JPH10253193A - 吸収冷凍機 - Google Patents

吸収冷凍機

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JPH10253193A
JPH10253193A JP9055652A JP5565297A JPH10253193A JP H10253193 A JPH10253193 A JP H10253193A JP 9055652 A JP9055652 A JP 9055652A JP 5565297 A JP5565297 A JP 5565297A JP H10253193 A JPH10253193 A JP H10253193A
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JP
Japan
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temperature
compressor
regenerator
refrigerant
signal
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Pending
Application number
JP9055652A
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English (en)
Inventor
Motomi Inagaki
元巳 稲垣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yazaki Corp
Original Assignee
Yazaki Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Yazaki Corp filed Critical Yazaki Corp
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Publication of JPH10253193A publication Critical patent/JPH10253193A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • Y02A30/274Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62Absorption based systems
    • Y02B30/625Absorption based systems combined with heat or power generation [CHP], e.g. trigeneration

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  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷媒圧縮用圧縮機を含む吸収冷凍機の電力消
費を低減し、負荷の変動に対して安定した運転を維持す
る。 【解決手段】 再生器6、凝縮器44、蒸発器47及び
吸収器48を接続して吸収冷凍サイクルを構成した吸収
冷凍機において、再生器6で生成された冷媒蒸気の一部
を圧縮する圧縮機7と、該圧縮された冷媒を再生器6に
導き再生器6内の吸収溶液と熱交換させる配管92と、
蒸発器47から取り出される冷水の温度を検出する温度
検知手段117と、温度検知手段117から出力される
信号が第1の所定の温度よりも低いことを示す信号であ
るとき、圧縮機7の回転数を所定の回転数だけ低下さ
せ、温度検知手段117から出力される信号が第2の所
定の温度よりも高いことを示す信号であるとき、圧縮機
7の回転数を所定の回転数だけ増加させる制御手段と、
を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸収冷凍サイクル
の途中に冷媒圧縮用の圧縮機を設けた吸収冷凍機に係
り、特に、圧縮機の冷媒吸入量を調整可能にした吸収冷
凍機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、吸収冷凍サイクルの途中に冷媒圧
縮用の圧縮機を設けた冷凍サイクルが知られている。例
えば、特開平8−21671号公報に開示された例で
は、図2に示すように、交流発電機1を駆動するエンジ
ン2と、エンジン2に直結駆動される冷媒圧縮機43を
設け、交流発電機1の負荷と吸収冷凍サイクル8の負荷
に応じて冷媒圧縮機43への吸入量を変化させ、再生器
6内の希溶液からの蒸気発生量を調整している。冷媒圧
縮機43への冷媒蒸気の吸入量を変化させるために、冷
媒圧縮機43の吸込側と再生器6の気相部を開度制御可
能なバルブ56を介して接続し、バルブ56の開度を変
化させて冷媒圧縮機43への冷媒蒸気の吸入量を調整す
るようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の場合、
