JP4895658B2 - 吸収冷温水併給装置 - Google Patents

Description

この発明は、吸収式冷凍機による冷水の供給に加えて、温水を同時に供給するための温水器などを設けた吸収冷温水機、または、この吸収冷温水機に加えて、工業排水などを熱源水とする第２の低温再生器・凝縮器などを設けた装置（この発明において、これらを総称して、吸収冷温水併給装置という）に関するものである。

こうした装置として、図５のような吸収冷温水併給装置１００の構成（以下、第１従来技術という）が周知である。こうした装置では、一般に、冷媒として、例えば、水を用い、吸収液として、例えば、臭化リチウム（ＬｉＢｒ）水溶液を用いている。

そして、図５の吸収冷温水併給装置１００は、基本的には、主として、温水器８とこれに付属する部分を除いた部分が通常の吸収式冷凍機を構成しており、この吸収式冷凍機の蒸発器４に設けた蒸発器熱交換器４Ａによって冷水を供給するとともに、吸収式冷凍機の高温再生器１に付設された温水器８に設けた温水器熱交換器８Ａによって温水を供給するように構成してものである。

そして、具体的には、高温再生器１、低温再生器２、凝縮器３、蒸発器４、吸収器５、低温熱交換器６、高温熱交換器７および温水器８の間を、吸収液配管９〜１１および冷媒配管１４〜１９で配管接続することにより、吸収液と冷媒とに所要の流通を行わせている。

また、吸収液配管９に介在させた吸収液ポンプ１３と、冷媒配管１６に介在させた冷媒ポンプ２０とにより、吸収液と冷媒とに所要の強制循環を行わせているとともに、冷却水配管２３から冷却用水を、吸収器５内の吸収器熱交換器５Ａと、凝縮器３内の凝縮器熱交換器３Ａとに流通して、これらを所要の温度に冷却している。

そして、冷水配管２２の途中に蒸発器４内の蒸発器熱交換器４Ａを介在させることにより、図示しない冷房などの冷却負荷に冷水２２ａを循環供給するとともに、温水配管２４の途中に温水器８内の温水器熱交換器８Ａを介在させることにより、図示しない暖房などの加熱負荷に温水２４ａを循環供給している。

さらに、所定の流通動作を行わせるために、低温再生器２と凝縮器３との間の冷媒液配管１４Ａに、開閉弁Ｖ１と流量制御弁Ｖ１１とを直列に介在させ、冷媒液配管１９に流量制御弁Ｖ１２を介在させるとともに、吸収液配管９・１０と、冷媒液配管１７とには、それぞれ、開閉弁Ｖ２・Ｖ３と、開閉弁Ｖ４を介在させている。なお、開閉弁Ｖ４は、図５に、図形で示すように、流量制御弁に変更し、または、開閉弁と流量制御弁とを並列に設ける構成にすることもできる。

なお、流量制御弁と同様の機能をもつ弁であって、流量調整弁と呼ばれるものもあるで、この発明では、これらの、流量制御弁・流量調整弁の両方を含めて、流量制御弁というものである。

ここで、吸収冷温水併給装置１００を、主として暖房運転で動作させる場合、すなわち、「暖房運転動作」させる場合には、吸収液ポンプ１３・冷媒ポンプ２０を運転状態にし、開閉弁Ｖ１・Ｖ２・Ｖ３を閉じて開閉弁Ｖ４を開き、流量調整弁Ｖ１２を流通状態にするとともに、冷却水配管２３への冷却水の供給を停止した状態で、燃料供給を行う流量調整弁Ｖ２１を流通状態にして高温再生器１に設けた熱源とするガスバーナ１Ｂを燃焼状態にする。

そして、この熱源により、高温再生器１内の濃度の希薄な吸収液１ａを加熱して吸収液１ａから蒸発した冷媒蒸気１ｂを冷媒配管１８から温水器８に入れ込み、この冷媒蒸気１ｂによって、温水入口から温水器熱交換器８Ａを流通させている被加温水を加温して、所要の温度の温水２４ａを温水配管２４から暖房などの加熱負荷に供給している。

また、吸収冷温水併給装置１００を、主として冷房運転で動作させる場合、すなわち、「冷房運転動作」させる場合には、開閉弁Ｖ１・Ｖ２・Ｖ３を開き、流量調整弁Ｖ１１を流通状態にして、開閉弁Ｖ４を閉じ、流量調整弁Ｖ１２を流通させない状態にするととともに、温水配管２４の温水２４ａの循環を停止した状態で、冷却水配管２３に冷却水２３ａを流通する。したがって、この「冷房運転動作」の状態では、温水器８内には、冷媒蒸気１ａが液化した冷媒液８ａが満された状態になり、温水器熱交換器８Ａによる熱交換は殆ど行われない。

そして、高温再生器１のガスバーナ１Ｂを燃焼状態にし、高温再生器１内の濃度の希薄な吸収液１ａを加熱して吸収液１ａから蒸発させた冷媒蒸気１ｂを、冷媒配管１４によって低温再生器２内に流通させることにより、低温再生器２内の中間濃度の吸収液２ａを加熱して、冷媒蒸気１ｂが冷媒液２ｂになったものを冷媒配管１４Ａから開閉弁Ｖ１・流量調整弁Ｖ１１を介して凝縮器３に入れ込んでいる。

また、冷媒蒸気１ｂによって冷低温再生器２内の吸収液２ａが加熱されて蒸発した冷媒蒸気２ｃが凝縮器３へ入り、この冷媒蒸気２ｃは、凝縮器３内の凝縮器熱交換器３Ａに流通している冷却水２３ａで冷却されて凝縮して冷媒液３ａとなり、冷媒配管１４Ａからの冷媒液２ｂと一緒になって冷媒配管１５から蒸発器４に入れこまれる。

さらに、蒸発器４内に溜まった冷媒液４ａは、冷媒ポンプ２０によって蒸発器４に設けた蒸発器熱交換器４Ａの上に散布され、この散布された冷媒液４ａは、冷水入口から蒸発器熱交換器４Ａを経て冷水出口に流通している水を冷却して冷水２２ａとすることにより、蒸発して冷媒蒸気４ｂになって吸収器５に入れ込まれる。この動作によって、冷水２２ａが冷水配管２２の冷水出口から冷却負荷に供給される。

