(57)【要約】【課題】  発生器で加熱された溶液を直接蒸発器に流入させることとし、蒸発器での熱交換とすることにより、安価な暖房回路を構成し得るようにする。【解決手段】  空冷吸収式冷凍装置において、発生器Ｇから流出する吸収溶液Ｌｃの一部を蒸発器Ｅへ液化冷媒Ｒｗを供給する冷媒配管２３に供給する溶液配管２４を付設するとともに、該溶液配管２４には、冷房時に閉とされ、暖房時に開とされる第１の開閉弁２５を介設して、第１の開閉弁２５を閉状態としたときには、蒸発器Ｅ内の利用側流体Ｗｃは液化冷媒Ｒｗの蒸発により冷却され、冷房用の冷熱源として利用されるが、前記第１の開閉弁２５を開状態としたときには、蒸発器Ｅ内の利用側流体Ｗｃは高温な吸収溶液Ｌｃにより加熱され、暖房用の熱源として利用されるようにしている。【選択図】        図１
2008202814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発生器（Ｇ）と、該発生器（Ｇ）から供給される冷媒蒸気（Ｒｓ）を凝縮液化する凝縮器（Ｃ）と、該凝縮器（Ｃ）から供給される液化冷媒（Ｒｗ）を利用側流体（Ｗｃ）を用いて蒸発気化させる蒸発器（Ｅ）と、前記発生器（Ｇ）から供給される吸収溶液（Ｌｃ）に前記蒸発器（Ｅ）から供給される冷媒蒸気（Ｒｓ）を吸収して前記発生器（Ｇ）へ溶液ポンプ（Ｐｌ）を介して供給される希溶液（Ｌｄ）を得る吸収器（Ａ）と、該吸収器（Ａ）へ供給される吸収溶液（Ｌｅ）を過冷却する空冷冷却器（Ｈａ）とを備えた空冷吸収式冷凍装置であって、前記発生器（Ｇ）から流出する吸収溶液（Ｌｃ）の一部を前記蒸発器（Ｅ）へ液化冷媒（Ｒｗ）を供給する冷媒配管（２３）に供給する溶液配管（２４）を付設するとともに、該溶液配管（２４）には、冷房時に閉とされ、暖房時に開とされる第１の開閉弁（２５）を介設したことを特徴とする空冷吸収式冷凍装置。
【請求項２】
前記蒸発器（Ｅ）の出口の冷媒を冷媒ポンプ（Ｐｒ）を介して該蒸発器（Ｅ）の入口側へ還流させる構造とするとともに、前記冷媒ポンプ（Ｐｒ）の入口側と前記溶液ポンプ（Ｐｌ）の入口側とを連絡する連絡配管（２６）を介設し且つ該連絡配管（２６）には、冷房時に閉とされ、暖房時に開とされる第２の開閉弁（２７）を介設したことを特徴とする請求項１記載の空冷吸収式冷凍装置。
【請求項３】
前記吸収器（Ａ）を流下液膜式構造とする一方、前記蒸発器（Ｅ）をプレート式熱交換器（１２）により構成するとともに、両者を同一ケーシング（４），（５）内に重ね合わせて収納したことを特徴とする請求項１および２のいずれか一項記載の空冷吸収式冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、空冷吸収式冷凍装置に関し、さらに詳しくは空冷吸収式冷凍装置における暖房回路の構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の空冷吸収式冷凍装置は、吸収器で冷媒蒸気を吸収しながら吸収溶液を空冷フィンで冷却する直接空冷方式であり、吸収器では、冷媒蒸気の吸収と吸収溶液の冷却とを同時に行う気液界面の拡大が重要であり、小型化への制約が大きいという不具合があった。
【０００３】
そこで、吸収器に流入する溶液を空冷冷却器にて過冷却し、吸収器内では単に冷媒蒸気を吸収させ、吸収熱は過冷却された溶液の顕熱で取り去るだけの間接空冷方式（溶液分離冷却方式）が、吸収器の小型化を図ることができるので、小型の空冷吸収式冷凍装置では有利であるところから、特許文献１にも開示されているように、従来例として存在している。
【０００４】
