| 【発明の名称】 |
冷凍機の抽気回収装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】徳丸 徹
【氏名】佐藤 裕一
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| 【要約】 |
【課題】不凝縮ガスの排出に伴って冷媒ガスの排出が殆どなく、不凝縮ガス排出頻度が少なくて済み、且つ不凝縮ガスの排出と同伴して排出される微量の冷媒ガスも吸着回収できる冷凍機の抽気回収装置を提供すること。
【解決手段】冷凍機のコンデンサ１１に連絡配管７を介してパージコンデンサ１を接続し、該コンデンサ１１の内圧と該パージコンデンサ１の内圧との差圧により該コンデンサ１１から冷媒ガスを含む不凝縮ガスを該パージコンデンサ１内に導入すると共に、該パージコンデンサ１内に配置された冷却コイル２にコンデンサ１１又はエコノマイザの液冷媒を過冷却して導き、該パージコンデンサ１内を冷却して該冷媒ガスを凝縮して冷媒液として回収し、該パージコンデンサ内の不凝縮ガスを機外に排出するように構成した冷凍機の抽気回収装置において、連絡配管７に電磁弁８を設け、パージコンデンサ１内の不凝縮ガスを機外に排出する時、該電磁弁８を閉じて、コンデンサ１１から不凝縮ガスを含む冷媒ガスの該パージコンデンサ１内への流入を遮断する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 冷凍機のコンデンサに連絡配管を介してパージコンデンサを接続し、該コンデンサの内圧と該パージコンデンサの内圧との差圧により該コンデンサから冷媒ガスを含む不凝縮ガスを該パージコンデンサ内に導入すると共に、該パージコンデンサ内に配置された冷却コイルに前記冷凍機のコンデンサ又はエコノマイザの液冷媒を過冷却して導き、該パージコンデンサ内を冷却して該冷媒ガスを凝縮して冷媒液として回収し、該パージコンデンサ内の不凝縮ガスを機外に排出するように構成した冷凍機の抽気回収装置において、前記連絡配管に開閉弁を設け、前記パージコンデンサ内の不凝縮ガスを機外に排出する時、該開閉弁を閉じて、前記コンデンサから冷媒ガスを含む不凝縮ガスの該パージコンデンサ内への流入を遮断することを特徴とする冷凍機の抽気回収装置。
【請求項２】 請求項１に記載の冷凍機の抽気回収装置において、前記開閉弁を閉じて前記コンデンサから冷媒ガスを含む不凝縮ガスの該パージコンデンサ内への流入を遮断すると共に、該パージコンデンサ内の冷媒ガス濃度が最小限になるまで凝縮させ、その後に該開閉弁を開いて前記コンデンサから冷媒ガスを含む不凝縮ガスを該パージコンデンサ内に流入させ、該動作を複数回繰返し、該パージコンデンサ内の不凝縮ガス濃度を高め、該不凝縮ガスを機外に排出させるように構成したことを特徴とする冷凍機の抽気回収装置。
【請求項３】 請求項１又は２に記載の冷凍機の抽気回収装置において、前記機外に排出させる不凝縮ガスを冷媒吸着フィルターを通して大気に排出することを特徴とする冷凍機の抽気回収装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍機内に漏れ込む空気等の不凝縮ガスを抽気して機外に排出し、冷媒を回収する冷凍機の抽気回収装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１は従来のこの種の抽気回収装置を有する冷凍機の概略構成を示す図である。図示するように、抽気回収装置は、パージコンデンサ１、パージポンプ６、差圧スイッチ４、電磁弁５等を具備する。パージコンデンサ１はコンデンサ室１ａとフロート弁室１ｂの上下２室に分かれており、コンデンサ室１ａはコンデンサとして作用し、冷凍機のコンデンサ１１と連絡配管７及びオリフィス９によって連通している。
【０００３】パージコンデンサ１のコンデンサ室１ａには、冷却コイル２が配置されており、該冷却コイル２には冷凍機のクーラ１２内の冷媒液で過冷却されたコンデンサ１１の液冷媒が冷媒ポンプ１３により冷媒フィルター１４を通して流れ、常にパージコンデンサ１内を冷却している。このためパージコンデンサ１内の圧力はコンデンサ１１の圧力よりも低く、その差圧によってコンデンサ１１内のガスは連絡配管７及びオリフィス９を通ってパージコンデンサ１内に流入する。そこで冷媒ガスは冷却液化し、冷媒液は下のフロート弁室１ｂに流れる。該フロート弁室１ｂに一定量以上の冷媒が溜るとフロート弁３が開いて冷媒はクーラ１２に戻る。このとき不凝縮ガスはそのままパージコンデンサ１内に残るため、次第に蓄積されパージコンデンサ１内の圧力が上昇する。
