(57)【要約】【課題】  熱効率に優れた部分負荷運転が可能にする。【解決手段】  ２重効用吸収式冷凍機の低温再生器２から凝縮器３に至る冷媒管１４に可変抵抗弁Ｖ１を設けると共に、冷却運転時に低温再生器２内の出口側ヘッダＨ２内の上部に設けた温度センサＳ１が計測する出口側ヘッダＨ２内の冷媒蒸気の（飽和）温度Ｔ１と、温度センサＳ２が計測する冷媒ドレン熱回収器８上流側の冷媒管１４内を流れる冷媒（液）の温度Ｔ２との温度差ΔＴ（＝Ｔ１−Ｔ２）が第１の所定値、例えば５℃より低い時には制御器Ｃにより可変抵抗弁Ｖ１の開度を減らし、前記温度差ΔＴが前記第１の所定値より大きい第２の所定値、例えば７℃より高いときには増やすようにした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温再生器、低温再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器、高温熱交換器、低温熱交換器、冷媒ポンプ、吸収液ポンプ等を配管接続して構成する吸収式冷凍機において、高温再生器から低温再生器を経由して凝縮器に至る冷媒管の低温再生器と凝縮器との間に可変抵抗器が設けられたことを特徴とする吸収式冷凍機。
【請求項２】
可変抵抗器の上流側に冷媒が吸収液に放熱する冷媒ドレン熱回収器が設けられたことを特徴とする請求項１記載の吸収式冷凍機。
【請求項３】
請求項１又は２記載の吸収式冷凍機において、低温再生器出口側ヘッダ内の冷媒の飽和温度Ｔ１と、低温再生器から凝縮器に至る冷媒管内を流れる冷媒の温度Ｔ２との温度差Ｔ１−Ｔ２に基づいて可変抵抗器の抵抗の大きさを制御することを特徴とする運転制御方法。
【請求項４】
温度差Ｔ１−Ｔ２が所定の温度Ｔａより小さいときには可変抵抗器の抵抗を増大し、温度差Ｔ１−Ｔ２が所定の温度Ｔｂ（但し、Ｔａ＜Ｔｂ）より大きいときには可変抵抗器の抵抗を減少させることを特徴とする請求項３記載の運転制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸収式冷凍機（吸収冷温水機を含む）に係わるものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置が冷暖房を行う空調装置の室外機として用いられるときには、最低気温、最高気温のときにも快適な空調が実現できる能力を備えた状態で設置されるので、運転の大半は部分負荷状態の運転となる。
【０００３】
そして、その部分負荷運転時の効率改善を図るために、部分負荷運転時には冷却水ポンプや冷温水ポンプの回転数を減らして、付帯設備の動力費を削減し効率改善を図るようにした技術が周知である（例えば、特許文献１、２参照。）。
【特許文献１】特開２０００−１６１８１２号公報
【特許文献２】特開２０００−２７４８６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
部分負荷運転時の効率改善を図るためには、付帯設備の動力費を削減するだけでなく、吸収式冷凍機自体においても部分負荷運転時の特性を考慮して各構成機器の熱効率を改善する必要があり、それが課題となっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
高温再生器、低温再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器、高温熱交換器、低温熱交換器、冷媒ポンプ、吸収液ポンプ等を配管接続して構成する吸収式冷凍機において、高温再生器から低温再生器を経由して凝縮器に至る冷媒管の低温再生器と凝縮器との間に可変抵抗器が設けられたことを主要な特徴とする吸収式冷凍機である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、高温再生器から低温再生器を経由して凝縮器に至る冷媒管の流路抵抗を可変抵抗器により調節することができる。そのため、冷媒の循環量が減少し、低温再生器を通過する時間が短縮されて低温再生器の吸収液に放熱する時間が不足する部分負荷運転時には流路抵抗を増やして低温再生器を通過する時間を延ばし、低温再生器の吸収液に放熱する時間を延ばすことができるので、部分負荷運転時の熱効率の改善が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
