JPS6225646Y2

JPS6225646Y2 -

Info

Publication number: JPS6225646Y2
Application number: JP13909278U
Authority: JP
Priority date: 1978-10-12
Filing date: 1978-10-12
Publication date: 1987-06-30
Also published as: JPS5556370U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、熱媒の温度が比較的低くかつ大きく
変動するような熱源に接続された吸収式冷凍機に
おいて、その運転再開時の立上がりを確実にし、
定常運転中は熱媒をより低温度まで利用可能にさ
せるオン・オフ制御サーモスイツチ内蔵の吸収式
冷凍機用熱源ポンプの制御器に関する。

吸収式冷凍機は熱エネルギを入力して冷水を得
るシステムであり、その熱源の熱媒温度として２
つの重要な温度点、すなわち冷凍機の運転を維持
できる冷凍機定常運転可能下限温度と、吸収式冷
凍機の運転開始に必要であつてその冷凍機定常運
転可能下限温度より高い温度の冷凍機立上がり運
転可能下限温度とがある。一般には熱源として油
またはガス焚ボイラがあるが、このような熱源は
熱媒温度が冷凍機立上がり運転可能下限温度に比
べてはるかに高いので、負荷要求があればその高
温の熱媒を供給することにより吸収式冷凍機はい
つでも立上げることができる。しかし、たとえば
太陽熱を集熱し蓄熱しておいたものを熱源として
利用する場合、絶対温度が比較的低いうえにその
集熱量は時間および天候に依存して変動するので
必ずしもその熱媒温度が冷凍機立上がり運転可能
下限温度より常に高いとは限らない。そのため熱
媒温度が冷凍機を定常運転および立上がりに必要
な温度にあるかどうかを監視して熱媒を吸収式冷
凍機に供給するための熱源ポンプを起動するかど
うかを決定するオン・オフ制御サーモスイツチが
使用されている。

このようなオン・オフ制御サーモスイツチは、
第１図ａに示す如く、温度T₁以下でオフ信号を
出力し、温度T₂以上でオン信号を出力するとい
うヒステリシス特性を有している。ここで、熱源
をできるだけ低い温度まで利用できるようにする
には、温度T₁を冷凍機定常運転可能下限温度
に、温度T₂を冷凍機立上がり運転可能下限温度
にそれぞれ設定すればよい。

しかし、このような温度の設定にあつては、次
のような不具合がある。すなわち、サーモスイツ
チ自体は常時通電されていて、常に、吸収式冷凍
機の運転状態とは無関係に機能しているため、熱
媒温度が特にT₁とT₂との間のたとえばT₀にある
場合、サーモスイツチの出力信号は熱媒温度が
T₀に到達するまでの履歴によつてオン信号であ
つたりオフ信号であつたりすることがある。たと
えば、熱媒温度がT₂以上の温度から低下してき
てT₀の温度に到達していた場合、サーモスイツ
チはオン信号を出力し、逆に、T₁以下の温度か
ら上昇してきてT₀の温度に達した場合はオフ信
号を出力する。ここで問題になるのは、吸収式冷
凍機が停止されているときに温度T₀にてサーモ
スイツチがオン信号を出力している場合である。
このとき、熱媒温度が冷凍機立上がり運転可能下
限温度T₂以下であるにもかかわらず、サーモス
イツチはオン信号を出力していることになるので
ある。ここでもし冷凍機の負荷要求により運転信
号が発せられれば、そのオン信号は有効となつて
熱源ポンプを起動することになり、吸収式冷凍機
は熱媒が供給されて立上げられてしまうことにな
る。もし吸収式冷凍機が冷凍機立上がり運転可能
下限温度より低い熱媒温度で立上げられてしまう
と、吸収式冷凍機はその冷凍サイクルを確立する
ことができないので、冷凍機内配管で作動流体が
晶析し、配管詰まりを生じてしまう危険がある。

このため従来においては、第１図ｂに示すよう
に、サーモスイツチがオフとなる設定温度をT₁
から少なくとも冷凍機立上がり運転可能下限温度
T₂に等しいT₁′まで高温側にシフトさせて、熱媒
温度がサーモスイツチのヒステリシス特性の範囲
内のどこにあつても、常に冷凍機立上がり運転可
能下限温度以上とすることで上記不具合を解消し
ている。しかし、この方法は、吸収式冷凍機が熱
媒を本来は定常運転可能下限温度T₁まで利用で
きるにもかかわらず、T₂までしか利用できず、
特に熱媒温度の比較的低い熱源しか得られないよ
うな場合には、温度差T₂−T₁が熱源の利用効率
に極めて大きく影響してくるのである。

