(57)【要約】【課題】単純で小型化が可能な吸収冷凍機を提供する。【解決手段】冷媒液を蒸発させる蒸発器Ｅと、蒸発器Ｅで蒸発した冷媒を吸収液に吸収させる吸収器Ａとを備え、前記吸収液には、該吸収液よりも比熱の大きな粒状物が混合されている吸収冷凍機。蒸発器で蒸発した冷媒を吸収液に吸収させる吸収器を備え、前記吸収液には、該吸収液よりも比熱の大きな粒状物が混合されているので、吸収器を小型化することができる。ここで、前記粒状物は、カプセルに比熱の大きな物質を封入したマイクロカプセルＭＣとするとよい。【選択図】  図１
2004286327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒液を蒸発させる蒸発器と；
前記蒸発器で蒸発した冷媒を吸収液に吸収させる吸収器とを備え；
前記吸収液には、該吸収液よりも比熱の大きな粒状物が混合されている；
吸収冷凍機。
【請求項２】
前記粒状物は、カプセルに比熱の大きな物質を封入したマイクロカプセルである、請求項１に記載の吸収冷凍機。
【請求項３】
前記吸収器は、冷媒を吸収した吸収液と冷却媒体との間で熱交換をさせる第１の熱交換器を有する；
請求項１又は請求項２に記載の吸収冷凍機。
【請求項４】
前記第１の熱交換器は、プレート熱交換器である、請求項３に記載の吸収冷凍機。
【請求項５】
前記吸収器で冷媒を吸収した吸収液を加熱して再生する再生器と；
前記吸収器で冷媒を吸収した吸収液を前記吸収器から前記再生器に送る希溶液経路と、前記再生器で再生された吸収液を前記再生器から前記吸収器に送る濃溶液経路と；
前記希溶液と前記濃溶液との間で熱交換をさせる第２の熱交換器と；
前記希溶液経路には、前記粒状物を分離する分離装置を備える；
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の吸収冷凍機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸収冷凍機に関し、特に構造を簡略化した、小型化が可能な吸収冷凍機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、図７に示すように、吸収冷凍機の蒸発器、吸収器及び再生器には、潅水式が用いられてきた。これは（ａ）に示すようなシェル＆チューブ式熱交換器の管群表面に溶液を散布して（ｂ）に示すように液膜を形成する方式で、伝熱性能は良いが液散布機構を必要とするため構造が複雑で大型化するなどの問題があった。吸収冷凍機の吸収剤として従来から広く用いられているリチウムブロマイド水溶液は、溶液温度が上昇すると、冷媒である水を吸収する能力が低下してしまうため、特に吸収器では、吸収溶液を連続的に冷却する必要があった。
【０００３】
また、伝熱管の代わりにプレートを用いて、その表面に液膜を形成する方法が提案されていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１２８８６号公報（第１図〜第９図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上のようなプレート熱交換器を用いた従来の吸収冷凍機では、機器の小型化を図ることは可能であるが、その反面、プレート全面に均一に液膜を形成するのは難しく、このために構造が複雑で大型化するという問題があった。
【０００６】
そこで本発明は、単純で小型化が可能な吸収冷凍機を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明による吸収冷凍機は、例えば図１に示されるように、冷媒液を蒸発させる蒸発器Ｅと；蒸発器Ｅで蒸発した冷媒を吸収液に吸収させる吸収器Ａとを備え；前記吸収液には、該吸収液よりも比熱の大きな粒状物が混合されている。
典型的には吸収液は吸収器内で散布される。ここで「比熱が大きい」には、潜熱のため温度が上がりにくい場合も含む。
【０００８】
このように構成すると、蒸発器で蒸発した冷媒を吸収液に吸収させる吸収器を備え、前記吸収液には、該吸収液よりも比熱の大きな粒状物が混合されているので、吸収器を小型化することができる。
