JP5405335B2 - 吸収式冷凍機 - Google Patents

Description

本発明は、温水等を熱源とする低熱源再生器を備える吸収式冷凍機に関する。

従来、低熱源再生器、低熱源凝縮器、高温再生器、低温再生器、蒸発器、凝縮器、及び吸収器を備え、これらを配管接続して吸収液及び冷媒の循環経路をそれぞれ形成した吸収式冷凍機が知られている（例えば、特許文献１参照）。この吸収式冷凍機では、冷媒が吸収液に吸収された稀吸収液は、吸収器から低熱源再生器に供給され、低熱源再生器に接続される熱源発生装置（例えば太陽熱温水器やコージェネレーション装置）の排熱によって加熱濃縮されて稀中間吸収液となる。稀中間吸収液は、高温再生器内の液面高さが低くなると作動する中間吸収液ポンプによって低熱源再生器から高温再生器に供給され、高温再生器が備えるバーナ等の加熱手段によって加熱濃縮されて濃中間吸収液となる。高温再生器での加熱を継続し、高温再生器内の圧力が高くなると、高温再生器と低温再生器との間の圧力差によって、高温再生器内の濃中間吸収液が中間吸収液管を通って低温再生器に流れる。

特開２００６−３４３０４２号公報

ところで、熱負荷の負荷が小さく、冷却水温度の変動が激しい場合には、ブラインの出口温度の変動が激しくなる。
上記従来の構成では、加熱手段は、熱負荷（例えば空気調和装置）に供給するブラインの出口温度に応じて制御されるため、ブラインの出口温度の変動が激しい場合には、加熱手段の発停が繰り返される。短時間で加熱手段の発停が繰り返されると、高温再生器内の圧力が高くならず、高温再生器内の濃中間吸収液が低温再生器に流れなくなるので、中間吸収液ポンプが運転されず、稀中間吸収液が高温再生器に十分に供給されなくなる。したがって、高温再生器内の濃中間吸収液が濃縮され続け、その結果、高温再生器や中間吸収液管内の吸収液が結晶するおそれがある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、吸収液の結晶化を回避する吸収式冷凍機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、低熱源再生器、高温再生器、低温再生器、蒸発器、凝縮器、及び吸収器を備え、これらを配管接続して吸収液及び冷媒の循環経路をそれぞれ形成し、前記低熱源再生器に供給される温水を熱源として吸収液を加熱する一重効用運転と、当該吸収液を前記高温再生器が備える加熱手段を熱源として加熱する一重二重効用運転もしくは二重効用運転とを可能に構成された吸収式冷凍機において、熱源となる温水を前記低熱源再生器に供給する低熱源供給管に温水制御弁を設け、前記高温再生器の温度が所定温度以下のときに、前記加熱手段が作動した回数を計測し、この計測回数が所定回数に至った場合、前記温水制御弁を全閉する温水制御手段を備えることを特徴とする。
上記構成において、前記温水制御手段は、前記温水制御弁を全閉した後に、前記高温再生器の温度が所定温度以上になったときに、前記温水制御弁の全閉を解除してもよい。

また、本発明は、低熱源再生器、高温再生器、低温再生器、蒸発器、凝縮器、及び吸収器を備え、これらを配管接続して吸収液及び冷媒の循環経路をそれぞれ形成し、前記低熱源再生器に供給される温水を熱源として吸収液を加熱する一重効用運転と、当該吸収液を前記高温再生器が備える加熱手段を熱源として加熱する一重二重効用運転もしくは二重効用運転とを可能に構成された吸収式冷凍機において、熱源となる温水を前記低熱源再生器に供給する低熱源供給管に温水制御弁を設け、前記高温再生器の加熱時間が所定時間以下のとき、前記加熱手段が作動した回数を計測し、この計測回数が所定回数に至った場合、前記温水制御弁を全閉する温水制御手段を備えることを特徴とする。
上記構成において、前記温水制御手段は、前記温水制御弁を全閉した後に、前記高温再生器の加熱時間が所定時間以上になる加熱が生じときに、前記温水制御弁の全閉を解除してもよい。

また、本発明は、低熱源再生器、高温再生器、低温再生器、蒸発器、凝縮器、及び吸収器を備え、これらを配管接続して吸収液及び冷媒の循環経路をそれぞれ形成し、前記低熱源再生器に供給される温水を熱源として吸収液を加熱する一重効用運転と、当該吸収液を前記高温再生器が備える加熱手段を熱源として加熱する一重二重効用運転もしくは二重効用運転とを可能に構成された吸収式冷凍機において、熱源となる温水を前記低熱源再生器に供給する低熱源供給管に温水制御弁を設け、中間吸収液温度とその中間吸収液結晶温度との差が所定温度差を下回るときに、前記温水制御弁を全閉する温水制御手段を備えることを特徴とする。
上記構成において、前記温水制御手段は、前記温水制御弁を全閉した後に、中間吸収液温度とその中間吸収液結晶温度との差が所定温度差を上回ったときに、前記温水制御弁の全閉を解除してもよい。

本発明によれば、熱源となる温水を低熱源再生器に供給する低熱源供給管に温水制御弁を設け、高温再生器の温度が所定温度以下のときに、加熱手段が作動した回数を計測し、この計測回数が所定回数に至った場合、温水制御弁を全閉する温水制御手段を備えるため、高温再生器での加熱量が増加して高温再生器内の圧力が上昇し、濃中間吸収液が高温再生器から流れて高温再生器の液面が下がるので、稀中間吸収液が高温再生器に供給され、吸収液の結晶化を回避できる。

