JPH1114189A - 空冷吸収式冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ポンプの台数を増やすことなく、上流側吸収
伝熱管への下流側伝熱管からの溶液の還流を可能とし、
空冷吸収器の熱交換率、吸収性能を向上させる。 【解決手段】 吸収液に冷媒蒸気を吸収させる複数列の
吸収伝熱管４ａ，４ｂ，４ｃよりなる空冷吸収器４と、
複数列の吸収伝熱管の並設方向に空気流を供給して冷却
する送風手段２０と、空冷吸収器の空気流上流側の吸収
伝熱管４ａ下部の第１の液留め部１６ｂからの吸収作用
完了後の溶液を高温再生器１に供給する溶液ポンプ５
と、溶液ポンプから吐出される溶液の一部を上記複数列
の吸収伝熱管の内の空気流上流側吸収伝熱管に還流させ
る第１の溶液還流路２１とを備えてなる空冷吸収式冷凍
装置において、上記第１の溶液還流路２１にエジェクタ
２３を設けるとともに該エジェクタの被駆動側吸込口に
第２の溶液還流路２４を介して空気流下流側の吸収伝熱
管４ｂ，４ｃ下部の第２の液留め部１６ｃを連通せしめ
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、吸収器部分で生
じる吸収熱を空気流によって冷却放熱させるようにした
空冷吸収式冷凍装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に吸収式冷凍装置の吸収器では、冷
媒蒸気の吸収に加え、該吸収によって生じる吸収液の吸
収熱の除去を行うことが必要となる。そのため、一般に
水冷式又は空冷式の吸収器冷却手段が設けられるように
なっているが、水冷式の冷却手段を設けたものでは冷却
効率は高いものの、冷却塔を必要とするなどシステムが
複雑、大型化し、コストが高くなる欠点を有している。

【０００３】このような事情から、最近では空冷式の吸
収器構造が色々提案されるようになっている。

【０００４】その一つとして、例えばヘッダー部を介し
て上方から下方に冷媒蒸気とともに吸収液を流すストレ
ートな吸収伝熱管の外周部に多数枚の伝熱フィンを設け
ることによって吸収器部分をクロスフィン型の熱交換器
構造に形成し、それらをファン等の送風手段の空気流上
流側から下流側方向に複数組並設することによって空冷
吸収器を構成し、上記ファン等の送風手段による空気流
によって吸収器自体を空気冷却するようにした空冷吸収
式冷凍装置がある。そして、その場合、上記空気流上流
側から下流側方向に並設された複数組の吸収伝熱管に
は、それぞれ低温再生器からの吸収液が同一の吸収液分
配容器を介して一過性で供給されるようになっていた。

【０００５】ところが、このように、複数列の吸収伝熱
管の全てに対して吸収液を一過性で流すようにすると、
吸収伝熱管１本当りの溶液流量が少なくなり、各吸収伝
熱管の内壁面に均一に液膜を形成することが困難とな
り、伝熱性能が悪くなるケースを生じる。

【０００６】また、複数列の各吸収伝熱管に同一温度、
同一濃度の吸収液を均等に分配するようにしているが、
空気流下流側の列のものでは冷却空気の温度が上昇し、
吸収液との相対温度差が小さくなることとの関係で、熱
交換効率が低下し、吸収効率が低下する問題がある。

【０００７】そこで、このような問題を解決するものと
して、例えば特公平７−２１３６４号公報や特公平７−
２１３６５号公報、特開昭６４−８４０６２号公報等に
示されるように、当該空冷吸収器の空気流下流側の吸収
伝熱管部分で一旦吸収作用が完了した溶液の一部を空気
流上流側次段の吸収伝熱管側に送液するようにしたもの
がある。

【０００８】このように空気流下流側の吸収伝熱管から
の溶液を空気流上流側次段の吸収伝熱管に送液するよう
にすると、複数列の吸収伝熱管の空気流上流側から空気
流下流側にかけての冷却空気の温度上昇に対応して吸収
伝熱管内を流れる吸収液の温度および濃度を適切に分布
させることが可能となり、流される液量の増大により各
列の吸収伝熱管の伝熱性能が向上することは素より、空
気温度との関係で、効率的な熱交換を行わせることがで
きるようになり、吸収効率、吸収性能が向上する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、そのように
構成した場合、吸収作用完了後の溶液を高温再生器に供
給するための本来の溶液ポンプに加え、同溶液を次段の
吸収伝熱管側に送液するための溶液ポンプが別途必要に
なり、複数台の溶液ポンプが不可欠となるので、構成が
複雑になってコストが高くなるとともに、装置小型化の
ための制約が生じる。

【００１０】そこで、このような問題に対処するため
に、例えば図６に示すような溶液還流路２１を設け、複
数列の吸収伝熱管４ａ，４ｂを備えた空冷吸収器４の下
部ヘッダ１６から高温再生器側に溶液を供給する本来の
溶液ポンプ５の吐出圧を利用して吐出された溶液の一部
を当該溶液供給路２１から空気流上流側の吸収伝熱管４
ａ方向に分岐して同空気流上流側の吸収伝熱管４ａ側に
溶液を還流させるようにすることが考えられる。

