JP4153149B2 - Absorption refrigerator - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸収式冷凍サイクルを用いた吸収式冷凍機に関するものであり、特に凝縮器で液化した液化冷媒を蒸発用熱交換器に滴下させる技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
凝縮器で液化した液化冷媒を蒸発用熱交換器に滴下させる技術として、特開平9−60995号公報に開示されたものが知られている。この技術では、凝縮器で液化した液化冷媒を、ケーシングの内部に開放する蒸気逃がし口を備えた冷媒冷却器に供給して液化冷媒を自己冷却させ、液化冷媒の温度をケーシングの内部温度まで低下させる。そして、ケーシングの内部温度まで低下した液化冷媒を下方に配置した冷媒散布具に供給し、この冷媒散布具から上下方向に巻回された蒸発器の蒸発用熱交換器に、偏りなく均一に液化冷媒を滴下させるものである。
【0003】
ここで、冷媒散布具には、小型化のために上下方向への短縮が要求される吸収器の内部において、上下方向に巻回された蒸発器の蒸発用熱交換器に、偏りなく均一に吸収液を滴下させる技術が要求される。
具体的には、少量でも傾斜設置されると、液化冷媒の散布の偏りが生じてしまうため、それを補う冷媒散布具として、液化冷媒が内部に供給されるリングチューブの上端に多数の穴を設けるとともに、リングチューブに略輪状の滴下リングを取りつけたものが提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の冷媒散布具は、リングチューブに多数の滴下リングを装着するという複雑な構造を用いていたため、製造コストの上昇の大きな要因になっていた。
【0005】
また、冷媒散布具の上に配置される冷媒冷却器は、凝縮器で液化凝縮した例えば40℃の液化冷媒を、ケーシングの内部温度である例えば5℃まで温度低下させる必要があるため、冷媒冷却器が大型化してしまう。この容積の大きい冷媒冷却器が冷媒散布具の上に配置されていたため、蒸発器のケーシングの小型化の妨げになっていた。
【0006】
【発明の目的】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、コストを抑え、且つ蒸発器の小型化が図れる吸収式冷凍機の提供にある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の吸収式冷凍機は、上記の目的を達成するために、次の技術的手段を採用した。
〔請求項1の手段〕
吸収式冷凍機は、
冷媒を含む吸収液を加熱して吸収液から冷媒を気化させて分離する再生器と、
この再生器によって分離した気化冷媒を冷却して凝縮液化させる凝縮器と、
この凝縮器で凝縮した液化冷媒を、熱運搬用熱媒体が通過する蒸発用熱交換器の表面に滴下させ、低圧下のケーシング内で蒸発させる蒸発器と、
前記蒸発器で蒸発した気化冷媒を吸収液に吸収させる吸収器と、
この吸収器内の吸収液を前記再生器へ圧送する溶液ポンプと、から構成される吸収式冷凍サイクルを備える。
【0008】
前記蒸発器に配置される前記蒸発用熱交換器は、上下方向に巻回されたコイル形状を呈する。
前記凝縮器で分離した液化冷媒を前記蒸発用熱交換器の表面に滴下する手段は、
コイル状を呈する前記蒸発用熱交換器の上方に略輪状に配置され、全周に亘って液化冷媒を流出するための絞り穴が多数形成されたリング状のリングチューブと、
このリングチューブの上方からそのリングチューブの内部へ液化冷媒を供給するための液化冷媒供給手段と、を具備する。
この液化冷媒供給手段の内部における液化冷媒液面位置を前記絞り穴より高く保つ部分を、前記ケーシングの外部に配置するとともに、
前記液面より上の空間部分を前記ケーシングの内部に連通して設けたことを特徴とする。
【0009】
また、請求項1の吸収式冷凍機前記液化冷媒供給手段は、前記凝縮器で液化凝縮した液化冷媒の温度を、前記ケーシングの内部温度よりも数度高い温度の液化冷媒として前記リングチューブに供給する液化冷媒冷却手段を備えることを特徴とする。
【0010】
さらに、請求項の吸収式冷凍機前記液化冷媒冷却手段は、前記凝縮器で液化凝縮した液化冷媒と、前記蒸発用熱交換器を通過して温度低下した熱運搬用熱媒体とを熱交換する顕熱熱交換器であり、
前記凝縮器で液化した液化冷媒が前記顕熱熱交換器を通過することにより、前記リングチューブに供給される液化冷媒の温度が熱運搬用熱媒体によって冷却されて、前記ケーシングの内部温度よりも数度高い温度になることを特徴とする。
【0012】
〔請求項の手段〕
請求項の吸収式冷凍機において、
前記リングチューブには、前記多数の絞り穴から流出した液化冷媒を、下方に配置された前記蒸発用熱交換器へ滴下する滴下帯材が取り付けられたことを特徴とする。
【0013】
〔請求項の手段〕
請求項の吸収式冷凍機において、
前記滴下帯材は、前記リングチューブに接するように取り付けられる帯部と、この帯部から前記蒸発用熱交換器へ下垂する多数の下垂部とからなり、巻回によって傾斜配置される前記蒸発用熱交換器の上辺に対応して、前記下垂部の長さが異なって設けられたことを特徴とする。
【0014】
【作用および発明の効果】
〔請求項1の作用および効果〕
請求項1の手段を採用して、リングチューブへ吸収液を供給するための液化冷媒供給手段の内部における液面位置を、ケーシングの外に配置する構造であるため、ケーシング内の構造や高さに制約されることなく、液面位置を高く設定することができる。このように液面位置を高く保つことができることによって、傾斜設置等によりリングチューブにおける多数の絞り穴に傾斜が生じても、高い位置の絞り穴の液面ヘッド差(液面との距離)と、低い位置の絞り穴の液面ヘッド差との比率が小さくなるため、蒸発用熱交換器へ、偏りなく均一に液化冷媒を滴下させることができる。
このように、本発明によって従来のような複雑な冷媒散布具を廃止できるため、従来に比較して吸収式冷凍機の製造コストを抑えることができる。
【0015】
また、請求項の手段を採用して、ケーシングの内部温度よりも数度高い温度の液化冷媒としてリングチューブに供給するように設けたため、ケーシングの内部蒸気圧と、液化冷媒冷却手段の内部蒸気圧とに差圧が生じ、その差圧によって液面位置を高く取ることができる。つまり、その差圧によって、液面ヘッド差を大きくすることができる。
【0016】
さらに、請求項の手段を採用して、凝縮器で液化凝縮した液化冷媒と、蒸発用熱交換器を通過して温度低下した熱運搬用熱媒体とを熱交換する顕熱熱交換器によって、リングチューブに供給される液化冷媒の温度をケーシングの内部温度よりも数度高い温度まで冷却することにより、従来用いていた冷媒冷却器を廃止できる。このため、蒸発器のケーシングの小型化が可能になる。
また、顕熱熱交換器は、2重管のような単純な熱交換器で良いため、構造の複雑な冷媒冷却器に比較してコストを抑えることができる。
【0018】
〔請求項の作用および効果〕
請求項の手段を採用して、リングチューブに取りつけた滴下帯材によって、リングチューブの多数の絞り穴から流出した液化冷媒を下方の蒸発用熱交換器に滴下するようにしたことにより、多数の絞り穴から流出した液化冷媒を、下方の蒸発用熱交換器に偏りなく散布できる。なお、滴下帯材は、薄い金属板の打抜き等によって簡単に製造できるため、製造コストの上昇が抑えられる。
【0019】
〔請求項の作用および効果〕
請求項の手段を採用して、滴下帯材に設けた多数の下垂部を、蒸発用熱交換器の上辺に対応した長さに設けることにより、上辺が傾斜した蒸発用熱交換器に的確に液化冷媒を散布できる。
【0020】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を、複数の実施例および変形例に基づいて説明する。
〔第1実施例の構成〕
図1〜図5は第1実施例を示すもので、図2は吸収式冷凍機を用いて室内の空調を行う吸収式空調装置の概略構成図である。
【0021】
(吸収式空調装置の概略説明)
吸収式空調装置は、屋外機1と室内機2とからなり、屋外機1は冷凍機本体3とクーリングタワー4とから構成されるものであり、搭載された各電気機能部品は制御装置5によって制御される。
冷凍機本体3は、主にステンレスによって形成され、冷媒および吸収液として臭化リチウム水溶液を用いて吸収サイクルを形成するものであり、吸収液を加熱する加熱手段6と、2重効用型の吸収式冷凍サイクル7とを備える。
【0022】
(加熱手段6の説明)
本実施例の加熱手段6は、燃料であるガスを燃焼して熱を発生させ、発生した熱によって吸収液を加熱するガス燃焼装置で、ガスの燃焼を行うガスバーナ11、このガスバーナ11へガスの供給を行うガス供給手段12、ガスバーナ11へ燃焼用の空気を供給する燃焼ファン13などから構成される。
そして、ガスバーナ11のガス燃焼で得られた熱で、吸収式冷凍サイクル7の沸騰器14を加熱し、沸騰器14内に供給された低濃度吸収液(以下、低液)を加熱するように設けられている。
【0023】
(吸収式冷凍サイクル7の説明)
吸収式冷凍サイクル7は、加熱手段6によって加熱される沸騰器14を備え、この沸騰器14内に供給された低液が加熱されることによって低液に含まれる冷媒(水)を気化(蒸発)させて中濃度吸収液(以下、中液)にする高温再生器15と、この高温再生器15内の気化冷媒の凝縮熱を利用して、高温再生器15側から圧力差を利用して供給される中液を加熱し、中液に含まれる冷媒を気化させて中液を高濃度吸収液(以下、高液)にする低温再生器16と、高温再生器15および低温再生器16からの気化冷媒(水蒸気)を冷却して液化する凝縮器17と、この凝縮器17で液化した液化冷媒(水)を真空に近い圧力下で蒸発させる蒸発器18と、この蒸発器18で蒸発した気化冷媒を低温再生器16で得られた高液に吸収させる吸収器19とから構成される。
