JP2003328950A - 吸収式冷凍機 - Google Patents
吸収式冷凍機Info
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- JP2003328950A JP2003328950A JP2002139828A JP2002139828A JP2003328950A JP 2003328950 A JP2003328950 A JP 2003328950A JP 2002139828 A JP2002139828 A JP 2002139828A JP 2002139828 A JP2002139828 A JP 2002139828A JP 2003328950 A JP2003328950 A JP 2003328950A
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Abstract
不要としてランニングコストの上昇を回避し、しかも抽
気ポンプにおける廃油処理の問題も生ずることのない吸
収式冷凍機を提供する。 【解決手段】 抽気ラインCを有する吸収式冷凍機Bで
あって、前記抽気ラインCにおける抽気ポンプAが、高
真空度達成型ドライ真空ポンプA1とされなるもので、
高真空度達成型ドライ真空ポンプA1が、例えばダイア
フラム式ドライ真空ポンプとされ、そのダイアフラム3
がポンプヘッド内面倣い型ダイアフラムとされ、また吸
気弁機構10および排気弁機構20が、ポンプヘッド2
の外表面2bに配設されてなるものである。
Description
る。さらに詳しくは、メンテナンスが簡素化されてなる
吸収式冷凍機に関する。
収器を収納している胴内を所定の真空度とするため、抽
気ラインにより前記胴内の抽気がなされている(図1参
照)。
プには、従来、抽気端における圧力と到達真空度との関
係から、一般的にウェット真空ポンプが用いられてい
る。
胴内の不凝縮ガスを抽気する際、同胴内の飽和水蒸気も
同時に吸引し、その吸引された飽和水蒸気が抽気ポンプ
内で凝縮するため、抽気ポンプに用いられている潤滑油
を白濁させて到達真空度を低下させるといった問題や、
潤滑不良により回転部が固着するといった問題などが生
じている。
め、吸収式冷凍機においては、抽気ポンプに対して潤滑
油の点検・交換および分解点検が日常的になされてい
る。それがため、吸収式冷凍機のランニングコストの上
昇を招来するという別の問題が発生している。
に処理するかも環境保全上、重要な課題となっている。
ット真空ポンプからダイアフラム式ドライ真空ポンプに
転用することも考えられるが、既存のダイアフラム式ド
ライ真空ポンプは、図11に示すように、ダイアフラム
3´が上死点に達したとき(同図(a)参照)に、ポン
プヘッド2´との間で画成されるポンプ室F´のデッド
スペースD´が大きくなるため、所望の到達真空度が得
られないという問題がある。なお、同図(b)は、ダイ
アフラム3´が下死点にあるときを示す。また、各符号
4´、10´、20´はそれぞれコネクティングロッ
ド、吸気弁、排気弁を示す。
術の課題に鑑みなされたものであって、抽気ポンプにお
ける日常的なメンテナンスを不要としてランニングコス
トの上昇を回避し、しかも抽気ポンプにおける廃油処理
の問題も生ずることのない吸収式冷凍機を提供すること
を目的としている。
は、抽気ラインを有する吸収式冷凍機であって、前記抽
気ラインにおける抽気ポンプが、高真空度達成型ドライ
真空ポンプとされてなることを特徴とする。
度達成型ドライ真空ポンプが、例えばダイアフラム式ド
ライ真空ポンプとされ、そのダイアフラムがポンプヘッ
ド内面倣い型ダイアフラムとされる。
前記ダイアフラム式ドライ真空ポンプの吸気弁機構およ
び排気弁機構が、ポンプヘッドの外表面に配設されてな
るのが好ましい。
は、前記ダイアフラム式ドライ真空ポンプの吸気弁機構
が、枠部と、該枠部からその中心に向けて延伸された弁
体と、該弁体の先端部に形成された孔閉塞部とを有する
弁を備え、前記孔閉塞部が、排気工程において吸気連通
孔を塞ぐようにされてもよく、排気弁機構が、枠部と、
