JP3663007B2 - 吸収冷温水機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸収冷温水機に関するものであり、特に詳しくは暖房運転などの温熱供給運転から冷房運転などの冷熱供給運転への切り替えが短時間で行えるようにした吸収冷温水機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の吸収冷温水機は、技術サービス員による冷／暖切替作業によって冷房時と暖房時とを明確に区分する運転が行われているが、中間期などでは日によって冷房と暖房が混在するように場合が生じ、冷／暖自動切替型の吸収冷温水機の要求が増加している。
【０００３】
そして、暖房運転から冷房運転への切り替えに要する時間の短縮要求も強くなってきている。このような要求に対し、例えば特開平６−２５７８８１号公報においては、冷暖房負荷まで延設している冷温水配管に、冷却塔で放熱した装置の冷却水の一部を直接流して冷温水配管の温水温度を下げたり、冷却水の一部と冷温水配管の温水とを熱交換させて温水温度を下げるなどの、速やかに暖房運転から冷房運転に切り替えるための技術が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、冷温水配管に冷却水の一部を流して温水温度を低下させ、冷房運転に速やかに切り替える方法は、冷却塔で大気に触れて放熱を繰り返した冷却水には多くの酸素が含まれており、このような冷却水が冷温水配管に供給されると、溶存酸素によって冷温水配管が腐食されると云った問題点がある。
【０００５】
また、冷却水の一部と冷温水配管の温水とを熱交換させて温水温度を下げ、冷房運転に速やかに切り替える方法は、広いスペースを要する熱交換器の設置が必要であり、初期投資額と設置スペースの観点で問題点が多い。
【０００６】
したがって、冷温水配管の腐食問題を引き起こすことがないのはもちろん、大きな投資もスペースも必要としないで短時間に暖房運転から冷房運転に切り替えることができるようにする必要があり、これが解決すべき課題とされていた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した従来技術の課題を解決するためになされたもので、吸収液ポンプ・冷媒ポンプなどを介して吸収器・凝縮器・再生器などと接続され、冷媒と吸収液の循環サイクルを形成する蒸発器に内蔵した熱交換器から冷／暖何れかの流体が選択的に得られるように構成すると共に、前記熱交換器から冷／暖何れかの流体を選択的に得るための切替スイッチ・切替弁などを備えた吸収冷温水機において、
【０００８】
前記熱交換器から吐出した流体の温度を検出する温度検出器を設けると共に、吸収液ポンプの吐出側と吸収器上部に設けた散布器とを途中に電動弁を備えた吸収液配管によって接続し、且つ、温熱供給運転から冷熱供給運転への切替時に、前記熱交換器と熱負荷との間で流体を循環させる熱流体ポンプと、吸収器と凝縮器の内部を通って延設した冷却水配管の冷却水ポンプを起動した後、冷媒ポンプおよび吸収液ポンプの起動ならびに前記電動弁の開動作を行い、さらに前記温度検出器が所定の温度より低い温度を検出するのを待って冷熱供給運転の開始に必要な制御信号を出力する制御器を設けるようにした第１の構成の吸収冷温水機と、
【０００９】
前記熱交換器から吐出した流体の温度を検出する温度検出器を設けると共に、吸収器の液溜めから再生器に吸収液を搬送する前記吸収液ポンプ（以下、これを第１の吸収液ポンプと云う）の他に、吸収器上部に設けた散布器に吸収器の液溜めから吸収液を搬送する第２の吸収液ポンプを設け、且つ、温熱供給運転から冷熱供給運転への切替時に、前記熱交換器と熱負荷との間で流体を循環させる熱流体ポンプと、吸収器と凝縮器の内部を通って延設した冷却水配管の冷却水ポンプを起動した後、冷媒ポンプおよび第１・第２の吸収液ポンプを起動し、さらに前記温度検出器が所定の温度より低い温度を検出するのを待って冷熱供給運転の開始に必要な制御信号を出力する制御器を設けるようにした第２の構成の吸収冷温水機と、
【００１０】
前記第１・第２の構成の吸収冷温水機において、温度検出器が所定の温度より低い温度を検出する代わりに、温度検出器が検出した温度の変化率が所定値より下がったときに、冷熱供給運転に必要な制御信号を出力する制御器を設けるようにした第３の構成の吸収冷温水機と、
を提供することにより、前記従来技術の課題を解決するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
