(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン等の排温水を受けて作動する発生器（１）と、凝縮器（２）と、冷媒を一過性で蒸発させる蒸発器（３）と、流下液膜式の吸収器（４）と、該吸収器（４）に入る吸収溶液を過冷却する空冷過冷却器（６）とを備えた排熱駆動の吸収式冷凍装置であって、
上記凝縮器（２）から上記蒸発器（３）に至る配管（６４）途中に冷媒タンク（１４）と冷媒電磁弁（１０）とを順次設け、
上記蒸発器（３）の出口における被冷却流体の温度又は該蒸発器（３）の出入口の被冷却流体の温度差から求められる吸収式冷凍装置の冷熱需要に基づいて、上記吸収器（４）に流入する過冷却溶液の温度及び／又は流量を変化させることで上記吸収器（４）の能力を増減して吸収式冷凍装置の冷凍能力を制御するものとし、
上記冷熱需要が予め設定した冷熱需要の設定値以下となった場合に、上記吸収器（４）の吸収能力を最少に減少させる制御を行うと同時に、上記冷媒電磁弁（１０）を閉として上記蒸発器（３）への冷媒の流入量を減少もしくは停止させることで上記吸収式冷凍装置の冷凍能力を減少させる制御を行うとともに上記冷媒タンク（１４）に上記凝縮器（２）からの冷媒を溜める一方、
上記冷熱需要が予め設定した冷熱需要の設定値以上となった場合には上記吸収器（４）の吸収能力を増加させる制御を行うと同時に、上記冷媒電磁弁（１０）を開として上記冷媒タンク（１４）に溜められた冷媒を上記蒸発器（３）に流入させて該蒸発器（３）へ冷媒を供給しもしくは該蒸発器（３）への冷媒流量を増加させることで上記吸収式冷凍装置の冷凍能力を増加させる制御を行うとともに、
上記エンジン等が運転中で且つ上記吸収式冷凍装置への冷熱需要が無くても、上記発生器（１）の溶液温度で上記吸収式冷凍装置を運転する必要がある場合は、上記冷媒電磁弁（１０）を閉として上記冷媒タンク（１４）に冷媒を溜めるとともに、上記空冷過冷却器（６）の冷却ファン（７）を停止させ、又は該冷却ファン（７）の停止と同時に上記空冷過冷却器（６）への冷媒流量を増加する一方、
上記エンジン等の運転が継続され上記発生器（１）の温度がさらに上昇した場合には、該発生器（１）への排温水の入口側に設けた排温水電磁弁（２８）により該発生器（１）への入熱を遮断することを特徴とする吸収式冷凍装置。
【請求項２】
エンジン等の排温水を受けて作動する発生器（１）と、凝縮器（２）と、冷媒を一過性で蒸発させる蒸発器（３）と、流下液膜式の吸収器（４）と、該吸収器（４）に入る吸収溶液を過冷却する空冷過冷却器（６）とを備えた排熱駆動の吸収式冷凍装置であって、
上記凝縮器（２）から上記蒸発器（３）に至る配管（６４）途中に冷媒タンク（１４）と冷媒電磁弁（１０）とを順次設け、
上記蒸発器（３）の出口における被冷却流体の温度又は該蒸発器（３）の出入口の被冷却流体の温度差から求められる吸収式冷凍装置の冷熱需要に基づいて、上記吸収器（４）に流入する過冷却溶液の温度及び／又は流量を変化させることで上記吸収器（４）の能力を増減して吸収式冷凍装置の冷凍能力を制御するものとし、
上記冷熱需要が予め設定した冷熱需要の設定値以下となった場合に、上記吸収器（４）の吸収能力を最少に減少させる制御を行うと同時に、上記冷媒電磁弁（１０）を閉として上記蒸発器（３）への冷媒の流入量を減少もしくは停止させることで上記吸収式冷凍装置の冷凍能力を減少させる制御を行うとともに上記冷媒タンク（１４）に上記凝縮器（２）からの冷媒を溜める一方、
上記冷熱需要が予め設定した冷熱需要の設定値以上となった場合には上記吸収器（４）の吸収能力を増加させる制御を行うと同時に、上記冷媒電磁弁（１０）を開として上記冷媒タンク（１４）に溜められた冷媒を上記蒸発器（３）に流入させて該蒸発器（３）へ冷媒を供給しもしくは該蒸発器（３）への冷媒流量を増加させることで上記吸収式冷凍装置の冷凍能力を増加させる制御を行うとともに、
上記エンジン等が運転中で且つ上記吸収式冷凍装置への冷熱需要が無くても、上記発生器（１）の溶液温度で吸収式冷凍装置が運転可能な高温度にあれば、上記冷媒タンク（１４）が満杯となるまで該吸収式冷凍装置を運転し、上記冷媒電磁弁（１０）を閉として上記冷媒タンク（１４）に冷媒を溜めるとともに、上記空冷過冷却器（６）の冷却ファン（７）を停止するか、又は該冷却ファン（７）の停止と同時に上記空冷過冷却器（６）への溶液の流量を減少させ、もしくは上記吸収器（４）からの吸収液を上記発生器（１）へ送る溶液ポンプ（９）を停止させ、
上記冷媒タンク（１４）に冷媒が満杯となったときに上記吸収式冷凍装置の運転を停止することを特徴とする吸収式冷凍装置。
【請求項３】
上記エンジン等の運転、停止に拘わらず、上記吸収式冷凍装置の運転、停止を、冷熱需要に加えて、上記発生器（１）の溶液温度に基づいて行うことを特徴とする請求項１又は２記載の吸収式冷凍装置。
【請求項４】
上記冷媒タンク（１４）に堰（１４ａ）を設け、該堰（１４ａ）を越流させて上記蒸発器（３）に冷媒を流入させるとともに、上記冷媒電磁弁（１０）の開閉によって上記蒸発器（３）への冷媒流量を増減させるようにしたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の吸収式冷凍装置。
【請求項５】
上記冷媒タンク（１４）が満杯となった後の余剰冷媒を、上記蒸発器（３）の下部に、又は直接に上記吸収器（４）の希溶液溜まり（１６）に、流入させることを特徴とする請求項１，２、３又は４記載の吸収式冷凍装置。
【請求項６】
上記吸収器（４）に流入する上記過冷却溶液の温度を、上記空冷過冷却器（６）のファン（７）の発停又は風量の増減によって変化させることで上記吸収式冷凍装置の冷凍能力を制御することを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の吸収式冷凍装置。
【請求項７】
上記空冷過冷却器（６）の入口側又は出口側に設けた流量調整弁（１１）又は（１２）によって上記吸収器（４）に流入する上記過冷却溶液の流量を変化させることで上記吸収式冷凍装置の冷凍能力を制御することを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の吸収式冷凍装置。
【請求項８】
冷媒蒸気を吸収した上記吸収器（４）からの希溶液と、上記発生器（１）で冷媒蒸気を発生し且つ溶液熱交換器（５）での熱交換によって温度が低下した濃溶液との混合溶液を吸引及び吐出する溶液ポンプ（９）の流量を増減することで上記吸収式冷凍装置の冷凍能力を制御することを特徴とする請求項１，２、３、４又は５記載の吸収式冷凍装置。
【請求項９】
上記冷媒タンク（１４）から上記蒸発器（３）へ流入する冷媒流量の増減制御を、上記冷媒電磁弁（１０）の開閉によって行うことを特徴とする請求項１，２，３、４、５、６、７又は８記載の吸収式冷凍装置。
【請求項１０】
エンジン等の排温水を受けて作動する発生器（１）と、凝縮器（２）と、下部の冷媒溜り（１７）に溜まった冷媒を冷媒ポンプ（１３）で上部へ循環させて散布し蒸発させる蒸発器（３）と、流下液膜式の吸収器（４）と、該吸収器（４）に入る吸収溶液を過冷却する空冷過冷却器（６）とを備えた排熱駆動の吸収式冷凍装置であって、
上記凝縮器（２）から上記蒸発器（３）に至る配管（６４）途中に冷媒タンク（１４）と冷媒電磁弁（１０）とを順次設け、
上記蒸発器（３）の上記冷媒溜り（１７）には一定量の冷媒しか溜まらないようにして余剰冷媒は上記吸収器（４）の下部の希溶液溜り（１６）に流入させる一方、
上記蒸発器（３）の出口の被冷却流体温度又は該蒸発器（３）の出入口の被冷却流体の温度差から求められる吸収式冷凍装置の冷熱需要に基づいて、上記吸収器（４）に流入する過冷却溶液の温度及び／又は流量を変化させることで上記吸収器（４）の能力を増減して吸収式冷凍装置の冷凍能力を制御するものとし、
上記冷熱需要が予め設定した設定値以下となった場合に、上記吸収器（４）の吸収能力を最少に減少させる制御を行うと同時に上記冷媒ポンプ（１３）を停止し、上記冷媒電磁弁（１０）を閉として上記蒸発器（３）への冷媒の流入を停止し上記吸収式冷凍装置の冷凍能力を減少させる制御を行うとともに、上記冷媒タンク（１４）に上記凝縮器（２）からの冷媒を溜める一方、
上記冷熱需要の上昇時は上記冷媒ポンプ（１３）を運転して冷媒を上記蒸発器（３）に循環させるが、上記冷熱需要が上記設定値以上となった場合には上記吸収器（４）の吸収能力を増加させる制御を行うと同時に、上記冷媒電磁弁（１０）を開として上記冷媒タンク（１４）に溜められた冷媒を上記蒸発器（３）に流入させて上記吸収式冷凍装置の冷凍能力を増加させる制御を行うとともに、
上記エンジン等が運転中で且つ上記吸収式冷凍装置への冷熱需要が無くても、上記発生器（１）の溶液温度で吸収式冷凍装置が運転する必要がある場合は、上記空冷過冷却器（６）の冷却ファン（７）を停止させ、又は該冷却ファン（７）の停止と同時に上記空冷過冷却器（６）への溶液の流量を減少する一方、
上記エンジン等の運転が継続され上記発生器（１）の温度が更に上昇した場合には、該発生器（１）への排温水の入口供給配管に設けた排温水電磁弁（２８）により該発生器（１）への入熱を遮断することを特徴とする吸収式冷凍装置。
【請求項１１】
エンジン等の排温水を受けて作動する発生器（１）と、凝縮器（２）と、下部の冷媒溜り（１７）に溜まった冷媒を冷媒ポンプ（１３）で上部へ循環させて散布し蒸発させる蒸発器（３）と、流下液膜式の吸収器（４）と、該吸収器（４）に入る吸収溶液を過冷却する空冷過冷却器（６）とを備えた排熱駆動の吸収式冷凍装置であって、
上記凝縮器（２）から上記蒸発器（３）に至る配管（６４）途中に冷媒タンク（１４）と冷媒電磁弁（１０）とを順次設け、
上記蒸発器（３）の上記冷媒溜り（１７）には一定量の冷媒しか溜まらないようにして余剰冷媒は上記吸収器（４）の下部の希溶液溜り（１６）に流入させる一方、
