(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸発器、吸収器、再生器を備え、前記吸収器において再生器から送られてきた溶液を散布し、この溶液に蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を吸収させ、冷媒蒸気を吸収した溶液を一旦溶液タンクに保持し、冷却水温度及び冷温水負荷の変動によって溶液タンクの溶液量が変化する吸収冷温水機において、
前記溶液タンクは、冷却水温度の下限値及び冷温水負荷の下限値の運転条件において必要となる溶液タンクの容量よりも小さな容量の溶液タンクとし、
前記再生器から吸収器に溶液を送る溶液配管に、溶液タンクに分岐するバイパス配管を設け、
このバイパス配管に、溶液タンクの溶液量に応じて溶液流量を変化させる流量調整手段を設けることを特徴とする吸収冷温水機。
【請求項２】
蒸発器、吸収器、再生器を備え、前記吸収器において再生器から送られてきた溶液を散布し、この溶液に蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を吸収させ、冷媒蒸気を吸収した溶液を一旦溶液タンクに保持し、冷却水温度及び冷温水負荷の変動によって溶液タンクの溶液量が変化する吸収冷温水機において、
前記溶液タンクは、冷却水温度の下限値及び冷温水負荷の下限値の運転条件において必要となる溶液タンクの容量よりも小さな容量の溶液タンクとし、
前記再生器から吸収器に溶液を送る溶液配管の途中に、溶液タンクに分岐するバイパス配管を設け、
溶液タンクの溶液量に応じて溶液流量を変化させるために、バイパス配管に設けられた流量増減手段と、溶液タンクの液面検知手段と、この液面検知手段からの信号を基に前記流量増減手段を制御する制御手段とを有する流量調整手段を設けることを特徴とする吸収冷温水機。
【請求項３】
冷媒を保持する冷媒タンク、冷媒を循環させる冷媒ポンプ、蒸発器、吸収器、再生器を備え、前記吸収器において再生器から送られてきた溶液を散布し、この溶液に蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を吸収させ、冷媒蒸気を吸収した溶液を一旦溶液タンクに保持し、冷却水温度及び冷温水負荷の変動によって溶液タンクの溶液量が変化する吸収冷温水機において、
前記溶液タンクは、冷却水温度の下限値及び冷温水負荷の下限値の運転条件において必要となる溶液タンクの容量よりも小さな容量の溶液タンクとし、
前記冷媒ポンプの吐出側配管に、冷媒タンクの冷媒量に応じて冷媒流量を変化させる流量調整弁を設け、
この流量調整弁の二次側配管に、吸収器の溶液タンクに分岐するブロー配管を、開閉弁を介して設けることを特徴とする吸収冷温水機。
【請求項４】
冷媒を保持する冷媒タンク、冷媒を循環させる冷媒ポンプ、蒸発器、吸収器、再生器を備え、前記吸収器において再生器から送られてきた溶液を散布し、この溶液に蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を吸収させ、冷媒蒸気を吸収した溶液を一旦溶液タンクに保持し、冷却水温度及び冷温水負荷の変動によって溶液タンクの溶液量が変化する吸収冷温水機の制御方法において、
前記溶液タンクは、冷却水温度の下限値及び冷温水負荷の下限値の運転条件において必要となる溶液タンクの容量よりも小さな容量の溶液タンクとし、
前記冷媒ポンプの吐出側配管に、冷媒タンクの冷媒量に応じて冷媒流量を変化させる流量調整弁を設け、
この流量調整弁の二次側配管に、吸収器の溶液タンクに分岐するブロー配管を、開閉弁を介して設け、
前記開閉弁は、溶液を冷媒で希釈する希釈運転時に開とし、希釈運転終了時に閉とすることを特徴とする吸収冷温水機の制御方法。
【請求項５】