第１の実施形態を図１と図２に基づいて説明する。図中、１はガス・灯油などの燃焼装置２を備え、吸収液の稀液を加熱することによって冷媒蒸気を発生させて中間液に濃縮する高温再生器、３はこの再生器から揚液された冷媒蒸気と中間液とを分ける気液分離器、４はこの気液分離器からの冷媒蒸気で中間液を加熱して濃液にする低温再生器、５は前記両再生器１・４からの冷媒蒸気を冷却して凝縮する凝縮器、６は冷媒散布器７Ａから冷媒液を散布・滴下などして蒸発させる蒸発器７と、この蒸発器からの冷媒蒸気を前記低温再生器４からの濃液に吸収させて器内を低圧に維持する吸収器８からなる蒸発吸収器、９および１０は低温および高温熱交換器、１１は吸収液の「流れ」を動力として蒸発吸収器６などからガス体を引き込むためのエゼクタ、１２はこのエゼクタの下方に設けられて稀液と不凝縮ガスとを分離するための気液分離室、１３はこの気液分離器で分離された不凝縮ガスを貯溜し、取り付けられたパラジウムセル１４から不凝縮ガスを大気に放出するための貯室であり、これらは揚液管２１、中間液管２２、濃液管２３、吸収液ポンプＰ１を有する稀液管２４、電動開閉弁Ｖ１を有する稀液管２５、稀液管２６・２７、冷媒導管２８、冷媒液管２９、冷媒ポンプＰ２を有する冷媒液管３０、冷／暖切替弁Ｖ２を有する冷／暖切替管３１、抽気管３２・３３、不凝縮ガス上昇管３５により接続されて、凝縮器５および蒸発吸収器６から貯室１３への不凝縮ガスの抽気を可能にしながら、冷媒と吸収液の循環サイクルを形成し、蒸発器７の内部に設けた熱交換器４１から選択的に取り出す冷水または温水の何れかを、図示しない熱負荷に循環供給できるようになっている。
【００１２】
なお、３６は、熱交換器４１で冷却された冷水または加熱された温水を、図示しない冷／暖房などの熱負荷に循環供給するための冷温水管であり、冷温水ポンプＰ３が介在すると共に、蒸発器７から冷却または加熱されて吐出した冷温水の温度を検出するための温度検出器５１が取り付けられている。
【００１３】
また、４２および４３は凝縮器５および吸収器８の内部に設けられた冷却器であり、冷却水ポンプＰ４を有する冷却水配管３７により接続されて、図示しない冷却塔と吸収器８および凝縮器５との間を冷却水が循環するように構成されている。また、３８は温水供給運転時に開弁する開閉弁Ｖ３を有する均圧管、３９はオーバーフロー管であり、５２は液面検出器、５５は稀液ダンパー、５６は中間液ダンパー、５７は冷媒液ダンパー、３４は真空ポンプ（図示せず）に接続するための抽気管、１００はこの装置の制御器である。
【００１４】
上記構成の冷／暖切替型吸収冷温水機においては、冷水を取り出して行う冷房運転時には冷媒および吸収液の循環による吸収冷凍サイクルを行うことで、蒸発器７の熱交換器４１での冷媒の蒸発潜熱でこの熱交換器内の水を６〜８℃程度に冷却して供給することができ、温水を取り出して行う暖房運転時には冷却器４２・４３への冷却水の供給を停止する一方で、冷／暖切替弁Ｖ２を閉から開へ切り替えることで、高温の吸収液および冷媒蒸気が冷／暖切替管３１を介して気液分離器３から蒸発吸収器６へ流入し、熱交換器４１での冷媒の凝縮潜熱（あるいはこの熱と吸収液の顕熱）によって加熱された温水が供給される。
【００１５】
そして、速やかに暖房運転から冷房運転に切り替えるため、制御器１００によって、ポンプ・弁などの各機能部を図２のように制御する。すなわち、メインの制御を行っていて、制御器１００などに設けた図示しない切替スイッチが操作され、暖房から冷房への切替信号が入り、且つ、起動信号が入力されたときには、ステップＳ１を開始して温度検出器５１により、蒸発器７の熱交換器４１から吐出して冷温水管３６を流れている冷温水の温度を計測する。
【００１６】
そして、ステップＳ２に移行して、温度検出器５１が計測した温度が所定の温度、例えば２７℃より高いか否かを判定し、イエスと判定されたときにはステップＳ３に移行し、そうでないときにはステップＳ９に移行する。
【００１７】
ステップＳ３では、冷温水ポンプＰ３および冷却水ポンプＰ４を起動して、冷温水と冷却水の循環をそれぞれに開始させる。なお、この冷却水ポンプＰ４の起動／停止には、冷却水配管３７を流れている冷却水が放熱するために必要な機器、例えば冷却塔のファンなどの起動／停止動作を含むものとする。
【００１８】
そして、ステップＳ４では、電動開閉弁Ｖ１を開けて吸収液ポンプＰ１を起動させると共に、冷媒ポンプＰ２も起動させる。
【００１９】
