(57)【要約】【課題】吸収式冷凍機の冷凍出力が低下した場合に、冷凍出力が低い状態でも能力診断を可能とする。【解決手段】吸収器と、蒸発器と、再生器と、凝縮器と、再生器を加熱する加熱源と、を備え、蒸発器で冷却される冷水と、吸収器及び凝縮器のうち少なくともいずれか一方で発生する熱を除去する冷却水と、を用いる、吸収式冷凍機の能力を診断するシステムにおいて、冷水の入口温度と出口温度との差を用いて冷凍出力を算出し、所定の温度差と冷凍出力との比を算出する演算装置を有する。上記の比を用いて冷凍能力を診断する。【選択図】図２
2018044701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸収器と、蒸発器と、再生器と、凝縮器と、前記再生器を加熱する加熱源と、を備え、前記蒸発器で冷却される冷水と、前記吸収器及び前記凝縮器のうち少なくともいずれか一方で発生する熱を除去する冷却水と、を用いる、吸収式冷凍機の能力を診断するシステムにおいて、
前記冷水の入口温度と出口温度との差を用いて冷凍出力を算出し、所定の温度差と前記冷凍出力との比を算出する演算装置を有し、前記比を用いて冷凍能力を診断する、吸収式冷凍機の能力診断システム。
【請求項２】
請求項１記載の吸収式冷凍機の能力診断システムにおいて、
前記温度差としては、前記冷水の出口温度と冷水出口設定温度との差、前記冷却水の出口温度と入口温度との差、前記凝縮器における凝縮温度と前記冷却水の出口温度との差、及び前記蒸発器における蒸発温度と前記冷水の出口温度との差のうちいずれか一つ以上を用いる、吸収式冷凍機の能力診断システム。
【請求項３】
請求項１記載の吸収式冷凍機の能力診断システムにおいて、
前記温度差と前記冷凍出力との比は、あらかじめ設定した正常値と比較することにより判定をする、吸収式冷凍機の能力診断システム。
【請求項４】
請求項１記載の吸収式冷凍機の能力診断システムにおいて、
前記冷水又は前記冷却水の流量又は圧力を計測するセンサーを有する、吸収式冷凍機の能力診断システム。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の吸収式冷凍機の能力診断システムにおいて、
さらに、前記演算装置に接続された表示装置を有し、
前記吸収式冷凍機の状態の集中管理又は遠隔管理を可能とした、吸収式冷凍機の能力診断システム。
【請求項６】
吸収器と、蒸発器と、再生器と、凝縮器と、前記再生器を加熱する加熱源と、を備え、前記蒸発器で冷却される冷水と、前記吸収器及び前記凝縮器のうち少なくともいずれか一方で発生する熱を除去する冷却水と、を用いる、吸収式冷凍機の能力を診断する方法において、
前記冷水の入口温度と出口温度との差を用いて冷凍出力を算出し、所定の温度差と前記冷凍出力との比を算出する工程を有し、前記比を用いて冷凍能力を診断する、吸収式冷凍機の能力診断方法。
【請求項７】
請求項６記載の吸収式冷凍機の能力診断方法において、
前記温度差としては、前記冷水の出口温度と冷水出口設定温度との差、前記冷却水の出口温度と入口温度との差、前記凝縮器における凝縮温度と前記冷却水の出口温度との差、及び前記蒸発器における蒸発温度と前記冷水の出口温度との差のうちいずれか一つ以上を用いる、吸収式冷凍機の能力診断方法。
【請求項８】
請求項６記載の吸収式冷凍機の能力診断方法において、
前記温度差と前記冷凍出力との比は、あらかじめ設定した正常値と比較することにより判定をする、吸収式冷凍機の能力診断方法。
【請求項９】
請求項６乃至８のいずれか一項に記載の吸収式冷凍機の能力診断方法において、
前記冷水又は前記冷却水の流量又は圧力を計測する、吸収式冷凍機の能力診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸収式冷凍機の能力診断システム及び能力診断方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種工場やビル等、比較的大規模な空間を冷房するための装置として、吸収式冷凍機が用いられている。一般に、冷凍機は、求められる冷房負荷によって冷房出力を制御しており、７、８月の盛夏期は出力が大きく、５、１０月等の中間期は出力が小さくなる。定格の冷凍能力と比較して冷凍機の出力が小さい場合、すなわち冷房出力が低下している場合に、冷房負荷が小さいのか、冷凍機の異常なのか、を診断する必要がある。
