JP2012207897A

JP2012207897A - 吸収式冷凍機

Info

Publication number: JP2012207897A
Application number: JP2011075908A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Ebisawa; 篤海老澤; Takahiro Kobayashi; 崇浩小林; Tetsuya Tokuda; 徹哉徳田; Hiroki Ikeda; 弘樹池田; Tsunehito Momose; 恒仁百瀬; Shuji Ishizaki; 修司石崎
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2011-03-30
Publication date: 2012-10-25
Anticipated expiration: 2031-03-30
Also published as: JP5646385B2

Abstract

【課題】稀吸収液分配弁がロックする故障を早期に発見するとともに、故障時であっても運転を継続できる吸収式冷凍機を提供する。
【解決手段】高温再生器５、低温再生器６、凝縮器７、蒸発器１及び吸収器２を備え、この吸収器２内の稀吸収液を高温再生器５と低温再生器６とにそれぞれ分岐して流す吸収式冷凍機１００において、弁開度を調整して高温再生器５と低温再生器６とに流れる稀吸収液の比率を制御する稀吸収液分配弁４０と、この稀吸収液分配弁４０をバイパスするダンパ６２と、運転状態を示す指標に基づいて、稀吸収液分配弁４０がロックする傾向にあるか否かを判別する判別手段としての制御装置５０と、稀吸収液分配弁４０がロックする傾向にある場合に、ダンパ６２の開放を促す旨を報知するブザー６５とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、吸収器からの稀吸収液を高温再生器と低温再生器とに分岐する吸収式冷凍機に関する。

従来、高温再生器、低温再生器、凝縮器、蒸発器、及び吸収器を備え、これらを配管接続して吸収液及び冷媒の循環経路をそれぞれ形成した吸収式冷凍機が知られている（例えば、特許文献１参照）。この吸収式冷凍機では、冷媒が吸収液に吸収された稀釈吸収液（以下、稀吸収液と言う。）が吸収器から高温再生器と低温再生器とに分岐されており、高温再生器へとつながる配管に、例えばオリフィス板等の抵抗を設けることにより、高温再生器及び低温再生器に流れる稀吸収液の比率が設定される。

特開２０００−２８３６６８号公報

しかしながら、上記従来の構成では、抵抗が固定のオリフィス板を用いているため、冷房高負荷時と冷房低負荷時では、高温再生器と低温再生器とに分配される稀吸収液の割合がずれて、冷房低負荷時のＣＯＰ（Coefficient of Performance）が低下するおそれがある。そこで、吸収液の分配を冷房負荷に見合った割合に調整するために、高温再生器へとつながる配管、低温再生器へとつながる配管の一方に、弁開度を電気的に制御する稀吸収液分配弁（分配弁）を設けることが考えられる。
ところで、吸収式冷凍機において、吸収液は、長期使用、或いは、真空開放工事等によって鉄分等の異物を多く含む場合がある。この鉄分等の異物が稀吸収液分配弁に侵入した場合、弁体のロックを誘発する故障の原因となるため、この故障の早期発見及び対処を行うことで性能を維持することが求められている。さらに、稀吸収液分配弁が故障した場合、交換期間中は吸収式冷凍機の運転ができなくなるため、故障したとしても当該冷凍機を応急的に継続運転することが求められている。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、稀吸収液分配弁がロックする故障を早期に発見するとともに、故障時であっても運転を継続できる吸収式冷凍機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、高温再生器、低温再生器、凝縮器、蒸発器、及び吸収器を備え、この吸収器内の稀吸収液を前記高温再生器と前記低温再生器とにそれぞれ分岐して流す吸収式冷凍機において、弁開度を調整して前記高温再生器と前記低温再生器とに流れる稀吸収液の比率を制御する分配弁と、この分配弁をバイパスするバイパス弁と、運転状態を示す指標に基づいて、前記分配弁がロックする傾向にあるか否かを判別する判別手段と、前記分配弁がロックする傾向にある場合に、前記バイパス弁の開放を促す旨を報知する報知手段とを備えることを特徴とする。

この構成によれば、運転状態を示す指標に基づいて分配弁がロックする傾向にあるか否か判別し、分配弁がロックする傾向にある場合に、バイパス弁の開放を促す旨が報知されるため、分配弁の故障を早期に発見することができ、故障への迅速な対応が可能となる。さらに、分配弁をバイパスするバイパス弁を開放することにより、分配弁が故障した状態にあったとしても吸収式冷凍機の運転を継続することができる。

この構成において、前記指標として運転時の成績係数を取得し、前記判別手段は、成績係数と設計値との偏差が所定値よりも大きくなった場合に、前記分配弁がロックする傾向にあると判別しても良い。

また、前記高温再生器内の吸収液濃度、または、前記低温再生器内の吸収液濃度を前記指標として取得し、前記判別手段は、前記吸収液濃度と設計値との偏差が所定値よりも大きくなった場合に、前記分配弁がロックする傾向にあると判別しても良い。また、前記高温再生器内の吸収液温度を前記指標として取得し、前記判別手段は、前記吸収液温度と設計値との偏差が所定値よりも大きくなった場合に、前記分配弁がロックする傾向にあると判別しても良い。

また、前記分配弁は、弁本体に固定される円筒状の弁駆動部内に配置される磁性を有するロータをステータで回転させることにより、前記ロータに連結される弁体を弁座に対して接離させて弁開度を調節する構成を有し、前記ステータに代えて前記弁駆動部に取り付け可能に形成され、磁力によって前記ロータを手動で回転させて前記分配弁がロックしているかを確認するための確認用治具を備えても良い。

