JPH057630B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、二重効用の吸収冷凍機や吸収ヒート
ポンプ（以下、二重効用吸収冷凍機という）に関
し、特に高温発生器内の吸収液量を測定する機構
を備えた二重効用吸収冷凍機に関する。

(ロ) 従来技術 二重効用吸収冷凍機においては、全負荷運転
中、高温発生器内の圧力が710mmHg程度に上昇し
ている。また、吸収器から高温発生器へ吸収液を
送るポンプ（以下、溶液ポンプという）は、全負
荷運転時を想定してその揚程をきめているため、
起動時や部分負荷時などに高温発生器内の圧力が
100mmHg程度に低下して来ると高温発生器内の液
面レベルが過度に上昇する。その結果、高温発生
器で発生した冷媒蒸気中に吸収液が多量に混入し
て冷凍能力を低下させたり、吸収器内の液量が減
少して溶液ポンプがキヤビテーシヨンを起こすこ
とになる。

それ故、二重効用吸収冷凍機においては、高温
発生器内の液面レベルを測定し、この測定結果に
基いて高温発生器内の液量を調節する必要があ
る。

そして、従来、二重効用吸収冷凍機において
は、例えば特公昭54−43216号公報に説明されて
いるように、高温発生器に電極式液面リレーを設
け、このリレーで液面レベルを測定して高温発生
器内の液量を調節している。電極式液面リレーは
電極に液が接触している場合と接触していない場
合とで電気抵抗の値が異なることを利用して液面
レベルを測るものであるので、この液面リレーの
センサー部の高温発生器への取付け構造は通常第
１図に示すような構造となつている。第１図にお
いて、ａは電極式液面リレーのセンサー部、ｂは
センサー部ａを備える吸収液のタンクの壁、ｄは
電極、ｆは電気の絶縁用の碍子、ｇはボルト、ｍ
は電気の導線である。

このような取付け構造にあつては、電極ｄと碍
子ｆの隙間やボルトｇと壁ｂの隙間から真空漏れ
を起こしやすいため吸収冷凍機の正常な運転を阻
害する欠点があり、また、これら隙間が吸収液や
冷媒によつて濡れると絶縁不良を起こすため液面
リレーが誤動作する。かつまた、電極ｄの表面が
吸収液の影響で腐食したり、汚れたりするため、
液面リレーが誤動作しやすい欠点がある。

(ハ) 発明の目的 本発明は、高温発生器の液面レベルを誤動作な
く確実に検知できる測定機構の備えられた二重効
用吸収冷凍機の提供を目的としたものである。

(ニ) 発明の構成 本発明は、高温発生器のオーバーフロー管の適
所に第１の測温体を備えると共に高温発生器の液
溜め側に第２の測温体を備え、これら測温体の測
温値の差を検知して液面レベルを測る構成とした
ものである。

このように構成した場合、オーバーフロー管に
吸収液が溢流していないときは第１の測温体の測
温値が冷媒蒸気の温度に近い値を示すために高温
発生器内の吸収液の温度に近い値を示す第２の測
温体の測温値と第１の測温体の測温値との差が例
えば20℃程度になるのに対し、何らかの原因で液
面が上昇してオーバーフロー管内に吸収液が流れ
るようになると第１の測温体の測温値も吸収液の
温度に近い値を示すようになるために測温値の差
が例えば１℃程度となり、殆んど差がなくなる。
それ故、高温発生器内の液面の上昇を確実に検知
できる。また、本発明によれば、測温体のセンサ
ー部を吸収液に接触させたり、オーバーフロー管
内に挿入させて取付ける必要性もないので、従来
の電極式液面リレーのような誤動作を起こす可能
性が小さく、測定上の信頼性も高い。

