JP6789846B2 - 吸収式冷凍機 - Google Patents

Description

本発明は、吸収式冷凍機に係り、特に、排熱回収熱量の低下傾向を検出することを可能とした吸収式冷凍機に関する。

一般に、高温再生器、低温再生器、蒸発器、凝縮器および吸収器を備え、これらを配管接続して吸収液およ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。吸収式冷凍機は、例えば、オフィスビルのセントラル空調などに用いられている。
このような吸収式冷凍機においては、従来、例えば、排熱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、当該吸収液を高温再生器が備えるガスバーナを熱源として加熱する一重二重効用運転とを可能に構成し、各運転の運転モードを切り替えるモード切替スイッチを備え、このモード切替スイッチにより、一重二重効用運転から一重効用運転に運転モードが切り換えられた場合、制御装置は、ガスバーナを停止するとともに、高温再生器内の吸収液の温度が、該吸収液が十分に希釈される所定温度以下に低下した場合に一重効用運転に移行するように制御する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５−０４８９５８号公報

しかしながら、従来の排熱利用吸収式冷凍機においては、排熱回収熱量が低下傾向にあるか否かを判定することはできなかった。
そのため、排熱回収熱量の低下傾向に対して適切な対応を実施することができず、ＣＯＰを一定水準以上に保持することができなかった。

本発明は、前記した事情に鑑みてなされたものであり、排熱回収熱量の低下傾向を検出することができ、排熱回収熱量が低下傾向にある場合に、適切な対応を促す予報発報を行い、ＣＯＰを一定水準以上に保持することのできる吸収式冷凍機を提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するため、本発明は、排熱再生器、高温再生器、低温再生器、蒸発器、凝縮器および吸収器を備え、これらを配管接続して吸収液および冷媒の循環経路をそれぞれ形成してなる排熱利用型の吸収式冷凍機において、排熱回収熱量を算出し、１ヶ月間の平均排熱回収熱量が、定格排熱回収熱量の８０％未満であると判断した場合、メンテナンス指示の予報発報を行う制御装置を備え、前記制御装置は、平均排温水入口温度＜定格排温水入口温度−５℃であり、かつ、平均排温水出入口温度差＜定格排温水出入口温度差×８０％であると判断した場合には、排熱供給温度が低下して排熱回収熱量が低下していると判断することを特徴とする。

これによれば、制御装置により、排熱回収熱量が、定格排熱回収熱量の８０％未満であると判断した場合、メンテナンス指示の予報発報を行うので、予報発報により適切な対応を行うことができる。

本発明によれば、制御装置により、排熱回収熱量が、定格排熱回収熱量の８０％未満であると判断した場合、メンテナンス指示の予報発報を行うので、予報発報により適切な対応を行うことで、ＣＯＰを一定水準以上に保持することができる。

本発明の第１実施形態に係る吸収式冷凍機の概略構成図。 本実施形態の制御構成を示すブロック図。 本実施形態の冷房負荷に対する排熱回収熱量を示すグラフ。 本実施形態の動作を示すフローチャート。

第１の発明は、排熱再生器、高温再生器、低温再生器、蒸発器、凝縮器および吸収器を備え、これらを配管接続して吸収液および冷媒の循環経路をそれぞれ形成してなる排熱利用型の吸収式冷凍機において、排熱回収熱量を算出し、１ヶ月間の平均排熱回収熱量が、定格排熱回収熱量の８０％未満であると判断した場合、メンテナンス指示の予報発報を行う制御装置を備えていることを特徴とする。
これによれば、制御装置により、排熱回収熱量が、定格排熱回収熱量の８０％未満であると判断した場合、メンテナンス指示の予報発報を行うので、予報発報により適切な対応を行うことで、ＣＯＰを一定水準以上に保持することができる。

第２の発明は、前記制御装置は、平均排温水入口温度＜定格排温水入口温度−５℃であり、かつ、平均排温水出入口温度差＜定格排温水出入口温度差×８０％であると判断した場合には、排熱供給温度が低下している要因の確認を促す発報を行うことを特徴とする。
これによれば、排熱回収熱量が低下している要因を提示するので、予報発報により、メンテナンス作業者が適切に対応することができる。

