JP2002228291A - 吸収冷凍機 - Google Patents

吸収冷凍機

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JP2002228291A
JP2002228291A JP2001021318A JP2001021318A JP2002228291A JP 2002228291 A JP2002228291 A JP 2002228291A JP 2001021318 A JP2001021318 A JP 2001021318A JP 2001021318 A JP2001021318 A JP 2001021318A JP 2002228291 A JP2002228291 A JP 2002228291A
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JP
Japan
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temperature regenerator
temperature
liquid
concentrated
liquid pump
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Abandoned
Application number
JP2001021318A
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English (en)
Inventor
Shuzo Takahata
修蔵 高畠
Kunihiko Nakajima
邦彦 中島
Kenichi Saito
健一 斉藤
Masuomi Ota
益臣 大田
Eiji Arai
英治 荒井
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Kawasaki Thermal Engineering Co Ltd
Original Assignee
Kawasaki Thermal Engineering Co Ltd
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Publication date
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    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62Absorption based systems

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  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 より効率が向上されたリバースサイクル式の
三重または四重の吸収冷凍機で、しかも負荷変動がある
場合にも所望の冷却能力で安定的に稼動させることがで
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、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

【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に関す
る。さらに詳しくは、リバースサイクルを形成するよう
に3段階あるいは4段階に再生器が接続された多重効用
形吸収冷凍機であって、より効率が向上されてなる多重
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。
【0002】
【従来の技術】従来、吸収冷凍機においては、吸収液を
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。
【0003】ところで、一般的に外部から供給される熱
量で再生器内の吸収液を加熱濃縮し、その際に発生する
冷媒蒸気を内部圧力が低い再生器の吸収液の加熱源に再
利用すると、内部圧力の低い再生器は外部から熱量を供
給せずに加熱濃縮が可能であり、このような圧力差を利
用した加熱濃縮方式においては、再生器の数を増やすに
したがって熱効率が上がる。すなわち、各再生器におけ
る効率ηを例えば65%とし熱供給量をaとすると、再
生器が1つの場合には、a×η=0.65aの冷媒液が
得られる。
【0004】また、再生器が2つの場合には、(a×
η)+(a×η×η)=(a×η)×(1+η)=1.
07aの冷媒液が得られることになる。つまり、再生器
を2つにすることにより、再生器が1つのときと比較し
て1.07/0.65≒3/2倍の冷媒液が得られることと
なり、同量の冷媒液を得るのには0.65/1.07≒2/
3の熱供給量ですむことになる。
【0005】同様の理由により、再生器を増やしていけ
ば熱供給量が減り、省エネを図ることができる。そのた
め、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2000−171123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。
【0006】図7に、特開2000−171123号公
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。
【0007】しかしながら、前記従来の吸収冷凍機10
0のように、高温度再生器104の内部圧力の検出値の
みによって溶液ポンプ110の基本回転速度を設定し、
液面センサ113の出力信号に応じて前記回転速度を修
正する方法では、液位の上昇や低下が頻繁に起こり安定
した運転は実現できない。また、溶液ポンプ110のみ
ですべての再生器に吸収液を送給するので、各再生器ご
とに最適な供給ができないという問題がある。
【0008】また、再生器の数を増加させると、その分
だけ構造が複雑になりコストが上がることにもなる。そ
の上、再生器の数を増加させても加熱量を削減できる割
合が減少するので、コストと効率のバランスを考慮した
上で最適な再生器の数を決める必要がある。
【0009】しかしながら、多重効用形吸収冷凍機にお
ける最適な再生器数およびその吸収液の循環割合は未だ
知られていない。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の課題に鑑みなされたものであって、再生器が最適な
数とされてより効率が向上されたリバースサイクル式の
多重効用形吸収冷凍機であり、しかも負荷変動がある場
合にも所望の冷却能力かつ簡便な手段で安定的に運転す
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。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明者等は前記課題に
ついて鋭意研究を行い、その結果簡便な手法で安定的に
運転でき、しかもより効率がよくなる再生器数は3また
は4であることを見出すとともに、各再生器数に応じた
最適な吸収液の循環割合に関する知見をも得て本発明を
完成するに至った。
【0012】すなわち、本発明の第1形態は三重効用形
吸収冷凍機に関するものであり、本発明の第2形態は四
重効用形吸収冷凍機に関するものである。
【0013】具体的には、本発明の吸収冷凍機の第1形
態の第1態様は、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。
【0014】本発明の吸収冷凍機の第1形態の第2態様
