(57)【要約】【課題】  二段吸収方式の吸収冷凍機において、溶液ポンプのキャビテーションを防止し、省エネルギー運転を行えるようにする。【解決手段】  低温吸収液ポンプ２２と溶液熱交換器２との間の低温吸収液管３０と、溶液熱交換器２と第１吸収器１Ａとの間の散布用吸収液管３１とを吸収液分岐管３２を介して接続し、かつ、第１吸収器下部の吸収液溜り部３３Ａと第２吸収器下部の吸収液溜り部３３Ｂとを液溜り連通管３４を介して接続し、起動時や負荷変化による加熱熱量制御時に、第１吸収器下部及び第２吸収器下部の吸収液溜り部の液量不足と左右の吸収液溜り部のアンバランスを解消するために、吸収液分岐管３２に自動の第１バイパス弁４１を設け、液溜り連通管３４に自動の第２バイパス弁４２を設ける。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１吸収器、第２吸収器、再生器、第１蒸発器、第２蒸発器、凝縮器、溶液熱交換器、低温吸収液ポンプ、冷媒ポンプ、吸収液散布ポンプなどの機器を少なくとも有し、これらの機器を配管接続して吸収液流路、冷媒流路及び冷媒蒸気流路を形成し、第１蒸発器と第１吸収器とを上下に有する第１ブロックと、第２蒸発器と第２吸収器とを上下に有する第２ブロックとを単一胴内に並列に２つの吸収器が左右に、かつ、２つの蒸発器が左右に配置されるように設け、冷却水を第２吸収器、第１吸収器、凝縮器の順に直列に送給し、冷水を第２蒸発器、第１蒸発器の順に直列に送給し、再生器から戻る吸収液を溶液熱交換器、第１吸収器、吸収液散布ポンプ、第２吸収器、低温吸収液ポンプ、溶液熱交換器、再生器の順に直列に送給し、第１蒸発器で蒸発した冷媒は第１吸収器の吸収液に吸収され、第２蒸発器で蒸発した冷媒は第２吸収器に吸収されるサイクルフローとした二段吸収方式の吸収冷凍機において、
低温吸収液ポンプと溶液熱交換器との間の低温吸収液管と、溶液熱交換器と第１吸収器との間の散布用吸収液管とを吸収液分岐管を介して接続し、かつ、第１吸収器下部の吸収液溜り部と第２吸収器下部の吸収液溜り部とを液溜り連通管を介して接続し、起動時や負荷変化による加熱熱量制御時に、第１吸収器下部及び第２吸収器下部の吸収液溜り部の液量不足と左右の吸収液溜り部のアンバランスを解消するために、前記吸収液分岐管に、起動、停止、自動運転を操作する運転盤に内蔵する制御回路からの信号で開閉する自動の第１バイパス弁を設けるか、又は／及び前記液溜り連通管に、起動、停止、自動運転を操作する運転盤に内蔵する制御回路からの信号で開閉する自動の第２バイパス弁を設けてなることを特徴とする二段吸収方式の吸収冷凍機。
【請求項２】
第１吸収器、第２吸収器、再生器、第１蒸発器、第２蒸発器、凝縮器、溶液熱交換器、低温吸収液ポンプ、冷媒ポンプ、吸収液散布ポンプなどの機器を少なくとも有し、これらの機器を配管接続して吸収液流路、冷媒流路及び冷媒蒸気流路を形成し、第１蒸発器と第１吸収器とを上下に有する第１ブロックと、第２蒸発器と第２吸収器とを上下に有する第２ブロックとを単一胴内に並列に２つの吸収器が左右に、かつ、２つの蒸発器が左右に配置されるように設け、冷却水を第２吸収器、第１吸収器、凝縮器の順に直列に送給し、冷水を第２蒸発器、第１蒸発器の順に直列に送給し、再生器から戻る吸収液を溶液熱交換器、第１吸収器、吸収液散布ポンプ、第２吸収器、低温吸収液ポンプ、溶液熱交換器、再生器の順に直列に送給し、第１蒸発器で蒸発した冷媒は第１吸収器の吸収液に吸収され、第２蒸発器で蒸発した冷媒は第２吸収器に吸収されるサイクルフローとした二段吸収方式の吸収冷凍機において、
第２蒸発器下部の冷媒溜り部と、第１蒸発器下部の冷媒溜り部から冷媒ポンプまでの散布用冷媒管とを冷媒抜出管を介して接続し、起動時や負荷変化による加熱熱量制御時に、第１蒸発器下部及び第２蒸発器下部の冷媒溜り部の液量不足と左右の冷媒溜り部のアンバランスを解消するために、前記冷媒抜出管に、起動、停止、自動運転を操作する運転盤に内蔵する制御回路からの信号で開閉する自動の第３バイパス弁を設けてなることを特徴とする二段吸収方式の吸収冷凍機。
【請求項３】
