(57)【要約】【課題】複数の冷房空間に対する冷房や冷凍を、冷熱エネルギーの損失の少ない状態で行えるようにする。【解決手段】アンモニア−水系溶液を収容するとともに冷媒を蒸発分離する再生器１に凝縮器３を連通接続し、再生器１で蒸発分離させたアンモニア蒸気を導入して凝縮液化する。再生器１および凝縮器３と離れた複数の冷房空間Ｓに、再生器１から供給されるアンモニア蒸発後の希水溶液にアンモニアを吸収して再生器１に戻す吸収部９を設け、その吸収部９に近接して、凝縮器３からのアンモニア液を吸収部９のアンモニアの吸収に伴って蒸発する蒸発部７を設ける。蒸発部７に、熱交換用ダクト２３と送風ファン２２とを設け、蒸発部７での蒸発潜熱によって空気を冷却し、得られる冷風を冷房空間Ｓに吹き出すように構成する。【選択図】　　　　図１
2004125273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒−吸収剤を収容するとともに冷媒を蒸発分離する再生器と、
前記再生器に接続されて前記再生器で吸収剤から蒸発分離させた冷媒を導入して凝縮液化する凝縮器と、
前記再生器および凝縮器と離れた複数の冷房空間それぞれに設けられるとともに前記再生器に接続されて前記再生器から供給される冷媒蒸発後の吸収剤に冷媒を吸収して前記再生器に戻す吸収部と、
前記複数の冷房空間それぞれに前記吸収部に近接して設けられるとともに前記凝縮器および前記吸収部に接続されて前記凝縮器からの冷媒液を前記吸収部での冷媒の吸収に伴って蒸発する蒸発部と、
前記蒸発部に付設されて前記蒸発部で得られる冷熱を取出す冷熱取り出し手段と、
を備えたことを特徴とする吸収冷凍機。
【請求項２】
請求項１に記載の吸収冷凍機において、
冷媒−吸収剤がアンモニア−水系であり、
再生器から吸収器に前記再生器でアンモニアを蒸発させた後のアンモニア濃度が低い希水溶液を供給する希水溶液配管内に、凝縮器から蒸発器に前記凝縮器で凝縮液化したアンモニア液を供給するアンモニア液配管を内嵌してある吸収冷凍機。
【請求項３】
請求項１に記載の吸収冷凍機において、
冷媒−吸収剤がアンモニア−水系であり、
再生器から吸収器に前記再生器でアンモニアを蒸発させた後のアンモニア濃度が低い希水溶液を供給する希水溶液配管と、凝縮器から蒸発器に前記凝縮器で凝縮液化したアンモニア液を供給するアンモニア液配管とを保護配管内に設け、前記保護配管内の前記希水溶液配管に、流動する希水溶液を前記保護配管内に放出する放出部を開閉可能に設けてある吸収冷凍機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸収冷凍機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
以下の記述において、取り出し温度が低い場合、冷水はブラインと読み替えるものとする。
従来の吸収冷凍機としては、特許文献１に開示されているものがあった。
この従来例によれば、エンジンの排熱を熱源として再生器でアンモニア蒸気を発生させて凝縮器に供給し、凝縮器で凝縮液化したアンモニア液を蒸発器に供給し、吸収器でのアンモニア蒸気の吸収に伴って蒸発器でアンモニア液を蒸発させ、その蒸発潜熱で冷水を得、得られた冷水を冷水取り出し管を介して取出すようにしている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３０４３７５号公報（図１）
【０００４】
上記冷水を冷房や冷凍などに利用する場合、一般に、各部屋などの冷房空間に設置される冷房機や冷凍機に冷水供給配管を介して冷水を分岐供給し、冷凍や冷房を行うように構成している。また、冷水を一旦冷水槽に蓄え、その冷水槽から適宜冷水を取り出すように構成する場合もあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、冷水は顕熱であるため、蒸発器から離れた多数の冷房空間に供給するときに、その輸送途中での冷水供給配管からの放熱により冷熱エネルギーを損失する欠点があった。また、冷水槽に蓄える場合には、蒸発器と冷水槽、ならびに、冷水槽と冷房空間それぞれの間での輸送途中での放熱に加えて、冷水槽に蓄えている間での放熱があり、一層冷熱エネルギーを損失する欠点があった。
【０００６】
