JP2002130859A - 吸収冷凍機 - Google Patents
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Abstract
効用形吸収冷凍機であり、かつ負荷変動がある場合にも
所望の冷却能力で安定的に運転することができる吸収冷
凍機を提供する。 【解決手段】 シリーズに接続された低温度、中温度お
よび高温度の3段階の再生器2,3,4を備えた吸収冷
凍機Aであって、前記低温度再生器2にて得られた中間
吸収液の所定割合のみを中間液ポンプ12により中温度
再生器3に送給するように、その残部の中間吸収液を直
接的に吸収器に戻す中間液バイパス管43と、前記中温
度再生器3にて得られた濃吸収液の所定割合のみを濃液
ポンプ13により高温度再生器4に送給するように、そ
の残部の濃吸収液を直接的に吸収器1に戻す濃液バイパ
ス管46とを備えてなるものである。
Description
る。さらに詳しくは、リバースサイクルを形成するよう
に接続された低温度、中温度および高温度の3段階の再
生器を備える三重効用形吸収冷凍機であって、効率が向
上されてなる三重効用形吸収冷凍機に関する。ここに、
吸収冷凍機には吸収冷温水機も含むものとする。
昇温・昇圧して冷媒を蒸発させるための再生器を1段階
または2段階に設けた一重効用形あるいは二重効用形の
吸収冷凍機が主流である。ところが近年、冷却能力・能
率のさらなる向上のために再生器を3段階に設けた三重
効用形の吸収冷凍機が種々提案(特開2000−171
123号公報および日本国特許第3040475号公報
参照)・実用化されるようになってきている。
報提案の三重効用形吸収冷凍機を示す。この吸収冷凍機
100は、吸収器101と、低温度再生器102と、中
温度再生器103と、高温度再生器104と、凝縮器1
05と、蒸発器106と、熱交換器類107〜109
と、溶液ポンプ110と、冷媒ポンプ111とを備え、
高温度再生器104に圧力センサ112を設けるととも
に、この高温度再生器104の出口部に液面センサ11
3、113′を設けて、回転速度制御装置120が圧力
センサ112の出力に基づき溶液ポンプ110の基本回
転速度を設定し、設定した回転速度を液面センサ113
の出力信号に基づいて修正するようにしている。
は外部から供給される熱量が増加され各再生器内部の圧
力が高くなり、この状態で前記吸収冷凍機100のよう
に、圧力センサ112および液面センサ113の出力に
基づき溶液ポンプ110により循環される吸収液流量を
設定すると、低負荷時に高温度再生器104内の液位の
上昇が抑えられなくなり、吸収冷凍機100の運転が安
定しない。逆に、負荷が低く外部からの供給熱量が少な
いときには各再生器内部の圧力が低くなり、この状態で
溶液ポンプ110による循環流量を設定すると、高負荷
時に高温度再生器104内の液位低下が抑えられなくな
るという問題がある。
術の課題に鑑みなされたものであって、効率が向上され
たリバースサイクル式の三重効用形吸収冷凍機であり、
かつ負荷変動がある場合にも所望の冷却能力で安定的に
運転することができる吸収冷凍機を提供することを目的
としている。
1形態は、シリーズに接続された低温度、中温度および
高温度の3段階の再生器を備えた吸収冷凍機であって、
吸収器にて吸収液に冷媒を吸収させて得られる稀吸収液
を前記低温度再生器に送給する稀液ポンプと、前記低温
度再生器にて稀吸収液を加熱濃縮して得られる中間吸収
液を前記中温度再生器に送給する中間液ポンプと、前記
中温度再生器にて中間吸収液を加熱濃縮して得られる濃
吸収液を前記高温度再生器に送給する濃液ポンプと、前
記低温度再生器にて得られた中間吸収液の所定割合のみ
を前記中間液ポンプにより中温度再生器に送給するよう
に、その残部の中間吸収液を直接的に吸収器に戻す中間
液バイパス管と、前記中温度再生器にて得られた濃吸収
液の所定割合のみを前記濃液ポンプにより高温度再生器
に送給するように、その残部の濃吸収液を直接的に吸収
器に戻す濃液バイパス管とを備えてなることを特徴とす
る。
ズに接続された低温度、中温度および高温度の3段階の
再生器を備えた吸収冷凍機であって、負荷を検出する負
荷検出手段と、前記高温度再生器に加熱源としての熱量
を供給する熱量供給手段と、熱量供給手段により高温度