【０００９】
また請求項２に記載のように、請求項１に記載の吸収冷凍機では、前記粒状物は、カプセルに比熱の大きな物質を封入したマイクロカプセルＭＣとするとよい（例えば図２参照）。
【００１０】
また請求項３に記載のように、請求項１又は請求項２に記載の吸収冷凍機では、吸収器Ａは、冷媒を吸収した吸収液と冷却媒体との間で熱交換をさせる第１の熱交換器１７を有するものとしてもよい。
第１の熱交換器１７は、典型的には、吸収液を散布する吸収室とは別に設けられる。第１の熱交換器１７は典型的には顕熱を奪う顕熱熱交換器である。第１の熱交換器１７で熱を奪われた吸収液（粒状物が混合された）が吸収室内で散布される。
【００１１】
このように構成すると、比熱の大きな粒状物が混合されているので、吸収液の温度が上がりにくく吸収能力を高く維持できる。
【００１２】
また請求項４に記載のように、請求項３に記載の吸収冷凍機では、第１の熱交換器１７は、プレート熱交換器であるものとしてもよい。
【００１３】
また請求項５に記載のように、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の吸収冷凍機では、吸収器Ａで冷媒を吸収した吸収液を加熱して再生する再生器Ｇと；吸収器Ａで冷媒を吸収した吸収液を吸収器Ａから再生器Ｇに送る希溶液経路１４と、再生器Ｇで再生された吸収液を再生器Ｇから吸収器Ａに送る濃溶液経路１３と；前記希溶液と前記濃溶液との間で熱交換をさせる第２の熱交換器１０と；希溶液経路１４には、前記粒状物を分離する分離装置５４を備えるようにするとよい（例えば図３参照）。
【００１４】
第２の熱交換器は、いわゆる溶液熱交換器である。分離装置は、典型的には、粒状物よりも小さいメッシュを有し、粒状物を遮蔽するストレーナである。
【００１５】
また、再生器Ｇ内の吸収液にも粒状物が混合されており、濃溶液経路１３には、前記粒状物を分離する第２の分離装置５３を備えるようにしてもよい。
典型的には、再生器Ｇは、再生する吸収液と加熱媒体との間で熱交換をさせる第３の熱交換器５２を有する。ここでの熱交換は、典型的には顕熱熱交換である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図において互いに同一あるいは相当する部材には同一符号あるいは類似符号を付し、重複した説明は省略する。
【００１７】
図１のフロー図を参照して、第１の実施の形態の吸収冷凍機の構成を説明する。本図の吸収冷凍機１０１は、単効用の吸収冷凍機であり、冷媒を蒸発する蒸発器Ｅを構成する蒸発室Ｅａ、蒸発室Ｅａで冷媒液の一部を蒸発して温度の下がった冷媒液と冷熱媒体としての被冷却流体である冷水４１ｗとの間で顕熱熱交換をさせる第４の熱交換器としてのプレート熱交換器１９、蒸発室Ｅａで蒸発した冷媒蒸気を吸収する吸収器Ａを構成する吸収室Ａａ、吸収室Ａａで冷媒蒸気を吸収して低濃度になった希溶液を加熱して冷媒蒸気を発生させ再生する再生器Ｇ、再生器Ｇで発生した冷媒蒸気を凝縮する凝縮器Ｃ、吸収器Ａから再生器Ｇに送られる希溶液と再生器Ｇから吸収器Ａに送られる濃溶液との間で熱交換させる第２の熱交換器としての溶液熱交換器１０、吸収器Ａから再生器Ｇに溶液を送る溶液ポンプ１１、凝縮器Ｃから蒸発器Ｅに冷媒液を戻す冷媒配管１２、再生器Ｇから吸収器Ａに濃溶液を送る濃溶液配管１３、吸収器Ａから再生器Ｇに希溶液を送る希溶液配管１４を含んで構成されている。ここで、吸収器Ａは吸収室Ａａと、吸収室Ａａ内に散布され冷媒蒸気を吸収する吸収液（適宜「溶液」ともいう）と冷却水１５ｗとの間で顕熱熱交換させる第１の熱交換器であるプレート熱交換器１７を備える。
【００１８】
蒸発室Ｅａと吸収室Ａａは冷媒蒸気が連通するように一つの空間中に、又再生器Ｇと凝縮器Ｃは冷媒蒸気が連通するように別の一つの空間中に、それぞれ構成されている。また蒸発室Ｅａ、吸収室Ａａ、再生器Ｇの再生室Ｇａ及び凝縮器Ｃは、一つの缶胴中に収納するのが好ましい。その場合は、蒸発室Ｅａと吸収室Ａａの空間と再生室Ｇａと凝縮器Ｃの空間とは、隔壁により隔てればよい。
【００１９】
