JPH0788988B2 - 吸収式冷凍機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は吸収式冷凍機、特に冷水温度を負荷の多少に
かかわらず、常に温度設定範囲内に保つように制御する
ようにした吸収式冷凍機に関するものである。

［従来の技術］ 従来この種の冷凍機の一例を第３図および第４図に示
す。この例は実公昭61−35894号に開示されたものであ
る。

第３図において、（１）は高温再生器で、ガス等の燃焼
加熱室（２）を有し、稀液から冷媒を加熱分離する。
（３）は再生器（１）からの冷媒を更に加熱分離する低
温再生器で、両再生器（１）、（３）からの冷媒は凝縮
器（４）によって冷却液化される。

凝縮器（４）からの冷媒は蒸発器（５）に送られ、蒸発
し、冷水配管（20）内の水を冷却し冷水とする。一方蒸
発した冷媒は吸収器（６）で濃液に吸収され稀液とな
り、溶液ポンプ（13）にて再び高温再生器（１）へと圧
送される。（７）及び（８）は低温及び高温の熱交換器
で、これらは冷媒蒸気導管（９）、冷媒液流下管（1
0）、冷媒ポンプ（11）を有する冷媒循環器（12）、吸
収液ポンプ（13）を有する稀液管（14）、中間液管（1
5）及び濃液管（16）で配管接続されて冷凍サイクルを
構成している。

（20）は冷水配管で、室内負荷対応の冷房機（図示省
略）に接続され、室内の冷房を行う。

（17）は加熱量制御弁で、燃焼加熱室（２）への燃料供
給管（18）に取り付けられる。冷水管（20）の冷水出口
側には温度検出器（19）が設けられている。（21）は冷
凍サイクルを制御する制御器である。

次に、上述した従来装置の動作について説明する。

制御器（21）は温度検出器（19）の信号を取り入れ、内
蔵された温度設定器によって設定された温度、例えば15
℃以上になれば加熱量制御弁（17）を開き、燃焼加熱室
（２）への燃料供給を開始し、冷水温度を一定範囲、例
えば５℃〜15℃の範囲に制御する。

また、冷水温度低下時、即ち設定温度５℃よりよりさら
に冷水温度が低下した場合、例えば４℃になった場合に
は冷媒ポンプ（11）を停止し、さらに温度が以下した場
合、例えば３℃になった場合には溶液ポンプ（13）を停
止し、冷水が凍結することを防止している。

上述した制御を第４図（Ａ）〜（Ｃ）を用いて詳述する
と次の如きである。

即ち、冷水温度低下時に制御器（21）内の温度設定器で
設定された温度T₂＝５℃に達した時点ａ点で、加熱量制
御弁（17）を閉じる。

高温再生器（１）での加熱が停止した後も溶液の持つ予
熱で冷媒は蒸発し、かつ冷媒ポンプ（11）、吸収液ポン
プ（13）も運転しているため、蒸発器（５）内での冷媒
の蒸発サイクルは継続することになる。従って、冷房負
荷の小さい時、冷水出口温度はさらに低下することにな
る。

一方、冷水温度が上昇した時、即ち、温度設定器の設定
温度T₁＝15℃になったＣ点では加熱量制御弁（17）を開
き、高温再生器（１）の加熱を開始する。

しかし、冷凍サイクル中の溶液温度は低く、かつ溶液濃
度を低下しており、加熱開始後、直ちに冷媒分離は行わ
れず、溶液温度が上昇後、蒸発器（５）での蒸発能力が
最大となる。従って、冷水の温度は加熱制御弁（17）が
開いた後も上昇することになる。室内冷房負荷が大きい
場合、設定温度T₁と冷水温度の差は大きくなる。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の吸収式冷凍機は以上のように構成されているた
め、負荷の多少により、温度設定器の設定温度より冷水
温度が低く、又は高くなる現象が発生する。即ち、室内
温度も過冷又は過熱され、快適な空調が行われないとい
う問題点があった。

従って、上記問題点を解消しなければならないという課
題がある。

この発明は、係る課題を解決するためになさたもので、
負荷の多少によって室内温度が過冷又は過熱されること
がないようにした吸収式冷凍機を得ることを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る吸収式冷凍機は、制御器によって冷水温
度と、冷水温度変化率から、あらかじめ定められたプロ
グラムに従い、加熱量制御弁の開閉後の冷水温度変化を
演算推定し、冷水温度が設定範囲内にとどまる加熱量制
御弁の開閉温度を算出して加熱量制御弁を開閉する構成
を有する。

すなわち、制御器は、冷水温度上昇時は、前記冷水温度
の変化率が大きい場合、上限値に達する前、つまり上限
値より低い冷水温度において、熱源流体制御弁を「開」
にする信号を発してしまうのである。また、制御器は、
冷水温度降下時は、前記冷水温度の変化率が大きい場
合、下限値に達する前、つまり下限値より高い前記冷水
温度において、前記熱源流体制御弁を「閉」にする信号
を発するのである。

［作用］ この発明の制御器は冷水温度及び冷水温度変化率から加
熱量制御弁の弁開後も冷水温度が設定温度を越えない、
最も設定温度に近付く制御温度を算出し、この制御温度
で加熱量制御弁の開閉を行う。

