JPH0378545B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、二重効用吸収冷凍機に関するもので
ある。

〔従来技術〕

従来の二重効用吸収冷凍機においては、運転範
囲全域において冷媒ポンプをキヤビテーシヨンさ
せずに運転できるだけの冷媒を蒸発器に保有して
いる為、缶胴が大きくなる欠点があつた。

第２図に従来の二重効用吸収冷凍機の一例を示
す。

第２図において、１は吸収器、２は蒸発器、３
は高温発生器、４は低温発生器、５は凝縮器、６
は高温熱交換器、７は低温熱交換器、８は溶液ポ
ンプ、９は冷媒ポンプ、１０は冷媒受皿、１１，
１２はオーバーフロー管、１３は希釈用開閉弁で
あり、これらの機器を溶液経路、冷媒経路で接続
して冷凍サイクルを形成している。

運転中、冷凍サイクルを維持する吸収溶液濃度
を得るべく吸収溶液より分離された冷媒は冷媒受
皿１０に溜められる。吸収溶液濃度が濃くなると
分離冷媒量が増加し冷媒受皿１０の液位が上昇す
るが、Hmax以上に達するとオーバーフロー管１
１により吸収器１に戻される為、過濃となるのが
防げ、結晶に到らず運転される。吸収溶液濃度が
薄くなると分離冷媒量が減少し冷媒受皿１０の液
位が下降する。この為、キヤビテーシヨン防止上
冷媒ポンプ９の必要NPSHを満足する液位を確
保する必要がある。

即ち運転範囲全域における吸収溶液濃度変化を
許容できる冷媒量Hmax−Hminを冷媒受皿１０
の上に溜める必要がある。この吸収溶液濃度変化
は平均濃度で15％もの変化となる為、冷媒受皿１
０が大きくなりこれを収納する蒸発器２が大きく
なる欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明は従来の二重効用吸収冷凍機の上記の欠
点を取除き、冷媒ポンプがキヤビテーシヨンを起
さない安全な、小型で、運転範囲の広い二重効用
吸収冷凍機を提供することを目的とするものであ
る。

〔発明の構成〕

本発明は、吸収器、蒸発器、凝縮器、低温発生
器、高温発生器、溶液熱交換器、溶液ポンプ、冷
媒ポンプ及びこれらを接続する溶液経路、冷媒経
路で吸収冷凍サイクルを構成する二重効用吸収冷
凍機において、蒸発器下方に冷媒液溜を設け、該
液溜上部と前記高温発生器又は前記冷媒経路中の
高圧部とを開閉弁を介して連結すると共に該開閉
弁下流側より、絞り機構を介して蒸発器又は吸収
器等の低圧部に接続し、且つ前記液溜の下流側に
液面保持機構を設けると共に該液面保持機構下流
側より、前記冷媒ポンプ吸込側の冷媒経路又は蒸
発器に連結したことを特徴とする二重効用吸収冷
凍機である。

更には前記開閉弁を前記冷媒ポンプの吸込性能
を悪化させる要素の変化又は前記冷媒ポンプの吸
込性能の悪化の現象をとらえて開くことを特徴と
する二重効用吸収冷凍機である。

更には、希釈時に前記開閉弁を開くことを特徴
とする二重効用吸収冷凍機である。

本発明において、高圧部とは二重効用吸収冷凍
サイクルにおける高温発生器及び低温発生器加熱
側の冷媒圧力状態をいい、低圧部とは、蒸発器廻
りの圧力状態をいう。

つぎに本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。

第１図において第２図と同一符号の部分は同様
な構成、作用を有する。また１４は冷媒液溜、１
５は高圧取出室、１６は開閉弁、１７は圧力絞り
機構、１８，１９，２０は管、２１，２２は液面
検出機構、２３は制御機構である。

冷媒受皿１０に溜められる分離冷媒の液位が比
較的高い場合、開閉弁１６は閉じており、前記冷
媒の一部は冷媒ポンプ９がキヤビテーシヨンを起
こさない最低限度の冷媒液位Hminを確保しつ
つ、オーバーフロー管１２を通り、蒸発器２の下
方の冷媒液溜１４に溜められる。

冷媒受皿１０の冷媒液位がHminを下回る条件
の場合、液面検出機構２１の液位下限信号により
制御機構２３が開閉弁１６を開く。

管１８，１９，２０は圧力絞り機構１７により
高圧取出室１５内の圧力即ち、高温発生器の内圧
と等しくなり、蒸発器２内の圧力との差により冷
媒液溜１４内の冷媒は管１２を通して冷媒受皿１
０に送り込まれHminを確保して、冷媒ポンプ９
のキヤビテーシヨンを防止する。

