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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023078590
(43)【公開日】2023-06-07
(54)【発明の名称】吸収器ユニット、熱交換ユニット、及び吸収式冷凍機
(51)【国際特許分類】
F25B 15/00 20060101AFI20230531BHJP
F25B 37/00 20060101ALI20230531BHJP
F25B 39/02 20060101ALI20230531BHJP
【ＦＩ】
F25B15/00 303J
F25B37/00
F25B39/02 R
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021191785
(22)【出願日】2021-11-26
(71)【出願人】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100107641
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 耕一
(74)【代理人】
【識別番号】100163463
【弁理士】
【氏名又は名称】西尾 光彦
(72)【発明者】
【氏名】孫 洪志
(72)【発明者】
【氏名】河野 文紀
(72)【発明者】
【氏名】下田平 修和
(72)【発明者】
【氏名】松井 大
【テーマコード（参考）】
3L093
【Ｆターム（参考）】
3L093AA01
3L093BB11
3L093BB12
3L093BB13
3L093BB29
3L093BB31
3L093MM02
(57)【要約】
【課題】液相冷媒に吸収液が混入して冷凍能力が低下することを防止する観点から有利な吸収器ユニットを提供する。
【解決手段】吸収器ユニット１ａは、第一伝熱管群１２ａと、第一滴下器１３ａと、第二伝熱管群１２ｂと、第二滴下器１３ｂと、仕切り１４と、供給路１５とを備える。第二滴下器１３ｂは、第一滴下器１３ａから滴下され第一伝熱管群１２ａを流下した吸収液を第二伝熱管群１２ｂに向かって滴下する。供給路１５は、仕切り１４に形成され、第一伝熱管群１２ａを流下した吸収液を第二滴下器１３ｂへ導く。供給路１５は、入口１５ａと、重力方向において入口１５ａよりも下方に配置された出口１５ｂとを有する。供給路１５は、入口１５ａから重力に従って吸収液が導かれる上流部１５ｃと、上流部１５ｃを通過した吸収液が重力に逆らって出口１５ｂに向かって導かれる下流部１５ｄとを有する。
【選択図】図２
【解決手段】吸収器ユニット１ａは、第一伝熱管群１２ａと、第一滴下器１３ａと、第二伝熱管群１２ｂと、第二滴下器１３ｂと、仕切り１４と、供給路１５とを備える。第二滴下器１３ｂは、第一滴下器１３ａから滴下され第一伝熱管群１２ａを流下した吸収液を第二伝熱管群１２ｂに向かって滴下する。供給路１５は、仕切り１４に形成され、第一伝熱管群１２ａを流下した吸収液を第二滴下器１３ｂへ導く。供給路１５は、入口１５ａと、重力方向において入口１５ａよりも下方に配置された出口１５ｂとを有する。供給路１５は、入口１５ａから重力に従って吸収液が導かれる上流部１５ｃと、上流部１５ｃを通過した吸収液が重力に逆らって出口１５ｂに向かって導かれる下流部１５ｄとを有する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第一伝熱管群と、
前記第一伝熱管群に向かって吸収液を滴下する第一滴下器と、
重力方向において前記第一伝熱管群の下方に配置された第二伝熱管群と、
前記第一滴下器から滴下され前記第一伝熱管群を流下した前記吸収液を前記第二伝熱管群に向かって滴下する第二滴下器と、
前記第一伝熱管群が配置された第一空間と前記第二伝熱管群が配置された第二空間とを仕切る仕切りと、
前記仕切りに形成され、前記第一伝熱管群を流下した前記吸収液を前記第二滴下器へ導く供給路と、を備え、
前記供給路は、前記第一空間に接する入口と、前記重力方向において前記入口よりも下方に配置され、前記第二空間に接する出口と、前記入口から重力に従って前記吸収液が導かれる上流部と、前記上流部を通過した前記吸収液が重力に逆らって前記出口に向かって導かれる下流部とを有する、
吸収器ユニット。
前記第一伝熱管群に向かって吸収液を滴下する第一滴下器と、
重力方向において前記第一伝熱管群の下方に配置された第二伝熱管群と、
前記第一滴下器から滴下され前記第一伝熱管群を流下した前記吸収液を前記第二伝熱管群に向かって滴下する第二滴下器と、
前記第一伝熱管群が配置された第一空間と前記第二伝熱管群が配置された第二空間とを仕切る仕切りと、
前記仕切りに形成され、前記第一伝熱管群を流下した前記吸収液を前記第二滴下器へ導く供給路と、を備え、
前記供給路は、前記第一空間に接する入口と、前記重力方向において前記入口よりも下方に配置され、前記第二空間に接する出口と、前記入口から重力に従って前記吸収液が導かれる上流部と、前記上流部を通過した前記吸収液が重力に逆らって前記出口に向かって導かれる下流部とを有する、
吸収器ユニット。
【請求項2】
前記下流部は、前記重力方向において前記出口の下方に形成されている、請求項１に記載の吸収器ユニット。
【請求項3】
前記第二空間は、気相冷媒の流路に接する側部を有し、
前記出口は、前記重力方向に垂直な方向において前記入口よりも前記側部に近い位置に形成されている、
請求項１又は２に記載の吸収器ユニット。
前記出口は、前記重力方向に垂直な方向において前記入口よりも前記側部に近い位置に形成されている、
請求項１又は２に記載の吸収器ユニット。
【請求項4】
前記重力方向において前記第一伝熱管群と前記入口との間に配置され、前記入口を覆うカバーをさらに備えた、請求項１から３のいずれか１項に記載の吸収器ユニット。
【請求項5】
請求項１～４のいずれか１項に記載の吸収器ユニットと、
第一蒸発器と、
前記第一蒸発器における圧力よりも高い圧力で気相冷媒を生成する第二蒸発器と、を備え、
前記第一伝熱管群に向かって滴下された前記吸収液は、前記第一蒸発器で生成された気相冷媒を吸収し、
前記第二伝熱管群に向かって滴下された前記吸収液は、前記第二蒸発器で生成された気相冷媒を吸収する、
熱交換ユニット。
第一蒸発器と、
前記第一蒸発器における圧力よりも高い圧力で気相冷媒を生成する第二蒸発器と、を備え、
前記第一伝熱管群に向かって滴下された前記吸収液は、前記第一蒸発器で生成された気相冷媒を吸収し、
前記第二伝熱管群に向かって滴下された前記吸収液は、前記第二蒸発器で生成された気相冷媒を吸収する、
熱交換ユニット。
【請求項6】
