JPH07280384A

JPH07280384A - 二重効用吸収式冷温水機

Info

Publication number: JPH07280384A
Application number: JP6071911A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Oshima; 正彦大島
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1994-04-11
Filing date: 1994-04-11
Publication date: 1995-10-27
Anticipated expiration: 2014-03-24
Also published as: JP2873538B2

Abstract

(57)【要約】【目的】高温再生器からの蒸気抜けや、低温再生器に
おける凝縮冷媒の溜りを十分に防止して、低温再生器で
の入熱量の低下による冷房効率の低下を防止、あるい
は、高温再生器の異常高温、異常高圧力の発生の異常運
転による冷凍機の運転停止の防止を確実にする。【構成】冷媒液導管１３には、オリフィス径を連続的
に可変できるオリフィス１５を設けている。冷媒液導管
１３には、低温再生器４からの出口側でオリフィス１５
の上流側の冷媒液の温度Ｔ₁を検出する温度センサ１６
が設けられている。濃溶液導管１９には、低温再生器４
からの出口側で濃溶液の温度Ｔ₂を検出する温度センサ
１７が設けられている。温度差Ｔ₁ーＴ₂が基準値（１０
℃）より大きいときには、コントローラ１８はオリフィ
ス１５のオリフィス径を所定の基準値より大きくする旨
の信号を発し、逆に小さいときは、小さくする旨の信号
を発する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、二重効用吸収式冷温水
機に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来の二重効用吸収式冷温水機の
系統図である。以下では従来の二重効用吸収式冷温水機
について説明する。同図において、高温再生器１は内部
に燃焼室が収められ、冷媒を吸収して濃度が薄くなった
稀溶液を加熱し、この稀溶液から冷媒蒸気を発生する。
分離器２は冷媒蒸気を蒸発して濃度が濃くなった中間濃
溶液と冷媒蒸気とを分離し、前者を高温溶液熱交換器３
へ後者を低温再生器４へと送り込む。低温再生器４は高
温溶液熱交換器３により温度が低下した中間濃溶液を分
離器２からくる冷媒蒸気で再加熱し、中間濃溶液の中か
ら更に冷媒蒸気を発生させ、これを凝縮器５へ送出し、
かつ、中間濃溶液自身を濃溶液にするとともに、分離器
２からきた冷媒蒸気を一部凝縮し冷媒液にして凝縮器５
へと送り込む。凝縮器５は低温再生器４で発生した冷媒
蒸気と低温再生器４で冷媒液とならなかった冷媒蒸気と
を冷却水を用いて冷却液化して冷媒液にし蒸発器６へ送
り込む。蒸発器６は吸収器８と一体の吸収・蒸発器１２
をなしている。７は冷却すべき冷水を蒸発器６へ循環さ
せる冷水循環路であり、蒸発器６内では凝縮器５から送
られてくる冷媒液を散布し、冷媒液が冷媒蒸気となると
きの気化熱を利用して冷水を冷却する。

【０００３】吸収器８へは低温再生器４から低温溶液熱
交換器９を通ってきた濃溶液が散布・滴下され、この濃
溶液は蒸発器６内で気化した冷媒蒸気を吸収する。吸収
器８の吸収作用によって蒸発器６内は高真空が確保され
ており、蒸発器６内に散布された冷媒液は直ちに蒸発で
きるようになっている。また、吸収器８内に濃溶液が冷
媒蒸気を吸収して稀溶液となる際の冷却のため冷却水を
循環させる冷却水循環路１０が延びている。この冷却水
循環路１０は吸収器８をぬけた後、凝縮器５内に入り、
前述の低温再生器４で発生した冷媒蒸気と低温再生器４
で冷媒液とならなかった冷媒蒸気との冷却を行なう。高
温溶液熱交換器３は高温の中間濃溶液と低温の稀溶液と
の間で熱交換し、また、低温溶液熱交換器９は高温の濃
溶液と低温の稀溶液との間で熱交換を行い、高温側と低
温側とに２段に設けて熱交換効率の向上を図っている。
溶液循環ポンプ１１は吸収器８において冷媒蒸気を吸収
して稀溶液となったものを低温溶液熱交換器９および高
温溶液熱交換器３を介して高温再生器１に送り、再び循
環させる。

