JP2771598B2

JP2771598B2 - 吸収冷凍機

Info

Publication number: JP2771598B2
Application number: JP12815689A
Authority: JP
Inventors: 敏之金子; 雅裕古川
Original assignee: Sanyo Denki Co Ltd
Current assignee: Sanyo Denki Co Ltd
Priority date: 1989-05-22
Filing date: 1989-05-22
Publication date: 1998-07-02
Anticipated expiration: 2013-07-02
Also published as: JPH02306072A

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に関する。

（ロ）従来の技術例えば特公昭58−44307号公報には、吸収冷凍機内部
の不凝縮ガス濃度を光学的、又は電磁的に検出して抽気
装置を運転する吸収冷凍機が開示されている。

（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、不凝縮ガスの滞留を正確に
とらえることができないため、不凝縮ガスにより成績系
数が低下する虞れがあった。又、不凝縮ガスの成分が内
部で発生したものか、外部からの漏入によるものかを判
断することができなかった。

本発明は、不凝縮ガスによる成績系数の低下を防止
し、又、不凝縮ガスの成分の判別を可能にすることを目
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、吸収器（５）、
再生器（１）、凝縮器（３）、及び蒸発器（４）などに
より冷凍サイクルを構成すると共に、この冷凍サイクル
に抽気装置（40）を付設した吸収冷凍機において、冷凍
サイクルのH₂ガス分圧とN₂ガス分圧とを検出する濃度セ
ンサ（30）、（31）と、濃度センサ（30）、（31）の検
出する窒素ガスの分圧比の水素ガス分圧比に対する比が
設定値以上であり、同時に前記濃度センサの検出する水
素ガス分圧と窒素ガス分圧との和が設定値以上の際に信
号を出力する比較装置（32A）と、この比較装置（32A）
からの信号により抽気装置（40）に運転信号を出力し、
かつ報知信号を出力する制御装置（32）と、報知信号に
基づいて動作する報知装置（33）とを備えた吸収冷凍機
を提供するものである。

又、吸収器（５）、高温再生器（１）、凝縮器
（３）、及び蒸発器（４）などにより冷凍サイクルを構
成した吸収冷凍機において、冷凍サイクルのH₂ガス分圧
とN₂ガス分圧とを検出する濃度センサ（30），（31）
と、濃度センサ（30），（31）からの信号を入力信号と
し、H₂ガス分圧に対するN₂ガス分圧の比と設定値、及び
H₂ガス分圧とN₂ガス分圧との和と設定値とを比較し、こ
の分圧の和が設定値以上になり、かつ、上記分圧の比が
設定値以上になったとき信号を出力する比較装置（32
A）と、比較装置（32A）からの信号により報知信号を出
力する制御装置（32）と、この制御装置（32）からの報
知信号に基づいて動作する報知装置（33）とを備えた吸
収冷凍機を提供するものである。

（ホ）作用吸収冷凍機の運転中、外部からのN₂ガスの侵入、又は
高温再生器（１）などでのH₂ガスの発生により、N₂ガス
分圧、又はH₂ガス分圧が上昇し、N₂ガス分圧とH₂ガス分
圧の和が設定値以上になったときには、比較装置（32
A）からの信号により制御装置（32）が動作し、制御装
置（32）からの信号に基づいて抽気装置（40）が運転を
始めるため、N₂ガス、又はH₂ガスによる吸収冷凍機の成
績系数の低下を回避することが可能になり、さらに、H₂
ガス分圧に対するN₂ガスの分圧比が設定値以上になった
場合には、比較装置（32A）からの信号により制御装置
（32）が動作し、制御装置（32）からの信号に基づいて
報知装置（33）が動作し、管理者に不凝縮ガスに占める
N₂ガスの量が多く、外部からの不凝縮ガスの侵入量が多
いことを管理者に知らせることが可能になる。

又、吸収冷凍機の運転時N₂ガス分圧とH₂ガス分圧との
和が設定値以上になり、かつ、H₂ガス分圧に対するN₂ガ
ス分圧比が設定値以上になったとき、比較装置（32A）
からの信号により制御装置（32）が動作し報知装置（3
3）へ報知信号を出力し、報知装置（33）が動作するた
め、外部からのN₂ガスの侵入量が多いことを管理者に知
らせ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。

図面に示したものは二重効用吸収冷凍であり、冷媒に
水（H₂O）、吸収剤（吸収液）に臭化リチウム（LiBr）
水溶液を使用したものである。

図面において、（１）はガスバーナ（1B）を備えた高
温再生器、（２）は低温再生器、（３）は凝縮器、
（４）は蒸発器、（５）は吸収器、（６）は低温熱交換
器、（７）は高温熱交換器、（８）ないし（12）は吸収
液配管、（15）は吸収液ポンプ、（16）ないし（18）は
冷凍配管、（19）は冷媒ポンプ、（20）はガスバーナ
（1B）に接続されたガス配管、（21）は加熱量制御弁、
（22）は冷水配管であり、それぞれは図面に示したよう
に配管接続されている。又、（25）は冷却水配管であ
り、この冷却水配管（25）の途中には吸収器熱交換器
（26）、及び凝縮器熱交換器（27）が設けられている。

