JPH05280824A

JPH05280824A - 吸収式冷凍装置の温度および容量制御装置

Info

Publication number: JPH05280824A
Application number: JP7476192A
Authority: JP
Inventors: Shiro Yakushiji; 史朗薬師寺; Yuji Watabe; 裕司渡部; Katsuhiro Kawabata; 克宏川端
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1992-03-30
Filing date: 1992-03-30
Publication date: 1993-10-29

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】常に最適サイクルを維持しながら、低負荷時
の必要作動液循環量を確保し、運転状態を安定させる。【構成】通常負荷時:最適希溶液濃度を設定してお
き、凝縮温度より(凝縮に必要な圧力を演算し、その圧
力と設定吸収液濃度より)最適発生器最高温度を演算し
て、その温度になるように発生器加熱量を制御する。ま
た、容量制御は、吸収液循環量と発生器加熱量を制御し
て行う。低負荷時:負荷が低くなって、吸収液循環量が設定値よ
り低くなると、循環量はそれ以上落とさず一定に保つ。
同時に発生器の温度制御を負荷に応じて行う。【効果】負荷変動や凝縮器冷却媒体温度変動に対し
て、発生器最高温度を制御することで、無駄な加熱や不
十分な希溶液化(加熱)が避けられ、常に最適サイクルを
保ちながら容量を制御でき、ＣＯＰが向上する。又低負
荷時には、循環量を減少させたときに起る問題(精留効
率の低下等)をさけて安定した運転が行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、精留器を備えた吸収
式冷凍装置の温度および容量制御装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】吸収式冷凍装置は、吸収器を備え、例え
ばアンモニアなどの冷媒が蒸発したときの蒸気を水など
の吸収剤を用いて吸収することにより冷凍を行うもので
あるため、圧縮機が不要で運転音が静かであり、設置場
所の制限を受けない。又、消費電力もわずかで、蒸気、
温水などの排熱を利用し得る利点がある。

【０００３】したがって、最近では空気調和用の冷凍機
としても該吸収式冷凍装置が使用されるようになってき
ている。

【０００４】ところで、該装置においては、例えば水−
アンモニア系の装置の場合、加熱蒸発されて発生器から
凝縮器に流れて行くアンモニアガス中には、相当量の水
蒸気が含まれているため、蒸発器から出るアンモニアガ
スのエンタルピが減少して冷凍能力が減少し、効率が悪
くなるから、本来凝縮器には１００％のアンモニアガス
を流入させるようにする必要がある。

【０００５】そこで、そのために、通常上記発生器内に
精留器を取り付けて、アンモニアガスを冷して水分を凝
縮させるか、あるいは又同精留器に上方から濃厚溶液を
流下させ、さらに下部の受液器から液化冷媒の一部をも
どして、これを同精留器中を流下させるようにしてアン
モニア蒸気中から水蒸気を取り去る方法を採用してい
る。

【０００６】このように発生器内に精留器部を設けた吸
収式冷凍装置は、従来より公知である(例えば特開昭４
９−８８７７８号公報)。

【０００７】今例えば、その１例として図６の発生器１
では、容器１１内に、多段(この例では５段)の貯液部Ｄ
₁,Ｄ₂・・・を有する精留器部１３と、濃縮された冷媒
ガスを冷却して分縮する分縮器部１４とを有している。
各貯液部Ｄ₁〜Ｄ₅はそれぞれ貯液棚(２１〜２５)とバッ
フルプレート(７１〜７５)とを有しており、貯液棚(２
１〜２５)の上方に冷媒吸収液(Ｂ₁〜Ｂ₅)を貯留する。

【０００８】発生器１では、蒸気発生部１２に貯留され
ている作動液(希溶液)Ｂaを吸収器へ送給する一方、吸
収器内で冷媒を吸収して高濃度となった作動液(濃溶液)
Ｂcを精留器部１３の最上段の貯液部Ｄ₅の上方から回収
して、各段の貯液部(Ｄ₅〜Ｄ₁)を通って下方へ落下さ
せ、その間に下方の蒸気発生部１２から上昇してくる冷
媒と吸収液の混合作動液蒸気(Ｇ₀〜Ｇ₅)とを接触させて
該作動液蒸気の冷媒濃度を上昇させる。

【０００９】冷媒と吸収液の混合作動液蒸気(Ｇ₀,Ｇ₁・
・・)は、例えば図７に示すように、各段の貯液部にお
ける貯液棚(２１,２２・・・)に形成した小孔(２１a,２
２a・・・)を通って気泡(Ｆ₁,Ｆ₂・・・)となって上昇
し、一方、作動液は、定常運転時には、各段の貯液部
(Ｄ₁,Ｄ₂・・・)におけるバッフルプレートの上端(７１
a,７２a・・・)をこえて下方へオーバーフローする。