再生器に供給される熱量を負荷検出手段により検出され
た負荷に基づいて制御する供給熱量制御手段と、吸収器
にて吸収液に冷媒を吸収させて得られる稀吸収液を前記
低温度再生器に送給する稀液ポンプと、前記低温度再生
器にて稀吸収液を加熱濃縮して得られる中間吸収液を前
記中温度再生器に送給する中間液ポンプと、前記中温度
再生器にて中間吸収液を加熱濃縮して得られる濃吸収液
を前記高温度再生器に送給する濃液ポンプと、前記低温
度再生器にて得られた中間吸収液の所定割合のみを前記
中間液ポンプにより中温度再生器に送給するように、そ
の残部の中間吸収液を直接的に吸収器に戻す中間液バイ
パス管と、前記中温度再生器にて得られた濃吸収液の所
定割合のみを前記濃液ポンプにより高温度再生器に送給
するように、その残部の濃吸収液を直接的に吸収器に戻
す濃液バイパス管と、前記稀液ポンプ、中間液ポンプお
よび濃液ポンプの回転数を、前記低温度再生器にて得ら
れた中間吸収液の所定割合のみを中温度再生器に送給
し、かつ前記中温度再生器にて得られた濃吸収液の所定
割合のみを高温度再生器に送給し、かつ前記吸収器にて
冷媒を吸収した稀吸収液を、同吸収器から低温度再生器
に所定割合を送給するように制御する回転数制御手段と
を備えてなることを特徴とする。
は例えば水とされ、前記吸収液は、例えば主成分がリチ
ウムブロマイドとされる。
記中間液ポンプにより中温度再生器に送給される中間吸
収液の所定割合が、低温度再生器の送出量の80%以上
90%以下とされ、前記濃液ポンプにより高温度再生器
に送給される濃吸収液の所定割合が、中温度再生器の送
出量の50%以上65%以下とされ、定格運転時の濃液
ポンプを送出量が稀液ポンプの送出量の40%以上58
%以下となるよう初期定格循環量の割合を定めてなるの
が好ましい。
おいては、前記高温度再生器にて発生する冷媒蒸気の温
度あるいは圧力を検出する蒸気温度検出手段あるいは蒸
気圧力検出手段を備え、前記蒸気温度検出手段あるいは
蒸気圧力検出手段により検出される冷媒蒸気の温度ある
いは圧力が所定温度あるいは圧力を超えた場合、回転数
制御手段が、濃液ポンプの回転数を上げるように制御す
るのが好ましく、また蒸気温度検出手段あるいは蒸気圧
力検出手段により検出される冷媒蒸気の温度あるいは圧
力が所定温度あるいは圧力を下回った場合、回転数制御
手段が、濃液ポンプの回転数を下げるように制御するの
が好ましい。
おいては、高温度再生器から中温度再生器に中間吸収液
を加熱濃縮するための加熱源として供給された、冷媒蒸
気の中温度再生器加熱後の冷媒ドレンの温度を検出する
ドレン温度検出手段を備え、前記ドレン温度検出手段に
より検出される冷媒ドレンの温度が所定温度を超えた場
合、回転数制御手段が、濃液ポンプの回転数を上げるよ
うに制御するのが好ましく、またドレン温度検出手段に
より検出される冷媒ドレンの温度が所定温度を下回った
場合、回転数制御手段が、濃液ポンプの回転数を下げる
ように制御するのが好ましい。
おいては、高温度再生器内の吸収液の液位を検出する液
面検出手段を備え、回転数制御手段が、前記液面検出手
段により検出される高温度再生器内の吸収液の液位が上
側基準液位を超えたときに濃液ポンプの回転数を下げ、
前記液面検出手段により検出される高温度再生器内の吸
収液の液位が下側基準液位を下回ったときに濃液ポンプ
の回転数を上げるように制御するのが好ましい。
おいては、液面検出手段により検出される高温度再生器
内の吸収液の液位が安全のために設定される下限設定値
を下回ったときに、警報を発するとともに熱量供給手段
による熱量の供給を停止する警報・緊急停止手段を備え
てなるのが好ましい。
おいては、回転数制御手段が液面検出手段の検出結果に
応じて濃液ポンプの回転数を増減させる際に、予め定め
られた各回転数の間で濃液ポンプの回転数を段階的に変
更するようにされていてもよく、濃液ポンプの回転数を
連続的に変化させるようにされていてもよい。
おいては、回転数制御手段が、蒸気温度検出手段、蒸気
圧力検出手段および液位検出手段の検出結果に応じて濃
液ポンプの回転数を増減させる際に、稀液ポンプおよび
中間液ポンプの少なくとも一方の回転数も同時に調整す
るように制御するようにされてもよい。
おいては、回転数制御手段が、濃液ポンプの回転数と、
同時に制御する稀液ポンプおよび/または中間液ポンプ