【0024】
(高温再生器15の説明)
高温再生器15は、加熱手段6によって低液を加熱する上述の沸騰器14、およびこの沸騰器14から上方へ延びる沸騰筒21を備える。この沸騰器14および沸騰筒21で沸騰して低液から気化した気化冷媒は、沸騰筒21から円筒容器形状の高温再生ケース22内に吹き出る。この高温再生ケース22内に吹き出た高温の気化冷媒は、高温再生ケース22の壁によって、低温再生器16内の中液の蒸発時の気化熱として熱が奪われて冷却されて液化冷媒(水)になる。
【0025】
この実施例の沸騰筒21の内部には、沸騰筒21内に吹き出て冷媒が気化した後の中液を蓄えるカップ状の仕切り容器21aが配置されており、その内部に溜められた中液が中液管23を通って低温再生器16に供給される。なお、中液管23には、オリフィスなどの絞り手段(図示しない)が設けられている。この絞り手段は、後述する冷暖切替弁53が閉じられると、高温再生器15と低温再生器16との圧力差を保った状態で中液を流し、後述する冷暖切替弁53が開かれると中液を殆ど流さない。
また、仕切り容器21aの上部分には、吸収液戻し板21bが設けられており、沸騰筒21内で吹き出した吸収液が仕切り容器21aの内部へ導かれるように設けられている。
【0026】
高温再生ケース22の内部には、沸騰器14で加熱されて低液内の冷媒が気化した後の沸騰筒21内の中液と、その周囲に溜められる液化冷媒(水)とを断熱するために、沸騰筒21の周囲に断熱隙間24が設けられている。
なお、高温再生ケース22で液化し、沸騰筒21の外側に分離された液化冷媒(水)は、下部に接続された液冷媒管25を通って凝縮器17に導かれる。
【0027】
(低温再生器16の説明)
低温再生器16は、高温再生ケース22を覆う筒状容器形状の低温再生ケース31を備える。この低温再生器16は、中液管23を通って供給される中液を高温再生ケース22の天井部分に向けて注入する。
低温再生ケース31内の温度は、高温再生ケース22の温度に比較して低いため、低温再生ケース31内の圧力は高温再生ケース22の圧力に比較して低い。このため、中液管23から低温再生ケース31内に供給された中液は蒸発し易い。そして、中液が高温再生ケース22の天井部分に注入されると、高温再生ケース22の壁によって中液が加熱され、中液に含まれる冷媒の一部が蒸発して気化冷媒になり、残りが高液になる。
【0028】
ここで、低温再生ケース31の上方は、環状容器形状の凝縮ケース32の上側と、連通部33を介して連通している。このため、低温再生ケース31内で蒸発した気化冷媒は、連通部33を通って凝縮ケース32内に供給される。
一方、高液は、低温再生ケース31の下部に落下し、低温再生ケース31の下部に接続された高液管34を通って吸収器19に供給される。
なお、低温再生ケース31内の上側には、天井板35が設けられ、この天井板35の外周端と低温再生ケース31との間には、気化冷媒が通過する隙間36が設けられている。
【0029】
(凝縮器17の説明)
凝縮器17は、環状容器形状の凝縮ケース32によって覆われている。この凝縮ケース32の内部には、凝縮ケース32内の気化冷媒を冷却して液化させる凝縮用熱交換器37が配置されている。この凝縮用熱交換器37は、環状のコイルで、内部には冷却水が流れる。そして、低温再生器16から凝縮ケース32内に供給された液化冷媒は、凝縮用熱交換器37によって冷却されて液化し、凝縮用熱交換器37の下方へ滴下する。
【0030】
一方、凝縮ケース32の下側には、上述の高温再生器15から液冷媒管25を通って冷媒が供給される。なお、この供給冷媒は、凝縮ケース32内に供給される際に、圧力の違い(凝縮ケース32内は約70mmHgの低圧)から、再沸騰し、気化冷媒と液化冷媒とが混合した状態で供給される。なお、凝縮ケース32内で液化した液化冷媒は、液冷媒供給管38を介して蒸発器18に導かれる。
【0031】
(蒸発器18の説明)
蒸発器18は、吸収器19とともに、凝縮ケース32の下部に設けられるもので、低温再生ケース31の周囲に設けられた環状容器形状の蒸発・吸収ケース41(蒸発器18と吸収器19の両方を収容するものであり、ケーシングに相当するものである)によって覆われている。この蒸発・吸収ケース41の内部の外側には、凝縮器17から供給される液化冷媒を蒸発させる蒸発用熱交換器42が配置されている。この蒸発用熱交換器42は、上下方向に巻回されたコイル形状を呈するもので、その内部には室内機2に供給される冷温水(熱運搬用熱媒体)が流れる。そして、凝縮器17から液冷媒供給管38を介して供給された液化冷媒は、環状の冷媒散布具43に供給され、その冷媒散布具43から蒸発用熱交換器42の上に散布される。
【0032】
蒸発・吸収ケース41内は、ほぼ真空(例えば6.5mmHg)に保たれるため、沸点が低く、蒸発用熱交換器42に散布された液化冷媒は、大変蒸発しやすい。そして、蒸発用熱交換器42に散布された液化冷媒は、蒸発用熱交換器42内を流れる熱媒体から気化熱を奪って蒸発する。
この結果、蒸発用熱交換器42内を流れる熱媒体が冷却される。そして、冷却された熱媒体は、室内機2に導かれ、室内を冷房する。
【0033】
(吸収器19の説明)
吸収器19は、上述のように、蒸発・吸収ケース41に覆われる。そして、吸収器19は、蒸発・吸収ケース41の内部の内側に、高液管34から供給される高液を冷却する吸収用熱交換器44が配置されている。この吸収用熱交換器44は、蒸発用熱交換器42の内側に隣接配置されるものであり、上下方向に巻回されたコイル形状を呈するもので、その内部には、高液が冷媒を吸収した際に発生する吸収熱を奪う冷却水が供給される。なお、吸収用熱交換器44を通過した冷却水は、凝縮器17の凝縮用熱交換器37を通過した後、クーリングタワー4に導かれて冷却される。そしてクーリングタワー4で冷却された冷却水は、再び吸収用熱交換器44に導かれる。
【0034】
一方、吸収用熱交換器44の上部には、高液管34から供給される高液を吸収用熱交換器44に散布する環状の吸収液散布具45が配置される。吸収用熱交換器44に散布された高液は、吸収用熱交換器44のコイル表面を伝わって上方から下方へ落下する間に、蒸発用熱交換器42において蒸発により生成された気化冷媒を吸収する。この結果、蒸発・吸収ケース41の底に落下した吸収液は、濃度が薄くなった低液となる。
【0035】
蒸発・吸収ケース41の内部には、蒸発用熱交換器42と吸収用熱交換器44との間に、筒状仕切壁46が配置されている。この筒状仕切壁46は、上方のみにおいて蒸発・吸収ケース41の内部を連通するもので、蒸発器18で生成された気化冷媒が筒状仕切壁46の上部を介して吸収器19内に導かれる。
【0036】
また、蒸発・吸収ケース41の底には、蒸発・吸収ケース41の底の低液を沸騰器14に供給するための低液管47が接続されている。この低液管47には、ほぼ真空状態の蒸発・吸収ケース41内から沸騰器14に向けて低液を流すために、溶液ポンプ48が設けられている。
【0037】
(吸収式冷凍サイクル7における上記以外の構成部品の説明)
図2に示す符号51は、沸騰筒21内から低温再生器16へ流れる中液と吸収器19から沸騰器14へ流れる低液とを熱交換する高温熱交換器51aと、低温再生器16から吸収器19へ流れる高液と吸収器19から沸騰器14へ流れる低液とを熱交換する低温熱交換器51bとを一体化した熱交換器である。
なお、高温熱交換器51aは、沸騰筒21から低温再生器16へ流れる中液を冷却し、逆に吸収器19から沸騰器14へ流れる低液を加熱するものである。また、低温熱交換器51bは、低温再生器16から吸収器19へ流れる高液を冷却し、逆に吸収器19から沸騰器14へ流れる低液を加熱するものである。
【0038】
また、本実施例の吸収式冷凍サイクル7には、上述の作動による冷房運転の他に、暖房運転を行うための暖房運転手段が設けられている。
暖房運転手段は、仕切り容器21aの下部から、温度の高い吸収液を蒸発器18の下部へ導く暖房管52と、この暖房管52を開閉する冷暖切替弁53とから構成される。この冷暖切替弁53は、暖房運転時に開弁して高温の吸収液を蒸発・吸収ケース41内へ導き、蒸発器18の蒸発用熱交換器42内を流れる冷温水を加熱するものである。
【0039】
(室内機2の説明)
室内機2は、室内に設置された室内熱交換器54、この室内熱交換器54を流れる蒸発器18を通過した冷温水と室内空気とを強制的に熱交換し、熱交換後の空気を室内に吹き出させるための室内ファン55とを備える。
室内熱交換器54には、冷温水を循環させる冷温水回路56が接続され、この冷温水回路56には、冷温水を循環させる冷温水ポンプ57が設けられている。なお、冷温水ポンプ57は、溶液ポンプ48を駆動する兼用のモータによって駆動される。
【0040】
(クーリングタワー4の説明)
クーリングタワー4は、吸収器19および凝縮器17を通過して昇温した冷却水を、上方から下方へ流し、流れている間に外気と熱交換して放熱するとともに、流れている間に一部蒸発させて気化熱を奪って冷却水を冷却するもので、冷却水の蒸発および冷却を促進する冷却水ファン61を備える。このクーリングタワー4には、冷却水を循環させる冷却水回路62が接続されており、冷却水は冷却水ポンプ63によって循環される。
【0041】
(吸収式冷凍サイクル7の作動による冷房運転の作動)
吸収式冷凍サイクル7は、加熱手段6が沸騰器14を加熱することにより、高温再生器15で、低液から気化冷媒が取り出されるとともに、低温再生器16で、中液から高液が取り出される。
高温再生器15および低温再生器16で取り出された気化冷媒は、凝縮器17で凝縮されて液化した後、蒸発器18の蒸発用熱交換器42に散布され、蒸発用熱交換器42内の冷温水から気化熱を奪って蒸発する。このため、蒸発用熱交換器42を通過し、冷却された冷温水は、室内機2の室内熱交換器54に供給されて室内を冷房する。
