JP2815972B2 - 吸収冷凍機の制御装置 - Google Patents

吸収冷凍機の制御装置

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Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 この発明は吸収ヒートポンプあるいは吸収冷温水機な
ど(以下吸収冷凍機という)の故障予知装置に関し、特
に吸収冷凍機の故障発生の可能性が高い箇所をセンサデ
ータより推論する制御装置に関する。
(ロ)従来の技術 吸収式冷凍機の運転に関しては、たとえば(社団法
人)日本冷凍空調工業会発行(昭和57年2月改定第1
版)「ガス吸収冷温水機、吸収冷凍機の正しい運転方
法」に従って行われている。それによると、吸収冷凍機
各部の温度、圧力等のデータを一定時間毎に運転管理者
が手作業で計測し、記録用紙に記録し日報データとして
集計保存している。
運転管理者は、この日報データから吸収冷凍機の運転
状況をつかみ、異常が生じた場合は、しかるべき処理を
していた。
また、吸収冷凍機に故障が生じた場合どの系統の異常
であるかが制御盤のランプに表示されるので、運転管理
者が経験から故障箇所を特定していた。
いずれにしても、このような運転保守管理は運転管理
者に知識と経験を要求し、またその作業についても非常
に多い。
そこで運転管理の効率化を目指し、吸収冷凍機の運転
監視装置が提案されている(例えば、特開昭62−108968
号公報参照)。
これは、吸収冷凍機用駆動器の発停回数と運転時間を
人手にかわって自動的に積算記録し、表やグラフにした
データとして取り出させるものであり、メンテナンス時
期の目安として利用される。
(ハ)発明が解決しようとする課題 吸収冷凍機の故障発生時に適切な処置を行うためには
故障箇所の特定、故障発生原因の解析を行い、しかるべ
き処理を行わなければならないが、現在は、運転管理者
の認識、経験に大きく依存している。故障発生からすみ
やかな復旧は他への悪影響を最小限にとどめ、またサー
ビスコールによるメンテナンス経費の節約にもつなが
る。しかるに故障箇所特定の系統的手段がない。
この発明はこのような事情を考慮してなされたもの
で、吸収冷凍機の運転状態の異常を判断し、それによっ
て故障予知を行い、故障が発生しない対策を自動的に行
う装置を提供するものである。
(ニ)課題を解決するための手段 この発明は、蒸発器、吸収器、発生器、凝縮器などを
接続して冷凍サイクルを形成した吸収冷凍機において、
少なくとも冷水出口温度を含む物理量を感知する検出手
段と、蒸発器内の冷媒への吸収液の混入を計測する計測
手段と、蒸発器内の冷媒液を吸収器内の吸収液中に供給
するための冷媒ブロー手段と、吸収冷凍機用制御部とを
備え、前記吸収冷凍機用制御部は、前記検出手段の検出
データによって吸収冷凍機の運転状態の異常を判断し、
該運転状態の異常判断時には、少なくとも前記計測手段
による吸収液の混入が計測されなくなるまで、前記冷媒
ブロー手段によって冷媒ブローダウンさせることを特徴
とする吸収冷凍機の制御装置である。
(ホ)作用 検出手段からの検出データにより、運転状態の良否が
判断され、それによって故障予知が行われる。故障予知
に対応して制御が行われるので、故障の発生が防止され
る。
(ヘ)実施例 以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳述す
る。これによってこの発明が限定れされるものではな
い。
第1図はこの発明の一実施例を示す冷凍機の構成図で
ある。第1図においてAは吸収冷凍機で、この吸収冷凍
機は、高温発生器1、低温発生器2、凝縮器3、蒸発器
4、吸収器5、低温溶液熱交換器6、高温溶液熱交換器
7、冷媒液用のポンプPRおよび吸収液用のポンプPAを冷
媒の流れる管路8,9、冷媒液の流下する管路10、冷媒液
の還流する管路11,12、吸収液の送られる管路13,14,15,
16および吸収液の流れる管路17,18,19,20で結ぶことに
より、従来の吸収冷凍機と同様の冷媒[水]および吸収
液[臭化リチウム水溶液]の循環路を構成している。21
は高温発生器1の燃焼加熱室、22,22……は燃焼ガスの
流れる加熱管、23は燃焼排ガス用の煙道、24は低温発生
器2の加熱器、25,26はそれぞれ凝縮器3、吸収器5の
冷却器であり、27は蒸発器4に内蔵した熱交換器であ
