JPH09145194A - 吸収サイクル動作設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷却負荷の変動に対して冷水温度の変動を少
なくできる吸収サイクル動作設備を得る。 【解決手段】 吸収冷温水機１を備え、冷却塔２との間
に冷却水循環機構４を、冷水供給対象５との間に冷水循
環機構７を備え、冷却水入口温度制御手段１２０と、冷
水出口温度が予め設定された冷水出口設定温度になるよ
うに再生器１５に於ける加熱量を調節する加熱量制御手
段１６０とを備えた吸収サイクル動作設備を構成する
に、冷水出口温度Ｔに基づいて冷却水入口設定温度ｔを
調節する冷却水設定温度制御手段２１を備え、これが、
現状の冷水出口設定温度から冷水出口温度を減算した減
算値（Ｔ０−Ｔ）に所定の制御係数Ａを乗算した調節値
と、現状の前記冷却水入口設定温度ｔ０との加算値を、
新たな冷却水入口設定温度ｔ１として設定する構成とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、吸収冷温水機、吸
収冷凍機等の動作媒体が吸収サイクルを成して動作する
吸収サイクル動作装置を備えるとともに、こういった吸
収サイクル動作装置に冷却水を供給するための冷却塔等
の冷却水供給装置を備えて構成され、吸収サイクル動作
装置から冷水を冷水供給対象（一般空調設備、産業用冷
熱利用設備）に供給する構成の吸収サイクル動作設備に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】このような吸収サイクル動作設備の従来
構成を図８に示した。説明にあたっては、これを容易に
するために、吸収サイクル動作装置の代表として吸収冷
温水機１を、冷却水供給装置の代表として冷却塔２をと
って説明する。さて、図８に示すように、従来技術にあ
っては、設備は、冷却塔２と吸収冷温水機１に備えられ
る吸収器３との間に冷却水循環機構４を備え、冷水を必
要とする冷水供給対象５と吸収冷温水機１に備えられる
蒸発器６との間に冷水循環機構７を備える。さらに、冷
水供給対象５に於ける急激な負荷変動（冷熱消費量の変
化）に対応するため、冷水循環機構７内に一種のダンパ
ーとしての冷水タンク８を備え、この機構７に於ける冷
熱容量を所定以上、確保するようにしていた。さらに、
吸収冷温水機１に冷却水機器入口部位９の冷却水温度を
検出する冷却水入口温度検出機構１０を設け、この検出
機構１０による検出値に基づいて、冷却塔２に備えられ
る冷却ファン１１の回転数を変更したりして、冷却水入
口温度が、予め設定された冷却水入口設定温度になるよ
うに制御している。このような制御をおこなうものを、
ここで、冷却水入口温度制御手段１２と呼ぶ。一方、吸
収冷温水機１に冷水機器出口部位１３の冷水温度を検出
する冷水出口温度検出機構１４を設け、この検出機構１
４による検出値に基づいて、再生器１５に於ける加熱量
を調節して、冷水出口温度が、予め設定された冷水出口
設定温度になるように制御している。このような制御を
おこなうものを、加熱量制御手段１６と呼ぶ。ここで、
加熱量制御手段１６の具体的な働きは、冷水出口温度が
冷水出口設定温度より高い場合は、再生器１５に備えら
れるバーナの燃焼量を増加し、設定温度より低い場合に
はバーナの燃焼量を減少させる。さらに、図８に示すよ
うに、冷水タンク８を備える場合は、冷水供給対象５と
冷水タンク８間に於ける冷水の循環量を変更することに
よっても、冷水供給対象５に於ける冷熱負荷の変動に、
余裕をもって対応できるようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術においては以下に示すような様々な問題があっ
た。 １ 前述のように、加熱量制御手段によって再生器に於
ける加熱量を変化する場合は、加熱量を増減させても冷
水への応答性が遅い。図９は、再生器におけるインプッ
ト量の変化に対する吸収冷温水機の能力変化を示してい
る。この図において、横軸は時間を縦軸は吸収冷温水機
の能力を示しており、各線とともにインプット量の変化
状況が示されている（図上４例を示した）。こういった
グラフから明かなように、インプット量の変化に対して
能力が所望の状況に落ち着くのに、冷却水入口温度一定
（３２℃）、冷水入口温度一定（１２．５℃）の条件下
に、約４０分程度という比較的長い時間を要する。従っ
て、この制御のみでは、応答性が悪いとともに、冷水出
口温度の変動幅が比較的大きくなる。 ２ １に説明した例はバーナ比例制御の場合であり、バ
ーナＯＮ−ＯＦＦ制御の場合に、冷水設定温度になれば
バーナＯＦＦ（燃焼量＝０）、冷水設定温度＋２〜３℃
にバーナＯＮ（燃焼量＝１００％）とする場合は、上記
の場合より、さらに、応答性が同様に悪いとともに冷水
出口温度の変動幅は大きくなり、問題がある。 ３ 従って、このような制御構造を採用する場合は、従
来、冷水供給対象と吸収冷温水機との間に冷水タンクが
必要とされるとともに、この冷水タンクと冷水供給対象
との間に、冷水タンクから冷水供給対象へ供給される冷
水の量を制御する循環量調節機構（図８に於けるバイパ
ス路６１０と三方弁６２０及びこれに対する制御装置６
３０）が必要とされ、機器系が複雑になり、設備コス
ト、運転コストの上昇を招いていた。

