JP2708901B2 - 吸収冷凍機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は不凝縮ガスの抽気装置を備えた吸収冷凍機に
関する。

（ロ）従来の技術 例えば特開昭60−240972号公報には吸収冷凍機用の器
胴内の不凝縮ガスを冷媒蒸気と共に不凝縮ガスタンクの
抽気室内に抽気し、抽気された冷媒蒸気を吸収液に吸収
させ不凝縮ガスと分離し、不凝縮ガスを捕集室に貯え、
この捕集室から機外へ排出し、かつ、不凝縮ガスと分離
された吸収液を器胴内へ吸収液の戻し管を介して戻す吸
収冷凍機の不凝縮ガス排出装置が開示されている。

（ハ）発明が解決しようとする課題 上記従来の技術において、吸収冷凍機の吸収器での冷
媒蒸気の吸収作用を促進し熱交換効率を上昇させるため
に、吸収液にはオクチルアルコールが一般に添加され
る。そして、吸収冷凍機の運転中アルコールが吸収液と
共に不凝縮ガスタンクへ流入する。そして、吸収液より
比重が小さいアルコールが吸収液の上面に層になって滞
留し、その量が時間の経過と共に増加し、吸収冷凍機を
循環する吸収液中のアルコール濃度が低下して上記吸収
器での熱交換効率が低下するという問題が発生してい
た。

本発明は不凝縮ガスタンクに滞留したアルコールを吸
収液の循環路へ戻し、吸収器での熱交換効率の低下を防
止することを目的とする。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は上記課題を解決するために、アルコールが添
加された吸収液に不凝縮ガスを吸引させて抽気するエゼ
クター（17）が設けられ、エゼクター（17）から流出し
た不凝縮ガスと吸収液とが分離して滞留する気液分離器
（16）と、気液分離器（16）と吸収器（３）との間に設
けられた溶液管（32）とを備えた吸収冷凍機において、
高温再生器（１）の気相部と気液分離器（16）との間に
設けられた冷媒管（25），（35）と冷媒管（35）に設け
られた開閉弁（36）とを備えた吸収冷凍機を提供するも
のである。

又、アルコールが添加された吸収液に不凝縮ガスを吸
引させて抽気するエゼクター（17）が設けられ、エゼク
ター（17）から流出した不凝縮ガスと吸収液とが分離し
て滞留する気液分離器（16）と、気液分離器（16）と吸
収器（３）との間に設けられた溶液管（32）とを備えた
吸収冷凍機において、高温再生器（１）の気相部と気液
分離器（16）との間に設けられた冷媒管（25），（35）
と、冷媒管（35）に設けられた開閉弁（36）と、所定時
間ごとに信号を出力するタイマ装置（38）と、このタイ
マ装置（38）からの信号を入力信号として開信号を出力
する制御装置（37）とを備えた吸収冷凍機を提供するも
のである。

又、アルコールが添加された吸収液に不凝縮ガスを吸
引させて抽気するエゼクター（17）が設けられ、エゼク
ター（17）から流出した不凝縮ガスと吸収液とが分離し
て滞留する気液分離器（16）と、気液分離器（16）と吸
収器（３）との間に設けられた溶液管（32）とを備えた
吸収冷凍機において、気液分離器（16）と高温再生器
（１）の気相部との間に設けられた冷媒管（25），（3
5）と、冷媒管（35）に設けられた開閉弁（36）と、稀
液管（12）に設けられたアルコール濃度検出器（41）
と、アルコール濃度検出器（41）からの信号を入力信号
として開閉弁（36）へ開信号を出力する制御装置（42）
とを備えた吸収冷凍機を提供するものである。

（ホ）作 用 吸収冷凍機の管理者が例えば点検時などに開閉弁（3
6）を開けることにより、圧力が高い冷媒蒸気が高温再
生器から冷媒管（25）、及び（35）を介して気液分離器
（16）へ流れ、気液分離器（16）内の吸収液、及びアル
コールが溶液管（32）を介して吸収器（３）へ戻される
ため、吸収器（３）の熱交換効率の低下を防止すること
が可能になる。