との組合を予め設定し、この組合の中から適宜組合を選
択可能とされてもよい。
第2形態においては、高温度再生器が、発生した冷媒蒸
気と吸収液とを分離する気液分離器を有してなるのが好
ましい。
いるので、各ポンプの回転数を調整して、各再生器への
吸収液の循環量を最適化し効率の向上を図ることができ
るとともに、負荷変動がある場合にも所望の冷却能力で
安定的に運転することが可能となる。
発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる
実施形態のみに限定されるものではない。
成を示し、この吸収冷凍機Aは、水などの冷媒をLiB
r(リチウムブロマイド)を主成分とする吸収液に吸収
させる吸収器1と、吸収器1で冷媒を吸収して濃度が低
下した稀吸収液を加熱しこの稀吸収液から一部冷媒を蒸
発させ、これによって稀吸収液が濃縮された中間吸収液
を得る低温度再生器2と、低温度再生器2で得られた中
間吸収液を加熱しこの中間吸収液からさらに一部冷媒を
蒸発させることによって、中間吸収液がさらに濃縮され
た濃吸収液を得る中温度再生器3と、中温度再生器3で
得られた濃吸収液を加熱しこの濃吸収液からさらに一部
冷媒を蒸発させることによって、濃吸収液がさらに濃縮
された超濃吸収液を得る高温度再生器4とを備えるリバ
ースサイクル式三重効用形吸収冷凍機を前提とする。
媒蒸気と超濃吸収液とを分離する気液分離器(不図示で
ある)を備えてなるものとされる。この気液分離器は従
来より熱交換器において汽水を分離するために用いられ
ている気液分離器を好適に用いることができる。また、
吸収液には、熱伝達促進剤として2エチルヘキサノール
などのアルコール類が少量含まれるものとされる。
器4にて濃吸収液を加熱するための加熱源として、冷凍
機A外部から熱量を供給する熱量供給装置5を備えてな
るものとされる。この熱量供給装置5からの供給熱量を
加熱源として高温度再生器4で発生した冷媒蒸気が中温
度再生器3にて中間吸収液を加熱濃縮するための加熱源
として利用され、この中温度再生器3加熱後の冷媒蒸気
(以下、冷媒ドレンと称する)および中温度再生器3で
発生した冷媒蒸気が低温度再生器2にて稀吸収液を加熱
するための加熱源として利用される。
および低温度再生器2で発生した冷媒蒸気は凝縮器6に
送られ、この凝縮器6にて冷却水により冷却されて液体
として、つまり冷媒とされて蒸発器7に送られる。蒸発
器7に送られた冷媒は、この蒸発器7内で散布され、水
などの冷却対象物から気化熱を奪って気化する一方、こ
れにより冷却対象物としての冷水が冷却される。また、
吸収液に熱伝達促進剤として添加されたアルコール類
は、凝縮器6にて冷媒とともに凝縮され、蒸発器7の冷
媒溜まり(不図示である)に送られ、この冷媒溜まりに
設けられるオーバーフロー堰により冷媒から分離されて
吸収器1に戻される。
温度再生器2に稀吸収液を送給する稀液ポンプ11と、
低温度再生器2から中温度再生器3に中間吸収液を送給
する中間液ポンプ12と、中温度再生器3から高温度再
生器4に濃吸収液を送給する濃液ポンプ13と、蒸発器
7で気化しない冷媒を循環させる冷媒ポンプ14と、前
記各ポンプ11、12、13による吸収液の送給量を制
御するとともに、熱量供給装置5により供給される熱量
を吸収冷凍機Aの運転条件(冷水の設定温度)および負
荷(冷水の温度変化)の変動に応じて制御する制御装置
20とを備えるものとされる。
やガスエンジンなどの外部機器で発生した排熱、または
ボイラなどにより発生させた燃焼熱を制御装置20の制
御にしたがって高温度再生器4に供給するものとされ
る。
はそれらを一体としてなる貫流ボイラとしても良い。
生器4にて再生された冷媒蒸気の温度を検出する蒸気温
度センサ31と、中温度再生器3加熱後の冷媒ドレンの
温度を検出するドレン温度センサ32と、蒸発器7で冷
却された冷水などの冷却対象物の温度を検出する冷水温
度センサ(負荷検出手段)33と、高温度再生器4内の
吸収液の液位を検出する液面検出センサ(液位検出手
段)34とを備えてなるものとされ、そしてこれら各セ
ンサ31、32、33、34の検出信号は制御装置20
に入力される。なお、蒸気温度センサ31に代えて蒸気
圧力センサが設けられてもよい。
環サイクルを説明する。
て所定濃度(例えば、54〜56重量%)の稀吸収液と
され、稀液ポンプ11により稀液送給管41を介して低
