JPS6325494Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は吸収式冷凍機の抽気装置に関する。

吸収式冷凍機は水を冷媒とし、臭化リチウムの
ような塩類の水溶液を吸収液として機内を高真空
に保持して運転されるので、冷凍機の継目や溶接
箇所から空気が内部に侵入したり、また、吸収溶
液の作用により冷凍機の金属部分が腐食して、水
素ガス等のガスを発生させることがある。このよ
うな空気、水素等の非凝縮性ガスは、冷凍機にお
いて内部圧が他の部分よりも低い吸収器に蓄積さ
れやすく、また、このために冷凍機の性能を著し
く低下させる。従つて、このような非凝縮性ガス
を冷凍機より抽気除去するための装置が従来より
種々提案されている。

例えば、実公昭50−43409号には、抽気管によ
り抽気室を冷凍機本体に接続し、この抽気室の底
部に気液分離器と連通する気液分離管を開口させ
ると共に、抽気室と気液分離器との間にオーバー
フロー管を設けて、抽気室における希吸収液の液
面を一定に保ち、抽気室内で一端が開口する吸気
管の他の開口端をこの液面より下で、且つ、上記
気液分離器の上方に近接して開口させた抽気装置
が提案されている。この装置によれば、希吸収液
が抽気室から気液分離管に自然流下する際の吸引
作用を利用し、抽気管及び吸気管によつて冷凍機
内の非凝縮性ガスを吸引し、気液分離器に導いて
抽気する、この装置は、構成が簡単であるが、上
記のように、希吸収液が気液分離管を流下する際
の吸引力を利用するので、吸引効果が本質的に小
さく、抽気効率を増すには大量の希吸収液を抽気
室に送る必要がある。

また実開昭50−52556号公報には、冷凍機本体
に接続した抽気管を抽気室に導くと共に、この抽
気室に接続された気液分離管の上部を絞りに形成
し、この絞りに希吸収液分岐管を開口させてエゼ
クタを形成して、非凝縮性ガスを吸引するように
した抽気装置が提案されている。この装置によれ
ば、エゼクタにより非凝縮性ガスを吸引するため
に、この吸引力は大きいが、反面、かかる吸引力
を有効に発現させるためには、揚程の大きい希吸
収液ポンプを必要とする欠点がある。

本考案は上記した問題を解決するためになされ
たものであつて、希吸収液ポンプの揚程を大きく
する必要なしに、エゼクタ効果による大きい吸引
効果により非疑縮性ガスを高効率で抽気すること
ができる抽気装置を提供することを目的とする。

本考案による吸収式冷凍機の抽気装置は、抽気
管よつて吸収器に接続された抽気室と、この抽気
室に希吸収液を導き、抽気室内で噴射口を開口部
として有する希吸収液分岐管と、上記噴射口の直
下に開口して鉛直方向に延びる気液降下管と、こ
の気液降下管の上端に上記噴射口断面積よりも小
さい断面積を有するように設けたスロート部と、
上記気液降下管の下端開口を収容する気液分離器
と、上記抽気室で上記気液降下管の上端より低い
位置に一端を開口し、他端を上記気液分離器に開
口するオーバーフロー管と、上記気液分離器に一
端が接続され、所定高さに立ち上がつて後に他端
が吸収器に接続された希吸収液戻し管と、下端が
上記気液分離器に接続され、上方に延びるガス分
離管と、このガス分離管の上端に接続され、上記
液戻し管の最上位置よりも高く位置するガス溜め
とからなることを特徴とする。

第１図は本考案による好ましい実施例としての
抽気装置を備えた吸収式冷凍機を示す。

本考案においては、好ましくは、吸収式冷凍機
は、円筒胴１が隔壁２にて上部室３と下部室４と
に区画されており、発生器５は上部室の中央に胴
壁及び隔壁から隔離して設けられ、その下方に凝
縮器６が設けられて構成されている。発生器で発
生して凝縮器に至る冷媒蒸気の通路７は、発生器
と胴壁との間に形成されている。下部室において
は、蒸発器８は二分割して吸収器の両側に設けら
れ、その間に吸収器９が配設されている。

