(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）吸収液を加熱させる加熱手段と、
ｂ）この加熱手段で吸収液を加熱することによって吸収液の一部を気化させる再生器、この再生器で発生した気化冷媒を冷却して液化する凝縮器、この凝縮器で液化した液化冷媒を低圧下で蒸発させる蒸発器、この蒸発器で蒸発した気化冷媒を吸収液に吸収させる吸収器、この吸収器内の吸収液を前記再生器へ圧送する溶液ポンプを具備する吸収式冷凍サイクルと、
ｃ）内部に不凝縮ガスを蓄える不凝縮ガスタンクと、
ｄ）この不凝縮ガスタンクの上部に設けられ、この不凝縮ガスタンクの内部の不凝縮ガスを外部へ排出する排出弁と、
ｅ）前記吸収式冷凍サイクル内の不凝縮ガスを前記不凝縮ガスタンクへ導く抽気手段と、
ｆ）前記抽気手段で抽出された不凝縮ガスを前記不凝縮ガスタンクへ導くガス上昇管に設けられ、前記抽気手段側から前記不凝縮ガスタンク側のみに流体を流す逆止弁と、
ｇ）この逆止弁をバイパスさせ、前記逆止弁の上流側と下流側を連通して、前記逆止弁の下流側の溶液を前記逆止弁の上流側へ流す逆止弁バイパス管と、
ｈ）この逆止弁バイパス管の途中に接続され、前記溶液ポンプの圧送する吸収液を前記逆止弁バイパス管を介して前記不凝縮ガスタンク内へ導き、この不凝縮ガスタンク内における液面を上昇させる溶液ポンプ管と、
ｉ）前記逆止弁バイパス管と前記溶液ポンプ管の接続部分に設けられ、
前記溶液ポンプ管と前記逆止弁バイパス管の下流側を連通させるとともに、前記逆止弁バイパス管の上流側を閉じる第１モード、前記溶液ポンプ管を閉じるとともに、前記逆止弁バイパス管の上流側と下流側を連通させる第２モードの切替を行う三方切替弁と、
を具備する吸収式冷凍機の真空保持装置。
【請求項２】
請求項１の吸収式冷凍機の真空保持装置において、
前記逆止弁バイパス管の途中に設けられ、前記不凝縮ガスタンク内の液面低下を検出するローレベル液面センサと、
このローレベル液面センサが液面の低下を検出した際に、前記排出弁および前記三方切替弁を制御して前記不凝縮ガスタンク内の不凝縮ガスの排出作業を行う制御装置と、
を備える吸収式冷凍機の真空保持装置。
【請求項３】
請求項２の吸収式冷凍機の真空保持装置は、
前記不凝縮ガスタンク内の液面上昇を検出するハイレベル液面センサを備え、前記制御装置は、前記ハイレベル液面センサが液面の上昇を検出した際に、前記排出弁および前記三方切替弁を制御して前記不凝縮ガスタンク内の不凝縮ガスの排出作業を終えることを特徴とする吸収式冷凍機の真空保持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸収式冷凍サイクルを用いた吸収式冷凍機に関するもので、特に吸収式冷凍サイクル内における不凝縮ガスを抽出して吸収式冷凍サイクルの真空状態を長期に保持するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
吸収式冷凍サイクルは、腐食性の強い吸収液を用いるため、吸収式冷凍サイクル内で腐食が発生すると、水素ガス等、不溶性の不凝縮ガスが発生する。
吸収式冷凍サイクル内で発生した不凝縮ガスは、吸収式冷凍サイクル内において最も内圧が低い吸収器内に徐々に蓄積されていく。このため、不凝縮ガスの存在によって、吸収器および蒸発器の内圧が上昇する。この結果、蒸発器内における冷媒の沸点が上昇して蒸発能力が低下し、吸収式冷凍サイクルの冷凍能力が低下する不具合を生じる。
【０００３】
そこで、従来より、吸収式冷凍サイクル内で発生した不凝縮ガスを吸収式冷凍サイクルの外部へ抽出して吸収器および蒸発器の内圧上昇を防ぐ抽気手段が用いられている。抽気手段によって吸収式冷凍サイクルの外部へ抽出された不凝縮ガスは、不凝縮ガスタンクの内部に蓄えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
不凝縮ガスタンクの内部は、抽気手段を介して吸収器か蒸発器内に連通するものであるために低圧であり、不凝縮ガスタンクの内部には多量の不凝縮ガスを蓄えることができず、メンテナンスによって不凝縮ガスタンクの内部に溜まった不凝縮ガスを定期的に排出する必要があり、煩わしかった。そこで、不凝縮ガスタンク内の内圧を上げて不凝縮ガスタンク内に溜まる不凝縮ガスの絶対量を増やそうとすると、圧力の上昇によって不凝縮ガスの一部が吸収液に溶けてまざり、再び吸収式冷凍サイクル内に戻ってしまうため、不凝縮ガスタンク内の内圧を上げることはできない。
【０００５】
なお、不凝縮ガスタンクに真空ポンプを接続しておき、定期的に真空ポンプを作動させることにより不凝縮ガスタンクの内部に溜まった不凝縮ガスを外部へ排出させる技術が知られているが、真空ポンプの搭載によってコストが大幅に上昇するため、ごく一部の実施にどどまっている。
