JP3353839B2 - 吸着式冷凍機の冷凍出力制御方法及び冷凍出力制御可能な吸着式冷凍機 - Google Patents
吸着式冷凍機の冷凍出力制御方法及び冷凍出力制御可能な吸着式冷凍機Info
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- JP3353839B2 JP3353839B2 JP06633492A JP6633492A JP3353839B2 JP 3353839 B2 JP3353839 B2 JP 3353839B2 JP 06633492 A JP06633492 A JP 06633492A JP 6633492 A JP6633492 A JP 6633492A JP 3353839 B2 JP3353839 B2 JP 3353839B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は空調用や工場プロセス用
等の冷水を発生させるための吸着式冷凍機に関するもの
である。
等の冷水を発生させるための吸着式冷凍機に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】廃熱等の熱源を利用して冷水を発生させ
ることのできる従来の代表的な冷水発生装置としては、
塩化リチウム等の液状吸湿剤を使用する吸収式冷凍機
や、シリカゲル、ゼオライト、活性炭等の固体吸着剤を
使用する吸着式冷凍機がある。
ることのできる従来の代表的な冷水発生装置としては、
塩化リチウム等の液状吸湿剤を使用する吸収式冷凍機
や、シリカゲル、ゼオライト、活性炭等の固体吸着剤を
使用する吸着式冷凍機がある。
【０００３】吸着式冷凍機は、固体吸着剤を充填し、交
互に吸着器及び再生器として動作させる複数の吸着剤熱
交換器と、共通の凝縮器及び蒸発器とから構成され、一
方側の吸着剤熱交換器の吸着剤により冷媒蒸気を吸着し
ている間に他方側の吸着剤熱交換器に再生用熱源として
の温水を流して吸着剤の再生を行うバッチサイクルを交
互に繰り返して冷水を発生させるものであり、この吸着
式冷凍機では、吸着剤の容量、バッチサイクルの時間、
即ちサイクルタイムそして運転条件によって冷凍出力が
変化し、定常運転に於ける各バッチサイクル中にも冷凍
出力が変動する。そして各バッチサイクルの切り替え時
点には一時的に冷凍機能が停止する。
互に吸着器及び再生器として動作させる複数の吸着剤熱
交換器と、共通の凝縮器及び蒸発器とから構成され、一
方側の吸着剤熱交換器の吸着剤により冷媒蒸気を吸着し
ている間に他方側の吸着剤熱交換器に再生用熱源として
の温水を流して吸着剤の再生を行うバッチサイクルを交
互に繰り返して冷水を発生させるものであり、この吸着
式冷凍機では、吸着剤の容量、バッチサイクルの時間、
即ちサイクルタイムそして運転条件によって冷凍出力が
変化し、定常運転に於ける各バッチサイクル中にも冷凍
出力が変動する。そして各バッチサイクルの切り替え時
点には一時的に冷凍機能が停止する。
【０００４】図３はこのようなバッチサイクルに於ける
冷凍出力の変動を蒸発器の冷水出口側の温度の推移によ
り表したものである。尚、この図３に示す運転は冷水入
口側で１４℃程度の水を冷却して冷水出口側で目標とし
て９℃程度の冷水を発生させるもので、図中の実線は全
負荷時の運転の場合、また破線は後述するように部分負
荷時にサイクルタイムを変更して冷凍出力の制御を行っ
て運転した場合に対応するもので、この図に於いて、符
号Ｔ1、Ｔ2、Ｔ3；Ｔ1’、Ｔ2’、Ｔ3’は各バッチサイ
クルの切り替え時点を示し、そしてこれらの各時点間の
時間ｔ1、ｔ2、ｔ3；ｔ1’、ｔ2’、ｔ3’が各サイクル
タイムである。
冷凍出力の変動を蒸発器の冷水出口側の温度の推移によ
り表したものである。尚、この図３に示す運転は冷水入
口側で１４℃程度の水を冷却して冷水出口側で目標とし
て９℃程度の冷水を発生させるもので、図中の実線は全
負荷時の運転の場合、また破線は後述するように部分負
荷時にサイクルタイムを変更して冷凍出力の制御を行っ
て運転した場合に対応するもので、この図に於いて、符
号Ｔ1、Ｔ2、Ｔ3；Ｔ1’、Ｔ2’、Ｔ3’は各バッチサイ
クルの切り替え時点を示し、そしてこれらの各時点間の
時間ｔ1、ｔ2、ｔ3；ｔ1’、ｔ2’、ｔ3’が各サイクル
タイムである。
【０００５】図に示すようにバッチサイクルの切り替え
時点では一時的に冷凍機能が停止するため冷水温度は上
昇する。次いで所定の切り替えが完了して再生した吸着
剤による吸着が始まると、最初は吸着能力が高いので、
冷媒蒸気の吸着量、従って蒸発器に於ける冷媒蒸気の蒸
発量が多く、冷水温度は急速に低下する。そして目標と
する冷水温度９℃よりも低くなってしまう。次いで運転
時間の経過と共に吸着剤の吸着能力が次第に低下すると
冷水温度も次第に上昇し、バッチサイクルの終わりに近
