JP4007777B2 - Diaphragm pump, diaphragm damage detection method for diaphragm pump, and ammonia absorption refrigerator equipped with the diaphragm pump - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイアフラムポンプ、ダイアフラムポンプのダイアフラム損傷検知方法、及びそのダイアフラムポンプを備えたアンモニア吸収式冷凍機に関する。
【0002】
【従来の技術】
アンモニア吸収式冷凍機は、吸収剤として水を使用し、冷媒として一般的なフロン系物質に代わり非フロン系の自然冷媒であるアンモニアを使用した装置であるが、従来はアンモニアが毒性物質であるため、その漏洩による危険性の問題や、装置自体が大型で複雑な構造になり、設備コストが高くなることなどの理由からそれ程普及しなかった。
しかし、近年、フロンによるオゾン層の破壊が問題になり、オゾン層破壊係数がゼロで、安価で、熱伝導率の高い冷媒であるアンモニアの特徴を生かしたアンモニア吸収式冷凍機が再び注目されてきている。さらに、このアンモニア吸収式冷凍機は、熱駆動であるために電気駆動型のアンモニア圧縮式冷凍機に比べて、消費電力が約10分の1程度になるため省電力化を図れること、熱源として廃熱を有効利用することによりプラント全体のエネルギー効率が向上し省エネルギー化を図れる等の利点もあり、技術開発や改良研究が活発になされている。
【0003】
ここで、従来からの一般的なアンモニア吸収式冷凍機について説明すると、図1(尚、図1は本発明の実施形態を説明する図である)に示すように、主要機器として蒸発器1、吸収器2、発生器3、凝縮器4などで構成されている。動作は、まず低圧下でアンモニア液aが蒸発器1に供給され、ブラインなどの被冷却流体bからの吸熱により蒸発して低温度のアンモニアガスcとなるが、その蒸発潜熱により被冷却流体は冷却される。蒸発器1を出た低温度のアンモニアガスcは、凝縮器4から送られるアンモニア液を過冷却器5で過冷却した後、吸収器2に送られ、吸収器2の内部において噴霧される発生器3から送られるアンモニア稀水溶液eと接触して吸収され、アンモニア濃水溶液fが生成される。その際に発生するアンモニアガスcのアンモニア稀水溶液eへの吸収熱は、冷却水gにより除去される。
上記生成されたアンモニア濃水溶液fは、溶液ポンプ6で加圧された後、溶液熱交換器7で発生器3から送られてきた高温のアンモニア稀水溶液eと熱交換することにより熱回収され、加熱されてから精留器8に入り、発生器3に外部から投入される廃熱蒸気hなどの熱エネルギーにより加熱される。この加熱により、アンモニア濃水溶液f中のアンモニアが蒸発するが、アンモニアと水とは沸点の差が大きい共沸混合物であるため、アンモニアガスiには若干の水蒸気の含有が避けられない。アンモニアガスiの純度を上げるため、精留器8を設けると共に、凝縮器4で凝縮したアンモニア液dの一部を精留器8に連結した分縮器9に還流させるなどの対策を講じている。
【0004】
アンモニアガスを蒸発させた後の残液である高温のアンモニア稀水溶液eは、前記のように、発生器3から溶液熱交換器7を経て吸収器2に送られ、蒸発器1から送られてくるアンモニアガスcの吸収液となり、アンモニア濃水溶液fが生成される。かくして、分縮器9から送り出される高濃度のアンモニアガスiは、凝縮器4に入り冷却水により冷却されて液化し、アンモニア液dとなり、その一部は前記のように分縮器9に還流されるが、残りは蒸発器1から送られてくるアンモニアガスcにより過冷却器5内で過冷却されたあと、膨張弁10で減圧されて低圧のアンモニア液aとなって蒸発器1に入る。なお、過冷却器5の役割は、凝縮器4からのアンモニア液dを過冷却することにより、当該アンモニア液dが膨張弁10に流入する前の配管中で液冷媒が部分蒸発するフラッシングを抑制し、凝縮器4を通るアンモニア液の流量を安定化することにより、その設置により冷却効率即ちシステム全体の熱効率を向上することが可能になるのである。
【0005】
アンモニア吸収式冷凍機は、その内部圧力から、凝縮器4、精留器8及び発生器3などの主要機器からなる高圧側と、蒸発器1、吸収器2などの主要機器からなる低圧側とに分けられるが、定常運転時には、高圧側が通常1.5MPa、低圧側が通常大気圧に近い条件下で運転されるため、高圧側と低圧側との圧力差は約1.5MPaとなりかなり大きい。従って、図1において低圧側の吸収器2からのアンモニア濃水溶液fを高圧側の精留器8に搬送するための溶液ポンプ6は、流量に比べて高揚程タイプのポンプが必要になり、またアンモニア水溶液のように低粘度の流体であっても、揚程の変動に対して正確な流量制御の可能なポンプが要求される。このような要求に対してギアポンプは不適切であり、特に小型の吸収式冷凍機の場合、容積式定量型ダイアフラムポンプが最も好適である。
【0006】
尚、アンモニアの漏洩に対しては、以下のような問題があるため、万全の対策を講じることが望まれる。即ち、アンモニアは刺激臭があり、15〜28容積%で燃焼する可能性のある可燃性の毒性ガスで、対空気比重量が0.596と空気よりもかなり低い。従って、安全性面から取り扱い上に各種の問題が生じる。例えば、仮にアンモニアが漏洩した場合、アンモニア吸収式冷凍機の設置された場所の天井近傍に滞留して爆発するおそれがある。また、人体に対しては粘膜刺激作用を有するため、口腔や鼻腔に炎症を生じさせるおそれがあり、高濃度アンモニアガスを吸収した場合には、刺激により呼吸困難を起こす可能性もある。さらに、通常、人はアンモニア濃度約5ppmから不快な臭気を感じ、約50ppmで不快感が強まるため、労働環境におけるアンモニアの許容濃度は、産業衛生学会勧告値では25ppmとされており、衛生上あるいは安全上からも、その漏洩には細心の注意を払うことが必要である。
【0007】
アンモニア吸収式冷凍機において、アンモニア漏洩の可能性の大きな要因として、溶液ポンプにダイアフラムポンプを使用した場合のダイアフラムの破損が挙げられるが、ダイアフラムの破損に対して、例えばダイアフラムの破損を検知してアンモニア吸収式冷凍機の動作を停止させるために、下記のように、従来からいくつかの対策方法が提案されている。
(1)油圧式のダイアフラムポンプにおいて、ダイアフラムを2枚のダイアフラムの間にセンサ電極を挟み込んだエンベロープのサンドイッチ構造にし、そのサンドイッチ構造の2枚のダイアフラムのうち、どちらか一方のダイアフラムが損傷した場合、圧送対象液(例えばアンモニア水溶液)や作動流体液(例えば作動油)が破損した方のダイアフラムを通ってセンサ電極に至り、ダイアフラムの破損を検知する方法、あるいは、ダイアフラム内にセンサ電極を備えた構造にして、ダイアフラムの破損が生じた場合、上記液がセンサ電極に至り、ダイアフラムの破損を検知する方法(例えば特開平2000−130334号公報参照)。