第１の実施の形態に係る吸収式冷温水機を示す概略構成図である。 第１結晶回避処理を示すフローチャートである。 第２の実施の形態に係る吸収式冷温水機を示す概略構成図である。 第２結晶回避処理を示すフローチャートである。 第３の実施の形態に係る吸収式冷温水機を示す概略構成図である。 第３結晶回避処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
〔第１の実施の形態〕
図１は、第１の実施の形態に係る吸収式冷温水機（吸収式冷凍機）の概略構成図である。
吸収式冷温水機１００は、冷媒に水を、吸収液に臭化リチウム（ＬｉＢｒ）水溶液を使用した一重二重効用型の吸収式冷温水機である。吸収式冷温水機１００は、図１に示すように、蒸発器１と、この蒸発器１に並設された吸収器２と、これら蒸発器１及び吸収器２を収納した蒸発器吸収器胴３と、ガスバーナ（加熱手段）４を備えた高温再生器５と、低温再生器６と、この低温再生器６に並設された凝縮器７と、これら低温再生器６及び凝縮器７を収納した低温再生器凝縮器胴８と、他の設備から供給される温水などを熱源とする低熱源再生器９と、この低熱源再生器９に並設された低熱源凝縮器１０と、これら低熱源再生器９及び低熱源凝縮器１０を収納した低熱源再生器凝縮器胴１１と、低温熱交換器１２と、高温熱交換器１３と、稀吸収液ポンプＰ１と、中間吸収液ポンプＰ２と、冷媒ポンプＰ３とを備え、これらの各機器が吸収液管２１〜２６及び冷媒管３１〜３６などを介して配管接続されている。
低温再生器凝縮器胴８は蒸発器吸収器胴３や高温再生器５より高い位置に配置され、低熱源再生器凝縮器胴１１は低温再生器凝縮器胴８より高い位置に配置されている。

また、符号１４は、蒸発器１内で冷媒と熱交換したブラインを、図示しない熱負荷（例えば空気調和装置）に循環供給するための冷／温水管であり、この冷／温水管１４の一部に形成された伝熱管１４Ａが蒸発器１内に配置されている。また、冷／温水管１４の伝熱管１４Ａ下流側には、当該冷／温水管１４内を流通するブラインの温度を計測する温度センサ６１が設けられている。符号１５は、吸収器２、凝縮器７及び低熱源凝縮器１０に順次冷却水を流通させるための冷却水管であり、この冷却水管１５の一部に形成された各伝熱管１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃがそれぞれ吸収器２、凝縮器７及び低熱源凝縮器１０内に配置されている。また、符号１６は、図示しない熱源発生装置（例えば太陽熱温水器やコージェネレーション装置）で生成された比較的低温（例えば約８０℃程度）の温水を、低熱源再生器９に循環供給するための低熱源供給管である。この低熱源供給管１６は、低熱源再生器９内に配置される伝熱管１６Ａと、この伝熱管１６Ａに並列に接続されるバイパス管１６Ｂと、伝熱管１６Ａに供給する温水の流量を調整するために切り替えられる三方弁（温水制御弁）２８とを備える。符号５０は、吸収式冷温水機１００全体の制御を司る制御装置（温水制御手段）である。上記温度センサ６１は、計測したブラインの温度を制御装置５０に出力する。

吸収器２は、蒸発器１で蒸発した冷媒蒸気を吸収液に吸収させ、蒸発器吸収器胴３内の圧力を高真空状態に保つ機能を有する。この吸収器２の下部には、冷媒蒸気を吸収して稀釈された稀吸収液が溜る稀吸収液溜り２Ａが形成され、この稀吸収液溜り２Ａには、稀吸収液ポンプＰ１を有する稀吸収液管２１の一端が接続され、この稀吸収液管２１の他端、すなわち、稀吸収液ポンプＰ１の下流側は低温熱交換器１２を経由した後、低熱源再生器９内の上部に形成された気層部９Ａに開口している。

低熱源再生器９の下部には、稀吸収液管２１を通じて供給された吸収液が溜る吸収液溜り９Ｂが形成され、この吸収液溜り９Ｂには低熱源供給管１６の一部に形成された伝熱管１６Ａが配置されている。この低熱源供給管１６に温水を流通させることにより、上記伝熱管１６Ａを介して、吸収液を加熱再生、すなわち、吸収液中の冷媒を蒸発させてこの吸収液を濃縮することができる。
また、吸収液溜り９Ｂには、中間吸収液ポンプＰ２を有する第１中間吸収液管２２の一端が接続され、この第１中間吸収液管２２の他端、すなわち、中間吸収液ポンプＰ２の下流側は高温熱交換器１３を経由した後、高温再生器５内に形成された熱交換部５Ａの上方に位置する気層部５Ｂに開口している。

高温再生器５の下部には、例えば都市ガス等の燃料に点火する点火器４Ａと、燃料量を制御して熱源量を可変にする燃料制御弁４Ｂとを備えるガスバーナ４が収容されている。ガスバーナ４は、制御装置５０が出力した燃焼信号を受信すると、ガスを燃焼させる。高温再生器５には、ガスバーナ４の上方に当該ガスバーナ４の火炎を熱源として吸収液を加熱再生する熱交換部５Ａが形成されている。この熱交換部５Ａには、ガスバーナ４で燃焼された排気ガスが流通する排気経路１７が接続され、熱交換部５Ａの側方には、この熱交換部５Ａで加熱再生された後に当該熱交換部５Ａから流出した中間吸収液が溜る中間吸収液溜り５Ｃが形成されている。中間吸収液溜り５Ｃには、この中間吸収液溜り５Ｃに溜った吸収液の液面を検知する液面電極（液面検知センサ）５１が設けられている。液面電極５１は、中間吸収液溜り５Ｃ内に貯留された吸収液の液面高さが、液面電極５１の下端部よりも高い所定位置になったことを検知すると、その検知結果を制御装置５０に出力する。

