JPH0548033Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、冷媒に水、吸収液に臭化リチウム水
溶液を利用した吸収式冷温水機の抽気装置に関す
る。

（従来の技術） 一般に、吸収式冷温水機に於いては、機内が低
圧になつている為に機外から空気が漏入したり、
或は機内の化学反応により不凝縮性ガスが発生し
たりする、これによつて、冷温水機の能力が大幅
に低下すると共に、金属類が腐触すると言う問題
がある。

而して、前述の如き不凝縮性ガス等による弊害
を防止する為に、従前から真空ポンプを利用した
抽気装置やエゼクターを利用した抽気装置、或は
吸収液の吸収能力を利用した抽気装置が一般に広
く使用されている（例えば特公昭57−6022号公報
及び特開昭60−196572号公報参照）。

即ち、真空ポンプを利用した抽気装置は、機内
で最も低圧になる吸収器内に真空ポンプを接続
し、こえによつて吸収器用伝熱管の周囲に集まつ
て来る不凝縮性ガスを抽気して大気中へ排出する
ようにしたものである。

又、エゼクターを利用した抽気装置は、第３図
に示す如く、エゼクター４５の吸入口４６を吸収
器４７内へ、その吐出口４８を気液分離器４９
へ、その駆動源供給口５０を吸収器４７内の稀吸
収液を循環する循環用ポンプ５１の吐出口側へ
夫々接続して成り、稀吸収液を駆動媒体に使用
し、エゼクター４５の吸引作用によつて吸収器４
７内の不凝縮性ガスを抽気するようにしたもので
ある。尚、図に於いて、５２は吸収器用伝熱管、
５３は冷媒液分散器、５７は稀吸収液を冷却する
熱交換器である。

更に、吸収液を利用した抽気装置は、第４図に
示す如く、内部に冷却コイル５８を備えた抽気胴
５９を吸収器４７及び気液分離器４９へ夫々接続
し、冷却コイル５８に稀吸収液を散布して抽気胴
５９内を冷却し、抽気胴５９内の圧力（約４〜５
mmHg）を吸収器４７内の圧力（約７mmHg）より
も低下させて不凝縮性ガスを抽気するようにした
ものである。尚、図に於いて、５２は吸収器用伝
熱管、５３は濃吸収液分散器、５４は蒸発器、５
５は蒸発器用伝熱管、５６は冷媒液分散器、５１
は稀吸収液循環用ポンプである。

（考案が解決しようとする課題） ところで、真空ポンプを利用した抽気装置は、
吸収器用伝熱管周囲の圧力が約７mmHgと低い為、
真空ポンプには油を使用した油回転式真空ポンプ
を使用せざるを得ないのが現状である。

ところが、油回転式真空ポンプを使用した場合
には抽気時に不凝縮性ガスと共に冷媒蒸気も吸引
される為、真空ポンプ内の油内に冷媒蒸気が混入
して真空ポンプの能力が大幅に低下するうえ、こ
れを防止するには油の交換を頻繁に行わねばなら
ないと言う問題がある。

尚、油回転式真空ポンプ以外のポンプ例えばダ
イヤフラムポンプ等では到達真空度を２〜３mm
Hg以下に下げるのは難しく、十分な抽気能力を
発揮することができない。

又、エゼクターを利用した抽気装置は、稀吸収
液の温度を熱交換器５７により約30℃まで低下さ
せることによつてエゼクター４５の到達真空度を
約５mmHgまで下げることができるが、吸収器用
伝熱管５２周囲の圧力は約７mmHgとなつている
為、両者の圧力差が小さく、不凝縮性ガスの抽気
量が少ないと言う問題がある。

尚、エゼクター４５の到達真空度を下げる為に
は稀吸収液の温度を低下させれば良いが、温度を
低下させることはエゼクター４５及び熱交換器５
７内での結晶析出の原因となるので、あまり好ま
しくない。又、濃吸収液をエゼクター４５の駆動
媒体に使用するには前述の如き結晶トラブルの
為、利用困難である。

一方、吸収液の吸収能力を利用した抽気装置
は、冷却コイル５８の回りに不凝縮性ガスが多量
に集まつて来ると、冷媒蒸気の吸収が阻害される
為、抽気胴５９内と吸収器４７内が同圧に近づ
き、抽気能力が低下することになる。その結果、
冷却コイル５８の回りからすばやく不凝縮性ガス
を取り除かないと、効果的に抽気できないことに
なる。

