JPS6140902B2

JPS6140902B2 -

Info

Publication number: JPS6140902B2
Application number: JP55188989A
Authority: JP
Inventors: Osayuki Inoe
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1980-12-31
Filing date: 1980-12-31
Publication date: 1986-09-11
Also published as: JPS57115652A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は吸収冷媒液装置に関するものである。

吸収冷凍装置としては従来、冷媒として水
（H₂O）吸収剤としてLiBr水溶液を用いる組合せ
は一般的であるが、結晶の点から運転範囲があま
り広くない。この系にエチレングリコール（以下
E.G.と称す）を加えると、運転範囲が広がるこ
とが知られている。この場合、冷媒としては
H₂O、吸収剤としては（LiBr＋B.G.）水溶液とな
る。本発明は他の系に対しても有効であるが説明
では、H₂O−LiBr−E.G.の三成分系を用いてい
く。

（LiBr＋E.G）水溶液を発生器にて沸騰させる
と、発生冷媒蒸器（水蒸気）中に、B.G.蒸気が
少量含まれてくる。発生冷媒は凝縮器にて凝縮
し、蒸発器に入る。蒸発器にても蒸発する冷媒中
にはE.G.蒸気を含むものであるが、第１図に示
す如く気一液平衡関係から蒸気中のE.G.よりも
液中のE.G.が多量である。

たとえば、定常運転時、発生器での発生冷媒中
に0.4wt％のE.G.が含まれ、これが蒸発器に流入
しているとすれば、蒸発器での蒸発冷媒中にも
0.4wt％のE.G.が含まれてバランスする。この時
蒸発器冷媒液は、0.4wt％蒸発と平衡する状態で
あり、約35wt％のE.G.水溶液となる。

冷媒液中に吸収剤が含まれると、沸点上昇が生
じ冷媒温度が純粋冷媒よりも上昇し、冷却能力が
落ちることになる。

たとえば、35wt％E.G.の沸点上昇は約2.2degC
度であり、純粋冷媒の場合に４℃で蒸発するとす
れば、35wt％E.G.は6.2℃で蒸発することにな
る。

このように、蒸発器内の冷媒のE.G.（吸収
剤）濃度が増すと、沸点上昇が生じ、冷凍能力が
低下するので、これを防ぐため、蒸発器内の吸収
剤の混入した冷媒液の一部を液状のまま吸収液サ
イクル側に戻していた。しかしながらこの方法で
は冷媒は液状のまま戻されるので、戻された冷媒
液は全く冷凍効果を発揮せず損失となるものであ
つた。

本発明は、蒸発器冷媒液（蒸発器内の冷媒液お
よびこれに連通している冷媒液）を加熱して蒸発
せしめて冷媒と吸収剤とを蒸発せしめて吸収剤の
一成分の濃い部分をつくり蒸気の形で溶液サイク
ル側にもどすことにより、従来のものの上記の欠
点を除き、冷媒液の濃度を調節し、しかも冷凍能
力の向上をはかることができる吸収冷凍装置を提
供することを目的とするものである。

本発明を実施例につき図面を用いて説明すれ
ば、第２図において、１は吸収器、２は蒸発器、
３は発生器、４は凝縮器、５は溶液ポンプ、６は
冷媒ポンプ、７は溶液熱交換器である。８は冷媒
加熱器であり、冷媒経路９により蒸発器２内の冷
媒液と連通している。１０は加熱コイルであり、
加熱源として凝縮器４から蒸発器２に向かう冷媒
液が導かれている。１１は冷媒加熱器で発生した
蒸気を導く冷媒経路、１２は別の冷媒経路であ
る。

冷媒加熱器８に、蒸発器冷媒の一部を導き、沸
騰上昇させると冷媒加熱器８内のE.G.濃度は濃
い状態となり、このまま加熱すると、蒸発蒸気中
のE.G.濃度を高くなる。発生器３で発生し蒸発
器２に流入したE.G.を主にこの冷媒加熱器８に
て蒸発させるようにすると、蒸発器２内冷媒液は
かなり稀いE.G.濃度となる。加熱源としては、
冷媒、溶液、冷水等各種考えられるが、これらの
うち、凝縮器４から蒸発器２にいく冷媒を用いる
のが容易である。入口側冷水は出口側よりも温度
が高いので、入口側冷水を用いても効果的であ
る。他の熱源たとえば冷却水を用いると損失を伴
う。

凝縮器４から蒸発器２に向う冷媒を加熱源とし
て用いた場合を第２図につき説明する。

凝縮器４から約40℃の冷媒が入り、これを約15
℃迄利用したとすると、この時、冷媒循環量のう
ち約５％が冷媒加熱器８で蒸発することになる。
発生器３で発生する冷媒蒸気中のE.G.濃度を
0.4wt％とし、定常状態を考えると、冷媒加熱器
８で蒸発する冷媒蒸気中に約8wt％のE.G.蒸器
（0.4wt％／0.05≒8wt％）が含まれ、冷媒加熱器
８内液は、8wt％蒸気と平衡する78wt％液とな
り、沸点上昇6.7degCで液温は約10.7℃となる。
冷媒加熱器８に導かれる蒸発器２からの冷媒液は
8wt％で全体のバランスがとれる。即ち蒸発器２
内冷媒液は8wt％E.G.水溶液となる。（8wt％液と
平衡する蒸気のEG濃度は≒０）8wt％E.G.水溶
液は約0.6degCの沸点上昇であり、冷媒液温は約
4.6℃となる。

