(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
再生器・凝縮器・蒸発器・吸収器などを配管接続して冷凍サイクルを構成し、蒸発器における冷媒液の蒸発に伴う吸熱作用または冷媒蒸気の主に凝縮に伴う放熱作用によって所要の熱操作流体を冷却または加熱し、この熱操作流体を冷温水配管により所要の機器に循環供給する吸収式冷温水機において、前記冷温水配管における前記蒸発器の出口に第１の温度センサを設けると共に、蒸発器の入口に第２の温度センサを設け、前記蒸発器から吐出した熱操作流体の温度を前記第１の温度センサで検出し、この検出温度が制御装置により演算算出する温度以下になったとき再生器における燃焼を停止し、前記蒸発器に還流している熱操作流体の温度を前記第２の温度センサで検出し、この検出温度が制御装置により演算算出する温度以上になったとき再生器における燃焼を再開することを特徴とする吸収式冷温水器の制御方法。
【請求項２】
冷却作用を行って蒸発器に還流している熱操作流体の温度が、再生器における前回の燃焼を停止したときに蒸発器に還流していた熱操作流体の温度＋所定温度以上になったときに再生器における燃焼を再開する請求項１記載の吸収式冷温水機の制御方法。
【請求項３】
加熱作用を行って蒸発器に還流している熱操作流体の温度が、再生器における前回の燃焼を停止したときに蒸発器に還流していた熱操作流体の温度−所定温度以下になったときに再生器における燃焼を再開する請求項１記載の吸収式冷温水機の制御方法。
【請求項４】
冷却されて蒸発器から吐出した熱操作流体の温度が設定温度−第１の所定温度＋第２の所定温度以上であるとき再生器における燃焼を開始し、その後、蒸発器から吐出した熱操作流体の温度が設定温度−第１の所定温度以下になったときに再生器における燃焼を停止し、蒸発器に還流している熱操作流体の温度が、再生器における前回の燃焼を停止したときに蒸発器に還流していた熱操作流体の温度＋第２の所定温度以上となったときに再生器における燃焼を再開する請求項１記載の吸収式冷温水機の制御方法。
【請求項５】
加熱されて蒸発器から吐出した熱操作流体の温度が設定温度＋第１の所定温度−第２の所定温度以下であるとき再生器における加熱を開始し、その後、蒸発器から吐出した熱操作流体の温度が設定温度＋第１の所定温度以上になったときに再生器における燃焼を停止し、蒸発器に還流している熱操作流体の温度が、再生器における前回の燃焼が停止したときに蒸発器に還流していた熱操作流体の温度−第２の所定温度以下となったときに再生器における燃焼を再開する請求項１記載の吸収式冷温水機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は吸収式冷温水機に係わり、特に詳しくは制御性の改善を図ると共に、冷媒を蒸発分離する再生器における燃焼操作の停止／再開頻度を減じて装置寿命を延ばすようにした吸収式冷温水機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷媒液の蒸発に伴う吸熱作用または冷媒蒸気の主に凝縮に伴う放熱作用によって冷却または加熱して蒸発器から取り出し、冷／暖房負荷に循環供給する熱操作流体の温度をある温度範囲に納めるため、蒸発器から取り出す熱操作流体の出口温度による容量制御が一般に行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の容量制御は、再生器における冷媒の蒸発分離を行うための燃焼の停止／再開制御も熱操作流体の蒸発器出口温度に基づいて制御している。このため、特に停止と全開を単純に繰り返す２位置制御、停止／中間／全開で制御する３位置制御の装置では燃焼の停止／再開による容量変化が大きく、蒸発器出口側に温度センサを設置したのではその影響をまともに受けるため燃焼の停止／再開動作が頻繁に行われ、制御性は勿論、装置の寿命を縮めると云った問題点があり、この点の解決が課題となっていた。
