CN104075480B - 吸收式热源装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的吸收式热源装置,在满负载区域能进行稳定的液面控制。通过制冷剂与溶液的循环而使热移动的吸收式热源装置具备:具有在将对象液体导入对象构成设备之后到导出的期间暂时存积对象液体的液体存积部的对象构成设备;能利用变频器调节对象液体的排出流量的液体泵;内压检测器;检测液体存积部内的对象液体的存积液位从标准液位偏离的液位检测器;将流量调节信号向变频器发送的控制装置。在存积液位处于标准液位时,控制装置将与内压对应的标准频率作为运转频率发送,在偏离标准液位时,将向返回方向增减检测修正频率的值作为新的运转频率发送,所述检测修正频率为偏离时标准频率的第一规定比例的值。
Description
技术领域
本发明涉及吸收式热源装置,特别是涉及能够在满负载区域进行稳定的液面控制的吸收式热源装置。
背景技术
作为吸收式热源装置之一的吸收式制冷机具备:导入稀溶液并对其进行加热从而使制冷剂蒸发而生成浓溶液的再生器、使制冷剂蒸汽凝结的冷凝器、使已凝结的制冷剂液蒸发的蒸发器、以及用浓溶液吸收蒸发的制冷剂的吸收器。对于吸收式制冷机的溶液的流动而言,从再生器返回吸收器的溶液量以由两者的配置决定的位置头以及再生器的压力与吸收器的压力之差为驱动源,成为与配管等的阻力部分平衡的溶液量。另一方面,从吸收器向再生器输送的溶液量以通过溶液泵输送与从再生器返回吸收器的流量匹配的流量的稀溶液为目标,但实际上受溶液的浓度、再生器的内压等的影响,而存在与目标流量不同的情况。
为了避免破坏高温再生器与吸收器之间的溶液循环流量的平衡而导致高温再生器的保有溶液量偏离适当的范围所引起的空烧、溶液溢出等,存在具备下述(a)至(c)中任一功能、或组合两个以上功能的控制装置(例如,参照专利文献1)。
(a)在液面检测传感器检测到规定范围的上限或下限之后,使从吸收器向高温再生器输送的溶液流量逐渐减少或逐渐增加,在上述溶液液面返回到规定范围内的时刻,对上述溶液流量进行再次修正的功能;
(b)在液面检测传感器检测规定范围的上限或下限期间,对从吸收器向高温再生器输送的溶液流量减去或增加一定量的功能;
(c)在液面检测传感器检测到规定范围的上限或下限的情况下,立即使从吸收器向高温再生器输送的溶液流量减少或增加的功能。
专利文献1:日本特开2001-108324号公报
近年来,从节省能量的观点来看,通常对溶液泵进行变频控制。在对溶液泵进行变频控制时,在液面检测传感器未检测规定范围的上限或下限时,大多情况下溶液泵以与再生器的内压相应的频率运转。在这样的状况下,若在液面检测传感器检测到规定范围的上限或下限的情况下立即进行使变频器的频率减少或增加一定量的控制,以使从吸收器向高温再生器输送的溶液流量减少或增加,则会产生因变更之前的运转频率而变化的频率过大、或过小的情况,从而存在液面控制不稳定的情况。
发明内容
本发明鉴于上述课题,其目的在于提供一种能够在满负载区域进行稳定的液面控制的吸收式热源装置。
为了实现上述目的,例如图1以及图2所示,本发明的第一方式的吸收式热源装置,通过伴随着相位变化的制冷剂与混合有制冷剂的溶液的循环而使热移动,该吸收式热源装置1具备:对象构成设备32A,其是从由构成吸收式热源装置1的再生器32A、32B、吸收器31、蒸发器34、冷凝器33组成的组中选择出来的,该对象构成设备32A具有液体存积部22,该液体存积部22在将包含制冷剂或溶液的对象液体S(Sw、Sa)导入对象构成设备32A之后到导出期间,对包含制冷剂或溶液的对象液体S(Sw、Sa)进行暂时存积;液体泵38,其将对象液体Sw相对于对象构成设备32A导入或导出,该液体泵38具有控制电动机的旋转速度的变频器38v,且能够通过变频器38v进行的电动机的旋转速度的控制来调节排出流量;内压检测器28、65,其直接或间接地检测对象构成设备32A内部的压力;液位检测器23,其检测液体存积部22内对象液体Sa的存积液位Lx从吸收式热源装置1的运转过程中应维持的规定范围的标准液位偏离的情况;控制装置65,其将调节液体泵38的排出流量的流量调节信号向变频器38v发送,在存积液位Lx处于标准液位时,该控制装置65将与由内压检测器28、65检测出的值对应的标准频率作为运转频率发送,在存积液位Lx偏离标准液位时,该控制装置65将向存积液位Lx返回标准液位的返回方向对运转频率增减检测修正频率Hd(例如参照图6)后的值作为新的运转频率发送,所述检测修正频率Hd为偏离时标准频率的第一规定比例的值。
若如上构成,则将对运转频率增减从标准液位偏离时标准频率的第一规定比例的值亦即检测修正频率的值作为新的运转频率,因此能够防止从标准液位偏离时所修正的频率过大,能够根据负载来修正最佳的值的频率,从而能够在满负载区域进行稳定的液面控制。
另外,参照例如图1以及图6所示,本发明的第二方式的吸收式热源装置是在上述本发明的第一方式的吸收式热源装置1的基础上,控制装置65构成为:在偏离标准液位的时间继续了规定时间(T2-T1、T3-T2、T4-T3、T7-T6)后,将向返回方向对运转频率增减继续修正频率Hc(参照图6)后的值作为新的运转频率发送,所述继续修正频率Hc为偏离时标准频率的第二规定比例的值。
若如上构成,则能够促进向标准液位复原。
根据本发明,将对运转频率增减从标准液位偏离时标准频率的第一规定比例的值亦即检测修正频率后的值作为新的运转频率,因此能够防止从标准液位偏离时所修正的频率过大,能够根据负载来修正最佳的值的频率,从而能够在满负载区域进行稳定的液面控制。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的吸收式制冷机的示意性系统图。
图2是本发明的第一实施方式的吸收式制冷机具有的高温再生器的示意性纵剖视图。
图3是说明本发明的第一实施方式的吸收式制冷机的溶液泵的控制的流程图。
图4是表示本发明的第一实施方式的吸收式制冷机的高温再生器的压力与溶液泵的变频器的频率的关系的曲线图。
图5(A)、(B)是表示本发明的第一实施方式所涉及的吸收式制冷机的标准液位偏离时的标准频率与修正频率之间的关系的曲线图。
图6是表示本发明的第一实施方式的吸收式制冷机的溶液泵的频率的修正状况的变迁的时序图。
图7是本发明的第二实施方式的吸收式制冷机的示意性系统图。
图8是变形例的高温再生器的纵剖视图,(A)是第一变形例的图,(B)是第二变形例的图。
图9是本发明的第三实施方式的吸收式热泵的示意性系统图。
