JP3603006B2 - 吸収冷凍機及び吸収冷凍機の制御方法 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は吸収冷凍機及びその制御方法に係り、特に、冷媒を水、吸収媒体を塩類水溶液としたときに好適な吸収冷凍機及びその制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
混合冷媒を蒸発器に導くことにより、低温の冷熱を取り出せるという利点を有する吸収冷凍機が注目されている。この混合冷媒を用いる吸収冷凍機では、蒸発器に純水冷媒を供給する経路と吸収媒体を供給する経路が設けられている。そして、混合冷媒の液面高さと混合冷媒の比重を検出して、吸収冷凍機の作動を制御している。
【0003】
また、混合冷媒の比重を求める代わりに、混合冷媒の濃度を検出するものも知られている。この例が、特開平11−264623号公報に記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術に記載のものの中で、混合冷媒の比重を検出して吸収媒体の流入量を制御し、混合冷媒の液面高さを検出して純水冷媒の流入量を制御するものにおいては、純粋冷媒の流入量を増加させるように制御すると、冷媒濃度が薄くなって、冷媒の比重が小さくなり、溶液が必要以上に流入するという不具合があった。溶液が過剰に流入すると、混合冷媒の濃度が高くなって蒸発伝熱性能が低下する。その結果、吸収冷凍機の効率が低下するという不具合が生じる。また、混合冷媒の濃度が高くなると、混合冷媒を吸収器側にブローして冷媒濃度が一定になるよう制御手段が制御するので、ブローした冷媒が無駄になる。
【0005】
これに対して、上記特開平11−264623号公報に記載のものは、混合冷媒の濃度を検出して蒸発器へ流入する純水冷媒量を制御し、混合冷媒の液面高さを検出して、吸収媒体の流入量を制御している。つまり、混合冷媒濃度が薄くなると純粋冷媒流入量を減少させ、混合冷媒濃度が濃くなると純粋冷媒流入量を増加させている。そして、混合冷媒の液面が低下したら、吸収媒体を流入させている。
【0006】
この方法においては、冷凍サイクルが変動したり応答遅れがあると、冷媒の蒸発量が増大したときや冷媒の流入量が減少したときに、混合冷媒の液面が低下するので、必要以上に溶液が流入することがあり、溶液を無駄に消費するおそれがある。この現象は、特に起動時に発生し易い。起動時には冷媒の発生量が充分でないので、低温蒸発器に供給される冷媒量が減少し、液面が低下しやすい。液面が低下すると溶液が流入するが、混合冷媒濃度が一定値でバランスするように溶液に見合った量だけ純粋冷媒が流入し、溶液の流入量が過剰であれば、混合冷媒の量も過剰となる。その結果、混合冷媒の液面高さが上昇し、サイクル内の液量バランスが偏り、過剰なところでは冷媒ブローやオーバーフローにより、サイクル内の混合冷媒の循環量を調整することになる。また、液量のアンバランスによって、冷媒を自動希釈する制御が働かず、吸収剤が結晶化するおそれがあった。
【0007】
また、混合冷媒中に流入させる溶液を別タンクから供給するようにしたものにおいては、無駄に溶液を補給してしまうために、冷凍サイクルに供給する溶液量が増大するので、タンクへの補給メンテナンスの頻度が増大したり、大きなタンクを設置する必要がある。
【0008】
