JPH06323682A - 二重効用吸収式冷凍機 - Google Patents

二重効用吸収式冷凍機

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JPH06323682A
JPH06323682A JP5115504A JP11550493A JPH06323682A JP H06323682 A JPH06323682 A JP H06323682A JP 5115504 A JP5115504 A JP 5115504A JP 11550493 A JP11550493 A JP 11550493A JP H06323682 A JPH06323682 A JP H06323682A
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regenerator
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Kaoru Kawamoto
薫 河本
Toru Fukuchi
徹 福知
Hideki Tani
英樹 谷
Katsuhiko Uenishi
勝彦 上西
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単且つ耐久性に優れた構成にて、高温再生
器及び低温再生器夫々の滞留液量を適正範囲に維持する
ことができる二重効用吸収式冷凍機を提供する。 【構成】 吸収器5と高温再生器1とがポンプ9を介装
した稀液供給路10で接続され、高温再生器1と低温再
生器3とが中液供給路11で接続され、低温再生器3と
吸収器5とが濃液供給路13で接続され、吸収器5及び
凝縮器7を冷却水の通流により冷却する冷却手段Rが設
けられた二重効用吸収式冷凍機において、稀液供給路1
0に稀液流量調整手段Vtが設けられ、中液供給路11
又は濃液供給路13に流量調整手段Vyが設けられ、低
温再生器3にて再生された吸収液の温度を検出する吸収
液温度検出手段Syの検出情報、及び、冷却手段Rを通
流する冷却水の温度を検出する冷却水温度検出手段Sw
の検出情報に基づいて、稀液流量調整手段Vt及び流量
調整手段Vyを制御する流量制御手段Cが設けられてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、吸収器と高温再生器と
がポンプを介装した稀液供給路で接続され、前記高温再
生器と低温再生器とが中液供給路で接続され、前記低温
再生器と前記吸収器とが濃液供給路で接続され、前記吸
収器及び凝縮器を冷却水の通流により冷却する冷却手段
が設けられた二重効用吸収式冷凍機に関する。
【0002】
【従来の技術】かかる二重効用吸収式冷凍機では、冷却
手段を通流する冷却水は、クーリングタワー等の冷却装
置により供給されるが、その冷却装置の運転状態によ
り、冷却水の温度は変動する。冷却水の温度の変動に伴
って、吸収器と高温再生器との間、高温再生器と低温再
生器との間、及び、低温再生器と吸収器との間の夫々の
圧力差が変動し、それら圧力差が変動すると高温再生器
及び低温再生器夫々に滞留する吸収液の滞留量(以下、
滞留液量と称する場合もある)が変動する。高温再生器
及び低温再生器夫々の滞留液量が過多になると、吸収液
と発生冷媒との分離不良を起こし、発生冷媒に吸収液が
混入して冷房能力が低下する。又、高温再生器の滞留液
量が過少になると、高温再生器で発生した冷媒蒸気が吸
収液に洩れて再び吸収液に吸収されるため、冷媒液量が
減少して冷房能力が低下する。従って、高温再生器及び
低温再生器夫々の滞留液量を適正範囲に維持するように
制御する必要がある。
【0003】そこで、従来は、高温再生器の滞留液量を
検出する液面センサ等を設け、その液面センサの検出情
報に基づいて、吸収器から高温再生器へ吸収液を供給す
る溶液ポンプの作動を制御することにより吸収液の循環
量を制御して、高温再生器及び低温再生器夫々の滞留液