中間吸収液溜り５Ｃの下端には、第２中間吸収液管（中間吸収液管）２３の一端が接続され、この第２中間吸収液管２３の他端は低温再生器６内の上部に形成された気層部６Ａに開口している。また、第２中間吸収液管２３の中間吸収液溜り５Ｃ側には高温熱交換器１３が設けられている。この高温熱交換器１３は、中間吸収液溜り５Ｃから流出した高温の中間吸収液の温熱で第１中間吸収液管２２を流れる吸収液を加熱するものであり、高温再生器５におけるガスバーナ４の燃料消費量の低減を図っている。また、第２中間吸収液管２３の高温熱交換器１３上流側と吸収器２とは開閉弁Ｖ１が介在する吸収液管２４により接続されている。

低温再生器６は、高温再生器５で分離された冷媒蒸気を熱源として、気層部６Ａの下方に形成された吸収液溜り６Ｂに溜った吸収液を加熱再生するものであり、吸収液溜り６Ｂには、高温再生器５の上端部から凝縮器７の底部への延びる冷媒管３１の一部に形成される伝熱管３１Ａが配置されている。この冷媒管３１に冷媒蒸気を流通させることにより、上記伝熱管３１Ａを介して、冷媒蒸気の温熱が吸収液溜り６Ｂに溜った吸収液に伝達され、この吸収液が更に濃縮される。

低温再生器６の吸収液溜り６Ｂの下端には、濃吸収液管２５の一端が接続され、この濃吸収液管２５の他端には、吸収器２の気層部２Ｂ上部に設けられる濃液散布器２Ｃに接続されている。濃吸収液管２５には低温熱交換器１２が設けられている。この低温熱交換器１２は、低温再生器６の吸収液溜り６Ｂから流出した濃吸収液の温熱で稀吸収液管２１を流れる稀吸収液を加熱するものである。また、濃吸収液管２５の低温熱交換器１２上流側と、第１中間吸収液管２２の中間吸収液ポンプＰ２上流側とは、バイパス管２６により接続されており、この中間吸収液ポンプＰ２の運転が停止している場合には、低熱源再生器９の吸収液溜り９Ｂから流出した吸収液は、第１中間吸収液管２２、バイパス管２６、低温熱交換器１２及び濃吸収液管２５を通じて、吸収器２内に供給される。

上述のように、高温再生器５の気層部５Ｂと凝縮器７の底部とは、低温再生器６の吸収液溜り６Ｂに配管された伝熱管３１Ａを経由する冷媒管３１により接続され、この冷媒管３１の伝熱管３１Ａ上流側と吸収器２の気層部２Ｂとは開閉弁Ｖ２が介在する冷媒管３２により接続されている。
また、凝縮器７の底部と蒸発器１の気層部１ＡとはＵシール部３３Ａが介在する冷媒管３３により接続され、その冷媒管３３のＵシール部３３Ａと低熱源凝縮器１０の底部側とが冷媒管３４により接続されている。また、蒸発器１の下方には、液化した冷媒が溜る冷媒液溜り１Ｂが形成され、この冷媒液溜り１Ｂと蒸発器１の気層部１Ａ上部に配置される散布器１Ｃとは冷媒ポンプＰ３が介在するに冷媒管３５により接続されている。この冷媒管３５の冷媒ポンプＰ３下流側と吸収器２の吸収液溜り２Ａとは開閉弁Ｖ３が介在する冷媒管３６により接続されている。また、冷却水管１５の伝熱管１５Ｂ出口側との冷／温水管１４の伝熱管１４Ａの出口側とは、開閉弁Ｖ４が介在する連通管３７により接続されている。

次に動作について説明する。
冷房等の冷却運転時においては、冷／温水管１４を介して図示しない熱負荷に循環供給されるブライン（例えば冷水）の蒸発器１出口側温度（温度センサ６１にて計測される温度）が所定の設定温度、例えば７℃になるように吸収式冷温水機１００に投入される熱量が制御装置５０により制御される。
具体的には、制御装置５０は、例えば、熱負荷が大きく、且つ、低熱源供給管１６を介して低熱源再生器９に供給する温水の温度が所定温度（例えば８５℃）に達している時には、低熱源供給管１６から低熱源再生器９に温水を定格量供給すると共に、全てのポンプＰ１〜Ｐ３を起動し、且つ、ガスバーナ４においてガスを燃焼させる一重二重効用運転を行い、温度センサ６１が計測する温度が所定の７℃となるようにガスバーナ４の火力を制御する。

この場合、吸収器２から稀吸収液管２１を介して稀吸収液ポンプＰ１により低熱源再生器９に搬送された稀吸収液は、この低熱源再生器９内の吸収液溜り９Ｂにおいて、低熱源供給管１６から供給される温水により伝熱管１６Ａの管壁を介して加熱されることにより、稀吸収液中の冷媒が蒸発分離される。

冷媒を蒸発分離して吸収液濃度が高くなった稀中間吸収液は、第１中間吸収液管２２の中間吸収液ポンプＰ２により高温熱交換器１３を経由して加熱され高温再生器５に送られる。なお、制御装置５０は、高温再生器５の中間吸収液溜り５Ｃ内に貯留された吸収液の液面高さが、液面電極５１の下端部よりも高い所定位置となるまで中間吸収液ポンプＰ２を運転し、この所定位置に至った時に、中間吸収液ポンプＰ２の運転を停止する。高温再生器５に搬送された稀中間吸収液は、この高温再生器５でガスバーナ４による火炎および高温の燃焼ガスにより加熱されるため、この稀中間吸収液中の冷媒が蒸発分離する。このとき、高温再生器５内の圧力は加熱によって高くなっているので、高温再生器５で冷媒を蒸発分離して濃度が上昇した濃中間吸収液は、高温再生器５と低温再生器６との間の液面差と圧力差によって定まる流量で、高温熱交換器１３を経由して低温再生器６へ送られる。
そして、濃中間吸収液は低温再生器６において、高温再生器５から冷媒管３１を介して供給されて伝熱管３１Ａに流入する高温の冷媒蒸気により加熱され、さらに冷媒が分離して濃度が一段と高くなり、この濃吸収液が低温熱交換器１２を経由して吸収器２へ送られ、濃液散布器２Ｃの上方から散布される。

