JP3418315B2 - 吸収式冷凍機 - Google Patents
吸収式冷凍機Info
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- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/62—Absorption based systems
- Y02B30/625—Absorption based systems combined with heat or power generation [CHP], e.g. trigeneration
Landscapes
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸収式冷凍機に係
り、特に、外部から与えられる熱エネルギーで運転して
冷熱を得る吸収式冷凍機に関するものである。
り、特に、外部から与えられる熱エネルギーで運転して
冷熱を得る吸収式冷凍機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、蒸発器、吸収器、高温再生
器、低温再生器、凝縮器、およびこれら各機器を作動的
に接続する配管系を備え、外部から与えられる高温熱エ
ネルギーを高温再生器に供給し、外部から与えられる低
温熱エネルギーを低温再生器に供給することで運転さ
れ、負荷側の例えば室内空間を冷却する吸収式冷凍機が
知られている。このような吸収式冷凍機において、エネ
ルギーの有効利用を図るため、上記高温熱エネルギーお
よび低温熱エネルギーに、排熱（例えばエンジンの排
熱）を利用する方式があり、これらの熱エネルギーは十
分に利用することが望まれる。
器、低温再生器、凝縮器、およびこれら各機器を作動的
に接続する配管系を備え、外部から与えられる高温熱エ
ネルギーを高温再生器に供給し、外部から与えられる低
温熱エネルギーを低温再生器に供給することで運転さ
れ、負荷側の例えば室内空間を冷却する吸収式冷凍機が
知られている。このような吸収式冷凍機において、エネ
ルギーの有効利用を図るため、上記高温熱エネルギーお
よび低温熱エネルギーに、排熱（例えばエンジンの排
熱）を利用する方式があり、これらの熱エネルギーは十
分に利用することが望まれる。
【０００３】一方、吸収式冷凍機の一般的な特徴とし
て、春，秋など中間期から冬期にかけて、冷却水温度が
低下する場合には運転効率（冷凍機能力を利用熱エネル
ギーで除したもの）が向上する傾向にある。高負荷の機
器が収容されている室内のように年間を通して冷房需要
がある場合に、吸収式冷凍機の上記特徴を活かした運転
を実施することで、冷却能力の増大を図るものがある。
て、春，秋など中間期から冬期にかけて、冷却水温度が
低下する場合には運転効率（冷凍機能力を利用熱エネル
ギーで除したもの）が向上する傾向にある。高負荷の機
器が収容されている室内のように年間を通して冷房需要
がある場合に、吸収式冷凍機の上記特徴を活かした運転
を実施することで、冷却能力の増大を図るものがある。
【０００４】外部から与えられる熱エネルギーで運転し
て冷熱を得る吸収式冷凍機では、再生機に与えられる熱
エネルギーの量が定格以下に減少すると、部分入熱運転
となり、冷却能力が不足してしまう。そこで、熱エネル
ギーを補うための手段として直焚バーナを再生器に付属
して設け、熱エネルギーの量が定格以下に減少したとき
に、直焚バーナを点火して再生器を加熱し冷却能力の増
大を図るものがある。
て冷熱を得る吸収式冷凍機では、再生機に与えられる熱
エネルギーの量が定格以下に減少すると、部分入熱運転
となり、冷却能力が不足してしまう。そこで、熱エネル
ギーを補うための手段として直焚バーナを再生器に付属
して設け、熱エネルギーの量が定格以下に減少したとき
に、直焚バーナを点火して再生器を加熱し冷却能力の増
大を図るものがある。
【０００５】しかし、直焚バーナを点火して冷却能力の
増大を図っても、負荷の状態によっては冷却能力が過剰
な場合があり、例えば、室内空間が適温になっていると
き、直焚バーナが点火されると、室内空間が過剰に冷却
されることになり、居住者が寒さを感じるという不具合
が生じる。この問題を解消する発明として、例えば特開
平７−２４３７１４号公報記載の技術が知られている。
増大を図っても、負荷の状態によっては冷却能力が過剰
な場合があり、例えば、室内空間が適温になっていると
き、直焚バーナが点火されると、室内空間が過剰に冷却
されることになり、居住者が寒さを感じるという不具合
が生じる。この問題を解消する発明として、例えば特開
平７−２４３７１４号公報記載の技術が知られている。
【０００６】当該公報記載の吸収式冷凍機では、負荷の
検知温度（室内温度）が設定値以上であって、しかも再
生器に対する熱エネルギーの量が設定値以下のときの
み、あるいは負荷に送られる熱輸送媒体の温度または蒸
発器における冷媒の温度が設定値以上になるときのみ、
直焚バーナが点火される構成になつている。これによれ
ば、冷却能力が過剰になる不具合を解消できるが、年間
を通して冷房需要がある場合に、外部からの熱エネルギ
ーを利用しつつ、年間を通して吸収式冷凍機の能力を一
定に制御することについては充分に配慮されていなかっ
た。
検知温度（室内温度）が設定値以上であって、しかも再
生器に対する熱エネルギーの量が設定値以下のときの
み、あるいは負荷に送られる熱輸送媒体の温度または蒸
発器における冷媒の温度が設定値以上になるときのみ、
直焚バーナが点火される構成になつている。これによれ
ば、冷却能力が過剰になる不具合を解消できるが、年間