【００１１】なお、図６において、符号６は逆止弁、７
は低温溶液熱交換器、１０は空冷凝縮器、１３は蒸発
器、１４は蒸発器１３における利用側熱交換器、２０は
吸収器冷却用の送風ファン、Ｆは吸収伝熱管４ａ，４ｂ
外周の伝熱フィン、１５ａは空気流上流側第１の吸収伝
熱管４ａ用の第１の吸収液分配装置、１５ｂは空気流下
流側第２の吸収伝熱管４ｂ用の第２の吸収液分配装置で
ある。

【００１２】しかし、このような構成を採用した場合、
溶液ポンプが１台で済むメリットはあるものの、下部ヘ
ッダ１６内を各列の第１，第２の吸収伝熱管４ａ，４ｂ
に対応させたものとして構成することができず、空気流
上流側の吸収伝熱管４ａ側に還流される溶液は空気流上
流側と下流側第１，第２の両吸収伝熱管４ａ，４ｂから
の混合溶液となり、本来蒸気吸収効率が高く温度および
濃度の高い空気流下流側吸収伝熱管４ｂからの溶液を取
り出して還流させるということができない問題がある。
そのため、上述のような適切な温度および濃度分布を十
分に得ることができなくなる。

【００１３】本願発明は、このような問題を解決するた
めになされたものであって、上記本来の溶液ポンプの溶
液吐出圧を利用し、その溶液の一部を空気流上流側の吸
収伝熱管に還流させるようにするとともに、同溶液還流
路にエジェクタを設け、その被駆動側吸込口を空気流下
流側吸収伝熱管の液留め部に連通させることによって、
当該空気流下流側吸収伝熱管からの溶液を取り出して空
気流上流側吸収伝熱管に還流させ得るようにした空冷吸
収式冷凍装置を提供することを目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本願発明は、該目的を達
成するために、次のような課題解決手段を備えて構成さ
れている。

【００１５】すなわち、本願発明の空冷吸収式冷凍装置
は、例えば図１および図２に示されるように、吸収液に
冷媒蒸気を吸収させる複数列の吸収伝熱管４ａ，４ｂ，
４ｃよりなる空冷吸収器４と、該空冷吸収器４の上記複
数列の吸収伝熱管４ａ，４ｂ，４ｃの並設方向に空気流
を供給して冷却する送風手段２０と、上記空冷吸収器４
の空気流上流側の吸収伝熱管４ａ下部の第１の液留め部
１６ｂからの溶液を高温再生器１に供給する溶液ポンプ
５と、該溶液ポンプ５から吐出される溶液の一部を上記
複数列の吸収伝熱管４ａ，４ｂ，４ｃの内の空気流上流
側吸収伝熱管４ａに還流させる第１の溶液還流路２１と
を備えてなる空冷吸収式冷凍装置において、上記第１の
溶液還流路２１にエジェクタ２３を設けるとともに該エ
ジェクタ２３の被駆動側吸込口に第２の溶液還流路２４
を介して上記空気流下流側の吸収伝熱管４ｂ，４ｃ下部
の第２の液留め部１６ｃを連通せしめて構成されてい
る。

【００１６】したがって、溶液ポンプ５の駆動により、
上記空気流上流側吸収伝熱管４ａ下部の第１の液留め部
１６ｂからの吸収作用完了後の溶液が高温再生器１側に
所定の吐出圧で供給されるようになると、その吐出圧に
より一部が上記エジェクタ２３を設けた第１の溶液還流
路２１を介して再び上記空気流上流側吸収伝熱管４ａ側
に還流される。

【００１７】そして、該還流時において、上記エジェク
タ２３部分で第２の溶液還流路２４を介して空気流下流
側吸収伝熱管４ｂ，４ｃ下部の第２の液留め部１６ｃか
らの、冷却空気の温度の上昇に対応して、相対的に濃
度、温度が高い状態にある吸収効率の高い溶液を吸い込
んで、空気流上流側吸収伝熱管４ａ側に還流させる。

【００１８】この結果、空気流上流側吸収伝熱管４ａか
ら空気流下流側吸収伝熱管４ｂ，４ｃ部分を流れる吸収
液の濃度および温度分布は、冷却空気の温度に対応して
吸収能力が高い空気流上流側吸収伝熱管４ａほど高くな
る適切なものとなり、空冷吸収器全体の吸収効率、吸収
性能が向上する。

【００１９】そして、該構成において、例えば上記第２
の溶液還流路２４は、第２の液留め部１６ｃの底部に連
通せしめられるか、又は第２の液留め部１６ｃの液面付
近に連通せしめられる。

【００２０】前者の場合、液面変動に拘らず安定した溶
液の供給還流が可能になる一方、後者の場合には、液面
付近に浮遊している界面活性剤を吸い込んで効率良く空
気流上流側吸収伝熱管４ａ側に移送することができるよ
うになるので、吸収効率が向上する。