【０００３】
特許文献１には、吸収式冷温水機の吸収器の異常度を計算する異常検出装置の例として、四則演算によって定義される簡易な計算式を用いて実際の平均温度差を算出し、吸収器での熱交換量を計算し、その熱交換量に基づいて、実際の平均温度差を同一熱交換量における理想的な平均温度差と対比するものが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０８−０２９０２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の装置によれば、吸収器と蒸発器の異常度を求めることができるが、冷凍機の中側の異常なのか、冷水や冷却水配管等の冷凍機に付随する設備の異常なのか、が診断できない、という課題があった。また、冷凍出力が小さい場合には、誤差が大きくなるおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は、吸収式冷凍機の冷凍出力が低下した場合に、冷凍出力が低い状態でも能力診断を可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、吸収器と、蒸発器と、再生器と、凝縮器と、再生器を加熱する加熱源と、を備え、蒸発器で冷却される冷水と、吸収器及び凝縮器のうち少なくともいずれか一方で発生する熱を除去する冷却水と、を用いる、吸収式冷凍機の能力を診断するシステムにおいて、冷水の入口温度と出口温度との差を用いて冷凍出力を算出し、所定の温度差と冷凍出力との比を算出する演算装置を有し、上記の比を用いて冷凍能力を診断する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、吸収式冷凍機の冷凍出力が低下した場合に、冷凍出力が低い状態でも能力診断を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１の吸収式冷凍機における計測センサーの配置を示す構成図である。
【図２】実施例１の吸収式冷凍機の能力診断システムを示す構成図である。
【図３Ａ】冷凍出力と、冷水出口温度と冷水出口設定温度との差の関係を示すグラフである。
【図３Ｂ】冷凍出力と温度制御指数Ａとの関係を示すグラフである。
【図４】冷凍出力と凝縮器劣化指数Ｃとの関係を示すグラフである。
【図５】冷凍出力と蒸発器劣化指数Ｄとの関係を示すグラフである。
【図６】実施例１の冷凍能力の診断工程を示すフロー図である。
【図７Ａ】データ等の表示装置における第一の表示画面の例である。
【図７Ｂ】データ等の表示装置における第二の表示画面の例である。
【図８】実施例２の吸収式冷凍機における計測センサーの配置を示す構成図である。
【図９】実施例３の吸収式冷凍機の能力診断システムを示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、吸収式冷凍機の冷凍出力が低下した場合に、その原因を診断する技術に関するものであり、冷凍出力が低い状態でも能力診断が可能とすることを目的とする。
【００１１】
この目的を達成するため、本発明においては、冷水の入口温度と出口温度との差を用いて冷凍出力を算出し、所定の温度差と冷凍出力との比を算出する。上記の温度差は、冷水若しくは冷却水の作用、言い換えると、冷水若しくは冷却水が吸収式冷凍機において熱交換をする場合における効率により影響を受ける。また、上記の温度差は、再生器の加熱源の作用、言い換えると、再生器と加熱源との熱交換効率や、加熱源が燃料を使用するものである場合は加熱源の燃焼効率により影響を受ける。さらに、吸収器、蒸発器、再生器若しくは凝縮器の内部に混入した不凝縮性ガスに影響される。
