JPH073300B2 - 吸収冷凍機の保護装置 - Google Patents

吸収冷凍機の保護装置

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JPH073300B2
JPH073300B2 JP24791686A JP24791686A JPH073300B2 JP H073300 B2 JPH073300 B2 JP H073300B2 JP 24791686 A JP24791686 A JP 24791686A JP 24791686 A JP24791686 A JP 24791686A JP H073300 B2 JPH073300 B2 JP H073300B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は吸収冷凍機の運転効率の異常な低下言い代えれ
ば過熱状態を自動的に探知して警報を発したり、加熱を
止める保護装置に関する。
(ロ)従来の技術 吸収冷凍機の運転効率〔成績係数〕の異常な低下の要因
として、機内に不凝縮ガスが多量に存在する場合、機内
の熱交換器に多量のスケールが付着している場合、冷媒
に多量の吸収剤が混入している場合などが挙げられる。
そして、従来の吸収冷凍機においては、機内に不凝縮ガ
スが多量に存在する場合にこれを探知して不凝縮ガスを
機外へ自動排気するもの(例えば特公昭58−44307号公
報参照)、機内の熱交換器に多量のスケールが付着して
いる場合にこれを探知して警報を発するもの(例えば特
公昭61−15993号公報参照)、冷媒に多量の吸収剤が混
入している場合にこれを探知して冷媒ブローを自動的に
行うもの(例えば特開昭61−3960号公報参照)などが知
られている。
また、吸収冷凍機の運転効率が低下すると冷水出力が落
ちるため、これを上げようとする制御装置が働いて発生
器の加熱量が増大調節されることになる。しかし、上記
の要因で運転効率が低下した場合には加熱量を増やして
も冷凍能力は大きくならないため、入熱過剰となって吸
収冷凍機の過熱化を生じ、発生器の異常な温度高や圧力
高を引起こしてその構造部材の劣化や破損を招くことに
なる。
それ故、吸収冷凍機の過熱防止の従来の技術として、発
生器内の温度や圧力が異常に高くなったときに発生器の
加熱を止める安全装置の備えられたもの(例えば特開昭
52−9151号公報、特開昭52−45757号公報や実開昭52−7
1153号公報参照)が知られている。
(ハ)発明が解決しようとする問題点 スケール付着を探知して警報を発するものや不凝縮ガス
の自動排気装置、冷媒ブロー装置を備えたものなどは、
特定の要因で運転効率の低下を生じた際に有用であるも
のの、上述した要因以外の原因で運転効率の異常低下を
生じた場合には何ら役立たないという問題点をもってい
る。
また、発生器内の温度や圧力が異常に高くなったときに
加熱を止める安全装置の備えられたものは、吸収冷凍機
の過熱が始まってからかなりの時間が経過した後に安全
装置が働くことになるため、その間、発生器の加熱が継
続されて燃料などの熱源が無駄に消費される上に発生器
の構造部材の劣化を十分に防ぎ得ないという問題点をも
っている。なお、発生器内の圧力や温度が異常に高くな
る前に、例えば圧力や温度が定格値よりもやゝ高くなっ
たときに安全装置を働かすことによって加熱を止める方
法も採用できるが、吸収冷凍機においてはその熱収支の
バランスが保たれていても負荷や冷却水の温度条件によ
り発生器内の温度や圧力が変化するため、上記方法を採
用した場合、過熱を生じていなくても安全装置が頻繁に
働いてしまう問題点がある。つまり、従来のものは、吸
収冷凍機の過熱を適切に防ぐことが難しく、実用的でな
かった。
本発明は、これらの問題点に鑑み、吸収冷凍機の運転効
率の異常低下を確実に探知して発生器の過熱化を適切に
防ぐことの可能な保護装置の提供を目的としたものであ
る。
(ニ)問題点を解決するための手段 本発明は、前述の問題点を解決する手段として、吸収冷
凍機の冷水出入口温度差および冷却水出入口温度差の計
測器と、これら温度差の比率を演算すると共に算出した
比率が予め設定した限界比率に達しているか否かを判別
する判定器と、算出比率が限界比率に達したときの判定
器の判別信号により警報を発する報知器あるいは発生器
の加熱を止める加熱停止器とで吸収冷凍機の保護装置を
構成したものである。
(ホ)作用 吸収冷凍機の冷水出入口温度差ΔTEと冷却水出入口温度
差ΔTCと運転効率C.O.P.〔成績係数〕との関係は下記の
式で表わされる。
C.O.P.=1/〔FC・1/FE・ΔTC・1/ΔTE)−1〕 ここにおいて、FCは冷却水流量を示し、FEは冷水流量を