附图标记说明:1、2…吸收式制冷机;3…吸收式热泵;22…气液分离器;23…液位检测电极棒;23B…低温液位检测电极棒;28…温度传感器;28B…低温压力传感器;31…吸收器;31c…存积部;32…再生器;32A…高温再生器;32B…低温再生器;32Bc…存积部;33…冷凝器;34…蒸发器;34c…存积部;38…溶液泵;38B…浓溶液泵;38v、38Bv…变频器;65、65A…控制装置;113…罐体;123…吸收器液位检测电极棒;124A…溶液存积容器;328…压力传感器;338…浓溶液泵;338v…变频器;339…制冷剂泵;339v…变频器;365…控制装置;423…蒸发器液位检测电极棒;Lx…存积液位;S…溶液;Sw…稀溶液;Sa…浓溶液。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外,在各图中,对相互相同或相当的部件标注相同或类似的附图标记,并省略重复的说明。
首先,参照图1对本发明的第一实施方式所涉及的作为吸收式热源装置的吸收式制冷机1进行说明。图1是吸收式制冷机1的示意性系统图。吸收式制冷机1是双效吸收式制冷机,作为进行吸收冷冻循环的主要构成设备,具备吸收器31、蒸发器34、高温再生器32A、低温再生器32B以及冷凝器33,并且具备控制装置65。吸收式制冷机1是通过使制冷剂相对于吸收液一边相位变化一边循环来进行热移动,从而使作为被冷却介质的冷水p的温度降低的设备。在吸收式制冷机1中,将再生器分割成高温再生器32A以及低温再生器32B两个。在以下的说明中,对于吸收液而言,为了容易进行吸收冷冻循环上的区别,根据性状、吸收冷冻循环上的位置,而称作“稀溶液Sw”、“浓溶液Sa”、“中间浓度溶液Sb”等,但在不限性状等时,统称为“溶液S”。另外,对于制冷剂而言,为了容易进行吸收冷冻循环上的区别,根据性状、吸收冷冻循环上的位置,而称作“蒸发器制冷剂蒸汽Ve”、“高温制冷剂蒸汽Va”、“低温制冷剂蒸汽Vb”、“制冷剂液Vf”等,但在不限性状等时,统称为“制冷剂V”。在本实施方式中,使用LiBr水溶液作为溶液S(吸收剂与制冷剂的混合物),使用水(H2O)作为制冷剂V,但并不局限于此,也可以将其他制冷剂、溶液(吸收剂)组合而使用。
蒸发器34是利用作为被冷却介质的冷水p的热量使制冷剂液Vf蒸发而产生蒸发器制冷剂蒸汽Ve,从而对冷水p进行冷却的部位。在蒸发器34配设有供作为进行冷却的对象的冷水p流动的冷水管34a。冷水管34a经由配管52而与空气处理单元等冷水利用设备(未图示)连接。另外,在蒸发器34的冷水管34a的上方配设有用于将制冷剂液Vf朝向冷水管34a喷洒的制冷剂液喷洒喷嘴34b。在蒸发器34的下部形成有存积所导入的制冷剂液Vf的存积部34c。
吸收器31是用混合浓溶液Sc吸收由蒸发器34产生的蒸发器制冷剂蒸汽Ve的部位。在吸收器31的内部配设有冷却水管31a,该冷却水管31a供夺取利用混合浓溶液Sc吸收蒸发器制冷剂蒸汽Ve时产生的吸收热的冷却水q流动。冷却水管31a经由配管53而与冷凝器33内的冷却水管33a连接,以及经由配管54而与冷却塔(未图示)连接。另外,在吸收器31的冷却水管31a的上方配设有浓溶液喷洒喷嘴31b,用于朝向冷却水管31a喷洒混合浓溶液Sc。吸收器31在冷却水管31a的下方形成有存积部31c,用于对吸收蒸发器制冷剂蒸汽Ve而浓度降低后的稀溶液Sw进行存积。
吸收器31与蒸发器34在一个罐体内均形成为管壳式,并在两者之间设置有间隔壁31d。吸收器31与蒸发器34构成为在间隔壁31d的上部连通,从而能够使由蒸发器34产生的蒸发器制冷剂蒸汽Ve向吸收器31移动。在罐体外侧的蒸发器34侧配设有将存积于存积部34c的制冷剂液Vf导入上部的制冷剂液喷洒喷嘴34b的循环制冷剂管51。在循环制冷剂管51配设有将存积于存积部34c的制冷剂液Vf加压输送至制冷剂液喷洒喷嘴34b的制冷剂泵39。
在吸收器31的底部连接有将存积部31c的稀溶液Sw导入至高温再生器32A以及低温再生器32B的稀溶液管55。在稀溶液管55配设有将稀溶液Sw加压输送至高温再生器32A以及低温再生器32B的作为液体泵的溶液泵38。溶液泵38构成为能够通过变频器38v来调节电动机的旋转速度,并构成为能够加压输送与冷冻负载对应的流量的稀溶液Sw。即,溶液泵38构成为能够调节排出流量。在本实施方式中,高温再生器32A相当于对象构成设备,溶液S相当于对象液体。
在溶液泵38的下游侧的稀溶液管55配设有在稀溶液Sw与混合浓溶液Sc之间进行热交换的低温溶液热交换器36。在低温溶液热交换器36还连接有供混合浓溶液Sc流动的混合浓溶液管56。低温溶液热交换器36代表性地是使用板式热交换器,但也可以是管壳式或其他热交换器。
稀溶液管55在低温溶液热交换器36的下游侧分支成与高温再生器32A连接的稀溶液管55A、和与低温再生器32B连接的稀溶液管55B。在稀溶液管55A配设有在稀溶液Sw与浓溶液Sa之间进行热交换的高温溶液热交换器35。在高温溶液热交换器35还连接有供浓溶液Sa流动的浓溶液管56A。高温溶液热交换器35代表性地是使用板式热交换器,但也可以是管壳式或其他热交换器。
此处,参照图2对高温再生器32A的结构进行说明。图2是高温再生器32A的示意性纵剖视图。在本实施方式中,高温再生器32A是贯流式再生器,具备:导入稀溶液Sw的下部集流管14、使下部集流管14的稀溶液Sw朝向上方流动的多个液管10、收集在液管10内加热稀溶液Sw而生成的混合流体Fm的上部集流管15、生成对液管10内的稀溶液Sw进行加热的燃烧气体的作为加热装置的燃烧器16、收纳上述部件的外容器13、将浓溶液Sa与高温制冷剂蒸汽Va分离而暂时存积浓溶液Sa的气液分离器22、以及与气液分离器22连通的液面控制壳体24。此外,混合流体Fm是在液管10内被加热的稀溶液Sw浓缩而生成的浓溶液Sa、与从稀溶液Sw脱离的作为制冷剂的蒸汽的高温制冷剂蒸汽Va混合后的流体。
下部集流管14是将稀溶液Sw分配至多个液管10的部件。下部集流管14代表性地是将水平剖面形成为圆环状,将铅垂剖面形成为矩形状。此外,水平剖面可以呈圆形以外的多边形状而转一周,也可以不连接为环状而形成为C字状。铅垂剖面也可以为矩形以外的圆形或椭圆形。另外,在形成于下部集流管14的中心部的空洞部分填充有耐火材料17。在下部集流管14连接有导入稀溶液Sw的稀溶液管55A、和将从气液分离器22导出的浓溶液Sa导入的返回管25。
