JPH0472146B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は吸収器、蒸発器、低温再生器、高温再
生器、凝縮器、溶液熱交換器等から成る多重効用
吸収式冷凍機の抽気装置とその運転方法に関する
ものである。

一般に従前の吸収式冷凍機に於いては、油回転
ポンプ等の高度の到達真空度を有する抽気ポンプ
を定期的に手動運転することにより、吸収器内の
不凝縮性ガスを抽気して大気中へ排出するように
している。

然し乍ら、吸収器から油回転ポンプ等の真空ポ
ンプを用いて抽気する場合には、抽気時に不凝縮
ガスに冷媒蒸気が同伴されるため、必然的に冷媒
蒸気が不凝縮ガス内へ混入することになる。その
結果、油回転ポンプ等では到達真空度が大幅に低
下し、これを防止するためには油の交換を頻繁に
行なわねばならないという問題がある。

また、従前の抽気装置では真空ポンプを定期的
に手動運転するようにしているため、抽気装置の
運転操作が極めて繁雑になるという難点がある。

本発明は、吸収式冷凍機の不凝縮ガスの抽気に
係る上述の如き問題の解決を課題とするものであ
り、エゼクターを用いて吸収器内から不凝縮ガス
を循環中の稀溶液内へ抽出すると共に、循環中の
稀溶液内へ抽出せしめた不凝縮ガスを凝縮器内に
集め、ダイヤフラムポンプ等の比較的到達真空度
の低い真空ポンプを用いて自動的に抽気すること
により、簡単且つ確実に不凝縮ガスの抽気を行な
えるようにした抽気装置とその運転方法の提供を
目的とするものである。

本願の第一発明に係る抽気装置は、吸収器、蒸
発器、低温熱交換器、高温熱交換器、高温再生
器、低温再生器及び凝縮器等より成る多重効用吸
収式冷凍機に於いて、吸収器内の稀溶液を循環す
る溶液循環ポンプの吐出側に設けた液取り出し装
置と、該液取り出し装置からの気体を殆んど含ま
ない稀溶液を冷却する溶液冷却器と、駆動源供給
口と前記溶液冷却器の出口側を、吸入口と前記吸
収器の気相部を、放出口と前記溶液循環ポンプの
吸水側を夫々管路を介して連結したエゼクターと
を発明の基本構成とするものである。

また、本願の第二発明に係る抽気装置は、吸収
器、蒸発器、低温熱交換器、高温熱交換器、高温
再生器、低温再生器、及び凝縮器等より成る多重
効用吸収式冷凍機に於いて、凝縮器の気相部に蒸
気連通管及び冷媒液戻し管を介して連通せしめた
密閉容器と、前記密閉容器内に配設されその入口
端を冷媒液戻り管へ分岐接続すると共に出口端を
凝縮器内へ岸開放した伝熱管と、前記密閉容器の
上方部と連通する不凝縮ガス排出管に設けた電動
弁と、該電動弁の吐出口側に接続した真空ポンプ
とを基本構成とするものである。

更に、本願の第三発明に係る抽気装置の運転方
法は、蒸発器の冷媒液温度Tiが設定値以下であ
り、且つ伝熱管内を流通する冷媒液の出入口温度
差ΔTs又は凝縮器と密閉容器間の圧力差ΔPsのう
ち少くとも一方が設定値以下のときに真空ポンプ
を起動し、次に、真空ポンプの吸入側圧力Ｐが真
空ポンプの到達真空度より僅かに高い設定圧力以
下に到達したときに前記電動弁を開放して不凝縮
ガスを排出すると共に、前記冷媒液温度Tiが設
定値以上になるか、若しくは前記冷媒液温度差
ΔTs又は前記圧力差ΔPsのうち少くとも一方が設
定値以上になれば前記電動弁を閉鎖し、次に真空
ポンプの吸入側圧力Ｐが前記設定値以下の値にな
れば真空ポンプを停止することを基本構成とする
ものである。

