| 【発明の名称】 |
吸収冷凍機への薬液注入装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】黒川 佳寛
【氏名】吉田 都夫
【氏名】平能 間佐一
【氏名】田原 久嗣
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| 【要約】 |
【課題】吸収冷凍機へ薬液を注入する際にエアの混入がなく、必要十分な量の薬液を正確に注入することができ、さらには注入する薬液による腐食も防止できる薬液注入装置を提供する。
【解決手段】再生器３、凝縮器９、蒸発器１７および吸収器２５を備える吸収冷凍機１内に、腐食防止剤やｐｈ調整剤等の薬液を注入するための薬液注入装置４１において、薬液タンク５３に一端が接続された注入管５７の他端が、通常は閉ざされているが、薬液注入時に所定時間開かれる注入バルブ５５を介して前記吸収器２５に接続され、前記薬液タンク５３に、前記吸収冷凍機の蒸発器と吸収器の間における冷媒管に一端を接続した導通管４５の他端を接続し、この導通管の途中に、通常は閉ざされているが、薬液注入時に所定時間開かれる導通バルブ５１と、所定量の冷媒を送る定量ポンプ４７とを設けた。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】再生器、凝縮器、蒸発器および吸収器を備える吸収冷凍機内に、腐食防止剤やｐｈ調整剤等の薬液を注入するための薬液注入装置において、薬液タンクに一端が接続された注入管の他端が、通常は閉ざされているが、薬液注入時に所定時間開かれる注入バルブを介して前記吸収器に接続され、前記薬液タンクに、前記吸収冷凍機の蒸発器と吸収器の間における冷媒管に一端を接続した導通管の他端を接続し、この導通管の途中に、通常は閉ざされているが、薬液注入時に所定時間開かれる導通バルブと、所定量の冷媒を送る定量ポンプとを設けてなる吸収冷凍機への薬液注入装置。
【請求項２】前記注入バルブおよび導通バルブを電磁弁で構成し、これら注入バルブおよび導通バルブを所定時間毎に所定時間だけ開成せしめる制御装置を備え、吸収冷凍機の前記吸収器へ必要量の薬液を所定時間毎に供給するようにした請求項１に記載の吸収冷凍機への薬液注入装置。
【請求項３】再生器、凝縮器、蒸発器および吸収器を備える吸収冷凍機内に、腐食防止剤やｐｈ調整剤等の薬液を注入するための薬液注入装置において、薬液タンクに一端が接続された注入管の他端が、通常は閉ざされているが、薬液注入時に所定時間開かれる注入バルブを介して前記吸収器に接続され、前記薬液タンクに、前記吸収冷凍機の蒸発器と吸収器の間における冷媒管に一端を接続した導通管の他端を接続し、この導通管の途中に、通常は閉ざされているが、薬液注入時に所定時間開かれる導通バルブと、所定量の冷媒を送る定量ポンプとを設け、前記導通バルブと定量ポンプ間における導通管に一端が接続された洗浄管の他端を、通常は閉ざされているが、薬液注入後に所定時間開かれる洗浄バルブを介して前記注入管の途中に接続してなる吸収冷凍機への薬液注入装置。
【請求項４】前記注入バルブ、導通バルブおよび洗浄バルブを電磁弁で構成し、注入バルブおよび導通バルブを所定時間毎に所定時間だけ開成せしめ、その後洗浄バルブを所定時間だけ開成せしめる制御装置を備える請求項３に記載の吸収冷凍機への薬液注入装置。
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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、吸収冷凍機の内部へ腐食防止剤やｐｈ調整剤などの薬液を注入する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】吸収冷凍機は再生器、凝縮器、蒸発器および吸収器を構成する各缶体を配管で接続してあり、冷凍機内には冷媒および冷媒を吸収する溶液（以下、吸収溶液と称する）が収容されている。