づくと今度は目標とする冷水温度よりも高くなってしま
う。
時点では一時的に冷凍機能が停止するため冷水温度は上
昇する。次いで所定の切り替えが完了して再生した吸着
剤による吸着が始まると、最初は吸着能力が高いので、
冷媒蒸気の吸着量、従って蒸発器に於ける冷媒蒸気の蒸
発量が多く、冷水温度は急速に低下する。そして目標と
する冷水温度９℃よりも低くなってしまう。次いで運転
時間の経過と共に吸着剤の吸着能力が次第に低下すると
冷水温度も次第に上昇し、バッチサイクルの終わりに近
づくと今度は目標とする冷水温度よりも高くなってしま
う。
【０００６】このようなバッチサイクル中の冷凍出力の
変動を緩衝して負荷に供給する冷水温度の一定化を図る
ために、従来はバッファ水槽を設けて使用するのが一般
的である。
変動を緩衝して負荷に供給する冷水温度の一定化を図る
ために、従来はバッファ水槽を設けて使用するのが一般
的である。
【０００７】ところが冷凍負荷が低下した場合、即ち部
分負荷時に於いて冷凍出力の制御を行わずに定格冷凍出
力の運転を継続すると、蒸発器の出口側の冷水温度は低
下し続け、これと共にバッファ水槽内の水温も次第に低
下していって、いずれ低下しすぎた状態となるので、緩
衝作用が働かなくなってしまい、このため冷水負荷側か
ら蒸発器に流入する冷水温度も次第に低下していく。こ
のように蒸発器に流入する冷水温度が低下すると冷媒圧
力の低下をまねき、冷媒駆動量が減少して効率が低下す
ると共に蒸発温度も低下し、０℃以下になると結氷によ
る運転不能、蒸発器の伝熱管の破損等の恐れも生じてく
る。このため負荷の変動に伴う冷凍出力の制御を行う必
要がある。
分負荷時に於いて冷凍出力の制御を行わずに定格冷凍出
力の運転を継続すると、蒸発器の出口側の冷水温度は低
下し続け、これと共にバッファ水槽内の水温も次第に低
下していって、いずれ低下しすぎた状態となるので、緩
衝作用が働かなくなってしまい、このため冷水負荷側か
ら蒸発器に流入する冷水温度も次第に低下していく。こ
のように蒸発器に流入する冷水温度が低下すると冷媒圧
力の低下をまねき、冷媒駆動量が減少して効率が低下す
ると共に蒸発温度も低下し、０℃以下になると結氷によ
る運転不能、蒸発器の伝熱管の破損等の恐れも生じてく
る。このため負荷の変動に伴う冷凍出力の制御を行う必
要がある。
【０００８】ところで、上述した吸収式冷凍機は吸湿剤
が液であるため、冷凍出力は吸湿液の循環量や温度等の
吸湿条件を変化させることにより、負荷の変動に応じて
容易に連続的に制御できるのであるが、固体吸着剤を用
いる従来の吸着式冷凍機では、吸着剤熱交換器に於ける
吸着剤の冷媒蒸気の吸脱着量、即ち冷媒駆動量は、各部
の温度条件を設定すると固定的に決まってしまうので、
冷媒駆動量を変化させることによる冷凍出力の連続的制
御は困難であった。そこで従来、吸着式冷凍機では負荷
の変動に伴う冷凍出力の制御を次のような方法により行
っている。
が液であるため、冷凍出力は吸湿液の循環量や温度等の
吸湿条件を変化させることにより、負荷の変動に応じて
容易に連続的に制御できるのであるが、固体吸着剤を用
いる従来の吸着式冷凍機では、吸着剤熱交換器に於ける
吸着剤の冷媒蒸気の吸脱着量、即ち冷媒駆動量は、各部
の温度条件を設定すると固定的に決まってしまうので、
冷媒駆動量を変化させることによる冷凍出力の連続的制
御は困難であった。そこで従来、吸着式冷凍機では負荷
の変動に伴う冷凍出力の制御を次のような方法により行
っている。
【０００９】 サイクルタイムは変化させず、吸着剤
の再生用熱源としての温水の温度または流量を調節して
吸着剤を所望の吸着能力に見合った状態まで再生する。 部分負荷時にバッチサイクルの切り替えを一時停止
してサイクルタイムを延長するようにサイクルタイムを
変化させる。この方法の運転状態は上述したように図３
中の破線で示されるものである。 尚、これらの、の方法は例えば特開平３−７８５９
号公報に開示されている。
の再生用熱源としての温水の温度または流量を調節して
吸着剤を所望の吸着能力に見合った状態まで再生する。 部分負荷時にバッチサイクルの切り替えを一時停止
してサイクルタイムを延長するようにサイクルタイムを
変化させる。この方法の運転状態は上述したように図３
中の破線で示されるものである。 尚、これらの、の方法は例えば特開平３−７８５９
号公報に開示されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】図３からわかるよう
に、及びの方法のいずれもバッチサイクル中の冷凍
出力の変動は制御することはできないので容量の大きな
バッファ水槽、及びこれと共に送水温度制御のための水
温調節弁等が不可欠であり、設備及びその運用が複雑で
あると共に、の方法では再生用熱源としての温水の流
量又は温度制御機構も必要であるため設備及びその運用
が更に複雑となる。本発明は以上のような課題を解決す
ることを目的とするものである。