これにより、吸収器８に溜っていた吸収液は、吸収液ポンプＰ１の駆動力によって稀液管２４の一部と稀液管２５（電動開閉弁Ｖ１）を経由して吸収液散布器８Ａから冷却器４３の上に散布されるので、冷却水配管３７により循環供給されて冷却器４３の内部を流れる冷却水によって速やかに冷却される。そして、この冷却された吸収液が稀液管２４・揚液管２１・冷／暖切替管３１（冷／暖切替弁Ｖ２）を介して蒸発器７の熱交換器４１の上に散布され、さらに冷媒ポンプＰ２によって冷媒散布器７Ａから熱交換器４１の上に繰り返し散布されるので、冷温水配管３６を流れている温水は低温の吸収液に放熱して温度を低下させる。
【００２０】
ステップＳ５では、温度検出器５１によって冷温水の温度を再度計測し、ステップＳ６に移行して温度検出器５１が計測した温度が所定の温度、例えば２７℃より低くなっているか否かを判定し、イエスと判定されたときにはステップＳ７に移行し、そうでないときにはステップＳ５に戻る。
【００２１】
ステップＳ７では吸収液ポンプＰ１と冷媒ポンプＰ２を停止させ、ステップＳ８では冷温水ポンプＰ３と冷却水ポンプＰ４を停止させる。
【００２２】
ステップＳ９では、電動開閉弁Ｖ１と冷／暖切替弁Ｖ２の両方を閉じ、ステップＳ１０に移行して冷温水ポンプＰ３と冷却水ポンプＰ４とを起動し、熱交換器４１で冷却された冷水を図示しない冷房負荷に供給する冷房運転が可能な状態にして、メイン制御に戻って従来周知の比例制御運転などを行う。
【００２３】
上記制御を行うことにより、溶存酸素による冷温水配管３６の腐食を心配しながら冷却水の一部を冷温水配管３６に供給したり、広いスペースが必要となる熱交換器などを設置して冷却水の一部と冷温水配管３６の温水とを熱交換しなくても、冷温水配管３６の温水は冷却水配管３７から循環供給する冷却水に放熱して速やかに冷却されるので、暖房運転から冷房運転への切替時間が短縮される。
【００２４】
また、上記制御を行うことにより、暖房運転から冷房運転への切替時には温度が低下した吸収液がエゼクタ１１に供給されるため、エゼクタ１１の抽気機能が十分に発揮されて器内の抽気が十分に行われ、抽気不足による能力低下や吸収液の結晶などの問題が生じない。したがって、安定した冷水供給、すなわち冷房運転が可能となる。さらに、負荷が少ない部分負荷運転時には、吸収液循環量のインバータ制御で吸収液の循環量が少ないため、大量の抽気作業には不向きであるが、冷房運転に入る前に吸収液の循環量を増加し、且つ、吸収液の温度を低下させて運転するので、抽気作用が最大限発揮できると云ったメリットもある。
【００２５】
（第２の実施形態）
図１に示した構成の吸収冷温水機は、制御器１００によってポンプ・弁などの各機能部を、図３のように制御することもできる。すなわち、図２に示した制御のステップＳ６に代えて、温度検出器５１によって計測した冷温水の温度変化率が所定の変化率、例えば０．５℃／分より下がるを待ってステップＳ７に移行する（ステップＳ６ａ）ようにしても良い。
【００２６】
上記図３の制御においても、前記第１の実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００２７】
（第３の実施形態）
第３の実施形態を図４と図５に基づいて説明する。なお、これらの図において前記図１〜図３の符号と同一符号で示した部分は、前記図によって説明したものと同様の部分であり、本発明の理解を妨げない範囲で説明は省略した。
【００２８】
この第３の実施形態の吸収冷温水機は、前記図１に示した吸収冷温水機と違って、吸収液ポンプＰ１が吐出した吸収液の一部を、電動開閉弁Ｖ１によって吸収液散布器８Ａから吸収器８に戻すのではなく、第２の吸収液ポンプＰ５を設けて吸収液溜りから吸収液散布器８Ａに送って循環できるように構成する。
【００２９】
そして、制御器１００によって、ポンプ・弁などの各機能部を図５のように制御する。すなわち、冷温水ポンプＰ３と冷却水ポンプＰ４とを起動させるステップＳ３の後のステップＳ４ａにおいては、吸収液ポンプＰ１と第２の吸収液ポンプＰ５と冷媒ポンプＰ２とを起動させる。
【００３０】
また、ステップＳ６に続くステップＳ７ａでは吸収液ポンプＰ１と第２の吸収液ポンプＰ５と冷媒ポンプＰ２とを停止させ、ステップＳ９ａでは冷／暖切替弁Ｖ２を閉じる。
【００３１】
上記構成の吸収冷温水機においても、暖房運転中に冷温水配管３６に溜った温水は速やかに冷却されるので、第１の実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００３２】
（第４の実施形態）
また、図４に示した構成の吸収冷温水機においても、制御器１００によってポンプ・弁などの各機能部を図６のように制御することができる。すなわち、ステップＳ６に代えて、温度検出器５１によって計測した冷温水の温度変化率が所定の変化率、例えば０．５℃／分より下がるのを待ってステップＳ７ａに移行する（ステップＳ６ａ）ようにしても良い。