又、吸収冷凍機の運転中にタイマ（38）がカウントア
ップし、タイマ（38）が制御装置（37）へ信号を出力す
ると、制御装置（37）は開閉弁（36）へ開信号を出力
し、所定時間ごとに自動的に開閉弁（36）が開き、圧力
が高い冷媒蒸気が高温再生器（１）から冷媒管（25）、
及び（35）を介して気液分離器（16）へ流れ、冷媒蒸気
の圧力により気液分離器（16）内の吸収液及びアルコー
ルが溶液管（32）を介して吸収器（３）へ戻されるた
め、吸収液のアルコール濃度の低下を僅かに抑えること
ができ、吸収器（３）の熱交換効率の低下を防止するこ
とが可能になる。

又、気液分離器（16）に滞留するアルコールの量が増
加し、稀液管（12）を流れる吸収液のアルコール濃度が
低下したときには、アルコール濃度検出器（41）からの
信号によって制御装置（42）が動作する。そして、制御
装置（42）は開閉弁（36）へ所定時間開信号を出力し、
開閉弁（36）が開き、圧力が高い冷媒蒸気が高温再生器
（１）から冷媒管（25），（35）を介して気液分離器
（16）へ流れ、気液分離器（16）のアルコールが吸収器
（３）へ戻されるため、吸収液のアルコール濃度が大幅
に低下して吸収器（３）の熱交換効率が低下する前にア
ルコールを自動的に戻すことができ、吸収器の熱交換効
率の低下を防止することが可能になる。

（ヘ）実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

図面は二重効用吸収冷凍機を示し、この吸収冷凍機は
冷媒に水、吸収液（溶液）に臭化リチウム溶液を用いた
ものであり、吸収液には、吸収器での熱交換効率を上昇
させるためにオクチルアルコールが添加されている。

図面において、（１）は高温再生器、（２）は低温再
生器、（３）は吸収器、（４）は高温熱交換器、（５）
は低温熱交換器、（６）は凝縮器、（７）は蒸発器であ
り、それぞれは配管により接続されている。又、（８）
は高温再生器（１）に設けられたバーナ、（10）は凝
縮、低温再生器胴、（11）は蒸発、吸収器胴である。さ
らに、（12）は吸収器（３）と高温再生器（１）との間
に配管された稀吸収液管（以下稀液管という）であり、
この稀液管（12）の途中には第１ボンプ（13）が設けら
れている。

又、（16）は気液分離器（不凝縮ガスタンク）であ
り、（17）は気液分離器（16）に設けられたエゼクター
（抽気装置）、（17A）はエゼクター（17）に接続され
た流入管である。（18）は気液分離器（16）の上部に接
続されたパラジウムセル、（Ｐ）は真空ポンプである。
又、（21）〜（24）は溶液管、（25）〜（27）は冷媒
管、（28），（29）はそれぞれ冷却管、及び冷水管、
（25A）は暖房用配管である。そして、溶液管（21）は
稀液管（12）から分かれ、エゼクター（17）に接続され
ている。又、（30）は不凝縮ガス管（以下ガス管とい
う）であり、このガス管（30）は吸収器（３）の内部で
開口し、エゼクター（17）に接続されている。又、（3
2）は溶液管であり、この溶液管（32）の一端は吸収器
（３）内に上方へ開口し、他端は気液分離器（16）の下
部に接続されている。又、（33）は冷媒液管（27）の途
中に設けられた第２ポンプである。

又、（35）は冷媒管であり、この冷媒管（35）は冷媒
管（25）の途中と気液分離器（16）の上部との間に接続
されている。そして、冷媒管（35）の途中には開閉弁
（36）が設けられている。又、（37）は開閉弁（36）の
制御装置であり、この制御装置（37）にはタイマ（38）
が接続されている。そして、このタイマ（38）は所定時
間（例えば１週間）ごとに吸収冷凍機の運転中に例えば
１分間制御装置（37）へ信号を出力し、制御装置（37）
はタイマ（38）からの信号を入力して開閉弁（36）へ開
信号出力する。

