JPH023908B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は吸収式冷凍機の改良に係り、特にその
吸収器と不凝縮ガス抽気装置の構造を改良するこ
とにより、装置の小形化を図ると共に吸収率や不
凝縮ガス抽気性能等を高め得るようにした吸収式
冷凍機に関する。

第１図は従前の代表的な直焚二重効用吸収式冷
凍機の構成図を示すものであり、略６〜７mmHg
程度の真空度とした吸収蒸発胴１内に吸収器２と
蒸発器３を設け、冷媒散布管４から散布した冷媒
５を熱交換管６の外面上で蒸発させることにより
管内流体７を冷却すると共に、吸収器２内の冷却
水管束８の上方から吸収液散布器９を介して臭化
リチウム等の吸収液１０を散布し、冷却水管８の
外面に形成した液膜を冷却水１１で冷却しつつ、
これに前記蒸発器３から流入する冷媒蒸気１２を
吸収する。

又、吸収蒸発胴１内で発生した不凝縮ガスは、
抽気孔１３を通つて冷媒蒸気１２と混合状態で抽
気装置１４内へ抽出し、冷媒蒸気１２は吸収液散
布器１５から冷却管１６上に散布した吸収液１０
により吸収すると共に、残つた不凝縮ガス１７を
抽気管１８を通して外部へ排出するように構成さ
れている。尚、第１図に於いて１９は稀吸収液１
０′を加熱して冷媒蒸気を発生させ、該吸収式１
０′を中間濃度にまで濃縮する高温発生器、２０
は前記中間濃度の吸収液を高温発生器１９からの
冷媒蒸気で再加熱し、冷媒蒸気を発生して高濃度
の吸収液とする低温発生器、２１は両発生器１
９，２０からの冷媒蒸気を凝縮液化する凝縮器、
２２は冷媒ポンプ、２３は稀吸収液ポンプ、２４
は濃吸収液ポンプ、２５，２６，２７は熱交換器
である。

而して、前述の如き構成の吸収式吸収式冷凍機
にあつては、吸収器２を冷却水管束８の上方から
吸収液１０を散布する型式の所謂液膜流下方式と
しているため、冷却水管束８の外表面全体に亘つ
て薄い液膜を形成するのが難かしく、下記の如き
様々な問題点が内存する。即ち、 (1) 液膜の伝熱抵抗が大となり、その結果吸収効
率の大幅な向上が図れない。

(2) 液膜を一様な厚さとするためには、冷凍機の
据付精度（水平度）を厳しく規制する必要があ
り、据付作業が著しく煩雑になる。

(3) 液膜１０ａが流下するときに第２図の如き形
態となり易く、冷却管８の上面で液膜が薄くて
も下面側では極端に厚くなり、伝熱抵抗が著し
く増大する。

(4) 液膜１０ａの厚さ方向に液濃度の勾配を生
じ、液膜の外表面のみが低濃度となつて吸収効
果が低下する。

又、従前の吸収器２に於いては、前述の如く一
般に吸収効率が低いため、その補完として一定空
間内に極力多くの冷却管束８を配列する必要があ
る。しかし、冷却管束８を多くすると、 (5) 蒸発器３から流入する冷媒蒸気１２が、冷却
管束８間を流れるための圧損が増大し、この分
蒸発器の圧力が上昇して冷媒の蒸発温度が上昇
する。

(6) 冷媒蒸気１２の蒸気流速を上げることが困難
となり、その結果、吸収器２内に不凝縮ガスが
存在するとこれが吸収液膜表面に滞溜し、僅か
な不凝縮ガスの存在でも吸収能力が大幅に低下
する。

更に、従前の抽気装置１４に於いては、抽気槽
１４′を吸収蒸発胴１の外部に別途に設け、吸収
蒸発胴１内で発生した不凝縮ガスを抽気孔１３を
介して冷媒蒸気と共に抽気槽１４′内へ抽出する
構成としているため、 (7) 冷媒蒸気の流速を上げられないこととも相俟
つて、不凝縮ガスを完全に抽気槽１４′内へ抽
出するのが難かしい。