該枠部からその中心に向けて延伸された弁体と、該弁体
の先端部に形成された孔閉塞部とを有する弁を備え、前
記孔閉塞部が、吸気工程において排気連通孔を塞ぐよう
にされてもよい。
は、前記ダイアフラム式ドライ真空ポンプの吸気弁機構
が、球形の弁体と、該弁体を所定範囲で移動可能に保持
する吸気弁保持手段を備え、前記弁体が、排気工程にお
いて吸気連通孔を塞ぐようにされてもよく、排気弁機構
が、球形の弁体と、該弁体を所定範囲で移動可能に保持
する排気弁保持手段を備え、前記弁体が、吸気工程にお
いて排気連通孔を塞ぐようにされてなるのもよい。
は、前記ダイアフラム式ドライ真空ポンプのダイアフラ
ムが、中央に駆動部との連結部が形成された芯材を有す
る、周辺部に変形部が形成されてなる円板状部材とされ
てもよい。
ているので、所望の真空度を維持しながら、メンテナン
スの簡素化が図られる。
発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる
実施形態のみに限定されるものではない。
気ポンプAに高真空度達成型ドライ真空ポンプを採用し
てなるものである。
ている実施形態1に係る高真空度達成型ドライ真空ポン
プを示す。
単にポンプという)A1は、内径が軸方向各位置で多段
に変わる円筒体形状とされたケーシング1と、ケーシン
グ1に一端開口を塞ぐように装着されるポンプヘッド2
と、ポンプヘッド2との間でポンプ室Fを画成するケー
シング1の軸方向に往復動可能なダイアフラム3と、電
動機(図示省略)に駆動されてダイアフラム3をケーシ
ング1の軸方向に往復動させるコネクティングロッド4
とを主要構成要素として備えてなるものとされる。
可能に収納するダイアフラム収納部1aを有するととも
に、そのポンプヘッド2側の端部にはポンプヘッド2と
の間でダイアフラム3の周縁部分を全周に亘って挟み込
むようにして固定するダイアフラム固定部1bが設けら
れるものとされる。
イアフラム3との間でポンプ室Fを画成する一方表面
(ケーシング1側表面、以下内面という)2aが例えば
球面状に形成された厚肉の円板状部材とされる。
部と外部とを連通させるようにして吸気孔5および排気
孔6が穿設されており、他方表面側(反ケーシング1
側)には、吸気孔5および排気孔6をダイアフラム3の
往復動に応じて開閉するための吸気弁機構10および排
気弁機構20を収納する弁機構収納部2bが形成されて
いる。
3aを内部に包み込むようにクロロプレンゴム、ニトリ
ルブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴムおよびフッ
素ゴムなどの合成ゴムを円形薄板状に、外径側に所定幅
の変形部3bが形成されるよう成型してなるものとされ
る。
るとき(図3参照)にダイアフラム3のポンプヘッド2
側の面、つまりポンプ室Fを画成するようにポンプヘッ
ド内面2aと対向する面(以下、ポンプヘッド対向面と
いう)3cがポンプヘッド内面2aに沿うように、一方
表面(ポンプヘッド2側の面)がポンプヘッド2の内面
2aと同程度の曲率を有する球面状に形成された円板状
の部材とされる。また、コア3aの他方表面側には、コ
ネクティングロッド4の直動部4aにコア3aを取り付
け可能なように、直動部4aに設けられた雄ネジと螺合
する雌ネジ穴3dを有するボス部3eが一体的に形成さ
れている。つまり、コア3aに駆動部との連結部が形成
されている。
イアフラム固定部1bとポンプヘッド2との間で挟み込
まれるようにして全周に亘って気密に固定されている。
死点にある場合を示す。図4に、ポンプA1のダイアフ
ラム3が下死点にある場合を示す。
死点においてポンプヘッド対向面3cがポンプヘッド内
面2aに沿うようにされ、これにより上死点においてポ
ンプ室Fの容積をできるかぎり小さくすることができ
る。つまり、ダイアフラム3が上死点にあるときのポン
プ室Fの容積であるデッドスペースDが、可能なかぎり
小さくなるようにされている。
cがポンプヘッド内面2a沿うよう形成されて、上死点
においてポンプ室FのデッドスペースDを可能なかぎり
小さくするようにされているダイアフラム3を、本明細
