JP2008025915A

JP2008025915A - 吸収冷凍機システム

Info

Publication number: JP2008025915A
Application number: JP2006199022A
Authority: JP
Inventors: Noboru Tsubakihara; 昇椿原
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 2006-07-21
Filing date: 2006-07-21
Publication date: 2008-02-07

Abstract

【課題】大きな負荷変動にも迅速に対応することができる吸収冷凍機システムを提供すること。
【解決手段】蒸発器１０、吸収器１２、再生器１４、及び凝縮器１６を備えた吸収冷凍機２と、再生器１４を加熱するための熱源系４と、蒸発器１０にて冷却された冷水が冷凍負荷を通して循環される冷水循環系６と、吸収器１２及び凝縮器１６を冷却するための冷却水が循環される冷却水循環系８と、を具備する吸収冷凍機システム。冷水の出口温度が第１所定温度範囲のときには熱源系４の熱量が調整され、この冷水の出口温度が第２所定温度範囲のとききには、熱源系４の熱量及び冷却水循環系８の冷却水の流量が調整され、更に冷水の出口温度が第３所定温度範囲のときには、熱源系４の熱量、冷却水循環系８の冷却水の流量及びそのバイパス流路４６を流れる冷却水の流量が調整される。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷媒及び吸収液を用いて熱源系の熱を利用して冷水循環系の冷水を冷却する吸収冷凍機システムに関する。

従来から、熱源系の熱を利用して冷水循環系の冷水を冷却する吸収冷凍機システムが実用に供されている（例えば、特許文献１参照）。この吸収冷凍機システムは、例えば、図８に示す構成を有し、吸収冷凍機１０２、熱源系１０４、冷水循環系１０６及び冷却水循環系１０８を備えている。吸収冷凍機１０２は、冷媒（例えば、水）を蒸発させて冷水を冷却するための蒸発器１１０と、蒸発した冷媒を吸収液（例えば、臭化リチウム水溶液）に吸収させるための吸収器１１２と、吸収液を濃縮させるための再生器１１４と、冷媒を凝縮させるための凝縮器１１６とを備えている。

熱源系１０４は、例えば温水循環系１１８から構成され、この温水循環系１１８は温水循環流路１２０を有し、この温水循環流路１２０が再生器１１４を通して配設される。この温水循環流路１２０には温水流量制御弁１２２が配設され、温水循環流路１２０を循環する温水は、例えばコージェネレーションシステムにおけるガスエンジンの排熱、例えば冷却水の熱を利用して温められる。

冷水循環系１０６は冷房負荷を通して延びる冷水循環流路１２４を有し、この冷水循環流路１２４が蒸発器１１０を通して配設される。この冷水循環流路１２４の蒸発器１１０からの送出側に冷水温度検知手段１２５が配設され、この冷水温度検知手段１２５は、蒸発器１１０から冷房負荷に送給される冷水の温度を検知する。

また、冷却水循環系１０８は冷却塔を通して延びる冷却水循環流路１２６を有し、この冷却水循環流路１２６の分流された第１分流流路１２８が吸収器１１２を通して配設され、その分流された第２分流流路１３０が凝縮器１１６を通して配設され、第１分流流路１２８には冷却水流量制御弁１３４が配設される。

この吸収冷凍機システムでは、冷房負荷に送給される冷水の温度が変化すると、温水循環系１１８の温水流量制御弁１１２が制御され、例えば、冷水の温度が上昇（又は下降）すると、温水流量制御弁１１２の開度が大きく（又は小さく）なって再生器の能力を上げる（又は下げる）。また、この冷水の温度が大きく変化すると、冷却水流量制御弁１３４が制御され、例えば、冷却水の温度が大きく上昇（又は下降）すると、冷却水流量制御弁１３４の開度が大きく（又は小さく）なって吸収器１１２の能力を上げ（又は下げ）、このように作動制御することによって、冷水の温度変化に迅速に対応して冷房負荷に必要な冷水を所要の通りに送給することができる。

特許第３３０８６０１号公報

しかしながら、上述した吸収冷凍機システムでは、次の通りの解決すべき問題がある。例えば、このような吸収冷凍機システムを地域冷暖房システムに適用した場合、ある程度大きな負荷変動（例えば、３０％程度の負荷変動）に対しては上述した吸収冷凍機システムで対応することができるが、非常に大きな負荷変動（例えば、５０％程度の負荷変動）に対しては迅速に対応することができず、冷房負荷に必要な冷水を生成するためには１０〜２０分程度の時間を要するという問題がある。