バルブ56の開度を調整して冷媒圧縮機43への冷媒蒸
気の吸入量を変化させるようになっているが、吸入量が
少ない時にも回転数一定としたまま、一定の圧縮率で冷
媒を圧縮するため、圧縮効率が悪くなり、消費電力も大
きくなる。また、バルブ56の信頼性、耐久性が問題に
なる。
【0004】本発明の課題は、冷媒を圧縮する圧縮機を
含んでなる吸収冷凍機において、電力消費を低減し、冷
凍負荷の変動に対して安定した運転を維持するにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するた
め、本発明は、再生器、凝縮器、蒸発器及び吸収器を接
続して吸収冷凍サイクルを構成し、再生器で生成された
冷媒蒸気の一部を圧縮する圧縮機と、該圧縮された冷媒
を再生器に導き再生器内の吸収溶液と熱交換させる管路
と、を含んでなる吸収冷凍機において、前記蒸発器から
取り出される冷水の温度を検出し検出した温度を表す信
号を出力する温度検知手段と、前記圧縮機の回転数を前
記温度を表す信号に基づいて制御する制御手段と、を含
んで構成したことを特徴とする。
【0006】上記の課題を達成する本発明の第2の手段
は、前記第1の手段において、前記制御手段は、温度検
知手段から出力される信号が第1の所定の温度よりも低
いことを示す信号であるとき、圧縮機の回転数を所定の
回転数だけ低下させ、温度検知手段から出力される信号
が第2の所定の温度よりも高いことを示す信号であると
き、圧縮機の回転数を所定の回転数だけ増加させるもの
であることを特徴とする。
【0007】上記の課題を達成する本発明の第3の手段
は、前記第2の手段において、制御手段は、圧縮機の回
転数を低下あるいは増加させたのち、所定の時間経過す
るまで、温度検知手段からの入力信号に対応する動作を
行わないものであることを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は、本発明の実施例である吸
収冷凍機の主要構成を示す断面図である。図示の吸収冷
凍機は、加熱コイル6aを内装した再生器6と、再生器
6の上部に配置され冷却水コイル44aを内装するとと
もに再生器6の気相部に連通した冷媒凝縮器44と、再
生器6の下方に配置され冷水コイル47aを内装した蒸
発器47と、蒸発器47に隣接して配置され冷却水コイ
ル48aを内装するとともに蒸発器47に連通する吸収
器48と、吸収器48の底部に吸込側を接続された溶液
循環ポンプ64と、溶液循環ポンプ64の吐出側にそれ
ぞれ流量調整可能な弁を介して被加熱流体入り側を接続
された熱交換器3,4と、熱交換器3の被加熱流体出側
と前記再生器6の底部を接続する配管80と、配管80
と熱交換器4の被加熱流体出側を弁を介して接続する配
管81と、再生器6の液相部上部と前記吸収器48の下
部を弁83を介して連通する配管84と、弁83と前記
吸収器48を結ぶ前記配管84と前記熱交換器3の加熱
流体入り側を流量調整可能な弁を介して連通する配管8
5と、前記熱交換器3の加熱流体出側と前記吸収器48
内の冷却水コイル48aの上方に配置された濃溶液散布
器48bを弁87を介して連通する配管86と、濃溶液
管路88aを内装して配置され該濃溶液管路88aの両
端を弁87の両側の配管86に弁を介して接続させた熱
交換器88と、前記再生器6の気相部上部に吸込側を弁
89を介して接続した圧縮機7と、前記加熱コイル6a
の入り側と圧縮機7の出側を流量計91、弁93を介し
て接続する配管92と、弁93(弁93は流量計91の
下流側に配置されている)の下流側の配管92に弁94
を介して接続された熱媒導入管96と、前記加熱コイル
6aの出側と前記熱交換器4の加熱流体入り側を弁10
1を介して接続する配管98と、弁101の上流側の配
管98に弁95を介して接続された熱媒戻り管97と、
前記凝縮器44の底部に外側斜め下方に突出して形成さ
れた液取出し部44bと、液取出し部44bの下方に配
置され液取出し部44bの底部に配管102を介して頂
部を接続された暖房用冷媒貯蔵室103と、液取出し部
44bの下方に配置された分岐ボックス106と、液取
出し部44bの側壁と分岐ボックス106の上面を弁1
05を介して接続する配管104と、分岐ボックス10
6の底部と蒸発器内の前記冷水コイル47aの上方に配
置された冷媒散布器47bを接続する配管107と、前
記液取出し部44bの上方に配置され底部を配管108
を介して分岐ボックス106の底部と接続された冷媒貯
蔵室109と、冷媒貯蔵室109の上部と前記冷媒散布
器47bを弁110を介して連通する配管111と、前
記暖房用冷媒貯蔵室103の頂部を前記再生器6の気相
部と連通する配管112と、前記暖房用冷媒貯蔵室10
3の底部を弁113を介して前記蒸発器47の底部に連
通する配管114と、前記熱交換器4の加熱流体出側を
膨張弁100を介して前記弁105と分岐ボックス10
6の間の配管104に接続する配管99と、前記冷水コ
イル47aの出側に接続された冷水出口管115と、前
