JPS6321459A - 不凝縮ガスの自動排出装置 - Google Patents

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やボイラーなどの機器内に存する不
凝縮ガスを自動的に排気する装置の改良に関する。

（ロ）従来の技術 不凝縮ガス自動排気装置の従来の技術として、例えば特
開昭５４−５４３５５号公報にみられるように、吸収冷
凍機の蒸発器の冷水器における冷水出入口温度を入力信
号として実冷凍能力を算出する熱量計算器と、吸収器の
冷却水入口温度と前記冷水器の冷水出口温度を入力信号
として予想冷凍能力を指示する性能指示器と、実冷凍能
力と予想冷凍能力を比較判別する性能指示器と、この判
別器からの判別信号によって抽気装置を作動する抽気制
御器とにより、構成されたものが提案されている。

四　発明が解決しようとする問題点 上記した従来の装置に？いては、不凝縮ガス量以外の要
因例えば蒸発器の冷水器内外の汚れや吸収器の冷却水流
通用伝熱管内外面へのスクールの付着度合などのノイズ
が実冷凍能力の算出値や予想冷凍能力の指示値て悪影響
を及ぼし、不凝縮ガス量の計測が不正確になりやすいた
め、不凝縮ガスの排出に的確さを欠くという問題点があ
った。

本発明は、この問題点に鑑み１機内の不凝縮ガスを従来
の装置よりも的確に排出することの可能な装置の提供を
目的としたものである。

に）問題点を解決するための手段 本発明は、上記の問題点を解決する手段として、機器内
で相変化する流体の温度センサーと、このセンサーの検
知温度に相当する流体の飽和蒸気圧を算出する圧力演算
器と、不凝縮ガスの存在する機器内の実際の圧力を検知
する圧力センサーと、このセンサーの検知圧力と圧力演
算器の算出した飽和蒸気圧との差圧を算出すると共にこ
の差圧の検知圧力に対する比率を算出する比率演算器と
、機器内圧に対する不凝縮ガス圧力の上限比率を設定す
る比率設定器と、この設定器の上限比率と比率演算器の
算出比率との大小を判別する判定器と、上限比率よりも
算出比率の方が大であるときの判定器の判別信号で不凝
縮ガス排気装置を稼動させろ制御器とにより、不凝縮ガ
スの自動排出装置を構成したものである。

（ホ）作用 本発明の装置においては、温度センサーと圧力演算器と
が相変化する流体の機器内での分圧を計る働き〔作用〕
をし、この働きと圧力センサーおよび比率演算器の働き
により機器内圧に対する不凝縮ガス圧力の比率をノイズ
の影響の受けやすい従来の装置よりも正確に計る機能が
発揮され、かつ、この機能により計測された比率が設定
された上限比率よりも太きいとき、判定器の働きにより
不凝縮ガス排気装置を自動的−に稼動させる機能が発揮
されるので、従来の装置に（らべ１機器内の不凝縮ガス
をより的確に機器外へ排出することが可能となり、機器
内で相変化する流体の機器外への無駄な排出を防いで吸
収冷凍機やボイラーなどの機器の性能を良好に保つこと
ができ、機器の良好な保守管理を行うことが可能となる
。

（へ）実施例 第１図は本発明による装置の一実施例を示した概略構成
説明図で、この図の例はこれを吸収冷凍機〔または吸収
ヒートポンプ〕に適用したものである。

第１図において、（１）は高温発生器、（２）は低温発
生器（３）８よび凝縮器（４）より成る発生凝縮器、（
５）は蒸発器（６）オよび吸収器（７）より成る蒸発吸
収器、（８）、（９）はそれぞれ低温、高温溶液熱交換
器、（Ｐ、）は冷媒液用ポンプ、（Ｐ、）は溶液用ポン
プであり、これら機器は冷媒用管路Ｑ１．　Ｑｌｌ、冷
媒液流下用管路（１２１、冷媒液還流用管路（１３１、
α初、稀溶液用管路ａ９．１６）、中間濃度の溶液用管
路Ｑ７１、賭、濃溶液用管路（１９、■で接続されて冷
媒〔水〕と溶液〔臭化リチウム水溶液〕の循環路が形成
されている。