第３の発明は、前記制御装置は、平均排温水流量＜定格排温水流量×８０％であると判断した場合には、排温水流量が低下している要因の確認を促す発報を行うことを特徴とする。
これによれば、排熱回収熱量が低下している要因を提示するので、予報発報により、メンテナンス作業者が適切に対応することができる。

第４の発明は、真空度低下していることを検出する真空度検出手段を備え、前記制御装置は、前記真空度検出手段により真空度が低下していると判断した場合に、真空度の確認を促す発報を行うことを特徴とする。
これによれば、排熱回収熱量が低下している要因を提示するので、予報発報により、メンテナンス作業者が適切に対応することができる。

第５の発明は、前記制御装置は、排熱供給温度の低下、排温水流量の低下および真空度の低下と判断している場合以外には、機器の運転状態の確認を促す発報を行うことを特徴とする。
これによれば、排熱回収熱量が低下している要因を提示するので、予報発報により、メンテナンス作業者が適切に対応することができる。

第６の発明は、前記制御装置と通信可能な遠隔監視システムを備え、前記制御装置から送られる情報に基づいて、前記遠隔監視システムにより、予報発報を行うことを特徴とする。
これによれば、遠隔監視システムにより予報発報を行うことで、メンテナンス作業者に排熱回収熱量の低下を知らせることができる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１は、本実施形態に係る吸収式冷凍機の概略構成図である。吸収式冷凍機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、この吸収液を、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）の温水で加熱する排熱再生器を備える排熱回収型（いわゆるジェネリンク）の吸収冷温水機である。

吸収式冷凍機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および吸収器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および凝縮器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排熱再生器９と、この排熱再生器９を収納した排熱再生器胴１１とを備えている。

本実施形態では、低温再生器凝縮器胴８と排熱再生器胴１１とは一体に連結して形成され、排熱再生器９および低温再生器６間で気体（蒸気）が連通可能となっている。
また、吸収式冷凍機１００は、低温熱交換器１２と、高温熱交換器１３と、冷媒ドレン熱回収器１７と、稀吸収液ポンプ４５と、中間吸収液ポンプ４６と、濃吸収液ポンプ４７と、冷媒ポンプ４８とを備え、これらの各機器が吸収液管２１〜２５および冷媒管３１〜３５などを介して配管接続されて循環経路が構成されている。

蒸発器１には、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水管１４が設けられており、この冷水管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、冷水管１４の伝熱管１４Ａの上流側には、当該冷水管１４内を流通するブラインの入口側の温度を測定する冷水入口温度センサ７０が設けられており、冷水管１４の伝熱管１４Ａの下流側には、当該冷水管１４内を流通するブラインの出口側の温度を測定する冷水出口温度センサ７１が設けられている。冷水管１４には、冷水管１４の入口側と出口側の圧力差を検出する冷水差圧センサ７２が設けられている。
吸収器２および凝縮器７には、吸収器２および凝縮器７に順次冷却水を流通させるための冷却水管１５が設けられており、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および凝縮器７内に配置されている。

また、排熱再生器９には、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、排熱再生器９に循環供給するための排温水供給管１６が設けられている。この排温水供給管１６は、排熱再生器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２８とを備えている。
排温水供給管１６の排温水の入口側には、排温水入口温度センサ７３が設けられており、排温水供給管１６の排温水の出口側には、排温水出口温度センサ７４が設けられている。排温水供給管１６には、排温水供給管１６の入口側と出口側の圧力差を検出する排温水差圧センサ７５が設けられている。

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４５を有する稀吸収液管２１の一端が接続されている。稀吸収液管２１は、稀吸収液ポンプ４５の下流側で分岐する分岐稀吸収液管２１Ａを備える。
この分岐稀吸収液管２１Ａは冷媒ドレン熱回収器１７を経由した後に、稀吸収液管２１の低温熱交換器１２下流側で再び稀吸収液管２１に合流する。この稀吸収液管２１の他端には、排熱再生器９内に設けられる散布器９Ａに接続される。

