JPH0668425B2 - 吸収冷凍機用溶液 - Google Patents
吸収冷凍機用溶液Info
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- JPH0668425B2 JPH0668425B2 JP62068361A JP6836187A JPH0668425B2 JP H0668425 B2 JPH0668425 B2 JP H0668425B2 JP 62068361 A JP62068361 A JP 62068361A JP 6836187 A JP6836187 A JP 6836187A JP H0668425 B2 JPH0668425 B2 JP H0668425B2
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- Japan
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- temperature
- refrigerant
- absorption
- evaporator
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/62—Absorption based systems
Landscapes
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は吸収冷凍機用溶液に係り、特に吸収冷凍機の空
冷運転を可能とする吸収冷凍機用溶液に関する。
冷運転を可能とする吸収冷凍機用溶液に関する。
従来広く販売されている吸収冷凍機には、冷媒に水、吸
収剤に臭化リチウムを用いた溶液が使われており、第４
図は臭化リチウム濃度が希溶液で58重量％、濃溶液で62
重量％である溶液を用いた吸収冷凍機の運転サイクルの
１例である。
収剤に臭化リチウムを用いた溶液が使われており、第４
図は臭化リチウム濃度が希溶液で58重量％、濃溶液で62
重量％である溶液を用いた吸収冷凍機の運転サイクルの
１例である。
第４図においてＡ点からＢ点は高温再生器で濃度58％の
希溶液が加熱されて冷媒を蒸発させ、濃度60％の中間濃
溶液となる段階を示し、Ｃ点からＤ点は、低温再生器で
中間濃溶液が高温再生器で蒸発した冷媒蒸気に加熱され
て更に冷媒を蒸発させ、濃度62％の濃溶液となる段階を
示し、Ｅ点からＦ点は、吸収器で、濃溶液が蒸発器で蒸
発した冷媒蒸気を吸収して濃度58％の希溶液となる段階
を示している。このとき蒸発器では冷媒が蒸発すると
き、室内の冷房等に使われた熱媒体から熱を奪い、熱を
奪われて低温となった熱媒体は再び冷房等に用いられ
る。さらに吸収器で濃溶液が冷媒蒸気を吸収する時に発
生する熱は、水媒体を通して冷却塔へ棄てられる。Ｂ点
からＣ点は、高温再生器で生成された中間濃溶液が希溶
液と熱交換して冷却される段階を示し、Ｄ点からＥ点は
低温再生器で生成された濃溶液が希溶液と熱交換して冷
却される段階を示し、Ｆ点からＡ点は、吸収器で冷媒蒸
気を吸収して臭化リチウム濃度58％となった希溶液が濃
溶液および中間濃溶液と熱交換して昇温される段階を示
し、昇温された希溶液は高温再生器に戻って再び同じサ
イクルを行う。
希溶液が加熱されて冷媒を蒸発させ、濃度60％の中間濃
溶液となる段階を示し、Ｃ点からＤ点は、低温再生器で
中間濃溶液が高温再生器で蒸発した冷媒蒸気に加熱され
て更に冷媒を蒸発させ、濃度62％の濃溶液となる段階を
示し、Ｅ点からＦ点は、吸収器で、濃溶液が蒸発器で蒸
発した冷媒蒸気を吸収して濃度58％の希溶液となる段階
を示している。このとき蒸発器では冷媒が蒸発すると
き、室内の冷房等に使われた熱媒体から熱を奪い、熱を
奪われて低温となった熱媒体は再び冷房等に用いられ
る。さらに吸収器で濃溶液が冷媒蒸気を吸収する時に発
生する熱は、水媒体を通して冷却塔へ棄てられる。Ｂ点
からＣ点は、高温再生器で生成された中間濃溶液が希溶
液と熱交換して冷却される段階を示し、Ｄ点からＥ点は
低温再生器で生成された濃溶液が希溶液と熱交換して冷
却される段階を示し、Ｆ点からＡ点は、吸収器で冷媒蒸
気を吸収して臭化リチウム濃度58％となった希溶液が濃
