JP3147767B2 - Absorption heat pump - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は溶液ポンプのガスが
み運転あるいはキャビテーションの発生による溶液ポン
プの特性劣化を改善た吸収式のヒートポンプに関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an absorption type heat pump in which the characteristic deterioration of the solution pump due to gas running or cavitation of the solution pump is improved.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、冷媒としてアンモニアを用い、水
を吸収材とするアンモニア・水系の吸収式の冷凍機は一
般的には満液式のサイクルが用いられている。この方式
のものは定常負荷条件ではサイクル系の安定性が高く、
簡単な制御で運転できる利点があるが、液だめ部分の形
状が大きくなる、あるいは冷媒であるアンモニアの充填
量が多くなるなどの欠点がある。したがって、我々は小
型軽量化が可能な、貫流形のサイクルと回転型の容積ポ
ンプであるトロコイド型の溶液ポンプを組み合わたシス
テムを提案した。2. Description of the Related Art Conventionally, an ammonia-water-based absorption refrigerator using ammonia as a refrigerant and water as an absorbent generally uses a full-fill cycle. In this type, the stability of the cycle system is high under steady load conditions,
Although there is an advantage that the operation can be performed by simple control, there are disadvantages such as an increase in the shape of the liquid reservoir portion and an increase in the amount of ammonia as the refrigerant. Therefore, we have proposed a system that combines a once-through cycle and a trochoid-type solution pump, which is a rotary volume pump, that can be reduced in size and weight.
【0003】即ち、図12はこのシステムを示し、この
吸収式ヒートポンプシステムは室外機ユニット1と室内
機ユニット2からなり、室外機ユニット1と室内機ユニ
ット2とは冷温水配管3により接続されている。室外機
ユニット1はアンモニアを冷媒とし、水を吸収剤とする
アンモニア・水系の吸収式のヒートポンプであり、ガス
の燃焼により冷温水を発生させる機構が内蔵されてい
る。溶液ポンプ6の吐出側は、2方向に分割され、一つ
は積層形の溶液熱交換器7を経て貫流形の再生器8をへ
て精溜器9にいたる経路であり、他の一つは精溜器9の
分縮部10にキャピラリー11をへていたる経路であ
る。精溜器9の下方からは希溶液の出口がありキャピラ
リー12をへて溶液熱交換器7にいたり、さらにキャピ
ラリー13をへて積層形の吸収器14にいたる希溶液の
ラインを形成する。精溜器9の上方には精溜されたアン
モニアガスの出口があり、積層形の凝縮器15に接続さ
れている。凝縮器15を出たアンモニアは積層形の過冷
却器16を経て膨張弁17にいたり、積層形の蒸発器1
8をへて吸収器14に接続される。吸収器14で生成さ
れた濃溶液は、ポンプレシーバ4に戻る。以上のように
アンモニア冷媒回路、アンモニア水溶液の回路は構成さ
れ、各要素部品とも冷媒充填量が少なく貫流形のサイク
ルを構成する。[0003] Fig. 12 shows this system. This absorption heat pump system comprises an outdoor unit 1 and an indoor unit 2, and the outdoor unit 1 and the indoor unit 2 are connected by a cold / hot water pipe 3. I have. The outdoor unit 1 is an ammonia-water absorption heat pump using ammonia as a refrigerant and water as an absorbent, and has a built-in mechanism for generating cold and hot water by gas combustion. The discharge side of the solution pump 6 is divided into two directions, one of which is a path from the stack type solution heat exchanger 7 to the through-flow type regenerator 8 to the rectifier 9 and the other one. Is a path leading from the capillary 11 to the decompression unit 10 of the rectifier 9. There is an outlet for the dilute solution from below the rectifier 9 to form a dilute solution line extending to the solution heat exchanger 7 via the capillary 12 and further to the stacked absorber 14 via the capillary 13. Above the rectifier 9, there is an outlet for the rectified ammonia gas, which is connected to a stacked condenser 15. The ammonia that has exited from the condenser 15 passes through a laminated subcooler 16 to an expansion valve 17 or the laminated evaporator 1.
