JP5967407B2 - 吸収式冷温水機 - Google Patents
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Description
そこで、従来、例えば、高温再生器の温度が130℃以上、燃料制御弁の開度が100%、冷温水の蒸発器出入口温度差が1℃以下の状態が30分継続するという条件が成立した場合に、COP(成績係数)が異常であって失火の可能性がある、すなわち、失火検知センサが異常であると判断していた(例えば、特許文献1参照)。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、バーナの失火をすみやかに検知可能な吸収式冷温水機を提供することを目的とする。
上記構成において、前記制御装置は、前記失火検知センサの不具合及び/又は失火の可能性ありと判断して前記バーナの燃焼を停止した後、再度前記バーナの燃焼を開始させ、前記バーナの燃焼の停止に伴い前記失火検知センサが失火を検知し、前記バーナの燃焼の開始に伴い前記失火検知センサが失火を検知しなくなった場合、吸収式冷温水機の運転を継続してもよい。
図1は、本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。
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、バーナ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、低温熱交換器12と、高温熱交換器13と、冷媒ドレン熱交換器16と、稀吸収液ポンプP1と、濃吸収液ポンプP2と、冷媒ポンプP3とを備え、これらの各機器が吸収液管21〜25及び冷媒管31〜35などを介して配管接続されている。
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。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及び凝縮器7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がそれぞれ吸収器2及び凝縮器7内に配置されている。符号50は、吸収式冷温水機100全体の制御を司る制御装置である。
低温再生器6の吸収液溜り6Bの下端には、濃吸収液管24の一端が接続され、この濃吸収液管24の他端は、濃吸収液ポンプP2及び低温熱交換器12を介して、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。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第2稀吸収液管21Bを流れる稀吸収液を加熱するものである。また、濃吸収液ポンプP2の上流側には、この濃吸収液ポンプP2及び低温熱交換器12をバイパスするバイパス管25が設けられており、濃吸収液ポンプP2の運転が停止している場合には、低温再生器6の吸収液溜り6Bから流出した吸収液は、バイパス管25通じて低温熱交換器12を経由することなく吸収器2内に供給される。
冷房運転時には、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、すべてのポンプP1〜P3を起動し、且つ、バーナ4においてガスを燃焼させ、温度センサ61が計測するブラインの温度が所定の7℃となるようにバーナ4の火力を制御する。なお、冷房運転時には、開閉弁V1〜V3は閉じられる。
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によって高温再生器5に搬送される循環を繰り返す。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。
この場合、高温再生器5で稀吸収液から蒸発した冷媒は、冷媒管31の途中から主に流路抵抗の小さい冷媒管32を通って吸収器2、蒸発器1に入り、冷/温水管14から供給される水と伝熱管14Aを介して熱交換して凝縮し、このときの凝縮熱によって伝熱管14Aの内部を流れる水が加熱される。こうして温度を上げたブラインが冷/温水管14から熱負荷に供給されて暖房運転が行われる。
しかしながら、吸収式冷温水機100の起動時だけの確認では、吸収式冷温水機100の運転中に、失火検知センサ71が故障した場合には、例えば24時間に1回の運転停止時間になるまでバーナ4の失火を検知することができない。
そこで、本実施の形態では、吸収式冷温水機100の運転中に、常時、バーナ4の失火を判定する失火判定制御が実行されている。
そのため、本実施の形態では、高温再生器5(或いは、高温再生器5内の吸収液)の温度(高温再生器温度T1)を検出する高温再生器温度センサ62と、凝縮器7の出口側の冷媒管33を流れる冷媒の温度(冷媒凝縮温度T2)を検出する冷媒凝縮温度センサ63と、これらの温度T1,T2に基づき失火検知センサ71の不具合及び/又は失火の可能性ありと判断する判断手段51とを備えている。この判断手段51は制御装置50に設けられ、制御装置50は、さらに、失火検知センサ71の動作を確認する動作確認手段52を備えている。
図2は、失火判定制御を示す説明図である。
まず、判断手段51は、燃料制御弁4Bの開度が所定開度M以上で所定時間t1(目安3分)継続したか否か判別する。ここで、所定開度Mは、燃料制御弁4Bの開度や、高温再生器温度T1、冷媒凝縮温度T2が安定する開度であり、例えば70%以上に設定される。
