JP2022071370A - Control system of absorption-type refrigerator and absorption-type refrigerator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、外部熱源を利用する吸収式冷凍機の制御システム、及び外部熱源を利用する吸収式冷凍機に関する。 The present invention relates to a control system for an absorption chiller using an external heat source and an absorption chiller using an external heat source.
排熱ラインを流れる排熱保有流体(以下、熱媒という)が保有する熱量により再生が行われる排熱焚再生器を備える吸収式冷凍機が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の吸収式冷凍機では、排熱ラインからバイパスラインが分岐し、この分岐点には、三方弁が設けられている。
An absorption chiller equipped with a waste heat-fired regenerator that regenerates by the amount of heat possessed by the waste heat holding fluid (hereinafter referred to as a heat medium) flowing through the waste heat line is known (see, for example, Patent Document 1). In the absorption chiller described in
ところで、外部熱源を利用する吸収式冷凍機において、熱効率の向上等を目的として外部熱源側から再生器へ熱交換器を介さずに熱媒を供給することが求められている。そのような構成の吸収式冷凍機では、熱媒流路を構成する配管に破損が生じた場合、運転時と停止時との何れにおいても、熱媒は、再生器を満たし、濃溶液と共に吸収器及び蒸発器に流入して吸収器及び蒸発器をも満たす。運転時のみならず停止時にも、熱媒流路には外部熱源側から圧力がかかり蒸発器内は真空になっていることから、熱媒は、吸収式冷凍機本体内に流入し続け、吸収式冷凍機本体内は熱媒で満たされる。ここで、吸収式冷凍機本体は、真空(負)圧に耐えうる構造となっている。しかしながら、正の高圧(水頭圧+循環ポンプ吐出圧)である熱媒で吸収式冷凍機本体の内部が満たされた場合、吸収式冷凍機本体や溶液熱交換器が、熱媒の圧力を内部から受けることで変形する可能性がある。その場合、吸収式冷凍機本体や溶液熱交換器の熱媒流入箇所を修理しても、運転効率が低下するなどの回復不可能な悪影響を生じる可能性がある。 By the way, in an absorption chiller that uses an external heat source, it is required to supply a heat medium from the external heat source side to the regenerator without using a heat exchanger for the purpose of improving thermal efficiency. In an absorption chiller with such a configuration, if the piping constituting the heat medium flow path is damaged, the heat medium fills the regenerator and absorbs it together with the concentrated solution both during operation and stop. It flows into the vessel and evaporator and also fills the absorber and evaporator. Since pressure is applied to the heat medium flow path from the external heat source side and the inside of the evaporator is evacuated not only during operation but also during stop, the heat medium continues to flow into the absorption chiller body and is absorbed. The inside of the chiller body is filled with a heat medium. Here, the absorption chiller body has a structure that can withstand vacuum (negative) pressure. However, when the inside of the absorption chiller body is filled with a heat medium having a positive high pressure (water head pressure + circulation pump discharge pressure), the absorption chiller body or the solution heat exchanger puts the pressure of the heat medium inside. It may be deformed by receiving from. In that case, even if the heat medium inflow portion of the absorption chiller main body or the solution heat exchanger is repaired, irreparable adverse effects such as a decrease in operating efficiency may occur.
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、外部熱源を利用する吸収式冷凍機において、外部熱源側から供給される熱媒の吸収式冷凍機での漏洩を検知して熱媒の供給を遮断できる吸収式冷凍機の制御システム、及び吸収式冷凍機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and in an absorption chiller using an external heat source, the heat medium is supplied by detecting leakage of the heat medium supplied from the external heat source side in the absorption chiller. It is an object of the present invention to provide a control system for an absorption chiller capable of shutting off the heat and an absorption chiller.
本発明に係る吸収式冷凍機の制御システムは、熱媒が外部熱源側から再生器へ供給されて前記再生器から前記外部熱源側へ還流する熱媒流路と、前記熱媒流路において前記熱媒が前記外部熱源側から前記再生器へ供給される供給路に設けられ前記供給路を開閉する弁とを備える吸収式冷凍機を制御する制御システムであって、前記吸収式冷凍機の蒸発器及び吸収器の何れか一方の容器内温度又は容器温度を検知する第1の温度検知部と、前記第1の温度検知部により検知された前記容器内温度又は前記容器温度が所定値より高い場合に前記弁を閉じる第1の制御部とを備える。 In the control system of the absorption chiller according to the present invention, the heat medium is supplied from the external heat source side to the regenerator and returns from the regenerator to the external heat source side, and the heat medium flow path is the same. A control system for controlling an absorption chiller provided in a supply path in which a heat medium is supplied from the external heat source side to the regenerator and having a valve for opening and closing the supply path, wherein the absorption chiller evaporates. The first temperature detection unit that detects the temperature inside the container or the temperature of the container of either the vessel or the absorber, and the temperature inside the container or the container temperature detected by the first temperature detection unit are higher than a predetermined value. In some cases, it includes a first control unit that closes the valve.