【０００６】
【発明の目的】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、コストの大幅な上昇を招くことなく、不凝縮ガスタンクの内部に溜まった不凝縮ガスを外部へ排出するメンテナンスを不要にできる、もしくはメンテナンス回数を減らすことのできる吸収式冷凍機の真空保持装置の提供にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の吸収式冷凍機の真空保持装置は、上記の目的を達成するために、次の技術的手段を採用した。
〔請求項１の手段〕
吸収式冷凍機の真空保持装置は、
ａ）吸収液を加熱させる加熱手段と、
ｂ）この加熱手段で吸収液を加熱することによって吸収液の一部を気化させる再生器、この再生器で発生した気化冷媒を冷却して液化する凝縮器、この凝縮器で液化した液化冷媒を低圧下で蒸発させる蒸発器、この蒸発器で蒸発した気化冷媒を吸収液に吸収させる吸収器、この吸収器内の吸収液を前記再生器へ圧送する溶液ポンプを具備する吸収式冷凍サイクルと、
ｃ）内部に不凝縮ガスを蓄える不凝縮ガスタンクと、
ｄ）この不凝縮ガスタンクの上部に設けられ、この不凝縮ガスタンクの内部の不凝縮ガスを外部へ排出する排出弁と、
ｅ）前記吸収式冷凍サイクル内の不凝縮ガスを前記不凝縮ガスタンクへ導く抽気手段と、
ｆ）前記抽気手段で抽出された不凝縮ガスを前記不凝縮ガスタンクへ導くガス上昇管に設けられ、前記抽気手段側から前記不凝縮ガスタンク側のみに流体を流す逆止弁と、
ｇ）この逆止弁をバイパスさせ、前記逆止弁の上流側と下流側を連通して、前記逆止弁の下流側の溶液を前記逆止弁の上流側へ流す逆止弁バイパス管と、
ｈ）この逆止弁バイパス管の途中に接続され、前記溶液ポンプの圧送する吸収液を前記逆止弁バイパス管を介して前記不凝縮ガスタンク内へ導き、この不凝縮ガスタンク内における液面を上昇させる溶液ポンプ管と、
ｉ）前記逆止弁バイパス管と前記溶液ポンプ管の接続部分に設けられ、
前記溶液ポンプ管と前記逆止弁バイパス管の下流側を連通させるとともに、前記逆止弁バイパス管の上流側を閉じる第１モード、前記溶液ポンプ管を閉じるとともに、前記逆止弁バイパス管の上流側と下流側を連通させる第２モードの切替を行う三方切替弁と、を具備する。
【０００８】
〔請求項２の手段〕
請求項１の吸収式冷凍機の真空保持装置は、
前記逆止弁バイパス管の途中に設けられ、前記不凝縮ガスタンク内の液面低下を検出するローレベル液面センサと、
このローレベル液面センサが液面の低下を検出した際に、前記排出弁および前記三方切替弁を制御して前記不凝縮ガスタンク内の不凝縮ガスの排出作業を行う制御装置と、を備える。
【０００９】
〔請求項３の手段〕
請求項２の吸収式冷凍機の真空保持装置は、
前記不凝縮ガスタンク内の液面上昇を検出するハイレベル液面センサを備え、前記制御装置は、前記ハイレベル液面センサが液面の上昇を検出した際に、前記排出弁および前記三方切替弁を制御して前記不凝縮ガスタンク内の不凝縮ガスの排出作業を終えることを特徴とする。
【００１０】
【作用および発明の効果】
〔請求項１の作用および効果〕
不凝縮ガスタンク内に溜まった不凝縮ガスを外部へ排出する際は、三方切替弁を第１モードに切替える。すると、溶液ポンプによって圧送された溶液が溶液ポンプ管を通って不凝縮ガスタンク内へ供給され、不凝縮ガスタンク内の溶液液面が上昇し、不凝縮ガスは圧縮されて高圧になる。この時、排出弁を開くことにより、不凝縮ガスタンクの内部に溜められた高圧の不凝縮ガスが不凝縮ガスタンクの外部（例えば、大気中）に排出される。この時、不凝縮ガスタンク内の圧力は、大気圧より大きいため、不凝縮ガスタンク内に空気が進入せず、不凝縮ガスタンク内の真空状態は保持される。
不凝縮ガスの排出が終えられたら、三方切替弁を第２モードに切替える。すると、不凝縮ガスタンク内に供給された溶液が逆止弁バイパス管を介して逆止弁の上流側、つまり抽気手段側に流されて不凝縮ガスタンク内が低圧になり、抽気手段で抽出された不凝縮ガスが溜まりやすい状態に戻される。
【００１１】
このように本発明では、不凝縮ガスタンクの内部に蓄えられた不凝縮ガスを外部へ排出することができるため、吸収式冷凍サイクル内の真空度を長期に亘って保持することができ、不凝縮ガスによる吸収式冷凍サイクルの能力低下を防ぐことができる。
また、本発明では、吸収式冷凍サイクルの運転中においても不凝縮ガスタンクの内部に蓄えられた不凝縮ガスを外部へ排出することができる。
【００１２】
さらに、本発明では、吸収式冷凍サイクルに搭載される溶液ポンプの吐出圧によって不凝縮ガスタンクの内部に蓄えられた不凝縮ガスを外部へ排出するため、不凝縮ガスを排出する専用の真空ポンプが必要なく、大幅なコスト上昇を招くことなくメンテナンス回数を無くすあるいは少なくすることができる。