また、本発明は、高温再生器、低温再生器、凝縮器、蒸発器、及び吸収器を備え、この吸収器内の稀吸収液を前記高温再生器と前記低温再生器とにそれぞれ分岐して流す吸収式冷凍機において、弁開度を調整して前記高温再生器と前記低温再生器とに流れる稀吸収液の比率を制御する第１分配弁と、この第１分配弁と同一構成を有し、当該第１分配弁をバイパスする第２分配弁と、運転状態を示す指標に基づいて、前記第１分配弁がロックする傾向にあるか否かを判別する判別手段と、前記第１分配弁がロックする傾向にある場合に、前記第２分配弁の弁開度を制御する弁開度調整手段とを備えることを特徴とする。

この構成によれば、運転状態を示す指標に基づいて第１分配弁がロックする傾向にあるか否か判別し、第１分配弁がロックする傾向にある場合には、第２分配弁の弁開度が制御されるため、第１分配弁の故障を早期に発見することができるとともに、当該第１分配弁が故障した状態にあったとしても吸収式冷凍機の運転を継続することができる。

本発明によれば、運転状態を示す指標に基づいて分配弁がロックする傾向にあるか否かを判別し、分配弁がロックする傾向にある場合に、バイパス弁の開放を促す旨が報知されるため、分配弁の故障を早期に発見することができ、故障への迅速な対応が可能となる。さらに、分配弁をバイパスするバイパス弁を開放することにより、分配弁が故障した状態にあったとしても吸収式冷凍機の運転を継続することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る吸収式冷凍機の概略構成図である。稀吸収液分配弁を示す断面図である。冷房負荷に対する成績係数の設計値の変化を示すグラフである。確認用治具の取り付け及び操作を説明するための図である。冷房負荷に対する高温再生器内の吸収液の設計濃度及び低温再生器内の吸収液の設計濃度の変化を示すグラフである。冷房負荷に対する高温再生器内の吸収液の設計温度（設計値）の変化を示すグラフである。第４の実施の形態に係る吸収式冷凍機の概略構成図である。バイパス分配弁の開度制御動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
〔第１の実施の形態〕
図１は、第１の実施の形態に係る吸収式冷凍機の概略構成図である。
吸収式冷凍機１００は、冷媒に水を、吸収液に臭化リチウム（ＬｉＢｒ）水溶液を使用した二重効用型の吸収式冷凍機である。
吸収式冷凍機１００は、図１に示すように、蒸発器１と、この蒸発器１に並設された吸収器２と、これら蒸発器１及び吸収器２を収納した蒸発器吸収器胴（下胴）３と、ガスバーナ４を備えた高温再生器５と、低温再生器６と、この低温再生器６に並設された凝縮器７と、これら低温再生器６及び凝縮器７を収納した低温再生器凝縮器胴（上胴）８と、低温熱交換器１２と、高温熱交換器１３と、冷媒ドレン熱回収器１６と、稀吸収液ポンプＰ１と、濃吸収液ポンプＰ２と、冷媒ポンプＰ３とを備え、これらの各機器が吸収液管２１〜２５及び冷媒管３１〜３５などを介して配管接続されている。

また、符号１４は、蒸発器１内で冷媒と熱交換したブラインを、図示しない熱負荷（例えば空気調和装置）に循環供給するための冷／温水管であり、この冷／温水管１４の一部に形成された伝熱管１４Ａが蒸発器１内に配置されている。冷／温水管１４の伝熱管１４Ａの上流側及び下流側には、それぞれ当該冷／温水管１４内を流通するブラインの入口温度及び出口温度を計測する温度センサ５１，５６が設けられている。また、冷／温水管１４の伝熱管１４Ａの上流側には、当該冷／温水管１４内を流通するブラインの流量を計測する流量計５７が設けられている。符号１５は、吸収器２及び凝縮器７に順次冷却水を流通させるための冷却水管であり、この冷却水管１５の一部に形成された各伝熱管１５Ａ、１５Ｂがそれぞれ吸収器２及び凝縮器７内に配置されている。符号５０は、吸収式冷凍機１００全体の制御を司る制御装置であり、この制御装置５０には、各種異常発生時に異常を報音するブザー（報知手段）６５が接続されている。なお、ブザー６５の替わりに、もしくはブザー６５に加えてランプを点灯させたり、操作盤に設けられた画面上に表示して異常を報知する構成としても良い。

吸収器２は、蒸発器１で蒸発した冷媒蒸気を吸収液に吸収させ、蒸発器吸収器胴３内の圧力を高真空状態に保つ機能を有する。この吸収器２の下部には、冷媒蒸気を吸収して稀釈された稀吸収液が溜る稀吸収液溜り２Ａが形成され、この稀吸収液溜り２Ａには、インバータ５２により周波数可変に制御される稀吸収液ポンプＰ１が設けられた稀吸収液管２１の一端が接続されている。稀吸収液管２１は、稀吸収液ポンプＰ１の下流側で第１稀吸収液管２１Ａと第２稀吸収液管２１Ｂとに分岐され、第１稀吸収液管２１Ａは冷媒ドレン熱回収器１６を経由し、第２稀吸収液管２１Ｂは低温熱交換器１２を経由した後に再び合流する。そして、稀吸収液管２１の他端は、第３稀吸収液管２１Ｃと第４稀吸収液管２１Ｄとに分岐され、第３稀吸収液管２１Ｃは高温熱交換器１３を経由した後、高温再生器５内に形成された熱交換部５Ａの上方に位置する気層部５Ｂに開口し、第４稀吸収液管２１Ｄは低温再生器６内の上部に形成された気層部６Ａに開口している。

