JP2000205692A - 臭化リチュウム吸収式冷凍機の運転制御方法、および同運転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 臭化リチュウム吸収式冷凍機の冷熱負荷が急
激に減少しても、臭化リチュウム結晶の析出や冷水の凍
結を生じないようにする。 【解決手段】 冷水出口（矢印ａ）の温度を検出する冷
水温度センサ１２を設け、この検出温度が、正常温度よ
りも低い所定温度まで降下するとバーナー２の燃焼を停
止し、上記所定温度よりもさらに低い所定温度まで低下
すると冷却水ポンプ４の運転を停止し、上記所定温度よ
りもさらに低い所定温度まで低下すると冷媒ポンプ７を
停止する。バーナー２の燃焼停止によって冷熱発生の原
動力供給が停止され、冷却水ポンプ４の停止によって冷
凍サイクルからの熱搬出が停止されるので、結晶の析出
や冷水の凍結が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、臭化リチュウムを
吸収剤とし、水を冷媒とした吸収式冷凍機に係り、特
に、冷熱負荷の変動に対応し得るように改良した運転制
御技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】臭化リチュウムは非常に吸湿性の強い薬
剤であって、臭化リチュウム水溶液は温度・圧力条件の
変化に伴って水蒸気を発生させて濃縮されたり、水蒸気
を吸収して稀釈されたりし、これに伴って潜熱の吸収，
放出が行なわれる。臭化リチュウム吸収式冷凍機は、上
記の潜熱の吸収，放出を利用して冷凍サイクルを形成
し、バーナーによって生じる熱エネルギーを供給すると
ともに冷却水によって発生熱の一部を奪い去りつつ、そ
の結果として冷水を得て、これを冷熱負荷（例えばファ
ン・コイルユニット）に循環供給する。従って、蒸発潜
熱を奪ったり凝縮潜熱を発生したりする冷媒物質は水で
ある。本発明において冷媒蒸気と水蒸気とは同意であ
る。また、臭化リチュウム水溶液を、単に溶液と略称す
る場合が有る。前述の冷凍サイクルを原理的に考察する
と、臭化リチュウム溶液を加熱して冷媒蒸気を発生させ
るための熱源は限定されないが、実際問題としてはエネ
ルギーコストの関係上、燃料をバーナーで燃焼させた燃
焼熱が専ら用いられている。なお、燃料としては気体燃
料もしくは液体燃料が用いられ、固体燃料は実用されて
いない。

【０００３】図３は、臭化リチュウム吸収式冷凍機の従
来例を示し、冷熱負荷を省略して描いた系統図であっ
て、斑点を付したものは液状の冷媒を、右上がり平行斜
線を付したものは冷媒を蒸発させて濃縮された臭化リチ
ュウム水溶液を、右下がり平行斜線を付したものは吸収
器で冷媒蒸気を吸収して稀釈された状態の臭化リチュウ
ム水溶液を表している。符号２を付して示したバーナー
は、燃料油もしくは燃料ガスの供給流量を調節する、締
切り可能な燃料弁２ａ，および、燃焼用空気を供給する
ブロワ２ｂを備えている。高温再生器１内の臭化リチュ
ウム水溶液は、バーナー２で加熱されて昇温し、冷媒蒸
気を発生させる。発生した冷媒蒸気は凝縮器３に送ら
れ、冷却水ポンプ４で送られる冷却水によって冷却され
る。冷却された冷媒蒸気は液化して凝縮器３の底部に溜
まり、凝縮の際に発生した液化潜熱は前記の冷却水によ
って運び去られる。凝縮器３で液化した冷媒は蒸発器５
に送られ、減圧されて蒸発する。この蒸発器５の中に
は、冷水ポンプ６で圧送された冷水が循環流通してお
り、この冷水は冷媒の蒸発潜熱を奪い取られて降温し
（例えば７°Ｃ）、矢印ａのように冷熱負荷（ファンコ
イルユニット・図外）に循環供給される。冷熱負荷を流
通して昇温（例えば１２〜１５°Ｃ）した冷水は、冷却
水ポンプ４の吸入側に還流し、再び蒸発器５に送り込ま
れ、これを繰り返して循環流動する。冷媒ポンプ７は、
液化した低温の冷媒を冷水の管路（コイル状ないし蛇行
形）に注ぎかけるスプレーポンプである。

【０００４】前述のようにして臭化リチュウム水溶液は
冷媒蒸気を発生するので、冷媒成分の一部を失った臭化
リチュウム水溶液は濃縮される。 （注）先に述べたように、冷媒とは水であり、冷媒蒸気
とは水蒸気である。煮詰められる形に水蒸気を発生させ
た臭化リチュウム水溶液は、水分を失って濃縮される。

【０００５】発生した冷媒蒸気は前述のごとく液化→蒸
発して、蒸発熱を奪うという、最も大切な役目を果た
す。次に「役目を果たした冷媒蒸気」を「濃縮された臭
化リチュウム水溶液」に吸収させて、該臭化リチュウム
水溶液を稀釈して原状に復帰せしめ、これを繰り返して
冷凍サイクルを形成せしめる。上記の吸収は吸収器８で
行なわれる。この吸収器８内の空間は、蒸発器５で蒸発
した冷媒蒸気（水蒸気）が充満しており、この中へ「高
温再生器１で煮詰められた濃厚な臭化リチュウム水溶
液」が、図示を省略した溶液スプレーポンプによってス
プレーされ、冷媒蒸気を稀釈して稀釈されて該吸収器８
内を流下して底部に溜まる。吸収器８の底部に溜まった
臭化リチュウム水溶液は溶液循環ポンプ９によって吸
入，吐出され、溶液熱交換器１０によって暖められて高
温再生器１に循環供給されて冷凍サイクルを形成する。
以上を総括して本例の臭化リチュウム吸収式冷凍機は、
バーナー２によって熱エネルギーを供給して、冷水出口
（矢印ａ）から低温の冷水を取り出し、図外のファンコ
イルユニットに循環供給する。

【０００６】なお、本図３に示した主要構成機器をその
まま用い、配管系統を切り替えることによって冷房・暖
房の２機能に切換使用できる臭化リチュウム吸収冷温水
機が公知であり、広く実用されているが、この種の冷暖
房設備を冷凍サイクルで使用する場合は本発明の対象と
なる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図３を参照して以上に
説明した臭化リチュウム吸収式冷凍機は、その作動原理
に因る特性として冷熱負荷の急変（とりわけ急減）に対
応することが困難である、という問題が有る。上記の問
題を、冷凍機の故障発生という面から見ると、以下に説
明する「臭化リチュウムの結晶析出」と「熱搬送媒体で
ある冷水の過冷による凍結」との二つが有り、その結果
として、後に詳述するように用途上の制約（個別冷房不
可能）という不具合が有る。

【０００８】臭化リチュウム吸収式冷凍機の運転を急激
に停止すると、濃厚な臭化リチュウム水溶液が降温し
て、臭化リチュウムの結晶を析出する。この結果析出
は、濃厚な臭化リチュウム水溶液が存在する箇所（例え
ば高温再生器１内、溶液熱交換器１０内、および配管類
の一部など）に発生する。このため、運転停止の準備操
作として、機内を循環する臭化リチュウム水溶液の総べ
ての部分が、結晶領域から充分離れた温度−濃度域にな
るまで、冷熱負荷を掛けながら稀釈運転を行なわねばな
らない。この稀釈運転に必要な時間は、諸種の条件によ
って異なるが、７分間ないし２０分間を必要とする。従
来一般に、上記の稀釈運転が自動的に行なわれるように
シーケンス制御機構が設けられているので、操作者に高
度の教育訓練や格別の労力を必要としないが、機械の運
転を停止する操作を行なっても７〜２０分間を経過しな
いと全停止しないので不便である。図４は、臭化リチュ
ウム吸収式冷凍機の取扱説明書に示された停止特性の１
例を示す図表である。上掲の図表に表されているよう
に、稀釈運転中にも冷凍能力が発揮されるので冷媒の凍
結や溶液からの晶出を防止するため、冷熱負荷を掛けて
いなければならない。

【０００９】以上は、臭化リチュウム吸収式冷凍機を急
停止することができない（稀釈運転を必要とする）とい
う問題であるが、これと異なる問題として、冷熱負荷
（例えばファンコイルユニットの運転）を急激に減少さ
せることができないという制約が有る。臭化リチュウム
吸収式冷凍機は、その内部に臭化リチュウム水溶液が循
環しつつ冷凍サイクルを構成しているので、その冷却機
能は急激には消失しない。このため、冷熱負荷が急激す
ると臭化リチュウム冷凍機内が過冷状態となり、顕著な
現象の一つとしては冷水が凍結してしまう。冷水が凍結
すると、人的労力で融解させねばならないので被害が大
きい。このため、実際問題としては、冷熱負荷が急激す
ると安全装置が働いて緊急停止せしめられる。先に述べ
たように、稀釈運転せずに停止させると溶液中に臭化リ
チュウムが析出するのであるが、冷水の凍結によって冷
水管系の破裂を誘発したり冷水ポンプを破損させたりす
るとそれこそ大変であるから、被害の程度を軽く済ませ
るために緊急停止せざるを得ないのである。