蒸発器Ｅは、蒸発室Ｅａと第４の熱交換器としての熱交換器１９とを含んで構成されている。熱交換器１９は蒸発室Ｅａの外部に設置される熱交換器である。典型的には、図示のように、互いに別体に構成されている。したがって、熱交換器１９は蒸発室Ｅａの構造に拘束されずに、自由な設計ができる。両者が一体構造の場合は、冷水を冷却する熱交換器は従来技術のようにシェル＆チューブ等の一定の構造とせざるを得ない。しかしながら、本実施の形態のように別体にすれば、例えばプレート熱交換器（後述）のような構造を採用することが可能となる。但し、別体と言っても熱交換器を蒸発室Ｅａと同じ缶胴に物理的に付着させても、あるいは同じ缶胴内を隔壁で隔てて構成してもよい。
【００２０】
吸収器Ａは、吸収室Ａａと第１の熱交換器としての熱交換器１７とを含んで構成され、吸収室Ａａと熱交換器１７の関係は、蒸発器Ｅの蒸発室Ｅａと熱交換器１９の関係と同様である。
【００２１】
再生器Ｇは、再生室Ｇａと第３の熱交換器である熱交換器５２とを含んで構成され、再生室Ｇａと熱交換器５２の関係は、蒸発器Ｅの蒸発室Ｅａと熱交換器１９の関係と同様である。
【００２２】
蒸発室Ｅａと熱交換器１９とは冷媒循環配管１２ａで接続されており、冷媒循環配管１２ａの蒸発室Ｅａから熱交換器１９へ向かう部分には冷媒（液）ポンプ１８が挿入配置されている。冷媒ポンプ１８の吐出側の冷媒循環配管１２ａは熱交換器１９を経由して蒸発室Ｅａの上部に戻るように接続されており、冷媒液は蒸発室Ｅａの上部から蒸発室Ｅａの内部空間に散布されるように構成されている。散布は散布ノズルにより行われる。
【００２３】
また希溶液配管１４には溶液ポンプ１１が挿入配置されており、溶液ポンプ１１の吐出側の希溶液配管１４からは希溶液循環配管１４ａが分岐している。希溶液循環配管１４ａは、熱交換器１７を経由して吸収室Ａａの上部に戻るように接続されており、吸収液は吸収室Ａａの上部から吸収室Ａａの内部空間に散布されるように構成されている。散布は散布ノズルにより行われる。
【００２４】
また濃溶液配管１３は、濃溶液循環配管１３ａが分岐している。濃溶液配管１３ａには溶液ポンプ５１が挿入配置されている。濃溶液循環配管１３ａは、熱交換器５２を経由して再生室Ｇａの上部に戻るように接続されており、吸収液は再生室Ｇａの上部から再生室Ｇａの内部空間に散布されるように構成されている。散布は散布ノズルにより行われる。
【００２５】
吸収冷凍機１０１には、プレート熱交換器１７に冷却媒体としての冷却流体である冷却水１５ｗを供給し又戻す冷却水配管１５、凝縮器Ｃに冷却水１６ｗを供給し又戻す冷却水配管１６、再生器Ｇの熱交換器５２に熱源３からの加熱媒体としての温水３１ｗを供給する温水配管３１、プレート熱交換器１９に冷凍負荷としての室内空調機４からの冷熱媒体としての冷水４１ｗを供給し又戻す冷水配管４１が接続されている。
【００２６】
吸収室Ａａの内部には、吸収室Ａａの内部空間に吸収液が長くとどまるように、充填材２０ａを設置する。吸収液はノズルにより散布され微細な飛沫となるので、充填材２０ａは設けなくてもよい。しかしながら、吸収液をいかに微細な飛沫にしても冷媒蒸気を十分に吸収するには一定の時間がかかるので、充填材２０ａを設けるのが好ましい。吸収液は、飛沫状態で冷媒蒸気を吸収するが、さらに充填材２０ａの表面を流下する間に、冷媒蒸気を十分に吸収することができる。
【００２７】
蒸発室Ｅａの内部には、蒸発室Ｅａの内部空間に冷媒液が長くとどまるように、不図示の充填材を設置してもよい。但し、冷媒液は散布され微細な飛沫として蒸発室Ｅａ内部に漂うので、その間に冷媒液の一部が蒸発し残りの冷媒液を十分に冷却することができる。したがって、充填材は設けなくてもよい。
【００２８】
引き続き図１を参照して、第１の実施の形態の単効用吸収冷凍機１０１のサイクルを説明する。蒸発室Ｅａの上部のノズルから散布された冷媒液は、飛沫となって高真空の蒸発室Ｅａ内を降下する間に一部が蒸発し、その蒸発潜熱によって残りの冷媒液の温度が低下する。温度が低下した冷媒液は蒸発室Ｅａの底部に溜まり、溜まった冷媒液は冷媒ポンプ１８によって冷媒熱交換器１９に送られ、冷水４１ｗを冷却して自身は昇温し、即ち顕熱により冷水から熱を奪い、再び蒸発室Ｅａ内に散布される。