上記吸収冷凍機の運転時、吸収器（３）に留った稀液
は第１ポンプ（13）の運転により稀液管（12）を介して
高温再生器（１）へ送られる。そして、高温再生器
（１）にて加熱され、稀液から蒸発した冷媒は冷媒管
（25）を通り低温再生器（２）を経て凝縮器（６）へ流
れる。このように凝縮器（６）へ流れ込んだ冷媒と、低
温再生器（２）にて蒸発した凝縮器（６）へ流れて凝縮
器（６）にて冷却管（28）を流れる水と熱交換して凝縮
した冷媒とが凝縮器（６）から蒸発器（７）へ流れる。
そして、第２ポンプ（33）の運転により冷媒が蒸発器
（７）内の冷水管（29）の上方から散布され、冷えば７
℃の温度低下した冷水が蒸発器（７）から流出する。
又、蒸発器（７）にて気化した冷媒が吸収器（３）へ流
れる。

一方、高温再生器（１）にて加熱濃縮された中間液が
高温再生器（１）から高温熱交換器（４）を介して低温
再生器（２）へ流れる。そして、中間液は低温再生器
（２）にて冷媒管（25）を流れる冷媒により加熱され濃
縮し、濃吸収液（以下濃液という）になる。そして、こ
の濃液は低温熱交換器（５）を経て吸収器（３）へ流れ
散布される。吸収器（３）にて濃液は蒸発器（７）から
流れて来た冷媒を吸収し、稀液になり、吸収器（３）の
下部に留る。

又、第１ポンプ（13）の運転により吸収器（３）から
流出した稀液の一部は溶液管（21）を通り、エゼクター
（17）を流れる。又、圧力が低い吸収器（３）内に滞留
した不凝縮ガスはガス管（30）を介してエゼクター（1
7）を流れる稀液に引かれる。そして、不凝縮ガスと稀
液とが一緒になり流入管（17A）を通り、気液分離器（1
6）内へ流れる。気液分離器（16）では稀液と不凝縮ガ
スとが分離し、上部に不凝縮ガスが留まり、下部に溶液
が留まる。そして、不凝縮ガス中の水素はパラジウムセ
ル（18）を介して外部へ排出される。又、気液分離器
（16）内の圧力が高くなった場合には真空ポンプ（Ｐ）
が運転され、不凝縮ガスが外部へ排出される。又、気液
分離器（16）の溶液が設定水位を越えた場合には、溶液
は溶液管（32）を介して吸収器（３）へ流れる。

上記のように吸収冷凍機が運転されると共に、不凝縮
ガスが外部へ排出される。このとき、吸収器（３）から
気液分離器（16）へ流れた稀液に含まれていたアルコー
ルの一部は、気液分離器（16）内にて稀液と分離し、稀
液の上部に滞留する。そして、稀液の上に層を形成して
滞留しているアルコールの量は不凝縮ガスの抽気運転に
伴い増加する。その後、タイマ（38）がカウントアップ
して信号を出力すると、その信号に基づいて制御装置
（37）が開閉弁（36）へ開信号を出力する。すると、開
閉弁（36）が開き、高温再生器（１）から圧力が高い冷
媒蒸気が冷媒管（25）、及び冷媒管（35）を介して気液
分離器（16）へ流れる。そして、冷媒蒸気の圧力により
気液分離器（16）内の稀液が溶液管（32）を介して吸収
器（３）へ戻される。稀液が吸収器（３）へ戻されるの
に伴い液位が低下し、稀液がほぼ吸収器（３）へ戻され
た後には、稀液の上に滞留していたアルコールが吸収器
（３）へ戻される。そして、アルコールが稀液と共に吸
収液ポンプ（13）から流出して循環する。

その後、タイマ（38）に設定された時間が経過すると
タイマ（38）からの信号が停止し、制御装置（37）から
開閉弁（36）への開信号が停止する。このため、開閉弁
（36）が閉じ、冷媒蒸気が気液分離器（16）へ送られな
くなり、上記のように、不凝縮ガスの排出が再び行われ
る。その後、所定時間が経過すると、再びタイマ（38）
がカウントアップして信号を出力し、制御装置（37）は
開閉弁（36）へ開信号を出力する。そして、上記に示し
たように冷媒蒸気が高温再生器（１）から希液分離器
（16）へ流れ、アルコールが吸収器（３）へ戻される。

