JPH02306072A - 吸収冷凍機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は吸収冷凍機に関する。

（ロ）従来の技術 例えば特公昭５８−４４３０７号公報には、吸収冷凍機
内部の不凝縮ガス濃度を光学的、又は電磁的に検出して
抽気装置を運転する吸収冷凍機が開示されている。

（ハ）発明が解決しようとする課題 上記従来の技術において、不凝縮ガスの滞留を正確にと
らえることができないため、不凝縮ガスにより成績系数
が低下する虞れがあった。又、不凝縮ガスの成分が内部
で発生したものか、外部からの漏入によるものかを判断
することができなかった。

本発明は、不凝縮ガスによる成績系数の低下を防止し、
又、不凝縮ガスの成分の判別を可能にすることを目的と
する。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は上記課題を解決するために、吸収器（５）、再
生器（１）、凝縮器（３〉、及び蒸発器（４）などによ
り冷凍サイクルを構成すると共に、この冷凍サイクルに
抽気装置＜４０）を付設した吸収冷凍機において、冷凍
サイクルのＨ，ガス分圧とＮ、ガス分圧とを検出する濃
度センサ（３０）　、　（３１）と、濃度センサ（３０
）　、　（３１）からの信号を入力信号としてＨ２ガス
に対するＮ、ガスの分圧比と設定値、及びＨ，ガスとＮ
、ガスとの分圧の和と設定値とを比較する比較袋ｇ（３
２Ａ）と、この比較装置（３２Ａ）からの信号により抽
気装置（４０）に運転信号を出力し、かつ報知信号を出
力する制御装置（３２）と、報知信号に基づいて動作す
る報知装置（３３）とを備えた吸収冷凍機を提供するも
のである。

又、吸収器（５）、高温再生器（１）、凝縮器（３）、
及び蒸発器（４）などにより冷凍サイクルを構成した吸
収冷凍機において、冷凍サイクルのＨ，ガス分圧とＮ、
ガス分圧とを検出する濃度センサ（３０）　、　（３１
）と、濃度センサ（３０）　、　（３１）からの信号を
入力信号とし、■、ガス分圧に対するＮ、ガス分圧の比
と設定値、及びＨ，ガス分圧とＮ、ガス分圧との和と設
定値とを比較し、この分圧の和が設定値以上になり、か
つ、上記分圧の比が設定値以上になったとき信号を出力
する比較装置（３２Ａ）と、比較装置（３２Ａ）からの
信号により報知信号を出力する制御装置（３２）と、こ
の制御装置（３２）からの報知信号に基ついて動作する
報知装置（３３）とを備えた吸収冷凍機を提供するもの
である。

（ホ）作用 吸収冷凍機の運転中、外部からの島ガスの侵入、又は高
温再生器（１）などでのＨ２ガスの発生により、Ｎ、ガ
ス分圧、又はＨ，ガス分圧が上昇し、Ｎｆｆ１ガス分圧
とＨ２２ガス圧の和が設定値以上になったときには、比
較装置（３２Ａ）からの信号により制御装置（３２）が
動作し、制御装置（３２）からの信号に基づいて抽気装
置（ａｏ）が運転を始めるため、Ｎ、ガス、又はＨ，ガ
スによる吸収冷凍機の成績系数の低下を回避することが
可能になり、さらに、■、ガス分圧に対するＮ、ガスの
分圧比が設定値以上になった場合には、比較装置（３２
Ａ）からの信号により制御装置（３２）が動作し、制御
装置（３２）からの信号に基づいて報知装置（３３）が
動作し、管理者に不凝縮ガスに占めるＮ、ガスの量が多
く、外部からの不凝縮ガスの侵入量が多いことを管理者
に知らせることが可能になる。

又、吸収冷凍機の運転時Ｎ、ガス分圧とＨ２２ガス圧と
の和が設定値以上になり、かつ、Ｈ，ガス分圧に対する
Ｎ、ガス分圧比が設定値以上になったとき、比較装置（
３２Ａ）からの信号により制御装置（３２）が動作し報
知装置（３３）へ報知信号を出力し、報知装置（３３）
が動作するため、外部からの旧ガスの侵入量が多いこと
を管理者に知らせることが可能になる。

