JP3710907B2 - 吸収式冷凍装置 - Google Patents

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  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、冷媒蒸気・冷媒液・吸収液などを循環して、所要の熱交換動作を行うことにより、水またはブラインなどを冷却するようにした吸収冷凍機、または、上記の水またはブラインなどを冷却・加温するようにした吸収冷温水機などの吸収式冷凍サイクル機能を設けた装置(この発明において吸収式冷凍装置という)、特に、上記の水またはブラインなどの温度変化と、上記の熱交換動作を行う特定の熱交換機能部分を冷却する冷却水の温度変化とに関連付けて上記の熱操作流体の加熱量を制御するようにした吸収式冷凍装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
この種の装置として、例えば、冷媒を水とし、吸収液を臭化リチウム水溶液とした吸収式冷凍装置の構成が周知であり、図2のような吸収式冷凍装置100のような構成(以下、第1従来技術という)が本願出願人による出願にもとづく特開平6−147685号公報などにより開示されている。
【0003】
図2において、太い実線部分は冷媒液・吸収液・冷却水などの液体管路、二重線部分は冷媒蒸気の蒸気管路であり、まず、吸収液の循環系を、吸収器1の底部に溜っている低濃度の吸収液、つまり、稀液2aを起点として説明する。
【0004】
稀液2aは、ポンプP1により、管路3を経て、高温再生器5に入る。高温再生器5は、下方からバーナーなどの加熱器6で加熱しているので、稀液2aの中に含まれている冷媒が蒸発して、高温になった中濃度の吸収液、つまり、中間液2bと、冷媒蒸気7aとに分離する。
【0005】
高温の中間液2bは、管路8を経て、高温側の熱交換器9に入る。熱交換器9で、高温の中間液2bは、管路3を通る稀液2aに熱を与えて放熱し、温度が低下した後、管路10を経て、低温再生器11に入る。
【0006】
低温再生器11では、管路21を経て、中間液2bを加熱する低温再生器11内の放熱管11Aに冷媒蒸気7aを送り込んで加熱しているので、中間液2bの中に含まれている冷媒が蒸発して、中温になった高濃度の吸収液、つまり、濃液2cと、冷媒蒸気7bとに分離する。
【0007】
中温の濃液2cは、管路12を経て、低温側の熱交換器13に入る。熱交換器13で、中温の濃液2cは、管路3を通る稀液2aに熱を与えて放熱し、低温になった後、管路14を経て、吸収器1内の散布器1Aに入り、散布器1Aの多数の穴から散布する。
【0008】
散布した濃液2cは、吸収器1内の冷却管1Bを流通する冷却水32aによって冷却する。濃液2cは、冷却管1Bの外側を流下する際に、隣接する蒸発器26から入ってくる冷媒蒸気7cを吸収して稀薄化し、低温の稀液2aに戻り、吸収液の一巡が終えるという吸収液循環を繰り返すものである。
【0009】
次に、冷媒の循環系を、吸収器1に入った冷媒蒸気7Cを起点にして説明する。冷媒蒸気7cは、上記の吸収液循環系で説明したように、吸収器1内の散布器1Aから分散した濃液2cに吸収されて、稀液2aの中に入り、高温再生器5で冷媒蒸気7aになる。
【0010】
冷媒蒸気7aは、管路21を経て、低温再生器11の放熱管11Aに入り、中間液2bに熱を与えて放熱し、凝縮して冷媒液24aになった後、管路22を経て、凝縮器23の底部に入る。
【0011】
凝縮器23は、隣接する低温再生器11との間の多数の通路11Bを経て入ってくる冷媒蒸気7bを、凝縮器23内の冷却管23Aを通る冷却水32aで冷却し、冷媒蒸気7bを凝縮して低温の冷媒液24aにする。冷媒液24aは、管路25を経て、蒸発器26に入り、蒸発器26の低部に溜まって冷媒液24bになる。
【0012】
ポンプP3は、冷媒液24bを、管路28を経て、散布器26Aに送り、散布器26Aの多数の穴から散布することを繰り返す。散布した冷媒液24bは、蒸発器26内の熱交管26Bを通る冷水35aを冷却する。この冷却の際に、冷媒液24bは、冷水35aから熱を吸収して蒸発し、冷媒蒸気7cになった後、隣接する吸収器1との間の多数の通路26Cを経て、吸収器1に戻り、冷媒の一巡が終えるという冷媒循環を繰り返すものである。
【0013】
以上のように、高温再生器5と低温再生器11との二重の再生動作によって、冷媒蒸気・冷媒液・吸収液などを循環しながら蒸発器26内の熱交管26B、つまり、熱交換用配管によって、管路36から与えられる冷水35aを冷却し、管路37から冷水35bを室内冷房機器などの冷却対象機器(図示せず)に与える運転を、二重効用の冷却運転と言い、主として、冷房用に用いているため、冷房運転とも言っている。
【0014】