上記実施例によれば所定時間ごとにタイマ（38）が制
御装置（37）へ信号を出力し制御装置（37）が開閉弁
（36）へ開信号を出力して開閉弁（36）が自動的に開
き、冷媒蒸気が高温再生器（１）から冷媒管（25），
（35）を介して希液分離器（16）へ流れる。そして、気
液分離器（16）中の稀液が冷媒蒸気の圧力により溶液管
（32）を介して吸収器（３）へ戻され、さらに溶液の上
に溜っていたアルコールが溶液管（32）を介して吸収器
（３）へ戻されるため、気液分離器（16）内にアルコー
ルが大量に溜ることを防止でき、稀液、及び濃液中のア
ルコール濃度の低下を僅かに抑え、吸収器（３）の熱交
換効率が低下することを回避することができる。又、上
記実施例ではタイマ（38）が動作して所定時間ごとに自
動的に開閉弁（36）は開いて冷媒蒸気を気液分離器（1
6）へ流すため、吸収冷凍機の維持管理の簡略化を図る
ことができる。

又、上記実施例において、タイマ（38）、及び制御装
置（37）が動作して自動的に開閉弁（36）の開閉を制御
したが、タイマ（38）、及び制御装置（37）を設けず、
吸収冷凍機の管理者が点検時などに開閉弁（36）を操作
して、所定時間開閉弁（36）を開き、高温再生器（１）
から冷媒蒸気を気液分離器（16）へ流し、冷媒蒸気の圧
力によりアルコールを吸収器（３）へ戻すようにして
も、吸収器（３）の熱交換効率の低下を防止できる。

又、上記実施例において、冷媒管（35）を冷媒管（2
5）の途中と気液分離器（16）との間に接続したが、図
面を一点鎖線にて示したように高温再生器（１）の気相
部と気液分離器（16）との間に冷媒管（35A）を設け、
この冷媒管（35A）の途中に開閉弁（36A）を設け、開閉
弁（36A）の開閉を制御装置（37）により制御した場合
にも同様の作用効果を得ることができる。

さらに、図面に示したように稀液、又は濃液の循環経
路である稀液管（12）に超音波濃度検出器などのアルコ
ール濃度検出器（41）を設ける。又、このアルコール濃
度検出器（41）からの信号を入力し、アルコール濃度が
所定濃度以下になったとき、例えば１分間開信号を開閉
弁（36）へ出力する制御装置（42）を設ける。そして、
吸収冷凍機の運転中、気液分離器（16）にアルコールが
滞留し、稀液のアルコール濃度が所定濃度以下になった
とき、アルコール濃度検出器（41）からの信号により制
御装置（42）が開信号を出力しこの開信号により開閉弁
（36）が１分間開き、冷媒蒸気が高温再生器（１）から
気液分離器（16）へ流れるように構成した場合にも、上
記実施例と同様に、アルコールを自動的に吸収器（３）
へ戻すことができ、吸収器の熱交換効率の低下を防止す
ることができる。

又、図面に示したように溶液管（23）又は（24）にア
ルコール濃度検出器（43）、又は（44）を設ける。そし
て、制御装置（42）がアルコール濃度検出器（43）、又
は（44）からの信号を入力し、上記アルコール濃度検出
器（41）を稀液管（12）に設けたときと同様に、アルコ
ール濃度が所定濃度以下になったとき制御装置（42）が
開信号を出力し、開閉弁（36）の開閉を制御した場合に
も、同様の作用効果を得ることができる。

（ト）発明の効果 本発明は以上のように構成された吸収冷凍機であり、
高温再生器と不凝縮ガスタンクとの間に冷媒管を設け、
この冷媒管の途中に開閉弁を設けているので、吸収冷凍
機の管理者などが、例えば点検時に開閉弁を操作するこ
とにより、容易に冷媒蒸気を高温再生器から冷媒管を介
して不凝縮ガスタンクへ流すことができ、不凝縮ガスタ
ンクからアルコールを吸収器へ戻すことができ、この結
果、吸収器の熱交換効率の低下を回避することができ
る。

