(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器などを連結して冷凍サイクルを構成する吸収冷凍機において、蒸発器から熱負荷に供給されている冷温水の温度を検出する第１の温度検出手段と、熱負荷から蒸発器に戻されている冷温水の温度を検出する第２の温度検出手段と、第１の温度検出手段が検出した温度に基づいて再生器における加熱量を制御すると共に、第１の温度検出手段が異常を呈したときに再生器における加熱量制御を第２の温度検出手段が検出した温度に基づく制御に切り替える制御器と、を備えたことを特徴とする吸収冷凍機。
【請求項２】
制御器による再生器における加熱量制御が、第１の温度検出手段が検出した温度に基づいて行われるときには、第１の温度検出手段が検出した温度に基づくＰＩＤ制御を行い、第２の温度検出手段が検出した温度に基づいて行われるときには、第２の温度検出手段が検出した温度に基づく比例制御を行うことを特徴とする請求項1記載の吸収冷凍機。
【請求項３】
第２の温度検出手段が検出した温度に基づいて再生器における加熱量を制御器が比例制御するときには、第１の温度検出手段に異常のあることを制御器が出力することを特徴とする請求項１または２記載の吸収冷凍機。
【請求項４】
第２の温度検出手段が検出した温度に基づいて再生器における加熱量を制御器が比例制御するときには、比例制御開始から所定時間が経過するのを待って制御器が運転停止信号を出力することを特徴とする請求項１〜３何れかに記載の吸収冷凍機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器などを連結して冷凍サイクルを構成する吸収冷凍機に係わるものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の装置は、蒸発器で冷却または加熱して熱負荷に供給する冷温水の温度を検出し、その温度が所定の温度になるように再生器における熱量を制御している。そして、前記冷温水の温度を検出している温度センサが故障すると、再生器で吸収液を加熱して冷媒を蒸発分離する際の所要熱量の判断ができなくなるので、運転を直ちに停止するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、熱源に天然ガスなどを使用し、冷熱発生に電力を殆ど使用しない吸収冷凍機は低コストで冷房が可能なため、ビルなどの通常の空調だけでなく、２４時間運転が要求される工場の冷却工程に組み込まれることもある。
【０００４】
このような用途に組み込まれた吸収冷凍機が、前記温度センサの故障により運転を停止すると、製造工程全体に影響が及び、操業停止に追い込まれることもあるので、前記温度センサが故障しても直ぐには運転を停止しなくても良いようにする必要があり、その解決が課題となっていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記従来技術の課題を解決するための具体的手段として、再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器などを連結して冷凍サイクルを構成する吸収冷凍機において、蒸発器から熱負荷に供給されている冷温水の温度を検出する第１の温度検出手段と、熱負荷から蒸発器に戻されている冷温水の温度を検出する第２の温度検出手段と、第１の温度検出手段が検出した温度に基づいて再生器における加熱量を制御すると共に、第１の温度検出手段が異常を呈したときに再生器における加熱量制御を第２の温度検出手段が検出した温度に基づく制御に切り替える制御器と、を備えるようにした第１の吸収冷凍機と、
【０００６】
前記第１の吸収冷凍機において、制御器による再生器における加熱量制御が、第１の温度検出手段が検出した温度に基づいて行われるときには、第１の温度検出手段が検出した温度に基づくＰＩＤ制御を行い、第２の温度検出手段が検出した温度に基づいて行われるときには、第２の温度検出手段が検出した温度に基づく比例制御を行うようにした第２の吸収冷凍機と、
【０００７】
前記第１または第２の吸収冷凍機において、第２の温度検出手段が検出した温度に基づいて再生器における加熱量を制御器が比例制御するときには、第１の温度検出手段に異常のあることを制御器が出力するようにした第３の吸収冷凍機と、
【０００８】
前記第１〜第３何れかの吸収冷凍機において、第２の温度検出手段が検出した温度に基づいて再生器における加熱量を制御器が比例制御するときには、比例制御開始から所定時間が経過するのを待って制御器が運転停止信号を出力するようにした第４の吸収冷凍機と、
を提供することにより、前記した従来技術の課題を解決するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１に例示したものは、冷水または温水を図示しない負荷に循環供給する二重効用吸収冷温水機であり、冷媒に水を、吸収液に臭化リチウム（ＬｉＢｒ）水溶液を使用したものである。
【００１０】