【0042】
蒸発器18内で蒸発した気化冷媒は、筒状仕切壁46の上方を通過して吸収器19内に流入する。
一方、吸収器19内では、低温再生器16で取り出された高液が吸収用熱交換器44に散布されており、この高液に蒸発器18から流入した気化冷媒が吸収される。なお、気化冷媒が高液に吸収される際に発生する吸収熱は、吸収用熱交換器44によって吸収されて吸収能力の低下が防止される。
なお、吸収器19で気化冷媒を吸収した高液は、低液となって溶液ポンプ48で吸い込まれ、再び沸騰器14内に戻され、上記のサイクルを繰り返す。
【0043】
(冷媒散布具43の周辺構造を図1を参照して説明する)
冷媒散布具43は、コイル状を呈する蒸発用熱交換器42の上方に略輪状に配置され、全周に亘って液化冷媒を流出するための絞り穴71(図3参照)が多数形成されたリング状のリングチューブ72と、多数の絞り穴71から流出した液化冷媒を、下方に配置された蒸発用熱交換器42の上方へ滴下する滴下帯材73とから構成される。
【0044】
リングチューブ72は、図3(a)〜(c)に示すように、断面略コ字形を呈したカップリング74と、図4(a)、(b)に示すように、カップリング74の上方の開口を塞ぐ蓋リング75とから構成されるものであり、多数の絞り穴71は、カップリング74の側面に等間隔に設けられている。
【0045】
滴下帯材73は、溶接やネジ等によってリングチューブ72の側面に取り付けられるもので、図5(a)、(b)に示すように、リングチューブ72に取り付けられる帯部73aと、この帯部73aから蒸発用熱交換器42へ下垂する多数の下垂部73bとからなる。この滴下帯材73は、例えばステンレスの薄板をプレス切断して形成したものであり、帯部73aには、多数の絞り穴71が塞がれるのを防ぐためのスリット73cが形成されている。また、多数の下垂部73bは、巻回によって傾斜配置される蒸発用熱交換器42の上辺に対して一定の距離を保つように設けられたものであり、巻回によって傾斜配置される蒸発用熱交換器42の上辺に対応して、それぞれが一定の距離を保つように、下垂部73bの長さが異なって設けられている。
【0046】
また、リングチューブ72には、その上方からそのリングチューブ72の内部へ液化冷媒を供給するための液化冷媒供給手段76が接続されている。
この液化冷媒供給手段76には、凝縮器17で液化凝縮した液化冷媒の温度を、蒸発・吸収ケース41の内部温度(例えば5℃)よりも数度高い温度(例えば7℃)の液化冷媒としてリングチューブ72に供給する顕熱熱交換器77(液化冷媒冷却手段に相当する)が設けられている。
【0047】
この顕熱熱交換器77は、凝縮器17で液化凝縮した液化冷媒と、蒸発用熱交換器42を通過して温度低下した冷温水(例えば7℃)とを熱交換するものであり、凝縮器17で液化した液化冷媒が顕熱熱交換器77を通過することにより、リングチューブ72に供給される液化冷媒の温度が、蒸発・吸収ケース41の内部温度(5℃)よりも数度高い温度(7℃)になるものである。なお、この顕熱熱交換器77は、凝縮器17で液化した液化冷媒をリングチューブ72に導く液冷媒供給管38の周囲に、蒸発用熱交換器42を通過した約7℃の冷温水を流す2重管型の液−液熱交換器である。
ここで、液化冷媒供給手段76に冷媒を供給する液冷媒供給管38の内部は、凝縮器17から供給される40℃の冷媒を7℃に冷却するものであり、その差圧によって液面高低差Bが生じる。
【0048】
また、この液化冷媒供給手段76は、顕熱熱交換器77から供給される液化冷媒をリングチューブ72の上方から供給するものであり、この液化冷媒供給手段76の内部において定常運転時の液化冷媒液面位置Aを多数の絞り穴71より高く保つように設けられている。この液面位置Aを高く保つ部分は、図1に示すように、蒸発・吸収ケース41の外部に配置されている。なお、この実施例の液化冷媒供給手段76は、凝縮器17で液化した液化冷媒をリングチューブ72に導く液冷媒供給管38と、液面位置Aの上側において蒸発・吸収ケース41の内部と連通させる連通管78とから構成されている。
【0049】
液面位置Aは、リングチューブ72の絞り穴71の穴径や数によって設定される。顕熱熱交換器77によって7℃まで冷却された冷媒は、連通管78から液化冷媒供給手段76に導かれる途中で自己冷却されて5℃になる。
【0050】
(実施例の効果)
上述したように、リングチューブ72へ供給される液化冷媒の液面位置Aを、蒸発・吸収ケース41の外に配置する構造であるため、蒸発・吸収ケース41内の構造や高さに制約されることなく、液面位置Aを高く設定することができる。このように液面位置Aを高く保つことができることによって、傾斜設置等によりリングチューブ72における多数の絞り穴71に傾斜が生じても、高い位置の絞り穴71の液面ヘッド差と、低い位置の絞り穴71の液面ヘッド差との比率を小さくできる。
このため、冷媒散布具43は、従来のような複雑で部品点数の多い高価なものを用いる必要がなく、リングチューブ72と滴下帯材73からなるシンプルな冷媒散布具43によって、蒸発用熱交換器42へ偏りなく液化冷媒を滴下させることができるようになり、吸収式冷凍機のコストを従来に比較して抑えることができる。
【0051】
凝縮器17で液化凝縮した液化冷媒と、蒸発用熱交換器42を通過して温度低下した冷温水とを熱交換する顕熱熱交換器77によって、リングチューブ72に供給される液化冷媒の温度を蒸発・吸収ケース41の内部温度よりも数度高い温度にしたことにより、従来用いていた冷媒冷却器を廃止できる。このため、蒸発・吸収ケース41の小型化が可能になる。なお、冷温水が顕熱熱交換器77を通過する際、液化冷媒と熱交換されて熱量の損失が発生するが、従来の冷媒冷却器の廃止によって冷媒冷却器での自己蒸発量の低下により、熱量の損失が相殺されるため、能力低下は招かない。
また、従来の冷媒冷却器に代わって用いられる顕熱熱交換器77は、2重管のような単純な熱交換器で済むため、構造の複雑な冷媒冷却器に比較してコストを抑えることができる。
【0052】
リングチューブ72に取りつけた滴下帯材73によって液化冷媒を蒸発用熱交換器42に滴下するようにしたことにより、多数の絞り穴71から流出した液化冷媒を蒸発用熱交換器42へ偏りなく散布できる。そして、用いられる滴下帯材73は、薄い金属板の打抜き等によって簡単に製造できるため、製造コストの上昇は小さい。
また、滴下帯材73に設けた多数の下垂部73bは、蒸発用熱交換器42の上辺に対応した長さに設けられているため、上辺が傾斜した蒸発用熱交換器42に偏りなく液化冷媒を滴下できる。
【0056】
〔変形例〕
上記の実施例では、吸収式冷凍サイクル7の一例として2重効用型を例に示したが、1重効用型でも良いし、3重以上の多重効用型でも良い。また、低温再生器16内に中液を注入する際、低温再生器16の上部から注入する例を示したが、下部から注入しても良い。
加熱手段6の加熱源としてガスバーナ11を用いたが、石油バーナや電気ヒータを用いたり、他の装置(例えば内燃機関など)の排熱を利用しても良い。
【0057】
吸収液の一例として臭化リチウム水溶液を例に示したが、冷媒にアンモニア、吸収剤に水を利用したアンモニア水溶液など他の吸収液を用いても良い。
熱媒体の一例として、水道水を用い、冷却水回路の冷却水と共用した例を示したが、冷却水回路の冷却水とは異なる不凍液やオイルなど他の熱媒体を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】 冷媒散布具の周辺構造を示す図である(第1実施例)。
【図2】 吸収式空調装置の概略構成図である(第1実施例)。
【図3】 カップリングの上視図、断面図および要部断面図である(第1実施例)。
【図4】 蓋リングの断面図および上視図である(第1実施例)。
【図5】 滴下帯材の上視図および要部展開図である(第1実施例)
【符号の説明】
6 加熱手段
7 吸収式冷凍サイクル
15 高温再生器
16 低温再生器
17 凝縮器
18 蒸発器
19 吸収器
41 蒸発・吸収ケース(ケーシング)
42 蒸発用熱交換器
43 冷媒散布具
48 溶液ポンプ
71 絞り穴
72 リングチューブ
73 滴下帯材
73a 帯部
73b 下垂部
76 液化冷媒供給手段
77 顕熱熱交換器(液化冷媒冷却手段)
78 連通
液面位置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an absorption chiller using an absorption refrigeration cycle, and more particularly to a technique for dripping liquefied refrigerant liquefied by a condenser onto an evaporation heat exchanger.
[0002]
[Prior art]
