专利名称：抽气装置及其评价方法
技术领域：
本发明涉及用于制冷/采暖等的吸收式冷冻机的抽气装置。
特别是运转中，由于靠再生器的吸收液甚至被加热到例如160℃，这样吸收液和金属反应非常容易发生，产生的氢气也多。
虽然由于吸收式冷冻机整体形成高真空系统，靠焊接等提高了密封性，但大气成分从小洞和连接部等处侵入是不可避免的，经过一段时间，氮、氧等大气成分也将增加。
在上述机构内产生的氢气以及从大气侵入的氮、氧等由于在冷冻机的冷却程度下没有凝结，在吸收液内的溶解度也非常低，故残留在蒸发器和吸收器的非溶液部内，其浓度逐渐地增高。这样，在机内氢气等不凝结气体浓度增高时，制冷剂的蒸发被抑制，冷冻能力下降。
因此，如图3所示，有一种技术，该技术在从通过吸收液管及气相管与吸收式冷冻机主体100连接的气液分离器1的气相部延伸设置的不凝结箱2上安装钯管3，将该钯管3加热到300～500℃，在气液分离器1中从吸收液分离、使导入不凝结箱2的氢气通过钯管3的壁面，将在吸收式冷冻机主体内产生的不凝结氢气排出。
但是，图3所示的抽气装置必须长时间地将钯管3加热到300～500℃。且通过钯管3能够排出的不凝结气体仅是氢气。存在不能排出从焊接部等的小洞以及连接部等侵入的氮气、氧气等大气成分的问题。如图4所示，还有一种技术，该技术真空泵5X通过两个电磁开关阀4、4与不凝结箱2相连接，当安装在不凝结箱2上的压力传感器6检测出规定的压力时，起动真空泵5X，使电磁开关阀4打开，导入不凝结箱2内的不凝结气体被排出。
但是，图4所示的抽气装置因为使用了油封式的真空泵5X，为不产生油量不足必须要经常监视油面，并适当地加油。
另外，存在当电磁阀4关闭，真空泵5停止时，若打开开关阀4，不把吸气侧置于大气压下，由于在电磁开关阀4和管路中有时漏入气体或温度变化等，存在真空泵5X的油可能逆流的问题。
从而，现有的吸收式冷冻机的抽气装置，如上所述，哪一个都不能满意地运行，所以有必要提供一种能确实地将在吸收式冷冻机内部产生的或从机外侵入的不凝结气体排出，而且不用花费时间注油等的抽气装置。这就是本发明要解决的课题。
其中，第一种抽气装置将在吸收式冷冻机内部产生的氢气等不凝结的气体排出机外，其包括不凝结箱，其通过气液分离器与吸收式冷冻机主体部连通，在机内产生的氢气等不凝结气体被导入其内；无油式真空泵，其设计成能与该不凝结箱连通，使导入不凝结箱内的不凝结气体排出。第二种抽气装置，在第一种抽气装置内的无油式真空泵由第1排出机构和第2排出机构构成，第1排出机构和第2排出机构的活塞相互逆向地往复动作，其中，第1排出机构由装有吸气室吸气口和吸气室排气口的吸气室、装有排气室吸气口和排气室排气口的排气室、装有从吸气室排气口部和排气室吸气口部延伸设置并往复动作的活塞的汽缸组成，且在吸气室排气口上设置在活塞后退或者前进时，打开吸气室排气口，在活塞前进或者后退时，关闭吸气室排气口的开关阀；在排气室吸气口上设置在活塞后退或者前进时，关闭吸气室排气口，在活塞前进或者后退时，打开吸气室排气口的开关阀，第2排出机构，其与第1排出机构结构相同，且吸气室吸气口与第1排出机构的排气室排气口连通设置。
一种抽气装置的评价方法，其在所述第1或者第2构成的抽气装置中，在真空泵起动时和/或运转中，根据由真空泵使上游侧的压力变化评价包括真空泵故障的恶化程度和从配管部漏入气体的情况。
图1是表示本发明一实施例的说明图；图2是用于一实施例的无油式真空泵的说明图；图3是表示现有技术的说明图；图4是表示另一现有技术的说明图。
具体实施例方式
