JPH0796976B2 - 二重効用空冷吸収式冷凍機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、二重効用空冷吸収式冷凍機に係り、特に、据
付面積を小さくコンパクトな機体とするのに好適な二重
効用空冷吸収式冷凍機に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、広く用いられていた水冷式の二重効用吸収式冷凍
機は、クーリングタワーを始めとする冷却水系の据付工
事、保守および水管理にコストがかかるという問題があ
り、二重効用空冷吸収式冷凍機の開発が急速に進められ
るに至つた。

そこで、水を冷媒とし、リチウムブロマイドを吸収剤と
する空冷吸収式冷水機として、例えば、特開昭61−4997
0号公報記載の技術が開発され、吸収器，凝縮器を、フ
アンによる空気の流れで冷却するように、垂直管の管外
にフインを設けた構成のものが用いられている。

一方、従来、圧縮式の大形冷凍機などでは、第３図のよ
うな構成の空冷式冷凍機が用いられている。

第３図は、従来の圧縮式大形空冷冷凍機の略示構成図
で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図であり、図中、矢
印は、フアンによる冷却空気の流れを示している。

第３図に示すように、従来の圧縮式大形空冷冷凍機で
は、フアン11を上部に立置きに配設し、空冷熱交換器を
左右に配設した構成のものがある。

しかし、空冷吸収式冷凍機では、空冷伝熱面積とフアン
設置面積が増大するため、第３図のような構成では据付
面積がきわめて大きくなるという問題があつた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

一般に、日本をはじめ世界の広い地域で空調機器を設計
する場合に、夏期の外気の湿球温度は、27℃としてい
る。したがって、従来、冷却水の蒸発潜熱を利用して、
外気に熱を放出するクーリングタワーの設計において
は、人工側冷却水温を37℃近辺にとり、出口を32℃程度
にとることが広く行なわれている。これ以上湿球温度に
近づけるようにすると、クーリングタワーが極端に大き
くなつてしまい、経済的でなくなり、一方これ以上湿球
温度から遠ざけた設計にすると、クーリングタワーは小
さくなるが、冷凍機側の動作条件が苛酷になり、省エネ
ルギーに反するばかりでなく、機械によつては正常な運
転の継続ができなくなつてしまう。

冷凍機の動作条件32℃〜37℃という温度は上記のような
事情から決定されているものであつてこれは簡単に大き
く変えることはできない。

そこで、空冷形の吸収器，凝縮器に着目すると、まず空
冷形の場合には、外気の顕熱による冷却であるための、
一般には、クリーリングタワーによる冷却水量に比較し
て、数倍の風量を流す必要があり、その状態でもなおか
つ、空気の入口，出口温度差が10℃を超えるような設計
にならざるを得ない。これは、例えば外気の湿球温度27
℃、乾球温度32℃というような標準的な大気条件の場合
には、空気側の入口，出口を、例えば32℃〜42℃といつ
た条件に設定せざるを得ないことを意味する。

それに加えて、空気側の熱伝達率は、一般的な水冷形の
熱交換器に比較して、熱交換媒体の流速にもよるが、２
桁程度小さくなる。これを換言すると、熱媒と空気との
温度差を、熱媒と水との温度差に等しくなるように設計
するためには、空気側の伝熱面積を水の場合の２桁増
し、すなわち約100倍以上にとらなければならないとい
う結果を生じる。

このように空冷吸収式冷凍機では、空冷吸収器と空冷凝
縮器との空冷伝熱面積を大きくし、フアンの数を増やし
てフアンを適正位置に配置し、冷却風量を増加するよう
に構成しなければならない。

また、前述の第３図に示すようなフアンを上部に配置し
た冷凍機では、冬期、寒冷地などでは、上部に雪が積つ
てフアンの機能を果せなくなつたり、降り込んだ雪や発
生した垂氷が機体内部に落下するという問題があつた。

本発明は、前述の従来技術の問題点を解決するためにな
されたもので、空冷吸収器および空冷凝縮器の空冷伝熱
面積を大きくし、フアンによる冷却風量を増加して、し
かも据付面積が小さく、冬期に雪の浸入を防止しうる二
重効用空冷吸収式冷凍機の提供を、その目的としてい
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明に係る二重効用空冷
吸収式冷凍機の構成は、少なくとも、蒸発器，空冷吸収
器，空冷凝縮器，高温再生器，低温再生器，溶液熱交換
器、およびこれらの機器を作動的に接続する配管系から
なり、前記空冷吸収器，空冷凝縮器へ冷却空気を供給す
るためのフアンを備えた二重効用空冷吸収式冷凍機にお
いて、機体の外郭を形成する上，下，四方のうち、一方
の外郭に前記フアンを設置し、三方の外郭に前記空冷吸
収器および空冷凝縮器からなる空冷熱交換器を配設し、
これらに囲まれるように前記空冷熱交換器以外の蒸発
器，高温再生，低温再生器，溶液熱交換器、および各機
器を作動的に接続する配管系など主要機器を内設すると
ともに、上部にカバを設けたものである。

なお付記すると、上記問題点は、機体側面の三方に空冷
吸収器および空冷凝縮器を配設し、一方にフアンを配設
し、このフアン取付面を二分するように空間の中心に、
蒸発器，低温再生器，高温再生器，溶液熱交換器，溶液
ポンプ，冷媒ポンプなどを内設することにより、広い伝
熱面積と所要のフアン取付面積が最小の据付面積で得ら
れることにより解決される。

〔作用〕

ここで、二重効用空冷吸収式冷凍機の基本的なサイクル
の作用を説明する。

詳細は図示しないが、蒸発器内の冷媒は、冷媒ポンプに
よつて冷水の通るチユーブ群上に散布され、冷水から蒸
発熱を奪つて低圧の冷媒蒸気となり、空冷吸収器に流入
する。後述する実施例の説明に用いる第１図によれば、
冷却吸収器は２のように側面２面に配設されている。

