JPH04116352A

JPH04116352A - 吸収冷暖房機

Info

Publication number: JPH04116352A
Application number: JP2233263A
Authority: JP
Inventors: Tomihisa Ouchi; 大内　富久; Akira Nishiguchi; 章西口; Hiroshi Kushima; 大資久島; Haruichiro Sakaguchi; 坂口　晴一郎; Takafumi Kunugi; 能文功刀; Michihiko Aizawa; 相沢　道彦; Katsuya Ebara; 江原　勝也; Hiroaki Yoda; 裕明依田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-09-05
Filing date: 1990-09-05
Publication date: 1992-04-16
Anticipated expiration: 2014-02-17
Also published as: JP2858908B2

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】〔産業上の利用分野〕本発明は省エネルギーと空冷化に好適な吸収冷暖房機に
関する。

〔従来の技術〕

従来の装置は、外部熱源で吸収溶液を加熱して冷媒蒸気
を発生させて濃縮する高温再生器、発生した冷媒蒸気の
凝縮熱を熱源として吸収溶液を加熱し冷媒蒸気を発生さ
せて濃縮する低温再生器、低温再生器で発生した冷媒蒸
気を空気で冷却して凝縮液化させる空冷凝縮器、空冷凝
縮器で生成した液冷媒を蒸発させる蒸発器、蒸発器で発
生した冷媒蒸気を高温再生器または低温再生器から導い
たａ溶液に吸収させるとともに空気で冷却する空冷吸収
器、高温再生器および低温再生器からの高温の濃溶液と
空冷吸収器で生成された低温の希溶液とを熱交換させる
低温熱交換器及び高温熱交換器、空冷吸収器及び空冷凝
縮器に冷却空気を送る空冷ファン、溶液を循環させる溶
液ポンプ、冷媒を循環させる冷媒ポンプから構成されて
いる。ここに冷房時は、蒸発器の伝熱管群内を流れる冷
水は伝熱管群上を流下する冷媒の蒸発潜熱で冷却され、
これによって冷房能力を得る。また、暖房時は、高温再
生器で発生した高温冷媒蒸気を温水熱交換器に導いて凝
縮させて伝熱管群内を流れる温水を加熱し、これによっ
て暖房能力を得る。

結晶固化しない濃度及び大気圧力を越えないで冷房運転
できる空冷吸収冷凍サイクルを構成するために、空冷吸
収器の出口溶液の吸収剤濃度を水冷機と同し程度に低く
する必要がある。そごで、特に空冷吸収器は複数個の吸
収ユニットから構成し、冷却空気との熱交換は、人「」
側の比較的低温の空気によって空冷吸収器の溶液出口に
近い低温。

低濃度の吸収ユニットを冷却するようにし、出口側の比
較的高温の冷却空気によって空冷吸収器に流入する比較
的高温、高濃度の溶液がある吸収ユーツＩ・を冷却する
ようにさせていた。このように、複数のユニツ１−から
構成される空冷吸収器を使って、冷却空気と溶液の濃度
による冷媒蒸気圧力平衡温度の違いを利用した多パス直
交向流熱交換ザイタルを構成して、冷却空気と吸収液と
の熱交換製理想的な向流熱交換に近イー」けて温度効率
を高くすることによって、水−臭化リチウム系の空冷二
重効用吸収冷凍サイクルを実現していた。凝縮器及び吸
収器の冷却媒体を空気から冷却水にした水冷の場合もほ
ぼ同しであり、サイクル中でもつとも吸収剤濃度の薄い
溶液は吸収器で生成されていた。

なお、この種装置として関連するものには例えば特開昭
５！１８３７１７号が挙げられる。

〔発明か解決しようとする課題〕

−に記従来技術は、サイクル中最も低圧の吸収器におい
て最も吸収剤濃度の薄い吸収液を生成させるために吸収
液の圧力平衡温度が低く、このため冷却媒体との熱交換
温度差が小さく、吸収器の伝熱面積が太きくなっていた
。

一方、吸収温浸小形にするために冷却媒体の質量流量を
大きくして冷却媒体の出口温度を低温にし、吸収液との
熱交換温度差を大きくした吸収冷暖房機が実現されてい
るが、冷却媒体の輸送動力すなわち空冷ファンや冷却水
循環ポンプの電気入力が太きいものであった。

さらに、従来の冷房サイクルでは低温再生器の温度レベ
ルより低い温度の廃熱源からの熱回収ができないもので
あった。

また、高温再生器や低温再生器での濃縮度合い（濃度幅
）を大きくした溶液循環量の小さい省エネルギーサイク
ルを実現しようとする場合、サイクル中最も低圧の吸収
器において最も吸収剤濃度の薄い吸収液を生成させるた
めに、大きな濃度幅ではａ溶液が結晶線に近づき、結晶
の晶析が起こりやすくなったり、高温再生器の作動温度
レベルが高温になって腐食劣化が著しくなる恐れがあっ
た。

本発明の目的は、機器でもつとも大きい伝熱面°８積及び占有面積を占める吸収器を小形にし、全体を小形
化した吸収冷暖房機を提供することにある。

また他の目的は、吸収器の冷却媒体の出入口温度差を大
きくすることで質量流量を少なくし、冷却媒体輸送動力
すなわち空冷ファンあるいは冷却水循環ポンプの電気人
力が小さく低騒音の吸収冷暖房機を提供することにある
。

