(57)【要約】【課題】低熱負荷、低冷却水温での運転可能範囲が拡大でき、かつ急激な熱負荷の減少、冷却水温度の低下に追従可能な吸収冷凍機および吸収冷凍機の制御方法を提供することができるようにする。【解決手段】冷水を冷却する蒸発器１１、１２と、冷媒蒸気を吸収剤で吸収し、冷却水で吸収剤を冷却する吸収器１３、１４と、吸収剤から冷媒を蒸発・分離する再生器１０３，１０４と、冷媒蒸気を凝縮させ、蒸発器１１、１２に戻す凝縮器１０５とを備える吸収冷凍機において、吸収器１３、１４を少なくとも２つ以上備え、吸収器１３、１４を直列に接続して、吸収器１３内の吸収剤を他の吸収器１４へ移送する吸収器間ポンプ１６を備えてなり、冷水温度検出手段１８、または、冷却水温度検出手段１９の出力に基づき、吸収器間ポンプ１６を制御する制御部２０を備えることを特徴とする。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を蒸発させて冷水を冷却する蒸発器と、該蒸発器からの冷媒蒸気を吸収剤で吸収し、冷却水で前記吸収剤を冷却する吸収器と、該吸収器で前記冷媒蒸気を吸収した前記吸収剤から前記冷媒を蒸発・分離する再生器と、該再生器で分離させた前記冷媒蒸気を凝縮させ、前記蒸発器に戻す凝縮器とを備える吸収冷凍機において、
前記吸収器が少なくとも２つ以上設けられると共に、これら前記吸収器が直列に接続され、
前記吸収器内の前記吸収剤を他の前記吸収器へ移送する吸収器間ポンプが設けられ、
前記冷水の温度を検出する冷水温度検出手段と、前記冷却水の温度を検出する冷却水温度検出手段とが設けられ、
前記冷水温度検出手段、または前記冷却水温度検出手段の出力に基づき、前記吸収器間ポンプを制御する制御部が設けられることを特徴とする吸収冷凍機。
【請求項２】
請求項１記載の吸収冷凍機において、
前記吸収器と同数の前記蒸発器が設けられると共に、前記蒸発器は並列に接続されていることを特徴とする吸収冷凍機。
【請求項３】
冷媒を蒸発させて冷水を冷却する蒸発器と、該蒸発器からの冷媒蒸気を吸収剤で吸収し、冷却水で前記吸収剤を冷却する吸収器と、該吸収器で前記冷媒蒸気を吸収した前記吸収剤から前記冷媒を蒸発・分離する再生器と、該再生器で分離させた前記冷媒蒸気を凝縮させ、前記蒸発器に戻す凝縮器とを備える吸収冷凍機において、
前記蒸発器が少なくとも２つ以上設けられると共に、これら前記蒸発器が並列に接続され、
前記冷媒を前記蒸発器に分配する冷媒分配ラインに、前記冷媒の流量を調節する調節弁が設けられ、
前記冷水の温度を検出する冷水温度検出手段と、前記冷却水の温度を検出する冷却水温度検出手段とが設けられ、
前記冷水温度検出手段、または前記冷却水温度検出手段の出力に基づき、前記調節弁の開閉を制御する制御部が設けられることを特徴とする吸収冷凍機。
【請求項４】
請求項３記載の吸収冷凍機において、
前記蒸発器と同数の前記吸収器が設けられると共に、これら前記吸収器が直列に接続され、
前記吸収器内の前記吸収剤を他の前記吸収器へ移送する吸収器間ポンプが設けられることを特徴とする吸収冷凍機。
【請求項５】
冷媒を蒸発させて冷水を冷却する蒸発器と、該蒸発器からの冷媒蒸気を吸収剤で吸収し、冷却水で前記吸収剤を冷却する吸収器と、該吸収器で前記冷媒蒸気を吸収した前記吸収剤から前記冷媒を蒸発・分離する再生器と、該再生器で分離させた前記冷媒蒸気を凝縮させ、前記蒸発器に戻す凝縮器とを備え、
前記吸収器が少なくとも２つ以上設けられると共に、これら前記吸収器が直列に接続され、
前記吸収器内の前記吸収剤を他の前記吸収器へ移送する吸収器間ポンプが設けられる吸収冷凍機の制御方法であって、
前記冷水の温度、または前記冷却水の温度に基づき、前記吸収器間ポンプを制御することを特徴とする吸収冷凍機の制御方法。
【請求項６】
冷媒を蒸発させて冷水を冷却する蒸発器と、該蒸発器からの冷媒蒸気を吸収剤で吸収し、冷却水で前記吸収剤を冷却する吸収器と、該吸収器で前記冷媒蒸気を吸収した前記吸収剤から前記冷媒を蒸発・分離する再生器と、該再生器で分離させた前記冷媒蒸気を凝縮させ、前記蒸発器に戻す凝縮器とを備え、
前記吸収器が少なくとも２つ以上設けられると共に、これら前記吸収器を直列に接続され、
前記吸収器内の前記吸収剤を他の前記吸収器へ移送する吸収器間ポンプが設けられ、
前記吸収器と同数の前記蒸発器が設けられると共に、前記蒸発器は並列に接続されている吸収冷凍機の制御方法であって、
前記冷水の温度、または前記冷却水の温度に基づき、前記吸収器間ポンプを制御することを特徴とする吸収冷凍機の制御方法。
【請求項７】
冷媒を蒸発させて冷水を冷却する蒸発器と、該蒸発器からの冷媒蒸気を吸収剤で吸収し、冷却水で前記吸収剤を冷却する吸収器と、該吸収器で前記冷媒蒸気を吸収した前記吸収剤から前記冷媒を蒸発・分離する再生器と、該再生器で分離させた前記冷媒蒸気を凝縮させ、前記蒸発器に戻す凝縮器とを備え、
前記蒸発器が少なくとも２つ以上設けられると共に、これら前記蒸発器を並列に接続され、
前記冷媒を前記蒸発器に分配する冷媒分配ラインに、前記冷媒の流量を調節する調節弁が設けられる吸収冷凍機の制御方法であって、
前記冷水の温度、または前記冷却水の温度に基づき、前記調節弁の開閉を制御することを特徴とする吸収冷凍機の制御方法。
【請求項８】
