JPS5828907B2 - 吸収冷凍機の抽気装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は水を冷媒とし、臭化リチウム等の塩類水溶液
を吸収液とする一重効用、多重効用、冷温水発生機を含
む吸収冷凍機の抽気装置に関するものである。

元来、吸収冷凍機の場合性能を維持するためには常に機
内を高度の真空に保持せねばならないが、若干の空気な
どの非凝縮性ガスが漏入することは免れない。

この非凝縮性ガスが凝縮器内では冷媒の凝縮を阻害し、
吸収器内では冷媒蒸気の吸収能力を低下させるなど冷凍
機の性能を著しく低下させる原因となっていた。

そのため、真空ポンプなどで必要に応じて排気を行なわ
ねばならないが、その都度非凝縮性ガスと共に冷媒蒸気
もまた排出される。

従って、冷凍機内の冷媒が減少し、時々冷媒の補給をし
なげればならない。

又、排気を真空ポンプによってひんばんに行っている場
合は煩雑であるばかりでなく、真空ポンプ自身がその圧
縮行程に際して水蒸気が凝縮してポンプ油と混合するた
め、潤滑油、油密性を劣化させ著るしく排気能力を減じ
ることになる。

このため、従来方式では真空ポンプを稼動して非凝縮性
ガスを排出する際に同伴して排出される冷媒蒸気の量を
極力少なくする手段として、冷媒の蒸発熱を利用する排
気分離室を設けて冷媒蒸気を回収させるようにする方式
があるが、これのみでは真空ポンプをひんばんに運転し
なげればならない不便があり、筐た構造が複雑でコスト
アップの要因ともなっている。

渣た、稀吸収液を作動流体とする溶液エゼクタ−を用い
て吸収器より非凝縮性ガスを含む冷媒蒸気を吸引抽出し
非凝縮性ガスのみを分離して抽気溜めに稀める方式もあ
るが、この場合には、エゼクタ−効果を十分に発生させ
るために揚程の高い吸収液ポンプを必要とするので揚程
の低い吸収液ポンプを用いる一重効用吸収冷凍機での採
用が困難であり、また、その作動流体である稀吸収液を
十分に（通常１０咎以上）冷やすための冷却器を必要と
した。

さらに−！た、上端周辺より内側に向けて吸収液をオー
バーフローさせながら非凝縮性ガスを同伴させて流下さ
せる形式の気液降下管を用いる方式もあるが、この場合
には、上端の気液呑口部での微少の圧力降下による自己
蒸発作用のために、呑口周辺に存在する非凝縮性ガスの
分子を吹き飛ばしてし１つので、呑口部に濃吸収液を用
いたりあるいは温度の低い冷媒や冷水で直接冷却して強
制的に非凝縮性ガスの濃度を十分に高めるための強力抽
気室を設ける必要があった。

さらに、気泡の逆流のため気液降下管が８關程度以下の
小口径に限られるのでｌ０ＲＴ以下程度の小容量の形式
にしか採用できなかった。

この発明は従来方式にみられる排気分離室や尚液エセク
ターや抽気に利用する稀吸収液の冷却器や強力抽気室を
省略し、代りに稀吸収液循環系に比較的細い分岐導管に
より連通した抽気室を設けることにより、揚程の低い稀
吸収液ポンプの使用を可能とし、また、構造簡潔で低コ
ストの計れる大口径大量抽気を可能にしたものである。

その特色とするところは、稀吸収液循環系から抽気室内
に導入した比較的細い分岐導管の噴射孔より若干過冷さ
れた稀吸収液の一部を所要の流速が得られるよう室内上
方に向は噴射し、その抽気室に吸収器から抽気室に至る
抽気管路を設けて冷媒蒸気に同伴させて非凝縮性ガスを
流入せしめ冷媒蒸気を吸収した飽和に近い稀吸収液を抽
気室に設けた気液呑口の上端周辺より内側にオーバーフ
ローして気液降下管により抽気分離室に流し込んでこれ
により非凝縮性ガスを抽気溜めに導くと共にその呑口へ
前記分岐導管の後流部に設けた流出口より稀吸収液を注
入せしめ呑口部での稀吸収液の自己蒸発による冷媒蒸気
の発生を防止すると同時に大口径の気液降下管を用いて
も気泡の逆流が生じないように構成した吸収冷凍機の抽
気装置である。

