JPH05312429A - 吸収冷温水機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】再生器の圧力が低下した場合にも、溶液の循環
が悪くならず、溶液の結晶が起こらない吸収冷温水機を
提供する。 【構成】高温再生器２からの濃溶液が高温熱交換器７を
通過した後で、低温再生器３からの濃溶液と合流する手
前の配管の途中に流量調整弁３２と、高温再生器２に圧
力検出手段１０２とを設置し、圧力検出手段１０２によ
り検出された高温再生器圧力がある設定値より低くなっ
た場合には、制御装置１０３は流量調整弁３２の流動抵
抗を低下するように制御し、高温再生器圧力がある設定
値より高くなった場合には、制御装置１０３は流量調整
弁３２の流動抵抗を大きくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、家庭やビルの空調など
に用いられる吸収冷温水機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の吸収冷温水機では、吸収器と再生
器の間を循環する溶液流量のコントロールを行うのに、
フロート弁を使ったり、溶液ポンプのインバータ制御を
行って、再生器の液面を確保するように再生器から流出
する溶液量にあわせて、吸収器から再生器へ送る溶液量
を制御している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来例で
は、定格運転時には再生器の圧力が高くなっているの
で、再生器から吸収器への溶液流量は充分な量が確保さ
れる。しかし、負荷が小さくなって再生器の入力が絞ら
れたり停止した場合には、再生器と吸収器の圧力差が小
さくなって、再生器から吸収器への溶液流量が減少し、
サイクル全体の溶液循環量も減少する。定格運転で溶液
が充分に濃縮されている状態から、急に負荷が減少して
熱入力が停止した場合には、再生器の圧力が低下して溶
液の循環が悪くなり、濃溶液が再生器側に保持された状
態となる。この状態が長く続くと、溶液温度が低下し溶
液熱交換器の部分で溶液が結晶しやすくなるという欠点
がある。この現象は冷却水温度が低いほど起こりやすく
なり、外気温度が低い場合には、負荷の低下と冷却水温
度の低下が同時に起こりやすいので、溶液の結晶がより
起こりやすくなるという欠点がある。

【０００４】本発明の目的は、再生器の圧力が低下した
場合にも、溶液の循環が悪くならず、溶液の結晶が起こ
らない吸収冷温水機を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明では、高温再生器からの濃溶液が高温熱交換
器を通り低温再生器へ流入するまでの流路、あるいは低
温再生器からの濃溶液と合流するまでの流路の途中に、
可変流動抵抗を設け、定格運転時で高温再生器の圧力が
高い場合にはこの可変流動抵抗の抵抗値を大きくし、負
荷が小さくなって高温再生器の熱入力が停止し、高温再
生器の圧力が低い場合にはこの可変流動抵抗の抵抗値を
小さくするような構成あるいは制御を行うようにした。

【０００６】

【作用】吸収冷温水機を以上のように構成することによ
り、下記の作用がある。

【０００７】高温再生器の圧力が高い場合には、高温再
生器からの濃溶液が高温熱交換器を通った後低温再生器
へ流入するまでの流路、あるいは低温再生器からの濃溶
液と合流するまでの流路の途中に設けた可変流動抵抗の
抵抗値が大きくなり、高温再生器の圧力が低い場合には
高温熱交換器の下流側に設けた可変流動抵抗の抵抗値が
小さくなるので、熱入力が停止して高温再生器の圧力が
低下した場合にも溶液循環量を確保することができ、こ
の状態が長時間に渡って継続しても、濃溶液が結晶して
しまうという不具合点を防止することができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１により説明す
る。