上記蒸発器（３）の出口の被冷却流体温度又は該蒸発器（３）の出入口の被冷却流体の温度差から求められる吸収式冷凍装置の冷熱需要に基づいて、上記吸収器（４）に流入する過冷却溶液の温度及び／又は流量を変化させることで上記吸収器（４）の能力を増減して吸収式冷凍装置の冷凍能力を制御するものとし、
上記冷熱需要が予め設定した設定値以下となった場合に、上記吸収器（４）の吸収能力を最少に減少させる制御を行うと同時に上記冷媒ポンプ（１３）を停止し、上記冷媒電磁弁（１０）を閉として上記蒸発器（３）への冷媒の流入を停止し上記吸収式冷凍装置の冷凍能力を減少させる制御を行うとともに、上記冷媒タンク（１４）に上記凝縮器（２）からの冷媒を溜める一方、
上記冷熱需要の上昇時は上記冷媒ポンプ（１３）を運転して冷媒を上記蒸発器（３）に循環させるが、上記冷熱需要が上記設定値以上となった場合には上記吸収器（４）の吸収能力を増加させる制御を行うと同時に、上記冷媒電磁弁（１０）を開として上記冷媒タンク（１４）に溜められた冷媒を上記蒸発器（３）に流入させて上記吸収式冷凍装置の冷凍能力を増加させる制御を行うとともに、
上記エンジン等が停止中で且つ吸収式冷凍装置への冷熱需要が無くても、上記発生器（１）の溶液温度で吸収式冷凍装置が運転可能な高温度にあれば、上記冷媒タンク（１４）に冷媒が満杯となるまで該吸収式冷凍装置を運転するとともに上記冷媒ポンプ（１３）を停止し、上記空冷過冷却器（６）の冷却ファン（７）を停止するか、又は該冷却ファン（７）の停止と同時に上記空冷過冷却器（６）への溶液の流量を減少させるようにしたことを特徴とする吸収式冷凍装置。
【請求項１２】
上記吸収式冷凍装置の運転、停止を上記発生器（１）の溶液温度で制御するものとし、
上記冷媒タンク（１４）が満杯にならなくても上記発生器（１）の溶液温度が低下したときに上記吸収式冷凍装置を停止することを特徴とする請求項１０又は１１記載の吸収式冷凍装置。
【請求項１３】
上記蒸発器（３）の上記冷媒溜り（１７）の冷媒量が減少した場合には上記冷媒電磁弁（１０）を開として上記冷媒タンク（１４）の冷媒を上記冷媒溜り（１７）に補充することを特徴とする請求項１０、１１又は１２記載の吸収式冷凍装置。
【請求項１４】
上記吸収式冷凍装置の冷凍能力を、上記吸収器（４）に流入する過冷却溶液の温度を上記空冷過冷却器（６）の冷却ファン（７）の発停又は風量の増減によって変化させることで制御することを特徴とする請求項１０、１１、１２又は１３記載の吸収式冷凍装置。
【請求項１５】
上記吸収式冷凍装置の冷凍能力を、上記空冷過冷却器（６）の入口側又は出口側に設けた流量調整弁（１１）又は（１２）によって上記吸収器（４）に流入する上記過冷却溶液の流量を変化させることで制御することを特徴とする請求項１０、１１、１２又は１３記載の吸収式冷凍装置。
【請求項１６】
上記吸収式冷凍装置の冷凍能力を、冷媒蒸気を吸収した上記吸収器（３）からの希溶液と、上記発生器（１）で冷媒蒸気を発生し且つ溶液熱交換器での熱交換によって温度が低下した濃溶液との混合溶液を吸引及び吐出する溶液ポンプ（９）の流量を増減することで制御することを特徴とする請求項１０、１１、１２、１３、１４又は１５記載の吸収式冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、エンジン等の排温水で駆動される吸収式冷凍装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の空冷吸収式冷凍装置は、吸収器で冷媒蒸気を吸収しながら溶液を空冷フィンで冷却する直接空冷方式であり、吸収器では、冷媒蒸気の吸収と吸収溶液の冷却を同時に行うことからその性能向上には気液界面の拡大が重要である。しかし、そのためには、上下の吸収器ヘッダーや吸収器伝熱管の壁面に流れる溶液に吸収させる冷媒蒸気の圧力損失を低下させるための大口径伝熱管、また蒸発器との冷媒蒸気連絡管の大口径化等が必要であって、装置の小型化への制約が大きい。
【０００３】
これに対して、吸収器に流入する溶液を空冷冷却器で過冷却し、吸収器内では単に冷媒蒸気を吸収させるだけで、吸収熱は過冷却された溶液の顕熱で取り去る間接空冷（溶液分離冷却）方式は、吸収器が従来よりも小型化されるので、小型の空冷吸収式冷凍装置では最も有利な方式と考えられる。
【０００４】
そして、この間接空冷方式の空冷吸収式冷凍装置をエンジン等の排温水を利用して駆動すれば、装置の小型化と低コスト化が図れるので、従来の単に温熱を利用する形態から、温熱を冷熱に変換して利用する形態へ簡単に変更でき、排熱の有効利用が促進され、省エネ、ＣＯ2削減に大きく寄与できるものと考えられる。
【０００５】
ところで、この間接空冷方式の空冷吸収式冷凍装置の従来例としては、例えば、特許文献１に示されるものがあるが、この従来例のものでは、吸収器としては溶液を噴霧する方式のものを採用しているが、２重効用サイクルで、且つバーナにより溶液を加熱する従来の直火方式であり、排熱を利用した例は見当たらない。
【０００６】
また、エンジンで圧縮式冷凍装置を駆動し、その排熱で吸収式冷凍装置を駆動するシステムは数多くあり、またその中でも排熱で吸収式冷凍装置を駆動し、その冷熱で圧縮式冷凍装置の冷媒を過冷却することで圧縮式冷凍装置の性能を向上させるようにした吸収式冷凍装置と圧縮式冷凍装置との組み合わせた冷凍システムの従来例としては、例えば、特許文献２に示されるものなど、多数の例がある。
【０００７】
【特許文献１】特開平７−９８１６３号公報
【特許文献２】特開平９−５３８６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、例えば、発電機等をエンジンで駆動し、このエンジンの排熱で吸収式冷凍装置を駆動し、冷熱需要が生じた場合に該吸収式冷凍装置において発生した冷熱を利用する冷凍システムでは、エンジンの運転、即ち、排熱の発生タイミングと、上記吸収式冷凍装置の冷熱需要のタイミングは必ずしも一致しておらず、例えば、エンジンによって発電機が運転され多量の排熱が発生しているにも拘らず、上記吸収式冷凍装置の冷熱需要が無い場合とか、逆にエンジンの運転が停止され排熱の発生が無いにも拘らず、上記吸収式冷凍装置の冷熱需要が有るというような場合が発生し得る。また一般の排温水を利用する場合においても排温水の発生と冷熱需要のタイミングが一致せず排熱を温水として蓄熱する場合等が多くあり、放熱による損失等でうまく有効利用が図られていないのが現実である。
【０００９】
尚、従来一般的な排熱吸収式冷凍装置を用いた冷凍シシテムのように、エンジンが運転され排熱の発生がある場合には必ず吸収式冷凍装置を運転し、またエンジンが停止され排熱の発生が無い場合には吸収式冷凍装置を停止するという制御形態を採用すると、該吸収式冷凍装置によって得られる冷熱の有効利用が限られるのと、エンジンによる発電では発電を必要とするタイミングが排熱利用により制限される等もあり、延いては上記吸収式冷凍装置を設備することによってかえってイニシャルコスト及びランニングコストが上昇すると言う問題がある。
【００１０】
そこで本願発明は、エンジン等の排温水で駆動される吸収式冷凍装置において、該吸収式冷凍装置の冷熱需要に基づいて冷凍能力を制御することで、エンジン等の排温水の発生するタイミングと必ず同時運転とする必要がなく、該吸収式冷凍装置の有効利用を促進するとともに、イニシャルコスト及びランニングコストの低減を図ることを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願発明ではかかる課題を解決するための具体的手段として次のような構成を採用している。
【００１２】
本願の第１の発明では、エンジン等の排温水を受けて作動する発生器１と、凝縮器２と、冷媒を一過性で蒸発させる蒸発器３と、流下液膜式の吸収器４と、該吸収器４に入る吸収溶液を過冷却する空冷過冷却器６とを備えた排熱駆動の吸収式冷凍装置において、上記凝縮器２から上記蒸発器３に至る配管６４途中に冷媒タンク１４と冷媒電磁弁１０とを順次設け、上記蒸発器３の出口における被冷却流体の温度又は該蒸発器３の出入口の被冷却流体の温度差から求められる吸収式冷凍装置の冷熱需要に基づいて、上記吸収器４に流入する過冷却溶液の温度及び／又は流量を変化させることで上記吸収器４の能力を増減して吸収式冷凍装置の冷凍能力を制御するものとし、上記冷熱需要が予め設定した冷熱需要の設定値以下となった場合に、上記吸収器４の吸収能力を最少に減少させる制御を行うと同時に、上記冷媒電磁弁１０を閉として上記蒸発器３への冷媒の流入量を減少もしくは停止させることで上記吸収式冷凍装置の冷凍能力を減少させる制御を行うとともに上記冷媒タンク１４に上記凝縮器２からの冷媒を溜める一方、上記冷熱需要が予め設定した冷熱需要の設定値以上となった場合には上記吸収器４の吸収能力を増加させる制御を行うと同時に、上記冷媒電磁弁１０を開として上記冷媒タンク１４に溜められた冷媒を上記蒸発器３に流入させて該蒸発器３へ冷媒を供給しもしくは該蒸発器３への冷媒流量を増加させることで上記吸収式冷凍装置の冷凍能力を増加させる制御を行うとともに、上記エンジン等が運転中で且つ上記吸収式冷凍装置への冷熱需要が無くても、上記発生器１の溶液温度で上記吸収式冷凍装置を運転する必要がある場合は、上記冷媒電磁弁１０を閉として上記冷媒タンク１４に冷媒を溜めるとともに、上記空冷過冷却器６の冷却ファン７を停止させ、又は該冷却ファン７の停止と同時に上記空冷過冷却器６への冷媒流量を増加する一方、上記エンジン等の運転が継続され上記発生器１の温度がさらに上昇した場合には、該発生器１への排温水の入口側に設けた排温水電磁弁２８により該発生器１への入熱を遮断することを特徴としている。
【００１３】
係る構成によれば、上記吸収式冷凍装置の冷熱需要に基づいて上記吸収器４に流入する過冷却溶液の温度及び／又は過冷却溶液の流量を変化させて上記吸収器４の冷媒吸収能力を増減し吸収式冷凍装置の冷凍能力を制御することで、該吸収式冷凍装置の制御に際して、エンジン等によって駆動される他の機器との連動運転が不要で安価な制御となり、イニシャルコストが大幅に低減し、更に排熱を最大限に有効利用出来る事からランニングコストも低減して、商品化が大きく促進される。
