(57)【要約】  装置が作動している間に、チューブを流れる水が停止した場合、吸収冷凍機は、蒸発器チューブ内の水の凍結を防ぐ保護システムを有する。蒸発器の熱交換器のセンサが、熱交換器チューブを通る水流が停止したことを検知するように配列され、装置の制御装置へ信号を送る。この制御装置は、装置を停止させて、蒸発器への供給ラインのバルブを開く。装置の他のセクションから高温の作動流体を蒸発器に送り、蒸発器チューブ内の温度をチューブ内の水が凍結する温度以上に維持する。
2007518058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置が作動している間に蒸発器を流れる冷却される水が停止した場合の吸収器装置の蒸発器部内のチューブの保護方法であって、
蒸発器のチューブを通る冷水流を監視するステップと、
冷水流が停止した場合、装置のシャットダウン処理を開始する信号を装置の制御装置に送るステップと、
上記蒸発チューブを通る水が凍結する温度レベル以上に蒸発器内の温度を上げるように、装置の高温領域から作動流体を上記蒸発器に送るステップと、
を含むことを特徴とする蒸発器内の冷水チューブの保護方法。
【請求項２】
上記作動流体が冷媒であることを特徴とする請求項１に記載の蒸発器内の冷水チューブの保護方法。
【請求項３】
上記冷媒が高温再生器から引き出されることを特徴とする請求項２に記載の蒸発器内の冷水チューブの保護方法。
【請求項４】
上記冷媒が供給ラインを介して蒸発器に重力で送られることを特徴とする請求項３に記載の蒸発器内の冷水チューブの保護方法。
【請求項５】
上記供給ラインに常閉型のソレノイドバルブを設けるステップをさらに備え、このソレノイドバルブは、シャットダウン処理が開始した場合に開くように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の蒸発器内の冷水チューブの保護方法。
【請求項６】
上記作動流体が吸収溶液であることを特徴とする請求項１に記載の蒸発器内の冷水チューブの保護方法。
【請求項７】
上記溶液がシステムの凝縮器から引き出されることを特徴とする請求項６に記載の蒸発器内の冷水チューブの保護方法。
【請求項８】
上記溶液が、供給ラインを通過し蒸発器に重力で送られることを特徴とする請求項７に記載の蒸発器内の冷水チューブの保護方法。
【請求項９】
シャットダウン処理を開始したときに冷媒ポンプを動作状態に維持し、蒸発器のサンプの作動流体を蒸発器を通して再循環させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の冷水チューブの保護方法。
【請求項１０】
上記溶液が、吸収器から引き出されることを特徴とする請求項６に記載の冷水チューブの保護方法。
【請求項１１】
蒸発器を通る冷水流が停止した場合、吸収装置の冷水チューブ内の水が凍結するのを防止する装置であって、
蒸発器を流れる冷却される水の流れを感知し、かつ、前記装置を停止するためのプログラムされた制御装置に信号を送る手段と、
高温作動流体を蒸発器に送るための供給ラインと、
上記供給ラインに設けられ、冷水流が停止した場合に上記制御装置からの信号により開いて、高温作動流体を蒸発器に送る常閉型の遠隔制御バルブと、
を備えることを特徴する冷水チューブ内の水の凍結防止装置。
【請求項１２】
上記供給ラインが、高温再生器を蒸発器に接続するよう構成されており、冷媒を上記再生器から上記蒸発器に送ることを特徴とする請求項１１に記載の冷水チューブ内の水の凍結防止装置。
【請求項１３】
冷媒が上記蒸発器に重力で送られることを特徴とする請求項１２に記載の冷水チューブ内の水の凍結防止装置。
【請求項１４】
上記供給ラインが、凝縮器から蒸発器に溶液を送るように構成されることを特徴とする請求項１３に記載の冷水チューブ内の水の凍結防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸収冷凍機、特に、システムの作動時に蒸発器を流れる冷却される水が突然停止した場合、冷水蒸発器チューブが破裂するのを防ぐことに関する。
【背景技術】
【０００２】
吸収冷凍機の冷却される水の流れが、何らかの理由により停止した場合、冷凍機の制御は、その状況を感知し、装置を停止させる措置をとる。しかしながら、流れが停止したことを検出し、シャットダウン処理が実行される時間の間に、通常、冷水流が供給される蒸発器の熱交換器へ熱の流入はない。従って、装置の熱慣性により、蒸発器の飽和温度が、蒸発器のチューブ内の水の凍結温度以下に実質的に低下し、チューブ内の水が凍結することがある。これにより、蒸発器のチューブの破裂を招き、装置が故障している時間が延び、修復費用も高くなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は吸収冷凍機を改良することを目的とする。