を通して冷房需要がある場合に、外部からの熱エネルギ
ーを利用しつつ、年間を通して吸収式冷凍機の能力を一
定に制御することについては充分に配慮されていなかっ
た。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、吸収式
冷凍機の特性により、排熱源からの熱エネルギー回収量
が一定であっても、吸収式冷凍機の能力は、年間を通し
て冷却水温度の変化に伴い増減するものであるため、室
内負荷を処理する空気調和機の容量選定は、吸収式冷凍
機の能力が最も大きくなる場合を前提に行う必要があ
る。そこで、吸収式冷凍機の能力が低下した場合に、空
気調和機の容量が過剰となるという問題がある。また、
吸収式冷凍機の能力が低下した場合に室内の負荷に対応
できるような、補助の空調設備の設置が必要となる。
冷凍機の特性により、排熱源からの熱エネルギー回収量
が一定であっても、吸収式冷凍機の能力は、年間を通し
て冷却水温度の変化に伴い増減するものであるため、室
内負荷を処理する空気調和機の容量選定は、吸収式冷凍
機の能力が最も大きくなる場合を前提に行う必要があ
る。そこで、吸収式冷凍機の能力が低下した場合に、空
気調和機の容量が過剰となるという問題がある。また、
吸収式冷凍機の能力が低下した場合に室内の負荷に対応
できるような、補助の空調設備の設置が必要となる。
【０００８】本発明は、上記従来技術の事情を考慮して
なされたもので、その目的とするところは、外部からの
熱エネルギーを利用しつつ、年間を通して吸収式冷凍機
の能力を一定に制御することで、室内負荷に対する冷却
能力の信頼性を確保することができるとともに、投資し
た設備の有効利用を図りうる吸収式冷凍機を提供するこ
とにある。
なされたもので、その目的とするところは、外部からの
熱エネルギーを利用しつつ、年間を通して吸収式冷凍機
の能力を一定に制御することで、室内負荷に対する冷却
能力の信頼性を確保することができるとともに、投資し
た設備の有効利用を図りうる吸収式冷凍機を提供するこ
とにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第一の発明に係る吸収式冷凍機の構成は、希溶液を
加熱して濃縮し冷媒蒸気を分離させる高温再生器および
低温再生器と、これらの再生器で発生した冷媒蒸気を液
化させる凝縮器と、その冷媒液を負荷側の熱輸送配管と
熱交換させて冷媒を蒸発させる蒸発器と、この蒸発器で
生じた冷媒蒸気を、前記高温再生器および低温再生器か
ら送給された濃溶液に吸収させる吸収器と、これら各機
器を作動的に接続する配管系とを備え、外部から与えら
れる高温，低温熱エネルギーをそれぞれ前記高温再生
器，低温再生器に供給するようにした吸収式冷凍機にお
いて、前記熱エネルギーを補うための加熱手段と、前記
高温熱エネルギー供給配管の戻り温度を検知する第１検
知手段と、前記低温熱エネルギー供給配管の戻り温度を
検知する第２検知手段と、前記負荷に送られる熱輸送媒
体の温度を検知する第３検知手段と、前記第３検知手段
の検知温度が設定値以上の場合に、第１検知手段の検知
温度が設定値以下で、かつ第２検知手段の検知温度も設
定値以下になるように、前記加熱手段を運転する制御手
段とを備えたものである。
に、第一の発明に係る吸収式冷凍機の構成は、希溶液を
加熱して濃縮し冷媒蒸気を分離させる高温再生器および
低温再生器と、これらの再生器で発生した冷媒蒸気を液
化させる凝縮器と、その冷媒液を負荷側の熱輸送配管と
熱交換させて冷媒を蒸発させる蒸発器と、この蒸発器で
生じた冷媒蒸気を、前記高温再生器および低温再生器か
ら送給された濃溶液に吸収させる吸収器と、これら各機
器を作動的に接続する配管系とを備え、外部から与えら
れる高温，低温熱エネルギーをそれぞれ前記高温再生
器，低温再生器に供給するようにした吸収式冷凍機にお
いて、前記熱エネルギーを補うための加熱手段と、前記
高温熱エネルギー供給配管の戻り温度を検知する第１検
知手段と、前記低温熱エネルギー供給配管の戻り温度を
検知する第２検知手段と、前記負荷に送られる熱輸送媒
体の温度を検知する第３検知手段と、前記第３検知手段
の検知温度が設定値以上の場合に、第１検知手段の検知
温度が設定値以下で、かつ第２検知手段の検知温度も設
定値以下になるように、前記加熱手段を運転する制御手
段とを備えたものである。
【００１０】また、上記目的を達成するために、第二の
発明に係る吸収式冷凍機の構成は、希溶液を加熱して濃
縮し冷媒蒸気を分離させる高温再生器および低温再生器
と、これらの再生器で発生した冷媒蒸気を液化させる凝
縮器と、その冷媒液を負荷側の熱輸送配管と熱交換させ
て冷媒を蒸発させる蒸発器と、この蒸発器で生じた冷媒
蒸気を、前記高温再生器および低温再生器から送給され
た濃溶液に吸収させる吸収器と、これら各機器を作動的
に接続する配管系とを備え、外部から与えられる高温，
低温熱エネルギーをそれぞれ前記高温再生器，低温再生
器に供給するようにした吸収式冷凍機において、前記熱
エネルギーを補うための加熱手段と、前記高温熱エネル
ギー供給配管の戻り温度を検知する第１検知手段と、前
記低温熱エネルギー供給配管の戻り温度を検知する第２
検知手段と、前記前記蒸発器における冷媒温度を検知す
る第３検知手段と、前記第３検知手段の検知温度が設定
値以上の場合に、第１検知手段の検知温度が設定値以下
で、かつ第２検知手段の検知温度も設定値以下になるよ
うに、前記加熱手段を運転する制御手段とを備えたもの
である。
発明に係る吸収式冷凍機の構成は、希溶液を加熱して濃
縮し冷媒蒸気を分離させる高温再生器および低温再生器