【００１０】そして、吸収式冷凍装置全体が一定負荷以
上の高出力状態で運転されている場合には、上記精留器
部１３の各段の貯液部Ｄ₁,Ｄ₂・・・において、上段側
からの作動液流入量と下段側への作動液流下量とがバラ
ンスしてそれぞれの貯液部において所要の液面位が保持
され、各段の貯液部Ｄ₁,Ｄ₂・・・において小孔２１a,
２２a・・・を通って上昇してくる作動液蒸気Ｇ₀,Ｇ₁・
・・と作動液Ｂ₁,Ｂ₂・・・との良好な接触状態が維持
される。従って、アンモニア冷媒蒸気の濃縮度が高く、
十分なエンタルピが確保されるので冷凍能力も高い。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記吸収式
冷凍装置の温度又は容量を制御するに際し、従来は上記
発生器自体の加熱量又は上記作動液の循環量を可変制御
することにより制御するようにしていた。

【００１２】ところが、上記のように、発生器の加熱量
又は作動液の循環量を制御する制御方法を採用すると、
発生器の最高温度が変化してしまい、最適サイクルを維
持することができず、ＣＯＰが低下する問題がある。
又、低負荷時に作動液循環量を少なくしすぎて上記精留
に支障をきたし、冷凍能力が低下するという問題があ
る。

【００１３】すなわち、上記図６および図７の説明から
理解されるように、負荷の減少に伴って、吸収式冷凍装
置の運転出力が一定値以下に低下すると、上記発生器１
の作動液の循環量が減少して、各段の貯液部Ｄ₁,Ｄ₂・
・・において貯液棚２１,２２・・・上に作動液Ｂ₁,Ｂ₂
・・・が貯留されなくなる、すなわち、作動液と作動液
蒸気との十分接触状態が維持できなくなる(従って、冷
媒蒸気の濃縮作用が得られなくなる)。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１および２
記載の各発明は、各々上記従来の問題を解決することを
目的としてなされたものであって、それぞれ次のように
構成されている。

【００１５】(１) 請求項１記載の発明の構成請求項１記載の発明の吸収式冷凍装置の温度制御装置
は、冷媒と吸収液とを混合した作動液から発生させた作
動液蒸気を精留して冷媒成分を濃縮する精留器部を有す
る発生器と、上記濃縮ガス冷媒成分を凝縮させる凝縮器
と、該凝縮器で凝縮させた液冷媒を蒸発させる蒸発器
と、該蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を作動液中に吸収する
吸収器とをそなえた吸収式冷凍装置において、予じめ最
適希溶液の濃度を設定して置く最適希溶液濃度設定手段
と、上記凝縮器の温度を検出する凝縮器温度検出手段
と、該凝縮器温度検出手段により検出された凝縮器温度
から最適発生器最高温度を演算する最適発生器最高温度
演算手段と、作動液の循環量を制御する作動液循環量制
御手段と、発生器の加熱量を制御する加熱量制御手段と
を設け、上記凝縮器温度検出手段によって検出された凝
縮器温度に基いて最適発生器最高温度演算手段により最
適発生器最高温度を演算し、該温度を目標値として上記
加熱量制御手段を作動させるようにしたことを特徴とす
るものである。

【００１６】(２) 請求項２記載の発明の構成請求項２記載の発明の吸収式冷凍装置の容量制御装置
は、冷媒と吸収液とを混合した作動液から発生させた作
動液蒸気を精留して冷媒成分を濃縮する精留器部を有す
る発生器と、上記濃縮ガス冷媒成分を凝縮させる凝縮器
と、該凝縮器で凝縮させた液冷媒を蒸発させる蒸発器
と、該蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を作動液中に吸収する
吸収器とをそなえた吸収式冷凍装置において、予じめ最
適希溶液の濃度を設定して置く最適希溶液濃度設定手段
と、上記凝縮器の温度を検出する凝縮器温度検出手段
と、該凝縮器温度検出手段により検出された凝縮器温度
から最適発生器最高温度を演算する最適発生器最高温度
演算手段と、作動液の循環量を制御する作動液循環量制
御手段と、発生器の加熱量を制御する加熱量制御手段
と、発生器の温度を制御する発生器温度制御手段とを設
け、一定負荷以上の定常運転時には上記凝縮器温度検出
手段によって検出された凝縮器温度に基いて最適発生器
最高温度演算手段により最適発生器最高温度を演算し、
該温度を目標値として上記加熱量制御手段を作動させる
一方、上記一定負荷よりも低い低負荷運転時には上記吸
収液循環量制御手段を作動させることなく上記発生器温
度制御手段を負荷量に応じて制御するようにしたことを
特徴とするものである。

