| 【発明の名称】 |
吸収式冷凍装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】渡部 裕司
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| 【要約】 |
【課題】凝縮性能の向上を図ることにより冷凍能力を向上させる。
【解決手段】吸収式冷凍装置において、凝縮器４あるいは６から導かれる凝縮液冷媒ｌ3と蒸発器６あるいは４から導かれる低温冷媒蒸気ｇ2とを熱交換させる過冷却用気液熱交換器１３と、該過冷却用熱交換器１３から導かれる凝縮液冷媒ｌ3を貯溜するレシーバ１４とを付設して、凝縮器４あるいは６において完全に凝縮液化されることなくガス成分を含んだ状態で過冷却用気液熱交換器１３に供給された凝縮液冷媒ｌ3を蒸発器６あるいは４から導かれる低温冷媒蒸気ｇ2との熱交換により過冷却状態（即ち、完全に液化された状態）となし、その状態でレシーバ１４に貯溜するようにしている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 加熱手段（１）により加熱され、高温冷媒蒸気（ｇ1）を発生させる発生器（２）と、該発生器（２）により発生された高温冷媒蒸気（ｇ1）を凝縮液化する凝縮器（４あるいは６）と、該凝縮器（４あるいは６）により凝縮液化された冷媒を減圧する減圧機構（５あるいは１６）と、該減圧機構（５あるいは１６）により減圧された冷媒を蒸発気化する蒸発器（６あるいは４）と、該蒸発器（６あるいは４）により蒸発気化された低温冷媒蒸気（ｇ2）を前記発生器（２）から導かれる吸収希溶液（ｌ1）に吸収させる際に発生する吸収熱を回収する吸収熱交換器（７）とを備えた吸収式冷凍装置であって、前記凝縮器（４あるいは６）から導かれる凝縮液冷媒（ｌ3）と前記蒸発器（６あるいは４）から導かれる低温冷媒蒸気（ｇ2）とを熱交換させる過冷却用気液熱交換器（１３）と、該過冷却用熱交換器（１３）から導かれる凝縮液冷媒（ｌ3）を貯溜するレシーバ（１４）とを付設したことを特徴とする吸収式冷凍装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、吸収式冷凍装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、冷媒として塩素原子を有しないＲ４０７ｃ等の代替冷媒を用い、吸収液として冷凍機油等を用いた吸収式冷凍装置は、図３に示すように、加熱手段（例えば、ガスバーナ１）により加熱され、高温冷媒蒸気ｇ1を発生させる発生器２と、該発生器２により発生された高温冷媒蒸気ｇ1中に含まれる吸収液を分離する気液分離器３と、冷房運転時において該気液分離器３から導かれる高温冷媒蒸気ｇ1を凝縮液化する凝縮器４と、該凝縮器４により凝縮液化された冷媒を減圧する減圧機構５と、該減圧機構５により減圧された冷媒を蒸発気化する蒸発器６と、該蒸発器６により蒸発気化された低温冷媒蒸気ｇ2を前記発生器２から導かれる吸収希溶液ｌ1に吸収させる際に発生する吸収熱を回収する吸収熱交換器７と、該吸収熱交換器７から導かれる溶液にさらに冷媒蒸気を吸収させる空冷吸収器８と、該空冷吸収器８から前記発生器２に導かれる途中の吸収濃溶液ｌ2に前記発生器２から前記吸収熱交換器７に導かれる途中の吸収希溶液ｌ1の保有する熱を回収する熱回収用溶液熱交換器９とを備えて構成されている。符号１０は吸収濃溶液ｌ2を圧送するためのポンプ、１１はポンプ１０を保護するために吸収濃溶液ｌ2を過冷却する過冷却器、１２は発生器２からの吸収希溶液ｌ1を減圧するための減圧機構である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記構成の吸収式冷凍装置において、外気温度等の室外温度条件によっては凝縮器４に供給された冷媒蒸気ｇ1を完全に凝縮液化させることが難しい場合があるところから、凝縮器４から導かれる凝縮液冷媒と蒸発器６から導かれる低温冷媒蒸気とを熱交換させて前記凝縮液冷媒に過冷却を付与する過冷却用気液熱交換器を付設して冷凍能力を向上させる試みがなされている。