【００１４】
また、上記吸収式冷凍装置の冷熱需要が予め設定した冷熱需要の設定値以下となった場合に、上記吸収器４の吸収能力を最少に減少させる制御を行うと同時に、上記冷媒電磁弁１０を閉として上記蒸発器３への冷媒の流入量を減少させることで上記吸収式冷凍装置の冷凍能力を減少させる制御を行なうことで、冷熱需要に対応した冷凍能力の減少制御が実現され、冷熱の有効利用が促進される。
【００１５】
さらに、この場合、上記冷媒タンク１４に上記凝縮器２からの冷媒を溜めることで、該吸収式冷凍装置側における無効冷媒量を減少させることができエンジン等の排温水の有効利用が促進される。
【００１６】
一方、上記冷熱需要が予め設定した冷熱需要の設定値以上となった場合には上記吸収器４の吸収能力を増加させる制御を行なうと同時に、上記冷媒電磁弁１０を開として上記冷媒タンク１４に溜められた冷媒を上記蒸発器３に流入させて該蒸発器３への冷媒流量を増加させることで上記吸収式冷凍装置の冷凍能力を増加させる制御を行なうことで、急激な冷熱需要の増加に対して容易且つ迅速に対応することができる。尚、冷媒を蒸発器３に供給すれば、吸収器４に過冷却溶液が流入している間は吸収式冷凍装置の冷凍能力が発揮される状態であり、冷熱需要への対応が可能である。
【００１７】
しかも、上記エンジン等が運転中で且つ上記吸収式冷凍装置への冷熱需要が無くても、上記発生器１において冷媒を発生できる場合には冷媒を発生させてこれを冷媒タンク１４に溜めて冷熱需要の再要求に備えることで、冷媒の有効利用が図られるとともに、上記空冷過冷却器６の冷却フアン７を停止させ、又は該冷却ファン７の停止と同時に上記空冷過冷却器６への流量を増加させることで、上記吸収器４に流入する溶液が過冷却されるのが防止され、吸収式冷凍装置の冷熱発生がない状態でエンジン等を運転することができる。
【００１８】
また、上記エンジン等の運転が継続され上記発生器１の温度がさらに上昇した場合には、該発生器１への排温水の入口供給配管に設けた排温水電磁弁２８により該発生器１への入熱を遮断することで、上記冷媒タンク１４が満杯になった後もさらに冷媒が生成される過度の冷媒発生が確実に防止され、吸収式冷凍装置の運転上の信頼性が確保される。  以上の相乗効果として、エンジン等の運転タイミングと上記吸収式冷凍装置の冷熱需要のタイミングが同時でなくても良いことから、エンジン等の排温水で駆動される吸収式冷凍装置における冷熱利用の効率化は図られ、例えば、ピーク時の冷熱需要に対応した大きな能力の吸収式冷凍装置を設備する必要がなく、更なるイニシャルコスト及びランニングコストの低減が促進されるとともに、上記吸収器４に流入する溶液が過冷却されるのが防止され、吸収式冷凍装置の冷熱発生がない状態でエンジン等を運転することができるし、上記冷媒タンク１４が満杯になった後もさらに冷媒が生成される過度の冷媒発生が確実に防止され、吸収式冷凍装置の運転上の信頼性が確保される。
【００１９】
本願の第２の発明では、エンジン等の排温水を受けて作動する発生器１と、凝縮器２と、冷媒を一過性で蒸発させる蒸発器３と、流下液膜式の吸収器４と、該吸収器４に入る吸収溶液を過冷却する空冷過冷却器６とを備えた排熱駆動の吸収式冷凍装置において、上記凝縮器２から上記蒸発器３に至る配管６４途中に冷媒タンク１４と冷媒電磁弁１０とを順次設け、上記蒸発器３の出口における被冷却流体の温度又は該蒸発器３の出入口の被冷却流体の温度差から求められる吸収式冷凍装置の冷熱需要に基づいて、上記吸収器４に流入する過冷却溶液の温度及び／又は流量を変化させることで上記吸収器４の能力を増減して吸収式冷凍装置の冷凍能力を制御するものとし、上記冷熱需要が予め設定した冷熱需要の設定値以下となった場合に、上記吸収器４の吸収能力を最少に減少させる制御を行うと同時に、上記冷媒電磁弁１０を閉として上記蒸発器３への冷媒の流入量を減少もしくは停止させることで上記吸収式冷凍装置の冷凍能力を減少させる制御を行うとともに上記冷媒タンク１４に上記凝縮器２からの冷媒を溜める一方、上記冷熱需要が予め設定した冷熱需要の設定値以上となった場合には上記吸収器４の吸収能力を増加させる制御を行うと同時に、上記冷媒電磁弁１０を開として上記冷媒タンク１４に溜められた冷媒を上記蒸発器３に流入させて該蒸発器３へ冷媒を供給しもしくは該蒸発器３への冷媒流量を増加させることで上記吸収式冷凍装置の冷凍能力を増加させる制御を行うとともに、上記エンジン等が運転中で且つ上記吸収式冷凍装置への冷熱需要が無くても、上記発生器１の溶液温度で吸収式冷凍装置が運転可能な高温度にあれば、上記冷媒タンク１４が満杯となるまで該吸収式冷凍装置を運転し、上記冷媒電磁弁１０を閉として上記冷媒タンク１４に冷媒を溜めるとともに、上記空冷過冷却器６の冷却ファン７を停止するか、又は該冷却ファン７の停止と同時に上記空冷過冷却器６への溶液の流量を減少させ、もしくは上記吸収器４からの吸収液を上記発生器１へ送る溶液ポンプ９を停止させ、上記冷媒タンク１４に冷媒が満杯となったときに上記吸収式冷凍装置の運転を停止することを特徴としている。
【００２０】
係る構成によれば、上記吸収式冷凍装置の冷熱需要に基づいて上記吸収器４に流入する過冷却溶液の温度及び／又は過冷却溶液の流量を変化させて上記吸収器４の冷媒吸収能力を増減し吸収式冷凍装置の冷凍能力を制御することで、該吸収式冷凍装置の制御に際して、エンジン等によって駆動される他の機器との連動運転が不要で安価な制御となり、イニシャルコストが大幅に低減し、更に排熱を最大限に有効利用出来る事からランニングコストも低減して、商品化が大きく促進される。
【００２１】
また、上記吸収式冷凍装置の冷熱需要が予め設定した冷熱需要の設定値以下となった場合に、上記吸収器４の吸収能力を最少に減少させる制御を行うと同時に、上記冷媒電磁弁１０を閉として上記蒸発器３への冷媒の流入量を減少させることで上記吸収式冷凍装置の冷凍能力を減少させる制御を行なうことで、冷熱需要に対応した冷凍能力の減少制御が実現され、冷熱の有効利用が促進される。
【００２２】
さらに、この場合、上記冷媒タンク１４に上記凝縮器２からの冷媒を溜めることで、該吸収式冷凍装置側における無効冷媒量を減少させることができエンジン等の排温水の有効利用が促進される。
【００２３】
一方、上記冷熱需要が予め設定した冷熱需要の設定値以上となった場合には上記吸収器４の吸収能力を増加させる制御を行なうと同時に、上記冷媒電磁弁１０を開として上記冷媒タンク１４に溜められた冷媒を上記蒸発器３に流入させて該蒸発器３への冷媒流量を増加させることで上記吸収式冷凍装置の冷凍能力を増加させる制御を行なうことで、急激な冷熱需要の増加に対して容易且つ迅速に対応することができる。尚、冷媒を蒸発器３に供給すれば、吸収器４に過冷却溶液が流入している間は吸収式冷凍装置の冷凍能力が発揮される状態であり、冷熱需要への対応が可能である。
【００２４】
しかも、上記エンジン等が停止中で且つ吸収式冷凍装置への冷熱需要が無くても、上記発生器１での冷媒発生が可能な場合は上記冷媒タンク１４に冷媒が満杯となるまで該吸収式冷凍装置を運転し、上記冷媒タンク１４に冷媒を溜めて冷熱需要の再要求に備えることで、冷媒の有効利用が図られるとともに、上記空冷過冷却器６の冷却ファン７を停止するか、又は該冷却ファン７の停止と同時に上記空冷過冷却器６への溶液の流量を減少させ、もしくは上記溶液ポンプ９を停止させることで、上記吸収器４に流入する溶液が過冷却されるのが防止される。また、上記冷媒タンク１４に冷媒が満杯となったときに上記吸収式冷凍装置の運転を停止することで、過度の冷媒発生が確実に防止され、吸収式冷凍装置の運転上の信頼性が確保される。
【００２５】
以上の相乗効果として、エンジン等の運転タイミングと上記吸収式冷凍装置の冷熱需要のタイミングが同時でなくても良いことから、エンジン等の排温水で駆動される吸収式冷凍装置における冷熱利用の効率化は図られ、例えば、ピーク時の冷熱需要に対応した大きな能力の吸収式冷凍装置を設備する必要がなく、更なるイニシャルコスト及びランニングコストの低減が促進されるとともに、冷媒の有効利用が図られるし、上記吸収器４に流入する溶液が過冷却されるのが防止されるし、過度の冷媒発生が確実に防止され、吸収式冷凍装置の運転上の信頼性が確保される。
【００２６】
本願の第３の発明では、上記第１又は第２の発明に係る吸収式冷凍装置において、エンジン等の運転、停止に拘らず、上記吸収式冷凍装置の運転、停止を、冷熱需要に加えて、上記発生器１の溶液温度に基づいて行うことを特徴としている。
【００２７】
係る構成によれば、例えば、エンジン等が停止され、吸収式冷凍装置の発生器１に排熱が供給されない状態であったとしても、該発生器１における溶液温度が、冷媒の発生が可能な温度である場合には上記吸収式冷凍装置が運転されることで冷媒の有効利用が図られ、延いては、吸収式冷凍装置の運転効率の向上が期待できる。
【００２８】
本願の第４の発明では、上記第１、第２又は第３の発明に係る吸収式冷凍装置において、上記冷媒タンク１４に堰１４ａを設け、該堰１４ａを越流させて上記蒸発器３に冷媒を流入させるとともに、上記冷媒電磁弁１０の開閉によって上記蒸発器３への冷媒流量を増減もしくは停止させるようにしたことを特徴としている。
【００２９】
係る構成によれば、上記冷媒電磁弁１０が閉から開とされた時点、即ち、上記冷媒タンク１４に冷媒を貯留した後に貯留された冷媒を上記蒸発器３側へ流す時点では、常に上記冷媒タンク１４には冷媒が貯留されているので、該冷媒電磁弁１０の開作動と同時に上記蒸発器３側へ十分な量の冷媒が流され、冷凍能力の増加制御がより一層迅速且つ確実に行なわれる。
【００３０】
本願の第５の発明では、上記第１、第２、第３又は第４の発明に係る吸収式冷凍装置において、上記冷媒タンク１４が満杯となった後の余剰冷媒を、上記蒸発器３の下部に、又は直接に上記吸収器４の希溶液溜まり１６に、流入させることを特徴としている。
【００３１】