(2)油圧式のダイアフラムポンプにおいて、ダイアフラムを2枚のダイアフラムを重ねた構造にするとともに、その2枚のダイアフラムの間の間隙に連通したフロートスイッチ又は圧力スイッチ等を設け、ダイアフラムが損傷して液漏れが生じた場合、圧送対象液や作動流体液が上記ダイアフラムの間隙を通って上昇してフロートスイッチ又は圧力スイッチに至り、スイッチが検出作動することを利用してダイアフラムの破損を警報する方法。尚、この2枚のダイアフラムを重ねた構造のダイアフラムでは、作動油の圧力によって変位した作動流体液側のダイアフラムが圧送対象液側のダイアフラムに直接機械的に接触して変位を伝達するようにして、ダイアフラムが変位作動する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来の対策方法(1)では、センサ電極の構造をダイアフラム内に設置できるように特別に設計する必要があり、しかも、ダイアフラム内の狭い場所にセンサ電極を設置するためにダイアフラムの構造が複雑化する。さらに、ダイアフラムもセンサ電極を備えた構成のものに特別に製作する必要がある。その結果、ダイアフラム及びセンサ電極が複雑で製作費用も高くなる欠点があり、また、サンドイッチ構造のダイアフラムは成型が難しく剥離し易い欠点もある。また、前記従来の対策方法(2)では、液の漏洩量が比較的多量でないとフロートスイッチや圧力スイッチ等が的確に検知作動しない欠点があり、また、フロートスイッチ等の設置箇所は大気圧下にあるため、高圧の圧送対象液や作動流体液が漏れた場合、液の一部がフラッシングして蒸気となって液面の上昇分が比較的少なくなり、フロートスイッチ等の作動精度の低下を招くという欠点もある。
【0009】
さらに、従来の油圧式のダイアフラムポンプでは、作動流体液を加圧駆動するのに精密機械加工を要するシリンダやプランジャ等を用いているため、製作費用が高くなるとともに、メンテナンスも大変であるという欠点がある。尚、かかる油圧式ダイアフラムポンプの欠点を避けたダイアフラムポンプとして、ダイアフラムを油圧ではなくリンク等によって直接機械的に駆動する直動式のダイアフラムポンプがあるが、この直動式ダイアフラムポンプの場合には、ダイアフラムにかかる圧力が不均一になるため、ダイアフラムの破損が生じ易く、その結果、圧送対象液が外部に漏れることを適切に回避できないおそれがある。
また、前述の対策方法(2)のダイアフラム構造においては、重ねられた2枚のダイアフラムが機械的に接触して変位を伝達しているため、この機械的な接触による摩擦によってダイアフラムが摩耗して損傷する欠点もある。
【0010】
本発明の第1の目的は、上記従来技術の欠点を解消するために、精密機械加工を要するシリンダやプランジャ等を不要にして極力安価に構成しながら、従来の直動式ダイアフラムポンプや前記対策方法(2)において問題となっていたダイアフラムの損傷を適切に回避させて、環境安全性の高いダイアフラムポンプを提供するとともに、それに加えて、ダイアフラム及び検出電極が簡素な構造で安価に製作できるものでありながら、作動安定性が高くダイアフラムの破損の的確な検知が可能であり、しかも、環境安全性の高いダイアフラムポンプを提供することにある。
第2の目的は、ダイアフラムの損傷の的確な検知が可能であり、環境安全性の高いダイアフラムポンプのダイアフラム損傷検知方法を提供することにある。
第3の目的は、ダイアフラムポンプを溶液ポンプとして使用する場合に、ダイアフラムの損傷が生じた場合でも環境及び冷凍性能への悪影響を回避させることが可能となるアンモニア吸収式冷凍機を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記第1の目的を達成するための本発明に係るダイアフラムポンプの第一の特徴構成は、請求項1に記載した如く、変位駆動される側の第1ダイアフラムと圧送対象液に接する側の第2ダイアフラムとの間に、前記第1ダイアフラムの変位を前記第2ダイアフラムの変位として伝達する作動流体液を収納する作動流体液溜が設けられ、前記圧送対象液、前記作動流体液、及び、前記第1ダイアフラムに対して前記作動流体液とは反対側で接する周囲媒体のうち、少なくとも前記作動流体液が、他のものと異なる電気特性を有し、前記周囲媒体が気体にて構成され、前記作動流体液溜内における前記電気特性を検出する検出電極が、前記作動流体液溜の上部側に設置されている点にある。
【0015】
同第二の特徴構成は、請求項2に記載した如く、上記第一の特徴構成に加えて、前記検出電極が検出する前記電気特性が電気伝導度であり、前記圧送対象液、前記作動流体液及び前記周囲媒体の順で電気伝導度が低くなるか、又は、前記圧送対象液、前記作動流体液及び前記周囲媒体の順で電気伝導度が高くなるように構成されている点にある。
【0016】
同第三の特徴構成は、請求項3に記載した如く、上記第一又は第二の特徴構成に加えて、前記検出電極の検出信号に基づいて、前記第1ダイアフラム又は前記第2ダイアフラムのいずれかの破損を検知する破損検知手段が備えられている点にある。
【0017】
上記第2の目的を達成するための本発明に係るダイアフラムポンプのダイアフラム損傷検知方法の第一の特徴構成は、請求項4に記載した如く、上記第一から第三のいずれかの特徴構成のダイアフラムポンプに備えた前記検出電極の検出信号に基づいて、前記第1ダイアフラム又は前記第2ダイアフラムのいずれかの破損を検知する点にある。
【0018】
上記第3の目的を達成するための本発明に係るアンモニア吸収式冷凍機の特徴構成は、請求項5に記載した如く、上記第一から第三のいずれかの特徴構成のダイアフラムポンプが、前記作動流体液を水にて構成し、且つ、前記圧送対象液としてのアンモニア水溶液を流路内の低圧側部分から高圧側部分に搬送する溶液ポンプとして備えられている点にある。
【0019】
以下に作用並びに効果を説明する。
本発明に係るダイアフラムポンプの第一の特徴構成によれば、第1ダイアフラムが変位駆動されると、その第1ダイアフラムの変位が、第1ダイアフラムと第2ダイアフラムとの間に設けた作動流体液溜に収納した作動流体液によって第2ダイアフラムの変位として伝達され、この第2ダイアフラムの変位作動によって第2ダイアフラムに接する圧送対象液が圧送される。
従って、第1ダイアフラムをリンク等によって機械的に駆動するようにしても、圧送対象液に接する第2ダイアフラムは、作動流体液を介して均一な圧力を受けて変位作動するので、圧送対象液に接するダイアフラムをリンク等によって直接駆動するものや2枚の重ねたダイアフラムが接触して変位伝達するようなものに比べて、圧送対象液に接するダイアフラムの破損の確率を低くすることができ、もって、精密機械加工を要するシリンダやプランジャ等を不要にして安価に構成しながら、従来の直動式ダイアフラムポンプや前記対策方法(2)で問題となっていたダイアフラムの損傷を適切に回避させて環境安全性を高くし、前記第1の目的を達成することが可能となるダイアフラムポンプが得られる。
【0020】