【０００４】また、発生器２等の構造から冷媒循環量を多く保有させる場合があり、この場合、起動時等において循環冷媒を一時的に貯溜するレシーバが必要となるが、該レシーバの設置位置によってはレシーバとしての機能を十分に発揮できない場合がある。例えば、凝縮器と過冷却用気液熱交換器との間にレシーバを設置すると、凝縮器において完全な凝縮液化が行われなかった場合、凝縮液冷媒中にガスが含まれることとなり、レシーバにガス相が発生し、レシーバに凝縮液冷媒が溜まらず、凝縮器に凝縮液冷媒が溜まってしまい、十分な凝縮性能が得られなくなるという不具合が発生する。
【０００５】本願発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、凝縮性能の向上を図ることにより冷凍能力を向上させることを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本願発明では、上記課題を解決するための手段として、加熱手段１により加熱され、高温冷媒蒸気ｇ1を発生させる発生器２と、該発生器２により発生された高温冷媒蒸気ｇ1を凝縮液化する凝縮器４あるいは６と、該凝縮器４あるいは６により凝縮液化された冷媒を減圧する減圧機構５あるいは１６と、該減圧機構５あるいは１６により減圧された冷媒を蒸発気化する蒸発器６あるいは４と、該蒸発器６あるいは４により蒸発気化された低温冷媒蒸気ｇ2を前記発生器２から導かれる吸収希溶液ｌ1に吸収させる際に発生する吸収熱を回収する吸収熱交換器７とを備えた吸収式冷凍装置において、前記凝縮器４あるいは６から導かれる凝縮液冷媒ｌ3と前記蒸発器６あるいは４から導かれる低温冷媒蒸気ｇ2とを熱交換させる過冷却用気液熱交換器１３と、該過冷却用熱交換器１３から導かれる凝縮液冷媒ｌ3を貯溜するレシーバ１４とを付設している。
【０００７】上記のように構成したことにより、凝縮器４あるいは６において完全に凝縮液化されることなくガス成分を含んだ状態で過冷却用気液熱交換器１３に供給された凝縮液冷媒ｌ3は蒸発器６あるいは４から導かれる低温冷媒蒸気ｇ2との熱交換により過冷却状態（即ち、完全に液化された状態）となり、その状態でレシーバ１４に貯溜されることとなる。従って、蒸発器６あるいは４における冷凍能力が向上することとなるとともに、凝縮器４あるいは６において液溜まりが生ずることもなくなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して、本願発明の幾つかの好適な実施の形態について詳述する。
【０００９】第１の実施の形態（請求項１に対応）
図１には、本願発明の実施の形態にかかる吸収式冷凍装置の冷媒回路が示されている。
【００１０】この吸収式冷凍装置は、冷媒として塩素原子を有しないＲ４０７ｃ等の代替冷媒を用い、吸収液としてジエチレングリコールジメチルエーテル等の有機溶剤または冷凍機油等を用いるものであり、従来技術の項において説明したものと同様に、加熱手段（例えば、ガスバーナ１）により加熱され、高温冷媒蒸気ｇ1を発生させる発生器２と、該発生器２により発生された高温冷媒蒸気ｇ1中に含まれる吸収液を分離する気液分離器３と、冷房運転時において該気液分離器３から導かれる高温冷媒蒸気ｇ1を凝縮液化する凝縮器（換言すれば、室外側熱交換器）４と、該凝縮器４により凝縮液化された冷媒を減圧する減圧機構５と、該減圧機構５により減圧された冷媒を蒸発気化する蒸発器（換言すれば、室内側熱交換器）６と、該蒸発器６により蒸発気化された低温冷媒蒸気ｇ2を前記発生器２から導かれる吸収希溶液ｌ1に吸収させる際に発生する吸収熱を回収する吸収熱交換器７と、該吸収熱交換器７から導かれる溶液にさらに冷媒蒸気を吸収させる空冷吸収器８と、該空冷吸収器８から前記発生器２に導かれる途中の吸収濃溶液ｌ2に前記発生器２から前記吸収熱交換器７に導かれる途中の吸収希溶液ｌ1の保有する熱を回収する熱回収用溶液熱交換器９とを備えて構成されている。