(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温再生器、低温再生器、凝縮器、および吸収器を有し、冷却水管が凝縮器を通って吸収器へ冷却水を流すように配管された吸収式冷凍機において、前記冷却水管は、凝縮器を通った後に吸収器の上流で複数系列に分岐して吸収器に配管されたことを特徴とする吸収式冷凍機。
【請求項２】
高温再生器、低温再生器、凝縮器、および吸収器を有し、冷却水管が凝縮器を通って吸収器へ冷却水を流すように配管された吸収式冷凍機において、前記低温再生器と凝縮器とはそれぞれ２個設けられ、前記冷却水管は上流側の第一凝縮器を通った後に吸収器に配管され、更に、下流側の第二凝縮器に配管されたことを特徴とする吸収式冷凍機。
【請求項３】
高温再生器、低温再生器、凝縮器、および吸収器を有し、冷却水管が凝縮器を通って吸収器へ冷却水を流すように配管された吸収式冷凍機において、前記冷却水管は、凝縮器を通って吸収器へ配管された冷却水管と、吸収器へ直接配管された冷却水管とが吸収器出口側で連結されて形成されたことを特徴とする吸収式冷凍機。
【請求項４】
高温再生器、低温再生器、凝縮器、および吸収器を有し、冷却水管が凝縮器を通って吸収器へ冷却水を流すように配管された吸収式冷凍機において、前記冷却水管は、凝縮器を通って吸収器へ配管された冷却水管の吸収器入口側と、吸収器へ直接配管された冷却水管の吸収器出口側とが連結されて形成されたことを特徴とする吸収式冷凍機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、吸収式冷凍機の冷却水管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５において、従来の吸収式冷凍機の全体概略を説明する。
図において、１は蒸発吸収器胴（下胴）であり、この下胴１に蒸発器２および吸収器３が収納されている。４は高温再生器でありバーナー５を備える。吸収器３から高温再生器４に至る稀吸収液配管６の途中に吸収液ポンプＰ１、低温熱交換器７および高温熱交換器８が設けられている。
【０００３】
１０は凝縮再生器胴（上胴）であり、この上胴１０に低温再生器１１および凝縮器１２が収納されている。そして、１３は高温再生器４から低温再生器１１に至る冷媒蒸気管、１６は凝縮器１２から蒸発器２に至る冷媒液流下管、１７は蒸発器２に配管接続された冷媒循環管、Ｐ２は冷媒ポンプである。２１は蒸発器２に接続された冷水管である。
【０００４】
２２は高温再生器４から高温熱交換器８に至る中間吸収液管、２３は高温熱交換器８から低温再生器１１に至る中間吸収液である。２５は低温再生器１１から低温熱交換器７に至る濃吸収液管、２６は低温熱交換器７から吸収器３に至る濃吸収液管である。又、２９は冷却水管である。
【０００５】
上記のように構成した吸収式冷凍機の運転時、高温再生器４のバーナー５が燃焼し、吸収器３から流れて来た稀吸収液が加熱される。この稀吸収液は、例えば臭化リチウム（ＬｉＢｒ）水溶液（界面活性剤を含む）などである吸収液が、水などの冷媒を多く含んだものである。この加熱により、稀吸収液が沸騰し、冷媒蒸気が稀吸収液から分離する。これにより稀吸収液が濃縮され、濃度が中程度の中間吸収液になる。
【０００６】
冷媒蒸気は冷媒蒸気管１３を経て低温再生器１１へ流れる。そして、低温再生器１１で高温再生器４からの中間吸収液を加熱して凝縮した冷媒液が、凝縮器１２へ流れる。凝縮器１２では低温再生器１１から流れて来た冷媒蒸気が、冷却水管２９の冷却水により冷却され凝縮して冷媒液になり、低温再生器１１から流れて来た冷媒液と共に、蒸発器２へ流下する。
【０００７】
