JPS62778A - 一重二重効用吸収冷凍機 - 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、太陽熱利用温水その他の低温流体を熱源に用
いる低温熱源用発生器と高温蒸気その他の高温流体を熱
源に用いる高温発生器とを備え、これら発生器を併用あ
るいは単独使用に切換えて運転する一重二重効用吸収冷
凍機（以下、この種の吸収冷凍機という）の改良に関す
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１例えば特公昭
５８−３４７３１号公報にみられるように、太陽熱の収
態不足による太陽熱利用温水の温度不足を高温発生器へ
の高温蒸気の供給により補助して高温発生器と低温熱源
用発生器との併用運転（上記公報では一重二重併用運転
と称している。）により冷凍能力を維持し、太陽熱利用
温水の温度が設定値になれば蒸気制御弁を閉じて低温熱
源用発生器のみの使用による運転（上記公報では一重効
用運転と称している。）へ切換え、この切換時に、高温
発生器へ吸収液を送るポンプの作動を蒸気制御弁の閉止
信号により止めるものが知られている。

（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、−重二重併用運転
から一重効用運転へ切換える際、高温発生器の加熱停止
と同時に高温発生器への吸収液の流れが断たれてそのま
ま直ちに一重効用運転が行なわれるため、−重二重併用
運転時に濃縮された高温発生器内の吸収液や高温発生器
からの冷媒蒸気の熱で濃縮された低温発生器内の吸収液
のほとんどがこれら高温、低温発生器内に沸留したまま
外気により冷却され、吸収液の結晶を生じやすいという
問題点がある。

このような吸収液の結晶を確実に防ぐために、−重二重
併用運転から一重効用運転へ切換えるに先立って、先ず
高温発生器の加熱停止と同時に低温熱源用発生器の加熱
も停止して吸収液の釈釈運転を行ない、その後低温熱源
用発生器を再び加熱して一重効用運転へ切換える手段の
採用も考えられるが、この手段を採用した場合、−重効
用運転の立上り時間を要し、所望の冷凍能力が発揮され
るまでに長い時間を要するという問題点がある。

本発明は、これらの問題点に鑑み、運転切換後の冷凍能
力を短時間で発揮し得ると共に吸収液の結晶も防止し得
るこの種の吸収冷凍機の提供を目的としたものである。

に）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、高温流
体を熱源に用いている運転〔例えば、−重二重併用運転
〕から低温流体のみを熱源に用いる運転（−重効用運転
）へ切換える際、低温熱源用発生器には低温流体を供給
する一方で、高温発生器には高温流体の供給を断ち、か
つ、高温流体の供給遮断後（高温発生器の加熱停止後）
一定の時間だけ高温発生器、低温発生器などにおける吸
収液を稀釈するようにこの種の吸収冷凍機を構成したも
のである。

（ホ）作用 本発明によるこの種の吸収冷凍機は、−重効用運転への
切換後直ちに低温熱源用発生器で十分に濃縮された吸収
液が吸収器へ流れる働き（作用）を有しているので、運
転切換後短時間で所望の冷凍能力を発揮でき、かつ、高
温発生器や低温発生器などでの吸収液の濃縮が停止され
ると共にこれら機器内の吸収液が稀釈される働きを有し
ているので、吸収液の結晶も確実に防止できる。

（へ）実施例 第１図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。第１図において、（１）
は都市ガスや灯油などの燃焼ガスを熱源とする高温発生
器、（２）は太陽熱利用温水や廃蒸気や排温水などの低
温流体を熱源とする低温熱源用発生器（３）と高温発生
器（１）からの冷媒の熱を加熱源とする低温発生器（４
）と凝縮器（５）より成る発生凝縮器、（６）は蒸発器
（７）と吸収器（８）より成る蒸発吸収器、（９）、頭
は溶液熱交換器、（Ｐ）は冷媒液用のポンプ、（ＰＩ）
（Ｐ２）はそれぞれ吸収液用の第１、第２ポンプで、こ
れら機器は冷媒の流れる管（６）、（６）、冷媒液の流
下する管（２）、冷媒液の還流する管（ロ）、（至）、
吸収液の送られる管（ａ、）、（ａ＝）、　（ａｓ）　
、吸収液の流れる管（ａ４）、（ａ、）、吸収液の送ら
れる管（ａ６）、（ａ、）、（ａ、）、吸収液の流れる
管（ａｏｌ（ａ＋。）、吸収液の流下する管（ａｌｌ　
）により接続さ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
路を構成している。また、（至）は管（至）と溶液熱交
換器間とを接続した冷媒液ブロー用の管で、この管には
電磁弁その他の開閉弁Ｍが備えである。。