量を適正範囲に維持するようにしていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の吸収式冷凍機では、高温再生器内に液面センサを設
けなければならず、しかも、液面センサは検出部を高温
再生器内に設け且つ検出情報を高温再生器外に導出する
状態で設けなければならないので、取り付け構成が複雑
になるという問題があった。又、高温再生器内は高温高
圧状態であるので、液面センサの性能劣化が速く、耐久
性の面で改善が望まれていた。
【0005】
【0006】本発明は、かかる実情に鑑みて成されたも
のであり、その目的は、簡単且つ耐久性に優れた構成に
て、高温再生器及び低温再生器夫々の滞留液量を適正範
囲に維持することができる二重効用吸収式冷凍機を提供
することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明による二重効用吸
収式冷凍機の特徴構成は、前記稀液供給路に稀液流量調
整手段が設けられ、前記中液供給路又は前記濃液供給路
に流量調整手段が設けられ、前記低温再生器にて再生さ
れた吸収液の温度を検出する吸収液温度検出手段の検出
情報、及び、前記冷却手段を通流する冷却水の温度を検
出する冷却水温度検出手段の検出情報に基づいて、前記
稀液流量調整手段及び前記流量調整手段を制御する流量
制御手段が設けられている点にある。
【0008】
【作用】上記特徴構成による作用を図2に基づいて説明
する。図2は二重効用吸収式冷凍機の概略構成を示すブ
ロック図である。吸収器5と高温再生器1とをポンプ9
を介装した稀液供給路10で接続し、高温再生器1と低
温再生器3とを中液供給路11で接続し、低温再生器3
と吸収器5とを濃液供給路13で接続し、吸収器5及び
凝縮器7を冷却水の通流により冷却する冷却手段Rを設
けてある。稀液供給路10に稀液流量調整手段Vtを設
け、中液供給路11に流量調整手段Vyを設けてある。
低温再生器3にて再生された吸収液の温度を検出する吸
収液温度検出手段Syの検出情報、及び、冷却手段2
3,24を通流する冷却水の温度を検出する冷却水温度
検出手段Swの検出情報に基づいて、稀液流量調整手段
Vt及び流量調整手段Vyを制御する流量制御手段Cを
設けてある。
【0009】冷却手段Rを通流する冷却水の温度が低下
すると、吸収液における冷媒蒸気の吸収能力が上昇して
吸収器5の圧力は低下し、又、凝縮器7における冷媒蒸
気の凝縮能力が上昇して凝縮器7の圧力が低下しそれに
伴い凝縮器7と連通している低温再生器3の圧力が低下
するが、凝縮器7と低温再生器3とは流路縦断面積の小
さい冷媒蒸気供給路19にて連通しているので、低温再
生器3における圧力低下は吸収器5における圧力低下に
比して小さいため、吸収器5と低温再生器3との間の圧
力差が大きくなる。又、高温再生器1と凝縮器7とは冷
媒液供給路18にて接続されていて、高温再生器1の圧
力は凝縮器7の圧力の変動の影響を殆ど受けないので、
低温再生器3と高温再生器1との間の圧力差が大きくな
り、吸収器5と高温再生器1との間の圧力差が大きくな
る。但し、低温再生器3と高温再生器1との間の圧力差
の変動は、吸収器5と低温再生器3との間の圧力差の変
動に比して小さい。従って、低温再生器3から吸収器5
へ流出する吸収液の量、及び、高温再生器1から低温再
生器3に流入する吸収液の量は増加するが、低温再生器
3への流入量の増加よりも低温再生器3からの流出量の
増加の方が大であるので、低温再生器3の滞留液量は減
少傾向となる。又、高温再生器1から低温再生器3へ流
出する吸収液の量が増加し、逆に吸収器5から高温再生
器1に流入する吸収液の量が減少するので、高温再生器
1の滞留液量が減少傾向となる。
【0010】一方、冷却水の温度が上昇すると、吸収液
における冷媒蒸気の吸収能力が低下して吸収器5の圧力
は上昇し、又、凝縮器7における冷媒蒸気の凝縮能力が
低下して凝縮器7の圧力が上昇しそれに伴い低温再生器
3の圧力が上昇するが、低温再生器3における圧力上昇
は吸収器5における圧力上昇に比して小さいため、吸収
器5と低温再生器3との間の圧力差が小さくなる。又、
