JPS6131864A - 吸収冷凍機の制御装置 - 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】 印　産業上の利用分野 本発明は、吸収冷凍機や吸収ヒートポンプや吸収冷温水
機なと（以下、吸収冷凍機と（・う）の吸収液循環量を
制御する装置の改良に関する。

（ロ）従来の技術 従来、一般に用いられている吸収冷凍機の吸収液循環量
の制御装置としては、冷水温度を検知して吸収液循環用
のポンプの回転速度を制御する手段（例えば特公昭４３
−２６６６４号公報）がある。しかし、このような一般
的な手段においては、負荷や冷却水温度などの外部条件
が変化したり、発生器の加熱量を変えると、吸収冷凍機
の内部サイクル１−なわち吸収冷凍サイクルも変化（循
環する吸収液の濃度、飽和蒸気圧、飽和温度などが変化
）するため、吸収液循環量を最適値に追従させることが
できす、吸収冷凍機の熱効率を十分に向上させることが
できない欠点を有している。

そして、このような一般的な手段を改良した従来の技術
としては、吸収器に流入する濃度の高い吸収液（以下、
濃液という）の温度と吸収器から流出する濃度の低い吸
収液（以下、桁数という）の温度とを等圧条件下で計測
し、これら計測温度の差がほぼ一定となるように吸収液
循環量を制御する手段（例えば、特公昭５６−４８７８
４号公報）がある。

（ハ）発明が解決［２ようとする問題点この改良された
従来の手段は、計測温度の差が濃液と桁数との濃度差に
ほぼ比例することを利用して吸収液の循環量を制御する
ものであるから、吸収冷凍機の内部サイクルが変化して
も吸収器の出入口における吸収液の濃度差をけぼ一定に
線つことができ、前述した一般的な手段に（らべ、内部
サイクルが変化する場合にも吸収器の能力を高く保って
吸収冷凍機の熱効率の低下を防止できる利点をもってい
る。

従来の手段は、前述した一般的な手段にくらべ、内部サ
イクルの変化に対して吸収冷凍機の熱効率の低下を軽減
できる利点を有するものの、内部サイクルの変化に応じ
て吸収液循環量を制御するものではないため、吸収冷凍
機の熱効率を十分に向上させるまでには至らないという
問題点を有している。

本発明は、従来の手段の有して（・る問題点に鑑み、内
部サイクルの変化に応じて吸収液循環量をほぼ最適に制
御でき、吸収冷凍機の熱効率をより一層向上させること
のできる吸収冷凍機の制御装置の提供を目的としたもの
である。

に）問題点を解決するための手段 本発明は、吸収器における濃液および桁数の温度ならひ
に吸収器内の蒸気圧を知る検出器の信号により濃液およ
び桁数の濃度を視−出する手段（第１の手段と（・う）
と、溶液循環比すなわち濃液の濃度を濃液と桁数の濃度
差で除算して得られる比率を算出する手段（第２の手段
と（・う）と、ｑ出された溶液循環比と予め設定されて
いる最適の溶液循環比とを比較しつつ算出された溶液循
環比が最適の溶液循環比にほぼ等しくなるように吸収液
循環量を制御する手段（第３の手段という）とから成る
吸収冷凍機の制御装置を構成したものである。

ｔ（お、発生器で単位量（例えば１　ｋｌ？　）の冷媒
蒸気を発生さすのに、発生器に送らねばならない桁数の
量（ａｋｇ）を溶液循環比（ａｌという。桁数ａｋｇを
発生器に送ると、発生器では１ｋｇの冷媒が発生するの
で、発生器を去る濃液は（ａ−１）ｋｇとなる。また、
発生器に入る吸収剤（例えば臭化リチウム）の量と発生
器を去る吸収剤の量は等しい。

それ故、桁数の濃度を０１、濃液の濃度をＣ７とすると
、溶液循環比ａ　＝ｃｔ　／　＜　Ｃ２’Ｃ，）の関係
が成立する。

（ホ）作用 本発明による吸収冷凍機の制御装置においては、・第１
の手段の作用（働き）として、運転中の内部サイクルの
変化（循環する吸収液の濃度、飽和蒸気圧、飽和温度お
よび循環する冷媒の飽和蒸気圧、飽和温度の変化）を簡
便かつほぼ正確に連続して知ることができ、第２の手段
の作用として、第１の手段により知り得た濃液の濃度と
桁数の濃度とから外部条件などの影響で変化する運転中
の溶液循環比を知ることができ、かつ、第３の手段の作
用として、運転中の溶液循環比が最適の循環比にほぼ等
しくなるよう吸収液循環量を調節するので、吸収液循環
量が発生器に送らなければならない桁数の量とほぼ等し
くなるように調節され、発生器で桁数を昇渦するための
熱量（顕熱消費荀）がほぼ必要最小限の量で済むと共に
吸収冷凍サイクルに必要な量の冷媒を発生器で発生させ
ろための熱量（潜熱消費量）もほぼ必要最小限の量で済
み、吸収冷凍機の熱効率を最適値近くまで向上させるこ
とができる。

