| 【発明の名称】 |
吸収式冷凍装置における直膨式蒸発器の除霜装置 |
| 【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】安価な構成で伝熱管への氷の付着の防止および霧の発生を防止し得る直膨式蒸発器の除霜装置を提供する。
【解決手段】吸収式冷凍装置における蒸発器１内に配置された伝熱管１ａに、高圧受液槽１５内の高温の冷媒液を供給するための第１冷媒液移送管１７の途中に設けられた膨張弁２２をバイパスするバイパス管３１を設けるとともに、このバイパス管３１に第１開閉弁２３を設け、上記伝熱管１ａから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途中における流量制御弁２１より上流側個所と上記高圧受液槽１５とを接続管３２にて接続するとともに、この接続管３２に第２開閉弁２４を設け、かつ所定時間おきに、制御器３３を介して、流量制御弁２１および膨張弁２２を閉じるとともに、第１および第２開閉弁２３，２４を開いて、伝熱管１ａ内に高温の冷媒液を直接供給するようにしたものである。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】冷媒液を蒸発させる蒸発器と、冷媒蒸気を吸収液に吸収する吸収器と、冷媒蒸気を吸収した吸収液を加熱して再生を行う再生部と、再生部で加熱蒸発された冷媒蒸気を凝縮させる凝縮器と、途中に膨張弁を有するとともに上記凝縮器で得られた冷媒液を受液槽を介して蒸発器内に配置された伝熱管に移送するための冷媒液移送管と、途中に流量制御弁を有するとともに上記蒸発器内の伝熱管にて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とを有する吸収式冷凍装置において、上記冷媒液移送管の途中に設けられた膨張弁をバイパスするバイパス管を設けるとともにこのバイパス管の途中に第１開閉弁を設け、上記冷媒蒸気移送管の流量制御弁より上流側個所と上記受液槽とを接続管を介して接続するとともに、この接続管の途中に第２開閉弁を設け、かつ上記膨張弁、流量制御弁および各開閉弁を制御する制御器を設け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除霜装置。
【請求項２】通常の冷却運転時には、制御器により、第１および第２開閉弁を閉じるとともに、膨張弁および流量制御弁を開いてそれぞれの機能を発揮するようになし、かつ所定時間おきにまたは霜の付着時には、制御器により、膨張弁および流量制御弁を閉じるとともに、第１および第２開閉弁を開いて、受液槽内の高温の冷媒液をそのまま蒸発器内の伝熱管に供給させるようにし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除霜装置。
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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除霜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が配置されている。
【０００３】ところで、この直膨式の蒸発器５１においては、伝熱管５５の表面に霜が付着すると、冷却効率が低下するため、この霜を取り除く除霜装置５６が設けられている。従来、この除霜装置５６は、容器本体５２内の上部に配置された散布管６１と、水槽６２と、途中に水ポンプ６３および電気ヒータなどの加熱器６４が設けられて上記水槽６２内の水を散布管６１に供給するための水供給管６５とから構成されており、定期的に水ポンプ６３を駆動させて、加熱器６４により、３０〜４０℃程度に加熱した温水を伝熱管５５上に散布させて、霜を融解するようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記除霜装置５６の構成によると、３０〜４０℃の温水を伝熱管５５上に散布しているが、伝熱管５５の表面に氷が付着する場合があり、また水槽６２、水ポンプ６３、加熱器６４などを必要とするため、設備費が高くつくという問題があり、さらには３０〜４０℃の温水を散布した場合には、霧が発生して被冷却流体に混じってしまうという問題もあった。
【０００５】そこで、本発明は、伝熱管への氷の付着の防止および霧の発生を防止し、かつ設備費を安価にし得る吸収式冷凍装置における直膨式蒸発器の除霜装置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に、本発明の吸収式冷凍装置における直膨式蒸発器の除霜装置は、冷媒液を蒸発させる蒸発器と、冷媒蒸気を吸収液に吸収する吸収器、冷媒蒸気を吸収した吸収液を加熱して再生を行う再生部と、再生部で加熱蒸発された冷媒蒸気を凝縮させる凝縮器と、途中に膨張弁を有するとともに上記凝縮器で得られた冷媒液を受液槽を介して蒸発器内に配置された伝熱管に移送するための冷媒液移送管と、途中に流量制御弁を有するとともに上記蒸発器内の伝熱管にて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とを有する吸収式冷凍装置において、上記冷媒液移送管の途中に設けられた膨張弁をバイパスするバイパス管を設けるとともにこのバイパス管の途中に第１開閉弁を設け、上記冷媒蒸気移送管の流量制御弁より上流側個所と上記受液槽とを接続管を介して接続するとともに、この接続管の途中に第２開閉弁を設け、かつ上記膨張弁、流量制御弁および各開閉弁を制御する制御器を設けたものであり、また上記除霜装置において、通常の冷却運転時には、制御器により、第１および第２開閉弁を閉じるとともに、膨張弁および流量制御弁を開いてそれぞれの機能を発揮するようになし、かつ所定時間おきにまたは霜の付着時には、制御器により、膨張弁および流量制御弁を閉じるとともに、第１および第２開閉弁を開いて、受液槽内の高温の冷媒液をそのまま蒸発器内の伝熱管に供給させるようにしたものである。
