JP3236406B2

JP3236406B2 - 吸収式冷凍機

Info

Publication number: JP3236406B2
Application number: JP11550393A
Authority: JP
Inventors: 薫河本; 徹福知; 和美山本; 慎介高橋
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1993-05-18
Filing date: 1993-05-18
Publication date: 2001-12-10
Anticipated expiration: 2016-12-10
Also published as: JPH06323679A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、吸収器側液溜まり部を
備えた吸収器と再生器側液溜まり部を備えた再生器とが
設けられ、前記吸収器側液溜まり部、前記再生器、前記
再生器側液溜まり部及び前記吸収器が吸収液循環路にて
接続され、前記吸収器側液溜まり部から前記再生器へ通
流する吸収液と、前記再生器側液溜まり部から前記吸収
器へ通流する吸収液との間で熱交換させる熱交換部が設
けられた吸収式冷凍機に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる吸収式冷凍機においては、吸収液
中の吸収剤の再結晶を防止するために、運転停止に引き
続いて、再生器への熱入力を停止した状態で、吸収液を
吸収液循環路にて循環させる希釈運転を行っている。運
転停止直前において、吸収液の循環経路の各所に滞留し
ている吸収液の滞留量の状態や、希釈運転の状態によ
り、希釈運転後に、吸収器側液溜まり部に滞留する吸収
液の量は増減する。従って、運転開始時に、吸収器側液
溜まり部に滞留する吸収液の量が過小になっていると、
吸収器側液溜まり部から再生器に送る吸収液の量が少な
くなるので、再生器が空焚き状態になる虞がある。

【０００３】従って、従来は、再生器側液溜まり部と吸
収器の頂部とを、高低差を利用して吸収液を再生器側液
溜まり部から吸収器へ流動させる管にて接続し、その管
に、流路開閉弁を設け、吸収液循環路を通じて吸収液を
循環させるポンプを作動させ且つ再生器中の吸収液を加
熱する加熱手段を加熱作動させた状態で、運転開始前に
前記流路開閉弁を設定時間の間開成する運転開始前制御
を実行する制御手段を設けていた（例えば、特開昭６０
−１３４１７０号公報参照）。つまり、運転開始前に、
前記ポンプを作動させ且つ前記加熱手段を加熱作動させ
た状態で、再生器側液溜まり部の吸収液を高低差により
吸収器の頂部から吸収器に供給しながら、そのように供
給される吸収液を前記ポンプにて吸収液循環路を通じて
循環させるようにして、再生器が空焚き状態になるのを
防止するようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の吸収式冷凍機では、運転開始前制御の間は、前記加
熱手段を加熱作動させているので、運転開始前制御が実
行される前に、吸収器側液溜まり部や再生器に滞留して
いる吸収液の量が少ないときは、運転開始前制御が行わ
れている間に、再生器が空焚き状態となる虞があり、再
生器の空焚きを防止する上で、未だ改善の余地があっ
た。又、吸収液は再生器液溜まり部から吸収器の頂部へ
高低差により流動して、吸収液を再生器液溜まり部から
吸収器の頂部へ供給するためのエネルギーが不要である
のもかかわらず、前記ポンプを作動させているので、エ
ネルギーが浪費されることとなり、動力費を低減する上
においても改善の余地があった。

【０００５】本発明は、かかる実情に鑑みて成されたも
のであり、その目的は、動力費を低減しながら、再生器
が空焚き状態になるのを防止することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による吸収式冷凍
機の第１の特徴構成は、前記吸収器側液溜まり部と前記
再生器側液溜まり部とが、それらを連通するバイパス流
路を通じて、吸収液を前記再生器側液溜まり部から前記
吸収器側液溜まり部へ高低差を利用して流動させるよう
に配置され、前記バイパス流路を開閉する流路開閉手段
が設けられ、前記吸収液循環路を通じて吸収液を循環さ
せるポンプを停止させ且つ前記再生器中の吸収液を加熱
する加熱手段の加熱作動を停止させた状態で、運転開始
前に前記流路開閉手段を設定時間の間開成する運転開始
前制御を実行する制御手段が設けられている点にある。

【０００７】第２の特徴構成は、前記制御手段は、冷房
モードの指示に伴って、前記運転開始前制御を実行した
後、前記流路開閉手段を閉じ且つ前記ポンプを作動させ
且つ前記加熱手段を加熱作動させ、暖房モードの指示に
伴って、前記流路開閉手段を開き且つ前記ポンプを作動
させ且つ前記加熱手段を加熱作動させるように構成され
ている点にある。