本発明に係る吸収式冷凍機の制御システムにおいて、第1の冷媒が前記吸収器に供給されて前記吸収器から還流する第1の冷媒流路において前記吸収器に供給される前記第1の冷媒の温度を検知する第2の温度検知部を備えてもよく、前記所定値は、前記第2の温度検知部により検知される前記第1の冷媒の温度に設定されていてもよい。 In the control system of the absorption chiller according to the present invention, the first refrigerant supplied to the absorber in the first refrigerant flow path in which the first refrigerant is supplied to the absorber and circulates from the absorber. The second temperature detecting unit for detecting the temperature of the above may be provided, and the predetermined value may be set to the temperature of the first refrigerant detected by the second temperature detecting unit.
本発明に係る吸収式冷凍機の制御システムにおいて、前記吸収器と前記蒸発器とは一体の容器で構成され前記吸収器と前記蒸発器との底部に前記再生器から供給された希溶液が貯留してもよく、前記第1の温度検知部は、前記容器における前記蒸発器側の側面に設けられて前記容器内温度又は前記容器温度を検知してもよい。 In the control system of the absorption chiller according to the present invention, the absorber and the evaporator are configured as an integral container, and a dilute solution supplied from the regenerator is stored in the bottom of the absorber and the evaporator. The first temperature detecting unit may be provided on the side surface of the container on the evaporator side to detect the temperature inside the container or the temperature of the container.
本発明に係る吸収式冷凍機の制御システムは、熱媒が外部熱源側から再生器へ供給されて前記再生器から前記外部熱源側へ還流する熱媒流路と、前記熱媒流路において前記熱媒が前記外部熱源側から前記再生器へ供給される供給路に設けられ前記供給路を開閉する弁とを備える吸収式冷凍機を制御する制御システムであって、第2の冷媒が蒸発器に供給されて前記蒸発器から還流する第2の冷媒流路において前記蒸発器に供給される前記第2の冷媒の温度Tiを検知する第3の温度検知部と、前記第2の冷媒流路において前記蒸発器から還流する前記第2の冷媒の温度Toを検知する第4の温度検知部と、前記温度Toと前記温度Tiとの差(To-Ti)が0以上の所定値より大きい場合に前記弁を閉じる第2の制御部とを備える。 In the control system of the absorption chiller according to the present invention, the heat medium is supplied from the external heat source side to the regenerator and is returned from the regenerator to the external heat source side, and the heat medium flow path is the same. A control system for controlling an absorption chiller provided with a supply path in which a heat medium is supplied from the external heat source side to the regenerator and a valve for opening and closing the supply path, wherein the second refrigerant is an evaporator. A third temperature detection unit that detects the temperature Ti of the second refrigerant supplied to the evaporator in the second refrigerant flow path supplied to the evaporator and recirculated from the evaporator, and the second refrigerant flow path. When the difference (To-Ti) between the temperature To and the temperature Ti is larger than a predetermined value of 0 or more between the fourth temperature detecting unit that detects the temperature To of the second refrigerant recirculating from the evaporator. Is provided with a second control unit that closes the valve.
本発明に係る吸収式冷凍機は、前記制御システムと、前記熱媒流路と、前記弁と、前記再生器、前記吸収器、前記蒸発器、及び凝縮器を備える吸収式冷凍機本体とを備える。 The absorption chiller according to the present invention includes the control system, the heat medium flow path, the valve, and the absorption chiller main body including the regenerator, the absorber, the evaporator, and the condenser. Be prepared.
本発明によれば、外部熱源を利用する吸収式冷凍機において、外部熱源側から供給される熱媒の吸収式冷凍機内での漏洩を検知して熱媒の供給を遮断できる。 According to the present invention, in an absorption chiller using an external heat source, it is possible to detect leakage of the heat medium supplied from the external heat source side in the absorption chiller and cut off the supply of the heat medium.
以下、本発明を好適な実施形態に沿って説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限られるものではなく、実施形態は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。また、以下に示す実施形態においては、一部構成の図示や説明を省略している箇所があるが、省略された技術の詳細については、以下に説明する内容と矛盾が発生しない範囲内において、適宜公知又は周知の技術が適用されることはいうまでもない。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to preferred embodiments. The present invention is not limited to the embodiments shown below, and the embodiments can be appropriately modified without departing from the spirit of the present invention. In addition, in the embodiments shown below, some parts of the configuration are not shown or explained, but the details of the omitted techniques are within the range that does not conflict with the contents described below. Needless to say, publicly known or well-known techniques are appropriately applied.