在下部集流管14大致铅垂地配设有多个液管10。液管10大致铅垂是指液管10的轴线大致铅垂的状态。大致铅垂是只要能够将在液管10内被加热而从稀溶液Sw蒸发产生的高温制冷剂蒸汽Va与浓溶液Sa一起顺利地排出的程度即可。液管10的长度在高温再生器32A的高度存在限制时,以满足其高度的方式来决定,并且以能够因对在内部流动的稀溶液Sw赋予的热量而从稀溶液Sw产生高温制冷剂蒸汽Va而生成浓溶液Sa的方式综合地考虑供给至高温再生器32A的稀溶液Sw的流量、液管10的根数以及直径的关系来决定。另外,多个液管10大致以等间隔配设在与下部集流管14大致同心的圆上。在大致以等间隔配设在与下部集流管14同心的圆上的多个液管10的内侧,形成有使燃料燃烧而生成燃烧气体Gb的燃烧室20。
在多个液管10的顶部连接有上部集流管15。上部集流管15与下部集流管14同样,代表性地是将水平剖面形成为圆环状,将铅垂剖面形成为矩形状。在上部集流管15连接有将浓溶液Sa与高温制冷剂蒸汽Va混合后的混合流体Fm导入至气液分离器22的混合流体管21。在形成于上部集流管15的中心部的空洞部分配设有燃烧器16。燃烧器16构成为能够接收来自控制装置65的信号而进行点火以及停止。
外容器13为不使在燃烧室20生成的燃烧气体Gb向外部泄露的气密构造,代表性地具有圆筒形状。外容器13为与下部集流管14以及上部集流管15大致同心的圆,并具有能够供下部集流管14以及上部集流管15嵌入的内径。在外容器13连接有排出燃烧气体Gb的烟道18。
气液分离器22代表性地形成为圆筒状,但也可以为四棱柱形状、多边形形状或其他形状。气液分离器22以长边方向沿铅垂方向的方式配设在接近上部集流管15的位置。气液分离器22利用混合流体管21而与上部集流管15连接。在气液分离器22内设置有作为气液分离板的挡板22a,该挡板22a将经由混合流体管21导入的混合流体Fm分离成高温制冷剂蒸汽Va和浓溶液Sa。挡板22a以将气液分离器22的上部一分为二的方式安装于气液分离器22的顶板。在被挡板22a分割的空间的未连接有混合流体管21的一方的区域的气液分离器22的上表面,形成有导出已分离的高温制冷剂蒸汽Va的高温制冷剂蒸汽导出口22e,在高温制冷剂蒸汽导出口22e连接有制冷剂蒸汽管58。在制冷剂蒸汽管58配设有检测高温制冷剂蒸汽Va的温度的温度传感器28。代表性的是温度传感器28配设于高温制冷剂蒸汽导出口22e的附近。若配设在该位置,则能够检测饱和蒸汽的高温制冷剂蒸汽Va的温度(即能够检测高温制冷剂蒸汽Va的饱和温度),从而能够推定高温再生器32A的压力。温度传感器28构成为能够利用信号电缆与控制装置65连接,并将检测出的温度作为信号发送至控制装置65。高温制冷剂蒸汽导出口22e也可以形成于气液分离器22的上部侧面,但从防止溶液S混入制冷剂蒸汽管58的观点来看,优选形成于气液分离器22的上表面。
另外,气液分离器22作为将分离后的浓溶液Sa存积于下部的液体存积部发挥功能。在气液分离器22的底面形成有导出暂时存积的浓溶液Sa的浓溶液导出口22n,在浓溶液导出口22n连接有浓溶液管56A。浓溶液导出口22n代表性地形成于气液分离器22的底面,但也可以形成于气液分离器22的下部侧面。此外在气液分离器22的底面的其他部分连接有使分离后的浓溶液Sa中的剩余部分返回至下部集流管14的返回管25。在本实施方式中,下部集流管14与气液分离器22通过返回管25连接。若下部集流管14与气液分离器22连接,则能够使存积于气液分离器22内的浓溶液Sa向下部集流管14回流,从而能够抑制气液分离器22内的液位上升,减少与从气液分离器22导出的高温制冷剂蒸汽Va相伴的溶液量。
液面控制壳体24代表性地形成为圆筒状,但也可以是四棱柱形状、多边形形状或其他形状。在液面控制壳体24的内部以沿铅垂方向延伸的方式收纳有检测低液位Ls的低液位电极棒23s、和检测高液位Lt的高液位电极棒23t。以下,也有时也将低液位电极棒23s以及高液位电极棒23t统称为“液位检测电极棒23”。在本实施方式中,液位检测电极棒23相当于液位检测器。液位检测电极棒23分别安装于液面控制壳体24的顶板。低液位电极棒23s的下端位于低液位Ls。低液位电极棒23s构成为在未接触到液体时,即成为关闭时为检测出液体位于低液位Ls以下。高液位电极棒23t的下端位于高液位Lt。高液位电极棒23t构成为在接触到液体时,即成为打开时为检测出液体位于高液位Lt以上。此外,根据需要而在液面控制壳体24配设有经由浓溶液Sa而与液位检测电极棒23形成电路的通用电极棒(未图示),但在以下的说明中,不对通用电极棒进行特别地说明。液位检测电极棒23构成为能够利用信号电缆与控制装置65连接,将气液分离器22的高液位信号以及低液位信号发送至控制装置65。
其中,高液位Lt在本实施方式中是将使供给至下部集流管14的稀溶液Sw的流量减少的信号发送至溶液泵38的液位。低液位Ls在本实施方式中是将使供给至下部集流管14的稀溶液Sw的流量增加的信号发送至溶液泵38的液位。
液面控制壳体24的上部利用上部连通管29A与气液分离器22的上部侧面连接。另外,液面控制壳体24利用下部连通管29B将下方的部分与返回管25连接。这样,利用上部连通管29A和下部连通管29B将液面控制壳体24与气液分离器22或返回管25连接,从而能够将气液分离器22内的浓溶液Sa的液位(存积液位Lx)以及液管10内的溶液的液位正确地显现在液面控制壳体24内。
再次返回图1继续进行吸收式制冷机1的结构的说明。如上所述,高温再生器32A是导入由吸收器31吸收蒸发器制冷剂蒸汽Ve而使浓度降低的稀溶液Sw,并对稀溶液Sw进行加热使制冷剂蒸发而生成浓度上升的浓溶液Sa的部位。作为另一方的再生器的低温再生器32B是从吸收器31导入稀溶液Sw,并利用由高温再生器32A产生的高温制冷剂蒸汽Va对稀溶液Sw进行加热,使制冷剂蒸发而生成浓度上升的中间浓度溶液Sb的部位。
在低温再生器32B配设有加热蒸汽管32Ba,该加热蒸汽管32Ba供成为用于对稀溶液Sw进行加热的加热源的高温制冷剂蒸汽Va流动。加热蒸汽管32Ba的一端与制冷剂蒸汽管58连接。另一端与凝结制冷剂管59连接。凝结制冷剂管59是将高温制冷剂蒸汽Va在加热蒸汽管32Ba内凝结后的制冷剂液Vd导入冷凝器33的配管。在低温再生器32B配设有稀溶液喷洒喷嘴32Bb,用于将已导入的稀溶液Sw朝向加热蒸汽管32Ba喷洒。稀溶液喷洒喷嘴32Bb与稀溶液管55B连接。
冷凝器33是对在低温再生器32B中从稀溶液Sw蒸发的低温制冷剂蒸汽Vb进行冷却使其凝结,从而生成向蒸发器34输送的制冷剂液Vf的部位。在冷凝器33配设有供用于对由低温再生器32B产生的低温制冷剂蒸汽Vb进行冷却的冷却水q流动的冷却水管33a。冷却水管33a的一端经由配管53而与吸收器31内的冷却水管31a连接,另一端经由配管54与冷却塔(未图示)连接。
