| 【発明の名称】 |
吸収式冷凍装置における直膨式蒸発器の水分除去装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】田中 啓一
【氏名】久森 弘至
【氏名】田中 宏尚
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| 【要約】 |
【課題】蒸発器における伝熱管内に残留する水分を除去し得る吸収式冷凍装置における直膨式蒸発器の水分除去装置を提供する。
【解決手段】直膨式蒸発器１の伝熱管１ａ内で蒸発された冷媒蒸気を吸収器２に移送する第１冷媒蒸気移送管１１の途中に気液分離器３１を設けて、冷媒蒸気に含まれる水分を分離させ、この気液分離器３１内に溜まった水分を、所定時間おきに、吸収器２から再生部３に移送される吸収液により駆動されるエジェクタ３３にて吸引するとともに、この吸引された水分を第１冷媒蒸気移送管１１内に導き吸収器２側に戻すようにしたものである。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】吸収式冷凍装置における直膨式蒸発器の伝熱管内で蒸発された冷媒蒸気を吸収器に移送する冷媒蒸気移送管の途中に気液分離器を設け、吸収器内の吸収液を液移送用ポンプにより再生部に移送する吸収液移送管の途中と、上記気液分離器にて分離された冷媒蒸気を吸収器に移送する上記冷媒蒸気移送管の途中とを、冷媒液抽出管にて接続するとともに、この冷媒液抽出管の途中にエジェクタを設け、かつこのエジェクタの吸引部と気液分離器の液取出部とを、液吸引管により接続したことを特徴とする吸収式冷凍装置における直膨式蒸発器の水分除去装置。
【請求項２】蒸発器内に設けられた伝熱管の最下方の水平部に接続される液吸引管の一端部よりも気液分離器側の他端部が下方に位置するように、液吸引管を傾斜して設けたことを特徴とする請求項１記載の吸収式冷凍装置における直膨式蒸発器の水分除去装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸収式冷凍装置における直膨式蒸発器の水分除去装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】吸収式冷凍装置、例えば冷凍倉庫におけるユニット式クーラーに使用される蒸発器としては、冷媒液を膨張弁により減圧させて蒸発器内に導き蒸発させるようにした直膨式のものが使用されている。図２に示すように、この直膨式の蒸発器５１の容器本体５２内には、吸収器、再生器、凝縮器などより構成される冷凍駆動部５３から冷媒液移送管５４を介して冷媒液を導くとともに被冷却流体との間で熱交換を行い被冷却流体を冷却するための伝熱管５５が配置されており、またこの直膨式の蒸発器５１における伝熱管５５は、上下に亘って複数配置された水平部分が円弧部分により互いに接続された蛇行状に形成されたものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、蒸発器５１に供給される冷媒液、例えばアンモニア液には水分が混じっているため、アンモニア液が先に蒸発し、どうしても水分が伝熱管５５の水平部分に残ってしまい、蒸発器５１における冷却効率が低下するという問題があった。
【０００４】そこで、本発明は、蒸発器における伝熱管内に残留する水分を除去し得る吸収式冷凍装置における直膨式蒸発器の水分除去装置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装置における直膨式蒸発器の水分除去装置は、吸収式冷凍装置における直膨式蒸発器の伝熱管内で蒸発された冷媒蒸気を吸収器に移送する冷媒蒸気移送管の途中に気液分離器を設け、吸収器内の吸収液を液移送用ポンプにより再生部に移送する吸収液移送管の途中と、上記気液分離器にて分離された冷媒蒸気を吸収器に移送する上記冷媒蒸気移送管の途中とを、冷媒液抽出管にて接続するとともに、この冷媒液抽出管の途中にエジェクタを設け、かつこのエジェクタの吸引部と気液分離器の液取出部とを、液吸引管により接続したものであり、また上記水分除去装置において、蒸発器内に設けられた伝熱管の最下方の水平部に接続される液吸引管の一端部よりも気液分離器側の他端部が下方に位置するように、液吸引管を傾斜させたものである。