高温再生器、低温再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器、高温熱交換器、低温熱交換器、冷媒ポンプ、吸収液ポンプ等を配管接続して構成する吸収式冷凍機において、高温再生器から低温再生器を経由して凝縮器に至る冷媒管の低温再生器と凝縮器との間に可変抵抗器が設けられ、可変抵抗器の上流側に冷媒が吸収液に放熱する冷媒ドレン熱回収器が設けられ、低温再生器出口側ヘッダ内の冷媒の飽和温度Ｔ１と、低温再生器から凝縮器に至る冷媒管内を流れる冷媒の温度Ｔ２との温度差Ｔ１−Ｔ２が所定の温度Ｔａより小さいときには可変抵抗器の抵抗を増大し、温度差Ｔ１−Ｔ２が所定の温度Ｔｂ（但し、Ｔａ＜Ｔｂ）より大きいときには可変抵抗器の抵抗を減少させるようにした。
【実施例１】
【０００８】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１に例示した本発明の吸収式冷凍機１００は、冷媒に水を、吸収液に臭化リチウム（ＬｉＢｒ）水溶液を使用する二重効用の吸収式冷温水機であり、ガスバーナ１Ｂを備えた高温再生器１、低温再生器２、凝縮器３、蒸発器４、吸収器５、低温熱交換器６、高温熱交換器７、冷媒ドレン熱回収器８、冷媒ポンプＰ１、吸収液ポンプＰ２、可変抵抗弁Ｖ１等を備えており、それらは図示したように吸収液管９〜１２、冷媒管１３〜１８により接続されている。また、２０はブライン管、２１は冷却水管、２２は均圧管、Ｖ２〜Ｖ４は開閉弁、Ｃは制御器である。
【０００９】
上記構成の吸収式冷凍機１００においては、開閉弁Ｖ２・Ｖ３・Ｖ４を閉じ、冷却水管２１に冷却水を流し、ガスバーナ１Ｂに点火して高温再生器１で吸収液を加熱すると、吸収液から蒸発分離した冷媒蒸気と、冷媒蒸気を分離して吸収液の濃度が高くなった中間吸収液とが得られる。
【００１０】
高温再生器１で生成された高温の冷媒蒸気は冷媒管１３から低温再生器２内の入口側ヘッダＨ１を経由して複数本の伝熱管２Ａに分岐して入り、高温再生器１で生成され吸収液管１０により高温熱交換器７を経由して低温再生器２に入った中間吸収液を伝熱管２Ａの管壁を介して加熱する。そして、中間吸収液に放熱して凝縮した冷媒は出口側ヘッダＨ２から冷媒管１４に吐出し、冷媒ドレン熱回収器８を経由して凝縮器３に入る。
【００１１】
低温再生器２で加熱されて中間吸収液から蒸発分離した冷媒は凝縮器３へ入り、冷却水管２１内を流れる水と熱交換して凝縮液化し、冷媒管１４から凝縮して供給される冷媒と一緒になって冷媒管１６を通って蒸発器４に入る。
【００１２】
蒸発器４に入って冷媒液溜りに溜まった冷媒液は、冷媒管１７に介在する冷媒ポンプＰ１によって伝熱管２０Ａの上に散布され、ブライン管２０を介して供給されるブライン（例えば水）と熱交換して蒸発し、伝熱管２０Ａの内部を流れるブラインを冷却する。
【００１３】
そして、蒸発器４で蒸発した冷媒は吸収器５に入り、低温再生器２で加熱されて冷媒を蒸発分離し、吸収液の濃度が一層高まった吸収液、すなわち吸収液管１１により低温熱交換器６を経由して供給され、上方から散布される濃吸収液に吸収される。
【００１４】
吸収器５で冷媒を吸収して濃度の薄くなった吸収液、すなわち稀吸収液は吸収液管９の上流部分に介在する吸収液ポンプＰ２の運転により、吸収液管９Ａと９Ｂに分岐して流れて一部は低温熱交換器６を経由し、残部は冷媒ドレン熱回収器８を経由し、その後は合流して高温熱交換器７を経由して高温再生器１へ吸収液管９から送られる。
