專利名稱：抽氣裝置及其評價方法
技術領域：
本發明涉及用于制冷/采暖等的吸收式冷凍機的抽氣裝置。
特別是運轉中，由于靠再生器的吸收液甚至被加熱到例如160℃，這樣吸收液和金屬反應非常容易發生，產生的氫氣也多。
雖然由于吸收式冷凍機整體形成高真空系統，靠焊接等提高了密封性，但大氣成分從小洞和連接部等處侵入是不可避免的，經過一段時間，氮、氧等大氣成分也將增加。
在上述機構內產生的氫氣以及從大氣侵入的氮、氧等由于在冷凍機的冷卻程度下沒有凝結，在吸收液內的溶解度也非常低，故殘留在蒸發器和吸收器的非溶液部內，其濃度逐漸地增高。這樣，在機內氫氣等不凝結氣體濃度增高時，制冷劑的蒸發被抑制，冷凍能力下降。
因此，如圖3所示，有一種技術，該技術在從通過吸收液管及氣相管與吸收式冷凍機主體100連接的氣液分離器1的氣相部延伸設置的不凝結箱2上安裝鈀管3，將該鈀管3加熱到300～500℃，在氣液分離器1中從吸收液分離、使導入不凝結箱2的氫氣通過鈀管3的壁面，將在吸收式冷凍機主體內產生的不凝結氫氣排出。
但是，圖3所示的抽氣裝置必須長時間地將鈀管3加熱到300～500℃。且通過鈀管3能夠排出的不凝結氣體僅是氫氣。存在不能排出從焊接部等的小洞以及連接部等侵入的氮氣、氧氣等大氣成分的問題。如圖4所示，還有一種技術，該技術真空泵5X通過兩個電磁開關閥4、4與不凝結箱2相連接，當安裝在不凝結箱2上的壓力傳感器6檢測出規定的壓力時，起動真空泵5X，使電磁開關閥4打開，導入不凝結箱2內的不凝結氣體被排出。
但是，圖4所示的抽氣裝置因為使用了油封式的真空泵5X，為不產生油量不足必須要經常監視油面，并適當地加油。
另外，存在當電磁閥4關閉，真空泵5停止時，若打開開關閥4，不把吸氣側置于大氣壓下，由于在電磁開關閥4和管路中有時漏入氣體或溫度變化等，存在真空泵5X的油可能逆流的問題。
從而，現有的吸收式冷凍機的抽氣裝置，如上所述，哪一個都不能滿意地運行，所以有必要提供一種能確實地將在吸收式冷凍機內部產生的或從機外侵入的不凝結氣體排出，而且不用花費時間注油等的抽氣裝置。這就是本發明要解決的課題。
其中，第一種抽氣裝置將在吸收式冷凍機內部產生的氫氣等不凝結的氣體排出機外，其包括不凝結箱，其通過氣液分離器與吸收式冷凍機主體部連通，在機內產生的氫氣等不凝結氣體被導入其內；無油式真空泵，其設計成能與該不凝結箱連通，使導入不凝結箱內的不凝結氣體排出。第二種抽氣裝置，在第一種抽氣裝置內的無油式真空泵由第1排出機構和第2排出機構構成，第1排出機構和第2排出機構的活塞相互逆向地往復動作，其中，第1排出機構由裝有吸氣室吸氣口和吸氣室排氣口的吸氣室、裝有排氣室吸氣口和排氣室排氣口的排氣室、裝有從吸氣室排氣口部和排氣室吸氣口部延伸設置并往復動作的活塞的汽缸組成，且在吸氣室排氣口上設置在活塞后退或者前進時，打開吸氣室排氣口，在活塞前進或者后退時，關閉吸氣室排氣口的開關閥；在排氣室吸氣口上設置在活塞后退或者前進時，關閉吸氣室排氣口，在活塞前進或者后退時，打開吸氣室排氣口的開關閥，第2排出機構，其與第1排出機構結構相同，且吸氣室吸氣口與第1排出機構的排氣室排氣口連通設置。
一種抽氣裝置的評價方法，其在所述第1或者第2構成的抽氣裝置中，在真空泵起動時和/或運轉中，根據由真空泵使上游側的壓力變化評價包括真空泵故障的惡化程度和從配管部漏入氣體的情況。
圖1是表示本發明一實施例的說明圖；圖2是用于一實施例的無油式真空泵的說明圖；圖3是表示現有技術的說明圖；圖4是表示另一現有技術的說明圖。
具體實施例方式