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、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。
【0015】本発明の吸収冷凍機の第1形態において
は、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50
%以上98%以下となるよう初期定格循環量の割合を定
め、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98%以下となるよう初期定格循環量の割合を定め、
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30%以上90%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。
【0016】本発明の吸収冷凍機の第1形態の第2態様
においては、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
するのが好ましい。
【0017】また、本発明の吸収冷凍機の第1形態の第
2態様においては、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
うに制御するのが好ましい。
【0018】さらに、本発明の吸収冷凍機の第1形態の
第2態様においては、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い。その場合、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さらに好ましい。
【0019】また、本発明の吸収冷凍機の第1形態の第
2態様においては、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。その場合、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
備えてなるのがさらに好ましい。また、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したり、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
させたり、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
の内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
御したりするのも好ましい。その場合、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てもよい。
【0020】本発明の吸収冷凍機の第2形態は、シリー
ズに接続された低温度、中温度、第2中温度および高温
度の4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
られる第2中間吸収液を前記第2中温度再生器に送給す
る第2中間液ポンプと、前記第2中温度再生器にて第2
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
プにより前記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第2中間吸収液の所
定割合のみを前記第2中間液ポンプにより前記第2中温
度再生器に送給するように、その残部の第2中間吸収液
を直接的に吸収器に戻す第2中間液バイパス管と、前記
第2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前記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、第2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第2
中間吸収液の所定割合のみを第2中温度再生器に送給
し、かつ前記第2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。
【0021】本発明の吸収冷凍機の第2形態において
は、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50
%以上98%以下となるよう初期定格循環量の割合を定
め、前記第2中間液ポンプにより第2中温度再生器に送
給される第2中間吸収液の所定割合が、中温度再生器の
送出量の50%以上98%以下となるよう初期定格循環
量の割合を定め、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、第2中温度再生器の
送出量の50%以上98%以下となるよう初期定格循環
量の割合を定め、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30%以上90%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。
【0022】また、本発明の吸収冷凍機の第2形態にお
いては、前記高温度再生器にて発生する冷媒蒸気の温度
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
のが好ましい。
【0023】さらに、本発明の吸収冷凍機の第2形態に
おいては、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の
が好ましい。
【0024】さらに、本発明の吸収冷凍機の第2形態に
おいては、高温度再生器から第2中温度再生器に第2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、冷媒蒸気の第2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と、第2中温度再生
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第2ドレン温度検出手
段とを備え、前記ドレン温度検出手段および第2ドレン
温度検出手段により検出されるそれぞれの冷媒ドレンの
温度の内少なくとも一方がその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
御するのが好ましい。
【0025】その場合、ドレン温度検出手段および第2
ドレン温度検出手段により検出されるそれぞれの冷媒ド
レンの温度の内少なくとも一方がその所定温度を下回っ
た場合、回転数制御手段が、濃液ポンプの回転数を下げ
るように制御したり、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したりするのが
好ましい。その上、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
段を備えていたり、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したり、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た
り、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、第2ドレン温度検出手段
および液位検出手段の内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、中間液ポンプおよび第2中間液ポンプの少なくとも
一つの回転数も同時に調整するように制御したりするの
も好ましい。また、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、中間液ポンプおよ