本発明は上記従来の技術の不具合に鑑みなされたものであり、その目的は、蒸発器に補給する吸収剤の量を制御して、効率の高い吸収冷凍機を実現することにある。本発明の他の目的は、蒸発器に補給する吸収剤の量を制御して、過剰な溶液の供給を防ぐことにある。本発明のさらに他の目的は、蒸発器に補給する吸収剤の量を制御して、溶液補給用のタンクを小さくすることにある。なお、吸収剤量の制御は最適に制御することが望ましいが、必ずしもそれに限るものではない。また、これらの目的は、いずれかが達成されればよい。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の第1の特徴は、蒸発器と、吸収器と、再生器と凝縮器とを有し、蒸発器の冷媒は塩類の吸収剤を含む水である吸収冷凍機において、蒸発器の下部に設けた混合冷媒タンクと、蒸発器に接続され第1の流量制御手段を有する水供給路と第2の流量制御手段を有する吸収剤を含む溶液の供給路と、混合冷媒タンクに設けられた混合冷媒の液面高さを検出する液面高さ検出手段と混合冷媒の濃度を検出する濃度検出手段と、混合冷媒濃度検出手段からの信号に基づいて第1の流量制御手段を制御するとともに、液面高さ検出手段からの信号と濃度検出手段からの信号に基づいて第2の流量制御手段を制御する制御装置とを備えたものである。
【0010】
上記目的を達成するための本発明の第2の特徴は、高温蒸発器と高温吸収器と低温蒸発器と低温吸収器と再生器と凝縮器とを備え、低温蒸発器の冷媒は塩類の吸収剤を含む水である吸収冷凍機において、低温蒸発器の下部に設けた混合冷媒タンクと、低温蒸発器に接続され第1の流量制御手段を有する水供給路と第2の流量制御手段を有する吸収剤を含む溶液の供給路と、混合冷媒タンクに設けられた混合冷媒の液面高さを検出する液面高さ検出手段と混合冷媒の濃度を検出する濃度検出手段と、混合冷媒濃度検出手段からの信号に基づいて第1の流量制御手段を制御するとともに、液面高さ検出手段からの信号と濃度検出手段からの信号に基づいて第2の流量制御手段を制御する制御装置とを備えたものである。
【0011】
上記目的を達成するための本発明の第3の特徴は、冷媒に水を、吸収剤に塩類を用い少なくとも1個の蒸発器を有する吸収式冷凍機の制御方法であって、蒸発器のなかで最も低温で作動する蒸発器には吸収剤を含む水を冷媒に用い、この蒸発器の下部に設けた冷媒タンクに溜まる冷媒の液面高さの下限許容値H1と冷媒濃度の所定値X1とを予めこの吸収冷凍機の制御装置に記憶させ、冷媒タンクに設けた冷媒の液面高さ検出手段が検出した液面高さが下限許容値H1よりも小さく、かつ冷媒タンクに設けた冷媒の濃度検出手段が検出した冷媒濃度が所定値X1よりも小さいときは、冷媒タンクに所定時間だけ吸収剤を含む溶液を供給するものである。
【0012】
上記目的を達成するための本発明の第4の特徴は、冷媒に水を、吸収剤に塩類を用い少なくとも1個の蒸発器を有する吸収式冷凍機の制御方法であって、蒸発器のなかで最も低温で作動する蒸発器には吸収剤を含む水を冷媒に用い、この蒸発器の下部に設けた冷媒タンクに溜まる冷媒に含まれる吸収剤の下限許容値W1を記憶させ、冷媒タンクに設けた冷媒の液面高さ検出手段が検出した液面高さと冷媒タンクに設けた濃度検出手段が検出した冷媒濃度から求めた吸収剤の量が吸収剤の許容下限値W1よりも小さいときには、所定時間だけ吸収剤を含む溶液を冷媒タンクに供給するものである。
【0013】
上記目的を達成する本発明の第5の特徴は、冷媒に水を、吸収剤に塩類を用い少なくとも1個の蒸発器を有する吸収式冷凍機の制御方法であって、蒸発器のなかで最も低温で作動する蒸発器には吸収剤を含む水を冷媒に用い、この蒸発器の下部に設けた冷媒タンクに溜まる冷媒に含まれる吸収剤の目標値W0を記憶させ、前記冷媒タンクに設けた冷媒の液面高さ検出手段が検出した液面高さと前記冷媒タンクに設けた濃度検出手段が検出した冷媒濃度から求めた吸収剤の量が吸収剤の目標値W0になるように吸収剤を含む溶液の冷媒タンクへの供給を制御するものである。
【0014】
