JP4004019B2

JP4004019B2 - 吸収冷凍機

Info

Publication number: JP4004019B2
Application number: JP2001207759A
Authority: JP
Inventors: 修行井上
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2001-07-09
Filing date: 2001-07-09
Publication date: 2007-11-07
Anticipated expiration: 2021-07-09
Also published as: JP2003021421A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸収冷凍機に係り、特に、吸収器、蒸発器、再生器及び凝縮器を一つの缶胴に収めた吸収冷凍機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、吸収冷凍機の吸収器、蒸発器、再生器、凝縮器の配置には、吸収器と蒸発器を一つの缶胴（低温缶胴）に、また再生器と凝縮器を別の缶胴（高温缶胴）に収めた双胴型と称されるものが知られている。この双胴型は、低温側と高温側とを別缶胴にすることにより、熱応力の問題が少ないという特長があるが、寸法が大きくなりがちである点及び必要な缶胴材料が増えるなどの問題がある。
また、材料を少なくし、コストを下げるため、吸収器、蒸発器、再生器、凝縮器を一つの缶胴に入れる方式も、一般的に用いられているが、直径が大きくなりがちで据え付け上、幅寸法が問題になる。
さらに、幅寸法を抑え、形状をコンパクトにするために、角型缶胴に吸収器、蒸発器、再生器、凝縮器をおさめる方式も知られているが、小スペース内で、高温部と低温部とが存在することになり、熱応力が大きな問題となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決し、熱応力を緩和しながら形状をコンパクトに軽量化すると共に、濃度幅の拡大により効率アップした吸収冷凍機を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、再生器、吸収器、蒸発器及び凝縮器を有し、前記吸収器、蒸発器、再生器、凝縮器をつの缶胴に収め、該缶胴の下部に吸収器を配置し、該吸収器の斜め上部に蒸発器を、また、該吸収器上部に凝縮器を配置し、さらに、該凝縮器上部に再生器を配置した吸収冷凍機において、前記吸収器を左右に多分割すると共に、前記蒸発器を前記吸収器を分割した数だけ上下に多分割して、最下部の蒸発器とこれに最も近い吸収器とを組合せ、また同様にそれぞれ分割した蒸発器と吸収器とを組合せ、最上部の蒸発器と最も遠い吸収器との組合せとし、これらの組合せの間に隔壁を設けて、それぞれ別室となし、前記分割した蒸発器と再生器との間には、それぞれの蒸発器から組合せ相手の吸収器への冷媒蒸気通路と、再生器から疑縮器への冷媒通路を有し、これら通路の間には隔壁を有していることを特徴とする吸収冷凍機としたものである。
前記吸収冷凍機において、蒸発器と吸収器との多分割は、２又は３分割とすることができ、また、前記冷水出口側蒸発器（一般的には、上部蒸発器）と組になる吸収器は、冷水入口側蒸発器（一般的には、下部蒸発器）と組になる吸収器よりも、底部を高くするのがよく、これらの吸収冷凍機において、前記缶胴とは別に高温再生器を配備し、前記再生器が低温再生器となる多重効用吸収冷凍機とすることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を詳細に説明する。
本発明では、一の缶胴に収めた吸収冷凍機の吸収器と蒸発器とを、同じ数だけ分割して、それぞれを組合せて間に隔壁を設けて、それぞれ別室としたものであり、例えば、２分割した場合は、前記吸収器を左右に２分割し、前記蒸発器を上下に２分割して、下部蒸発器とこれに近い方の吸収器を組合せ、また上部蒸発器ともう一方の吸収器とを組合せとし、これらの組合せの間に隔壁を設けて、それぞれ別室となし、前記上部蒸発器と再生器との間には、上部蒸発器から組合せ相手の吸収器への冷媒蒸気通路と、再生器から疑縮器への冷媒通路を有し、これら通路の間には隔壁を有しているものである。
【０００６】
また、一つの缶胴に収めた吸収冷凍機においては、蒸発器側壁が非常に高く（大きく）、缶胴を構成する側板の中で、最も厚くなっていたが、蒸発器を上下２段にすることで、蒸発器の一辺の高さが仕切り板部で約半分になり、必要板厚さも約半分にすることができる。
このような吸収冷凍機において、入口側冷水温度は、出口側温度よりも高く、入口側蒸発器の蒸発温度は、出口側よりも高く、従って、圧力も高くなっており、缶胴の底部で、吸収器間の連通をとる場合、圧力差により、液面位置に差がでるから、無駄な保有液が生じないように、本発明では、底部に勾配、あるいは段差をつけている。
