(57)【要約】【課題】設備コスト及び運用コストを下げつつ、コージェネレーションの信頼性を高めることができる吸収式冷凍機を提供する。【解決手段】吸収器１１ａで生成された稀液を再生器１１ｃに送る吸収冷凍サイクルを形成する吸収式冷凍機１である。吸収式冷凍機１は、加熱伝熱管１１ｃ１から流出される温水の温水出口温度を検知する温水出口温度センサー８１ｂと、吸収器１１ａで生成された稀液の加熱量を調整する稀液バイパス弁５１ｃと、温水出口温度センサー８１ｂの検知結果に基づき、稀液バイパス弁５１ｃの開度を制御する制御部９１と、を備えている。制御部９１は、温水出口温度センサー８１ｂにより検知された温水出口温度が閾値温水出口温度以上である場合、稀液バイパス弁５１ｃの開度を絞る。【選択図】図２
2020046128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温水が流れる加熱伝熱管を有し、前記加熱伝熱管を流れる温水により、稀液を加熱して冷媒と濃液とを生成する再生器と、
前記再生器で生成された冷媒を凝縮して液冷媒を生成する凝縮器と、
冷水が流れる冷水伝熱管を有し、前記冷水伝熱管を流れる冷水により、前記凝縮器で生成された液冷媒を蒸発させて冷水を冷却する蒸発器と、
前記蒸発器で生成された冷媒を前記再生器で生成された濃液に吸収させて稀液を生成する吸収器と、
を備え、前記吸収器で生成された稀液を前記再生器に送る吸収冷凍サイクルを形成する吸収式冷凍機であって、
前記加熱伝熱管から流出される温水の温水出口温度を検知する温水出口温度センサーと、
前記吸収器で生成された稀液の加熱量を調整する稀液バイパス弁と、
前記温水出口温度センサーの検知結果に基づき、前記稀液バイパス弁の開度を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記温水出口温度センサーにより検知された温水出口温度が閾値温水出口温度以上である場合、前記稀液バイパス弁の開度を絞る、
ことを特徴とする吸収式冷凍機。
【請求項２】
前記冷水伝熱管から流出される冷水の冷水出口温度を検知する冷水出口温度センサーと、
前記再生器で生成された濃液に吸収させて生成する稀液の生成量を調整する濃液バイパス弁と、
をさらに備え、
前記制御部は、
前記冷水出口温度センサーにより検知された冷水出口温度が閾値冷水出口温度未満である場合、前記濃液バイパス弁の開度を緩める、
ことを特徴とする請求項１に記載の吸収式冷凍機。
【請求項３】
前記冷水伝熱管から流出される冷水の冷水出口温度を検知する冷水出口温度センサーと、
前記蒸発器で蒸発される冷媒の蒸発量を調整する冷媒バイパス弁と、
をさらに備え、
前記制御部は、
前記冷水出口温度センサーにより検知された冷水出口温度が閾値冷水出口温度未満である場合、前記冷媒バイパス弁の開度を緩める、
ことを特徴とする請求項１に記載の吸収式冷凍機。
【請求項４】
前記冷水伝熱管から流出される冷水の冷水出口温度を検知する冷水出口温度センサーと、
前記再生器で生成された濃液に吸収させて生成する稀液の生成量を調整する濃液バイパス弁と、
前記蒸発器で蒸発される冷媒の蒸発量を調整する冷媒バイパス弁と、
をさらに備え、
前記制御部は、
前記冷水出口温度センサーにより検知された冷水出口温度が閾値冷水出口温度以上である場合、前記濃液バイパス弁及び前記冷媒バイパス弁の開度を絞る、