【００２１】また、以上の各構成において、例えば上記
第１の液留め部１６ｂと第２の液留め部１６ｃとは、底
部側連通管２２で相互に連通せしめられる。

【００２２】このようにすると、第１の液留め部１６ｂ
側の溶液量が減少したような時にも滞留量の多い第２の
液留め部１６ｃ側から安定して溶液が供給されるように
なるので、溶液ポンプ５の空運転が防止される。

【００２３】しかし、該構成を採用した場合、連通管２
２という別部品を必要とし、部品点数が増加するととも
に、組付け工数も増える。また、各接続部のシール性に
も対策が必要となる。

【００２４】そこで、例えば図４および図５に示すよう
に、上記第１の液留め部１６ｂと第２の液留め部１６ｃ
とを仕切壁１６ａによって仕切り、該仕切壁１６ａの下
部に第１の液留め部１６ｂと第２の液留め部１６ｃとを
相互に連通せしめる連通孔１６ｄを設ける。

【００２５】このような構成にすると、該連通孔１６ｄ
が上記連通管２２と同様の役割を果たし、上記第１の液
留め部１６ｂ側の溶液量が減少したような時にも滞留量
の多い第２の液留め部１６ｃ側から安定して溶液が供給
されるようになるので、溶液ポンプ５の空運転が防止さ
れる。

【００２６】しかも、該構成では、仕切壁１６ａの下部
に連通孔を形成するだけで連通管２２の作用を実現でき
るから、構成は簡単で、加工も容易である。

【００２７】したがって、連通管２２のような別部品を
必要とせず、組付けやシール対策等の必要もなくなる。

【００２８】

【発明の効果】以上の結果、本願発明の空冷吸収式冷凍
装置によると、空冷吸収器の吸収効率、吸収性能が向上
し、小型低コストで高性能の空冷吸収式冷凍装置を提供
し得るようになる。

【００２９】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）図１は、本願発明の実施の形態１に係
る空冷吸収式冷凍装置の構成を示している。

【００３０】この空冷吸収式冷凍装置においては、吸収
液として例えば臭化リチウム水溶液（ＬｉＢｒ水溶液）
が採用され、また冷媒（被吸収液）として水（Ｈ₂Ｏ）
が採用されている。

【００３１】図１において、先ず符号１は高温再生器で
あり、ガスバーナ等の加熱源を備えている。該高温再生
器１の上方には、揚液管２を介して連通された気液分離
器３が設けられている。上記高温再生器１においては、
臭化リチウム希溶液を加熱沸騰させて、揚液管２を介し
て上方に位置する気液分離器３に供給し、ここで冷媒蒸
気である水蒸気と吸収液である臭化リチウム中間濃溶液
（中間濃度吸収液）とに分離再生するようになってい
る。

【００３２】上記高温再生器１に供給される臭化リチウ
ム希溶液は、後述するように上記吸収液である臭化リチ
ウム中間濃溶液を低温再生器９を介して一層高濃度の臭
化リチウム濃溶液に再生した後に、空冷吸収器４におい
て再び冷媒蒸気である水蒸気を吸収させることによって
得られ、低温溶液熱交換器７および高温溶液熱交換器８
を経て順次有効に予熱された後に上記高温再生器１へ供
給還流されるようになっている。

【００３３】上記気液分離器３で気液分離された水蒸気
は、次に低温再生器９に送られる。また、上記気液分離
器３において気液分離された上記臭化リチウム中間濃溶
液は、上記高温溶液熱交換器８において前述した空冷吸
収器４からの臭化リチウム希溶液と熱交換された後にオ
リフィス１１を介して上記低温再生器９へ供給される。

【００３４】そして、上記低温再生器９では、上記のよ
うにして気液分離器３、高温溶液熱交換器８から各々供
給された水蒸気と臭化リチウム中間濃溶液との間で相互
に熱交換させることにより、水蒸気を可及的に凝縮させ
るとともに臭化リチウム濃溶液中に含まれる残余水分を
蒸発させてさらに高濃度の臭化リチウム濃溶液を取り出
す。

【００３５】次に、このようにして上記低温再生器９に
おいて臭化リチウム中間濃溶液から蒸発された水蒸気
は、上記オリフィス１２を介して供給される水蒸気混合
状態の凝縮水とともに空冷凝縮器１０に送られ、同空冷
凝縮器１０で確実に凝縮液化されて凝縮水となり、さら
に蒸発器１３の凝縮水散布装置部分へ供給される。

【００３６】また、一方上記低温再生器９から取り出さ
れた臭化リチウム濃溶液は、上記低温溶液熱交換器７に
おいて上述した空冷吸収器４からの臭化リチウム希溶液
と熱交換した後に空冷吸収器４の空気流下流側第２，第
３の吸収伝熱管４ｂ，４ｃに対応した２組の吸収液分配
口を有する第２の吸収液分配装置１５ｂ部分に供給され
る。

