(57)【要約】【課題】吸収式冷凍装置（10）の吸収器（22）を棒材（28）を用いた構成にして小型化するとともに軽量化や低コスト化も可能にし、さらに棒材（28）の表面における溶液の飛散やぬれ性の低下も防止する。【解決手段】棒材（28）を流れる溶液の液膜レイノルズ数が３４０以上４６０以下の範囲になるように、棒材（28）の直径と吸収溶液の流量を設定する。【選択図】図１
2014119211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸収式冷凍サイクルを行う吸収式冷凍装置（10）の蒸発器（24）で蒸発した冷媒と高濃度の吸収溶液とが供給されて、冷媒が吸収溶液に吸収される行程を行う吸収器であって、
互いに離間した複数の棒材（28）を有する吸収部（29）と、上記棒材（28）の上方に配置された吸収溶液供給部（23）と、上記冷媒を上記棒材に供給する冷媒供給部（21）とを備え、
上記棒材（28）を流れる溶液の液膜レイノルズ数が３４０以上４６０以下の範囲になるように、棒材（28）の直径と吸収溶液の流量が設定されていることを特徴とする吸収式冷凍装置の吸収器。
【請求項２】
請求項１において、
上記棒材（28）の直径が４mm以下であることを特徴とする吸収式冷凍装置の吸収器。
【請求項３】
請求項２において、
上記棒材（28）の直径が３mm以上であることを特徴とする吸収式冷凍装置の吸収器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸収式冷凍装置の吸収器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路において放熱器から流出した冷媒を、吸収式冷凍サイクルを行う吸収式冷凍装置により冷却する冷凍システムが知られている。例えば、特許文献１には、この種の冷凍システムが開示されている。
【０００３】
具体的に、特許文献１の冷凍システムは、蒸気圧縮式冷凍装置と吸収式冷凍装置とを組み合わせて構成されている。蒸気圧縮式冷凍装置の冷媒回路は、吸収式冷凍装置の蒸発器に接続されている。冷媒回路の凝縮器（放熱器）で冷却された液冷媒は、吸収式冷凍装置側の蒸発器の内部に流入する。この蒸発器では、その内部を流れる冷媒回路の冷媒が、その外表面を流れる吸収式冷凍装置の冷媒により過冷却される。この冷凍システムでは、冷媒回路において凝縮器で凝縮した冷媒を吸収式冷凍装置により冷却することにより、蒸気圧縮式冷凍装置の冷却能力を向上させている。
【０００４】
上記吸収式冷凍装置の蒸発器は、吸収器と接続されている。吸収式冷凍装置の冷媒は、この蒸発器で蒸発し、吸収器において吸収溶液に吸収される。上記吸収器には、例えば、パンチングメタルをコルゲート状に折り曲げて形成した複数の板金部材を重ねて設置した吸収部に吸収溶液を上方から下方へ流し、冷媒蒸気を側方から流して吸収溶液に冷媒を吸収させるようにしたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−８５５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、パンチングメタルをコルゲート状に折り曲げて積層する構造では、吸収部が構造的に大型になってしまうため、吸収器の軽量化が困難で製造コストも高いという問題があった。
【０００７】
そこで、互いに離間した複数の棒材を吸収器に用い、棒材の表面に吸収溶液を流しながら冷媒蒸気を吸収溶液に吸収させる構成にすると、吸収器を小型化することができると考えられる。
【０００８】
しかしながら、吸収器に棒材を用いる場合には、棒材の表面で吸収溶液が飛散したり、棒材の表面での吸収溶液のぬれ性が低下すると性能が低下するので、そのような問題を抑える必要がある。
【０００９】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、吸収式冷凍装置の吸収器を棒材を用いた構成にして小型化するとともに軽量化や低コスト化も可能にし、なおかつ棒材の表面における溶液の飛散やぬれ性の低下も防止できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明は、吸収式冷凍サイクルを行う吸収式冷凍装置（10）の蒸発器（24）で蒸発した冷媒と高濃度の吸収溶液とが供給されて、冷媒が吸収溶液に吸収される行程を行う吸収器（22）を前提としている。