第１吸収器、第２吸収器、再生器、第１蒸発器、第２蒸発器、凝縮器、溶液熱交換器、低温吸収液ポンプ、冷媒ポンプ、吸収液散布ポンプなどの機器を少なくとも有し、これらの機器を配管接続して吸収液流路、冷媒流路及び冷媒蒸気流路を形成し、第１蒸発器と第１吸収器とを上下に有する第１ブロックと、第２蒸発器と第２吸収器とを上下に有する第２ブロックとを単一胴内に並列に２つの吸収器が左右に、かつ、２つの蒸発器が左右に配置されるように設け、冷却水を第２吸収器、第１吸収器、凝縮器の順に直列に送給し、冷水を第２蒸発器、第１蒸発器の順に直列に送給し、再生器から戻る吸収液を溶液熱交換器、第１吸収器、吸収液散布ポンプ、第２吸収器、低温吸収液ポンプ、溶液熱交換器、再生器の順に直列に送給し、第１蒸発器で蒸発した冷媒は第１吸収器の吸収液に吸収され、第２蒸発器で蒸発した冷媒は第２吸収器に吸収されるサイクルフローとした二段吸収方式の吸収冷凍機において、
第２吸収器に、吸収液溜り部の液面を検出するための液面検出器を設け、第１吸収器下部の吸収液溜り部と第２吸収器下部の吸収液溜り部とを液溜り連通管を介して接続し、この液溜り連通管に液面検出器の信号で開閉する第２バイパス弁を設けたことを特徴とする二段吸収方式の吸収冷凍機。
【請求項４】
第１吸収器、第２吸収器、再生器、第１蒸発器、第２蒸発器、凝縮器、溶液熱交換器、低温吸収液ポンプ、冷媒ポンプ、吸収液散布ポンプなどの機器を少なくとも有し、これらの機器を配管接続して吸収液流路、冷媒流路及び冷媒蒸気流路を形成し、第１蒸発器と第１吸収器とを上下に有する第１ブロックと、第２蒸発器と第２吸収器とを上下に有する第２ブロックとを単一胴内に並列に２つの吸収器が左右に、かつ、２つの蒸発器が左右に配置されるように設け、冷却水を第２吸収器、第１吸収器、凝縮器の順に直列に送給し、冷水を第２蒸発器、第１蒸発器の順に直列に送給し、再生器から戻る吸収液を溶液熱交換器、第１吸収器、吸収液散布ポンプ、第２吸収器、低温吸収液ポンプ、溶液熱交換器、再生器の順に直列に送給し、第１蒸発器で蒸発した冷媒は第１吸収器の吸収液に吸収され、第２蒸発器で蒸発した冷媒は第２吸収器に吸収されるサイクルフローとした二段吸収方式の吸収冷凍機において、
第２吸収器に、吸収液溜り部の液面を検出するための液面検出器を設け、低温吸収液ポンプと溶液熱交換器との間の低温吸収液管と、溶液熱交換器と第１吸収器との間の散布用吸収液管とを吸収液分岐管を介して接続し、かつ、第１吸収器下部の吸収液溜り部と第２吸収器下部の吸収液溜り部とを液溜り連通管を介して接続し、起動時や負荷変化による加熱熱量制御時に、第１吸収器下部及び第２吸収器下部の吸収液溜り部の液量不足と左右の吸収液溜り部のアンバランスを解消するために、前記吸収液分岐管に、起動、停止、自動運転を操作する運転盤に内蔵する制御回路からの信号で開閉する自動の第１バイパス弁を設けるか、又は／及び前記液溜り連通管に、起動、停止、自動運転を操作する運転盤に内蔵する制御回路からの信号で開閉する自動の第２バイパス弁を設けてなることを特徴とする二段吸収方式の吸収冷凍機。
【請求項５】
吸収液散布ポンプの回転数を、液面検出器で検出する液面高さにより定めた周波数で制御し、低温吸収液ポンプの回転数を外部負荷の変化により変化する冷水温度又は温水温度の変化の度合いである温度差、温度変化量、温度変化速度などの変化量により定めた周波数で制御するようにした請求項３又は４記載の二段吸収方式の吸収冷凍機。
【請求項６】
冷却水を第２吸収器、第１吸収器、凝縮器の順に直列に送給する代りに、冷却水を凝縮器、第２吸収器、第１吸収器の順に直列に送給するようにした請求項１〜５のいずれかに記載の二段吸収方式の吸収冷凍機。
【請求項７】
第２蒸発器下部の冷媒溜り部と、第１蒸発器下部の冷媒溜り部から冷媒ポンプまでの散布用冷媒管とを冷媒抜出管を介して接続し、起動時や負荷変化による加熱熱量制御時に、第１蒸発器下部及び第２蒸発器下部の冷媒溜り部の液量不足と左右の冷媒溜り部のアンバランスを解消するために、前記冷媒抜出管に、起動、停止、自動運転を操作する運転盤に内蔵する制御回路からの信号で開閉する自動の第３バイパス弁を設けてなる請求項１、３〜６のいずれかに記載の二段吸収方式の吸収冷凍機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二段吸収方式の吸収冷凍機、詳しくは、二段吸収方式の液溜り量を制御する吸収冷凍機に関するものである。ここで、吸収冷凍機には、吸収冷温水機をも含むものとする。
【背景技術】
【０００２】
吸収冷凍機は、運転効率を高めるために圧力差と沸騰温度の差を利用して吸収液（例えば、臭化リチウム水溶液）を加熱し、冷媒蒸気を発生させるよう工夫がなされている。吸収液は、吸収器→熱交換器→再生器…（複数の再生器）…→熱交換器→吸収器の順に循環し、冷媒は、蒸発器→吸収器→再生器…（複数の再生器）…→凝縮器の順に循環する。蒸発器で蒸発した冷媒は、吸収器で吸収液に吸収されて吸収液とともに循環し、再生器で分離され凝縮器で冷却されて液化し蒸発器へもどるサイクルが、吸収冷凍機の標準的なサイクルとして良く知られている。
