JP2916866B2 - 吸収冷温水機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷媒を蒸発させてその
蒸発潜熱で配管中の水の温度を下げる吸収冷温水機に関
し、特に、高温再生器における液面レベルを良好に確保
することができる吸収冷温水機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の吸収冷温水機としては、図４に示
すような装置がある。図４に示す吸収冷温水機は、吸収
剤及び冷媒を含む希溶液を加熱してその冷媒を蒸発させ
中間濃度溶液にする高温再生器１と、高温再生器１で加
熱された希溶液の水分を蒸発させ、その蒸気と溶液とを
分離して溶液を中間濃度まで濃くするセパレータ２と、
この高温再生器１から供給された蒸気で高温再生器１か
ら供給された中間濃度溶液を更に濃縮して濃溶液にする
低温再生器３と、この低温再生器３から供給された蒸気
を液体に凝縮する凝縮器４と、この凝縮器４で凝縮され
た冷媒を貯蔵する冷媒貯蔵室５と、この冷媒貯蔵室５か
ら供給されてきた冷媒を蒸発させる蒸発器７と、この蒸
発器で蒸発した蒸気を濃溶液に吸収させて希溶液にする
吸収器８と、高温再生器における上方部位の温度を検出
する温度センサ９と、高温再生器１における熱源となる
燃焼ガスの供給料を調整する弁であるガス調整弁１４
と、このガス調整弁１４の開閉を温度センサ９の検出信
号に応じて制御するコントローラ４０と、吸収器８及び
凝縮器４等を冷却するための冷却水が流されている管で
ある冷却水路管１１と、吸収器８で冷媒を吸収した希溶
液を高温再生器１に送る溶液ポンプ１２と、希溶液が高
温再生器１から吸収器８へと逆流するのを防止する逆止
弁１３とから成っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従
来の吸収冷温水機では、高温再生器１における加熱用ガ
ス等による加熱のし過ぎによる高負荷運転、冷却水コイ
ル内部の汚れによる凝縮器温度上昇下での冷房運転、又
は逆止弁１３のごみ詰まり等によって溶液漏れがある状
態での冷房運転等を行ってしまう場合がある。このよう
な状態で運転をしてから何の手立てもせずにそのまま運
転を停止すると、高温再生器１内の圧力上昇によって溶
液が流出してしまっていたり、逆止弁１３から溶液が逆
流すること等によって、高温再生器の液面が通常のレベ
ルよりも低いレベルに低下してしまう。

【０００４】その低い液面レベルのままで冷房運転を再
開した場合は、温度センサ９は高温再生器１における上
方部位の温度を検出するのであるが、その検出部位は液
面レベルよりも上方の位置となっているので、温度セン
サ９の熱容量が大きいため図５に示すように、高温再生
器１の伝熱面温度の上昇よりも遅れて温度センサ９の検
出温度が上昇すること、即ち温度センサ９の応答速度が
遅くなってしまうことが生ずる。

【０００５】そして、温度センサ９が検出した高温再生
器１の温度の異常上昇に基づいて、コントローラ１０が
温度異常スイッチ（図示せず）を制御した時点では、高
温再生器１内の伝熱面は溶液による冷却が十分行われて
おらず、高温再生器１内の伝熱面の温度がすでに異常に
高温なっている。これにより、高温再生器１において、
高温の燃焼ガスによる局部加熱から、水素等の不凝縮性
ガスが発生しやすくなり、発生したガスによって冷房能
力が低下してしまう。

【０００６】そこで、本発明は、高温再生器における溶
液の液面レベルを確保することができる吸収冷温水機を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の吸収冷温水機
は、吸収剤及び冷媒を含む希溶液を加熱してその冷媒を
蒸発させ中間濃度溶液にする高温再生器と、この高温再
生器から供給された蒸気で前記高温再生器から供給され
た中間濃度溶液を更に濃縮して濃溶液にする低温再生器
と、この低温再生器から供給された蒸気を液体に凝縮す
る凝縮器と、この凝縮器から供給されてきた冷媒を蒸発
させる蒸発器と、前記蒸発器で蒸発した蒸気を前記濃溶
液に吸収させて前記希溶液にする吸収器とを有する吸収
冷温水機において、前記高温再生器における上方部位の
温度を検出する第１温度センサと、前記高温再生器にお
ける下方部位の温度を検出する第２温度センサとを有
し、更に前記吸収器で冷媒を吸収した希溶液を高温再生
器に送る溶液ポンプと、該溶液ポンプを制御するコント
ローラとを設け、該コントローラは、前記第１温度セン
サと第２温度センサとの検出温度の差が所定の値以上に
なったときに前記溶液ポンプを所定時間だけ運転させる
制御をすることを特徴とする。

