JPH0718619B2 - 冷暖切換型吸収冷凍機の抽気装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は蒸発器から冷水あるいは温水を取出す冷暖切換
型吸収冷凍機の抽気装置の改良に関する。

（ロ）従来の技術 上記した抽気装置の従来の技術として、吸収液用ポンプ
から吐出される吸収液の冷媒吸収作用により、吸収器内
の冷媒蒸気と共に不凝縮ガスを抽気しつつこれらを分離
して不凝縮ガスをタンクに溜め、これを機外へ排気する
もの（例えば実公昭53−2360号公報、特公昭53−2360号
公報参照）がある。

（ハ）発明が解決しようとする課題 蒸発器から冷水と温水を交互に取出す冷暖切換型吸収冷
凍機において、冷水取出し運転時での蒸発器および吸収
器内の圧力は高くてもせいぜい10mmHg程度であるが、温
水取出し運転時でのそれは200mmHg程度まで高まること
もある。そのため、従来の抽気装置においては、温水取
出し運転時での蒸発吸収器内圧により吸収液が不凝縮ガ
ス用タンクへ押し出されて真空ポンプ〔不凝縮ガス排気
用ポンプ〕もしくはパラジウム・セルにまで流れ込みこ
れらを傷めるおそれもあり、また、不凝縮ガス用タンク
の容量を大きくしている場合には吸収冷凍機内を循環す
る吸収液が不足気味となって溶液用ポンプのキャビテー
ションや発生器の空焚きを引起すなど、種々の問題があ
る。

そして、これら問題を解消するための従来の手段とし
て、温水取出し運転時に発生器からの冷媒蒸気で不凝縮
ガス用タンクを加熱してタンク内を昇圧させるもの〔例
えば特公昭52−49182号公報参照〕や、蒸発器の空間に
隔壁を設けてこの隔壁と蒸発吸収器胴の外壁とにより不
凝縮ガス用タンクを形成したもの〔例えば実公昭57−33
347号公報参照〕が提案されている。

しかし、これら従来の手段においては、吸収冷凍機の冷
暖切換時に、不凝縮ガス用タンク内が昇温昇圧するまで
にかなりの時間を要するため、この間に吸収液がタンク
内に充満してパラジウム・セルや真空ポンプなどに侵入
してしまうこととなり、結局、上記問題を確実に解消で
きないことになる。

なお、冷暖切換型吸収冷凍機の蒸発吸収器の気相部と不
凝縮ガス用タンクとを開閉弁付きの管路で結び温水取出
し運転の切替と同時に上記開閉弁を開いてタンク内を蒸
発吸収器内圧と均圧化させることにより、タンクやパラ
ジウム・セルあるいは真空ポンプなどへの吸収液の侵入
を防ぐ方法〔例えば特開昭60−235979号公報参照〕もあ
るが、この方法ではタンク内のガスが蒸発吸収器側へ戻
ってしまうことになるため、温水取出し運転時での不凝
縮ガスの捕集をなし得ないという問題がある。

本発明は、上記問題を確実に解消でき、かつ、温水取出
し運転時においても不凝縮ガスの捕集の可能な冷暖切換
型吸収冷凍機用抽気装置の提供を課題としたものであ
る。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、上記の課題を解決する手段として、蒸発器か
ら冷温流体を取出す冷暖切換型吸収冷凍機において、そ
の冷房運転時に吸収器からガスを抽気する第１経路およ
び不凝縮ガスを溜める第１タンクとは別に、暖房運転時
に凝縮器からガスを抽気する第２経路およびこれと連通
して不凝縮ガスを溜める第２タンクを備え、かつ、冷房
運転時には閉じられる一方で暖房運転時に開かれる弁を
有する管路により、第１タンクと第２タンクを接続して
抽気装置を構成したものである。