上記目的を達成するための本発明の第6の特徴は、冷媒に水を、吸収剤に塩類を用い少なくとも1個の蒸発器を有する吸収式冷凍機の制御方法であって、蒸発器のなかで最も低温で作動する蒸発器には吸収剤を含む水を冷媒に用い、この蒸発器の下部に設けた冷媒タンクに溜まる冷媒の液面高さの下限許容値H1と冷媒濃度の所定値X1とこの所定値より小さい目標値X0とを予めこの吸収冷凍機の制御装置に記憶させ、冷媒タンクに設けた冷媒の濃度検出手段が検出した冷媒濃度が目標値X0になるように蒸発器に供給する水の供給量を制御し、冷媒タンクに設けた冷媒の液面高さ検出手段が検出した液面高さが下限許容値H1よりも小さく、かつ濃度検出手段が検出した冷媒濃度が所定値X1よりも小さいときは、冷媒タンクに所定時間だけ吸収剤を含む溶液を供給するものである。
【0015】
そして、混合冷媒濃度検出手段は、混合冷媒密度検出手段及び混合冷媒温度検出手段を含むとか、吸収剤を含む溶液を所定時間冷媒タンクに供給した後の予め定められた時間だけは、吸収剤を含む溶液を冷媒タンクに供給しないようにするかしてもよい。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を、図1を用いて説明する。吸収冷凍機は、高温蒸発器11、低温蒸発器12、高温吸収器21、低温吸収器22、高温再生器31、低温再生器35、凝縮器41、溶液熱交換器51、52、53、冷媒ポンプ61、62、溶液ポンプ71、72、73および循環ポンプ20を備えている。ここで、吸収冷凍機の冷媒は水であり、吸収剤は臭化リチウムである。この臭化リチウムを含む水溶液を吸収溶液という(以下、単に溶液という)。なお、低温の冷熱を取り出すために、低温蒸発器12の冷媒として、水に溶液を混合した混合冷媒を用いている。このように構成した吸収冷凍機の動作を、以下に述べる。
【0017】
高温蒸発器11内には、伝熱管15が配置されている。凝縮器41から高温蒸発器11に送られてきた冷媒液は、高温蒸発器11の下部に設けられた冷媒タンク17に溜められる。冷媒タンク17に溜まった冷媒液は、冷媒ポンプ61により高温蒸発器11内の上部に配置された散布装置13に送られ、伝熱管15上に散布される。散布された冷媒液は、伝熱管15上で蒸発する際に蒸発潜熱により伝熱管15内を流れる流体を冷却する。
【0018】
高温吸収器21には、内部を冷却水が流れる伝熱管25が配置されている。高温再生器31または低温再生器35で加熱濃縮された濃溶液は、溶液ポンプ73により高温吸収器21内の上部に配置された溶液散布装置23に送られる。そして、溶液散布装置23から伝熱管25上に散布される。その際、蒸発器11で蒸発した冷媒蒸気を吸収する。この溶液の吸収作用により、蒸発器11内の圧力は低圧に保たれ、高温蒸発器11の伝熱管15上に散布された冷媒は継続的に蒸発する。
【0019】
溶液が冷媒蒸気を吸収するときに発生した吸収熱は、伝熱管25内を流れる冷却水により冷却される。冷媒蒸気を吸収して濃度が薄くなった溶液は、溶液タンク27に溜められた後、溶液ポンプ71により溶液熱交換器51を経由して低温吸収器22に送られる。
【0020】
低温蒸発器12内には、内部を冷水あるいはブラインが流れる伝熱管16が配置されている。高温蒸発器11の冷媒ポンプ61が高温蒸発器11内の散布装置13へ冷媒を送る配管の途中から、低温蒸発器12の冷媒タンク18に接続された配管48が分岐している。この配管48の一端部は、液冷媒が溜まっている冷媒タンク18の底面に開口している。この配管48により、高温蒸発器11の冷媒タンク17から低温蒸発器12の冷媒タンク18へ冷媒が送られる。
【0021】
配管48内を流れる冷媒の流量は、この配管48の途中に設けられた制御弁93により制御される。低温蒸発器12の冷媒タンク18の冷媒は、溶液が混合された混合冷媒である。この混合冷媒の濃度制御については後述する。低温蒸発器12の冷媒タンク18の冷媒液は、冷媒ポンプ62により低温蒸発器12内の上部に配置された散布装置14に送られ、低温蒸発器12内の伝熱管16上に散布される。そして、伝熱管16の表面で蒸発するときの蒸発潜熱により内部を流れる冷水あるいはブラインを冷却する。
