(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発生器で生成するアンモニア稀水溶液を貯留する液溜部から前記アンモニア稀水溶液を吸収器に導く稀液管路に減圧機構を備え、前記吸収器と前記発生器との間を接続する濃液管路に、アンモニア濃水溶液を還流供給する濃液供給ポンプを備えるアンモニア吸収冷凍機であって、
前記液溜部の所定液位の高さ位置に接続したフロート式トラップを、前記稀液管路に設け、前記フロート式トラップの弁座をオリフィスとして機能するように構成して、そのオリフィスが前記減圧機構を構成するアンモニア吸収冷凍機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発生器で生成するアンモニア稀水溶液を貯留する液溜部から前記アンモニア稀水溶液を吸収器に導く稀液管路に減圧機構を備え、前記吸収器と前記発生器との間を接続する濃液管路に、アンモニア濃水溶液を還流供給する濃液供給ポンプを備えるアンモニア吸収冷凍機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記従来のアンモニア吸収冷凍機においては、例えば図５に示すように、発生器１の加熱部２で熱源蒸気Ｓにより加熱されて主としてアンモニアからなる蒸気を放出したアンモニア稀水溶液Ｓｗを前記蒸気と共に液溜部３及びその上部空間に供給するように構成してある。前記アンモニア稀水溶液Ｓｗを貯留する前記液溜部３の底部から前記アンモニア稀水溶液Ｓｗを吸収器８に導く稀液管路１５には減圧機構１６として絞り弁１６Ｃを備えている。また、前記吸収器８と前記液溜部３の上方に設けられた精留部４の回収段４ａとの間を接続する濃液管路１８には、アンモニア濃水溶液Ｓｓを還流供給する濃液供給ポンプ９を備えており、アンモニア濃水溶液Ｓｓを前記回収段４ａを経て前記発生器１に循環供給するように構成されている。一方、前記精留部４の上部に備える濃縮段４ｂで濃縮され、さらに上昇しながら精留されて分縮段４ｃから放出された冷媒蒸気であるアンモニア蒸気Ａｖを冷媒蒸気管路１０を経て冷却水管を備える凝縮器５に導き、この凝縮器５で冷却水Ｗ１により冷却されて凝縮した濃アンモニア液Ａｌは、アンモニア液流路１１から膨張弁６を介して減圧した後蒸発器７に導き、減圧した低温の濃アンモニア液ＡｌをブラインＢと熱交換させて前記ブラインＢを冷却し、その冷却過程で前記濃アンモニア液Ａｌが気化したアンモニア蒸気Ａｖを前記吸収器８に供給するように構成されている。前記吸収器８には、前記蒸発器７で蒸発したアンモニア蒸気Ａｖを前記吸収器８に導くアンモニア蒸気流路１４を接続してあり、また、前記稀液管路１５の終端部を器内に導入して、器内のアンモニア蒸気Ａｖ中に前記アンモニア稀水溶液Ｓｗを噴霧するように構成してある。前記アンモニア稀水溶液Ｓｗは、系内においては吸収液として機能する。前記吸収器８には冷却水Ｗ２を通流する冷却管が配置されており、前記アンモニア稀水溶液Ｓｗがアンモニア蒸気Ａｖを吸収してアンモニア濃水溶液Ｓｓを生成する際に発生する吸収熱を前記冷却水Ｗ２に吸収させて系外に放出している。
【０００３】
前記精留部４においては、前記発生器１で放出されるアンモニアを主体とする蒸気も供給され、前記回収段４ａ、前記濃縮段４ｂ及び前記分縮段４ｃを経て濃縮精留された後、前記分縮段４ｃから前記冷媒蒸気管路１０に放出される。この過程でアンモニア蒸気Ａｖを分離したアンモニア稀水溶液Ｓｗは、前記濃縮段４ｂから前記回収段４ａを経て流下し、前記回収段４ａに循環供給されるアンモニア濃水溶液Ｓｓと共に前記発生器１に戻される。前記濃液管路１８には溶液熱交換器１７が介装されており、その高温側流路には前記稀液管路１５を通流するアンモニア稀水溶液Ｓｗを通流させて熱回収を図っている。