JPS6325264B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は工場における生産プロセスの途中に発
生する排出蒸気、温水およびガスなどの周期的な
ピークを有する熱源を利用した吸収式冷凍機に関
するものである。

従来のこの種冷凍機は第１図に示すように、凝
縮器１、再生器２、蒸発器３、吸収器４、熱交換
器５、溶液ポンプ６および冷媒ポンプ７を作動的
に連結した構成からなり、蒸発器３内の熱交換管
に冷水１０を流通することにより蒸発器３の冷媒
１３は蒸発し、吸収器４内の吸収能力を有する溶
液１４に吸収されて溶液１４を希釈する。

上記希釈溶液は溶液ポンプ６により、その一部
は吸収器４内にスプレイされると共に、一部は熱
交換器５および管路８を経て再生器２に導入され
る。この再生器２で希釈溶液は外部から供給され
る蒸気または温水１２の熱により加熱、濃縮さ
れ、ついで管路９および熱交換器５を経て希釈溶
液１４と適当な濃度に混合された後、吸収効果を
高めるために吸収器４内にスプレイされる。この
スプレイされた溶液は蒸発器３からの冷媒を吸収
して再び希釈される。前記吸収器４の熱交換管に
冷却水１１を流通し、吸収器４内に導入された蒸
発器３からの冷媒蒸気の熱を外部へ排出し、溶液
が常に良好な吸収能力を保持するようになつてい
る。

一方、再生器２で溶液が加熱、濃縮された際に
発生した冷媒蒸気は凝縮器１に導入され、ここで
冷却水１１により冷媒されて凝縮し蒸発器３へ戻
される。

上述した従来の冷凍機では、その冷凍能力は再
生器２から戻される溶液の濃度、すなわちその熱
交換管に供給される温水１２の熱量に左右され
る。前記再生器２の戻り溶液は吸収器４へ給送さ
れ、ここで蒸発器３からの冷媒蒸気を吸収して希
釈される。したがつて安定した冷凍能力をうるた
めには、再生器２へ常に熱を供給する必要がある
ので、前記温水１２などのように周期的なピーク
を有する熱源を利用することには不都合がある。

本発明は上記にかんがみ、吸収器および再生器
内の高濃度の溶液を利用して過不足なく冷凍能力
をうることを目的とするもので、一時的に過大な
供給熱量がえられる際に、冷媒ポンプの停止状態
で溶液の加熱、濃縮を集中的に行い、供給熱量が
えられなくなつたときには、吸収器および再生器
内に貯えておいた高濃度の溶液を利用し、必要な
負荷に応じて冷媒ポンプを運転して冷凍能力をう
るようにしたものである。

以下本発明の一実施例を図面について説明す
る。第２図に示す符号のうち第１図に示す符号と
同一のものは、同一部分を示すものとする。

第２図において、１５は制御装置で、この制御
装置１５は吸収器４内の溶液濃度を検知する検知
器１６と、再生器２の熱交換管２ａへ温水１２を
供給する管路に設けた制御弁１７に接続されてい
る。１８は冷媒ポンプ７および冷水１０の流通す
る蒸発器熱交換管３ａの吐出側に連結された管路
１９に接続された制御装置である。その他の構成
は第１図の従来例と同一であるから説明を省略す
る。

次に上記のような構成からなる本実施例の作用
について説明する。

再生器２の熱交換管２ａへ供給される温水１２
の熱量がピークの際、冷媒ポンプ７を停止した状
態で、吸収器４内の希釈溶液を溶液ポンプ６によ
り熱交換器５を経て再生器２に導入して加熱、濃
縮を行う。この高濃度の溶液は管路９および熱交
換器５を経て吸収器４に導入され、吸収器４内の
希釈溶液と混合し、さらに溶液ポンプ６により熱
交換器５および管路８を経て再生器２に導入され
る。

このような動作を繰返すことにより、吸収器４
内は高濃度の溶液で充満されることになる。運転
後に、制御装置１５が、吸収器４内の圧力、溶液
の温度から吸収器４内部の溶液が設定濃度になつ
た場合にそれを検知し、入熱を停止する。ここで
制御装置１５の溶液濃度の検出方法は、前記以外
にも次の方法があり、いずれの方法を用いてもよ
い。すなわち、(1)溶液の物性、すなわち濃度によ
り変化する電気伝導度を、電極で測定する方法。
(2)溶液中に、ある重さのフロートを沈めておき、
溶液が濃縮され、比重が大きくなると、フロート
が浮くことを利用し、濃度を知る方法。(3)吸収器
４の溶液の温度と圧力を、それぞれのセンサーで
検出し、溶液の飽和曲線から濃度を演算し求める
方法。(4)溶液を濃縮することにより、溶液から分
離される冷媒の量は、溶液濃度が高くなるにつれ
増加することから、蒸発器３に液面スイツチ、あ
るいは、フロートスイツチ等を設け、液面を検出
し、濃度を知る方法。