記冷水コイル47aの入り側に接続された冷水入り口管
116と、冷水出口管115に設けられ冷水の出口温度
T1を検出して出力する温度検出器117と、温度検出
器117の出力を入力として圧縮機7の回転数を制御す
る制御手段(図示せず)と、を含んで構成されている。
【0009】配管107の分岐ボックス106側端部
は、図示のように、分岐ボックス106底面より上方で
開口し、配管108の分岐ボックス106側端部は、分
岐ボックス106底面で開口している。
【0010】次に上記構成の吸収冷凍機の動作を説明す
る。まず、起動時には、弁93,101が閉じられ、弁
94,95が開かれて熱媒導入管96から加熱コイル6
aに再生器加熱用の蒸気が外部(吸収冷凍機外)から導
入される。この蒸気により再生器6内の溶液が加熱さ
れ、冷媒の蒸発が始まって再生器内の圧力が所定の圧力
にまで上昇したら圧縮機7が起動され、弁89が開かれ
る。同時に、弁94,95が閉じられ、弁93,101
が開かれる。再生器6で蒸発した冷媒蒸気の一部が弁8
9を経て圧縮機7に吸入され、圧縮される。圧縮機7で
圧縮され高温になった冷媒蒸気が配管92を経て加熱コ
イル6aに導入され、再生器6内の溶液の加熱は、遮断
された外部の蒸気に代わってこの高温の冷媒蒸気により
継続される。
【0011】再生器6で蒸発した冷媒蒸気の残りは、凝
縮器44に流入して凝縮、液化され、液取出し部44b
に流入する。液取出し部44bに流入した冷媒液は、底
部に開口した配管102を経て暖房用冷媒貯蔵室103
に流入する。冷房時には弁113は閉じられており、流
入した冷媒液は暖房用冷媒貯蔵室103に蓄えられる。
一方、加熱コイル6aで放熱して液化した冷媒は配管9
8、弁101を経て熱交換器4の加熱流体側に流入し、
被加熱流体側を流れる希溶液にさらに熱を与えてから配
管99、膨張弁100を経て分岐ボックス106に流入
する。分岐ボックス106に流入した冷媒液は、その底
部に溜り、底面より高い位置に開口した配管107の開
口に達すると、配管107を経て蒸発器47の冷媒散布
器47bに導かれる。冷媒散布器47bに導かれた冷媒
液は、冷水コイル47a上に散布され、冷水コイル47
a内を流れる冷水の熱を奪って蒸発する。蒸発でできた
冷媒蒸気は、蒸発器47に隣接して配置された吸収器4
8に流入する。
【0012】再生器6で冷媒を蒸発させてできた濃溶液
は、配管84,85を経て(弁83は冷房時は閉じられ
ている)熱交換器3の加熱流体側に流入し、被加熱流体
側を流れる希溶液と熱交換したのち、弁87、配管86
を経て溶液散布器48bに導かれる。熱交換器88は、
熱交換器3における熱交換で濃溶液の温度が計画温度に
まで低下しきれない場合に、濃溶液から外部の冷却媒体
に放熱させるためのものである。溶液散布器48bに導
かれた濃溶液は冷却水コイル48a上に散布され、蒸発
器47から流入してきた前記冷媒蒸気を吸収して希溶液
となる。この時に発生する吸収熱は、冷却水コイル48
a内を流れる冷却水により除去される。
【0013】吸収器48で生成された希溶液は、吸収器
48の底部に集まり、溶液循環ポンプ64に吸引され、
加圧される。加圧された希溶液の一部は熱交換器3の被
加熱流体側に、残りは熱交換器4の被加熱流体側に、そ
れぞれ送り出される。熱交換器3,4の被加熱流体側に
導かれた希溶液は、前述のようにそれぞれ加熱流体側を
流れる濃溶液あるいは凝縮液冷媒と熱交換して加熱さ
れ、再び合流して再生器6に流入する。
【0014】配管108の他端が接続された冷媒貯蔵室
109は、弁110を介装した配管111を通して冷媒
散布器47b、つまりは蒸発器47に連通しているか
ら、配管108に流入した冷媒液は、凝縮器44の圧力
と蒸発器47の圧力の差に応じて配管108内を上昇し
て冷媒貯蔵室109に蓄えられ、冷凍サイクルの溶液濃
度を調整するように動作する。
【0015】冷水コイル47a内を流れつつ冷却された
冷水は冷水出口管115を経て冷水負荷(例えば、空調
機の室内ユニット等)に導かれるが、その温度(冷水出
口温度T1)が温度検出器117により検出され、検出
された冷水出口温度T1は、制御手段に出力される。制
御手段は、冷水出口温度T1があらかじめ設定された第
1の温度よりも低下したとき(すなわち冷水負荷が低下
したとき)は圧縮機7の回転数を所定の回転数だけ低下
させ、冷水出口温度T1があらかじめ設定された第2の
温度を超えたとき(すなわち冷水負荷が上昇したとき)
は圧縮機7の回転数を所定の回転数だけ高めるように、
圧縮機7の回転数を制御する。圧縮機の回転数が低下す
れば圧縮機7へ吸引される冷媒量が少なくなり、したが
って再生器6に送りこまれる高温の圧縮冷媒蒸気の量が
少なくなって再生器6への入熱量が低下する。再生器6
への入熱量が低下することにより、低下した冷水負荷に
見合った冷媒蒸発量となる。圧縮機の回転数が増加すれ
ば圧縮機7へ吸引される冷媒量が増加し、したがって再
生器6に送りこまれる高温の圧縮冷媒蒸気の量が増加し