溶液および中間濃溶液と熱交換して昇温される段階を示
し、昇温された希溶液は高温再生器に戻って再び同じサ
イクルを行う。
しかしながら、このような従来の技術にあっては冷房運
転を行う場合は、蒸発器で冷却される熱媒体を冷房に用
いるため、蒸発器で蒸発する冷媒の温度を５℃程度の低
温とする必要があり、そのためには吸収器および蒸発器
内の圧力を、５℃を冷媒の飽和蒸気温度とする約6.5mmH
gの圧力にしなければならない。吸収器および蒸発器の
圧力を約6.5mmHgにするには、吸収器内の希溶液の飽和
蒸気圧を約6.5mmHgとすればよく、臭化リチウム濃度58
％の希溶液を用いる場合は、吸収器中の希溶液の温度を
約41℃以下とすることによって得られる。希溶液の温度
を約41℃にするには吸収器において希溶液を冷却する水
媒体の温度を約34℃以下とする必要がある。
転を行う場合は、蒸発器で冷却される熱媒体を冷房に用
いるため、蒸発器で蒸発する冷媒の温度を５℃程度の低
温とする必要があり、そのためには吸収器および蒸発器
内の圧力を、５℃を冷媒の飽和蒸気温度とする約6.5mmH
gの圧力にしなければならない。吸収器および蒸発器の
圧力を約6.5mmHgにするには、吸収器内の希溶液の飽和
蒸気圧を約6.5mmHgとすればよく、臭化リチウム濃度58
％の希溶液を用いる場合は、吸収器中の希溶液の温度を
約41℃以下とすることによって得られる。希溶液の温度
を約41℃にするには吸収器において希溶液を冷却する水
媒体の温度を約34℃以下とする必要がある。
今、吸収器を直接外気で冷却しようとすると、熱交換効
率等から考慮して吸収器内の希溶液温度は外気温度より
約15℃高い温度となる。例えば外気温度35℃であると希
溶液温度は50℃となり、蒸発器での冷媒蒸発温度５℃を
維持するには、希溶液の濃度を、第４図において温度50
℃を示す線と、Ｅ−Ｆ線の延長線の交点であるＦ′点で
示される濃度62.5重量％とし、運転濃度幅を４％とする
と濃溶液の必要濃度は66.5％となる。これは第１図にお
いてＥ′点に相当する濃度であるが、第４図の線１の右
側は、臭化リチウムの固相を示し、溶液としては存在し
ない。
率等から考慮して吸収器内の希溶液温度は外気温度より
約15℃高い温度となる。例えば外気温度35℃であると希
溶液温度は50℃となり、蒸発器での冷媒蒸発温度５℃を
維持するには、希溶液の濃度を、第４図において温度50
℃を示す線と、Ｅ−Ｆ線の延長線の交点であるＦ′点で
示される濃度62.5重量％とし、運転濃度幅を４％とする
と濃溶液の必要濃度は66.5％となる。これは第１図にお
いてＥ′点に相当する濃度であるが、第４図の線１の右
側は、臭化リチウムの固相を示し、溶液としては存在し
ない。
上述の理由により、臭化リチウム水溶液を用いる吸収冷
凍機においては、空冷による冷房運転は不可能である。
凍機においては、空冷による冷房運転は不可能である。
特公昭47−3666号公報には、リチウムハロゲン化物及び
亜鉛ハロゲン化物をモル比で11〜0.5:1の割合で含むも
のを基本とし、これに追加的にカルシウムハロゲン化物
を加えたものを吸収剤とした吸収液が記載されている。
この吸収液は、吸収器の空冷化が可能とされているが、
亜鉛ハロゲン化物を含んでいて溶液の腐食性が大きく、
使用材料の面での制約が避けられない。
亜鉛ハロゲン化物をモル比で11〜0.5:1の割合で含むも
のを基本とし、これに追加的にカルシウムハロゲン化物
を加えたものを吸収剤とした吸収液が記載されている。
この吸収液は、吸収器の空冷化が可能とされているが、
亜鉛ハロゲン化物を含んでいて溶液の腐食性が大きく、
使用材料の面での制約が避けられない。
本発明の課題は、50℃付近における飽和蒸気圧が約6.5m
mHg以下であり、濃溶液の結晶析出の恐れのない吸収冷
凍機用吸収溶液を提供するにある。
mHg以下であり、濃溶液の結晶析出の恐れのない吸収冷
凍機用吸収溶液を提供するにある。
上記の課題は、吸収冷凍機用溶液を、冷媒に水、吸収剤
に臭化リチウムと沃化リチウムと臭化カルシウムを重量
比で1:1:2もしくは1:1:4で混合した混合物を用いた溶液
とすることにより達成される。
に臭化リチウムと沃化リチウムと臭化カルシウムを重量