請求項５に記載の熱交換ユニットを備えた、吸収式冷凍機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、吸収器ユニット、熱交換ユニット、及び吸収式冷凍機に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、多段蒸発吸収型の吸収冷温水機が記載されている。この吸収冷温水機は、隔壁により上下方向に多段に形成された蒸発器及び吸収器を備えている。この隔壁には、冷媒を収容する冷媒再分配器と、溶液を収容する溶液再分配器とが形成されている。冷媒再分配器の底部には、下部の蒸発器に冷媒を導く多数の滴下孔が形成されている。加えて、溶液再分配器の底部には、下部の吸収器に溶液を導く多数の滴下孔が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０００－１７９９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本開示は、複数の段階で吸収液に気相冷媒を吸収させることができ、液相冷媒に吸収液が混入して冷凍能力が低下することを防止する観点から有利な吸収器ユニットを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示における吸収器ユニットは、
第一伝熱管群と、
前記第一伝熱管群に向かって吸収液を滴下する第一滴下器と、
重力方向において前記第一伝熱管群の下方に配置された第二伝熱管群と、
前記第一滴下器から滴下され前記第一伝熱管群を流下した前記吸収液を前記第二伝熱管群に向かって滴下する第二滴下器と、
前記第一伝熱管群が配置された第一空間と前記第二伝熱管群が配置された第二空間とを仕切る仕切りと、
前記仕切りに形成され、前記第一伝熱管群を流下した前記吸収液を前記第二滴下器へ導く供給路と、を備え、
前記供給路は、前記第一空間に接する入口と、前記重力方向において前記入口よりも下方に配置され、前記第二空間に接する出口と、前記入口から重力に従って前記吸収液が導かれる上流部と、前記上流部を通過した前記吸収液が重力に逆らって前記出口に向かって導かれる下流部とを有する。
第一伝熱管群と、
前記第一伝熱管群に向かって吸収液を滴下する第一滴下器と、
重力方向において前記第一伝熱管群の下方に配置された第二伝熱管群と、
前記第一滴下器から滴下され前記第一伝熱管群を流下した前記吸収液を前記第二伝熱管群に向かって滴下する第二滴下器と、
前記第一伝熱管群が配置された第一空間と前記第二伝熱管群が配置された第二空間とを仕切る仕切りと、
前記仕切りに形成され、前記第一伝熱管群を流下した前記吸収液を前記第二滴下器へ導く供給路と、を備え、
前記供給路は、前記第一空間に接する入口と、前記重力方向において前記入口よりも下方に配置され、前記第二空間に接する出口と、前記入口から重力に従って前記吸収液が導かれる上流部と、前記上流部を通過した前記吸収液が重力に逆らって前記出口に向かって導かれる下流部とを有する。
【発明の効果】
【0006】
本開示における吸収器ユニットによれば、吸収液は、重力に従って供給路の入口から上流部に導かれて上流部を通過し、下流部において重力に逆らって供給路の出口に向かって導かれる。このため、吸収液は、供給路において液封を形成しやすい。このため、第二空間に存在する気相冷媒は、第一空間へ導かれにくく、第一空間に存在する吸収液のミストが吸収器ユニットの外部に飛散しにくい。その結果、液相冷媒に吸収液が混入して冷凍能力が低下することが防止されやすい。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】実施の形態１における熱交換ユニットを示す図
【図2】実施の形態１における供給路及び第二滴下器を示す図
【図3】実施の形態１における供給路を示す図
【図4】実施の形態２における吸収器ユニットを示す図
【図5】実施の形態３における吸収器ユニットを示す図
【図6】実施の形態４における吸収器ユニットを示す図
【図7】実施の形態５における吸収式冷凍機を示す図
【発明を実施するための形態】
【0008】
（本開示の基礎となった知見等）
発明者らが本開示に想到するに至った当時、蒸発器及び吸収器のそれぞれが多段に設けられた多段蒸発吸収型の吸収式冷凍機において、高濃度の吸収液と低濃度の吸収液との間の濃度差が大きいと成績係数（ＣＯＰ）が改善することが知られていた。高濃度の吸収液と低濃度の吸収液との間の濃度差が大きいと吸収液の循環量を低減でき、吸収器における温度効率が向上する。その結果、ＣＯＰが改善しうる。
発明者らが本開示に想到するに至った当時、蒸発器及び吸収器のそれぞれが多段に設けられた多段蒸発吸収型の吸収式冷凍機において、高濃度の吸収液と低濃度の吸収液との間の濃度差が大きいと成績係数（ＣＯＰ）が改善することが知られていた。高濃度の吸収液と低濃度の吸収液との間の濃度差が大きいと吸収液の循環量を低減でき、吸収器における温度効率が向上する。その結果、ＣＯＰが改善しうる。
【0009】
当該業界では、液相冷媒の供給器における液相冷媒のヘッド及び吸収液の供給器における吸収液のヘッドを利用して液封を形成し、高圧段と低圧段との間の圧力差を保つことが一般的であった。そのような状況下において、発明者らは、高濃度の吸収液と低濃度の吸収液との濃度差の拡大に伴う能力の増加分を利用して伝熱面積を低減させ、吸収器を小型化するという着想を得た。発明者らは、その着想を実現するために、吸収液の供給器において必要な吸収液のヘッドは、高圧段と低圧段との間の圧力差を保つための吸収液のヘッドと、供給器から吸収液を滴下するための吸収液のヘッドとによって決まることに着目した。一方、吸収液の供給器における吸収液の液面は、吸収液の流下によって乱れうる。
【0010】
定格運転において、高圧段と低圧段との間の圧力差は大きく、吸収液の流量も大きい。このため、吸収液の供給器における吸収液のヘッドが高い。これにより、吸収液の供給器における吸収液の液面が乱れても、吸収液の供給器において吸収液を滴下するための孔が液封される。その結果、高圧段から低圧段へ高圧の気相冷媒が吹き抜けにくい。しかし、低負荷運転において、高圧段と低圧段との間の圧力差は小さく、吸収液の流量も小さい。このため、吸収液の供給器における吸収液のヘッドが低下する。これにより、吸収液の供給器における吸収液の液面の乱れによって吸収液が局所的に不足して液封を形成できず、高圧段から低圧段へ高圧の気相冷媒が吹き抜け、低圧段に存在する吸収液のミストが低圧の蒸発器に向かって飛散しうる。飛散した吸収液が液相冷媒に混入することにより、冷媒の蒸気圧の低下及び低濃度の吸収液の飽和濃度の上昇が生じ、吸収可能な気相冷媒の量が減少して冷凍能力が低下するという課題が発生しうる。その課題を解決するために、本発明者らは、本開示の主題を構成するに至った。
【0011】
そこで、本開示は、複数の段階で吸収液に気相冷媒を吸収させることができ、液相冷媒に吸収液が混入して冷凍能力が低下することを防止する観点から有利な吸収器ユニットを提供する。
【0012】
以下、図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明、または、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が必要以上に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。
