JPH0145549B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は冷房と給湯、暖房と給湯の併用運転を
することのできる構造簡素な吸収冷温水発生機に
関する。さらに詳しく言えば、冷房運転時に再生
器の気泡ポンプを形成する上昇管と給湯器及び凝
縮器との間にそれぞれ設けた高圧分離器及び中圧
分離器相互間の差圧を減圧弁を介して常に一定圧
に保持すると共に高圧分離器で冷媒蒸気を分離し
濃縮された中間濃度吸収液をフロート弁を介して
中圧分離器に供給して、更に冷媒蒸気を分離した
高濃度吸収液を熱交換器を経て吸収器に確実に供
給することができるようにしたものである。

この種の給湯取出形吸収冷温水発生器につい
て、本願出願人が先に出願した特願昭55−129118
号の内容概略を説明すると、 第１図において、１は蒸発器、２は吸収器、４
は凝縮器、５は給湯器であつて、いずれも多数の
管群からなる熱交換器を有している。胴３の内部
を横の仕切板６と縦の仕切板７で３室に区切り、
胴下部低圧室に蒸発器１と吸収器２を、胴上部高
圧室の一方に凝縮器４を他方に給湯器５を設けて
ある。再生器８は燃焼室９と加熱胴１０と弁３７
を設けた管路３６から燃料を供給される燃焼装置
１１を有し、内部の稀吸収液は加熱により沸騰し
気泡ポンプを形成し上昇管１２を経て噴出口２０
から高圧室側分離器１４に至り、ここで吸収液と
分離した冷媒蒸気はエリミネータ１６で更に液滴
を落し管路１９を経て給湯器５へ、一方、高圧室
側分離器１４の底部に溜つた冷媒蒸気が分離され
た濃吸収液は、液封の役目をするＵ字形導管１５
を通つて他方の低圧室側分離器１３へ流動し、こ
こで再び冷媒蒸気を分離しエリミネータ１７、管
路１８を経て凝縮器４へそれぞれ流入する。一
方、冷媒蒸気が分離された濃吸収液は管路２８、
熱交換器２９、管路３０を経て散布装置３１に至
り吸収器２の管表面に散布される。

蒸発器１の管内には冷水が、吸収器２と凝縮器
４の管内には冷却水が給湯器５の管内には給湯水
が流れており、装置全体は空気を完全に排除して
十分に気密になし高度の真空に保たれていること
が肝要である。

さて、凝縮器４と給湯器５に流入した冷媒蒸気
は凝縮されて冷媒液となり、仕切板７の両側の冷
媒液溜めに溜り、管路を経て散布装置２２に至り
蒸発器１の管表面に散布され、蒸発器１内の圧力
に相当する蒸発温度で蒸発し、その時の気化熱で
管路２３を経て管内を流れる冷水を冷却し冷凍効
果を与え、この温度の下つた冷水が管路２４を経
て冷房その他の用途に供されるのである。

冷却水は管路２５から吸収器２に入り、引続き
管路２６を経て凝縮器４に入り管路２７より流出
する。

吸収器２の管表面には冷却水により冷された高
濃度の吸収液が流下していて、蒸発器１で蒸発し
た冷媒蒸気を吸収し濃度が下る。吸収に際し発生
する吸収熱は管内を流れる冷却水に収熱される。
濃度の濃くなつた稀吸収液は胴下部の液溜め２１
に溜り蒸発器１での未蒸発の冷媒液と混合し、吸
収熱ポンプ３８により管路３９、熱交換器２９、
管路３３を通り再生器８に戻り、冷却サイクルを
繰返えす。

給湯器５内に流入した冷媒蒸気は、管路３４を
通り給湯器５の管内に流入した温水に熱を与え凝
縮液となり滴下し冷媒液溜めに溜り仕切板７り設
けた液封の役目をするオリフイス３２より凝縮器
４側の冷媒液溜めに入る。加熱された温水は管路
３５を経て貯溜タンクに貯えられ適宜の用途に用
いられる。

制御は、通常給湯を優先させて行ない、給湯水
温度又は給湯器内圧力の感知装置の信号によつて
燃焼量を調節すればよい。冷房に対しては、通常
は散布装置２２の上流側管路からの分岐管路４４
に設けたバイパス弁４０によつて蒸発器管群上へ
散布する冷媒の量を変えて行なう。給湯熱量が冷
房熱量よりも下まわるような特殊な場合は冷水温
度が通常以上に上昇するので、この冷水温度上昇
信号によつて給湯系よりの信号に優先させて燃焼
量を調節する。この場合、Ｕ字形導管１５の液シ
ールは切れて冷媒蒸気の一部が凝縮器で凝縮し、
吸収液の濃縮と冷媒の散布が促進され冷水の温度
を所定値に維持する。