【０００４】
本発明のさらなる目的は、運転中の冷凍機を流れる冷水が何らかの理由により停止したときに、吸収冷凍機の蒸発器内の冷水チューブが破裂することを阻止することである。
【０００５】
本発明の他の目的は、蒸発器に流れる冷水が突然停止した場合に、吸収冷凍機の蒸発器に熱を供給することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のこれらの目的は、装置が作動している際に蒸発器の冷水流が停止した場合、蒸発器部の冷水チューブを保護する機構を設けた吸収冷凍機により達成される。蒸発器の熱交換器チューブの冷水の流れを監視し、何らかの理由で流れが停止した場合は、装置の制御装置に装置を停止させる信号を送る。同時に、制御装置は、供給ラインの遠隔制御バルブを開く。これにより、冷凍機の別のセクションから高温の作動流体を蒸発器内に送り、蒸発器内の温度を、熱交換器のチューブ内の冷水が凍結しない温度レベルに維持する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１では、本発明の第１の実施例を含む２ステージ型吸収冷凍機の構成要素の全体が符号１０で示されている。この装置は、蒸発器部１２に配置された冷水熱交換器１１のチューブを通過する水を冷却するように配置される。蒸発器部１２と吸収器部１３は共に並んで、単一のシェル１５内に設置される。この吸収器部は、蒸発器部から壁１７により隔てられている。
【０００８】
本発明の冷凍機は、冷媒として水、吸収剤として臭化リチウムを用いる。しかしながら本発明の実施において、他の吸収剤と冷媒との適当な組み合わせを用いてもよい。通常この種のシステムは、シェル１５内は高真空圧力に維持される。吸収器部は、臭化リチウムで部分的に満たされており、蒸発器部で発生した水蒸気を吸収して、吸収溶液となる。後に詳述するように、装置内に展開される液体冷媒が、蒸発器内の冷媒スプレーヘッダ１９に輸送されて、冷水熱交換器のチューブに噴霧される。従って、冷却される水が熱交換器を流れるに従って、蒸発器に熱を放出する。
【０００９】
蒸発器内の冷媒の一部は、シェルの低い絶対圧力によって瞬間的に冷却され、吸収器部に入って、臭化リチウムにより吸収される。蒸発器のサンプに集められた液体冷媒は、冷媒ポンプ２０により引き出されて、冷媒スプレーヘッダ１９を介して再循環される。吸収器内で発生した熱は、吸収器の熱交換器チューブ２２を通過する冷却水によって取り除かれる。図示していないが、冷却塔が冷却水のループ内に設置されて、冷却水が取り除いた熱が周囲に放出される。
【００１０】
希溶液（ｗｅａｋ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ）という語句は、冷媒濃度が高い吸収溶液を規定する。一方、濃溶液（ｓｔｒｏｎｇ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ）という語句は、冷媒濃度が相対的に低濃度である吸収溶液に用いられる。作動流体または作動物質という語句は、あらゆる濃度の冷媒もしくは臭化リチウム溶液、または水に用いる。
【００１１】
吸収器部内に展開する高濃度の冷媒の希溶液は、溶液ポンプ２５によって吸収器から引き出される。この溶液は、第１の低温溶液熱交換器２７と第２の高温熱交換器２８を連続して通過する溶液供給ライン２６を通過し、冷凍機の第１段階の高温再生器（ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）２９内に送られる。低温熱交換器を通過した一部の希溶液は、溶液用分流ライン２３により分流して第２段階の低温再生器３０に送られる。２つの熱交換器を通過する希溶液は、溶液用戻りライン３２を介して吸収器部に戻るより高温の濃溶液と熱交換をする。その結果、希溶液の温度が上昇する。
【００１２】
高温熱交換器を通過後、希溶液はシステムの高温再生器２９に入る。図示されてはないが、高温再生器には、公知な燃料を用いる加熱器あるいはバーナーが設置されている。溶液の温度がさらに上昇して、一部の冷媒が溶液から蒸発する。高温再生器で発生した冷媒蒸気は、蒸気ライン４１を介して低温再生器３０を通過する。その後、システムの凝縮器４５に送られる。
【００１３】
第２段階の低温再生器３０は、低温凝縮器４５とともに単一のシェル４３内に収容されている。冷媒が、高温再生器から低温再生器に送られることにより、再生器の駆動を助力するように、再生器の溶液にさらに熱を放出する。低温溶液熱交換器から分流した上記一部の希溶液が低温再生器に入り、冷媒がさらに蒸発する。この蒸気は低温凝縮器４５に入り、第２段階の低温再生器において凝縮された冷媒に加えられる。吸収器からの冷却水は、冷却塔に戻る前に、冷却水ライン４８を介して、凝縮器の熱交換器４９に通される。
