JPH031058A

JPH031058A - 吸収冷凍機

Info

Publication number: JPH031058A
Application number: JP13524589A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Furukawa; 雅裕古川
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1989-05-29
Filing date: 1989-05-29
Publication date: 1991-01-07

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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し、特に■、ガスを排出するた
めのパラジウムセル等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６０−２４８９７３号公報には吸収冷凍機
にて発生したＨ、ガスを排出するためのパラジウムセル
を不凝縮ガスのガス貯室に接続した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示したようなパラジウムセルを用いた
吸収冷凍機では、吸収冷凍機の能力が大きくなるのに伴
い不凝縮ガスの発生量が増加するため、冷凍能力が大き
い吸収冷凍機には複数個のパラジウムセルが設けられて
いた。そして、パラジウムセルが吸収冷凍機の運転中Ｈ
，ガス波度に関係なく総て運転されており、それぞれの
パラジウムセルに設けられたヒータが通電されている。

このため、Ｈ，ガス濃度が低い場合にも総てのパラジウ
ムセルのヒータに通電され、無駄にパラジウムセルが運
転され、運転コストが上昇するという問題が発生してい
た。又、複数のＨ，ガス排出装置を不凝縮ガス貯留タン
クの液位に基づいて制御する吸収冷凍機が特開昭６０−
２５６７６９号に開示されているが貯留タンクの液位は
Ｈ，ガス以外のＯｌ又はＮ、ガス等の不凝縮ガスによっ
ても変化し、パラジウムセルの運転をＨ，ガスの濃度に
より正確に制御することは困難であった。

本発明は吸収冷凍機のＨ，ガス排出装置の能力をＨ，ガ
ス濃度に基づいて制御し、Ｈ，ガス排出装置の運転コス
トを低減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（３）、再
生器（１）、凝縮器（６）、及び蒸発器により冷凍サイ
クルを構成すると共に、この冷凍サイクルに■、ガス排
出装置（１８Ａ＞　、　（１８Ｂ）　、　（１８Ｃ）を
設けた吸収冷凍機において、冷凍サイクルのＨ，ガスの
分圧を検出する濃度センサ（４０）と、この濃度センナ
（４０）からの信号を入力信号としてＨ８ガスの分圧と
設定値とを比較して信号を出力する比較装置（４４Ａ）
と、この比較装置（４４Ａ）からの信号によりＨ！ガス
排出装置（１８Ａ）　、　（１８Ｂ）　、　（１８Ｃ）
の能力を変化させる制御装置（４４）とを備えた吸収冷
凍機を提供するものである。

又、冷凍サイクルにＨ，ガスを排出するための複数のパ
ラジウムセル（１８Ａ）　、　（１８Ｂ）　、　（１８
Ｃ）を設けた吸収冷凍機において、冷凍サイクルのＨ，
ガスの分圧を検出する濃度センサ（４０）と、この濃度
センサ（４０）からの信号を入力信号として旧ガスの分
圧と設定値とを比較して信号を出力する比較装置（４４
Ａ）と、この比較装置（４４Ａ）からの信号によりパラ
ジウムセル（１８Ａ＞　、　（１８Ｂ）　、　（１８Ｃ
）の通電個数を制御する制御装置（４４）とを備えた吸
収冷凍機を提供するものである。

さらに、冷凍サイクルにＨ，ガスを排出するパラジウム
セル（１８Ａ）を設けた吸収冷凍機において、冷凍サイ
クルの■、ガスの分圧を検出する濃度センサ（４０）と
、この濃度センサ（４０）からの信号を入力信号として
Ｈ，ガスの分圧と設定値とを比較して信号を出力する比
較装ｆｆ（４４Ａ）と、この比較装置（４４Ａ）からの
信号によりパラジウムセル（１８Ａ）に設けられたヒー
タ（２０Ａ）への供給電力を制御する制御装置（４４）
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時、再生器（１〉等でＨ，ガスが発生
し１．Ｈ，ガス分圧が上昇したときには、比較装置（４
４ＡΣから制御装置（４４）が入力する信号が変化して
制御装置（４４）が動作し、Ｈ，ガス排出装置（１８Ａ
）　、　（１８Ｂ）　、　（１８Ｃ）の運転個数、又は
Ｈｔガス排出装置（１８Ａ）　、　（１８Ｂ）　、　（
１８Ｃ）への供給電力が増加し、Ｈ。