【００１７】

【作用】上記本願の請求項１および２記載の発明は、そ
れぞれ上記の構成に対応して各々次のような作用を奏す
る。

【００１８】(１) 請求項１記載の発明の作用請求項１記載の発明の吸収式冷凍装置の温度制御装置で
は、予じめ最適希溶液の濃度を設定して置く最適希溶液
濃度設定手段と、上記凝縮器の温度を検出する凝縮器温
度検出手段と、該凝縮器温度検出手段により検出された
凝縮器温度から最適発生器最高温度を演算する最適発生
器最高温度演算手段と、作動液の循環量を制御する作動
液循環量制御手段と、発生器の加熱量を制御する加熱量
制御手段とを設けて構成し、上記凝縮器温度検出手段に
よって検出された凝縮器温度に基いて最適発生器最高温
度演算手段により最適発生器最高温度を演算して該演算
温度を目標値として実際の温度が該演算温度になるよう
に上記加熱量制御手段を作動させて加熱量を制御するよ
うになっている。

【００１９】つまり、該装置ではあらかじめ最適希溶液
濃度を設定しておき、凝縮器温度より(例えば同温度か
ら凝縮に必要な圧力を演算し、その圧力と設定吸収液濃
度より)最適発生器最高温度を演算して、その温度にな
るように発生器加熱量を制御する。また、一方容量制御
は、必要に応じ作動液(吸収液)循環量と発生器加熱量を
制御することにより行う。

【００２０】従って、負荷変動や凝縮器冷却媒体の温度
変動に対して、発生器最高温度を制御することにより、
無駄な加熱や不十分な希溶液化(加熱)が避けられ、常に
最適サイクルを保ちながら容量制御を行うことが可能と
なり、ＣＯＰが向上するようになる。

【００２１】(２) 請求項２記載の発明の作用請求項２記載の発明の吸収式冷凍装置の容量制御装置で
は、予じめ最適希溶液の濃度を設定して置く最適希溶液
濃度設定手段と、上記凝縮器の温度を検出する凝縮器温
度検出手段と、該凝縮器温度検出手段により検出された
凝縮器温度から最適発生器最高温度を演算する最適発生
器最高温度演算手段と、作動液の循環量を制御する作動
液循環量制御手段と、発生器の加熱量を制御する加熱量
制御手段と、発生器の温度を制御する発生器温度制御手
段とを設け、一定負荷以上の定常運転時には上記凝縮器
温度検出手段によって検出された凝縮器温度に基いて最
適発生器最高温度演算手段により最適発生器最高温度を
演算し、該温度を目標値として上記加熱量制御手段を作
動させる一方、上記一定負荷よりも低い低負荷運転時に
は上記作動液循環量制御手段を作動させることなく上記
発生器温度制御手段を負荷量に応じて制御するようにな
っている。

【００２２】つまり、該装置では、定常運転時は、あら
かじめ最適希溶液濃度を設定しておき、凝縮器温度より
(例えば凝縮に必要な凝縮圧力を演算し、その圧力と設
定吸収液濃度より)最適発生器最高温度を演算して、そ
の温度になるように発生器加熱量を制御する。また、一
方容量制御は、必要に応じ作動液(吸収液)循環量と発生
器加熱量を制御することにより行う。

【００２３】そして、負荷が低くなって、吸収液循環量
が設定値より低くなると、循環量はそれ以上落とさず一
定に保つ。同時に発生器の温度制御をその時の負荷量に
応じて行う。従って、該構成では、少なくとも低負荷時
においては、吸収液の循環量を一定値以下に減少させ
ず、発生器温度により容量制御を行うので、循環量を減
少させたときに起る問題(精留効率の低下等)をさけて安
定した運転が行えるようになる。

【００２４】

【発明の効果】したがって、本願発明の吸収式冷凍装置
の温度および容量制御装置によると、低負荷時におい
て、常に最適サイクルを保ちながら、吸収液の循環量を
一定値以下に低下させることなく発生器温度により容量
制御を行うことができるようになり、精留効率を低下さ
せることなく安定した冷凍運転を行うことができる。そ
の結果、ＣＯＰも向上する。

