(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸収器で冷媒蒸気を吸収して低濃度となった吸収液は高温再生器に戻され、この高温再生器で加熱することにより低濃度吸収液から冷媒蒸気が分離され、中濃度となった吸収液は低温再生器に導入されると共に、前記低濃度吸収液から分離された冷媒蒸気は管路を介して低温再生器を通過し、その際前記中濃度吸収液を加熱することにより冷媒蒸気を再分離した後冷媒液となって凝縮器の底部に導入され、低温再生器で冷媒蒸気が再分離されて高濃度となった吸収液は濃液ポンプにより低温熱交換器を通過して吸収器に導入され、この濃液ポンプの上流側と低温熱交換器の下流側とを結ぶバイパス管路が設けられ、前記中濃度吸収液から再分離された冷媒蒸気は凝縮器に導入されると共に、管路を介してこの凝縮器内を通過する冷却水により凝縮して冷媒液となり、この冷媒液は前記凝縮器底部の冷媒液と合流して蒸発器に導入されると共に、冷媒ポンプを介して蒸発器の散布装置から伝熱管に散布され、この伝熱管内を通過する冷温水と熱交換することにより冷媒蒸気となり、この冷媒蒸気は前記吸収器に導入され、この吸収器で前記低温再生器から導入される高濃度吸収液が吸収器の散布装置から散布されて冷媒蒸気を吸収し、低濃度となった吸収液は稀液ポンプを介して前記高温再生器に戻される構成の吸収式冷凍機において、
前記バイパス管路８の下流側前後に温度センサがそれぞれ設けられ、バイパス管路８の上流側前後にも温度センサがそれぞれ設けられ、前記低温熱交換器の入口側温度と出口側温度、及び前記低温再生器の出口側温度と前記吸収器の入口側温度をそれぞれ計測し、それらの温度に基づいて適正な高濃度吸収液の低温熱交換器への流量を制御することを特徴とする吸収式冷凍機の吸収液循環量制御方法。
【請求項２】
前記低温再生器の出口側温度と前記低温熱交換器の入口側温度との温度差が小さくなるように、前記濃液ポンプのインバータモータの周波数を制御することを特徴とする請求項１に記載の吸収式冷凍機の吸収液循環量制御方法。
【請求項３】
前記低温再生器の出口側温度と前記低温熱交換器の入口側温度との温度差が所定値より大きい場合に、前記濃液ポンプのインバータモータの周波数を減らすことを特徴とする請求項２に記載の吸収式冷凍機の吸収液循環量制御方法。
【請求項４】
前記吸収器の入口側温度が前記低温熱交換器の出口側温度より高くならないように、前記濃液ポンプのインバータモータの周波数を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の吸収式冷凍機の吸収液循環量制御方法。
【請求項５】
前記吸収器の入口側温度が前記低温熱交換器の出口側温度より高くならないように、前記濃液ポンプのインバータモータの周波数を増やすことを特徴とする請求項４に記載の吸収式冷凍機の吸収液循環量制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二重効用吸収式冷凍機に係り、特に高濃度吸収液の循環量を適正に制御できるようにした吸収式冷凍機の吸収液循環量制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、臭化リチウム溶液を吸収液とし、水を冷媒として高温再生器と低温再生器とを備えた二重効用の吸収式冷凍機が周知である。この二重効用吸収式冷凍機は、例えば図３に示すように吸収器１で冷媒蒸気を吸収して低濃度となった吸収液は稀液ポンプ２により高温再生器３に戻され、この高温再生器３においてバーナ４で加熱することにより冷媒蒸気を分離する。冷媒蒸気が分離されて中濃度となった吸収液は、管路Ｌ１を介して低温再生器５に導入されると共に、前記高温再生器３で分離された冷媒蒸気は管路Ｌ２を介して低温再生器５内を通過し、この低温再生器５において前記中濃度吸収液を加熱することにより冷媒蒸気が再分離される。冷媒蒸気が再分離されて高濃度となった吸収液は、濃液ポンプ６により管路Ｌ３を介して低温熱交換器７を通過して前記吸収器１に導入される。管路Ｌ３においては、濃液ポンプ６の上流側と低温熱交換器７の下流側とを結ぶバイパス管路８が設けられている。
【０００３】
