JPH0345089Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は不凝縮性ガス排出装置を備えた吸収ヒ
ートポンプに関する。これは、凝縮器内の水素ガ
スを含む不凝縮性ガスや冷媒蒸気を導出した後低
温の冷媒液により吸収液の温度を下げ、抽気室内
で冷媒蒸気の吸収液への吸収を高めて、かつ抽気
室の圧力を凝縮器の圧力より低くすることにより
不凝縮性ガスの円滑な排出と吸収された冷媒蒸気
の再利用とを図る分野で利用されるものである。

〔従来技術〕

蒸発器、吸収器、再生器および凝縮器などの真
空容器から構成されている吸収ヒートポンプにお
いては、例えば冷媒である水と吸収液である臭化
リチウム水溶液とが、液体または冷媒蒸気の状態
で循環することにより、吸収器で温水または蒸気
が得られるようになつている。このような吸収ヒ
ートポンプでは、蒸発器と吸収器の内部圧力はお
よそ500mmHg、再生器と凝縮器の内部圧力はおよ
そ40mmHgといつたような真空となつている。し
たがつて、溶接などによつて気密が図られている
が、それにも拘わらず僅かな空気が侵入したり、
鉄製の真空容器が冷媒および吸収液の水分により
酸化され酸化被膜が生成される。このとき発生す
る水素ガスや侵入した空気は不凝縮性ガスで、真
空容器内で滞留している。そのうち再生器の不凝
縮性ガスは管路を介して冷媒蒸気と共に凝縮器に
導入され凝縮器の管群中に集まる。この不凝縮性
ガスは凝縮器の管群における伝熱効果を著しく低
下させると共に管群の腐蝕の原因にもなつてい
る。したがつて、このような不凝縮性ガスを外部
に能率よく排出させることが吸収ヒートポンプに
とつて非常に重要な課題である。そのため、従来
の吸収ヒートポンプの不凝縮性ガス排出装置は、
第１図示すように凝縮器１内の不凝縮性ガスや冷
媒蒸気を、エジエクター効果を利用して不凝縮性
ガス導出管路２より抽気室３に送出するようにな
つている。すなわち、再生器４の液溜り４ａに貯
留されている吸収液を吸収液ポンプ５により移送
し、これを熱交換器６で外部から供給される冷水
や冷却水によつて冷却する。この吸収液を抽気室
３内で貯留状態にある吸収液に流落させ、このと
きのエジエクター作用により、不凝縮性ガスや冷
媒蒸気を混入させる。そして、不凝縮性ガスを抽
気室３、送気管７、気液分離室８、送出管９、不
凝縮性ガスタンク１０を介して外部に排出させる
ことができる。なお、抽気室３内で冷媒蒸気が混
入吸収された吸収液は、吸収液帰還管路１１より
再生器４の液溜り４ａに帰還される。ところで、
吸収液を外部からの冷水や冷却水で冷却するの
は、冷媒蒸気の吸収液への吸収を高め、冷媒蒸気
が吸収液内を比重の軽い気泡の状態で浮遊するこ
とを防止して、かつ抽気室３内の圧力を凝縮器１
の圧力より低くして不凝縮性ガスを能率よく送気
管より排出させるためである。しかし、吸収液を
冷却するのに、外部の冷水や冷却水を使用すると
吸収液の熱が一部外部へ捨てられることになるの
で、熱損失が大きくなる問題がある。

〔考案の目的〕

本考案は上述の問題を解消するためにされたも
ので、抽気タンクに流落される吸収液の冷却を系
内の熱を利用することによつて行なうと共に、冷
却後の冷媒液を再利用して熱回収に供し得るよう
にした不凝縮性ガス排出装置を備えた吸収ヒート
ポンプを提供することを目的とする。