【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、再生器・凝縮器・蒸発器・吸収器などを配管接続して冷凍サイクルを構成し、蒸発器における冷媒液の蒸発に伴う吸熱作用または冷媒蒸気の主に凝縮に伴う放熱作用によって所要の熱操作流体を冷却または加熱し、この熱操作流体を冷温水配管により所要の機器に循環供給する吸収式冷温水機において、
【０００５】
前記冷温水配管における前記蒸発器の出口に第１の温度センサを設けると共に、蒸発器の入口に第２の温度センサを設け、前記蒸発器から吐出した熱操作流体の温度を前記第１の温度センサで検出し、この検出温度が制御装置により演算算出する温度以下になったとき再生器における燃焼を停止し、前記蒸発器に還流している熱操作流体の温度を前記第２の温度センサで検出し、この検出温度が制御装置により演算算出する温度以上になったとき再生器における燃焼を再開する第１の構成の制御方法と、
【０００６】
前記第１の構成の制御方法において、冷却作用を行って蒸発器に還流している熱操作流体の温度が、再生器における前回の燃焼を停止したときに蒸発器に還流していた熱操作流体の温度＋所定温度以上になったときに再生器における燃焼を再開する第２の構成の制御方法と、
【０００７】
前記第１の構成の制御方法において、加熱作用を行って蒸発器に還流している熱操作流体の温度が、再生器における前回の燃焼を停止したときに蒸発器に還流していた熱操作流体の温度−所定温度以上になったときに再生器における燃焼を再開する第３の構成の制御方法と、
【０００８】
前記第１の構成の制御方法において、冷却されて蒸発器から吐出した熱操作流体の温度が設定温度−第１の所定温度＋第２の所定温度以上であるとき再生器における燃焼を開始し、その後、蒸発器から吐出した熱操作流体の温度が設定温度−第１の所定温度以下になったときに再生器における燃焼を停止し、蒸発器に還流している熱操作流体の温度が、再生器における前回の燃焼を停止したときに蒸発器に還流していた熱操作流体の温度＋第２の所定温度以上となったときに再生器における燃焼を再開する第４の構成の制御方法と、
【０００９】
前記第１の構成の制御方法において、加熱されて蒸発器から吐出した熱操作流体の温度が設定温度＋第１の所定温度−第２の所定温度以下であるとき再生器における加熱を開始し、その後、蒸発器から吐出した熱操作流体の温度が設定温度＋第１の所定温度以上になったときに再生器における燃焼を停止し、蒸発器に還流している熱操作流体の温度が、再生器における前回の燃焼が停止したときに蒸発器に還流していた熱操作流体の温度−第２の所定温度以下となったときに再生器における燃焼を再開する第５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。
【００１０】
【作用】
蒸発器出口から蒸発器に還流している熱操作流体の温度検出部までの経路が長く、その間に保有する熱操作流体の量が充分にあって再生器における燃焼のオン／オフによる容量変化の影響を受け難く、しかも前記燃焼の再開が冷／暖房負荷の大小を反映して蒸発器に還流している熱操作流体の温度に基づいて行なわれるので、制御性が向上するだけでなく、燃焼の停止／再開頻度が減少して装置寿命が延びる。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の一実施例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負荷に循環供給する冷温水機としての二重効用吸収式冷凍機であり、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。
【００１２】
図において、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は吸収液配管、１３は吸収液ポンプ、１４〜１７は冷媒配管、１９は冷媒ポンプ、２２は図示しない冷／暖房負荷に冷熱または温熱を循環供給する冷水または温水が流れ、途中に蒸発器熱交換器４Ａを備えた冷温水配管、２３は途中に吸収器熱交換器５Ａおよび凝縮器熱交換器３Ａを備えた冷却水配管、２４はガスバーナ１Ｂに接続したガス供給管、２５はガス供給管２４の途中に設けた加熱量制御弁、２６〜２８は開閉弁であり、これらの機器はそれぞれ図１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。