【0013】
【0014】
［１－１．構成］
図１は、実施の形態１における熱交換ユニット５の概要図である。図１において、熱交換ユニット５は、吸収器ユニット１ａと、蒸発器ユニット２と、第一蒸気流路３１ａと、第二蒸気流路３１ｂとを備えている。蒸発器ユニット２は気相冷媒を生成する。吸収器ユニット１ａは、蒸発器ユニット２で生成された気相冷媒を吸収する。第一蒸気流路３１ａ及び第二蒸気流路３１ｂは、蒸発器ユニット２で生成された気相冷媒を吸収器ユニット１ａへ導く。
図１は、実施の形態１における熱交換ユニット５の概要図である。図１において、熱交換ユニット５は、吸収器ユニット１ａと、蒸発器ユニット２と、第一蒸気流路３１ａと、第二蒸気流路３１ｂとを備えている。蒸発器ユニット２は気相冷媒を生成する。吸収器ユニット１ａは、蒸発器ユニット２で生成された気相冷媒を吸収する。第一蒸気流路３１ａ及び第二蒸気流路３１ｂは、蒸発器ユニット２で生成された気相冷媒を吸収器ユニット１ａへ導く。
【0015】
吸収器ユニット１ａは、第一伝熱管群１２ａと、第一滴下器１３ａと、第二伝熱管群１２ｂと、第二滴下器１３ｂと、仕切り１４とを備えている。第一滴下器１３ａは、第一伝熱管群１２ａに向かって吸収液を滴下する。第二伝熱管群１２ｂは、重力方向において第一伝熱管群１２ａの下方に配置されている。第一伝熱管群１２ａは、その内部に水等の熱媒体の流路を有する。第二伝熱管群１２ｂは、その内部に水等の熱媒体の流路を有する。第一伝熱管群１２ａ及び第二伝熱管群１２ｂのそれぞれは、例えば、複数段及び複数列に配列された複数の伝熱管を含む。第二滴下器１３ｂは、第一滴下器１３ａから滴下され第一伝熱管群１２ａを流下した吸収液を第二伝熱管群１２ｂに向かって滴下する。仕切り１４は、第一伝熱管群１２ａが配置された第一空間１６ａと第二伝熱管群１２ｂが配置された第二空間１６ｂとを仕切っている。本明細書においては、「空間」とは、物質の存在しない真空領域の意味ではなく、物質が存在し現象がおこる場所を意味する。吸収器ユニット１ａは、重力方向において、仕切り１４の上方に第一伝熱管群１２ａ及び第一滴下器１３ａを備えた第一吸収器１０ａを有し、仕切り１４の下方に第二伝熱管群１２ｂ及び第二滴下器１３ｂを備えた第二吸収器１０ｂを有する。
【0016】
例えば、吸収器ユニット１ａにおいて、吸収液は、第一吸収器１０ａに供給され、第一伝熱管群１２ａを流下する。その後、吸収液は、第二吸収器１０ｂに供給され、第二伝熱管群１２ｂを流下し、吸収器ユニット１ａの外部に排出される。
【0017】
吸収器ユニット１ａにおける第一吸収器１０ａ及び第二吸収器１０ｂのそれぞれは、シェルアンドチューブ熱交換器である。吸収液を供給する方式としては、例えば、散布式が採用されうる。
【0018】
第一滴下器１３ａは、第一伝熱管群１２ａに向かって吸収液を滴下する。第一滴下器１３ａは、例えば、吸収液を貯留するトレイを備え、そのトレイに貯留された吸収液を第一伝熱管群１２ａに向かって滴下する。
【0019】
図２は、吸収器ユニット１ａにおける供給路１５及び第二滴下器１３ｂの概要図である。図２に示す通り、第二滴下器１３ｂは、例えば、吸収液を貯留するトレイ１３ｔを備え、そのトレイ１３ｔに貯留された吸収液を第二伝熱管群１２ｂに向かって滴下する。トレイ１３ｔの底部には、孔１３ｈが形成されている。トレイ１３ｔに貯留された吸収液は、孔１３ｈを通過して第二伝熱管群１２ｂに向かって滴下される。
【0020】
第一滴下器１３ａ及び第二滴下器１３ｂのそれぞれは、例えば、プレス加工されたステンレス板を溶接することによって作製される。
【0021】
【0022】
図２及び図３に示す通り、供給路１５は、入口１５ａと、出口１５ｂと、上流部１５ｃと、下流部１５ｄとを有する。入口１５ａは、第一空間１６ａに接している。出口１５ｂは、重力方向において入口１５ａよりも下方に配置されている。出口１５ｂは、第二空間１６ｂに接している。図２において矢印ｃで示す通り、吸収液は、上流部１５ｃにおいて、入口１５ａから重力に従って導かれる。一方、図２において矢印ｄで示す通り、上流部１５ｃを通過した吸収液は、下流部１５ｄにおいて重力に逆らって出口１５ｂに向かって導かれる。下流部１５ｄは、例えば、重力方向において出口１５ｂの下方に形成されている。
【0023】
供給路１５は、例えば、仕切り１４の一部によって囲まれている。これにより、供給路１５から吸収液が漏れないように供給路１５が構成されている。供給路１５は、仕切り１４をなす板材のプレス加工によって形成されうる。供給路１５は、仕切り１４において供給路１５をなす部位を仕切り１４の他の部位と溶接によって接合することによって、仕切り１４と一体的に形成されてもよい。
【0024】
図２に示す通り、供給路１５の入口１５ａは、例えば、重力方向における第一空間１６ａの最下部に接している。供給路１５の出口１５ｂは、例えば、重力方向における第二滴下器１３ｂの上方で第二空間１６ｂに接している。出口１５ｂは、第一空間１６ａから出口１５ｂを平面視したときに、トレイ１３ｔの一部と重なるように形成されている。
【0025】
図２に示す通り、供給路１５は、例えば、重力方向に垂直な方向において上流部１５ｃと下流部１５ｄとの間に形成された隔壁１５ｊに接している。供給路１５は、例えば、上流部１５ｃと下流部１５ｄとを連通させる連通部１５ｋを有する。連通部１５ｋは、例えば、隔壁１５ｊの真下に形成されている。連通部１５ｋは、例えば、重力方向において、入口１５ａ及び出口１５ｂの下方に形成されている。供給路１５は、Ｕ字流路として形成されていてもよい。
【0026】
図１に示す通り、蒸発器ユニット２は、第一蒸発器２０ａと、第二蒸発器２０ｂとを備えている。第二蒸発器２０ｂは、第一蒸発器２０ａにおける圧力よりも高い圧力で気相冷媒を生成する。重力方向において、第一蒸発器２０ａは上段に配置され、第二蒸発器２０ｂは下段に配置されている。第一蒸気流路３１ａは、第一蒸発器２０ａで生成された気相冷媒を第一空間１６ａに導く。第二蒸気流路３１ｂは、第二蒸発器２０ｂで生成された気相冷媒を第二空間１６ｂに導く。第一蒸気流路３１ａ及び第二蒸気流路３１ｂのそれぞれを形成する部材は、断熱性及び耐圧性を有する鉄等の金属を含む材料によって構成されている。
【0027】
蒸発器ユニット２は、仕切り２４を備えており、仕切り２４によって、第一蒸発器２０ａと第二蒸発器２０ｂとが仕切られている。第一蒸発器２０ａは、第三伝熱管群２２ａと、第一供給器２３ａとを備えている。第二蒸発器２０ｂは、第四伝熱管群２２ｂと、第二供給器２３ｂとを備えている。第三伝熱管群２２ａ及び第四伝熱管群２２ｂのそれぞれは、例えば、複数段及び複数列に配列された複数の伝熱管を含む。
【0028】
