JP3398832B2 - 吸収冷温水機の制御方法 - Google Patents

吸収冷温水機の制御方法

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    • Y02B30/62Absorption based systems

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷房運転の制御に
係り、特に冷房運転復帰時に分離器等に残留している稀
薄な希溶液が異常沸騰し、冷媒回路への飛散混入を防止
する吸収冷温水機の制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の吸収冷温水機の例を図3を参照し
ながら説明する。希溶液を加熱する加熱源を備えた高温
再生器1と、高温再生器1の上方に配置され高温再生器
1に上昇管で接続された分離器2と、分離器2の気相部
分に一端を接続された冷媒蒸気コイル3Aを内装した低
温再生器3と、低温再生器3に二次冷媒蒸気管3Bで連
通され冷却水コイル6Aを内装した凝縮器4と、凝縮器
4に液冷媒管で接続され蒸発コイル5Aを内装した蒸発
器5と、蒸発器5に蒸発冷媒蒸気通路で連通され冷却水
コイル6Aを内装した吸収器6と、吸収器6の下部に設
けられた溶液溜め6Bと、溶液溜め6Bに吸入側を接続
された溶液循環ポンプ10と、溶液循環ポンプ10の吐
出側に接続された低温溶液熱交換器9と、低温溶液熱交
換器9を経て高温再生器1の希溶液入り口に接続された
高温溶液熱交換器7と、分離器2の液相部と高温溶液熱
交換器7の加熱流体入り口とを接続する中間濃溶液管1
2と、高温溶液熱交換器7の加熱流体出側と低温再生器
3とを接続する中間濃溶液管13と、低温再生器3と低
温溶液熱交換器9の加熱流体入り側とを接続する濃溶液
管14と、低温溶液熱交換器9の加熱流体出側と吸収器
6の上部とを接続する濃溶液管15とを接続して冷媒回
路が形成されている。なお冷却水コイル6Aの出側は、
図示されないクーリングタワーに接続され、冷却水コイ
ル6Aの入り側は、図示されない冷却水ポンプを介して
クーリングタワーに接続されている。また低温溶液熱交
換器9と高温溶液熱交換器7との間に、他の媒体を高温
の希溶液で予熱する予熱器8等が設けられていてもよ
い。
【0003】次に吸収冷温水機の通常冷房運転時の動作
を説明する。高温再生器1内の希溶液は加熱源に加熱さ
れて気液2相流状態で上昇管内を上昇し、分離器2に流
入する。分離器2に流入した気液2相流状態の希溶液は
冷媒蒸気と中間濃溶液とに分離され、冷媒蒸気は低温再
生器3に内装された冷媒蒸気コイル3Aを経て凝縮器4
に流入し、中間濃溶液は中間濃溶液管12を経て高温溶
液熱交換器7の加熱流体側に流入する。高温溶液熱交換
器7に流入した中間濃溶液は、希溶液を加熱しつつ高温
溶液熱交換器7を通過し、中間濃溶液管13を経て低温
再生器3に流入し、冷媒蒸気コイル3A上に散布され
る。冷媒蒸気コイル3A内を流れる冷媒蒸気は、周囲の
中間濃溶液を加熱して冷媒を蒸発させて二次冷媒蒸気を
生成し、自身は冷却されて凝縮し気液2相となって凝縮
器4に流入する。低温再生器3で生成された二次冷媒蒸
気も、二次冷媒蒸気管3Bを経て凝縮器4に流入し、冷
媒蒸気コイル3Aを経て流入した冷媒とともに、冷却水
コイル6A内を流れる冷却水に冷却されて凝縮し、液冷
媒となる。
【0004】凝縮器4で生成された液冷媒は、液冷媒管
を経て蒸発器5に流入し、蒸発器5に内装された蒸発コ
イル5A上に散布され、蒸発コイル5A内を流れる熱媒
体の熱を奪って蒸発し、再び冷媒蒸気となり、蒸発冷媒
蒸気通路を経て吸収器6に流入する。熱を奪われて冷却
された熱媒体は、冷房負荷に導かれ、冷房を行ったのち
再び蒸発コイル5Aに還流する。低温再生器3で二次冷