As a technique for dropping a liquefied refrigerant liquefied by a condenser onto an evaporating heat exchanger, one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-60995 is known. In this technology, the liquefied refrigerant liquefied by the condenser is supplied to a refrigerant cooler having a steam escape opening that opens to the inside of the casing to self-cool the liquefied refrigerant, and the temperature of the liquefied refrigerant is lowered to the internal temperature of the casing. Let Then, the liquefied refrigerant that has been lowered to the internal temperature of the casing is supplied to the refrigerant disperser disposed below, and is uniformly liquefied from the refrigerant disperser to the evaporation heat exchanger of the evaporator wound up and down. The refrigerant is dropped.
[0003]
Here, the refrigerant spreader is uniformly distributed to the evaporation heat exchanger of the evaporator wound in the vertical direction inside the absorber that is required to be shortened in the vertical direction for miniaturization. A technique for dripping the absorbing liquid is required.
Specifically, if it is installed in a small amount even if it is installed in a small amount, it will cause uneven distribution of the liquefied refrigerant.Therefore, as a refrigerant spreader that compensates for this, a large number of holes are provided at the upper end of the ring tube to which liquefied refrigerant is supplied. In addition, a ring tube having a substantially ring-shaped dropping ring attached thereto has been proposed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the conventional refrigerant | coolant dispersion | spreading tool used the complicated structure of attaching many dripping rings to a ring tube, it became a big factor of the raise of manufacturing cost.
[0005]
Further, the refrigerant cooler disposed on the refrigerant spreader needs to lower the temperature of the liquefied refrigerant, for example, 40 ° C. liquefied and condensed by the condenser to, for example, 5 ° C., which is the internal temperature of the casing. The vessel becomes larger. Since this large-capacity refrigerant cooler was arranged on the refrigerant sprinkler, it was an obstacle to miniaturization of the evaporator casing.
[0006]
OBJECT OF THE INVENTION
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an absorption refrigerating machine capable of reducing cost and reducing the size of an evaporator.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the absorption refrigerator of the present invention employs the following technical means.
[Means of Claim 1]
Absorption refrigerator
A regenerator that heats the absorbing liquid containing the refrigerant to vaporize and separate the refrigerant from the absorbing liquid;
A condenser for cooling and condensing the vaporized refrigerant separated by the regenerator;
An evaporator for dripping the liquefied refrigerant condensed in the condenser on the surface of the evaporation heat exchanger through which the heat transfer heat medium passes, and evaporating in a casing under a low pressure;
An absorber that absorbs the vaporized refrigerant evaporated in the evaporator into an absorption liquid;
An absorption refrigeration cycle including a solution pump that pumps the absorption liquid in the absorber to the regenerator is provided.
[0008]
The evaporating heat exchanger disposed in the evaporator has a coil shape wound in the vertical direction.
Means for dropping the liquefied refrigerant separated by the condenser onto the surface of the evaporation heat exchanger,
A ring-shaped ring tube which is arranged in a substantially ring shape above the evaporating heat exchanger having a coil shape, and in which a large number of throttle holes for flowing out the liquefied refrigerant are formed over the entire circumference;
Liquefied refrigerant supply means for supplying the liquefied refrigerant from above the ring tube to the inside of the ring tube.
A portion that keeps the liquid level of the liquefied refrigerant inside the liquefied refrigerant supply means higher than the throttle hole is disposed outside the casing, and
A space portion above the liquid level is provided in communication with the inside of the casing.
[0009]
Further, the liquefied refrigerant supply means of the absorption refrigerator according to claim 1, wherein the temperature of the liquefied refrigerant liquefied and condensed by the condenser is set to the ring tube as a liquefied refrigerant having a temperature several degrees higher than the internal temperature of the casing. The liquid refrigerant cooling means to supply is provided.