【００３７】この空冷吸収器４は、例えば図示のように
吸収液が垂直に流される第１〜第３の複数本複数列の吸
収伝熱管４ａ，４ｂ，４ｃと、該第１〜第３の吸収伝熱
管４ａ，４ｂ，４ｃ各々の外周部に設けられた多数枚の
伝熱フィンＦ，Ｆ・・・と、上記第１の吸収伝熱管４ａ
と第２，第３の吸収伝熱管４ｂ，４ｃそれぞれの上部に
設けられ、それら第１の吸収伝熱管４ａと第２，第３の
吸収伝熱管４ｂ，４ｃの各々に吸収液を分配する第１，
第２の吸収液分配装置１５ａ，１５ｂと、上記第１〜第
３の吸収伝熱管４ａ，４ｂ，４ｃの並設方向に冷却空気
を供給する送風ファン２０とを備えて構成されている。

【００３８】上記第１の吸収液分配装置１５ａは、上記
第１の吸収伝熱管４ａのみに対応した１組の吸収液分配
口を有して構成されている一方、第２の吸収液分配装置
１５ｂは、上記第２，第３の吸収伝熱管４ｂ，４ｃに対
応した２組の吸収液分配口を有して構成されている。

【００３９】上記蒸発器１３は、利用側熱交換器１４を
含む二次側冷媒サイクルを循環する冷媒（例えば、Ｒ４
０７Ｃ）と上記空冷凝縮器１０から送られてくる凝縮水
とを相互に熱交換させるものであり、冷房運転時の二次
側の冷熱源を形成するようになっている。

【００４０】そして、上記空冷吸収器４では、空気流下
流側上記第２，第３の吸収伝熱管４ｂ，４ｃ部分で上記
第２の吸収液分配装置１５ｂを介して供給される臭化リ
チウム濃溶液に対して、また空気流上流側上記第１の吸
収伝熱管４ａ部分で同第１の吸収伝熱管４ａに対応する
第１の吸収液分配装置１５ａを介して供給される還流溶
液に対して、それぞれ上記蒸発器１３で蒸発した水蒸気
を吸収させることによって、上述のように臭化リチウム
希溶液を形成する。この臭化リチウム希溶液は、一旦空
冷吸収器４の下部ヘッダ１６内の液留め部に留められた
後、溶液ポンプ５により逆止弁６を設けた希溶液供給路
２９を介して前述したように低温溶液熱交換器７および
高温溶液熱交換器８を経て高温再生器１側に戻されて高
温再生されるとともに、その一部は上記希溶液供給路２
９から分岐された第１の溶液還流路２１を介して上記第
１の吸収液分配装置１５ａに吸収液として還流されるよ
うになっている。

【００４１】ところで、本実施の形態の場合、上記空冷
吸収器４の下部ヘッダ１６の内部は、図示のように仕切
壁１６ａによって上記空気流上流側第１の吸収伝熱管４
ａ用の第１の液留め部１６ｂと、上記空気流下流側第
２，第３の吸収伝熱管４ｂ，４ｃ用の第２の液留め部１
６ｃとに仕切られており、上記溶液ポンプ５を有した希
溶液供給路２９は第１の液留め部１６ｂの底部に連通せ
しめられている。

【００４２】また、上記第１の溶液還流路２１には、上
記溶液ポンプ５の吐出液圧で駆動されるエジェクタ２３
が設けられており、その被駆動側吸込口は第２の溶液還
流路２４を介して上記第２の液留め部１６ｃの底部に連
通せしめられている。

【００４３】すなわち、以上のように、本実施の形態に
おける空冷吸収式冷凍装置は、低温再生器９から低温溶
液熱交換器７を介して供給される吸収液に蒸発器１３か
らの冷媒蒸気を吸収させる第１〜第３の複数列の吸収伝
熱管４ａ，４ｂ，４ｃを有する空冷吸収器４と、該空冷
吸収器４の上記第１〜第３の複数列の吸収伝熱管４ａ，
４ｂ，４ｃの並設方向に空気流を供給して冷却する送風
ファン２０と、上記空冷吸収器４の空気流上流側第１の
吸収伝熱管４ａからの吸収作用完了後の希溶液を高温再
生器１に供給する溶液ポンプ５と、該溶液ポンプ５から
吐出される溶液の一部を上記第１〜第３の複数列の吸収
伝熱管４ａ，４ｂ，４ｃの内の空気流上流側第１の吸収
伝熱管４ａに吸収液として還流させる第１の溶液還流路
２１とを備えてなる空冷吸収式冷凍装置において、上記
第１の溶液還流路２１にエジェクタ２３を設けるととも
に該エジェクタ２３の被駆動側吸込口に第２の溶液還流
路２４を介して上記空気流下流側第２，第３の吸収伝熱
管４ｂ，４ｃ下部の第２の液留め部１６ｃを連通せしめ
て構成されている。

【００４４】したがって、上記溶液ポンプ５の駆動によ
り、上記空気流上流側第１の吸収伝熱管４ａ下部の第１
の液留め部１６ｂから吸収作用完了後の溶液が低温溶液
熱交換器７、高温再生器１側に所定の吐出液圧で供給さ
れるようになると、その吐出液圧により一部が上記エジ
ェクタ２３を設けた第１の溶液還流路２１を介して再び
上記空気流上流側第１の吸収伝熱管４ａ側に第１の吸収
液分配装置１５ａを介して還流される。