【００１３】
〔請求項２の作用および効果〕
不凝縮ガスタンク内に溜められる不凝縮ガスが増えると、蓄えられた不凝縮ガスが液面を下げる。そして、ローレベル液面センサによって不凝縮ガスタンク内の液面低下を検出すると、制御装置が不凝縮ガスの排出作業を自動的に行う。このように、自動的に不凝縮ガスの排出作業が行われるため、不凝縮ガスの排出作業が煩わしくない。
【００１４】
〔請求項３の作用および効果〕
不凝縮ガスの排出作業によって不凝縮ガスタンク内の液面が上昇する。そして、ハイレベル液面センサによって不凝縮ガスタンク内の液面が所定レベル以上に上昇したことを検出すると、制御装置が不凝縮ガスの排出作業を自動的に終える。このため、不凝縮ガスタンク内に供給された溶液が、排出弁を介して外部に漏れ出る不具合がない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を、２つの実施例と変形例に基づいて説明する。
〔第１実施例の構成〕
図１〜図６は第１実施例を説明するための図面であり、図１は吸収式冷凍機を用いて室内の空調を行う吸収式空調装置の概略構成図である。
【００１６】
（吸収式空調装置の概略説明）
吸収式空調装置は、屋外機１と室内機２とからなり、屋外機１は冷凍機本体３とクーリングタワー４とから構成されるものであり、搭載された各電気機能部品は制御装置５によって制御される。
冷凍機本体３は、主にステンレスによって形成され、冷媒および吸収液として臭化リチウム水溶液を用いて吸収サイクルを形成するものであり、吸収液を加熱する加熱手段６と、２重効用型の吸収式冷凍サイクル７とを備える。
【００１７】
（加熱手段６の説明）
本実施例の加熱手段６は、燃料であるガスを燃焼して熱を発生させ、発生した熱によって吸収液を加熱するガス燃焼装置で、ガスの燃焼を行うガスバーナ１１、このガスバーナ１１へガスの供給を行うガス供給手段１２、ガスバーナ１１へ燃焼用の空気を供給する燃焼ファン１３などから構成される。
そして、ガスバーナ１１のガス燃焼で得られた熱で、吸収式冷凍サイクル７の沸騰器１４を加熱し、沸騰器１４内に供給された低濃度吸収液（以下、低液）を加熱するように設けられている。
【００１８】
（吸収式冷凍サイクル７の説明）
吸収式冷凍サイクル７は、加熱手段６によって加熱される沸騰器１４を備え、この沸騰器１４内に供給された低液が加熱されることによって低液に含まれる冷媒（水）を気化（蒸発）させて中濃度吸収液（以下、中液）にする高温再生器１５と、この高温再生器１５内の気化冷媒の凝縮熱を利用して、高温再生器１５側から圧力差を利用して供給される中液を加熱し、中液に含まれる冷媒を気化させて中液を高濃度吸収液（以下、高液）にする低温再生器１６と、高温再生器１５および低温再生器１６からの気化冷媒（水蒸気）を冷却して液化する凝縮器１７と、この凝縮器１７で液化した液化冷媒（水）を真空に近い圧力下で蒸発させる蒸発器１８と、この蒸発器１８で蒸発した気化冷媒を低温再生器１６で得られた高液に吸収させる吸収器１９とから構成される。
【００１９】
（高温再生器１５の説明）
高温再生器１５は、加熱手段６によって低液を加熱する上述の沸騰器１４、およびこの沸騰器１４から上方へ延びる沸騰筒２１を備える。この沸騰器１４および沸騰筒２１で沸騰して低液から気化した気化冷媒は、沸騰筒２１から円筒容器形状の高温再生ケース２２内に吹き出る。この高温再生ケース２２内に吹き出た高温の気化冷媒は、高温再生ケース２２の壁によって、低温再生器１６内の中液の蒸発時の気化熱として熱が奪われて冷却されて液化冷媒（水）になる。
【００２０】
この実施例の沸騰筒２１の内部には、沸騰筒２１内に吹き出て冷媒が気化した後の中液を蓄えるカップ状の仕切り容器２１ａが配置されており、その内部に溜められた中液が中液管２３を通って低温再生器１６に供給される。なお、中液管２３には、オリフィスなどの絞り手段（図示しない）が設けられている。この絞り手段は、後述する冷暖切替弁５３が閉じられると、高温再生器１５と低温再生器１６との圧力差を保った状態で中液を流し、冷暖切替弁５３が開かれると中液を殆ど流さない。
また、仕切り容器２１ａの上部分には、吸収液戻し板２１ｂが設けられており、沸騰筒２１内で吹き出した吸収液が仕切り容器２１ａの内部へ導かれるように設けられている。
【００２１】
高温再生ケース２２の内部には、沸騰器１４で加熱されて低液内の冷媒が気化した後の沸騰筒２１内の中液と、その周囲に溜められる液化冷媒（水）とを断熱するために、沸騰筒２１の周囲に断熱隙間２４が設けられている。
なお、高温再生ケース２２で液化し、沸騰筒２１の外側に分離された液化冷媒（水）は、下部に接続された液冷媒管２５を通って凝縮器１７に導かれる。
【００２２】
（低温再生器１６の説明）
