JP2001317837A - 吸収冷凍機及び吸収冷凍機の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】混合冷媒を用いる吸収冷凍機の混合冷媒に補給
する吸収剤の量を、最適に制御する。 【解決手段】混合冷媒濃度検知手段からの信号により水
冷媒流入経路の流量制御手段を制御するとともに、混合
冷媒液面高さ検知手段からの信号と前記混合冷媒濃度検
知手段からの信号により吸収媒体流入経路の流量制御手
段を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は吸収冷凍機及びその
制御方法に係り、特に、冷媒を水、吸収媒体を塩類水溶
液としたときに好適な吸収冷凍機及びその制御方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】混合冷媒を蒸発器に導くことにより、低
温の冷熱を取り出せるという利点を有する吸収冷凍機が
注目されている。この混合冷媒を用いる吸収冷凍機で
は、蒸発器に純水冷媒を供給する経路と吸収媒体を供給
する経路が設けられている。そして、混合冷媒の液面高
さと混合冷媒の比重を検出して、吸収冷凍機の作動を制
御している。

【０００３】また、混合冷媒の比重を求める代わりに、
混合冷媒の濃度を検出するものも知られている。この例
が、特開平１１−２６４６２３号公報に記載されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術に記載
のものの中で、混合冷媒の比重を検出して吸収媒体の流
入量を制御し、混合冷媒の液面高さを検出して純水冷媒
の流入量を制御するものにおいては、純粋冷媒の流入量
を増加させるように制御すると、冷媒濃度が薄くなっ
て、冷媒の比重が小さくなり、溶液が必要以上に流入す
るという不具合があった。溶液が過剰に流入すると、混
合冷媒の濃度が高くなって蒸発伝熱性能が低下する。そ
の結果、吸収冷凍機の効率が低下するという不具合が生
じる。また、混合冷媒の濃度が高くなると、混合冷媒を
吸収器側にブローして冷媒濃度が一定になるよう制御手
段が制御するので、ブローした冷媒が無駄になる。

【０００５】これに対して、上記特開平１１−２６４６
２３号公報に記載のものは、混合冷媒の濃度を検出して
蒸発器へ流入する純水冷媒量を制御し、混合冷媒の液面
高さを検出して、吸収媒体の流入量を制御している。つ
まり、混合冷媒濃度が薄くなると純粋冷媒流入量を減少
させ、混合冷媒濃度が濃くなると純粋冷媒流入量を増加
させている。そして、混合冷媒の液面が低下したら、吸
収媒体を流入させている。

【０００６】この方法においては、冷凍サイクルが変動
したり応答遅れがあると、冷媒の蒸発量が増大したとき
や冷媒の流入量が減少したときに、混合冷媒の液面が低
下するので、必要以上に溶液が流入することがあり、溶
液を無駄に消費するおそれがある。この現象は、特に起
動時に発生し易い。起動時には冷媒の発生量が充分でな
いので、低温蒸発器に供給される冷媒量が減少し、液面
が低下しやすい。液面が低下すると溶液が流入するが、
混合冷媒濃度が一定値でバランスするように溶液に見合
った量だけ純粋冷媒が流入し、溶液の流入量が過剰であ
れば、混合冷媒の量も過剰となる。その結果、混合冷媒
の液面高さが上昇し、サイクル内の液量バランスが偏
り、過剰なところでは冷媒ブローやオーバーフローによ
り、サイクル内の混合冷媒の循環量を調整することにな
る。また、液量のアンバランスによって、冷媒を自動希
釈する制御が働かず、吸収剤が結晶化するおそれがあっ
た。

【０００７】また、混合冷媒中に流入させる溶液を別タ
ンクから供給するようにしたものにおいては、無駄に溶
液を補給してしまうために、冷凍サイクルに供給する溶
液量が増大するので、タンクへの補給メンテナンスの頻
度が増大したり、大きなタンクを設置する必要がある。

