JPS6316245A - 不凝縮ガス圧力測定装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は吸収冷凍機やボイラーなどの機器内の気相部に
存する不凝縮ガスの圧力を測定する装置に関する。

（口〉従来の技術 不凝縮ガス圧力測定装置の従来の技術として、例えば特
開昭５４−５４３５５号公報にみられるように、吸収冷
凍機の蒸発器の冷水出入口温度を入力信号にして実冷凍
能力を算出する熱量計算器と、吸収器の冷却水入口温度
および蒸発器の冷水出口温度を入力信号にして予想冷凍
能力を指示する性能指示器と、実冷凍能力と予想冷凍能
力を比較判別する性能判別器とにより、吸収冷凍機内の
不凝縮ガス量を計測するものが提案されている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 上記した従来の装置においては、不凝縮ガス量以外の要
因例えば蒸発器の冷水流通用伝熱管や吸収器の冷却水流
通用伝熱管へのスケールの伸管の度合などにより、実冷
凍能力の算出値や予想冷凍能力の指示値が変わるため、
吸収冷凍機内の不凝縮ガス量の計測に正確さを欠くとい
う問題点があった。

本発明は、この問題点に鑑み、機内の不凝縮ガス量を従
来の装置よりも正確に計測することの可能な測定装置の
提供を目的としたものである。

幹）問題点を解決するための手段 本発明は、上記の問題点を解決する手段として、機器内
の相変化する流体の温度センサーと、このセンサーの検
知温度に相当する流体の飽和蒸気圧を算出する圧力演算
器と、不凝縮ガスの存在する機器内の実際の圧力を検知
する圧力センサーと、このセンサーの検知圧力から圧力
演算器の算出飽和蒸気圧を差引く圧力減算器とにより、
不凝縮ガス圧力測定装置を構成したものである。

（ホ）作用 本発明の装置においては、温度センサーと圧力演算器と
が相変化する流体の機器内での分圧を計る働き〔作用〕
をし、かつ、この働きと圧力センサーおよび圧力減算器
の働きにより機器内の不凝縮ガスの分圧を計る機能を発
揮するので、不凝縮ガス量以外の要因すなわちノイズの
影響を受けやすい従来の装置にくらべ、機器内の不凝縮
ガス量をより一層正確に測定することができる。

（へ）実施例 第１図は本発明による装置の一実施例を示した概略構成
説明図で、この図の例はこれを吸収冷凍機［または吸収
ヒートポンプ〕に適用したものである。

第１図において、（１）は高温発生器、（２）は低温発
生器（３）および凝縮器（４）より成る発生凝縮器、（
５）は蒸発器（６）および吸収器（７）より成る蒸発吸
収器、（８）、（９）はそれぞれ低温、高温溶液熱交換
器、（ｐ＊）は冷媒液用ポンプ、（ＦＡ）は溶液用ポン
プであり、これら機器は冷媒用管路（１０）、（１１）
、冷媒液流下用管路（１２）、冷媒液還流用管路（１３
）、（１４）、稀溶液用管路〈１５）、（１６）、中間
濃度の溶液用管路（１７）、（１８）、濃溶液用管路（
１９）、（２０）で接続されて冷媒〔水〕と溶液〔臭化
リチウム水溶液〕の循環路が形成されている。

（２１）は高温発生器（１）の給熱器、（２２）は低温
発生器（３）の加熱器、（２４）は凝縮器（４）の冷却
器、（２５）は蒸発器（６）の熱交換器、（２６）は吸
収器（７）の冷却器であり、（２７）、（２８）は給熱
器（２１）と接続した熱源流体供給用管路、（２９）、
（３０）は熱交換器（２５）と接続した冷水流通用管路
、（３１）、（３２）、（３３）は冷却器（２６）、（
２４）を直列に接続した冷却水流通用管路である。なお
、吸収冷凍機をヒートポンプとして使用する場合には、
冷水が蒸発器（６）の熱源として活用され、冷却水が温
水として取り出される。また、（３４）は凝縮器（４）
の冷媒液溜であり、（３５）は蒸発器（６）の冷媒液溜
である。