[0010]
Furthermore, the liquefied refrigerant cooling means of the absorption refrigerator according to claim 1 heats the liquefied refrigerant liquefied and condensed by the condenser and the heat transporting heat medium whose temperature is lowered after passing through the evaporating heat exchanger. A sensible heat exchanger to replace,
When the liquefied refrigerant liquefied by the condenser passes through the sensible heat exchanger, the temperature of the liquefied refrigerant supplied to the ring tube is cooled by the heat transfer heat medium, so that it is lower than the internal temperature of the casing. The temperature is several degrees higher.
[0012]
[Means of claim 2 ]
The absorption refrigerator according to claim 1 ,
The ring tube is attached with a drip strip for dropping the liquefied refrigerant flowing out of the plurality of throttle holes to the evaporation heat exchanger disposed below.
[0013]
[Means of claim 3 ]
The absorption refrigerator according to claim 2 ,
The dripping band material is composed of a band part attached so as to be in contact with the ring tube, and a large number of hanging parts hanging from the band part to the evaporating heat exchanger, and the evaporating band material is inclined and arranged by winding. Corresponding to the upper side of the heat exchanger, the length of the hanging part is provided differently.
[0014]
[Operation and effect of the invention]
[Operation and effect of claim 1]
By adopting the means of claim 1, the liquid level position inside the liquefied refrigerant supply means for supplying the absorbing liquid to the ring tube is arranged outside the casing, so the structure and height inside the casing The liquid surface position can be set high without being restricted by. Since the liquid level position can be kept high in this way, even if a large number of throttle holes in the ring tube are inclined due to an inclined installation or the like, the liquid level head difference (distance from the liquid level) of the high throttle hole is Since the ratio with the liquid level head difference of the throttle hole at the lower position becomes small, the liquefied refrigerant can be dropped evenly and uniformly on the evaporation heat exchanger.
As described above, according to the present invention, since the conventional refrigerant spreader can be eliminated, the manufacturing cost of the absorption chiller can be suppressed as compared with the conventional one.
[0015]
Further, since the means of claim 1 is adopted so as to supply the ring tube as a liquefied refrigerant having a temperature several degrees higher than the internal temperature of the casing, the internal vapor pressure of the casing and the internal vapor of the liquefied refrigerant cooling means are provided. A differential pressure is generated in the pressure, and the liquid level can be increased by the differential pressure. That is, the liquid level head difference can be increased by the differential pressure.
[0016]
Furthermore, by adopting the means of claim 1 , a sensible heat exchanger that exchanges heat between the liquefied refrigerant liquefied and condensed by the condenser and the heat transfer heat medium that has passed through the evaporating heat exchanger and the temperature has decreased. By cooling the temperature of the liquefied refrigerant supplied to the ring tube to a temperature several degrees higher than the internal temperature of the casing, the conventionally used refrigerant cooler can be eliminated. For this reason, the casing of the evaporator can be miniaturized.
Further, since the sensible heat exchanger may be a simple heat exchanger such as a double pipe, the cost can be reduced compared to a refrigerant cooler having a complicated structure.
[0018]
[Operation and effect of claim 2 ]
By adopting the means of claim 2 and using the dripping strip attached to the ring tube, the liquefied refrigerant that has flowed out from a large number of throttle holes of the ring tube is dropped into the evaporating heat exchanger below. The liquefied refrigerant that has flowed out of the throttle hole can be spread evenly on the lower heat exchanger for evaporation. In addition, since a dripping strip can be easily manufactured by punching a thin metal plate or the like, an increase in manufacturing cost can be suppressed.
[0019]
[Operation and effect of claim 3 ]
By adopting the means of claim 3 and providing a number of drooping portions provided on the drip strip with a length corresponding to the upper side of the evaporating heat exchanger, the evaporating heat exchanger having an inclined upper side can be accurately obtained. Liquefied refrigerant can be sprayed on
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described based on a plurality of examples and modifications.
[Configuration of the first embodiment]
1 to 5 show a first embodiment, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an absorption air conditioner that performs indoor air conditioning using an absorption refrigerator.
[0021]
(Outline explanation of absorption type air conditioner)
The absorption type air conditioner includes an outdoor unit 1 and an indoor unit 2, and the outdoor unit 1 includes a refrigerator main body 3 and a cooling tower 4. Each mounted electric functional component is controlled by a control device 5. Is done.
The refrigerator main body 3 is mainly formed of stainless steel and forms an absorption cycle using a lithium bromide aqueous solution as a refrigerant and an absorption liquid. The heating means 6 for heating the absorption liquid and a double-effect absorption A refrigeration cycle 7.
[0022]
(Description of heating means 6)
The heating means 6 of this embodiment is a gas combustion device that burns gas as fuel to generate heat, and heats the absorbing liquid by the generated heat. The gas burner 11 performs gas combustion, and gas is supplied to the gas burner 11. It comprises a gas supply means 12 that supplies gas, a combustion fan 13 that supplies combustion air to the gas burner 11, and the like.
Then, the heat obtained by the gas combustion of the gas burner 11 is used to heat the boiling device 14 of the absorption refrigeration cycle 7 and heat the low-concentration absorbing liquid (hereinafter, low liquid) supplied into the boiling device 14. Is provided.
[0023]
(Description of absorption refrigeration cycle 7)
The absorption refrigeration cycle 7 includes a boiling device 14 that is heated by the heating means 6, and the low liquid supplied into the boiling device 14 is heated to vaporize (evaporate) the refrigerant (water) contained in the low liquid. ) By using the high temperature regenerator 15 to be an intermediate concentration absorbing liquid (hereinafter referred to as “medium liquid”) and the condensation heat of the vaporized refrigerant in the high temperature regenerator 15, using the pressure difference from the high temperature regenerator 15 side. From the low temperature regenerator 16, the high temperature regenerator 15 and the low temperature regenerator 16 which heats the supplied intermediate liquid and vaporizes the refrigerant contained in the intermediate liquid to make the intermediate liquid a high-concentration absorption liquid (hereinafter, high liquid). The condenser 17 that cools and liquefies the vaporized refrigerant (water vapor), the evaporator 18 that evaporates the liquefied refrigerant (water) liquefied by the condenser 17 under a pressure close to vacuum, and the evaporator 18 evaporates. Absorption by which vaporized refrigerant is absorbed by the high liquid obtained by the low temperature regenerator 16 It consists of 19 Metropolitan.
[0024]
(Description of high temperature regenerator 15)
The high-temperature regenerator 15 includes the above-described boiling device 14 that heats the low liquid by the heating unit 6, and the boiling cylinder 21 that extends upward from the boiling device 14. The vaporized refrigerant that has been boiled in the boiling device 14 and the boiling cylinder 21 and vaporized from a low liquid is blown out from the boiling cylinder 21 into the high-temperature regeneration case 22 having a cylindrical container shape. The high-temperature vaporized refrigerant blown into the high-temperature regeneration case 22 is cooled by the wall of the high-temperature regeneration case 22 by removing heat as vaporization heat at the time of evaporation of the medium liquid in the low-temperature regenerator 16, and liquefied refrigerant (water )become.
[0025]
Inside the boiling cylinder 21 of this embodiment is arranged a cup-shaped partition container 21a for storing the medium liquid after being blown into the boiling cylinder 21 and the refrigerant is vaporized, and the middle liquid stored in the inside is stored. It is supplied to the low temperature regenerator 16 through the middle liquid pipe 23. The middle liquid pipe 23 is provided with a throttle means (not shown) such as an orifice. When the cooling / heating switching valve 53, which will be described later, is closed, this throttling means allows the intermediate liquid to flow while maintaining the pressure difference between the high temperature regenerator 15 and the low temperature regenerator 16, and when the cooling / heating switching valve 53, which will be described later, is opened. Little liquid flows.
Further, an absorption liquid return plate 21b is provided on the upper portion of the partition container 21a, and is provided so that the absorption liquid blown out in the boiling cylinder 21 is guided into the partition container 21a.
[0026]
In order to insulate the inside of the high-temperature regeneration case 22 from the middle liquid in the boiling cylinder 21 after the low-temperature refrigerant is vaporized by being heated by the boiling device 14, and the liquefied refrigerant (water) stored around the inside. In addition, a heat insulating gap 24 is provided around the boiling cylinder 21.
The liquefied refrigerant (water) liquefied in the high temperature regeneration case 22 and separated to the outside of the boiling cylinder 21 is guided to the condenser 17 through the liquid refrigerant pipe 25 connected to the lower part.