冷凝器33与低温再生器32B在一个罐体内均形成为管壳式,并在两者之间设置有间隔壁33d。冷凝器33与低温再生器32B构成为能够在间隔壁33d的上部连通,以使由低温再生器32B产生的低温制冷剂蒸汽Vb朝冷凝器33移动。
在低温再生器32B的底部连接有供浓度上升后的中间浓度溶液Sb通过的中间浓度溶液管56B。在中间浓度溶液管56B连接有浓溶液管56A而成为混合浓溶液管56。混合浓溶液管56经由低温溶液热交换器36而与浓溶液喷洒喷嘴31b连接。在冷凝器33的底部连接有将制冷剂液Vf朝向蒸发器34导出的制冷剂液管60。制冷剂液Vf是低温制冷剂蒸汽Vb凝结后的制冷剂液Vc与高温制冷剂蒸汽Va在加热蒸汽管32Ba内凝结并在冷凝器33冷却了的制冷剂液Vd混合后的制冷剂液。
控制装置65对吸收式制冷机1进行控制。控制装置65构成为向变频器38v发送流量调节信号,由此能够对溶液泵38的排出流量进行调节。控制装置65从高液位电极棒23t(参照图2)接收高液位信号,从而在检测出气液分离器22(参照图2)内的浓溶液Sa的液位到达高液位Lt时,向溶液泵38发送信号而使旋转速度(rpm)减少。由此,导入至下部集流管14(参照图2)的稀溶液Sw减少。另外,控制装置65从低液位电极棒23s(参照图2)接收低液位信号,从而在检测出气液分离器22(参照图2)内的浓溶液Sa的液位达到低液位Ls时,向溶液泵38发送信号来增加旋转速度(rpm)。由此,导入至下部集流管14(参照图2)的稀溶液Sw增加。另外,控制装置65从温度传感器28接收温度信号而对高温制冷剂蒸汽Va的温度进行检测。构成为在控制装置65中将饱和蒸汽的温度与压力的关系作为曲线图存储,从而能够参照从温度传感器28接收的温度信号来把握高温再生器32A的压力。这样,在本实施方式中,由温度传感器28和控制装置65构成内压检测器。另外,控制装置65除了根据吸收式制冷机1的运转负载来调整溶液泵38的旋转速度(rpm)之外,也控制吸收式制冷机1的运转。在后述的作用的说明中对溶液泵38的控制进行详述。
继续参照图1以及图2来说明吸收式制冷机1的作用。首先对吸收式制冷机1的制冷剂侧的循环进行说明。在冷凝器33中,接受由低温再生器32B蒸发的低温制冷剂蒸汽Vb,利用在冷却水管33a中流动的冷却水q进行冷却而使其凝结,从而成为制冷剂液Vc。凝结后的制冷剂液Vc与制冷剂液Vd混合而成为制冷剂液Vf,并向蒸发器34输送,从而作为制冷剂液Vf存积于存积部34c。存积于存积部34c的制冷剂液Vf由制冷剂泵39输送至制冷剂液喷洒喷嘴34b。若将蒸发器34的制冷剂液Vf从制冷剂液喷洒喷嘴34b向冷水管34a喷洒,则制冷剂液Vf从冷水管34a内的冷水p受热进行蒸发,另一方面冷水p被冷却。冷却后的冷水p输送至利用冷热的场所(未图示)而被使用。另一方面,由蒸发器34蒸发的制冷剂液Vf成为蒸发器制冷剂蒸汽Ve,并朝连通的吸收器31移动。
接下来,说明吸收式制冷机1的溶液侧的循环。在吸收器31中,从浓溶液喷洒喷嘴31b喷洒高浓度的混合浓溶液Sc,混合浓溶液Sc吸收由蒸发器34产生的蒸发器制冷剂蒸汽Ve而成为稀溶液Sw。稀溶液Sw存积于存积部31c。混合浓溶液Sc在吸收蒸发器制冷剂蒸汽Ve时产生的吸收热被在冷却水管31a中流动的冷却水q去除。存积部31c的稀溶液Sw被溶液泵38分别向高温再生器32A以及低温再生器32B加压输送。此外,也可以构成为利用溶液循环泵(未图示)使积存于存积部31c的溶液循环并向冷却水管31a喷洒。这样的话,能够使冷却水管31a因溶液S而充分地浸湿,从而能够防止与冷却水管31a接触的溶液S的偏差。被溶液泵38加压输送而在稀溶液管55中流动的稀溶液Sw,在低温溶液热交换器36与混合浓溶液Sc进行热交换而温度上升,之后,分流的一部分在稀溶液管55A中流动,并在高温溶液热交换器35与从高温再生器32A导出的浓溶液Sa进行热交换而温度上升,在此之后导入高温再生器32A,分流后剩余的稀溶液Sw在稀溶液管55B中流动被导向低温再生器32B。
在此特别参照图2对高温再生器32A的作用进行说明。在稀溶液管55A中流动而向高温再生器32A导入的稀溶液Sw,流入下部集流管14。流入到下部集流管14的稀溶液Sw到达各液管10的下部,并借助溶液泵38的压力而在多个液管10内上升从而朝向上部集流管15。稀溶液Sw在各液管10上升的过程中被燃烧器16的火焰以及燃烧气体Gb加热,从而制冷剂蒸发而产生高温制冷剂蒸汽Va,溶液本身的浓度上升而成为浓溶液Sa。从稀溶液Sw浓度上升的浓溶液Sa与高温制冷剂蒸汽Va作为混合流体Fm而从各液管10流入上部集流管15而被收集,从而经由混合流体管21而流入气液分离器22。
流入气液分离器22的混合流体Fm在与挡板22a碰撞后被挡板22a的表面引导,并在朝下方流动时分离为高温制冷剂蒸汽Va和浓溶液Sa,高温制冷剂蒸汽Va在挡板22a的下端反转而朝上方移动,浓溶液Sa积存于气液分离器22的下部。移动到气液分离器22上方的高温制冷剂蒸汽Va从高温制冷剂蒸汽导出口22e导出,在制冷剂蒸汽管58中朝向低温再生器32B(参照图1)流动。另一方面,积存于气液分离器22下部的浓溶液Sa从浓溶液导出口22n导出,并在浓溶液管56A中朝向吸收器31(参照图1)流动。另外,积存在气液分离器22下部的浓溶液Sa的剩余部分,在返回管25中流动而向下部集流管14回流。
此时,浓溶液Sa也流入与气液分离器22连通的液面控制壳体24。液面控制壳体24的上部利用上部连通管29A而与气液分离器22的气相部连接,因此液面控制壳体24的气相部与气液分离器22的气相部成为大致相等的压力,从而在液面控制壳体24内显现气液分离器22内的浓溶液Sa的液位。另外,液面控制壳体24利用下部连通管29B与返回管25连接,因此在返回管25中流通的浓溶液Sa的一部分经由下部连通管29B而流入液面控制壳体24。由此,液面控制壳体24内的浓溶液Sa的液位能够正确地反映气液分离器22内的浓溶液Sa的液位。而且,在正确地反映气液分离器22内的浓溶液Sa的液位的液面控制壳体24内设置有液位检测电极棒23,因此能够准确地检测出气液分离器22内的浓溶液Sa的液位。
此处再次主要参照图1,再次进行溶液侧的循环的说明。从高温再生器32A导出而在浓溶液管56A中流动的浓溶液Sa,被导入高温溶液热交换器35并与朝向高温再生器32A的稀溶液Sw进行热交换从而温度降低。另一方面,从高温再生器32A导出而在制冷剂蒸汽管58中流动的高温制冷剂蒸汽Va,流入低温再生器32B的加热蒸汽管32Ba。
