(57)【要約】【課題】  吸収式冷凍装置を低コスト、かつコンパクトなものにする。【解決手段】  発生器、溶液熱交換器、凝縮器、蒸発器、吸収器を備えてなる吸収式冷凍装置であって、その吸収冷凍サイクルから決定される発生器における交換熱量と、該発生器より流出する濃溶液と発生器に流入する希溶液との交換熱量、および蒸発器、吸収器での交換熱量とから、必要となるプレートの枚数が一致するように、１枚のプレートの上部に発生器、その下部に溶液熱交換器を各々形成する一方、同溶液熱交換器の下部に蒸発器と吸収器を形成し、同プレートを複数枚積層一体化することにより、装置全体の小型、コンパクト化を図った。【選択図】        図１
2007271197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発生器、溶液熱交換器、凝縮器、蒸発器、吸収器を備えてなる吸収式冷凍装置であって、その吸収冷凍サイクルから決定される発生器における交換熱量と、該発生器より流出する濃溶液と発生器に流入する希溶液との交換熱量、および蒸発器、吸収器での交換熱量とから、必要となるプレートの枚数が一致するように、１枚のプレートの上部に発生器、その下部に溶液熱交換器を各々形成する一方、同溶液熱交換器の下部に蒸発器と吸収器を形成し、同プレートを複数枚積層一体化したことを特徴とする吸収式冷凍装置。
【請求項２】
発生器、溶液熱交換器、凝縮器、蒸発器、吸収器を備えてなる吸収式冷凍装置であって、その吸収冷凍サイクルから決定される発生器における交換熱量と、該発生器より流出する濃溶液と発生器に流入する希溶液との交換熱量、および蒸発器、吸収器での交換熱量とから、必要となるプレートの枚数が一致するように、１枚のプレートの上部に発生器、その下部に溶液熱交換器、さらに同溶液熱交換器の下部に蒸発器を形成する一方、もう１枚のプレートには上部に発生器、その下部に溶液熱交換器、さらに同溶液熱交換器の下部に吸収器を形成し、それら各プレートを各々平行に配置した状態で複数枚積層一体化したことを特徴とする吸収式冷凍装置。
【請求項３】
希溶液は発生器のプレート部を液膜状態で流下し、同プレート部の内部を流れる加熱流体により加熱、濃縮されて冷媒蒸気を発生する一方、冷媒蒸気を発生して濃くなった濃溶液は下部の溶液熱交換器で発生器に流入する希溶液で冷却された後に吸収器に流入し、吸収器のプレート部を液膜状態で流下する際に蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を吸収するとともに、同冷媒蒸気吸収時に発生する吸収熱は同プレート部の内部を流れる冷却流体により取り去られるように構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の吸収式冷凍装置。
【請求項４】
希溶液は発生器のプレート部を液膜状態で流下し、同プレート部の内部を流れる加熱液体により加熱、濃縮されて冷媒蒸気を発生する一方、冷媒蒸気を発生して濃くなった濃溶液は下部の溶液熱交換器で発生器に流入する希溶液で冷却された後に別途空冷溶液熱交換器によって過冷却された希溶液と混合されて吸収器に流入し、同吸収器のプレート部を流下する際に蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を吸収するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の吸収式冷凍装置。
【請求項５】
希溶液は発生器のプレート部を液膜状態で流下し、同プレート部の内部を流れる加熱液体により加熱、濃縮されて冷媒蒸気を発生する一方、冷媒蒸気を発生して濃くなった濃溶液は下部の溶液熱交換器で発生器に流入する希溶液で冷却された後に別途空冷溶液熱交換器に流入する希溶液と混合され、同混合された濃溶液と希溶液が空冷溶液熱交換器によって過冷却された後に吸収器に流入し、同吸収器のプレート部を流下する際に蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を吸収するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の吸収式冷凍装置。
【請求項６】
発生器および吸収器の各プレート部の上部には、それぞれ溶液が均等にプレート部に分配されるように溶液分配装置を組み込んであり、また溶液熱交換器には、冷媒蒸気を発生して濃くなった濃溶液が満液状態で流出するように、同濃溶液の流出口を溶液熱交換器の上部に位置させて設けたことを特徴とする請求項１，２，３，４又は５記載の吸収式冷凍装置。