（へ）実施例 第１図は本発明による吸収冷凍機の制御装置の一実施例
を示した概略構成説明図であり、（１）は高温発生器、
（２）は低温発生器（３）および凝縮器（４）より成る
発生凝縮器、（５）は蒸発器（６）および吸収器（７）
より成る蒸発吸収器、（８）、（９）はそれぞれ低温、
高温溶液熱交換器、（１０）は、冷媒液用のポンプ、（
１１）は吸収液用のポンプで、これら機器は冷媒の流れ
る管（１り、Ｃ３）、冷媒液の流下する管圓、冷媒液の
還流する管α５）、（ＩＱ、桁数の送られる管αη、（
ｔａｇ、中間液の流れる管（１９）、■、濃液の流れる
管（２１）、ｃ！２）により配管接続されて従来の吸収
冷凍機と同様の冷媒（水）および吸収液（臭化リチウム
水溶液）の循環路を構成している。

（支）１は高温発生器（１）の燃焼加熱室、（２４＋（
２４＋・・・は燃焼ガスの流れる管、□□□は低温発生
器（３）の加熱器、０６）、Ｃ２７）、（２８）はそれ
ぞれ凝縮器（４）、蒸発器（６）、吸収器（７）ノ熱交
換器、（２９）、ｃ！ＩＪ）、Ｃ３１）＋ｉ　熱９換器
Ｃ！８１　、　’　０６１　ト直列に接続した冷却水あ
るいは温水などの流体が流れる管、０２、鄭）は熱交換
器（２′？＋と接続した冷水あるいは熱源水などの流体
が流れる管、Ｃ３４１ＳＧ５１はそれぞれ凝縮器（４）
、蒸発器（６）の冷媒液溜め、（３６）、（３′７１は
それぞれ低温発生器（３）、吸収器（７）の溶液溜め、
Ｃ３８）は冷媒液の散布器、Ｇ９＋は吸収液の散布器、
（４０１は燃煉加熱室（ハ）への燃料供給路、凹は燃料
供給路（４０）　Ｋ備えた制御弁である。

（Ｓｌ）は散布器０９）内の濃液の温度を感知する第１
検出器、（Ｓ２）は蒸発器（６）の冷媒液溜め０５）内
の冷媒液の温度を感知する検出器、（Ｓ、）は吸収器（
７）の溶液溜めＧ９内の桁数の温度を感知する検出器で
ある。

（ＣＩ）は、第２検出器（Ｓ、）からの信号を受けて蒸
発吸収器（５）内の蒸気圧を算出し、がっ、Ｗ、１検出
器（Ｓ、）の信号を受けてこの第１検出器の感知温度と
算出さ第１た蒸気圧とにより散布器（３９）内のむ液の
濃度を算出すると共に第３検出器（Ｓ３）の信号を受け
てこの第３検出器の感知温度と算出された蒸気圧とによ
り桁数の濃度を舞、出する第１演算器で、この第１演算
器には冷媒の飽和蒸気圧、飽和温度および吸収液の濃度
、飽和蒸気圧、飽和温度の関係を記憶した素子やマイク
ロプロセンサーユニットなどが内蔵されている。なお、
図示していないが、第２検出器（Ｓ２）の代りに吸収器
（７）内の蒸気圧を感知する圧力検出器を用いても良い
。

（Ｃ７）は、第１演算器（Ｃ１）により算出された濃液
の濃度を第１演舞］器（Ｃ，）Ｋより算出された桁数の
濃度で減算して濃度差を求め、この濃度差で濃液の濃度
を除算して溶液循環比を算出するツ２演算器である。

（Ｃ８）は第２演クー器（Ｃ２）により算出さねた溶液
循環比と予め設定されている定格の溶液循環比づ−なわ
ち最適の溶液循環比とをくらべる比較器である。なお、
最適の溶液循環比の値は、吸収冷凍機をヒートポンプと
して用いる場合、冷凍機として用いる場合、吸収冷凍機
の容量その他の仕様によって異なるものの、１０かも１
５程度が良いとされている。

（Ｃ４）は、比較器（Ｃ３）からの信号を受け、ポンプ
αＩＮＫ内蔵されているモーターの回転速度を調節する
制御器であり、この制御器によって、運転中の溶液循環
比が定格のそれよりも太きくなるとポンプα１）の種数
吐出量を減じ、逆に小さくなるとポンプ（１１）の種数
吐出量を増づ−ようＫなって〜・る。

そして、運転中の溶液循環比が定格の溶液循環比とほぼ
等しくなるように吸収器（７）の＃液溜めＣ７）内から
高温発生器（１）側への桁数の流量が制御されるのであ
る。なお、図示していないが、管餞あるいは管（１８と
溶液溜めＧ力とを接続したバイパス管などに制御弁を備
え、この制御弁の開度を制御器（Ｃ４）で調節すること
により桁数の流量を制御するようにしても良い。

また、＋８１は熱交換器−出口側の冷水温度を訃知する
検出器で、この検出器の信号により温度調節器（０を介
して制御弁間の開度を調節し、従来の吸収冷凍機と同様
に負荷に応じた高温発生器（１）の加熱器の制御を行う
ようにして℃・る。

