JPH06347126A

JPH06347126A - 吸収冷凍機

Info

Publication number: JPH06347126A
Application number: JP16331293A
Authority: JP
Inventors: Osayuki Inoue; 修行井上
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1993-06-08
Filing date: 1993-06-08
Publication date: 1994-12-20

Abstract

(57)【要約】【目的】蒸発器内の冷媒量を一定に維持でき、蒸発器
内の冷媒濃度を自由に調節できる吸収冷凍機を提供す
る。【構成】冷媒に水、吸収媒体に塩類水溶液を用い、蒸
発器には冷媒の水に前記吸収媒体を加えて用いる、蒸発
器Ｅ、吸収器Ａ、凝縮器Ｃ、再生器Ｇを有する吸収冷凍
機において、凝縮器Ｃから蒸発器Ｅへの冷媒配管中に冷
媒タンク１３を設け、冷媒タンク１３から蒸発器Ｅへの
配管中には調節弁１７を設け、また、蒸発器Ｅには、蒸
発器の冷媒液面を検知する検出器１４を設け、蒸発器冷
媒液面がほぼ一定になるように該調節弁１７を調整する
制御装置を設けたものであり、また、前記調節弁１７と
蒸発器Ｅとの間の配管７と、冷媒ポンプ吐出側配管９と
を配管１０で結んで、配管７中の凍結を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、吸収冷凍機に係り、特
に蒸発器中の冷媒に吸収媒体を混入して凍結温度を低下
させて用いる吸収冷凍機に関する。

【０００２】

【従来の技術】水を冷媒とする吸収冷凍機において、０
℃以下の冷媒温度を得るために蒸発器で冷媒が凍結しな
いように、蒸発器中の冷媒に吸収媒体を混入し、凍結温
度を低下させて用いることは、従来から公知であった。
（例えば、特公昭４６−３７０７１号、同４６−３７０
７２号、同５８−１５７０３号各公報等参照）

【０００３】上記において、冷媒が凍結しないように添
加する吸収媒体は、凝縮器からの凝縮液中に混入して、
蒸発器内の冷媒を循環使用して凍結を防いでいた。とこ
ろで、溶液サイクル濃度は、冷却水温度等の変化によっ
て変化する。また、溶液サイクルの濃度の変化により溶
液サイクル系で保有する冷媒量が変化する。溶液サイク
ル系の冷媒の増減は凝縮器／蒸発器系への冷媒の出入り
となる。

【０００４】また、溶液サイクル濃度は、そのほか、冷
凍負荷、冷水温度の変化によっても変化する。このよう
に、溶液サイクルの濃度変化によって、冷媒系の冷媒量
が変化するが、蒸発器中の冷媒に混入した吸収媒体の量
は、変化しないので、冷媒量の増減によって、冷媒系の
濃度が変化してしまうことになる。そして、濃度が低下
しすぎると、凍結の問題が生じる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な冷媒量の変化を検知し、蒸発器内の冷媒量を一定に保
持でき、また、蒸発器内の冷媒濃度を自由に調節できる
吸収冷凍機を提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、冷媒に水、吸収媒体に塩類水溶液を用
い、蒸発器には冷媒の水に前記吸収媒体を加えて用い
る、蒸発器、吸収器、凝縮器、再生器を有する吸収冷凍
機において、凝縮器から蒸発器への冷媒配管中に冷媒タ
ンクを設け、冷媒タンクから蒸発器への配管中には調節
弁を設け、また、蒸発器には、蒸発器の冷媒液面を検知
する検出器を設け、蒸発器冷媒液面がほぼ一定になるよ
うに該調節弁を調整する制御装置を設けたものである。

【０００７】上記冷凍機において、冷媒タンク下部と、
吸収器下部又は吸収器から溶液ポンプまでの間の配管と
を弁を有する配管で結ぶのがよく、こうすることによっ
て、該弁を開とすると溶液を希釈する必要があるときに
希釈できる。また、前記冷媒タンクから蒸発器への配管
中に設けた調節弁と蒸発器との間と、冷媒ポンプ吐出側
配管とを配管で結ぶことにより、調節弁の下流側に、冷
媒ポンプ吐出側から、溶液を含んだ冷媒を導入すること
ができる。

【０００８】さらに、溶液循環系の溶液ポンプ吐出側
と、蒸発器又は蒸発器の冷媒循環系との間に弁を有する
配管を設け、また、冷媒ポンプ吐出側と、吸収器又は吸
収器廻りの配管との間に弁を有する配管を設けるのがよ
く、また、蒸発器の冷媒循環系に、濃度センサー又は対
応する物理量例えば比重等を検出するセンサーを設け、
検出値が所定の範囲内になるように、前記二つの配管に
設けた２個の開閉弁を調節する制御装置を設けてもよ
い。