さらに他の目的は、温度の低い排熱を有効に回収できる
省エネルギーの吸収冷暖房機を提供することにある。

さらに他の目的は、高温再生器や低温再生器の濃縮度合
いの太きい、かつ結晶線から離れた結晶しにくい作動温
度の低い省エネルギーサイクルの吸収冷暖房機を提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

」二記目的を達成するために、本発明は吸収器で生成さ
れた希溶液の一部を加熱濃縮する再生室、この再生室で
発生した冷媒蒸気を吸収器から再生器に送る途中の希溶
液に吸収させる吸収室を配置したものである。

また、前記再生室に供給される一８溶液と前記再生室で
生成された濃溶液を互いに熱交換させる液熱交換器を配
置したものである。

さらに、前記再生室の加熱源に、サイクルの高温流体、
再生器を加熱した後の排熱、あるいはまた、他の比較的
高温の１１：熱源等を利用できる熱交換器を前記再生室
に配置したものである。

〔作用〕

再生室は吸収器の希溶液の一部を再生室に心いて加熱濃
縮して冷媒蒸気を発生させる。再生室て濃縮された溶液
は再度吸収器に供給させる。吸収室は再生室で発生した
冷媒蒸気を吸収器から送られた希溶液に吸収させ、希釈
してより薄い界溶液にするとともに温度を」二げて再生
器に送る。液熱交換器は再生室に供給される希溶液と前
記再生室で生成されたａ７８液を互いに熱交換させ、再
生室で加熱する熱エネルギー及び吸収器に捨てられる熱
エネルギーを節約する。再生室内の、熱交換器は再生室
に供給される希溶液と、Ｍｌ：熱やサイクルの高温流体
とを熱交換させて溶液を加熱する。再主室で濃縮された
溶液は再度吸収器に供給されて蒸発器で発生した冷媒蒸
気を吸収する。

再生室の冷媒蒸発圧力は低温再生器や、高温再生器より
も低圧であり、且つ濃度レベルも低くできるから、再生
室の溶液温度レベルは低温再生器より低温であり、低温
再生器の温度レベルよりも低温度レベルの排熱を熱源の
一部として利用することが可能であり、省エネルギー化
を図れる。すなわち、再生室の熱交換器を介してサイク
ルに加えられた排熱は冷媒蒸気の形で吸収室の希溶液に
伝えられ、再生器の予熱に利用される。吸収室の希溶液
濃度が薄くなると再生器で発生可能な冷媒蒸気量が増大
できる。すなわち再生器側の溶液濃度差が拡大して、サ
イクルの溶液循環化が小さくなるため、冷房サイクル効
率が高い吸収冷暖房機が実現できる。

〔実施例〕

以下、第１図及び第２図を用いて本発明の詳細な説明す
る。第１図において、１は高温再生器、２は低温再生器
、３は凝縮器、４は蒸発器、５は吸収器、７は高温熱交
換器、９は溶液ポンプ、１０は冷媒ポンプ、１１は冷水
、１２は温水熱交換器、１−３は温水、１４は溶液ポン
プ、］５は再生室、１６は吸収室、十７は液熱交換器、
１８は再生室１５の溶液を加熱する熱媒体が通過する熱
交換器、］９は溶液ポンプ、２０は吸収室１Ｇ内の充填
物、２１は低温再生器２を加熱した高温再生器１の冷媒
の減圧手段である。ここに、再生室１−５と吸収室１６
とは冷媒蒸気流路２２を介して接続されている。

次に動作について説明する。高温再生器１は器内の吸収
溶液を外部熱源により加熱して冷媒蒸気を発生させて濃
縮する。発生した冷媒蒸気は蒸気ダタ１〜を介して低温
再生器２内の熱交換器内に心入され、低温再生器２内の
溶液を加熱して自身は凝縮液化して管及び減圧手段２１
を経由して凝縮器３に導入される。高温熱交換器７は高
温再生器１で生成された濃溶液と高温再生器１に流入す
る希溶液とを熱交換させる。低温再生器２は高温再生′
器１で発生した冷媒蒸気の凝縮潜熱を加熱源と１］して器内の吸収溶液を加熱して冷媒蒸気を発生させてａ
溶液を生成する。凝縮器３は低温再生器２で発生した冷
媒蒸気を器内に導いて伝熱管群内を通過する冷却水３９
で冷却して凝縮液化させるとともに、高温再生器１で発
生した冷媒蒸気が低温再生器２の熱交換器内で凝縮液化
した冷媒を減圧手段２１を介して凝縮器３内に八いて、
伝熱管群内を通過する冷却水３９でさらに冷却する。凝
縮器３で生成された液冷媒は位置のヘツＩ〜差または液
輸送手段により専管及びＵ字液シール等による減圧手段
２４を経由して蒸発器４に導入され、蒸発器４内の伝熱
管群」二に冷媒ポンプ１０によって散布されて、伝熱管
内を流れる冷水］１と熱交換して蒸発気化する。この際
の冷媒蒸発潜熱により冷水］１が冷却されて冷房能力を
発揮する。蒸発器うで蒸発気化した冷媒蒸気は吸収器５
に導かれる。吸収器５では、再生室］５及び高温再生器
１及び低温再生器２て生成された濃い吸収液が混合した
濃溶液が溶液ポンプ１９によって吸収器５の伝熱管群ｌ
−に散布され、該ａ溶液は吸収器５の伝熱管群内を通過
する冷却水３８で冷却されるとともに蒸発器４からの冷
媒蒸気を吸収して希釈され、希溶液を生成する。吸収器
５で生成された希溶液は溶液ポンプ９により一部は液熱
交換器１７で予熱されてから再生室１５に導入される。