ことを特徴とする請求項１に記載の吸収式冷凍機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、吸収式冷凍機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、吸収式冷凍機には、プラント等の排熱を利用して加熱された温水等を熱源流体の再生に利用するものがある。このように排熱を利用するプラントとしては、コージェネレーションが知られている。一般的には、吸収式冷凍機を備えたコージェネレーションは、エンジン等で発電機を回転することにより発電機から電力を得るように構成されると共に、エンジン等から排出される排ガス及びエンジンのジャケット水の熱を熱回収して得られた熱源流体を吸収式冷凍機に供給する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−０６１９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような吸収式冷凍機は、冷水出口温度がある温度よりも低くなった場合、稀溶液を冷媒に混合させて、冷房能力の発生を抑制し、エンジン等から供給される熱源流体である温水を遮断させずに運転を継続する。しかし、この場合、稀溶液循環量を負荷に合わせて制御させる必要があり、制御手段の機器コストが増加する。また、冷水出口温度の制御に合わせて運転を行うため、温水出口温度の制御を独立させて実施することが困難であるため、コージェネレーションの信頼性を高めることができない虞がある。
【０００５】
本開示はこのような状況に鑑みてなされたものであり、制御手段の機器コストの増加を抑制しつつ、コージェネレーションの信頼性を高めることができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一側面である吸収式冷凍機は、温水が流れる加熱伝熱管を有し、前記加熱伝熱管を流れる温水により、稀液を加熱して冷媒と濃液とを生成する再生器と、前記再生器で生成された冷媒を凝縮して液冷媒を生成する凝縮器と、冷水が流れる冷水伝熱管を有し、前記冷水伝熱管を流れる冷水により、前記凝縮器で生成された液冷媒を蒸発させて冷水を冷却する蒸発器と、前記蒸発器で生成された冷媒を前記再生器で生成された濃液に吸収させて稀液を生成する吸収器と、を備え、前記吸収器で生成された稀液を前記再生器に送る吸収冷凍サイクルを形成する吸収式冷凍機であって、前記加熱伝熱管から流出される温水の温水出口温度を検知する温水出口温度センサーと、前記吸収器で生成された稀液の加熱量を調整する稀液バイパス弁と、前記温水出口温度センサーの検知結果に基づき、前記稀液バイパス弁の開度を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記温水出口温度センサーにより検知された温水出口温度が閾値温水出口温度以上である場合、前記稀液バイパス弁の開度を絞る、ものである。
【０００７】
また、本開示の一側面である吸収式冷凍機において、前記冷水伝熱管から流出される冷水の冷水出口温度を検知する冷水出口温度センサーと、前記再生器で生成された濃液に吸収させて生成する稀液の生成量を調整する濃液バイパス弁と、をさらに備え、前記制御部は、前記冷水出口温度センサーにより検知された冷水出口温度が閾値冷水出口温度未満である場合、前記濃液バイパス弁の開度を緩める、ことが好ましい。
【０００８】
また、本開示の一側面である吸収式冷凍機において、前記冷水伝熱管から流出される冷水の冷水出口温度を検知する冷水出口温度センサーと、前記蒸発器で蒸発される冷媒の蒸発量を調整する冷媒バイパス弁と、をさらに備え、前記制御部は、前記冷水出口温度センサーにより検知された冷水出口温度が閾値冷水出口温度未満である場合、前記冷媒バイパス弁の開度を緩める、ことが好ましい。
【０００９】
また、本開示の一側面である吸収式冷凍機において、前記冷水伝熱管から流出される冷水の冷水出口温度を検知する冷水出口温度センサーと、前記再生器で生成された濃液に吸収させて生成する稀液の生成量を調整する濃液バイパス弁と、前記蒸発器で蒸発される冷媒の蒸発量を調整する冷媒バイパス弁と、をさらに備え、前記制御部は、前記冷水出口温度センサーにより検知された冷水出口温度が閾値冷水出口温度以上である場合、前記濃液バイパス弁及び前記冷媒バイパス弁の開度を絞る、ことが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の一側面によれば、制御手段の機器コストの増加を抑制しつつ、コージェネレーションの信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示を適用した実施形態に係る吸収式冷凍機１の系統図である。
