JP2011094911A - 吸収式冷凍機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】高温再生器と低温再生器とに分岐して流れる稀液の比率を可変する比率可変手段を設け、比率可変手段は、高温再生器の温度が第1温度を超えた場合に、高温再生器に流れる稀液の量を増加させるように制御される構成とする。
【選択図】図3
Description
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、稀液分配による高温再生器の温度の過度上昇を回避する吸収式冷凍機を提供することを目的とする。
図1は、本発明の実施の形態に係る吸収式冷凍機を示す回路図である。
吸収式冷凍機100は、例えば、冷媒に水、吸収液に臭化リチウム(LiBr)溶液を用いた二重効用吸収式冷凍機である。この吸収式冷凍機100は、高温再生器1、低温再生器2、凝縮器3、蒸発器4、吸収器5、高温熱交換器6、低温熱交換器7、及び冷媒ドレン熱回収器9等が配管接続され、吸収液及び冷媒の循環サイクルが構成されている。
蒸発器4には、凝縮器3から流入した冷媒が溜まる冷媒溜まり4Bが形成され、この冷媒溜まり4Bから上部に設けられた散布器4Aへと液冷媒を循環させる冷媒ポンプ14を備えた冷媒管27が接続されている。蒸発器4内には、冷温水管28が伝熱管として配置され、この冷温水管28を介して、ブライン(例えば、冷水又は温水)が図示しない熱負荷(例えば空気調和装置)に循環供給される。冷温水管28と冷却水管26とは、開閉弁33が設けられた接続管29によって接続されている。
吸収器5の下部には、蒸発器4からの冷媒蒸気が散布器5Aから散布された濃液に吸収された稀液が溜まる稀液溜まり5Bが形成されている。この稀液溜まり5Bには、冷媒管27から分岐して開閉弁34が設けられた分岐管30と、上記稀液管20とが接続されている。吸収器5内には、冷却水が流通する冷却水管26が伝熱管として配置されている。この冷却水管26は、この吸収器5内を経由して上記凝縮器3内を経由するように配設されている。
さらに、吸収式冷凍機100には、吸収式冷凍機100の制御を行う制御装置60が設けられている。制御装置60は、液面検知器1Aにより検出される高温再生器1における吸収液の液面の高さ、温度センサ51により検出されるブラインの温度等を取得する。そして、制御装置60は、取得した値に基づいて、点火器10Aの点火制御、燃料制御弁10Bの開閉及び開度制御、第1吸収液ポンプ8、第2吸収液ポンプ13及び冷媒ポンプ14の運転/停止制御、インバータ8Aの周波数制御等を実行する。
本実施の形態の吸収式冷凍機100は、第4稀液管20Dに設けられ、高温再生器1と低温再生器2とに分岐して流れる稀液の比率を可変する稀液分配弁(比率可変手段)41を備えている。
制御装置60は、低温再生器2内の圧力、すなわち、第1吸収液ポンプ8の運転周波数に応じて、稀液分配弁41の開度を制御(調整)している。
本実施の形態では、100%負荷時に、第1吸収液ポンプ8の運転周波数は、例えば60Hzに設定され、稀液分配弁41の開度は、例えば50%に設定される。これにより、本実施の形態では、100%負荷時に、低温再生器2に流れる稀液の量と、高温再生器1に流れる稀液の量とが略同一となる。
第1吸収液ポンプ8の運転周波数が第3低下閾値(例えば25Hz)まで低下すると、制御装置60は、稀液分配弁41の開度をさらに所定開度α小さくして50%−3αとする。ここで、第1吸収液ポンプ8の運転周波数が50%−3αに設定される場合を段階Dとする。
第1吸収液ポンプ8の運転周波数が、第2低下閾値(35Hz)より例えば5Hz高い第2上昇閾値(40Hz)まで上昇すると、制御装置60は、稀液分配弁41の開度をさらに所定開度α大きくして50%−αとする(段階B)。
第1吸収液ポンプ8の運転周波数が、第1低下閾値(45Hz)より例えば5Hz高い第1上昇閾値(50Hz)になると、制御装置60は、稀液分配弁41の開度をさらに所定開度α大きくして50%とする(段階A)。
このように、第1吸収液ポンプ8の運転周波数が低下するほど、制御装置60は、稀液分配弁41をより閉じて低温再生器2に流れる稀液を規制するので、熱負荷の負荷が下がって低温再生器2の圧力が低下しても、高温再生器1と低温再生器2とに分岐して流れる稀液の比率を100負荷時の状態で維持して、部分負荷性能を向上できる。
そこで、制御装置60は、温度センサ52が検出した高温再生器1の温度に応じて、稀液分配弁41及び燃料制御弁10Bの開度を制御し、高温再生器1の温度の過度上昇を回避する高温回避処理を実行する。
燃料制御弁10Bの開度は、制御装置60により、温度センサ51が検出した冷温水出口温度に応じて制御(調整)されている。本実施の形態の制御装置60は、第1吸収液ポンプ8の運転周波数に応じて制御された稀液分配弁41、及び、冷温水出口温度に応じて制御された燃料制御弁10Bの開度を補正する補正部61を構成している。
制御装置60は、まず、温度センサ52が検出した高温再生器1の温度(高温再生器温度T)が第1温度以上か否か判別する(ステップS1)。第1温度は、高温再生器1が高温状態であることを示す温度であり、本実施の形態では、例えば160℃に設定されている。
制御装置60は、高温再生器温度Tが160℃未満の場合(ステップS1:N)、処理を最初に戻し、高温再生器温度Tが160℃以上の場合(ステップS1:Y)、第1吸収液ポンプ8の運転周波数に応じて制御された稀液分配弁41の開度(稀液分配弁開度M)を、例えば第1開度だけ縮小補正する(ステップS2)。第1開度は、高温再生器温度Tを所望温度だけ低下させように、予め実験等によって取得されるものであり、本実施の形態の第1開度は、例えば高温再生器温度Tを約2℃低下させるべく、例えば10%に設定されている。これにより、高温再生器1に流れる稀液の量が増加するので、高温再生器1の温度の過度上昇を回避できる。