これに対して、高温再生器5で蒸発した冷媒蒸気7aと高温熱交換器9に入れるべき高温の中間液2bを、側路して蒸発器26に与える管路41に設けた開閉弁V1を開いて、直接、蒸発器26に戻すとともに、散布器26Aより散布すべき冷媒液24bを、管路28と管路4との間を側路する管路43に設けた開閉弁V2を開いて冷媒液24bを吸収液2aに混入するようにし、低温再生器11を用いずに、高温再生器5のみの運転によって、吸収液循環と冷媒循環とを行いながら蒸発器26内の熱交管26B、つまり、熱交換用配管によって、管路36から与えられる温水35aを加温し、管路37から温水35bを室内暖房機器などの加温対象機器(図示せず)に与える運転を、加温運転(ボイラー運転)と言い、主として、暖房用に用いているため、暖房運転とも言っている。また、この冷却運転時には、吸収器1と凝縮器23との冷却は不要なので、管路31からの冷却水32aの送水を停止している。
【0015】
放熱装置50は、貯留槽59の貯留水59Aを管路31から冷却水32aとして与え、冷却管1Bと冷却管23Aとを冷却して、管路34に冷却水32bとして流出する冷却水を、放熱冷却部51により放熱冷却することにより冷却水32aとして再生する部分であって、一般に、冷却塔とも言われている部分であり、冷却運転時にのみ冷却動作する。
【0016】
放熱冷却部51は、送風機52・散布器53・冷却層54などによって形成してあり、冷却運転時にのみ、ポンプP2を運転し、冷却水32bを散布器53から散布して冷却層54に流し込みながら、送風機52により送風して散布した冷却水32bを放熱冷却する。
【0017】
冷却層54には、多数の蛇行路が形成してあり、冷却水32bが蛇行路を流下する際に、送風機52からの送風を受けて放熱冷却するように構成されているものである。
【0018】
加温運転時には、ポンプP2を停止し、冷却水の流通を停止する。散布器53に残っている水は散布器53から散布されて無くなる。逆止弁68は、ポンプP2内の水抜けを阻止して、空転によるポンプ故障を防止する。
【0019】
貯留水59Aが所定量以上になったときは、溢水受62から管路63・64を経て排水65として排出し、貯留水59Aが所定量以下になったときは、貯留水59Aの水面に浮かぶ浮子により浮子弁58が開いて水道水57を給水することにより、貯留水59Aを所定量に維持している。
【0020】
冷却水が濃縮するのを防止するなどのために、浮子弁58を強制的に開いて散布器53から分岐した経路、つまり、管路61・溢水受62・管路63を介して管路64から排水する。
【0021】
制御部80は、図3のように、マイクロコンピュータによる処理制御器、例えば、市販のCPUボード(CPU/B)を主体にして構成した制御部であって、温度検出器S1・S2・S3・S4などからの各検出信号と操作部85からの各操作信号とを、入出力ポート81から取り込んで、作業メモリ83に一時的に記憶し、作業メモリ83に記憶したデータと、処理メモリ82に記憶した制御処理フローのプログラムと、所定温度などの基準値データと、計時回路84で計時した待時間などの時間値データとなどによる演算処理にもとづいて、所要の制御処理を行って得られる各制御信号を入出力ポート81から出力するとともに、作業メモリ83に記憶している記憶データの内容から所要のものを表示部86に与えて表示するように構成したものである。
【0022】
そして、制御部80により、必要に応じて、開閉弁V1・V2を開閉とポンプP1・P2・P3の運転・停止とを制御することにより、冷却運転と加温運転とに切換運転するとともに、各運転中において、冷却対象機器または加温対象機器に与える冷水または温水(各図および以下において、冷/温水と記す)35bを所定の温度に維持するために、操作器85などから与える所要の各操作信号と、冷/温水35aと冷/温水35bとの温度を検出する温度検出器S1・S2、冷却水32aと冷却水32bとの温度を検出する温度検出器S3・S4などから与える各検出信号とにもとづいて、加熱器6の加熱量を調節する加熱調整器6Aなどを制御することにより、定常の温度制御運転を行うように構成してある。このため、各制御対象となる機器部分は電動型のもので構成してある。
【0023】
開閉弁V6は、貯留槽59内の底部に沈澱物が生じた場合、または、生することを未然に防止するなどの目的で、貯留水59Aを全部排出して入れ換える作業などに用いるもので、開閉弁V5・V6を開いて、貯留水59を管路64から排水65として放出する。なお、開閉弁V3は、冷却水32aの流量を運転状態に応じて調整制御するためのものである。
【0024】