と、これらの再生器で発生した冷媒蒸気を液化させる凝
縮器と、その冷媒液を負荷側の熱輸送配管と熱交換させ
て冷媒を蒸発させる蒸発器と、この蒸発器で生じた冷媒
蒸気を、前記高温再生器および低温再生器から送給され
た濃溶液に吸収させる吸収器と、これら各機器を作動的
に接続する配管系とを備え、外部から与えられる高温，
低温熱エネルギーをそれぞれ前記高温再生器，低温再生
器に供給するようにした吸収式冷凍機において、前記熱
エネルギーを補うための加熱手段と、前記高温熱エネル
ギー供給配管の戻り温度を検知する第１検知手段と、前
記低温熱エネルギー供給配管の戻り温度を検知する第２
検知手段と、前記前記蒸発器における冷媒温度を検知す
る第３検知手段と、前記第３検知手段の検知温度が設定
値以上の場合に、第１検知手段の検知温度が設定値以下
で、かつ第２検知手段の検知温度も設定値以下になるよ
うに、前記加熱手段を運転する制御手段とを備えたもの
である。
【００１１】すなわち、負荷側へ送られる熱輸送媒体の
温度または蒸発器における冷媒の蒸発温度が設定値以上
の場合に、高温熱エネルギー供給配管の戻り温度が設定
値以下で、低温熱エネルギー供給配管の戻り温度が設定
値以下となる範囲で、加熱手段の運転が許容されて熱エ
ネルギーが補われる。
温度または蒸発器における冷媒の蒸発温度が設定値以上
の場合に、高温熱エネルギー供給配管の戻り温度が設定
値以下で、低温熱エネルギー供給配管の戻り温度が設定
値以下となる範囲で、加熱手段の運転が許容されて熱エ
ネルギーが補われる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
ないし図４を参照して説明する。 〔実施の形態 １〕まず、図１は、本発明の第一の実施
形態を示す吸収式冷凍機の系統図、図２は、図１の実施
形態における作用を説明するフローチャートである。図
中、実線矢印は、溶液、冷媒、冷却水、温水、蒸気等の
流れの方向を示し、二点鎖線は、制御系の電気的接続を
示すものである。
ないし図４を参照して説明する。 〔実施の形態 １〕まず、図１は、本発明の第一の実施
形態を示す吸収式冷凍機の系統図、図２は、図１の実施
形態における作用を説明するフローチャートである。図
中、実線矢印は、溶液、冷媒、冷却水、温水、蒸気等の
流れの方向を示し、二点鎖線は、制御系の電気的接続を
示すものである。
【００１３】図１に示す吸収式冷凍機は、高温排熱エネ
ルギー（例えば蒸気）と低温排熱エネルギー（例えば温
水）の２種類の熱エネルギーを利用して運転される一重
二重効用併用型吸収式冷凍機である。図１において、１
は蒸発器、５は吸収器、１１は高温再生器、１６は低温
再生器、２０は凝縮器、９は低温溶液熱交換器、１０は
高温溶液熱交換器で、これらは吸収式冷凍機を構成する
主要機器である。
ルギー（例えば蒸気）と低温排熱エネルギー（例えば温
水）の２種類の熱エネルギーを利用して運転される一重
二重効用併用型吸収式冷凍機である。図１において、１
は蒸発器、５は吸収器、１１は高温再生器、１６は低温
再生器、２０は凝縮器、９は低温溶液熱交換器、１０は
高温溶液熱交換器で、これらは吸収式冷凍機を構成する
主要機器である。
【００１４】２は、蒸発器１内に熱輸送配管３１に接続
して設けられた蒸発器伝熱管、３は、蒸発器１の冷媒循
環パイプ、４は、冷媒循環パイプ３に具備された冷媒ポ
ンプ、６は、吸収器５内に冷却水配管３４に接続して設
けられた冷却水伝熱管、７は、吸収器５と高温再生器１
１，低温再生器１６とを結ぶ希溶液配管、８は、希溶液
配管７に具備された溶液ポンプ、１２は、高温再生器１
１内に高温側排熱供給配管３５に接続して設けられた高
温側排熱伝熱管、１３は、高温再生器１１に付属して設
けた加熱手段に係る直焚バーナである。
して設けられた蒸発器伝熱管、３は、蒸発器１の冷媒循
環パイプ、４は、冷媒循環パイプ３に具備された冷媒ポ
ンプ、６は、吸収器５内に冷却水配管３４に接続して設
けられた冷却水伝熱管、７は、吸収器５と高温再生器１
１，低温再生器１６とを結ぶ希溶液配管、８は、希溶液
配管７に具備された溶液ポンプ、１２は、高温再生器１
１内に高温側排熱供給配管３５に接続して設けられた高
温側排熱伝熱管、１３は、高温再生器１１に付属して設
けた加熱手段に係る直焚バーナである。
【００１５】１４は、高温再生器１１と吸収器５とを結
ぶ濃溶液配管、１５は、高温再生器１１と低温再生器１
６とを結ぶ冷媒蒸気管、１７は、低温再生器１６内に冷
媒蒸気管１５に接続して設けられた高温冷媒伝熱管、１
８は、低温再生器１６と吸収器５とを結ぶ濃溶液配管、
１９は、低温再生器１６の高温冷媒伝熱管１７と凝縮器
２０とを結ぶ冷媒凝縮配管、２１は、凝縮器２０内に冷
却水配管３６と接続して設けられた冷却水伝熱管、２２
は、凝縮器２０と蒸発器１とを結ぶ冷媒戻り配管、２３
は、低温再生器１６内に低温側排熱供給配管３７に接続
して設けられた低温側排熱伝熱管、３１は、蒸発器１の
蒸発器伝熱管２と負荷側の室内機３３とを結ぶ熱輸送配
管である。
ぶ濃溶液配管、１５は、高温再生器１１と低温再生器１
６とを結ぶ冷媒蒸気管、１７は、低温再生器１６内に冷
媒蒸気管１５に接続して設けられた高温冷媒伝熱管、１
８は、低温再生器１６と吸収器５とを結ぶ濃溶液配管、
１９は、低温再生器１６の高温冷媒伝熱管１７と凝縮器
２０とを結ぶ冷媒凝縮配管、２１は、凝縮器２０内に冷
却水配管３６と接続して設けられた冷却水伝熱管、２２
は、凝縮器２０と蒸発器１とを結ぶ冷媒戻り配管、２３
は、低温再生器１６内に低温側排熱供給配管３７に接続
して設けられた低温側排熱伝熱管、３１は、蒸発器１の