に、及びの方法のいずれもバッチサイクル中の冷凍
出力の変動は制御することはできないので容量の大きな
バッファ水槽、及びこれと共に送水温度制御のための水
温調節弁等が不可欠であり、設備及びその運用が複雑で
あると共に、の方法では再生用熱源としての温水の流
量又は温度制御機構も必要であるため設備及びその運用
が更に複雑となる。本発明は以上のような課題を解決す
ることを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、まず本発明は、固体吸着剤を充填し、交互に吸
着器及び再生器として動作させる複数の吸着剤熱交換器
と、共通の凝縮器及び蒸発器とから構成する吸着式冷凍
機に於いて、蒸発器から吸着剤熱交換器への冷媒蒸気量
を、蒸発器を通る冷水系統の、蒸発器の出口側の冷水温
度が設定温度となるように、冷媒蒸気経路に設けた制御
弁により制御して冷凍出力を制御する方法を提案する。
ために、まず本発明は、固体吸着剤を充填し、交互に吸
着器及び再生器として動作させる複数の吸着剤熱交換器
と、共通の凝縮器及び蒸発器とから構成する吸着式冷凍
機に於いて、蒸発器から吸着剤熱交換器への冷媒蒸気量
を、蒸発器を通る冷水系統の、蒸発器の出口側の冷水温
度が設定温度となるように、冷媒蒸気経路に設けた制御
弁により制御して冷凍出力を制御する方法を提案する。
【００１２】また本発明では、固体吸着剤を充填し、交
互に吸着器及び再生器として動作させる複数の吸着剤熱
交換器と、共通の凝縮器及び蒸発器とから構成する吸着
式冷凍機に於いて、蒸発器から吸着剤熱交換器への冷媒
蒸気量を、蒸発器を通る冷水系統の、蒸発器の入口側の
冷水温度が設定温度となるように、冷媒蒸気経路に設け
た制御弁により制御して冷凍出力を制御する方法を提案
する。
互に吸着器及び再生器として動作させる複数の吸着剤熱
交換器と、共通の凝縮器及び蒸発器とから構成する吸着
式冷凍機に於いて、蒸発器から吸着剤熱交換器への冷媒
蒸気量を、蒸発器を通る冷水系統の、蒸発器の入口側の
冷水温度が設定温度となるように、冷媒蒸気経路に設け
た制御弁により制御して冷凍出力を制御する方法を提案
する。
【００１３】そして本発明は以上の制御方法を適用する
装置として、固体吸着剤を充填し、交互に吸着器及び再
生器として動作させる複数の吸着剤熱交換器と、共通の
凝縮器及び蒸発器とから構成する吸着式冷凍機に於いて
蒸発器から夫々の吸着剤熱交換器に至る冷媒蒸気経路に
開閉機能と流量制御機能を有する制御弁を設けると共
に、蒸発器を通る冷水系統の、蒸発器の出口側または入
口側に冷水温度センサを設け、このセンサにより測定し
た出口側または入口側の冷水温度に基づいて前記制御弁
を制御する制御手段を構成した吸着式冷凍機を提案す
る。
装置として、固体吸着剤を充填し、交互に吸着器及び再
生器として動作させる複数の吸着剤熱交換器と、共通の
凝縮器及び蒸発器とから構成する吸着式冷凍機に於いて
蒸発器から夫々の吸着剤熱交換器に至る冷媒蒸気経路に
開閉機能と流量制御機能を有する制御弁を設けると共
に、蒸発器を通る冷水系統の、蒸発器の出口側または入
口側に冷水温度センサを設け、このセンサにより測定し
た出口側または入口側の冷水温度に基づいて前記制御弁
を制御する制御手段を構成した吸着式冷凍機を提案す
る。
【００１４】
【作用】冷凍機の運転時に於いて、吸着器として動作さ
せる吸着剤熱交換器に充填している吸着剤の吸着能力が
冷水系統の負荷に対して相対的に大きい場合には、蒸発
器から吸着剤熱交換器への冷媒蒸気量を制御弁により制
限すれば蒸発器に於いて蒸発する冷媒量を制限すること
ができ、こうして冷凍出力を低下させることができる。
また冷凍出力を低下させた運転時に於ける冷水系統の負
荷の増加に対しては、制御弁の開度を大きくすることに
より、迅速に冷凍出力を大きくすることができる。
せる吸着剤熱交換器に充填している吸着剤の吸着能力が
冷水系統の負荷に対して相対的に大きい場合には、蒸発
器から吸着剤熱交換器への冷媒蒸気量を制御弁により制
限すれば蒸発器に於いて蒸発する冷媒量を制限すること
ができ、こうして冷凍出力を低下させることができる。
また冷凍出力を低下させた運転時に於ける冷水系統の負
荷の増加に対しては、制御弁の開度を大きくすることに
より、迅速に冷凍出力を大きくすることができる。
【００１５】制御弁による冷媒蒸気量の制御は、蒸発器
を通る冷水系統の、蒸発器の出口側または入口側の冷水
温度に基づき、この冷水温度を所望の一定値とするよう
に行えば上述した冷凍出力の制御を冷水系統の負荷に対
応させて適切に行うことができる。
を通る冷水系統の、蒸発器の出口側または入口側の冷水
温度に基づき、この冷水温度を所望の一定値とするよう
に行えば上述した冷凍出力の制御を冷水系統の負荷に対
応させて適切に行うことができる。
【００１６】
【実施例】次に本発明の実施例を図について説明する。
