JPH0643654Y2 - 吸収式冷温水機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は吸収式冷温水機に係り、特に冷媒の凍結防止に
配慮した吸収式冷温水機に関する。

〔従来の技術〕

冷媒の凍結防止に配慮した吸収式冷温水機として第２図
に示すものがある。第２図において、発生器２内の希吸
収液は加熱器１で加熱され、分離器３で濃吸収液と冷媒
蒸気に分離される。分離された冷媒蒸気は凝縮器４で冷
却されて液化し、蒸発器６内に設けられた冷媒分配器５
内に流入して蒸発する。この冷媒分配器５にはサーモス
イッチ10が設置され、常に前記冷媒分配器５内の冷媒温
度を感知している。一方前記分離器３で分離された濃吸
収液は熱交換器８で希吸収液と熱交換したのち、濃吸収
液導管９を通って吸収器７に流入する。吸収器７に流入
した濃吸収液は、蒸発器６で蒸発した冷媒蒸気を吸収
し、希吸収液となって溶液循環ポンプ13により熱交換器
８へ送りこまれる。熱交換器８で濃吸収液と熱交換した
希吸収液は再び発生器２へ還流し、上述のサイクルを繰
り返す。濃吸収液導管９には電磁弁11を介して冷媒分配
器５に接続されたバイパス管12が設けられており、前記
電磁弁11は前記サーモスイッチ10により開閉動作が制御
されている。更に分離器３と蒸発器６を、冷房運転状態
では閉じられている冷暖切換弁14を介して通過する冷暖
切換連絡管15が設けられている。

通常の冷房運転状態では、サーモスイッチ10は電磁弁11
が閉であるように電磁弁11を制御しているが、吸収器７
を冷却する冷却媒体の温度が通常より低下したときや、
運転停止直後の再起動時、冷房運転立上がり時に吸収器
内の圧力が急激に通常時より低下して、蒸発器６内の冷
媒温度が低下すると、冷媒分配器５内の冷媒が凍結する
直前の温度で、サーモスイッチ10が作動して電磁弁11が
開かれ、濃吸収液導管９内を循環している濃吸収液の一
部がバイパス管12を通って冷媒分配器５へ流入する。

濃吸収液が冷媒分配器５内の冷媒に混入されると冷媒の
凍結温度は低下し、同時に濃吸収液が持っている顕熱に
より冷媒分配器５内の冷媒温度は上昇し、冷媒凍結の危
険は回避される。冷媒分配器５内の冷媒温度が濃吸収液
の混入により上昇すると、サーモスイッチ10が復帰して
電磁弁11は閉じられ、濃吸収液の混入は停止される。

暖房運転を行う場合、冷暖切換弁が開かれて冷媒蒸気と
濃吸収液が蒸発器に流入し、冷媒蒸気によって蒸発器に
内装されている蒸発伝熱管が加熱され、該伝熱管内の媒
体が暖房に使用される。このとき全ての濃吸収液が蒸発
器に流入するのでなく一部の濃吸収液は熱交換器８、濃
吸収液導管９を経て吸収器に散布される。暖房運転時に
吸収器に散布される濃吸収液の温度（約80℃）は、冷房
運転時に吸収器に散布される濃吸収液の温度（約45℃）
より高温であるため、吸収器に内装されている吸収伝熱
管を構成する銅管を腐食することが多い。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上述の従来技術にあっては、冷媒の凍結防止のため濃吸
収液を冷媒分配器に送りこんで冷媒に混入するため、サ
ーモスイッチが冷媒温度の上昇を検知して電磁弁11が閉
じられてからも、吸収熱によって冷媒温度は上昇する傾
向があり、冷媒温度が正常の温度に復帰して冷房能力が
回復するのに時間を要するという問題があった。

本考案の課題は、低冷却水温度および冷房運転立ち上が
り時における冷媒凍結を未然に回避し、回避後短時間で
冷房能力を回復し得る吸収式冷温水機を提供するにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上述の課題は、蒸発器に内装され凝縮器から液冷媒の供
給を受けて該冷媒を蒸発させる冷媒分配器と、該冷媒分
配器内の冷媒温度を感知するサーモスイッチと、該サー
モスイッチにより開閉が制御されるバイパス弁と、該バ
イパス弁を介して、濃吸収液導管と、蒸発器と吸収器の
いずれかを連通するバイパス管であって、該バイパス管
の一端は吸収器の壁面に接続されており、前記バイパス
管が接続されている壁面の開口の内面に覆板が設けられ
ていて、該バイパス管を通って流入する濃吸収液を前記
吸収器に内装されている吸収伝熱管に無関係に流通させ
るように構成されているバイパス管を備えた吸収式冷温
水機によって達成される。

