止フロートスイッチ15cとが設けられている。この停止フロートスイッチ15cがオンすることにより、バーナ12の加熱が停止され、運転が停止するようになっている。また、高温分離器14内には、貯留された中間濃度溶液の温度を検出する液温センサ16が設けられている。
【0009】
高温分離器14からの溶液を循環させる循環管K2 は、高温熱交換器17を介して低温再生器20の後述するフィンチューブ式熱交換器22(以下、熱交換器と記す)に接続される。高温熱交換器17は、(図面上の)外側を流れる高温分離器14からの高温溶液と、(図面上の)内側を流れる上記溶液ポンプP1 から供給される低温の低濃度溶液との熱交換を行うものである。高温熱交換器17と低温再生器20との間の循環管K2 には、オリフィス18とフロート連動弁V1 とが並列で設けられている。オリフィス18は、通過する溶液の圧力を減圧して、高温分離器14の液面を、液シールができるような適正な高さに保つものである。フロート連動弁V1 は、高温分離器14内のフロートスイッチ15a,15bと連動した電磁弁であり、内部の中間濃度溶液の液面が下限に達して下限フロートスイッチ15aがオフになったとき閉鎖され、液面が上限に達して上限フロートスイッチ15bがオンしたとき開放されるようになっている。
【0010】
循環管K2 の高温熱交換器17上流側(以下、溶液の流れてくる側を上流側、溶液の流れて行く側を下流側と記す)では、循環管K2 から分岐して後述する循環管K8 に合流接続するオーバーフロー防止管K3 が設けられている。オーバーフロー防止管K3 には、管路を開閉するオーバーフロー弁V2 が設けられており、オーバーフロー弁V2 の開放により高温分離器14内の溶液のオーバーフロー状態を解消できるようになっている。
【0011】
低温再生器20は、ハウジング21内に収容されたフィンチューブ式の熱交換器22を有し、ハウジング21には高温分離器14からの水蒸気の経路である流通管Q1 が接続されている。そして、熱交換器22内を流れる臭化リチウム水溶液が、高温分離器14から流通管Q1 を通して供給される水蒸気により加熱されるようになっている。また、ハウジング21の底部には、ハウジング21内部に溜った水分を凝縮器30の底部に送る流通管Q2 が設けられており、流通管Q2 には低温再生器20と凝縮器30との間に差圧をもたせるためのオリフィス機能を有する弁V3 が介装されている。
【0012】
低温分離器23は、循環管K4 を介して熱交換器22の下流側に接続されている。低温分離器23にも、下限フロートスイッチ24aと、上限フロートスイッチ24bと、停止フロートスイッチ24cが設けられており、それぞれ液面制御に用いられる。また、低温分離器23内には、貯留された高濃度溶液の温度を検出する液温センサ25が設けられている。低温分離器23からの溶液を循環させる循環管K5 には、低温熱交換器26と、管路を開閉する電磁弁V4 とが順次介装されており、循環管K5 は電磁弁V4 の下流側で循環管K6 に合流し、後述する分配器48に接続される。低温熱交換器26は、外側を流れる低温分離器23からの高温溶液と、内側を流れる上記溶液ポンプP1 から供給される低温の低濃度溶液との熱交換を行うものである。
【0013】
循環管K5 の低温熱交換器26上流側では、循環管K5 から分岐して後述する循環管K8 に合流接続するオーバーフロー防止管K7 が設けられている。オーバーフロー防止管K7 には、管路を開閉するオーバーフロー弁V5 が設けられており、オーバーフロー弁V5 の開放により低温分離器23内の溶液のオーバーフロー状態を解消できるようになっている。
【0014】
凝縮器30は、鉛直に立設した複数の円筒パイプにより複数枚のフィンを貫いて形成されており、上端部が流通管Q3 によって低温分離器23と接続され、低温分離器23から送られる水蒸気を冷却ファン50による送風により冷却して水に凝縮させる。また、凝縮器30には、低温再生器20で液化した水が、底部に接続された上記流通管Q2 を通して流入し、凝縮器30内で凝縮された水と合流する。凝縮器30の下部には、冷媒タンク31が接続されており、凝縮器30で凝縮された水が流入して一時的に溜められるようになっている。冷媒タンク31内には、液面の下限を検知する下限フロートスイッチ32aと、液面の上限を検知する上限フロートスイッチ32bとが設けられている。冷媒タンク31の下端部からは流通管Q4 が延設されており、後述する分配器45に接続されている。流通管Q4 には冷媒ポンプP2 が介装されており、冷媒ポンプP2 は、冷媒タンク31の液面が上限に達して上限フロートスイッチ32bがオンすることにより運転を開始して冷媒水を供給し、液面が下限に達して下限フロートスイッチ32aがオフになることにより運転を停止するもので、液面制御により流通管Q4 内への気体の混入を防止すると共に、系全体の濃度管理を行っている。
【0015】
