JPH06281283A

JPH06281283A - 吸収冷凍機及びその制御方法

Info

Publication number: JPH06281283A
Application number: JP6947493A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Oka; 雅博岡; Makoto Nakamura; 誠中村; Hiroshi Kojima; 弘小島; Satoshi Nishimaki; 智西巻
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 1993-03-29
Filing date: 1993-03-29
Publication date: 1994-10-07
Anticipated expiration: 2015-11-27
Also published as: JP3112596B2

Abstract

(57)【要約】【目的】運転時の負荷、機構、その他の各種条件に対
応して冷凍能力及び効率を最大限に向上することが出来
る温水焚の吸収冷凍機及びその制御方法の提供。【構成】熱源に連通する温水系（２）と、冷房負荷に
連通する冷水系（３）と、冷却塔に連通する冷却水系
（４）とを含む吸収冷凍機（２０、３０）の制御に際し
て、温水系（２）の排出側ライン（２Ｏ）を流過して吸
収冷凍機（２０、３０）から熱源に向かう温水の温度を
温水出口温度計測手段（３４）により計測し、計測され
た温水出口温度に応答して吸収冷凍機（２０、３０）に
流入する冷却水温度を冷却水入口温度制御手段（Ｌ２、
Ｖ１、３６、４０）により制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱源に連通する温水系
と、冷房負荷に連通する冷水系と、冷却塔に連通する冷
却水系とを含む吸収冷凍機及びその制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガスエンジンを利用したコジェネレーシ
ョンシステム等における排熱を温水焚吸収冷凍機に利用
して、以てエネルギの有効利用を図る事は従来から提案
されている。そして、その様な温水焚吸収冷凍機では、
温水系は熱源であるコジェネレーションシステムに連通
して、その排熱を温水焚吸収冷凍機に供給している。

【０００３】ここで、温水焚吸収冷凍機の制御方法とし
ては、温水系の流量を制御する技術が従来から知られて
いる。図５−７はその様な従来技術を示している。図５
−７において、温水系は符号２で示されており、冷水系
は符号３で示されており、冷却水系は符号４で示されて
いる。そして、各配管系において、入口側（温水焚吸収
冷凍機に流入する側）には符号Ｉが添えられ、出口側
（温水焚吸収冷凍機から流出する側）には符号Ｏが添え
られている。

【０００４】図５で示す温水焚吸収冷凍機１では、冷水
系３の出口側３Ｏに温度検出手段５が設けられ、温度検
出手段５の出力信号は温水系２に設けられた三方弁６の
開度調節手段７に送出されている。そして、三方弁６の
開度を調節する事により、吸収冷凍機１をバイパスして
分岐管２Ｂを流れる温水流量が制御される。

【０００５】図６で示す温水焚吸収冷凍機８では、温水
系２の入口側管路２Ｉを流れる温水の液温を温度検出手
段９で測定し、その結果を三方弁６の開度調節手段７に
送出する。一方、図７で示す温水焚吸収冷凍機１０で
は、温水系２の出口側管路２Ｏに液温検出手段１１が設
けられており、その出力が三方弁６の開度調節手段７に
送出されている。

【０００６】なお、図５−７で示す従来の温水焚吸収冷
凍機１、８、１０において、冷却水系４の入口側管路４
Ｉの液温は、例えば３１℃となる様に設定されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図５〜図７で温水流量
制御の効果が出るのは定格流量の２０％以下に絞られた
時である。この場合、伝熱管内側の熱伝達率が悪くなる
ため再生器の伝熱管の伝熱性能は低下する。これに伴い
再生器における溶液再生温度は低下し、温水焚吸収冷凍
機の性能は低下してしまう。

【０００８】また、図５〜７で示す温水焚吸収冷凍機
１、８、１０においては、冷水系出口３Ｏの温度（図５
参照）や温水系入口２Ｉの温度（図６参照）や温水系出
口温度２Ｏの温度（図７参照）が低く冷凍機に温水が供
給されなくなった場合であっても、温水は冷凍機をバイ
パスして循環するように構成されているので、温水系２
に配置されたポンプ１２を駆動し続けなければならな
い。すなわち、図５〜７で示すような従来技術におい
て、温水焚吸収冷凍機に温水を供給する必要が無い場合
においても温水系のポンプ１２を駆動し続ける事は無駄
であり、エネルギの有効利用という趣旨に反する、とい
う問題を生じるのである。