以下、第１図乃至第３図に示す本願各発明の一
実施例に基づいて、本願発明を詳細に説明する。

第１図は、本発明に係る抽気装置を適用した多
重効用吸収式冷凍機の全体系統図であり、図に於
いて１は吸収器、２は蒸発器、３は低温熱交換
器、４は高温熱交換器、５は高温再生器、６は低
温再生器、７は凝縮器、８は吸収器伝熱管、９は
蒸発器伝熱管、１０は低温再生器伝熱管、１１は
冷媒液散布器、１２は吸収溶液散布器、１３は溶
液循環ポンプ、１４は冷媒液循環ポンプである。

吸収器１内の不凝縮ガスの抽気装置Ａは、溶液
循環ポンプ１３の吐出側に設けた気液分離器の様
な液取り出し装置１５と溶液冷却器１６及びエゼ
クター１７等より構成されている。

即ち、吸収器１内の稀溶液１８を循環させるた
めの溶液循環ポンプ１３の吐出側と低温熱交換器
３の間に、気液分離器の様なガス分を含まない溶
液を取り出すための液取り出し装置１５が介設さ
れており、該液取り出し装置１５の気相側は低温
熱交換器３へ、またその液相側は溶液分岐管１９
を通して溶液冷却器１６へ夫々連結されている。
そして、前記溶液冷却器１６の出口側はエゼクタ
ー１７の駆動源入口側１７ａに接続されており、
またエゼクター１７の吐出口側１７ｃは溶液戻り
管２０を通して溶液循環ポンプ１３の吸入側に、
更にエゼクター１７の吸入口側１７ｂは抽気管２
１を通して吸収器１の気相部に夫々接続されてい
る。

一方、凝縮器７内の不凝縮ガスの抽気装置Ｂ
は、蒸気連通管２２及び冷媒液戻り管３８を介し
て凝縮器７内と連通せしめた密閉容器２３、該密
閉容器２３内に配設した伝熱管２４及び電動弁２
５を通して密閉容器２３内に接続したダイヤフラ
ムポンプ等の真空ポンプ２６等から構成されてい
る。

即ち、伝熱管２４を内蔵した密閉容器２３は、
低温再生器６からの蒸気の流れに対して凝縮器伝
熱管３９の後方位置に設けた蒸気連通管２２を通
して凝縮器７の気相部と連通されており、また密
閉容器２３の下方は冷媒液戻り管３８を通して凝
縮器７の内部と連通されている。前記密閉容器２
３の伝熱管２４へは、冷媒液送り管２７から分岐
した冷媒液２８の一部が送られ、流量調節弁２９
を通して凝縮器７の液溜りへ戻されている。

更に、前記密閉容器２３の気相部には、冷媒蒸
気の流れに対して伝熱管２４の後方位置に不凝縮
ガス排出管３０が取付けられており、該排出管３
０の末端に電動弁２５を介してダイヤフラムポン
プ等の真空ポンプ２６が設けられている。

次に、吸収器１の不凝縮ガス抽気装置Ａと凝縮
器７の不凝縮ガス抽気装置Ｂの作動について説明
する。

蒸発器２内の不凝縮性ガスは、冷媒蒸気Ｃの流
れに同伴されて吸収器１内へ移行し、その気相部
内に順次滞溜して行く。一方、稀溶液１８は溶液
循環ポンプ１３によつて液取り出し装置１５内へ
送られ、該溶液取り出し装置１５からガス分を完
全に除去された稀溶液が取り出される。液取り出
し装置から出た稀溶液の一部はポンプ１３の吐出
圧を利用して溶液冷却器１６内へ送られる。溶液
冷却器１６では、稀溶液が溶液冷却管３１内を流
通する冷水３２によつて冷却され、その蒸気圧を
下げられた稀溶液は、引き続きポンプ１３の吐出
圧を利用してエゼクター１７内へ噴出される。稀
溶液の噴出によりエゼクター１７は駆動され、こ
れにより吸収器１内の不凝縮性ガスはエゼクター
１７内へ順次抽出され、抽出された不凝縮性ガス
は気液混合の状態で溶液循環ポンプ１３の吸入側
へ戻されて行く。