符号１０は吸収濃溶液ｌ2を圧送するためのポンプ、１１はポンプ１０を保護するために吸収濃溶液ｌ2を過冷却する過冷却器、１２は発生器２からの吸収希溶液ｌ1を減圧するための減圧機構である。
【００１１】しかして、この吸収式冷凍装置には、前記凝縮器４から導かれる凝縮液冷媒ｌ3と前記蒸発器６から導かれる低温冷媒蒸気ｇ2とを熱交換させる過冷却用気液熱交換器１３と、該過冷却用熱交換器１３から導かれる凝縮液冷媒ｌ3を貯溜するレシーバ１４とが付設されている。
【００１２】上記のように構成された吸収式冷凍装置は、次のように作用する。
【００１３】ガスバーナ１により加熱された発生器２から高温冷媒蒸気ｇ1と冷媒濃度の薄い吸収液（即ち、高温吸収希溶液ｌ1）との混合物が発生せしめられ、気液分離器３において高温冷媒蒸気ｇ1と高温の吸収希溶液（換言すれば、吸収液）ｌ1とに分離される。かくして得られた高温冷媒蒸気ｇ1は、凝縮器４に供給されて外部冷却物質（例えば、空気あるいは水）により冷却されて凝縮液化する。
【００１４】そして、前記凝縮器４において凝縮液化された冷媒ｌ3は、過冷却用気液熱交換器１３に供給され、前記蒸発器６から導かれる低温冷媒蒸気ｇ2との熱交換により過冷却状態（換言すれば、完全に液化された状態）とされ、レシーバ１４に所定量貯溜される。該レシーバ１４に貯溜された凝縮液冷媒ｌ3は、減圧機構５で減圧された後蒸発器６において室内空気と熱交換して蒸発気化されて低温冷媒蒸気ｇ2となり、前述したように過冷却用気液熱交換器１３を経て吸収熱交換器７へ供給される。ここで、蒸発器６においては、室内空気が冷却されて冷房用に供される。従って、凝縮器４において完全に凝縮液化されることなくガス成分を含んだ状態で過冷却用気液熱交換器１３に供給された凝縮液冷媒ｌ3は蒸発器６から導かれる低温冷媒蒸気ｇ2との熱交換により過冷却状態（即ち、完全に液化された状態）となり、その状態でレシーバ１４に貯溜されることとなる。従って、蒸発器６における冷凍能力が向上することとなるとともに、凝縮器４において液溜まりが生ずることもなくなる。
【００１５】ところで、吸収熱交換器７においては、蒸発器６から供給された低温冷媒蒸気ｇ2が発生器２から熱回収用溶液熱交換器９を経て供給される吸収希溶液ｌ1に吸収される。
【００１６】なお、吸収熱交換器７のみでは低温冷媒蒸気ｇ2の吸収希溶液ｌ1への吸収が不十分なので、吸収熱交換器７から出た冷媒蒸気および吸収液を空冷吸収器８に送り、さらに冷媒蒸気の吸収を行って吸収濃溶液ｌ2を得るようにしている。
【００１７】空冷吸収器８から出た吸収濃溶液ｌ2は過冷却器１１により完全に液化された後、ポンプ１０により吸収熱交換器７に送られ、前述したように吸収熱を回収し、さらに熱回収用溶液熱交換器９および熱回収用気液熱交換器１３において高温の吸収希溶液ｌ1および冷媒蒸気ｇ1から熱回収した後発生器２へ還流される。
【００１８】第２の実施の形態（請求項１に対応）
図２には、本願発明の第２の実施の形態にかかる吸収式冷凍装置の冷媒回路が示されている。
【００１９】この場合、吸収式冷凍装置は、四路切換弁１５の切換操作により気液分離器３から導かれる高温冷媒蒸気ｇ1が室外側熱交換器４側あるいは室内側熱交換器６側へ切換供給される冷暖房可能タイプとされている。従って、暖房運転時には室外側熱交換器４は冷房運転時には凝縮器として作用し、暖房運転時には蒸発器として作用する一方、室内側熱交換器６は冷房運転時には蒸発器として作用し、暖房運転時には凝縮器として作用する。