係る構成によれば、余剰冷媒を、上記蒸発器３の下部に、又は直接に上記吸収器４の希溶液溜まり１６に流入させて該希溶液溜まり１６内の吸収希溶液に混合させることで、吸収溶液の濃度変化を抑えることができるので過度に溶液を濃縮することもなく、蒸発器３での冷媒凍結や発生器での高濃度化による溶液の結晶が回避できる。
【００３２】
本願の第６の発明では、上記第１、第２、第３、第４又は第５発明に係る吸収式冷凍装置において、上記吸収器４に流入する過冷却溶液の温度を、上記空冷過冷却器６の冷却ファン７の発停又は風量の増減によって変化させることで上記吸収式冷凍装置の冷凍能力を制御することを特徴としている。
【００３３】
係る構成によれば、過冷却溶液の温度を変化させての冷凍能力の制御が、間接空冷方式の特性を生かして、上記冷却ファン７の発停又は風量の増減によって極めて容易且つ迅速に行なえることから、吸収式冷凍装置の能力制御範囲を最少能力まで低下させることができ、延いては、冷熱利用側機器の能力を限界まで利用することが可能となる。
【００３４】
本願の第７の発明では、上記第１、第２、第３、第４又は第５の発明に係る吸収式冷凍装置において、上記空冷過冷却器６の入口側又は出口側に設けた流量調整弁１１又は１２によって上記吸収器４に流入する過冷却溶液の流量を変化させることで冷凍能力を制御することを特徴としている。
【００３５】
係る構成によれば、冷凍能力の制御が、流量調整弁１１又は１２による過冷却溶液の流量調整によって極めて容易且つ迅速に行なえることから、吸収式冷凍装置の能力制御範囲を最少能力まで低下させることができ、延いては、冷熱利用側機器の能力を限界まで利用することが可能となる。
【００３６】
本願の第８の発明では、上記第１、第２、第３、第４又は第５の発明に係る吸収式冷凍装置において、冷媒蒸気を吸収した上記吸収器４からの希溶液と、上記発生器１で冷媒蒸気を発生し且つ溶液熱交換器５での熱交換によって温度が低下した濃溶液との混合溶液を吸引及び吐出する溶液ポンプ９の流量を増減することで上記吸収式冷凍装置の冷凍能力を制御することを特徴としている。
【００３７】
係る構成によれば、上記溶液ポンプ９の流量を増減させることで、容易且つ迅速に冷凍能力を制御できることから、吸収式冷凍装置の能力制御範囲を最少能力まで低下させることができ、延いては、冷熱利用側機器の能力を限界まで利用することが可能となる。
【００３８】
本願の第９の発明では、上記第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７又は第８の発明に係る吸収式冷凍装置において、上記冷媒タンク１４から上記蒸発器３へ流入する冷媒流量の増減制御を、該冷媒タンク１４から蒸発器３に至る配管の途中に設けた冷媒電磁片１０の開閉によって行なうことを特徴としている。
【００３９】
係る構成によれば、上記蒸発器３への冷媒の流入量を細かく増減制御することができることから、吸収式冷凍装置の冷凍能力の制御を、上記圧縮式冷凍装置側の負荷の変化に対応させて緻密に制御することができる。
【００４０】
本願の第１０の発明では、エンジン等の排温水を受けて作動する発生器１と、凝縮器２と、下部の冷媒溜り１７に溜まった冷媒を冷媒ポンプ１３で上部へ循環させて散布し蒸発させる蒸発器３と、流下液膜式の吸収器４と、該吸収器４に入る吸収溶液を過冷却する空冷過冷却器６を備えた排熱駆動の吸収式冷凍装置において、上記凝縮器２から上記蒸発器３に至る配管６４途中に冷媒タンク１４と冷媒電磁弁１０を順次設け、上記蒸発器３の上記冷媒溜り１７には一定量の冷媒しか溜まらないようにして余剰冷媒は上記吸収器４の下部の希溶液溜り１６に流入させる一方、上記蒸発器３の出口の被冷却流体温度又は該蒸発器３の出入口の被冷却流体の温度差から求められる吸収式冷凍装置の冷熱需要に基づいて、上記吸収器４に流入する過冷却溶液の温度及び／又は過冷却溶液の流量を変化させることで上記吸収器４の能力を増減して吸収式冷凍装置の冷凍能力を制御するものとし、上記冷熱需要が予め設定した冷熱需要の設定値以下となった場合に、上記吸収器４の吸収能力を最少に減少させる制御を行うと同時に冷媒ポンプ１３を停止し、上記冷媒電磁弁１０を閉として上記蒸発器３への冷媒の流入を停止し上記吸収式冷凍装置の冷凍能力を減少させる制御を行なうとともに、上記冷媒タンク１４に上記凝縮器２からの冷媒を溜める一方、上記冷熱需要の上昇時は上記冷媒ポンプ１３を運転して冷媒を上記蒸発器３に循環させるが、上記冷熱需要が上記設定値以上となった場合には上記吸収器４の吸収能力を増加させる制御を行なうと同時に、上記冷媒電磁弁１０を開として上記冷媒タンク１４に溜められた冷媒を上記蒸発器３に流入させて上記吸収式冷凍装置の冷凍能力を増加させる制御を行なうとともに、上記エンジン等が運転中で且つ上記吸収式冷凍装置への冷熱需要が無くても、上記発生器１の溶液温度で上記吸収式冷凍装置を運転する必要がある場合は、上記空冷過冷却器６の冷却ファン７を停止させ、又は該冷却ファン７の停止と同時に上記空冷過冷却器６への流量を増加する一方、上記エンジン等の運転が継続され上記発生器１の温度が上昇した場合には、該発生器１への排温水の入口供給配管に設けた排温水電磁弁１１又は１２により該発生器１への入熱を遮断することを特徴としている。
【００４１】
係る構成によれば、上記吸収式冷凍装置の冷熱需要に基づいて上記吸収器４に流入する過冷却溶液の温度及び／又は過冷却溶液の流量を変化させて上記吸収器４の冷媒吸収能力を増減し吸収式冷凍装置の冷凍能力を制御することで、該吸収式冷凍装置の制御に際して、エンジン等によって駆動される他の機器との連動運転が不要で安価な制御となり、イニシャルコストが大幅に低減し、更に排熱を最大限に有効利用出来る事からランニングコストも低減して、商品化が大きく促進される。
【００４２】
また、上記吸収式冷凍装置の冷熱需要が予め設定した冷熱需要の設定値以下となった場合に、上記吸収器４の吸収能力を最少に減少させる制御を行うと同時に冷媒ポンプ１３を停止し、上記冷媒電磁弁１０を閉として上記蒸発器３への冷媒の流入を停止し上記吸収式冷凍装置の冷凍能力を減少させる制御を行なうことで、冷熱需要に対応した冷凍能力の減少制御が実現され、冷熱の有効利用が促進される。
【００４３】
さらに、この場合、上記冷媒タンク１４に上記凝縮器からの冷媒を溜めることで、該吸収式冷凍装置側における無効冷媒量を減少させることができる。
【００４４】
一方、上記冷熱需要が上記設定値以上となった場合には上記吸収器４の吸収能力を増加させる制御を行なうと同時に、上記冷媒電磁弁１０を開として上記冷媒タンク１４に溜められた冷媒を上記蒸発器３に流入させて上記吸収式冷凍装置の冷凍能力を増加させる制御を行なうことで、急激な冷熱需要の増加に対して容易且つ迅速に対応することができる。
【００４５】
しかも、上記エンジン等が運転中で且つ上記吸収式冷凍装置への冷熱需要が無くても、上記発生器１において冷媒を発生できる場合には冷媒を発生させてこれを冷媒タンク１４に溜めて冷熱需要の再要求に備えることで、冷媒の有効利用が図られるとともに、上記空冷過冷却器６の冷却ファン７を停止させ、又は該冷却ファン７の停止と同時に上記空冷過冷却器６への流量を増加させることで、上記吸収器４に流入する溶液が過冷却されるのが防止され、吸収式冷凍装置の冷熱発生がない状態でエンジン等を運転することができる。
【００４６】
また、上記エンジン等の運転が継続され上記発生器１の温度がさらに上昇した場合には、該発生器１への排温水の入口供給配管に設けた排温水電磁弁２８により該発生器１への入熱を遮断することで、上記冷媒タンク１４が満杯になった後もさらに冷媒が生成される過度の冷媒発生が確実に防止され、吸収式冷凍装置の運転上の信頼性が確保される。
【００４７】
以上の相乗効果として、エンジン等の運転タイミングと上記吸収式冷凍装置の冷熱需要のタイミングが同時でなくても良いことから、エンジン等の排温水で駆動される吸収式冷凍装置における冷熱利用の効率化は図られ、例えば、ピーク時の冷熱需要に対応した大きな能力の吸収式冷凍装置を設備する必要がなく、更なるイニシャルコスト及びランニングコストの低減が促進されるとともに、上記吸収器４に流入する溶液が過冷却されるのが防止され、吸収式冷凍装置の冷熱発生がない状態でエンジン等を運転することができるし、上記冷媒タンク１４が満杯になった後もさらに冷媒が生成される過度の冷媒発生が確実に防止され、吸収式冷凍装置の運転上の信頼性が確保される。
【００４８】
本願の第１１の発明では、エンジン等の排温水を受けて作動する発生器１と、凝縮器２と、下部の冷媒溜り１７に溜まった冷媒を冷媒ポンプ１３で上部へ循環させて散布し蒸発させる蒸発器３と、流下液膜式の吸収器４と、該吸収器４に入る吸収溶液を過冷却する空冷過冷却器６を備えた排熱駆動の吸収式冷凍装置において、上記凝縮器２から上記蒸発器３に至る配管６４途中に冷媒タンク１４と冷媒電磁弁１０を順次設け、上記蒸発器３の上記冷媒溜り１７には一定量の冷媒しか溜まらないようにして余剰冷媒は上記吸収器４の下部の希溶液溜り１６に流入させる一方、上記蒸発器３の出口の被冷却流体温度又は該蒸発器３の出入口の被冷却流体の温度差から求められる吸収式冷凍装置の冷熱需要に基づいて、上記吸収器４に流入する過冷却溶液の温度及び／又は過冷却溶液の流量を変化させることで上記吸収器４の能力を増減して吸収式冷凍装置の冷凍能力を制御するものとし、上記冷熱需要が予め設定した冷熱需要の設定値以下となった場合に、上記吸収器４の吸収能力を最少に減少させる制御を行うと同時に冷媒ポンプ１３を停止し、上記冷媒電磁弁１０を閉として上記蒸発器３への冷媒の流入を停止し上記吸収式冷凍装置の冷凍能力を減少させる制御を行なうとともに、上記冷媒タンク１４に上記凝縮器２からの冷媒を溜める一方、上記冷熱需要の上昇時は上記冷媒ポンプ１３を運転して冷媒を上記蒸発器３に循環させるが、上記冷熱需要が上記設定値以上となった場合には上記吸収器４の吸収能力を増加させる制御を行なうと同時に、上記冷媒電磁弁１０を開として上記冷媒タンク１４に溜められた冷媒を上記蒸発器３に流入させて上記吸収式冷凍装置の冷凍能力を増加させる制御を行なうとともに、上記エンジン等が停止中で且つ吸収式冷凍装置への冷熱需要が無くても、上記発生器の溶液温度で吸収式冷凍装置が運転可能な高温度にあれば、上記冷媒タンク１４に冷媒が満杯となるまで該吸収式冷凍装置を運転するとともに冷媒ポンプ１３を停止し、上記空冷過冷却器６の冷却ファン７を停止するか、又は該冷却ファン７の停止と同時に上記空冷過冷却器６への溶液の流量を減少させるようにしたことを特徴としている。