【０００３】
また、二段吸収サイクルの吸収冷凍機は、２つの吸収器と２つの蒸発器を持ち、わずかな濃度差と飽和圧力差を利用して、吸収液の吸収能力を効率良く利用し、冷媒を吸収する能力を向上させ、熱を効率良く利用する省エネルギー運転に適した吸収冷凍機として知られている（例えば、特許文献１、２、３参照）。また、吸収器から凝縮器へ冷却水を流通せしめるようにした吸収冷凍機において、吸収器に流入する冷却水が下限設定温度以下に達すると冷却水を凝縮器から吸収器へバイパス路を流通させる切換機構を備えてなる吸収冷凍機が知られている（例えば、特許文献４参照）。
【特許文献１】特開２０００−２６６４２２号公報（第２頁、図１）
【特許文献２】特開昭５８−２１９３６９号公報（第１頁、第２図）
【特許文献３】特開昭５８−２１９３７１号公報（第１頁、第２図）
【特許文献４】特開昭５９−１２５３６４号公報（第１頁、図面）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、二段吸収サイクルの吸収冷凍機に関する発明は多くあり、公知のものとなっている。しかし、起動時、停止時、負荷変化時にも安定した運転が可能となる液面制御に関する発明は例を見ない。起動時、負荷変化時などいずれの場合においても安定した運転を継続させるために、吸収液又は冷媒を循環させる溶液ポンプは、運転に支障のないように溶液を安定して供給し、かつ、吸い込みヘッドが確保されていなければならない。  しかし、実際の運転条件においては、起動時、負荷変化時などにおいては、常に容器内の圧力が変動しているため、吐出側の圧力が変化している。そのために、吐出量も変動して計画値より多く流れてしまったりする場合が生じる。吸入側と吐出側の圧力差は、通常定格運転条件の時が最大で、起動時や負荷変化時は定格運転時よりも圧力差が小さくなる。そのために、起動時や負荷変化時は圧力差が小さい分だけ、吐出する溶液循環量が多く流れやすくなる。すなわち、吸入側の溶液が不足し、吸い込みヘッドが確保できなくなって、溶液ポンプがキャビテーションを起しやすい状況になる。
【０００５】
解決しようとする問題点は、従来からある吸収器が１つのサイクルや、吸収器が上下に配置されている二段吸収サイクルは構造的に循環する溶液が比較的早く循環し戻りやすく、機械の背を低くするために吸収器を左右に配置する二段吸収サイクルは、構造的に循環する溶液の戻りが遅くなったり、左右の液溜り量のアンバランスが起きやすいという点である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、機械高さを低く押さえつつ高効率を追求する二段吸収サイクルの構造配置として、吸収器を左右に２つ配置する構造を採用し、かつ、安定した運転が継続できるように、起動時、負荷変化時を含めて左右の吸収液のアンバランスや、溶液ポンプへの溶液の供給不足が起きないようにし、溶液ポンプの損傷防止や耐久性向上、さらには省エネルギーを図ることができるようにしたことを最も主要な特徴とする。
すなわち、本発明は、吸収器、再生器（又は低温再生器及び高温再生器、又は低温再生器、中温再生器及び高温再生器など）、蒸発器、凝縮器、溶液熱交換器などを有する吸収式冷凍機で、かつ、二段吸収サイクルを採用する吸収冷凍機において、運転中の２つの吸収器の吸収液溜り量、２つの蒸発器の冷媒液溜り量を制御して、運転中に液溜り量の不足から起きる空運転による溶液ポンプのキャビテーションを防止し、溶液ポンプの損傷防止と円滑な運転を行うことにより、設計通りの運転効率と、省エネルギー運転を確実なものとするものである。
【０００７】
具体的には、吸収液の液量バランス制御、冷媒液の液量バランス制御をバイパス管、バイパス制御弁などを採用した構成により行う。また一重効用、二重効用、三重効用など単数又は複数の再生器を有する吸収冷凍機に共通して利用が可能である。本発明は、２つの吸収器、２つの蒸発器がそれぞれ左右に並び、蒸発器、吸収器が上下に並ぶ構造に有効となる制御方式である。なお、蒸発器、吸収器が左右に並ぶ構造の二段吸収サイクルには適用しない。また、前述のように、吸収冷凍機は、吸収冷温水機を含む吸収冷凍機の総称である。
【０００８】