媒蒸気として冷媒を蒸発させた中間濃溶液は、濃溶液と
なり、濃溶液管14を経て低温溶液熱交換器9の加熱流
体入り側に流入する。低温溶液熱交換器9に流入した濃
溶液は、希溶液を加熱しつつ低温溶液熱交換器9を通過
し、濃溶液管15を経て吸収器6に流入する。吸収器6
に流入した濃溶液は、冷却水コイル6A上に散布され、
蒸発器5から流入する冷媒蒸気を吸収して希溶液とな
る。濃溶液が冷媒蒸気を吸収するときに発生する吸収熱
は、冷却水コイル6A内を流れる冷却水に伝熱され、ク
ーリングタワーへ運ばれる。
【0005】吸収器6で生成された希溶液は、希溶液吸
入管を経て溶液循環ポンプ10に吸入され、加圧されて
低温溶液熱交換器9の被加熱流体側に流入する。低温溶
液熱交換器9に流入した希溶液は加熱流体側を流れる濃
溶液に加熱されつつ低温溶液熱交換器9を通過し、高温
溶液熱交換器7の被加熱流体側に流入する。高温溶液熱
交換器7に流入した希溶液は、加熱流体側を流れる中間
濃溶液に加熱されつつ高温溶液熱交換器7を通過し、高
温再生器1に流入する。高温再生器1に流入した希溶液
は、再び前記のサイクルを繰り返す。なお冷却水コイル
6Aで吸収熱を取り出し、冷却水コイル6Aで凝縮熱を
取り出した冷却水は、クーリングタワーに流入し、運ん
できた吸収熱及び凝縮熱を大気中に放出する。通常冷房
運転時は以上説明したサイクルが繰り返される。
【0006】次に冷房運転時の制御方法は図3及び図4
に示すように、外気温度が比較的低く冷房負荷の小さい
時期は、蒸発器5の蒸発コイル5Aに設けられた冷水出
口温度サーモスイッチ(保護スイッチ)19により、冷
水出口温度に応じて冷房運転の発停を繰り返している。
冷房を停止する際は保護スイッチがONとなって希釈運
転が開始される。希釈運転中は、高温再生器の加熱源供
給が停止されかつ希溶液の結晶化を防止するように溶液
循環ポンプが希釈運転された後、溶液循環ポンプが遅延
して停止され、溶液濃度が高い高温再生器、分離器、低
温再生器、高温溶液熱交換器及び低温溶液熱交換器内の
希溶液が希釈される(特開平1−123960号公報参
照)。
【0007】しかし希釈運転中又は希釈運転終了直後に
冷水出口温度サーモスイッチが復帰するようになってい
るため、冷房運転を始めた場合、分離器内及び低温再生
器内に残留している稀薄な希溶液が異常沸騰して冷媒回
路中に飛散混入する。このため、冷房立上り時に凝縮器
及び蒸発器の器内温度が上昇し、冷媒回路中から稀薄な
希溶液が完全に流出するまで冷凍能力がない状態が続
く。またこの状態が繰り返されると、高温の冷媒等が凝
縮器に飛散流入して伝熱管が腐食し真空破壊等につなが
る恐れがある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の吸収冷温水機の
制御方法にあっては、希釈運転後に直ちに保護スイッチ
が復帰するため、冷房運転を始めた場合、分離器等に残
留している稀薄な希溶液が異常沸騰して冷媒回路中に飛
散混入し、冷房開始時に凝縮器等の器内温度が上昇して
冷凍能力がない状態が続く。またこの状態が繰り返され
ると、高温の冷媒等が凝縮器に飛散流入して伝熱管が腐
食し真空破壊等につながる恐れがある。
【0009】本発明の課題は、冷房運転停止後の稀釈運
転中に、分離器等に残留している稀薄な希溶液を速やか
に吸収器に戻すことのできる吸収冷温水機の制御方法を
提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
め、本発明に係る吸収冷温水機の制御方法は、高温再生
器、分離器、低温再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器、溶
液循環ポンプ、低温溶液熱交換器及び高温溶液熱交換器
を接続してなり前記高温溶液熱交換器の加熱流体出側
と低温再生器を接続する中間濃溶液管が、低温再生器と