ガスの排出量が増え、又、Ｈ，ガス分圧が低下したとき
には、比較装置（４４Ａ）から信号を入力する制御装置
（４４）が動作し、Ｈ，ガス排出装置（Ｌ８Ａ）　、　
（１８Ｂ＞　、　（１８Ｃ）の運転個数、又は各排出装
置（１８Ａ）　、　（１８Ｂ）　、　（１８Ｃ）への供
給電力が減少しＨ，ガスの排出量が減少し、Ｈ，ガス分
圧の変化に対応したＨ、ガス排出装置（１８Ａ）　、　
（１８Ｂ＞　、　（１８Ｃ）の運転を行うことが可能に
なる。

又、旧゛ガス分圧が変化したとき、比較装置（４４Ａ）
からの信号の変化に基づいて制御装置（４４）が動作し
、パラジウムセル（１８Ａ）　、　（１８Ｂ＞　、　（
１８Ｃ）の通電個数が変化し、Ｈ，ガス分圧の変化に応
じてパラジウムセル（１８Ａ）　、　（１８Ｂ）　、　
（１８Ｃ）を運転させることが可能になる。

さらに、Ｈ，ガス分圧が変化したとき、制御装置（４４
）が比較装置（４４Ａ）から入力する信号が変化し、制
御装置（４４）の動作によりパラジウムセル（１８Ａ）
のヒータ（２０Ａ）への供給電力が変化するため、旧ガ
ス分圧の変化に応じてパラジウムセル（１８Ａ）のＨ，
ガス排出能力を変化させることが可能になる。

（へ）実施例以下、本発明の第１の実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図は二重効用吸収冷凍機を示したものであり、この
吸収冷凍機は冷媒に水（ｔｔ、Ｏ）、吸収液に臭化リチ
ウム（ＬｉＢｒ）水溶液を使用したものである。

第１図において、（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液管であり、この稀液管（１２）の
途中には第１ポンプ（１３）が設けられている。

又、（１５）は油気装置であり、（１６）は気液分離器
、（１７）は気液分離器（１６）に設けられたエゼクタ
−（１７Ａ）はエゼクタ−（１７）に接続された流入管
である。　（１８Ａ）　、　（１８Ｂ＞及び（１８Ｃ）
はそれぞれ気液分離器（１６）の上部のガス貯室（１６
Ａ）に配管接続されたパラジウムセル（Ｈ，ガス排出装
置）、（Ｐ）は真空ポンプである。ここでパラジウムセ
ル（１８Ａ）は第１図に示したように不凝縮ガス中のＨ
，（水素）ガスを透過させるパラジウム金属もしくはそ
の合金製のＨ，ガス放出管（１９Ａ）、及びこの管を昇
温する電気ヒータ（２０Ａ）等から構成されている。

そして、他のパラジウムセル（１８Ｂ＞　、　（１８Ｃ
）も同様にＨ，ガス放出管（１９Ｂ）　、　（１９Ｃ）
、及びヒータ（２０Ｂ＞、　（２０Ｃ）を備えている。

又、（４０）はガス貯室（Ｌ６Ａ）に接続されたＨ、ガ
ス濃度センサであり、この濃度センサ（４０〉はＨ，ガ
スの濃度に応じて変化する気体中の超音波速度に基づい
てＨ，ガスの分圧を求めるものである。　（４４Ａ）は
濃度センサ（４０）からの信号に基づいて動作する比較
装置であり、この比較装置ｔ（４４Ａ）は濃度センサ（
４０）により検出されたＨ、ガス分圧と設定値とを比較
し、信号を出力する。