また、残りの希溶液は吸収室」６内の充填物２０上に散
布される。吸収室１６内に散布された希溶液は、再生室
１５で熱交換器１８内を流れる熱媒体によって加熱され
て発生した冷媒蒸気を吸収して、温度上昇するとともに
さらに吸収剤濃度の薄い希溶液となる。なお、本実施例
では熱交換器１８内を流れる熱媒体は、高温熱交換器７
のａ溶液流路からの濃溶液と低温再生器２からの濃溶液
とが合流し。

た濃溶液が導入されている。ここに、吸収室１６内には
溶液表面積を増大させて気液接触面積を増大させ、冷媒
蒸気吸収を効率的にさせる充填物２０が配置されている
。吸収室］６で生成された熱い希溶液は、溶液ポンプに
より−一部は低温再生器２へ、また残りは高温熱交換器
７を経由して高温再生器１へと輸送される。高温再生器
１て生成された濃溶液は高温熱交換器７を経由して低温
再生器２て生成されたａ溶液と混合され、濃溶液となっ
て、再生室１５内に配置された熱交換器１８の管内側に
導かれ、管外を流下する希溶液を加熱し、冷媒蒸気を発
生させて濃縮して濃溶液を生成する。再生室１５で生成
された濃溶液は、熱交換器１８で冷却された濃溶液と混
合され濃溶液となって、溶液ポンプ１９により液熱交換
器１７を経由して吸収器５に供給される。液熱交換器」
７は吸収器５に送る濃溶液と再生室１５に送る希溶液と
を熱交換させて吸収器５の溶液顕熱分の放熱量を削減す
るとともに再生室１５に送る希溶液を予熱して、再生室
］５ての冷媒蒸気発生量を増大させる効果がある。以Ｊ
二のように冷房サイクルが構成され動作している。

次に暖房サイクルについて説明する。暖房時は、高温再
イト器１で発生した高温冷媒蒸気を温水熱交換器１２に
導き、凝縮させて伝熱管群内を流れる温水１３を加熱し
、これによって暖房能力を得る。

温水熱交換器１２で凝縮液化した液冷媒は０字液シール
を経由して高温再生器Ｔ内に戻される。以上のように暖
房サイクルが構成されている。

なお、本実施例は吸収室１６で生成された希溶液が高温
再生器１及び低温再生器２に並列的に供給され、並列的
に吸収器５に戻される。いわゆるパラレルフローで冷房
サイクル３を構成したため、高温熱交換器７．低温再生
器２．高温再生器］のそれぞれの溶液循環量が小さく、
配管なとを小形化できるとともにサイクルの作動圧力を
低くできる利点がある。

第２図において、横軸は温度、縦軸は冷媒蒸気圧力から
換算した飽和温度、パラメータは溶液の吸収剤濃度、右
端の線は結晶晶析線のデユーリング線図に表わした冷房
サイクルである。

高温再生器１及び低温再生器２で生成される濃溶液及び
濃溶液は、吸収剤に例えば臭化リチウムを用い、冷媒１
こ水を用いると、結晶限界近くまで濃縮されており、も
はや高濃度側にサイクルをシフ１−できない。すなわち
、サイクルをさらに高濃度にすると結晶線に近つき結晶
析出して溶液が循】５環できなくなる。ところが、本実施例では高温再生器１
や低温再生器２に送られる溶液は吸収室１６で生成され
た薄い希溶液であり、吸収器５で生成された希溶液より
も薄い濃度である。そのため、高温再生器１及び低温再
生器２での濃縮幅を従来よりも大きく、すなわち濃溶液
と希溶液との濃度差を大きくとれるため、溶液循環量が
少なくても必要な冷媒を生成できるため冷房サイクル効
率を高くてき、省エネルギーを実現できるという効果が
ある。

ところで一般に、自流熱交換は交換熱量をＱ、冷却媒体
温度レベルをＴｃ、吸収温度レベルをＴ八、熱通過率を
）１、伝熱面積を八とすると、て表示される。ここに、
添字」は熱交換器への入り［」、添字０は熱交換器から
の出口を示す。また、デユーリンク線図の関係は吸収剤
濃度をξ、冷媒蒸気圧力をＰとすると、吸収液の温度Ｔ
＾は関数関係にある。

Ｔ＾＝Ｆ゛（ξ、　Ｐ）　　　　　　　　　　　−（２
）すなわち、冷媒蒸気圧力が一定では溶液の温度ＴＡは
吸収剤濃度ξが濃い方が高い温度である。

従って、再生室より濃い吸収液を再生器から供給される
濃溶液よりも余分に供給される−１ユ記本発明では、吸
収温度と冷却媒体との温度差を大きくできる。よって、
式（１）の関係においてＴΔ。を特に高温にてき、熱交
換温度差（’ｒ＾−Ｔｃ）を大きくでき、伝熱面積Ａを
小さくできる。