本発明の二段吸収方式の吸収冷凍機は、第１吸収器、第２吸収器、再生器、第１蒸発器、第２蒸発器、凝縮器、溶液熱交換器、低温吸収液ポンプ、冷媒ポンプ、吸収液散布ポンプなどの機器を少なくとも有し、これらの機器を配管接続して吸収液流路、冷媒流路及び冷媒蒸気流路を形成し、第１蒸発器と第１吸収器とを上下に有する第１ブロックと、第２蒸発器と第２吸収器とを上下に有する第２ブロックとを単一胴内に並列に２つの吸収器が左右に、かつ、２つの蒸発器が左右に配置されるように設け、冷却水を第２吸収器、第１吸収器、凝縮器の順に直列に送給し、冷水を第２蒸発器、第１蒸発器の順に直列に送給し、再生器から戻る吸収液を溶液熱交換器、第１吸収器、吸収液散布ポンプ、第２吸収器、低温吸収液ポンプ、溶液熱交換器、再生器の順に直列に送給し、第１蒸発器で蒸発した冷媒は第１吸収器の吸収液に吸収され、第２蒸発器で蒸発した冷媒は第２吸収器に吸収されるサイクルフローとした二段吸収方式の吸収冷凍機において、
低温吸収液ポンプと溶液熱交換器との間の低温吸収液管と、溶液熱交換器と第１吸収器との間の散布用吸収液管とを吸収液分岐管を介して接続し、かつ、第１吸収器下部の吸収液溜り部と第２吸収器下部の吸収液溜り部とを液溜り連通管を介して接続し、起動時や負荷変化による加熱熱量制御時に、第１吸収器下部及び第２吸収器下部の吸収液溜り部の液量不足と左右の吸収液溜り部のアンバランスを解消するために、前記吸収液分岐管に、起動、停止、自動運転を操作する運転盤に内蔵する制御回路からの信号で開閉する自動の第１バイパス弁を設けるか、又は／及び前記液溜り連通管に、起動、停止、自動運転を操作する運転盤に内蔵する制御回路からの信号で開閉する自動の第２バイパス弁を設けてなることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の吸収冷凍機は、第１吸収器、第２吸収器、再生器、第１蒸発器、第２蒸発器、凝縮器、溶液熱交換器、低温吸収液ポンプ、冷媒ポンプ、吸収液散布ポンプなどの機器を少なくとも有し、これらの機器を配管接続して吸収液流路、冷媒流路及び冷媒蒸気流路を形成し、第１蒸発器と第１吸収器とを上下に有する第１ブロックと、第２蒸発器と第２吸収器とを上下に有する第２ブロックとを単一胴内に並列に２つの吸収器が左右に、かつ、２つの蒸発器が左右に配置されるように設け、冷却水を第２吸収器、第１吸収器、凝縮器の順に直列に送給し、冷水を第２蒸発器、第１蒸発器の順に直列に送給し、再生器から戻る吸収液を溶液熱交換器、第１吸収器、吸収液散布ポンプ、第２吸収器、低温吸収液ポンプ、溶液熱交換器、再生器の順に直列に送給し、第１蒸発器で蒸発した冷媒は第１吸収器の吸収液に吸収され、第２蒸発器で蒸発した冷媒は第２吸収器に吸収されるサイクルフローとした二段吸収方式の吸収冷凍機において、
第２蒸発器下部の冷媒溜り部と、第１蒸発器下部の冷媒溜り部から冷媒ポンプまでの散布用冷媒管とを冷媒抜出管を介して接続し、起動時や負荷変化による加熱熱量制御時に、第１蒸発器下部及び第２蒸発器下部の冷媒溜り部の液量不足と左右の冷媒溜り部のアンバランスを解消するために、前記冷媒抜出管に、起動、停止、自動運転を操作する運転盤に内蔵する制御回路からの信号で開閉する自動の第３バイパス弁を設けて構成されている。  
【００１０】
また、本発明の吸収冷凍機は、第１吸収器、第２吸収器、再生器、第１蒸発器、第２蒸発器、凝縮器、溶液熱交換器、低温吸収液ポンプ、冷媒ポンプ、吸収液散布ポンプなどの機器を少なくとも有し、これらの機器を配管接続して吸収液流路、冷媒流路及び冷媒蒸気流路を形成し、第１蒸発器と第１吸収器とを上下に有する第１ブロックと、第２蒸発器と第２吸収器とを上下に有する第２ブロックとを単一胴内に並列に２つの吸収器が左右に、かつ、２つの蒸発器が左右に配置されるように設け、冷却水を第２吸収器、第１吸収器、凝縮器の順に直列に送給し、冷水を第２蒸発器、第１蒸発器の順に直列に送給し、再生器から戻る吸収液を溶液熱交換器、第１吸収器、吸収液散布ポンプ、第２吸収器、低温吸収液ポンプ、溶液熱交換器、再生器の順に直列に送給し、第１蒸発器で蒸発した冷媒は第１吸収器の吸収液に吸収され、第２蒸発器で蒸発した冷媒は第２吸収器に吸収されるサイクルフローとした二段吸収方式の吸収冷凍機において、
第２吸収器に、吸収液溜り部の液面を検出するための液面検出器を設け、第１吸収器下部の吸収液溜り部と第２吸収器下部の吸収液溜り部とを液溜り連通管を介して接続し、この液溜り連通管に液面検出器の信号で開閉する第２バイパス弁を設けて構成されている。  
【００１１】