【０００８】本発明は上記従来の技術の不具合に鑑みな
されたものであり、その目的は、蒸発器に補給する吸収
剤の量を制御して、効率の高い吸収冷凍機を実現するこ
とにある。本発明の他の目的は、蒸発器に補給する吸収
剤の量を制御して、過剰な溶液の供給を防ぐことにあ
る。本発明のさらに他の目的は、蒸発器に補給する吸収
剤の量を制御して、溶液補給用のタンクを小さくするこ
とにある。なお、吸収剤量の制御は最適に制御すること
が望ましいが、必ずしもそれに限るものではない。ま
た、これらの目的は、いずれかが達成されればよい。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の第1の特徴は、蒸発器と、吸収器と、再生器
と凝縮器とを有し、蒸発器の冷媒は塩類の吸収剤を含む
水である吸収冷凍機において、蒸発器の下部に設けた混
合冷媒タンクと、蒸発器に接続され第1の流量制御手段
を有する水供給路と第2の流量制御手段を有する吸収剤
を含む溶液の供給路と、混合冷媒タンクに設けられた混
合冷媒の液面高さを検出する液面高さ検出手段と混合冷
媒の濃度を検出する濃度検出手段と、混合冷媒濃度検出
手段からの信号に基づいて第1の流量制御手段を制御す
るとともに、液面高さ検出手段からの信号と濃度検出手
段からの信号に基づいて第2の流量制御手段を制御する
制御装置とを備えたものである。

【００１０】上記目的を達成するための本発明の第2の
特徴は、高温蒸発器と高温吸収器と低温蒸発器と低温吸
収器と再生器と凝縮器とを備え、低温蒸発器の冷媒は塩
類の吸収剤を含む水である吸収冷凍機において、低温蒸
発器の下部に設けた混合冷媒タンクと、低温蒸発器に接
続され第1の流量制御手段を有する水供給路と第2の流量
制御手段を有する吸収剤を含む溶液の供給路と、混合冷
媒タンクに設けられた混合冷媒の液面高さを検出する液
面高さ検出手段と混合冷媒の濃度を検出する濃度検出手
段と、混合冷媒濃度検出手段からの信号に基づいて第1
の流量制御手段を制御するとともに、液面高さ検出手段
からの信号と濃度検出手段からの信号に基づいて第2の
流量制御手段を制御する制御装置とを備えたものであ
る。

【００１１】上記目的を達成するための本発明の第３の
特徴は、冷媒に水を、吸収剤に塩類を用い少なくとも1
個の蒸発器を有する吸収式冷凍機の制御方法であって、
蒸発器のなかで最も低温で作動する蒸発器には吸収剤を
含む水を冷媒に用い、この蒸発器の下部に設けた冷媒タ
ンクに溜まる冷媒の液面高さの下限許容値Ｈ１と冷媒濃
度の所定値Ｘ１とを予めこの吸収冷凍機の制御装置に記
憶させ、冷媒タンクに設けた冷媒の液面高さ検出手段が
検出した液面高さが下限許容値Ｈ１よりも小さく、かつ
冷媒タンクに設けた冷媒の濃度検出手段が検出した冷媒
濃度が所定値Ｘ１よりも小さいときは、冷媒タンクに所
定時間だけ吸収剤を含む溶液を供給するものである。

【００１２】上記目的を達成するための本発明の第4の
特徴は、冷媒に水を、吸収剤に塩類を用い少なくとも1
個の蒸発器を有する吸収式冷凍機の制御方法であって、
蒸発器のなかで最も低温で作動する蒸発器には吸収剤を
含む水を冷媒に用い、この蒸発器の下部に設けた冷媒タ
ンクに溜まる冷媒に含まれる吸収剤の下限許容値Ｗ１を
記憶させ、冷媒タンクに設けた冷媒の液面高さ検出手段
が検出した液面高さと冷媒タンクに設けた濃度検出手段
が検出した冷媒濃度から求めた吸収剤の量が吸収剤の許
容下限値Ｗ１よりも小さいときには、所定時間だけ吸収
剤を含む溶液を冷媒タンクに供給するものである。

【００１３】上記目的を達成する本発明の第5の特徴
は、冷媒に水を、吸収剤に塩類を用い少なくとも1個の
蒸発器を有する吸収式冷凍機の制御方法であって、蒸発
器のなかで最も低温で作動する蒸発器には吸収剤を含む
水を冷媒に用い、この蒸発器の下部に設けた冷媒タンク
に溜まる冷媒に含まれる吸収剤の目標値Ｗ０を記憶さ
せ、前記冷媒タンクに設けた冷媒の液面高さ検出手段が
検出した液面高さと前記冷媒タンクに設けた濃度検出手
段が検出した冷媒濃度から求めた吸収剤の量が吸収剤の
目標値Ｗ０になるように吸収剤を含む溶液の冷媒タンク
への供給を制御するものである。