［実施例］ 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細を説明
する。

第１図及び第２図は本発明の一実施例を説明するもの
で、各図中第３図または第４図と同一部分には同一符号
を付し、その説明は省略する。

第１図と第３図とを比較して明らかなように冷凍機の各
部の構造は同一であるが、制御器（31）による制御方式
が全く異なる。

即ち、第２図（Ａ）〜（Ｃ）本方式で冷水出口温度制御
を行った場合における冷水出口温度、加熱制御弁の状態
及び冷房能力を示す線図であるが、図においてT₁、T₂は
設定温度、T₁₁、T₂₂は加熱量制御弁（17）の開閉を行う
温度を示す。

制御器（31）は内蔵された不図示の温度設定器で設定し
た温度（例えば温度低下時５℃、温度上昇時15℃）と、
温度検出器（19）による検出信号をもとに、冷水温度変
化率（例えば冷水温度が１分間に1deg低下した場合には
温度変化率は1/60（deg/sec）となる）を演算すると共
に、現在の冷水温度より、あらかじめ設定されたプログ
ラムにより、加熱量制御弁（17）を開閉（冷水温度低下
で閉）する信号を発する。

また、プログラムは冷水温度低下時に、冷水の温度変化
率が大きければ設定温度（５℃）より高温（例えば６
℃）で、逆に温度変化率が小さければ設定温度に近い温
度（例えば5.5℃）で加熱量制御弁（17）を閉じるよう
に構成されている。

また、プログラムは加熱量制御弁（17）を閉じた後、冷
媒ポンプ（11）及び吸収液ポンプ（13）の運転により、
さらに冷水温度が低下しても、温度設定器により設定さ
れた温度（５℃）以下にならないように、冷凍機の性能
を考慮し、加熱量制御弁（17）の開閉温度を算出するよ
うに設定されている。

即ち、冷水温度低下時は冷水温度の変化率（ΔT₁/Δ
t₁）と現在の冷水温度からあらかじめ定められたプログ
ラムにより、加熱量制御弁（17）を閉じる温度（T₂₂）
を算出し、冷水温度がT₂₂になれば、加熱量制御弁（1
7）を閉じ、高温再生器（１）の加熱を停止する。

しかし、冷媒ポンプ（11）、吸収液ポンプ（13）が運転
されているため、冷水温度はさらに低下するが、冷水温
度が設定温度T₂を下回らないように加熱量制御弁（17）
の閉温度T₂₂は決定される。

冷水温度上昇時も同様で、冷水温度の変化率（ΔT₂/Δt
₂）と冷水温度から加熱量制御弁（17）の開温度T₁₁を算
出し、加熱を再開する。

しかし、冷却能力の立上りが遅いため、冷水温度は上昇
するが、設定温度T₁を越えることはない。

上述したようにして、室内温度の過冷、過熱が生じない
吸収式冷凍機を得ることができる。

なお、上述した実施例では冷水温度（19）を冷水出口側
に取付けた例を示したが、冷水入口側に設けてもよい。

［発明の効果］ この発明は以上説明したように、高温再生器への燃料供
給弁の開閉温度を冷水温度と冷水温度の変化率から温度
変化率の大きい場合は設定温度範囲内で設定温度から、
より離れた温度とする構成により、燃料供給弁開閉後の
冷水温度は設定温度を越えることがなく、負荷の変化に
かかわらず、常に設定温度範囲で制御され、安定した水
温の冷水を供給することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る吸収式冷凍機の概略構成図、第２
図は本発明による冷水温度制御時の温度変化を示す線
図、第３図は従来の吸収式冷凍機の概略構成図、第４図
は従来の冷水温度制御時の温度変化を示す線図である。 図中、（１）は高温再生器、（２）は燃焼加熱室、
（３）は低温再生器、（４）は凝縮器、（５）は蒸発
器、（６）は吸収器、（７）は低温熱交換器、（８）は
高温熱交換器、（９）は冷媒蒸気導管、（10）は冷媒液
流下管、（11）冷媒ポンプ、（12）は冷媒循環路、（1
3）は吸収液ポンプ、（14）は稀液管、（15）は中間液
管、（16）は濃液管、（17）は加熱量制御弁、（18）は
燃料供給管、（19）は温度検出器、（20）は冷水管、
（21）、（31）は制御器である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器、冷媒ポ
   ンプ及び吸収液ポンプなどを配管接続し、冷媒と吸収液
   の循環路を形成し、再生器の熱源流体の供給路に制御弁
   を配備した吸収式冷凍機において、 前記蒸発器の冷水配管部に設けられた温度検出器と熱源
   流体制御弁とに電気的に接続された制御器を備え、 この制御器は冷水温度設定器により設定された冷水温度
   の上限値又は下限値と、冷水温度の変化率及び冷水温度
   の各データを用い、 冷水温度上昇時は、前記冷水温度の変化率が大きい場
   合、前記冷水温度の上限値より低い前記冷水温度におい
   て、前記熱源流体制御弁を「開」にする信号を発し、 冷水温度降下時は、前記冷水温度の変化率が大きい場
   合、前記冷水温度の下限値より高い前記冷水温度におい
   て、前記熱源流体制御弁を「閉」にする信号を発するよ
   うに構成したことを特徴とする吸収式冷凍機。