一方、前記低温再生器５において、中濃度吸収液から再分離された冷媒蒸気は凝縮器９に導入されると共に、管路Ｌ４を介してこの凝縮器９内を通過する冷却水により凝縮して冷媒液となり、低温再生器５で冷媒蒸気を再分離した後冷媒液となって凝縮器９の底部に導入される冷媒液と合流する。合流した冷媒液は、管路Ｌ５を介して蒸発器１０に導入されると共に、冷媒ポンプ１１により蒸発器１０上部の散布装置１２から伝熱管１３に散布され、この伝熱管１３内を通過する冷温水と熱交換することにより冷媒蒸気となる。そして、この冷媒蒸気は前記吸収器１に導入され、この吸収器１において前記低温再生器５から導入される高濃度吸収液が上部の散布装置１４から散布されて冷媒蒸気を吸収し、これにより低濃度となった吸収液は前記稀液ポンプ２により管路Ｌ６を介して前記高温再生器３に戻される構成となっている。このような二重効用の吸収式冷凍機は、例えば特許文献１や特許文献２等に開示されている。
【特許文献１】特開２００５−２８２９６８
【特許文献２】特開２００５−３００１２６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した従来の吸収式冷凍機では、低温再生器５で生成した高濃度吸収液を濃液ポンプ６により低温熱交換器７を経て吸収器１に導入している。濃液ポンプ６は従来機では一定回転で動作しているため、低負荷運転で吸収液循環量が減少すると、低温熱交換器７を出た高濃度吸収液は、一部バイパス管路８を経て再び濃液ポンプ６へ戻り、当該濃液ポンプ６のキャビテーションを防止している。但し、このバイパス管路８を流れる高濃度吸収液が多い場合、その分低温熱交換器７に流入する温度が低下し、当該低温熱交換器７の効率が悪くなり、吸収式冷凍機の効率低下につながる。
【０００５】
本発明は、このような従来の事態に対処するためになされ、二重効用吸収式冷凍機において、高濃度吸収液の循環量を適正に制御できるようにした吸収液循環量制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１は、吸収器で冷媒蒸気を吸収して低濃度となった吸収液は高温再生器に戻され、この高温再生器で加熱することにより低濃度吸収液から冷媒蒸気が分離され、中濃度となった吸収液は低温再生器に導入されると共に、前記低濃度吸収液から分離された冷媒蒸気は管路を介して低温再生器を通過し、その際前記中濃度吸収液を加熱することにより冷媒蒸気を再分離した後冷媒液となって凝縮器の底部に導入され、低温再生器で冷媒蒸気が再分離されて高濃度となった吸収液は濃液ポンプにより低温熱交換器を通過して吸収器に導入され、この濃液ポンプの上流側と低温熱交換器の下流側とを結ぶバイパス管路が設けられ、前記中濃度吸収液から再分離された冷媒蒸気は凝縮器に導入されると共に、管路を介してこの凝縮器内を通過する冷却水により凝縮して冷媒液となり、この冷媒液は前記凝縮器底部の冷媒液と合流して蒸発器に導入されると共に、冷媒ポンプを介して蒸発器の散布装置から伝熱管に散布され、この伝熱管内を通過する冷温水と熱交換することにより冷媒蒸気となり、この冷媒蒸気は前記吸収器に導入され、この吸収器で前記低温再生器から導入される高濃度吸収液が吸収器の散布装置から散布されて冷媒蒸気を吸収し、低濃度となった吸収液は稀液ポンプを介して前記高温再生器に戻される構成の吸収式冷凍機において、
前記バイパス管路８の下流側前後に温度センサがそれぞれ設けられ、バイパス管路８の上流側前後にも温度センサがそれぞれ設けられ、前記低温熱交換器の入口側温度と出口側温度、及び前記低温再生器の出口側温度と前記吸収器の入口側温度をそれぞれ計測し、それらの温度に基づいて適正な高濃度吸収液の低温熱交換器への流量を制御するようにした吸収式冷凍機の吸収液循環量制御方法を要旨とする。
【０００７】
本発明の請求項２は、請求項１に記載の吸収式冷凍機の吸収液循環量制御方法において、前記低温再生器の出口側温度と前記低温熱交換器の入口側温度との温度差が小さくなるように、前記濃液ポンプのインバータモータの周波数を制御することを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項３は、請求項２に記載の吸収式冷凍機の吸収液循環量制御方法において、前記低温再生器の出口側温度と前記低温熱交換器の入口側温度との温度差が所定値より大きい場合に、前記濃液ポンプのインバータモータの周波数を減らすことを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項４は、請求項１又は請求項２に記載の吸収式冷凍機の吸収液循環量制御方法において、前記吸収器の入口側温度が前記低温熱交換器の出口側温度より高くならないように、前記濃液ポンプのインバータモータの周波数を制御することを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項５は、請求項４に記載の吸収式冷凍機の吸収液循環量制御方法において、前記吸収器の入口側温度が前記低温熱交換器の出口側温度より高くならないように、前記濃液ポンプのインバータモータの周波数を増やすことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上記請求項１の発明によれば、低温再生器で高濃度となった吸収液は、濃液ポンプにより低温熱交換器を通過して吸収器に導入され、この濃液ポンプの上流側と低温熱交換器の下流側とを結ぶバイパス管路が設けられている二重効用の吸収式冷凍機において、前記バイパス管路８の上流側前後に第１の温度センサＴ１と第２の温度センサＴ２が設けられ、バイパス管路８の下流側前後には第３の温度センサＴ３と第４の温度センサＴ４が設けられ、前記低温熱交換器の入口側温度と出口側温度、及び前記低温再生器の出口側温度と前記吸収器の入口側温度をそれぞれ計測し、それらの温度に基づいて適正な高濃度吸収液の低温熱交換器への流量を演算して制御する方法である。これにより、冷房負荷により変化する、低温再生器から流れる高濃度吸収液をなるべくバイパス管路８に流さないように調整し、低温熱交換器の性能を十分発揮させることができる。
【００１２】
上記請求項２の発明によれば、前記低温再生器の出口側温度と前記低温熱交換器の入口側温度との温度差が小さくなるように、前記濃液ポンプのインバータモータの周波数を制御することにより高濃度吸収液の循環量を適正に調整することができる。
【００１３】
上記請求項３の発明によれば、前記低温再生器の出口側温度と前記低温熱交換器の入口側温度との温度差が所定値より大きい場合に、前記濃液ポンプのインバータモータの周波数を減らすことにより高濃度吸収液の循環量を容易に調整することが可能となる。
【００１４】
上記請求項４の発明によれば、前記吸収器の入口側温度が前記低温熱交換器の出口側温度より高くならないように、前記濃液ポンプのインバータモータの周波数を制御することにより高濃度吸収液の循環量を適正に調整することができる。
【００１５】
上記請求項５の発明によれば、前記吸収器の入口側温度が前記低温熱交換器の出口側温度より高くならないように、前記濃液ポンプのインバータモータの周波数を増やすことにより高濃度吸収液の循環量を容易に調整することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明に係る吸収式冷凍機の吸収液循環量制御方法の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る吸収式冷凍機の吸収液循環量制御方法の実施形態を説明するための吸収式冷凍機の概略構成図である。図１において、前記従来例と同一又は実質的に同一部材は前記と同じ符号を付ける。１は吸収器、３は高温再生器、５は低温再生器、９は凝縮器、１０は蒸発器であり、吸収剤として臭化リチウム、冷媒として水がそれぞれ用いられる二重効用の吸収式冷凍機である。
【００１７】
この吸収式冷凍機は、吸収器１で冷媒蒸気を吸収した低濃度吸収液が稀液ポンプ２により前記高温再生器３に戻されるが、その管路Ｌ６の途中で低温熱交換器７と高温熱交換器１５とを通過する。
【００１８】
高温再生器３においては、吸収器１から戻された低濃度吸収液をバーナ４により加熱して冷媒蒸気を分離する。そして、高温再生器３で分離された冷媒蒸気は、管路Ｌ２を介して低温再生器５内を通過すると共に、冷媒液となって凝縮器９の底部に導入する。
【００１９】
低温再生器５においては、高温再生器３で冷媒蒸気が分離された中濃度吸収液が、管路Ｌ１を介して前記高温熱交換器１５を通過して導入され、この低温再生器５内を通過する冷媒蒸気により加熱されて冷媒蒸気を再分離する。そして、低温再生器５で再分離された冷媒蒸気は凝縮器９に導入し、管路Ｌ４を介して凝縮器９内を通過する冷却水により冷却されて凝縮し、冷媒液となって凝縮器９の底部に溜まる。
【００２０】
低温再生器５で冷媒蒸気が再分離されて高濃度となった吸収液は、濃液ポンプ６により管路Ｌ３を介して低温熱交換器７を通過した後に吸収器１に導入される。尚、濃液ポンプ６の上流側と低温熱交換器７の下流側とを結ぶバイパス管路８が設けられている。
【００２１】
本発明では、低温熱交換器７とバイパス管路８の周りの温度を計測し、その温度に基づいて適正な高濃度吸収液の液量を演算して制御する。このため、管路Ｌ３における低温再生器５の下流側に当該低温再生器７の出口側温度を計測する第１の温度センサＴ１を設け、
濃液ポンプ６の上流側に低温熱交換器７の入口側温度を計測する第２の温度センサＴ２を設け、吸収器１の上流側には当該吸収器１の入口側温度を計測する第３の温度センサＴ３を設け、更に低温熱交換器７の下流側に当該低温熱交換器７の出口側温度を計測する第４の温度センサＴ４を設けてある。そして、第１の温度センサＴ１と第２の温度センサＴ２との検出温度差、及び第３の温度センサＴ３と第４の温度センサＴ４との検出温度差が小さくなるように前記濃液ポンプ６のインバータモータの周波数を制御し、これにより高濃度吸収液の低温熱交換器７への液量を適正に制御する。