【００１４】上記目的を達成するための本発明の第6の
特徴は、冷媒に水を、吸収剤に塩類を用い少なくとも1
個の蒸発器を有する吸収式冷凍機の制御方法であって、
蒸発器のなかで最も低温で作動する蒸発器には吸収剤を
含む水を冷媒に用い、この蒸発器の下部に設けた冷媒タ
ンクに溜まる冷媒の液面高さの下限許容値Ｈ１と冷媒濃
度の所定値Ｘ１とこの所定値より小さい目標値Ｘ０とを
予めこの吸収冷凍機の制御装置に記憶させ、冷媒タンク
に設けた冷媒の濃度検出手段が検出した冷媒濃度が目標
値Ｘ０になるように蒸発器に供給する水の供給量を制御
し、冷媒タンクに設けた冷媒の液面高さ検出手段が検出
した液面高さが下限許容値Ｈ１よりも小さく、かつ濃度
検出手段が検出した冷媒濃度が所定値Ｘ１よりも小さい
ときは、冷媒タンクに所定時間だけ吸収剤を含む溶液を
供給するものである。

【００１５】そして、混合冷媒濃度検出手段は、混合冷
媒密度検出手段及び混合冷媒温度検出手段を含むとか、
吸収剤を含む溶液を所定時間冷媒タンクに供給した後の
予め定められた時間だけは、吸収剤を含む溶液を冷媒タ
ンクに供給しないようにするかしてもよい。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を、図１
を用いて説明する。吸収冷凍機は、高温蒸発器１１、低
温蒸発器１２、高温吸収器２１、低温吸収器２２、高温
再生器３１、低温再生器３５、凝縮器４１、溶液熱交換
器５１、５２、５３、冷媒ポンプ６１、６２、溶液ポン
プ７１、７２、７３および循環ポンプ２０を備えてい
る。ここで、吸収冷凍機の冷媒は水であり、吸収剤は臭
化リチウムである。この臭化リチウムを含む水溶液を吸
収溶液という（以下、単に溶液という）。なお、低温の
冷熱を取り出すために、低温蒸発器１２の冷媒として、
水に溶液を混合した混合冷媒を用いている。このように
構成した吸収冷凍機の動作を、以下に述べる。

【００１７】高温蒸発器１１内には、伝熱管１５が配置
されている。凝縮器４１から高温蒸発器１１に送られて
きた冷媒液は、高温蒸発器１１の下部に設けられた冷媒
タンク１７に溜められる。冷媒タンク17に溜まった冷媒
液は、冷媒ポンプ６１により高温蒸発器11内の上部に配
置された散布装置１３に送られ、伝熱管１５上に散布さ
れる。散布された冷媒液は、伝熱管１５上で蒸発する際
に蒸発潜熱により伝熱管１５内を流れる流体を冷却す
る。

【００１８】高温吸収器２１には、内部を冷却水が流れ
る伝熱管２５が配置されている。高温再生器３１または
低温再生器３５で加熱濃縮された濃溶液は、溶液ポンプ
７３により高温吸収器２１内の上部に配置された溶液散
布装置２３に送られる。そして、溶液散布装置２３から
伝熱管２５上に散布される。その際、蒸発器１１で蒸発
した冷媒蒸気を吸収する。この溶液の吸収作用により、
蒸発器１１内の圧力は低圧に保たれ、高温蒸発器１１の
伝熱管１５上に散布された冷媒は継続的に蒸発する。

【００１９】溶液が冷媒蒸気を吸収するときに発生した
吸収熱は、伝熱管２５内を流れる冷却水により冷却され
る。冷媒蒸気を吸収して濃度が薄くなった溶液は、溶液
タンク２７に溜められた後、溶液ポンプ７１により溶液
熱交換器５１を経由して低温吸収器２２に送られる。

【００２０】低温蒸発器１２内には、内部を冷水あるい
はブラインが流れる伝熱管１６が配置されている。高温
蒸発器１１の冷媒ポンプ６１が高温蒸発器１１内の散布
装置１３へ冷媒を送る配管の途中から、低温蒸発器１２
の冷媒タンク１８に接続された配管４８が分岐してい
る。この配管４８の一端部は、液冷媒が溜まっている冷
媒タンク１８の底面に開口している。この配管４８によ
り、高温蒸発器１１の冷媒タンク１７から低温蒸発器１
２の冷媒タンク１８へ冷媒が送られる。