【００３３】
上記図６の制御においても、前記第３の実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００３４】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではないので、特許請求の範囲に記載の趣旨から逸脱しない範囲で各種の変形実施が可能である。
【００３５】
例えば、冷／暖切替弁Ｖ２を閉じる操作は、少なくとも吸収液ポンプＰ１の運転を停止した後に行うようにすれば良い。
【００３６】
また、気液分離器３を有しない構造の吸収冷温水機であっても良いし、気液分離室１２と貯室１３とを一体化した吸収冷温水機であっても良い。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明になる吸収冷温水機によれば溶存酸素による冷温水配管の腐食を心配しながら冷却水の一部を冷温水配管に供給したり、広いスペースが必要となる熱交換器などを設置して冷却水の一部と冷温水配管の温水とを熱交換しなくても、暖房運転中に冷温水配管に溜った温水は冷却水配管から吸収器に循環供給する冷却水に放熱して速やかに冷却されるので、暖房運転から冷房運転への切り替えが短時間で行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１および第２の実施形態の装置構成を示す説明図である。
【図２】第１の実施形態の制御例を示す説明図である。
【図３】第２の実施形態の制御例を示す説明図である。
【図４】第３および第４の実施形態の装置構成を示す説明図である。
【図５】第３の実施形態の制御例を示す説明図である。
【図６】第４の実施形態の制御例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 高温再生器
２ 燃焼装置
３ 気液分離器
４ 低温再生器
５ 凝縮器
６ 蒸発吸収器
７ 蒸発器
７Ａ 冷媒散布器
８ 吸収器
８Ａ 吸収液散布器
９ 低温熱交換器
１０ 高温熱交換器
１１ エゼクタ
１２ 気液分離室
１３ 貯室
１４ パラジウムセル
２１ 揚液管
２２ 中間液管
２３ 濃液管
２４ 稀液管
２５〜２７ 稀液管
２８ 冷媒導管
２９・３０ 冷媒液管
３１ 冷／暖切替管
３２〜３４ 抽気管
３５ 不凝縮ガス上昇管
３６ 冷温水配管
３７ 冷却水配管
３８ 均圧管
３９ オーバーフロー管
４１ 熱交換器
４２・４３ 冷却器
５１ 温度検出器
５２ 液面検出器
５５ 稀液ダンパー
５６ 中間液ダンパー
５７ 冷媒液ダンパー
１００ 制御器
Ｐ１ 吸収液ポンプ
Ｐ２ 冷媒ポンプ
Ｐ３ 冷温水ポンプ
Ｐ４ 冷却水ポンプ
Ｐ５ 第２の吸収液ポンプ
Ｖ１ 電動開閉弁
Ｖ２ 冷／暖切替弁
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸収冷温水機に関するものであり、特に詳しくは暖房運転などの温熱供給運転から冷房運転などの冷熱供給運転への切り替えが短時間で行えるようにした吸収冷温水機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の吸収冷温水機は、技術サービス員による冷／暖切替作業によって冷房時と暖房時とを明確に区分する運転が行われているが、中間期などでは日によって冷房と暖房が混在するように場合が生じ、冷／暖自動切替型の吸収冷温水機の要求が増加している。
【０００３】
そして、暖房運転から冷房運転への切り替えに要する時間の短縮要求も強くなってきている。このような要求に対し、例えば特開平６−２５７８８１号公報においては、冷暖房負荷まで延設している冷温水配管に、冷却塔で放熱した装置の冷却水の一部を直接流して冷温水配管の温水温度を下げたり、冷却水の一部と冷温水配管の温水とを熱交換させて温水温度を下げるなどの、速やかに暖房運転から冷房運転に切り替えるための技術が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、冷温水配管に冷却水の一部を流して温水温度を低下させ、冷房運転に速やかに切り替える方法は、冷却塔で大気に触れて放熱を繰り返した冷却水には多くの酸素が含まれており、このような冷却水が冷温水配管に供給されると、溶存酸素によって冷温水配管が腐食されると云った問題点がある。
【０００５】