示す。なお、冷却水流量および冷水流量は、通常、一定
であるので、FC/FEは定数となる。
上記関係式から明らかなように、ΔTC/ΔTEの増大に伴
なってC.O.P.は低くなる関係にあることが分かる。
そして、本発明の保護装置においては、計測器がΔTC
ΔTEをそれぞれ検出し、判定器がその比率を算出する作
用を発揮するので、C.O.P.即ち運転効率の低下を確実に
探知することができる。かつまた、判定器が運転効率の
異常低下を探知して警報器あるいは発生器の過熱停止器
を作動させる作用をするので、いずれの要因で運転効率
の低下を来たしても吸収冷凍機の過熱化を適切に防ぐこ
とが可能となる。
(ヘ)実施例 第1図は本発明による吸収冷凍機の一実施例を示した概
略構成説明図である。第1図において、(A)は吸収冷
凍機であり、この吸収冷凍機は高温発生器(1)、低温
発生器(2)、凝縮器(3)、蒸発器(4)、吸収器
(5)、低温,高温溶液熱交換器(6),(7)、冷媒
用ポンプ(PR)および溶液用ポンプ(PA)を冷媒用管路
(8),(9)、冷媒液流下用管路(10)、冷媒液還流
用管路(11),(12)、稀溶液用管路(13),(14)、
中間濃度の溶液用管路(15),(16)および濃溶液用管
路(17),(18)で接続して冷媒〔水〕と溶液〔臭化リ
チウム水溶液〕の循環路を形成している。なお、(19)
は手動弁(VB)付きの冷媒ブロー用管路である。
(20)は高温発生器(1)の燃焼加熱室、(21),(2
1)…は燃焼ガス用通路、(22)は燃焼ガス用排気路、
(23)は低温発生器(2)の加熱器、(24)は凝縮器
(3)の冷却器、(25)は蒸発器(4)の熱交換器、
(26)は吸収器(5)の冷却器であり、(B)は高温発
生器(1)に備えたバーナーである。
(F)はバーナー(B)と接続した燃料供給路、(2
7),(28)は熱交換器(25)と接続した冷水用管路で
あり、(29),(30),(31)は冷却器(26),(24)
を直列に接続した冷却水用管路である。
(VF)は燃料供給路(F)に配備した制御弁、
(STE1),(STE2)はそれぞれ冷水用管路(27),(2
8)に配備した冷水温度センサーであり、(STC1),(S
TC2)はそれぞれ冷却水用管路(29),(31)に配備し
た冷却水温度センサーである。
(ME)は冷水温度センサー(STE1),(STE2)と電気的
に接続されている冷水出入口温度差計測器であり、
(MC)は冷却水温度センサー(STC1),(STC2)と電気
的に接続されている冷却水出入口温度差計測器である。
また、(COM)は前記計測器(ME),(MC)と電気的に
接続されたマイクロプロセッサーユニットなどのコンピ
ュータ部品の内蔵されている判定器で、これにより吸収
冷凍機(A)の冷水出入口温度差ΔTEと冷却水出入口温
度差ΔTCとの比率が算出されるようになっている。か
つ、判定器(COM)には上記温度差の限界比率を予め設
定するセット部(SET)が備えられており、このセット
部で設定した限界比率と前記算出比率の大きさが判定器
(COM)により比較されるようになっている。また、(S
TOP)は燃料の制御弁(VF)を全閉にする加熱停止器、
(ALARM)は報知器で、これら機器は判定器(COM)と電
気的に接続されている。そして、前記算出比率が限界比
率と同じ値になったときの判定器(COM)の判別信号に
より、報知器(ALARM)は警告音を発し、あるいは警告
表示をし、また加熱停止器(STOP)は制御弁(VF)を全
閉するようになっている。
すなわち、吸収冷凍機(A)の保護装置が前記計測器
(ME),(MC)と、判定器(COM)と、報知器(ALARM)
および加熱停止器(STOP)とで構成されているのであ
る。なお、加熱停止器(STOP)はバーナー(B)の作動
を停止させるものであっても良く、報知器(ALARM)は
テレビ受像機などを用いるようにしても良い。
なおまた、図示していないが、吸収冷凍機(A)には、
従来の吸収冷凍機と同様、その冷水出口温度により制御
弁(VF)の開度制御をするコントローラーや、高温発生
器(1)の過度の圧力高および温度高の際にその加熱を
止める安全装置や、不凝縮ガスの抽気装置などが装備さ
れていることは勿論である。
第2図は前述した関係式すなわち吸収冷凍機(A)の運
転効率C.O.P.と冷水出入口温度差ΔTEと冷却出入口温度
差ΔTCとの関係式をグラフで表わした線図であり、縦軸
にC.O.P.を示し、横軸に比率ΔTC/ΔTEを示している。
通常、二重効用吸収冷凍機においては、比率ΔTC/ΔTE
が1.1で低位発熱量基準のC.O.P.が1.2となるように設計
される。そして、吸収冷凍機(A)においては、限界比
率(ΔTC/ΔTEが1.25に設定される。すなわちC.O.
