(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒蒸気・冷媒液・吸収液などを高温再生器・凝縮器・蒸発器・吸収器などを含む熱交換器類の所要部分を経由して循環することにより、前記蒸発器の内部に設けた熱交換用配管を通して冷却した水またはブラインなど（以下、冷水等という）を得るとともに、前記吸収器・凝縮器などの所要部分を冷却するための管路に冷却水を流通するようにした吸収式冷凍装置であって、
少なくとも、前記冷水等の温度と、前記流通を行う前の前記冷却水の温度（以下、冷却水入口温度という）と、前記流通を行った後の前記冷却水の温度（以下、冷却水出口温度という）とを検出して得られる各温度値にもとづいて前記高温再生器の加熱量を制御する温度値対応制御手段と、
前記冷却水入口温度について、低温側の制御起点とする温度値（以下、低温側制御起点値という）と、高温側の制御起点とする温度値（以下、高温側制御起点値という）とを設けるとともに、前記冷却水入口温度の値が前記低温側制御起点値よりも低い制御領域では前記加熱量の最大量の限度を前記冷却水入口温度の値の増・減に対応して漸増・漸減する漸増形制御特性とし、前記冷却水入口温度の値が前記高温側制御起点値よりも高い制御領域では前記加熱量の最大量の限度を前記冷却水入口温度の値の増・減に対応して漸減・漸増する漸減形制御特性とする最大限度制御手段と、
前記漸増形制御特性の変化率と前記漸減形制御特性の変化率とのうちのいずれか一方または両方を、前記冷却水出口温度の値にもとづいて変化させる変化率可変手段と
を具備することを特徴とする吸収式冷凍装置。
【請求項２】
冷媒蒸気・冷媒液・吸収液などを高温再生器・凝縮器・蒸発器・吸収器などを含む熱交換器類の所要部分を経由して循環することにより、前記蒸発器の内部に設けた熱交換用配管を通して冷却した水またはブラインなど（以下、冷水等という）を得るとともに、前記吸収器・凝縮器などの所要部分を冷却するための管路に冷却水を流通するようにした吸収式冷凍装置であって、
少なくとも、前記冷水等の温度と、前記流通を行う前の前記冷却水の温度（以下、冷却水入口温度という）と、前記流通を行った後の前記冷却水の温度（以下、冷却水出口温度という）とを検出して得られる各温度値にもとづいて前記高温再生器の加熱量を制御する温度値対応制御手段と、
前記冷却水入口温度について、低温側の制御起点とする温度値（以下、低温側制御起点値という）と、高温側の制御起点とする温度値（以下、高温側制御起点値という）とを設けるとともに、前記冷却水入口温度の値が前記低温側制御起点値よりも低い制御領域では前記加熱量の最大量の限度を前記冷却水入口温度の値の増・減に対応して漸増・漸減する漸増形制御特性とし、前記冷却水入口温度の値が前記高温側制御起点値よりも高い制御領域では前記加熱量の最大量の限度を前記冷却水入口温度の値の増・減に対応して漸減・漸増する漸減形制御特性とする最大限度制御手段と、
前記低温側制御起点値と高温側制御起点値とのうちのいずれか一方または両方を、手動操作によって変化させる起点値可変手段と、
前記漸増形制御特性の変化率と前記漸減形制御特性の変化率とのうちのいずれか一方または両方を、前記冷却水出口温度の値にもとづいて変化させる変化率可変手段と
を具備することを特徴とする吸収式冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、冷媒蒸気・冷媒液・吸収液などを循環して、所要の熱交換動作を行うことにより、水またはブラインなどを冷却するようにした吸収冷凍機、または、上記の水またはブラインなどを冷却・加温するようにした吸収冷温水機などの吸収式冷凍サイクル機能を設けた装置（この発明において吸収式冷凍装置という）、特に、上記の水またはブラインなどの温度変化と、上記の熱交換動作を行う特定の熱交換機能部分を冷却する冷却水の温度変化とに関連付けて上記の熱操作流体の加熱量を制御するようにした吸収式冷凍装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の装置として、例えば、冷媒を水とし、吸収液を臭化リチウム水溶液とした吸収式冷凍装置の構成が周知であり、図２のような吸収式冷凍装置１００のような構成（以下、第１従来技術という）が本願出願人による出願にもとづく特開平６−１４７６８５号公報などにより開示されている。
【０００３】
図２において、太い実線部分は冷媒液・吸収液・冷却水などの液体管路、二重線部分は冷媒蒸気の蒸気管路であり、まず、吸収液の循環系を、吸収器１の底部に溜っている低濃度の吸収液、つまり、稀液２ａを起点として説明する。
【０００４】
稀液２ａは、ポンプＰ１により、管路３を経て、高温再生器５に入る。高温再生器５は、下方からバーナーなどの加熱器６で加熱しているので、稀液２ａの中に含まれている冷媒が蒸発して、高温になった中濃度の吸収液、つまり、中間液２ｂと、冷媒蒸気７ａとに分離する。