二重管ユニット40は、図示しない室内冷房機で用いる熱媒体の流路となる循環管である冷水管41と、その外周に同軸的に配置された外管42とを備えて鉛直に立設されている。冷水管41は、室内冷房機側から熱媒体が流入する流入管W1に一体で接続されてその下端が封止された蒸発管部41aと、蒸発管部41aの内部に同軸的に配置された内側管部41bとにより二重管構造に構成されている。内側管部41bは、その下端が蒸発管部41aの下端近傍で開口すると共に、上端が蒸発管部41aの上端を貫通して突出した状態で蒸発管部41aに液密に固定され、先端が室内冷房機へ熱媒体が流出する流出管W2 に一体で接続されている。なお、流入管W1 には、冷水循環ポンプPw が介装されており、流出管W2 には管内を循環する熱媒体の温度を検出する水温センサTw が設けられている。
【0016】
外管42は、上下端が封止されており、外周面に冷却用の多数のフィン42aが同軸的に取り付けられている。そして、上記冷水管41は、外管42の上端面を貫通して下端が外管42の下端から所定距離隔てた位置に配置された状態で、外管42上端面に液密に固定して取り付けられる。これにより、二重管ユニット40が形成されて、蒸発管部41aと外管42との間に冷媒水を蒸発させる蒸発室と蒸発した冷媒を吸収する吸収室とからなる蒸発吸収室43が設けられる。
【0017】
冷水管41の蒸発管部41aには、蒸発吸収室43内の上端近傍位置に、外周面を囲んで環状の水受皿44が設けられており、水受皿44の内周位置には、蒸発管部41aに沿って冷媒水を散布するための複数の散布孔44aが設けられている。水受皿44の上部には、冷媒タンク31から延出された上記流通管Q4 の先端に設けた分配器45を介して分配された水散布管46が、外管42上面を貫通して配置されている。なお、蒸発管部41aには、外周面に縦横に溝を形成した溝付パイプが用いられている。これにより外周面に冷媒水を浸透し易くさせ、その落下速度を遅くすると共に広がり易くして、外周面を流れる冷媒水の蒸発を効率よく行わせるものである。
【0018】
また、外管42の内周面には、水受皿44のわずかに下側に、内周面に沿って環状の溶液受皿47が設けられており、溶液受皿47の外周位置には外管42の内周面に沿って溶液を散布するための複数の散布孔47aが等間隔で設けられている。溶液受皿47の上部には、延出された上記循環管K6 の先端に設けた分配器48を介して分配された溶液散布管49が、外管42上面を貫通して配置されている。外管42の内周面にも、ショットブラスト加工等が施されて面が荒され、内周面に溶液を浸透し易くさせて、その落下速度を遅くすると共に広がり易くしている。なお、図示しないが、二重管ユニット40は、上記分配器45により分配された水散布管46及び分配器48により分配された溶液散布管49に応じて、複数個並列して設けられている。
【0019】
そして、外管42内周面には、図1、図2に示すように、さらに円筒形に丸められたラス網60が同軸的に挿入され、溶液受皿47の直下から外管42下端近傍位置にかけて取り付けられている。ラス網60は、図3に示すように、一枚の金属板の所定位置に切込みを入れた後、両端を広げて成形されるもので、菱形状の網目61が多数配列された形状になっている。このラス網60は、網目61の短い方の対角線を鉛直方向(上下方向)に向けて、鉛直線に対して線対称になるように配置されており、網目61の交点62が鉛直方向に配列された多数の鉛直方向列を形成している。さらに、網目61の数は、散布孔47aの数と同数にされており、かつ、本例では溶液受皿47の複数の散布孔47aが、網目61の交点62位置の上方に来るように配置されている。ただし、散布孔47aを必ずしも交点62位置の上方に配置する必要はない。
【0020】
ラス網60の外管42への装着は、外管42の内径より若干大きめの円筒形状に丸めたラス網60を、これを縮めた状態で外管42の内面に挿入することにより、ラス網自体の弾性による広がり力により外管42内面に圧着させることができる。ラス網60の上面61aは一定方向に傾斜しており、外管42を鉛直に立設した際に、この傾斜の下がり方向が外管42との接触面を向くように設ける。ラス網60は、上記簡易な方法により成形されるため、金属製の網の中では製造コストが安価であるという利点を有している。
【0021】
二重管ユニット40の底壁からは、低濃度溶液を高温再生器10へ供給する溶液循環路を形成する循環管K8 が延出されており、循環管K8 の途中には溶液ポンプP1 が設けられている。循環管K8 の溶液ポンプP1 上流側では、上記オーバーフロー防止管K7 ,K3 が順次合流接続されている。循環管K8 には、溶液ポンプP1 を挟んでバイパス管K9 が設けられており、バイパス管K9 にはバイパス弁Vが設けられ、溶液の流量を調節できるようになっている。また、循環管K8 の溶液ポンプP1 上流側には、溶液の温度を検出する液温センサ51が設けられており、通常運転及び希釈運転制御等に用いられる。循環管K8 の溶液ポンプP1 下流側には、流量センサ52が介装されており、バーナ12の点火制御や、低濃度溶液の流量によってバーナ12へのガス供給量等の制御するために用いられる。また、低温熱交換器26の入口近傍には管路を開閉する電磁弁V6 が設けられている。低温熱交換器26の内管と高温熱交換器17の内管の間は、循環管K10で接続されており、また高温熱交換器17の内管は循環管K11によって高温再生器10の熱交換器13に接続されている。