また、前記凝縮器５からの濃アンモニア液Ａｌを前記蒸発器７に導くアンモニア液流路１１には、前記アンモニア蒸気流路１４のアンモニア蒸気Ａｖにより前記濃アンモニア液Ａｌを過冷却する過冷却器１３を配置して、前記膨張弁６に至る前の濃アンモニア液Ａｌが前記アンモニア液流路１１内で部分蒸発するフラッシングを抑制し、前記膨張弁６で減圧される濃アンモニア液Ａｌの流量を安定化し、冷却効率の向上を図っている。この系においては、アンモニア水溶液及び濃アンモニアの流体循環は、前記濃液供給ポンプ９による低圧側の吸収器８から高圧側の発生器１へのアンモニア濃水溶液Ｓｓの還流供給の外は、各流路の両端部間の圧力差により行われる。この系における高圧側を構成する精留部４内の圧力、即ち発生器圧力は、通常約１．５ＭＰａである。
【０００４】
上述のアンモニア吸収冷凍機を制御する制御機構３０には、生成するブラインＢの温度を基に冷凍容量を制御する冷凍容量制御部３１と、液溜部３の液面を所定の液位に維持する発生器液面制御部３２と、冷媒即ちアンモニアの凝縮圧力を制御する凝縮圧力制御部３３と、冷媒即ちアンモニアの循環流量を制御する冷媒流量制御部３４と、冷媒蒸気管路１０に放出される冷媒濃度、即ちアンモニア蒸気Ａｖのアンモニア濃度を制御する冷媒濃度制御部３５と、発生器１でアンモニア蒸気を分離したアンモニア稀水溶液Ｓｗのアンモニア濃度を制御する発生器入熱量制御部３６とを備えている。
【０００５】
前記冷凍容量制御部３１は、前記ブラインＢの温度を所定温度に維持するように、系内の溶液の循環量を調節するもので、前記蒸発器７出口におけるブラインＢの温度を検出するブライン温度検出器７ａを備え、検出するブライン温度に応じて前記濃液管路１８に設けた濃液供給ポンプ９の回転数を、その揚程を所要範囲内に維持しながら変化し、同時にその下流側に備える流量調節弁１８ａの開度を調節し、前記濃液管路１８から前記回収段４ａへのアンモニア濃水溶液Ｓｓの還流供給量を調節するように構成されている。つまり、後述の冷媒流量制御部３４と連係し、前記蒸発器７における冷凍負荷を間接的に検出して、冷凍能力を調節するのである。
【０００６】
前記発生器液面制御部３２は、前記液溜部３におけるアンモニア稀水溶液Ｓｗの液面を所定レベルに維持するもので、前記液溜部３における液面を検出可能な液位検出機構３ａを備え、検出した液位に応じて前記稀液管路１５に備える絞り弁１６Ｃの開度を制御して、前記吸収器８へのアンモニア稀水溶液Ｓｗの供給量を調節するように構成されている。つまり、前記液溜部３からのアンモニア稀水溶液Ｓｗの前記吸収器８への供給と、前記吸収器８からの前記発生器１へのアンモニア濃水溶液Ｓｓの還流供給との均衡を維持し、系の安定化を図っているのである。また、従来のシステムにおいては、前記濃液供給ポンプ９としてタービンポンプを用いている関係上、ポンプ内でのキャビテーションを起こしやすく、これを防止するために、前記冷凍容量制御手段３１の制御動作と協調して前記吸収器８におけるアンモニア濃水溶液Ｓｓの液面を所定液位以上に維持することも図っている。前記絞り弁１６Ｃは、空気圧作動式のものを用い、液位検出機構３ａからの差圧信号を前記発生器液面制御部３２に入力し、前記絞り弁１６Ｃに対する開度設定信号を基に設定した制御量を、電空変換器を介して前記絞り弁１６Ｃに伝達して開度調節するように構成されている。
【０００７】
前記凝縮圧力制御部３３は、前記冷媒蒸気管路１０から前記凝縮器５に供給されるアンモニア蒸気Ａｖの凝縮圧力を調節して、系内に供給する冷媒、即ち前記吸収器８に供給するアンモニア蒸気Ａｖを生成する濃アンモニア液Ａｌの凝縮量を所定の量に維持するもので、前記凝縮器５内の圧力を検出して、その凝縮器５に供給する冷却水Ｗ１の水量を調節するものである。前記精留部４から供給されるアンモニア蒸気Ａｖの純度に対応して、適正な凝縮温度を維持するものである。ここで生成する濃アンモニア液Ａｌの温度により系の冷媒としてのアンモニアの純度が決まり、その低温側温度がほぼ定まる。前記冷却水Ｗ１の流量を調節する制水弁には、空気圧作動の流量調節弁を用いており、前記凝縮器５内で圧力を検出した検出信号を前記凝縮圧力制御部３３に入力し、前記圧力検出信号に基づいて設定される制水弁の開度調節量を、電空変換器を介して前記制水弁に伝達し、その開度を調節するように構成されている。