【０００４】低温再生器４の加熱源として用いられる、
高温再生器１で発生した冷媒蒸気は、低温再生器４内に
収納された加熱用コイル内を通過し、このときに、蒸気
潜熱を被加熱媒体である溶液に熱を奪われて凝縮して冷
媒液となり、冷媒液導管１３を介して凝縮器５に流入す
る。高温再生器１内は高圧であり、凝縮器５内は低圧で
あるため、両者の圧力差を調節するために冷媒液導管１
３にはオリフィス径が固定径のオリフィス１４が設けら
れている。すなわち、冷媒液導管１３に適切なオリフィ
ス径のオリフィス１４を設けて、高温再生器１からの蒸
気抜け、あるいは、低温再生器４における凝縮冷媒の溜
りを防止している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、冷却水の温度
や、高温再生器１へインプットする熱量などの外的な要
因が変動した場合に、あるいは、ごみ等によりオリフィ
ス１４が詰まってしまった場合などに、オリフィス１４
が固定径であることにより、冷媒蒸気抜けあるいは冷媒
液溜りを生じてしまう。例えば、冷却水温度が高くなれ
ば設定圧より圧力が高くなるため、高温再生器１からの
蒸気抜けが生じる。逆に、冷却水温度が低くなれば設定
圧より圧力が低くなるため、低温再生器４における凝縮
冷媒の溜りを生じる。高温再生器１へインプットする熱
量の変動などや、ごみ等によりオリフィス１４が詰まっ
てしまった場合などにも、冷却水温度の変動の場合と同
様に蒸気抜けや冷媒液溜りを生じてしまう。

【０００６】したがって、従来の技術によっては、冷却
水温度の変動などにより生じる高温再生器１からの蒸気
抜け、あるいは、低温再生器４における凝縮冷媒の溜り
を十分に防止することができない。このような蒸気抜け
や凝縮冷媒の溜りが生じると、低温再生器４での入熱量
の低下による冷房効率の低下を招来し、あるいは、高温
再生器１の異常高温、異常高圧力の発生の異常運転によ
る冷凍機の運転停止を招来してしまう。

【０００７】本発明は、高温再生器からの蒸気抜けや、
低温再生器における凝縮冷媒の溜りを十分に防止して、
低温再生器での入熱量の低下による冷房効率の低下を防
止、あるいは、高温再生器の異常高温、異常高圧力の発
生の異常運転による冷凍機の運転停止の防止を確実にす
ることができる二重効用吸収式冷温水機を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の第１の発明は、高温再生器側から送られてくる冷媒蒸
気を加熱源として、高温溶液熱交換器で温度が低下した
中間濃溶液を加熱し、この中間濃溶液から冷媒蒸気と濃
溶液とを発生させる低温再生器と、前記の加熱源として
用いられて凝縮し、冷媒蒸気から冷媒液となった該冷媒
液を凝縮器に導く冷媒液導管とを備えた二重効用吸収式
冷温水機において、前記冷媒液導管に設けられ、オリフ
ィス径を可変できるオリフィスと、前記の加熱源として
用いられた冷媒の前記低温再生器からの出口側での温度
Ｔ₁を検出する第１の温度検出器と、前記の中間濃溶液
から発生した濃溶液の前記低温再生器からの出口側での
温度Ｔ₂を検出する第２の温度検出器と、前記Ｔ₁から前
記Ｔ₂を減算した値を第１の演算値として演算する第１
の演算器と、前記第１の演算値が予め設定された値であ
る温度差基準値より大きいときは、前記オリフィス径を
該オリフィス径の大きさにつき予め設定されたオリフィ
ス径基準値より縮小し、前記第１の演算値が前記温度差
基準値より小さいときは、前記オリフィス径を前記オリ
フィス径基準値より拡大する制御器とを備えたことを特
徴とする二重効用吸収式冷温水機である。