また、冷却水の一部と冷温水配管の温水とを熱交換させて温水温度を下げ、冷房運転に速やかに切り替える方法は、広いスペースを要する熱交換器の設置が必要であり、初期投資額と設置スペースの観点で問題点が多い。
【０００６】
したがって、冷温水配管の腐食問題を引き起こすことがないのはもちろん、大きな投資もスペースも必要としないで短時間に暖房運転から冷房運転に切り替えることができるようにする必要があり、これが解決すべき課題とされていた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した従来技術の課題を解決するためになされたもので、吸収液ポンプ・冷媒ポンプなどを介して吸収器・凝縮器・再生器などと接続され、冷媒と吸収液の循環サイクルを形成する蒸発器に内蔵した熱交換器から冷／暖何れかの流体が選択的に得られるように構成すると共に、前記熱交換器から冷／暖何れかの流体を選択的に得るための切替スイッチ・切替弁などを備えた吸収冷温水機において、
【０００８】
前記熱交換器から吐出した流体の温度を検出する温度検出器を設けると共に、吸収液ポンプの吐出側と吸収器上部に設けた散布器とを途中に電動弁を備えた吸収液配管によって接続し、且つ、温熱供給運転から冷熱供給運転への切替時に、前記熱交換器と熱負荷との間で流体を循環させる熱流体ポンプと、吸収器と凝縮器の内部を通って延設した冷却水配管の冷却水ポンプを起動した後、冷媒ポンプおよび吸収液ポンプの起動ならびに前記電動弁の開動作を行い、さらに前記温度検出器が所定の温度より低い温度を検出するのを待って冷熱供給運転の開始に必要な制御信号を出力する制御器を設けるようにした第１の構成の吸収冷温水機と、
【０００９】
前記熱交換器から吐出した流体の温度を検出する温度検出器を設けると共に、吸収器の液溜めから再生器に吸収液を搬送する前記吸収液ポンプ（以下、これを第１の吸収液ポンプと云う）の他に、吸収器上部に設けた散布器に吸収器の液溜めから吸収液を搬送する第２の吸収液ポンプを設け、且つ、温熱供給運転から冷熱供給運転への切替時に、前記熱交換器と熱負荷との間で流体を循環させる熱流体ポンプと、吸収器と凝縮器の内部を通って延設した冷却水配管の冷却水ポンプを起動した後、冷媒ポンプおよび第１・第２の吸収液ポンプを起動し、さらに前記温度検出器が所定の温度より低い温度を検出するのを待って冷熱供給運転の開始に必要な制御信号を出力する制御器を設けるようにした第２の構成の吸収冷温水機と、
【００１０】
前記第１・第２の構成の吸収冷温水機において、温度検出器が所定の温度より低い温度を検出する代わりに、温度検出器が検出した温度の変化率が所定値より下がったときに、冷熱供給運転に必要な制御信号を出力する制御器を設けるようにした第３の構成の吸収冷温水機と、
を提供することにより、前記従来技術の課題を解決するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
第１の実施形態を図１と図２に基づいて説明する。図中、１はガス・灯油などの燃焼装置２を備え、吸収液の稀液を加熱することによって冷媒蒸気を発生させて中間液に濃縮する高温再生器、３はこの再生器から揚液された冷媒蒸気と中間液とを分ける気液分離器、４はこの気液分離器からの冷媒蒸気で中間液を加熱して濃液にする低温再生器、５は前記両再生器１・４からの冷媒蒸気を冷却して凝縮する凝縮器、６は冷媒散布器７Ａから冷媒液を散布・滴下などして蒸発させる蒸発器７と、この蒸発器からの冷媒蒸気を前記低温再生器４からの濃液に吸収させて器内を低圧に維持する吸収器８からなる蒸発吸収器、９および１０は低温および高温熱交換器、１１は吸収液の「流れ」を動力として蒸発吸収器６などからガス体を引き込むためのエゼクタ、１２はこのエゼクタの下方に設けられて稀液と不凝縮ガスとを分離するための気液分離室、１３はこの気液分離器で分離された不凝縮ガスを貯溜し、取り付けられたパラジウムセル１４から不凝縮ガスを大気に放出するための貯室であり、これらは揚液管２１、中間液管２２、濃液管２３、吸収液ポンプＰ１を有する稀液管２４、電動開閉弁Ｖ１を有する稀液管２５、稀液管２６・２７、冷媒導管２８、冷媒液管２９、冷媒ポンプＰ２を有する冷媒液管３０、冷／暖切替弁Ｖ２を有する冷／暖切替管３１、抽気管３２・３３、不凝縮ガス上昇管３５により接続されて、凝縮器５および蒸発吸収器６から貯室１３への不凝縮ガスの抽気を可能にしながら、冷媒と吸収液の循環サイクルを形成し、蒸発器７の内部に設けた熱交換器４１から選択的に取り出す冷水または温水の何れかを、図示しない熱負荷に循環供給できるようになっている。
【００１２】