【００２９】
吸収室Ａａの上部のノズルから散布された溶液は、吸収室Ａａの中の充填材２０ａを濡らしながら滴下して、最終的に吸収室Ａａの底部（缶胴の下部）に溜まるようになっている。すなわち、蒸発室Ｅａ内で蒸発した冷媒蒸気は、吸収室Ａａ内の充填材２０ａの表面の溶液に吸収される。溶液は冷媒蒸気を吸収する際に吸収熱が発生して温度が上昇し、滴下して吸収室Ａａの底部（下部）に溜まる。この溶液は溶液ポンプ１１によって、希溶液循環配管１４ａを通して吸収溶液熱交換器１７に送られ、冷却水１５ｗによって冷却されて再び吸収室Ａａに散布される。吸収溶液熱交換器１７では、吸収液は冷却水により顕熱を奪われ温度が下がる。
【００３０】
吸収室Ａａの下部に溜まった溶液は冷媒を吸収して吸収剤の濃度が低下しているため、溶液ポンプ１１から吐出された溶液の一部は希溶液配管１４を通して溶液熱交換器１０に送られ、そこで再生器Ｇから濃溶液配管１３を通して戻る高温の濃溶液と熱交換し、昇温して再生器Ｇに入る。再生器Ｇに入った溶液は、溶液ポンプ５１により熱交換器５２に送られ、ここで温水３１ｗによって溶液が加熱され、加圧過熱状態となり、この状態で再生室Ｇａの上部に戻り再生室Ｇａ内に散布される。散布された溶液はフラッシュし、冷媒蒸気を放出して濃縮される。
【００３１】
この濃溶液は濃溶液配管１３を通して溶液熱交換器１０に送られ、ここで熱回収され温度が低下して吸収室Ａａに戻る。一方、再生器Ｇで発生した冷媒蒸気は、凝縮器Ｃで冷却水１６ｗにより冷却され凝縮する。凝縮した冷媒液は冷媒配管１２を通して蒸発室Ｅａに戻り、サイクルを一巡する。
【００３２】
蒸発器Ｅ、吸収器Ａとも、従来から用いられてきたシェル＆チューブ型に冷媒散布装置を設けたものは相変化を伴う熱交換器となり、冷媒蒸気の比容積が大きいことから熱交換器の容積が大きくなり、また伝熱管上に液膜を形成するために構造上の配慮が必要であった。これに対して、以上説明した実施の形態では、冷媒液および吸収溶液の循環量を増加させ、熱交換器１７、１９、５２を採用して吸収・蒸発・再生と熱交換とを分離したことで、液どうしで熱交換する小型の熱交換器であるプレート熱交換器が採用できる。プレート熱交換器は、後述のように小型で伝熱性能が良く、かつ安価であるため、熱交換器１７、１９、５２としてプレート熱交換器を使用すると、機器全体が単純な構造となり、小型化が容易であり、かつ安価に製作することができる。
【００３３】
以上説明した吸収液（溶液）中には、吸収液よりも比熱の大きな粒状物としてのマイクロカプセルが混合されている。
【００３４】
図２のフロー図を参照して、本発明の実施の形態で用いるマイクロカプセルの混合された吸収液の作用を説明する。本図（ａ）は、吸収冷凍機の吸収室、溶液ポンプ、熱交換器のみを抜き出したものである。（ｂ）は本実施の形態で用いるマイクロカプセルを１個だけ取り出して拡大して示したものである。
【００３５】
吸収室Ａａでは、吸収室Ａａ内に散布された溶液が、蒸発器Ｅから流入する冷媒（水）を吸収し、その吸収熱によって溶液の温度が上昇する。
吸収溶液として一般に使われているリチウムブロマイド水溶液は、比熱が非常に小さい（０．３〜０．４ｋｃａｌ／ｋｇ・℃）ため、冷媒を吸収した時に発生する吸収熱によってその温度がすぐに上昇し、冷媒を吸収する能力がなくなる。温度が上昇した溶液は冷却しなければならないので、ポンプで熱交換器に送られて冷却水により冷却され、再び吸収室上部より散布される。このように溶液の比熱が小さいために、吸収熱による溶液の温度上昇が著しく、溶液の循環量を多くする必要があり、また、濃度幅を大きくすることができない。
【００３６】
本実施の形態では、溶液中に比熱の大きい物質として、ポリアミド製のカプセルに水を封入したマイクロカプセルを混合してある。マイクロカプセルは溶液と一緒に循環する。このマイクロカプセルはその重量の大部分を水が占めているため、その比熱は水の値（１ｋｃａｌ／ｋｇ・℃）に近い大きな値となる。
【００３７】