低温再生器１６は、高温再生ケース２２を覆う筒状容器形状の低温再生ケース３１を備える。この低温再生器１６は、中液管２３を通って供給される中液を高温再生ケース２２の天井部分に向けて注入する。
低温再生ケース３１内の温度は、高温再生ケース２２の温度に比較して低いため、低温再生ケース３１内の圧力は高温再生ケース２２の圧力に比較して低い。このため、中液管２３から低温再生ケース３１内に供給された中液は蒸発し易い。そして、中液が高温再生ケース２２の天井部分に注入されると、高温再生ケース２２の壁によって中液が加熱され、中液に含まれる冷媒の一部が蒸発して気化冷媒になり、残りが高液になる。
【００２３】
ここで、低温再生ケース３１の上方は、環状容器形状の凝縮ケース３２の上側と、連通部３３を介して連通している。このため、低温再生ケース３１内で蒸発した気化冷媒は、連通部３３を通って凝縮ケース３２内に供給される。
一方、高液は、低温再生ケース３１の下部に落下し、低温再生ケース３１の下部に接続された高液管３４を通って吸収器１９に供給される。
なお、低温再生ケース３１内の上側には、天井板３５が設けられ、この天井板３５の外周端と低温再生ケース３１との間には、気化冷媒が通過する隙間３６が設けられている。
【００２４】
（凝縮器１７の説明）
凝縮器１７は、環状容器形状の凝縮ケース３２によって覆われている。この凝縮ケース３２の内部には、凝縮ケース３２内の気化冷媒を冷却して液化させる凝縮用熱交換器３７が配置されている。この凝縮用熱交換器３７は、環状のコイルで、内部には冷却水が流れる。そして、低温再生器１６から凝縮ケース３２内に供給された液化冷媒は、凝縮用熱交換器３７によって冷却されて液化し、凝縮用熱交換器３７の下方へ滴下する。
【００２５】
一方、凝縮ケース３２の下側には、上述の高温再生器１５から液冷媒管２５を通って冷媒が供給される。なお、この供給冷媒は、凝縮ケース３２内に供給される際に、圧力の違い（凝縮ケース３２内は約７０ｍｍＨｇの低圧）から、再沸騰し、気化冷媒と液化冷媒とが混合した状態で供給される。なお、凝縮ケース３２内で液化した液化冷媒は、液冷媒供給管３８を介して蒸発器１８に導かれる。
【００２６】
（蒸発器１８の説明）
蒸発器１８は、吸収器１９とともに、凝縮ケース３２の下部に設けられるもので、低温再生ケース３１の周囲に設けられた環状容器形状の蒸発・吸収ケース４１によって覆われている。この蒸発・吸収ケース４１の内部の外側には、凝縮器１７から供給される液化冷媒を蒸発させる蒸発用熱交換器４２が配置されている。この蒸発用熱交換器４２は、環状のコイルで、内部には室内機２に供給される冷温水（熱媒体）が流れる。そして、凝縮器１７から液冷媒供給管３８を介して供給された液化冷媒は、蒸発用熱交換器４２の上部に配置された冷媒沸騰器４３ａを介して環状の冷媒散布具４３に供給され、その冷媒散布具４３から蒸発用熱交換器４２の上に散布される。
【００２７】
蒸発・吸収ケース４１内は、ほぼ真空（例えば６．５ｍｍＨｇ）に保たれるため、沸点が低く、蒸発用熱交換器４２に散布された液化冷媒は、大変蒸発しやすい。そして、蒸発用熱交換器４２に散布された液化冷媒は、蒸発用熱交換器４２内を流れる熱媒体から気化熱を奪って蒸発する。
この結果、蒸発用熱交換器４２内を流れる熱媒体が冷却される。そして、冷却された熱媒体は、室内機２に導かれ、室内を冷房する。
【００２８】
（吸収器１９の説明）
吸収器１９は、上述のように、蒸発・吸収ケース４１に覆われる。そして、吸収器１９は、蒸発・吸収ケース４１の内部の内側に、高液管３４から供給される高液を冷却する吸収用熱交換器４４が配置されている。この吸収用熱交換器４４は、環状のコイルで、内部には、コイル上に散布された高液を冷却する冷却水が供給される。なお、吸収用熱交換器４４を通過した冷却水は、凝縮器１７の凝縮用熱交換器３７を通過した後、クーリングタワー４に導かれて冷却される。そしてクーリングタワー４で冷却された冷却水は、再び吸収用熱交換器４４に導かれる。
【００２９】
一方、吸収用熱交換器４４の上部には、高液管３４から供給される高液を吸収用熱交換器４４に散布する環状の吸収液散布具４５が配置される。吸収用熱交換器４４に散布された高液は、吸収用熱交換器４４のコイル表面を伝わって上方から下方へ落下する間に、蒸発用熱交換器４２において蒸発により生成された気化冷媒を吸収する。この結果、蒸発・吸収ケース４１の底に落下した吸収液は、濃度が薄くなった低液となる。
【００３０】
蒸発・吸収ケース４１の内部には、蒸発用熱交換器４２と吸収用熱交換器４４との間に、筒状仕切壁４６が配置されている。この筒状仕切壁４６は、上方のみにおいて蒸発・吸収ケース４１の内部を連通するもので、蒸発器１８で生成された気化冷媒が筒状仕切壁４６の上部を介して吸収器１９内に導かれる。
【００３１】