【００１０】上述したような、負荷の減少に対応し難い
という臭化リチュウム吸収式冷凍機の特性に因って、そ
の用途範囲が制約される。図５は、１基の冷凍機と多数
のファンコイルユニットとによって構成された冷房設備
の３例を示す模式図であって、（Ａ）は工場の各棟にフ
ァンコイルユニットを配置した例を、（Ｂ）はデパート
の各階にファンコイルユニットを配置した例を、（Ｃ）
は集合住宅の各部屋にファンコイルユニットを配置した
例を、それぞれ表している。本図５（Ａ）のように工場
冷房するときは、例えば朝８時に全棟一斉に冷房を開始
して夕刻５時に一斉に冷房を打ち切るというように稼働
し、３個のファンコイルユニット１４ａ〜１４ｃのそれ
ぞれをＯＮしたりＯＦＦしたりすることは無い。このよ
うな稼働条件においては臭化リチュウム吸収式冷凍機を
用いるに適している。また本図（Ｂ）のようなデパート
冷房においても、各階のファンコイルユニット１４ｄ〜
１４ｋは個別にＯＮ，ＯＦＦされず、開店前に全館一斉
に冷房を開始し、閉店時に一斉に冷房停止される。この
ような稼働条件においても臭化リチュウム吸収式冷凍機
が好適である。工場冷房とデパート冷房とには限られな
いが、コンピュータルーム，ホテル，病院などのように
冷房時間が長く、一斉に全館冷房開始・終了する場合
は、従来例の臭化リチュウムの吸収式冷凍機が適してい
る。

【００１１】上述の全館一斉方式の反対は個別冷房であ
る。本図５（Ｃ）のような集合住宅においては、各部屋
のそれぞれに家族が居住しており、それぞれの家族は他
と異なる独自の生活様式を有しているので、工場やデパ
ートなどのように全館一斉に冷房の開始，終了をする訳
にはいかない。各家族が任意に自己の部屋のファンコイ
ルユニットをＯＮ，ＯＦＦ操作したならば、共用の冷凍
機１５は不規則な冷熱負荷変動を受ける。偶然に、著し
い負荷の減少を生じる虞れも少なく無い。従って、負荷
の急減に対する順応性の良くない臭化リチュウム吸収式
冷凍機は、例えば集合住宅や、オフィスビルや、操業状
態の複雑な工場などのように個別冷房を必要とする場合
には適していない。本発明は上述の事情に鑑みて為され
たものであって、その目的とするところは、冷熱負荷の
変動に即時順応することができて、臭化リチュウム水溶
液中に結晶を析出したり、冷水が凍結したりする虞れの
無い臭化リチュウム吸収式冷凍機の制御技術を提供し
て、個別冷房方式に対応可能ならしめることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに創作した本発明の基本的な原理を、その実施形態に
対応する図２を参照して略述すると次のとおりである。
すなわち、臭化リチュウム吸収式冷凍機の冷熱負荷が急
激に減少しても、臭化リチュウム結晶の析出や冷水の凍
結を生じないようにするため、冷水出口（矢印ａ）の温
度を検出する冷水温度センサ１２を設け、この検出温度
が、正常温度よりも低い所定温度まで降下するとバーナ
ー２の燃焼を停止し、上記所定温度よりもさらに低い所
定温度まで低下すると冷却水ポンプ４の運転を停止し、
上記所定温度よりもさらに低い所定温度まで低下すると
冷媒ポンプ７を停止する。バーナー２の燃焼停止によっ
て冷熱発生の原動力供給が停止され、冷却水ポンプ４の
停止によって冷凍サイクルからの熱搬出が停止されるの
で、結晶の析出や冷水の凍結が防止される。

【００１３】上述の原理に基づいて請求項１に係る発明
方法は、高温再生器内の臭化リチュウム水溶液を加熱し
て冷媒蒸気を発生させるバーナーと、該高温再生器で発
生した冷媒蒸気を冷却して液化させる凝縮器と、上記の
凝縮器および後述する吸収器に冷却水を循環供給する冷
却水ポンプと、前記凝縮器で液化した冷媒を蒸発させて
冷水を降温させる蒸発器と、上記蒸発器に対して冷水を
循環供給する冷水ポンプと、上記蒸発器の中で冷媒を循
環させて該蒸発器内の上部空間にシャワー状に噴射する
冷媒ポンプと、前記高温再生器で冷媒蒸気を発生せしめ
ることによって濃縮された臭化リチュウム水溶液に冷媒
を吸収させて稀釈する吸収器と、稀釈された臭化リチュ
ウム水溶液を吸入吐出して溶液熱交換器を経て高温再生
器および低温再生器に循環供給する溶液循環ポンプとを
具備していて、前記の蒸発器内を流通して冷却された冷
水が、前記冷水ポンプによって多数のファンコイルユニ
ットに循環供給される構造の臭化リチュウム吸収式冷凍
機の運転を制御する方法において、定格運転状態におけ
る冷水の正常温度をＴ₀とし、Ｔ₀よりも低い、管理用の
温度Ｔ₁を設定するとともに、上記の温度Ｔ₁よりもさら
に低く、かつ氷点温度よりも高い管理用の温度Ｔ₂を設
定しておき、前記冷水の温度を検知して監視しつつ当該
臭化リチュウム吸収式冷凍機の運転を継続し、冷熱負荷
の減少により冷水の温度が降下して温度Ｔ₁に達した
ら、前記バーナーの燃焼を停止し、さらに冷水の温度が
降下して温度Ｔ₂に達したら、前記冷却水ポンプの運転
を停止し、上記のようにしてバーナーの燃焼と冷却水ポ
ンプの運転とを停止した後も、前記冷媒ポンプ、冷水ポ
ンプおよび溶液循環ポンプの運転を継続することを特徴
とする。以上に説明した請求項１の発明に係る運転制御
方法によると、集合住宅やオフィスビルなどのように冷
熱負荷変動の大きい冷房対象に対して臭化リチュウム吸
収式冷凍機を適用しても、溶液中に臭化リチュウムの結
晶を析出したり、冷水が凍結したりする虞れが無い。す
なわち、冷熱負荷が減少したのに冷凍機が作動している
と、該冷凍機が過冷してトラブルを誘発するのである
が、本請求項においては冷水温度を検知することによっ
て冷凍機の冷凍能力と冷熱負荷とのバランス状態を監視
する。そして、予め設定された温度Ｔ₁まで降下したと
き、先ずバーナーの燃焼を停止する。これにより、高温
再生器内の臭化リチュウム水溶液の加熱が停止されて該
溶液から冷媒を蒸発させながら煮詰めるという状態が解
消される。（ただし、冷媒の相変化は温度だけで決定さ
れるものではなく、圧力変化の影響も受けるので、臭化
リチュウム水溶液からの冷媒蒸発は、燃焼停止のみによ
って完全には無くならないが、燃焼停止によって著しく
抑制され、実用上、冷媒の蒸発は停止する。一方、溶液
循環ポンプの運転は継続されるので、臭化リチュウム水
溶液の流動循環が引き続いて行なわれ、濃厚な溶液と稀
薄な溶液とが混合されて温度−濃度条件が結晶析出領域
から遠ざかる。個別冷房における冷熱負荷の変動は不規
則であって予測できないので、上述の燃焼停止によって
減少した冷凍能力と冷熱負荷とがバランスする場合も有
り得るし、さらに冷熱負荷が減少して検出温度がＴ₁よ
りも降下する場合も充分に有り得る。そこで本請求項で
は、検出温度がＴ₂まで降下すると冷却水ポンプを停止
する。冷却水流の停止によって吸収器および凝縮器が冷
されなくなる。すなわち、吸収器で発生した吸収熱や凝
縮器で発生した液化潜熱が冷凍サイクルの系外に運び去
られなくなり、冷凍サイクルとしての冷凍能力を生じな
くなる（残存冷凍能力は存在する）。

【００１４】冷却水ポンプの停止後も、冷水ポンプは運
転を継続するので、冷水は「冷熱負荷として作用しなく
なったファンコイルユニット」と、「冷却能力が著しく
衰えた蒸発器」との間を循環流動する。この際、蒸発器
内の冷媒の熱容量が残っているが、冷水が循環流動して
混合されるので、冷水の凍結という重大トラブルを発生
する虞れが無い。

【００１５】請求項２に係る発明方法の構成は、前記請
求項１の発明方法の構成要件に加えて、予め、温度差β
を設定しておき（ただし、βは正の数値とする）、冷水
の温度が温度Ｔ₂まで下降してバーナーの燃焼および冷
却水ポンプの作動を停止させた状態で、冷熱負荷が増加
して冷水の温度が上昇し、該冷水の温度がＴ₂＋βに達
したとき、バーナーの燃焼を停止したままで冷却水ポン
プの作動を再開することを特徴とする。以上に説明した
請求項２の発明方法によると、個別冷房における冷熱負
荷が不規則に変動して「一時的にバーナーの燃焼と冷却
水ポンプの運転とを停止していた状態」から再び冷熱負
荷が増加傾向となったとき、冷却水ポンプの作動を再開
するので、その後に冷熱負荷が増加しても減少しても、
ただちに対応できる状態となる。この場合、冷熱負荷が
減少したときに冷却水ポンプを停止させる温度に比し
て、冷熱負荷の微増による冷却水ポンプの運転再開温度
をβだけ高くしたので、冷却水ポンプの運転・停止作動
の頻度を下げて、制御状態を安定せしめる効果が得られ
る。