冷媒液溜１４内の冷媒は、冷媒ポンプ吸込側の
冷媒経路に送つてもよい。

一方、冷媒液溜１４内の冷媒液位が低下し過ぎ
ると、液面検出機構２２の液位下限信号により制
御機構２３を介して開閉弁１６を閉じて液面を保
持し大量の高圧冷媒蒸気が蒸発器２へバイパスす
ることを防ぐ。

即ち、本発明においては、冷媒ポンプ９がキヤ
ビテーシヨンを起こす条件の場合に冷媒液溜１４
内の冷媒を高温発生器３の高圧と蒸発器２の低圧
との圧力差にて冷媒受皿１０に送り込む。通常運
転範囲では、高温発生器３の内圧は300〜700mm
Hgabs程度、又蒸発器２の内圧は６〜10mmHgabs
程度である為、前記圧力差は最小でも290mmHgあ
り、これは冷媒液柱にて4m程度確保できる。こ
の為、冷媒液溜１４を蒸発器２、或いは吸収器１
の缶胴の外部下方へ配備できる。従来、蒸発器
２、吸収器１の缶胴の下部は冷媒ポンプ９、溶液
ポンプ８にとつて必要なNPSHを確保する為に
空間を設けている故、この空間を冷媒液溜１４配
置用として利用できうることは冷凍機の小型化の
上で大きな利点となるばかりでなく、広範囲の運
転域に対処できうる冷媒量を収納可能な冷媒液溜
１４を設けることができる利点もある。

又、停止時に開閉弁１６を開くことにより高圧
取出室１５の圧力が高い間、上述と同様に冷媒液
溜１４内の冷媒が管１２を通して冷媒受皿１０に
送り込まれ、そのうち希釈に必要な冷媒のみがオ
ーバーフロー管１１を通して吸収器１に送り込ま
れ、吸収溶液を希釈する。停止後は機内が均圧に
なり、冷媒受皿１０上の冷媒は、冷媒ポンプ９の
起動に必要な液位Hminを確保しつつ、冷媒液溜
１４に溜められる。この為、吸収溶液の過度の希
釈を防ぐことができ、起動特性が向上する利点も
ある。

第３図は本発明の他の実施例を示す。

第３図において第１図第２図と同一符号の部分
は同様な構成、作用を有する。又、２４は開閉弁
である。

本実施例では開閉弁１６が開状態で、かつ冷媒
液溜１４の液位下限信号が液面検出機構２２より
出された場合、制御機構２３により開閉弁２４を
閉じて液面を保持し、大量の高圧冷媒蒸気が高圧
取出室１５から蒸発器２へバイパスすることを防
ぎ第１図に示す例と同様の効果をもたらす。

更に本実施例の構造を簡素化したものを第４図
に示す。

第４図において第１図第２図と同一符号の部分
は同様な構成、作用を有する。又、２５は自力式
フロート弁である。

開閉弁１６が開状態でかつ冷媒液溜１４内の液
位が下限に達すると自力式フロート弁２５の弁体
が、冷媒液溜１４下部の冷媒流出口を閉じる。本
弁体と流出口ポート部とのシール面は、前述の如
く、運転中は最低約4m冷媒液柱の圧力差がかか
る為、シール性が高い利点がある。また、冷媒液
溜１４内の液位が上昇する時は、開閉弁１６が閉
状態である為、管１９により管２０、冷媒液溜１
４内は、蒸発器２内及び管１２内と均圧されてい
る故、自力式フロート弁２５の弁体には圧力差が
かからない。よつてフロート弁自重より大きな浮
力でありさえすれば良くフロート径を小さくでき
る利点もある。よつて簡単で安価で信頼性の高い
制御が可能である。

又、本発明における開閉弁１６の開動作条件と
して冷媒ポンプ９の吸込性能を悪化させる要素で
ある蒸発器２の冷媒受皿１０の液位の低下を例に
挙げて説明したが、他の要素の変化を検出して開
閉弁１６を制御しても良い。

即ち、冷却水温度の低下、冷凍負荷の低下など
である。又、前記要素の変化に起因する吸収冷凍
サイクル状態量の変化を検出しても良い。即ち凝
縮器圧力の低下、凝縮器・蒸発器圧力差の低下、
吸収器冷媒温度の低下、吸収器入口溶液温度の低
下、吸収器溶液出口温度の低下などが挙げられ
る。

更に直接的に冷媒ポンプ９の吸込性能の悪化の
現象を検出して開閉弁１６を制御しても良い。即
ち冷媒ポンプ９のモータの電流値の変動現象、或
いは冷媒ポンプ９の吐出圧力の変動現象などであ
る。