蒸発器伝熱管２と負荷側の室内機３３とを結ぶ熱輸送配
管である。
【００１６】次に、特に本発明の特徴部となる構成につ
いて述べる。図１に示す吸収式冷凍機において、高温排
熱エネルギーは、高温側排熱供給配管３５から高温再生
器１１内の高温側排熱伝熱管１２に供給されて、吸収溶
液の再生を行うものである。また、低温排熱エネルギー
は、低温側排熱供給配管３７から低温再生器１６内の低
温側排熱伝熱管２３に供給されて、吸収溶液の再生に利
用されるものである。
いて述べる。図１に示す吸収式冷凍機において、高温排
熱エネルギーは、高温側排熱供給配管３５から高温再生
器１１内の高温側排熱伝熱管１２に供給されて、吸収溶
液の再生を行うものである。また、低温排熱エネルギー
は、低温側排熱供給配管３７から低温再生器１６内の低
温側排熱伝熱管２３に供給されて、吸収溶液の再生に利
用されるものである。
【００１７】前記高温再生器１１は、前記高温側排熱伝
熱管１２を収容するとともに、加熱手段として直焚バー
ナ１３を付属して備えている。この直焚バーナ１３は、
温水または蒸気の熱エネルギーが不足した場合に熱エネ
ルギーを補うための補助的な役割と、年間を通して吸収
器５と凝縮器２０に通水される冷却水の温度が変化して
も、一重二重効用併用型吸収式冷凍機の冷凍能力を一定
に保つよう能力補償的役割のために取り付けられている
ものである。直焚バーナ１３は燃料源（図示しない）か
ら供給される燃料を燃焼させて高温再生器１１を加熱す
る。
熱管１２を収容するとともに、加熱手段として直焚バー
ナ１３を付属して備えている。この直焚バーナ１３は、
温水または蒸気の熱エネルギーが不足した場合に熱エネ
ルギーを補うための補助的な役割と、年間を通して吸収
器５と凝縮器２０に通水される冷却水の温度が変化して
も、一重二重効用併用型吸収式冷凍機の冷凍能力を一定
に保つよう能力補償的役割のために取り付けられている
ものである。直焚バーナ１３は燃料源（図示しない）か
ら供給される燃料を燃焼させて高温再生器１１を加熱す
る。
【００１８】高温側排熱を高温再生器１１に供給する高
温側排熱供給配管３５の戻り部分には、第１検知手段と
して、高温側排熱戻り温度センサ４２が取り付けられて
いる。この高温側排熱戻り温度センサ４２は、高温熱エ
ネルギーとして例えば排熱の蒸気が高温再生器１１に供
給され、希溶液と熱交換して凝縮し熱源部（図示せず）
に戻る蒸気凝縮水の戻り温度Ｔｈｏを検知する。
温側排熱供給配管３５の戻り部分には、第１検知手段と
して、高温側排熱戻り温度センサ４２が取り付けられて
いる。この高温側排熱戻り温度センサ４２は、高温熱エ
ネルギーとして例えば排熱の蒸気が高温再生器１１に供
給され、希溶液と熱交換して凝縮し熱源部（図示せず）
に戻る蒸気凝縮水の戻り温度Ｔｈｏを検知する。
【００１９】また、低温側排熱を低温再生器１６に供給
する低温側排熱供給配管３７の戻り部分には、第２検知
手段として、低温側排熱戻り温度センサ４３が取り付け
られている。この低温側排熱戻り温度センサ４３は、低
温側熱エネルギーとして例えば温水が低温再生器１６に
供給され、希溶液と熱交換して熱源部（図示せず）に戻
る温水戻り温度Ｔｌｏを検知する。
する低温側排熱供給配管３７の戻り部分には、第２検知
手段として、低温側排熱戻り温度センサ４３が取り付け
られている。この低温側排熱戻り温度センサ４３は、低
温側熱エネルギーとして例えば温水が低温再生器１６に
供給され、希溶液と熱交換して熱源部（図示せず）に戻
る温水戻り温度Ｔｌｏを検知する。
【００２０】さらに、蒸発器１と室内機３３とを結ぶ連
絡配管である熱輸送配管３１に、第３検知手段として熱
輸送媒体温度センサ４１が取り付けられている。この熱
輸送媒体温度センサ４１は、蒸発器１から室内機３３に
供給される冷水など熱輸送媒体の温度Ｔｗを検知する。
絡配管である熱輸送配管３１に、第３検知手段として熱
輸送媒体温度センサ４１が取り付けられている。この熱
輸送媒体温度センサ４１は、蒸発器１から室内機３３に
供給される冷水など熱輸送媒体の温度Ｔｗを検知する。
【００２１】５０はコントローラで、吸収式冷凍機の全
体を制御するものである。このコントローラ５０に、直
焚バーナ１３、高温側排熱戻り温度センサ４２、低温側
排熱戻り温度センサ４３、熱輸送媒体温度センサ４１が
接続される。図１では、その電気的接続を二点鎖線で示
している。コントローラ５０は、吸収式冷凍機の運転
中、熱輸送媒体温度センサ４１の検知温度Ｔｗが設定値
Ｔｗｓ以上の場合に、高温側排熱戻り温度センサ４２の
検知温度Ｔｈｏが設定値Ｔｈｏｓ以下で、なおかつ、低
温側排熱戻り温度センサ４３の検知温度Ｔｌｏが設定値
Ｔｌｏｓ以下となるように、直焚バーナ１３を運転する
制御手段を有する。
体を制御するものである。このコントローラ５０に、直
焚バーナ１３、高温側排熱戻り温度センサ４２、低温側
排熱戻り温度センサ４３、熱輸送媒体温度センサ４１が
接続される。図１では、その電気的接続を二点鎖線で示
している。コントローラ５０は、吸収式冷凍機の運転
中、熱輸送媒体温度センサ４１の検知温度Ｔｗが設定値
Ｔｗｓ以上の場合に、高温側排熱戻り温度センサ４２の
検知温度Ｔｈｏが設定値Ｔｈｏｓ以下で、なおかつ、低
温側排熱戻り温度センサ４３の検知温度Ｔｌｏが設定値
Ｔｌｏｓ以下となるように、直焚バーナ１３を運転する
制御手段を有する。
【００２２】ここで、このような吸収式冷温水機の冷房
サイクルについて図１を参照して説明する。蒸発器１の
中の冷媒（水）は、冷媒ポンプ４により冷媒循環パイプ
３を経て、熱輸送配管３１の冷水が流通する蒸発器伝熱