冷媒を保持する冷媒タンク、冷媒を循環させる冷媒ポンプ、蒸発器、吸収器、高温再生器、低温再生器を備え、前記吸収器において高温再生器及び低温再生器から送られてきた溶液を散布し、この溶液に蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を吸収させ、冷媒蒸気を吸収した溶液を一旦溶液タンクに保持し、冷却水温度及び冷温水負荷の変動によって溶液タンクの溶液量が変化する吸収冷温水機の制御方法において、
前記高温再生器、低温再生器から吸収器に溶液を送る溶液配管に、溶液タンクに分岐するバイパス配管を設け、
このバイパス配管に、溶液タンクの溶液量に応じて溶液流量を変化させる流量調整手段を設け、
前記冷媒ポンプの吐出側配管に、冷媒タンクの冷媒量に応じて冷媒流量を変化させる流量調整弁を設け、
この流量調整弁の二次側配管に吸収器の溶液タンクに分岐するブロー配管を、開閉弁を介して設け、
前記低温再生器に、この低温再生器の溶液散布装置に溶液を送る配管から分岐し、低温再生器の伝熱管より下方に溶液を送るバイパス配管を設け、
このバイパス配管に開閉弁を設け、
暖房運転時に、このバイパス配管の開閉弁及び前記ブロー配管の開閉弁を開とすることを特徴とする吸収冷温水機の制御方法。
【請求項６】
蒸発器、吸収器、高温再生器、低温再生器を備え、前記吸収器において高温再生器及び低温再生器から送られてきた溶液を散布し、この溶液に蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を吸収させ、冷媒蒸気を吸収した溶液を一旦溶液タンクに保持し、冷却水温度及び冷温水負荷の変動によって溶液タンクの溶液量が変化する吸収冷温水機において、
前記溶液タンクは、冷却水温度の下限値及び冷温水負荷の下限値の運転条件において必要となる溶液タンクの容量よりも小さな容量の溶液タンクとし、
前記高温再生器、低温再生器から吸収器に溶液を送る溶液配管の途中に、溶液タンクに分岐するバイパス配管を設け、
このバイパス配管に、溶液タンクの溶液量に応じて溶液流量を変化させる流量調整手段を設け、
前記低温再生器に、この低温再生器の溶液散布装置に溶液を送る配管から分岐し、低温再生器の伝熱管より下方に溶液を送るバイパス配管を設け、
このバイパス配管に開閉弁を設けることを特徴とする吸収冷温水機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸収冷温水機及びその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に従来の吸収冷温水機においては、冷却水温度が32℃、冷水温度が７℃の冷房定格条件において、吸収溶液の濃度を再生器でおよそ60％以上に濃縮し、この濃溶液を吸収器内の伝熱管に散布して蒸発器からの冷媒蒸気を吸収させることにより冷房運転を行っている。但し、冷却水温度が低い場合や冷房負荷が小さい場合には吸収溶液の濃度は低くなる。たとえば、冷却水温度20℃、冷房負荷が25％程度の場合には吸収能力が過大となるため吸収溶液の濃度は50％程度に低下してサイクルがバランスする。この場合に吸収溶液が冷媒液で希釈され、その結果サイクル内の溶液の体積が増加する。この増加した溶液を保持するために溶液タンクを設ける必要があった。
【０００３】
また暖房運転時には、冷房運転時と同様の経路で溶液が循環しており、吸収器内の伝熱管に溶液を散布するためには、伝熱管として用いている銅チューブの耐熱温度以下に散布溶液温度を低下する必要があった。すなわち、例えば６０℃の温水を供給するためには蒸発器、吸収器の器内圧力は20kPa程度となり、この条件で吸収器の伝熱管に散布される溶液の温度を銅チューブの耐熱温度である８０〜９０℃程度以下とするためには、溶液濃度は冷房の低負荷、低冷却水温度条件での濃度よりも低い４５％程度とする必要がある。このため、溶液の体積は冷房の低負荷、低冷却水温度条件よりも増加するので、溶液タンクの容量はさらに大きなものが必要となる。
【０００４】