溶液とマイクロカプセルとの混合物は、吸収室Ａａにスプレーされると、図２（ｂ）の拡大図に示すように、溶液Ｓが球形のマイクロカプセルＭＣの表面を覆うように付着した状態で冷媒を吸収する。冷媒を吸収するときに発生する吸収熱によって、溶液が加熱されるが、マイクロカプセルの比熱が大きいため、温度上昇が抑制される。これにより、溶液はより多くの冷媒を吸収することができ、濃度幅を大きくできるため、吸収冷凍機の効率が改善される。また、溶液の循環量が削減されるため、溶液ポンプ１１を小型化し、所要動力を削減することができる。
【００３８】
同様に再生器Ｇでも、溶液にマイクロカプセルを混合することによって、溶液の見かけ比熱が増大し、再生室Ｇａ内に散布された溶液が冷媒を放出する際の温度低下を抑えることができるため、溶液の循環量が削減され、再生器溶液ポンプ５１を小型化し、所要動力を削減することができる。
【００３９】
さらに蒸発器Ｅでも、冷媒にマイクロカプセルを混合することによって、冷媒の見かけ比熱が増大し、冷媒の容積当たりの熱容量が大きくなるため、冷媒の循環量が削減され、冷媒ポンプ１８を小型化し、所要動力を削減することができる。水よりも比熱の大きな入手容易な物質は稀であるので、この場合は潜熱を利用するマイクロカプセルとするとよい。
【００４０】
マイクロカプセルは、粒の外径が数μｍから数ｍｍである。溶液と一体となった高い流動性を得るためには、小さい方がよく１０μｍ以下、特に５μｍ以下とするのがよい。しかしながら、以下説明する第２の実施の形態のようにマイクロカプセルの溶液からの分離と混合を繰り返す場合は、比較的大きな粒径とするのが好ましく、１ｍｍ〜５ｍｍ程度とする。
【００４１】
マイクロカプセルの殻内に封入する物質は水に限らず、エステル、エチレン、アルコールなどでも良い。蓄熱の形態は、以上の例のように内容物の顕熱を利用するものの他、潜熱を利用するものであってもよい。熱交換器１７、１９、５２は、マイクロカプセルの顕熱を利用する場合は、典型的な顕熱熱交換器であると言えるが、潜熱を利用する場合は、熱交換器１７は、吸収液の顕熱を奪う他、マイクロカプセルの潜熱を奪う熱交換器となる。熱交換器１９、５２は、熱の出入は熱交換器１７の場合と逆である。
【００４２】
マイクロカプセルの殻の材質は、ポリアミド、ポリウレタンなどとするとよい。
【００４３】
次に図３のフロー図を参照して、本発明の第２の実施の形態の吸収冷凍機について説明する。第２の実施の形態の吸収冷凍機１０２は、第１の実施の形態と機器の構成はほぼ同じであるが、以下の点で相違する。
マイクロカプセルが再生器Ｇと吸収器Ａの間を行き来すると、溶液の見かけ比熱が大きいために、溶液熱交換器１０の効率が低下してしまう。言い換えれば、本来熱交換すべき吸収液（希溶液と濃溶液）同士の交換熱量の他に、比熱の大きなマイクロカプセル同士の交換熱量が加わるので、マイクロカプセルが混合されていない場合よりも、冷凍容量当たりの伝熱面積を大きくしなければならない。
【００４４】
この問題を解決するために、第２の実施の形態では、図３に示すように、再生器Ｇおよび吸収器Ａそれぞれに、ストレーナ５３、５４のように、マイクロカプセルを分離する機構を設ける。このようにして、再生器Ｇおよび吸収器Ａそれぞれの中のマイクロカプセルが互いに行き来しないようにし、溶液熱交換器１０での交換熱量を徒に大きくしないようにすることができる。
【００４５】
具体的には、希溶液配管１４と希溶液循環配管１４ａとの分岐点に、マイクロカプセルＭＣを分離する分離装置としてのストレーナ５４を設置する。ストレーナ５４は、ポンプ１１の吐出側から溶液熱交換器１０を経由して再生器Ｇに向かう希溶液配管１４にマイクロカプセルＭＣが流入しないように、マイクロカプセルＭＣを分離する。分離されたマイクロカプセルＭＣは、希溶液循環配管１４ａに吸収液と共に流入する。このような構成では、吸収器Ａ中のマイクロカプセルＭＣは吸収液と共に、吸収室Ａａと熱交換器１７との間を循環する。
【００４６】
マイクロカプセルＭＣを分離する分離装置としてのストレーナ５３は、濃溶液配管１３と濃溶液循環配管１３ａとの分岐点に設置される。ストレーナ５３は、再生室Ｇａから溶液熱交換器１０を経由して吸収器Ａに向かう濃溶液配管１３にマイクロカプセルＭＣが流入しないように、マイクロカプセルＭＣを分離する。分離されたマイクロカプセルＭＣは、濃溶液循環配管１３ａに吸収液と共に流入する。このような構成では、再生器Ｇ中のマイクロカプセルＭＣは吸収液と共に、再生室Ｇａと熱交換器５２との間を循環する。
