JP2981560B2 - 冷暖切替機能付吸収冷温水機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、遠隔から冷暖を切り替
える吸収冷温水機に係り、特に立ち上げ条件を事前にチ
ェックして始動をスムースに行う冷暖切替機能付吸収冷
温水機に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の吸収冷温水機は、例えば夏季に
冷水を、冬季に温水を製造でき、必要に応じて冷水／温
水を遠隔から切り替え可能な装置として提供されてい
る。図４はかかる従来の冷暖切替機能付吸収冷温水機を
示す系統図であり、図５はその従来機の動作を説明する
フローチャートである。

【０００３】この吸収式冷温水機は、主に吸収器１１、
溶液ポンプ１３、低温熱交換器１５、高温熱交換器１
７、高温再生器１９、分離器２１、低温再生器２３、凝
縮器２５、冷媒分配管３１、蒸発器３３、自動冷暖切換
弁３５、制御装置３７、及び遠隔操作盤３９等を具備し
ている。

【０００４】また、この吸収冷温水機には冷却塔４１が
備えられている。この冷却塔４１は円筒形状をしてお
り、その上部より下部に向けて、ファン４３、散水器４
５、充填材４７、水槽４９が配置されている。そして、
水槽４９下部には冷却水ポンプ５１が設けられており、
この冷却水ポンプ５１の吐出口側は、配管５７ａ、吸収
器１１内の吸収器コイル５３、凝縮器２５内の凝縮器コ
イル５５、配管５７ｂを介して散水器４５に連通接続さ
れている。そして、水槽４９の冷却水を吸い込んだ冷却
水ポンプ５１は、その加圧冷却水を配管５７ａに送り込
む。これにより、冷却水は、吸収器１１内で吸収熱を奪
い、次に凝縮器２５内で凝縮熱を奪った後に、散水器４
５から充填材４７に散布されるようになっている。ま
た、水槽４９には、ボールタップ５９、冷却水レベルセ
ンサ６１が設けられている。配管５７ａには、排水弁６
３、電磁弁６５が設けられている。さらに、冷却水レベ
ルセンサ６１の検出信号は制御装置３７に入力されるよ
うにしてあり、制御装置３７の出力信号は電磁弁６５に
接続されている。

【０００５】この吸収式冷温水機の操作は、図５に示す
ように、遠隔操作盤３９で冷房運転する場合は自動冷暖
切換弁３５を「閉じる」ように指示し、暖房運転する場
合に自動冷暖切換弁３５を「開ける」ように指示するも
のであった。

【０００６】ところで、吸収冷温水機の冷房運転時に水
槽４９の水位が低下すると、冷却水レベルセンサ６１は
「水無し」を検知し、その検知信号で保護装置が作動し
て吸収冷温水機の運転が停止され、冷却水ポンプ５１が
停止する。この時、吸収器コイル５３および凝縮器コイ
ル５５にある冷却水が水槽４９に逆流するため水位が上
昇して、冷却水レベルセンサ６１は「水有り」を検知す
る。従って、再度吸収冷温水機が運転開始するととも
に、冷却水ポンプ５１が運転開始となり、水槽４９の水
位が直ちに低下して「水無し」が検知され、吸収冷温水
機が停止し、冷却水ポンプ５１が停止する。このように
吸収冷温水機の発停が繰り返されて、いつまでたっても
冷房運転に入らないという不都合が起き、さらにこのむ
だな発停の繰返しで構成部品を劣化させるという問題が
あった。その他、水槽４９の水位が十分あっても冷却水
温度が低すぎると冷媒の凍結が起こり冷房できない、さ
らに遠隔操作盤３９からの閉命令にもかかわらず、時に
は自動冷暖切換弁３５が閉じず冷房運転できない等の問
題があった。また遠隔操作盤３９からの指示が暖房であ
るにもかかわらず、時として自動冷暖切換弁３５が開か
ず、暖房運転できないという問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
吸収冷温水機においては、冷却水の温度や自動冷暖切換
弁の開閉状態についての確認が十分でないために、吸収
冷温水機で用いる冷却水が不足しているにもかかわら
ず、運転の発停が繰り返されるなど吸収冷温水機の運転
をスムースに立ち上げることができないという問題、ま
た保護装置スイッチの繰返し作動により構成機器の耐久
性を低下させるという問題があった。