また、蒸発・吸収ケース４１の底には、蒸発・吸収ケース４１の底の低液を沸騰器１４に供給するための低液管４７が接続されている。この低液管４７には、ほぼ真空状態の蒸発・吸収ケース４１内から沸騰器１４に向けて低液を流すために、溶液ポンプ４８が設けられている。
【００３２】
（吸収式冷凍サイクル７における上記以外の構成部品の説明）
図１に示す符号５１は、沸騰筒２１内から低温再生器１６へ流れる中液と吸収器１９から沸騰器１４へ流れる低液とを熱交換する高温熱交換器５１ａと、低温再生器１６から吸収器１９へ流れる高液と吸収器１９から沸騰器１４へ流れる低液とを熱交換する低温熱交換器５１ｂとを一体化した熱交換器である。
なお、高温熱交換器５１ａは、沸騰筒２１から低温再生器１６へ流れる中液を冷却し、逆に吸収器１９から沸騰器１４へ流れる低液を加熱するものである。また、低温熱交換器５１ｂは、低温再生器１６から吸収器１９へ流れる高液を冷却し、逆に吸収器１９から沸騰器１４へ流れる低液を加熱するものである。
【００３３】
また、本実施例の吸収式冷凍サイクル７には、上述の作動による冷房運転の他に、暖房運転を行うための暖房運転手段が設けられている。
暖房運転手段は、仕切り容器２１ａの下部から、温度の高い吸収液を蒸発器１８の下部へ導く暖房管５２と、この暖房管５２を開閉する冷暖切替弁５３とから構成される。この冷暖切替弁５３は、暖房運転時に開弁して高温の吸収液を蒸発・吸収ケース４１内へ導き、蒸発器１８の蒸発用熱交換器４２内を流れる冷温水を加熱するものである。
【００３４】
（室内機２の説明）
室内機２は、室内に設置された室内熱交換器５４、この室内熱交換器５４を流れる蒸発器１８を通過した冷温水と室内空気とを強制的に熱交換し、熱交換後の空気を室内に吹き出させるための室内ファン５５とを備える。
室内熱交換器５４には、冷温水を循環させる冷温水回路５６が接続され、この冷温水回路５６には、冷温水を循環させる冷温水ポンプ５７が設けられている。なお、冷温水ポンプ５７は、溶液ポンプ４８を駆動する兼用のモータによって駆動される。
【００３５】
（クーリングタワー４の説明）
クーリングタワー４は、吸収器１９および凝縮器１７を通過して昇温した冷却水を、上方から下方へ流し、流れている間に外気と熱交換して放熱するとともに、流れている間に一部蒸発させて気化熱を奪って冷却水を冷却するもので、冷却水の蒸発および冷却を促進する冷却水ファン６１を備える。このクーリングタワー４には、冷却水を循環させる冷却水回路６２が接続されており、冷却水は冷却水ポンプ６３によって循環される。
【００３６】
（吸収式冷凍サイクル７の作動による冷房運転の作動）
吸収式冷凍サイクル７は、加熱手段６が沸騰器１４を加熱することにより、高温再生器１５で、低液から気化冷媒が取り出されるとともに、低温再生器１６で、中液から高液が取り出される。
高温再生器１５および低温再生器１６で取り出された気化冷媒は、凝縮器１７で凝縮されて液化した後、蒸発器１８の蒸発用熱交換器４２に散布され、蒸発用熱交換器４２内の冷温水から気化熱を奪って蒸発する。このため、蒸発用熱交換器４２を通過し、冷却された冷温水は、室内機２の室内熱交換器５４に供給されて室内を冷房する。
【００３７】
蒸発器１８内で蒸発した気化冷媒は、筒状仕切壁４６の上方を通過して吸収器１９内に流入する。
一方、吸収器１９内では、低温再生器１６で取り出された高液が吸収用熱交換器４４に散布されており、この高液に蒸発器１８から流入した気化冷媒が吸収される。なお、気化冷媒が高液に吸収される際に発生する吸収熱は、吸収用熱交換器４４によって吸収されて吸収能力の低下が防止される。
なお、吸収器１９で気化冷媒を吸収した高液は、低液となって溶液ポンプ４８で吸い込まれ、再び沸騰器１４内に戻され、上記のサイクルを繰り返す。
【００３８】
（不凝縮ガス収集手段の説明）
吸収式空調装置は、吸収式冷凍サイクル７内の腐食などにより発生した水素などの不凝縮ガスを吸収式冷凍サイクル７の外部へ集めて蓄える不凝縮ガス収集手段を備える。この不凝縮ガス収集手段の構成を図１の他に、図２〜図５を参照して説明する。
不凝縮ガス収集手段は、吸収式冷凍サイクル７の不凝縮ガスを外部へ抽出する抽気手段７０と、この抽気手段７０によって外部へ抽出された不凝縮ガスを蓄える不凝縮ガスタンク７１とを備える。
【００３９】
抽気手段７０は、吸収器１９の下部に溜まった不凝縮ガスを溶液ポンプ４８から圧送される吸収液に混入させるエジェクター７２と、不凝縮ガスが混入した吸収液から不凝縮ガスを分離する気液分離器７３とから構成されている。
エジェクター７２は、吸収器１９の下部に溜められた不凝縮ガスをエジェクター７２内に導く抽気管７４ａと、溶液ポンプ４８から圧送される吸収液の一部をエジェクタ−７２内の吸込開口部７５内に噴射するノズル７６とから構成されるもので、ノズル７６から噴射された吸収液の噴射力によって、吸収液とともに不凝縮ガスが吸込開口部７５から吸い込まれる。なお、ノズル７６へは、低液管４７から分岐したエジェクター用低液管７７を介して吸収液が圧送される。
