JPH0450502B2 - - Google Patents

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、吸収ヒートポンプ、吸
収冷温水機などの吸収式冷温媒体取得機（以下、
この種の機械という）に関し、特に冷媒中への吸
収液の混入の程度を判定する機構を備え、吸収液
の混入の程度が大きくなり過ぎる前にいわゆる冷
媒ブローを行うように構成したこの種の機械に関
する。

(ロ) 従来技術 この種の機械においては、発生器内の吸収液を
沸騰させて冷媒を分離する際に分離された冷媒の
中に吸収液に小さな液滴が混入し、この混入が冷
媒を蒸発させる蒸発器の機能を悪化させて機械の
運転効率を著しく低下させる原因となつている。

それ故、この種の機械においては、冷媒中への
吸収液の混入の程度を判定し、混入の程度が過大
となる前にいわゆる冷媒ブローを行う必要があ
る。

そして、この冷媒ブローの手段として、従来、
この種の機械の運転効率が著しく低下した際に機
械の運転を止めて機械内の冷媒液を取出し、取出
した冷媒液の吸収剤濃度を測り、濃度が高すぎる
場合に機械内の冷媒液を吸収液に混入させるいわ
ゆる手作業による方法が知られている。しかし、
この方法は、作業が煩雑な上に、運転効率の低下
の原因が別なところにある場合には濃度測定の作
業そのものが無駄となるなどの欠点を有してい
る。

また、蒸発器の冷媒液溜め内の冷媒液の電気伝
導度を検出して吸収液の混入の程度を測り、この
測定結果によつて冷媒液溜めの冷媒液を吸収液に
ブローする方法も、従来、知られている。しか
し、この方法においても、冷媒中に機械の細かな
錆や金属片がごく少量でも含まれると電気伝導度
が大きく変化するために、すなわち、測定上のノ
イズが大きいために、測定の信頼性に欠け、その
結果、不必要に冷媒ブローが行われて却つて運転
効率が低下する欠点があつた。

(ハ) 発明の目的 本発明は、冷媒中への吸収液の混入の程度を簡
便に高い信頼性で測定することができ、かつ、運
転効率の低下を的確に防止できるこの種の機械の
提供を目的としたものである。

(ニ) 発明の構成 本発明は、この種の機械において、純粋な冷媒
の凝縮器内圧に相当する凝縮温度と吸収液の混入
した冷媒の凝縮液で凝縮した実際の温度との差に
よつて吸収液の混入の度合いを判定し、かつ、こ
の判定結果に基いて凝縮器内の冷媒液を吸収器内
の吸収液にブローする構成としたものである。

本発明によれば、冷媒中への吸収液の混入の度
合（以下、混入液という）を電気伝導度の検知に
よつて測る従来の方法にくらべて測定上のノイズ
が小さいので、混入度を的確に測ることが可能と
なり、かつ、混入度が過大となつて機械の運転効
率が著しく低下する前に信頼度の高い測定結果に
基いて適正な冷媒ブローを行い得るので、機械の
運転効率の低下を的確に防ぐことが可能となる。

(ホ) 実施例 第１図は本発明吸収式冷温媒体取得機（以下、
本機という）の一実施例を示す概略構成説明図で
ある。第１図において、１は高温発生器、２は低
温発生器、３は凝縮器、４は蒸発器、５は吸収
器、６は低温溶液熱交換器、７は高温溶液熱交換
器、８は冷媒用のポンプ、９は吸収液用のポンプ
で、これらの機器は冷媒の流れる管１０，１０′、
冷媒液の流下する管１１、冷媒液の還流する管１
１，１２′、吸収液の流れる管１３，１３′，１
４，１４′，１５，１５′で接続されて冷媒〔水〕
と吸収液〔臭化リチウム水溶液〕の循環路を構成
している。

１６は高温発生器１の燃焼加熱室、１７は低温
発生器２の加熱器、１８は蒸発器４の熱交換器、
１９および２０はそれぞれ吸収器５および凝縮器
３の熱交換器であり、２１は燃焼加熱室１６に燃
料を供給する弁V′付きの管、２２，２２…は燃
焼ガスの流れる管、２３，２３′は、本機を冷凍
機として用いる場合には、冷水や冷風などの冷媒
体を流し、また、本機をヒートポンプとして用い
る場合には排温水や廃蒸気などの低温の熱源流体
を流す管２４，２４′，２４″は、本機を冷凍機と
して用いる場合には冷却水や冷却用空気などの冷
却用の流体を流し、本機をヒートポンプとして用
いる場合には温水や温風などの温媒体を流す管で
ある。

