JP5484784B2 - 吸収式冷凍機 - Google Patents

Description

本発明は、吸収器からの稀液を高温再生器と低温再生器とに分岐する吸収式冷凍機に関する。

従来、吸収式冷凍機において、高温再生器、低温再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器、高温熱交換器、及び低温熱交換器を配管接続して吸収液及び冷媒の循環サイクルを形成したものがある。この吸収式冷凍機では、冷媒が吸収液に吸収された稀釈吸収液（以下、稀液と言う。）が吸収器から高温再生器と低温再生器とに分岐される。分岐した稀釈吸収液は、高温再生器及び低温再生器でそれぞれ加熱され、冷媒蒸気が分離されて濃度が高くなった濃縮吸収液（以下、濃液と言う。）となる。例えば、吸収液としては吸収剤に臭化リチウムを用いた臭化リチウム溶液が用いられ、冷媒としては水が用いられる。

ところで、吸収式冷凍機において、ＣＯＰ（Coefficient of Performance）を向上させると、濃液温度と、その濃液中の臭化リチウムが結晶化する時の温度（濃液結晶温度）との差が小さくなる傾向がある。従来の吸収式冷凍機では、高温再生器の熱源量を絞る、警告を発する、あるいは、運転を停止することにより、吸収液の結晶化を回避していた（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−１３８３４号公報

しかしながら、上記従来の構成では、熱源量を絞って濃液温度を所定値にするまでには時間がかかるため、吸収液中の臭化リチウムが結晶化するおそれがある。吸収器の稀液を再生器へ送り込む吸収液ポンプをインバ−タ制御して濃液温度を低下させることも考えられるが、より即効性のある結晶回避制御が要求されている。
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。

上記課題を解決するため、本発明は、高温再生器及び低温再生器を備え、これら高温再生器と低温再生器とに稀液を分岐させて流す吸収式冷凍機において、吸収器から稀液を高温再生器へと導く稀液管又は吸収器から稀液を低温再生器へと導く稀液管に、前記高温再生器と前記低温再生器とに分岐して流れる稀液の比率を制御する比率制御手段を設け、高温再生器及び低温再生器から濃液を吸収器へと導く吸収液管に、濃液温度を測定する温度センサを設け、前記比率制御手段は、前記温度センサが測定した濃液温度とその濃液結晶温度との差が小さい場合に、前記高温再生器及び前記低温再生器のうち吸収液の濃度が高い側の再生器に流れる稀液の比率を高くし、吸収液の濃度が低い側の再生器に流れる稀液の比率を低くするよう制御されることを特徴とする。
上記構成によれば、濃液温度とその濃液結晶温度との差が小さい場合に、高温再生器及び低温再生器のうち吸収液の濃度が高い側の再生器に流れる稀液の比率を高くする比率制御手段が設けられているため、吸収液の濃度が高い側の再生器に流れる稀液が増加するので、該再生器の濃度が低下し、濃液の濃度も低下して濃液の結晶化を回避できる。

上記構成において、濃液温度とその濃液結晶温度との差が予め設定された温度差を下回った場合に、前記高温再生器の熱源量が削減されてもよい。
上記構成によれば、濃液温度とその濃液結晶温度との差が予め設定された温度差を下回った場合に、前記高温再生器の熱源量が削減されるため、高温再生器及び低温再生器での吸収液の濃縮が減速するので、濃液の濃度が低下して吸収液の結晶化を回避できる。

上記構成において、吸収器及び低温熱交換器を備え、前記高温再生器及び前記低温再生器から前記吸収器に繋がる吸収液管に、当該吸収液管における低温熱交換器の入口側と出口側とを接続して前記低温熱交換器をバイパスするバイパス管を設け、濃液温度とその濃液結晶温度との差が小さい場合に、前記低温熱交換器に入る濃液の一部を前記低温熱交換器に流さずに前記バイパス管に流すように制御される制御弁を備えてもよい。
上記構成によれば、濃液温度とその濃液結晶温度との差が小さい場合に、低温熱交換器に入る濃液の一部が低温熱交換器に流れずにバイパス管に流れるため、それ以上の濃液温度の低下を回避するとともに、濃液温度を好適な温度に回復させて、吸収液の結晶化を回避できる。

