KR100716706B1

KR100716706B1 - 1중 2중 효용 흡수 냉동기의 운전 방법

Info

Publication number: KR100716706B1
Application number: KR1020060028388A
Authority: KR
Inventors: 신이찌 우에고모리; 도시유끼 호시노; 히데아끼 오아나; 유이찌 스즈끼
Original assignee: 산요덴키가부시키가이샤
Priority date: 2005-06-09
Filing date: 2006-03-29
Publication date: 2007-05-14
Also published as: JP4606255B2; CN1877223A; JP2006343042A; KR20060128626A; CN100410597C

Abstract

본 발명의 과제는 1중 2중 효용 흡수 냉동기에 있어서, 증발기에서 냉각하여 열부하에 공급하는 냉수의 온도 변동을 작게 하는 것이다.

가스 버너(4)에 접속된 연료 공급관(17)에 개재하는 연료 제어 밸브(V2)의 밸브 개방도를 온도 센서(S1)가 계측한 냉수의 온도, 즉 증발기(1)에서 증발하는 냉매에 열을 빼앗겨 냉각되고, 증발기(1)로부터 토출되어 냉/온수관(14)을 흐르는 냉수의 출구 온도(t)를 변수로 하는 비례 연산에 의해 구한 밸브 개방도(Vp)와, 상기 냉수의 출구 온도(t)를 변수로 하는 PID 연산에 의해 구한 밸브 개방도(Vpid)를 비교하여, 보다 작은 밸브 개방도를 선택하여 가스 버너(4)의 화력을 제어하도록 하였다.

가스 버너, 연료 공급관, 증발기, 냉/온수관, 흡수기

Description

1중 2중 효용 흡수 냉동기의 운전 방법 {Operating Method of Single or Double Effect Absorption Refrigerator}

도1은 본 발명의 흡수 냉동기의 구성을 도시하는 설명도.

도2는 연료 제어 밸브의 밸브 개방도 결정 요령을 나타내는 설명도.

도3은 연료 공급관에 개재하는 개폐 밸브의 제어 요령을 나타내는 설명도.

도4는 중간 흡수액 펌프의 제어 요령을 나타내는 설명도.

도5는 중간 흡수액 펌프의 다른 제어 요령을 나타내는 설명도.

도6은 종래 기술을 나타내는 설명도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 증발기

2 : 흡수기

3 : 증발기 흡수기 본체

4 : 가스 버너

5 : 고온 재생기

6 : 저온 재생기

7 : 응축기

8 : 저온 재생기 응축기 본체

9 : 저열원 재생기

10 : 응축기

11 : 저열원 재생기 응축기 본체

12 : 저온 열교환기

13 : 고온 열교환기

14 : 냉/온수관

15 : 냉각수관

16 : 저열원 공급관

17 : 연료 공급관

21 내지 26 : 흡수액관

31 내지 35 : 냉매관

C : 제어기

P1 : 희흡수액 펌프

P2 : 중간 흡수액 펌프

P3 : 냉매 펌프

S1 : 온도 센서

V1 : 3방 밸브

V2 : 연료 제어 밸브

V3 내지 V7 : 개폐 밸브

100, 100X : 흡수 냉동기

[문헌 1] 일본 특허 공개 평6-341729호 공보

본 발명은 1중 2중 효용 흡수 냉동기(흡수 냉온수기를 포함함)의 운전 방법에 관한 것이다.

이러한 종류의 흡수 냉동기로서는, 예를 들어 도6에 도시한 바와 같이 가스 버너(4)에서 생성하는 연소열을 열원으로 하여 흡수액을 가열하여 냉매를 증발 분리하는 고온 재생기(5), 그 고온 재생기(5)로부터 공급되는 냉매 증기를 열원으로 하여 흡수액을 가열하여 냉매를 증발 분리하는 2중 효용 재생기의 저온 재생기(6), 그 저온 재생기(6)에 병설되어 저온 재생기(6)로부터 공급되는 냉매 증기를 응축하는 2중 효용 응축기의 응축기(7), 코제네레이션 장치 등으로부터 저열원 공급관(16)을 거쳐서 공급되는, 예를 들어 80 ℃ 정도의 비교적 저온도의 온배수를 열원으로 하여 흡수액을 가열하여 냉매를 증발 분리하는 1중 효용 재생기의 저열원 재생기(9), 그 저열원 재생기(9)에 병설되어 저열원 재생기(9)로부터 공급되는 냉매 증기를 응축하는 1중 효용 응축기의 응축기(10), 응축기(7) 및 응축기(10)로부터 공급되는 냉매액을 증발시키는 증발기(1), 그 증발기(1)에서 증발한 냉매 증기를 저온 재생기(6)로부터 공급되는 농흡수액으로 흡수시키는 흡수기(2), 희흡수액 펌프(P1), 중간 흡수액 펌프(P2), 냉매 펌프(P3) 등을 구비한 1중 2중 효용의 흡수 냉동기(100X)가 이미 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