【０００９】図に示すように吸収冷温水機は、吸収器
１，高温再生器２，低温再生器３，凝縮器４，蒸発器
５，低温熱交換器６，高温熱交換器７，溶液循環ポンプ
８，冷媒ポンプ９，加熱用のバーナ１０，低温再生器３
内に吸収器１からの溶液を散布する散布装置１１，低温
再生器３内に配置し高温再生器２で発生した冷媒蒸気を
凝縮して管外を流下する溶液と熱交換する伝熱管１２，
伝熱管１２を凝縮器４に導く配管の途中に設けられた絞
り１３，凝縮器４からＵ字シール，絞り１５を介して液
冷媒を蒸発器５に導く冷媒液管１４，弁１７を介して凝
縮器の気相部と蒸発器を結ぶ冷媒蒸気管１６，冷媒ポン
プ９の吐出と冷媒散布装置２０とをフロート弁１９を介
して連結する冷媒管１８，蒸発器５の下部に配置した冷
媒タンク２１，低温熱交換器６から溶液を溶液散布装置
２３へ導く溶液管２２，吸収器１の下部に設けられた溶
液タンク２４，凝縮器４の下部に設けられた冷媒タンク
２５と、吸収器１の下部の溶液タンク２４から溶液循環
ポンプ８へ至る配管の途中とを弁２６を介して結ぶ冷媒
ブロー配管２７，冷媒管１８の途中でフロート弁１９の
後流部で分岐し、弁２８を介して吸収器１へ開口する冷
媒管２９，高温再生器２と気相部で連通し、堰を介して
濃溶液が溢流してくるフロートボックス３０，フロート
ボックス３０内であって、高温熱交換器７から高温再生
器２へ希溶液を送る配管の途中に設けられたフロート弁
３１，高温再生器２からの濃溶液が高温熱交換器７を通
過した後の配管であって、低温再生器３からの濃溶液と
合流する手前の配管の途中に設置された可変流動抵抗装
置である流量調整弁３２，蒸発器５内に設置された蒸発
伝熱管５１と室内機５２の間を冷温水ポンプ５３により
冷温水を循環させる冷温水配管５４，吸収器１内に設置
された吸収伝熱管５５と凝縮器４内に設置された凝縮伝
熱管５６と冷却塔５７の間を冷却水ポンプ５８により冷
却水を循環させる冷却水配管５９，冷温水配管５４の蒸
発器５の出口側に設置された冷温水温度検出手段１０
１，高温再生器２に設置された圧力検出手段102,冷温水
温度検出手段１０１や圧力検出手段１０２からの信号を
受けて、高温再生器２に設置されたバーナ１０や流量調
整弁３２へ制御信号を送る制御装置１０３から構成され
ている。

【００１０】冷房運転時にシステムは次のように動作す
る。冷房運転時には弁１７は閉じている。また、弁２６
及び弁２８は閉じている。

【００１１】吸収器１の下部にある溶液タンク２４の溶
液は、溶液循環ポンプ８により低温熱交換器６に送られ
た後、一部は高温熱交換器７，フロート弁３１を通って
高温再生器２へ送られ、残りは低温再生器３へ送られて
散布装置１１から散布される。高温再生器２に送られた
溶液はバーナ１０に加熱されて沸騰し冷媒蒸気を発生す
る。発生した冷媒蒸気は低温再生器３に送られて伝熱管
１２の管内で凝縮した後、絞り１３を通って凝縮器４へ
送られる。この時の凝縮熱は、散布装置１１から散布さ
れて伝熱管１２の管外を流下する溶液を加熱して、再
び、冷媒蒸気を発生させる。発生した冷媒蒸気は凝縮器
４へ送られ、凝縮伝熱管５６内を流れる冷却水により冷
却されて凝縮し、高温再生器からの冷媒と合流して冷媒
タンク３１に溜められる。一方、高温再生器２で冷媒蒸
気を発生して濃縮された濃溶液は、高温再生器２の堰か
ら溢れてフロートボックス３０に送られた後、高温熱交
換器７に送られる。濃溶液はさらに高温熱交換器７で吸
収器からの希溶液と熱交換して温度を下げた後、流量調
整弁３２を通って低温再生器３からの濃溶液と合流す
る。合流した濃溶液は、低温熱交換器６で吸収器１から
の希溶液と熱交換してさらに温度を下げ、溶液管２２を
通って溶液散布装置２３へ送られ、吸収器１内に散布さ
れる。散布された濃溶液は、吸収伝熱管５５内を流れる
冷却水により冷却されつつ蒸発器５からの冷媒蒸気を吸
収して濃度が薄くなり、希溶液として溶液タンク２４に
戻る。一方、凝縮器４の下部の冷媒タンク３１に溜めら
れた液冷媒は、冷媒液管１４，絞り１５を経由して蒸発
器５に流入する。蒸発器５では、下部に設けられた冷媒
タンク２１の液冷媒が、冷媒ポンプ９により冷媒管１
８，フロート弁１９を通って冷媒散布装置２０に送ら
れ、蒸発器５内の蒸発伝熱管５１上に散布され、管群内
を流れる冷水と熱交換して蒸発し、その結果、冷水から
蒸発潜熱を奪い冷凍作用が得られる。蒸発した冷媒は、
吸収器１へ流出して、吸収器１内を流下する濃溶液に吸
収される。