【００１３】
すなわち、上記構成の二重効用吸収式冷凍機において、開閉弁２６・２７・２８を閉じ、冷却水配管２３に冷却水を通し、ガスバーナ１Ｂを点火して高温再生器１で溶液を加熱すると、高温再生器１で溶液から蒸発分離した冷媒は冷媒配管１４を流れ、低温再生器２で中間吸収液を加熱凝縮して凝縮器３に入り、低温再生器２で中間吸収液から分離した冷媒は凝縮器３へ流れ、冷却水配管２３から凝縮器熱交換器３Ａへ流れた水と熱交換して凝縮液化した後、冷媒配管１４からの冷媒と一緒になって冷媒配管１５を介して蒸発器４へ流れる。
【００１４】
蒸発器４では、冷媒液が蒸発器熱交換器４Ａにおいて冷温水配管２２からの水と熱交換して蒸発し、このときの気化熱によって蒸発器熱交換器４Ａ内を流れる水が冷却される。そして、蒸発器４で蒸発した冷媒は吸収器５に流れ、上方から散布される吸収液に吸収される。
【００１５】
冷媒を吸収して濃度の薄くなった吸収器５の吸収液が、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を経て高温再生器１へ送られる。高温再生器１に入った吸収液は、ガスバーナ１Ｂにより加熱されて冷媒が蒸発し、中濃度の吸収液となって高温熱交換器７を介し低温再生器２に入る。そして、ここで吸収液は高温再生器１から冷媒配管１４を流れて来た冷媒蒸気によって加熱され、さらに冷媒が蒸発分離されて濃度が高くなる。高濃度になった吸収液は低温熱交換器６を経て吸収器５へ流れ、上方から散布される。
【００１６】
上記のように吸収式冷凍機の運転が行われると、蒸発器４において冷媒の気化熱によって冷却した冷水が冷温水配管２２を介して図示しない冷／暖房負荷に循環供給できるので、冷房運転が行える。
【００１７】
一方、開閉弁２６・２７・２８を開け、冷却水配管２３に冷却水を通さないでガスバーナ１Ｂを点火して高温再生器１で溶液を加熱すると、高温再生器１で蒸発した冷媒は冷媒配管１４の途中から主に流路抵抗の小さい冷媒配管１７を介して吸収器５・蒸発器４に入り、蒸発器熱交換器４Ａ内の水と熱交換して凝縮し、主にこのときの凝縮熱によって蒸発器熱交換器４Ａ内を流れる水が加熱される。したがって、この温水を図示しない冷／暖房負荷に循環供給することによって暖房運転が行なわれる。
【００１８】
なお、蒸発器４で凝縮した冷媒は開閉弁２８を通過して吸収器５に流れ、吸収液配管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。高温再生器１に入った吸収液は、ガスバーナ１Ｂにより加熱されて冷媒が蒸発し、中濃度の吸収液となって吸収液配管１１より吸収器５に戻る。
【００１９】
３１は、上記のような動作機能を有する二重効用吸収式冷凍機に設けた制御装置であり、その具体的な一構成例について説明すると、３２は冷温水配管２２の蒸発器４出入口に設けた第１の温度センサ２９・第２の温度センサ３０が出力する温度信号を入力し、信号変換して中央演算処理装置（以下ＣＰＵと云う）３３へ出力する入力インターフェイス、３４は所定の演算プログラムなどを記憶している記憶装置（以下ＲＯＭと云う）、３５はＣＰＵ３３からの信号を入力して加熱量制御弁２５へ所要の制御信号を出力する出力インターフェイス、３６は所定時間毎に信号を出力する信号発生器（以下ＣＬＯＣＫと云う）、３７は第１の温度センサ２９・第２の温度センサ３０が検出した温度などを記憶する読込／消去可能な記憶装置（以下ＲＡＭと云う）である。
【００２０】
そしてＲＯＭ３４には、予め設定した所定温度と第１の温度センサ２９が検出した冷温水の温度との差が大きければ大きいほど、加熱量制御弁２５の開度を大きくし、第１の温度センサ２９が検出した冷温水の温度が所定温度に達すると、加熱量制御弁２５を閉じて燃焼を停止する従来周知の容量制御プログラムを記憶してある。
【００２１】