管２上にスプレーされ、冷水の熱を奪い蒸発して冷却効
果が発生する。蒸発した冷媒蒸気は、冷却水により低圧
に保たれた吸収器５へ流れ込み、ここで濃溶液配管１
４，１８により冷却水伝熱管６上にスプレーされる臭化
リチウム水溶液の濃溶液に吸収され、臭化リチウム水溶
液は希溶液となる。
サイクルについて図１を参照して説明する。蒸発器１の
中の冷媒（水）は、冷媒ポンプ４により冷媒循環パイプ
３を経て、熱輸送配管３１の冷水が流通する蒸発器伝熱
管２上にスプレーされ、冷水の熱を奪い蒸発して冷却効
果が発生する。蒸発した冷媒蒸気は、冷却水により低圧
に保たれた吸収器５へ流れ込み、ここで濃溶液配管１
４，１８により冷却水伝熱管６上にスプレーされる臭化
リチウム水溶液の濃溶液に吸収され、臭化リチウム水溶
液は希溶液となる。
【００２３】この希溶液は、希溶液配管７の溶液ポンプ
８により低温溶液熱交換器９を経て一部は低温再生器１
６へ、残りはさらに高温溶液熱交換器１０を経て高温再
生器１１へ送り込まれる。高温再生器１１において、希
溶液は高温側排熱伝熱管１２の高温蒸気（または高温
水）により加熱されて冷媒蒸気と濃溶液に分離される。
また、低温再生器１６では、希溶液は高温再生器９で発
生した冷媒蒸気の高温冷媒伝熱管１７により加熱されて
冷媒蒸気と濃溶液に分離される。
８により低温溶液熱交換器９を経て一部は低温再生器１
６へ、残りはさらに高温溶液熱交換器１０を経て高温再
生器１１へ送り込まれる。高温再生器１１において、希
溶液は高温側排熱伝熱管１２の高温蒸気（または高温
水）により加熱されて冷媒蒸気と濃溶液に分離される。
また、低温再生器１６では、希溶液は高温再生器９で発
生した冷媒蒸気の高温冷媒伝熱管１７により加熱されて
冷媒蒸気と濃溶液に分離される。
【００２４】このようにして濃縮された濃溶液は、高温
再生器１１からは濃溶液配管１４により再び高温溶液熱
交換器１０を経て、低温再生器１６からは濃溶液配管１
８により再び低温溶液熱交換器９を経たのち、吸収器５
内の冷却水伝熱管６上にスプレーされる。低温再生器１
６で希溶液を加熱して凝縮した冷媒液は冷媒凝縮配管１
９で凝縮器２０へ導かれる。また、低温再生器１６で発
生した冷媒蒸気は凝縮器２０の冷却水伝熱管２１と熱交
換して凝縮する。このようにしてできた凝縮冷媒は冷媒
戻り配管２２により蒸発器１へ導かれスプレーされてサ
イクルを一巡する。
再生器１１からは濃溶液配管１４により再び高温溶液熱
交換器１０を経て、低温再生器１６からは濃溶液配管１
８により再び低温溶液熱交換器９を経たのち、吸収器５
内の冷却水伝熱管６上にスプレーされる。低温再生器１
６で希溶液を加熱して凝縮した冷媒液は冷媒凝縮配管１
９で凝縮器２０へ導かれる。また、低温再生器１６で発
生した冷媒蒸気は凝縮器２０の冷却水伝熱管２１と熱交
換して凝縮する。このようにしてできた凝縮冷媒は冷媒
戻り配管２２により蒸発器１へ導かれスプレーされてサ
イクルを一巡する。
【００２５】次に、本実施形態における制御について図
１および図２のフローチャートを参照して説明する。本
実施形態の吸収式冷凍機は、その運転中、図２に示す制
御が実行される。中間期（例えば秋）から冬期にかけて
冷却水温度の低下した条件での運転と、夏期の冷却水温
度が上昇した条件での運転を比較すると、冷却水温度の
低い条件での吸収式冷凍機能力は、冷却水温度の高い条
件での吸収式冷凍機能力より大きくなる。
１および図２のフローチャートを参照して説明する。本
実施形態の吸収式冷凍機は、その運転中、図２に示す制
御が実行される。中間期（例えば秋）から冬期にかけて
冷却水温度の低下した条件での運転と、夏期の冷却水温
度が上昇した条件での運転を比較すると、冷却水温度の
低い条件での吸収式冷凍機能力は、冷却水温度の高い条
件での吸収式冷凍機能力より大きくなる。
【００２６】冷却水温度の低い条件での蒸発器１より室
内機３３に向けて供給される熱輸送媒体の温度をＴｗ
ｌ、冷却水温度の高い条件での蒸発器１より室内機３３
に向けて供給される熱輸送媒体の温度をＴｗｈとする
と、Ｔｗｌ＜Ｔｗｈとなる。室内機３３が設置される空
調負荷が一定であるとすると、熱輸送媒体温度Ｔｗは一
定であることが望ましく、その設定値をＴｗｓとする。
すなわち、熱輸送媒体温度センサ４１の検知した計測値
がＴｗ＞Ｔｗｓとなった場合に、直焚バーナ１３が点火
され、吸収式冷凍機の能力を補償する制御を行う。
内機３３に向けて供給される熱輸送媒体の温度をＴｗ
ｌ、冷却水温度の高い条件での蒸発器１より室内機３３
に向けて供給される熱輸送媒体の温度をＴｗｈとする
と、Ｔｗｌ＜Ｔｗｈとなる。室内機３３が設置される空
調負荷が一定であるとすると、熱輸送媒体温度Ｔｗは一
定であることが望ましく、その設定値をＴｗｓとする。
すなわち、熱輸送媒体温度センサ４１の検知した計測値
がＴｗ＞Ｔｗｓとなった場合に、直焚バーナ１３が点火
され、吸収式冷凍機の能力を補償する制御を行う。
【００２７】ここで、エネルギーの有効利用の観点か
ら、排熱源から回収される熱エネルギーは常に十分利用
されることが望ましい。しかし、上記制御により、直焚
バーナ１３の燃焼が実行されると、吸収冷凍サイクルに
おける溶液の温度、濃度が高くなり、排熱エネルギーの
利用は困難になり、十分な熱回収が吸収式冷凍機で行え
なくなってしまう。この状態は、高温側熱エネルギーに
ついては、上記の高温側排熱戻り温度センサ４２の温度
を検出することによって確認され、低温側熱エネルギー
については、低温側排熱戻り温度センサ４３の温度を検
出することによって確認される。
ら、排熱源から回収される熱エネルギーは常に十分利用