【０００９】また、前記第１の演算値と前記オリフィス
径基準値との差を第２の演算値として演算する第２の演
算器を備え、前記制御器は、前記第２の演算値の大きさ
に応じて前記の縮小及び拡大を多段的に行なうことを特
徴とする第１の発明の二重効用吸収式冷温水機を第２の
発明とする。

【００１０】前記第１の演算値と前記オリフィス径基準
値との差を第２の演算値として演算する第２の演算器を
備え、前記制御器は、前記第２の演算値の大きさに比例
して前記の縮小及び拡大を連続的に行なうことを特徴と
する第１の発明の二重効用吸収式冷温水機を第３の発明
とする。

【００１１】前記制御器は、前記第２の演算値の大きさ
に比例した前記の連続的な縮小及び拡大を、前記第２の
演算値の単位量１℃当たり前記オリフィス径基準値の略
１０％に設定して行なうことを特徴とする第３の発明の
二重効用吸収式冷温水機を第４の発明とする。

【００１２】

【作用】低温再生器出口から流出する冷媒の蒸気相か液
相かの程度は、低温再生器で加熱源として用いられた冷
媒の、低温再生器からの出口側での温度Ｔ₁と、低温再
生器で中間濃溶液から発生した濃溶液の、低温再生器か
らの出口側での温度Ｔ₂とを測定し、Ｔ₁からＴ₂を減算
した値である第１の演算値を算出することにより知るこ
とができる。すなわち、冷却水温度が上昇したり、高温
再生器へインプットする熱量が大きくなったりした場合
には、低温再生器で凝縮できない蒸気量が増加するた
め、オリフィス上流側の冷媒の温度（低温再生器で加熱
源として用いられた冷媒の、低温再生器からの出口側で
の温度Ｔ₁）は上昇する。この場合、この温度Ｔ₁と、低
温再生器で中間濃溶液から発生した濃溶液の、低温再生
器からの出口側での温度Ｔ₂との温度差Ｔ₁−Ｔ₂（第１
の演算値）は拡大する。また、冷却水温度が下降した
り、高温再生器へインプットする熱量が小さくなったり
した場合は、逆に、オリフィス上流側の冷媒の温度は下
降し、低温再生器出口側の温度Ｔ₂に近づき、温度差Ｔ₁
−Ｔ₂は縮小する。

【００１３】また、ごみ等によりオリフィスが詰まった
場合には、オリフィスの抵抗が増大し、凝縮冷媒が低温
再生器内に溜るため、冷媒の温度Ｔ₁は低温再生器出口
側の温度Ｔ₂に近づき、温度差Ｔ₁−Ｔ₂は縮小する。

【００１４】そこで、第１の発明のように、オリフィス
のオリフィス径を従来の固定型から可変型のものに代
え、従来から設定しているような適切なオリフィス径
（具体的な大きさは、個々の冷凍機により種々異なる）
をオリフィス径基準値として設定し、オリフィス径がオ
リフィス径基準値である場合における温度差Ｔ₁−Ｔ₂を
温度差基準値として予め設定しておく。そして、第１の
演算値（温度差Ｔ₁−Ｔ₂）と温度差基準値とを比較し、
第１の演算値（温度差Ｔ₁−Ｔ₂）が温度差基準値より大
きくなったときは、オリフィス径を縮小する。逆に、第
１の演算値が温度差基準値より小さくなったときは、オ
リフィス径を拡大する。これにより、オリフィス径が固
定式である従来の技術によっては、オリフィス部での圧
力調整機構の不備によって冷却水温度の変動などにより
生じる、高温再生器からの蒸気抜け、あるいは、低温再
生器における凝縮冷媒の溜りの発生を抑制することがで
きる。第１の演算値が温度差基準値より大きくなったと
き、小さくなったときの、オリフィス径の拡大、縮小の
程度は、個々の冷凍機の特性に応じ、種々に設定するこ
とができる。

