JPH0594664U - 吸収式冷凍機の抽気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 分離捕集したガスを自動的に放出できるとと
もに容量の大きなガス貯蔵室を必要とせず、かつ吸収器
内の吸収口の部分でガスを巻き込み易くした吸収式冷凍
機の抽気装置を提供する。 【構成】 吸収器で生成された稀溶液を溶液循環ポンプ
で吸引する稀溶液吸い込み管の吸収器側の末端を吸収器
底面に対向して開口させ、該開口に逆Ｕ字形の配管を接
続し、前記溶液循環ポンプの出口側に不凝縮性ガス分離
器を設け、該不凝縮性ガス分離器に稀溶液が流入する分
離器本体区画と不凝縮性ガスを蓄える排気管区画とを設
け、両区画の間に、分離器本体区画内の不凝縮性ガスの
量が増加して稀溶液液面が低下すると開いて不凝縮性ガ
スを排気管区画に導入するフロート式弁を設け、排気管
区画と大気との間に、該排気管区画の不凝縮性ガスの圧
力がある設定値を超えると開いて排気管区画の不凝縮性
ガスを大気中に放出する逆止弁を設けてなる吸収式冷凍
機の抽気装置。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は吸収式冷凍機の抽気装置に係り、より詳しくは不凝縮性ガス補集機構 を簡素化してガス分離の向上を図った吸収式冷凍機に関する。

【０００２】

【従来の技術】

吸収式冷凍機は、その作動原理から、機内の主要部を大気圧以下に維持する必 要があるが、各種の原因で機内に不凝縮姓の気体が次第にたまり、放置しておく とそのために機内の圧力が所定の圧力よりも上昇して装置の効率が低下する恐れ がある。従来、実公昭６２ー４４２８４号に示されるように、冷却水の一部で低 温熱交換器から分流されてくる濃溶液を冷却し、吸収器より更に低圧の部位を作 りここを前記不凝縮性ガスを集める補助吸収器とし、この補助吸収器からガス分 離器を介して分離した前記ガスを貯蔵するガス貯蔵室を設け、このガス貯蔵室に 連結し、冷房運転の際にガス貯蔵室が大気圧以上の時に開き、ガスを大気中に放 出する真空バルブを備えた吸収式冷凍機の抽気装置が知られている。

【０００３】 補助吸収器からガス分離器への吸収液の流れは、図３に示すようになっている 。即ち、補助吸収器１６には管１７から冷媒蒸気が導入され、管１８から濃溶液 が滴下されてコイル状管１９内を流れる冷却水によって冷却されつつ稀溶液Ａに なり、管２０からガス分離器へ導出されるようになっている。不凝縮性ガスＢは 稀溶液Ａに混入してガス分離器へ送られる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来の吸収式冷凍機の抽気装置にあっては、装置が 小型、小容量化した場合、前記濃溶液の一部を補助吸収器１６に分流制御するの は、流量が少量のため制御が困難である。特に、吸収式冷凍機が空冷化されると 運転圧力が変化し、通常使用されるオリフィスやキャピラリー等では制御不能と なる。また、大気に手動にてガスを放出する必要があり、頻繁なメンテナンスを 要することとなる。メンテナンス回数を減じるためには、ガス貯蔵室容量を増加 させればよいが、このために吸収式冷凍機全体が大きくなり小型化できない。

【０００５】 また、吸収器からガス分離器への吸収液の流れを図４のような配置とすると、 吸収口の部分でガスが分離され、ガスを巻き込みにくくガス分離器へガスを導出 しにくくなる。

【０００６】 本考案は上記問題点を解決するためになされたもので、その目的はガス捕集機 構が簡素であり、捕集分離したガスを自動的に放出できるとともに容量の大きな ガス貯蔵室を必要とせず、かつ吸収器内の吸収口の部分でガスが分離され、ガス を巻き込み易くした吸収式冷凍機の抽気装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため本考案は、蒸発器にて蒸発した冷媒蒸気を吸収器にて 吸収溶液に吸収させて稀溶液を溶液循環ポンプを介して高温再生器へ送り、この 高温再生器にて加熱することによって冷媒と吸収濃溶液に再生・分離し、分離さ れた冷媒及び吸収濃溶液を前記蒸発器及び吸収器へ還流する循環系と、前記溶液 循環ポンプの下流に配設されたガス分離器とを含んでなる吸収式冷凍機の抽気装 置において、吸収器内の稀溶液を溶液循環ポンプに送るための吸い込み口を逆Ｕ 字管で構成したことと、前記ガス分離器内に稀溶液が滞留する区画と排気管区画 とを設け、両区画の間に稀溶液の液面が低下すると開くフロート式弁を設け、排 気管区画と外部との間に排気管区画の圧力が設定値を超えたときに開く逆止弁を 設けたたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】