上記の吸収式冷凍装置100の構成には、放熱装置50を、その他の部分、つまり、吸収式冷凍装置本体側の部分と一体にした一体構成のものと、これらを別体にした別体構成のものとが周知である。また、図2に点線で示すように、管路21の途中に、冷媒蒸気7aとの熱交換によって温水戻水35dを加温して温水35cを得るための温水用熱交換器30を設けた吸収式冷凍装置100の構成も周知である。さらに、冷/温水35ba・35bに代えて、冷却負荷または加温負荷に対して仲介的な熱伝達を行うための冷媒流体、つまり、ブラインを用いる構成が周知である。
【0025】
上記の第1従来技術における吸収式冷凍装置100の構成として、図4のように、被熱操作流体を冷却する吸収冷凍機型の構成、つまり、冷/温水35a・35bの部分を冷水35a・冷水35bに変更し、冷水35bを、例えば、冷房用の冷水として供給するように簡略化した構成(以下、第2従来技術という)が本願出願人による出願にもとづく特開平8−233390号公報により開示されている。
【0026】
図4において、図2の符号と同一符号で示した部分は、図2によって説明した同一符号の部分と同一の機能をもつ部分であり、また、吸収冷凍機型の構成にしてあるので、冷却運転・加温運転の切換を行う吸収冷温水機として構成する部分は除去してある。なお、放熱装置50の部分は、要部のみを図示してある。
【0027】
そして、図2の構成における開閉弁V2の部分を不要にしてあり、蒸発器26内の冷媒液24bの稀液2a側への合流は、冷媒液24bを貯留する受槽部分1Dと稀液2aを貯留する受槽部分1Eとを、図4のように、落差を設けて配置することにより、冷媒液24bが増加すると受槽部分1Dを越えて受槽部分1E側に流れ込むように構成している。
【0028】
また、低温再生器11から冷媒液24aを凝縮器23に導く管路22を凝縮器23の冷媒蒸気7bの部分に導くように変更してある。なお、加熱調整器6Aは、燃料6B、例えば、都市ガスを加熱器6に供給する流量を調整する流量調整弁、つまり、燃料調整弁V7で構成してある。
【0029】
図4のような吸収式冷凍装置100の構成において、放熱装置50が冷却戻水32bを放熱冷却する冷却量は外気温度に比例するので、外気温度の高低に従って、冷却管1B・冷却管23Aによる吸収器1・凝縮器23の冷却量が増減することになる。
【0030】
一方、加熱器6の加熱調整器6Aの調整制御は、単に、冷水35bの温度検出器S1により検出した温度値T1が増加したときは、その増加に対応して漸減し、温度値T1が減少したときは、その減少に対応して漸増するような制御特性、つまり、温度値T1の増・減に対応して漸減・漸増する制御特性(この発明において、漸減形制御特性という)により制御させており、この制御による冷却に、上記の外気温度による吸収器1・凝縮器23の冷却量増減分が加わるので、冷水35bの過冷却や、加熱器6に与えている燃料6Bの浪費を招くことなる。
【0031】
このため、上記の漸減形制御特性を、冷却水35bの温度検出器S1により検出した温度値T2の増・減に対応して漸減・漸増するように平行移動させた制御特性に修正して制御する構成(以下、第3従来技術という)が本願出願人の出願にもとづく実公昭62−6449により開示されている。なお、図4において、制御部80に与えている各検出信号は、第3従来技術の動作に必要な各温度検出器S2・S3と安全弁V5みのを図示してあり、定常の運転制御に要する他の各検出部分については省略してある。
【0032】
上記の第3従来技術の修正制御による構成でも、冷水35bの温度値T1が高く、つまり、冷却負荷率が大きく、冷却水32aの温度値T2が高い場合には、高温再生器5に対する実質的な加熱量が大きくなり過ぎて、高温再生器5の内部における冷媒蒸気7aが高圧再生器5を破壊するような高圧になってしまうため、安全弁V5が放圧動作するとともに、安全弁V5に連動させた放圧検出器S5の検出信号により制御部80が装置全体を運転停止するように安全停止制御を行うという不都合が生ずる。
【0033】
また、上記のような修正制御を行った場合でも、外気温度が高く、放熱装置50での放熱冷却量が低下して冷却水35aの温度値T2が高くなると、高温再生器5の加熱量が増大して燃料の消費量が必要以上に多くなり、結果的に、濃液2cの温度と濃度が必要以上に高くなり、管路12・熱交換機13などの流路に冷媒の結晶が析出して吸収液の循環を阻害するなど不都合が生ずる。
【0034】
こうした不都合を解消するために、図5の制御特性ように、温度値T2について、低温側の制御起点温度となる低温側制御起点値Z1、例えば、28℃と、高温側の制御起点温度となる高温側制御起点値Z2、例えば、32℃とを設定しておき、これら設定値の前後の制御領域での制御特性を反対の制御特性にするような制御を行わせる構成(以下、第4従来技術という)が本願出願人の出願にもとづく特開平8−233390号公報により開示されている。
【0035】