【００４９】
係る構成によれば、上記吸収式冷凍装置の冷熱需要に基づいて上記吸収器４に流入する過冷却溶液の温度及び／又は過冷却溶液の流量を変化させて上記吸収器４の冷媒吸収能力を増減し吸収式冷凍装置の冷凍能力を制御することで、該吸収式冷凍装置の制御に際して、エンジン等によって駆動される他の機器との連動運転が不要で安価な制御となり、イニシャルコストが大幅に低減し、更に排熱を最大限に有効利用出来る事からランニングコストも低減して、商品化が大きく促進される。
【００５０】
また、上記吸収式冷凍装置の冷熱需要が予め設定した冷熱需要の設定値以下となった場合に、上記吸収器４の吸収能力を最少に減少させる制御を行うと同時に冷媒ポンプ１３を停止し、上記冷媒電磁弁１０を閉として上記蒸発器３への冷媒の流入を停止し上記吸収式冷凍装置の冷凍能力を減少させる制御を行なうことで、冷熱需要に対応した冷凍能力の減少制御が実現され、冷熱の有効利用が促進される。
【００５１】
さらに、この場合、上記冷媒タンク１４に上記凝縮器からの冷媒を溜めることで、該吸収式冷凍装置側における無効冷媒量を減少させることができる。
【００５２】
一方、上記冷熱需要が上記設定値以上となった場合には上記吸収器４の吸収能力を増加させる制御を行なうと同時に、上記冷媒電磁弁１０を開として上記冷媒タンク１４に溜められた冷媒を上記蒸発器３に流入させて上記吸収式冷凍装置の冷凍能力を増加させる制御を行なうことで、急激な冷熱需要の増加に対して容易且つ迅速に対応することができる。
【００５３】
しかも、上記エンジン等が停止中で且つ吸収式冷凍装置への冷熱需要が無くても、上記発生器１での冷媒発生が可能な場合は上記冷媒タンク１４に冷媒が満杯となるまで該吸収式冷凍装置を運転して冷媒タンク１４に冷媒を溜めて冷熱需要の再要求に備えることで、冷媒の有効利用が図られる一方、上記冷媒ポンプ１３を停止させた状態で、上記空冷過冷却器６の冷却ファン７を停止するか、又は該冷却ファン７の停止と同時に上記過冷却熱交換器６への溶液の流量を減少させることで、上記吸収器４に流入する溶液が過冷却されるのが防止される。
【００５４】
以上の相乗効果として、エンジン等の運転タイミングと上記吸収式冷凍装置の冷熱需要のタイミングが同時でなくても良いことから、エンジン等の排温水で駆動される吸収式冷凍装置における冷熱利用の効率化は図られ、例えば、ピーク時の冷熱需要に対応した大きな能力の吸収式冷凍装置を設備する必要がなく、更なるイニシャルコスト及びランニングコストの低減が促進されるとともに、冷媒の有効利用が図られるし、上記吸収器４に流入する溶液が過冷却されるのが防止される。
【００５５】
本願の第１２の発明では、上記第１０又は第１１の発明に係る吸収式冷凍装置において、上記吸収式冷凍装置の運転、停止を上記発生器１の溶液温度で制御するものとし、上記冷媒タンク１４が満杯にならなくても上記発生器１の溶液温度が低下したときに上記吸収式冷凍装置を停止することを特徴としている。
【００５６】
係る構成によれば、発生器１の溶液温度が低下してそれ以上に冷媒を発生させることができないときに、上記吸収式冷凍装置を停止することで、該吸収式冷凍装置の運転の無駄がなくなり、それだけ該吸収式冷凍装置の運転効率が高められる。
【００５７】
本願の第１３の発明では、上記第１０、第１１、第１２又は第１３の発明に係る吸収式冷凍装置において、上記蒸発器３の上記冷媒溜り１７の冷媒量が減少した場合には上記冷媒電磁弁１０を開として上記冷媒タンク１４の冷媒を上記冷媒溜り１７に補充することを特徴としている。
【００５８】
係る構成によれば、上記冷媒溜り１７の冷媒量が減少したときに上記冷媒タンク１４の冷媒が上記冷媒溜り１７に補充されることで、このような冷媒の補充が行なわれない場合に比して、上記蒸発器３への循環冷媒量が更に増加し、上記吸収式冷凍装置の冷凍能力の増加要求に対する応答性が向上し、該吸収式冷凍装置の冷凍能力を冷熱需要の変化に対応させる制御が容易となる。
【００５９】
本願の第１４の発明では、上記第１０、第１１、第１２又は第１３の発明に係る吸収式冷凍装置において、上記吸収式冷凍装置の冷凍能力を、上記吸収器４に流入する過冷却溶液の温度を上記空冷過冷却器６の冷却ファン７の発停又は風量の増減によって変化させることで制御することを特徴としている。
【００６０】
係る構成によれば、過冷却溶液の温度を変化させての冷凍能力の制御が、間接空冷方式の特性を生かして、上記空冷過冷却器６の冷却ファン７の発停又は風量の増減によって極めて容易且つ迅速に行なえることから、吸収式冷凍装置の能力制御範囲を最少能力まで低下させることができ、その制御性が向上する。
【００６１】
本願の第１５の発明では、上記第１０、第１１、第１２又は第１３の発明に係る吸収式冷凍装置において、上記空冷過冷却器６の入口側又は出口側に設けた流量調整弁１１又は１２によって上記吸収器４に流入する過冷却溶液の流量を変化させることで上記吸収式冷凍装置の冷凍能力を制御することを特徴としている。
【００６２】
係る構成によれば、冷凍能力の制御が、流量調整弁１１又は１２による過冷却溶液の流量調整によって極めて容易且つ迅速に行なえることから、吸収式冷凍装置の能力制御範囲を最少能力まで低下させることができ、延いては、その制御性が向上する。
【００６３】
本願の第１６の発明では、上記第１０、第１１、第１２、第１３、第１４又は第１５の発明に係る吸収式冷凍装置において、冷媒蒸気を吸収した上記吸収器４からの希溶液と、上記発生器１で冷媒蒸気を発生し且つ溶液熱交換器での熱交換によって温度が低下した濃溶液との混合溶液を吸引及び吐出する溶液ポンプ９の流量を増減することで上記吸収式冷凍装置の冷凍能力を制御することを特徴としている。
【００６４】
係る構成によれば、上記溶液ポンプ９の流量を増減させることで、容易且つ迅速に冷凍能力を制御できることから、吸収式冷凍装置の能力制御範囲を最少能力まで低下させることができ、延いては、その制御性が向上する。
【発明の効果】
【００６５】
以上の結果、吸収式冷凍装置の冷熱需要に基づいて冷凍能力を制御することで、該吸収式冷凍装置の有効利用が促進されるとともに、イニシャルコスト及びランニングコストの低減が図られることになる。
【００６６】
しかも、請求項１の発明では、吸収器４に流入する溶液が過冷却されるのが防止され、吸収式冷凍装置の冷熱発生がない状態でエンジン等を運転することができるし、冷媒タンク１４が満杯になった後もさらに冷媒が生成される過度の冷媒発生が確実に防止され、吸収式冷凍装置の運転上の信頼性が確保される。
【００６７】
また、請求項２の発明では、冷媒の有効利用が図られるし、吸収器４に流入する溶液が過冷却されるのが防止されるし、過度の冷媒発生が確実に防止され、吸収式冷凍装置の運転上の信頼性が確保される。
【００６８】
また、請求項１０の発明では、吸収器４に流入する溶液が過冷却されるのが防止され、吸収式冷凍装置の冷熱発生がない状態でエンジン等を運転することができるし、上記冷媒タンク１４が満杯になった後もさらに冷媒が生成される過度の冷媒発生が確実に防止され、吸収式冷凍装置の運転上の信頼性が確保される。
【００６９】
また、請求項１１の発明では、冷媒の有効利用が図られるし、上記吸収器４に流入する溶液が過冷却されるのが防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７０】
以下、本願発明を好適な実施形態に基づいて具体的に説明する。
【００７１】
Ｉ：第１の実施形態
図１には、本願発明の第１の実施形態に係る冷凍システムが示されている。この冷凍システムは、エンジン等（図示省略）の排温水によって駆動される吸収式冷凍装置Ｚで構成され、特に該吸収式冷凍装置Ｚにおいて発生する冷熱を冷水として取り出し空調に用いるようにしたものである。
【００７２】
尚、上記エンジン等は、その駆動対象が圧縮式冷凍装置や発電機等の各種機器の駆動減として用いられるものおよび一般的な排温水等であって、例えば、排温水を上記吸収式冷凍装置Ｚに駆動熱源として供給できれば良い。また、上記吸収式冷凍装置Ｚで発生される冷熱は、以下の実施形態では冷水として空調に用いられるとしているが、係る用途に限定されるものではなく、例えば、冷熱を圧縮式冷凍装置の冷媒過冷却用熱源として用いることもできるものである。
【００７３】
以下においては、上記吸収式冷凍装置Ｚの冷熱を冷水取り出しとして空調に用いる場合を一例として、該吸収式冷凍装置Ｚの冷凍能力の制御について説明する。
【００７４】
上記吸収式冷凍装置Ｚは、冷媒として水（Ｈ２Ｏ）を、吸収液として臭化リチウム（ＬｉＢｒ）を採用するとともに、排温水を加熱源として用いた排熱駆動式の空冷吸収式冷凍装置であって、吸収希溶液を熱交換器１ａにおいて排温水で加熱して冷媒蒸気と吸収濃溶液を生成させる発生器１と、該発生器１から管路５１を通して流入される冷媒蒸気を凝縮させて冷媒液とする凝縮器２と、該凝縮器２から管路５２を通して流入される冷媒液を被冷却流体（即ち、冷水）が内部に流れているプレート式熱交換器３ａのプレート面に散布して一過性でこれを蒸発させる蒸発器３と、上記蒸発器３で生成された冷媒蒸気を吸収させて吸収希溶液を生成させる流下液膜式の吸収器４と、上記発生器１へ管路５３を通して流入される吸収希溶液と該発生器１から管路５４を通して流出する吸収濃溶液をプレート式熱交換器５ａにおいて熱交換させる溶液熱交換器５と、上記溶液熱交換器５からの吸収濃溶液と上記吸収器４の下部に設けた希溶液溜り１６の吸収希溶液との混合溶液を管路５５を通して流入させてこれを過冷却して上記吸収器４に流入させるファン７を備えた空冷式の溶液過冷却器６と、上記吸収器４からの吸収希溶液を上記溶液熱交換器５を介して上記発生器１に流入させる溶液ポンプ９を備えて構成される。