【０００９】前記において、蒸発器の冷媒循環系とは、
蒸発器冷媒溜、冷媒ポンプ、冷媒散布装置及びこれらを
結ぶ配管をいう。前記吸収媒体としては、臭化リチウム
を用いるものでよいが、さらには、臭化リチウムを主体
として、これに少なくともヨウ化リチウムを加えた水溶
液を用いると溶液の結晶濃度が高く、運転範囲が広くと
れて好ましい。

【００１０】

【作用】本発明では、蒸発器内の冷媒に保有する吸収媒
体の量が一定なので、蒸発器に保有する冷媒量を比例制
御などでほぼ一定とし、濃度がほぼ一定になるように制
御している。吸収サイクルからの冷媒の出入りは、凝縮
器内又は凝縮器と蒸発器間の冷媒タンクに貯めるように
している。ここにたまる冷媒は、凝縮器で凝縮した冷媒
であり、吸収媒体はほとんど含んでいない。

【００１１】このように、本発明においては、蒸発器の
濃度がほぼ一定に保たれるので、広い運転条件に対し、
凍結の心配がなくなる。また、吸収冷凍機において、冷
凍機停止期間中、溶液サイクル側の溶液濃度が高いと、
停止期間中に結晶化する危険があり、通常、冷凍機停止
前には、溶液濃度を下げて停止する。つまり、希釈して
停止する。この際、冷媒系から溶液系に冷媒液を移行す
るわけであるが、この冷媒液中に蒸発器の吸収媒体が入
っていると、次の運転時には、冷媒系の濃度調整が必要
になる。

【００１２】本発明では、凝縮器から蒸発器までの間の
冷媒タンク（凝縮器内にあっても可）には、吸収媒体の
入っていない冷媒があり、これを吸収サイクル側に移行
して希釈する。したがって、蒸発器循環液の吸収媒体の
移行がなく、いつでも安定した運転が可能となる。ま
た、冷媒が冷媒タンクからでて、蒸発器に入るところで
は、蒸発器濃度が０℃以下であると、凍結して配管を塞
いでしまうことがある。そこで、本発明では、この凍結
防止のため、蒸発器への入口では、吸収媒体を混入した
状態とし、凍結を防止する。

【００１３】さらに、吸収冷凍機においては、再生器で
の沸騰濃縮時の、溶液のキャリオーバーで凝縮器に吸収
媒体がくることがあり、一方、蒸発器での冷媒蒸発の
際、吸収媒体を含んだ冷媒液がキャリオーバーされ、蒸
発器から吸収器に出て行くことがある。本発明では、蒸
発器に保有する吸収媒体の量を一定としているが、長期
間運転していると、前述のように、キャリオーバーで、
吸収媒体量が変化してくる。これを元に戻すため、濃度
が低いときは、溶液サイクルから、蒸発器に溶液を入
れ、逆に、濃度が高いときには、蒸発器内の冷媒液を溶
液サイクルに戻すように調整する。

【００１４】上記濃度調整は、手動で定期的に行っても
よいが、センサーを設けて自動制御することもできる。
本発明において、冷媒中の吸収媒体濃度を上げると、溶
液サイクル側の濃度も高くなる。濃度が高いと、溶液サ
イクル側で、結晶化の心配がでてくる。これを回避する
ため、ヨウ化リチウムを加えた臭化リチウム系の溶液が
適当な媒体の一つとなる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を図面を用いて具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されない。実施例１図１に本発明の吸収冷凍機のフロー構成図を示す。図１
において、Ｇは再生器、Ａは吸収器、Ｅは蒸発器、Ｃは
凝縮器、Ｈｓは溶液熱交換器、１〜４は溶液通路、５〜
１０は冷媒通路、１１、１２は溶液−冷媒連絡通路、１
３は冷媒タンク、１４は液面検出器、１５は溶液ポン
プ、１６は冷媒ポンプ、１７、１８、１９は弁を示して
いる。ここで、冷媒には水を用い、溶液には吸収媒体と
して塩類水溶液を用いている。

【００１６】そして、この装置の運転において、冷媒を
吸収した希溶液は、吸収器Ａから管１を通り、ポンプ１
５により熱交換器Ｈｓの被加熱側に送られ、熱交換によ
り加熱された希溶液は管３を通り、再生器Ｇに導入され
る。溶液は再生器Ｇで加熱濃縮され濃縮された濃溶液は
管４から溶液熱交換器Ｈｓの加熱側を通って、吸収器Ａ
に導入され、再び冷媒を吸収して希溶液となって管１か
ら循環される。

【００１７】一方、再生器Ｇで発生した冷媒蒸気は凝縮
器Ｃに導入され、凝縮器Ｃで冷却されて凝縮し、管５か
ら冷媒タンク１３に導入されて貯蔵される。貯蔵された
冷媒は、蒸発器Ｅに設けた液面検出器１４の信号によ
り、バルブ１７を開くことにより管６から管７を通り蒸
発器Ｅに導入される。蒸発器Ｅでは、冷媒の水に吸収媒
体が含まれており、該冷媒が冷媒ポンプ１６の作動によ
り管８から管９を通り蒸発器Ｅの上部から散水され循環
されている。そして、蒸発器Ｅ内での冷媒量は液面検出
器１４により弁１７を開閉することにより一定に保たれ
る。