温度再生器2に送給される。低温度再生器2に送給され
た稀吸収液は、低温度再生器2にて加熱濃縮されて所定
濃度(例えば、55〜57重量%)の中間吸収液とさ
れ、この中間吸収液の所定割合(例えば、80〜90
%)が中間液ポンプ12により中間液送給管42を介し
て中温度再生器3に送給される一方、その残部は中間液
送給管42が中間液ポンプ12と低温度再生器2との間
で分岐する中間液バイパス管43を介して、吸収液を吸
収器1に戻す戻り配管44に送られる。
は、中温度再生器3にて加熱濃縮されて所定濃度(例え
ば、57〜59重量%)の濃吸収液とされる。この濃吸
収液の所定割合(例えば、50〜65%)は濃液ポンプ
13により濃液送給管45を介して高温度再生器4に送
給され、その残部は、濃液送給管45が濃液ポンプ13
と中温度再生器3との間で分岐する濃液バイパス管46
を介して、吸収液を吸収器1に戻す戻り配管44に送ら
れる。
高温度再生器4にて加熱濃縮されて所定濃度(例えば、
60〜62重量%)の超濃吸収液とされる。この超濃吸
収液は戻り配管44を介して吸収器1に送られる。戻り
配管44を介して吸収器1に戻される超濃吸収液は、下
流側で中温度再生器3からの濃吸収液が濃液バイパス管
46を介して合流されて濃度が所定濃度(例えば、59
〜61重量%)まで低下する。さらに下流側で、低温度
再生器2からの中間吸収液が中間液バイパス管43を介
して合流されて濃度が所定濃度(例えば、58.5〜6
0.5重量%)まで低下した後、吸収器1に送られる。
冷媒蒸気は、高温度蒸気戻し配管47を介して中温度再
生器3に加熱源として送られる。中温度再生器3にて中
間吸収液から蒸発した冷媒蒸気は、中温度蒸気戻し配管
48を介して低温度再生器2に加熱源として送られる。
また、中温度再生器3加熱後の冷媒ドレンは第1冷媒ド
レン配管49を介して中温度蒸気戻し配管48に合流さ
れる。
冷媒蒸気は、低温度蒸気戻し配管50を介して凝縮器6
に送られる。また、低温度再生器2加熱後の冷媒ドレン
は第2冷媒ドレン配管51を介して低温度蒸気戻し配管
50に合流される。
より冷却され液体とされ、つまり冷媒とされて配管52
を介して蒸発器7に送られる。蒸発器7に送られた冷媒
は、この蒸発器7内で気化され、蒸気配管53を介して
吸収器1に戻され、吸収液に吸収される。
戻し配管47における高温度再生器4の出口近傍に設け
られ、ドレン温度センサ32は第1冷媒ドレン配管49
における中温度再生器3の出口近傍に設けられ、冷水温
度センサ33は蒸発器7を通して冷水を送給する冷水配
管54における蒸発器7の出口近傍に設けられる。
て説明する。
中間液ポンプ12および濃液ポンプ13の各回転数を調
整することによって、吸収器1から低温度再生器2に送
給される稀吸収液の流量、中間液ポンプ12により低温
度再生器2から中温度再生器3に送給される中間吸収液
の流量および濃液ポンプ13により中温度再生器3から
高温度再生器4に送給される濃吸収液の流量が制御され
る。つまり、制御装置20には、図示はされていない
が、回転数制御手段が設けられていて、各ポンプ11、
12、13の回転数制御をなすようにされている。
は、各ポンプ11、12、13の出口部に適当な孔径の
オリフィス(図示せず)を設けて定格運転時に各送給管
41,42,45を介して流れる吸収液の流量が所定流
量になるように調整されるとともに、負荷が変化するな
ど吸収液の循環量を再調整する必要がある場合には、各
ポンプ11、12、13の回転数を変えることによって
吸収液の流量を調整するようにしている。これは、例え
ば各ポンプ11、12、13の回転数を一定とし各配管
41,42,45に制御弁を設けて吸収液の流量を制御
しようとしても、3段構成された再生器2、3、4に吸
収液を供給する関係上、各ポンプ11、12、13によ
る送給圧が高いために流量を充分に絞れないことによ
る。つまり、吸収冷凍機Aにおいては、シリーズに接続
された低温度、中温度および高温度の3段階の再生器
2、3、4を備えた構成とされているため、吸収器1に
おける圧力と高温度再生器4における圧力との差が大き
くなり、各ポンプ11、12、13の揚程(ヘッド)も
非常に大きなものとなる。このため、従来の一重効用形
冷凍機や二重効用形冷凍機におけるような制御弁による
制御では適正な流量制御を行うことができず、したがっ