例えば、図４に示すように、ＬｉＢｒ水溶液の濃度変化を利用した空冷吸収式冷凍装置であって、発生器Ｇと、該発生器Ｇから供給される冷媒蒸気Ｒｓを凝縮液化する空冷式の凝縮器Ｃと、該凝縮器Ｃから供給される液化冷媒Ｒｗを利用側流体Ｗｃを用いて蒸発気化させる蒸発器Ｅと、前記発生器Ｇから供給される吸収溶液Ｌｃに前記蒸発器Ｅから供給される冷媒蒸気Ｒｓを吸収して前記発生器Ｇへ溶液ポンプＰｌを介して供給される希溶液Ｌｄを得る吸収器Ａと、該吸収器Ａへ供給される吸収溶液Ｌｅを過冷却する空冷冷却器Ｈａとを備えて構成された空冷吸収式冷凍装置が知られている。図４において、符号Ｈｂは発生器Ｇから供給される吸収溶液Ｌｃと吸収器Ａで得られた希溶液Ｌｄとを熱交換させる溶液熱交換器、Ｊは発生器Ｇの熱源、Ｆ1は凝縮器Ｃに付設された空冷ファン、Ｆ2は空冷冷却器Ｈａに付設された空冷ファンである。
【０００５】
上記構成の空冷吸収式冷凍装置における暖房回路としては、発生器Ｇ内に暖房用の伝熱管Ｈｐを設け、該伝熱管Ｈｐを含む回路Ｙと冷房時の蒸発器Ｅの回路Ｘとを、切換弁Ｖ1，Ｖ2を用いて切り換えることで冷暖房を実現するようにしたものが提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−９８１６３号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記特許文献１に開示されている方式では、回路切換用の弁が複数個必要となり（例えば、切換弁Ｖ1，Ｖ2等）、コスト的にも高価となるし、回路構成も複雑化するという不具合が生ずる。
【０００８】
本願発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、発生器で加熱された溶液を直接蒸発器に流入させることとし、蒸発器での熱交換とすることにより、安価な暖房回路を構成し得るようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明では、上記課題を解決するための第１の手段として、発生器Ｇと、該発生器Ｇから供給される冷媒蒸気Ｒｓを凝縮液化する凝縮器Ｃと、該凝縮器Ｃから供給される液化冷媒Ｒｗを利用側流体Ｗｃを用いて蒸発気化させる蒸発器Ｅと、前記発生器Ｇから供給される吸収溶液Ｌｃに前記蒸発器Ｅから供給される冷媒蒸気Ｒｓを吸収して前記発生器Ｇへ溶液ポンプＰｌを介して供給される希溶液Ｌｄを得る吸収器Ａと、該吸収器Ａへ供給される吸収溶液Ｌｅを過冷却する空冷冷却器Ｈａとを備えた空冷吸収式冷凍装置において、前記発生器Ｇから流出する吸収溶液Ｌｃの一部を前記蒸発器Ｅへ液化冷媒Ｒｗを供給する冷媒配管２３に供給する溶液配管２４を付設するとともに、該溶液配管２４には、冷房時に閉とされ、暖房時に開とされる第１の開閉弁２５を介設している。
【００１０】
上記のように構成したことにより、第１の開閉弁２５を閉状態としたときには、溶液配管２４を介して発生器Ｇから流出する高温の吸収溶液Ｌｃの一部が冷媒配管２３へ供給されなくなって、蒸発器Ｅ内の利用側流体Ｗｃは液化冷媒Ｒｗの蒸発により冷却され、冷房用の冷熱源として利用されることとなるが、前記第１の開閉弁２５を開状態としたときには、溶液配管２４を介して発生器Ｇから流出する高温な吸収溶液Ｌｃの一部が冷媒配管２３へ供給されることとなって、蒸発器Ｅ内の利用側流体Ｗｃは高温な吸収溶液Ｌｃにより加熱され、暖房用の熱源として利用されることとなる。従って、溶液配管２４と第１の開閉弁２５とを追加するだけで、暖房可能で低コストな暖房回路を構成することができる。
