JP2858921B2 - 吸収冷凍機の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は吸収冷凍機の制御装置に関し、特に蒸気を加
熱源とした発生器を備えた吸収冷凍機の制御装置に関す
る。

（ロ）従来の技術 例えば特開昭63-223462号公報には、蒸気を加熱源と
する発生器を備え、蒸発器の冷水出口温度により蒸気管
の蒸気制御弁を制御して発生器に供給される蒸気量を調
節する温度調節装置を備えた吸収冷凍機が開示されてい
る。

（ハ）発明が解決しようとする課題 上記従来の技術において、冷水出口温度、即ち冷水負
荷により発生器に供給される蒸気量を調節しているた
め、発生器から例えばガスエンジン発電機などの熱源側
に戻る蒸気ドレンの温度が下がり過ぎることがあり、熱
源側に負担をかける。そして、吸収冷凍機と熱源側の機
器とからなるシステム全体のバランスが崩れるおそれが
あった。特に、上記ガスエンジン発電機の冷却系などの
ように、能力が限られている場合に、戻りの蒸気ドレン
の温度が低がり過ぎると、発生器に供給される蒸気圧力
の低下、又は蒸気量の不足が発生し、吸収冷凍機の再生
温度が下がり、成績係数が低下して冷凍能力も低下する
という問題が発生していた。

本発明は発生器から熱源側へ戻る蒸気ドレンの温度を
一定に保つことを目的とする。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は上記課題を解決するために、吸収器（５）
と、蒸気を加熱源とする高温発生器（１）と、吸収器
（５）から高温発生器（１）に至る稀吸収液配管（８）
に設けられた吸収液ポンプ（15）と、稀吸収液配管
（８）に設けられた熱回収器（9A）と、高温発生器
（１）から熱回収器（9A）を経て熱源に至る蒸気ドレン
配管（20）とを備え、蒸気器（４）の冷水出口温度に基
づいて高温発生基（１）に流れる蒸気の量を制御する加
熱量制御器（31）を有した吸収冷凍機の制御装置におい
て、熱回収器（9A）の蒸気ドレン出口温度に基づいて吸
収液ポンプ（15）の回転数を制御し、熱回収基（9A）の
蒸気ドレン出口温度を一定温度にする機構を備えた吸収
冷凍機の制御装置を提供するものである。

又、熱回収器（9A）の熱源流体出口温度に基づいて吸
収液ポンプ（15）の回転数を制御する機構を備えた吸収
冷凍機の制御装置を提供するものである。

（ホ）作用 吸収冷凍機の運転時、熱回収器（9A）、或いは高温発
生器（１）の出口側の蒸気ドレンなどの熱源流体の温度
を検出し、熱源流体の温度によって吸収液ポンプ（15）
の回転数が変化し、熱源流体の温度が低下した場合には
高温発生器（１）へ送られる稀吸収液の量が減少し、高
温発生器（１）での熱交換量、及び熱回収器（9A）での
熱交換量が減少する。又、熱源流体の温度が上昇したと
きには高温発生器（１）へ送られる稀吸収液の量が増加
し、上記熱交換量が増える。このため、熱回収器（9A）
出口側の熱源流体の温度を一定に保ち、高温発生器
（１）の温度を安定させることができ、この結果吸収冷
凍機の運転を安定させることが可能になる。

（ヘ）実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図に示したものは吸収冷温水機であり、冷媒に水
（H₂O）、吸収剤（吸収液）に臭化リチウム（LiBr）水
溶液を使用したものである。

第１図において（１）は高温発生器、（２）は低温発
生器、（３）は凝縮器、（3A）は冷媒液溜め、（４）は
蒸発器、（５）は吸収器、（６）は低温熱交換器、
（７）は高温熱交換器、（８）ないし（10）は稀吸収液
管、（11），（12）は中間吸収液管、（13），（14）は
吸収液管、（9A）は蒸気ドレン熱回収器、（13A）は濃
縮ポンプ、（15）は吸収液ポンプ、（16）及び（17）は
冷媒管、（18）は冷媒液流下管、（19）は冷媒液循環
管、（19P）は冷媒ポンプ、（20）は蒸気ドレン配管、
（20A）は高温発生器熱交換器、（20B）はスチームトラ
ップ、（20C）は熱回収器熱交換器、（21）は加熱量制
御弁、（22）は冷水配管、（23）は蒸発器熱交換器であ
り、それぞれは第１図に示したように配管接続されてい
る。又、（Ａ）は上胴、（Ｂ）は下胴である。さらに、
（25）は冷却水配管であり、この冷却水配管（25）の途
中には吸収器熱交換器（26）及び凝縮器熱交換器（27）
が設けられている。ここで、蒸気ドレン配管（20）は高
温発生器（１）から蒸気ドレン熱回収器（9A）を経てガ
スエンジン発電機などの熱源（図示せず）に至る。

