JPS60133277A - 吸収冷凍機・冷温水機の台数制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は吸収冷凍機・冷温水機の台数制御装置に関し、
詳しくは、複数台からなる冷凍機または冷温水機を、そ
の外部の負荷変動に応じて必要台数稼働制御する台数制
御装置に関する。これは、吸収冷凍機または冷温水機の
停止時に必要とされる稀釈運転時の残余冷凍能力を活用
して、複数台の稼働時における消費エネルギの低減を図
る分野で利用されるものである。

〔従来技術〕

冷凍機または冷温水機が複数台設置される場合には、負
荷に応して運転台数を決定し、冷凍（幾または冷温水機
それ自体の動力消費の低減および冷温水ポンプ、冷却水
ポンプ、冷却塔のファンなどの補機の動力低減を図る台
数制御が行なわれる。

このような制御において、従来は、冷水入口または出口
の温度を検出したりまた熱量計により直接外部負荷を検
出して最適台数を算出し、不必要な冷凍機または冷温水
機の停止を行なっている。このような場合、電気式の冷
凍機または冷温水機ではそれを停止させることにより消
費動力の直接的な節減を図ることができるが、吸収冷凍
機または吸収冷温水機の場合には吸収液の濃度差により
冷凍効果を発揮させるため、起動に１ｏπ５ｏ分の時間
を要すると共に停止時には吸収液の濃度差を均一にする
ため１５〜２０分の稀釈時間が要求される。そのため、
冷水の入口または出口温度や負荷側の熱量だけにより冷
凍機または冷温水機を発停すると、停止中の電気動力の
節減は得られるものの、停止の際には濃度差の生じてい
る吸収液の稀釈運転に、また、再起動の際には吸収液に
濃度差をつけるための運転に、タハエネルギが要求され
て却って熱エネルギ損失が犬き（なる場合がある。一方
、停止の際の稀釈運転中でも蓄積された濃度差のある吸
収液により冷凍効果が存在するが、外部の負荷のみによ
って発停を行なう場合には、この冷凍効果が無視される
ことになる。これを利用するためには、冷凍機または冷
温水機の運転モード、すなわち、冷凍運転、稀釈運転、
補機運転などを適宜作業者が負荷の状態や各運転モード
の所要時間を確認しながら変更操作しなければならず、
その煩わしさから常時負荷に応じた適切な運転モードに
よる稼働を容易に行ない得ない場合がある。その結果、
近年においては消費エネルギの低減と残存冷凍効果の活
用のための自動化が望まれるようになり、その制御を可
能にする装置の出現が強く要望されてきている。

〔発明の目的〕

本発明は上述の要請に応えるためになされたもので、そ
の目的は、吸収液の濃度差を有効に利用しつつ、吸収冷
凍機または冷温水機の運転台数およびその運転モードの
選定および変更が自動的に行なわれる吸収冷凍機・冷温
水機の台数制御装置を提供することである。

〔発明の構成〕

本発明の構成を第１図を参照して説明すると、複数台の
冷凍機・冷温水＋ＪＭ１ａ〜１ｄが組合わされ、それぞ
れの冷水経路の連通化が図られると共に、各冷凍機・冷
温水機ごとに冷温水ポンプ７ａ〜７ｄ、冷却水ポンプ８
ａ〜８ｄ、冷却ファン９ａ〜９ｄなどの？ｌＩｉ機が設
けられている吸収冷凍機・冷温水機であって、冷水入口
または冷温水出口におりる冷温水温度または外部負荷を
検出する制御量検出手段１０が設けられ、この制御量検
出手段１０からの信号を受けて、制御対象の冷凍機・冷
温水機への熱エネルギ供給の停止指令信号、所定時間の
吸収液稀釈運転指令信号、所定時間の補機運転指令信号
を、制御対象機１ｂ〜１ｄのいずれか１つの冷凍機・冷
温水機に出力してその運転モードを変更すると共に、制
御量によっては他の制御り１象冷凍１幾・冷温水機に順
次前記信号を出力する台数制御下一段１１が設けられて
いる吸収冷凍機・冷温水Ｕ■の台数制御装置である。