て各ポンプ11、12、13の回転数を調整するように
して、適正な流量制御を実現可能としている。
熱量供給装置5による供給熱量も一定であり特に問題は
生じないが、負荷が変動したときには熱量供給装置5に
よる供給熱量も調整される。このため、高温度再生器4
内部の温度および圧力が大きく変化して、吸収液流量の
アンバランスや高温度再生器4内部の吸収液液面の変動
が引き起こされ、安定的な運転が継続しにくくなる。こ
の場合にも、従来の一重効用形冷凍機や二重効用形冷凍
機におけるような制御弁による制御では適正な流量制御
を行うことができず、したがって各ポンプ11、12、
13の回転数を調整することで、流量制御を行うことが
重要となる。
12、13の回転数制御をより具体的に説明する。
検出される冷水温度が変化すると、制御装置20は供給
熱量制御手段(図示省略)によりこの負荷の変化を打ち
消すように熱量供給装置5による供給熱量を調整する。
つまり、負荷が増大すると供給熱量が増加され、負荷が
低下すると供給熱量は減少される。
給熱量が調整されると、それにともなって高温度再生器
4内部の圧力・温度が変化して高温度再生器4にて発生
する冷媒蒸気の圧力・温度が変化する。この冷媒蒸気温
度の変化は蒸気温度センサ31およびドレン温度センサ
32で検出され制御装置20に入力される。制御装置2
0は冷媒蒸気温度の変化に応じて、以下のような態様で
濃液ポンプ13の回転数を制御する。
による供給熱量が増加されたときには、高温度再生器4
内部の圧力・温度および高温度再生器4にて発生する冷
媒蒸気の圧力・温度が上昇する。このとき制御装置20
は、安全のために、濃液ポンプ13の回転数を上げ、そ
れにより吸収液流量を増加させて高温度再生器4の内部
圧を下げるように制御する。
による供給熱量が減少されたときには、高温度再生器4
内部の圧力・温度および高温度再生器4にて発生する冷
媒蒸気の圧力・温度は低下する。このとき制御装置20
は、濃吸収液ポンプ13の回転数を下げ、それにより吸
収液流量を減少させて高温度再生器4の内部圧が上がる
ように制御する。その結果、冷凍機Aの連続運転に適し
た温度範囲と圧力範囲で安定した運転が継続できるよう
にすることが可能となる。
吸収液液位を所定範囲に制御するために、液面検出セン
サ34の検出信号に応じて濃液ポンプ13の回転数を調
整する。すなわち、液面検出センサ34が所定の高液位
を検出したときには濃液ポンプ13の回転数を低下させ
吸収液流量を減少させて液位が下がるように制御する一
方、液面検出センサ34が所定の低液位を検出したとき
には濃液ポンプ13の回転数を上昇させ吸収液流量を増
大させて液位が上がるように制御する。
機Aの安全運転を考慮して設定される所定の下限値を下
回ったときには警報手段(不図示である)により警報を
発するとともに、熱量供給装置5による熱量の供給を停
止するように制御する。
じて濃液ポンプ13の回転数を調整する際には、運転条
件および熱量供給装置5による供給熱量に応じて予め段
階的に設定された各回転数の間で濃液ポンプ13の回転
数を切り替えるように制御してもよく、例えば、ポンプ
の制御周波数を60Kz、57Hz,48Hz、45H
zのように変え、それにより濃液ポンプ13の回転数を
上げたり下げたりして段階的に制御してもよく、あるい
は運転条件、負荷および熱量供給装置5による供給熱量
に応じて連続的に回転数を変化させるようにしてもよ
い。
ンサ32および液面検出センサ34の検出結果に応じて
濃液ポンプ13の回転数を制御する際には、下記表1に
示すような組合の中から適当な組合を選択して他のポン
プ11,12の制御を実行することも可能である。
めるように各ポンプ11,12,13による吸収液の送
給量を調整するとともに、各ポンプ11,12,13の
回転数が吸収液の送給量不足や、揚程不足を起こさない
回転数を確保するように制御される。
は、制御装置20により、負荷が変化したときに適切に
熱量供給装置5による供給熱量を調整するとともに、こ
の供給熱量の変化による再生器内の吸収液量の変化を抑
えるように稀液ポンプ11、中間液ポンプ12および濃
液ポンプ13の回転数が制御されるので、いわゆる三重
効用形の吸収冷凍機において大きな負荷変動がある場合
にも所望温度の冷水を継続して安定的に供給することが
可能となる。