또한, 도면 중 부호 3은 증발기(1)와 흡수기(2)를 수납한 증발기 흡수기 본체, 8은 저온 재생기(6)와 응축기(7)를 수납한 저온 재생기 응축기 본체, 11은 저열원 재생기(9)와 응축기(10)를 수납한 저열원 재생기 응축기 본체, 12는 저온 열교환기, 13은 고온 열교환기, 14는 도시하지 않은 열부하에 냉열 또는 온열을 순환 공급하여 냉난방 등을 행하기 위한 냉수 또는 온수가 내부를 흐르는 냉/온수관, 15는 냉각수관이다.

상기 구성의 흡수 냉동기(100X)에 있어서는, 도시하지 않은 코제네레이션 장치 등의 다른 설비로부터 저열원 공급관(16)을 거쳐서 저열원 재생기(9)로 공급되는 온배수를 우선적으로 사용하여 전체의 에너지 절약 효과를 올리는 것이 기대된다.

그로 인해, 증발기(1)에서 냉각하여 냉/온수관(14)을 거쳐서 열부하에 순환 공급하는 냉수의 증발기 출구 온도가 설정 온도 이하까지 저하되면 가스 버너(4)로의 연료 공급을 정지하고, 저열원 공급관(16)을 거쳐서 공급되는 온배수만을 열원으로 하여 운전되도록 되어 있었다.

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 평6-341729호 공보

그러나, 상기 종래의 제어 방법에서는 코제네레이션 장치 등의 다른 설비로부터 공급되는 배기열의 우선적 사용은 가능하지만, 고연소로부터 한번에 연소 정지 상태가 되는 일도 있고, 열부하에 공급하는 냉수의 증발기 출구 온도가 크게 헌 팅될 우려가 있었다.

따라서, 에너지 절약 운전이 가능하게 온배수의 사용을 우선하지만, 열부하에 순환 공급하는 냉수의 출구 온도가 크게 변동되지 않도록 할 필요가 있어, 그 해결이 과제로 되어 있었다.

증발기와 흡수기를 수납한 증발기 흡수기 본체, 저온 재생기와 응축기를 수납한 저온 재생기 응축기 본체, 다른 설비로부터 공급되는 온배수 등을 열원으로 하는 저열원 재생기와 응축기를 수납한 저열원 재생기 응축기 본체, 흡수액 가열용 버너를 구비한 고온 재생기, 저온 열교환기, 고온 열교환기, 냉매 펌프, 흡수액 펌프 등을 배관 접속하여 구성된 1중 2중 효용 흡수 냉동기에 있어서, 상기 버너에 공급하는 연료의 양을 조정하는 연료 제어 밸브의 밸브 개방도가 증발기에서 증발하는 냉매에 열을 빼앗기고, 냉각되어 증발기로부터 토출된 냉수의 출구 온도를 변수로 하는 비례 연산에 의해 구한 밸브 개방도와, 상기 냉수의 출구 온도를 변수로 하는 PID 연산에 의해 구한 밸브 개방도를 비교하여, 보다 작은 밸브 개방도를 선택하여 상기 버너의 화력을 제어하는 것을 주요한 특징으로 하는 냉동기이다.