8 and connected to the absorber 14. The concentrated solution generated in the absorber 14 returns to the pump receiver 4. As described above, the ammonia refrigerant circuit and the aqueous ammonia solution circuit are configured, and each of the component parts constitutes a once-through type cycle with a small amount of refrigerant charge.
【0004】冷温水系の回路は、放熱器19から冷温水
の循環ポンプ20と四方弁21をへて凝縮器15、吸収
器14と熱交換すべく一体に構成された積層熱交換器2
2と接続され、放熱器19自体は放熱ファン23により
冷却される。室内機2は冷温水配管3と四方弁24をへ
て蒸発器18と熱交換する蒸発熱交換器25、四方弁2
1を経て循環ポンプ26と接続され室内機2に戻る経路
が構成される。室内機2には室内ファン27が設けられ
ている。[0004] The circuit of the cold / hot water system is composed of a laminated heat exchanger 2 integrally formed to exchange heat with the condenser 15 and the absorber 14 through the circulating pump 20 and the four-way valve 21 from the radiator 19.
2 and the radiator 19 itself is cooled by the radiating fan 23. The indoor unit 2 includes an evaporating heat exchanger 25 for exchanging heat with the evaporator 18 through the cold / hot water pipe 3 and the four-way valve 24, and the four-way valve 2
1 and connected to the circulation pump 26 to form a path returning to the indoor unit 2. The indoor unit 2 is provided with an indoor fan 27.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記構成
のものでは、その構成上、冷媒充填量が少なくまた、シ
ステムの小型・軽量化が可能であるが、冷媒サイクル上
の冷媒の分布、特に溶液ポンプ6の吸入側に対するアン
モニア水溶液の安定供給が課題であり、溶液ポンプ6の
吸入側にアンモニア水溶液を確保する冷媒回路構成およ
び貫流形サイクルのシステム制御方法の確立が課題であ
った。However, according to the above-described structure, the amount of refrigerant to be charged is small and the size and weight of the system can be reduced because of its structure. The challenge was to provide a stable supply of the aqueous ammonia solution to the suction side of the solution pump 6, and to establish a refrigerant circuit configuration for securing the aqueous ammonia solution to the suction side of the solution pump 6 and a system control method for a once-through cycle.
【0006】また溶液ポンプ6として用いるトロコイド
ポンプは回転型容積ポンプの一種であり、ダイアフラム
ポンプと比較して小型・軽量化は可能であるが、ガスが
み運転あるいは、ポンプ吸入側のアンモニア水溶液の過
冷却度が小さい場合に生ずるキャビテーションに対して
は弱い特性をもち、溶液ポンプ吸入側のアンモニア水溶
液の過冷却度の確保に課題があった。The trochoid pump used as the solution pump 6 is a kind of rotary displacement pump, and can be reduced in size and weight as compared with a diaphragm pump. It has weak characteristics against cavitation generated when the degree of subcooling is small, and there is a problem in securing the degree of supercooling of the aqueous ammonia solution on the suction side of the solution pump.
【0007】さらに吸収器出口すなわち溶液ポンプ吸い
込み側のアンモニア水溶液の過冷却度はシステム効率と
の相関性があり、システム効率を高める上では、アンモ
ニア水溶液の過冷却度は小さいほど良く、この過冷却度
を溶液ポンプ6に悪影響を与えない範囲で最小限に制御
することが課題であった。Further, the degree of supercooling of the aqueous ammonia solution at the outlet of the absorber, that is, the suction side of the solution pump, has a correlation with the system efficiency. In order to enhance the system efficiency, the smaller the degree of supercooling of the aqueous ammonia solution, the better. It was an issue to control the degree to a minimum without adversely affecting the solution pump 6.