排熱再生器９内には、排温水供給管１６の一部に形成された伝熱管１６Ａが配置されており、この排温水供給管１６に温水を流通させることにより、散布器９Ａを通じて散布された吸収液を加熱再生、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、排熱再生器９の下部には、散布器９Ａを通じて散布された吸収液が溜る吸収液溜りが形成され、この吸収液溜りには、中間吸収液ポンプ４６を有する第１中間吸収液管２２の一端が接続される。この第１中間吸収液管２２の他端は、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。
また、第１中間吸収液管２２は、中間吸収液ポンプ４６の下流側で第１分岐管２２Ａおよび第２分岐管２２Ｂに分岐され、第１分岐管２２Ａは、高温熱交換器１３を経由しないで、排気経路４０に設けられた排ガス熱交換器４１を経由した後、高温再生器５内の気層部５Ｂ内に開口している。第２分岐管２２Ｂは低温再生器６内に開口している。

高温再生器５は、シェル６０内にガスバーナ４を収容して構成され、このガスバーナ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４０が接続され、この排気経路４０には、排ガス熱交換器４１が設けられている。また、ガスバーナ４には、燃料ガスが供給されるガス管６１と、ブロワ６２からの空気が供給される吸気管６３とが接続され、これらガス管６１および吸気管６３には、燃料ガスおよび空気の量を制御する制御弁６４が設けられている。
また、ガス管６１には、燃料ガスの流量を検出するガス流量計６５が設けられている。

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。この中間吸収液溜り５Ｃの下端には第２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。
第２中間吸収液管２３の他端は、低温再生器６と吸収器２とを繋ぐ濃吸収液管２５に接続されている。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、低温再生器６内に形成された吸収液溜り６Ａに溜った吸収液を加熱再生するものであり、吸収液溜り６Ａには、高温再生器５の上端部から低温再生器６の底部に延びる冷媒管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６Ａ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６Ａ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には濃吸収液ポンプ４７および低温熱交換器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第２稀吸収液管２１Ｃ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の濃吸収液ポンプ４７上流側と、第１中間吸収液管２２の中間吸収液ポンプ４６上流側とは、高温再生器５をバイパスする第１バイパス管２６により接続されており、濃吸収液管２５には、濃吸収液ポンプ４７および低温熱交換器１２をバイパスする第２バイパス管２７が設けられている。
中間吸収液ポンプ４６の運転が停止している場合には、排熱再生器９の吸収液溜りから流出した吸収液は、第１中間吸収液管２２、第１バイパス管２６、濃吸収液ポンプ４７、低温熱交換器１２および濃吸収液管２５を通じて、吸収器２内に供給される。さらに、濃吸収液ポンプ４７の運転が停止した場合には、排熱再生器９の吸収液溜りから流出した吸収液は、第１中間吸収液管２２、第１バイパス管２６、第２バイパス管２７および濃吸収液管２５を通じて吸収器２内に供給される。

前述のように、高温再生器５の気層部５Ｂと凝縮器７の底部に形成された冷媒液溜り７Ａとは冷媒管３１により接続される。この冷媒管３１は、低温再生器６の吸収液溜り６Ａに配管された伝熱管３１Ａおよび冷媒ドレン熱回収器１７を備え、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の冷媒液溜り７Ａには、この冷媒液溜り７Ａから流出した冷媒が流れる冷媒管３４の一端が接続され、この冷媒管３４の他端は、下方に湾曲したＵシール部３４Ａを介して蒸発器１の気層部１Ａに接続されている。
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４８が介在するに冷媒管３５により接続されている。

次に、本実施形態の制御構成について説明する。
図２は、本実施形態の制御構成を示すブロック図である。
図２に示すように、本実施形態の吸収式冷凍機１００は、コントローラ５０を備えており、コントローラ５０は、制御装置５１を備えている。制御装置５１は、吸収式冷凍機１００の各部を中枢的に制御するものであり、演算実行部としてのＣＰＵ、このＣＰＵによって実行可能な基本制御プログラムや所定のデータ等を不揮発的に記憶するＲＯＭ、ＲＡＭ、その他の周辺回路などを備えている。
また、制御装置５１には、冷水入口温度センサ７０、冷水出口温度センサ７１、冷水差圧センサ７２、排温水入口温度センサ７３、排温水出口温度センサ７４は、排温水差圧センサ７５およびガス流量計６５の検出信号がそれぞれ入力されるように構成されている。
また、コントローラ５０は、メモリ５２と、タイマ５３と、操作部５４と、運転表示部５５とをそれぞれ備えている。