另一方面,在稀溶液管55B中流动并导入到低温再生器32B的稀溶液Sw,从稀溶液喷洒喷嘴32Bb喷洒。从稀溶液喷洒喷嘴32Bb喷洒的稀溶液Sw被在加热蒸汽管32Ba中流动的高温制冷剂蒸汽Va加热,从而低温再生器32B内的稀溶液Sw中的制冷剂蒸发而成为中间浓度溶液Sb。另一方面,从稀溶液Sw蒸发的制冷剂作为低温制冷剂蒸汽Vb向冷凝器33输送。因从高温制冷剂蒸汽Va受热而温度上升的中间浓度溶液Sb被导出至中间浓度溶液管56B。此外,在加热蒸汽管32Ba中流动的高温制冷剂蒸汽Va被稀溶液Sw夺取热并凝结而成为制冷剂液Vd,从而在凝结制冷剂管59中流动并导入冷凝器33。
从低温再生器32B导出而在中间浓度溶液管56B中流动的中间浓度溶液Sb,从高温溶液热交换器35导出而与在浓溶液管56A中流动来的浓溶液Sa合流成为混合浓溶液Sc,并在混合浓溶液管56中流动。然后,混合浓溶液Sc流入低温溶液热交换器36,与从吸收器31导出的稀溶液Sw进行热交换,从而温度降低。温度降低后的混合浓溶液Sc被导入吸收器31,并从浓溶液喷洒喷嘴31b朝向冷却水管31a喷洒。以下,反复进行同样的循环。
进行上述的运转的吸收式制冷机1在其运转过程中,控制装置65以避免导致高温再生器32A的空烧、溶液溢出等的方式经由变频器38v对溶液泵38的排出量进行调节,从而能够维持适当的溶液的液位。本实施方式的高温再生器32A中适当的液位是气液分离器22内的浓溶液Sa的存积液位Lx位于低液位Ls与高液位Lt之间的液位,该液位相当于标准液位。但是吸收式制冷机1内的溶液S的循环流量受由作为冷水p的供给目的地的冷冻负载的变动引起的溶液S的浓度或其他重要因素的影响,也可能产生存积液位Lx偏离适当的液位的情况。高温再生器32A为了维持适当的(在吸收式制冷机1的运转过程中应维持的)存积液位Lx,另外,为了能够在存积液位Lx从标准液位偏离的情况下迅速地返回标准液位并维持标准液位,而在吸收式制冷机1中进行以下的控制。
图3是说明溶液泵38的控制的流程图。在以下的说明中,在提及吸收式制冷机1的结构时,适当地参照图1以及图2。吸收式制冷机1在停止过程中为了避免溶液S的结晶,而成为溶液S被稀释的状态。若吸收式制冷机1起动(开始),则由于最初为溶液S稀释的状态,所以无法发挥预期的冷冻能力,但导入浓溶液喷洒喷嘴31b的溶液S的浓度升高,导入高温再生器32A以及低温再生器32B的溶液S的浓度降低,因此若在溶液S中产生浓度差则能够发挥冷冻能力,直至能够发挥大致预期的冷冻能力的正常运转。在吸收式制冷机1中,高温再生器32A的内压伴随着冷冻负载的变动而变动成为一个重要因素,使溶液S的循环流量变动。在本实施方式中,利用温度传感器28检测高温制冷剂蒸汽Va(能够看做饱和蒸汽)的温度,并推定高温再生器32A的压力,从而使溶液泵38以与高温再生器32A的压力对应的变频器38v的频率运转。控制装置65在吸收式制冷机1的运转过程中,始终或以规定的间隔从温度传感器28接收高温制冷剂蒸汽Va的温度的信号,来计算高温再生器32A的压力。
图4是表示高温再生器32A的压力与溶液泵38的变频器38v的频率的关系的曲线图。对于吸收式制冷机1而言,溶液S的循环流量伴随着高温制冷剂蒸汽Va的温度的上升,即伴随高温再生器32A的内部压力上升而增加,因此如图4的曲线CV所示,控制装置65以与高温再生器32A的压力上升对应地使溶液泵38的运转频率上升,使溶液泵38的旋转速度(rpm)增加,从而从吸收器31将与成为必要的循环流量匹配的稀溶液Sw输送至高温再生器32A的方式进行控制。图4所示的高温再生器32A的压力与溶液泵38的变频器38v的频率的关系存储于控制装置65。将存储于该控制装置65的与高温再生器32A的压力对应的溶液泵38的变频器38v的频率称为“标准频率”。
再次主要参照图3,继续进行溶液泵38的控制的说明。在吸收式制冷机1的运转过程中,控制装置65对存积液位Lx是否处于标准液位进行判断(S1)。在存积液位Lx处于标准液位的情况下,控制装置65将标准频率(与图4所示的高温再生器32A的压力对应的频率)作为运转频率(S2),使溶液泵38进行运转。若将溶液泵38的运转频率调节为标准频率,则再次返回对存积液位Lx是否处于标准液位进行判断的工序(S1)。
另一方面,在对存积液位Lx是否处于标准液位进行判断的工序(S1)中,在不处于标准液位的情况下,即,在低液位电极棒23s检测出低液位Ls时,或在高液位电极棒23t检测出高液位Lt时,控制装置65将以向存积液位Lx返回标准液位的方向(返回方向)改变溶液泵38的排出流量的方式,对此时的运转频率加上或减去检测修正频率的值作为新的溶液泵38的运转频率(S3)。其中,所谓“返回方向”是指使从标准液位偏离的存积液位Lx返回标准液位的方向,在存积液位Lx成为低液位Ls以下的情况下,是使导入的稀溶液Sw增加的方向,在存积液位Lx成为高液位Lt以上的情况下,是使导入的稀溶液Sw减少的方向。因此控制装置65在存积液位Lx成为低液位Ls以下的情况下,将对此时的运转频率加上检测修正频率的值作为新的运转频率,在存积液位Lx成为高液位Lt以上的情况下,将对此时的运转频率减去检测修正频率的值作为新的运转频率,并将上述新的运转频率发送至变频器38v。另外,所谓“检测修正频率”是相对于偏离标准液位时(在检测出低液位Ls或高液位Lt时)的标准频率的规定的比例(相当于第一规定比例)的值。
图5(A)、(B)是表示偏离时的标准频率与修正频率的关系的曲线图。图5(A)、(B)的横轴表示偏离时标准频率,纵轴表示修正频率(检测修正频率或后述的继续修正频率)。图5(A)中的线HdA、或图5(B)中的线HdB示出检测修正频率相对于偏离时标准频率的值。如图5(A)、(B)所示,检测修正频率在偏离时标准频率小时较小,在偏离时标准频率大时较大。这样,能够抑制在存积液位Lx从标准液位偏离时修正的变频器38v的频率(进而是溶液泵38的排出流量)过分或不足。假设如以往那样,在将修正的频率设为一定(例如5Hz)的情况下,在此时的运转频率比较大时(例如50Hz)变化量变小(例如10%),在此时的运转频率比较小时(例如10Hz)变化量增大(例如50%),因此液面控制有时不稳定。与此相对,在本实施方式的吸收式制冷机1中,对此时的运转频率(即偏离时标准频率)加上或减去偏离时标准频率的规定比例的值亦即检测修正频率,因此能够抑制所修正的频率过分或不足,从而能够在满负载区域进行稳定的液面控制。此外,虽在图5(A)中示出检测修正频率HdA以一定的倾斜呈直线状变化,在图5(B)中示出检测修正频率HdB呈阶梯状变化的例子,但只要是检测修正频率在偏离时标准频率小时较小,检测修正频率在偏离时标准频率大时较大的关系,则检测修正频率也可以相对于偏离时标准频率而以二次曲线状等变化。