【００１２】
ここで、不凝縮性ガスは、減圧状態に保たれた吸収器、蒸発器、再生器、凝縮器等に徐々に漏れ込む空気や、吸収器、蒸発器、再生器、凝縮器等の内部における化学反応等により発生するガスであり、吸収式冷凍機に付設された抽気装置によって外部に排出されるようになっている。しかし、抽気装置の不具合等により、不凝縮性ガスが内部に蓄積された結果、冷媒である水蒸気の移動に支障をきたす場合がある。
【００１３】
さらに、上記の温度差としては、冷水の出口温度と冷水出口設定温度との差、冷却水の出口温度と入口温度との差、凝縮器における凝縮温度と冷却水の出口温度との差、及び蒸発器における蒸発温度と冷水の出口温度との差のうちいずれか一つ以上を用いることが望ましい。これにより、冷房負荷が小さいのか、吸収式冷凍機の異常なのか、を診断でき、吸収式冷凍機の異常の場合には、どこで異常が発生しているのか診断できるようになる。
【００１４】
以上をまとめると、吸収式冷凍機として問題となる現象としては、主として、冷却水配管の汚れ（スケールやスライム等）、冷水配管の汚れ（スケール等）、上記のような加熱源の不具合（作用の低下）、及び真空度の低下の４つが考えられる。このほか、冷却水配管、冷水配管等の孔あきなども考えられる。真空度の低下の原因としては、吸収液等における化学反応、吸収器や再生器の容器の孔あき、吸収器と再生器とを接続する配管等の減圧系の配管における孔あきなどが考えられる。
【００１５】
以下、実施例について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１６】
まず、吸収式冷凍機の動作原理について説明する。
【００１７】
図１は、本実施例の吸収式冷凍機に能力診断システムを適用した場合における計測センサーの配置を示す構成図である。
【００１８】
吸収式冷凍機は、主に蒸発器４０、吸収器４１、再生器４２及び凝縮器４３で構成され、吸収液として臭化リチウム水溶液、冷媒として水を用いている。
【００１９】
蒸発器４０の内部は、真空に保たれており、水が約４℃で沸騰して蒸発する。水が蒸発する時に熱を奪うため、冷水配管１０１内の水が冷やされる。水蒸気となった水は、吸収器４１で臭化リチウム水溶液に吸収され、液体の水に戻る。臭化リチウム水溶液は、温度が低いほど蒸気を吸収しやすいため、吸収器４１内では、冷却水配管１０２に冷却水を流し、これにより臭化リチウム水溶液を冷却している。
【００２０】
再生器４２では、冷媒である水を吸収して濃度が低下した臭化リチウム水溶液を加熱して溶液中の水分を蒸発させて溶液を濃縮する。この加熱源には、都市ガス、プロパンガス、重油、排ガス、温水等を用いる。再生器４２で蒸発した水分は、凝縮器４３に流れ、凝縮器４２内で冷却水配管１０３を流れる冷却水との熱交換により凝縮されて、液体の水に戻る。凝縮した水は、蒸発器４０内に送られ、再び蒸発器４０内で蒸発する。吸収式冷凍機は、以上のようなサイクルを繰り返している。
【００２１】
冷水配管１０１は、空調機（室内機）に接続されており、冷却水配管１０２、１０３は、図示していない冷却塔等に接続されている。図１では、一例として単効用の吸収式冷凍機の場合の図を示したが、二重効用や三重効用の吸収式冷凍機などの多重効用吸収式冷凍機にも本発明を適用することができる。
【００２２】
なお、計測センサーとしては、冷水入口温度センサー４、冷水出口温度センサー５、冷水流量センサー６、冷却水入口温度センサー７、冷却水出口温度センサー８、冷却水流量センサー１０６、凝縮温度センサー９ａ及び蒸発温度センサー１０ａが各所に設けられている。
【００２３】
図２は、本実施例の吸収式冷凍機の能力診断システムを示す構成図である。
【００２４】