【０００８】

【作用】第１の特徴構成による作用は、以下の通りであ
る。運転停止中は、吸収器内と再生器内の圧力はほぼ同
一になっているので、運転開始前に、運転開始前制御が
実行されて流路開閉手段が開成されると、バイパス流路
を通じて、吸収液が高低差により再生器側液溜まり部か
ら吸収器側液溜まり部へ流動し、流路開閉手段が設定時
間の間開成される運転開始前制御の間に、吸収器側液溜
まり部に滞留する吸収液の量を、運転開始時には再生器
の空焚きを防止できるだけの量以上の量にすることがで
きる。ちなみに、運転開始前制御を前記加熱手段の加熱
作動を停止させて行うので、運転開始前制御が行われて
いる間に、再生器が空焚き状態となることはない。又、
吸収液を高低差を利用して再生器側液溜まり部から吸収
器側液溜まり部へ供給することから、運転開始前制御を
前記ポンプを停止させて行うことができるので、運転開
始前制御が行われている間は、エネルギーの浪費を回避
して、動力費を低減することができる。

【０００９】第２の特徴構成による作用は、以下の通り
である。冷房モードにおいては、前記運転開始前制御が
実行されて、吸収器側液溜まり部に再生器の空焚きを防
止できるだけの量の吸収液が滞留した後、前記流路開閉
手段が閉じられ且つ前記ポンプが作動され且つ前記加熱
手段が加熱作動されるので、再生器の吸収液が前記加熱
手段にて加熱されながら、吸収液は吸収器側液溜まり
部、再生器、再生器側液溜まり部、吸収器の順に循環す
る冷房運転循環経路を循環して、冷房運転が実行され
る。又、暖房モードが指示されると、前記流路開閉手段
が開かれ且つ前記ポンプが作動され且つ前記加熱手段が
加熱作動されるので、高温の吸収液は、吸収器側液溜ま
り部、再生器、再生器側液溜まり部の順に循環する暖房
運転循環経路を循環して、暖房運転が実行される。

【００１０】

【発明の効果】第１の特徴構成によれば、運転開始前に
運転開始前制御を行うことにより、運転開始時には再生
器の空焚きを防止できるだけの量の吸収液が吸収器側液
溜まり部に滞留しているようにすることができるので、
再生器が空焚き状態になるのを回避でき、しかも、運転
開始前制御を前記循環ポンプを停止させて行うので、動
力費を低減することができるようになり、もって、動力
費を低減しながら、再生器が空焚き状態になるのを防止
することができるようになった。

【００１１】更に、第２の特徴構成によれば、吸収式冷
温水機においても、動力費を低減しながら、再生器が空
焚き状態になるのを防止することができるようになっ
た。

【００１２】

【実施例】以下、図１に基づいて、本発明を二重効用吸
収式冷温水機に適用した実施例について説明する。先
ず、二重効用吸収式冷温水機の全体構成について説明す
る。

【００１３】バーナＢにより吸収液を加熱する高温再生
器１の上方に、縦型円筒形に形成した高温再生器気液分
離器２を配置し、その高温再生器気液分離器２の周部に
縦型の低温再生器３を配置し、その低温再生器３の上方
に低温再生器気液分離器４を配置し、低温再生器３の周
部に縦型の吸収器５を配置し、その吸収器５の周部で下
方に蒸発器６を、且つ、上方に凝縮器７を配置してあ
る。尚、吸収器５及び蒸発器６は、低温再生器３の周部
に形成される閉塞空間内に配置する構造としてあり、そ
の閉塞空間内の下部には、蒸発器６及び吸収器５に連通
する吸収器側液溜まり部５ａを設けてある。又、高温再
生器気液分離器２内の下部には、再生器側液溜まり部２
ａを設けてある。

【００１４】後述する暖房運転時に、高温再生器１にて
再生された高温の中液を吸収器５に供給すべく、再生器
側液溜まり部２ａと吸収器側液溜まり部５ａとを暖房用
吸収液供給路２９で接続してある。又、再生器側液溜ま
り部２ａに滞留する吸収液の液面が吸収器側液溜まり部
５ａに滞留する吸収液の液面よりも高いときに、暖房用
吸収液供給路２９を通じて、吸収液が再生器側液溜まり
部２ａから吸収器側液溜まり部５ａへ高低差を利用して
流動させるように、再生器側液溜まり部２ａと吸収器側
液溜まり部５ａとを横方向に並設する状態で配置してあ
る。