【００４５】そして、該還流時において、上記エジェク
タ２３部分で第２の溶液還流路２４を介して、上記空気
流下流側第２，第３の吸収伝熱管４ｂ，４ｃ下部の第２
の液留め部１６ｃから、冷却空気温度の上昇により相対
的に濃度、温度が高く、吸収効率が高い溶液を吸い込ん
で、上記空気流上流側第１の吸収伝熱管４ａ側に還流さ
せる。

【００４６】したがって、該構成によれば、送風ファン
２０の空気流上流側から下流側方向に並設された第１〜
第３の複数列の吸収伝熱管４ａ，４ｂ，４ｃの内の第１
の吸収伝熱管４ａ内を濃度、温度が高く吸収効率の高い
溶液が流れるようになり、その吸収性能が向上する。

【００４７】そして、その結果、空気流上流側第１の吸
収伝熱管４ａから空気流下流側第２，第３の吸収伝熱管
４ｂ，４ｃ部分を流れる吸収液の濃度および温度分布が
冷却空気の温度上昇に対応したものとなり、第１〜第３
の各吸収伝熱管４ａ，４ｂ，４ｃそれぞれの伝熱性能、
熱交換効率が向上し、空冷吸収器４全体としての吸収効
率、吸収性能が向上する。

【００４８】さらに、該構成において、上記第２の溶液
還流路２４は、第２の液留め部１６ｃの底部に連通せし
められている。

【００４９】従って、液量変化に拘わらず安定した溶液
の供給還流が可能になる。

【００５０】なお、以上の構成において、例えば上記第
１の液留め部１６ｂと第２の液留め部１６ｃとは、その
底部側を図示仮想線のように連通管２２で相互に連通せ
しめるようにしても良い。

【００５１】そのようにすると、第１の液留め部１６ｂ
側の溶液量が減少したような時にも滞留量の多い第２の
液留め部１６ｃ側から安定して溶液が供給されるので、
上記溶液ポンプ５の空運転（キャビテーション）が防止
される。

【００５２】以上の結果、本実施の形態に係る空冷吸収
式冷凍装置によると、空冷吸収器自体の吸収効率、吸収
性能が向上し、小型低コストで高性能の空冷吸収式冷凍
装置を提供し得るようになる。

【００５３】（実施の形態２）図２は、本願発明の実施
の形態２に係る空冷吸収式冷凍装置の構成を示してい
る。

【００５４】この空冷吸収式冷凍装置においては、吸収
液として例えば臭化リチウム水溶液（ＬｉＢｒ水溶液）
が採用され、また冷媒（被吸収液）として水（Ｈ₂Ｏ）
が採用されている。

【００５５】図２において、先ず符号１は高温再生器で
あり、ガスバーナ等の加熱源を備えている。該高温再生
器１の上方には、揚液管２を介して連通された気液分離
器３が設けられている。上記高温再生器１においては、
臭化リチウム希溶液を加熱沸騰させて、揚液管２を介し
て上方に位置する気液分離器３に供給し、ここで冷媒蒸
気である水蒸気と吸収液である臭化リチウム中間濃溶液
（中間濃度吸収液）とに分離再生するようになってい
る。

【００５６】上記高温再生器１に供給される臭化リチウ
ム希溶液は、後述するように上記吸収液である臭化リチ
ウム中間濃溶液を低温再生器９を介して一層高濃度の臭
化リチウム濃溶液に再生した後に、空冷吸収器４におい
て、再び冷媒蒸気である水蒸気を吸収させることによっ
て得られ、低温溶液熱交換器７および高温溶液熱交換器
８を経て順次有効に予熱された後に上記高温再生器１へ
供給還流されるようになっている。

【００５７】上記気液分離器３で気液分離された水蒸気
は、次に低温再生器９に送られる。また、上記気液分離
器３において気液分離された上記臭化リチウム中間濃溶
液は、上記高温溶液熱交換器８において前述した空冷吸
収器４からの臭化リチウム希溶液と熱交換された後にオ
リフィス１１を介して上記低温再生器９へ供給される。

【００５８】そして、上記低温再生器９では、上記のよ
うにして気液分離器３、高温溶液熱交換器８から各々供
給された水蒸気と臭化リチウム中間濃溶液との間で相互
に熱交換させることにより、水蒸気を可及的に凝縮させ
るとともに臭化リチウム濃溶液中に含まれる残余水分を
蒸発させてさらに高濃度の臭化リチウム濃溶液を取り出
す。

【００５９】次に、このようにして上記低温再生器９に
おいて臭化リチウム中間濃溶液から蒸発された水蒸気
は、次に上記オリフィス１２を介して供給される水蒸気
混合状態の凝縮水とともに空冷凝縮器１０に送られ、同
空冷凝縮器１０で確実に凝縮液化されて凝縮水となり、
さらに蒸発器１３の凝縮水散布装置部分へ供給される。