【０００８】
前記冷媒流量制御部３４は、前記アンモニア蒸気流路１４における前記過冷却器１３出口のアンモニア蒸気Ａｖの温度を所定温度に維持するもので、前記アンモニア蒸気流路１４の過冷却器１３出口にアンモニア気体温度計１４ａを配置してその検出温度に基づき、前記膨張弁６の開度を調節するようにしてある。つまり、前記蒸発器７における前記ブラインＢとの交換熱量を間接的に検出し、冷凍負荷に合わせて冷媒供給量を調節するのである。この膨張弁６も空気圧作動のものが用いられており、前記アンモニア気体温度計１４ａからの温度信号を前記冷媒流量制御部３４に入力し、前記膨張弁６の開度を設定し、その開度設定信号を、電空変換器を介して前記膨張弁６に伝達するように構成されている。
【０００９】
前記冷媒濃度制御部３５は、冷媒であるアンモニア蒸気Ａｖの濃度を目標濃度に維持するもので、前記凝縮器５出口の低圧のアンモニア液流路１１から分岐して、高圧の前記分縮段４ｃに濃アンモニア液Ａｌを一部還流するリフラックスポンプ１２ａを備える冷媒還流路１２と、前記分縮段４ｃ出口の前記冷媒蒸気管路１０におけるアンモニア蒸気Ａｖの温度を検出する蒸気温度計１０ａとを備えており、前記蒸気温度計１０ａで検出する温度に応じて前記リフラックスポンプ１２ａの出口に備える流量制御弁１２ｂの開度を調節するように構成してある。つまり、一旦凝縮させた濃アンモニア液Ａｌを前記精留部４の分縮段４ｃに一部還元することで、前記冷媒蒸気管路１０におけるアンモニア蒸気の濃度を極力高く維持するのである。前記流量制御弁１２ｂも空気圧作動式のものであり、前記蒸気温度計１０ａで検出した検出温度は前記冷媒濃度制御部３５に入力され、前記検出温度に基づき設定される前記流量制御弁１２ｂの開度信号も、一旦電空変換器で空気圧信号に変換された後、前記流量制御弁１２ｂに伝達される。
【００１０】
前記発生器入熱量制御部３６は、前記発生器１の加熱部２に備える加熱蒸気管１９への熱源蒸気の供給量を調節するもので、前記稀液管路１５に通流する前記液溜部３からのアンモニア稀水溶液Ｓｗの温度を検出する稀液温度計１５ａを前記稀液管路１５に配置して、検出した温度を所定温度範囲内に維持するように、前記加熱蒸気管１９に付設した蒸気調節弁１９ａの開度を調節するように構成してある。熱源蒸気の温度変動によっても前記発生器１からのアンモニア蒸気Ａｖの濃度を変化させないようにするのである。
【００１１】
以上のように構成して、前記制御機構３０は、前記冷凍容量制御部３１、前記発生器液面制御部３２、前記凝縮圧力制御部３３、前記冷媒流量制御部３４、前記冷媒濃度制御部３５、前記発生器入熱量制御部３６の間の調和を図り、各制御機構の協同により、アンモニア吸収冷凍機の冷凍能力と、ブライン温度を目標範囲に維持する。これは、アンモニア吸収冷凍機の運転が安定し、且つ、所定の性能が発揮されるためには、前記液溜部３と前記吸収器８における液面の変動をできるだけ小さくするための制御が必要である点に鑑みて構成されたものである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のアンモニア吸収冷凍機においては、高圧側と低圧側との間の圧力差が約１．５ＭＰａであり、前記アンモニア濃水溶液Ｓｓを前記発生器１に還流供給する濃液供給ポンプ９には、それ以上の揚程を確保する必要がある。しかも、その圧力差は、運転条件によって変化しやすく、タービンポンプ等の非容積型ポンプを採用した前記濃液供給ポンプ９では、回転数を変化させれば、その吐出量と揚程とが同時に変化するため、吐出圧力と吐出量とを同時に制御できないという問題を有していた。そのために、前記アンモニア濃水溶液Ｓｓの前記発生器１への還流供給量を調節するのに、前記濃液供給ポンプ９を必要な揚程を維持できる以上の回転数に維持しながら、下流側に設けた流量調節弁１８ａの弁開度を調整する必要があり、精密な制御を行うには複雑な制御を必要とし、装置のコストアップを招くという問題も有していた。つまり、前記濃液供給ポンプ９として、高圧タービンポンプで構成されたキャンドポンプを用いたり、液溜部３の液面検出機構３ａとしての差圧発信器や、その差圧信号を受信して開度調節する絞り弁１６Ｃ等が必要になり、これらが何れも高価なものであるために、殊に、小型のアンモニア吸収冷凍機であれば、そのコストアップ要因として大きな割合を占めるのである。