また、吸収器は一般に流下液膜吸収タイプの熱交換器で
あり、この場合単位幅当たりの液膜流量をＦ、冷媒蒸気
移動を考慮した吸収熱伝達率））八とするとｈＡσ１７　　　　　　　　　　　　　　　−（３）の
関係にあり、供給される濃溶液量が増大するのでＩ゛が
増大し、吸収熱伝達率）】八が性能向上する。

よって、式（１）の関係において熱通過率が高くなり、
小さい伝熱面積Ａて熱交換できる。

さらに、熱交換量Ｑは冷却媒体の質址流量をＷｃ、比熱
をＣｐ　とすると、Ｑ＝Ｗｃ−Ｃｐ　・（Ｔｃｏ−Ｔｃ＋）である。吸収器
の温度効率Φはである。熱移動単位数ＮＴＵはである。ここで、熱通過率りが増大するとＮ　Ｔ　Ｕが
大きくなるので分母の質量流量Ｗｃを小さくしても同じ
性能が得られる。なお、（５）式に若干の影響があって
質量流量Ｗｅを小さくすれば温度効率Φは若干、より高
い値が要求される。このように熱通過率りが増大できる
ので冷却媒体の質量流量Ｗｅを小さくでき、冷却媒体輸
送動力すなわち空冷ファンの電気入力を小さくした吸収
冷暖房機が実現される。

したがって、高温再生器１及び低温再生器２の濃溶液と
希溶液の濃度差を従来と同じ程度にして運転した場合は
、吸収器５で生成すべき希溶液の濃度が濃いサイクルが
実現できる。すなわち、吸収器５の伝熱管群内ｌ］の溶
液濃度を濃くでき、前述の式（２）の関係から吸収溶液
の圧力平衡温度ＴＡＯを高くできる。それゆえ、式（１
）における冷却媒体３８との熱交換温度差Δ１゛１ｎを
大きくてきる。すなわち、吸収器５の伝熱面積ハを小形
化できる効果が得られ、コンバク１−な吸収冷暖房機を
提供できる効果がある。

さらに、本実施例では吸収器５は水平管群から構成され
た流下液膜形熱交換器であり、再生室１５で生成したａ
溶液分だけ濃溶液流量を増大できるため、流下液膜流量
Ｐを大きくできる。また、式（３）の関係より吸収の熱
・物質移動係数がＦのやく０．５〜０．８乗に比例して
高くなることがら、式（１）の関係により、吸収器５の
伝熱面積へを小さくできる効果がある。

なお、本実施例において、熱交換器１８をシェルアント
コイル型の熱交換器とし、管内に濃溶液を流通させ、管
外に希溶液を液膜状に散布流下させ、さらに、溶液ポン
プ］９の吐出側に分岐管を設けて再度熱交換器〕８導管
上に散布する構成とする。こうすることにより再生室１
５内の溶液を繰返し散布することができ、上述のように
熱交換器１．８−１．：を流下する溶液の液膜流量を増
加できるためより高い熱通過率を実現でき、熱交換器１
８を小形化できる効果が得られる。

次に、第３図を使って本発明の他の実施例を説明する。

本実施例は、前述の第１図の実施例と次の点が異なる。

すなわち再生器群への溶液の循環はいわゆるシリーズフ
ローである。すなわち、吸収室１６で生成された希溶液
をポンプ１４により低温熱交換器６、高温熱交換器７を
経由して、まず、全量を高温再生器］−に送る。高温再
生器１で外部熱源により加熱されて半分濃縮された濃溶
液を高温熱交換器７を経由して低温再生器に導き、高温
再生器１で発生した冷媒蒸気により加熱してさらに濃縮
する。低温再生器２て生成した濃溶液は低温熱交換器６
を経由して溶液ポンプ１９の吸入管に導かれ、再生室１
５で生成された濃溶液と混合されてＩＡ溶液となって溶
液ポンプ］９により吸収器５に送られる。このように本
実施例では低温再生器及び高温再生器の溶液を混合する
ことはない。

再生室１５の加熱源が低温再生器２を加熱して生成した
凝縮水、すなわち高温再生器１で発生した冷媒である。

本実施例では減圧手段２１−ａを低温再生器２の伝熱管
群内から熱交換器１−８とを連絡する導管の途中に、ま
た、減圧手段２１．、　ｂを熱交換器コ８と凝縮器３と
を連絡する導管の途中に配置している。

以−１−のように構成したので、本実施例では低温再生
器２を加熱した冷媒の顕熱及び一部の凝縮できなかった
冷媒の潜熱を回収でき、凝縮器３の放熱量を削減できる
とともにサイクルの効率に高くできる効果がある。

本実施例では低温再生器２の伝熱管群内から凝縮器３に
連絡する専管途中に減圧手段２１　ａと減圧手段２　ｌ
　ｂの２段減圧にするとともにその間に熱交換器１８を
配置したので、それぞれの減圧レベルを制御することに
より、熱交換器１８内に高温再生器１の冷媒蒸気を導入
でき、凝縮する冷媒の圧カレベルを制御てきる。すなわ
ち、再生室１５の加熱量を制御でき、従って吸収室１６
で生成される希溶液の濃度か制御され、高温再生器］の
溶液濃度レベルを腐食にたいして安全にコン１〜ロール
できる利点がある。