び/または第2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するのも好まし
い。
【0026】また、本発明の吸収冷凍機の第2形態にお
いては、前記稀液ポンプから送給された稀吸収液を加熱
して前記低温度再生器に送給する低温度熱交換器と、前
記中間液ポンプから送給された中間吸収液を加熱して中
温度再生器に送給する中温度熱交換器と、前記第2中間
液ポンプから送給された第2中間吸収液を加熱して前記
第2中温度再生器に送給する第2中温度熱交換器と、前
記濃液ポンプから送給された濃吸収液を加熱して前記高
温度再生器に送給する高温度熱交換器とのうち少なくと
も一つを備えるようにしてもよい。
【0027】さらに、本発明の吸収冷凍機の第2形態に
おいては、前記高温度再生器から冷媒蒸気を前記中温度
再生器に加熱源として送給する第2高温度蒸気戻し配管
と、前記第2高温度蒸気戻し配管に設けられた蒸気配管
切り替え弁とを備え、前記高温度再生器からの冷媒蒸気
を前記第2中温度再生器および中温度再生器に加熱源と
して送給するようにしてもよい。その場合、前記第2中
温度再生器と前記中温度再生器の冷媒ドレン同士を連通
させる分岐冷媒ドレン配管と、前記分岐ドレン配管に設
けられたドレン配管切替弁とを備えてもよく、前記蒸気
配管切替弁は、安全のために設定される値以上の圧力が
かかった場合に開く安全弁とされてもよい。
【0028】また、本発明の吸収冷凍機の第2形態にお
いては、前記ドレン配管切替弁は、前記高温度再生器内
の温度が安全のために設定される値以上になった場合に
開くよう制御されてもよい。
【0029】さらに、本発明の吸収冷凍機の第2形態に
おいては、前記第2中温度再生器のみ、または前記第2
中温度再生器と前記中温度再生器との両方が圧力容器で
あるのが好ましい。
【0030】なお、本発明の吸収冷凍機においては、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もよく、また高温度再生器が貫流ボ
イラとされてもよい。
【0031】しかして、本発明の吸収冷凍機において
は、例えば、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る。
【0032】
【作用】本発明の吸収冷凍機は、前記の如く構成されて
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できる。
【0033】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
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。
【0034】実施形態1 図1に、本発明の実施形態1に係る吸収冷凍機の概略構
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。
【0035】ここで、高温度再生器4は、再生された冷
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。この気液分離器には
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。
【0036】本実施形態の吸収冷凍機Aは、高温度再生
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。
【0037】低温度再生器2加熱後の冷媒ドレンおよび
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。
【0038】ここで、本吸収冷凍機Aは、吸収器1から
低温度再生器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。
【0039】また、熱量供給装置5は、ガスタービンや
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。
【0040】さらに、高温度再生器4と熱量供給装置5
はそれらを一体としてなる貫流ボイラとしても良い。
【0041】さらにまた、本吸収冷凍機Aは、高温度再
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。
【0042】以下、本吸収冷凍機Aにおける吸収液の循
環サイクルを説明する。
【0043】吸収液は、吸収器1にて冷媒蒸気を吸収し
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、50〜98
%)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。
【0044】中温度再生器3に送給された中間吸収液
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、50〜98%)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。
【0045】高温度再生器4に送給された濃吸収液は、
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。
【0046】次に、冷媒の循環サイクルを説明する。
【0047】高温度再生器4にて濃吸収液から蒸発した
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。
【0048】低温度再生器2にて稀吸収液から蒸発した
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。
【0049】凝縮器6に送られた冷媒蒸気は、冷却水に
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。
【0050】ここで、蒸気温度センサ31は高温度蒸気
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。
【0051】次に、制御装置20が実行する制御につい
て説明する。
【0052】本実施形態1においては、稀液ポンプ1
1、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、吸収液の送給量を制御してい
る。具体的には、稀液ポンプ11により吸収器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。
【0053】より具体的には、吸収冷凍機Aにおいて
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。
【0054】また、負荷が安定している場合には熱量供
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。
【0055】以下、制御装置20が行う各ポンプ11、
12、13の回転数制御をより具体的に説明する。
【0056】負荷、すなわち冷水温度センサ33により
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。
【0057】このようにして、熱量供給装置5による供
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。
【0058】例えば、負荷が増大して、熱量供給装置5
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。
【0059】その逆に、負荷が低下して熱量供給装置5
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。
【0060】また、制御装置20は、高温度再生器4の