下面，按照图1和图2详细说明本发明的抽气装置。为了便于理解，对于这两图中和所述图3、图4中具有相同的机能部分，赋予同一符号。
在图1所示的本发明的抽气装置上，无油式真空泵5通过气液分离箱8等可连通地连接到不凝结箱2上。另外，串连配置2个电磁开关阀4的抽气管7，放热线圈7A装置在气液分离箱8侧，终端部在气液分离箱8中开口。
开关阀9A介于中间的冷凝管9连接在气液分离箱8的底板上，通过打开开管阀9A，可以适当地排出积留在气液分离箱8内部的制冷剂液等。
无油式真空泵5被设置在从气液分离箱8的顶板部延伸设置的抽气管7Z的终端部上。因此，通过抽气管7的放热线圈7A部时，向大气放热凝结的制冷剂等的凝结液积留在气液分离箱8内的底部，从抽气管7Z仅导出不凝结的气体，故确实仅有不凝结的气体到达真空泵5内。
真空泵5，如图2所示，由第1排出机构10和第2排出机构30构成。第1排出机构10包括吸气室14，其装有由吸气室吸气口11和开关阀12开闭的吸气室排气口13；排气室18，其装有由排气室排气口15和开关阀16开闭的排气室吸气口17；气缸20，其装有从吸气室排气口13和排气室吸气口17部延伸设置，并往复运动的活塞19。
另外，设置开关阀12，使得当活塞19向图纸下方移动，气缸内空间21的容积增大、内压降低时，打开吸气室排气口13；活塞19向图纸上方移动，气缸内空间21的容积减少、内压增加时，关闭吸气室排气口13。设置开关阀16，使得活塞19向图纸下方移动，气缸内空间21的容积增大、内压降低时，关闭排气室吸气口17；活塞19向图纸上方移动，气缸内空间21的容积减少、内压增加时，打开排气室吸气口17。
第2排出机构30包括吸气室34，其装有由吸气室吸气口31和开关阀32开闭的吸气室排气口33；排气室38，其装有由排气室排气口35和开关阀36开闭的排气室吸气口37；气缸40，其装有从吸气室排气口33和排气室吸气口37部延伸设置并作往复运动的活塞39。
另外，还设置开关阀32，使得当活塞39向图纸下方移动，气缸内空间41的容积增大、内压降低时，打开吸气室排气口33；活塞39向图纸上方移动，气缸内空间41的容积减少、内压增加时，关闭吸气室排气口33。设置开关阀36，使得活塞39向图纸下方移动，气缸内空间41的容积增大、内压降低时，关闭排气室吸气口37；活塞39向图纸上方移动，气缸内空间41的容积减少、内压增加时，打开排气室吸气口37。
而第1排出机构10的活塞19借助曲轴52L与电机50的回转轴51L相连。第2排出机构30的活塞39借助曲轴52R与电机50的回转轴51R相连。由电机50驱动的驱动轴51L、52R的回转运动变换成活塞19、39各自的往复运动，在各汽缸内往复运动。
第1排出机构10的活塞19和第2排出机构30的活塞39被装配成相互地逆向移动。因而，第1排出机构10的活塞19向图纸下方移动时，第2排出机构30的活塞39向图纸上方移动；第1排出机构10的活塞19向图纸上方移动时，第2排出机构30的活塞39各图纸下方移动。
为此，当在第1排出机构10中，活塞19向图纸下方移动，气缸内空间21的容积增大、压力减少时，开关阀12和16都向图纸下方转动，吸气室排气口13打开，排气室吸气口17关闭。因此，从吸气室吸气口11导入吸气室14的不凝结气体通过吸气室排气口13进入气缸内空间21。
之后，当第1排出机构10的活塞19向图纸下方移动，吸气室14的不凝结气体从吸气室排气口13导入容积增大的气缸内空间21时，由于第2排出机构30的活塞39向图纸上方移动，气缸内空间41的容积减少、压力增加，开关阀32和36向图纸上方转动，吸气室排气口33关闭，排气室吸气口37打开。
