JPH0638009B2 - 空冷式吸収冷温水ユニツト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はビル空気調和用冷温水発生源として利用される
空冷式吸収冷温水機ユニットに関する。

〔従来の技術〕 従来の水−リチウム塩系二重効用吸収冷温水機は冷却水
を吸収器と凝縮器に通水して冷却する、水冷機である。
従来のこの種冷温水機の温水取出し方法としては、 (a) 再生器で発生した冷媒蒸気を弁を介して直接蒸発
器又は吸収器に導入し、蒸発器群管内を流通する温水と
熱交換させ、その蒸発器管群より温水を取出す方法。こ
の種の装置とて関連するものには例えば、特開昭58-969
63号，実開昭57-116076号が挙げられる。

(b) 再生器の蒸気配管を分岐して別個に設けた温水熱
交換器に導入し、この温水用熱交換器より温水を取り出
す方法。この種の装置として関連するものには例えば、
特開昭49-78251が挙げられる。

(c) 暖房時に再生器の溶液濃度をきわめて薄くして、
沸点上昇を抑制し、再生器で発生した冷媒蒸気を凝縮器
に直接、あるいは低温再生器での凝縮，再蒸発を行つて
凝縮器に導入し凝縮器管群内を流通する温水と熱交換さ
せ、凝縮器管群より温水を取り出す方法。この種の装置
として関連するものには、例えば、特開昭57-73367，特
開昭57-136066，特開昭57-136063が挙げられる。

従来の水冷機の場合は暖房時、上記（ａ），（ｂ），
（ｃ）のいずれの方法でも冷温水機本体の表面積が比較
的小さく、保温できるため、高温再生器に加えた熱エネ
ルギーをほとんど全部温水に伝えられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、空冷式冷温水機の場合、空冷凝縮器，空冷吸収
器が大きな伝熱面積を有していて保温が不能のため、例
え、冷却フアンを停止して強制的な通風を停止したとし
ても、自然対流によつて大気中へ熱放散が起り、高温再
生器に加えた熱エネルギの相当量が大気へ放熱して、温
水加熱に有効に使われないという問題点があつた。

本発明の目的は、暖房運転時に空冷吸収器，空冷凝縮器
からの大気中への放熱を防止できる空冷式吸収冷温水機
ユニットを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、暖房時に低温再生器での冷媒蒸気発生を停
止させて空冷凝縮器への冷媒蒸気流入を防止したこと、
及び蒸発器と空冷吸収器とを連絡する蒸気流路中に弁を
配設して、冷房時は開き、暖房時に止めて、空冷吸収器
への冷媒蒸気流入を防止させたのが本発明の着眼点であ
る。

本発明は、第１図に示すように、高温再生器１の溶液導
入管４３に弁３５を、溶液戻り導管４６に弁３６を、高
温再生器１から低温再生器２を経由して予冷器１１まで
の冷媒導管２１又は２２の途中に蒸発器４と連絡する導
管２８を接続して三方弁３１を、冷媒ポンプ８の吐出に
高温再生器１と連絡する導管２９と接続して三方弁３７
をそれぞれ設け、暖房時には高温再生器１の溶液の出入
りを止めるとともに発生した冷媒蒸気を蒸発器４に導
き、蒸発器４の液冷媒を冷媒ポンプ８によつて高温再生
器１に戻るにように冷媒循環系を設けて蒸発器４の伝熱
管内を流れる温水を加熱したものである。このとき、吸
収管５下部の希溶液タンク１３よりも高い位置に低温再
生器２を配設したので、低温再生器２内に溶液が滞留し
ないため、伝熱管内に高温の冷媒蒸気が流入しても冷媒
蒸気発生が起らない。したがつて、空冷凝縮器３に低温
再生器２からの冷媒蒸気が流入しないので放熱も起らな
い。また、蒸発器４と空冷凝縮器３とを連絡する液冷媒
導管２７に配設した弁３４を閉止することにより、蒸発
器４から空冷凝縮器３への冷媒蒸気流入が防止される。

また、空冷吸収器５と蒸発器４とを連絡する蒸気導管２
５，２６にそれぞれ配設した３２，３３を閉止すること
によつて、蒸発器４から空冷吸収器５への冷媒蒸気流入
が防止される。