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。
【0061】また、高温度再生器4の吸収液液位が冷凍
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。
【0062】なお、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、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。
【0063】また、蒸気温度センサ31、ドレン温度セ
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。
【0064】
【表1】
【0065】なおこの場合は、冷凍機Aの運転効率を高
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。
【0066】このように、本実施形態1の吸収冷凍機A
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。
【0067】また、高温度再生器4に液面センサ34を
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。
【0068】また、濃液ポンプ13の故障などを原因と
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。
【0069】また、吸収液は、吸収器1から低温度再生
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、30%以上90%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、吸収冷凍機の低コスト
化を図ることが容易となる。
【0070】さらに、前記の如く吸収液の一部をバイパ
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。
【0071】実施形態2 本発明の実施形態2に係る吸収冷凍機を図2に示す。こ
の実施形態2の吸収冷凍機A2は、図2に示すように、
実施形態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。
【0072】すなわち、吸収冷凍機A2は、高温度再生
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55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56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57とを備えてなるものとされる。
【0073】しかして、本実施形態2の吸収冷凍機A2
は、かかる構成により熱量供給装置5を介して供給され
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。
【0074】実施形態3 図3に、本発明の実施形態3に係る吸収冷凍機の概略構
成を示す。この吸収冷凍機A3は、実施形態1の吸収冷
凍機Aを改変してなるものであって、中温度再生器3か
ら高温度再生器4に吸収液を送給する送給経路に第2中
温度再生器8を付加して設け、いわゆる四重効用形の吸
収冷凍機としたものである。
【0075】すなわち、吸収冷凍機A3は、中温度再生
器3で加熱濃縮された吸収液(以下、第2中間吸収液と
いう)を、高温度再生器4で発生する冷媒蒸気を利用し
て加熱濃縮する第2中温度再生器8と、第2中間吸収液
を中温度再生器3から第2中温度再生器8に送給する第
2中間液ポンプ15とを実施形態1の吸収冷凍機Aに付
加して設けたものとされる。第2中温度再生器8で加熱
濃縮された吸収液は、濃液ポンプ13により高温度再生
器4に送給される。
【0076】また、本吸収冷凍機A3は、第2中温度再
生器8加熱後の冷媒ドレンの温度を検出する第2ドレン
温度センサ35を備えるものとされ、この第2ドレン温
度センサ35からの検出信号は、蒸気温度センサ31、
ドレン温度センサ32、冷水温度センサ33および液面
検出センサ34の各検出信号とともに本吸収冷凍機A3
の制御装置20A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を設けることができるのは
実施形態1と同様である。
【0077】以下、本吸収冷凍機A3における吸収液の
循環サイクルを説明する。
【0078】吸収液は、吸収器1にて冷媒蒸気を吸収し
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、50〜98
%)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。
【0079】中温度再生器3に送給された中間吸収液
は、中温度再生器3にて加熱濃縮されて所定濃度(例え
ば、56〜58重量%)の第2中間吸収液とされる。こ
の第2中間吸収液の所定割合(例えば、50〜98%)
は第2中間液ポンプ15により第2中間液送給管58を
介して第2中温度再生器8に送給される一方、その残部
は第2中間液送給管58が第2中間液ポンプ15と中温
度再生器3との間で分岐する第2中間液バイパス管61
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。
【0080】第2中温度再生器8に送給された第2中間
吸収液は、第2中温度再生器8にて加熱濃縮されて所定
濃度(例えば、57〜60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、50〜98%)
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と第2中温度再生器8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。
【0081】高温度再生器4に送給された濃吸収液は、
高温度再生器4にて加熱濃縮されて所定濃度(例えば、
59〜63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
流側で第2中温度再生器8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、
59〜62重量%)まで低下する。さらに下流側で、中
温度再生器3からの第2中間吸収液が第2中間液バイパ
ス管61を介して合流されて濃度が所定濃度(例えば、
58〜62重量%)まで低下する。また、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、5
8〜61重量%)まで低下した後、吸収器1に送られ
る。
【0082】また、高温度再生器4にて濃吸収液から蒸
発した冷媒蒸気は、高温度蒸気戻し配管47を介して第
2中温度再生器8に加熱源として送られる。第2中温度
再生器8にて第2中間吸収液から蒸発した冷媒蒸気は、
第2中温度蒸気戻し配管60を介して中温度再生器3に
加熱源として送られる。また、第2中温度再生器8加熱
後の冷媒ドレンは、第3冷媒ドレン配管59を介して第
2中温度蒸気戻し配管60に合流される。
【0083】次に、制御装置20Aが実行する制御につ
いて説明する。
【0084】制御装置20Aは、稀液ポンプ11、中間
液ポンプ12、第2中間液ポンプ15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、吸収液の送給
量を制御している。すなわち、稀液ポンプ11により吸