【００７５】
ここで、上記蒸発器３と吸収器４は一体の躯体１５内に収められており、上記蒸発器３の下部に流下する未蒸発冷媒はそのまま上記躯体１５の底壁を流れて上記吸収器４の下部に設けられた希溶液溜り１６に流入し、該希溶液溜り１６内の吸収希溶液に混合される。これによって、上記発生器１で発生する冷媒量の増減で溶液濃度が大きく変化するのが防止される。
【００７６】
また、上記凝縮器２と上記蒸発器３を接続する管路５２の途中と上記蒸発器３は、バイパス管路６４によって接続されている。そして、このバイパス管路６４には、その上流側から冷媒タンク１４と冷媒電磁弁１０が順次設けられている。従って、上記冷媒電磁弁１０の閉作動においては、上記冷媒タンク１４に冷媒が溜められる一方、該冷媒電磁弁１０の開作動時には上記冷媒タンク１４に溜められた冷媒が上記蒸発器３側に供給される。
【００７７】
さらに、発生器１の熱交換器１ａの入口側には排温水電磁弁２８が、出口側には温度センサ２７が、それぞれ設けられている。
【００７８】
被冷却流体（冷水）は上記吸収式冷凍装置Ｚ側の上記蒸発器３のプレート式熱交換器３ａにその下端側から流入し、その上端側へ流出するが、その際、上記吸収式冷凍装置の蒸発器３のプレート式熱交換器３ａにおいて冷媒が蒸発することで冷却される。
【００７９】
そして、上記吸収式冷凍装置Ｚはエンジン等や一般のの排温水を熱源として駆動させるために、上記発生器１の熱交換器１ａとが管路５７，５８によって接続されている。
【００８０】
以上のように構成された冷凍システムは以下のように作動する。
【００８１】
上記吸収式冷凍装置Ｚにおいては、エンジン等からの排温水を受けて、上記発生器１で上記吸収器４からの吸収希溶液が加熱され、冷媒蒸気と吸収濃溶液が生成される。上記発生器１で発生した冷媒蒸気は、ファン８を備えた空冷式の上記凝縮器２において凝縮され、液冷媒とされる。
【００８２】
ここで、上記凝縮器２からの液冷媒は、上記冷媒電磁弁１０が開作動中である場合は、上記管路５２と上記バイパス管路６４のそれぞれを介して上記蒸発器３の上部に流入される。また、上記冷媒電磁弁１０が閉作動中である場合には、上記凝縮器２からの液冷媒の一部は上記管路５２を通して上記蒸発器３の上部に流入され、他の一部は上記冷媒タンク１４に溜められる。従って、上記蒸発器３への液冷媒の流入量は、上記冷媒電磁弁１０の開作動時には多くなり、閉作動時には少なくなる。
【００８３】
そして、上記蒸発器３の上部に流入された液冷媒は、散布器（図示省略）から上記プレート式熱交換器３ａの上部に均等に散布され、該熱交換器３ａの表面に沿って流下する間に蒸発して冷媒蒸気を発生する。また、このとき、その蒸発熱によって上記プレート式熱交換器３ａ内を流れる被冷却流体（冷水）を冷却する。
【００８４】
一方、上記吸収器４においては、上記空冷過冷却器６において過冷却された吸収希溶液が散布器（図示省略）からプレート４ａに均等に散布され、該プレート４ａに沿って流下する間に上記蒸発器３からの冷媒蒸気を吸収して吸収希溶液とされ、上記希溶液溜り１６に貯留される。
【００８５】
上記希溶液溜り１６には、上記吸収器４において冷媒蒸気を吸収した吸収希溶液と、上記蒸発器３にて蒸発せずに下部に流下した未蒸発冷媒があれば、未蒸発冷媒とからなる混合溶液が貯留されるとともに、この混合溶液は上記溶液ポンプ９によって上記発生器１側へ供給される。この際、上記溶液熱交換器５において、上記吸収器４側からの吸収希溶液と上記発生器１で生成された吸収濃溶液との間での熱交換によって熱回収が行なわれる。
【００８６】
そして、この吸収式冷凍装置Ｚにおいては、その冷凍能力が、上記吸収器４における吸収能力の調整によって増減制御される。即ち、上記吸収器４の吸収能力を高めて吸収希溶液への冷媒蒸気の吸収作用を高めることで、上記蒸発器３における蒸発能力が高められ、結果的に吸収式冷凍装置Ｚ全体としての冷凍能力が高められるものである。
【００８７】
ところで、例えば、この実施形態のように、エンジン等の排温水で上記吸収式冷凍装置Ｚを運転する構成の冷凍システムにおいては、エンジン等の運転、即ち、排温水の発生タイミングと、上記吸収式冷凍装置Ｚの冷熱需要のタイミングは必ずしも一致しておらず、例えば、エンジンによって発電機が運転され多量の排熱が発生しているにも拘らず、上記吸収式冷凍装置Ｚの冷熱需要が無い場合（例えば、外気温が低く冷房の要求が無いような場合）とか、逆に、発電の必要がなくエンジンの運転が停止され排熱の発生が無いにも拘らず、上記吸収式冷凍装置の冷熱需要が有るというような場合（例えば、外気温が高くなったような場合）が発生し得る。
【００８８】
係る場合、従来一般的な排熱吸収式冷凍装置を用いた冷凍シシテムのように、エンジン等が運転され排熱の発生がある場合には必ず吸収式冷凍装置を運転し、またエンジン等が停止され排熱の発生が無い場合には吸収式冷凍装置を停止するという制御形態を採用すると、エンジン等の運転負荷と該吸収式冷凍装置によって得られる冷熱需要とがうまくマッチングしないと有効利用が図れず、延いては上記吸収式冷凍装置を設備することによってイニシャルコスト及びランニングコストがかえって上昇すると言う問題があることは既述の通りである。
【００８９】
そこで、この実施形態では、エンジン等の排温水で駆動される吸収式冷凍装置において、該吸収式冷凍装置の冷熱需要に基づいて冷凍能力を制御することで、該吸収式冷凍装置の有効利用を促進するとともに、イニシャルコスト及びランニングコストの低減を図ることを目的としてなされたものである。
【００９０】
このような制御を実現するために、この実施形態では、上記吸収器４に流入する過冷却溶液の温度を変化させることで該吸収器４の冷媒吸収能力を増減して吸収式冷凍装置Ｚの冷凍能力を制御することを基本思想とし、係る思想の下で、上記吸収式冷凍装置Ｚの冷熱需要が予め設定した冷熱需要の設定値以下となった場合に、上記吸収器３の吸収能力を最少に減少させる制御を行うと同時に、上記冷媒電磁弁１０を閉として上記蒸発器４への冷媒の流入量を減少させることで上記吸収式冷凍装置Ｚの冷凍能力を減少させる制御を行なうとともに上記冷媒タンク１４に上記凝縮器２からの冷媒を溜める。一方、上記吸収式冷凍装置Ｚの冷熱需要が予め設定した冷熱需要の設定値以上となった場合には、上記吸収器３の吸収能力を増加させる制御を行なうと同時に、上記冷媒電磁弁１０を開として上記冷媒タンク１４に溜められた冷媒を上記蒸発器３に流入させて該蒸発器３への冷媒流量を増加させることで上記吸収式冷凍装置Ｚの冷凍能力を増加させる制御を行なうようにしている。
【００９１】
また、この場合、上記吸収式冷凍装置Ｚの運転は、上述のように上記吸収式冷凍装置Ｚの冷熱需要によって制御される場合の他に、上記発生器１における溶液温度によっても制御するようにし、これによって冷媒の発生が可能な状態ではエンジン等の運転中又は停止中に拘らず上記吸収式冷凍装置Ｚを運転して冷媒を発生させ、これを上記冷媒タンク１４に溜め、その後、冷熱需要が生じた場合にこの冷媒タンク１４内の冷媒を上記蒸発器３側へ流入させることで、例えエンジン等が停止中で上記吸収式冷凍装置Ｚ側への入熱がなくても、冷熱を供給することができるようにしている。この結果、エンジン等の運転タイミングと冷熱需要のタイミングが一致しなくてもよく、それだけ排温水の利用が促進されるものである。
【００９２】
ここで、上記吸収式冷凍装置Ｚの冷熱需要の判断であるが、ここでは、上記温度センサ１８によって検出される蒸発器３の出口被冷却流体温度（冷水温度）を現在の冷熱需要とする。また、冷熱需要の判断の基準となる設定値は、冷熱利用側の条件（即ち、この実施形態では、冷水の使用条件）を考慮して予め設定される蒸発器３の出口被冷却流体温度である。そして、上記温度センサ１８によって検出される蒸発器３の出口被冷却流体温度（即ち、冷熱需要）を、上記設定値と比較し、上記冷熱需要が設定値以下となった場合は、冷熱が過多となっている状態であるため、上記吸収式冷凍装置Ｚの冷凍能力を減少させる制御を行なう。上記冷熱需要が設定値以上となった場合は、冷熱が不足した状態であるため、上記吸収式冷凍装置Ｚの冷凍能力を増加させる制御を行なう。
【００９３】
この吸収式冷凍装置Ｚの冷凍能力の具体的な制御は以下の通りである。
【００９４】
即ち、上記冷熱需要が予め設定した冷熱需要の設定値以下となった場合に、上記吸収器の吸収能力を最少に減少させる制御（即ち、上記空冷過冷却器６の冷却ファン８を停止するか、又は該冷却ファン８の停止と同時に上記空冷過冷却器６への溶液の流量を減少させ、もしくは上記溶液ポンプ９を停止させる制御）と同時に、上記冷媒電磁弁１０を閉として上記蒸発器３への冷媒の流入量を減少させることで上記吸収式冷凍装置Ｚの冷凍能力を減少させる制御を行なう。
【００９５】
さらに、上記冷熱需要が設定値以下でなおエンジンの運転が継続され上記発生器１の温度がさらに上昇した場合には、該発生器１への排温水の入口側に設けた排温水電磁弁２８により該発生器１への入熱を遮断することで、上記冷媒タンク１４が満杯になった後もさらに冷媒が生成される過度の冷媒発生が確実に防止され、吸収式冷凍装置Ｚの運転上の信頼性が確保される。
【００９６】
一方、上記冷熱需要が上記設定値以上となった場合には、上記吸収器の吸収能力を増加させる制御（即ち、上記空冷過冷却器６の冷却ファン８を運転するか、又は該冷却ファン８の運転と同時に上記空冷過冷却器６への溶液の流量を増加させ、もしくは上記溶液ポンプ９を運転させる制御）と同時に、上記冷媒電磁弁１０を開として上記冷媒タンク１４に溜められた冷媒を上記蒸発器３に流入させて該蒸発器３への冷媒流量を増加させることで上記吸収式冷凍装置Ｚの冷凍能力を増加させる制御を行なう。
【００９７】