そして、吸収器５内の冷媒蒸気４ｂは、吸収液配管１１によって上方から散布される吸収液配管１１からの濃度の高い吸収液２ｄに吸収され、冷媒蒸気４ａを吸収して濃度が希薄になった吸収液５ａが吸収液ポンプ１３により低温熱交換器６・高温熱交換器７を経て高温再生器１に入れ込まれて吸収液１ａになるという循環を行わせている。

また、高温再生器１内の濃度の希薄な吸収液１ａは、ガスバーナ１Ｂで加熱されて冷媒蒸気１ｂを蒸発して中濃度の吸収液１ｃとなり、吸収液配管１０から、高温熱交換器７を経て、低温再生器２に入れこまれて吸収液２ａになる。この吸収液２ａは、冷媒配管１４内を流通する高温再生器１からの冷媒蒸気１ｂにより加熱されて高濃度の吸収液２ｄとなり、低温熱交換器６を経て、吸収液配管１１から吸収器１内に散布されるという循環を行わせている。

さらに、吸収冷温水併給装置１００を、冷水・温水を同時に供給する運転（この発明において、冷温水併給運転という）を行わせる場合には、上記の冷房運転の状態にしておき、冷水２２ａを冷水配管２２から冷却負荷に供給する動作に加えて、温水器８の流量調整弁Ｖ１２を流通状態にするとともに、温水入口から温水器熱交換器８Ａを経て温水出口に流通している水を冷媒蒸気１ｂにより加温して得られる温水２４ａを温水配管２４から暖房などの加熱負荷に供給することにより、冷水・温水を同時に供給できるようにしている。

ここで、制御部３０は、上記のような各運転動作を行うための制御処理を行う部分であって、具体的には、例えば、図６の制御部３０のような構成が周知であり、図６において、制御部３０は、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る。

そして、各温度検出器ＴＤ１・ＴＤ１１などの温度検出信号、開閉弁Ｖ１など開閉検出信号、各流量制御弁Ｖ４・Ｖ１１・Ｖ１２・Ｖ２１などの弁開度、すなわち、弁の開き度合いの信号、各ポンプ１３・２０などの運転信号などの各検出部分・各動作部分から得られる各検出信号・各動作状態検出信号のデータと、入力操作部分３６、例えば、キーボードから入力した操作データ・設定データなどを入出力ポート３１から取り込んでいる。

また、入出力ポート３１から取り込んだ各データを作業用メモリ３３に一時的に記憶し、作業メモリ用３３に記憶した各データと、処理用メモリ３２に予め記憶した制御処理フローによるプログラムと、データ用メモリ３４に予め記憶した所定温度値・所定時間値などの基準値データなどと、計時回路３５で計時した経過時間・所定時刻などの時間値データなどとにもとづいて、所要の演算処理などを行って得られる各制御信号を入出力ポート３１から各制御部分に出力するとともに、作業メモリ３３など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分３７、例えば、液晶画面による表示部に与えて表示するように構成したものである。

ここで、上記の第１従来技術の吸収冷温水併給装置１００では、「冷温水併給運転」状態において、蒸発器熱交換器４Ａの冷水出口側の冷水２２ａの温度（この発明において、冷水出口温度という）と、温水器熱交換器８Ａの温水出口側の温水２４ａの温度（この発明において、温水出口温度という）とを所定温度値、例えば、冷水出口温度を７℃、温水出口温度を５５℃に設定して、冷水出口温度と温水出口温度とがこれらの設定温度になるように、流量制御弁Ｖ１１・流量制御弁Ｖ１２・流量制御弁Ｖ２１を制御する運転を行っている。

そして、蒸発器熱交換器４Ａの冷水入口側に供給している水の温度（この発明において、冷水入口温度という）、すなわち、温度検出器ＴＤ１の検出温度ｔ１と、温水器熱交換器８Ａの温水入口側に供給している水の温度（この発明において、温水入口温度という）、すなわち、温度検出器ＴＤ１１の検出温度ｔ１１との温度状態によって、蒸発器熱交換器４Ａによる冷却を主とし、温水器熱交換器８Ａによる加温を従とする運転（この発明におて、冷却主体運転という）を行うか、または、温水器熱交換器８Ａによる加温を主とし、冷水器熱交換器４Ａによる冷却を従とする運転（この発明におて、加温主体運転という）を行うかを判別している。

なお、「冷却主体運転」は、一般に、冷主運転とも言われ、また、「加温主体運転」は、一般に、暖主運転とも言われているが、温水の用途は、暖房用としてではなく、他の用途、例えば、工業生産における物品の加温、商品の加温などに用いられる場合があるので、この発明では、こうした用途を含めて、「加温主体運転」と言うものである。

また、上記の第１従来技術による吸収冷温水併給装置１００の構成に加えて、工業排水などを熱源水とする第２の低温再生器・凝縮器などを設けた吸収冷温水併給装置１００の構成（以下、第２従来技術という）も周知である。

さらに、上記の第１従来技術・第２従来技術による吸収冷温水併給装置１００において、流量制御弁Ｖ１１または流量制御弁Ｖ１２もしくはこれらの両方に、流量制御、すなわち、流量調整の異常または故障が生じた状態（この発明において、弁不良状態という）になっていることを、高温再生器１の内部の温度、または、圧力を検出している検出値、つまり、温度検出器ＴＤ２１の検出温度ｔ２１、または、圧力検出器ＰＭ１の検出圧力ｐｍ1によって、異常な高圧または異常な高温になったことにより判別して、警報・運転停止のいずれか一方または両方を行う構成（以下、第３従来技術という）が周知である。
特開平１０−４７８０４号公報 この特許文献１は、上記の第１従来技術を開示している。 特開平１１−２８１１８５号公報 この特許文献２は、上記の第２従来技術を開示している。

上記の第３従来技術の構成では、高温再生器１の内部が異常な高温または異常な圧力になったことにより判別しているため、流量制御弁Ｖ１１または流量制御弁Ｖ１２もしくはこれらの両方の弁不良状態が、相当に悪くなった場合、例えば、弁体自体が故障して制御不能の状態になり、流量を全く変化させ得ないような状態にならないと、そうした異常な高温や異常な高圧を検出できないので、この検出が可能になるまでの間に、冷水供給や温水供給が不良状態のまま運転し続けるので、高温再生器１に与えている加熱エネルギーが無駄に費やされている状態が続行してしまうとう不都合がある。