図２において、能力診断システムは、計測部１及び演算装置２を備えている。計測部１は、各所に設置されているセンサーのデータを蓄積する機能を有する。図１に示す吸収式冷凍機の場合は、冷水入口温度センサー４、冷水出口温度センサー５、冷水流量センサー６、冷却水入口温度センサー７、冷却水出口温度センサー８、凝縮温度センサー９ａ及び蒸発温度センサー１０ａの計測値はそれぞれ、図２における冷水入口温度２０４、冷水出口温度２０５、冷水流量２０６、冷却水入口温度２０７、冷却水出口温度２０８、凝縮温度２０９及び蒸発温度２１０のデータとして記録される。
【００２５】
演算装置２は、冷凍能力計算部２１、温度制御指数計算部２２、性能指数計算部２３、凝縮器劣化指数計算部２４、蒸発器劣化指数計算部２５及び異常判定部２６を備えている。冷水出口設定温度１１は、温度制御指数計算部２２における計算に用いられる。
【００２６】
計測部１の各種計測値は、演算装置２に送られ、各種指数の算出に用いられる。そして、異常判定部２６において正常値２０との比較により判定され、その結果が表示装置３に出力される。
【００２７】
吸収式冷凍機の異常は、温度制御指数Ａ、性能指数Ｂ、凝縮器劣化指数Ｃ及び蒸発器劣化指数Ｄの４つの指数を用いて診断される。それぞれの算出方法について、以下に記述する。
【００２８】
温度制御指数Ａは、下記計算式（１）により算出することができる。
【００２９】
【数１】
2018044701.tif 000003
【００３０】
式中、Ｒｃは冷凍出力、Ｔａ＿ｏｕｔは冷水出口温度、Ｔａ＿ｓｅｔは冷水出口設定温度である。
【００３１】
吸収式冷凍機の性能が低下すると、冷水出口温度Ｔａ＿ｏｕｔは冷水出口設定温度Ｔａ＿ｓｅｔよりも高くなるため、吸収式冷凍機の異常を診断できる。
【００３２】
ここで、冷凍出力Ｒｃは、下記計算式（２）により算出することができる。
【００３３】
【数２】
2018044701.tif 000004
【００３４】
式中、Ｖａは冷水流量、Ｃａは冷水比熱、ρａは冷水密度、Ｔａ＿ｉｎは冷水入口温度、Ｔａ＿ｏｕｔは冷水出口温度である。なお、ここで用いる冷水比熱Ｃａ及び冷水密度ρａの基準となる温度は、冷水入口温度Ｔａ＿ｉｎの他に、冷水出口温度Ｔａ＿ｏｕｔ、冷水出口設定温度Ｔａ＿ｓｅｔ、冷水入口温度Ｔａ＿ｉｎと冷水出口温度Ｔａ＿ｏｕｔとの平均値や、予め設定した一定の温度等を用いることができる。冷水の温度は、比較的狭い範囲にあるため、このような基準温度を用いることができる。
【００３５】
また、冷凍出力Ｒｃは、上記計算式（２）に限らず、下記計算式（３）〜（６）により算出してもよい。
【００３６】
【数３】
2018044701.tif 000005
【００３７】
【数４】
2018044701.tif 000006
【００３８】
【数５】
2018044701.tif 000007
【００３９】
【数６】
2018044701.tif 000008
【００４０】
また、温度制御指数Ａを算出する際、下記計算式（７）に示すように、定数αをかけてもよい。
【００４１】
【数７】
2018044701.tif 000009
【００４２】
ここで、αは、正常値と計測値との比較を見やすくするための定数であり、１でもよい。定数αの値をＡが１程度となるような値とすると、正常時に対する異常の度合いが比較しやすくなる。比較する正常時の値としては、吸収式冷凍機のカタログ値や出荷前検査時の値を用いるとよい。
【００４３】
図３Ａは、吸収式冷凍機に異常が生じ、冷水出口温度がその設定温度からずれた場合のデータを示したものである。冷水出口設定温度Ｔａ＿ｓｅｔが７℃の場合に、冷水出口温度Ｔａ＿ｏｕｔが最大で８．５℃に上昇した場合である。縦軸に（Ｔａ＿ｏｕｔ−Ｔａ＿ｓｅｔ）、横軸に冷凍出力Ｒｃをとっている。
【００４４】
本図から、冷凍出力Ｒｃが低い領域では、正常値と異常時の計測値の差が小さく、正常か異常かの診断がしにくいことがわかる。
【００４５】
図３Ｂは、図３Ａのデータから温度制御指数Ａを算出して示したものである。ここでは、上記計算式（７）の定数αを１０００としている。縦軸に温度制御指数Ａ、横軸に冷凍出力Ｒｃをとっている。
【００４６】
