JPS604045Y2 - 吸収液ポンプのキヤビテ−シヨン予防装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は吸収液ポンプのキャビテーション発生を事前
に予防する装置に関し、吸収液系が異常に高濃度になる
のを防止するものである。

吸収冷凍機の運転中に吸収液の濃度が過度に高くなると
、例えば、吸収液系で結昌を生じ吸収器への濃吸収液の
所要量の供給を阻害され冷凍能力が低下する。

このため冷水温度が上昇して再生器の加熱を更に強め、
吸収液の濃度は高くなり吸収液の結晶の傾向は更に大と
なる。

吸収器内で吸収液が結晶すると管群の伝熱面に結晶した
塩の層が生成してしまい、吸収液と管群内を流通する冷
却水との間の熱伝達を低下させ冷媒蒸気の吸収能力を減
退させ、いきおい吸収冷凍機の能力低下を招き、冷水温
度の上昇によって再生器での吸収液は高能度になり、結
晶化傾向は増大するに至る。

このような結晶化傾向は冷凍要求が大である場合や機内
に空気が入り、あるいは機内の空気排除の不充分さによ
って冷凍能力が著しく阻害される場合等吸収液濃度の異
常上昇時に多く生じることが知られている。

前記結晶化の現象下では通常吸収器内の吸収液溜めの液
量の減少が生じ、ために吸収液ポンプ上の液ヘッドが異
常に低下して吸収液ポンプのキャビテーションを引き起
こし、ポンプを損傷したり、騒音を発生するおそれがあ
る。

この考案は前記問題点を解決したものであって、蒸発器
もしくは吸収器相互に、冷媒または吸収液の異常液位を
検知するための液面スイッチを設け、この液面スイッチ
の信号をうけて蒸発器液槽と吸収器を連通ずると共に該
液槽と吸収器の下部の吸収液溜めとの各最高ヘッド間の
中間ヘッドを形成した先端開口部を有する蛇管状の管路
からなる通路に設けた常閉自動弁を開くことにより、蒸
発器液槽に保有する冷媒を吸収器へ供給して吸収液溜め
の液面を上昇させ吸収液ポンプのキャビテーション発生
を事前に予防すると同時に、吸収液系の異常濃度上昇を
もあわせて防止するようにしたものである。

以下付図に示す実施例により本考案を説明する。

図示の吸収冷凍機は冷媒に水を、吸収液に臭化リチウム
水溶液等の塩類を用いる一重効用のものを代表例として
あげており、単−胴体内を隔壁５で区画した下部の低圧
室１０には隔壁６と、この隔壁６上に設けられた気液を
分離するためのエリミネータ８を隔てて蒸発器１と吸収
器２が収納され、また前記隔壁５と一体に形成した隔壁
７およびその上方に設けられたエリミネータ９を隔てて
上部の高圧室１１には再生器３と凝縮器４が収納されて
あり、いずれも多数の管群からなり、蒸発器１の管内に
は冷水が、また吸収器２および凝縮器４の管内には冷却
水がそれぞれ流れており、再生器３の管内には蒸気が供
給されている。

そして装置全体は空気を排除して充分な気密に保たれて
いる。

蒸発器１の下部の冷媒液溜め１３に溜っている冷媒は冷
媒ポンプ１４により管路１５を通り冷媒液散布装置１６
から蒸発器１内の管群の外面に散布され、蒸発器１内の
圧力に相当する蒸発温度で蒸発し、そのときの気化熱で
管路１７を経て管内を通る冷水を冷却し、冷凍効果を現
わす。

この温度の下った冷水が、冷房、工業用その他の用途に
供され冷凍負荷を消化する。

一方、冷却水は管路１９から吸収器２に入り、引き続き
管路２０を経て、凝縮器４に入り、管路２１より流出す
る。

吸収器２の外面には前記の冷却水により冷され液内への
冷媒の吸収が促進された高濃度の吸収液が流下していて
、蒸発器１で蒸発しエリミネータ８を通った冷媒蒸気を
吸収し、濃度が下り吸収液溜め２２に溜る。

この稀吸収液は管路２３に設けた吸収液ポンプ２４によ
って管路２５、熱交換器２６で加熱され再生器３で必要
とする熱入力を減少させ、管路２７を通り再生器３に流
入する。

再生器３で管路２８から供給される蒸気で加熱されて沸
騰し、濃縮された吸収液は再生器３に設けられた開口部
３０の堰３１よりオーバーフローして、管路３２より流
出し、熱交換器２６のシェル側で稀吸収液と熱交換して
冷却し、管路３３を通り吸収液散布装置３４により、吸
収器２の管群の管表面に再び散布され更に冷却されて液
内への冷媒吸収能力を大にする。

再生器３にて吸収液から蒸発分離された冷媒蒸気はエリ
ミネータ９で液滴を除去して凝縮器４に入り、前記の冷
却水で冷されて凝縮し、０字管の管路３５を通り、冷媒
液溜め１３に再び供給される。

再生器３の管群よりの排出管路２９に設けた弁３７は蒸
気ドレン量を調節する自動弁で、冷水出口管路１８に設
けた感熱体３６により冷水出口の温度を感知して自動的
に開閉され、再生器３で凝縮する蒸気量を加減し、冷凍
負荷に相当した冷凍能力を得ると同時に冷水温度を一定
に保つ働きもする。