【００４７】
ストレーナは、粒状物よりも小さいメッシュのエレメントを有し、該エレメントで粒状物を遮蔽し吸収液だけを通過させるように構成されている。エレメントは、網の他に格子であってもよい。
【００４８】
第２の実施の形態では、分離装置として、ストレーナを用いる場合を説明したが、これに限らず、ストレーナ５３、５４の代わりに、マイクロカプセルとそれが混合されている溶液又は冷媒との比重差を利用して、マイクロカプセルを分離する装置としてもよい。例えば遠心分離機、サイクロン、流速を落として重いものを沈下させる貯留槽である。そのような貯留槽では、底から溶液配管１４ａを引き出す。又は、マイクロカプセルの比重が吸収液の比重よりも大きいときは、吸収室Ａａから熱交換器１７に向かう配管を直管に構成し、再生器Ｇに向かう配管を分離装置の部分で前記直管から横に分岐するものとしてもよい。横に分岐する分岐管は、真横又は後方斜めに引き出すようにするとよい。このように構成すると、吸収液よりも比重の大きいマイクロカプセルは直管を吸収液に乗って直進し、比重の小さい吸収液はその一部がマイクロカプセルを伴わずに分岐管の方に流れる。比重の大小が逆の場合は、直管と分岐管の関係を逆にすればよい。
【００４９】
溶液ポンプ１１、５１（冷媒にもマイクロカプセルを混合するときはポンプ１８）としては、マイクロカプセルがポンプの羽根車に衝突して破損しないように配慮されたポンプ、例えば（サインポンプなどと呼ばれることがある）スラリポンプなどを利用することが望ましい。ここでいうスラリポンプは、回転する羽根車がなめらかなサインカーブに形成されたポンプである。その構造上、せん断力が流体にかからず、流体の物性に与えるダメージが極めて小さいので、固形物を含んだ流体を安全に移送できる。
【００５０】
図４の模式的斜視図を参照して、本発明の実施の形態で熱交換器１７、１９、５２として用いるのに適したプレート熱交換器２１の構造を説明する。プレート熱交換器とは一般に、薄い平板（プレート）を重ね合わせて平板の周囲を密封し、平板間に空隙室を作り、一つおきにその空隙室に温度の異なる二つの流体を流し、該平板を通して熱交換を行わせるものである。周囲の密封は、例えば平板間にパッキングを挟むことにより行う。
【００５１】
（ａ）の部分破断斜視図にプレート熱交換器２１のプレート２１ａ、２１ｂを３枚だけ抜き出して示す。この図では、プレートの周囲の密封部分は図示を省略して、波板部分だけを示してある。プレート熱交換器２１は、波形の凹凸を持つ洗濯板状のプレート２１ａとプレート２１ｂを互い違いに多数積層して構成する。プレート２１ａは、図中左上から右下に波が形成されている。矩形のプレートの長手方向の中心線に対して１０〜６０度程度の角度をもって波が形成されている。本図ではその角度が３０度である。プレート２１ｂは、逆に図中右上から左下に波が形成されている。プレートの長手方向の中心線に対する角度はプレート２１ａと同様に１０〜６０度程度であり、本図ではその角度が３０度である。
【００５２】
プレート２１ａ、２１ｂは、ブレージング加工法で接合する。プレートの他、出入口のノズル、フレーム等もブレージング加工法で接合することができる。ブレージング加工法とは、ろう材を塗布したプレートを高温・真空下で溶融して接合する方法であり、１の工程で組み立てと接合ができるという特徴を有する。この方法で接合すると、完全な接合が可能であり、漏洩を防止できる。
【００５３】
プレートの材料は、オーステナイト系のステンレス鋼、例えばＪＩＳ、ＳＵＳ３１６を使用する。ろう材としては、銅又はニッケルが適している。このような材料で構成するので、耐熱性に優れ、最高使用温度は約２００度とすることができる。
【００５４】
