LiBr吸収式冷凍システムでは、冷却は主に真空条件下での冷媒水の蒸発と熱吸収に依存しています。従来の蒸気圧縮式冷凍システムとは異なり、LiBr吸収式冷凍機これらのシステムは、冷媒を圧縮するために機械式コンプレッサーに頼ることはありません。代わりに、周囲の圧力が低下すると水がより低い温度で蒸発するという物理的性質を利用します。この現象を利用することで、システムは蒸発過程で吸収される熱によって冷却効果を実現します。

通常の気圧下では、水は100℃で沸騰することが広く知られています。しかし、水の沸点は一定ではなく、周囲の圧力によって変化します。システム圧力が低下すると、液体分子が蒸気に変化するために乗り越えなければならない抵抗が小さくなります。その結果、水ははるかに低い温度で蒸発したり、沸騰したりすることがあります。高真空状態では、水の蒸発温度は劇的に低下します。例えば、圧力が約1kPaまで低下すると、水は5℃に近い温度で蒸発することがあります。この特性は、吸収式冷凍技術の基本的な物理的基盤となっています。

LiBr吸収式冷凍機の蒸発器内部は、真空維持装置またはパージ装置によって高真空状態に保たれています。そのため、蒸発器内の圧力は大気圧よりもはるかに低くなっています。このような環境下で、冷媒として用いられる水が蒸発器チューブ束の表面に均一に噴霧されます。噴霧された冷媒水がチューブ表面に接触すると、蒸発器内部の低圧のため、水の一部が急速に蒸発します。

蒸発過程において、水は液体から気体へと変化するために大量のエネルギーを吸収する必要があります。このエネルギーは蒸発潜熱と呼ばれます。水は蒸発潜熱が非常に高いため、比較的少量の蒸発でもかなりの量の熱を吸収することができます。この熱吸収こそが、冷凍プロセスを可能にする重要なメカニズムなのです。

蒸発時に吸収される熱は、主に蒸発器チューブ内を流れる冷水から供給されます。この冷水は、空調システムや工業プロセスから熱を運び、蒸発器へと送り込みます。チューブ外の冷媒水が蒸発するにつれて、チューブ内の冷水から熱を継続的に吸収し、冷水の温度が低下します。冷却された冷水は、空調端末や工業機器へと循環され、そこで空気やプロセス用途の冷却に利用されます。このようにして、システムは外部システムに必要な冷却能力を提供します。

蒸発器で発生した水蒸気は吸収器に流れ込み、そこで濃縮臭化リチウム（LiBr）溶液に急速に吸収されます。LiBrは水蒸気に対する親和性が高いため、その溶液は水蒸気を効果的に吸収することができます。水蒸気が吸収されると、蒸発器内の圧力は低いレベルに維持され、蒸発プロセスが継続されます。蒸発器で発生した水蒸気が時間内に除去または吸収されない場合、内部圧力が徐々に上昇し、冷媒水の蒸発速度が低下し、最終的にはチラーの冷却性能に影響を与えます。したがって、溶液による水蒸気の継続的な吸収は、蒸発に必要な低圧環境を維持する上で重要な役割を果たします。

蒸発、熱吸収、蒸気吸収、真空維持の複合プロセスにより、LiBr吸収式冷凍機連続的な冷凍サイクルを維持できる。このタイプの冷凍システムは、基本的に、水が真空条件下で低温で蒸発しながら大量の熱を吸収できるという性質を利用している。冷却水から熱を継続的に除去することで、システムは所望の冷却効果を生み出す。この技術はスムーズに動作し、蒸気、温水、産業廃熱などの熱源を利用できるため、臭化リチウム吸収式冷凍機は、大規模な中央空調システムや様々な産業用冷却用途で広く使用されている。