また、本発明の吸収冷凍機は、第１吸収器、第２吸収器、再生器、第１蒸発器、第２蒸発器、凝縮器、溶液熱交換器、低温吸収液ポンプ、冷媒ポンプ、吸収液散布ポンプなどの機器を少なくとも有し、これらの機器を配管接続して吸収液流路、冷媒流路及び冷媒蒸気流路を形成し、第１蒸発器と第１吸収器とを上下に有する第１ブロックと、第２蒸発器と第２吸収器とを上下に有する第２ブロックとを単一胴内に並列に２つの吸収器が左右に、かつ、２つの蒸発器が左右に配置されるように設け、冷却水を第２吸収器、第１吸収器、凝縮器の順に直列に送給し、冷水を第２蒸発器、第１蒸発器の順に直列に送給し、再生器から戻る吸収液を溶液熱交換器、第１吸収器、吸収液散布ポンプ、第２吸収器、低温吸収液ポンプ、溶液熱交換器、再生器の順に直列に送給し、第１蒸発器で蒸発した冷媒は第１吸収器の吸収液に吸収され、第２蒸発器で蒸発した冷媒は第２吸収器に吸収されるサイクルフローとした二段吸収方式の吸収冷凍機において、
第２吸収器に、吸収液溜り部の液面を検出するための液面検出器を設け、低温吸収液ポンプと溶液熱交換器との間の低温吸収液管と、溶液熱交換器と第１吸収器との間の散布用吸収液管とを吸収液分岐管を介して接続し、かつ、第１吸収器下部の吸収液溜り部と第２吸収器下部の吸収液溜り部とを液溜り連通管を介して接続し、起動時や負荷変化による加熱熱量制御時に、第１吸収器下部及び第２吸収器下部の吸収液溜り部の液量不足と左右の吸収液溜り部のアンバランスを解消するために、前記吸収液分岐管に、起動、停止、自動運転を操作する運転盤に内蔵する制御回路からの信号で開閉する自動の第１バイパス弁を設けるか、又は／及び前記液溜り連通管に、起動、停止、自動運転を操作する運転盤に内蔵する制御回路からの信号で開閉する自動の第２バイパス弁を設けて構成されている。
【００１２】
上記の液面検出器を備えた吸収冷凍機において、吸収液散布ポンプの回転数を、液面検出器で検出する液面高さにより定めた周波数で制御し、低温吸収液ポンプの回転数を外部負荷の変化により変化する冷水温度又は温水温度の変化の度合いである温度差、温度変化量、温度変化速度などの変化量により定めた周波数で制御するように構成されている。
【００１３】
また、これらの吸収冷凍機において、冷却水を第２吸収器、第１吸収器、凝縮器の順に直列に送給する代りに、冷却水を凝縮器、第２吸収器、第１吸収器の順に直列に送給するように構成する場合もある。
【００１４】
また、これらの吸収冷凍機において、第２蒸発器下部の冷媒溜り部と、第１蒸発器下部の冷媒溜り部から冷媒ポンプまでの散布用冷媒管とを冷媒抜出管を介して接続し、起動時や負荷変化による加熱熱量制御時に、第１蒸発器下部及び第２蒸発器下部の冷媒溜り部の液量不足と左右の冷媒溜り部のアンバランスを解消するために、前記冷媒抜出管に起動、停止、自動運転を操作する運転盤に内蔵する制御回路からの信号で開閉する自動の第３バイパス弁を設けた構成とすることが好ましい。
【００１５】
上記のように、本発明は、通常の吸収サイクルにおいて、より大きな省エネルギー効果を得る目的で、吸収器及び蒸発器をそれぞれ左右に２つ配置する二段吸収サイクルを採用し、かつ、背を低くおさえて輸送や移動をしやすくすることを目的とした構造配置を採用している。このような構成にすることにより、二段吸収方式の吸収冷凍機の起動特性、負荷変化特性を改善する制御方式とすることができる。
【００１６】
また、本発明の吸収冷凍機には、第１吸収器から第２吸収器に吸収液を送る吸収液散布ポンプと第２吸収器から再生器（単数又は複数）へ吸収液を送る低温吸収液ポンプ及び蒸発器冷媒溜り部の冷媒を第１蒸発器及び第２蒸発器へ同時に送る冷媒ポンプを装備している。また同時に、吸収液の溜り量を制御する第１バイパス弁、第２バイパス弁と冷媒の溜り量を制御する第３バイパス弁を装備している。
また、吸収液散布ポンプ及び低温吸収液ポンプは、ポンプの電源周波数を変え、回転数を変えることにより吸収液循環量を制御することが可能な、周波数制御対応のポンプとする。各ポンプの運転とバイパス弁の開閉動作は、表１に示すような組み合わせを基本動作とする。
【００１７】
【表１】
2005241177.tif 000003
【００１８】
なお、表１における散布ポンプの周波数制御とは、吸収液の液面変化に応じて、予め定めた電源周波数によりポンプの回転数を変え液循環量を変えることを言う。また、低温ポンプの負荷制御とは、外部負荷の変化を冷水温度（又は温水温度）の変化で検知して、温度差、温度変化量、温度変化速度などの変化の度合いにより、予め定めた電源周波数によりポンプの回転数を変え液循環量を変えることを言う。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は上記のように構成されているので、つぎのような効果を奏する。