【００２５】

【実施例】先ず、図１及び図２には、本願発明の実施例
にかかる冷暖房運転用の吸収式冷凍装置における溶液及
び冷媒の回路構成が示されている。

【００２６】図１及び図２において、先ず符号１は発生
器、２は図１に示す冷房運転時には凝縮器となり、図２
に示す暖房運転時には蒸発器となる第１の熱交換器、３
は同じく冷房運転時には蒸発器となり、暖房運転時には
凝縮器となる第２の熱交換器、４は吸収器を示してい
る。

【００２７】ところで、吸収式冷凍サイクルの原理それ
自体は既に周知であるが、図１及び図２の吸収式冷凍装
置において同冷凍サイクルがどのようにして実行される
かについて、以下一応簡略に説明する。

【００２８】先ず、図１に示す冷房運転時について説明
すると、冷房運転時には、発生器１においてバーナ(ヒ
ータ)１９によって作動液(この実施例ではアンモニア水
溶液)を加熱すると、該作動液から冷媒(アンモニア)と
吸収液(水)の混合蒸気(作動液蒸気)が発生し、この混合
蒸気が発生器１の容器１１内に形成されている精留器部
１３を通って上昇する。

【００２９】精留器部１３では、適宜段数(この実施例
では５段)の貯液部Ｄ₁〜Ｄ₅が形成されていて、後述す
る吸収器４側から発生器１に供給される作動液濃溶液Ｂ
cが上段の貯液部Ｄ₅から順次下段の貯液部Ｄ₄,Ｄ₃,Ｄ₂,
Ｄ₁へ流下するようにされている。

【００３０】精留器部１３では、下方から上昇するアン
モニアと水の混合作動液蒸気が各貯液棚(Ｄ₁〜Ｄ₅)を通
過するたびに、温度降下と、上方からの濃溶液との接触
とにより同作動液蒸気中のアンモニア濃度が上昇し、そ
して該精留器部１３で濃縮されたアンモニア−水混合蒸
気は、さらに上段の分縮器部１４で水分が分離されて約
99.8％のアンモニアガス(ガス冷媒)となる。このガス冷
媒は図１において矢印Ａ₁₁,Ａ₁₂で示すように第１の四
路切換弁３１を経て凝縮器となる第１の熱交換器２へ供
給される。第１の熱交換器２では、ファン６８により空
冷されて凝縮熱を放出しアンモニアガスが液化してアン
モニア液(液冷媒)となる。

【００３１】この液冷媒は図１において矢印Ａ₁₃で示す
ように冷媒間熱交換器３２を通って減圧器３３で減圧さ
れた後、二重管構造の第２の熱交換器(蒸発器)３で室内
機からの循環水(循環水配管路３５内を循環流通する)と
熱交換して蒸発し(循環水は冷却されて冷房用冷熱源と
なる)、再度ガス冷媒(アンモニアガス)となる。このガ
ス冷媒は図１において矢印Ａ₁₄で示すように第２の四路
切換弁３６を通って前述の冷媒間熱交換器３２へ送ら
れ、そこで熱交換器２からの液冷媒(コイル３２Ｃ内を
通る)を予冷却した後、前述の第１の四路切換弁３１及
び第２の四路切換弁３６を経て(図１中の矢印Ａ₁₅、Ａ
₁₆)、吸収器４へ送給される。

【００３２】吸収器４は、このガス冷媒を発生器１から
供給される作動液中に再度吸収する作用を行うもので、
次のような方法で同作用を実行する。

【００３３】すなわち、吸収器４の容器４１内の最上段
部には作動液の散布器４２が設けられており、該散布器
４２に対して矢印Ｌ₁で示すように発生器１の蒸気発生
部１２から精留器内熱交換器２７及び減圧器２８を介し
て作動液(３％希溶液)Ｂaが供給される。この希溶液Ｂa
は吸収器容器４１内で散布器４２から散布されて同吸収
器容器４１内に供給されるガス冷媒を吸収して容器底部
液溜り４９に落下する。

【００３４】この容器底部液溜り４９に貯留される作動
液(濃溶液)Ｂcは、ポンプ５１により、図１中の矢印
Ｌ₂,Ｌ₃,Ｌ₄,Ｌ₅で示すように圧送され、その間分縮器
内熱交換器２９及び第１の吸収器内熱交換器４６で熱交
換(吸熱)したあと、発生器１内の最上段の貯液棚Ｄ₅へ
供給される。吸収器４内には、上記の第１の吸収器内熱
交換器４(吸収器４内で発生する吸収熱の一部を作動液
中に回収するための熱交換器)のほか、第２及び第３の
２つの吸収器内熱交換器４７,４８が設けられている。
すなわち、上段にある第２の吸収器内熱交換器４７は必
要に応じてポンプ５４によって給送される水を加熱す
る、すなわち給湯加熱用として作用する熱交換器であ
り、又、その下段にある第３の吸収器内熱交換器４８
は、吸収器４内で発生する吸収熱を大気中に放出するた
めのもので、該第３の吸収器内熱交換器４８にはポンプ
５３により空冷の熱交換器(放熱器)５から矢印Ｓ₁〜Ｓ₃
で示すように冷却水配管路６０を通して冷却水が供給さ
れ、この冷却水により残余の吸収熱を放出する。放熱器
５は、ファン６９によって送風され、空冷される。