冷媒を蒸発させて冷水を冷却する蒸発器と、該蒸発器からの冷媒蒸気を吸収剤で吸収し、冷却水で前記吸収剤を冷却する吸収器と、該吸収器で前記冷媒蒸気を吸収した前記吸収剤から前記冷媒を蒸発・分離する再生器と、該再生器で分離させた前記冷媒蒸気を凝縮させ、前記蒸発器に戻す凝縮器とを備える吸収冷凍機の制御方法であって、
前記蒸発器が少なくとも２つ以上設けられると共に、これら前記蒸発器が並列に接続され、
前記冷媒を前記蒸発器に分配する冷媒分配ラインに、前記冷媒の流量を調節する調節弁が設けられ、
前記蒸発器と同数の前記吸収器が設けられると共に、これら前記吸収器が直列に接続され、
前記吸収器内の前記吸収剤を他の前記吸収器へ移送する吸収器間ポンプが設けられる吸収冷凍機の制御方法であって、
前記冷水の温度、または前記冷却水の温度に基づき、前記調節弁の開閉を制御することを特徴とする吸収冷凍機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷媒を機械的に吸入、圧縮する圧縮機の代わりに、冷媒を吸収しやすい性質をもった溶液の溶解特性を利用して、圧縮機の代替をする吸収冷凍機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、従来の吸収冷凍機の一例を示す全体的構成図であり、この吸収冷凍機１００は、冷媒を蒸発させ冷水を冷却する蒸発器１０１と、蒸発器１０１で蒸発した冷媒蒸気を臭化リチウム溶液に吸収溶解させる吸収器１０２と、吸収器１０２で冷媒蒸気を吸収して薄くなった希臭化リチウム溶液から冷媒を蒸発させ、濃縮する高圧再生器１０３と低圧再生器１０４と、高圧再生器１０３と低圧再生器１０４で蒸発した冷媒蒸気を凝縮させる凝縮器１０５と、希臭化リチウム溶液の温度を昇温させる低温熱交換器１０６と高温熱交換器１０７とを主な構成要素として構成されている。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
上記の構成からなる吸収冷凍機１００によれば、蒸発器１０１で冷水の熱を奪い蒸発した冷媒蒸気は、吸収器１０２内の濃臭化リチウム溶液に吸収溶解される。濃臭化リチウム溶液は冷媒蒸気を吸収して希臭化リチウム溶液となり、低温熱交換器１０６を通過する過程で、後述する高圧再生器１０３と低圧再生器１０４で濃縮された高温の濃臭化リチウム溶液により加熱されて昇温する。低温熱交換器１０６で昇温された希臭化リチウム溶液の一部は低圧再生器１０４に流入し、残部は高温熱交換器１０７で、後述する高圧再生器１０３で濃縮された高温の濃臭化リチウム溶液により、さらに昇温されて高圧再生器１０３に流入する。
【０００４】
高圧再生器１０３に流入した希臭化リチウム溶液は、加熱されて吸収していた冷媒を蒸発させ、高温の濃臭化リチウム溶液となり、前述した高温熱交換器１０７で希臭化リチウム溶液を昇温させた後、後述する低圧再生器１０４から流出した濃臭化リチウム溶液と合流する。高圧再生器１０３で希臭化リチウム溶液から分離した高温の冷媒蒸気は、低圧再生器１０４に導かれ希臭化リチウム溶液を加熱し、凝縮器１０５に流入する。
【０００５】
低圧再生器１０４では、前述したように、希臭化リチウム溶液は、高圧再生器１０３で発生した高温冷媒蒸気により加熱され、吸収していた冷媒を蒸発させ濃臭化リチウム溶液となる。低圧再生器１０３で濃縮された濃臭化リチウム溶液は、前述した高圧再生器１０３から流出した濃臭化リチウム溶液と合流し、低温熱交換器１０６において希臭化リチウム溶液を昇温させた後、吸収器１０２に戻る。また、低圧再生器１０３で蒸発した冷媒蒸気は、凝縮器１０５に導かれ、前述した高圧再生器１０３で発生した高温冷媒蒸気とともに、冷却水で冷却され、凝縮、液化して、蒸発器１０１に戻る。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−３１８６２２号公報　（第２−３頁、第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記構成の吸収冷凍機１００においては、蒸発器１０１に流入する冷水の温度が低くなる低負荷状態になると、高圧再生器１０３の加熱熱量を少なくすることで、臭化リチウム溶液からの冷媒分離量を制御し、冷媒循環流量を制御することにより冷凍能力の制御を行っている。しかし、蒸発による臭化リチウム溶液からの冷媒分離が抑制されることになり、臭化リチウム溶液中の冷媒量が増え、蒸発器１０１内に保有される冷媒量の減少により、運転可能範囲の下限値が定められるという問題があった。
【０００８】
また、冷却水の温度が下がったときには、吸収器１０２内の臭化リチウム溶液の温度が、冷却水の温度が下がった分だけ余計に冷却される。臭化リチウム溶液は温度が下がるほど冷媒を吸収するため、蒸発器１０１の保有する冷媒の量が減少して、運転可能範囲の下限値が定められるという問題があった。
【０００９】
また、冷水温度低下や、冷却水温度低下が急激に発生したとき、高圧再生器１０３の加熱熱量を少なくすることによる制御では、高圧再生器１０３の加熱熱量を少なくしてから、冷媒循環流量を少なくして、蒸発器１０１の保有する冷媒量の減少を防止するのに時間がかかり、有効な制御を行うことができないという問題があった。