本発明の目的は、冷凍負荷の大きな負荷変動にも迅速に対応することができる吸収冷凍機システムを提供することである。

本発明の請求項１に記載の吸収冷凍機システムは、冷媒を蒸発させて冷水を冷却するための蒸発器、蒸発した冷媒を吸収液に吸収させるための吸収器、吸収液を濃縮するための再生器、及び冷媒を凝縮させるための凝縮器を備えた吸収冷凍機と、再生器を加熱するための熱源系と、蒸発器にて冷却された冷水が冷凍負荷を通して循環される冷水循環系と、吸収器及び凝縮器を冷却するための冷却水が冷却塔を通して循環される冷却水循環系と、を具備する吸収冷凍機システムであって、
前記冷水循環系は冷水を循環する冷水循環流路を備え、前記冷水循環流路には前記蒸発器から送給される冷水の温度を検知するための第１温度検知手段が設けられており、
前記熱源系は前記再生器を加熱するための熱源と、前記熱源からの熱量を調整するための熱量調整手段とを備えており、
前記冷却水循環系は冷却水を前記冷却塔を通して循環する冷却水循環流路を備え、前記冷却水循環流路には前記冷却塔をバイパスしてバイパス流路が設けられており、
前記冷却水循環流路には前記吸収冷凍機から前記冷却塔に送給される冷却水の温度を検知するための第２温度検知手段と、前記吸収冷凍機から前記冷却塔に送給される冷却水の流量を制御するための冷却水流量制御弁が設けられており、
前記バイパス流路には前記バイパス流路を流れる冷却水の流量を制御するためのバイパス流量制御手段が設けられ、更に前記冷却水循環流路には前記冷却塔から前記吸収冷凍機に送給される冷却水の温度を検知するための第３温度検知手段が設けられており、
前記第１温度検知手段の検知温度が設定冷水温度を基準として第１所定温度範囲のときには、前記第１温度検知手段の検知温度に基づいて前記熱源系の前記熱量調整手段が作動制御され、また前記第１温度検知手段の検知温度が、前記設定冷水温度を基準として前記第１所定温度範囲よりも大きい第２所定温度範囲のとききには、前記熱源系の前記熱量調整手段が作動制御されるとともに、前記第２温度検知手段の検知温度に基づいて前記冷却水流量制御弁が開閉制御され、更に前記第１温度検知手段の検知温度が、前記設定冷水温度を基準として前記第２所定温度範囲よりも大きい第３所定温度範囲のとききには、前記熱源系の前記熱量調整手段が作動制御され、且つ前記冷却水流量制御弁が開閉制御されるとともに、前記第３温度検知手段の検知温度に基づいて前記第３流路制御弁が開閉制御されることを特徴とする。

また、本発明の請求項２に記載の吸収冷凍機システムでは、前記吸収冷凍機の前記吸収器及び前記凝縮器は前記冷却水循環系の前記冷却水循環流路に対して直列的に配設され、前記冷却塔からの冷却水は前記吸収器に送給された後に前記凝縮器に送給され、前記凝縮器から送出された冷却水が前記冷却塔に送給され、前記冷却水流量制御弁は前記冷却塔に送給される冷却水の流量を制御することを特徴とする。

更に、本発明の請求項３に記載の吸収冷凍機システムでは、前記吸収冷凍機の前記吸収器及び前記凝縮器は前記冷却水循環系の前記冷却水循環流路に対して並列的に配設され、前記冷却塔からの冷却水は分流して前記吸収器及び前記凝縮器に送給され、前記吸収器及び前記凝縮器から送出された冷却水は合流して前記冷却塔に送給され、前記冷却水流量制御弁は、前記吸収器に送給される冷却水の流量を制御することを特徴とする。

本発明の請求項１に記載の吸収冷凍機システムによれば、冷水循環系の冷水循環流路に第１温度検知手段が設けられ、熱源系に熱量調整手段が設けられ、また冷却水循環系の冷却水循環流路の吸収冷凍機からの送出側に第２温度検知手段が、その吸収冷凍機への送給側に第３温度検知手段が設けられている。更に、この冷却水循環流路に冷却塔をバイパスしてバイパス流路が設けられ、このバイパス流路にバイパス流量制御手段が設けられている。