【００１１】
そして、この吸収式冷凍装置（10）の吸収器（22）は、互いに離間した複数の棒材（28）を有する吸収部（29）と、上記棒材（28）の上方に配置された吸収溶液供給部（23）と、上記冷媒を上記棒材（28）に向かって供給する冷媒供給部（21）とを備え、上記棒材（28）を流れる吸収溶液の液膜レイノルズ数が３４０以上４６０以下の範囲になるように、棒材（28）の直径と吸収溶液の流量が設定されていることを特徴としている。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明において、上記棒材の直径が４mm以下であることを特徴としている。
【００１３】
第３の発明は、第２の発明において、上記棒材の直径が３mm以上であることを特徴としている。
【００１４】
上記第１〜第３の発明では、棒材（28）の表面を吸収溶液が流れながら、該吸収溶液に冷媒が吸収される。その際、液膜レイノズル数を上記の範囲に設定しているので、棒材（28）の表面での吸収溶液の飛散やぬれ性の低下が抑えられる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、液膜レイノズル数を３４０〜４６０に設定したことにより、棒材（28）の表面での吸収溶液の飛散やぬれ性の低下が抑えられるので、棒材（28）を用いた吸収器（22）の性能の低下を抑えられる。こしたがって、本発明によれば従来よりも小型の吸収器（22）を実用化できるので、軽量化や低コスト化も可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、実施形態の冷凍システムおよび空気調和装置の概略構成を示す配管系統図である。
【図２】図２は、吸収器の概略構成を示す斜視図である。
【図３】図３は、吸収器での吸収溶液流れ試験の結果を示す表である。
【図４】図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、液膜レイノルズ数が異なる場合の棒材表面の溶液の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施形態および変形例は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００１８】
本実施形態は、吸収式冷凍装置（10）と熱源装置（40）とを備えた冷凍システム（1）に関するものである。後述するように、この冷凍システム（1）は、空気調和装置（60）に接続されている。
【００１９】
〈吸収式冷凍装置〉
図１に示すように、吸収式冷凍装置（10）は、再生器（11）と吸収器（22）と凝縮器（35）と蒸発器（24）と溶液熱交換器（37）とを備え、吸収式冷凍サイクルを行う。この吸収式冷凍装置（10）は、臭化リチウム（ＬｉＢｒ）水溶液を吸収溶液として用い、水（Ｈ２Ｏ）を冷媒として用いる。また、この吸収式冷凍装置（10）は、熱源装置（40）から供給された温熱を利用して作動する。吸収式冷凍装置（10）の運転によって得られた冷熱は、空気調和装置（60）の冷媒を冷却するために利用される。
【００２０】
再生器（11）は、再生側加熱器である加熱用熱交換器（12）と、発生容器（13）とを備えている。加熱用熱交換器（12）は、一次側流路（12a）と二次側流路（12b）とが形成されたプレート式熱交換器であって、一次側流路（12a）を流れる流体と二次側流路（12b）を流れる流体とを熱交換させる。また、加熱用熱交換器（12）は、二次側流路（12b）での流体の流通方向が一次側流路（12a）での流体の流通方向とは逆向きになる対向流型の熱交換器である。発生容器（13）は、本体容器（14）と噴霧ノズル（15）とを備えている。本体容器（14）は、起立した中空円筒状の部材である。噴霧部材である噴霧ノズル（15）は、本体容器（14）の内部空間の上端部に設置され、下方へ向かって流体を噴霧する。