２５，２６はそれぞれ凝縮器３、蒸発器４の冷
媒液溜め、２７，２８はそれぞれ吸収器５、低温
発生器２の吸収液溜めである。Ｒは冷媒液溜め２
６の液面リレーで、このリレーはポンプ８の発停
を制御する。

S₁は凝縮器３内圧を感知する圧力検出器、S₂は
凝縮器３の冷媒液溜め２５内の冷媒液の温度を感
知する温度検出器、C₁は、圧力検出器S₁からの
信号を受け、この検出器の感知圧力に相当する純
粋な冷媒の凝縮温度〔飽和温度〕を算出する演算
器、C₂は演算器C₁と温度検出器S₂からの信号を
受け、この検出器の感知温度と演算器C₁の算出
温度との差を算出し、さらに、この差によつて冷
媒中に吸収液の混入している度合（混入度）を判
定する判定器で、この判定器および演算器C₁に
はマイクロプロセツサーユニツトその他のコンピ
ユータが内蔵されている。すなわち、本機は検出
器S₁，S₂、演算器C₁および判定器C₂より成る混
入度の測定機構を備えている。

また、V₁は管１１に備えた開閉弁であり、２
９は、冷媒液溜め２５の冷媒液を吸収液溜め２７
に流下させるための管で、この管には、開閉弁
V₂が備えてある。そして、これらの開閉弁V₁，
V₂の開閉の切替えが前述の測定機構の信号によ
り行われるようになつている。

次に、このように構成された本機の運転の一例
を、第２図を参照しつつ、説明する。なお、第２
図は水を冷媒に、臭化リチウム水溶液を吸収液に
用いた本機の運転の一例を示すデユーリング線図
である。

今、本機の運転中、凝縮器３内圧すなわち圧力
検出器S₁の感知圧力がPmmHgである場合、第２
図から分かるように凝縮器３における純粋な冷媒
の凝縮温度はｔ℃である。そして、純粋な冷媒の
凝縮温度〔飽和温度〕と圧力〔飽和蒸気圧〕の関
係式が予めプログラムされている演算器C₁は圧
力検出器S₁からの信号を受けて凝縮温度ｔ℃を算
出する。

この場合、冷媒中に吸収液がほとんど混入して
いないときには凝縮器３において凝縮する冷媒の
温度はほぼｔ℃となり、温度検出器S₂の感知温度
もほぼｔ℃となる。そして、温度検出器S₂と演算
器C₁からの信号を受けた判定器C₂は冷媒の凝縮
した実際の温度と算出温度との差が零に近いこと
を検知し、凝縮器３内の冷媒中に凝縮液がほとん
ど混入していないことを判定する。すなわち、判
定機構は混入度をほぼ零と判定する。

また、この場合、高温発生器１、低温発生器２
で分離される冷媒中に何らかの原因で吸収液が多
量に混入したときには、この冷媒の凝縮温度は純
粋な凝縮温度よりも高くなる。例えば、この冷媒
の蒸気温度がt′℃になつたとすれば、温度検出器
S₂の感知温度もほぼt′℃となり、判定器C₂は冷媒
の凝縮した実際の温度と算出温度との差がほぼ
〔t′−ｔ〕℃であることを検知し、この冷媒の吸
収剤濃度がほぼａ％〔第２図ａ参照〕であること
を判定する。すなわち、混入度をほぼａ％と判定
する。

そして、温度検出器S₂の感知温度言い代えれば
冷媒の実際の凝縮温度と演算器C₁の算出温度と
の差が上限設定値（例えば５℃）以上になると、
開閉弁V₁が開から閉に切替えられると同時に開
閉弁V₂が閉から開に切替えられて冷媒液溜め２
５の冷媒液が吸収液溜め２７の吸収液中にブロー
される。なお、感知温度と算出温度との差が安全
設定値（例えば３℃）以内であれば、開閉弁V₁，
V₂の開閉は切替えられることなく通常の運転が
継続される。また、冷媒ブローの開始後、感知温
度と算出温度との差が上限設定値から安全設定値
へ移ると、再び開閉弁V₁が開かれると共に開閉
弁V₂が閉じられて冷媒ブローは停止され、通常
の運転へ移行する。