０１）は高温発生器（１）の給熱器、■は低温発生器（
３）の加熱器、のけ凝縮器（４）の冷却器、（２）は蒸
発器（６ンの熱交換器、器は吸収器（７〕の冷却器であ
り、弼、（資）は給熱器（２］）と接続した熱源流体供
給用管路、器、器は熱交換器（２）と接続した冷水流通
用管路、ｑｌｏｌ）、Ｇｚは冷却器（２５１，１２３１
を直列に接続した冷却水流通用管路である。なお、吸収
冷凍機をヒートポンプとして使用する場合には、冷水が
蒸発器（６）の熱源として活用され、冷却水が温水とし
て取り出される。また、（至）は凝縮器（４）の冷媒液
溜であり、（ロ）は蒸発器（６）の冷媒液溜である。

（Ｓ、、）は加熱器器に備えた温度センサー、（Ｓｔａ
）は凝縮器（４）の゛冷媒液溜間に備えた温度センサー
、（Ｓ□）は蒸発器（６）の冷媒液溜（財）に備えた温
度センサーであり、（Ｓ、、）は高温発生器（１）の気
相部に備えた圧力センサー、（５ｐａ）は凝縮器（４）
の気相部に備えた圧力センサー、（Ｓ□）は蒸発器（６
）の気相部に備えた圧力センサーである。

（Ｃ，ｅ）は、温度センサー（Ｓ、、）、（Ｓ、ｃ）、
（Ｓ？、）からの信号を受け、これらセンサーのそれぞ
れの検知温度に相当する冷媒〔水〕の飽和蒸気圧、すな
わち、高温発生器（１）、・凝縮器（４）、蒸発器（６
）内のそれぞれの飽和水蒸気圧を算出する圧力演算器で
ある。また、（’Ｃ，ｃ）は、圧力演算器（Ｃ，、）か
らの信号と圧力センサー（Ｓ、、）、　（Ｓ、ｃ）、（
Ｓ、、）からの信号を受け、これらセンサーのそれぞれ
の検知王力と圧力演算器（Ｃ，ｃ）のそれぞれの算出水
蒸気圧との差、すなわち、高温発生器（１）内の圧力と
飽和水蒸気圧との差圧および凝縮器（４）内の圧力と飽
和水蒸気圧との差圧ならびに蒸発器（６ン内の圧力と飽
和水蒸気圧との差圧を計算するとともに、高温発生器（
１）に？ける検知圧力に対する算出差圧の比率および凝
縮器（４）における検知圧力に対する算出差圧の比率な
らびに蒸発器（６）テおける検知圧力に対する算出差圧
の比率を計算する比率演算器である。

なお、Ｄは、比率演算器（Ｃ０）からの信号を受け。

これによる算出比率のそれぞれ言い代えれば高温発生器
［１１、凝縮器（４）、蒸発器（６）の気相部における
不凝縮ガスのそれぞれの含有率をディスプレイする表示
器である。

刊は不凝縮ガス含有率の上限値すなわち高温発生器（１
）、凝縮器（４）、蒸発器（６）の内圧に対する不凝縮
ガス圧力のそれぞれの上下限比率をセットする比率設定
器である。（Ｃ８）は、前記比率演算器（Ｃ，ｅ）から
の信号と比率設定器（和からの信号を受け、前述の高温
発生器ｆｉ＋における算出比率と上下限比率との大小お
よび凝縮器（４）における算出比率と上下限比率との大
小ならびに蒸発器（６）における算出比率と上下限比率
との大小を比較判別する判定器である。