【００６０】また、一方上記低温再生器９から取り出さ
れた臭化リチウム濃溶液は、上記低温溶液熱交換器７に
おいて上述した空冷吸収器４からの臭化リチウム希溶液
と熱交換した後に空冷吸収器４の空気流下流側第２の吸
収伝熱管４ｂに対応した１組の吸収液分配口を有する第
２の吸収液分配装置１５ｂ部分に供給される。

【００６１】この空冷吸収器４は、例えば図示のように
吸収液が垂直に流される第１，第２の複数本複数列の吸
収伝熱管４ａ，４ｂと、該第１，第２の吸収伝熱管４
ａ，４ｂ各々の外周部に設けられた多数枚の伝熱フィン
Ｆ，Ｆ・・・と、上記第１の吸収伝熱管４ａと第２の吸
収伝熱管４ｂそれぞれの上部に設けられ、それら第１の
吸収伝熱管４ａと第２の吸収伝熱管４ｂの各々に吸収液
を分配する第１，第２の吸収液分配装置１５ａ，１５ｂ
と、上記第１，第２の吸収伝熱管４ａ，４ｂの並設方向
に冷却空気を供給する送風ファン２０とを備えて構成さ
れている。

【００６２】本実施の形態の場合、２列であるので、上
記第１の吸収液分配装置１５ａは、上記第１の吸収伝熱
管４ａのみに対応した１組の吸収液分配口を有して構成
されているとともに、第２の吸収液分配装置１５ｂも、
同様に上記第２の吸収伝熱管４ｂに対応した１組の吸収
液分配口を有して構成されている。

【００６３】上記蒸発器１３は、利用側熱交換器１４を
含む二次側冷媒サイクルを循環する冷媒（例えば、Ｒ４
０７Ｃ）と上記空冷凝縮器１０から送られてくる凝縮水
とを相互に熱交換させるものであり、冷房運転時の二次
側の冷熱源を形成するようになっている。

【００６４】そして、上記空冷吸収器４では、空気流下
流側上記第２の吸収伝熱管４ｂ部分で上記第２の吸収液
分配装置１５ｂを介して供給される臭化リチウム濃溶液
に対して、また空気流上流側上記第１の吸収伝熱管４ａ
部分で同第１の吸収伝熱管４ａに対応する第１の吸収液
分配装置１５ａを介して供給される還流溶液に対して、
それぞれ上記蒸発器１３で蒸発した水蒸気を吸収させる
ことによって、上述のように臭化リチウム希溶液を形成
する。この臭化リチウム希溶液は、一旦空冷吸収器４の
下部ヘッダ１６内の液留め部に留められた後、溶液ポン
プ５により逆止弁６を設けた希溶液供給路２９を介して
前述したように低温溶液熱交換器７および高温溶液熱交
換器８を経て高温再生器１側に戻されて高温再生される
とともに、その一部は上記希溶液供給路２９から分岐さ
れた第１の溶液還流路２１を介して上記第１の吸収液分
配装置１５ａに還流されるようになっている。

【００６５】ところで、本実施の形態の場合、上記空冷
吸収器４の下部ヘッダ１６の内部は、図示のように仕切
壁１６ａによって上記空気流上流側第１の吸収伝熱管４
ａ用の第１の液留め部１６ｂと、上記空気流下流側第２
の吸収伝熱管４ｂ用の第２の液留め部１６ｃとに仕切ら
れており、上記溶液ポンプ５を有した希溶液供給路２９
は第１の液留め部１６ｂの底部に連通せしめられてい
る。そして、第１，第２の液留め部１６ｂ，１６ｃは、
その底部をＵ状の連通管２２で相互に連通せしめられて
いる。

【００６６】また、上記第１の溶液還流路２１には、上
記溶液ポンプ５の吐出液圧で駆動されるエジェクタ２３
が設けられており、その被駆動側吸込口は第２の溶液還
流路２４を介して上記第２の液留め部１６ｃの液面付近
に連通せしめられている。

【００６７】すなわち、以上のように、本実施の形態に
おける空冷吸収式冷凍装置は、低温再生器９から低温溶
液熱交換器７を介して供給される吸収液に蒸発器１３か
らの冷媒蒸気を吸収させる第１，第２の複数列の吸収伝
熱管４ａ，４ｂを有する空冷吸収器４と、該空冷吸収器
４の上記第１，第２の複数列の吸収伝熱管４ａ，４ｂの
並設方向に空気流を供給して冷却する送風ファン２０
と、上記空冷吸収器４の空気流上流側第１の吸収伝熱管
４ａ下部の第１の液留め部１６ｂからの吸収作用完了後
の希溶液を高温再生器１に供給する溶液ポンプ５と、該
溶液ポンプ５から吐出される溶液の一部を上記第１，第
２の複数列の吸収伝熱管４ａ，４ｂの内の空気流上流側
第１の吸収伝熱管４ａに還流させる第１の溶液還流路２
１とを備えてなる空冷吸収式冷凍装置において、上記第
１の溶液還流路２１にエジェクタ２３を設けるとともに
該エジェクタ２３の被駆動側吸込口に第２の溶液還流路
２４を介して上記空気流下流側第２の吸収伝熱管４ｂ下
部の第２の液留め部１６ｃを連通せしめて構成されてい
る。