第一伝熱管群１２ａ、第二伝熱管群１２ｂ、第三伝熱管群２２ａ、及び第四伝熱管群２２ｂのそれぞれにおいて、複数の伝熱管は、例えば、互いに平行に配置されており、重力方向に複数段をなしている。第一伝熱管群１２ａ、第二伝熱管群１２ｂ、第三伝熱管群２２ａ、及び第四伝熱管群２２ｂのそれぞれにおいて、複数の伝熱管は、例えば、伝熱管の長手方向（Ｘ軸方向）に垂直な平面（ＺＹ平面）において正方格子をなすように配置されている。複数の伝熱管は、その平面において長方形格子、又は平行四辺形格子をなすように配置されていてもよい。伝熱管は、例えば、銅又はステンレス製の管である。伝熱管の内面又は外面には溝が形成されていてもよい。複数の伝熱管は、伝熱管の長手方向（Ｘ軸方向）に垂直な平面（ＺＹ平面）において正方格子、長方形格子、又は平行四辺形格子を変則的になすように配置されていてもよい。
【0029】
蒸発器ユニット２における第一蒸発器２０ａ及び第二蒸発器２０ｂのそれぞれは、例えば、シェルアンドチューブ熱交換器である。例えば、水等の常温（２０℃±１５℃）での飽和蒸気圧が負圧である冷媒が用いられる場合、満液式のシェルアンドチューブ熱交換器では、液相冷媒の水位ヘッドが蒸発圧力に及ぼす影響が大きくなりやすい。このため、水等の冷媒が用いられる場合に、第一蒸発器２０ａ及び第二蒸発器２０ｂのそれぞれが噴霧式又は散布式のシェルアンドチューブ熱交換器であることが有利である。
【0030】
第一供給器２３ａ及び第二供給器２３ｂのそれぞれは、例えば、プレス加工されたステンレス板を溶接することによって作製される。
【0031】
熱交換ユニット５の内部には、冷媒及び吸収液が充填されている。冷媒は、例えば、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）等のフロン系冷媒又は水及びアンモニア等の自然冷媒である。吸収液は、例えば、臭化リチウム水溶液又はイオン流体である。
【0032】
図１に示す通り、熱交換ユニット５は、例えば、シェル３を備えている。シェル３は、断熱性及び耐圧性を有する容器として構成されている。シェル３の内部には、液相冷媒及び吸収液が貯留されている。シェル３は、シェル３の内部の気相冷媒を大気圧の空気等の外気から隔離する。
【0033】
図１に示す通り、熱交換ユニット５は、吸収液供給路１７ａ、吸収液排出路１７ｂ、及び吸収液ポンプ１９を備えている。
【0034】
吸収液供給路１７ａは、吸収器ユニット１ａの外部から吸収器ユニット１ａの内部に吸収液を導く経路である。吸収液供給路１７ａは、断熱性及び耐圧性を有する配管によって構成されている。
【0035】
吸収液排出路１７ｂは、吸収器ユニット１ａの内部から吸収器ユニット１ａの外部に吸収液を導く経路である。吸収液排出路１７ｂは、断熱性及び耐圧性を有する配管によって構成されている。
【0036】
吸収液ポンプ１９は、例えば、速度型のキャンドポンプである。吸収液ポンプ１９の作動により、吸収器ユニット１ａに貯留された吸収液が圧送され、吸収液排出路１７ｂを通って吸収器ユニット１ａから排出される。
【0037】
図１に示す通り、熱交換ユニット５は、冷媒供給路２６、循環路２７、及び冷媒ポンプ２８を備えている。
【0038】
冷媒供給路２６は、蒸発器ユニット２の外部から蒸発器ユニット２の内部に液相冷媒を導く経路である。冷媒供給路２６は、断熱性及び耐圧性を有する配管によって構成されている。
【0039】
循環路２７は、第二蒸発器２０ｂに貯留された液相冷媒を循環させるための経路である。循環路２７は、例えば、第二蒸発器２０ｂに貯留された液相冷媒を第一蒸発器２０ａの第一供給器２３ａに導く。循環路２７は、断熱性及び耐圧性を有する配管によって構成されている。
【0040】
冷媒ポンプ２８は、例えば、速度型のキャンドポンプである。冷媒ポンプ２８の作動により、第二蒸発器２０ｂに貯留された液相冷媒が圧送され、循環路２７を通って循環される。
【0041】
図１に示す通り、熱交換ユニット５は、第一エリミネータ３２ａ及び第二エリミネータ３２ｂを備えている。第一エリミネータ３２ａ及び第二エリミネータ３２ｂは、蒸発器ユニット２における液相冷媒の液滴が気相冷媒の流れに引きずられて吸収器ユニット１ａに運ばれることを抑制する気液分離機構である。第一エリミネータ３２ａ及び第二エリミネータ３２ｂのそれぞれは、例えば、プレス加工されたステンレス板を溶接することによって作製されている。第一エリミネータ３２ａは、例えば、第一蒸気流路３１ａに配置されている。第二エリミネータ３２ｂは、例えば、第二蒸気流路３１ｂに配置されている。
【0042】
［１－２．動作］
以上のように構成された熱交換ユニット５について、以下その動作、作用を説明する。
以上のように構成された熱交換ユニット５について、以下その動作、作用を説明する。
【0043】
図１及び図２に基づいて、熱交換ユニット５の動作を説明する。熱交換ユニット５が夜間等の所定の期間に放置された場合、熱交換ユニット５の内部の温度は、ほぼ室温に等しく均一である。加えて、熱交換ユニット５の内部の圧力も均一になっている。例えば、室温が２５℃である場合、熱交換ユニット５の内部の温度もほぼ２５℃で均一である。
【0044】
熱交換ユニット５の使用時に、第三伝熱管群２２ａ及び第四伝熱管群２２ｂの伝熱管の内部には、熱交換ユニット５の外部から熱を吸熱した水等の熱媒体が流れている。この熱媒体は、例えば、第四伝熱管群２２ｂに１２℃で流入する。第四伝熱管群２２ｂを通過した熱媒体は、第三伝熱管群２２ａに導かれる。第一伝熱管群１２ａ及び第二伝熱管群１２ｂの伝熱管の内部には、熱交換ユニット５の外部に熱を放熱した水等の熱媒体が流れている。この熱媒体は、例えば、第二伝熱管群１２ｂに３２℃で流入する。第二伝熱管群１２ｂを通過した熱媒体は、第一伝熱管群１２ａに導かれる。
【0045】
熱交換ユニット５の運転開始時に、吸収液が吸収液供給路１７ａを通って吸収器ユニット１ａに供給される。供給される吸収液の温度は５０℃程度であり、供給される吸収液の溶質の濃度は６３質量％程度である。吸収器ユニット１ａに供給された吸収液は、第一滴下器１３ａに貯留され、第一伝熱管群１２ａに向かって滴下される。第一伝熱管群１２ａにおける伝熱管の外面の周りを滴下された吸収液が流下することによって、第一蒸発器２０ａで発生した気相冷媒を吸収する。これにより、吸収液の溶質の濃度が低くなり、仕切り１４に接する第一空間１６ａの底部に貯留される。同時に、第二蒸発器２０ｂに貯留された液相冷媒は、冷媒ポンプ２８によって圧送され、循環路２７を通って第一供給器２３ａに供給される。第一供給器２３ａに供給された液相冷媒は、第三伝熱管群２２ａに向かって供給される。液相冷媒は、第三伝熱管群２２ａの伝熱管の周りで液膜を形成し流下する。液相冷媒は、液相冷媒の流下に伴い、第三伝熱管群２２ａの伝熱管を流れる熱媒体から熱を奪って蒸発する。蒸発しきれなかった液相冷媒は、第二供給器２３ｂに貯留される。
【0046】