[0027]
(Description of low temperature regenerator 16)
The low temperature regenerator 16 includes a cylindrical container-shaped low temperature regeneration case 31 that covers the high temperature regeneration case 22. The low temperature regenerator 16 injects the intermediate liquid supplied through the intermediate liquid pipe 23 toward the ceiling portion of the high temperature regeneration case 22.
Since the temperature in the low temperature regeneration case 31 is lower than the temperature in the high temperature regeneration case 22, the pressure in the low temperature regeneration case 31 is lower than the pressure in the high temperature regeneration case 22. For this reason, the intermediate liquid supplied from the intermediate liquid pipe 23 into the low temperature regeneration case 31 is likely to evaporate. When the intermediate liquid is injected into the ceiling portion of the high temperature regeneration case 22, the intermediate liquid is heated by the wall of the high temperature regeneration case 22, and a part of the refrigerant contained in the intermediate liquid evaporates to become a vaporized refrigerant. Becomes high liquid.
[0028]
Here, the upper side of the low-temperature regeneration case 31 communicates with the upper side of the annular container-shaped condensing case 32 via the communication portion 33. For this reason, the vaporized refrigerant evaporated in the low temperature regeneration case 31 is supplied into the condensation case 32 through the communication portion 33.
On the other hand, the high liquid falls to the lower part of the low temperature regeneration case 31 and is supplied to the absorber 19 through the high liquid pipe 34 connected to the lower part of the low temperature regeneration case 31.
A ceiling plate 35 is provided on the upper side in the low temperature regeneration case 31, and a gap 36 through which the vaporized refrigerant passes is provided between the outer peripheral end of the ceiling plate 35 and the low temperature regeneration case 31.
[0029]
(Description of condenser 17)
The condenser 17 is covered with a condensing case 32 having an annular container shape. Inside the condensing case 32, a condensing heat exchanger 37 for cooling and liquefying the vaporized refrigerant in the condensing case 32 is disposed. The condensing heat exchanger 37 is an annular coil in which cooling water flows. Then, the liquefied refrigerant supplied from the low-temperature regenerator 16 into the condensation case 32 is cooled and liquefied by the condensation heat exchanger 37, and is dropped below the condensation heat exchanger 37.
[0030]
On the other hand, the refrigerant is supplied to the lower side of the condensing case 32 through the liquid refrigerant pipe 25 from the high temperature regenerator 15 described above. When the supply refrigerant is supplied into the condensing case 32, the refrigerant is boiled again due to a difference in pressure (low pressure in the condensing case 32 is about 70 mmHg), and is supplied in a state where the vaporized refrigerant and the liquefied refrigerant are mixed. Is done. The liquefied refrigerant liquefied in the condensation case 32 is guided to the evaporator 18 via the liquid refrigerant supply pipe 38.
[0031]
(Description of the evaporator 18)
The evaporator 18 is provided in the lower part of the condensing case 32 together with the absorber 19. The evaporator 18 has an annular container-shaped evaporation / absorption case 41 (both the evaporator 18 and the absorber 19) provided around the low-temperature regeneration case 31. And is equivalent to a casing). An evaporation heat exchanger 42 for evaporating the liquefied refrigerant supplied from the condenser 17 is disposed outside the evaporation / absorption case 41. The evaporating heat exchanger 42 has a coil shape wound in the vertical direction, and cold / hot water (a heat transfer heat medium) supplied to the indoor unit 2 flows through the evaporating heat exchanger 42. Then, the liquefied refrigerant supplied from the condenser 17 via the liquid refrigerant supply pipe 38 is supplied to the annular refrigerant spraying tool 43 and sprayed from the refrigerant spraying tool 43 onto the evaporation heat exchanger 42.
[0032]
Since the inside of the evaporation / absorption case 41 is maintained almost in a vacuum (for example, 6.5 mmHg), the boiling point is low, and the liquefied refrigerant sprayed on the evaporation heat exchanger 42 is very easily evaporated. The liquefied refrigerant sprayed on the evaporation heat exchanger 42 evaporates by removing the heat of vaporization from the heat medium flowing in the evaporation heat exchanger 42.
As a result, the heat medium flowing in the evaporation heat exchanger 42 is cooled. The cooled heat medium is guided to the indoor unit 2 to cool the room.
[0033]
(Description of absorber 19)
The absorber 19 is covered with the evaporation / absorption case 41 as described above. In the absorber 19, an absorption heat exchanger 44 that cools the high liquid supplied from the high liquid pipe 34 is disposed inside the evaporation / absorption case 41. The absorption heat exchanger 44 is disposed adjacent to the inside of the evaporation heat exchanger 42 and has a coil shape wound in the vertical direction. Cooling water that takes away the heat of absorption generated when absorbed is supplied. The cooling water that has passed through the absorption heat exchanger 44 passes through the condensation heat exchanger 37 of the condenser 17 and is then guided to the cooling tower 4 to be cooled. Then, the cooling water cooled by the cooling tower 4 is led to the absorption heat exchanger 44 again.
[0034]
On the other hand, on the upper part of the absorption heat exchanger 44, an annular absorption liquid spraying tool 45 that disperses the high liquid supplied from the high liquid pipe 34 to the absorption heat exchanger 44 is disposed. While the high liquid sprayed on the absorption heat exchanger 44 travels down the coil surface of the absorption heat exchanger 44 and falls downward from above, the vaporized refrigerant generated by evaporation in the evaporation heat exchanger 42 is removed. Absorb. As a result, the absorption liquid that has dropped to the bottom of the evaporation / absorption case 41 becomes a low liquid with a low concentration.
[0035]
Inside the evaporation / absorption case 41, a cylindrical partition wall 46 is disposed between the evaporation heat exchanger 42 and the absorption heat exchanger 44. The cylindrical partition wall 46 communicates with the inside of the evaporation / absorption case 41 only at the upper side, and the vaporized refrigerant generated by the evaporator 18 is introduced into the absorber 19 through the upper part of the cylindrical partition wall 46. It is burned.
[0036]
Further, a low liquid pipe 47 for supplying low liquid at the bottom of the evaporation / absorption case 41 to the boiling device 14 is connected to the bottom of the evaporation / absorption case 41. The low liquid pipe 47 is provided with a solution pump 48 for allowing the low liquid to flow from the evaporation / absorption case 41 in a substantially vacuum state toward the boiling device 14.
[0037]
(Description of components other than the above in the absorption refrigeration cycle 7)
Reference numeral 51 shown in FIG. 2 denotes a high-temperature heat exchanger 51 a that exchanges heat between the middle liquid flowing from the inside of the boiling cylinder 21 to the low-temperature regenerator 16 and the low liquid flowing from the absorber 19 to the boiler 14, and the low-temperature regenerator 16. It is a heat exchanger in which a high-temperature liquid flowing to the absorber 19 and a low-temperature heat exchanger 51b that exchanges heat between the low liquid flowing from the absorber 19 to the boiling device 14 are integrated.
The high temperature heat exchanger 51a cools the intermediate liquid flowing from the boiling cylinder 21 to the low temperature regenerator 16, and conversely heats the low liquid flowing from the absorber 19 to the boiling device 14. The low temperature heat exchanger 51b cools the high liquid flowing from the low temperature regenerator 16 to the absorber 19, and conversely heats the low liquid flowing from the absorber 19 to the boiling device 14.
[0038]
Further, the absorption refrigeration cycle 7 of the present embodiment is provided with a heating operation means for performing a heating operation in addition to the cooling operation by the above-described operation.
The heating operation means includes a heating pipe 52 that guides the absorbing liquid having a high temperature from the lower part of the partition container 21 a to the lower part of the evaporator 18, and a cooling / heating switching valve 53 that opens and closes the heating pipe 52. The cooling / heating switching valve 53 is opened during heating operation, guides the high-temperature absorption liquid into the evaporation / absorption case 41, and heats the cold / hot water flowing in the evaporation heat exchanger 42 of the evaporator 18.
[0039]
(Explanation of indoor unit 2)
The indoor unit 2 forcibly exchanges heat between the indoor heat exchanger 54 installed indoors, the cold / hot water that has passed through the evaporator 18 that flows through the indoor heat exchanger 54, and the room air, and the air after the heat exchange And an indoor fan 55 for blowing out into the room.
