JPH0346747B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は吸収式冷凍装置に関し、特に冷媒と吸
収剤との分離機構に関するものである。

従来の吸収式冷凍装置は、冷媒と吸収剤の分離
方法として、出来るだけ溶液の温度を高めて溶解
度が低くなる条件にもつていくことによつて行つ
ていた。このため溶液に与える熱量は多く必要と
し、また分離率も悪いという欠点があつた。

第１図を参照して示す従来の吸収式冷凍装置で
説明する。１は溶液ポンプ、２は発生器、３は凝
縮器、４は膨脹弁、５は蒸発器、６は吸収器、７
は絞り弁であり、上記角機器は図示の如く配管接
続されている。溶液ポンプ１で発生器２に送られ
てきた吸収剤中に冷媒を多量に溶かし込んだ溶液
（以後、濃溶液という）は、加熱器８により熱せ
られて冷媒蒸器を発生する。このガス冷媒は、発
生器２の上部より凝縮器３に導びかれ液化し、さ
らに膨脹弁４を流通して蒸発器５に流入し、水や
空気などの熱媒体（図示せず）を冷却し、冷却自
身はここで気化する。一方、発生器２から配管１
４の絞り弁７で減圧されて出てくる吸収剤中に含
まれる冷媒量が少ない溶液（以後、希溶液とい
う）は、蒸発器を流出した上記気化冷媒と合流し
て吸収器６に入る。吸収器では外部より冷却され
て、冷媒が吸収剤中に溶け込み完全に液となる。
吸収器６内の圧力は、冷媒が溶液中に吸収される
ことによつて非常に低い圧力となつている。した
がつて、膨張弁４及び絞り弁７の前後には大きな
圧力差が生じ、この圧力差によつて発生器２内の
冷媒は、凝縮器３に導かれ、ここで液化された後
膨張弁４で膨張されて蒸発器に入り、気化した吸
収器に導かれる。また、前記圧力差によつて発生
器２からの希溶液は絞り弁７を介して吸収器に導
かれる。冷媒を多量に吸収した吸収器６内の濃溶
液は溶液ポンプ１によつて再び発生器２内に送ら
れ、冷凍サイクルを形成する。冷媒の吸収剤への
溶解度は、一般に第２図のような曲線で示され
る。従来の発生器では、できるだけ温度を上げて
溶解度を低くすることにより、冷媒の発生量を促
進しようとしている。この結果、溶液はかなり温
度を高めないと効率のよい分離ができないことか
ら、溶液に与えられる熱量は大きくなる。また分
離されたガス冷媒の温度が高くなるため、凝縮器
での冷却熱量が多大に必要となる。また希溶液の
温度が高くなるため吸収器内での冷却熱量が増大
するなどの欠点があり、効率のよい運転ができな
かつた。

本発明は上記に鑑みて発明されたもので、発生
器での冷媒の分離効率を高め、運転効率のよい吸
収式冷凍装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明は、発生器、凝
縮器、膨張弁、蒸発器、吸収器、溶液ポンプを順
次環状に配管接続し、上記発生器と吸収着入口側
とを絞り弁を介在した経路で接続する構成とした
吸収式冷凍装置において、前記溶液ポンプ出口側
から前記発生器内の範囲の溶液中に多孔質の隔壁
部材を設け、この隔壁部材に前記溶液中の冷媒ま
たは吸収剤の一方を通過させてそれらを分離し、
分離された冷媒を前記接続配管を介して凝縮器に
導くと共に、前記分離された吸収剤を前記絞り弁
を介在させた経路から前記吸収器に導く構成とし
たことを特徴とするものである。

以下本発明の一実施例を第３図に基ずき説明す
る。１は溶液ポンプ、２は発生器、３は凝縮器、
４は膨脹弁、５は蒸発器、６は吸収器であり、各
機器は図示の如く環状に配管接続されている。ま
た発生器２の底部と蒸発器５と吸収器６とを接続
する配管１２との間には、絞り弁７を介在した配
管１４が接続されている。発生器２内の溶液中に
は多孔質でできた隔壁部材２０が挿入されてい
る。隔壁部材２０は中空容器を形成しており、そ
の内室は凝縮器３に通じる配管１０に開口接続し
ている。多孔質の隔壁部材２０としては、冷媒お
よび吸収剤の組合せの種類によつて、フツソ系、
シリコン系、ポリオレフイン系、セルロース系、
ポリアクリロニトリル系、その他を適宜選択すれ
ばよい。配管１０は、逆弁弁２１を介在するバイ
パス管２２により、中空の隔壁部材２０が収容さ
れた発生器２の上部気相部ともつながつている。
また発生器２の底部には、加熱器８が設置されて
いる。