【０００９】さらに、図５で示す温水焚吸収冷凍機１で
は、開度調節手段７は冷水系３の出口側３Ｏの温度が所
定温度（例えば７℃）以下である場合は冷凍機１に送ら
れる温水流量が絞られてしまう。そのため、温水系２に
連通する熱源（排熱源）から排熱を利用できる状態であ
っても、冷水系出口側３Ｏの液温が所定温度以下であれ
ば冷凍機１に送られる温水量が減少するので排熱が十分
に利用されない、と言う問題を生じる。この様な事態
は、エネルギの有効利用という趣旨に反するものであ
る。

【００１０】本発明は上述したような従来技術の問題点
に鑑みて提案されたものであり、運転時の負荷、機構、
その他の各種条件に対応して冷凍能力及び効率を最大限
に向上することが出来る温水焚の吸収冷凍機及びその制
御方法の提供を目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の吸収冷凍機は、
熱源に連通する温水系と、冷房負荷に連通する冷水系
と、冷却塔に連通する冷却水系とを含む吸収冷凍機にお
いて、温水系の排出側ラインを流過して吸収冷凍機から
熱源に向かう温水の温度を計測する温水出口温度計測手
段と、該計測手段の出力に応答して吸収冷凍機に流入す
る冷却水温度を調節する冷却水入口温度制御手段、とを
含んでいる。

【００１２】また、本発明の吸収冷凍機の制御方法は、
熱源に連通する温水系と、冷房負荷に連通する冷水系
と、冷却塔に連通する冷却水系とを含む吸収冷凍機の制
御方法において、温水系の排出側ラインを流過して吸収
冷凍機から熱源に向かう温水の温度を計測する温水出口
温度計測工程と、計測された温水出口温度に応答して吸
収冷凍機に流入する冷却水温度を調節する冷却水入口温
度制御工程、とを含んでいる。

【００１３】本発明の実施に際して、上述した冷却水入
口温度制御手段或いは冷却水入口温度制御工程は、冷却
塔を経由する冷却水流量を調節することによって行われ
るのが好ましい。また、冷却塔の冷却能力を調節するこ
とによって行われるのも好ましい。

【００１４】

【作用】上述するような構成を具備する本発明の吸収冷
凍機及びその制御方法によれば、温水系の排出側ライン
を流過して吸収冷凍機から熱源に向かう温水の温度を計
測し、計測された温水出口温度に応答して吸収冷凍機に
流入する冷却水温度を調節している。すなわち、入口側
の冷却水温度が低ければ低いほど吸収冷凍機の能力は向
上するが、入口側の冷却水温度が低温になりすぎると温
水系から供給される熱を余計に消費してしまう事にな
る。そのため、吸収冷凍機から熱源に向かう温水、温水
系の出口側を流れる温水、の液温を検出し、温水系出口
側温度が所定値以下になった場合には冷却水入口温度を
上昇させている。以て、温水系から供給される熱を余計
に消費する事が無い範囲で、冷却水入口温度を可能な限
り低くしているのである。

【００１５】ここで、本発明においては冷却水入口温度
が制御され、温水焚吸収冷凍機に供給される冷却水流量
は一定である。換言すると、本発明によれば吸収冷凍機
には常に一定量の冷却水が供給され、図５−７で示す従
来技術の温水系におけるポンプのように吸収冷凍機に温
水が供給されない場合にも駆動されるという事態が存在
しないので、温水系に配置された（温水用の）ポンプ及
び冷却水系に配置された（冷却水用の）ポンプの駆動に
無駄が無い。そのため、ポンプ等の補機により消費され
る電力（補機電力）が節約され、省エネルギの要請に合
致する。

【００１６】さらに、温水流量制御で起こる様な再生器
の伝熱管の伝熱性能が低下することもない。従って、こ
れに伴う温水焚吸収冷凍機の性能低下を防ぐことが可能
となり、この点においても省エネルギの要請に更に合致
する事となる。

【００１７】

【実施例】以下、図１−４を参照して本発明の実施例に
ついて説明する。なお、図中、共通する部材については
共通する符号を用いて表現する。

【００１８】図１において、全体を符号２０で示す温水
焚吸収冷凍機は、温水系２、冷水系３、冷却水系４を有
しており、各配管系において、入口側（温水焚吸収冷凍
機に流入する側）には符号Ｉが添えられ、出口側（温水
焚吸収冷凍機から流出する側）には符号Ｏが添えられて
いる。また、各配管系において、水の供給、排出のため
に設けられているポンプには、それぞれ符号Ｐが添え字
として付されている。