【００１６】請求項３に係る発明方法の構成は、前記請
求項２の発明の構成要件に加えて、予め、温度差αを設
定しておき（ただし、αは正の数値とする）、冷熱負荷
の変化に伴ってバーナーの燃焼を停止するとともに冷却
水ポンプを作動せしめている状態において、冷熱負荷の
増加により冷水の温度が上昇して、該冷水の温度がＴ₁
＋αに達したとき、バーナーの燃焼を再開して通常の運
転状態に復元することを特徴とする。以上に説明した請
求項３の発明方法は、前述した請求項２の発明と併せて
実施される。そして、一旦減少した冷熱負荷が増加傾向
に転じたため前記請求項２の発明によりバーナーの燃焼
を停止したままで冷却水ポンプの運転を再開した後、冷
熱負荷が増加するか減少するかは予測できなかった。上
記の冷熱負荷が再度減少傾向に転じた場合は請求項１の
構成に従って冷却水ポンプの運転が再び停止されること
になるのであるが、上記の冷熱負荷が引き続き増加傾向
を示した場合は本請求項によりバーナーの燃焼を再開す
ることによって正常な運転状態に復する。本請求項の適
用によって正常運転に復元した後、再び冷熱負荷が減少
した場合は、あらためて請求項１を適用した制御が行な
われることになる。

【００１７】請求項４に係る発明方法の構成は前記請求
項３の発明方法の構成要件に加えて、予め、前記の温度
Ｔ₂よりも低く氷点温度よりも高い管理用の温度Ｔ₃を設
定しておき、冷熱負荷の減少に伴ってバーナーの燃焼お
よび冷却水ポンプの作動を停止するとともに、冷媒ポン
プ、冷水ポンプ、および溶液循環ポンプを継続的に運転
している状態において、冷熱負荷がさらに減少し、冷水
温度が降下して温度Ｔ₃に達したとき、冷媒ポンプの運
転を停止するとともに、冷水ポンプの運転および溶液循
環ポンプの運転を継続することを特徴とする。以上に説
明した請求項４の発明方法は請求項１の発明と併せて実
施される。冷熱負荷の減少により、請求項１の発明が適
用されてバーナーの燃焼および冷却水ポンプの運転が停
止された後、さらに冷熱負荷の減少傾向が進行して、
「燃焼および冷却水ポンプの停止」に拘らず、冷水温度
がさらに降下したとき本請求項によって冷媒ポンプの運
転が停止される。冷媒ポンプの運転が停止されると、蒸
発器の底部に溜まっている低温の冷媒を汲み上げて冷水
の流通している管状部材に注ぎかける動作が行なわれな
くなる。このようにして、冷水が流通している管状部材
に対して液状の冷媒が直接的に接触しなくなるので、蒸
発器の中に低温の冷媒液が存在していても、冷水が冷媒
によって冷却されることが無い。

【００１８】その上、上述の状態においても冷水ポンプ
の運転は継続されているので、冷水は循環流動を続け
る。従って、循環経路の内の一部分が局部的に過冷され
て凍結するというトラブルは発生しない。また、溶液循
環ポンプも運転を継続されるので、臭化リチュウム水溶
液の濃厚部分と稀薄部分とが良く混合される。従って、
濃厚溶液から結晶が析出するというトラブルを発生する
虞れも無い。

【００１９】請求項５に係る発明方法の構成は、請求項
４の発明方法の構成要件に加えて、予め、温度差γを設
定しておき（ただし、γは正の数値とする）、冷熱負荷
の減少に伴って、バーナーの燃焼および冷却水ポンプの
運転並びに冷媒ポンプの運転を停止している状態におい
て、冷熱負荷の増加により冷水の温度が上昇して、該冷
水の温度がＴ₃＋γに達したとき、冷媒ポンプの運転を
再開することを特徴とする。以上に説明した請求項５の
発明方法は請求項４の発明方法と併せて用いられる。冷
熱負荷の減少による冷水温度の降下傾向が継続して温度
Ｔ₃まで降下したときは請求項４の発明に従って、バー
ナーの燃焼停止および冷却水ポンプの運転停止に加えて
冷媒ポンプの運転も停止される。これによって結晶析出
防止および冷水凍結防止が図られるのであるが、個別冷
房は冷熱負荷変動を予測できないので、いきなり冷熱負
荷が急激に増加する場合も有り得る。本請求項において
は、冷熱負荷が緩徐にでも増加傾向を示した場合、冷水
の温度上昇によって該傾向を察知し、冷媒ポンプの運転
を再開するので、予測し得ない冷熱負荷の増加を生じて
も直ちに対応し得る準備体勢が整えられる。本請求項を
適用した状態においても、冷却水ポンプの運転やバーナ
ーの燃焼は停止したままであるから、冷凍サイクルによ
る冷却能力はほとんど発揮されない。従って、冷水の凍
結や臭化リチュウム結晶の析出といったトラブルを生じ
る虞れは無い。

【００２０】請求項６に係る発明方法の構成は、高温再
生器内の臭化リチュウム水溶液を加熱して冷媒蒸気を発
生させるバーナーと、該高温再生器で発生した冷媒蒸気
を冷却して液化させる凝縮器と、上記の凝縮器および後
述する吸収器に冷却水を循環供給する冷却水ポンプと、
前記凝縮器で液化した冷媒を蒸発させて冷水を降温させ
る蒸発器と、上記蒸発器に対して冷水を循環供給する冷
水ポンプと、上記蒸発器の中で冷媒を循環させて該蒸発
器内の上部空間にシャワー状に噴射する冷媒ポンプと、
前記高温再生器で冷媒蒸気を発生せしめることによって
濃縮された臭化リチュウム水溶液に冷媒を吸収させて稀
釈する吸収器と、稀釈された臭化リチュウム水溶液を吸
入吐出して溶液熱交換器を経て高温再生器および低温再
生器に循環供給する溶液循環ポンプとを具備していて、
前記の蒸発器内を流通して冷却された冷水が、前記冷水
ポンプによって多数のファンコイルユニットに循環供給
される構造の臭化リチュウム吸収式冷凍機の運転を制御
する方法において、定格運転状態における冷媒の正常温
度をＴ₀′とし、Ｔ₀′よりも低い、管理用の温度Ｔ₁′
を設定するとともに、上記の温度Ｔ₁′よりもさらに低
い管理用の温度Ｔ₂′を設定しておき、前記冷媒の温度
を検知して監視しつつ当該臭化リチュウム吸収式冷凍機
の運転を継続し、冷熱負荷の減少により冷媒の温度が降
下して温度Ｔ₁′に達したら、前記バーナーの燃焼を停
止し、さらに冷媒の温度が降下して温度Ｔ₂′に達した
ら、前記冷却水ポンプの運転を停止し、上記のようにし
てバーナーの燃焼と冷却水ポンプの運転とを停止した後
も、前記冷媒ポンプ、冷水ポンプおよび溶液循環ポンプ
の運転を継続し、その後、冷熱負荷の増加によって冷媒
温度が上昇して、温度Ｔ₂′まで降下していた冷媒温度
が、温度Ｔ₂′よりも昇温してＴ₂′＋β′（ただし、
β′は予め設定してあった正の数）に達したとき、停止
していた冷却水ポンプの運転を再開し、さらに冷熱負荷
の増加により冷媒温度が上昇して、温度Ｔ₁′＋α′
（ただしα′は予め設定してあった正の数）に達したと
き、停止していたバーナーの燃焼を再開して通常の運転
状態に復元することを特徴とする。以上に説明した請求
項６の発明に係る運転制御方法によると、集合住宅やオ
フィスビルなどのように冷熱負荷変動の大きい冷房対象
に対して臭化リチュウム吸収式冷凍機を適用しても、溶
液中に臭化リチュウムの結晶を析出したり、冷水が凍結
したりする虞れが無い。すなわち、冷熱負荷が減少した
のに冷凍機が作動していると、該冷凍機が過冷してトラ
ブルを誘発するのであるが、本請求項においては冷水温
度を検知することによって冷凍機の冷凍能力と冷熱負荷
とのバランス状態を監視する。そして、予め設定された
温度Ｔ₁′まで降下したとき、先ずバーナーの燃焼を停
止する。これにより、高温再生器内の臭化リチュウム水
溶液の加熱が停止されて該溶液から冷媒を蒸発させなが
ら煮詰めるという状態が解消される。（ただし、冷媒の
相変化は温度だけで決定されるものではなく、圧力変化
の影響も受けるので、臭化リチュウム水溶液からの冷媒
蒸発は、燃焼停止のみによって完全には無くならない
が、燃焼停止によって著しく抑制され、実用上、冷媒の
蒸発は停止する）。一方、溶液循環ポンプの運転は継続
されるので、臭化リチュウム水溶液の流動循環が引き続
いて行なわれ、濃厚な溶液と稀薄な溶液とが混合されて
温度−濃度条件が結晶析出領域から遠ざかる。個別冷房
における冷熱負荷の変動は不規則であって予測できない
ので、上述の燃焼停止によって減少した冷凍能力と冷熱
負荷とがバランスする場合も有り得るし、さらに冷熱負
荷が減少して検出温度がＴ₁′よりも降下する場合も充
分に有り得る。そこで本請求項では、検出温度がＴ₂′
まで降下すると冷却水ポンプを停止する。冷却水流の停
止によって吸収器および凝縮器が冷されなくなる。すな
わち、吸収器で発生した吸収熱や凝縮器で発生した液化
潜熱が冷凍サイクルの系外に運び去られなくなり、冷凍
サイクルとしての冷凍能力を生じなくなる（残存冷凍能
力は存在する）。