【００１２】一方、冷却塔５７で冷却された冷却水は、
冷却水ポンプ５８により吸収器１に送られ吸収伝熱管５
５で吸収熱を奪って温度上昇し、次に凝縮器４に送られ
凝縮伝熱管５６で凝縮熱を奪ってさらに温度上昇する。
その後、冷却塔５７に戻って冷却される。

【００１３】また、蒸発器５内の蒸発伝熱管５１で冷却
された冷水は冷温水ポンプ５３で室内機５２に送られ、
室内を冷房して温度上昇し、再び蒸発器に戻る。

【００１４】冷房運転中に冷房負荷が停止したり急に小
さくなって溶液を希釈する必要がある場合には、弁２６
を開いて冷媒タンク２５に溜った液冷媒を、弁２６及び
冷媒ブロー配管２７を介して溶液内に送り込み、溶液を
希釈する。

【００１５】冷房運転において、冷温水配管５４に設置
された冷温水温度検出手段１０１により検出された冷水
温度がある設定値より低くなった場合に、制御装置１０
３はバーナ１０を停止するように制御し、冷水温度が別
のある設定値より高くなった場合には、制御装置１０３
はバーナ１０を起動するように制御して、容量制御を行
う。

【００１６】一方、暖房運転時にシステムは次のように
動作する。暖房運転時には弁１７及び弁２８は開となっ
ており、冷却水ポンプ５８を停止し吸収器１内の吸収伝
熱管５５及び凝縮器４内の凝縮伝熱管５６に冷却水は流
さない。また、弁２６は閉とし、冷媒ポンプ９は停止と
する。

【００１７】吸収器１の下部にある溶液タンク２４の溶
液は、溶液循環ポンプ８により低温熱交換器６に送られ
た後、一部は高温熱交換器７，フロート弁３１を通って
高温再生器２へ送られ、残りは低温再生器３へ送られて
散布装置１１から散布される。高温再生器２に送られた
溶液はバーナ１０に加熱沸騰されて冷媒蒸気を発生す
る。発生した冷媒蒸気は低温再生器３に送られて伝熱管
１２の管内で凝縮した後、絞り１３を通って凝縮器４へ
送られる。この時の凝縮熱は、散布装置１１から散布さ
れて伝熱管１２の管外を流下する溶液を加熱して、再び
冷媒蒸気を発生させる。発生した冷媒蒸気は凝縮器４へ
送られるが、凝縮器４内に設けられた管群内に冷却水が
流されていないので、凝縮液化せず、冷媒蒸気管１６，
弁１７を経由して蒸発器５に送られる。また、高温再生
器からの液冷媒は、冷媒液管１４，絞り１５を経由して
蒸発器５に流入する。蒸発器５では凝縮器からの冷媒蒸
気が、蒸発伝熱管５１を流れる温水と熱交換して凝縮液
化し、この時の凝縮潜熱により温水を加熱して暖房能力
を発生する。凝縮液化した液冷媒は冷媒タンク２１で凝
縮器４からの液冷媒と合流して溜められ、冷媒ポンプ９
により、冷媒管１８，フロート弁１９，冷媒管２９，弁
２８を経由して吸収器１に送られる。一方、高温再生器
２で冷媒蒸気を発生して濃縮された濃溶液は、高温再生
器２の堰から溢れてフロートボックス３０に送られた
後、高温熱交換器７に送られ、高温熱交換器７で吸収器
からの希溶液と熱交換して温度を下げた後、流量調整弁
３２を通って、低温再生器３からの濃溶液と合流する。
合流した濃溶液は、低温熱交換器６で吸収器１からの希
溶液と熱交換してさらに温度を下げ、溶液管２２を通っ
て溶液散布装置２３へ送られ、吸収器１内に散布され
る。吸収伝熱管５５内には冷却水が流れていないので、
散布された濃溶液は吸収伝熱管５５を流下し、溶液タン
ク２４に戻る。