【図２】本開示を適用した実施形態に係る再生器１１ｃの概略図である。
【図３】本開示を適用した実施形態に係る吸収器１１ａ及び蒸発器１１ｂの概略図である。
【図４】本開示を適用した実施形態に係る濃液バイパス弁５１ａ、冷媒バイパス弁５１ｂ及び稀液バイパス弁５１ｃの制御パターンを示す図である。
【図５】従来における吸収式冷凍機１０１の系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面に基づいて本開示の実施形態を説明するが、本開示は以下の実施形態に限られるものではない。
【００１３】
図１は、本開示を適用した実施形態に係る吸収式冷凍機１の系統図である。図１に示すように、熱源機３の温水がポンプ２１ｄにより吸収式冷凍機１に供給され、吸収式冷凍機１で熱交換され、熱源機３に戻される。具体的には、図１に示すように、吸収式冷凍機１は、再生器１１ｃ、凝縮器１１ｄ、蒸発器１１ｂ及び吸収器１１ａが配管接続され、吸収液及び冷媒が循環する吸収冷凍サイクルを形成する。冷媒は、例えば水が用いられる。吸収液は、例えば吸水性の高い臭化リチウム（ＬｉＢｒ）溶液が用いられる。
【００１４】
再生器１１ｃは、吸収器１１ａに貯留されている吸収液が蒸発器１１ｂから蒸発した冷媒を吸収した稀釈吸収液すなわち稀液を加熱するものである。再生器１１ｃは、加熱伝熱管１１ｃ１と、加熱伝熱管１１ｃ１の上方に配置された稀液分配器１１ｃ２とを備えている。加熱伝熱管１１ｃ１は、熱源機３に接続され、ポンプ２１ｄが設けられている。熱源機３は、発電機３１と、発電機３１を駆動するエンジン３２とを備え、加熱伝熱管１１ｃ１の一部がエンジン３２の内部に設けられている。よって、熱源機３は、加熱伝熱管１１ｃ１内を流通する熱源流体により冷却されることで、運転が継続可能となる。このような構成のため、加熱伝熱管１１ｃ１内を流通する熱源流体は温水となって、再生器１１ｃに流入される。したがって、稀液分配器１１ｃ２から稀液が加熱伝熱管１１ｃ１に滴下されることにより、稀液と、加熱伝熱管１１ｃ１内を流通する温水とが熱交換される。この結果、稀液は、一部が冷媒となり、他の一部が冷媒から分離されて濃度が高くなった濃縮吸収液すなわち濃液となる。すなわち、再生器１１ｃは、冷媒と濃液とを生成する。なお、再生器１１ｃで生成される冷媒は、冷媒蒸気である。また、温水は、稀液の蒸発潜熱により冷却されて熱源機３に戻る。
【００１５】
なお、加熱伝熱管１１ｃ１の入口側には温水入口温度センサー８１ａが設けられている。温水入口温度センサー８１ａは、加熱伝熱管１１ｃ１に流入する温水の温水入口温度を検知する。また、加熱伝熱管１１ｃ１の出口側には温水出口温度センサー８１ｂが設けられている。温水出口温度センサー８１ｂは、加熱伝熱管１１ｃ１から流出する温水の温水出口温度を検知する。
【００１６】
凝縮器１１ｄは、再生器１１ｃで生成された冷媒を凝縮するものである。凝縮器１１ｄは、第１冷却水伝熱管１１ｄ１と、第１冷却水伝熱管１１ｄ１の下方に配置された冷媒貯蔵室１１ｄ２とを備えている。第１冷却水伝熱管１１ｄ１は、冷却塔１３に接続されているため、冷却塔１３から供給される冷却水が吸収器１１ａを介して流入している。よって、再生器１１ｃで生成された冷媒と、第１冷却水伝熱管１１ｄ１内を流通する冷却水とが熱交換することで、再生器１１ｃで生成された冷媒は凝縮して液冷媒が生成される。液冷媒は、冷媒貯蔵室１１ｄ２に貯蔵される。
【００１７】
なお、第１冷却水伝熱管１１ｄ１の出口側には冷却水出口温度センサー８３ｂが設けられている。冷却水出口温度センサー８３ｂは、第１冷却水伝熱管１１ｄ１から流出される冷却水の冷却水出口温度を検知する。
【００１８】