〔実施例〕

以下、本発明をその実施例に基づいて詳細に説明する。

第１図は本発明の実施例を示す概略全体図である。図中
、１ａ〜１ｄは４台の吸収冷凍機で、１台のベース機１
ａと３台の制御対象機１ｂ〜１ｄからなる。各冷凍機の
冷温水入口管３ａ〜３ｄは１本の冷温水管２から冷温水
管寄３を介し分岐して設けられ、それぞれの蒸発器を流
過した後の冷温水出口管２ａ〜２ｄは冷温水管寄２人に
合流されることによって、全冷凍機」ａ〜１ｄの冷温水
経路の連通化が図られている。各冷凍機１ａ〜１ｄには
、それぞれの再生器における加熱器にオイルを供給した
り高温のスチームを供給する制御弁４ａ〜４ｄが設けら
れ、冷媒蒸気を発生させる場合の加熱器の作動維持およ
び停止をさせることができるようになっている。この冷
媒蒸気を得るため、吸収液を循環させる吸収液ポンプ５
ａ〜５ｄ、冷媒液を循環させる冷媒ポンプ６ａ〜６ｄが
それぞれの吸収器および蒸発器に設けられ、冷凍運転中
稼働することは勿論のこと冷凍機が停止する際吸収液の
１度差を均一にする稀釈運転中も稼働する。これらのほ
かに、補機として、それぞれの冷凍機の冷水入口管３ａ
〜３ｄには冷温水ポンプ７ａ〜７ｄが、また、吸収器お
よび凝縮器を流過する冷却管には冷却水ポンプ８ａ〜８
ｄ、冷却塔の冷却ファン９ａ〜９ｄが介在され、冷凍機
が冷凍運転および稀釈運転中のみならず必要に応じてそ
の他の場合にも稼働するものである。１０は冷温水管に
おける冷水温度を検出する温度センサなどの制御♀検出
手段で、図示では冷温水入口温度を検出するため冷水管
寄３に付設されている。この温度センサ１０で検出され
た温度信号は、次に述べる台数制御手段１１に入力され
るようになっている。なお、温度センサは冷温水管２Ａ
における冷温水出口温度を検出するものであってもよい
し、また、制御量検出手段として直接外部負荷を検出す
る熱量計を採用してもよい。台数制御手段１１は、ごの
１１．す弾車検出手段１０からの信号を受けて、１つの
制御り１象冷凍機への熱エネルギ供給の停止指令信号、
所定時間の吸収液稀釈運転指令信号、所定時間の補胤運
転指令信号を、１つの制御対象冷凍機に出力してその運
転モードを変更させると共に、冷水温度によっては次の
制御対象冷凍機に順次その信号を出力するものである。

なお、へ−ス機１ａは冷凍の必要な場合に當時運転され
るが、他は全て制御対象機として扱われて必要に応じて
順次停止される。その停止順は予め定められているが、
それぞれの冷凍容量などは同一であってもなくても制御
手順については異なるところがない。

以上の構成の各手段によれば、冷水温度または負荷に応
じて、次のようにして必要台数の運転制御が自動的に行
なわれる。なお、作動の理解を容易にするために第２図
に示すフローチャートをも参照しながら説明する。

まず、吸収冷凍機１ａ〜１ｄにより冷凍する冷水温度の
下限を例えば１２．５℃と設定し、その温度を台数制御
手段１１に記憶させる。また、吸収液稀釈運転および補
機運転の所定時間も予め例えば２０分および３５分とし
て記憶させる。前者の２０分は熱エネルギの供給が停止
した後吸収液の濃度を稀釈さゼるに十分な時間であり、
冷凍機が冷凍運転モードを終えた後吸収液ポンプ５ａ〜
５ｄ、冷媒ポンプ６ａ〜６ｄを引き続いて稼働させる時
間である。また、後者の３５分は制御の対象となった冷
凍機の稀釈運転モードの終了までの２０分と、冷凍運転
している他の冷凍機による冷水出口の温度の変化状態を
見極める時間の１５分を含むもので、冷凍機が冷凍運転
モードを終えた後も補機を引き続いて稼働させる時間で
ある。このようにそれぞれの時間が記憶されている状態
で、まず、ヘ−ス機ｌａを始めとして他の３台の制御対
象機の全て１ｂ−１ｄを運転するくフローチャー１・の
ステップ１、以下、Ｓｌと記す）。このとき、台数制御
手段１１からは、各冷凍機１ａ〜１ｄの再生器内加；：
ハ器にオイルが（ｊ（給されたり蒸気管に高温のスチー
ムが供給されるよう制御ａｌ＋弁４ａ〜４ｄが開口され
、吸収液を循環させるため吸収器および蒸発器に設けら
れた吸収液ポンプ５ａ〜５ｄ、冷媒ポンプ６ａ〜６ｄお
よびそれぞれの冷凍機の冷温水入口管３ａ〜３ｄに介在
された冷温水ポンプ７ａ〜７ｄ、吸収器および凝縮器を
流過する冷却管に介在された冷却水ポンプ８ａ〜８ｄと
冷却ファン９ａ〜９ｄが稼働される。冷水管寄３におけ
る冷水温度が制御量検出手段１０である温度センサによ
り検出され、これが所定温度にまで冷却されていなけれ
ば全冷凍機の稼働が継続されるが、例えば、負荷が低下
するなどして冷水温度が第３図に示す温度曲線Ａのよう
に１２゜５℃より低下し始めると（Ｓ２）、消費動力を
抑制するために台数制御手段１１から冷水温度を所定の
温度範囲に納めるべく、Ｎｏ、１制御対象機１ｄへの熱
エネルギ供給を停止する信号が出力されて、オイルなど
の燃料またはスチームの供給が停止される（Ｓ３）。し
かし、吸収液には濃度差がついているので、吸収液ポン
プ５ｄ、冷媒ポンプ６ｄおよび冷温水ポンプ７ｄ、冷却
水ポンプ８ｄや冷却ファン９ｄの稼働は維持され、稀釈
運転が開始される（Ｓ４）。このとき、冷凍機内の吸収
液の濃度差は徐々に減少していくが、この１度差が存在
する限り冷凍能力が残存しているので、冷温水ポンプ７
ｄにより冷温水を流過させて冷水が冷水出口に導出され
て有効に利用される。この作動によっても冷水温度が１
３．５°Ｃ以下であり　（Ｓ５）、　所定の２０分が経
過すると（Ｓ６）、台数制御手段１１からの信号により
冷媒ポンプ６ｄが停止されて、稀釈運転が終了する（Ｓ
７）。しかし、冷凍機の吸収液ポンプ５ｄおよび補機で
ある冷温水ポンプ７ｄ、冷却水ポンプ８ｄ、冷却ファン
９ｄの稼働は維持され（Ｓ８）、その間に冷水温度の上
昇の有無が見極められる。