【００１１】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第２の手段として、上記第１の手段を備えた空冷吸収式冷凍装置において、前記蒸発器Ｅの出口の冷媒を冷媒ポンプＰｒを介して該蒸発器Ｅの入口側へ還流させる構造とするとともに、前記冷媒ポンプＰｒの入口側と前記溶液ポンプＰｌの入口側とを連絡する連絡配管２６を介設し且つ該連絡配管２６に、冷房時に閉とされ、暖房時に開とされる第２の開閉弁２７を介設することもでき、そのように構成した場合、蒸発器Ｅにおいて蒸発し切れなかった液化冷媒Ｒｗを有効に利用することが可能となるところから、成績係数が向上する。
【００１２】
本願発明では、さらに、上記課題を解決するための第３の手段として、上記第１又は第２の手段を備えた空冷吸収式冷凍装置において、前記吸収器Ａを流下液膜式構造とする一方、前記蒸発器Ｅをプレート式熱交換器１２により構成するとともに、両者を同一ケーシング４，５内に重ね合わせて収納することもでき、そのように構成した場合、吸収器Ａと蒸発器Ｅとを同一のケーシング４，５内に一体構成することができ、装置のコンパクト化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本願発明の第１の手段によれば、発生器Ｇと、該発生器Ｇから供給される冷媒蒸気Ｒｓを凝縮液化する凝縮器Ｃと、該凝縮器Ｃから供給される液化冷媒Ｒｗを利用側流体Ｗｃを用いて蒸発気化させる蒸発器Ｅと、前記発生器Ｇから供給される吸収溶液Ｌｃに前記蒸発器Ｅから供給される冷媒蒸気Ｒｓを吸収して前記発生器Ｇへ溶液ポンプＰｌを介して供給される希溶液Ｌｄを得る吸収器Ａと、該吸収器Ａへ供給される吸収溶液Ｌｅを過冷却する空冷冷却器Ｈａとを備えた空冷吸収式冷凍装置において、前記発生器Ｇから流出する吸収溶液Ｌｃの一部を前記蒸発器Ｅへ液化冷媒Ｒｗを供給する冷媒配管２３に供給する溶液配管２４を付設するとともに、該溶液配管２４には、冷房時に閉とされ、暖房時に開とされる第１の開閉弁２５を介設して、第１の開閉弁２５を閉状態としたときには、溶液配管２４を介して発生器Ｇから流出する高温の吸収溶液Ｌｃの一部が冷媒配管２３へ供給されなくなって、蒸発器Ｅ内の利用側流体Ｗｃは液化冷媒Ｒｗの蒸発により冷却され、冷房用の冷熱源として利用されるが、前記第１の開閉弁２５を開状態としたときには、溶液配管２４を介して発生器Ｇから流出する高温な吸収溶液Ｌｃの一部が冷媒配管２３へ供給されることとなって、蒸発器Ｅ内の利用側流体Ｗｃは高温な吸収溶液Ｌｃにより加熱され、暖房用の熱源として利用されるようにしたので、溶液配管２４と第１の開閉弁２５とを追加するだけで、暖房可能で低コストな暖房回路を構成することができるという効果がある。
【００１４】
本願発明の第２の手段におけるように、上記第１の手段を備えた空冷吸収式冷凍装置において、前記蒸発器Ｅの出口の冷媒を冷媒ポンプＰｒを介して該蒸発器Ｅの入口側へ還流させる構造とするとともに、前記冷媒ポンプＰｒの入口側と前記溶液ポンプＰｌの入口側とを連絡する連絡配管２６を介設し且つ該連絡配管２６に、冷房時に閉とされ、暖房時に開とされる第２の開閉弁２７を介設することもでき、そのように構成した場合、蒸発器Ｅにおいて蒸発し切れなかった液化冷媒Ｒｗを有効に利用することが可能となるところから、成績係数が向上する。
【００１５】
本願発明の第３の手段におけるように、上記第１又は第２の手段を備えた空冷吸収式冷凍装置において、前記吸収器Ａを流下液膜式構造とする一方、前記蒸発器Ｅをプレート式熱交換器１２により構成するとともに、両者を同一ケーシング４，５内に重ね合わせて収納することもでき、そのように構成した場合、吸収器Ａと蒸発器Ｅとを同一のケーシン４，５内に一体構成することができ、装置のコンパクト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付の図面を参照して、本願発明を幾つかの好適な実施の形態について説明する。
【００１７】
