JPS62138663A - 吸収冷凍機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ〉産業上の利用分野 本発明は、蒸発器の未気化冷媒を気泡ポンプにより再循
環させる流路とこの流路の冷媒液溜めとを備えた吸収冷
凍機や吸収ヒートポンプ（以下、この種の吸収冷凍機と
いう）の改良に係り、特にこの種の吸収冷凍機の冷媒凍
結や溶液の結晶などを防止するものに関する。

（ロ）従来の技術 この種の吸収冷凍機の従来の技術として、気泡ポンプか
ら蒸発器へ至る冷媒再循環用流路の途中に冷媒液溜めや
冷媒フラッシュ室としての機能も兼ねる冷媒液溜めを備
えたもの〔例えは、実開昭５６−６６７７０号公報、実
公昭５３−４０７７６号公報〕がある。

（ハ〉発明が解決しようとする問題点 上記のような従来のこの種の吸収冷凍機においては、そ
の運転中に柵寺社部分負荷となって例えはオン・オフ制
御装置により発生器の加熱が停止された場合、気泡ポン
プに供給される冷媒の熱量が急減して気泡ポンプによる
冷媒液の再循環量が著しく少なくなる一方で発生器の加
熱停止直後には未だ冷媒吸収能力の十分にある吸収液が
吸収器に流入するため、蒸発器および吸収器の器内圧力
が過度に低下して冷媒散布器やその近くの管内の冷媒液
および蒸発器の液溜め内の冷媒液が凍結しやすい問題点
をもっている。また、この場合、吸収器に供給される冷
却水の温度が通常よりも低いときには、冷媒液はより一
層凍結しやすくなる。

そして、この種の吸収冷凍機においては、冷媒液が−た
ん凍結すると、発生器の加熱が再開されても冷媒と吸収
液の正常な循環に復帰する可能性が低いため、冷凍性能
〔あるいはヒートポンプ性能〕が発揮されない上に、冷
媒の凍結がより一層進んだり、吸収液の結晶を引起すな
ど様々の弊害を併発しやすい問題点も有している。

本発明は、これらの問題点に鑑み、部分負荷時や冷却水
温度の低下時など熱収支の変化時にも、安定した冷媒再
循環を可能とし、冷媒の凍結や吸収液の結晶などの様々
な弊害も未然に防ぎ得るこの種の吸収冷凍機の提供を目
的としたものである。

（二〉問題点を解決するための手段 本発明は、上記の問題点を解決する手段として、冷媒液
溜め底部と冷媒再循環路の蒸発器入口部とを管路で結び
この管路に開閉弁を備えると共に、この開閉弁を蒸発器
内の冷媒液温度や蒸気圧などの物理量〔機内の物理量〕
あるいは冷却水温度や発生器の加熱量などの物理量〔冷
凍機の熱収支に影響を及ぼす物理量〕の下限設定値到達
時点に全開させる制御器を備えてこの種の吸収冷凍機を
構成したものである。

（ホ）作用 本発明のこの種の吸収冷凍機においては、例えば発生器
の加熱が止められるなど熱収支に影響を及ぼす物理量が
変化して気泡ポンプによる蒸発器への冷媒再循環量が減
少し吸収器の冷媒吸収能力に対する蒸発器の冷媒蒸発能
力が一時的に不足気味となり蒸発器内の冷媒液温度や蒸
気圧などの物理量が降下し始めた場合、上記物理量の下
限設定値到達時点に開閉弁を全開させて冷媒液溜め内の
冷媒液を蒸発器へ供給することにより、吸収器の冷媒吸
収ｒｌこ力に対する蒸発器の冷媒蒸発能力をバランス許
せて蒸発器内の過度の蒸気圧降下や冷媒液温降下を抑え
る作用が発揮される。この作用により、冷媒の凍結とこ
れに伴なう冷媒再循環機能の中断や吸収液の結晶が未然
に助士される。そして、発生器の加熱が再開されると、
気泡ポンプによる活発な冷媒再循環が行なわれて運転が
安定的にＭ続されることになる。