図３Ｂから、冷凍出力Ｒｃによらず、温度制御指数Ａが一定値となることがわかる。よって、温度制御指数Ａを用いることにより、冷凍出力Ｒｃが低い領域においても、正常か異常かの診断がしやすくなる。本図のように、定数αの値を１０００とした場合には、例えば計測値が１を超える場合に異常と診断する。
【００４７】
性能指数Ｂは、下記計算式（８）により算出する。
【００４８】
【数８】
2018044701.tif 000010
【００４９】
式中、Ｔｃｏ＿ｉｎは冷却水入口温度、Ｔｃｏ＿ｏｕｔは冷却水出口温度、βは定数である。ここで、定数βは、正常値と計測値の比較を見やすくするための定数であり、１でもよい。
【００５０】
吸収式冷凍機の減圧領域における性能が低下すると、冷却水への放熱量が増加するため、正常値と比較して性能指数Ｂの値は小さくなる。一方で、吸収式冷凍機の減圧領域における性能は維持されているが冷却水配管内部が汚れて伝熱性能が低下した場合には、冷却水出口温度が低下するため、性能指数Ｂの値は正常値と比較して大きくなる。
【００５１】
凝縮器劣化指数Ｃは、下記計算式（９）により算出する。
【００５２】
【数９】
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【００５３】
式中、Ｔｃｏｎｄは凝縮温度、Ｔｃｏ＿ｏｕｔは冷却水出口温度、γは定数である。γは、正常値と計測値の比較を見やすくするための定数であり、１でもよい。
【００５４】
冷却水配管の内部が汚れると、（Ｔｃｏｎｄ−Ｔｃｏ＿ｏｕｔ）の値が増加するため、凝縮器劣化指数Ｃの値は正常値と比較して大きくなる。
【００５５】
図４は、凝縮器劣化指数Ｃについて、正常値と、凝縮器内部の冷媒と冷却水配管内部の水との熱交換性能が約２０％低下した場合の値と、を示したものである。縦軸に凝縮器劣化指数Ｃ、横軸に冷凍出力Ｒｃをとっている。
【００５６】
本図から、冷凍出力Ｒｃによらず、凝縮器劣化指数Ｃが一定値となることがわかる。よって、凝縮器劣化指数Ｃを用いることにより、冷凍出力Ｒｃが低い領域においても、正常か異常かの診断がしやすくなる。例えば、正常値と比較して１．５倍以上の値となった場合を異常値として診断する。
【００５７】
蒸発器劣化指数Ｄは、下記計算式（１０）により算出する。
【００５８】
【数１０】
2018044701.tif 000012
【００５９】
式中、Ｔｅｖａは蒸発温度、Ｔａ＿ｏｕｔは冷水出口温度である。δは、正常値と計測値との比較を見やすくするための定数であり、１でもよい。冷水配管が汚れると、（Ｔａ＿ｏｕｔ−Ｔｅｖａ）の値が増加するため、蒸発器劣化指数Ｄの値は正常値と比較して大きくなる。
【００６０】
図５は、蒸発器劣化指数Ｄについて、正常値と、蒸発器内部の冷媒と冷水配管内部の水との熱交換性能が約２０％低下した場合の値と、を示したものである。縦軸に蒸発器劣化指数Ｄ、横軸に冷凍出力Ｒｃをとっている。
【００６１】
本図から、冷凍出力Ｒｃによらず、蒸発器劣化指数Ｄが一定値となることがわかる。よって、蒸発器劣化指数Ｄを用いることにより、冷凍出力Ｒｃが低い領域においても、正常か異常かの診断がしやすくなる。例えば、正常値と比較して１．５倍以上の値となった場合を異常値として診断する。
【００６２】
冷凍出力が低下した場合に、冷房負荷が小さいのか、吸収式冷凍機の異常なのかを診断する方法について、以下に述べる。
【００６３】
図６は、吸収式冷凍機の能力診断方法を示すフロー図である。
【００６４】
本図においては、温度制御指数Ａ、性能指数Ｂ、凝縮器劣化指数Ｃ及び蒸発器劣化指数Ｄの４つの指数を算出し、段階的に判別する。
【００６５】
まず、計算結果を入力する。
【００６６】
温度制御指数Ａが増加しているかを判別する（Ｓ１０１）。Ａが正常値の範囲を超えて増加している場合は、吸収式冷凍機で異常が生じている、と判定する。温度制御指数Ａが増加していない場合は、次のステップＳ１０２に進む。
【００６７】
Ｓ１０２では、性能指数Ｂが増加しているかを判別する。Ｂが正常値の範囲を超えて増加している場合は、冷却水系統で異常が生じている、と判定する。性能指数Ｂが増加していない場合は、次のステップＳ１０３に進む。