本発明によれば、濃液温度とその濃液結晶温度との差が小さい場合に、高温再生器及び低温再生器のうち吸収液の濃度が高い側の再生器に流れる稀液の比率を高くする比率制御手段が設けられているため、吸収液の濃度が高い側の再生器に流れる稀液が増加するので、該再生器の濃度が低下し、濃液の濃度も低下して濃液の結晶化を回避できる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る吸収式冷凍機を示す回路図である。
吸収式冷凍機１００は、例えば、冷媒に水、吸収液に臭化リチウム（ＬｉＢｒ）溶液を用いた二重効用吸収式冷凍機である。この吸収式冷凍機１００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、高温熱交換器６、及び低温熱交換器７等が配管接続され、吸収液及び冷媒の循環サイクルが構成されている。

高温再生器１には、インバータ８Ａにより周波数可変に制御される第１吸収液ポンプ８により、稀液を吸収器５から導く稀液管２０が接続されている。この稀液管２０は、第１稀液管２０Ａと第２稀液管２０Ｂとに分岐され、第１稀液管２０Ａは低温熱交換器７内を通過し、第２稀液管２０Ｂは冷媒ドレン熱回収器９内を通過している。第１稀液管２０Ａ及び第２稀液管２０Ｂは再度合流して稀液管２０となり、稀液管２０は、さらに第３稀液管２０Ｃと第４稀液管２０Ｄとに分岐している。第３稀液管２０Ｃは高温再生器１に接続され、第４稀液管２０Ｄは低温再生器２に接続されている。

高温再生器１内には、第１吸収液ポンプ８によって吸収器５から稀液管２０を介して導かれた稀液が収容されており、この稀液の液面を検知する液面検知器１Ａが設けられている。この稀液は、例えば都市ガスを燃料とするバーナ１０によって加熱されるようになっている。バーナ１０は、燃料に点火する点火器１０Ａと、燃料量を制御して熱源量を可変にする燃料制御弁１０Ｂとを備えて構成されている。高温再生器１には、排ガスを排気する排気管１１が設けられている。また、高温再生器１には、稀液が加熱されることで生じた冷媒蒸気を凝縮器３へと導く冷媒蒸気管２１と、冷媒蒸気が分離されて濃度が高くなった濃液を吸収器５へと導く吸収液管２２とが接続されている。冷媒蒸気管２１は、第１冷媒蒸気管２１Ａと第２冷媒蒸気管２１Ｂとに分岐され、第１冷媒蒸気管２１Ａは、低温再生器２を伝熱管として経由し、低温再生器２の下流に冷媒ドレン熱回収器９を備えている。第２冷媒蒸気管２１Ｂは、開閉弁３１を備え、吸収器５に接続されている。吸収液管２２は、第１吸収液管２２Ａと第２吸収液管２２Ｂとに分岐され、第１吸収液管２２Ａには高温熱交換器６が設けられ、第２吸収液管２２Ｂは開閉弁３２を備え、吸収器５に接続されている。

低温再生器２には、第１冷媒蒸気管２１Ａを流通する冷媒蒸気によって稀液が加熱されることで生じた冷媒蒸気を凝縮器３へと流入させるエリミネータ１２が仕切壁の上部に設けられている。また、低温再生器２には、冷媒蒸気が分離された濃液を吸収器５へと導く吸収液管２３が接続されている。この吸収液管２３と、高温再生器１に接続された第１吸収液管２２Ａとは、合流して吸収液管２４となる。この吸収液管２４は、途中、第１吸収液管２４Ａと第２吸収液管２４Ｂとに分岐している。第１吸収液管２４Ａには、高温再生器１及び低温再生器２の下部に貯留された濃液を吸収液管２４へ流通させる第２吸収液ポンプ１３と、吸収器５から流出して高温再生器１へと戻る稀液の一部を加熱する低温熱交換器７とが設けられている。吸収液管２４は、吸収器５内の上部に設けられた散布器５Ａに接続されている。

凝縮器３には、この凝縮器３の下部から蒸発器４へ、途中にＵ字部を備えた冷媒管２５が接続され、重力の作用により冷媒管２５を介して流下する凝縮器３内の液冷媒が蒸発器４内に流入するようになっている。また、凝縮器３内には、冷却水が流通する冷却水管２６が伝熱管として配置されている。
蒸発器４には、その底部から上部に設けられた散布器４Ａへと液冷媒を循環させる冷媒ポンプ１４を備えた冷媒管２７が接続されている。蒸発器４内には、冷温水が流通する冷温水管２８が伝熱管として配置され、その下方に凝縮器３から流入した冷媒が溜まる冷媒溜まり４Ｂが形成されている。冷温水管２８と冷却水管２６とは、開閉弁３３が設けられた接続管２９によって接続されている。