書ではポンプヘッド内面倣い型ダイアフラムということ
にする。
(不図示である)に装着される偏心軸4bにより回転運
動を往復運動に変え、ダイアフラム3に往復運動を伝え
るものとされる。なお、図中、符号4cはバランスウエ
イトを示す。
20に使用される吸気弁11および排気弁21を示す。
なお、吸気弁11と排気弁21とは同一の形状・構成と
されるので、ここでは1つの弁のみを図示し、両者を一
括して弁と称して説明する。
枠部11a、21aと、枠部11a、21aの円周上の
一箇所を起点に中央まで延びるように形成される、先端
に円板状の孔閉塞部11b、21bが設けられた弁体1
1c、21cとを有する薄板状部材とされる。なお、実
施形態1では、枠部11a、21aは円形とされている
が、枠部11a、21aの形状は前記に限定されるもの
ではなく、各種形状とでき例えば四角形とすることもで
きる。
排気弁機構20の詳細を示す。図6は排気行程における
吸気弁機構10および排気弁機構20を示し、図7は吸
気行程における吸気弁機構10および排気弁機構20を
示している。
11をポンプヘッド2の外面2b側に留める吸気弁リテ
ーナ12とからなる逆止弁とされている。
からなる円形厚板部材とされ、弁体11cを揺動可能に
収納する弁室12aと、弁室12aの周囲に形成される
弁枠押圧部12bと、一端が弁室12aに開口し他端が
反ポンプヘッド2側表面に開口して弁室12aを外部と
連通させる吸気連通孔12cと、を有するものとされ
る。
面を吸気孔5をカバーするように円形に刳りぬくように
して形成される。弁枠押圧部12bは、吸気弁11の枠
部11aと全周に亘って密着するように当接し、枠部1
1aをポンプヘッド外面2bに向かって押圧して枠部1
1aとポンプヘッド外面2bとの間隙をシールする。
1と、排気弁21をポンプヘッド2の外面2b側に留め
る排気弁リテーナ22とからなる逆止弁とされている。
からなる円形厚板部材とされ、弁体21cを揺動可能に
収納する弁室22aと、弁室22aの周囲に形成される
弁枠押圧部22bと、一端が弁室22aに開口し他端が
反ポンプヘッド2側表面に開口する排気連通孔22cと
を有するものとされる。
面を排気孔6をカバーするように円形に刳りぬくように
して形成される。弁枠押圧部22bは、排気弁21の枠
部21aと全周に亘って密着するように当接し、枠部2
1aをポンプヘッド外面2bに向かって押圧して枠部2
1aとポンプヘッド外面2bとの間隙をシールする。
ては、ポンプA1の排気行程においてポンプ室F内部の
圧力が外部圧力を上回り弁体11cがポンプヘッド外面
2bから離れる方向に揺動したときに孔閉塞部11bに
よって閉塞される位置に吸気連通孔12cが配設されて
いる。一方、排気弁機構20においては、ポンプA1の
排気行程においてポンプ室内部の圧力が外部圧力を上回
り弁体21cがポンプヘッド外面2bから離れる方向に
揺動したときに孔閉塞部21bが排気連通孔22cを閉
塞しないよう弁室22aの深さおよび排気連通孔22c
の径が設定されている。
においては、吸気行程において外部圧力がポンプ室内部
の圧力を上回り弁体11cがポンプヘッド外面2b側に
揺動したときに、孔閉塞部11bが吸気孔5を閉塞しな
い位置に吸気弁11が吸気弁リテーナ12により留めら
れている。一方、排気弁機構20においては、吸気行程
において外部圧力がポンプ室内部の圧力を上回り弁体2
1cがポンプヘッド外面2b側に揺動したときに、孔閉
塞部21bが排気孔6を閉塞する位置に排気弁21が排
気弁リテーナ22によって留められている。
上死点においてダイアフラム3のポンプヘッド対向面3
cがポンプヘッド内面2aに沿うよう形成され、また逆
止弁である吸気弁機構10および排気弁機構20、特に
吸気弁機構10がポンプヘッド内面2aではなくポンプ
ヘッド外面2bに設けられるので、ダイアフラム3をポ
ンプヘッド2の内面2bに倣わせることができ、上死点
におけるポンプ室Fの容積を極限まで小さくすることが
可能となる。これによって、デッドスペースDを従来よ
りも著しく小さくすることができるので、ダイアフラム