そこで、制御装置60は、高温再生器温度Tが第2温度以上か否か判別する(ステップS3)。第2温度は、第1温度以上、かつ、吸収式冷凍機100の運転を直ちに停止すべき状態を示す温度未満に設定されるものであり、本実施の形態では、例えば第1温度である160℃より1℃高い161℃に設定されている。このように、第2温度を第1温度より高く設定することで、稀液分配弁開度Mの縮小後に待機時間を設けることなく、高温再生器温度Tを監視できるので、制御ロジックを簡素化できる。
そこで、制御装置60は、高温再生器温度Tが第3温度以上か否か判別する(ステップS5)。第3温度は、第2温度以上、かつ、吸収式冷凍機100の運転を直ちに停止すべき状態を示す温度未満に設定されるものであり、本実施の形態では、例えば第2温度である161℃より1℃高い162℃に設定されている。このように、第3温度を第2温度より高く設定することで、稀液分配弁開度M及び燃料制御弁開度Nの縮小後に待機時間を設けることなく、高温再生器温度Tを監視できるので、制御ロジックを簡素化できる。
なお、高温回避処理において縮小された稀液分配弁41の開度は、高温回避処理終了後、すなわち、ステップS3又はステップ5から最初に戻った後、図2に示す第1吸収液ポンプ8の運転周波数が閾値を越えて変化したときに、100%負荷時の開度(本実施の形態では、50%)に戻される。高温回避処理において縮小された燃料制御弁10Bの開度は、稀液分配弁41の開度が100%負荷時の開度に戻されたときに、同期して、冷温水出口温度に応じた元の開度に戻ってもよいし、高温回避処理終了後に高温再生器1の温度が所定温度(例えば、158℃)になったときに冷温水出口温度に応じた元の開度に戻ってもよい。
例えば、上記実施の形態では、稀液分配弁41は、低温再生器2へとつながる第4稀液管20Dに設けられていたが、高温再生器1へとつながる第3稀液管20Cに設けられてもよい。この場合、ステップS2及びステップS4において、稀液分配弁開度Mを、第1開度又は第2開度だけ拡大すればよい(M=M+10%)。
また、上記実施の形態では、ステップS4において、稀液分配弁開度M及び燃料制御弁開度Nの両方を縮小したが、一方だけを縮小するようにしてもよい。
また、上記実施の形態では、高温再生器1にて吸収液を加熱する加熱手段として都市ガスを燃焼させて加熱を行うバーナ10を備える構成について説明したが、これに限るものではなく、灯油やA重油を燃焼させるバーナを備える構成や、蒸気や排気ガス等の温熱を用いて加熱する構成としてもよい。
2 低温再生器
8 第1吸収液ポンプ(吸収液ポンプ)
8A インバータ
10B 燃料制御弁(入熱量制御弁)
41 稀液分配弁(比率可変手段)
51,52 温度センサ
60 制御装置
100 吸収式冷凍機
Claims (6)
- 高温再生器及び低温再生器を備え、これら高温再生器と低温再生器とに稀液を分岐して流す吸収式冷凍機において、
前記高温再生器と前記低温再生器とに分岐して流れる稀液の比率を可変する比率可変手段を設け、
前記比率可変手段は、前記高温再生器の温度が第1温度を超えた場合に、前記高温再生器に流れる稀液の量を増加させるように制御されることを特徴とする吸収式冷凍機。 - 前記高温再生器に稀液を供給する吸収液ポンプを備え、
前記比率可変手段は、前記吸収液ポンプの運転周波数に応じて調整されるものであり、
前記高温再生器の温度が第1温度を超えた場合に、調整された前記比率可変手段は、前記高温再生器に流れる稀液の量を増加させるように制御されることを特徴とする請求項1に記載の吸収式冷凍機。 - 前記比率可変手段は、該比率可変手段が制御されても、前記高温再生器の温度が前記第1温度を下回らない場合に、前記高温再生器に流れる稀液の量を増加させるように制御されることを特徴とする請求項1又は2に記載の吸収式冷凍機。
- 前記比率可変手段は、該比率可変手段が制御されても、前記高温再生器の温度が前記第1温度より高い第2温度を超えた場合に、前記高温再生器に流れる稀液の量を増加させるように制御されることを特徴とする請求項3に記載の吸収式冷凍機。
- 前記高温再生器の入熱量を制御する入熱量制御弁を備え、
前記入熱量制御弁の開度は、冷温水出口温度に応じて調整されるものであり、
前記比率可変手段が制御されても、前記高温再生器の温度が前記第1温度を下回らない場合に、調整された開度が小さく制御されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の吸収式冷凍機。 - 前記入熱量制御弁は、前記比率可変手段が制御されても、前記高温再生器の温度が前記第1温度より高い第2温度を超えた場合に、調整された開度が小さく制御されることを特徴とする請求項5に記載の吸収式冷凍機。
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JP2009250629A JP2011094911A (ja) | 2009-10-30 | 2009-10-30 | 吸収式冷凍機 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
2009
- 2009-10-30 JP JP2009250629A patent/JP2011094911A/ja active Pending
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