発生器５内においては、吸収器９から希吸収液
管１０により送られてきた希吸収液が加熱媒体
（図示せず）により加熱沸騰されて濃吸収液とな
ると共に、冷媒蒸気を発生する。この冷媒蒸気は
エリミネータ１１を経て、前記通路７を通つて凝
縮器６に至り、冷却水管１２を流れる冷却水と熱
交換して凝縮する。かくして復水した冷媒は、Ｕ
字管１３を経て二つの蒸発器８に分配され、底部
の冷媒溜めから冷媒ポンプ１４によつて冷媒派散
布装置１５に送られ、冷水管１６上に散布されて
冷水を所定温度まで冷却する。

冷水との熱交換によつて蒸発した冷媒蒸気は吸
収器９に入り、吸収器内の散布装置１７から冷却
水管１２上に散布される濃吸収液に吸収され、こ
の結果生じた希吸収液は、希吸収液ポンプ１８に
より希吸収液管１０を経て発生器５に送られる。
尚、高温の濃吸収液は濃吸収液管１９により吸収
器内の散布装置１７に送られる途中で熱交換器２
０において希吸収液管１０の希吸収液と熱交換す
る。また、吸収器内で濃吸収液が冷媒蒸気を吸収
する際に生じる吸収熱は、冷却水管の冷却水が吸
収する。このようにして冷凍サイクルが形成され
る。

本考案においては、好ましくは、冷凍機内で圧
力が最も小さく、従つて、非凝縮性ガスが最も蓄
積されやすい吸収器９に、抽気管２３により接続
されて、抽気室２２が設けられる。この抽気室に
は、熱交換器２０の上流側で希吸収液管１０から
分岐された希吸収液分希管２１が導かれ、この分
岐管の抽気室における開口部は径が絞られた噴射
口２４に形成されている。

抽気室内には、上記分岐管の直下に気液降下管
２５の上端が開口し、この管は鉛直下方に延び
て、気液分離器２６内に挿入接続されている。気
液降下管下端は、非凝縮性ガスの分離を容易にす
るために、端部を水平方向に屈曲させて開口され
る。気液分離器には、この気液降下管の下端開口
を臨む上方にガス分離管２８が開口し、ガス溜め
２７に接続されている。更に、気液分離器２６か
らは、希吸収液戻し管２９が接続され、この管は
所定の高さに立ち上がつて後、吸収器９に接続さ
れており、気液分離器に流入した希吸収液を吸収
器に戻す。

尚、ガス溜めは、気液分離器において、希吸収
液から非凝縮性ガスを有効に分離するために、こ
の液戻し管の最上位置よりも上に位置する必要が
あることは明らかであろう。

上記のような抽気装置の作動は次の通りであ
る。即ち、希吸収液を分岐管先端の噴射口より気
液降下管内に噴射すると、希吸収液が気液降下管
内の液面を叩く際の気流の巻き込みと、これと同
時に起こる気液降下管内を流下する希吸収液の気
液同伴作用によつて、非凝縮性ガスが吸引される
のである。

しかしながら、本考案においては、好ましくは
第２図に詳細に示すように、希吸収液分岐導管２
１先端の噴射口２４に対向する気液降下管の上端
に噴射口断面積ｄ１よりも小さい断面積ｄ２を有
するスロート部３０が形成される。好ましくは、
更にその上端開口が気液降下管の上端よりも低い
位置にあると共に、下部が気液分離器に連通する
オーバーフロー管３１が配設される。希吸収液の
濃度によつては、上記スロート部を通過する際の
粘性抵抗等によつて、液が跳ね返つて抽気室内に
蓄積し、気液降下管の上端より液面が高くなるこ
とがあるが、これによつて抽気効果が低下するの
を防止するために、オーバーフロー管が設けられ
る。即ち、抽気室内に希吸収液が蓄積された場合
でも、その液面を気液降下管上端よりも低く保つ
ためである。

かかる抽気装置によれば、噴射口より噴射され
た希吸収液はスロート部において流速を増して、
その静圧が低下するので、所謂エゼクター方式に
よる非凝縮性ガスの吸引が行なわれる。更に、こ
のスロート部を通過した液は、気液降下管内を大
きい速度で流下して、液面に衝突し、気泡を巻き
込むが、この効果は明らかに液の速度の自乗に比
例するので、本考案における気泡巻き込みの効果
は、スロート部がない場合に比べて著しく大き
い。この場合の抽気効果は、同一流量をスロート
部と同一の小さい断面積を有する噴射口からスロ
ート部のない気液降下管に単純に噴射した場合に
効率と同じであることが実験的に確認されてい
る。従つて、本考案によれば、スロート部を設け
ることによつて、噴射口断面積を絞つたことに相
当する抽気能率の向上を、ポンプ揚程を増すこと
なく、実現し得るものである。