【００１８】また、蒸発器５内の蒸発伝熱管５１で加熱
された温水は冷温水ポンプ５３で室内機５２に送られ、
室内を暖房して温度低下し、再び蒸発器に戻る。

【００１９】暖房運転時に冷媒タンク２１の液冷媒が、
冷媒スプレーポンプ９により送り出されて、冷媒散布装
置２０へは送られずに、溶液管２９へ送られるようにす
るには、それぞれの管路抵抗を適当に調整すれば良い。

【００２０】暖房運転において、冷温水配管５４に設置
された冷温水温度検出手段１０１により検出された温水
温度がある設定値より高くなった場合に、制御装置１０
３はバーナ１０を停止するように制御し、温水温度が別
のある設定値より低くなった場合には、制御装置１０３
はバーナ１０を起動するように制御して、容量制御を行
う。

【００２１】冷房運転及び暖房運転では、バーナ１０が
起動，停止することにより高温再生器２内の圧力が高く
なったり低くなったりする。高温再生器２に設置された
圧力検出手段１０２により検出された高温再生器圧力が
ある設定値より低くなった場合には、制御装置１０３は
流量調整弁３２の流動抵抗を低下するように制御し、高
温再生器圧力がある設定値より高くなった場合には、制
御装置１０３は流量調整弁３２の流動抵抗を大きくする
ように制御する。

【００２２】本実施例によれば、空調負荷が小さくなっ
てバーナが停止し、高温再生器２の圧力が低下して、高
温再生器２から吸収器１への濃溶液の流動が悪くなった
場合に、高温熱交換器７の下流に設けた流量調整弁３２
の流動抵抗を小さくするように制御するので、溶液の循
環が確保され、濃溶液が結晶するという不具合点を防止
することができる。

【００２３】本実施例では、高温再生器２からの濃溶液
が高温熱交換器７を通過した後の配管であって、低温再
生器３からの濃溶液と合流する手前の配管の途中に流量
調整弁３２を設置したが、高温再生器２からの濃溶液が
高温熱交換器７に送られる配管の途中に設置しても同様
の効果が得られる。

【００２４】また、本実施例では可変流動抵抗装置とし
て流量調整弁３２を設置したが、絞りとこの絞りをバイ
パスする配管に開閉弁を設けてもよい。開閉弁をオン−
オフすることにより、流動抵抗を変化させることができ
る。

【００２５】また本実施例では、高温再生器２の圧力と
してあらかじめ二つの設定値を定めておき、圧力がその
設定値を超えて変化するときに、流量調整弁の開度を調
整して流動抵抗を変化させているが、高温再生器の圧力
に対応して流動抵抗の値を滑らかに変化するように制御
しても良い。この場合には、より精密な制御を行うこと
ができる。

【００２６】次に、本発明の他の実施例を図２により説
明する。

【００２７】図１の実施例と異なるのは、高温再生器２
で濃縮された溶液がフロートボックス３０を通って高温
熱交換器７に送られ、その後、可変流動抵抗装置である
流量調整弁３２を通過し、低温熱交換器６に送られるの
ではなく、低温再生器３に送られるようにした点であ
る。低温再生器３に送られた溶液は、スプレー装置１０
から散布され、伝熱管１２で高温再生器２からの蒸気に
より加熱されさらに濃縮されて、低温熱交換器６に送ら
れる。