【０００５】
高温の中間液２ｂは、管路８を経て、高温側の熱交換器９に入る。熱交換器９で、高温の中間液２ｂは、管路３を通る稀液２ａに熱を与えて放熱し、温度が低下した後、管路１０を経て、低温再生器１１に入る。
【０００６】
低温再生器１１では、管路２１を経て、中間液２ｂを加熱する低温再生器１１内の放熱管１１Ａに冷媒蒸気７ａを送り込んで加熱しているので、中間液２ｂの中に含まれている冷媒が蒸発して、中温になった高濃度の吸収液、つまり、濃液２ｃと、冷媒蒸気７ｂとに分離する。
【０００７】
中温の濃液２ｃは、管路１２を経て、低温側の熱交換器１３に入る。熱交換器１３で、中温の濃液２ｃは、管路３を通る稀液２ａに熱を与えて放熱し、低温になった後、管路１４を経て、吸収器１内の散布器１Ａに入り、散布器１Ａの多数の穴から散布する。
【０００８】
散布した濃液２ｃは、吸収器１内の冷却管１Ｂを流通する冷却水３２ａによって冷却する。濃液２ｃは、冷却管１Ｂの外側を流下する際に、隣接する蒸発器２６から入ってくる冷媒蒸気７ｃを吸収して稀薄化し、低温の稀液２ａに戻り、吸収液の一巡が終えるという吸収液循環を繰り返すものである。
【０００９】
次に、冷媒の循環系を、吸収器１に入った冷媒蒸気７Ｃを起点にして説明する。冷媒蒸気７ｃは、上記の吸収液循環系で説明したように、吸収器１内の散布器１Ａから分散した濃液２ｃに吸収されて、稀液２ａの中に入り、高温再生器５で冷媒蒸気７ａになる。
【００１０】
冷媒蒸気７ａは、管路２１を経て、低温再生器１１の放熱管１１Ａに入り、中間液２ｂに熱を与えて放熱し、凝縮して冷媒液２４ａになった後、管路２２を経て、凝縮器２３の底部に入る。
【００１１】
凝縮器２３は、隣接する低温再生器１１との間の多数の通路１１Ｂを経て入ってくる冷媒蒸気７ｂを、凝縮器２３内の冷却管２３Ａを通る冷却水３２ａで冷却し、冷媒蒸気７ｂを凝縮して低温の冷媒液２４ａにする。冷媒液２４ａは、管路２５を経て、蒸発器２６に入り、蒸発器２６の低部に溜まって冷媒液２４ｂになる。
【００１２】
ポンプＰ３は、冷媒液２４ｂを、管路２８を経て、散布器２６Ａに送り、散布器２６Ａの多数の穴から散布することを繰り返す。散布した冷媒液２４ｂは、蒸発器２６内の熱交管２６Ｂを通る冷水３５ａを冷却する。この冷却の際に、冷媒液２４ｂは、冷水３５ａから熱を吸収して蒸発し、冷媒蒸気７ｃになった後、隣接する吸収器１との間の多数の通路２６Ｃを経て、吸収器１に戻り、冷媒の一巡が終えるという冷媒循環を繰り返すものである。
【００１３】
以上のように、高温再生器５と低温再生器１１との二重の再生動作によって、冷媒蒸気・冷媒液・吸収液などを循環しながら蒸発器２６内の熱交管２６Ｂ、つまり、熱交換用配管によって、管路３６から与えられる冷水３５ａを冷却し、管路３７から冷水３５ｂを室内冷房機器などの冷却対象機器（図示せず）に与える運転を、二重効用の冷却運転と言い、主として、冷房用に用いているため、冷房運転とも言っている。
【００１４】
これに対して、高温再生器５で蒸発した冷媒蒸気７ａと高温熱交換器９に入れるべき高温の中間液２ｂを、側路して蒸発器２６に与える管路４１に設けた開閉弁Ｖ１を開いて、直接、蒸発器２６に戻すとともに、散布器２６Ａより散布すべき冷媒液２４ｂを、管路２８と管路４との間を側路する管路４３に設けた開閉弁Ｖ２を開いて冷媒液２４ｂを吸収液２ａに混入するようにし、低温再生器１１を用いずに、高温再生器５のみの運転によって、吸収液循環と冷媒循環とを行いながら蒸発器２６内の熱交管２６Ｂ、つまり、熱交換用配管によって、管路３６から与えられる温水３５ａを加温し、管路３７から温水３５ｂを室内暖房機器などの加温対象機器（図示せず）に与える運転を、加温運転（ボイラー運転）と言い、主として、暖房用に用いているため、暖房運転とも言っている。また、この冷却運転時には、吸収器１と凝縮器２３との冷却は不要なので、管路３１からの冷却水３２ａの送水を停止している。
【００１５】
放熱装置５０は、貯留槽５９の貯留水５９Ａを管路３１から冷却水３２ａとして与え、冷却管１Ｂと冷却管２３Ａとを冷却して、管路３４に冷却水３２ｂとして流出する冷却水を、放熱冷却部５１により放熱冷却することにより冷却水３２ａとして再生する部分であって、一般に、冷却塔とも言われている部分であり、冷却運転時にのみ冷却動作する。
【００１６】
放熱冷却部５１は、送風機５２・散布器５３・冷却層５４などによって形成してあり、冷却運転時にのみ、ポンプＰ２を運転し、冷却水３２ｂを散布器５３から散布して冷却層５４に流し込みながら、送風機５２により送風して散布した冷却水３２ｂを放熱冷却する。
【００１７】
冷却層５４には、多数の蛇行路が形成してあり、冷却水３２ｂが蛇行路を流下する際に、送風機５２からの送風を受けて放熱冷却するように構成されているものである。
【００１８】