【００４０】
気液分離器７３は、エジェクター７２および不凝縮ガスタンク７１の下方に配置されるものであり、吸込開口部７５に連通するノズル７６から流出した吸収液と吸引された不凝縮ガスとを分離し、分離したガスを不凝縮ガスタンク７１へ導き、分離した吸収液を吸収式冷凍サイクル７内へ戻すものである。
この実施例の気液分離器７３は、不凝縮ガスタンク７１の下部に接続されるとともに、他端がエジェクター７２のノズル７６を覆って閉塞するＪ字またはＵ字形を呈した外管７８と、一端がノズル７６に対向する吸込開口部７５が設けられ、他端が外管７８内における不凝縮ガスタンク７１側の上昇部分に開口するＪ字またはＵ字形を呈した内管７９とから構成される。
なお、内管７９から放出された不凝縮ガスを不凝縮ガスタンク７１に導く部分の外管７８がガス上昇管８０に相当するものである。
【００４１】
（抽気手段７０の作動）
吸収式冷凍サイクル７内では、腐食性の強い吸収液の作用で僅かずつ腐食が発生して水素ガスなどの不凝縮ガスが発生する。発生した不凝縮ガスは、圧力の低い吸収器１９内に集まる。
吸収式冷凍サイクル７の運転中、溶液ポンプ４８から圧送される吸収液の一部がノズル７６から吸込開口部７５内に向かって吐出される。この時、吸収液によるエジェクター効果によって、吸収器１９内の不凝縮ガスが吸込開口部７５内に吸引される。吸込開口部７５に吸い込まれた不凝縮ガスの混入した吸収液は、気液分離器７３で気液分離され、分離した不凝縮ガスはガス上昇管８０を介して不凝縮ガスタンク７１へ導かれ、分離した吸収液は、外管７８と吸収器内とを接続する溶液戻し管７４ｂを介して蒸発器１８内へ戻される。
【００４２】
（ガス排出装置の説明）
不凝縮ガスタンク７１内に溜まった不凝縮ガスを大気中に放出するためのガス排出装置が設けられている。このガス排出装置は、不凝縮ガスタンク７１内に溜まった不凝縮ガスを排出することにより、不凝縮ガスタンク７１内に常に不凝縮ガスを供給できるようにして、吸収式冷凍サイクル７内における蒸発器１８および吸収器１９の真空状態を常に保ち、吸収式冷凍サイクル７の性能を高く保つためのものである。
【００４３】
このガス排出装置は、溶液ポンプ４８の圧送する吸収液を不凝縮ガスタンク７１内へ導き、不凝縮ガスタンク７１の液面を上昇させ、内部に溜まった不凝縮ガスを外部に排出するものであり、溶液ポンプ４８の圧送する吸収液を不凝縮ガスタンク７１内へ供給するための溶液ポンプ管８１と、溶液ポンプ管８１から不凝縮ガスタンク７１内へ供給された吸収液が気液分離器７３を介して吸収器１９内に戻るのを防ぐ逆止弁８２とを備える。
この逆止弁８２は、気液分離器７３で分離した不凝縮ガスを不凝縮ガスタンク７１へ導くガス上昇管８０に設けられたものであり、気液分離器７３側（上流側）から不凝縮ガスタンク７１側（下流側）のみに流体を流すものである。
【００４４】
また、ガス上昇管８０には、逆止弁８２をバイパスさせ、逆止弁８２の上流側と下流側を連通して、不凝縮ガスタンク７１内へ供給された吸収液を気液分離器７３を介して吸収式冷凍サイクル７内へ戻すため逆止弁バイパス管８３が接続されている。
一方、上述した溶液ポンプ管８１は、逆止弁バイパス管８３の途中に接続されているものであり、溶液ポンプ管８１と逆止弁バイパス管８３の接続部分には、溶液ポンプ管８１と逆止弁バイパス管８３の下流側とを連通させ、且つ逆止弁バイパス管８３の上流側を閉じる第１モードと、溶液ポンプ管８１を閉じ、且つ逆止弁バイパス管８３の上流側と下流側を連通する第２モードとが切替え可能な三方切替弁８４が設けられている。なお、この三方切替弁８４は、通電制御によって作動する電磁切替弁であり、通電された状態で第１モードに設定され、通電が停止された状態で第２モードに設定されるものである。
【００４５】
つまり、三方切替弁８４が第１モードに切り替えられると、溶液ポンプ管８１が開いて、溶液ポンプ４８の圧送する吸収液を不凝縮ガスタンク７１内に供給するとともに、逆止弁バイパス管８３の上流側が閉じて、吸収液が逆止弁８２の上流側へ流れる不具合が防がれる。
また、三方切替弁８４が第２モードに切り替えられると、溶液ポンプ管８１が閉じ、溶液ポンプ４８から圧送される吸収液の供給が遮断されるとともに、逆止弁バイパス管８３の上流側と下流側が連通して不凝縮ガスタンク７１内に供給された吸収液を逆止弁８２の上流側へ流すことができる。
【００４６】
不凝縮ガスタンク７１の上部には、不凝縮ガスタンク７１内の不凝縮ガスを外部へ排出する排出弁８５が設けられている。なお、この排出弁８５は、通電制御によって作動する電磁開閉弁であり、通電された状態で開弁して不凝縮ガスを排出する状態に設定され、通電が停止された状態で閉弁するものである。
