(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸収液を加熱して冷媒蒸気を生成する熱源を二種類備え、吸収液から加熱生成した冷媒蒸気を凝縮器で放熱凝縮させ、その凝縮液冷媒を蒸発器で蒸発させ、蒸発器で冷媒の蒸発作用により冷却した冷水を負荷に循環供給して冷房などの冷却作用を行う吸収冷凍機において、制御器によって制御する前記冷水の設定温度値として、前記二種類の熱源のうちの一方の熱源により吸収液の加熱を制御する設定温度と、前記二種類の熱源のうちの他方の熱源により吸収液の加熱を制御する設定温度の２値を定め、この２値の設定温度の入れ替えにて、前記後者の設定温度により前記一方の熱源による吸収液の加熱制御状態と、前記前者の設定温度により前記他方の熱源による吸収液の加熱制御状態となるように、前記二種類の熱源のうち優先利用する熱源を選択可能としたことを特徴とする吸収冷凍機の制御方法。
【請求項２】
前記２値の設定温度を同じ値にした設定を選択可能としたことを特徴とする請求項１に記載の吸収冷凍機の制御方法。
【請求項３】
冷水の設定温度値が変更可能に設けられたことを特徴とする請求項１または２記載の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、吸収液を加熱して冷媒蒸気を生成する熱源を二種類備えた吸収冷凍機（吸収冷凍機を含む）に係わるものである。
【０００２】
【従来の技術】
天然ガスや石油などを燃焼して作る高温と、コージェネレーション装置などから出る排熱とを利用して吸収液を加熱し、吸収液から冷媒を蒸発分離して冷媒蒸気と濃縮された吸収液とを生成する吸収冷凍機が周知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
加熱源として利用される排熱は、システムとしての利用用途により優先順位がさまざまである。例えば、排熱として蒸気と温水が供給される場合に、蒸気を優先的に使用するか、温水を優先的に使用するか、システム毎に要求が異なる。すなわち、蒸気のようにポテンシャルの高い熱源を温水よりも優先利用したい場合があれば、高温再生器を直焚タイプとしたために燃料よりも排熱を優先利用したい場合などがあるが、従来の吸収冷凍機は納入先の要求に応じて優先順位を決めて製造するものであったので、排熱利用の優先順位をその都度確認し、それに対応した制御が行える装置を製造していた。そのため、生産性が劣ると云った問題点があった。また、選択した熱源が確実に利用できるようにする必要があった。
【０００４】
【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、吸収液を加熱して冷媒蒸気を生成する熱源を二種類備え、吸収液から加熱生成した冷媒蒸気を凝縮器で放熱凝縮させ、その凝縮液冷媒を蒸発器で蒸発させ、蒸発器で冷媒の蒸発作用により冷却した冷水を負荷に循環供給して冷房などの冷却作用を行う吸収冷凍機において、制御器によって制御する前記冷水の設定温度値として、前記二種類の熱源のうちの一方の熱源により吸収液の加熱を制御する設定温度と、前記二種類の熱源のうちの他方の熱源により吸収液の加熱を制御する設定温度の２値を定め、この２値の設定温度の入れ替えにて、前記後者の設定温度により前記一方の熱源による吸収液の加熱制御状態と、前記前者の設定温度により前記他方の熱源による吸収液の加熱制御状態となるように、前記二種類の熱源のうち優先利用する熱源を選択可能とした第1の構成の制御方法と、
【０００５】
前記第１の構成の制御方法において、前記２値の設定温度を同じ値にした設定を選択可能とした第２の構成の制御方法と、
【０００６】
前記第２または第３の構成の制御方法において、冷水の設定温度値を変更可能に設けるようにした第３の構成の制御方法と、
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。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１に例示した吸収冷凍機は、吸収液がコージェネレーション装置などから排熱として供給される高温（例えば１７５℃）の水蒸気と熱交換すると共に、中程度の温度（例えば８８℃）の温排水とも熱交換して加熱されるように構成したものである。
【０００８】
図１において、１は高温再生器、２は低温再生器、３は凝縮器、４は蒸発器、５は吸収器、６は低温水再生器、７は低温水凝縮器、８は低温熱交換器、９は高温熱交換器、１０はドレン熱回収器、１１・１２は吸収液ポンプ、１３は冷媒ポンプであり、それぞれは図示したように吸収液管と冷媒管とで配管接続され、吸収液と冷媒がそれぞれ循環可能に構成されている。また、蒸発器４には図示しない冷房などの冷却負荷に冷水を循環供給するための冷水管１４が通され、吸収器５、凝縮器３、低温水凝縮器７には冷却水管１５が直列に通されている。
【０００９】