蒸発器２では冷媒ポンプＰ２の運転によって、冷媒液が上方から散布され、蒸発する。そして、この冷媒の蒸発によって冷却されて温度が低下した冷水管２１の冷水が、負荷に供給される。蒸発器２で気化した冷媒蒸気は吸収器３へ流れ、散布装置３０から散布される濃吸収液に吸収される。
【０００８】
他方、高温再生器４で冷媒蒸気が分離して濃度が上昇した中間吸収液は中間吸収液管２２、高温熱交換器８、中間吸収液管２３を経て低温再生器１１へ流れる。この低温再生器１１において、中間吸収液は、高温再生器４からの冷媒蒸気が内部を流れる伝熱管１４によって加熱される。そして、中間吸収液から冷媒蒸気が分離して吸収液の濃度はさらに上昇し、濃吸収液になる。
【０００９】
この濃吸収液は濃吸収液管２５へ流入して低温熱交換器７および濃吸収液管２６を経て吸収器３へ流れ、散布装置３０から冷却水管２９の上に散布される。そして、冷却水管２９によって冷却された濃吸収液は、蒸発器２を経由して入ってくる冷媒蒸気を、よく吸収して冷媒濃度が高くなり、稀吸収液になる。この稀吸収液は、吸収液ポンプＰ１の駆動力により、低温熱交換器７および高温熱交換器８で予熱され、高温再生器４に流入する。
【００１０】
そして、このような吸収式冷凍機に備えられる冷却水管２９は、図示しない冷却塔などで冷却された冷却水が、吸収器３、凝縮器１２の順に流入するように直列に配管されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
吸収式冷凍機の性能を損なうことなく冷却水や冷水の出入口温度差を大きくすることができれば、流量を減らしても冷却水や冷水によって運ばれる熱量は維持されるので、ポンプのサイズダウン、配管の小径化などが可能であり、これによって装置の小型化と低コストが図れる。
【００１２】
しかしながら、前記従来の吸収式冷凍機で冷却水の出入口の温度差を大きくすると、凝縮器における冷却水の温度が高くなり、よって、凝縮器へ低温再生器から流れて来た冷媒蒸気が、冷却水管の冷却水により冷却され、凝縮して冷媒液になる凝縮効率が悪くなる。凝縮効率が悪くなり、凝縮器における冷媒蒸気が凝縮し難くなると、この冷媒蒸気を送り出している高温再生器での圧力が高くなり、温度や吸収液の濃度も高くなり、吸収式冷凍機の運転ができなくなってしまうと云った不都合がある。
【００１３】
この発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、運転できなくなるという不具合を生じることなく、冷却水管の径を小さくして小型化と低コスト化を図ることができる吸収式冷凍機を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、第一の発明は、高温再生器、低温再生器、凝縮器、および吸収器を有し、冷却水管が凝縮器を通って吸収器へ冷却水を流すように配管された吸収式冷凍機において、前記冷却水管は、凝縮器を通った後に吸収器の上流で複数系列に分岐して吸収器に配管されたことを特徴とする吸収式冷凍機である。
第二の発明は、高温再生器、低温再生器、凝縮器、および吸収器を有し、冷却水管が凝縮器を通って吸収器へ冷却水を流すように配管された吸収式冷凍機において、前記低温再生器と凝縮器とはそれぞれ２個設けられ、前記冷却水管は上流側の第一凝縮器を通った後に吸収器に配管され、更に、下流側の第二凝縮器に配管されたことを特徴とする吸収式冷凍機である。
第三の発明は、高温再生器、低温再生器、凝縮器、および吸収器を有し、冷却水管が凝縮器を通って吸収器へ冷却水を流すように配管された吸収式冷凍機において、前記冷却水管は、凝縮器を通って吸収器へ配管された冷却水管と、吸収器へ直接配管された冷却水管とが吸収器出口側で連結されて形成されたことを特徴とする吸収式冷凍機である。