低温再生器3と高温再生器1との間の圧力差が小さくな
り、吸収器5と高温再生器1との間の圧力差が小さくな
る。但し、低温再生器3と高温再生器1との間の圧力差
の変動は、吸収器5と低温再生器3との間の圧力差の変
動に比して小さい。従って、低温再生器3から吸収器5
へ流出する吸収液の量、及び、高温再生器1から低温再
生器3に流入する吸収液の量は減少するが、低温再生器
3への流入量の減少よりも低温再生器3からの流出量の
減少の方が大であるので、低温再生器3の滞留液量は増
加傾向となる。又、高温再生器1から低温再生器3に流
出する吸収液の量が減少し、逆に吸収器5から高温再生
器1に流入する吸収液の量が増加するので、高温再生器
1の滞留液量が増加傾向になる。
【0011】又、冷却水の温度の変動に起因した低温再
生器3の滞留液量の変動は、低温再生器3にて再生され
た吸収液の温度の変化として反映される。つまり、低温
再生器3にて再生された吸収液の温度は、冷却水の温度
が上昇して低温再生器3の滞留液量が増加するに伴い低
下し、逆に冷却水の温度が低下して低温再生器3の滞留
液量が減少するに伴い上昇する。
【0012】従って、高温再生器1の滞留液量を所望の
量に維持するためには、冷却水の温度と稀液供給路10
の稀液流量及び中液供給路11の中液流量との間に、冷
却水の温度が所定の設定冷却水温度から低下するほど稀
液流量が中液流量よりも大になり、冷却水の温度が前記
設定冷却水温度から上昇するほど稀液流量が中液流量よ
りも小になるという相関関係がある。又、低温再生器3
の滞留液量を所望の量に維持するためには、低温再生器
3の滞留液量が所望の量のときの低温再生器3にて再生
された吸収液の温度を予め設定しておき、その設定吸収
液温度を維持するように、中液供給路11の流量を制御
すれば良い。
【0013】本特徴構成は、上述の如き見地に基づくも
のである。予め、実験等により、前記相関関係を求めて
おく。そして、その相関関係に基づいて、冷却水温度検
出手段Swの検出冷却水温度に応じて、稀液供給路10
の設定稀液流量及び中液供給路11の設定中液流量が設
定され、制御手段Cにより、前記設定稀液流量になるよ
うに稀液流量調整手段Vtが、及び、前記設定中液流量
になるように流量調整手段Vyが夫々制御される。更
に、制御手段Cにより、上述の制御と並行して、吸収液
温度検出手段Syの検出吸収液温度が前記設定吸収液温
度を維持するように流量調整手段Vyが制御される。具
体的には、流量調整手段Vyは、吸収液温度検出手段S
yの検出吸収液温度が前記設定吸収液温度より低下する
に伴い前記中液流量が大になるように、且つ、吸収液温
度検出手段Syの検出吸収液温度が前記設定吸収液温度
より上昇するに伴い前記中液流量が小になるように制御
される。尚、この場合、高温再生器1の滞留液量を現状
の量に維持するために、流量調整手段Vyの制御に並行
して、稀液流量調整手段Vtも流量調整手段Vyと同様
に制御される。
【0014】尚、冷却水温度検出手段Sw及び吸収液温
度検出手段Syは、例えば、冷却水や吸収液が通流する
流路を形成する管路の外周部の温度を検出するように設
けることができる。
【0015】
【発明の効果】上記特徴構成によれば、冷却水の温度の
変動に係わらず、高温再生器及び低温再生器夫々の滞留
液量を適正範囲に維持することができるようになった。
しかも、冷却水温度検出手段及び吸収液温度検出手段は
極めて簡単に設けることができるので、簡単且つ耐久性
に優れた構成にて、高温再生器及び低温再生器夫々の滞
留液量を適正範囲に維持することができるようになっ
た。
【0016】
【実施例】以下、図面に基づいて、実施例を説明する。
先ず、図1に基づいて、二重効用吸収式冷凍機の全体構
成について説明する。
【0017】バーナBにより吸収液を加熱する高温再生
器1の上方に、縦型円筒形に形成した高温再生器気液分
離器2を配置し、その高温再生器気液分離器2の周部に
縦型の低温再生器3を配置し、その低温再生器3の上方
に低温再生器気液分離器4を配置し、低温再生器3の周
部に縦型の吸収器5を配置し、その吸収器5の周部で下