【００３５】なお、上記冷却水配管路６０中には、２個
の三方切換弁６２,６３が設けられていて、この三方切
換弁６２,６３の切換えにより放熱器５と第３の吸収器
内熱交換器４８との間の冷却水配管路６０が開閉され
る。

【００３６】次に、図２に示す暖房運転時について説明
すると、暖房運転時には、先ず、図１に示す冷房運転時
の冷凍回路のうち、第１及び第２の四路切換弁３１,３
６が切換り、同冷凍回路を流通するガス冷媒(アンモニ
アガス)の流れ方向が切換えられる(矢印Ａ₂₁〜Ａ₂₈)。
又、それと同時に、冷却水配管路６０中の２つの三方切
換弁６２,６３が切換えられて、放熱器５と第３の吸収
器内熱交換器４８の間の冷却水流通が遮断され、それに
かわって、循環水配管路３５中の三方切換弁６１の切換
えにより、上記第３の吸収器内熱交換器４８が循環水配
管路３５と接続される(矢印Ｃ₂₂〜Ｃ₂₃)。

【００３７】図２の冷凍回路においては、発生器１の分
縮器部１４で生成されたガス冷媒(濃度99.8％)は、矢印
Ａ₂₁〜Ａ₂₃で示すように第１の四路切換弁３１及び第２
の四路切換弁３６を通って凝縮器として作用する第２の
熱交換器３へ流入し、ここで循環水配管路３５を通って
室内機から供給される循環水と熱交換して凝縮する。循
環水はこれにより加熱され、室内機での暖房用熱源とな
る。なお、この実施例では、室内機への循環水は、３つ
の三方切換弁６１,６２,６３の切換えにより、矢印
Ｃ₂₂,Ｃ₂₃で示すように第３の吸収器内熱交換器４８を
出たあと凝縮器となる第２の熱交換器３を通り室内機へ
還流する。すなわち、図２の吸収式冷凍装置では、暖房
運転時には、第３の吸収器内熱交換器４８で得られる吸
収熱と第２の熱交換器３で得られる凝縮熱とをもって暖
房用熱源としている。

【００３８】凝縮器として作用する第２の熱交換器３で
液化した冷媒は、矢印Ａ₂₄で示すように減圧器３３で減
圧されたあと、蒸発器として作用する第１の熱交換器２
で蒸発し(ファン６８による空気熱交換蒸発)、さらに第
１の四路切換弁３１、冷媒間熱交換器３２、第２の四路
切換弁３６を経て吸収器４へ供給される(矢印Ａ₂₅〜Ａ
₂₈)。

【００３９】なお、発生器１での水−アンモニア混合作
動液蒸気の発生・精留・分縮作用と、吸収器４における
アンモニアガス冷媒の吸収作用とは、図１に示す冷房運
転時の場合と同様であり、又、その間の作動液(濃溶液
と希溶液)の流れも図１の場合と同様であるのでその説
明は省略する。

【００４０】そして、上記図１および図２に示す吸収式
冷凍装置の上記発生器１の底部、第１熱交換器２のコイ
ル部、第２熱交換器３の冷却水入口部と出口部、吸収器
４の底部の各々には、第１〜第５の温度センサ７１〜７
５が各々設置されており、当該各部の温度を検出してコ
ントロールユニット７０に入力する。

【００４１】そして、該コントロールユニット７０は、
上記各入力を基に以下に述べるような演算および制御動
作を実行して、上記ポンプ５１の駆動量(作動液循環量)
およびバーナ１９の発生器加熱量を各々適切に制御す
る。

【００４２】次に図３〜図５のフローチャートは、その
ようにして行なわれる上記コントロールユニット７０の
具体的な制御動作を示している。

【００４３】(１) 発生器最高温度制御(図３) 先ず、図３のフローチャートは、負荷量や凝縮温度、吸
収器温度などの変動に拘わらず、常に最適サイクルを維
持し得るように発生器１の最高温度を制御する最高温度
の制御動作を示している。

