JPH0240948B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、吸収冷凍機において溶液の結晶化を
防止する方法に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、吸収冷凍機を用いた吸収ヒートポンプ
においては、例えば冷却水温度の変化の大きい場
合、或いは凝縮温度の変化が大きい場合は溶液が
結晶化するおそれがある。

冷却水温度変化が大きい例を挙げれば、起動時
の冷却水温度は、定常運転時の冷却水温度とは大
幅に異なる。このため同一熱源温度、例えば同一
蒸気温度を用いても、発生器の伝熱量が大きく異
なり、起動時には多量の冷媒が発生器より放出さ
れ、発生器出口の溶液は非常に高濃度となり結晶
の危険があることが知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来では、第１図に示す例において、凝縮温度
80℃、発生器出口溶液温度140℃程度で設計され
たLiBr−H₂O系の吸収式ヒートポンプでは、定
常運転ではＡの如きサイクルとなり、発生器出口
溶液は63％の温度でバランスする。そして、起動
後にもしばらくの間冷却水温度が低く（特に蓄熱
槽を用いている場合や冷却水、即ち温水保有量の
多い場合には長時間かかる）、凝縮温度が40℃程
度までしか上昇していない場合に、同一熱源で蒸
気圧が一定となるときに、発生器出口温度が120
℃以上となると、サイクルはＢの如くなり、発生
器出口では溶液温度が70％を越えて73％程度にも
なり、吸収器に戻るまでに結晶線Ｋに達して結晶
してしまう。このケースでは、サイクルＡとサイ
クルはＢとでは平均濃度がほとんど同じであり、
蒸発器冷媒液面から平均溶液温度を推定して結晶
防止をしようとする従来の方法は、有効な結晶防
止とはならない。

しかも、凝縮温度変化の大きい例でも、冷却水
系が汚れていて、多量のスケールの付着が予想さ
れる場合、スケールが付着している状態で安定の
能力が出るように冷凍機が設計されている。この
ような場合スケール付着の前後の凝縮温度の変化
が大きく、新設時又はスケール除去直後は凝縮温
度が低く冷媒が多量に発生し溶液濃度が高くなり
結晶の危険を招くし、また発生器の加熱用熱源温
度の変化が激しい場合も、激しい加熱の折に冷媒
が多量に発生し溶液温度が高まり結晶の危険を招
くなどの欠点があつた。

本発明は、これら従来の方法の欠点を除き、起
動時や、据付当初など過負荷がかかつて溶液が過
濃縮されることを防ぎ、結晶のおそれをなくすこ
とができる吸収冷凍機の結晶防止方法を提供する
ことを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、吸収器、発生器、凝縮器、蒸発器及
びこれらの機器を接続する溶液経路と、冷媒経路
とを有する吸収冷凍機の結晶防止方法において、
前記凝縮器から蒸発器までの冷媒経路中の冷媒液
溜りに設けた絞り機構を経て冷媒液を流出すると
共に、前記凝縮器で凝縮する凝縮冷媒液の凝縮冷
媒量を検出し、その検出値が設定値を越えたとき
冷媒液を前記発生器の溶液に混入せしめることを
特徴とする吸収冷凍機の結晶防止方法である。

〔作 用〕

本発明は吸収冷凍機において、種々の原因によ
り発生器Ｇにおける冷媒の放出が激しくなると凝
縮器Ｃにおける凝縮量も増大し凝縮冷媒液の流量
も増える。これに伴つてオリフイスを経て流出し
ているにも拘らず、冷媒経路中の冷媒液溜り２８
内の液溜りの液面も上昇する。液面の高さが設定
値を越えると液面計２３の信号により制御器２６
が作動して発生器Ｇに接続しているバイパス管２
４の制御弁２５を開として、冷媒液の一部はバイ
パス管２４を経わ発生器Ｇに流入し溶液を希釈
し、濃度を下げて結晶化を防止する。即ち、凝縮
器Ｃから蒸発器Ｅへの凝縮冷媒液の凝縮冷媒量の
検出によつて冷媒液を発生器Ｇに混入すると共
に、前記バイパス管２４への冷媒液の分岐により
液面が下がれば再び制御弁２５が閉じられ、通常
サイクルとなる。

〔実施例〕

本発明の実施例を第２図例で説明すれば、吸収
器Ａ、発生器Ｇ、凝縮器Ｃ、蒸発器Ｅ、溶液熱交
換器Ｘ、溶液ポンプSP、冷媒ポンプRPが備えら
れ、溶液経路として配管１，２，３，４，５、ス
プレー管６、オーバーフロー管７を備え、冷媒経
路として配管８，９、スプレー管１０、配管１１
が前記各機器を接続して冷凍サイクルを形成して
いる。

１２は加熱管、１３は熱源熱量調節弁である。
冷却水系統としては、冷却水ポンプ１４、配管１
５、冷却水管１６、配管１７、冷却水管１８、配
管１９が備えられ、吸収器Ａ及び凝縮器Ｃを冷却
するようになつている。冷却水に代えて空気で冷
却する方法もある。この場合、冷却水ポンプ１４
の代わりに冷却フアンを用いる。２０は冷水管
で、配管２１，２２により蒸発器Ｅに冷却水を導
くものである。