（へ）実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

図面に示したものは二重効用吸収冷凍であり、冷媒に水
（１１＊０）、吸収剤（吸収液）に臭化リチウム（Ｌｉ
Ｂｒ）水溶液を使用したものである。

図面において、（１）はガスバーナ（ＩＢ）を備えた高
温再生器、（２）は低温再生器、（３）は凝縮器、（４
）は蒸発器、（５）は吸収器、（６）は低温熱交換器、
（７）は高温熱交換器、（２）ないしく１２）は吸収液
配管、（１５）は吸収液ポンプ、（１６）ないしく１２
）は冷媒配管、（１９）は冷媒ポンプ、（２ｏ）はガス
バーナ（ＩＢ）に接続きれたガス配管、（２１〉は加熱
量制御弁、（２２）は冷水配管＋あり、それぞれは図面
に示したように配管接続されている。又、（２５）は冷
却水配管であり、この冷却水配管（２５〉の途中には吸
収器熱交換器（２６）、及び凝縮器熱交換器（２７）が
設けら　′れている。

（３０）、及び（３１）は、それぞれ吸収器（５）に取
り付けられたＨ、ｄ度センサ、Ｎ、Ｗ度センサである。

各濃度センサ（３０）　、　（３１）はそれぞれ気体中
の超音波速度に基づいてＨ，ガス（水素ガス）、Ｎ、ガ
ス（窒素ガス）の濃度、即ち分圧を求めるものである。

又、（３２Ａ）は各濃度センサ（３０）　、　（３１）
に接続された比較装置である。この比較装置（３２Ａ）
は、各濃度センサ（３０）　、　（３１）から信号を入
力し、Ｈ，ガスとＮ２ガスの分圧の和、及びＨ，ガスに
対するＮ２ガスの分圧比を演算し、分圧の和と設定値、
及び分圧比と設定値とを比較し、信号を出力する。（３
２）は比較装置（３２Ａ）に接続された制御装置であり
、この制御装置（３２）は比較装置（３２Ａ）からの信
号に基ついて動作する。（３３）は制御装置（３２）に
接続された報知器である。この報知器（３３）は例えは
複数の７セグメントの発光素子を有した表示器（３４）
とブザー（３５）とから構成されている。

（４０）は吸収器（５）に付設された不凝縮ガスの抽気
装置である。この抽気装置（４０）は吸収器（５）に一
端が接続された抽気管（４１）と、この抽気管（４１）
の途中に設けられた抽気弁（４２）と、抽気管（４１）
の他端が接続された抽気ポンプ（４３）とから構成され
ている。そして、抽気弁（４２）、及び抽気ポンプ（４
３〉はそれぞれ制御装置（３２）からの信号に基づいて
動作する。

上記吸収冷凍機の運転時、従来の吸収冷凍機と同様に高
温再生器（１）で蒸発した冷媒は低温再生器（２）を経
て凝縮器（３）に流れ、凝縮器熱交換器（２７）を流れ
る水と熱交換しで擬縮液化した後冷媒配管（１７）を介
して蒸発器（４）へ流れる。そして、冷媒が冷水配管（
２２）内の水と熱交換して蒸発し、気化熱によって冷水
配管（２２）内の水が冷却される。

そしで、冷水が負荷に循環して冷房運転が行われる。ま
た、蒸発器（４）で蒸発した冷媒は吸収器（５）で吸収
液に吸収される。そして、冷媒を吸収して濃度が薄くな
った吸収液が吸収液ポンプ（１５〉の運転により低温熱
交換器（６）、及び高温熱交換器（７）を経て高温再生
器（１）へ送られる。高温再生器（１）に入った吸収液
はバーナ（ＩＢ）によって加熱され、冷媒が蒸発し、中
濃度の吸収液が高温熱交換器（７）を経て低温再生器（
２）へ入る。そして、吸収液は高温再生器（１）から冷
媒配管（１６）を流れて来た冷媒蒸気によって加熱きれ
、さらに冷媒が蒸発分離され濃度が高くなる。高濃度に
なった吸収液（以下濃液という）は低温熱交換器（６）
を経て温度低下して吸収器（５）へ送られ、散布される
。