증발기와 흡수기를 수납한 증발기 흡수기 본체, 저온 재생기와 응축기를 수납한 저온 재생기 응축기 본체, 다른 설비로부터 공급되는 온배수 등을 열원으로 하는 저열원 재생기와 응축기를 수납한 저열원 재생기 응축기 본체, 흡수액 가열용 버너를 구비한 고온 재생기, 저온 열교환기, 고온 열교환기, 냉매 펌프, 흡수액 펌프 등을 배관 접속하여 구성된 1중 2중 효용 흡수 냉동기에 있어서, 상기 버너에 공급하는 연료의 양을 조정하는 연료 제어 밸브의 밸브 개방도가 증발기에서 증발하는 냉매에 열을 빼앗기고, 냉각되어 증발기로부터 토출된 냉수의 출구 온도를 변수로 하는 비례 연산에 의해 구한 밸브 개방도와, 상기 냉수의 출구 온도를 변수로 하는 PID 연산에 의해 구한 밸브 개방도를 비교하여, 보다 작은 밸브 개방도를 선택하여 상기 버너의 화력을 제어하는 것이고, 연료 제어 밸브의 밸브 개방 조작은 다른 설비로부터 공급되는 온배수의 유량을 제어하는 밸브의 개방도가 100 ％인 전체 개방일 때로 한정하여 이루어지도록, 또한 연료 제어 밸브의 전체 폐쇄 조작 후의 고온 재생기 온도의 저하 또는 시간의 경과에 수반하여 고온 재생기로의 흡수액의 순환 공급량을 점감하도록 하였다.

(제1 실시예)

이하, 본 발명의 일 실시예를 도1 내지 도4를 기초로 하여 상세하게 설명한다. 또한, 이해를 쉽게 하기 위해 이들 도면에 있어서도 상기 도6에 있어서 설명한 부분과 동일한 기능을 갖는 부분에는 동일한 부호를 붙여 이해를 방해하지 않는 범위에서 설명을 생략하였다.

도1에 예시한 본 발명의 흡수 냉동기(100)는 냉매에 물을, 흡수액에 취화리튬(LiBr) 수용액을 사용한 1중 2중 효용의 흡수식 냉온수기이고, 증발기(1)와 흡수기(2)를 수납한 증발기 흡수기 본체(3), 흡수액 가열 수단으로서의 가스 버너(4)를 구비한 고온 재생기(5), 저온 재생기(6), 저온 재생기(6)에 병설된 응축기(7), 저온 재생기(6)와 응축기(7)를 수납한 저온 재생기 응축기 본체(8), 다른 설비로부터 공급되는 온배수 등을 열원으로 하는 저열원 재생기(9), 저열원 재생기(9)에 병설 된 응축기(10), 저열원 재생기(9)와 응축기(10)를 수납한 저열원 재생기 응축기 본체(11), 저온 열교환기(12), 고온 열교환기(13), 희흡수액 펌프(P1), 중간 흡수액 펌프(P2), 냉매 펌프(P3), 3방 밸브(V1), 연료 제어 밸브(V2), 개폐 밸브(V3 내지 V7) 등을 구비하고 있고, 이들은 도시한 바와 같이 흡수액관(21 내지 26), 냉매관(31 내지 35) 등을 거쳐서 배관 접속되어 있다. 또한, 부호 14는 도시하지 않은 열부하에 냉수 또는 온수를 순환 공급하기 위한 냉/온수관, 15는 냉각수관, 16은 저열원 공급관, 17은 연료 공급관, 18은 균압관, C는 제어기이다.

그리고, 상기 구성의 흡수 냉동기(100)의 냉방 등의 냉각 운전 시에 있어서는 냉/온수관(14)을 거쳐서 도시하지 않은 열부하에 순환 공급되는 냉수의 증발기(1) 출구측 온도, 즉 냉매 펌프(P3)에 의해 양액되어 살포기(1A)로부터 전열관(1B) 상에 살포된 냉매액이 증발할 때의 기화열에 의해 전열관(1B) 내를 흐를 때에 냉각되고, 증발기(1)로부터 토출되어 온도 센서(S1)에 의해 계측된 냉수의 증발기 출구 온도(t)가 소정의 설정 온도, 예를 들어 7 ℃가 되도록 흡수 냉동기(100)에 투입되는 열량이 제어기(C)에 의해 제어된다.