【０００８】本発明は、上記問題を解決し、運転前に冷
却水および自動冷暖切換弁の立ち上げ条件を事前にチェ
ックすることにより、吸収冷温水機の保護装置スイッチ
を作動させることなく、スムースに運転を立ち上げるこ
とができる冷暖切替機能付吸収冷温水機を提供すること
を目的とする。

【０００９】上記目的を達成するために、本発明の冷暖
切替機能付吸収冷温水機は、吸収器、溶液ポンプ、低温
熱交換器、高温熱交換器、高温再生器、分離器、低温再
生器、凝縮器、蒸発器及び自動冷暖切換弁からなる冷凍
サイクル系と、吸収器の冷却コイル、凝縮器の冷却コイ
ル及び蒸発器の冷却コイルに循環させる冷却水を生成す
る冷却塔、及び該冷却水を送給する冷却水ポンプからな
る冷却水循環系と、冷房または暖房を指定する遠隔操作
盤と、冷凍サイクル系と冷却水循環系の両系を制御する
制御装置と、これら両系の異常時に両系を停止する保護
装置とを備えてなる冷暖切替機能付吸収冷温水機におい
て、冷却塔の水槽に給水源から補給水を取り込むボール
タップと、このボールタップが取り込む補給水の水圧を
設定する圧力スイッチと、冷却水ポンプ出側の冷却水温
度を検出する温度センサーとを設け、制御装置は圧力ス
イッチが作動している信号と温度センサーが所定温度以
上であることを示す信号と自動冷暖切換弁が閉じて冷房
を示す信号を入力した時に冷房運転の始動することを特
徴とする。

【００１０】そして圧力スイッチの設定圧は、この設定
圧でボールタップの取り込む補給水の流量が冷却塔で蒸
発して散失する冷却水の量に見合うような値とするのが
よく、また温度センサーの前記所定温度は、蒸発器に流
入する冷媒が凍結する温度より高くするのがよい。さら
に遠隔操作盤は、圧力スイッチが作動している信号、温
度センサーが所定以上の温度であることを示す信号およ
び自動冷暖切換弁が閉じて冷房を示す信号の少なくとも
一つを受信しない時に始動不可を示す表示器を設けるこ
とが好ましい。

【００１１】

【作用】本発明の冷暖切替機能付吸収冷温水機におい
て、遠隔操作盤により冷房運転が指定された時、制御装
置は、このボールタップが給水源から水槽に取り込む補
給水の水圧を設定する圧力スイッチが作動している信号
と、冷却水ポンプ出側の冷却水温度を検出する温度セン
サーが所定温度以上であることを示す信号と、自動冷暖
切換弁が閉じて冷房を示す信号を入力した時に、冷房運
転の始動を行う。このように該冷温水機を始動する前に
立ち上げ条件を確認するので、保護装置を作動させるこ
となく、冷房運転を開始することができる。また立ち上
げ条件が不満足な場合には、遠隔操作盤の表示器に示さ
れるので、早期に対応措置をとることができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明について図示の実施例を参照し
て説明する。図１は本発明の冷暖切替機能付吸収冷温水
機（以後、単に吸収冷温水機という）の一実施例を示す
系統図、図２はこの吸収冷温水機に付随する冷却塔の水
槽で用いられる給水ボールタップと給水圧力スイッチを
示す図、図３はこの吸収冷温水機の始動制御を説明する
フローチャートである。