又、高温再生器〈１〉にて発生した■、ガス等の不凝縮
ガス及び、外部から吸収冷凍機内へ漏入したＮ。

ガス、又は０２等の不凝縮ガスは、飽和蒸気圧が低い吸
収器（５）へ次第に移動する。

上記のように、吸収冷凍機が運転されているとき、Ｈ１
濃度センサ（３０）、及びＮ、濃度センサ（３１）はそ
れぞれ吸収器（５）に滞留したＮ２ガス、及びＮ、ガス
の濃度即ち分圧を検出する。そして、Ｈ，ｆｉ度センサ
（３０）、及びＮ、濃度センサ（３１）からの信号に基
づいて比較装置（３２Ａ）が動作する。ここで、吸収器
（５）のＨ，ガス、又はＮ、ガス等の不凝縮ガスの量が
増え、比較装置（３２Ａ）で演算されたＨ、ガスとＮ、
ガスとの分圧の和が第１設定値（例えば０．５１１＋１
Ｈｇ）以上になると、比較装置（３２Ａ）が制御装置（
３２）へ信号を出力する。そして、比較装置（３２Ａ）
からの信号により、制御装置（３２）が抽気ポンプ（４
３）へ運転信号を出力する。このとき、Ｈ，ガスに対す
るＮ。

ガスの分圧比は設定値以下である。

抽気ポンプ（４３）が運転信号に基づいて運転を始めて
から所定時間経過すると、制御装置（３２）が動作し、
抽気弁（４２）へ開信号を出力する。抽気弁（４２）は
開信号に基ついて開き、抽気管（４１）を介してＮ２ガ
ス、又はＮ、ガス等の不凝縮ガスが排出される。不凝縮
ガスの排出によりＨ，ガスとＮ、ガスとの分圧の和が低
下し、第１設定値より低く設定された第２設定値（例え
ば０．２ＴＩｌｌＴ２）Ｉｇ）になると、比較装置（３
２Ａ）が動作する。そして、比較装置（３２Ａ）からの
信号により制御装置（３２）が動作し、閉信号を抽気弁
（４２）外出力し、その後、停止信号を抽気ポンプ（４
３）へ出力し、不凝縮ガスの排出が停止する。

又、吸収冷凍機が運転され、Ｈ，ガスとＮ、ガスとの分
圧の和が第１設定値以上になり、不凝縮ガスの排出運転
が行われているときに、外部から吸収冷凍機内に漏入す
る不凝縮ガスの量が増加し、Ｎ２ガスに対するＮ、ガス
の分圧比が上昇し、第３設定値以上になると、比較装置
（３２Ａ）からの信号により制御装置（３２）が動作す
る。そして、制御装置（３２）が信号を報知器（３３）
へ出力し、報知器（３３）の表示器（３４）には例えば
ｐｕｔの文字が点滅され、又、ブザー（３５）が発音す
る。報知器（３３）の文字点滅、及び発音により管理者
は吸収器（５）の不凝縮ガスのうち外部から漏入したＮ
、ガスの分圧が高くなり、Ｈ，ガスに対するＮ、ガスの
分圧比が高くなったことを知る。そして、管理者は吸収
冷凍機への外気の漏入が多くなったことを知る。

その後、抽気装置（４０）の運転による不凝縮ガスの排
出により、Ｈ，ガスに対するＮ、ガスの分圧比が第３設
定値より低い第４設定値になると、比較装置（３２Ａ）
から信号が出力されなくなり、制御装置（３２）から報
知器（３３）へ信号が出力されなくなり、表示器（３４
）の表示、及びブザー（３５）の発音が停止する。