【００１５】冷媒蒸気と吸収液の上昇流路８で高温再生
器１に高温再生器気液分離器２を接続し、低温再生器３
の上部と低温再生器気液分離器４とを連通させてある。
吸収器５から高温再生器１に低濃度の吸収液（以下、稀
液と称する場合もある）を供給すべく、吸収器側液溜ま
り部５ａと高温再生器１とを溶液ポンプ９を介装した稀
液供給路１０で接続し、高温再生器１から低温再生器３
へ中濃度の吸収液（以下、中液と称する場合もある）を
供給すべく、高温再生器気液分離器２の下部の再生器側
液溜まり部２ａと低温再生器３の下部とを中液供給路１
１で接続し、低温再生器３から吸収器５へ高濃度の吸収
液（以下、濃液と称する場合もある）を供給すべく、低
温再生器気液分離器４と吸収器５の上部の吸収液散布具
１２とを濃液供給路１３で接続してある。

【００１６】中液供給路１１を通流する中液により稀液
供給路１０を通流する稀液を加熱する高温熱交換器１４
を設け、濃液供給路１３を通流する濃液により稀液供給
路１０を通流する稀液を加熱する低温熱交換器１５を設
けてある。

【００１７】高温再生器気液分離器２と低温再生器３と
を区画する隔壁１６を、高温再生器気液分離器２内の冷
媒蒸気で低温再生器３内の吸収液を加熱するための伝熱
壁に形成し、隔壁１６の内面での凝縮により発生した冷
媒液を隔壁１６と内筒１７との間の冷媒液貯留部２ｂに
流下させるように構成してある。

【００１８】高温再生器気液分離器２の冷媒液貯留部２
ｂと凝縮器７とを冷媒液供給路１８で接続し、低温再生
器気液分離器４と凝縮器７とを冷媒蒸気供給路１９で接
続し、凝縮器７内の下部の冷媒液貯留部７ａと蒸発器６
の冷媒液散布具２０とを冷媒液供給路２１で接続してあ
る。

【００１９】冷却水供給源２２からの冷却水を吸収器５
内の冷却コイル２３から凝縮器７内の冷却コイル２４へ
と供給するように、冷却コイル２３と冷却コイル２４と
を接続するとともに、それらに冷却水供給路２５を接続
してある。蒸発器６内の被冷却コイル２６からの冷水を
冷却対象２７に供給するように、被冷却コイル２６と冷
却対象２７とをポンプを介装した冷水供給路２８で接続
してある。

【００２０】稀液供給路１０を通流する稀液の流量を調
整する稀液流量調整弁Ｖ₁、バーナＢに供給する天然ガ
ス等の燃料のインプット量を調整する燃料流量調整弁Ｖ
₂、暖房用吸収液供給路２９の流路を開閉する冷暖房切
り換え弁Ｖ₃、及び、冷媒液供給路２１の流路を開閉す
る冷媒供給弁Ｖ₄を設けてある。又、冷却コイル２３に
流入する冷却水の温度Ｔ₁を検出する冷却水温度センサ
Ｓ₁を設けてある。

【００２１】図中のＣはマイクロコンピュータを利用し
た制御部を示す。制御部Ｃは、冷却水温度センサＳ₁の
検出情報、及び、冷房モード、暖房モード、冷凍能力調
整等の外部からの各種指示に基づいて、稀液流量調整弁
Ｖ₁、燃料流量調整弁Ｖ₂、冷暖房切り換え弁Ｖ₃、冷
媒供給弁Ｖ₄、ポンプ９、及び、バーナＢ等の作動を制
御する。以下、制御部Ｃによる制御作動について説明す
る。尚、バーナＢは前記加熱手段に相当し、バーナＢを
燃焼させることが前記加熱手段を加熱作動させること
に、並びに、バーナＢの燃焼を停止させることが前記加
熱手段の加熱作動を停止させることに、それぞれ相当す
る。

【００２２】先ず、冷房モードにおける制御作動につい
て説明する。制御部Ｃは、外部からの冷房運転開始指令
に基づいて、先ず、ポンプ９を停止させ且つバーナＢの
燃焼を停止させた状態で、第１設定時間（前記設定時間
に相当する）だけ冷暖房切り換え弁Ｖ ₃ を開成状態にす
る運転開始前制御を実行する。従って、吸収器側液溜ま
り部５ａ及び再生器側液溜まり部２ａに滞留する吸収液
の液面の高さが同じになるように、吸収液が暖房用吸収
液供給路２９を通じて通流する。尚、この状態におい
て、吸収器側液溜まり部５ａに滞留する吸収液の量は、
冷房運転開始時に吸収液が循環したときに、少なくとも
高温再生器１の空焚きを防止できるだけの量以上になる
ように、吸収器側液溜まり部５ａ及び再生器側液溜まり
部２ａの配置関係、全体の吸収液の貯留量、等を設定し
てある。

