(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸発器、吸収器、再生器および凝縮器、並びに再生器からの希溶液を吸収器に移送する希溶液移送管および吸収器からの濃溶液を再生器に移送する濃溶液移送管を有するとともに、吸収剤として硝酸リチウムを、冷媒としてアンモニアを使用する吸収式冷凍機であって、
上記希溶液移送管の途中に混合用容器を設けるとともに、途中に開閉弁を有して凝縮器内のアンモニア液を上記混合用容器に移送して希溶液に混合させるアンモニア液供給管を設け、
かつ冷凍運転を停止させる際に、上記開閉弁を開いてアンモニア液供給管を介して凝縮器内のアンモニア液を上記混合用容器に供給して希溶液に混合させるとともに、吸収器内の濃溶液を濃溶液移送管を介して再生器に移送させることにより、再生器出口側溶液のアンモニア濃度を通常運転時における溶液の濃度よりも濃い３２〜３４％の範囲となるようにし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】
本発明は、アンモニア吸収式冷凍機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
アンモニア吸収式冷凍機の吸収剤として硝酸リチウムを、冷媒としてアンモニアを使用することが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような吸収剤を使用したアンモニア吸収式冷凍機を運転させる場合、その溶液における適正なアンモニア濃度の範囲が存在し、この範囲内で運転を行なえばよいのであるが、運転を停止した場合、再生器出口側の溶液は、そのアンモニア濃度が一番薄い（低い）状態であり、したがって停止して溶液の温度が低下した場合には、硝酸リチウムが結晶化するおそれがあり、結晶した場合には、運転再開が困難になるという問題がある。
【０００４】
そこで、本発明は、硝酸リチウムを吸収剤として、アンモニアを冷媒とする場合に、硝酸リチウムの結晶化を防止し得る吸収式冷凍機を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の吸収式冷凍機は、蒸発器、吸収器、再生器および凝縮器、並びに再生器からの希溶液を吸収器に移送する希溶液移送管および吸収器からの濃溶液を再生器に移送する濃溶液移送管を有するとともに、吸収剤として硝酸リチウムを、冷媒としてアンモニアを使用する吸収式冷凍機であって、
上記希溶液移送管の途中に混合用容器を設けるとともに、途中に開閉弁を有して凝縮器内のアンモニア液を上記混合用容器に移送して希溶液に混合させるアンモニア液供給管を設け、
かつ冷凍運転を停止させる際に、上記開閉弁を開いてアンモニア液供給管を介して凝縮器内のアンモニア液を上記混合用容器に供給して希溶液に混合させるとともに、吸収器内の濃溶液を濃溶液移送管を介して再生器に移送させることにより、再生器出口側溶液のアンモニア濃度を通常運転時における溶液の濃度よりも濃い３２〜３４％の範囲となるようにしたものである。
【０００６】
上記吸収式冷凍機の構成によると、運転を停止させる際に、凝縮器内のアンモニア液をアンモニア液供給管および混合用容器を介して希溶液に供給・混合させて、溶液のアンモニア濃度を濃くするようにしたので、再生器出口側の溶液の温度が低下した場合でも、硝酸リチウムの結晶化を防止することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態におけるアンモニア吸収式冷凍機およびその運転方法を、図１および図２に基づき説明する。
【０００８】
本実施の形態に係る吸収式冷凍機においては、吸収剤である硝酸リチウムに、冷媒としてアンモニアを混合した溶液（吸収溶液）が使用される。すなわち、この吸収式冷凍機は、図１に示すように、基本的には、冷媒であるアンモニアを蒸発させる蒸発器１と、この蒸発器１で蒸発されたアンモニア蒸気を第１アンモニア蒸気移送管１１を介して導き硝酸リチウムとアンモニアとの混合物である希溶液に吸収させる吸収器２と、この吸収器２でアンモニア蒸気を吸収してアンモニア濃度が濃くなった濃溶液を濃溶液移送管１２を介して導き加熱してアンモニアを分離する再生器３と、この再生器３で得られたアンモニア蒸気を第２アンモニア蒸気移送管１３を介して導き凝縮させる凝縮器４と、この凝縮器４で得られたアンモニア液を上記蒸発器１に移送するアンモニア液移送管１４と、上記再生器３にてアンモニアが分離されてアンモニア濃度が薄くなった希溶液を吸収器２に導く希溶液移送管１５と、この希溶液移送管１５と上記濃溶液移送管１２との間に設けられて希溶液移送管１５内を流れる希溶液の持つ熱を濃溶液移送管１２内を流れる濃溶液に与えて熱回収を行う熱交換器５と、上記第１アンモニア蒸気移送管１１とアンモニア液移送管１４との間に設けられて蒸発器１１からのアンモニア蒸気により凝縮器４からのアンモニア液を冷却するための過冷却器６と、上記蒸発器１と冷熱需要箇所との間で被冷却流体（ブライン）を循環供給するための被冷却流体配管１６と、再生器３と加熱装置（図示せず）との間で加熱源である加熱流体を循環供給するための加熱流体供給配管１７（なお、再生器で燃料を燃焼させて、溶液を加熱してもよい）と、上記吸収器２および凝縮器４に冷却水を供給するための冷却水配管１８とから構成されている。