【０００３】冷凍機内部には、前記冷媒や吸収溶液以外に、冷凍機内部の腐食を防止するための腐食防止剤を定期的に注入する必要がある。
【０００４】また、冷凍機内部のｐｈは経時変化によりアルカリ側へ移行していくので、これを中性側へ戻して弱アルカリとなるように調整するためｐｈ調整剤も定期的に注入する必要がある。
【０００５】例えば、冷媒が水、吸収溶液が臭化リチウム水溶液である場合には、腐食防止剤としてクロム酸リチウムが用いられ、ｐｈ調整剤として臭化水素酸が用いられる。
【０００６】従来、腐食防止剤やｐｈ調整剤等の薬液の注入は、サービスマンが手作業で行っており、具体的には吸収冷凍機の前記吸収器に設けられているサービスバルブに薬液タンクからのホースを接続し、サービスバルブを開いて薬液を注入している。
【０００７】しかしながら、サービスマンが薬液を注入するたびにホースや薬液タンクの接続を行わなければならず、誤ってエアが吸収冷凍機の内部へ混入してしまうことが多く、エアの混入が多くなると冷凍機の内部圧力が上昇してしまう恐れがある。
【０００８】また、薬液はサービスマンの手作業によって注入されるため、薬液の注入量が不正確になり易く、注入量が不足すると薬液の作用が不十分となり、必要以上の薬液が注入されると、吸収冷凍機の内部で酸化反応が急激に促進され、水素ガスなどの不凝縮ガスが大量に発生し、吸収冷凍機の内部圧力が上昇してしまう恐れがある。
【０００９】冷凍機の内部圧力が上昇すると、蒸発器の内部圧力の上昇により、冷媒の蒸発温度が上昇して吸収冷凍機の冷却能力が低下し、また、再生器の内部圧力が上昇すると、再生器内部の溶液の液面低下が生じ、冷媒の蒸発量が減少して冷却能力が低下する。
【００１０】また、吸収器内に不凝縮ガスが溜ると、臭化リチウム等の吸収溶液は冷媒たる水を吸収しにくくなり、吸収溶液の濃度が高くなる。そして、溶液濃度が飽和点を超えると、徐々に吸収溶液が結晶化し、吸収溶液としての機能、すなわち冷媒たる水を吸収する機能を失う。この結晶を溶かすには２、３日が必要であり、冷凍機の運転に支障を来す。
【００１１】さらに、注入した薬液が注入口に高い濃度で残留すると、この薬液によって吸収冷凍機の内部が腐食してしまうという問題もある。
【００１２】
【目的】本発明は以上の課題を解決するためになされたもので、吸収冷凍機へ薬液を注入する際にエアの混入がまずなく、必要十分な量の薬液を正確に注入することができ、さらには注入する薬液による腐食も防止できる薬液注入装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【本発明の構成】以上の課題を解決するために、本発明に係る第一の薬液注入装置は、再生器、凝縮器、蒸発器および吸収器を備える吸収冷凍機内に、腐食防止剤やｐｈ調整剤等の薬液を注入するための薬液注入装置において、薬液タンクに一端が接続された注入管の他端が、通常は閉ざされているが、薬液注入時に所定時間開かれる注入バルブを介して前記吸収器に接続され、前記薬液タンクに、前記吸収冷凍機の蒸発器と吸収器の間における冷媒管に一端を接続した導通管の他端を接続し、この導通管の途中に、通常は閉ざされているが、薬液注入時に所定時間開かれる導通バルブと、所定量の冷媒を送る定量ポンプとを設けた構成のものとしてある。
【００１４】より詳しくは、前記注入バルブおよび導通バルブを電磁弁で構成し、これら注入バルブおよび導通バルブを所定時間毎に所定時間だけ開成せしめる制御装置を備え、吸収冷凍機の前記吸収器へ必要量の薬液を所定時間毎に供給するようにした構成のものとしてある。
【００１５】本発明に係る第二の薬液注入装置は、再生器、凝縮器、蒸発器および吸収器を備える吸収冷凍機内に、腐食防止剤やｐｈ調整剤等の薬液を注入するための薬液注入装置において、薬液タンクに一端が接続された注入管の他端が、通常は閉ざされているが、薬液注入時に所定時間開かれる注入バルブを介して前記吸収器に接続され、前記薬液タンクに、前記吸収冷凍機の蒸発器と吸収器の間における冷媒管に一端を接続した導通管の他端を接続し、この導通管の途中に、通常は閉ざされているが、薬液注入時に所定時間開かれる導通バルブと、所定量の冷媒を送る定量ポンプとを設け、前記導通バルブと定量ポンプ間における導通管に一端が接続された洗浄管の他端を、通常は閉ざされているが、薬液注入後に所定時間開かれる洗浄バルブを介して前記注入管の途中に接続した構成のものとしてある。