そして、第１温度検知手段の第１所定温度範囲のときには、第１温度検知手段の検知温度に基づいて熱源系の熱量調整手段が作動制御されるので、冷房負荷に送給される冷水の温度が設定冷水温度付近のときには、冷水の温度変動への影響の少ない熱源系の熱量を制御することによって、冷水の細かな制御が可能となる。

第１温度検知手段の検知温度が第２所定温度範囲のとききには、上述したようにして熱源系の熱量が熱量調整手段によって制御されるとともに、第２温度検知手段の検知温度に基づいて冷却水流量制御弁が開閉制御されるので、冷水の温度が設定冷水温度より少し離れだすと、冷水の温度変動への影響の少し大きい冷却水循環系の冷却水の流量を制御することによって、冷水の温度を設定冷水温度に維持するように制御することができる。

また、第１温度検知手段の検知温度が第３所定温度範囲のとききには、上述した熱源系の熱量調整手段による制御及び冷却水循環系の冷却水流量制御弁の開閉制御に加えて、第３温度検知手段の検知温度に基づいてバイパス流量制御弁が開閉制御されるので、冷水の温度が設定冷水温度から大きく離れだすと、冷水の温度変動への影響の大きい冷却水の温度を制御することによって、冷水の温度を設定冷水温度に迅速に戻すように制御することができる
尚、熱源系における熱として温水、水蒸気、燃焼ガスなどを利用することができ、例えば温水（又は水蒸気）を利用するときには熱源系として温水循環系（又は水蒸気循環系）が適用され、温水（又は水蒸気）が再生器を通して循環され、また燃焼ガスを利用するときには、熱源系として燃焼バーナ装置が適用され、燃焼バーナ装置の燃焼ガスによって再生器が加熱される。

また、本発明の請求項２に記載の吸収冷凍機システムによれば、吸収冷凍機の吸収器及び凝縮器が冷却水循環流路に対して直列的に配設され、冷却塔からの冷却水は吸収器に送給された後に凝縮器に送給され、冷却水流量制御弁を開閉制御したときには、吸収器及び凝縮器を流れる冷却水の流量が調整される。

また、本発明の請求項３に記載の吸収冷凍機システムによれば、吸収冷凍機の吸収器及び凝縮器は冷却水循環系の冷却水循環流路に対して並列的に配設され、冷却塔からの冷却水は分流して吸収器及び凝縮器に送給され、冷却水流量制御弁を開閉制御したときには吸収器に送給される冷却水の流量が調整される。

以下、添付図面を参照して、本発明に従う吸収冷凍機システムの一実施形態ついて説明する。図１は、吸収冷凍機システムの一実施形態を簡略的に示す簡略図であり、図２は、図１の吸収冷凍機システムの制御系を簡略的に示すブロック図であり、図３は、冷水循環系の冷水の設定冷水温度と第１〜第３温度範囲との関係を示す図であり、図４は、図２の制御系による制御の流れを示すフローチャートであり、図５は、第２制御モードにより制御したときの冷水の変動状態を示す図であり、図６は、第３制御モードにより制御したときの冷水の変動状態を示す図である。

図１において、図示の吸収冷凍機システムは、吸収冷凍機２、熱源系４、冷水循環系６及び冷却水循環系８を備えている。吸収冷凍機２は、冷媒として例えば水を用い、吸収液として臭化リチウム水溶液を用いており、冷媒としての水を蒸発させて冷水を冷却するための蒸発器１０と、蒸発した冷媒を吸収液としての臭化リチウム水溶液に吸収させるための吸収器１２と、吸収液を濃縮させるための再生器１４と、冷媒を凝縮させるための凝縮器１６とを備えている。