（０は、判定器（ＣＪ）からの判別信号を受け、不凝縮
ガス排気装置の稼動コントロールすなわち排気ポンプ（
Ｐ、）の発停と電磁弁（Ｖｍ。）、電動弁（Ｖ、、）ｇ
よび／または電磁弁（Ｖ、ｃ）、電動弁（Ｖ、ｃ）なら
びに／または”ｔａ弁（ｖｏ）、電動弁（Ｖ、、）の開
閉とを行う制御器である。また、（至）、■、Ｃ３７）
、製、田、μｌ、（４υ、（４３，（４３はそれぞれ排
気管である。

なお、排気管田、（至）、Ｇ１１）ＶＣは仮想線で示し
た抽気装置（ＤＲ４）、（Ｄ　Ｒｃ　）、（ＤＲ，）や
不凝縮ガス貯留タンク（ＳＴ、）、（ＳＴｃ）、（ＳＴ
、）を備えても良い。上記油気装置は流体のエゼクタ−
作用により抽気するものや冷却された吸収液で抽気する
ものなど公知の装置を採用すれば良い。

次に、上記の不凝縮ガス排気装置、温度センサー（Ｓ□
）、（Ｓ？ｃ）、（Ｓ□）、圧力センサー（Ｓ、。）、
（Ｓ、ｃ）、（Ｓ□）、圧力演算器（Ｃ，Ｃ）、表示器
［Ｆ］、比率演算器（Ｃ，ｃ）、　　比率設定器（Ｐ：
Ｊおよび制御器（０とで構成されている本発明による不
凝縮ガスの自動排出装置（以下、本装置という）の動作
、働きについて第２図を参照しつつ説明する。なお、第
２図は本装置を適用した吸収冷凍機の運転時におゆるデ
ユーリング線図の一例を示したものである。

第１図に示す吸収冷凍機の定常運転時、第２図の２−＋
　ｂ−４Ｃ→ｄ→ｅ→ｆ→ａで示す溶液サイクルと冷媒
サイクルとによる吸収冷凍サイクルが構成され、高温発
生器］１）、発生凝縮器（２）、蒸発吸収器（５）の気
相部の圧力、温度は吸収冷凍サイクルにおけるそれぞれ
の冷媒〔水〕および溶液〔臭化リチウム水溶液〕の飽和
蒸気圧、冷媒の飽和温度に近い値に保たれる。そして、
これら機器に−ＭＶｆる冷媒のそれぞれの飽和温度は温
度センサー（Ｓ？、）。

（Ｓｔｃ）、（Ｓ４）によって検知される。すなわち、
第２図に表示したＴｏが高温発生器（１）の気相部にお
ける飽和温度であり、Ｔｃが発生凝縮器＋２１の気相部
における飽和温度であり、また、Ｔ１が蒸発吸収器（５
）の気相部における飽和温度である。次いで、圧力演算
器（Ｃ，ｃ）が、温度センサーＣ，Ｓ、、）、（ＳＴｃ
）、Ｃ，Ｓ？、）からの信号を受け、高温発生器（１）
の飽和蒸気圧Ｐ、ｃ、発生凝縮器（２）の飽和蒸気圧Ｐ
ｃｅｓ蒸発吸収器（５）の飽和蒸気圧Ｐ８ｃを算出し〔
第２図参照〕、出力信号を比率演算器（Ｃ，ｃ）へ送る
。

一方、吸収冷凍機の運転中、その機材（主として鋼材）
と溶液〔臭化リチウム水溶液〕との反応によって少しず
つ発生する水素ガスや溶液中に溶存して〜・た空気など
の不凝縮ガスが高温発生器（１）、発生凝縮器（２）お
よび蒸発吸収器（５）の気相部に溜るため、これら機器
内の実際の圧力は圧力演算器（Ｃ，ｃ）によって算出さ
れた飽和蒸気圧よりもや〜高い値になる。そして、これ
ら機器におけろそれぞれの実際の圧力は圧力センサー（
Ｓ、、）、（Ｓ、ｃ）、（ＳＰ工）によって検知される
。すなわち、第２図に表示したＰ。が高温発生器（１）
内の実際の圧力であり、ＰＣが発生凝縮器（２）内の実
際の圧力であり、また、Ｐ、が蒸発吸収器（５）内の実
際の圧力である。