【０００４】以上のような状況から、負荷変動に対する
応答性の問題等を解決するために、先に説明した冷却水
を利用することが考えられる。図１０に、冷却水入口温
度が変化した場合の吸収冷温水機に於ける冷水入口温
度、冷水出口温度の変化状況を示した。同図には、３つ
の形態が示されており、その第１の形態は、冷却塔にお
ける冷却ファンをＯＮ−ＯＦＦ制御したもの（同図最も
左側に示す）、その第２の形態は、図８に破線で示すよ
うに、冷却水循環機構に二方弁６２（又は三方弁）を備
えたバイパス路６１を設け、これをＯＮ−ＯＦＦ制御す
るとともに、冷却ファンを連続運転したもの（同図中央
に示す）、第３の形態は、先に説明した二方弁６２（又
は三方弁）を、冷却水入口温度と冷却水入口設定温度と
の差に基づいて開閉比例制御し、冷却ファンを連続運転
したもの（同図左側に示す）である。これらの結果か
ら、冷却水側の入口温度制御をおこなうと、ほとんどタ
イムラグなく冷水温度を制御することができることが判
る。しかしながら、図１１に示すように、冷却水入口温
度の変化に対応する機器能力の変更には、限界がある。
図１１は、横軸に冷水入口温度（これは冷水出口温度に
対応できる）を、縦軸に能力を示しており、冷却水入口
温度をパラメータとした能力の変化を読み取れる。即
ち、冷水入口温度が１２℃の場合、冷却水入口温度が３
２℃から２４℃に変わったとしても、能力的には９９％
から１０４％程度まで能力が変化するだけである。従っ
て、冷却水入口温度制御に伴った機器能力の制御には限
界があり、さらに、図１０に示すように、制御を誤ると
冷却水温度の変化によって冷水温度が急激に変動するた
め、ハンチング現象を起こしやすい。

【０００５】従って、本発明の目的は上記問題に鑑みて
成されたものであり、冷却負荷の変動に対して比較的迅
速な対応が可能で冷水温度の変動を少なくでき、吸収サ
イクル動作装置と冷水供給対象との間に冷水タンクを必
ずしも必要としない吸収サイクル動作設備を得ることに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

〔構成〕この目的を達成するための本発明による吸収サ
イクル動作設備の特徴構成は、吸収器、蒸発器、再生器
を有する吸収サイクル動作装置を備え、冷却水を供給可
能な冷却水供給装置と前記吸収器との間に冷却水循環機
構を、冷水を必要とする冷水供給対象と前記蒸発器との
間に冷水循環機構を備え、前記吸収サイクル動作装置に
於ける冷却水機器入口部位の冷却水温度である冷却水入
口温度が、予め設定された冷却水入口設定温度になるよ
うに制御する冷却水入口温度制御手段と、前記吸収サイ
クル動作装置に於ける冷水機器出口部位の冷水温度であ
る冷水出口温度が、予め設定された冷水出口設定温度に
なるように、前記再生器に於ける加熱量を調節する加熱
量制御手段とを備えた吸収サイクル動作設備において、
前記冷水出口温度に基づいて前記冷却水入口設定温度を
調節する冷却水設定温度制御手段を備え、前記冷却水設
定温度制御手段が、前記冷水出口温度が前記冷水出口設
定温度より高い場合に前記冷却水入口設定温度を現状の
設定値より低温側に設定し、前記冷水出口温度が前記冷
水出口設定温度より低い場合に前記冷却水入口設定温度
を現状の設定値より高温側に設定する構成とされている
ことにある。 〔作用〕本願の吸収サイクル動作設備における冷水温度
の制御は、吸収サイクル動作装置内に備えられる加熱量
制御手段による制御と、冷却水循環機構に対して備えら
れる冷却水設定温度制御手段によるものとなる。従っ
て、冷水の温度制御は、再生器における再生を伴った、
前者の比較的広い領域幅の能力変化に対応できるが応答
の遅い制御と、比較的狭い領域幅の能力変化に対して殆
どタイムラグ無く対応できる後者の制御が、共に行われ
るものとなり、冷熱負荷の変動に対して、即時的な対応
が可能となり、冷水の温度変化を良好に抑えることが可
能となる。ここで、冷却水設定温度制御手段の働きは、
冷却水入口設定温度を、冷水出口温度の状況に対応して
適正に設定制御することにより、負荷変動に対して、冷
水温度の変化をできるだけ抑える方向に制御する。