（30）は蒸発器（４）の出口側の冷水配管（22）に設
けられた冷水出口温度検出器、（31）は加熱量制御器で
ある。この加熱量制御器（31）は冷水出口温度検出器
（30）から入力した温度データに基づいて加熱量制御弁
（21）の開度を制御する。又、（32）は蒸気ドレン熱回
収器（9A）の出口側の蒸気配管（20）に設けられた蒸気
ドレン出口温度の検出器（以下ドレン温度検出器とい
う）、（33）は吸収液ポンプ（15）の回転数制御器であ
る。この回転数制御器（33）は制御装置（34）とインバ
ータ装置（35）とから構成され、制御装置（34）は蒸気
ドレン出口温度に応じて周波数信号をインバータ装置
（35）へ出力し、インバータ装置（35）は入力した周波
数信号の周波数の電力を吸収液ポンプ（15）に供給す
る。

上記のように構成された吸収冷凍機の運転時、例えば
ガスエンジン発電機かいら蒸気配管（20）を流れて来た
蒸気（熱源流体）が高温発生器熱交換器（20A）に流入
する。そして、従来の吸収冷凍機と同様に発生器（20）
にて稀吸収液が加熱されて冷媒蒸気が発生する。発生し
た冷媒蒸気は低温発生器（２）で凝縮して凝縮器（３）
へ流れる。又、低温発生器（２）から凝縮器（３）へ流
れた冷媒蒸気は凝縮器熱交換器（27）で冷却されて凝縮
する。そして、冷媒液が凝縮器（３）から蒸発器（４）
へ流下し、冷媒ポンプ（19P）の運転によって蒸気器熱
交換器（23）に散布されて温度が低下した冷水が蒸発器
（４）から負荷に供給される。又、中間吸収液が高温発
生器（１）から低温発生器（２）へ流れ、さらに冷媒蒸
気が分離して濃度が高くなった濃吸収液が吸収器（５）
へ流下して散布され、蒸発器（４）で気化した冷媒蒸気
が濃吸収液に吸収される。冷媒蒸気を吸収して濃度が低
下した稀吸収液は、吸収液ポンプ（15）の運転によって
高温発生器（１）へ流れる。

上記のように吸収冷凍機が運転されているとき、冷水
出口温度検出器（30）の検出温度に基づいて加熱量制御
器（31）が動作し、冷水出口温度と設定温度とを比較し
て加熱量制御弁（21）へ開度信号を出力する。そして、
加熱量制御弁（21）の開度が冷水出口温度に応じて変化
し、高温発生器（１）へ流れる蒸気の量が変化して高温
発生器（１）の加熱量が変化して冷水出口温度はほぼ一
定に保たれる。

又、ドレン温度検出器（32）は蒸気ドレン熱交換器
（9A）の出口側の蒸気ドレンの温度を検出し、温度信号
を回転数制御器（33）へ出力する。そして、制御装置
（34）は温度信号に応じて周波数信号をインバータ装置
（35）へ出力する。ここで、第２図は蒸気ドレンの温度
と吸収液ポンプ（15）に供給される電力の周波数との関
係の１例を示したものである。第２図に示したように蒸
気ドレンの温度が70℃から90℃の間で変化したとき、上
記周波数は20Hzから60Hzの間で変化する。ここで、蒸気
ドレンの温度が低下した場合には制御装置（34）が出力
する周波数信号は減少し、インバータ装置（35）から吸
収液ポンプ（15）に供給される電力の周波数が減少す
る。このため、吸収液ポンプ（15）の回転数が低下し、
吸収器（５）から高温発生器（１）へ流れる稀吸収液の
量が減少する。そして、蒸気ドレン熱回収器（9A）での
蒸気ドレンと稀吸収液との熱交換量が減り、蒸気ドレン
の蒸気ドレン熱回収器（9A）での温度低下が少なくな
る。又、高温発生器（１）に流入する稀吸収液の量が減
少するので、高温発生器（１）での顕熱が減少し、高温
発生器（１）の温度が上昇してさらに蒸気ドレンの温度
が上昇する。

又、蒸気ドレンの温度が上昇したときには、上記とは
逆に制御装置（34）が動作し、制御装置（34）が出力す
る周波数信号は増加する。このため、インバータ装置
（35）から吸収液ポンプ（15）に供給される電力の周波
数が増加し、吸収液ポンプ（15）の回転数が上昇し、吸
収器（５）から高温発生器（１）へ流れる稀吸収液の量
が増加する。そして、ドレン熱回収器（9A）での熱交換
量が増え、蒸気ドレンの蒸気ドレン熱回収器（9A）での
温度低下が大きくなる。又、高温発生器（１）に流入す
る稀吸収液の量が増加するので、高温発生器（１）での
顕熱が増加し、高温発生器（１）の温度が低下して、さ
らに蒸気ドレンの温度が低下する。