【００１４】
凝縮器４５内で生じた液体冷媒は、凝縮器の液溜めから蒸発器のスプレーヘッダへ戻りライン４９を介して重力で送られる。そして、上述したように、冷水熱交換器のチューブの上に送られ、この蒸発器のチューブを通過する水を冷却する。
【００１５】
供給ライン６０は、第１の再生器に隣接する蒸気ライン４５に接続され、冷媒が高温再生器から蒸発器に重力で送られるように配置される。この供給ラインは、蒸気ラインに接続するように示されているが、供給ラインは、高温の冷媒が高温再生器から蒸発器に流れるような適宜な位置に接続することができる。遠隔制御バルブ６２が、供給ラインに設置されている。このバルブは、通常の作動状況下において蒸気が供給ラインを通過しないように通常は閉じているソレノイド型バルブであることが好ましい。
【００１６】
この制御バルブ６２は、電気ライン６６により装置の制御装置６５に接続される。流れセンサ６７が、冷水ループの戻りライン６８に設置され、蒸発器を通る冷水の流れが停止した場合に検知するように構成されている。このような状況を検知すると、ライン６８を介して装置を停止するよう指令する信号が制御装置に送られる。同時に、供給ラインの制御バルブが開き、冷媒を蒸発器部に流入させる。この冷媒は、十分な熱を蒸発器に放出し得る状態にあり、装置が停止サイクルで運転している間に、熱交換チューブの冷水が凍結してチューブが破裂することを防ぐ。
【００１７】
図２は、図１に例示されたものと類似する２ステージ型吸収冷凍機である。ここで、同じ符号は同じ部分を表している。本発明の図２の実施例では、溶液は、第２段階つまり低次段階の再生器３０から引き出される。この溶液は、分流して、供給ライン７０を介して蒸発器に入り、蒸発器に十分な熱を放出し、蒸発器の熱交換器チューブに溜まった冷水が凍結するのを防ぐ。遠隔制御ソレノイドバルブ７１が、供給ラインに設置され、流れセンサ７２が、蒸発器の熱交換器として機能する冷水ラインの１つに設けられる。冷水流が停止したことをセンサが検出した場合、制御装置は装置のシャットダウン処理を開始するよう指令する。ソレノイドバルブを開き、溶液が、第２段階の再生器から蒸発器に重力で送られる。この制御装置は、同時に、冷媒ポンプを稼動させ続け、蒸発器のポンプ内の作動流体を循環させ、蒸発器スプレーヘッダを介して再循環させるようにしても良い。
【００１８】
図３は、さらなる本発明の実施例を示す。この実施例では、蒸発器８０および吸収器８１は、各々の独立したシェル８２，８３内に設置される。吸収器のシェルは、蒸発器に対し相対的に高い位置に設けられる。スプレーヘッダ８４が、蒸発器内に設けられ、冷水熱交換器８５のチューブの上に液体冷媒を噴霧するように配置される。冷媒ポンプ８６は、蒸発器部のポンプに集積した液体冷媒がスプレーヘッダ８４に戻り再循環するように配置される。
【００１９】
吸収器は、冷却水用熱交換器９１の上に第２段階の再生器からの濃溶液を噴霧するように構成されたスプレーヘッダ９０を備える。蒸発器から冷媒がライン９２を介して吸収器に送られ、濃溶液と混合され、高濃度の希溶液が生成される。この希溶液は、吸収器のポンプに集まる。溶液用ポンプ９３は、上述したように、溶液が溶液熱交換器を通過し再生器へと循環するように配置される。
【００２０】
供給ライン９５は、吸収器のサンプに設けられ、希溶液を蒸発器に重力で送るように配置される。ここでも、冷水流が停止した場合に装置を停止させるように、装置制御装置に信号を送るセンサ９６が、冷水ラインに設けられている。また制御装置は、供給ラインの制御バルブ９７に信号を送りバルブを開き、希溶液を蒸発器に輸送して蒸発器の熱交換器チューブ内の水が凍結するのを防ぐ。
【００２１】
上述してきた本発明の実施例に使用される供給ラインは、適当な作動流体を蒸発器に重力で送るように構成されているが、補助的なポンプを供給ラインに設置し、重力で送ることができない蒸発器に作動流体を送ることを支援することは、当業者にとって自明なことである。
【００２２】
本発明の好適な実施例が図示され、記載されてきたが、当業者であれば、その他の変形が想到されるであろう。本発明の範囲は、付随の請求項の範囲によってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明を実施する２ステージ型吸収冷凍機の概略図。
【図２】図１と類似する本発明の実施例を示す概略図。
【図１】
2007518058.tif 000003
【図２】
2007518058.tif 000004
【国際調査報告】
2007518058.tif 000005