第四の発明は、高温再生器、低温再生器、凝縮器、および吸収器を有し、冷却水管が凝縮器を通って吸収器へ冷却水を流すように配管された吸収式冷凍機において、前記冷却水管は、凝縮器を通って吸収器へ配管された冷却水管の吸収器入口側と、吸収器へ直接配管された冷却水管の吸収器出口側とが連結されて形成されたことを特徴とする吸収式冷凍機である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を図１に示す。図５に示す従来例と同様の機能を有する部分については同一の符号を付す。
【００１６】
図１において、従来と同様に、下胴１に蒸発器２および吸収器３が収納され、高温再生器４には、バーナー５を備える。吸収器３から高温再生器４に至る稀吸収液配管６の途中に吸収液ポンプＰ１、低温熱交換器７および高温熱交換器８が設けられている。
【００１７】
また、上胴１０には低温再生器１１および凝縮器１２が収納されている。１３は高温再生器４から低温再生器１１に至る冷媒蒸気管、１６は凝縮器１２から蒸発器２に至る冷媒液流下管、１７は蒸発器２に配管接続された冷媒循環管、Ｐ２は冷媒ポンプである。２１は蒸発器２に接続された冷水管である。
【００１８】
そして、２２は高温再生器４から高温熱交換器８に至る中間吸収液管、２３は高温熱交換器８から低温再生器１１に至る中間吸収液である。２５は低温再生器１１から低温熱交換器７に至る濃吸収液管、２６は低温熱交換器７から吸収器３に至る濃吸収液管である。
【００１９】
さて、冷却水管２９は、図示しない冷却塔で冷却された冷却水が、これも図示しない冷却水用のポンプにより、凝縮器１２を通って吸収器３へ流れるように配管される。この冷却水流の方向は、図示しない冷却水用のポンプの接続方向で確認できる。この場合の冷却水管２９は、凝縮器１２を通った後に吸収器３の上流で、二系列に分岐し、分岐した状態で吸収器３の内部に配管される。
【００２０】
この実施形態において冷却水の流量は、従来の７５％に減らし、流速は従来と同一とし、したがって、冷却水管２９の断面積が従来の７５％となるように小さく設定されている。このように冷却水管２９は断面積が小さくなるのみならず、二つに分岐しているので、径は対応して小さく設定される。
【００２１】
（実施形態の作用）
以上の実施形態において、吸収液や冷媒の流れは、ほぼ従来と同様である。
すなわち、吸収器３から流れて来た稀吸収液が、高温再生器４で加熱され沸騰し、冷媒蒸気が分離する。これにより稀吸収液が濃縮され、濃度が中程度の中間吸収液になる。
【００２２】
冷媒蒸気は冷媒蒸気管１３を経て低温再生器１１へ流れ、高温再生器４からの中間吸収液を加熱して凝縮する。加熱された中間吸収液からは、冷媒蒸気が分離する。凝縮した冷媒液は凝縮器１２へ流れる。凝縮器１２では、低温再生器１１で分離した冷媒蒸気が、冷却水管２９の冷却水により冷却され凝縮して冷媒液になり、低温再生器１１から流れて来た冷媒液と共に、蒸発器２へ流下する。
【００２３】
蒸発器２では冷媒ポンプＰ２の運転によって、冷媒液が散布される。そして、この散布によって冷媒は気化し、この気化により冷却されて温度が低下した冷水管２１の冷水が、負荷に供給される。蒸発器２で気化した冷媒蒸気は吸収器３へ流れ、冷却水管２９によって冷却され、散布装置３０から散布される濃吸収液によく吸収される。この吸収により、蒸発器２における冷媒液の気化は促進される。
【００２４】
他方、高温再生器４で冷媒蒸気が分離して濃度が上昇した中間吸収液は中間吸収液管２２、高温熱交換器８、中間吸収液管２３を経て低温再生器１１へ流れる。この低温再生器１１において、中間吸収液は、高温再生器４からの冷媒蒸気が内部を流れる伝熱管１４によって加熱される。そして、中間吸収液から冷媒蒸気が分離して吸収液の濃度はさらに上昇し、濃吸収液になる。