【請求項７】
上部の発生器から下部の溶液熱交換器に至る溶液の流下するプレート部間の間隔は略同じである一方、上部の発生器の加熱流体流通路の間隔と下部の溶液熱交換器の被加熱溶液流通路の間隔とはピッチが異なり、かつ蒸発器、吸収器の溶液流通路とはピッチが略同じであることを特徴とする請求項１，２，３，４，５又は６記載の吸収式冷凍装置。
【請求項８】
上部の発生器から下部の溶液熱交換器、蒸発器、吸収器までにおいて、上部から流下する溶液の通路と下部の溶液熱交換器に流れる被加熱溶液流通路の間隔と蒸発器、吸収器の溶液流通路とは略同じピッチであることを特徴とする請求項１，２，３，４，５又は６記載の吸収式冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、吸収式冷凍装置の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の吸収式冷凍装置においては、吸収サイクルを構成する熱交換器として、よりコンパクト化のために、各々単独でプレート式の熱交換器とするための提案や、またプレート式で蒸発器と吸収器とを組み合わせ一体化したもの、もしくはこれらに更に過冷却器を組み合わせて一体化したものなどが提案されている（特許文献１〜３参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−８２５９４号公報
【特許文献２】特開２００１−１５３５８２号公報
【特許文献３】特開平１０−２３２０６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、吸収サイクルを構成する熱交換器は、上記のもの以外に発生器や溶液熱交換器があり、小型の吸収式冷凍機や、排熱（温水）利用の単効用機などにおいては、これら熱交換器の各々を単独でプレート化して組み合わせて見ても、コンパクト化や低コスト化には限界がある。
【０００５】
以上の問題を解決するためには、例えば上記吸収式の冷凍サイクルを構成する各熱交換器を一体化し、全体として１枚又は２枚のプレート型の熱交換器構造とすれば、小型機等での、さらなるコンパクト化、低コスト化が可能となる。
【０００６】
しかし、そのためには、プレート１枚又は２枚で、発生器および溶液熱交換器部分や、吸収器および蒸発器部分を構成する必要があり、各々のプレート枚数を同じにしたり、プレート間の間隔（ピッチ）を工夫する必要が生じる。
【０００７】
本願発明は、このような問題を解決するためになされたもので、上述のような各熱交換器を一体型のものとするために、プレート部における発生器の交換熱量と溶液熱交換器の交換熱量、また蒸発器と吸収器の交換熱量が合うように、各々の伝熱面積を適切に形成することによって、全体としてプレートの枚数を同じにした吸収式冷凍装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明は、上記の目的を達成するために、次のような課題解決手段を備えて構成されている。
【０００９】
（１）  第１の課題解決手段
この発明の第１の課題解決手段は、発生器、溶液熱交換器、凝縮器、蒸発器、吸収器を備えてなる吸収式冷凍装置であって、その吸収冷凍サイクルから決定される発生器における交換熱量と、該発生器より流出する濃溶液と発生器に流入する希溶液との交換熱量、および蒸発器、吸収器での交換熱量とから、必要となるプレートの枚数が一致するように、１枚のプレートの上部に発生器、その下部に溶液熱交換器を各々形成する一方、同溶液熱交換器の下部に蒸発器と吸収器を形成し、同プレートを複数枚積層一体化したことを特徴としている。
【００１０】
このような構成によると、発生器および溶液熱交換器、吸収器および蒸発器等を各々のプレートの間隔を合わせ、かつ枚数が同じになるように、各熱交換器のプレート部の伝熱面積を適切に設定することにより、比較的簡単に複数枚のプレートを積層一体化して、各熱交換器部を１枚のプレート型構造に一体形成することができる。
【００１１】
その結果、例えば、間接（溶液分離冷却）空冷方式を採用することで、全体としてプレート型熱交換器と凝縮器と空冷冷却器との合計３ケの熱交換器だけで、コンパクトかつ低コストに吸収冷凍サイクルを形成することが可能となり、信頼性が大きく向上する。
【００１２】
また、必要に応じ空冷の凝縮器と空冷の溶液冷却熱交換器を１ケに重ねることで、２ケの熱交換器とすることもでき、部品点数が大きく削減される。
【００１３】
（２）  第２の課題解決手段