【００１３】図１に示すように、吸収冷温水機１は、冷
却塔４１が付加されており、冷房運転時には、吸収冷温
水機１から放出される高温の冷却水が冷却塔４１で冷却
され、そして冷却塔４１で低温となった冷却水が再び吸
収冷温水機１に供給されるように構成されている。

【００１４】吸収冷温水機１は、冷凍サイクルを構成す
るために、主に吸収器１１、溶液ポンプ１３、低温熱交
換器１５、高温熱交換器１７、高温再生器１９、分離器
２１、低温再生器２３、凝縮器２５、冷媒分配管３１、
蒸発器３３、制御装置３７、及び遠隔操作盤３９等を具
備している。また、分離器２１内の溶液を吸収器１１下
部に直接導く管路３４内には自動冷暖切換弁３５が設け
てあり、この自動冷暖切換弁３５は制御装置３７により
開閉制御されるようになっている。

【００１５】冷房運転時には、吸収冷温水機では、自動
冷暖切換弁３５が閉じられており、このため吸収器１１
の稀溶液は、溶液ポンプ１３により吸い込まれ低温熱交
換器１５、高温熱交換器１７で熱交換した後に高温再生
器１９に供給される。高温再生器１９においてバーナー
２０により加熱された溶液は分離器２１に入り、分離器
２１において冷媒蒸気と吸収濃溶液とに分離される。分
離器２１で分離された濃溶液は、高温熱交換器１７で、
吸収器１１からの稀溶液と熱交換した後、低温再生器２
３、低温熱交換器１５を経由して吸収器１１の内部上部
に供給される。吸収器１１の内部に供給された吸収濃溶
液は、吸収冷却管５３の表面を流下しながら冷媒蒸気を
吸収して稀溶液となる。このときに発生する吸収熱は吸
収器コイル５３を流れる冷却水で除去される。

【００１６】また、分離器２１で発生した冷媒蒸気は、
低温再生器２３に導かれ、この低温再生器２３において
濃溶液を再度加熱して熱交換した後に凝縮器２５に導か
れる。低温再生器２３において濃溶液が加熱されたこと
により発生した蒸気も凝縮器２５に導かれる。この凝縮
器２５の内部には凝縮器コイル５５が設けてあり、この
凝縮器コイル５５に流れる冷却水と熱交換を行って凝縮
熱を放熱することにより、冷媒蒸気が冷却されて凝縮液
化される。凝縮器２５において液化された冷媒液は、冷
媒分配管３１を経て蒸発器３３に導かれ蒸発器コイル２
７に散布されて蒸発し、蒸発器コイル２７に流れる水か
ら蒸発潜熱を奪う。これにより、蒸発器コイル２７から
冷水を得ることができ、この冷水で冷房等を行うことが
できる。

【００１７】一方、暖房運転のときには、上記吸収冷温
水機では、自動冷暖切換弁３５が開いているため、分離
器２１の高温溶液は自動冷暖切換弁３５を介して吸収器
１１に供給される。この吸収器１１に供給された高温溶
液で蒸発器コイル２７が温められ、蒸発器コイル２７か
ら温水を得ることができる。

【００１８】次に冷却塔４１を含む冷却水の循環系につ
いて説明する。冷却塔４１は例えば円筒形状をしてお
り、円筒の上部より下部に向けて、ファン４３、散水器
４５、充填材４７、水槽４９と配置されている。そし
て、水槽４９下部には冷却水ポンプ５１が設けられてお
り、この冷却水ポンプ５１の吐出側は、配管５７ａ、吸
収器１１内の吸収器コイル５３、凝縮器２５内の凝縮器
コイル５５、配管５７ｂを介して散水器４５に連通接続
されている。また、水槽４９には、給水源から水槽４９
に補給水を自動的に取り込むボールタップ５９、補給水
の水圧を設定する圧力スイッチ６０が設けられている。
さらに、冷却水ポンプ５１出口側に冷却水温度センサー
７１が設けられている。なお、本実施例における冷却塔
は、図４で示す従来のように小型水槽に設けられていた
オーバーフロー時に作動する排水電導弁、逆止弁がな
く、また従来の冷却水レベルセンサ（三芯式レベルスイ
ッチ）の代わりに給水圧力スイッチを用いている。これ
は冷却塔の水槽を大型化して、冷却水ポンプが停止した
場合、吸収器コイルおよび凝縮器コイル内にある冷却水
が水槽に逆流しても、水槽からのオーバーフローがない
ように構成したからである。