一方、低熱源再生器９で分離生成した冷媒は低熱源凝縮器１０に入って凝縮し、低温再生器６で分離生成した冷媒は凝縮器７に入って凝縮する。そして、凝縮器７で生成された冷媒液は冷媒管３３を、低熱源凝縮器１０で凝縮生成した冷媒液は冷媒管３４を経由して蒸発器１に入り、冷媒ポンプＰ３の運転により揚液されて散布器１Ｃから冷／温水管１４の伝熱管１４Ａの上に散布される。
伝熱管１４Ａの上に散布された冷媒液は、伝熱管１４Ａの内部を通るブラインから気化熱を奪って蒸発するので、伝熱管１４Ａの内部を通るブラインは冷却され、こうして温度を下げたブラインが冷／温水管１４から熱負荷に供給されて冷房等の冷却運転が行われる。
そして、蒸発器１で蒸発した冷媒は吸収器２へ入り、低温再生器６より供給されて上方から散布される濃吸収液に吸収されて、吸収器２の稀吸収液溜り２Ａに溜り、稀吸収液ポンプＰ１によって低熱源再生器９に搬送される循環を繰り返す。

一重二重効用運転時においては、温度センサ６１が計測する温度が所定の７℃になるように、ガスバーナ４による加熱量、具体的にはガスバーナ４に供給するガス量が制御装置５０により制御される。そして、ガスバーナ４による加熱量を最小にしても、温度センサ６１が所定の７℃より低い温度を計測すると、制御装置５０は、ガスの燃焼を止めてガスバーナ４による加熱を停止して一重効用運転に移行する。

一重効用運転における吸収液は、低熱源供給管１６から供給される温水により低熱源再生器９において加熱されて冷媒を蒸発分離する。そして、吸収液濃度が高くなった吸収液は、バイパス管２６、低温熱交換器１２を経由して吸収器２に戻される。
一方、低熱源再生器９で分離生成した冷媒蒸気は低熱源凝縮器１０に入って凝縮し、冷媒管３４を経由して蒸発器１に流入する。蒸発器１内に流入した冷媒液は、冷媒ポンプＰ３の運転により散布器１Ｃから冷／温水管１４の伝熱管１４Ａの上に散布され、伝熱管１４Ａ内を通るブラインから熱を奪って蒸発し、吸収器２に入って上方から散布される吸収液に吸収される循環が行われる。なお、吸収液が冷媒を吸収する際に発生する熱は、吸収器２内に配置される冷却水管１５の伝熱管１５Ａにより冷却される。

一重効用運転時においては、温度センサ６１が計測する温度が所定の７℃になるように、低熱源再生器９における加熱量、具体的には低熱源供給管１６から伝熱管１６Ａに取り込む温水の量、すなわち三方弁２８の開度が制御装置５０により制御される。
そして、低熱源供給管１６を流れる温水の全量が伝熱管１６Ａに流れるように三方弁２８を操作しても、温度センサ６１が所定温度の７℃以下の温度を計測しない時には、上記のようにガスバーナ４でガスを燃焼させ、高温再生器５における吸収液の加熱再生と冷媒蒸気の生成とを再開して一重二重効用運転に戻る。

また、一重効用運転時において、熱負荷は大きいが、低熱源供給管１６を介して低熱源再生器９に供給する温水の温度が所定の８５℃以下に低下した時（例えば、天候不順等により太陽熱温水器から供給される温水温度が安定しない時）には、低熱源供給管１６から低熱源再生器９に温水が供給されないように三方弁２８を切り替えると共に、全てのポンプＰ１〜Ｐ３を起動し、且つ、ガスバーナ４においてガスを燃焼させる二重効用運転を行う。この場合も、温度センサ６１が計測するブラインの温度が所定温度の７℃となるように、ガスバーナ４の火力が制御装置５０により制御される。

この二重効用運転では、吸収器２の稀吸収液溜り２Ａにある稀吸収液は稀吸収液ポンプＰ１により低熱源再生器９に搬送されて吸収液溜り９Ｂに貯留されるが、伝熱管１６Ａには熱源としての温水は供給されていない。このため、低熱源再生器９に搬送された稀吸収液は、加熱されることなく中間吸収液ポンプＰ２の運転により高温熱交換器１３を経由して高温再生器５に搬送され、その後は一重二重効用運転と同様に循環しながら加熱されて、高温再生器５と低温再生器６とで吸収液の濃縮再生と冷媒の分離生成とがなされる。この二重効用運転時に、低熱源再生器９に供給する温水の温度が所定の８５℃に達した時には、冷却負荷の大きさに応じて、一重二重効用運転または一重効用運転が行われる。

吸収式冷温水機１００では、熱負荷の負荷が小さく、冷却水温度の変動が激しい場合には、ブラインの出口温度の変動が激しくなる。ガスバーナ４は、温度センサ６１が計測するブラインの温度に応じて制御されるため、ブラインの出口温度の変動が激しい場合には、ガスバーナ４の燃焼／消火が繰り返される。短時間でガスバーナ４の燃焼／消火が繰り返されると、高温再生器５内の圧力が高くならず、高温再生器５内の濃中間吸収液が低温再生器６に流れなくなるので、中間吸収液ポンプＰ２が運転されず、稀中間吸収液が高温再生器５に十分に供給されなくなる。これにより、高温再生器５内の濃中間吸収液が濃縮され続け、その結果、高温再生器５や第２中間吸収液管２３内の濃中間吸収液が結晶するおそれがある。

