JPH02309164A - 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 本発明は不凝縮ガスの抽気装置を備えた吸収冷凍機に関
する。

（ロ）従来の技術 例えば特公昭６３−１５１０号公報には、不凝縮ガスタ
ンクの圧力を検出し、この圧力が所定圧力以上になった
とき、抽気装置を動作させ不凝縮ガスを排出する吸収冷
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、不凝縮ガスタンクの圧力が所
定圧力になったとき、抽気装置が故障しており、不凝縮
ガスタンクから不凝縮ガスが排出されない場合には、不
凝縮ガスタンクの圧力がさらに上昇し、冷凍サイクルに
滞留した不凝縮ガスの抽気能力が低下し、不凝縮ガスに
より冷凍能力が低下した状態で吸収冷凍機の運転が継続
するという問題が発生していた。

本発明は、吸収冷凍機での不凝縮ガスの滞留を報知し、
冷凍能力が低下した状態が継続しないようにすることを
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）等により
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（２７）を付設した吸収冷凍機において、冷凍サ
イクルの窒素（Ｎ２）ガス又は水素（Ｈｌ）ガスの濃度
を検出するＮ、濃度センサ（３３）、Ｈ３濃度センサ（
３８〉と、これら濃度センサ（３３＞　、　（３８）か
らの信号を入力信号として検出濃度と第１設定濃度、及
び第１設定濃度より高く設定された第２設定濃度とを比
較する比較装置（３４Ａ＞と、この比較装置（３４Ａ）
からの信号により抽気装置（２７）に運転信号を出力し
、かつ報知信号を出力する制御装置（３４）と、上記報
知信号により動作する報知器（３５）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）、再生器（１）、凝縮器（３）、及び
蒸発器（４〉等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（２７〉を付設した吸収冷
凍機において、冷凍サイクルのＮ、ガス分圧、又はＨ，
ガス分圧を検出する濃度センサ（３３）　。

（３８）と、濃度センサ（３３）　、　（３８）からの
信号を入力信号として窒素（島）ガス分圧と水素（Ｈ２
）ガス分圧との和と設定値とを比較する比較装置（４Ｏ
Ａ）と、この比較装置（４０Ａ）からの信号により抽気
装置（２７）へ運転信号を出力し、かつ報知信号を出力
する制御装置（４０〉と、報知信号により動作する報知
器（３５）とを備え、上記比較装置（４ＯＡ）は分圧の
和が第１設定値以上のとき信号を出力し、第１設定値よ
り高い第２設定値以上のとき信号を出力する吸収冷凍機
を提供するものである。

（ネ）作用 吸収冷凍機の運転時、冷凍サイクルのＮ、ガス又はＨ２
ガスの量が増加し、Ｎ、濃度センサ（３３）又はＨ１濃
度センサ（３８）の検出濃度が第１設定濃度以上になっ
たときには、比較装置（３４Ａ）からの信号により制御
装置（３４）が動作して抽気装置（２７）へ運転信号を
出力し、抽気装置（２７）により隅ガス、又はＨ２ガス
等の不凝縮ガスが排出きれ、不凝縮ガスによる冷凍能力
の低下が回避される。又、検出濃度が第２設定濃度以上
になったときには比較装置（３４Ａ）からの信号により
制御装置（３４）が動作して制御装置（３４）からの信
号に基づいて報知器（３５）が動作し、管理者に不凝縮
ガスの滞留が報知され、冷凍能力が低下した状態で吸収
冷凍機が運転されることが回避される。

又、冷凍サイクルのＮ、ガス、又はＨ，ガスの濃度が上
昇し、濃度センサ（３３）又は（３８）の検出するＮ。

ガスとＨ，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（４０Ａ＞からの信号により制御装
置（３４）が動作して抽気袋ｆｔ（２７）へ運転信号を
出力し、抽気装置（２７）が運転され、Ｎ、ガス、又は
Ｈ，ガス等の不凝縮ガスが排出されるため、冷凍能力の
低下を回避することが可能になる。又、上記分圧の和が
第２設定値以上になったときには、比較装置＜４ＯＡ）
からの信号により制御装置（３４）が動作して報知器（
３５）へ信号を出力し、報知器（３５）が動作し、管理
者に不凝縮ガスの滞留が報知され冷凍能力が低下した状
態で吸収冷凍機が運転されることを回避することが可能
になる。