下面，按照圖1和圖2詳細說明本發明的抽氣裝置。為了便于理解，對于這兩圖中和所述圖3、圖4中具有相同的機能部分，賦予同一符號。
在圖1所示的本發明的抽氣裝置上，無油式真空泵5通過氣液分離箱8等可連通地連接到不凝結箱2上。另外，串連配置2個電磁開關閥4的抽氣管7，放熱線圈7A裝置在氣液分離箱8側，終端部在氣液分離箱8中開口。
開關閥9A介于中間的冷凝管9連接在氣液分離箱8的底板上，通過打開開管閥9A，可以適當地排出積留在氣液分離箱8內部的制冷劑液等。
無油式真空泵5被設置在從氣液分離箱8的頂板部延伸設置的抽氣管7Z的終端部上。因此，通過抽氣管7的放熱線圈7A部時，向大氣放熱凝結的制冷劑等的凝結液積留在氣液分離箱8內的底部，從抽氣管7Z僅導出不凝結的氣體，故確實僅有不凝結的氣體到達真空泵5內。
真空泵5，如圖2所示，由第1排出機構10和第2排出機構30構成。第1排出機構10包括吸氣室14，其裝有由吸氣室吸氣口11和開關閥12開閉的吸氣室排氣口13；排氣室18，其裝有由排氣室排氣口15和開關閥16開閉的排氣室吸氣口17；氣缸20，其裝有從吸氣室排氣口13和排氣室吸氣口17部延伸設置，并往復運動的活塞19。
另外，設置開關閥12，使得當活塞19向圖紙下方移動，氣缸內空間21的容積增大、內壓降低時，打開吸氣室排氣口13；活塞19向圖紙上方移動，氣缸內空間21的容積減少、內壓增加時，關閉吸氣室排氣口13。設置開關閥16，使得活塞19向圖紙下方移動，氣缸內空間21的容積增大、內壓降低時，關閉排氣室吸氣口17；活塞19向圖紙上方移動，氣缸內空間21的容積減少、內壓增加時，打開排氣室吸氣口17。
第2排出機構30包括吸氣室34，其裝有由吸氣室吸氣口31和開關閥32開閉的吸氣室排氣口33；排氣室38，其裝有由排氣室排氣口35和開關閥36開閉的排氣室吸氣口37；氣缸40，其裝有從吸氣室排氣口33和排氣室吸氣口37部延伸設置并作往復運動的活塞39。
另外，還設置開關閥32，使得當活塞39向圖紙下方移動，氣缸內空間41的容積增大、內壓降低時，打開吸氣室排氣口33；活塞39向圖紙上方移動，氣缸內空間41的容積減少、內壓增加時，關閉吸氣室排氣口33。設置開關閥36，使得活塞39向圖紙下方移動，氣缸內空間41的容積增大、內壓降低時，關閉排氣室吸氣口37；活塞39向圖紙上方移動，氣缸內空間41的容積減少、內壓增加時，打開排氣室吸氣口37。
而第1排出機構10的活塞19借助曲軸52L與電機50的回轉軸51L相連。第2排出機構30的活塞39借助曲軸52R與電機50的回轉軸51R相連。由電機50驅動的驅動軸51L、52R的回轉運動變換成活塞19、39各自的往復運動，在各汽缸內往復運動。
第1排出機構10的活塞19和第2排出機構30的活塞39被裝配成相互地逆向移動。因而，第1排出機構10的活塞19向圖紙下方移動時，第2排出機構30的活塞39向圖紙上方移動；第1排出機構10的活塞19向圖紙上方移動時，第2排出機構30的活塞39各圖紙下方移動。
為此，當在第1排出機構10中，活塞19向圖紙下方移動，氣缸內空間21的容積增大、壓力減少時，開關閥12和16都向圖紙下方轉動，吸氣室排氣口13打開，排氣室吸氣口17關閉。因此，從吸氣室吸氣口11導入吸氣室14的不凝結氣體通過吸氣室排氣口13進入氣缸內空間21。
之后，當第1排出機構10的活塞19向圖紙下方移動，吸氣室14的不凝結氣體從吸氣室排氣口13導入容積增大的氣缸內空間21時，由于第2排出機構30的活塞39向圖紙上方移動，氣缸內空間41的容積減少、壓力增加，開關閥32和36向圖紙上方轉動，吸氣室排氣口33關閉，排氣室吸氣口37打開。