P.が1.0よりもやゝ低くなったときの比率ΔTC/ΔTE
限界比率として選定しているのである。なお、この限界
比率の設定値を吸収冷凍機の容量や負荷側の熱容量など
に応じて適当に選択できることが無論である。
次に、このように構成された保護装置を備えた吸収冷凍
機(A)の運転動作と併せて保護装置の動作について簡
単に説明する。
吸収冷凍機(A)が正常に運転されている際、保護装置
の判定器(COM)の算出比率ΔTC/ΔTEは1.1に近い値に
保たれ、限界比率(ΔTC/ΔTEよりも小さい値であ
るため、加熱停止器(STOP)および報知機(ALARM)へ
判定器(COM)の判別信号は送られずにそのまま運転が
継続される。
今、吸収冷凍機(A)の冷媒液に溶液が多量に混入した
り、あるいは、機内に外気が多量に侵入する等の異常を
生じた場合、吸収冷凍能力が急激に弱まって冷水出口温
度が上昇するため高温発生器(1)の加熱量が従来の吸
収冷凍機と同様に増大調節される。しかし、この場合、
加熱量を増やしても吸収冷凍能力はほとんど回復しない
ので、加熱量に対する冷水出力の割合すなわちC.O.P.は
低下する。その結果、ΔTC/ΔTEの増大となってあらわ
れる〔第2図参照〕。この増大を保護装置の計測器
(ME),(MC)および判定器(COM)が探知する。そし
て、ΔTC/ΔTEが1.25となったとき、言い代えれば、C.
O.P.が1.0よりも低い0.94程度になったとき、判定器(C
OM)の判別信号で報知器(ALARM)および加熱停止器(S
TOP)が作動して警報が発させられると同時に高温発生
器(1)の加熱が止められる。そして、二重効用吸収冷
凍機においては、C.O.P.が1.0近傍にあるときには、高
温発生器(1)内の液温は安全装置の作動温度程に高く
ならないのが通例であるので、吸収冷凍機(A)の過熱
化が防止される。換言すれば、上記限界比率(ΔTC/Δ
TEは吸収冷凍機(A)の過熱化前における比率を予
め選定するのである。
このように、何らかの要因で吸収冷凍機(A)のC.O.P.
が低下した場合、保護装置が安全装置よりも先に働き加
熱が止められて運転が停止されることにより、吸収冷凍
機の過熱が適切に防止され、運転管理者はC.O.P.低下の
原因を調査することも可能となる。
なお、上述の比率はΔTC/ΔTEに限らずに、ΔTE/ΔTC
を算出するようにしても良い。ただし、この場合、限界
比率は1/1.25に設定される。そして、算出比率ΔTE/Δ
TCが1/1.25以下となったときに判定器(COM)の判別信
号で吸収冷凍機(A)の加熱停止あるいは警報発信がな
される。なおまた、温度検出器を判定器(COM)に直接
接続してこの判定器によりΔTE、ΔTCを算出するように
しても良い。
(ト)発明の効果 以上の通り、本発明によれば、吸収冷凍機の運転効率が
いずれの原因で低下してもこれを確実に探知でき、その
異常な低下を未然に防いで吸収冷凍機の過熱を適切に防
ぐ効果がもたらされ、熱源の無駄な消費や構造部材の劣
化を軽減する効果が吸収冷凍機にもたらされる。
なお、本発明を多重効用の吸収冷凍機に限らず一重効用
のものに適用できることは無論であり、また、本発明を
吸収ヒートポンプに適用した場合にも、その過熱の防止
効果や熱源の無駄な消費および構造部材の劣化の軽減効
果が同様に期待できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による吸収冷凍機の保護装置の一実施例
を示した概略構成説明図であり、第2図は吸収冷凍機の
運転効率C.O.P.と冷水出入口温度差に対する冷却水出入
口温度差の比率ΔTC/ΔTEとの関係の一例をグラフで示
した線図である。 (A)…吸収冷凍機、(1)…高温発生器、(STE1),
(STE2),(STC1),(STC2)…温度検出器、(ME),
(MC)…計測器、(COM)…判定器、(STOP)…加熱停
止器、(ALARM)…報知器、(VF)…燃料の制御弁。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】吸収冷凍機の冷水出入口温度差を計る冷水
    温度差計測器と、吸収冷凍機の冷却水出入口温度差を計
    る冷却水温度差計測器と、これら検出器の信号を受けて
    冷水温度差に対する冷却水温度差の比率もしくは冷却水
    温度差に対する冷水温度差の比率を算出すると共に算出
    した比率が予め設定された限界比率に達しているか否か
    を判別する判定器と、算出比率が限界比率に達したとき
    の判定器の判別信号で警報を発する報知器あるいは発生
    器の加熱を止める加熱停止器とを備えていることを特徴
    とした吸収冷凍機の保護装置。
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JP6660275B2 (ja) * 2016-09-13 2020-03-11 株式会社日立ビルシステム 吸収式冷凍機の能力診断システム及び能力診断方法
JP2018128228A (ja) * 2017-02-10 2018-08-16 東京ガスエンジニアリングソリューションズ株式会社 熱源機制御装置、熱源機装置、および熱源機システム
JP7233030B1 (ja) * 2022-02-08 2023-03-06 パナソニックIpマネジメント株式会社 吸収式冷凍機の遠隔監視システム

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