この発明の第２の課題解決手段は、発生器、溶液熱交換器、凝縮器、蒸発器、吸収器を備えてなる吸収式冷凍装置であって、その吸収冷凍サイクルから決定される発生器における交換熱量と、該発生器より流出する濃溶液と発生器に流入する希溶液との交換熱量、および蒸発器、吸収器での交換熱量とから、必要となるプレートの枚数が一致するように、１枚のプレートの上部に発生器、その下部に溶液熱交換器、さらに同溶液熱交換器の下部に蒸発器を形成する一方、もう１枚のプレートには上部に発生器、その下部に溶液熱交換器、さらに同溶液熱交換器の下部に吸収器を形成し、それら各プレートを各々平行に配置した状態で複数枚積層一体化したことを特徴としている。
【００１４】
このような構成によると、発生器および溶液熱交換器、吸収器および蒸発器を形成するに際し、それぞれ１枚のプレートを各々のプレートの間隔を合わせ、かつ枚数が同じになるように、各熱交換器のプレート部の伝熱面積を適切に設定することにより、比較的簡単に複数枚のプレートを積層一体化して、各熱交換器部を１個のプレート型構造に形成することができる。
【００１５】
その結果、例えば、間接（溶液分離冷却）空冷方式を採用することで、全体として１個のプレート型熱交換器と凝縮器と空冷の溶液冷却熱交換器との合計３ケの熱交換器だけで、コンパクトかつ低コストに吸収冷凍サイクルを形成することが可能となり、信頼性が大きく向上する。
【００１６】
また、必要に応じ空冷の凝縮器と空冷の溶液冷却熱交換器を１ケに重ねることで、２ケの熱交換器とすることもでき、部品点数が大きく削減される。
【００１７】
また、このような構成によると蒸発器と吸収器を別のプレートで形成できるので、それらの間の遮熱性が高くなる。
【００１８】
（３）  第３の課題解決手段
この発明の第３の課題解決手段は、上記第１又は第２の課題解決手段の構成において、希溶液は発生器のプレート部を液膜状態で流下し、同プレート部の内部を流れる加熱流体により加熱、濃縮されて冷媒蒸気を発生する一方、冷媒蒸気を発生して濃くなった濃溶液は下部の溶液熱交換器で発生器に流入する希溶液で冷却された後に吸収器に流入し、吸収器のプレート部を液膜状態で流下する際に蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を吸収するとともに、同冷媒蒸気吸収時に発生する吸収熱は同プレート部の内部を流れる冷却流体により取り去られるように構成されていることを特徴としている。
【００１９】
このような構成によると、発生器から吸収器に到るまで、自然流下により液膜状態で溶液を流すことができ、高性能の再生および熱交換、蒸発および吸収作用と省エネ効果の高い高効率な運転が可能となる。
【００２０】
また、吸収器における吸収熱は、吸収器のプレート部内を流れる被冷却流体により効率良く取り去られる。
【００２１】
（４）  第４の課題解決手段
この発明の第４の課題解決手段は、上記第１又は第２の課題解決手段の構成において、希溶液は発生器のプレート部を液膜状態で流下し、同プレート部の内部を流れる加熱液体により加熱、濃縮されて冷媒蒸気を発生する一方、冷媒蒸気を発生して濃くなった濃溶液は下部の溶液熱交換器で発生器に流入する希溶液で冷却された後に別途空冷溶液熱交換器によって過冷却された希溶液と混合されて吸収器に流入し、同吸収器のプレート部を流下する際に蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を吸収するように構成されていることを特徴としている。
【００２２】
このような構成によると、発生器から吸収器に到るまで、自然流下により広面積の液膜状態で溶液を流すことができ、高性能の再生および熱交換、蒸発および吸収作用と省エネ効果の高い高効率な運転が可能となる。
【００２３】
また、吸収器における吸収熱は、別途設けた空冷溶液熱交換器により吸収液が過冷却されて、効率良く取り去られる。
【００２４】
したがって、吸収器自体の構造が、冷却部のない簡単な平面プレートで済み、より小型、低コスト化に適したものとなる。
【００２５】
（５）  第５の課題解決手段
この発明の第５の課題解決手段は、上記第１又は第２の課題解決手段の構成において、希溶液は発生器のプレート部を液膜状態で流下し、同プレート部の内部を流れる加熱液体により加熱、濃縮されて冷媒蒸気を発生する一方、冷媒蒸気を発生して濃くなった濃溶液は下部の溶液熱交換器で発生器に流入する希溶液で冷却された後に別途空冷溶液熱交換器に流入する希溶液と混合され、同混合された濃溶液と希溶液が空冷溶液熱交換器によって過冷却された後に吸収器に流入し、同吸収器のプレート部を流下する際に蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を吸収するように構成されていることを特徴としている。