２３は冷媒液溜り内の冷媒液面の高さを検出す
る液面計、２４はバイパス管で配管１１と発生器
Ｇとを接続する。２５は制御弁、２６は制御器、
２７はオリフイスである。制御弁２５は通常は閉
じられているが、液面計２３により検出した冷媒
液面高さが設定値を越えた場合に、その信号によ
り制御器２６が作動して制御弁２５を開き、冷媒
液の一部を発生器Ｇ中の溶液に混入するようにな
つている。このバイパス管２４の先端は発生器Ｇ
に限らず、冷媒液が発生器Ｇに出入する溶液に混
入するよう、例えば配管２，３，４，５、溶液熱
交換器Ｘなどに接続したり、また吸収器Ａに接続
してもよい。冷媒液が溶液に混入する際に冷媒蒸
気を伴つていても差支えない。

前記凝縮器Ｃから蒸発器Ｅまでの冷媒経路中に
設けた冷媒液溜り２８としては、第３図に示すよ
うに、凝縮器Ｃに連通する室である冷媒液溜り２
８を設け、該冷媒液溜り２８を制御弁２５のある
バイパス管２４で発生器Ｇと接続し、絞り機構と
してのオリフイス２９を介して冷媒受け３０に冷
媒液を流下せしめるようにしてある。この場合、
前記オリフイス２９の差圧を液レベルとして検出
できるようオリフイス２９の前後の空間を冷媒受
け３０の室内で連通せしめて同圧になるようにし
ている。そして、冷媒液溜り２８において液面計
２３にて液面高さを検出し、設定値を越えれば制
御弁２５を開き冷媒を発生器Ｇ中の溶液に混入す
る。

なお、冷媒液を発生器Ｇに導入するための凝縮
冷媒量の検出値としては、この冷媒液溜りの冷媒
液面に限らず凝縮器Ｃの冷却出入口温度差及び冷
却水流量の検出値や発生器Ｇにおける加熱量の検
出値が代用され、この検出値を知ることで冷媒液
を発生器Ｇに導入してもよい。

以上は単効用の例であるが、二重効用吸収冷凍
機においても同様に適用できる。即ち凝縮器と低
温発生器との間に前述方法を適用し、凝縮器から
の冷媒液が多いとき、余剰冷媒液を低温発生器内
の溶液に混入するか、また低温発生器の加熱側を
凝縮器とみなし、高温発生器との間で前述方法を
適用し、高温発生器で発生し、低温発生器で凝縮
する冷媒量が多いとき、この冷媒液の一部を高温
発生器の溶液に混入するようにすることが配慮さ
れる。

〔発明の効果〕

本発明は、凝縮器から蒸発器までの冷媒経路中
の冷媒液溜りを設けた絞り機構を経て冷媒液を流
出すると共に、前記凝縮器で凝縮する凝縮冷媒液
の凝縮冷媒量を検出し、その検出値が設定値を越
えたとき冷媒液を前記発生器の溶液に混入せしめ
ることにより、凝縮器から蒸発器への冷媒量の検
出が適確にでき、冷凍機内での発生冷媒量の検出
値が設定値を越えたときに蒸気を含むこともある
冷凍液を前記発生器の溶液に混入せしめて発生器
の伝熱量がバランスされ、起動時に冷媒が発生器
より多量に放出されることなく発生器での溶液が
過濃縮されることを防ぎ、結晶のおそれをなくす
ことができ、吸収冷凍機の結晶防止を安全で容易
に行うことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は吸収冷凍機のサイクル線図、第２図は
本発明の実施例のフロー図、第３図は一部のフロ
ー図である。 Ａ……吸収器、Ｇ……発生器、Ｃ……凝縮器、
Ｅ……蒸発器、Ｘ……溶液熱交換器、SP……溶
液ポンプ、RP……冷媒ポンプ、１，２，３，４，
５……配管、６……スプレー管、７……オーバー
フロー管、８，９……配管、１０……スプレー
管、１１……配管、１２……加熱管、１３……熱
源熱量調節弁、１４……冷却水ポンプ、１５……
配管、１６……冷却水管、１７……配管、１８…
…冷却水管、１９……配管、２０……冷水管、２
１，２２……配管、２３……液面計、２４……バ
イパス管、２５……制御弁、２６……制御器、２
７……オリフイス、２８……冷媒液溜り、２９…
…オリフイス、３０……冷媒受け、３１……冷媒
室、３２……せき。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 吸収器、発生器、凝縮器、蒸発器及びこれら
   の機器を接続する溶液経路と、冷媒経路とを有す
   る吸収冷凍機の結晶防止方法において、前記凝縮
   器から蒸発器までの冷媒経路中の冷媒液溜りに設
   けた絞り機構を経て冷媒液を流出すると共に、前
   記凝縮器で凝縮する凝縮冷媒液の凝縮冷媒量を検
   出し、その検出値が設定値を越えたとき冷媒液を
   前記発生器の溶液に混入せしめることを特徴とす
   る吸収冷凍機の結晶防止方法。 ２ 前記凝縮冷媒量の検出が、前記冷媒液溜りに
   おける冷媒液の液面高さの検出により行われる特
   許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 前記凝縮冷媒量の検出が、前記発生器におけ
   る加熱に要した熱量の検知により行われる特許請
   求の範囲第１項記載の方法。 ４ 前記凝縮冷媒量の検出が、前記凝縮器におけ
   る冷却水流量と、冷却水出入口温度差の検知によ
   り行われる特許請求の範囲第１項記載の方法。