【0022】
冷媒ポンプ62の吐出配管と吸込み配管を、バイパス配管82で接続し、このバイパス配管82に濃度検出手段91を設ける。冷媒タンク18に、混合冷媒の液面高さを検出する液面高さ検出手段92を設ける。ここで、溶液タンク101は低温蒸発器12の冷媒タンク18よりも上方に設置されている。また、溶液タンク101と低温蒸発器12とは、連通配管102及び溶液流入配管103で接続されている。連通管102は溶液タンク101の上部と低温蒸発器12の上部を接続しており、溶液流入配管103は溶液タンク103の下部と冷媒タンク18の上部に接続している。溶液流入配管103の途中には、流量制御弁94が設けられている。
【0023】
低温吸収器22内には、伝熱管26が配置されている。溶液は、溶液熱交換器51からフロート弁98を経由して低温吸収器22内の上部に配置された溶液散布装置24に送られる。そして、低温吸収器22内の伝熱管26上に散布される。低温吸収器22の下部にはフロート弁98が配置されており、このフロート弁98の先端部に取付けたフロートの上下運動により、溶液の流量が制御される。これにより、溶液タンク28の液面高さは、所定範囲内に制御される。
【0024】
低温吸収器22内の伝熱管26上に散布された溶液は、伝熱管26内を流れる流体により冷却され、低温蒸発器12で蒸発した冷媒蒸気を吸収する。この溶液の吸収作用により、蒸発器の圧力は低圧に保たれ、伝熱管16に散布された冷媒が継続的に蒸発できる。
【0025】
低温吸収器22内の伝熱管26と高温蒸発器11内の伝熱管15とを配管83、84で接続し、閉ループを形成する。そして、この閉ループの途中には循環ポンプ20を設ける。循環ポンプ20の吸い込み配管は、低温吸収器22内の伝熱管26の出口側に接続されている。循環ポンプ20は、低温吸収器22内の伝熱管26と高温蒸発器11内の伝熱管15内に、冷却流体を循環させる。
【0026】
低温吸収器22に配置された伝熱管26内の流体は、加熱されて温度上昇する。その後、高温蒸発器11内の伝熱管15に導かれて冷却される。高温蒸発器11に配置された伝熱管15内の流体は、冷却されて温度低下する。その後、低温吸収器22内の伝熱管26に導かれる。これにより、低温吸収器22の吸収熱は、高温蒸発器11に運ばれ放熱される。
【0027】
膨張タンク107は、低温吸収器22と高温蒸発器11の双方よりも上部に配置されている。膨張タンク107の下部は、循環ポンプ20の吸い込み側配管に、閉ループの最も高い位置で配管接続されている。これにより、温度変化があったときに、循環流体が膨張や収縮しても循環流体の体積変化分を吸収できる。
【0028】
低温吸収器22で冷媒蒸気を吸収して濃度が薄くなった溶液は、溶液タンク28に溜められる。その後、溶液ポンプ72により溶液熱交換器51に送られる。溶液熱交換器51で、高温吸収器21からの溶液と熱交換して温度上昇した稀溶液は、溶液熱交換器52に導かれる。溶液熱交換器52で高温再生器31及び低温再生器35から送られた溶液と熱交換して温度上昇した稀溶液の一部は、溶液流入管37を介して低温再生器35に導かれる。稀溶液の残りは、溶液熱交換器53および溶液流入管33を経て高温再生器31に送られる。
【0029】
高温再生器31に導かれた溶液は、ガスや石油焚きの燃焼器32で発生した熱で加熱されて沸騰する。溶液が沸騰して分離生成された冷媒蒸気は、低温再生器35に送られる。冷媒蒸気を分離して濃縮された溶液は、高温再生器31の溶液流出部34から流出し、溶液熱交換器53に送られる。溶液熱交換器53に導かれた濃溶液は、溶液熱交換器52から導かれた稀溶液と熱交換する。
【0030】