【０００９】
また、上記吸収式冷凍機における濃溶液移送管１２の熱交換器５より上流側位置には溶液ポンプ２１が、アンモニア液移送管１４の過冷却器６より下流側位置には膨張弁２２がそれぞれ設けられるとともに、上記希溶液移送管１５の熱交換器５より下流側位置には、流量調整弁２３およびポット（混合用容器）２４が順次設けられている。
【００１０】
さらに、上記吸収式冷凍機には、途中に電磁開閉弁３１および減圧用のオリフィス３２が介装されるとともに、凝縮器４内のアンモニア液を、希溶液移送管１５に設けられたポット２４に供給するためのアンモニア液供給管３３が具備されており、このポット２４にて、再生器３から吸収器２に移送される希溶液にアンモニア液が混合される。なお、希溶液にアンモニア液を混合させるのに、ポット２４を使用したのは、両者の混合を十分に行うためである。
【００１１】
上記構成において、通常の冷凍運転時においては、アンモニア液供給管３３の電磁開閉弁３１が閉じられるとともに、流量調整弁２３の開度は十分に開かれている。
【００１２】
したがって、蒸発器１にて蒸発したアンモニア蒸気が吸収器２に移送されて溶液に吸収され、アンモニアを吸収してアンモニア濃度が濃くなった濃溶液は再生器３に移送され、ここで加熱されてアンモニアが分離される。
【００１３】
上記再生器３で得られたアンモニア蒸気が凝縮器４に移送されてアンモニア液となり、アンモニア液移送管１４を介して蒸発器１に戻されるとともに、再生器３でアンモニアが分離されてアンモニア濃度が薄くなった希溶液は、希溶液移送管１５を介して吸収器２内に戻される。
【００１４】
そして、上記冷凍サイクルが行われている蒸発器１の伝熱部１ａ内を流れる被冷却流体が所定温度まで冷却され、冷熱需要箇所に供給される。
また、この冷凍サイクル作動時における溶液のアンモニア濃度の例では、図２の硝酸リチウムとアンモニアとの混合液のデューリング線図に示すように、約３０％〜３５％の範囲とされる。すなわち、吸収器２内にてアンモニアを吸収して濃度が一番濃い（高い）状態が３５％であり、再生器３内にてアンモニアを分離して濃度が一番薄い（低い）状態で約３０％である。
【００１５】
そして、この吸収式冷凍機の運転停止時に、正確に言えば、運転を停止させる際に、再生器３の加熱流体の供給を止めた（加熱源を切った）後、約１０分間、アンモニア液供給管３３の電磁開閉弁３１を開き、希溶液移送管１５途中のポット２４に冷媒であるほぼ１００％濃度のアンモニアを供給し、溶液ポンプ２１を運転させることにより、吸収器２と再生器３との間で循環する溶液のアンモニア濃度を例えば約３３％にする。
【００１６】
この間、吸収器２での吸収動作、再生器３での余熱による加熱動作、凝縮器４での凝縮動作が行われるとともに、溶液ポンプ２１が作動される（この時、冷却水は供給されている）ため、凝縮器３内のアンモニア液がポット２４を介して吸収器２内に供給されるとともに、溶液ポンプ２１により、吸収器２→濃溶液移送管１２→再生器３→希溶液移送管１５→吸収器２の移動経路を循環する間に、溶液の濃度が、３０％と３５％の中間の値、例えば３２〜３４％の範囲、好ましくは３３％程度に維持され、その後、全ての機器の運転が停止される。
【００１７】
このように、溶液中のアンモニア濃度（図２の（イ）にて示す）が、希溶液の濃度が一番薄い場合（３０％）よりも、３％濃い状態にされるため、結晶線から十分離れ、したがって溶液の温度が低下した場合でも、その結晶温度が３０％濃度での結晶温度（ａ）よりも十分低くなって硝酸リチウムの結晶化の心配がなくなるので、次の運転再開を容易に行うことができる。
【００１８】
なお、凝縮器４内の圧力が、希溶液移送管１５の流量調整弁２２の下流側および吸収器２側における圧力よりも高いため、アンモニア液は自然に供給され、また吸収器、再生器、移送経路を含む移動経路に対する凝縮器４の位置の制約もない。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように本発明の吸収式冷凍機の構成によると、運転を停止させる際に、凝縮器内のアンモニア液をアンモニア液供給管および混合用容器を介して希溶液に供給・混合させて、溶液のアンモニア濃度を濃くしたので、再生器出口側の溶液の温度が低下した場合でも、硝酸リチウムの結晶化を防止することができ、したがって次の運転の再開を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態における吸収式冷凍機の構成を示す図である。
【図２】  硝酸リチウムとアンモニアの混合物のデューリング線図である。
【符号の説明】
１      蒸発器
２      吸収器
３      再生器
４      凝縮器
１２      濃溶液移送管
１５      希溶液移送管
２１      溶液ポンプ
２４      ポット
３１      電磁開閉弁
３３      アンモニア液供給管
４１      電磁開閉弁
４２      アンモニア液供給管
【図１】
0004145001.tif 000002
【図２】
0004145001.tif 000003