以下付図に示す実施例によって本発明を説明する。

第１図に示すと訃り、１は蒸発器、２は吸収器、３は再
生器、４は凝縮器でいずれも多くの管群からなり、５は
冷媒ポンプ、６は吸収液ポンプで、管路７，８，９，１
０．ＩＬ １２，１３゜１４．１５等で連絡し、装置全
体は充分な気密に保たれている。

蒸発器１の管内には冷水が、吸収器２と凝縮器４の管内
には冷却水が流れている。

管路１９より蒸発器１に流入した冷水は蒸発器１で冷却
され管路２０から流出する。

冷却水は管路２１から吸収器２に入り、吸収器２で冷媒
吸収熱を取り去り、管路２２を経て凝縮器４に入る。

凝縮器４では冷媒凝縮熱を取り去り、管路２３より流出
する。

蒸発器１の下位の冷媒溜め１９に溜っている冷媒は、冷
媒ポンプ５により管路７，８を通り冷媒敬重装置１６か
ら蒸発器１の管群の管外面に散布され、蒸発器１の内圧
力に相当する蒸発温度にて蒸発し、その時の気化熱で冷
水を冷却ｌ〜冷凍能力を出す。

吸収器２内の管群の管外面には濃度の高い吸収液が流下
していて、蒸発器１で蒸発した冷媒蒸気を吸収し濃度が
下がる。

濃度の薄くなった稀吸収液は吸収液ポンプ６により稀吸
収液溜め２０から管路９，１０を通り一部が管路１１に
バイパスするが、その主流は熱交換器１８、管路１３を
経て再生器３に流入する。

再生器３では力ロ熱媒体が管路２５より流入し、稀吸収
液を力ロ熱濃縮して管路２６より流出する。

２７は管路２６の力ロ熱媒体の流量を、蒸発器１から冷
水を流出させるための管路２０に設けられた冷水出口温
度を感知するサーモスタット（図示省略）の信号を受け
て増減する調節弁である。

再生器３で濃縮された濃吸収液は管路１４より流出し、
熱交換器１８を通り稀吸収液と熱交換して、管路１０よ
り分岐した管路１１を通ってきた稀吸収液と混合し、管
路１２を通り吸収液敷用装置１７により吸収器２の管群
の管表面に敬重される。

再生器３で吸収液より蒸発分離された冷媒蒸気はエリミ
ネータ２４で液滴を分離して凝縮器４に入り、凝縮され
て滴下した冷媒液は管路１５を通り蒸発器１下位の冷媒
溜め１９に戻る。

さて、本発明は吸収冷凍機にむいて、機内に混入した非
凝縮性ガスを抽気溜めに貯留しておき、必要時に最少限
の時間で真空ポンプにより排出する目的で付カロした抽
気装置であり、１ず、第２図及び第３図でも判るように
抽気室３２には稀吸収液の主流の管路１０から分岐した
比較的細い分岐導管３０が導入され、その導入部分には
稀吸収液の所要量を室内天井に向けて噴射する複数の噴
射孔３３が穿設してあり、その後流部は室内下方に向い
開口した流出口３４が設げである。