そこで、例えば特開平５−１８６２７号公報には、高温再生器からの溶液を吸収器内部の散布装置へ供給する配管の途中に、フロート弁あるいは開閉弁を介して吸収溶液タンクへ導くバイパス配管を設置した吸収冷温水機が開示されている（第１の従来技術）。本従来技術においては、暖房運転時に吸収溶液タンクの液位が増加してフロート弁が開き、吸収器の散布装置へ送られる全溶液量がバイパス配管を流れることにより、吸収器内の伝熱管上に暖房運転時の高温の溶液が散布されないようにしており、溶液タンク容量が小さくても、耐熱性の低い低コストの伝熱管の使用を可能にしている。
【０００５】
また、例えば特開平８−２６１５９２号公報には、吸収器内の吸収液の液面を検知し、液面高さに応じて吸収器への吸収液流量を制御する吸収冷温水機の例が開示されている（第２の従来技術）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記第１の従来技術においては、冷房運転中の低負荷、低冷却水温度条件に対応できる溶液濃度に低下させるために容量の大きな溶液タンクが必要となり、吸収冷温水機が大型化するとともにコストも上昇する。また、溶液タンク容量に対応して、溶液を希釈するための冷媒を保持する冷媒タンク容量も大きくなりコスト上昇につながる。さらに、暖房運転中にサイクルを循環する高温の溶液が、吸収器の伝熱管には散布されないものの、低温再生器の伝熱管に散布され、この伝熱管が高温の溶液でアタックされて穴開き等が生ずる、ということについては考慮されておらず、これを防止するためには高価な伝熱管を使用せざるを得ず、コストアップにつながる。
【０００７】
また第２の従来技術においては、冷房運転中の低負荷、低冷却水温度条件に対応できる溶液タンク量の低減に配慮されておらず、吸収冷温水機が大型化する。また、吸収器内の液面高さに応じて吸収器への吸収液流量、すなわちサイクル循環量を変化させているので、負荷や冷却水温度が定格とは異なる各運転条件において、最適なサイクル循環量に制御することができず、吸収冷温水機の効率が低下する。さらに、吸収器への循環量を直接制御しているため、暖房運転時に吸収器伝熱管への溶液の散布を停止しようとした場合に、サイクル循環量が零となってサイクルが成立しなくなり、逆に暖房運転時に溶液の散布を継続する場合には、溶液濃度を薄くするために大きな溶液タンクが必要となり、冷温水機が大型化してコストアップにつながる。
【０００８】
本発明の目的は、溶液タンクの容量を小さくして、小型で低コストの吸収冷温水機を提供することにある。
本発明の他の目的は、吸収液タンクの液面高さに影響されずにサイクルの溶液循環量を制御することができ、定格外の運転条件においても効率の高いサイクルで運転できる高性能な吸収冷温水機を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、暖房運転時に吸収器の伝熱管及び低温再生器の伝熱管が高温の溶液に接することがなく、信頼性の高い吸収冷温水機を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の吸収冷温水機に係る発明の構成は、蒸発器、吸収器、再生器を備え、前記吸収器において再生器から送られてきた溶液を散布し、この溶液に蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を吸収させ、冷媒蒸気を吸収した溶液を一旦溶液タンクに保持し、冷却水温度及び冷温水負荷の変動によって溶液タンクの溶液量が変化する吸収冷温水機において、前記溶液タンクは、冷却水温度の下限値及び冷温水負荷の下限値の運転条件において必要となる溶液タンクの容量よりも小さな容量の溶液タンクとし、前記再生器から吸収器に溶液を送る溶液配管に、溶液タンクに分岐するバイパス配管を設け、このバイパス配管に、溶液タンクの溶液量に応じて溶液流量を変化させる流量調整手段を設けるものである。
【００１２】