燃料制御弁4Bの開度が所定開度M以上で所定時間t1継続した場合、吸収式冷温水機100の運転が冷房運転の場合には、判断手段51は、燃焼信号がONであって燃料制御弁4Bの開度が所定開度M以上の状態において、高温再生器温度センサ62が検出した高温再生器温度T1が所定時間t2(目安3分)以内に所定温度α(目安2℃)以上低下したか否か、且つ、冷媒凝縮温度センサ63が検出した冷媒凝縮温度T2が所定時間t2(目安3分)以内に所定温度β(目安1℃)以上低下したか否かを判別する。これらの判別条件を満たした場合には、判断手段51は、失火検知センサ71の不具合及び/又はバーナ4の失火の可能性があると判断する。
なお、所定時間t2内に、燃焼信号がOFFになったり、燃料制御弁4Bの開度が所定開度M未満になったりした場合には、判断手段51は、燃料制御弁4Bの開度が所定開度M以上で所定時間t1(目安3分)継続したか否か判別する工程に処理を戻す。
バーナ4の燃焼OFF−ON制御焼時に、失火検知センサ71が火炎信号を停止し、再度失火検知センサ71が火炎信号を出力した場合、動作確認手段52は、失火検知センサ71の不具合が無く、バーナ4の失火もしておらず、異常が無いと判定し、吸収式冷温水機100の運転を継続する。なお、動作確認手段52は、上記判別条件が成立した旨を表示装置(不図示)に表示してもよい。
例えば、上記実施の形態では、判断手段51は、判別条件に高温再生器温度T1を用いていたが、判別条件に用いる温度は、バーナ4の失火時に運転負荷にかかわらず計時的に低下する温度であればよく、例えば、高温再生器温度T1に代えて高温再生器5から外部に排気される排ガスの温度(排ガス温度T3)を用いてもよい。この場合、高温再生器温度センサ62に代えて、図3に示すように、排気経路17に排ガス温度センサ64を設ければよい。
なお、図3では、排ガス温度センサ64を排ガス熱回収器40の下流側に設けたが、排ガス熱回収器40の上流側に設けてもよい。また、排ガス熱回収器40を設けない場合、排気経路17の任意の位置に排ガス温度センサ64を設ければよい。
また、上記実施の形態では、バーナ4は、燃料としてガスを燃焼させるガスバーナであったが、灯油やA重油を燃焼させるバーナであってもよい。
また、上記実施の形態では、高温再生器5から流出した吸収液を低温再生器6に供給するいわゆるシリーズフローサイクルに形成されていたが、これに限定されず、例えば、吸収器から延びる高温再生器及び低温再生器へと2つに分岐するいわゆるパラレルフローサイクルや、低温再生器から流出した吸収液を高温再生器に供給するいわゆるリバースフローサイクルに形成された吸収式冷温水機に本発明を適用してもよい。
2 蒸発器
4 バーナ
4B 燃料制御弁
5 高温再生器
6 低温再生器
7 凝縮器
17 排ガス管
50 制御装置
51 判断手段
71 失火検知センサ
62 高温再生器温度センサ
63 冷媒凝縮器温度センサ
64 排ガス温度センサ
100,200 吸収式冷温水機
Claims (4)
- 高温再生器、低温再生器、凝縮器、蒸発器、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温水機において、
前記高温再生器内の吸収液を加熱するバーナと、
前記バーナの失火を検知する失火検知センサと、
前記高温再生器の温度を検出する高温再生器温度センサと、
開度の大小を設定可能に構成され、前記バーナに供給する燃料の量を調整する燃料制御弁と、
前記燃料制御弁の開度が、所定開度以上で所定時間継続した後に、前記高温再生器温度センサが検出した温度が所定時間内に所定温度以上低下する場合に、前記失火検知センサの不具合及び/又は失火の可能性ありと判断して前記バーナの燃焼を停止し、前記高温再生器温度センサが検出した温度が所定時間内に所定温度以上低下しても、前記燃料制御弁の開度が所定開度以上で所定時間継続しなければ、前記バーナの燃焼を継続する制御装置と、
を備えたことを特徴とする吸収式冷温水機。 - 前記凝縮器の出口側の冷媒の温度を検出する冷媒凝縮温度センサを備え、
前記制御装置は、冷房運転時には、前記燃料制御弁の開度が、所定開度以上で所定時間継続した後に、前記高温再生器温度センサが検出した温度が所定時間内に所定温度以上低下し、かつ、前記冷媒凝縮温度センサが検出した温度が所定時間内に所定温度以上低下する場合に、前記失火検知センサの不具合及び/又は失火の可能性ありと判断することを特徴とする請求項1に記載の吸収式冷温水機。 - 高温再生器、低温再生器、凝縮器、蒸発器、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温水機において、
前記高温再生器内の吸収液を加熱するバーナと、
前記バーナの失火を検知する失火検知センサと、
前記高温再生器からの排ガスを外部に排気する排ガス管と、
前記排ガス管を流れる排ガスの温度を検出する排ガス温度センサと、
開度の大小を設定可能に構成され、前記バーナに供給する燃料の量を調整する燃料制御弁と、
前記燃料制御弁の開度が、所定開度以上で所定時間継続した後に、前記排ガス温度センサが検出した温度が所定時間内に所定温度以上低下する場合に、前記失火検知センサの不具合及び/又は失火の可能性ありと判断して前記バーナの燃焼を停止し、前記排ガス温度センサが検出した温度が所定時間内に所定温度以上低下しても、前記燃料制御弁の開度が所定開度以上で所定時間継続しなければ、前記バーナの燃焼を継続する制御装置と、
を備えたことを特徴とする吸収式冷温水機。 - 前記制御装置は、
前記失火検知センサの不具合及び/又は失火の可能性ありと判断して前記バーナの燃焼を停止した後、再度前記バーナの燃焼を開始させ、
前記バーナの燃焼の停止に伴い前記失火検知センサが失火を検知し、前記バーナの燃焼の開始に伴い前記失火検知センサが失火を検知しなくなった場合、吸収式冷温水機の運転を継続することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の吸収式冷温水機。
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