再次主要参照图3,继续进行溶液泵38的控制的说明。控制装置65若将对偏离时标准频率加上或减去检测修正频率的值作为新的运转频率(S3),则对存积液位Lx是否处于标准液位进行判断(S4)。该工序(S4)在内容上与工序(S1)相同,但与工序(S1)的不同点在于,对一端偏离标准液位的存积液位Lx是否返回标准液位进行判断,因此为其他工序。在对存积液位Lx是否处于标准液位进行判断的工序(S4)中,在不处于标准液位的情况下,控制装置65判断频率修正之后是否经过了规定的时间(S5)。此处的“规定的时间”代表性的是假定为进行的频率修正表示于存积液位Lx所需的时间。在判断进行频率修正之后是否经过了规定的时间的工序(S5)中,在未经过规定的时间的情况下,返回判断存积液位Lx是否处于标准液位的工序(S4)。
另一方面,在判断进行频率修正之后是否经过了规定的时间的工序(S5)中,在经过了规定的时间的情况下,控制装置65将以向上述的返回方向改变溶液泵38的排出流量的方式对此时的运转频率加上或减去继续修正频率的值作为新的溶液泵38的运转频率(S6)。此处,所谓“继续修正频率”是指相对于偏离标准液位时(检测出低液位Ls或高液位Lt时)的标准频率规定的比例(相当于第二规定比例)的值。继续修正频率是在存积液位Lx从标准液位偏离即使向返回方向对频率进行修正,存积液位Lx也不返回标准液位的情况下增加修正的频率,代表性的是如在图5(A)中线HcA,在图5(B)中线HcB表示的那样,是比检测修正频率小的值,但也可以是与检测修正频率相同的值,还可以是比检测修正频率大的值。
控制装置65若将对此时的运转频率向返回方向加上或减去继续修正频率的值作为新的溶液泵38的运转频率(S6),则返回判断存积液位Lx是否处于标准液位的工序(S4)。然后,在判断存积液位Lx是否处于标准液位的工序(S4)中,在处于标准液位的情况下,控制装置65以将溶液泵38的排出流量向与上述的返回方向相反的复原方向改变的方式,对此时的运转频率加上或减去检测修正频率的值作为新的溶液泵38的运转频率(S7)。为了慎重起见,若提及“复原方向”,是在存积液位Lx从低液位Ls以下返回标准液位的情况下减少导入的稀溶液Sw的方向,在存积液位Lx从高液位Lt以下返回标准液位的情况下增加导入的稀溶液Sw的方向。因此控制装置65在存积液位Lx从低液位Ls以下返回标准液位的情况下,将对此时的运转频率减去检测修正频率的值作为新的运转频率,在存积液位Lx从高液位Lt以下返回标准液位的情况下,将对此时的运转频率加上检测修正频率的值作为新的运转频率,并将上述新的运转频率发送至变频器38v。这样的话,能够抑制返回标准液位的存积液位Lx越至相反一侧(例如在存积液位Lx从低液位Ls以下返回标准液位的情况下为高液位Lt侧)。控制装置65若将向复原方向对此时的运转频率加上或减去检测修正频率的值作为新的溶液泵38的运转频率(S7),则返回判断存积液位Lx是否处于标准液位的工序(S1),以下,反复进行上述流程。
参照图6对上述的溶液泵38的控制的说明进行补充。图6是表示溶液泵38的频率的修正状况的变迁的时序图。在图6所示的时序图中,横轴表示经过时间,纵轴在上部表示液位检测的有无,在下部表示运转频率的修正状况。在纵轴的上部的液位检测的有无中,在其上部表示高液位电极棒23t的接触液体的有无,在下部表示低液位电极棒23s的接触液体的有无。表示液位检测的有无的区域的横向所描绘的高低不同的折线中、上段表示检测出电极棒23t、23s接触液体的状态(打开),下段表示未检测出电极棒23t、23s接触液体的状态(关闭)。另外,纵轴的下部的运转频率的修正状况表示基于检测修正频率或继续修正频率的增减的修正状况,为了便于说明,未反映伴随着处于标准液位时的高温再生器32A的压力变动的标准频率的变动。
在图6的时序图所示的例子中,最初的位于标准液位的存积液位Lx在时刻T1,高液位电极棒23t为打开,即检测出高液位Lt,因此从运转频率减去检测修正频率Hd。其中,减去检测修正频率Hd是因为减法相当于检测出高液位Lt时的返回方向。然后保持检测出高液位Lt的状态不变,在从时刻T1经过规定时间的时刻T2,从此时的运转频率减去继续修正频率Hc。然后,保持检测出高液位Lt的状态不变,在从时刻T2经过规定时间的时刻T3,从此时的运转频率减去继续修正频率Hc,进而保持检测出高液位Lt的状态不变,在从时刻T3经过规定时间的时刻T4从此时的运转频率减去继续修正频率Hc。而且,在时刻T5,高液位电极棒23t为关闭,即从高液位Lt返回标准液位,因此此时对运转频率加上检测修正频率Hd。其中,加上检测修正频率Hd是因为加法相当于从高液位Lt返回标准液位时的复原方向。
然后,在时刻T6,低液位电极棒23s为关闭,即检测出低液位Ls,因此对运转频率加上检测修正频率Hd。其中,加上检测修正频率Hd是因为加法相当于检测出低液位Ls时的返回方向。而且,保持检测出低液位Ls的状态不变,在从时刻T6经过了规定时间的时刻T7,从此时的运转频率加上继续修正频率Hc。然后,在时刻T8,低液位电极棒23s为打开,即从低液位Ls返回标准液位,因此此时从运转频率减去检测修正频率Hd。其中,减去检测修正频率Hd是因为减法相当于从低液位Ls返回标准液位时的复原方向。
如以上说明的那样,根据本实施方式的吸收式制冷机1,对存积液位Lx从标准液位偏离时的运转频率向返回方向增减的检测修正频率,是偏离时的标准频率的第一规定比例的值,因此能够防止在存积液位Lx从标准液位偏离时修正的频率过大,从而能够根据冷冻负载来修正最佳的值的频率,从而能够在满负载区域进行稳定的液面控制。另外,在存积液位Lx偏离标准液位的时间继续规定时间后,对运转频率向返回方向增减偏离时的标准频率的第二规定比例的值亦即继续修正频率,因此能够促进存积液位Lx向标准液位复原。另外,在存积液位Lx从偏离标准液位的状态返回标准液位后,对运转频率向复原方向增减检测修正频率,因此能够抑制返回标准液位的存积液位Lx越至相反一侧。
在以上的说明中,内压检测器由控制装置65构成,该控制装置65根据测量作为饱和蒸汽的高温制冷剂蒸汽Va的温度的温度传感器28以及检测出的高温制冷剂蒸汽Va的温度,来推定高温再生器32A的压力,从而间接地检测高温再生器32A的内压,但也可以由直接检测高温再生器32A的压力的压力传感器构成,或者也可以为根据除此以外的溶液S的温度以及浓度对压力进行运算的结构等。