低温再生器35内には伝熱管36が配置されている。伝熱管36の管内を、高温再生器31から導かれた冷媒蒸気が流れる。溶液熱交換器52を経て低温再生器35に送られた溶液は、伝熱管36の内部を流れる蒸気により加熱されて沸騰する。溶液が沸騰して分離生成された冷媒蒸気は、凝縮器41に送られる。
【0031】
冷媒蒸気を分離して濃縮された溶液は、低温再生器35と溶液ポンプ73の吸込み側とを接続する溶液流出管38に導かれ、高温再生器31から溶液熱交換器53を通ってきた溶液と合流する。その後、溶液ポンプ73により溶液熱交換器52へ送られる。合流した濃溶液は、溶液熱交換器52において溶液熱交換器51から導かれた稀溶液と熱交換する。熱交換した濃溶液は、高温吸収器21内の上部に配置された散布装置23へ送られる。低温再生器35に配置した伝熱管36内を流通する、高温再生器31から導かれた冷媒は、低温再生器35内で溶液を加熱して凝縮する。凝縮した冷媒は、絞り39を介して凝縮器42の冷媒タンク43に導かれる。
【0032】
凝縮器41内には、内部を吸収器25から導かれた冷却水が流れている伝熱管42が配置されている。低温再生器35から導かれた冷媒蒸気は、この伝熱管42上で管内を流れる冷却水に冷却されて凝縮する。凝縮した冷媒は、凝縮器42下部に設けた冷媒タンク43に溜められる。この液冷媒は低温再生器35から導かれた液冷媒と混合する。そして、冷媒配管44及び絞り45を通って高温蒸発器11に送られ、高温蒸発器11の下部に設けた冷媒タンク17に溜められる。
【0033】
以上のように構成した2段吸収冷凍機が備える低温蒸発器12において、混合冷媒の濃度を制御する制御方法について以下に説明する。低温蒸発器12内には混合冷媒が散布されているので、冷媒凍結温度が低下する。そのため、通常の吸収冷凍機よりも低い温度で冷媒が蒸発できる。これにより、低温度の冷水を取り出すことが可能になる。
【0034】
混合冷媒濃度を濃くすればするほど凍結温度が低下するので、0℃以下のブラインを取り出すことも可能である。ただし、必要以上に濃度を濃くすると蒸発伝熱性能は低下するから、混合冷媒の濃度を必要充分な目標値に制御しなければならない。低温蒸発器12で混合冷媒が蒸発するときには、純水の冷媒は蒸発するが、吸収剤である臭化リチウムは蒸発しない。そこで、高温蒸発器からの冷媒流入量を制御して、混合冷媒の濃度を目標値に制御する。
【0035】
ところで、混合冷媒中の臭化リチウムの量が不変であれば、混合冷媒濃度を目標濃度に維持するのに必要な冷媒量は一定となり、混合冷媒の液面高さも変化しない。しかし実際には、伝熱管上に散布される混合冷媒の液滴が飛散したり、冷媒蒸気の流れとともに冷媒液滴が低温蒸発器から低温吸収器へ流れ込むので、混合冷媒中の臭化リチウム量が減少する。このような場合には、目標濃度に混合冷媒量を制御しても、混合冷媒の絶対量が減少して液面高さが低下する。この不足量が所定量以下になれば、溶液の補給が必要になる。
【0036】
ただし起動時等の場合であって、冷媒が充分に生成されておらず、低温蒸発器に純粋冷媒が補給されていないときには、臭化リチウム量が減少していないにもかかわらず、混合冷媒中の純粋冷媒が蒸発して液面が低下することがある。このような場合には、溶液を補給する必要はない。したがって、液面が所定値よりも低くなっていても混合冷媒濃度が高くなっているときには、溶液を補給しない。この理由は以下の通りである。
【0037】
液面が所定値より低く、混合冷媒濃度が十分高いときに溶液を補給すると、混合冷媒中の臭化リチウム量が過剰となる。そして、混合冷媒濃度を目標値に維持するために、多量の冷媒を供給するように制御装置が制御する。冷媒量を増量すると液面高さが増大し、吸収サイクル内での溶液のバランスが崩れる。溶液のバランスが崩れたので、混合冷媒を吸収器へオーバーフローさせる。混合冷媒のオーバーフローを可能にするために、低温蒸発器と低温吸収器の下部に設けられた仕切りの上部は堰96になっている。混合冷媒のオーバーフローは、冷媒が無駄に消費されることを意味するから、冷凍機の効率低下につながる。