【0008】即ち、本システムでは上記各課題によって
システムの安定生が欠けるという課題があった。That is, in the present system, there is a problem that the stability of the system is lacking due to each of the above problems.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、再生器と、精溜器と、凝縮器の一次側と、過
冷却器と、膨張弁と、蒸発器の一次側と、吸収器と、溶
液ポンプと、溶液熱交換器とを配管接続し、かつ溶液ポ
ンプの吸入側でこの溶液ポンプの上方にポンプレシーバ
と該ポンプレシーバの液面を検知する液面検知手段とを
設け、更に前記溶液ポンプの回転数を制御することによ
り前記ポンプレシーバの液面を一定に制御する制御手段
を設けて構成してある。According to the present invention, a regenerator, a rectifier, a primary side of a condenser, a subcooler, an expansion valve, and a primary side of an evaporator are provided. An absorber, a solution pump, and a solution heat exchanger, and a pump receiver and a liquid level detecting means for detecting the liquid level of the pump receiver above the solution pump on the suction side of the solution pump. And control means for controlling the number of revolutions of the solution pump to keep the liquid level of the pump receiver constant.
【0010】本発明は上記した構成により、溶液ポンプ
の吸入側でこの溶液ポンプの上方にあるポンプレシーバ
に設けた液面検知手段によりポンプレシーバの液面レベ
ルを検出し、この液面レベルが一定になるように溶液ポ
ンプの回転数を制御することにより、溶液ポンプからシ
ステム系に送り出される冷媒溶液と、溶液もポンプにシ
ステム系より戻ってくる冷媒溶液の循環流量がつりあ
い、流れの連続条件が満たされる他、溶液ポンプに対し
て常に一定の正の圧力がかかった状態で冷媒溶液を供給
できる。According to the present invention, the liquid level of the pump receiver is detected by the liquid level detecting means provided on the pump receiver above the solution pump on the suction side of the solution pump. By controlling the number of revolutions of the solution pump so that the flow rate of the refrigerant solution sent from the solution pump to the system system and the circulation flow rate of the refrigerant solution returning from the system system to the pump are balanced, the continuous condition of the flow becomes In addition to being filled, the refrigerant solution can be supplied with a constant positive pressure constantly applied to the solution pump.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に係る吸収式ヒ
ートポンプは、再生器と、精溜器と、凝縮器の一次側
と、過冷却器と、膨張弁と、蒸発器の一次側と、吸収器
と、溶液ポンプと、溶液熱交換器とを配管接続し、かつ
溶液ポンプの吸入側でこの溶液ポンプの上方にポンプレ
シーバと該ポンプレシーバの液面を検知する液面検知手
段とを設け、更に前記溶液ポンプの回転数を制御するこ
とにより前記ポンプレシーバの液面を一定に制御する制
御手段を設けて構成してあり、溶液ポンプの吸入側でこ
の溶液ポンプの上方にあるポンプレシーバに設けた液面
検知手段によりポンプレシーバの液面レベルを検出し、
この液面レベルが一定になるように溶液ポンプの回転数
を制御することにより、溶液ポンプからシステム系に送
り出される冷媒溶液と、溶液もポンプにシステム系より
戻ってくる冷媒溶液の循環流量がつりあい、流れの連続
条件が満たされる他、溶液ポンプに対して常に一定の正
の圧力がかかった状態で冷媒溶液を供給できる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An absorption heat pump according to claim 1 of the present invention comprises a regenerator, a rectifier, a primary side of a condenser, a subcooler, an expansion valve, and a primary side of an evaporator. And an absorber, a solution pump, and a solution heat exchanger connected by piping, and a pump receiver above the solution pump on the suction side of the solution pump and a liquid level detecting means for detecting a liquid level of the pump receiver. And a control means for controlling the number of revolutions of the solution pump to keep the liquid level of the pump receiver constant, and a pump located above the solution pump on the suction side of the solution pump. The liquid level of the pump receiver is detected by the liquid level detecting means provided in the receiver,
By controlling the rotation speed of the solution pump so that the liquid level is constant, the circulating flow rate of the refrigerant solution sent from the solution pump to the system and the circulation flow of the refrigerant solution returning from the system to the pump are balanced. In addition to satisfying the continuous flow condition, the refrigerant solution can be supplied with a constant positive pressure constantly applied to the solution pump.