【００２０】また、前記室外側熱交換器４と室内側熱交換器６との間には、減圧機構５と直列に第２の減圧機構１６が介設されており、冷房運転時においては凝縮器として作用している室外側熱交換器４から導かれる凝縮液冷媒ｌ3（実線矢印で示す）が第２の減圧機構１６を側路して逆止弁１７、過冷却用気液熱交換器１３およびレシーバ１４を介して減圧機構３に供給される一方、暖房運転時においては凝縮器として作用している室内側熱交換器６から導かれる凝縮液冷媒ｌ3（点線矢印で示す）が減圧機構５を側路して逆止弁１８、過冷却用気液熱交換器１３およびレシーバ１４を介して第２の減圧機構１６に供給されることとなっている。このようにすれば、冷房運転時および暖房運転時において、凝縮器として作用している室外側熱交換器４および室内側熱交換器６から導かれる凝縮液冷媒ｌ3が過冷却用気液熱交換器１３およびレシーバ１４へ供給されることとなるのである。その他の構成および作用効果は第１の実施の形態におけると同様なので説明を省略する。
【００２１】なお、フロン系、アンモニア系の吸収式冷凍装置においては、吸収濃溶液はフロンあるいはアンモニアを多く含み、吸収希溶液はフロンあるいはアンモニアを少なく含む溶液を表現するが、ＬｉＢｒ／水系の吸収式冷凍装置の場合、吸収濃溶液はＬｉＢｒを多く含み、吸収希溶液はＬｉＢｒを少なく含む溶液を表現する。
【００２２】
【発明の効果】本願発明によれば、加熱手段１により加熱され、高温冷媒蒸気ｇ1を発生させる発生器２と、該発生器２により発生された高温冷媒蒸気ｇ1を凝縮液化する凝縮器４あるいは６と、該凝縮器４あるいは６により凝縮液化された冷媒を減圧する減圧機構５あるいは１６と、該減圧機構５あるいは１６により減圧された冷媒を蒸発気化する蒸発器６あるいは４と、該蒸発器６あるいは４により蒸発気化された低温冷媒蒸気ｇ2を前記発生器２から導かれる吸収希溶液ｌ1に吸収させる際に発生する吸収熱を回収する吸収熱交換器７とを備えた吸収式冷凍装置において、前記凝縮器４あるいは６から導かれる凝縮液冷媒ｌ3と前記蒸発器６あるいは４から導かれる低温冷媒蒸気ｇ2とを熱交換させる過冷却用気液熱交換器１３と、該過冷却用熱交換器１３から導かれる凝縮液冷媒ｌ3を貯溜するレシーバ１４とを付設して、凝縮器４あるいは６において完全に凝縮液化されることなくガス成分を含んだ状態で過冷却用気液熱交換器１３に供給された凝縮液冷媒ｌ3を蒸発器６あるいは４から導かれる低温冷媒蒸気ｇ2との熱交換により過冷却状態（即ち、完全に液化された状態）となし、その状態でレシーバ１４に貯溜するようにしたので、蒸発器６あるいは４における冷凍能力が向上することとなるとともに、凝縮器４あるいは６において液溜まりが生ずることもなくなり、凝縮性能を低下させるおそれもなくなるという優れた効果がある。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２８５３
【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）６月２５日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】大浜 博
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１４１８０ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１月２２日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−１６８３８５ |
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