上記目的を達成するために本発明の吸収冷温水機に係るさらに他の発明の構成は、蒸発器、吸収器、再生器を備え、前記吸収器において再生器から送られてきた溶液を散布し、この溶液に蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を吸収させ、冷媒蒸気を吸収した溶液を一旦溶液タンクに保持し、冷却水温度及び冷温水負荷の変動によって溶液タンクの溶液量が変化する吸収冷温水機において、前記溶液タンクは、冷却水温度の下限値及び冷温水負荷の下限値の運転条件において必要となる溶液タンクの容量よりも小さな容量の溶液タンクとし、前記再生器から吸収器に溶液を送る溶液配管の途中に、溶液タンクに分岐するバイパス配管を設け、溶液タンクの溶液量に応じて溶液流量を変化させるために、バイパス配管に設けられた流量増減手段と、溶液タンクの液面検知手段と、この液面検知手段からの信号を基に前記流量増減手段を制御する制御手段とを備える流量調整手段を設けるものである。
【００１３】
上記目的を達成するために本発明の吸収冷温水機に係るさらに他の発明の構成は、冷媒を保持する冷媒タンク、冷媒を循環させる冷媒ポンプ、蒸発器、吸収器、再生器を備え、前記吸収器において再生器から送られてきた溶液を散布し、この溶液に蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を吸収させ、冷媒蒸気を吸収した溶液を一旦溶液タンクに保持し、冷却水温度及び冷温水負荷の変動によって溶液タンクの溶液量が変化する吸収冷温水機において、前記溶液タンクは、冷却水温度の下限値及び冷温水負荷の下限値の運転条件において必要となる溶液タンクの容量よりも小さな容量の溶液タンクとし、前記冷媒ポンプの吐出側配管に、冷媒タンクの冷媒量に応じて冷媒流量を変化させる流量調整弁を設け、この流量調整弁の二次側配管に、吸収器の溶液タンクに分岐するブロー配管を、開閉弁を介して設けるものである。
【００１４】
上記目的を達成するために本発明の吸収冷温水機に係るさらに他の発明の構成は、冷媒を保持する冷媒タンク、冷媒を循環させる冷媒ポンプ、蒸発器、吸収器、再生器を備え、前記吸収器において再生器から送られてきた溶液を散布し、この溶液に蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を吸収させ、冷媒蒸気を吸収した溶液を一旦溶液タンクに保持し、冷却水温度及び冷温水負荷の変動によって溶液タンクの溶液量が変化する吸収冷温水機の制御方法において、前記溶液タンクは、冷却水温度の下限値及び冷温水負荷の下限値の運転条件において必要となる溶液タンクの容量よりも小さな容量の溶液タンクとし、前記冷媒ポンプの吐出側配管に、冷媒タンクの冷媒量に応じて冷媒流量を変化させる流量調整弁を設け、この流量調整弁の二次側配管に、吸収器の溶液タンクに分岐するブロー配管を、開閉弁を介して設け、前記開閉弁は、溶液を冷媒で希釈する希釈運転時に開とし、希釈運転終了時に閉とするものである。
【００１６】
上記目的を達成するために本発明の吸収冷温水機に係るさらに他の発明の構成は、冷媒を保持する冷媒タンク、冷媒を循環させる冷媒ポンプ、蒸発器、吸収器、高温再生器、低温再生器を備え、前記吸収器において高温再生器及び低温再生器から送られてきた溶液を散布し、この溶液に蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を吸収させ、冷媒蒸気を吸収した溶液を一旦溶液タンクに保持し、冷却水温度及び冷温水負荷の変動によって溶液タンクの溶液量が変化する吸収冷温水機の制御方法において、前記高温再生器、低温再生器から吸収器に溶液を送る溶液配管に、溶液タンクに分岐するバイパス配管を設け、このバイパス配管に、溶液タンクの溶液量に応じて溶液流量を変化させる流量調整手段を設け、前記冷媒ポンプの吐出側配管に、冷媒タンクの冷媒量に応じて冷媒流量を変化させる流量調整弁を設け、この流量調整弁の二次側配管に吸収器の溶液タンクに分岐するブロー配管を、開閉弁を介して設け、前記低温再生器に、この低温再生器の溶液散布装置に溶液を送る配管から分岐し、低温再生器の伝熱管より下方に溶液を送るバイパス配管を設け、このバイパス配管に開閉弁を設け、暖房運転時に、このバイパス配管の開閉弁及び前記ブロー配管の開閉弁を開とするものである。