구체적으로는, 예를 들어 제어기(C)의 도시하지 않는 메모리부에는 가스 버너(4)의 연료 제어 밸브(V2)의 개방도를 도2에 예시한 바와 같이, 상기 냉수의 출구 온도(t)를 변수로 하는 다른 2 방식으로 우선 연산 산출하고, 그 중 작은 개방도를 선택하여 조절하기 위한 제어 프로그램과, 가스 버너(4)에서 가스가 연소하여 고온 재생기(5)에 있어서 흡수액이 가열되어 있을 때에는 저열원 공급관(16)의 3방 밸브(V1)의 저열원 재생기(9)측 개방도[저열원 공급관(16)을 흘러 온 온배수가 저 열원 재생기(9)측으로 흐르는 최대 유량에 대한 유량비율. 이하, 단순히 3방 밸브(V1)의 개방도라 함]를 100 ％, 즉 전체 개방하여 가스 버너(4)에서 가스의 연소가 없을 때에는 상기 냉수의 출구 온도(t)를 변수로 하는 그 자체는 종래 주지의 PID 제어에 의해 제어하기 위한 프로그램이 격납되어 있다.

또한, 제어기(C)의 메모리부에는 상기 냉수의 출구 온도(t)를 기초로 하여 가스 버너(4)에 접속된 연료 공급관(17)의 연료 조정 밸브(V2)의 상류측에 위치하는 개폐 밸브(V3)의 개폐를 도3에 도시한 바와 같이 제어하기 위한 제어 프로그램도 격납되어 있다.

따라서, 증발기(1)에서 냉각한 냉수를, 냉/온수관(14)을 거쳐서 열부하에 순환 공급하여 행하는 냉방 등의 냉각 운전 시에 있어서는 제어기(C)의 메모리부에 격납되어 있는 제어 프로그램에 의해, 연료 제어 밸브(V2)의 밸브 개방도는 온도 센서(S1)에 의해 계측된 냉수의 증발기(1) 출구측 온도(t)가 8 ℃보다 높을 때에는 Vp ＝ Vpid ＝ 100 ％이므로 100 ％로, 즉 전체 개방으로 조정되고, 상기 냉수의 출구 온도(t)가 8 ℃보다 낮고, 설정 온도의 7 ℃보다 높을 때에는 Vpid ≤ Vp ＝ 100 ％이므로, 상기 냉수의 출구 온도(t)를 변수로 하는 PID 연산 방식에 의해 산출한 밸브 개방도(Vpid)로 조정하고, 상기 냉수의 출구 온도(t)가 설정 온도의 7 ℃보다 낮고, 6 ℃보다 높을 때에는 상기 냉수의 출구 온도(t)를 변수로 하는 비례 연산 방식에 의해 산출한 밸브 개방도(Vp)와, 상기 냉수의 출구 온도(t)를 변수로 하는 PID 연산 방식에 의해 산출한 밸브 개방도(Vpid)를 비교하여, 보다 작은 쪽의 밸브 개방도에 연료 제어 밸브(V2)의 밸브 개방도를 조정하고, 상기 냉수의 출구 온도(t)가 6 ℃보다 낮을 때에는 Vp ＝ Vpid ＝ 0 ％이므로 0 ％로, 즉 전체 폐쇄로 하는 동시에, 개폐 밸브(V3)도 폐쇄된다.

또한, 제어기(C)에 격납된 상기 제어 프로그램은 저열원 공급관(16)을 거쳐서 저열원 재생기(9)로 공급하는 온배수의 온도가 소정 온도, 예를 들어 85 ℃를 넘을 때에만 상기 3방 밸브(V1)의 밸브 개방도 제어가 실행되고, 저열원 재생기(9)에 있어서의 온배수에 의한 흡수액의 가열이 이루어지도록 구성되어 있다.

또한, 상기 프로그램은 저열원 재생기(9)와 3방 밸브(V1)를 경유하여 환류하는 온배수의 온도가 소정 온도, 예를 들어 70 ℃ 이하로 저하되지 않도록 저열원 재생기(9)에 흐르는 온배수의 양을 제한하도록 구성되어 있다.

따라서, 소정의 85 ℃보다 높은 온도의 온배수가 저열원 공급관(16)을 거쳐서 공급되어 있는 상태에서 냉각수관(15)에 냉각수를 흐르게 하면서 냉각 운전이 개시되고, 열부하가 크기 때문에 온도 센서(S1)가 계측하는 냉수의 출구 온도(t)가, 예를 들어 8 ℃보다 높을 때에는 제어기(C)에 의해 연료 공급관(17)에 개재하는 개폐 밸브(V3)가 개방되고, 연료 제어 밸브(V2)는 밸브 개방도가 100 ％로, 즉 전체 개방으로 조정되어 가스 버너(4)에 의한 가스의 연소가 행해지므로, 3방 밸브(V1)도 밸브 개방도가 100 ％인 전체 개방으로 조정되고, 흡수 냉동기(100)에는 통상 운전 시에 있어서의 최대 열량이 투입된다.

