JPH04184053A - 吸収式冷凍機 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、冷媒を循環溶液に吸収する吸収器と、冷媒を
吸収した循環溶液を吸収器から循環溶液吸引流路を介し
て吸引するとともに、高圧状態の循環溶液を循環溶液吐
出流路を介して再生器へ搬送する溶液ポンプとを備えた
吸収式冷凍機に関する。

〔従来の技術〕

このような吸収式冷凍機は、−殻内に前述の吸収器、溶
液ポンプの他、熱交換器、再生器、凝縮器、蒸発器等を
備えて構成され、冷媒としての水と吸収剤としての臭化
リチウム等とを熱媒体として、加熱部から供給される熱
を利用して冷凍作動をおこなうものである。従来、この
ような吸収式冷凍機においては、不凝縮性ガス（発生水
素、残留空気等）が、主に再生器部で生成され、これが
低圧状態にある吸収器部まで送りこまれ、この部位に溜
まることとなっていた。

このような状態となると、吸収器内部の圧力が上昇する
こととなり吸収式冷凍機の作動を阻害することとなる。

このため従来、吸収器部において、不凝縮性ガスを外気
に放出したり、貯蔵する必要か生じていた。そこで、大
気開放処理に関しては、吸収器上部部位に連結された外
気開放管にパラジウムセルを配設し、選択的に水素を中
心とした不凝縮性ガスを外気に排出していた。

さらに冷凍機内に貯蔵する場合は、吸収器部に対して高
い位置にくるように貯蔵タンクを前記の吸収器に連設し
ておき、この貯蔵タンクと吸収器内部を冷却器及び気液
分離器を介して連結し、この貯蔵タンクに前述の不凝縮
性ガスを貯蔵していた。ここて、この貯蔵タンクは、ガ
ス圧を上昇させる機構を備えないまま吸収器と連通して
いるため、吸収器内圧力と、はぼ同じレベルの圧力で不
凝縮性ガスを貯蔵するものとなっていた。

このような状況から、前述の不凝縮性ガスか吸収器ある
いは貯蔵タンク内に一定量以上溜まるのを避けるため、
１年に１から２回程度冷凍機内を真空引きすることによ
り、不凝縮ガスを機外に排出していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ここで、パラジウムセルを使用する方法においては、パ
ラジウム等の高価な金属を使ったセルを用いているため
、冷凍機かガス排出装置のためにコストの高いものとな
っていた。

一方、貯蔵タンクを使用する方法においては、吸収器内
のガス圧である真空に近い程度の圧力で不凝縮性ガスを
貯蔵していたため、貯蔵タンクの容量を非常におおきい
ものとする必要かあったＱ さらに、前述のように１年に１〜２回のメンテナンスが
必要なため、メンテコストもおおきな負担となっていた
。

従って、本発明の目的は、吸収式冷凍機に必須の溶液ポ
ンプを利用して、冷凍機内で発生する不凝縮性ガスを、
大量に効率良く貯蔵することが可能な吸収式冷凍機を得
ることである。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため本発明による吸収式冷凍機の特
徴構成は、 循環溶液との混合状態で不凝縮性ガスを吸引する吸引部
を、吸収器内に配設される冷却管に近接させて設け、吸
引部と溶液ポンプの吸引口とを接続する不凝縮性ガス吸
引流路を、循環溶液吸引流路とは別体に設け、 循環溶液吐出流路に気液分離器を設け、この気液分離器
の気相部に不凝縮性ガスを貯蔵する貯蔵タンクを接続し
であることにあり、その作用・効果は次の通りである。

〔作　用〕

こういった冷凍機内で発生する不凝縮生ガスは、循環溶
液とともに、低圧状態（例えば冷媒を水、吸収液を臭化
リチウムとした場合、６〜８　ｍｍＨｇ）にある吸収器
に運ばれてくる。そして、この吸収器の冷却管の周部を
循環溶液とともに落下してゆき、循環溶液とともに、冷
却管の近傍部に設けられた吸引部により循環溶液ととも
に吸引されるのである。この吸引部は溶液ポンプの吸引
口に不凝縮ガス吸引路を介して接続されているため、十
分に不凝縮ガスを吸引できる。

この後、不凝縮性ガスは溶液ポンプの吸引口より吸引さ
れるとともに、高圧状態（例えば冷媒を水、吸収液を臭
化リチウムとした場合、空冷式では９３０　ｍｍＨｇ程
度）で循環溶液吐出流路に吐出される。このようにして
循環溶液吐出流路に流れこむ圧縮気泡は、気液分離器に
より分離され、気相部を介して貯蔵タンク内に貯蔵され
ることとなる。