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、第2中間液ポ
ンプ15により中温度再生器3から第2中温度再生器8
に送給される第2中間吸収液の流量および濃液ポンプ1
3により第2中温度再生器8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
20A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、15、13の回
転数制御をなすようにされている。
【0085】すなわち、実施形態3においても実施形態
1と同様の理由により、各ポンプ11、12、15、1
3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、58、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、1
5、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。
【0086】また、負荷の変動に応じて熱量供給装置5
による供給熱量が調整されて高温度再生器4内部の温度
および圧力が大きく変化した場合にも、各ポンプ11、
12、15、13の回転数を調整することで、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
変動を抑制し、安定的な運転を継続できるよう適正な流
量制御を行うことができるのも実施形態1と同様であ
る。
【0087】以下、より具体的に制御装置20Aが行う
各ポンプ11、12、15、13の回転数制御を説明す
る。
【0088】負荷、すなわち冷水温度センサ33により
検出される冷水温度が変化すると、制御装置20A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。
【0089】このようにして、熱量供給装置5による供
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、ドレン温度センサ32
および第2ドレン温度センサ35で検出され制御装置2
0Aに入力される。制御装置20A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。
【0090】例えば、負荷が増大して熱量供給装置5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20A
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。
【0091】その逆に、負荷が低下して熱量供給装置5
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
A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A3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。
【0092】また、制御装置20Aは、高温度再生器4
の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。
【0093】また、高温度再生器4の吸収液液位が冷凍
機A3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。
【0094】なお、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。
【0095】また、蒸気温度センサ31、ドレン温度セ
ンサ32、第2ドレン温度センサ35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2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、15、12の制御
を実行することも可能である。
【0096】
【表2】
【0097】なおこの場合は、吸収冷凍機A3の運転効
率を高めるように各ポンプ11、12、15、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、15、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。
【0098】このように、本実施形態3の吸収冷凍機A
3は、制御装置20A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、
第2中間液ポンプ15および濃液ポンプ13の回転数が
制御されるので、いわゆる四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。
【0099】また、高温度再生器4に液面センサ34を
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ようにしている。これによ
り、第2中温度再生器8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、いわゆる四重効用形の吸収冷
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。
【0100】さらに、濃液ポンプ13の故障などを原因
と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、設けられている警報手段
(不図示である)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A3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。なお、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。
【0101】また、吸収液は、吸収器1から低温度再生
器2、中温度再生器3、第2中温度再生器8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、61、46
を介して全体の所定割合(例えば、30%以上90%以
下)の吸収液が低温度再生器2、中温度再生器3または
第2中温度再生器8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、吸収冷凍機の低コスト化を図る
ことが容易となる。
【0102】さらに、前記の如く吸収液の一部をバイパ
スさせているので、中間液ポンプ12、第2中間液ポン
プ15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。
【0103】実施形態4 図4に、本発明の実施形態4に係る吸収冷凍機の概略構
成を示す。この実施形態4に係る吸収冷凍機A4は、本
発明の実施形態3に係る吸収冷凍機A3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。
【0104】すなわち、本実施形態4の吸収冷凍機A4
は、高温度再生器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55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、第2中間液送給管58を介して
第2中温度再生器8に送給される第2中間吸収液との間
で熱量を交換する第2中温度熱交換器62と、この熱交
換後の吸収液混合液と第2中間液バイパス管61を介し
て配管44に合流される第2中間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56
と、この熱交換後の吸収液混合液と中間液バイパス管4