つまり、第4従来技術の構成による制御は、燃料調整弁V7の最大開度値Yを、温度値T2が低温側制御起点値Z1以下の制御領域では、温度値T2に所定の係数を乗じた上昇傾斜特性、つまり、燃料調整弁V7の最大開度値Yを温度T2の増・減に対応して漸増・漸減する制御特性(この発明において、漸増形特性という)〔A〕、例えば、Y=10/9(T2+62)%の特性をもって限度とし、また、温度値T2が高温側制御起点値Z2以上の制御領域では、温度T2に所定の係数を乗じた下降傾斜特性、つまり、漸減形特性〔B〕、例えば、Y=420−10T2%の特性をもって限度とするように制御するようになっている。
【0036】
なお、上記の燃料調整弁V7は、最大開度値Y以下の範囲では、冷水32bの温度T1に比例した上昇傾斜の制御特性、つまり、漸増形制御特性〔C〕によって開度の調整制御が行われるので、結局、低温側制御起点値Z1以下の領域では図6のような制御特性、また、高温側制御起点値Z2以上の領域では図7のような制御特性によって調整制御されることになっているものである。
【0037】
さらに、装置の設置場所や使用状況の実情、例えば、冷水35bの供給温度に対する要求の差異などに沿うように適合させるために、運転条件を多少変更する必要があり、また、装置の使用による経年変化、例えば、各配管が内面固着物層によって熱伝導効率が多少低減し、または、吸収剤の劣化による吸収サイクル効率が多少低減するなどに対しても運転条件を多少変更する必要があるので、これら変更を容易にする構成が必要である。
【0038】
このため、操作部85に設けた所要の操作器、例えば、第1変更操作器85A・第2変更操作器85Bを操作して、低温側制御起点値Z1・高温側制御起点値Z2の各設定値を変更操作し得るようにした構成、つまり、第1変更操作器85Aにより低温側制御起点値Z1を図8における点線の制御特性のように各低温側制御起点値Z1A・Z1Bに変更し、また、第2変更操作器85Bにより高温側制御起点値Z2を図9における点線の制御特性のように各高温側制御起点値Z2A・Z2Bに変更して、それぞれの正比例制御特性と逆比例制御特性とを平行移動、つまり、制御特性の比例率を同一の状態に保ったまま、制御特性の起点位置を移動変更し得るようにした構成(以下、第5従来技術という)が上記の特開平8−233390により開示されている。なお、こごて、第1変更操作器85A・第2変更操作器85Bは、キースイッチまたはダイヤル式スイッチなどの適宜のものを用いればよいものである。
【0039】
なお、冷却水32aは、放熱装置50による放熱冷却を行わずに、河川水または水道水などを流通するようにした構成も周知であり、そして、こうした構成の場合にも、冷却水32aの温度は外気温度の変化に伴って同様に変化するため、上記の第4従来技術・第5従来技術による制御構成が必要なわけである。
【0040】
【発明が解決しようとする課題】
上記の第4従来技術・第5従来技術の構成でも、冷却水32aの温度値T2が高く、冷水35bの温度値T1が目標値よりも高くて冷却負荷が大きい場合には、冷却水32aの温度値T2が高いので、再生温度・再生圧力が異常に高くなり、安全弁V5が動作して、装置全体が安全停止制御を行ってしまうという不都合が生じないように、加熱器6における最大加熱量を低下させるという対策を取っている。
しかしながら、そうした対策を取っていた場合でも、放熱装置50の経年変化による放熱効率が低下や、冷却水32aの各管路やポンプP2の経年変化などによって冷却水32aの流量の低下が生じた場合には、再生温度・再生圧力が異常に高くなり、安全弁V5が動作して、装置全体が安全停止制御を行ってしまうという不都合が生じることになる。
【0041】
また、第5従来技術の構成では、制御特性の起点値を変更する設定を行った際に、設定操作を誤るなどにより、装置の最適な制御に対して加熱器6の最大加熱量が必要以上の値になるように設定した場合には、上記の場合と同様に、再生温度・再生圧力が異常に高くなり、安全弁V5が動作して、装置全体が安全停止制御を行ってしまうという不都合が生じることになる。
このため、こうした不都合のない吸収式冷凍装置の提供が望まれているという課題がある。
【0042】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記のような
冷媒蒸気・冷媒液・吸収液などを高温再生器・凝縮器・蒸発器・吸収器などを含む熱交換器類の所要部分を経由して循環することにより、上記の蒸発器の内部に設けた熱交換用配管を通して冷却した水またはブラインなど、つまり、冷水等を得るとともに、上記の吸収器・凝縮器などの所要部分を冷却するための管路に冷却水を流通するようにした吸収式冷凍装置において、
【0043】