図１において、１はガスバーナ１Ｂを備えた高温再生器、２は低温再生器、３は凝縮器、４は蒸発器、５は吸収器、６は低温熱交換器、７は高温熱交換器、８〜１１は吸収液管、１３は吸収液ポンプ、１４〜１８は冷媒管、１９は冷媒ポンプ、２１は図示しない冷／暖房負荷に循環供給する冷水または温水（ブライン）が流れる冷温水管、２２は冷温水ポンプ、２３は冷却水管、２４は冷却水ポンプ、２６〜２８は開閉弁であり、それぞれ図に示したように配管接続されており、この構成自体は従来周知である。また、５０はこの吸収冷温水機の制御器である。
【００１１】
そして、上記構成の二重効用吸収冷温水機において、開閉弁２６・２７・２８を閉じ、冷却水ポンプ２４を起動して冷却水管２３により吸収器５と凝縮器３とに冷却水を供給し、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。
【００１２】
高温再生器１で生成された高温の冷媒蒸気は、冷媒管１４を通って低温再生器２に入り、高温再生器１で生成され吸収液管９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加熱して放熱凝縮し、凝縮器３に入る。
【００１３】
また、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２３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。
【００１４】
蒸発器４に入って冷媒液溜りに溜まった冷媒液は、冷温水管２１に接続された伝熱管２１Ａの上に冷媒ポンプ１９によって散布され、冷温水管２１を介して供給される水と熱交換して蒸発し、伝熱管２１Ａの内部を流れる水を冷却する。
【００１５】
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１０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。
【００１６】
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ポンプ１３の運転により、低温熱交換器６・高温熱交換器７を経由して高温再生器１へ吸収液管８から送られる。
【００１７】
上記のように吸収冷温水機の運転が行われると、蒸発器４の内部に配管された伝熱管２１Ａにおいて冷媒の気化熱によって冷却された冷水が、冷温水ポンプ２２の運転により冷温水管２１を介して図示しない冷／暖房負荷に循環供給できるので、冷房運転などが行える。
【００１８】
一方、開閉弁２６・２７・２８を開け、冷却水ポンプ２４の運転を停止し、冷却水管２３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で吸収液を加熱すると、高温再生器１で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１４・１５を通って吸収器５・蒸発器４に入り、冷温水管２１から供給される水と伝熱管２１Ａ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２１Ａの内部を流れる水が加熱される。
【００１９】
蒸発器４で加熱作用を行って凝縮した冷媒は、冷媒管１８の開閉弁２８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１１から流入する吸収液と混合され、吸収液ポンプ１３の運転によって低温熱交換器６・高温熱交換器７を経て高温再生器１へ送られる。
【００２０】
そして、蒸発器４内部の伝熱管２１Ａで加熱された温水を冷温水ポンプ２２の運転により冷温水管２１を介して図示しない冷／暖房負荷に循環供給することにより、暖房運転などが行なわれる。
【００２１】
上記動作機能を有する二重効用吸収冷温水機の制御器５０は、例えば図2に例示したようにセンサ監視装置５１、ＰＩＤ制御装置５２、比例制御装置５３、制御切替装置５４、バーナ制御装置５５を備えている。
【００２２】
センサ監視装置５１は、冷温水管２１の蒸発器４出口側に設けた温度センサ３０が検出し出力している温度情報を監視して、温度センサ３０の異常を検出するものであり、温度センサ３０の異常を検出すると、制御切替装置５４の切替接点を比例制御装置５３の側に切り替えると共に、センサ異常を知らせる所要の異常信号を外部に出力して警報手段を動作、例えば警報ランプを点灯するように構成されている。
【００２３】
なお、センサ監視装置５１による温度センサ３０の異常検出は、温度センサ３０が例えば温度抵抗体と呼ばれる熱伝対を利用したものであり、その温度抵抗体が例えば０℃のときの抵抗が２KΩ、１００℃のときの抵抗が２８５６KΩである特性のものを使用したときに、断線異常が発生すると抵抗は無限大になり、短絡異常のときは抵抗は０Ωとなるので、計測した抵抗値が２〜２８５６KΩの範囲にあればセンサは正常であり、前記範囲から大きく外れたときにセンサ異常と判定するように構成して、温度センサ３０の異常の有無を検出することができる。
【００２４】
ＰＩＤ制御装置５２は、温度センサ３０が検出した冷温水の温度と、予め設定してある設定温度に基づいてガスバーナ１Ｂの所要燃焼量を演算算出し、バーナ制御装置５５に制御切替装置５４を介して結果を出力するものであり、その演算自体は従来周知の方法により、温度センサ３０が検出する冷温水温度が設定温度に速やかに収斂するように行う。