【００１５】
吸収式冷凍機１００が上記のように運転されると、蒸発器４の内部に配管された伝熱管２０Ａにおいて冷媒の気化熱によって冷却されたブラインが、ブライン管２０を介して図示しない熱負荷に循環供給できるので、冷房等の冷却運転が行える。
【００１６】
一方、開閉弁Ｖ２・Ｖ３・Ｖ４を開け、冷却水管２１に冷却水を流さないでガスバーナ１Ｂに点火して高温再生器１で稀吸収液を加熱すると、高温再生器１で稀吸収液から蒸発した冷媒は主に流路抵抗の小さい冷媒管１３・１５を通って吸収器５・蒸発器４に入り、ブライン管２０から供給されるブラインと伝熱管２０Ａを介して熱交換して凝縮し、主にこのときの凝縮熱によって伝熱管２０Ａの内部を流れるブラインが加熱される。
【００１７】
蒸発器４で加熱作用を行って凝縮した冷媒は、冷媒管１７・１８を通って吸収器５に入り、高温再生器１で冷媒を蒸発分離して吸収液管１２から流入する吸収液と混合され、吸収液ポンプＰ２の運転により高温再生器１へ戻される。
【００１８】
そして、蒸発器４の伝熱管２０Ａで加熱されたブラインをブライン管２０を介して図示しない熱負荷に循環供給することにより、暖房等の加熱運転が行なわれる。
【００１９】
マイクロコンピュータ・入力手段等から成る制御器Ｃは、ブライン管２０を介して図示しない熱負荷に循環供給するブラインの蒸発器４出口側温度、例えば冷房等の冷却運転時には蒸発器４の冷媒液溜りに溜り、冷媒ポンプＰ１により揚液されて伝熱管２０Ａの上に散布された冷媒液が蒸発する際の気化熱により、伝熱管２０Ａ内を流れる際に冷却され、蒸発器４から吐出して温度センサＳ３により計測されたブラインの蒸発器４出口側温度が所定の設定温度、例えば７℃になるようにガスバーナ４の火力を制御し、暖房等の加熱運転時には高温再生器１から冷媒管１３、１５を介して供給される高温の冷媒蒸気の凝縮熱によって主に加熱され、蒸発器４から吐出して温度センサＳ３により計測されたブラインの蒸発器４出口側温度が所定の設定温度、例えば５５℃になるようにガスバーナ４の火力を制御する従来周知の容量制御機能を備えている。
【００２０】
さらに、制御器Ｃには冷房等の冷却運転時に、低温再生器２内に設置された出口側ヘッダＨ２内の上部に設けられた温度センサＳ１が計測する出口側ヘッダＨ２内の冷媒蒸気の（飽和）温度Ｔ１と、温度センサＳ２が計測する冷媒ドレン熱回収器８上流側の冷媒管１４内を流れる冷媒（液）の温度Ｔ２との温度差ΔＴ（＝Ｔ１−Ｔ２）が第１の所定値、例えば５℃より低い時には可変抵抗弁Ｖ１の開度を減らし、前記温度差ΔＴが前記第１の所定値より大きい第２の所定値、例えば７℃より高いときには、可変抵抗弁Ｖ１の開度を増やす機能が設けられている。なお、冷媒は伝熱管２Ａ内を通過する際に周囲の吸収液により冷却されて凝縮するので、温度センサＳ１が計測する温度は冷媒の飽和温度である。
【００２１】
上記構成の本発明の吸収式冷凍機１００においては、蒸発器４内の伝熱管２０Ａで所定の７℃に冷却したブラインを、ブライン管２０を介して循環供給する熱負荷が小さく、したがって機内を循環する冷媒の量が減少する部分負荷運転時には、高温再生器１から供給されて低温再生器２内の伝熱管２Ａ内を流れる冷媒の量が少ないために流路抵抗は減少し、冷媒は伝熱管２Ａの部分を短時間で通過する。
【００２２】
しかし、冷媒が伝熱管２Ａ内を短時間で通過し、管壁を介して吸収液を加熱して放熱する度合、換言すれば吸収液により冷却される度合が減少すると、温度センサＳ２が計測している冷媒（液）の温度Ｔ２が十分には低下しなくなって温度差ΔＴの値が第１の所定温度５℃より小さくなるので、制御器Ｃにより可変抵抗弁Ｖ１の開度が絞られる。
【００２３】
そのため、冷媒管１４の流路抵抗は増大して冷媒が伝熱管２Ａを通過する時間は延び、伝熱管２Ａの管壁を介して冷媒が吸収液を加熱して放熱する度合、すなわち吸収液により冷却される度合は増加に転じて温度センサＳ２が計測している冷媒の温度Ｔ２は低下するので、温度差ΔＴの値は次第に大きくなって第１の所定温度５℃を超える。