蒸発器４及び吸収器５の内部は高真空に保持されている。蒸発器４と吸収器５との間は仕切壁１５Ａで仕切られており、仕切壁１５Ａの上部には、蒸発器４において散布器４Ａから冷温水管２８に散布されて蒸発した冷媒蒸気が吸収器５へと流入するエリミネータ１５Ｂが設けられている。
吸収器５の下部には、蒸発器４からの冷媒蒸気が散布器５Ａから散布された濃液に吸収された稀液が溜まる稀液溜まり５Ｂが形成されている。この稀液溜まり５Ｂには、冷温水管２８から分岐して開閉弁３４が設けられた分岐管３０と、上記稀液管２０とが接続されている。吸収器５内には、冷却水が流通する冷却水管２６が伝熱管として配置されている。この冷却水管２６は、この吸収器５内を経由して上記凝縮器３内を経由するように配設されている。

本発明の吸収式冷凍機１００では、稀液管２０から分岐して高温再生器１へと繋がる第３稀液管２０Ｃに稀液分配弁４１が配置されている。また、吸収式冷凍機１００には、低温熱交換器７の入口側（本実施の形態では、第２吸収液ポンプ１３の上流）と低温熱交換器７の出口とを接続するバイパス制御弁４２を備えたバイパス管４３が設けられており、高温再生器１及び低温再生器２で生成された濃液の一部が、低温熱交換器７を経由させずに吸収器５へと導かれるように構成されている。

また、吸収式冷凍機１００には、高温再生器１に設けられて吸収液の温度を検出する温度センサ５１と、第１冷媒蒸気管２１Ａの低温再生器２入口側に設けられて冷媒蒸気の温度を検出する温度センサ５２と、冷媒管２５の凝縮器３出口側に設けられて液冷媒の温度を検出する温度センサ５３と、吸収液管２３の低温再生器２出口側に設けられて濃液の温度を検出する温度センサ５４と、吸収液管２４（第１吸収液管２４Ａ）の低温熱交換器７出口側に設けられて濃液温度（濃液最低温度Ｔ１）を検出する温度センサ５５とが設けられている。

さらに、吸収式冷凍機１００には、吸収式冷凍機１００の制御を行う制御装置６０が設けられている。この制御装置６０は、図示しない計時手段を備えている。制御装置６０は、液面検知器１Ａにより検出される高温再生器１における吸収液の液面の高さ、温度センサ５１〜５５により検出される吸収液及び冷媒の温度等を取得する。そして、制御装置６０は、取得した値に基づいて、点火器１０Ａの点火制御、燃料制御弁１０Ｂの開閉及び開度制御、インバータ８Ａの周波数制御、第２吸収液ポンプ１３及び冷媒ポンプ１４の運転／停止制御、開閉弁３１〜３４及びバイパス制御弁４２の開閉制御、稀液分配弁４１の開度制御等を実行する。

この吸収式冷凍機１００において、開閉弁３１〜３４を閉じ、冷却水管２６に冷却水を流し、バーナ１０によって高温再生器１で稀液を加熱すると、この稀液は、濃縮して濃液と冷媒蒸気とに分離する。この冷媒蒸気は、冷媒蒸気管２１，２１Ａを流通して低温再生器２を経由し、低温再生器２に供給された稀液を加熱する。第１冷媒蒸気管２１Ａを流通する冷媒蒸気は、さらに冷媒ドレン熱回収器９を経由し、第１吸収液ポンプ８によって吸収器５から流出した稀液の一部を加熱し、凝縮して液冷媒となって凝縮器３に入る。高温再生器１からの冷媒蒸気によって加熱された低温再生器２の稀液は、濃縮して濃液と冷媒蒸気とに分離する。この冷媒蒸気は、エリミネータ１２を通って凝縮器３に入る。

低温再生器２から凝縮器３に入った冷媒蒸気は、冷却水管２６内を流通する冷却水によって冷却されて液冷媒となる。この液冷媒及び高温再生器１からの液冷媒は、冷媒管２５を介して蒸発器４に入り、一部蒸発しながらも冷媒溜まり４Ｂに溜まる。冷媒溜まり４Ｂに溜まった液冷媒は、冷媒ポンプ１４によって冷媒管２７を介して蒸発器４内の散布器４Ａに供給され、散布器４Ａから冷温水管２８の表面に散布される。このとき、冷媒は気化熱により、冷温水管２８内を流通する温水の熱を奪い取り、温水が冷却されて冷水となる。蒸発器４で蒸発した冷媒蒸気は、エリミネータ１５Ｂを通って吸収器５に入る。