σカは高温発生器（１）の燃焼加熱室、（至）、ａｇｌ
・・・は燃焼ガスの流れる管、α傷は低温発生器（４）
の給熱器。

（１）は低温熱源用発生器（３）の加熱器、（ハ）、翰
はそれぞれ凝縮器（５）、吸収器（８）の冷却器、（至
）は蒸発器（７）の冷水器である。（ハ）は燃焼加熱室
αηへ燃料を供給する管路で、この管路には燃料制御弁
（■、）が備えである。（イ）、翰、（財）は冷却器＠
、（ハ）を直列忙結んだ冷却水の流れる管であり、翰、
翰は負荷側の熱交換ユニット〔図示せず〕と冷水器翰と
を結んだ冷水の流れる管である。また、（７）、ｃｌｌ
Ｊは低温熱源〔図示せず〕と加熱器翰とを結んだ低温流
体の流れる管である。

（ＳＷ）は切換スイッチで、このスイッチは手作　　、
業あるいは図示していない負荷検出器や低温流体の温度
検出器などの信号により切換えられるようになっている
。（Ｃ）はタイマーや電気回路などを内蔵した制御器で
、この制御器は切換スイッチ（ＳＷ）の信号により第２
ボング（Ｐ２）の発停制御および開閉弁Ｍ、燃料制御弁
（Ｖ、）の開閉制御を行なうようになっている。

次に、第１図に示すように構成されたこの種の吸収冷凍
機（以下、第１機という）の動作例を説明する。

切換スイッチ（ＳＷ）がＡ接点側にあるときには。

制御器ｆｃ）は働かず、開閉弁Ｍが閉じられている一方
で燃料制御弁（■ア）が開かれており、ポンプ（Ｐ）、
（Ｐ、）、（Ｐ２）が稼動されている。そして。

吸収液は吸収器（８）、管（ａｔ）、第１ポンプ（ｐ＋
）、管（ａｔ）、溶液熱交換器（９）、管（ａｓ）、低
温熱源用発生器（３）、管（ａａ）、溶液熱交換器（９
）、管（ａ、）、吸収器（８）を順に流れるサイクル（
以下、−重効用側溶液サイクルという）と、吸収器（８
）、管（ａｌ）、第１ポンプ（Ｐ＋）、管（ａｔ）、溶
液熱交換器（９）。

管（ａｓ）、低温熱源用発生器（３）、管（ａｓ）、第
２ポンプ（Ｐ２）、管（ａ７）　、溶液熱交換器（Ｌｄ
、管（ａａ）、高温発生器（１）、管（ａ、）、溶液熱
交換器（至）、管（ａａ。）、低温発生器（４）、管（
ａｌｌ　）、管（ａａ）、溶液熱交換器（９）、管（ａ
Ｓ）　、吸収器（８）を順に流れるサイクル（以下、二
重効用側溶液サイクルという）とを形成している。また
、冷媒は、高温発生器（１）および低温発生器（４）な
らびに低温熱源用発生器（３）で吸収液から分離され、
凝縮器（５）で液化された後蒸発器（７）へ流れてここ
で気化され、吸収器（８）へ流れて吸収液に吸収され、
再び発生器（１）、（３）、（４）へ戻される。このよ
うな冷媒と吸収液の循環による吸収冷凍サイクルが形成
されて従来のこの種の吸収冷凍機と同様に第１機の一重
二重併用運転が行なわれる。なお、低温熱源用発生器（
３）の加熱器−に供給される低温流体の温度が吸収器（
８）から低温熱源用発生器（３）へ送られる吸収液のそ
れよりも低い時のように低温流体を熱源として用いるこ
とができない場合には、加熱器−への低温流体の供給が
断たれ、高温発生器（１）および低温発生器（４）で冷
媒を分離する運転（以下、二重効用運転という）が行な
われる。すなわち、低温熱源用発生器（３）は吸収液の
通路としての働きをするのみとなる。なお、第１機の一
重二重併用運転時、吸収液はこれら発生器（１）、（３
）、（４）でそれぞれ濃度５９〜６０％、５７〜５８％
、６１〜６２％程度に濃縮される。また、二重効用運転
時には発生器（１）、（４）で濃度５９〜６０％、６１
〜６２％程度に濃縮される。

