JPS5838936Y2 - 水−リチウム塩系吸収冷凍機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、水−リチウム塩系吸収冷凍機に係り、特に吸
収溶液の濃度を自動調整する装置の改良に関する。

水−リチウム塩系吸収冷凍機では、蒸発器にて負荷から
の冷水を冷却させることによって蒸発した冷媒蒸気を、
吸収器にて吸収溶液に吸収させているが、この吸収時に
生ずる熱を、吸収器コイル中に冷却水を流して除去して
いる。

ところで、この冷却水の温度が上昇すると吸収能力が低
下するので冷凍機の能力が低下することになり、一方冷
却水の温度が低下しすぎると吸収器内の圧力が低くなり
すぎて、その蒸気圧が冷媒の氷点における圧力よりも低
くなるので、冷媒が凍結してしまう恐れがあった。

このような問題を解決するために、冷却水の温度が上昇
すれば冷媒を貯えて系内の吸収溶液の濃度を上げ、逆に
冷却水温が低下すれば吸収溶液の濃度を下げるように、
吸収溶液の濃度を自動的に制御するようにした水−リチ
ウム塩系吸収冷凍機が研究されていた。

第１図は従来研究されていた吸収冷凍機の一例を示した
ものであり、まずこれについて説明する。

第１図において、吸収冷凍機の冷凍サイクルは公知のも
のなので簡単に説明するものとする。

すなわち、１は稀溶液を加熱して蒸発させる再生器、２
は再生器１からの蒸気を吸収溶液と冷媒蒸気とに分離す
るための分離器、３は分離器２で分離された冷媒蒸気を
凝縮して液体冷媒とするための凝縮器、４は管内に冷却
水が流されている凝縮器コイル、５は後述する熱交換器
９を介して濃溶液が導入される吸収器、６は吸収時にお
ける吸収熱を除却するため、管内に冷却水が流れている
冷却器コイル、７は凝縮器３から管路１１を介して液体
冷媒が導入される蒸発器、８は負荷からの冷却水が流れ
ている蒸発器コイル、９は低温の稀溶液と高温の濃溶液
との熱交換を行なう熱交換器である。

このような循環系を有する吸収冷凍機において、従来研
究されていた吸収溶液の濃度を冷却水温度に応じて自動
調整するための機構は次のように構成されていた。

すなわち、凝縮器３の下部に冷媒を集めるための冷媒受
１０を設ける。

また蒸発器７よりも高い位置に冷媒貯蔵室１３を設け、
この冷媒貯蔵室１３の下部と前述の冷媒受１０との間を
、Ｕ字状の管１２で連結するとともに、冷媒貯蔵室１３
の上部と蒸発器７とを管路１４で連結する。

このような構成において、凝縮器３で凝縮した冷媒は、
冷媒受け１０に一旦留められた後、冷媒蒸気とともに管
１１を通って蒸発器７の蒸発器コイル８上に散布される
。

ところで、凝縮器３の圧力は蒸発器７の圧力よりも高い
ので、冷媒受１０内の管１１の先端を０点として、凝縮
器３と蒸発器７との圧力差に相応した高さまで、冷媒が
管１２を通って冷媒貯蔵室１３へ流入し、貯えられる。

そして、冷却水の温度が変化すると、その影響を受けて
凝縮器３及び蒸発器７の圧力が共に変化するが、凝縮器
３の変化幅の方が大きいので、圧力差も変化することに
なる。

例えば冷却水温度が高くなると、凝縮器３の圧力が増し
、蒸発器７との圧力差が増大するので、その分だけ冷媒
貯蔵室１３の冷媒貯蔵量が増し、従って系内の吸収溶液
濃度が上昇する。

逆に冷却水温度が下ると、圧力差が低下し冷媒貯蔵量も
減少し、従って吸収溶液濃度が低下する。

しかしながら、このような方式のものには、凝縮器３と
蒸発器７との圧力差が大きいために、冷媒貯蔵室１３の
位置を高くしなければならず、そのために冷凍機全体の
形状が大型化し、かつ余分なスペースを必要とする難点
があった。

また、冷媒貯蔵室１３へ流入する冷媒の温度は約４０℃
であり、それが蒸発器７の圧力と等しい蒸気圧を示す約
７℃になるまで、自己の沸とうによる冷却がなされるた
め、冷媒貯蔵室１３内の冷媒の液面が安定せず、その影
響で濃度調整が必しも十分に行なわれない難点もあった
。