また、上記吸収式冷凍装置Ｚの運転と停止は、エンジン等の運転又は停止にかかわらず、上記冷熱需要によって制御される他に、上記発生器１内もしくは発生器の溶液出口側に設けた温度センサ２７によって検出される溶液温度に基づいて行うようにすることもできる。このように上記発生器１の溶液温度で上記吸収式冷凍装置Ｚの運転と停止を行うように構成することで、例えば、エンジン等が停止され、上記吸収式冷凍装置Ｚの上記発生器１に排熱が供給されない状態であったとしても、該発生器１における溶液温度が、冷媒の発生が可能な温度である場合には上記吸収式冷凍装置Ｚが運転されることとなり、冷媒の有効利用が図れる。
【００９８】
さらに、上記冷媒タンク１４への冷媒の貯留は、エンジン等が運転中で且つ上記冷媒電磁弁１０が閉作動中である場合のみならず、エンジン等の運転停止中においても行われる。即ち、エンジン等が停止状態であっても発生器１の溶液温度が所定温度以上で且つ上記冷媒タンク１４の冷媒貯留能力に余裕がある場合には、上記冷媒電磁弁１０を閉作動させ、上記冷媒タンク１４が満杯となるまで吸収式冷凍装置Ｚを運転し、又は上記溶液ポンプ９のみを運転することで、上記冷媒タンク１４に冷媒を貯留する。そして、上記発生器１の溶液温度が上記所定温度以下になれば、例え上記冷媒タンク１４の冷媒貯留能力に余裕があっても、上記吸収式冷凍装置Ｚの運転を停止し、又は上記溶液ポンプ６の運転を停止し、上記冷媒タンク１４への冷媒の貯留を停止させる。
【００９９】
係る構成によれば、エンジン等が停止状態であっても、冷媒の発生が可能な状態で且つ上記冷媒タンク１４への冷媒の貯留が可能な場合には、上記冷媒タンク１４に冷媒が溜められることから、無効冷媒量を少なくして冷媒、すなわちエンジン等の排温水の有効利用を図ることができる。
【０１００】
尚、上記凝縮器２から上記蒸発器３に至る配管５２を省略し簡略化することもでき、この場合は上記蒸発器３に供給される冷媒は上記冷媒電磁弁１０が開となっている時のみであり、より有効に冷媒を使用することができるのと蒸発器３の能力制御が鋭敏となるが、上記冷媒電磁弁１０をより煩雑に制御する必要がある。
【０１０１】
ＩＩ：第２の実施形態
図２には、本願発明の第２の実施形態に係る冷凍システムが示されている。この冷凍システムは、上記第１の実施形態に係る冷凍システムと基本構成を同じにするものであって、排熱駆動の吸収式冷凍装置Ｚを示す。
【０１０２】
そして、この実施形態に係る冷凍システムが上記第１の実施形態に係る冷凍システムと異なる点は、
上記冷媒タンク１４に堰１４ａを設け、上記凝縮器２からの液冷媒のうち、上記堰１４ａを越流した液冷媒を管路６４を介して上記蒸発器３側へ流入させるようにした点と、
上記吸収器４の能力を、上記空冷過冷却器６の上流側に設けた流量調整弁１１又は下流側に設けた流量調整弁１２の開度調整と、上記溶液ポンプ９の流量調整によって、上記空冷過冷却器６を循環する過冷却溶液の温度制御によって調整するようにした点である。
【０１０３】
ここで、上記相違点に特有の作用効果は以下の通りである。
【０１０４】
上記冷媒タンク１４に堰１４ａを設け、上記凝縮器２からの液冷媒のうち、上記堰１４ａを越流した液冷媒を、管路５２を介して上記蒸発器３側へ流入させるようにしたことで、上記冷媒電磁弁１０が開とされた時点、即ち、上記冷媒タンク１４に貯留された冷媒を上記蒸発器３側へ流す時点では、常に上記冷媒タンク１４には冷媒が満杯に貯留されているので、該冷媒電磁弁１０の開と同時に上記蒸発器３側へ十分な量の冷媒が流され、冷凍能力の増加制御がより一層迅速且つ確実に行なわれ特に始動時や発停時に有効である。
【０１０５】
上記吸収器４の能力を、上記流量調整弁１１又は流量調整弁１２の開度調整と、上記溶液ポンプ９の流量調整によって調整することで、吸収式冷凍装置Ｚの冷凍能力の制御を極めて容易且つ迅速に行なえることから、該吸収式冷凍装置Ｚの能力制御範囲を最少能力まで低下させることができ、延いては、圧縮式冷凍装置Ｘの能力を限界まで利用することが可能となる。
【０１０６】
上記以外の構成及び作用効果は上記第１の実施形態の場合と同様であるので、ここでは図２の各構成部材に図１の各構成部材に対応させて同一の符号を付した上で、該第１の実施形態における該当説明を援用し、ここでの説明を省略する。
【０１０７】
ＩＩＩ：第３の実施形態
図３には、本願発明の第３の実施形態に係る冷凍システムが示されている。この冷凍システムを、排熱駆動の吸収式冷凍装置Ｚで示す。
【０１０８】
上記吸収式冷凍装置Ｚは、冷媒として水（Ｈ２Ｏ）を、吸収液として臭化リチウム（ＬｉＢｒ）を採用するとともに、排温水を加熱源として用いた排熱駆動式の空冷吸収式冷凍装置であって、吸収希溶液を熱交換器１ａにおいて排温水で加熱して冷媒蒸気と吸収濃溶液を生成させる発生器１と、該発生器１から管路５１を通して流入される冷媒蒸気を凝縮させて冷媒液とする凝縮器２と、該凝縮器２から管路５２を通して下部の冷媒溜り１７に流入される冷媒液を管路６３に設けられた冷媒ポンプ１３により被冷却流体（即ち、次述の圧縮式冷凍装置Ｘの凝縮器２３から出る冷媒）が内部に流れているプレート式熱交換器３ａの上部側に循環させ、そのプレート面に散布してこれを蒸発させる蒸発器３と、上記蒸発器３で生成された冷媒蒸気を吸収させて吸収希溶液を生成させる流下液膜式の吸収器４と、上記発生器１へ管路５３を通して流入される吸収希溶液と該発生器１から管路５４を通して流出する吸収濃溶液をプレート式熱交換器５ａにおいて熱交換させる溶液熱交換器５と、上記溶液熱交換器５からの吸収濃溶液と上記吸収器４の下部に設けた希溶液溜り１６の吸収希溶液との混合溶液を管路５５を通して流入させてこれを過冷却して上記吸収器４に流入させるファン７を備えた空冷過冷却器６と、上記吸収器４からの吸収希溶液を上記溶液熱交換器５を介して上記発生器１に流入させる溶液ポンプ９を備えて構成される。
【０１０９】
ここで、上記蒸発器３と吸収器４は一体の躯体１５内に収められており、上記蒸発器３の下部に設けられた上記冷媒溜り１７から溢れた冷媒は、上記躯体１５の底壁を流れて上記吸収器４の下部に設けられた上記希溶液溜り１６に流入し、該希溶液溜り１６内の吸収希溶液に混合される。これによって、上記発生器１で発生する冷媒量の増減で溶液濃度が大きく変化するのが防止され、過度の濃縮による蒸発器での冷媒凍結や発生器での溶液の結晶が回避できる。
【０１１０】
上記吸収式冷凍装置Ｚをエンジン等の排温水を熱源として駆動させるために、上記発生器１の熱交換器１ａとが管路５７，５８によって接続されている。
【０１１１】
以上のように構成された冷凍システムは以下のように作動する。
【０１１２】
上記吸収式冷凍装置Ｚにおいては、エンジン等からの排温水を受けて、上記発生器１で上記吸収器４からの吸収希溶液が加熱され、冷媒蒸気と吸収濃溶液が生成される。上記発生器１で発生した冷媒蒸気は、ファン８で空冷式の上記凝縮器２において凝縮され、液冷媒とされる。
【０１１３】
ここで、上記凝縮器２からの液冷媒は、上記管路５２を通して上記蒸発器３の下部に設けた上記冷媒溜り１７に流入される。そして、上記冷媒溜り１７に流入された冷媒は、上記冷媒ポンプ１３によって上記蒸発器３の上記プレート式熱交換器３ａの上部側に循環され、該プレート式熱交換器３ａの上部に散布器（図示省略）によって均等に散布され、該熱交換器３ａの表面に沿って流下する間に蒸発して冷媒蒸気を発生する。また、このとき、その蒸発熱によって上記プレート式熱交換器３ａ内を流れる被冷却流体（冷水）を冷却する。
【０１１４】
一方、上記吸収器４においては、上記空冷過冷却器６において過冷却された吸収希溶液が散布器（図示省略）からプレート４ａに均等に散布され、該プレート４ａにそって流下する間に上記蒸発器３からの冷媒蒸気を吸収して吸収希溶液とされ、上記希溶液溜り１６に貯留される。
【０１１５】
上記希溶液溜り１６には、上記吸収器４において冷媒蒸気を吸収した吸収希溶液と、上記蒸発器３から冷媒溜まり１７の貯留量以上となった場合に流入する未蒸発冷媒からなる混合溶液が貯留されるとともに、この混合溶液は上記溶液ポンプ９によって上記発生器１側へ供給される。この際、上記溶液熱交換器５において、上記吸収器４側からの吸収希溶液と上記発生器１で生成された吸収濃溶液との間での熱交換によって熱回収が行なわれ、希溶液の温度を上げて濃溶液の温度を下げる。
【０１１６】
そして、この吸収式冷凍装置Ｚにおいては、その冷凍能力が、上記吸収器４における吸収能力の調整によって増減制御される。即ち、上記吸収器４の吸収能力を高めて吸収希溶液への冷媒蒸気の吸収作用を高めることで、上記蒸発器３における蒸発能力（即ち、冷水の冷却能力）が高められ、吸収式冷凍装置Ｚ全体としての冷凍能力が高められるものである。
【０１１７】
ところで、例えば、この実施形態のように、エンジン等の排熱で上記吸収式冷凍装置Ｚを運転する構成の冷凍システムにおいては、エンジン等の運転、即ち、排温水の発生タイミングと、上記吸収式冷凍装置Ｚの冷熱需要のタイミングは必ずしも一致しておらず、例えば、エンジン等によって多量の排温水が発生しているにも拘らず、上記吸収式冷凍装置Ｚの冷熱需要が無い場合（例えば、外気温が低く冷房要求が無いような場合）とか、逆に、エンジン等の運転が停止され排温水の発生が無いにも拘らず、上記吸収式冷凍装置の冷熱需要が有るというような場合（例えば、外気温が高く冷房が必要な場合）が発生し得る。
【０１１８】
係る場合、従来一般的な排熱吸収式冷凍装置を用いた冷凍システムのように、エンジン等が運転され排温水の発生がある場合には必ず吸収式冷凍装置を運転し、またエンジン等が停止され排熱の発生が無い場合には吸収式冷凍装置を停止するという制御形態を採用すると、該吸収式冷凍装置によって得られる冷熱の有効利用が制限され、延いては上記吸収式冷凍装置を設備することによってイニシャルコスト及びランニングコストが上昇すると言う問題があることは既述の通りである。
【０１１９】
そこで、この実施形態では、エンジン等の排温水で駆動される吸収式冷凍装置において、該吸収式冷凍装置の冷熱需要に基づいて冷凍能力を制御することで、該吸収式冷凍装置の有効利用を促進するとともに、イニシャルコスト及びランニングコストの低減を図ることを目的としてなされたものである。