切換スイッチ（ＳＷ）がＡ接点側からＢ接点側へ切換え
られたとき〔例えば、加熱器−へ供給する低温流体の熱
のみで負荷に対する冷凍能力を発揮できるとき〕、制御
器（Ｃ）により燃料制御弁（ｖ７）が全閉されて高温発
生器（１）の加熱が止められると同時に開閉弁Ｍが開か
れ、設定された時間〔例えば３分間〕冷媒液が溶液熱交
換器（イ）内の吸収液中にブローされる。かつまた、高
温発生器（１）の加熱停止後所定の時間〔例えば２０分
間〕第２ポンプ（Ｐ２）の作動が継続され、二重効用側
溶液サイクルにおける吸収液の循環が続いて吸収液の稀
釈運転が行なわれる。その結果、高温発生器（１）や低
温発生器（４）など二重効用側溶液サイクルにおける吸
収液の濃度は５７％程度まで稀釈される。一方、−重効
用側溶液サイクルにおいて、低温熱源用発生器（３）で
吸収液が５８〜５９％程度の濃度に濃縮され、吸収器（
８）に５７．５〜５８％程度の濃度の吸収液が散布され
るため、低温熱源用発生器（３）の加熱も止めて吸収液
を稀釈する従来のこの種の吸収冷凍機にくらべ、第１機
は高い冷凍能力を発揮する。

そして、高温発生器（１）の加熱停止後、設定時間〔３
分間〕経過すると開閉弁Ｍが閉じられ、また。

所定時間［２０分間〕経過すると第２ポンプ（Ｐ、）も
停止されて一重効用側溶液サイクルのみが形成される。

この−重効用側溶液サイクルにおける吸収液は二重効用
側溶液サイクルにおける吸収液の稀釈中にも濃縮されて
いるので、−型動用運転への移行後、従来のこの種の吸
収冷凍機よりも短時間で所望の濃度の吸収液が吸収器（
８）に散布されるようになり、速やかに所望の冷凍能力
が発揮されることになる。

なお、第１機において、管（イ）の代りに図の仮想線で
示す管■、Ｑなどを介して二重効用側溶液サイクルの吸
収液中に冷媒液をブローしても良い。

なおまた、図示していないが、切換スイッチ（ＳＷ）の
信号の代りに燃料制御弁（Ｖ、）の閉止信号、負荷検出
器や低温流体の温度検出器の信号あるいは負荷に対して
低温流体の熱量が十分であるか否かを判定する演算器の
信号などにより制御器（０を介して開閉弁Ｍおよび第２
ポンプ（Ｐ２）を制御しても良い。また、第１機におい
て、冷媒液を二重効用側溶液サイクルの吸収液中に必ず
しもブローしなくても良い。この場合には二重効用側溶
液サイクルにおける吸収液の稀釈運転時間を冷媒液のブ
ローされる場合よりも長く設定すれば良い。

第２図、第３図および第４図はそれぞれ本発明によるこ
の種の吸収冷凍機の別々の実施例を示した概略構成説明
図で、これら図において第１図に示した構成機器と同様
のものには同一の符号を付している。

第２図に示した実施例（以下、第２機という）において
は、吸収器（８）、管（ｂ、）　、溶液ポンプ（ＰＡ）
、管（ｂ２）溶液熱交換器（９）、管（ｂｓ）、低温熱
源用発生器（３）、管（ｂ４）、溶液熱交換器（９）、
管（ｂ、）、吸収器（８）を項に流れる吸収液のサイク
ル〔−重効用側溶液サイクル〕と、吸収器（８）、管（
ｂ、）　、溶液ポンプ（ＰＡ）、管（ｂ、）、溶液熱交
換器（９）、管（ｂ、ｔ）　、管（ｂ、）、管（ｂ、）
、溶液熱交換器（ト）、管（ｂ、）　、高温発生器（１
）、管（ｂ、）、溶液熱交換話頭、管（ｂ、。）、管（
ｂ、）、溶液熱交換器（９）、管（ｂ、ｔ）　、吸収器
（８）を順に流れる吸収液および吸収器（８）、管（ｂ
ｌ）、溶液ポンプ（Ｐ、）、管（ｂｔ）、溶液熱交換器
（９）、管（ｂｓ）、管（ｂ、）、管（ｂ、、）、低温
発生器（４）、管（ｂａｔ）、管（ｂ４）、溶液熱交換
器（９）、管（ｂｓ）、吸収器（８）を順に流れる吸収
液のサイクル〔二重効用側溶液サイクル〕とが形成され
るようになっている。そして、切換スイッチ（ＳＷ）が
Ａ接点側からＢ接点側へ切換えられたとき、このスイッ
チの信号により制御器ｆｃ）を介して燃料制御弁（ｖ２
）が全閉され、この弁の全閉後所定の時間だけ管（ｂ、
）に備えた溶液流量制御弁（Ｖ、）が開かれたままに保
たれて、二重効用側溶液サイクルにおける吸収液の稀釈
運転が行なわれるようになっている。また、高温発生器
（１）の加熱停止後所定の時間が経過すると溶液流量制
御弁（■、）は全閉されて−１効用側溶液サイクルのみ
が形成される。なお、第２機において、第１機と同様、
吸収液中に冷媒液をブローする構成としても良い。