【００１９】冷却水系４には、吸収冷凍機２０から戻っ
て加熱された冷却水の温度を下げるための冷却塔３２が
設けられている。冷却水系の出口側配管４Ｏは、この冷
却塔３２に向かう配管Ｌ１と、冷却塔３２をバイパスし
て入口側配管４Ｉと合流するバイパス配管Ｌ２、とに分
岐してしている。そして、バイパス配管Ｌ２と、冷却水
系の入口側配管４Ｉとの合流点には、三方弁Ｖ１が設け
られている。

【００２０】この三方弁Ｖ１は、バイパス配管Ｌ２側か
ら流入する冷却水流量、すなわちバイパス配管Ｌ２の流
量、が制御可能であるように構成されている。ここで、
バイパス配管Ｌ２の流量を増加すれば、冷却塔３２で冷
却されない水の流量（冷却塔３２をバイパスする水の流
量）が増加する事となるため、吸収冷凍機２０内に供給
される冷却水の温度（冷却水系入口配管を流れる冷却水
の液温）が高くなる。一方、バイパス配管Ｌ２の流量を
減少すれば、配管系Ｌ１を介して冷却塔３２に送られて
冷却される水の流量が増加する事になるので、冷却水入
口側配管を流れる冷却水の液温は低下する。

【００２１】図１の温水焚吸収冷凍機２０は、温水系２
の出口側配管２Ｏに温度検出手段３４を設けている。そ
して、温度検出手段３４の出力は、信号伝達ラインＳＬ
１を介して、三方弁Ｖ１の開度（バイパス管Ｌ２の流量
と対応する）を制御する開度調節手段３６に送出されて
おり、バイパス管Ｌ２の流量或いは冷却水入口側配管４
Ｉを流れる冷却水液温を、温水系２の出口側２Ｏにおけ
る温水液温により制御しているのである。

【００２２】温水系出口側配管２Ｏの温水液温による冷
却水入口側配管４Ｉの冷却水液温の制御については、図
２をも参照して以下に説明する。

【００２３】温水焚吸収冷凍２０の運転に際して、温度
検出手段３４により温水系出口側配管２Ｏを流れる温水
の液温（図２では符号Ｔで示す）を計測する（ステップ
Ｓ１）。計測された温水液温Ｔは、信号伝達ラインＳＬ
１を介して開度調節手段３６に送出され、その値が所定
値以下であるか否かが判断される（ステップＳ２）。な
お、当該所定値は、冷水入口温度または冷却水入口温度
等の関数とすることも可能である。ここで、計測された
温水液温Ｔが所定値より低い場合には（ステップＳ２が
ＹＥＳ）、冷却水系入口側配管４Ｉを流れ冷凍機２０に
供給される冷却水液温が低温になり過ぎており、温水系
から供給される熱を余計に消費しているものと判断され
る。そのため、バイパス管Ｌ２を流れる冷却水流量を増
加するべく、三方弁Ｖ１の開度を調節する（ステップＳ
３）。

【００２４】一方、計測された温水液温Ｔが所定値より
高い場合には（ステップＳ２がＮＯ）、冷凍機２０に供
給される冷却水の温度をより低くしても不都合は生じな
い状態であると判断される。上述した通り、冷凍機に供
給される冷却水温度は低いほど冷凍機の性能は向上する
ので、その様な場合には冷却水系入口４Ｉを流れて冷凍
機に供給される冷却水温度をより低くするべく制御が行
われる。図１の実施例の場合には、三方弁Ｖ１の開度を
調節して、バイパス管Ｌ２を流れる流量を減少する（ス
テップＳ４）。場合によっては、管Ｌ１、Ｌ２のいずれ
かの流量がゼロとなる。

【００２５】以下、ステップＳ３或いはステップＳ４の
制御工程を実施した後に、再びステップＳ１に戻るので
ある。

【００２６】図３は本発明のその他の実施例を示してい
る。この実施例においては、冷却水系４に介装された冷
却塔３８の冷却ファン４０の回転数は、信号伝達ライン
ＳＬ２を介して伝達される温水系出口側配管系２Ｏを流
れる温水液温（検出手段３４により計測されている）に
対応して変化する。より具体的には、該温水液温が高け
れば冷却ファン回転数が増加し、温水液温が低ければ冷
却ファン回転数が減少するのである。