（４１）　、　（４２）、及び（４３）はそれぞれパラ
ジウムセル（１８Ａ）　、　（１８Ｂ）、及び（１８Ｃ
）のヒータ（２０Ａ）、（２０Ｂ）、及び（２０Ｃ）の
通電スイッチであり、これらスイッチ（４１）　、　（
４２）、及び（４３）は制御装置（４４）からの信号、
に基づいて動作する。制御装置（４４）は比較装置（４
４Ａ）からの信号に基づいて動作する。そして、制御装
置（４４）はＨ８ガス分圧が第１設定値（例えばｌＱｎ
ｗｎ）Ｉｇ）より低いとき、スイッチ（４１）のみへＯ
Ｎ信号を出力し、第２図に示したようにパラジウムセル
の通電個数を１個に制御する。又、制御装置（４４）は
Ｈ，ガス分圧が第１設定値以上で第２設定値（例えば２
０１１１１Ｈｇ）より低いとき、スイッチ（４１）、及
びスイッチ（４２）へＯＮ信号を出力してパラジウムセ
ルの通電個数を２個に制御し、さらに、■、ガス分圧が
第２設定値以上で第３設定値（例えば３０ｖｌｎＨｇ）
より低いときスイッチ（４１）。

（４２）　、　（４３）へＯＮ信号を出力し、各パラジ
ウムセルの通電個数が３個に制御される。ここで、第２
図には、パラジウムセルカ÷５個まで設けられた場合の
パラジウムセルへの通電個数が示されている。

又、（２１）〜（２４）は溶液管、（２５）〜（２７）
は冷媒液管、（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−（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−（１７）
に接続されている。さらに、（３１）は濃液管であり、
この濃液管（３１）の一端はエゼクタ−（１７）に接続
され、他端は溶液管（２４〉の途中に接続されている。

又、（３２）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。

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（２
５）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）にて蒸発して凝縮器（６）へ流れ、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、例えば
７°Ｃに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、濃液になる。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、
希液になり、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
流出した希液の一部は溶液管（２１）を通り、エゼクタ
−（１７）を流れる。又、圧力が低い吸収器（３）内に
滞留したＨ、ガス等の不凝縮ガスはガス管（３０）を介
してエゼクタ−（１７）を流れる希液に引かれる。又、
低温熱交換器（５）にて熱交換して温度低下した後溶液
管（２４）を流れる濃液は濃液管（３１）を介してエゼ
クタ−（１７）を流れる希液に引かれる。

そして、不凝縮ガスと濃液と希液とが一緒になり流入管
（１７Ａ）を通り、気液分離器（１６）内へ流れる。気
液分離器（１６）では濃液と希液とが混った溶液と不凝
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。

ここで、ガス貯室（１６Ａ）内のＨ，ガスの分圧が第１
設定値より低いときには、濃度センサ（４０）からの信
号に基づいて動作する比較装置（４４Ａ）からの信号に
より制御装置（４４）が動作し、スイッチ（４１）へＯ
Ｎ信号が出力される。そして、ヒータ（２０Ａ）に通電
されパラジウムセル（１８Ａ）を介してＨ，ガスが外部
へ排出される。又、吸収冷凍機の内部で発生するＨ、ガ
スの量が増加し、ガス貯室（１６Ａ）内のＨ，ガス分圧
が第１設定値以上で第２設定値より低くなったときには
、濃度センサ（４０）からの信号に基づいて動作する比
較装置（４４Ａ）からの信号により制御装置（４４）が
動作し、スイッチ（４１）、及びスイッチ（４２）へＯ
Ｎ信号を出力する。そして、スイッチ（４１）　、　（
４２）がオンし、ヒータ（２０Ａ）　、　（２０Ｂ）に
通電されパラジウムセル（１８Ａ）　、　（１８Ｂ）を
介してＨ，ガスが外部へ排出される。さらに、■！ガス
の発生量が増え、ガス貯室（１６Ａ）内のＨ，ガス分圧
が第２設定値以上になったときには、濃度センサ（４０
）からの信号に基づいて比較装置（４４Ａ）が動作する
。比較装置（４４Ａ）からの信号により制御装置（４４
）が動作し、スイッチ（４１）　、　（４２）、及び（
４３〉へＯＮ信号が出力される。そして、各スイッチ（
４１）。

（４２）　、　（４３）がＯＮｔ、、ヒータ（２０Ａ）
　、　（２０Ｂ）、及び（２０Ｃ）に通電されパラジウ
ムセル（１８Ａ）　、　（１８Ｂ）、及び（１８ｃ）を
介してＨ，ガスが外部へ排出される。