【００１５】この場合に、第１の演算値とオリフィス径
基準値との差の程度を考慮せずに、オリフィス径を拡
大、第１の設定値、縮小の３段階に制御してもよいが、
第２の発明のように、第１の演算値とオリフィス径基準
値との差を第２の演算値として算出し、この第２の演算
値の大きさに応じて多段的にオリフィス径の縮小及び拡
大を行なってもよい。この場合は、オリフィスの上流側
と下流側との圧力差の増減の程度に応じて、拡大、第１
の設定値、縮小の３段階制御より極め細かくオリフィス
径を可変でき、オリフィスの上流側と下流側との圧力調
整を、より正確に抑制でき、高温再生器からの蒸気抜
け、あるいは、低温再生器における凝縮冷媒の溜りの発
生をより十分に抑制することができる。

【００１６】さらに、第３の発明のように、第２の演算
値の大きさに比例して連続的にオリフィス径の縮小及び
拡大を行なってもよい。この場合は、オリフィスの上流
側と下流側との圧力差の増減の程度に応じて、さらに極
め細かくオリフィス径を可変でき、高温再生器からの蒸
気抜け、あるいは、低温再生器における凝縮冷媒の溜り
の発生を第２の発明より更に十分に抑制することができ
る。この場合、オリフィス基準値の大きさを１００％と
して、５０％〜２００％程度の範囲で、第２の演算値の
単位量１℃当たり、この基準値の略１０％程度オリフィ
ス径を縮小、拡大することが望ましいと思われる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１は本発明の一実施例である二重効用吸収式
冷凍機の系統図である。図４と同一符号の部材は、図４
を参照して説明した従来の二重効用吸収式冷凍機と同様
の部材であり、説明を省略する。本実施例の二重効用吸
収式冷凍機は、従来に固定オリフィス径のオリフィスに
代えて、冷媒液導管１３にオリフィス径を連続的に可変
できる可変型のオリフィス１５を備えている。冷媒液導
管１３には、低温再生器４で加熱源として用いられた冷
媒の、低温再生器４からの出口側で、冷媒液導管１３に
おけるオリフィス１５の上流側の温度Ｔ₁を検出する温
度センサ１６が設けられ、低温再生器４で中間濃溶液か
ら発生した濃溶液を低温溶液熱交換器９に導く濃溶液導
管１９には、低温再生器４からの出口側で、該濃溶液の
温度Ｔ₂を検出する温度センサ１７が設けられている。

【００１８】また、温度Ｔ₁、Ｔ₂の検出信号が入力され
て、オリフィス１５のオリフィス径を制御するコントロ
ーラ１８を備えている。このコントローラ１８にはオリ
フィス１５のオリフィス径の大きさについてオリフィス
径基準値が予め設定されている。この基準値は従来のオ
リフィスの固定径と同様、適切な大きさに設定され、そ
の大きさは個々の冷凍機により異なる。コントローラ１
８は、温度差Ｔ₁ーＴ₂を算出する。また、コントローラ
１８には温度差Ｔ₁ーＴ₂についての基準値である温度差
基準値が設定されている。

【００１９】コントローラ１８は、温度差Ｔ₁ーＴ₂と温
度差基準値との大きさを比較する。温度差基準値は、こ
の値より温度差Ｔ₁ーＴ₂が上昇したら、高温再生器１か
らの蒸気抜けが生じ、逆に、この値より温度差Ｔ₁ーＴ₂
が下降したら、低温再生器４における冷媒液の溜りが生
じるという値に設定する。この基準値も個々の冷凍機で
種々に設定されうるが、一般的には８℃〜１２℃程度の
範囲で設定され、本実施例では１０℃に設定されてい
る。図２は、冷却水温度と温度差Ｔ₁ーＴ₂との関係を示
すグラフ図であり、冷却水温度が高くなると温度差Ｔ₁
ーＴ₂も高くなって、上述の蒸気抜けが生じ、逆に冷却
水温度が低くなると温度差Ｔ₁ーＴ₂も低くなって、上述
の冷媒液の溜りが生じることを示している。