【００１３】
そこで、本発明に係るアンモニア吸収冷凍機は、安価な設備機器を用いながら、発生器と吸収器との間のアンモニア水溶液の循環ループが安定し、正確に作動させる手段を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
【００２４】
〔本発明の特徴構成〕
【００２５】
本発明に係るアンモニア吸収冷凍機の特徴構成は、請求項１に記載のごとく、発生器からのアンモニア稀水溶液を貯留する液溜部から前記アンモニア稀水溶液を吸収器に導く稀液管路に減圧機構を備え、前記吸収器と前記発生器との間を接続する濃液管路に、アンモニア濃水溶液を還流供給する濃液供給ポンプを備えるアンモニア吸収冷凍機において、前記液溜部の所定液位の高さ位置に接続したフロート式トラップを、前記稀液管路に設け、前記フロート式トラップの弁座をオリフィスとして機能するように構成して、そのオリフィスが前記減圧機構を構成する点にある。
【００２８】
〔特徴構成の作用及び効果〕
【００２９】
上記本発明に係るアンモニア吸収冷凍機の特徴構成によれば、簡単な機構で液溜部の液面が所定の液位より下に低下することを防止でき、複雑且つ高価な制御機構を用いることなく、発生器から吸収器を経て発生器に戻るアンモニア水溶液の循環ループを安定化させ、且つ正確に系を機能させることができるようになる。つまり、液溜部の所定高さ位置にフロート式トラップを接続し、これに稀液管路を接続してあることで、前記液溜部における液面が前記フロート式トラップの接続位置よりも低下すれば、前記フロート式トラップには前記液面上のアンモニア蒸気が流入するから、フロートが下降し、弁座に着座して、前記稀液管路を閉塞するようになる。従って、この構成だけで前記液溜部の液面が所定液位以下に低下することを防止でき、且つ、前記稀液管路への前記アンモニア蒸気の流入も防止できるのである。前記稀液管路が閉塞された状態で前記液溜部内の液面が上昇して、前記フロート式トラップの接続部よりも高くなれば、前記フロートの上方からアンモニア稀水溶液が補給されるから、前記フロートは再び浮上して前記アンモニア稀水溶液を前記稀液管路に再び供給することが可能になる。
【００３０】
そして、フロート式トラップの弁座を小口径にしてオリフィスとして機能させて減圧機構とすることで、前記フロート式トラップによる前記稀液管路の閉塞がない状態では、前記稀液管路における絞り開口が一定口径となり、前記稀液管路を通流するアンモニア稀水溶液の流量は、液溜部における発生器圧力と吸収器における器内圧力との間の差圧によりほぼ決定されるから、前記発生器圧力が安定しておれば、そのままで系の安定化を図る制御が可能になる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るアンモニア吸収冷凍機及びその制御方法に関する実施の形態の一例ついて図面を参照しながら説明する。尚、先に従来の技術の項で説明した内容と重複する点に関しては、図５に示した符号と同一若しくは対応する符号を要素に付して、詳細の説明の一部を省略する。
【００３５】