されることが望ましい。しかし、上記制御により、直焚
バーナ１３の燃焼が実行されると、吸収冷凍サイクルに
おける溶液の温度、濃度が高くなり、排熱エネルギーの
利用は困難になり、十分な熱回収が吸収式冷凍機で行え
なくなってしまう。この状態は、高温側熱エネルギーに
ついては、上記の高温側排熱戻り温度センサ４２の温度
を検出することによって確認され、低温側熱エネルギー
については、低温側排熱戻り温度センサ４３の温度を検
出することによって確認される。
【００２８】すなわち、一定以上の熱エネルギーは吸収
式冷凍機で回収・利用することを条件とすると、高温側
の熱利用量を決定する戻り温度をＴｈｏｓ、低温側の熱
利用量を決定する戻り温度をＴｌｏｓと表すと、高温側
排熱戻り温度センサ４２での計測値がＴｈｏ＜Ｔｈｏｓ
であり、なおかつ、低温側排熱戻り温度センサ４３での
計測値がＴｌｏ＜Ｔｌｏｓとなる必要がある。そこで、
Ｔｈｏ＞Ｔｈｏｓ、あるいは、Ｔｌｏ＞Ｔｌｏｓとなる
場合に、直焚バーナ１３の燃焼量を絞る制御をコントロ
ーラ５０で実行する。
式冷凍機で回収・利用することを条件とすると、高温側
の熱利用量を決定する戻り温度をＴｈｏｓ、低温側の熱
利用量を決定する戻り温度をＴｌｏｓと表すと、高温側
排熱戻り温度センサ４２での計測値がＴｈｏ＜Ｔｈｏｓ
であり、なおかつ、低温側排熱戻り温度センサ４３での
計測値がＴｌｏ＜Ｔｌｏｓとなる必要がある。そこで、
Ｔｈｏ＞Ｔｈｏｓ、あるいは、Ｔｌｏ＞Ｔｌｏｓとなる
場合に、直焚バーナ１３の燃焼量を絞る制御をコントロ
ーラ５０で実行する。
【００２９】このように、直焚バーナ１３の燃焼量に、
排熱回収状態の指標となる吸収式冷凍機からの戻り温度
Ｔｈｏ、Ｔｌｏに応じた制限を加えることにより、排熱
を十分に利用したうえで、直焚バーナ１３の燃焼制御を
行い、吸収式冷凍機の能力を向上させることが可能とな
るので、室内機の容量を十分に活用できるシステムの構
築が可能となる。
排熱回収状態の指標となる吸収式冷凍機からの戻り温度
Ｔｈｏ、Ｔｌｏに応じた制限を加えることにより、排熱
を十分に利用したうえで、直焚バーナ１３の燃焼制御を
行い、吸収式冷凍機の能力を向上させることが可能とな
るので、室内機の容量を十分に活用できるシステムの構
築が可能となる。
【００３０】〔実施の形態 ２〕次に、図３は、本発明
の第二の実施形態を示す吸収式冷凍機の系統図、図４
は、図３の実施形態における作用を説明するフローチャ
ートである。図３中、図１と同一符号のものは第１の実
施形態と同等部であるから、その説明を省略する。図３
に示す実施形態は、蒸発器１に付属する冷媒循環パイプ
３に、第３検知手段として冷媒温度センサ４４が取り付
けられている。この冷媒温度センサ４４は、蒸発器１に
おける冷媒の温度Ｔｘを検知する。他の構成は先に説明
した第一の実施形態と同じである。
の第二の実施形態を示す吸収式冷凍機の系統図、図４
は、図３の実施形態における作用を説明するフローチャ
ートである。図３中、図１と同一符号のものは第１の実
施形態と同等部であるから、その説明を省略する。図３
に示す実施形態は、蒸発器１に付属する冷媒循環パイプ
３に、第３検知手段として冷媒温度センサ４４が取り付
けられている。この冷媒温度センサ４４は、蒸発器１に
おける冷媒の温度Ｔｘを検知する。他の構成は先に説明
した第一の実施形態と同じである。
【００３１】次に、本実施形態における制御について図
３および図４のフローチャートを参照して説明する。本
実施形態の吸収式冷凍機は、その運転中、図４に示す制
御が実行される。中間期から冬期にかけて冷却水温度の
低下した条件での運転と、夏期の冷却水温度が上昇した
条件での運転を比較すると、冷却水温度の低い条件での
吸収式冷凍機能力は、冷却水温度の高い条件での吸収式
冷凍機能力より大きくなる。すなわち、冷却水温度の低
い条件での、冷媒温度センサ４４の計測値である蒸発器
１内の冷媒温度をＴｘｌ、冷却水温度の高い条件での蒸
発器１内の冷媒温度をＴｘｈとすると、Ｔｘｌ＜Ｔｘｈ
となる。室内機３３が設置される空調負荷が一定である
とすると、熱輸送媒体温度Ｔｘは一定であることが望ま
しく、その設定値をＴｘｓとする。つまり、冷媒温度セ
ンサ４４が検知する蒸発器１内の冷媒温度の計測値がＴ
ｘ＞Ｔｘｓとなった場合に、直焚バーナ１３が点火さ
れ、吸収式冷凍機の能力を補償する制御を行う。
３および図４のフローチャートを参照して説明する。本
実施形態の吸収式冷凍機は、その運転中、図４に示す制
御が実行される。中間期から冬期にかけて冷却水温度の
低下した条件での運転と、夏期の冷却水温度が上昇した
条件での運転を比較すると、冷却水温度の低い条件での
吸収式冷凍機能力は、冷却水温度の高い条件での吸収式
冷凍機能力より大きくなる。すなわち、冷却水温度の低
い条件での、冷媒温度センサ４４の計測値である蒸発器
１内の冷媒温度をＴｘｌ、冷却水温度の高い条件での蒸
発器１内の冷媒温度をＴｘｈとすると、Ｔｘｌ＜Ｔｘｈ
となる。室内機３３が設置される空調負荷が一定である
とすると、熱輸送媒体温度Ｔｘは一定であることが望ま
しく、その設定値をＴｘｓとする。つまり、冷媒温度セ
ンサ４４が検知する蒸発器１内の冷媒温度の計測値がＴ
ｘ＞Ｔｘｓとなった場合に、直焚バーナ１３が点火さ
れ、吸収式冷凍機の能力を補償する制御を行う。
【００３２】ただし、上記作用により決定される直焚バ
ーナ１３の燃焼量に対して、排熱回収状態の指標となる
吸収式冷凍機からの戻り温度Ｔｈｏ、Ｔｌｏに応じた制
限として、高温側排熱戻り温度センサ４２による計測値
がＴｈｏ＜Ｔｈｏｓで、なおかつ、低温側排熱戻り温度