次に、第２図を参照しつつ濃液および桁数のｔ）度の算
出について簡単に説明する。第２図は水−臭化リチウム
水溶液系の内部サイクル（吸収冷凍サイクル）の−例を
表わし７たデユーリング線図で、縦軸に圧力、横軸に温
良、パラメータに濃度を表示している。

濃液の濃度Ｃ２は、第２検出器（Ｓ２）の感知した未蒸
発冷媒（水）の温度Ｔに相当する飽和蒸気圧により求め
た蒸発吸収器（５）内の圧力〔左するいは、吸収器（７
）の気相部に備えた圧力検出器の感知圧力〕Ｐと、第１
検出器（Ｓｌ）の感知した濃液温度ｔ。

とから、臭化リチウム水溶液の濃度曲線に従って算出さ
れる。また、桁数の濃度Ｃ１は、圧力Ｐと、第３検出器
（Ｓ３）の感知した桁数温度ｔ、とから、臭化リチウム
水溶液のｐ度曲線に従って算出される。

本発明による吸収冷凍機の制御器Ｗ（以下、本装置とい
う）における吸収液濃度の計測手段は、吸収液をサンプ
リングして比重測定を［７たり、化学的に分析する等の
従来の計測手段にくらべ、簡便に運転中の吸収液濃度を
連続して知り得るものであり、かつまた、吸収液の導電
率と需１度を検知して濃度を求める従来の計測手段（例
えは特公昭５５−４５８１９号公報）にくらべ、吸収液
中に含まれている細かな錆や金属片その他の不純物によ
る測定上の影袢も小さく、はぼ正確な網側結果を召ｊら
ねるものである。それ故、本装置においては、負荷や冷
却水の熱エネルギーなどの外部条件の変化に伴なう内部
サイクルの変化なほぼ正確に知ることができ、これによ
り外部条件の変化に伴なう溶液循環比ａ二Ｃ２／（Ｃｔ
　　Ｃ＋　）の変化を的確に知ることができる。そして
、本装置においては、外部条件により変化する溶液循環
比が最適の溶液循環比（定格の溶液循環比）に復帰する
ようポンプ０１）を制御して吸収液の循環量ｔを調節す
るのである。

その結果、高温発生器（１）にはほぼ必要最小限の量の
桁数が送られることになり、高温光Ｉ４：器（１）の加
熱量もほぼ必を最小限で済み、吸収冷凍機の熱効率が最
適値近（まで向上するものである。

なお、図に示した実施例においては、本装置を二重効用
吸収冷凍機（又はヒートポンプ）に適用した場合につい
て説明したが、本装置を一重効用吸収冷陳機（又はヒー
トポンプ）に適用できることは勿論である。

（ト）発明の効果 以上のように、本発明による吸収冷凍機の制御装置にお
いては、外部条件の影響で変化する溶液循環比を簡便か
つほぼ正確に連続して求め、これにより発生器と吸収器
間の吸収液循環量を制御して運転中の溶液循環比がほに
Ｍ適値となるようにしたものであるから、発生器に供給
すべき熱エネルキーがほぼ必要最小限の量で済み、熱効
率が最適値近くまで向上する。

【図面の簡単な説明】

Ｗｊ１図は本発明による吸収冷凍機の制御装置の一実施
例を示した概略構成説明図、第２図はデユーリング線図
である。 （１）・・・高温発生器、　（２）・・・発生凝縮器、
　（訃・・似温発生器、　（４）・・・凝縮器、　（５
）・・・蒸発吸収器、（６）・・・蒸発器、　（７）・
・・吸収器、　Ｑｌ）・・・ポンプ、０η、Ｃ８１，（
１９１、（２０）、（２１）、（２２１−’ｉｌ、　０
５１・・・冷媒液溜メ、（３７）・・・溶液ｒ、ｍメ、
　＜３９１・・・散布器、　　（Ｃ１）、（Ｃ２）・・
・第１、第２演算器、　　（Ｃ８）・・・比較器、　　
（Ｃ４）・・・制御器、　　（Ｓ、）、（Ｓ、）、（ｓ
３）・・・第１、第２、第３検出器。 出願人　三洋電機株式会社　外１名 代理人　弁理士　　佐　野　静　夫 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸収器に流入する吸収液の温度を感知する検出器
   、吸収器から流出する吸収液の温度を感知する検出器、
   吸収器内の圧力を感知する検出器または蒸発器内の冷媒
   の温度を感知する検出器、これら検出器の信号を受けて
   吸収器に流入する吸収液の濃度と吸収器から流出する吸
   収液の濃度とを算出する第１演算器、第１演算器により
   算出された吸収器に流入する吸収液の濃度をそれぞれの
   吸収液の濃度の差で除算して得られる比率を算出する第
   ２演算器および第２演算器により算出された比率と設定
   された定格比率とをくらべる比較器が備えられ、かつ、
   この比較器の信号により、第２演算器で算出される比率
   が定格比率とほぼ等しくなるように吸収器と発生器との
   間の吸収液循環量を制御する機構が備えられていること
   を特徴とした吸収冷凍機の制御装置。