（ホ）作用 本発明の抽気装置においては、冷暖切換型吸収冷凍機の
暖房運転時に、蒸発器内の飽和蒸気圧とほぼ同じ内圧に
なる凝縮器の気相部と、第２抽気経路を介して、連通す
る第２タンクが上記管路を介して第１タンクと連通する
構成になっているので、この第１タンクの内圧を蒸発器
のそれよりもやゝ低い程度に保つ作用がある。したがっ
て、吸収冷凍機の暖房運転時、本発明の抽気装置におい
ては、第１タンク内が蒸発器および吸収器側からの液で
満たされるようなことはなく、パラジウム・セルや真空
ポンプの損傷を招くおそれもない。また、本発明の装置
は、吸収冷凍機の暖房運転時、冷媒蒸気の流入量の少な
くなる凝縮器から抽気する作用も有するので、冷媒の排
出量も軽減できる。

（ヘ）実施例 図面は本発明装置の一実施例を冷暖切換型二重効用吸収
冷凍機に適用した場合の概略構成説明図である。図にお
いて、（１）は高温再生器、（２）は低温再生器、
（３）は凝縮器、（４）は蒸発器、（５）は吸収器、
（６），（７）はそれぞれ低温、高温溶液熱交換機器、
（８）は吸収液と冷媒蒸気との分離器、（９）は気泡ポ
ンプ、（10）は電動式の希吸収液用ポンプであり、これ
らは希吸収液用の管路（11），（12），（13），（1
4）、揚液用の管路（15）、中間濃度の吸収液用の管路
（16），（17）、濃吸収液用の管路（18），（19）、冷
媒蒸気用の管路（20）、冷媒ドレン用の管路（21）、冷
媒液流下用の管路（22）、冷媒液還流用の管路（23），
（24）、冷暖切換弁（V₀）付きの管路（25）で接続され
て従来の冷暖切換型二重効用吸収冷凍機と同様の冷媒お
よび吸収液の循環路が形成されている。なお、（D₁），
（D₂）はそれぞれ管路（12），（17）に備えたダンパー
型の弁、なおまた（V_S）は管路（12）に備えた逆止弁で
ある。（26）は管路（21）に形成した加熱部で、これに
より気泡ポンプ（９）が駆動する。

（Ｂ）は高温再生器（１）のバーナー、（27）は排ガス
路、（28）は低温再生器（２）の加熱器、（29）は凝縮
器（３）の冷却器、（30）は蒸発器（４）の熱交換器、
（31）は吸収器（５）の冷却器であり、（32）は弁
（V_B）付きの冷媒液ブロー用管路である。なお、（33）
は低温再生器（２）から吸収器（５）への吸収液溢流用
のＵ字状管路であり、（34）は凝縮器（３）の液溜の仕
切に設けた開口である。

（35）は不凝縮ガスの抽気槽で、これと吸収器（５）の
気相部とを抽気管（36）で結んでいる。（37）は抽気槽
（35）の上方に配備した希吸収液用降温器であり、ここ
で降温して飽和蒸気圧の降下した希吸収液が抽気槽（3
5）に流入することにより、この槽内圧が吸収器（５）
内圧よりも低く保たれるので、不凝縮ガスが抽気槽（3
5）へ流入する。また、降温器（37）には冷却器が内蔵
されており、これには、蒸発器（４）の熱交換器（30）
からの冷水の一部を流す。（38）は降温器（37）の上方
に位置させて吸収器（５）の側壁に形成した液溜であ
り、これへ希吸収液の一部がポンプ（10）で送られるよ
う管路（12）と液溜（38）とが管（39），（40）によっ
て接続されている。なお、液溜（38）には希吸収液の溢
流用の開口が形成されている。また、（41）は気液導管
であり、（42）は気液分離器である。そして、（43）は
吸収液の戻り管であり、（44）は気液分離器（42）の頂
部と不凝縮ガスの第１タンク（T₁）とを結んだ管であ
る。（P₁）は弁付きの管（45）により第１タンク（T₁）
と接続されたパラジウム・セルである。なお、（46）は
管（39）と吸収器（５）の液溜とを結んだ希吸収液還流
用の弁付き管路である。すなわち、第１タンク（T₁）と
吸収器（５）とが抽気槽（35）および気液分離器（42）
を介して抽気管（36）、気液導管（41）、管（44）で結
ばれることにより、冷暖切換型二重効用吸収冷凍機の冷
水取出し時（例えば冷房運転時）に機内の吸収液を用い
て吸収器（５）内の不凝縮ガスを抽気しつつ第１タンク
（T₁）へ導く第１抽気経路が構成されているのである。