式のドライ真空ポンプでありながら高真空(例えば、絶
対圧力で約10mmHg)を達成することが可能とな
る。
機Bの抽気ラインCに設けられる抽気ポンプAとして、
一般に使用されるウェット型真空ポンプに代えてポンプ
A1を使用した場合にも、所要の真空度を維持すること
が可能となる。また、ウェット型真空ポンプを使用する
場合に問題となる、飽和水蒸気の吸引による潤滑油の劣
化や回転部の固着を回避することができ、メンテナンス
が容易となる。
空ポンプの要部を断面図で示し、このドライ真空ポンプ
(以下、単にポンプという)A2は、実施形態1の吸気
弁機構10および排気弁機構20を改変し、吸気弁機構
30および排気弁機構40としたものであって、その余
の構成は実施形態1と同様とされる。ここで、図8は吸
気行程におけるポンプA2を示し、図9は排気行程にお
けるポンプA2を示す。
面2Ad側に設けられて吸気孔5Aを開閉するボール逆
止弁とされ、球形の弁体(ボール弁)31と、弁体31
を所定範囲で移動可能に保持する吸気弁リテーナ32と
から構成される。
して弁体31を移動可能に収納する弁室32aと、弁室
32aを外部と連通させる吸気連通孔32bと、弁体3
1を弁室32aの吸気孔32b開口に向かって付勢する
バネ32cとを有するものとされる。
面2Ab側に設けられ排気孔6Aを開閉するボール逆止
弁とされ、球形の弁体(ボール弁)41と、弁体41を
所定範囲で移動可能に保持する排気弁リテーナ42とか
ら構成される。
41を移動可能に収納する弁室42aと、排気孔6Aと
弁室42aとを連通させる排気連通孔42bと、弁体4
1を弁室42aの排気連通孔42b開口に向かって付勢
するバネ42cとを有するものとされる。
て、吸気弁機構30では、弁体31が内外の圧力差によ
り、バネ32cの付勢力に抗して弁室32aの吸気連通
孔32b開口から離れる方向に移動し、吸気孔5Aが開
放される。一方、排気弁機構40では、弁体41が内外
の圧力差およびバネ42cの付勢力により、弁室42a
の排気連通孔42b開口に向かって押圧され排気孔42
bを閉塞するものとされる。
おいて、吸気弁機構30では、弁体31が内外の圧力差
およびバネ32cの付勢力により、弁室32aの吸気連
通孔32b開口に向かって押圧され吸気連通孔32bを
閉塞するものとされる。一方、排気弁機構40では、弁
体41が内外の圧力差により、バネ42cの付勢力に抗
して弁室42aの排気連通孔42b開口から離れる方向
に移動し、排気孔6Aが開放される。
機構30および排気弁機構40がポンプヘッド2Aの外
面2Ab側に設けられるものとされるので、ダイアフラ
ム3Aとポンプヘッド2Aとの距離をより小さくするこ
とができ、実施形態1と同様の効果を奏することが可能
となる。
0がボール逆止弁とされるので、吸気弁機構30および
排気弁機構40の耐久性が向上し、吸気弁機構30およ
び排気弁機構40のメンテンナスの頻度を低減できると
いう効果も奏する。
達成型ドライ真空ポンプにおける到達真空度(単位はキ
ロ・パスカル)を実施例として示し、併せて従来型のダ
イアフラム式ドライ真空ポンプによる到達真空度を比較
例として示す。
到達真空度とポンプ運転時間(単位は秒)との関係を示
し、曲線L2は比較例における到達真空度とポンプ運転
時間との関係を示す。
真空度は約1.33kpaで、その到達時間は運転開始
後約27秒であった。これに対し、比較例においては到
達真空度は約3.5kpaで、その到達時間は23秒で
あった。
イ真空ポンプにおいては、到達真空度および安定性が各
段に向上していることが分かる。
凍機においては、抽気ポンプに高真空度達成型ドライ真
空ポンプを採用しているので、所望の真空度を維持しな
がら吸収式冷凍機のメンテナンスを簡素化できるという
優れた効果が得られる。
空ポンプの概略図である。
ダイアフラムが上死点にあるときの概略図である。
ダイアフラムが下死点にあるときの概略図である。
の弁機構に使用される弁の詳細構成を示す平面図であ
る。
動作説明図あって、ダイアフラムが上死点にあるときを
示す。
動作説明図あって、ダイアフラムが下死点にあるときを
示す。