接下来,参照图7对本发明的第二实施方式的作为吸收式热源装置的吸收式制冷机2进行说明。图7是吸收式制冷机2的示意性系统图。吸收式制冷机2与吸收式制冷机1(参照图1)不同点在于,作为将存积于低温再生器32B的中间浓度溶液Sb朝向吸收器31加压输送的液体泵的浓溶液泵38B,配设于中间浓度溶液管56B,进行低温再生器32B内的中间浓度溶液Sb的液面控制。伴随与此,在低温再生器32B设置有:低温压力传感器28B,其检测内部的压力;和作为液位检测器的低温液位检测电极棒23B,其能够分别检测存积于低温再生器32B内的作为液体存积部的存积部32Bc的中间浓度溶液Sb的高液位以及低液位。另外,在浓溶液泵38B设置有变频器38Bv。控制装置65A构成为:除了进行基于高温再生器32A的压力以及存积液位Lx的溶液泵38的运转频率的调节之外,还进行基于低温再生器32B的压力以及中间浓度溶液Sb的存积液位的浓溶液泵38B的运转频率的调节。吸收式制冷机2的上述以外的结构与吸收式制冷机1(参照图1)相同。
在吸收式制冷机2与浓溶液泵38B的关系中,低温再生器32B成为对象构成设备,中间浓度溶液Sb成为对象液体。另外,若对浓溶液泵38B的排出流量进行调节,则从低温再生器32B导出的中间浓度溶液Sb的流量发生变化。因此低温再生器32B与浓溶液泵38B的关系的“返回方向”是指,在低温再生器32B的存积液位成为低液位以下的情况下是减去导出的中间浓度溶液Sb的方向,在存积液位成为高液位以上的情况下是增加导出的中间浓度溶液Sb的方向。因此控制装置65A在低温再生器32B的存积液位成为低液位以下的情况下,将对此时的浓溶液泵38B的运转频率减去检测修正频率的值作为新的运转频率,在低温再生器32B的存积液位成为高液位以上的情况下,将对此时的浓溶液泵38B的运转频率加上检测修正频率的值作为新的运转频率,并将上述新的运转频率发送至变频器38Bv。在对浓溶液泵38B的运转频率进行修正时,增减的检测修正频率以及继续修正频率也与溶液泵38同样是相对于偏离标准液位时的标准频率规定比例的值。此外,浓溶液泵38B的基准频率、检测修正频率以及继续修正频率代表性的是独立于溶液泵38设定。
此外,在图7中,浓溶液泵38B设置于中间浓度溶液管56B中,但也能够设置于浓溶液Sa以及中间浓度溶液Sb混合后的混合浓溶液管56中。该情况下的控制方法也与对上述的浓溶液泵38B的控制方法相同。
在以上的说明中,高温再生器32A是贯流蒸发器式的高温再生器,但也可以是除了贯流蒸发器式以外的烟管型高温再生器、液管型高温再生器、作为热源可以是使用蒸汽、温水、排气等的高温再生器。
图8是变形例的烟管型高温再生器的纵剖视图,(A)是第一变形例的高温再生器32P,(B)是第二变形例的高温再生器32Q的图。高温再生器32P、32Q具备:在形成于内部的燃烧室120内利用燃烧器(未图示)形成火焰而生成燃烧气体的炉筒111、供燃烧气体流动对周围的溶液进行加热的烟管112、以及将炉筒111以及烟管12收纳于内部的罐体113。在罐体113的下部(代表性的是底部)连接有将稀溶液Sw导入罐体113内的稀溶液管55A,在罐体113的上部(代表性的是顶部)连接有导出高温制冷剂蒸汽Va的制冷剂蒸汽管58。
而且,在图8(A)表示的高温再生器32P中,在应该维持的罐体113内液位附近的罐体113侧部形成有浓溶液Sa取出用的方孔113h,在罐体113的侧部设置有接受从方孔113h流出的浓溶液Sa的作为液体存积部的溶液存积容器124A。在溶液存积容器124A内配设有作为液位检测器的液位检测电极棒23,该液位检测电极棒23具有低液位电极棒23s以及高液位电极棒23t。在溶液存积容器124A的底部连接有导出浓溶液Sa的浓溶液管56A。在高温再生器32P中,被导入的稀溶液Sw从炉筒111以及烟管12受热而被加热浓缩,从而能够生成高温制冷剂蒸汽Va和浓溶液Sa。
另一方面,在图8(B)表示的高温再生器32Q中,液面控制壳体24经由两个连通管29A、29B而与罐体113连接。液面控制壳体24经由连通管29A而与罐体113内的气相部连接,且经由连通管29B与罐体113内的液相部连接。由此,罐体113内的液位(存积液位Lx)显现于液面控制壳体24内。在液面控制壳体24内配设有作为液位检测器的液位检测电极棒23,该液位检测电极棒23具有低液位电极棒23s以及高液位电极棒23t。基于由液位检测电极棒23检测出的液位来控制溶液泵38的排出流量,从而能够对罐体113内的存积液位Lx进行控制。在高温再生器32Q中,罐体113本身成为液体存积部。
在以上的吸收式制冷机1、2(包括变形例)的说明中,吸收循环是所谓的双效并联流程,但上述的液体泵(溶液泵38等)的控制也能够应用于使溶液S按低温再生器32B、高温再生器32A的顺序流动的串联流程、使溶液S按高温再生器32A、低温再生器32B的顺序流动的反向流程之类的吸收循环,另外也能够应用于除双效以外的单效用、三效用、或单、双效等多效用的吸收循环。此外,单、双效利用高温的热源介质首先对高温再生器进行加热,利用由高温再生器产生的制冷剂蒸汽对低温再生器进行加热的双效,并且还使用从其他外部导入的低温热源对与上述低温再生器不同的低温再生器进行加热。
在以上的说明中,吸收式热源装置为吸收式制冷机,但也可以为吸收式热泵。
图9表示本发明的第三实施方式的作为吸收式热源装置的吸收式热泵3的例子。吸收式热泵3是取出比驱动热源温度高的温度的被加热介质的升温型热泵亦即第二种吸收式热泵。吸收式热泵3具备构成为与吸收式制冷机1(参照图1)的吸收器31、蒸发器34、低温再生器32B、冷凝器33大体相同的吸收器31、蒸发器34、再生器32、冷凝器33。吸收式热泵3还具备将被吸收器31加热的被加热介质W分离为被加热介质W的蒸汽(被加热介质蒸汽Wv)和液体(被加热介质液Wq)的气液分离器80。气液分离器80构成为导入补充被加热介质Ws,从而能够对被加热介质W的不足部分进行补充。吸收式热泵3与吸收式制冷机1(参照图1)的不同点在于,相互连通的吸收器31以及蒸发器34的压力比相互连通的再生器32以及冷凝器33的压力高。