方に蒸発器6を、且つ、上方に凝縮器7を配置してあ
る。尚、吸収器5及び蒸発器6は、低温再生器3の周部
に形成される閉塞空間内に配置する構造としてあり、そ
の閉塞空間内の下部には、蒸発器6及び吸収器5に連通
する液溜まり部5aを設けてある。
【0018】冷媒蒸気と吸収液の上昇流路8で高温再生
器1に高温再生器気液分離器2を接続し、低温再生器3
の上部と低温再生器気液分離器4とを連通させてある。
吸収器5から高温再生器1に低濃度の吸収液(以下、稀
液と称する場合もある)を供給すべく、液溜まり部5a
と高温再生器1とを溶液ポンプ9を介装した稀液供給路
10で接続し、高温再生器1から低温再生器3へ中濃度
の吸収液(以下、中液と称する場合もある)を供給すべ
く、高温再生器気液分離器2と低温再生器3の下部とを
中液供給路11で接続し、低温再生器3から吸収器5へ
高濃度の吸収液(以下、濃液と称する場合もある)を供
給すべく、低温再生器気液分離器4と吸収器5の上部の
吸収液散布具12とを濃液供給路13で接続してある。
【0019】中液供給路11を通流する中液により稀液
供給路10を通流する稀液を加熱する高温熱交換器14
を設け、濃液供給路13を通流する濃液により稀液供給
路10を通流する稀液を加熱する低温熱交換器15を設
けてある。
【0020】高温再生器気液分離器2と低温再生器3と
を区画する隔壁16を、高温再生器気液分離器2内の冷
媒蒸気で低温再生器3内の吸収液を加熱するための伝熱
壁に形成し、隔壁16の内面での凝縮により発生した冷
媒液を隔壁16と内筒17との間の冷媒液貯留部2aに
流下させるように構成してある。
【0021】高温再生器気液分離器2の冷媒液貯留部2
aと凝縮器7とを冷媒液供給路18で接続し、低温再生
器気液分離器4と凝縮器7とを冷媒蒸気供給路19で接
続し、凝縮器7の下部の冷媒液貯留部7aと蒸発器6の
冷媒液散布具20とを冷媒液供給路21で接続してあ
る。
【0022】冷却水供給源22からの冷却水を吸収器5
内の冷却コイル23から凝縮器7内の冷却コイル24へ
と供給するように、冷却コイル23と冷却コイル24と
を接続するとともに、それらに冷却水供給路25を接続
してある。蒸発器6内の被冷却コイル26からの冷水を
冷却対象27に供給するように、被冷却コイル26と冷
却対象27とをポンプを介装した冷水供給路28で接続
してある。従って、冷却コイル23及び冷却コイル24
は、吸収器5及び凝縮器7を冷却水の通流により冷却す
る冷却手段Rとして機能する。
【0023】つまり、高温再生器1で吸収液から発生し
た冷媒蒸気を高温再生器気液分離器2で凝縮させ、その
冷媒液を冷媒液供給路18により凝縮器7に供給し、低
温再生器3で吸収液から発生した冷媒蒸気を冷媒蒸気供
給路19により凝縮器7に供給して、その冷媒蒸気を冷
却コイル24の作用で凝縮させるようにしてある。そし
て、冷媒液貯留部7aに貯留されている冷媒液を、冷媒
液散布具20にて蒸発器6内に散布し、その散布冷媒液
を被冷却コイル26の作用で蒸発させ、その気化熱によ
り、被冷却コイル26を通流する水を冷却するように構
成してある。
【0024】一方、低温再生器気液分離器4からの吸収
液を吸収液散布具12にて吸収器5内に散布して、その
散布吸収液に蒸発器6で発生した冷媒蒸気を吸収させ、
その冷媒蒸気を吸収した吸収液を高温再生器1、高温再
生器気液分離器2、低温再生器3、低温再生器気液分離
器4に順次供給して冷媒を分離して再生し、その再生し
た吸収液を吸収液散布具12にて吸収器5内に散布する
ように構成してある。つまり、吸収液を、吸収器5、液
溜まり部5a、稀液供給路10、高温再生器1、高温再
生器気液分離器2、中液供給路11、低温再生器3、低
温再生器気液分離器4、濃液供給路13、吸収器5の順
に循環する循環経路を循環させるように構成してある。
吸収器5内で吸収液が冷媒蒸気を吸収することにより生
じた吸収熱を、冷却コイル23を通流する水に与えて外
部に取り出すようにしてある。
【0025】次に、図1及び図2に基づいて、二重効用