本発明に係るアンモニア吸収冷凍機は、基本的には、図５に示した系と同様に、アンモニア濃水溶液Ｓｓを加熱して冷媒であるアンモニア蒸気Ａｖを分離してアンモニア稀水溶液Ｓｗを生成する発生器１と、前記発生器１内で分離したアンモニア蒸気Ａｖを精留濃縮して、冷媒蒸気を生成する精留部４と、精留濃縮した冷媒蒸気であるアンモニア蒸気Ａｖを凝縮させて、濃アンモニア液Ａｌを生成する凝縮器５と、前記濃アンモニア液Ａｌをアンモニア蒸気Ａｖとして蒸発させると共に、その蒸発潜熱を奪ってブラインＢを冷却する蒸発器７と、その蒸発器で蒸発した冷媒蒸気であるアンモニア蒸気Ａｖを、吸収液である前記発生器１で生成したアンモニア稀水溶液Ｓｗに吸収させて、アンモニア濃水溶液Ｓｓを生成する吸収器８と、その吸収器８で生成したアンモニア濃水溶液Ｓｓを前記精留部４の回収段４ａを介して前記発生器１の加熱部２に還流供給する濃液供給ポンプ９とを備えている。
【００３６】
また、上記各機器の間夫々を接続する流路として、前記精留部４と前記凝縮器５とを流路接続して前記アンモニア蒸気Ａｖを導く冷媒蒸気管路１０と、前記凝縮器５と前記蒸発器７との間を開度調節可能な膨張弁６を介して流路接続し、前記濃アンモニア液Ａｌを導くアンモニア液流路１１と、前記蒸発器７と前記吸収器８とを流路接続して、前記蒸発器７で生成した冷媒蒸気であるアンモニア蒸気Ａｖを導くアンモニア蒸気流路１４と、前記発生器１で生成したアンモニア稀水溶液Ｓｗを貯留する液溜部３と前記吸収器８とを流路接続して、前記アンモニア稀水溶液Ｓｗを吸収液として前記吸収器８に供給する稀液管路１５と、前記濃液供給ポンプ９を流路に備えて前記吸収器８と前記回収段４ａとを流路接続し、前記アンモニア濃水溶液Ｓｓを前記発生器１に還流供給する濃液管路１８と、前記アンモニア液流路１１から分岐して前記精留部４の分縮段４ｃに接続し、前記分縮段４ｃに前記濃アンモニア液Ａｌを一部供給する冷媒還流路１２とを備えている。そして、前記アンモニア液流路１１と前記アンモニア蒸気流路１４とに過冷却器１３を介装し、前記稀液管路１５と前記濃液供給ポンプ９の下流側における前記濃液管路１８とに溶液熱交換器１７を介装してある。
【００３７】
本発明に係るアンモニア吸収冷凍機においては、例えば図１に示すように、前記液溜部３の所定液位の高さ位置にフロート式トラップ２０を接続し、そのフロート式トラップ２０を介在させて前記稀液管路１５を、前記液溜部３の所定液位の位置に接続する。そして、前記濃液供給ポンプ９及び前記リフラックスポンプ１２ａは、交流電動機で駆動される容積型ポンプで構成する。図示の例においては、前記発生器１では、前記精留部４と前記液溜部３とを上下に配置して一体に形成し、前記加熱部２を外側に配置して流路連結するように構成する。また、前記濃液供給ポンプ９及び前記リフラックスポンプ１２ａは何れも容積型ポンプであり、このシステムのために開発されたダイアフラムポンプで構成し、両ポンプ９，１２ａは共に、インバータを駆動電源に備える交流電動機で駆動し、回転数制御を可能に構成する。さらに、前記膨張弁６を感温式膨張弁で構成する。
【００３８】
前記フロート式トラップ２０は、図２に示すように、浮体で形成された球形の浮体弁球２１を、上側に蓋体２６を取り付けた本体ケーシング２２内の空間部Ｖに収容し、その本体ケーシング２２には、前記空間部Ｖの上方に連通する液流入部２４と、前記空間部Ｖの下方に設けた前記浮体弁球２１が接当自在な弁座２３と、前記弁座２３の外側の空間に連通する液流出部２５とを設けたものである。前記液流入部２４は、前記液溜部３の所定液位の位置に接続し、前記液流出部２５に前記稀液管路１５を接続する。そして、前記弁座２３の弁座開口１６Ｂを、前記液流入部２４及び前記稀液管路１５の流路断面積に比して十分に小さい流路断面積となるように小さな開口径とし、固定開度のオリフィス１６Ａとして機能するように減圧機構１６として構成する。また、前記蓋体２６には、貫通孔を備えるガス抜き部２７を形成し、このガス抜き部２７を前記液溜部３の上方空間に連通させて、前記空間部Ｖ内へのアンモニア稀水溶液Ｓｗの流入の円滑化を図る。
【００３９】