高温再生器５の下部には、例えば都市ガス等の燃料に点火する点火器４Ａと、燃料量を制御して熱源量を可変にする燃料制御弁４Ｂとを備えるガスバーナ４が収容されている。ガスバーナ４は、制御装置５０が出力した燃焼信号を受信すると、ガスを燃焼させ、燃料制御弁４Ｂの開度は、制御装置５０により、冷温水出口側の温度センサ５１が計測した温度に応じて制御されている。また、燃料制御弁４Ｂの上流側には、供給される燃料量を計測する燃料流量計（図示略）が設けられている。高温再生器５には、ガスバーナ４の上方に当該ガスバーナ４の火炎を熱源として吸収液を加熱再生する熱交換部５Ａが形成されている。
この熱交換部５Ａには、ガスバーナ４で燃焼された排気ガスが流通する排気経路１７が接続され、熱交換部５Ａの側方には、この熱交換部５Ａで加熱再生された後に当該熱交換部５Ａから流出した濃吸収液が溜る濃吸収液溜り５Ｃが形成されている。この濃吸収液溜り５Ｃには、濃吸収液溜り５Ｃ（高温再生器５内）に溜った吸収液の液面レベルを検知する液面センサ５３が設けられている。この液面センサ５３が規定の高位液面を検知すると、この結果が制御装置５０に出力され、この制御装置５０は稀吸収液ポンプＰ１の運転を停止するように制御される。そして、液面レベルが所定値まで低下すると、再び稀吸収液ポンプＰ１の運転を開始する。

濃吸収液溜り５Ｃの下端には、濃吸収液管２２の一端が接続され、この濃吸収液管２２の他端は、高温熱交換器１３を介して、低温再生器６から延びる中間吸収液管２４と合流する。高温熱交換器１３は、濃吸収液溜り５Ｃから流出した高温の吸収液の温熱で第３稀吸収液管２１Ｃを流れる吸収液を加熱するものであり、高温再生器５におけるガスバーナ４の燃料消費量の低減を図っている。また、濃吸収液管２２の高温熱交換器１３上流側と吸収器２とは開閉弁Ｖ１が介在する吸収液管２３により接続されている。

低温再生器６は、高温再生器５で分離された冷媒蒸気を熱源として、気層部６Ａの下方に形成された吸収液溜り６Ｂに溜った吸収液を加熱再生するものであり、吸収液溜り６Ｂには、高温再生器５の上端部から凝縮器７の底部への延びる冷媒管３１の一部に形成される伝熱管３１Ａが配置されている。この冷媒管３１に冷媒蒸気を流通させることにより、上記伝熱管３１Ａを介して、冷媒蒸気の温熱が吸収液溜り６Ｂに溜った吸収液に伝達され、この吸収液が濃縮される。また、符号５８は、低温再生器６の吸収液溜り６Ｂに溜った吸収液の温度（低温再生器の温度）を計測する温度センサであり、符号５９は、伝熱管３１Ａの下流側に設けられ、低温再生器６の冷媒出口温度を計測する温度センサである。

低温再生器６の吸収液溜り６Ｂには、中間吸収液管２４の一端が接続され、この中間吸収液管２４の他端は、上記濃吸収液管２２と合流して濃吸収液管２５となる。この濃吸収液管２５は、濃吸収液ポンプＰ２及び低温熱交換器１２を介して、吸収器２の気層部２Ｂ上部に設けられる濃液散布器２Ｃに接続されている。低温熱交換器１２は、高温再生器５の濃吸収液溜り５Ｃから流出した濃吸収液、及び、低温再生器６の吸収液溜り６Ｂから流出した中間吸収液の温熱で第２稀吸収液管２１Ｂを流れる稀吸収液を加熱するものである。また、濃吸収液ポンプＰ２の上流側には、この濃吸収液ポンプＰ２及び低温熱交換器１２をバイパスするバイパス管２５Ａ，２５Ｂが設けられており、濃吸収液ポンプＰ２の運転が停止している場合には、高温再生器５の濃吸収液溜り５Ｃから流出した濃吸収液、及び、低温再生器６の吸収液溜り６Ｂから流出した中間吸収液は、バイパス管２５Ａ，２５Ｂ通じて低温熱交換器１２を経由することなく吸収器２内に供給される。

上述のように、高温再生器５の気層部５Ｂと凝縮器７の底部に形成された冷媒液溜り７Ａとは、低温再生器６の吸収液溜り６Ｂに配管された伝熱管３１Ａ及び冷媒ドレン熱回収器１６を経由する冷媒管３１により接続され、この冷媒管３１の伝熱管３１Ａ上流側と吸収器２の気層部２Ｂとは開閉弁Ｖ２が介在する冷媒管３２により接続されている。また、凝縮器７の冷媒液溜り７Ａと蒸発器１の気層部１ＡとはＵシール部３３Ａが介在する冷媒管３３により接続されている。この冷媒管３３には、凝縮器７で液化した冷媒の温度（凝縮器出口温度）を計測する温度センサ６０が設けられている。
また、蒸発器１の下方には、液化した冷媒が溜る冷媒液溜り１Ｂが形成され、この冷媒液溜り１Ｂと蒸発器１の気層部１Ａ上部に配置される散布器１Ｃとは冷媒ポンプＰ３が介在する冷媒管３４により接続されている。この冷媒管３４の冷媒ポンプＰ３下流側と吸収器２の吸収液溜り２Ａとは開閉弁Ｖ３が介在する冷媒管３５により接続されている。また、冷却水管１５の伝熱管１５Ｂ出口側との冷／温水管１４の伝熱管１４Ａの出口側とは、開閉弁Ｖ４が介在する連通管３６により接続されている。