즉, 이 상태에서는, 고온 재생기(5) 내의 흡수액은 가스 버너(4)에 의해 가열되고, 저열원 재생기(9) 내의 흡수액은 저열원 공급관(16)을 거쳐서 공급되는 온배수에 의해 가열된다.

이때의 흡수액과 냉매의 거동을 설명하면, 흡수기(2)로부터 흡수액관(21)을 거쳐서 희흡수액 펌프(P1)에 의해 저열원 재생기 응축기 본체(11)의 저열원 재생기(9)로 반송된 희흡수액은 코제네레이션 장치 등의 다른 설비로부터 저열원 공급관(16)을 거쳐서 공급되는 온배수에 의해 용기 내에서 전열관(9B)의 관벽을 거쳐서 가열되어 냉매를 증발 분리한다.

냉매를 증발 분리하여 흡수액 농도가 높아진 중간 흡수액은 흡수액관(22)의 중간 흡수액 펌프(P2)에 의해 고온 열교환기(13)를 경유하여 가열되어 고온 재생기(5)로 이송된다.

고온 재생기(5)로 반송된 중간 흡수액은 여기서 가스 버너(4)에 의한 화염 및 고온의 연소 가스에 의해 가열되어 냉매가 증발 분리된다. 고온 재생기(5)에서 냉매를 증발 분리하여 농도가 상승된 중간 흡수액은 종래의 2중 효용 흡수 냉동기와 마찬가지로 고온 열교환기(13)를 경유하여 저온 재생기(6)로 이송된다.

그리고, 중간 흡수액은 저온 재생기(6)에 있어서, 고온 재생기(5)로부터 냉매 증기관(31)을 거쳐서 공급되고 전열관(6A)을 흐르는 고온의 냉매 증기에 의해 가열되고, 또한 냉매가 분리되어 농도가 한층 높아지고, 이 농흡수액이 저온 열교환기(12)를 경유하여 흡수기(2)로 이송되고, 상방의 살포기(2A)로부터 전열관(2B) 상으로 살포된다.

저열원 재생기(9)에서 분리 생성한 냉매는 응축기(10)로 들어가 냉각수관(15)의 내부를 흐르는 냉각수로 방열하여 응축하고, 저온 재생기(6)에서 분리 생성한 냉매는 응축기(7)로 들어가 마찬가지로 응축한다. 그리고, 응축기(7)에서 생 성된 냉매액은 냉매관(32)을, 응축기(10)에서 응축 생성한 냉매액은 냉매관(33)을 경유하여 증발기(1)로 들어가고, 냉매 펌프(P3)의 운전에 의해 양액이 되어 살포기(1A)로부터 전열관(1B) 상으로 살포된다.

전열관(1B) 상에 살포된 냉매액은 전열관(1B)의 내부를 흐르는 물로부터 기화열을 빼앗아 증발하기 때문에, 전열관(1B)의 내부를 흐르는 물은 냉각되고, 이렇게 하여 생성된 냉수가 냉/온수관(14)으로부터 열부하에 공급되어 냉방 등의 냉각 운전이 행해진다.

그리고, 증발기(1)에서 증발한 냉매는 흡수기(2)로 들어가고, 저온 재생기(6)로부터 공급되어 상방의 살포기(2A)로부터 전열관(2B) 상으로 살포되는 농흡수액에 흡수되고, 흡수기(2)의 흡수액 저장부에 저장하고, 희흡수액 펌프(P1)에 의해 저열원 재생기 응축기 본체(11)의 저열원 재생기(9)로 반송되는 순환을 반복한다.

