JPS6035015Y2 - 冷凍系のためのパ−ジ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、冷凍装置のためのパージ装置に関し、特に、
冷凍系統内に堆積した非凝縮性物および汚染物を除去す
るためのパージ（放逐）装置に関する。

冷凍系内ではいろいろな非凝縮性物（ガス）および汚染
物が冷媒と混合し、例えば凝縮器の頂部などの特定の部
位に蓄積する傾向がある。

系内にこのような非凝縮性物および汚染物が存在すると
、それらは必然的に凝縮器の圧力を高め、それに付随し
て動力コストおよび冷却水消費量を増大させるので、系
の効率が低下する。

また、非凝縮性ガスは冷媒蒸気を押しのけてしまうので
系の容量も低下する。

冷凍系内から非凝縮性物および汚染物を除去またはパー
ジ（放逐）させるための手段として、従来から各種装置
が使用されているが、それらは、一般に、例えば空気や
その他の非凝縮性ガスなどの非凝縮性物質を収集してそ
れを大気へ放逐するためのパージ室を備えている。

パージ室に収集されるガスには凝縮性の水蒸気および冷
媒蒸気の一部も含まれている。

パージ室内には冷水または冷い液体冷媒を通されるよう
にななされた熱伝達コイル（コイル状の管）が配設され
ており、このコイルは冷媒蒸気および水蒸気を液体に凝
縮する凝縮コイルの役割を果す。

冷媒および水などの凝縮可能な成分は、凝縮された後パ
ージ室から抽出されて冷凍系へ再循環されるか、あるい
は系内から放出される。

非凝縮性ガスは、通常、パージ室と冷媒凝縮器との間に
圧力差に応答して作動するポンプによって大気へ放出さ
れる。

しかしながら、上述の型式の従来のパージ装置において
は、パージ室内で凝縮されなかった相当量の冷媒が非凝
縮性ガスと共に大気へ排出される。

従って、排出されるガスは、平均して、非凝縮性ガス１
部に対して３部の冷媒ガスを含有している。

冷媒は高価であるばかりでなく、周囲環境にとっては望
ましくない汚染物であるから、パージ操作中に放出され
る冷媒の量を減少させることが望ましい。

本考案によれば、内部に冷却コイルを備えており、主パ
ージ室から冷媒および非凝縮性物の残余部分を受取り、
該冷媒を更に凝縮させるようにした副パージ室を設ける
。

主パージ室を副パージ室に接続する導管内にポンプ装置
を配設し、主パージ室から凝縮されなかった冷媒の残余
部分と非凝縮性ガスを抽出して副パージ室へ導くように
する。

このポンプ装置は、主パージ室と冷媒凝縮器との間の所
定の圧力差に応動する感圧作動器によって作動されるよ
うにする。

以下、添付図を参照して本考案の実施例を説明する。

第１図を参照とすると、冷媒を圧縮するための圧縮機１
０と、凝縮器１２と、蒸発器１８とから成る典型的な冷
凍系統が示されている。

凝縮器１２は、その排出口と蒸発器１８の入口を接続す
る導管１６へ液体冷媒を供給するフロート室１４を備え
ている。

蒸発した冷媒は、蒸発器１８から導管２０を通して圧縮
機１０の吸込側へ排出される。

いろいろな非凝縮性ガスおよび汚染物が冷凍系内で冷媒
と混合し、通常、凝縮器１２の上方部分に蓄積する。

系内から冷媒を損失させることなく、非凝縮性ガスおよ
び汚染物をパージ（放逐）するためには、それらを冷媒
から分離させなければならない。

この目的のための殻体２６によって画定される主パージ
室３２を設け、導管２８によって凝縮器１２の上方部分
に接続し、凝縮器からガス状混合物を抽出してパージ室
２６へ導くことができるようにする。