そして、前記制御機構３０においては、図１に示したように、冷凍容量制御部３１において、前記蒸発器７に付設したブライン温度検出器７ａで検出するブライン温度を入力し、そのブライン温度に基づき濃液供給ポンプ９を駆動するインバータの周波数を設定する。また、前記発生器液面制御部３２には、前記発生器１における前記液溜部３上方の空間に設けられ、アンモニア蒸気Ａｖの発生器圧力を検出する圧力検出器１ａの検出信号を入力し、前記発生器圧力の高低に応じて前記冷凍容量制御部３１で設定する周波数に対する制御補正量を設定する。前記凝縮器５における冷却水量の制御に関しては従来と同様にして制水弁を調節するが、検出した前記凝縮器５内の圧力を前記凝縮圧力制御部３３に入力して、前記制水弁を直接駆動する。また、前記冷媒流量制御部３４においては、前記膨張弁６に前記アンモニア蒸気流路１４の過冷却器出口温度をそのまま入力するように構成する。さらに、冷媒濃度制御部３５においては、前記冷媒蒸気管路１０で前記蒸気温度計１０ａにより検出した検出温度に基づき前記リフラックスポンプ１２ａを駆動するインバータの周波数を設定する。
【００４０】
上記のように構成したアンモニア吸収冷凍機は、前記制御機構３０において前記濃液供給ポンプ９及び前記リフラックスポンプ１２ａを回転数制御するが、両ポンプ９，１２ａが容積型ポンプであり、定量ポンプとして機能するから、系内における高圧側の圧力が変動しても支障なく、その回転数に応じた液量を吐出する。従って、制御における操作量の数も少なく、且つ、プロセス値も安定したものとすることができる。
【００４１】
また、前記稀液管路１５を前記液溜部３の所定水位の位置に接続し、前記稀液管路１５の入口に前記フロート式トラップ２０を備えさせたから、前記液溜部３内の液面が前記所定水位より低くなることがなく、前記発生器１における液面を安定させることができる。さらに、前記液溜部３における液面が前記所定液位を下回った場合に、前記フロート式トラップ２０の空間部における液面が下がり、前記浮体弁球２１が前記弁座２３に接当するようになれば、そこで閉弁するから、前記吸収器８への前記アンモニア稀水溶液の供給を停止することができる。これと同時に、前記圧力検出器１ａで検出した発生器圧力の昇降変化に応じて、前記冷凍容量制御部３１に対する濃液供給ポンプ９の回転数を増減補正するから、冷凍負荷の変化或いは熱源蒸気による入熱量の変化が生じても、前記液溜部３における液面を常に良好な位置に維持できる。
【００４２】
以上説明したように、本発明に係るアンモニア吸収冷凍機においては、従来のように発生器液面制御に対して影響を及ぼす絞り弁１６Ｃと流量調節弁１８ａとの開度と、濃液供給ポンプ９の回転数とを組み合わせた状態で系の調整を行うのではなく、アンモニア濃水溶液Ｓｓの還流供給量を、前記濃液供給ポンプ９の回転数のみによって調節するようにし、冷凍負荷に応じて設定される前記アンモニア濃水溶液Ｓｓの還流供給量を、前記液溜部３の液面の上下に応じて増減補正するようにしたから、制御のロジックが単純化され、その機構も簡素化されて、計装設備のコストも低減されておりながら、従来よりも制御応答が良好な冷凍システムを構築できた。
【００４３】
〔参考形態〕
上記実施の形態において示さなかった本発明に係るアンモニア吸収冷凍機及びその制御方法の参考形態について以下に説明する。
【００４４】
〈１〉  上記実施の形態に於いては、稀液管路１５を、液溜部３の所定液位の位置にフロート式トラップ２０を介在させて接続する例について説明したが、前記稀液管路１５を直接前記所定液位の位置で前記液溜部３に接続してもよい。この場合においては、前記液溜部３の液面にフロートを浮かべるボールタップ弁を前記稀液管路１５に配置してもよく、また、前記稀液管路１５における前記液溜部３に近い位置に管径膨大部を設けてその位置にフロートバルブを配置してもよい。要するに、前記稀液管路１５を前記液溜部３の所定液位の位置に接続した場合には、前記液溜部３の液面が前記所定液位よりも低くなった際に、前記液面上の蒸気が前記稀液管路１５内に吸引されることを防止できればよいのである。
【００４５】