【００６８】
Ｓ１０３では、性能指数Ｂが減少しているかを判別する。Ｂが正常値の範囲を超えて減少している場合は、吸収式冷凍機で異常が生じている、と判定する。性能指数Ｂが減少していない場合は、次のステップＳ１０４に進む。
【００６９】
Ｓ１０４では、凝縮器劣化指数Ｃが増加しているかを判別する。Ｃが正常値の範囲を超えて増加している場合は、冷却水系統で異常が生じている、と判定する。凝縮器劣化指数Ｃが増加していない場合は、次のステップＳ１０５に進む。
【００７０】
Ｓ１０５では、蒸発器劣化指数Ｄが増加しているかを判別する。Ｄが正常値の範囲を超えて増加している場合は、冷水系統で異常が生じている、と判定する。蒸発器劣化指数Ｄが増加していない場合は、正常運転中である、と判定する。
【００７１】
温度制御指数Ａが正常値の範囲内で、性能指数Ｂも正常値の範囲内であれば、吸収式冷凍機側に異常は無いと診断する。この場合に、凝縮器劣化指数Ｃが増加していれば、冷却水系統の異常と診断する。また、蒸発器劣化指数が増加していれば、冷水系統の異常と診断する。冷却水系統の異常の主な原因は、配管内のスケール生成やスライム発生等の汚れである。
【００７２】
温度制御指数Ａが正常値の範囲内で、性能指数Ｂが減少した場合は、吸収式冷凍機の異常と診断する。冷房負荷が小さい場合においては、吸収式冷凍機に異常が発生していたとしても冷水出口温度は設定値どおりの値となるため、温度制御指数Ａと性能指数Ｂを組み合わせて診断することは有効である。
【００７３】
温度制御指数Ａが正常値の範囲内で、性能指数Ｂが増加した場合には、冷却水系統の異常と診断する。
【００７４】
温度制御指数Ａが増加した場合に、蒸発器劣化指数Ｄが増加している場合は、冷水系統の異常と診断する。温度制御指数Ａが増加した場合に、蒸発器劣化指数が正常値の範囲内であれば、吸収式冷凍機の異常と診断する。この場合は蒸発器内部で異常が発生している可能性が高く、蒸発器の真空度が悪化している可能性が高い。
【００７５】
性能指数Ｂの値が減少した場合に、凝縮器劣化指数Ｃが増加している場合は、冷却水系統の異常と診断する。性能指数Ｂの値が減少した場合に、蒸発器劣化指数Ｃが正常値の範囲内であれば、吸収式冷凍機の異常と診断する。この場合は、吸収器内部や再生器等で異常が発生している可能性が高い。
【００７６】
なお、判別の順序は、上記のフローに限定されるものではなく、例えば、異常が生じる可能性が高い現象を予測して、可能性が高い順に判別してもよい。
【００７７】
図７Ａは、図２の表示装置３における第一の表示画面の例を示したものである。
【００７８】
本図においては、冷凍出力、冷水出口温度及び冷却水出口温度の定格値及び現在値、並びに吸収式冷凍機の状態を表示した画面を示している。冷凍出力は定格値より若干低めであるが、冷水出口温度及び冷却水出口温度は正常値の範囲であり、「正常運転中です。」という表示が出ている。
【００７９】
表示するメッセージは、冷却水系統で異常が発生している場合は、「冷却水系統で異常が発生しています」の他に「冷却水配管を洗浄して下さい」といった具体的な内容でもよく、その場合は、次の作業内容が分かりやすくなる。
【００８０】
図７Ｂは、図２の表示装置３における第二の表示画面の例を示したものである。
【００８１】
本図においては、温度制御指数Ａ、性能指数Ｂ、凝縮器劣化指数Ｃ及び蒸発器劣化指数Ｄの現在値、これらの指数を算出するための定数の値、各指数の経時変化を示すグラフが表示されている。温度制御指数Ａの定数αや性能指数Ｂの定数βは、画面上で所望の数値を入力することができるようになっている。定数を変更すると計算結果が変わってしまうことから、第二以降の画面には、パスワード等をかけて、見られる人を制限するとよい。
【００８２】
表示画面には、画面保護のスクリーンセーバー時等の消灯時を除き、常に表示される第一の表示画面と、第一の表示画面から切り替えて表示する第二の表示画面等の複数の画面と、がある。
