JPH1054622A - 風量制御機能を有するアンモニア−水系空冷式吸収冷凍機 - Google Patents

風量制御機能を有するアンモニア−水系空冷式吸収冷凍機

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JPH1054622A
JPH1054622A JP8226128A JP22612896A JPH1054622A JP H1054622 A JPH1054622 A JP H1054622A JP 8226128 A JP8226128 A JP 8226128A JP 22612896 A JP22612896 A JP 22612896A JP H1054622 A JPH1054622 A JP H1054622A
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JP
Japan
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air
temperature
ammonia
absorber
water
Prior art date
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Pending
Application number
JP8226128A
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English (en)
Inventor
Kenichi Akamatsu
賢一 赤松
Teruo Okano
輝雄 岡野
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.)
Katsura Seiki Seisakusho KK
Original Assignee
Katsura Seiki Seisakusho KK
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Publication date
Application filed by Katsura Seiki Seisakusho KK filed Critical Katsura Seiki Seisakusho KK
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Publication of JPH1054622A publication Critical patent/JPH1054622A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • 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

Abstract

(57)【要約】 【課題】夏期の外気温度が高い状態のみならず、外気温
度が0℃以下になるような冬期においても、オ−ルシ−
ズン安定した冷水を供給できるアンモニア−水系空冷式
吸収冷凍機を提供すること。 【解決手段】アンモニア−水系空冷式吸収冷凍機におい
て、外気温度が下がった場合に冷水の取り出し温度に対
する蒸発器の温度が最適蒸発温度になるように空冷ファ
ンの風量を制御して吸収器内の温度を調整する。吸収器
4の圧力または出口温度を測定することにより、空冷フ
ァン6の風量を制御し、外気温度の低下による吸収器4
及び凝縮器3の過冷却状態を防止して正常な冷凍サイク
ルを継続する。また、外気温度の低い時の起動に際して
は、予め吸収器や溶液タンクを予備加熱しておくことに
より、ダイヤフラム式溶液ポンプ7の吸入圧力の低下を
防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、オ−ルシ−ズン
冷水を使用する工業用プロセスの冷却やコンピュ−タル
−ム等を空調するプロセス空調の熱源機器に適したアン
モニア−水系空冷式吸収冷凍機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】アンモニア−水系空冷式吸収冷凍機で
は、発生器内のアンモニア水溶液は、バ−ナで加熱さ
れ、アンモニア蒸気となって凝縮器に流入し、空冷ファ
ンで冷却されて凝縮し、冷媒としての液体アンモニアと
なる。この液体アンモニアは、固定オリフィス膨張弁を
通過し、減圧されて蒸発器に流入し、熱交換器を流れる
冷水ラインの水から熱を吸収し、アンモニア蒸気となっ
て吸収器に流入する。この時、熱交換器の冷水は冷却さ
れて工業用冷水として使用される。
【0003】一方、発生器から分流したアンモニア弱溶
液は吸収器に導かれ蒸発器から流入したアンモニア蒸気
を吸収し、この時発生する吸収熱を空冷ファンにより放
出しながらアンモニア強溶液となり、ダイヤフラム式溶
液ポンプにより発生器に戻されることにより、冷凍サイ
クルを形成する。このようなアンモニア−水系空冷式吸
収冷凍機では、冷媒であるアンモニアの沸点が−33.
4℃と低いので、理論的には0℃以下の冷水を取り出す
ことが可能であるにもかかわらず、工業用プロセス冷却
や空調への利用された例は知られていない。
【0004】一般に空調用に利用される冷凍機は、外気
温度が高い時にのみ使用され、JISにおいても、外気
温度の試験条件は 21℃、35℃、43℃ となって
おり、外気温度の低い冬期における利用については考慮
されていなかったのである。しかしながら、最近のプロ
セス冷却やプロセス空調の実態を考えると外気温度が0
℃以下になる冬期においても運転出来ることが要求され
る。ところが、前述のアンモニア−水系空冷式吸収冷凍
機を、外気温度0℃以下で運転した場合、空冷ファンに
より冷却されている凝縮器及び吸収器が過冷却の状態と
なり次のような問題が生ずる。
【0005】まず、凝縮器の過冷却により、凝縮圧力が
低くなり、固定オリフィス膨張弁を使用した場合は蒸発
器との圧力差が無くなり、冷媒量が減って冷凍能力が減
少する。例えば、蒸発器の圧力を0.2MPaとした場
合、外気温度が35℃の時の凝縮器の圧力は1.8MP
aであり、その差は1.6MPaであるが、外気温度が
0℃の時の凝縮器の圧力は0.5MPaで、その差は
0.3MPaとなってしまい凝縮器から蒸発器への冷媒
移動量は著しく減少するため冷凍能力が減少するのであ
る。
【0006】また、アンモニア水溶液は粘度が低いの
で、吸収器から発生器へアンモニア強溶液を送り込む溶
液ポンプとして、オ−バル式やトロコイド式などのギヤ
ポンプが使用でき難いためダイヤフラム式の溶液ポンプ
が採用されるケ−スが多い。このダイヤフラム式のポン
プはアンモニア水溶液の自圧にて吸い込みを行い、油圧
にて吐出する方式が一般的に使用されているが、外気温