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【作用】本発明の吸収冷温水機において、コントローラ
は、第１温度センサと前記第２温度センサとの検出信号
を入力して、それらの温度差から高温再生器における溶
液の液面レベルを判断する。そして、コントローラは、
前記温度差が所定の値よりも大きいときは、前記液面レ
ベルが低いと判断し、溶液ポンプ等を動作させて前記液
面レベルを上昇させる。これらにより、高温再生器にお
ける溶液の液面レベルを確保する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１２】図１は、本発明の実施例の吸収冷温水機を
示すブロック図である。本実施例の吸収冷温水機は、高
温再生器１と、セパレータ２と、低温再生器３と、凝縮
器４と、冷媒貯蔵室５と、蒸発器７と、吸収器８と、第
１温度センサ９ａと、第２温度センサ９ｂと、コントロ
ーラ１０と、冷却水路管１１と、溶液ポンプ１２と、逆
止弁１３と、ガス調整弁１４とで構成されている。な
お、図１において、図４に示す従来の吸収冷温水機の構
成部品と同様な部品には同一符号を付している。

【００１３】ここで、高温再生器１は、吸収剤及び冷媒
を含む希溶液を加熱してその冷媒を蒸発させ中間濃度溶
液にするものである。セパレータ２は、高温再生器１で
加熱された希溶液の水分を蒸発させ、その蒸気と溶液と
を分離して溶液を中間濃度まで濃くするものである。低
温再生器３は、セパレータ２より供給された蒸気でセパ
レータ２より供給された中間濃度溶液を更に濃縮して、
濃溶液にするものである。凝縮器４は、低温再生器３か
ら供給された蒸気を液体に凝縮するものである。冷媒貯
蔵室５は、凝縮器４で凝縮された冷媒を貯蔵するもので
ある。蒸発器７は、冷媒貯蔵室５から送られてきた冷媒
である水を蒸発させて、その蒸発潜熱で図示しない冷水
管を冷却するものである。吸収器８は、蒸発器７で蒸発
した蒸気を低温再生器３から送られてきた濃溶液に吸収
させるものである。

【００１４】第１温度センサ９ａは、高温再生器１にお
ける上方部位の温度を検出する。ここで、上方部位と
は、高温再生器１における垂直方向についての略中間位
置から上にある部位をいう。第２温度センサ９ｂは、高
温再生器１における下方部位の温度を検出する。ここ
で、下方部位とは、高温再生器１における垂直方向につ
いての略中間位置から下にある部位をいう。コントロー
ラ１０は、第１温度センサ９ａと第２温度センサ９ｂの
検出信号に基づいて本吸収冷温水機の運転状態を制御す
るものである。

【００１５】冷却水路管１１は、吸収器８及び凝縮器４
等を冷却するための冷却水が流されている管である。溶
液ポンプ１２は、吸収器８で冷媒を吸収した希溶液を高
温再生器１に送るものである。逆止弁１３は、希溶液が
高温再生器１から吸収器８へと逆流するのを防止する。
ガス調整弁１４は、高温再生器１を加熱するための燃焼
ガスの供給量を制御するものである。

【００１６】次に、本実施例の吸収冷温水機の動作を説
明する。図２は、本実施例の吸収冷温水機における高温
再生器１の液面レベルと、温度センサ９ａ、９ｂの指示
値との経過時間に対する変動を示すグラフである。この
図において、液面レベルの低下が発生した時点が冷房運
転を停止した時点に当たる。

【００１７】高温再生器１における加熱用蒸気等の入れ
過ぎによる高負荷運転、又は冷却水コイル内部の汚れに
よる凝縮器温度上昇下での運転等により、高温再生器１
内の温度及び圧力が高い状態のままで運転を停止してし
まうことがある。この場合においては、高温再生器１内
の溶液が揚液管（図示せず）等を通って必要以上にセパ
レータ２に流出し、その高温再生器１内の溶液の液面レ
ベルの低下を招くことがある。また、逆止弁１３におけ
る溶液漏れ等により、運転停止時に溶液が高温再生器１
側から吸収器８側へと逆流して、高温再生器１内の溶液
の液面レベルの低下を招くことがある。

【００１８】これらの理由で液面レベルが低下すると、
温度センサ９ａの検出部位である高温再生器１内の上部
は蒸気相となり、温度センサ９ｂの検出部位である高温
再生器１内の下部は液相となる。このため、図２に示す
ように、蒸気相部分を検出している温度センサ９ａの検
出温度の低下速度が、液相部分を検出している温度セン
サ９ｂの検出温度の低下速度よりも早くなる。即ち、運
転停止時からの時間の経過によって、温度センサ９ａの
検出温度と温度センサ９ｂの検出温度とに差が生ずるこ
ととなる。