設けて、再生器4内部の吸収液液量が常に所定範囲にあ
るか否かを監視し、所定範囲を逸脱したときには、再生
器4内部の吸収液液量が所定範囲となるように濃液ポン
プ13の回転数を調整する。これにより、中温度再生器
3から高温度再生器4に送給される吸収液流量と、濃液
バイパス管46を介して戻り配管44に送られる吸収液
量との比を定格運転時におけるものから一時的に変更す
ることも可能となる。すなわち、負荷の変化に応じて高
温度再生器4における加熱量を調整する一方で、高温度
再生器4における冷媒蒸気温度および液位を検出し、前
記加熱量の調整により引き起こされる液位変化を抑制す
るように濃液ポンプ13の回転数を制御することによっ
て、いわゆる三重効用形の吸収冷凍機において安定的に
冷水温度制御を行うことが可能となる。
して吸収液の送給量が減少し液面検出センサ34により
検出される高温度再生器4内部の吸収液液量が所定の下
限値を下回ったときには、前記警報手段により警報を発
すると同時に加熱を停止して安全のため吸収冷凍機Aの
動作を停止するようにしている。これにより、高温度再
生器4が過熱して損傷を受けるなど連続運転に支障を生
じさせる事態の発生を防止することができる。また、こ
のような液面検出センサ34の検出結果に基づく安全停
止制御に代えて、吸収液減少による過熱を検知するため
の空缶防止用吸収液温度センサを高温度再生器4に設け
るようにして、この検出結果にしたがって前記内容の安
全停止制御を実行するようにしてもよい。
器2、中温度再生器3および高温度再生器4と順次送ら
れていくもの、いわゆるリバースサイクルとされる上
に、各バイパス管43,46を介して全体の所定割合
(例えば、40%以上60%以下)の吸収液が低温度再
生器2または中温度再生器3から直接的に吸収器1に戻
されるので、高温度再生器4に送給される吸収液から熱
伝達促進物として含ませたアルコール類を取り除くため
の分離装置(特許第3040475号公報第7図参照)
などを特別に設ける必要もなく、装置の低コスト化を図
ることが容易となる。
スさせているので、中間液ポンプ12および濃液ポンプ
13を小型化でき、それにより消費動力の低減が図られ
るとともに、送路途中における熱損失の低減も図られ
る。
態1の吸収冷凍機Aにおける熱交換系を改変してなるも
のであって、その余の構成は同一とされる。
器4から戻り配管44を介して吸収器1に戻される超濃
吸収液と濃吸収液送給管45を介して高温度再生器4に
送給される濃吸収液との間で熱量を交換する高温度熱交
換器51と、この熱交換後の超濃吸収液と濃液バイパス
管46を介して配管44に合流される濃吸収液との混合
液と中間液送給管42を介して中温度再生器3に送給さ
れる中間吸収液との間で熱量を交換する中温度熱交換器
52と、この熱交換後の吸収液混合液と中間液バイパス
管43を介して配管44に合流される中間吸収液との混
合液と稀吸収液送給管41を介して低温度再生器2に送
給される稀吸収液との間で熱量を交換する低温度熱交換
器53とを備えてなるものとされる。
供給される熱量をより有効に利用して吸収液の再生を行
うことができ、省エネを図ることが可能となる。
てきたが、本発明はかかる実施形態に限定されるもので
はなく、種々改変が可能である。例えば、実施例におい
ては、高温度再生器にて発生する冷媒蒸気の温度を検出
してポンプの回転数の制御を行なうものとされている
が、この冷媒蒸気圧力に基づきポンプの回転数の制御を
行なうものとしてよい。
の3段階の再生器を備えたいわゆる三重効用形とするこ
とによって、従来の一重効用形あるいは二重効用形の吸
収冷凍機よりも飛躍的に冷却能力を向上させることが可
能となるとともに、高温度側の再生器に循環させる吸収
液の割合を減少させることによって、効率の向上をも容
易とすることができるという優れた効果を奏するもので
ある。
度再生器における加熱量を調整すると同時に、高温度再
生器内部の圧力・温度および液量を検出しその検出結果
に基づいて、吸収液を循環させるポンプ回転数を調整す
るようにして吸収液循環量を制御しているので、いわゆ
る三重効用形の吸収冷凍機において負荷変動がある場合
にも高温再生器における液量制御を安定的に行い、所望
の冷却効果を継続して得ることができるという効果も奏
する。
である。
略図である。
26)
生器4から戻り配管44を介して吸収器1に戻される超