【００１０】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、低熱負荷、低冷却水温での運転可能範囲が拡大でき、かつ急激な熱負荷の減少、冷却水温度の低下に追従可能な吸収冷凍機および吸収冷凍機の制御方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の吸収冷凍機では、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。請求項１にかかる発明は、前記冷媒を蒸発させて前記冷水を冷却する前記蒸発器と、該蒸発器からの前記冷媒蒸気を前記吸収剤で吸収し、前記冷却水で前記吸収剤を冷却する前記吸収器と、該吸収器で前記冷媒蒸気を吸収した前記吸収剤から前記冷媒を蒸発・分離する前記再生器と、該再生器で分離させた前記冷媒蒸気を凝縮させ、前記蒸発器に戻す前記凝縮器とを備える吸収冷凍機において、前記吸収器が少なくとも２つ以上設けられると共に、これら前記吸収器が直列に接続され、前記吸収器内の前記吸収剤を他の前記吸収器へ移送する前記吸収器間ポンプが設けられ、前記冷水の温度を検出する前記冷水温度検出手段と、前記冷却水の温度を検出する前記冷却水温度検出手段とが設けられ、前記冷水温度検出手段、または前記冷却水温度検出手段の出力に基づき、前記吸収器間ポンプを制御する前記制御部が設けられることを特徴とする。
【００１２】
請求項２にかかる発明は、請求項１記載の吸収冷凍機において、前記吸収器と同数の前記蒸発器が設けられると共に、前記蒸発器は並列に接続されていることを特徴とする。
【００１３】
この発明にかかる吸収冷凍機によれば、例えば、熱負荷が低くなり、前記冷水の温度が低下すると、前記冷水温度検出手段により検知される。前記制御部は、前記冷水温度検出手段の検知信号が入力されると、前記吸収器間ポンプを停止させる。前記吸収器間ポンプが停止されると、直列に接続されている前記吸収器のうち、先頭の前記吸収器でしか前記冷媒蒸気を吸収することができなくなる。つまり、前記吸収器における前記冷媒蒸気の吸収量が減少し、前記蒸発器の保有する前記冷媒の量の減少を防止できる。
【００１４】
また、前記吸収器間ポンプを停止させることにより、前記吸収器における前記冷媒蒸気の吸収量を減少させるので、前記蒸発器の保有する前記冷媒量の減少防止効果が現れるのに時間がかからず、前記冷水温度が急激な低下にも追従することができる。
【００１５】
さらに、前記冷却水の温度が低下すると、前記冷却水温度検出手段により検知される。前記制御部は、前記冷却水温度検出手段の検知信号が入力されると、前記吸収器間ポンプを停止させる。前記吸収器間ポンプが停止されると、直列に接続されている前記吸収器のうち、先頭の前記吸収器でしか前記吸収剤は、前記冷却水で冷却されない。つまり、前記吸収剤と前記冷却水との熱交換面積が減少して、前記吸収剤の温度が低下することを防止することができるため、前記吸収剤の温度低下による、前記冷媒の過剰吸収を防止でき、前記蒸発器の保有する前記冷媒の量の減少を防止できる。
【００１６】
請求項３にかかる発明は、前記冷媒を蒸発させて前記冷水を冷却する前記蒸発器と、該蒸発器からの前記冷媒蒸気を前記吸収剤で吸収し、前記冷却水で前記吸収剤を冷却する前記吸収器と、該吸収器で前記冷媒蒸気を吸収した前記吸収剤から前記冷媒を蒸発・分離する前記再生器と、該再生器で分離させた前記冷媒蒸気を凝縮させ、前記蒸発器に戻す前記凝縮器とを備える吸収冷凍機において、前記蒸発器が少なくとも２つ以上設けられると共に、これら前記蒸発器が並列に接続され、前記冷媒を前記蒸発器に分配する前記冷媒分配ラインに、前記冷媒の流量を調節する前記調節弁が設けられ、前記冷水の温度を検出する前記冷水温度検出手段と、前記冷却水の温度を検出する前記冷却水温度検出手段とが設けられ、前記冷水温度検出手段、または前記冷却水温度検出手段の出力に基づき、前記調節弁の開閉を制御する前記制御部が設けられることを特徴とする。
【００１７】
請求項４にかかる発明は、請求項３記載の吸収冷凍機において、前記蒸発器と同数の前記吸収器が設けられると共に、これら前記吸収器が直列に接続され、前記吸収器内の前記吸収剤を他の前記吸収器へ移送する前記吸収器間ポンプが設けられることを特徴とする。
【００１８】
この発明にかかる吸収冷凍機によれば、例えば、熱負荷が低くなり、前記冷水の温度が低下すると、前記冷水温度検出手段により検知される。前記制御部は、前記冷水温度検出手段の検知信号が入力されると、前記冷媒分配ラインに備えられた前記調節弁を閉じる。前記調節弁が閉じられると、前記冷媒が供給されている前記蒸発器でしか、前記冷水と前記冷媒との熱交換ができなくなり、熱交換面積が減少する。これにより、前記蒸発器での前記冷媒蒸気の発生量が減少して、前記吸収器における前記冷媒蒸気の吸収量が減少し、前記蒸発器の保有する前記冷媒の量の減少を防止できる。
【００１９】
また、前記調節弁を閉じることにより、前記蒸発器での前記冷媒蒸気の発生量を減少させるので、前記吸収器における前記冷媒蒸気の吸収量を減少させ、前記蒸発器の保有する前記冷媒量の減少防止効果が現れるのに時間がかからず、前記冷水温度が急激な低下にも追従することができる。
【００２０】
さらに、前記冷却水の温度が低下したときも同様に、前記冷却水温度検出手段による検知信号に基づいて、前記制御部は前記調節弁を閉じて、前記蒸発器での前記冷媒蒸気の発生量を減少させ、前記吸収器における前記冷媒蒸気の吸収量を減少させて、前記蒸発器の保有する前記冷媒の量の減少を防止できる。
【００２１】