センサ４３による計測値がＴｌｏ＜Ｔｌｏｓとなる必要
がある。そこで、Ｔｈｏ＞Ｔｈｏｓ、あるいは、Ｔｌｏ
＞Ｔｌｏｓとなる場合に、直焚バーナ１３の燃焼量を絞
る制御をコントローラ５０で実行する。
ーナ１３の燃焼量に対して、排熱回収状態の指標となる
吸収式冷凍機からの戻り温度Ｔｈｏ、Ｔｌｏに応じた制
限として、高温側排熱戻り温度センサ４２による計測値
がＴｈｏ＜Ｔｈｏｓで、なおかつ、低温側排熱戻り温度
センサ４３による計測値がＴｌｏ＜Ｔｌｏｓとなる必要
がある。そこで、Ｔｈｏ＞Ｔｈｏｓ、あるいは、Ｔｌｏ
＞Ｔｌｏｓとなる場合に、直焚バーナ１３の燃焼量を絞
る制御をコントローラ５０で実行する。
【００３３】以上述べた作用により、第一，第二の実施
形態のいずれの吸収式冷凍機も、排熱源からの回収熱エ
ネルギーを出来るだけ利用したうえで、直焚バーナの燃
焼量を制御することで、夏期の冷却水温度が高い条件で
の冷凍能力を向上させることが可能となり、中間期から
冬期の冷却水温度が低い条件の冷凍能力との差を小さく
制御することができる。これにより、室内機容量を十分
に活用できるシステムの構成が可能となる。
形態のいずれの吸収式冷凍機も、排熱源からの回収熱エ
ネルギーを出来るだけ利用したうえで、直焚バーナの燃
焼量を制御することで、夏期の冷却水温度が高い条件で
の冷凍能力を向上させることが可能となり、中間期から
冬期の冷却水温度が低い条件の冷凍能力との差を小さく
制御することができる。これにより、室内機容量を十分
に活用できるシステムの構成が可能となる。
【００３４】なお、上記各実施の形態では、熱エネルギ
ー量を補うための加熱手段として直焚バーナ１３を用い
たが、同じ機能を有するものであれば、電気ヒータ等、
他の機器を用いてもよい。また、負荷が室内空気である
場合を例に説明したが、負荷の種類に限定はない。ま
た、上記各実施の形態では、排熱源からの熱回収状態の
指標として吸収式冷凍機からの熱回収媒体戻り温度を設
定値と比較する手法を用いたが、熱回収状態を判断する
指標であれば、熱量検出器など他のセンサを用いてもよ
い。さらに、上記各実施の形態では、２熱源一重二重効
用併用型吸収式冷凍機に直焚バーナ１３を付加した形態
で説明したが、排熱投入二重効用吸収式冷凍機に直焚バ
ーナを付加した構成としてもよい。
ー量を補うための加熱手段として直焚バーナ１３を用い
たが、同じ機能を有するものであれば、電気ヒータ等、
他の機器を用いてもよい。また、負荷が室内空気である
場合を例に説明したが、負荷の種類に限定はない。ま
た、上記各実施の形態では、排熱源からの熱回収状態の
指標として吸収式冷凍機からの熱回収媒体戻り温度を設
定値と比較する手法を用いたが、熱回収状態を判断する
指標であれば、熱量検出器など他のセンサを用いてもよ
い。さらに、上記各実施の形態では、２熱源一重二重効
用併用型吸収式冷凍機に直焚バーナ１３を付加した形態
で説明したが、排熱投入二重効用吸収式冷凍機に直焚バ
ーナを付加した構成としてもよい。
【００３５】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、外部からの熱エネルギーを利用しつつ、年間を通
して吸収式冷凍機の能力を一定に制御することで、室内
負荷に対する冷却能力の信頼性を確保することができる
とともに、投資した設備の有効利用を図りうる吸収式冷
凍機を提供することができる。
れば、外部からの熱エネルギーを利用しつつ、年間を通
して吸収式冷凍機の能力を一定に制御することで、室内
負荷に対する冷却能力の信頼性を確保することができる
とともに、投資した設備の有効利用を図りうる吸収式冷
凍機を提供することができる。
【図１】本発明の第一の実施形態を示す吸収式冷凍機の
系統図である。
系統図である。
【図２】図１の実施形態における作用を説明するフロー
チャートである。
チャートである。
【図３】本発明の第二の実施形態を示す吸収式冷凍機の
系統図である。
系統図である。
【図４】図３の実施形態における作用を説明するフロー
チャートである。
チャートである。
１…蒸発器、２…蒸発器伝熱管、３…冷媒循環パイプ、
４…冷媒ポンプ、５…吸収器、６…冷却水伝熱管、７…
希溶液配管、８…溶液ポンプ、９…低温溶液熱交換器、
１０…高温溶液熱交換器、１１…高温再生器、１２…高
温側排熱伝熱管、１３…直焚バーナ、１４，１８…濃溶
液配管、１６…低温再生器、１７…高温冷媒伝熱管、２
０…凝縮器、２１…冷却水伝熱管、２３…低温側排熱伝
熱管、３５…高温側排熱供給配管、３６…冷却水配管、
３７…低温側排熱供給配管、４１…熱輸送媒体温度セン
サ、４２…高温側排熱戻り温度センサ、４３…低温側排
熱戻り温度センサ、４４…冷媒温度センサ、５０…コン
トローラ。
４…冷媒ポンプ、５…吸収器、６…冷却水伝熱管、７…
希溶液配管、８…溶液ポンプ、９…低温溶液熱交換器、
１０…高温溶液熱交換器、１１…高温再生器、１２…高
温側排熱伝熱管、１３…直焚バーナ、１４，１８…濃溶
液配管、１６…低温再生器、１７…高温冷媒伝熱管、２
０…凝縮器、２１…冷却水伝熱管、２３…低温側排熱伝
熱管、３５…高温側排熱供給配管、３６…冷却水配管、
３７…低温側排熱供給配管、４１…熱輸送媒体温度セン
サ、４２…高温側排熱戻り温度センサ、４３…低温側排
熱戻り温度センサ、４４…冷媒温度センサ、５０…コン
トローラ。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 山本 公治
茨城県土浦市神立町603番地 株式会社
日立製作所土浦工場内
(72)発明者 町澤 健司
茨城県土浦市神立町603番地 株式会社
日立製作所土浦工場内