コントローラ５０の制御装置５１は、吸収式冷凍機１００のガスバーナ４の燃料制御弁６４を制御することで、ガスバーナ４による燃焼制御を行うとともに、稀吸収液ポンプ４５、中間吸収液ポンプ４６、濃吸収液ポンプ４７および冷媒ポンプ４８の駆動制御を行うように構成されている。さらに、コントローラ５０の制御装置５１は、稀吸収液ポンプ４５、中間吸収液ポンプ４６、濃吸収液ポンプ４７および冷媒ポンプ４８のインバータ制御を行うことで、稀吸収液ポンプ４５、中間吸収液ポンプ４６、濃吸収液ポンプ４７および冷媒ポンプ４８による流量制御を行うように構成されている。また、制御装置５１は、各弁２８，Ｖ１，Ｖ２の開閉制御を行うように構成されている。

また、コントローラ５０は、例えば、無線または有線の通信手段を介して遠隔監視システム８０と通信可能に構成されており、コントローラ５０により取得された情報を遠隔監視システム８０に送信するように構成されている。

本実施形態においては、制御装置５１は、冷房運転が開始された場合、排温水入口温度センサにより、排温水の入口温度を検出し、排温水入口温度が７０℃以上の場合、制御装置５１は、排熱があると判断する。
排熱があると判断した場合は、制御装置５１は、排温水入口温度センサ７３および排温水出口温度センサ７４による排温水入口温度および排温水出口温度を取得し、排温水出入口温度差を算出する。また、排温水差圧センサ７５による排温水差圧値を取得する。
そして、制御装置５１は、以下の式に基づいて排熱回収熱量を算出する。
排熱回収熱量＝（排温水出入口温度差÷定格排温水出入口温度差）×（排温水差圧値÷定格排温水差圧値）^０．５×定格排熱回収熱量

排熱回収熱量の算出は、例えば、１日１回、所定の時間に行われ、制御装置５１は、算出された排熱回収熱量の平均値を求める。
図３は、冷房負荷に対する排熱回収熱量を示すグラフである。
本実施形態においては、前述のように安定運転時の排熱回収熱量を算出し（図３中点で示す）、排熱回収熱量の平均値を求めるものである。図３おいて実線は、冷房負荷に対する定格排熱回収熱量を示している。

そして、 制御装置５１は、例えば、月末など１ヶ月に１回、平均の排熱回収熱量が所定値以上か否かを判断する。
すなわち、制御装置５１は、排熱回収熱量＜定格排熱回収熱量×８０（％）の場合には、排熱回収熱量が低下していると判断するように構成されている。
ここで、排熱回収熱量が定格排熱回収熱量の８０％未満の場合に、排熱回収熱量が低下していると破断するようにしたのは、システム上、排熱利用の基準が８０％に設定されているためである。

制御装置５１は、排熱回収熱量が定格排熱回収熱量の８０％未満であると判断した場合、メンテナンスを指示する予報発報を行うように制御する。メンテナンス指示の予報発報は、例えば、運転表示部５５にメンテナンス指示を表示させることにより行う。
なお、制御装置５１により、排熱回収熱量が定格排熱回収熱量の８０％未満であると判断した場合、コントローラ５０から遠隔監視システム８０にその情報を送信し、遠隔監視システム８０によりメンテナンス指示の予報発報を行うようにしてもよい。

排熱回収熱量が低下していると考えられる要因としては、例えば、排熱供給温度が低下していることが考えられる。
そのため、制御装置５１は、「平均排温水入口温度＜定格排温水入口温度−５℃」であるか否か判断するとともに、「平均排温水出入口温度差＜定格排温水出入口温度差×８０％」であるか否かを判断し、「平均排温水入口温度＜定格排温水入口温度−５℃」であり、かつ、「平均排温水出入口温度差＜定格排温水出入口温度差×８０％」であると判断した場合には、排熱供給温度が低下している要因の確認を促すようにメンテナンス指示を行う。