減圧手段２１．、　ａ単独、あるいは減圧手段２１ｂ単
独でも熱交換器１８で冷媒から熱回収して冷房サイクル
を実現できる。ただし、減圧手段２１ａ単独の場合は凝
縮器３の凝縮圧カレベルによって液冷媒が蒸発して逆に
熱を（ｆう運転状態になる場合もある。また、減圧手段
２１　ｂ　ｔ４を独の場合は、高温再生器１が高圧にな
ると熱交換器１８に流入してくる冷媒の量が増大して冷
媒蒸気も混入してくるため再生室１５の溶液加熱が活発
になり、吸収室１６で生成される希溶液への冷媒蒸気移
動も活発になってサイクル濃度を薄くするように作用す
るため、高温再生器」−の溶液濃度レベルを腐食にたい
して安全側にシフＩ〜できる利点がある。

以」二の第３図の実施例において、第１図の濃溶液から
熱回収する熱交換器１８ａを併設すればさらに効果的に
熱回収できる。本実施例では低温熱交換器６を廃止し、
濃溶液を熱媒体とする熱交換器１．８　ａを再生室１５
内に併設すれば良い。

さらに、本実施例で示した冷媒５５より熱回収するサイ
クルは第１図のパラレルフローにも適用できる。

なお、第１図、第３図では再生室４５て生成された＃溶
液を低温再生器又は高温再生器で濃縮された濃溶液と混
合させてからポンプ１９により熱交換器１７を経由して
吸収器５に送っていたが、それぞれ別々に送っても良い
。その場合、熱交換器１７には再生室１５て生成された
濃溶液のみを通過させると高い温度効率が得られるので
機器にコンパクトにてきる利点がある。

次に、第４図により本発明のさらに他の実施例を説明す
る。本実施例は、前述の二つの実施例とは次の点で異な
る。

すなわち、再生室１５の加熱源が高温再生器１を加熱し
た後の燃焼カスである。また、排ガス熱交換器３６が高
温再生器１の排気ガス煙道に配置され、再生室１５の熱
交換器１８とピー１〜パイプまたはその他の手段で熱的
に接続されている。

以１ユのように構成したので、本実施例では排ガスの熱
エネルギーをサイクル内に有効に取り込め、冷房能力を
高くすることができる効果がある。

本実施例を応用して、第１図と同じパラレルフローサイ
クルでサイクルを構成でき、また、本実施例を応用変形
して熱交換器］８をピー１−パイプを用いること無く直
接的に熱回収できるサーモサイフォンリボイラタイプの
ボイラにすれば容易に排気カスと熱交換できる。

さらに、本実施例を応用して、再生室１５の加熱媒体と
してその他の廃熱、例えば太陽熱温水器で加熱された温
水を補助熱源として用いることができる。この場合、太
陽熱温水器の温水生成温度レベルは従来の選択吸収膜を
使ったものや真空管式の太陽熱温水器で達成できる９０
℃程度以」二の高温度レベルである必要が無く、安価な
プレートタイプで集熱てきる６０’Ｃ程度の温度レベル
の温水を利用できる利点がある。太陽熱で加熱された温
水の熱エネルギーをサイクル内に有効に取り込め、冷房
能力を高くすることができる効果がある。

なお、これら熱交換器１８て回収する熱エネルギーは単
効用サイクルにわずかに劣る効率で冷房能力増大に寄与
する。したがって、温度１ノベルの高い廃熱は低温再生
器２または高温再生器］の熱源として利用すべきである
。ただし、極めて易いコストの廃熱を利用できるため、
省エネルギーサイクルとして推奨されるへきサイクルで
あると考える。

次に、第５図により本発明のさらに他の実施例を説明す
る。本実施例は、前述のいずれの実施例とも次の点が異
なる。

すなわち凝縮器３及び吸収器５が空冷ファン８て送風さ
れる冷却空気で冷却される空冷タイプどなっている点で
ある。

空冷凝縮器３は蒸気ｌ＼ツダ及び液ヘッダとそれに接合
された複数本の伝熱管、この伝熱管の外側に嵌合された
複数枚の空冷フィン、及び冷却空気輸送手段である空冷
ファン４０から構成されている。前記空冷フィンには空
気流に直交した複数個のルーバーか設けられて空気との
熱交換を促進している。空冷凝縮器３は、低温再生器２
で発生した冷媒蒸気を蒸気ヘッダより伝熱管群内に導い
て外側を通過する冷却空気で冷却して凝縮液化させると
ともに、高温再生器１て発生した冷媒蒸気が低温再生器
２の熱交換器内で凝縮液化した冷媒を減圧手段２１を介
して空冷凝縮器３の伝熱管群内に導いて空冷フィンを通
過する冷却空気でさらに冷却する。なお、空冷ファン４
０により冷却空気は空冷凝縮器３の空冷フィンに送風さ
れる。空冷凝縮器３て生成された液冷媒は液輸送手段に
より管を経由して蒸発器４に導入される。