【０００６】上記の構成によると、蒸発器の伝熱管にて発生した水分を含む冷媒蒸気を吸収器に移送する冷媒蒸気移送管の途中に、気液分離器を設けるとともに、この気液分離器内の底部に溜まった水分を、液吸引管を介してエジェクタにより、冷媒液抽出管に吸引し、冷媒蒸気移送管内に導くようにしているので、蒸発器の伝熱管内に水分が残量するの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の吸収式冷凍装置における直膨式蒸発器の水分除去装置を、図１に基づき説明する。なお、本実施の形態における吸収式冷凍装置としては、例えば冷凍倉庫におけるユニット式の大型クーラー、食品のフリーザーなどに用いられるものである。
【０００８】まず、吸収式冷凍装置の概略構成について説明する。この吸収式冷凍装置は、冷媒液（例えば、アンモニア液）を導く伝熱管１ａを有するとともにこの伝熱管１ａ内で冷媒液を蒸発させてその蒸発潜熱により被冷却流体（例えば、空気、ガスなど）を冷却する蒸発器１と、この蒸発器１で蒸発された冷媒蒸気（例えば、アンモニア蒸気）を吸収液（例えば、アンモニア水溶液）に吸収する吸収器２と、加熱再生器３ａおよび蒸留塔３ｂとから成るとともに上記吸収器２で冷媒蒸気を吸収した吸収液を導き加熱再生を行う再生部３と、この再生部３で再生された冷媒蒸気を凝縮させる凝縮器４と、蒸発器１の伝熱管１ａ内の冷媒蒸気を吸収器２に移送する第１冷媒蒸気移送管１１と、途中に液移送用ポンプ（溶液ポンプともいう）１２を有するとともに吸収器２にて冷媒蒸気を吸収した吸収液を再生部３に移送する吸収液移送管１３と、再生部３の蒸留塔３ｂ側から出た冷媒蒸気を凝縮器４に移送する第２冷媒蒸気移送管１４と、凝縮器４で凝縮された冷媒液を冷媒液取出管１５を介して導き一時的に蓄える高圧受液槽１６と、途中に液移送用ポンプ（還流ポンプでもある）１７および膨張弁１８を有して上記高圧受液槽１６に蓄えられた冷媒液を蒸発器１の伝熱管１ａに移送する冷媒液移送管１９と、この冷媒液移送管１９内の冷媒液すなわち高圧受液槽１６から冷媒液の一部を再生部３の蒸留塔３ｂ側に還流させる還流管２０と、上記第１冷媒蒸気移送管１１と冷媒液移送管１９との間に設けられて凝縮器４からの冷媒液の持つ熱を蒸発器１からの冷媒蒸気に与えて熱効率を向上させるための過冷却器２１とが具備されている。
【０００９】そして、上記吸収式冷凍装置には、蒸発器１における伝熱管１ａ内に残留する水分を除去するための水分除去装置２２が具備されている。すなわち、この水分除去装置２２は、過冷却器２１より上流側位置の第１冷媒蒸気移送管１１の途中に設けられた気液分離器３１と、一端部が液移送用ポンプ１２より下流側位置の吸収液移送管１３の途中に接続されるとともに他端部が気液分離器３１と過冷却器２１との間の第１冷媒蒸気移送管１１の途中に接続された冷媒液抽出管３２と、この冷媒液抽出管３２の途中に設けられたエジェクタ３３と、上記気液分離器３１の液取出口（液取出部）と上記エジェクタ３３の吸引口（吸引部）とを接続する液吸引管３４と、上記冷媒液抽出管３２のエジェクタ３３より上流側位置に設けられた第１開閉弁３５と、上記液吸引管３４の途中に設けられた第２開閉弁３６と、これら両開閉弁３５，３６を制御する制御器３７とから構成されている。なお、この制御器３７は、例えばタイマーを有して所定時間おきに両開閉弁３５，３６を開閉させる機能を有している。
【００１０】また、蒸発器１と気液分離器３１との間における第１蒸発器側冷媒蒸気移送管１１ａの先端部は、気液分離器３１内の上方部に開口されるとともに、上下に亘って蛇行するように設けられた伝熱管１ａの最下部の水平部分の出口側に接続されたこの第１蒸発器側冷媒蒸気移送管１１ａの基端部よりも下方となるように傾斜されている。なお、気液分離器３１から吸収器２に到る第１吸収器側冷媒蒸気移送管１１ｂについては、気液分離器３１の上部に接続されている。
