JP4928516B2 - 吸収式冷温水機 - Google Patents

Description

吸収式冷温水機の構造に関する技術である。

従来、エレベーターに収容できない様な大型の吸収式冷温水機の設置は、吸収式冷温水機を収容する建屋が完工する前にクレーン等を使用して当該吸収式冷温水機を設置し、また、当該吸収式冷温水機の経年劣化等により更新する際には、当該建屋の壁や床を壊して搬入していたが、当該不便を解消する目的で、吸収式冷温水機をエレベーターなどに収容可能な大きさのブロックに分割して据え付け現場まで搬入し、その後、当該ブロックを溶接して組み立てる技術が知られていた（特許文献１参照）。
特開２００１−１２４４３８号公報

特許文献１に示されるような従来技術においては、据え付け現場にて行う組み立てに際して、溶接を行うものであるから、溶接時の火花による火災の危険性、及び大掛かりな設備を要する点、さらには高い気密性が要求されることから熟練技術者の確保の点等の問題があった。
また、当該溶接に代えて、パッキンとフランジ継ぎ手によるときは気密性の信頼点から問題があった。
さらに、蒸発器と吸収器の液だまり部に各々滞留した、冷媒液、冷媒を吸収する吸収溶液が相互の液だまりに流れ込み性能が劣化する問題も生じていた。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、据え付け現場にて行う組み立てに際して、溶接を行うことなく容易に組み立てができ、しかもシール性能が高い吸収式冷温水機を提供することを目的とする。
さらに、蒸発器と吸収器の性能が劣化しない吸収式冷温水機を提供することを目的とする。

再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器、熱交換機、溶液ポンプ、冷媒ポンプ、前記各所定機器を接続する配管、前記配管を通じて前記所定機器を循環する冷媒および当該冷媒を吸収する吸収溶液、及び前記再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器等を収納するシェルを備える吸収式冷温水機において、
前記シェル、及び当該シェルに収納される、再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器は、長手方向に複数分割可能に構成され、当該シェルの分割端面には、前記機器を単独囲繞又は組合せ囲繞して全ての機器を囲繞する複数の弾性シール部材と、蒸発器及び吸収器の液溜まり部の間に液溜まり部弾性シール部材とが設けられ、その外延部に固定手段が形成されたフランジが設けられ、当該分割端面において対向する一方のフランジと当該他方のフランジ同士が前記固定手段にて分割可能に固定する。

上記のように、シェル、及び当該シェルに収納される再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器が長手方向に複数分割可能に構成され、当該シェルを据え付けるときは、当該シェルを分割し、当該分割されたシェルを据え付け現場に搬入して組み立てる際に溶接を用いないものであるから、火災の危険性もなく、大掛かりな設備、熟練技術者も必要とせずに容易に組み立てることが出来る効果を奏する。

また、機器の単独囲繞によるシールと組合せ囲繞によるシールとの組合せにすると、少ない弾性シール部材で２重のシールを行うこと、すなわち、機器個々を内側弾性シール部材で囲繞し、当該囲繞されている機器個々をさらに外側弾性シール部材で囲繞して２重シールにするよりも弾性シール部材を収納する溝の数が少なくなり、溝の加工が容易となると共に、２重シールであるからシール性能がより高くなる効果を奏する。
さらに、蒸発器と吸収器の液だまり部各々に滞留した、冷媒液、冷媒を吸収する吸収溶液が相互の液だまりに流れ込むのを防止して、冷媒液、冷媒を吸収する吸収溶液の性能が劣化するのを防止する効果を奏する。

本発明の実施形態を、二重効用吸収式冷凍機を例として、図１乃至図６を用いて説明する。
図１は第１実施形態における正面図、図２は図１のＩ−Ｉ線にて分離した分割図、図３は図２の部分拡大図、図４は図１のＩ−Ｉ線にて分離した第２の実施形態における分割図、図５は図１のＩ−Ｉ線にて分離した第３の実施形態における分割図、図６は二重効用吸収式冷凍機の概略構成図

まず、図６に基づいて二重効用吸収式冷凍機の構成について説明する。
二重効用吸収式冷凍機は、ボイラー１を有する高温再生器２、低温再生器３，凝縮器４、蒸発器５、エリミネータ６，吸収器７，冷媒ポンプ８、溶液ポンプ９、熱交換機１０、前記各機器を連絡する管路にて構成されている。

次に、前記各機器の作用について説明する。
高温再生器２は、ボイラー１の燃焼熱で高温再生器２内の冷媒を吸収する吸収溶液（臭化リチュウム水溶液）を加熱して当該吸収溶液に含まれる水などの冷媒蒸気を発生させ、冷媒含有量の少ない吸収溶液（以下「濃厚吸収溶液」という）を生成する。
低温再生器３は、加熱管群３Ａを有し、この加熱管群３Ａ内に流入する高温再生器２からの冷媒蒸気により低温再生器３内の冷媒を含有する吸収溶液を加熱して冷媒蒸気を発生させ、濃厚吸収溶液を生成する。