（１）  ２つの吸収器の吸収液溜り量又は／及び２つの蒸発器の冷媒液溜り量を制御して、運転中に液溜り量の不足から起きる空運転による溶液ポンプのキャビテーションを防止し、溶液ポンプの損傷防止と円滑な運転を行うことにより、設計通りの運転効率と、省エネルギー運転を確実なものとすることができる。
（２）  吸収器及び蒸発器をそれぞれ左右に２つ配置する二段吸収サイクルを採用し、かつ、背（高さ）を低くおさえて輸送や移動をしやすくすることができ、二段吸収方式の吸収冷凍機の起動特性、負荷変化特性を改善する制御方式を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
二段吸収方式の吸収冷凍機における溶液ポンプのキャビテーションを防止し、効率運転、省エネルギー運転を行なうという目的を、吸収液の液量バランス制御、冷媒液の液量バランス制御をバイパス管、バイパス制御弁などを用いて行うように構成することにより実現した。
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は下記の実施の形態に何ら限定されるものではなく、適宜変更して実施できるものである。図１は本発明の実施の第１形態による二段吸収方式の吸収冷凍機で、一例として、一重効用（単効用）の吸収冷凍機を示している。図１に示す吸収冷凍機は、吸収器液面検出による制御はなく、起動時、停止時、低負荷時のバイパス制御を行う場合を示している。
本実施形態の吸収冷凍機は、第１吸収器１Ａ、第２吸収器１Ｂ、再生器３、第１蒸発器４Ａ、第２蒸発器４Ｂ、凝縮器５、溶液熱交換器（低温熱交換器）２、低温吸収液ポンプ２２、冷媒ポンプ２３、吸収液散布ポンプ２１などの機器を有し、これらの機器を配管接続して吸収液流路、冷媒流路及び冷媒蒸気流路を形成するように構成されている。
【００２２】
さらに、第１蒸発器４Ａと第１吸収器１Ａとを上下に有する第１ブロックＡと、第２蒸発器４Ｂと第２吸収器１Ｂとを上下に有する第２ブロックＢとを単一胴１０内に並列に２つの吸収器が左右に、かつ、２つの蒸発器が左右に配置されるように設け、冷却水を第２吸収器１Ｂ、第１吸収器１Ａ、凝縮器５の順に直列に送給し、冷水を第２蒸発器４Ｂ、第１蒸発器４Ａの順に直列に送給し、再生器３から戻る吸収液を溶液熱交換器２、第１吸収器１Ａ、吸収液散布ポンプ２１、第２吸収器１Ｂ、低温吸収液ポンプ２２、溶液熱交換器２、再生器３の順に直列に送給し、第１蒸発器４Ａで蒸発した冷媒は第１吸収器１Ａの吸収液に吸収され、第２蒸発器４Ｂで蒸発した冷媒は第２吸収器１Ｂに吸収されるサイクルフローが構成されている。
【００２３】
このように、吸収液を吸収器から順に、溶液熱交換器２、再生器３、溶液熱交換器２を経て吸収器に戻るように循環させる吸収冷凍機において、単一胴１０内に蒸発器と吸収器との組合せを２組配設している  すなわち、図１に示すように、第１蒸発器４Ａと第１吸収器１Ａとを上下に有する第１ブロックＡと、第２蒸発器４Ｂと第２吸収器１Ｂとを有する第２ブロックＢとを、単一胴１０内に仕切り壁１１、１２を隔てて並列させて配設してなるものである。また、第１蒸発器４Ａと第１吸収器１Ａとの間には第１冷媒溜り部６Ａが配設され、第２蒸発器４Ｂと第２吸収器１Ｂとの間には第２冷媒溜り部６Ｂが配設されている。図１の例では、単一の冷媒溜り部６を前記仕切り壁１１により分割することにより、第１冷媒溜り部６Ａと第２冷媒溜り部６Ｂとが形成されている。また、この仕切り壁１１の下端と冷媒溜り部６底面との間は適宜切欠き（連通孔）１３が設けられていて、第１冷媒溜り部６Ａと第２冷媒溜り部６Ｂとは連通するようになっている。
第１冷媒溜り部６Ａと第２冷媒溜り部６Ｂは、通常の運転中においては、それぞれの冷媒溜り部には冷媒液が溜まっており、第１冷媒溜り部６Ａと第２冷媒溜り部６Ｂの間の切欠き１３は液溜りの低部で冷媒液によりシールされている。その為、運転中に第１ブロックＡと第２ブロックＢの間の圧力差は維持され、運転条件、負荷変化等があっても所定の圧力差での連続運転が維持できる。このように、多少液面の変動があっても、切欠き１３は液溜りの下にあるように構成されている。
【００２４】
