JPH0325258A - 空冷吸収式冷温水機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利則分野〕 本発明は，空冷吸収式冷温水機に係り、例えばビル空気
調和用の冷温水発生器として利用されるもので、特に、
冷媒およびｒ！Ｉｉ液の表面張カを低下させるように界
面活性剤を循環させ、吸収冷棟能力の増進を図るのに好
適な空冷吸収式冷温水機に関するものである． 〔従来の技術〕 従来の装置は、例えば、特公昭５９　−　３６１７３号
公報に記載されているように、凝縮器が上部に配設され
，吸収器および蒸発器で下部に配設された水冷形の吸収
式冷凛装置であり、凝縮樹と蒸発器とを結ぶ冷媒流路中
に外面活性剤分離器が配設され、界面活性剤蒸気を吸収
器に供給するようになっていた． 〔発明が解決しようとするｉｔｌｌｍ）上記の従来技術
は、空冷式の装代については配慮されていなかった． 空冷吸収式冷温水機で、吸収器と凝縮樹とをほぼｌＩ３
Ｊ−の位置に配設した場合は、凝縮器と吸収器および蒸
発器との差圧を利用して、液冷媒およぴ界面活性剤を循
環させることが考えられるが、冷却空気温度の急変時、
すなわち、雨が突然降ってきた場合や突風が吹く場合な
どは、一時的に凝縮液量が増加し、一方、差圧が小さ《
なるために安定したＩｌｖ環が行われず，溶液が分１ｍ
樹内へ逆流するという問題があった． 本発明は、上記従来技術における課題を解決するために
なされたもので，空冷吸収柵と空冷凝縮器とがほぼ同レ
ベルに配設された空冷吸収式冷温水機において、凝縮轡
の液冷媒から界面活性剤を分離して、確実に濃溶液系へ
戻し、安定して循環させることによって吸収冷凍能力の
増進を図りつる空冷吸収式冷温水機を提供することを、
その目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明に係る空冷吸収式冷
温水機の構或は、高温再生器，低温再生器，空冷凝縮慟
，蒸発器，空冷吸収慟，ＷＮ液熱交換器，溶液ポンプ，
冷媒ポンプ，およびこれらを作動的に接続する配管系か
らなり，冷媒および溶液の表面張力を低下させる界面活
性剤を循環させるようにした空冷吸収式冷温水機におい
て，前記空冷凝縮器と気相部で連通した界面活性剤分離
器を前記空冷吸収器の下部ヘッダよりも高い位置に配設
し、この界面活性剤分離器へ前記空冷凝縮器の液冷媒を
汲み上げる手段を設けるとともに、分離した界面活性剤
を濃溶液系統へ炭す流路を設けたものである． なお付記すると、上記目的は，界面活性剤分離器を吸収
撮下部ヘッダより十分高い位置，すなわち、サイクル内
の溶液の大部分が吸収器に流入帯留した際の液面嶌さよ
りも高い位置に配設して、分離した界崩活性剤を位置ヘ
ッド差を利用して、循環させるようにするために，凝縮
器の液冷媒をｍ記界面活性剤分離鼎に汲み上げるボンブ
手段を配設することにより、達威される． 〔作用〕 界面活性剤分離器を空冷吸収樹の下部ヘッダよりも上部
に配設し，空冷凝縮器の下部ヘッダからポンプ手段によ
って液冷媒を送る．界面活性剤分ＩＩｉ器は空冷凝縮器
の気相部と連通している。

界面活性剤分ａ器から流出する界面活性剤は、機内でも
つとも低圧で低位置の液面がある空冷敷収器へ、差圧お
よび位置ヘッド差で軸環できるようになるので、安定し
て界面活性剤を循環させることができ，界面活性剤分離
器内への溶液の逆流が起らない。