【００２６】
このような構成によると、発生器から吸収器に到るまで、自然流下により広面積の液膜状態で溶液を流すことができ、高性能の再生および熱交換、蒸発および吸収作用と省エネ効果の高い高効率な運転が可能となる。
【００２７】
また、同構成では、冷媒蒸気を発生して濃くなった濃溶液は下部の溶液熱交換器で発生器に流入する希溶液で冷却された後に、別途設けた空冷溶液熱交換器に流入する前に希溶液と混合され、同混合された濃溶液と希溶液が空冷溶液熱交換器を通して過冷却された後に吸収器に流入し、同吸収器のプレート部を流下するようになっている。
【００２８】
したがって、より吸収液の過冷却度が高くなり、より吸収能力が向上する。
【００２９】
（６）  第６の課題解決手段
この発明の第６の課題解決手段は、上記第１，第２，第３，第４又は第５の課題解決手段の構成において、発生器および吸収器の各プレート部の上部には、それぞれ溶液が均等にプレート部に分配されるように溶液分配装置を組み込んであり、また溶液熱交換器には、冷媒蒸気を発生して濃くなった濃溶液が満液状態で流出するように、同濃溶液の流出口を溶液熱交換器の上部に位置させて設けたことを特徴としている。
【００３０】
このような構成によると、発生器および吸収器の各プレート部における溶液の液膜化と拡散性が向上し、液面の均一度が高くなる。また、溶液熱交換器部分に濃溶液溜りが形成されて、希溶液との熱交換性能が向上する。
【００３１】
（７）  第７の課題解決手段
この発明の第７の課題解決手段は、上記第１，第２，第３，第４，第５又は第６の課題解決手段の構成において、上部の発生器から下部の溶液熱交換器に至る溶液の流下するプレート部間の間隔は略同じである一方、上部の発生器の加熱流体流通路の間隔と下部の溶液熱交換器の被加熱溶液流通路の間隔とはピッチが異なり、かつ蒸発器、吸収器の溶液流通路とはピッチが略同じであることを特徴としている。
【００３２】
このような構成によると、先ず前者の場合、１枚のプレート部の上方側と下方側に容易かつ省スペースで発生器部と溶液熱交換器部を形成することができる。また、後者の場合、溶液熱交換器部における希溶液流路と濃溶液流路との容積が等しくなり、希溶液と濃溶液との熱交換性能を最大レベルに確保することができる。その結果、より効率的な運転が可能となる。
【００３３】
（８）  第８の課題解決手段
この発明の第８の課題解決手段は、上記第１，第２，第３，第４，第５又は第６の課題解決手段の構成において、上部の発生器から下部の溶液熱交換器、蒸発器、吸収器までにおいて、上部から流下する溶液の通路と下部の溶液熱交換器に流れる被加熱溶液流通路の間隔と蒸発器、吸収器の溶液流通路とは略同じピッチであることを特徴としている。
【００３４】
このような構成によると、１枚又は２のプレート部の上方側と下方側に各々容易かつ省スペースで発生器部と溶液熱交換器部、蒸発器と吸収器部を形成することができる。
【００３５】
また、熱交換器各部における流路の容積が等しくなり、熱交換性能を最大レベルに確保することができる。その結果、より効率的な運転が可能となる。
【００３６】
また、それぞれの通路の形成が容易となる。
【発明の効果】
【００３７】
以上の結果、本願発明によると、吸収式冷凍装置を低コスト、かつコンパクトに提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
（最良の実施の形態１）
先ず図１及び図２は、本願発明の最良の実施の形態１に係る吸収式冷凍装置の構成を示している。
【００３９】
この実施の形態のものは、発生器、溶液熱交換器、蒸発器、吸収器等の各熱交換器を可能な限り一体型のものとするために、１枚のプレートのプレート部における発生器の交換熱量と溶液熱交換器の交換熱量、また蒸発器、吸収器での交換熱量が合うように各々の伝熱面積を適切に設定することによって、必要とするプレートの枚数を同じにしたことを特徴としている。
【００４０】
すなわち、この実施の形態の吸収式冷凍装置では、例えば発生器１、溶液熱交換器２、凝縮器、蒸発器３、吸収器４等を備えた臭化リチウム単効用型吸収式冷凍装置において（吸収液として臭化リチウム水溶液が採用され、また冷媒として水が採用されている）、空冷凝縮器を除く装置全体を一体型のものとするために、図１に示すように、一枚のプレートＰにおける発生器１の交換熱量と溶液熱交換器２の交換熱量、また蒸発器３、吸収器４での熱量がうまく合うように、各々の伝熱面積を適切に設定し、それらを図２のように積層することによって、最終的に重合一体化される複数枚のプレートＰ，Ｐ・・・の枚数が同じ枚数となるように構成している（図２では下部側の蒸発器３と吸収器４を省略して示しているが、前後方向に略同様の構成となっている）。