【0022】
循環管K8 の電磁弁V6 のわずか上流側には、循環管K8 から分岐して循環管K6 に合流する希釈液循環管KD が設けられており、希釈液循環管KD には管路を開閉する希釈弁VD が介装されている。希釈液循環管KD は、通常運転後の希釈運転に用いられる。
【0023】
吸収式冷凍機の動作の電気的制御は、例えばCPU,ROM,RAM,タイマ,I/O等からなるマイクロコンピュータ等により構成された、図示しない制御装置によって行われ、上記下限フロートスイッチ15a、上限フロートスイッチ15b、停止フロートスイッチ15c、液温センサ16、液温センサ25、下限フロートスイッチ32a、上限フロートスイッチ32b、液温センサ51、流量センサ52、外気温を検出する外気温センサTG 、水温を検出する水温センサTW 及び運転スイッチSWの入力により、上記フロート連動弁V1 、オーバーフロー弁V2 ,V5 、電磁弁V4 ,V6 、溶液ポンプP1 、冷媒ポンプP2 、冷水循環ポンプPW 、バーナ12、冷却ファン50を制御することにより行われる。
【0024】
つぎに、上記のように構成した実施形態の動作を、熱媒体を冷却するための通常運転について説明する。
室内冷房機の運転スイッチSWをオンにすることにより、冷水循環ポンプPW が熱媒体を二重管ユニット40に供給開始するが、冷水温度が設定温度(例えば7℃)以下の場合、冷凍機の運転は行われない。冷水温度が設定温度以上になると、電磁弁V4 ,V6 及びオーバーフロー弁V2 が開放され、かつ溶液ポンプP1 が動作を開始する。流量センサ52により溶液の流れが確認されると、バーナ12の燃焼が開始され、低濃度溶液の加熱が行われる。さらに冷却ファン50の運転も開始される。これにより、高温再生器10で加熱された低濃度の臭化リチウム溶液は、水分が蒸発し、高温分離器14で水蒸気と中濃度溶液に分離される。そして、循環管K1 ,K2 ,オーバーフロー防止管K3 ,循環管K8 ,K10,K11をつなぐ短い経路を通して溶液が循環し、急速にその温度上昇が行われる。
【0025】
そして、高温分離器14内の液温が、設定温度(例えば70℃)以上になったことが液温センサ16によって検知されると、オーバーフロー弁V2 が閉鎖され、オーバーフロー弁V5 が開放される。これにより、高温分離器14の中間濃度溶液は、高温熱交換器17で冷却された後、低温再生器20の熱交換器22で加熱されて、低温分離器23で水蒸気と高濃度溶液に分離される。そして、循環管K1 ,K2 ,K4 ,K5 ,オーバーフロー防止管K7 ,循環管K8 ,K10,K11をつなぐ短い経路を通して溶液の温度上昇が急速に行われる。ここでは、下限上限フロートスイッチ15a,15bとフロート連動弁V1 により、高温分離器14の液面制御が行われ、水蒸気と溶液の混合が防止される。
【0026】
低温分離器23内の液温が、設定温度(例えば70℃)以上となったことが液温センサ25によって検知されると、オーバーフロー弁V5 が閉鎖される。これにより低温分離器23の高濃度溶液は、低温熱交換器26を通過して冷却され、循環管K5 ,K6 を経て分配器48で分配されて各溶液散布管49から溶液受皿47に滴下され、さらに溶液受皿47の散布孔47aから外管42内周面を伝って流下する。これに伴い、熱媒である水蒸気が高濃度溶液に吸収される際発生する熱が、冷却ファン50により効率よく冷却される。
【0027】
ここで、溶液受皿47の複数の散布孔47aから流下した高濃度溶液は、図4に概略的に示すように、その直下のラス網60の第1段の網目61(交点62I )に均等に落ちるため、各交点62I において周方向両側に均等に分配されて網を伝って流下する。流下した高濃度溶液は、さらに下方の第2の網目61の交点62IIにおいても周方向両側に均等に分配され、同様に第3段目以下の網目の交点62III ,62IV,・・においても同様に周方向両側に均等に分配される。そのため、ラス網60を流下する高濃度溶液が外管42の内周面全体にわたって均等に広げられ、高濃度溶液が均一に混じり合うと共に長時間かけて流下することにより、高濃度溶液の均等な流れを形成することができる。
【0028】
一方、低温分離器23の流通管Q3 からの水蒸気が、凝縮器30で凝縮されて液化し、冷媒タンク31を経て冷媒ポンプP2 により分配器45に供給される。分配器45で分配された冷媒水は水散布管46から水受皿44に滴下され、水受皿44の散布孔44aから蒸発管部41aの外周面を伝って流下する。このとき、蒸発吸収室43内は低圧に保持されているので、流下する冷媒水は蒸発し、その蒸発潜熱により蒸発管部41aが冷却され、蒸発管部41aに流入した熱媒体が冷却され内側管部41bを経て室内冷房機に還流される。この熱媒体により室内冷房機の冷却運転が行われる。
【0029】
