JPH11223408A - 吸収式冷凍装置 - Google Patents

吸収式冷凍装置

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JPH11223408A
JPH11223408A JP10024361A JP2436198A JPH11223408A JP H11223408 A JPH11223408 A JP H11223408A JP 10024361 A JP10024361 A JP 10024361A JP 2436198 A JP2436198 A JP 2436198A JP H11223408 A JPH11223408 A JP H11223408A
Authority
JP
Japan
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absorber
condenser
liquid refrigerant
condensed
heat
Prior art date
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Pending
Application number
JP10024361A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuji Watabe
裕司 渡部
Kazuo Yonemoto
和生 米本
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Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11223408A publication Critical patent/JPH11223408A/ja
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62Absorption based systems

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  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸収器の冷却熱源として凝縮器において凝縮
液化された液冷媒を用いることにより、吸収器の小型化
を図る。 【解決手段】 再生器1、凝縮器3、蒸発器4および吸
収器5を備えた吸収式冷凍装置において、前記凝縮器3
からの液冷媒を前記吸収器5における冷却熱源として供
給するバイパス回路9と、前記吸収器5において蒸発し
た冷媒蒸気を凝縮液化して前記蒸発器4へ供給する第2
の凝縮器10とを付設して、吸収器5における冷却熱源
として凝縮器3からの液冷媒の蒸発潜熱を利用し、吸収
器5で発生する吸収熱の放熱を第2の凝縮器10(例え
ば、小径管を用いたクロスフィン熱交換器)で行うこと
ができるようにしている。

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、吸収式冷凍装置
に関し、さらに詳しくは吸収式冷凍装置における吸収器
の冷却機構に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、吸収式冷凍装置は、図3に示す
ように、高温再生器1、低温再生器2、凝縮器3、冷房
熱源を得る蒸発器4および吸収器5を接続してなる冷媒
回路を備えて構成されており、吸収器5として空冷式の
ものを使用したものがある。符号6は高温再生器1から
の濃溶液が保有する顕熱を吸収器5からの希溶液に回収
する熱回収用高温溶液熱交換器、7は低温再生器2から
の凝縮液冷媒および低温再生器2からの中間濃溶液の保
有する顕熱を吸収器5からの希溶液に回収する熱回収用
低温溶液熱交換器である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、空冷式の吸
収器においては、低圧冷媒の圧力損失が生ずると、吸収
能力に大きな影響を及ぼすところから、吸収管の直径を
小さくすることができず、吸収器の小型化を図る上での
ネックとなっていた、また、吸収器においては、大きな
放熱量(例えば、凝縮器の約2倍)が要求されるため、
空冷式とした場合、放熱面積を確保しなければならず、
構造上相当に大きな形状となるため、空冷ファンが要求