こうした不都合を解消するために、これらの流量調整弁と直列に流量計を設けることが考えられるが、流通する冷媒には僅かではあるが吸収剤が混入しており、この吸収剤が析出して流量計の計測部に付着するなどによる故障を併発することになり、逆に、故障率を増加させてしまうという不都合が生ずる。

したがって、省エネルギー政策から見ても欠陥があり、使用者にとっては、無駄な経費を払い続けて経済的損失をこうむるという不都合がある。
このため、こうした不都合の無い吸収冷温水併給装置の提供が望まれているという課題がある。

この発明は、上記のような
吸収式冷凍機の蒸発器に設けた蒸発器熱交換器によって冷水を供給すると同時に、上記の吸収式冷凍機の高温再生器に付設されている温水器に設けた温水器熱交換器によって温水を供給する冷温水併給運転を行うとともに、

上記の高温再生器に燃料を供給する経路に設けた流量制御弁、すなわち、燃料制御弁と、上記の高温再生器で発生した冷媒蒸気を低温再生器に流通して生じた冷媒を凝縮器に供給する経路に設けた流量制御弁、すなわち、低温冷媒制御弁と、上記の冷媒蒸気を上記の温水器に供給して生じた冷媒を上記の高温再生器に戻す経路に設けた流量制御弁、すなわち、加温冷媒制御弁とを制御することにより上記の冷水の温度と上記の温水の温度とを制御するように構成した吸収冷温水併給装置において、

上記の蒸発器熱交換器の冷水入口温度と冷水出口温度との温度差値、すなわち、冷水温度差値と、上記の温水器熱交換器の温水入口温度と温水出口温度との温度差値、すなわち、温水温度差値とを加算した温度差加算値を得る温度差加算手段と、

上記の冷温水併給運転を、上記の低温冷媒制御弁を全開状態にして上記の加温冷媒制御弁と上記の燃料制御弁とを上記の温水温度差に対応させて比例制御する冷却主体運転と、上記の加温冷媒制御弁を全開状態にして上記の低温冷媒制御弁と上記の燃料制御弁とを上記の冷水温度差に対応させて比例制御する加温主体運転とによって運転する運転手段と、

上記の低温冷媒制御弁と上記の加温冷媒制御弁とが正常状態のときの上記の冷却主体運転または上記の加温主体運転において上記の燃料制御弁の弁開度の変化に対応する上記の温度差加算値の変化を対応温度差変化値とする温度差変化値手段と、

上記の冷却主体運転または上記の加温主体運転による使用時において得られる上記の温度差加算値が、上記の対応温度差変化値に対する許容値に達していない状態、すなわち、不達状態を判別する不達状態判別手段と、

上記の不達状態が所定時間以上にわたって継続しているときは、上記の低温冷媒制御弁または上記の加温冷媒制御弁もしくはこれらの両方が弁不良状態になっているものとして、警報・運転停止のいずれか一方または両方を行う警報・運転停止手段と
を設ける第１の構成と、

上記の第１の構成における吸収冷温水併給装置と同様の吸収冷温水併給装置において、
上記の蒸発器熱交換器の冷水入口温度と冷水出口温度との温度差値、すなわち、冷水温度差値と、上記の温水器熱交換器の温水入口温度と温水出口温度との温度差値、すなわち、温水温度差値とを得る温度差手段と、

上記の冷温水併給運転を、上記の低温冷媒制御弁を全開状態にして上記の加温冷媒制御弁と上記の燃料制御弁とを上記の温水温度差に対応させて比例制御する冷却主体運転と、上記の加温冷媒制御弁を全開状態にして上記の低温冷媒制御弁と上記の燃料制御弁とを上記の冷水温度差に対応させて比例制御する加温主体運転とによって運転する運転手段と、

上記の蒸発器熱交換器を流通する上記の冷水の流量、すなわち、冷水流量と、上記の温水器熱交換器を流通する上記の温水の流量、すなわち、温水流量とを得る流量手段と、

上記の冷水温度差値とその定格値との比率、すなわち、冷水温度差定格率と、上記の温水温度差値とその定格値との比率、すなわち、温水温度差定格率とを得る温度差定格率手段と、

上記の冷水流量とその定格値との比率、すなわち、冷水量定格率と、上記の温水流量とその定格値との比率、すなわち、温水量定格率とを得る水量定格率手段と、

上記の冷水温度差定格率と上記の冷水量定格率とを乗算した冷水負荷率と、上記の温水温度差定格率と上記の温水量定格率とを乗算した温水負荷率とを加算して負荷率加算値を得る負荷率加算手段と、

上記の低温冷媒制御弁と上記の加温冷媒制御弁とが正常状態のときの上記の冷却主体運転または上記の加温主体運転において上記燃料制御弁の弁開度の変化に対応する上記の負荷率加算値の変化を対応負荷率変化値とする温度差変化値手段と、

上記の冷却主体運転または上記の加温主体運転による使用時において得られる上記の負荷率加算値が、上記の対応負荷率変化値に対する許容値に達していない状態、すなわち、不達状態を判別する不達状態判別手段と、

上記の不達状態が所定時間以上にわたって継続しているときは、上記の低温冷媒制御弁または上記の加温冷媒制御弁もしくはこれらの両方が弁不良状態になっているものとして、警報・運転停止のいずれか一方または両方を行う警報・運転停止手段と
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。

この発明によれば、上記の第１の構成では、冷水温度差値・温水温度差値を加算した温度差加算値の変化をその正常時の変化と対比して判別しているため、加温主体運転のときには、低温冷媒制御弁（Ｖ１１）の開弁度の変化は、蒸発器に与える冷媒の流量を決めていることになるので冷水温度差値に直接的に関係づけられているので、その異常を判別でき、また、加温冷媒制御弁（Ｖ１２）の開弁度は全開状態のため、温水温度差値が最大値にされているにもかかわらず、温度差加算値が所定値に達し得ないことは流量が低減されているので、その異常を判別し得ることになる。