この実施形態では、熱源系４は温水循環系１８から構成され、この温水循環系１８は温水を循環する温水循環流路２０を備え、この温水循環流路２０が吸収冷凍機２の再生器１４を通して配設されている。この温水循環流路２０には、温水循環ポンプ２２、温水流量制御弁２４及び温水温度センサ２６が配設されている。温水循環ポンプ２２は、例えばコージェネレーションシステムのガスエンジンの排熱、例えば冷却水の熱（例えば、８５〜９５℃の冷却水）を利用して加温される温水を温水循環流路２０を通して循環し、温水流量制御弁２４は、温水循環流路２０を通して循環される温水の流量を制御し、また温水温度センサ２６は、温水循環流路２０を通して吸収冷凍機２の再生器１４に送給される温水の温度を検知する。この実施形態では、温水循環系１８の温水循環流路２０などが熱源系４の熱源として機能し、また温水流量制御弁２４が熱量を調整するための熱量調整手段として機能する。

また、冷水循環系６は、冷水を循環する冷水循環流路２８を備え、この冷水循環流路２８は冷房負荷（図示せず）を通して延び、吸収冷凍機８の蒸発器１０を通して配設されている。冷房負荷とは、例えば室内などを冷房する冷房装置、食品などを冷凍する冷凍装置などである。この冷水循環流路１８には、冷水循環ポンプ３０、冷水流量制御弁３２及び第１温度検知手段３４が配設されている。冷水ポンプ２０は冷水を冷水循環流路２８を通して冷水を循環し、冷水流量制御弁３２は冷水循環流路２８を流れる冷水の流量を制御し、また第１温度検知手段２４は吸収冷凍機２の蒸発器１０から冷房負荷に送給される冷水の温度を検知する。

更に、冷却水循環系８は、冷却水を循環する冷却水循環流路３６を備え、この冷却水循環流路３６は冷却塔３８を通して延び、吸収冷凍機２の吸収器１２及び凝縮器１６を通して配設されている。この実施形態では、吸収器１２及び凝縮器１６が冷却水循環流路３６に対して直列的に配設され、冷却水は冷却塔３８、吸収器１２及び凝縮器１６を冷却水循環流路３６を通して循環される。冷却塔３８は冷却水を冷却し、この冷却塔３８からは所定温度、例えば３２℃の冷却水が吸収冷凍機２の吸収器１２に送給される。

この冷却水循環流路２６には、冷却水ポンプ４０、冷却水流量制御弁４２及び第２温度検知手段４４が配設されている。冷却水ポンプ４０は冷却水を冷却水循環流路３６を通して循環し、冷却水流量制御弁４２は冷却水循環流路３６を通して循環される冷却水の流量（この実施形態では、吸収冷凍機２の凝縮器１６から冷却塔３８に送給される冷却水の流量）を制御し、また第２温度検知手段３２は吸収冷凍機２の凝縮器１６から冷却塔３８に送給される冷却水の温度を検知する。

この冷却水循環流路２６には、更に、冷却塔３８をバイパスしてバイパス流路４６が設けられ、このバイパス流路４６にバイパス流量制御弁４８が配設されている。また、このバイパス流量制御弁４８に関連して、冷却水循環流路２６における吸収冷凍機２の流入側に第３温度検知手段５０が配設され、この第３温度検知手段５０は、吸収冷凍機２の吸収器１２に送給される冷却水の温度を検知する。

このように構成されているので、バイパス流量制御弁４８が閉状態のときには、吸収冷凍機２からの冷却水は全て冷却塔３８に送給されるが、このバイパス流量制御弁４８が開状態になると、冷却塔３８に送給される冷却水の一部がバイパス流路４６を通して流れ、冷却塔３８からの冷却水と混合されて吸収冷凍機２に送給される。このとき、バイパス流量制御弁４８の開度が小さいと、バイパス流路４６を通して流れる冷却水の流量が少なく、吸収冷凍機２に送給される冷却水の温度上昇も少ないが、その開度が大きくなると、バイパス流路４６を通して流れる冷却水の流量が多くなり、吸収冷凍機２に送給される冷却水の温度上昇も大きくなる。

ここで、吸収冷凍機２について概説すると、蒸発器１０には冷媒としての例えば水が収容され、また吸収器１２には吸収液としての臭化リチウム水溶液が収容され、この蒸発器１０と吸収器１２とが接続される。蒸発器１０では、蒸発器用ポンプ５２によって冷媒（例えば、水）がスプレー散布されてその蒸発が行われ、この蒸発に伴う気化熱によって冷水循環系６の冷水が冷却され、かく冷却された冷水が冷水循環流路２８を通して冷房負荷（図示せず）に送給される。