（へ）実施例 以下、本発明の第１の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機であり、冷媒に
水（Ｕ＊Ｏ）、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、（８〉ないしく１２）は吸収液
配管、（１５）は吸収液ポンプ、（１６）ないしく１８
〉は冷媒配管、（１９）は冷媒ポンプ、（２２）は冷水
配管であり、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）は冷却水配管である。

（２７）は吸収器（５）に付設された抽気装置であり、
この抽気装置（２７）は吸収器（５）に連通した抽気管
（３０）と、この抽気管（３０〉の途中に設けられた電
磁弁（３１）と、抽気管り３０）の排出側先端に接続さ
れた抽気ポンプ（３２）とから構成されている。又、（
３３）は吸収器（５）に取り付けられた窒素（Ｎ、〉ガ
ス濃度検出器（以下Ｎ！濃度センサという）であり、こ
のＮ、濃度センサ（３３）は超音波を気体中に放射し、
窒素ガス（以下Ｎ、ガスという）の濃度の違いにより変
化する超音波速度に基づいてＮ、ガスの分圧、即ちＮ、
ガスの濃度を求めるものである。（３４Ａ）はＮ、’ａ
度センサ（３３）に接続され、Ｎ、濃度センサ（３３）
からの信号に基づいて動作する比較装置である。この比
較装置（３４Ａ）はＮ、濃度センサ（３３）の検出濃度
と比較装置（３４Ａ＞に設定されている抽気必要濃度（
第１設定濃度）とを比較し、検出濃度が抽気必要濃度以
上になったとき抽気信号を出力する。又ご比較装置（３
４Ａ）はＮ、濃度センサ（３３）の検出濃度が抽気必要
濃度より高く設定された警報濃度（第２設定濃度）以上
になったとき、警報信号を出力する。

（３４）は比較装置（３４Ａ＞に接続された制御装置で
ある。この制御装置（３４）は比較装置（３４Ａ）から
の抽気信号により動作して抽気装置（２７）へ信号を出
力する。又、（３５）は制御装置（３４）に接続された
報知器であり、この報知器（３５）は発光ダイオードを
備えた表示部（３６）とブザー（３７）とから構成され
ている。そして制御装置（３４）は比較装置（３４Ａ）
からのさ報信号により動作して報知器（３５）へ信号（
報知信号）を出力する。

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）へ流れ、凝縮器熱交換器（３Ａ）を流れ
る水と熱交換して凝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。

そして、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〉、及び高温熱交換器り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り１）から冷
媒配管（１６）を流れて来た冷媒蒸気によって加熱され
、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、散布きれる
。

上記のように吸収冷凍機が運転されているとき、吸収冷
凍機へ外気が漏入すると、外気のうちの酸素（Ｏｌ）は
吸収冷凍機内部の腐食により消費され、外気の略８０％
を占める隅ガスは飽和蒸気圧が低い吸収器（５）に滞留
する。そして、隅濃度センザ（３３）の検出濃度、即ち
Ｎ、ガスの分圧が上昇して抽気必要濃度（例えば０．５
ｍｎＨｇ）になると、比較装置（３４Ａ）が抽気信号を
出力する。そして、抽気信号により制御装置（３４）が
動作し抽気ポンプ（３２）へ運転信号を出力し、抽気ポ
ンプ（３２）が運転を始める。その後、所定時間経過す
ると制御装置（３４）から電磁弁（３１）へ信号が出力
され、電磁弁（３１）が開き、吸収器（５）に滞留した
Ｎ、ガス等の不凝縮ガスが抽気管（３０）を経て排出さ
れる。

Ｎ、ガスが排出されるのに伴い、Ｎ、８度センサ〈３３
）が検出する隅ガス濃度が次第に低下し、抽気停止濃度
（例えば０．１ｓｔＩｇ）になると、比較装置（３４Ａ
）から抽気信号が出力されなくなり、制御装ｆｆ（３４
）が動作し、Ｗ、磁弁（３１）へ信号が出力されて電磁
弁り３１）が閉じる。その後、所定時間経過すると制御
装置（３４）から抽気ボンブク３２）へ停止信号が出力
され、抽気ポンプ（３２）が停止し不凝縮ガスの排出が
停止する。