【００４１】
そして、その場合において、上記発生器１のプレート部（熱交部）１ａ，１ａ・・・間の間隔と溶液熱交換器２のプレート部（熱交部）２ａ，２ａ・・・との間の間隔、蒸発器３、吸収器４の間隔が同一となるようにプレート間隔を決めることで、完全に一体のプレートで発生器１、溶液熱交換器２、蒸発器３、吸収器４を製作することができる。
【００４２】
なお、図１中の符号１ｃは発生器１への温水流入口、１ｄは同温水の流出口、２ｃは溶液熱交換器２への希溶液の流入口、２ｄは同希溶液の流出口、２ｅは溶液熱交換器２から吸収器４側への濃溶液の流出口、３ｃは図示しない凝縮器から蒸発器３への凝縮冷媒（水）の流入口、４ｃは上記溶液熱交換器２から吸収器４への濃溶液の流入口である。
【００４３】
そして、それらの各々の間に図示矢印のような流路および連絡配管を設けて、上部の上記発生器１からの濃溶液が下部側の上記溶液熱交換器２部分へ自然流下するように配置する。さらに同溶液熱交換器２の下部に吸収器４、蒸発器３を並設することで、上記溶液熱交換器２を出た濃溶液を吸収器４へ自然流下方式で流入させ、そのプレート部４ａ表面に液膜状態で流すことができるようにしている。
【００４４】
一方、吸収器４のプレート部４ａには、並設された蒸発器３から冷媒蒸気が導入されるようになっており、同液膜状態の濃溶液に冷媒蒸気である水蒸気を効率良く吸収させる。また、蒸発器３には、図示しない凝縮器を介して凝縮された発生器１からの冷媒液が供給され、そのプレート部３ａ部分で、内部の冷媒通路３ｂを流れる冷媒により蒸発せしめられる。
【００４５】
このような構成によると、吸収式の冷凍サイクルを構成する各熱交換器を相互に一体化し、全体として１枚のプレート構造の熱交換器とすることができるので、小型機等での、さらなるコンパクト化、低コスト化が可能となる。
【００４６】
このような構成によると、発生器、溶液熱交換器、吸収器、蒸発器等を各々のプレートの間隔を合わせ、かつ枚数が同じになるように、各熱交換器のプレート部（熱交部）の伝熱面積を設定することにより、比較的簡単に複数枚のプレートを一体化することができる。
【００４７】
また、吸収器の冷却方式として、吸収器に流入する吸収溶液を空冷冷却器（空冷溶液熱交換器）にて過冷却した溶液の顕熱で取り去るだけの間接（溶液分離冷却）空冷方式を採用することで、全体として空冷凝縮器と空冷冷却器（空冷溶液熱交換器）との合計３ケの熱交換器だけで吸収冷凍サイクルを形成することが可能となる。
【００４８】
また、その場合、空冷の凝縮器と空冷冷却器（空冷溶液熱交換器）を１ケに重ねるようにすると、全体として２ケの熱交換器とすることもでき、部品点数が大きく削減される。
【００４９】
これらの結果、全体として、少なくとも３ケもしくは２ケの熱交換器により構成することが可能であり、装置全体の低コスト化、コンパクト化が可能となり、信頼性が大きく向上する。
【００５０】
なお、以上の構成において、例えば図２に示すように、上部の発生器１から下部の溶液熱交換器２に至る濃溶液の流下するプレート部１ａ，１ａ・・・間の間隔は略同じである一方、上部の発生器１の加熱流体流通路１ｂ，１ｂ・・・の間隔と下部の溶液熱交換器２の被加熱溶液流通路２ｂ，２ｂ・・・の間隔とはピッチが異なり、かつ蒸発器３、吸収器４の溶液流通路３ｂ，３ｂ・・・、４ｂ，４ｂ・・・（断面は図示省略）とはピッチが略同じとなっている。
【００５１】
このような構成によると、先ず前者の場合、１枚のプレートＰの上方側と下方側に容易かつ省スペースで発生器１部分と溶液熱交換器２部分を形成することができる。また、後者の場合、溶液熱交換器２部分における希溶液流路と濃溶液流路等との容積が等しくなり、希溶液と濃溶液との熱交換性能を最大レベルに確保することができる。
【００５２】
また、上部の発生器１から下部の溶液熱交換器２、蒸発器３、吸収器４までにおいて、上部から流下する濃溶液の通路と下部の溶液熱交換器２に流れる被加熱溶液流通路の間隔と蒸発器３、吸収器４の溶液流通路とは略同じピッチとなっている。
【００５３】
このような構成によると、１枚又は２のプレート部の上方側と下方側に各々容易かつ省スペースで発生器１と溶液熱交換器２、蒸発器３と吸収器４を形成することができる。
【００５４】
また、熱交換器各部における流路の容積が等しくなり、熱交換性能を最大レベルに確保することができる。その結果、より効率的な運転が可能となる。