【０００７】〔構成〕さらなる上記目的を達成するため
の本発明による吸収サイクル動作設備の特徴構成は、
吸収器、蒸発器、再生器を有する吸収サイクル動作装置
を備え、冷却水を供給可能な冷却水供給装置と前記吸収
器との間に冷却水循環機構を、冷水を必要とする冷水供
給対象と前記蒸発器との間に冷水循環機構を備え、前記
吸収サイクル動作装置に於ける冷却水機器入口部位の冷
却水温度である冷却水入口温度が、予め設定された冷却
水入口設定温度になるように制御する冷却水入口温度制
御手段と、前記吸収サイクル動作装置に於ける冷水機器
出口部位の冷水温度である冷水出口温度が、予め設定さ
れた冷水出口設定温度になるように、前記再生器に於け
る加熱量を調節する加熱量制御手段とを備えた吸収サイ
クル動作設備において、前記冷水出口温度に基づいて前
記冷却水入口設定温度を調節する冷却水設定温度制御手
段を備え、前記冷却水設定温度制御手段が、現状の冷水
出口設定温度から前記冷水出口温度を減算した減算値に
所定の制御係数を乗算した調節値と、現状の前記冷却水
入口設定温度との加算値を、新たな冷却水出口設定温度
として設定することにある。 〔作用〕この吸収サイクル動作設備における冷水温度の
制御にあっても、吸収サイクル動作装置内に備えられる
加熱量制御手段によるものと、冷却水循環機構に対して
備えられる冷却水設定温度制御手段によるものとの両方
から制御される。従って、冷水の温度制御は、再生器に
おける再生を伴った、前者の比較的広い領域幅の能力変
化に対応できるが応答の遅い制御と、比較的狭い領域幅
の能力変化に対して殆どタイムラグ無く対応できる後者
の制御が、共に行われるものとなり、冷熱負荷の変動に
対して、即時的な対応が可能となり、冷水の温度変化を
良好に抑えることが可能となる。そして、先に説明した
ものと比較すると、冷却水設定温度制御手段の働きは、
冷却水入口設定温度を、冷水出口温度の状況に対応して
適正に設定制御するのであるが、冷水出口温度と冷水出
口設定温度との差に基づく、新たな冷却水入口設定温度
を設定することにより、比較的単純な手法で的確な設定
温度を得て、良好に冷水出口温度を制御できる。ここ
で、制御係数は一般にこれを変更可能に構成し、系に最
適な値として設定できるため、冷水出口温度の変化を小
さく抑えることが可能である。

【０００８】〔構成〕さらなる本願の吸収サイクル動作
設備の特徴構成は、冷却水入口温度制御手段が、外気と
の熱交換により冷却水を冷却する冷却水供給装置に備え
らた冷却ファンの動作制御、または、冷却水循環機構に
於ける冷却水の循環量を変更する循環量変更機構の動作
制御をおこなう構成とされることにある。 〔作用〕この構成の冷却水入口温度制御手段にあって
は、冷却水の温度の調節に当たって、冷却ファンの回転
数を制御して冷却水温度を制御したり（回転数増加で温
度低下あるいはその逆）、循環量変更機構に於ける循環
量を制御して冷却水温度を制御したり（循環量増加で温
度低下あるいはその逆）、することができる。