蒸発器１１ｂは、凝縮器１１ｄで生成された液冷媒を蒸発するものである。蒸発器１１ｂは、冷水伝熱管１１ｂ１と、冷水伝熱管１１ｂ１の上方に配置された冷媒分配器１１ｂ２とを備えている。冷水伝熱管１１ｂ１は、冷房負荷７に接続され、ポンプ２１ｃが設けられている。冷房負荷７は、例えば室内機であり、冷水伝熱管１１ｂ１の一部が内部に配置されている。よって、ポンプ２１ｃの駆動により冷水伝熱管１１ｂ１内を流通する冷水が蒸発器１１ｂに流入し、冷水が蒸発器１１ｂで冷却されることで、冷房負荷７は蒸発器１１ｂから戻ってきた冷水で冷却される。すなわち、室内機は、室内空気を冷却することができる。また、冷媒分配器１１ｂ２は、冷媒流入回路１２ｃを介して冷媒貯蔵室１１ｄ２に接続されている。よって、冷媒分配器１１ｂ２は、冷媒貯蔵室１１ｄ２に貯蔵されている液冷媒を冷水伝熱管１１ｂ１に滴下することができる。なお、蒸発器１１ｂ内は真空状態が保たれている。よって、液冷媒である水の蒸発温度は約５℃となる。よって、冷媒分配器１１ｂ２から冷水伝熱管１１ｂ１に液冷媒が滴下されると、液冷媒は蒸発する。すなわち、蒸発器１１ｂは、液冷媒を蒸発させて冷水を冷却する。また、蒸発器１１ｂの下方には冷水伝熱管１１ｂ１で蒸発されなかった液冷媒が貯留される。蒸発器１１ｂの下方に貯留された液冷媒は、濃液分配器１１ａ２から滴下された濃液と合流させて稀液となり循環される。
【００１９】
なお、冷水伝熱管１１ｂ１の入口側には冷水入口温度センサー８２ａが設けられている。冷水入口温度センサー８２ａは、冷水伝熱管１１ｂ１に流入する冷水の冷水入口温度を検知する。また、冷水伝熱管１１ｂ１の出口側には冷水出口温度センサー８２ｂが設けられている。冷水出口温度センサー８２ｂは、冷水伝熱管１１ｂ１から流出する冷水の冷水出口温度を検知する。
【００２０】
吸収器１１ａは、蒸発器１１ｂで生成された冷媒を吸収するものである。吸収器１１ａは、上記で説明したように、吸水性の高い吸収液が貯留されている。よって、蒸発器１１ｂで生成された冷媒は吸収液で吸収される。したがって、上記で説明したように、吸収液は稀液となる。吸収器１１ａは、ポンプ２１ｂが設けられた稀液流入回路１２ａを介して稀液分配器１１ｃ２に接続されている。このような構成により、ポンプ２１ｂが駆動することで、吸収器１１ａの稀液は、稀液分配器１１ｃ２に送られる。
【００２１】
また、吸収器１１ａは、第２冷却水伝熱管１１ａ１と、第２冷却水伝熱管１１ａ１の上方に配置された濃液分配器１１ａ２とを備えている。第２冷却水伝熱管１１ａ１は、一端がポンプ２１ａを介して冷却塔１３に接続され、他端が冷却水中継回路１２ｄを介して第１冷却水伝熱管１１ｄ１に接続されている。濃液分配器１１ａ２は、濃液流入回路１２ｂを介して再生器１１ｃで生成された濃液が供給される。よって、濃液分配器１１ａ２は、再生器１１ｃで生成された濃液を第２冷却水伝熱管１１ａ１に滴下することができる。濃液分配器１１ａ２から第２冷却水伝熱管１１ａ１に濃液が滴下されると、蒸発器１１ｂで生成された冷媒を吸収することで生じる吸収熱が、第２冷却水伝熱管１１ａ１内を流通する冷却水により除去される。よって、濃液分配器１１ａ２から滴下された濃液は冷媒を吸収して稀液となって吸収器１１ａに貯留される。つまり、吸収器１１ａは、蒸発器１１ｂで生成された冷媒を再生器１１ｃで生成された濃液に吸収させて稀液を生成する。
【００２２】
また、稀液流入回路１２ａ及び濃液流入回路１２ｂは、溶液熱交換器２４で熱交換される。よって、稀液流入回路１２ａを流通する稀液は、濃液流入回路１２ｂを流通する濃液に加熱され、稀液分配器１１ｃ２に供給される。
【００２３】
なお、第２冷却水伝熱管１１ａ１の入口側には冷却水入口温度センサー８３ａが設けられている。冷却水入口温度センサー８３ａは、第２冷却水伝熱管１１ａ１に流入する冷却水の冷却水入口温度を検知する。
【００２４】