一方で、高温再生器１で濃縮された濃液は、吸収液管２２を介して高温熱交換器６を経て冷却された後、吸収液管２３を通る低温再生器２からの濃液と吸収液管２４で合流する。この濃液は、第２吸収液ポンプ１３によって低温熱交換器７を経由し、第１吸収液ポンプ８によって吸収器５から流出した稀液の残りを加熱する。その後、この濃液は、吸収器５内の散布器５Ａに供給され、散布器５Ａから冷却水管２６の表面に散布される。吸収器５では、蒸発器４で発生した冷媒蒸気が濃液に吸収され、濃度の低下した稀液となって稀液溜まり５Ｂに溜まる。なお、冷媒蒸気が濃液に吸収される際に発生する熱は、冷却水管２６内を流通する冷却水により冷却される。

吸収器５の稀液溜まり５Ｂに溜まった稀液は、第１吸収液ポンプ８によって稀液管２０から流出される。この稀液の一部は、第２稀液管２０Ｂを流通して冷媒ドレン熱回収器９を経由し、第１冷媒蒸気管２１Ａ内を流通する冷媒蒸気によって加熱される。残りの稀液は、第１稀液管２０Ａを流通して低温熱交換器７を経由し、吸収液管２４内を流通する濃液によって加熱される。第１稀液管２０Ａ及び第２稀液管２０Ｂを流通する稀液は、稀液管２０で合流した後、一部が第３稀液管２０Ｃを流通して高温再生器１に入り、残りが第４稀液管２０Ｄを流通して低温再生器２に入る。

この吸収式冷凍機１００では、吸収液管２４の低温熱交換器７出口側で濃液温度（濃液最低温度Ｔ１）が最も低くなる。したがって、濃液の濃度が高いと、吸収液管２４の低温熱交換器７出口側で濃液が結晶化する可能性がある。
そこで、制御装置６０は、第１結晶回避処理又は第２結晶回避処理を実行し、吸収液の結晶化を回避する。第１結晶回避処理では、稀液分配弁４１の開度（稀液分配弁開度）及び燃料制御弁１０Ｂの開度（燃料制御弁開度）が制御され、第２結晶回避処理では、バイパス制御弁４２の開度（バイパス制御弁開度）が制御される。吸収式冷凍機１００は、第１結晶回避処理と第２結晶回避処理とを任意に選択可能であり、一方だけを実行するように構成されてもよいし、所定の条件を満たした場合に、一方を実行するように構成されてもよい。

以下、制御装置６０の制御の下、実行される上記の第１結晶回避処理、第２結晶回避処理について順に説明する。
まず、図２を参照して、第１結晶回避処理を説明する。
制御装置６０は、所定の間隔（本実施の形態では、５秒）で第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６０は、まず、現在の稀液分配弁開度ｍ１を前回設定した稀液分配弁開度ｍ２に置き換えるとともに（ｍ１＝ｍ２）、現在の燃料制御弁開度ｎ１を前回設定した燃料制御弁開度ｎ２に置き換える（ｎ１＝ｎ２）（ステップＳ１）。

次いで、制御装置６０は、高温再生器１における濃液の濃度（高温再生器濃液濃度Ｘ１）が低温再生器２における濃液の濃度（低温再生器濃液濃度Ｘ２）以上か否か判別する（ステップＳ２）。
ここで、高温再生器濃液濃度Ｘ１は、温度センサ５１，５２が検出した温度に基づき算出され、低温再生器濃液濃度Ｘ２は、温度センサ５３，５４が検出した温度に基づき算出される。温度と濃度との関係を示す情報は、予め実験等によって取得されており、制御装置６０は、この情報に基づいて、温度センサ５１〜５４から取得した温度に対応する高温再生器濃液濃度Ｘ１及び低温再生器濃液濃度Ｘ２を特定する。