少なくとも、上記の冷水等の温度と、上記の流通を行う前の上記の冷却水の温度、つまり、冷却水入口温度と、上記の流通を行った後の上記の冷却水の温度、つまり、冷却水出口温度とを検出して得られる各温度値にもとづいて上記の高温再生器の加熱量を制御する温度値対応制御手段と、
上記の冷却水入口温度について、低温側の制御起点とする温度値、つまり、低温側制御起点値と、高温側の制御起点とする温度値、つまり、高温側制御起点値とを設けるとともに、上記の冷却水入口温度の値が上記の低温側制御起点値よりも低い制御領域では上記の加熱量の最大量の限度を上記の冷却水入口温度の値の増・減に対応して漸増・漸減する漸増形制御特性とし、上記の冷却水入口温度の値が上記の高温側制御起点値よりも高い制御領域では上記の加熱量の最大量の限度を上記の冷却水入口温度の値の増・減に対応して漸減・漸増する漸減形制御特性とする最大限度制御手段と、
【0044】
上記の漸増形制御特性の変化率と上記の漸減形制御特性の変化率とのうちのいずれか一方または両方を、上記の冷却水出口温度の値にもとづいて変化させる変化率可変手段と
を設ける第1の構成と、
【0045】
この第1の構成に加えて、
上記の低温側制御起点値と上記の高温側制御起点値とのうちのいずれか一方または両方を、手動操作によって変化させる起点値可変手段
を設ける第2の構成とにより上記の課題を解決したものである。
【0046】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態として、この発明を、図4〜図9の構成における吸収式冷凍装置100に適用した場合の実施例を説明する。
【0047】
【実施例】
以下、実施例を図1により説明する。図1において、図2〜図9の符号と同一符号で示した部分は、図2〜図9によって説明した同一符号の部分と同一の機能をもつ部分である。
【0048】
図1の構成において、図4〜図9により説明した第5従来技術・第6従来技術の構成と異なる箇所は、各温度検出器S2・S3で検出して得られる各温度値T1・T2にもとづいて高温再生器5の加熱量の調整、つまり、燃料調整弁V6による燃料の供給量の調整を制御する温度値対応制御の構成に、温度検出器S4で検出して得られる温度値T3にもとづく制御構成を追加した箇所である。
【0049】
そして、具体的な制御特性は、図5〜図9による制御特性における低温側制御起点値Z1・高温側制御起点値Z2の各設定値を変更操作した場合でも、それぞれの漸増形制御特性と漸減形制御特性とを平行移動、つまり、制御特性の比例率を同一の状態に保ったまま、制御特性の起点位置を移動変更し得るように動作していたが、この発明では、こうした制御構成に加えて、図1の〔最大開度制御特性〕のように、低温側制御起点値Z1からの漸増形制御特性〔A〕の変化率、例えば、傾斜度αと、高温側制御起点値Z2からの漸減形制御特性〔B〕の変化率、例えば、傾斜度βとを、それぞれ、温度値T3にもとづいて変化させ、例えば、〔A1〕〜〔A3〕と〔B1〕〜〔B6〕とのように制御特性を変化させるように動作する制御構成を設けたものである。
【0050】
具体的には、漸増形制御特性〔A1〕〜〔A3〕側では、例えば、温度T3が26℃のときには漸増形制御特性〔A1〕を、温度T3が27℃のときには漸増形制御特性〔A2〕を、温度T3が28℃のときには漸増形制御特性〔A3〕を選択して最大開度Yを制御する。つまり、漸増形制御特性〔A〕の変化率、つまり、傾斜度αを変化するように制御する。
【0051】
また、漸減形制御特性〔B1〕〜〔B6〕側では、例えば、温度T3が35℃のときには漸減形制御特性〔B1〕を、温度T3が36℃のときには漸減形制御特性〔B2〕を、温度T3が37℃のときには漸減形制御特性〔B3〕を、温度T3が38℃のときには漸減形制御特性〔B4〕を、温度T3が39℃のときには漸減形制御特性〔B5〕を、温度T3が40℃のときには漸減形制御特性〔B6〕を選択して最大開度Yを制御する。つまり、漸減形制御特性〔B〕の変化率、つまり、傾斜度βを変化するように制御する。
【0052】
そして、低温側制御起点値Z1を、装置の製造時には、例えば、28℃に設定しておいたとして、使用地域・冷却水供給源などの都合により、使用する冷却水の定常温度が所定温度値よりも低い場合には、冷媒、つまり、水を追加して吸収液の濃度を希薄化した状態に変更することにより、装置の運転を定常に行い得るようにするが、こうした場合には、従来技術の構成のものでは、加熱量を最大値にしたい制御状態でも、加熱量が低減させられてしまうため、所定の運転効率が得られなくなるので、例えば、図8のように、低温側制御起点値Z1を、Z1A=26℃、Z1B=24℃などのように低い方に移動させることによって、所定の運転効率が得られるようにしている。
しかしながら、こうした低温側制御起点値Z1の移動のみでは、加熱量が過大になり易く、吸収液の濃度が増加して吸収剤の結晶が析出するなど事故を招くことになるので、この発明では、上記のように、温度T3に対応させて漸増形制御特性〔A〕の変化率を変化するように制御することにより、こうした事故を未然に防止し得るように構成しているものである。