【０００９】〔構成〕さらなる本願の吸収サイクル動作
設備の特徴構成は、冷水の機器出口部位に於ける温度で
ある冷水出口温度を検出する冷水出口温度検出機構を備
えるとともに、加熱量制御手段が、冷水出口温度検出機
構による検出結果に基づき前記再生器に於ける加熱量の
調節をおこなうものであり、加熱量制御手段による加熱
量の調節タイミングに対して、冷却水設定温度制御手段
による前記冷却水入口設定温度の調節タイミングが、遅
延される構成とされていることである。 〔作用〕この構成を採用すると、冷熱供給対象側の負荷
変動により冷水出口温度が、例えば低下した場合には、
再生器に於ける加熱量を減少させ、冷却水の入口温度を
上げる方向に、加熱量制御手段により制御するが、冷却
水設定温度制御手段による冷却水入口設定温度の調節タ
イミングが早く、冷却水入口温度の変化が先行すると、
この応答が速いため、それに伴い冷水の出口温度が上昇
し、再生器での加熱操作が不必要となり、加熱を良好に
行えなくなる。従って、後者の制御を遅延させることに
より、上記のような問題が発生するのを回避できる。 〔構成〕さらなる本願の吸収サイクル動作設備の特徴構
成は、前記冷却水入口温度制御手段の制御が、前記冷却
水入口温度と冷却水入口設定温度との差に基づく被制御
機構への比例制御であり、前記加熱量制御手段の制御
が、前記冷水出口温度と冷水出口設定温度との差に基づ
く加熱量の比例制御であることにある。 〔作用〕この構成の場合は、冷却水入口温度制御手段及
び加熱量制御手段の制御を、ともに、比例制御構成とす
ることにより、図１０、最も右に示す例のように、冷水
出口温度の変動の極めて少ない制御をおこなうことがで
きる。 〔構成〕さらなる本願の吸収サイクル動作設備の特徴構
成は、吸収器、蒸発器、再生器を有する吸収サイクル動
作装置を備え、冷却水を供給可能な冷却水供給装置と前
記吸収器との間に冷却水循環機構を、冷水を必要とする
冷水供給対象と前記蒸発器との間に冷水循環機構を備
え、前記吸収サイクル動作装置に於ける冷水機器出口部
位の冷水温度である冷水出口温度が、予め設定された冷
水出口設定温度になるように、前記再生器に於ける加熱
量を調節する加熱量制御手段を備えた吸収サイクル動作
設備において、前記冷水出口温度を検出する冷水出口温
度検出機構を備え、前記冷水出口温度検出機構の検出結
果に基づいて、前記冷水出口温度が前記冷水出口設定温
度より高い場合に、前記冷却水循環機構内を流れる冷却
水から前記吸収器内の動作媒体に移動される冷熱量を増
加させる冷熱供給量増加手段を備えることにある。 〔作用〕これまで説明してきた例にあっては、冷却水の
入口設定温度を変えて、結果的に冷却水から吸収器内を
移動する動作媒体への冷熱供給量を変化させていた。し
かしながら、この部位における冷熱供給量を変化させる
手法としては、冷却水の温度が変わればよいのであるか
ら、温度設定の変更のみがこれを実現する手段ではな
い。即ち、冷水出口温度の検出値に基づいて、例えば直
に冷却水循環機構に於ける循環量を増加させたり、冷却
ファンの回転数を上昇させても、結果的に、冷却水温度
が低下し、この低下により吸収器内を移動する動作媒体
への冷熱供給量が増加し、これが、冷水温度の上昇を抑
えることができる。従って、本願の冷熱供給量増加手段
にあっては、冷却水温度設定を介することなしに（ある
いはこれを含めて）、冷却水供給装置の動作状況もしく
は冷却水循環機構の動作状況を変化させて、冷却水から
の冷熱供給量を変化させる。このようにする場合も、冷
却水側から吸収サイクル動作装置内の動作媒体へ、受け
渡される冷熱量制御を利用して、オンタイムな迅速な制
御ができ、結果的に冷水温度の変化の少ない吸収サイク
ル動作設備を得ることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本願の実施の形態を以下図面に基
づいて説明する。本願の吸収サイクル動作設備１００
は、一般空調用に使用できる他、冷熱を必要とする産業
用（食品、メッキ液、印刷用輪転機ロール冷却等）の分
野にも適用できる。ここで、一般空調用では冷熱需要の
負荷変動が少なく、冷水温度の変動もあまり問題となら
ない場合が多いが、産業用プロセス冷却等の用途として
は、急激な負荷変動があり、それにともない吸収冷温水
機１等からの送出冷水の温度が変化しやすく、問題とな
る場合もあるため、この場合には、特に、好適に適用で
きる。従って、本願の吸収サイクル動作設備１００は、
このような負荷変動の大きい分野に対しても、これに影
響されること少なく、安定した動作を行える設備を提供
する。そして、その特徴構成の概略を説明すると、取り
出し冷水温度の振れ幅を小さくしたいという要望を満た
すために、冷水出口温度の検出値に基づいて、再生器１
５に於ける加熱量を比例制御するとともに、冷却水入口
温度を同じく比例制御する。結果、大きな負荷変動時で
も冷水一定温度を取り出せる。以下、順次説明する。

【００１１】〔設備構成〕本願の吸収サイクル動作設備
１００の一システム構成例を図１に示した。システム
は、冷却水供給装置としての冷却塔２と、吸収サイクル
動作装置としての吸収冷温水機１とを備えて構成されて
いる。この吸収冷温水機１内には、所謂、吸収器３、蒸
発器６、再生器１５及び凝縮器１７が備えられており、
動作媒体は吸収サイクルを成して動作する。先に従来の
技術で説明したように、冷却塔２と吸収冷温水機１に備
えられる吸収器３との間には冷却水循環機構４を備え、
冷水を必要とする冷水供給対象５と吸収冷温水機１に備
えられる蒸発器６との間に冷水循環機構７が備えられて
いる。さらに、吸収冷温水機１に冷却水機器入口部位９
の冷却水温度を検出する冷却水入口温度検出機構１０を
設け、この検出機構１０による検出値に基づいて、冷却
塔２に備えられる冷却ファン１１の回転数制御及びバイ
パス路１８に備えられる三方弁１９の開度制御をおこな
って、冷却水入口温度を、予め設定された冷却水入口設
定温度にする冷却水入口温度制御手段１２０が制御盤２
０に備えられている。ここで、冷却水入口温度制御手段
１２０に於ける制御は、主には、被制御機構である冷却
ファン１１に対するその回転数制御、及び、三方弁１９
に対する弁開度制御であり、冷却水温度と冷却水入口設
定温度との差に基づく比例制御である。また、冷却水循
環機構４に於いて、冷却水の循環量を変更する機構を循
環量変更機構と呼ぶ。