【００４４】すなわち、図３のフローチャートにおい
て、先ずステップＳ₁では上記第２の温度センサ７２の
出力に基いて凝縮器２の凝縮温度Ｔ₁を検出する。

【００４５】次にステップＳ₂に進み、上記凝縮温度Ｔ₁
に対応して凝縮に必要な圧力Ｐ₁を演算する。

【００４６】その後、ステップＳ₃で予じめ設定されて
いる発生器の最適溶液(希溶液)濃度を入力した後、さら
にステップＳ₄に進んで、それらに基いて最適発生器温
度(最高温度)を演算する。そして、該演算が終了する
と、続くステップＳ₅で上記第１の温度センサ７１の出
力を基にその時の実際の発生器温度Ｔ₂を検出し、次の
ステップＳ₆で該検出された発生器温度Ｔ₂を上記ステッ
プＳ₄で演算された最適発生器温度Ｔoにするのに必要な
上記発生器１の加熱量(すなわち、上記バーナ１９の火
力調整デューティ)を演算する。

【００４７】その後、ステップＳ₇で、該演算値に基い
て実際に上記バーナ１９の火力を調整することにより発
生器加熱量を制御する。

【００４８】該構成では、負荷変動や凝縮器冷却媒体の
温度変動に対して、発生器最高温度を制御することか
ら、無駄な加熱や不十分な希溶液化(加熱)が避けられ、
常に最適サイクルを保ちながら適切な容量制御を行うこ
とが可能となり、結局ＣＯＰが向上する。

【００４９】該場合において、負荷変動に対しては、例
えばポンプ５１を制御することによる作動液の循環量制
御で対応する。そして、該循環量の制御は、上記蒸発器
３の冷却水入口温度又は出口温度、負荷量の何れをパラ
メータとして行うものであってもよい。

【００５０】(２) 発生器の容量制御１) 定常運転時(図４) 先ず、図４のフローチャートは、一定負荷以上の定常運
転状態において、負荷量や凝縮温度、吸収器温度などの
変動に拘わらず、常に最適サイクルを維持し得るように
発生器１の容量を制御する容量の制御動作を示してい
る。

【００５１】すなわち、図４のフローチャートにおい
て、先ずステップＳ₁では上記第２の温度センサ７２の
出力に基いて凝縮器２の凝縮温度Ｔ₁を検出する。

【００５２】次にステップＳ₂に進み、上記凝縮温度に
対応して凝縮に必要な圧力Ｐ₁を演算する。

【００５３】その後、上記第１の温度センサ７１の出力
に基いて上記発生器１の温度Ｔ₂を検出した後、さらに
ステップＳ₄に進んで、それらに基いて最適希溶液濃度
ＸＷを演算する。そして、該演算が終了すると、続くス
テップＳ₅で上記第４の温度センサ７４の出力を基にそ
の時の実際の蒸発器３の温度Ｔ₃を検出し、次のステッ
プＳ₆で蒸発圧力Ｐ₂を演算する。

【００５４】その後、さらにステップＳ₇で、上記第５
の温度センサ７５の出力を基に上記吸収器４の終端温度
Ｔ₄を検出する。そして、続くステップＳ₈で、上記蒸発
器温度Ｔ₃と吸収器終端温度Ｔ₄とから、作動液の濃溶液
濃度ＸＣを演算した後、ステップＳ₉で、上記溶液の循
環比f(f＝１−ＸＷ／ＸＣ−ＸＷ)を演算する(fは、冷媒
一定量を発生させるのに必要な濃溶液循環量との比)。

【００５５】次に、ステップＳ₁₀,₁₁で上記第３、第４
の温度センサ７３,７４の出力を基に蒸発器３の冷却水
入口温度Ｔ₅と出口温度Ｔ₆とを各々検出し、それらを基
にステップＳ₁₂で両者間の温度差ΔＴを先ず演算する。
次いで、ステップＳ₁₃で、その時の上記ポンプ５２の駆
動量(又は流量計出力)から当該冷却水の流量Ｖを検出
し、さらにステップＳ₁₄に進んで、上記温度差ΔＴと冷
却水流量Ｖとから運転負荷量Ｒを演算する。

【００５６】そして、次にステップＳ₁₅では、上記ステ
ップＳ₉で演算された循環比fとステップＳ₁₄で演算され
た負荷量Ｒとから作動液(吸収液)循環量Ｑを演算する。
その際、実際の作動液循環量Ｑ′を検出した上で最終ス
テップＳ₁₇に進み、実際の作動液循環量Ｑ′が上記演算
値Ｑになるようにポンプ５１の駆動量を可変して吸収液
循環流量を制御する。