【００１７】
上記目的を達成するために本発明の吸収冷温水機に係るさらに他の発明の構成は、蒸発器、吸収器、高温再生器、低温再生器を備え、前記吸収器において高温再生器及び低温再生器から送られてきた溶液を散布し、この溶液に蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を吸収させ、冷媒蒸気を吸収した溶液を一旦溶液タンクに保持し、冷却水温度及び冷温水負荷の変動によって溶液タンクの溶液量が変化する吸収冷温水機において、前記溶液タンクは、冷却水温度の下限値及び冷温水負荷の下限値の運転条件において必要となる溶液タンクの容量よりも小さな容量の溶液タンクとし、前記高温再生器、低温再生器から吸収器に溶液を送る溶液配管の途中に、溶液タンクに分岐するバイパス配管を設け、このバイパス配管に、溶液タンクの溶液量に応じて溶液流量を変化させる流量調整手段を設け、前記低温再生器に、この低温再生器の溶液散布装置に溶液を送る配管から分岐し、低温再生器の伝熱管より下方に溶液を送るバイパス配管を設け、このバイパス配管に開閉弁を設けるものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図を参照して説明する。
図１は、本発明に係る吸収冷温水機の実施例の系統図である。吸収冷温水機は基本的には、蒸発器１０、吸収器２０、高温再生器３０、低温再生器４０、凝縮器５０、溶液熱交換器６１、６２、冷媒ポンプ７１、溶液ポンプ７２、７３などから構成されている。蒸発器１０の下部には冷媒タンク１３が配置され、吸収器２０の下部には溶液タンク２３が配置されている。また、作動媒体は冷媒として水、吸収媒体として臭化リチウム水溶液（以下、溶液という）を用いており、溶液タンク２３の容積は冷却水温度の下限値で且つ冷水負荷の下限値の運転条件において必要となる溶液タンクの容量よりも小さな容量となっている。
【００２０】
冷房運転時のサイクルの動作は、下記のようになる。
蒸発器１０内には伝熱管１１が配置されており、凝縮器５０から冷媒配管５２を通って送られてくる冷媒は、蒸発器１０の下部に配置された冷媒タンク１３に一旦保持される。この冷媒は冷媒ポンプ７１により冷媒配管１４を通って散布装置１２に送られ、伝熱管１１上に散布して伝熱管上で蒸発するときの蒸発潜熱により、伝熱管１１内を流れる冷水を冷却して需要側に送水される。一方、冷媒ポンプの吐出側で冷媒配管１４の途中にはフロート弁１５が設置されており、冷媒タンク１３の液位が低下した場合に弁開度を小さくして冷媒流量を少なくするか、あるいは冷媒流量を遮断するように動作し、冷媒ポンプ７１のキャビテーションを防止している。また、冷媒配管１４の途中には、フロート弁１５の下流側から分岐して溶液タンク２３に接続する冷媒ブロー配管１６が設置されており、このブロー配管１６の途中に開閉弁１７が設けられている。この開閉弁１７は通常の冷房運転中は閉とする。
【００２１】
吸収器２０内には冷却水が流れる伝熱管２１が配置されており、高温再生器３０及び低温再生器４０で加熱濃縮された濃溶液が溶液配管２４を通って吸収器２０内の散布装置２２に送られ、伝熱管２１上に散布される。また、溶液配管２４から分岐して溶液タンク２３内に接続するバイパス配管２５が設置されており、このバイパス配管の途中にフロート弁２６を設け、溶液タンク２３の液面高さが低くなった場合にはバイパス弁２６の開度が小さくなり、溶液タンク２３の液面が高くなった場合にはバイパス弁２６の開度が大きくなるように制御される。一方、蒸発器１０で蒸発した冷媒蒸気は蒸発器１０と吸収器２０との間に設置されたエリミネータ１９を通って吸収器内に流れ込み、伝熱管２１上を流下する溶液に吸収される。この時発生する吸収熱は伝熱管２１内を流れる冷却水に冷却される。また、冷媒蒸気を吸収して濃度が薄くなった溶液は、溶液タンク２３に保持された後、溶液ポンプ７２により溶液熱交換器６１へ送られる。
【００２２】