また、蒸発器での熱交換と冷房空間での熱交換という二重の熱交換を行うため、熱交換に伴う冷熱エネルギーの損失もあった。
そこで、蒸発器を冷房空間それぞれに設置することも考えられるが、吸収器との距離が長くなると、吸収能力が低下して蒸発器での蒸発が不十分になりやすく、冷熱エネルギーを取り出しづらくなる問題があった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、請求項１に係る発明は、複数の冷房空間に対する冷房や冷凍を、冷熱エネルギーの損失の少ない状態で行えるようにすることを目的とし、請求項２および請求項３に係る発明は、アンモニア−水系の冷媒−吸収剤を使用する場合に、安全性を向上できるようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
冷媒−吸収剤を収容するとともに冷媒を蒸発分離する再生器と、
前記再生器に接続されて前記再生器で吸収剤から蒸発分離させた冷媒を導入して凝縮液化する凝縮器と、
前記再生器および凝縮器と離れた複数の冷房空間それぞれに設けられるとともに前記再生器に接続されて前記再生器から供給される冷媒蒸発後の吸収剤に冷媒を吸収して前記再生器に戻す吸収部と、
前記複数の冷房空間それぞれに前記吸収部に近接して設けられるとともに前記凝縮器および前記吸収部に接続されて前記凝縮器からの冷媒液を前記吸収部での冷媒の吸収に伴って蒸発する蒸発部と、
前記蒸発部に付設されて前記蒸発部で得られる冷熱を取出す冷熱取り出し手段とを備えて構成する。
冷媒−吸収剤としては、アンモニアを冷媒とし、水を吸収剤とするアンモニア―水系のものとか、水を冷媒とし、リチウム・ブロマイド（ＬｉＢｒ）を吸収剤とする水―ＬｉＢｒ系のものとか、メタノールを冷媒とし、水を吸収剤とするメタノール―水系のものなど、各種の冷媒―吸収剤が適用できる。
【０００９】
（作用・効果）
凝縮器で凝縮液化されて凝縮器から蒸発部に供給される冷媒液は、クーリングタワーからの冷却水により冷却されるものであって、その冷媒液の温度は外気温度との温度差が少ないものであり、凝縮器と蒸発部とが離れていても、冷媒液の輸送途中での放熱による冷熱エネルギーの損失が少ない。請求項１に係る発明の吸収冷凍機は、このことに着目してなされたものであり、その構成によれば、熱源側となる再生器と凝縮器に対して離れて位置する複数の冷房空間に吸収部と蒸発部とを近接して設け、凝縮部から蒸発部に冷媒液を供給し、蒸発部での蒸発潜熱により冷熱取り出し手段により冷熱を取出すことができる。
したがって、蒸発器で得た冷水などを、蒸発器と離れた位置の冷房空間に低温で供給する従来に比べ、輸送途中での放熱による冷熱エネルギーの損失を大幅に減少でき、複数の冷房空間に対する冷房や冷凍を、冷熱エネルギーの損失の少ない状態で行える。
しかも、蒸発部と吸収部とを近接して設けるから、吸収部による吸収能力を十分発揮させて蒸発部での蒸発に悪影響を及ぼすことが無く、冷熱エネルギーを良好に取出して冷房や冷凍を行うことができる。
そのうえ、冷房空間で熱交換するだけで冷房や冷凍を行えるから、蒸発器と冷房空間の両方で熱交換を行っていた場合に比べ、冷熱エネルギーの損失を少なくできるとともに、熱交換構成を簡略化でき、イニシャルコストを低減できる。
また、複数の冷房空間に対して冷媒液を供給して、冷媒を吸収剤に吸収させた溶液を熱源側に戻し、冷房空間での蒸発潜熱により冷熱エネルギーを得るから、顕熱で冷熱エネルギーを得るために冷水を供給する場合に比べて、供給する液体の量が少なく、同じ冷熱エネルギーを得る上での配管構成を簡単にでき、イニシャルコストおよびランニングコストを低減できる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、上述のような目的を達成するために、
請求項１に記載の吸収冷凍機において、
冷媒−吸収剤がアンモニア−水系であり、
再生器から吸収器に前記再生器でアンモニアを蒸発させた後のアンモニア濃度が低い希水溶液を供給する希水溶液配管内に、凝縮器から蒸発器に前記凝縮器で凝縮液化したアンモニア液を供給するアンモニア液配管を内嵌して構成する。
【００１１】
（作用・効果）
請求項２に係る発明の吸収冷凍機の構成によれば、アンモニア液配管を希水溶液配管で保護しながら、アンモニア液配管の損傷などに起因してアンモニア液が漏洩した場合に、アンモニア液配管の周囲を流れる希水溶液中に溶かすことができる。