3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
57とを備えてなるものである。
【0105】しかして、本実施形態4の吸収冷凍機A4
は、かかる構成により熱量供給装置5を介して供給され
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。
【0106】実施形態5 図5に、本発明の実施形態5に係る吸収冷凍機の概略構
成を示す。この吸収冷凍機A5は、実施形態3の吸収冷
凍機A3を改変してなるものであって、高温度再生器4
の内部圧力が上がり過ぎないように、高温度再生器4か
らの冷媒蒸気を第2中温度再生器8における加熱源とし
てのみならず、第2中温度再生器8よりも内部圧力の低
い中温度再生器3における加熱源としても適宜利用する
よう構成されている。
【0107】すなわち、吸収冷凍機A5は、高温度蒸気
戻し配管47から分岐して高温度再生器4からの冷媒蒸
気を中温度再生器3に戻す、第2高温度蒸気戻し配管6
3を実施形態3の吸収冷凍機A3に付加して設けるとと
もに、この第2高温度蒸気戻し配管63に蒸気配管切替
弁37および第2冷媒蒸気温度センサ36とを設けてな
るものとされる。ここで、蒸気配管切替弁37は普段は
閉じており、高温度再生器4が破損の危険があるような
過剰な圧力がかかった場合に、安全のために圧力を逃が
す目的で自動的に開くいわゆる安全弁とされる。
【0108】第2冷媒蒸気温度センサ36からの検出信
号は、各センサ31、32、33、34、35の各検出
信号とともに制御装置20Bに入力される。制御装置2
0Bは、各センサ31、32、33、34、35、36
の検出結果に応じて各ポンプ11、12、15、13の
回転数および供給熱量を制御する。
【0109】吸収冷凍機A5のその余の構成は吸収冷凍
機A3のそれと同様とされているので、その説明は省略
する。
【0110】なお、四重効用形の吸収冷凍機は、前述し
たように、三重効用形の吸収冷凍機に較べて効率よく運
転を行うことができる。しかしながら、四重効用形の吸
収冷凍機において負荷が大きくなる場合、高温度再生器
4内が非常に高圧となり、高温度再生器4が破裂するな
どおそれがある。本実施形態5はこれを避けるために、
高温度再生器4内の圧力が高くなりすぎた場合に、高温
度再生器4にて濃吸収液から蒸発した冷媒蒸気を第2中
温度再生器8および中温度再生器3の両方に加熱源とし
て送るようにして、高温度再生器4内の圧力が高くなり
すぎないようにしている。
【0111】また、負荷が小さく高温度再生器4内の圧
力が比較的低圧であるときには蒸気配管切り替え弁37
は閉じるものとされ、このとき、第2高温度蒸気戻し配
管63には冷媒蒸気は流れず、高温度蒸気戻し配管47
にのみ冷媒蒸気が流れる。つまり、吸収冷凍機A5は高
効率の四重効用形の吸収冷凍機として運転される。
【0112】このように、本実施形態5の吸収冷凍機A
5においては、負荷が大きくなり所定圧力以上になる
と、高温度再生器4からの冷媒蒸気を高温度蒸気戻し配
管47および第2高温度蒸気戻し配管63に流れるよう
にして、高温度再生器4内の圧力を低下させる一方、所
定圧力以下となったときには高温度蒸気戻し配管47の
みに冷媒蒸気を流すようにしているので、高効率の四重
効用形の吸収冷凍機とすることができる。
【0113】また、実施形態5の吸収冷凍機A5におい
ては、高温度再生器4内の圧力が所定圧を超えないよう
に運転することが容易となるので、年間を通じて最適な
運転条件で運転が可能である。
【0114】なお、高温度蒸気戻し配管47と第2高温
度蒸気戻し配管63との分岐点71に、冷媒蒸気の流路
をどちらかの配管に振り分ける切り替え装置を設けて、
前記切り替え装置を制御装置20Bによって制御するも
のとして、高温度蒸気戻し配管47と第2高温度蒸気戻
し配管63とのどちらかの配管にのみ冷媒蒸気が流れる
こととしてもよい。例えば、負荷が低い場合には、高温
度蒸気戻し配管47のみに冷媒蒸気が流れるようにし
て、高効率な四重効用形の吸収冷凍機として運転する一
方、負荷が高い場合には、第2高温度蒸気戻し配管63
にのみ冷媒蒸気が流れることとすることで、第2中温度
再生器8では吸収液の加熱を行わないようにして、いわ
ゆる三重効用形の吸収冷凍機として運転するようにして
もよい。
【0115】実施形態6 図6に、本発明の実施形態6に係る吸収冷凍機の概略構
成を示す。この実施形態6に係る吸収冷凍機A6は、実
施形態5の吸収冷凍機A5を改変したものであって、第
2中温度再生器8と中温度再生器3の内部圧力を均一に
するように、第3冷媒ドレン配管59と第1冷媒ドレン
配管49とを連通させる分岐冷媒ドレン配管66を設け
てなる構成とされている。
【0116】すなわち、吸収冷凍機A6は、第3冷媒ド
レン配管59から分岐して第2中温度再生器8加熱後の
冷媒ドレンを第1冷媒ドレン配管49に送給する分岐冷
媒ドレン配管66を実施形態5の吸収冷凍機A5に付加
して設けるとともに、この分岐冷媒ドレン配管66にド
レン配管切替弁38を設けてなるものとされる。
【0117】制御装置20Cは、センサ31、32、3
3、34、35、36の検出結果に応じて各ポンプ1
1、12、15、13の回転数、供給熱量およびドレン
配管切替弁38の開閉を制御するものとされる。
【0118】吸収冷凍機A6のその余の構成について
は、吸収冷凍機A5と同様とされるので説明を省略す
る。
【0119】次に、かかる構成とされている実施形態6
の吸収冷凍機A6の動作について具体的に説明する。
【0120】高温度再生器4内の圧力が所定圧力以上に
高くなった場合には、蒸気配管切替弁37が開き、高温
度蒸気戻し配管47を介して第2中温度再生器8にのみ
送られていた冷媒蒸気が、それよりも圧力の低い中温度
再生器3にも第2高温度蒸気戻し配管63を介して送ら
れて高温度再生器4の内部圧力は低下する。また、この
第2高温度蒸気戻し配管63内の蒸気温度は、第2蒸気
温度センサ36で検出されており、その蒸気温度が所定
温度以上であれば、制御装置20Cは蒸気配管切替弁3
7を開くように指令を送る。蒸気配管切替弁37が開く
ことで、冷媒ドレンが分岐冷媒ドレン配管66を介して
第3冷媒ドレン配管59から第1冷媒ドレン配管49に
送給されるようになり、第2中温度再生器8と中温度再
生器3の内部圧力は均一になる。
【0121】このように、本実施形態6の吸収冷凍機A
6においては、高温度再生器4内の圧力が高くなった場
合、高温度再生器4で生じた冷媒蒸気が第2中温度再生
器8と中温度再生器3の両方に送給され、両方の再生器
の冷媒ドレン配管が連通されることとしたので、高温度
再生器4内の圧力は低下して第2中温度再生器8と中温
度再生器3の内部圧力が均一になり、安定した運転が可
能であるという効果を有する。
【0122】以上、本発明を実施形態に基づいて説明し
てきたが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるも
のではなく、種々改変が可能である。例えば、実施形態
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
を行うものとしてもよい。
【0123】また、高温度再生器と熱量供給装置とを用
いているが、これらの代わりに貫流ボイラを用いてもよ
い。さらに、実施形態3においては、第2中温度再生器
または、第2中温度再生器と中温度再生器との両方を所
定圧力の圧力容器としてもよい。こうすることで、耐圧
性が増加して安全性が向上するという効果が得られる。
【0124】さらに、実施形態5および6の蒸気配管切
替弁37を制御装置20B、20Cによって開閉が制御
される自動弁としてもよい。また、実施形態6のドレン