凝縮器４は、冷却水管群４Ａを有し、低温再生器３で発生して凝縮器４内に流入する冷媒蒸気を当該冷却水管群４Ａ内を通る冷却水によって冷却して液化させる。
蒸発器５は、冷水管群５Ａ及び撒布ヘッダー５Ｂを有し、凝縮器４で液化した冷媒液を撒布ヘッダー５Ｂから冷水管群５Ａに撒布して冷媒液を蒸発させ、冷水管群５Ａ内を通る冷水から気化潜熱を奪って冷却する。

吸収器７は、高温再生器２、低温再生器３にて生成された濃厚吸収溶液を撒布ヘッダー７Ｂから冷却水管群７Ａに撒布し、蒸発器５で蒸発してエリミネータ６を経由して当該吸収器７に流入する冷媒蒸気を当該濃厚吸収溶液に吸収させ、冷媒含有量が増えた吸収溶液（以下「希薄吸収溶液」という）を生成する。
冷媒ポンプ８は、蒸発器８の底部液だめ部に溜まった冷媒溶液を冷水管群５Ａに撒布するために撒布ヘッダー５Ｂに冷媒溶液を循環させる。

溶液ポンプ９は、吸収器７の底部液だめ部に溜まった、冷媒を含有した吸収溶液を吸収器７の冷却水管群７Ａに撒布するために、低温再生器３、高温再生器２、撒布ヘッダー７Ｂを循環させる。
熱交換機１０は、溶液ポンプ９により低温再生器３、高温再生器２に送られる温度の低い希薄吸収溶液と、低温再生器３、高温再生器２から吸収器７に戻る温度の高い濃厚吸収溶液との間で熱交換する。

次に、第１の実施形態を、図１乃至図３に基づいて説明する。
図１において、符号１１は本発明のシェルを示し、当該シェル１１は、フランジ１１Ａ、フランジ１１Ｂの対向面にて長手方向に２分割可能に形成され、その内部には、低温再生器３，凝縮器４，蒸発器５、吸収器７が収納されている。

前記収納例を図２に基づいて説明する。
シェル１１は断面形状が略４角形状をしており、その内部は上部領域、下部領域に２分割され、上部の上部領域には低温再生器３と凝縮器４が収納され、下部領域には水平に並べられて蒸発器５と吸収器７が収納されている。
また、シェル１の分割端面において対向する何れか一方の端面（ここでは、フランジ１１Ｂが設けられている端面とする。）には、低温再生器３と凝縮器４とを組合せ囲繞する上部内溝１２、蒸発器５と吸収器７とを組合せ囲繞する下部内溝１２、及び当該上部内溝１２、下部内溝１３の外側に上部内溝１２と下部内溝１３の両方を囲繞する外溝１４が形成され、当該上部内溝１２、下部内溝１３、外溝１４には、フランジ１１Ｂよりも軟質で弾性を有する銅、真鍮、アルミニウム等の金属製またはゴム製の内側弾性シール部材１６、１７、外側弾性シール部材１８が装着されている。
ここで言う「組合せ囲繞」とは、複数の機器を一纏めにして囲繞することを言う。

さらに、前記蒸発器５と吸収器７との境界部には、下部内溝１３から直立する縦溝１９が、概ね蒸発器１５の液溜まり部、吸収器７の液溜まり部のどちらか高い方の高さまで設けられており、当該縦溝１９には直線状の液溜まり部弾性シール部材２０が挿入されている。
なお、液溜まり部弾性シール部材２０と下部内溝１３の弾性シール部材１７との接点において、両者を必要に応じて接着剤にて接着または溶着にて接合しても良い。

さらに、フランジ１１Ａ、フランジ１１Ｂには、前記両フランジ１１Ａ、１１Ｂを結合してシェル１１と為すための固定用ボルト穴１５が所定間隔を以て形成され、当該フランジ１１Ａ、フランジ１１Ｂのボルト穴１５に両フランジ１１Ａ，１１Ｂを貫通するボルトが挿入され、当該ボルト・ナットにてフランジ１１Ａ、フランジ１１Ｂが分離可能に固定される。

上記実施例によれば、低温再生器３，凝縮器４、蒸発器５、吸収器７を収納したシェル１１が分割され、据え付け現場に搬入されて組み立てる際に、弾性シール部材を備えたフランジ面を互いに密着させてボルト、ナットにて固定するものであるから、固定が容易であり、しかも、溶接と相違して、火花による火災の危険も、大掛かりな設備も不要となる効果を奏する。

また、弾性シール部材が、内側弾性シール部材１６，１７と外側弾性シール部材１８と２重に配設されている二重シールであるから、低温再生器３，凝縮器４、蒸発器５、吸収器７と大気との隔絶性能は高くなるので、特許文献１で問題にする気密の信頼性を損なうことはない。
さらに、前記蒸発器５と吸収器７との境界部には、液溜まり部弾性シール部材２０が設けられているので、冷媒液と冷媒を含有した吸収溶液相互の流れ込みが防止できるので蒸発器５と吸収器７の性能劣化を防止できる。