〈２〉  上記実施の形態に於いては、フロート式トラップ２０の弁座２３にオリフィスとして機能する弁座開口１６Ｂを形成する例について説明したが、稀液管路１５の下流側に従来と同様の減圧機構１６を備えていてもよい。尚、前記減圧機構１６として、前記稀液管路１５の何れかの位置にオリフィスを介装してあることが好ましい。これは、オリフィスによるアンモニア稀水溶液Ｓｗに対する抵抗により、前記稀液管路１５を吸収器８に向けて通流するアンモニア稀水溶液Ｓｗの流量が、液溜部３又はその上方における発生器圧力にほぼ依存するようになるからである。このアンモニア稀水溶液Ｓｗの流量を制御することなく、アンモニア濃水溶液Ｓｓの発生器１への還流供給量を制御すれば、系の安定運転が容易に実現できるからである。
【００４６】
〈３〉  上記実施の形態に於いては、フロート式トラップ２０を稀液管路１５に設けると共に、発生器圧力を検出する圧力検出器１ａを設けて、検出した発生器圧力に基づき、冷凍容量制御部３１で設定する濃液供給ポンプ９の回転数を補正する例について説明したが、前記圧力検出器１ａを設けず、前記濃液供給ポンプ９の回転数を補正することなく前記冷凍容量制御部３１で設定するようにしてもよい。
【００４７】
〈４〉  上記実施の形態に於いては、液溜部３上方における発生器圧力を検出する圧力検出器１ａを設け、前記検出した発生器圧力に基づき前記濃液供給ポンプ９の濃液供給量を調節する例について説明したが、例えば図３に示すように、前記吸収器８における濃液液面を検出する液面検出機構８ａを設けて、前記検出した濃液液面に基づき前記濃液供給ポンプ９の濃液供給量を調節する制御機構３０を構成してもよい。
【００４８】
〈５〉  上記実施の形態に於いては、稀液管路１５を、液溜部３の所定液位の位置にフロート式トラップ２０を介在させて接続し、前記稀液管路１５にオリフィス１６Ａを備えさせる例について説明したが、例えば図４に示すように、前記稀液管路１５は、従来と同様に前記液溜部３の底部に接続し、前記液溜部３上方における発生器圧力を検出する圧力検出器１ａを設けて、前記検出した発生器圧力に基づき前記濃液供給ポンプ９の濃液供給量を調節するように制御機構３０を構成してもよい。この構成であれば、例えば前記制御機構３０の発生器液面制御部３２を、上記実施の形態において説明したと同様に、前記液溜部３上方における発生器圧力を検出して、前記検出結果に基づいて、冷凍容量制御部３１において設定するアンモニア濃水溶液の還流供給量を増減補正する補正量を、前記発生器圧力の目標圧力との偏差に比例するように設定すればよい。
【００４９】
〈６〉  上記〈５〉に於いては、液溜部３上方における発生器圧力を検出する圧力検出器１ａを設け、前記検出した発生器圧力に基づき冷凍容量制御部３１において設定するアンモニア濃水溶液の還流供給量を増減補正する補正量を設定する例について説明したが、前記圧力検出器１ａに代えて、図３に示したと同様に、吸収器８における濃液液面を検出する液面検出機構８ａを設けて、前記検出した濃液液面の高低に基づいて前記冷凍容量制御部３１において設定する前記濃液供給ポンプ９の回転数に対して補正するようにしてもよい。例えば、前記濃液液面の標準水位を設定しておき、検出した濃液液面の前記標準水位に対する偏差に比例する補正量を求めて、前記冷凍容量制御部３１に対して補正を加えるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るアンモニア吸収冷凍機につき構成の一例を示す説明図
【図２】  フロート式トラップの構成を説明する概念図
【図３】  制御系統の他の例を示す系統図
【図４】  本発明に係るアンモニア吸収冷凍機の参考形態を示す説明図
【図５】  従来のアンモニア吸収冷凍機の構成を示す説明図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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