以後、同様に、蒸気ドレン出口温度の変化に応じて吸
収液ポンプ（15）に供給される電力の周波数が変化し、
吸収液ポンプ（15）の回転数が変化して吸収器（５）か
らドレン熱回収器（9A）を経て高温発生器（１）へ流れ
る稀吸収液の量が変化するので、ドレン熱回収器（9A）
での熱交換量、及び高温発生器（１）の顕熱が変化し、
蒸気ドレン出口温度の過度の低下、及び上昇を防止する
ことができる。この結果、蒸気ドレン出口温度をほぼ一
定に保つことができ、高温発生器（１）に供給される蒸
気の圧力低下、或いは蒸気量の不足を回避でき、吸収冷
凍機を安定して運転させることができる。又、高温発生
器（１）へ供給される蒸気の温度が低下して蒸気ドレン
出口温度が低下したとき、高温発生器（１）へ流れる稀
吸収液の量を減らすことにより、高温発生器（１）の顕
熱が減少し、吸収冷凍機の成績係数を良くすることがで
きると共に、冷凍能力を十分発揮させることができる。

尚、上記実施例で、ドレン熱回収器（9A）を備えた吸
収冷凍機について説明したが、ドレン熱回収器を備えな
い吸収冷凍機においても、高温発生器（１）の出口側の
蒸気ドレンの温度を検出し、この温度によって吸収液ポ
ンプ（15）に供給される電力の周波数を制御して吸収器
（５）から高温発生器（１）へ流れる稀吸収液の量を調
節することによって、高温発生器（１）の顕熱が変化
し、高温発生器（１）から流出し熱源側へ戻る蒸気ドレ
ンの温度をほぼ一定に保つことができる。

又、吸収液管（９）に制御弁を設け、この制御弁の開
度を蒸気ドレンの温度によって制御して吸収器（５）か
ら高温発生器（１）へ流れる稀吸収液の量を制御するこ
とによって、上記実施例と同様の作用効果を得ることが
できる。

（ト）発明の効果 本発明は以上のように構成された吸収冷凍機の制御装
置であり、冷水出口温度に基づいて高温発生器に流れる
蒸気の量を制御する加熱量制御器を備えた吸収冷凍機の
制御装置において、熱回収器の蒸気ドレン出口温度に基
づいて吸収液ポンプの回転数を制御して出口温度を一定
温度にする機構を備えているので、例えば冷水負荷が変
化して高温発生器の加熱量が変化して熱回収器の蒸気ド
レン出口温度が変化した場合には吸収液ポンプの回転数
を制御して吸収器から高温発生器へ流れる稀吸収液の量
を調節して熱回収器での熱交換量及び高温発生器の顕熱
を変化させ、熱源へ戻るドレンの温度を一定に保ち、熱
源側から高温発生器へ流入する蒸気の温度の低下を回避
して、吸収冷凍機の成績係数の低下を回避することがで
きる。

又、熱回収器の熱源流体出口温度に基づいて吸収液ポ
ンプの回転数を制御する機構を備えているので、例えば
負荷が変化して熱源流体出口温度が変化したときには、
吸収液ポンプの回転数が変化し、発生器に流れる稀吸収
液の量の変化して熱回収器の熱交換量が変化して熱源流
体出口温度を一定に保つことができ、高温発生器の運転
を安定させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す吸収冷凍機の回路構成
図、第２図は蒸気ドレン（熱源流体）の温度と吸収液ポ
ンプに供給される電力の周波数との関係図である。 （１）……高温発生器、（５）……吸収器、（８），
（９），（10）……稀吸収液管、（15）……吸収液ポン
プ、（20）……蒸気配管、（31）……加熱量制御器、
（33）……回転数制御装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F25B 15/00 306

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸収器と、蒸気を加熱源とする高温発生器
   と、吸収器から高温発生器に至る稀吸収液配管に設けら
   れた吸収液ポンプと、稀吸収液配管に設けられた熱回収
   器と、上記高温発生器から熱回収器を経て熱源に至る蒸
   気ドレン配管とを備え、蒸発器の冷水出口温度に基づい
   て高温発生器に流れる蒸気の量を制御する加熱量制御器
   を備えた吸収冷凍機の制御装置において、熱回収器の蒸
   気ドレン出口温度に基づいて吸収液ポンプの回転数を制
   御し、熱回収器の蒸気ドレン出口温度を一定温度にする
   機構を備えたことを特徴とする吸収冷凍機の制御装置。
2. 【請求項２】吸収器と、発生器と、吸収器から発生器に
   至り途中に吸収液ポンプを備えた稀吸収液配管と、この
   稀吸収液配管の途中に設けられて稀吸収液と高温発生器
   からの熱源流体とを熱交換する熱回収器とを備えた吸収
   冷凍機において、熱回収器の熱源流体出口温度に基づい
   て吸収液ポンプの回転数を制御する機構を備えたことを
   特徴とする吸収冷凍機の制御装置。