The indoor heat exchanger 54 is connected to a cold / hot water circuit 56 for circulating cold / hot water, and the cold / hot water circuit 56 is provided with a cold / hot water pump 57 for circulating cold / hot water. The cold / hot water pump 57 is driven by a dual-purpose motor that drives the solution pump 48.
[0040]
(Description of cooling tower 4)
The cooling tower 4 flows the cooling water that has been heated through the absorber 19 and the condenser 17 from the upper side to the lower side, exchanges heat with the outside air while flowing, and dissipates heat. The cooling water is cooled by evaporating to remove the heat of vaporization, and includes a cooling water fan 61 that promotes evaporation and cooling of the cooling water. A cooling water circuit 62 for circulating cooling water is connected to the cooling tower 4, and the cooling water is circulated by a cooling water pump 63.
[0041]
(Cooling operation by absorption refrigeration cycle 7)
In the absorption refrigeration cycle 7, when the heating unit 6 heats the boiling device 14, the high temperature regenerator 15 extracts vaporized refrigerant from the low liquid, and the low temperature regenerator 16 extracts high liquid from the medium solution. .
The vaporized refrigerant taken out by the high-temperature regenerator 15 and the low-temperature regenerator 16 is condensed and liquefied by the condenser 17, and then sprayed to the evaporation heat exchanger 42 of the evaporator 18. It evaporates by removing heat of vaporization from cold and hot water. For this reason, the cooled / warm water that has passed through the evaporation heat exchanger 42 and is cooled is supplied to the indoor heat exchanger 54 of the indoor unit 2 to cool the room.
[0042]
The vaporized refrigerant evaporated in the evaporator 18 passes over the cylindrical partition wall 46 and flows into the absorber 19.
On the other hand, in the absorber 19, the high liquid taken out by the low-temperature regenerator 16 is dispersed in the absorption heat exchanger 44, and the vaporized refrigerant flowing from the evaporator 18 is absorbed by this high liquid. The absorption heat generated when the vaporized refrigerant is absorbed by the high liquid is absorbed by the absorption heat exchanger 44 to prevent a decrease in absorption capacity.
Note that the high liquid that has absorbed the vaporized refrigerant by the absorber 19 becomes a low liquid and is sucked by the solution pump 48 and is returned to the boiling device 14 again, and the above cycle is repeated.
[0043]
(The peripheral structure of the refrigerant spreader 43 will be described with reference to FIG. 1)
The refrigerant spreader 43 is arranged in a substantially ring shape above the evaporating heat exchanger 42 having a coil shape, and a large number of throttle holes 71 (see FIG. 3) for flowing out the liquefied refrigerant are formed over the entire circumference. The ring-shaped ring tube 72 and a dripping strip 73 for dropping the liquefied refrigerant that has flowed out from the numerous throttle holes 71 to the upper side of the evaporating heat exchanger 42 disposed below.
[0044]
As shown in FIGS. 3A to 3C, the ring tube 72 includes a coupling 74 having a substantially U-shaped cross section, and an upper portion of the coupling 74 as shown in FIGS. 4A and 4B. And a plurality of throttle holes 71 are provided on the side surface of the coupling 74 at equal intervals.
[0045]
The dripping strip 73 is attached to the side surface of the ring tube 72 by welding, screws, or the like, and as shown in FIGS. 5A and 5B, a strip portion 73a attached to the ring tube 72, and this strip portion. It consists of a large number of hanging parts 73b that hang from 73a to the evaporating heat exchanger. The dripping band 73 is formed by press-cutting a thin stainless steel plate, for example, and slits 73c are formed in the band portion 73a to prevent the many throttle holes 71 from being blocked. In addition, the large number of hanging parts 73b are provided so as to maintain a certain distance with respect to the upper side of the evaporating heat exchanger 42 that is inclined and arranged by winding, and the evaporating parts that are inclined and arranged by winding. Corresponding to the upper side of the heat exchanger 42, the lengths of the hanging parts 73b are provided differently so as to maintain a certain distance.
[0046]
The ring tube 72 is connected to a liquefied refrigerant supply means 76 for supplying the liquefied refrigerant from above to the inside of the ring tube 72.
In this liquefied refrigerant supply means 76, the temperature of the liquefied refrigerant liquefied and condensed by the condenser 17 is set as a liquefied refrigerant having a temperature (for example, 7 ° C.) several degrees higher than the internal temperature (for example, 5 ° C.) of the evaporation / absorption case 41. A sensible heat exchanger 77 (corresponding to a liquefied refrigerant cooling means) for supplying to the ring tube 72 is provided.
[0047]
The sensible heat exchanger 77 exchanges heat between the liquefied refrigerant liquefied and condensed in the condenser 17 and cold / warm water (for example, 7 ° C.) that has passed through the evaporating heat exchanger 42 and reduced in temperature. When the liquefied refrigerant liquefied by the vessel 17 passes through the sensible heat exchanger 77, the temperature of the liquefied refrigerant supplied to the ring tube 72 is several degrees higher than the internal temperature (5 ° C.) of the evaporation / absorption case 41. It becomes temperature (7 degreeC). The sensible heat exchanger 77 is provided with about 7 ° C. cold / hot water that has passed through the evaporating heat exchanger 42 around the liquid refrigerant supply pipe 38 that guides the liquefied refrigerant liquefied by the condenser 17 to the ring tube 72. This is a double-tube liquid-liquid heat exchanger that flows.
Here, the inside of the liquid refrigerant supply pipe 38 for supplying the refrigerant to the liquefied refrigerant supply means 76 cools the 40 ° C. refrigerant supplied from the condenser 17 to 7 ° C., and the liquid level is raised or lowered by the differential pressure. Difference B occurs.
[0048]
The liquefied refrigerant supply means 76 supplies the liquefied refrigerant supplied from the sensible heat exchanger 77 from above the ring tube 72, and the liquefied refrigerant during steady operation is inside the liquefied refrigerant supply means 76. The liquid level position A is provided so as to be kept higher than the many throttle holes 71. The portion that keeps the liquid surface position A high is arranged outside the evaporation / absorption case 41 as shown in FIG. The liquefied refrigerant supply means 76 of this embodiment communicates with the liquid refrigerant supply pipe 38 that guides the liquefied refrigerant liquefied by the condenser 17 to the ring tube 72 and the inside of the evaporation / absorption case 41 above the liquid level position A. And a communication pipe 78 to be made.
[0049]
The liquid surface position A is set according to the diameter and number of the throttle holes 71 of the ring tube 72. The refrigerant cooled to 7 ° C. by the sensible heat exchanger 77 is self-cooled to 5 ° C. while being led from the communication pipe 78 to the liquefied refrigerant supply means 76.
[0050]
(Effect of Example)
As described above, since the liquid level position A of the liquefied refrigerant supplied to the ring tube 72 is arranged outside the evaporation / absorption case 41, the structure and height inside the evaporation / absorption case 41 are limited. The liquid level position A can be set high without any problems. Since the liquid level position A can be kept high in this way, even if a large number of throttle holes 71 in the ring tube 72 are inclined due to an inclined installation or the like, the liquid level head difference between the high throttle holes 71 and the low position are reduced. The ratio of the aperture hole 71 to the liquid level head difference can be reduced.
For this reason, it is not necessary to use the expensive and complicated parts having a large number of parts as in the conventional refrigerant spreader 43, and the simple refrigerant spreader 43 including the ring tube 72 and the drip strip 73 exchanges heat for evaporation. Thus, the liquefied refrigerant can be dripped onto the vessel 42 evenly, and the cost of the absorption chiller can be suppressed as compared with the conventional case.
[0051]
The temperature of the liquefied refrigerant supplied to the ring tube 72 by the sensible heat exchanger 77 that exchanges heat between the liquefied refrigerant liquefied and condensed in the condenser 17 and the cold / hot water whose temperature has decreased after passing through the evaporating heat exchanger 42. Since the temperature is set to be several degrees higher than the internal temperature of the evaporation / absorption case 41, the conventionally used refrigerant cooler can be eliminated. For this reason, the evaporation / absorption case 41 can be reduced in size. When cold / hot water passes through the sensible heat exchanger 77, heat is exchanged with the liquefied refrigerant, resulting in a loss of heat. However, due to the abolition of the self-evaporation in the refrigerant cooler due to the abolition of the conventional refrigerant cooler. Because the loss of heat is offset, the capacity is not reduced.