したがって、アンモニア液の漏洩によるアンモニアガスの発生を防止でき、アンモニア−水系の冷媒−吸収剤を使用する場合に、安全性を向上できる。
【００１２】
請求項３に係る発明は、上述のような目的を達成するために、
請求項１に記載の吸収冷凍機において、
冷媒−吸収剤がアンモニア−水系であり、
再生器から吸収器に前記再生器でアンモニアを蒸発させた後のアンモニア濃度が低い希水溶液を供給する希水溶液配管と、凝縮器から蒸発器に前記凝縮器で凝縮液化したアンモニア液を供給するアンモニア液配管とを保護配管内に設け、前記保護配管内の前記希水溶液配管に、流動する希水溶液を前記保護配管内に放出する放出部を開閉可能に設けて構成する。
【００１３】
（作用・効果）
請求項３に係る発明の吸収冷凍機の構成によれば、アンモニア液配管および希水溶液配管を保護配管で保護しながら、アンモニア液配管の損傷などに起因してアンモニア液が保護配管内に漏洩した場合に、希水溶液配管内を流れる希水溶液を放出部を通じて保護配管内に放出し、漏洩したアンモニア液を希水溶液に溶かすことができる。
したがって、アンモニア液の漏洩によるアンモニアガスの発生を防止でき、アンモニア−水系の冷媒−吸収剤を使用する場合に、安全性を向上できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る吸収冷凍機の第１実施例を示す概略構成図であり、アンモニアを冷媒とし、水を吸収剤としたアンモニア−水系溶液が収容された再生器１に加熱配管２が通され、その加熱によりアンモニア蒸気を発生させるように構成されている。再生器１には、発生したアンモニア蒸気を供給するように凝縮器３が連通接続されている。再生器１には、アンモニア蒸気と水とを分離する精留器が設けられるが、精留器を再生器１の一部とみなし、再生器１と称する。
【００１５】
ビルの各部屋とか、スーパーや百貨店の食料品売り場とかコンビニエンスストアなどの冷凍機や保冷装置などの、再生器１および凝縮器３と離れた位置の複数の冷房空間Ｓそれぞれに、ケーシング４が設けられている。ケーシング４が、上部が連通するように隔壁５で仕切られ、その一方に、第１のノズル６が設けられて蒸発部７が形成され、他方に第２のノズル８が設けられて吸収部９が形成されている。
【００１６】
凝縮器３と第１のノズル６とが、第１の配管１０と、流量調整弁１１を介装した第１の分岐配管１２とを介して接続されている。この第１の配管１０および第１の分岐配管１２から成る配管をアンモニア液配管と称する。
再生器１と第２のノズル８とが、第１の液溜め１３を介装した第２の配管１４と、第１のポンプ１５を介装した第２の分岐配管１６とを介して接続されている。この第２の配管１４および第２の分岐配管１６から成る配管を希水溶液配管と称する。
ケーシング４の、吸収部９を形成する箇所の底部と再生器１とが、第２のポンプ１７を介装した第３の分岐配管１８と、第２の液溜め１９を介装した第３の配管２０とを介して接続されている。
【００１７】
第２の配管１４と第３の配管２０とにわたって熱交換器２１が介装され、再生器１から吸収部９に供給されるアンモニア濃度の低い希水溶液により、吸収部９から再生器１に供給されるアンモニア濃度の高い濃水溶液を加熱するように構成されている。
【００１８】
蒸発部７において、送風ファン２２によって冷房空間Ｓ内の空気を通す熱交換用ダクト２３が設けられ、吸収部９での希水溶液へのアンモニアの吸収に伴うアンモニア液の蒸発による蒸発潜熱で熱交換用ダクト２３内に導入される空気を冷却し、冷房空間Ｓ内に冷風を送って冷房や冷凍を行うように冷熱取り出し手段が構成されている。
【００１９】
熱交換用ダクト２３からの空気の吹き出し口箇所に、吹き出される冷風の温度を測定する温度センサ２４が付設され、この温度センサ２４にコントローラ５が接続されるとともにコントローラ２５に流量調整弁１１が接続されている。
【００２０】
コントローラ２５において、温度センサ２４で測定される冷風の温度と設定温度とが比較され、測定される冷風の温度が設定温度よりも低いときには流量調整弁１１の開度を小さくし、一方、測定される冷風の温度が設定温度よりも高いときには流量調整弁１１の開度を大きくし、設定温度の冷風が得られるように制御するようになっている。