為此，在第1排出機構10的排氣室18、第2排出機構30的吸氣室34和第1排出機構10和第2排出機構30的連接管內的不凝結氣體不被導入氣缸內空間41，導入氣缸內空間41中的不凝結氣體由排氣室吸氣口37、排氣室38和排氣室排氣口35排出。
另一方面，在第1排出機構10內的活塞19向圖紙上方移動，氣缸內空間21的容積減少、壓力增加時，開關閥12和16都向圖紙上方轉動，吸氣室排氣口13被關閉，排氣室吸氣口17被打開，因此吸氣室14的不凝結氣體不被導入氣缸內空間21，導入到氣缸內空間21的不凝結氣體通過排氣室吸氣口17進入排氣室18。
之后，當第1排出機構10的活塞19向圖紙上方移動，不凝結氣體從氣缸內空間21被壓出到排氣室18時，第2排出機構30的活塞39向圖紙下方移動，氣缸內空間41的容積增大、的壓力降低，所以開關閥32和36都向圖紙下方轉動，吸氣室排氣口33被打開，排氣室吸氣口37被關閉。
為此，外面的氣體不能通過排氣室排氣口35，排氣室38，排氣室吸氣口37導入氣缸內空間41。在第1排出機構10的排氣室18、第2排出機構30的吸氣室34和第1排出機構10與第2排出機構30的連接管內的不凝結氣體由吸氣室排氣口導入。
因而，起動電機50，使活塞19和39在氣缸20和40內作往復運動的同時，通過打開開閉電磁開關閥4，能夠將積留在不凝結箱2內的不凝結氣體排出。
符號60是抽氣裝置的控制器，當安裝在不凝結箱2上的壓力傳感器6檢測出規定的高壓，例如10kPa(設定值可變)時，就起動電機50。電機50起動后經過規定的時間，例如10秒(設定值可變)后，打開開關閥4。當壓力傳感器6檢測出規定的低壓，例如4kPa(設定值可變)時，就關閉電磁開關閥4，其后停止電機50運轉。
另外，當電磁開關閥4打開后經過所規定時間，例如2秒(設定值可變)時，在壓力傳感器6檢測出比規定的高壓，例如10kPa，高的壓力時，控制器60則判斷在抽氣裝置中發生重大的異常現象，例如活塞19、活塞39不動作，大氣(大量地)漏入等，啟動報警裝置61，在發出規定的警報，如蜂鳴器鳴叫，報警燈閃亮等的同時，關閉電磁開關閥4，停止電機50運轉。其后，壓力傳感器6檢測出的壓力不管怎樣高也不進行抽氣操作。
另外，壓力傳感器6即使檢測出比10kPa低的壓力，在規定的時間內，例如電機50起動、電磁開關閥4打開后10分鐘(設定值可變)內，壓力傳感器6沒有檢測出規定的低壓，例如4kPa時，控制器60則判斷抽氣裝置能力下降，啟動報警裝置61，在進行規定的報警，例如喚起注意的顯示的同時，繼續進行抽氣操作。
另外，作為規定的報警方法，抽氣操作一旦被停止，當壓力傳感器6再次檢測出所設定的壓力，例如10kPa時，也可以恢復抽氣操作。
歷來眾所周知，抽器裝置的氣液分離器1為如下一種裝置，其通過圖中未示出的吸收液泵將輸送到高溫再生器等的一部分吸收液注入到噴射器1A內，利用在此產生的負壓，從吸收器等的氣相部引入含有不凝結氣體的氣體，將吸收液和不溶于吸收液的不凝結氣體的分離。
因而，圖中未示出的高溫再生器，低溫再生器，冷凝器，蒸發器，吸收器，高溫熱交換器、低溫熱交換器以及連接它們的配管部等都由例如鐵和不銹鋼材料制成。如前所述，只要在制冷劑中使用了水、在吸收液中使用含有阻化劑的溴化鋰水溶液，運行過程中吸收液就會在高溫再生器中也被加熱到例如160℃，和構成裝置的金屬發生反應，在表面形成防腐膜，在進行該反應時產生氫氣。這樣，由于機內產生的氫氣在吸收式冷凍機的冷卻溫度范圍內不凝結，并且對吸收液的溶解度極小，所以積留在吸收器等的非溶液部，其濃度逐漸地變高。