図1及び図2は、本発明の一実施形態に係る吸収式冷凍機1の概略構成を示す図である。これらの図に示すように、吸収式冷凍機1は、吸収式冷凍機本体10と、外部熱源2と吸収式冷凍機本体10との間で熱媒を循環させる熱媒流路3と、熱媒流路3に設けられた遮断弁4及び三方弁5と、制御システム20とを備える。
1 and 2 are views showing a schematic configuration of an
本実施形態に係る吸収式冷凍機1は、熱交換器を介さずに外部熱源2から供給される熱媒を利用して再生器11(図3参照)内の希溶液を加熱する。ここで、外部熱源2としては、地域熱供給システム、コージェネレーションシステム、及び太陽熱供給システム等を例示できる。なお、図1及び図2には、地域熱供給システムを示している。
The
熱媒流路3は、外部熱源2側から吸収式冷凍機本体10の熱媒入口10Iへ熱媒を供給する供給路3Aと、吸収式冷凍機本体10の熱媒出口10Eから外部熱源2側へ熱媒を還流させる還流路3Bと、供給路3Aから分岐して還流路3Bに合流するバイパス路3Cとを備える。バイパス路3Cと還流路3Bとの合流点に三方弁5が設けられている。また、供給路3Aとバイパス路3Cとの分岐点と熱媒入口10Iとの間に遮断弁4が設けられている。
The heat
図1に示すように、遮断弁4及び三方弁5が開いた状態では、熱媒が外部熱源2側から吸収式冷凍機本体10へ供給されて吸収式冷凍機本体10から外部熱源2側へ還流する。それに対して、図2に示すように、三方弁5が閉じた状態では、熱媒が供給路3Aからバイパス路3C及び還流路3Bを経由して外部熱源2側へ還流する。さらに、三方弁5に加えて遮断弁4が閉じた状態では、供給路3Aから吸収式冷凍機本体10への熱媒の供給が遮断されると共に、吸収式冷凍機本体10から還流路3Bへの熱媒の排出が遮断される。
As shown in FIG. 1, when the
図1及び図2に示すように、制御システム20は、第1の温度センサ21と、制御装置22とを備える。第1の温度センサ21は、吸収式冷凍機本体10の蒸発器13に設けられている。制御装置22は、第1の温度センサ21により検知される温度Tr等に基づいて遮断弁4及び三方弁5を制御する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図3は、図1及び図2に示す吸収式冷凍機本体10の概略を示す図である。この図に示すように、吸収式冷凍機本体10は、再生器11と、凝縮器12と、蒸発器13と、吸収器14とを備え、蒸発器13と負荷(図示省略)との間で循環する冷水を冷却する。
FIG. 3 is a diagram showing an outline of the absorption chiller
吸収式冷凍機本体10は、再生器11と凝縮器12とを内包する高圧胴10Aと、蒸発器13と吸収器14とを内包する低温胴10Bとを備える。高圧胴10Aは、隔壁10Wによって左右の2室に区画されており、その2室の一方に再生器11が設けられ、その2室の他方に凝縮器12が設けられている。隔壁10Wの上側部分には多数の通気孔が形成されており、再生器11の内部と凝縮器12の内部とは相互に連通している。また、低温胴10Bは、隔壁10W’によって左右の2室に区画されており、その2室の一方に蒸発器13が設けられ、その2室の他方に吸収器14が設けられている。隔壁10W’には多数の通気孔が形成され、また、隔壁10W’の下端と低温胴10Bの底部との間には空間が形成されていることにより、蒸発器13の内部と吸収器14の内部とは相互に連通している。
The absorption chiller
吸収式冷凍機本体10は、冷水流路C1と,冷却水流路C2,C3とを備える。冷水流路C1は、冷水が蒸発器13と負荷との間で循環する流路である。なお、冷水流路C1を、水以外の冷媒が循環する冷媒流路としてもよい。冷却水流路C2は、冷却水が、冷却塔(図示省略)と凝縮器12との間で循環する流路である。なお、冷却水流路C2を、水以外の冷媒が循環する冷媒流路としてもよい。冷却水流路C3は、冷却水が、冷却塔と吸収器14との間で循環する流路である。なお、冷却水流路C3を、水以外の冷媒が循環する冷媒流路としてもよい。
The absorption chiller
吸収式冷凍機本体10は、凝縮器12の底部に設けられた冷媒容器15と、冷媒容器15から蒸発器13へ冷媒を供給する冷媒供給管16と、蒸発器13内で冷媒を散布する散布器17と、冷媒供給管16に設けられた冷媒制御弁18とを備える。冷媒容器15には、冷媒が貯留される。
The absorption chiller
散布器17は、蒸発器13の上部に設けられた容器17Aを備える。容器17Aの底部には多数のノズルが形成されており、冷媒が容器17Aから蒸発器13内に散布される。冷媒は、例えば水である。
The