このように、本機に備えた測定機構は、凝縮器
３の冷媒中に混入している吸収剤の濃度を測定し
ているので、凝縮器３の冷媒液溜め２５内の冷媒
液と蒸発器４の冷媒液溜め２６内の冷媒液とを合
わせた冷媒液中に混入している吸収剤の濃度を測
定する従来のものにくらべて測定上の感度が低く
ても良く、また、吸収液の混入の程度によつて変
化する冷媒の凝縮温度を感知するようにしている
ので、電気伝導度を感知する従来のものにくらべ
て冷媒中に含まれている吸収剤以外の不純物の影
響による測定上のノイズが小さく、測定の信頼性
に秀れている。

そして、本機は、凝縮器３における吸収液の混
入の程度を高い信頼性で的確に測り得る測定機構
を用い、かつ、この測定機構の信号で凝縮器３内
の冷媒液を吸収器５内の吸収液にブローするよう
になつているので、蒸発器４の熱交換器１８に散
布される冷媒液の吸収剤濃度が高くなり過ぎるの
を未然に防止でき、この冷媒液の吸収剤濃度を所
定値以下に維持できる。その結果、冷媒中への吸
収液の混入による運転効率の低下が的確に防止さ
れ、本機の運転効率がほぼ設計値に保たれる。

なお、冷媒液を高温発生器１、低温発生器２内
の吸収液にブローすることも可能であるが、この
ようにするとこれらの発生器内の吸収液が希釈さ
れるに伴つて激しく沸騰し始めるために、これら
発生器で分離された冷媒に吸収液が混入しやすく
なる弊害がある。それ故、冷媒液を吸収器５の吸
収液溜め２７内の吸収液中にブローするのが好ま
しい。

また、開閉弁V₁、V₂の代りに制御弁を用いる
ようにし、これら制御弁の開度を測定機構の信号
で制御することも可能である。

なおまた、温度検出器S₂の代わりに冷媒液溜め
２５に比重量の測定具を備え、かつ、演算器C₁
には算出温度に対応する純粋な冷媒液の比重量ｐ
を更に算出する機能を持たせ、測定具の測定した
比重量すなわち吸収液の混入した冷媒液の比重量
p′と算出比重量ｐとの差を判定器C₂で検知させて
吸収液の混入の程度を測るように本機の測定機構
を構成しても良い。このように構成した測定機構
を用いても、信頼度の高い測定結果に基づいて適
正な冷媒ブローを行い得るので、本機の運転効率
をほぼ設計値に保つことが可能である。

(ヘ) 発明の効果 以上のように、本発明吸収式冷温媒体取得機
は、凝縮器における純粋な凝縮温度と凝縮器で凝
縮した冷媒の実際の温度との差を自動的に検知し
て凝縮器内の冷媒中に吸収液の混入している度合
を判定し、この判定結果に基いて凝縮器から蒸発
器へ至る冷媒の管路に設けられた開閉弁及び凝縮
器から蒸発器を側路して吸収器へ至る冷媒の管路
に設けられた開閉弁の開閉を制御して凝縮器内の
冷媒液を吸収器内の吸収液にブローするようにし
たものであるから、従来のこの種の機械にくら
べ、混入度（冷媒中に吸収液が混入している度
合）を簡便にかつ高い信頼性で測ることができ、
しかも、信頼度の高い測定に基いて適正な冷媒ブ
ローを行い得る結果、機械の運転効率の低下を的
確に防止でき、ほぼ設計値どおりの運転効率に保
ち得る等実用的価値の高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明吸収式冷温媒体取得機の一実施
例を示す概略構成説明図、第２図は第１図に示し
た吸収式冷温媒体取得機の運転の一例を示すデユ
ーリング線図である。 １……高温発生器、２……低温発生器、３……
凝縮器、４……蒸発器、５……吸収器、１１……
管、２５，２６……冷媒液溜め、２７……吸収液
溜め、２９……管、C₁……演算器、C₂……判定
器、S₁……圧力検出器、S₂……温度検出器、V₁，
V₂……開閉弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 凝縮器から蒸発器に至る冷媒の管路と、凝縮
   器から蒸発器を側路して吸収器へ至る冷媒の管路
   と、上記各管路に設けられた開閉弁と、凝縮器の
   圧力を感知する圧力検出器と、凝縮器の冷媒液の
   温度を感知する温度検出器と、この温度検出器が
   感知した温度と上記圧力検出器が感知した圧力に
   相当する純粋な冷媒の凝縮温度との差によつて凝
   縮器内の冷媒に混入している度合いを判定する判
   定器とを備え、かつ、上記開閉弁の開閉を上記混
   入度合によつて制御するよう構成したことを特徴
   とする吸収式冷温媒体取得機。