但是一將本發明的抽氣裝置組裝到吸收式冷凍機上，以通過圖中未示出的吸收液泵等運轉排出的一部分吸收液高速運動產生的負壓作為動力，將存在于吸收式冷凍機主體100的氣相部內的制冷劑蒸汽、霧狀吸收液和氫氣等氣體引入到氣液分離器1中，吸收液和不溶于吸收液的不凝結氣體被分離，吸收液從氣液分離器1的底部側返回吸收式冷凍機主體100，從吸收液分離出的不凝結氣體被導入不凝結箱2內。只要不凝結箱2內的壓力達到規定的高壓，例如10kPa，就通過控制器起動真空泵5，在規定的時間之后電磁開關閥4被打開，不凝結箱2內積留的不凝結氣體被排出。
另外，電磁開關閥4打開之后，即使經過規定的時間，例如2秒，當壓力傳感器6檢測出比規定的高壓，例如10kPa，高的壓力時，控制裝置60則判斷在此抽氣裝置中產生重大的異常狀況，例如活塞19，39不動作，大氣大量漏入等，并啟動報警裝置61。
真空泵5即使運轉了規定的時間，例如10分鐘，當壓力傳感器6計測的壓力還不下降到規定的低壓，例如4kPa時，控制裝置60則判斷真空泵5的能力下降，并啟動報警裝置61。
另外，由于本發明不限于上述實施例，按照權利要求書中所述宗旨，可以實施各種變形。
例如，抽氣裝置能力下降的判斷也可以用壓力傳感器6檢測出的壓力變化速度和標準值比較來進行。
使用本發明的吸收式冷凍機的抽氣裝置可以確實地將吸收式冷凍機內部產生的氫氣等不凝結氣體和漏入機內大氣成分等的不凝結氣體排出。同時不需要花費時間注油等。
權利要求
1.一種抽氣裝置，其將在吸收式冷凍機內部產生的氫氣等不凝結的氣體排出機外，其特征在于，包括不凝結箱，其通過氣液分離器與吸收式冷凍機主體部連通，在機內產生的氫氣等不凝結氣體被導入其內；無油式真空泵，其設計成能與該不凝結箱連通，使導入不凝結箱內的不凝結氣體排出。
2.如權利要求1所述的抽氣裝置，其特征在于，無油式真空泵由第1排出機構和第2排出機構構成，第1排出機構和第2排出機構的活塞相互逆向地往復動作，其中，第1排出機構由裝有吸氣室吸氣口和吸氣室排氣口的吸氣室、裝有排氣室吸氣口和排氣室排氣口的排氣室、裝有從吸氣室排氣口部和排氣室吸氣口部延伸設置并往復動作的活塞的汽缸組成，且在吸氣室排氣口上設置在活塞后退或者前進時，打開吸氣室排氣口，在活塞前進或者后退時，關閉吸氣室排氣口的開關閥；在排氣室吸氣口上設置在活塞后退或者前進時，關閉吸氣室排氣口，在活塞前進或者后退時，打開吸氣室排氣口的開關閥，第2排出機構，其與第1排出機構結構相同，且吸氣室吸氣口與第1排出機構的排氣室排氣口連通設置。
3.一種抽氣裝置的評價方法，其特征在于，在權利要求1或權利要求2所述的抽氣裝置中，在真空泵起動時和/或運轉中，根據由真空泵使上游側的壓力變化評價包括真空泵故障的惡化程度和從配管部漏入氣體的情況。
全文摘要
本發明提供一種能切實地將吸收式冷凍機內部產生的和機外侵入的不凝結氣體排出機外，且不用注油的抽氣裝置。該抽氣裝置包括不凝結箱2，其通過氣液分離器1與吸收式冷凍機主體100連通，在機內產生的氫氣等不凝結氣體被導入到不凝結箱內；無油式真空泵，其可連通地設置在不凝結箱上，將導入不凝結箱2內的不凝結氣體排出。在真空泵5上游側適當設置氣液分離箱8以及放熱線圈7A等。
文檔編號F25B43/04GK1472486SQ0313670
公開日2004年2月4日 申請日期2003年5月21日 優先權日2002年5月21日
發明者柳田信一郎, 山崎志奧, 榎本英一, 鐮田泰司, 一, 司, 奧 申請人:三洋電機株式會社, 三洋電機空調株式會社