次に、本開示を適用した吸収式冷凍機１の要部構成について説明する。吸収式冷凍機１は、吸収器バイパス回路４１ａ、蒸発器バイパス回路４１ｂ、再生器バイパス回路４１ｃ及び制御部９１を備えている。吸収器バイパス回路４１ａには、濃液バイパス弁５１ａが設けられている。蒸発器バイパス回路４１ｂには、冷媒バイパス弁５１ｂが設けられている。再生器バイパス回路４１ｃには、稀液バイパス弁５１ｃが設けられている。制御部９１は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵ及びＩ／Ｏインターフェース等から構成され、温水出口温度センサー８１ｂ及び冷水出口温度センサー８２ｂの検知結果に基づき、不図示のアクチュエーターにより、濃液バイパス弁５１ａ、冷媒バイパス弁５１ｂ及び稀液バイパス弁５１ｃの開度を制御するものである。
【００２５】
吸収器バイパス回路４１ａは、一端が濃液流入回路１２ｂの一部に接続され、他端が第２冷却水伝熱管１１ａ１の下方に接続されている。濃液バイパス弁５１ａは、開度が制御されることにより、濃液分配器１１ａ２に流入される濃液の割合を変えることができる。よって、濃液バイパス弁５１ａは、再生器１１ｃで生成された濃液に吸収させて生成する稀液の生成量を調整するものである。
【００２６】
蒸発器バイパス回路４１ｂは、一端が冷媒流入回路１２ｃの一部に接続され、他端が冷水伝熱管１１ｂ１の下方に接続されている。冷媒バイパス弁５１ｂは、開度が制御されることにより、冷媒分配器１１ｂ２に流入される冷媒の割合を変えることができる。よって、冷媒バイパス弁５１ｂは、蒸発器１１ｂで蒸発される冷媒の蒸発量を調整するものである。
【００２７】
再生器バイパス回路４１ｃは、一端が稀液流入回路１２ａの一部に接続され、他端が加熱伝熱管１１ｃ１の下方に接続されている。稀液バイパス弁５１ｃは、開度が制御されることにより、稀液分配器１１ｃ２に流入される稀液の割合を変えることができる。よって、稀液バイパス弁５１ｃは、吸収器１１ａで生成された稀液の加熱量を調整するものである。
【００２８】
次に、図２〜図４を用いて吸収冷凍サイクルを形成する吸収式冷凍機１の動作を説明する。図２は、本開示を適用した実施形態に係る再生器１１ｃの概略図である。なお、上記の説明では、濃液バイパス弁５１ａ、冷媒バイパス弁５１ｂ及び稀液バイパス弁５１ｃのそれぞれの開度を制御する一例について説明したが、図２〜図４の一例は、濃液バイパス弁５１ａ、冷媒バイパス弁５１ｂ及び稀液バイパス弁５１ｃの開閉制御について説明する。つまり、濃液バイパス弁５１ａ、冷媒バイパス弁５１ｂ及び稀液バイパス弁５１ｃのそれぞれの開度を１００パーセント及び０パーセントの何れか一方に制御する一例について説明する。
【００２９】
図２（Ａ）は、温水出口温度が高いため、再生器１１ｃで入熱を発生させる一例を示す図である。図２（Ａ）に示すように、稀液バイパス弁５１ｃを閉めることにより、稀液は、再生器バイパス回路４１ｃには流入せずに稀液分配器１１ｃ２に流入される。つまり、稀液は、再生器１１ｃを迂回しない。一方、図２（Ｂ）は、温水出口温度が低いため、再生器１１ｃで発生する入熱を抑制させる一例を示す図である。図２（Ｂ）に示すように、稀液バイパス弁５１ｃを開けることにより、稀液は、稀液分配器１１ｃ２には流入せずに再生器バイパス回路４１ｃに流入される。つまり、稀液は、再生器１１ｃを迂回する。この場合、稀液は、稀液分配器１１ｃ２から加熱伝熱管１１ｃ１に滴下されることなく加熱伝熱管１１ｃ１の下方に貯留される。
【００３０】
図３は、本開示を適用した実施形態に係る吸収器１１ａ及び蒸発器１１ｂの概略図である。図３（Ａ）は、冷水出口温度が低いため、吸収式冷凍機１の冷凍能力を抑制させる一例を示す図である。図３（Ａ）に示すように、濃液バイパス弁５１ａを開けることにより、濃液は、濃液分配器１１ａ２には流入せず吸収器バイパス回路４１ａに流入される。つまり、濃液は、吸収器１１ａを迂回する。この場合、濃液は、濃液分配器１１ａ２から第２冷却水伝熱管１１ａ１に滴下されることなく第２冷却水伝熱管１１ａ１の下方に貯留される。また、図３（Ａ）に示すように、冷媒バイパス弁５１ｂを開けることにより、冷媒は、冷媒分配器１１ｂ２には流入せず蒸発器バイパス回路４１ｂに流入される。つまり、冷媒は、蒸発器１１ｂを迂回する。この場合、冷媒は、冷媒分配器１１ｂ２から冷水伝熱管１１ｂ１に滴下されることなく冷水伝熱管１１ｂ１の下方に貯留される。なお、第２冷却水伝熱管１１ａ１の下方に貯留された濃液と、冷水伝熱管１１ｂ１の下方に貯留された冷媒とが混合し、稀液が生成される。