低温溶液熱交換器の加熱流体入り側を接続する濃溶液管
に中間濃溶液バイパス弁を介して接続され、前記低温溶
液熱交換器の加熱流体出側と吸収器上部を接続する濃溶
液管が、吸収器下部の溶液溜めに濃溶液バイパス弁を介
して接続された吸収冷温水機の制御方法であって、冷房
運転を停止した際に溶液循環ポンプを希釈運転し、それ
ぞれの溶液熱交換器を経由して高温再生器に希溶液を送
給するとともに、希釈運転後に冷房運転へ復帰する手順
を備え、前記希釈運転は、前記溶液循環ポンプの停止
後、前記濃溶液バイパス弁と中間濃溶液バイパス弁を、
所定の待機時間の間開とする手順を含んでなる構成とす
る。
【0011】
【0012】また吸収冷温水機においては、前記吸収冷
温水機の制御方法に用いられ、希釈運転を少なくとも所
定の待機時間継続させるとともに、待機時間後に冷房運
転へ復帰させる制御手段を備えた構成とする。
【0013】本発明によれば、希釈運転停止後の冷房運
転復帰時に、分離器等に残留している稀薄な希溶液が吸
収器の溶液溜めに完全に戻され、かつ稀薄な希溶液の異
常な突発的沸騰による冷媒回路への飛散流入が防止さ
れ、速やかに冷房運転が立ち上げられる。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図1及び図
2を参照しながら説明する。図1及び図2に示すよう
に、希溶液を高温再生器1で加熱源により加熱し、分離
器2で冷媒蒸気と中間濃溶液とに分離し、中間濃溶液を
高温溶液熱交換器7を経て低温再生器3に送給するとと
もに冷媒蒸気により再加熱して濃溶液に生成し、濃溶液
を低温溶液熱交換器9を経て吸収器6へ送給し、冷媒蒸
気を凝縮器4で液冷媒に凝縮して液冷媒を蒸発器5で蒸
発し、その蒸発した冷媒を吸収器6で濃溶液に吸収させ
て希溶液を生成し、希溶液を溶液循環ポンプ10により
低温溶液熱交換器9及び高温溶液熱交換器7を経て高温
再生器1へ送給するように各機器を接続し、冷房運転を
停止した際に溶液循環ポンプ10を希釈運転し、高温の
高温再生器1等へ希溶液を送給して希溶液の結晶化を防
止するとともに、希釈運転後に冷房運転へ復帰する吸収
冷温水機の制御方法であって、希釈運転は、分離器2及
び低温再生器3等に残留している稀薄な希溶液が吸収器
6に戻るまで所定の待機時間継続されるステップ105
を含む構成である。
【0015】そして稀薄な希溶液は、所定の待機時間内
に中間濃溶液バイパス弁13A及び濃溶液バイパス弁1
5Aを開するステップ104により吸収器6の溶液溜め
6Bに戻されるものとし、待機時間内に冷房運転への復
帰、つまり保護スイッチ(冷水出口温度サーモスイッ
チ)19の復帰(OFF)が抑止される。
【0016】すなわち制御シーケンスは、保護スイッチ
が冷水出口温度に応じてON,OFFを繰り返すステッ
プ101と、一方の保護スイッチのOFFにより冷房運
転を開始するステップ102と、他方の保護スイッチの
ONにより希釈運転を開始するステップ103と、希釈
運転が開始されると加熱源を停止するとともに溶液循環
ポンプを遅延停止しかつ中間濃溶液バイパス弁13A及
び濃溶液バイパス弁15Aを開するステップ104と、
ステップ104が所定の待機時間である3分間を経過し
たか否かを計時するステップ105と、ステップ105
がNOであると中間濃溶液バイパス弁13A及び濃溶液
バイパス弁15Aの開を継続するステップ106とを含
み、ステップ105がYESであるとステップ101の
前に戻る構成である。
【0017】以上のように、保護スイッチの復帰と同時
に冷房運転に入っていた従来の制御シーケンスに、希釈
運転を行った後は、分離器2及び低温再生器3に残留し
ている希薄な希溶液を、吸収器6下部の溶液溜め6Bに
戻すための待機時間を設け、待機時間が、例えば3分間
経過しなければ冷房運転に復帰させないようにする。ま