パージ操作の際パージ室３２内へ流入してくる蒸気は、
通常、非凝縮性ガスと、冷媒蒸気と、水蒸気の混合物で
ある。

導管２８には、凝縮器からパージ室への蒸気の流れを調
整するためのオリフィス３０を設ける。

パージ室３２の上方部分内には、冷却流体を通流させて
、冷媒蒸気を凝縮させるための凝縮器コイル３６を配設
する。

このパージ装置には、更に第２＠縮器コイル３４を有す
る副パージ室５４を設ける。

コイル３４は、それに通される冷却液を主パージ室内の
コイル３６にも供給することができるようにコイル３６
に接続することができる。

コイル３４へは、外部の水供給源、または蒸発器１８、
または別の冷凍系から冷却流体を供給する。

コイル３４への冷却流体供給管には、蒸発器１８または
別個の冷凍系から供給される冷却用の液体冷媒の圧力を
減少させるためのオリフィス３９を設ける。

主パージ室３２内に収集した凝縮器１２からの冷媒と非
凝縮性物と汚染物との蒸気状混合物は、コイル３６内を
通る冷却液によって冷却される。

コイル３６の周りの温度が低下すると１、主パージ室内
の冷媒は凝縮せしめられる。

冷媒ガスは、連続的に凝縮せしめられてパージ室３２の
底部に落下する。

水などの比較的軽い凝縮可能な異物は、比較的純粋な液
体冷媒の頂部に層状に堆積する。

パージ室３２内には、液体冷媒の液面の高さを制御する
ための慣用のフロート弁４０を配設する。

室３２内の液面が上昇すると、フロート弁４０が自動的
に開放して室３２から冷媒を導管４２を通して蒸発器１
８へ排出する。

液面が所定の高さより低下すると、フロート弁は閉じる
。

パージ室３２の側壁には、室内の水面の高さを目で確認
することができるように覗きガラス４４を設ける。

蓄積した水を排出させるために室３２の側壁に手動弁４
６を設ける。

空気などの非凝縮性ガス、およびパージ室３２内で凝縮
されなかった冷媒の残部はパージ室の上方部分に集まる
。

非凝縮性ガスが蓄積すると、室２６内の圧力が上昇し、
凝縮器１２からの蒸気およびガスの圧力に近づく。

この非凝縮性ガス、およびガス状冷媒の残部を放出する
ためにパージ室３２に導管５２によってポンプ５０を接
続する。

ポンプ５０のモータは、差圧スイッチ６２と、排出用ソ
レノイド弁６４と、ドレン用ソレノイド弁６６を含む制
御手段を備えた電気回路に接続する。

差圧スイッチ４８は、該スイッチから主パージ室２６に
延長させたサンプリング導管５１を通して感知されるパ
ージ室内の圧力が、オリフィス３０の上流の導管２８内
の圧力に近づくと、閉成される常開接点を有している。

導管２８内の圧力は、スイッチ４８と、オリフィス３０
より上流の導管２８との間に接続したサンプリング導管
５３によって検出される。

スイッチ４８の接点が閉成すると、電気制御回路により
ポンプ５０が付勢される。

パージ室３２内における凝縮操作中、パージ室内に流入
してくるガス状混合物のうちの相当量凝縮性成分が液化
され、該混合物から分離されるが、ガス状混合物のうち
パージ室内に残留する部分には、凝縮されなかった若干
量の冷媒が含まれている。

パージ操作中の冷媒の損失を少なくするためにパージ装
置内に副パージ室５４を設ける。

ポンプ５０は、導管６０を介して副パージ室５４の殻体
３８の入口に接続する。

上述した慣用の圧力スイッチ６２をポンプ５０とパージ
室５４の入口との間の導管６０に接続し、慣用の排出用
ソレノイド弁６４をパージ室５４から大気に通じる排出
導管７０に配設する。

第１図にみられるように、弁６４のソレノイド部は電気
回路の圧力スイッチ６２に接続スる。

ドレン用ソレノイド弁６６は、副パージ室５４の出口を
主パージ室３２に接続する導管７２内に配設する。

作動において、凝縮器１２からの高圧蒸気が導管２８を
通して主パージ室３２へ導入され、主パージ室内で熱交
換コイル３６によって冷却される。

流入ガスのうち凝縮可能な成分は液化されてパージ室の
底部に蓄積され、パージ室からフロート弁４０の作動に
より導管４２を通して冷凍系へ戻される。

流入ガスのうちパージ室で凝縮された水はパージ室の底
部に液体冷媒の上に堆積し、手動弁４６によって排出さ
れる。

非凝縮性ガスと、凝縮性ガスのうちパージ室内で凝縮さ
れなかった部分とは、パージ室の上部にたまる。

パージ室内にたまる非凝縮性ガスが増大すればするほど
、凝縮する冷媒蒸気の量が少くなり、オリフィス３０の
前後間の圧力降下が小さくなる。

パージ室とオリフィス３０より上流の導管２８との間の
圧力差が差圧スイッチ４８を開放状態に保持することが
できなくなる点にまでパージ室内に非凝縮性ガスが蓄積
すると、スイッチ４８の接点が閉成してポンプ５０を付
勢し、ソレノイド弁６６を閉鎖する。

ポンプ５０は、パージ室３２の上部に蓄積した冷媒の残
部および非凝縮性ガスを導管５２，６０を通してポンプ
送りし、それらを比較的高い圧力にまで圧縮して副パー
ジ室５４内へ送給する。

ガス状混合物が導管６０内へポンプ送りされる際、ガス
の圧力が高められる。

副パージ室のためのコイル３４を通る冷却液がガス状混
合物から熱を吸収し、その結果主ページ室３２内で凝縮
されなかった凝縮性冷媒の一部分が副パージ室５４内で
凝縮されて該室の底部に蓄積される。

凝縮圧は主パージ室３２より副パージ室５４内の方が高
く、コイル３４の温度の方がコイル３６の温度の方が低
いので、副パージ室５４内で更に多くの冷媒が蒸気から
凝縮される。