加温運転時には、ポンプＰ２を停止し、冷却水の流通を停止する。散布器５３に残っている水は散布器５３から散布されて無くなる。逆止弁６８は、ポンプＰ２内の水抜けを阻止して、空転によるポンプ故障を防止する。
【００１９】
貯留水５９Ａが所定量以上になったときは、溢水受６２から管路６３・６４を経て排水６５として排出し、貯留水５９Ａが所定量以下になったときは、貯留水５９Ａの水面に浮かぶ浮子により浮子弁５８が開いて水道水５７を給水することにより、貯留水５９Ａを所定量に維持している。
【００２０】
冷却水が濃縮するのを防止するなどのために、浮子弁５８を強制的に開いて散布器５３から分岐した経路、つまり、管路６１・溢水受６２・管路６３を介して管路６４から排水する。
【００２１】
制御部８０は、図３のように、マイクロコンピュータによる処理制御器、例えば、市販のＣＰＵボード（ＣＰＵ／Ｂ）を主体にして構成した制御部であって、温度検出器Ｓ１・Ｓ２・Ｓ３・Ｓ４などからの各検出信号と操作部８５からの各操作信号とを、入出力ポート８１から取り込んで、作業メモリ８３に一時的に記憶し、作業メモリ８３に記憶したデータと、処理メモリ８２に記憶した制御処理フローのプログラムと、所定温度などの基準値データと、計時回路８４で計時した待時間などの時間値データとなどによる演算処理にもとづいて、所要の制御処理を行って得られる各制御信号を入出力ポート８１から出力するとともに、作業メモリ８３に記憶している記憶データの内容から所要のものを表示部８６に与えて表示するように構成したものである。
【００２２】
そして、制御部８０により、必要に応じて、開閉弁Ｖ１・Ｖ２を開閉とポンプＰ１・Ｐ２・Ｐ３の運転・停止とを制御することにより、冷却運転と加温運転とに切換運転するとともに、各運転中において、冷却対象機器または加温対象機器に与える冷水または温水（各図および以下において、冷／温水と記す）３５ｂを所定の温度に維持するために、操作器８５などから与える所要の各操作信号と、冷／温水３５ａと冷／温水３５ｂとの温度を検出する温度検出器Ｓ１・Ｓ２、冷却水３２ａと冷却水３２ｂとの温度を検出する温度検出器Ｓ３・Ｓ４などから与える各検出信号とにもとづいて、加熱器６の加熱量を調節する加熱調整器６Ａなどを制御することにより、定常の温度制御運転を行うように構成してある。このため、各制御対象となる機器部分は電動型のもので構成してある。
【００２３】
開閉弁Ｖ６は、貯留槽５９内の底部に沈澱物が生じた場合、または、生することを未然に防止するなどの目的で、貯留水５９Ａを全部排出して入れ換える作業などに用いるもので、開閉弁Ｖ５・Ｖ６を開いて、貯留水５９を管路６４から排水６５として放出する。なお、開閉弁Ｖ３は、冷却水３２ａの流量を運転状態に応じて調整制御するためのものである。
【００２４】
上記の吸収式冷凍装置１００の構成には、放熱装置５０を、その他の部分、つまり、吸収式冷凍装置本体側の部分と一体にした一体構成のものと、これらを別体にした別体構成のものとが周知である。また、図２に点線で示すように、管路２１の途中に、冷媒蒸気７ａとの熱交換によって温水戻水３５ｄを加温して温水３５ｃを得るための温水用熱交換器３０を設けた吸収式冷凍装置１００の構成も周知である。さらに、冷／温水３５ｂａ・３５ｂに代えて、冷却負荷または加温負荷に対して仲介的な熱伝達を行うための冷媒流体、つまり、ブラインを用いる構成が周知である。
【００２５】
上記の第１従来技術における吸収式冷凍装置１００の構成として、図４のように、被熱操作流体を冷却する吸収冷凍機型の構成、つまり、冷／温水３５ａ・３５ｂの部分を冷水３５ａ・冷水３５ｂに変更し、冷水３５ｂを、例えば、冷房用の冷水として供給するように簡略化した構成（以下、第２従来技術という）が本願出願人による出願にもとづく特開平８−２３３３９０号公報により開示されている。
【００２６】
図４において、図２の符号と同一符号で示した部分は、図２によって説明した同一符号の部分と同一の機能をもつ部分であり、また、吸収冷凍機型の構成にしてあるので、冷却運転・加温運転の切換を行う吸収冷温水機として構成する部分は除去してある。なお、放熱装置５０の部分は、要部のみを図示してある。
【００２７】
そして、図２の構成における開閉弁Ｖ２の部分を不要にしてあり、蒸発器２６内の冷媒液２４ｂの稀液２ａ側への合流は、冷媒液２４ｂを貯留する受槽部分１Ｄと稀液２ａを貯留する受槽部分１Ｅとを、図４のように、落差を設けて配置することにより、冷媒液２４ｂが増加すると受槽部分１Ｄを越えて受槽部分１Ｅ側に流れ込むように構成している。
【００２８】
また、低温再生器１１から冷媒液２４ａを凝縮器２３に導く管路２２を凝縮器２３の冷媒蒸気７ｂの部分に導くように変更してある。なお、加熱調整器６Ａは、燃料６Ｂ、例えば、都市ガスを加熱器６に供給する流量を調整する流量調整弁、つまり、燃料調整弁Ｖ７で構成してある。
【００２９】