【００２１】配管48内を流れる冷媒の流量は、この配管
４８の途中に設けられた制御弁９３により制御される。
低温蒸発器12の冷媒タンク１８の冷媒は、溶液が混合さ
れた混合冷媒である。この混合冷媒の濃度制御について
は後述する。低温蒸発器１２の冷媒タンク１８の冷媒液
は、冷媒ポンプ６２により低温蒸発器12内の上部に配置
された散布装置１４に送られ、低温蒸発器１２内の伝熱
管１６上に散布される。そして、伝熱管16の表面で蒸発
するときの蒸発潜熱により内部を流れる冷水あるいはブ
ラインを冷却する。

【００２２】冷媒ポンプ６２の吐出配管と吸込み配管
を、バイパス配管８２で接続し、このバイパス配管８２
に濃度検出手段９１を設ける。冷媒タンク１８に、混合
冷媒の液面高さを検出する液面高さ検出手段９２を設け
る。ここで、溶液タンク１０１は低温蒸発器１２の冷媒
タンク１８よりも上方に設置されている。また、溶液タ
ンク１０１と低温蒸発器１２とは、連通配管１０２及び
溶液流入配管１０３で接続されている。溶液流入配管１
０３の途中には、流量制御弁９４が設けられている。

【００２３】低温吸収器２２内には、伝熱管２６が配置
されている。溶液は、溶液熱交換器５１からフロート弁
９８を経由して低温吸収器２２内の上部に配置された溶
液散布装置２４に送られる。そして、低温吸収器２２内
の伝熱管２６上に散布される。低温吸収器２２の下部に
はフロート弁９８が配置されており、このフロート弁９
８の先端部に取付けたフロートの上下運動により、溶液
の流量が制御される。これにより、溶液タンク２８の液
面高さは、所定範囲内に制御される。

【００２４】低温吸収器２２内の伝熱管２６上に散布さ
れた溶液は、伝熱管２６内を流れる流体により冷却さ
れ、低温蒸発器１２で蒸発した冷媒蒸気を吸収する。こ
の溶液の吸収作用により、蒸発器の圧力は低圧に保た
れ、伝熱管１６に散布された冷媒が継続的に蒸発でき
る。

【００２５】低温吸収器２２内の伝熱管２６と高温蒸発
器１１内の伝熱管１５とを配管８３、８４で接続し、閉
ループを形成する。そして、この閉ループの途中には循
環ポンプ２０を設ける。循環ポンプ２０の吸い込み配管
は、低温吸収器２２内の伝熱管２６の出口側に接続され
ている。循環ポンプ２０は、低温吸収器２２内の伝熱管
２６と高温蒸発器１１内の伝熱管１５内に、冷却流体を
循環させる。

【００２６】低温吸収器２２に配置された伝熱管２６内
の流体は、加熱されて温度上昇する。その後、高温蒸発
器１１内の伝熱管１５に導かれて冷却される。高温蒸発
器１１に配置された伝熱管１５内の流体は、冷却されて
温度低下する。その後、低温吸収器２２内の伝熱管２６
に導かれる。これにより、低温吸収器２２の吸収熱は、
高温蒸発器１１に運ばれ放熱される。

【００２７】膨張タンク１０７は、低温吸収器２２と高
温蒸発器１１の双方よりも上部に配置されている。膨張
タンク１０７の下部は、循環ポンプ２０の吸い込み側配
管に、閉ループの最も高い位置で配管接続されている。
これにより、温度変化があったときに、循環流体が膨張
や収縮しても循環流体の体積変化分を吸収できる。

【００２８】低温吸収器２２で冷媒蒸気を吸収して濃度
が薄くなった溶液は、溶液タンク２８に溜められる。そ
の後、溶液ポンプ７２により溶液熱交換器５１に送られ
る。溶液熱交換器51で、高温吸収器２１からの溶液と熱
交換して温度上昇した稀溶液は、溶液熱交換器５２に導
かれる。溶液熱交換器５２で高温再生器３１及び低温再
生器３５から送られた溶液と熱交換して温度上昇した稀
溶液の一部は、溶液流入管３７を介して低温再生器３５
に導かれる。稀溶液の残りは、溶液熱交換器５３および
溶液流入管３３を経て高温再生器３１に送られる。

【００２９】高温再生器３１に導かれた溶液は、ガスや
石油焚きの燃焼器３２で発生した熱で加熱されて沸騰す
る。溶液が沸騰して分離生成された冷媒蒸気は、低温再
生器３５に送られる。冷媒蒸気を分離して濃縮された溶
液は、高温再生器31の溶液流出部３４から流出し、溶液
熱交換器５３に送られる。溶液熱交換器53に導かれた濃
溶液は、溶液熱交換器５２から導かれた稀溶液と熱交換
する。