また、ポンプ手段により、界面活性剤分１１１１器に界
面活性剤混入液冷媒を送って分離させるため、分ａｍか
らの液冷媒および界崩活性剤の流出が位置のヘッド差で
行われ、界面活性剤分離器内への掖冷媒および界面活性
剤滞留による分離不良を生じることがない． 〔実施例〕 以下、本発明の各実施例を第１図および第２図を参照し
て説明する． 第１図は、本発明の一実施例に係る空冷吸収式冷温水機
のサイクル系統図である． 第１図において、１は高臥再生慟、２は低温再生器、３
は空冷ａ縮器，４は蒸発器，５は空冷吸収器，６は，溶
液熱交換器に係る低温熱交換器、７は、溶液熱交換梼に
係る高温熱交換柵，８は、溶液ポンプに係る溶渣循環ボ
ンブ、９ａ，９ｂは溶液ポンプに係る溶液スプレポンプ
、１０は、冷媒ポンプポに係る冷媒スブレポンプ、１１
は、液冷媒を汲み上げる手段を構成する揚液管、ｌ２は
界面活性剤分１１１器である． また，第１図において，１３は，低温再生器２部から揚
液管１１の下部へ導かれる導管、１４は、空冷凝縮ｗＩ
３の下部ヘッダ、５ａは、空冷吸収器５の下部ヘッダ、
１５は、空冷凝縮器３のド部ヘツダ１４から前記揚液管
１１の下部の開口部工６へ至る液冷媒の導管、１７は、
界ｉｆｊ活性剤の流路に係る導管で、この導管１７は、
界面活性剤分離器１２で分離された界面活性剤を、低温
再生器２から低温熱交換器６へ至るＭ溶液管２７へ炭す
導管である．１８は、轟匍活性剤分離器ｌ２内に設けた
もぐり堰で、このもぐり堰１８を介して液冷媒と界面活
性剤とを分離する．１９は、界面活性剤分離器１２の液
冷媒部と蒸発器４とを接続するＵ字状の冷媒液シール管
、２０は、蒸９！ｗｔ４と空冷吸収器下部ヘツダ５ａと
を接続する冷媒オーバ一フロー用の導管である． さらに、２４は、低温再生器２，界面活性剤分離器１２
と空冷凝縮器３とを気相部で連通ずる蒸気ダクト、２５
は，蒸４ＩＩＭｈ４と空冷吸収器５とを気相部で連通ず
る蒸気ダクト，２６は、空冷凝縮器３，空冷凝縮Ｐ｝Ｉ
５へ冷却空気を供給するファンである． 第１図に示すように、界面活性剤分離器１２は，空冷吸
収器５の下部ヘツダ５ａよりも高い位置に配設されてお
り、空冷吸収器のト部ヘツダ５ａとほぼ同レベルにある
空冷凝縮ＷＩ３の下部へツダ１４の液冷媒を汲み上げる
手段として導＃Ｒ１５，揚液管ｌ１が配設されている． 空冷凝縮器３と空冷吸収ＪＩＩＩ５とは，複数枚のファ
ンに直交して嵌合された垂直管群から構成されるクロス
フィンチューブタイプの熱交換器であり、フィン側を冷
却空気が流れ、垂直管内に冷媒蒸気が導入される． 次に、このような構成の空冷吸収式冷温水機の作用を説
明する。

本装甑では、冷媒として水、吸収剤として臭化リチウム
水溶液を用い，冷媒および吸収剤の表面張力を低下させ
る界面活性剤として、例えばｎ　−オクチルアルコール
を用いている． 高温再生器１の具化リチウム水溶液は、外部熱源の燃焼
ガスで加熱されて冷媒蒸気を発生して臭化リチウム濃度
の濃い濃溶液になる．発生した冷媒蒸気は、低温再生器
２の伝熱管内に導かれて管外の臭化リチウム水溶液を加
熱して凝縮液化し、揚液管１１の下端部に導管１３を経
由して導入される．低温再生器２内の溶液は加熱されて
冷媒蒸気を発生してＩＩＩ溶液となる。

発生した冷媒蒸気は、蒸気ダクト２４を経て空冷凝縮器
３の垂直管内に導かれ、ファン２６の冷却空気で冷却さ
れて凝縮液化する。その液冷媒は下部ヘツダ１４から導
管１５を軽由して揚液管１１の下部に導入される。

一方、導管１３によって揚液管１１内に導入された高温
再生器１からの液冷媒は空冷凝縮器３で生威した液冷媒
と混合して、揚液管１１内を気掖二相で上昇し、界面活
性剤分離器１２内に導入され，冷媒蒸気のみ蒸気ダクト
２４を経て再び空冷凝縮器３に流入する．これは，導管
１３から流入する液冷媒が空冷凝縮器８内の飽和温度よ
りも高温であるため、揚液管１１内で自己沸騰すること
により気液二相となることによる．すなわち、下部ヘツ
ダ１４と揚液管１１への導管１５の開孔部１６との間の
液冷媒による液ヘッダ圧力に比べて、該開孔部１６から
揚液管工１の上端部、すなわち界面活性剤分離器ｌ２の
開孔部までの気液二′相の液ヘッド圧力とその流動圧力
損失との和が小さく、このため、揚液管１１を気液二相
が上昇する．界面活性剤分離器１２において、密度の小
さい界面活性剤のｎ−オクチルアルコールは上部に分離
されて，導管１７を経て低温再生器２の洟溶液管２７へ
戻される． また、液冷媒はもぐり堰１８を経てＵ字状冷媒液シール
管１９によって蒸発器４へ流入する．蒸発器４の液冷媒
は冷媒スブレポンプ１０で伝熱管上に撤布され伝熱管内
を流れる冷水から熱を専って蒸発する．蒸発器４で発生
した冷媒蒸気は蒸気ダクト２５を経て空冷吸収器５の垂
直管に導かれ、高温再生器工および低温再生ＷＩ２から
の濃溶液に吸収される。その際の吸収熱をファン２６の
冷却空気で冷却される．冷媒蒸気を吸収して薄くなった
溶液は、溶液循環ボンプ８により低温熱交換柵６を経て
２分離され、一方は低証再生器２に送られ、他方はさら
に高温熱交換器７を経て高温再生器１に送られる．以上
のように空冷吸収冷凍サイクルが構威されている． ここで、運転起動時や冷却仝気温度が特に低温の場合は
，高温再生樹１と低温再生器２および空冷吸収ＷＩ５と
のそれぞれの圧力差は定格運転時にくらべて小さい．し
かし、界面活性剤分ｉｉ１１１４１２と液冷媒液笹より
蒸発器４へのＵ字状冷媒シール管１９の開口部１９ａが
低い位置にあるため、液冷媒の位置のヘッド差だけで液
冷媒が蒸発器４に流入するため、界面活性剤分ｍ器１２
内への液冷媒の滞溜が起こらない．このため、界面活性
剤の分離不良や液冷媒の循環不良が起こらない。また、
界面活性剤も液のヘッド差でＳ溶掖系に流入するので、
界面活性剤分離器１２内に滞溜せず、円滑な運転ができ
るという効果がある． 本実施例では、空冷凝縮器３の下部ヘツダ１４の液冷媒
を、低温再生器２を加熱して凝縮した高温の液冷媒の自
己沸騰による気泡ポンプ作用で高所の界面活性剤分離器
１２に汲み上げるので，ポンプ装置に機械的な部分がな
く、信頼性が高く、かつ、電気動力が不要という利点が
ある。