また、ＲＯＭ３４には適宜の部材、例えば制御装置３１自体あるいは制御装置３１と信号線５１を介して接続し、ビルの管理室などに設置されたリモコン４０に吸収式冷凍機のオン／オフスイッチ４０Ｓなどと共に設けた冷／暖房切換スイッチ４１によって冷房運転の開始が指示されたときに、第１の温度センサ２９が検出する冷水の温度Ｔ１を所定時間毎に検出し、この検出温度Ｔ１が、所定の設定温度、例えば７℃から第１の所定温度、例えば１℃を減じ、これに第２の所定温度Ａ、例えば１．５℃を加えて演算算出する７．５℃以上あれば加熱量制御弁２５を開いてガスバーナ１Ｂの燃焼を開始する冷房運転起動時の制御プログラムと、
【００２２】
ガスバーナ１Ｂの燃焼を開始した後、第１の温度センサ２９が検出する冷水の温度Ｔ１を所定時間毎に検出し、この検出温度Ｔ１が前記所定の設定温度７℃から前記第１の所定温度１℃を減じて演算算出する６℃以下になったとき、加熱量制御弁２５を閉じて燃焼を停止すると共に、このとき第２の温度センサ３０が検出する冷水の温度Ｔ２をＲＡＭ３７に記憶する燃焼停止時の制御プログラムと、
【００２３】
さらに、ガスバーナ１Ｂの燃焼を停止した後、第２の温度センサ３０が検出する冷水の温度Ｔ２を所定時間毎に検出し、この検出温度Ｔ２がＲＡＭ３７に記憶した前記冷水の温度Ｔ２に第２の所定温度Ａ、例えば１．５℃を加えた温度以上になったときに、加熱量制御弁２５を開いてガスバーナ１Ｂの燃焼を再開する燃焼再開時の制御プログラムと、
を記憶してある。
【００２４】
また、ＲＯＭ３４には、暖房運転の開始がリモコン４０の冷／暖房切換スイッチ４１によって指示されたときに、第１の温度センサ２９が検出する温水の温度Ｔ１を所定時間毎に検出し、この検出温度Ｔ１が、所定の設定温度、例えば４５℃に第１の所定温度、例えば２．５℃を加え、これから第２の所定温度Ｂ、例えば３．５℃を減じて演算算出する４４℃以下であれば加熱量制御弁２５を開いてガスバーナ１Ｂの燃焼を開始する暖房運転起動時の制御プログラムと、
【００２５】
ガスバーナ１Ｂの燃焼を開始した後、第１の温度センサ２９が検出する温水の温度Ｔ１を所定時間毎に検出し、この検出温度Ｔ１が前記所定の設定温度４５℃に前記第１の所定温度２．５℃を加えて演算算出する４７．５℃以上になったとき、加熱量制御弁２５を閉じて燃焼を停止すると共に、このとき第２の温度センサ３０が検出する温水の温度Ｔ２をＲＡＭ３７に記憶する燃焼停止時の制御プログラムと、
【００２６】
さらに、ガスバーナ１Ｂの燃焼を停止した後、第２の温度センサ３０が検出する温水の温度Ｔ２を所定時間毎に検出し、この検出温度Ｔ２がＲＡＭ３７に記憶した前記温水の温度Ｔ２から第２の所定温度Ｂ、例えば３．５℃を減じた温度以下になったときに、加熱量制御弁２５を開いてガスバーナ１Ｂの燃焼を再開する燃焼再開時の制御プログラムと、
を記憶してある。
【００２７】
したがって、リモコン４０の冷／暖房切換スイッチ４１を操作することによって例えば冷房運転が選択されると、冷房運転起動時の制御プログラムが起動し、外気温度が高くて第１の温度センサ２９が検出する温度Ｔ１が７．５℃以上であれば加熱量制御弁２５を開いてガスバーナ１Ｂの燃焼を開始する。
【００２８】
そして、第１の温度センサ２９が検出する温度Ｔ１が所定の設定温度７℃になるように加熱量の容量制御が行われ、第１の温度センサ２９が検出する温度Ｔ１が６℃以下になると加熱量制御弁２５を閉じてガスバーナ１Ｂの燃焼を停止すると共に、このとき第２の温度センサ３０が検出する冷水の温度Ｔ２をＲＡＭ３７に記憶し、ガスバーナ１Ｂの燃焼停止後、第２の温度センサ３０が検出する冷水の温度Ｔ２がＲＡＭ３７に先に記憶した前記冷水の温度Ｔ２に前記第２の所定温度Ａ、例えば１．５℃を加えた温度以上になると、加熱量制御弁２５を開いてガスバーナ１Ｂの燃焼を再開する。
【００２９】
このように、冷温水配管２２を介して所定温度範囲の冷水を図示しない冷房負荷に循環供給して冷房運転を行うことが可能であり、しかも冷房作用を終えて蒸発器４に還流する冷水の温度は、蒸発器４出口から蒸発器４に還流している冷水の温度検出部、すなわち第２の温度センサ３０までの経路が長く、その間の保有水量が充分にあってガスバーナ１Ｂの燃焼停止／再開による容量変化の影響を受け難く、実際の負荷の大小を反映しているので、ガスバーナ１Ｂの燃焼停止／再開頻度が減少して装置寿命が伸び、且つ、制御性が向上する。