吸収器内の稀溶液を吸引する吸い込み口に逆Ｕ字形の管を設けたので、該吸い 込み口に吸い込まれた稀溶液に混入した不凝縮性ガスは再び吸収器内に戻りにく く、また、逆Ｕ字形の管のために開口が吸収器底面に対向する形となり、稀溶液 が溶液循環ポンプで吸引される際に液面が上下に変動して、液面付近の不凝縮性 ガスが稀溶液とともに吸引されやすい。

【０００９】 溶液循環ポンプによってガス分離器の稀溶液が滞留する区画に送りこまれた稀 溶液に混入していた不凝縮性ガスは、該区画内で稀溶液から分離され、稀溶液液 面上に溜る。溜った不凝縮性ガスの量が多くなると不凝縮性ガスの圧力に押され て稀溶液液面が低下し、液面低下に伴ってフロート式弁が開く。フロート式弁が 開くと、稀溶液液面上に溜っていた不凝縮性ガスが排気管区画に流入する。不凝 縮性ガスが排気管区画に流入すると稀溶液が滞留する区画内の不凝縮性ガスの圧 力が低下して稀溶液液面が上昇し、フロート式弁が閉じる。この過程が繰り返さ れて排気管区画内の圧力がある設定値を超えると逆止弁が開き、排気管区画内の 不凝縮性ガスが大気中に放出される。排気管区画内の不凝縮性ガスが大気中に放 出されると該排気管区画内の圧力は低下し、次に同じ手順が繰り返されて圧力が 上昇するまで逆止弁は閉じたままとなる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案が適用された吸収式冷凍機の一実施例を図１，２に基づいて説明 する。図１に示す吸収式冷凍機は、稀溶液を加熱する高温再生器１と、該高温再 生器１に接続された分離器２と、該分離器２に接続された低温再生器３と、該低 温再生器３に接続された凝縮器４と、該凝縮器４に液冷媒管２１で接続された蒸 発器５と、該蒸発器５に冷媒蒸気通路を介して接続された吸収器６と、該吸収器 ６に稀溶液吸い込み配管１５を介して接続された溶液循環ポンプ９と、該溶液循 環ポンプ９の出口側にガス分離器１０を介して接続された低温溶液熱交換器７と 、該低温溶液熱交換器７と前記高温再生器１を結ぶ配管に介装された高温溶液熱 交換器８と、を含んで構成されている。

【００１１】 図１に示す吸収式冷凍機において、高温再生器１は燃焼室を備え、冷媒を吸収 して濃度が薄くなった稀溶液を加熱する。該高温再生器１に接続して設けられた 分離器２は、加熱された稀溶液から蒸発する冷媒蒸気と冷媒蒸気を蒸発させて濃 度が濃くなった中間濃溶液とを分離し、前者を低温再生器３の管側へ後者を高温 溶液熱交換器８の加熱流体側へと送り込む。高温溶液熱交換器８で被加熱流体側 を流れる稀溶液に熱を与えて温度が低下した中間濃溶液は低温再生器３の胴側に 流入する。低温再生器３では、分離器２から流入して管側を流れる冷媒蒸気で胴 側に流入する中間濃溶液が再加熱され、該中間濃溶液の中から更に新たな冷媒蒸 気が発生し、新たな冷媒蒸気を発生させた中間濃溶液は濃度が高くなって濃溶液 となる。

【００１２】 新たに発生した冷媒蒸気及び分離器２から流入した冷媒蒸気は、前記中間濃溶 液に熱を与えて一部凝縮して生成された冷媒液を伴って凝縮器２４へ流入し、生 成された濃溶液は低温溶液熱交換器７の加熱流体側に流入する。凝縮器４は低温 再生器３で新たに発生した冷媒蒸気と低温再生器３で冷媒液とならなかった冷媒 蒸気を冷却水を用いて冷却液化して冷媒液にし、蒸発器５へ送り込む。蒸発器５ には、内部に冷却すべき循環水が流れる伝熱管（冷水器）１４が配設されており 、該伝熱管１４外面に凝縮器４から送られてくる冷媒液が散布器を用いて散布さ れる。蒸発器内部は、大気圧よりも低い所定の圧力に減圧されており、散布され た冷媒液は伝熱管１４内を流れる循環水の熱を奪って蒸発し、熱を奪われた循環 水は冷水となって、所要の冷水負荷に送られる。また、蒸発した冷媒蒸気は、冷 媒蒸気通路を経て吸収器６に流入する。