図１は本発明を適用する吸着式冷凍機の実施例の構成を
表した系統説明図である。図に於いて符号１は真空容器
であり、この真空容器１は仕切板２により分割された２
室を備えており、夫々の室内に吸着剤熱交換器３ａ、３
ｂを設置している。吸着剤熱交換器３ａ、３ｂは熱交換
器を構成する伝熱管（図示省略）の伝熱面にシリカゲル
等の固体吸着剤を充填した構成であり、これらの伝熱管
に接続する供給管４ａ、４ｂは切替機構５を介して冷却
水供給系統６と温水供給系統７に接続している。切替機
構５は冷却水供給系統６及び温水供給系統７と各吸着剤
熱交換器３ａ、３ｂに至る供給管４ａ、４ｂの接続を切
り替える４つの切替弁８ａ、８ｂ、９ａ、９ｃを用いて
構成している。
図１は本発明を適用する吸着式冷凍機の実施例の構成を
表した系統説明図である。図に於いて符号１は真空容器
であり、この真空容器１は仕切板２により分割された２
室を備えており、夫々の室内に吸着剤熱交換器３ａ、３
ｂを設置している。吸着剤熱交換器３ａ、３ｂは熱交換
器を構成する伝熱管（図示省略）の伝熱面にシリカゲル
等の固体吸着剤を充填した構成であり、これらの伝熱管
に接続する供給管４ａ、４ｂは切替機構５を介して冷却
水供給系統６と温水供給系統７に接続している。切替機
構５は冷却水供給系統６及び温水供給系統７と各吸着剤
熱交換器３ａ、３ｂに至る供給管４ａ、４ｂの接続を切
り替える４つの切替弁８ａ、８ｂ、９ａ、９ｃを用いて
構成している。
【００１７】これらの切替弁の機能を説明すると、切替
弁８ａ、８ｂは冷却水供給系統６の夫々往経路６ａ、還
経路６ｂを夫々の吸着剤熱交換器３ａ、３ｂの供給管４
ａ、４ｂに切り替えて接続する構成、また切替弁９ａ、
９ｃは温水供給系統７の夫々往経路７ａ、還経路７ｂを
夫々の吸着剤熱交換器３ａ、３ｂの供給管４ａ、４ｂに
切り替えて接続する構成であって、これらの切替弁は、
冷却水供給系統６の往経路６ａ及び還経路６ｂが一方側
の吸着剤熱交換器３ａ（３ｂ）の供給管４ａ（４ｂ）に
接続状態の場合には、他方側の吸着剤熱交換器３ｂ（３
ａ）の供給管４ｂ（４ａ）には温水供給系統７の往経路
７ａ及び還経路７ｂが接続状態となるように配管されて
いる。
弁８ａ、８ｂは冷却水供給系統６の夫々往経路６ａ、還
経路６ｂを夫々の吸着剤熱交換器３ａ、３ｂの供給管４
ａ、４ｂに切り替えて接続する構成、また切替弁９ａ、
９ｃは温水供給系統７の夫々往経路７ａ、還経路７ｂを
夫々の吸着剤熱交換器３ａ、３ｂの供給管４ａ、４ｂに
切り替えて接続する構成であって、これらの切替弁は、
冷却水供給系統６の往経路６ａ及び還経路６ｂが一方側
の吸着剤熱交換器３ａ（３ｂ）の供給管４ａ（４ｂ）に
接続状態の場合には、他方側の吸着剤熱交換器３ｂ（３
ａ）の供給管４ｂ（４ａ）には温水供給系統７の往経路
７ａ及び還経路７ｂが接続状態となるように配管されて
いる。
【００１８】符号１０は蒸発器、１１は凝縮器であり、
これらの蒸発器１０、凝縮器１１は夫々冷媒蒸気経路を
介して夫々の吸着剤熱交換器３ａ、３ｂと接続してい
る。そして蒸発器１０内には冷水系統１２に連なる伝熱
管１３を設置すると共に凝縮器１１内には前記冷却水供
給系統６に連なる伝熱管１４を設置している。また凝縮
器１１と蒸発器１０間には膨張弁１５を設けた冷媒供給
管１６を設置している。
これらの蒸発器１０、凝縮器１１は夫々冷媒蒸気経路を
介して夫々の吸着剤熱交換器３ａ、３ｂと接続してい
る。そして蒸発器１０内には冷水系統１２に連なる伝熱
管１３を設置すると共に凝縮器１１内には前記冷却水供
給系統６に連なる伝熱管１４を設置している。また凝縮
器１１と蒸発器１０間には膨張弁１５を設けた冷媒供給
管１６を設置している。
【００１９】凝縮器１１と夫々の吸着剤熱交換器３ａ、
３ｂ間の冷媒蒸気経路には開閉弁１７ａ、１７ｂを設け
ており、また蒸発器１０と夫々の吸着剤熱交換器３ａ、
３ｂ間の冷媒蒸気経路には開閉機能と流量制御機能を有
する制御弁１８ａ、１８ｂを設けている。
３ｂ間の冷媒蒸気経路には開閉弁１７ａ、１７ｂを設け
ており、また蒸発器１０と夫々の吸着剤熱交換器３ａ、
３ｂ間の冷媒蒸気経路には開閉機能と流量制御機能を有
する制御弁１８ａ、１８ｂを設けている。
【００２０】符号１９は制御手段、２０は冷水系統１２
の蒸発器１０出口側、即ち冷水往経路１２ａに設けた冷
水温度センサである。制御手段１９は前記４つの切替弁
８ａ、８ｂ、９ａ、９ｃ、開閉弁１７ａ、１７ｂ及び制
御弁１８ａ、１８ｂの開閉機能を制御して前記吸着剤熱
交換器３ａ、３ｂを交互に吸着器及び再生器として動作
させる運転切り替えを行うと共に、切り替え後は、冷水
温度センサ２０により測定した蒸発器１０の出口側の冷
水温度に基づいて制御弁１８ａ、１８ｂの流量制御機能
を制御する構成としている。
の蒸発器１０出口側、即ち冷水往経路１２ａに設けた冷
水温度センサである。制御手段１９は前記４つの切替弁
８ａ、８ｂ、９ａ、９ｃ、開閉弁１７ａ、１７ｂ及び制