【００３０】低温再生器３５内には伝熱管３６が配置さ
れている。伝熱管36の管内を、高温再生器３１から導か
れた冷媒蒸気が流れる。溶液熱交換器52を経て低温再生
器３５に送られた溶液は、伝熱管３６の内部を流れる蒸
気により加熱されて沸騰する。溶液が沸騰して分離生成
された冷媒蒸気は、凝縮器４１に送られる。

【００３１】冷媒蒸気を分離して濃縮された溶液は、低
温再生器35と溶液ポンプ73の吸込み側とを接続する溶液
流出管３８に導かれ、高温再生器３１から溶液熱交換器
５３を通ってきた溶液と合流する。その後、溶液ポンプ
７３により溶液熱交換器５２へ送られる。合流した濃溶
液は、溶液熱交換器５２において溶液熱交換器５１から
導かれた稀溶液と熱交換する。熱交換した濃溶液は、高
温吸収器２１内の上部に配置された散布装置２３へ送ら
れる。低温再生器３５に配置した伝熱管３６内を流通す
る、高温再生器３１から導かれた冷媒は、低温再生器35
内で溶液を加熱して凝縮する。凝縮した冷媒は、絞り３
９を介して凝縮器４２の冷媒タンク４３に導かれる。

【００３２】凝縮器４１内には、内部を吸収器２５から
導かれた冷却水が流れている伝熱管４２が配置されてい
る。低温再生器３５から導かれた冷媒蒸気は、この伝熱
管４２上で管内を流れる冷却水に冷却されて凝縮する。
凝縮した冷媒は、凝縮器４２下部に設けた冷媒タンク４
３に溜められる。この液冷媒は低温再生器３５から導か
れた液冷媒と混合する。そして、冷媒配管４４及び絞り
４５を通って高温蒸発器１１に送られ、高温蒸発器１１
の下部に設けた冷媒タンク１７に溜められる。

【００３３】以上のように構成した2段吸収冷凍機が備
える低温蒸発器１２において、混合冷媒の濃度を制御す
る制御方法について以下に説明する。低温蒸発器１２内
には混合冷媒が散布されているので、冷媒凍結温度が低
下する。そのため、通常の吸収冷凍機よりも低い温度で
冷媒が蒸発できる。これにより、低温度の冷水を取り出
すことが可能になる。

【００３４】混合冷媒濃度を濃くすればするほど凍結温
度が低下するので、０℃以下のブラインを取り出すこと
も可能である。ただし、必要以上に濃度を濃くすると蒸
発伝熱性能は低下するから、混合冷媒の濃度を必要充分
な目標値に制御しなければならない。低温蒸発器１２で
混合冷媒が蒸発するときには、純水の冷媒は蒸発する
が、吸収剤である臭化リチウムは蒸発しない。そこで、
高温蒸発器からの冷媒流入量を制御して、混合冷媒の濃
度を目標値に制御する。

【００３５】ところで、混合冷媒中の臭化リチウムの量
が不変であれば、混合冷媒濃度を目標濃度に維持するの
に必要な冷媒量は一定となり、混合冷媒の液面高さも変
化しない。しかし実際には、伝熱管上に散布される混合
冷媒の液滴が飛散したり、冷媒蒸気の流れとともに冷媒
液滴が低温蒸発器から低温吸収器へ流れ込むので、混合
冷媒中の臭化リチウム量が減少する。このような場合に
は、目標濃度に混合冷媒量を制御しても、混合冷媒の絶
対量が減少して液面高さが低下する。この不足量が所定
量以下になれば、溶液の補給が必要になる。

【００３６】ただし起動時等の場合であって、冷媒が充
分に生成されておらず、低温蒸発器に純粋冷媒が補給さ
れていないときには、臭化リチウム量が減少していない
にもかかわらず、混合冷媒中の純粋冷媒が蒸発して液面
が低下することがある。このような場合には、溶液を補
給する必要はない。したがって、液面が所定値よりも低
くなっていても混合冷媒濃度が高くなっているときに
は、溶液を補給しない。この理由は以下の通りである。