この作動によっても冷水温度が１３．５℃以下であり（
Ｓ９）、所定０１５分の経過すると（ＳＩＯ）、台数制
御手段８からの信号によりＮｏ、１制御対象機１ｄおよ
び補機が停止される（Ｓｌｌ）。これと同時に、第３図
に示すように、次のＮｏ、２制御対象ｔａｌｃへの燃料
供給が停止される（Ｓ１２）。その後は、上述のステッ
プ４からの手順でその運転モードが順次台数制御手段１
１によって変更され、必要に応じて、さらに次のＮｏ、
３制御対象機１ｂへの燃料供給が停止され、冷水温度が
所定の１３．５℃以上になるまで続けられる。なお、各
制御対象機の各運転モードにおいて、冷水温度が第３図
の右側に示すように例えば１３．５℃を越えると、台数
制御手段１１によって最後に運転モードの変更された制
御対象機が冷凍運転モードに切換えられて（Ｓ１３）、
冷水温度が所定の温度範囲内に納められる。このように
して、不必要な冷凍機が停止されると共にその稀釈運転
における残余冷凍能力が利用される。また、冷凍モード
への復帰は、それぞれの運転モードから行なわれるので
、少ないエネルギでしかも迅速に行なわれる。

上述した構成ならびに作動において４台の吸収冷凍機を
例にして説明したが、その数は２台以上が組み合わされ
ている場合であれば適用することができるし、台数制御
手段１１に記憶させる温度を異にして制御することもで
きることば言うまでもない。また、吸収冷凍機に代えて
吸収冷温水機であっても同様に行なうことができる。さ
らに、制御量として温度に代えて前述したように外部熱
量を採用してもよい。

〔発明の効果〕

本発明は以」二の実施例の説明から判るように、外部の
負荷が下がった場合に複数台の冷凍機または冷温水機内
から１台づつ自動的に順次冷凍運転を停止させていくと
共に、その停止の際Ｇこ行なわれる稀釈運転での残余冷
凍効果を有効に利用することができる。したがって、稀
釈運転時の吸収液の濃度差を無駄にすることなく供給熱
エネルギの利用度合を高めることができる。加えて、作
業者による運転台数の決定およびその運転モードの変更
手間も省け、吸収冷凍機または冷温水機の運転能率を向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例である複数台の吸収冷凍機にお
ける台数制御の全体系統図、第２図は作動手順を示すフ
ローチャート、第３図は検出された冷水温度に対する運
転モード変更の説明図である。 ｌａ−一冷凍機（ベースｔ（ｕ）　１　ｂ　−１ｄ　−
冷凍機（制御対象機）７８〜７ｄ　−冷温水ポンプ、８
ａ〜８ｄ−冷却水ポンプ、９ａ〜９ｄ　冷却ファン、１
０−制御量検出手段、１１一台数制御手段 特許出願人　川崎重工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数台の冷凍機・冷温水機が組合わされ、それぞ
   れの冷水経路の連通化が図られると共に、各冷凍機・冷
   温水機ごとに冷温水ポンプ、冷却水ポンプ、冷却ファン
   などの補機が設りられている吸収冷凍機・冷温水機にお
   いて、 冷水入に１または冷温水出口におりる冷温水温度または
   外部負荷を検出する制御量検出手段と、この制御は検出
   手段からの信号を受りて、制御りｊ象冷凍機・冷温水機
   への熱エネルギ供給の停止指令信号、所定時間の吸収液
   稀釈運転指令信号、所定時間の補機運転指令信号を、制
   御対象のいずれか１つの冷凍機・冷温水機に出力してそ
   の運転モー　１’を変更すると共に、制御量によっては
   他の制御対象冷凍機・冷温水機に順次前記信号を出力す
   る台数制御手段と、 を具備し、冷温水温度または負荷に応して運転台数と運
   転モードの変更を行なうようにしたことを特徴とする吸
   収冷凍機・冷温水機の台数制御装置。