【００２８】本実施例の特徴は吸収器１からの希溶液は
すべて高温再生器２へ送られて濃縮され、その後、低温
再生器３に送られてさらに濃縮された後、吸収器１へ戻
るというシリーズの溶液流れとなっていることである。

【００２９】本実施例でも図１の実施例と同様に、空調
負荷が小さくなってバーナが停止し、高温再生器２の圧
力が低下して、高温再生器２から低温再生器３への濃溶
液の流動が悪くなった場合に、高温熱交換器７の下流に
設けた流量調整弁３２の流動抵抗を小さくするように制
御するので、溶液の循環が確保され、濃溶液が結晶する
という不具合点を防止することができる。

【００３０】次に、本発明の他の実施例を図３により説
明する。

【００３１】図１の実施例と異なる点は、高温再生器２
に設置された圧力検出手段１０２の代りに、低温再生器
３に設置され高温再生器２からの冷媒蒸気を凝縮してそ
の凝縮熱により低温再生器内の溶液を加熱する伝熱管１
２の、出口側に温度検出手段１０４を設けた点である。
そして、温度検出手段１０４により検出された温度か
ら、高温再生器２の圧力を推定することができ、制御装
置１０３に温度と圧力の関係を組み込んでおくことによ
り、高温再生器２の圧力に対応して図１の実施例と同様
な制御を行うことができる。

【００３２】本実施例でも図１の実施例と同様に、空調
負荷が小さくなってバーナが停止し、高温再生器２の圧
力が低下して、高温再生器２から低温再生器３への濃溶
液の流動が悪くなった場合に、高温熱交換器７の下流に
設けた流量調整弁３２の流動抵抗を小さくするように制
御するので、溶液の循環が確保され、濃溶液が結晶する
という不具合点を防止することができる。また、本実施
例では圧力検出手段１０２の代りに温度検出手段１０４
を用いて高温再生器圧力を推定するようにしているの
で、比較的安価なセンサを用いることができる。

【００３３】

【発明の効果】本発明では高温再生器からの濃溶液が高
温熱交換器を通り低温再生器へ流入するまでの流路、あ
るいは低温再生器からの濃溶液と合流するまでの流路の
途中に、可変流動抵抗を設け、定格運転時で高温再生器
の圧力が高い場合にはこの可変流動抵抗の抵抗値を大き
くし、負荷が小さくなって高温再生器の熱入力が停止
し、高温再生器の圧力が低い場合にはこの可変流動抵抗
の抵抗値を小さくするような構成あるいは制御を行うよ
うにしたので、熱入力が停止して高温再生器の圧力が低
下した場合にも溶液循環量を確保することができ、この
状態が長時間にわたって継続しても、濃溶液が結晶して
しまうという不具合点を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の系統図。

【図２】本発明の第二の実施例の系統図。

【図３】本発明の第三の実施例の系統図。

【符号の説明】

２…高温再生器、３…低温再生器、７…高温熱交換器、
３２…流量調整弁、１０１…冷水温度検出手段、１０２
…圧力検出手段、１０３…制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】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，溶液ポンプ，冷媒ポンプを
   含んで配管接続して吸収冷凍サイクルを構成した吸収冷
   温水機において、前記高温再生器から前記高温熱交換器
   を通り、前記低温再生器からの濃溶液と合流するまでの
   濃溶液流路の途中に、可変流動抵抗を設け、前記高温再
   生器の圧力検出手段を設け、前記高温再生器の圧力が高
   い場合には前記可変流動抵抗の抵抗値を大きくし、前記
   高温再生器の圧力が低い場合には前記可変流動抵抗の抵
   抗値を小さくするように制御を行うようにしたことを特
   徴とする吸収冷温水機。