【0038】
これとは逆に、低温吸収器内の液滴が飛散したりして、低温蒸発器の混合冷媒中に溶液が流入すると、混合冷媒中の臭化リチウム量が増加する。臭化リチウム量が増加して混合冷媒濃度が上昇すると、制御装置は目標濃度になるように冷媒量を増加させる。この場合にも、低温蒸発器内の混合冷媒量が増加して、液面高さが増加するので、吸収器へ混合冷媒をオーバーフローさせる。この場合も、上記と同様の理由で冷媒が無駄に消費される。
【0039】
上記いずれの例でも、冷媒が無駄に消費される恐れがあった。そこで、制御装置97は、濃度検出手段91及び液面高さ検出手段92からの信号を入力して、制御弁93及び制御弁94を制御する。すなわち、低温蒸発器12の混合冷媒濃度の目標値X0とこの目標値X0より大きい所定値X1を、予め制御装置97に記憶させる。また、低温蒸発器12の下部に設けた冷媒タンク18の液面高さの下限値H1も、制御装置97に記憶させる。
【0040】
冷媒の濃度が目標値X0よりも低い場合には制御弁93を閉じて、純水冷媒流入量を停止させる。低温蒸発器12では冷媒の蒸発が継続しているので、次第に混合冷媒濃度は上昇し、目標値X0に近づく。これに対して、冷媒の濃度が目標値X0よりも高い場合には制御弁93を開き、純水冷媒の流入量を増大させる。純水冷媒量が増えるので、冷媒タンク18の冷媒濃度は低下し、目標値X0に近づく。これにより、冷媒タンク18の混合冷媒の濃度は、目標値に制御される。なお本実施例では、制御弁93を開閉制御しているが、制御弁の開度をPID制御で変化させれば、より高精度に混合冷媒濃度を目標値に制御できる。
【0041】
混合冷媒の液面高さが下限値H1よりも低く、かつ混合冷媒濃度が所定値X1よりも低い場合には、制御弁94を定められた時間だけ開く。これにより、混合冷媒中の臭化リチウムが減少しても、的確に臭化リチウムを補給できる。
【0042】
本実施例においては、混合冷媒の温度検出手段95を、混合冷媒の循環系路に設けている。そして、検出した冷媒温度が予め定めた混合冷媒濃度に対する凍結温度に近づいたら、凍結を防止するようにサイクルを制御している。これに代えて、混合冷媒濃度検出手段からの信号に基づいて混合冷媒の凍結温度を求め、この凍結温度に応じて凍結防止制御の動作限界温度を変化させてもよい。この場合には、より高精度に凍結を防止でき、信頼性の高い冷凍機が得られる。
【0043】
本実施例においては、混合冷媒に溶液を補給するために、混合冷媒の液面高さと混合冷媒濃度という2つの基準を用いているが、混合冷媒中の臭化リチウム量を基準にしてもよい。具体的には、制御装置97に混合冷媒中の臭化リチウムの下限値W1を記憶させる。混合冷媒の液面高さ検出手段からの信号と混合冷媒濃度検出手段からの信号を用いて、混合冷媒中の臭化リチウム量を演算し、その量が下限値W1より少ない場合には、制御弁94を所定時間開く。
【0044】
この場合、混合冷媒中の臭化リチウム量を高精度に制御できるので、無駄に溶液を追加したり、混合冷媒量が少ないまま運転を続けてサイクルの液量バランスが崩れ冷媒をオーバーフローさせるなどの不具合を防止できる。
【0045】
以上の各実施例において、混合冷媒中に、すなわち冷媒タンク18に溶液を補給したすぐ後には、冷媒タンク内の冷媒濃度が均一ではなく、濃度検出手段が検出した濃度の検出値も低いままである。また、濃度を所定値に維持するように純水冷媒を補給しようとしても制御が追いつかない。その結果、冷媒の液面高さが低いままとなる恐れがある。このような状態で、さらに溶液を補給すると、過剰な溶液補給となり、上述したように効率が低下する。したがって、混合冷媒に溶液を補給してから予め定めた時間が経過するまでは、溶液を補給しないようにする。これにより、無駄な溶液補給や冷凍機の効率低下を防止できる。