吸収器１２と再生器１４とは、吸収器１２内の吸収液（例えば、臭化リチウム水溶液）が吸収器用ポンプ５４によって再生器１４に送給されるとともに、再生器１４内の吸収液が再生器１２にてスプレー散布されるように接続されている。吸収器１２では吸収液がスプレー散布冷却され、この吸収液の冷却に冷却水循環系８の冷却水が利用され、蒸発した冷媒の吸収液への吸収が行われる。再生器１４では、温水循環系４の温水の熱を利用して冷媒が蒸発されて吸収液の濃縮が行われ、濃縮された吸収液が吸収器１２に送給されてスプレー散布される。

再生器１４は凝縮器１６に接続され、再生器１４にて蒸発分離された冷媒が凝縮器１６に流れる。この凝縮器１６では、冷却水循環系８の冷却水が利用され、再生器１４にて蒸発された冷媒が凝縮液化され、冷媒は元の状態に戻される。

この吸収冷凍機システムは、図２に示す制御系によって作動制御される。即ち、吸収冷凍機システムは、例えばマイクロプロセッサなどから構成される制御コントローラ６０を備え、この制御コントローラ６０は、制御手段６２、温度判定手段６４及びメモリ手段６６を含んでいる。制御手段６２は流量制御弁２４，３２，４２，４８などを後述する如く制御し、また温度判定手段６４は、冷水循環系６の冷水の温度、即ち第１温度検知手段３４の検知温度を後述する如く判定する。メモリ手段６６には、冷水循環系６の冷水の所定冷水温度ｔ_０（例えば、７℃）が記憶されているとともに、温度範囲データが記憶されており、この実施形態における温度範囲データは、第１所定温度範囲ＴＷ_１を設定する第１設定温度ｔ_１１，ｔ_１２（例えば、６℃、８℃）と、上記設定冷水温度を基準として第１設定温度範囲よりも大きい（換言すると、第１設定温度範囲ＴＷ_１の外側の設定温度範囲である）第２所定温度範囲ＴＷ_２を設定する第２設定温度ｔ_２１，ｔ_２２（例えば、５℃、８．５℃）とを含んでおり、この第２所定温度範囲温度ＴＷ_２の外側の設定温度範囲が第３設定温度範囲ＴＷ_３となり、温度判定手段６４は温度範囲データの第１〜第３設定温度範囲ＴＷ_１，ＴＷ_２，ＴＷ_３との関連を判定する（図３も参照）。

この吸収冷凍機システムによる運転制御は、図４に示すフローチャートに沿って行われる。即ち、吸収冷凍機システムの運転状態において、冷水循環系６の冷水の温度、即ち第１温度検知手段３４の検知温度が第１所定温度範囲ＴＷ_１のときには、ステップＳ１からステップＳ２を経てステップＳ３に進む。このとき、制御コントローラ６０の温度判定手段６４は、この第１温度検知手段３４の検知温度及びメモリ手段６６の温度範囲データに基づいて第１温度範囲ＴＷ_１と判定し、制御手段６２はこの判定に基づいて第１制御モードでもって制御する。

第１制御モードにおいては、制御手段６２は、第１温度検知手段３４の検知温度に基づいて温水循環系１８の温水流量制御弁２４を開閉制御し、温水循環流路２０を通して循環される温水の流量を制御する。従って、冷房負荷に送給される冷水の温度が設定冷水温度ｔ_０付近のときには、温水循環系１８の温水の流量を制御することによって、冷水循環系６の冷水の温度調整が行われる。例えば、冷水の温度が設定冷水温度ｔ_０より高い（又は低い）ときには、温水流量制御弁２４が開方向（又は閉方向）に制御され、これによって、吸収冷凍機２の冷凍能力が上昇（又は減少）する。

また、冷水循環系６の冷水の温度が第２所定温度範囲ＴＷ_２のときには、ステップＳ１からステップＳ２及びステップＳ４を経てステップＳ５に進む。このとき、温度判定手段６４は、この第１温度検知手段３４の検知温度及びメモリ手段６６の温度範囲データに基づいて第２温度範囲と判定し、制御手段６２はこの判定に基づいて第２制御モードでもって制御する。