溶液循環ポンプ１３から液取り出し装置１５へ
圧送された稀溶液の大部分は、液取出し装置１５
の気相部を経て低温熱交換器５、高温熱交換器４
及び高温再生器５へ順次送られ、これと共に吸収
器１から抽出された不凝縮性ガスも、稀溶液内に
混合した状態で高温再生器５内へ送り込まれて行
く。

高温再生器５内へ送り込まれた不凝縮性ガスと
高温再生器５内で新たに発生した不凝縮性ガスと
は、冷媒蒸気３３に同伴して冷媒蒸気管３４及び
低温再生器伝熱管１０を経て凝縮器７内へ移送さ
れて行く。この様にして、吸収器１や高温再生器
５等で発生した不凝縮性ガスは、最終的に全て凝
縮器７内に集められることになる。

次に、凝縮器７内からの不凝縮性ガスの排出に
ついて説明する。密閉容器２３内の伝熱管２４に
は、凝縮器伝熱管３９を通る冷却水３５より低温
の冷媒液２８が流されており、その結果蒸気連通
管２２には凝縮器７から密閉容器２３へ流れる蒸
気流が生じることになる。蒸気連通管２２に前述
の如き凝縮器７から密閉容器２３方向への蒸気流
が生じると、凝縮器７内の不凝縮性ガスも当該蒸
気流に同伴されて密閉容器２３内へ移行し、最終
的には密閉容器２３内に集まることになる。

而して、密閉容器２３内に不凝縮性ガスが多量
に滞留すると、伝熱管２４による蒸気の凝縮作用
が阻害されるため、密閉容器２３と凝縮器７は同
圧に近ずき、蒸気連通管２２内の蒸気の流れが停
止するとともに伝熱管２４内を流れる冷媒の出入
口温度差ΔTsが小さくなる。そこで、伝熱管２
４の冷媒液出入口温度差ΔTsが設定値以下にな
るか、若しくは密閉容器２３と凝縮器７間の圧力
差ΔPsが設定値以下になると、ダイヤフラムポン
プ等の真空ポンプ２６を起動し、その後電動弁２
５を開放することにより、密閉容器２３内の不凝
縮性ガスを排出することができる。

また、密閉容器２３内の不凝縮性ガスが十分に
排出されると、前記冷媒液出入口温度差ΔTsや
圧力差ΔPsが回復する。温度差ΔTs若しくは差圧
ΔPsが設定値まで回復すると、電動弁２５を閉に
し、その後真空ポンプ２６を停止することによ
り、抽気装置を元の状態に戻すことができる。

第２図は、本願第二発明に係る凝縮器用不凝縮
ガス抽気装置Ｂの制御系統図であり、伝熱管２４
の冷媒液出入口温度差ΔTsを基準にして不凝縮
ガス抽気装置Ｂの制御を行なうものである。

即ち、蒸発器２の冷媒液温度Tiと冷媒液の出
入口温度差ΔTsを夫々測定し、前記冷媒液温度
Tiが設定値以下（例えば10℃以下）であつて、
且つ冷媒液出入口温度差ΔTsが設定値以下（例
えば10℃以下）になれば、真空ポンプ２６を運転
する。

次に、ダイヤフラム型真空ポンプ２６と電動弁
２５間のポンプ吸入側管内圧力Ｐを測定し、該圧
力Ｐが、真空ポンプ２６の到達真空度（例えば
25torr）より僅かに高い設定真空度（例えば
30torr）以下に到達したとき、電動弁２５を開に
して不凝縮ガスを排出する。