。従って、非凝縮性ガスが副パージ室から放逐される際
それと一緒に大気へ放出される冷媒の量が少なくなる。

冷媒および非凝縮性ガスが導管６０内へポンプ送りされ
、導管６０内の圧力が所定の値に達すると、圧力スイッ
チ６２（所定の圧力で作動するようにセットすることが
できる）が閉成され、ソレノイド弁６４を付勢して該弁
を開放し、不凝縮蒸気を導管７０を通して大気へ排出さ
せる。

かくして、非凝縮性ガスおよび未凝縮冷媒が主パージ室
３２から抽出されると、該室内の圧力が低下し、再び差
圧スイッチ４８が開放する。

かくして、パージサイクルが完了する。

この時点でポンプ５０が停止し、ドレンソレノイド弁６
６が開放して凝縮液を副パージ室５４から導管７２を通
して主パージ室３２へ流下させる。

室５４からの凝縮液は、主パージ室３２内の凝縮冷媒と
混合されて冷凍系へ戻される。

第２図には本考案の第２実施例が示されている。

この実施例は、副パージ室５４から非凝縮性ガスを除去
するための手段と、副パージ室の出口を主パージ室３２
に接続するための手段を簡略化することを企図したもの
である。

即ち、この実施例では、排出用ソレノイド弁６４の代り
に圧力逃し弁８０を使用する。

弁８０は、導管６０内の圧力に応答して作動するように
し、該導管内の圧力が予めセットされた値より高くなっ
たときには開放し、低くなったときには閉じるように構
成する。

導管６０内の圧力が逃し弁８０のセット値を越えると、
該弁が開放し、非凝縮性ガスを副パージ室５４の上部か
ら導管７０を通して大気へ流出させる。

弁８０は、導管６０内の圧力が低下するまで開放された
ままにとどまる。

更に、ドレン用ソレノイド弁６６の代わりに導管７２内
にオリフィス８２を設ける。

オリフィス８２は、副パージ室５４内に圧力を維持する
のに十分に小さい流れ断面積とし、かつ、該室内で凝縮
した液体冷媒を該室から主パージ室３２へ流出させるこ
とができるようにする。

【図面の簡単な説明】

第１図は冷凍系に使用するための本考案のパージ装置の
概略図、第２図はパージ装置の変型実施例の概略図であ
る。 図中、３２は主パージ室（第１パージ室）、３４は第２
凝縮用コイル、３６は第１凝縮用コイル、４０はフロー
ト弁、４２は導管、４８は差圧弁、５０はポンプ、５２
は導管、５４は副パージ室（第２パージ室）、６０は導
管、６２は圧力スイッチ、６４は排出用ソレノイド弁、
６６はドレン用ソレノイド弁、７２は導管、８２はオリ
フィス。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 冷凍系から非凝縮性ガスを除去するためのパージ装
   置において、 内部に第１＠縮用コイル３６を有する第１パージ室３２
   と、内部に第２凝縮用コイル３４を有する第２パージ室
   ５４と、前記冷凍系から第１パージ室へ冷媒蒸気および
   非凝縮性ガスを送給するための手段２８．３０と、第１
   パージ室から冷媒蒸気および非凝縮性ガスを第１パージ
   室内より高い圧力で第２パージ室へポンプ送りするため
   のポンプ５０と、第２パージ室かう非凝縮性ガスを排出
   するための制御器付排出手段６２．６４，７０とから戒
   り、第１パージ室内の圧力の上昇に応答して前記ポンプ
   を始動させ、第１パージ室から冷媒蒸気および非凝縮性
   ガスを所定の高い圧力で第２パージ室へポンプ送りさせ
   るスイッチ４８と、凝縮した冷媒を第２パージ室から第
   １パージ室へ戻すための導管７２と、第１パージ室内の
   圧力が所定限度を越えたときは第２パージ室から第１パ
   ージ室へ前記導管７２を通って流れる流体の流れを自動
   的に制限し、第１パージ室内の圧力が該所定限度より低
   下したときは第２パージ室から第１パージ室へ凝縮した
   冷媒を自動的に戻すための弁６６と、第１パージ室から
   冷凍系へ凝縮冷媒を戻すための制御器付導管４０．４２
   とを備えたことを特徴とするパージ装置。 ２ 前記弁６６は、前記第１パージ室内の圧力の変化に
   応答して作動されるソレノイド弁である実用新案登録請
   求の範囲第１項記載のパージ装置。 ３ 前記第１パージ室および第２パージ室にそれぞれ配
   設された第１凝縮コイル３６と第２凝縮コイル３４とは
   、熱伝達流体をまず第２凝縮コイル３４を通し、次いで
   第１凝縮コイル３６を通して通流させる単一回路を形成
   するように接続されている実用新案登録請求の範囲第１
   項記載のパージ装置。