以上のように、本発明の目的は高温再生器１と吸収器５
とを連絡する溶液入口出管に設けた切替弁３５，３６
と、空冷凝縮器３と蒸発器４とを連絡する導管２７に設
けた弁３４と、空冷吸収器５と蒸発器とを連絡する導管
２５，２６に設けた切替弁３２，３３と、高温再生器１
と空冷凝縮器３とを連絡する導管２１，２２に設けた切
替弁３１と、蒸発器４から高温再生器１に液冷媒を送る
導管２９と切替弁３７、高温再生器１から蒸発器４へ冷
媒蒸気を送る導管２８と切替弁３１及び、蒸発器４から
高温再生器１へ液冷媒を送るポンプ手段８とを設けるこ
とにより達成される。

〔作用〕

本発明によれば、暖房時高温再生器１で発生した冷媒蒸
気を切替弁３１、導管２８を経由して蒸発器４に導き、
管内を流れる温水を加熱する。

また、暖房時、蒸発器４と空冷吸収器５とは切替弁３２
及び切替弁３３で仕切られ、冷媒蒸気が吸収器５に流入
することが阻止され、同様に、空冷凝縮器３と蒸気器４
とは切替弁３４で仕切られ、また、空冷凝縮器３と高温
再生器１とは切替弁３１で仕切られ、また、空冷吸収器
５と高温再生器１とは切替弁３５，３６で仕切られ、さ
らに、空冷凝縮器３と低温再生器２とは、低温再生器２
の溶液を排出することにより熱的に仕切られているの
で、高温再生器１に加えられた燃焼ガスの熱エネルギが
発蒸器４の管群内を流れる温水に伝えられるとともに、
空冷吸収器５、空冷吸収器３からの大気へ熱放散するこ
とがない。以上から、蒸発器４伝熱管群より温水を取出
せる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図，第２図により説明す
る。第１図，第２図において、１は高温再生器、２は低
温再生器、３は空冷吸収器、４は蒸発器、５は空冷吸収
器、６は低温熱交換器、７は高温熱交換器、８は冷媒ポ
ンプ、９は溶液ポンプ、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０
ｄはスプレポンプ、１１は予冷器、１２は吸収器抽気装
置、１３は凝縮器抽気装置、１４は気液分離器、１５は
貯気タンク、１６は逆Ｕシール管、１７は希溶タンク、
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄは溶液受け皿、１９
ａ，１９ｂ，１９ｃは連通管、20a，２０ｂ，２０ｃ，
２０ｄは液散布手段、３１，３２，３３，３４，３５，
３６，３７は切替弁、５１，５２，５３は減圧手段であ
る。

第１図は冷房運転時で溶液，冷媒の動きを→印で示す。
以下動作を説明する。

切替弁３１は高温再生器１で発生した冷媒蒸気を蒸気導
管２８を経由して蒸発器４に導くとともに、予冷器１１
及び空冷凝縮器３への冷媒流入を阻止するように切替え
られている。また、切替弁３２，３３，３４，３５，３
６はそれぞれの流路を閉止している。また、冷媒ポンプ
８の吐出側に設けられた切替弁３７は蒸発器４の散布手
段５４に液冷媒を送らず、導管２９を経て高温再生器１
へ送るように切替えられている。フアンＦ、溶液ポンプ
９、溶液スプレポンプ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ
は停止している。

高温再生器１を外部熱源で加熱すると溶液が加熱され、
冷媒蒸気が発生し、導管２１、低温再生器２の伝熱管
内、切替弁３１、導管２８を経由して、蒸発器４に導か
れ、蒸発器伝熱管群内を流れる温水と熱交換して冷却さ
れ、凝縮液化する。蒸発器４の液冷媒は冷媒ポンプ８に
より切替弁３７を経由して導管２９を介して高温再生器
１に戻る。

以上のようにして暖房サイクルが動作するので、空冷吸
収器５、空冷凝縮器３、に冷媒蒸気が流入しないので、
大気放熱が起こらない。なお、暖気時の不凝縮ガスの抽
気については、切替弁３４を適当に開いて、低圧の空冷
凝縮器３に抽気させるのが手段である。本実施例によれ
ば低温再生器２に散布手段５５を持つ。散布式にしたの
で、暖房時低温再生器２の溶液が伝熱管上にないように
することができるため、低温再生器２からの冷媒蒸気発
生を防止でき、したがつて、低温再生器２と空冷凝縮器
３とを連絡する蒸気管３４に切替弁を設ける必要がない
という利点がある。