請求項５にかかる発明は、前記冷媒を蒸発させて前記冷水を冷却する前記蒸発器と、該蒸発器からの前記冷媒蒸気を前記吸収剤で吸収し、前記冷却水で前記吸収剤を冷却する前記吸収器と、該吸収器で前記冷媒蒸気を吸収した前記吸収剤から前記冷媒を蒸発・分離する前記再生器と、該再生器で分離させた前記冷媒蒸気を凝縮させ、前記蒸発器に戻す前記凝縮器とを備え、前記吸収器が少なくとも２つ以上設けられると共に、これら前記吸収器が直列に接続され、前記吸収器内の前記吸収剤を他の前記吸収器へ移送する前記吸収器間ポンプが設けられる吸収冷凍機の制御方法であって、前記冷水の温度、または前記冷却水の温度に基づき、前記吸収器間ポンプを制御することを特徴とする。
【００２２】
請求項６にかかる発明は、前記冷媒を蒸発させて前記冷水を冷却する前記蒸発器と、該蒸発器からの前記冷媒蒸気を前記吸収剤で吸収し、前記冷却水で前記吸収剤を冷却する前記吸収器と、該吸収器で前記冷媒蒸気を吸収した前記吸収剤から前記冷媒を蒸発・分離する前記再生器と、該再生器で分離させた前記冷媒蒸気を凝縮させ、前記蒸発器に戻す前記凝縮器とを備え、前記吸収器が少なくとも２つ以上設けられると共に、これら前記吸収器を直列に接続され、前記吸収器内の前記吸収剤を他の前記吸収器へ移送する前記吸収器間ポンプが設けられ、前記吸収器と同数の前記蒸発器が設けられると共に、前記蒸発器は並列に接続されている吸収冷凍機の制御方法であって、前記冷水の温度、または前記冷却水の温度に基づき、前記吸収器間ポンプを制御することを特徴とする。
【００２３】
この発明にかかる吸収冷凍機の制御方法によれば、例えば、熱負荷が低くなり、前記冷水の温度が低下すると、前記吸収器間ポンプを停止させ、直列に接続されている前記吸収器のうち、先頭の前記吸収器のみで前記冷媒蒸気を吸収することになる。つまり、前記吸収器における前記冷媒蒸気の吸収量が減少し、前記蒸発器の保有する前記冷媒の量の減少を防止できる。
【００２４】
また、前記吸収器間ポンプを停止させることにより、前記吸収器における前記冷媒蒸気の吸収量を減少させるので、前記蒸発器の保有する前記冷媒量の減少防止効果が現れるのに時間がかからず、前記冷水温度が急激な低下にも追従することができる。
【００２５】
さらに、前記冷却水の温度が低下すると、前記吸収器間ポンプを停止させ、直列に接続されている前記吸収器のうち、先頭の前記吸収器のみで前記吸収剤は、前記冷却水で冷却されることになる。つまり、前記吸収剤と前記冷却水との熱交換面積が減少して、前記吸収剤の温度が低下することを防止することができるため、前記吸収剤の温度低下による、前記冷媒の過剰吸収を防止でき、前記蒸発器の保有する前記冷媒の量の減少を防止できる。
【００２６】
請求項７にかかる発明は、前記冷媒を蒸発させて前記冷水を冷却する前記蒸発器と、該蒸発器からの前記冷媒蒸気を前記吸収剤で吸収し、前記冷却水で前記吸収剤を冷却する前記吸収器と、該吸収器で前記冷媒蒸気を吸収した前記吸収剤から前記冷媒を蒸発・分離する前記再生器と、該再生器で分離させた前記冷媒蒸気を凝縮させ、前記蒸発器に戻す前記凝縮器とを備え、前記蒸発器が少なくとも２つ以上設けられると共に、これら前記蒸発器を並列に接続され、前記冷媒を前記蒸発器に分配する前記冷媒分配ラインに、前記冷媒の流量を調節する前記調節弁が設けられる吸収冷凍機の制御方法であって、前記冷水の温度、または前記冷却水の温度に基づき、前記調節弁の開閉を制御することを特徴とする。
【００２７】
請求項８にかかる発明は、前記冷媒を蒸発させて前記冷水を冷却する前記蒸発器と、該蒸発器からの前記冷媒蒸気を前記吸収剤で吸収し、前記冷却水で前記吸収剤を冷却する前記吸収器と、該吸収器で前記冷媒蒸気を吸収した前記吸収剤から前記冷媒を蒸発・分離する前記再生器と、該再生器で分離させた前記冷媒蒸気を凝縮させ、前記蒸発器に戻す前記凝縮器とを備える吸収冷凍機の制御方法であって、前記蒸発器が少なくとも２つ以上設けられると共に、これら前記蒸発器が並列に接続され、前記冷媒を前記蒸発器に分配する前記冷媒分配ラインに、前記冷媒の流量を調節する前記調節弁が設けられ、前記蒸発器と同数の前記吸収器が設けられると共に、これら前記吸収器が直列に接続され、前記吸収器内の前記吸収剤を他の前記吸収器へ移送する前記吸収器間ポンプが設けられる吸収冷凍機の制御方法であって、前記冷水の温度、または前記冷却水の温度に基づき、前記調節弁の開閉を制御することを特徴とする。
【００２８】
この発明にかかる吸収冷凍機の制御方法によれば、例えば、熱負荷が低くなり、前記冷水の温度が低下すると、前記冷媒分配ラインに備えられた前記調節弁を閉じ、前記冷媒が供給されている前記蒸発器のみで、前記冷水と前記冷媒との熱交換を行い、熱交換面積を減少させる。これにより、前記蒸発器での前記冷媒蒸気の発生量が減少して、前記吸収器における前記冷媒蒸気の吸収量が減少し、前記蒸発器の保有する前記冷媒の量の減少を防止できる。
【００２９】
また、前記調節弁を閉じることにより、前記蒸発器での前記冷媒蒸気の発生量を減少させるので、前記吸収器における前記冷媒蒸気の吸収量を減少させ、前記蒸発器の保有する前記冷媒量の減少防止効果が現れるのに時間がかからず、前記冷水温度が急激な低下にも追従することができる。
【００３０】