【００１６】より詳しくは、前記注入バルブ、導通バルブおよび洗浄バルブを電磁弁で構成し、注入バルブおよび導通バルブを所定時間毎に所定時間だけ開成せしめ、その後洗浄バルブを所定時間だけ開成せしめる構成のものとしてある。
【００１７】
【実施例】以下、本発明に係る薬液注入装置の実施例を、図１乃至図４に示す具体例に基づいて詳細に説明する。まず、本発明の薬液注入装置が設けられる吸収冷凍機の構成について説明する。
【００１８】図１は吸収冷凍機１全体の構成を示し、再生器３に一端が接続された高圧冷媒ガス管７の他端が凝縮器９に接続され、同凝縮器９に一端が接続された液冷媒管１３が調節弁１５を介して蒸発器１７に接続され、同蒸発器に一端が接続された低圧冷媒ガス管２１の他端が吸収器２５に接続されている。
【００１９】前記低圧冷媒ガス管２１と前記液冷媒管１３との間には熱交換器２３が設けられていて、同熱交換器２３と蒸発器１７との間における低圧冷媒ガス管２１の途中に、冷媒を補充するための分岐管２２が設けられており、同分岐管２２には手動により開閉される冷媒サービスバルブ４３が設けられている。
【００２０】また、前記吸収器２５には吸収溶液を補充するための補充管６２が接続されていて、同補充管６２には手動により開閉される溶液サービスバルブ６３が設けられている。
【００２１】前記再生器３と吸収器２５内には吸収溶液が収容されていて、吸収溶液は、前記吸収器２５の下部に一端が接続され、他端が送液ポンプ３５を介して前記再生器３に接続された送液管３１と、同再生器３の下部に一端が接続され、他端が調節弁２９を介して吸収器２５に接続された返液管２７により、再生器と吸収器との間を循環させられるようになっており、また、前記送液管３１と返液管２７との間には熱交換器３７を設けてある。なお、冷凍機１内は吸収器２５に設けた抽気ポンプ６９により、極めて低圧に維持されている。
【００２２】本実施例においては、冷媒として水を用い、また、吸収溶液として臭化リチウム（ＬｉＢｒ）水溶液を用いるものとしてあって、冷凍機１の運転時には、再生器３内部の吸収溶液が外部からの加熱蒸気５によって加熱され、この加熱により、吸収溶液が沸騰して冷媒たる水が蒸発し、吸収溶液が濃縮される。
【００２３】蒸発した冷媒（本実施例では水蒸気）は高圧冷媒ガス管７により凝縮器９へ送られ、凝縮器９において冷却水１１により冷却され凝縮し、冷媒液１３となって調節弁１５を経て蒸発器１７へ送られる。
【００２４】蒸発器１７内は低圧に保たれており、同蒸発器内において冷媒液が気化して周囲から熱を奪い、冷熱を発生する。この冷熱は、例えばブライン１９を媒体にして、外部の冷房などの負荷に供給される。
【００２５】気化した低圧の冷媒ガス２１は、熱交換器２３において液冷媒管１３内の冷媒液を冷却した後に、吸収器２５内に送られる。
【００２６】また、再生器３で冷媒たる水が蒸発して濃度が高くなった吸収溶液は、返液管２７により、調節弁２９を経て吸収器２５へ流下し、冷媒ガスを吸収して濃度が低くなる。この際、吸収反応により熱が発生するので、外部からの冷却水３３によって冷却する。
【００２７】吸収器２５内において冷媒を吸収した吸収溶液は、送液ポンプ３５の駆動によって送液管３１を流れ、熱交換器３７において前記返液管２７内の吸収溶液を冷却し、再生器３内へ流入する。
【００２８】しかして、本発明の薬液注入装置４１は蒸発器１７側の前記冷媒サービスバルブ４３と吸収器２５側の溶液サービスバルブ６３間に接続され、具体的には、冷媒サービスバルブ４３に薬液注入装置４１の冷媒入口たる冷媒導通管４５が接続され、溶液サービスバルブ６３に薬液注入装置４１の冷媒および薬液出口たる注入管５７が接続されている。