この溶液は、溶液熱交換器６１で高温再生器３０及び低温再生器４０からの溶液と熱交換して温度上昇した後、溶液の一部は溶液管４３を通って低温再生器４０の散布装置４２へ送られ、残りは溶液熱交換器５３で高温再生器３０からの溶液と熱交換して温度上昇した後、高温再生器３０へ送られる。高温再生器３０に送られた溶液は、燃焼器の燃焼ガスや蒸気等の加熱源３１により加熱されて沸騰し、分離された冷媒蒸気が蒸気配管３３を通って低温再生器４０に送られる。蒸気配管３３の途中には、蒸気配管３３から分岐して蒸発器１０に接続する蒸気配管３４が設けられており、この蒸気配管３４の途中には開閉弁３５が設置されている。この開閉弁３５は、冷房運転中は閉、暖房運転中は開とする。一方、冷媒蒸気を分離して濃縮された溶液は高温再生器３０の溶液流出部３２から流出し、溶液熱交換器６２に送られて、溶液熱交換器６１からの溶液と熱交換する。
【００２３】
低温再生器４０内には伝熱管４１が配置されており、管内を高温再生器３０からの冷媒蒸気が流れる。低温再生器４０に送られた溶液は散布装置４２から伝熱管４１上に散布され、伝熱管４１の内部を流れる蒸気により加熱されて沸騰し、分離された冷媒蒸気が凝縮器５０に送られる。また、溶液管４３の途中に、溶液管４３から分岐して低温再生器の下部に接続するバイパス配管４６が設置されており、このバイパス配管４６の途中に開閉弁４７が設けられている。この開閉弁４７は、冷房運転中には閉、暖房運転中には開とする。冷媒蒸気を分離して濃縮された溶液は溶液管４４を通って流出し、高温再生器３０から溶液熱交換器６２を通ってきた溶液と合流した後、溶液ポンプ７３により溶液熱交換器６１へ送られる。この溶液は、溶液熱交換器６１で吸収器２０からの溶液と熱交換した後、溶液管２４を通って吸収器２０の散布装置２２へ送られる。一方、低温再生器４０の伝熱管４１内で溶液を加熱して凝縮した高温再生器３０からの冷媒は、絞り４５を介して凝縮器５０に送られる。
【００２４】
凝縮器５０内には伝熱管５１が配置されており、吸収器２０の伝熱管２１からの冷却水が伝熱管５１内を流れている。低温再生器４０からの冷媒蒸気は伝熱管５１上で管内を流れる冷却水に冷却されて凝縮し、低温再生器４０の伝熱管４１内で凝縮した液冷媒と混合して、冷媒配管５２を通って蒸発器１０に送られ、冷媒タンク１３に保持される。
【００２５】
様々な運転条件でのサイクル濃度や液量の変化と、これらの変化に伴う制御動作は下記のようになる。
冷房定格の運転条件においては、溶液が濃縮されてサイクルを循環する溶液の体積は減少し、溶液タンク２３内の溶液の液面高さは低くなるため、フロート弁２６は全閉となる。したがって、溶液タンク２３へのバイパス量はゼロとなり、高温再生器３０及び低温再生器４０からの溶液は全量が吸収器２０内の散布装置２２に送られる。
【００２６】
一方、定格条件より冷房負荷が小さい場合や冷却水温度が低い場合には、サイクルを循環する溶液の濃度は薄くなり、溶液の体積は増加する。したがって、溶液タンク２３内の液面高さは上昇する。ここで溶液タンク２３の容量は、冷却水温度の下限値で且つ冷水負荷の下限値の運転条件において必要となる溶液タンクの容量よりも小さくなっているが、溶液タンク２３内の液面高さが上昇するとフロート弁２６の弁が開くように制御され（制御手段は図示せず）、液面高さが高くなればなるほどその開度が大きくなってバイパス量が増加し、結果的に吸収器２０内の伝熱管に散布される溶液が減少する。
【００２７】
図２に示すように、吸収器用伝熱管の吸収性能は、一般に溶液散布量が減少すると低下する傾向があり、その結果、熱交換温度差が大きくなって、冷却水温度が低いにもかかわらず高濃度でサイクルがバランスする。結局、負荷や冷却水温度が低下しても、従来の吸収冷温水機に比べて溶液の濃度が高く維持されるために、溶液量の増加が抑制され、従来のものに比べて小さな溶液タンク容量でサイクルが構成できる。
【００２８】
