JPH07190550A - 吸収式冷凍装置の再生器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 吸収液加熱タンクの腐食の進行し易い部分の
溶接に高温度の吸収液が接触することを避けることがで
き、耐久性に優れるとともに、量産性に優れ低コストに
製造できる吸収式冷凍装置の再生器の提供。 【構成】 冷媒を含む低濃度吸収液を沸騰させる吸収式
冷凍装置の高温再生器１であって、燃焼筒１１と、該燃
焼筒１１の下方に設置されたガスバーナＢと、前記燃焼
筒１１の外周に同軸的に配設され前記燃焼筒１１の外周
壁との間に下方が閉じ上方が開放した環状隙間１０を形
成する燃焼外筒１３と、吸収液の入口および出口が設け
られた胴部８１、および該胴部８１から下方に延長され
前記環状隙間１０に差し込まれた環状スカート部８２を
有するとともに、前記スカート部８２の下部のみで溶接
して形成された低濃度吸収液加熱タンク８と、前記入口
を通じて前記スカート部８２の下部に低濃度吸収液を供
給する注液パイプ１４とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、耐蝕耐久性を向上さ
せた吸収式冷凍装置の再生器に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガス、石油などを燃料とするバーナを加
熱源とした吸収式冷凍装置の再生器として、吸収液の入
口および出口が設けられた胴部、および該胴部から下方
に延長された環状スカート部を有する吸収液加熱タンク
が使用されている。この加熱タンクは、下方にバーナが
設置された縦型燃焼筒の上方をその胴部が覆うように設
置される。燃焼筒の外周には燃焼外筒が該燃焼室との間
に下方が閉じ上方が開放した環状隙間を形成するように
接合され、前記環状スカート部は該環状隙間に差し込ま
れた状態で配置される。また、スカート部の内周面およ
び外周面には吸熱フィンが取り付けられ、コンパクトな
体格で高い熱交換効率が得られる構造となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに吸収液として
最も一般的な臭化リチウムは高温度において金属の腐食
力が強く、とくに沸騰状態の吸収液は腐食力が高い。こ
のため吸収液加熱タンクの材料にステンレスなど耐蝕性
の高い金属材料を使用した場合においても、溶接、ろう
付け等の接合部分は粒子が粗大化し耐腐食性が低下して
いるため腐食が進行する不具合があった。この発明の目
的は、吸収液加熱タンクのうち腐食の進行し易い接合部
分に高温度の吸収液が接触することを避けることがで
き、耐久性に優れるとともに、量産性に優れ低コストに
製造できる吸収式冷凍装置の再生器の提供にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、冷媒を含む
低濃度吸収液を沸騰させる吸収式冷凍装置の再生器であ
って、燃焼筒と、該燃焼筒の下方に設置されたバーナ
と、前記燃焼筒の外周に同軸的に配設され前記燃焼筒と
の間に下方が閉じ上方が開放した環状隙間を形成する燃
焼外筒と、胴部、および該胴部から下方に延長され前記
環状隙間に差し込まれた環状スカート部を有し、前記ス
カート部の下部に低濃度吸収液を供給するとともに、前
記スカート部の下部のみで溶接、ろう付け等で接合して
形成された低濃度吸収液加熱タンクとからなることを特
徴とする。

【０００５】

【発明の作用・効果】この発明の再生器は、吸収液加熱
タンクが筒状スカート部の下部のみで接合して形成され
ているとともに、この筒状スカート部の下部に吸収液が
供給される。このため、吸収液加熱タンクの溶接、ろう
付け等の接合部分は供給されたばかりの比較的低温度の
吸収液に接触して比較的低温度に保たれ、この部分では
吸収液の沸騰は少ない。この結果、腐食の発生・進行が
最小限に低減できるため、耐腐食性に優れるとともに耐
久性も増大できる。また、製造工程において手間のかか
る接合箇所が少なくでき、部品点数も最小に低減できる
ので生産性が高く製造コストが低い。

【０００６】

【実施例】図１は、この発明の一実施例にかかる高温再
生器１を備えた吸収式冷凍装置１００を示す。この吸収
式冷凍装置１００は、ガスバーナＢで低濃度吸収液を加
熱・沸騰させる高温再生器１の上方に、気液分離部２を
備え、該気液分離部２の周囲に円環状断面を有する縦型
の低温再生器３を設けている。低温再生器３の周部に縦
型の吸収器４を配置し、吸収器４の外周部に蒸発器５を
設け、上方に凝縮器６を設置してある。吸収器４の上部
には、吸収器４内の冷却コイル４１に高濃度吸収液を散
布するための散布具７が装着されている。