(8) 抽気槽１４′が吸収液散布器１５等を別途に
必要とし、装置が複雑且つ大形化すると共に溶
接部が増え、リークを生ずる危険度が高くな
る。

本願発明は、従前の吸収式冷凍機に於ける上述
の如き問題の解決を課題とするものであり、吸収
率や不凝縮ガスの抽気性能を大幅に向上し得ると
共に、不凝縮ガス抽気装置の小型簡素化を可能と
した吸収式冷凍機の提供を目的とするものであ
る。

又、本願発明は上述の如き技術的課題を解決す
るために、一側を開放すると共に胴部外周壁に多
数の細孔を有し且つ他側に抽気室用の空間を形成
した筒状容器体２９を、蒸発器３を内蔵する吸収
蒸発胴１内にその開放側を蒸発器３側に向けて略
水平に配設し、該筒状容器体２９の胴部空間内に
冷却水管束８を配列すると共にその開放側端部に
吸収液１０を水平方向に噴出する噴霧ノズル３０
を配設し吸収器Ａを構成し、また筒状容器体２９
の前記抽気室用空間内には、抽気管１８の一端を
連通すると共に複数本の冷却管１６を配列して不
凝縮ガス抽気装置Ｂを構成するようしたことを特
徴とするものである。そして、当該構成とするこ
とにより、吸収率の大幅向上、不凝縮ガスの完全
抽気及び抽気装置の小型簡素化等が可能となる。

以下、第３図及び第４図に示す本発明の一実施
例に基づいてその詳細を説明する。

第３図は、本発明の要部である吸収器Ａ及び抽
気装置Ｂを示す縦断面図であり、図に於いて１は
吸収蒸発胴、２８は濃吸収液噴霧ポンプ、２３稀
吸収液ポンプである。

２９は、一側をベルマウス形状の開口部２９ａ
とした横長の筒状容器体であり、その胴部には多
数の細孔２９ｂが穿設されている。又、前記筒状
容器体２９の奥部には、断面が略半円状の抽気円
状の抽気室用の空間２９ｃが形成されており、抽
気室を構成する。尚、筒状容器体２９は一体的に
形成してもよく、或いは開口部側２９ａと抽気室
側２９ｃを別体とし、胴部にパンチングメタル等
を用いて両者を連結するようにしてもよい。

前記筒状容器体２９は、冷媒蒸気１２を吸入す
る開口部２９ａ側を蒸発器３方向に向けて、吸収
蒸発胴１内に水平に配設されており、その胴部の
細孔２９ｂが穿設されている空間部には、冷却水
管束８が格子状に規則正して配列されている。
又、３０は筒状容器体２９の開口部内側端に設け
られた濃吸収液の噴霧ノズルであり、冷却水管束
８の間隙を横方向に濃吸収液噴流が流れる様に多
数並設されている。即ち、筒状容器体２９の胴部
空間内に配列した冷却水管束８と吸収液噴霧ノズ
ル３０により、吸収器Ａが形成されている。

１６は筒状容器体２９の奥部の抽気室用空間２
９ｃに設けられた冷却管であり、前記濃吸収液噴
流がこれに衝突する様に配列されてる。又、１８
は抽気室用空間２９ｃに一端を連通した抽気管で
あり、真空ポンプ（図示省略）に連通されてい
る。即ち、空間２９ｃに配列した冷却管１６と前
記抽気管１８により、不凝縮ガス抽気装置Ｂが構
成されている。

濃吸収液噴霧ポンプ２８により加圧された吸収
液１０は、各噴霧ノズル３０から冷却水管束８の
間隙に向つて略水平に噴射され、第３図に示す如
き状態で吸収液噴流は冷却水管束８間を流れて行
く。噴射された噴霧状態の吸収液は、流れの途中
に於いて冷却水管束８の表面に極めて薄く固着し
て冷却され、蒸発器３側から移流してくる冷媒蒸
気１２を順次吸収する。冷媒蒸気１２を吸収して
濃度が薄くなつた吸収液は、パンチグメタル等の
細孔２９ｂを通つて、順次重力によつて吸収蒸発
胴１の底部へ落下し、稀吸収液ポンプ２３により
発生器へ戻される。