る。28は高温発生器1の燃焼加熱室21へ燃料を導く燃料
供給路で、この燃料供給路には流量制御弁VFが備えられ
ている。29,30,31は冷却器26,25を直列に結んだ冷却水
用の管路であり、32,33は熱交換器27と負荷側熱交換用
ユニット[図示せず]とを結んだ冷水もしくは温水用の
管路である。負荷側熱交換ユニットを複数台設置してい
る場合、管路32,33は母管となる。また、34は蒸発器4
および吸収器5の器胴と管路8とを接続した管路で、こ
の管路には冷温切換弁V1が備えてある。かつまた、35は
ポンプPAの吐出側の管路14と蒸発器4の液溜めとを接続
した管路、36は管路17と吸収器5下部とを接続した管路
であり、これら管路35,36にもそれぞれ冷温切換弁V2,V3
が備えられている。そして、負荷側熱交換ユニットへの
冷水供給から温水供給に切換える際、これら冷温切換弁
V1,V2,V3を閉から開へ切換えることにより、高温発生器
1からの冷媒蒸気を蒸発器4へ流しその熱交換器27での
冷媒蒸気の凝縮潜熱で熱交換器27内の水を昇温させ、ま
た、吸収液を冷媒液でうすめてその沸騰温度を下げ高温
発生器1の熱効率を高めるようにしている。なお、PG
不凝縮ガスの抽気ポンプであり、37は弁VB付の冷媒ブロ
ー用管路である。なおまた、Bはバーナー、PWは冷温水
用ポンプ、PCは冷却水用ポンプである。
SGTは高温発生器1の外壁に備えた溶液温度検出用セ
ンサー、SGPは高温発生器1の気相部に備えた蒸気圧検
出用センサー、SGLは高温発生器1の上側部に備えた液
位検出用センサー、SWTは管路33壁に備えた冷水「温
水」温度検出用センサー、SWFは管路33に備えた冷水
[温水]流量検出用センサー、SRTは蒸発器4の底部側
壁に備えた冷媒液温度検出用センサーである。また、S
APは吸収器5に備えた圧力検出用センサーであり、D・
O・Cは吸収冷凍機Aの運転操作盤としての制御部であ
る。
第2図は第1図の冷凍機の制御回路の要部を示すブロ
ック図であり、101はCPU、102は吸収冷凍機各部の温
度、圧力等を計測するための各種センサ、103はそのイ
ンタフェース、104は計測データを記憶するメモリ、105
は表示装置で液晶ディスプレイやプラズマディスプレ
イ、CRT等である。106はそのインタフェース、107は表
示装置105に表示される各種情報を切替えるための入力
装置でありキーボードやタッチパネルである。108はそ
のインタフェース、109は制御プログラムやデータ処
理、表示処理プログラム等を記憶するメモリ、110はカ
レンダータイマ、111は吸収冷凍機用駆動機器であり、1
12はそれらの発停を行うためのインターフェースであ
る。
このような構成における動作を第3図および第4図に
示すフローチャートを用いて説明する。
なお、下記動作は燃料のインプットの割に冷水出口温
度が下がりにくいといった症状(出口温度のトレンドデ
ータより判断)から原因を追及し、故障回避する例を示
す。
まず、冷却水流量をチェックし、定格値より少ない場
合には、冷却水ポンプの回転数を上げるとか、バルブを
開けるとして定格値を確保するようにする(ステップ20
1,202)。これは吸収冷凍機の内部の事ではないので、
上記の制御ができない場合は警告メッセージを発する
(メッセージ例:『冷却水流量の定格値確保して下さ
い。』)。
次に、冷却水の入口温度が32℃以上であれば、32℃以
下になるように制御する(ステップ203,204)。なお、
制御できない場合は警告を出す。
次に、冷水流量に対しても同様に流量を確保するよう
にする(ステップ205,206)。
以上の動作によって冷水出口温度が低下しない場合に
は(ステップ207)、 冷却水出入口温度差×冷却水流量−冷水出入口温度差
×冷水流量により燃料インプット量を計算する(ステッ
プ208)。
この場合燃料インプット量が少なくて、冷水出口温度
が下がっていないのならば燃料制御弁をさらに開け、必
要なインプット量を確保するようにする(ステップ209,
210)。
なお、このような事の起きる原因は燃料制御弁の開き
具合の他に、供給ガス圧やガスの温度等の変化により、
実際のガス量が変化してしまうからであり、これを上記
のインプット量を基に補正してやる必要がある。
次に(凝縮器の凝縮温度−冷却水出口温度)/冷水出
入口温度差により冷却水系伝熱管の汚水指数YOGOREを求
め(ステップ211)、0.7以上になっている場合は、ブラ
ッシング処理等により伝熱管を掃除して、汚れ指数が0.