【００２１】
再生器（11）では、加熱用熱交換器（12）の下流に発生容器（13）が配置される。加熱用熱交換器（12）は、二次側流路（12b）の出口端が、溶液配管（16）を介して発生容器（13）の噴霧ノズル（15）に接続される。また、再生器（11）では、発生容器（13）の噴霧ノズル（15）が加熱用熱交換器（12）よりも上方に配置される。
【００２２】
発生容器（13）の頂部には、蒸気配管（19）が接続されている。発生容器（13）は、蒸気配管（19）を介して凝縮器（35）の一端に接続されている。凝縮器（35）の他端は、配管を介して蒸発器（24）に接続されている。凝縮器（35）は、発生容器（13）から供給された冷媒蒸気（水蒸気）を室外空気と熱交換させる熱交換器である。凝縮器（35）の近傍には、凝縮器（35）へ室外空気を送るためのファン（36）が配置されている。
【００２３】
吸収器（22）と蒸発器（24）とは、一体に形成されている。一体形成された吸収器（22）及び蒸発器（24）は、一つのシェル部材（20）を備えている。シェル部材（20）の内部空間は、エリミネータ（21）によって左右に区画されている。エリミネータ（21）は、そこを通過する冷媒蒸気から液滴状の冷媒を分離するための部材である。
【００２４】
シェル部材（20）の内部空間では、エリミネータ（21）によって区画された一方の空間に、蒸発器（24）を構成する撒布部材（25）及び冷却管（26）が設置されている。冷却管（26）は、後述する空気調和装置（60）の冷媒回路（70）に接続される伝熱管である。撒布部材（25）は、冷却管（26）の上方に配置されている。この撒布部材（25）は、配管を介して凝縮器（35）の他端に接続され、凝縮器（35）から供給された液冷媒を冷却管（26）に向けて撒布する。蒸発器（24）では、冷却管（26）の内部を流れる空気調和装置（60）の冷媒が、撒布部材（25）から撒布された吸収式冷凍装置（10）の冷媒（Ｈ２Ｏ）と熱交換する。
【００２５】
また、シェル部材（20）の内部空間では、エリミネータ（21）によって区画された他方の空間に、吸収器（22）を構成する撒布部材（23）が設置されている。撒布部材（23）は、後述する吸収側循環回路（30）に接続され、供給された吸収溶液を下方に向けて撒布する。
【００２６】
吸収器（22）は、概略構成を図２に示すように、略鉛直方向に沿って配置されるとともに互いに離間した複数の棒材（28）を有する吸収部（29）を備えている。上記撒布部材（23）は、棒材（28）の上方に配置された吸収溶液供給部である。上記エリミネータ（21）は、冷媒を上記棒材に向かって供給することができる冷媒供給部である。そして、この吸収器（22）では、棒材（28）を流れる吸収溶液の液膜レイノルズ数が３４０以上かつ４６０以下の範囲になるように、棒材（28）の直径と吸収溶液の流量が設定されている。
【００２７】
ここで、液膜レイノルズ数Ｒｅｆ は、液膜流量をΓ（Kg/(m・s)）とし、粘性係数をμ（Pa・ｓ）とすると、
Ｒｅｆ ＝４Γ/μ
で表される値である。
【００２８】
シェル部材（20）には、吸収側循環回路（30）が接続されている。吸収側循環回路（30）は、その始端がシェル部材（20）の底部に接続され、その終端が吸収器（22）の撒布部材（23）に接続されている。吸収側循環回路（30）には、その始端から終端に向かって順に、溶液ポンプ（31）と冷却用熱交換器（32）とが配置されている。溶液ポンプ（31）は、シェル部材（20）の底部に溜まった吸収溶液を吸い込んで吐出する。冷却用熱交換器（32）は、溶液ポンプ（31）から吐出された吸収溶液を室外空気と熱交換させる熱交換器である。冷却用熱交換器（32）の近傍には、冷却用熱交換器（32）へ室外空気を送るためのファン（33）が配置されている。
【００２９】
なお、本実施形態の吸収式冷凍装置（10）では、一つのファンが、凝縮器用のファン（36）と冷却用熱交換器用のファン（33）とを兼ねていてもよい。この場合は、一つのファンによって凝縮器（35）と冷却用熱交換器（32）の両方へ室外空気が供給される。
【００３０】