吸収式冷凍機１００は、制御装置５０の制御により、冷／温水管１４から冷水を取り出す冷房運転が実行される。冷房運転時には、冷／温水管１４を介して図示しない熱負荷に循環供給されるブライン（例えば冷水）の蒸発器１出口側温度（温度センサ５１にて計測される温度）が所定の設定温度、例えば７℃になるように吸収式冷凍機１００に投入される熱量が制御装置５０により制御される。具体的には、制御装置５０は、すべてのポンプＰ１〜Ｐ３を起動し、且つ、ガスバーナ４においてガスを燃焼させ、温度センサ５１が計測するブラインの温度が所定の７℃となるようにガスバーナ４の火力を制御する。なお、冷房運転時には、開閉弁Ｖ１〜Ｖ４は閉じられる。

吸収器２から稀吸収液管２１を介して、稀吸収液ポンプＰ１により高温再生器５に搬送された稀吸収液は、この高温再生器５でガスバーナ４による火炎および高温の燃焼ガスにより加熱されるため、この稀吸収液中の冷媒が蒸発分離する。高温再生器５で冷媒を蒸発分離して濃度が上昇した濃吸収液は、濃吸収液管２２を介して、濃吸収液管２５の濃吸収液ポンプＰ２により高温熱交換器１３を経由し、濃吸収液管２５に流れる。
吸収器２から稀吸収液管２１を介して、稀吸収液ポンプＰ１により低温再生器６に搬送された稀吸収液は、高温再生器５から冷媒管３１を介して供給されて伝熱管３１Ａに流入する高温の冷媒蒸気により加熱され、この稀吸収液中の冷媒が蒸発分離する。低温再生器６で冷媒を蒸発分離して濃度が上昇した中間吸収液は、中間吸収液管２４を流れ、濃吸収液管２２を流れる濃吸収液と濃吸収液管２５で合流する。合流した濃吸収液は、低温熱交換器１２を経由して吸収器２へ送られ、濃液散布器２Ｃの上方から散布される。

一方、低温再生器６で分離生成した冷媒は凝縮器７に入って凝縮して冷媒液溜り７Ａに溜る。そして、冷媒液溜り７Ａに冷媒液が多く溜ると、この冷媒液は冷媒液溜り７Ａから流出し、冷媒管３３を経由して蒸発器１に入り、冷媒ポンプＰ３の運転により冷媒管３４を介して揚液されて散布器１Ｃから冷／温水管１４の伝熱管１４Ａの上に散布される。
伝熱管１４Ａの上に散布された冷媒液は、伝熱管１４Ａの内部を通るブラインから気化熱を奪って蒸発するので、伝熱管１４Ａの内部を通るブラインは冷却され、こうして温度を下げたブラインが冷／温水管１４から熱負荷に供給されて冷房等の冷却運転が行われる。そして、蒸発器１で蒸発した冷媒は吸収器２へ入り、高温再生器５及び低温再生器６より供給されて上方から散布される濃吸収液に吸収されて、吸収器２の稀吸収液溜り２Ａに溜り、稀吸収液ポンプＰ１によって高温再生器５に搬送される循環を繰り返す。なお、吸収液が冷媒を吸収する際に発生する熱は、吸収器２内に配置される冷却水管１５の伝熱管１５Ａにより冷却される。

吸収式冷凍機１００の冷房運転時に、熱負荷の負荷が下がり、高温再生器５に投入される入熱量が減少すると、低温再生器６内の圧力が大きく低下する。
したがって、高温再生器５に比べて低温再生器６に流れる稀吸収液の量が多くなり、高温再生器５と低温再生器６とに分配される稀吸収液の比率のバランスが崩れて、性能が低下してしまうおそれがある。
本実施の形態の吸収式冷凍機１００は、第４稀吸収液管２１Ｄに設けられ、高温再生器５と低温再生器６とに分岐して流れる稀吸収液の比率を可変する電動弁である稀吸収液分配弁４０を備えている。

また、本実施の形態の吸収式冷凍機１００は、高温再生器５に設けられて高温再生器５内の吸収液の温度（高温再生器５の温度）を検出する温度センサ５４と、冷却水管１５の吸収器２入口側に設けられて冷却水入口温度を検出する冷却水入口温度センサ５５とを備えている。稀吸収液ポンプＰ１は、温度センサ５４，５５が検出した高温再生器５の温度及び冷却水入口温度に応じて、運転周波数が調整されるように構成されている。換言すれば、稀吸収液ポンプＰ１の運転周波数は、熱負荷の負荷、すなわち、低温再生器６内の圧力に応じて変化する。具体的には、低温再生器６内の圧力が低下するほど、稀吸収液ポンプＰ１の運転周波数は低下する。
制御装置５０は、低温再生器６内の圧力、すなわち、稀吸収液ポンプＰ１の運転周波数に応じて、稀吸収液分配弁４０の開度を制御（調整）している。