吸収式冷凍機の制御構成について説明する。稀液供給路
10を通流する稀液の流量を調整する稀液流量調整弁V
1 、中液供給路11を通流する中液の流量を調整する中
液流量調整弁V2 、バーナBに供給する天然ガス等の燃
料のインプット量を調整する燃料流量調整弁V3 を設け
てある。又、凝縮器7の冷却コイル24から流出する冷
却水の温度T1 を検出する冷却水温度センサS1 、及
び、低温再生器気液分離器4から流出する濃液の温度T
2 を検出する濃液温度センサS2 を設けてある。
【0026】図中のCはマイクロコンピュータを利用し
た制御部を示す。以下、制御部Cによる制御作動につい
て説明する。
【0027】制御部Cには、前記インプット量及び冷却
水温度T1 に応じて予め設定した稀液流量調整弁V1
び中液流量調整弁V2 夫々の設定開度、及び、前記イン
プット量に応じて予め設定した設定濃液温度Tsを記憶
させてある。稀液流量調整弁V1 及び中液流量調整弁V
2 夫々の設定開度は、具体的には以下のように設定して
ある。前記インプット量に対しては、前記インプット量
が大になるほど、稀液供給路10を通流する稀液流量、
及び、中液供給路11を通流する中液流量が大になるよ
うに、稀液流量調整弁V1 及び中液流量調整弁V2 夫々
の設定開度を設定してある。又、冷却水温度T1 に対し
ては、前記インプット量が一定の場合、冷却水温度T1
が所定の設定冷却水温度より低下するほど、稀液供給路
10を通流する稀液流量が大になり、且つ、中液供給路
11を通流する中液流量が小になるか又は現在の流量を
維持するように、稀液流量調整弁V1 及び中液流量調整
弁V2 夫々の設定開度を設定し、一方、冷却水温度T1
が前記設定冷却水温度より上昇するほど、前記稀液流量
が小になり、且つ、前記中液流量が大になるか又は現在
の流量を維持するように、稀液流量調整弁V1 及び中液
流量調整弁V2 夫々の設定開度を設定してある。又、設
定濃液温度Tsは、低温再生器3の滞留液量が所望の量
のときの低温再生器3にて再生された濃液の温度であ
り、その設定濃液温度Tsは、前記インプット量が大に
なるほど高くなるように設定してある。
【0028】そして、要求される冷凍能力に応じて前記
インプット量を調整すべく、燃料流量調整弁V3 を制御
する。又、前記インプット量及び冷却水温度センサS1
の検出冷却水温度T1 に基づいて、稀液流量調整弁V1
及び中液流量調整弁V2 夫々の開度を前記設定開度に制
御する。
【0029】更に、制御部Cは上述の制御と並行して、
濃液温度センサS2 の検出濃液温度T2 に基づいて、中
液流量調整弁V2 及び稀液流量調整弁V1 を制御する。
具体的には、濃液温度センサS2 の検出濃液温度T2
前記インプット量に応じた設定濃液温度Tsより高くな
るに伴い、前記検出濃液温度T2 が前記設定濃液温度T
sになるまで、中液流量調整弁V2 及び稀液流量調整弁
1 夫々の開度を所定の調整開度だけ大にする制御を実
行し、一方、濃液温度センサS2 の検出濃液温度T2
前記インプット量に応じた設定濃液温度Tsより低くな
るに伴い、前記検出濃液温度T2 が前記設定濃液温度T
sになるまで、中液流量調整弁V2 及び稀液流量調整弁
1 夫々の開度を前記調整開度だけ小にする制御を実行
する。
【0030】従って、稀液流量調整弁V1 は稀液流量調
整手段Vtとして、及び、中液流量調整弁V2 は流量調
整手段Vyとして機能する。又、冷却水温度センサS1
は、冷却コイル23及び冷却コイル24を通流する冷却
水の温度T1 を検出する冷却水温度検出手段Swとして
機能し、濃液温度センサS2 は、低温再生器3にて再生
された濃液の温度T2 を検出する吸収液温度検出手段S
yとして機能する。又、制御部Cは、濃液温度センサS
2 の検出情報、及び、冷却水温度センサS1 の検出情報
に基づいて、稀液流量調整弁V1 及び中液流量調整弁V
2 を制御する流量制御手段として機能する。
【0031】〔別実施例〕次に別実施例を列記する。 上記実施例では、冷却水温度検出手段Swとして、
凝縮器7内の冷却コイル24から流出する冷却水の温度