【００８３】
第一の表示画面には、上述のような吸収式冷凍機の性能に関わる最低限の情報を表示し、第二の表示画面等に、凝縮温度や蒸発温度等の具体的な計測値や、温度制御指数Ａ、性能指数Ｂ、凝縮器劣化指数Ｃ、蒸発器劣化指数Ｄ等の情報を表示する。数値の他に、一日の経時変化のグラフ等を表示すると吸収式冷凍機の状態変化がわかりやすい。また、時間毎ではなく、日毎や月毎の変化の値を表示してもよい。なお、表示する内容は、表示画面の大きさや、演算装置の処理能力に応じて、適宜変更する。
【００８４】
また、第一の画面が十分に大きい場合には、凝縮温度や蒸発温度等の具体的な計測値や、温度制御指数Ａ、性能指数Ｂ、凝縮器劣化指数Ｃ、蒸発器劣化指数Ｄ等の情報を第一の画面に表示し、画面を切り替えずに第一の画面のみを用いてもよい。第一の画面のみの場合には、定数αや定数βの値等は、予め演算装置２のメモリ内に保存しておく。
【００８５】
本実施例によれば、冷凍出力が低下した場合に、冷房負荷が小さいのか、吸収式冷凍機の異常なのか、を診断できる吸収式冷凍機の能力診断システムを実現することができる。
【実施例２】
【００８６】
本実施例においては、吸収式冷凍機に用いる冷却水の流量の算出に際し、流量計の代わりに圧力計を用いている。
【００８７】
図８は、本実施例の吸収式冷凍機における計測センサーの配置を示す構成図である。
【００８８】
図８については、図１と同様の構成についての説明は省略する。
【００８９】
図８においては、冷水配管１０１に冷水入口圧力センサー５０及び冷水出口圧力センサー５１、冷却水配管１０２の上流側に冷却水入口圧力センサー５２、冷却水配管１０３の下流側に冷却水出口圧力センサー５３が設置されている。また、凝縮器４３の底部または出口配管に凝縮器出口温度センサー９ｂ、蒸発器４０に蒸発器出口温度センサー１０ｂが設置されている。
【００９０】
流量計は、圧力計と比較して高価であり、設置する配管の太さに制限がある。このため、圧力計を用いると、流量計測に係るコストを低減できる。なお、凝縮器内部と蒸発器内部は真空であることから、簡便に温度を測定するために、凝縮温度を凝縮器の出口温度（凝縮温度センサー９ｂにて測定）、蒸発温度を蒸発器の出口温度（蒸発温度センサー１０ｂにて測定）で代用してもよい。実施例１の場合においても、圧力計を用いて流量計測を行ってもよい。凝縮温度と蒸発温度をそれぞれの出口温度で代用してもよい。
【００９１】
圧力計を用いて流量を計測する場合は、まず、吸収式冷凍機が動作していない場合の圧力を計測し、冷水入口圧力Ｐａ＿ｉｎ，ｎｏと冷水出口圧力Ｐａ＿ｏｕｔ，ｎｏとの差圧ΔＰａ，ｎｏをとり、吸収式冷凍機が動作している場合の冷水入口圧力Ｐａ＿ｉｎ，ｏｐと冷水出口圧力Ｐａ＿ｏｕｔ，ｏｐとの差圧ΔＰａ，ｏｐを計測し、差圧ΔＰａ，ｏｐから差圧ΔＰａ，ｎｏを引いて、冷水系統の差圧ΔＰａを算出する。吸収式冷凍機が動作していない場合の差圧ΔＰａ，ｎｏを差圧ΔＰａ，ｏｐから引くことにより、圧力センサーの設置高さによる計測誤差を排除できる。冷水流量Ｖａは、下記計算式（１１）により算出する。
【００９２】
【数１１】
2018044701.tif 000013
【００９３】
式中、Ｖａ，ｄｅは設計値の冷水流量、ΔＰａ，ｄｅは設計値の差圧である。
【００９４】
冷却水の流量Ｖｃｏも、冷水流量Ｖａと同様にして、冷却水入口と冷却水出口の差圧から求める。
【００９５】
流量が変化しないことが予め判明している箇所や、流量計測のためのセンサーの設置が難しい場合には、冷凍出力や各種指数の算出に、装置設置時の流量の値を用い、流量を常時計測しなくても構わない。流量を常時計測しないことにより、電気代やデータのメモリを削減できる。
【００９６】
さらに、能力評価指数Ｅの算出方法について述べる。
【００９７】
能力評価指数Ｅは、下記計算式（１２）により算出される。
【００９８】
【数１２】
2018044701.tif 000014
【００９９】