【００６８】したがって、上記溶液ポンプ５の駆動によ
り、上記空気流上流側第１の吸収伝熱管４ａ下部の第１
の液留め部１６ｂから吸収作用完了後の希溶液が低温溶
液熱交換器７、高温再生器１側に所定の吐出液圧で供給
されるようになると、その吐出液圧により一部が上記エ
ジェクタ２３を設けた第１の溶液還流路２１を介して再
び上記空気流上流側第１の吸収伝熱管４ａ側に第１の吸
収液分配装置１５ａを介して還流される。

【００６９】そして、該還流時において、上記エジェク
タ２３部分で第２の溶液還流路２４を介して、上記空気
流下流側第２の吸収伝熱管４ｂ下部の第２の液留め部１
６ｃの液面付近から、冷却空気温度が上昇して相対的に
濃度、温度が高く、吸収効率が高い溶液を吸い込んで、
上記空気流上流側第１の吸収伝熱管４ａ側に還流させ
る。

【００７０】したがって、該構成によれば、送風ファン
２０の空気流上流側から下流側方向に並設された第１，
第２の複数列の吸収伝熱管４ａ，４ｂの内の空気流上流
側第１の吸収伝熱管４ａに対して濃度、温度が高くて吸
収効率の高い溶液が流されるので、その吸収性能が向上
する。

【００７１】その結果、空気流上流側第１の吸収伝熱管
４ａから空気流下流側第２の吸収伝熱管４ｂ部分を流れ
る吸収液の濃度および温度分布が冷却空気の温度上昇に
対応した適切なものとなり、第１，第２の各吸収伝熱管
４ａ，４ｂそれぞれの伝熱性能、熱交換効率が向上し、
空冷吸収器４全体としての吸収効率、吸収性能が向上す
る。

【００７２】さらに、該構成においては、上記第２の溶
液還流路２４は、第２の液留め部１６ｃの液面付近に連
通せしめられている。従って、この場合、液面付近に浮
遊している界面活性剤を効率良く空気流上流側第１の吸
収伝熱管４ａ側に移送することができるようになるの
で、吸収効率が向上する。

【００７３】さらに、また該構成においては、上記第１
の液留め部１６ｂと第２の液留め部１６ｃとは、その底
部側を連通管２２で相互に連通せしめている。

【００７４】その結果、仮に上記第１の液留め部１６ｂ
側の溶液量が減少したような時にも滞留量の多い第２の
液留め部１６ｃ側から安定して溶液が供給されるので、
上記溶液ポンプ５の空運転（キャビテーション）が防止
される。

【００７５】以上の結果、本実施の形態に係る空冷吸収
式冷凍装置によると、空冷吸収器自体の吸収効率、吸収
性能が向上し、小型低コストで高性能の空冷吸収式冷凍
装置を提供し得るようになる。

【００７６】（実施の形態３）図３は、本願発明の実施
の形態３に係る空冷吸収式冷凍装置の構成を示してい
る。

【００７７】この実施の形態の空冷吸収式冷凍装置は、
上記実施の形態１の場合のように第１〜第３の３列の吸
収伝熱管４ａ〜４ｃを空気流方向に並設した場合におい
て、下部ヘッダー１６内の下流側第３の吸収伝熱管３ｃ
下部と第２の吸収伝熱管３ｂの下部間を仕切壁１６ａで
仕切り、第１，第２の液留め部１６ｂ，１６ｃを形成し
て、最下流側第３の吸収伝熱管４ｃ下部の第２の液留め
部１６ｃからの最も濃度及び温度の高い溶液を空気流上
流側第１，第２の吸収伝熱管４ａ，４ｂに還流させるよ
うにしたものである。このようにした場合には、上記各
実施の形態と同様の作用をより一層有効に得ることがで
きるようになる。

【００７８】（実施の形態４）さらに、図４および図５
は、本願発明の実施の形態４に係る空冷吸収式冷凍装置
の構成を示している。

【００７９】以上の各実施の形態のように、溶液ポンプ
５から吐出される希溶液の一部を分岐し、それを駆動源
としてエジェクタ２３により、空気流下流側吸収伝熱管
下部の溶液を空気流上流側吸収伝熱管上部に還流させる
ように構成すると、起動時や部分負荷運転時に吸収器４
の空気流上流側吸収伝熱管と空気流下流側吸収伝熱管と
の流量バランスが崩れ、上記溶液ポンプ５が空運転（キ
ャビテーション）を起こす問題が生じる。

【００８０】そこで、この問題を解決するために、前述
のように、それらの下部側第１の液留め部１６ｂと第２
の液留め部１６ｃの底部側同士を連通管２２で相互に連
通させることも一つの解決手段である。

【００８１】しかし、そのような構成を採用した場合、
連通管２２という別部品を必要とし、部品点数が増加す
るとともに、組付け工数も増える。また、各接続部のシ
ール性にも対策が必要となる。

【００８２】そこで、本実施の形態では、例えば図４お
よび図５に示すように、上述の各吸収器４の下部ヘッダ
１６内に設けられている第１の液留め部１６ｂと第２の
液留め部１６ｃとを仕切る仕切壁１６ａの一端側下部
に、図示のような小孔よりなる連通孔１６ｄを設けてい
る。