本考案は、上記欠点を除去するとともに、熱媒
の温度がサーモスイツチのヒステリシス特性の範
囲内にあつても吸収式冷凍機の運転開始の立上が
りが確実で、定常運転中は熱媒を下限温度まで利
用可能にした吸収式冷凍機用熱源ポンプの制御器
を提供することを目的とする。

本考案によれば、吸収式冷凍機の熱源とする熱
媒の温度を検出する温度検出素子と、この温度検
出素子からの温度信号を受けて熱媒が吸収式冷凍
機の運転に必要な温度にあるときに出力信号を発
生させるスイツチング素子とによつて構成される
サーモスイツチを備え、このサーモスイツチが出
力信号を出力しているときだけ前記吸収式冷凍機
の運転信号に基づき熱源ポンプを制御して吸収式
冷凍機を運転制御するとしたものにおいて、前記
運転信号を受けこの信号の前縁に応答して前記ス
イツチング素子をリセツトする信号を発生させる
回路をさらに備え、これによつて、サーモスイツ
チの応答温度範囲を、下限は冷凍機定常運転可能
下限温度に、上限は冷凍機立上がり運転可能下限
温度に設定可能となり、本質的に上記欠点を除去
できる熱源ポンプの制御器が提供される。

以下、第２図および第３図を参照して本考案の
好適な実施例を詳述する。

第２図はたとえば太陽熱を集熱して得られた熱
エネルギを吸収式冷凍機の熱源に利用した構成を
示している。第２図において、符号１は蓄熱槽の
上部出口温度を検出する温度検出器、２はこの温
度検出器１の信号を受けて、吸収式冷凍機５が運
転可能かどうかの判断をし、冷凍機の運転を要求
する運転信号に基づいて熱源ポンプ４を作動させ
るための制御信号を出力する制御器である。吸収
式冷凍機５は、熱源ポンプ４により熱媒が供給さ
れることによつて立上げられる。制御器２は、た
とえば、空気調和しようとする部屋に設置された
フアンコイルユニツトの室内温度調節器（図示し
ない）に接続され、そこから設定室温に応じて発
せられる冷凍機の負荷要求に相当の運転信号を受
ける。この運転信号は、温度検出器１による熱媒
の温度条件に依存して熱源ポンプ４を制御する制
御信号となる。制御器２は、その一部を第３図に
示したようにサーモスイツチおよび本考案によつ
て追加された回路を包含している。

第３図によれば、サーモスイツチは、たとえば
正特性サーミスタとする温度検出素子Ｒ_S、抵抗
R₁および可変抵抗VRにより構成した測温ブリツ
ジ回路と、演算増幅器IC、抵抗R₃およびR₄およ
びインバータＩで構成したスイツチング素子とを
包含し、ブリツジ回路では温度検出素子Ｒ_Sの温
度変化による抵抗値の変化が電圧変化に変換さ
れ、この電圧変化がスイツチング素子に与えられ
て、その出力に２位置信号、すなわちオン・オフ
信号を出力させるようにしている。なお、抵抗
R₂は演算増幅器ICの保護抵抗であり、抵抗R₅は
負荷抵抗である。ここで、第１図ｃに示すよう
に、サーモスイツチの応答温度範囲は、下限を冷
凍機定常運転可能下限温度T₁に、上限を冷凍機
立上がり運転可能下限温度T₂にそれぞれ設定し
てある。これらの温度T₁およびT₂は可変抵抗
VR、抵抗R₃およびR₄の抵抗値を調整することに
よつて設定できる。以上は、サーモスイツチの上
限および下限のスイツチング温度の設定値が従来
の装置と相違していることを除き、一般のサーモ
スイツチと変わるところはない。本考案による制
御器は、このサーモスイツチに、抵抗RAおよび
RB、トランジスタＱおよびコンデンサＣで構成
したスイツチング素子リセツト回路を付加してあ
る。もちろん、この制御器２には、図示はしない
が、スイツチング素子の出力信号と運転信号とを
受けて熱源ポンプ４の制御信号を出力する論理積
ゲート機能を持つた回路が備えられ、これによつ
て、スイツチング素子が出力信号を出力している
ときだけ、運転信号により熱源ポンプ４が制御さ
れるようになつている。