きらに、吸収冷凍機が運転されているとき、Ｈ。

ガスに対するＮ２ガスの分圧比が上昇し、第３設定値以
上になると比較装置（３２Ａ）が動作する。このとき、
Ｈ，ガスと島ガスとの分圧の和が第１設定値より低い場
合には、比較装置（３２Ａ）は制御装置（３２）へ信号
を出力しない。このため、報知器（３３）、及び抽気装
置（４０）へ制御装置（３２）は信号を出力せず、それ
ぞれの装置（３３）　、　（４０）は動作しない。

その後、■、ガスに対するＮ、ガスの分圧比が第３設定
値以上の状態が続くと共に、吸収器（５）の不凝縮ガス
の量が増え、Ｈ，ガスとＮ、ガスとの分圧の和が第１設
定値以上になった場合には、比較装置（３２Ａ）は信号
を出力する。そして、この信号により制御装置（３２）
は信号を報知器（３３）、及び抽気装置（４０）へ出力
する。そして、上記と同様に、表示器（３４）にてｐｕ
ｔの文字が点滅し、又、ブザー（３５）が発音し、さら
に、抽気装置（４０）が運転を開始し、不凝縮ガスが吸
収器（５）から外部へ排出きれる。不凝縮ガスの排出に
よりＨ，ガスとＮ、ガスとの分圧の和が第２設定値以下
になると、Ｈ，ガスの分圧に対するＮ、ガスの分圧の比
が第３設定値より高い場合にも制御装置（３２）から報
知器（３３）、及び抽気装置（４０）への信号が停止す
る。そして、報知器（３３）の表示、及び発音が停止し
、抽気装置（４０）による不凝縮ガスの排出が停止する
。

上記本発明の実施例、によれば、吸収器（５）に不凝縮
ガスが滞留し、Ｈ，ガスとＮ、ガスとの分圧の和が第１
設定値以上になったときには比較装置（３２Ａ）が信号
を出力し、この信号により制御装置（３２）が動作し、
抽気装置（４０）が運転され、不凝縮ガスが排出される
ため、不凝縮ガスによる吸収冷凍機の成績系数の低下を
回避することができる。又、Ｎ２ガスとＮ、ガスとの分
圧の和が第１設定値以上になり、かつ、Ｈ，ガスに対す
る犯ガスの分圧比が第３設定値以上になった場合には、
比較装置（３２Ａ）がさらに信号を出力し、制御装置（
３２）が動作し、報知器（３３）の表示器（３４）に文
字が点滅すると共に、ブザー（３５）が発音するため、
吸収冷凍機の管理者に、不凝縮ガスに占めるＮ、ガスの
量が多く外部からの不凝縮ガスの漏入が多いことを知ら
せることができ、管理者は不凝縮ガスの漏入箇所の点検
を行うことができる。

又、吸収器（５）の不凝縮ガスの量が増加し、Ｈｔガス
と島ガスとの分圧の和が第１設定値以上になったときに
も、Ｈ，ガスに対するＮ、ガスの分圧比が第３設定値よ
り低い場合には、比較装置（３２Ａ）から信号が出力さ
れない。このため、制御装置（３２）から報知器（３３
）へ信号が出力されず、報知器（３３）は動作しないた
め、報知器（３３）の頻繁な動作を防止することができ
る。

又、図面に示したように、Ｎ１濃度センサ（３ｏ）、及
びＮ、濃度センサ（３１）をそれぞれ高温再生器（１）
、又は凝縮器（３）に設ける。そして、各濃度センサ（
３０）　、　（３１）によりＨ，ガス分圧、Ｎ、ガス分
圧を検出し、吸収器（５）にＮ３濃度センサ（３ｏ）と
Ｎ２濃度センサ（３１）とを設けたときと同様に、抽気
装置（４ｏ）、又は報知器（３３）を動作させることに
より同様の作用効果を得ることができる。又、吸収器（
５）、高温再生器（１）、及び凝縮器（３）の気相部を
配管接続し、配管の途中に各濃度センサを設け、配管内
の不凝縮ガス濃度に基づいて抽気装置（４ｏ）、又は報
知器（３３）を動作させるようにした場合でも同様の作
用効果を得ることができる。