吸収液が第一伝熱管群１２ａの伝熱管の外面の周りを流下するとき、第一蒸発器２０ａにおける気相冷媒が吸収液に吸収される。気相冷媒が吸収されることにより、吸収液の温度は上昇する。しかし、同時に第一伝熱管群１２ａの伝熱管の内部を流れる熱媒体により冷却されるので、連続的に過冷却吸収が起こる。これにより、熱交換ユニット５において、第一蒸発器２０ａ及び第一吸収器１０ａを含む低圧段における圧力が低下する。これにより、第三伝熱管群２２ａの伝熱管の外面の周りを流下する液相冷媒が蒸発する。液相冷媒が蒸発することによって液相冷媒の温度が低下する。しかし、同時に第三伝熱管群２２ａの伝熱管の内部を流れる熱媒体によって液相冷媒が加熱されるので、連続的に液相冷媒の蒸発が起こる。
【0047】
次に、第一伝熱管群１２ａを流下した吸収液は、入口１５ａから供給路１５へ流入し、上流部１５ｃにおいて入口１５ａから重力に従って吸収液が導かれる。上流部１５ｃを通過した吸収液は、下流部１５ｄにおいて重力に逆らって出口１５ｂに向かって導かれる。これにより、図２に示す通り、供給路１５において吸収液によって液封が形成されうる。吸収液は、下流部１５ｄ及び出口１５ｂを通過して第二滴下器１３ｂに供給され、貯留される。
【0048】
第二滴下器１３ｂに貯留された吸収液の温度は４４℃程度であり、その吸収液の溶質の濃度は５９質量％程度である。第二滴下器１３ｂに貯留された吸収液は、第二伝熱管群１２ｂに向かって滴下される。滴下された吸収液は、第二伝熱管群１２ｂの伝熱管の外面の周りを流下する期間に第二蒸発器２０ｂで発生した気相冷媒を吸収する。これにより、吸収液の溶質の濃度が低下し、第二空間１６ｂの下部に吸収液が貯留される。第二空間１６ｂの下部に貯留された吸収液は、吸収液ポンプ１９によって圧送され、吸収液排出路１７ｂを通って吸収器ユニット１ａから排出される。排出される吸収液の温度は３７℃程度であり、その吸収液の溶質の濃度は５５質量％程度である。同時に第二供給器２３ｂに貯留された液相冷媒は、第四伝熱管群２２ｂに向かって供給される。これにより、液相冷媒は、第四伝熱管群２２ｂの伝熱管の周りで液膜を形成して流下する。第四伝熱管群２２ｂの伝熱管の周りを液相冷媒が流下する期間に、液相冷媒は、伝熱管の内部を流れる熱媒体から熱を奪って蒸発する。蒸発しきれなかった液相冷媒は、シェル３の内部において第四伝熱管群２２ｂの下方に貯留される。
【0049】
第二伝熱管群１２ｂの伝熱管の外面の周りを吸収液が流下するとき、第二蒸発器２０ｂにおける気相蒸気が吸収液に吸収される。気相冷媒が吸収されることにより、吸収液の温度が上昇する。しかし、同時に第二伝熱管群１２ｂの伝熱管の内部を流れる熱媒体によって吸収液が冷却されるので、連続的に過冷却吸収が起こり、第二蒸発器２０ｂ及び第二吸収器１０ｂを含む高圧段における圧力が低下する。これに伴い、第四伝熱管群２２ｂの伝熱管の外面の周りを流下する液相冷媒が蒸発する。液相冷媒の蒸発により、液相冷媒の温度が低下する。しかし、同時に第二伝熱管群１２ｂの伝熱管の内部を流れる熱媒体によって液相冷媒が加熱されるので、連続的に液相冷媒の蒸発が起こる。
【0050】
このようにして、熱交換ユニット５の高圧段及び低圧段のそれぞれの圧力が所定の圧力に保たれ、熱交換ユニット５が定常状態になる。
【0051】
熱交換ユニット５の定格運転の定常状態において、第四伝熱管群２２ｂの伝熱管の内部を流れる熱媒体は１２℃から９．７５℃程度まで冷却される。加えて、第三伝熱管群２２ａの伝熱管の内部を流れる熱媒体は９．７５℃から７℃程度まで冷却される。これに伴い、第二蒸発器２０ｂに貯留される液相冷媒の温度は７．６℃程度であり、第二蒸発器２０ｂの内部の気相冷媒の圧力は７．６℃程度の液相冷媒の飽和蒸気圧である１０４４Ｐａ程度である。第一蒸発器２０ａに貯留される液相冷媒の温度は６．１℃程度であり、第一蒸発器２０ａの内部の気相冷媒の圧力は６．１℃程度の液相冷媒の飽和蒸気圧である９４２Ｐａ程度である。このため、第二蒸発器２０ｂ及び第二吸収器１０ｂを含む高圧段と、第一蒸発器２０ａ及び第一吸収器１０ａを含む低圧段との間の圧力差は、約１００Ｐａ程度である。
【0052】
定格運転の定常状態において、第二伝熱管群１２ｂの伝熱管の内部を流れる熱媒体は、３２℃から３４．２５℃程度まで加熱され、第一伝熱管群１２ａの伝熱管の内部を流れる熱媒体は、３４．２５℃程度から３６．５℃程度まで加熱される。第一滴下器１３ａに貯留され、第一伝熱管群１２ａに向かって滴下される吸収液の温度は５０℃であり、その吸収液の密度は１７５０ｋｇ／ｍ3程度である。供給路１５を通って第二滴下器１３ｂに向かって供給される吸収液の温度は４４℃であり、その吸収液の密度は１６８０ｋｇ／ｍ3程度である。第二空間１６ｂの下部に貯留される吸収液の温度は３７℃であり、その吸収液の密度は１６１０ｋｇ／ｍ3程度である。
【0053】
一方、２５％負荷運転等の低負荷運転の定常状態において、第四伝熱管群２２ｂの伝熱管の内部を流れる熱媒体は、８．４℃から７．７℃程度まで冷却される。加えて、第三伝熱管群２２ａの伝熱管の内部を流れる熱媒体は、７．７℃程度から７℃程度まで冷却される。これに伴い、第二蒸発器２０ｂの内部に貯留される液相冷媒の温度は６．４℃程度であり、第二蒸発器２０ｂの内部の気相冷媒の圧力は６．４℃程度の液相冷媒の飽和蒸気圧である９６３Ｐａ程度である。第一蒸発器２０ａの内部に貯留される液相冷媒の温度は６．１℃程度であり、第一蒸発器２０ａの内部の気相冷媒の圧力は６．１℃程度の液相冷媒の飽和蒸気圧である９４２Ｐａ程度である。このため、第二蒸発器２０ｂ及び第二吸収器１０ｂを含む高圧段と、第一蒸発器２０ａ及び第一吸収器１０ａを含む低圧段との間の圧力差は約２１Ｐａ程度である。
【0054】
例えば、２５％負荷運転の定常状態において、第二伝熱管群１２ｂの伝熱管の内部を流れる熱媒体は、１８℃から１８．６℃程度まで加熱される。加えて、第一伝熱管群１２ａの伝熱管の内部を流れる熱媒体は、１８．６℃から１９．１℃程度まで加熱される。第一滴下器１３ａに貯留され、第一伝熱管群１２ａに向かって滴下される吸収液の温度は２８℃程度であり、その吸収液の密度は１５００ｋｇ／ｍ3程度である。供給路１５を通って第二滴下器１３ｂに向かって供給される吸収液の温度は２１℃であり、その吸収液の密度は１４６０ｋｇ／ｍ3程度である。第二空間１６ｂの下部に貯留される吸収液の温度は１８℃であり、その吸収液の密度は１４２０ｋｇ／ｍ3程度である。
【0055】
図２において、定格運転の定常状態における供給路１５において、高圧段と低圧段との間の圧力差を保つための吸収液のヘッドｈ１は６ｍｍ程度であり、吸収液を流すためのヘッドｈ２は１１．６ｍｍ程度である。図２に示す通り、上流部１５ｃにおいて、例えば、吸収液の液面は２ｍｍの高さｔｂで乱れうる。第二滴下器１３ｂの孔１３ｈを通過する吸収液の速度は０．４ｍ／秒程度である。第二滴下器１３ｂの内部の吸収液のヘッドｈ３は７．６ｍｍ程度である。
【0056】
例えば２５％負荷運転の定常状態における供給路１５において、高圧段と低圧段との間の圧力差を保つための吸収液のヘッドｈ１は１．５ｍｍ程度であり、吸収液を流すためのヘッドｈ２は２．３ｍｍ程度である。上流部１５ｃにおいて、例えば、吸収液の液面は２ｍｍの高さｔｂで乱れうる。第二滴下器１３ｂの孔１３ｈを通過する吸収液の速度は０．１ｍ／秒程度である。第二滴下器１３ｂの内部の吸収液のヘッドｈ３は０．５ｍｍ程度である。