（ｂ）に示すように、このようにして作られたプレート熱交換器２１には、プレート２１ａ（図中Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇ）とプレート２１ｂ（図中Ｂ、Ｄ、Ｆ、Ｈ）とで形成された空隙室に、熱交換対象である温液と冷液が１枚おきに対向して流れる。熱交換器として容積の割りに広い伝熱面積をとることができる。したがって、熱交換器の小型化、高性能化が可能となる。また構成部品が少なく、量産可能で低価格化も可能である。
【００５５】
図５の模式的斜視図を参照して、本発明の実施の形態で用いるプレート熱交換器の構造の別の例２２を説明する。
（ａ）の平面図に示すように、プレート２２ａは三角ヘリンボーン波形プレートである。ヘリンボーンであるから、波形は鰊（にしん）の骨の形状をしている。波の角度はプレートの長手方向の中心線の左右で逆方向の角度を呈しているが、該中心線に対する角度はプレート２１ａ、２１ｂと同様に１０〜６０度程度であり、本図ではその角度が３０度である。プレート２２ａを長手方向で逆に重ねれば、前記プレート２１ａと２１ｂの関係と同様に、波が交差するような関係となる。プレートの接合方法は、熱交換器２１の場合と同様である。
【００５６】
（ｂ）の斜視図に示すように、プレート熱交換器２２は、プレート２２ａを波の角度が逆になるように互い違いに積層する。積層された複数のプレート２２ａは、直方体のハウジング２２ｂ中に収納される。プレートの枚数は例えば１６枚である。ハウジングには温液、冷液の出入り口であるノズル２２ｃ、２２ｄが図中ハウジング２２ｂの手前側に接合される。ノズルは合計４個あるが、２個はハウジング２２ｂの図中向こう側に隠れているので図示されていない。
【００５７】
このようにプレートをヘリンボーンに形成すると、またこのプレートをブレージング加工で接合すると、耐圧性に優れる。また部品点数が少なく、量産化が可能である。伝熱係数も高く、４６００〜７０００Ｗ／（ｍ２・℃）にもなる。
【００５８】
図６の模式的斜視図を参照して、本発明の実施の形態で用いるプレート熱交換器の別の例であるプレート熱交換器２３の構造を説明する。プレート熱交換器２３は、複数の矩形（典型的には正方形）のプレート２３ａを平行に配置し、各プレート２３ａの間に、波板２３ｂを挟み込んで構成される。波板２３ｂの山と谷の方向は、隣り合う波板２３ｂ同士が互いに直角になるように配置される。図中、直角座標系ｘｙｚがとられているが、プレートはｚ軸方向に積層され、その間に山谷がｘ方向に向いた波板とｙ方向に向いた波板とがサンドイッチ状に挟まれている。なお本図では、プレートを収納するハウジング、温液と冷液の出入口の液室、ノズルは図示を省略してある。
【００５９】
このような構造では、山谷方向が直交する波板２３ｂが積層される形となり、複数のプレート２３ａ同士の間に、波板２３ｂにより細長い空間が直交して形成される。その直交する細長い空間に、熱交換対象の温度の異なる２つの流体Ａ、Ｂ（温液、冷液）が流れる。図中、流体Ａはｘ方向、流体Ｂはｙ方向に流れる。このようなプレート熱交換器は小型で性能が良く、かつ安価に入手できるため、これを液どうしの熱交換器として用いることによって、機器全体を小型で安価に製造することができる。
【００６０】
以上説明したように、本発明の実施の形態の吸収冷凍機では、吸収溶液に、比熱の大きい物質（を封入したマイクロカプセル）を混合する。
また吸収冷凍機の吸収器Ａ／蒸発器Ｅ／再生器Ｇを、吸収室Ａａ／蒸発室Ｅａ／再生室Ｇａと熱交換器とに分割して個別に設けた構造とする。
上述の熱交換器はプレート熱交換器とする。
【００６１】
マイクロカプセルを少なくとも吸収室Ａａの吸収液に混合する。さらに再生室Ｇａの吸収液に混合してもよく、さらに蒸発室Ｅａの冷媒に混合しても良い。
マイクロカプセルが、吸収器Ａと再生器Ｇとの間を行き来しないような構造とする。
マイクロカプセルは、温度領域に応じて潜熱型または顕熱型を用いる。
ポンプは、マイクロカプセルが破壊されないような機構のものを採用する。
【００６２】
冷媒熱交換器１９および冷水４１ｗを介さず、冷媒を直接室内機４に導いてもよい。
吸収溶液熱交換器１７を密閉型冷却塔にしても良い。
吸収冷凍機１０１、１０２は単効用の他、２重効用、１−２重効用としてもよい。