御弁１８ａ、１８ｂの開閉機能を制御して前記吸着剤熱
交換器３ａ、３ｂを交互に吸着器及び再生器として動作
させる運転切り替えを行うと共に、切り替え後は、冷水
温度センサ２０により測定した蒸発器１０の出口側の冷
水温度に基づいて制御弁１８ａ、１８ｂの流量制御機能
を制御する構成としている。
【００２１】図１は吸着剤熱交換器３ａを吸着器、吸着
剤熱交換器３ｂを再生器として動作させているバッチサ
イクルの運転状態を表したもので、この運転状態では図
中実線で示すように、冷却水供給系統６に対応する切替
弁８ａ、８ｂは吸着剤熱交換器３ａ側、温水供給系統７
に対応する切替弁９ａ、９ｂは吸着剤熱交換器３ｂ側に
切り替わっている。また吸着剤熱交換器３ａ側の開閉弁
１７ａは閉、制御弁１８ａは開となっており、そして吸
着剤熱交換器３ｂの開閉弁１７ｂは開、制御弁１８ｂは
閉となっている。尚、閉となっている開閉弁１７ａと制
御弁１８ｂは図中ハッチングを付している。
剤熱交換器３ｂを再生器として動作させているバッチサ
イクルの運転状態を表したもので、この運転状態では図
中実線で示すように、冷却水供給系統６に対応する切替
弁８ａ、８ｂは吸着剤熱交換器３ａ側、温水供給系統７
に対応する切替弁９ａ、９ｂは吸着剤熱交換器３ｂ側に
切り替わっている。また吸着剤熱交換器３ａ側の開閉弁
１７ａは閉、制御弁１８ａは開となっており、そして吸
着剤熱交換器３ｂの開閉弁１７ｂは開、制御弁１８ｂは
閉となっている。尚、閉となっている開閉弁１７ａと制
御弁１８ｂは図中ハッチングを付している。
【００２２】以上のバッチサイクルでは、吸着剤熱交換
器３ｂの吸着剤は、切替弁９ａ、９ｂを経て温水供給系
統７から伝熱管に供給される温水により加熱されて冷媒
蒸気を放出する。この冷媒蒸気は図中矢印で示すように
開閉弁１７ｂを経て凝縮器１１に至り、この凝縮器１１
内の伝熱管１４を流れる冷却水供給系統６の冷却水と熱
交換して凝縮し、凝縮液は冷媒供給管１６に流入し、膨
張弁１５を経て蒸発器１０に供給される。このようにし
て吸着剤熱交換器３ｂ側では吸着剤の再生が行われる。
器３ｂの吸着剤は、切替弁９ａ、９ｂを経て温水供給系
統７から伝熱管に供給される温水により加熱されて冷媒
蒸気を放出する。この冷媒蒸気は図中矢印で示すように
開閉弁１７ｂを経て凝縮器１１に至り、この凝縮器１１
内の伝熱管１４を流れる冷却水供給系統６の冷却水と熱
交換して凝縮し、凝縮液は冷媒供給管１６に流入し、膨
張弁１５を経て蒸発器１０に供給される。このようにし
て吸着剤熱交換器３ｂ側では吸着剤の再生が行われる。
【００２３】一方、吸着剤熱交換器３ａ側では、吸着剤
は前のバッチサイクルに於いて上述と同様な再生が行わ
れているため、制御弁１８ａを介して蒸発器１０内の冷
媒蒸気を吸引して吸着する。この際に発生する吸着熱は
切替弁８ａ、８ｂを経て冷却水供給系統６から供給され
る冷却水により除去される。そして上述したように冷媒
供給管１６を経て供給される冷媒液は蒸発器１０に於い
て蒸発し、この際、伝熱管１３を流れている冷水系統１
２の冷水から熱を奪い、これを冷却する。
は前のバッチサイクルに於いて上述と同様な再生が行わ
れているため、制御弁１８ａを介して蒸発器１０内の冷
媒蒸気を吸引して吸着する。この際に発生する吸着熱は
切替弁８ａ、８ｂを経て冷却水供給系統６から供給され
る冷却水により除去される。そして上述したように冷媒
供給管１６を経て供給される冷媒液は蒸発器１０に於い
て蒸発し、この際、伝熱管１３を流れている冷水系統１
２の冷水から熱を奪い、これを冷却する。
【００２４】以上のバッチサイクルの間中、制御弁１８
ａが全開に維持されているすると、冷水系統１２の負荷
が小さい場合、即ち部分負荷時や、全負荷時に於いても
バッチサイクルの切り替え直後のように相対的に吸着剤
の吸着能力が高い場合には、蒸発器１０に於ける冷媒の
蒸発量も多くなり、従って冷水系統１２の冷水から奪う
熱量も多くなるので必要以上冷却してしまうという不都
合が生じる。
ａが全開に維持されているすると、冷水系統１２の負荷
が小さい場合、即ち部分負荷時や、全負荷時に於いても
バッチサイクルの切り替え直後のように相対的に吸着剤
の吸着能力が高い場合には、蒸発器１０に於ける冷媒の
蒸発量も多くなり、従って冷水系統１２の冷水から奪う
熱量も多くなるので必要以上冷却してしまうという不都
合が生じる。
【００２５】そこで制御手段１９は以上の運転動作に於
いて冷水温度センサ２０により蒸発器１０の出口側の冷
水温度を監視し、この冷水温度が設定温度、例えば９℃
となるように制御弁１８ａの流量制御機能を制御する。
即ち、冷水温度が設定温度よりも低下する傾向を示した
場合には制御弁１８ａの開度を小さくし、その後、設定
温度よりも上昇する傾向を示した場合には制御弁１８ｂ
の開度を大きくする。
いて冷水温度センサ２０により蒸発器１０の出口側の冷
水温度を監視し、この冷水温度が設定温度、例えば９℃