又、Ｈ，ガスの発生量が減少し、Ｈよガス分圧が第２設
定値又は第１設定値より低くなったときには、濃度セン
サ（４０）からの信号に基づいて比較装置１（４４Ａ）
が動作する。そして、比較装置（４４Ａ）からの信号に
より制御装置（４４）が動作し、スイッチ（４３）　、
　（４２）へ順次ＯＦＦ信号が出力される。そして、ヒ
ータ（２０Ｃ）　、　（２０Ｂ）は順次非通電になり、
パラジウムセル（１８Ｃ）　、　（１８Ｂ）からのＨ，
ガスの排出は順次停止する。

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、Ｈ，ガス、又は丸ガス等
の不凝縮ガスが外部へ排出される。又、気液分離器（１
６）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。上記の如く、
エゼクタ−（１７）に不凝縮ガスが引かれているとき、
エゼクタ−（１７）より下流側の溶液は希液と濃液とが
混っているため、その飽和蒸気圧はエゼクタ−（１７）
に希液のみを流したときの飽和蒸気圧より低くなる。こ
の結果、エゼクタ−（１７）での不凝縮ガスの吸引力は
増加する。

上記第１の実施例に示した吸収冷凍機によれば、ガス貯
室（１６Ａ）のＨ，ガス分圧を濃度センサ（４０）が直
接検出し、Ｈ，ガス分圧に基づいて比較装置＜４４Ａ）
が動作する。比較装置（４４Ａ）からの信号を入力した
制御装置（４４）は信号を出力し、Ｈ２ガス分圧が高く
なったときには正確にパラジウムセル（１８Ａ）の外に
パラジウムセル（１８Ｂ＞、及び（１８Ｃ）が順次運転
を開始し、Ｈ，ガスの排出量を増加させ、Ｈ，ガスの滞
留による吸収冷凍機の成績係数の低下を回避できる。又
、ガス貯室（１６Ａ）のＨ，ガス分圧が低下したときに
は、濃度センサ（４０）からの信号に基づいて比較装置
（４４Ａ）が信号を出力し、この信号により制御装置（
４４）が動作し、スイッチ（４３）　、　（４２）、及
び（４１）を順次０ＦＦＩ、、ヒータ（２０Ｃ）　、　
（２０Ｂ）への通電を停止させ、パラジウムセル（１８
Ｃ）　。

（１８Ｂ）の運転を止めることができ、Ｈ，ガス分圧に
応じたパラジウムセル（１８Ｂ）　、　＜１８Ｃ）の運
転制御を行うことができる。又、Ｈ，ガス分圧が低下し
たにもかかわらずパラジウムセル（１８Ｂ）、及び（１
８Ｃ）が無駄に運転されることを防止できる。この結果
、パラジウムセル（１８Ｂ）、及び（１８Ｃ）の運転コ
ストを低減することができる。又、パラジウムセルを２
個、又は３個以上備えた吸収冷凍機においても、例えば
、第２図に示したように、濃度センサ（４０）が検出し
たＨ、ガスの分圧に応じて、それぞれのパラジウムセル
に設けられたヒータへの通電を制御することにより同様
の作用効果を得ることができる。

以下第２の実施例について説明する。ガス貯室（１６Ａ
）に設けられたパラジウムセル（１８Ａ＞をＨ，ガスの
排出能力が大きいものと交換し、他のパラジウムセル（
１８Ｂ）　、　（１８Ｃ）を取り外す。パラジウムセル
（１８Ａ＞のヒータ（２０Ａ　＞への供給電力を比較装
置（４４Ａ）からの信号に基づいて動作する制御装置（
４４）により制御する。そして、Ｈ，ガス分圧が上昇し
たとき比較装置（４４Ａ）からの信号により制御装置＜
４４）が動作し、パラジウムセル（１８Ａ）のヒータ（
２０Ａ）への電力供給量を増加させ、又、■、ガスの分
圧が低下したとき、比較装置（４４Ａ）からの信号に基
づいて制御装置（４４）が動作し、ヒータ（２０Ａ）へ
の電力供給量を減少させる。このようにヒータ（２０Ａ
）への電力供給量を制御した場合にも、■、ガス分圧が
低下したとき濃度センサ（４０）により分圧の低下を確
実に検出してヒータ（２０Ａ）の消費電力を低減させる
ことができ、パラジウムセル（１８Ａ）の運転コストを
低減することができ、Ｈ，ガス分圧が上昇したときには
パラジウムセル（１８Ａ）の能力を上昇させ、Ｈ，ガス
による成績係数の低下を防止することができる。