図２は、稀吸収液分配弁４０を示す断面図である。
稀吸収液分配弁４０は、弁本体４１と、弁本体４１内に配置されるシート（弁座）４２と、シート４２に接離して流体の通過流量を調整する弁体４３と、弁体４３を支持する弁軸４４と、弁本体４１に固定される円筒状のキャン（弁駆動部）４５と、キャン４５の内周部に回転自在に支持され、永久磁石等の磁性材料で形成されるロータ４６と、ロータ４６の回転を弁体４３のシート４２に対する接離動作に変換する送りねじ４７と、送りねじ４７をロータ４６に連結するスリーブ４８とを備えている。１４６はステータであり、このステータ１４６に巻き回された複数のコイル（図示略）に順次電流を流すことにより、当該ステータ１４６と協働してロータ４６が回転すると、送りねじ４７の回転により、弁軸４４が上下動し、弁体４３がシート４２に対し接離する。弁本体４１は、側面視で略Ｌ字状に形成された円管であり、弁本体４１では、図２の矢印Ａから矢印Ｂの方向に稀吸収液が流れる。この場合、弁本体４１の弁軸貫通部１４１には小さな間隙δが存在するため、間隙δを通じて、キャン４５の内側への稀吸収液の侵入が許容される。

ところで、吸収式冷凍機１００では、吸収液は、長期使用、或いは、真空開放工事等によって、磁性材料に付着する鉄分等の異物（以下、単に異物と言う。）を多く含む場合があり、この異物が吸収液とともに間隙δを通じて、キャン４５の内側へ侵入した場合、稀吸収液分配弁４０のロックを誘発する故障の原因となる。稀吸収液分配弁４０がロックすると、高温再生器５と低温再生器６とに分配される稀吸収液の比率のバランスが崩れて性能が低下してしまう。このため、稀吸収液分配弁４０の故障を早期に発見して対処を行うことで性能を維持することが求められている。さらに、稀吸収液分配弁４０が故障した場合、交換期間中は吸収式冷凍機１００の運転ができなくなるため、故障したとしても当該冷凍機を応急的に継続運転することが求められている。

そこで、本実施の形態では、第４稀吸収液管２１Ｄに稀吸収液分配弁４０をバイパスするバイパス管６１を設けるとともに、このバイパス管６１にダンパ（バイパス弁）６２を設けている。このダンパ６２は、手動によって開度調整が可能な弁装置であり、通常運転時には当該ダンパ６２は閉塞されてバイパス管６１には吸収液が流通しないようになっている。これによれば、仮に、稀吸収液分配弁４０がロックしてしまったとしても、ダンパ６２の弁開度を手動で適宜調整することにより、高温再生器５と低温再生器６とに分配される稀吸収液の比率を調整することができ、性能を大幅に低下させることなく吸収式冷凍機１００の運転を応急的に継続することができる。そして、この吸収式冷凍機１００の運転が停止される夜間、もしくは、休日に稀吸収液分配弁４０の修理を行うことでユーザの快適性が損なわれることはない。

また、本構成では、制御装置５０は、吸収式冷凍機１００の運転中に、運転状態を示す指標に基づいて稀吸収液分配弁４０がロックする傾向にあるか否かを判別する判別手段として機能し、稀吸収液分配弁４０の故障の前兆を事前に認識することで当該故障の早期発見及び故障への迅速な対処を可能としている。
具体的には、制御装置５０は、運転時の成績係数（ＣＯＰ）を取得し、この取得した成績係数に基づいて稀吸収液分配弁４０がロックする傾向にあるか否かを判別する。そもそも、稀吸収液分配弁４０は、吸収式冷凍機１００が成績係数の設計値に近づくように、高温再生器５と低温再生器６とに分配される稀吸収液の比率のバランスを調整している。このため、運転時の成績係数に着目し、この成績係数と設計値との偏差が大きくなった場合には、稀吸収液分配弁４０がロックする傾向にあると判別される。

図３は、冷房負荷に対する成績係数の設計値の変化を示すグラフであり、この設計値のデータは制御装置５０の記憶部に記憶されている。
成績係数は、温度センサ５１，５６が計測するブラインの入口温度及び出口温度、流量計５７が計測するブライン流量、及び、燃料流量計（図示略）が計測する燃料流量に基づき算出される。これらブライン温度、ブライン流量及び燃料流量と成績係数との関係を示す情報は、予め実験等によって取得されており、制御装置５０は、この情報に基づいて、運転時の負荷（冷房負荷）における成績係数を取得する。
そして、制御装置５０は、取得した成績係数と設計値との偏差が所定値（本実施形態では１０％）以上であるか否かを判別し、１０％以上の場合には、稀吸収液分配弁４０がロックする傾向にあると判断してブザー６５を報音する。このブザー６５は、稀吸収液分配弁４０がロックする傾向にあり、ダンパ６２の開放を促す旨を報知するものであり、予め決められた音を発しても良いし、「ダンパを開放してください」と報音しても良い。
これにより、このブザー音を聞いた作業員が直接、もしくはメンテナンス業者に連絡してダンパ６２を所定の開度に開放することにより、性能を大幅に低下させることなく吸収式冷凍機１００の運転を応急的に継続することができる。