【００２１】冷却水ポンプの停止後も、冷水ポンプは運
転を継続するので、冷水は「冷熱負荷として作用しなく
なったファンコイルユニット」と、「冷却能力が著しく
衰えた蒸発器」との間を循環流動する。この際、蒸発器
内の冷媒の熱容量が残っているが、冷水が循環流動して
混合されるので、冷水の凍結という重大なトラブルを発
生する虞れが無い。

【００２２】請求項７に係る発明方法の構成は前記請求
項６の発明方法の構成要件に加えて、前記の冷媒温度Ｔ
₂′よりも低い、管理用の温度Ｔ₃′を設定しておき、冷
熱負荷の減少により冷媒温度がＴ₂′まで降下して、バ
ーナーの燃焼および冷却水ポンプの運転を停止するとと
もに、冷媒ポンプおよび冷水ポンプ並びに溶液循環ポン
プの運転を継続している状態で、冷熱負荷がさらに減少
して冷媒温度が降下し、温度Ｔ₃′に達したとき冷媒ポ
ンプを停止させ、その後、冷熱負荷が増加して冷媒温度
がＴ₃′＋γ′まで上昇したとき冷媒ポンプの運転を再
開することを特徴とする。以上に説明した請求項７の発
明方法によると、請求項６を適用してバーナーの燃焼と
冷却水ポンプの運転とを停止している状態からさらに冷
熱負荷が減少した場合も、臭化リチュウム結晶の析出と
冷却水の凍結とをより完全に防止することができる。

【００２３】請求項８に係る発明装置の構成は、高温再
生器内の臭化リチュウム水溶液を加熱して冷媒蒸気を発
生させるバーナーと、該高温再生器で発生した冷媒蒸気
を冷却して液化させる凝縮器と、上記の凝縮器および後
述する吸収器に冷却水を循環供給する冷却水ポンプと、
前記凝縮器で液化した冷媒を蒸発させて冷水を降温させ
る蒸発器と、上記蒸発器に対して冷水を循環供給する冷
水ポンプと、上記蒸発器の中で冷媒を循環させて該蒸発
器内の上部空間にシャワー状に噴射する冷媒ポンプと、
前記高温再生器で冷媒蒸気を発生せしめることによって
濃縮された臭化リチュウム水溶液に冷媒を吸収させて稀
釈する吸収器と、稀釈された臭化リチュウム水溶液を吸
入吐出して溶液熱交換器を経て高温再生器および低温再
生器に循環供給する溶液循環ポンプとを具備していて、
前記の蒸発器内を流通して冷却された冷水が、前記冷水
ポンプによって多数のファンコイルユニットに循環供給
される構造の臭化リチュウム吸収式冷凍機の運転を制御
する装置において、前記冷水の温度を検出して電気信号
を出力する冷水温度センサが設けられるとともに、当該
臭化リチュウム吸収式冷凍機の主要構成器具類の作動を
制御する自動制御装置が設けられていて、上記の自動制
御装置は、定格運転状態における冷水温度よりも低い、
所定の温度Ｔ₁、および、該温度Ｔ₁よりも低い所定の温
度Ｔ₂を与えられてこれらを記憶する機能と、前記の温
度Ｔ₁よりも温度差αだけ高い温度Ｔ₁＋α、および前記
の温度Ｔ₂よりも温度差βだけ高い温度Ｔ₂＋βを与えら
れてこれらを記憶する機能とを有しており、かつ、前記
の冷水温度センサの出力信号によって表される温度を、
前記のようにして記憶されているＴ₁，Ｔ₂，Ｔ₁＋α，
およびＴ₂＋βのそれぞれと比較する演算回路を有して
いて、冷水温度センサの出力信号によって表される計測
値をＴとして、Ｔ≦Ｔ₁になるとバーナーの燃焼を停止
させ、Ｔ≦Ｔ₂になると冷却水ポンプの運転を停止さ
せ、Ｔ≧Ｔ₂＋βになると冷却水ポンプの運転を再開さ
せ、Ｔ≧Ｔ₁＋αになるとバーナーの燃焼を再開させて
正常な運転状態に復元せしめる機能を有するものである
ことを特徴とする。以上に説明した請求項８の発明装置
を適用すると、前記請求項１ないし請求項３の発明に係
る臭化リチュウム吸収式冷凍機の運転制御方法を、自動
的に容易に実施して、その効果を充分に発揮せしめるこ
とができる。

【００２４】請求項９に係る発明装置の構成は、前記請
求項８の発明装置の構成要件に加えて、前記の自動制御
装置は、前記の温度Ｔ₂よりも低い温度Ｔ₃を与えられて
これを記憶する機能を有するとともに、上記の温度Ｔ₃
よりも温度差γだけ高い温度Ｔ₃＋γを与えられてこれ
を記憶する機能を有しており、かつ、前記冷水温度セン
サの出力信号によって表される計測値Ｔと、前記の温度
Ｔ₃およびＴ₃＋γのそれぞれとを比較して、Ｔ≦Ｔ₃に
なると冷媒ポンプの運転を停止させ、Ｔ≧Ｔ₃＋γにな
ると冷媒ポンプの運転を再開せしめる機能を有するもの
であることを特徴とする。以上に説明した請求項９の発
明装置によると、前記請求項４および請求項５の発明に
係る臭化リチュウム吸収式冷凍機の運転制御方法を自動
的にかつ容易に実施してその効果を充分に発揮せしめる
ことができる。

【００２５】請求項１０に係る発明装置の構成は、高温
再生器内の臭化リチュウム水溶液を加熱して冷媒蒸気を
発生させるバーナーと、該高温再生器で発生した冷媒蒸
気を冷却して液化させる凝縮器と、上記の凝縮器および
後述する吸収器に冷却水を循環供給する冷却水ポンプ
と、前記凝縮器で液化した冷媒を蒸発させて冷水を降温
させる蒸発器と、上記蒸発器に対して冷水を循環供給す
る冷水ポンプと、上記蒸発器の中で冷媒を循環させて該
蒸発器内の上部空間にシャワー状に噴射する冷媒ポンプ
と、前記高温再生器で冷媒蒸気を発生せしめることによ
って濃縮された臭化リチュウム水溶液に冷媒を吸収させ
て稀釈する吸収器と、稀釈された臭化リチュウム水溶液
を吸入吐出して溶液熱交換器を経て高温再生器および低
温再生器に循環供給する溶液循環ポンプとを具備してい
て、前記の蒸発器内を流通して冷却された冷水が、前記
冷水ポンプによって多数のファンコイルユニットに循環
供給される構造の臭化リチュウム吸収式冷凍機の運転を
制御する装置において、前記冷媒の温度を検出して電気
信号を出力する冷媒温度センサが設けられるとともに、
当該臭化リチュウム吸収式冷凍機の主要構成器具類の作
動を制御する自動制御装置が設けられていて、上記の自
動制御装置は、定格運転状態における冷媒温度よりも低
い、所定の温度Ｔ₁′、および、該温度Ｔ₁′よりも低い
所定の温度Ｔ₂′を与えられてこれらを記憶する機能
と、前記の温度Ｔ₁′よりも温度差α′だけ高い温度
Ｔ₁′＋α′、および前記の温度Ｔ₂′よりも温度差β′
だけ高い温度Ｔ₂′＋β′を与えられてこれらを記憶す
る機能とを有しており、かつ、前記の冷媒温度センサの
出力信号によって表される温度を、前記のようにして記
憶されているＴ₁′，Ｔ₂′，Ｔ₁′＋α′，およびＴ₂′
＋β′のそれぞれと比較する演算回路を有していて、冷
媒温度センサの出力信号によって表される計測値をＴ′
として、Ｔ′≦Ｔ₁′になるとバーナーの燃焼を停止さ
せ、Ｔ′≦Ｔ₂′になると冷却水ポンプの運転を停止さ
せ、Ｔ′≧Ｔ₂′＋β′になると冷却水ポンプの運転を
再開させ、Ｔ′≧Ｔ₁′＋α′になるとバーナーの燃焼
を再開させて正常な運転状態に復元せしめる機能を有す
るものであることを特徴とする。以上に説明した請求項
１０の発明装置によると、前記請求項６に係る臭化リチ
ュウム吸収式冷凍機の制御方法を自動的にかつ容易に実
施して、その効果を充分に発揮せしめることができる。