そして、同第一の特徴構成によれば、上記各ダイアフラムのうちで、第1ダイアフラムが破損すると、作動流体液溜内の作動流体液が第1ダイアフラムを通過して周囲媒体側に洩れ、周囲媒体が第1ダイアフラムを通過して作動流体液溜内に流入するので、作動流体液溜内の所定位置における電気特性が作動流体液の特性から、流入する周囲媒体の特性又は作動流体液と周囲媒体との混合した特性に変化し、その作動流体液溜内の所定位置における電気特性の変化が検出電極によって検出される。一方、第2ダイアフラムが破損すると、作動流体液溜内に圧送対象液が流入して、作動流体液溜内の作動流体液と混ざるので、作動流体液溜内の所定位置における電気特性が作動流体液の特性から、流入する圧送対象液の特性又は作動流体液と圧送対象液との混合した特性に変化し、その作動流体液溜内の所定位置における電気特性の変化が検出電極によって検出される。そして、上記検出電極にて検出される電気特性が、少なくとも作動流体液と他の圧送対象液及び周囲媒体とで異なるため、その電気特性の変化によって、前記作動流体液ではなく、前記圧送対象液及び周囲媒体のいずれかを検出していることが判別できる。
【0021】
従って、上記のように検出電極が検出する作動流体液溜内の所定位置における電気特性の変化によって、第1ダイアフラムと第2ダイアフラムのいずれかが破損したことを検知することができる。尚、第1ダイアフラムが破損した場合、圧送対象液と接する第2ダイアフラムは損傷していないので、圧送対象液が外部に洩れることはなく、また、第2ダイアフラムが破損した場合、第1ダイアフラムは損傷していないので、作動流体液溜内に流入した圧送対象液が外部に洩れることはなく、いずれの場合も環境安全性を高くすることができる。
さらに、第1ダイアフラム及び第2ダイアフラムの夫々は汎用タイプのダイアフラムを使用することができ、また、検出電極も従来から液の電気特性を検出するために用いられている既製品タイプの電極を使用することができるので、ダイアフラム及び検出電極を簡素な構造で安価に製作することができる。
また、ダイアフラムの破損に伴う作動流体液溜に対する各液体等の流入・流出・混合による電気特性の変化に基づいてダイアフラムの破損を検出するので、例えばダイアフラムの破損に伴って漏洩する液体の液面変化を検出するフロートスイッチのような手段に比べて、作動安定性が高く且つダイアフラムの破損の的確な検知が可能である。
以上より、ダイアフラム及び検出電極が簡素な構造で安価に製作できるものでありながら、作動安定性が高くダイアフラムの破損の的確な検知が可能であり、しかも、環境安全性の高い、前記第1の目的を達成することが可能となるダイアフラムポンプが得られる。
【0023】
さらに、同第一の特徴構成によれば、第1ダイアフラムが損傷した場合に、作動流体液溜に流入してくる周囲媒体としての気体が作動流体液よりも軽く作動流体液溜の上部側に移動し、作動流体液溜の上部側に設置されて作動流体液溜の上部位置における電気特性を検出する検出電極が、作動流体液の特性から流入した気体の特性への電気特性の変化を検出する。
従って、周囲媒体が空気等の気体である場合に、第1ダイアフラムの破損を迅速且つ的確に検出することができる。しかも、この場合に、作動流体液溜の上部側に設置する検出電極は、例えば作動流体液溜を形成するためのケーシングの上部に検出電極を収めた管を接続する等の簡単な構造で設置することができる。
【0024】
同第二の特徴構成によれば、圧送対象液、作動流体液及び周囲媒体の順で電気伝導度が低くなる場合は、検出電極にて検出される作動流体液溜内の電気伝導度が作動流体液に対応する値から低下すれば、第1ダイアフラムが破損して周囲媒体が作動流体液溜内に流入していることが検知でき、逆に上記電気伝導度の検出値が作動流体液に対応する値から上昇すれば、第2ダイアフラムが破損して圧送対象液が作動流体液溜内に流入していることが検知できる。
一方、圧送対象液、作動流体液及び周囲媒体の順で電気伝導度が高くなる場合は、上記作動流体液溜内での電気伝導度の検出値が作動流体液に対応する値から上昇すれば、第1ダイアフラムが破損して周囲媒体が作動流体液溜内に流入していることが検知でき、逆に上記電気伝導度の検出値が作動流体液に対応する値から低下すれば、第2ダイアフラムが破損して圧送対象液が作動流体液溜内に流入していることが検知できる。
従って、検出電極にて作動流体液溜内での電気伝導度の大小変化を検出する簡素な検出手段によって、第1ダイアフラムが破損したのか第2ダイアフラムが破損したのかを的確に識別しながら検出することができる。
特に、圧送対象液、作動流体液及び周囲媒体の順で電気伝導度が低くなる場合には、本発明に係るダイアフラムポンプによって、圧送対象液として導電性流体を輸送するような用途に好適なダイアフラムポンプが実現できる。
【0025】
同第三の特徴構成によれば、破損検知手段が、前記検出電極の検出信号に基づいて、第1ダイアフラム又は第2ダイアフラムのいずれかの破損を検知する。
従って、ダイアフラムポンプに備えた破損検知手段によって、第1ダイアフラム又は第2ダイアフラムのいずれかの破損が検出されるので、そのダイアフラムの破損検知信号に基づいて、例えばダイアフラムポンプの作動を強制的に停止させたり、あるいは、ブザー等の警報手段を作動させてオペレータにダイアフラムの破損の発生を知らせる等の適切な処置をとることができる。
【0026】
本発明に係るダイアフラムポンプのダイアフラム損傷検知方法の特徴構成によれば、上記第一から第三のいずれかの特徴構成のダイアフラムポンプに備えた前記検出電極の検出信号に基づいて、第1ダイアフラム又は第2ダイアフラムのいずれかの破損を検知する。
従って、上記ダイアフラムポンプに備えた検出電極に外部の検知装置等を接続してその検出電極の検出情報に基づいて、第1ダイアフラム又は第2ダイアフラムのいずれかの破損を検知することができるので、ダイアフラムポンプ自体には検出電極を備えさせるだけで極力簡素に構成しながら、汎用のマイコン等で検知装置を構成するような自由度のある使用条件を提供することができる。
【0027】
本発明に係るアンモニア吸収式冷凍機によれば、溶液ポンプとして備えられた上記ダイアフラムポンプが、作動流体液として水を用いて、圧送対象液としてのアンモニア水溶液を流路内の低圧側部分から高圧側部分に搬送する。
従って、上記アンモニア水溶液を搬送しているときに、第1ダイアフラムが損傷した場合には、作動流体液溜内の作動流体液が外部に流出するが、作動流体液は水であるので、外部に洩れたとしても外部環境に悪影響を及ぼすおそれはほとんどない。一方、第2ダイアフラムが破損した場合には、作動流体液溜内の作動流体液が圧送対象液に混入するが、水である作動流体液がアンモニア水溶液に混じるのであるから、アンモニア水溶液の濃度が多少変化するだけで、アンモニア冷凍サイクルの性能に大きな変化を与えるものではなく、もって、ダイアフラムポンプを溶液ポンプとして使用する場合に、ダイアフラムの損傷が発生した場合でも環境及び冷凍性能への悪影響を回避させることが可能となるアンモニア吸収式冷凍機を得ることができる。
【0028】
【発明の実施の形態】
本発明に係るダイアフラムポンプ、及び、そのダイアフラムポンプを備えたアンモニア吸収式冷凍機の実施の形態を図に基づいて説明する。
