JP6986081B2

JP6986081B2 - 自動抽排気システム

Info

Publication number: JP6986081B2
Application number: JP2019530710A
Authority: JP
Inventors: 張躍
Original assignee: Broad Air Conditioning Co Ltd
Current assignee: Broad Air Conditioning Co Ltd
Priority date: 2017-07-25
Filing date: 2017-12-04
Publication date: 2021-12-22
Anticipated expiration: 2037-12-04
Also published as: WO2019019514A1; CN107178938B; JP2020528534A; CN107178938A

Description

本発明は空調技術分野、特に自動抽排気システムに関する。

吸収式臭化リチウム冷温水ユニットでは、正常な運転中に非凝縮性ガス（例えば、水素）が発生しおよび容器が漏れて空気が入ると、ユニット内部の真空度が下がり、ユニットの機能および効率が低下してしまう。

従来技術においては、一般的にサイフォンあるいはエジェクタの方法により吸収器および蒸発器の非凝縮性ガスを取り出しているが、高温発生器および低温発生器の圧力が気圧より低く、それらの生成する非凝縮性ガスは自動的に排出されず、真空ポンプに頼って抽出するしかすべがない。ユニットの運転中に、ユニット内部に大量の水蒸気が存在するため、真空ポンプ・オイルが著しく乳化してしまい、その真空吸引能力が制限され、理想的な真空状態に達することができない。特に、高温発生器および低温発生器はその水蒸気分圧が高く、温度が高く、真空ポンプが作動できず、停止しなければ真空吸引を行えないことがしばしばある。

本発明の目的は、従来技術の上記課題を解決し、操作が簡単で、コストが廉価な自動抽排気システムを提供することにある。

本発明の技術手段は、排気室と、抽気室と、気液分離室とを備えており、前記排気室は、電磁弁配管を介して低温発生器および／または凝縮器に配管接続され、前記抽気室は配管を介して吸収器に接続され、前記気液分離室は、排気室および抽気室にそれぞれ配管連通され、前記気液分離室は、内部に液位検知素子が設けられている、自動抽排気システムである。

上記手段の設計構想は次のとおりである。高温発生器が熱を吸収し蒸気が生じて低温発生器の水室および熱交換管内に入ると、高温発生器内に（発生したまたは漏れ込んだ）非凝縮性ガスが蒸気流により低温発生器の水室内に持ち込まれるため、低温発生器水室内のガスを取り出すことは高温発生器内のガスを取り出すことに相当する。一方、低温発生器溶液側の非凝縮性ガスは低温発生器から蒸発した蒸気流に伴って凝縮器に持ち込まれ、凝縮器内のガスを取り出すことは低温発生器中のガスを取り出すことに相当する。このため、本技術手段では排気室を低温発生器および／または凝縮器につなげるだけでよく、さらに高温発生器に接続する必要がない。排気室を低温発生器に接続すれば、高温発生器と低温発生器内の非凝縮性ガスをともに排出でき、排気室を凝縮器に接続すれば、低温発生器と凝縮器内の非凝縮性ガスをともに排出できる。

また、吸収式臭化リチウム冷温水ユニットの正常運転時において低温発生器内部と凝縮器内部の圧力がいずれも吸収器の圧力より大きいという特徴を利用し、配管を用いて低温発生器または凝縮器の非凝縮性ガスをユニットの排気室に引き入れ、圧力差の下で非凝縮性ガスが配管を通って排気室に自動的に流入する。

よって、上記設計構想によれば、本発明には次の利点がある。即ち、低温発生器内部および凝縮器内部の圧力がいずれも吸収器の圧力より大きいという特徴を十分利用し、非凝縮性ガスを配管を通して排気室に自動的に流入させることができるため、サイフォンあるいはエジェクタ式装置を追加して強制的に引き入れる必要がなく、構造が簡素化されるのみならず、コストも低減されるというものである。

さらに、前記排気室は排気ポンプに配管接続され、抽気室は抽気ポンプに配管接続されている。抽気ポンプにより、排気室内の非凝縮性ガスを迅速に排出することができ、抽気ポンプにより、抽気室内の非凝縮性ガスを迅速に排出することができる。

さらに、前記排気室は、ひとつの電磁弁配管を介して低温発生器の水室に接続され、抽気室は配管を介して吸収器の筒体に接続され、あるいは排気室は、ひとつの電磁弁配管を介して凝縮器の筒体に接続され、抽気室は配管を介して吸収器の筒体に接続され、あるいは前記排気室は、ひとつの電磁弁配管を介して低温発生器の水室に接続され、もうひとつの電磁弁配管を介して凝縮器の筒体に接続され、抽気室は配管を介して吸収器の筒体に接続されている。