【００３１】
一方、図３（Ｂ）は、冷水出口温度が高いため、吸収式冷凍機１の冷凍能力を発生させる一例を示す図である。図３（Ｂ）に示すように、濃液バイパス弁５１ａを閉めることにより、濃液は、吸収器バイパス回路４１ａには流入せず濃液分配器１１ａ２に流入される。つまり、濃液は、吸収器１１ａを迂回しない。この場合、濃液は、濃液分配器１１ａ２から第２冷却水伝熱管１１ａ１に滴下される。また、図３（Ａ）に示すように、冷媒バイパス弁５１ｂを閉めることにより、冷媒は、蒸発器バイパス回路４１ｂには流入せず冷媒分配器１１ｂ２に流入される。つまり、冷媒は、蒸発器１１ｂを迂回しない。
【００３２】
図４は、本開示を適用した実施形態に係る濃液バイパス弁５１ａ、冷媒バイパス弁５１ｂ及び稀液バイパス弁５１ｃの制御パターンを示す図である。なお、温水出口温度が高いか低いかの判定は、吸収式冷凍機１の冷凍能力と、熱源機３の稼働可能温度範囲とに基づき決定される閾値温水出口温度に基づき実行されればよい。また、冷水出口温度が高いか低いかの判定は、吸収式冷凍機１の冷凍能力と、冷房負荷７の設定温度範囲とに基づき決定される閾値冷水出口温度に基づき実行されればよい。
【００３３】
制御部９１は、温水出口温度センサー８１ｂにより検知された温水出口温度が閾値温水出口温度以上である場合、稀液バイパス弁５１ｃを閉める。この場合、さらに、冷水出口温度が閾値冷水出口温度以上である場合には、熱源機３の運転状態は通常運転状態であり、冷水出口温度が閾値冷水出口温度未満である場合には、熱源機３の運転状態は放熱運転状態である。一方、制御部９１は、温水出口温度センサー８１ｂにより検知された温水出口温度が閾値温水出口温度未満である場合、稀液バイパス弁５１ｃを開ける。この場合、さらに、冷水出口温度が閾値冷水出口温度以上である場合には、熱源機３の運転状態は運転待機状態であり、冷水出口温度が閾値冷水出口温度未満である場合も、吸収式冷凍機１の運転状態は運転待機状態である。
【００３４】
制御部９１は、冷水出口温度センサー８２ｂにより検知された冷水出口温度が閾値冷水出口温度未満である場合、濃液バイパス弁５１ａを開ける。この場合、さらに、温水出口温度が閾値温水出口温度以上である場合には、熱源機３の運転状態は放熱運転状態であり、温水出口温度が閾値温水出口温度未満である場合には、熱源機３の運転状態は運転待機状態である。一方、制御部９１は、冷水出口温度センサー８２ｂにより検知された冷水出口温度が閾値冷水出口温度以上である場合、濃液バイパス弁５１ａを閉める。この場合、さらに、温水出口温度が閾値温水出口温度以上である場合には、熱源機３の運転状態は通常運転状態であり、温水出口温度が閾値温水出口温度未満である場合には、熱源機３の運転状態は運転待機状態である。
【００３５】
制御部９１は、冷水出口温度センサー８２ｂにより検知された冷水出口温度が閾値冷水出口温度未満である場合、冷媒バイパス弁５１ｂを開ける。この場合、さらに、温水出口温度が閾値温水出口温度以上である場合には、熱源機３の運転状態は放熱運転状態であり、温水出口温度が閾値温水出口温度未満である場合には、熱源機３の運転状態は運転待機状態である。一方、制御部９１は、冷水出口温度センサー８２ｂにより検知された冷水出口温度が閾値冷水出口温度以上である場合、冷媒バイパス弁５１ｂを閉める。この場合、さらに、温水出口温度が閾値温水出口温度以上である場合には、熱源機３の運転状態は通常運転状態であり、温水出口温度が閾値温水出口温度未満である場合には、熱源機３の運転状態は運転待機状態である。