高温再生器５内の圧力と高温再生器５の温度との間には相対関係があるため、本実施の形態では、高温再生器５の温度を計測する温度センサ６２が設けられている。この温度センサ６２は計測した高温再生器５の温度を制御装置５０に出力し、制御装置５０は温度センサ６２が計測した高温再生器５の温度及びガスバーナ４の燃焼回数（計測回数）に応じて三方弁２８を制御する第１結晶回避処理を実行する。
なお、温度センサ６１が計測するブラインの温度、及び、低熱源供給管１６で供給される温水の温度に応じて三方弁２８が制御される処理を通常処理とする。

以下、図２を参照して、第１結晶回避処理を説明する。
制御装置５０は、吸収式冷温水機１００の冷房運転を開始すると、第１結晶回避処理を実行する。第１結晶回避処理では、制御装置５０は、まず、燃焼回数Ｎを初期状態の０に設定し（ステップＳ１）、温度センサ６２が計測した高温再生器５の温度（高温再生器温度Ｔ）が第１温度（所定温度）Ｔ１以下か否か判別する（ステップＳ２）。第１温度Ｔ１は、高温再生器５の圧力が低下し、高温再生器５内の濃中間吸収液が低温再生器６に流れにくくなるときの高温再生器５の温度であり、予め実験等によって取得されている。

高温再生器温度Ｔが第１温度Ｔ１以下の場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、制御装置５０は、燃焼信号がＯＮであるか否か判別し（ステップＳ３）、燃焼信号がＯＦＦの場合（ステップＳ３：ＮＯ）、ステップＳ２の処理を繰り返す。燃焼信号がＯＮの場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、制御装置５０は、現在の燃焼回数Ｎに「１」を加えた値（Ｎ＋１）を新たな燃焼回数Ｎとして設定し（Ｎ＝Ｎ＋１）（ステップＳ４）、設定した燃焼回数Ｎが所定回数Ｎ１以上か否か判別する（ステップ５）。ここで、所定回数Ｎ１は、高温再生器温度Ｔが第１温度Ｔ１以下の状態で、高温再生器５内の濃中間吸収液が低温再生器６に流れなくなる程度まで高温再生器５内の圧力が低下しているときに、高温再生器５や第２中間吸収液管２３内の濃中間吸収液が結晶するおそれがあるときの燃焼回数であり、予め実験等によって取得されている。

燃焼回数Ｎが所定回数Ｎ１より少ない場合（ステップＳ５：ＮＯ）、制御装置５０は、処理をステップＳ２に戻す。
一方、燃焼回数Ｎが所定回数Ｎ１以上の場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、制御装置５０は、高温再生器５や第２中間吸収液管２３内の吸収液が結晶するおそれがあると判断し、三方弁２８を強制的に全閉にする（ステップＳ６）。これにより、ガスバーナ４でガスを燃焼させる二重効用運転が行われ、高温再生器５内の圧力が上昇するので、高温再生器５と低温再生器６との間の圧力差によって、高温再生器５から濃中間吸収液が低温再生器６に流れる。その結果、中間吸収液ポンプＰ２が運転されて、高温再生器５に稀中間吸収液が供給されるので、濃中間吸収液が過度に濃縮されるのが防止され、吸収液の結晶が回避される。

そして、制御装置５０は、三方弁２８を全閉にしたまま、処理をステップＳ２に戻し、高温再生器温度Ｔが第１温度Ｔ１より高くなるまで（ステップＳ２：ＮＯ）、ステップＳ２〜Ｓ６の処理を繰り返す。
高温再生器温度Ｔが第１温度Ｔ１より高くなると（ステップＳ２：ＮＯ）、制御装置５０は、高温再生器温度Ｔが第２温度（所定温度）Ｔ２以上か否か判別する（ステップＳ７）。第２温度Ｔ２は、高温再生器５の加熱が継続して行われ、高温再生器５内の圧力が上昇して、高温再生器５内の濃中間吸収液が低温再生器６に十分に流れるときの高温再生器５の温度であり、予め実験等によって取得されている。なお、第２温度Ｔ２は、第１温度Ｔ１より高く設定される。

高温再生器温度Ｔが第２温度Ｔ２を下回る場合（ステップＳ７：ＮＯ）、制御装置５０は、処理をステップＳ２に戻す。
一方、高温再生器温度Ｔが第２温度Ｔ２以上の場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、制御装置５０は、高温再生器５や第２中間吸収液管２３内の吸収液が結晶するおそれがないと判断し、三方弁２８の全閉を解除し、処理をステップＳ１に戻す（ステップＳ８）。これにより、三方弁２８の制御が通常処理に戻されるので、図示しない熱源発生装置の排熱を有効利用することができる。
このように、第１結晶回避処理では、温度センサ６２が計測した高温再生器温度Ｔ及びガスバーナ４の燃焼回数Ｎに応じて三方弁２８を制御するため、高温再生器５内の圧力を検出する圧力センサを設ける必要がないので、第１結晶回避処理を実行することによるコストアップを抑えることができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、熱源となる温水を低熱源再生器９に供給する低熱源供給管１６に三方弁２８を設け、高温再生器温度Ｔが第１温度Ｔ１以下のときに、高温再生器５を加熱するガスバーナ４が作動した回数を計測し、この燃焼回数Ｎが所定回数Ｎ１に至った場合、三方弁２８を全閉する制御装置５０を備えるため、高温再生器５での加熱量が増加して高温再生器５内の圧力が上昇し、濃中間吸収液が高温再生器５から低温再生器６に流れて高温再生器５の液面が下がるので、稀中間吸収液が高温再生器５に供給され、その結果、濃中間吸収液が過度に濃縮することを防止でき、吸収液の結晶化を回避できる。