される風量も大きなものとなる。従って、この点におい
ても小型化が困難であった。
【0004】例えば、従来の吸収式冷凍装置の場合、図
4に示すように、直方体形状のケーシングCにおいて、
小面積となる一側面に凝縮器3を配置し、大面積となる
前面および背面に空冷式吸収器5を配置することとされ
ていた。つまり、空冷式吸収器5の小型化が困難なこと
が、吸収式冷凍装置全体の小型化を図る上でのネックと
なっていたのである。符号Fは空冷ファンである。
【0005】本願発明は、上記の点に鑑みてなされたも
ので、吸収器の冷却熱源として凝縮器において凝縮液化
された液冷媒を用いることにより、吸収器の小型化を図
ることを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本願発明の基本構成(請
求項1の発明)では、上記課題を解決するための手段と
して、再生器1、凝縮器3、蒸発器4および吸収器5を
備えた吸収式冷凍装置において、前記凝縮器3からの液
冷媒を前記吸収器5における冷却熱源として供給するバ
イパス回路9と、前記吸収器5において蒸発した冷媒蒸
気を凝縮液化して前記蒸発器4へ供給する第2の凝縮器
10とを付設している。
【0007】上記のように構成したことにより、吸収器
5における冷却熱源として凝縮器3からの液冷媒の蒸発
潜熱を利用し、吸収器5で発生する吸収熱の放熱を第2
の凝縮器10(例えば、小径管を用いたクロスフィン熱
交換器)で行うことができることとなり、従来の直接空
冷式に比べて大幅な小型化を図ることができる。しか
も、吸収器5として、間接冷却方式の熱交換器(例え
ば、プレート式熱交換器等)を採用することができるた
め、吸収器5自体の小型化も図ることができる。
【0008】請求項2の発明におけるように、前記第2
の凝縮器10において凝縮液化された液冷媒の一部を前
記バイパス回路9へ戻す液冷媒戻し回路11を付設した
場合、吸収器5において発生する吸収熱を回収するに必
要な冷却熱源を確保することができる。
【0009】請求項3の発明におけるように、前記再生
器1からの凝縮液冷媒の保有する顕熱を前記吸収器5か
らの希溶液に回収する熱回収用溶液熱交換器7を付設し
た場合、再生器1からの凝縮液冷媒の顕熱を吸収器5か
らの希溶液に回収できるため、COPが向上する。
【0010】請求項4の発明におけるように、前記吸収
器5と前記第2の凝縮器10との間に、該吸収器5にお
いて蒸発した冷媒蒸気を昇圧して前記第2の凝縮器10
に供給する圧縮機17を介設した場合、第2の凝縮器1
0における凝縮温度が上昇することとなり、必要な熱交
換面積が少なくて済み、大幅にコストダウンできる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して、本
願発明の幾つかの好適な実施の形態について詳述する。
【0012】以下の各実施の形態においては、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、冷媒として水および水蒸気が採用されている。
【0013】第1の実施の形態(請求項1〜3に対応) 図1には、本願発明の第1の実施の形態にかかる吸収式
冷凍装置の冷凍システムが示されている。
【0014】図1において、符号1は高温再生器であ
り、ガスバーナ等の加熱源(図示省略)を備えている。
該高温再生器1においては、吸収希溶液c(即ち、臭化
リチウム希溶液)を加熱沸騰させて、冷媒蒸気である水
蒸気aと中間濃溶液b1(即ち、臭化リチウム中間濃溶
液)とに分離再生するようになっている。
【0015】前記臭化リチウム希溶液cは、後に詳述す
る吸収器5において吸収濃溶液である臭化リチウム濃溶
液b2に冷媒蒸気である水蒸気aを吸収して得られ、熱
回収用低温溶液熱交換器7および熱回収用高温溶液熱交
換器6を経て予熱されて高温再生器1へ還流される。
【0016】前記高温再生器1からの水蒸気aは低温再
生器2に送られ、凝縮した冷媒凝縮液d(即ち、凝縮
水)は、前記熱回収用低温溶液熱交換器7において吸収
器5からの臭化リチウム希溶液cと熱交換した後、凝縮
器3の下流側に合流される。
【0017】また、前記高温再生器1からの臭化リチウ
ム中間濃溶液b1は、前記熱回収用高温溶液熱交換器6
において前記した臭化リチウム希溶液cと熱交換した後
に前記低温再生器2からの臭化リチウム濃溶液b2と合