【００２６】請求項１１に係る発明装置の構成は、前記
請求項１０の発明の構成要件に加えて、前記の自動制御
装置が、前記の温度Ｔ₂′よりも低い温度Ｔ₃′を与えら
れてこれを記憶する機能を有するとともに、上記の温度
Ｔ₃′よりも温度差γ′だけ高い温度Ｔ₃′＋γ′を与え
られてこれを記憶する機能を有しており、かつ、前記冷
媒温度センサの出力信号によって表される計測値Ｔ′
と、前記の温度Ｔ₃′およびＴ₃′＋γ′のそれぞれとを
比較して、Ｔ′≦Ｔ₃′になると冷媒ポンプの運転を停
止させ、Ｔ′≧Ｔ₃′＋γ′にると冷媒ポンプの運転を
再開せしめる機能を有するものであることを特徴とす
る。以上に説明した請求項１１の発明装置によると、前
記請求項７に係る臭化リチュウム吸収式冷凍機の運転制
御方法を自動的にかつ容易に実施して、その効果を充分
に発揮せしめることができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】図２は、本発明に係る運転制御装
置を設けた臭化リチュウム吸収式冷凍機の実施形態を示
す系統図である。本実施形態は、前掲の図３に示した従
来例の臭化リチュウム吸収式冷凍機に本発明を適用して
改良した１例であって、図３（従来例）と同様の符号を
付したものは同様ないし類似の構成部材である。次に、
従来例（図３）と異なる点について述べる。ＣＰＵは、
当該臭化リチュウム吸収式冷凍機の全体を自動運転する
ように構成された自動制御装置であるが、本実施形態に
おいては該ＣＰＵの中に負荷変動対応制御部が設けられ
ている。そして、本図２に実線で描いた部材によって構
成されている冷凍サイクルの冷凍能力と、冷熱負荷であ
るファンコイルユニット１４との熱的バランスを検知す
るために、冷水出口部に冷水温度センサ１２が設けられ
ている。上記冷水温度センサ１２の出力信号は、前記の
負荷対応制御部に入力される。該負荷対応制御部は、予
め与えられたプログラムに従って、冷水温度に基づいて
比較演算を行ない。バーナー２の燃焼を制御している燃
料弁２ａ、冷却水ポンプ４、および冷媒ポンプ７の運転
を制御する。念のため、本発明において冷凍ポンプと
は、先に述べたように蒸発器５内で冷媒を循環させるス
プレー用のポンプである）。上記と異なる実施例とし
て、前記の冷水温度センサ１２に代えて、蒸発器５内の
冷媒温度を検出する冷媒温度センサ１３を設けても良
い。該冷媒温度センサ１３の出力信号は、前記の負荷変
動制御部に入力される。

【００２８】図１は、本発明の実施形態（２例）につい
て、その作動を説明するために示した図表であって、
（Ａ）は横軸に時間をとって冷水の温度変化および冷媒
の温度変化を表した曲線図表、（Ｂ）は上記曲線図表と
時間軸を共用して、バーナー、冷却水ポンプ、冷媒ポン
プ、冷水ポンプ、および溶液循環ポンプの作動状態を表
すＯＮ，ＯＦＦ図表である。（図１および図２を併せて
参照）。先ず、図１（Ａ）に実線で表した冷水温度に着
目する。Ｔ₀は、定常運転状態における正常な温度を表
している。冷熱負荷が減少すると、冷水温度カーブは下
降し始める。本例では時刻ｔ₁で、予め設定された温度
Ｔ₁まで降下した。ここに、上記の温度Ｔ₁は、Ｔ₀＞Ｔ₁
＞Ｔ₂＞Ｔ₃＞冷水の氷点温度 となるように設定されて
いる。冷水温度がＴ₁になると（時刻ｔ₁）、バーナー２
の燃料弁２ａを閉じて燃焼を停止する。これにより、高
温再生器１内で臭化リチュウム水溶液が煮詰められる現
象は停止し、しかも溶液循環ポンプ８は作動を続けてい
るので、臭化リチュウム水溶液循環流路中の濃厚部分と
稀薄部分とが混合され、臭化リチュウム結晶の析出が防
止される。前記の数値Ｔ₁，Ｔ₂，Ｔ₃は、負荷変動対応
制御部に記憶されていて、図１（Ｂ）に示される制御操
作は該負荷変動対応制御部によって行なわれる。

【００２９】個別冷房における冷熱負荷の変動は複雑で
あって予測困難である。本例においては前記の時刻ｔ₁
以後も冷熱負荷が減少して、冷水温度が降下し、時刻ｔ
₂で前記の設定温度Ｔ₂に達した。この時点で、冷却水ポ
ンプ４の運転が停止される。ただし本発明においてポン
プの運転を停止するとは、ポンプとしての機能を実質的
に発現しないようにすることであって、例えばポンプを
回転させながらバイパス弁（図示せず）を開いて液体の
圧送を無効ならしめる等の操作も「運転停止」に含まれ
る。冷却水ポンプ４の停止により、吸収器８および凝縮
器３は冷却水の循環供給を受けなくなる。従って、吸収
器８で発生する吸収熱が冷凍サイクル系外に運び出され
なくなり、凝縮器３で発生する液化潜熱を冷凍サイクル
系外に運び出されなくなる。このため、吸収器８および
凝縮器３は本来の機能を果たさなくなって、冷凍サイク
ルの機能は著しく衰える（熱容量を有する低温材料によ
って、冷水を冷却する能力が若干残存しているが、新た
な冷却能の発生はほとんど消滅することになる。次い
で、冷水温度が時刻ｔ₃に達したとき、冷水温度がＴ₃ま
で降下して、冷媒ポンプ７の運転が停止される。上記の
温度Ｔ₃は氷点温度よりも高く設定されているので、こ
の温度で冷水が凍結する虞れは無い。図２から理解され
るように、冷媒ポンプ７が停止すると、冷水を循環させ
ている伝熱管に対して液状の冷媒が注ぎ掛けられなくな
り、冷水を凍結せしめる虞れは事実上、完全に消失す
る。

【００３０】上述のようにして、冷熱負荷が予測不能に
変化して冷水温度がＴ₃まで降下しても、臭化リチュウ
ム溶液内の結晶析出および冷水の凍結が防止される。し
かし、その反面、個別冷房における冷熱負荷は予測不能
に上昇する可能性も有しているので、冷熱負荷増加に対
して即時順応できる準備を整えておくことも大切であ
る。

【００３１】図１（Ａ）において、前記の管理用の温度
Ｔ₁，Ｔ₂，Ｔ₃のそれぞれに対して、正の温度差（高温
側の温度差）α，β，γを設定しておく。これらの温度
差は、大きい値であることを要せず、本実施形態におい
てはいずれも１°Ｃ以内に設定されている。時刻ｔ
₄で、冷水温度がＴ₃＋γまで上昇した。これは冷熱負荷
の微増を意味している。このとき、冷媒ポンプ７の運転
を再開して、それ以上の冷熱負荷上昇に即時順応し得る
体勢を整える。さらに時刻ｔ₅で冷水温度がＴ₂＋βまで
上昇すると、冷却水ポンプ４の運転を再開し、時刻ｔ₆
で冷水温度がＴ₁＋αに達するとバーナー２の燃焼を再
開して正常な運転状態に復元する。前述のように、作動
再開の温度は、運転停止の温度に比して温度差α，β，
γだけ高く設定されているので、冷水温度の微小変化や
温度センサの誤差に対して過敏に反応することなく、安
定した自動制御が行なわれる。ここで、温度Ｔ₃まで冷
水が降温して冷媒ポンプ４を停止した後、温度Ｔ₃＋γ
まで昇温しない場合、溶液中に結晶析出の虞れが無くな
れば（例えばタイマーで一定時間の運転を確認すれば）
溶液循環ポンプ８は停止ても良い。すなわち、本発明に
おいて「ポンプの運転を継続する」とは数分間程度運転
すれば足り、その後は停止しても良い。

【００３２】次に、図１，図２を併せて参照しつつ、前
記と異なる実施形態について説明する。この実施形態を
前記実施形態と比較して概要的に述べると、図１（Ａ）
に表されているように、冷熱負荷の変化に伴って冷水温
度（実線カーブ）が変化する場合、冷媒温度センサ１３
によって検出される冷媒温度（図１（Ａ）の鎖線カー
ブ）は、相関関係を保って変化する。この現象を利用す
ることにより、前記実施形態における冷水温度に代え
て、冷媒温度を用いて臭化リチュウム吸収式冷凍機の運
転を制御して、同様の効果を奏することができる。時刻
ｔ₁で、冷媒温度がＴ₁′まで降下するとバーナー２の燃
焼を停止し、時刻ｔ₂で冷媒温度がＴ₂′まで降下すると
冷却水ポンプ４の運転を停止し、時刻ｔ₃で冷媒温度が
Ｔ₃′まで降下すると冷媒ポンプ７の運転を停止する。

【００３３】そして、冷熱負荷が増加傾向に転じて時刻
ｔ₄で冷媒温度がＴ₃′＋γ′まで上昇すると冷媒ポンプ
７の運転を再開し、時刻ｔ₅で冷媒温度がＴ₂′＋β′ま
で上昇すると冷却水ポンプ４の運転を再開し、時刻ｔ₆
で冷媒温度がＴ₁′＋α′まで上昇したときバーナー２
の燃焼を再開して通常の運転状態に復元する。