【００１３】 一方、低温溶液熱交換器７の加熱流体側に流入し、被加熱流体側を流れる稀溶 液に熱を与えて温度が低下した濃溶液は吸収器６に流入し、その上部に設けられ た散布器を経て内装された冷却水管外面上に散布・滴下される。散布・滴下され た濃溶液は、蒸発器５から吸収器６に流入してくる冷媒蒸気を吸収し、稀溶液と なる。吸収器６における吸収作用によって蒸発器５内は所定の真空度に維持され ており、蒸発器５内の伝熱管１４上に散布された冷媒液は所定の温度で蒸発でき るようになっている。また、濃溶液が冷媒蒸気を吸収して稀溶液となる際に発生 する吸収熱は、吸収器６に内装されコイル状パイプで構成された冷却水管１３内 を流れる冷却水により冷却される。冷却水管１３は凝縮器４内の冷却水管とも連 なっている。図５は、蒸発器５と流下液膜式吸収器６が同一容器内に配設された 例を示す。

【００１４】 吸収器６において冷媒蒸気を吸収して稀溶液となった吸収液は、溶液循環ポン プ９により、低温溶液熱交換器７および高温溶液熱交換器８を介して高温再生器 １に送られ、前述のサイクルが繰り返される。

【００１５】 溶液循環ポンプ９の出口側と低温溶液熱交換器７の被加熱流体入り口（稀溶液 入り口）を結ぶ配管には、溶液循環ポンプ９から送り出される稀溶液に含まれる 不凝縮性ガスを分離するガス分離器１０が介装されている。該ガス分離器１０は 、円筒状の容器である稀溶液が滞留する区画をなす分離器本体１０Ａと、該分離 器本体１０Ａの上部に接続され分離器本体１０Ａ内と外気とを連通する排気管区 画をなす排気管１０Ｂと、該排気管１０Ｂと分離器本体１０Ａとの間に装着され て分離器本体１０Ａ内の稀溶液が排気管１０Ｂに流入するのを防ぐフロート式弁 と、前記排気管１０Ｂの上端開口部に装着されて外気が排気管１０Ｂ内に流入す るのを防止する逆止弁１２とを含んで構成されている。分離器本体１０Ａと前記 溶液循環ポンプ９の出口側を結ぶ配管及び分離器本体１０Ａと前記低温溶液熱交 換器７の被加熱流体入り口（稀溶液入り口）側を結ぶ配管は、いずれも分離器本 体１０Ａの下部に接続されている。フロート式弁１１は、通常稀溶液の浮力によ り閉じられている。

【００１６】 吸収器６と溶液循環ポンプ９の入り口側を結ぶ稀溶液吸い込み配管１５の吸収 器６との接続部は、図２に示されるように形成されている。すなわち該配管１５ の吸収器側末端は、吸収器６内の下部で吸収器６の底面に対向して下向きに開口 しており、該開口は逆Ｕ字形管を介して吸収器外部の稀溶液吸い込み配管１５に 接続されている。

【００１７】 吸収器６内で流下壁面を流下しつつ冷媒蒸気を吸収した濃溶液は、稀溶液とな って吸収器底部にたまり、稀溶液吸い込み配管１５の末端開口部の高さに達する 。吸収器底部にたまった稀溶液は溶液循環ポンプ９に吸引され、該稀溶液に混入 している不凝縮性ガスとともにガス分離器１０に送りこまれる。稀溶液吸い込み 配管１５の末端開口が下向きとなっており、該開口に接続して逆Ｕ字形の管が設 けられているので、一旦開口内に吸引された稀溶液内に混入している不凝縮性ガ スは前記末端開口から吸収器内に放出されることなくガス分離器１０内に送りこ まれ、吸収器内から確実に取り出される。また、溶液循環ポンプ９によって吸引 される際に、逆Ｕ字形部分の存在のために稀溶液液面が上下し、不凝縮性ガスを 含んだ冷媒蒸気が稀溶液とともに吸引されやすい。特に図５に示す流下液膜式吸 収器では、吸収器底部の稀溶液液面上に不凝縮性ガスが溜りやすく、逆Ｕ字形管 による不凝縮性ガスの吸いだし効果が大きい。