流される。
【0018】前記低温再生器2においては、前記高温再
生器1から供給された水蒸気aと吸収器5からの熱回収
用低温溶液熱交換器7を経て供給された臭化リチウム希
溶液cの一部とを熱交換させることにより、水蒸気aを
凝縮させるとともに臭化リチウム希溶液cから水蒸気a
を蒸発させる。
【0019】前記低温再生器2において臭化リチウム希
溶液cから蒸発された水蒸気aは、凝縮器6に送られて
凝縮液化されて冷媒凝縮液(即ち、凝縮水d)となり、
低温再生器2から熱回収用低温溶液熱交換器7を経た凝
縮水dと合流して蒸発器4へ供給される。
【0020】一方、前記低温再生器2から取り出された
臭化リチウム濃溶液b2は、前記高温再生器1から熱回
収用高温溶液熱交換器6を経た臭化リチウム濃溶液b2
と合流した後、熱回収用低温溶液熱交換器7において前
記した臭化リチウム希溶液cと熱交換した後に吸収器5
に供給される。
【0021】前記蒸発器4は、利用側冷媒y(例えば、
R407C等)と凝縮器3から送られる凝縮水dとを熱
交換させて凝縮水dを蒸発させるものであり、冷房運転
時の冷熱源を得る作用をなす。
【0022】そして、前記吸収器5から取り出された臭
化リチウム希溶液cは、溶液ポンプ8により前述したよ
うに熱回収用低温溶液熱交換器7および熱回収用高温溶
液熱交換器6を経て高温再生器1に戻されるが、その一
部は、前記熱回収用低温溶液熱交換器7の下流側におい
て低温再生器2に戻される。
【0023】さらに、この吸収式冷凍装置には、前記凝
縮器3からの液冷媒(即ち、凝縮水d)を前記吸収器5
における冷却熱源として供給するバイパス回路9と、前
記吸収器5において蒸発した冷媒蒸気(即ち、水蒸気
a)を凝縮液化して前記蒸発器4へ供給する第2の凝縮
器10と、該第2の凝縮器10において凝縮液化された
液冷媒(即ち、凝縮水d)の一部を前記バイパス回路9
へ戻す液冷媒戻し回路11が付設されている。該液冷媒
戻し回路11には、凝縮水dを圧送するための冷媒ポン
プ12が介設されている。
【0024】図面中、符号13,14,15,16は減
圧機構である。
【0025】上記のように構成された吸収式冷凍装置に
おいては、次のような作用が得られる。
【0026】吸収器5における冷却熱源として凝縮器3
からの液冷媒(即ち、凝縮水d)の蒸発潜熱を利用し、
吸収器5で発生する吸収熱の放熱を第2の凝縮器10で
行うことができる。この第2の凝縮器10としては、小
径管を用いたクロスフィン熱交換器を用いる事が可能と
なるので、従来の直接空冷式に比べて大幅な小型化を図
ることができる。しかも、吸収器5として、間接冷却方
式の熱交換器(例えば、プレート式熱交換器等)を採用
することができるため、吸収器5自体の小型化も図るこ
とができる。
【0027】また、第2の凝縮器10において凝縮液化
された液冷媒(即ち、凝縮水d)の一部を前記バイパス
回路9へ戻すようにしているため、吸収器5において発
生する吸収熱を回収するに必要な冷却熱源を確保するこ
とができる。
【0028】さらに、高温再生器1から低温再生器2を
経た凝縮液冷媒(即ち、凝縮水d)の保有する顕熱を吸
収器5からの希溶液(即ち、臭化リチウム希溶液c)に
回収するようにしているため、COPが向上する。
【0029】第2の実施の形態(請求項1〜4に対応) 図2には、本願発明の第2の実施の形態にかかる吸収式
冷凍装置の冷凍システムが示されている。
【0030】この場合、吸収器5と第2の凝縮器10と
の間には、該吸収器5において蒸発した冷媒蒸気(即
ち、水蒸気a)を昇圧して前記第2の凝縮器10に供給
する圧縮機17が介設されている。該圧縮機17として
は、加圧力の小さいものが最適であり、例えば渦流式ポ
ンプが採用される。このようにすると、第2の凝縮器1
0に供給される冷媒蒸気(即ち、水蒸気d)が昇圧され
ることとなる。従って、第2の凝縮器10における凝縮
温度が上昇することとなり、必要な熱交換面積が少なく
て済み、大幅にコストダウンできる。その他の構成およ
び作用効果は第1の実施の形態におけると同様なので説
明を省略する。
【0031】上記各実施の形態においては、高温再生器
および低温再生器を備えた二重効用タイプの吸収式冷凍
装置を例として説明しているが、他のタイプの吸収式冷
凍装置にも適用可能なことは勿論である。
【0032】
【発明の効果】本願発明(請求項1の発明)によれば、