【００３４】

【発明の効果】以上に本発明の実施形態を挙げてその構
成・機能を明らかならしめたように、請求項１の発明に
係る運転制御方法によると、集合住宅やオフィスビルな
どのように冷熱負荷変動の大きい冷房対象に対して臭化
リチュウム吸収式冷凍機を適用しても、溶液中に臭化リ
チュウムの結晶を析出したり、冷水が凍結したりする虞
れが無い。すなわち、冷熱負荷が減少したのに冷凍機が
作動していると、該冷凍機が過冷してトラブルを誘発す
るのであるが、本請求項においては冷水温度を検知する
ことによって冷凍機の冷凍能力と冷熱負荷とのバランス
状態を監視する。そして、予め設定された温度Ｔ₁まで
降下したとき、先ずバーナーの燃焼を停止する。これに
より、高温再生器内の臭化リチュウム水溶液の加熱が停
止されて該溶液から冷媒を蒸発させながら煮詰めるとい
う状態が解消される。（ただし、冷媒の相変化は温度だ
けで決定されるものではなく、圧力変化の影響も受ける
ので、臭化リチュウム水溶液からの冷媒蒸発は、燃焼停
止のみによって完全には無くならないが、燃焼停止によ
って著しく抑制され、実用上、冷媒の蒸発は停止する。
一方、溶液循環ポンプの運転は継続されるので、臭化リ
チュウム水溶液の流動循環が引き続いて行なわれ、濃厚
な溶液と稀薄な溶液とが混合されて温度−濃度条件が結
晶析出領域から遠ざかる。個別冷房における冷熱負荷の
変動は不規則であって予測できないので、上述の燃焼停
止によって減少した冷凍能力と冷熱負荷とがバランスす
る場合も有り得るし、さらに冷熱負荷が減少して検出温
度がＴ₁よりも降下する場合も充分に有り得る。そこで
本請求項では、検出温度がＴ₂まで降下すると冷却水ポ
ンプを停止する。冷却水流の停止によって吸収器および
凝縮器が冷されなくなる。すなわち、吸収器で発生した
吸収熱や凝縮器で発生した液化潜熱が冷凍サイクルの系
外に運び去られなくなり、冷凍サイクルとしての冷凍能
力を生じなくなる（残存冷凍能力は存在する）。

【００３５】冷却水ポンプの停止後も、冷水ポンプは運
転を継続するので、冷水は「冷熱負荷として作用しなく
なったファンコイルユニット」と、「冷却能力が著しく
衰えた蒸発器」との間を循環流動する。この際、蒸発器
内の冷媒の熱容量が残っているが、冷水が循環流動して
混合されるので、冷水の凍結という重大トラブルを発生
する虞れが無い。

【００３６】請求項２の発明方法によると、個別冷房に
おける冷熱負荷が不規則に変動して「一時的にバーナー
の燃焼と冷却水ポンプの運転とを停止していた状態」か
ら再び冷熱負荷が増加傾向となったとき、冷却水ポンプ
の作動を再開するので、その後に冷熱負荷が増加しても
減少しても、直ちに対応できる状態となる。この場合、
冷熱負荷が減少したときに冷却水ポンプを停止させる温
度に比して、冷熱負荷の微増による冷却水ポンプの運転
再開温度をβだけ高くしたので、冷却水ポンプの運転・
停止作動の頻度を下げて、制御状態を安定せしめる効果
が得られる。

【００３７】請求項３の発明方法は、前述した請求項２
の発明と併せて実施される。そして、一旦減少した冷熱
負荷が増加傾向に転じたため請求項２の発明によりバー
ナーの燃焼を停止したままで冷却水ポンプの運転を再開
した後、冷熱負荷が増加するか減少するかは予測できな
かった。上記の冷熱負荷が再度減少傾向に転じた場合は
請求項１の構成に従って冷却水ポンプの運転が再び停止
されることになるのであるが、上記の冷熱負荷が引き続
き増加傾向を示した場合は本請求項によりバーナーの燃
焼を再開することによって正常な運転状態に復する。本
請求項の適用によって正常運転に復元した後、再び冷熱
負荷が減少した場合は、あらためて請求項１を適用した
制御が行なわれることになる。

【００３８】請求項４の発明方法は請求項１の発明と併
せて実施される。冷熱負荷の減少により、請求項１の発
明が適用されてバーナーの燃焼および冷却水ポンプの運
転が停止された後、さらに冷熱負荷の減少傾向が進行し
て、「燃焼および冷却水ポンプの停止」に拘らず、冷水
温度がさらに降下したとき本請求項によって冷媒ポンプ
の運転が停止される。冷媒ポンプの運転が停止される
と、蒸発器の底部に溜まっている低温の冷媒を汲み上げ
て冷水の流通している管状部材に注ぎかける動作が行な
われなくなる。このようにして、冷水が流通している管
状部材に対して液状の冷媒が直接的に接触しなくなるの
で、蒸発器の中に低温の冷媒液が存在していても、冷水
が冷媒によって冷却されることが無い。

【００３９】その上、上述の状態においても冷水ポンプ
の運転は継続されているので、冷水は循環流動を続け
る。従って、循環経路の内の一部分が局部的に過冷され
て凍結するというトラブルは発生しない。また、溶液循
環ポンプも運転を継続されるので、臭化リチュウム水溶
液の濃厚部分と稀薄部分とが良く混合される。従って、
濃厚溶液から結晶が析出するというトラブルを発生する
虞れも無い。

【００４０】請求項５の発明方法は請求項４の発明方法
と併せて用いられる。冷熱負荷の減少による冷水温度の
降下傾向が継続して温度Ｔ₃まで降下したときは請求項
４の発明に従って、バーナーの燃焼停止および冷却水ポ
ンプの運転停止に加えて冷媒ポンプの運転も停止され
る。これによって結晶析出防止および冷水凍結防止が図
られるのであるが、個別冷房は冷熱負荷変動を予測でき
ないので、いきなり冷熱負荷が急激に増加する場合も有
り得る。本請求項においては、冷熱負荷が緩徐にでも増
加傾向を示した場合、冷水の温度上昇によって該傾向を
察知し、冷媒ポンプの運転を再開するので、予測し得な
い冷熱負荷の増加を生じても直ちに対応し得る準備体勢
が整えられる。本請求項を適用した状態においても、冷
却水ポンプの運転やバーナーの燃焼は停止したままであ
るから、冷凍サイクルによる冷却能力はほとんど発揮さ
れない。従って、冷水の凍結や臭化リチュウム結晶の析
出といったトラブルを生じる虞れは無い。

【００４１】請求項６の発明に係る運転制御方法による
と、集合住宅やオフィスビルなどのように冷熱負荷変動
の大きい冷房対象に対して臭化リチュウム吸収式冷凍機
を適用しても、溶液中に臭化リチュウムの結晶を析出し
たり、冷水が凍結したりする虞れが無い。すなわち、冷
熱負荷が減少したのに冷凍機が作動していると、該冷凍
機が過冷してトラブルを誘発するのであるが、本請求項
においては冷水温度を検知することによって冷凍機の冷
凍能力と冷熱負荷とのバランス状態を監視する。そし
て、予め設定された温度Ｔ₁′まで降下したとき、先ず
バーナーの燃焼を停止する。これにより、高温再生器内
の臭化リチュウム水溶液の加熱が停止されて該溶液から
冷媒を蒸発させながら煮詰めるという状態が解消され
る。（ただし、冷媒の相変化は温度だけで決定されるも
のではなく、圧力変化の影響も受けるので、臭化リチュ
ウム水溶液からの冷媒蒸発は、燃焼停止のみによって完
全には無くならないが、燃焼停止によって著しく抑制さ
れ、実用上、冷媒の蒸発は停止する）。一方、溶液循環
ポンプの運転は継続されるので、臭化リチュウム水溶液
の流動循環が引き続いて行なわれ、濃厚な溶液と稀薄な
溶液とが混合されて温度−濃度条件が結晶析出領域から
遠ざかる。個別冷房における冷熱負荷の変動は不規則で
あって予測できないので、上述の燃焼停止によって減少
した冷凍能力と冷熱負荷とがバランスする場合も有り得
るし、さらに冷熱負荷が減少して検出温度がＴ₁′より
も降下する場合も充分に有り得る。そこで本請求項で
は、検出温度がＴ₂′まで降下すると冷却水ポンプを停
止する。冷却水流の停止によって吸収器および凝縮器が
冷されなくなる。すなわち、吸収器で発生した吸収熱や
凝縮器で発生した液化潜熱が冷凍サイクルの系外に運び
去られなくなり、冷凍サイクルとしての冷凍能力を生じ
なくなる（残存冷凍能力は存在する）。