【００１１】したがって、蒸発器１の伝熱管１ａ内にて発生した水分を含む（水分リッチ）冷媒蒸気は気液分離器３１内に入り、ここで水分が溜められる。一方、冷媒蒸気は、その上部から第１吸収器側冷媒蒸気移送管１１ｂを経て吸収器２に移送される。さらに、上記冷媒液抽出管３２による冷媒液の導入個所より下流側の第１冷媒蒸気移送管１１は、水分が自然に吸収器２まで流れるように、吸収器２側が下がるように傾斜されている。
【００１２】上記構成において、通常の運転時には、第１および第２開閉弁３５，３６を閉じて冷媒液抽出管３２に冷媒液が流れないようにされて、吸収冷凍サイクルが作動される。すなわち、この運転時においては、蒸発器１の伝熱管１ａ内で発生した水分リッチな冷媒蒸気は気液分離器３１内に入り、ここで水分が底部に溜められるとともに、冷媒蒸気は第１吸収器側冷媒蒸気移送管１１ｂを経て、吸収器２に移送される。
【００１３】ところで、気液分離器３１の底部に溜まった水分は、制御器３７に設けられているタイマーにより、所定時間おきに、第１および第２開閉弁３５，３６が開かれて、エジェクタ３３の吸引作用により吸収器に移送される。すなわち、吸収液移送管１３内を流れる冷媒液が、液移送用ポンプ１２の駆動力により、冷媒液抽出管３２に供給されてエジェクタ３３が駆動され、気液分離器３１の底部に溜まっている水分が、液吸引管３４より冷媒液抽出管３２側に吸引された後、第１冷媒蒸気移送管１１内に、正確に言えば、第１吸収器側冷媒蒸気移送管１１ｂ内に導かれ、最終的に、吸収器２に戻される。
【００１４】このように、蒸発器１の伝熱管１ａにて発生した水分を含む冷媒蒸気を吸収器２に移送する第１冷媒蒸気移送管１１の途中に、気液分離器３１を設けるとともに、この気液分離器３１内の底部に溜まった水分を、液吸引管３４を介してエジェクタ３３により、冷媒液抽出管３２側に排出し、そして第１冷媒蒸気移送管１１内に導くようにしているので、蒸発器１の伝熱管１ａ内に水分が残るのを防止することができ、したがって蒸発器１での冷却効率の低下を防止することができる。
【００１５】ところで、上記実施の形態においては、制御器３７に設けられたタイマーにより、第１および第２開閉弁３５，３６を、所定時間おきに開くように説明したが、図１の仮想線にて示すように、例えば気液分離器３１に液面計４１を設けるとともにこの液面計４１からの検出信号を制御器３７に入力するようになし、水分が所定量溜まったときに、制御器３７を介して、第１および第２開閉弁３５，３６が、自動的に（場合によっては手動でもよい）開かれる。
【００１６】
【発明の効果】以上のように本発明の構成によると、蒸発器の伝熱管にて発生した水分を含む冷媒蒸気を吸収器に移送する冷媒蒸気移送管の途中に、気液分離器を設けるとともに、この気液分離器内の底部に溜まった水分を、液吸引管を介してエジェクタにより、冷媒液抽出管側に排出するとともに、冷媒蒸気移送管内に導くようにしているので、蒸発器における伝熱管内に水分が残るのを防止することができ、したがって蒸発器における冷却効率の低下を防止することができる。
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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】０００００５１１９
【氏名又は名称】日立造船株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年４月２２日（１９９９．４．２２） |
| 【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２０００−３０４３６９（Ｐ２０００−３０４３６９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１１月２日（２０００．１１．２） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１１４２８３ |
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