第２制御モードにおいては、制御手段６２は、第１温度検知手段３４の検知温度に基づいて温水循環系１８の温水流量制御弁２４を開閉制御するとともに、冷却水循環系８の第２温度検知手段４４の検知温度に基づいて冷却水流量制御弁４２を開閉制御する。従って、冷房負荷に送給される冷水の温度が設定冷水温度ｔ_０より少し離れだすと、温水循環系１８の温水の流量が制御されて冷水循環系６の冷水の温度調整が行われることに加えて、冷却水循環系８の冷却塔３８に送給される冷却水の流量が制御されて冷水循環系６の冷水の温度調整が行われる。例えば、冷水の温度が設定冷水温度ｔ_０より高い（又は低い）ときには、冷却水流量制御弁４４が開方向（又は閉方向）に制御され、これによって、吸収冷凍機２の冷凍能力が上昇（又は低下）する。

例えば、吸収冷凍機２の負荷で約３０％ダウンすると、吸収冷凍機２の冷水の入口温度が図５（ａ）に実線ｐ_１で示すように変化するようになる。このとき、温水循環系１８の温水の流量の制御のみで対応するとすると、吸収冷凍機２の冷水の出口温度は、例えば図５（ａ）に実線Ａ_１で示すように変化し、冷水の出口温度は設定温度から大きく下がるようになる。これに対して、第２制御モードのように、温水循環系１８の温水の流量の制御に加えて、冷却水循環系８の冷却水の流量の制御により対応すると、冷却水流量制御弁４４の開閉制御によって冷却水の流量は例えば図５（ｂ）で示すように変化して減少し、これによって、吸収冷凍機２の冷水の出口温度は、例えば図５（ａ）に破線Ｂ_１で示すように変化し、冷水の出口温度の設定温度からの低下が抑えられ、吸収冷凍機２の負荷低下に対してより迅速に対応することが可能となる。

更に、冷水循環系６の冷水の温度が第３所定温度範囲ＴＷ_３のときには、ステップＳ１からステップＳ２、ステップＳ４及びステップＳ６を経てステップＳ７に進む。このとき、温度判定手段６４は、この第１温度検知手段３４の検知温度及びメモリ手段６６の温度範囲データに基づいて第３温度範囲と判定し、制御手段６２はこの判定に基づいて第３制御モードでもって制御する。

第３制御モードにおいては、制御手段６２は、第１温度検知手段３４の検知温度に基づいて温水循環系１８の温水流量制御弁２４を開閉制御し、冷却水循環系８の第２温度検知手段４４の検知温度に基づいて冷却水流量制御弁４２を開閉制御するとともに、冷却水循環系８の第３温度検知手段５０の検知温度に基づいてバイパス流路４６のバイパス流量制御弁４８を開閉制御する。従って、冷房負荷に送給される冷水の温度が設定冷水温度ｔ_０より大きく離れだすと、温水循環系１８の温水の流量及び冷却水循環系８の冷却塔３８に送給される冷却水の流量が制御されて冷水循環系６の冷水の温度調整が行われることに加えて、冷却水循環系８のバイパス流路４６を流れる冷却水の流量が制御されて冷水循環系６の冷水の温度調整が行われる。例えば、冷水の温度が設定冷水温度ｔ_０より高い（又は低い）ときには、バイパス流量制御弁４８が閉方向（又は開方向）に制御され、これによって、吸収冷凍機２に送給される冷却水の温度が下がり（又は上昇し）、吸収冷凍機２の冷凍能力が上昇（又は低下）する。