상기 1중 2중 효용 운전의 계속에 의해 온도 센서(S1)가 계측하는 냉수의 출구 온도(t)가 저하되고, 8 ℃ 이하, 7 ℃ 이상이 되었을 때에는, 개폐 밸브(V3)는 개방 상태가 유지되고, 연료 제어 밸브(V2)의 밸브 개방도는 도2의 (b)에 도시하는 PID 연산 방식으로 산출한 밸브 개방도(Vpid)의 밸브 개방도로 조정되고, 냉수의 출구 온도(t)가 설정 온도인 7 ℃로 저하되기 전부터 가스 버너(4)에 의한 흡수액의 가열은 억제되지만, 가스 버너(4)에 의한 가스의 연소는 계속되고 있으므로, 3방 밸브(V1)는 밸브 개방도가 100 ％인 전체 개방 상태가 유지되고, 저열원 공급관(16)을 거쳐서 공급되는 온배수에 의한 흡수액의 가열 작용은 최대로 유지된다.

고온 재생기(5)에 있어서의 흡수액의 가열을 억제한 운전을 계속해도 온도 센서(S1)가 계측하는 냉수의 출구 온도(t)가 설정 온도의 7 ℃ 이하, 6 ℃ 이상이 되었을 때에는, 연료 제어 밸브(V2)의 밸브 개방도는 도2의 (a)에 도시하는 비례 연산 방식으로 산출한 밸브 개방도(Vp)와, 도2의 (b)에 도시하는 PID 연산 방식으로 산출한 밸브 개방도(Vpid) 내의 작은 밸브 개방도에 조정하고, 고온 재생기(5)에 있어서의 가열은 한층 억제되지만, 가스 버너(4)에 의한 가스의 연소는 계속되고 있으므로, 3방 밸브(V1)는 밸브 개방도가 100 ％인 전체 개방 상태가 유지되고, 저열원 공급관(16)을 거쳐서 공급되는 온배수에 의한 흡수액의 가열 작용은 최대로 유지된다.

그리고, 고온 재생기(5)에 있어서의 흡수액의 가열을 한층 억제하고 있어도 상기 냉수의 출구 온도(t)가 소정의 6 ℃보다 낮아지면, 연료 제어 밸브(V2)의 밸브 개방도가 0 ％, 즉 전체 폐쇄 조작되는 동시에, 개폐 밸브(V3)가 폐쇄되어 가스 버너(4)에 의한 가스의 연소가 정지되고, 3방 밸브(V-1)의 밸브 개방도가 상기 냉수의 출구 온도(t)를 변수로 한 PID 제어에 의해 제어되고, 흡수액에 대한 가열 작용이 급감하는 일이 없으므로, 냉/온수관(14)을 거쳐서 열부하에 순환 공급하는 냉수의 온도가 안정된다.

또한, 가스 버너(4)에 의한 가스의 연소를 정지하여 고온 재생기(5)에 있어서의 흡수액의 가열을 정지하였을 때에는, 예를 들어 도4에 도시하는 관계식으로부터 구한 전력의 주파수가 중간 흡수액 펌프(P2)의 도시하지 않은 모터에 공급되어 중간 흡수액 펌프(P2)의 회전수가 제어된다.

즉, 고온 재생기(5)에 있어서의 흡수액의 가열을 정지하였을 때에는 냉매의 일부를 증발 분리하여 고온 재생기(5)로부터 토출하고, 온도 센서(S2)에 의해 계측된 흡수액의 고온 재생기 출구 온도(T)를 변수로서 설정한 관계식으로부터 구할 수 있는 전력의 주파수가 중간 흡수액 펌프(P2)의 도시하지 않은 모터에 공급되고, 중간 흡수액 펌프(P2)의 회전수가 제어되도록 상기 제어 프로그램은 구성되어 있다.

따라서, 중간 흡수액 펌프(P2)의 회전수는 고온 재생기(5) 내의 흡수액의 온도 저하에 따라서 점차 감소하고, 상기 흡수액의 출구 온도(T)가 100 ℃까지 저하되면, 중간 흡수액 펌프(P2)는 최소 회전수로 회전하므로, 흡수액 순환량의 급격한 변동을 방지할 수 있다.

또한, 고온 재생기(5)에 마련된 도시하지 않은 액면 검출 수단에 의해 소정의 높이를 넘는 액면 높이가 검출되었을 때에는 중간 흡수액 펌프(P2)가 회전도 정지하도록 상기 제어 프로그램은 구성되어 있다.