【００１２】一方、吸収冷温水機１には、その冷水機器
出口部位１３の冷水温度を検出する冷水出口温度検出機
構１４が備えられており、この検出機構１４による検出
値に基づいて、再生器１５に於ける加熱量を調節して、
冷水出口温度を、予め設定された冷水出口設定温度にす
る加熱量制御手段１６０も制御盤２０に備えられてい
る。ここで、加熱量制御手段１６０に於ける制御は、再
生器１５に於ける加熱量制御であり、冷水出口温度と冷
水出口設定温度との差に基づく加熱量の比例制御であ
る。即ち、冷水出口温度が冷水出口設定温度より高い場
合は、再生器１５に備えられるバーナ１５ａの燃焼量を
比例的に増加し、設定温度より低い場合にはバーナ１５
ａの燃焼量を比例的に減少させる。

【００１３】さて、図１に示すように、本願のシステム
にあっては、前記冷水出口温度に基づいて前記冷却水入
口設定温度を調節する冷却水設定温度制御手段２１が、
同様に、制御盤２０に備えられている。即ち、この冷却
水設定温度制御手段２１は、現状の冷水出口設定温度Ｔ
０から冷水出口温度Ｔを減算した減算値（Ｔ０−Ｔ）に
所定の制御係数Ａを乗算した調節値と、現状の冷却水入
口設定温度ｔ０との加算値を、新たな冷却水入口設定温
度ｔ１として設定する。即ち、新たな設定値ｔ１は以下
のようになる。 ｔ１＝ｔ０＋Ａ×（Ｔ０−Ｔ）

【００１４】以上が、主な機器構成及び制御構成である
が、以下さらに詳細な構成（比例制御範囲外を含む）を
整理して説明する。 １ 冷水出口温度制御 １−１ 冷水出口温度検出値に基づく加熱量制御手段１
６０によるもの 冷水出口温度が最高設定値より高い場合 バーナ１５ａを最高能力燃焼状態である１００％燃焼状
態とする。 冷水出口設定温度範囲内にある場合 バーナ１５ａを３３〜１００％燃焼状態との間で比例燃
焼する。 冷水出口温度が最低設定値より低い場合 バーナ１５ａを最小能力燃焼状態である３３％燃焼状態
とする。 さらに冷水出口温度が低下した場合 バーナ１５ａを無燃焼状態（０％燃焼状態）とする。 １−２ 冷水出口温度検出値に基づく冷却水設定温度制
御手段２１によるもの 先に説明したｔ１＝ｔ０＋Ａ×（Ｔ０−Ｔ）により求め
られる冷却水出口設定温度ｔ１を、新たな設定温度とし
て設定を繰り返す。即ち、Δｘ＝Ａ×（Ｔ０−Ｔ）なる
制御値が、各制御タイミング毎に、現状の冷却水入口設
定温度ｔ０に加算される。但しΔｘ上下限は±３℃とし
ており、冷水出口温度Ｔが冷水出口設定温度Ｔ０＋１℃
になった時点から始める。ここで、各制御タイミング間
の時間間隔は設定変更可能に構成されるとともに、先に
説明した制御係数も設定変更可能に構成されている。Δ
ｘの上下限を±３℃としているのは、制御タイミング毎
に常にΔｘが加算される構造をそのまま踏襲すると、値
があまり大きくなると運転不可能となるためである。さ
らに、制御開始時点を冷水出口設定温度Ｔ０＋１℃とし
ているのは、吸収冷温水機の運転スタート時は冷水出口
設定温度と冷水出口温度の差が大きいためである。

【００１５】２．冷却水入口温度制御 この冷却水入口温度制御は、先に説明した冷却水入口温
度制御手段１２０によって行われる。 冷却水入口温度が最高設定値より高い場合 冷却ファンＯＮ、三方弁バイパス側全閉 冷却水入口温度が所定の設定温度範囲内にある場合 冷却ファンＯＮ、三方弁バイパス側開度比例制御 冷却水入口温度が最低設定値より低い場合 冷却ファンＯＮ、三方弁バイパス側全開 さらに冷却水入口温度が低下した場合 冷却ファンＯＦＦ