【００３７】液面が所定値より低く、混合冷媒濃度が十
分高いときに溶液を補給すると、混合冷媒中の臭化リチ
ウム量が過剰となる。そして、混合冷媒濃度を目標値に
維持するために、多量の冷媒を供給するように制御装置
が制御する。冷媒量を増量すると液面高さが増大し、吸
収サイクル内での溶液のバランスが崩れる。溶液のバラ
ンスが崩れたので、混合冷媒を吸収器へオーバーフロー
させる。混合冷媒のオーバーフローを可能にするため
に、低温蒸発器と低温吸収器の下部に設けられた仕切り
の上部は堰９６になっている。混合冷媒のオーバーフロ
ーは、冷媒が無駄に消費されることを意味するから、冷
凍機の効率低下につながる。

【００３８】これとは逆に、低温吸収器内の液滴が飛散
したりして、低温蒸発器の混合冷媒中に溶液が流入する
と、混合冷媒中の臭化リチウム量が増加する。臭化リチ
ウム量が増加して混合冷媒濃度が上昇すると、制御装置
は目標濃度になるように冷媒量を増加させる。この場合
にも、低温蒸発器内の混合冷媒量が増加して、液面高さ
が増加するので、吸収器へ混合冷媒をオーバーフローさ
せる。この場合も、上記と同様の理由で冷媒が無駄に消
費される。

【００３９】上記いずれの例でも、冷媒が無駄に消費さ
れる恐れがあった。そこで、制御装置９７は、濃度検出
手段９１及び液面高さ検出手段９２からの信号を入力し
て、制御弁９３及び制御弁９４を制御する。すなわち、
低温蒸発器１２の混合冷媒濃度の目標値Ｘ０とこの目標
値Ｘ０より大きい所定値Ｘ１を、予め制御装置９７に記
憶させる。また、低温蒸発器１２の下部に設けた冷媒タ
ンク１８の液面高さの下限値Ｈ１も、制御装置９７に記
憶させる。

【００４０】冷媒の濃度が目標値Ｘ０よりも低い場合に
は制御弁９３を閉じて、純水冷媒流入量を停止させる。
低温蒸発器１２では冷媒の蒸発が継続しているので、次
第に混合冷媒濃度は上昇し、目標値Ｘ０に近づく。これ
に対して、冷媒の濃度が目標値Ｘ０よりも高い場合には
制御弁９３を開き、純水冷媒の流入量を増大させる。純
水冷媒量が増えるので、冷媒タンク１８の冷媒濃度は低
下し、目標値Ｘ０に近づく。これにより、冷媒タンク１
８の混合冷媒の濃度は、目標値に制御される。なお本実
施例では、制御弁９３を開閉制御しているが、制御弁の
開度をＰＩＤ制御で変化させれば、より高精度に混合冷
媒濃度を目標値に制御できる。

【００４１】混合冷媒の液面高さが下限値Ｈ１よりも低
く、かつ混合冷媒濃度が所定値Ｘ１よりも低い場合に
は、制御弁９４を定められた時間だけ開く。これによ
り、混合冷媒中の臭化リチウムが減少しても、的確に臭
化リチウムを補給できる。

【００４２】本実施例においては、混合冷媒の温度検出
手段９５を、混合冷媒の循環系路に設けている。そし
て、検出した冷媒温度が予め定めた混合冷媒濃度に対す
る凍結温度に近づいたら、凍結を防止するようにサイク
ルを制御している。これに代えて、混合冷媒濃度検出手
段からの信号に基づいて混合冷媒の凍結温度を求め、こ
の凍結温度に応じて凍結防止制御の動作限界温度を変化
させてもよい。この場合には、より高精度に凍結を防止
でき、信頼性の高い冷凍機が得られる。

【００４３】本実施例においては、混合冷媒に溶液を補
給するために、混合冷媒の液面高さと混合冷媒濃度とい
う２つの基準を用いているが、混合冷媒中の臭化リチウ
ム量を基準にしてもよい。具体的には、制御装置９７に
混合冷媒中の臭化リチウムの下限値Ｗ１を記憶させる。
混合冷媒の液面高さ検出手段からの信号と混合冷媒濃度
検出手段からの信号を用いて、混合冷媒中の臭化リチウ
ム量を演算し、その量が下限値Ｗ１より少ない場合に
は、制御弁９４を所定時間開く。

【００４４】この場合、混合冷媒中の臭化リチウム量を
高精度に制御できるので、無駄に溶液を追加したり、混
合冷媒量が少ないまま運転を続けてサイクルの液量バラ
ンスが崩れ冷媒をオーバーフローさせるなどの不具合を
防止できる。