高温再生器濃液濃度Ｘ１が低温再生器濃液濃度Ｘ２以上の場合（ステップＳ２：Ｙ）、制御装置６０は、高温再生器濃液濃度Ｘ１及び低温再生器濃液濃度Ｘ２を用いて下記に示す濃液濃度算出式（１）により吸収液管２４の濃液の濃度（濃液濃度Ｘ）を算出する（ステップＳ３）。
Ｘ＝Ｘ１−（Ｘ１−Ｘ２）×０．５・・・（１）
次いで、制御装置６０は、濃液濃度Ｘのときの結晶温度を濃液結晶温度Ｔとして設定する（ステップＳ４）。濃度と結晶温度との関係を示す情報は、予め実験等によって取得されており、制御装置６０は、この情報に基づいて、算出した濃液濃度Ｘに対応する濃液結晶温度Ｔを特定する。

高温再生器濃液濃度Ｘ１が低温再生器濃液濃度Ｘ２未満の場合（ステップＳ２：Ｎ）、制御装置６０は、高温再生器濃液濃度Ｘ１及び低温再生器濃液濃度Ｘ２を用いて下記に示す濃液濃度算出式（２）により濃液濃度Ｘを算出し（ステップＳ５）、処理をステップＳ４に移行する。
Ｘ＝Ｘ２−（Ｘ２−Ｘ１）×０．５・・・（２）
次いで、制御装置６０は、温度センサ５５から濃液最低温度Ｔ１を取得し、この濃液最低温度Ｔ１と濃液結晶温度Ｔとの温度差が所定範囲か否か判別する（ステップＳ６）。この所定範囲は、吸収液がすぐに結晶化する可能性はないが、結晶回避制御を行うのが好ましい状態を示し、本実施の形態の所定範囲は、５℃より高く、７℃以下に設定されている。
濃液最低温度Ｔ１と濃液結晶温度Ｔとの温度差が５℃より高く、７℃以下の場合（ステップＳ６：Ｙ）、制御装置６０は、結晶回避制御を行うのが好ましいと判別し、温度センサ５１〜５４から温度を取得し、前述したように、これらの温度に対応する高温再生器濃液濃度Ｘ１及び低温再生器濃液濃度Ｘ２を算出して、高温再生器濃液濃度Ｘ１が低温再生器濃液濃度Ｘ２以上か否か再度判別する（ステップＳ７）。

高温再生器濃液濃度Ｘ１が低温再生器濃液濃度Ｘ２以上の場合（ステップＳ７：Ｙ）、制御装置６０は、現在の稀液分配弁開度ｍ１に「１」より大きい所定の値（例えば、「１．３」）を乗じた値（ｍ１×１．３）を新たな稀液分配弁開度ｍ２として設定する（ステップＳ８）。すなわち、稀液分配弁４１の弁開度が大きくされ、濃度のより高い高温再生器１に多くの稀液が流れる。なお、本実施の形態の稀液分配弁開度は、１〜５Ｖの直流電圧とされ、最大値の５Ｖで全開するので、稀液分配弁開度は５Ｖ以上大きくならないようになっている。
ここで、制御装置６０は、計時手段によって所定時間をカウントする（ステップＳ９）。この所定時間は、吸収液の濃度の高い側の再生器（高温再生器１）に供給された稀液によって、該再生器の吸収液の濃度が低下して、その結果、吸収液管２４の低温熱交換器７出口側の濃液の濃度が低下するのに十分な時間に設定されればよく、本実施の形態の所定時間は、６０秒に設定されている。

高温再生器濃液濃度Ｘ１が低温再生器濃液濃度Ｘ２未満の場合（ステップＳ７：Ｎ）、制御装置６０は、現在の稀液分配弁開度ｍ１に「１」より小さい所定の値（例えば、「０．７」）を乗じた値（ｍ１×０．７）を新たな稀液分配弁開度ｍ２として設定する（ステップＳ１０）。すなわち、稀液分配弁４１の弁開度が小さくされ、濃度のより高い低温再生器２に多くの稀液が流れる。この場合も、制御装置６０は、処理をステップＳ９に移行し、吸収液の濃度の高い側の再生器（低温再生器２）に供給された稀液によって、該再生器の吸収液の濃度が低下し、吸収液管２４の低温熱交換器７出口側の濃液の濃度が低下するまで（６０秒）待機する。