つぎに、このような構成とされている吸収冷凍機における吸収液等の循環について説明する。第１吸収器１Ａにおいて散布された吸収液は、冷却水により冷却されながら第１蒸発器４Ａで蒸発した冷媒蒸気を吸収し、その分、濃度が薄められて第１ブロックＡの底部に溜る。この底部に溜った吸収液（第１稀吸収液）は、底部から吸収液散布ポンプ２１により抜き出されて第２吸収器１Ｂに送給されて散布される。第２吸収器１Ｂにおいて散布された吸収液は、冷却水により冷却されながら第２蒸発器４Ｂで蒸発した冷媒蒸気を吸収し、その分、濃度が薄められて第２ブロックＢの底部に溜る。この第２ブロックＢの底部に溜った吸収液（第２稀吸収液）は、底部から低温吸収液ポンプ２２により抜き出されて再生器３に送給されるが、その途中で熱交換器２において再生器３からの濃吸収液により加熱され、その加熱された状態で再生器３に導入される。
【００２５】
再生器３に導入された吸収液は、再生器３において加熱源（加熱蒸気や燃焼ガス）により加熱され、吸収している冷媒を冷媒蒸気として放出し、その分、濃度が高められた吸収液（濃吸収液）となって再生器３に溜る。すなわち、吸収液は再生器３において再生されて再生器３に溜る。この溜った濃吸収液は底部から抜き出されることにより、あるいはオーバーフロー等の流動により、第１吸収器１Ａに戻されて散布されるが、その途中において前述したように熱交換器２において第２稀吸収液を加熱する。
再生器３において第２稀吸収液から放出された冷媒蒸気は、再生器３に併設されている凝縮器５に送給され、冷却水により冷却され液体となって凝縮器５に溜る。つまり、冷媒となって凝縮器５に溜る。この溜った冷媒は圧力差及びヘッド差により第１冷媒溜り部６Ａもしくは第２冷媒溜り部６Ｂに送給され、又は第１冷媒溜り部６Ａ及び第２冷媒溜り部６Ｂに同時に送給される。この第１冷媒溜り部６Ａ及び第２冷媒溜り部６Ｂに溜った冷媒は、連通孔１３を通して第１冷媒溜り部６Ａと第２冷媒溜り部６Ｂとの間を行き交う。
【００２６】
このようにして、第１冷媒溜り部６Ａ及び第２冷媒溜り部６Ｂに溜った冷媒は、冷媒ポンプ２３により第１蒸発器４Ａ及び第２蒸発器４Ｂに送給されて散布される。
第１蒸発器４Ａ及び第２蒸発器４Ｂに散布された冷媒は、蒸発してそれぞれ第１吸収器１Ａ及び第２吸収器１Ｂに飛散して吸収液により吸収される。冷媒はこの蒸発の際に冷水から気化熱を奪うことにより冷水を冷却する。なお、蒸発しなかった冷媒はそれぞれ第１冷媒溜り部６Ａ及び第２冷媒溜り部６Ｂに落下して再び散布される。
本実施形態では、冷水は第２蒸発器４Ｂから第１蒸発器４Ａへ直列（シリーズ）に送給されるようにされており、また、吸収器に対する冷却水は、第２吸収器１Ｂから第１吸収器１Ａ直列（シリーズ）に送給されるようにされている。
本実施形態はこのような構成をとることにより、吸収液内の圧力、蒸発器内の圧力をブロックごとに段階的に変えることが可能になり、吸収液を広い濃度範囲で利用できるようになるので、稀薄な濃度領域まで利用できる範囲が広がり、吸収液循環量の低減、低温熱源の有効利用という効果が得られる。
【００２７】
上記のように構成された二段吸収方式の吸収冷凍機において、低温吸収液ポンプ２２と溶液熱交換器２との間の低温吸収液管３０と、溶液熱交換器２と第１吸収器１Ａとの間の散布用吸収液管３１とを吸収液分岐管（吸収液バイパス管）３２を介して接続し、かつ、第１吸収器下部の吸収液溜り部３３Ａと第２吸収器下部の吸収液溜り部３３Ｂとを液溜り連通管（液溜りバイパス管）３４を介して接続し、起動時や負荷変化による加熱熱量制御時に、第１吸収器下部及び第２吸収器下部の吸収液溜り部の液量不足と左右の吸収液溜り部のアンバランスを解消するために、前記吸収液分岐管３２に、起動、停止、自動運転を操作する運転盤（図示略）に内蔵する制御回路からの信号で開閉する自動の第１バイパス弁４１を設けるか、又は／及び前記液溜り連通管３４に、起動、停止、自動運転を操作する運転盤に内蔵する制御回路からの信号で開閉する自動の第２バイパス弁４２を設けている。この場合、第１バイパス弁４１と第２バイパス弁４２の両方を設けることが好ましい。
【００２８】
また、第２蒸発器下部の冷媒溜り部６Ｂと、第１蒸発器下部の冷媒溜り部６Ａから冷媒ポンプ２３までの散布用冷媒管３５とを冷媒抜出管（冷媒バイパス管）３６を介して接続し、起動時や負荷変化による加熱熱量制御時に、第１蒸発器下部及び第２蒸発器下部の冷媒溜り部の液量不足と左右の冷媒溜り部のアンバランスを解消するために、前記冷媒抜出管３６に、起動、停止、自動運転を操作する運転盤に内蔵する制御回路からの信号で開閉する自動の第３バイパス弁４３を設けている。この場合、第１バイパス弁４１、第２バイパス弁４２、第３バイパス弁４３のすべてを設けることが好ましい。