【0046】
以上の各実施例において、濃度検出手段91に密度計を用いてもよい。また、密度計と温度計を用いて濃度を求めてもよい。この場合、濃度の検出がより高精度になる。また、吸収冷凍サイクルは蒸発器と吸収器を2組備えた2段吸収冷凍サイクルを例に取ったが、1段の吸収冷凍サイクルであっても同様の構成を採用できる。その場合、蒸発器の混合冷媒に混入する純粋冷媒を保持するタンクを凝縮器または凝縮器から蒸発器に至る冷媒経路に設置すればよい。さらに、上記各実施例では二重効用吸収冷凍機としているが、単効用吸収冷凍機であっても同様にできることは言うまでもない。
【0047】
また、以上の実施例では、臭化リチウムの許容量を記憶させたが、臭化リチウムの許容水溶液量を記憶させてもよく、その際濃度毎の許容量を記憶させてもよいことは言うまでもない。、
【0048】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、吸収冷凍機において、蒸発器の混合冷媒に補給する吸収剤または冷媒の量を最低限に制御して、蒸発器内の混合冷媒の濃度を所定濃度にすることが可能になったので、吸収冷凍サイクル内の吸収剤の量を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る吸収冷凍機の一実施例の系統図。
【符号の説明】
11…高温蒸発器、12…低温蒸発器、21…高温吸収器、22…低温蒸発器、31…高温再生器、35…低温再生器、41…凝縮器、51、52、53…溶液熱交換器、61、62…冷媒ポンプ、71、72、73…溶液ポンプ、20…循環ポンプ、91…冷媒濃度検出手段、92…冷媒液面高さ検出手段、93、94…制御弁、97…制御装置、101…溶液タンク、107…膨張タンク。

Claims (8)

  1. 蒸発器と、吸収器と、再生器と凝縮器とを有し、前記蒸発器の冷媒は塩類の吸収剤を含む水である吸収冷凍機において、
    前記蒸発器の下部に設けた混合冷媒タンクと、前記蒸発器に接続され第1の流量制御手段を有する水供給路と、前記蒸発器の外部に設けられた溶液タンクから前記蒸発器に接続された第2の流量制御手段を有する吸収剤を含む溶液の供給路と、前記混合冷媒タンクに設けられた混合冷媒の液面高さを検出する液面高さ検出手段と混合冷媒の濃度を検出する濃度検出手段と、前記混合冷媒濃度検出手段からの信号に基づいて前記第1の流量制御手段を制御するとともに、前記液面高さ検出手段からの信号と前記濃度検出手段からの信号に基づいて前記第2の流量制御手段を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする吸収冷凍機。
  2. 高温蒸発器と高温吸収器と低温蒸発器と低温吸収器と再生器と凝縮器とを備え、前記低温蒸発器の冷媒は塩類の吸収剤を含む水である吸収冷凍機において、
    前記低温蒸発器の下部に設けた混合冷媒タンクと、前記低温蒸発器の混合冷媒タンクと前記高温蒸発器の下部に設けた冷媒タンクとに接続され第1の流量制御手段を有する水供給路と、前記低温蒸発器の外部に設けられた溶液タンクから前記低温蒸発器との間に第2の流量制御手段を有する吸収剤を含む溶液の供給路とを設け、前記混合冷媒タンクに設けられた混合冷媒の液面高さを検出する液面高さ検出手段と混合冷媒の濃度を検出する濃度検出手段と、前記混合冷媒濃度検出手段からの信号に基づいて前記第1の流量制御手段を制御するとともに、前記液面高さ検出手段からの信号と前記濃度検出手段からの信号に基づいて前記第2の流量制御手段を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする吸収冷凍機。