In addition, since the sensible heat exchanger 77 used in place of the conventional refrigerant cooler can be a simple heat exchanger such as a double pipe, the cost can be reduced compared with a refrigerant cooler having a complicated structure. Can do.
[0052]
Since the liquefied refrigerant is dropped onto the evaporating heat exchanger 42 by the dripping strip 73 attached to the ring tube 72, the liquefied refrigerant flowing out from the numerous throttle holes 71 is spread evenly on the evaporating heat exchanger 42. it can. And since the dripping strip 73 used can be easily manufactured by punching a thin metal plate or the like, the increase in manufacturing cost is small.
In addition, since many drooping portions 73b provided on the drip strip 73 are provided with a length corresponding to the upper side of the evaporating heat exchanger 42, they are liquefied evenly on the evaporating heat exchanger 42 whose upper side is inclined. Refrigerant can be dripped.
[0056]
[Modification]
In the above embodiment, a double effect type is shown as an example of the absorption refrigeration cycle 7, but a single effect type or a triple effect type of triple effect or more may be used. Moreover, when injecting the middle liquid into the low temperature regenerator 16, the example of injecting from the upper part of the low temperature regenerator 16 has been shown, but it may be injected from the lower part.
Although the gas burner 11 is used as a heating source of the heating means 6, an oil burner or an electric heater may be used, or exhaust heat from another device (for example, an internal combustion engine) may be used.
[0057]
As an example of the absorbing liquid, an aqueous lithium bromide solution is shown as an example, but other absorbing liquids such as an ammonia aqueous solution using ammonia as a refrigerant and water as an absorbent may be used.
As an example of the heat medium, tap water is used and shared with the cooling water of the cooling water circuit. However, other heat medium such as antifreeze or oil different from the cooling water of the cooling water circuit may be used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a peripheral structure of a refrigerant spreader (first embodiment).
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an absorption air conditioner (first embodiment).
FIG. 3 is a top view, a cross-sectional view, and a main-part cross-sectional view of a coupling (first embodiment).
FIG. 4 is a cross-sectional view and a top view of a lid ring (first embodiment).
FIG. 5 is a top view and a main part development view of a dripping band member (first embodiment) .
[Explanation of symbols]
6 Heating means 7 Absorption refrigeration cycle 15 High temperature regenerator 16 Low temperature regenerator 17 Condenser 18 Evaporator 19 Absorber 41 Evaporation / absorption case (casing)
42 Evaporating Heat Exchanger 43 Refrigerant Dispersing Tool 48 Solution Pump 71 Restricted Hole 72 Ring Tube 73 Drip Band 73a Band 73b Dropped Part 76 Liquefied Refrigerant Supply Unit 77 Sensible Heat Exchanger (Liquefied Refrigerant Cooling Unit)
78 communication pipe
A level position

Claims (3)

冷媒を含む吸収液を加熱して吸収液から冷媒を気化させて分離する再生器と、
この再生器によって分離した気化冷媒を冷却して凝縮液化させる凝縮器と、
この凝縮器で凝縮した液化冷媒を、熱運搬用熱媒体が通過する蒸発用熱交換器の表面に滴下させ、低圧下のケーシング内で蒸発させる蒸発器と、
前記蒸発器で蒸発した気化冷媒を吸収液に吸収させる吸収器と、
この吸収器内の吸収液を前記再生器へ圧送する溶液ポンプと、から構成される吸収式冷凍サイクルを備えた吸収式冷凍機において、
前記蒸発器に配置される前記蒸発用熱交換器は、上下方向に巻回されたコイル形状を呈するものであり、
前記凝縮器で分離した液化冷媒を前記蒸発用熱交換器の表面に滴下する手段は、
コイル状を呈する前記蒸発用熱交換器の上方に略輪状に配置され、全周に亘って液化冷媒を流出するための絞り穴が多数形成されたリング状のリングチューブと、
このリングチューブの上方からそのリングチューブの内部へ液化冷媒を供給するための液化冷媒供給手段と、を具備し、
この液化冷媒供給手段の内部における液化冷媒液面位置を前記絞り穴より高く保つ部分を、前記ケーシングの外部に配置するとともに、
前記液面より上の空間部分を前記ケーシングの内部に連通して設け
前記液化冷媒供給手段は、前記凝縮器で液化凝縮した液化冷媒の温度を、前記ケーシングの内部温度よりも数度高い温度の液化冷媒として前記リングチューブに供給する液化冷媒冷却手段を備え、
前記液化冷媒冷却手段は、前記凝縮器で液化凝縮した液化冷媒と、前記蒸発用熱交換器を通過して温度低下した熱運搬用熱媒体とを熱交換する顕熱熱交換器であり、
前記凝縮器で液化した液化冷媒が前記顕熱熱交換器を通過することにより、前記リングチューブに供給される液化冷媒の温度が熱運搬用熱媒体によって冷却されて、前記ケーシングの内部温度よりも数度高い温度になることを特徴とする吸収式冷凍機。
A regenerator that heats the absorbing liquid containing the refrigerant to vaporize and separate the refrigerant from the absorbing liquid;
A condenser for cooling and condensing the vaporized refrigerant separated by the regenerator;
An evaporator for dripping the liquefied refrigerant condensed in the condenser on the surface of the evaporation heat exchanger through which the heat transfer heat medium passes, and evaporating in a casing under a low pressure;
An absorber that absorbs the vaporized refrigerant evaporated in the evaporator into an absorption liquid;
In an absorption refrigerator having an absorption refrigeration cycle composed of a solution pump that pumps the absorption liquid in the absorber to the regenerator,
The evaporating heat exchanger disposed in the evaporator exhibits a coil shape wound up and down,
Means for dropping the liquefied refrigerant separated by the condenser onto the surface of the evaporation heat exchanger,
A ring-shaped ring tube which is arranged in a substantially ring shape above the evaporating heat exchanger having a coil shape, and in which a large number of throttle holes for flowing out the liquefied refrigerant are formed over the entire circumference;
Liquefied refrigerant supply means for supplying the liquefied refrigerant from above the ring tube to the inside of the ring tube,
A portion that keeps the liquid level of the liquefied refrigerant inside the liquefied refrigerant supply means higher than the throttle hole is disposed outside the casing, and
Providing a space above the liquid level in communication with the interior of the casing ;
The liquefied refrigerant supply means includes liquefied refrigerant cooling means for supplying the temperature of the liquefied refrigerant liquefied and condensed in the condenser to the ring tube as a liquefied refrigerant having a temperature several degrees higher than the internal temperature of the casing,
The liquefied refrigerant cooling means is a sensible heat exchanger that exchanges heat between the liquefied refrigerant liquefied and condensed in the condenser and the heat transfer heat medium that has passed through the evaporating heat exchanger and has a temperature drop,
When the liquefied refrigerant liquefied by the condenser passes through the sensible heat exchanger, the temperature of the liquefied refrigerant supplied to the ring tube is cooled by the heat transfer heat medium, so that it is lower than the internal temperature of the casing. Absorption type refrigerator characterized by a high temperature of several degrees .
請求項の吸収式冷凍機において、
前記リングチューブには、前記多数の絞り穴から流出した液化冷媒を、下方に配置された前記蒸発用熱交換器へ滴下する滴下帯材が取り付けられたことを特徴とする。
The absorption refrigerator according to claim 1 ,
The ring tube is attached with a drip strip for dropping the liquefied refrigerant flowing out of the plurality of throttle holes to the evaporation heat exchanger disposed below .
請求項2の吸収式冷凍機において、
前記滴下帯材は、前記リングチューブに接するように取り付けられる帯部と、この帯部から前記蒸発用熱交換器へ下垂する多数の下垂部とからなり、巻回によって傾斜配置される前記蒸発用熱交換器の上辺に対応して、前記下垂部の長さが異なって設けられたことを特徴とする吸収式冷凍機。
The absorption refrigerator according to claim 2,
The dripping band material is composed of a band part attached so as to be in contact with the ring tube, and a large number of hanging parts hanging from the band part to the evaporating heat exchanger, and the evaporating band material is inclined and arranged by winding. An absorption refrigerating machine in which the length of the hanging part is provided corresponding to the upper side of the heat exchanger .
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