【0029】
本発明に係るダイアフラムポンプを説明する前に、比較例として、一般的な直動式ダイアフラムポンプについて説明する。図5(イ)に示すように、クランクシャフト12に連動したコネクティングリンク13が左方に押し出されると、コネクティングリンク13に連結されたダイアフラム14が左方に押され、これによって吸込み逆止弁15が閉じられ、吐出逆止弁16が開かれて、圧送対象液jが下方に吐出される。
一方、図5(ロ)に示すように、コネクティングリンク13が右方に引かれると、ダイアフラム14が右方に引かれて吸込み逆止弁15が開き吐出逆止弁16が閉じて、圧送対象液jが上方から流入する。以下、上記動作を繰り返すことにより、圧送対象液jを加圧しつつ上方から下方に流通させる。尚、この直動式ダイアフラムポンプでは、前述のように、コネクティングリンク13が連結されたダイアフラム14の部分に不均一な圧力がかかり破損が生じ易い欠点がある。
【0030】
次に、本発明に係るダイアフラムポンプの構成と動作について図2に基づいて説明する。クランクシャフト12の動きに連動するように設けられたコネクティングリンク13に第1ダイアフラム18が連結されるとともに、第1ダイアフラム18のコネクティングリンク13とは逆側に第2ダイアフラム19が間隔を隔てて設けられ、この第1ダイアフラム18、第2ダイアフラム19及びケーシング20によって囲まれた部分(作動流体液溜ED)に作動流体液k(具体的には水)が封入され、第2ダイアフラム19の作動流体液kと接している側とは逆側に、圧送対象液j(具体的には、アンモニア水溶液)が接している。すなわち、変位駆動される側の第1ダイアフラム18と圧送対象液jに接する側の第2ダイアフラム19との間に、第1ダイアフラム18の変位を第2ダイアフラム19の変位として伝達する作動流体液を収納する作動流体液溜EDが設けられている。なお、第1ダイアフラム18に対して上記作動流体液kとは反対側に、周囲媒体としての気体である空気が接している。
【0031】
従って、図2(イ)に示すように、コネクティングリンク13が左方に押し出され、これに連動して第1ダイアフラム18が左方に押されると、作動流体液kが左方への圧力を受けて左方へ押され、第2ダイアフラム19が左方に押される。これによって、吸込み逆止弁15が閉じられ、吐出逆止弁16が開かれて、圧送対象液jが下方に吐出される。逆に、図2(ロ)に示すように、コネクティングリンク13が右方に引かれて第1ダイアフラム18が右方に引かれると、作動流体液kが右方への引力を受けて右方へ引かれ、第2ダイアフラム19が右方に引かれる。これによって吸込み逆止弁15が開き、吐出逆止弁16が閉じて、圧送対象液jが上方から流入する。以下、上記動作を繰り返すことにより、圧送対象液jを加圧しつつ上方から下方に流通させることができる。
【0032】
前記作動流体液溜EDの上部側に、作動流体液溜ED内の所定位置(上部側位置)における電気特性を検出する検出電極(以下、センサ電極と称す)21が設置されている。具体的には、前記ケーシング20の上部に、センサ電極21を収めた管20aが作動流体液溜EDに連通する状態で接続されている。
そして、前記圧送対象液j、作動流体液k及び周囲媒体(空気)の夫々が、互いに異なる前記電気特性を有している。具体的には、前記センサ電極21が検出する前記電気特性が電気伝導度(μS/cm)であり、前記圧送対象液j、作動流体液k及び周囲媒体(空気)の順で電気伝導度が低くなっている。
【0033】
さらに、上記センサ電極21の検出信号に基づいて、第1ダイアフラム18又は第2ダイアフラム19のいずれかの破損を検知する破損検知手段22と、その破損検知手段22によって作動制御されるポンプ駆動用のモータ23とが設けられている。
【0034】
第1ダイアフラム18及び第2ダイアフラム19のいずれも破損していないときは、センサ電極21が作動流体液kである水の電気伝導度を検出する。このとき、純度が例えば水道水クラスの水を使用した場合には、100〜150μS/cm程度の電気伝導度が検出される。尚、作動流体液kとして使用する水は、第1ダイアフラム18又は第2ダイアフラム19の破損により、空気又は圧送対象液jが作動流体液溜ED内に侵入して、センサ電極21にて検出される電気伝導度が、水の電気伝導度との間で十分大きな差が生じるものであればよく、純水から電気伝導度が500μS/cm程度の地下水が使用できる。
【0035】
第1ダイアフラム18が損傷した場合は、図3(イ)に示すように、作動流体液kが外部に漏洩し、代わりに空気が流入して作動流体液溜EDの上部位置に溜まるためセンサ電極21は空気と接触し、検出される電気伝導度は非常に小さくなる(図4参照)。また、第2ダイアフラム18が損傷した場合は、図3(ロ)に示すように圧送対象液j(電気伝導度が例えば1200μS/cm程度のアンモニア水溶液)が作動流体液溜ED内に流入して作動流体液kに混ざるため、センサ電極21が検出する電気伝導度は非常に大きくなる(図4参照)。そして、破損検知手段22が、上記センサ電極21にて検出される電気伝導度が前記水の電気伝導度よりも所定値以上大きくなった場合には、第2ダイアフラム19の破損が生じていると判断し、逆に検出される電気伝導度が前記水の電気伝導度よりも所定値以上小さくなった場合には、第1ダイアフラム18の破損が生じていると判断し、いずれかのダイアフラムの破損が検知されると前記ポンプ駆動用モータ23を停止させる。尚、同時に、図示しない警報器を作動させてトラブルの発生を知らせて、アンモニア吸収式冷凍機の運転の停止等の適切な処置を促す。これにより、損傷したダイアフラムの早期取り換え等の適切なメンテナンスが可能となる。
【0036】
アンモニア吸収式冷凍機は、冷媒にアンモニア、吸収剤に水を使用したもので、その構成と動作は、図1に基づいて既に説明した通りである。そして、前記ダイアフラムポンプ6が、作動流体液kを水にて構成し、且つ、圧送対象液jとしてのアンモニア水溶液を流路内の低圧側部分から高圧側部分に搬送する溶液ポンプ6としてアンモニア吸収式冷凍機に備えられている。具体的には、溶液ポンプ6は、アンモニア濃水溶液を吸収器2から精留器8に搬送している。
【0037】
次に、本発明に係るダイアフラムポンプのダイアフラム損傷検知方法の実施の形態について説明する。
すなわち、このダイアフラムポンプのダイアフラム損傷検知方法は、上記ダイアフラムポンプに備えたセンサ電極21の検出信号に基づいて第1ダイアフラム18又は第2ダイアフラム19のいずれかの破損を検知するものである。
具体的には、上述したようにダイアフラムポンプに備えた破損検知手段22を利用して、センサ電極21の検出信号に基づいて第1ダイアフラム18又は第2ダイアフラム19のいずれかの破損を検知することができるが、これ以外に、破損検知手段22を備えていないダイアフラムポンプの場合に、センサ電極21をマイコン等の汎用のコントローラに接続し、このコントローラによって、センサ電極21の検出信号に基づいて第1ダイアフラム18又は第2ダイアフラム19のいずれかの破損を検知するように構成することができる。