比で1:1:2もしくは1:1:4で混合した混合物を用いた溶液
とすることにより達成される。
吸収剤として、臭化リチウムと沃化リチウムと臭化カル
シウムを重量比で1:1:2もしくは1:1:4で混合した混合物
を用いた結果、５℃の水の蒸発温度に相当する蒸気圧よ
り低い蒸気圧で希溶液の温度を50℃以上にできる吸収液
が得られた。
シウムを重量比で1:1:2もしくは1:1:4で混合した混合物
を用いた結果、５℃の水の蒸発温度に相当する蒸気圧よ
り低い蒸気圧で希溶液の温度を50℃以上にできる吸収液
が得られた。
前述したように、水−臭化リチウムを用いる吸収溶液で
は晶析温度が高く溶解度に限度があって吸収冷凍機の空
冷化が困難であるし、同様のことが水−沃化リチウム，
水−臭化カルシウムを吸収溶液として用いる場合にも言
え、それぞれ単独の塩水溶液を吸収溶液とした場合は空
冷化は困難である。水−臭化リチウム−沃化リチウムは
水−臭化リチウムに比較すれば晶析温度も低く、有利に
はなるが、実機に適用するには、晶析温度もまだ高く不
適当である。
は晶析温度が高く溶解度に限度があって吸収冷凍機の空
冷化が困難であるし、同様のことが水−沃化リチウム，
水−臭化カルシウムを吸収溶液として用いる場合にも言
え、それぞれ単独の塩水溶液を吸収溶液とした場合は空
冷化は困難である。水−臭化リチウム−沃化リチウムは
水−臭化リチウムに比較すれば晶析温度も低く、有利に
はなるが、実機に適用するには、晶析温度もまだ高く不
適当である。
発明者らは、これら臭化リチウム、沃化リチウム、臭化
カルシウムを組み合わせることで、低い晶析温度を持
ち、しかも水冷媒を約５℃で蒸発させるに足る蒸気圧を
もつ吸収液を見出すことができた。
カルシウムを組み合わせることで、低い晶析温度を持
ち、しかも水冷媒を約５℃で蒸発させるに足る蒸気圧を
もつ吸収液を見出すことができた。
発明者らは、臭化リチウム・沃化リチウム・臭化カルシ
ウムの混合の割合を種々変えた水溶液を作成し、蒸気圧
・結晶析出温度の測定を行なった。表１はその結果を示
し、晶析温度は各組成の濃度の吸収液に対応する晶析温
度を、蒸気圧は各組成の濃度の吸収液の50℃における飽
和蒸気圧力を示している。第２図は表１をグラフに表わ
した図である。
ウムの混合の割合を種々変えた水溶液を作成し、蒸気圧
・結晶析出温度の測定を行なった。表１はその結果を示
し、晶析温度は各組成の濃度の吸収液に対応する晶析温
度を、蒸気圧は各組成の濃度の吸収液の50℃における飽
和蒸気圧力を示している。第２図は表１をグラフに表わ
した図である。
各塩の組み合わせは表１もしくは第２図に代表例を示す
ように種々あるが、沃化リチウムの価格が高いこと、臭
化リチウムが安価なことを考慮すると、臭化リチウムと
沃化リチウムと臭化カルシウムの比が1:1:4あるいは1:
1:2の組み合わせが望ましい。また臭化リチウムと臭化
カルシウムの組み合わせはあるいは沃化リチウムと臭化
カルシウムの組み合わせも充分可能である。空冷化の目
安は、冷媒の蒸発温度５℃のときの蒸気圧6.5mmHgに相
当する吸収溶液の温度と結晶析出温度とを比較して判断
する。
ように種々あるが、沃化リチウムの価格が高いこと、臭
化リチウムが安価なことを考慮すると、臭化リチウムと
沃化リチウムと臭化カルシウムの比が1:1:4あるいは1:
1:2の組み合わせが望ましい。また臭化リチウムと臭化
カルシウムの組み合わせはあるいは沃化リチウムと臭化
カルシウムの組み合わせも充分可能である。空冷化の目
安は、冷媒の蒸発温度５℃のときの蒸気圧6.5mmHgに相
当する吸収溶液の温度と結晶析出温度とを比較して判断
する。
臭化リチウムと沃化リチウムと臭化カルシウムの比が1:
1:4の組成から成る臭化リチウム・沃化リチウム・臭化
カルシウム−水系の溶液を吸収冷凍機に適用した場合の
冷凍サイクルの例を第１図に示す。運転濃度は、濃溶液
73重量％、希溶液68重量％で、水の蒸発温度５℃に相当
する蒸気圧6.5mmHgをもつ希溶液温度は50℃となり、外
気温度35℃を想定した場合でも、外気温度と希溶液の温
度差を15℃とすることができるので、直接吸収器を空気
冷却することが可能となった。またこのときの濃度73重