配管切替弁38を、所定の圧力がかかった場合に自動的
に開くいわゆる安全弁としてもよい。
【0125】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の吸収冷凍
機は、3段階または4段階の再生器を備えたいわゆる三
重効用形または四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、効率の向上をも図ることができるとい
う優れた効果を奏するものである。
【0126】また、本発明の吸収冷凍機の好ましい形態
は、負荷や運転条件の変化に応じて高温度再生器におけ
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、負荷変動がある場合に
も高温度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。
【0127】さらに、本発明の吸収冷凍機の別の好まし
い形態は、高温度再生器内部が高温高圧となりやすい四
重効用形の吸収冷凍機においては、高温度再生器内部の
圧力・温度を検出し、圧力を低下させるという効果も奏
する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1に係る吸収冷凍機の概略図
である。
【図2】本発明の実施形態2に係る吸収冷凍機の要部概
略図である。
【図3】本発明の実施形態3に係る吸収冷凍機の概略図
である。
【図4】本発明の実施形態4に係る吸収冷凍機の要部概
略図である。
【図5】本発明の実施形態5に係る吸収冷凍機の概略図
である。
【図6】本発明の実施形態6に係る吸収冷凍機の概略図
である。
【図7】従来の吸収冷凍機の概略図である。
【符号の説明】
A 吸収冷凍機 1 吸収器 2 低温度再生器 3 中温度再生器 4 高温度再生器 5 熱量供給装置 6 凝縮器 7 蒸発器 8 第2中温度再生器 11 稀液ポンプ 12 中間液ポンプ 13 濃液ポンプ 15 第2中間液ポンプ 20 制御装置 31 蒸気温度センサ 32 ドレン温度センサ 33 冷水温度センサ 34 液面検出センサ 35 第2ドレン温度センサ 37 蒸気配管切替弁 38 ドレン配管切替弁 43 中間液バイパス管 46 濃液バイパス管 55 高温度熱交換器 56 中温度熱交換器 57 低温度熱交換器 61 第2中間液バイパス管 62 第2中温度熱交換器 63 第2高温度蒸気戻し配管 64 分岐冷媒ドレン配管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 健一 滋賀県草津市青地町1000番地 川重冷熱工 業株式会社内 (72)発明者 大田 益臣 滋賀県草津市青地町1000番地 川重冷熱工 業株式会社内 (72)発明者 荒井 英治 滋賀県草津市青地町1000番地 川重冷熱工 業株式会社内 Fターム(参考) 3L093 AA01 BB16 DD08 EE17 EE22 EE25 EE28 GG02 GG04 HH03 HH04 JJ06 LL03

Claims (39)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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。
  2. 【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。
  3. 【請求項3】 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50%以上98%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2
    記載の吸収冷凍機。
  4. 【請求項4】 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98%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2記載
    の吸収冷凍機。
  5. 【請求項5】 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30%以上90%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2記載の吸収冷凍機。
  6. 【請求項6】 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。
  7. 【請求項7】 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。
  8. 【請求項8】 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。
  9. 【請求項9】 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8記載の吸収冷凍機。
  10. 【請求項10】 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9
    記載の吸収冷凍機。
  11. 【請求項11】 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10記載の吸収冷
    凍機。
  12. 【請求項12】 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10または11記
    載の吸収冷凍機。
  13. 【請求項13】 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10または11記載の吸収冷凍機。
  14. 【請求項14】 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
    検出手段の内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
    ように制御することを特徴とする請求項10ないし請求
    項13記載の吸収冷凍機。
  15. 【請求項15】 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14記載の
    吸収冷凍機。
  16. 【請求項16】 シリーズに接続された低温度、中温
    度、第2中温度および高温度の4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
    る第2中間吸収液を前記第2中温度再生器に送給する第
    2中間液ポンプと、 前記第2中温度再生器にて第2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前記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第2中間吸収液の所定割
    合のみを前記第2中間液ポンプにより前記第2中温度再
    生器に送給するように、その残部の第2中間吸収液を直
    接的に吸収器に戻す第2中間液バイパス管と、 前記第2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前記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、第2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第2中間吸収液の所
    定割合のみを第2中温度再生器に送給し、かつ前記第2