上述のように、稀吸収液分配弁４０は、キャン４５内に配置されるロータ４６をステータ１４６で回転させることにより、弁体４３をシート４２に対して接離させて開度を調節している。このため、本構成では、稀吸収液分配弁４０がロックしているか否かを確認する確認用治具７０を備えている。この確認用治具７０は、図４Ａに示すように、ステータ１４６を取り外したキャン４５の外周部に嵌るドーナツ形状に形成され、内部にはキャン４５に嵌る開口７０Ａを挟んでＳ極とＮ極とを対向させた永久磁石（図示略）が設けられている。このため、例えば運転を停止した際に、図４Ｂに示すように、稀吸収液分配弁４０からステータ１４６を取り外し、図４Ａに示すように、このステータ１４６の替わりに確認用治具７０を取り付ける。そして、稀吸収液分配弁４０がロックしていなければ、確認用治具７０を図中Ａ方向に回転することにより、キャン４５内のロータ４６も回転して弁体４３にシート４２に当接して閉じられる。この場合、弁体４３がシート４２に当接した際にこれらが擦れて音が発するので、この音がするか否かで稀吸収液分配弁４０がロックしているか否かを簡単に確認できる。
これにより、制御装置５０が、稀吸収液分配弁４０がロックする傾向にあると判断した場合に、この傾向が初期段階であるのか、実際にロックしてしまっているのかを簡単に確認できるため、故障に対する最善の対処策を講じることができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、高温再生器５、低温再生器６、凝縮器７、蒸発器１及び吸収器２を備え、この吸収器２内の稀吸収液を高温再生器５と低温再生器６とにそれぞれ分岐して流す吸収式冷凍機１００において、弁開度を調整して高温再生器５と低温再生器６とに流れる稀吸収液の比率を制御する稀吸収液分配弁４０と、この稀吸収液分配弁４０をバイパスするダンパ６２と、運転状態を示す指標に基づいて、稀吸収液分配弁４０がロックする傾向にあるか否かを判別する判別手段としての制御装置５０と、稀吸収液分配弁４０がロックする傾向にある場合に、ダンパ６２の開放を促す旨を報知するブザー６５とを備えるため、稀吸収液分配弁４０の故障を早期に発見することができ、故障への迅速な対応が可能となる。さらに、稀吸収液分配弁４０をバイパスするダンパ６２を開放することにより、稀吸収液分配弁４０が故障した状態にあったとしても吸収式冷凍機１００の運転を継続することができる。

また、本実施の形態によれば、運転状態を示す指標として運転時の成績係数を取得し、制御装置５０は、成績係数と設計値との偏差が１０％よりも大きくなった場合に、稀吸収液分配弁４０がロックする傾向にあると判別するため、簡単な構成で稀吸収液分配弁４０が故障する前兆を事前に認識することができる。
なお、この第１の実施の形態では、運転状態を示す指標として、温度センサ５１，５６が計測するブラインの入口温度及び出口温度、流量計５７が計測するブライン流量、及び、燃料流量計（図示略）が計測する燃料流量に基づき算出される成績係数を用いる構成としたが、温度センサ５１，５６が計測するブラインの入口温度及び出口温度、流量計５７が計測するブライン流量から吸収式冷凍機１００の性能（運転能力）を取得しても良い。

また、本実施形態によれば、稀吸収液分配弁４０は、弁本体４１に固定される円筒状のキャン４５内に配置される磁性を有するロータ４６を、キャン４５の外側に配置されるステータ１４６で回転させることにより、ロータ４６に連結される弁体４３をシート４２に対して接離させて弁開度を調節する構成を有し、ステータ１４６に代えてキャン４５に取り付け可能に形成され、磁力によってロータ４６を手動で回転させて稀吸収液分配弁４０がロックしているかを確認するための確認用治具７０を備えるため、稀吸収液分配弁４０が本当にロックしているか否かを当該稀吸収液分配弁４０を取り外すことなく簡単に確認できる。

〔第２の実施の形態〕
次に、第２の実施の形態について説明する。
この第２の実施の形態では、運転状態を示す指標として成績係数の代わりに高温再生器５内の吸収液濃度または低温再生器６内の吸収液濃度を取得する構成としている。吸収式冷凍機１００の構成は、上記した第１の実施の形態のものと同一であるため説明を省略する。
図５は、冷房負荷に対する高温再生器５内の吸収液の設計濃度（設計値）及び低温再生器６内の吸収液の設計濃度（設計値）の変化を示すグラフであり、これら設計値のデータは制御装置５０の記憶部に記憶されている。
稀吸収液分配弁４０の分配比率のバランスが崩れると、高温再生器５内の吸収液濃度及び低温再生器６内の吸収液濃度の一方が高くなり他方が低くなる。
このため、吸収液濃度に着目することによっても稀吸収液分配弁４０がロックする傾向にあるか否かを判別できる。

高温再生器５内の吸収液濃度は、温度センサ５４が計測する高温再生器５内の吸収液温度、及び、温度センサ５９が計測する低温再生器６の冷媒出口温度に基づき算出される。また低温再生器６内の吸収液温度は、温度センサ５８が計測する低温再生器６内の吸収液温度、及び、温度センサ６０が計測する凝縮器７出口の冷媒温度に基づき算出される。これら温度と濃度との関係を示す情報は、予め実験等によって取得されており、制御装置５０は、この情報に基づいて、運転時の負荷（冷房負荷）における吸収液濃度を取得する。
そして、制御装置５０は、取得した吸収液濃度と設計値との偏差が所定値（本実施形態では２％）以上であるか否かを判別し、２％以上の場合には、稀吸収液分配弁４０がロックする傾向にあると判断する。判断した後の動作は、上記した第１の実施の形態と同様であるため説明を省略する。
なお、この実施形態では、計測した温度から吸収液濃度を取得する構成としているが、高温再生器５及び低温再生器６にそれぞれ濃度計を設け、当該吸収液濃度を直接取得してもよい。