次に、第２図によつて冷房サイクルを説明する。暖房時
と異なり、切替弁３１は低温再生器２で熱交換した冷媒
が導管２２、予冷器１１、導管２３を経由して空冷凝縮
器３に導かれるように切替えられている。また、切替弁
３２，３３，３４，３５，３６は開放されている。ま
た、切替弁３７は蒸発器４の散布手段５４に液冷媒を供
給するように切替えられている。

フアンＦ、溶液ポンプ９、スプレポンプ１０ａ，１０
ｂ，１０ｃ，１０ｄ，また、高温再生器１に付属するバ
ーナ（図示せず）が運転される。

高温再生器１の溶液はバーナの燃焼ガスにより加熱され
て冷媒蒸気を発生し、濃縮される。発生した冷媒蒸気は
低温再生器２の伝熱管内に導かれ、管外を流下する溶液
を加熱し、冷媒蒸気を発生さるとともに溶液を濃縮し、
自身は液化して切替弁３１、導管２２を経て予冷器１１
で冷却空気で予冷され、凝縮器３に導かれる。低温再生
器２で発生した冷媒蒸気は空冷凝縮器３に導管２４を経
由して導かれ、冷却空気で冷却されて凝縮液化する。こ
れらの系の不凝縮ガスは抽気管５６により自動抽気装置
１３により、溶液の流動によつて吸引され、気液分離器
１４に導かれ、貯気タンク１５に比較的高い圧力で貯気
される。空冷凝縮器３で生成した液冷媒は導管２７、切
替弁３４、減圧手段５１を経由して蒸発器４に導かれ
る。蒸発器４の液冷媒は冷媒ポンプ８により、切替弁３
７、散布手段５４を経て、蒸発器伝熱管群上に散布さ
れ、管内を流れる冷水から熱をとつて蒸発，気化し、導
管２５、切替弁３２を経由して、空冷吸収器５の上部ヘ
ツダに導かれる。空冷吸収器５の管内には多段に吸収液
が散布され、前記冷媒蒸気が吸収される。

一方、高温再生器１で生成された濃溶液は高温熱交換器
７、減圧手段５２を経て、低温再生器２で生成された濃
溶液と合流し、低温熱交換６を経て、スプレポンプ１０
ａに吸引され、空冷吸収器５の伝熱管内に順次流下され
る。吸収液が冷媒蒸気を吸収する際の吸収熱は冷却空気
で冷却される。

なお、本実施例の場合、オーバフロー管２６、切替弁３
３を経由して、蒸発器４から希液タンク１７へ冷媒蒸気
が供給され、空冷吸収器５の伝熱管下部からも冷媒蒸気
が供給されるため、空冷吸収器５への冷媒蒸気供給が十
分に行なわれ、より薄い溶液を生成できるという利点が
ある。

なお、起動時は、オーバフロー管２６は希溶液で閉止さ
れるため、冷媒蒸気供給はもつぱら伝熱管上部からとな
り、したがつて、機内の不凝縮ガスも空冷吸収器５の伝
熱管下部に集まるので、その箇所に抽気管５７を差込ん
だ本実施例では、効率よく、不凝縮ガスを抽気できると
いう効果もある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、空冷吸収器、空
冷凝縮器への冷媒蒸気流入を暖房運転時に停止できるの
で、大気への熱放散が防止でき、蒸発器管群から温水を
取り出すことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の暖房サイクル系統図、第２
図は冷房サイクル系統図である。 １……高温再生器、２……低温再生器、３……空冷凝縮
器、４……蒸発器、５……空冷吸収器、６……低温熱交
換器、７……高温熱交換器、８……冷媒ポンプ、９……
循環ポンプ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大内 富久 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 功刀 能文 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 町沢 健司 茨城県土浦市神立町603番地 株式会社日 立製作所土浦工場内 (72)発明者 河野 恭二 茨城県土浦市神立町603番地 株式会社日 立製作所土浦工場内 審査官 上原 徹

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】空冷吸収器，空冷凝縮器，高温再生器，低
   温再生器，高温熱交換器，低温熱交換器，溶液ポンプ，
   冷媒ポンプ等を動作的に接続して成る空冷式吸収冷温水
   機において、高温再生器の溶液出入口を締切る弁，高温
   再生器発生冷媒蒸気を蒸発器に導く切替弁、を設けると
   ともに空冷凝縮器と蒸発器とを連絡する液冷媒導管を締
   切る弁，蒸発器と空冷吸収器とを連絡する冷媒蒸気管を
   締切る弁，蒸発器の液冷媒を高温再生器に送る手段を設
   けたことを特徴とする空冷式吸収冷温水ユニット。