次いで、比率演算器（Ｃ，ｃ）が、圧力センサー（Ｓｐ
ａ）、Ｃ，Ｓ、ｃ）、（ＳｒＪおよび圧力演算器（Ｃ，
Ｃ）からの際の圧力と飽和蒸気圧との差圧（Ｐｃ−Ｐｃ
ｅ’ｌ、蒸発吸収器（５）内の実際の圧力と飽和蒸気圧
との差圧ＣＰｍ　　Ｐｏｃ”ｌを算出すると共に比率Ｒ
，ｃ＝（Ｐ、−Ｐ、、。〕／Ｐ、、比率Ｒｃｃ＝（Ｐｃ
−Ｐｃｃ〕／ＰＣ、比率Ｒ，ｃ＝ＣＰ、−Ｐ、ｃ〕／Ｐ
＊を算出し、出力信号を表示器Ｄ？よび判定器（Ｃ５）
へ送る。さらに、判定器（Ｃ５）は、それぞれの算出比
率と比率設定器−でセットされたそれぞれの上限比率を
比較し、高温発生器Ｉｆ）にどける上限比率Ｒ０ヨより
もＲｏｏの方が太き（なったとき、または、凝縮器（４
）における上限比率ＲｃＩ！よりもＲｃｃの力が大きく
なったとき、あるいは、蒸発器（６）における上限比率
Ｒ□よりもＲ７ｃの力が大きくなったとき、その判別信
号を制御器（０へ送る。そして、制御器（０は、排気ポ
ンプ（Ｐ、）を稼動させた後、電磁弁（ｖ、。）、電動
弁（■、。）または電磁弁（ｖｏ）、電動弁（Ｖ、Ｃ）
あるいは電磁弁（Ｖ、、）、　を勘弁（Ｖｍｇ）を開き
、高温発生器（１）または発生凝縮器（２）あるいは蒸
発吸収器（５）内のガスを大気中へ排出する。その結果
、これら機器内の不凝縮ガスが機器外へ排出される。

このよ５にして不凝瀉ガスが機器外へ排出されるに伴な
い前述の差圧が縮小して算出比率が低下し、Ｒｏｏが高
温発生器（１）におけろ下限比率ＲＯＬまで低下すると
、または、Ｒｃｃが凝縮器（４）におけろ下限比率Ｒｅ
Ｌまで低下すると、あるいは、Ｒｔｃが蒸発器（６）に
２けろ下限比率Ｒ１！、まで低下すると、稼動していた
不凝縮ガス排気装置が判定器（Ｃ５）からの信号を受け
ろ制御器（０により停められ、すなわち、電磁弁（■、
。）、電動弁（■う。）または電磁弁（Ｖ、ｃ）、電動
弁（Ｖ、ｃ）あるいは電磁弁（Ｖ、）、電動弁（ＶＭ、
）が再び閉止された後排気ポンプ（Ｐ、）の稼動が停め
られ、不凝縮ガスの排出が終了する。

また、上記の一連の動作中における刻々の不凝縮ガス比
率Ｒ０゜、Ｒｃｃ、　Ｒ，、は表示器りによってディス
プレイされている。そして、表示器りにディスプレイさ
れる比率Ｒ０ｃ、　Ｒｃｃ、　Ｒ，ｃは、溶液〔臭化リ
テクム水浴液〕から蒸留されるほぼ純粋な冷媒〔水〕の
温度の検知に基き、つまり、はとんどノイズのない物理
量の計測に基き算出されたものであるため、様々なノイ
ズの影響を受けやすい冷凍能力の計測に基いて算出した
不凝縮ガス比率に（らべ、より正確な値となる。それ故
、本装置においては、高温発生器（１）１発生凝縮器（
２）、蒸発吸収器（５）内の不凝縮ガスを従来の装置よ
りも的確に自動排出することができる。