【0038】
以上述べてきたことから明らかなように、本発明に係るダイアフラムポンプは、漏洩時に毒性あるいは発火性等の危険性を有するガスを放出する可能性がある圧送対象液の加圧・搬送に有効なものとなる。特に、小型のアンモニア吸収式冷凍機における吸収器から精留器にアンモニア濃水溶液を搬送する溶液ポンプとして使用するのに有効である。
【0039】
〔別実施の形態〕
上記実施形態では、検出電極21が検出する電気特性が電気伝導度である場合について説明したが、電気伝導度以外に、例えば静電容量等であってもよい。
また、検出電極21が電気伝導度を検出する場合に、上記実施形態では、圧送対象液j、作動流体液k及び周囲媒体の順で電気伝導度が低くなるように構成したが、逆に、圧送対象液j、作動流体液k及び周囲媒体の順で電気伝導度が高くなるように構成してもよい。
さらに、上記電気特性として、1つの電気特性ではなく、複数の電気特性を検出するようにしてもよい。この場合に、例えば、圧送対象液j、作動流体液k及び周囲媒体のうちの1組(例えば、圧送対象液jと作動流体液k)については、1つの電気特性(例えば、電気伝導度)で互いに異なる特性を有し、別の組(例えば、作動流体液kと周囲媒体)については、他の電気特性(例えば、静電容量)で互いに異なる特性を有するように、各液や媒体の特性に適合して電気特性を適切に設定することが可能となる。
【0040】
上記実施形態では、圧送対象液j、作動流体液k及び周囲媒体の夫々が、互いに異なる電気特性を有して、第1ダイアフラム18と第2ダイアフラム19のどちらが破損したかを判別するようにしたが、これ以外に、少なくとも作動流体液kが、他のもの(圧送対象液j及び周囲媒体)と異なる電気特性を有して、第1ダイアフラム18又は第2ダイアフラム19のいずれかが破損したことを検知するようにしてもよい。
【0041】
上記実施形態では、検出電極21を作動流体液溜EDの上部側に設置したが、例えば、作動流体液溜EDの上部側と下部側の両方に検出電極21を設置するようにしてもよい。これにより、例えば圧送対象液jの比重が作動流体液kの比重に比べて大きく、第2ダイアフラム19の破損に伴って作動流体液溜EDに流入した圧送対象液jが作動流体液溜EDの下部に溜まるような場合に、作動流体液溜EDの上部側に設置した検出電極21では、圧送対象液jの流入を適切に検出できないとしても、作動流体液溜EDの下部側に設けた検出電極21によってその圧送対象液jの流入を適切に検出できることになる。
【0042】
また、上記実施形態では、第2ダイアフラム19の径を第1ダイアフラム18の径と同一に形成したが、例えば第2ダイアフラム19の径を第1ダイアフラム18の径よりも小径に形成することにより、第1ダイアフラム18を変位駆動するコネクティングリンク13の駆動量を少なくしながら、第2ダイアフラム19に対して高圧を発生させることができる。
【0043】
上記実施形態では、ダイアフラムポンプをアンモニア吸収式冷凍機に使用するアンモニア水溶液搬送用の溶液ポンプに適用する場合を説明したが、本発明に係るダイアフラムポンプは、アンモニア水溶液以外の各種圧送対象液の搬送用ダイアフラムポンプに適用できるものである。尚、本発明に係るダイアフラムポンプを例えばアンモニア吸収式冷凍機以外の用途に用いる場合には、作動流体液を水以外の媒体(作動油等)にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】アンモニア吸収式冷凍機の冷凍サイクルの説明図
【図2】本発明に係るダイアフラムポンプの構成と動作を説明する側面図
【図3】本発明に係るダイアフラムポンプのダイアフラムの損傷による漏洩を示す側面図
【図4】電気伝導度の検出値を示すグラフ
【図5】一般的な直動式ダイアフラムポンプの構成と動作を説明する側面図
【符号の説明】
6 溶液ポンプ
18 第1ダイアフラム
19 第2ダイアフラム
21 検出電極
22 破損検知手段
ED 作動流体液溜[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a diaphragm pump, a diaphragm damage detection method for a diaphragm pump, and an ammonia absorption refrigerator equipped with the diaphragm pump.
[0002]
[Prior art]
Ammonia absorption chillers use water as an absorbent and use ammonia, which is a non-fluorocarbon natural refrigerant instead of a general chlorofluorocarbon as a refrigerant. Conventionally, ammonia is a toxic substance. For this reason, it has not become so popular because of the risk of leakage and the fact that the device itself has a large and complicated structure and the equipment cost is high.
However, in recent years, destruction of the ozone layer by CFCs has become a problem, and ammonia absorption refrigerators that take advantage of the characteristics of ammonia, which is a low-cost, low-heat, and high-thermal-conductivity refrigerant, have attracted attention again. ing. Furthermore, since this ammonia absorption refrigerator is heat driven, the power consumption is about one-tenth of that of an electrically driven ammonia compression refrigerator. Effective use of waste heat has the advantage that the energy efficiency of the whole plant is improved and energy saving is achieved. Therefore, technological development and improvement research are actively conducted.