さらに、前記冷却水の温度が低下したときも同様に、前記調節弁を閉じて、前記蒸発器での前記冷媒蒸気の発生量を減少させ、前記吸収器における前記冷媒蒸気の吸収量を減少させて、前記蒸発器の保有する前記冷媒の量の減少を防止できる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１はこの発明の第一の実施形態を示す図である。本発明にかかる吸収冷凍機における全体的な基本構成は図５に示すものと共通するものであり、同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
図１において吸収冷凍機１０は、第一の蒸発器（蒸発器）１１及び、第二の蒸発器（蒸発器）１２と、各蒸発器１１及び、１２で蒸発した冷媒蒸気を、それぞれの臭化リチウム溶液（吸収剤）に吸収溶解させる第一の吸収器（吸収器）１３及び、第二の吸収器（吸収器）１４と、第一の吸収器１３から第二の吸収器１４の散布ノズル１５へ臭化リチウム溶液を移送する吸収器間ポンプ１６と、第一の吸収器１３と第二の吸収器１４とを連通させるバイパス通路１７と、第二の吸収器１４から冷媒蒸気を吸収して薄くなった希臭化リチウム溶液を流入させて、冷媒を蒸発させ、濃縮する高圧再生器（再生器）１０３と低圧再生器（再生器）１０４と、高圧再生器１０３及び、低圧再生器１０４で蒸発した冷媒蒸気を凝縮させる凝縮器１０５と、希臭化リチウム溶液の温度を昇温させる低温熱交換器１０６と高温熱交換器１０７と、各蒸発器１１、１２に流入する冷水の温度を検知する冷水温度センサ（冷水温度検出手段）１８と、各吸収器１３、１４に流入する冷却水の温度を検知する冷却水温度センサ（冷却水温度検出手段）１９と、冷水温度センサ１８または、冷却水温度センサ１９の出力に基づき、吸収器間ポンプ１６を制御する制御部２０とを主な構成要素として構成されている。
【００３２】
まず、通常の熱負荷、つまり各蒸発器１１、１２に流入する冷水の温度が設計値以内で、冷却水温度も設計値内のときの動作について説明する。
【００３３】
上記の構成からなる吸収冷凍機１０においては、第一の蒸発器１１及び、第二の蒸発器１２で冷水の熱を奪い蒸発した冷媒蒸気は、第一の吸収器１３においては、散布ノズル１５から散布される濃臭化リチウム溶液に吸収溶解され、第二の吸収器１４においては、第一の吸収器１３から吸収器間ポンプ１６で移送されて、散布ノズル１５から散布される濃臭化リチウム溶液に吸収溶解される。
【００３４】
散布された濃臭化リチウム溶液は冷媒蒸気を吸収して希臭化リチウム溶液となり、第二の吸収器１４から流出して、低温熱交換器１０６を通過する過程で、後述する高圧再生器１０３と低圧再生器１０４で濃縮された高温の濃臭化リチウム溶液により加熱されて昇温する。低温熱交換器１０６で昇温された希臭化リチウム溶液の一部は低圧再生器１０４に流入し、残部は高温熱交換器１０７で、後述する高圧再生器１０３で濃縮された高温の濃臭化リチウム溶液により、さらに昇温されて高圧再生器１０３に流入する。
【００３５】
高圧再生器１０３に流入した希臭化リチウム溶液は、加熱されて吸収していた冷媒を蒸発させ、高温の濃臭化リチウム溶液となり、前述した高温熱交換器１０７で希臭化リチウム溶液を昇温させた後、後述する低圧再生器１０４から流出した濃臭化リチウム溶液と合流する。高圧再生器１０３で希臭化リチウム溶液から分離した高温の冷媒蒸気は、低圧再生器１０４に導かれ希臭化リチウム溶液を加熱し、凝縮器１０５に流入する。
【００３６】
低圧再生器１０４では、前述したように、希臭化リチウム溶液は、高圧再生器１０３で発生した高温冷媒蒸気により加熱され、吸収していた冷媒を蒸発させ濃臭化リチウム溶液となる。低圧再生器１０３で濃縮された濃臭化リチウム溶液は、前述した高圧再生器１０３から流出した濃臭化リチウム溶液と合流し、低温熱交換器１０６において希臭化リチウム溶液を昇温させた後、第一の吸収器１３に戻る。また、低圧再生器１０３で蒸発した冷媒蒸気は、凝縮器１０５に導かれ、前述した高圧再生器１０３で発生した高温冷媒蒸気とともに、冷却水で冷却され、凝縮、液化して、第二の蒸発器１２に戻る。
【００３７】
次に、熱負荷が低くなったとき、つまり、各蒸発器１１、１２に流入する冷水の温度が低くなったときの動作を説明する。
【００３８】
熱負荷が低くなり、冷水の温度が低くなると、冷水温度センサ１８により検知され、制御部２０に入力される。制御部２０は、冷水温度センサ１８の出力に基づき、吸収器間ポンプ１６を停止させ、第二の吸収器１４の散布ノズル１５への臭化リチウム溶液の移送を停止させる。これにより、冷媒蒸気は第一の吸収器１３でしか吸収されず、第一の蒸発器１１、第二の蒸発器１２の保有する冷媒量の減少が少なくなる。第一の吸収器１３で冷媒蒸気を吸収した臭化リチウム溶液は、バイパス通路１７を通って第二の吸収器１４の下部に流入して、低温熱交換器１０６へ流出する。以後の動作については、冷水の温度が設計値以内の場合と同様である。
【００３９】
また、熱負荷が急に低くなり、冷水の温度が急激に低くなったときも、同様に、制御部２０が吸収器間ポンプ１６を停止させ、第一の蒸発器１１、第二の蒸発器１２の保有する冷媒量の減少量を少なくさせる。
【００４０】
次に、各吸収器１３、１４に流入する冷却水の温度が低くなったときの動作を説明する。
【００４１】