次に、第２の実施形態を図４に基づいて説明する。
図４に示されるように、第１の実施形態との相違点は、シェル１１の上部領域、下部領域を組合せ囲繞する外溝１４，及び外側弾性シール部材１８を除去して、上部領域、下部領域を囲繞する内側弾性シール部材１６，１７と液溜まり部弾性シール部材２０のみが装着された一重シールとしている点である。
したがって、第１の実施形態における二重シールに比してシール性能は劣るものの、シール部材を収納する溝の数が少なくて済み、しかもシール部材を挿入する手間も要しないので二重シールに比して加工が容易となる

次に、第３の実施形態を図５に基づいて説明する。
第３の実施形態は、第２の実施形態において、蒸発器５と吸収器７との境界部に設けた直線状の液溜まり部弾性シール部材２０の形状を変形したものである。
すなわち、シール部材が挿入される液シール溝２１の形状が、蒸発器５の側部における液溜まり部の高さを始点とし、蒸発器５の底部を経由して蒸発器５と吸収器７との境界部において、境界部の液溜まり部の内高い方の液溜まりの高さで反転する逆Ｕ字状を成し、続けて吸収器７の底部を経由して吸収器７の側部における液溜まり部の高さを終点とする形状である。

したがって、当該液シール溝２１に挿入された液溜まり部弾性シール部材の形状も当該シール溝２１に即した形状となるものである。
すると、当該液溜まり部弾性シール部材は、蒸発器５と吸収器７との境界部、及び蒸発器５と吸収器７の側部までが二重にシールされること、すなわち、当該境界部は、逆Ｕ字状により２重シールとなり、当該側部、底部は外側弾性シール部材１８により２重シールとなる。
よって、分割端面部における冷媒液と冷媒を吸収した吸収溶液との相互の流れ込みをより効果的に防止出来きるので蒸発器５と吸収器７の性能劣化を防止できる。

前記実施例以外に、低温再生器３，凝縮器４、蒸発器５、吸収器７を単独囲繞した弾性シール部材を内側弾性シール部材とし、さらに各機器の圧力と大気圧との差の大小に応じて、適宜組み合わせて組合せ囲繞する外側弾性シール部材を設けても、また、当該圧力が近似する機器を組合せ囲繞した弾性シール部材を、さらに外側弾性シール部材で組合せ囲繞しても良い
すると、シールの信頼性をより高める箇所のみ二重にシールすることとなるので、シール部材を効率的に使用できる効果を奏する。

さらに他の実施形態として以下のようにしても良い。
前記第１、第２、第３の実施形態においては、シール部材として弾性を持ったオーリングとしているが、これに限らず、断面形状が異なる角リング、平板リングとしても良い。
また、前記第３の実施形態において、さらに、第１の実施形態における外側弾性シール部材１８に相当するシール部材を追加した構成としても良い。

本発明の実施形態におけるシェル正面図 図１のＩ−Ｉ線にて分離した、第１の実施形態の分割図である。 図２部分拡大図である。 第２の実施形態である。 第３の実施形態である。 周知の二重効用吸収式冷凍機の概略構成図である。

符号の説明

１ ボイラー
２ 高温再生器
３ 低温再生器
３Ａ 加熱管群
４ 凝縮器
４Ａ 冷却水管群
５ 蒸発器
５Ａ 冷水管群
５Ｂ 撒布ヘッダー
６ エリミネータ
７ 吸収器
７Ａ 冷却水管群
７Ｂ 撒布ヘッダー
８ 冷媒ポンプ
９ 溶液ポンプ
１０ 熱交換機
１１ シェル
１１Ａ フランジ
１１Ｂ フランジ
１２ 上部内溝
１３ 下部内溝
１４ 外溝
１５ ボルト穴
１６ 内側弾性シール部材
１７ 内側弾性シール部材
１８ 外側弾性シール部材
１９ 縦溝
２０ 液溜まり弾性シール部材
２１ 液シール溝

Claims (3)

1. 再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器、熱交換機、溶液ポンプ、冷媒ポンプ、前記各所定機器を接続する配管、前記配管を通じて前記所定機器を循環する冷媒および当該冷媒を吸収する吸収溶液、及び前記再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器等を収納するシェルを備える吸収式冷温水機において、
   前記シェル、及び当該シェルに収納される、再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器は、長手方向に複数分割可能に構成され、当該シェルの分割端面には、前記機器を単独囲繞又は組合せ囲繞して全ての機器を囲繞する複数の弾性シール部材と、蒸発器及び吸収器の液溜まり部の間に液溜まり部弾性シール部材とが設けられ、その外延部に固定手段が形成されたフランジが設けられ、当該分割端面において対向する一方のフランジと当該他方のフランジ同士が前記固定手段にて分割可能に固定される吸収式冷温水機。
2. 前記液溜まり部弾性シール部材は、蒸発器と吸収器のとの境界において、前記蒸発器と吸収器を組合せ囲繞する弾性シール部材から上方に向かって延びる直線形状である請求項１記載の吸収式冷温水機。
3. 前記液溜まり部弾性シール部材は、蒸発器と吸収器のとの境界に逆Ｕ字型に構成されている請求項１記載の吸収式冷温水機。

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