〔考案の構成〕

本考案の特徴とするところを第２図を参照して
説明すると、凝縮器１内の水素ガスを含む不凝縮
ガスや冷媒蒸気を凝縮器１内の冷媒液面上の空間
から導出する不凝縮性ガス導出管路２と、再生器
４底部に貯留する吸収液を吸収液ポンプ１５を介
して導出する吸収液導出管路１３とが設けられ、
この吸収液導出管路１３からの吸収液を貯留状態
にある吸収液に流落させることにより不凝縮性ガ
ス導出管路２より送出された不凝縮性ガスを吸収
液内に混入させた後、落差を利用して送出管２０
を介し気液分離室１８に送出する抽気室３が、気
液分離室１８から再生器４に吸収液を帰還させる
吸収液帰還管路１９の帰還口４Ａより高い位置に
設けられ、気液分離室１８内で吸収液より分離さ
れた不凝縮性ガスが送気管２２を介して導入され
ると共にそれを貯留する不凝縮性ガスタンク２１
が、吸収液帰還管路１９の帰還口４Ａより高い位
置に設けられた吸収ヒートポンプにあつて、蒸発
器２３に移送される凝縮器１の冷媒液により、吸
収液導出管路１３を流過する吸収液を冷却する熱
交換器２５が設けられた不凝縮性ガス排出装置を
備えた吸収ヒートポンプとしたことである。

〔実施例〕

以下に本考案の吸収ヒートポンプを、その実施
例を示す図面に基づいて詳細に説明する。

第２図は本考案の１実施例である不凝縮性ガス
排出装置１２を含む吸収ヒートポンプの系統図で
ある。凝縮器１には不凝縮性ガスや冷媒蒸気を導
出できる冷媒液面上の空間に突出した不凝縮性ガ
ス導出管路２が設けられ、その他端は抽気室３に
連結されている。この抽気室３には再生器４の液
溜り４ａより吸収液を移送させる吸収液導出管路
１３の一端が内部に突出して設けられている。な
お、本実施例では、この吸収液導出管路１３は液
溜り４ａの吸収液を吸収器１４に移送する吸収液
ポンプ１５の吐出側分岐点１６に接続されてい
る。抽気室３の底面３Ａには、その内部で貯留状
態にある吸収液の水位の上限を保持するために、
溢流管１７の上端が連結され、その下端は吸収液
が送出される気液分離室１８の上面１８Ａに連結
されている。この気液分離室１８内部は吸収液に
より充満されており、送入された吸収液を再生器
４の液溜り４ａに帰還させる吸収液帰還管路１９
が、再生器４の帰還口４Ａに連結されている。と
ころで、前述の抽気室３の底面３Ａには、帰還口
４Ａと抽気タンク３内吸収液面との落差を利用し
て、不凝縮性ガスを送出する送出管２０も設けら
れ、その管の下端は気液分離室１８内部に突出さ
れている。加えて、気液分離室１８に送出された
不凝縮性ガスを不凝縮性ガスタンク２１に貯留す
るための送気管２２がその間に設けられている。
なお、この送気管２２の内部は少なくとも再生器
４の帰還口４Ａと同レベルまで吸収液が入つた状
態となるが、その吸収液面が気液分離室１８まで
押し下げられた時点では、その落差分だけ不凝縮
性ガスタンク２１内の不凝縮性ガス圧力が高めら
れ、そのガスの外部への排出が助長されるように
なつている。一方、凝縮器１には、その液溜り１
ａに貯留する冷媒液を蒸発器２３に移送させる冷
媒液管路２４が設けられ、この冷媒液管路２４と
前述の吸収液導出管１３とで熱交換させる熱交換
器２５が備えられている。