例えば、吸収冷凍機２の負荷で約５０％ダウンすると、吸収冷凍機２の冷水の入口温度が例えば図６（ａ）に実線ｐ_２で示すように変化するようになる。このとき、温水循環系１８の温水の流量の制御のみで対応するとすると、吸収冷凍機２の冷水の出口温度は、例えば図６（ａ）に実線Ａ_２で示すように変化し、また温水循環系１８の温水の流量及び冷却水循環系８の冷却水の流量の制御で対応すると、吸収冷凍機２の冷水の出口温度は、例えば図６（ａ）に破線Ｂ_２で示すように変化し、これらの場合、冷水の出口温度は設定温度から大きく下がるようになり、吸収冷凍機２において一般的に設定される軽負荷停止設定値より低下しするようになり、このように負荷が大きくダウンすると、吸収冷凍機２が軽負荷停止されるようになる。これに対して、第３制御モードのように、温水循環系１８の温水の流量及び冷却水循環系８の冷却水の流量の制御に加えて、バイパス流量制御弁４８を開閉制御することによって、冷却水の流量は図６（ｂ）に実線ｆで示すように変化するとともに、冷却水の流入温度（吸収冷凍機２への流入温度）は例えば図６（ｂ）に破線ｔで示すように変化して上昇し、これによって、吸収冷凍機２の冷水の出口温度は図６（ａ）に一点鎖線Ｃ_２で示すように変化し、冷水の出口温度の設定温度からの低下が抑えられ、軽負荷停止設定値より下がることが回避される。

この吸収冷凍機２では、上述したように、冷水循環系６の冷水の温度に基づいて三段階のモードでもって制御されるので、冷水の温度変動の度合いに応じてシステムを効率良く運転制御することができ、また吸収冷凍機２の負荷が大きくダウンしたときにおいてもその軽負荷停止を回避することができる。

以上、本発明に従う吸収冷凍機システムの一実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。

例えば、上述した実施形態では、冷却水循環系８の冷却水循環流路３６に対して吸収器１２及び凝縮器１６が直列的に配置された吸収冷凍機システムに適用して説明したが、このような形態のものに限定されず、冷却水循環流路に対して吸収器及び凝縮器が並列的に配置された吸収冷凍機システムにも同様に適用することができる。

図７は、吸収冷凍機システムの変形形態を示し、この変形形態において、上述した実施形態と実質上同一の部材には同一の番号を付し、その説明を省略する。図７において、この変形形態においては、冷却水循環系８Ａは冷却水循環流路３６Ａを備え、この冷却水循環流路３６Ａは二つに分流され、第１分流流路７２は吸収冷凍機２の吸収器１２に配設されて延び、また第２分流流路７４はその凝縮器１６に配置されて延び、吸収器１２及び凝縮器１６の下流側において第１及び第２分流流路７２，７４が合流されて冷却塔３８に送給される。

この変形形態においては、第２温度検知手段４４は、第１及び第２分流流路７２，７４の合流部の下流側に配設され、また第３温度検知手段５０及び冷却水循環ポンプ４０は、第１及び第２分流流路７２，７４の分流部の上流側に配設され、また、冷却水流量制御弁４２Ａは第１分流流路７２に配設され、この冷却水流量制御弁４８Ａは第１分流流路７２を通して吸収器１２に送給される冷却水の流量を制御する（尚、この形態では、第２分流流路７４を通して凝縮器１６に送給される冷却水の流量は一定となる）。

このような吸収冷凍機システムにおいても、温水循環系１８の温水流量制御弁２４並びに冷却水循環系８Ａの冷却水流量制御弁４２Ａ及びバイパス流量制御弁４８は上述した実施形態と同様にして制御されるので、上述したと同様の作用効果が達成される。

また、上述した実施形態では、熱源系１２として温水循環系１８を適用しているが、水蒸気を利用した水蒸気循環系、燃焼ガスを利用した燃焼バーナ装置などを用いるようにしてもよく、例えば水蒸気循環系の場合、水蒸気が水蒸気循環流路を通して循環され、再生器１４において、水蒸気の熱を利用して吸収液から冷媒が蒸発して分離される。また、例えば燃焼バーナ装置の場合、燃焼バーナ装置の燃焼ガスが再生器１４に作用し、再生器１４において、燃焼バーナ装置の燃焼ガスの熱を利用して吸収液から冷媒が蒸発分離され、この場合、燃焼バーナ装置への燃料用ガスの送給量を制御する流量制御弁が熱源系の熱量調整手段として機能する。

吸収冷凍機システムの一実施形態を簡略的に示す簡略図。図１の吸収冷凍機システムの制御系を簡略的に示すブロック図。冷水循環系の冷水の設定冷水温度と第１〜第３温度範囲との関係を示す図。図２の制御系による制御の流れを示すフローチャート。吸収冷凍機システムを第２制御モードにより制御したときの冷水循環系の冷水の出口温度の変化を説明するための図。吸収冷凍機システムを第３制御モードにより制御したときの冷水循環系の冷水の出口温度の変化を説明するための図。吸収冷凍機システムの変形形態を簡略的に示す簡略図。従来の吸収冷凍機システムの一例を簡略的に示す簡略図。