前記電磁弁はプログラム制御または手動により短時間開き、非凝縮性ガスと一部の水蒸気が排気室を通過しこれに入るようにする。電磁弁を直ちに閉じて、過度に多い水蒸気が排気室に入ってユニットのその他の部分の圧力バランスを損ない、ユニットの作動が正常でなくなるのを避ける。

さらに、前記抽気室と気液分離室の間は抽気管により連通され、抽気管の一端は気液分離室に入り込み、抽気管から気液分離室底部までの距離は液位検知素子から気液分離室底部までの距離より小さい。こうすることで、液位がプローブを離れたことを液位検知素子が検出するまで、溶液を抽気管に圧入して抽気室内に入れやすくする一方で、液封を実現している。

さらに、前記抽気管はサイフォン式あるいはエジェクタ式である。こうすることで、迅速に抽気を行いやすくしている。

さらに、前記排気室と低温発生器および／または凝縮器との間にさらに真空弁が設けられており、ユニット内の真空リークを防止できる。

さらに、前記気液分離室は戻り管により吸収器に接続されている。こうすることで、気液分離室内の臭化リチウム溶液が吸収器内に還流して循環利用ができるようにしている。

さらに、前記液位検知素子は制御器に接続され、制御器の出力端は電磁弁、排気ポンプおよび抽気ポンプに接続されている。制御器、電磁弁、排気ポンプおよび抽気ポンプの自動制御により低温発生器水室内部および凝縮器内部の非凝縮性ガスを抽出することができ、真空ポンプが不要であり、コストを大幅に低減できる。

さらに、前記排気室に排気弁がさらに設けられている。

さらに、前記排気室に排気プローブがさらに設けられている。

本発明の有益な効果は、低温発生器内部および凝縮器内部の圧力がいずれも吸収器の圧力より大きいという特徴を十分利用し、非凝縮性ガスを配管を通して排気室に自動的に流入させることができるため、サイフォンあるいはエジェクタ式装置を追加して強制的に引き入れる必要がなく、構造が簡素化されるのみならず、コストも低減される一方で、制御器、電磁弁、排気ポンプおよび抽気ポンプの自動制御により低温発生器水室内部および凝縮器内部の非凝縮性ガスを抽出することができ、真空ポンプが不要であり、コストを大幅に低減できるというものである。

ユニット運転時においては、高温発生器および低温発生器の温度が高く、水蒸気の圧力が高いため、真空ポンプの抽気に適さず（真空ポンプ・オイルの乳化ひいては真空ポンプの破損につながる）、ユニット排気室およびその他の位置を長時間通気することもできない（他の部位の空気圧が上昇し、蒸発および吸収の停止につながる）ため、本発明ではプログラム制御または手動により電磁弁を短時間開いて非凝縮性ガスと一部の水蒸気を排気室へ排出した後で電磁弁を閉じ、排気ポンプによりユニット外部への排気を完了している。このため、連続的にオンにして運転する状況において、高温発生器および低温発生器部分の非凝縮性ガスを除去することができる。

真空ポンプを用いて非凝縮性ガスを抽出する方法と比較して、本発明では溶液を押し出して排気する方法を用いているため、非凝縮性ガスのみ取り除かれ、水蒸気、オクタノール等が真空ポンプにより抽出されて溶液成分の変化に影響することがない。

本発明実施例の構造模式図である。

以下では、明細書の図面と具体的な実施例を組み合わせて本発明についてさらに詳しく説明する。

図１に、排気室１と、抽気室２と、気液分離室３とを備える自動抽排気システムを示す。排気室１は、ひとつの電磁弁１１配管を介して低温発生器の水室に接続され、もうひとつの電磁弁１２配管を介して凝縮器の筒体に接続され、抽気室２は配管を介して吸収器の筒体に接続されている。気液分離室３は排気室１および抽気室２にそれぞれ配管連通され、気液分離室３内に液位検知プローブ４が設けられている。ここで、抽気室２と気液分離室３の間は抽気管２１により連通され、抽気管２１の一端は気液分離室３に入り込み、抽気管２１から気液分離室３底部までの距離は液位検知プローブ４から気液分離室３底部までの距離より小さく、抽気管２１の一端は抽気室２内に入り込み、抽気管２１はサイフォン式気管である。排気室１と気液分離室３の間は排気管１６により連通している。

排気室１は排気ポンプ５に配管接続され、抽気室２は抽気ポンプ６に配管接続されている。気液分離室３は戻り管３１により吸収器に接続されている。

排気室１と低温発生器および凝縮器との間にさらに手動真空弁１３がそれぞれ設けられている。排気室１には排気弁１４および排気プローブ１５がさらに設けられている。排気室１内の圧力が外圧より大きいとき、排気弁１４は自動的に開き、排気室内の圧力が外圧より小さいとき、排気弁１４は自動的に閉じる。排気プローブ１５は排気室１内の圧力の大きさを表示するのに用いることができる。