为此，在第1排出机构10的排气室18、第2排出机构30的吸气室34和第1排出机构10和第2排出机构30的连接管内的不凝结气体不被导入气缸内空间41，导入气缸内空间41中的不凝结气体由排气室吸气口37、排气室38和排气室排气口35排出。
另一方面，在第1排出机构10内的活塞19向图纸上方移动，气缸内空间21的容积减少、压力增加时，开关阀12和16都向图纸上方转动，吸气室排气口13被关闭，排气室吸气口17被打开，因此吸气室14的不凝结气体不被导入气缸内空间21，导入到气缸内空间21的不凝结气体通过排气室吸气口17进入排气室18。
之后，当第1排出机构10的活塞19向图纸上方移动，不凝结气体从气缸内空间21被压出到排气室18时，第2排出机构30的活塞39向图纸下方移动，气缸内空间41的容积增大、的压力降低，所以开关阀32和36都向图纸下方转动，吸气室排气口33被打开，排气室吸气口37被关闭。
为此，外面的气体不能通过排气室排气口35，排气室38，排气室吸气口37导入气缸内空间41。在第1排出机构10的排气室18、第2排出机构30的吸气室34和第1排出机构10与第2排出机构30的连接管内的不凝结气体由吸气室排气口导入。
因而，起动电机50，使活塞19和39在气缸20和40内作往复运动的同时，通过打开开闭电磁开关阀4，能够将积留在不凝结箱2内的不凝结气体排出。
符号60是抽气装置的控制器，当安装在不凝结箱2上的压力传感器6检测出规定的高压，例如10kPa(设定值可变)时，就起动电机50。电机50起动后经过规定的时间，例如10秒(设定值可变)后，打开开关阀4。当压力传感器6检测出规定的低压，例如4kPa(设定值可变)时，就关闭电磁开关阀4，其后停止电机50运转。
另外，当电磁开关阀4打开后经过所规定时间，例如2秒(设定值可变)时，在压力传感器6检测出比规定的高压，例如10kPa，高的压力时，控制器60则判断在抽气装置中发生重大的异常现象，例如活塞19、活塞39不动作，大气(大量地)漏入等，启动报警装置61，在发出规定的警报，如蜂鸣器鸣叫，报警灯闪亮等的同时，关闭电磁开关阀4，停止电机50运转。其后，压力传感器6检测出的压力不管怎样高也不进行抽气操作。
另外，压力传感器6即使检测出比10kPa低的压力，在规定的时间内，例如电机50起动、电磁开关阀4打开后10分钟(设定值可变)内，压力传感器6没有检测出规定的低压，例如4kPa时，控制器60则判断抽气装置能力下降，启动报警装置61，在进行规定的报警，例如唤起注意的显示的同时，继续进行抽气操作。
另外，作为规定的报警方法，抽气操作一旦被停止，当压力传感器6再次检测出所设定的压力，例如10kPa时，也可以恢复抽气操作。
历来众所周知，抽器装置的气液分离器1为如下一种装置，其通过图中未示出的吸收液泵将输送到高温再生器等的一部分吸收液注入到喷射器1A内，利用在此产生的负压，从吸收器等的气相部引入含有不凝结气体的气体，将吸收液和不溶于吸收液的不凝结气体的分离。
因而，图中未示出的高温再生器，低温再生器，冷凝器，蒸发器，吸收器，高温热交换器、低温热交换器以及连接它们的配管部等都由例如铁和不锈钢材料制成。如前所述，只要在制冷剂中使用了水、在吸收液中使用含有阻化剂的溴化锂水溶液，运行过程中吸收液就会在高温再生器中也被加热到例如160℃，和构成装置的金属发生反应，在表面形成防腐膜，在进行该反应时产生氢气。这样，由于机内产生的氢气在吸收式冷冻机的冷却温度范围内不凝结，并且对吸收液的溶解度极小，所以积留在吸收器等的非溶液部，其浓度逐渐地变高。