また、吸収式冷凍機本体10は、溶液流路Sを備える。溶液流路Sは、溶液(吸収液)が再生器11と吸収器14との間で循環する流路である。溶液流路Sで循環する溶液は、例えば臭化リチウム(LiBr)である。
Further, the absorption chiller
溶液流路Sは、低温胴10Bの底部から再生器11へ希溶液を供給する希溶液供給路S1と、再生器11の底部から吸収器14の上部へ濃溶液を供給する濃溶液供給路S2と、溶液熱交換器S3と、ポンプS4とを備える。濃溶液供給路S2は、吸収器14内で濃溶液を散布するノズルS5を備える。ポンプS4は、希溶液供給路S1を通して低温胴10Bの底部から再生器11の上部へ希溶液を供給する。また、溶液熱交換器S3は、希溶液供給路S1を流れる希溶液と濃溶液供給路S2を流れる濃溶液とを熱交換させる。希溶液は、吸収器14内で濃溶液が冷媒蒸気を吸収して薄められた溶液である。
The solution flow path S is a rare solution supply path S1 for supplying a dilute solution from the bottom of the
蒸発器13内は真空状態であり、蒸発器13内では、水が5℃程度で蒸発する。このため、蒸発器13内では、散布器17から散布された冷媒が蒸発し、この際に生じる気化熱により、冷水流路C1で循環する冷水が冷却される。他方で、蒸発器13内で生じた冷媒蒸気は、低温胴10B内で拡散する。
The inside of the
吸収器14内では、蒸発器13で生じた冷媒蒸気が、ノズルS5から散布された濃溶液に吸収される。この吸収作用時に発生する熱は、冷却水流路C3で循環する冷却水により除去される。吸収器14内において濃溶液が冷媒蒸気を吸収して薄められることで希溶液となり、この希溶液が、ポンプS4によって加圧されて再生器11の上部へ供給される。その際、希溶液は、溶液熱交換器S3において再生器11からの高温の濃溶液と熱交換して、昇温した状態で再生器11に流入する。再生器11に流入する希溶液の温度が再生器11内の濃溶液の温度と近くなるほど吸収式冷凍機本体10の効率は向上する。
In the
再生器11内では、希溶液が、希溶液供給路S1の先端のノズルS6から散布され、外部熱源2の熱量を伝送する熱媒によって加熱される。加熱された希溶液から冷媒蒸気が生じ、他方で、加熱された希溶液から冷媒が蒸気の状態で分離することにより濃溶液が生じる。再生器11で生じた冷媒蒸気は、高圧胴10A内で拡散する。他方で、再生器11で生じた濃溶液は、溶液熱交換器S3において吸収器14から再生器11へ供給される希溶液を温め、吸収器14内でノズルS5から散布される。
In the
再生器11で生じて凝縮器12内まで拡散した冷媒蒸気は、冷却水流路C2で循環する冷却水により冷却されることにより凝縮され、液状の冷媒になる。この液状の冷媒は、冷媒容器15に貯留する。
The refrigerant vapor generated in the
ここで、熱媒流路3(図1及び図2参照)は、熱媒入口10Iを通して吸収式冷凍機本体10内に挿入され熱媒出口10Eを通して吸収式冷凍機本体10外に引き出された熱媒配管3Pを備える。この熱媒配管3Pは、再生器11内におけるノズルS6の下方を通過するように配されており、熱媒配管3Pを流れる熱媒が、ノズルS6から散布された濃溶液を加熱する。
Here, the heat medium flow path 3 (see FIGS. 1 and 2) is inserted into the absorption chiller
制御システム20は、第2の温度センサ23を備える。この第2の温度センサ23は、冷却水流路C3における冷却水を吸収器14内へ供給する供給路に設けられており、吸収器14へ供給される冷却水の温度Tctiを検知する。第2の温度センサ23の検知信号は、制御装置22に出力される。
The
第1の温度センサ21は、低温胴10Bにおける蒸発器13側の側面10Sの下部に設置されている。この第1の温度センサ21の検知信号は、制御装置22に出力される。
The
ここで、本実施形態では、第1の温度センサ21のセンサ部は、低温胴10B内に配されており、第1の温度センサ21は、低温胴10Bの容器内温度を検知する。しかしながら、第1の温度センサ21のセンサ部を、側面10Sに接するように配し、第1の温度センサ21により、低温胴10Bの容器温度(側面10Sの温度)を検知するようにしてもよい。さらに、第1の温度センサ21を、低温胴10Bにおける蒸発器13側の側面10Sに設置することは必須ではなく、低温胴10Bにおける吸収器14側の側面に設置してもよい。
Here, in the present embodiment, the sensor unit of the
第1の温度センサ21のセンサ部の設置高さは、低温胴10Bの底部に貯留する希溶液の液面の近傍であって当該液面より上側に設定されている。なお、第1の温度センサ21のセンサ部の設置高さを、希溶液の液面以下に設定し、常時、希溶液の温度又は希溶液が接する容器部分の温度を検知してもよい。