また、本実施の形態によれば、制御装置５０は、三方弁２８を全閉してから高温再生器温度Ｔが第２温度Ｔ２以上になったときに、三方弁２８の全閉を解除するため、高温再生器５から濃中間吸収液が低温再生器６に流れる程度まで高温再生器５内の圧力が上昇した場合には、三方弁２８の全閉が解除されるので、熱源発生装置の排熱を有効利用することができる。

〔第２の実施の形態〕
図３は、第２の実施の形態に係る吸収式冷温水機（吸収式冷凍機）を示す概略構成図である。本実施の形態の吸収式冷温水機２００は、高温再生器５に温度センサ６２を設けておらず、ガスバーナ４の燃焼時間（加熱時間）を測定する計時手段５２を備える点で上記した吸収式冷温水機１００と構成を異にする。その他の構成は吸収式冷温水機１００と同一であるため、同一の符号を付して説明を省略する。
計時手段５２は、制御装置５０の制御によって、ガスバーナ４の燃焼時間を測定し、その測定結果を制御装置５０に出力する。
本実施の形態では、制御装置５０は、計時手段５２が測定した燃焼時間及びガスバーナ４の燃焼回数（計測回数）に応じて三方弁２８を制御する第２結晶回避処理を実行する。

以下、図４を参照し、第２結晶回避処理を説明する。
制御装置５０は、吸収式冷温水機１００の冷房運転を開始すると、第２結晶回避処理を実行する。第２結晶回避処理では、制御装置５０は、まず、燃焼回数Ｎを初期状態の０に設定し（ステップＳ１１）、計時手段５２にガスバーナ４の燃焼時間ｔを測定させる（ステップＳ１２）。ガスバーナ４の燃焼が終了し、計時手段５２から燃焼時間ｔが制御装置５０に出力されると、制御装置５０は、計時手段５２が測定した燃焼時間ｔが第１時間（所定時間）ｔ１以下か否か判別する（ステップＳ１３）。第１時間ｔ１は、燃焼時間ｔが比較的短時間であったことを示す時間であり、予め実験等によって取得されている。

燃焼時間ｔが第１時間ｔ１以下の場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、制御装置５０は、現在の燃焼回数Ｎに「１」を加えた値（Ｎ＋１）を新たな燃焼回数Ｎとして設定し（Ｎ＝Ｎ＋１）（ステップＳ１４）、設定した燃焼回数Ｎが所定回数Ｎ２以上か否か判別する（ステップ１５）。ここで、所定回数Ｎ２は、第１時間ｔ１以下の燃焼が連続し、高温再生器５内の濃中間吸収液が低温再生器６に流れなくなる程度まで高温再生器５内の圧力が低下しているときに、高温再生器５や第２中間吸収液管２３内の濃中間吸収液が結晶するおそれがある燃焼回数であり、予め実験等によって取得されている。

燃焼回数Ｎが所定回数Ｎ２より少ない場合（ステップＳ１５：ＮＯ）、制御装置５０は、処理をステップＳ１２に戻す。
一方、燃焼回数Ｎが所定回数Ｎ２以上の場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、制御装置５０は、高温再生器５や第２中間吸収液管２３内の吸収液が結晶するおそれがあると判断し、三方弁２８を強制的に全閉にする（ステップＳ１６）。これにより、ガスバーナ４でガスを燃焼させる二重効用運転が行われ、高温再生器５内の圧力が上昇するので、高温再生器５と低温再生器６との間の圧力差によって、高温再生器５から濃中間吸収液が低温再生器６に流れる。その結果、中間吸収液ポンプＰ２が運転されて、高温再生器５に稀中間吸収液が供給されるので、濃中間吸収液が過度に濃縮されるのが防止され、吸収液の結晶が回避される。

そして、制御装置５０は、三方弁２８を全閉にしたまま、処理をステップＳ１２に戻し、第１時間ｔ１を超える燃焼時間ｔが生じるまで（ステップＳ１３：ＮＯ）、ステップＳ１２〜Ｓ１６の処理を繰り返す。
第１時間ｔ１を超える燃焼時間ｔが生じると（ステップＳ１３：ＮＯ）、制御装置５０は、その燃焼時間ｔが第２時間（所定時間）ｔ２以上か否か判別する（ステップＳ１７）。第２時間ｔ２は、高温再生器５の加熱が継続して行われ、高温再生器５内の圧力が上昇して、高温再生器５内の濃中間吸収液が低温再生器６に十分に流れるとき時間であり、予め実験等によって取得されている。なお、第２時間ｔ２は、第１時間ｔ１より高く設定される。

燃焼時間ｔが第２時間ｔ２に達していない場合（ステップＳ１７：ＮＯ）、制御装置５０は、処理をステップＳ１２に戻す。
一方、燃焼時間ｔが第２時間ｔ２以上の場合（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、制御装置５０は、高温再生器５や第２中間吸収液管２３内の吸収液が結晶するおそれがないと判断し、三方弁２８の全閉を解除し、処理をステップＳ１１に戻す（ステップＳ１８）。これにより、三方弁２８の制御が通常処理に戻されるので、図示しない熱源発生装置の排熱を有効利用することができる。
このように、第２結晶回避処理では、ガスバーナ４の燃焼時間ｔ及び燃焼回数Ｎに応じて三方弁２８を制御するため、高温再生器５内の圧力を検出する圧力センサや温度センサを設ける必要がないので、第２結晶回避処理を実行することによるコストアップを抑えることができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、熱源となる温水を低熱源再生器９に供給する低熱源供給管１６に三方弁２８を設け、高温再生器５の加熱時間ｔが第１時間ｔ１以下のとき、高温再生器５を加熱するガスバーナ４の燃焼回数を計測し、この燃焼回数Ｎが所定回数Ｎ２に至った場合、三方弁２８を全閉する制御装置５０を備えるため、高温再生器５での加熱量が増加して高温再生器５内の圧力が上昇し、濃中間吸収液が高温再生器５から低温再生器６に流れて高温再生器５の液面が下がるので、稀中間吸収液が高温再生器５に供給され、その結果、濃中間吸収液が過度に濃縮することを防止でき、吸収液の結晶化を回避できる。