【００２０】温度差Ｔ₁ーＴ₂が温度差基準値より大きい
ときには、コントローラ１８はオリフィス１５のオリフ
ィス径をオリフィス径基準値より小さくする旨の信号を
発し、逆に、小さいときは、オリフィス径をオリフィス
径基準値より大きくする旨の信号を発する。図３は、こ
のような制御を示すフロー図である。すなわち、温度差
Ｔ₁−Ｔ₂がオリフィス径基準値より大きくなったとき
は、冷媒蒸気抜けが多くなったとして、オリフィス径を
縮小する。逆に、温度差Ｔ₁−Ｔ₂がオリフィス径基準値
より小さくなったときは、冷媒液溜りが生じたとして、
オリフィス径を拡大する。これにより、オリフィス径が
固定式である従来の技術によっては、冷却水温度の変動
などにより生じる、高温再生器１からの蒸気抜け、ある
いは、低温再生器４における凝縮冷媒の溜りの発生を抑
制することができる。オリフィス径の拡大、縮小の程度
は、個々の冷凍機の特性に応じ、適切と思われる値に種
々設定することができる。

【００２１】この場合に、温度差Ｔ₁−Ｔ₂とオリフィス
径基準値との差の程度を考慮せずに、オリフィス径の拡
大、縮小の程度を一律としてもよいが、温度差Ｔ₁−Ｔ₂
とオリフィス径基準値との差の大きさに応じて多段的に
オリフィス径の縮小及び拡大を行なってもよい。一例を
挙げると、オリフィス基準値を１００％とした場合に、
温度差Ｔ₁−Ｔ₂が、９．５℃〜１０．５℃のときは、オ
リフィス径はオリフィス径基準値を維持し、１０．５℃
〜１１．５℃のときは、オリフィス径をオリフィス径基
準値の１０％分縮小する。１１．５℃〜１２．５℃のと
きは、さらに１０％分縮小……というように、温度差Ｔ
₁−Ｔ₂が１℃上昇するごとにオリフィス径を基準値の１
０％縮小する。逆に、温度差Ｔ₁−Ｔ₂が、９．５℃〜
８．５℃のときは、オリフィス径を基準値の１０％分拡
大する。８．５℃〜７．５℃のときは、さらに基準値の
１０％分拡大……というように、温度差Ｔ₁−Ｔ₂が１℃
下降するごとにオリフィス径を基準値の１０％拡大す
る。

【００２２】このように多段的に拡大、縮小すれば、温
度差Ｔ₁−Ｔ₂とオリフィス径基準値との差の程度を考慮
せずに、オリフィス径の拡大、縮小の程度を一律とする
よりも、より極め細かくオリフィス径を可変でき、高温
再生器１からの蒸気抜け、あるいは、低温再生器４にお
ける凝縮冷媒の溜りの発生をより十分に抑制することが
できる。

【００２３】また、温度差Ｔ₁−Ｔ₂とオリフィス径基準
値との差の大きさに比例して連続的にオリフィス径の拡
大及び縮小を行なってもよい。この場合、オリフィス１
５の標準径を１００％とすれば、温度差Ｔ₁−Ｔ₂とオリ
フィス径基準値との差の大きさの単位量１℃当たり、オ
リフィス径基準値の略１０％程度オリフィス径を拡大、
縮小することが望ましいと思われる。この場合、例え
ば、温度差Ｔ₁−Ｔ₂が１１．２℃であれば、オリフィス
径の大きさを、オリフィス径基準値よりこの基準値の略
１２％縮小する。また、温度差Ｔ₁−Ｔ₂が８．４℃の場
合は、オリフィス径基準値よりこの基準値の略１６％拡
大することとなる。この場合は、上述のように多段的に
オリフィス径を拡大、縮小するよりも、更に極め細かく
オリフィス径を可変でき、高温再生器１からの蒸気抜
け、あるいは、低温再生器４における凝縮冷媒の溜りの
発生を更に十分に抑制することができる。