【０００７】高温再生器１は、図２に示す如く、縦型円
筒状の燃焼筒１１と、該燃焼筒１１の下方に設置された
ガスバーナＢと、前記燃焼筒１１の上方に設置された低
濃度吸収液加熱タンク８を備える。燃焼筒１１の外周に
は、同軸的に配設され燃焼筒１１との間に下方が閉じ上
方が開放して環状隙間１０を形成する燃焼外筒１３が設
けられている。低濃度吸収液加熱タンク８はステンレス
板製であり、球殻状の胴部８１と、該胴部８１の外周か
ら下方に延長されるとともに、前記環状隙間１０に同軸
的に差し込まれた有底二重円筒状のスカート部８２とか
らなる。円筒状のスカート部８２の内周壁８３および外
周壁８４には、熱交換のためのフィンである内側コルゲ
ートフィン１８および外側コルゲートフィン１９が接合
されている。なお、フィンとしてはコルゲートフィンに
限ることなく、多数枚の板片状フィンでもよい。

【０００８】この実施例の吸収液加熱タンク８は、図
３、図４に示す如く、いずれもステンレス板の深絞りで
成形した内筒部材８Ａと外筒部材８Ｂとが、スカート部
８２の下部で溶接、ろう付けなどを施した接合部８Ｃに
より接合されている。内筒部材８Ａは、前記内周壁８
３、該内周壁８３の上端を塞ぐ上底壁８５、および内周
壁８３の下端外周に鍔状に延設された環状の下底壁８６
を有する。下底壁８６の外周には上方向の縁８Ｄが延設
されている。外筒部材８Ｂは、前記外周壁８４、および
天井壁８７からなり、天井壁８７には吸収液の出口穴８
８および入口穴８９が形成されている。

【０００９】図２、図４に示す如く、出口穴８８には揚
液管１２が接続され、入口穴８９には吸収液供給路Ｌ４
に接続された吸収液の注液パイプ１４が差し込まれ、注
液パイプ１４の先端出口１５はスカート部８２の下部に
設定されている。低濃度吸収液加熱タンク８のスカート
部の材質は、耐熱金属として耐熱ニッケル合金、ステン
レスなどを適用できる。この実施例のタンク８は、外筒
部材８Ｂの下端を内筒部材の縁８Ｄに嵌め込んでおき嵌
合面を外周から溶接またはろう付けできるため、接合作
業が容易になる利点がある。

【００１０】吸収液加熱タンク８は、ガスバーナＢの燃
焼気流により加熱され、内部の吸収液を沸騰させる。こ
の際、吸収液はスカート部８２の下部に供給されるの
で、タンク８の最低温部となっており、吸収液の沸騰は
コルゲートフィンが接合されているスカート部８２の上
部で生じる。このため、接合部８Ｃに接触する吸収液は
比較的低温であり、腐食力も低いため、腐食の進行を最
小限に止めることができる。なお、吸収液をスカート部
８２の下部全周に上部より先行して供給するため、図５
に示す如く注液パイプ１４の下部には下端に加えて周方
向にもスリット穴１４ａを２ヶ所設け、ここから吸収液
が周方向に吐出するようにしている。

【００１１】この結果、吸収液加熱タンク８の耐久性が
向上できる。また、吸収液加熱タンク８の構成部品は内
筒部材８Ａと外筒部材８Ｂとの２つであり、部品点数が
最低限にできるとともに、手間のかかる接合作業も一か
所であり、生産性に優れコストダウンが可能となる。な
お、内筒部材８Ａと外筒部材８Ｂとの接合部８Ｃは、外
周壁８４の下端部以外の例えば内周壁８３の下端部であ
ってもよいが、この発明の効果を十分に達成するために
は、内側コルゲートフィン１８および外側コルゲートフ
ィン１９が溶接されている部分と重ならないことが望ま
しい。

【００１２】また、下底壁８６を別物品として合計３部
品とし、内周壁８３の下端部および外周壁８４の下端部
の２ヶ所で溶接またはろう付けしてもよい。なお、図６
（ａ）のように縁８Ｄを下方向にして、外周壁８４の最
下端に接合部８Ｃを設けると、接合部８Ｃは吸収液に接
触し難くなり上記効果が一層大きくなる。また、図６
（ｂ）のように外周壁８４側に縁８４ａを設けて下底壁
８６の外周縁と接合させても同様の効果が得られる。