吸収器Ａ、凝縮器Ｃの冷却は空冷でも良い。
吸収冷凍機１０１、１０２の作動媒体は、リチュウムブロマイド（吸収剤）／水（冷媒）に限らず、例えば水（吸収剤）／アンモニア（冷媒）でもよい。
冷凍負荷は冷房の室内機４に限らず、例えば冷蔵庫やショーケースなどであってもよい。
各機器は１台に限らず複数であってもよい。
【００６３】
本発明の実施の形態によれば、溶液および冷媒中に、比熱の大きい物質を封入したマイクロカプセルを混合することによって、溶液および冷媒の見かけ比熱を大きくできるため、溶液および冷媒の循環量すなわち循環ポンプの動力を削減することができる。また、吸収器では、冷媒を吸収する時に発生する吸収熱による溶液の温度上昇を抑制することができるため、単位溶液量当たりの吸収冷媒量が増大するので、濃度幅が広くなって吸収冷凍機の効率が向上できる。
【００６４】
さらに、吸収冷凍機の蒸発器、吸収器および再生器を、液散布室と液−液熱交換器に分割することにより、蒸発器で冷媒は、蒸発室で一部が蒸発して残りの冷媒液の温度を低下させ、循環ポンプで熱交換器に送って冷水と熱交換し、同様に吸収器で溶液は、吸収室で冷媒蒸気を吸収して濃度が低下し温度が上昇し、循環ポンプで熱交換器に送られ冷却水と熱交換し、再生器で溶液は、再生室で冷媒蒸気を放出して濃度が上昇し温度が低下し、循環ポンプで熱交換器に送られ温水と熱交換するため、液膜形成のための散布機構・構造が不要となり、簡単な構成で伝熱性能の良い蒸発器、吸収器および再生器を製造することが可能になる。
【００６５】
また、プレート熱交換器は小型で性能が良く、かつ安価に入手できるため、これを液どうしの熱交換器として用いることによって、機器全体を小型で安価に製造することができる。
【００６６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、蒸発器で蒸発した冷媒を吸収液に吸収させる吸収器を備え、前記吸収液には、該吸収液よりも比熱の大きな粒状物が混合されているので吸収器を小型化することができ、構造が単純で小型化し得る吸収冷凍機を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態である吸収冷凍機のフロー図である。
【図２】本発明の実施の形態で用いるマイクロカプセルの混合された吸収液の作用を説明するフロー図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態である吸収冷凍機のフロー図である。
【図４】本発明の実施の形態の吸収冷凍機で使用するのに適したプレート及びプレート熱交換器の模式的斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態の吸収冷凍機で使用するのに適したプレートの平面図及びプレート熱交換器の模式的斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態の吸収冷凍機で使用するのに適したプレート熱交換器の模式的斜視図である。
【図７】従来の吸収冷凍機の蒸発器又は吸収器の構造を示す模式的斜視図と断面図である。
【符号の説明】
３  熱源
４  室内空調機
１０  溶液熱交換器（第２の熱交換器）
１１  溶液ポンプ
１２  冷媒配管
１２ａ  冷媒循環配管
１３  濃溶液配管
１４  希液溶液配管
１５、１６  冷却水配管
１５ｗ、１６ｗ  冷却水
１７  吸収溶液熱交換器（第１の熱交換器）
１８  冷媒ポンプ
１９  冷媒熱交換器（第４の熱交換器）
２１、２２、２３  プレート熱交換器
３１  温水配管
３１ｗ  温水
４１  冷水配管
４１ｗ  冷水
５１  溶液ポンプ
５２  熱交換器（第３の熱交換器）
５３、５４  ストレーナ
１０１、１０２  吸収冷凍機
Ａ  吸収器
Ｃ  凝縮器
Ｅ  蒸発器
Ｇ  再生器
ＭＣ  マイクロカプセル
Ｓ  吸収溶液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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