また、冷却主体運転のときには、低温冷媒制御弁（Ｖ１１）と加温冷媒制御弁（Ｖ１２）とを、上記の加温主体運転の場合と逆の条件で異常を判別し得るため、特別の判別用要素を付加することなく、これらの流量制御弁の弁不良状態を早期に判別し得ることになり、上記の不都合を解消して、省エネルギーと、経済的損失の未然防止に寄与する効果がある。

また、上記の第２の構成では、数式的に表現すると、
（冷水温度差値÷その定格値）＝冷水温度差低格率
（温水温度差値÷その定格値）＝温水温度差低格率
（冷水流量÷その定格値）＝冷水量定格率
（温水流量÷その定格値）＝温水量定格率
（冷水温度差低格率×冷水量定格率）＝冷水負荷率
（温水温度差低格率×温水量定格率）＝温水負荷率
（冷水負荷率＋温水負荷率）＝負荷率加算値
とした場合の「負荷率加算値」の変化をその正常時の変化と対比して判別しているため、

結局は、上記の第１の構成と同様に、低温冷媒制御弁（Ｖ１１）の開弁度の変化と、加温冷媒制御弁（Ｖ１２）の開弁度の変化とを判別していることになり、これらの流量制御弁の弁不良状態を早期に判別し得ることになる。

この発明を実施するための最良の形態とする構成を図１〜図４の実施例１〜実施例２などによって説明する。なお、図１〜図４の構成において、図５・図６の構成と同一符号で示す部分は、図５・図６で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、制御部３０は図６の制御部３０を用いて構成してある。

以下、図１〜図３・図６により実施例１を説明する。なお、この実施例１の場合には、冷水２２ａの流量を計測する流量計測部ＦＭ１と、温水２４ａの流量を計測する流量計測部ＦＭ２とを設けることを要しないものである。

そして、実施例１の構成が図５の第１従来技術の構成と異なる箇所は、次の箇所である。つまり、第１には、図１において、蒸発器熱交換器４Ａの冷水出口温度ｔ２、すなわち、冷水２２ａの温度ｔ２を検出する温度検出器Ｔ２と、温水器熱交換器８Ａの温水出口温度ｔ１２、すなわち、温水２４ａの温度ｔ１２を検出する温度検出器Ｔ１２を設けた箇所である。

第２には、冷水入口温度ｔ１と冷水出口温度ｔ２との温度差△ｔ１、すなわち、冷水温度差△ｔ１と、温水入口温度ｔ１１と温水出口温度ｔ１２との温度差△ｔ１１、すなわち、温水温度差△ｔ１１とを得るとともに、冷水温度差△ｔ１と温水温度差△ｔ１１との加算値（この発明において、温度差加算値という）△Ｗを得るための演算、すなわち、
（冷水入出口度ｔ２）−（冷水口温度ｔ１）
＝（冷水温度差値△ｔ１） ……（１）
（温水出口温度ｔ１２）−（温水入口温度ｔ１２）
＝（温水温度差値△ｔ１１） ……（２）
（冷水温度差値△ｔ１）＋（温水温度差値△ｔ１１）
＝（温度差加算値△Ｗ） ……（３）
の演算（以下、温度差加算値演算という）を制御部３０で行うように構成した箇所である。

第３には、「冷却主体運転」と「加温主体運転」とを、「冷却主体運転」では、各流量制御弁の弁の開き度合い（この発明において、弁開度という）を、流量制御弁Ｖ１１（以下、低温冷媒制御弁という）の弁開度βは全開状態とし、流量制御弁Ｖ１２（以下、加温冷媒制御弁という）の弁開度γと、流量制御弁Ｖ２１（以下、燃料制御弁という）の弁開度αとを上記の温水温度差△ｔ１１に対して比例制御状態とするように構成してある。

また、「加温主体運転」では、加温冷媒制御弁Ｖ１２の弁開度γは全開状態とし、低温冷媒制御弁Ｖ１１の弁開度βと、燃料制御弁Ｖ２１の弁開度αとを上記の冷水温度差△ｔ１１に対して比例制御状態とするように構成した箇所である。

第４には、図２のように、低温冷媒制御弁Ｖ１１・加温冷媒制御弁Ｖ１２が正常な状態での燃料制御弁Ｖ２１の弁開度α（％）の変化に対応する温度差加算値△Ｗの変化を、上記の「冷却主体運転」の場合と「加温主体運転」の場合とについて、それぞれ、予め測定した値を対応温度差変化値Ωとし、この対応温度差変化値Ωに対する許容値Ｋのデータと、時間的判別条件とする時間Ｓの継続時間値のデータとを制御部３０のデータ用メモリ３４に記憶しておくように構成した箇所である。なお、許容値Ｋとは、後述のように、図２の許容値Ｋ１〜Ｋ４のうちのいずれかを言うものである。

ここで、図２では、弁開度αを（％）としており、この弁開度αは、機械的な変化の量による弁開度の最大値、または、実質的な流量の変化による弁開度の最大値に対する％にしてあるが、他の目盛による弁開度に変更して構成してもよい。
なお、対応温度差変化値Ωは直線で画いてあるが、実際には、弁の構造や弁開度αの現し方の違いで、複雑な曲線などのさまざまな線になるものである。

また、許容値Ｋは、装置の構成・動作条件などにもとづいて実験的に適宜に定めることができ、図２の〔弁不良状態／判別処理特性Ａ〕において、例えば、許容値Ｋ１のように、対応温度差変化値Ωの５％不足値を許容値とし、それに満たない範囲の部分を弁不良該当領域Ｚ１として設定したり、さらには、それよりも厳しくして、許容値Ｋ２のように、例えば、対応温度差変化値Ωの５０％不足値を許容値とし、それに満たない範囲の部分を弁不良該当領域Ｚ２として設定したりすることができる。

さらに、図２の〔弁不良状態／判別処理特性Ｂ〕において、例えば、許容値Ｋ３のように、弁開度αの小さい方では許容量を大きくし、弁開度αの大きい方では許容量を小さくして、運転始動時の温度変動や、「冷却主体運転」と「加温主体運転」の切換時の温度変動を許容し得るような弁不良該当領域Ｚ３として設定したり、さらには、中間の５０％付近の許容量を小さくして、他の部分でそれよりも厳しくして、許容値Ｋ４のように、例えば、縦軸と横軸とに平行な矩形範囲の部分を弁不良該当領域Ｚ４として設定したりすることができる。