The installation height of the sensor portion of the
制御装置22は、第1の温度センサ21から出力された温度Trと第2の温度センサ23から出力された温度Tctiとに基づいて遮断弁4及び三方弁5(図1及び図2参照)を制御する。具体的には、制御装置22は、第1の温度センサ21から出力された温度Trが第2の温度センサ23から出力された温度Tctiより高い場合(Tr>Tcti)に、遮断弁4及び三方弁5を閉じ、外部熱源2側から吸収式冷凍機本体10への熱媒の供給を遮断する。これにより、熱媒配管3Pに破損が生じて熱媒が吸収式冷凍機本体10に漏洩した場合に、熱媒が吸収式冷凍機本体10内に漏洩したことを検知し、熱媒が吸収式冷凍機本体10内に漏洩し続けることを防止できる。なお、作用の詳細については後述する。
The
図4及び図5は、比較例に係る吸収式冷凍機1Cの概略構成を示す図である。この図に示すように、比較例に係る吸収式冷凍機1Cは、上述の第1の温度センサ21と遮断弁4とを備えない。また、比較例に係る吸収式冷凍機1Cでは、制御装置22Cが、温度Trと温度Tctiとに基づいた熱媒の供給の制御を実施しない。
4 and 5 are views showing a schematic configuration of the
図4では、三方弁5が開いた吸収式冷凍機1Cの運転時に熱媒配管3Pに破損が生じた場合の吸収式冷凍機1Cの状態を示している。また、図5では、三方弁5が閉じた吸収式冷凍機1Cの運転停止時に熱媒配管3Pに破損が生じた場合の吸収式冷凍機1Cの状態を示している。
FIG. 4 shows the state of the
図4に示すように、吸収式冷凍機1Cでは、三方弁5が開いた運転時に熱媒配管3Pに破損が生じた場合、外部熱源2側から吸収式冷凍機本体10Cに熱媒が供給され続け、熱媒配管3Pから吸収式冷凍機本体10C内に熱媒が漏洩し続ける。この場合、熱媒が、吸収式冷凍機本体10C内の溶液や冷媒等と共に、吸収式冷凍機本体10Cから外部熱源2側へ流れる。また、図5に示すように、吸収式冷凍機1Cでは、三方弁5が閉じた運転停止時に熱媒配管3Pに破損が生じた場合、外部熱源2側から吸収式冷凍機本体10Cに熱媒が供給され、熱媒配管3Pから吸収式冷凍機本体10C内に熱媒が漏洩する。以下、比較例に係る吸収式冷凍機1Cにおいて熱媒配管3Pに破損が生じた場合の作用について詳細に説明する。
As shown in FIG. 4, in the
図6は、図4及び図5に示す吸収式冷凍機本体10Cにおいて熱媒配管3Pに破損が生じた直後の状態を示す図である。この図に示すように、吸収式冷凍機本体10Cにおいて熱媒配管3Pに破損が生じた場合、熱媒が熱媒配管3Pの破損箇所から再生器11内に漏洩する。熱媒の温度は60~95℃程度である。この熱媒が再生器11の底部に貯留した濃溶液と混合する。再生器11の底部で生じた熱媒と濃溶液との混合液は、濃溶液供給路S2を通じて吸収器14に供給され吸収器14内でノズルS5から散布される。低温胴10Bの底部には、熱媒と冷媒と溶液とが混合した混合液が貯留する。なお、図6~図9,図12において、熱媒又は熱媒が混合した混合液をハッチングで示している。
FIG. 6 is a diagram showing a state immediately after the
図7は、図4及び図5に示す吸収式冷凍機本体10Cにおいて熱媒配管3Pに破損が生じてから一定時間が経過した後の状態を示す図である。この図に示すように、吸収式冷凍機本体10Cにおいて熱媒配管3Pに破損が生じてから一定時間が経過すると、低温胴10Bの底部に貯留した混合液の量が増加すると共に、高圧胴10Aの底部に貯留した混合液の量も増加する。高圧胴10Aでは、再生器11の底部に貯留していた混合液の液面が隔壁10Wの連通孔が形成されている高さまで上昇し、混合液が、凝縮器12内に流入する。凝縮器12内に流入した混合液は、冷媒供給管16を通じて蒸発器13内の散布器17に流入し散布器17から蒸発器13内に散布される。
FIG. 7 is a diagram showing a state after a certain time has elapsed from the occurrence of damage to the
図8は、図4及び図5に示す吸収式冷凍機本体10Cにおいて熱媒配管3Pに破損が生じた後の最終的な状態を示す図である。この図に示すように、吸収式冷凍機本体10Cにおいて熱媒配管3Pに破損が生じた後、最終的には、高圧胴10Aの内部及び低温胴10Bの内部が、熱媒と冷媒と溶液との混合液により満たされる。運転時には、熱媒が熱媒配管3Pに供給され続けることから、熱媒が熱媒配管3Pの破損箇所から高圧胴10A内に漏洩し続け最終的には高圧胴10Aの内部及び低温胴10Bの内部を満たすことになる。それに対して、運転停止時には、熱媒配管3Pには外部熱源2側から圧力がかかっていると共に低温胴10Bの内部は真空に近い状態であることから、熱媒が熱媒配管3Pの破損箇所から高圧胴10A内に漏洩し続け最終的には高圧胴10Aの内部及び低温胴10Bの内部を満たすことになる。