又、上記構造説明において高圧部として低温発
生器加熱側冷媒出口部圧力を用いたが、勿論高温
発生器圧力或いは、冷媒経路の高圧部でも良く、
又低圧部として蒸発器圧力を用いたが、同様に吸
収器圧力、或いは、冷媒経路の低圧部でも良いこ
とは云うまでもない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、蒸発器下方に冷媒液溜を設け
ることができ、従来使用されていなかつた空間を
有効に利用した、小型で冷媒ポンプがキヤビテー
シヨンを起こさない安全でかつ運転範囲が広く、
かつ最適な希釈により起動特性の良い二重効用吸
収冷凍機を提供することができ、実用上極めて大
なる効果を奏す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を、第２図は従来の
二重効用吸収冷凍機の一例を示す図であり、第３
図及び第４図は本発明の他の実施例を示す図であ
る。 １…吸収器、２…蒸発器、３…高温発生器、４
…低温発生器、５…凝縮器、６…高温熱交換器、
７…低温熱交換器、８…溶液ポンプ、９…冷媒ポ
ンプ、１０…冷媒受皿、１１…高レベルオーバー
フロー管、１２…低レベルオーバーフロー管、１
３…希釈用開閉弁、１４…冷媒液溜、１５…高圧
取出室、１６…開閉弁、１７…絞り機構、１８，
１９，２０…管、２１，２２…液面検出機構、２
３…制御機構、２４…開閉弁、２５…自力式フロ
ート弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 吸収器、蒸発器、凝縮器、低温発生器、高温
   発生器、溶液熱交換器、溶液ポンプ、冷媒ポンプ
   及びこれらを接続する溶液経路、冷媒経路で吸収
   冷凍サイクルを構成する二重効用吸収冷凍機にお
   いて、蒸発器下方に冷媒液溜を設け、該液溜上部
   と前記高温発生器又は前記冷媒経路中の高圧部と
   を開閉弁を介して連結すると共に、該開閉弁下流
   側より絞り機構を介して蒸発器又は吸収器等の低
   圧部に接続し、且つ前記液溜の下流側に液面保持
   機構を設けると共に該液面保持機構下流側より前
   記冷媒ポンプ吸込側の冷媒経路又は蒸発器に連結
   し、前記開閉弁を前記冷媒ポンプの吸込性能を悪
   化させる要素の変化又は前記冷媒ポンプの吸込性
   能の悪化の現象をとらえて開くことを特徴とする
   二重効用吸収冷凍機。 ２ 液面保持機構が前記冷媒液溜内に液面検出機
   構を設けて、該液面検出機構の液面低下信号によ
   り前記開閉弁を閉じる機構である特許請求の範囲
   第１項記載の二重効用吸収冷凍機。 ３ 液面保持機構が前記冷媒液溜内に液面検出機
   構を設けると共に前記冷媒液溜下流側に開閉弁を
   設けて、該液面検出機構の液面低下信号により該
   開閉弁を閉じる機構である特許請求の範囲第１項
   記載の二重効用吸収冷凍機。 ４ 液面保持機構が自力式のフロート弁である特
   許請求の範囲第１項及至第３項の何れかに記載の
   二重効用吸収冷凍機。 ５ 冷媒ポンプの吸込性能を悪化させる要素が冷
   却水温度である特許請求の範囲第１項記載の二重
   効用吸収冷凍機。 ６ 冷媒ポンプの吸込性能を悪化させる要素が冷
   媒の液面である特許請求の範囲第１項記載の二重
   効用吸収冷凍機。 ７ 冷媒ポンプの吸込性能を悪化させる要素が冷
   凍負荷である特許請求の範囲第１項記載の二重効
   用吸収冷凍機。 ８ 冷媒ポンプの吸込性能を悪化させる要素が冷
   却水温度、冷媒の液面及び／又は冷凍負荷の変化
   による冷凍サイルの状態量、即ち温度、圧力及
   び／又は溶液の濃度である特許請求の範囲第１項
   記載の二重効用吸収冷凍機。 ９ 吸込性能悪化の現象が冷媒ポンプのモータ電
   流値である特許請求の範囲第１項記載の二重効用
   吸収冷凍機。 １０ 吸込性能悪化の現象が冷媒ポンプの吐出圧
   力である特許請求の範囲第１項記載の二重効用吸
   収冷凍機。 １１ 開閉弁を希釈時に開くように構成してなる
   特許請求の範囲第１項記載の二重効用吸収冷凍
   機。