また、複数の吸収器の下部溶液溜まりのアンバランスを解消するため、吸収器間に連通管を設けている。
【０００７】
以下、本発明を図面を用いて具体的に説明する。
図１及び図２は、本発明の吸収式冷凍機の一例を示すフロー構成図である。
図において、Ａ１、Ａ２は吸収器、Ｅ１、Ｅ２は蒸発器、Ｇは再生器、ＧＨは高温再生器、Ｃは凝縮器、１と２は冷媒蒸気通路、３と４は冷却水、５は熱源、６は冷水、７は隔壁、８は連通口、９は連通管、１０〜１７は溶液配管、１８〜２０は冷媒配管、ＳＰ１，ＳＰ２は溶液ポンプ、ＲＰは冷媒ポンプ、Ｘは熱交換器、ＸＨ高温熱交換器である。
【０００８】
図１においては、吸収器Ａ１、Ａ２、蒸発器Ｅ１、Ｅ２、再生器Ｇ、凝縮器Ｃを、一つの角型缶胴に収め、該缶胴の下部に吸収器を左からＡ１、Ａ２と、また吸収器の斜め上部に蒸発器を上からＥ１、Ｅ２、吸収器上部に凝縮器Ｃを配置し、さらに、凝縮器Ｃ上部に再生器Ｇを配置し、吸収器Ａ１、Ａ２、蒸発器Ｅ１、Ｅ２の低圧側と、再生器Ｇ、凝縮器Ｃの高圧側とを、斜め隔壁で分け、この斜め隔壁の上側に再生器Ｇから凝縮器Ｃへの冷媒蒸気が流れる通路１を配し、斜め隔壁の下側には蒸発器Ｅ１から吸収器Ａ１への冷媒蒸気が流れる通路２を配した構造としており、吸収器を左右にＡ１、Ａ２と隔壁７で分割し、また、蒸発器を上下にＥ１、Ｅ２と隔壁７で分割して、その間の通路に隔壁７が設けられて分割されている。
【０００９】
そして、吸収器Ａ１からの溶液を溶液ポンプＳＰ１により、配管１０から吸収器Ａ２に導入しており、また、吸収器Ａ２からの希溶液は、溶液ポンプＳＰ２により、熱交換器Ｘの被加熱側を介した配管１１及び１２を通って再生器Ｇに導入されて、熱源５によって加熱濃縮されて、濃溶液は熱交換器Ｘの加熱側を介した配管１３及び１４を通って、吸収器Ａ１に導入される。溶液配管１０と１１とは溶液ポンプＳＰ１とＳＰ２の前で連通管９によって連通している。
一方、再生器Ｇで蒸発された冷媒蒸気は通路１を通り凝縮器Ｃに至り、凝縮器Ｃで冷却水４により冷却されて冷媒液となり、管１８から蒸発器Ｅ２に導入される。
【００１０】
蒸発器Ｅ２では、冷媒液が冷媒ポンプＲＰにより管１９から蒸発器Ｅ１とＥ２とに分配されて循環され、その際冷媒液が蒸発して蒸発器内を通る冷水から熱をうばい冷水６を冷却し、これが冷房用に供される。そして、蒸発した冷媒蒸気は、蒸発器Ｅ１からは、通路２を通り、吸収器Ａ１に導入され、再生器Ｇから導入される濃溶液により吸収され、また、蒸発器Ｅ２からは、吸収器Ａ２で吸収器Ａ１からの溶液により吸収され、冷媒が吸収された希溶液は、前記したように溶液ポンプＳＰ２により再生器Ｇに導入される循環サイクルとなる。
冷水６は、蒸発器Ｅ２から入ってＥ１から出ていく経路をとるため、蒸発器Ｅ２は蒸発温度が高く、吸収器Ａ１からの溶液によっても冷媒蒸気を吸収できる。
【００１１】
図２は、図１の単効用に代えて２重効用吸収冷凍機の例を示すものであり、吸収器Ａ１、Ａ２、蒸発器Ｅ１、Ｅ２、再生器Ｇ及び凝縮器Ｃを収めた缶胴部分の構成は図１と同じであるが、図２においては缶胴に接続する高温再生器ＧＨを設けている。
そして、吸収器Ａ２からの希溶液は、熱交換器Ｘを通り、管１２から分岐され、一部は図１と同様に再生器Ｇに導びかれ、他部は高温熱交換器ＸＨの被加熱側を通り管１５から高温再生器ＧＨに導入され、熱源５により加熱される。加熱濃縮された濃溶液は管１６から高温熱交換器ＸＨの加熱側を通り管１７から、再生器Ｇからの濃溶液管１３に合流する。
また、高温再生器ＧＨから発生する冷媒蒸気は、管２０から再生器Ｇに導入され再生器の加熱源として使用されて凝縮器Ｃに導入される。
図２では、吸収器Ａ１とＡ２の液位を調整する図１の連通管９に代えて、隔壁の連通口８を設けている。
その他の溶液、冷媒の系路及び運転操作は図１と同様である。
【００１２】
【発明の効果】
本発明では、吸収器、蒸発器、低温再生器、凝縮器を一つの缶胴に収めた吸収冷凍機において、蒸発器と吸収器とを多分割して、その組合せを多段にしたことにより、熱応力を緩和しながら形状をコンパクトにでき、濃度幅の拡大による効率アップが図られ、蒸発器側壁に仕切り板（隔壁）を設けることにより、該側壁の板厚を薄くすることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の吸収冷凍機の一例を示すフロー構成図。
【図２】本発明の一例の二重効用吸収冷凍機を示すフロー構成図。
【符号の説明】
Ａ１、Ａ２：吸収器、Ｅ１、Ｅ２：蒸発器、Ｃ：凝縮器、Ｇ：再生器、ＧＨ：高温再生器、Ｘ：熱交換器、ＸＨ：高温熱交換器、ＳＰ１、ＳＰ２：溶液ポンプ、ＲＰ：冷媒ポンプ、１、２：冷媒蒸気通路、３、４：冷却水、５：熱源、６：冷水、７：隔壁、８：連通口、９：連通管、１０〜１７：溶液配管、１８〜２０：冷媒配管