また、その他の要因としては、排温水流量が低下していることが考えられる。
そのため、制御装置５１は、「平均排温水流量＜定格排温水流量×８０％」であるか否かを判断し、「平均排温水流量＜定格排温水流量×８０％」であると判断した場合には、排温水流量が低下している要因の確認を促すようにメンテナンス指示を行う。

さらに、その他の要因としては、例えば、通常、吸収式冷凍機１００の内部は、大気以下の圧力で運転されているが、吸収式冷凍機１００の内部圧力が高くなり、真空度が低下している場合に、ガス使用量が増加すると考えられる。真空度が低下しているか否かを判断する場合は、例えば、図示しないが、吸収器２には、抽気装置が取り付けられており、吸収式冷凍機１００の内部圧力が高くなると、抽気装置の内部における抽気圧力が増大する。そのため、真空度検出手段により抽気装置の抽気圧力が増大したと判断した場合に、真空度が低下していると判断することができる。
この場合には、制御装置５１は、吸収式冷凍機１００の内部の真空度が低下していると判断した場合に、真空度が低下している要因の確認を促すようにメンテナンス指示を行う。
なお、吸収式冷凍機１００において、真空度低下の予報発報を行う制御が行われている場合には、ガス使用量の増加による予報発報と、真空度低下の予報発報とが同時に発報されている場合に、真空度低下の確認を促す予報発報を行うようにしてもよい。

さらに、排熱供給温度の低下、排温水流量の低下および真空度の低下が確認されない場合には、制御装置５１は、吸収式冷凍機１００における各機器の運転状態の確認を促すようにメンテナンス指示を行う。

メンテナンス指示の予報発報が行われた場合には、吸収式冷凍機１００のメンテナンス作業者が、メンテナンス指示に従って、吸収式冷凍機１００のメンテナンスを実施する。
このメンテナンスの実施により、排熱回収熱量が定格排熱回収熱量の８０％以上になった場合には、制御装置５１は、排熱回収熱量が増加したと判断して、遠隔監視システム８０にメンテナンスの処置内容と結果を送信し、遠隔監視システム８０により、遠隔監視レポートとして処置内容と結果をユーザに連絡する。

次に、本実施形態の動作について説明する。
冷房運転時においては、冷水管１４を介して図示しない熱負荷にブライン（例えば、冷水）が循環供給される。制御装置５１は、ブラインの蒸発器１の出口側温度（冷水出口温度センサ７１にて検出される温度）が所定の設定温度、例えば７℃になるように吸収式冷凍機１００に投入される熱量が制御される。
具体的には、制御装置５１は、例えば、熱負荷が大きく、かつ、排温水供給管１６を介して排熱再生器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、排温水供給管１６から排熱再生器９に温水を定格量供給すると共に、全てのポンプ４５〜４８を起動し、かつ、ガスバーナ４においてガスを燃焼させ、冷水出口温度センサ７１が計測するブラインの温度が所定の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４５により排熱再生器９に搬送された稀吸収液は、この排熱再生器９内の吸収液溜りにおいて、排温水供給管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中間吸収液の一部は、第１中間吸収液管２２の中間吸収液ポンプ４６により高温熱交換器１３または排ガス熱交換器４１を経由して加熱され高温再生器５に送られる。また、中間吸収液の残りは、第２分岐管２２Ｂを通じて、低温再生器６に送られる。
高温再生器５に送られた中間吸収液は、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、この中間吸収液中の冷媒が蒸発分離する。高温再生器５で冷媒を蒸発分離して濃度が上昇した中間吸収液は、高温熱交換器１３を経由して濃吸収液管２５に送られ、低温再生器６を経由した吸収液と合流する。

一方、低温再生器６に送られた中間吸収液は、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、この濃吸収液が高温再生器５を経由した上記吸収液と合流し、濃吸収液ポンプ４７により低温熱交換器１２を経由して吸収器２に送られ、濃液散布器２Ｃから散布される。

低温再生器６で分離生成した冷媒は、凝縮器７に入って凝縮して冷媒液溜り７Ａに溜る。そして、冷媒液溜り７Ａに冷媒液が多く溜まると、この冷媒液は冷媒液溜り７Ａから流出し、冷媒管３４を経由して蒸発器１に入り、冷媒ポンプ４８の運転により揚液されて散布器１Ｃから冷水管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ため、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水管１４から熱負荷に供給されて冷房など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に入り、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４５によって排熱再生器９に搬送される循環を繰り返す。