又、吸収器（５）の隅ガス濃度が高くなり、制御装置（
３４）が抽気ポンプ（３２）へ運転信号を出力し、電磁
弁（３１）へ信号を出力したとき、例えば抽気ポンプ（
３２）が故障により運転しなかった場合、電磁弁（３１
）が故障により開かなかった場合、又はＮ、ガスの漏入
量が排出量より多い場合等には、島ガスの濃度はきらに
上昇する。そして、Ｎ、濃度センサ（３３）の検出濃度
が表示濃度（例えば０．６ｔｌｌｎＨｇ）になると、比
較装置（３４Ａ）が警報信号を出力する。そして、警報
信号により制御装置（３４〉が動作し、報知器（３５）
へ信号を出力する。そして、警報装置（３５）の表示器
（３６〉にて例えばＡＬＡＲＭの文字が点滅すると共に
、ブザー（３７〉が発音する。

又、制御装置（３４）が動作し、吸収冷凍機の運転が停
屯する。そして、管理者が表示器（３６）のＡＬＡＲＭ
表示、又はブザー（３７）の発音により、吸収冷凍機の
異常に気づき、表示器（３６）を確認することにより、
吸収器（５）のＮ、ガス濃度が高くなったことを知る。

ここで、管理者が制御装置（３４）を操作するとブザー
（３７）の発音が停止する。このように、管理者が吸収
冷凍機の運転中に、吸収器（５）のＮ、ガス濃度高を知
ることにより、抽気ポンプ（３２）等の抽気装置の故障
等によるＮ、ガスの滞留を知る。

その後、故障箇所の修理、又は交換が行われ、吸収器（
５）からのＮ、ガスの排出が行われ、吸収器（５）のＮ
、ガス濃度が抽気停止濃度より低くなると表示器（３６
〉のＡＬＡＲＭの文字点滅が停止する。

又、図面に示したように吸収器（５）に例えばＩＩ。

濃度センサ（３８〉を取り付ける。このＨ３濃度センサ
（３８）の検出濃度と設定濃度とを比較装置（３４Ａ）
が比較し、制御装置（３４）へ信号を出力し、検出濃度
が抽気必要濃度になったときＨ，ガスの排出が行われ、
又、抽気必要濃度より高く設定された警報濃度になった
とき、表示器（３６〉にＡＬＡＲＭの文字が点灯し、又
、ブザー（３７）が発音するように構成した場合には、
管理者は上記Ｎ、ガスのときと同様に、表示器（３６）
、及びブザー〈３７）によりＨ，ガスの排出動作異常を
知り、故障箇所の点検、修理、又は交換等が行われる。

上記第１の実施例によれば、吸収器にＮ、ガス、又はＨ
，ガスが滞留し、Ｎ２ガス、又はＨ，ガスが抽気必要濃
度になったときには、抽気装置（２７）が動作し、Ｎ、
ガス又はＨ，ガスの不凝縮ガスが排出され、吸収冷凍機
の不凝縮ガスによる冷凍能力（成績系数）の低下を回避
することができる。又、Ｎ、濃度センサ（３３）又はＨ
３ａ度センサ（３８）が検出したＮ２ガス、又はＵＳガ
ス濃度が警報濃度になったときには報知器り３５）が動
作し、表示器（３６）にＡＬＡＲＭの文字が表示される
と共に、ブザー（３７）が発音し、管理者に抽気装置（
２７）の故障などにより、島濃度、又はＨＪＩ度がさら
に高くなり、吸収冷凍機の抽気装置の点検、修理、又は
交換が必要なことを知らせることができ、冷凍能力（成
績系数）が低下した状態で吸収冷凍機が運転されること
を回避することができる。

さらに、図面に示したように高温再生器（１〉又は凝縮
器（３）４ｍＮ、ｆｉ度センサ（５０＞　、　（５１）
、又ハＨ１濃度センサ（５２）　、　（５３）を設ける
。そして、それぞれのセンサからの信号に基づいて比較
装置（３４Ａ）が動作し、隅ガス、又はＨ，ガスの濃度
が高くなつたときには、不凝縮ガスの排出を行い、さら
に濃度が高くなったときに報知器（３５〉が動作するよ
うにした場合にも同様の作用効果を得ることができる。