（30）、及び（31）は、それぞれ吸収器（５）に取り
付けられたH₂濃度センサ、N₂濃度センサである。各濃度
センサ（30），（31）はそれぞれ気体中の超音波速度に
基づいてH₂ガス（水素ガス）、N₂ガス（窒素ガス）の濃
度、即ち分圧を求めるものである。又、（32A）は各濃
度センサ（30），（31）に接続された比較装置である。
この比較装置（32A）は、各濃度センサ（30），（31）
から信号を入力し、H₂ガスとN₂ガスの分圧の和、及びH₂
ガスに対するN₂ガスの分圧比を演算し、分圧の和と設定
値、及び分圧比と設定値とを比較し、信号を出力する。
（32）は比較装置（32A）に接続された制御装置であ
り、この制御装置（32）は比較装置（32A）からの信号
に基づいて動作する。（33）は制御装置（32）に接続さ
れた報知器である。この報知器（33）は例えば複数の７
セグメントの発光素子を有した表示器（34）とブザー
（35）とから構成されている。

（40）は吸収器（５）に付設された不凝縮ガスの抽気
装置である。この抽気装置（40）は吸収器（５）に一端
が接続された抽気管（41）と、この抽気管（41）の途中
に設けられた抽気弁（42）と、抽気管（41）の他端が接
続された抽気ポンプ（43）とから構成されている。そし
て、抽気弁（42）、及び抽気ポンプ（43）はそれぞれ制
御装置（32）からの信号に基づいて動作する。

上記吸収冷凍機の運転時、従来の吸収冷凍機と同様に
高温再生器（１）で蒸発した冷媒は低温再生器（２）を
経て凝縮器（３）に流れ、凝縮器熱交換器（27）を流れ
る水と熱交換して凝縮液化した後冷媒配管（17）を介し
て蒸発器（４）へ流れる。そして、冷媒が冷水配管（2
2）内の水と熱交換して蒸発し、気化熱によって冷水配
管（22）内の水が冷却される。そして、冷水が負荷に循
環して冷房運転が行われる。また、蒸発器（４）で蒸発
した冷媒は吸収器（５）で吸収液に吸収される。そし
て、冷媒を吸収して濃度が薄くなった吸収液が吸収液ポ
ンプ（15）の運転により低温熱交換器（６）、及び高温
熱交換器（７）を経て高温再生器（１）へ送られる。高
温再生器（１）に入った吸収液はバーナ（1B）によって
加熱され、冷媒が蒸発し、中濃度の吸収液が高温熱交換
器（７）を経て低温再生器（２）へ入る。そして、吸収
液は高温再生器（１）から冷媒配管（16）を流れて来た
冷媒蒸気によって加熱され、さらに冷媒が蒸発分離され
濃度が高くなる。高濃度になった吸収液（以下濾液とい
う）は低温熱交換器（６）を経て温度低下して吸収器
（５）へ送られ、散布される。又、高温再生器（１）に
て発生したH₂ガス等の不凝縮ガス及び、外部から吸収冷
凍機内へ漏入したN₂ガス、又はO₂等の不凝縮ガスは、飽
和蒸気圧が低い吸収器（５）へ次第に移動する。

上記のように、吸収冷凍機が運転されているとき、H₂
濃度センサ（30）、及びN₂濃度センサ（31）はそれぞれ
吸収器（５）に滞留したH₂ガス、及びN₂ガスの濃度即ち
分圧を検出する。そして、H₂濃度センサ（30）、及びN₂
濃度センサ（31）からの信号に基づいて比較装置（32
A）が動作する。ここで、吸収器（５）のH₂ガス、又はN
₂ガス等の不凝縮ガスの量が増え、比較装置（32A）で演
算されたH₂ガスとN₂ガスとの分圧の和が第１設定値（例
えば0.5mmHg）以上になると、比較装置（32A）が制御装
置（32）へ信号を出力する。そして、比較装置（32A）
からの信号により、制御装置（32）が抽気ポンプ（43）
へ運転信号を出力する。このとき、H₂ガスに対するN₂ガ
スの分圧比は設定値以下である。