【0012】本発明の請求項2に係る吸収式ヒートポン
プは、溶液ポンプの吸入側の、前記溶液ポンプおよびポ
ンプレシーバとを結ぶ配管の途中に過冷却部Aを設けて
構成してあり、また請求項3に係る吸収式ヒートポンプ
は蒸発器に溶液ポンプの吸入側に連なる過冷却部Bを設
けて構成してあり、いずれもポンプレシーバと溶液ポン
プとを結ぶ配管の途中で冷媒溶液を過冷却部により冷却
することにより、溶液ポンプの吸入側の冷媒溶液の過冷
却をとることができる。An absorption heat pump according to a second aspect of the present invention is configured such that a supercooling section A is provided on a suction side of a solution pump in a pipe connecting the solution pump and a pump receiver. Item 3. The absorption heat pump according to item 3, wherein the evaporator is provided with a supercooling section B connected to the suction side of the solution pump, and in any case, the supercooling section B in the pipe connecting the pump receiver and the solution pump is provided with a supercooling section. As a result, the refrigerant solution on the suction side of the solution pump can be supercooled.
【0013】本発明の請求項4に係る吸収式ヒートポン
プは、再生器と、精溜器と、凝縮器の一次側と、過冷却
器と、膨張弁と、蒸発器の一次側と、吸収器と、溶液ポ
ンプと、溶液熱交換器とを配管接続し、かつ溶液ポンプ
の吸入側のポンプレシーバの底部に流路を設け、この流
路に凝縮器と熱交換する冷却水を通水する構成としてあ
り、飽和状態でポンプレシーバに冷媒溶液が戻り、ポン
プレシーバ内に流下することによる場合に生ずる、泡立
ちによる非平衡ガス成分を液とを分離しながら効果的に
冷却することができる。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an absorption heat pump comprising a regenerator, a rectifier, a primary side of a condenser, a subcooler, an expansion valve, a primary side of an evaporator, an absorber, And a solution pump and a solution heat exchanger are connected by piping, and a flow path is provided at the bottom of the pump receiver on the suction side of the solution pump, and cooling water that exchanges heat with the condenser flows through the flow path. The non-equilibrium gas component due to bubbling, which is generated when the refrigerant solution returns to the pump receiver in a saturated state and flows down into the pump receiver, can be effectively cooled while separating the liquid from the liquid.