濃液最低温度Ｔ１と濃液結晶温度Ｔとの温度差が５℃以下で、７℃より高い場合（ステップＳ６：Ｎ）、制御装置６０は、濃液最低温度Ｔ１と濃液結晶温度Ｔとの温度差が所定範囲か否か判別する（ステップＳ１２）。この所定範囲は、吸収液が結晶化する直前の状態であり、結晶回避制御を行う必要がある状態を示し、本実施の形態の所定範囲は、２℃より高く、５℃以下に設定されている。
濃液最低温度Ｔ１と濃液結晶温度Ｔとの温度差が２℃より高く、５℃以下の場合（ステップＳ１２：Ｙ）、制御装置６０は、結晶回避制御を行う必要があると判別し、現在の燃料制御弁開度ｎ１に「１」より小さい所定の値（例えば、「０．７」）を乗じた値（ｎ１×０．７）を新たな燃料制御弁開度ｎ２として設定し（ステップＳ１３）、処理をステップＳ１１に移行する。すなわち、燃料制御弁１０Ｂの弁開度が小さくされ、高温再生器１の熱源量が削減されるので、高温再生器１及び低温再生器２での吸収液の濃縮が減速し、吸収液管２４の低温熱交換器７出口側の濃液の濃度が低下する。

濃液最低温度Ｔ１と濃液結晶温度Ｔとの温度差が２℃以下で、５℃より高い場合（ステップＳ１２：Ｎ）、制御装置６０は、濃液最低温度Ｔ１と濃液結晶温度Ｔとの温度差が２℃以下か否か判別する（ステップＳ１４）。
濃液最低温度Ｔ１と濃液結晶温度Ｔとの温度差が２℃以下の場合（ステップＳ１４：Ｙ）、制御装置６０は、吸収液がすぐに結晶化する可能性があると判別し、バーナ１０の燃焼を停止し（ステップＳ１５）、第１結晶回避処理を終了する。したがって、熱源量がない状態で吸収器５から稀液が高温再生器１及び低温再生器２に供給されるので、高温再生器１及び低温再生器２の吸収液の濃度が低下して、吸収液管２４の低温熱交換器７出口側の濃液の濃度が低下する。
濃液最低温度Ｔ１と濃液結晶温度Ｔとの温度差が２℃より高い場合（ステップＳ１４：Ｎ）、すなわち、濃液最低温度Ｔ１と濃液結晶温度Ｔとの温度差が７℃より高い場合、制御装置６０は、結晶回避制御を行う必要がないと判別し、第１結晶回避処理を終了する。

次いで、制御装置６０は、温度センサ５５から濃液最低温度Ｔ１を新たに取得し、この濃液最低温度Ｔ１と濃液結晶温度Ｔとの温度差が７℃を超えたか否か判別する（ステップＳ１１）。濃液最低温度Ｔ１と濃液結晶温度Ｔとの温度差が７℃以下の場合（ステップＳ１１：Ｎ）、制御装置６０は、結晶回避制御を行うのが好ましいと判別し、処理をステップＳ６に移行して、結晶回避制御を再度行う。
濃液最低温度Ｔ１と濃液結晶温度Ｔとの温度差が７℃を超えた場合（ステップＳ１１：Ｙ）、制御装置６０は、これ以上結晶回避制御を行う必要はないと判別し、新たに設定した稀液分配弁開度ｍ２を現在の稀液分配弁開度ｍ１に置き換えるとともに（ｍ２＝ｍ１）、新たに設定した燃料制御弁開度ｎ２を現在の燃料制御弁開度ｎ１に置き換えて（ｎ２＝ｎ１）（ステップＳ１６）、第１結晶回避処理を終了する。

次に、図３を参照して、第２結晶回避処理を説明する。
制御装置６０は、所定の間隔（本実施の形態では、５秒）で第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６０は、まず、高温再生器濃液濃度Ｘ１が低温再生器濃液濃度Ｘ２以上か否か判別する（ステップＳ２１）。このとき、制御装置６０は、前述したように、予め実験等によって取得された温度と濃度との関係を示す情報に基づいて、温度センサ５１〜５４から取得した温度に対応する高温再生器濃液濃度Ｘ１及び低温再生器濃液濃度Ｘ２を特定する。

高温再生器濃液濃度Ｘ１が低温再生器濃液濃度Ｘ２以上の場合（ステップＳ２１：Ｙ）、制御装置６０は、前述した濃液濃度算出式（１）により濃液濃度Ｘを算出し（ステップＳ２２）、濃液濃度Ｘのときの結晶温度を濃液結晶温度Ｔとして設定する（ステップＳ２３）。このとき、制御装置６０は、前述したように、予め実験等によって取得された濃度と結晶温度の関係を示す情報に基づいて、算出した濃液濃度Ｘに対応する濃液結晶温度Ｔを特定する。
高温再生器濃液濃度Ｘ１が低温再生器濃液濃度Ｘ２未満の場合（ステップＳ２１：Ｎ）、制御装置６０は、前述した濃液濃度算出式（２）により濃液濃度Ｘを算出し（ステップＳ２４）、処理をステップＳ２３に移行する。