又、抽気室３２は吸収器２の管群の近傍に連通した抽気
管路３１が接続している。

抽気室３２の下位には稀吸収液溜め２０上方に開口した
吸収液の液還えり管４６に接続している抽気分離室３９
を配置する。

抽気分離室３９には抽気室３２内の前記流出口３４の直
下に配設した気液呑口３６に接続している気液降下管３
８を導入し、その下端部を横方向へ屈曲しである。

その屈曲部開口端の近傍には抽気分離室３９より直立す
るととく設けた非凝縮性ガスの上昇管４０が開口してむ
り、抽気分離室３９内で分離された比重の小さい非凝縮
性ガスを上昇管４０で導いてその先端に付設した抽気溜
め４１に蓄積するようになっている。

４２及び４３はそれぞれ抽気室３２及び抽気溜め４１に
設げた排気導管で、排気導管４２．４３同士は互に接続
し、排気導管４２に設けたア弁と排気導管４３に設げた
イ弁及びつ弁も適宜選択して開閉することにより、抽気
室３２及び抽気溜め４１から別個にまた同時に排気導管
４３に設げそ真空ポンプ４４によって排気を可能にする
。

工弁は排気導管４３に設けた逆流防止弁である。

４５は排気導管４２に介装した水銀マノメータである。

一方、前記抽気室３２には気液呑口３６とは別に室内に
稀吸収液循環系から流入する稀吸収液の液位を一定に保
ち気液呑口３６に対する液量を確保するためにオーバー
フロ一孔３５を設け、降液管３７によりこのオーバーフ
ロ一孔３５と抽気分離室３９を連絡して抽気装置を構成
している。

次に本抽気装置の作用について述べると、１ず、最初の
冷凍機運転開始時にア弁、イ弁及びつ弁を開き真空ポン
プ４４等をある時間継続運転する。

次いでこれら各弁を閉じることによって、抽気溜め４１
へ非凝縮性ガスを自動的に溜める作用が始する。

すなわち、若干の吸収力を残した状態（通常２〜５°Ｃ
の適冷状態）で吸収器を出る稀吸収液は管路１０よりそ
の一部が小さい径の分岐導管３０を通り、その導管３０
の頂部に穿った複数の噴射孔３３より抽気室３２内の天
井に向は噴射され抽気室３２の内軟にそって静かに流下
すると共にその後流部の流出口３４より流出し、抽気室
３２内の液面を局部的に下げると同時に気液降下管３８
で気泡が逆流することのないよう毎秒０．５〜１．０Ｍ
程度の流速か得られる仕組になっている。

一方、機内の冷媒蒸気と非凝縮性ガスは抽気管路３１に
よって抽気室３２に導かれる。

抽気室３２内に噴射され壁面にそって膜状で静かに流下
する稀吸収液は若干の吸収力を有する適冷された状態に
あるから、抽気室３２は吸収器よりも低い蒸気圧力を有
する。

従って、非凝縮性ガスを含む吸収器内の冷媒蒸気は抽気
室３２側へ流入し、冷媒蒸気は盛んに稀吸収液に吸収さ
れ凝縮する。

冷媒蒸気に同伴してきた非凝縮性ガスは吸収液に不醇性
であるから静かな状態に保たれた液面表面に密着して分
離し、冷媒蒸気を吸収し飽和に近い稀吸収液に同伴し気
液呑口３６の上端周辺へ流れて集１つて来る。

ここで、上部の流出口３４より流下する稀吸収液と呑口
周辺よりオーバフローする補液が呑口部を通過するに際
して、非凝縮性ガスの分子は同伴されて気液降下管３８
を流下し、これに接続した抽気分離室３９に放出される
。

この抽気分離室３９内で分離された比重の小さい非凝縮
性ガスは上昇管４０を上昇して抽気溜め４１に貯留され
る。

この場合に気液呑口３６に対し前記分岐導管３０の後流
部に設けた流出口３４より若干適冷された稀吸収液が流
し込１れるので、これにより、呑口周辺よりオーバフロ
ーして流入する飽和に近い稀吸収液が自己蒸発して周囲
の非凝縮性ガスを吹き飛ばし、拡散させてし１うことを
防止すると同時に、気液降下管３８内で気泡が逆流しな
いような適度の流速に維持する。

