吸収式冷凍機

吸収式冷凍機の概要

吸収式冷凍機は、高い吸収力を持つ特定の液体を利用し、冷媒が蒸発することで低温を得る装置です。熱駆動ヒートポンプとしても機能し、様々な用途で活用されています。特に、空調用に水・臭化リチウムを、冷凍用にアンモニア・水を冷媒として使用することが一般的です。

基本的な動作原理

この冷凍機は、低温低圧状態の蒸発器で冷媒を蒸発させ、冷水を作り出します。この蒸発した冷媒は吸収器に送られ、吸収液に吸収されることで低圧が発生し、それによって蒸発器での冷媒の蒸発が促進されます。吸収液に吸収された冷媒は再生器で熱を加えられ、再び蒸発分離されます。分離された冷媒は凝縮器で冷却され、再び液化して蒸発器で使用されるサイクルが繰り返されます。

歴史的背景

アンモニア吸収冷凍機は19世紀後半に実用化され、しかし20世紀になると蒸気圧縮冷凍機の発展により影を潜めました。しかし1990年代以降、フロン類の使用が規制されたことから再び注目を集めており、さまざまな新技術が開発されています。特に水-臭化リチウム吸収式冷凍機は1930年代からの歴史を持ち、1945年にはアメリカのキヤリアが市場に大型冷水製造機を投入しました。その後、冷凍機の効率化が進み、より環境に優しい形態としてシフトしています。

吸収式冷凍機の種類

水-臭化リチウム吸収式冷凍機

このタイプの冷凍機は、水を冷媒とし、臭化リチウムの溶液を吸収液として用います。少ない電力で動作し、フロン類を使用しないため、環境への影響が少ないという利点があります。一方で、運転中に定期的な点検が必須であり、起動に時間がかかる点が課題です。

直焚き式二重効用吸収式冷温水器

この機器は、バーナーの燃焼によって再生器を直接加熱し、冷温水を同時に取り出すことが可能です。冬季には暖房用ボイラーとしても利用でき、スペースの削減につながります。

二重効用吸収式冷凍機

蒸気を熱源にし、夏季にも使用可能な高効率な冷凍機です。病院やホテル、工場などでの採用が進んでおり、信頼性が高まっています。

直焚き式三重効用吸収式冷温水機

この機器は、バーナーで再生器を直接熱し、三段階の熱利用が可能です。高効率の一方、圧力容器としての規制があるため注意が必要です。

まとめ

吸収式冷凍機は、電力消費が少なく、環境に優しい特性を持っています。様々なタイプが存在し、それぞれに利点と課題があります。しかし、全体として見れば、フロン類の使用制限の影響を受けて再び注目が高まっており、今後の発展が期待される分野です。

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