第５には、使用状態において、実際に求めた温度差加算値△Ｗを対応温度差変化値Ωと比較し、許容値Ｋに達しない弁不良該当量領Ｚ内、すなわち、図２の弁不良該当領域Ｚ１〜Ｚ４のいずれかの領域内にある状態、図２の〔弁不良状態／判別処理特性Ａ〕において、例えば、温度差加算値△Ｗが、ω１で許容値Ｋ１に達しないか、または、ω２で許容値Ｋ２に達しないという不達状態になっていることを判別するとともに、その不達状態が、時間的判別条件とする時間Ｓ、例えば、３０分以上にわたって継続していることを制御部３０で判別するようにした箇所である。

そして、上記の状態が判別されたときは、低温冷媒制御弁Ｖ１１・加温冷媒制御弁Ｖ１２のいずれか、または、その両方が弁不良状態にあるものとして、警報・運転停止のいずれか、または、その両方を行うように構成したものである。

こうした制御動作を行わせるために、各温度検出器の検出温度値を制御部３０の作業用メモリ３３に取り込んで、制御部３０の処理用メモリ３２に記憶した図３の制御処理フローによるプログラムと、上記の温度差加算値演算のプログラムと、データ用メモリに記憶した上記の許容値Ｋ・時間値Ｓともとづいて、上記の警告・運転停止の制御処理を行うものである。

以下、図３の制御処理フロについて説明する。この制御処理フローは、例えば、装置全体の制御処理を行うメイン処理フローのサブルーチンとして構成されており、所定のステップごと、例えば、１０秒ごとに、図３の制御処理フローに移行してくるように構成してある。
なお、この実施例１の場合には、ステップＳＰ６・ステップＳＰ７の処理は、当該ステップの枠内の点線より上側に記載した処理のみ行い、点線より下側の（ ）書きした処理は行わないものである。

具体的には、図３の制御処理フローにおいて、
◆ステップＳＰ１では、運転データ（現在、運転している運転状態のデータ） を取り込んで次のステップＳＰ２に移行する。
◆ステップＳＰ２では、運転データが「冷却主体運転」であるか否かを判別する。「冷却主体運転」であるときは次のステップＳＰ３に移行し、そうでないときはステップＳＰ４に移行する。

◆ステップＳＰ３では、「冷却主体運転用の判別処理データ」、例えば、図２の〔弁不良状態／判別処理特性Ａ〕の「冷却主体運転」用のもののデータを取り込んでステップＳＰ６に移行する。
◆ステップＳＰ４では、運転データが「加温主体運転」であるか否かを判別する。「加温主体運転」であるときは次のステップＳＰ５に移行し、そうでないときはメイン処理フローの所定のステップ箇所に移行する。

◆ステップＳＰ５では、「加温主体運転用の判別処理データ」、例えば、図２の〔弁不良状態／判別処理特性Ａ〕の「加温主体運転」用のもののデータを取り込んでステップＳＰ６に移行する。
◆ステップＳＰ６では、各温度値「ｔ１・ｔ２・ｔ１１・ｔ１２」のデータを取り込んで次のステップＳＰ７に移行する。

◆ステップＳＰ７では、各温度値「ｔ１・ｔ２・ｔ１１・ｔ１２」のデータにもとづいて、上記の演算式（１）〜（３）による温度差加算値演算を行い、「温度差加算値△Ｗ」を求めた後に、次のステップＳＰ８に移行する。
◆ステップＳＰ８では、高温再生器の燃料制御弁Ｖ２１の「弁開度α」の値を取り込んで次のステップＳＰ９に移行する。

◆ステップＳＰ９では、「温度差加算値△Ｗ」が、ステップＳＰ３またはステップＳＰ５で取り込んだ〔弁不良状態／判別処理特性Ａ〕のデータにおいて、「弁開度α」の値に対応する許容値Ｋに対して「不達状態」になっているか否かを判別する。「不達状態」になっているとき、つまり、低温冷媒制御弁Ｖ１１・加温冷媒制御弁Ｖ１２のいずれかまたはその両方が「弁不良状態」になっているものと判別されたときは、次のステップＳＰ１０に移行し、そうでないときはメイン処理フローの所定のステップ箇所に移行する。

つまり、「弁開度α」の値が、例えば、図２の〔弁不良状態／判別処理特性Ａ〕のように、「７０％」で、許容値Ｋ１を規定している場合には、「温度差加算値△Ｗ」が４４．５℃でなければならないが、「ω１」のように、４４．５℃に達しない「不達状態」になっているとき、または、許容値Ｋ２を規定している場合には、「温度差加算値△Ｗ」が1４℃でなければならないが、「ω２」のように、1４℃に達しない「不達状態」になっているときは、低温冷媒制御弁Ｖ１１・加温冷媒制御弁Ｖ１２のいずれかまたはその両方が「弁不良状態」になっているものと、一応、判別するが、もう１つの判別条件とする時間的判別条件の「判別時間Ｓ」の経過を判別する必要があるわけである。
なお、次回に、このステップＳＰ９にきたときに、「弁開度α」・「温度差加算値△Ｗ」の値が変化している場合には、その値に対応する許容値Ｋに対して「不達状態」になっているか否かを判別することは言うまでもない。

◆ステップＳＰ１０では、前回の制御処理フローで、既に、「不達状態」と判別され、時間的判別条件とする「判別時間Ｓの計時中」であるか否かを判別する。「判別時間Ｓの計時中」であるときはステップＳＰ１２に移行し、そうでないときは次のステップＳＰ１１に移行する。

◆ステップＳＰ１１では、時間的判別条件とする「判別時間Ｓ」の計時を開始させた後に、メイン処理フローの所定のステップ箇所に移行する。
◆ステップＳＰ１２では、計時している「判別時間Ｓ」を経過しているか否かを判別する。「判別時間Ｓ」を経過しているときは次のステップＳＰ１３に移行し、そうでないときはメイン処理フローの所定のステップ箇所に移行する。