なお、こうした構成によらずに、燃料調整弁V7の最大開度を予め十分に制限しておく構成も考えられるが、この構成では、高温再生器5の加熱不足が生じて、装置における本来の効率が発揮できないという不都合が生じてしまうわけである。
【0053】
また、高温側制御起点値Z2を、装置の製造時には、例えば、32℃に設定しておいたとして、使用地域・冷却水供給源などの都合により、使用する冷却水の定常温度が所定温度値よりも高いため、温度T2・T3が所定温度よりも高くなる場合には、上記の場合と同様に、冷媒、つまり、水を追加して吸収液の濃度を希薄化した状態に変更することにより、装置の運転を定常に行い得るようにするが、こうした場合には、従来技術の構成のものでは、加熱量を最大値にしたい制御状態でも、加熱量が低減させられてしまうため、所定の運転効率が得られなくなるので、例えば、図9とは逆に、高温側制御起点値Z2を、例えば、33℃、次いで34℃というように高い方に移動させることによって、所定の運転効率が得られるようにしている。
しかしながら、こうした低温側制御起点値Z2の移動のみでは、加熱量が過大になり易く、安全弁V5が動作して、装置全体が安全停止制御を行ってしまうので、上記の場合と同様に、燃料調整弁V7の最大開度を予め十分に制限しておくことになるが、この制限が十分でないこともあり得るので、この発明では、上記のように、温度T3に対応させて漸減形制御特性〔B〕の変化率を変化するように制御することにより、万全に対処し得るように構成しているものである。
【0054】
さらに、使用地域・冷却水供給源などの都合により、使用する冷却水の定常温度が所定温度値よりも低い場合に、図9のように、高温側制御起点値Z2を、Z2A=30℃、Z2B=28℃のように低い方に移動させたものを製造することがあるが、こうした場合には、温度T2・T3が高くなると、加熱量が過大になり易く、安全弁V5が動作して、装置全体が安全停止制御を行ってしまうので、上記の場合と同様に、燃料調整弁V7の最大開度を予め十分に制限しておくことになるが、この制限が十分でないこともあり得るので、この発明では、上記のように、温度T3に対応させて漸減形制御特性〔B〕の変化率を変化するように制御することにより、万全に対処し得るように構成しているものである。
【0055】
上記の漸増形制御特性〔A1〕〜〔A3〕と、漸減形制御特性〔B1〕〜〔B6〕との選択と制御データとは、例えば、これらの特性曲線の座標値を、最大開度Yと温度T2とを読出アドレスとして対応させた対応テーブルを温度値T3ごとに作って制御部80の処理メモリ82に記憶しておき、制御部80の作業メモリ83に取り込んだ温度値T3のデータによって、温度値T3に相当する対応テーブルを選択するとともに、制御部80の作業メモリ83に取り込んだ温度値T2のデータによって、選択したテーブル中の対応するデータ値、つまり、最大開度Yのデータ値を読み出して、作業メモリ83に取り込むことにより、最大開度Yの制御を行うように構成する。
【0056】
また、上記の低温側制御起点値Z1・高温側制御起点値Z2の各設定値を変更操作した場合には、例えば、変更した設定値の温度異動量△Tを作業メモリ83に取り込んで記憶するとともに、温度値T2から温度異動量△Tを減算した温度値T2Aを上記の対応テーブルにおける温度値T2の読出アドレスとして用いることにより、目的とする変更設定に対応する最大開度Yを得るように構成することができる。
【0057】
〔実施例の構成の要約〕
上記の実施例の構成を要約すると、
冷媒蒸気・冷媒液・吸収液など、例えば、稀液2a・冷媒蒸気7a・中間液2b・冷媒蒸気7b・濃液2c・冷媒液24a・冷媒液24bを高温再生器5・凝縮器23・蒸発器26・吸収器1などを含む熱交換器類の所要部分を経由して循環することにより、上記の蒸発器26の内部に設けた熱交換用配管26Bを通して冷却した水、例えば、冷水35bまたはブラインなど、つまり、冷水等を得るとともに、上記の吸収器1・凝縮器23などの所要部分を冷却するための管路に冷却水32aを流通するようにした吸収式冷凍装置100において、
【0058】
少なくとも、上記の冷水等の温度T1と、上記の流通を行う前の上記の冷却水32aの温度T2、つまり、冷却水入口温度T2と、上記の流通を行った後の上記の冷却水32bの温度T3、つまり、冷却水出口温度T3とを検出して得られる各温度値にもとづいて上記の高温再生器5の加熱量、例えば、燃料調整弁V7による燃料の供給量を制御する温度値対応制御手段と、
【0059】