【００２９】
図２は本発明の実施の第２形態による二段吸収方式の吸収冷凍機を示している。図２に示す吸収冷凍機は、吸収器の液面検出器による吸収液散布ポンプの周波数制御を図１に示す構成に加えた場合を示している。本実施形態は、第２吸収器１Ｂに、吸収液溜り部３３Ｂの液面を検出するための液面検出器４４を接続して設け、第１吸収器下部の吸収液溜り部３３Ａと第２吸収器下部の吸収液溜り部３３Ｂとを液溜り連通管３４を介して接続し、この液溜り連通管３４に液面検出器４４の信号で開閉する第２バイパス弁５２を設けたものである。４５は検出器連通管である。
【００３０】
そして、吸収液散布ポンプ２１の回転数を、液面検出器４４で検出する液面高さにより定めた周波数で制御し、低温吸収液ポンプ２２の回転数を外部負荷の変化により変化する冷水温度又は温水温度の変化の度合いである温度差、温度変化量、温度変化速度などの変化量により定めた周波数で制御する。他の構成及び作用は実施の第１形態（図１）の場合と同様である。
【００３１】
図３は本発明の実施の第３形態による二段吸収方式の吸収冷凍機を示している。前述の実施の第１形態では、冷却水を第２吸収器、第１吸収器、凝縮器の順に直列に送給するように構成しているが、本実施形態は、冷却水を凝縮器５、第２吸収器１Ｂ、第１吸収器１Ａの順に直列に送給するように構成したものである。このようにすることにより、凝縮器５へ温度の低い冷却水を先に流し凝縮器内の飽和圧力を低くして、再生器３で加熱され沸騰する吸収液の沸騰をより活発にさせる効果がある。他の構成及び作用は実施の第１形態（図１）の場合と同様である。                                                      
【００３２】
図４は本発明の実施の第４形態による二段吸収方式の吸収冷凍機を示している。前述の実施の第２形態では、冷却水を第２吸収器、第１吸収器、凝縮器の順に直列に送給するように構成しているが、本実施形態は、冷却水を凝縮器５、第２吸収器１Ｂ、第１吸収器１Ａの順に直列に送給するように構成したものである。このようにすることにより、凝縮器５へ温度の低い冷却水を先に流し凝縮器内の飽和圧力を低くして、再生器３で加熱され沸騰する吸収液の沸騰をより活発にさせる効果がある。他の構成及び作用は実施の第２形態（図２）の場合と同様である。                                                      
【００３３】
図１〜図４においては、一例として一重効用（単効用）の吸収冷凍機の場合について説明しているが、二重効用、三重効用などの吸収冷凍機にも、勿論適用することができる。また、吸収冷凍機の代りに吸収冷温水機とすることもできる。また、第１吸収器と第２吸収器とを逆に配置し、第１蒸発器と第２蒸発器とを逆に配置しても差し支えない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の第１形態による二段吸収方式の吸収冷凍機の概略構成図である。
【図２】本発明の実施の第２形態による二段吸収方式の吸収冷凍機の概略構成図である。
【図３】本発明の実施の第３形態による二段吸収方式の吸収冷凍機の概略構成図である。
【図４】本発明の実施の第４形態による二段吸収方式の吸収冷凍機の概略構成図である。
【符号の説明】
【００３５】
Ａ  第１ブロック
Ｂ  第２ブロック
１Ａ  第１吸収器
１Ｂ  第２吸収器
２  溶液熱交換器（低温熱交換器）
３  再生器
４Ａ  第１蒸発器
４Ｂ  第２蒸発器
５  凝縮器
６  冷媒溜り部
６Ａ  第１冷媒溜り部
６Ｂ  第２冷媒溜り部
１０  単一胴
１１、１２  仕切り壁
１３  切欠き（連通孔）
２１  吸収液散布ポンプ
２２  低温吸収液ポンプ
２３  冷媒ポンプ
３０  低温吸収液管
３１  散布用吸収液管
３２  吸収液分岐管（吸収液バイパス管）
３３Ａ、３３Ｂ  吸収液溜り部
３４  液溜り連通管（液溜りバイパス管）
３５  散布用冷媒管
３６  冷媒抜出管（冷媒バイパス管）
４１  第１バイパス弁
４２、５２  第２バイパス弁
４３  第３バイパス弁
４４  液面検出器
４５  検出器連通管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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