また、高温再生器１とドレン熱回収器１０には、流量制御弁Ｖ１を備えた高温熱源供給管１６が直列に通され、高温再生器１においては低温水再生器６から吸収液ポンプ１２により供給される吸収液を高温の水蒸気で加熱して冷媒蒸気を生成すると共に吸収液を濃縮し、ドレン熱回収器１０においては高温再生器１における加熱作用で放熱凝縮して供給される高温熱源供給管１６のドレン水により、吸収器５から冷媒を吸収して吸収液ポンプ１１により低温水再生器６に供給されている吸収液を加熱するように構成されている。
【００１０】
なお、１７は高温熱源供給管１６の高温再生器１とドレン熱回収器１０との間に設置されたスチームトラップであり、これより下流側に高温の水蒸気が流れ込まないようにしている。
【００１１】
また、低温水再生器６には流量制御弁Ｖ２を備えた低温熱源供給管１８が通され、流量制御弁Ｖ２の開度調節によって低温水再生器６に供給する温排水の流量が調節可能に構成され、吸収器５で冷媒を吸収して濃度が低下し、吸収液ポンプ１１によりドレン熱回収器１０を経由して供給される吸収液を加熱し、冷媒蒸気を発生する能力が調整できるように構成されている。
【００１２】
上記構成の吸収冷凍機においては、冷却水管１５に冷却水を流し、高温熱源供給管１６から高温蒸気を、低温熱源供給管１８から温排水をそれぞれ供給すると共に、吸収液ポンプ１１、１２および冷媒ポンプ１３を運転すると、高温再生器１においては吸収液が高温熱源供給管１６から供給される高温の水蒸気により加熱され、冷媒蒸気と濃縮された吸収液とが得られる。
【００１３】
高温再生器１で生成された高温の冷媒蒸気は低温再生器２に入り、高温再生器１で濃縮され、高温熱交換器９を経由して低温再生器２に入った吸収液を加熱して放熱凝縮し、凝縮器３に入る。
【００１４】
低温再生器２で加熱されて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１５内を流れる水と熱交換して凝縮液化し、高温再生器１から供給されて低温再生器２で凝縮した冷媒と一緒になって蒸発器４に入る。
【００１５】
蒸発器４に入って溜まった冷媒液は、冷媒ポンプ１３により上方から散布され、冷水管１４の内部を流れる水と熱交換して蒸発し、冷水管１４の内部を流れる水を冷却する。
【００１６】
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、すなわち低温熱交換器８を経由して供給され、上方から散布される吸収液に吸収される。
【００１７】
吸収器５で冷媒を吸収して濃度の薄くなった吸収液は、吸収液ポンプ１１の運転により低温熱交換器８・ドレン熱回収器１０を経由して低温水再生器６に入る。
【００１８】
低温水再生器６に入った吸収液は、低温熱源供給管１８から供給される温排水によって加熱され、冷媒蒸気を分離して濃縮された吸収液が吸収液ポンプ１２により高温熱交換器９を経由して高温再生器１に戻される。
【００１９】
低温水再生器６で生成した冷媒蒸気は低温水凝縮器７に入り、冷却水管１５を流れる冷却水に放熱して凝縮し、凝縮器３で凝縮して供給される凝縮液と一緒になって蒸発器４に入る。
【００２０】
上記のように吸収冷凍機の運転が行われると、蒸発器４の内部の冷水管１４において冷媒の気化熱により冷却された冷水が、冷水管１４を介して図示しない冷却負荷に循環供給できるので、冷房運転などの冷却運転が行える。
【００２１】
２０は、上記のような動作機能を有する吸収冷凍機の制御器であり、マイコンや記憶手段などを備えて構成され、蒸発器４で冷却されて冷水管１４に流れ出た冷水の温度情報を、冷水管１４の蒸発器４出口側に設けた温度センサ１９から取り込み、この冷水の蒸発器出口側温度が変更可能な所望の温度に維持されるように、流量制御弁Ｖ１とＶ２の開度を調節して高温熱源供給管１６および低温熱源供給管１８から取り込む熱量を調節する機能を備えている。
【００２２】
すなわち、冷水管１４から図示しない冷却負荷に供給する冷水の設定温度を制御器２０で変更することにより、流量制御弁Ｖ１とＶ２とは図２のようにも、図３のようにも、また図４のようにも制御される。
【００２３】
例えば、流量制御弁Ｖ１については温度センサ１９が検出した冷水の温度が７．０℃のときに５０％の開度に、流量制御弁Ｖ２については温度センサ１９が検出した冷水の温度が６．０℃のときに５０％の開度にすると共に、前記冷水の温度が前記それぞれの温度から０．１℃上がる毎に開度を１０％増やし、前記冷水の温度が０．１℃下がる毎に開度を１０％減らすように比例制御する設定とすることにより、流量制御弁Ｖ１とＶ２とは図２のように制御される。
【００２４】
したがって、このように構成された吸収冷凍機によれば、蒸発器４で冷却されて冷水管１４から図示しない冷却負荷に供給する冷水の温度、すなわち温度センサ１９が計測している温度が７．５℃より高いときには流量制御弁Ｖ１と流量制御弁Ｖ２が全開し、前記温度が７．５℃より低く、６．５℃より高いときには流量制御弁Ｖ２は全開し、流量制御弁Ｖ１は温度に対応した開度に制御され、前記温度が６．５℃より低く、５．５℃より高いときには流量制御弁Ｖ１は全閉し、流量制御弁Ｖ２は温度に対応した開度に制御され、前記温度が５．５℃より低いときには流量制御弁Ｖ１とＶ２が全閉するので、低温熱源供給管１８から供給される温排水が優先的に利用され、冷却負荷が大きく、低温熱源供給管１８から低温水再生器６に供給する温排水だけでは熱量が不足するときだけ、高温熱源供給管１６から供給される高温の水蒸気によって吸収液が加熱される。