溶液熱交換器（37）は、第１流路（37a）と第２流路（37b）とが形成されたプレート式熱交換器であって、第１流路（37a）を流れる吸収溶液と第２流路（37b）を流れる吸収溶液とを熱交換させる。また、溶液熱交換器（37）は、第２流路（37b）での流体の流通方向が第１流路（37a）での流体の流通方向とは逆向きになる対向流型の熱交換器である。
【００３１】
溶液熱交換器（37）の第１流路（37a）は、その入口端が配管を介して吸収側循環回路（30）における溶液ポンプ（31）と冷却用熱交換器（32）の間に接続され、その出口端が溶液配管（17）を介して加熱用熱交換器（12）の二次側流路（12b）の入口端に接続されている。溶液熱交換器（37）の第２流路（37b）は、その入口端が溶液配管（18）を介して発生容器（13）の底部に接続され、その出口端が配管を介してシェル部材（20）の底部に接続されている。
【００３２】
〈熱源装置〉
図１に示すように、熱源装置（40）は、集熱用循環回路（41）と熱搬送用循環回路（50）とを備えている。この熱源装置（40）は、集熱用循環回路（41）において得られた温熱を、熱搬送用循環回路（50）の熱媒体を介して吸収式冷凍装置（10）の加熱用熱交換器（12）へ供給する。
【００３３】
集熱用循環回路（41）は、ブライン等の熱媒体が循環する閉回路である。集熱用循環回路（41）は、発電部材である発電モジュール（42）と、熱源側加熱器である太陽熱集熱器（45）と、熱源側熱交換器（51）と、ポンプ（47）とを備えている。この集熱用循環回路（41）では、ポンプ（47）の吐出口から吸入口へ向かって順に、発電モジュール（42）と太陽熱集熱器（45）と熱源側熱交換器（51）とが配置されている。つまり、集熱用循環回路（41）では、発電モジュール（42）の下流側に太陽熱集熱器（45）が配置され、太陽熱集熱器（45）の下流側に熱源側熱交換器（51）が配置されている。
【００３４】
発電モジュール（42）は、太陽電池パネル（43）を備えている。また、発電モジュール（42）では、太陽電池パネル（43）の背面側に冷却用通路（44）が形成されている。この発電モジュール（42）は、冷却用通路（44）が集熱用循環回路（41）に接続され、冷却用通路（44）を流れる熱媒体が太陽電池パネル（43）から吸熱する。つまり、この発電モジュール（42）では、太陽電池パネル（43）による発電と、冷却用通路（44）を流れる熱媒体の加熱とが行われる。
【００３５】
太陽熱集熱器（45）には、集熱用通路（46）が形成される。この太陽熱集熱器（45）は、集熱用通路（46）が集熱用循環回路（41）に接続され、集熱用通路（46）を流れる熱媒体が太陽熱を吸収する。
【００３６】
熱源側熱交換器（51）は、一次側流路（51a）と二次側流路（51b）とが形成されたプレート式熱交換器であって、一次側流路（51a）を流れる流体と二次側流路（51b）を流れる流体とを熱交換させる。また、熱源側熱交換器（51）は、二次側流路（51b）での流体の流通方向が一次側流路（51a）での流体の流通方向とは逆向きになる対向流型の熱交換器である。
【００３７】
熱源側熱交換器（51）の一次側流路（51a）は、集熱用循環回路（41）に接続されている。つまり、熱源側熱交換器（51）の一次側流路（51a）は、その入口端が太陽熱集熱器（45）の集熱用通路（46）に接続され、その出口端がポンプ（47）の吸入口に接続される。一方、熱源側熱交換器（51）の二次側流路（51b）は、熱搬送用循環回路（50）に接続されている。この点については後述する。
【００３８】
熱搬送用循環回路（50）は、配管を介して吸収式冷凍装置（10）の加熱用熱交換器（12）に接続されることによって、ブライン等の熱媒体が循環する閉回路を形成する。具体的に、熱搬送用循環回路（50）は、その一端が加熱用熱交換器（12）の一次側流路（12a）の出口端に接続され、その他端が加熱用熱交換器（12）の一次側流路（12a）の入口端に接続される。
【００３９】