なお、３６は、熱交換器４１で冷却された冷水または加熱された温水を、図示しない冷／暖房などの熱負荷に循環供給するための冷温水管であり、冷温水ポンプＰ３が介在すると共に、蒸発器７から冷却または加熱されて吐出した冷温水の温度を検出するための温度検出器５１が取り付けられている。
【００１３】
また、４２および４３は凝縮器５および吸収器８の内部に設けられた冷却器であり、冷却水ポンプＰ４を有する冷却水配管３７により接続されて、図示しない冷却塔と吸収器８および凝縮器５との間を冷却水が循環するように構成されている。また、３８は温水供給運転時に開弁する開閉弁Ｖ３を有する均圧管、３９はオーバーフロー管であり、５２は液面検出器、５５は稀液ダンパー、５６は中間液ダンパー、５７は冷媒液ダンパー、３４は真空ポンプ（図示せず）に接続するための抽気管、１００はこの装置の制御器である。
【００１４】
上記構成の冷／暖切替型吸収冷温水機においては、冷水を取り出して行う冷房運転時には冷媒および吸収液の循環による吸収冷凍サイクルを行うことで、蒸発器７の熱交換器４１での冷媒の蒸発潜熱でこの熱交換器内の水を６〜８℃程度に冷却して供給することができ、温水を取り出して行う暖房運転時には冷却器４２・４３への冷却水の供給を停止する一方で、冷／暖切替弁Ｖ２を閉から開へ切り替えることで、高温の吸収液および冷媒蒸気が冷／暖切替管３１を介して気液分離器３から蒸発吸収器６へ流入し、熱交換器４１での冷媒の凝縮潜熱（あるいはこの熱と吸収液の顕熱）によって加熱された温水が供給される。
【００１５】
そして、速やかに暖房運転から冷房運転に切り替えるため、制御器１００によって、ポンプ・弁などの各機能部を図２のように制御する。すなわち、メインの制御を行っていて、制御器１００などに設けた図示しない切替スイッチが操作され、暖房から冷房への切替信号が入り、且つ、起動信号が入力されたときには、ステップＳ１を開始して温度検出器５１により、蒸発器７の熱交換器４１から吐出して冷温水管３６を流れている冷温水の温度を計測する。
【００１６】
そして、ステップＳ２に移行して、温度検出器５１が計測した温度が所定の温度、例えば２７℃より高いか否かを判定し、イエスと判定されたときにはステップＳ３に移行し、そうでないときにはステップＳ９に移行する。
【００１７】
ステップＳ３では、冷温水ポンプＰ３および冷却水ポンプＰ４を起動して、冷温水と冷却水の循環をそれぞれに開始させる。なお、この冷却水ポンプＰ４の起動／停止には、冷却水配管３７を流れている冷却水が放熱するために必要な機器、例えば冷却塔のファンなどの起動／停止動作を含むものとする。
【００１８】
そして、ステップＳ４では、電動開閉弁Ｖ１を開けて吸収液ポンプＰ１を起動させると共に、冷媒ポンプＰ２も起動させる。
【００１９】
これにより、吸収器８に溜っていた吸収液は、吸収液ポンプＰ１の駆動力によって稀液管２４の一部と稀液管２５（電動開閉弁Ｖ１）を経由して吸収液散布器８Ａから冷却器４３の上に散布されるので、冷却水配管３７により循環供給されて冷却器４３の内部を流れる冷却水によって速やかに冷却される。そして、この冷却された吸収液が稀液管２４・揚液管２１・冷／暖切替管３１（冷／暖切替弁Ｖ２）を介して蒸発器７の熱交換器４１の上に散布され、さらに冷媒ポンプＰ２によって冷媒散布器７Ａから熱交換器４１の上に繰り返し散布されるので、冷温水配管３６を流れている温水は低温の吸収液に放熱して温度を低下させる。
【００２０】
ステップＳ５では、温度検出器５１によって冷温水の温度を再度計測し、ステップＳ６に移行して温度検出器５１が計測した温度が所定の温度、例えば２７℃より低くなっているか否かを判定し、イエスと判定されたときにはステップＳ７に移行し、そうでないときにはステップＳ５に戻る。
【００２１】
ステップＳ７では吸収液ポンプＰ１と冷媒ポンプＰ２を停止させ、ステップＳ８では冷温水ポンプＰ３と冷却水ポンプＰ４を停止させる。
【００２２】
ステップＳ９では、電動開閉弁Ｖ１と冷／暖切替弁Ｖ２の両方を閉じ、ステップＳ１０に移行して冷温水ポンプＰ３と冷却水ポンプＰ４とを起動し、熱交換器４１で冷却された冷水を図示しない冷房負荷に供給する冷房運転が可能な状態にして、メイン制御に戻って従来周知の比例制御運転などを行う。
【００２３】
上記制御を行うことにより、溶存酸素による冷温水配管３６の腐食を心配しながら冷却水の一部を冷温水配管３６に供給したり、広いスペースが必要となる熱交換器などを設置して冷却水の一部と冷温水配管３６の温水とを熱交換しなくても、冷温水配管３６の温水は冷却水配管３７から循環供給する冷却水に放熱して速やかに冷却されるので、暖房運転から冷房運転への切替時間が短縮される。
【００２４】