【００４５】以上の各実施例において、混合冷媒中に、
すなわち冷媒タンク18に溶液を補給したすぐ後には、冷
媒タンク内の冷媒濃度が均一ではなく、濃度検出手段が
検出した濃度の検出値も低いままである。また、濃度を
所定値に維持するように純水冷媒を補給しようとしても
制御が追いつかない。その結果、冷媒の液面高さが低い
ままとなる恐れがある。このような状態で、さらに溶液
を補給すると、過剰な溶液補給となり、上述したように
効率が低下する。したがって、混合冷媒に溶液を補給し
てから予め定めた時間が経過するまでは、溶液を補給し
ないようにする。これにより、無駄な溶液補給や冷凍機
の効率低下を防止できる。

【００４６】以上の各実施例において、濃度検出手段９
１に密度計を用いてもよい。また、密度計と温度計を用
いて濃度を求めてもよい。この場合、濃度の検出がより
高精度になる。また、吸収冷凍サイクルは蒸発器と吸収
器を２組備えた２段吸収冷凍サイクルを例に取ったが、
１段の吸収冷凍サイクルであっても同様の構成を採用で
きる。その場合、蒸発器の混合冷媒に混入する純粋冷媒
を保持するタンクを凝縮器または凝縮器から蒸発器に至
る冷媒経路に設置すればよい。さらに、上記各実施例で
は二重効用吸収冷凍機としているが、単効用吸収冷凍機
であっても同様にできることは言うまでもない。

【００４７】また、以上の実施例では、臭化リチウムの
許容量を記憶させたが、臭化リチウムの許容水溶液量を
記憶させてもよく、その際濃度毎の許容量を記憶させて
もよいことは言うまでもない。、

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、吸
収冷凍機において、蒸発器の混合冷媒に補給する吸収剤
または冷媒の量を最低限に制御して、蒸発器内の混合冷
媒の濃度を所定濃度にすることが可能になったので、吸
収冷凍サイクル内の吸収剤の量を減少させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る吸収冷凍機の一実施例の系統図。