抽気ポンプ（43）が運転信号に基づいて運転を始めて
から所定時間経過すると、制御装置（32）が動作し、抽
気弁（42）へ開信号を出力する。抽気弁（42）は開信号
に基づいて開き、抽気管（41）を介してH₂ガス、又はN₂
ガス等の不凝縮ガスが排出される。不凝縮ガスの排出に
よりH₂ガスとN₂ガスとの分圧の和が低下し、第１設定値
より低く設定された第２設定値（例えば0.2mmHg）にな
ると、比較装置（32A）が動作する。そして、比較装置
（32A）からの信号により制御装置（32）が動作し、閉
信号を抽気弁（42）へ出力し、その後、停止信号を抽気
ポンプ（43）へ出力し、不凝縮ガスの排出が停止する。

又、吸収冷凍機が運転され、H₂ガスとN₂ガスとの分圧
の和が第１設定値以上になり、不凝縮ガスの排出運転が
行われているときに、外部から吸収冷凍機内に漏入する
不凝縮ガスの量が増加し、H₂ガスに対するN₂ガスの分圧
比が上昇し、第３設定値以上になると、比較装置（32
A）からの信号により制御装置（32）が動作する。そし
て、制御装置（32）が信号を報知器（33）へ出力し、報
知器（33）が表示器（34）には例えばpurの文字が点滅
され、又、ブザー（35）が発音する。報知器（33）の文
字点滅、及び発音により管理者は吸収器（５）の不凝縮
ガスのうち外部から漏入したN₂ガスの分圧が高くなり、
H₂ガスに対するN₂ガスの分圧比が高くなったことを知
る。そして、管理者は吸収冷凍機への外気に漏入が多く
なったことを知る。

その後、抽気装置（40）の運転による不凝縮ガスの排
出により、H₂ガスに対するN₂ガスの分圧比が第３設定値
より低い第４設定値になると、比較装置（32A）から信
号が出力されなくなり、制御装置（32）から報知器（3
3）へ信号が出力されなくなり、表示器（34）の表示、
及びブザー（35）の発音が停止する。

さらに、吸収冷凍機が運転されているとき、H₂ガスに
対するN₂ガスの分圧比が上昇し、第３設定値以上になる
と比較装置（32A）が動作する。このとき、H₂ガスとN₂
ガスとの分圧の和が第１設定値より低い場合には、比較
装置（32A）は制御装置（32）へ信号を出力しない。こ
のため、報知器（33）、及び抽気装置（40）へ制御装置
（32）は信号を出力せず、それぞれの装置（33），（4
0）は動作しない。

その後、H₂ガスに対するN₂ガスの分圧比が第３設定値
以上の状態が続くと共に、吸収器（５）の不凝縮ガスの
量が増え、H₂ガスとN₂ガスとの分圧の和が第１設定値以
上になった場合には、比較装置（32A）は信号を出力す
る。そして、この信号により制御装置（32）は信号を報
知器（33）、及び抽気装置（40）へ出力する。そして、
上記と同様に、表示器（34）にてpurの文字が点滅し、
又、ブザー（35）が発音し、さらに、抽気装置（40）が
運転を開始し、不凝縮ガスが吸収器（５）から外部へ排
出される。不凝縮ガスの排出によりH₂ガスとN₂ガスとの
分圧の和が第２設定値以下になると、H₂ガスの分圧に対
するN₂ガスの分圧の比が第３設定値より高い場合にも制
御装置（32）から報知器（33）、及び抽気装置（40）へ
の信号が停止する。そして、報知器（33）の表示、及び
発音が停止し、抽気装置（40）による不凝縮ガスの排出
が停止する。

上記本発明の実施例によれば、吸収器（５）に不凝縮
ガスが滞留し、H₂ガスとN₂ガスとの分圧の和が第１設定
値以上になったときには比較装置（32A）が信号を出力
し、この信号により制御装置（32）が動作し、抽気装置
（40）が運転され、不凝縮ガスが排出されるため、不凝
縮ガスによる吸収冷凍機の成績系数の低下を回避するこ
とができる。又、H₂ガスとN₂ガスとの分圧の和が第１設
定値以上になり、かつ、H₂ガスに対するN₂ガスの分圧比
が第３設定値以上になった場合には、比較装置（32A）
がさらに信号を出力し、制御装置（32）が動作し、報知
器（33）の表示器（34）に文字が点滅すると共に、ブザ
ー（35）が発音するため、吸収冷凍機の管理者に、不凝
縮ガスに占めるN₂ガスの量が多く外部からの不凝縮ガス
の漏入が多いことを知らせることができ、管理者は不凝
縮ガスの漏入箇所の点検を行うことができる。

又、吸収器（５）の不凝縮ガスの量が増加し、H₂ガス
とN₂ガスとの分圧の和が第１設定値以上になったときに
も、H₂ガスに対するN₂ガスの分圧比が第３設定値より低
い場合には、比較装置（32A）から信号が出力されな
い。このため、制御装置（32）から報知器（33）へ信号
が出力されず、報知器（33）は動作しないため、報知器
（33）の頻繁な動作を防止することができる。