【００１８】蒸発器Ｅが０℃以下になると、冷媒タンク
１３からの冷媒である水が蒸発器Ｅに入る前に凍結する
恐れがあるから、管７には、吸収媒体が含まれた蒸発器
循環冷媒を管９から管１０を通して導入するのがよい。
これによって、凍結を防止することができる。また、長
期運転によって、蒸発器Ｅ内を循環している冷媒の濃
度、すなわち吸収媒体の量が変化してくる。このような
場合、冷媒の濃度が濃い場合は、冷媒を弁１９を開いて
管１１から溶液管１に流すことにより、希釈され、ま
た、冷媒の濃度が薄い場合は逆に、弁１８を開いて溶液
管２から管１２を通して溶液を導入することにより、冷
媒の濃度を濃くできる。

【００１９】実施例２図２は、本発明の他の吸収冷凍機のフロー構成図であ
る。図２において、図１と同じ記号は同じ意味を有す
る。図２では、冷媒循環系である管８に濃度センサー２
０を設けており、蒸発器を循環している冷媒の濃度を常
に測定しており、その測定値に基づいて、溶液−冷媒連
絡管１１及び１２に設けた弁１８、１９を開閉すること
により、冷媒濃度を所定値に保持することができるよう
になっている。

【００２０】また、冷媒タンク１３には、それぞれ水位
の相違する連絡管を設けた管２１が設置され、溶液通路
１に連結されている。これによって、冷媒タンク１３の
冷媒量が多くなりすぎた場合、オーバーフローして又は
弁２３を開くことにより、管２１から冷媒を溶液側に流
すことができ、また、冷凍機の停止時には、弁２２を開
いて冷媒を溶液側に導入することにより溶液濃度を薄め
ることができ、停止時の結晶化を防止することができる
ようになっている。なお、上記実施例では、冷媒タンク
１３を外部に設けたが、冷媒タンクは凝縮器Ｃに設けて
もよい。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、蒸発器内の冷媒濃度を
極めて簡単にしかも正確に維持することができる。ま
た、蒸発器内の冷媒濃度が変化した場合も迅速に所望の
値にすることができ、０℃以下の冷媒温度で運転しても
凍結の恐れがなく安全に運転できる吸収冷凍機が得られ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一例を示す吸収冷凍機のフロー構成図
である。

【図２】本発明の他の例を示す吸収冷凍機のフロー構成
図である。

【符号の説明】

Ｇ：発生器、Ａ：吸収器、Ｅ：蒸発器、Ｃ：凝縮器、Ｈ
ｓ：溶液熱交換器、１〜４：溶液通路、５〜１０：冷媒
通路、１１、１２：溶液−冷媒連絡通路、１３：冷媒タ
ンク、１４：液面検出器、１５：溶液ポンプ、１６：冷
媒ポンプ、１７、１８、１９、２２、２３：弁、２０：
濃度センサー、２１：冷媒排出管

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】冷媒に水、吸収媒体に塩類水溶液を用
い、蒸発器には冷媒の水に前記吸収媒体を加えて用い
る、蒸発器、吸収器、凝縮器、再生器を有する吸収冷凍
機において、凝縮器から蒸発器への冷媒配管中に冷媒タ
ンクを設け、冷媒タンクから蒸発器への配管中には調節
弁を設け、また、蒸発器には、蒸発器の冷媒液面を検知
する検出器を設け、蒸発器冷媒液面がほぼ一定になるよ
うに該調節弁を調整する制御装置を設けたことを特徴と
する吸収冷凍機。
【請求項２】前記冷媒タンク下部と、吸収器下部又は
吸収器から溶液ポンプまでの間の配管とを弁を有する配
管で結んだことを特徴とする請求項１記載の吸収冷凍
機。
【請求項３】前記冷媒タンクから蒸発器への配管中に
設けた調節弁と蒸発器との間と、冷媒ポンプ吐出側配管
とを配管で結んだことを特徴とする請求項１又は２記載
の吸収冷凍機。
【請求項４】溶液循環系の溶液ポンプ吐出側と、蒸発
器又は蒸発器の冷媒循環系との間に弁を有する配管を設
け、また、冷媒ポンプ吐出側と、吸収器又は吸収器廻り
の配管との間に弁を有する配管を設けたことを特徴とす
る請求項１、２又は３記載の吸収冷凍機。
【請求項５】蒸発器の冷媒循環系に、濃度センサー又
は対応する物理量を検出するセンサーを設け、検出値が
所定の範囲内になるように、前記溶液循環系と冷媒循環
系との間に設けた二つの配管の２個の開閉弁を調節する
制御装置を設けたことを特徴とする請求項４記載の吸収
冷凍機。
【請求項６】前記吸収媒体として臭化リチウムを主体
として、これに少なくともヨウ化リチウムを加えた水溶
液を用いることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１
項記載の吸収冷凍機。