（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、Ｈ
ｚガスの分圧を検出する濃度センサからの信号に基づい
て制御装置が動作し、Ｈ，ガスの分圧が変化したとき比
較装置から信号を入力した制御装置が動作し、Ｈ，ガス
排出装置の能力をＨ，ガス分圧に応じて変化させること
ができ、又、■、ガス排出装置を必要に応じて無駄なく
運転させ、運転コストの低減を図ることができる。

又、Ｈ，ガス排出用に設けられた複数個のパラジウムセ
ルの運転個数を濃度センサが検出する旧ガスの分圧に基
づいて制御することにより、Ｈ，ガスの分圧が変化した
ときにはそれに応じてパラジウムセルの運転個数を変化
させ、それぞれのパラジウムセルを無駄なく運転するこ
とができ、この結果、運転コストの低減を図ることがで
き、又、Ｈ。

ガスの分圧が高いときにはパラジウムセルの運転個数を
増加さ七、■、ガスを効率良く排出でき、吸収冷凍機の
成績係数の低下を防止できる。

さらに、パラジウムセルに設けられたヒータへの電力供
給量を濃度センサが検出する■、ガスの分圧に基づいて
制御装置により制御することにより、■、ガスの分圧が
変化したときはパラジウムセルのヒータへの電力供給量
を変化させ、■、ガスの分圧に応じた能力にてバラジウ
ｌ、セルを運転することができ、無駄な運転を抑え、パ
ラジウムセルの電力消費量を低減して運転コストの低減
を図ることができ、又、Ｈ，ガスの分圧が高いときには
、ヒータへの電力供給量を増加させ、パラジウムセルに
よるＨ、ガス排出量を増加し、吸収冷凍機の成績係数の
低下を防Ｉ）、できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す吸収冷凍機の回路構成
図、第２図はＨ，ガス分圧とパラジウムセルの通電個数
との関係図である。（１）・・・再生器、　〈３〉・・・吸収器、　（６）
・・・凝縮器、　（７）・・・蒸発器、　（１８Ａ）　
、　（１８Ｂ）　、　（１８Ｃ）・・・パラジウムセル
、　（２０Ａ）　、　（２０Ｂ）　、　（２０Ｃ）−１
：−タ、　（４０）・・・濃度センサ、　（４４Ａ）・
・・比較装置、（４４）・・・制御装置。

Claims

【特許請求の範囲】１、吸収器、再生器、凝縮器、及び蒸発器等により冷凍
サイクルを構成すると共に、この冷凍サイクルにＨ＿２
ガス排出装置を設けた吸収冷凍機において、冷凍サイク
ルのＨ＿２ガスの分圧を検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てＨ＿２ガスの分圧
と設定値とを比較して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Ｈ＿２ガス排出装置の能力を
変化させる制御装置とを備えたことを特徴とする吸収冷
凍機。２、吸収器、再生器、凝縮器、及び蒸発器等により冷凍
サイクルを構成すると共に、この冷凍サイクルにＨ＿２
ガスを排出するための複数個のパラジウムセルを設けた
吸収冷凍機において、冷凍サイクルのＨ＿２ガスの分圧
を検出する濃度センサと、この濃度センサからの信号を
入力信号としてＨ＿２ガスの分圧と設定値とを比較して
信号を出力する比較装置と、この比較装置からの信号に
より上記パラジウムセルの通電個数を制御する制御装置
とを備えたことを特徴とする吸収冷凍機。３、吸収器、再生器、凝縮器、及び蒸発器等をそれぞれ
配管接続し、冷凍サイクルを構成すると共に、この冷凍
サイクルにＨ＿２ガスを排出するためのパラジウムセル
を設けた吸収冷凍機において、冷凍サイクルのＨ＿２ガ
スの分圧を検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てＨ＿２ガスの分圧と設定値とを
比較して信号を出力する比較装置と、この比較装置から
の信号により上記パラジウムセルに設けられたヒータへ
の電力供給量を制御する制御装置とを備えたことを特徴
とする吸収冷凍機。