〔作用〕

冷房運転において、冷媒分配器内の冷媒温度が低下し、
サーモスイッチの下側設定温度に達すると、サーモスイ
ッチが作動してバイパス弁が開かれ、濃吸収液導管中の
濃吸収液がバイパス管を通って、蒸発器と吸収器のいず
れかに、吸収器に内装された吸収伝熱管に接触すること
なく流入する。濃吸収液導管中の濃吸収液が蒸発器と吸
収器のいずれかにバイパス管を経て流入するため、濃吸
収液導管を経て吸収器に散布され、吸収伝熱管で冷却さ
れる濃吸収液の量が減少し、吸収器内の吸収液の温度が
上昇する。吸収液の温度が上昇すると、飽和蒸気圧が高
くなり、これに伴って冷媒の蒸発温度が高くなる。蒸発
温度が高くなり、かつ冷媒蒸発量が減少して奪われる蒸
発熱が減少するので、冷媒の温度が上昇し、冷媒凍結が
回避される。冷媒温度が、サーモスイッチの上側設定温
度に達するとサーモスイッチが復帰して、バイパス弁が
閉じられるので、濃吸収液は濃吸収液導管を経て、吸収
器へ散布され、吸収液が吸収伝熱管で冷却されて低温と
なって飽和蒸気圧が低下し、飽和蒸気圧の低下に伴って
冷媒蒸発温度も低下し正常運転に復帰する。

また、バイパス管を吸収器の壁面に接続し、接続部の壁
面開口内面に覆板を設けたので、バイパスされた濃溶液
は吸収器の壁面を流下しつつ冷媒蒸気を吸収して吸収熱
を発生させ、かつ発生した吸収熱が吸収伝熱管を流れる
冷却水により外部に運び去られることがないとともに、
濃溶液を希溶液に混入させる場合の溶液のフラッシュに
よる飛び散りが防止され、蒸発器下部コイルへの溶液の
飛散によって発生する冷媒への溶液混入がなくなり、冷
却能力の低下を防ぐことが可能となる。

〔実施例〕

以下、第１図に示した本考案に関する吸収式冷温水機の
参考例を説明する。参考例の吸収式冷温水機は、高温再
生器１と、高温再生器１に接続して設けられた分離器２
と、分離器２および高温再生器１に接続して設けられた
高温熱交換器３と、分離器２および高温熱交換器３に接
続して設けられた低温再生器４と、低温再生器４および
高温熱交換器３に接続して設けられた低温熱交換器５
と、低温再生器４に接続して設けられた凝縮器８と、凝
縮器８に接続して設けられた蒸発伝熱管7aおよび冷媒分
配器7bを内装した蒸発器７と、冷媒分配器7bに設けられ
該分配器内の冷媒温度を検知するサーモスイッチ10と、
蒸発器７に接続され低温熱交換器５と濃吸収液導管12a
で接続され吸収伝熱管6aを内装した吸収器６と、蒸発器
７から吸収液を吸込み低温熱交換器５へ送り出す溶液循
環ポンプ９と、濃吸収液導管12aと吸収器６底部とをサ
ーモスイッチ10で制御されるバイパス弁11を介して連通
するバイパス管12bと、分離器２と蒸発器７を冷暖切換
弁13を介して連通する冷暖切換連絡管14と、を備えてい
る。

冷房運転状態について説明する。冷暖切換弁13と閉じら
れており、加熱により高温再生器１から押し上げられた
希吸収液は、分離器２で中間濃吸収液と冷媒蒸気に分離
され、中間濃吸収液は高温熱交換器３に流入して前記高
温再生器１に流入する希吸収液と熱交換したのち低温再
生器４へ流入する。冷媒蒸気は低温再生器４へ流入し、
高温熱交換器３を経て低温再生器４へ流入する前記中間
濃吸収液を加熱して冷媒蒸気を発生させたのち、発生し
た冷媒蒸気と共に凝縮器８へ流入する。凝縮器８へ流入
した冷媒は冷却・凝縮されて液冷媒となり、冷媒分配器
7bへ流入して蒸発伝熱管7aから蒸発熱を奪って蒸発す
る。