5以下になったことを確認して運転を続ける(ステップ2
11〜214)。ここでブラッシング処理とは伝熱管内にプ
ラスチック等でできたタワシを挿入しておき、冷却水を
逆流させることによりブラッシング洗浄するという処理
のことである。
次に、冷媒ポンプの電流値を計測しておき電流値が増
加した場合は冷媒に吸収液の混入があるということから
(ステップ215,216)、冷媒ブロー電磁弁を開け冷媒ブ
ローダウンし、冷媒をきれいにする(ステップ127)。
なお、混入を検出する方法は、上記の冷媒ポンプの電流
値による他、冷媒の蒸発温度と蒸気圧力から冷媒濃度を
直接算出する方法や、冷媒の電気伝導度と温度補正によ
り算出する方法等によっても良いことはいうまでもな
い。
次に、貯室圧力を監視し、圧力が100mmHg以上になる
と自動抽気を行い真空を保つようにする(ステップ218,
219)。
次に、吸収器の稀液温度と吸収圧力より稀液濃度を算
出し(ステップ220)、低温再生温度と凝縮温度から濃
液濃度を算出する(ステップ221)。この稀液と濃液の
濃度差が6.0以上であれば吸収液循環量が少なすぎると
いうことなので、吸収液ポンプの回転数を上げ(ステッ
プ222,223)、濃度差が6.0以下となるように循環量を上
げる。
また、濃度差が4.0以下であれば、吸収液循環量が多
すぎるため吸収液ポンプの回転数を下げ濃度差が4.0よ
り大きくなるように循環量を減らす(ステップ224,22
5)。なお、この場合5.0が最適値であるので、できる限
り5.0に近付くようにポンプの回転数を調整するのは言
うまでもない。
(ト)発明の効果 この発明によれば、冷凍機の故障の要因が早期に取り
除かれるので、故障が確実に予防され、故障の起きない
安定運転を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す構成説明図、第2図
は第1図の実施例の制御回路のブロック図、第3図およ
び第4図は第1図の実施例の動作を示すフローチャート
である。 101……CPU、102……各種センサ、105……表示装置、10
7……入力装置、109……メモリ、110……カレンダタイ
マ、111……吸収冷凍機用駆動機器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−67966(JP,A) 特開 昭62−91760(JP,A) 特開 昭61−3961(JP,A) 特開 昭62−108968(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F25B 15/00 306

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】蒸発器、吸収器、発生器、凝縮器などを接
    続して冷凍サイクルを形成した吸収冷凍機において、 少なくとも冷水出口温度を含む物理量を感知する検出手
    段と、 蒸発器内の冷媒への吸収液の混入を計測する計測手段
    と、 蒸発器内の冷媒液を吸収器内の吸収液中に供給するため
    の冷媒ブロー手段と、 吸収冷凍機用制御部とを備え、 前記吸収冷凍機用制御部は、前記検出手段の検出データ
    によって吸収冷凍機の運転状態の異常を判断し、該運転
    状態の異常判断時には、少なくとも前記計測手段による
    吸収液の混入が計測されなくなるまで、前記冷媒ブロー
    手段によって冷媒ブローダウンさせることを特徴とする
    吸収冷凍機の制御装置。
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JP3028390B2 (ja) * 1993-03-26 2000-04-04 株式会社山武 冷凍機の稼働エネルギー量推定装置
KR100386099B1 (ko) * 2001-04-20 2003-06-09 주식회사 센추리 흡수식 냉동기용 냉매유지관리 자동화 방법 및 장치

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