【００５５】
また、それぞれの通路の形成が容易となる。
【００５６】
（変形例）
なお、図３および図４は、上記本願発明の最良の実施の形態１の吸収式冷凍装置の変形例の構成を示している。
【００５７】
この構成では、上述した同一寸法の複数枚のプレートＰ，Ｐ・・・を１枚のプレート構造に積層して構成した吸収式冷凍装置の下部における蒸発器３と吸収器４について、蒸発器３を形成するプレートＰと吸収器４を形成するプレートＰとを、例えば図３、図４のように、それぞれ別のプレートの下部に形成し（発生器１および溶液熱交換器２部分は同一）、積層方向に区分して並設することにより、相互の遮熱機能を確実にしたことを特徴とするものである。
【００５８】
図１および図２のように同一のプレートＰの下部の幅方向に蒸発器３と吸収器４の伝熱プレート部３ａ，４ａを形成するようにした場合、それらの間にスリットＳ（図１参照）を入れることにより遮熱作用を実現することができるが、それらが１枚の板でつながっている以上、遮熱性能には限界がある。
【００５９】
ところが、図３、図４のように、それぞれを別のプレートに形成して、別の位置で積層（並設）一体化するようにすると、そのような問題も解消される。また、伝熱面積設定の自由度も高くなる。
【００６０】
その他の構成は、図１および図２のものと同一である。
【００６１】
（最良の実施の形態２）
次に図５および図６は、より具体的に構成した本願発明の最良の実施の形態２に係る吸収式冷凍装置の構成を示している。
【００６２】
この実施の形態の吸収式冷凍装置でも、基本的には、その吸収冷凍サイクルから決定される発生器１における交換熱量と、該発生器１より流出する濃溶液と該発生器１に流入する希溶液との交換熱量、および蒸発器３、吸収器４での交換熱量とから、必要となる複数枚のプレートＰ，Ｐ・・・の枚数が一致するように構成されるが、この実施の形態では、その場合において、全ての熱交換器部分を完全に１枚のプレート上に形成するもので、１枚のプレートＰの上部側に発生器１、その下部に溶液熱交換器２を形成し、さらに同溶液熱交換器２下部のプレート部に各々分配トレイ３ｇ，３ｇ・・・、４ｇ，４ｇ・・・を介して蒸発器３と吸収器４を幅方向に並べて形成し、それらプレートＰ，Ｐ・・・を図示のように複数枚積層一体化して構成されている。
【００６３】
そして、同構成の場合、吸収器４（希溶液流出口４ｆ）から溶液熱交換器２（希溶液流入口２ｃ，流出口２ｄ）を介して供給される希溶液は、発生器１のプレート部１ａ，１ａ・・・の表面を上方から下方に液膜状態で流下し、当該プレート部１ａ，１ａ・・・内の加熱流体通路１ｂ，１ｂ・・・を流れる温水等の加熱流体により、加熱、濃縮されて冷媒蒸気を発生し、同冷媒蒸気を図示しない凝縮器に供給して凝縮した後、さらに蒸発器３に供給する。一方、同冷媒蒸気の発生により濃縮された吸収濃溶液は、下部の溶液熱交換器２のプレート部２ａ，２ａ・・・で内側の希溶液通路２ｂ，２ｂ・・・を通して発生器１に流入する希溶液で冷却されて温度が低下した後、吸収器４に流入する。
【００６４】
吸収器４のプレート部４ａ，４ａ・・・では、濃溶液は液膜状態で流下する際に、蒸発器３内に供給され、同蒸発器３のプレート部３ａ，３ａ・・・内の冷却流体通路３ｂ，３ｂ・・・（冷水流入口３ｄ、流出口３ｅ）内を流れる冷水により蒸発した凝縮器からの冷媒蒸気を吸収するとともに、発生する吸収熱は吸収器４のプレート部４ａ，４ａ・・・内の冷却流体通路４ｂ，４ｂ・・・（流入口４ｄ、流出口４ｅ）を流れる冷却水で取り去られ、下部の希溶液流出口４ｆより流出され、再び上記溶液熱交換器２の希溶液流入口２ｃに供給される。
【００６５】
なお、図５中の上記以外の符号２ｄは溶液熱交換器２からの希溶液流出口であり、同希溶液流出口２ｄは発生器１のプレート部１ａ，１ａ・・・上部の希溶液分配トレイ（図示省略）に連絡されている。
【００６６】
また２ｅは上記溶液熱交換器２からの濃溶液流出口であり、該濃溶液流出口２ｅは、図示のように濃溶液が満液状態で流出するように、上記溶液熱交換器２の略最上部に位置させて設けられている。
【００６７】
その結果、上記溶液熱交換器２部分には濃溶液溜りが形成されて、上記吸収器４から供給される希溶液との熱交換性能が向上する。
【００６８】
このような構成によっても、上記最良の実施の形態１の構成のものと全く同様の作用を実現できることはもちろん、発生器１および溶液熱交換器２側と蒸発器３および吸収器４側とが分配トレイ３ｇ，３ｇ・・・、４ｇ，４ｇ・・・を介して熱的に上下に分離されるため、それらの間の遮熱性が完全となる。
【００６９】