(ホ) 実施例 第２図は本発明による測定機構を備えた二重効
用吸収冷凍機の一実施例を示した概略構成説明図
で、１は高温発生器、２は低温発生器、３は凝縮
器、４は蒸発器、５は吸収器、６，７は溶液熱交
換器、８は吸収液用のポンプ（溶液ポンプ）、９
は冷媒液用のポンプであり、これら機器は冷媒の
流れる管１０，１０′、冷媒液の流下する管１１、
冷媒液の還流する管１２，１２′、稀液の流れる
管１３，１３′、中間液の流れる管１４，１４′、
濃液の流れる管１５，１５′により接続されて冷
媒と吸収液の循環路を構成している。なお、稀液
とは吸収剤濃度の低い吸収液、濃液とは吸収剤濃
度の高い吸収液、中間液とは吸収剤濃度が稀液と
濃液との間にある吸収液をいう。

１６は高温発生器１の給熱器、１７は低温発生
器２の加熱器、１８，１９，２０はそれぞれ凝縮
器３、蒸発器４、吸収器５に備えた熱交換器であ
り、２１，２１′は給熱器１６と接続した熱源流
体の流れる管、２２，２２′は熱交換器１９と接
続した冷水もしくは低温の熱源流体の流れる管、
２３，２３′，２３″は熱交換器２０，１８と直列
に接続した冷却水もしくは温水や温風などの被加
熱流体の流れる管である。なお、Ｖは管２１に備
えた弁である。

そして、２４は、運転が正常に行われている際
の高温発生器１における液面の通常のレベルより
も高い位置例えば液面の上限設定レベルに位置す
るように、高温発生器１と低温発生器２とを接続
した吸収液の溢流用のオーバーフロー管であり、
このオーバーフロー管にはオリフイス２５が備え
てある。なお、オーバーフロー管にはＵ字状の管
を用いても良い。S₁はオーバーフロー管２４に備
えた第１の測温体、S₂は高温発生器１の液溜め２
６側に備えた第２の測温体、Ｃはこれら測温体
S₁，S₂の測温値の差が設定値（例えば５℃）以下
になると溶液ポンプ８の作動を停止させる制御器
である。そして、この制御器Ｃには測温体S₁，S₂
の測温値の差を検知する演算器C′が内蔵されてい
る。

第３図は測温体S₁〔あるいは測温体S₂〕の一例
を示す概略構成図であり、第４図はオーバーフロ
ー管２４における測温体S₁の取付け部分の構造の
一例を示す概略説明図である。第３図および第４
図において、ｈは測温体S₁の感温部、ｉは雄ネジ
の形成されたボルトであり、２４はオーバーフロ
ー管、ｊは上部に雌ネジの形成されている容器で
あり、この容器の下部がオーバーフロー管２４内
に挿入されている。ｋはオーバーフロー管２４と
容器ｊとの溶接部である。そして、測温体S₁のボ
ルトｉの雄ネジを容器ｊの雌ネジに螺着して測温
体S₁の感温部ｈを容器ｊ内に嵌入することによ
り、測温体S₁をオーバーフロー管２４に取付ける
ようにしている。なお、図示していないが、測温
体S₂も同様にして高温発生器１の液溜め２６側に
取付けるようにしている。

次に、このような構成の測定機構（以下、本機
構という）を備えた二重効用吸収冷凍機の運転の
動作例を簡単に説明する。

吸収冷凍機の運転中、高温発生器１内の液面が
上限設定レベルよりも低いときには、オーバーフ
ロー管２４内には冷媒蒸気のみが流れるので、第
１の測温体S₁の測温値（以下、第１測温値とい
う）は例えば約135℃を示す。一方、第２の測温
体S₂は吸収液の温度に近い温度を感知するので、
その測温値（以下、第２測温値という）は例えば
約155℃を示す。そして、第１、第２測温体S₁，
S₂からの測温信号を受ける制御器Ｃは、第２測温
値と第１測温値との差が約20℃であつて設定値
（５℃）よりはるかに大きいことを検知し、この
検知結果により溶液ポンプ８の作動を継続させ
る。

また、吸収冷凍機の運転中、何らかの原因で高
温発生器１内の液面が上限設定レベル以上となつ
てオーバーフロー管２４内を吸収液が多量に流れ
始めたときには、第１の測温体S₁は吸収液の温度
に近い温度を感知するようになるので、第１測温
値は例えば約154℃を示す。そして、制御器Ｃは、
第２測温値と第１測温値との差が約１℃であつて
設定値（５℃）以下であることを検知し、この検
知結果により溶液ポンプ８の作動を停める。その
結果、高温発生器１への吸収液の流入が遮断さ
れ、高温発生器１における液面の過度の上昇が防
止される。なお、図示していないが、溶液ポンプ
８の発停制御の代りに稀釈管１３′に弁を備えて
この弁の開閉制御により高温発生器１における液
面の過度の上昇を防ぐようにしても良い。