但是一将本发明的抽气装置组装到吸收式冷冻机上，以通过图中未示出的吸收液泵等运转排出的一部分吸收液高速运动产生的负压作为动力，将存在于吸收式冷冻机主体100的气相部内的制冷剂蒸汽、雾状吸收液和氢气等气体引入到气液分离器1中，吸收液和不溶于吸收液的不凝结气体被分离，吸收液从气液分离器1的底部侧返回吸收式冷冻机主体100，从吸收液分离出的不凝结气体被导入不凝结箱2内。只要不凝结箱2内的压力达到规定的高压，例如10kPa，就通过控制器起动真空泵5，在规定的时间之后电磁开关阀4被打开，不凝结箱2内积留的不凝结气体被排出。
另外，电磁开关阀4打开之后，即使经过规定的时间，例如2秒，当压力传感器6检测出比规定的高压，例如10kPa，高的压力时，控制装置60则判断在此抽气装置中产生重大的异常状况，例如活塞19，39不动作，大气大量漏入等，并启动报警装置61。
真空泵5即使运转了规定的时间，例如10分钟，当压力传感器6计测的压力还不下降到规定的低压，例如4kPa时，控制装置60则判断真空泵5的能力下降，并启动报警装置61。
另外，由于本发明不限于上述实施例，按照权利要求书中所述宗旨，可以实施各种变形。
例如，抽气装置能力下降的判断也可以用压力传感器6检测出的压力变化速度和标准值比较来进行。
使用本发明的吸收式冷冻机的抽气装置可以确实地将吸收式冷冻机内部产生的氢气等不凝结气体和漏入机内大气成分等的不凝结气体排出。同时不需要花费时间注油等。
权利要求
1.一种抽气装置，其将在吸收式冷冻机内部产生的氢气等不凝结的气体排出机外，其特征在于，包括不凝结箱，其通过气液分离器与吸收式冷冻机主体部连通，在机内产生的氢气等不凝结气体被导入其内；无油式真空泵，其设计成能与该不凝结箱连通，使导入不凝结箱内的不凝结气体排出。
2.如权利要求1所述的抽气装置，其特征在于，无油式真空泵由第1排出机构和第2排出机构构成，第1排出机构和第2排出机构的活塞相互逆向地往复动作，其中，第1排出机构由装有吸气室吸气口和吸气室排气口的吸气室、装有排气室吸气口和排气室排气口的排气室、装有从吸气室排气口部和排气室吸气口部延伸设置并往复动作的活塞的汽缸组成，且在吸气室排气口上设置在活塞后退或者前进时，打开吸气室排气口，在活塞前进或者后退时，关闭吸气室排气口的开关阀；在排气室吸气口上设置在活塞后退或者前进时，关闭吸气室排气口，在活塞前进或者后退时，打开吸气室排气口的开关阀，第2排出机构，其与第1排出机构结构相同，且吸气室吸气口与第1排出机构的排气室排气口连通设置。
3.一种抽气装置的评价方法，其特征在于，在权利要求1或权利要求2所述的抽气装置中，在真空泵起动时和/或运转中，根据由真空泵使上游侧的压力变化评价包括真空泵故障的恶化程度和从配管部漏入气体的情况。
全文摘要
本发明提供一种能切实地将吸收式冷冻机内部产生的和机外侵入的不凝结气体排出机外，且不用注油的抽气装置。该抽气装置包括不凝结箱2，其通过气液分离器1与吸收式冷冻机主体100连通，在机内产生的氢气等不凝结气体被导入到不凝结箱内；无油式真空泵，其可连通地设置在不凝结箱上，将导入不凝结箱2内的不凝结气体排出。在真空泵5上游侧适当设置气液分离箱8以及放热线圈7A等。
文档编号F25B43/04GK1472486SQ0313670
公开日2004年2月4日 申请日期2003年5月21日 优先权日2002年5月21日
发明者柳田信一郎, 山崎志奥, 榎本英一, 镰田泰司, 一, 司, 奥 申请人:三洋电机株式会社, 三洋电机空调株式会社