【０１２０】
このような制御を実現するために、この実施形態では、上記吸収器４に流入する過冷却溶液の温度及び／又は過冷却溶液の流量を変化させることで上記吸収器４の能力を増減して吸収式冷凍装置Ｚの冷凍能力を制御することを基本思想とし、係る思想の下で、上記冷熱需要が予め設定した冷熱需要の設定値以下となった場合には、上記吸収器４の吸収能力を最少に減少させる制御を行うと同時に冷媒ポンプ１３を停止し、上記冷媒電磁弁１０を閉として上記蒸発器３への冷媒の流入を停止し上記吸収式冷凍装置Ｚの冷凍能力を減少させる制御を行なうとともに、上記冷媒タンク１４に上記凝縮器２からの冷媒を溜める。
【０１２１】
一方、上記冷熱需要の上昇時は、上記冷媒ポンプ１３を運転して冷媒を上記蒸発器３に循環させるが、上記冷熱需要が上記設定値以上となった場合には、上記吸収器４の吸収能力を増加させる制御を行なうと同時に、上記冷媒電磁弁１０を開として上記冷媒タンク１４に溜められた冷媒を上記蒸発器３に流入させて上記吸収式冷凍装置Ｚの冷凍能力を増加させる制御を行なうようにしている。
【０１２２】
ここで、上記吸収式冷凍装置Ｚの冷熱需要の判断であるが、ここでは、上記温度センサ１８によって検出される蒸発器３の出口被冷却流体温度（冷水温度）を現在の冷熱需要とする。すなわち、冷熱需要の判断の基準となる設定値は、冷熱利用側の条件（即ち、冷水の条件）を考慮して予め設定される被冷却流体温度である。そして、上記温度センサ１８によって検出される蒸発器３の出口被冷却流体温度（即ち、冷水温度）を、上記設定値と比較し、設定値以下となった場合は、冷熱が過多となっている状態であるため、上記吸収式冷凍装置Ｚの冷凍能力を減少させる制御を行なう。上記冷熱需要が設定値以上となった場合は、冷熱が不足した状態であるため、上記吸収式冷凍装置Ｚの冷凍能力を増加させる制御を行なう。
【０１２３】
この吸収式冷凍装置Ｚの冷凍能力の具体的な制御は以下の通りである。
【０１２４】
即ち、上記冷熱需要が予め設定した冷熱需要の設定値以下となった場合に、上記吸収器の吸収能力を最少に減少させる制御（即ち、上記空冷過冷却器６の冷却ファン８を停止するか、又は該冷却ファン８の停止と同時に上記空冷過冷却器６への溶液の流量を減少させ、もしくは上記溶液ポンプ９を停止させる制御）と同時に、上記冷媒ポンプ１３を停止し、さらに上記冷媒電磁弁１０を閉として上記蒸発器３への冷媒の流入量を減少させることで上記吸収式冷凍装置Ｚの冷凍能力を減少させる制御を行なう。
【０１２５】
さらに、エンジン等の運転が継続され上記発生器１の温度がさらに上昇した場合には、該発生器１への排温水の入口側に設けた排温水電磁弁２８により該発生器１への入熱を遮断することで、上記冷媒タンク１４が満杯になった後もさらに冷媒が生成される過度の冷媒発生が確実に防止され、吸収式冷凍装置Ｚの運転上の信頼性が確保される。
【０１２６】
一方、上記冷熱需要の上昇時は、上記冷媒ポンプ１３を運転して冷媒を上記蒸発器３に循環させる。そして、上記冷熱需要が上記設定値以上となった場合には、上記冷媒ポンプ１３の運転を継続したまま、上記吸収器４の吸収能力を増加させる制御（即ち、上記空冷過冷却器６の冷却ファン８を運転するか、又は該冷却ファン８の運転と同時に上記空冷過冷却器６への溶液の流量を増加させ、もしくは上記溶液ポンプ９を運転させる制御）と同時に、上記冷媒電磁弁１０を開として上記冷媒タンク１４に溜められた冷媒を上記蒸発器３に流入させて該蒸発器３への冷媒流量を増加させることで上記吸収式冷凍装置Ｚの冷凍能力を増加させる制御を行なう。
【０１２７】
尚、上記吸収式冷凍装置Ｚの運転と停止は、エンジン等の運転又は停止にかかわらず、上記冷熱需要によって制御される他に、上記発生器１内もしくは発生器の出口溶液側に設けた温度センサ２７によって検出される溶液温度に基づいて行うようにすることもできる。このように上記発生器１の溶液温度で上記吸収式冷凍装置Ｚの運転と停止を行うように構成することで、例えば、エンジン等が停止され、上記吸収式冷凍装置Ｚの上記発生器１に排温水が供給されない状態であったとしても、該発生器１における溶液温度が、冷媒の発生が可能な温度である場合には上記吸収式冷凍装置Ｚが運転されることとなり、冷媒の有効利用が図れる。
【０１２８】
さらに、この吸収式冷凍装置Ｚにおいて、エンジン等が運転中で且つ上記吸収式冷凍装置Ｚへの冷熱需要が無くても、上記発生器１の溶液温度で上記吸収式冷凍装置Ｚを運転する必要がある場合は、上記空冷過冷却器６の冷却フアン７を停止させ、又は該冷却ファン７の停止と同時に上記空冷過冷却器６への流量を増加する。しかし、エンジン等の運転が継続され上記発生器１の温度が上昇した場合には、該発生器１への排温水の入口供給配管に設けた排温水電磁弁２８により該発生器１への入熱を遮断する。
【０１２９】
係る構成によれば、エンジン等が運転中で且つ上記吸収式冷凍装置Ｚへの冷熱需要が無くても、上記発生器１において冷媒を発生できる場合には冷媒を発生させてこれを冷媒タンク１４に溜めて冷熱需要の再要求に備えることで、冷媒の有効利用すなわち排温水熱量の有効利用が図られるとともに、上記空冷過冷却器６の冷却フアン７を停止させ、又は該冷却ファン７の停止と同時に上記空冷過冷却器６への流量を増加させることで、上記吸収器４に流入する溶液が過冷却されるのが防止され冷熱の発生がなくなる。
【０１３０】
また、エンジン等の運転が継続され上記発生器１の温度がさらに上昇した場合には、該発生器１への排温水の入口供給配管に設けた排温水電磁弁２８により該発生器１への入熱を遮断することで、上記冷媒タンク１４が満杯になった後もさらに冷媒が生成される過度の冷媒発生が確実に防止され、吸収式冷凍装置Ｚの運転上の信頼性が確保される。
【０１３１】
さらに、この吸収式冷凍装置Ｚにおいては、エンジン等が停止中で且つ吸収式冷凍装置Ｚへの冷熱需要が無くても、上記発生器１の溶液温度で吸収式冷凍装置が運転可能な高温度にあれば、上記冷媒タンク１４に冷媒が満杯となるまで該吸収式冷凍装置Ｚを運転するとともに上記冷媒ポンプ１３を停止し、上記空冷過冷却器の冷却ファン７を停止するか、又は該冷却フアン７の停止と同時に上記空冷過冷却器６への溶液の流量を減少させる。
【０１３２】
係る構成によれば、エンジン等が停止中で且つ吸収式冷凍装置Ｚへの冷熱需要が無くても、上記発生器１での冷媒発生が可能な場合は上記冷媒タンク１４に冷媒が満杯となるまで該吸収式冷凍装置Ｚを運転してタンクに冷媒を溜めて冷熱需要の再要求に備えることで、冷媒の有効利用が図られる。一方、上記冷媒ポンプ１３を停止させた状態で、上記空冷過冷却器の冷却ファン７を停止するか、又は該冷却フアン７の停止と同時に上記空冷過冷却器６への溶液の流量を減少させることで、上記吸収器４に流入する溶液が過冷却されるのが防止され冷熱の発生がない。
【０１３３】
また、上記吸収式冷凍装置Ｚの運転、停止を上記発生器１の溶液温度で制御することもできる。そして、この場合には、上記冷媒タンク１４が満杯にならなくても、上記発生器１の溶液温度が低下したときには上記吸収式冷凍装置Ｚを停止する。係る構成によれば、上記発生器１の溶液温度が低下してそれ以上に冷媒を発生させることができないときに、上記吸収式冷凍装置Ｚを停止することで、該吸収式冷凍装置Ｚの運転の無駄がなくなり、それだけ該吸収式冷凍装置Ｚの運転効率が高められる。
【０１３４】
ＩＶ：第４の実施形態
図４には、本願発明の第４の実施形態に係る冷凍システムが示されている。この冷凍システムは、上記第３の実施形態に係る冷凍システムと基本構成を同じにするものであって、排熱駆動の吸収式冷凍装置Ｚで示す。
【０１３５】
そして、この実施形態に係る冷凍システムが上記第３の実施形態に係る冷凍システムと異なる点は、上記吸収器４の能力を、上記空冷過冷却器６の上流側に設けた流量調整弁１１又は下流側に設けた流量調整弁１２の開度調整と、上記溶液ポンプ９の流量調整によって、上記空冷過冷却器６を循環する過冷却溶液の温度制御によって調整するようにした点である。
【０１３６】
このように、上記吸収器４の能力を、上記流量調整弁１１又は流量調整弁１２の開度調整と、上記溶液ポンプ９の流量調整によって調整することで、吸収式冷凍装置Ｚの冷凍能力の制御を極めて容易且つ迅速に行なえることから、該吸収式冷凍装置Ｚの能力制御範囲を最少能力まで低下させることができる。
【０１３７】
上記以外の構成及び作用効果は上記第３の実施形態の場合と同様であるので、ここでは図４の各構成部材に図３の各構成部材に対応させて同一の符号を付した上で、該第３の実施形態における該当説明を援用し、ここでの説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】本願発明の第１の実施の形態に係る吸収式冷凍装置のシステム図である。
【図２】本願発明の第２の実施の形態に係る吸収式冷凍装置のシステム図である。
【図３】本願発明の第３の実施の形態に係る吸収式冷凍装置のシステム図である。
【図４】本願発明の第４の実施の形態に係る吸収式冷凍装置のシステム図である。
【０１３９】
１      ・・発生器
２      ・・凝縮器
３      ・・蒸発器
４      ・・吸収器
５      ・・溶液熱交換器
６      ・・空冷過冷却器
７      ・・ファン
８      ・・ファン
９      ・・溶液ポンプ
１０    ・・冷媒電磁弁
１１    ・・流量調整弁
１２    ・・流量調整弁
１４    ・・冷媒タンク
１４ａ  ・・堰
１５    ・・躯体
１６    ・・希溶液溜り
１７    ・・冷媒溜り
１８    ・・温度センサ
２７    ・・温度センサ
２８    ・・排温水電磁弁
３０    ・・制御器
Ｚ      ・・吸収式冷凍装置
【図１】
0005092677.tif 000002
【図２】
0005092677.tif 000003
【図３】
0005092677.tif 000004
【図４】
0005092677.tif 000005