次いで、制御装置６０は、温度センサ５５から濃液最低温度Ｔ１を取得し、この濃液最低温度Ｔ１と濃液結晶温度Ｔとの温度差が所定範囲か否か判別する（ステップＳ２５）。この所定範囲は、結晶回避制御を行う必要がある状態を示し、本実施の形態の所定範囲は、２℃より高く、７℃以下に設定されている。
濃液最低温度Ｔ１と濃液結晶温度Ｔとの温度差が２℃より高く、７℃以下の場合（ステップＳ２５：Ｙ）、制御装置６０は、結晶回避制御を行う必要があると判別し、バイパス制御弁開度ｍ３を全開にして（ステップＳ２６）、計時手段によって所定時間をカウントする（ステップＳ２７）。この所定時間は、低温熱交換器７に入る濃液の一部を低温熱交換器７に流さずにバイパス管４３に流すことによって、濃液最低温度Ｔ１が上昇するのに十分な時間に設定されればよく、本実施の形態の所定時間は、６０秒に設定されている。

次いで、制御装置６０は、温度センサ５５から濃液最低温度Ｔ１を取得し、この濃液最低温度Ｔ１と濃液結晶温度Ｔとの温度差が７℃を超えたか否か判別する（ステップＳ２８）。濃液最低温度Ｔ１と濃液結晶温度Ｔとの温度差が７℃未満の場合（ステップＳ２８：Ｎ）、制御装置６０は、処理をステップＳ２５に移行して、結晶回避制御を再度行う。
濃液最低温度Ｔ１と濃液結晶温度Ｔとの温度差が７℃を超えた場合（ステップＳ２８：Ｙ）、制御装置６０は、これ以上結晶回避制御を行う必要はないと判別し、バイパス制御弁開度ｍ３を全閉にして（ステップＳ２９）、第２結晶回避処理を終了する。

濃液最低温度Ｔ１と濃液結晶温度Ｔとの温度差が２℃以下で、７℃より高い場合（ステップＳ２５：Ｎ）、制御装置６０は、濃液最低温度Ｔ１と濃液結晶温度Ｔとの温度差が２℃以下か否か判別する（ステップＳ３０）。濃液最低温度Ｔ１と濃液結晶温度Ｔとの温度差が２℃以下の場合（ステップＳ３０：Ｙ）、制御装置６０は、吸収液がすぐに結晶化する可能性があると判別し、バーナ１０の燃焼を停止し（ステップＳ３１）、第２結晶回避処理を終了する。したがって、熱源量がない状態で吸収器５から稀液が高温再生器１及び低温再生器２に供給されるので、高温再生器１及び低温再生器２の吸収液の濃度が低下して、吸収液管２４の低温熱交換器７出口側の濃液の濃度が低下する。
濃液最低温度Ｔ１と濃液結晶温度Ｔとの温度差が２℃より高い場合（ステップＳ３０：Ｎ）、すなわち、濃液最低温度Ｔ１と濃液結晶温度Ｔとの温度差が７℃より高い場合、制御装置６０は、結晶回避制御を行う必要がないと判別し、第２結晶回避処理を終了する。

このように、第１結晶回避処理及び第２結晶回避処理では、温度センサ５１〜５４を用いて高温再生器濃液濃度Ｘ１及び低温再生器濃液濃度Ｘ２を算出することにより、高温再生器濃液濃度Ｘ１及び低温再生器濃液濃度Ｘ２を検出する高価な濃度計を設ける必要がないので、第１結晶回避処理及び第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、濃液最低温度Ｔ１とその濃液結晶温度Ｔとの差が小さい場合に、高温再生器１及び低温再生器２のうち吸収液の濃度が高い側の再生器に流れる稀液の比率を高くする稀液分配弁４１が設けられているため、吸収液の濃度が高い側の再生器に流れる稀液が増加するので、該再生器の濃度が低下し、濃液の濃度も低下して濃液の結晶化を回避できる。
この稀液分配弁４１は、低温熱交換器７の出口側に設けられているため、吸収液の濃度が高く、温度の低い低温熱交換器７の出口側の濃液最低温度Ｔ１の低下に速やかに対応して、高温再生器１及び低温再生器２のうち吸収液の濃度が高い側の再生器に流れる稀液の比率を高くするように制御される。これにより、吸収液の濃度が高い側の再生器に流れる稀液が速やかに増加するので、該再生器の濃度が低下し、濃液の濃度も低下して濃液の結晶化をより確実に回避できる。