また、上記制御を行うことにより、暖房運転から冷房運転への切替時には温度が低下した吸収液がエゼクタ１１に供給されるため、エゼクタ１１の抽気機能が十分に発揮されて器内の抽気が十分に行われ、抽気不足による能力低下や吸収液の結晶などの問題が生じない。したがって、安定した冷水供給、すなわち冷房運転が可能となる。さらに、負荷が少ない部分負荷運転時には、吸収液循環量のインバータ制御で吸収液の循環量が少ないため、大量の抽気作業には不向きであるが、冷房運転に入る前に吸収液の循環量を増加し、且つ、吸収液の温度を低下させて運転するので、抽気作用が最大限発揮できると云ったメリットもある。
【００２５】
（第２の実施形態）
図１に示した構成の吸収冷温水機は、制御器１００によってポンプ・弁などの各機能部を、図３のように制御することもできる。すなわち、図２に示した制御のステップＳ６に代えて、温度検出器５１によって計測した冷温水の温度変化率が所定の変化率、例えば０．５℃／分より下がるを待ってステップＳ７に移行する（ステップＳ６ａ）ようにしても良い。
【００２６】
上記図３の制御においても、前記第１の実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００２７】
（第３の実施形態）
第３の実施形態を図４と図５に基づいて説明する。なお、これらの図において前記図１〜図３の符号と同一符号で示した部分は、前記図によって説明したものと同様の部分であり、本発明の理解を妨げない範囲で説明は省略した。
【００２８】
この第３の実施形態の吸収冷温水機は、前記図１に示した吸収冷温水機と違って、吸収液ポンプＰ１が吐出した吸収液の一部を、電動開閉弁Ｖ１によって吸収液散布器８Ａから吸収器８に戻すのではなく、第２の吸収液ポンプＰ５を設けて吸収液溜りから吸収液散布器８Ａに送って循環できるように構成する。
【００２９】
そして、制御器１００によって、ポンプ・弁などの各機能部を図５のように制御する。すなわち、冷温水ポンプＰ３と冷却水ポンプＰ４とを起動させるステップＳ３の後のステップＳ４ａにおいては、吸収液ポンプＰ１と第２の吸収液ポンプＰ５と冷媒ポンプＰ２とを起動させる。
【００３０】
また、ステップＳ６に続くステップＳ７ａでは吸収液ポンプＰ１と第２の吸収液ポンプＰ５と冷媒ポンプＰ２とを停止させ、ステップＳ９ａでは冷／暖切替弁Ｖ２を閉じる。
【００３１】
上記構成の吸収冷温水機においても、暖房運転中に冷温水配管３６に溜った温水は速やかに冷却されるので、第１の実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００３２】
（第４の実施形態）
また、図４に示した構成の吸収冷温水機においても、制御器１００によってポンプ・弁などの各機能部を図６のように制御することができる。すなわち、ステップＳ６に代えて、温度検出器５１によって計測した冷温水の温度変化率が所定の変化率、例えば０．５℃／分より下がるのを待ってステップＳ７ａに移行する（ステップＳ６ａ）ようにしても良い。
【００３３】
上記図６の制御においても、前記第３の実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００３４】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではないので、特許請求の範囲に記載の趣旨から逸脱しない範囲で各種の変形実施が可能である。
【００３５】
例えば、冷／暖切替弁Ｖ２を閉じる操作は、少なくとも吸収液ポンプＰ１の運転を停止した後に行うようにすれば良い。
【００３６】
また、気液分離器３を有しない構造の吸収冷温水機であっても良いし、気液分離室１２と貯室１３とを一体化した吸収冷温水機であっても良い。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明になる吸収冷温水機によれば溶存酸素による冷温水配管の腐食を心配しながら冷却水の一部を冷温水配管に供給したり、広いスペースが必要となる熱交換器などを設置して冷却水の一部と冷温水配管の温水とを熱交換しなくても、暖房運転中に冷温水配管に溜った温水は冷却水配管から吸収器に循環供給する冷却水に放熱して速やかに冷却されるので、暖房運転から冷房運転への切り替えが短時間で行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１および第２の実施形態の装置構成を示す説明図である。
【図２】第１の実施形態の制御例を示す説明図である。
【図３】第２の実施形態の制御例を示す説明図である。