【００１９】上記のように構成した冷却水の循環系にお
いて、給水口圧力スイッチ６０は、冷却塔４１の水槽４
９に水がある場合は、ボールタップ５９の元バルブ８０
が”開”となっているので、給水圧がありＯＮとなる。
冷却水温度センサー７１は冷却水が所定温度、例えば８
℃以上であるならＯＮとなる。これら給水口圧力スイッ
チ６０および冷却水温度センサー７１は制御装置に接続
されている。なお分離器２１と吸収器１１下部間にある
自動冷暖切換弁３５は制御装置３７から駆動信号を受信
するだけでなく、弁の開閉状態を検知しそれを知らせる
戻り信号をも発信する構成となっている。

【００２０】図３に示す制御フローにより吸収冷温水機
の始動時の制御について説明する。遠隔操作盤３９から
冷房運転の指示を出すと、制御装置３７はまず給水口圧
力スイッチ６０がＯＮ（ＹＥＳ）かどうかを確認する。
ＯＮならば、次に冷却水入口温度センサー７１が所定温
度以上（ＹＥＳ）かを確認し冷媒凍結が生じないと判判
定する。ＹＥＳならば、自動冷暖切換弁３５に"閉"命令
を出し、実際に弁開度をリミットスイッチにて確認
し、"閉"ならば、冷房運転を開始する。これらの判定が
一つでもＮＯならば、冷房運転は停止となり、冷房運転
異常信号を遠隔操作盤３９に送信する。この信号は遠隔
操作盤３９に設けた表示器３９ａに表示される。

【００２１】一方、遠隔操作盤３９から暖房指示を出す
と、制御装置３７は自動冷暖切換弁３５に"開"命令を出
し、その後実際に弁開度をリミットスイッチにて確認し
て、"開ならば、暖房運転を開始する。

【００２２】ところで、給水口圧力スイッチ６０を用い
ると、ボールタップ５９の給水元圧力を検知する方式で
あるため、逆流により冷却水が水槽に戻っても、給水圧
力が復帰しないため、前述のような発停の繰返しは起き
ない。給水口圧力スイッチ６０の設定圧は、本実施例で
は０．３ kg/cm²前後である。この設定値は、冷却塔へ
の給水と吸収冷温水機運転中の冷却水循環中の損失が等
しくなるより若干高い値である。

【００２３】このように冷房運転立ち上げ前に制御装置
が冷却水の有無、温度、自動冷暖切換弁等の立ち上げ条
件を確認してから始動するので、従来の冷却水レベルセ
ンサを用いた吸収冷温水機のように発停の繰返しもな
く、また保護スイッチの作動なしで始動でき、冷暖運転
を支障なく行うことができる。保護スイッチが作動した
場合には、保護スイッチを復帰させるためににサービス
員が出向く必要があるばかりでなく、機器の耐久性が低
下するため、経済面及び耐久性の面より保護スイッチを
むだに作動させないことが重要である。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
冷暖切替機能付吸収冷温水機を、吸収器、溶液ポンプ、
高温再生器、分離器、凝縮器、蒸発器、自動冷暖切換
弁、他からなる冷凍サイクル系と、吸収器、凝縮器及び
蒸発器それぞれの冷却コイルと冷却塔及び冷却水ポンプ
からなる冷却水循環系と、冷／暖を指定する遠隔操作盤
と、制御装置と、異常時に両系を停止する保護装置とを
備え、冷却塔の水槽に補給水を取り込むボールタップ
と、補給水の水圧を設定する圧力スイッチと、冷却水ポ
ンプ出側の冷却水温度を検出する温度センサーとを設
け、制御装置は、遠隔操作盤で冷房運転を指定した時
に、圧力スイッチの作動信号と温度センサーが所定温度
以上であることを示す信号と自動冷暖切換弁が閉じて冷
房を示す信号を入力した後に冷房運転の始動するように
構成したので、該冷温水機を始動する前に立ち上げ条件
を確認でき、保護装置を作動させることなく、冷房運転
を開始することができ、保護装置の作動によって起きる
構成機器の劣化を防止することができる。また立ち上げ
条件が不満足な場合には、遠隔操作盤の表示器に示さ
れ、早期に対応措置をとることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の冷暖切替機能付吸収冷温水機の一実施
例の系統図である。