【0057】
［１－３．効果等］
以上のように、本実施形態において、吸収器ユニット１ａは、第一伝熱管群１２ａと、第一滴下器１３ａと、第二伝熱管群１２ｂと、第二滴下器１３ｂと、仕切り１４と、供給路１５とを備えている。第一滴下器１３ａは、第一伝熱管群１２ａに向かって吸収液を滴下する。第二伝熱管群１２ｂは、重力方向において第一伝熱管群１２ａの下方に配置されている。第二滴下器１３ｂは、第一滴下器１３ａから滴下され第一伝熱管群１２ａを流下した吸収液を第二伝熱管群１２ｂに向かって滴下する。仕切り１４は、第一伝熱管群１２ａが配置された第一空間１６ａと第二伝熱管群１２ｂが配置された第二空間１６ｂとを仕切る。供給路１５は、仕切り１４に形成され、第一伝熱管群１２ａを流下した吸収液を第二滴下器１３ｂへ導く。供給路１５は、第一空間１６ａに接する入口１５ａと、重力方向において入口１５ａよりも下方に配置され、第二空間１６ｂに接する出口１５ｂとを有する。供給路１５は、入口１５ａから重力に従って吸収液が導かれる上流部１５ｃと、上流部１５ｃを通過した吸収液が重力に逆らって出口１５ｂに向かって導かれる下流部１５ｄとを有する。
以上のように、本実施形態において、吸収器ユニット１ａは、第一伝熱管群１２ａと、第一滴下器１３ａと、第二伝熱管群１２ｂと、第二滴下器１３ｂと、仕切り１４と、供給路１５とを備えている。第一滴下器１３ａは、第一伝熱管群１２ａに向かって吸収液を滴下する。第二伝熱管群１２ｂは、重力方向において第一伝熱管群１２ａの下方に配置されている。第二滴下器１３ｂは、第一滴下器１３ａから滴下され第一伝熱管群１２ａを流下した吸収液を第二伝熱管群１２ｂに向かって滴下する。仕切り１４は、第一伝熱管群１２ａが配置された第一空間１６ａと第二伝熱管群１２ｂが配置された第二空間１６ｂとを仕切る。供給路１５は、仕切り１４に形成され、第一伝熱管群１２ａを流下した吸収液を第二滴下器１３ｂへ導く。供給路１５は、第一空間１６ａに接する入口１５ａと、重力方向において入口１５ａよりも下方に配置され、第二空間１６ｂに接する出口１５ｂとを有する。供給路１５は、入口１５ａから重力に従って吸収液が導かれる上流部１５ｃと、上流部１５ｃを通過した吸収液が重力に逆らって出口１５ｂに向かって導かれる下流部１５ｄとを有する。
【0058】
これにより、第一伝熱管群１２ａを流下した吸収液によって供給路１５における吸収液の液面が乱れても、供給路１５において吸収液によって液封が形成される。これにより、第二空間１６ｂに存在する気相冷媒が第二空間１６ｂから第一空間１６ａに吹き抜けにくく、第一空間１６ａに存在する吸収液のミストが第一蒸発器１０ａの内部に飛散しにくい。このため、液相冷媒への吸収液の混入に起因する冷凍能力の低下が防止されやすい。
【0059】
本実施の形態のように、下流部１５ｄは、重力方向において出口１５ｂの下方に形成されていてもよい。これにより、供給路１５が簡素になりやすい。下流部１５ｄは、重力方向において出口１５ｂの上方に形成されていてもよい。
【0060】
本実施の形態のように、熱交換ユニット５は、吸収器ユニット１ａと、第一蒸発器２０ａと、第二蒸発器２０ｂとを備えていてもよい。第二蒸発器２０ｂは、第一蒸発器２０ａにおける圧力よりも高い圧力で気相冷媒を生成する。第一伝熱管群１２ａに向かって滴下された吸収液は、第一蒸発器２０ａで生成された気相冷媒を吸収する。第二伝熱管群１２ｂに向かって滴下された吸収液は、第二蒸発器２０ｂで生成された気相冷媒を吸収する。これにより、熱交換ユニット５を備えた冷凍機が高いＣＯＰが発揮しやすい。
【0061】
（実施の形態２）
以下、図４を用いて、実施の形態２を説明する。
以下、図４を用いて、実施の形態２を説明する。
【0062】
［２－１．構成］
図４は、実施の形態２における吸収器ユニット１ｂの概要図である。吸収器ユニット１ｂは、特に説明する部分を除き吸収器ユニット１ａと同様に構成されている。吸収器ユニット１ａの構成要素と同一又は対応する吸収器ユニット１ｂの構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。吸収器ユニット１ａに関する説明は、技術的に矛盾しない限り、吸収器ユニット１ｂにもあてはまる。
図４は、実施の形態２における吸収器ユニット１ｂの概要図である。吸収器ユニット１ｂは、特に説明する部分を除き吸収器ユニット１ａと同様に構成されている。吸収器ユニット１ａの構成要素と同一又は対応する吸収器ユニット１ｂの構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。吸収器ユニット１ａに関する説明は、技術的に矛盾しない限り、吸収器ユニット１ｂにもあてはまる。
【0063】
図４に示す通り、第二空間１６ｂは、気相冷媒の流路に接する側部１６ｓを有する。例えば、側部１６ｓは、第二蒸気流路３１ｂに接している。吸収器ユニット１ｂにおいて、供給路１５の出口１５ｂは、重力方向に垂直な方向において入口１５ａよりも側部１６ｓに近い位置に形成されている。出口１５ｂは、例えば、重力方向に垂直かつ第二伝熱管群１２ｂの伝熱管の長手方向に垂直な方向において入口１５ａよりも側部１６ｓに近い位置に形成されている。
【0064】
［２－２．動作］
以上のように構成された吸収器ユニット１ｂについて、以下その動作、作用を説明する。図４に基づいて、吸収器ユニット１ｂを備えた熱交換ユニットの動作を説明する。この熱交換ユニットは、吸収器ユニット１ａの代わりに吸収器ユニット１ｂを備える点以外は、熱交換ユニット５と同様に構成されている。
以上のように構成された吸収器ユニット１ｂについて、以下その動作、作用を説明する。図４に基づいて、吸収器ユニット１ｂを備えた熱交換ユニットの動作を説明する。この熱交換ユニットは、吸収器ユニット１ａの代わりに吸収器ユニット１ｂを備える点以外は、熱交換ユニット５と同様に構成されている。
【0065】
吸収器ユニット１ｂを備えた熱交換ユニットの起動運転において、第一伝熱管群１２ａに供給される吸収液は、伝熱管の内部を流れる熱媒体に放熱しながら第一蒸発器２０ａから第一空間１６ａに導かれた気相冷媒を吸収する。これにより、吸収液の濃度が低下する。同時に、第三伝熱管群２２ａに供給される液相冷媒は、伝熱管の内部を流れる熱媒体から吸熱により蒸発し、その液相冷媒の温度が低くなる。その結果、第一蒸発器２０ａ及び第一吸収器１０ａを含む低圧段における圧力が低下する。一方、第一伝熱管群１２ａを流下した吸収液は、入口１５ａから供給路１５に導かれる。この場合、第二蒸発器２０ｂ及び第二吸収器１０ｂを含む高圧段では液相冷媒の蒸発及び吸収液への気相冷媒の吸収が始まっていないので、高圧段の圧力が高い。例えば、低圧段における圧力が９４０Ｐａ程度であり、高圧段における圧力が１１５０Ｐａ程度でありうる。第二蒸発器２０ｂ及び第二吸収器１０ｂを含む高圧段と、第一蒸発器２０ａ及び第一吸収器１０ａを含む低圧段との間の圧力差は、定格運転でのその圧力差である約１００Ｐａ程度より大きい、２１０Ｐａ程度になりうる。