(72)発明者 植草 常雄
東京都港区芝浦三丁目４番１号 株式会
社エヌ・ティ・ティファシリティーズ内
(72)発明者 藁谷 至誠
東京都港区芝浦三丁目４番１号 株式会
社エヌ・ティ・ティファシリティーズ内
(56)参考文献 特開 平６−281288（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−243714（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−85074（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−136080（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F25B 15/00 303
F25B 15/00
F25B 27/02
Claims (2)
- 【請求項１】 希溶液を加熱して濃縮し冷媒蒸気を分離
させる高温再生器および低温再生器と、これらの再生器
で発生した冷媒蒸気を液化させる凝縮器と、その冷媒液
を負荷側の熱輸送配管と熱交換させて冷媒を蒸発させる
蒸発器と、この蒸発器で生じた冷媒蒸気を、前記高温再
生器および低温再生器から送給された濃溶液に吸収させ
る吸収器と、これら各機器を作動的に接続する配管系と
を備え、外部から与えられる高温，低温熱エネルギーを
それぞれ前記高温再生器，低温再生器に供給するように
した吸収式冷凍機において、 前記熱エネルギーを補うための加熱手段と、 前記高温熱エネルギー供給配管の戻り温度を検知する第
１検知手段と、 前記低温熱エネルギー供給配管の戻り温度を検知する第
２検知手段と、 前記負荷に送られる熱輸送媒体の温度を検知する第３検
知手段と、 前記第３検知手段の検知温度が設定値以上の場合に、第
１検知手段の検知温度が設定値以下で、かつ第２検知手
段の検知温度も設定値以下になるように、前記加熱手段
を運転する制御手段と、 を備えたことを特徴とする吸収式冷凍機。 - 【請求項２】 希溶液を加熱して濃縮し冷媒蒸気を分離
させる高温再生器および低温再生器と、これらの再生器
で発生した冷媒蒸気を液化させる凝縮器と、その冷媒液
を負荷側の熱輸送配管と熱交換させて冷媒を蒸発させる
蒸発器と、この蒸発器で生じた冷媒蒸気を、前記高温再
生器および低温再生器から送給された濃溶液に吸収させ
る吸収器と、これら各機器を作動的に接続する配管系と
を備え、外部から与えられる高温，低温熱エネルギーを
それぞれ前記高温再生器，低温再生器に供給するように
した吸収式冷凍機において、 前記熱エネルギーを補うための加熱手段と、 前記高温熱エネルギー供給配管の戻り温度を検知する第
１検知手段と、 前記低温熱エネルギー供給配管の戻り温度を検知する第
２検知手段と、 前記前記蒸発器における冷媒温度を検知する第３検知手
段と、 前記第３検知手段の検知温度が設定値以上の場合に、第
１検知手段の検知温度が設定値以下で、かつ第２検知手
段の検知温度も設定値以下になるように、前記加熱手段
を運転する制御手段と、 を備えたことを特徴とする吸収式冷凍機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17129697A JP3418315B2 (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | 吸収式冷凍機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17129697A JP3418315B2 (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | 吸収式冷凍機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1123089A JPH1123089A (ja) | 1999-01-26 |
| JP3418315B2 true JP3418315B2 (ja) | 2003-06-23 |
Family
ID=15920672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17129697A Expired - Fee Related JP3418315B2 (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | 吸収式冷凍機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3418315B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100869274B1 (ko) * | 2007-08-10 | 2008-11-19 | 어코드 주식회사 | 흡수식 냉동기 |
-
1997
- 1997-06-27 JP JP17129697A patent/JP3418315B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100869274B1 (ko) * | 2007-08-10 | 2008-11-19 | 어코드 주식회사 | 흡수식 냉동기 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1123089A (ja) | 1999-01-26 |
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