また、空冷吸収器４１は、上部ヘッダ及び下部ヘッダと
それに接合された複数本の伝熱管、この伝熱管の外側に
嵌合された複数枚の空冷フィンから構成されている。前
記伝熱管の内側には微細なフィンが設けられて吸収液の
白熱・物質移動を促進する。また、前記空冷フィンには
空気流に直交した複数個のルーバーが設けられて空気と
の熱交換を促進している。上部ヘッダには伝熱管内に濃
い吸収液を流下させる液散布装置及び吸収液を伝熱管群
に分配する溶液ダクＩ・が配置されている。

蒸発器４で発生した冷媒蒸気は」〕部ヘッダより伝熱管
内に専かれて、溶液ダクト及び液散布装置により伝熱管
内側流下させられる濃い吸収液に吸収される。その際の
吸収熱は伝熱管及び空冷フィンを介して冷却空気に放熱
する。なお、空冷ファン４０により冷却空気は空冷吸収
器４１の空冷フィンに送風される。

以上のように構成したので、空冷吸収器４０に散布され
る濃溶液の流量が多いこと、空冷吸収器４０の出口溶液
濃度を濃くできるため、熱交換温度差を大きくでき空冷
吸収器４０を小形化できる効果がある。

なお、本実施例は吸収室１６で生成された希溶液が高温
再生器１及び低温再生器２に並列的に供給され、並列的
に吸収器４０に戻されろ。いわゆるパラレルフローて冷
房サイクルを構成したため、高温熱交換器７．低温再生
器２．高温再生器１のそれぞれの溶液循環量が小さく、
配管なとを小形化できるとともにサイクルの作動圧力を
低くできる利点がある。

次に、第６図により本発明のさらに他の実施例を説明す
る。本実施例は、前述の第１図および第３図の実施例と
次の点が異なる。

吸収室１６で生成された希溶液は溶液ポンプ」４により
管１０６を経由して低温再生器２に送られる。管１０６
から分岐した分岐管１０７により吸収室１６の充填物２
０上に希溶液が再度散布される構造となっており、より
希釈される。低温再生器２て生成され半分濃縮された濃
溶液は溶液ポンプ１．４．８により管１０８　ａ　、高
温熱交換器７゜管１０８ｂを経由して高温再生器」−に
供給されさらに濃縮される。高温再生器１で生成された
濃溶液は管１１１ａ、高温熱交換器７．管１１１ｂを経
由して再生室１５内の熱交換器１８の管内を経由して吸
収器５の伝熱管群上に散布される。低温再生器２からの
オーバーフローは管１２２．Ｕ字液シール１２３を経由
してポンプ１９のザクジョン管１１５に接続されている
。さらにポンプ１９により再生室］５て生成された濃溶
液とともに熱交換器］７を経由して吸収器５の伝熱管群
−］−に散布されている。また、分岐管１］４によって
一部再生室１５の熱交換器１８管群上に散布されている
。

以−にのように構成したので、本実施例では低温再生器
２の濃度レベルが第１図で説明したパラレルフローと同
様に薄いため、作動圧力（高温再生器１の圧力）を低く
てき、安全なサイクルを構成できる効果かある。また、
分岐管］１４によって一部再生室１５の熱交換器１８管
群Ｉ４に再循環されて散布されているため、熱交換器］
８の溶液の熱・物質移動を促進でき、高性能化できる効
果がある。同様に、吸収室」６においても分岐管１０７
により溶液を吸収室１６に再循環して散布するため、気
液接触の機会が増大して溶液の熱・物質移動を促進でき
、高性能化できる効果がある。

第７図により本発明のさらに他の実施例を説明する。第
７図において、本実施例は、前に説明した第１図および
第３図と次の点が異なる。

溶液ポンプ９と吸収室］６及び熱交換器１７を経由して
再生室１５に溶液を送る管］、２１に逆止弁１２２を配
置した。また、溶液ポンプ１９から液熱交換器コアを経
由して吸収器５にａ溶液を送る管１２３に切り替え弁］
−２４を配置した。さらに、冷媒管に切り替え弁１２５
２及び冷媒の経路から分岐した蒸気管１２６とその途中
に設けた切り替え弁１２７を設けた。ポンプ］４から高
温熱交換器７に送る管１０６から分岐して低温再生器２
に溶液を送る管１−０６ｂに切り替え弁１−２８を設け
た。さらに、吸収室１６内に熱交換器１−３０を設けた
。

以上のように構成したので、熱交換器１．３０の伝熱管
内に温水を流して暖房用の温水かえられる。

すなわち、切り替え弁］２４．切り替え弁１２５゜切り
替え弁］２８の３個が閉止される。切り替え弁１２７が
開放され、ポンプ９．ポンプ１０．ポンプ］９が停止さ
れて、ポンプ」−４のみ運転される。吸収室１６の溶液
はポンプ】４により管１０６゜高温熱交換器７．管１．
０８　ｂを経由して高温再生器１に送られ、外部熱源に
より加熱されて溶液は管１１１．　ａ　、液熱交換器７
．管１１　ｌ　ｂ　、熱交換器１８．管１１５を経由し
て再生室１５にｉ並流し、さらにオーバーフローして吸
収室１６に戻る。なお、熱交換器１３０にはポンプ１４
により分岐管１０７を経由して熱い溶液が散布される。

また、高温再生器１で発生した冷媒蒸気は低温再生器２
の伝熱管内を経由し、管１２６を介して吸収室１６に供
給されて熱交換器１３０−１−を流下する溶液に吸収さ
れ、その際の吸収熱で暖房用温水］３を加熱する。した
がって、温水熱交換器１２は給湯器として作用させる。