【００２５】
この濃吸収液は濃吸収液管２５へ流入して低温熱交換器７および濃吸収液管２６を経て吸収器３へ流れ、散布装置３０から冷却水管２９の上に散布される。そして、冷却水管２９によって冷却された濃吸収液は、蒸発器２を経由して入ってくる冷媒蒸気を、よく吸収して冷媒濃度が高くなり、稀吸収液になる。この稀吸収液は、吸収液ポンプＰ１の駆動力により、低温熱交換器７および高温熱交換器８で予熱され、高温再生器４に流入する。
【００２６】
さて、冷却水管２９は断面積が小さくなり、流量は従来の７５％に減少する。このとき冷却水の温度は、凝縮器１２へ入るときの温度が３２℃で、吸収器３から出たときの温度が３９．４℃であった。
【００２７】
これらに比べ従来では、冷却水は入口温度が３２℃、出口温度は３７℃であり、冷水は入口温度が１２℃、出口温度が７℃であった。
【００２８】
そして、この実施形態と従来の冷却水の温度差を比較すると、この実施形態では温度差７．４℃と大きく、従来は温度差５．５℃であった。
【００２９】
なお、冷水管２１を通る冷水は、入口温度が１５℃で出口温度が７℃となるように流量を従来の６３％とした。
【００３０】
（実施形態の効果）
以上説明したように、この実施形態によれば、冷却水管２９が凝縮器１２を通って吸収器３へ冷却水を流すように配管されるので、冷却水管２９の径を小さくし、冷却水の入口温度と出口温度の温度差を大きくしても、凝縮器１２における冷却水は入口温度であり、温度が未だ高くない状態である。よって、凝縮器１２へ低温再生器１１から流れて来た冷媒蒸気が、冷却水管２９の冷却水により冷却され凝縮して冷媒液になる凝縮効率は、維持されるか向上する。
【００３１】
凝縮効率が悪くならないので、凝縮すべき冷媒蒸気を送り出している高温再生器４での圧力が高くなることがなく、温度や吸収液の濃度も高くならず、吸収式冷凍機は通常の運転ができ、よって、性能を損なうことがない。
【００３２】
また、冷却水管２９は、凝縮器１２を通った後に、分岐して吸収器３に配管されるので、分岐した分だけ表面積が大きくなり、凝縮器１２を通って温度が高くなった冷却水でも、十分に吸収器３を冷却できる。
【００３３】
（他の実施形態）
以上の実施形態においては、流量を減らし冷却水用のポンプ（図示せず）をサイズダウンするために、冷却水管２９の径を小さくしたが、他の実施形態においては径を小さくするのではなく、流速を減らすことも可能である。
【００３４】
また、以上の実施形態においては、上胴１０は従来と同様１個だけ設けられるものであったが、他の実施形態においては、例えば図２に示すように上下に２個設け、冷却水管２９は、上流側の第一上胴１０Ａの第一凝縮器１２Ａを通った後に吸収器３に配管され、更に、下流側の第二上胴１０Ｂの第二凝縮器１２Ｂを通るように構成できる。
【００３５】
この場合、上流側の第一凝縮器１２Ａに溜まった冷媒液は、直列冷媒液管１６Ａを通って下流側の第二凝縮器１２Ｂに連通される。また、上流側の低温再生器１１Ａに溜まった濃吸収液は、直列濃吸収液管２５Ａを介して下流側の第二低温再生器１１Ｂに連通される。また、冷媒蒸気管１３は、第一低温再生器１１Ａを通った後、更に、第二低温再生器１１Ｂを通り第二凝縮器１２Ｂへ連通する。
【００３６】
このようにして第一凝縮器１２Ａと第二凝縮器１２Ｂ、および第一低温再生器１１Ａと第二低温再生器１１Ｂはそれぞれ直列に接続されたこととなる。そして、冷却水管２９は、第一凝縮器１２Ａを通って吸収器３に配管され、更に、戻って第二凝縮器１２Ｂを通る構成となっている。