なお、この実施例では、不凝縮ガスタンク７１から排出される不凝縮ガスを大気に放出する例を示す。
【００４７】
一方、この実施例では、不凝縮ガスタンク７１内の不凝縮ガスが増え、液面が所定量以上低下したことを検出するためのローレベル液面センサ８６が設けられている。このローレベル液面センサ８６は、図２〜図５に示すように逆止弁バイパス管８３の途中に設けられたものであるが、不凝縮ガスタンク７１内の下部など、他の位置に設けても良い。なお、この実施例のローレベル液面センサ８６は、液面の低下によってONするスイッチを用いたものである。
また、この実施例では、溶液ポンプ管８１を介して不凝縮ガスタンク７１内に供給された吸収液によって液面が上昇する際、液面が所定量以上に達したことを検出するハイレベル液面センサ８７が不凝縮ガスタンク７１内の上部に設けられている。なお、この実施例のハイレベル液面センサ８７は、液面の上昇によってONするスイッチを用いたものである。
【００４８】
ガス排出装置は、三方切替弁８４および排出弁８５によって作動するものであり、三方切替弁８４および排出弁８５は、ローレベル液面センサ８６およびハイレベル液面センサ８７の検出結果に基づいて制御装置５によって制御される。なお、この実施例では、吸収式冷凍サイクル７の運転中にガス排出装置を作動させて不凝縮ガスタンク７１内の不凝縮ガスの排出作業を行うものであり、ガス排出装置の作動例を図２〜図５の作動説明図および図６のフローチャートを参照して説明する。
【００４９】
（ガス排出装置の作動説明）
吸収式冷凍サイクル７の運転中、ローレベル液面センサ８６がONしたか否かの判断を行う（ステップＳ1 ）。この判断結果がNOの場合は、図２に示すように、液面がローレベル液面センサ８６まで低下していない状態であり、ステップＳ1 を繰り返す。
不凝縮ガスタンク７１内の不凝縮ガスの量が増え、図３に示すように液面がローレベル液面センサ８６の位置まで低下すると、ステップＳ1 の判断結果がYES になる。すると、制御装置５は、ガス排出装置を作動させる。つまり、三方切替弁８４をONして第１モードに切り替え（ステップＳ2 ）、排出弁８５をONして開弁させ（ステップＳ3 ）、続いてハイレベル液面センサ８７がONしたか否かの判断を行う（ステップＳ4 ）。
【００５０】
ステップＳ4 の判断結果がNOの間は、三方切替弁８４が第１モードに切り替えられ、排出弁８５が開弁した状態になる。三方切替弁８４が第１モードに切り替えられると、溶液ポンプ管８１と逆止弁バイパス管８３の下流側とが連通し、逆止弁バイパス管８３の上流側が遮断される。これによって、溶液ポンプ管８１から不凝縮ガスタンク７１内に吸収液が供給されて、不凝縮ガスタンク７１内の液面が上昇し、不凝縮ガスは圧縮されて高圧になる。この時、排出弁８５が開弁されているため、不凝縮ガスタンク７１内に溜まった高圧の不凝縮ガスは排出弁８５を介して大気中に排出される。この際、不凝縮ガスタンク７１内の圧力は、大気圧より大きいため、不凝縮ガスタンク７１内に空気が進入することなく、不凝縮ガスタンク７１内の真空状態は保持される。
【００５１】
不凝縮ガスタンク７１内の吸収液の液面が上昇し、図４に示すように液面がハイレベル液面センサ８７の位置まで上昇すると、ステップＳ4 の判断結果がYES になる。すると、制御装置５は、ガス排出装置を停止させる。つまり、排出弁８５をOFF して閉弁させるとともに（ステップＳ5 ）、三方切替弁８４をOFF して第２モードに切り替える（ステップＳ６）。
すると、図５に示すように、溶液ポンプ管８１が閉じられ、逆止弁バイパス管８３が逆止弁８２の上流と下流とを連通する。すると、不凝縮ガスタンク７１内に供給された吸収液が、逆止弁バイパス管８３、気液分離器７３、溶液戻し管７４ｂを介して蒸発器１８に吸引され、吸収式冷凍サイクル７内に戻される。
この結果、不凝縮ガスタンク７１内の圧力が低下するため、不凝縮ガスタンク７１内は、不凝縮ガスを貯留しやすい状態に戻る。
【００５２】
〔実施例の効果〕
上記の作動で示したように、吸収式冷凍サイクル７の運転中に不凝縮ガスタンク７１内の不凝縮ガス量を自動チェックして、その不凝縮ガスの量が所定量より増えた場合に、ガス排出装置を自動的に作動させて不凝縮ガスタンク７１の内部に溜められた不凝縮ガスを外部へ排出する。
このため、吸収式冷凍サイクル７内の真空度を長期に亘って保持することができ、不凝縮ガスによる吸収式冷凍サイクル７の能力低下を防ぐことができる。
【００５３】