また、熱搬送用循環回路（50）は、ポンプ（52）と、熱源側熱交換器（51）と、バッファタンク（53）とを備えている。熱搬送用循環回路（50）では、その一端から他端へ向かって順に、ポンプ（52）と、熱源側熱交換器（51）とが配置されている。熱源側熱交換器（51）の二次側流路（51b）は、その入口端がポンプ（52）の吐出口に接続され、その出口端が配管を介して加熱用熱交換器（12）の一次側流路（12a）に接続される。バッファタンク（53）は、熱源側熱交換器（51）と加熱用熱交換器（12）の間に接続されている。
【００４０】
〈空気調和装置〉
上述したように、空気調和装置（60）は、本実施形態の冷凍システム（1）に接続されている。この空気調和装置（60）は、室外ユニット（61）と室内ユニット（62）とを備えている。また、この空気調和装置（60）は、冷媒が充填された冷媒回路（70）を備えており、蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う。
【００４１】
図１に示すように、冷媒回路（70）には、圧縮機（71）と、四方切換弁（72）と、室外熱交換器（73）と、膨張弁（74）と、室内熱交換器（75）とが設けられている。また、冷媒回路（70）は、配管を介して吸収式冷凍装置（10）の冷却管（26）に接続されることによって、冷媒が循環する閉回路を形成する。圧縮機（71）、四方切換弁（72）、室外熱交換器（73）及び膨張弁（74）は、室外ユニット（61）に収容される。一方、室内熱交換器（75）は、室内ユニット（62）に収容される。
【００４２】
冷媒回路（70）において、圧縮機（71）は、その吐出口が四方切換弁（72）の第１のポートに接続され、その吸入口が四方切換弁（72）の第２のポートに接続される。この冷媒回路（70）では、四方切換弁（72）の第３のポートから第４のポートに向かって順に、室外熱交換器（73）と、冷却管（26）と、膨張弁（74）と、室内熱交換器（75）とが配置されている。
【００４３】
四方切換弁（72）は、第１のポートが第３のポートと連通し且つ第２のポートが第４のポートと連通する第１状態（図１に実線で示す状態）と、第１のポートが第４のポートと連通し且つ第２のポートが第３のポートと連通する第２状態（図１に破線で示す状態）とに切り換わる。室外熱交換器（73）は、冷媒回路（70）の冷媒を室外空気と熱交換させる熱交換器である。室外熱交換器（73）の近傍には、室外熱交換器（73）へ室外空気を送るための室外ファン（63）が配置されている。室内熱交換器（75）は、冷媒回路（70）の冷媒を室内空気と熱交換させる熱交換器である。室内熱交換器（75）の近傍には、室内熱交換器（75）へ室内空気を送るための室内ファン（64）が配置されている。
【００４４】
−冷凍システムの運転動作−
本実施形態の冷凍システム（1）は、夏季などの冷房負荷が比較的高い状況において空気調和装置（60）が冷房運転を行っているときに、後述するような運転動作を行う。空気調和装置（60）の暖房運転中と停止中には、冷凍システム（1）は作動しない。また、空気調和装置（60）の冷房運転中であっても、室内の冷房負荷が比較的低い場合は、冷凍システム（1）は作動しない。
【００４５】
ここでは、本実施形態の冷凍システム（1）の運転動作を説明する。なお、以下に示す温度、濃度および圧力の値は、いずれも単なる一例である。
【００４６】
冷凍システム（1）の熱源装置（40）では、集熱用循環回路（41）のポンプ（47）が作動し、集熱用循環回路（41）を熱媒体が循環する。また、この熱源装置（40）では、熱搬送用循環回路（50）のポンプ（52）が作動し、熱搬送用循環回路（50）を熱媒体が循環する。
【００４７】
集熱用循環回路（41）において、ポンプ（47）から吐出された熱媒体は、発電モジュール（42）の冷却用通路（44）へ流入する。熱媒体は、冷却用通路（44）を流れる間に太陽電池パネル（43）から吸熱し、その温度が６８℃から７３℃にまで上昇する。発電モジュール（42）では、熱媒体によって太陽電池パネル（43）が冷却される。このため、太陽電池パネル（43）の温度は、太陽電池パネル（43）が効率よく発電できる温度範囲（７５℃以下）に保たれる。
【００４８】