濃吸収液と濃吸収液送給管45を介して高温度再生器4
に送給される濃吸収液との間で熱量を交換する高温度熱
交換器61と、この熱交換後の超濃吸収液と濃液バイパ
ス管46を介して配管44に合流される濃吸収液との混
合液と中間液送給管42を介して中温度再生器3に送給
される中間吸収液との間で熱量を交換する中温度熱交換
器62と、この熱交換後の吸収液混合液と中間液バイパ
ス管43を介して配管44に合流される中間吸収液との
混合液と稀吸収液送給管41を介して低温度再生器2に
送給される稀吸収液との間で熱量を交換する低温度熱交
換器63とを備えてなるものとされる。
9)
においては、回転数制御手段が、蒸気温度検出手段、蒸
気圧力検出手段、ドレン温度検出手段および液位検出手
段の少なくとも一つの検出結果に応じて濃液ポンプの回
転数を増減させる際に、稀液ポンプおよび中間液ポンプ
の少なくとも一方の回転数も同時に調整するように制御
するようにされてもよい。
応じて濃液ポンプ13の回転数を調整する際には、運転
条件および熱量供給装置5による供給熱量に応じて予め
段階的に設定された各回転数の間で濃液ポンプ13の回
転数を切り替えるように制御してもよく、例えば、ポン
プの制御周波数を60Hz、57Hz,48Hz、45
Hzのように変え、それにより濃液ポンプ13の回転数
を上げたり下げたりして段階的に制御してもよく、ある
いは運転条件、負荷および熱量供給装置5による供給熱
量に応じて連続的に回転数を変化させるようにしてもよ
い。
Claims (16)
- 【請求項1】 シリーズに接続された低温度、中温度お
よび高温度の3段階の再生器を備えた吸収冷凍機であっ
て、 吸収器にて吸収液に冷媒を吸収させて得られる稀吸収液
を前記低温度再生器に送給する稀液ポンプと、 前記低温度再生器にて稀吸収液を加熱濃縮して得られる
中間吸収液を前記中温度再生器に送給する中間液ポンプ
と、 前記中温度再生器にて中間吸収液を加熱濃縮して得られ
る濃吸収液を前記高温度再生器に送給する濃液ポンプ
と、 前記低温度再生器にて得られた中間吸収液の所定割合の
みを前記中間液ポンプにより中温度再生器に送給するよ
うに、その残部の中間吸収液を直接的に吸収器に戻す中
間液バイパス管と、 前記中温度再生器にて得られた濃吸収液の所定割合のみ
を前記濃液ポンプにより高温度再生器に送給するよう
に、その残部の濃吸収液を直接的に吸収器に戻す濃液バ
イパス管とを備えてなることを特徴とする吸収冷凍機。 - 【請求項2】 シリーズに接続された低温度、中温度お
よび高温度の3段階の再生器を備えた吸収冷凍機であっ
て、 負荷を検出する負荷検出手段と、 前記高温度再生器に加熱源としての熱量を供給する熱量
供給手段と、 熱量供給手段により高温度再生器に供給される熱量を負
荷検出手段により検出された負荷に基づいて制御する供
給熱量制御手段と、 吸収器にて吸収液に冷媒を吸収させて得られる稀吸収液
を前記低温度再生器に送給する稀液ポンプと、 前記低温度再生器にて稀吸収液を加熱濃縮して得られる
中間吸収液を前記中温度再生器に送給する中間液ポンプ
と、 前記中温度再生器にて中間吸収液を加熱濃縮して得られ
る濃吸収液を前記高温度再生器に送給する濃液ポンプ
と、 前記低温度再生器にて得られた中間吸収液の所定割合の
みを前記中間液ポンプにより中温度再生器に送給するよ
うに、その残部の中間吸収液を直接的に吸収器に戻す中
間液バイパス管と、 前記中温度再生器にて得られた濃吸収液の所定割合のみ
を前記濃液ポンプにより高温度再生器に送給するよう
に、その残部の濃吸収液を直接的に吸収器に戻す濃液バ
イパス管と、 前記稀液ポンプ、中間液ポンプおよび濃液ポンプの回転
数を、前記低温度再生器にて得られた中間吸収液の所定
割合のみを中温度再生器に送給し、かつ前記中温度再生
器にて得られた濃吸収液の所定割合のみを高温度再生器
に送給し、かつ前記吸収器にて冷媒を吸収した稀吸収液
を、同吸収器から低温度再生器に所定割合を送給するよ
うに制御する回転数制御手段とを備えてなることを特徴
とする吸収冷凍機。 - 【請求項3】 前記冷媒が水とされ、前記吸収液の主成
分がリチウムブロマイドとされてなることを特徴とする
請求項1または2記載の吸収冷凍機。 - 【請求項4】 前記中間液ポンプにより中温度再生器に
送給される中間吸収液の所定割合が、低温度再生器の送