【００２９】前記冷媒導通管４５は定量ポンプ４７の入口に接続されていて、同定量ポンプ４７の出口側には、圧力センサ４９と導通バルブ５１を途中に備える送液管５２によって薬液タンク５３の入口に接続されている。
【００３０】薬液タンク５３は、薬液である腐食防止剤やｐｈ調整剤が充填されるものとしてあり、同薬液タンク５３の出口は、途中に注入バルブ５５、逆止弁５９およびオリフィス６１を備える前記注入管５７の一端が接続されていて、同注入管５７の他端は前述したように、吸収器２５の溶液サービスバルブ６３に接続されている。
【００３１】また、前記送液管５２の圧力センサ４９と導通バルブ５１間には、洗浄管６５の一端を接続してあって、同洗浄管の他端は途中に洗浄バルブ６７を介して前記注入管５７の注入バルブ５５と逆止弁５９との間に接続してある。
【００３２】前記薬液タンク５３には、外部から薬液を補充するための補充管７５が接続されていて、同補充管の途中には補充バルブ７３を設けてある。
【００３３】前記注入バルブ５５、導通バルブ５１および洗浄バルブ６７は、電磁弁で構成してあって、これらのバルブと定量ポンプ４７は、制御装置７７により制御されるものとしてあり、制御装置はさらに、圧力センサ４９からの圧力データを取得して定量ポンプの制御を行えるようになっている。
【００３４】なお、導通バルブ５１、薬液タンク５３および注入バルブ５５は、高濃度の薬液に接するので、腐食しにくいフッ素系樹脂製またはフッ素系樹脂コーティング構造とする。
【００３５】また、薬液タンク５３は定量ポンプの駆動や各バルブの開閉によって冷凍機内部と連通する際に内部圧力が大きく変動するので、この圧力変動に十分に耐え得る強度を有するものとする。
【００３６】次ぎに、上述のように構成された本実施例の薬液注入装置の作用を図３、４に基づいて説明する。なお、以下の説明において、冷媒サービスバルブ４３および溶液サービスバルブ６３は常に開かれているものとする。
【００３７】図３に示すように、吸収冷凍機１が、例えば毎日８：００〜１７：００に運転される場合、薬液注入装置４１の運転開始時刻は、約３０分のタイムラグ分だけずらして８：３０とする。すなわち、吸収冷凍機１が始動してから定常運転になるまで約３０分待ち、薬液注入装置４１を始動する。また、吸収冷凍機１が停止する約３０分前の１６：３０頃に薬液注入装置４１を停止し、吸収冷凍機はその後約３０分間運転を行って、薬液を吸収溶液全体に混入させる。
【００３８】図４は薬液注入装置の運転制御の具体例を示すタイムチャートを示し、薬液の注入は所定時間、例えば１時間ごとに繰り返される。
【００３９】まず、最初の薬液注入が行われる前に、プレ洗浄運転が行われる。このプレ洗浄運転においては、定量ポンプ４７が運転されるとともに洗浄バルブ６７が開かれ、制御装置７７は圧力センサ４９からのデータを基に定量ポンプ４７の運転を調整する。この際、注入バルブ５５及び導通バルブ５１は閉じられており、冷媒サービスバルブ４３から導通管４５に流れ込んだ冷媒たる水は、定量ポンプ４７、洗浄バルブ６７、逆止弁５９、オリフィス６１および溶液サービスバルブ６３を経て吸収器２５内へ注入され、冷媒が通過する各部は冷媒たる水により洗浄される。
【００４０】プレ洗浄運転が終了すると、直ちに定量ポンプ４７の運転が停止されるとともに、洗浄バルブ６７が閉ざされる。
【００４１】上述したプレ洗浄運転から所定時間経過した後に、注入運転が行われる。この注入運転においては、再び定量ポンプ４７が運転され、洗浄バルブ６７が閉じられた状態で注入バルブ５５及び導通バルブ５１が開かれ、冷媒サービスバルブ４３から導通管４５に流れ込んだ冷媒たる水は薬液タンク５３内に送られ、同タンク内の薬液とともに注入管５７を通って、逆止弁５９、オリフィス６１および溶液サービスバルブ６３を経て吸収器２５内へ注入される。この注入運転は、１時間ごとに必要な薬液量に相当する所定時間、例えば３分間継続される。
【００４２】注入運転が終了すると、直ちに洗浄運転が行われ、この洗浄運転においても定量ポンプ４７はそのまま運転が継続される。