又、不凝縮性ガスは、稀吸収液にまき込まれて
これと一緒に流出し、気液分離器４９へ排出され
るので、抽出能力は少ない。

本考案は、上記の問題点を解消する為に創案さ
れたものであり、その目的は不凝縮性ガスの抽気
をより効果的に行えると共に、吸収液の結晶が析
出してもこれを解除して長時間に亘つて安定した
抽気機能を発揮できる吸収式冷温水機の抽気装置
を提供するにある。

（課題を解決する為の手段） 上記目的を達成する為に、本考案の吸収式冷温
水機の抽気装置は、再生器、凝縮器、蒸発器及び
吸収器等から成る吸収式冷温水機に於いて、前記
吸収器の気相部に連通して形成された抽気室と、
抽気室内にその一部が配設され、内部吸収器用伝
熱管内の冷却水よりも低温の冷水が流れる冷却管
と、抽気室内に配設され、吸収器へ入る濃吸収液
の一部を冷却管上に散布する濃吸収液分散器と、
吸収器内の稀吸収液の一部を駆動媒体にして抽気
室内に集められた不凝縮性ガスを抽出するエゼク
ターと、前記冷却管に設けられ、冷却管内の冷水
の出入口温度差を検出する温度検出器と、前記冷
却管に設けられ、冷水の出入口温度差が設定値以
下になると冷水の流通を遮断する電磁弁とを考案
の基本構成とするものである。

（作用） 抽気室内では冷却管に濃吸収液の一部を散布
し、これを冷却管内を流れる冷水によつて冷却し
ている為、抽気室内の圧力は吸収器内の圧力より
も低くなつている。その結果、吸収器内に広範囲
に亘つて広がつている不凝縮性ガスは狭い抽気室
内に吸引されることになる。

一方、吸収器内の稀吸収液の一部は稀吸収液循
環用ポンプによつてエゼクター内へ噴出される。
この稀吸収液の噴出によりエゼクターは駆動さ
れ、これによつて抽気室内に集められた不凝縮性
ガスは容易にエゼクターへ抽出される。そして、
抽出された不凝縮性ガスは気液混合の状態で気液
分離器へ送られた後、ここで稀吸収液から分離さ
れ、外部へ排出される。

尚、抽気室内の冷却管回りに濃吸収液の結晶が
析出した場合には冷却管に設けた電磁弁によつて
冷却管内の冷水を遮断する。これによつて、結晶
は濃吸収液自身の温度につて解かされる。その結
果、抽気能力が回復し、不凝縮性ガスは順次抽気
されることになる。

又、冷却管の出入口側に設けた温度検出器によ
つて冷水の出入口温度差を検出することにより、
冷却管回りの結晶の析出を検出することができ
る。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

第１図は本考案の実施例に係る抽気装置を備え
た吸収式冷温水機の概略系統図であつて、１は高
温再生器、２は分離器、３は低温再生器、４は凝
縮器、５は蒸発器用伝熱管６、フラツシユタンク
７及び冷媒液分散器８を内蔵する蒸発器、９は吸
収器用伝熱管１０、フラツシユタンク１１及び濃
吸収液分散器１２を内蔵する吸収器であり、これ
らの各機器は揚液管１３、中液管１４、冷媒液管
１５、稀吸収液管１６、濃吸収液管１７、冷媒液
循環用ポンプ１８、稀吸収液循環用ポンプ１９、
低温熱交換器２０及び高温熱交換器２１等により
サイクルを構成すべく接続されている。

而して、蒸発器５に於いては、凝縮器４等から
導入された冷媒液が冷媒液分散器８から蒸発器用
伝熱管６上へ散布され、伝熱管６外表面上でこれ
を蒸発させることにより蒸発器用伝熱管６内の流
体の冷却が行われる。蒸発器５の底部に溜まつた
冷媒液は冷媒液循環用ポンプ１８により冷媒液分
散器８に環流される。

又、吸収器９に於いては、低温再生器３から導
入された臭化リチウム水溶液等の濃吸収液が濃吸
収液分散器１２から吸収器用伝熱管１０上へ散布
され、伝熱管１０の外表面に形成された液膜を伝
熱管１０内の冷却水で冷却しつつ、該液膜に蒸発
器５からデミスター２２を経て吸収器９内へ流入
する冷媒蒸気を吸収させる。冷媒液を吸収した後
の稀吸収液は稀吸収液循環用ポンプ１９により低
温熱交換器２０、高温熱交換器２１を通つて各再
生器１，３へ送られ、各再生器１，３にて濃縮さ
れた後、濃吸収液分散器１２に環流される。