式中、Ｒｉｎは、入熱量であり、下記計算式（１３）により算出される。
【０１００】
【数１３】
2018044701.tif 000015
【０１０１】
式中、Ｒｒは放熱量であり、下記計算式（１４）により算出される。
【０１０２】
【数１４】
2018044701.tif 000016
【０１０３】
式中、Ｖｃｏは冷却水の流量、Ｃｃｏは冷却水の比熱、ρｃｏは冷却水の密度、Ｔｃｏ＿ｉｎは冷却水入口温度、Ｔｃｏ＿ｏｕｔは冷却水出口温度である。Ｃｃｏ及びρｃｏは、冷却水入口温度Ｔｃｏ＿ｉｎの値の他に、冷却水出口温度Ｔｃｏ＿ｏｕｔ、冷却水出口設定温度Ｔｃｏ＿ｓｅｔ、又は冷却水入口温度Ｔｃｏ＿ｉｎと冷却水出口温度Ｔｃｏ＿ｏｕｔとの平均値における値を用いてもよく、予め設定した定数等を用いることもできる。
【０１０４】
また、放熱量Ｒｒは、上記計算式（１４）に限らず、下記計算式（１５）〜（１８）により算出することも可能である。
【０１０５】
【数１５】
2018044701.tif 000017
【０１０６】
【数１６】
2018044701.tif 000018
【０１０７】
【数１７】
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【０１０８】
【数１８】
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【０１０９】
能力評価指数Ｅを用いた吸収式冷凍機の診断方法について記載する。
【０１１０】
冷凍出力が低い場合に、能力評価指数Ｅが正常値の範囲内であれば、吸収式冷凍機の性能は維持されていると診断できる。能力評価指数Ｅが低く、凝縮器劣化指数Ｃの値が増加している場合は、冷却水系統で異常が発生している可能性が高い。能力評価指数Ｅが低く、凝縮器劣化指数Ｃが正常値の範囲内である場合には、吸収式冷凍機内部で異常が発生していると診断できる。
【実施例３】
【０１１１】
図９は、本実施例の吸収式冷凍機の能力診断システムを示したものである。
【０１１２】
本図において図２と異なる点は、異常判定部２６と表示装置３との間にネットワーク６０を設けた点である。ネットワーク６０は、インターネットや携帯電話等である。このように、ネットワーク６０を介して吸収式冷凍機と表示装置３とを接続することにより、吸収式冷凍機の遠隔地においても吸収式冷凍機の状態を把握することができる。計測部１と演算装置２との間にネットワークを接続してもよい。また、演算装置２で計算した結果を吸収式冷凍機の近くに設置した表示装置に送って表示してもよい。吸収式冷凍機から離れた場所に演算装置２を設置することにより、利用できるＣＰＵやメモリの制限が無くなるため、高速に演算可能となる。また、記憶容量も大きくできるため、数十年分の計測データや演算結果を保持することが可能となる。
【０１１３】
なお、吸収式冷凍機の能力診断方法については、実施例１又は実施例２と同様に行う。
【符号の説明】
【０１１４】
１：計測部、２：演算装置、３：表示装置、４：冷水入口温度センサー、５：冷水出口温度センサー、６：冷水流量センサー、７：冷却水入口温度センサー、８：冷却水出口温度センサー、９ａ：凝縮温度センサー、９ｂ：凝縮器出口温度センサー、１０ａ：蒸発温度センサー、１０ｂ：蒸発器出口温度センサー、１１：冷水出口設定温度、２０：正常値、２１：冷凍能力計算部、２２：温度制御指数計算部、２３：性能指数計算部、２４：凝縮器劣化指数計算部、２５：蒸発器劣化指数計算部、２６：異常判定部、４０：蒸発器、４１：吸収器、４２：再生器、４３：蒸発器、５０：冷水入口圧力センサー、５１：冷水出口圧力センサー、５２：冷却水入口圧力センサー、５３：冷却水出口圧力センサー、６０：ネットワーク、１０１：冷水配管、１０２、１０３：冷却水配管、１０６：冷却水流量センサー。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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