1 を検出する冷却水温度センサS1 を適用したが、こ
れに代えて、冷却コイル24に流入する冷却水の温度を
検出する温度センサ、あるいは、吸収器5内の冷却コイ
ル23に流入する冷却水の温度を検出する温度センサを
適用しても良い。
【0032】 上記実施例では、低温再生器3にて再
生された吸収液の温度を検出する吸収液温度センサSy
として、中液温度センサS2 を適用したが、低温再生器
3にて再生された吸収液の温度と、低温再生器3又は低
温再生器気液分離器4の温度とは相関関係があるので、
吸収液温度センサSyとして、低温再生器3又は低温再
生器気液分離器4の温度を検出する温度センサを適用し
ても良い。
【0033】 上記実施例では、冷却コイル23と冷
却コイル24とを冷却水供給路25に対して直列的に接
続する場合について例示したが、これに代えて、冷却コ
イル23と冷却コイル24とを冷却水供給路25に対し
て並列的に接続しても良い。
【0034】 上記実施例では、流量調整手段Vyと
して、中液供給路11を通流する中液の流量を調整する
中液流量調整弁V2 を適用したが、図1に点線にて示す
ように、濃液供給路13を通流する濃液の流量を調整す
る濃液流量調整弁V4 を適用しても良い。尚、この場合
は、濃液温度センサS2 の検出濃液温度T2 が前記イン
プット量に応じた設定濃液温度Tsより高くなるに伴
い、前記検出濃液温度T2が前記設定濃液温度Tsにな
るまで、濃液流量調整弁V4 の開度を前記調整開度だけ
小にする制御を実行し、一方、濃液温度センサS2 の検
出濃液温度T2 が前記インプット量に応じた設定濃液温
度Tsより低くなるに伴い、前記検出濃液温度T2 が前
記設定濃液温度Tsになるまで、濃液流量調整弁V4
開度を前記調整開度だけ大にする制御を実行する。
【0035】 吸収器5、蒸発器6及び凝縮器7を、
高温再生器気液分離器2、低温再生器3及び低温再生器
気液分離器4とは別体で別置にしても良い。
【0036】 冷媒や吸収液は公知のものから適当に
選定することができる。
【0037】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】二重効用吸収式冷凍機の構成図
【図2】二重効用吸収式冷凍機の概略構成を示すブロッ
ク図
【符号の説明】
1 高温再生器 3 低温再生器 5 吸収器 7 凝縮器 9 ポンプ 10 稀液供給路 11 中液供給路 13 濃液供給路 C 流量制御手段 R 冷却手段 Sw 冷却水温度検出手段 Sy 吸収液温度検出手段 Vt 稀液流量調整手段 Vy 流量調整手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上西 勝彦 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 吸収器(5)と高温再生器(1)とがポ
    ンプ(9)を介装した稀液供給路(10)で接続され、
    前記高温再生器(1)と低温再生器(3)とが中液供給
    路(11)で接続され、前記低温再生器(3)と前記吸
    収器(5)とが濃液供給路(13)で接続され、前記吸
    収器(5)及び凝縮器(7)を冷却水の通流により冷却
    する冷却手段(R)が設けられた二重効用吸収式冷凍機
    であって、 前記稀液供給路(10)に稀液流量調整手段(Vt)が
    設けられ、前記中液供給路(11)又は前記濃液供給路
    (13)に流量調整手段(Vy)が設けられ、 前記低温再生器(3)にて再生された吸収液の温度を検
    出する吸収液温度検出手段(Sy)の検出情報、及び、
    前記冷却手段(R)を通流する冷却水の温度を検出する
    冷却水温度検出手段(Sw)の検出情報に基づいて、前
    記稀液流量調整手段(Vt)及び前記流量調整手段(V
    y)を制御する流量制御手段(C)が設けられている二
    重効用吸収式冷凍機。
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