冷却水の温度が低くなると、冷却水温度センサ１９により検知され、制御部２０に入力される。冷却水温度センサ１９の出力に基づき、吸収器間ポンプ１６を停止させ、第二の吸収器１４の散布ノズル１５への臭化リチウム溶液の移送を停止させる。これにより、第二の吸収器１４における臭化リチウム溶液と冷却水との熱交換がされなくなり、各吸収器１３、１４内の臭化リチウム溶液の温度が低下しなくなる。すると、臭化リチウム溶液が過剰に冷媒蒸気を吸収することがなくなり、第一の蒸発器１１、第二の蒸発器１２の保有する冷媒量の減少が少なくなる。
【００４２】
そして、第一の吸収器１３で冷媒蒸気を吸収した臭化リチウム溶液は、バイパス通路１７を通って第二の吸収器１４の下部に流入して、低温熱交換器１０６へ流出する。以後の動作については、冷却水の温度が設計値以内の場合と同様である。
【００４３】
また、冷却水の温度が急激に低くなったときも、同様に、制御部２０が吸収器間ポンプ１６を停止させ、第一の蒸発器１１、第二の蒸発器１２の保有する冷媒量の減少量を少なくさせる。
【００４４】
上記の構成によれば、制御部２０が、冷水温度検出センサ１８の検知信号または、冷却水検出センサ１９の検知信号に基づき、吸収器間ポンプ１６を停止させ、第一の吸収器１３、第二の吸収器１４における冷媒蒸気の吸収量を減少させることにより、第一の蒸発器１１、第二の蒸発器１２の保有する冷媒の量の減少を防止できる。このため、低熱負荷、低冷却水温での運転可能範囲が拡大でき、かつ急激な熱負荷の減少、冷却水温度の低下に追従することができる。
【００４５】
図２はこの発明の第二の実施形態を示す図である。全体の構成は図１に示すものと同様であり、同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
図２において、吸収冷凍機３０は、蒸発器３１を備え、蒸発器３１の左右に第一の吸収器１３と第二の吸収器１４とが設けられている。
【００４６】
まず、通常の熱負荷、つまり蒸発器３１に流入する冷水の温度が設計値以内で、冷却水温度も設計値内のときの動作について説明する。
【００４７】
上記の構成からなる吸収冷凍機３０においては、蒸発器３１で冷水の熱を奪い蒸発した冷媒蒸気は、第一の吸収器１３においては、散布ノズル１５から散布される濃臭化リチウム溶液に吸収溶解され、第二の吸収器１４においては、第一の吸収器１３から吸収器間ポンプ１６で移送されて、散布ノズル１５から散布される濃臭化リチウム溶液に吸収溶解される。以後の動作については、第一の実施形態と同様である。
【００４８】
次に、熱負荷が低くなったとき、つまり、蒸発器３１に流入する冷水の温度が低くなったときの動作を説明する。
【００４９】
熱負荷が低くなり、冷水の温度が低くなると、冷水温度センサ１８により検知され、制御部２０に入力される。制御部２０は、冷水温度センサ１８の出力に基づき、吸収器間ポンプ１６を停止させ、第二の吸収器１４の散布ノズル１５への臭化リチウム溶液の移送を停止させる。これにより、冷媒蒸気は第一の吸収器１３でしか吸収されず、蒸発器３１の保有する冷媒量の減少が少なくなる。
【００５０】
第一の吸収器１３で冷媒蒸気を吸収した臭化リチウム溶液は、バイパス通路１７を通って第二の吸収器１４の下部に流入して、低温熱交換器１０６へ流出する。以後の動作については、冷水の温度が設計値以内の場合と同様である。
【００５１】
また、熱負荷が急に低くなり、冷水の温度が急激に低くなったときも、同様に、制御部２０が吸収器間ポンプ１６を停止させ、蒸発器３１の保有する冷媒量の減少量を少なくさせる。
【００５２】
次に、吸収器１３、１４に流入する冷却水の温度が低くなったときの動作を説明する。
【００５３】
冷却水の温度が低くなると、冷却水温度センサ１９により検知され、制御部２０に入力される。冷却水温度センサ１９の出力に基づき、吸収器間ポンプ１６を停止させ、第二の吸収器１４の散布ノズル１５への臭化リチウム溶液の移送を停止させる。これにより、第二の吸収器１４における臭化リチウム溶液と冷却水との熱交換がされなくなり、各吸収器１３、１４内の臭化リチウム溶液の温度が低下しなくなる。すると、臭化リチウム溶液が過剰に冷媒蒸気を吸収することがなくなり、蒸発器３１の保有する冷媒量の減少が少なくなる。
【００５４】
そして、第一の吸収器１３で冷媒蒸気を吸収した臭化リチウム溶液は、バイパス通路１７を通って第二の吸収器１４の下部に流入して、低温熱交換器１０６へ流出する。以後の動作については、冷却水の温度が設計値以内の場合と同様である。
【００５５】
また、冷却水の温度が急激に低くなったときも、同様に、制御部２０が吸収器間ポンプ１６を停止させ、蒸発器３１の保有する冷媒量の減少量を少なくさせる。
【００５６】
上記の構成によれば、制御部２０が、冷水温度検出センサ１８の検知信号または、冷却水検出センサ１９の検知信号に基づき、吸収器間ポンプ１６を停止させ、第一の吸収器１３、第二の吸収器１４における冷媒蒸気の吸収量を減少させることにより、蒸発器３１の保有する冷媒の量の減少を防止できる。このため、低熱負荷、低冷却水温での運転可能範囲が拡大でき、かつ急激な熱負荷の減少、冷却水温度の低下に追従することができる。
【００５７】
図３はこの発明の第三の実施形態を示す図である。全体の構成は図１に示すものと同様であり、同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