図４のような吸収式冷凍装置１００の構成において、放熱装置５０が冷却戻水３２ｂを放熱冷却する冷却量は外気温度に比例するので、外気温度の高低に従って、冷却管１Ｂ・冷却管２３Ａによる吸収器１・凝縮器２３の冷却量が増減することになる。
【００３０】
一方、加熱器６の加熱調整器６Ａの調整制御は、単に、冷水３５ｂの温度検出器Ｓ１により検出した温度値Ｔ１が増加したときは、その増加に対応して漸減し、温度値Ｔ１が減少したときは、その減少に対応して漸増するような制御特性、つまり、温度値Ｔ１の増・減に対応して漸減・漸増する制御特性（この発明において、漸減形制御特性という）により制御させており、この制御による冷却に、上記の外気温度による吸収器１・凝縮器２３の冷却量増減分が加わるので、冷水３５ｂの過冷却や、加熱器６に与えている燃料６Ｂの浪費を招くことなる。
【００３１】
このため、上記の漸減形制御特性を、冷却水３５ｂの温度検出器Ｓ１により検出した温度値Ｔ２の増・減に対応して漸減・漸増するように平行移動させた制御特性に修正して制御する構成（以下、第３従来技術という）が本願出願人の出願にもとづく実公昭６２−６４４９により開示されている。なお、図４において、制御部８０に与えている各検出信号は、第３従来技術の動作に必要な各温度検出器Ｓ２・Ｓ３と安全弁Ｖ５みのを図示してあり、定常の運転制御に要する他の各検出部分については省略してある。
【００３２】
上記の第３従来技術の修正制御による構成でも、冷水３５ｂの温度値Ｔ１が高く、つまり、冷却負荷率が大きく、冷却水３２ａの温度値Ｔ２が高い場合には、高温再生器５に対する実質的な加熱量が大きくなり過ぎて、高温再生器５の内部における冷媒蒸気７ａが高圧再生器５を破壊するような高圧になってしまうため、安全弁Ｖ５が放圧動作するとともに、安全弁Ｖ５に連動させた放圧検出器Ｓ５の検出信号により制御部８０が装置全体を運転停止するように安全停止制御を行うという不都合が生ずる。
【００３３】
また、上記のような修正制御を行った場合でも、外気温度が高く、放熱装置５０での放熱冷却量が低下して冷却水３５ａの温度値Ｔ２が高くなると、高温再生器５の加熱量が増大して燃料の消費量が必要以上に多くなり、結果的に、濃液２ｃの温度と濃度が必要以上に高くなり、管路１２・熱交換機１３などの流路に冷媒の結晶が析出して吸収液の循環を阻害するなど不都合が生ずる。
【００３４】
こうした不都合を解消するために、図５の制御特性ように、温度値Ｔ２について、低温側の制御起点温度となる低温側制御起点値Ｚ１、例えば、２８℃と、高温側の制御起点温度となる高温側制御起点値Ｚ２、例えば、３２℃とを設定しておき、これら設定値の前後の制御領域での制御特性を反対の制御特性にするような制御を行わせる構成（以下、第４従来技術という）が本願出願人の出願にもとづく特開平８−２３３３９０号公報により開示されている。
【００３５】
つまり、第４従来技術の構成による制御は、燃料調整弁Ｖ７の最大開度値Ｙを、温度値Ｔ２が低温側制御起点値Ｚ１以下の制御領域では、温度値Ｔ２に所定の係数を乗じた上昇傾斜特性、つまり、燃料調整弁Ｖ７の最大開度値Ｙを温度Ｔ２の増・減に対応して漸増・漸減する制御特性（この発明において、漸増形特性という）〔Ａ〕、例えば、Ｙ＝１０／９（Ｔ２＋６２）％の特性をもって限度とし、また、温度値Ｔ２が高温側制御起点値Ｚ２以上の制御領域では、温度Ｔ２に所定の係数を乗じた下降傾斜特性、つまり、漸減形特性〔Ｂ〕、例えば、Ｙ＝４２０−１０Ｔ２％の特性をもって限度とするように制御するようになっている。
【００３６】
なお、上記の燃料調整弁Ｖ７は、最大開度値Ｙ以下の範囲では、冷水３２ｂの温度Ｔ１に比例した上昇傾斜の制御特性、つまり、漸増形制御特性〔Ｃ〕によって開度の調整制御が行われるので、結局、低温側制御起点値Ｚ１以下の領域では図６のような制御特性、また、高温側制御起点値Ｚ２以上の領域では図７のような制御特性によって調整制御されることになっているものである。
【００３７】
さらに、装置の設置場所や使用状況の実情、例えば、冷水３５ｂの供給温度に対する要求の差異などに沿うように適合させるために、運転条件を多少変更する必要があり、また、装置の使用による経年変化、例えば、各配管が内面固着物層によって熱伝導効率が多少低減し、または、吸収剤の劣化による吸収サイクル効率が多少低減するなどに対しても運転条件を多少変更する必要があるので、これら変更を容易にする構成が必要である。
【００３８】