【００３６】
つまり、制御部９１は、冷水出口温度センサー８２ｂにより検知された冷水出口温度が閾値冷水出口温度以上である場合、濃液バイパス弁５１ａ及び冷媒バイパス弁５１ｂを閉める。一方、制御部９１は、冷水出口温度センサー８２ｂにより検知された冷水出口温度が閾値冷水出口温度未満である場合、濃液バイパス弁５１ａ及び冷媒バイパス弁５１ｂを開ける。
【００３７】
付言すれば、濃液バイパス弁５１ａ、冷媒バイパス弁５１ｂ及び稀液バイパス弁５１ｃのそれぞれを開ける代わりに、濃液バイパス弁５１ａ、冷媒バイパス弁５１ｂ及び稀液バイパス弁５１ｃのそれぞれの開度を緩めるように制御してもよい。また、濃液バイパス弁５１ａ、冷媒バイパス弁５１ｂ及び稀液バイパス弁５１ｃのそれぞれを閉める代わりに、濃液バイパス弁５１ａ、冷媒バイパス弁５１ｂ及び稀液バイパス弁５１ｃのそれぞれの開度を絞るように制御してもよい。
【００３８】
次に、図５を用いて従来例と比較しつつ、吸収式冷凍機１の作用効果を説明する。図５は、従来における吸収式冷凍機１０１の系統図である。なお、上記で説明した構成及び機能が同一のものについての説明は省略する。熱源機３は、吸収式冷凍機１０１が冷房運転を停止させる場合、熱源機３からの温水の供給を遮断する。この場合、三方弁９により熱源機３と、ポンプ２１ｄと、放熱器６との閉回路が形成される。放熱器６は、冷却塔６１と、ポンプ６２とを備え、ポンプ６２の駆動により冷却塔６１の冷却水が熱源機３に供給されることで、エンジン３２が冷却され、発電機３１の連続運転が可能となる。しかし、放熱器６は、設備コストが増大する。
【００３９】
そこで、本実施形態においては、温水出口温度センサー８１ｂにより検知された温水出口温度が閾値温水出口温度以上である場合、稀液バイパス弁５１ｃの開度が絞られる。よって、加熱伝熱管１１ｃ１の下方に供給される稀液の割合よりも稀液分配器１１ｃ２に流入する稀液の割合が増すため、加熱伝熱管１１ｃ１の内部を流通する温水と、稀液分配器１１ｃ２から滴下される稀液との熱交換量が増す。これにより、加熱伝熱管１１ｃ１を流通する温水の冷却される割合が増す、つまり、再生器１１ｃの入熱の発生量が増すため、熱源機３に戻る温水は確実に冷却されていくことで、熱源機３は、温水のエンジン３２への戻り温度を必要な温度に安定させることができるため、温水の温度の上昇により停止又は故障することを回避することができる。この結果、発電が主体となる運転である場合、熱源機３の熱負荷が変動しても温水のエンジン３２への戻り温度を必要な温度に安定させることできるため、発電が左右されることはない。つまり、稀液循環量の制御と、冷凍能力の制御と、温水温度の制御とを独立制御できるため、コージェネレーションの信頼性を高めることができる。
【００４０】
また、本実施形態においては、冷水出口温度センサー８２ｂにより検知された冷水出口温度が閾値冷水出口温度未満である場合、濃液バイパス弁５１ａの開度が緩められる。よって、濃液分配器１１ａ２に流入する濃液の割合よりも第２冷却水伝熱管１１ａ１の下方に供給される濃液の割合が増すため、第２冷却水伝熱管１１ａ１を流通する冷却水と、濃液分配器１１ａ２から滴下される濃液との熱交換量が減る。これにより、吸収器１１ａは、濃液分配器１１ａ２から滴下される濃液を冷却する割合が減る。つまり、吸収器バイパス回路４１ａを流通する濃液の流量を増量制御するだけで、吸収器１１ａの熱交換量が抑制される。したがって、吸収式冷凍機１の冷凍能力が抑制されていくことで、低負荷運転を実現することができる。
【００４１】
また、本実施形態においては、冷水出口温度センサー８２ｂにより検知された冷水出口温度が閾値冷水出口温度未満である場合、冷媒バイパス弁５１ｂの開度が緩められる。よって、冷媒分配器１１ｂ２に流入する冷媒の割合よりも冷水伝熱管１１ｂ１の下方に供給される冷媒の割合が増すため、冷水伝熱管１１ｂ１を流通する冷水と、冷媒分配器１１ｂ２から滴下される冷媒との熱交換量が減る。これにより、蒸発器１１ｂは、冷水伝熱管１１ｂ１を流通する冷水を冷却する割合が減る。つまり、蒸発器バイパス回路４１ｂを流通する冷媒の流量を増量制御するだけで、蒸発器１１ｂの熱交換量が抑制される。したがって、吸収式冷凍機１の冷凍能力が抑制されていくことで、低負荷運転を実現することができる。