（へ）実施例 図面は本発明によるこの種の吸収冷凍機の一実施例を示
した概略構成説明図である。図において、＜１）は高温
発生器、（２）は気液分離器、（３〉は低温発生器＜４
〉および凝縮器＜５〉より成る発生凝縮器、（６）は蒸
発器〈７）および吸収器（８）より成る蒸発吸収器、（
９）、（１０）はそれぞれ低温、高温溶液熱交換器、（
Ｐ、）は気泡ポンプ、（ＦＡ）は電動式の吸収液用ポン
プ、（１１〉は冷媒液溜めであり、これら機器は揚液管
（１２）、吸収液の流れる管〈１３）、り１４）、（１
５〉、（１６）、吸収液の送られる管（１７〉、（１８
）、（１９）、（２０）、冷媒の流れる管（２１）、（
２２）、（２３）、冷媒液の流下する管（２４）、冷媒
液の還流する管（２５〉、（２６）、（２７）により接
続きれて従来のこの種の吸収冷凍機と同様の冷媒〔水〕
および吸収液〔臭化リチウム水溶液〕の循環による吸収
冷凍サイクルが構成されるようになっている。なお、冷
媒の気泡および冷媒液の上昇する管（２６）の上端は冷
媒液溜め（１１〉内に突出させて開口しており、また、
蒸発器（７）の冷媒液散布器（２８）と冷媒液溜め＜１
１）とを結んだ管（２７）の上端は冷媒液溜め（１１）
の上部に開口している。さらにまた、冷媒液溜め（１１
〉の気相部と蒸発吸収器（６）の気相部とは均圧管（２
９）を介して連通している。なおまた、冷媒液の流下す
る管（２４）の下端は管（２７）と接続しても良く、図
の１点鎖線で示したように冷媒液溜め（１１）と接続し
ても良い。

（３０）は冷媒液溜め（１１〉底部と冷媒液散布器（２
８〉とを結んだ管路で、この管路には開閉弁（Ｖ）が（
＋ｉｎえである。

（３１）は高温発生器（１）の燃焼加熱室、（３２）は
燃焼ガスの排出口、（Ｂ）はバーナー、（３３〉は低温
発生器（４）の加熱器、（３４）は凝縮器（５）の冷却
器、（３５〉は蒸発器（７〉の熱交換器、（３６）は吸
収器（８）の冷却器である。

なお、（３７）は気液分離器（２）と蒸発吸収器（６）
とを結んだ冷温切替弁（ＶＣ）ｌ）付き管路で、この管
路の冷温切替弁（ＶＣＨ）を開くことにより高温の冷媒
蒸気と吸収液を蒸発吸収器（６）へ導き蒸発器（７）の
熱交換器（３５）内の水を昇温しで従来のこの種の吸収
冷凍機と同様に温水が得られるようになっている。

（３８）、（３９）は熱交換器（３５）と接続した冷温
水用管路、（４０）、（４１）、（４２）は冷却器（３
６）、（３４）を直列に接続した冷却水用管路であり、
また、（４３）は蒸発器（７）の液溜め、（４４）は吸
収器（８）の溶液溜めである。なお、り４５）は溶液溜
め（４４〉と管（２５〉とを結んだ冷媒ブロー用弁（■
３）付き管である。

そして、（ｓｉ？）、（ＳＣＴ）はそれぞれ冷媒液散布
器（２８）、冷却水用管路（４０）に備えた温度検出器
で、これら温度検出器のいずれかの信号によりコントロ
ーラー＜Ｃ＞を介して開閉弁（Ｖ）の開閉が制御される
ようになっている。

なお、図示していないが、冷水負荷や冷水温度を感知す
る検出器の信号によりバーナー（Ｂ）の燃焼量を制御す
る加熱量調節装置が従来のこの種の吸収冷凍機と同様に
配備きれている。