尚、蒸発器３側から移流してくる冷媒蒸気１２
の流れには、吸収によつて生ずる蒸気圧力差の外
に、吸収液の噴霧流による誘引作用が加わること
になり、その移流により一層円滑なものとなる。
又、冷却水管束８部に不凝縮ガスがが存在する
と、これは従々に低温の冷却管１６を配列した抽
気室２９ｃ側へ移行するが、吸収液噴流によつて
前記不凝縮ガスが抽気室２９ｃ側へ吹き飛ばされ
るため、抽気室２９ｃ内へ迅速に集まることな
る。

本発明に於いては、吸収器Ａ及び抽気装置Ｂを
上述の如き構成としているため、下記の様に多く
の秀れた効用を有している。即ち、 (1) 吸収液を水平方向に噴霧状で噴出するように
しているため、冷媒蒸気１２の流れに誘引作用
が加わることになり、その結果蒸発器３側の圧
力が上昇して蒸発温度が上昇する様なことが起
らない。

(2) 吸収液を噴霧状で放出するため、冷却水管束
８の外表面全体にわたつて均一な薄い液膜１０
ａを形成することができ、冷凍機の据付に際し
ても水平度の制度や、振動に対する制限を少な
くできる。

(3) 冷却水管８表面の液膜１０ａは、第４図に示
す如く吸収液噴流により管下部の液膜が吹きと
ばされて薄くなると共に、液膜自体は乱れて液
膜表面積が増大し、更に液膜内の濃度分布も乱
れによる混合作用によつて小さくなるため、吸
収効率が著しく向上する。

(4) 冷却水管束８部に小量の不凝縮ガスが存在し
ても、吸収液が噴流である上に蒸気流速が速い
ため吸収作用に及ぼす悪影響が少なく、又、こ
れら不凝縮ガスは噴流により抽気室２９ｃ側へ
吹きとばれされるため、迅速且つ確実に抽気す
ることができる。

(5) 吸収器Ａと抽気装気Ｂを一体的にユニツト化
し、これを吸収蒸発胴１内に内蔵するようにし
ているため、従前の如く抽気装置用の吸収液分
散器や液分離器、液戻し配管等が不要となる。
その結果、装置自在がコンパクトになると共
に、リークを生じ易い溶接部が少なくなり、極
めて好都合である。

上述の通り、本願発明は秀れた実用的効用を有
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従前の直焚二重効用吸水式冷凍機の構
成図であり、第２図は従前の液膜流下式吸収器に
於ける液膜の状態図である。第３図は本発明に係
る収吸器及び抽気装置の縦断面図である。第４図
は本発明に於ける吸収液膜の形成状態図である。 Ａ……吸収器、Ｂ……不凝縮ガス抽出装置、１
……吸収蒸発胴、３……蒸発器、８……冷却水管
束、１２……冷媒蒸気、１６……冷却管、１８…
…抽気管、２３……稀吸収液ポンプ、２８……濃
吸収液噴霧ポンプ、２９……筒状容器体、２９ａ
……開口部、２９ｂ……細孔、２９ｃ……抽気室
用空間、３０……噴霧ノズル。

【特許請求の範囲】

１ １個の凝縮器に対し複数個の蒸発器を設けた
ヒートポンプを使用し、この蒸発器のうち氷が付
着生成した蒸発器を、他の蒸発器に送られる前の
冷媒を該氷によつて過冷却する凝縮器として機能
させ、該他の蒸発器に氷が付着生成したときに該
他の蒸発器を前記同様に冷媒過冷却用凝縮器とし
て機能させるように切換運転することを特徴とす
る製氷法。 ２ 凝縮器から圧縮機に至る冷媒回路において、
複数個の蒸発器を膨脹弁の前後に配置し、いづれ
の蒸発器も膨脹弁の前または後のいづれにも位置
できるように冷媒回路を切換えるようにした製氷
用ヒートポンプ。