| 【発明の名称】 |
アンモニア吸収冷凍機 |
| 【発明者】 |
【氏名】大西 尚
【氏名】平中 幸男
【氏名】椿原 昇
【氏名】岩田 克雄
【氏名】矢野 猛
【氏名】吉良 和久
【氏名】長安 宏
【氏名】田中 宏尚
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| 【要約】 |
【課題】冷却効率の向上を図り得るアンモニア吸収冷凍機を提供する。
【解決手段】アンモニア液移送管１１を介して、凝縮器から導かれたアンモニア液を、被冷却流体により加熱してアンモニア蒸気を得る蒸発器１と、この蒸発器１からのアンモニア蒸気を吸収器に移送するアンモニア蒸気移送管１３とを有するアンモニア吸収冷凍機において、蒸発器１としてプレート式熱交換器を使用するとともに、この蒸発器１の直ぐ上方位置に、アンモニア液移送管１１を介して凝縮器から蒸発器１に移送されるアンモニア液により、アンモニア蒸気移送管１３内を流れるアンモニア蒸気を加熱する過冷却器２を配置したものであり、蒸発器１内の水分を含んだアンモニア液を、蒸発によるフラッディング作用により、直接、過冷却器２に導いて蒸発させるようにしたものである。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】アンモニア液移送管を介して、凝縮器から導かれたアンモニア液を、被冷却流体により加熱してアンモニア蒸気を得る蒸発器と、この蒸発器からのアンモニア蒸気を吸収器に移送するアンモニア蒸気移送管とを有するアンモニア吸収冷凍機において、上記蒸発器としてプレート式熱交換器を使用するとともに、この蒸発器の上方位置に、アンモニア液移送管を介して凝縮器から蒸発器に移送されるアンモニア液により、上記アンモニア蒸気移送管内を流れるアンモニア蒸気を加熱する過冷却器を配置したことを特徴とするアンモニア吸収冷凍機。
【請求項２】蒸発器および過冷却器を複数個づつ並列に配置したことを特徴とする請求項１に記載のアンモニア吸収冷凍機。
【請求項３】蒸発器および過冷却器を一体化したことを特徴とする請求項１または２に記載のアンモニア吸収冷凍機。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アンモニア吸収冷凍機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、アンモニア吸収冷凍機においては、蒸発器内でアンモニア液が蒸発するときの潜熱により被冷却流体（ブライン）を冷却しているが、冷却効率を向上させるために、下記のような構成が採られていた。
【０００３】すなわち、図３に示すように、蒸発器５１で蒸発されたアンモニア蒸気を吸収器（図示せず）へ移送するアンモニア蒸気移送管６１の途中に、凝縮器（図示せず）からアンモニア液移送管６２を介して移送されるアンモニア液の過冷却を行う過冷却器７１が配置され、さらに蒸発器５１内での水の濃縮すなわち水の蓄積を防止するため（蒸発器内に水が蓄積されると、被冷却流体の冷却効率が低下してしまう）に、蒸発器５１の下部に溜まった水分を含むアンモニア液を取り出すアンモニア液取出管７２が設けられるとともに、このアンモニア液取出管７２の途中には、凝縮器からの温度の高いアンモニア液を導いて、アンモニア液取出管７２内を流れるアンモニア液を加熱してアンモニアの蒸発と水分の蒸発とを同時に行わせる冷媒再生器７３が設けられていた。また、上記蒸発器５１については、シェルアンドチューブ式のものが使用されており、液下降用の径が比較的大きいセンターパイプ８１の周囲に、アンモニア液を加熱して上昇させるための伝熱管群８２が設けられたものであり、さらに蒸発器５１内のアンモニア蒸気の取出部には、液分捕獲用のデミスター８３が設けられていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成によると、蒸発器５１の下部内に溜まった水分を含むアンモニア液は、アンモニア液取出管７２より取り出されて、冷媒再生器７３で水分の蒸発が行われているが、蒸発器５１でのアンモニア液の濃度が低下し過ぎないように、冷媒再生量は大目に設定されており、したがってこの大目に設定されたアンモニア液の蒸発による気化潜熱を利用することができないため、その分、冷却効率が低くなるという問題がある。
【０００５】そこで、本発明は、冷却効率の向上を図り得るアンモニア吸収冷凍機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため、本発明のアンモニア吸収冷凍機は、アンモニア液移送管を介して、凝縮器から導かれたアンモニア液を、被冷却流体により加熱してアンモニア蒸気を得る蒸発器と、この蒸発器からのアンモニア蒸気を吸収器に移送するアンモニア蒸気移送管とを有するアンモニア吸収冷凍機において、上記蒸発器としてプレート式熱交換器を使用するとともに、この蒸発器の上方位置に、アンモニア液移送管を介して凝縮器から蒸発器に移送されるアンモニア液により、上記アンモニア蒸気移送管内を流れるアンモニア蒸気を加熱する過冷却器を配置したものであり、また上記構成における蒸発器および過冷却器を複数個づつ並列に配置し、若しくは蒸発器および過冷却器を一体化したものである。
【０００７】上記の構成によると、蒸発器における水分を含むアンモニア液を、直接、過冷却器に導き蒸発させられるため、この過冷却器では、冷媒再生器の機能も発揮させ得るとともに、蒸発器から出るアンモニア蒸気中に含まれる液分を捕獲する必要もなくなり、またアンモニア液の蒸発による気化潜熱がすべて被冷却流体の冷却用として利用することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態のアンモニア吸収冷凍機を、図１に基づき説明する。