（ｓ、ｒａ）は加熱器（２２）に備えた温度センサー、
（ｓ？Ｃ）は凝縮器（４）の冷媒液溜（３４）に備えた
温度センサー、（Ｓｏ）は蒸発器（６）の冷媒液溜（３
５）に備えた温度センサーであり、（ＳＰ。）は高温発
生器（１）の気相部に備えた圧力センサー、（ＳＰｃ）
は凝縮器（４）の気相部に備えた圧力センサー、（Ｓ□
）は蒸発器（６）の気相部に備えた圧力センサーである
。

（ＣＰ、）は、温度センサー＜５ｔｓｔ）、（ＳＴＣ’
）、（Ｓｏ）からの信号を受け、これらセンサーのそれ
ぞれの検知温度に相当する冷媒〔水〕の飽和蒸気圧、す
なわち、高温発生器〈１）、凝縮器（４）、蒸発器（６
）内のそれぞれの飽和水蒸気圧を算出する圧力演算器で
ある。また、（ＣＰりは、圧力演算器（ＣＰ　＋　）か
らの信号と圧力センサー（ＳＰＧ）、（ＳＰＣ）、（ｓ
ｐりからの信号を受け、これらセンサーのそれぞれの検
知圧力と圧力演算器（ＣＰ＋）のそれぞれの算出水蒸気
圧との差、すなわち、高温発生器（１）内の圧力と飽和
水蒸気圧との差および凝縮器（４）内の圧力と飽和水蒸
気圧との差ならびに蒸発器（６）内の圧力と飽和水蒸気
圧との差を計算する圧力減算器である。

なお、（Ｄ）は圧力減算器（ＣＰりの計算値言い代えれ
ば高温発生器（１）、凝縮器（４）、蒸発器（６）内の
実際の圧力と飽和水蒸気圧との差すなわちこれら機器内
におけるそれぞれの不凝縮ガスの分圧をディスプレイす
る表示器である。

次に、上記の温度センサー（ｓｔｎ）、（Ｓ？（：）、
（Ｓｏ）、圧力センサー（ＳＰＧ）、（ＳＰＣ）、（Ｓ
、）、圧力演算器（Ｇ’Ｉ）、圧力減ユ器（ＣＰ、）お
よび表示器（Ｄ）とで構成きれている本発明の不凝縮ガ
ス圧力測定装置（以下、本装置という）の作用について
、第２図を参照しつつ説明する。なお、第２図は本装置
を適用した吸収冷？Ｊ機［または吸収ヒートポンプ〕の
運転時におけるデユーりング線図の一例を示したもので
、横軸に温度を表わす一方縦軸に圧力を表わした図面で
ある。

第１図に示す吸収冷凍機の定常運転時、第２図のａ→ｂ
→ｃｏｄ→ｅ→ｆ→ａで示す溶液サイクルと冷媒サイク
ルとによる吸収冷凍サイクルが構成きれ、高温発生器（
１）、発生凝縮器（２〉、蒸発吸収器（５）の気相部の
圧力、温度は吸収冷凍サイクルにおけるそれぞれの冷媒
〔水〕および溶液〔臭化リチウム水溶液〕の飽和蒸気圧
、冷媒の飽和温度に近い値に保たれる。そして、これら
機器における冷媒のそれぞれの飽和温度は温度センサー
（ＳＴＭ）、（ｓＴｃ）、（Ｓｉｔ）によって検知され
る。すなわち、第２図に表示したＴ。が高温発生器（１
）の気相部における飽和温度であり、Ｔｃが発生凝縮器
（２）の気相部における飽和温度であり、また、ＴＭが
蒸発吸収器（５）の気相部における飽和温度である。次
いで、圧力演算器（ＣＰ、）が、温度センサー（ＳＴＨ
）、＜Ｓｔ。）、（ｓｉｔ）からの信号を受け、高温発
生器（１）の飽和蒸気圧Ｐａｃ、発生凝縮器（２）の飽
和蒸気圧ＦＣＣ％蒸発吸収器（５）の飽和蒸気圧Ｐ８ｃ
を算出し〔第２図参照〕、出力信号を圧力減算器（ａ）
、）へ送る。