不凝縮ガスの排出により冷媒液温度Tiが設定
値以上になるか、又は冷媒液出入口温度差ΔTs
が設定値以上になれば、電動弁２５を閉とし、更
に、真空ポンプ２６の吸入側圧力Ｐが設定値以下
であれば、ポンプ２６の運転を停止する。

第３図は、前記凝縮器用不凝縮ガス抽気装置Ｂ
の別の制御系統図であり、密閉容器２３と凝縮器
７の間の圧力差ΔTsを基準として、抽気装置Ｂ
の制御を行なうものである。

即ち、蒸発器２の冷媒液温度が設定値以下（例
えば10℃以下）であり、且つ前記圧力差ΔPsが設
定値以下（例えば10mmHg以下）になればダイヤ
フラムポンプ等の真空ポンプ２６を運転し、次
に、真空ポンプ２６の吸入側管内圧力Ｐが設定値
以下（例えば30torr以下）になれば電動弁２５を
開にし、不凝縮性ガスを大気へ排出する。

不凝縮性ガスの排出により冷媒液温度Tiが設
定値以上になるか、若しくは前記圧力差ΔPsが設
定値以上になれば、先ず電動弁２５を閉にし、次
に、真空ポンプ２６の吸入側圧力Ｐが設定値以下
であればポンプ２６の運転を停止する。

尚、第２図及び第３図に於いて、３６は温度ス
イツチ、３７は温度差スイツチ、４０は圧力スイ
ツチ、４１は圧力差スイツチである。又、前記第
２図及び第３図に於いては、冷媒液出入口温度差
ΔTsと圧力差ΔPsを夫々単独で装置の制御に使用
しているが、温度差ΔTsと圧力差ΔPsの両検出値
を組み合せ使用してもよいことは勿論である。

本願第一発明に於いては、溶液循環ポンプ１
３、液取出し装置１５、溶液冷却器１６及びエゼ
クター１７を有機的に組合せ、冷却器１６で冷却
することにより蒸気圧を下げた稀溶液をポンプ１
３の吐出圧を利用してエゼクター１７内へ連続的
に噴出するようにしているため、吸収器１内の不
凝縮性ガスを極めて円滑且つ確実に抽気すること
ができ、然かも抽気された不凝縮ガスは確実に凝
縮器７内へ送り込まれることになる。

また、本願第二発明に於いては、凝縮器７内に
集められた不凝縮ガスを蒸気連通管２２内に生ず
る蒸気流を利用して密閉容器２３内に移行せし
め、密閉容器２３を介して排出するようにしてい
るため、到達真空度が30mmHg程度のダイヤフラ
ム型真空ポンプ等でも容易に然かも確実に不凝縮
性ガスの抽気を行なうことが可能となり、従前の
油ポンプを用いて吸収器から抽気する場合に比較
して、真空ポンプの保守や運転制御が極めて容易
となる。

更に、本願第三発明に於いては、伝熱管２４の
冷媒液出入口温度差ΔTsと凝縮器７と密閉容器
２３間の圧力差ΔPsによつて抽気装置の運転を制
御するようにしているため、凝縮器７内に集まつ
てきた不凝縮ガスを効率よく自動的に、然かも確
実に大気中へ排出することが可能となる。