第３図に示した実施例（以下、第３機という）において
は、吸収器（８）、管（ｄ、）、第１溶液ポンプ（Ｐ、
、）、管（ｄ’ｚ）、溶液熱交換器（９）、管（ｄ、）
、低温熱源用発生器（３）、管（ｃＬ）、溶液熱交換器
（９）、管（ｄ６）、吸収器（８）を順に流れる吸収液
のサイクル〔−重効用側溶液サイクル〕と、吸収器（８
）、管（ｄｔ）、第１溶液ポンプ（Ｐ□）、管（ｄ、）
、溶液熱交換器（９）、管（ｄ、）　、管（ｄａ）、第
２溶液ポンプ（Ｐ＝ｔ）、管（ｄ７）、溶液熱交換器α
Ｏ１管（ｄ、）、高温発生器（１）、管（ｄ、）　、溶
液熱交換器（イ）、管（ｄ、。）、低温発生器（４）、
管（ｄｏ）、管（ｄ、）、溶液熱交換器（９）、管（ｄ
ｓ）、吸収器（８）を順に流れる吸収液のサイクル〔二
重効用側溶液サイクル〕とが形成されるようになってい
る。第３機において、スイッチ（ＳＷ）がＡ接点側から
Ｂ接点側へ切換えられたとき、第１機と同様、制御器ｆ
ｃ）を介して燃料制御弁（■、）が全閉され、この弁の
全閉後所定の時間だけ第２溶液ポンプ（Ｐ＝ｔ）の作動
を継続させて二重効用側溶液サイクルにおける吸収液の
稀釈運転を行なう。なお、この稀釈運転を行なう際に二
重効用側溶液サイクルの吸収液中に冷媒液をブローする
ようにしても良い。そして、高温発生器（１）の加熱停
止後所定の時間が経過すると第２溶液ポンプ（ＰＨ）の
作動が止められて−１効用側溶液サイクルのみが形成さ
れる。

第４図に示した実施例（以下、第４機という）において
は、発生凝縮器（２）での発生器の配置構造が第１機な
いし第３機と異なり、低温発生器（４）が発生凝縮器（
２）下部に配置されろ一方低温熱源用発生器（３）が発
生凝縮器（２）の上部に配置された構造となっている。

そして、吸収器（８）、管（ｅ、）、第１吸収液ポンプ
（Ｐ＝＋）、管（ｅｘ）、溶液熱交換器（９）、管（ｅ
３）、低温熱源用発生器（３）、管（ｅ４）、低温発生
器（４）、管（ｅｓ）、管ｃｅａ）、溶液熱交換器（９
）、管（ｅｙ）−吸収器（８）を順に流れる吸収液のサ
イクル〔−重効用側溶液サイクル〕と、吸収器（８）、
管（ｅ＋）、第１吸収液ポンプ（Ｐ□、）、管（ｅ、）
、溶液熱交換器（９）５管（ｅ、）、低温熱源用発生器
（３）、管（ｅ＋）、低温発生器（４）、管（ｅｓ）、
管（ｅａ）、第２吸収液ポンプＣＰ、２）、管（ｅｅ’
）、溶液熱交換器（１１、管（ｅ＋ｏ）、高温発生器（
１）、管（ｅｌｌ　）、溶液熱交換器（至）、管（ｅｕ
）、管（ｅａ）、溶液熱交換器（９）、管（ｅｔ）、吸
収器（８）を順に流れる吸収液のサイクル〔二重効用側
溶液サイクル〕とが形成されるよう釦なっている。第４
機において、スイッチ（ＳＷ）がＡ接点側からＢ接点側
へ切換えられたとき、第１機と同様、制御器（Ｃ１を介
して燃料制御弁（ｖ７）が全閉され、この弁の全閉後所
定の時間だけ第２吸収液ポンプ（Ｐｌ）の作動を継続さ
せて二重効用側溶液サイクルにおける吸収液の稀釈運転
を行なう。なお、この稀釈運転を行なう際に高温発生器
（１）、溶液熱交換器（至）、管（ａｌｌ　）、管（ｅ
ｔｔ　）内の濃吸収液に冷媒液を設定時間ブローするこ
とは、吸収液の結晶防止上、有用である。そして、高温
発生器（１）の加熱停止後所定の時間が経過すると第２
吸収液ポンプ（ＰＡｔ＞の作動が止められて一重効用側
溶液サイクルのみが形成される。なお　第４機において
、高温発生器（１）の加熱が停止される一重効用運転時
には低温発生器（４）への給熱も断たれることになるの
で、この低温発生器は吸収液の通路としての働きをする
のみとなる。