    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。
  17. 【請求項17】 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50%以上98%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16記載
    の吸収冷凍機。
  18. 【請求項18】 前記第2中間液ポンプにより第2中温
    度再生器に送給される第2中間吸収液の所定割合が、中
    温度再生器の送出量の50%以上98%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16記載の吸収冷凍機。
  19. 【請求項19】 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、第2中温度再生器の
    送出量の50%以上98%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16記載
    の吸収冷凍機。
  20. 【請求項20】 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30%以上90%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16記載の吸収冷凍機。
  21. 【請求項21】 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16記載の吸収冷凍機。
  22. 【請求項22】 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16記載の吸収冷凍機。
  23. 【請求項23】 高温度再生器から第2中温度再生器に
    第2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、冷媒蒸気の第2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と、 第2中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第2ド
    レン温度検出手段とを備え、 前記ドレン温度検出手段および第2ドレン温度検出手段
    により検出されるそれぞれの冷媒ドレンの温度の内少な
    くとも一方がその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16記載の吸収冷凍機。
  24. 【請求項24】 ドレン温度検出手段および第2ドレン
    温度検出手段により検出されるそれぞれの冷媒ドレンの
    温度の内少なくとも一方がその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23記載の吸収冷
    凍機。
  25. 【請求項25】 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16ないし請求項
    24記載の吸収冷凍機。
  26. 【請求項26】 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25記載の吸収冷
    凍機。
  27. 【請求項27】 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25または26記
    載の吸収冷凍機。
  28. 【請求項28】 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25または26記載の吸収冷凍機。
  29. 【請求項29】 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、第2ドレ
    ン温度検出手段および液位検出手段の内少なくとも一つ
    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、中間液ポンプおよび第2中間液ポンプ
    の少なくとも一つ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25ないし請求項28記載
    の吸収冷凍機。
  30. 【請求項30】 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、中間液ポンプおよび
    /または第2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29記載の吸収冷凍機。
  31. 【請求項31】 前記稀液ポンプから送給された稀吸収
    液を加熱して前記低温度再生器に送給する低温度熱交換
    器と、前記中間液ポンプから送給された中間吸収液を加
    熱して中温度再生器に送給する中温度熱交換器と、前記
    第2中間液ポンプから送給された第2中間吸収液を加熱
    して前記第2中温度再生器に送給する第2中温度熱交換
    器と、前記濃液ポンプから送給された濃吸収液を加熱し
    て前記高温度再生器に送給する高温度熱交換器とのうち
    少なくとも一つを備えることを特徴とする請求項16記
    載の吸収冷凍機。
  32. 【請求項32】 前記高温度再生器から冷媒蒸気を前記
    中温度再生器に加熱源として送給する第2高温度蒸気戻
    し配管と、 前記第2高温度蒸気戻し配管に設けられた蒸気配管切り
    替え弁とを備え、 前記高温度再生器からの冷媒蒸気を前記第2中温度再生
    器および中温度再生器に加熱源として送給することを特
    徴とする請求項16記載の吸収冷凍機。
  33. 【請求項33】 前記第2中温度再生器と前記中温度再
    生器の冷媒ドレン同士を連通させる分岐冷媒ドレン配管
    と、 前記分岐ドレン配管に設けられたドレン配管切替弁とを
    備えたことを特徴とする請求項32記載の吸収冷凍機。
  34. 【請求項34】 前記蒸気配管切替弁は、安全のために
    設定される値以上の圧力がかかった場合に開く安全弁と
    されてなることを特徴とする請求項31または32記載
    の吸収冷凍機。
  35. 【請求項35】 前記ドレン配管切替弁は、前記高温度
    再生器内の温度が安全のために設定される値以上になっ
    た場合に開くよう制御されることを特徴とする請求項3
    3記載の吸収冷凍機。
  36. 【請求項36】 前記第2中温度再生器のみ、または前
    記第2中温度再生器と前記中温度再生器との両方が圧力
    容器であることを特徴とする請求項16ないし請求項3
    5記載の吸収冷凍機。
  37. 【請求項37】 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36記載の吸収冷凍機。
  38. 【請求項38】 高温度再生器が貫流ボイラとされてな
    ることを特徴とする請求項1ないし請求項37記載の吸
    収冷凍機。
  39. 【請求項39】 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ないし請求項38記載の吸収冷凍機。
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WO2012129743A1 (zh) * 2011-03-26 2012-10-04 Li Huayu 第三类发生-吸收系统与回热式第三类吸收式热泵
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