【００２３】続いて、前記第１設定時間が経過すると、
冷暖房切り換え弁Ｖ₃を閉成状態に、及び、冷媒供給弁
Ｖ₄を開成状態にし、ポンプ９を作動させ、バーナＢを
燃焼させて、冷房運転を実行する。

【００２４】以下、冷房運転における吸収液及び冷媒の
作用について説明する。吸収液は、吸収器側液溜まり部
５ａ、稀液供給路１０、高温再生器１、高温再生器気液
分離器２、再生器側液溜まり部２ａ、中液供給路１１、
低温再生器３、低温再生器気液分離器４、濃液供給路１
３、吸収器５の順に循環する冷房運転循環経路を循環す
る。そして、吸収器５にて冷媒蒸気を吸収した吸収液
は、高温再生器１、高温再生器気液分離器２、低温再生
器３、低温再生器気液分離器４を順次通流する過程で、
冷媒が分離されて再生され、その再生された吸収液は吸
収液散布具１２にて吸収器５内に散布され、蒸発器６で
発生した冷媒蒸気を吸収するのである。尚、吸収器５内
で吸収液が冷媒蒸気を吸収することにより生じた吸収熱
は、冷却コイル２３を通流する冷却水に与えて外部に取
り出すようにしてある。

【００２５】一方、高温再生器１で吸収液から発生した
冷媒蒸気は高温再生器気液分離器２で凝縮し、その冷媒
液は冷媒液供給路１８により凝縮器７に供給され、低温
再生器３で吸収液から発生した冷媒蒸気は冷媒蒸気供給
路１９により凝縮器７に供給されて、その冷媒蒸気は冷
却コイル２４の作用で凝縮する。そして、冷媒液貯留部
７ａに貯留されている冷媒液は、冷媒液散布具２０にて
蒸発器６内に散布され、その散布冷媒液は被冷却コイル
２６の作用で蒸発して、その気化熱により、被冷却コイ
ル２６を通流する水が冷却されるのである。

【００２６】更に、制御部Ｃは、要求される冷凍能力に
応じて前記インプット量を調整すべく、燃料流量調整弁
Ｖ₂を制御する。又、制御部Ｃには、前記インプット量
及び冷却水温度Ｔ₁に応じて予め設定した稀液流量調整
弁Ｖ₁の開度を記憶させてある。そして、制御部Ｃは、
前記インプット量及び冷却水温度センサＳ₁の検出冷却
水温度Ｔ₁に基づいて、稀液流量調整弁Ｖ₁の開度を制
御して、吸収液の循環量を制御する。

【００２７】次に、冷房運転の停止に引き続いて実行さ
れる希釈運転における制御作動について説明する。制御
部Ｃは、外部からの冷房運転停止指令に基づいて、冷暖
房切り換え弁Ｖ₃の閉成状態を継続する状態で、冷媒供
給弁Ｖ₄を閉成状態にし、バーナＢの燃焼を停止させ
る。続いて、冷媒供給弁Ｖ₄を第２設定時間だけ開成状
態にして希釈用の冷媒液を吸収器側液溜まり部５ａに供
給するとともに、それと並行して、ポンプ９を第３設定
時間だけ作動させて吸収液を前記循環経路にて循環させ
て、吸収液を希釈するとともに吸収液の濃度を均す。

【００２８】次に、暖房モードにおける制御作動につい
て説明する。制御部Ｃは、外部からの暖房運転開始指令
に基づいて、冷媒供給弁Ｖ₄を閉成状態に、及び、冷暖
房切り換え弁Ｖ₃を開成状態にし、ポンプ９を作動さ
せ、バーナＢを燃焼させる。尚、冷却コイル２３及び冷
却コイル２４への冷却水の通流は停止される。

【００２９】以下、暖房運転における吸収液の作用につ
いて説明する。つまり、吸収液は、吸収器側液溜まり部
５ａ、稀液供給路１０、高温再生器１、高温再生器気液
分離器２、再生器側液溜まり部２ａ、暖房用吸収液供給
路２９の順に循環する暖房運転循環経路を循環する。そ
して、吸収器５に供給された高温の吸収液から発生する
冷媒蒸気が、被冷却コイル２６の作用で凝縮して、その
凝縮熱により、被冷却コイル２６を通流する水が加熱さ
れるのである。