量％の濃溶液の晶析温度は26℃となり、実用に供し得
る。
1:4の組成から成る臭化リチウム・沃化リチウム・臭化
カルシウム−水系の溶液を吸収冷凍機に適用した場合の
冷凍サイクルの例を第１図に示す。運転濃度は、濃溶液
73重量％、希溶液68重量％で、水の蒸発温度５℃に相当
する蒸気圧6.5mmHgをもつ希溶液温度は50℃となり、外
気温度35℃を想定した場合でも、外気温度と希溶液の温
度差を15℃とすることができるので、直接吸収器を空気
冷却することが可能となった。またこのときの濃度73重
量％の濃溶液の晶析温度は26℃となり、実用に供し得
る。
本発明による吸収液を用いた空冷式吸収冷凍機の構成の
実施例を第３図に示す。高温再生器１で加熱された希溶
液は分離器２で冷媒蒸気と中間濃溶液に分離され、分離
された冷媒蒸気は低温再生器で中間濃溶液を加熱して更
に冷媒蒸気を蒸発させたのち、低温再生器で発生した冷
媒蒸気と共に放熱用フィンを設けた凝縮器４へ流入す
る。一方中間濃溶液は熱交換器９を通ったあと低温再生
器で加熱されて冷媒を更に蒸発させて濃溶液となり、熱
交換器10を通ったあと吸収器７内へ散布される。
実施例を第３図に示す。高温再生器１で加熱された希溶
液は分離器２で冷媒蒸気と中間濃溶液に分離され、分離
された冷媒蒸気は低温再生器で中間濃溶液を加熱して更
に冷媒蒸気を蒸発させたのち、低温再生器で発生した冷
媒蒸気と共に放熱用フィンを設けた凝縮器４へ流入す
る。一方中間濃溶液は熱交換器９を通ったあと低温再生
器で加熱されて冷媒を更に蒸発させて濃溶液となり、熱
交換器10を通ったあと吸収器７内へ散布される。
凝縮器４へ流入した冷媒は、冷却用ファン９によって冷
却されて凝縮液化し、負荷側コイル６を備えた蒸発器５
へ散布される。散布された冷媒は負荷側コイル６内を流
れる熱媒体の熱を奪って蒸発し、蒸発した冷媒蒸気は蒸
発器５に接続して設けられた吸収器７へ流入する。吸収
器７に散布された濃溶液は蒸発器５から流入する冷媒蒸
気を吸収して希溶液となり、溶液ポンプ８により熱交換
器9,10を経て高温再生器１へ送られ、上述のサイクルを
継続する。
却されて凝縮液化し、負荷側コイル６を備えた蒸発器５
へ散布される。散布された冷媒は負荷側コイル６内を流
れる熱媒体の熱を奪って蒸発し、蒸発した冷媒蒸気は蒸
発器５に接続して設けられた吸収器７へ流入する。吸収
器７に散布された濃溶液は蒸発器５から流入する冷媒蒸
気を吸収して希溶液となり、溶液ポンプ８により熱交換
器9,10を経て高温再生器１へ送られ、上述のサイクルを
継続する。
吸収器７で濃溶液が冷媒蒸気を吸収する際に発生する吸
収熱は、吸収器外面に設けられた放熱フィンを通して冷
却ファン９により、冷却される。
収熱は、吸収器外面に設けられた放熱フィンを通して冷
却ファン９により、冷却される。
上述のように、凝縮器および吸収器を冷却ファンで外気
を用いて冷却する構造として、空冷式吸収冷凍機を構成
している。
を用いて冷却する構造として、空冷式吸収冷凍機を構成
している。
本発明による溶液は、前述の通り、ハロゲン化アルカリ
金属である臭化リチウム及び沃化リチウムと、ハロゲン
化アルカリ土類金属である臭化カルシウムとの混合物を
吸収剤としているが、発明者等の知見によれば、ハロゲ
ン化アルカリ金属とハロゲン化アルカリ土類金属の重量
混合比は、ハロゲン化アルカリ金属の量を１としたと
き、ハロゲン化アルカリ土類金属の量を0.1〜10の範囲
とすればよい。
金属である臭化リチウム及び沃化リチウムと、ハロゲン
化アルカリ土類金属である臭化カルシウムとの混合物を
吸収剤としているが、発明者等の知見によれば、ハロゲ
ン化アルカリ金属とハロゲン化アルカリ土類金属の重量
混合比は、ハロゲン化アルカリ金属の量を１としたと
き、ハロゲン化アルカリ土類金属の量を0.1〜10の範囲
とすればよい。
本発明によれば、５℃の水の蒸発温度に相当する蒸気圧
6.5mmHgより低い蒸気圧で吸収溶液の温度を50℃以上に
することができ、空気温度が高い季節でも吸収溶液を空
冷するのが可能な温度差（吸収溶液と冷却空気との温度
差）を確保できるので、吸収冷凍機の空冷運転を実現で
きる、従来と同等の材料を使用できるなどの効果があ