FIG. 8 is a diagram showing a final state after the
それに対して、本実施形態に係る吸収式冷凍機1によれば、熱媒配管3Pに破損が生じた場合には、熱媒が熱媒配管3Pから吸収式冷凍機本体10内に漏洩したことを検知して吸収式冷凍機本体10への熱媒の供給を遮断するので、比較例のような事態が生じることを防止できる。以下、本実施形態に係る吸収式冷凍機1において熱媒配管3Pに破損が生じた場合の作用について詳細に説明する。
On the other hand, according to the
図9は、本実施形態に係る吸収式冷凍機本体10において熱媒配管3Pからの熱媒の漏洩が検知された時の状態を示す図である。この図に示すように、吸収式冷凍機本体10において熱媒配管3Pに破損が生じてから一定時間が経過すると、低温胴10Bの底部に貯留した混合液の量が増加する。なお、高圧胴10Aの底部に貯留した混合液の量も増加する。
FIG. 9 is a diagram showing a state when leakage of the heat medium from the
ここで、熱媒配管3Pに破損が生じる以前の状態では、第1の温度センサ21が、低温胴10Bの底部に貯留した希溶液の液面の近傍(液面よりも上側)に位置する。そのため、熱媒配管3Pに破損が生じて低温胴10Bの底部に貯留した混合液の量が増加した場合、この混合液の液面が第1の温度センサ21のセンサ部の高さまで上昇する。これにより、第1の温度センサ21が検知する温度Trが、通常時の蒸発器13の容器内温度から熱媒を含む混合液の温度まで上昇する。なお、第1の温度センサ21が蒸発器13の容器温度を検知する場合には、温度Trが、通常時の蒸発器13の容器温度から熱媒を含む混合液が接する容器部分の温度まで上昇する。
Here, in the state before the
制御装置22は、第1の温度センサ21が検知する温度Trと第2の温度センサ23が検知する冷却水の温度Tctiとを比較し、温度Trが温度Tctiより高い場合(Tr>Tcti)に、熱媒配管3Pから吸収式冷凍機本体10内への熱媒の漏洩が発生したと判断して遮断弁4及び三方弁5(図1及び図2参照)を閉じる。
The
ここで、熱媒が低温胴10B内に流入していない状態では、吸収器14に供給される冷却水の温度Tctiは、蒸発器13の容器内温度又は容器温度(例えば、約10℃)である温度Trに比して高い。それに対して、熱媒が低温胴10B内に流入した状態では、熱媒がノズルS5から吸収器14内に散布され冷却水流路C3を流れる冷却水により冷却されるものの、その熱媒の温度が、吸収器14に供給される冷却水の温度Tctiよりも低くなることはない。従って、温度Tr>温度Tctiとなる状態を検知することにより、低温胴10B内に熱媒が流入したことを検知することができる。
Here, in a state where the heat medium does not flow into the
なお、第1の温度センサ21は、吸収器14側の側面に配してもよい。しかしながら、その場合、熱媒配管3Pからの熱媒の漏洩のない通常時に、ノズルS5から散布された溶液(濃溶液もしくは希溶液)の温度が第1の温度センサ21により検知される可能性があるので、第1の温度センサ21は、蒸発器13側の側面10Sに配されるのが好適である。
The
また、本実施形態では、第1の温度センサ21により検知された温度Trと第2の温度センサ23により検知された冷却水の温度Tctiとを用いて熱媒の漏洩を検知した。しかしながら、冷却水の温度Tctiに代えて所定値Tr’を用いてもよい。即ち、第1の温度センサ21により検知された温度Trが所定値Tr’より高い場合(Tr>Tr’)に、熱媒の漏洩を検知するようにしてもよい。この場合、所定値Tr’としては、熱媒の漏洩が生じていない通常時の蒸発器13の容器内温度又は容器温度より高く、熱媒の温度と同程度若しくは熱媒の温度と蒸発器13の温度との中間の温度を例示できる。
Further, in the present embodiment, the leakage of the heat medium is detected by using the temperature Tr detected by the
図10及び図11は、本発明の他の実施形態に係る吸収式冷凍機101の概略構成を示す図である。なお、上記実施形態と同様の構成については同一の符号を付すと共に上記実施形態についての説明を援用する。
10 and 11 are views showing a schematic configuration of the