空冷吸収器２は、フアン１によつて外気により直接冷却
されており、前記冷媒蒸気は、垂直管状の伝熱管を流下
するリチウムブロマイド濃溶液に吸収されて稀溶液とな
る。

稀溶液は、溶液ポンプによつて送り出され、溶液熱交換
器を経て高温再生器および低温再生器に送り込まれる。
高温再生器には熱源が供給され、稀溶液を濃縮し、この
とき蒸気を発生する。発生蒸気は、低温再生器の管内を
通過するときに管外の稀溶液を加熱濃縮し、自らは凝縮
液化し、液冷媒となつて第１図に示す空冷凝縮器３に至
る。

低温再生器で濃縮された稀溶液から発生した蒸気は、空
冷凝縮器３に流入し、ここでやはりフアン１による外気
によつて冷却され、液冷媒となつて蒸発器に戻る。

高温再生器，低温再生器でそれぞれ濃縮された溶液は、
溶液熱交換器を経て空冷吸収器２に送出され、再び吸収
過程がくり返される。フアン１は機体外郭の一方の面に
複数台配設され、空冷吸収器および空冷凝縮器からなる
空冷熱交換器部は三方の外郭に配設されて十分な伝熱面
積が最小の据付面積で確保されており、外気はスムーズ
に流通できる。

〔実施例〕

以下、本発明の各実施例を第１図および第２図を参照し
て説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る二重効用空冷吸収式
冷凍機の略示構成図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面
図である。

１は、複数台（図では４台）のフアンで、機体の外郭を
形成する上，下，四方のうち、一方の外郭に配設されて
いる。２は、二方の外郭に配設された空冷吸収器、３は
残る一方の外郭に配設された空冷凝縮器で、このように
フアンを取付けた面以外の三方の外郭が、前記空冷吸収
器および空冷凝縮器よりなる空冷熱交換器部を構成して
いる。４は、中央部に内設されたその他の機器で、蒸発
器，高温再生器，低温再生器，溶液熱交換器，冷媒ポン
プ，溶液ポンプ、および配管系など主要な機器が集約さ
れている。

図中の矢印はフアン１の回転による空気の流れを示し、
空気の流通がよく十分な風量で冷却を行うことができ
る。

５は、上部に設けたカバで、このカバ５は、冬期の積雪
を防止しうる傾斜屋根となつている。傾斜屋根を構成す
るカバ５は、適当な廂を備えることにより垂氷などが、
フアン1,空冷吸収器2,空冷凝縮器３に接触したり機体内
に落下することを防止できる。

一般に、二重効用冷却吸収式冷凍機は、大きな空冷伝熱
面積とフアン設置面積を必要とするが、本実施例によれ
ばスペースフアクターがもつとも良くなり、容量によつ
ては高さ方向に延ばす構造をとれるので、最小の据付面
積で放熱量を多くすることができる。

次に、本発明の他の実施例を第２図を参照して説明す
る。

第２図は、本発明の他の実施例に係る二重効用空冷吸収
式冷凍機の略示構成図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正
面図である。図中、第１図と同一符号のものは同等部分
であるから、その説明を省略する。

第２図の実施例が、第１図の実施例と異なるところは、
空冷吸収器２を2a,2bの左，右に分け、中央部の、その
他の機器4Aを前記左，右の分れ目の中に入れた構成とな
つている。

第２図の実施例によれば、第１図の実施例と全く同様の
効果が期待されるほか、中央部に内設された機器のメン
テナンスが容易となる利点がある。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、空冷吸収器および
空冷凝縮器の空冷伝熱面積を大きくし、フアンによる冷
却風量を増加して、しかも据付面積が小さく、冬期に雪
の浸入を防止しうる二重効用空冷吸収式冷凍機を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る二重効用空冷吸収式
冷凍機の略示構成図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面
図、第２図は、本発明の他の実施例に係る二重効用空冷
吸収式冷凍機の略字構成図で、（ａ）は平面図、（ｂ）
は正面図、第３図は、従来の圧縮式大形空冷冷凍機の略
示構成図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 １……フアン、2,2a,2b……空冷吸収器、３……空冷凝
縮器、4,4A……その他の機器、５……カバ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永岡 義一 東京都世田谷区上祖師谷５−22−４ 上祖 師谷ハイツ302号 (72)発明者 閑納 真一 大阪府羽曳野市高鷲４丁目９−４−303 (72)発明者 竹本 貞寿 愛知県名古屋市千種区豊年町11−８ (72)発明者 杉本 滋郎 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 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 (56)参考文献 特開 昭51−106259（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも、蒸発器，空冷吸収器，空冷凝
   縮器，高温再生器，低温再生器，溶液熱交換器、および
   これらの機器を作動的に接続する配管系からなり、前記
   空冷吸収器，空冷凝縮器へ冷却空気を供給するためのフ
   アンを備えた二重効用空冷吸収式冷凍機において、機体
   の外郭を形成する上，下，四方のうち、一方の外郭に前
   記フアンを配設し、三方の外郭に前記空冷吸収器および
   空冷凝縮器からなる空冷熱交換器を配設し、これらに囲
   まれるように前記空冷熱交換器以外の蒸発器，高温再生
   器，低温再生器，溶液熱交換器，および各機器を作動的
   に接続する配管系など主要機器を内設するとともに、上
   部にカバを設けたことを特徴とする二重効用空冷吸収式
   冷凍機。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載のものにおい
   て、上部のカバを、傾斜屋根としたものである二重効用
   空冷吸収式冷凍機。