  3. 冷媒に水を、吸収剤に塩類を用い少なくとも1個の蒸発器を有する吸収式冷凍機の制御方法であって、
    前記蒸発器のなかで最も低温で作動する蒸発器には吸収剤を含む水を冷媒に用い、この蒸発器の下部に設けた冷媒タンクに溜まる冷媒の液面高さの下限許容値H1と、冷媒濃度の目標値X0と、前記目標値よりも大きい所定値X1とを予めこの吸収冷凍機の制御装置に記憶させ、前記冷媒濃度が目標値X0より低い場合に、前記冷媒タンクに供給する水の供給を停止し、前記冷媒タンクに設けた冷媒の液面高さ検出手段が検出した液面高さが前記下限許容値H1よりも小さく、かつ前記冷媒タンクに設けた冷媒の濃度検出手段が検出した冷媒濃度が前記所定値X1よりも小さいときは、冷媒タンクに所定時間だけ吸収剤を含む溶液を供給することを特徴とする吸収冷凍機の制御方法。
  4. 冷媒に水を、吸収剤に塩類を用い少なくとも1個の蒸発器を有する吸収式冷凍機の制御方法であって、
    前記蒸発器のなかで最も低温で作動する蒸発器には吸収剤を含む水を冷媒に用い、この蒸発器の下部に設けた冷媒タンクに溜まる冷媒に含まれる吸収剤の下限許容値W1及び冷媒濃度の目標値X0を記憶させ、前記冷媒濃度の検出値に応じて冷媒濃度が目標値X0になるように制御し、前記冷媒タンクに設けた冷媒の液面高さ検出手段が検出した液面高さと前記冷媒タンクに設けた濃度検出手段が検出した冷媒濃度から求めた吸収剤の量が前記吸収剤の許容下限値W1よりも小さいときには、所定時間だけ吸収剤を含む溶液を前記冷媒タンクに供給することを特徴とする吸収冷凍機の制御方法。
  5. 冷媒に水を、吸収剤に塩類を用い少なくとも1個の蒸発器を有する吸収式冷凍機の制御方法であって、
    前記蒸発器のなかで最も低温で作動する蒸発器には吸収剤を含む水を冷媒に用い、この蒸発器の下部に設けた冷媒タンクに溜まる冷媒に含まれる吸収剤の目標値W0と冷媒濃度 の目標値X0を記憶させ、前記冷媒濃度の検出値に応じて冷媒濃度が目標値X0になるように制御し、前記冷媒タンクに設けた冷媒の液面高さ検出手段が検出した液面高さと前記冷媒タンクに設けた濃度検出手段が検出した冷媒濃度から求めた吸収剤の量が前記吸収剤の目標値W0になるように吸収剤を含む溶液を前記冷媒タンクに供給制御することを特徴とする吸収冷凍機の制御方法。
  6. 冷媒に水を、吸収剤に塩類を用い少なくとも1個の蒸発器を有する吸収式冷凍機の制御方法であって、
    前記蒸発器のなかで最も低温で作動する蒸発器には吸収剤を含む水を冷媒に用い、この蒸発器の下部に設けた冷媒タンクに溜まる冷媒の液面高さの下限許容値H1と冷媒濃度の所定値X1とこの所定値X1より小さい目標値X0とを予めこの吸収冷凍機の制御装置に記憶させ、前記冷媒タンクに設けた冷媒の濃度検出手段が検出した冷媒濃度が前記目標値X0になるように前記蒸発器に供給する水の供給量を制御し、前記冷媒タンクに設けた冷媒の液面高さ検出手段が検出した液面高さが前記下限許容値H1よりも小さく、かつ前記濃度検出手段が検出した冷媒濃度が前記所定値X1よりも小さいときは、冷媒タンクに所定時間だけ吸収剤を含む溶液を供給することを特徴とする吸収冷凍機の制御方法。
  7. 前記混合冷媒濃度検出手段は、混合冷媒密度検出手段及び混合冷媒温度検出手段を含むことを特徴とする請求項3ないし6のいずれか1項に記載の吸収冷凍機の制御方法。
  8. 吸収剤を含む溶液を所定時間前記冷媒タンクに供給した後の予め定められた時間だけは、吸収剤を含む溶液を前記冷媒タンクに供給しないことを特徴とする請求項3ないし6のいずれか1項に記載の吸収冷凍機の制御方法。
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