上記構造の冷凍装置の作用につき以下説明す
る。溶液ポンプ１で昇圧されて発生器２内に導び
かれた濃溶液（例えば、Ｒ２２とＥ１８１の溶
液）は、多孔質の隔壁部材の量面に働らく圧力差
によつて、溶液中の一般に分子の小さな冷媒Ｒ２
２だげが隔壁部材２０の内側に透過する。この冷
媒２２は、気相の二層からなり、配管１０を通し
て凝縮器３に導びかれる。また、発生器２内の溶
液は、加熱器８により加熱され、溶液中の冷媒の
一部はガス化して上部に溜る。この冷媒もバイパ
ス管２２を介して配管１０に流入し、隔壁部材２
０を透過して送られてくる冷媒と合流する。加熱
器８による加熱は、溶液中の冷媒を分離する溶解
熱に相当する熱量を加える必要があるのと、溶液
温度の上昇により冷媒の溶解度が低下してガス冷
媒の発生が促進されるためである。隔壁部材２０
の両側に働らく圧力差は、凝縮器３でのガス冷媒
の凝縮作用の促進による圧力降下によつて生じ
る。凝縮器３で液化した冷媒は、膨脹弁４で減圧
されて蒸発器５に流入する。蒸発器５では、水や
空気などの利用熱媒体を冷却し、冷媒自身は蒸発
し吸収器６に導びかれる。一方、発生器２の底部
に溜つた希溶液も配管１４で取出され、絞り弁７
で減圧されたのち、配管１２で蒸発器５から出て
きたガス冷媒と合流して吸収器６に流入する。吸
収器６では、外部からの冷却によりガス冷媒が希
溶液中に溶解して濃溶液となる。この液は、配管
１３で溶液ポンプ１に導びかれ、以後同様の作用
を繰り返し冷却運転が行われる。

上述のように、発生器内の溶液からの冷媒分離
は、多孔質製隔壁部材を冷媒が透過することによ
り効果的に行われる。冷媒の一部分は、液状態で
取出すことができる。従来の如く温度を上げて溶
液の溶解度を低くし、例媒を蒸発分離する方法と
比べて大幅に加熱熱量を減らすことができる。こ
の結果、凝縮器や吸収器での冷却に必要な熱量も
非常に少なくてすみ、吸収式冷凍装置としての成
績係数を大幅に向上することができる。

上記実施例は、隔壁部材を冷媒が透過する場合
の例であるが、吸収剤が隔壁部材を透過する実施
例を第４図に示す。第３図の実施例との相異は、
溶液ポンプ１と発生器２の管の配管９中に吸収剤
分離器２３を設け、その中に多孔質の中空隔壁部
材２４を配置している構造である。多孔質ででき
た中空の隔壁部材２４は、吸収剤分離器２３内部
で配管９の一部を形成し、吸収剤分離器２３を貫
通している。吸収剤分離器２３の底部と吸収器６
の入口配管１２とは、絞り弁７′を介在した配管
１４′でつながつている。発生器２は、第１図の
従来のものと同じ構造となつている。吸収剤分離
器および発生器での作用は、次のように行われ
る。溶液ポンプ１により吸収剤分離器２３の隔壁
部材２４内側に導かれた濃溶液は、該濃溶液のう
ちの吸収剤だけが隔壁部材２４を透過する。この
吸収剤溶液は、絞り弁７′で減圧されて配管１
４′により吸収器６に送られる。一方、吸収剤の
量が少なくなつた溶液は、配管９′で発生器２に
導びかれる。発生器で加熱器８により溶液が加熱
される。溶液中の冷媒はガス化し配管１０で凝縮
器３に送られ、残りの吸収剤溶液は絞り弁７で減
圧されて配管１４で吸収器６に送られる。本実施
例でも、吸収剤分離器２３の隔壁部材で効率よく
吸収剤の大部分を分離するため、発生器内加熱器
の熱量が少なくてよく、成績係数の高い運転をす
ることができる。

以上説明したように本発明によれば、溶液ポン
プ出口側から発生器内の範囲の溶液中に多孔質で
できた中空の隔壁部材を挿入し、隔壁の両側に働
く圧力差により、冷媒、吸収剤のうち一方を透過
させて分離するようにしたため、この冷媒または
吸収剤は、一部溶液の状態で分離でき、加熱熱量
としては冷媒は吸収剤に溶け込むときに発生する
吸収熱に相当する熱量と隔壁の両側に圧力差をつ
けるための熱量が与えられればよく、加熱熱量が
少なく、成績係数のよい運転が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の吸収式冷凍装置のサイクル構成
図、第２図は、吸収剤への冷媒の溶解度曲線の一
般的な傾向図を示す。第３図は本発明の一実施例
を示す吸収式冷凍装置のサイクル構成図、第４図
は、本発明の他の実施例を示す吸収式冷凍装置の
サイクル構成図である。 １……溶液ポンプ、２……発生器、３……凝縮
器、４……膨脹弁、５……蒸発器、６……吸収
器、７，７′……絞り弁、８……加熱器、２０，
２３……多孔質でできた中空の隔壁部材、２１…
…逆止弁、２４……吸収剤分離器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 発生器、凝縮器、膨張弁、蒸発器、吸収器、
   溶液ポンプを順次環状に配管接続し、上記発生器
   と吸収器入口側とを絞り弁を介在した経路で接続
   する構成とした吸収式冷凍装置において、前記溶
   液ポンプ出口側から前記発生器内の範囲の溶液中
   に多孔質の隔壁部材を設け、この隔壁部材に前記
   溶液中の冷媒または吸収剤の一方を通過させてそ
   れらを分離し、分離された冷媒を前記接続配管を
   介して凝縮器に導くと供に、前記分離された吸収
   剤を前記絞り弁を介在させた経路から前記吸収器
   に導く構成としたことを特徴とする吸収式冷凍装
   置。 ２ 隔壁部材が、発生器中に設けられ、隔壁部材
   内室を凝縮器に接続してなる特許請求の範囲第１
   項記載の吸収式冷凍装置。 ３ 隔壁部材が、溶液ポンプ出口側経路の分離器
   中に設けられ、分離器に濃溶液経路を接続すると
   共に隔壁部材内室を発生器に接続してなる特許請
   求の範囲第１項記載の吸収式冷凍装置。