以下、本発明の第２の実施例について説明する。（４０
Ａ）　、　（４０）はそれぞれ比較装置、及び制御装置
であり、比較装置（４０Ａ）ハＮ＊！度−ｔ＝ン？（３
３）、及びＨ１濃度センサ（３８〉からの信号に基づい
て動作するものである。そして、比較装置（４ＯＡ＞は
それぞれの濃度センサ（３３）　、　（３８）が検出し
たＮ、ガス分圧とＨ，ガス分圧との和を演算し、この分
圧の和と設定値とを比較する。そして、上記分圧の和が
第１設定値以上のときには比較装置（４ＯＡ）は制御装
置（２７）へ抽気信号を出力する。又、比較装置（４０
Ａ）はＮ、ガスとＨ，ガスとの分圧の和が第１設定値よ
り高く設定された第２設定値以上のとき制御装置（４０
）へ警報信号を出力する。そして、第２の実施例におい
て、比較装置（４０Ａ＞、及び制御装置（４０）以外の
ものは第１の実施例と同様のものであり、詳細な説明は
省略する。

吸収冷凍機の運転時、吸収器（５）に滞留している隅ガ
ス、又はＨ，ガスの量が増加し、隅ガス分圧とＨ，ガス
分圧との和が第１設定値以上になると、比較装置（４０
Ａ）が抽気信号を出力する。そして、抽気信号により制
御装置（４０）が動作し、運転信号が制御装置（４０）
から抽気装置（２７）へ出力され、第１の実施例と同様
にＮ、ガス、又は肌ガス等の不凝縮ガスが排出される。

ここで、抽気装置（２７）の故障、外部から吸収冷凍機
内部に侵入するＮ、ガスの量又はＨ，ガスの発生量が排
出量より多い場合等には、不凝縮ガスの量が次第に増加
する。そして、Ｎ、ガス分圧とＨ，ガス分圧との和が第
２設定値以上になると、比較装置（４０Ａ＞が動作し、
制御装置（４０）へ警報信号を出力する。この警報信号
により制御装置（４０）が報知器（３５）へ信号（報知
信号）を出力する。この信号により報知器（３５）には
上記第１の実施例と同様にＡＬＡＲＭの文字が点滅する
と共に、ブザー（３７）が発音する。

報知器（３５）の動作により管理者は吸収冷凍機の不凝
縮ガスの量、即ちＮ２ガス分圧とＨ，ガス分圧との和が
増加したことを知る。そして、吸収冷凍機の運転が管理
者により停止され、故障箇所の点検、修理が行われる。

その後、吸収冷凍機が運転されたとき、Ｎ、ガス分圧と
Ｈ，ガス分圧との和が第１設定値以上になった場合には
比較装置（４０Ａ＞が抽気信号を出力して制御装置（４
０）が動作して信号を出力し、抽気装置（２７）が運転
きれる。又、上記分圧の和が第２設定値より低い場合に
は、制御装置（４０）は報知器（３５）へ信号出力せず
、報知器（３５）は動作しない。又、上記分圧の和が第
２設定値以上になった場合には、上記と同様に比較装置
（４ＯＡ）が警報信号を出力して制御装置（４０）が動
作し、報知器（３５）にＡＬＡＲＭの文字が点滅すると
共にブザー（３７）が発音する。

上記第２の実施例によればＨ，ガス分圧とＮ、ガス分圧
との和が第１設定値以上になった場合には、抽気装置（
２７）によりＮ２ガス、又はＮ、ガス等の不凝縮ガスが
排出されるため、不凝縮ガスによる吸収冷凍機の冷凍能
力（成績系数）の低下を回避することができる。又、上
記分圧の和が第１設定値より高い第２設定値以上になっ
た場合には、制御装置ｔ（４０）からの信号に基づいて
報知器（３５）が動作するため、Ｈ，ガス分圧、Ｎ、ガ
ス分圧のいずれが高くなった場合にも、管理者に不凝縮
ガスの滞留量の増加を知らせることができ、不凝縮ガス
の滞留量が増加し冷凍能力（成績系数）が低下している
状態で、吸収冷凍機の運転が継続されることを回避する
ことができる。