【００２２】
図２は、高濃度吸収液の液量制御の一例を示すフローチャートである。先ず、現在運転中での濃液ポンプ６インバータモータの周波数を検出する（ステップＳ１）。この現在の運転が希釈運転中でないかどうかを確認する（ステップＳ２）。ここで、希釈運転とは低負荷運転と同義であるとする。ステップＳ２の段階でＹｅｓの場合、即ち希釈運転中でない場合はステップＳ３へ進む。希釈運転中の場合はＳ１５へ進み、更にステップＳ１２へ進む。
【００２３】
ステップＳ３でＮｏの場合は、高負荷運転とみなし、ステップＳ１５へ進んで濃液ポンプ６のインバータモータ周波数を最大にする。一方、Ｙｅｓの場合は、ステップＳ４へ進み、第１の温度センサＴ１と第２の温度センサＴ２とによりバイパス管路８の上流側前後の温度差Ｂを検出し、更にこの温度差Ｂが所定の温度差以下であるかを確認する（ステップＳ５）。ここで、温度差Ｂは、前記第１の温度センサＴ１による低温再生器５の出口側温度と、第２の温度センサＴ２による低温熱交換器７の入口側温度との差に該当する。又、ａ２５は実験等により求められる所定値である。
【００２４】
ステップＳ５でＮｏの場合は、即ちバイパス管路８を流れる量が多いことになるためステップＳ１３へ進み、現在運転中の濃液ポンプ６のインバータモータ周波数Ａに補正分の周波数ｂ１を減算する。これにより、濃液ポンプ６のインバータモータ周波数を減らし、高濃度吸収液がバイパス管路８に流れる量を低減させ、温度差Ｂを下げる。一方Ｙｅｓの場合は、ステップＳ６に進み、第３の温度センサＴ３と第４の温度センサＴ４とによりバイパス管路８の下流側前後の温度差Ｃを検出し、更にこの温度差Ｃが所定の温度差以下であるかを確認する（ステップＳ７）。
【００２５】
ステップＳ７でＮｏの場合は、ステップＳ１４に進み、現在運転中の濃液ポンプ６のインバータモータ周波数Ａに補正分の周波数ｃ１を加算する。これにより、濃液ポンプ６のインバータモータ周波数を増やし、高濃度吸収液がバイパス管路８を逆流しないようにすることができる。一方、Ｙｅｓの場合は、ステップＳ８へ進み、最大周波数を超えているかを確認する。最大周波数を超えているＹｅｓの場合は、ステップＳ９へ進んで現在運転中の周波数を最大周波数まで減らし、Ｎｏの場合はステップＳ１０へ進む。
【００２６】
ステップＳ１０では、現在運転中の濃液ポンプ６のインバータモータ周波数が最低周波数未満であるかを検出し、Ｙｅｓの場合は、ステップＳ１１に進んで現在運転中の周波数を最低周波数まで増やし、Ｎｏの場合はステップＳ１２に進む。尚、ステップＳ７におけるａ２６は実験等により求められる所定値であり、ステップＳ１３におけるｂ１及びステップＳ１４におけるｃ１は所定範囲内の数値である。
【００２７】
このようにして、低温熱交換器７とバイパス管路８の周りの温度を計測し、それらの温度から適正な高濃度吸収液の循環量を演算して制御することができる。この場合、各温度を計測し、演算することでフィードバック制御となるため、制御精度が高くなる。これにより、吸収式冷凍機の成績係数（ＣＯＰ）を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、二重効用吸収式冷凍機の濃液ポンプ付き機種に適用することができ、部分負荷運転時の冷凍機の効率を高める制御方法を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る吸収式冷凍機の吸収液循環量制御方法の一実施形態を説明するための吸収式冷凍機の概略構成図である。
【図２】本発明に係る吸収式冷凍機の吸収液循環量制御方法において、高濃度吸収液の液量制御の一例を示すフローチャートである。
【図３】従来例を示す吸収式冷凍機の概略構成図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  吸収器
２  稀液ポンプ
３  高温再生器
４  バーナ
５  低温再生器
６  濃液ポンプ
７  低温熱交換器
８  バイパス管路
９  凝縮器
１０  蒸発器
１１  冷媒ポンプ
１２  散布装置
１３  伝熱管
１４  散布装置
１５  高温熱交換器
Ｔ１  第１の温度センサ
Ｔ２  第２の温度センサ
Ｔ３  第３の温度センサ
Ｔ４  第４の温度センサ
【図１】
0004971929.tif 000002
【図２】
0004971929.tif 000003
【図３】
0004971929.tif 000004