【０００４】パージコンデンサ１内の圧力が上昇し、コンデンサ１１内の圧力との差圧が所定の値まで低下すると、差圧スイッチ４の出力により、制御部１０は電磁弁５を開くと同時にパージポンプ６を起動し、パージコンデンサ１内の不凝縮ガスを大気中に排出する。パージコンデンサ１内の不凝縮ガスが排出され、該パージコンデンサ１内の圧力が下がり、コンデンサ１１内の圧力との差圧が上昇すると差圧スイッチ４の出力により、制御部１０は電磁弁５を閉じ、パージポンプ６を停止して、不凝縮ガスの排出は終了する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構成の抽気回収装置においては、パージポンプ６の運転中も冷凍機のコンデンサ１１から冷媒ガスを含む不凝縮ガスがパージコンデンサ１内に流入するため、不凝縮ガスと共に冷媒ガスが大気中に放出されるという問題があった。また、パージコンデンサ１内の圧力とコンデンサ１１内の圧力との差圧が所定の値まで低下することで、パージコンデンサ１内の不凝縮ガスを排出するため、パージコンデンサ１内の不凝縮ガスの濃度が十分高くならないうちに不凝縮ガスの排出が行なわれ、不凝縮ガスの排出頻度が多くなり、パージポンプ６や電磁弁５の作動頻度が多くなるという問題もあった。また、不凝縮ガスの排出に伴って該不凝縮ガス中に含まれる微量な冷媒ガスも大気中に排出されるという問題もあった。
【０００６】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、上記問題点を除去し、不凝縮ガスの排出に伴って冷媒ガスの排出が殆どなく、不凝縮ガス排出頻度が少なくて済み、且つ不凝縮ガスの排出と同伴して排出される微量の冷媒ガスも吸着回収できる冷凍機の抽気回収装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、冷凍機のコンデンサに連絡配管を介してパージコンデンサを接続し、該コンデンサの内圧と該パージコンデンサの内圧との差圧により該コンデンサから冷媒ガスを含む不凝縮ガスを該パージコンデンサ内に導入すると共に、該パージコンデンサ内に配置された冷却コイルに冷凍機のコンデンサ又はエコノマイザの液冷媒を過冷却して導き、該パージコンデンサ内を冷却して該冷媒ガスを凝縮して冷媒液として回収し、該パージコンデンサ内の不凝縮ガスを機外に排出するように構成した冷凍機の抽気回収装置において、連絡配管に開閉弁を設け、パージコンデンサ内の不凝縮ガスを機外に排出する時、該開閉弁を閉じて、コンデンサから冷媒ガスを含む不凝縮ガスの該パージコンデンサ内への流入を遮断することを特徴とする。
【０００８】上記のように、パージコンデンサ内の不凝縮ガスを機外に排出する時、開閉弁を閉じて、コンデンサから冷媒ガスを含む不凝縮ガスの該パージコンデンサ内への流入を遮断するので、不凝縮ガスを機外に排出する時にコンデンサからの冷媒ガスが排出されることがない。
【０００９】また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の冷凍機の抽気回収装置において、開閉弁を閉じてコンデンサから冷媒ガスを含む不凝縮ガスの該パージコンデンサ内への流入を遮断すると共に、該パージコンデンサ内の冷媒ガス濃度が最小限になるまで凝縮させ、その後に該開閉弁を開いてコンデンサから冷媒ガスを含む不凝縮ガスを該パージコンデンサ内に流入させ、該動作を複数回繰返し、該パージコンデンサ内の不凝縮ガス濃度を高め、該不凝縮ガスを機外に排出させるように構成したことを特徴とする。
【００１０】上記のように開閉弁を閉じてパージコンデンサ内の冷媒ガス濃度が最小限になるまで凝縮させる動作を複数回繰返し、該パージコンデンサ内の不凝縮ガス濃度を高めてから機外に排出させるように構成することにより、不凝縮ガスの排出頻度が少なくて済み、不凝縮ガス排出手段を構成する機器の長寿命化等を図ることができる。
【００１１】また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の冷凍機の抽気回収装置において、機外に排出させる不凝縮ガスを冷媒吸着フィルターを通して大気に排出することを特徴とする。