◆ステップＳＰ１３では、このステップにくるときは、「不達状態」が継続して「判別時間Ｓ」を経過しているので、低温冷媒制御弁Ｖ１１・加温冷媒制御弁Ｖ１２のいずれかまたはその両方が「弁不良状態」になっているものとの判別が確定されたことになるので、警報・運転停止のいずれかまたはその両方を行った後に、メイン処理フローの所定のステップ箇所に移行する。

したがって、「時間Ｓ」の判別は、この制御処理フローに移行してくる１０秒ごとに確認していることになるものである。
また、上記の警報は、図６の表示部分３７に所要の警報画面を表示するほか、必要に応じて、例えば、表示部分３７に設けた発音機能によって、ブザー音などの計音、または、音声に警告を行うように構成する。

以下、図1・図３・図４・図６により実施例２を説明する。この実施例２の構成が上記の実施例１と異なる箇所は次の箇所である。つまり、第１には、図１のように、冷水２２ａの流量を計測する流量計測部ＦＭ１による冷水流量ｆｍ１と、温水２４ａの流量を計測する流量計測部ＦＭ２による温水流量ｆｍ２とを得る構成を設けた箇所である。

なお、これらの流量計測部ＦＭ１・流量計測部ＦＭ２は、例えば、それぞれ、冷水と温水とを流通させるため各ポンプの回転数によって対応する各流量を計測し、もしくは、必要に応じて、それぞれ、流量計を設けて計測する。

第２には、実施例１の図２における「温度差加算値△Ｗ（℃）」の「不達状態」の判別に代えて、図４のように、「負荷率加算値Ｎ（％）」の「不達状態」の判別を行うように構成した箇所である。

第３には、「負荷率加算値Ｎ（％）」を次のような演算式（４）〜（１０）によって行うように構成した箇所である。
なお、「冷水温度差△ｔ１」と「温水温度差値ｔ１１」とは、上記の実施例1における演算式（１）（２）と同様に演算する。
また、この発明において、「定格値」とは、装置の設計上において、許容される最大値を言うものである。

そして、当該演算式は、
〔（冷水温度差値△ｔ１）÷（冷水温度差の定格値）〕
＝冷水温度差定格率△τ１ ……（４）
〔（温水温度差値△ｔ１１）÷（温水温度差の定格値）〕
＝温水温度差定格率τ１１ ……（５）
〔（冷水流量ｆｍ１）÷（冷水流量の定格値）〕
＝冷水量定格率μ１ ……（６）

〔（温水流量ｆｍ２）÷（温水流量の定格値）
＝温水量定格率μ１１ ……（７）
〔（冷水温度差低格率τ１）×（冷水量定格率μ１）〕
＝冷水負荷率η１ ……（８）
〔（温水温度差低格率τ１１）×（温水量定格率μ１１）
＝温水負荷率η１１ ……（９）
〔（冷水負荷率η１）＋（温水負荷率η１１）
＝負荷率加算値Ｎ ……（１０）
の演算（以下、負荷率加算値演算という）を制御部３０に行わせるために、実施例１の温度差加算値演算のプログラムに代えて、上記の負荷率加算値演算のプログラムを処理用メモリ３２に記憶するように構成したものである。

第４には、「不達状態」・「時間Ｓ」を判別して、警報・運転停止のいずれかまたはその両方を行うための制御構成において、図３の制御処理フローのステップＳＰ６・ステップＳＰ７の箇所を、当該ステップ箇所に示す枠内の点線より下側に（ ）書きで記載した用に、各温度「ｔ１・ｔ２・ｔ１１・ｔ１２」と各流量「ｆｍ１・ｆｍ２」を取り込んで、上記の「負荷率加算値演算」を行って、「負荷率加算値Ｎ」を求めるように変更した箇所である。

そして、第５には、「負荷率加算値Ｎ」が許容値Ｋに対して「不達状態」・継続「時間Ｓ」を判別することにより、低温冷媒制御弁Ｖ１１・加温冷媒制御弁Ｖ１２のいずれかまたはその両方が「弁不良状態」になっているものとの判別して、「警報・運転停止」のいずれか、または、その両方を行うように変更した箇所である。

つまり、上記の実施例１の構成を要約すると、概括的には、
吸収式冷凍機の蒸発器４に設けた蒸発器熱交換器４Ａによって冷水２２ａを供給すると同時に、上記の吸収式冷凍機の高温再生器１に付設されている温水器８に設けた温水器熱交換器８Ａによって温水２４ａを供給する冷温水併給運転を行うとともに、

上記の高温再生器１に燃料を供給する経路に設けた流量制御弁、すなわち、燃料制御弁Ｖ２１と、上記の高温再生器１で発生した冷媒蒸気１ｂを低温再生器２に流通して生じた冷媒２ｂを凝縮器３に供給する経路１４Ａに設けた流量制御弁、すなわち、低温冷媒制御弁Ｖ１１と、上記の冷媒蒸気１ｂを上記の温水器８に供給して生じた冷媒８ａを上記の高温再生器１に戻す経路に設けた流量制御弁、すなわち、加温冷媒制御弁Ｖ１２とを制御することにより上記の冷水２２ａの温度と上記の温水２４ａの温度とを制御するように構成した吸収冷温水併給装置１００において、

上記の蒸発器熱交換器４Ａの冷水入口温度ｔ１と冷水出口温度ｔ２との温度差値、すなわち、冷水温度差値△ｔ１と、上記の温水器熱交換器８Ａの温水入口温度ｔ１１と温水出口温度ｔ１２との温度差値、すなわち、温水温度差値△ｔ１１とを加算した温度差加算値△Ｗを得る温度差加算手段と、

上記の冷温水併給運転を、上記の低温冷媒制御弁Ｖ１１を全開状態にして上記の加温冷媒制御弁Ｖ１２と上記の燃料制御弁Ｖ２１とを上記の温水温度差△ｔ１１に対応させて比例制御する冷却主体運転と、上記の加温冷媒制御弁Ｖ１２を全開状態にして上記の低温冷媒制御弁Ｖ１１と上記の燃料制御弁Ｖ２１とを上記の冷水温度差△ｔ１に対応させて比例制御する加温主体運転とによって運転する運転手段と、

上記の低温冷媒制御弁Ｖ１１と上記の加温冷媒制御弁Ｖ１２とが正常状態のときの上記の冷却主体運転または上記の加温主体運転において上記の燃料制御弁Ｖ２１の弁開度αの変化に対応する上記の温度差加算値△Ｗの変化を対応温度差変化値Ωとする温度差変化値手段と、