冷房停止時には、高温再生器３０の加熱源３１が遮断された後も冷媒及び溶液の循環は継続されて、溶液濃度が薄くなっていく。この時溶液タンク２３の液面高さは上昇して伝熱管２１への溶液散布量は減少していき、最終的には溶液配管２４を流れる溶液の全量がバイパス配管２５を流れるようになる。この時点で溶液の希釈は進まなくなるが、冷媒ブロー配管１６の開閉弁１７を開として冷媒を直接溶液タンク２３の溶液に混合して溶液の濃度を低下させる。この冷媒ブロー動作は、たとえば冷媒タンク１３の冷媒液面が低下してフロート弁１５が全閉となるまで行われる。この動作により停止時の溶液濃度は一定の濃度まで希釈され、常温においても結晶しない濃度に安定して希釈できる。従来の吸収冷温水機では、低冷却水温度条件で、常温での結晶を防止する必要以上に溶液が希釈されていたが、本実施例では、常に必要充分な濃度に安定して希釈することができるので、起動時の立ち上がり時間を短縮できるとともに、溶液濃縮のためのエネルギーを節約できるという効果もある。
【００２９】
冷房起動時には、溶液濃度は希釈されて低くなっているため溶液タンク２３の液面高さは高くなっており、フロート弁２６は最大開度になっている。このため、溶液配管２４を流れる溶液の全量がバイパス配管２５を流れ、伝熱管２１には溶液が散布されない。開閉弁１７も閉となっており、吸収器２０で溶液が希釈されず、高温再生器３０及び低温再生器４０で溶液が濃縮されるので、急速に溶液濃度は濃くなる。したがって、溶液タンク２３の液面が低下してフロート弁２６の開度が小さくなり、伝熱管２１への溶液の散布が開始されて冷房能力が出るようになる。停止時の希釈動作時に必要以上に溶液が希釈されることがないこと、また起動運転時の初期に吸収器内の伝熱管２１に溶液を散布せずに溶液を濃縮することから、定格運転状態になるまでの時間が短くなり、冷房運転の立ち上がり時間を短縮できる、という効果もある。
【００３０】
暖房運転においては、蒸気配管３４の開閉弁３５、冷媒ブロー配管１６の開閉弁１７、低温再生器のバイパス配管４６の開閉弁４７を開とし、伝熱管２１及び伝熱管５１には冷却水を流さずに運転を行う。高温再生器３０からの冷媒蒸気が蒸気配管３４を通って蒸発器１０に流れ込み、伝熱管１１上で凝縮して管内を流れる温水を加熱し、需要側に供給される。凝縮した冷媒液は伝熱管１１を流下して、冷媒タンク１３に一旦保持される。冷媒タンク１３の冷媒液は冷媒ポンプ７１により冷媒配管１４から冷媒ブロー配管１６、開閉弁１７を通って溶液タンク２３に送られ、溶液タンク２３内の溶液に混合されて溶液を希釈する。溶液タンク２３内の溶液は希釈されて濃度が低くなっているので、溶液タンク２３の液面は上昇してフロート弁２６は最大開度まで開いており、低温熱交換器６１から溶液配管２４を通って吸収器２０に送られる溶液は、全量がバイパス配管２５を通って直接溶液タンク２３に流れ込む。したがって、温度の高い溶液が吸収器２０内の伝熱管２１に散布されることがなく、高温の溶液のアタックによる伝熱管２１の穴開き等を防止することができる。
【００３１】
溶液タンク２３の溶液は、溶液ポンプ７２により低温熱交換器６１を通って一部は低温再生器４０に、残部は高温熱交換器６２を通って高温再生器３０に送られる。高温再生器３０に送られた溶液は燃焼器の燃焼ガスや蒸気等の加熱源３１により加熱されて沸騰し、分離された冷媒蒸気が蒸気配管３３、蒸気配管３４を通って蒸発器１０に送られる。一方、冷媒蒸気を分離して濃縮された溶液は溶液流出部３２から流出し、高温溶液熱交換器６２に送られて、低温溶液熱交換器６１からの溶液と熱交換する。
【００３２】
一方、低温再生器４０に送られた溶液は、溶液管４３からバイパス配管４６を通って低温再生器４０の下部に送られ、この溶液はそのまま溶液管４４を通って流出し、高温再生器３０からの溶液と合流して、溶液ポンプ７３により低温溶液熱交換器６１に送られる。したがって、高温の溶液は低温再生器４０内の伝熱管４１に散布されることがなく、高温溶液のアタックによる伝熱管４１の穴開き等を防止することができる。
【００３３】
低温溶液熱交換器６１に送られた溶液は溶液管２４からバイパス配管２５を通って、吸収器２０の下部の溶液タンク２３に送られる。
【００３４】