また、本実施の形態によれば、制御装置５０は、三方弁２８を全閉してから高温再生器５の加熱時間ｔが第２時間ｔ２以上になったときに、三方弁２８の全閉を解除するため、高温再生器５から濃中間吸収液が低温再生器６に流れる程度まで高温再生器５内の圧力が上昇した場合には、三方弁２８の全閉が解除されるので、熱源発生装置の排熱を有効利用することができる。

〔第３の実施の形態〕
図５は、第３の実施の形態に係る吸収式冷温水機（吸収式冷凍機）を示す概略構成図である。本実施の形態の吸収式冷温水機３００は、冷媒管３１内の液冷媒の温度を計測する温度センサ６３と、第２中間吸収液管２３内の濃中間吸収液の温度を計測する温度センサ６４と、を備える点で上記した吸収式冷温水機１００と構成を異にする。その他の構成は吸収式冷温水機１００と同一であるため、同一の符号を付して説明を省略する。

温度センサ６３は、冷媒管３１の低温再生器６出口側に設けられて液冷媒の温度を計測し、その計測結果を制御装置５０に出力する。また、温度センサ６４は、第２中間吸収液管２３の高温熱交換器１３出口側に設けられて濃中間吸収液の温度を計測し、その計測結果を制御装置５０に出力する。ここで、濃中間吸収液は、第２中間吸収液管２３の高温熱交換器１３で熱交換して温度が低下するので、高温熱交換器１３の下流側で結晶しやすくなる。
本実施の形態では、制御装置５０は、温度センサ６２，６３が計測した温度に基づいて算出した結晶温度と、温度センサ６４が計測した濃中間吸収液の温度との温度差に応じて三方弁２８を制御する第３結晶回避処理を実行する。

以下、図６を参照して、第３結晶回避処理を説明する。
制御装置５０は、吸収式冷温水機１００の冷房運転を開始すると、第３結晶回避処理を実行する。第３結晶回避処理では、制御装置５０は、まず、温度センサ６３が計測した液冷媒の温度を予め実験等によって取得された実験式に当てはめて高温再生器５内の圧力を算出し、この高温再生器５内の圧力と、温度センサ６２が計測した高温再生器５の温度とを予め記憶してあるデューリング線図に当てはめて、高温再生器５内の濃中間吸収液の濃度（濃中間吸収液濃度Ｘ）を算出する（ステップＳ２１）。

次いで、制御装置５０は、算出した濃中間吸収液濃度Ｘを予め実験等によって取得された実験式に当てはめて結晶温度Ｔ０を算出し（ステップＳ２２）、温度センサ６４が計測した濃中間吸収液の高温熱交換器１３出口側温度（濃中間吸収液温度ＴＣ）と、算出した結晶温度Ｔ０との温度差ΔＴ（ΔＴ＝ＴＣ−Ｔ０）を算出する（ステップＳ２３）。そして、制御装置５０は、算出した温度差ΔＴが第１温度差（所定温度差）αより低いか否か判別する（ステップＳ２４）。第１温度差αは、濃中間吸収液が結晶化するおそれがある状態を示す温度であり、予め実験等によって取得されている。

算出した温度差ΔＴが第１温度差αより低い場合（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、制御装置５０は、高温再生器５や第２中間吸収液管２３内の吸収液が結晶するおそれがあると判断し、三方弁２８を強制的に全閉にする（ステップＳ２５）。これにより、ガスバーナ４でガスを燃焼させる二重効用運転が行われ、高温再生器５内の圧力が上昇するので、高温再生器５と低温再生器６との間の圧力差によって、高温再生器５から濃中間吸収液が低温再生器６に流れる。その結果、中間吸収液ポンプＰ２が運転されて、高温再生器５に稀中間吸収液が供給されるので、濃中間吸収液が過度に濃縮されるのが防止され、吸収液の結晶が回避される。

そして、制御装置５０は、三方弁２８を全閉にしたまま、処理をステップＳ２１に戻し、温度差ΔＴが第１温度差α以上になるまで（ステップＳ２４：ＮＯ）、ステップＳ２１〜Ｓ２５の処理を繰り返す。
温度差ΔＴが第１温度差α以上になると（ステップＳ２４：ＮＯ）、制御装置５０は、温度差ΔＴが第２温度差（所定温度差）βより高いか否か判別する（ステップＳ２６）。第２温度差βは、濃中間吸収液が結晶化するおそれがない状態を示す温度であり、予め実験等によって取得されている。

温度差ΔＴが第２温度差以下の場合（ステップＳ２６：ＮＯ）、制御装置５０は、処理をステップＳ２１に戻す。
一方、温度差ΔＴが第２温度差より高い場合（ステップＳ２６：ＹＥＳ）、制御装置５０は、高温再生器５や第２中間吸収液管２３内の吸収液が結晶するおそれがないと判断し、三方弁２８の全閉を解除し、処理をステップＳ２１に戻す（ステップＳ２７）。これにより、三方弁２８の制御が通常処理に戻されるので、図示しない熱源発生装置の排熱を有効利用することができる。