【００２５】
一方、前記設定温度を入れ替えたときには、流量制御弁Ｖ１は前記図２の流量制御弁Ｖ２のように、流量制御弁Ｖ２は前記図２の流量制御弁Ｖ１のように、すなわち流量制御弁Ｖ１とＶ２とは図３のように制御されるので、この制御を選択したときには、高温熱源供給管１６から供給される高温の水蒸気が優先的に利用され、冷却負荷が大きく、高温熱源供給管３１から高温再生器１とドレン熱回収器１０とに供給する高温の水蒸気だけでは熱量が不足するときだけ、低温熱源供給管１８から供給される温排水によって吸収液が加熱される。
【００２６】
また、排熱の優先指定よりも蒸発器４で冷却されて冷水管１４に流れ出た冷水の温度を設定温度に制御することを優先する場合には、温度センサ１９が計測した温度が７．０℃のときに流量制御弁Ｖ１とＶ２の開度を５０％に制御すると共に、前記冷水の温度が７．０℃から０．１℃上がる毎に開度を１０％増やし、０．１℃下がる毎に開度を１０％減らすように比例制御する設定を選択すると、流量制御弁Ｖ１とＶ２とは図４のように制御される。
【００２７】
また、図５に示したように、高温再生器１の他に、ガスバーナ１Ａを備えた高温再生器１Ｘを設けると共に、図１の吸収冷凍機が備えていた低温水再生器６、低温水凝縮器７を省略し、したがって低温熱源供給管１８も省略し、ドレン熱回収器１０を低温熱交換器８と高温熱交換器９との間に設けるように構成した吸収冷凍機の流量制御弁Ｖ１と、ガスバーナ１Ａに設けた燃料制御弁Ｖ３とを、前記図３に示した流量制御弁Ｖ１、Ｖ２のように制御しても良い。
【００２８】
上記構成の吸収冷凍機によれば、制御器２０による設定温度の変更により、優先利用する熱源の選択が自在に行えるので、納入先毎に制御方法を変更する必要がなく、したがって生産性が顕著に改善される。しかも、温度センサ１９が計測する冷水の出口温度だけで、流量制御弁Ｖ１、Ｖ２（または燃料制御弁Ｖ３）を制御して取り込む熱量を制御するので、制御がシンプルである。
【００２９】
また、図２、図３のように流量制御弁Ｖ１、Ｖ２（または燃料制御弁Ｖ３）を制御することにより、優先利用を決めた排熱の優先利用が確実に行える。
【００３０】
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。
【００３１】
例えば、流量制御弁Ｖ１、Ｖ２（または燃料制御弁Ｖ３）は、図２、図３および図３のように比例制御により開度を調整する他、ＰＩＤ制御により負荷変動に速やかに、且つ、オーバーシュートしないように対応することもできる。
【００３２】
また、吸収冷凍機としては、吸収器５で冷媒を吸収した吸収液が高温再生器１と低温再生器２にパラレルに供給されるものであっても良いし、吸収器５から低温再生器２、高温再生器１の順に供給されるものなどであっても良い。
【００３３】
また、高温熱源としては高温蒸気、高温水、高温排ガスなどが利用でき、低温熱源としては温排水、低圧蒸気などが利用できる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、設定温度の変更により、優先利用する熱源の選択が自在に行えるので、納入先毎に制御方法を変更する必要がなく、したがって生産性が顕著に改善される。しかも、冷水の出口温度だけで、流量制御弁Ｖ１、Ｖ２（または燃料制御弁Ｖ３）を制御するので、制御がシンプルである。
【００３５】
また、図２、図３のように流量制御弁Ｖ１、Ｖ２（または燃料制御弁Ｖ３）を制御することにより、優先利用を決めた排熱の優先利用が確実に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】装置構成を示す説明図である。
【図２】弁の制御例を示す説明図である。
【図３】弁の他の制御例を示す説明図である。
【図４】弁の他の制御例を示す説明図である。
【図５】他の装置構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１  高温再生器
２  低温再生器
３  凝縮器
４  蒸発器
５  吸収器
６  低温水再生器
７  低温水凝縮器
８  低温熱交換器
９  高温熱交換器
１０  ドレン熱回収器
１１・１２  吸収液ポンプ
１３  冷媒ポンプ
１４  冷水管
１５  冷却水管
１６  高温熱源供給管
１７  スチームトラップ
１８  低温熱源供給管
１９  温度センサ
２０  制御器
Ｖ１、Ｖ２  流量制御弁
Ｖ３  燃料制御弁
【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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