本考案はこのような難点を除去することを目的としてな
されたものであり、以下本考案の一実施例を第２図を参
照して詳細に説明する。

なお、第２図において第１図と同一部分には同一符号を
付しであるので、その詳細な説明は省略する。

第２図において、２１は蒸発器コイル８の下部に設けら
れたトレイであり、更にトレイ２１の下部に冷媒貯蔵室
２３が設けられている。

この冷媒貯蔵室２３の下部にはＵ字状の管２２の一端が
連結されており、管２２の他端は管路２４を介して凝縮
器３に連結されている。

更に、管２２と２４の接合部には管２５の一端も連結さ
れており、この管２５の他端にはオリフィス２６が設け
られているとともに蒸発器７に連結されている。

なお通常の冷凍サイクルの構成は第１図と同様である。

本考案に係る水−リチウム塩系吸収冷凍機において、吸
収溶液濃度の自動調整装置は上記のように構成されてお
り、次のように動作する。

すなわち、蒸発器コイル８から無効冷媒がトレイ２１に
よって集められ、冷媒貯蔵室２３へ流入する。

一方、凝縮器３からは冷媒蒸気が、管２４．２５を通り
オリフィス２６を介して蒸発器７へ導入される。

そのため、冷媒貯蔵室２３に流入し、管２２を通って管
２４へ入ってくる冷媒は、凝縮器３から管２４へ流れ込
む冷媒蒸気の圧力によって、冷媒蒸気とともに管２５を
通して蒸発器７の下部へ流入させられる。

ここで、オリフィス２６の大きさを、管２４内の圧力が
凝縮器３の圧力と同じになるように適当に選定しておく
ことにより、冷媒貯蔵室２３内の冷媒液面と、管２５の
管２４との分岐点との差ＪＨは、蒸発器７と凝縮器３と
の圧力差に相応した高さとなる。

従って、冷却水温度が上昇すると、凝縮器３すなわち管
２４内の圧力が上昇して、蒸発器７との圧力差が増大す
るため、冷媒貯蔵室２３に貯えられる無効冷媒の量を増
しくＪＨが上昇）で、系内の溶液濃度を上昇させること
により、吸収能力の低下を防止する。

逆に冷却水温度が低下すると、凝縮器３の圧力が低下し
、蒸発器７との圧力差も減少するので、冷媒貯蔵室２３
内の冷媒液面が下降（ＪＨが減少）し、この冷媒が管２
２．２５を通って系内に流れ込み、溶液の濃度を低下さ
せる。

このようにして、安定な濃度調整が行なわれるが、本考
案によれば、蒸発器コイルからの無効冷媒を冷媒貯蔵室
１□こ貯えるため冷媒貯蔵室を蒸発器の下方位置に設け
ることができ、この冷媒貯蔵室は再生器と蒸発器との間
や、熱交換器と蒸発器との間等、吸収冷凍機が従来から
もっている空間に収納して取付けることができるので、
冷凍機全体を大形化することはなく、スペースを無駄な
く利用することができる。

また冷媒貯蔵室には、低温となった無効冷媒を貯蔵する
ので、蒸気圧の相違による沸とうが起らず、液面が安定
しているため、濃度調整も安定して行ない得る等、実用
上大きな効果が得られる。

本考案は上述の一実施例に限定されることはなく、要旨
を逸脱しない範囲内で種々変形実施できることは云うま
でもなく、例えば二重効用吸収冷凍機にも実施できるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来研究されていた水−リチウム塩系吸収冷凍
機を示す系統図、第２図は本考案に係る水−リチウム塩
系吸収冷凍機の一実施例を示す系統図である。 １・・・・・・再生器、２・・・・・・分離器、３・・
・・・・凝縮器、４・・・・・・凝縮器コイル、５・・
・・・・吸収器、６・・・・・・吸収器コイル、７・・
・・・・蒸発器、８・・・・・・蒸発器コイル、９・・
・・・・熱交換器、１０・・・・・・冷媒受、２２，２
４．２５・・・・・・管、２３・・・・・・冷媒貯蔵室
、２６・・・・・・オリフィス。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 負荷からの冷水を冷却するために液体冷媒を蒸発させる
   蒸発器と、この蒸発器にて生じた冷媒蒸気を吸収溶液に
   吸収させて稀溶液とする吸収器と、この吸収器からの稀
   溶液を、加熱して蒸発させる再生器と、この再生器から
   の冷媒蒸気を吸収溶液から分離する分離器と、この分離
   器からの冷媒蒸気を冷却水で冷却して液体冷媒とする凝
   縮器とから成る循環系を有する水−リチウム塩系吸収冷
   凍機において、前記蒸発器で蒸発されなかった前記液体
   冷媒を収容する冷媒貯蔵室を前記蒸発器の下部に設ける
   とともに、この冷媒貯蔵室の下部と前記凝縮器とを第１
   の管路で連通させ、この第１の管路の前記冷媒貯蔵室の
   底面よりも低い位置と前記蒸発器とを第２の管路で連結
   させて、前記凝縮器の冷却水温度の変化に応じて前記冷
   媒貯蔵室内に貯えられる前記液体冷媒の量を自動的に制
   御するようにしたことを特徴とする、水−リチウム塩系
   吸収冷凍機。