発電モジュール（42）の冷却用通路（44）から流出した熱媒体は、太陽熱集熱器（45）の集熱用通路（46）へ流入する。熱媒体は、集熱用通路（46）を流れる間に太陽熱を吸収し、その温度が７３℃から９３℃にまで上昇する。太陽熱集熱器（45）の集熱用通路（46）から流出した熱媒体は、熱源側熱交換器（51）の一次側流路（51a）へ流入する。熱媒体は、この一次側流路（51a）を流れる間に熱搬送用循環回路（50）の熱媒体へ放熱し、その温度が９３℃から６８℃にまで低下する。熱源側熱交換器（51）の一次側流路（51a）から流出した熱媒体は、ポンプ（47）へ吸い込まれ、再び発電モジュール（42）へ供給される。
【００４９】
熱搬送用循環回路（50）において、ポンプ（52）から吐出された熱媒体は、熱源側熱交換器（51）の二次側流路（51b）へ流入する。熱媒体は、この二次側流路（51b）を流れる間に集熱用循環回路（41）の熱媒体から吸熱し、その温度が６５℃から９０℃にまで上昇する。熱源側熱交換器（51）の二次側流路（51b）から流出した熱媒体は、加熱用熱交換器（12）の一次側流路（12a）へ流入する。熱媒体は、この一次側流路（12a）を流れる間に二次側流路（12b）を流れる吸収溶液へ放熱し、その温度が９０℃から６５℃にまで低下する。加熱用熱交換器（12）の一次側流路（12a）から流出した熱媒体は、ポンプ（52）へ吸い込まれ、再び熱源側熱交換器（51）へ供給される。
【００５０】
吸収式冷凍装置（10）では、溶液ポンプ（31）が作動し、吸収側循環回路（30）を吸収溶液が循環する。溶液ポンプ（31）は、シェル部材（20）の底部に溜まった吸収溶液を吸い込んで吐出する。溶液ポンプ（31）から吐出された吸収溶液は、その一部が溶液熱交換器（37）へ向かって流れ、残りが冷却用熱交換器（32）へ向かって流れる。
【００５１】
冷却用熱交換器（32）には、ファン（33）によって室外空気が供給される。冷却用熱交換器（32）では、流入した吸収溶液が室外空気へ放熱し、吸収溶液の温度が４５℃から３７℃にまで低下する。冷却用熱交換器（32）において冷却された吸収溶液は、吸収器（22）の撒布部材（23）へ供給され、撒布部材（23）によってシェル部材（20）の内部空間に撒布される。撒布部材（23）によって撒布された吸収溶液は、蒸発器（24）において発生した冷媒蒸気（水蒸気）を吸収しながら落下する。
【００５２】
上述したように、溶液ポンプ（31）から吐出された吸収溶液（濃度：５０質量％）の一部は、溶液熱交換器（37）へ向かって流れる。この吸収溶液は、溶液熱交換器（37）の第１流路（37a）へ流入する。吸収溶液は、この第１流路（37a）を流れる間に第２流路（37b）を流れる吸収溶液から吸熱し、その温度が４５℃から６２℃にまで上昇する。溶液熱交換器（37）の第１流路（37a）から流出した吸収溶液は、溶液配管（17）を通って加熱用熱交換器（12）の二次側流路（12b）へ流入する。
【００５３】
再生器（11）の加熱用熱交換器（12）において、吸収溶液は、二次側流路（12b）を流れる間に一次側流路（12a）を流れる熱媒体から吸熱し、その温度が６２℃から８８℃にまで上昇する。加熱用熱交換器（12）の二次側流路（12b）において、吸収溶液の温度は、概ねその沸点にまで上昇する。つまり、加熱用熱交換器（12）の二次側流路（12b）において、吸収溶液の温度は、その沸点以下となっている。このため、加熱用熱交換器（12）の二次側流路（12b）では、吸収溶液が顕熱変化する。
【００５４】
加熱用熱交換器（12）の二次側流路（12b）から流出した吸収溶液は、溶液配管（16）を通って発生容器（13）の噴霧ノズル（15）へ供給される。噴霧ノズル（15）は、供給された吸収溶液を下方へ向かって噴霧する。
【００５５】
ここで、吸収溶液の圧力は、溶液配管（16）を通過する間に若干低下する。また、噴霧ノズル（15）は、加熱用熱交換器（12）よりも上方に配置されている。このため、本体容器（14）の内部空間の圧力（１０ｋＰａ）は、加熱用熱交換器（12）の二次側流路（12b）を流れる吸収溶液の圧力よりも若干低くなる。
【００５６】