【０００７】上記の構成によると、制御器により、膨張弁および流量制御弁を閉じるとともに、第１および第２開閉弁を開くようにすれば、受液槽内の温度の高い冷媒液がそのまま伝熱管内に供給されて伝熱管自体の温度が上昇し、したがって伝熱管表面に霜が付着するのを防止することができ、また霜が付着している場合には、霜を除去することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の吸収式冷凍装置における直膨式蒸発器の除霜装置を、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。
【０００９】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、途中に流量制御弁２１を有するとともに蒸発器１の伝熱管１ａ内の冷媒蒸気（例えば、温度が−３３℃、圧力が０．１ＭＰａである）を吸収器２に移送する第１冷媒蒸気移送管１１と、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１２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１３と、凝縮器４で凝縮された冷媒液を冷媒液取出管１４を介して導き一時的に蓄える高圧受液槽１５と、途中に液移送用ポンプ（還流ポンプでもある）１６および膨張弁２２を有して上記高圧受液槽１５に蓄えられた高温の冷媒液（例えば、温度が４０℃、圧力が１．６ＭＰａである）を蒸発器１の伝熱管１ａに移送する第１冷媒液移送管１７と、この第１冷媒液移送管１７内の冷媒液すなわち高圧受液槽１５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１８と、上記第１冷媒蒸気移送管１１と第１冷媒液移送管１７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１９とが具備されている。例えば、この過冷却器１９においては、４０℃の冷媒液が１．７℃に冷却され、−３３℃の冷媒蒸気が２８℃に加熱される。
【００１０】そして、上記吸収式冷凍装置には、蒸発器１内の伝熱管１ａに霜が付着するのを防止または付着した霜を除去する除霜装置２０が具備されている。すなわち、上記第１冷媒液移送管１７の膨張弁２２をバイパスするバイパス管３１が設けられるとともに、このバイパス管３１の途中には第１開閉弁２３が設けられ、また上記第１冷媒蒸気移送管１１の流量制御弁２１より上流側個所と上記高圧受液槽１５とに亘って接続管３２が設けられるとともに、この接続管３２の途中には第２開閉弁２４が設けられ、さらに上記流量制御弁２１，膨張弁２２および各開閉弁２３，２４を制御するための制御器３３が具備されている。
【００１１】上記構成において、通常の冷却運転を行う場合には、第１および第２開閉弁２３，２４を閉じるとともに、流量制御弁２１および膨張弁２２に所定の動作を行わせるようにして、吸収冷凍サイクルを作動させれば、蒸発器１の伝熱管１ａにて所定の蒸発が行われて、蒸発器１内に供給される被冷却流体の冷却が行われる。
【００１２】そして、上記吸収冷凍サイクルの作動時において、制御器３３内に設けられているタイマーにより、所定時間おきに、、流量制御弁２１および膨張弁２２が閉じられるともに第１および第２開閉弁２３，２４が開かれる。したがって、高圧受液槽１５から移送される４０℃の冷媒液が、膨張弁２２にて減圧されずに、そのまま、蒸発器１の伝熱管１ａに供給される。
【００１３】すなわち、伝熱管１ａが所定時間おきに加熱されて、霜が付着するのが防止される。勿論、霜が付着している場合には、冷媒液の温度により融解されて除去される。なお、この冷媒液（温度は２０〜３０℃程度で、圧力は１．５ＭＰａ程度である）は、接続管３２を介して高圧受液槽１５に戻される。このように、蒸発器１の伝熱管１ａに霜が付着するのを、高圧受液槽１５内の温度の高い冷媒液を、直接、伝熱管１ａに供給して加熱することにより、防止するようにしているため、従来のように、水槽、加熱器などを設ける必要がないので、設備費の増大を防止することができ、また温水を散布する場合に生じる氷の付着および霧の発生を防止することができる。
【００１４】ところで、上記実施の形態においては、凝縮器側から、すなわち高圧受液槽からの温度の高い冷媒液を、膨張弁をバイパスさせるのに、タイマーにより所定時間おきに行うように説明したが、例えば伝熱管の表面に霜が付着したことを検出して、行うようにしてもよい。この場合、霜が付着しているか否かは、被冷却流体の入口部と出口部とにおける温度差および冷媒の蒸発温度に基づき判断するか、または被冷却流体の入口部と出口部とにおける圧力差に基づき判断される。勿論、これらの温度差および圧力差については、予め、霜が付着していない場合と付着している場合との温度差および圧力差を測定しておくことにより、判断が行われる。
【００１５】
【発明の効果】以上のように本発明の構成によると、制御器により、膨張弁および流量制御弁を閉じるとともに、第１および第２開閉弁を開くようにすれば、受液槽内の温度の高い冷媒液がそのまま伝熱管内に供給されて伝熱管自体の温度が上昇し、したがって伝熱管表面に霜が付着するのを防止することができ、また霜が付着している場合には、霜を除去することができる。すなわち、従来のように、水槽、加熱器などを設ける必要がないので、設備費の増大を防止することができ、また温水を散布する場合に生じる氷の付着および霧の発生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２０００−３０４３７１（Ｐ２０００−３０４３７１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１１月２日（２０００．１１．２） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１１４２８２ |
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