【００１２】上記のように、機外に排出させる不凝縮ガスを冷媒吸着フィルターを通して大気に排出するので、不凝縮ガスに含まれる微量の冷媒ガスは冷媒吸着フィルターに吸着されるから、大気中には冷媒ガスは排出されないし、該冷媒吸着フィルターを再生処理することにより吸着された冷媒は回収され、吸着フィルターは再利用できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図２は本発明に係る抽気回収装置を有する冷凍機の概略構成を示す図である。本抽気回収装置は、パージコンデンサ１、パージポンプ６、差圧スイッチ４、電磁弁５等を具備し、パージコンデンサ１はコンデンサ室１ａとフロート弁室１ｂとに分かれて、コンデンサ室１ａはコンデンサとして作用し、冷凍機のコンデンサ１１と連絡配管７及びオリフィス９によって連通し、コンデンサ室１ａに配置された冷却コイル２には冷凍機のクーラ１２内の冷媒液で過冷却されたコンデンサ１１の液冷媒が冷媒ポンプ１３により冷媒フィルター１４を通して流れ、常にパージコンデンサ１内を冷却している等は図１の従来例と同一である。
【００１４】本発明が図１の従来例と相違する点は、パージコンデンサ１と冷凍機のコンデンサ１１を接続する連絡配管７に電磁弁８を設けた点、パージポンプ６により排出されるパージコンデンサ１からの不凝縮ガスが冷媒吸着フィルター１５を通って大気中に排出されるようになっている点、パージポンプ６及び電磁弁５の外に電磁弁８の動作も制御部１０の制御で行なっている点である。
【００１５】上記構成の抽気回収装置において、パージコンデンサ１における冷媒の冷却は上述のように、従来例と同じく冷凍機のクーラ１２で過冷却した冷凍機の凝縮冷媒（液冷媒）を使用している。エコノマイザサイクルの冷凍機の場合は、エコノマイザの液冷媒を使用すると、より低温の冷却冷媒を供給できるため、パージコンデンサ１の圧力が低くなり、パージコンデンサ１の冷媒ガス濃度を低減できる。
【００１６】パージコンデンサ１への不凝縮ガスの集積は従来と同様、冷凍機のコンデンサ１１内の圧力とパージコンデンサ１内の圧力差による。即ち、この差圧によってコンデンサ１１内のガスを連絡配管７及びオリフィス９を通ってパージコンデンサ１内に流入させることで行なっている。そこで冷媒ガスは冷却液化し、該冷媒液は下のフロート弁室１ｂに流れ込む。該フロート弁室１ｂに一定量以上の冷媒が溜るとフロート弁３が開いて冷媒はクーラ１２に戻る。このとき不凝縮ガスはそのままパージコンデンサ１内に残る。
【００１７】パージコンデンサ１内に不凝縮ガスが蓄積され、パージコンデンサ１内の圧力が上昇し、コンデンサ１１内の圧力との差圧が所定の値まで低下すると、差圧スイッチ４が作動し、制御部１０は電磁弁５を開くと同時にパージポンプ６を始動し、パージコンデンサ１内の不凝縮ガスを大気中に排出する。この不凝縮ガスの排出時に制御部１０は電磁弁８を閉じ、コンデンサ１１からパージコンデンサ１への冷媒ガスを含む不凝縮ガスの流入を遮断する。これにより従来のように、不凝縮ガスの排出時にコンデンサ１１からパージコンデンサ１を通って冷媒ガスが機外に排出されることはなくなる。
【００１８】パージコンデンサ１内の冷媒ガス濃度を小さくするため、制御部１０は次のような制御を行なう。差圧スイッチ４が作動した時、電磁弁８を閉じ、パージコンデンサ１内に取り込まれた冷媒ガスを更に凝縮させる。この凝縮プロセスによりパージコンデンサ１内の冷媒ガスが充分に凝縮すると、パージコンデンサ１内の圧力が下がり、差圧スイッチ４が切れる。差圧スイッチ４が切れると再び電磁弁８を開き、更にコンデンサ１１から冷媒ガスを含む不凝縮ガスをパージコンデンサ１内に導入し、冷媒ガスを凝縮し、不凝縮ガスを蓄積する。
【００１９】図３は制御部１０における不凝縮ガスのパージ動作フローを示す図である。冷凍機の始動完了後５分経過したら、先ずパージ用の差圧スイッチ４がＯＮか否かを判断し（ステップＳＴ１）、差圧スイッチ４がＯＮであったら、仕切用の電磁弁８を閉じる（ステップＳＴ２）。次に差圧スイッチ４の動作カウントが所定値（図では「５」）になったか否かを判断し（ステップＳＴ３）、動作カウントが所定値でなかった場合、差圧スイッチ４がＯＮした後所定時間（図では「３０秒」）経過したら（ステップＳＴ４）、仕切用の電磁弁８を開いて（ステップＳＴ５）、前記ステップＳＴ１に戻る。