【００３０】
一方、リモコン４０の冷／暖房切換スイッチ４１の操作によって暖房運転が選択されると、暖房運転起動時の制御プログラムが起動し、外気温度が低くて第１の温度センサ２９が検出する温度Ｔ１が４４℃以下であれば加熱量制御弁２５を開いてガスバーナ１Ｂの燃焼を開始する。
【００３１】
そして、第１の温度センサ２９が検出する温度Ｔ１が所定の設定温度４５℃になるように加熱量の容量制御が行われ、第１の温度センサ２９が検出する温度Ｔ１が４７．５℃以上になると加熱量制御弁２５を閉じてガスバーナ１Ｂの燃焼を停止すると共に、このとき第２の温度センサ３０が検出する温水の温度Ｔ２をＲＡＭ３７に記憶し、ガスバーナ１Ｂの燃焼停止後、第２の温度センサ３０が検出する温水の温度Ｔ２がＲＡＭ３７に先に記憶した前記温水の温度Ｔ２から前記第２の所定温度Ｂ、例えば３．５℃を減じた温度以下になると、加熱量制御弁２５を開いてガスバーナ１Ｂの燃焼を再開する。
【００３２】
したがって、この場合も冷温水配管２２を介して所定温度範囲の温水を図示しない暖房負荷に循環供給して暖房運転を行うことが可能であり、しかも暖房作用を終えて蒸発器４に還流する温水の温度は、蒸発器４出口から蒸発器４に還流している温水の温度検出部、すなわち第２の温度センサ３０までの経路が長く、その間の保有水量が充分にあってガスバーナ１Ｂの燃焼停止／再開による容量変化の影響を受け難く、実際の負荷の大小を反映しているので、ガスバーナ１Ｂの燃焼停止／再開頻度が減少して装置寿命が伸び、且つ、制御性が向上する。
【００３３】
なお、本発明は上記実施例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。
【００３４】
例えば、冷／暖房何れの場合も第１の所定温度を０℃として、二位置制御とするように構成しても良い。
【００３５】
また、冷房運転時における設定温度は例えば５．０〜１２．０℃（０．１℃刻みの設定可能、以下同様）の範囲、第１の所定温度は例えば０．５〜２．５℃の範囲、第２の所定温度は例えば１．０〜９．０℃の範囲で適宜設定でき、
【００３６】
暖房運転時における設定温度は例えば４０．０〜６０．０℃の範囲、第１の所定温度は例えば０．５〜５．０℃の範囲、第２の所定温度は例えば０．５〜８．５℃の範囲で適宜設定できる。
【００３７】
また、冷温水配管２２に流す熱操作流体としてエチレングリコール、塩化カルシウム溶液などの不凍液を使用しても良い。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の吸収式冷温水機においては、蒸発器出口から蒸発器に還流している熱操作流体の温度検出部までの経路が長く、その間に保有する熱操作流体の量が充分にあって再生器における燃焼のオン／オフによる容量変化の影響を受け難く、しかも前記燃焼の再開が冷／暖房負荷の大小を反映して蒸発器に還流している熱操作流体の温度に基づいて行なわれるので、制御性が向上するだけでなく、燃焼の停止／再開頻度が減少して装置寿命が延びると云った顕著なメリットがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例の説明図である。
【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  吸収液配管
１３  吸収液ポンプ
１４〜１７  冷媒配管
１９  冷媒ポンプ
２２  冷温水配管
２３  冷却水配管
２４  ガス供給管
２５  加熱量制御弁
２６〜２８  開閉弁
２９  第１の温度センサ
３０ 第２の温度センサ
３１  制御装置
３２  入力インターフェイス
３３  ＣＰＵ
３４  ＲＯＭ
３５  出力インターフェイス
３６  ＣＬＯＣＫ
３７  ＲＡＭ
４０  リモコン
４０Ｓ  オン／オフスイッチ
４１  冷／暖房切換スイッチ
５１  信号線
【図１】
0003831425.tif 000002