これらの図に示すように、吸収式冷凍機101は、上記実施形態の制御システム20に代えて制御システム120を備える。この制御システム120は、第3の温度センサ121と、第4の温度センサ122と、制御装置123とを備える。
As shown in these figures, the
第3の温度センサ121は、冷水流路C1における冷水を負荷(図示省略)側から蒸発器13へ供給する流路に設けられ、蒸発器13へ供給される冷水の温度(蒸発器13の入口での冷水の温度)Twtiを検知する。また、第4の温度センサ122は、冷水流路C1における冷水を蒸発器13から負荷側へ供給する流路に設けられ、蒸発器13から負荷側へ供給される冷水の温度(蒸発器13の出口での冷水の温度)Twtoを検知する。第3の温度センサ121の検知信号は制御装置123に出力される。また、第4の温度センサ122の検知信号は制御装置123に出力される。
The
制御装置123は、第3の温度センサ121により検知される温度Twtiと第4の温度センサ122により検知される温度Twtoとに基づいて遮断弁4及び三方弁5を制御する。具体的には、制御装置123は、第4の温度センサ122から出力された温度Twtoと第3の温度センサ121から出力された温度Twtiとの差(Twto-Twti)が0以上の所定値Twt(例えば、1)より大きい場合((Twto-Twti)>Twt≧0)に、遮断弁4及び三方弁5を閉じ、外部熱源2側から吸収式冷凍機本体10への熱媒の供給を遮断する。ここで、所定値Twtは、1等の0に近い値であって、温度センサの検知精度を考慮したうえで温度Twtoが温度Twtiよりも高い状態(Twto>Twti)を確実に検知できる値に設定されている。
The
これにより、熱媒配管3Pに破損が生じて熱媒が吸収式冷凍機本体10内に漏洩した場合に、熱媒が吸収式冷凍機本体10内に漏洩したことを検知し、熱媒が吸収式冷凍機本体10内に漏洩し続けることを防止できる。なお、作用の詳細については後述する。
As a result, when the
図12は、図10及び図11に示す吸収式冷凍機本体10において熱媒配管3Pからの熱媒の漏洩が検知された時の状態を示す図である。この図に示すように、吸収式冷凍機本体10において熱媒配管3Pに破損が生じると、低温胴10Bの底部に貯留した混合液の量が増加する。なお、高圧胴10Aの底部に貯留した混合液の量も増加する。
FIG. 12 is a diagram showing a state when leakage of the heat medium from the
ここで、熱媒配管3Pに破損が生じる以前の状態では、低温胴10B内が真空状態若しくは真空に近い状態であることから、蒸発器13内での冷媒の蒸発が促進される。そのため、冷水流路C1を流れる冷水が冷媒の気化熱により冷却され、第4の温度センサ122により検知される冷却水の温度Twtoが第3の温度センサ121により検知される冷却水の温度Twtiより低くなる(Twto<Twti)。
Here, in the state before the
それに対して、熱媒配管3Pに破損が生じて低温胴10B内に熱媒が流入すると、低温胴10B内の圧力が上昇し、蒸発器13内での冷媒の蒸発が促進されないどころか、蒸発器13内で冷媒の凝縮が始まる。これにより、冷水流路C1を流れる冷水が冷媒の凝縮熱により加熱され、第4の温度センサ122により検知される冷却水の温度Twtoが第3の温度センサ121により検知される冷却水の温度Twtiより高くなる(Twto>Twti)。従って、温度Twto>温度Twtiとなる状態を検知することにより、低温胴10B内に熱媒が流入したことを検知することができる。
On the other hand, when the
制御装置123は、第4の温度センサ122が検知する冷水の温度Twtoと第3の温度センサ121が検知する冷水の温度Twtiとを比較し、温度Twtoと温度Twtiとの差(Twto-Twti)が0以上の所定値Twtより大きい場合(Twto-Twti>Twt≧0)に、熱媒配管3Pから吸収式冷凍機本体10内への熱媒の漏洩が発生したと判断して遮断弁4及び三方弁5を閉じる。
The
以上、上記実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、適宜公知や周知の技術を組み合わせてもよい。 Although the present invention has been described above based on the above-described embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and changes may be made without departing from the spirit of the present invention. Techniques may be combined.