吸収式冷凍サイクル７に搭載される溶液ポンプ４８の吐出圧によって不凝縮ガスタンク７１の内部に蓄えられた不凝縮ガスを外部へ排出するように設けられているため、不凝縮ガスを排出する専用の真空ポンプが必要ない。このため、大幅なコスト上昇を招くことなく、不凝縮ガスタンク７１の内部に溜まった不凝縮ガスを外部へ排出するメンテナンスをなくすことができる。
【００５４】
不凝縮ガスタンク７１内に蓄えられた不凝縮ガスの量が所定量に達する毎に、繰り返して吸収式冷凍サイクル７内の不凝縮ガスを大気に排出するため、吸収式冷凍サイクル７や不凝縮ガス収集手段の気密性が低下しても、吸収式冷凍サイクル７内を常に真空に保つことができる。これは言い換えると、吸収式冷凍サイクル７や不凝縮ガス収集手段に要求される気密性を低下させることができる。
【００５５】
〔第２実施例〕
図７を参照して第２実施例を説明する。この第２実施例は、ガス上昇管８０の上部に、ガス上昇管と同一径の不凝縮ガスタンク７１を設けたものであり、ガス上昇管８０の上部を不凝縮ガスタンク７１として利用しても良い。
このように設けることにより、不凝縮ガスタンク７１のガス貯留量が減るために、排出作業の頻度が増えるが、不凝縮ガスタンク７１を搭載する屋外機１のコンパクト化を図ることができる。
【００５６】
〔変形例〕
上記の実施例では、排出弁８５を電磁開閉弁で構成し、制御装置５によって開弁制御する例を示したが、バネの付勢力でバルブを閉弁する機械式の開閉バルブを用いて、不凝縮ガスタンク７１内の液面を上昇させて内圧が所定値以上に上昇した時に、不凝縮ガスタンク７１内に蓄えられた不凝縮ガスを外部に排出するように設けても良い。
上記の実施例では、抽気手段７０の一例としてエジェクター７２を用いた例を示したが、補助吸収器など、他の抽気手段を用いて不凝縮ガスを吸収式冷凍サイクル７の外部へ抽気しても良い。
【００５７】
上記の実施例では、吸収式冷凍サイクル７の一例として２重効用型を例に示したが、１重効用型でも良いし、３重以上の多重効用型でも良い。また、低温再生器１６内に中液を注入する際、低温再生器１６の上方から注入する例を示したが、下方から注入しても良い。
【００５８】
加熱手段６の加熱源としてガスバーナ１１を用いたが、石油バーナや電気ヒータを用いたり、他の装置（例えば内燃機関など）の排熱を利用しても良い。
凝縮用熱交換器３７、蒸発用熱交換器４２、吸収用熱交換器４４をコイル状に設けた例を示したが、チューブアンドフィンや、積層型熱交換器など他の形式の熱交換器を用いても良い。
【００５９】
吸収液の一例として臭化リチウム水溶液を例に示したが、その他の塩類水溶液として、例えば臭化リチウム水溶液にヨウ化リチウムを加えた三成分系水溶液であっても良く、また冷媒にアンモニア、吸収剤に水を利用したアンモニア水溶液など他の吸収液を用いても良い。
熱媒体の一例として、水道水を用い、冷却水回路の冷却水と共用した例を示したが、冷却水回路の冷却水とは異なる不凍液やオイルなど他の熱媒体を用いても良い。
【００６０】
ローレベル液面センサ８６を逆止弁バイパス管８３の途中に配置した例を示したが、ガス上昇管８０に配置しても良い。
ローレベル液面センサ８６を廃止して、タイマを使用して定期的に不凝縮ガスの排出作業を開始するように設けても良い。
ハイレベル液面センサ８７を廃止して、タイマを使用して不凝縮ガスの排出作業を開始してから一定時間が経過したら排出作業を終了するように設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】吸収式冷凍機の要部概略構成図である（第１実施例）。
【図２】ガス排出装置の作動説明図である（第１実施例）。
【図３】ガス排出装置の作動説明図である（第１実施例）。
【図４】ガス排出装置の作動説明図である（第１実施例）。
【図５】ガス排出装置の作動説明図である（第１実施例）。
【図６】ガス排出装置の作動を示すフローチャートである（第１実施例）。
【図７】ガス排出装置の概略図である（第２実施例）。
【符号の説明】
５    制御装置
６    加熱手段
７    吸収式冷凍サイクル
１５    高温再生器
１６    低温再生器
１７    凝縮器
１８    蒸発器
１９    吸収器
４８    溶液ポンプ
７０    抽気手段
７１    不凝縮ガスタンク
８０    ガス上昇管
８１    溶液ポンプ管
８２    逆止弁
８３    逆止弁バイパス管
８４    三方切替弁
８５    排出弁
８６    ローレベル液面センサ
８７    ハイレベル液面センサ
【図１】
0004301747.tif 000002
【図２】
0004301747.tif 000003
【図３】
0004301747.tif 000004
【図４】
0004301747.tif 000005
【図５】
0004301747.tif 000006
【図６】
0004301747.tif 000007
【図７】
0004301747.tif 000008