JP5470279B2 - 吸収式冷凍機 - Google Patents
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Description
本発明による吸収式冷凍機のより具体的な第1の態様では、前記吸収器の底部液溜と前記溶液ポンプを接続する配管は当該配管を導通状態と非導通状態に切り替える第5切替手段を備え、前記配管は前記冷房運転モードでは導通状態とされ、前記フリークーリング運転モードでは非導通状態とされるとともに、前記第1配管系は前記吸収器と前記第5切替手段を接続する配管から分岐するバイパス配管をなし、当該分岐位置から前記第1切替手段までの配管部分は、前記第5切替手段よりも上部にあることを特徴とする。
本発明による吸収式冷凍機の第2の態様では、第1態様の吸収式冷凍機が持つ構成に加えて、さらに、前記吸収器の底部液溜と前記溶液ポンプを接続する配管における前記第5切替手段と前記溶液ポンプを接続する配管部分には、前記吸収器の底部液溜より低い位置に溶液タンクを備えることを特徴とする。
また、上記した第1態様の吸収冷凍機において、前記吸収器の底部液溜と前記溶液ポンプを接続する配管における前記第5切替手段と前記溶液ポンプを接続する配管部分に液面検知手段を備えること、また、第2態様の吸収冷凍機において、前記第5切替手段と前記溶液タンクを接続する配管部分には液面検知手段を備えることは好ましい。この態様では、前記溶液排出モードにおいて、液面検知手段により溶液が吸収器の底部液溜にないことを検知でき、確実に冷媒中に溶液を混入させることなく、フリークーリング運転モードに切り替えができる。なお、冷房運転モードによる運転においても、当該液面検知手段により液面を検知し、液面なきときは溶液ポンプの運転を停止する制御とすることにより、溶液ポンプのキャビテーション防止や各部位における適切や溶液貯留量確保に寄与することも可能である。
本発明による吸収式冷凍機の第3の態様では、前記吸収器は底部液溜より上位の位置に底部液溜に連通する第2液溜と、該第2液溜と前記吸収器を接続する第2配管系と、前記第2配管系を導通状態と非導通状態に切替える第2切替手段を備えており、前記第1配管系は前記第2液溜内に貯留した液冷媒を前記蒸発器に戻すことのできるようにされていることを特徴とする。
第3態様の吸収冷凍機において、前記第1配管系は前記第2配管系から分岐するバイパス配管を備え、当該分岐位置から前記第1切替手段までの配管部分は、前記第2切替手段よりも上部にあることが好ましい。この態様では、フリークーリング運転モードに切替える際に、まずは加熱源を停止させるとともに第2液溜内の希溶液を第2配管系を通じて吸収器の底部液溜内に自重により移動させ空の状態とするときに、第1配管系を満たしている溶液は第2切替手段よりも上の位置にあるため、当該溶液は自重によりにより第2切替手段を通じて移動することができ、配管内を確実に空の状態とすることで、フリークーリング運転における溶液の残留を防止できる。
また、第3形態の吸収冷凍機において、前記第2切替手段と前記吸収器を接続する配管の間に液面を検知する液面検知手段を備えていることが望ましい。冷房運転モードからフリークーリング運転モードに切替える際の運転で、液面検知手段により溶液が吸収器の第2液溜にないことを検知でき、確実に冷媒中に溶液を混入させることなく切り替えることができる。
上記したすべての態様の吸収冷凍機において、前記溶液散布管と前記再生器を接続する第3配管系を導通状態と非導通状態に切替える第3切替手段を備え、さらに、前記溶液散布管と前記冷媒散布管を接続する第4配管系と、当該第4配管系を導通状態と非導通状態とに切替える第4切替手段を備えていることは好ましい。
上記したすべての態様の吸収冷凍機において、前記吸収器の底部液溜は底部の面積が上部よりも小さくなっていることが好ましい。この態様では、冷房運転モードからフリークーリング運転モードに切替える際において、底部液溜に存在する希釈された溶液の排出が良好となり、また、フリークーリング運転モードでは、そこに冷媒液が貯留する場合に、貯留した冷媒液が蒸発器に向けて移動するのを良好にする。
図1および図2は、本発明による吸収式冷凍機の第1態様を模式的に示している。この吸収式冷凍機A1は、基本的構成として、蒸発器10、吸収器20、再生器30および凝縮器40とからなる従来公知の単効用型吸収式冷凍機の構成を備えるとともに、後に説明するように、本発明にかかる吸収式冷凍機に固有の構成である、吸収器20内で液化した冷媒を蒸発器10に戻す第1配管系R1と該第1配管系R1を導通状態と非導通状態とに切り替える第1切替手段SV1を備えている。さらに、吸収器20の底部液溜22と溶液ポンプ23を接続する配管52には、当該配管52を導通状態と非導通状態に切替える第5切替手段SV5を備えている。
図3および図4は、第2態様の吸収式冷凍機A2を示している。この吸収式冷凍機A2は、吸収器20の底部液溜22と溶液ポンプ23を接続する配管52における前記第5切替手段SV5と溶液ポンプ23を接続する配管部分に、吸収器20の底部液溜22より低い位置において、溶液タンク22Aを備える点で、前記した第1態様の吸収式冷凍機A1と相違する。好ましくは、図示のように、第5切替手段SV5と溶液タンク22Aの間の配管部分には液面検知手段54が配置される。その他の構成は、第1態様の吸収式冷凍機A1と同じであり、同じ符号を付すことで、説明は省略する。