尚、噴射口から噴射される希吸収液の流量に対
して、スロート部断面積が余りに小さいときに
は、液の通過抵抗が大きくなつて、液の跳ね返り
が起こり、かくして、気液降下管流量が減少し
て、その結果、却つて抽気能率が低下することも
あるので、希吸収液流量、及び噴射口とスロート
部との断面積比率を吸収式冷凍機の容量に応じて
最適に設定するのが望ましい。

以下実施例を説明する。

第１図に示した装置において、噴射口径7.9mm、
気液降下管内径16.1mm、噴射口と気液降下管上端
との距離40mmとして、噴射口よりの希吸収液（臭
化リチウム濃度55％）を流量８〜12／分の間で
変えたときの抽気効率を第３図線Ａで示す。但
し、ここに、抽気効率ｅは、ガス溜め容積をＶ＝
50.3（）、ガス溜へのΔT秒間の蓄圧量をΔP（mm
Aq）とするとき、 ｅ＝VΔP／ΔT（mmAq・ｌ／秒） ＝3.82ΔP／ΔT（Torr・ｌ／秒） で表わされる。

これに対して、気液降下管上部を径7.3mmのス
ロート部に構成し、且つ、内径21.6mmのオーバー
フロー管を設けた以外は、上記と同一の条件にお
ける抽気効率は、第３図線Ｂで示される。この結
果よりスロート部並びにオーバーフロー管を設け
ることによる抽気効率の改善が明らかである。

尚、噴射口径を7.3mmとし、スロート部を有し
ない内径16.1mmの気液降下管に単純に噴射したと
きの抽気効率は第３図線Ｃで示される。即ち、上
記装置においては、スロート部並びにオーバーフ
ロー管を設けることによつて、噴射口を7.3mmに
絞つた場合とほぼ同じ抽気効率が達成されること
が理解される。

以上のように、本考案によれば、気液降下管上
部をスロート部に構成すると共に、オーバーフロ
ー管を設けることによつて、希吸収液ポンプの揚
程を増すことなく、エゼクタ効果を発現させて非
凝縮性ガスを効果的に吸引すると共に、気液降下
管内の液面に液が衝突する際の速度を大きくし
て、気泡の巻き込みと液の降下流れに基づく同伴
作用を高め、かくして、冷凍機の抽気効率を格段
に高めることに成功したものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による抽気装置を備えた吸収式
冷凍機を示す回路構成図、第２図は本考案による
抽気装置の好ましい実施例を示す要部断面図、第
３図は本考案による抽気装置における抽気効率を
示すグラフである。 ９……吸収器、１０……希吸収液管、１８……
希吸収液ポンプ、２１……希吸収液分岐管、２２
……抽気室、２４……噴射口、２５……気液降下
管、２６……気液分離器、２７……ガス溜め、２
８……ガス分離管、２９……希吸収液戻し管、３
０……スロート部、３１……オーバーフロー管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 抽気管によつて吸収器に接続された抽気室と、
   この抽気室に希吸収液を導き、抽気室内で噴射口
   を開口部として有する希吸収液分岐管と、上記噴
   射口の直下に開口して鉛直方向に延びる気液降下
   管と、この気液降下管の上端に上記噴射口断面積
   よりも小さい断面積を有するように設けたスロー
   ト部と、上記気液降下管の下端開口を収容する気
   液分離器と、上記抽気室で上記気液降下管の上端
   より低い位置に一端を開口し、他端を上記気液分
   離器に開口するオーバーフロー管と、上記気液分
   離器に一端が接続され、所定高さに立ち上がつて
   後に他端が吸収器に接続された希吸収液戻し管
   と、下端が上記気液分離器に接続され、上方に延
   びるガス分離管と、このガス分離管の上端に接続
   され、上記液戻し管の最上位置よりも高く位置す
   るガス溜めとからなることを特徴とする吸収式冷
   凍機の抽気装置。