【００４２】
また、本実施形態においては、冷水出口温度センサー８２ｂにより検知された冷水出口温度が閾値冷水出口温度以上である場合、濃液バイパス弁５１ａ及び冷媒バイパス弁５１ｂの開度が絞られる。よって、第２冷却水伝熱管１１ａ１の下方に供給される濃液の割合よりも濃液分配器１１ａ２に流入する濃液の割合が増すため、第２冷却水伝熱管１１ａ１を流通する冷却水と、濃液分配器１１ａ２から滴下される濃液との熱交換量が増える。これにより、吸収器１１ａは、濃液分配器１１ａ２から滴下される濃液を冷却する割合が増える。つまり、吸収器バイパス回路４１ａを流通する濃液の流量を減量制御するだけで、吸収器１１ａの熱交換量が増加される。したがって、吸収式冷凍機１の冷凍能力が増加されていくことで、高負荷運転を実現することができる。
【００４３】
また、冷水伝熱管１１ｂ１の下方に供給される冷媒の割合よりも冷媒分配器１１ｂ２に流入する冷媒の割合が増すため、冷水伝熱管１１ｂ１を流通する冷水と、冷媒分配器１１ｂ２から滴下される冷媒との熱交換量が増える。これにより、蒸発器１１ｂは、冷水伝熱管１１ｂ１を流通する冷水を冷却する割合が増える。つまり、蒸発器バイパス回路４１ｂを流通する冷媒の流量を減量制御するだけで、蒸発器１１ｂの熱交換量が増加される。したがって、吸収式冷凍機１の冷凍能力が増加されていくことで、高負荷運転を実現することができる。
【００４４】
換言すれば、冷水出口温度に応じて、濃液バイパス弁５１ａ及び冷媒バイパス弁５１ｂの開度を制御することで、冷房負荷７を設定温度範囲に安定させることができる。
【００４５】
以上、本開示を適用した吸収式冷凍機１を実施形態に基づいて説明したが、本開示はこれに限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。
【００４６】
例えば、本実施形態においては、再生器１１ｃが一段である一例について説明したが、特にこれに限定されない。例えば、再生器１１ｃは多段構成であってもよい。具体的には、再生器１１ｃは、低温用、中温用及び高温用と多段構成であってもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１，１０１  吸収式冷凍機
１１ａ  吸収器、１１ａ１  第２冷却水伝熱管、１１ａ２  濃液分配器
１１ｂ  蒸発器、１１ｂ１  冷水伝熱管、１１ｂ２  冷媒分配器
１１ｃ  再生器、１１ｃ１  加熱伝熱管、１１ｃ２  稀液分配器
１１ｄ  凝縮器、１１ｄ１  第１冷却水伝熱管、１１ｄ２  冷媒貯蔵室
１２ａ  稀液流入回路、１２ｂ  濃液流入回路、１２ｃ  冷媒流入回路
１２ｄ  冷却水中継回路
１３  冷却塔
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ  ポンプ、２４  溶液熱交換器
３  熱源機、３１  発電機、３２  エンジン
４１ａ  吸収器バイパス回路
４１ｂ  蒸発器バイパス回路
４１ｃ  再生器バイパス回路
５１ａ  濃液バイパス弁、５１ｂ  冷媒バイパス弁、５１ｃ  稀液バイパス弁
６  放熱器、６１  冷却塔、６２  ポンプ
７  冷房負荷
８１ａ  温水入口温度センサー、８１ｂ  温水出口温度センサー
８２ａ  冷水入口温度センサー、８２ｂ  冷水出口温度センサー
８３ａ  冷却水入口温度センサー、８３ｂ  冷却水出口温度センサー
９  三方弁、９１  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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