【００５７】２) 低負荷時(図５) 先ず、図５のフローチャートは、一定負荷以下の低負荷
運転状態において、負荷量や凝縮温度、吸収器温度など
の変動に拘わらず、常に最適サイクルを維持し得るよう
に発生器１の容量を制御する容量の制御動作を示してい
る。

【００５８】すなわち、図５のフローチャートにおい
て、先ずステップＳ₁では上記第２の温度センサ７２の
出力に基いて凝縮器２の凝縮温度Ｔ₁を検出する。

【００５９】次にステップＳ₂に進み、上記凝縮温度Ｔ₁
に対応して凝縮に必要な圧力Ｐ₁を演算する。

【００６０】その後、上記第１の温度センサ７１の出力
に基いて上記発生器１の温度(発生器温度とは発生器内
で最高になっている吸収液の温度)Ｔ₂を検出した後、さ
らにステップＳ₄に進んで、それらに基いて上記作動液
の最適希溶液濃度ＸＷを演算する。そして、該演算が終
了すると、続くステップＳ₅で上記第４の温度センサ７
４の出力を基にその時の実際の蒸発器３の温度Ｔ₃を検
出し、次のステップＳ₆で必要な蒸発圧力Ｐ₂を演算す
る。

【００６１】その後、さらにステップＳ₇で、上記第５
の温度センサ７５の出力を基に上記吸収器４の終端温度
(終端の作動液温度)Ｔ₄を検出する。そして、続くステ
ップＳ₈で、上記蒸発器温度Ｔ₃と吸収器終端温度Ｔ₄と
から、作動液の濃溶液濃度ＸＣを演算した後、ステップ
Ｓ₉で、上記希溶液の循環比f(f＝１−ＸＷ／ＸＣ−Ｘ
Ｗ)を演算する。

【００６２】次に、ステップＳ₁₀,₁₁で上記第３、第４
の温度センサ７３,７４の出力を基に蒸発器３の冷却水
入口温度Ｔ₅と出口温度₆とを各々検出し、それらを基に
ステップＳ₁₂で両者間の温度差ΔＴを先ず演算する。次
いで、ステップＳ₁₃で、その時の上記ポンプ５２の駆動
量(又は流量計出力)から当該冷却水の流量Ｖを検出し、
さらにステップＳ₁₄に進んで、上記温度差ΔＴと冷却水
流量Ｖとから運転負荷量Ｒを演算する。

【００６３】そして、次にステップＳ₁₅では、上記ステ
ップＳ₉で演算された循環比fとステップＳ₁₄で演算され
た負荷量Ｒとから作動液(吸収液)循環量Ｑを演算する。
その後、ステップＳ₁₆で予じめ設定された精留効果を確
保し得る最低循環流量Ｑsと上記演算値Ｑとを比較す
る。そして、その結果、Ｑ＞Ｑsの時(ＹＥＳ)は次い
で、先ずステップＳ₁₇で実際の作動液循環量Ｑ′を検出
した上で更に最終ステップＳ₁₈に進み、実際の作動液循
環量Ｑ′が上記演算値Ｑになるように上記ポンプ５１の
駆動量を可変して作動液(吸収液)循環流量を制御する。

【００６４】他方、上記ステップＳ₁₆での判定結果がＮ
Ｏ(Ｑ＜Ｑs)の時は、先に述べたように精留に支障をき
たすケースが考えられることから、先ずステップＳ₁₉の
動作に移って上記制御すべき作動液循環量の目標値Ｑを
上記最低循環流量Ｑsに固定(ガード)した上でステップ
Ｓ₂₀に進んで実際の流量Ｑ′を確認し、次のステップＳ
₂₁では該実際の流量Ｑ′が少なくとも上記固定値Ｑsに
維持されるように作動液の循環流量を上記ステップＳ₁₈
と同様にして制御する。

【００６５】その後、さらにステップＳ₂₂に進み、上記
の負荷量Ｒと固定流量値Ｑsとから当該低負荷時におけ
る希溶液と濃溶液の循環比f′を演算して、さらにステ
ップＳ₂₃で該循環比f′と上記濃溶液濃度ＸＣより上記
低負荷状態での希溶液濃度ＸＷ′を演算する。

【００６６】そして、さらにステップＳ₂₄では、上述の
凝縮圧力Ｐ₁と上記ステップＳ₂₃で演算された希溶液濃
度ＸＷ′とに基いて発生器最適温度(目標温度)を演算
し、ステップＳ₂₅で検出される実際の発生器温度Ｔ₂が
当該演算温度ＴoとなるようにステップＳ₂₆で上記発生
器１の加熱量(バーナ１９の火力)を可変コントロールす
る。