熱を奪われた蒸発伝熱管7a内の流体は低温となって冷房
に使用される。低温再生器４で冷媒を蒸発させた中間濃
吸収液は、濃吸収液となって、低温熱交換器５に流入
し、前記高温熱交換器３に流入する前の希吸収液と熱交
換したのち濃吸収液導管12aを経て吸収器６に流入す
る。通常の冷房運転状態においては、前記冷媒分配器7b
内の液冷媒温度はあらかじめ設定された下限温度より高
く、前記液冷媒温度を測定するサーモスイッチ10は、復
帰状態であり、該サーモスイッチ10で制御されるバイパ
ス弁11は閉じられているので、濃吸収液導管12aを流れ
る濃吸収液がバイパス管12bを経て吸収器６底部に流入
することはない。

吸収器６に流入した濃吸収液は、前記吸収器６に内装さ
れている吸収伝熱管6a上に散布され、該伝熱管6aにより
冷却されつつ、蒸発器７で蒸発した冷媒蒸気を吸収す
る。冷媒蒸気を吸収して濃度が低下し、希吸収液となっ
た吸収液は、溶液循環ポンプ９により低温熱交換器５へ
送り込まれ、濃吸収液と熱交換したのち、高温熱交換器
３を経て、高温再生器１へ還流し、上述のサイクルを繰
返す。

吸収器６を冷却する吸収伝熱管6a内の冷却媒体の温度が
通常の温度より低い場合や、冷房運転立上がり時に、冷
媒分配器内の冷媒温度があらかじめ設定された下限温度
以下になると、冷媒温度を検知するサーモスイッチ10が
作動してバイパス弁11が開かれ、濃吸収液導管12aを流
れる濃吸収液の一部がバイパス管12bを経て吸収器６の
底部へバイパスされて、吸収伝熱管6aに散布される濃吸
収液の量が減少する。吸収伝熱管6aに散布される濃吸収
液の量が減少すると、吸収伝熱管6aにより除去される熱
量が減少して、吸収液の温度が通常状態よりも高くな
り、温度が高くなると飽和蒸気圧が高くなる。飽和蒸気
圧が高くなると、吸収器圧力と同一圧力である蒸発器に
おける冷媒の蒸発温度も高くなり、かつ冷媒の蒸発量が
減少して奪われる蒸発熱が減少するので、冷媒の温度が
上昇する。前記下限温度は冷媒の凍結温度よりわずかに
高く設定してあるので、冷媒温度は凍結温度以下に低下
することはなく、冷媒の凍結は回避される。

冷媒温度が上昇し、あらかじめ設定された上限温度に達
すると、サーモスイッチ10が復帰してバイパス弁11は再
び閉じられ、バイパス管12bを通る濃吸収液の流れは停
止されて、濃吸収液は全量が濃吸収液導管12aを経て、
吸収伝熱管6aに散布されて通常運転に復する。冷媒分配
器7bには濃吸収液は混入されていないので、バイパス弁
11が閉じられて濃吸収液の全量が吸収伝熱管に散布され
はじめると同時に吸収器内の吸収液の温度の低下がはじ
まり、飽和蒸気圧の低下がはじまるので、冷媒分配器内
の冷媒温度も、短時間で通常運転時の温度に復帰する。

暖房運転状態においては、冷暖切換弁13が開かれて分離
器で発生した冷媒蒸気と中間濃吸収液が蒸発器７へ流入
し、冷媒蒸気により蒸発伝熱管内の流体が加熱されて暖
房に供される。吸収液の一部は分離器２から、高温熱交
換器３、低温再生器４、および低温熱交換器５を経て濃
吸収液導管12aに流入する。暖房運転時には、バイパス
弁11はサーモスイッチ10の作動と無関係に、開放される
ので、濃吸収液導管12aに流入した吸収液は全て吸収器
６の底部へバイパスされ、冷房運転時に比べて高温であ
る吸収液が吸収伝熱管に散布されることがないので、吸
収伝熱管6aに用いられている銅管の腐食が減少する。

次に本考案の実施例を説明する。本考案に係る吸収式冷
温水機の実施例は、前記第１図に示した参考例におい
て、吸収器底部に接続されたバイパス管12bを吸収器壁
面に接続し、接続部の壁面開口内面に覆板を設けたもの
である。他の構成要素は前記参考例と同じであるので説
明は省略する。バイパス管12bを経て流入する濃溶液
は、この覆板により壁面に沿って流下するように導か
れ、流入した濃溶液が吸収伝熱管6aに接触しないように
なっている。前記参考例においては、バイパス弁11は２
位置制御弁としたが、冷媒温度に比例的に弁開度を制御
される比例制御弁としてもよい。