そして、蒸発した冷媒蒸気は、外管42内周面をラス網60に沿って均一に流下する高濃度溶液によって効率よく吸収され、これにより高濃度溶液が低濃度に希釈され、外管42底部から循環管K8 に排出される。上記動作が連続的に行われることにより、冷水管41を循環する熱媒体の冷却が効率よく行われ、室内冷房機の冷房運転を維持できる。
【0030】
運転停止は、運転スイッチSWをオフさせることによりあるいは運転要求負荷が設定値を下回った場合に行われ、バーナ12へのガス供給路が遮断され、かつ冷却ファン50が停止され、さらに制御装置60の制御により、溶液ポンプP1 による溶液供給量が減少する。そして、低温分離器23の液温が設定温度以下になると、溶液ポンプP1 が停止され、また室内冷房機の冷水循環ポンプPW も停止され、吸収式冷凍機は運転を停止する。
【0031】
以上に説明したように、本実施形態の吸収式冷凍機においては、溶液受皿47散布孔47aから流下した高濃度溶液は、その直下のラス網60の網目61(の交点62)に均等に落ちるため、各交点62において周方向両側に均等に分配される。そのため、高濃度溶液の流下の過程で、高濃度溶液が外管42の内周面全体にわたって均等に広げられ、高濃度溶液が均一に混じり合うと共に長時間かけて流下することにより、高濃度溶液の均等な流れを形成することができる。その結果、蒸発管部41a壁面で蒸発した冷媒蒸気を、流下する高濃度溶液により効率よく吸収することができ、冷却能力が効率よく発揮される。また、高濃度溶液の均等な流れが得られることにより、外管42の長さを必要最小限の長さにすることができる。
【0032】
なお、上記実施形態では、網目61の数を溶液受皿47の散布孔47aの数と同数になっているが、網目61の数を散布孔47aの数の2倍としてもよく、この場合には、網目61の第1段目においては1つおきに溶液が流下するが、その網目交点位置で左右に分配され、結局2段目以降の網目では溶液が均等に分配される。さらに、網目61の数を散布孔47aの数の任意の整数倍としてもよく、この場合には、網目61の数段目から溶液が均等に分配される。また、網目61の数を散布孔47aの数のここでも、溶液受皿47の散布孔47aを必ずしも網目61の交点62位置の上方に配置する必要はない。
【0033】
なお、上記実施形態に示した冷凍機については、これに限定されるものでなく、例えば液面の検出にフロースイッチ以外のセンサを用いること、二重管ユニットの構成を変更すること、低温再生器及び低温分離器を省略すること等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々変更して実施することが可能である。
【0034】
【発明の効果】
本発明によれば、散布孔数とラス網の周方向網目数とが適正に対応して配置されているため、散布孔から流下した吸収液は、外管の内周面全体にわたって均等に広げられ、吸収液が均一に混じり合うと共に長時間かけて流下することにより、均等な流れとなるため、循環管壁面で蒸発した冷媒を外管内周面全体で効率よく吸収することができ、冷却能力が効率よく発揮される。また、吸収液の均等な流れが得られることにより、外管の長さを必要最小限の長さにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態である吸収式冷凍機を概略的に示す構成図である。
【図2】吸収式冷凍機の二重管ユニットを詳細に示す断面図である。
【図3】ラス網を概略的に示す斜視図である。
【図4】ラス網の動作を説明する説明図である。
【図5】比較例であるラス網の動作を説明する説明図である。
【符号の説明】
10…高温再生器、14…高温分離器、20…低温再生器、23…低温分離器、30…凝縮器、40…二重管ユニット、41…冷水管、41a…蒸発管部、41b…内側管部、42…外管、43…蒸発吸収室、44…水受皿、45…分配器、46…水散布管、47…溶液受皿、48…分配器、49…溶液散布管、50…冷却ファン、60…ラス網、61…網目、62…交点、K1 ,K2 ,K4 ,K5 ,K6 ,K8 ,K10,K11…循環管、K3 ,K7 …オーバーフロー防止管、V1 …フロート連動弁、V2 ,V5 …オーバーフロー弁、V4 ,V6 …電磁弁、P1 …溶液ポンプ、P2 …冷媒ポンプ、PW …冷水循環ポンプ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an absorption refrigerator that is used as an outdoor unit of an absorption air conditioner and cools a heat medium used for cooling operation of an air conditioner main body provided indoors, and more particularly, to an improvement in an absorption liquid spraying mechanism. .