このため、操作部８５に設けた所要の操作器、例えば、第１変更操作器８５Ａ・第２変更操作器８５Ｂを操作して、低温側制御起点値Ｚ１・高温側制御起点値Ｚ２の各設定値を変更操作し得るようにした構成、つまり、第１変更操作器８５Ａにより低温側制御起点値Ｚ１を図８における点線の制御特性のように各低温側制御起点値Ｚ１Ａ・Ｚ１Ｂに変更し、また、第２変更操作器８５Ｂにより高温側制御起点値Ｚ２を図９における点線の制御特性のように各高温側制御起点値Ｚ２Ａ・Ｚ２Ｂに変更して、それぞれの正比例制御特性と逆比例制御特性とを平行移動、つまり、制御特性の比例率を同一の状態に保ったまま、制御特性の起点位置を移動変更し得るようにした構成（以下、第５従来技術という）が上記の特開平８−２３３３９０により開示されている。なお、こごて、第１変更操作器８５Ａ・第２変更操作器８５Ｂは、キースイッチまたはダイヤル式スイッチなどの適宜のものを用いればよいものである。
【００３９】
なお、冷却水３２ａは、放熱装置５０による放熱冷却を行わずに、河川水または水道水などを流通するようにした構成も周知であり、そして、こうした構成の場合にも、冷却水３２ａの温度は外気温度の変化に伴って同様に変化するため、上記の第４従来技術・第５従来技術による制御構成が必要なわけである。
【００４０】
【発明が解決しようとする課題】
上記の第４従来技術・第５従来技術の構成でも、冷却水３２ａの温度値Ｔ２が高く、冷水３５ｂの温度値Ｔ１が目標値よりも高くて冷却負荷が大きい場合には、冷却水３２ａの温度値Ｔ２が高いので、再生温度・再生圧力が異常に高くなり、安全弁Ｖ５が動作して、装置全体が安全停止制御を行ってしまうという不都合が生じないように、加熱器６における最大加熱量を低下させるという対策を取っている。
しかしながら、そうした対策を取っていた場合でも、放熱装置５０の経年変化による放熱効率が低下や、冷却水３２ａの各管路やポンプＰ２の経年変化などによって冷却水３２ａの流量の低下が生じた場合には、再生温度・再生圧力が異常に高くなり、安全弁Ｖ５が動作して、装置全体が安全停止制御を行ってしまうという不都合が生じることになる。
【００４１】
また、第５従来技術の構成では、制御特性の起点値を変更する設定を行った際に、設定操作を誤るなどにより、装置の最適な制御に対して加熱器６の最大加熱量が必要以上の値になるように設定した場合には、上記の場合と同様に、再生温度・再生圧力が異常に高くなり、安全弁Ｖ５が動作して、装置全体が安全停止制御を行ってしまうという不都合が生じることになる。
このため、こうした不都合のない吸収式冷凍装置の提供が望まれているという課題がある。
【００４２】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記のような
冷媒蒸気・冷媒液・吸収液などを高温再生器・凝縮器・蒸発器・吸収器などを含む熱交換器類の所要部分を経由して循環することにより、上記の蒸発器の内部に設けた熱交換用配管を通して冷却した水またはブラインなど、つまり、冷水等を得るとともに、上記の吸収器・凝縮器などの所要部分を冷却するための管路に冷却水を流通するようにした吸収式冷凍装置において、
【００４３】
少なくとも、上記の冷水等の温度と、上記の流通を行う前の上記の冷却水の温度、つまり、冷却水入口温度と、上記の流通を行った後の上記の冷却水の温度、つまり、冷却水出口温度とを検出して得られる各温度値にもとづいて上記の高温再生器の加熱量を制御する温度値対応制御手段と、
上記の冷却水入口温度について、低温側の制御起点とする温度値、つまり、低温側制御起点値と、高温側の制御起点とする温度値、つまり、高温側制御起点値とを設けるとともに、上記の冷却水入口温度の値が上記の低温側制御起点値よりも低い制御領域では上記の加熱量の最大量の限度を上記の冷却水入口温度の値の増・減に対応して漸増・漸減する漸増形制御特性とし、上記の冷却水入口温度の値が上記の高温側制御起点値よりも高い制御領域では上記の加熱量の最大量の限度を上記の冷却水入口温度の値の増・減に対応して漸減・漸増する漸減形制御特性とする最大限度制御手段と、
【００４４】
上記の漸増形制御特性の変化率と上記の漸減形制御特性の変化率とのうちのいずれか一方または両方を、上記の冷却水出口温度の値にもとづいて変化させる変化率可変手段と
を設ける第１の構成と、
【００４５】
この第１の構成に加えて、
上記の低温側制御起点値と上記の高温側制御起点値とのうちのいずれか一方または両方を、手動操作によって変化させる起点値可変手段
を設ける第２の構成とにより上記の課題を解決したものである。
【００４６】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態として、この発明を、図４〜図９の構成における吸収式冷凍装置１００に適用した場合の実施例を説明する。
【００４７】
【実施例】
以下、実施例を図１により説明する。図１において、図２〜図９の符号と同一符号で示した部分は、図２〜図９によって説明した同一符号の部分と同一の機能をもつ部分である。
【００４８】
図１の構成において、図４〜図９により説明した第５従来技術・第６従来技術の構成と異なる箇所は、各温度検出器Ｓ２・Ｓ３で検出して得られる各温度値Ｔ１・Ｔ２にもとづいて高温再生器５の加熱量の調整、つまり、燃料調整弁Ｖ６による燃料の供給量の調整を制御する温度値対応制御の構成に、温度検出器Ｓ４で検出して得られる温度値Ｔ３にもとづく制御構成を追加した箇所である。