本考案によるスイツチング素子リセツト回路の
動作について述べる。フアンコイルユニツトの室
内温度調節器（図示しない）にて発生された運転
信号Stが入力されると、その間、トランジスタＱ
はオン状態に維持される。トランジスタＱのオン
状態ではコンデンサＣは充電状態に置かれるが、
特に、運転信号Stの立上がり前縁では、コンデン
サＣの電荷はゼロであるので、温度検出素子Rs
の両端、すなわちブリツジ回路の点Ａは瞬間的に
短絡されたものと等価となる。この瞬間、点Ａに
おける電位は強制的にゼロにされ、これは十分に
低い温度信号を検出していることに相当する。し
たがつて、スイツチング素子はT₁未満の温度を
検出していることになるのでそれに相当する出力
状態、ここではオフ状態にリセツトされる。これ
からコンデンサＣが十分に充電される所定時間後
には、スイツチング素子は運転信号を受ける前の
本来の温度検出状態に戻る。このとき、もし、熱
媒温度がT₂より高い状態にあれば、点Ａの温度
信号はその温度に相当する電圧値になるので、ス
イツチング素子の出力はオン状態に切替わり、
T₂より低ければオフ状態を維持する。

ここで、従来では、運転信号Stが入力されたと
きにサーモスイツチがオン信号を出力していれ
ば、熱源ポンプが作動して吸収式冷凍機５は問題
なく立上がることができるが、オフ信号、特に温
度範囲T₁′〜T₂′でのオフ信号では熱媒温度が冷凍
機の立上がりに必要な温度（T₂＝T₁′以上）にあ
りながら温度T₂′（チヤタリング防止のため一般
にはT₂′＞T₁′）になるまで運転再開が延ばされる
か、または補助ボイラを併用運転させて熱媒温度
をT₂′まで上昇させるかの方法しかなかつた。こ
れに対し、本考案によれば、運転信号Stの入力時
にはサーモスイツチの出力状態を一度強制的にオ
フ状態にリセツトするので、第１図ｃに示すよう
に、サーモスイツチの応答下限温度を吸収式冷凍
機５の定常運転に必要な下限温度T₁、応答上限
温度は吸収式冷凍機５の立上がり運転に必要な下
限温度T₂というようにそれぞれ理論的に下限の
温度に設定できる効果を奏する。したがつて、た
とえ熱媒温度が範囲T₁〜T₂の間にあつてもサー
モスイツチは確実にオフ信号を出力させることが
できるのである。また定常運転時では、サーモス
イツチはより低い温度T₁までオン信号を出力で
きるので、吸収式冷凍機５をより低い熱媒温度範
囲まで運転させることができる。

上記のように、定常運転において低温度まで運
転可能になることは、第２図に示すシステムにお
いて、たとえば蓄熱槽３の熱源に太陽熱を利用し
た場合を考えると、蓄熱槽３は冷凍機５が利用で
きるぎりぎりの低温度まで使用でき、これによつ
て太陽熱の依存率を上げることが可能となり、非
常に経済的なシステムを構成することができる。

なお、本考案による制御器は吸収式冷凍機用熱
源ポンプの制御器のみならず、熱媒に排ガスを利
用した場合の熱搬送用送風機の制御器、並びに、
温水ボイラ等の熱源である温水が立上がりに高温
を必要とするような負荷に供給する場合の制御器
にも適用できることはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図はサーモスイツチの出力特性を示す図、
第２図は本考案による制御器を適用する吸収式冷
凍機の構成図、第３図は本考案による制御器の回
路図である。１…温度検出器、２…制御器、３…蓄熱槽、４
…熱源ポンプ、５…吸収式冷凍機、IC…演算増
幅器、Rs…温度検出素子、St…運転信号。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

吸収式冷凍機の熱源とする熱媒の温度を検出す
る温度検出素子と、この温度検出素子からの温度
信号を受けて熱媒が吸収式冷凍機の定常運転可能
下限温度以下であるとき信号を出力しないリセツ
ト状態にありかつ冷凍機立上がり運転可能下限温
度以上になると出力信号を出力する状態に切替わ
るようなヒステリシス特性を持つたスイツチング
素子とによつて構成されるサーモスイツチを備
え、このサーモスイツチが出力信号を出力してい
るときだけ前記吸収式冷凍機の運転信号に基づき
熱源ポンプを制御して吸収式冷凍機を運転制御す
るとした吸収式冷凍機用熱源ポンプの制御器にお
いて、前記運転信号を受けこの信号の前縁に応答
して前記スイツチング素子をリセツトする信号を
発生させる回路Ｑ，Ｃをさらに備えたことを特徴
とする熱源ポンプの制御器。