[0003]
Here, a conventional general ammonia absorption refrigerator will be described. As shown in FIG. 1 (where FIG. 1 is a diagram illustrating an embodiment of the present invention), an evaporator 1, It is comprised by the absorber 2, the generator 3, the condenser 4, etc. In operation, the ammonia liquid a is first supplied to the evaporator 1 under a low pressure, and is evaporated by absorbing heat from the fluid b to be cooled, such as brine, to become a low-temperature ammonia gas c. To be cooled. The low-temperature ammonia gas c exiting the evaporator 1 is supercooled by the supercooler 5 after the ammonia liquid sent from the condenser 4 is sent to the absorber 2 and sprayed inside the absorber 2. In contact with the ammonia dilute aqueous solution e sent from the vessel 3, it is absorbed and a concentrated ammonia aqueous solution f is produced. The absorption heat of the ammonia gas c generated at that time to the ammonia dilute aqueous solution e is removed by the cooling water g.
The generated concentrated ammonia aqueous solution f is heat-recovered by exchanging heat with the hot ammonia dilute aqueous solution e sent from the generator 3 by the solution heat exchanger 7 after being pressurized by the
[0004]
As described above, the hot ammonia dilute aqueous solution e, which is the residual liquid after the ammonia gas is evaporated, is sent from the generator 3 to the absorber 2 via the solution heat exchanger 7 and sent from the evaporator 1. The resulting ammonia gas c is absorbed, and an ammonia concentrated aqueous solution f is generated. Thus, the high-concentration ammonia gas i sent from the
[0005]
From the internal pressure, the ammonia absorption refrigerator has a high pressure side consisting of main equipment such as the condenser 4, the
[0006]
In addition, since there are the following problems with respect to leakage of ammonia, it is desirable to take all possible measures. That is, ammonia has an irritating odor and is a flammable toxic gas that can burn at 15 to 28% by volume, and its specific weight to air is 0.596, which is considerably lower than air. Therefore, various problems arise in handling from the viewpoint of safety. For example, if ammonia leaks, there is a risk of staying near the ceiling where the ammonia absorption refrigerator is installed and exploding. In addition, since it has a mucosal stimulating action on the human body, there is a risk of causing inflammation in the oral cavity and nasal cavity, and when high-concentration ammonia gas is absorbed, there is a possibility that respiratory irritation may occur due to the stimulation. Furthermore, since a person usually feels an unpleasant odor from an ammonia concentration of about 5 ppm and becomes unpleasant at about 50 ppm, the allowable concentration of ammonia in the working environment is 25 ppm according to the recommended value of the Industrial Hygiene Society. From the viewpoint of safety, it is necessary to pay close attention to the leakage.
[0007]
In ammonia absorption refrigerators, a major cause of the possibility of ammonia leakage is diaphragm damage when a diaphragm pump is used as the solution pump. For example, the diaphragm damage is detected by detecting the diaphragm damage. In order to stop the operation of the ammonia absorption refrigerator, several countermeasures have been proposed in the past as follows.
(1) In the case of a hydraulic diaphragm pump, when the diaphragm has a sandwich structure in which the sensor electrode is sandwiched between two diaphragms, and one of the two diaphragms in the sandwich structure is damaged , A method for detecting breakage of the diaphragm by passing through the diaphragm on which the liquid to be pumped (for example, aqueous ammonia solution) or the working fluid (for example, hydraulic oil) is damaged, or a sensor electrode is provided in the diaphragm In the structure, when the diaphragm is broken, the liquid reaches the sensor electrode and detects the breakage of the diaphragm (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-130334).
(2) In a hydraulic diaphragm pump, the diaphragm has a structure in which two diaphragms are overlapped, and a float switch or a pressure switch connected to the gap between the two diaphragms is provided to damage the diaphragm. When liquid leakage occurs, the liquid to be pumped or the working fluid rises through the gap between the diaphragms and reaches the float switch or pressure switch. . In the diaphragm having a structure in which the two diaphragms are overlapped, the diaphragm on the working fluid side displaced by the pressure of the working oil is in direct mechanical contact with the diaphragm on the pumping target liquid side to transmit the displacement. The diaphragm is operated by displacement.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional countermeasure method (1), it is necessary to specially design the structure of the sensor electrode so that it can be installed in the diaphragm, and the structure of the diaphragm is required to install the sensor electrode in a narrow place in the diaphragm. Is complicated. Further, the diaphragm needs to be specially manufactured to have a configuration including a sensor electrode. As a result, the diaphragm and the sensor electrode are complicated and expensive to manufacture, and the sandwich structure diaphragm is difficult to mold and easily peeled off. In addition, the conventional countermeasure method (2) has a drawback that the float switch and the pressure switch do not accurately detect and operate unless the amount of leakage of the liquid is relatively large, and the installation location of the float switch is under atmospheric pressure. Therefore, if a high-pressure liquid to be pumped or a working fluid leaks, a part of the liquid flushes and becomes vapor, so that the rise in the liquid level is relatively small and the operating accuracy of the float switch, etc. is reduced. There is also a drawback of inviting.
[0009]
Furthermore, conventional hydraulic diaphragm pumps use cylinders, plungers, etc. that require precision machining to pressurize the working fluid fluid, resulting in high manufacturing costs and difficult maintenance. There is. In addition, as a diaphragm pump that avoids the drawbacks of such a hydraulic diaphragm pump, there is a direct acting diaphragm pump that directly mechanically drives the diaphragm not by hydraulic pressure but by a link or the like. In the case of this direct acting diaphragm pump, Since the pressure applied to the diaphragm becomes non-uniform, the diaphragm is easily damaged, and as a result, there is a possibility that the liquid to be pumped cannot be appropriately prevented from leaking to the outside.
Further, in the diaphragm structure of the above-described countermeasure method (2), since the two stacked diaphragms are in mechanical contact with each other to transmit displacement, the diaphragm is worn by friction due to the mechanical contact. There are also drawbacks to damage.
[0010]
The first object of the present invention is to eliminate the disadvantages of the prior art described above, while eliminating the need for precision machining cylinders and plungers, etc., and making the construction as inexpensive as possible while providing a conventional direct acting diaphragm pump and the above-mentioned countermeasures. Providing a diaphragm pump with high environmental safety by appropriately avoiding damage to the diaphragm which has been a problem in the method (2). With it In addition, the diaphragm and detection electrode can be manufactured at a low cost with a simple structure, but it is possible to accurately detect damage to the diaphragm with high operational stability and high environmental safety. There is to do.
First 2 An object of the present invention is to provide a diaphragm damage detection method for a diaphragm pump that can accurately detect damage to the diaphragm and has high environmental safety.
First 3 An object of the present invention is to provide an ammonia absorption type refrigerator capable of avoiding adverse effects on the environment and refrigeration performance even when the diaphragm is damaged when the diaphragm pump is used as a solution pump.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the first object, the first characteristic configuration of the diaphragm pump according to the present invention is that, as described in claim 1, the first diaphragm on the side to be displaced and the first diaphragm on the side in contact with the liquid to be pumped. Between the two diaphragms, there is provided a working fluid reservoir for storing a working fluid liquid that transmits the displacement of the first diaphragm as the displacement of the second diaphragm. Among the liquid to be pumped, the working fluid liquid, and the surrounding medium in contact with the first diaphragm on the opposite side to the working fluid liquid, at least the working fluid liquid has different electrical characteristics from the others. And the surrounding medium is made of gas, and a detection electrode for detecting the electrical characteristics in the working fluid reservoir is installed on the upper side of the working fluid reservoir. In the point.