【００６７】以上のように、該構成では、定常負荷状態
では、あらかじめ最適希溶液濃度を設定しておき、凝縮
温度より(凝縮に必要な圧力を演算し、その圧力と設定
吸収液濃度より)最適発生器最高温度を演算して、その
温度になるように発生器加熱量を制御する。また、その
時の容量制御は、吸収液循環量と発生器加熱量を制御す
ることにより行うようになっている。

【００６８】一方、負荷が低くなって実際の作動液(吸
収液)循環量Ｑ′が上記最低限必要な設定値Ｑsよりも低
くなるような状況になると、循環量はそれ以上落とさず
に必ず同一定量Ｑsに保つ。そして、それと同時に発生
器１の温度制御を負荷量に応じて行うことにより、常に
安定した運転を行い得るようになっている。

【００６９】なお、上記構成に対し、他の実施例として
蒸発器冷却水の出口温度あるいは冷却水の入口温度制御
との組合せや、又負荷に応じて上記冷却水の出口温度を
制御するカスケード制御(例えば低負荷時は低い冷却水
温度が必要ないので、冷却水出口温度の設定値を上げて
やる)などとの組合せも考えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本願発明の実施例に係る吸収式冷凍装
置の構成を示す冷房運転時の冷凍回路図である。

【図２】図２は、同暖房時の冷凍回路図である。

【図３】図３は、同装置の発生器温度の制御動作を示す
フローチャートである。

【図４】図４は、同装置の定常負荷時の発生器容量制御
動作を示すフローチャートである。

【図５】図５は、同装置の低負荷時の発生器容量制御動
作を示すフローチャートである。

【図６】図６は、一般的な吸収式冷凍装置の発生器の構
造を示す断面図である。

【図７】図７は、同発生器の精留部の構造を示す拡大断
面図である。

【符号の説明】

１は発生器、２は第１熱交換器(凝縮器)、３は第２熱交
換器(蒸発器)、７０はコントロールユニット、７１〜７
５は第１〜第５の温度センサである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】冷媒と吸収液とを混合した作動液から発
生させた作動液蒸気を精留して冷媒成分を濃縮する精留
器部を有する発生器と、上記濃縮ガス冷媒成分を凝縮さ
せる凝縮器と、該凝縮器で凝縮させた液冷媒を蒸発させ
る蒸発器と、該蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を作動液中に
吸収する吸収器とをそなえた吸収式冷凍装置において、
予じめ最適希溶液の濃度を設定して置く最適希溶液濃度
設定手段と、上記凝縮器の温度を検出する凝縮器温度検
出手段と、該凝縮器温度検出手段により検出された凝縮
器温度から最適発生器最高温度を演算する最適発生器最
高温度演算手段と、作動液の循環量を制御する作動液循
環量制御手段と、発生器の加熱量を制御する加熱量制御
手段とを設け、上記凝縮器温度検出手段によって検出さ
れた凝縮温度に基いて最適発生器最高温度演算手段によ
り最適発生器最高温度を演算し該温度を目標値として上
記加熱量制御手段を作動させるようにしたことを特徴と
する吸収式冷凍装置の温度制御装置。
【請求項２】冷媒と吸収液とを混合した作動液から発
生させた作動液蒸気を精留して冷媒成分を濃縮する精留
器部を有する発生器と、上記濃縮ガス冷媒成分を凝縮さ
せる凝縮器と、該凝縮器で凝縮させた液冷媒を蒸発させ
る蒸発器と、該蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を作動液中に
吸収する吸収器とをそなえた吸収式冷凍装置において、
予じめ最適希溶液の濃度を設定して置く最適希溶液濃度
設定手段と、上記凝縮器の温度を検出する凝縮器温度検
出手段と、該凝縮器温度検出手段により検出された凝縮
器温度から最適発生器最高温度を演算する最適発生器最
高温度演算手段と、作動液の循環量を制御する作動液循
環量制御手段と、発生器の加熱量を制御する加熱量制御
手段と、発生器の温度を制御する発生器温度制御手段と
を設け、一定負荷以上の定常運転時には上記凝縮器温度
検出手段によって検出された凝縮温度に基いて最適発生
器最高温度演算手段により最適発生器最高温度を演算
し、該温度を目標値として上記加熱量制御手段を作動さ
せる一方、上記一定負荷よりも低い低負荷運転時には上
記作動液循環量制御手段を作動させることなく上記発生
器温度制御手段を負荷量に応じて制御するようにしたこ
とを特徴とする吸収式冷凍装置の容量制御装置。