【００４２】冷却水ポンプの停止後も、冷水ポンプは運
転を継続するので、冷水は「冷熱負荷として作用しなく
なったファンコイルユニット」と、「冷却能力が著しく
衰えた蒸発器」との間を循環流動する。この際、蒸発器
内の冷媒の熱容量が残っているが、冷水が循環流動して
混合されるので、冷水の凍結という重大なトラブルを発
生する虞れが無い。請求項７の発明方法によると、請求
項６を適用してバーナーの燃焼と冷却水ポンプの運転と
を停止している状態からさらに冷熱負荷が減少した場合
も、臭化リチュウム結晶の析出と冷却水の凍結とをより
完全に防止することができる。

【００４３】請求項８の発明装置を適用すると、前記請
求項１ないし請求項３の発明に係る臭化リチュウム吸収
式冷凍機の運転制御方法を、自動的に容易に実施して、
その効果を充分に発揮せしめることができる。請求項９
の発明装置によると、前記請求項４および請求項５の発
明に係る臭化リチュウム吸収式冷凍機の運転制御方法を
自動的にかつ容易に実施してその効果を充分に発揮せし
めることができる。請求項１０の発明装置によると、前
記請求項６に係る臭化リチュウム吸収式冷凍機の制御方
法を自動的にかつ容易に実施して、その効果を充分に発
揮せしめることができる。

【００４４】請求項１１の発明装置によると、前記請求
項７に係る臭化リチュウム吸収式冷凍機の運転制御方法
を自動的にかつ容易に実施して、その効果を充分に発揮
せしめることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態（２例）について、その作動
を説明するために示した図表であって、（Ａ）は横軸に
時間をとって冷水の温度変化および冷媒の温度変化を表
した曲線図表、（Ｂ）は上記曲線図表と時間軸を共用し
て、バーナー、冷却水ポンプ、冷媒ポンプ、冷水ポン
プ、および溶液循環ポンプの作動状態を表すＯＮ，ＯＦ
Ｆ図表である。

【図２】本発明に係る運転制御装置を設けた臭化リチュ
ウム吸収式冷凍機の実施形態を示す系統図である。

【図３】臭化リチュウム吸収式冷凍機の従来例を示し、
冷熱負荷を省略して描いた系統図であって、斑点を付し
たものは液状の冷媒を、右上がり平行斜線を付したもの
は冷媒を蒸発させて濃縮された臭化リチュウム水溶液
を、右下がり平行斜線を付したものは吸収器で冷媒蒸気
を吸収して稀釈された状態の臭化リチュウム水溶液を表
している。

【図４】臭化リチュウム吸収式冷凍機の取扱説明書に示
された停止特性の１例を示す図表である。

【図５】１基の冷凍機と多数のファンコイルユニットと
によって構成された冷房設備の３例を示す模式図であっ
て、（Ａ）は工場の各棟にファンコイルユニットを配置
した例を、（Ｂ）はデパートの各階にファンコイルユニ
ットを配置した例を、（Ｃ）は集合住宅の各部屋にファ
ンコイルユニットを配置した例を、それぞれ表してい
る。