【００１６】このような構造で、燃焼量制御と冷却水温
度制御を組合せることにより、急激な負荷変動時でも一
定温度の冷水を取り出せる。しかしながら、先に説明し
た加熱量制御手段１６０は、冷水出口温度検出機構１４
による冷水出口温度の検出とほぼ同時に、その検出結果
に基づき再生器１５に於ける加熱量の調節をする構成と
されるが、この加熱量調節タイミングに対して、前記冷
却水設定温度制御手段２１による冷却水入口設定温度の
調節タイミングは、遅延される構成が採用されている。
この状況を図２に基づいて説明する。同図において、ａ
は負荷変動が起こるタイミングであり、ｂはこの負荷変
動を実際に検出機構１４が検知するタイミングである。
従って、バーナ１５ａの加熱量制御は、この時点に開始
される。しかしながら、冷却水入口設定温度の変更は、
このタイミングより一定時間遅延した時点から開始され
る（図２に於けるｃ時点）。この理由は、負荷変動によ
り冷水出口温度が低下した場合にはバーナ１５ａの燃焼
量を減少させ、冷却水の入口温度を上げる方向に制御す
るが、冷却水入口温度の変化が先行すると応答性が速い
ためそれに伴い冷水の出口温度が上昇しバーナ１５ａの
燃焼量が変化しなくなる。結果、制御を良好に行えない
状況が発生するためである。

【００１７】〔設備の動作〕さて、以上のような構成の
設備において、冷却負荷が変動（減少もしくは増加）し
た場合の、動作状況を図３、図４、図５、図６に基づい
て説明する。図３、図４は、冷凍負荷が減少した場合の
例であり、図５、図６は、冷凍負荷が増加した場合の例
である。図３、図５が本願のように、冷却水入口設定温
度の制御を伴った結果を示し、図４、図６に、この制御
を伴わない場合の従来構成の場合の結果を示した。各図
面において、実線が冷水出口温度（温度スケールは図示
の半分に対応する）を、破線が冷却負荷に対応する温水
ボイラ出口温度（温度スケールは記載と同一）を、一点
鎖線が冷却水入口温度（温度スケールは記載と同一）
を、さらに、二点鎖線が再生器出口温度（温度スケール
は記載の倍）を示している。吸収冷温水機に於ける運転
条件設定は、冷水設定温度：７℃、冷水入出口温度差
５．５℃、１００％能力運転とした。さらに、冷却水入
口設定温度は、従来構成の場合３２℃に、本願構成の場
合は、初期設定温度を３２℃としている。

【００１８】以下、夫々の状況について説明する。 １ 冷却負荷が半減した場合（９０％→５０％に負荷減
少） １ー１ 本願構造（冷却水入口設定温度可変制御＋バー
ナ比例制御（図３）） 冷水出口温度低下に伴いバーナ燃焼量は減少する。又、
時間遅れをまって冷却水入口温度が上昇する。冷水出口
温度低下は６．１℃まででありバーナはＯＦＦしない。
又負荷変動スタートから冷水設定温度（７℃）にもどる
まで１０分程度である。 １ー２ 従来構造（冷却水入口設定温度一定制御＋バー
ナ比例制御（図４）） 冷水出口温度低下に伴いバーナ燃焼量が減少するが負荷
変動スピードが速いため、さらに冷水温度が低下しバー
ナＯＦＦ（６℃）となる。バーナＯＦＦ後も希釈運転の
影響により５．５℃まで下がる。６．５℃にてバーナは
ＯＮとなるが溶液ポンプが停止していたため、一度８℃
位まで上昇して７℃安定となる。ここで、系が安定した
運転状況になるのは、約２０分後である。

【００１９】２ 冷却負荷が倍増した場合（５０％→９
０％に負荷増加） ２ー１ 本願構造（冷却水入口設定温度可変制御＋バー
ナ比例制御（図５）） 冷水出口温度上昇に伴いバーナ燃焼量は増加する。又、
時間遅れをまって冷却水温度が低下する。冷水出口温度
上昇は７．６℃までであり、冷水設定温度にもどるまで
１０分程度である。 ２ー２ 従来構造（冷却水入口設定温度一定制御＋バー
ナ比例制御（図６）） 冷水出口温度上昇に伴いバーナ燃焼量が増加するが、負
荷変動スピードが速いため８．７℃まで上昇する。又７
℃付近になるまでに約１時間位かかる。

【００２０】結果、負荷変動に対して、応答性良好に、
冷水出口温度の変動を最小限に抑えて動作していること
が判る。

【００２１】さて、以上、説明したような本願構成を採
用することにより、以下のような動作状況を実現でき
た。 １）比較的大きな負荷変動に対しても安定した冷水（設
定温度±１℃）を提供できるようになった。 ２）冷水タンク及びこのタンクの冷水供給対象側に配設
されるべき冷水温度コントロール用３方弁が不要とな
る。 ３）制御範囲を越える負荷変動時には、冷水タンクが必
要となるが従来の制御での冷水タンクよりは小さい容量
で済む。 ４）冷水タンク等が不要となるため省スペースとなっ
た。 ５）冷水タンク等が不要となるため低コストとなった。