吸収器5における冷却熱源として凝縮器3からの液冷媒
の蒸発潜熱を利用し、吸収器5で発生する吸収熱の放熱
を第2の凝縮器10(例えば、小径管を用いたクロスフ
ィン熱交換器)で行うことができるようにしているの
で、従来の直接空冷式に比べて大幅な小型化を図ること
ができるという優れた効果がある。しかも、吸収器5と
して、間接冷却方式の熱交換器(例えば、プレート式熱
交換器等)を採用することができるため、吸収器5自体
の小型化も図ることができるという効果もある。
【0033】請求項2の発明におけるように、前記第2
の凝縮器10において凝縮液化された液冷媒の一部を前
記バイパス回路9へ戻す液冷媒戻し回路11を付設した
場合、吸収器5において発生する吸収熱を回収するに必
要な冷却熱源を確保することができる。
【0034】請求項3の発明におけるように、前記再生
器1からの凝縮液冷媒の保有する顕熱を前記吸収器5か
らの希溶液に回収する熱回収用溶液熱交換器7を付設し
た場合、再生器1からの凝縮液冷媒の顕熱を吸収器5か
らの希溶液に回収できるため、COPが向上する。
【0035】請求項4の発明におけるように、前記吸収
器5と前記第2の凝縮器10との間に、該吸収器5にお
いて蒸発した冷媒蒸気を昇圧して前記第2の凝縮器10
に供給する圧縮機17を介設した場合、第2の凝縮器1
0における凝縮温度が上昇することとなり、必要な熱交
換面積が少なくて済み、大幅にコストダウンできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の第1の実施の形態にかかる吸収式冷
凍装置の冷凍サイクルを示す回路図である。
【図2】本願発明の第2の実施の形態にかかる吸収式冷
凍装置の冷凍サイクルを示す回路図である。
【図3】従来の吸収式冷凍装置の冷凍サイクルを示す回
路図である。
【図4】従来吸収式冷凍装置の外観構造を示す斜視図で
ある。
【符号の説明】
1は再生器(高温再生器)、2は低温再生器、3は凝縮
器、4は蒸発器、5は吸収器、6は熱回収用溶液熱交換
器(熱回収用高温溶液熱交換器)、7は熱回収用溶液熱
交換器(熱回収用低温溶液熱交換器)、9はバイパス回
路、10は第2の凝縮器、11は液冷媒戻し回路、12
は溶液ポンプ、17は圧縮機。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 再生器(1)、凝縮器(3)、蒸発器
    (4)および吸収器(5)を備えた吸収式冷凍装置であ
    って、前記凝縮器(3)からの液冷媒を前記吸収器
    (5)における冷却熱源として供給するバイパス回路
    (9)と、前記吸収器(5)において蒸発した冷媒蒸気
    を凝縮液化して前記蒸発器(4)へ供給する第2の凝縮
    器(10)とを付設したことを特徴とする吸収式冷凍装
    置。
  2. 【請求項2】 前記第2の凝縮器(10)において凝縮
    液化された液冷媒の一部を前記バイパス回路(9)へ戻
    す液冷媒戻し回路(11)を付設したことを特徴とする
    吸収式冷凍装置。
  3. 【請求項3】 前記再生器(1)からの凝縮液冷媒の保
    有する顕熱を前記吸収器(5)からの希溶液に回収する
    熱回収用溶液熱交換器(7)を付設したことを特徴とす
    る請求項1および請求項2のいずれか一項記載の吸収式
    冷凍装置。
  4. 【請求項4】 前記吸収器(5)と前記第2の凝縮器
    (10)との間には、該吸収器(5)において蒸発した
    冷媒蒸気を昇圧して前記第2の凝縮器(10)に供給す
    る圧縮機(17)を介設したことを特徴とする請求項1
    ないし請求項3のいずれか一項記載の吸収式冷凍装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019174096A (ja) * 2018-03-30 2019-10-10 井上 修行 ハイブリッドヒ−トポンプ装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2019174096A (ja) * 2018-03-30 2019-10-10 井上 修行 ハイブリッドヒ−トポンプ装置

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