【符号の説明】

１…高温再生器、２…バーナー、３…凝縮器、４…冷却
水ポンプ、５…蒸発器、６…冷水ポンプ、７…冷媒ポン
プ、８…吸収器、９…溶液循環ポンプ、１２…冷水温度
センサ、１３…冷媒温度センサ、１４…ファンコイルユ
ニット、１５…冷凍機。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高温再生器内の臭化リチュウム水溶液を
   加熱して冷媒蒸気を発生させるバーナーと、該高温再生
   器で発生した冷媒蒸気を冷却して液化させる凝縮器と、
   上記の凝縮器および後述する吸収器に冷却水を循環供給
   する冷却水ポンプと、前記凝縮器で液化した冷媒を蒸発
   させて冷水を降温させる蒸発器と、上記蒸発器に対して
   冷水を循環供給する冷水ポンプと、上記蒸発器の中で冷
   媒を循環させて該蒸発器内の上部空間にシャワー状に噴
   射する冷媒ポンプと、前記高温再生器で冷媒蒸気を発生
   せしめることによって濃縮された臭化リチュウム水溶液
   に冷媒を吸収させて稀釈する吸収器と、稀釈された臭化
   リチュウム水溶液を吸入吐出して溶液熱交換器を経て高
   温再生器および低温再生器に循環供給する溶液循環ポン
   プとを具備していて、 前記の蒸発器内を流通して冷却された冷水が、前記冷水
   ポンプによって多数のファンコイルユニットに循環供給
   される構造の臭化リチュウム吸収式冷凍機の運転を制御
   する方法において、 定格運転状態における冷水の正常温度をＴ₀とし、 Ｔ₀よりも低い、管理用の温度Ｔ₁を設定するとともに、 上記の温度Ｔ₁よりもさらに低く、かつ氷点温度よりも
   高い管理用の温度Ｔ₂を設定しておき、 前記冷水の温度を検知して監視しつつ当該臭化リチュウ
   ム吸収式冷凍機の運転を継続し、 冷熱負荷の減少により冷水の温度が降下して温度Ｔ₁に
   達したら、前記バーナーの燃焼を停止し、 さらに冷水の温度が降下して温度Ｔ₂に達したら、前記
   冷却水ポンプの運転を停止し、 上記のようにしてバーナーの燃焼と冷却水ポンプの運転
   とを停止した後も、前記冷媒ポンプ、冷水ポンプおよび
   溶液循環ポンプの運転を継続することを特徴とする、臭
   化リチュウム吸収式冷凍機の運転制御方法。
2. 【請求項２】 予め、温度差βを設定しておき（ただ
   し、βは正の数値とする）、 冷水の温度が温度Ｔ₂まで下降してバーナーの燃焼およ
   び冷却水ポンプの作動を停止させた状態で、冷熱負荷が
   増加して冷水の温度が上昇し、該冷水の温度がＴ₂＋β
   に達したとき、バーナーの燃焼を停止したままで冷却水
   ポンプの作動を再開することを特徴とする、請求項１に
   記載した臭化リチュウム吸収式冷凍機の運転制御方法。
3. 【請求項３】 予め、温度差αを設定しておき（ただ
   し、αは正の数値とする）、 冷熱負荷の変化に伴ってバーナーの燃焼を停止するとと
   もに冷却水ポンプを作動せしめている状態において、冷
   熱負荷の増加により冷水の温度が上昇して、該冷水の温
   度がＴ₁＋αに達したとき、バーナーの燃焼を再開して
   通常の運転状態に復元することを特徴とする、請求項２
   に記載した臭化リチュウム吸収式冷凍機の運転制御方
   法。
4. 【請求項４】 予め、前記の温度Ｔ₂よりも低く氷点温
   度よりも高い管理用の温度Ｔ₃を設定しておき、 冷熱負荷の減少に伴ってバーナーの燃焼および冷却水ポ
   ンプの作動を停止するとともに、冷媒ポンプ、冷水ポン
   プおよび溶液循環ポンプを継続的に運転している状態に
   おいて、 冷熱負荷がさらに減少し、冷水温度が降下して温度Ｔ₃
   に達したとき、冷媒ポンプの運転を停止するとともに、
   冷水ポンプの運転および溶液循環ポンプの運転を継続す
   ることを特徴とする、請求項１に記載した臭化リチュウ
   ム吸収式冷凍機の運転制御方法。
5. 【請求項５】 予め、温度差γを設定しておき（ただ
   し、γは正の数値とする）、 冷熱負荷の減少に伴って、バーナーの燃焼および冷却水
   ポンプの運転並びに冷媒ポンプの運転を停止している状
   態において、冷熱負荷の増加により冷水の温度が上昇し
   て、該冷水の温度がＴ₃＋γに達したとき、冷媒ポンプ
   の運転を再開することを特徴とする、請求項４に記載し
   た臭化リチュウム吸収式冷凍機の運転制御方法。
6. 【請求項６】 高温再生器内の臭化リチュウム水溶液を
   加熱して冷媒蒸気を発生させるバーナーと、該高温再生
   器で発生した冷媒蒸気を冷却して液化させる凝縮器と、
   上記の凝縮器および後述する吸収器に冷却水を循環供給
   する冷却水ポンプと、前記凝縮器で液化した冷媒を蒸発
   させて冷水を降温させる蒸発器と、上記蒸発器に対して
   冷水を循環供給する冷水ポンプと、上記蒸発器の中で冷
   媒を循環させて該蒸発器内の上部空間にシャワー状に噴
   射する冷媒ポンプと、前記高温再生器で冷媒蒸気を発生
   せしめることによって濃縮された臭化リチュウム水溶液
   に冷媒を吸収させて稀釈する吸収器と、稀釈された臭化
   リチュウム水溶液を吸入吐出して溶液熱交換器を経て高
   温再生器および低温再生器に循環供給する溶液循環ポン
   プとを具備していて、 前記の蒸発器内を流通して冷却された冷水が、前記冷水
   ポンプによって多数のファンコイルユニットに循環供給
   される構造の臭化リチュウム吸収式冷凍機の運転を制御
   する方法において、 定格運転状態における冷媒の正常温度をＴ₀′とし、 Ｔ₀′よりも低い、管理用の温度Ｔ₁′を設定するととも
   に、 上記の温度Ｔ₁′よりもさらに低い管理用の温度Ｔ₂′を
   設定しておき、 前記冷媒の温度を検知して監視しつつ当該臭化リチュウ
   ム吸収式冷凍機の運転を継続し、 冷熱負荷の減少により冷媒の温度が降下して温度Ｔ₁′
   に達したら、前記バーナーの燃焼を停止し、 さらに冷媒の温度が降下して温度Ｔ₂′に達したら、前
   記冷却水ポンプの運転を停止し、 上記のようにしてバーナーの燃焼と冷却水ポンプの運転
   とを停止した後も、前記冷媒ポンプ、冷水ポンプおよび
   溶液循環ポンプの運転を継続し、 その後、冷熱負荷の増加によって冷媒温度が上昇して、
   温度Ｔ₂′まで降下していた冷媒温度が、温度Ｔ₂′より
   も昇温してＴ₂′＋β′（ただし、β′は予め設定して
   あった正の数）に達したとき、停止していた冷却水ポン
   プの運転を再開し、 さらに冷熱負荷の増加により冷媒温度が上昇して、温度
   Ｔ₁′＋α′（ただしα′は予め設定してあった正の
   数）に達したとき、停止していたバーナーの燃焼を再開
   して通常の運転状態に復元することを特徴とする、臭化
   リチュウムの吸収式冷凍機の運転制御方法。
7. 【請求項７】 前記の冷媒温度Ｔ₂′よりも低い、管理
   用の温度Ｔ₃′を設定しておき、 冷熱負荷の減少により冷媒温度がＴ₂′まで降下して、
   バーナーの燃焼および冷却水ポンプの運転を停止すると
   ともに、冷媒ポンプおよび冷水ポンプ並びに溶液循環ポ
   ンプの運転を継続している状態で、 冷熱負荷がさらに減少して冷媒温度が降下し、温度
   Ｔ₃′に達したとき冷媒ポンプを停止させ、 その後、冷熱負荷が増加して冷媒温度がＴ₃′＋γ′ま
   で上昇したとき冷媒ポンプの運転を再開することを特徴
   とする、請求項６に記載した臭化リチュウム吸収式冷凍
   機の運転制御方法。
8. 【請求項８】 高温再生器内の臭化リチュウム水溶液を
   加熱して冷媒蒸気を発生させるバーナーと、該高温再生
   器で発生した冷媒蒸気を冷却して液化させる凝縮器と、
   上記の凝縮器および後述する吸収器に冷却水を循環供給
   する冷却水ポンプと、前記凝縮器で液化した冷媒を蒸発
   させて冷水を降温させる蒸発器と、上記蒸発器に対して
   冷水を循環供給する冷水ポンプと、上記蒸発器の中で冷
   媒を循環させて該蒸発器内の上部空間にシャワー状に噴
   射する冷媒ポンプと、前記高温再生器で冷媒蒸気を発生
   せしめることによって濃縮された臭化リチュウム水溶液
   に冷媒を吸収させて稀釈する吸収器と、稀釈された臭化
   リチュウム水溶液を吸入吐出して溶液熱交換器を経て高
   温再生器および低温再生器に循環供給する溶液循環ポン
   プとを具備していて、 前記の蒸発器内を流通して冷却された冷水が、前記冷水
   ポンプによって多数のファンコイルユニットに循環供給
   される構造の臭化リチュウム吸収式冷凍機の運転を制御
   する装置において、 前記冷水の温度を検出して電気信号を出力する冷水温度
   センサが設けられるとともに、 当該臭化リチュウム吸収式冷凍機の主要構成器具類の作
   動を制御する自動制御装置が設けられていて、 上記の自動制御装置は、定格運転状態における冷水温度
   よりも低い、所定の温度Ｔ₁、および、該温度Ｔ₁よりも
   低い所定の温度Ｔ₂を与えられてこれらを記憶する機能
   と、 前記の温度Ｔ₁よりも温度差αだけ高い温度Ｔ₁＋α、お
   よび前記の温度Ｔ₂よりも温度差βだけ高い温度Ｔ₂＋β
   を与えられてこれらを記憶する機能とを有しており、 かつ、前記の冷水温度センサの出力信号によって表され
   る温度を、前記のようにして記憶されているＴ₁，Ｔ₂，
   Ｔ₁＋α，およびＴ₂＋βのそれぞれと比較する演算回路
   を有していて、 冷水温度センサの出力信号によって表される計測値をＴ
   として、 Ｔ≦Ｔ₁になるとバーナーの燃焼を停止させ、 Ｔ≦Ｔ₂になると冷却水ポンプの運転を停止させ、 Ｔ≧Ｔ₂＋βになると冷却水ポンプの運転を再開させ、 Ｔ≧Ｔ₁＋αになるとバーナーの燃焼を再開させて正常
   な運転状態に復元せしめる機能を有するものであること
   を特徴とする、臭化リチュウム吸収式冷凍機の運転制御
   装置。
9. 【請求項９】 前記の自動制御装置は、前記の温度Ｔ₂
   よりも低い温度Ｔ₃を与えられてこれを記憶する機能を
   有するとともに、 上記の温度Ｔ₃よりも温度差γだけ高い温度Ｔ₃＋γを与
   えられてこれを記憶する機能を有しており、 かつ、前記冷水温度センサの出力信号によって表される
   計測値Ｔと、前記の温度Ｔ₃およびＴ₃＋γのそれぞれと
   を比較して、 Ｔ≦Ｔ₃になると冷媒ポンプの運転を停止させ、 Ｔ≧Ｔ₃＋γになると冷媒ポンプの運転を再開せしめる
   機能を有するものであることを特徴とする、請求項８に
   記載した臭化リチュウム吸収式冷凍機の運転制御装置。
10. 【請求項１０】 高温再生器内の臭化リチュウム水溶液
    を加熱して冷媒蒸気を発生させるバーナーと、該高温再
    生器で発生した冷媒蒸気を冷却して液化させる凝縮器
    と、上記の凝縮器および後述する吸収器に冷却水を循環
    供給する冷却水ポンプと、前記凝縮器で液化した冷媒を
    蒸発させて冷水を降温させる蒸発器と、上記蒸発器に対
    して冷水を循環供給する冷水ポンプと、上記蒸発器の中
    で冷媒を循環させて該蒸発器内の上部空間にシャワー状
    に噴射する冷媒ポンプと、前記高温再生器で冷媒蒸気を
    発生せしめることによって濃縮された臭化リチュウム水
    溶液に冷媒を吸収させて稀釈する吸収器と、稀釈された
    臭化リチュウム水溶液を吸入吐出して溶液熱交換器を経
    て高温再生器および低温再生器に循環供給する溶液循環
    ポンプとを具備していて、 前記の蒸発器内を流通して冷却された冷水が、前記冷水
    ポンプによって多数のファンコイルユニットに循環供給
    される構造の臭化リチュウム吸収式冷凍機の運転を制御
    する装置において、 前記冷媒の温度を検出して電気信号を出力する冷媒温度
    センサが設けられるとともに、 当該臭化リチュウム吸収式冷凍機の主要構成器具類の作
    動を制御する自動制御装置が設けられていて、 上記の自動制御装置は、定格運転状態における冷媒温度
    よりも低い、所定の温度Ｔ₁′、および、該温度Ｔ₁′よ
    りも低い所定の温度Ｔ₂′を与えられてこれらを記憶す
    る機能と、 前記の温度Ｔ₁′よりも温度差α′だけ高い温度Ｔ₁′＋
    α′、および前記の温度Ｔ₂′よりも温度差β′だけ高
    い温度Ｔ₂′＋β′を与えられてこれらを記憶する機能
    とを有しており、 かつ、前記の冷媒温度センサの出力信号によって表され
    る温度を、前記のようにして記憶されているＴ₁′，
    Ｔ₂′，Ｔ₁′＋α′，およびＴ₂′＋β′のそれぞれと
    比較する演算回路を有していて、 冷媒温度センサの出力信号によって表される計測値を
    Ｔ′として、 Ｔ′≦Ｔ₁′になるとバーナーの燃焼を停止させ、 Ｔ′≦Ｔ₂′になると冷却水ポンプの運転を停止させ、 Ｔ′≧Ｔ₂′＋β′になると冷却水ポンプの運転を再開
    させ、 Ｔ′≧Ｔ₁′＋α′になるとバーナーの燃焼を再開させ
    て正常な運転状態に復元せしめる機能を有するものであ
    ることを特徴とする、臭化リチュウム吸収式冷凍機の運
    転制御装置。
11. 【請求項１１】 前記の自動制御装置が、前記の温度Ｔ
    ₂′よりも低い温度Ｔ₃′を与えられてこれを記憶する機
    能を有するとともに、 上記の温度Ｔ₃′よりも温度差γ′だけ高い温度Ｔ₃′＋
    γ′を与えられてこれを記憶する機能を有しており、 かつ、前記冷媒温度センサの出力信号によって表される
    計測値Ｔ′と、前記の温度Ｔ₃′およびＴ₃′＋γ′のそ
    れぞれとを比較して、 Ｔ′≦Ｔ₃′になると冷媒ポンプの運転を停止させ、 Ｔ′≧Ｔ₃′＋γ′にると冷媒ポンプの運転を再開せし
    める機能を有するものであることを特徴とする、請求項
    １０に記載した臭化リチュウム吸収式冷凍機の運転制御
    装置。