[0015]
Same two The characteristic configuration of 2 As described above. one In addition to the characteristic configuration of the above, the electrical property detected by the detection electrode is electrical conductivity, and the electrical conductivity decreases in the order of the liquid to be pumped, the working fluid liquid, and the surrounding medium, or The electrical conductivity increases in the order of the liquid to be pumped, the working fluid liquid, and the surrounding medium.
[0016]
Same three The characteristic configuration of 3 As described above. One or First two In addition to the above characteristic configuration, a breakage detecting means for detecting breakage of either the first diaphragm or the second diaphragm based on a detection signal of the detection electrode is provided.
[0017]
Above 2 In order to achieve the above object, the first characteristic configuration of the diaphragm damage detection method of the diaphragm pump according to the present invention is as follows. 4 As described above. one To the second three It is the point which detects breakage of either the said 1st diaphragm or the said 2nd diaphragm based on the detection signal of the said detection electrode with which the diaphragm pump of any one characteristic structure was equipped.
[0018]
Above 3 In order to achieve the object of the present invention, the characteristic configuration of the ammonia absorption refrigerator according to the present invention is as follows. 5 As described in the above, three The diaphragm pump having any one of the features is configured as a solution pump in which the working fluid liquid is formed of water, and the aqueous ammonia solution as the pumping target liquid is conveyed from the low pressure side portion to the high pressure side portion in the flow path. It is in the point provided.
[0019]
The operation and effect will be described below.
According to the first characteristic configuration of the diaphragm pump according to the present invention, when the first diaphragm is driven to be displaced, the displacement of the first diaphragm is the working fluid liquid provided between the first diaphragm and the second diaphragm. The displacement of the second diaphragm is transmitted by the working fluid liquid stored in the reservoir, and the liquid to be pumped in contact with the second diaphragm is pumped by the displacement operation of the second diaphragm.
Therefore, even if the first diaphragm is mechanically driven by a link or the like, the second diaphragm in contact with the liquid to be pumped is displaced by receiving a uniform pressure via the working fluid liquid. Compared to those in which the diaphragm in contact is directly driven by a link or the like in which two overlapping diaphragms are in contact and transmit displacement, the probability of damage to the diaphragm in contact with the liquid to be pumped can be reduced. Environmental safety by avoiding the damage of the conventional direct acting diaphragm pump and the diaphragm (2), which is a problem with conventional direct acting diaphragm pumps, while eliminating the need for cylinders and plungers that require precision machining. Therefore, a diaphragm pump that can increase the performance and achieve the first object can be obtained.
[0020]
And Same one When the first diaphragm among the diaphragms is damaged, the working fluid in the working fluid reservoir passes through the first diaphragm and leaks to the surrounding medium side, and the surrounding medium leaks to the first diaphragm. Since the electric characteristics at a predetermined position in the working fluid reservoir are mixed with the characteristics of the surrounding medium flowing in or the working fluid liquid and the surrounding medium are mixed. The change in the electric characteristic is detected, and the change in the electric characteristic at a predetermined position in the working fluid reservoir is detected by the detection electrode. On the other hand, when the second diaphragm is damaged, the liquid to be pumped flows into the working fluid reservoir and mixes with the working fluid in the working fluid reservoir, so that the electrical characteristics at a predetermined position in the working fluid reservoir are the working fluid. The characteristics of the liquid change to the characteristics of the inflow target liquid to be pumped or the mixed characteristics of the working fluid liquid and the target liquid to be pumped, and the change in the electrical characteristics at a predetermined position in the working fluid liquid reservoir is detected by the detection electrode. . Since the electrical characteristics detected by the detection electrode are different at least between the working fluid liquid and the other liquid to be pumped and the surrounding medium, the pressure pumping liquid is not the working fluid liquid due to the change in the electrical characteristics. It can be determined that any one of the surrounding medium is detected.
[0021]
Therefore, it is possible to detect that one of the first diaphragm and the second diaphragm is damaged due to a change in electrical characteristics at a predetermined position in the working fluid reservoir detected by the detection electrode as described above. When the first diaphragm is broken, the second diaphragm that is in contact with the liquid to be pumped is not damaged. Therefore, the liquid to be pumped does not leak to the outside, and when the second diaphragm is broken, the first diaphragm is Since it is not damaged, the liquid to be pumped flowing into the working fluid liquid reservoir does not leak to the outside, and in any case, environmental safety can be enhanced.
Furthermore, each of the first diaphragm and the second diaphragm can use a general-purpose type diaphragm, and the detection electrode also uses an off-the-shelf type electrode that has been conventionally used for detecting the electrical characteristics of the liquid. Therefore, the diaphragm and the detection electrode can be manufactured at a low cost with a simple structure.
In addition, since diaphragm breakage is detected based on changes in electrical characteristics due to inflow / outflow / mixing of each liquid, etc., into the working fluid reservoir due to diaphragm breakage, for example, the liquid level of the liquid that leaks due to diaphragm breakage Compared with a means such as a float switch for detecting a change, the operation stability is high, and the diaphragm can be accurately detected.
As described above, the diaphragm and the detection electrode can be manufactured at a low cost with a simple structure, but the operational stability is high, the diaphragm can be accurately detected, and the environmental safety is high. 1 Thus, a diaphragm pump that can achieve the above objective is obtained.
[0023]
further, Same one When the first diaphragm is damaged, the gas as the surrounding medium flowing into the working fluid reservoir moves lighter than the working fluid reservoir to the upper side of the working fluid reservoir, and the working fluid A detection electrode, which is installed on the upper side of the liquid reservoir and detects the electrical characteristics at the upper position of the working fluid reservoir, detects a change in the electrical characteristics from the characteristics of the working fluid liquid to the characteristics of the gas flowing in.
Therefore, when the surrounding medium is a gas such as air, the breakage of the first diaphragm can be detected quickly and accurately. Moreover, in this case, the detection electrode installed on the upper side of the working fluid reservoir is installed with a simple structure such as connecting a tube containing the detection electrode to the upper portion of the casing for forming the working fluid reservoir. can do.
[0024]
Same two When the electrical conductivity decreases in the order of the liquid to be pumped, the working fluid liquid, and the surrounding medium, the electrical conductivity in the working fluid reservoir detected by the detection electrode becomes the working fluid liquid. If it falls from the corresponding value, it can be detected that the first diaphragm is broken and the surrounding medium flows into the working fluid reservoir, and conversely, the detected value of the electrical conductivity corresponds to the working fluid liquid. If it rises from, it can be detected that the second diaphragm is broken and the liquid to be pumped flows into the working fluid reservoir.