【００２２】〔別実施の形態例〕上記の実施の形態にお
いては、再生器の熱源としては、これが都市ガス等の燃
料ガスである吸収冷温水機である例を示したが、この熱
源としては任意のものを採用できる。即ち熱源が蒸気で
ある吸収冷凍機に対しても本願を適応できる。さらに、
冷却水供給装置としては、冷却塔を例示したが、これは
冷却水を供給できるものであれば任意のものでよい。さ
らに、冷却水入口設定温度の設定を以下のような構造で
おこなってもよい。即ち、設備機器周りの外気温度を検
出する外気温度検出センサを取り付け、このセンサによ
る検出値に基づいて冷却水入口設定温度を自動的に設定
するように構成するのである。一例としては、下表のよ
うに設定できる構成とする。

【００２３】

【表１】 外気 冷却水設定温度 冬 ５℃（１５℃以下） → ２８℃ 夏 ２５℃（１５℃以上） → ３２℃

【００２４】このようにすると、外気温度が低い場合、
冷却水入口設定温度を下げることにより効率（Ｃ．Ｏ．
Ｐ）の良い運転が可能となる。さらに、本願の構造を採
用すると、冷却塔を通常の１．５〜２倍の能力で選定し
た場合、夏場での冷却水制御範囲が広くなる。

【００２５】これまで説明してきた吸収サイクル動作設
備にあっては、これに、冷却水設定温度制御手段を備
え、この設定温度を変更することにより、冷水温度の安
定制御を実現したが、これは、冷却水の温度状況が結果
的に低下するものであれば、冷熱負荷の増加に対して、
有効に対応しえる。従って、上記の構成とは別個に（あ
るいはこれを含めて）、冷水出口温度を検出する冷水出
口温度検出機構１４を備え、この冷水出口温度検出機構
１４の検出結果に基づいて、冷水出口温度が冷水出口設
定温度より高い場合に、冷却水循環機構４内を流れる冷
却水から吸収器３内の動作媒体に移動される冷熱量を増
加させる冷熱供給量増加手段（冷却ファンの回転数増加
手段、あるいは冷却水循環量増加手段等から構成され
る）を備えておくと、これまで同様の原理から、冷水出
口温度の安定化を達成できる。

【００２６】さらに、上記の実施例では、三方弁を使用
して、冷却水循環機構に於ける循環制御をおこなった
が、図７に示すように、二方弁でこれをおこなってもよ
い。

【００２７】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願の吸収サイクル動作設備のシステム構成を
示す図