このとき、冷水出口温度センサ７１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に供給する燃料ガス量が制御装置５１により制御される。

また、ガスバーナ４による燃焼を行わない運転においては、吸収液は、排温水供給管１６から供給される温水により排熱再生器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、第１バイパス管２６、濃吸収液ポンプ４７および低温熱交換器１２を経由して吸収器２に戻される。
一方、排熱再生器９で分離生成した冷媒蒸気は、低温再生器６を経由して凝縮器７の冷媒液溜り７Ａに入り、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４８の運転により散布器１Ｃから冷水管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。

このとき、冷水出口温度センサ７１が計測する温度が所定の７℃になるように、排熱再生器９における加熱量、具体的には排温水供給管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５１により制御される。

次に、本実施形態による制御動作について、図４に示すフローチャートを参照して説明する。
本実施形態においては、制御装置５１は、冷房運転が開始された場合（ＳＴ１）、排温水入口温度センサにより、排温水の入口温度を検出し、排温水入口温度が７０℃以上であるか否かを判断する（ＳＴ２）。排温水入口温度が７０℃以上である場合（ＳＴ２：ＹＥＳ）、制御装置５１は、排熱があると判断する。
排熱があると判断した場合は、制御装置５１は、１日のうちの所定時間（この場合には、所定時間が１３時の例を示している）になったか否かを判断し（ＳＴ３）、所定時間になった場合には（ＳＴ３：ＹＥＳ）、制御装置５１は、排熱回収熱量を算出する（ＳＴ４）。

次に、制御装置５１は、算出された排熱回収熱量の平均値を求める（ＳＴ５）。
制御装置５１は、月末になったら（ＳＴ６：ＹＥＳ）、平均の排熱回収熱量が定格排熱回収熱量の８０％以上か否かを判断する（ＳＴ７）。
そして、排熱回収熱量が定格排熱回収熱量の８０％未満の場合（ＳＴ７：ＮＯ）、制御装置５１は、排熱回収熱量が低下していると判断し、メンテナンスを指示する予報発報を行う（ＳＴ８）。

メンテナンス指示の予報発報が行われた場合には、吸収式冷凍機１００のメンテナンス作業者が、メンテナンス指示に従って、吸収式冷凍機１００のメンテナンスを実施する（ＳＴ９）。
このメンテナンスの実施後（ＳＴ９：ＹＥＳ）、制御装置５１は、排熱回収熱量を算出し（ＳＴ１０）、排熱回収熱量が８０％以上か否かを判断する（ＳＴ１１）。
排熱回収熱量が定格排熱回収熱量の８０％以上となった場合には（ＳＴ１１：ＹＥＳ）、制御装置５１は、排熱回収熱量が増加したと判断して、遠隔監視システム８０にメンテナンスの処置内容と結果を送信し、遠隔監視システム８０により、遠隔監視レポートとして処置内容と結果をユーザに連絡する（ＳＴ１２）。

以上説明したように、本実施形態においては、排熱回収熱量を算出し、１ヶ月間の平均排熱回収熱量が、定格排熱回収熱量の８０％未満であると判断した場合、メンテナンス指示の予報発報を行う制御装置５１を備えている。
これによれば、制御装置５１により、排熱回収熱量が、定格排熱回収熱量の８０％未満であると判断した場合、メンテナンス指示の予報発報を行うので、予報発報により適切な対応を行うことで、ＣＯＰを一定水準以上に保持することができる。

また、本実施形態においては、制御装置５１は、平均排温水入口温度＜定格排温水入口温度−５℃であり、かつ、平均排温水出入口温度差＜定格排温水出入口温度差×８０％であると判断した場合には、排熱供給温度が低下している要因の確認を促す発報を行う。
これによれば、排熱回収熱量が低下している要因を提示するので、予報発報により、メンテナンス作業者が適切に対応することができる。

また、本実施形態においては、制御装置５１は、平均排温水流量＜定格排温水流量×８０％であると判断した場合には、排温水流量が低下している要因の確認を促す発報を行う。
これによれば、排熱回収熱量が低下している要因を提示するので、予報発報により、メンテナンス作業者が適切に対応することができる。