度が低い場合、例えば外気温度0℃、溶液濃度35%で
は、溶液の圧力は絶対圧にて0.04MPaとなり、溶
液の吸い込みが出来なくなって溶液ポンプが作動せず、
アンモニア冷凍サイクルが成立しなくなる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、夏期の外
気温度が高い状態のみならず、外気温度が0℃以下にな
るような冬期においても、効率が低下することなく、オ
−ルシ−ズンにわたって安定した温度で冷水を供給でき
るアンモニア−水系空冷式吸収冷凍機を提供することを
目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】アンモニア−水系空冷式
吸収冷凍機において、外気温度が下がった場合に冷水の
取り出し温度に対する蒸発器の温度が最適蒸発温度にな
るように空冷ファンの風量を制御して吸収器内の温度を
調整するものである。吸収器内温度を調整するために
は、吸収器出口の温度を測定するが、蒸発器の温度や圧
力、または吸収器自体の圧力を測定して空冷ファンの風
量を制御することも出来る。通常は、用途によって冷水
の取り出し温度が決まっているので、用途に応じた蒸発
器の最適温度を設定すれば、サイクルの効率を最大にす
ることが可能である。
【0009】また、外気温度が低い状態に長時間放置さ
れた後の運転開始時においては、溶液ポンプの上流側に
ある溶液タンクの圧力が低いため、溶液タンクの周囲に
組付けた電熱ヒ−タにて強溶液を予備加熱することによ
りダイヤフラム式溶液ポンプを正常に作動させることが
出来る。この予備加熱の方法としては、バ−ナの廃熱を
利用することも出来る。これは、バ−ナの排気ダクトの
排気トップを吸収器に隣接して配置して置くことによ
り、吸収器を直接加熱するものである。
【0010】
【発明の実施形態】 図1はこの発明の概要説明図であ
る。20はこの発明の冷凍機の機体カバ−で、21が冷
却用空気取り込み口、22が空気排出口で、冷却用空冷
ファン6は機体カバ−20の空気排出口側に設けられて
おり、空気取り入れ口21から外気を吸い込むことによ
り凝縮器3および吸収器4を冷却するようになってい
る。また、吸収器4は、凝縮器3よりも機体の内側に並
設されている。13は溶液タンク9に取り付けられた吸
収器4の出口温度を測定する温度センサで、冷水取り出
し温度により設定された温度に調節計12をセットする
ことにより、インバ−タ11を介して空冷ファン6の風
量を制御する。そして外気温度の高い場合は、空冷ファ
ンは最大風量で運転されるが、外気温度が低い場合は、
風量は絞られる。
【0011】外気温度が高い場合、発生器1内のアンモ
ニア水溶液はバ−ナ2で加熱され、アンモニア蒸気とな
って凝縮器3に流入し、空冷ファン6で冷却されて凝縮
し、冷媒としての液体アンモニアとなり、この液体アン
モニアは固定オリフィス膨張弁10により減圧され、蒸
発器5においてアンモニア蒸気となることにより熱交換
器を介して冷水ライン14の冷温水ポンプ8にて給水さ
れる水から熱を奪い冷水ライン14に所定の温度の冷水
を供給する。蒸発器5から吸収器4に流入したアンモニ
ア蒸気は、発生器1から分流されたアンモニア弱溶液に
吸収される。この時発生する吸収熱は、空冷ファン6に
より外部に放出され冷却され、吸収器4内のアンモニア
蒸気はアンモニア強溶液となって溶液タンク9から溶液
ポンプ7を経て発生器1に戻る。
【0012】外気温度が低い場合には、前述のように空
冷ファンの風量が絞られているため、冷却が抑えられて
おり、凝縮器3の圧力は外気温度の高い場合と差がない
程度の圧力を維持することができるので、固定オリフィ
ス膨張弁10を通過する液体アンモニアの流量は減少せ
ず、外気温度による影響を受けない。また、空冷ファン
6の風量が絞られているので吸収器4内のアンモニア強
溶液も過冷却状態となることが防止され、ダイヤフラム
式溶液ポンプ7の吸い込みに必要な圧力を維持すること
ができるので、溶液ポンプ7は正常に作動し、吸収器4
からのアンモニア強溶液は正常に発生器1に戻されアン
モニア冷凍サイクルが継続する。
【0013】更に、外気温度が所定の温度より低い状態
で長時間放置された後の運転起動に際しては、溶液タン
ク9の周囲に組付けた電熱ヒ−タ15にて溶液ポンプ7
の上流側において強溶液を予備加熱してダイヤフラム式
溶液ポンプが吸い込み圧力に達するまで加熱しておくと
よい。この場合の電熱ヒ−タ制御は前述の調節計12を
兼用することもできる。
【0014】また、他の予熱手段としてバ−ナの廃熱を
利用することも出来る。図2はバ−ナ2の廃熱を利用し
た予熱手段の概略説明図で、図1と同一の部分について
は同一の符号を付して説明を省略する。これは、発生器
1を加熱するバ−ナ2の排気ガスを導くダクトの排気ト
ップ16を吸収器4に隣接して設置しておき、バ−ナ2
の排気ガスにより吸収器4を直接外部から加熱するもの
である。外気温度が低い場合、運転開始直後は吸収器4
の温度が低いため、前述したような空冷ファンの風量制
御により空冷ファン6は停止状態か、または微速状態に
あるので、吸収器4の温度は上昇し、したがって吸収器
4の圧力はダイヤフラム式ポンプ7の吸い込み圧力にな
るまで上昇するが、さらに加熱されて圧力が上昇した場
合は、風量制御により、風量も増えるので排気ガスは空
冷ファン6を通して機体外に排気され吸収器が過熱状態
になることはない。
【0015】
【実施例】表1は、この発明の実施例における測定値
で、外気温度が高い夏期を想定した場合の温度35℃
と、外気温度が低い冬期を想定した場合の温度0℃にお
ける各部のデ−タである。これによると、冬期は空冷フ
ァン6の風量を50%に絞ることにより、実施例1、2
共に冷水取り出し温度は−10℃となり、夏期、冬期に
関係なく、オ−ルシ−ズン同じ条件の冷却水を得ること
がきることが証明された。
【0016】
【表1】
【0017】
【発明の効果】この発明は、冬期に外気の温度が0℃に
下がった時でも空冷用のファンの風量を絞ることにより
凝縮器及び吸収器の過冷却を防ぎ、冷凍サイクルを継続
運転することができ、オ−ルシ−ズンにわたり、安定し
た温度で冷水を供給することが出来る。また、冬期には
空冷ファンの風量を絞って運転することになるので電力
及び燃料の省力化に役立つ効果も有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の概要説明図である。
【図2】この発明のバ−ナ廃熱を利用した予備加熱手段
の説明図である。
【符号の説明】
1・・・発生器 15・・・電
熱ヒ−タ 2・・・バ−ナ 16・・・排
気トップ 3・・・凝縮器 4・・・吸収器 5・・・蒸発器 6・・・空冷ファン 7・・・ダイヤフラム式溶液ポンプ 9・・・溶液タンク 14・・・冷水ライン