さらに、図面に示したように、高温再生器（１）、又は
凝縮器（３）にＮ、濃度センサ（５０＞　、　（５１）
、又は肌濃度センサ（５２）　、　（５３）を設ける。

そして、それぞれのセンサからの信号に基づいて、高温
再生器（１）、又は凝縮器（３〉のＮ、ガス分圧とＨ，
ガス分圧との和を比較装置（４０〉にて演算する。この
分圧の和が第１設定値以上になったとき抽気装置（２７
〉が運転され、第２設定値以上になったとき報知器（３
５）が動作するようにした場合にも、上記実施例と同様
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、冷
凍サイクルの隅ガス又はＨ，ガスの濃度を検出する濃度
検出器と、このｍ度検出器からの信号を入力信号として
検出濃度と第１設定濃度、及び第１設定濃度より高い第
２設定濃度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し、かつ、報知
信号を出力する制御装置と、上記報知信号により動作す
る報知器とを備えているため、検出濃度が第１設定濃度
以上になったとき抽気装置を運転して不凝縮ガスを排出
でき、又抽気装置の故障等によりＮ２ガス、又はＨ，ガ
スの濃度が第２設定濃度以上になった場合には、報知器
が動作し、管理者がＮ、ガス、又はＨ，ガスの排出不良
又は不凝縮ガスの漏入の増加等を知ることができ、吸収
冷凍機の冷凍能力、即ち成績系数が低い状態で吸収冷凍
機の運転が継続されることを回避することができる。

又、Ｎ、ガス分圧、及びＨ，ガス分圧を検出する濃度検
出器と、この濃度検出器からの信号を入力信号として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
転信号を出力し、かつ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、上記分圧の和が
第１設定値以上になったとき比較装置が信号を出力する
と共に、上記分圧の和が第１設定値より高い第２設定値
以上になったとき、比較装置が信号を出力するため、抽
気装置の故障等により不凝縮ガスが滞留し、Ｎ、ガス又
はＨ，ガスの分圧が高くなった場合、Ｎ、ガス又はＨ，
ガスの排出不良等による不凝縮ガスの分圧の上昇を報知
器により管理者へ知らせることができ隅ガス、又はＨ，
ガスにより冷凍能力、即ち成績系数が低くなっている状
態で吸収冷凍機の運転が継続されることを回避すること
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、　（２７）・・
・抽気装置、　（３３）。 （５０）　、　（ｓｌ＞・・・Ｎ、濃度センサ、　（３
４Ａ）・・・比較装置、　（３４）・・・制御装置、　
（３８）　、　（５２）　、　（５３）・・・Ｈ８濃度
センサ、　（３５）・・・報知器、　（３６〉・・・表
示器、（３７）・・・ブザー、　（４０Ａ）・・・比較
装置、　（４０）・・・制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、吸収器、再生器、凝縮器、及び蒸発器等により冷凍
   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、冷凍サイクルの窒素
   ガス又は水素ガスの濃度を検出する濃度検出器と、この
   濃度検出器からの信号を入力信号として検出濃度と第１
   設定濃度、及びこの第１設定濃度より高く設定された第
   ２設定濃度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に運転信号を出力し、かつ、報知
   信号を出力する制御装置と、上記報知信号により動作す
   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、及び蒸発器等により冷凍
   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、冷凍サイクルの窒素
   ガス分圧、及び水素ガス分圧を検出する濃度検出器と、
   この濃度検出器からの信号を入力信号として窒素（Ｎ＿
   ２）ガス分圧と水素（Ｈ＿２）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
   り抽気装置に運転信号を出力し、かつ報知信号を出力す
   る制御装置と、上記報知信号により動作する報知器とを
   備え、上記比較装置は上記分圧の和が第１設定値以上に
   なったとき信号を出力すると共に、上記分圧の和が第１
   設定値より高く設定した第２設定値以上になったとき信
   号を出力することを特徴とする吸収冷凍機。