上述のとおり、第２機、第３機および第４機においても
、第１機と同様、高温発生器（１）の加熱停止後所定の
時間二重効用側溶液サイクルの吸収液を稀釈する運転が
行なわれる一方で一重効用側溶液サイクルの吸収液を濃
縮する運転が並行して行なわれるので、−重効用運転へ
の移行後、従来のこの種の吸収冷凍機にくらべて短時間
で所望の冷凍能力を発揮させることが可能であり、かつ
、二重効用側溶液サイクルの吸収液の結晶を防ぐことも
可能である。

なお、第２機ないし第４機においても、第１機と同様、
切換スイッチ（ＳＷ）の信号の代りに高温発生器（１）
に備えたバーナーの停止信号や燃料制御弁（Ｖ、）の閉
止信号〔加熱源に高温蒸気を用いている場合には蒸気制
御弁の閉止信号〕などにより吸収液用の流量制御弁や吸
収液用のポンプを制御しても良い。

（ト）　発明の効果 以上のように、本発明の一重二重効用吸収冷凍機は、高
温発生器および低温発生器ならびに低温熱源用発生器を
併用する運転（−重二重併用運転）あるいは高温発生器
および低温発生器を用いる運転（二重効用運転）から低
温熱源用発生器のみを使用する運転（−重効用運転）へ
切換える際、高温発生器、低温発生器、溶液熱交換器な
どを結ぶ溶液路内の吸収液を所定の時間稀釈する一方で
吸収液を低温熱源用発生器において濃縮するようにした
ものであるから、その効果（本発明の効果）として、−
重効用運転への移行後、短時間で所望の冷凍能力を発揮
させることが可能となり、かつ、高温発生器、低温発生
器、溶液熱交換器などを結ぶ溶液路内の吸収液の結晶を
防ぐことも可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による一重二重効用吸収冷凍機の一実施
例を示した概略構成説明図であり、また。 第２図、８３図、！４図はそれぞれ本発明による一重二
重効用吸収冷凍機の他の実施例を示した概略構成説明図
である。 （１）・・・高温発生器、　（３）・・・低温熱源用発
生器、（４）・・・低温発生器、　（５）・・・凝縮器
、　（７）・・・蒸発器。 （８）・・・吸収器、　（９）、（至）・・・溶液熱交
換器、（ａ、）〜（ａｎ　）　”・管、　（ｂ、）　〜
（ｂ、ｔ）　−・・管、　　（ｄ、）　〜（ｄ、、）・
・・管、−（ｅ、）　〜（ｅｔｔ）　”’管、　（Ｃ１
・・・制御器、　　（Ｐ２）・・・第２ポンプ、　（Ｐ
−２）・・・第２溶液ポンプ、　　（ＰＡｔ）・・・第
２吸収液ポンプ、　　（ＳＷ）・・・切換スイッチ、　
凹・・・開閉弁、　　（ｖ２）・・・燃料制御弁、　　
（ＶＡ）・・・溶液流量制御弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）太陽熱利用温水や排温水などの低温流体を熱源と
   する低温熱源用発生器、燃焼ガスや高温蒸気などの高温
   流体を熱源とする高温発生器、低温発生器、凝縮器、蒸
   発器、吸収器、溶液熱交換器を配管接続して成る一重二
   重効用吸収冷凍機において、高温流体を熱源に用いてい
   る運転から低温流体のみを熱源に用いる運転へ切換える
   際、高温発生器、低温発生器、溶液熱交換器、吸収器間
   の溶液路内の吸収液を高温発生器の加熱停止後所定の時
   間稀釈する装置が備えられていることを特徴とした一重
   二重効用吸収冷凍機。