〔発明の効果〕

本願の構成においては、貯蔵タンクが溶液ボンプの下流
側に設けられているため、ガス貯蔵圧力か高圧（例えば
空冷式の場合は、約９３０ｍｍＨｇ（１，２２気圧））
となる。したがって、従来のように真空に近い低圧で貯
蔵するのに比へて、同容積で非常に大きな容積（空冷式
の場合は約１００倍以上）の不凝縮性ガスを貯蔵するこ
とができる。

またこの構成においてはノ°クラジウム等の高価な金属
等を使用することがないため、不凝縮性ガスの処理によ
って、冷凍機のコストが上昇することを回避できる。

さらに貯蔵タンクを採用する場合にも、その容量が格段
に増加しているため、従来必要とされていた、１年に１
回から２回の真空引操作も例えば５年程度の間必要とさ
れなくなり、メンテナンスコストも大幅に減少させるこ
とが可能となる。一方、同容量のガスの貯蔵を考えた場
合は、吸収式冷凍機の小型化が図れる。

さらに、この貯蔵タンクに自動パージ機構を設けると、
空冷式の場合はガス満たん状態で大気側に自動的にパー
ジできる（約２０％排出能力）ため、従来のように真空
引き等のメンテナンスか全く不要になる。

〔実施例〕

本願の実施例を二重効用冷凍機（１）に適応した例につ
いて図面に基づいて説明する。第１図には、この冷凍機
（１）の吸引器（７）近傍の縦断面図が示されおり、第
２図には、冷凍機（１）に備えられた貯蔵タンク（２）
の作動状態か示されている。

先ず、第１図に基づいて、この二重効用冷凍機（１）の
概略構成について説明する。この冷凍機（１）は、高温
再生器（３）、低温再生器（４）、凝縮器（５）、蒸発
器（６）、吸収器（７）、溶液ポンプ（８）、低温熱交
換器（９）、高温熱交換器（１０）等を備えて構成され
ている。ここで、冷媒としての水は、高温再生器（３）
、蒸発器（６）（吸収器（７）：蒸発器と連通している
。）溶液ポンプ（８）、低温熱交換器（９）、高温熱交
換器（１０）を循環する高温側サイクルと、高温再生器
（３）、高温熱交換器（１０）、低温再生器（４）、凝
縮器（５）、蒸発器（６）（吸収器（７）：蒸発器と連
通している。）、溶液ポンプ（８）、低温熱交換器（９
）、高温熱交換器（１０）を循環する低温側サイクルの
二つのサイクルを循環する。一方、吸収液としての臭化
リチウムは、主に高温再生器（３）、高温熱交換器（１
０）、低温再生器（４）、低温熱交換器（９）、吸収器
（７）、溶液ポンプ（８）、低温熱交換器（９）、高温
熱交換器（１０）を循環する循環サイクルを循環する。

ここで、吸収液は冷媒を吸収して循環溶液となっており
、吸収器（７）において、希釈液となった循環溶液に対
して冷媒が吸収されて、これか濃縮されるのである。

以下に本願の特徴である吸収器（７）及び溶液ポンプ（
８）近辺の構造について説明する。吸収器（７）の底部
（７１）側は、溶液ポンプ（８）の吸引口（８１）に循
環溶液吸引流路（１１）を介して接続されており、さら
に溶液ポンプ（８）の吐出口（８２）は循環溶液吐出流
路（１２）を介して低温熱交換器（９）、高温熱交換器
（１０）、さらには高温再生器（３）に接続されている
。さらに吸収器（７）の冷却管（７２）の下部には吸引
部（１３）が配設されており、この吸引部（１３）が、
溶液ポンプ（８）の吸引口（８１）に不凝縮ガス吸引流
路（１４）を介して接続されている。

そして、本願においては、この循環溶液吐出流路（１２
）に気液分離器（１５）が介装されるとともに、この気
液分離器（１５）の気相部（１６）に接続する状態で貯
蔵タンク（２）が設けられているのである。この貯蔵タ
ンク（２）は第一弁としての第一電磁弁（２１）により
前記の気液分離器（１５）と接続される構成が採用され
るとともに、その上部部位において第二弁としての第二
電磁弁（２２）により大気開放路（２３）と接続されて
いる。また、この貯蔵タンク（２）内には、レベルスイ
ッチ（２４）が配設されている。