一方、不凝縮性ガスの抽気装置は、第１図及び
第２図に示す如く、抽気室２３、冷却管２４、濃
吸収液分散器２５及びエゼクター２６等から構成
されている。

前記抽気室２３は、吸収器９の気相部に連通し
て形成されて居り、吸収器９壁面に穴２７を穿設
し、当該穴２７の周囲の壁面に抽気胴２８を連設
することにより吸収器９内と連通する抽気室２３
が形成される。

前記冷却管２４は、その一部が抽気室２３内に
配設されて居り、この冷却管２４内には吸収器用
伝熱管１０内を流れる冷却水よりも低温の冷水が
流れている。

前記濃吸収液分散器２５は、抽気室２３内の冷
却管２４上方位置に配設されて居り、吸収器９内
へ入る濃吸収液の一部を冷却管２４上へ散布する
ものである。この濃吸収液分散器２５へは濃吸収
液管１７と抽気胴２８内とを接続する抽気用濃吸
収液管２９によつて吸収器９内へ入る濃吸収液の
一部が供給されている。

前記エゼクター２６は、その駆動源供給口３０
が稀吸収液入口管３１を介して稀吸収液循環用ポ
ンプ１９の吐出口側へ、その吸入口３２がガス抜
き管３３を介して抽気室２３内へ、その放出口３
５が出口管３６を介して気液分離器３７の入口側
へ夫々接続されている。尚、稀吸収液入口管３１
にはエゼクター２６内に入る稀吸収液熱交換器３
８が介設されている。

前記気液分離器３７は、気液混合状態でエゼク
ター２６から流入する不凝縮性ガスと稀吸収液と
を分離するものであり、その液相側は配管３９を
介して吸収器９内へ接続され、その気相側はガス
管４０を介してガス溜めタンク４１に接続されて
いる。このガス溜めタンク４１には不凝縮性ガス
である水素ガスを除去処理するパラジユームセル
４２が設けられている。尚パラジユームセル４２
の替りに真空ポンプにて定期的にガス溜めタンク
４１から不凝縮性ガスを抜くようにしても良い。

そして、前記冷却管２４には冷却管２４内の冷
水を遮断する電磁弁４３と、冷却管４２の冷水出
入口温度差を検出して抽気室２３内の濃吸収液の
結晶析出を検出する為の温度検出器４４，４４と
が夫々介設されて居り、電磁弁４３は、温度検出
器４４によつて検出された冷水出入口温度差が設
定値以下になつたらタイマーにて一定時間（冷却
管２４回りに析出した濃吸収液の結晶が濃吸収液
自身の温度によつて解かされる時間）だけ閉弁状
態になるように制御されている。

次に、抽気装置の作用について説明する。

外部から漏入した空気や内部で発生した不凝縮
性ガスは冷媒蒸気の流れ等により機内で最も圧力
の低い吸収器用伝熱管１０回りに集まる。この吸
収器用伝熱管１０回りには臭化リチウム水溶液で
ある濃吸収液（濃度62〜64wt％、温度約50〜60
℃）が流れ、冷却水により約36℃程度に冷却され
ている為、蒸気圧力は約７mmHgとなつている。

一方、抽気室２３内では低温再生器３からの濃
吸収液を低温熱交換器２０で冷却した後、その一
部を濃吸収液分散器２５を介して冷却管２４に散
布し、これを冷却管２４内の冷水によつて約30℃
近くまで若しくは結晶析出近くまで下げている
為、抽気室２３内の圧力（約２〜３mmHg）は吸
収器９内の圧力（約７mmHg）よりも低くなつて
いる。この結果、吸収器９内で広範囲に亘つて広
がつている不凝縮性ガスは狭い抽気室２３内へ吸
引され、集められることになる。これによつて、
冷温水機の能力を維持することができる。尚、抽
気室２３内へ散布された吸収液は順次吸収器９内
へオーバーフローされる。