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an absorption refrigerator, an outer pipe that is coaxially provided on the outer periphery of a part of a circulation pipe that circulates a heat medium and whose upper and lower ends are sealed and vertically stands, and the upper end face thereof are penetrated. And an absorbing liquid spraying pipe that is inserted into the chamber formed between the circulation pipe and the outer pipe and sprays the absorbing liquid into the chamber, and projects axially and coaxially from the inner peripheral surface of the outer pipe. A circular plate that has a plurality of spray holes at the boundary with the outer tube, receives the absorption liquid sprayed from the absorption liquid spray pipe, and sprays the absorption liquid to the inner peripheral surface of the outer pipe through the spray hole The thing provided with the saucer is known. This absorption refrigerator cools the heat medium circulating in the circulation pipe by the latent heat of evaporation of the refrigerant liquid sprayed and evaporated in the circulation pipe, and absorbs the evaporated refrigerant vapor by the absorption liquid flowing down the inner peripheral surface of the outer pipe. To do.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above absorption chiller, the absorption liquid sprayed from the spray hole and flowing along the inner peripheral surface of the outer pipe flows almost downward due to gravity, so the entire inner peripheral surface of the outer pipe absorbs the refrigerant vapor. There is a problem that it cannot be used effectively. In addition, since the time until it flows down to the lower end of the outer tube is short, the refrigerant vapor cannot be absorbed quickly and sufficiently, and there is a problem that the cooling efficiency is lowered. Furthermore, since almost the entire absorption liquid flows in the downward direction, it is difficult for the absorption liquid to mix on the inner peripheral surface, and even if it can absorb the refrigerant vapor on the surface of the absorption liquid, it absorbs the refrigerant vapor in the part that is not in contact with the refrigerant vapor. As a result, the refrigerant flows down without being used, and there is a problem that the refrigerant absorption efficiency is poor.