On the other hand, if the electrical conductivity increases in the order of the liquid to be pumped, the working fluid liquid, and the surrounding medium, if the detected value of the electrical conductivity in the working fluid reservoir rises from the value corresponding to the working fluid liquid If the first diaphragm is broken and it can be detected that the surrounding medium is flowing into the working fluid reservoir, conversely, if the detected value of the electrical conductivity decreases from the value corresponding to the working fluid, the second It can be detected that the diaphragm is damaged and the liquid to be pumped flows into the working fluid reservoir.
Therefore, it is detected while accurately identifying whether the first diaphragm is damaged or the second diaphragm is damaged by a simple detection means for detecting a change in electrical conductivity in the working fluid reservoir with the detection electrode. be able to.
In particular, when the electric conductivity decreases in the order of the liquid to be pumped, the working fluid liquid, and the surrounding medium, the diaphragm suitable for an application in which the conductive fluid is transported as the liquid to be pumped by the diaphragm pump according to the present invention. A pump can be realized.
[0025]
Same three According to this characteristic configuration, the breakage detecting means detects breakage of either the first diaphragm or the second diaphragm based on the detection signal of the detection electrode.
Accordingly, the breakage detecting means provided in the diaphragm pump detects the breakage of either the first diaphragm or the second diaphragm. For example, the operation of the diaphragm pump is forcibly stopped based on the breakage detection signal of the diaphragm. Or an alarm means such as a buzzer may be activated to take appropriate measures such as notifying the operator of the occurrence of diaphragm damage.
[0026]
According to the characteristic configuration of the diaphragm damage detection method for the diaphragm pump according to the present invention, the first one To the second three Based on the detection signal of the detection electrode provided in the diaphragm pump having any one of the above-described features, the breakage of either the first diaphragm or the second diaphragm is detected.
Therefore, it is possible to detect damage to either the first diaphragm or the second diaphragm based on the detection information of the detection electrode by connecting an external detection device or the like to the detection electrode provided in the diaphragm pump. The diaphragm pump itself can be provided with a use condition with a degree of freedom such that a detection device is configured by a general-purpose microcomputer or the like while being simply configured as much as possible by providing a detection electrode.
[0027]
According to the ammonia absorption refrigerator according to the present invention, the diaphragm pump provided as a solution pump uses water as a working fluid liquid, and supplies an aqueous ammonia solution as a pumping target liquid from a low pressure side portion in the flow path to a high pressure. Transport to side part.
Accordingly, when the first diaphragm is damaged while the aqueous ammonia solution is being transported, the working fluid liquid in the working fluid liquid reservoir flows out to the outside, but since the working fluid liquid is water, Even if it leaks, there is almost no risk of adversely affecting the external environment. On the other hand, when the second diaphragm is broken, the working fluid liquid in the working fluid reservoir is mixed into the liquid to be pumped, but the working fluid liquid that is water is mixed in the aqueous ammonia solution. A slight change does not significantly change the performance of the ammonia refrigeration cycle, so when using the diaphragm pump as a solution pump, avoiding adverse effects on the environment and refrigeration performance even if the diaphragm is damaged. It is possible to obtain an ammonia absorption refrigerator that can be used.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments of a diaphragm pump according to the present invention and an ammonia absorption refrigerator equipped with the diaphragm pump will be described with reference to the drawings.
[0029]
Before describing the diaphragm pump according to the present invention, a general direct acting diaphragm pump will be described as a comparative example. As shown in FIG. 5 (a), when the connecting
On the other hand, as shown in FIG. 5 (b), when the connecting
[0030]
Next, the configuration and operation of the diaphragm pump according to the present invention will be described with reference to FIG. A
[0031]
Accordingly, as shown in FIG. 2 (a), when the connecting
[0032]
A detection electrode (hereinafter referred to as a sensor electrode) 21 that detects electrical characteristics at a predetermined position (upper side position) in the working fluid reservoir ED is installed on the upper side of the working fluid reservoir ED. Specifically, a
Each of the liquid to be pumped j, the working fluid liquid k, and the surrounding medium (air) has the different electrical characteristics. Specifically, the electrical property detected by the
[0033]
Furthermore, based on the detection signal of the
[0034]
When neither the
[0035]
When the
[0036]
The ammonia absorption type refrigerator uses ammonia as a refrigerant and water as an absorbent, and the configuration and operation thereof are as already described with reference to FIG. The
[0037]
Next, an embodiment of a diaphragm damage detection method for a diaphragm pump according to the present invention will be described.
That is, this diaphragm damage detection method of the diaphragm pump detects damage of either the
Specifically, as described above, the breakage detecting means 22 provided in the diaphragm pump is used to detect the breakage of either the
[0038]
As is clear from the above description, the diaphragm pump according to the present invention is effective for pressurizing and conveying a liquid to be pumped that may release a gas having a risk of toxicity or ignition when leaking. It will be a thing. In particular, it is effective for use as a solution pump for conveying a concentrated aqueous ammonia solution from an absorber to a rectifier in a small ammonia absorption refrigerator.
[0039]
[Another embodiment]
In the above embodiment, the case where the electrical characteristic detected by the
Moreover, when the
Furthermore, as the electrical characteristics, a plurality of electrical characteristics may be detected instead of one electrical characteristic. In this case, for example, one electrical characteristic (for example, electrical conductivity) for one set (for example, the pressure target liquid j and the working fluid liquid k) of the pressure target liquid j, the working fluid liquid k, and the surrounding medium. In each of the liquids and media, the different sets (for example, the working fluid liquid k and the surrounding medium) have different characteristics in other electrical characteristics (for example, capacitance). It becomes possible to set the electrical characteristics appropriately in conformity with the characteristics.
[0040]
In the above embodiment, each of the liquid to be pumped j, the working fluid liquid k, and the surrounding medium has different electrical characteristics, and it is determined whether the
[0041]
In the above embodiment, the
[0042]
Moreover, in the said embodiment, although the diameter of the
[0043]
In the above embodiment, the case where the diaphragm pump is applied to a solution pump for conveying an aqueous ammonia solution used in an ammonia absorption refrigerator has been described. However, the diaphragm pump according to the present invention conveys various liquids to be pumped other than the aqueous ammonia solution. It can be applied to a diaphragm pump for use. In addition, when using the diaphragm pump which concerns on this invention for uses other than an ammonia absorption refrigerating machine, for example, you may make working fluid liquid into media (working oil etc.) other than water.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a refrigeration cycle of an ammonia absorption refrigerator
FIG. 2 is a side view illustrating the configuration and operation of a diaphragm pump according to the present invention.
FIG. 3 is a side view showing leakage due to damage to the diaphragm of the diaphragm pump according to the present invention.
FIG. 4 is a graph showing detected values of electrical conductivity.
FIG. 5 is a side view illustrating the configuration and operation of a general direct acting diaphragm pump.
[Explanation of symbols]
6 Solution pump
18 First diaphragm
19 Second diaphragm
21 Detection electrode
22 Damage detection means
ED Working fluid reservoir
Claims (5)
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