【００１３】高温再生器１は、冷媒蒸気と吸収液の上昇
流路Ｌ1 が形成されて気液分離部２に連通し、気液分離
部２は、その中の中濃度吸収液受け部２２が吸収液供給
路Ｌ2 を介して低温再生器３の底部３２に連通してい
る。低温再生器３の下部の濃液受け部３６は、吸収器４
の上部の吸収液散布具７に吸収液供給路Ｌ3 を介して接
続してある。吸収器４の底部は、ポンプＰ付きの吸収液
供給路Ｌ4 により前記注液パイプ１４を介して高温再生
器１の吸収液加熱タンク８に接続されている。

【００１４】吸収液供給路Ｌ4 には、吸収器４からの吸
収液を吸収液供給路Ｌ3 および吸収液供給路Ｌ2 の吸収
液の熱量を熱交換させて加熱する低温熱交換器Ｈ1 およ
び高温熱交換器Ｈ2 を設けている。吸収液供給路Ｌ2 に
は、オリフィス付の電磁弁Ｖ1 および前記高温熱交換器
Ｈ2 が設けられ低温再生器３への吸収液は吸収液供給路
Ｌ4 の吸収液と熱交換を行って温度が下げられる。吸収
液供給路Ｌ3 には前記低温熱交換器Ｈ1 が設けられ、吸
収液供給路Ｌ3 内の吸収液は吸収液供給路Ｌ4の吸収液
と熱交換を行って温度が下げられる。

【００１５】気液分離部２の冷媒液受け部２６と凝縮器
６とを冷媒液供給路Ｌ5 で連通している。低温再生器３
の気液分離部３１と凝縮器６とは連通しており、凝縮器
６の下部と蒸発器５の冷媒液散布具５３とは冷媒液供給
路Ｌ6 で連通してある。冷媒液供給路Ｌ6 には、電磁式
比例制御弁Ｖ3 が装着されている。

【００１６】蒸発器５と吸収器４とは連通してあり、蒸
発器５内のコイル５１を空調装置の室内機５２に接続し
てある。凝縮器６内の冷却コイル６１は、吸収器４内の
冷却コイル４１に接続し、さらに冷却塔４２と熱運搬流
体の循環路Ｌ7 で接続してある。なお、蒸発器５と吸収
器４との間には多孔の仕切板を設けて吸収器４で滴下す
る吸収液が飛散して蒸発器５に浸入することを防止する
とともに冷却コイル４１およびコイル５１を支持してい
る。なお、高温再生器１から低温再生器３へは低温再生
器３の頂部から吸収液を吸収しても良い。吸収液は、高
温再生器１→低温再生器３→吸収器４→ポンプＰ→高温
再生器１の順に循環する。

【００１７】つぎにこの吸収式冷凍機の作動を説明す
る。冷媒（水）を多量に含んだ低濃度吸収液（臭化リチ
ウム水溶液）は、高温再生器１で加熱されて吸収液に含
まれた冷媒が沸騰し、冷媒が一部分離され、中濃度とな
った吸収液は上昇流路Ｌ1 の出口に設けられた気液分離
傘２１により気液分離部２の中濃度吸収液受け部２２に
溜まる。また冷媒は隔壁３３で凝縮し、下方に流下す
る。

【００１８】気液分離部２内はほぼ大気圧程度となって
おり、低温再生器３内は７０ｍｍＨｇと低圧に維持され
ているため、中濃度の吸収液は供給路Ｌ2 を通じてオリ
フィス付の電磁弁Ｖ1 を介して低温再生器３の底部３２
に供給される。このとき、中濃度の吸収液は高温熱交換
器Ｈ２で低温の低濃度吸収液によって液−液熱交換さ
れ、冷却されている。気液分離部２と低温再生器３とを
区隔する隔壁３３は、気液分離部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となってお
り、隔壁３３の内面での凝縮により発生した冷媒液を隔
壁３３と内筒２５の間の冷媒液受け部２６に流下させ
る。

【００１９】底部３２から入った低温再生器３内の中濃
度の吸収液は、気液分離部２の熱で隔壁３３を介して再
加熱されて再び沸騰し、低温再生器３の上部の気液分離
部３１で気化した冷媒を完全に分離させて中筒３４と外
壁３５の間の濃液受け部３６に流下する。この結果、高
濃度となった吸収液は供給路Ｌ3 を介して吸収器４の上
部の吸収液散布具７に供給される。このとき高濃度吸収
液は供給路Ｌ3 に設けられた前記低温熱交換器Ｈ1 で冷
却されるとともに、前記供給路Ｌ4 内の低濃度吸収液を
加熱する。また、気液分離部３１で分離された冷媒蒸気
は連通路を介して凝縮器６に入り、冷却コイル６１で冷
却され液化する。