（ト）発明の効果 本発明は以上のように構成された吸収冷凍機であり、抽
気装置と、冷凍サイクルのＨ，ガス分圧とＮ、ガス分圧
とを検出する濃度センサと、濃度センサからの信号を入
力信号としてＨ，ガスに対するＮ２ガスの分圧比と設定
値、及びＨ，ガス分圧とＮ、ガス分圧との和と設定値と
を比較する比較装置と、この比較装置からの信号により
運転信号を抽気装置へ出力すると共に、報知信号を出力
する制御装置と、報知信号により動作する報知器とを備
えているため、冷凍サイクルのＨ，ガスとＮ、ガスとの
分圧の和が設定値になったとき、抽気装置によりＨ，ガ
ス、及びＮ、ガス等の不凝縮ガスが排出され、不凝縮ガ
スによる成績系数の低下を回避することができ、又、分
圧の比が設定値以上になったときには報知器が動作し、
管理者に、不凝縮ガスのうち外部から漏入したＮ、ガス
が多いことを知らせることができ、管理者は報知装置に
より不凝縮ガスの成分を容易に判別することができる。

又、冷凍サイクルのＨ，ガス分圧とＮ、ガス分圧とを検
出する濃度センサと、濃度センサからの信号を入力信号
とし、Ｈ，ガスに対するＮ、ガスの分圧比と設定値、及
びＨ，ガスとＮ２ガスとの分圧の和と設定値とを比較し
分圧の和が設定値以上になり、かつ分圧比が設定値以上
になったとき信号を出力する比較装置と、比較装置から
の信号により報知器へ信号を出力する制御装置とを備え
ているため、分圧の和が設定値以上になり、かつ分圧比
が設定値以上になったとき、報知器が動作し、管理者に
不凝縮ガスの抽気が必要なことを報知して不凝縮ガスの
排出を促し、不凝縮ガスになる成績系数の低下を防止す
ることができ、又、管理者に不凝縮ガスのうち外部から
漏入したＮ、ガスが多いことを知らせることができ、管
理者は報知器により不凝縮ガスの成分を容易に判別する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示す吸収冷凍機の回路構成図
である。 （１）・・・再生器、　（３）・・・凝縮器、　（４）
・・・蒸発器、　（５）・・・吸収器、　（３０）・・
・Ｈ２濃度センサ、（３１）・・・Ｎ、濃度センサ、　
（３２Ａ）・・・比較装置、　（３２）・・・制御装置
、　（３３）・・・報知器、　（４ｏ）・・・抽気装置
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、吸収器、再生器、凝縮器、及び蒸発器などにより冷
   凍サイクルを構成すると共に、この冷凍サイクルに抽気
   装置を付設した吸収冷凍機において、冷凍サイクルの水
   素（Ｈ＿２）ガス分圧と窒素（Ｎ＿２）ガス分圧とを検
   出する濃度センサと、この濃度センサからの信号を入力
   信号として水素ガスに対する窒素ガスの分圧比と設定値
   、及び水素ガス分圧と窒素ガス分圧との和と設定値とを
   比較する比較装置と、この比較装置からの信号により抽
   気装置へ運転信号を出力すると共に、報知信号を出力す
   る制御装置と、この制御装置からの報知信号に基づいて
   動作する報知器とを備えたことを特徴とする吸収冷凍機
   。 ２、吸収器、再生器、凝縮器、及び蒸発器などをそれぞ
   れ配管接続し、冷凍サイクルを構成した吸収冷凍機にお
   いて、冷凍サイクルの水素（Ｈ＿２）ガス分圧と窒素（
   Ｎ＿２）ガス分圧とを検出する濃度センサと、この濃度
   センサからの信号を入力信号とし、水素ガスに対する窒
   素ガスの分圧比と設定値、及び水素ガス分圧と窒素ガス
   分圧との和と設定値とを比較し、分圧の和が設定値以上
   になり、かつ、上記分圧比が設定値以上になったとき信
   号を出力する比較装置と、この比較装置からの信号によ
   り報知信号を出力する制御装置と、この制御装置からの
   報知信号に基づいて動作する報知器とを備えたことを特
   徴とする吸収冷凍機。