となるように制御弁１８ａの流量制御機能を制御する。
即ち、冷水温度が設定温度よりも低下する傾向を示した
場合には制御弁１８ａの開度を小さくし、その後、設定
温度よりも上昇する傾向を示した場合には制御弁１８ｂ
の開度を大きくする。
【００２６】このように制御弁１８ａの開度を小さくし
て冷媒蒸気経路１０ａを流れる冷媒蒸気量を制限するこ
とにより、上述した場合のように吸着剤の吸着能力が冷
水系統１２の負荷に対して相対的に大きい場合でも蒸発
器１０に於ける冷媒の蒸発量を適正に制限することがで
き、こうして冷凍出力を冷水系統の負荷に対応させて適
正に制御することができる。
て冷媒蒸気経路１０ａを流れる冷媒蒸気量を制限するこ
とにより、上述した場合のように吸着剤の吸着能力が冷
水系統１２の負荷に対して相対的に大きい場合でも蒸発
器１０に於ける冷媒の蒸発量を適正に制限することがで
き、こうして冷凍出力を冷水系統の負荷に対応させて適
正に制御することができる。
【００２７】従って冷水系統１２の負荷が小さい場合
や、バッチサイクルの切り替え直後にも、冷水の過度の
冷却を防止することができる。またこのように冷媒蒸気
量を制御することにより、吸着剤に対しての冷媒蒸気の
過度の吸着を防いで、長時間に渡る吸着能力の維持を図
ることができる。更に、以上のバッチサイクルのサイク
ルタイムは変化させる必要がないので、各吸着剤熱交換
器３ａ、３ｂの定格吸着能力は従来の通常の運転時と変
わらず、従って冷水系統１２の負荷が増えた場合には、
冷凍出力を必要に応じて迅速に定格出力まで上昇するこ
とができる。
や、バッチサイクルの切り替え直後にも、冷水の過度の
冷却を防止することができる。またこのように冷媒蒸気
量を制御することにより、吸着剤に対しての冷媒蒸気の
過度の吸着を防いで、長時間に渡る吸着能力の維持を図
ることができる。更に、以上のバッチサイクルのサイク
ルタイムは変化させる必要がないので、各吸着剤熱交換
器３ａ、３ｂの定格吸着能力は従来の通常の運転時と変
わらず、従って冷水系統１２の負荷が増えた場合には、
冷凍出力を必要に応じて迅速に定格出力まで上昇するこ
とができる。
【００２８】図２は以上の制御動作を行った場合の蒸発
器１０の出口側の冷水温度の推移を示すもので、実線が
全負荷時の運転に於ける冷水温度の推移、破線が部分負
荷時の運転に於ける冷水温度の推移を示すものである。
器１０の出口側の冷水温度の推移を示すもので、実線が
全負荷時の運転に於ける冷水温度の推移、破線が部分負
荷時の運転に於ける冷水温度の推移を示すものである。
【００２９】この図に示すように本発明の制御動作を適
用すると、全負荷時及び部分負荷時の運転のいずれに於
いても、蒸発器１０の出口側の冷水温度は、バッチサイ
クルの切り替え時には従来と同様に一時的な冷凍機能の
停止により上昇するものの、その後は急速に設定温度９
℃まで下降し、そして以降、この設定温度に維持される
ことがわかる。尚、図では全負荷時の運転に於いて各バ
ッチサイクルの終わりに近づくと冷水温度が設定温度よ
りも上昇しているが、かかる温度の上昇は吸着剤の充填
量やサイクルタイム等を調節することにより防ぐことが
できる。このように本発明の制御動作を適用した吸着式
冷凍機では冷水温度を一定に、即ち設定温度に制御する
ことができるので、バッファ水槽の容量を従来と比較し
て大幅に減少させたり、またはバッファ水槽を全くなく
すことも可能である。
用すると、全負荷時及び部分負荷時の運転のいずれに於
いても、蒸発器１０の出口側の冷水温度は、バッチサイ
クルの切り替え時には従来と同様に一時的な冷凍機能の
停止により上昇するものの、その後は急速に設定温度９
℃まで下降し、そして以降、この設定温度に維持される
ことがわかる。尚、図では全負荷時の運転に於いて各バ
ッチサイクルの終わりに近づくと冷水温度が設定温度よ
りも上昇しているが、かかる温度の上昇は吸着剤の充填
量やサイクルタイム等を調節することにより防ぐことが
できる。このように本発明の制御動作を適用した吸着式
冷凍機では冷水温度を一定に、即ち設定温度に制御する
ことができるので、バッファ水槽の容量を従来と比較し
て大幅に減少させたり、またはバッファ水槽を全くなく
すことも可能である。
【００３０】以上説明した制御動作は、蒸発器１０の出
口側の冷水温度を一定とすることにより冷凍出力を冷水
系統の負荷に対応して制御するものであるが、これとは
逆に蒸発器１０の入口側に冷水温度センサにより測定
し、この入口側の冷水温度を一定の温度とするようにし
ても、冷水系統の負荷に対応した冷凍出力の制御を行う
ことができる。
口側の冷水温度を一定とすることにより冷凍出力を冷水
系統の負荷に対応して制御するものであるが、これとは
逆に蒸発器１０の入口側に冷水温度センサにより測定
し、この入口側の冷水温度を一定の温度とするようにし
ても、冷水系統の負荷に対応した冷凍出力の制御を行う
ことができる。