【００４３】洗浄運転が開始されると、直ちに洗浄バルブ６７が開かれるとともに、注入バルブ５５及び導通バルブ５１が閉ざされ、冷媒サービスバルブ４３からの冷媒が洗浄管６５を通って注入管により吸収器２５へ送られ、注入管の逆止弁５９およびオリフィス６１や、溶液サービスバルブ６３、吸収器２５における薬液入口周辺が冷媒たる水によって洗浄される。この洗浄運転は、例えば１分間継続される。上述した注入運転および洗浄運転は、例えば１時間ごとに繰り返される。
【００４４】また、薬液タンク５３内の薬液を補充する場合には、補充バルブ７３を開き、補充管７５から薬液タンク５３内へ薬液を補充する。
【００４５】上述のように構成された本発明の装置は吸収冷凍機１の冷媒サービスバルブ４３と溶液サービスバルブ６３間に接続され、いわば吸収冷凍機１の配管の一部として連通するので、薬液の注入の際に外部からエアが混入することがない。
【００４６】また、定量ポンプ４７により、所要量の冷媒たる水を正確に送ることができ、薬液の注入量を正確なものにすることができる。
【００４７】また、洗浄管６５によって、薬液を含まない冷媒である水を注入管５７へ送ることができ、これによって注入管５７や吸収器２５の薬液入口周辺を洗浄でき、高濃度の薬液による腐食を防止できる。
【００４８】上述した実施例の装置においては、冷媒を水とし、この冷媒を吸収する吸収溶液を臭化リチウム水溶液として説明したが、冷媒をアンモニアとし、この冷媒を吸収する吸収溶液を水とする場合もある。
【００４９】また、上述した実施例においては、制御装置７７によって各電磁弁や定量ポンプ４７などの制御を行うものとしてあるが、電磁弁の代わりに手動弁を用い、サービスマンがこれら手動弁を手動で開閉操作し、定量ポンプ４７を手動スイッチにより操作する場合もあり、この場合においても、吸収冷凍機１へ外部からのエアが混入することはない。
【００５０】さらに、上述した実施例においては、洗浄バルブ６７及び洗浄管６５を設けて洗浄を行うものとしたが、例えば薬液の種類や濃度などの条件により薬液による腐食の心配がない場合には、洗浄バルブや洗浄管を設けない場合もある。
【００５１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、薬液を注入するための薬液タンクは、吸収冷凍機に対して注入管と導通管により連通され、いわば吸収冷凍機の配管の一部として連通するので、薬液の注入の際にエアが流入することがない。
【００５２】また、定量ポンプを備えているので、所定量の薬液を正確に注入することができ、不凝縮ガスの発生による冷凍機内部の圧力上昇および圧力上昇による冷凍機の冷却機能の低下を防止することができる。
【００５３】さらに、洗浄管によって、薬液を含まない冷媒を注入管へ送ることができ、この冷媒によって注入管や注入部位を洗浄することができ、高濃度の薬液による腐食を防止できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３９００２６９７４
【氏名又は名称】株式会社東洋製作所
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| 【出願日】 |
平成１１年５月７日（１９９９．５．７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６５０８６
【弁理士】
【氏名又は名称】前田 清美
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| 【公開番号】 |
特開２０００−３２０９３５（Ｐ２０００−３２０９３５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１１月２４日（２０００．１１．２４） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１２７０３９ |
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