なお、（47）は凝縮器（３）の気相部と蒸発器（４）お
よび吸収器（５）の器胴のそれとを結んだ管路で、これ
には冷房運転時に閉じられる一方で温水取出し時（例え
ば暖房運転時）に開かれる減圧弁（Ｖ）が設けてある。

（48）は低温再生器（２）の加熱器（28）の出口側ヘッ
ダー（49）の気相部に一端を開口する一方で他端を熱回
収器（50）の上部に接続したキャピラリーチューブ（T
u）付き管路である。このコイルの入口側と管路（12）
の分岐細管（52）とが結ばれる一方、コイル（51）出口
側と管路（13）とが希吸収液の戻し細管（53）で結ばれ
ている。また、熱回収器（50）の底部にはＬ字状管路
（54）の上端が接続され、この管路の下端が管（55）内
に上向きに開口している。管（55）の上端は不凝縮ガス
の第２タンク（T₂）と接続される一方、下端は気液分離
槽（56）の液相部に下向きに開口している。かつまた、
気液分離槽（56）と吸収器（５）の器胴とは吸収液の戻
し管（57）により接続されている。また、（P₂）は弁付
きの管（58）により第２タンク（T₂）と接続されたパラ
ジウム・セルである。すなわち、第２タンク（T₂）と低
温再生器（２）の加熱器（28）出口の気相部とが熱回収
器（50）および気液分離槽（56）を介して管路（48），
（54）、管（55）で結ばれることにより、冷暖切換型二
重効用吸収冷凍機の冷房運転時に機内の吸収液を用いて
低温再生器（２）の加熱器（28）内の不凝縮ガスを抽気
しつつ第２タンク（T₂）へ導く第２抽気経路が構成され
ているのである。

（T₃）は凝縮器（３）の気相部と抽気管（59）により接
続した不凝縮ガス分離用の第３タンクで、この第３タン
クには冷却器（60）が内蔵されている。そして、冷却器
（60）入口側は冷暖房負荷の熱交換ユニット〔図示せ
ず〕から蒸発器（４）の熱交換器（30）へ至る冷温水用
管路の分岐管路（61）と接続され、一方、出口側は、図
示していないが、熱交換器（30）から冷暖房負荷の熱交
換ユニットへ至る冷温水用管路と接続されている。（6
2）は不凝縮ガス分離用の第３タンク（T₃）の底部と気
液分離槽（56）底部近くとを接続した管路であり、この
管路の途中には管（39）から分岐した弁付き管（63）が
接続されている。また、（64）は気液分離槽（56）底部
近くと前記液溜（38）とを結んだ管である。なおまた、
（65）は管（63）の分岐管で、その他端は前記Ｕ字状管
路（33）と接続されている。（P₃）は弁付きの管（66）
により第３タンク（T₃）と接続されたパラジウム・セル
である。

そして、（67），（68）は第３タンク（T₃）と第1,第２
タンク（T₁），（T₂）のそれぞれとを結んだ連通管で、
これら連通管のそれぞれに電磁弁もしくは電動弁などの
開閉弁（V₁），（V₂）が備えてあり、これら弁は冷暖切
換型二重効用吸収冷凍機の冷房運転時に閉じられる一方
で暖房運転時に開かれるよう冷暖切換スイッチ〔図示せ
ず〕と接続されている。かつまた、第３タンク（T₃）と
凝縮器（３）とを結ぶ抽気管（59）にも電磁弁もしくは
電動弁などの開閉弁（V₃）が備えてあり、これと冷暖切
換スイッチとが接続されている。すなわち、第３タンク
（T₃）と凝縮器（３）の気相部とが開閉弁（V₃）付き抽
気管（59）で結ばれることにより、冷暖切換型二重効用
吸収冷凍機の暖房運転時に凝縮器（３）内の不凝縮ガス
を抽気してこれを第３タンク（T₃）に溜める第３抽気経
路が構成されているのである。