【００３１】尚、本発明の制御動作を適用する吸着式冷
凍機は、以上に説明した図示の構成の他、制御弁１８
ａ、１８ｂの構成を除き、従来等の適宜の構成のものを
用いることができる。また制御弁１８ａ、１８ｂは、開
閉機能と流量制御機能を有する限りに於いては、図示の
ように単独の弁で構成する他、開閉弁と流量制御弁を組
合せて構成することもできる。
凍機は、以上に説明した図示の構成の他、制御弁１８
ａ、１８ｂの構成を除き、従来等の適宜の構成のものを
用いることができる。また制御弁１８ａ、１８ｂは、開
閉機能と流量制御機能を有する限りに於いては、図示の
ように単独の弁で構成する他、開閉弁と流量制御弁を組
合せて構成することもできる。
【００３２】
【発明の効果】本発明は以上の通り、蒸発器から吸着剤
熱交換器への冷媒蒸気量を、蒸発器を通る冷水系統の、
蒸発器の出口側の冷水温度が設定温度となるように、冷
媒蒸気経路に設けた制御弁により制御して冷凍出力を制
御するので、以下に示すような効果がある。 バッフ
ァ水槽なしで冷水の供給温度をほぼ一定に維持すること
ができるようになり、従って容量の大きなバッファ水槽
又は全くバッファ水槽が必要でなくなる。このため設備
及び運用が簡素化される。 冷凍出力を低下させた運
転時に於ける冷水系統の負荷の増加に対しては、迅速に
冷凍出力を大きくすることができ、急激な負荷の変化に
適切に対応させることができる。
熱交換器への冷媒蒸気量を、蒸発器を通る冷水系統の、
蒸発器の出口側の冷水温度が設定温度となるように、冷
媒蒸気経路に設けた制御弁により制御して冷凍出力を制
御するので、以下に示すような効果がある。 バッフ
ァ水槽なしで冷水の供給温度をほぼ一定に維持すること
ができるようになり、従って容量の大きなバッファ水槽
又は全くバッファ水槽が必要でなくなる。このため設備
及び運用が簡素化される。 冷凍出力を低下させた運
転時に於ける冷水系統の負荷の増加に対しては、迅速に
冷凍出力を大きくすることができ、急激な負荷の変化に
適切に対応させることができる。
【図１】本発明を適用する吸着式冷凍機の実施例の構成
を表した系統説明図である。
を表した系統説明図である。
【図２】本発明の制御動作を行った運転に於ける、冷水
系統の蒸発器の出口側の冷水温度の推移を示す説明図で
ある。
系統の蒸発器の出口側の冷水温度の推移を示す説明図で
ある。
【図３】従来の吸着式冷凍機の制御動作による運転に於
ける冷水系統の蒸発器の出口側の冷水温度の推移を示す
説明図である。
ける冷水系統の蒸発器の出口側の冷水温度の推移を示す
説明図である。
１ 真空容器 ２ 仕切板 ３ａ、３ｂ 吸着剤熱交換器 ４ａ、４ｂ 供給管 ５ 切替機構 ６ 冷却水供給系統 ７ 温水供給系統 ８ａ、８ｂ 切替弁 ９ａ、９ｂ 切替弁 １０ 蒸発器 １１ 凝縮器 １２ 冷水系統 １３、１４ 伝熱管 １５ 膨張弁 １６ 冷媒供給管 １７ａ、１７ｂ 開閉弁 １８ａ、１８ｂ 制御弁 １９ 制御手段 ２０ 冷水温度センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺沢 秀彰 埼玉県大宮市盆栽町478 (56)参考文献 特開 平４−194561（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−272268（ＪＰ，Ａ) 特表 平２−500770（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F25B 17/08
Claims (4)
- 【請求項１】 固体吸着剤を充填し、交互に吸着器及び
再生器として動作させる複数の吸着剤熱交換器と、共通
の凝縮器及び蒸発器とから構成する吸着式冷凍機に於い
て、蒸発器から吸着剤熱交換器への冷媒蒸気量を、蒸発
器を通る冷水系統の、蒸発器の出口側の冷水温度が設定
温度となるように、冷媒蒸気経路に設けた制御弁により
制御して冷凍出力を制御することを特徴とする吸着式冷
凍機の冷凍出力制御方法 - 【請求項２】 固体吸着剤を充填し、交互に吸着器及び
再生器として動作させる複数の吸着剤熱交換器と、共通
の凝縮器及び蒸発器とから構成する吸着式冷凍機に於い
て、蒸発器から吸着剤熱交換器への冷媒蒸気量を、蒸発
器を通る冷水系統の、蒸発器の入口側の冷水温度が設定
温度となるように、冷媒蒸気経路に設けた制御弁により
制御して冷凍出力を制御することを特徴とする吸着式冷
凍機の冷凍出力制御方法 - 【請求項３】 固体吸着剤を充填し、交互に吸着器及び
再生器として動作させる複数の吸着剤熱交換器と、共通
の凝縮器及び蒸発器とから構成する吸着式冷凍機に於い
て、蒸発器から夫々の吸着剤熱交換器に至る冷媒蒸気経
路に、開閉機能と流量制御機能を有する制御弁を設ける
と共に、蒸発器を通る冷水系統の、蒸発器の出口側に冷
水温度センサを設け、このセンサにより測定した出口側
の冷水温度に基づいて前記制御弁を制御する制御手段を