図３において、吸収冷凍機４０は、第二の蒸発器１２から、第一の蒸発器１１の冷媒散布ノズル４１及び、第二の蒸発器１２の冷媒散布ノズル４１へ冷媒を移送する冷媒分配ライン４２が設けられ、第一の蒸発器１１に向かう冷媒分配ライン４２には、調節弁４３が備えられている。また、冷水温度センサ１８または、冷却水温度センサ１９の出力に基づき、調節弁４３を制御する制御部４４が設けられている。
【００５８】
まず、通常の熱負荷、つまり各蒸発器１１、１２に流入する冷水の温度が設計値以内で、冷却水温度も設計値内のときの動作について説明する。
【００５９】
上記の構成からなる吸収冷凍機４０においては、第一の蒸発器１１の冷媒散布ノズル４１及び、第二の蒸発器１２の冷媒散布ノズル４１で散布された冷媒が、冷水と熱交換して、蒸発した冷媒蒸気は、第一の吸収器１３においては、散布ノズル１５から散布される濃臭化リチウム溶液に吸収溶解され、第二の吸収器１４においては、第一の吸収器１３から吸収器間ポンプ１６で移送されて、散布ノズル１５から散布される濃臭化リチウム溶液に吸収溶解される。以後の動作については、第一の実施形態と同様である。
【００６０】
次に、熱負荷が低くなったとき、つまり、各蒸発器１１、１２に流入する冷水の温度が低くなったときの動作を説明する。
【００６１】
熱負荷が低くなり、冷水の温度が低くなると、冷水温度センサ１８により検知され、制御部４４に入力される。制御部４４は、冷水温度センサ１８の出力に基づき、調節弁４３を閉じて、第一の蒸発器１１の冷媒散布ノズル４１への冷媒の供給を停止させる。これにより、冷媒蒸気は第二の蒸発器１２でしか発生せず、第一の蒸発器１１と第二の蒸発器１２の保有する冷媒量の減少が少なくなる。
【００６２】
第一の吸収器１３の臭化リチウム溶液は、吸収器間ポンプ１６により、第二の吸収器１４の散布ノズル１５に送られ、第二の蒸発器１２で発生した冷媒蒸気を吸収し、低温熱交換器１０６へ流出する。以後の動作については、冷水の温度が設計値以内の場合と同様である。
【００６３】
また、熱負荷が急に低くなり、冷水の温度が急激に低くなったときも、同様に、制御部４４が調節弁４３を閉じて、第一の蒸発器１１と第二の蒸発器１２の保有する冷媒量の減少量を少なくさせる。
【００６４】
次に、各吸収器１３、１４に流入する冷却水の温度が低くなったときの動作を説明する。
【００６５】
冷却水の温度が低くなると、冷却水温度センサ１９により検知され、制御部４４に入力される。制御部４４は、冷却水温度センサ１９の出力に基づき、調節弁４３を閉じて、第一の蒸発器１１の冷媒散布ノズル４１への冷媒の供給を停止させる。これにより、第一の吸収器１３、第二の吸収器１４内の臭化リチウム溶液温度が下がって、冷媒吸収能力が上がっても、第二の蒸発器１２でしか冷媒蒸気は発生しないため、第一の吸収器１３、第二の吸収器１４での冷媒吸収量は増加せず、第一の蒸発器１１と第二の蒸発器１２の保有する冷媒量の減少は少なくなる。以後の動作については、冷却水の温度が設計値以内の場合と同様である。
【００６６】
また、冷却水の温度が急激に低くなったときも、同様に、制御部４４が調節弁４３を閉じて、第一の蒸発器１１と第二の蒸発器１２の保有する冷媒量の減少量を少なくさせる。
【００６７】
上記の構成によれば、制御部４４が、冷水温度検出センサ１８の検知信号または、冷却水検出センサ１９の検知信号に基づき、調節弁４３を閉じて、第一の吸収器１３、第二の吸収器１４における冷媒蒸気の吸収量を減少させることにより、第一の蒸発器１１と第二の蒸発器１２の保有する冷媒の量の減少を防止できる。このため、低熱負荷、低冷却水温での運転可能範囲が拡大でき、かつ急激な熱負荷の減少、冷却水温度の低下に追従することができる。
【００６８】
図４はこの発明の第四の実施形態を示す図である。全体の構成は図３に示すものと同様であり、同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
図４において、吸収冷凍機５０は、吸収器５１を備え、吸収器５１の左右に第一の蒸発器１１と第二の蒸発器１２とが設けられている。
【００６９】
まず、通常の熱負荷、つまり各蒸発器１１、１２に流入する冷水の温度が設計値以内で、冷却水温度も設計値内のときの動作について説明する。
【００７０】
上記の構成からなる吸収冷凍機５０においては、第一の蒸発器１１及び、第二の蒸発器１２で冷水の熱を奪い蒸発した冷媒蒸気は、吸収器５１の散布ノズル１５から散布される濃臭化リチウム溶液に吸収溶解される。冷媒を吸収した希臭化リチウム溶液は、吸収器５１から低温熱交換器１０６に流出する。以後の動作については、第一の実施形態と同様である。
【００７１】
次に、熱負荷が低くなったとき、つまり、各蒸発器１１、１２に流入する冷水の温度が低くなったときの動作を説明する。
【００７２】
熱負荷が低くなり、冷水の温度が低くなると、冷水温度センサ１８により検知され、制御部４４に入力される。制御部４４は、冷水温度センサ１８の出力に基づき、調節弁４３を閉じて、第一の蒸発器１１の冷媒散布ノズル４１への冷媒の供給を停止させる。これにより、冷媒蒸気は第二の蒸発器１２でしか発生せず、第一の蒸発器１１と第二の蒸発器１２の保有する冷媒量の減少が少なくなる。
【００７３】
吸収器５１の臭化リチウム溶液は、第二の蒸発器１２で発生した冷媒蒸気を吸収し、低温熱交換器１０６へ流出する。以後の動作については、冷水の温度が設計値以内の場合と同様である。
【００７４】