このような構成によれば、次のように作動させ
ることができる。

蒸発器２３と吸収器１４内の圧力はほぼ500mm
Hg、凝縮器１と再生器４内の圧力は40mmHgとい
つたような真空になつており、外部から侵入した
空気や内部で発生する水素ガスを含む不凝縮性ガ
スは管群中に滞留している。これらの不凝縮性ガ
スのうち、再生器４の不凝縮性ガスは管路２６を
介して凝縮器１へ冷媒蒸気と共に導入される。一
方、再生器４の液溜り４ａに貯留される吸収液は
吸収液ポンプ１５により移送され、その一部が分
岐点１６、吸収液導出管路１３、熱交換器２５よ
り抽気室３に供給される。このとき、流落された
吸収液がエジエクター効果を発揮し、凝縮器１内
の不凝縮性ガスや冷媒蒸気が不凝縮性ガス導出管
路２を介して抽気室３に導入され、それらが吸収
液内に混入される。ところで、再生器４より凝縮
器１に導入された冷媒蒸気は、管路２７より導入
される冷却水によつて低温の冷媒液になり液溜り
１ａに溜る。この冷媒液が冷媒液管路２４により
蒸発器２３に移送される途中、熱交換器２５で再
生器４から抽気室３に向かう吸収液を冷却して、
温度が高められた後蒸発器２３の液溜り２３ａに
流れ込む。その結果、この冷媒液が昇温するの
で、蒸発器２３で外部から導入された熱源により
加熱される際冷媒蒸気になるのが助長される。他
方、熱交換器２５で温度の低くなつた極性は過冷
却され冷媒蒸気を吸収し易い状態になると共に抽
気室３の圧力を凝縮器１の圧力より下げる。この
状態で吸収液が抽気室３内で流落されると冷媒蒸
気は吸収液に吸収されるので、気泡の状態で送出
管２０内を浮遊することなく、また抽気室３の圧
力が凝縮器１の圧力より低いことにより不凝縮性
ガスは順調に吸収液と共に下方の気液分離室１８
に流過される。気液分離室１８に流入した吸収液
は、抽気室３と再生器４の帰還口４Ａとの落差に
より吸収液帰還管路１９を介して再生器４に帰還
される。一方、不凝縮性ガスは気液分離室１８で
停滞する吸収液から離脱し、送気管２２より不凝
縮性ガスタンク２１に貯留される。不凝縮性ガス
が不凝縮性ガスタンク２１に充満すると、送気管
２２内部の吸収液を押し下げながら圧力を高め、
管路２８より外部へ放出される。

〔考案の効果〕

本考案は以上詳細に説明したように、抽気室に
導入する吸収液を凝縮器の冷媒液で冷却する熱交
換器を設けたので、従来技術のところで説明した
ように吸収液の熱の一部を外部へ捨てるといつた
ような熱損失を回避できる。また、吸収液を冷却
した後の冷媒液は蒸発器に移送され、熱回収に貢
献させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の不凝縮性ガス排出装置を備えた
吸収ヒートポンプの系統図、第２図は本考案の不
凝縮性ガス排出装置を備えた吸収ヒートポンプの
系統図である。 １……凝縮器、２……不凝縮性ガス導出管路、
３……抽気室、４……再生器、４Ａ……帰還口、
１３……吸収液導出管路、１５……吸収液ポン
プ、１８……気液分離室、１９……吸収液帰還管
路、２０……送出管、２１……不凝縮性ガスタン
ク、２２……送気管、２３……蒸発器、２５……
熱交換器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 凝縮器内の水素ガスを含む不凝縮性ガスや冷媒
   蒸気を凝縮器内の冷媒液面上の空間から導出する
   不凝縮性ガス導出管路と、再生器底部に貯留する
   吸収液を吸収液ポンプを介して導出する吸収液導
   出管路とが設けられ、この吸収液導出管路からの
   吸収液を貯留状態にある吸収液に流落させること
   により前記不凝縮性ガス導出管路より送出された
   不凝縮性ガスを吸収液内に混入させた後、落差を
   利用して送出管を介し気液分離室に送出する抽気
   室が、気液分離室から再生器に吸収液を帰還させ
   る吸収液帰還管路の帰還口より高い位置に設けら
   れ、気液分離室内で吸収液より分離された不凝縮
   性ガスが送気管を介して導入されると共にそれを
   貯留する不凝縮性ガスタンクが、前記帰還口より
   高い位置に設けられた吸収ヒートポンプにおい
   て、 蒸発器に移送される前記凝縮器の冷媒液により
   前記吸収液導出管路を流過する吸収液を冷却する
   熱交換器が設けられ、前記抽気室での冷媒蒸気の
   吸収効果を高めると共に不凝縮性ガスの排出を向
   上させることができるようにしたことを特徴とす
   る不凝縮性ガス排出装置を備えた吸収ヒートポン
   プ。