第１の実施の形態
図１および図２には、本願発明の第１の実施の形態にかかる空冷吸収式冷凍装置が示されている。
【００１８】
この空冷吸収式冷凍装置は、従来技術の項において説明したものと同様な構成とされており、例えば、図１に示すように、ＬｉＢｒ水溶液の濃度変化を利用した空冷吸収式冷凍装置であって、発生器Ｇと、該発生器Ｇから供給される冷媒蒸気Ｒｓを凝縮液化する空冷式の凝縮器Ｃと、該凝縮器Ｃから供給される液化冷媒Ｒｗを利用側流体Ｗｃを用いて蒸発気化させる蒸発器Ｅと、前記発生器Ｇから供給される吸収溶液Ｌｃに前記蒸発器Ｅから供給される冷媒蒸気Ｒｓを吸収して前記発生器Ｇへ溶液ポンプＰｌを介して供給される希溶液Ｌｄを得る吸収器Ａと、該吸収器Ａへ供給される吸収溶液Ｌｅを過冷却する空冷冷却器Ｈａとを備えて構成されている。ここで、吸収溶液Ｌｅは、発生器Ｇから供給される吸収溶液Ｌｃと吸収器Ａから溶液ポンプＰｌを介して圧送される希溶液Ｌｄとが合流して得られるものであり、吸収溶液Ｌｃより相当希釈されたものとなっている。符号Ｈｂは発生器Ｇから供給される吸収溶液Ｌｃと吸収器Ａで得られた希溶液Ｌｄとを熱交換させる溶液熱交換器、Ｊは発生器Ｇの熱源、Ｆ1は凝縮器Ｃに付設された空冷ファン、Ｆ2は空冷冷却器Ｈａに付設された空冷ファンである。
【００１９】
そして、前記発生器Ｇから流出する吸収溶液Ｌｃの一部を前記蒸発器Ｅへ液化冷媒Ｒｗを供給する冷媒配管２３に供給する溶液配管２４が付設されており、該溶液配管２４には、冷房時に閉とされ、暖房時に開とされる第１の開閉弁２５が介設されている。
【００２０】
本実施の形態においては、前記吸収器Ａと前記蒸発器Ｅとは、図２に示すように、一体構成の吸収・蒸発器ユニットＫとされている。
【００２１】
即ち、吸収器Ａと蒸発器Ｅとは、一対のケーシング（即ち、吸収器側ケーシング４と蒸発器側ケーシング５）との間に仕切り板６を介して重ね合わせるようにして収納されており、前記吸収器Ａは、空冷冷却器Ｈａにおいて過冷却状態とされた吸収溶液Ｌｃが溶液入口配管７より供給される分散器８と、該分散器８から垂設された充填材固定枠９と、該充填材固定枠９内に充填された充填材１０とによって構成される一方、前記蒸発器Ｅは、一対の伝熱プレート１１，１１からなるプレート式熱交換器１２によって構成されている。符号１３は冷媒溶液入口管、１４は被冷却流体入口配管、１５は被冷却流体出口配管、１６は吸収器側ケーシング４に入口配管７を嵌挿すべく形成された吸収溶液入口、１７は吸収溶液出口、１８は蒸発器側ケーシング５に冷媒溶液入口管１３を嵌挿すべく形成された冷媒溶液入口、１９は蒸発器側ケーシング５に被冷却流体入口管１４を嵌挿すべく形成された被冷却流体入口、２０は蒸発器側ケーシング５に被冷却流体出口管１５を嵌挿すべく形成された被冷却流体出口、２１は仕切り板６の上端を蒸発器側ケーシング５の上部に固定するための取り付け片、２２は仕切り板６の上端を取り付け片２１に固定するためのネジである。図２において符号Ｂはロウ材であり、リン青銅ロウあるいは銅ロウが使用される。
【００２２】
この吸収・蒸発器ユニットＫは、流下液膜式の吸収器Ａと、該吸収器Ａへ冷媒蒸気を供給するプレート式の蒸発器Ｅとを一対のケーシング４，５内に重ね合わせて収納し、前記蒸発器Ｅと前記ケーシング４，５とを炉中ロウ付けにより同時にロウ付けして製造されるが、本実施の形態においては、吸収器Ａへ吸収溶液Ｌｃを供給する溶液入口配管７、蒸発器Ｅへ液化冷媒Ｒｗを供給する液化冷媒入口配管１３、蒸発器Ｅへ利用側流体Ｗｃを供給する利用側流体配管１４，１５および吸収器Ａから流出する溶液を導出する溶液出口配管（図示省略）を同時にロウ付けすることとなっている。このようにすると、溶液入口配管７、液化冷媒入口配管１３、利用側流体配管１４，１５および溶液出口配管（図示省略）が同時ロウ付けされることとなり、ロウ付け工程の簡略化を図ることができる。なお、ロウ材としてリン青銅ロウを使用する場合には、真空炉あるいは還元炉における炉中ロウ付けとされ、ロウ材として銅ロウを使用する場合には、真空炉における炉中ロウ付けとされる。