【００２０】前記ステップＳＴ３において、差圧スイッチ４の動作カウントが所定値になり、次に差圧スイッチ４がＯＮした後所定時間（図では「３０秒」）経過したら（ステップＳＴ６）、パージ排出用の電磁弁５を開くと共に、パージポンプ６を運転する（ステップＳＴ７）。続いてパージポンプ６の運転が所定時間（図では「１０秒」）経過したら（ステップＳＴ８）、パージ排出用の電磁弁５を閉じると共に、パージポンプ６を停止し（ステップＳＴ９）、前記ステップＳＴ１に戻る。
【００２１】なお、図２に示す例ではパージポンプ６を設けているが、このパージポンプ６は必ずしも必要なものではない。但し、パージポンプ６を設けない場合は、パージコンデンサ１内の圧力が大気圧以上であるか否かを判断するスイッチを設け、該スイッチが大気圧以上と判断したら、パージ排出用の電磁弁５を開くようにする。
【００２２】上記プロセスを複数回繰り返し、パージコンデンサ１内の不凝縮ガスの濃度が充分高くなったら電磁弁５を開き、パージポンプ６を起動し、パージコンデンサ１内の不凝縮ガスを機外に放出する。
【００２３】パージコンデンサ１内の不凝縮ガスの濃度は差圧スイッチ４の動作回数（冷凍機の使用状況によって任意に設定可能とする）により判断する。不凝縮ガスの濃度の別の判定方法としては、上記電磁弁の開閉及びパージコンデンサ１内の凝縮プロセスにおけるパージコンデンサ１内の圧力を検知すれば定量的に不凝縮ガスの蓄積量を判断できる。
【００２４】上記のようにして機外に排出される不凝縮ガスの中には微量の冷媒ガスが含まれ、該不凝縮ガスをそのまま大気中に放出すると、微量ながら冷媒ガスも大気中に放出されることになる。そこで、上記不凝縮ガスの排出部に冷媒吸着フィルター１５を設け、排出される不凝縮ガスを該冷媒吸着フィルター１５を通して大気中に放出する。これにより不凝縮ガスに含まれる微量な冷媒ガスは冷媒吸着フィルター１５に吸着され、冷媒ガスを含まない不凝縮ガスのみが大気中に放出されることになる。この冷媒吸着フィルター１５は定期的に交換し、吸着された冷媒を回収して再生処理した後再利用する。
【００２５】上記のようにすることにより冷媒の大気中への放出がなく、冷媒としてフロン系の冷媒を用いる場合は、環境保全の点から特に有効である。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、各請求項に記載の発明によれば、下記のような優れた効果が得られる。
【００２７】請求項１に記載の発明によれば、パージコンデンサ内の不凝縮ガスを機外に排出する時、開閉弁を閉じて、コンデンサから冷媒ガスを含む不凝縮ガスの該パージコンデンサ内への流入を遮断するので、不凝縮ガスを機外に排出する時にコンデンサからの冷媒ガスが排出されることがない。
【００２８】請求項２に記載の発明によれば、開閉弁を閉じて該パージコンデンサ内の冷媒ガス濃度が最小限になるまで凝縮させる動作を複数回繰返し、該パージコンデンサ内の不凝縮ガス濃度を高めて機外に排出させるように構成することにより、不凝縮ガスの排出頻度が少なくて済み、不凝縮ガス排出手段を構成する機器の長寿命化等を図ることができる。
【００２９】請求項３に記載の発明によれば、機外に排出させる不凝縮ガスを冷媒吸着フィルターを通して大気中に排出するので、不凝縮ガスに含まれる微量の冷媒ガスは冷媒吸着フィルターに吸着され、大気中には冷媒ガスは排出されないし、該冷媒吸着フィルターを再生処理することにより、吸着された冷媒は回収され、吸着フィルターは再利用できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００００２３９
【氏名又は名称】株式会社荏原製作所
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| 【出願日】 |
平成１１年４月１日（１９９９．４．１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８７０６６
【弁理士】
【氏名又は名称】熊谷 隆 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２９２０３３（Ｐ２０００−２９２０３３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１０月２０日（２０００．１０．２０） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−９４９０５ |
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