【0066】
［２－３．効果等］
以上のように、本実施の形態においては、第二空間１６ｂは、気相冷媒の流路に接する側部１６ｓを有する。加えて、出口１５ｂは、重力方向に垂直な方向において入口１５ａよりも側部１６ｓに近い位置に形成されている。
以上のように、本実施の形態においては、第二空間１６ｂは、気相冷媒の流路に接する側部１６ｓを有する。加えて、出口１５ｂは、重力方向に垂直な方向において入口１５ａよりも側部１６ｓに近い位置に形成されている。
【0067】
これにより、例えば、供給路１５に液封の形成に十分な量の吸収液が存在しておらず、かつ、高圧段と低圧段との間の差圧が大きい、起動運転等の運転条件において、吸収液のミストが第一蒸発器２０ａへ飛散しにくい。なぜなら、高圧段に存在する気相冷媒の一部が供給路１５を通って第一空間１６ａに吹き抜けた場合でも、高圧段の気相冷媒は、出口１５ｂ及び入口１５ａを通過し、第一蒸発器２０ａから離れるように第一空間１６ａに入りやすいからである。このため、液相冷媒への吸収液の混入に起因する冷凍能力の低下が防止されやすい。
【0068】
（実施の形態３）
以下、図５を用いて、実施の形態３を説明する。
以下、図５を用いて、実施の形態３を説明する。
【0069】
［３－１．構成］
図５は、実施の形態３における吸収器ユニット１ｃの概要図である。吸収器ユニット１ｃは、特に説明する部分を除き吸収器ユニット１ｂと同様に構成されている。吸収器ユニット１ｂの構成要素と同一又は対応する吸収器ユニット１ｃの構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。吸収器ユニット１ａ及び１ｂに関する説明は、技術的に矛盾しない限り、吸収器ユニット１ｃにもあてはまる。
図５は、実施の形態３における吸収器ユニット１ｃの概要図である。吸収器ユニット１ｃは、特に説明する部分を除き吸収器ユニット１ｂと同様に構成されている。吸収器ユニット１ｂの構成要素と同一又は対応する吸収器ユニット１ｃの構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。吸収器ユニット１ａ及び１ｂに関する説明は、技術的に矛盾しない限り、吸収器ユニット１ｃにもあてはまる。
【0070】
図５に示す通り、吸収器ユニット１ｃは、カバー１８をさらに備えている。カバー１８は、重力方向において第一伝熱管群１２ａと入口１５ａとの間に配置され、入口１５ａを覆っている。
【0071】
［３－２．動作］
以上のように構成された吸収器ユニット１ｃについて、以下その動作、作用を説明する。図５に基づいて、吸収器ユニット１ｃを備えた熱交換ユニットの動作を説明する。この熱交換ユニットは、吸収器ユニット１ａの代わりに吸収器ユニット１ｃを備える点以外は、熱交換ユニット５と同様に構成される。
以上のように構成された吸収器ユニット１ｃについて、以下その動作、作用を説明する。図５に基づいて、吸収器ユニット１ｃを備えた熱交換ユニットの動作を説明する。この熱交換ユニットは、吸収器ユニット１ａの代わりに吸収器ユニット１ｃを備える点以外は、熱交換ユニット５と同様に構成される。
【0072】
吸収器ユニット１ｃを備えた熱交換ユニットは、例えば、外気温が高く、高圧段と低圧段との圧力差がより大きい条件で起動されうる。例えば、外気温が３０℃程度であり、高圧段の圧力が９４０Ｐａ程度であり、低圧段の圧力が１３５０Ｐａ程度である条件で、吸収器ユニット１ｃを備えた熱交換ユニットが起動されうる。この場合、第二蒸発器２０ｂ及び第二吸収器１０ｂを含む高圧段と、第一蒸発器２０ａ及び第一吸収器１０ａを含む低圧段との間の圧力差は、定格運転でのその圧力差約１００Ｐａ程度より大きい、４１０Ｐａ程度になりうる。
【0073】
［３－３．効果等］
以上のように、本実施の形態においては、吸収器ユニット１ｃは、カバー１８をさらに備えている。カバー１８は、重力方向において第一伝熱管群１２ａと入口１５ａとの間に配置され、入口１５ａを覆っている。
以上のように、本実施の形態においては、吸収器ユニット１ｃは、カバー１８をさらに備えている。カバー１８は、重力方向において第一伝熱管群１２ａと入口１５ａとの間に配置され、入口１５ａを覆っている。
【0074】
これにより、外気温が高い条件での起動等の供給路１５に液封の形成に十分な量の吸収液が存在していない状態でも吸収液のミストが第一蒸発器２０ａへ飛散しにくい。なぜなら、高圧段に存在する気相冷媒が供給路１５を通って第一空間１６ａに吹き抜けた場合でも、吸収液のミストがカバー１８に付着しやすく、又は、吸収液のミストがカバー１８で跳ね返って落下しやすいからである。このため、液相冷媒への吸収液の混入に起因する冷凍能力の低下が防止されやすい。
【0075】
（実施の形態４）
以下、図６を用いて、実施の形態４を説明する。
以下、図６を用いて、実施の形態４を説明する。
【0076】
［４－１．構成］
図６は、実施の形態４における吸収器ユニット１ｄの概要図である。吸収器ユニット１ｄは、特に説明する部分を除き吸収器ユニット１ｃと同様に構成されている。吸収器ユニット１ｃの構成要素と同一又は対応する吸収器ユニット１ｄの構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。吸収器ユニット１ａ、１ｂ、及び１ｃに関する説明は、技術的に矛盾しない限り、吸収器ユニット１ｄにもあてはまる。
図６は、実施の形態４における吸収器ユニット１ｄの概要図である。吸収器ユニット１ｄは、特に説明する部分を除き吸収器ユニット１ｃと同様に構成されている。吸収器ユニット１ｃの構成要素と同一又は対応する吸収器ユニット１ｄの構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。吸収器ユニット１ａ、１ｂ、及び１ｃに関する説明は、技術的に矛盾しない限り、吸収器ユニット１ｄにもあてはまる。
【0077】
図６に示す通り、吸収器ユニット１ｄにおいて、カバー１８は、重力方向において第一伝熱管群１２ａと入口１５ａとの間に配置され、入口１５ａを覆っている。加えて、カバー１８は、側壁１８ｓを有する。側壁１８ｓは、重力方向に垂直な方向において、入口１５ａよりも気相冷媒の流路の近くに配置されている。例えば、側壁１８ｓは、重力方向に垂直であり、かつ、第一伝熱管群１２ａの伝熱管の長手方向に垂直な方向において、入口１５ａよりも第一蒸気流路３１ａの近くに配置されている。
【0078】
［４－２．動作］
以上のように構成された吸収器ユニット１ｄについて、以下その動作、作用を説明する。図６に基づいて、吸収器ユニット１ｄを備えた熱交換ユニットの動作を説明する。この熱交換ユニットは、吸収器ユニット１ａの代わりに吸収器ユニット１ｄを備える点以外は、熱交換ユニット５と同様に構成される。