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ガスバ−ナにより加熱される熱回収型発生
    器、空冷式凝縮器、水冷式蒸発器及び空冷式吸収器を有
    し、前記凝縮器及び吸収器の冷却手段が、風量制御手段
    を有する電動モ−タにより駆動される共通の冷却ファン
    により構成されることを特徴とするアンモニア−水系空
    冷式吸収冷凍機。
  2. 【請求項2】空冷式吸収器のアンモニア蒸気圧または出
    口温度に応じて冷却ファンの風量を制御する機能を付加
    したことを特徴とする請求項1に記載のアンモニア−水
    系空冷式吸収冷凍機。
  3. 【請求項3】冷凍冷却機の冷水ラインの冷水取り出し口
    の温度により、空冷ファンの風量を制御する吸収器出口
    温度又は圧力を設定し、アンモニア−水系空冷式吸収冷
    凍機の蒸発器の蒸発温度が最適の冷凍サイクルを維持す
    るようにすること特徴とする請求項1に記載のアンモニ
    ア水−系空冷式吸収冷凍機。
  4. 【請求項4】吸収器から発生器にアンモニア強溶液を送
    る溶液ポンプの上流側にヒ−タを組付けた溶液タンクを
    設け、外気温度が所定の温度以下になった時、前記ヒ−
    タにより発生器へ送られるアンモニア強溶液を予備加熱
    することを特徴とする請求項2又は3に記載のアンモニ
    ア−水系空冷式吸収冷凍機。
  5. 【請求項5】外気温度が所定の温度以下になった時、発
    生器用加熱バ−ナの排気を吸収器に向けて噴出して予備
    加熱を行うことを特徴とする請求項2又は3に記載のア
    ンモニア−水系空冷式吸収冷凍機。
JP8226128A 1996-08-09 1996-08-09 風量制御機能を有するアンモニア−水系空冷式吸収冷凍機 Pending JPH1054622A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998044302A1 (fr) * 1997-03-27 1998-10-08 Daikin Industries, Ltd. Dispositif de refrigeration par absorption a refroidissement par air
CN1300524C (zh) * 2004-06-22 2007-02-14 浙江大学 小型节能风冷绝热吸收燃气空调装置
JP2009024944A (ja) * 2007-07-20 2009-02-05 Yazaki Corp 吸収式冷温水機
CN109297212A (zh) * 2018-09-28 2019-02-01 中国建筑科学研究院有限公司 一种利用低温热能的新型吸收式制冷方式及装置

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