吸収溶液の沸点は、吸収溶液の圧力が低いほど低くなる。このため、噴霧ノズル（15）から噴霧される吸収溶液の温度は、本体容器（14）の内圧における吸収溶液の沸点よりも高くなる。つまり、本体部材の内部空間には、過熱状態の吸収溶液が噴霧ノズル（15）によって噴霧される。従って、噴霧ノズル（15）から噴霧された吸収溶液に含まれた冷媒（水）が蒸発し、この吸収溶液から冷媒蒸気（水蒸気）が発生する。発生容器（13）において、吸収溶液は、その濃度が５０質量％から５１質量％にまで上昇し、その温度が８８℃から６７℃にまで低下する。
【００５７】
このように、本実施形態の再生器（11）では、加熱用熱交換器（12）において吸収溶液が加熱され、発生容器（13）において吸収溶液から冷媒蒸気が発生する。つまり、この再生器（11）では、加熱用熱交換器（12）だけにおいて吸収溶液が加熱され、発生容器（13）においては吸収溶液は加熱されない。
【００５８】
発生容器（13）の本体容器（14）の底部に溜まった吸収溶液（濃度：５１質量％）は、溶液配管（18）を通って溶液熱交換器（37）の第２流路（37b）へ流入する。溶液熱交換器（37）において、第２流路（37b）を流れる吸収溶液は、その第１流路（37a）を流れる吸収壁へ放熱し、その温度が低下する。溶液熱交換器（37）の第２流路（37b）から流出した吸収溶液は、シェル部材（20）の底部へ供給され、シェル部材（20）の底部に溜まった吸収溶液と混ざり合った後に溶液ポンプ（31）に吸い込まれる。
【００５９】
発生容器（13）において発生した冷媒蒸気（水蒸気）は、蒸気配管（19）を通って凝縮器（35）へ流入する。凝縮器（35）には、ファン（36）によって室外空気が供給される。凝縮器（35）へ流入した冷媒蒸気は、室外空気へ放熱して凝縮する。
【００６０】
凝縮器（35）において凝縮した冷媒は、蒸発器（24）の撒布部材（25）へ送られ、冷却管（26）に対して上方から撒布される。撒布部材（25）から撒布された冷媒は、冷却管（26）の表面を伝って流れ、その間に冷却管（26）の内部を流れる空気調和装置（60）の冷媒から吸熱して蒸発する。蒸発器（24）において発生した冷媒蒸気（水蒸気）は、エリミネータ（21）を通過して吸収器（22）へ流入し、吸収器（22）の撒布部材（23）から撒布された吸収溶液に吸収される。
【００６１】
−空気調和装置の運転動作−
空気調和装置（60）は、冷房運転と暖房運転を選択的に実行する。
【００６２】
先ず、空気調和装置（60）の冷房運転について説明する。冷房運転時には、四方切換弁（72）が第１状態（図１に実線で示す状態）に設定される。圧縮機（71）から吐出された冷媒は、四方切換弁（72）を通過して室外熱交換器（73）へ流入し、室外空気へ放熱して凝縮する。室外熱交換器（73）から流出した冷媒は、吸収式冷凍装置（10）の冷却管（26）へ流入する。冷凍システム（1）の運転中に冷却管（26）を流れる空気調和装置（60）の冷媒は、吸収式冷凍装置（10）の冷媒と熱交換することによって冷却される。一方、冷凍システム（1）の停止中に冷却管（26）を流れる空気調和装置（60）の冷媒は、冷却されることなく単に冷却管（26）を通過する。
【００６３】
冷却管（26）を通過した冷媒は、膨張弁（74）を通過する際に減圧され、その後に室内熱交換器（75）へ流入する。室内熱交換器（75）では、流入した冷媒が室内空気から吸熱して蒸発する。空気調和装置（60）は、室内熱交換器（75）において冷却された室内空気を室内空間へ供給する。室内熱交換器（75）から流出した冷媒は、四方切換弁（72）を通過後に圧縮機（71）へ吸入される。圧縮機（71）は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。
【００６４】
次に、空気調和装置（60）の暖房運転について説明する。暖房運転時には、四方切換弁（72）が第２状態（図１に破線で示す状態）に設定される。圧縮機（71）から吐出された冷媒は、四方切換弁（72）を通過して室内熱交換器（75）へ流入し、室内空気へ放熱して凝縮する。空気調和装置（60）は、室内熱交換器（75）において加熱された室内空気を室内空間へ供給する。
【００６５】