なお、分配トレイ３ｇ，３ｇ・・・、４ｇ，４ｇ・・・相互の間は、それぞれ図５、図６のように液密に当接され、上方側溶液熱交換器２からの濃溶液が、蒸発器３、吸収器４に侵入しないようにしている。
【００７０】
（最良の実施の形態３）
次に図７および図８は、本願発明の最良の実施の形態３に係る間接（溶液分離冷却）空冷方式を採用した吸収式冷凍装置の構成を示している。
【００７１】
この実施の形態では、例えば図７、図８に示すように、上記最良の実施の形態２の構成における吸収器４のプレート部４ａ，４ａ・・・を冷却流体通路４ｂ，４ｂ・・・のない単なる平面プレート４１，４１・・・とし、吸収器４で発生する吸収熱の冷却は同吸収器４とは別の空冷冷却器（空冷溶液熱交換器）１５で過冷却する間接（溶液分離冷却）空冷方式を採用したことを特徴とするものである。
【００７２】
なお、図７の図面上の表現では、上部の発生器１および溶液熱交換器２部分を省略して示しているが、同部分も上記実施の形態２の場合と同様に、例えば図８のように、各プレートＰ，Ｐ・・・が積層一体化されて上端側発生器１部分まで連続する１枚板構造のものにより構成されている。
【００７３】
このような構成の場合、希溶液は、図８の回路から理解されるように、吸収器４の希溶液流出口４ｆから溶液ポンプ１１により、第１の希溶液供給路１２ａ、第１の希溶液流入口２ｃ、溶液熱交換器２、希溶液流出口２ｄ、第２の希溶液供給路１２ｂを介して、発生器１のプレート部１ａ，１ａ・・・上部の希溶液分配トレイ１ｇ内に第２の希溶液流入口１ｆより流入せしめられる。
【００７４】
そして、その後、発生器１のプレート部１ａ，１ａ・・・の表面を均一な液膜状態で流下し、当該プレート部１ａ，１ａ・・・内の加熱流体通路（温水流入口１ｃ、温水流出口１ｄ）１ｂ，１ｂ・・・を流れる温水等加熱流体により、加熱されて冷媒蒸気を発生し、濃縮される。
【００７５】
発生した冷媒蒸気は冷媒蒸気流出口１ｈから流出し、冷媒蒸気供給路１３を介して空冷凝縮器９に供給されて凝縮される。該空冷凝縮器９で凝縮された凝縮冷媒は、冷媒流入口３ｃ、冷媒分配トレイ３ｇを介して蒸発器３内に供給され、同蒸発器３のプレート部３ａ，３ａ・・・内の冷却流体通路３ｂ（冷媒流入口３ｄ、冷媒流出口３ｅ），３ｂ・・・内を流れる冷媒により蒸発せしめられて、冷媒蒸気を発生する。
【００７６】
一方、発生器１で濃縮された濃溶液は、下部側の溶液熱交換器２で上記発生器１に流入する温度の低い希溶液により冷却されて温度が低下し、同溶液熱交換器２の濃溶液流出口２ｅから、濃溶液供給流路１２ｃを介して吸収器４のプレート部４ａの濃溶液分配トレイ４ｇ内に濃溶液流入口４ｃを介して流入せしめられる。
【００７７】
この実施の形態の場合、該濃溶液分配トレイ４ｇには、別途希溶液循環路１２ｄ中に設けた空冷冷却器（空冷溶液熱交換器）１５により過冷却された希溶液が供給されるようになっており、上記濃溶液は該濃溶液分配トレイ４ｇ内で同空冷冷却器（空冷溶液熱交換器）１５により過冷却された希溶液と混合されて吸収器４に流入する。吸収器４の複数枚のプレート部４ａ，４ａ・・・では、一例として、その表面にパンチング孔やディンプル、メッシュ等の液膜拡散手段が設けられていて、液膜化とともに液滴化が可能となっている。
【００７８】
そして、その広いプレート面上を液滴状態および液膜状態で流下する際に、蒸発器３で蒸発した冷媒蒸気を効率良く吸収して希溶液となり、再び吸収器４下部の希溶液流出口４ｆより流出される。
【００７９】
このような構成によっても、上述の場合同様、吸収式の冷凍サイクルを構成する各熱交換器を一体化し、全体として１枚のプレート型構造の熱交換器とすることができるので、小型機等での、さらなるコンパクト化、低コスト化が可能となる。
【００８０】
従来の一般的な空冷吸収式冷凍装置の吸収器は、吸収器を多数の伝熱フィンを備えた複数本の伝熱管と吸収溶液分配トレイとから構成し、溶液循環路に設けた冷媒循環ポンプを介して吸収器の伝熱管内の冷媒通路に吸収溶液（濃溶液）を流し、同溶液通路部分で蒸発器側からの冷媒蒸気を吸収させながら、吸収溶液を伝熱管外周のファンの冷却風により冷却される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ための気液界面の拡大が重要であるため、小型化への制約が大きい。
【００８１】
例えば、吸収溶液分配トレイを含めた上下吸収器ヘッダー部分でのスペース、蒸気圧損考慮のための大口径管の使用、冷媒蒸気の流速制限に起因して蒸発器との連絡管が太くなる等である。
【００８２】
また、コスト的にも、溶接による接続箇所があるため、小型機では特に割高となる。
【００８３】