【００４９】
そして、具体的な制御特性は、図５〜図９による制御特性における低温側制御起点値Ｚ１・高温側制御起点値Ｚ２の各設定値を変更操作した場合でも、それぞれの漸増形制御特性と漸減形制御特性とを平行移動、つまり、制御特性の比例率を同一の状態に保ったまま、制御特性の起点位置を移動変更し得るように動作していたが、この発明では、こうした制御構成に加えて、図１の〔最大開度制御特性〕のように、低温側制御起点値Ｚ１からの漸増形制御特性〔Ａ〕の変化率、例えば、傾斜度αと、高温側制御起点値Ｚ２からの漸減形制御特性〔Ｂ〕の変化率、例えば、傾斜度βとを、それぞれ、温度値Ｔ３にもとづいて変化させ、例えば、〔Ａ１〕〜〔Ａ３〕と〔Ｂ１〕〜〔Ｂ６〕とのように制御特性を変化させるように動作する制御構成を設けたものである。
【００５０】
具体的には、漸増形制御特性〔Ａ１〕〜〔Ａ３〕側では、例えば、温度Ｔ３が２６℃のときには漸増形制御特性〔Ａ１〕を、温度Ｔ３が２７℃のときには漸増形制御特性〔Ａ２〕を、温度Ｔ３が２８℃のときには漸増形制御特性〔Ａ３〕を選択して最大開度Ｙを制御する。つまり、漸増形制御特性〔Ａ〕の変化率、つまり、傾斜度αを変化するように制御する。
【００５１】
また、漸減形制御特性〔Ｂ１〕〜〔Ｂ６〕側では、例えば、温度Ｔ３が３５℃のときには漸減形制御特性〔Ｂ１〕を、温度Ｔ３が３６℃のときには漸減形制御特性〔Ｂ２〕を、温度Ｔ３が３７℃のときには漸減形制御特性〔Ｂ３〕を、温度Ｔ３が３８℃のときには漸減形制御特性〔Ｂ４〕を、温度Ｔ３が３９℃のときには漸減形制御特性〔Ｂ５〕を、温度Ｔ３が４０℃のときには漸減形制御特性〔Ｂ６〕を選択して最大開度Ｙを制御する。つまり、漸減形制御特性〔Ｂ〕の変化率、つまり、傾斜度βを変化するように制御する。
【００５２】
そして、低温側制御起点値Ｚ１を、装置の製造時には、例えば、２８℃に設定しておいたとして、使用地域・冷却水供給源などの都合により、使用する冷却水の定常温度が所定温度値よりも低い場合には、冷媒、つまり、水を追加して吸収液の濃度を希薄化した状態に変更することにより、装置の運転を定常に行い得るようにするが、こうした場合には、従来技術の構成のものでは、加熱量を最大値にしたい制御状態でも、加熱量が低減させられてしまうため、所定の運転効率が得られなくなるので、例えば、図８のように、低温側制御起点値Ｚ１を、Ｚ１Ａ＝２６℃、Ｚ１Ｂ＝２４℃などのように低い方に移動させることによって、所定の運転効率が得られるようにしている。
しかしながら、こうした低温側制御起点値Ｚ１の移動のみでは、加熱量が過大になり易く、吸収液の濃度が増加して吸収剤の結晶が析出するなど事故を招くことになるので、この発明では、上記のように、温度Ｔ３に対応させて漸増形制御特性〔Ａ〕の変化率を変化するように制御することにより、こうした事故を未然に防止し得るように構成しているものである。
なお、こうした構成によらずに、燃料調整弁Ｖ７の最大開度を予め十分に制限しておく構成も考えられるが、この構成では、高温再生器５の加熱不足が生じて、装置における本来の効率が発揮できないという不都合が生じてしまうわけである。
【００５３】
また、高温側制御起点値Ｚ２を、装置の製造時には、例えば、３２℃に設定しておいたとして、使用地域・冷却水供給源などの都合により、使用する冷却水の定常温度が所定温度値よりも高いため、温度Ｔ２・Ｔ３が所定温度よりも高くなる場合には、上記の場合と同様に、冷媒、つまり、水を追加して吸収液の濃度を希薄化した状態に変更することにより、装置の運転を定常に行い得るようにするが、こうした場合には、従来技術の構成のものでは、加熱量を最大値にしたい制御状態でも、加熱量が低減させられてしまうため、所定の運転効率が得られなくなるので、例えば、図９とは逆に、高温側制御起点値Ｚ２を、例えば、３３℃、次いで３４℃というように高い方に移動させることによって、所定の運転効率が得られるようにしている。
しかしながら、こうした低温側制御起点値Ｚ２の移動のみでは、加熱量が過大になり易く、安全弁Ｖ５が動作して、装置全体が安全停止制御を行ってしまうので、上記の場合と同様に、燃料調整弁Ｖ７の最大開度を予め十分に制限しておくことになるが、この制限が十分でないこともあり得るので、この発明では、上記のように、温度Ｔ３に対応させて漸減形制御特性〔Ｂ〕の変化率を変化するように制御することにより、万全に対処し得るように構成しているものである。
【００５４】