なお、吸収器５へは逆止弁１２２及び切り替え弁１２４
により溶液及び蒸気が流入しないので空冷タイプにてき
る。同様に凝縮器３には切り替え弁１２８により低温再
生器２から冷媒蒸気が発生しないし、冷媒も切り替え弁
１−２５により止められるので、凝縮器３も空冷タイプ
にしても、暖房時放熱することは無い。

また、冷房時は切り替え弁１２４．切り替え弁」２５．
切り替え弁１２８の３個が開放され、切り替え弁１２７
が閉止される。吸収器５の溶液は管１２　ｉ−、逆止弁
１２２を経由して、一部は熱交換器１７を経由して再生
室」−５に送られ濃縮されてポンプ１９．切り替え弁」
２４．熱交換器１７を経由して吸収器Ｓに散布される。

また、切り替え弁１２５いっても給湯として得られる。

この時、残りの溶液は吸収室１Ｇに供給され、熱交換器
１３０上に散布されて冷媒蒸気を吸収して薄くなり、ポ
ンプ１／］により管３．０６を経て２分され、一方は熱
交換器７．管ｉ−０８ｂを経由して高温再生器１−に供
給され、他方は切り替え弁１２８を経て低温再生器２に
供給される。高温再生器１て生成したａ溶液は熱交換器
７を経由して、低温再生器２で生成された濃溶液と混合
されて濃溶液となり、熱交換器１８を経由して再生室１
５の濃溶液と混合し、ポンプ１９．切り替え弁１２４．
熱交換器］−７を経由して吸収器５に散布される。

高温再生器」で発生した冷媒蒸気は低温再生器２の熱交
換器内に４人されて凝縮液化し、切り替え弁１２５を経
て凝縮器３に送られる。凝縮器３で低温再生器２の発生
蒸気を凝縮液化して、管１０４を経由して蒸発器４に送
られ、冷水１１と熱交換して蒸発気化して吸収器５に導
かれる。以−ヒのように冷房サイクルが構成されている
。この時、熱交換器１．３０に温水を流すと約５０〜６
０°Ｃの温水が得られ、冷房と同しに暖房を行うことが
できる。このように本実施例では、冷房と暖房を同時に
行うことができる利点がある。

本実施例では冷暖房切り替えを行うサイクルを第１図で
説明したパラレルフローて説明したが、第３図で説明し
たシリーズフロー、第６図で説明したリバースフローの
いずれても可能である。

次に、第８図により本発明のさらに他の実施例を説明す
る。本実施例は、１）有述した第１Ｍおよび第３図と次
の点が異なる。

低温再生器２の発生蒸気は、低温再生器２と凝縮器３と
を連絡する管１３Ｇから分岐した管１３７て熱交換器１
８に厚かれ凝縮液化した後、凝縮器３に心かれる。なお
、管１３６には、絞り１３８が設けられて管］３７に送
る冷媒蒸気流量を制御している。このように構成したの
て低温再生器２て発生した蒸気から熱回収をでき、３重
効用サイクルを構成できるため、省エネルギが図れる利
点がある。

なお、ポンプ９．ポンプ１０．ポンプ１９等には、液面
検出による保護スイッチなどの空転防止手段が施工され
ているのはもちろんである。

以上説明した実施例のほか吸収液に吸収液を加熱して発
生した冷媒蒸気を吸収させて濃縮させる範囲での変形は
、例えば、吸収室１６を複数個設置して吸収過程を実施
例の１段から２段、３段とすること、再生室１５を複数
個設置して再生過程を実施例の１段から２段、３段とす
ること、互いに蒸気圧力差を高くなるように配置したり
、低くなるように配置する向流熱・物質交換を図ること
も効果的である。

〔発明の効果〕

本発明は、以−１−説明したように構成されているので
以下に記載される効果を奏する。

再生室で濃縮された濃溶液を吸収器に供給して吸収器の
吸収溶液出口の濃度レベルを濃くてきるので吸収温度を
高くでき、冷却媒体との熱交換温度差を大きくてきるた
め、吸収器の伝熱面積を小さくでき、コンバクＩ・な吸
収冷暖房器かえられる。

また、吸収器に散布される濃溶液流量を増大できるため
、流下液膜形熱交換器では溶液の熱・物質移動係数を高
くてき、さらに、このため吸収器の伝熱面積を小さくで
き、コンパクトな吸収冷暖房器をえることができる。吸
収器の吸収溶液出口の濃度レベルを濃くしでも吸収室で
生成される希溶液濃度が十分薄いため、吸収冷凍サイク
ルの再生器の溶液濃度、温度、圧カレベルは従来と変わ
らず、腐食信頼性が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例のサイクロフロー図、第２図
はそのデイニーリング線図に表した図、第３図は本発明
の他の実施例のサイクルフロー図、第４図は本発明のさ
らに他の実施例のザイクルフ０−図、第５図は本発明の
さらに他の実施例のサイクルフロー図、第６図は本発明
のさらに他の実施例のサイクルフロー図、第７図は本発
明のさらに他の実施例のサイクルフロー図、第８図は本
発明のさらに他の実施例のサイクルフロー図である。」　高温再生器、２・・低湿再生器、３　・凝縮器、４
　・蒸発器、Ｓ　吸収器、６−・低温熱交換器、７高温
熱交換器、９，１．／１．．１．９　　溶液ポンプ、］
Ｏ冷媒ポンプ、１」・冷水、１．２　　温水熱交換器、
］−３温水、１５・・・再生室、］−］６・吸収室、」
７　液熱交換器、１８・熱交換器、２０　充填物、２１
．２１ａ、２１ｂ、２４　　減圧手段、２２　冷媒蒸気
流路、４０　空冷ファン。