液位検知プローブ４は制御器に接続され、制御器の出力端は電磁弁、排気ポンプおよび抽気ポンプに接続されている。本実施例において、制御器はＰＬＣコントローラが好ましい。抽気ポンプ５および排気ポンプ６はシールドポンプである。

本実施例の作動原理は、ＰＬＣコントローラに時間を設定して、例えば１分おきに１回抽排気を行うといった間欠式により、本抽排気システムに自動抽排気を行わせるというものである。抽排気の設定時間になると、ＰＬＣコントローラは二つの電磁弁を制御して開かせ、吸収式臭化リチウム冷温水ユニットの正常運転時において低温発生器内部と凝縮器内部の圧力がいずれも吸収器の圧力より大きいという特徴を利用して、圧力差の作用下で、高温発生器からの非凝縮性ガスが低温発生器に接続された配管を介して排気室に自動的に入り、低温発生器からの非凝縮性ガスが凝縮器に接続された配管を介して排気室に自動的に入り、排気室と気液分離室が連通しているため、非凝縮性ガスが排気管を通ってさらに気液分離室に入り、気液分離室内に吸収器からの臭化リチウム溶液が貯蔵され、非凝縮性ガスは溶液の上側に位置し、その上、気液分離室は抽気室とも連通しているので、抽気室内に溶液を導入できる。また、抽気ポンプは常時運転状態にあり、抽気管を通して抽気室内の非凝縮性ガスを気液分離室に吸入して液体と分離し、非凝縮性ガスは気液分離室の上側に位置し、ガスの圧力が増大して液位がプローブを離れたことを液位検知プローブが検出すると、制御器に信号を送信し、制御器は二つの電磁弁を制御して閉じ、排気ポンプを迅速に起動させて非凝縮性ガスをユニットから排出し、即ち、排気弁を介して非凝縮性ガスを排出する。液位検知プローブが液位を検出すると、制御器は排気ポンプを制御して排気を停止する。

以上のように、本実施例は、低温発生器内部および凝縮器内部の圧力がいずれも吸収器の圧力より大きいという特徴を十分利用し、配管を通して排気室に非凝縮性ガスを自動的に流入させることができるため、サイフォンあるいはエジェクタ式装置を追加して強制的に引き入れる必要がなく、構造が簡素化されるのみならず、コストも低減される。他方で、制御器、電磁弁、排気ポンプおよび抽気ポンプの自動制御により低温発生器水室内部および凝縮器内部の非凝縮性ガスを抽出することができ、真空ポンプが不要であり、コストを大幅に低減できる。

Claims

排気室と、抽気室と、気液分離室とを備えており、前記排気室は、電磁弁配管を介して低温発生器および／または凝縮器に配管接続されて、前記抽気室は、配管を介して吸収器に接続され、前記気液分離室は、排気室および抽気室にそれぞれ配管連通され、前記気液分離室は、内部に液位検知素子が設けられ、前記液位検知素子は制御器に接続され、前記制御器の出力端は電磁弁に接続され、前記抽気室と前記気液分離室の間は抽気管により連通され、抽気管の一端は気液分離室に入り込み、抽気管から気液分離室底部までの距離は前記液位検知素子から気液分離室底部までの距離より小さく、ガスの圧力が増大し液位がプローブを離れたことを液位検知素子が検出した場合に、制御器により電磁弁を閉じ、排気室から非凝縮性ガスを排出し、液位検知素子が液位を検出すると、排気を停止することを特徴とする自動抽排気システム。
前記排気室は排気ポンプに配管接続され、抽気室は抽気ポンプに配管接続され、前記制御器の出力端は電磁弁、排気ポンプおよび抽気ポンプに接続されていることを特徴とする請求項１に記載の自動抽排気システム。
前記排気室は、ひとつの電磁弁配管を介して低温発生器の水室に配管接続され、抽気室は配管を介して吸収器の筒体に接続され、あるいは、排気室は、ひとつの電磁弁配管を介して凝縮器の筒体に接続され、抽気室は配管を介して吸収器の筒体に接続され、あるいは、前記排気室は、ひとつの電磁弁配管を介して低温発生器の水室に接続され、もうひとつの電磁弁配管を介して凝縮器の筒体に接続され、抽気室は配管を介して吸収器の筒体に接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載の自動抽排気システム。
前記抽気管はサイフォン式あるいはエジェクタ式であることを特徴とする請求項１または２に記載の自動抽排気システム。
前記排気室と低温発生器および／または凝縮器との間にさらに真空弁が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の自動抽排気システム。
前記気液分離室は戻り管により吸収器に接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載の自動抽排気システム。
前記排気室に排気弁がさらに設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の自動抽排気システム。
前記排気室に排気プローブがさらに設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の自動抽排気システム。