【００２１】
第１の分岐配管１２が第２の分岐配管１６に内嵌され、第１の分岐配管１２を第２の分岐配管１６で保護しながら、第１の分岐配管１２の損傷などに起因してアンモニア液が漏洩した場合に、第２の分岐配管１６を流れるアンモニア濃度の低い希水溶液に溶かし、アンモニア液の漏洩によるアンモニアガスの発生を防止できるように構成されている。図中２６は、クーリングタワーからの冷却水を流す冷却水配管を示している。
【００２２】
図２は第２実施例の要部の一部破断拡大図であり、第１の分岐配管１２と第２の分岐配管１６とが保護配管３１内に設けられている。
保護配管３１内に放出部としてのノズル配管３２が設けられ、そのノズル配管３２と第２の分岐配管１６とが、開閉弁３３を介装した放出用配管３４を介して接続されている。
【００２３】
保護配管３１内に、アンモニアガスを検知して指令信号を出力するセンサ３５が設けられ、そのセンサ３５と安全用コントローラ３６とが接続されるとともに安全用コントローラ３６に開閉弁３３が接続され、配管の損傷などに起因してアンモニア液が保護配管３１内に漏洩した場合に、そのことをセンサ３５が検知して開閉弁３３を開き、第２の分岐配管１６を流れるアンモニア濃度の低い希水溶液にアンモニアガスを溶かし、アンモニア液の漏洩によるアンモニアガスの発生を防止できるように構成されている。
【００２４】
図３は第３実施例の要部の断面図であり、ケーシング４が外壁４１に近接して設置され、第２の分岐配管１６が外壁４１を貫通して設けられている。
吸収部９の下部側と第２の分岐配管１６とが、ポンプ４２と熱交換部４３を備えた熱交換用配管４４を介して接続され、熱交換部４３に対応してファン４５が設けられている。
【００２５】
上記構成により、吸収部９に供給される希水溶液を外気によって冷却し、アンモニアの吸収能力を高め、蒸発部７でのアンモニア液の蒸発を促進し、冷熱エネルギーを効率良く得られるようになっている。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明の吸収冷凍機によれば、熱源側となる再生器と凝縮器に対して離れて位置する複数の冷房空間に吸収部と蒸発部とを近接して設け、凝縮部から蒸発部に冷媒液を供給し、蒸発部での蒸発潜熱により冷熱取り出し手段により冷熱を取出すから、蒸発器で得た冷水を、蒸発器と離れた位置の冷房空間に冷水などを低温で供給する従来に比べ、輸送途中での放熱による冷熱エネルギーの損失を大幅に減少でき、複数の冷房空間に対する冷房や冷凍を、冷熱エネルギーの損失の少ない状態で行える。
しかも、蒸発部と吸収部とを近接して設けるから、吸収部による吸収能力を十分発揮させて蒸発部での蒸発に悪影響を及ぼすことが無く、冷熱エネルギーを良好に取出して冷房や冷凍を行うことができる。
そのうえ、冷房空間で熱交換するだけで冷房や冷凍を行えるから、蒸発器と冷房空間の両方で熱交換を行っていた場合に比べ、冷熱エネルギーの損失を少なくできるとともに、熱交換構成を簡略化でき、イニシャルコストを低減できる。
また、複数の冷房空間に対して冷媒液を供給して、冷媒を吸収剤に吸収させた溶液を熱源側に戻し、冷房空間での蒸発潜熱により冷熱エネルギーを得るから、顕熱で冷熱エネルギーを得るために冷水を供給する場合に比べて、供給する液体の量が少なく、同じ冷熱エネルギーを得る上での配管構成を簡単にでき、イニシャルコストおよびランニングコストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る吸収冷凍機の第１実施例を示す概略構成図である。
【図２】第２実施例の要部の一部破断拡大図である。
【図３】第３実施例の要部の断面図である。
【符号の説明】
１…再生器
３…凝縮器
７…蒸発部
９…吸収部
１０…第１の配管（アンモニア液配管）
１２…第１の分岐配管（アンモニア液配管）
１４…第２の配管（希水溶液配管）
１６…第２の分岐配管（希水溶液配管）
２２…送風ファン（冷熱取り出し手段）
２３…熱交換用ダクト（冷熱取り出し手段）
３１…保護配管
３２…ノズル配管
Ｓ…冷房空間
【図１】
2004125273.tif 000003
【図２】
2004125273.tif 000004
【図３】
2004125273.tif 000005