一方、吸収冷凍機の運転中、その機材（主として鋼材）
と溶液〔臭化リチウム水溶液〕との反応によって少しず
つ発生する水素ガスや溶液中に溶存していた空気などの
不凝縮ガスが高温発生器（１）、発生凝縮器（２）およ
び蒸発吸収器（５）の気相部に溜るため、これら機器内
の実際の圧力は圧力演算器（ｃｐｓ）によって算出され
た飽和蒸気圧よりもや〜高い値になる。そして、これら
機器におけるそれぞれの実際の圧力は圧力センサー＜５
ｐａ）、（Ｓバ）、（ＳＰＩ＋）によって検知きれる。

すなわち、第２図に表示したＰ。が高温発生器（１）内
の実際の圧力であり、Ｐ、が発生凝縮器（２）内の実際
の圧力であり、また、Ｐ、が蒸発吸収器（５）内の実際
の圧力である。次いで、圧力減算器（ＣＰ、）が、圧力
センサー＜５ＰＧ）、（ＳＰＣ）、（Ｓ、）および圧力
演算器（ＣＰ、）からの信号を受け、高温発生器（１）
内の実際の圧力と飽和蒸気圧との差（Ｐａ　　Ｐｃｃ）
、発生凝縮器（２）内の実際の圧力と飽和蒸気圧との差
（Ｐｏ−Ｐｃｃ）、蒸発吸収器り５）内の実際の圧力と
飽和蒸気圧との差（Ｐｇ　　ＰＧａ）を算出し、出力信
号を表示器（Ｄ）へ送る。そして、表示器（Ｄ）にディ
スプレイされたこれら圧力差が不凝縮ガスの分圧を表わ
す。また、吸収冷凍機における冷媒液の汚れはわずかで
あると共に冷媒液のわずかな汚れによる飽和蒸気圧の変
化は冷却器（２４）、（２６）や熱交換器（２５）の汚
れによる冷凍能力の変化にくらべ軽微であるので、本装
置は従来の装置よりも正確に不凝縮ガスの分圧言い代え
れば不凝縮ガス量を測定できる。なお、冷媒温度の代り
に溶液の温度および濃度をセンサーで検知して飽和蒸気
圧を計ることも可能である。また、表示器（Ｄ）にディ
スプレイする数値は圧力の単位〔例えばＩＩｉｎｌｇ：
］嗜不凝縮ガスの分圧の割合〔例えば％〕などで示きれ
る。割合で示す場合には圧力減算器（ＣＰりに除箕機能
を具備させれば良い。

なおまた、本装置を吸収冷凍機以外の冷凍機や減圧加熱
式のボイラー〔缶内の水を大気圧よりも低圧下で沸騰キ
せるボイラー〕などの機器に備えることにより、これら
機器内の不凝縮ガス圧力言い代えれば不凝縮ガス量を測
定し得ることは勿論である。

（ト）発明の効果 以上のとおり、本発明は、不凝縮ガス以外のノイズの影
響の軽微な機器内の実際の圧力と相変化する流体の飽和
蒸気圧との差を計るものであるから、機器内のほぼ正確
な不凝縮ガス量を測定できる効果を装置にもたらし、機
器の良好な運転管理を行う上で実用的価値の高いもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による不凝縮ガス圧力測定装置の一実施
例を示した概略構成説明図、第２図は本発明による装置
を備えた吸収冷凍機のデユーリング線図である。 （１）・・・高温発生器、　（２）・・・発生凝縮器、
　（４）・・・凝縮器、　（５）・・・蒸発吸収器、　
（６）・・・蒸発器、（２２）・・・加熱器、　（３４
）、（３５）・・・冷媒液溜、　（ＣＰ、）・・・圧力
演算器、　（ＣＰ２）・・・圧力減算器、　（Ｄ）・・
・表示器、　（ｓｔＭ）、（ＳＴｏ）、（Ｓｏ）・・・
温度センサー、（ＳＰＧ）、（Ｓｐｃ）、（ｓｐ＊＞・
・・圧力センサー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）不凝縮ガスの存在する機器内で相変化する流体の
   温度を検知する温度センサーと、この温度センサーの検
   知温度に相当する前記流体の飽和蒸気圧を算出する圧力
   演算器と、不凝縮ガスの存在する機器内の圧力を検知す
   る圧力センサーと、この圧力センサーの検知圧力から圧
   力演算器の算出飽和蒸気圧を差引く圧力減算器とにより
   、構成されていることを特徴とした不凝縮ガス圧力測定
   装置。