Claims

再生器、吸収器、蒸発器及び凝縮器を有し、前記吸収器、蒸発器、再生器、凝縮器を一つの缶胴に収め、該缶胴の下部に吸収器を配置し、該吸収器の斜め上部に蒸発器を、また、該吸収器上部に凝縮器を配置し、さらに、該凝縮器上部に再生器を配置した吸収冷凍機において、前記吸収器を左右に多分割すると共に、前記蒸発器を前記吸収器を分割した数だけ上下に多分割して、最下部の蒸発器とこれに最も近い吸収器とを組合せ、また同様にそれぞれ分割した蒸発器と吸収器とを組合せ、最上部の蒸発器と最も遠い吸収器との組合せとし、これらの組合せの間に隔壁を設けて、それぞれ別室となし、前記分割した蒸発器と再生器との間には、それぞれの蒸発器から組合せ相手の吸収器への冷媒蒸気通路と、再生器から疑縮器への冷媒通路を有し、これら通路の間には隔壁を有していることを特徴とする吸収冷凍機。
前記蒸発器と吸収器との多分割は、２又は３分割であることを特徴とする請求項１記載の吸収冷凍機。
前記冷水出口側蒸発器と組になる吸収器は、冷水入口側蒸発器と組になる吸収器よりも、底部を高くしていることを特徴とする請求項１又は２記載の吸収冷凍機。
請求項１、２又は３記載の吸収冷凍機において、前記缶胴とは別に高温再生器を配備し、前記再生器が低温再生器となる多重効用吸収冷凍機としたことを特徴とする吸収冷凍機。