凝縮器４からの冷媒液を散布液中に混入（ポン
プ前後どちらでもよい）したとすれば、チユーブ
にかかる冷媒の濃度が低下し、さらに沸点上昇を
小さくすることができる。散布量を蒸発量の約３
倍としている場合には、散布液は約5.3％に減
少、沸点上昇は0.4degC程度となる。

冷媒加熱器８へ蒸発器冷媒液を導く方法として
は、冷媒ポンプ６を利用することも考えられる
が、単に蒸発器２の冷媒槽との間に連通をとるの
が簡単である。

冷媒加熱器８からの蒸気は、吸収器１に直ちに
導くのがよいが構造を簡単にするため蒸発器２を
経由してもよい。なお冷媒加熱器８を第３図に示
す如く蒸発器２内に設けてもよい。

蒸発器２内の冷媒液の濃度制御により冷凍容量
の制御を行なうことができる。

冷媒加熱器８の動作を運転状態に応じて変化さ
せてもよい。

一般に冷却水温が低下すると吸収サイクル濃度
が稀くなり、蒸発器内冷媒液が不足しがちであ
る。この時、蒸発器２に吸収剤が存在すると、吸
収サイクルが稀くなりすぎるのを防ぐことができ
る。

冷媒加熱器８により、蒸発器冷媒の吸収剤濃度
を調整し、運転範囲を広げることができる。

加熱動作、非加熱動作に関しては、加熱側又は
被加熱側の少なくとも一方を制限すれば加熱量の
調整ができる。全く供給しなければ非加熱状態と
なる。

制御方法としては、例えば、冷却水温低下→加熱量制限吸収剤濃度低下→加熱量制限蒸発器液面上昇→加熱〃低下→加熱量制限などが行なわれる。

冷媒加熱器８に蒸発器２内の冷媒を導くには、
蒸発器冷却槽をオーバーフローしたものを導いて
もよい。

蒸発器冷媒槽の高さと冷媒加熱器８との高さを
適当に選び、冷媒槽内液面の変動により冷媒加熱
器８の有効伝熱面積が変動するようにしてもよ
い。液面が高い時接触面積が大きくなり伝熱量が
多い。

冷媒中にE.G.が存在すると凍結温度が低下す
る。E.G.濃度により、凍結温度が変化するの
で、これを制御することにより、凍結を防止する
ことができる。冷媒中のE.G.濃度が稀くなり過
ぎると、加熱量を減じ、E.G.濃度を濃くする。

冷凍装置の停止期間中の凍結防止にも利用でき
る。

本発明は、蒸発器中の冷媒に溶け込んでいる吸
収剤の一成分として働く媒体を濃縮し、媒体の濃
い蒸気として吸収器に供給することにより、蒸発
器内の冷媒液の濃度を容易に調節し、かつ冷凍能
力の向上をはかることができる吸収冷凍装置を提
供することができ、実用上極めて大なる効果を有
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はE.G.水溶液の気液平衡図、第２図及
び第３図は本発明の実施例のフロー図である。１……吸収器、２……蒸発器、３……発生器、
４……凝縮器、５……溶液ポンプ、６……冷媒ポ
ンプ、７……溶液熱交換器、８……冷媒加熱器、
９……冷媒経路、１０……加熱コイル、１１，１
２……冷媒経路。

Claims

【特許請求の範囲】１吸収器、蒸発器、発生器、凝縮器及びそれら
の機器を接続する動作流体経路を備え、前記蒸発
器内の冷媒液中に少なくとも吸収剤の一成分とし
て働く媒体を含む二成分が存在がする吸収冷凍装
置において、蒸発器冷媒液を加熱して蒸発せしめ、前記蒸発
器内の冷媒液の濃度を調整し、前記媒体の濃度の
高い冷媒蒸気として吸収器に供給することを特徴
とする吸収冷凍装置。２前記蒸発器冷媒液の加熱源として、凝縮器か
ら蒸発器に向う冷媒を用いた特許請求の範囲第１
項記載の装置。３前記動作流体が、LiBr−エチレングリコー
ル−H₂Oを主とするものである特許請求の範囲第
１項記載の装置。４前記動作流体が、LiBr−CH₃OH−H₂Oを主
とするものである特許請求の範囲第１項記載の装
置。５前記蒸発器冷媒液の加熱が、前記蒸発器と別
個に設けられ、かつ該蒸発器と冷媒経路にて連通
している加熱室にて行われる特許請求の範囲第１
項又は第２項記載の装置。６前記蒸発冷媒液の加熱が、前記蒸発器内の一
部を仕切つた加熱室にて行われる特許請求の範囲
第１項又は第２項記載の装置。