構成したことを特徴とする吸着式冷凍機 - 【請求項４】 固体吸着剤を充填し、交互に吸着器及び
再生器として動作させる複数の吸着剤熱交換器と、共通
の凝縮器及び蒸発器とから構成する吸着式冷凍機に於い
て、蒸発器から夫々の吸着剤熱交換器に至る冷媒蒸気経
路に、開閉機能と流量制御機能を有する制御弁を設ける
と共に、蒸発器を通る冷水系統の、蒸発器入口側に冷水
温度センサを設け、このセンサにより測定した蒸発器の
入口側の冷水温度に基づいて前記弁を制御する制御手段
を構成したことを特徴とする吸着式冷凍機
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06633492A JP3353839B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | 吸着式冷凍機の冷凍出力制御方法及び冷凍出力制御可能な吸着式冷凍機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06633492A JP3353839B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | 吸着式冷凍機の冷凍出力制御方法及び冷凍出力制御可能な吸着式冷凍機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05272833A JPH05272833A (ja) | 1993-10-22 |
| JP3353839B2 true JP3353839B2 (ja) | 2002-12-03 |
Family
ID=13312855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06633492A Expired - Fee Related JP3353839B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | 吸着式冷凍機の冷凍出力制御方法及び冷凍出力制御可能な吸着式冷凍機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3353839B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100241795B1 (ko) * | 1993-11-29 | 2000-03-02 | 시마가 테쭈오 | 흡착식 냉각장치 및 냉열출력 제어방법 |
| JP4565539B2 (ja) * | 2003-05-08 | 2010-10-20 | 中部電力株式会社 | 吸着冷凍機の運転方法 |
| DE102007061551B4 (de) * | 2007-12-20 | 2010-10-28 | Sortech Ag | Verfahren zur Leistungsregelung einer Sorptionskälteanlage und Vorrichtung hierfür |
| US8425674B2 (en) | 2008-10-24 | 2013-04-23 | Exxonmobil Research And Engineering Company | System using unutilized heat for cooling and/or power generation |
| WO2010078957A2 (de) * | 2008-12-19 | 2010-07-15 | Invensor Gmbh | Ein druckreduzierendes element zur aufteilung des rückkühlvolumenstroms in sorptionsmaschinen |
| WO2012052011A2 (de) * | 2010-09-28 | 2012-04-26 | Invensor Gmbh | Kondensatrückführung in einer adsorptionskältemaschine |
| US9982931B2 (en) * | 2015-04-28 | 2018-05-29 | Rocky Research | Systems and methods for controlling refrigeration cycles of sorption reactors based on recuperation time |
-
1992
- 1992-03-24 JP JP06633492A patent/JP3353839B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05272833A (ja) | 1993-10-22 |
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