これに対して、例えば図８に示すように、溶液ポンプ１１により希溶液循環路１２ｄを介して吸収器４内に流入する希溶液を伝熱管１５ａ，１５ａ・・・、伝熱フィン１５ｂ，１５ｂ・・・、ファンＦ等よりなる空冷冷却器（空冷溶液熱交換器）１５によって過冷却することにより、吸収器４内では単に冷媒蒸気のみを吸収させ、吸収時に発生する吸収熱は同過冷却された吸収溶液の顕熱で取り去るだけの間接（溶液分離冷却）空冷方式にすると、同方式では、冷却手段が不要となるだけ吸収器４部分が小型化されるので、小型の吸収式冷凍装置では特に有利となる。
【００８４】
そこで、上述のように、最良の実施の形態１のものと同様の全体として１枚のプレート構造の吸収式冷凍装置において、そのような間接（溶液分離冷却）空冷方式を採用し、上記吸収器４のプレート部４ａに過冷却後の吸収溶液を液膜状態（および液滴状態）で流すことにより、冷媒蒸気の吸収を促進させるようにすると、図８のように空冷凝縮器９と空冷冷却器（空冷溶液熱交換器）１５の合計３ケの熱交換器だけで吸収式冷凍サイクルを形成することができ、高効率でコンパクト、かつ低コストな吸収式冷凍装置を実現することが可能となる。
【００８５】
この場合、例えば図８に示す空冷凝縮器９と空冷冷却器（空冷溶液熱交換器）１５を１ケに重ねることにより１つの熱交換器構成にすると、全体として２ケの熱交換器構造にすることもでき、そのようにすると、さらに部品点数が大きく削減される。
【００８６】
なお、図８の構成では、上述の実施の形態１，２のものと同様に構成された蒸発器３のプレート部３ａ，３ａ・・・の上部にも冷媒分配トレイ３ｇが設けられており、同冷媒分配トレイ３ｇに対して冷媒流入口３ｃを介して上述した空冷凝縮器９からの凝縮冷媒が供給されるようになっている。
【００８７】
また、この実施の形態の場合、同蒸発器３内のプレート部３ａ，３ａ・・・内の冷媒通路３ｂ，３ｂ・・・には、上述の冷水に変えて例えばＲ４０７Ｃ等の冷媒が使用されている。
【００８８】
（変形例）
なお、以上の実施の形態では、図８に示すように、吸収器４に供給される吸収液を空冷冷却器（空冷溶液熱交換器）１５を通して過冷却するに際し、空冷冷却器（空冷溶液熱交換器）１５で過冷却した後の希溶液を吸収液分配トレイ４ｇ内で溶液熱交換器２側からの濃溶液と混合するようにしたが、これは例えば上記溶液熱交換器２からの濃溶液と吸収器４からの希溶液とを予じめ混合し、同混合液を上記同様の空冷冷却器（空冷溶液熱交換器）１５に供給して過冷却するようにしてもよい。
【００８９】
このような構成によると、より吸収液の過冷却度が高くなり、より吸収器４の吸収能力が向上する。
【００９０】
一方、前者の場合、相対的に空冷冷却器（空冷溶液熱交換器）１５内を流れる溶液流量が少なくて済むので、その分同熱交換器が小さくて済むメリットがある。
【００９１】
（その他の実施の形態）
以上の実施の形態では、吸収液として臭化リチウム、冷媒として水を採用した単効用吸収式冷凍装置（水冷／間接空冷）を例として説明したが、本願発明は、さらに２重効用等多重効用型吸収式冷凍装置の場合にも同様に適用することができる。
【００９２】
その場合、例えば上述の溶液熱交換器２を低温用溶液熱交換器として構成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本願発明の最良の実施の形態１に係る吸収式冷凍装置の構成を示す図である。
【図２】同装置の要部の縦断面図（下部は省略）である。
【図３】同装置の変形例に係る蒸発器設置側プレート部の図である。
【図４】同装置の同変形例に係る吸収器設置側プレート部の図である。
【図５】本願発明の最良の実施の形態２に係る吸収式冷凍装置の構成を示す一部切欠斜視図である。
【図６】同装置を上下方向に切断分解した分解斜視図である。
【図７】本願発明の最良の実施の形態３に係る吸収式冷凍装置の蒸発器および吸収器部分の構成を示す一部切欠斜視図である。
【図８】同装置の全体的な構成を示す図である。
【符号の説明】
【００９４】
１は発生器、２は溶液熱交換器、３は蒸発器、４は吸収器、１５は空冷冷却器（空冷溶液熱交換器）である。
【図１】
2007271197.tif 000003
【図２】
2007271197.tif 000004
【図３】
2007271197.tif 000005
【図４】
2007271197.tif 000006
【図５】
2007271197.tif 000007
【図６】
2007271197.tif 000008
【図７】
2007271197.tif 000009
【図８】
2007271197.tif 000010