て再生器6への入熱量が増加する。再生器6への入熱量
が増加することにより、増加した冷水負荷に見合った冷
媒蒸発量となる。
【0016】また、設定された第1の温度よりも冷水温
度が低いことを検出して圧縮機7の回転数を低下させた
場合、回転数低下の効果が出て冷水出口温度が所定の温
度範囲になるまでは時間がかかるので、制御手段は、圧
縮機回転数低下の制御信号を出した後、あらかじめ設定
された時間が経過するまでは、温度検出器117の出力
信号に対応する制御動作を停止する。これは、回転数を
増加した場合も同じである。制御動作を停止する代わり
に、温度検出器117のサンプリング間隔を、前記あら
かじめ設定された時間よりも長くしておくようにしても
よい。なお、1回に低下させる回転数、増加させる回転
数は同じでなくてもよい。また、冷水出口温度の変化に
時間の要素を入れ、1サンプリング間隔で変化した温度
幅に応じて増減する回転数を変えるようにしてもよい。
【0017】本実施例によれば、このように冷凍機の負
荷に追従して圧縮機の回転数を制御することで、冷媒流
量を弁の開度で調整することなく、再生器6での冷媒蒸
発量が負荷に見合ったものとなり、安定した運転を維持
できる。そして、圧縮機の回転が負荷の増減に応じて増
減されるから、無駄な電力消費がなくなり、冷凍機の成
績係数が向上する。さらに、蒸発器温度の異常低下を防
止して冷媒凍結による晶析を防止することができる。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、冷凍機の負荷に追従し
て圧縮機の回転数を制御することで、冷媒流量を弁の開
度で調整することなく、再生器6での冷媒蒸発量が負荷
に見合ったものとなり、安定した運転を維持できる。そ
して、圧縮機の回転が負荷の増減に応じて増減されるか
ら、無駄な電力消費がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す断面図である。
【図2】従来技術の例を示す系統図である。
【符号の説明】
1 交流発電機 2 エンジン 3 熱交換器 4 熱交換器 6 再生器 6a 加熱コイル 7 圧縮機 43 冷媒圧縮機 44 凝縮器 44a 冷却水コ
イル 44b 液取出し部 45 低温再生器 46 凝縮器 47 蒸発器 47a 冷水コイル 47b 冷媒散布
器 48 吸収器 48a 冷却水コ
イル 48b 濃溶液散布器 56 バルブ 58 冷媒潜熱回収コイル 64 溶液循環ポ
ンプ 65 高温熱交換器 66 低温熱交換
器 80,81 配管 83 弁 84、85,86 配管 87 弁 88 熱交換器 88a 濃溶液管
路 89 弁 90 配管 91 流量計 92 配管 93,94,95 弁 96 熱媒導入管 97 熱媒戻り管 98,99 配管 100 膨張弁 101 弁 102 配管 103 暖房用冷
媒貯蔵室 104 配管 105 弁 106 分岐ボックス 107,108
配管 109 冷媒貯蔵室 110 弁 111,112 配管 113 弁 114 配管 115 冷水出口
管 116冷水入り口管 117 温度検出

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 再生器、凝縮器、蒸発器及び吸収器を接
    続して吸収冷凍サイクルを構成し、再生器で生成された
    冷媒蒸気の一部を圧縮する圧縮機と、該圧縮された冷媒
    を再生器に導き再生器内の吸収溶液と熱交換させる管路
    と、を含んでなる吸収冷凍機において、前記蒸発器から
    取り出される冷水の温度を検出し検出した温度を表す信
    号を出力する温度検知手段と、前記圧縮機の回転数を前
    記温度を表す信号に基づいて制御する制御手段と、を含
    んで構成したことを特徴とする吸収冷凍機。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の吸収冷凍機において、前
    記制御手段は、温度検知手段から出力される信号が第1
    の所定の温度よりも低いことを示す信号であるとき、圧
    縮機の回転数を所定の回転数だけ低下させ、温度検知手
    段から出力される信号が第2の所定の温度よりも高いこ
    とを示す信号であるとき、圧縮機の回転数を所定の回転
    数だけ増加させるものであることを特徴とする吸収冷凍
    機。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の吸収冷凍機において、制
    御手段は、圧縮機の回転数を低下あるいは増加させたの
    ち、所定の時間経過するまで、温度検知手段からの入力
    信号に対応する動作を行わないものであることを特徴と
    する吸収冷凍機。
JP9055652A 1997-03-11 1997-03-11 吸収冷凍機 Pending JPH10253193A (ja)

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