그리고, 가스 버너(4)에 의한 흡수액의 가열과 중간 흡수액 펌프(P2)의 운전이 모두 정지되었을 때에는, 흡수액은 저열원 공급관(16)으로부터 공급되는 온배수에 의해 저열원 재생기(9)에 있어서만 가열되어 냉매를 증발 분리한다. 그리고, 흡수액 농도가 높아진 흡수액은 바이패스관(26), 저온 열교환기(12)를 경유하여 흡수기(2)로 복귀된다.

한편, 저열원 재생기(9)에서 분리 생성한 냉매 증기는 응축기(10)로 들어가 응축하고, 냉매관(33)을 경유하여 증발기(1)로 들어가 냉매 펌프(P3)의 운전에 의해 살포기(1A)로부터 전열관(1B) 상으로 살포되고, 전열관(1B) 내를 통과하는 냉수 로부터 열을 빼앗아 증발하고, 흡수기(2)로 들어가 상방으로부터 살포되는 흡수액에 흡수된다는 순환이 행해진다.

그 후, 열부하가 증대되어 상기 냉수의 출구 온도(t)가 6 ℃ 이상, 7 ℃ 이하가 되어도 개폐 밸브(V3)와 연료 제어 밸브(V2)는 폐쇄를 계속하여 가스 버너(4)에 의한 가스의 연소는 없으므로, 3방 밸브(V1)의 밸브 개방도를 상기 냉수의 출구 온도(t)를 기초로 하는 PID 제어가 계속되고, 저열원 공급관(16)을 거쳐서 공급하는 온배수에 의한 흡수액의 가열이 강해진다.

또한, 열부하가 증대되어 상기 냉수의 출구 온도(t)가 7 ℃ 이상, 8 ℃ 이하가 되었을 때에는 개폐 밸브(V3)가 개방되어 연료 제어 밸브(V2)의 밸브 개방도가 도2의 (a)에 도시하는 비례 연산 방식으로 산출한 밸브 개방도(Vp)와, 도2의 (b)에 도시하는 PID 연산 방식으로 산출한 밸브 개방도(Vpid) 내의 작은 밸브 개방도로 조정되어 가스 버너(4)에 의한 가스의 연소가 재개되는 동시에, 3방 밸브(V1)의 밸브 개방도는 100 ％로, 즉 전체 개방이 되어 저열원 공급관(16)으로부터 공급되는 온배수를 최대한 이용하는 흡수액 가열이 재개되므로, 흡수액의 급가열이 회피되어 냉/온수관(14)을 거쳐서 열부하에 순환 공급하는 냉수의 온도가 안정된다.

그리고, 열부하가 더 증대되어 상기 냉수의 출구 온도(t)가 8 ℃ 이상으로 상승하였을 때에는, 개폐 밸브(V3)는 밸브 개방이 유지되어 3방 밸브(V1)와 연료 제어 밸브(V2)의 밸브 개방도는 모두 100 ％로, 즉 전체 개방으로 조정되어 흡수 냉동기(100)로의 투입 열량이 통상 운전 시에 있어서의 최대 열량으로 복귀된다.

또한, 열부하는 크지만, 저열원 공급관(16)을 거쳐서 저열원 재생기(9)에 공 급하는 온배수의 온도가 소정의 85 ℃에 도달하고 있지 않을 때와, 저열원 재생기(9)와 3방 밸브(V1)를 경유하여 환류되는 온배수의 온도가 70 ℃에 도달하고 있지 않을 때에는 저열원 공급관(16)으로부터 저열원 재생기(9)로 온배수가 공급되지 않도록 3방 밸브(V1)를 절환하는 동시에, 모든 펌프을 기동하고, 또한 가스 버너(4)에 있어서 가스를 연소시키는 2중 효용 운전을 행한다. 이 경우에도 온도 센서(S1)가 계측하는 냉수의 출구 온도가 소정 온도의 7 ℃가 되도록 가스 버너(4)의 화력이 제어기(C)에 의해 제어된다.

이 2중 효용 운전에서는 흡수기(2)의 흡수액 저장부에 있는 희흡수액은 희흡수액 펌프(P1)에 의해 저열원 재생기(9)로 반송되지만, 전열관(9B)에는 열원으로서의 온배수는 공급되어 있지 않으므로, 가열되지 않은 상태에서 중간 흡수액 펌프(P2)의 운전에 의해 고온 열교환기(13)를 경유하여 고온 재생기(5)로 반송되고, 그 후에는 상기 1중 2중 효용 운전 시와 마찬가지로 순환하면서 가열되고, 고온 재생기(5)와 저온 재생기(6)에서 흡수액의 농축 재생과 냉매의 분리 생성이 이루어진다.