また、本実施形態においては、真空度低下していることを検出する真空度検出手段を備え、制御装置５１は、真空度検出手段により真空度が低下していると判断した場合に、真空度の確認を促す発報を行う。
これによれば、排熱回収熱量が低下している要因を提示するので、予報発報により、メンテナンス作業者が適切に対応することができる。

また、本実施形態においては、制御装置５１は、排熱供給温度の低下、排温水流量の低下および真空度の低下と判断している場合以外には、機器の運転状態の確認を促す発報を行う。
これによれば、排熱回収熱量が低下している要因を提示するので、予報発報により、メンテナンス作業者が適切に対応することができる。

また、本実施形態においては、制御装置５１と通信可能な遠隔監視システム８０を備え、制御装置５１から送られる情報に基づいて、遠隔監視システム８０により、予報発報を行う。
これによれば、遠隔監視システム８０により予報発報を行うことで、メンテナンス作業者に排熱回収熱量の低下を知らせることができる。

なお、本実施形態は本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は前記実施形態に限定されない。
例えば、前記実施形態においては、温水の排熱（温排水）を熱源として用いる排熱利用型の吸収式冷凍機に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、蒸気の排熱を熱源として用いる排熱利用型の吸収式冷凍機にも適用することができる。

以上のように、本発明に係る吸収式冷凍機は、排熱利用型の吸収式冷凍機に好適であり、予報発報により適切な対応を行うことで、ＣＯＰを一定水準以上に保持することが要求される用途に利用することができる。

１ 蒸発器
２ 吸収器
４ ガスバーナ
５ 高温再生器
６ 低温再生器
７ 凝縮器
９ 排熱再生器
１２ 低温熱交換器
１３ 高温熱交換器
１４ 冷水管
１５ 冷却水管
１６ 排温水供給管
２１ 稀吸収液管
４５ 稀吸収液ポンプ
４６ 中間吸収液ポンプ
４７ 濃吸収液ポンプ
４８ 冷媒ポンプ
５０ コントローラ
５１ 制御装置
５２ メモリ
５３ タイマ
６５ ガス流量計
７０ 冷水入口温度センサ
７１ 冷水出口温度センサ
７２ 冷水差圧センサ
７３ 排温水入口温度センサ
７４ 排温水出口温度センサ
７５ 排温水差圧センサ
８０ 遠隔監視システム
１００ 吸収式冷凍機

Claims (5)

1. 排熱再生器、高温再生器、低温再生器、蒸発器、凝縮器および吸収器を備え、これらを配管接続して吸収液および冷媒の循環経路をそれぞれ形成してなる排熱利用型の吸収式冷凍機において、
   排熱回収熱量を算出し、１ヶ月間の平均排熱回収熱量が、定格排熱回収熱量の８０％未満であると判断した場合、メンテナンス指示の予報発報を行う制御装置を備え、
   前記制御装置は、平均排温水入口温度＜定格排温水入口温度−５℃であり、かつ、平均排温水出入口温度差＜定格排温水出入口温度差×８０％であると判断した場合には、排熱供給温度が低下して排熱回収熱量が低下していると判断することを特徴とする吸収式冷凍機。
2. 前記制御装置は、平均排温水流量＜定格排温水流量×８０％であると判断した場合には、排温水流量が低下している要因の確認を促す発報を行うことを特徴とする請求項１に記載の吸収式冷凍機。
3. 真空度低下していることを検出する真空度検出手段を備え、
   前記制御装置は、前記真空度検出手段により真空度が低下していると判断した場合に、真空度の確認を促す発報を行うことを特徴とする請求項１に記載の吸収式冷凍機。
4. 前記制御装置は、排熱供給温度の低下、排温水流量の低下および真空度の低下と判断している場合以外には、機器の運転状態の確認を促す発報を行うことを特徴とする請求項１に記載の吸収式冷凍機。
5. 前記制御装置と通信可能な遠隔監視システムを備え、
   前記制御装置から送られる情報に基づいて、前記遠隔監視システムにより、予報発報を行うことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の吸収式冷凍機。

Images