【００３７】
このように凝縮器を２個設けることで、冷媒の凝縮効率は向上する。また、冷却水管２９は第一凝縮器１２Ａを通った後で第二凝縮器１２Ｂを通る前に吸収器３に配管されるので、冷却水の温度がそれほど高くならないうちに、十分に吸収器３を冷却できる。
【００３８】
また、冷却水管２９は図３に示すように、凝縮器１２を通って吸収器３へ配管された冷却水管２９Ａと、吸収器３へ直接配管された冷却水管２９Ｂとを吸収器３の出口側で連結して形成することも可能である。
【００３９】
冷却水配管２９をこのように設けることによって、冷却水管２９Ａの冷却水は温度が低い状態で凝縮器１２を冷却し、冷却水管２９Ｂの冷却水は温度が低い状態で吸収器３を冷却する。このため、冷却水用のポンプ（図示せず）のサイズダウンを行って流量を減らしても、凝縮器１２と吸収器３の十分な冷却ができる。
【００４０】
また、冷却水配管２９は図４に示すように、凝縮器１２を通って吸収器３へ配管された冷却水管２９Ａの吸収器３入口側と、吸収器３へ直接配管された冷却水管２９Ｂの吸収器３出口側とを連結して形成することもできる。冷却水管２９をこのように形成しても、前記図３の場合と同様の作用効果が期待できる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、第一、第二、第三、第四の発明によれば、冷却水管が凝縮器を通って吸収器へ冷却水を流すように配管されるので、冷却水管の径を小さくすることで、流量を減らし冷却水の温度差を大きくしても、凝縮器における冷却水は温度が未だ高くない状態である。よって、凝縮器では、冷媒蒸気が冷却水により冷却され凝縮して冷媒液になる凝縮効率は悪くならないので、冷媒蒸気を送り出している高温再生器での圧力が高くなることがなく、温度や吸収液の濃度も高くならず、吸収式冷凍機の通常の運転ができる。
【００４２】
更に、第一の発明によれば、冷却水管は、分岐して吸収器に配管されるので、凝縮器を通って温度が高くなった冷却水でも、十分に吸収器を冷却できる。
【００４３】
更に、第二の発明によれば、冷却蒸気が凝縮される凝縮効率が向上する。そして、冷却水管は、上流側の第一凝縮器を通った後で第二凝縮器を通る前に吸収器に配管されるので、冷却水の温度があまり高くならないうちに、十分に吸収器を冷却できる。
【００４４】
更に、第四の発明によれば、一部の系統の冷却水管で冷却水の温度が低い状態で凝縮器を冷却し、他の系統の冷却水も温度が低い状態で吸収器を冷却する。よって、冷却水の流量を減らしても、十分な冷却ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第一実施形態に係る吸収式冷凍器全体を示す概略配管図である。
【図２】この発明の第二実施形態に係る吸収式冷凍器全体を示す概略配管図である。
【図３】この発明の第三実施形態に係る吸収式冷凍器全体を示す概略配管図である。
【図４】この発明の第四実施形態に係る吸収式冷凍器全体を示す概略配管図である。
【図５】この発明の従来例の吸収式冷凍器全体を示す概略配管図である。
【符号の説明】
２  蒸発器
３  吸収器
４  高温再生器
１１  低温再生器
１１Ａ  第一低温再生器
１１Ｂ  第二低温再生器
１２  凝縮器
１２Ａ  第一凝縮器
１２Ｂ  第二凝縮器
２９、２９Ａ、２９Ｂ  冷却水管
【図１】
0004201403.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0004201403.tif 000005
【図５】
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