このように、第３結晶回避処理では、温度センサ６２〜６４が計測した温度に応じて三方弁２８を制御するため、高温再生器５内の圧力を検出する圧力センサを設ける必要がないので、第３結晶回避処理を実行することによるコストアップを抑えることができる。また、温度センサ６２，６３を用いて濃中間吸収液濃度Ｘを算出するため、濃中間吸収液の濃度を検出する高価な濃度計を設ける必要がないので、第３結晶回避処理を実行することによるコストアップを抑えることができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、熱源となる温水を低熱源再生器９に供給する低熱源供給管１６に三方弁２８を設け、中間吸収液温度とその中間吸収液結晶温度との差が所定温度差を下回るときに、三方弁２８を全閉する制御装置５０を備えるため、高温再生器５での加熱量が増加して高温再生器５内の圧力が上昇し、濃中間吸収液が高温再生器５から低温再生器６に流れて高温再生器５の液面が下がるので、稀中間吸収液が高温再生器５に供給され、その結果、濃中間吸収液が過度に濃縮することを防止でき、吸収液の結晶化を回避できる。

また、本実施の形態によれば、制御装置５０は、三方弁２８を全閉してから中間吸収液温度とその中間吸収液結晶温度との差が所定温度差を上回ったときに、三方弁２８の全閉を解除するため、高温再生器５から濃中間吸収液が低温再生器６に流れる程度まで高温再生器５内の圧力が上昇した場合には、三方弁２８の全閉が解除されるので、熱源発生装置の排熱を有効利用することができる。
なお、第２中間吸収液管２３に濃度計を配置し、この濃度計により濃中間吸収液濃度Ｘを検出するようにしてもよい。

但し、上記実施の形態は本発明の一態様であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、上記実施の形態では、吸収式冷温水機１００は、第１〜３結晶回避処理のうち一の結晶回避処理を実行するものとして説明したが、複数の結晶回避処理を同時に実行するように構成されてもよい。この場合、制御装置５０は、１つの結晶回避処理において三方弁２８を全閉する判断をした場合、強制的に三方弁２８を全閉し、全ての処理結晶回避処理において三方弁２８の全閉を解除する判断をした場合に、三方弁２８の全閉を解除する。

また、上記実施の形態では、高温再生器５にて吸収液を加熱する加熱手段として燃料ガスを燃焼させて加熱を行うガスバーナ４を備える構成について説明したが、これに限るものではなく、灯油やＡ重油を燃焼させるバーナを備える構成や、蒸気や排気ガス等の温熱を用いて加熱する構成としてもよい。

１ 蒸発器
２ 吸収器
４ ガスバーナ（加熱手段）
５ 高温再生器
６ 低温再生器
７ 凝縮器
９ 低熱源再生器
１６ 低熱源供給管
２８ 三方弁（温水制御弁）
５０ 制御装置（温水制御手段）
５２ 計時手段
６１〜６４ 温度センサ
１００，２００，３００ 吸収式冷温水機（吸収式冷凍機）

Claims (6)

1. 低熱源再生器、高温再生器、低温再生器、蒸発器、凝縮器、及び吸収器を備え、これらを配管接続して吸収液及び冷媒の循環経路をそれぞれ形成し、前記低熱源再生器に供給される温水を熱源として吸収液を加熱する一重効用運転と、当該吸収液を前記高温再生器が備える加熱手段を熱源として加熱する一重二重効用運転もしくは二重効用運転とを可能に構成された吸収式冷凍機において、
   熱源となる温水を前記低熱源再生器に供給する低熱源供給管に温水制御弁を設け、前記高温再生器の温度が所定温度以下のときに、前記加熱手段が作動した回数を計測し、この計測回数が所定回数に至った場合、前記温水制御弁を全閉する温水制御手段を備えることを特徴とする吸収式冷凍機。
2. 前記温水制御手段は、前記温水制御弁を全閉した後に、前記高温再生器の温度が所定温度以上になったときに、前記温水制御弁の全閉を解除することを特徴とする請求項１に記載の吸収式冷凍機。
3. 低熱源再生器、高温再生器、低温再生器、蒸発器、凝縮器、及び吸収器を備え、これらを配管接続して吸収液及び冷媒の循環経路をそれぞれ形成し、前記低熱源再生器に供給される温水を熱源として吸収液を加熱する一重効用運転と、当該吸収液を前記高温再生器が備える加熱手段を熱源として加熱する一重二重効用運転もしくは二重効用運転とを可能に構成された吸収式冷凍機において、
   熱源となる温水を前記低熱源再生器に供給する低熱源供給管に温水制御弁を設け、前記高温再生器の加熱時間が所定時間以下のとき、前記加熱手段が作動した回数を計測し、この計測回数が所定回数に至った場合、前記温水制御弁を全閉する温水制御手段を備えることを特徴とする吸収式冷凍機。
4. 前記温水制御手段は、前記温水制御弁を全閉した後に、前記高温再生器の加熱時間が所定時間以上になる加熱が生じときに、前記温水制御弁の全閉を解除することを特徴とする請求項３に記載の吸収式冷凍機。
5. 低熱源再生器、高温再生器、低温再生器、蒸発器、凝縮器、及び吸収器を備え、これらを配管接続して吸収液及び冷媒の循環経路をそれぞれ形成し、前記低熱源再生器に供給される温水を熱源として吸収液を加熱する一重効用運転と、当該吸収液を前記高温再生器が備える加熱手段を熱源として加熱する一重二重効用運転もしくは二重効用運転とを可能に構成された吸収式冷凍機において、
   熱源となる温水を前記低熱源再生器に供給する低熱源供給管に温水制御弁を設け、中間吸収液温度とその中間吸収液結晶温度との差が所定温度差を下回るときに、前記温水制御弁を全閉する温水制御手段を備えることを特徴とする吸収式冷凍機。
6. 前記温水制御手段は、前記温水制御弁を全閉した後に、中間吸収液温度とその中間吸収液結晶温度との差が所定温度差を上回ったときに、前記温水制御弁の全閉を解除することを特徴とする請求項５に記載の吸収式冷凍機。

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