【００２０】前記凝縮器６内の液化冷媒は、供給路Ｌ6
を介して電磁式比例制御弁Ｖ3 で流量を要求冷凍能力に
応じて制御されながら、蒸発器５に供給される。蒸発器
５内は５ｍｍＨｇ程度の真空状態となっており、冷媒液
散布具５３からコイル５１の表面に散布された冷媒は蒸
発してコイル５１から蒸発熱を奪う。これによりコイル
５１の作動流体の冷却がなされて、冷却された作動流体
が空調装置の室内機５２に流れて冷房を行うことができ
る。蒸発した冷媒は吸収液散布具７から滴下された高濃
度の吸収液に吸収されるため、蒸発器５（吸収器４）内
は低圧に維持される。

【００２１】この吸収時に吸収熱が発生するため、吸収
器４には冷却コイル４１が配され、吸収熱を冷却コイル
４１内の冷却水によって吸熱させた後、冷却塔４２で外
部に排出して前記吸収能力を持続させている。冷媒を吸
収して低濃度となった吸収液は、液体ポンプＰにより供
給路Ｌ４に設けた低温熱交換器Ｈ１及び高温熱交換器Ｈ
２で加熱されて高温再生器１へ循環される。この際、ポ
ンプＰと高温再生器１との間に設けた電磁式比例制御弁
Ｖ2 により、帰還する低濃度吸収液の流量が、設定され
た要求冷凍能力など運転条件に応じて適性制御される。

【００２２】すなわち、この吸収式冷凍装置は、高温再
生器１で吸収液から発生した冷媒蒸気を低温再生器３と
の熱交換により隔壁３３の内面で凝縮させ、凝縮器６に
冷媒液を送る。また、低温再生器３で吸収液から発生し
た冷媒蒸気を凝縮器６に送る。そして、凝縮器６におい
て冷却コイル６１内の冷却水の作用で冷媒蒸気を凝縮さ
せ、凝縮器６から蒸発器５に送った冷媒液をコイル５１
の作用で蒸発させ、蒸発器５から吸収器４に送られた冷
媒蒸気を吸収液に吸収させ、その吸収熱を冷却コイル４
１内の冷却水の作用で取り出し、該冷却水を冷却塔４２
との間で循環させる。その結果、空調室内機（冷却対
象）５２からの入熱が、蒸発器５から吸収器４に送られ
た後、冷却コイル４１の作用で冷却水に付与されて冷却
塔４２から外部放出される。

【図面の簡単な説明】

【図１】吸収式冷凍装置の概念図である。

【図２】この発明の吸収式冷凍装置の再生器の断面図で
ある。

【図３】低濃度吸収液加熱タンクの組み付け斜視図であ
る。

【図４】低濃度吸収液加熱タンクの斜視図である。

【図５】低濃度吸収液加熱タンクの斜視図である。

【図６】低濃度吸収液加熱タンクの断面図である。

【符号の説明】

１ 高温再生器 ２ 気液分離部 ３ 低温再生器 ４ 吸収器 ５ 蒸発器 ６ 凝縮器 ７ 吸収液散布具 ８ 吸収液加熱タンク １０ 環状隙間 １１ 燃焼筒 １３ 燃焼外筒 １４ 注液パイプ ８１ 胴部 ８２ スカート部 Ｂ ガスバーナ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上西 勝彦 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 (72)発明者 山本 和美 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】 冷媒を含む低濃度吸収液を沸騰させる吸
   収式冷凍装置の再生器であって、 燃焼筒と、該燃焼筒の下方に設置されたバーナと、前記
   燃焼筒の外周に同軸的に配設され前記燃焼筒との間に下
   方が閉じ上方が開放した環状隙間を形成する燃焼外筒
   と、 胴部、および該胴部から下方に延長され前記環状隙間に
   差し込まれた環状スカート部を有し、前記スカート部の
   下部に低濃度吸収液を供給するとともに、前記スカート
   部の下部のみで溶接、ろう付け等で接合して形成された
   低濃度吸収液加熱タンクとからなることを特徴とする吸
   収式冷凍装置の再生器。