次に、このように構成されたこの種の吸収冷凍機（以下
、本機という）の動作例を説明する。

今、本機の冷凍運転中、部分負荷となって加熱量調節装
置によりバーナー（Ｂ）の燃焼が一時的に停止された場
合、高温発生器（１）側から気液分離器（２）、加熱器
（３３）経由で気泡ポンプ（Ｐ３）へ供給される冷媒の
熱量が急減するため、この気泡ポンプの揚液能力が著し
く低下して冷媒液溜め（１１）の液面が次第に降下する
。そして、冷媒液の熱交換器（３５）への散布量が減少
する一方で、吸収器（８）には低温発生器（４）からの
濃溶液すなわち未だ冷媒吸収能力の十分にある吸収液が
散布されるため、蒸発器（７）での冷媒の気化量よりも
吸収器（８）での冷媒の吸収量の方が多くなり、蒸発吸
収器（６）内の飽和蒸気圧、飽和温度〔冷媒液の蒸発温
度〕が次第に降下する。この場合に飽和温度の降下をそ
のまま放置していると散布器（２８）内や液溜め（４３
）内の冷媒液が凍結し、冷媒の再循環路が氷で閉室され
てしまい、バーナー＜Ｂ）の燃焼が再開されて気泡ポン
プ（Ｐｌ）の揚液能力が回復しても冷媒の再循環が直ち
に行なわれないため、ますます冷媒液の凍結が進行する
上に、冷媒の吸収のほとんどない吸収液の結晶までも引
起こすになる。このような場合、本機においては、蒸発
器（７）内の飽和蒸気圧、飽和温度が降下し始めて温度
検出器（ＳＲＴ）の感知温度が下限設定値〔例えば３°
Ｃ〕に達すると、こ液溜め（１１）内の冷媒液が熱交換
器（３５）に散布されて冷媒の気化が活発に行なわれ、
蒸発吸収器（６）内の飽和蒸気圧、飽和゛温度の降下が
抑制きれて冷媒液の凍結が防止きれる。そして、バーナ
ー（Ｂ）の燃焼が再開されて気泡ポンプ（Ｐ、）による
通常の冷媒再循環が行なわれるようになり、蒸発吸収器
（６）内の飽和蒸気圧、飽和温度が元の値に復帰すると
温度検出器りＳＩＩ？）の信号により開閉弁（Ｖ）が再
び全閉され、通常の運転に戻る。なお、本機においては
、冷媒液温の代りに蒸発吸収器（６）内の蒸気圧や気泡
ポンプ（Ｐ、）の駆動源としての冷媒の温度などを検知
して開閉弁（Ｖ）を制御しても良い。すなわち、負荷や
発生器の加熱量などこの種の吸収冷凍機の熱収支に影響
を及ぼす物理量の変化に伴なって変化する機内の物理量
のいずれかを検出すれば良い。

また、本機においては、その熱収支に影響を及ぼす物理
量のうち、吸収器（８）に流入する冷却水の温度が過度
に低い時〔例えば２６°Ｃ以下である時〕、特に冷媒の
凍結や吸収液の結晶を生しやすいので、温度検出器（Ｓ
ＣＴ）の信号で開閉弁（Ｖ）を開閉制御することが有用
である。

（ト）発明の効果 以上のとおり、本発明のこの種の吸収冷凍機においては
、その熱収支に影響を及ぼす発生器の加熱量や冷却水温
などの物理量が変化した場合に、蒸発器内の飽和蒸気圧
、飽和温度の過度の低下を抑える作用が発揮されるので
、上記の場合にこの種の吸収冷凍機に生じやすかった冷
媒の凍結やこれに伴なう冷媒再循環機能の中断や吸収液
の結晶を未然に防ぎ得る効果がもたらされると共に、気
泡ポンプによる安定した冷媒の再循環が可能となって運
転を安定的に継続し得る効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明によるこの種の吸収冷凍機の一実施例を示
した概略構成説明図である。 （１）・・・高温発生器、　（３〉・・・発生凝縮器、
（４）・・・低温発生器、　（５）・・・凝縮器、　（
６）・・・蒸発吸収器、　（７）・・・蒸発器、　（８
）・・・吸収器、（Ｐ、）・・・気泡ポンプ、　＜１１
）・・・冷媒液溜め、（２１）、（２２）、（２３）、
（２４）、（２５）、（２６）、（２７）・・・管、（
２８）・・・冷媒液散布器、　（３０）・・・管路、（
３５）・・・熱交換器、　（４０）・・・冷却水用管路
、　（Ｓ＊ア）（ｓｃ、ｒ）・・・温度検出器、　（Ｃ
）・・・コントローラー。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）蒸発器の未気化冷媒を気泡ポンプにより蒸発器へ
   還流させる冷媒再循環路が備えられていると共に気泡ポ
   ンプから蒸発器へ至る冷媒再循環路の途中に冷媒液溜め
   が備えられている吸収冷凍機において、その熱収支に影
   響を及ぼす物理量あるいはこれの影響により変化する機
   内の物理量を感知する検出器が備えられ、かつ、冷媒液
   溜めの下部と冷媒再循環路の蒸発器入口部とを結ぶ開閉
   弁付き冷媒液流路が備えられ、この流路の開閉弁を検出
   器の信号により開閉する制御器が備えられていることを
   特徴とした吸収冷凍機。
2. （２）冷凍機の熱収支に影響を及ぼす物理量が機内に供
   給される冷却水の温度である特許請求の範囲第１項に記
   載の吸収冷凍機。
3. （３）機内の物理量が蒸発器に流入した冷媒液の温度で
   ある特許請求の範囲第１項に記載の吸収冷凍機。