イ真空ポンプの要部断面図であって、ダイアフラムが下
死点にあるときを示す。
イ真空ポンプの要部断面図であって、ダイアフラムが上
死点にあるときを示す。
ポンプによる真空到達度の測定結果を実施例として、従
来型のドライ真空ポンプのそれ比較例として対比させて
示すグラフ図である。
式図であって、同(a)はダイアフラムが上死点にある
ときを示し、同(b)はダイアフラムが下死点にあると
きを示す。
Claims (8)
- 【請求項1】 抽気ラインを有する吸収式冷凍機であっ
て、 前記抽気ラインにおける抽気ポンプが、高真空度達成型
ドライ真空ポンプとされてなることを特徴とする吸収式
冷凍機。 - 【請求項2】 高真空度達成型ドライ真空ポンプが、ダ
イアフラム式ドライ真空ポンプとされ、そのダイアフラ
ムがポンプヘッド内面倣い型ダイアフラムとされてなる
ことを特徴とする請求項1記載の吸収式冷凍機。 - 【請求項3】 前記ダイアフラム式ドライ真空ポンプの
吸気弁機構および排気弁機構が、ポンプヘッドの外表面
に配設されてなることを特徴とする請求項2記載の吸収
式冷凍機。 - 【請求項4】 前記ダイアフラム式ドライ真空ポンプの
吸気弁機構が、枠部と、該枠部からその中心に向けて延
伸された弁体と、該弁体の先端部に形成された孔閉塞部
とを有する弁を備え、 前記孔閉塞部が、排気工程において吸気連通孔を塞ぐよ
うにされてなることを特徴とする請求項3記載の吸収式
冷凍機。 - 【請求項5】 前記ダイアフラム式ドライ真空ポンプの
排気弁機構が、枠部と、該枠部からその中心に向けて延
伸された弁体と、該弁体の先端部に形成された孔閉塞部
とを有する弁を備え、 前記孔閉塞部が、吸気工程において排気連通孔を塞ぐよ
うにされてなることを特徴とする請求項3記載の吸収式
冷凍機。 - 【請求項6】 前記ダイアフラム式ドライ真空ポンプの
吸気弁機構が、球形の弁体と、該弁体を所定範囲で移動
可能に保持する吸気弁保持手段を備え、 前記弁体が、排気工程において吸気連通孔を塞ぐように
されてなることを特徴とする請求項3記載の吸収式冷凍
機。 - 【請求項7】 前記ダイアフラム式ドライ真空ポンプの
排気弁機構が、球形の弁体と、該弁体を所定範囲で移動
可能に保持する排気弁保持手段を備え、 前記弁体が、吸気工程において排気連通孔を塞ぐように
されてなることを特徴とする請求項3記載の吸収式冷凍
機。 - 【請求項8】 ダイアフラムが、中央に駆動部との連結
部が形成された芯材を有する、周辺部に変形部が形成さ
れてなる円板状部材とされてなることを特徴とする請求
項2記載の吸収式冷凍機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002139828A JP2003328950A (ja) | 2002-05-15 | 2002-05-15 | 吸収式冷凍機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002139828A JP2003328950A (ja) | 2002-05-15 | 2002-05-15 | 吸収式冷凍機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003328950A true JP2003328950A (ja) | 2003-11-19 |
Family
ID=29700858
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002139828A Pending JP2003328950A (ja) | 2002-05-15 | 2002-05-15 | 吸収式冷凍機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003328950A (ja) |
-
2002
- 2002-05-15 JP JP2002139828A patent/JP2003328950A/ja active Pending
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