【図４】第３および第４の実施形態の装置構成を示す説明図である。
【図５】第３の実施形態の制御例を示す説明図である。
【図６】第４の実施形態の制御例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 高温再生器
２ 燃焼装置
３ 気液分離器
４ 低温再生器
５ 凝縮器
６ 蒸発吸収器
７ 蒸発器
７Ａ 冷媒散布器
８ 吸収器
８Ａ 吸収液散布器
９ 低温熱交換器
１０ 高温熱交換器
１１ エゼクタ
１２ 気液分離室
１３ 貯室
１４ パラジウムセル
２１ 揚液管
２２ 中間液管
２３ 濃液管
２４ 稀液管
２５〜２７ 稀液管
２８ 冷媒導管
２９・３０ 冷媒液管
３１ 冷／暖切替管
３２〜３４ 抽気管
３５ 不凝縮ガス上昇管
３６ 冷温水配管
３７ 冷却水配管
３８ 均圧管
３９ オーバーフロー管
４１ 熱交換器
４２・４３ 冷却器
５１ 温度検出器
５２ 液面検出器
５５ 稀液ダンパー
５６ 中間液ダンパー
５７ 冷媒液ダンパー
１００ 制御器
Ｐ１ 吸収液ポンプ
Ｐ２ 冷媒ポンプ
Ｐ３ 冷温水ポンプ
Ｐ４ 冷却水ポンプ
Ｐ５ 第２の吸収液ポンプ
Ｖ１ 電動開閉弁
Ｖ２ 冷／暖切替弁
Claims (3)
- 吸収液ポンプ・冷媒ポンプなどを介して吸収器・凝縮器・再生器などと接続され、冷媒と吸収液の循環サイクルを形成する蒸発器に内蔵した熱交換器から冷／暖何れかの流体が選択的に得られるように構成すると共に、前記熱交換器から冷／暖何れかの流体を選択的に得るための切替スイッチ・切替弁などを備えた吸収冷温水機において、前記熱交換器から吐出した流体の温度を検出する温度検出器を設けると共に、吸収液ポンプの吐出側と吸収器上部に設けた散布器とを途中に電動弁を備えた吸収液配管によって接続し、且つ、温熱供給運転から冷熱供給運転への切替時に、前記熱交換器と熱負荷との間で流体を循環させる熱流体ポンプと、吸収器と凝縮器の内部を通って延設した冷却水配管の冷却水ポンプを起動した後、冷媒ポンプおよび吸収液ポンプの起動ならびに前記電動弁の開動作を行い、さらに前記温度検出器が所定の温度より低い温度を検出するのを待って冷熱供給運転の開始に必要な制御信号を出力する制御器を設けたことを特徴とする吸収冷温水機。
- 吸収液ポンプ・冷媒ポンプなどを介して吸収器・凝縮器・再生器などと接続され、冷媒と吸収液の循環サイクルを形成する蒸発器に内蔵した熱交換器から冷／暖何れかの流体が選択的に得られるように構成すると共に、前記熱交換器から冷／暖何れかの流体を選択的に得るための切替スイッチ・切替弁などを備えた吸収冷温水機において、前記熱交換器から吐出した流体の温度を検出する温度検出器を設けると共に、吸収器の液溜めから再生器に吸収液を搬送する前記吸収液ポンプ（以下、これを第１の吸収液ポンプと云う）の他に、吸収器上部に設けた散布器に吸収器の液溜めから吸収液を搬送する第２の吸収液ポンプを設け、且つ、温熱供給運転から冷熱供給運転への切替時に、前記熱交換器と熱負荷との間で流体を循環させる熱流体ポンプと、吸収器と凝縮器の内部を通って延設した冷却水配管の冷却水ポンプを起動した後、冷媒ポンプおよび第１・第２の吸収液ポンプを起動し、さらに前記温度検出器が所定の温度より低い温度を検出するのを待って冷熱供給運転の開始に必要な制御信号を出力する制御器を設けたことを特徴とする吸収冷温水機。
- 温度検出器が所定の温度より低い温度を検出する代わりに、温度検出器が検出した温度の変化率が所定値より下がったときに、冷熱供給運転に必要な制御信号を出力する制御器を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の吸収冷温水機。
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| JP13917496A JP3663007B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 吸収冷温水機 |
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| JP13917496A JP3663007B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 吸収冷温水機 |
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| JPH09318187A (ja) | 1997-12-12 |
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