また、熱負荷が急に低くなり、冷水の温度が急激に低くなったときも、同様に、制御部４４が調節弁４３を閉じて、第一の蒸発器１１と第二の蒸発器１２の保有する冷媒量の減少量を少なくさせる。
【００７５】
次に、吸収器５１に流入する冷却水の温度が低くなったときの動作を説明する。
【００７６】
冷却水の温度が低くなると、冷却水温度センサ１９により検知され、制御部４４に入力される。制御部４４は、冷却水温度センサ１９の出力に基づき、調節弁４３を閉じて、第一の蒸発器１１の冷媒散布ノズル４１への冷媒の供給を停止させる。これにより、吸収器５１内の臭化リチウム溶液温度が下がって、冷媒吸収能力が上がっても、第二の蒸発器１２でしか冷媒蒸気は発生しないため、吸収器５１での冷媒吸収量は増加せず、第一の蒸発器１１と第二の蒸発器１２の保有する冷媒量の減少は少なくなる。以後の動作については、冷却水の温度が設計値以内の場合と同様である。
【００７７】
また、冷却水の温度が急激に低くなったときも、同様に、制御部４４が調節弁４３を閉じて、第一の蒸発器１１と第二の蒸発器１２の保有する冷媒量の減少量を少なくさせる。
【００７８】
上記の構成によれば、制御部４４が、冷水温度検出センサ１８の検知信号または、冷却水検出センサ１９の検知信号に基づき、調節弁４３を閉じて、吸収器５１における冷媒蒸気の吸収量を減少させることにより、第一の蒸発器１１と第二の蒸発器１２の保有する冷媒の量の減少を防止できる。このため、低熱負荷、低冷却水温での運転可能範囲が拡大でき、かつ急激な熱負荷の減少、冷却水温度の低下に追従することができる。
【００７９】
なお、上記の第一の実施形態と、第三の実施形態とにおいては、蒸発器を内側に配置し、吸収器を蒸発器の外側に配置したものに適応して説明したが、この蒸発器を内側に配置し、吸収器を蒸発器の外側に配置したものに限られることなく、吸収器を内側に配置し、蒸発器を吸収器の外側に配置したものに適応することができるものである。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１または請求項２に係る発明によれば、前記制御部が、前記冷水温度検出手段の検知信号または、前記冷却水検出手段の検知信号に基づき、前記吸収器間ポンプを停止させ、前記吸収器における前記冷媒蒸気の吸収量を減少させることにより、前記蒸発器の保有する前記冷媒の量の減少を防止できる。このため、低熱負荷、低冷却水温での運転可能範囲が拡大でき、かつ急激な熱負荷の減少、冷却水温度の低下に追従できるという効果を奏する。
【００８１】
請求項３または請求項４に係る発明によれば、前記制御部が、前記冷水温度検出手段の検知信号または、前記前記冷却水検出手段の検知信号に基づき、前記調節弁を閉じ、前記蒸発器での前記冷媒蒸気の発生量を減少させて、前記吸収器における前記冷媒蒸気の吸収量を減少させることにより、前記蒸発器の保有する前記冷媒の量の減少を防止できる。このため、低熱負荷、低冷却水温での運転可能範囲が拡大でき、かつ急激な熱負荷の減少、冷却水温度の低下に追従できるという効果を奏する。
【００８２】
請求項５または請求項６に係る発明によれば、前記冷水の温度または、前記冷却水の温度に基づき、前記吸収器間ポンプを停止させ、前記吸収器における前記冷媒蒸気の吸収量を減少させることにより、前記蒸発器の保有する前記冷媒の量の減少を防止できる。このため、低熱負荷、低冷却水温での運転可能範囲が拡大でき、かつ急激な熱負荷の減少、冷却水温度の低下に追従できるという効果を奏する。
【００８３】
請求項７または請求項８に係る発明によれば、前記冷水の温度または、前記冷却水の温度に基づき、前記調節弁を閉じ、前記蒸発器での前記冷媒蒸気の発生量を減少させて、前記吸収器における前記冷媒蒸気の吸収量を減少させることにより、前記蒸発器の保有する前記冷媒の量の減少を防止できる。このため、低熱負荷、低冷却水温での運転可能範囲が拡大でき、かつ急激な熱負荷の減少、冷却水温度の低下に追従できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による吸収冷凍機の一実施形態を示す模式図である。
【図２】本発明による吸収冷凍機の別の実施形態を示す模式図である。
【図３】本発明による吸収冷凍機のさらに別の実施形態を示す模式図である。
【図４】本発明による吸収冷凍機のさらに別の実施形態を示す模式図である。
【図５】従来の吸収冷凍機の実施形態の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
１０、３０、４０、５０　吸収冷凍機
１１　第一の蒸発器（蒸発器）
１２　第二の蒸発器（蒸発器）
１３　第一の吸収器（吸収器）
１４　第二の吸収器（吸収器）
１６　吸収器間ポンプ
１８　冷水温度センサ（冷水温度検出手段）
１９　冷却水温度センサ（冷却水温度検出手段）
２０、４４　制御部
３１　蒸発器
４２　冷媒分配ライン
４３　調節弁
５１　吸収器
１０３　高圧再生器（再生器）
１０４　低圧再生器（再生器）
１０５　凝縮器
【図１】
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【図２】
2004092993.tif 000004
【図３】
2004092993.tif 000005
【図４】
2004092993.tif 000006
【図５】
2004092993.tif 000007