例えば、上記実施形態では、吸収式冷凍機本体10を、再生器11と凝縮器12とを一体化した高圧胴10Aと、蒸発器13と吸収器14とを一体化した低温胴10Bとにより構成した。しかしながら、再生器11と凝縮器12とを一体化せずに別体として配管で接続したり、蒸発器13と吸収器14とを一体化せずに別体として配管で接続したりする等してもよい。
For example, in the above embodiment, the absorption chiller
1 吸収式冷凍機
2 外部熱源
3 熱媒流路
3A 供給路
4 遮断弁(弁)
10 吸収式冷凍機本体
10B 低温胴(容器)
10S 側面
11 再生器
12 凝縮器
13 蒸発器
14 吸収器
20 制御システム
21 第1の温度センサ(第1の温度検知部)
22 制御装置(第1の制御部)
23 第2の温度センサ(第2の温度検知部)
101 吸収式冷凍機
120 制御システム
121 第3の温度センサ(第3の温度検知部)
122 第4の温度センサ(第4の温度検知部)
123 制御装置(第2の制御部)
C1 冷水流路(第2の冷媒流路)
C3 冷却水流路(第1の冷媒流路)
Tr 温度(容器内温度又は容器温度)
Tr’ 所定値
Tcti 温度(所定値、第1の冷媒の温度)
Twti 温度(第2の冷媒の温度Ti)
Twto 温度(第2の冷媒の温度To)
Twt 所定値
1
10
22 Control device (first control unit)
23 Second temperature sensor (second temperature detector)
101
122 Fourth temperature sensor (fourth temperature detector)
123 Control device (second control unit)
C1 Cold water flow path (second refrigerant flow path)
C3 cooling water flow path (first refrigerant flow path)
Tr temperature (container temperature or container temperature)
Tr'predetermined value Tcti temperature (predetermined value, temperature of the first refrigerant)
Twti temperature (Temperature of the second refrigerant Ti)
Twto temperature (Temperature of the second refrigerant To)
Twt predetermined value
Claims (5)
前記吸収式冷凍機の蒸発器及び吸収器の何れか一方の容器内温度又は容器温度を検知する第1の温度検知部と、
前記第1の温度検知部により検知された前記容器内温度又は前記容器温度が所定値より高い場合に前記弁を閉じる第1の制御部と
を備える吸収式冷凍機の制御システム。 A heat medium flow path in which a heat medium is supplied from the external heat source side to the regenerator and returns from the regenerator to the external heat source side, and the heat medium is supplied from the external heat source side to the regenerator in the heat medium flow path. A control system for controlling an absorption chiller provided with a valve for opening and closing the supply path provided in the supply path.
A first temperature detection unit that detects the temperature inside the container or the temperature of the container of either the evaporator or the absorber of the absorption chiller,
A control system for an absorption chiller including a first control unit that closes the valve when the temperature inside the container or the temperature of the container detected by the first temperature detection unit is higher than a predetermined value.
前記所定値は、前記第2の温度検知部により検知される前記第1の冷媒の温度に設定されている請求項1に記載の吸収式冷凍機の制御システム。 A second temperature detecting unit for detecting the temperature of the first refrigerant supplied to the absorber in the first refrigerant flow path in which the first refrigerant is supplied to the absorber and recirculates from the absorber is provided. ,
The control system for an absorption chiller according to claim 1, wherein the predetermined value is set to the temperature of the first refrigerant detected by the second temperature detection unit.
前記第1の温度検知部は、前記容器における前記蒸発器側の側面に設けられて前記容器内温度又は前記容器温度を検知する請求項1又は2に記載の吸収式冷凍機の制御システム。 The absorber and the evaporator are configured as an integral container, and a dilute solution supplied from the regenerator is stored in the bottom of the absorber and the evaporator.
The control system for an absorption chiller according to claim 1 or 2, wherein the first temperature detecting unit is provided on the side surface of the container on the side of the evaporator and detects the temperature inside the container or the temperature of the container.
第2の冷媒が蒸発器に供給されて前記蒸発器から還流する第2の冷媒流路において前記蒸発器に供給される前記第2の冷媒の温度Tiを検知する第3の温度検知部と、
前記第2の冷媒流路において前記蒸発器から還流する前記第2の冷媒の温度Toを検知する第4の温度検知部と、
前記温度Toと前記温度Tiとの差(To-Ti)が0以上の所定値より大きい場合に前記弁を閉じる第2の制御部と
を備える吸収式冷凍機の制御システム。 A heat medium flow path in which a heat medium is supplied from the external heat source side to the regenerator and returns from the regenerator to the external heat source side, and the heat medium is supplied from the external heat source side to the regenerator in the heat medium flow path. A control system for controlling an absorption chiller provided with a valve for opening and closing the supply path provided in the supply path.
A third temperature detection unit that detects the temperature Ti of the second refrigerant supplied to the evaporator in the second refrigerant flow path in which the second refrigerant is supplied to the evaporator and returns from the evaporator.
A fourth temperature detection unit that detects the temperature To of the second refrigerant that recirculates from the evaporator in the second refrigerant flow path, and
A control system for an absorption chiller including a second control unit that closes the valve when the difference (To—Ti) between the temperature To and the temperature Ti is greater than or equal to a predetermined value of 0 or more.
前記熱媒流路と、
前記弁と、
前記再生器、前記吸収器、前記蒸発器、及び凝縮器を備える吸収式冷凍機本体と
を備える吸収式冷凍機。 The control system according to any one of claims 1 to 4.
With the heat medium flow path
With the valve
An absorption chiller including an absorption chiller body including the regenerator, the absorber, the evaporator, and a condenser.
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