本実施の形態によれば、高温再生器５内の吸収液濃度、または、低温再生器６内の吸収液濃度を指標として取得し、制御装置５０は、吸収液濃度と設計値との偏差が２％よりも大きくなった場合に、稀吸収液分配弁４０がロックする傾向にあると判別するため、簡単な構成で稀吸収液分配弁４０が故障する前兆を事前に認識することができる。

〔第３の実施の形態〕
次に、第３の実施の形態について説明する。
この第３の実施の形態では、運転状態を示す指標として成績係数の代わりに高温再生器５内の吸収液温度を取得する構成としている。吸収式冷凍機１００の構成は、上記した第１の実施の形態のものと同一であるため説明を省略する。
図６は、冷房負荷に対する高温再生器５内の吸収液の設計温度（設計値）の変化を示すグラフであり、これら設計値のデータは制御装置５０の記憶部に記憶されている。
稀吸収液分配弁４０の分配比率のバランスが崩れると、高温再生器５内の吸収液量が変動するため、吸収液量が増えれば加熱が緩慢になり吸収液温度が低下し、吸収液量が減れば加熱が過剰となり吸収液温度が上昇する。このため、高温再生器５内の吸収液温度に着目することによっても稀吸収液分配弁４０がロックする傾向にあるか否かを判別できる。
制御装置５０は、計測した高温再生器５内の吸収液温度と設計値との偏差が所定値（本実施形態では５℃）以上であるか否かを判別し、５℃以上の場合には、稀吸収液分配弁４０がロックする傾向にあると判断する。判断した後の動作は、上記した第１の実施の形態と同様であるため説明を省略する。
本実施の形態によれば、高温再生器５内の吸収液温度を指標として取得し、制御装置５０は、吸収液温度と設計値との偏差が５℃よりも大きくなった場合に、稀吸収液分配弁４０がロックする傾向にあると判別するため、簡単な構成で稀吸収液分配弁４０が故障する前兆を事前に認識することができる。

〔第４の実施の形態〕
次に、第４の実施の形態について説明する。
図７は、第４の実施の形態に係る吸収式冷凍機２００の概略構成図である。吸収式冷凍機２００は、ダンパ６２に代えて、稀吸収液分配弁（第１分配弁）４０と、同一構成のバイパス分配弁（第２分配弁）１４０を備える以外、第１の実施形態に係る吸収式冷凍機１００と同一に構成されるため、図７では、図１に示す吸収式冷凍機１００と同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。また、運転状態を示す指標として、上記第２及び第３の実施の形態で説明したものを組み合わせることができる。

バイパス分配弁１４０は、上述のように、稀吸収液分配弁４０と同一の構成を備えているが、通常運転時には、バイパス分配弁１４０は制御装置（弁開度調整手段）弁開度を５０％に保持した状態に制御される。
この状態で、制御装置５０が稀吸収液分配弁４０がロックする傾向にあると判別した場合、この制御装置５０はバイパス分配弁１４０の開度制御を実行する。

図８は、バイパス分配弁１４０の開度制御動作を示すフローチャートである。
まず、制御装置５０は、稀吸収液分配弁４０がロックする傾向にあるとの信号を受けると、高温再生器５内の吸収液濃度を取得する（ステップＳ１）。この高温再生器５内の吸収液濃度は、上述のように、高温再生器５内の吸収液温度及び低温再生器６の冷媒出口温度から算出されるものであるため、ここでは説明を省略する。
続いて、制御装置５０は、取得した吸収液濃度と設計濃度（設計値）との偏差を所定の閾値（本実施形態では２％）と比較し（ステップＳ２）、偏差が±（プラスマイナス）２％の範囲内の場合には、適正な運転を行っている開度に調整されているため処理を終了する。
また、上記した偏差が−（マイナス）２％よりも大きい場合には、制御装置５０は、バイパス分配弁１４０の開度を開く方向にαだけ開いて（ステップＳ３）処理をステップＳ１に戻す。これにより、低温再生器６に流れる稀吸収液の流量が増える分、相対的に高温再生器５内の吸収液量が低下し、当該吸収液濃度が高まる。また、上記した偏差が＋（プラス）２％よりも大きい場合には、制御装置５０は、バイパス分配弁１４０の開度を閉じる方向にαだけ閉じて（ステップＳ４）処理をステップＳ１に戻す。これにより、低温再生器６に流れる稀吸収液の流量が減る分、相対的に高温再生器５内の吸収液量が増加し、当該吸収液濃度が低下する。これらのステップＳ１〜Ｓ４の制御を繰り返し実行することにより、高温再生器５と低温再生器６とに流れる稀吸収液の分配比を適正に保持することができる。

この実施形態によれば、高温再生器５、低温再生器６、及び吸収器２を備え、この吸収器２内の稀吸収液を高温再生器５と低温再生器６とにそれぞれ分岐して流す吸収式冷凍機２００において、弁開度を調整して高温再生器５と低温再生器６とに流れる稀吸収液の比率を制御する稀吸収液分配弁４０と、この稀吸収液分配弁４０と同一構成を有し、当該稀吸収液分配弁４０をバイパスするバイパス分配弁１４０と、運転状態を示す指標に基づいて、稀吸収液分配弁４０がロックする傾向にあるか否かを判別する判別手段としての制御装置５０と、稀吸収液分配弁４０がロックする傾向にある場合に、バイパス分配弁１４０の弁開度を制御する弁開度調整手段としての制御装置５０とを備えるため、稀吸収液分配弁４０の故障を早期に発見することができるとともに、当該稀吸収液分配弁４０が故障した状態にあったとしても吸収式冷凍機２００の運転を適正に継続することができる。