【００２７】図４をも参照して図３の実施例における冷
却水液温の制御の態様を説明すると、先ず、温度検出手
段３４により温水系２Ｏを流れる温水液温（図４では符
号Ｔで示す）を計測する（ステップＳ１１）。そして、
その値が所定値以下であるか否かが判断される（ステッ
プＳ１２）。

【００２８】計測された温水液温Ｔが所定値より低い場
合には（ステップＳ１２がＹＥＳ）、冷却水系入口側配
管４Ｉを流れ冷凍機２０に供給される冷却水液温が低温
になり過ぎており、温水系から供給される熱を余計に消
費しているものと判断される。そのため、冷却水系４の
入口側配管４Ｉを流れる冷却水の液温を上昇するべく、
冷却ファン４０の回転数を減少させるのである。（ステ
ップＳ１３）。

【００２９】一方、計測された温水液温Ｔが所定値より
高い場合には（ステップＳ１２がＮＯ）、図１、２の場
合と同様に、冷却水系入口４Ｉを流れて冷凍機に供給さ
れる冷却水温度をより低くするべく制御が行われる。す
なわち、冷却ファン４０の回転数を増加し（ステップＳ
１４）、冷却塔３８において冷却水液温をより低下させ
るのである。

【００３０】以下、ステップＳ１３或いはステップＳ１
４の制御工程を実施した後に、再びステップＳ１１に戻
るのである。

【００３１】なお、図示の実施例はあくまでも例示であ
り、本発明の技術的範囲を限定するためのものではな
い。例えば、温水焚吸収冷凍機に供給される冷却水液温
を制御する態様や、温度検出手段の配置、その他につい
ては、多岐に亘る変更、変形が可能である。

【００３２】

【発明の効果】本発明の作用効果を以下に列挙する。

【００３３】（１）温水系から供給される熱を余計に
消費する事が無い範囲で、冷却水入口温度を可能な限り
低くしているので、温水焚吸収冷凍機の冷凍能力及び冷
却効率を可能な限り向上する事が可能となる。

【００３４】（２）低温排熱の有効利用に伴う省エネ
ルギが達成される。

【００３５】（３）ポンプ等の補機により消費される
電力（補機電力）が節約され、省エネルギの要請に更に
合致する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例をブロックにて示す図。

【図２】図１の実施例の制御フローチャートを示す図。

【図３】本発明の１実施例をブロックにて示す図。

【図４】図３の実施例の制御フローチャートを示す図。

【図５】従来の温水焚吸収冷凍機の１例をブロックで示
す図。

【図６】従来の温水焚吸収冷凍機の他の例をブロックで
示す図。

【図７】従来の温水焚吸収冷凍機の更に別の例をブロッ
クで示す図。

【符号の説明】

１、８、１０、２０、３０・・・温水焚吸収冷凍機２・・・温水系３・・・冷水系４・・・冷却水系２Ｉ、３Ｉ、４Ｉ・・・入口側配管２Ｏ、３Ｏ、４Ｏ・・・出口側配管５、９、１１、３４・・・温度検出手段６、Ｖ１・・・三方弁７、３６・・・開度調節手段２Ｂ・・・分岐管３２、３８・・・冷却塔４０・・・冷却ファンＬ１・・・配管Ｌ２・・・バイパス配管ＳＬ１、ＳＬ２・・・信号伝達ライン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱源に連通する温水系と、冷房負荷に連
通する冷水系と、冷却塔に連通する冷却水系とを含む吸
収冷凍機において、温水系の排出側ラインを流過して吸
収冷凍機から熱源に向かう温水の温度を計測する温水出
口温度計測手段と、該計測手段の出力に応答して吸収冷
凍機に流入する冷却水温度を調節する冷却水入口温度制
御手段、とを含む事を特徴とする吸収冷凍機。
【請求項２】熱源に連通する温水系と、冷房負荷に連
通する冷水系と、冷却塔に連通する冷却水系とを含む吸
収冷凍機の制御方法において、温水系の排出側ラインを
流過して吸収冷凍機から熱源に向かう温水の温度を計測
する温水出口温度計測工程と、計測された温水出口温度
に応答して吸収冷凍機に流入する冷却水温度を調節する
冷却水入口温度制御工程、とを含む事を特徴とする吸収
冷凍機の制御方法。