【符号の説明】

１１…高温蒸発器、１２…低温蒸発器、２１…高温吸収
器、２２…低温蒸発器、３１…高温再生器、３５…低温
再生器、４１…凝縮器、５１、５２、５３…溶液熱交換
器、６１、６２…冷媒ポンプ、７１、７２、７３…溶液
ポンプ、２０…循環ポンプ、９１…冷媒濃度検出手段、
９２…冷媒液面高さ検出手段、９３、９４…制御弁、９
７…制御装置、１０１…溶液タンク、１０７…膨張タン
ク。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】蒸発器と、吸収器と、再生器と凝縮器とを
   有し、前記蒸発器の冷媒は塩類の吸収剤を含む水である
   吸収冷凍機において、 前記蒸発器の下部に設けた混合冷媒タンクと、前記蒸発
   器に接続され第1の流量制御手段を有する水供給路と第2
   の流量制御手段を有する吸収剤を含む溶液の供給路と、
   前記混合冷媒タンクに設けられた混合冷媒の液面高さを
   検出する液面高さ検出手段と混合冷媒の濃度を検出する
   濃度検出手段と、前記混合冷媒濃度検出手段からの信号
   に基づいて前記第1の流量制御手段を制御するととも
   に、前記液面高さ検出手段からの信号と前記濃度検出手
   段からの信号に基づいて前記第2の流量制御手段を制御
   する制御装置とを備えたことを特徴とする吸収冷凍機。
2. 【請求項２】高温蒸発器と高温吸収器と低温蒸発器と低
   温吸収器と再生器と凝縮器とを備え、前記低温蒸発器の
   冷媒は塩類の吸収剤を含む水である吸収冷凍機におい
   て、 前記低温蒸発器の下部に設けた混合冷媒タンクと、前記
   低温蒸発器に接続され第1の流量制御手段を有する水供
   給路と第2の流量制御手段を有する吸収剤を含む溶液の
   供給路と、前記混合冷媒タンクに設けられた混合冷媒の
   液面高さを検出する液面高さ検出手段と混合冷媒の濃度
   を検出する濃度検出手段と、前記混合冷媒濃度検出手段
   からの信号に基づいて前記第1の流量制御手段を制御す
   るとともに、前記液面高さ検出手段からの信号と前記濃
   度検出手段からの信号に基づいて前記第2の流量制御手
   段を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする吸収
   冷凍機。
3. 【請求項３】冷媒に水を、吸収剤に塩類を用い少なくと
   も1個の蒸発器を有する吸収式冷凍機の制御方法であっ
   て、 前記蒸発器のなかで最も低温で作動する蒸発器には吸収
   剤を含む水を冷媒に用い、この蒸発器の下部に設けた冷
   媒タンクに溜まる冷媒の液面高さの下限許容値Ｈ１と冷
   媒濃度の所定値Ｘ１とを予めこの吸収冷凍機の制御装置
   に記憶させ、前記冷媒タンクに設けた冷媒の液面高さ検
   出手段が検出した液面高さが前記下限許容値Ｈ１よりも
   小さく、かつ前記冷媒タンクに設けた冷媒の濃度検出手
   段が検出した冷媒濃度が前記所定値Ｘ１よりも小さいと
   きは、冷媒タンクに所定時間だけ吸収剤を含む溶液を供
   給することを特徴とする吸収冷凍機の制御方法。
4. 【請求項４】冷媒に水を、吸収剤に塩類を用い少なくと
   も1個の蒸発器を有する吸収式冷凍機の制御方法であっ
   て、 前記蒸発器のなかで最も低温で作動する蒸発器には吸収
   剤を含む水を冷媒に用い、この蒸発器の下部に設けた冷
   媒タンクに溜まる冷媒に含まれる吸収剤の下限許容値Ｗ
   １を記憶させ、前記冷媒タンクに設けた冷媒の液面高さ
   検出手段が検出した液面高さと前記冷媒タンクに設けた
   濃度検出手段が検出した冷媒濃度から求めた吸収剤の量
   が前記吸収剤の許容下限値Ｗ１よりも小さいときには、
   所定時間だけ吸収剤を含む溶液を前記冷媒タンクに供給
   することを特徴とする吸収冷凍機の制御方法。
5. 【請求項５】冷媒に水を、吸収剤に塩類を用い少なくと
   も1個の蒸発器を有する吸収式冷凍機の制御方法であっ
   て、 前記蒸発器のなかで最も低温で作動する蒸発器には吸収
   剤を含む水を冷媒に用い、この蒸発器の下部に設けた冷
   媒タンクに溜まる冷媒に含まれる吸収剤の目標値Ｗ０を
   記憶させ、前記冷媒タンクに設けた冷媒の液面高さ検出
   手段が検出した液面高さと前記冷媒タンクに設けた濃度
   検出手段が検出した冷媒濃度から求めた吸収剤の量が前
   記吸収剤の目標値Ｗ０になるように吸収剤を含む溶液を
   前記冷媒タンクに供給制御することを特徴とする吸収冷
   凍機の制御方法。
6. 【請求項６】冷媒に水を、吸収剤に塩類を用い少なくと
   も1個の蒸発器を有する吸収式冷凍機の制御方法であっ
   て、 前記蒸発器のなかで最も低温で作動する蒸発器には吸収
   剤を含む水を冷媒に用い、この蒸発器の下部に設けた冷
   媒タンクに溜まる冷媒の液面高さの下限許容値Ｈ１と冷
   媒濃度の所定値Ｘ１とこの所定値より小さい目標値Ｘ０
   とを予めこの吸収冷凍機の制御装置に記憶させ、前記冷
   媒タンクに設けた冷媒の濃度検出手段が検出した冷媒濃
   度が前記目標値Ｘ０になるように前記蒸発器に供給する
   水の供給量を制御し、前記冷媒タンクに設けた冷媒の液
   面高さ検出手段が検出した液面高さが前記下限許容値Ｈ
   １よりも小さく、かつ前記濃度検出手段が検出した冷媒
   濃度が前記所定値Ｘ１よりも小さいときは、冷媒タンク
   に所定時間だけ吸収剤を含む溶液を供給することを特徴
   とする吸収冷凍機の制御方法。
7. 【請求項７】前記混合冷媒濃度検出手段は、混合冷媒密
   度検出手段及び混合冷媒温度検出手段を含むことを特徴
   とする請求項3ないし6のいずれか1項に記載の吸収冷凍
   機の制御方法。
8. 【請求項８】吸収剤を含む溶液を所定時間前記冷媒タン
   クに供給した後の予め定められた時間だけは、吸収剤を
   含む溶液を前記冷媒タンクに供給しないことを特徴とす
   る請求項3ないし6のいずれか1項に記載の吸収冷凍機の
   制御方法。