る。
6.5mmHgより低い蒸気圧で吸収溶液の温度を50℃以上に
することができ、空気温度が高い季節でも吸収溶液を空
冷するのが可能な温度差（吸収溶液と冷却空気との温度
差）を確保できるので、吸収冷凍機の空冷運転を実現で
きる、従来と同等の材料を使用できるなどの効果があ
る。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明による溶液を用いた吸収冷凍サイクルを
示す溶液線図、第２図は本発明による溶液の飽和蒸気圧
と晶析温度の関係を表わす図、第３図は本発明による溶
液を用いた空冷吸収冷凍機の構成を示す図、第４図は従
来用いられている溶液による吸収冷凍サイクルを示す溶
液線図、第５図は臭化リチウムの水に対する溶解度を示
す図である。 １……高温再生器、２……分離器、 ４……凝縮器、５……蒸発器、 ７……吸収器、11……溶液。
示す溶液線図、第２図は本発明による溶液の飽和蒸気圧
と晶析温度の関係を表わす図、第３図は本発明による溶
液を用いた空冷吸収冷凍機の構成を示す図、第４図は従
来用いられている溶液による吸収冷凍サイクルを示す溶
液線図、第５図は臭化リチウムの水に対する溶解度を示
す図である。 １……高温再生器、２……分離器、 ４……凝縮器、５……蒸発器、 ７……吸収器、11……溶液。
Claims (1)
- 【請求項１】吸収剤の希溶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加熱された希溶液を冷
媒蒸気と前記希溶液より高濃度の溶液に分離する分離器
と、前記冷媒蒸気を凝縮液化させる凝縮器と、凝縮した
液冷媒を蒸発させる蒸発器と、該蒸発器に接続して設け
られ蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を吸収剤溶液に吸収させ
る吸収器とを備えた吸収冷凍機に用いられる吸収用溶液
において、 冷媒に水、吸収剤に臭化リチウムと沃化リチウムと臭化
カルシウムで重量比で1:1:2もしくは1:1:4で混合して用
いることを特徴とする吸収冷凍機用溶液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62068361A JPH0668425B2 (ja) | 1987-03-23 | 1987-03-23 | 吸収冷凍機用溶液 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62068361A JPH0668425B2 (ja) | 1987-03-23 | 1987-03-23 | 吸収冷凍機用溶液 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63233267A JPS63233267A (ja) | 1988-09-28 |
| JPH0668425B2 true JPH0668425B2 (ja) | 1994-08-31 |
Family
ID=13371577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62068361A Expired - Lifetime JPH0668425B2 (ja) | 1987-03-23 | 1987-03-23 | 吸収冷凍機用溶液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0668425B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2750834B2 (ja) * | 1995-06-30 | 1998-05-13 | 川崎重工業株式会社 | 吸収冷凍機用吸収液 |
-
1987
- 1987-03-23 JP JP62068361A patent/JPH0668425B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63233267A (ja) | 1988-09-28 |
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