Claims

【特許請求の範囲】１、蒸発器、吸収器、再生器、凝縮器及びこれらを結ぶ
管路と、互に蒸気通路で連絡された再生室及び吸収室と
、前記再生室内にあつて希溶液を加熱する手段とを備え
た吸収冷暖房機において、吸収器からでた希溶液の一部
を前記再生室へ送る管路と、前記再生室内において冷媒
蒸気を発生し濃縮した溶液を再び前記吸収器に戻す管路
と、吸収器からでた希溶液の残部を前記吸収室に導き前
記再生室で発生した冷媒蒸気を前記残部希溶液に吸収さ
せた後にこの希溶液を再生器に送る管路とを設けたこと
を特徴とする吸収冷暖房機。２、請求項１記載の吸収冷暖房機において、吸収器の希
溶液の一部を再生室に送り濃縮して再び吸収器に戻す管
路途中に濃縮前後の液を互いに熱交換する液熱交換器を
配置したことを特徴とする吸収冷暖房機。３、請求項１記載の吸収冷暖房機において、再生室内の
希溶液加熱手段が、サイクル内の高温流体であることを
特徴とする吸収冷暖房機。４、請求項１記載の吸収冷暖房機において、再生室内の
希溶液加熱手段が、再生器加熱源からの排熱であること
を特徴とする吸収冷暖房機。５、請求項３記載の吸収冷暖房機において、高温流体は
再生器から吸収器に送られる濃溶液であることを特徴と
する吸収冷暖房機。６、請求項３記載の吸収冷暖房機において、高温流体は
低温再生器を加熱した後の冷媒蒸気及び凝縮水であるこ
とを特徴とする吸収冷暖房機。７、蒸発器、空冷吸収器、再生器及びこれらを結ぶ管路
と、互に蒸気通路で連絡された再生室及び吸収室と、前
記再生室内にあつて溶液を加熱する手段とを備えた吸収
冷暖房機において、空冷吸収器からでた希溶液の一部を
前記再生室へ送る管路と、前記再生室内において冷媒蒸
気を発生し濃縮した溶液を再び前記空冷吸収器に戻す管
路と、空冷吸収器からでた希溶液の残部を前記吸収室に
導き前記再生室で発生した冷媒蒸気を前記残部希溶液に
吸収させた後この希溶液を低温再生器に送る管路とを設
けたことを特徴とする吸収冷暖房機。８、蒸発器、空冷吸収器、再生器及びこれらを結ぶ管路
と、互に蒸気通路で連絡された再生室及び吸収室と、前
記再生室内にあつて溶液を加熱する手段とを備えた吸収
冷暖房機において、空冷吸収器からでた希溶液の一部を
前記再生室へ送る管路と、前記再生室内において冷媒蒸
気を発生し濃縮した希溶液を再び前記空冷吸収器に戻す
管路と、空冷吸収器からでた希溶液の残部を前記吸収室
に導き前記再生室で発生した冷媒蒸気を前記残部希溶液
に吸収させた後この希溶液を高温再生器に送る管路とを
設けたことを特徴とする吸収冷暖房機。９、蒸発器、空冷吸収器、再生器及びこれらを結ぶ管路
と、互に蒸気通路で連絡された再生室及び吸収室と、前
記再生室内にあつて溶液を加熱する手段とを備えた吸収
冷暖房機において、空冷吸収器からでた希溶液の一部を
前記再生室へ送る管路と、前記再生室内において冷媒蒸
気を発生し濃縮した希溶液を再び前記空冷吸収器に戻す
管路と、空冷吸収器からでた希溶液の残部を前記吸収室
に導き前記再生室で発生した冷媒蒸気を前記残部希溶液
に吸収させた後この希溶液を低温再生器及び高温再生器
に送る管路とを設けたことを特徴とする吸収冷暖房機。１０、蒸発器、吸収器、再生器、凝縮器及びこれらを結
ぶ管路と、互に蒸気通路で連絡された再生室及び吸収室
と、前記再生室内にあつて希溶液を加熱する手段とを備
えた吸収冷暖房機において、吸収器からでた希溶液の一
部を前記再生室へ送る管路と、前記再生室内において冷
媒蒸気を発生し濃縮した溶液を再び前記吸収器に戻す管
路と、吸収器からでた希溶液の残部を前記吸収室に導き
前記再生室で発生した冷媒蒸気を前記残部希溶液に吸収
させた後にこの希溶液を再生器に送る管路と、前記吸収
室内溶液を冷却する手段とを設けたことを特徴とする吸
収冷暖房機。１１、請求項１０記載の吸収冷暖房機において、吸収室
内溶液を冷却する手段は給湯また暖房用温水であること
を特徴とする吸収冷暖房機。