吸收式热泵3构成为:通过具有变频器338v的作为液体泵的浓溶液泵338,将存积于再生器32的浓溶液Sa经由浓溶液管356输送至吸收器31,并利用喷洒于吸收器31的浓溶液Sa吸收来自蒸发器34的蒸发器制冷剂蒸汽Ve时的吸收热,对被加热介质W进行加热。另外,吸收式热泵3构成为:在吸收器31中浓溶液Sa吸收蒸发器制冷剂蒸汽Ve,从而利用作为液体存积部的存积部31c暂时存积浓度降低的稀溶液Sw,将存积部31c的稀溶液Sw经由稀溶液管355导入再生器32,喷洒在再生器32的稀溶液Sw被热源温水h的热加热,而使制冷剂的一部分脱离,浓度上升的浓溶液Sa存积于再生器32的下部,脱离的制冷剂作为再生器制冷剂蒸汽Vg导入冷凝器33。另外,吸收式热泵3构成为:在冷凝器33中导入到冷凝器33的再生器制冷剂蒸汽Vg被冷却水q冷却而凝结从而成为制冷剂液Vf,从而存积于冷凝器33的下部。另外,吸收式热泵3构成为:通过具有变频器339v的作为液体泵的制冷剂泵339,将存积于冷凝器33的制冷剂液Vf经由制冷剂液往管351输送至蒸发器34,喷洒在蒸发器34的制冷剂液Vf被热源温水h的热加热而使一部分蒸发从而成为蒸发器制冷剂蒸汽Ve,剩余的保持制冷剂液Vf不变而暂时存积于作为液体存积部的存积部34c后,经由制冷剂液体回流管360导入到冷凝器33。
另外,吸收式热泵3具有检测吸收器31的压力的作为内压检测器的压力传感器328。对于吸收式热泵3而言,吸收器31与蒸发器34连通,因此两者的压力也可以视为相同。因此压力传感器328不仅检测吸收器31的压力,也兼作检测蒸发器34的压力的内压检测器。另外,吸收式热泵3分别具有:能够分别对存积于吸收器31的存积部31c的稀溶液Sw的高液位以及低液位进行检测的作为液位检测器的吸收器液位检测电极棒123、和能够分别对存积于蒸发器34的存积部34c的制冷剂液Vf的高液位以及低液位进行检测的作为液位检测器的蒸发器液位检测电极棒423。
吸收式热泵3构成为:控制装置365进行基于吸收器31的压力以及存积于存积部31c的稀溶液Sw的液位的浓溶液泵338的运转频率的调节。在与浓溶液泵338的关系中,吸收器31成为对象构成设备,溶液S(浓溶液Sa、稀溶液Sw)成为对象液体。在吸收式热泵3中的浓溶液泵338的控制中,也与吸收式制冷机1(参照图1)中的溶液泵38同样,在存积液位从标准液位偏离时,对此时的运转频率向返回方向增减检测修正频率,即使对运转频率进行修正,也在偏离标准液位的状态继续了规定的时间后,对此时的运转频率向返回方向增减继续修正频率,在从标准液位偏离的状态返回标准液位时,对此时的运转频率向复原方向增减检测修正频率。在该情况下,浓溶液泵338对导入对象构成设备(吸收器31)的对象液体(浓溶液Sa)的流量进行调节,因此返回方向以及复原方向与频率的增减的关系成为与吸收式制冷机1(参照图1)的溶液泵38同样。
另外,吸收式热泵3构成为:控制装置365进行基于蒸发器34的压力(与吸收器31的压力相同)以及存积于存积部34c的制冷剂液Vf的液位的制冷剂泵339的运转频率的调节。在与制冷剂泵339的关系中,蒸发器34成为对象构成设备,制冷剂液Vf成为对象液体。即使在吸收式热泵3中的制冷剂泵339的控制中,也与吸收式制冷机1(参照图1)中的溶液泵38同样,在存积液位从标准液位偏离时对此时的运转频率向返回方向增减检测修正频率,即使对运转频率进行修正,也在偏离标准液位的状态继续了规定的时间后,对此时的运转频率向返回方向增减继续修正频率,在从标准液位偏离的状态返回标准液位时,对此时的运转频率向复原方向增减检测修正频率。在该情况下,制冷剂泵339对导入对象构成设备(蒸发器34)的对象液体(制冷剂液Vf)的流量进行调节,因此返回方向以及复原方向与频率的增减的关系为与吸收式制冷机1(参照图1)的溶液泵38同样。
如以上说明的那样,在存积液位从标准液位偏离时,对此时的运转频率向返回方向增减检测修正频率,即使对运转频率进行修正,也在偏离标准液位的状态继续了规定的时间后,对此时的运转频率向返回方向增减继续修正频率,在从标准液位偏离的状态返回标准液位时,对此时的运转频率向复原方向增减检测修正频率的液体泵的控制,也能够应用于第二种吸收式热泵,不仅溶液S也能够应用于制冷剂液Vf。
在以上的说明中,液位检测器由电极棒构成,但也可以是浮子开关等能够对电极棒以外的液位进行检测的部件。
在以上的说明中,在液体泵的控制中,在存积液位从标准液位偏离的状态返回标准液位时,对此时的运转频率向复原方向增减检测修正频率,但也可以不进行向返回标准液位时的复原方向增减检测修正频率。然而,从抑制向相反方向的超出的观点来看,优选进行向返回标准液位时的复原方向增减检测修正频率。
在以上的说明中,液位检测器对作为标准液位的上限的高液位和作为标准液位的下限的低液位进行检测,但也对比高液位更靠上方的高高液位、和比低液位更靠下方的低低液位分别进行检测,在检测出存积液位处于高高液位或低低液位时,可以对此时的运转频率向返回方向增减对偏离标准液位时的基准频率规定的比例(第三规定比例)的值亦即加速修正频率。在该情况下,若将加速修正频率设为比检测修正频率大的值,则优选能够促进存积液位向标准液位返回。
在以上的吸收式热源装置的说明中,具有蒸发器以及吸收器各一个,但上述的液体泵的控制也能够应用于以不同的压力等级进行运转的具有多个蒸发器以及吸收器的吸收式热源装置。
Claims (2)
1.一种吸收式热源装置,通过伴随着相位变化的制冷剂与混合有所述制冷剂的溶液的循环而使热移动,所述吸收式热源装置的特征在于,具备:
对象构成设备,其是从由构成所述吸收式热源装置的再生器、吸收器、蒸发器、冷凝器组成的组中选择出来的,该对象构成设备具有液体存积部,该液体存积部在将包含所述制冷剂或所述溶液的对象液体导入所述对象构成设备之后到导出期间,对包含所述制冷剂或所述溶液的对象液体进行暂时存积;
液体泵,其将所述对象液体相对于所述对象构成设备进行导入或导出,该液体泵具有控制电动机的旋转速度的变频器,且能够通过所述变频器进行的电动机的旋转速度的控制来调节排出流量;
内压检测器,其直接或间接地检测所述对象构成设备内部的压力;
液位检测器,其检测所述液体存积部内所述对象液体的存积液位从所述吸收式热源装置的运转过程中应维持的规定范围的标准液位偏离的情况;以及
控制装置,其将调节所述液体泵的排出流量的流量调节信号向所述变频器发送,在所述存积液位处于所述标准液位时,该控制装置将与由所述内压检测器检测出的值对应的标准频率作为运转频率发送,在所述存积液位偏离所述标准液位时,该控制装置将向所述存积液位返回所述标准液位的返回方向对所述运转频率增减检测修正频率后的值作为新的运转频率发送,所述检测修正频率为所述偏离时所述标准频率的第一规定比例的值。
2.根据权利要求1所述的吸收式热源装置,其特征在于,
所述控制装置构成为:在偏离所述标准液位的时间继续了规定时间后,将向所述返回方向对所述运转频率增减继续修正频率后的值作为新的运转频率发送,所述继续修正频率为所述偏离时所述标准频率的第二规定比例的值。
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