【００１９】そこで、本実施例の吸収冷温水機における
コントローラ１０は、上記現象に基づいて本吸収冷温水
機の運転動作を制御する。図３は、そのコントローラ１
０の制御動作の一例を示すフローチャート図である。

【００２０】先ず、冷房運転を開始させる。この冷房運
転を行うことで、逆止弁１３における溶液漏れ等が生じ
て高温再生器１内の溶液の液面レベルが低下する（Ｓ
１）。その後、冷房運転を停止させる（Ｓ２）。そし
て、温度センサ９ａと温度センサ９ｂとの検出温度の差
が所定の温度差Ｔ１以上であるか否かを判断する（Ｓ
３）。ここで、その温度差がＴ１以上でない場合は、ス
テップＳ１に戻る。

【００２１】一方、その温度差がＴ１以上である場合
は、液面レベルが低過ぎると判断し、溶液ポンプ１２を
所定時間だけ運転させて液面レベルを所定値だけ上げる
（Ｓ４）。その後、温度センサ９ａと温度センサ９ｂと
の検出温度の差が所定の温度差Ｔ２以上であるか否かを
判断する（Ｓ５）。ここで、その温度差がＴ２以下でな
い場合は、まだ液面レベルが十分に上がっていないと判
断してステップＳ４に戻り、Ｔ２以下である場合は、液
面レベルが適当であると判断してステップＳ１に戻る。

【００２２】これらにより、本実施例の吸収冷温水機
は、温度センサ９ａと温度センサ９ｂとの検出温度の差
から高温再生器１内の溶液の液面レベルの高低をコント
ローラ１０が捉えて、その液面レベルを溶液ポンプ１２
等で調整することができるので、適当な液面レベルを確
保することができて高温再生器１における空焚きを防止
することができる。したがって、高温再生器１における
局部加熱による水素等の不凝縮性ガスの発生を防止し
て、冷房運転の能力低下を抑制し、耐久性及び信頼性の
ある吸収冷温水機とすることができる。

【００２３】また、本実施例における温度センサ９ａと
温度センサ９ｂとの検出温度の差に基づいて高温再生器
１内の溶液の液面レベルを検出する方法は、従来の液面
レベル計測に使われているフロート式又は電極式よりも
安価であり、可動部の摩耗あるいは電極の劣化等による
誤動作が生ずることもなく、信頼性の高い検出動作をす
ることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、第
１温度センサと第２温度センサとの検出温度の差から高
温再生器内の溶液の液面レベルの高低をコントローラが
捉えて、その液面レベルを溶液ポンプ等で調整すること
ができるので、適当な液面レベルを確保することができ
て高温再生器における空焚きを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の吸収冷温水機を示すブロック
図である。

【図２】図１の吸収冷温水機における高温再生器の液面
レベル及び温度センサ指示値の経過時間に対する変動を
示すグラフである。

【図３】図１の吸収冷温水機におけるコントローラの動
作の一例を示すフローチャート図である。

【図４】従来の吸収冷温水機の一例を示すブロック図で
ある。

【図５】図４の吸収冷温水機の運転状態と高温再生器の
液面レベル、温度センサ指示値及び伝熱面温度の経過時
間に対する変動を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 高温再生器 ２ セパレータ ３ 低温再生器 ４ 凝縮器 ５ 冷媒貯蔵室 ７ 蒸発器 ８ 吸収器 ９ａ 第１温度センサ ９ｂ 第２温度センサ １０、４０ コントローラ １１ 冷却水路管 １２ 溶液ポンプ １４ ガス調整弁

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸収剤及び冷媒を含む希溶液を加熱して
   その冷媒を蒸発させ中間濃度溶液にする高温再生器と、
   この高温再生器から供給された蒸気で前記高温再生器か
   ら供給された中間濃度溶液を更に濃縮して濃溶液にする
   低温再生器と、この低温再生器から供給された蒸気を液
   体に凝縮する凝縮器と、この凝縮器から供給されてきた
   冷媒を蒸発させる蒸発器と、前記蒸発器で蒸発した蒸気
   を前記濃溶液に吸収させて前記希溶液にする吸収器とを
   有する吸収冷温水機において、前記高温再生器における
   上方部位の温度を検出する第１温度センサと、前記高温
   再生器における下方部位の温度を検出する第２温度セン
   サとを有し、更に前記吸収器で冷媒を吸収した希溶液を
   高温再生器に送る溶液ポンプと、該溶液ポンプを制御す
   るコントローラとを設け、該コントローラは、前記第１
   温度センサと第２温度センサとの検出温度の差が所定の
   値以上になったときに前記溶液ポンプを所定時間だけ運
   転させる制御をすることを特徴とする吸収冷温水機。