室内熱交換器（75）から流出した冷媒は、膨張弁（74）を通過する際に減圧され、その後に吸収式冷凍装置（10）の冷却管（26）を通過してから室外熱交換器（73）へ流入する。上述したように、空気調和装置（60）の暖房運転中には、冷却システムは停止している。このため、空気調和装置（60）の冷媒は、冷却管（26）を通過する際に冷却されない。室外熱交換器（73）では、流入した冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（73）から流出した冷媒は、四方切換弁（72）を通過後に圧縮機（71）へ吸入される。圧縮機（71）は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。
【００６６】
−吸収器での吸収溶液流れ試験−
図３の表には、棒材（28）を２１本、全体の溶液流量を２．４Ｌ/min、棒材１本当たりの溶液流量を１．９ｍＬ/sにして行った、吸収器での吸収溶液流れ試験の結果を示している。棒材（28）には、直径が３mm、４mm、及び５mmのものを使用した。
【００６７】
この表に示すように、棒材（28）の直径が３mmと４mmのものでは、液膜レイノルズ数が３４０〜４６０の範囲であり、図４（Ｂ）に示すように棒材（28）の表面における吸収溶液のぬれ性が良好で、しかも吸収溶液の飛散も起こらず、流れが均一であった。
【００６８】
一方、棒材（28）の直径が５mmのものでは、液膜レイノルズ数が約２７０となり、図４（Ａ）に示すように、棒材（28）の表面に吸収溶液が付着しない乾き部（28a）ができ、収溶液のぬれ性が低下する結果となった。さらに、図３の表には示していないが、線材（28）の直径が２mmのものでは、液膜レイノルズ数が約６９０となり、図４（Ｃ）に示すように棒材（28）の表面で吸収溶液の飛散（28b）が発生する結果となった。
【００６９】
−実施形態１の効果−
上記試験結果から明らかなように、液膜レイノルズ数が３４０よりも小さいと、吸収溶液の流量が少なすぎるために棒材（28）の表面における吸収溶液のぬれ性が悪くなり、液膜に乾き部（28a）が生じてしまい、吸収溶液と冷媒蒸気の接触面積が小さくなってしまう。
【００７０】
また、液膜レイノルズ数が４６０よりも大きいと、吸収溶液の流量が多すぎるために棒材（28）の表面で吸収溶液の飛散（28b）が生じ、蒸発器の汚染の原因となってしまう。
【００７１】
これに対して、液膜レイノルズ数を３４０〜４６０の範囲にすると、棒材（28）の表面における吸収溶液のぬれ性が良好で、しかも吸収溶液の飛散も起こらず吸収溶液が均一に棒材（28）の表面を流れるので、設計通りの気液接触面積を得るようにして、吸収溶液に効率よく冷媒蒸気を吸収させることができる。
【００７２】
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【００７３】
例えば、上記実施形態では、吸収式冷凍装置と空気調和装置とを含む冷凍システムに本発明を適用しているが、本発明の吸収器を用いるシステムは適宜変更することが可能である。
【００７４】
また、液膜レイノルズ数が３４０〜４６０の範囲である限りは、棒材（28）の直径や吸収溶液の流量を変更してもよい。また、棒材（28）は真っ直ぐな円筒状の棒材でなくてもよい。特に、上記試験における棒材（28）の本数や吸収溶液の流量は試験で用いた数値にすぎず、実際の装置においては液膜レイノルズ数が３４０〜４６０の範囲になる値で適宜設定される。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
以上説明したように、本発明は、吸収式冷凍装置の吸収器について有用である。
【符号の説明】
【００７６】
10  吸収式冷凍装置
21  冷媒供給部
22  吸収器
23  吸収溶液供給部
24  蒸発器
28  棒材
29  吸収部
【図１】
2014119211.tif 000003
【図２】
2014119211.tif 000004
【図３】
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【図４】
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