上記の冷却水入口温度T2について、低温側の制御起点とする温度値、つまり、低温側制御起点値Z1と、高温側の制御起点とする温度値、つまり、高温側制御起点値Z2とを設けるとともに、上記の冷却水入口温度T2の値が上記の低温側制御起点値Z1よりも低い制御領域では上記の加熱量の最大量の限度、例えば、燃料調整弁V7の最大開度Yを上記の冷却水入口温度T2の値の増・減に対応して漸増・漸減する漸増形制御特性〔A〕とし、上記の冷却水入口温度T2の値が上記の高温側制御起点値Z2よりも高い制御領域では上記の加熱量の最大量の限度、つまり、燃料調整弁V7の最大開度Yを上記の冷却水入口温度T2の値の増・減に対応して漸減・漸増する漸減形制御特性〔B〕とする最大限度制御手段と、
【0060】
上記の漸増形制御特性〔A〕の変化率、例えば、傾斜度αと上記の漸減形制御特性〔B〕の変化率、例えば、傾斜度βとのうちのいずれか一方または両方を、上記の冷却水出口温度T3の値にもとづいて、例えば、〔A1〕〜〔A2〕と〔B1〕〜〔B6〕のように変化させる変化率可変手段と
を設ける第1の構成と、
【0061】
この第1の構成に加えて、
上記の低温側制御起点値Z1と上記の高温側制御起点値Z2とのうちのいずれか一方または両方を、手動操作、例えば、第1変更操作器75A・第2変更操作器75Bの操作によって変化させる起点値可変手段
を設ける第2の構成とを構成していることになるものである。
【0062】
〔変形実施〕
この発明は次のように変形して実施することを含むものである。
(1)放熱装置50を設けずに、冷却水32aを河川水または水道水によって供給する構成の吸収式冷凍装置100に適用して構成する。
【0063】
(2)低温側制御起点値Z1と高温側制御起点値Z2とを変化させるための設定操作を、第1変更操作器85A・第2変更操作器85Bによらず、操作部75に設けた数字キー、つまり、テンキーによって設定するように構成する。
【0064】
(3)図2のような冷却運転と加温運転とを行う構成の吸収式冷凍装置100における冷却運転部分の制御動作、つまり、冷/温水35bを冷水35bとして供給する運転時の制御動作に適用して構成する。
【0065】
(4)冷/温水35bまたは冷水35bに代えて、仲介的な被熱操作流体、つまり、ブラインを用いる構成の吸収式冷凍装置100に適用して構成する。
【0066】
(5)漸増形制御特性〔A〕の変化率と漸減形制御特性〔B〕の変化率とを、適宜の曲線状の変化率に変更して構成する。
【0067】
(6)漸増形制御特性〔A〕と漸減形制御特性〔B〕とを対応テーブルにして記憶せずに、温度値T2・T3から最大開度Yを求める演算式にして記憶し、最大開度Yを演算によって求めるように構成する。
(7)冷媒をアンモニアとし、吸収液を水とアンモニアの混合液とした吸収式冷凍装置100に適用して構成する。
【0068】
【発明の効果】
この発明によれば、以上のように、冷水温度・冷却水温度、つまり、冷水の出口側の温度と、冷却水の入口側の温度とにもとづく高温再生器の加熱量の最大限度を定める制御特性の変化率を、冷却水の出口側の温度にもとづいて変化させるように制御しているので、冷却水の入口側の温度が高く、冷水の出口側の温度が目標値よりも高くて冷却負荷が大きい場合でも、高温再生器の加熱量を必要以上に増加させないように限度づけた制御動作を行うので、高温再生器の内部温度と内部圧力との極度の増加を回避することができるため、不必要な装置全体の安全停止制御を、未然に回避することができる。
【0069】
また、上記の制御特性における変化、つまり、傾斜の低温側制御起点値と高温側制御起点値とを、第5従来技術の場合と同様に、手動で変化させ得るように構成してあるので、装置の設置場所や使用状況の実情に沿うように適合させるための動作条件の変更、または、装置の使用による経年変化に対する運転条件の変更を容易に行うことができるなどの特長がある。
【図面の簡単な説明】
図1はこの発明の実施例を、また、図2〜図9は従来技術を示し、各図の内容は次のとおりである。
【図1】全体ブロック構成・要部制御特性図
【図2】全体ブロック構成略図
【図3】要部ブロック構成図
【図4】全体ブロック構成略図
【図5】要部制御特性図
【図6】要部制御特性図
【図7】要部制御特性図
【図8】要部制御特性図
【図9】要部制御特性図
【符号の説明】
1 吸収器
1A 散布器
1B 冷却管
1D 受槽部分
1E 受槽部分
2a 稀液
2b 中間液
2c 濃度
3 管路
5 高温再生器
6 加熱器
6A 加熱調整器
6B 燃料
7a 冷媒蒸気
7b 冷媒蒸気
7c 冷媒蒸気
8 管路
9 熱交換器
10 管路
11 低温再生器
11A 放熱管
11B 通路
12 管路
13 熱交換器
14 管路
21 管路
22 管路
23 凝縮器
23A 冷却管
24a 冷媒液
24b 冷媒液
25 管路
26 蒸発器
26A 散布器
26B 冷却管
28 管路
30 温水用熱交換器
31 管路