本願発明は上述の通り秀れた実用的効用を有す
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る抽気装置を備えた多重
効用吸収式冷凍機の全体系統図である。第２図及
び第３図は、本発明に係る抽気装置の制御系統図
である。 １…吸収器、２…蒸発器、３…低温熱交換器、
４…高温熱交換器、５…高温再生器、６…低温再
生器、７…凝縮器、８…吸収器伝熱管、１３…溶
液循環ポンプ、１４…冷媒液循環ポンプ、１５…
液取り出し装置、１６…溶液冷却器、１７…エゼ
クター、１８…稀溶液、１９…溶液分岐管、２０
…溶液戻り管、２１…抽気管、２２…蒸気連通
管、２３…密閉容器、２４…伝熱管、２５…電動
弁、２６…真空ポンプ、２７…冷媒液送り管、３
０…不凝縮ガス排出管、Ti…冷媒液温度、ΔTs
…冷媒液出入口温度差、ΔPs…凝縮器と密閉容器
の圧力差、Ｐ…真空ポンプ吸入側圧力、Ａ…吸収
器用抽気装置、Ｂ…凝縮器用抽気装置、Ｃ…冷媒
蒸気。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 吸収器１、蒸発器２、低温熱交換器３、高温
   熱交換器４、高温再生器５、低温再生器６及び凝
   縮器７等より成る多重効用吸収式冷凍機に於い
   て、吸収器１内の稀溶液を循環する溶液循環ポン
   プ１３の吐出側に設けた液取出し装置１５と；該
   液取出し装置１５から取り出した気体を殆んど含
   まない稀溶液を冷却する溶液冷却器１６と；駆動
   源供給口１７ａを前記溶液冷却器１６の出口側
   へ、吸入口１７ｂを前記吸収器１の気相部へ、放
   出口１７ｃを前記溶液循環ポンプ１３の吸水側へ
   夫々管路を介して連結したエゼクター１７とより
   構成した吸収式冷凍機の抽気装置。 ２ 吸収器１、蒸発器２、低温熱交換器３、高温
   熱交換器４、高温再生器５、低温再生器６及び凝
   縮器７等より成る多重効用吸収式冷凍機に於い
   て、凝縮器７の気相部に蒸気連通管２２及び冷媒
   液戻し管３８を介して連通せしめた密閉容器２３
   と；前記密閉容器２３内に配設され、その入口端
   を冷媒液送り管２７へ分岐接続すると共に出口端
   を凝縮器７内へ開放した伝熱管２４と；前記密閉
   容器２３の上方部と連通する不凝縮ガス排出管３
   ０に設けた電動弁２５と；該電動弁２５の吐出口
   側に接続した真空ポンプ２６とより構成した吸収
   式冷凍機の抽気装置。 ３ 吸収器１、蒸発器２、低温熱交換器３、高温
   熱交換器４、高温再生器５、低温再生器６及び凝
   縮器７等より成る多重効用吸収式冷凍機に用いら
   れ、前記凝縮器７の気相部に蒸気連通管２２及び
   冷媒液戻し管３８を介して連通せしめた密閉容器
   ２３と；前記密閉容器２３内に配設され、その入
   口端を冷媒液送り管２７へ分岐接続すると共に出
   口端を凝縮器７内へ開放した伝熱管２４と；前記
   密閉容器２３の上方部と連通する不凝縮ガス排出
   管３０に設けた電動弁２５と；該電動弁２５の吐
   出口側に接続した真空ポンプ２６とより構成した
   吸収式冷凍機の抽気装置に於いて、蒸発器２の冷
   媒液温度Tiが設定値以下であり、且つ伝熱管２
   ４内を流通する冷媒液の出入口温度差ΔTs又は
   凝縮器７と密閉容器２３間の圧力差ΔPsのうちの
   少くとも一方が設定値以下のときに真空ポンプ２
   ６を起動し、次に、真空ポンプ２６の吸入側圧力
   Ｐが真空ポンプ２６の到達真空度より僅かに高い
   設定圧力以下に到達したときに電動弁２５を開放
   して不凝縮性ガスを排出すると共に、前記冷媒液
   温度Tiが設定値以上になるか、若しくは前記冷
   媒液温度差ΔTs又は前記圧力差ΔPsのうち少くと
   も一方が設定値以上になれば電動弁２５を閉鎖
   し、その後真空ポンプ２６の吸入側圧力Ｐが設定
   値以下であれば真空ポンプ２６を停止することを
   特徴とする吸収式冷凍機の抽気装置の運転方法。