[0004]
On the other hand, it is conceivable to arrange a lath net on the inner peripheral surface of the outer tube, and thereby an effect is obtained in which the absorbing liquid is spread over the inner peripheral surface through the net and the time to flow down is lengthened. . However, as shown in FIG. 5, when the spray holes 1 a,... Are arranged at random positions with respect to the mesh 6 of the lath net 5, the entire flow of the high concentration solution flowing through the lath net 5 is uneven. As a result, there is a problem that the absorbent cannot be evenly distributed on the inner peripheral surface of the outer tube.
The present invention is intended to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an absorption refrigerator that can uniformly disperse the absorbing liquid on the inner peripheral surface of the outer tube.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the structural feature of the invention according to claim 1 is that a circulation pipe through which a heat medium circulates, and a part of the circulation pipe are coaxially provided and the upper and lower ends are sealed. An outer pipe that stands upright and an absorption liquid spray pipe that penetrates the upper end surface of the outer pipe and is inserted into a room formed between the circulation pipe and the outer pipe to spread the absorbent. And an annular plate that protrudes coaxially from the inner peripheral surface of the outer tube in the axial direction, has a plurality of spray holes at equal intervals on the boundary with the outer tube, and is sprayed from the absorbent spray tube In an absorption refrigerator provided with a liquid receiver that receives the absorbed liquid and sprays the absorbed liquid on the inner peripheral surface of the outer tube through the spray hole, a lath net is placed on the inner peripheral surface of the outer tube below the liquid receiver. Attach so that each mesh of the mesh is axisymmetric with respect to the vertical line, and the number of meshes in the circumferential direction of the lath mesh is the same as or spread Lies in the fact that the number of integer multiples of.
[0006]
By configuring the invention of claim 1 as described above, when the number of meshes is equal to the number of spray holes, the absorption liquid flowing down from the spray holes provided at equal intervals in the liquid tray is the first stage of the mesh. Will be evenly distributed. Further, when the number of meshes is an integer multiple of the number of spray holes, in the first stage of the mesh, the absorbing liquid flows down every other or plural, but is distributed to the left and right at the intersection of the mesh. The absorbing solution is evenly distributed in the second to several meshes.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an outline of an absorption refrigerator that cools a cooling heat medium (hereinafter, referred to as a heat medium) of an indoor air conditioner according to the embodiment. The structure is shown.
This absorption refrigerator is an aqueous solution of lithium bromide that is a low-concentration absorbent due to the combustion heat of the burner 12 (hereinafter simply referred to as a low-concentration solution, an intermediate-concentration solution, or a high-concentration solution depending on the concentration of lithium bromide). A high-
[0008]
The high-
[0009]
A circulation pipe K2 for circulating the solution from the
[0010]
On the upstream side of the high-
[0011]
The low-
[0012]
The
[0013]
On the upstream side of the low-
[0014]
The
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
The evaporating
[0018]
An
[0019]
As shown in FIGS. 1 and 2, a
[0020]
The
[0021]
From the bottom wall of the
[0022]
A dilution liquid circulation pipe KD branching from the circulation pipe K8 and joining to the circulation pipe K6 is provided just upstream of the solenoid valve V6 of the circulation pipe K8, and the dilution liquid circulation pipe KD is opened and closed. A dilution valve VD is interposed. The diluent circulation pipe KD is used for the dilution operation after the normal operation.