このように，本実施例によれば、界向活性剤を含む液冷
媒を凝縮器下部ヘッダ，すなわち吸収槽下部ヘッダより
も高い位置に汲み上げたため、凝縮器と吸収器との差圧
変動時においても、分＃１器から蒸発器へ確実に液冷媒
を送ることができる．またｒｌ５Ｊ様に、確実に界向活
性剤を濃溶液系統へ混入させることができるという効果
がある。

次に、第２図は、本発明の他の実施例に係る空冷吸収式
冷温水機のサイクル系統図である。図中、第１図と同一
符号のキーのは、先の実施例と開等の部分であるから、
その説明を省略する，第２図の実施例は、空冷凝縮器３
の下部ヘツダ１４の下方に冷媒ポンブ２３を配設して導
管１５Ａを経て界ｍ１活性剤分ｍ器１２Ａへ液冷媒を汲
み上げるようにした点が先の第１図の実施例と異なる．
すなわち、第２図の実施例では、低温再生器２を加熱し
た高温再生器１からの冷媒は、導管１３Ａにより蒸気ダ
クト２４に送られ、一部自己蒸発するとともに、界面活
性剤液および液冷媒は界Ｕ［ｉ活性剤分離器１２Ａに流
下する。ここに、界面活性剤は高温再生器１でほとんど
蒸発し、低温再生冊２での蒸発量は少ない。したがって
、前記導管１，３Ａからの冷媒中に混入する界面活性剤
は、導管１５Ａの凝縮器の冷媒中に混入する界面活性剤
よりもはるかに多い．これが分離器１２Ａの上部から流
入するので．ｍ度の小さい界面活性剤を上部に分離させ
る。

空冷凝縮慟３の液冷媒を界面活性剤分離器１２Ａへ汲み
上げる手段を構成する冷媒ポンプ２３のゆ転を防止する
ため、空冷凝縮轡３の下部へツダ１４の液タンク２１に
液面リレー２２を設け１この液面リレー２２の出力信号
によって冷媒ボンプ２３をＯＮ−ＯＦＦ制御するように
している。

一方、分離した界面活性剤を濃溶液系へ炭す流路として
は導管１７Ａを導管２０に接続し、この導管２０を経て
空冷吸収器５へ送るようにしている． 第２図の実施例によれば，先の実施例と同様の効果が期
待されるほか、界面活性剤分ｉ１１樹１２Ａを小形化で
きるという特イｊの効果がある．〔発明の効果〕 以上述べたように、本発明によれば，室冷吸収器と空冷
凝縮器とがほぼ同レベルに配設された空冷吸収式冷温水
機において、凝締榛の液冷媒から界血活性剤を分離して
，確実に濃溶液系へ戻し、安定して循環させることによ
って吸収冷棟能力の増進を図りうる空冷吸収式冷温水機
′ｒ＆提供することができる．

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る空冷吸収式冷水温機
のサイクル系Ｍ図，第２図は、本発明の他の実施例に係
る空冷吸収式冷温水機のサイクル−ｌ％Ｍ図である．

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、高温再生器、低温再生器、空冷凝縮器、蒸発器、空
   冷吸収器、溶液熱交換器、溶液ポンプ、冷媒ポンプ、お
   よびこれらを作動的に接続する配管系からなり、冷媒お
   よび溶液の表面張力を低下させる界面活性剤を循環させ
   るようにした空冷吸収式冷温水機において、前記空冷凝
   縮器と気相部で連通した界面活性剤分離器を前記空冷吸
   収器の下部ヘッダよりも高い位置に配設し、この界面活
   性剤分離器へ前記空冷凝縮器の液冷媒を汲み上げる手段
   を設けるとともに、分離した界面活性剤を濃溶液系統へ
   炭す流路を設けたことを特徴とする空冷吸収式冷温水機
   。