〔考案の効果〕

本考案によれば、冷媒分配器内の冷媒温度を検知するサ
ーモスイッチによって制御されるバイパス弁を介して、
濃吸収液導管と、吸収器を連通するバイパス管を設け、
該バイパス管を吸収器の壁面に接続するとともに接続部
の壁面開口の内面に覆板を設けて該バイパス管を通って
流入する濃吸収液が吸収伝熱管に無関係に流通するよう
に構成したので、濃吸収液の一部を吸収伝熱管に散布す
ることなく吸収器にバイパスさせて吸収器内の飽和蒸気
圧を高めることにより、濃吸収液を冷媒に混入すること
なく冷媒凍結を回避できるともに、冷媒凍結を回避した
あと短時間で冷媒温度を通常運転時の温度に戻すことが
可能となり、冷媒能力を短時間で回復させる効果があ
る。また、バイパス管を通って吸収器に流入する濃吸収
液は、吸収器の壁面に沿って流れ下るので、濃溶液を希
溶液に混入させる場合の溶液のフラッシュによる飛び散
りが防止され、蒸発器下部コイルへの溶液の飛散によっ
て発生する冷媒への溶液混入がなくなり、冷却能力の低
下を防ぐことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一参考例を示す図で、第２図は従来技
術の例を示す図である。 １……高温再生器、２……分離器、 ３……高温熱交換器、４……低温再生器、 ５……低温熱交換器、６……吸収器、 6a……吸収伝熱管、７……蒸発器、 7a……蒸発伝熱管、7b……冷媒分配器、 ８……凝縮器、10……サーモスイッチ、 11……バイパス弁、12a……濃吸収液導管、 12b……バイパス管。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】希吸収液を加熱する高温再生器と、該高温
   再生器に接続して設けられ前記高温再生器で加熱された
   希吸収液から冷媒蒸気と中間濃吸収液を分離する分離器
   と、該分離器および前記高温再生器に接続して設けられ
   前記中間濃吸収液と前記高温再生器に流入する前の希吸
   収液とを熱交換させる高温熱交換器と、該高温熱交換器
   及び前記分離器に接続して設けられ前記分離器で分離さ
   れた冷媒蒸気で前記高温熱交換器を通過した中間濃吸収
   液を加熱して冷媒蒸気と濃吸収液を生成する低温再生器
   と、該低温再生器に接続して設けられ前記低温再生器を
   通過した冷媒と前記低温再生器で生成された冷媒蒸気を
   冷却・凝縮させて液冷媒とする凝縮器と、該凝縮器に接
   続して設けられ前記液冷媒を蒸発させて冷媒蒸気とす
   る、蒸発伝熱管を内装した蒸発器と、前記低温再生器と
   前記高温熱交換器に接続して設けられ前記低温再生器で
   生成された濃吸収液と前記高温熱交換器に流入する前の
   希吸収液を熱交換させる低温熱交換器と、該低温熱交換
   器と前記蒸発器に接続して設けられ前記低温熱交換器か
   ら濃吸収液導管を経て濃吸収液が供給される吸収器と、
   前記蒸発器に内装され前記凝縮器から液冷媒の供給を受
   けて該冷媒を蒸発させる冷媒分配器と、該冷媒分配器内
   の冷媒温度を感知するサーモスイッチと、該サーモスイ
   ッチにより開閉が制御されるバイパス弁と、該バイパス
   弁を介して前記濃吸収液導管を前記吸収器に連通するバ
   イパス管と、を備えてなり、吸収器に供給された濃吸収
   液が前記吸収器に内装された吸収伝熱管上に散布されて
   前記蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を吸収して希吸収液を生
   成する吸収式冷温水機において、 前記バイパス管の一端は吸収器の壁面に接続されてお
   り、前記バイパス管が接続されている壁面の開口の内面
   に覆板が設けられていて、該バイパス管を通って流入す
   る濃吸収液を前記吸収器に内装されている吸収伝熱管に
   無関係に流通させるように構成されていることを特徴と
   する吸収式冷温水機。
2. 【請求項２】バイパス弁が、冷媒温度に比例的に弁開度
   を制御される弁であることを特徴とする実用新案登録請
   求の範囲第１項に記載の吸収式冷温水機。
3. 【請求項３】バイパス弁が、冷媒温度により、弁開度を
   全開と全閉の２位置制御される弁であることを特徴とす
   る実用新案登録請求の範囲第１項に記載の吸収式冷温水
   機。