【０００９】なお、本実施の形態におけるアンモニア吸収冷凍機の要旨は、蒸発器およびその近傍に配置される機器にあるため、この部分に着目して説明する。すなわち、このアンモニア吸収冷凍機は、凝縮器（図示せず）からのアンモニア液をアンモニア液移送管１１を介して導くとともに被冷却流体供給配管１２を介して導かれる被冷却流体（ブライン）により加熱して蒸発させるためのプレート式熱交換器からなる蒸発器１と、この蒸発器１で蒸発されたアンモニア蒸気をアンモニア蒸気移送管１３を介して導きアンモニア水溶液に吸収する吸収器（図示せず）と、この吸収器でアンモニアを吸収して濃度が濃くなった濃アンモニア吸収液を導き加熱する再生器（図示せず）と、この再生器で加熱蒸発されたアンモニア蒸気を導き凝縮させる凝縮器（図示せず）とを有しており、また上記アンモニア蒸気移送管１３とアンモニア液移送管１１との間に配置されて、凝縮器からの温度の高い（例えば、４０℃程度）アンモニア液により蒸発器１からの温度の低い（例えば、−３４℃程度）アンモニア蒸気を加熱するための過冷却器２が、蒸発器１の直ぐ上方に配置されている。
【００１０】そして、上記蒸発器１および過冷却器２は３個づつ設けられており、蒸発器１と過冷却器２とからなる各組ごとに、互いに並列に配置されている。すなわち、アンモニア液移送管１１と各蒸発器１とは、それぞれ途中に流量制御弁２１が設けられた分岐管部１１ａを介して接続されるとともに、各蒸発器１とアンモニア蒸気移送管１３とは、それぞれ分岐管部１３ａを介して接続され、またこれら各分岐管部１３ａにそれぞれ過冷却器２が配置されている。
【００１１】さらに、上記アンモニア液移送管１１に対する各過冷却器２の接続、および被冷却流体供給配管１２に対する各蒸発器１の接続は、それぞれ並列とされている。
【００１２】すなわち、各過冷却器２は、各分岐管部１１ａの蒸発器１より上流側にそれぞれ介装されるとともに、被冷却流体供給配管１２と各蒸発器１とは、分岐管部１２ａを介してそれぞれ接続されている。
【００１３】上記構成において、各蒸発器１内では、分岐管部１２ａを介してプレート式熱交換器に供給される被冷却流体によりアンモニア液が加熱蒸発され、そのときの気化潜熱により、被冷却流体が冷却される。
【００１４】この蒸発器１を構成するプレート式熱交換器の狭い流路で気化したアンモニア蒸気は、水分を含むアンモニア液も一緒に同伴して上昇し（アンモニア蒸気のリフト作用によるフラッディングが生じる）、直ぐ上方に配置された過冷却器２にて、凝縮器からの温度の高いアンモニア液により、さらに効率よく加熱される。すなわち、この過冷却器２では、アンモニア液に含まれる水分が確実に蒸発される。
【００１５】また、アンモニア吸収冷凍機において、部分負荷の場合には、この部分負荷に適した台数分の蒸発器１および過冷却器２が使用され、常に、効率のよいアンモニア液の蒸発作用が行われる。すなわち、アンモニア液移送管１１の分岐管部１１ａの流量制御弁２１は、蒸発器１における蒸発が、アンモニア液を上方に同伴させるフラッディング作用を生じさせ得る最小の開度より小さくなった場合に、閉じられる。なお、上記流量制御弁２１は電磁開閉弁であってもよい。
【００１６】このように、蒸発器１における水分を含むアンモニア液を過冷却器２に導き蒸発させることができるので、この過冷却器２では、冷媒再生器の機能も発揮させ得るとともに、蒸発器１から出るアンモニア蒸気中に含まれる液分を捕獲する必要もなくなり、したがって従来の吸収冷凍機に設けられていた冷却再生器およびデミスターを不要にすることができるので、製造コストの低減化を図ることができるとともに、アンモニア液の蒸発による気化潜熱がすべて被冷却流体の冷却用として利用することができるので、冷却効率の向上を図ることができる。
【００１７】ところで、上記実施の形態においては、蒸発器と過冷却器とを３組配置したが、勿論、１組でもよく、２組または４組以上設けることができる。また、上記実施の形態においては、蒸発器の直ぐ上方に過冷却器を配置したが、例えば過冷却器を蒸発器内に配置するようにしてもよい。すなわち、図２に示すように、蒸発器３１を構成する容器本体３２内の下部に、プレート式熱交換器３３を配置するとともに、この上方に位置する容器本体３２内の上部に、冷媒再生器を構成する伝熱管部３４を配置してもよく、場合によっては、プレート式熱交換器内の上部の蒸気室に、冷媒再生器の伝熱管部を配置するようにしてもよい。
【００１８】
【発明の効果】以上のように本発明の構成によると、蒸発器における水分を含むアンモニア液を、直接、過冷却器に導き蒸発させることができるので、この過冷却器では、冷媒再生器の機能も発揮させ得るとともに、蒸発器から出るアンモニア蒸気中に含まれる液分を捕獲する必要もなくなり、したがって従来の吸収冷凍機に設けられていた冷却再生器およびデミスターを不要にすることができるので製造コストの低減化を図ることができるとともに、アンモニア液の蒸発による気化潜熱がすべて被冷却流体の冷却用として利用することができるので、冷却効率の向上を図ることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００００２８４
【氏名又は名称】大阪瓦斯株式会社
【識別番号】０００１８３３６９
【氏名又は名称】住友精密工業株式会社
【識別番号】０００００５１１９
【氏名又は名称】日立造船株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年１２月７日（１９９８．１２．７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６８０８７
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 義弘
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| 【公開番号】 |
特開２０００−１７１１２４（Ｐ２０００−１７１１２４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年６月２３日（２０００．６．２３） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−３４６２７１ |
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