また、本実施の形態によれば、濃液最低温度Ｔ１とその濃液結晶温度Ｔとの差が予め設定された温度差を下回った場合に、高温再生器１の熱源量が削減されるため、高温再生器１及び低温再生器２での吸収液の濃縮が減速するので、濃液最低温度Ｔ１が低下して吸収液の結晶化を回避できる。

さらに、本実施の形態によれば、濃液最低温度Ｔ１とその濃液結晶温度Ｔとの差が小さい場合に、低温熱交換器７に入る濃液の一部が低温熱交換器７に流れずにバイパス管４３に流れるため、それ以上の濃液最低温度Ｔ１の低下を回避するとともに、濃液最低温度Ｔ１を好適な温度に回復させて、吸収液の結晶化を回避できる。

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、稀液分配弁４１は、高温再生器１へと繋がる第３稀液管２０Ｃに設けられていたが、低温再生器２へと繋がる第４稀液管２０Ｄに設けられてもよい。この場合も、稀液分配弁４１は、高温再生器１及び低温再生器２のうち吸収液の濃度が高い側の再生器に流れる稀液の比率を高くするよう制御される。すなわち、第１結晶回避制御におけるステップＳ８とステップＳ１０との処理を入れ替えればよい。

さらに、上記実施の形態では、高温再生器１の吸収液の濃度（高温再生器濃液濃度Ｘ１）は温度センサ５１，５２が検出した温度に基づき算出され、低温再生器２の吸収液の濃度（低温再生器濃液濃度Ｘ２）は温度センサ５３，５４が検出した温度に基づき算出され、吸収液管２４の濃液の濃度（濃液濃度Ｘ）は、高温再生器濃液濃度Ｘ１及び低温再生器濃液濃度Ｘ２に基づき算出されていたが、これら高温再生器濃液濃度Ｘ１、低温再生器濃液濃度Ｘ２、及び濃液濃度Ｘは、濃度計を用いて検出されるようにしてもよい。

本発明の実施の形態に係る吸収式冷凍機を示す回路図である。 第１結晶回避処理を示すフローチャートである。 第２結晶回避処理を示すフローチャートである。

１ 高温再生器
２ 低温再生器
５ 吸収器
７ 低温熱交換器
２４ 吸収液管
４１ 稀液分配弁（比率制御手段）
４２ バイパス制御弁（制御弁）
４３ バイパス管
１００ 吸収式冷凍機

Claims (3)

1. 高温再生器及び低温再生器を備え、これら高温再生器と低温再生器とに稀液を分岐させて流す吸収式冷凍機において、
   吸収器から稀液を高温再生器へと導く稀液管又は吸収器から稀液を低温再生器へと導く稀液管に、前記高温再生器と前記低温再生器とに分岐して流れる稀液の比率を制御する比率制御手段を設け、
   高温再生器及び低温再生器から濃液を吸収器へと導く吸収液管に、濃液温度を測定する温度センサを設け、
   前記比率制御手段は、前記温度センサが測定した濃液温度とその濃液結晶温度との差が小さい場合に、前記高温再生器及び前記低温再生器のうち吸収液の濃度が高い側の再生器に流れる稀液の比率を高くし、吸収液の濃度が低い側の再生器に流れる稀液の比率を低くするよう制御されることを特徴とする吸収式冷凍機。
2. 濃液温度とその濃液結晶温度との差が予め設定された温度差を下回った場合に、前記高温再生器の熱源量が削減されることを特徴とする請求項１に記載の吸収式冷凍機。
3. 低温熱交換器を備え、
   前記高温再生器及び前記低温再生器から前記吸収器に繋がる吸収液管に、当該吸収液管における低温熱交換器の入口側と出口側とを接続して前記低温熱交換器をバイパスするバイパス管を設け、
   濃液温度とその濃液結晶温度との差が小さい場合に、前記低温熱交換器に入る濃液の一部を前記低温熱交換器に流さずに前記バイパス管に流すように制御される制御弁を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の吸収式冷凍機。

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