【００２４】
すなわち、本発明の吸収式冷凍機１００においては、機内を循環する冷媒の量が減少する部分負荷運転時においても、冷媒は低温再生器２内の伝熱管２Ａを通過する際に吸収液を十分加熱することができるので、部分負荷運転時においても熱効率に優れている。
【００２５】
また、部分負荷運転時に熱負荷が増大し、機内を循環する冷媒の量が増加して低温再生器２内の伝熱管２Ａを流れる冷媒の量が増加すると、流路抵抗が増大し冷媒が伝熱管２Ａの部分を通過する時間は延び始めるが、冷媒が伝熱管２Ａの管壁を介して吸収液を加熱して放熱する度合、すなわち吸収液により冷却される度合が増加するので、温度センサＳ２が計測している冷媒の温度Ｔ２は低下する。
【００２６】
そのため、温度差ΔＴの値が大きくなって第２の所定温度７℃を超えるようになるが、そのような状態になった時には制御器Ｃにより可変抵抗弁Ｖ１の開度が増やされて冷媒管１４の流路抵抗が減少するので、冷媒は伝熱管２Ａを通過し易くなり、伝熱管２Ａの管壁を介して冷媒が吸収液を加熱して放熱する度合、すなわち吸収液により冷却される度合は減少し、温度センサＳ２が計測している冷媒の温度Ｔ２は上昇する。したがって、温度差ΔＴの値は次第に小さくなり、第２の所定温度７℃以下に収まる。
【００２７】
すなわち、開度制御可能な可変抵抗弁Ｖ１を冷媒管１４に備えると共に、可変抵抗弁Ｖ１を前記のように制御する本発明の吸収式冷凍機１００においては、機内を循環する冷媒の量が減少する部分負荷運転時においても熱効率が良好であるし、部分負荷運転時に熱負荷が増大して機内を循環する冷媒の量が増加しても、冷媒は低温再生器２に滞留することなく冷媒管１４を介して凝縮器８にスムースに流入する。
【００２８】
そのため、熱負荷が変動しても冷媒の滞留に起因する冷媒流速のハンチングが起こらないので、伝熱管２０Ａ内を通過する際に冷媒の気化熱により冷却して熱負荷にブライン管２０を介して循環供給するブラインの温度が大きく変動することもない。
【００２９】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではないので、特許請求の範囲に記載の趣旨から逸脱しない範囲で各種の変形実施が可能である。
【００３０】
例えば、温度センサＳ１に代えて、出口側ヘッダＨ２内にある冷媒の圧力が計測可能に圧力センサＳ４を図２に仮想線で示したように設け、その圧力センサＳ４が計測した冷媒圧力から求めた冷媒の飽和温度を前記の飽和温度Ｔ１として、可変抵抗弁Ｖ１の開度を制御器Ｃにより前記のように制御することも可能である。
【００３１】
また、冷媒ドレン熱回収器１４は必ずしも設ける必要はない。また、吸収液管１２と冷媒管１５の設置を省略した冷房等の冷却運転専用の吸収式冷凍機であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の吸収式冷凍機の構成を示す説明図である。
【図２】本発明の吸収式冷凍機の要部を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  高温再生器
２  低温再生器
３  凝縮器
４  蒸発器
５  吸収器
６  低温熱交換器
７  高温熱交換器
８  冷媒ドレン熱回収器
９〜１２  吸収液管
１３〜１８  冷媒管
２０  ブライン管
２１  冷却水管
Ｃ  制御器
Ｐ１  冷媒ポンプ
Ｐ２  吸収液ポンプ
Ｖ１  可変抵抗弁
Ｖ２〜Ｖ４  開閉弁
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３  温度センサ
Ｓ４  圧力センサ
１００  吸収式冷凍機
【図１】
2006170569.tif 000003
【図２】
2006170569.tif 000004