た、待機時間中に、稀薄な希溶液を吸収器に速やかに戻
すため、低温再生器3へ接続する中間濃溶液管13の途
中に設けた中間濃溶液バイパス弁13Aと、吸収器6へ
流入する濃溶液管15の途中に設けた濃溶液バイパス弁
15Aとの2つを開き、最短の溶液戻り回路を形成する
ことにより、稀薄な希溶液は待機時間中に完全に吸収器
に戻り、正常に冷房運転が立上って速やかに冷房運転を
行うことが可能となる。
【0018】本実施の形態によれば、希釈運転停止後の
冷房運転復帰時に、分離器等に残留している稀薄な希溶
液が吸収器の溶液溜めに完全に戻されるため、稀薄な希
溶液の異常な突発的沸騰による冷媒回路への飛散流入が
防止され、速やかな冷房立ち上げが可能となる。
【0019】本発明の他の実施の形態として吸収冷温水
機は、前記いずれか一つの吸収冷温水機の制御方法に用
いられ、希釈運転を少なくとも所定の待機時間、例えば
3分間継続させる図示されないタイマー等の機構と、待
機時間経過したことを検知して冷房運転へ復帰させる、
つまり保護スイッチをOFFさせる図示されないCPU
等の制御手段を備えた構成とする。この他の実施の形態
によっても前記と同様の効果を得ることができる。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、希釈運転後の冷房運転
復帰時に、分離器等に残留している稀薄な希溶液が吸収
器に戻るため、稀薄な希溶液が異常沸騰して冷媒回路へ
飛散流入するのが防止され、速やかな冷房立ち上げが可
能になるとともに、凝縮器等の伝熱管の腐食が抑制され
る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す図である。
【図2】図1に示す実施の形態のフローチャートであ
る。
【図3】従来の技術を示す図である。
【図4】従来の技術のフローチャートである。
【符号の説明】
1 高温再生器 2 分離器 3 低温再生器 4 凝縮器 5 蒸発器 6 吸収器 7 高温溶液熱交換器 9 低温溶液熱交換器 10 溶液循環ポンプ 13 中間濃溶液管 15 濃溶液管 19 冷水出口温度サーモスイッチ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高温再生器、分離器、低温再生器、凝縮
    器、蒸発器、吸収器、溶液循環ポンプ、低温溶液熱交換
    器及び高温溶液熱交換器を接続してなり前記高温溶液熱交換器の加熱流体出側と低温再生器を接
    続する中間濃溶液管が、低温再生器と低温溶液熱交換器
    の加熱流体入り側を接続する濃溶液管に中間濃溶液バイ
    パス弁を介して接続され、前記低温溶液熱交換器の加熱
    流体出側と吸収器上部を接続する濃溶液管が、吸収器下
    部の溶液溜めに濃溶液バイパス弁を介して接続された吸
    収冷温水機の制御方法であって、 冷房運転を停止した際
    に前記溶液循環ポンプを希釈運転し、それぞれの溶液熱
    交換器を経由して前記高温再生器に希溶液を送給すると
    ともに、前記希釈運転後に前記冷房運転へ復帰する手順
    を備え、前記希釈運転は、前記溶液循環ポンプの停止
    後、前記濃溶液バイパス弁と中間濃溶液バイパス弁を、
    所定の待機時間の間開とする手順を含んでなることを特
    徴とする吸収冷温水機の制御方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の吸収冷温水機の制御方法
    に用いられ、希釈運転を少なくとも所定の待機時間継続
    させるとともに、該待機時間後に冷房運転へ復帰させる
    制御手段を備えたことを特徴とする吸収冷温水機。
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