[0023]
The electrical control of the operation of the absorption chiller is performed by a control device (not shown) configured by, for example, a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, a timer, an I / O, etc. The lower
[0024]
Next, the operation of the embodiment configured as described above will be described in the normal operation for cooling the heat medium.
By turning on the operation switch SW of the indoor air conditioner, the cold water circulation pump PW starts supplying the heat medium to the
[0025]
When the liquid temperature sensor 16 detects that the liquid temperature in the
[0026]
When the liquid temperature sensor 25 detects that the liquid temperature in the
[0027]
Here, the high-concentration solution flowing down from the plurality of
[0028]
On the other hand, water vapor from the circulation pipe Q3 of the low-
[0029]
The evaporated refrigerant vapor is efficiently absorbed by the high-concentration solution that uniformly flows along the inner peripheral surface of the
[0030]
The operation stop is performed by turning off the operation switch SW or when the operation request load is lower than the set value, the gas supply path to the
[0031]
As described above, in the absorption refrigerator of the present embodiment, the high-concentration solution flowing down from the
[0032]
In the above embodiment, the number of
[0033]
The refrigerator shown in the above embodiment is not limited to this. For example, a sensor other than a flow switch is used for detecting the liquid level, the configuration of the double pipe unit is changed, and low temperature regeneration is performed. Various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention, such as omitting the vessel and the low-temperature separator.
[0034]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the number of spray holes and the number of circumferential meshes of the lath net are appropriately arranged, the absorbent flowing down from the spray holes spreads evenly over the entire inner peripheral surface of the outer pipe. As the absorption liquid mixes uniformly and flows down over a long period of time, the flow becomes uniform, so that the refrigerant evaporated on the wall surface of the circulation pipe can be efficiently absorbed by the entire inner peripheral surface of the outer pipe, and the cooling capacity Is effectively exhibited. Further, by obtaining an even flow of the absorbing liquid, the length of the outer tube can be reduced to the minimum necessary length.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing an absorption refrigerator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing in detail a double pipe unit of an absorption refrigerator.
FIG. 3 is a perspective view schematically showing a lath net.
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the operation of a lath network.
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the operation of a lath net as a comparative example;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (1)
該循環管の一部の外周に同軸的に設けられかつ上下端が封止されて鉛直に立設された外管と、
該外管の上端面を貫通して、該循環管と該外管との間に形成される室内に挿入されて、該室内に吸収液を散布する吸収液散布管と、
前記外管の内周面から軸心方向に向けかつ同軸的に突出した環状板であって、該外管との境界に複数の散布孔を等間隔に有し、前記吸収液散布管から散布される吸収液を受けて、該吸収液を該散布孔を通して該外管の内周面に散布する液受皿と
を設けた吸収式冷凍機において、
前記液受皿の下方にて前記外管内周面にラス網を、該ラス網の各網目が鉛直線に対して線対称になるように取り付けると共に、前記ラス網の周方向の網目数を、前記散布孔と同数または前記散布孔の数の整数倍数としたことを特徴とする吸収式冷凍機。A circulation pipe through which the heat medium circulates;
An outer pipe that is coaxially provided on the outer periphery of a part of the circulation pipe and is vertically installed with the upper and lower ends sealed;
An absorbing liquid spraying pipe that penetrates the upper end surface of the outer pipe and is inserted into a chamber formed between the circulation pipe and the outer pipe, and sprays the absorbing liquid into the chamber;
An annular plate that protrudes coaxially from the inner peripheral surface of the outer tube in the axial direction, and has a plurality of spray holes at equal intervals on the boundary with the outer tube, and is sprayed from the absorbent spray tube In the absorption chiller provided with a liquid receiving tray that receives the absorbed liquid and sprays the absorbed liquid to the inner peripheral surface of the outer pipe through the spray hole,
A lath net is attached to the inner peripheral surface of the outer pipe below the liquid tray, and each mesh of the lath net is axisymmetric with respect to a vertical line, and the number of meshes in the circumferential direction of the lath net is An absorption refrigerator having the same number as the spray holes or an integer multiple of the number of the spray holes.
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