상기 구성의 본 발명의 1중 2중 효용 흡수 냉동기(100)에 있어서는 가스 버너(4)에 있어서의 연소의 정지와 재개가, 연료 제어 밸브(V2)의 밸브 개방도가 큰 상태에서 이루어지지 않으므로, 증발기(1)로부터 냉/온수관(14)을 거쳐서 열부하에 순환 공급하는 냉수의 출구 온도가 안정된다.

또한, 본 발명은 상기 실시예로 한정되는 것은 아니고, 특허청구의 범위에 기재된 취지로부터 일탈하지 않는 범위에서 각종 변형 실시가 가능하다.

예를 들어, 가스 버너(4)에 의한 흡수액의 가열을 정지하였을 때의 중간 흡수액 펌프(P2)의 회전은 상기와 같이 제어하는 것 외에도 도5에 도시한 바와 같이 제어하는 것도 가능하다.

즉, 가스 버너(4)에 의한 고온 재생기(5)의 흡수액의 가열을 정지하였을 때에는 연소 정지로부터의 시간의 경과와 함께 감소하도록 마련한 적절한 계수를 연소 정지 시의 중간 흡수액 펌프(P2)의 모터에 공급하고 있었던 전력 주파수로 승산하여 얻게 된 주파수를 중간 흡수액 펌프(P2)의 모터에 공급하여 중간 흡수액 펌프(P2)의 회전수를 제어하도록 제어기(C)의 메모리부에 격납된 제어 프로그램은 변경되어도 좋다. 중간 흡수액 펌프(P2)를 이와 같이 제어해도 흡수액 순환량의 급격한 변동은 방지할 수 있다.

본 발명에 따르면, 연소량의 급격한 변동이 없어졌으므로, 온도 변동이 작은 냉수를 열부하에 공급할 수 있다. 또한, 연료 제어 밸브의 밸브 개방 조작이, 온배수의 유량을 제어하는 밸브의 개방도가 100 ％인 전체 개방일 때로 한정되도록 한 청구항 2의 발명에 있어서는 다른 설비로부터 공급되는 배기열을 최대한 이용한 운전이 가능해진다.

Claims

증발기와 흡수기를 수납한 증발기 흡수기 본체, 저온 재생기와 응축기를 수납한 저온 재생기 응축기 본체, 다른 설비로부터 공급되는 온배수 등을 열원으로 하는 저열원 재생기와 응축기를 수납한 저열원 재생기 응축기 본체, 흡수액 가열용 버너를 구비한 고온 재생기, 저온 열교환기, 고온 열교환기, 냉매 펌프, 흡수액 펌프 등을 배관 접속하여 구성된 1중 2중 효용 흡수 냉동기에 있어서, 상기 버너에 공급하는 연료의 양을 조정하는 연료 제어 밸브의 밸브 개방도가 증발기에서 증발하는 냉매에 열을 빼앗기고, 냉각되어 증발기로부터 토출된 냉수의 출구 온도를 변수로 하는 비례 연산에 의해 구한 밸브 개방도와, 상기 냉수의 출구 온도를 변수로 하는 PID 연산에 의해 구한 밸브 개방도를 비교하여, 보다 작은 밸브 개방도를 선택하여 상기 버너의 화력을 제어하는 것을 특징으로 하는 1중 2중 효용 흡수 냉동기의 운전 방법.
제1항에 있어서, 연료 제어 밸브의 밸브 개방 조작은 다른 설비로부터 공급되는 온배수의 유량을 제어하는 밸브의 개방도가 100 ％인 전체 개방 시로 한정하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 1중 2중 효용 흡수 냉동기의 운전 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 연료 제어 밸브의 전체 폐쇄 조작 후의 고온 재생기 온도의 저하 또는 시간의 경과에 수반하여 고온 재생기로의 흡수액의 순환 공 급량이 점감되는 것을 특징으로 하는 1중 2중 효용 흡수 냉동기의 운전 방법.