【００８３】このような構成によると、該連通孔１６ｄ
が上述の連通管２２と同様の役割を果たし、第１の液留
め部１６ｂと第２の液留め部１６ｃとを底部側で相互に
連通させるので、空気流上流側吸収伝熱管と空気流下流
側吸収伝熱管の流量バランスが崩れた場合にも、下部ヘ
ッダ１６内の相互の液面が正常に保たれ、溶液ポンプ５
の空運転（キャビテーション）を防止できるようにな
る。

【００８４】しかも、該構成では、本来存在する仕切壁
１６ａの一部に小孔を形成するだけで実現できるから、
構成は簡単で、加工も容易である。

【００８５】したがって、前述の連通管２２のような別
部品を必要とせず、組付け、シール対策等の必要もな
い。

【００８６】なお、図４では上述の実施の形態１の吸収
器の構成に対応させた構成のものとして表現している
が、本実施の形態の仕切壁１６ａの構成は、上述の実施
の形態２，３の各吸収器の構成に対しても全く同様に適
用できることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施の形態１に係る空冷吸収式冷凍
装置の装置全体の構成を示す図である。

【図２】本願発明の実施の形態２に係る空冷吸収式冷凍
装置の装置全体の構成を示す図である。

【図３】本願発明の実施の形態３に係る空冷吸収式冷凍
装置の装置全体の構成を示す図である。

【図４】本願発明の実施の形態４に係る空冷吸収式冷凍
装置の要部の拡大断面図である。

【図５】同要部の仕切壁の構成を示す斜視図である。

【図６】空冷吸収式冷凍装置の従来例の構成を示す図で
ある。

【符号の説明】

１は高温再生器、２は揚液管、３は気液分離器、４は空
冷吸収器、４ａは第１の吸収伝熱管、４ｂは第２の吸収
伝熱管、４ｃは第３の吸収伝熱管、５は溶液ポンプ、９
は低温再生器、１０は空冷凝縮器、１３は蒸発器、１５
ａは第１の吸収液分配装置、１５ｂは第２の吸収液分配
装置、１６は下部ヘッダー、１６ａは仕切壁、１６ｂは
第１の液留め部、１６ｃは第２の液留め部、１６ｄは連
通孔、２０は送風ファン、２１は第１の溶液還流路、２
２は連通管、２３はエジェクタ、２４は第２の溶液還流
路である。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸収液に冷媒蒸気を吸収させる複数列の
   吸収伝熱管（４ａ），（４ｂ），（４ｃ）よりなる空冷
   吸収器（４）と、該空冷吸収器（４）の上記複数列の吸
   収伝熱管（４ａ），（４ｂ），（４ｃ）の並設方向に空
   気流を供給して冷却する送風手段（２０）と、上記空冷
   吸収器（４）の空気流上流側吸収伝熱管（４ａ）下部の
   第１の液留め部（１６ｂ）からの溶液を高温再生器
   （１）に供給する溶液ポンプ（５）と、該溶液ポンプ
   （５）から吐出される溶液の一部を上記複数列の吸収伝
   熱管（４ａ），（４ｂ），（４ｃ）の内の空気流上流側
   吸収伝熱管（４ａ），（４ｂ）に還流させる第１の溶液
   還流路（２１）とを備えてなる空冷吸収式冷凍装置にお
   いて、上記第１の溶液還流路（２１）にエジェクタ（２
   ３）を設けるとともに該エジェクタ（２３）の被駆動側
   吸込口に第２の溶液還流路（２４）を介して上記空気流
   下流側の吸収伝熱管（４ｂ），（４ｃ）下部の第２の液
   留め部（１６ｃ）を連通せしめたことを特徴とする空冷
   吸収式冷凍装置。
2. 【請求項２】 第２の溶液還流路（２４）は、第２の液
   留め部（１６ｃ）の底部に連通せしめられていることを
   特徴とする請求項１記載の空冷吸収式冷凍装置。
3. 【請求項３】 第２の溶液還流路（２４）は、第２の液
   留め部（１６ｃ）の液面付近に連通せしめられているこ
   とを特徴とする請求項１記載の空冷吸収式冷凍装置。
4. 【請求項４】 第１の液留め部（１６ｂ）と第２の液留
   め部（１６ｃ）とは、底部側連通管（２２）で相互に連
   通せしめられていることを特徴とする請求項１，２又は
   ３記載の空冷吸収式冷凍装置。
5. 【請求項５】 第１の液留め部（１６ｂ）と第２の液留
   め部（１６ｃ）とは、仕切壁（１６ａ）により仕切ら
   れ、該仕切壁（１６ａ）に形成された連通孔（１６ｄ）
   を介して相互に連通せしめられていることを特徴とする
   請求項１，２又は３記載の空冷吸収式冷凍装置。
6. 【請求項６】 連通孔（１６ｄ）は、仕切壁（１６ａ）
   の下部に形成されていることを特徴とする請求項５記載
   の空冷吸収式冷凍装置。