もし、抽気室３２の液位か高くなると、オーバーフロ一
孔３５から流出し降液管３７を通り抽気分離室３９に流
入し抽気室３２の液面を一定に維持する。

一方、抽気分離室３９で非凝縮性ガスが分離された吸収
液は抽気分離室３９の底部に接続した液量えり管４６を
通り稀吸収液溜め２０に回収される。

抽気溜め４１内では非凝縮性ガスは液量えり管４６と気
液降下管３８との下端正相当分圧縮されて蓄積される。

従って、通常２週間に１回の程度でイ及びつ両弁を開け
、抽気溜め４１内に充満された非凝縮性ガスを排気導管
４３より真空ポンプ４４で排気すればよい。

因にア弁は冷凍機運転停止中での抽気、あるいは自動抽
気と併用しての多量急速抽気等の場合に開けて排気する
のに使用できる。

以上のように構成された本発明によれば、吸収器からの
稀吸収液の一部を分岐導管により抽気室に導き、その導
管の頂部に穿設した複数の噴射孔より該室内の天井に向
けて噴射させるようにしたから、室内壁にそって静かに
流下し毎秒０５〜１．０ Ｍ程度の流速に維持できると
共に抽気管路により吸収器から冷媒蒸気に同伴させて非
凝縮ガスを抽気室に流入せしめるようにしたから、従来
方式で必要とした排気分離装置や溶液エゼクタ−や吸収
液冷却器や強力抽気室が不要となり構造が簡潔化された
。

又、冷媒蒸気を吸収した飽和に近い稀吸収液を抽気室に
設けた気液呑口の上端周辺より内側にオーバーフローし
て気液降下管により抽気分離室に流し込んでこれにより
非凝縮性ガスを抽気溜めに導くと共にその呑口へ前記分
岐導管の後流部に設けた流出口より残余の稀吸収液を注
入せしめるようにしたから、気液呑口での自己蒸発の発
生を防止できるはかりでなく、大口径の気液降下管を用
いても気泡の逆流を防止でき、大容量形式の大型機で大
量抽気は可能にし著しい抽気性能の向上を期待できるな
ど有意義な発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構造系統図、第２図は
第１図の要部拡大詳細図、第３図は第２図の抽気室の縦
断正面図である。 １・・・・・・蒸発器、２・・・・・・吸収器、３・・
・・・・再生器、４・・・・・・凝縮器、５・・・・・
・冷媒ポンプ、６・・・・・・吸収液ポンプ、３０・・
・・・・分岐導管、３１・・・・・・抽気管路、３２・
・・・・・抽気室、３３・・・・・・噴射孔、３４・・
・・・・流出口、３５・・・・・・オーバーフロ一孔、
３６・・・・・・気液呑口、３７・・・・・・降液管、
３８・・・・・・気液降下管、３９・・・・・・抽気分
離室、４０・・・・・・上昇管、４１・・・・・・抽気
溜め、４２．４３・・・・・・排気導管、４４・・・・
・・真空ポンプ、４５・・・・・・水銀マノメータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ・１ 抽気室３２に吸収器２と連通した冷媒蒸気に同伴
   させて非凝縮性ガスを流入せしめる抽気管路３１を接続
   した抽気装置を設けた吸収冷凍機において、稀吸収液循
   環系から若干過冷された稀吸収液の一部を天井に向は噴
   出させる複数の噴射孔３３を頂部に有する比較的細かい
   分岐導管３０を抽気室３３内に導入し、抽気分離室３９
   と接続した気液降下管３８の気液呑口３６に前記分岐導
   管３０の後流部から稀吸収液の残部を注入せしめるため
   該後流部に設た流出口３４を臨１せると共にその気液呑
   口３６の上位に該抽気室３２の液面を一定に維持するた
   めオーバフロ一孔３５を有スる降液管３７を前記抽気分
   離室３９に接続するようにしたことを特徴とする吸収冷
   凍機の抽気装置。