上記の冷却主体運転または上記の加温主体運転による使用時において得られる上記の温度差加算値△Ｗが、上記の対応温度差変化値Ωに対する許容値Ｋに達していない状態、すなわち、不達状態を判別する不達状態判別手段と、

上記の不達状態が所定時間以上、例えば、時間Ｓ以上にわたって継続しているときは、上記の低温冷媒制御弁Ｖ１１または上記の加温冷媒制御弁Ｖ１２もしくはこれらの両方が弁不良状態になっているものとして、警報・運転停止のいずれか一方または両方を行う警報・運転停止手段と
を設けた上記の第１の構成を構成していることになるものである。

また、上記の実施例２の構成を要約すると、概括的には、
上記の第１の構成における吸収冷温水併給装置と同様の吸収冷温水併給装置１００において、
上記の蒸発器熱交換器４Ａの冷水入口温度ｔ１と冷水出口温度ｔ２との温度差値、すなわち、冷水温度差値△ｔ１と、上記の温水器熱交換器８Ａの温水入口温度ｔ１１と温水出口温度ｔ１２との温度差値、すなわち、温水温度差値△ｔ１１とを得る温度差手段と、

上記の冷温水併給運転を、上記の低温冷媒制御弁Ｖ１１を全開状態にして上記の加温冷媒制御弁Ｖ１２と上記の燃料制御弁Ｖ２１とを上記の温水温度差△ｔ１１に対応させて比例制御する冷却主体運転と、上記の加温冷媒制御弁Ｖ１２を全開状態にして上記の低温冷媒制御弁Ｖ１１と上記の燃料制御弁Ｖ２１とを上記の冷水温度差△ｔ１に対応させて比例制御する加温主体運転とによって運転する運転手段と、

上記の蒸発器熱交換器４Ａを流通する上記の冷水２２ａの流量、すなわち、冷水流量ｆｍ１と、上記の温水器熱交換器８Ａを流通する上記の温水２４ａの流量、すなわち、温水流量ｆｍ２とを得る流量手段と、

上記の冷水温度差値△ｔ１とその定格値との比率、すなわち、冷水温度差定格率τ１と、上記の温水温度差値△ｔ１１とその定格値との比率、すなわち、温水温度差定格率τ１１とを得る温度差定格率手段と、

上記の冷水流量ｆｍ１とその定格値との比率、すなわち、冷水量定格率μ１と、上記の温水流量ｆｍ２とその定格値との比率、すなわち、温水量定格率μ１１とを得る水量定格率手段と、

上記の冷水温度差定格率τ１と上記の冷水量定格率μ１とを乗算した冷水負荷率η１と、上記の温水温度差定格率τ１１と上記の温水量定格率μ１１とを乗算した温水負荷率η１１とを加算して負荷率加算値Ｎを得る負荷率加算手段と、

上記の低温冷媒制御弁Ｖ１１と上記の加温冷媒制御弁Ｖ１２とが正常状態のときの上記の冷却主体運転または上記の加温主体運転において上記の燃料制御弁Ｖ２１の弁開度αの変化に対応する上記の負荷率加算値Ｎの変化を対応負荷率変化値Ψとする温度差変化値手段と、

上記の冷却主体運転または上記の加温主体運転による使用時において得られる上記の負荷率加算値Ｎが、上記の対応負荷率変化値Ψに対する許容値Ｋに達していない状態、すなわち、不達状態を判別する不達状態判別手段と、

上記の不達状態が所定時間以上、例えば、時間Ｓ以上にわたって継続しているときは、上記の低温冷媒制御弁Ｖ１１または上記の加温冷媒制御弁Ｖ２１もしくはこれらの両方が弁不良状態になっているものとして、警報・運転停止のいずれか一方または両方を行う警報・運転停止手段と
を設けた上記の第２の構成を構成していることになるものである。

〔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）実施例１・実施例２の構成において、ステップＳＰ１の制御処理を行う前に、燃料制御弁Ｖ２１の弁開度αに対応する高温再生器1の温度、例えば、温度検出器Ｔ２１の検出温度ｔ２１が正常の温度値になっていることを確認するステップを設けて構成することにより、燃料制御弁Ｖ２１の弁不良状態またはガスバーナ１Ｂの燃焼不良などによる「不達状態」との誤判別を回避し得るように構成する。

（２）実施例１・実施例２の構成または上記（１）の構成に第３従来技術の構成を付加して構成する。

上記のように、この発明は、冷温水併給装置における低温冷媒制御弁・加温冷媒制御弁の弁不良状態を早期に検出して、省エネルギーと経済的損失を無くするように改善し得るものなので、冷温水併給装置を利用した用い装置類、例えば、空調装置、製品の製造装置、商品の展示装置においても、同様の効果を発揮し得るものである。

図１〜図４・図６は、この発明の実施例を、また、図５・図６は従来技術を示し、各図の内容は次のとおりである。
実施例１・実施例２の全体ブロック構成図 実施例１の制御特性図 実施例１・実施例２の制御処理フロー図 実施例２の制御特性図 従来技術の全体ブロック構成図 実施例１・実施例２・従来技術の要部ブロック構成図