符号の説明

２吸収冷凍機
４熱源系
６冷水循環系
８，８Ａ冷却水循環系
１８温水循環系
２０温水循環流路
２４温水流量制御弁
２８冷水循環流路
３２冷水流量制御弁
３４第１温度検知手段
３６，３６Ａ冷却水循環流路
３８冷却塔
４２，４２Ａ冷却水流量制御弁
４４第２温度検知手段
４６バイパス流路
４８バイパス流量制御手段
５０第３温度検知手段
６０制御コントローラ
７２第１分流流路
７４第２分流流路

Claims

冷媒を蒸発させて冷水を冷却するための蒸発器、蒸発した冷媒を吸収液に吸収させるための吸収器、吸収液を濃縮するための再生器、及び冷媒を凝縮させるための凝縮器を備えた吸収冷凍機と、再生器を加熱するための熱源系と、蒸発器にて冷却された冷水が冷凍負荷を通して循環される冷水循環系と、吸収器及び凝縮器を冷却するための冷却水が冷却塔を通して循環される冷却水循環系と、を具備する吸収冷凍機システムであって、
前記冷水循環系は冷水を循環する冷水循環流路を備え、前記冷水循環流路には前記蒸発器から送給される冷水の温度を検知するための第１温度検知手段が設けられており、
前記熱源系は前記再生器を加熱するための熱源と、前記熱源からの熱量を調整するための熱量調整手段とを備えており、
前記冷却水循環系は冷却水を前記冷却塔を通して循環する冷却水循環流路を備え、前記冷却水循環流路には前記冷却塔をバイパスしてバイパス流路が設けられており、
前記冷却水循環流路には前記吸収冷凍機から前記冷却塔に送給される冷却水の温度を検知するための第２温度検知手段と、前記吸収冷凍機から前記冷却塔に送給される冷却水の流量を制御するための冷却水流量制御弁が設けられており、
前記バイパス流路には前記バイパス流路を流れる冷却水の流量を制御するためのバイパス流量制御手段が設けられ、更に前記冷却水循環流路には前記冷却塔から前記吸収冷凍機に送給される冷却水の温度を検知するための第３温度検知手段が設けられており、
前記第１温度検知手段の検知温度が設定冷水温度を基準として第１所定温度範囲のときには、前記第１温度検知手段の検知温度に基づいて前記熱源系の前記熱量調整手段が作動制御され、また前記第１温度検知手段の検知温度が、前記設定冷水温度を基準として前記第１所定温度範囲よりも大きい第２所定温度範囲のとききには、前記熱源系の前記熱量調整手段が作動制御されるとともに、前記第２温度検知手段の検知温度に基づいて前記冷却水流量制御弁が開閉制御され、更に前記第１温度検知手段の検知温度が、前記設定冷水温度を基準として前記第２所定温度範囲よりも大きい第３所定温度範囲のとききには、前記熱源系の前記熱量調整手段が作動制御され、且つ前記冷却水流量制御弁が開閉制御されるとともに、前記第３温度検知手段の検知温度に基づいて前記第３流路制御弁が開閉制御されることを特徴とする吸収冷凍機システム。
前記吸収冷凍機の前記吸収器及び前記凝縮器は前記冷却水循環系の前記冷却水循環流路に対して直列的に配設され、前記冷却塔からの冷却水は前記吸収器に送給された後に前記凝縮器に送給され、前記凝縮器から送出された冷却水が前記冷却塔に送給され、前記冷却水流量制御弁は前記冷却塔に送給される冷却水の流量を制御することを特徴とする請求項１に記載の吸収冷凍機システム。
前記吸収冷凍機の前記吸収器及び前記凝縮器は前記冷却水循環系の前記冷却水循環流路に対して並列的に配設され、前記冷却塔からの冷却水は分流して前記吸収器及び前記凝縮器に送給され、前記吸収器及び前記凝縮器から送出された冷却水は合流して前記冷却塔に送給され、前記冷却水流量制御弁は、前記吸収器に送給される冷却水の流量を制御することを特徴とする請求項１に記載の吸収冷凍機システム。