以上説明したように本実施例によれば、冷却水温度の下限値で且つ冷水負荷の下限値の運転条件において必要となる溶液タンクの容量よりも小さな容量の溶液タンクを設置し、高温再生器と低温再生器とから吸収器に送られる溶液配管の途中に、前記溶液タンクに分岐するバイパス配管を設け、このバイパス配管の途中に溶液タンクの溶液量に応じて溶液流量を変化させるフロート弁を設置したので、負荷が小さく冷却水温度が低い条件においても溶液タンクの溶液量が増加せずに運転を行うことができ、コンパクトな吸収冷温水機を提供することができる。
【００３５】
また、上記フロート弁は高温再生器及び低温再生器から吸収器に送られる配管からバイパスして、吸収器下部の溶液タンクに流通するバイパス配管に設けられているので、吸収サイクル全体の溶液循環量は上記フロート弁の開度にかかわりなく効率の高い最適な循環量に制御することができ、高効率な吸収冷温水機を提供することができる。
【００３６】
さらに、暖房運転時には吸収器から低温再生器に送られる配管から分岐して低温再生器の下部に接続するバイパス配管に設けた開閉弁を開とするので、低温再生器に送られた溶液は上記バイパス配管を通って低温再生器下部に流れ込み、低温再生器内の伝熱管に散布されることがなく、高温の溶液のアタックによる伝熱管の穴開き等を防止することができるので、信頼性の高い吸収冷温水機を提供することができる。
【００３７】
次に、本発明の他の実施例を図３を用いて説明する。
図１の実施例と異なる点は、吸収器２０内の散布装置２２への溶液配管２４から分岐して溶液タンク２３内に接続するバイパス配管２５に、フロート弁に替えて流量調整弁２７を設置するとともに、溶液タンク２３内に液面センサー２８を設置し、この液面センサー２３からの信号を基に前記流量調整弁２７の開度を調整する制御装置２９を設置した点である。その他の構成は、図１の実施例と同様である。
【００３８】
本実施例によれば、液面センサーの信号により流量調整弁の開度を制御するようにしているので、液面高さに応じて流量調整弁の開度を最適に制御することが可能となり、効率の高い吸収冷凍サイクルを構成できるという効果がある。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、溶液タンクの容量が小さく、小型で低コストの吸収冷温水機を提供できる。
また、本発明によれば、再生器から吸収器に送られる溶液配管から分岐して、吸収器下部の溶液タンクに流通するバイパス配管に流量調整手段を設けて、吸収器内の伝熱管に散布する溶液量を制御するようにしたので、吸収サイクル全体の溶液循環量は上記流量調整手段の制御にかかわりなく効率の高い最適な循環量に制御することができ、高効率な吸収冷温水機を提供することができる。
【００４０】
さらに本発明によれば、低温再生器の溶液散布装置に溶液を送る配管の途中に、この溶液を低温再生器の伝熱管より下部あるいは低温再生器の溶液出口配管に分岐するバイパス配管を設け、このバイパス配管の途中に弁手段を設置し、この弁手段を冷房運転時は閉、暖房運転時は開とするように制御したので、暖房運転時に低温再生器の伝熱管が高温の溶液に接することがなく、安価な伝熱管を用いて信頼性の高い吸収冷温水機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る吸収冷温水機の実施例の系統図である。
【図２】吸収器用伝熱管の吸収性能を示す図である。
【図３】本発明に係る吸収冷温水機の他の実施例の系統図である。
【符号の説明】
１０…蒸発器、１３…冷媒タンク、２０…吸収器、２３…溶液タンク、２４…溶液配管、２５…バイパス配管、２６…フロート弁、３０…高温再生器、４０…低温再生器、５０…凝縮器、６１、６２…溶液熱交換器、７１…冷媒ポンプ、７２、７３…溶液ポンプ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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