【００２３】
上記のようにして製造されるところから、流下液膜式の吸収器Ａとプレート式の蒸発器Ｅとが一対のケーシング４，５内に重ね合わせて収納されることとなり、低コストでコンパクトな吸収・蒸発器ユニットＫが得られるし、蒸発器Ｅとケーシング４，５とを同時にロウ付けするようにしたことにより、ロウ付け工程が大幅に簡略化できる。
【００２４】
上記のように構成された空冷吸収式冷凍装置では、次のような作用効果が得られる。
【００２５】
即ち、第１の開閉弁２５を閉状態としたときには、溶液配管２４を介して発生器Ｇから流出する高温の吸収溶液Ｌｃの一部が冷媒配管２３へ供給されなくなって、蒸発器Ｅ内の利用側流体Ｗｃは液化冷媒Ｒｗの蒸発により冷却され、冷房用の冷熱源として利用されることとなるが、前記第１の開閉弁２５を開状態としたときには、溶液配管２４を介して発生器Ｇから流出する高温な吸収溶液Ｌｃの一部が冷媒配管２３へ供給されることとなって、蒸発器Ｅ内の利用側流体Ｗｃは高温な吸収溶液Ｌｃにより加熱され、暖房用の熱源として利用されることとなる。従って、溶液配管２４と第１の開閉弁２５とを追加するだけで、暖房可能で低コストな暖房回路を構成することができる。
【００２６】
第２の実施の形態
図３には、本願発明の第２の実施の形態にかかる空冷吸収式冷凍装置が示されている。
【００２７】
この場合、蒸発器Ｅの出口の冷媒を還流配管２８および冷媒ポンプＰｒを介して該蒸発器Ｅの入口側へ還流させる構造とされており、前記冷媒ポンプＰｒの入口側と溶液ポンプＰｌの入口側とを連絡する連絡配管２６を介設し且つ該連絡配管２６には、冷房時に閉とされ、暖房時に開とされる第２の開閉弁２７が介設されている。このようにすると、蒸発器Ｅにおいて蒸発し切れなかった液化冷媒Ｒｗを有効に利用することが可能となるところから、成績係数が向上する。
【００２８】
その他の構成および作用効果は、第１の実施の形態におけると同様なので説明を省略する。
【００２９】
本願発明は、上記各実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜設計変更可能なことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本願発明の第１の実施の形態にかかる空冷吸収式冷凍装置の回路構成図である。
【図２】本願発明の第１の実施の形態にかかる空冷吸収式冷凍装置における吸収・蒸発器ユニットの拡大縦断面図である。
【図３】本願発明の第２の実施の形態にかかる空冷吸収式冷凍装置の回路構成図である。
【図４】従来公知の空冷吸収式冷凍装置の回路構成図である。
【符号の説明】
【００３１】
４はケーシング（吸収器側ケーシング）
５はケーシング（蒸発器側ケーシング）
１２はプレート式熱交換器
２３は冷媒配管
２４は溶液配管
２５は第１の開閉弁
２６は連絡配管
２７は第２の開閉弁
Ａは吸収器
Ｃは凝縮器
Ｅは蒸発器
Ｇは発生器
Ｈａは空冷冷却器
Ｌｃは吸収溶液
Ｌｄは希溶液
Ｌｅは吸収溶液（吸収溶液Ｌｃと希溶液Ｌｄとが合流した吸収溶液）
Ｐｌは溶液ポンプ
Ｐｒは冷媒ポンプ
Ｒｓは冷媒蒸気
Ｒｗは液化冷媒
【図１】
2008202814.tif 000003
【図２】
2008202814.tif 000004
【図３】
2008202814.tif 000005
【図４】
2008202814.tif 000006