なお、（69），（70）はそれぞれ第３タンク（T₃）、抽
気管（36）とを結んだ弁付きのガス排出管で、これらは
真空ポンプ〔図示せず〕と接続されるようになってい
る。

上述のように、第1,第2,第３抽気経路を備えた冷暖切換
型二重効用吸収冷凍機においては、その冷房運転時、開
閉弁（V₁），（V₂），（V₃）は閉じられており、従来の
冷暖切換型二重効用吸収冷凍機の冷房運転時と同様に第
１抽気経路経由で吸収器（５）内の不凝縮ガスが抽気さ
れつつ第１タンク（T₁）へ導かれ、このタンクからパラ
ジウム・セル（P₁）により機外へ排出される。また、低
温再生器（２）の加熱器（28）内の不凝縮ガスも第２抽
気経路経由で第２タンク（T₂）へ導かれ、ここからパラ
ジウム・セル（P₂）により機外へ排出される。なお、冷
房運転時での第1,第２タンク（T₁），（T₂）の内圧はそ
れぞれ５〜80mmHg、５〜120mmHg程度である。

一方、冷暖切換弁（V₀）を開いて高温再生器（１）から
の冷媒蒸気および吸収液の大部分を管路（25）経由で蒸
発器（４）および吸収器（５）の器胴内へ流すことによ
り、熱交換器（30）から温水を取出す暖房運転時、開閉
弁（V₁），（V₂），（V₃）が開かれ、凝縮器（３）の気
相部と第３タンク（T₃）のそれとが連通すると共にこの
タンクと第1,第２タンク（T₁），（T₂）とが連通する。
また、減圧弁（Ｖ）も開かれて蒸発器（４）および吸収
器（５）の器胴の気相部と凝縮器（３）のそれとも連通
する。そして、吸収冷凍機の暖房運転時における蒸発器
（４）および吸収器（５）の器胴内の飽和蒸気圧が例え
ば約180mmHgであれば、凝縮器（３）内のそれは150mmHg
程度であり、また、第３タンク（T₃）のそれは100mmHg
程度となり、かつ、第1,第２タンク（T₂），（T₃）内圧
も同様に100mmHg程度となる。すなわち、第1,第２タン
ク（T₁），（T₂）内圧は暖房運転時での上記器胴内圧よ
りもやゝ低い程度に保たれる。それ故、吸収冷凍機の運
転が冷房運転から暖房運転へ切換わっても、その直後お
よび暖房運転中に上記器胴からの吸収液が第1,第２タン
ク（T₁），（T₂）内へ侵入してこれらに充満するような
ことはなく、パラジウム・セル（P₁），（P₂）が吸収液
で腐食されるおそれも少ない。

また、吸収冷凍機の暖房運転時には高温再生器（１）側
から分離器（８）、管路（20）、低温再生器（２）の加
熱器（28）、管路（21）経由で凝縮器（３）へ流れる冷
媒蒸気の量は少ないので、抽気管（59）経由で不凝縮ガ
スと共に第３タンク（T₃）へ流れ込む冷媒蒸気の量も少
なくなる。したがって、暖房運転時、ガス排出管（69）
経由で真空ポンプにより第３タンク（T₃）から不凝縮ガ
スと共に機外へ排気される冷媒蒸気の量を少なくするこ
ともできる。なお、暖房運転への切換の際に、弁（V₃）
の閉から開への切換えを弁（V₁），（V₂）のそれよりも
遅らせるようにしても良い。