このように、本機構においては、高温発生器１
内の液面が上限設定レベルに達したことを的確に
検知できるので、液面の過度の上昇を確実に防止
することができる。また、本機構においては、測
温体S₁，S₂の感温部ｈを吸収液に接触させずに容
器ｊを介して測温しているので、測温体S₁，S₂の
感温部ｈが吸収液によつて腐蝕されたり、汚れた
りすることはない。それ故、本機構を備えた吸収
冷凍機においては、電極式液面リレーを用いた従
来の吸収冷凍機程には誤動作を生じない。

また、本機構においては、容器ｊをオーバーフ
ロー管２４の管壁や高温発生器１の器壁に溶接し
て取付けているので、真空漏れの可能性も小さ
い。なおまた、本機構においては、一般に市販さ
れている測温体を用いることができるので、防爆
仕様その他の特殊仕様にも容易に適用できる利点
もあり、かつ、安価である。

なお、本機構においては、測温体の感温部ｈを
容器ｊに嵌入することによつてオーバーフロー管
２４や液溜め２６側に備えるようにしているが、
測温体の感温部ｈをオーバーフロー管２４の管壁
や高温発生器１の液溜め２６側の器壁に密着させ
て取付けるようにしても良い。

なおまた、本機構においては、第１の測温体S₁
をオーバーフロー管２４のいずれの箇所に配備し
ても良いが、高温発生器１の器壁およびオーバー
フロー管２４の管壁の熱伝導の影響による測温誤
差の小さい箇所に配備するのが好ましい。尤も、
実験の結果によれば、オーバーフロー管２４内に
吸収液が流れた際には第２測温値と第１測温値と
の差は１桁の値を示すのに対し、吸収液が流れて
いないときにはその差は２桁の値を示すので、本
機構が誤動作する可能性は殆んどない。

また、図示していないが、オーバーフロー管を
順次上方に多数設けてこれらオーバーフロー管の
それぞれに測温体を備え、液面レベルの上下動を
測定するようにしても良い。そして、この測定結
果に基いて溶液ポンプの吐出量あるいは稀液管に
備えた弁の開度を調節するようにしても良い。

(ヘ) 発明の効果 以上のように、本発明は、高温発生器のオーバ
ーフロー管に備えた測温体の測温値と高温発生器
の液溜め側に備えた測温体の測温値との差の変動
を検知するようにしたものであるから、高温発生
器の液面レベルの変化を確実に把握できる効果を
奏する。

また、本発明による測定機構においては、測温
体の感温部を吸収液に接触させる必要がないの
で、電極式液面リレーのようにそのセンサー部が
吸収液の影響で腐食したり汚れたりすることはな
く、電極式液面リレーにくらべて誤動作が少く、
測定上の信頼性も高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電極式液面リレーのセンサー部
を吸収液のタンクの壁に取付けた構造を示す概略
説明図、第２図は本発明測定機構を備えた二重効
用吸収冷凍機の一例を示す概略構成説明図、第３
図は測温体の概略構成図、第４図はオーバーフロ
ー管への容器の取付け構造を示した概略説明図で
ある。 １…高温発生器、２…低温発生器、２４…オー
バーフロー管、２６…液溜め、C′…演算器、S₁，
S₂…測温体、ｈ…感温部、ｊ…容器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 高温発生器から低温発生器へ吸収液を溢流さ
   せるオーバーフロー管に設けた測温体、高温発生
   器の液溜め側に設けた測温体およびこの測温体と
   オーバーフロー管に設けた測温体との測温値の差
   を検知して高温発生器内の液面レベルを判定する
   演算器より成る液面レベルの測定機構を備えたこ
   とを特徴とする二重効用吸収冷凍機。