なお、木裏ｊｌにおいて、不凝縮ガス排気装置の稼動を
判定器（ＣＩ）の信号で利得器（ａにより停める代りに
、制御器（０にタイマー〔図示せず〕を備えてこのタイ
マーのタイムアツプにより停めるようにしても良い。タ
イマーを備えた場合には比率設定器ｆＲＩに下限比率Ｒ
０いＲ、、Ｌ、　Ｒ，Ｌをセットする必要はない。なお
また、不凝縮ガス排気装置は排気ポンプ（Ｐ７）を用い
るものに限らず、例えばパラジウムセルな用いるもので
あっても良（、不凝縮ガス貯留タンク内のガスを液など
で押し出すものであっても良い。パラジウムセルな用い
るものの場合、パラジウム金属管の加熱用ヒーターの発
熱時に主として排気が行われる。

かつまた、本装置を吸収冷凍機以外の冷凍機や減圧加熱
式のボイラー〔缶内の水を大気圧よりも低圧下で沸騰さ
せろボイラー〕などの機器罠備えることにより、これら
機器内の不凝縮ガスを的確かつ簡便に自動排気し得るこ
とは勿論である。

（ト）　　発明の効果 以上のとおり、本発明は、不凝縮ガス以外のノイズの影
響の軽微な機器内の実際の圧力と相変化する流体の飽和
蒸気圧との差を計ってこれに基き機器内の不凝縮ガス比
率を正確に計測する機能を装置に具備させると共に、こ
の機能により計測さＪ れた不凝縮ガス比率がその上限比率も太き（たつハ たときにガスの自動排気を行５機能を装置に具備させた
ものであるから、機器内の不凝縮ガスの的確な排出効果
を装置にもたらし、機器の良好な性能維持と保守管理を
簡便に行う上で実用的価値の高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による不凝縮ガス；１叶［！Ａ装置の一
実施例を示した概略構成説明図、第２図は本発明による
装置を備えた吸収器２機のデユーリング線図である。 （１）・・・高温発生器、　（２）・・・発生凝縮器、
　（４）・・・凝縮器、　（５）・・・蒸発吸収器、　
（６）・・・蒸発器、　■・・・加熱器、　３り、（財
）・・・冷媒液溜、　　（Ｃ，ｃ）・・・圧力演算器、
　　（Ｃ，、）・・・比率演算器、　■）・・・表示器
、　　（Ｓ？い、（Ｓ、ｃ）、（Ｓ□）・・・温度セン
サー、　　（Ｓ、。）、（ＳｐＪ、（Ｓ□）・・・圧力
センサー、　（Ｒ１・・・比率設定器、（Ｃ１）・・・
判定器、　（ｑ・・・制御器、　　（２７戸・・排気ポ
ンプ、　　（Ｖ、、）、（Ｖｌｃ）、（Ｖ、）・・・電
磁弁、（Ｖｍ−）、（Ｖ、ｃ）、（Ｖ、、）・・・電動
弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）不凝縮ガスの存在する機器内で相変化する流体の
   温度を検知する温度センサーと、この温度センサーの検
   知温度に相当する前記流体の飽和蒸気圧を算出する圧力
   演算器と、不凝縮ガスの存在する機器内の圧力を検知す
   る圧力センサーと、この圧力センサーの検知圧力と圧力
   演算器の算出した飽和蒸気圧との差圧を算出すると共に
   この差圧の検知圧力に対する比率を算出する比率演算器
   と、機器内圧に対する不凝縮ガス圧力の上限比率を設定
   する比率設定器と、この比率設定器の上限比率と前記比
   率演算器の算出した比率との大小を比較判別する判定器
   と、前記上限比率よりも算出比率の方が大であるときの
   判定器の判別信号で不凝縮ガス排気装置を稼動させる制
   御器とにより、構成されていることを特徴とした不凝縮
   ガスの自動排出装置。