次に暖房運転の作動を説明する。暖房運転時は
弁４１を開き高圧室側分離器１４の底部より管路
４２，４３を通つて吸収液及び冷媒蒸気の混合物
を蒸発器１及び吸収器２を収納する胴３の下部区
域の所要位置に導き、蒸発器管表面で冷媒蒸気を
凝縮させる過程で管内を流通する加熱されるべき
暖房用の温水を昇温させて行なう。この時、給温
水温度と暖房用温水温度が一般に同程度（50〜60
℃）であるので、給温水温度又は給温器内圧力を
感知する装置の信号で燃料量を制御する弁３７の
開度を調整して燃焼装置１１における燃焼量を変
化させるのみでよい。

併しながら、第１図に示す給湯取出形吸収冷温
水発生機では、前記のとおり複室の分離器の一方
の高圧室側分離器１４と他方の低圧室側分離器１
３とをＵ字形導管で液シールが可能なように連結
してあるが、冷房運転時に給湯負荷に比して冷凍
負荷が大きくなつた場合にそのシール部を冷媒蒸
気が通過するため液封状態が途切れて給湯器圧力
が低下してしまう。一旦液封状態が途切れると、
冷媒蒸気の流動化が始まり復元しなくなる。従つ
て濃吸収液は吸収器に供給されず運転不能とな
る。

本発明は冷房運転時に高圧分離器と中圧分離器
とにおいて過大な差圧を生じないように両分離器
相互間に減圧弁とフロート弁を設け、これらによ
り差圧を常に一定圧に保ち、しかも、差圧の影響
を受けずに濃吸収液及び冷媒蒸気を高圧分離器か
ら中圧分離器を経て夫々吸収器及び凝縮器に確実
に素早く供給することができるようにしたもので
ある。

以下第２図及び第３図に示す実施例により本発
明を説明する。特に説明を簡明にするため、第１
図と共通部分には同一記号を付し説明を省略す
る。第２図において、中圧分離器１３Ａと高圧分
離器１４Ａは、仕切壁４８によつて仕切られてい
るが、この形状に限らず任意の複数個の独立した
分離器でもよく、例えば高圧分離器１４Ａの内圧
力が0.2Kg／cm²absに対し中圧分離器１３Ａの内圧
力が0.1Kg／cm²absが保持される。４６は減圧弁で
あり、本実施例では仕切壁４８に設けられた逃し
管４９に取付られ、高圧分離器１４Ａの内部が一
定圧力以上に上蒸したとき、高圧分離器内の冷媒
蒸気を中圧分離器１３Ａ内に放流しエリミネータ
１７を経て管路１８を通り凝縮器４に導びき、高
圧分離器１４Ａ内の圧力を素早く減圧するように
なつている。４５はフロート弁であつて、高圧分
離器１４Ａの下方に設けられ、高圧分離器１４Ａ
内で冷媒蒸気を分離した中間濃度の吸収液を液位
に応じて散布管４７によつて冷媒蒸気を分離し濃
縮させた高濃度吸収液として中圧分離器１３Ａに
溜め、これより熱交換器２９で稀吸収液に熱を与
え、冷やされた高濃度吸収液が吸収器２に供給さ
れる。このフロート弁４５は第３図に詳細構造を
示すように、フロート弁４５の入口側と出口側と
の圧力差、換言すれば高圧分離器１４Ａと中圧分
離器１３Ａとの差圧が何かの事情で大きく変動し
ても、フロート自身の浮力と自重によつて素早く
確実に開閉できる特殊な構造となつている。即
ち、筒状の弁ケーシング５０の下部に軸芯に略直
交して両端を閉じた排出管５２を貫通して一体的
に接合する。一方、弁ケーシング５０内に収納し
たフロート５１の下蓋に植設された中空円筒のピ
ストン５３を前記排出管５２に穿つた貫通孔に嵌
挿する。この貫通孔の周面とピストン５３の外周
面とによつて弁のシート面５５を形成する。又、
ピストン５３の下端部には、側壁を一部切欠いて
形成した排液孔５４が設けてある。図は閉の状態
を示し、弁ケーシング内の中間濃度吸収液はシー
ト面に着座したピストン５３によつて密封され
て、一部がピストンの中空部内にも残留し、弁ケ
ーシング５０内の圧力はピストン５３の内圧とし
て作用している。