たとえば、冷水温度が高めのときは、吸収液濃度を上げ
てより低くする作用が働き冷媒液溜め１３の液面レベル
が上昇し、また冷水温度が低めのときは、吸収液濃度を
薄めてより高くする作用が働き冷媒液溜め１３の液面レ
ベルが低下する。

さて、本考案では、図示のごとく吸収器２に器内の吸収
液に溜め２２の液面の異常レベル低下を検知するための
液面スイッチ３８か、または必要に応じ蒸発器１の下部
の冷媒液溜め１３内での冷媒液面の異常レベル上昇を検
知し得る液面スイッチ（図示せず）を設けてもよく、あ
るいは両者を併設するようにしてもよい。

一方、蒸発器１の下部には冷媒液溜め１３、すなわち、
隔壁６と一体に結合された液槽４１が設けてあり、この
液槽４１の上部には管路３９の一端を連結して外方へ水
平状に配管し、これより下方に屈曲させ吸収器２内に導
くように、再び内方へ曲げて水平状に配管し、更に上方
に曲げて立ち上らせ、冷媒ポンプ１４の充分なポンプ上
の液ヘッドを維持する蛇管状の管路３９の先端開口部の
高さｈが設定されて冷媒液が吸収器の下部に設けた吸収
液溜め２２内に溢流するごとく設けられた通路が形成さ
れている。

この通路すなわち、この例では蛇管状の管路３９には前
記液面スイッチ３８等の検出信号に基づいて開く常閉自
動弁４０が設けである。

なお、所望により常閉自動弁４０が動作中に再生器３の
加熱源を遮断するための前記管路２８を閉じる緊急蒸気
遮断弁４２（入口蒸気制御弁）を設ければ、エネルギ消
費の節約を計ることができる。

いま、吸収液系の吸収液の濃度が過大となり吸収器下部
の吸収液溜め２２内の液面が低下して異常レベルに達す
ると、吸収器２の下部にある液槽４１の液面が上昇して
異常レベルに至る。

この場合に前記の液面スイッチ３８等が素早く作動し、
蛇管状の管路３９に設けてる常閉自動弁４０を開き冷媒
液を管路３９の先端開口部より吸収器内に溢流せしめる
。

これにより吸収液溜めの液面が上昇し吸収液ポンプのキ
ャビテーションの発生が完全に予防されると同時に、吸
収液系が稀釈されて吸収液の異常な濃度上昇も防止され
る。

再び正常液面に戻れば、液面スイッチは前記と逆の動作
をし、ただちに常閉自動弁４０は元通りに閉じられ、吸
収液溜め２２への供給が停止され正常な運転に戻る。

なお、蛇管状の管路３９の先端開口部の高さは前述のご
とく蒸発器液槽と吸収液溜めとのそれぞれの最高ヘッド
間の中間ヘッドとなるように設定されており常閉自動弁
が開の状態にあっても冷媒ポンプ１４上の液ヘッドが維
持されるためキャビテーションを起こすおそれはない。

また、先端開口部の位置を管路３９の連結部より低くし
ているので冷媒液の溢流を妨げることもない。

以上述べたごとく構成されている本考案によれば、冷凍
機の運転中に吸収液の過大濃度による吸収液系に結晶化
の傾向を増す前に生じる吸収器内の吸収液溜めの液面の
異常レベルの低下または蒸発器液槽内の冷媒液面の異常
レベルの上昇を検知した液面スイッチが動作し、蒸発器
液槽と吸収器を結ぶ通路に設けた常閉自動弁を開くため
、液槽と連結部より低くしである通路の先端開口部から
保有冷媒液が吸収器に供給され吸収液溜めの液面を上昇
させることができる。

したがって、吸収液ポンプのキャビテーション発生を事
前に予防することができ、ポンプの損傷、騒音を防止す
ることができると同時に吸収液系が稀釈されて吸収液の
異常な濃度上昇も防止できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示す系統概要図である。 １・・・・・・蒸発器、２・・・・・・吸収器、３・・
・・・・再生器、４・・・・・・凝縮器、１３・・・・
・・冷媒液溜め、１４・・・・・・冷媒ポンプ、２２・
・・・・・吸収液溜め、２４・・・・・・吸収液ポンプ
、３８・・・・・・液面スイッチ、３９・・・・・・管
路、４０・・・・・・常閉自動弁、４１・・・・・・液
槽。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 蒸発器液槽と吸収器を連通ずる蛇管状の管路からなる通
   路を設け、その通路の先端開口部を、該液槽と吸収器の
   下部の吸収液溜めとの各最高ヘッド間の中間ヘッドとな
   るように液槽との連結部より低くすると共に冷媒ポンプ
   の所要の吸込ヘッドを維持する高さに形成し、かつ、そ
   の通路に蒸発器冷媒液面の異常レベル上昇または吸収器
   液面の異常レベル低下を検知する液面スイッチの信号に
   より開く常閉自動弁を設けてなる吸収液ポンプのキャビ
   テーション予防装置。