さらに、使用地域・冷却水供給源などの都合により、使用する冷却水の定常温度が所定温度値よりも低い場合に、図９のように、高温側制御起点値Ｚ２を、Ｚ２Ａ＝３０℃、Ｚ２Ｂ＝２８℃のように低い方に移動させたものを製造することがあるが、こうした場合には、温度Ｔ２・Ｔ３が高くなると、加熱量が過大になり易く、安全弁Ｖ５が動作して、装置全体が安全停止制御を行ってしまうので、上記の場合と同様に、燃料調整弁Ｖ７の最大開度を予め十分に制限しておくことになるが、この制限が十分でないこともあり得るので、この発明では、上記のように、温度Ｔ３に対応させて漸減形制御特性〔Ｂ〕の変化率を変化するように制御することにより、万全に対処し得るように構成しているものである。
【００５５】
上記の漸増形制御特性〔Ａ１〕〜〔Ａ３〕と、漸減形制御特性〔Ｂ１〕〜〔Ｂ６〕との選択と制御データとは、例えば、これらの特性曲線の座標値を、最大開度Ｙと温度Ｔ２とを読出アドレスとして対応させた対応テーブルを温度値Ｔ３ごとに作って制御部８０の処理メモリ８２に記憶しておき、制御部８０の作業メモリ８３に取り込んだ温度値Ｔ３のデータによって、温度値Ｔ３に相当する対応テーブルを選択するとともに、制御部８０の作業メモリ８３に取り込んだ温度値Ｔ２のデータによって、選択したテーブル中の対応するデータ値、つまり、最大開度Ｙのデータ値を読み出して、作業メモリ８３に取り込むことにより、最大開度Ｙの制御を行うように構成する。
【００５６】
また、上記の低温側制御起点値Ｚ１・高温側制御起点値Ｚ２の各設定値を変更操作した場合には、例えば、変更した設定値の温度異動量△Ｔを作業メモリ８３に取り込んで記憶するとともに、温度値Ｔ２から温度異動量△Ｔを減算した温度値Ｔ２Ａを上記の対応テーブルにおける温度値Ｔ２の読出アドレスとして用いることにより、目的とする変更設定に対応する最大開度Ｙを得るように構成することができる。
【００５７】
〔実施例の構成の要約〕
上記の実施例の構成を要約すると、
冷媒蒸気・冷媒液・吸収液など、例えば、稀液２ａ・冷媒蒸気７ａ・中間液２ｂ・冷媒蒸気７ｂ・濃液２ｃ・冷媒液２４ａ・冷媒液２４ｂを高温再生器５・凝縮器２３・蒸発器２６・吸収器１などを含む熱交換器類の所要部分を経由して循環することにより、上記の蒸発器２６の内部に設けた熱交換用配管２６Ｂを通して冷却した水、例えば、冷水３５ｂまたはブラインなど、つまり、冷水等を得るとともに、上記の吸収器１・凝縮器２３などの所要部分を冷却するための管路に冷却水３２ａを流通するようにした吸収式冷凍装置１００において、
【００５８】
少なくとも、上記の冷水等の温度Ｔ１と、上記の流通を行う前の上記の冷却水３２ａの温度Ｔ２、つまり、冷却水入口温度Ｔ２と、上記の流通を行った後の上記の冷却水３２ｂの温度Ｔ３、つまり、冷却水出口温度Ｔ３とを検出して得られる各温度値にもとづいて上記の高温再生器５の加熱量、例えば、燃料調整弁Ｖ７による燃料の供給量を制御する温度値対応制御手段と、
【００５９】
上記の冷却水入口温度Ｔ２について、低温側の制御起点とする温度値、つまり、低温側制御起点値Ｚ１と、高温側の制御起点とする温度値、つまり、高温側制御起点値Ｚ２とを設けるとともに、上記の冷却水入口温度Ｔ２の値が上記の低温側制御起点値Ｚ１よりも低い制御領域では上記の加熱量の最大量の限度、例えば、燃料調整弁Ｖ７の最大開度Ｙを上記の冷却水入口温度Ｔ２の値の増・減に対応して漸増・漸減する漸増形制御特性〔Ａ〕とし、上記の冷却水入口温度Ｔ２の値が上記の高温側制御起点値Ｚ２よりも高い制御領域では上記の加熱量の最大量の限度、つまり、燃料調整弁Ｖ７の最大開度Ｙを上記の冷却水入口温度Ｔ２の値の増・減に対応して漸減・漸増する漸減形制御特性〔Ｂ〕とする最大限度制御手段と、
【００６０】
上記の漸増形制御特性〔Ａ〕の変化率、例えば、傾斜度αと上記の漸減形制御特性〔Ｂ〕の変化率、例えば、傾斜度βとのうちのいずれか一方または両方を、上記の冷却水出口温度Ｔ３の値にもとづいて、例えば、〔Ａ１〕〜〔Ａ２〕と〔Ｂ１〕〜〔Ｂ６〕のように変化させる変化率可変手段と
を設ける第１の構成と、
【００６１】
この第１の構成に加えて、
上記の低温側制御起点値Ｚ１と上記の高温側制御起点値Ｚ２とのうちのいずれか一方または両方を、手動操作、例えば、第１変更操作器７５Ａ・第２変更操作器７５Ｂの操作によって変化させる起点値可変手段
を設ける第２の構成とを構成していることになるものである。
【００６２】
〔変形実施〕
この発明は次のように変形して実施することを含むものである。
（１）放熱装置５０を設けずに、冷却水３２ａを河川水または水道水によって供給する構成の吸収式冷凍装置１００に適用して構成する。
【００６３】
（２）低温側制御起点値Ｚ１と高温側制御起点値Ｚ２とを変化させるための設定操作を、第１変更操作器８５Ａ・第２変更操作器８５Ｂによらず、操作部７５に設けた数字キー、つまり、テンキーによって設定するように構成する。
【００６４】
（３）図２のような冷却運転と加温運転とを行う構成の吸収式冷凍装置１００における冷却運転部分の制御動作、つまり、冷／温水３５ｂを冷水３５ｂとして供給する運転時の制御動作に適用して構成する。
【００６５】