【図２】冷却塔の水槽で用いる給水ボールタップと圧力
スイッチを示す図である。

【図３】一実施例の動作を説明するフローチャートであ
る。

【図４】従来の吸収冷温水機の系統図である。

【図５】従来機の動作を説明するフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１ 吸収冷温水機 １１ 吸収器 １３ 溶液ポンプ １５ 低温熱交換器 １７ 高温熱交換器 １９ 高温再生器 ２１ 分離器 ２３ 低温再生器 ２５ 凝縮器 ２７ 蒸発器コイル ３３ 蒸発器 ３５ 自動冷暖切換弁 ３７ 制御装置 ３９ 遠隔操作盤 ３９ａ 表示器 ４１ 冷却塔 ４９ 水槽 ５１ 冷却水ポンプ ５３ 吸収器コイル ５５ 凝縮器コイル ５９ ボールタップ ６０ 給水口圧力スイッチ７１ 冷却水入口温度センサー

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸収器、溶液ポンプ、低温熱交換器、高
   温熱交換器、高温再生器、分離器、低温再生器、凝縮
   器、蒸発器及び自動冷暖切換弁からなる冷凍サイクル系
   と、前記吸収器の冷却コイル、前記凝縮器の冷却コイル
   及び前記蒸発器の冷却コイルに循環させる冷却水を生成
   する冷却塔、及び該冷却水を送給する冷却水ポンプから
   なる冷却水循環系と、冷房または暖房を指定する遠隔操
   作盤と、前記両系を制御する制御装置と、前記両系の異
   常時に該両系を停止する保護装置とを備えてなる冷暖切
   替機能付吸収冷温水機において、前記冷却塔の水槽に給
   水源から補給水を取り込むボールタップと、該ボールタ
   ップが取り込む補給水の水圧を設定する圧力スイッチ
   と、前記冷却水ポンプ出側の冷却水温度を検出する温度
   センサーとを設け、前記制御装置は前記圧力スイッチが
   作動している信号と前記温度センサーが所定温度以上で
   あることを示す信号と前記自動冷暖切換弁が閉じて冷房
   を示す信号を入力した時に冷房運転が始動することを特
   徴とする冷暖切替機能付吸収冷温水機。
2. 【請求項２】 前記圧力スイッチの設定圧は、該設定圧
   で前記ボールタップの取り込む補給水の流量が前記冷却
   塔で散失する冷却水の量に見合うような値であることを
   特徴とする請求項１記載の冷暖切替機能付吸収冷温水
   機。
3. 【請求項３】 前記温度センサーの所定温度は、前記蒸
   発器に流入する冷媒が凍結する温度より高いことを特徴
   とする請求項２記載の冷暖切替機能付吸収冷温水機。
4. 【請求項４】 前記遠隔操作盤は、前記圧力スイッチが
   作動している信号、前記温度センサーが所定以上の温度
   であることを示す信号および自動冷暖切換弁が閉じて冷
   房を示す信号の少なくとも一つを受信しない時に始動不
   可を示す表示器を設けたことを特徴とする請求項１ない
   し３のいずれかに記載の冷暖切替機能付吸収冷温水機。