このように、冷暖切換型吸収冷凍機の冷房運転時に機内
の吸収液を用いて不凝縮ガスを抽気する第１抽気経路お
よびガスの第１タンク（T₁）と第２抽気経路および第２
タンク（T₂）を備え、かつ、暖房運転時に凝縮器内から
ガスを抽気する第３抽気経路およびこれと連通する第３
タンク（T₃）を備え、さらに、暖房運転時にこれらタン
クを連通させる構成とした本発明の抽気装置によれば、
吸収冷凍機の暖房運転中、あるいは暖房運転への切換え
直後にタンク内が吸収液で満たされることを防止できる
ので、タンクのパラジウム・セルやタンクから不凝縮ガ
スを排気する真空ポンプなどの損傷を防ぐことができ
る。かつまた、吸収液のタンク内での偏在に伴なう機内
の吸収液不足も防止できるので、発生器の空焚きや吸収
液用ポンプのキャビテーションなども防ぐことができ
る。

なお、本発明の抽気装置を一重効用の冷暖切換型吸収冷
凍機にも適用し得ることは無論である。尤もこの場合、
低温再生器（２）の加熱器（28）からガスを抽気する第
２抽気経路および第２タンク（T₂）が不要となることは
勿論である。

なおまた、図に示した実施例において、吸収冷凍機の冷
房運転時に開閉弁（V₃）も開くようにすることにより、
冷房運転時においても凝縮器（３）から不凝縮ガスを抽
気することが可能である。

（ト）発明の効果 以上の通り、本発明は、吸収冷凍機の冷水取出し運転か
ら温水取出し運転への切換え直後あるいは温水取出し運
転中における不凝縮ガス用タンクへの吸収液の侵入およ
び偏在を防いで吸収冷凍機の発生器の空焚防止効果や吸
収液用ポンプのキャビテーション防止効果を有すると共
に、タンクと接続するパラジウム・セルや排気ポンプの
吸収液による損傷の防止効果を有し、かつ、吸収冷凍機
の温水取出し時に冷媒蒸気の流入量の少ない凝縮器から
ガスを抽気しつつ機外へ排出するため、機外への冷媒放
出量の軽減効果も有し、実用的価値の高いものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による抽気装置の一実施例を冷暖切換型二
重効用吸収冷凍機に適用した場合の概略構成説明図であ
る。 （１）……高温再生器、（２）……低温再生器、（３）
……凝縮器、（４）……蒸発器、（５）……吸収器、
（V₀）……冷暖切換弁、（25）……管路、（28）……加
熱器、（35）……抽気槽、（36）……抽気管、（37）…
…降温器、（38）……液溜、（39），（40）……管、
（41）……気液導管、（42）……気液分離器、（43）…
…戻り管、（44）……管、（T₁）……第１タンク、
（P₁）……パラジウム・セル、（47）……管路、（Ｖ）
……減圧弁、（48）……管路、（54）……Ｌ字状管路、
（55）……管、（T₂）……第２タンク、（P₂）……パラ
ジウム・セル、（56）……気液分離槽、（57）……戻し
管、（59）……抽気管、（T₃）……第３タンク、（60）
……冷却器、（61）……分岐管路、（62）……管路、
（63）……弁付き管、（P₃）……パラジウム・セル、
（67），（68）……連通管、（V₁），（V₂），（V₃）…
…開閉弁、（69）……ガス排出管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】蒸発器から冷水あるいは温水を取出す冷暖
   切換型吸収冷凍機の冷水取出し時に、吸収液を用いて吸
   収器内および／または低温再生器の加熱器内の不凝縮ガ
   スを抽気して吸収器あるいは低温再生器用のタンクへ導
   きこのタンクから排出するよう構成した冷暖切換型吸収
   冷凍機の抽気装置において、吸収冷凍機の温水取出し時
   に凝縮器内から不凝縮ガスを抽気する抽気経路とこの抽
   気経路に連通した凝縮器用のタンクとが吸収冷凍機に付
   設され、かつ、このタンクと上記吸収器あるいは低温再
   生器用のタンクとが管路により接続され、この管路には
   吸収冷凍機の温水取出し時に開かれ冷水取出し時に閉じ
   られる弁が設けられていることを特徴とした冷暖切換型
   吸収冷凍機の抽気装置。