【００３０】従って、稀液供給路１０、中液供給路１１
及び濃液供給路１３は吸収液循環路として機能し、高温
熱交換器１４は、吸収器側液溜まり部５ａから高温再生
器１へ通流する吸収液と、再生器側液溜まり部２ａから
吸収器５へ通流する吸収液との間で熱交換させる熱交換
部として機能する。又、吸収器側液溜まり部５ａと再生
器側液溜まり部２ａとを連通するバイパス流路Ｒを、暖
房用吸収液供給路２９にて構成し、バイパス流路Ｒを開
閉する流路開閉手段Ｖｂを、冷暖房切り換え弁Ｖ₃にて
構成してある。又、制御部Ｃは、前記制御手段として機
能する。

【００３１】〔別実施例〕次に別実施例を列記する。上記実施例では、再生器側液溜まり部２ａと吸収器
側液溜まり部５ａとを横方向に並設する状態で配置する
場合について例示したが、吸収器側液溜まり部５ａを再
生器側液溜まり部２ａよりも下方に配置しても良い。

【００３２】吸収器５、蒸発器６及び凝縮器７を、
高温再生器気液分離器２、低温再生器３及び低温再生器
気液分離器４とは別体で別置にしても良い。

【００３３】冷媒や吸収液は公知のものから適当に
選定することができる。

【００３４】上記実施例では、本発明を二重効用吸
収式冷温水機に適用する場合について例示したが、単効
用吸収式冷温水機にも適用することが可能である。更
に、新たに、バイパス流路Ｒ及び流路開閉手段Ｖｂを設
けることにより、二重効用吸収式冷凍機及び単効用吸収
式冷凍機に適用することも可能である。

【００３５】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した二重効用吸収式冷温水機の構
成図

【符号の説明】

１再生器２ａ再生器側液溜まり部５吸収器５ａ吸収器側液溜まり部９ポンプ１０，１１，１３吸収液循環路１４熱交換部Ｂ加熱手段Ｃ制御手段Ｒバイパス流路Ｖｂ流路開閉手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高橋慎介大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号大阪瓦斯株式会社内 (56)参考文献特開昭60−134170（ＪＰ，Ａ) 実開昭57−25980（ＪＰ，Ｕ) 実開昭58−35774（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25B 15/00 306

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】吸収器側液溜まり部（５ａ）を備えた吸
収器（５）と再生器側液溜まり部（２ａ）を備えた再生
器（１）とが設けられ、前記吸収器側液溜まり部（５
ａ）、前記再生器（１）、前記再生器側液溜まり部（２
ａ）及び前記吸収器（５）が吸収液循環路（１０），
（１１），（１３）にて接続され、前記吸収器側液溜ま
り部（５ａ）から前記再生器（１）へ通流する吸収液
と、前記再生器側液溜まり部（２ａ）から前記吸収器
（５）へ通流する吸収液との間で熱交換させる熱交換部
（１４）が設けられた吸収式冷凍機であって、前記吸収器側液溜まり部（５ａ）と前記再生器側液溜ま
り部（２ａ）とが、それらを連通するバイパス流路
（Ｒ）を通じて、吸収液を前記再生器側液溜まり部（２
ａ）から前記吸収器側液溜まり部（５ａ）へ高低差を利
用して流動させるように配置され、前記バイパス流路
（Ｒ）を開閉する流路開閉手段（Ｖｂ）が設けられ、前記吸収液循環路（１０），（１１），（１３）を通じ
て吸収液を循環させるポンプ（９）を停止させ且つ前記
再生器（１）中の吸収液を加熱する加熱手段（Ｂ）の加
熱作動を停止させた状態で、運転開始前に前記流路開閉
手段（Ｖｂ）を設定時間の間開成する運転開始前制御を
実行する制御手段（Ｃ）が設けられている吸収式冷凍
機。
【請求項２】前記制御手段（Ｃ）は、冷房モードの指
示に伴って、前記運転開始前制御を実行した後、前記流
路開閉手段（Ｖｂ）を閉じ且つ前記ポンプ（９）を作動
させ且つ前記加熱手段（Ｂ）を加熱作動させ、暖房モー
ドの指示に伴って、前記流路開閉手段（Ｖｂ）を開き且
つ前記ポンプ（９）を作動させ且つ前記加熱手段（Ｂ）
を加熱作動させるように構成されている請求項１記載の
吸収式冷凍機。