入熱制御装置１５は、設定した溶液濃度になる
と、電気的に、再生器２の加熱源１２入口に取付
けてある二方弁を全閉にする。

なお、溶液濃縮時の濃度には限界値がある。す
なわち、溶液、すなわちLiBr水溶液は、その性
質上、一定の濃度においてある温度以下に冷却さ
れると、結晶が析出する。結晶が発生すると、流
路を閉塞し、循環系が不具合となり、正常な運転
ができなくなる。したがつて溶液の濃縮の制限
は、結晶が折出しない濃度が条件となり、例え
ば、冷却後の溶液温度が２０℃になる場合の限界
溶液濃度は62％であるから、およそ58％になつた
ら、入熱１２を遮断する。電気ヒータやスチーム
ヒータで、溶液を常に、ある温度に保つておく場
合には、さらに高濃度までの濃縮が可能で、例え
ば40℃の場合は、約65％までの濃縮ができる。

以上のような工程で、一時的に発生する廃熱等
の熱は、溶液の濃度として変換される。

上記の蓄熱工程が完了し、次に冷凍運転に入
る。冷房運転の場合、空調機が運転され、冷水１
０が冷凍機に通水される。冷房する部屋の温度が
高い（冷凍負荷が大きい）と、冷水温度も上昇す
るので、冷凍機の冷水出口に設けたサーモスタツ
ト等の制御装置１８が作動し、冷媒ポンプ７を起
動させる。これにより、冷媒は蒸発器３内にスプ
レイされ、冷水１０が通水されている伝熱管群を
濡らす。管群上の冷媒は、冷水１０の熱を奪い蒸
発するが、この時の蒸発熱が冷凍能力がある。蒸
発した冷媒は、吸収器４内の高濃度の溶液に吸収
され、蒸発器３の伝熱管上では、連続的に冷媒が
蒸発して、冷凍能力を発生する。このように冷水
１０は次第に熱を奪われるため、冷却された水を
空調器に送り出すことができる。部屋の温度が下
つてくる（冷凍負荷が小さくなる）と、空調器は
部屋から熱を奪えなくなり、冷凍機へ戻される冷
水１０の温度が下がつてくる。制御装置１８は、
冷水温度を検出し、設定の温度まで下がつてくる
と、冷凍負荷が無いものと判断し、冷媒ポンプ７
を停止させる。再び、部屋の温度が上昇すると、
制御装置１８は冷水温度を検出し、冷媒ポンプ７
を起動させる。このように、冷媒ポンプ７の発停
を繰返えして、冷凍能力を制御する。

一方、吸収器４の溶液に吸収された冷媒蒸気に
より、はじめ高濃度であつた溶液を希釈されて次
第に薄くなり、冷力を発生できなくなり、冷凍運
転は終了する。再び蓄熱工程で、溶液を濃縮し、
冷凍運転に備えることになる。

以上の蓄熱、冷凍運転を繰かえす。このように
して一度に大量に貯えた高濃度の溶液を、冷媒ポ
ンプ７の発停によつて徐々に希釈することによ
り、長時間にわたつて安定した冷凍能力をうるこ
とができる。

本実施例は一重効用サイクルの冷凍機について
説明したが、これに限定されず排ガス利用の二重
効用サイクルの冷凍機にも適用可能であることは
もちろんである。

以上説明したように、本発明によれば一時的
で、かつ過大な熱量を廃棄することなく、溶液の
濃縮に最大限に使用し、熱の供給の停止後も冷媒
ポンプを発停させることにより、常に必要な冷凍
能力をうることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の吸収式冷凍機の系統図、第２図
は本発明の吸収式冷凍機の一実施例を示す系統図
である。 ２……再生器、４……吸収器、７……冷媒ポン
プ、１５，１８……制御装置、１６……検知器、
１７……制御弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 凝縮器、再生器、蒸発器、吸収器、熱交換
   器、溶液ポンプおよび冷媒ポンプを作動的に連結
   してなる吸収式冷凍機において、吸収器内の溶液
   濃度を検知する検知器と、再生器の熱交換管へ温
   水を供給する管路に設けた制御弁と、前記検知器
   によつて検出された吸収器内の溶液の濃度が設定
   濃度に上昇したときに前記制御弁を閉じて再生器
   へ供給する温水の熱量を制限する制御装置と、蒸
   発器に導入した冷水管の出口温度を検出する検出
   器と、この検出器によつて検出された温度が設定
   温度に下降したときに冷媒ポンプを停止する制御
   装置とを設けたことを特徴とする吸収式冷凍機。