図5および図6は、第3態様の吸収式冷凍機A3を示している。この吸収式冷凍機A3は、吸収器20内に第2液溜50が配置されている点で、第1態様に吸収式冷凍機A1と構成が異なる。すなわち、第3態様の吸収式冷凍機A3は、吸収器20の底部の液溜22より上位の位置であって、前記した冷却水配管21の熱交換器として機能する部分よりも下位の位置に、第2液溜50を配置している。
R1…第1配管系、
R2…第2配管系、
SV1、SV2、SV3、SV4…開閉弁、
10…蒸発器、
11…熱負荷側と蒸発器内とを繋ぐ配管、
12…冷媒液溜、
13…冷媒ポンプ、
15…冷媒散布管、
20…吸収器、
21…冷却水配管、
22…吸収器の底部液溜、
23…溶液ポンプ、
25…溶液散布管、
30…再生器、
31…加熱源、
32…再生器液溜、
40…凝縮器、
42…凝縮器液溜、
50…第2液溜、
100…開放式冷却塔。
Claims (10)
- 冷媒が蒸発することで負荷側熱媒を冷却する蒸発器と、前記蒸発器に貯留された液冷媒を冷媒散布管に供給する冷媒ポンプと、濃溶液が冷却塔との間で循環する冷却水により冷却されることで前記蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を吸収し希溶液となる吸収器と、希溶液が加熱源により加熱されることで冷媒を蒸発し濃溶液となる再生器と、前記吸収器から希溶液を前記再生器に供給する溶液ポンプと、前記濃溶液を前記吸収器に散布する溶液散布管と、前記再生器で蒸発した冷媒を前記冷却水により凝縮させる凝縮器とを少なくとも備える吸収式冷凍機であって、
前記吸収式冷凍機は、さらに吸収器と前記蒸発器を接続する第1配管系と、該第1配管系を導通状態と非導通状態とに切り替える第1切替手段を備えていて、前記第1配管系が非導通状態であり、前記加熱源、冷媒ポンプおよび溶液ポンプが作動状態である冷房運転モードと、前記第1配管系が導通状態であり、冷媒ポンプが作動状態であり、前記加熱源と溶液ポンプが停止状態であるフリークーリング運転モードとを選択的に切替え可能となっており、
前記吸収器は底部液溜より上位の位置に底部液溜に連通する第2液溜と、該第2液溜と前記吸収器を接続する第2配管系と、前記第2配管系を導通状態と非導通状態に切替える第2切替手段を備えており、前記第1配管系は前記第2液溜内に貯留した液冷媒を前記蒸発器に戻すようにされていることを特徴とする吸収式冷凍機。 - 請求項1に記載の吸収冷凍機であって、前記第1配管系は前記第2配管系から分岐するバイパス配管をなし、当該分岐位置から前記第1切替手段までの配管部分は、前記第2切替手段よりも上部にあることを特徴とする吸収冷凍機。
- 請求項1または2に記載の吸収冷凍機であって、前記第2配管系における前記第2切替手段と前記吸収器を接続する配管の間に液面を検知する液面検知手段を備えることを特徴とする吸収冷凍機。
- 請求項3に記載の吸収冷凍機であって、前記冷房運転モード終了後、前記第2切替手段を導通状態にすることで第2液溜に貯留される溶液を自重により吸収器に移動させ、前記第2液溜に液面なきことを前記液面検知手段にて確認する溶液排出モードを経た後に、フリークーリング運転モードに切替えることを特徴とする吸収冷凍機。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の吸収冷凍機であって、前記溶液散布管と前記再生器を接続する第3配管系において、当該第3配管系を導通状態と非導通状態に切替える第3切替手段を備え、さらに、前記溶液散布管と前記冷媒散布管を接続する第4配管系と、当該第4配管系を導通状態と非導通状態とに切替える第4切替手段を備えていることを特徴とする吸収式冷凍機。
- 請求項5に記載の吸収冷凍機であって、前記溶液排出モードにおいて前記第3配管系を非導通状態として運転することを特徴とする吸収冷凍機。
- 請求項5に記載の吸収冷凍機であって、前記冷房運転モード終了後、前記溶液排出モードに切替えて運転している際に、前記冷媒ポンプを運転し、かつ前記第4切替手段を導通状態とし、かつ前記第3切替手段を非導通状態に切替えて所定の期間運転した後、前記冷媒ポンプを停止し前記溶液ポンプを前記液面検知手段にて液面なきことを確認するまで運転することを特徴とする吸収冷凍機。
- 請求項5〜7のいずれか一項に記載の吸収冷凍機であって、フリークーリング運転モードにおいて、前記第3配管系および前記第4配管系を非導通状態として運転することを特徴とする吸収冷凍機。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の吸収式冷凍機であって、前記第2液溜は底部の面積が上部よりも小さくなっていることを特徴とする吸収式冷凍機。
- 請求項1〜9のいずれか一項に記載の吸収式冷凍機であって、前記吸収器の底部液溜は前記蒸発器の底部液溜よりも上位に位置していることを特徴とする吸収式冷凍機。
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