【図２】冷水出口温度が低下した場合のバーナ制御、冷
却水設定入口温度制御のタイミング説明図

【図３】本願設備に於ける負荷減少時の動作状況を示す
図

【図４】従来設備に於ける負荷減少時の動作状況を示す
図

【図５】本願設備に於ける負荷増加時の動作状況を示す
図

【図６】従来設備に於ける負荷増加時の動作状況を示す
図

【図７】本願の吸収サイクル動作設備の別形態に於ける
システム構成を示す図

【図８】従来の吸収サイクル動作設備のシステム構成を
示す図

【図９】インプット変更時の吸収冷温水機の能力変化状
況を示す図

【図１０】冷却水入口温度制御を伴う場合の冷水出口温
度の変化状況を示す図

【図１１】冷却水入口温度が変化する場合の吸収冷温水
機の能力変化状況を示す図

【符号の説明】

１ 吸収サイクル動作装置（吸収冷温水機） ２ 冷却水供給装置（冷却塔） ３ 吸収器 ４ 冷却水循環機構 ５ 冷水供給対象 ６ 蒸発器 ７ 冷水循環機構 ９ 冷却水機器入口部位 １１ 冷却ファン １３ 冷水機器出口部位 １４ 冷水出口温度検出機構 １５ 再生器 １５ａバーナ ２１ 冷却水設定温度制御手段 １２０冷却水入口温度制御手段 １６０加熱量制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長島 直 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸収器（３）、蒸発器（６）、再生器
   （１５）を有する吸収サイクル動作装置（１）を備え、 冷却水を供給可能な冷却水供給装置（２）と前記吸収器
   （３）との間に冷却水循環機構（４）を、冷水を必要と
   する冷水供給対象（５）と前記蒸発器（６）との間に冷
   水循環機構（７）を備え、 前記吸収サイクル動作装置（１）に於ける冷却水機器入
   口部位（９）の冷却水温度である冷却水入口温度が、予
   め設定された冷却水入口設定温度になるように制御する
   冷却水入口温度制御手段（１２０）と、前記吸収サイク
   ル動作装置（１）に於ける冷水機器出口部位（１３）の
   冷水温度である冷水出口温度が、予め設定された冷水出
   口設定温度になるように、前記再生器（１５）に於ける
   加熱量を調節する加熱量制御手段（１６０）とを備えた
   吸収サイクル動作設備であって、 前記冷水出口温度（Ｔ）に基づいて前記冷却水入口設定
   温度（ｔ）を調節する冷却水設定温度制御手段（２１）
   を備え、 前記冷却水設定温度制御手段が、前記冷水出口温度
   （Ｔ）が前記冷水出口設定温度（Ｔ０）より高い場合に
   前記冷却水入口設定温度を現状の設定値より低温側に設
   定し、前記冷水出口温度（Ｔ）が前記冷水出口設定温度
   （Ｔ０）より低い場合に前記冷却水入口設定温度を現状
   の設定値より高温側に設定する吸収サイクル動作設備。
2. 【請求項２】 吸収器（３）、蒸発器（６）、再生器
   （１５）を有する吸収サイクル動作装置（１）を備え、 冷却水を供給可能な冷却水供給装置（２）と前記吸収器
   （３）との間に冷却水循環機構（４）を、冷水を必要と
   する冷水供給対象（５）と前記蒸発器（６）との間に冷
   水循環機構（７）を備え、 前記吸収サイクル動作装置（１）に於ける冷却水機器入
   口部位（９）の冷却水温度である冷却水入口温度が、予
   め設定された冷却水入口設定温度になるように制御する
   冷却水入口温度制御手段（１２０）と、前記吸収サイク
   ル動作装置（１）に於ける冷水機器出口部位（１３）の
   冷水温度である冷水出口温度が、予め設定された冷水出
   口設定温度になるように、前記再生器（１５）に於ける
   加熱量を調節する加熱量制御手段（１６０）とを備えた
   吸収サイクル動作設備であって、 前記冷水出口温度（Ｔ）に基づいて前記冷却水入口設定
   温度（ｔ）を調節する冷却水設定温度制御手段（２１）
   を備え、 前記冷却水設定温度制御手段（２１）が、現状の冷水出
   口設定温度から前記冷水出口温度を減算した減算値（Ｔ
   ０−Ｔ）に所定の制御係数Ａを乗算した調節値と、現状
   の前記冷却水入口設定温度（ｔ０）との加算値を、新た
   な冷却水入口設定温度（ｔ１）として設定する吸収サイ
   クル動作設備。
3. 【請求項３】 前記冷却水入口温度制御手段（１２０）
   が、外気との熱交換により前記冷却水を冷却する前記冷
   却水供給装置（２）に備えらた冷却ファン（１１）の動
   作制御、または、前記冷却水循環機構（４）に於ける前
   記冷却水の循環量を変更する循環量変更機構の動作制御
   をおこなう請求項１または２記載の吸収サイクル動作設
   備。
4. 【請求項４】 前記冷水の機器出口部位（１３）に於け
   る温度である冷水出口温度を検出する冷水出口温度検出
   機構（１４）を備えるとともに、 前記加熱量制御手段（１６０）が、前記冷水出口温度検
   出機構（１４）による検出結果に基づき前記再生器（１
   ５）に於ける加熱量の調節をおこなうものであり、 前記加熱量制御手段（１６０）による加熱量の調節タイ
   ミング（ｂ）に対して、前記冷却水設定温度制御手段
   （２１）による前記冷却水入口設定温度の調節タイミン
   グ（ｃ）が、遅延される構成の請求項１〜３のいずれか
   １項に記載の吸収サイクル動作設備。
5. 【請求項５】 前記冷却水入口温度制御手段（２１）の
   制御が、前記冷却水入口温度と冷却水入口設定温度との
   差に基づく被制御機構への比例制御であり、 前記加熱量制御手段（１６０）の制御が、前記冷水出口
   温度と冷水出口設定温度との差に基づく加熱量の比例制
   御である請求項１〜４のいずれか１項に記載の吸収サイ
   クル動作設備。
6. 【請求項６】 吸収器（３）、蒸発器（６）、再生器
   （１５）を有する吸収サイクル動作装置（１）を備え、 冷却水を供給可能な冷却水供給装置（２）と前記吸収器
   （３）との間に冷却水循環機構（４）を、冷水を必要と
   する冷水供給対象（５）と前記蒸発器（６）との間に冷
   水循環機構（７）を備え、 前記吸収サイクル動作装置（１）に於ける冷水機器出口
   部位（１３）の冷水温度である冷水出口温度が、予め設
   定された冷水出口設定温度になるように、前記再生器
   （１５）に於ける加熱量を調節する加熱量制御手段（１
   ６０）を備えた吸収サイクル動作設備であって、 前記冷水出口温度を検出する冷水出口温度検出機構（１
   ４）を備え、 前記冷水出口温度検出機構（１４）の検出結果に基づい
   て、前記冷水出口温度が前記冷水出口設定温度より高い
   場合に、前記冷却水循環機構（４）内を流れる冷却水か
   ら前記吸収器（３）内の動作媒体に移動される冷熱量を
   増加させる冷熱供給量増加手段を備えた吸収サイクル動
   作設備。