この閉の状態から弁ケーシング５０内の液位が
上昇し、フロート５１の浮力によつてピストン５
３が引き上げられ、排液孔５４と排出管５２とが
連通し、弁ケーシング５８内の中間濃度吸収液が
弁ケーシングの外方に延出した排出管５２の延出
部に立植した散布管４７によつて更に濃縮して中
圧分離器１３Ａに導びくようになつている。

さて、冷房運転時に給湯の需要が減じて給湯器
５から取り出される給湯の温度が十分に高い場合
において、管路１９を通つて、高圧分離器１４Ａ
から給湯器５への冷媒蒸気の供給量が減少する。
その結果高圧分離器１４Ａ内の圧力が上昇し、中
圧分離器１３Ａとの間の差圧が大きくなる。この
場合でもフロート弁４５は、この差圧に全く左右
されずに冷媒蒸気を分離した中間濃度吸収液の液
位に応じてこれを中圧分離器１３Ａ内に導き、更
に冷媒蒸気を蒸発分離させて高濃度の吸収液に濃
縮する。

このようにフロート弁４５は高圧分離器１４Ａ
内の圧力を保持しながら中間濃度吸収液を中圧分
離器１３Ａ内に導びく。このフロート弁４５の圧
力保持によつて、高圧分離器１４Ａ内の圧力が一
定圧力以上に上昇した時、中圧分離器１３Ａとの
間の差圧によつて減圧弁４６が自動的に開かれて
高圧分離器１４Ａ内の冷媒蒸気を中圧分離器１３
Ａ内に逃がし減圧する。高圧分離器１４Ａ内の圧
力が減圧され、中圧分離器１３Ａとの間の差圧が
少くなつて一定圧になつたとき、再び減圧弁４６
は自動的に閉の状態に戻どる。

このようにして高圧分離器１４Ａ内の圧力を減
弁圧４６によつて一定に保持することによつて給
湯器５内の圧力も常に一定に保持し、給湯水の温
度が極端に上昇しないようにする。

又、給湯器５から低い温度の給湯水が取り出さ
れる場合は、給湯水の温度を上げるために必要な
多量の冷媒蒸気が消費され、高圧分離器１４Ａ内
の圧力が低下する。この場合の圧力調節は再生器
の燃焼装置１１の燃焼量を増加することによつて
保持される。

更に給湯器５から取り出される給湯水量によつ
ても冷媒蒸気の消費量が変化し、高圧分離器１４
Ａ内の圧力が変動するが、この場合も同様に減圧
弁４６及び感知装置の信号によつて再生器の燃焼
装置における燃料供給量を調節する弁３７の開度
を制御して調整される。

更には、吸収器２及び凝縮器４の管内を流れて
いる冷却水温が低下し、凝縮器において多量の冷
媒蒸気が凝縮されるため、中圧分離器１３Ａ内の
圧力が低下し、高圧分離器１４Ａとの間の差圧が
大きくなつた場合においても、この差圧によつて
減圧弁４６が作動し、中圧分離器１３Ａ及び高圧
分離器１４Ａ相互間の圧力を一定に保持すること
は勿論である。

以上に詳述したとおり構成された本発明によれ
ば、高圧分離器と中圧分離器とをフロート弁を介
して連結し、このフロート弁によつて高圧分離器
中の圧力を保持しながら冷媒蒸気を分離した中間
濃度吸収液を液位に応じて中圧分離室に導き、か
つ、減圧弁によつて高圧分離器内の圧力を一定に
調節するようにしたので、給湯器内の圧力を一定
に保つことができ、給湯器から取り出される給湯
水の温度が広い需要範囲で安定して得ることが可
能となり、更に、高圧分離器と中圧分離器相互間
の差圧を一定に保つことによつて、吸収液の過度
の濃縮がなく、従つて結晶の問題もなく、その上
給湯器の負荷変動によつて蒸発器への悪影響もな
く、その効果は特筆すべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の構造系統図、第２図は本発明
の一実施例を示す構造系統図、第３図は第２図の
フロート弁の拡大一部切断説明図である。１……
蒸発器、２……吸収器、４……凝縮器、５……給
湯器、１３Ａ……中圧分離器、１４Ａ……高圧分
離器、４５……フロート弁、４６……減圧弁、４
７……散布管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 再生器からの冷媒蒸気系路に圧力の異なる複
   数の分離器を設け、その高圧分離器を給湯器に連
   結すると共にその他方の中圧分離器を凝縮器に連
   結してなる給湯取出形吸収冷温水発生機におい
   て、前記高圧分離器と中圧分離器との間に冷媒蒸
   気を導びく減圧弁と中間濃度吸収液を導びくフロ
   ート弁を介装したことを特徴とする給湯取出形吸
   収冷温水発生機。