以上のように構成された吸収器ユニット１ｄについて、以下その動作、作用を説明する。図６に基づいて、吸収器ユニット１ｄを備えた熱交換ユニットの動作を説明する。この熱交換ユニットは、吸収器ユニット１ａの代わりに吸収器ユニット１ｄを備える点以外は、熱交換ユニット５と同様に構成される。
【0079】
吸収器ユニット１ｄを備えた熱交換ユニットは、例えば、外気温が高く、高圧段と低圧段との圧力差がより大きい条件で起動されうる。例えば、外気温が３０℃程度であり、高圧段の圧力が９４０Ｐａ程度であり、低圧段の圧力が１３５０Ｐａ程度である条件で、吸収器ユニット１ｄを備えた熱交換ユニットが起動されうる。この場合、第二蒸発器２０ｂ及び第二吸収器１０ｂを含む高圧段と、第一蒸発器２０ａ及び第一吸収器１０ａを含む低圧段との間の圧力差は、定格運転でのその圧力差約１００Ｐａ程度より大きい、４１０Ｐａ程度になりうる。
【0080】
［４－３．効果等］
以上のように、本実施の形態においては、吸収器ユニット１ｄは、カバー１８をさらに備えている。カバー１８は、重力方向において第一伝熱管群１２ａと入口１５ａとの間に配置され、入口１５ａを覆っている。加えて、カバー１８は、側壁１８ｓを有する。側壁１８ｓは、重力方向に垂直な方向において、入口１５ａよりも気相冷媒の流路の近くに配置されている。
以上のように、本実施の形態においては、吸収器ユニット１ｄは、カバー１８をさらに備えている。カバー１８は、重力方向において第一伝熱管群１２ａと入口１５ａとの間に配置され、入口１５ａを覆っている。加えて、カバー１８は、側壁１８ｓを有する。側壁１８ｓは、重力方向に垂直な方向において、入口１５ａよりも気相冷媒の流路の近くに配置されている。
【0081】
これにより、外気温が高い条件での起動等の供給路１５に液封の形成に十分な量の吸収液が存在していない状態でも吸収液のミストが第一蒸発器２０ａへ飛散しにくい。なぜなら、高圧段に存在する気相冷媒が供給路１５を通って第一空間１６ａに吹き抜けた場合でも、側壁１８ｓによって吸収液のミストの移動が防止されて第一蒸発器２０ａに吸収液のミストが導かれにくいからである。このため、液相冷媒への吸収液の混入に起因する冷凍能力の低下が防止されやすい。
【0082】
（実施の形態５）
以下、図７を用いて、実施の形態５を説明する。
以下、図７を用いて、実施の形態５を説明する。
【0083】
［５－１．構成］
図７に示す通り、吸収式冷凍機１００は、例えば、熱交換ユニット５を備えている。吸収式冷凍機１００は、例えば、再生器８０及び凝縮器９０をさらに備えている。吸収式冷凍機１００は、例えば、一重効用サイクルの吸収式冷凍機である。吸収式冷凍機１００は、二重効用サイクル又は三重効用サイクルの吸収式冷凍機であってもよい。再生器８０の熱源としてガスバーナーを使用したとき、吸収式冷凍機１００は、ガス式チラーでありうる。
図７に示す通り、吸収式冷凍機１００は、例えば、熱交換ユニット５を備えている。吸収式冷凍機１００は、例えば、再生器８０及び凝縮器９０をさらに備えている。吸収式冷凍機１００は、例えば、一重効用サイクルの吸収式冷凍機である。吸収式冷凍機１００は、二重効用サイクル又は三重効用サイクルの吸収式冷凍機であってもよい。再生器８０の熱源としてガスバーナーを使用したとき、吸収式冷凍機１００は、ガス式チラーでありうる。
【0084】
［５－２．動作］
以上のように構成された、吸収式冷凍機１００について、以下その動作、作用を説明する。吸収器ユニット１ａに貯留された吸収液は、吸収液排出路１７ｂを通過して再生器８０に導かれる。再生器８０において加熱により吸収液の溶質の濃度が高められる。溶質の濃度が高められた吸収液は、吸収液供給路１７ａを通って吸収器ユニット１ａに導かれる。一方、再生器８０における吸収液の加熱により気相冷媒が発生する。この気相冷媒は、凝縮器９０に導かれ、凝縮器９０において冷却されて凝縮し、液相冷媒が生成される。液相冷媒は、例えば、減圧された後、冷媒供給路２６を通って蒸発器ユニット２に導かれる。なお、吸収式冷凍機１００において、吸収器ユニットは、吸収器ユニット１ｂ、吸収器ユニット１ｃ、又は吸収器ユニット１ｄであってもよい。
以上のように構成された、吸収式冷凍機１００について、以下その動作、作用を説明する。吸収器ユニット１ａに貯留された吸収液は、吸収液排出路１７ｂを通過して再生器８０に導かれる。再生器８０において加熱により吸収液の溶質の濃度が高められる。溶質の濃度が高められた吸収液は、吸収液供給路１７ａを通って吸収器ユニット１ａに導かれる。一方、再生器８０における吸収液の加熱により気相冷媒が発生する。この気相冷媒は、凝縮器９０に導かれ、凝縮器９０において冷却されて凝縮し、液相冷媒が生成される。液相冷媒は、例えば、減圧された後、冷媒供給路２６を通って蒸発器ユニット２に導かれる。なお、吸収式冷凍機１００において、吸収器ユニットは、吸収器ユニット１ｂ、吸収器ユニット１ｃ、又は吸収器ユニット１ｄであってもよい。
【0085】
［５－３．効果］
以上のように、本実施の形態においては、吸収式冷凍機１００は、熱交換ユニット５を備えている。これにより、吸収式冷凍機１００において、液相冷媒への吸収液の混入に起因する冷凍能力の低下が防止されやすい。
以上のように、本実施の形態においては、吸収式冷凍機１００は、熱交換ユニット５を備えている。これにより、吸収式冷凍機１００において、液相冷媒への吸収液の混入に起因する冷凍能力の低下が防止されやすい。
【0086】
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１、２、３、４、及び５を説明した。しかし、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。例えば、入口１５ａは、重力方向に垂直な方向において出口１５ｂよりも側部１６ｓに近い位置に形成されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0087】
本開示は、ビルのセントラル空調機及びプロセス冷却用のチラー等に適応された吸収式冷凍機に適用可能である。
【符号の説明】
【0088】
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ 吸収器ユニット
５ 熱交換ユニット
１２ａ 第一伝熱管群
１２ｂ 第二伝熱管群
１３ａ 第一滴下器
１３ｂ 第二滴下器
１４ 仕切り
１５ 供給路
１５ａ 入口
１５ｂ 出口
１５ｃ 上流部
１５ｄ 下流部
１６ａ 第一空間
１６ｂ 第二空間
１６ｓ 側部
１８ カバー
２０ａ 第一蒸発器
２０ｂ 第二蒸発器
１００ 吸収式冷凍機
５ 熱交換ユニット
１２ａ 第一伝熱管群
１２ｂ 第二伝熱管群
１３ａ 第一滴下器
１３ｂ 第二滴下器
１４ 仕切り
１５ 供給路
１５ａ 入口
１５ｂ 出口
１５ｃ 上流部
１５ｄ 下流部
１６ａ 第一空間
１６ｂ 第二空間
１６ｓ 側部
１８ カバー
２０ａ 第一蒸発器
２０ｂ 第二蒸発器
１００ 吸収式冷凍機
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】