（４）冷／温水３５ｂまたは冷水３５ｂに代えて、仲介的な被熱操作流体、つまり、ブラインを用いる構成の吸収式冷凍装置１００に適用して構成する。
【００６６】
（５）漸増形制御特性〔Ａ〕の変化率と漸減形制御特性〔Ｂ〕の変化率とを、適宜の曲線状の変化率に変更して構成する。
【００６７】
（６）漸増形制御特性〔Ａ〕と漸減形制御特性〔Ｂ〕とを対応テーブルにして記憶せずに、温度値Ｔ２・Ｔ３から最大開度Ｙを求める演算式にして記憶し、最大開度Ｙを演算によって求めるように構成する。
（７）冷媒をアンモニアとし、吸収液を水とアンモニアの混合液とした吸収式冷凍装置１００に適用して構成する。
【００６８】
【発明の効果】
この発明によれば、以上のように、冷水温度・冷却水温度、つまり、冷水の出口側の温度と、冷却水の入口側の温度とにもとづく高温再生器の加熱量の最大限度を定める制御特性の変化率を、冷却水の出口側の温度にもとづいて変化させるように制御しているので、冷却水の入口側の温度が高く、冷水の出口側の温度が目標値よりも高くて冷却負荷が大きい場合でも、高温再生器の加熱量を必要以上に増加させないように限度づけた制御動作を行うので、高温再生器の内部温度と内部圧力との極度の増加を回避することができるため、不必要な装置全体の安全停止制御を、未然に回避することができる。
【００６９】
また、上記の制御特性における変化、つまり、傾斜の低温側制御起点値と高温側制御起点値とを、第５従来技術の場合と同様に、手動で変化させ得るように構成してあるので、装置の設置場所や使用状況の実情に沿うように適合させるための動作条件の変更、または、装置の使用による経年変化に対する運転条件の変更を容易に行うことができるなどの特長がある。
【図面の簡単な説明】
図１はこの発明の実施例を、また、図２〜図９は従来技術を示し、各図の内容は次のとおりである。
【図１】全体ブロック構成・要部制御特性図
【図２】全体ブロック構成略図
【図３】要部ブロック構成図
【図４】全体ブロック構成略図
【図５】要部制御特性図
【図６】要部制御特性図
【図７】要部制御特性図
【図８】要部制御特性図
【図９】要部制御特性図
【符号の説明】
１  吸収器
１Ａ  散布器
１Ｂ  冷却管
１Ｄ  受槽部分
１Ｅ  受槽部分
２ａ  稀液
２ｂ  中間液
２ｃ  濃度
３  管路
５  高温再生器
６  加熱器
６Ａ  加熱調整器
６Ｂ  燃料
７ａ  冷媒蒸気
７ｂ  冷媒蒸気
７ｃ  冷媒蒸気
８  管路
９  熱交換器
１０  管路
１１  低温再生器
１１Ａ  放熱管
１１Ｂ  通路
１２  管路
１３  熱交換器
１４  管路
２１  管路
２２  管路
２３  凝縮器
２３Ａ  冷却管
２４ａ  冷媒液
２４ｂ  冷媒液
２５  管路
２６  蒸発器
２６Ａ  散布器
２６Ｂ  冷却管
２８  管路
３０  温水用熱交換器
３１  管路
３２ａ  冷却水
３２ｂ  冷却水
３３  管路
３４  管路
３５ａ  冷／温水
３５ｂ  冷／温水
３５ｃ  温水
３５ｄ  温戻水
３６  管路
３７  管路
４１  管路
４３  管路
５０  放熱装置
５１  放熱冷却部
５２  送風機
５３  散布器
５４  冷却層
５７  水道水
５８  浮子弁
５９  貯留槽
５９Ａ  貯留水
６１  管路
６２  溢水受
６３  管路
６４  管路
６５  排水
６６  管路
６８  逆止弁
８０  制御部（ＣＰＵ／Ｂ）
８１  入出力ポート
８２  処理メモリ
８３  作業メモリ
８４  計時回路
８５  操作部
８６  表示部
１００  吸収式冷凍装置
Ａ  漸増形制御特性
Ａ１  漸増形制御特性
Ａ２  漸増形制御特性
Ａ３  漸増形制御特性
Ｂ  漸減形制御特性
Ｂ１  漸減形制御特性
Ｂ２  漸減形制御特性
Ｂ３  漸減形制御特性
Ｂ４  漸減形制御特性
Ｂ５  漸減形制御特性
Ｂ６  漸減形制御特性
Ｃ  漸増形制御特性
Ｐ１  ポンプ
Ｐ２  ポンプ
Ｐ３  ポンプ
Ｓ１  温度検出器
Ｓ２  温度検出器
Ｓ３  温度検出器
Ｓ４  温度検出器
Ｔ１  温度
Ｔ２  温度
Ｔ３  温度
Ｖ１  開閉弁
Ｖ２  開閉弁
Ｖ３  開閉弁
Ｖ５  開閉弁
Ｖ６  開閉弁
Ｖ７  燃料調整弁
Ｙ  最大開度
Ｚ１  低温側制御起点値
Ｚ１Ａ  低温側制御起点値
Ｚ１Ｂ  低温側制御起点値
Ｚ２  高温側制御起点値
Ｚ２Ａ  高温側制御起点値
Ｚ２Ｂ  高温側制御起点値
【図１】
0003710907.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003710907.tif 000008
【図８】
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【図９】
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