以下に本願の冷凍機（１）における不凝縮性ガスの貯蔵
作動について説明する。こういった冷凍機（１）におい
ては、その高温再生器部（３）において主に、水素を主
成分とする不凝縮生ガスが発生する。この不凝縮生ガス
は循環溶液とともに、低圧状態６〜８　ｍｍＨＨにある
吸収器（７）に運ばれてくる。この吸収器（７）の冷却
管（７２）の周部を落下する循環溶液に気泡状態で内包
されている不凝縮性ガスは、冷却管（７２）の下部近接
部に設けられた吸引部（１３）により循環溶液とともに
吸引されるのである。この吸引部（１３）は前述のよう
に溶液ポンプ（８）の吸引口（８１）に不凝縮ガス吸引
路（１４）を介して接続されているため、十分に不凝縮
ガスを吸引できる構成となっている。この後、不凝縮性
ガスは溶液ポンプ（８）の吸引口（８１）より吸引され
るとともに、吐出口（８２）から高圧状態（例えば空冷
式の場合は９３０ｍｍＨｇ程度）で吐出される。このよ
うにして循環溶液吐出流路（１２）に流れこむ圧縮気泡
は、気液分離器（１５）により気相部（Ｉ６）にたまり
、さらに第一電磁弁（２１）を介して貯蔵タンク（２）
内に貯蔵されることとなるのである。

ここで、ガス捕集時は、第２図（イ）に示すように第一
電磁弁（２１）を開け、気泡の浮力によりタンク内に不
凝縮ガスをを貯蔵していく。そして、不凝縮ガスか貯ま
り、液面か低下してくると、第２図（ロ）に示されるよ
うに、レベルスイッチ（２４）によりこれを検知して、
第一電磁弁（２１）を閉じて、大気開放路（２３）に配
されている第二電磁弁（２２）を開いて不凝縮ガスを大
気にパージするのである。ここで空冷式の場合は、内部
圧力が大気圧より高圧であるため、第２電磁弁（２２）
を開くだけで、大気開放処理をおこなうことができる。

このとき、貯蔵タンク（２）内のガス圧は大気圧に対し
て高い状態となっているため、このガス圧差分だけの不
凝縮ガスか開放される。

〔別実施例〕

前述の実施例においては、二重効用冷凍機（１）に対し
て本願の発明を適応する場合を示したが、一般の吸収式
冷凍機においてこれを適応することが可能である。

また、吸収式冷凍機としては、空冷式、水冷式いかのな
る型式でもよい。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にするた
めに符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構
成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る吸収式冷凍機の実施例を示し、第１
図は二重効用冷凍機の模式図、第２図（イ）、　（０）
は、不凝縮性ガスの貯蔵状態、大気開放状態を示す図で
ある。 （２）・・・・・・貯蔵タンク、（３）・・・・・・高
温再生器、（４）・・・・・・低温再生器、（７）・・
・・・・吸収器、（７２）・・・・・・冷却管、（８）
・・・・・・溶液ポンプ、（８１）・・・・・・吸引口
、（１１）・・・・・・循環溶液吸引流路、（１２）・
・・・・・循環溶液吐出流路、（１３）・・・・・・吸
引部、（１４）・・・・・・不凝縮性ガス吸引流・路、
（１５）・旧・・気液分離器、（１６）・・・・・・気
相部、（２１）・・・・・・第−弁、（２２）・・・・
・・第二弁、（２３）・・・・・・大気開放路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、冷媒を循環溶液に吸収する吸収器（７）と、前記冷
   媒を吸収した循環溶液を前記吸収器（７）から循環溶液
   吸引流路（１１）を介して吸引するとともに、高圧状態
   の前記循環溶液を循環溶液吐出流路（１２）を介して再
   生器（３）、（４）へ搬送する溶液ポンプ（８）とを備
   えた吸収式冷凍機において、 前記循環溶液との混合状態で不凝縮性ガスを吸引する吸
   引部（１３）を、前記吸収器（７）内に配設される冷却
   管（７２）に近接させて設け、前記吸引部（１３）と前
   記溶液ポンプ（８）の吸引口（８１）とを接続する不凝
   縮性ガス吸引流路（１４）を、前記循環溶液吸引流路（
   １１）とは別体に設け、 前記循環溶液吐出流路（１２）に気液分離器（１５）を
   設け、この気液分離器（１５）の気相部（１６）に前記
   不凝縮性ガスを貯蔵する貯蔵タンク（２）を接続した吸
   収式冷凍機。 ２、前記貯蔵タンク（２）が大気開放路（２３）を備え
   るとともに、前記気液分離器（１５）との流通を断接す
   る第一弁（２１）および前記大気開放路（２３）を断接
   する第二弁（２２）を備えたものである請求項１記載の
   吸収式冷凍機。