この実施形態では、バイパス分配弁１４０の開度を調整する際に、高温再生器５の吸収液濃度を取得して行っているが、これに限るものではなく、低温再生器６の吸収液濃度、高温再生器５の吸収液温度、吸収式冷凍機１００の性能、成績係数を取得して行っても良い。この場合、稀吸収液分配弁４０がロックする傾向にあるか否かを判別する際に取得される指標と同一のものを用いると構成の簡素化を図ることができる。

但し、上記実施の形態は本発明の一態様であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、上記実施の形態では、運転状態を示す指標として、吸収式冷凍機１００の性能、成績係数、高温再生器５の吸収液濃度、低温再生器６の吸収液濃度、高温再生器５の吸収液温を取得するものを説明したが、これに限るものではなく、例えば、高温再生器５の液面センサ５３が吸収液の高水位を検知して稀吸収液ポンプＰ１が運転停止した回数が所定時間内に所定回数（例えば１０回）以上となった場合には、これに基づいて稀吸収液分配弁４０がロックする傾向にあると判別することもできる。
また、上記実施形態では、稀吸収液分配弁４０、ダンパ６２及びバイパス分配弁１４０は、低温再生器６へとつながる第４稀吸収液管２１Ｄに設けられていたが、これらを高温再生器５へとつながる第３稀吸収液管２１Ｃに設けてもよい。

また、上記実施の形態では、高温再生器５にて吸収液を加熱する加熱手段として燃料ガスを燃焼させて加熱を行うガスバーナ４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。
また、上記実施の形態では、吸収式冷温水機は二重効用型であるが、一重効用型を始め、一重二重効用型及び三重効用型の吸収式冷温水機及び吸収式ヒートポンプ装置に本発明を適用可能なことは勿論である。

１蒸発器
２吸収器
５高温再生器
６低温再生器
７凝縮器
２１Ｄ第４稀吸収液管
４０稀吸収液分配弁（分配弁、第１分配弁）
４１弁本体
４２シート（弁座）
４３弁体
４５キャン（弁駆動部）
４６ロータ
５０制御装置（判別手段、弁開度調整手段）
６１バイパス管
６２ダンパ（バイパス弁）
６５ブザー（報知手段）
７０確認用治具
１００、２００吸収式冷凍機
１４０バイパス分配弁（第２分配弁）

Claims

高温再生器、低温再生器、凝縮器、蒸発器、及び吸収器を備え、この吸収器内の稀吸収液を前記高温再生器と前記低温再生器とにそれぞれ分岐して流す吸収式冷凍機において、
弁開度を調整して前記高温再生器と前記低温再生器とに流れる稀吸収液の比率を制御する分配弁と、この分配弁をバイパスするバイパス弁と、運転状態を示す指標に基づいて、前記分配弁がロックする傾向にあるか否かを判別する判別手段と、前記分配弁がロックする傾向にある場合に、前記バイパス弁の開放を促す旨を報知する報知手段とを備えることを特徴とする吸収式冷凍機。
前記指標として運転時の成績係数を取得し、前記判別手段は、成績係数と設計値との偏差が所定値よりも大きくなった場合に、前記分配弁がロックする傾向にあると判別することを特徴とする請求項１に記載の吸収式冷凍機。
前記高温再生器内の吸収液濃度、または、前記低温再生器内の吸収液濃度を前記指標として取得し、前記判別手段は、前記吸収液濃度と設計値との偏差が所定値よりも大きくなった場合に、前記分配弁がロックする傾向にあると判別することを特徴とする請求項１に記載の吸収式冷凍機。
前記高温再生器内の吸収液温度を前記指標として取得し、前記判別手段は、前記吸収液温度と設計値との偏差が所定値よりも大きくなった場合に、前記分配弁がロックする傾向にあると判別することを特徴とする請求項１に記載の吸収式冷凍機。
前記分配弁は、弁本体に固定される円筒状の弁駆動部内に配置される磁性を有するロータをステータで回転させることにより、前記ロータに連結される弁体を弁座に対して接離させて弁開度を調節する構成を有し、前記ステータに代えて前記弁駆動部に取り付け可能に形成され、磁力によって前記ロータを手動で回転させて前記分配弁がロックしているかを確認するための確認用治具を備えることを特徴とする請求項１乃至４に記載の吸収式冷凍機。
高温再生器、低温再生器、凝縮器、蒸発器、及び吸収器を備え、この吸収器内の稀吸収液を前記高温再生器と前記低温再生器とにそれぞれ分岐して流す吸収式冷凍機において、
弁開度を調整して前記高温再生器と前記低温再生器とに流れる稀吸収液の比率を制御する第１分配弁と、この第１分配弁と同一構成を有し、当該第１分配弁をバイパスする第２分配弁と、運転状態を示す指標に基づいて、前記第１分配弁がロックする傾向にあるか否かを判別する判別手段と、前記第１分配弁がロックする傾向にある場合に、前記第２分配弁の弁開度を制御する弁開度調整手段とを備えることを特徴とする吸収式冷凍機。