32a 冷却水
32b 冷却水
33 管路
34 管路
35a 冷/温水
35b 冷/温水
35c 温水
35d 温戻水
36 管路
37 管路
41 管路
43 管路
50 放熱装置
51 放熱冷却部
52 送風機
53 散布器
54 冷却層
57 水道水
58 浮子弁
59 貯留槽
59A 貯留水
61 管路
62 溢水受
63 管路
64 管路
65 排水
66 管路
68 逆止弁
80 制御部(CPU/B)
81 入出力ポート
82 処理メモリ
83 作業メモリ
84 計時回路
85 操作部
86 表示部
100 吸収式冷凍装置
A 漸増形制御特性
A1 漸増形制御特性
A2 漸増形制御特性
A3 漸増形制御特性
B 漸減形制御特性
B1 漸減形制御特性
B2 漸減形制御特性
B3 漸減形制御特性
B4 漸減形制御特性
B5 漸減形制御特性
B6 漸減形制御特性
C 漸増形制御特性
P1 ポンプ
P2 ポンプ
P3 ポンプ
S1 温度検出器
S2 温度検出器
S3 温度検出器
S4 温度検出器
T1 温度
T2 温度
T3 温度
V1 開閉弁
V2 開閉弁
V3 開閉弁
V5 開閉弁
V6 開閉弁
V7 燃料調整弁
Y 最大開度
Z1 低温側制御起点値
Z1A 低温側制御起点値
Z1B 低温側制御起点値
Z2 高温側制御起点値
Z2A 高温側制御起点値
Z2B 高温側制御起点値

Claims (2)

  1. 冷媒蒸気・冷媒液・吸収液などを高温再生器・凝縮器・蒸発器・吸収器などを含む熱交換器類の所要部分を経由して循環することにより、前記蒸発器の内部に設けた熱交換用配管を通して冷却した水またはブラインなど(以下、冷水等という)を得るとともに、前記吸収器・凝縮器などの所要部分を冷却するための管路に冷却水を流通するようにした吸収式冷凍装置であって、
    少なくとも、前記冷水等の温度と、前記流通を行う前の前記冷却水の温度(以下、冷却水入口温度という)と、前記流通を行った後の前記冷却水の温度(以下、冷却水出口温度という)とを検出して得られる各温度値にもとづいて前記高温再生器の加熱量を制御する温度値対応制御手段と、
    前記冷却水入口温度について、低温側の制御起点とする温度値(以下、低温側制御起点値という)と、高温側の制御起点とする温度値(以下、高温側制御起点値という)とを設けるとともに、前記冷却水入口温度の値が前記低温側制御起点値よりも低い制御領域では前記加熱量の最大量の限度を前記冷却水入口温度の値の増・減に対応して漸増・漸減する漸増形制御特性とし、前記冷却水入口温度の値が前記高温側制御起点値よりも高い制御領域では前記加熱量の最大量の限度を前記冷却水入口温度の値の増・減に対応して漸減・漸増する漸減形制御特性とする最大限度制御手段と、
    前記漸増形制御特性の変化率と前記漸減形制御特性の変化率とのうちのいずれか一方または両方を、前記冷却水出口温度の値にもとづいて変化させる変化率可変手段と
    を具備することを特徴とする吸収式冷凍装置。
  2. 冷媒蒸気・冷媒液・吸収液などを高温再生器・凝縮器・蒸発器・吸収器などを含む熱交換器類の所要部分を経由して循環することにより、前記蒸発器の内部に設けた熱交換用配管を通して冷却した水またはブラインなど(以下、冷水等という)を得るとともに、前記吸収器・凝縮器などの所要部分を冷却するための管路に冷却水を流通するようにした吸収式冷凍装置であって、
    少なくとも、前記冷水等の温度と、前記流通を行う前の前記冷却水の温度(以下、冷却水入口温度という)と、前記流通を行った後の前記冷却水の温度(以下、冷却水出口温度という)とを検出して得られる各温度値にもとづいて前記高温再生器の加熱量を制御する温度値対応制御手段と、
    前記冷却水入口温度について、低温側の制御起点とする温度値(以下、低温側制御起点値という)と、高温側の制御起点とする温度値(以下、高温側制御起点値という)とを設けるとともに、前記冷却水入口温度の値が前記低温側制御起点値よりも低い制御領域では前記加熱量の最大量の限度を前記冷却水入口温度の値の増・減に対応して漸増・漸減する漸増形制御特性とし、前記冷却水入口温度の値が前記高温側制御起点値よりも高い制御領域では前記加熱量の最大量の限度を前記冷却水入口温度の値の増・減に対応して漸減・漸増する漸減形制御特性とする最大限度制御手段と、
    前記低温側制御起点値と高温側制御起点値とのうちのいずれか一方または両方を、手動操作によって変化させる起点値可変手段と、
    前記漸増形制御特性の変化率と前記漸減形制御特性の変化率とのうちのいずれか一方または両方を、前記冷却水出口温度の値にもとづいて変化させる変化率可変手段と
    を具備することを特徴とする吸収式冷凍装置。
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