【００２５】
比例制御装置５３は、冷温水管２１の蒸発器４入口側に設けた温度センサ３１が検出した温度情報に基づいて、ガスバーナ１Ｂの所要燃焼量を演算算出し、バーナ制御装置５５に制御切替装置５４を介して結果を出力するものであり、例えば蒸発器４の伝熱管２１Ａで冷却して冷温水管２１に流れ出す冷温水の温度を７℃に設定して冷房運転を行うときには、例えば図３に示した関係式に基づいてガスバーナ１Ｂの所要燃焼量を演算算出する。
【００２６】
制御切替装置５４は、センサ監視装置５１が温度センサ３０の異常を検出していないときにはＰＩＤ制御装置５２が演算した結果がバーナ制御装置５５に出力されるように、センサ監視装置５１が温度センサ３０の異常を検出しているときには比例制御装置５３が演算した結果がバーナ制御装置５５に出力されるように、接点を切り替えるものである。
【００２７】
バーナ制御装置５５は、制御切替装置５４を介して入力した制御信号に基づいてガスバーナ１Ｂの燃料制御弁と燃焼用空気制御弁とを制御するものである。
【００２８】
したがって、本発明の吸収冷凍機においては、蒸発器４から熱負荷に供給する冷温水の温度を検出する温度センサ３０に不具合が発生しても、熱負荷から蒸発器４に戻されている冷温水の温度を検出している温度センサ３１の検出データに基づいてガスバーナ１Ｂの燃焼量が制御され、運転が継続される。
【００２９】
しかも、図３に例示したように冷房運転時に温度センサ３１が検出した冷水の温度が設定温度の７℃より低いときにはガスバーナ１Ｂの燃焼を停止させ、前記冷水の温度が設定温度の７℃に一致したときには前記燃焼量を２０％に、前記冷水の温度が１１℃の時には前記燃焼量を１００％としてその間が比例制御されるので、冷温水管２１から熱負荷に供給する冷水はほぼ設定の７℃に制御される。
【００３０】
一方、蒸発器４で加熱して冷温水管２１に流れ出す冷温水の温度を、例えば５５℃に設定して暖房運転を行うときには、例えば図４示した関係式に基づいてガスバーナ１Ｂの燃焼量を演算算出し、上記冷房運転と同様に制御すれば良い。
【００３１】
すなわち、温度センサ３１が検出した温水の温度が設定温度の５５℃より高いときにはガスバーナ１Ｂの燃焼を停止させ、前記温水の温度が設定温度の５５℃に一致したときには前記燃焼量を２０％に、前記温水の温度が５１℃の時には前記燃焼量を１００％としてその間が比例制御されるので、冷温水管２１から熱負荷に供給する温水はほぼ設定の５５℃に制御される。
【００３２】
なお、本発明は上記実施形態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。
【００３３】
例えば、制御器５０としては、センサ監視装置５１が温度センサ３０の異常を検出し、制御切替装置５４の接点を比例制御装置５３の側に切り替えてガスバーナ１Ｂの燃焼量を比例制御するようになってから所定時間、例えば１時間が経過するのを待って、運転停止信号を出力するように構成することも可能である。
【００３４】
制御器５０をこのように構成することにより、温度センサ３０の異常発生に管理者などが気づかずに行う緊急非難運転を長時間継続することが防止される。
【００３５】
また、前記所定時間を管理者が設定するように設けることで、緊急避難運転時間を管理者が都合の良い時間に決定することが可能になる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、蒸発器から熱負荷に供給している冷温水の温度を検出している温度センサが故障しても、運転を直ちに停止させるのではなく、熱負荷から蒸発器に戻されている冷温水の温度を検出し、その温度に基づいて高温再生器に付設された加熱手段を制御し運転が継続されるので、２４時間の連続運転が要求される工場などに設置する装置として好適であり、さらに、バックアップ装置を設ける必要がないので、製造コストの大幅な削減も図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】装置構成の説明図である。
【図２】制御器の説明図である。
【図３】冷房運転時のガスバーナの燃焼量の説明図である。
【図４】暖房運転時のガスバーナの燃焼量の説明図である。
【符号の説明】
１  高温再生器
１Ｂ  ガスバーナ
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
８〜１１  吸収液管
１３  吸収液ポンプ
１４〜１８  冷媒管
１９  冷媒ポンプ
２１  冷温水管
２２  冷温水ポンプ
２３  冷却水管
２４  冷却水ポンプ
２６〜２８  開閉弁
３０・３１  温度センサ
５０  制御器
５１  センサ監視装置
５２  ＰＩＤ制御装置
５３  比例制御装置
５４  制御切替装置
５５  バーナ制御装置
【図１】
0003945955.tif 000002
【図２】
0003945955.tif 000003
【図３】
0003945955.tif 000004
【図４】
0003945955.tif 000005