又、図面に示したように、H₂濃度センサ（30）、及び
N₂濃度センサ（31）をそれぞれ高温再生器（１）、又は
凝縮器（３）に設ける。そして、各濃度センサ（30），
（31）によりH₂ガス分圧、N₂ガス分圧を検出し、吸収器
（５）にH₂濃度センサ（30）とN₂濃度センサ（31）とを
設けたときと同様に、抽気装置（40）、又は報知器（3
3）を動作させることにより同様の作用効果を得ること
ができる。又、吸収器（５）、高温再生器（１）、及び
凝縮器（３）の気相部を配管接続し、配管の途中に各濃
度センサを設け、配管内の不凝縮ガス濃度に基づいて抽
気装置（40）、又は報知器（33）を動作させるようにし
た場合で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、
抽気装置と、冷凍サイクルのH₂ガス分圧とN₂ガス分圧と
を検出する濃度センサと、濃度センサの検出する窒素ガ
スの分圧比の水素ガス分圧比に対する比が設定値以上で
あり、同時に前記濃度センサの検出する水素ガス分圧と
窒素ガス分圧との和が設定値以上の際に信号を出力する
比較装置と、この比較装置からの信号により運転信号を
抽気装置へ出力すると共に、報知信号を出力する制御装
置と、報知信号により動作する報知器とを備えているた
め、冷凍サイクルのH₂ガスとN₂ガスとの分圧の和が設定
値以上になりかつ、分圧の比が設定値以上になったと
き、抽気装置によりH₂ガス、及びN₂ガス等の不凝縮ガス
が排出され、不凝縮ガスによる成績系数の低下を回避す
ることができ、同時に報知器が動作し、管理者に、不凝
縮ガスのうち外部から漏入したN₂ガスが多いことを知ら
せることができ、管理者は報知装置により不凝縮ガスの
成分を容易に判別することができる。

又、冷凍サイクルのH₂ガス分圧とN₂ガス分圧とを検出
する濃度センサと、濃度センサからの信号を入力信号と
し、H₂ガスに対するN₂ガスの分圧比と設定値、及びH₂ガ
スとN₂ガスとの分圧の和と設定値とを比較し分圧の和が
設定値以上になり、かつ分圧比が設定値以上になったと
き信号を出力する比較装置と、比較装置からの信号によ
り報知器へ信号を出力する制御装置とを備えているた
め、分圧の和が設定値以上になり、かつ分圧比が設定値
以上になったとき、報知器が動作し、管理者に不凝縮ガ
スの抽気が必要なことを報知して不凝縮ガスの排出を促
し、不凝縮ガスになる成績系数の低下を防止することが
でき、又、管理者に不凝縮ガスのうち外部から漏入した
N₂ガスが多いことを知らせることができ、管理者は報知
器により不凝縮ガスの成分を容易に判別することができ
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）……再生器、（３）……凝縮器、（４）……蒸発
器、（５）……吸収器、（30）……H₂濃度センサ、（3
1）……N₂濃度センサ、（32A）……比較装置、（32）…
…制御装置、（33）……報知器、（40）……抽気装置。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】吸収器、再生器、凝縮器、及び蒸発器など
により冷凍サイクルを構成すると共に、この冷凍サイク
ルに抽気装置を付設した吸収冷凍機において、冷凍サイ
クルの水素（H₂）ガス分圧と窒素（N₂）ガス分圧とを検
出する濃度センサと、この濃度センサの検出する窒素ガ
スの分圧比の水素ガス分圧比に対する比が設定値以上で
あり、同時に前記濃度センサの検出する水素ガス分圧と
窒素ガス分圧との和が設定値以上の際に信号を出力する
比較装置と、この比較装置から出力される前記信号によ
り前記抽気装置へ運転信号を出力すると共に、報知信号
を出力する制御装置と、この制御装置からの前記報知信
号に基づいて動作する報知器とを備えたことを特徴とす
る吸収冷凍機。
【請求項２】吸収器、再生器、凝縮器、及び蒸発器など
をそれぞれ配管接続し、冷凍サイクルを構成した吸収冷
凍機において、冷凍サイクルの水素（H₂）ガス分圧と窒
素（N₂）ガス分圧とを換出する濃度センサと、この濃度
センサからの信号を入力信号とし、水素ガスに対する窒
素ガスの分圧比と設定値、及び水素ガス分圧と窒素ガス
分圧との和と設定値とを比較し、分圧の和が設定値以上
になり、かつ、上記分圧比が設定値以上になったとき信
号を出力する比較装置と、この比較装置からの信号によ
り報知信号を出力する制御装置と、この制御装置からの
報知信号に基づいて動作する報知器とを備えたことを特
徴とする吸収冷凍機。