【００１８】 溶液循環ポンプ９によってガス分離器１０に送りこまれた稀溶液に混入してい た不凝縮性ガスは、該ガス分離器内で稀溶液から分離され、稀溶液液面上に溜る 。溜った不凝縮性ガスの量が多くなると不凝縮性ガスの圧力に押されて液面が低 下し、フロート式弁１１が開く。フロート式弁１１が開くと、稀溶液液面上に溜 っていた不凝縮性ガスが排気管１０Ｂに流入する。不凝縮性ガスが排気管１０Ｂ に流入するとガス分離器本体１０Ａ内の不凝縮性ガスの圧力が低下して稀溶液液 面が上昇し、フロート式弁１１が閉じる。この過程が繰り返されて排気管１０Ｂ 内の圧力がある設定値を超えると逆止弁１２が開き、排気管１０Ｂ内の不凝縮性 ガスが大気中に放出される。排気管１０Ｂ内の不凝縮性ガスが大気中に放出され ると該排気管１０Ｂ内の圧力は低下し、次に同じ手順が繰り返されて圧力が上昇 するまで逆止弁１２は閉じたままとなる。逆止弁１２は、冷凍運転停止時に、機 内に大気が流入するのを防止する役割も果たしている。また、排気管１０Ｂの長 さは流入する冷媒蒸気の凝縮を促進し、冷媒の大気中への放出を防ぐために、長 くするのが望ましい。

【００１９】

【考案の効果】

以上、説明したように、本考案の吸収式冷凍機の抽気装置によれば、吸収器底 部の稀溶液吸い込み配管に逆Ｕ字形の部分が設けられるので、不凝縮性ガス捕集 のための低圧部を設けることなく、効率的に不凝縮性ガスを捕集することが可能 となり、装置全体の小型化が可能となった。また、溶液循環ポンプの出口側に設 けた不凝縮性ガス分離器に稀溶液が流入する分離器本体区画と不凝縮性ガスを蓄 える排気管区画とが設けられ、両区画の間に、分離器本体区画内の不凝縮性ガス の量が増加して稀溶液液面が低下すると開いて不凝縮性ガスを排気管区画に導入 するフロート式弁が設けられ、排気管区画と大気との間に、該排気管区画の不凝 縮性ガスの圧力がある設定値を超えると開いて排気管区画の不凝縮性ガスを大気 中に放出する逆止弁が設けられるので、捕集分離された不凝縮性ガスが自動的に 大気中に放出され、メンテナンス回数をへらすことが可能になるとともに、容量 の大きなガス貯蔵室を設ける必要がなくなり、冷凍装置の小型化が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を適用した吸収式冷凍機の一実施例の主
要部の構成を示すブロック図である。

【図２】本考案の実施例の部分の詳細を示す断面図であ
る。

【図３】従来技術の例を示す断面図である。

【図４】従来技術の例を示す断面図である。

【図５】図１に示す実施例の部分を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 高温再生器 ２ 分離器 ３ 低温再生器 ４ 凝縮器 ５ 蒸発器 ６ 吸収器 ７ 低温溶液熱交換器 ８ 高温溶液熱交
換器 ９ 溶液循環ポンプ １０ ガス分離器 １０Ａ 分離器本体 １０Ｂ 排気管 １１ フロート式弁 １２ 逆止弁 １３ 冷却水管 １４ 伝熱管 １５ 稀溶液吸い込み管 １６ 補助吸収器 １７ 管 １８ 管 １９ コイル状管 ２０ 管 ２１ 液冷媒管 ２２ 濃溶液管

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 蒸発器にて蒸発した冷媒蒸気を吸収器に
   て吸収溶液に吸収させて稀溶液を溶液循環ポンプを介し
   て高温再生器へ送り、この高温再生器にて加熱すること
   によって冷媒と吸収濃溶液に再生・分離し、分離された
   冷媒及び吸収濃溶液を前記蒸発器及び吸収器へ還流する
   循環系と、前記溶液循環ポンプの下流に配設されたガス
   分離器とを含んでなる吸収式冷凍機の抽気装置におい
   て、吸収器内の稀溶液を溶液循環ポンプに送るための吸
   い込み口を逆Ｕ字管で構成したことと、前記ガス分離器
   内に稀溶液が滞留する区画と排気管区画とを設け、両区
   画の間に稀溶液の液面が低下すると開くフロート式弁を
   設け、排気管区画と外部との間に排気管区画の圧力が設
   定値を超えたときに開く逆止弁を設けたたことを特徴と
   する吸収式冷凍機の抽気装置。