【００２４】なお、オリフィス径基準値を１００％とし
て、温度差Ｔ₁−Ｔ₂とオリフィス径基準値との差の大き
さの単位量１℃当たり、基準値の略１０％程度オリフィ
ス径を拡大、縮小する上述の何れの場合においても、オ
リフィス径の拡大、縮小は、オリフィス径基準値の５０
％〜２００％程度の範囲で行なうのが望ましい。

【００２５】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、高温再生
器からの蒸気抜けや、低温再生器における凝縮冷媒の溜
りを十分に防止できる。よって、低温再生器での入熱量
の低下による冷房効率の低下を防止、あるいは、高温再
生器の異常高温、異常高圧力の発生の異常運転による冷
凍機の運転停止の防止を確実にすることができる二重効
用吸収式冷温水機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である二重効用吸収式冷凍機
の系統図である。

【図２】本発明の一実施例である二重効用吸収式冷凍機
における、冷却水温度と温度差Ｔ₁ーＴ₂との関係を示す
グラフ図である。

【図３】本発明の一実施例である二重効用吸収式冷凍機
における制御を示すフロー図である。

【図４】従来の二重効用吸収式冷温水機の系統図であ
る。

【符号の説明】

１高温再生器２分離器３高温溶液熱交換器４低温再生器５凝縮器１３冷媒液導管１５オリフィス１６、１７温度センサ１８コントローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高温再生器側から送られてくる冷媒蒸気
を加熱源として、高温溶液熱交換器で温度が低下した中
間濃溶液を加熱し、この中間濃溶液から冷媒蒸気と濃溶
液とを発生させる低温再生器と、前記の加熱源として用
いられて凝縮し、冷媒蒸気から冷媒液となった該冷媒液
を凝縮器に導く冷媒液導管とを備えた二重効用吸収式冷
温水機において、前記冷媒液導管に設けられ、オリフィ
ス径を可変できるオリフィスと、前記の加熱源として用
いられた冷媒の前記低温再生器からの出口側での温度Ｔ
₁を検出する第１の温度検出器と、前記の中間濃溶液か
ら発生した濃溶液の前記低温再生器からの出口側での温
度Ｔ₂を検出する第２の温度検出器と、前記Ｔ₁から前記
Ｔ₂を減算した値を第１の演算値として演算する第１の
演算器と、前記第１の演算値が予め設定された値である
温度差基準値より大きいときは、前記オリフィス径を該
オリフィス径の大きさにつき予め設定されたオリフィス
径基準値より縮小し、前記第１の演算値が前記温度差基
準値より小さいときは、前記オリフィス径を前記オリフ
ィス径基準値より拡大する制御器とを備えたことを特徴
とする二重効用吸収式冷温水機。
【請求項２】前記第１の演算値と前記オリフィス径基
準値との差を第２の演算値として演算する第２の演算器
を備え、前記制御器は、前記第２の演算値の大きさに応
じて前記の縮小及び拡大を多段的に行なうことを特徴と
する請求項１項記載の二重効用吸収式冷温水機。
【請求項３】前記第１の演算値と前記オリフィス径基
準値との差を第２の演算値として演算する第２の演算器
を備え、前記制御器は、前記第２の演算値の大きさに比
例して前記の縮小及び拡大を連続的に行なうことを特徴
とする請求項１項記載の二重効用吸収式冷温水機。
【請求項４】前記制御器は、前記第２の演算値の大き
さに比例した前記の連続的な縮小及び拡大を、前記第２
の演算値の単位量１℃当たり前記オリフィス径基準値の
略１０％に設定して行なうことを特徴とする請求項３項
記載の二重効用吸収式冷温水機。