符号の説明

１ 高温再生器
１Ｂ ガスバーナ
１ａ 吸収液
１ｂ 冷媒蒸気
１ｃ 吸収液
２ 低温再生器
２ａ 吸収液
２ｂ 冷媒液
２ｃ 冷媒蒸気
２ｄ 吸収液
３ 凝縮器
３ａ 冷媒液
３Ａ 凝縮器熱交換器
４ 蒸発器
４Ａ 蒸発器熱交換器
４ａ 冷媒液
４ｂ 冷媒蒸気
５ 吸収器
５Ａ 吸収器熱交換器
５ａ 吸収液
６ 低温熱交換器
７ 高温熱交換器
８ 温水器
８Ａ 温水器熱交換器
９〜１１ 吸収液配管
１３ 吸収液ポンプ
１４〜１９ 冷媒配管
１４Ａ 冷媒液配管
２０ 冷媒ポンプ
２２ 冷水配管
２２ａ 冷水
２３ 冷却水配管
２３ａ 冷却水
２４ 温水配管
２４ａ 温水
３０ 制御部
３１ 入出力ポート
３２ 処理用メモリ
３３ 作業用メモリ
３４ データ用メモリ
３５ 時計回路
３６ 入力操作部分
３７ 表示部分
１００ 吸収冷温水併給冷凍機
ＦＭ１ 流量計測部
ＦＭ２ 流量計測部
ｆｍ１ 冷水流量
ｆｍ２ 温水流量
ＴＤ１ 温度検出器
ＴＤ２ 温度検出器
ＴＤ１１ 温度検出器
ＴＤ１２ 温度検出器
ｔ１ 冷水入口温度
ｔ２ 冷水出口温度
ｔ１１ 温水入口温度
ｔ１２ 温水出口温度
Ｖ１〜Ｖ４ 開閉弁
Ｖ１１ 低温冷媒制御弁
Ｖ１２ 加温冷媒制御弁
Ｖ２１ 燃料制御弁
α 弁開度
β 弁開度
γ 弁開度

Claims (2)

1. 吸収式冷凍機の蒸発器に設けた蒸発器熱交換器によって冷水を供給すると同時に、前記吸収式冷凍機の高温再生器に付設されている温水器に設けた温水器熱交換器によって温水を供給する冷温水併給運転を行うとともに、前記高温再生器に燃料を供給する経路に設けた流量制御する燃料制御弁と、前記高温再生器で発生した冷媒蒸気を低温再生器に流通して生じた冷媒を凝縮器に供給する経路に設けた流量制御する低温冷媒制御弁と、前記冷媒蒸気を前記温水器に供給して生じた冷媒を前記高温再生器に戻す経路に設けた流量制御する加温冷媒制御弁とを制御することにより前記冷水の温度と前記温水の温度とを制御するように構成した吸収冷温水併給装置であって、
   前記蒸発器熱交換器の冷水入口温度と冷水出口温度との冷水温度差である冷水温度差値と、前記温水器熱交換器の温水入口温度と温水出口温度との温水温度差である温水温度差値とを加算した温度差加算値を得る温度差加算手段と、
   前記冷温水併給運転を、前記低温冷媒制御弁を全開状態にして前記加温冷媒制御弁と前記燃料制御弁とを前記温水温度差に対応させて比例制御する冷却主体運転と、前記加温冷媒制御弁を全開状態にして前記低温冷媒制御弁と前記燃料制御弁とを前記冷水温度差に対応させて比例制御する加温主体運転とによって運転する運転手段と、
   前記低温冷媒制御弁と前記加温冷媒制御弁とが正常状態のときの前記冷却主体運転または前記加温主体運転において前記燃料制御弁の弁開度の変化に対応する前記温度差加算値の変化を対応温度差変化値とする温度差変化値手段と、
   前記冷却主体運転または前記加温主体運転による使用時において得られる前記温度差加算値が、前記対応温度差変化値に対する許容値に達していない不達状態を判別する不達状態判別手段と、
   前記不達状態が所定時間以上にわたって継続しているときは、前記低温冷媒制御弁または前記加温冷媒制御弁もしくはこれらの両方が弁不良状態になっているものとして、警報・運転停止のいずれか一方または両方を行う警報・運転停止手段と
   を具備することを特徴とする吸収冷温水併給装置。
2. 吸収式冷凍機の蒸発器に設けた蒸発器熱交換器によって冷水を供給すると同時に、前記吸収式冷凍機の高温再生器に付設されている温水器に設けた温水器熱交換器によって温水を供給する冷温水併給運転を行うとともに、前記高温再生器に燃料を供給する経路に設けた流量制御する燃料制御弁と、前記高温再生器で発生した冷媒蒸気を低温再生器に流通して生じた冷媒を凝縮器に供給する経路に設けた流量制御する低温冷媒制御弁と、前記冷媒蒸気を前記温水器に供給して生じた冷媒を前記高温再生器に戻す経路に設けた流量制御する加温冷媒制御弁とを制御することにより前記冷水の温度と前記温水の温度とを制御するように構成した吸収冷温水併給装置であって、
   前記蒸発器熱交換器の冷水入口温度と冷水出口温度との冷水温度差である冷水温度差値と、前記温水器熱交換器の温水入口温度と温水出口温度との温水温度差である温水温度差値とを得る温度差手段と、
   前記冷温水併給運転を、前記低温冷媒制御弁を全開状態にして前記加温冷媒制御弁と前記燃料制御弁とを前記温水温度差に対応させて比例制御する冷却主体運転と、前記加温冷媒制御弁を全開状態にして前記低温冷媒制御弁と前記燃料制御弁とを前記冷水温度差に対応させて比例制御する加温主体運転とによって運転する運転手段と、
   前記蒸発器熱交換器を流通する前記冷水の流量である冷水流量と、前記温水器熱交換器を流通する前記温水の流量である温水流量とを得る流量手段と、
   前記冷水温度差値とその定格値との比率である冷水温度差定格率と、前記温水温度差値とその定格値との比率である温水温度差定格率とを得る温度差定格率手段と、
   前記冷水流量とその定格値との比率である冷水量定格率と、前記温水流量とその定格値との比率である温水量定格率とを得る水量定格率手段と、
   前記冷水温度差定格率と前記冷水量定格率とを乗算した冷水負荷率と、前記温水温度差定格率と前記温水量定格率とを乗算した温水負荷率とを加算して負荷率加算値を得る負荷率加算手段と、
   前記低温冷媒制御弁と前記加温冷媒制御弁とが正常状態のときの前記冷却主体運転または前記加温主体運転において前記燃料制御弁の弁開度の変化に対応する前記負荷率加算値の変化を対応負荷率変化値とする温度差変化値手段と、
   前記冷却主体運転または前記加温主体運転による使用時において得られる前記負荷率加算値が、前記対応負荷率変化値に対する許容値に達していない不達状態を判別する不達状態判別手段と、
   前記不達状態が所定時間以上にわたって継続しているときは、前記低温冷媒制御弁または前記加温制御弁もしくはこれらの両方が弁不良状態になっているものとして、警報・運転停止のいずれか一方または両方を行う警報・運転停止手段と
   を具備することを特徴とする吸収冷温水併給装置。

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