又、吸収器９内の稀吸収液の一部は稀吸収液循
環用ポンプ１９によつて稀吸収液熱交換器３８へ
送られ、ここで冷水によつ冷却された後、エゼク
ター２６内へ噴出される。この稀吸収液の噴出に
よりエゼクター２６は駆動され、これによつて抽
気室２３内に集められた不凝縮性ガスは容易にガ
ス抜き管３３を経てエゼクター２６内へ抽出さ
れ、抽出された不凝縮性ガスは気液混合の状態で
気液分離器３７へ送られた後、ここで稀吸収液か
ら分離される。分離された不凝縮性ガスはガス溜
めタンク４１へ導かれ、パラジユームセル４２に
より除去処理される。又、気液分離器３７内の稀
吸収液は吸収器９内へ戻される。

そして、冷温水機の運転中には抽気室２３内の
冷却管２４回りに濃吸収液の結晶が析出して抽気
能力が低下することがある。

この場合には電磁弁４３によつて冷却管２４内
の冷水の流れを遮断する。これによつて、冷却管
２４回りの結晶は濃吸収液自身の温度（約50〜60
℃）により解かされ、吸収能力が自動的に回復し
て連続的な抽気が可能となる。上記自動回復時に
分離された不凝縮性ガスはすぐ近くにある抽気用
のエゼクター２６により容易に抽気される。

前記電磁弁４３は、温度検出器４４によつて検
出した冷却管２４の冷水出入口温度差が設定置以
下になつたら、タイマーにて一定時間（結晶が濃
吸収液自身の温度によつて解かされる時間約15〜
20分）だけ閉弁状態になり、結晶が解除された
後、再び開弁状態になるように制御されている。

尚、前記タイマーには可変タイマーを使用する
ようにしても良い。

（考案の効果） 上述の通り、本考案の吸収式冷温水機の抽気装
置は、吸収器内に連通する抽気室を形成すると共
に、その内部を濃吸収液及び冷却管によつて吸収
器内よりも低圧にし、前記抽気室にエゼクターを
接続する構成とした為、吸収器用伝熱管回りに広
範囲に亘つて広がつている不凝縮性ガスは一旦冷
凍能力に関係のない狭い抽気室内へ吸引され、そ
の後エゼクターにより抽気されて行くことにな
る。その結果、不凝縮性ガスの抽気をより効果的
に行え、冷温水機の能力を維持することができ
る。

又、冷却管に電磁弁を介設した為、冷却管回り
に濃吸収液の結晶が析出して抽気能力が低下した
場合でも、電磁弁により冷却管内の冷水の流れを
遮断することによつて結晶は濃吸収液自身の温度
により自動的に解かされることになる。その結
果、再抽気可能となり、長時間に亘つて安定した
抽気機能を発揮できる。

更に、冷却管に冷水の出入口温度差を検出する
温度検出器を設けた為、冷却管回りの結晶の析出
を検出でき、これによつて電磁弁を制御すれば、
簡単に結晶解除を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係る抽気装置を備え
た吸収式冷温水機の概略系統図、第２図は本考案
の実施例に係る抽気装置の概略斜視図、第３図は
従前のエゼクターを利用した抽気装置の概略系統
図、第４図は従前の吸収能力を利用した抽気装置
の概略系統図である。 １，３は再生器、４は凝縮器、５は蒸発器、９
は吸収器、１０は吸収器用伝熱管、２３は抽気
室、２４は冷却管、２５は濃吸収液分散器、２６
はエゼクター、４３は電磁弁、４４は温度検出
器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 再生器１，３、凝縮器４、蒸発器５及び吸収器
   ９等から成る吸収式冷温水機に於いて、前記吸収
   器９の気相部に連通して形成された抽気室２３
   と；抽気室２３内にその一部が配設され、内部を
   吸収器用伝熱管１０内の冷却水よりも低温の冷水
   が流れる冷却管２４と；抽気室２３内に配設さ
   れ、吸収器９へ入る濃吸収液の一部を冷却管２４
   上に散布する濃吸収液分散器２５と；吸収器９内
   の吸収液の一部を駆動媒体に使用して抽気室２３
   内に集められた不凝縮性ガスを抽出するエゼクタ
   ー２６と；前記冷却管２４に設けられ、冷却管２
   ４内の冷水の出入口温度差を検出する温度検出器
   ４４と；前記冷却管２４に設けられ、冷水の出入
   口温度差が設定値以下になると冷水の流通を遮断
   する電磁弁４３とより構成したことを特徴とする
   吸収式冷温水機の抽気装置。