又、高温再生器の気相部と不凝縮ガスタンクとの間に
冷媒管を設け、かつこの冷媒管に開閉弁を設け、タイマ
装置からの信号により制御装置が動作して開閉弁へ開信
号を出力し、所定時間ごとに開閉弁が自動的に開くの
で、圧力が高い冷媒蒸気を高温再生器から冷媒管を介し
て不凝縮ガスタンクへ流し、冷媒蒸気の圧力によってタ
ンク内の吸収液、及びアルコールを溶液管を介して吸収
器へ戻すことができ、この結果、吸収液のアルコール濃
度の低下を防止し、吸収器の熱交換効率の低下を回避す
ることができる。

又、吸収液の循環路にアルコール濃度検出器を設け、
このアルコール濃度検出器の検出濃度が低下したときに
は制御装置が動作し、高温再生器と不凝縮ガスタンクと
の間の冷媒管に設けられた開閉弁へ開信号を出力するの
で、吸収液のアルコール濃度が低下したときには開閉弁
が自動的に開き、高温再生器から冷媒蒸気が不凝縮ガス
タンクへ流し、タンク内のアルコールを溶液管を介して
吸収器へ戻すことができ、吸収液のアルコール濃度の低
下を僅かに抑えることができ、この結果、吸収器の熱交
換効率の低下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示す吸収冷凍機の回路構成図
である。 （１）……高温再生器、（３）……吸収器、（７）……
蒸発器、（16）……気液分離器（不凝縮ガスタンク）、
（17）……エゼクター（抽気装置）、（32）……溶液
管、（35）……冷媒管、（36）……開閉弁、（37）……
制御装置、（38）……タイマ、（41）……アルコール濃
度検出器、（42）……制御装置。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸収器、及び高温再生器と、吸収冷凍機内
   の不凝縮ガスをアルコールが添加された吸収液に吸引さ
   せて抽気し、不凝縮ガスと吸収液とが分離して滞留する
   不凝縮ガスタンクと、この不凝縮ガスタンクの下部と吸
   収器との間に設けられた溶液管とを備えた吸収冷凍機に
   おいて、高温再生器の気相部と上記不凝縮ガスタンクと
   の間に設けられた冷媒管と、この冷媒管に設けられた開
   閉弁とを備えたことを特徴とする吸収冷凍機。
2. 【請求項２】吸収器、及び高温再生器と、吸収冷凍機内
   の不凝縮ガスをアルコールが添加された吸収液に吸引さ
   せ抽気する抽気装置が設けられ、この抽気装置から流出
   した不凝縮ガスと吸収液とが分離して滞留する不凝縮ガ
   スタンクと、この不凝縮ガスタンクの下部と吸収器との
   間に設けられた溶液管とを備えた吸収冷凍機において、
   高温再生器の気相部と上記不凝縮ガスタンクとの間に設
   けられた冷媒管と、この冷媒管に設けられた開閉弁と、
   所定時間ごとに信号を出力するタイマ装置と、このタイ
   マ装置からの信号を入力信号として上記開閉弁へ開信号
   を出力する制御装置とを備えたことを特徴とする吸収冷
   凍機。
3. 【請求項３】吸収器、及び高温再生器と、吸収冷凍機内
   の不凝縮ガスをアルコールが添加された吸収液に吸引さ
   せ抽気する抽気装置が設けられ、この抽気装置から流出
   した不凝縮ガスと吸収液とが分離して滞留する不凝縮ガ
   スタンクと、この不凝縮ガスタンクの下部と吸収器との
   間に接続された溶液管とを備えた吸収冷凍機において、
   上記不凝縮ガスタンクと高温再生器の気相部との間に接
   続された冷媒配管と、この冷媒配管に設けられた開閉弁
   と、吸収液の循環路に設けられたアルコール濃度検出器
   と、このアルコール濃度検出器からの信号を入力信号と
   して上記開閉弁へ開信号を出力する制御装置とを備えた
   ことを特徴とする吸収冷凍機。