出量の80%以上90%以下とされ、前記濃液ポンプに
より高温度再生器に送給される濃吸収液の所定割合が、
中温度再生器の送出量の50%以上65%以下とされ、
定格運転時の濃液ポンプの送出量が稀液ポンプの送出量
の40%以上58%以下となるよう初期定格循環量の割
合を定めてなることを特徴とする請求項1または請求項
2記載の吸収冷凍機。 - 【請求項5】 前記高温度再生器にて発生する冷媒蒸気
の温度を検出する蒸気温度検出手段を備え、 前記蒸気温度検出手段により検出される冷媒蒸気の温度
が所定温度を超えた場合、回転数制御手段が、濃液ポン
プの回転数を上げるように制御し、 前記蒸気温度検出手段により検出される冷媒蒸気の温度
が所定温度を下回った場合、回転数制御手段が、濃液ポ
ンプの回転数を下げるように制御することを特徴とする
請求項2記載の吸収冷凍機。 - 【請求項6】 前記高温度再生器にて発生する冷媒蒸気
の圧力を検出する蒸気圧力検出手段を備え、 前記蒸気圧力検出手段により検出される冷媒蒸気の圧力
が所定圧力を超えた場合、回転数制御手段が、濃液ポン
プの回転数を上げるように制御し、 前記蒸気圧力検出手段により検出される冷媒蒸気の圧力
が所定圧力を下回った場合、回転数制御手段が、濃液ポ
ンプの回転数を下げるように制御することを特徴とする
請求項2記載の吸収冷凍機。 - 【請求項7】 高温度再生器から中温度再生器に中間吸
収液を加熱濃縮するための加熱源として供給された、冷
媒蒸気の中温度再生器加熱後の冷媒ドレンの温度を検出
するドレン温度検出手段を備え、 前記ドレン温度検出手段により検出される冷媒ドレンの
温度が所定温度を超えた場合、回転数制御手段が、濃液
ポンプの回転数を上げるように制御することを特徴とす
る請求項2記載の吸収冷凍機。 - 【請求項8】 ドレン温度検出手段により検出される冷
媒ドレンの温度が所定温度を下回った場合、回転数制御
手段が、濃液ポンプの回転数を下げるように制御するこ
とを特徴とする請求項7記載の吸収冷凍機。 - 【請求項9】 高温度再生器内の吸収液の液位を検出す
る液面検出手段を備え、 回転数制御手段が、前記液面検出手段により検出される
高温度再生器内の吸収液の液位が上側基準液位を超えた
ときに濃液ポンプの回転数を下げ、前記液面検出手段に
より検出される高温度再生器内の吸収液の液位が下側基
準液位を下回ったときに濃液ポンプの回転数を上げるよ
うに制御することを特徴とする請求項2ないし請求項8
記載の吸収冷凍機。 - 【請求項10】 液面検出手段により検出される高温度
再生器内の吸収液の液位が安全のために設定される下限
設定値を下回ったときに、警報を発するとともに熱量供
給手段による熱量の供給を停止する警報・緊急停止手段
を備えてなることを特徴とする請求項9記載の吸収冷凍
機。 - 【請求項11】 回転数制御手段が液面検出手段の検出
結果に応じて濃液ポンプの回転数を増減させる際に、予
め定められた各回転数の間で濃液ポンプの回転数を段階
的に変更することを特徴とする請求項9または請求項1
0記載の吸収冷凍機。 - 【請求項12】 回転数制御手段が液位検出手段の検出
結果に応じて濃液ポンプの回転数を増減させる際に、濃
液ポンプの回転数を連続的に変化させることを特徴とす
る請求項9または請求項10記載の吸収冷凍機。 - 【請求項13】 回転数制御手段が、蒸気温度検出手
段、蒸気圧力検出手段、ドレン温度検出手段および液位
検出手段の検出結果に応じて濃液ポンプの回転数を増減
させる際に、稀液ポンプおよび中間液ポンプの少なくと
も一方の回転数も同時に調整するように制御することを
特徴とする請求項5ないし請求項12記載の吸収冷凍
機。 - 【請求項14】 回転数制御手段が、濃液ポンプの回転
数と、同時に制御する稀液ポンプおよび/または中間液
ポンプとの組合を予め設定し、この組合の中から適宜組
合を選択可能としたことを特徴とする請求項13記載の
吸収冷凍機。 - 【請求項15】 高温度再生器が、発生した冷媒蒸気と
吸収液とを分離する気液分離器を有してなることを特徴
とする請求項1ないし請求項14記載の吸収冷凍機。 - 【請求項16】 高温再生器として貫流ボイラを用いる
ことを特徴とする請求項1ないし請求項15記載の吸収
冷凍機。
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