【0014】本発明の請求項5に係る吸収式ヒートポン
プは、再生器と、精溜器と、凝縮器の一次側と、過冷却
器と、膨張弁と、蒸発器の一次側と、吸収器と、溶液ポ
ンプと、溶液熱交換器とを配管接続し、かつ前記溶液ポ
ンプの吸入側に設けた第1の温度センサーと、膨張弁の
出口側に設けた第2の温度センサーを備え、前記溶液ポ
ンプの吸入側の冷媒溶液の過冷却度を、前記膨張弁出口
側に設けた第1の温度センサーで検出される前記膨張弁
出口の温度で推定される前記溶液ポンプの吸入側の圧力
と、前記溶液ポンプの吸入側に設けた第1の温度センサ
ーにより検出される前記溶液ポンプの吸入側の冷媒溶液
の温度により推測し、前記溶液ポンプの回転数あるい
は、前記膨張弁の開度を、前記溶液ポンプの吸入側の冷
媒溶液の過冷却度が所定の値となるよう制御する制御手
段を設けて構成してあり、溶液ポンプの吸入側の冷媒溶
液の過冷却度を、膨張弁出口側の冷媒蒸発温度から推定
される、溶液ポンプの吸入側の圧力と、溶液ポンプの吸
入側の冷媒溶液の温度により推測することにより、溶液
ポンプの吸い込み条件である、所要NPSH(Net Posi
tive Suction Head)に対する余裕度を直接的に評価す
ることが可能で、この条件を満足させるよう、溶液ポン
プの回転数と、膨張弁の開度とを制御することが可能で
ある。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an absorption heat pump comprising a regenerator, a rectifier, a primary side of a condenser, a subcooler, an expansion valve, a primary side of an evaporator, an absorber, A first temperature sensor provided on the suction side of the solution pump, and a second temperature sensor provided on the outlet side of the expansion valve, wherein The degree of supercooling of the refrigerant solution on the suction side of the solution pump, the pressure on the suction side of the solution pump estimated from the temperature of the expansion valve outlet detected by the first temperature sensor provided on the expansion valve outlet side, and Inferring from the temperature of the refrigerant solution on the suction side of the solution pump detected by a first temperature sensor provided on the suction side of the solution pump, the rotation speed of the solution pump or the opening of the expansion valve, The degree of supercooling of the refrigerant solution on the suction side of the solution pump is Control means for controlling the pressure to a constant value, and the degree of subcooling of the refrigerant solution on the suction side of the solution pump is estimated from the refrigerant evaporation temperature on the outlet side of the expansion valve. By estimating the pressure of the solution pump and the temperature of the refrigerant solution on the suction side of the solution pump, the required NPSH (Net Posi
It is possible to directly evaluate the margin for the tive suction head, and to control the rotation speed of the solution pump and the opening of the expansion valve to satisfy this condition.
【0015】本発明の請求項6に係る吸収式ヒートポン
プは、再生器と、精溜器と、凝縮器の一次側と、過冷却
器と、膨張弁と、蒸発器の一次側と、吸収器と、溶液ポ
ンプと、溶液熱交換器とを配管接続し、かつ前記溶液ポ
ンプを駆動するモータの駆動電流を検出する電流センサ
ーと、この電流センサーにより検出される電流値の変動
幅が所定の値より大きいとき、前記溶液ポンプの回転数
を低下させるか、あるいは膨張弁の開度を大きくして、
前記溶液ポンプを駆動するモータの駆動電流の変動幅が
所定の値以内となるよう制御する制御手段を設けて構成
してあり、溶液ポンプがガスがみあるいはキャビテーシ
ョンによるポンプの駆動トルクが変動を、ポンプを駆動
するモータの駆動電流の電流値の変動幅で検出し、この
電流値の変動幅が所定の値より大きいとき、溶液ポンプ
の回転数を低下させるか、あるいは膨張弁の開度を大き
くすることにより溶液ポンプの吸入側の冷媒溶液の吸入
条件を改善し、溶液ポンプを駆動するモータの駆動電流
の変動幅が所定の値以内となるよう制御することが可能
である。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an absorption heat pump comprising a regenerator, a rectifier, a primary side of a condenser, a subcooler, an expansion valve, a primary side of an evaporator, an absorber, A solution sensor for connecting a solution pump and a solution heat exchanger with a pipe, and detecting a drive current of a motor for driving the solution pump; and a variation range of a current value detected by the current sensor is a predetermined value. When larger, reduce the rotation speed of the solution pump or increase the opening of the expansion valve,
The control means for controlling the fluctuation width of the drive current of the motor for driving the solution pump to be within a predetermined value is provided, and the drive torque of the pump is changed by gas pumping or cavitation. It is detected by the fluctuation range of the current value of the drive current of the motor for driving the pump. By doing so, it is possible to improve the suction condition of the refrigerant solution on the suction side of the solution pump and control the fluctuation range of the drive current of the motor that drives the solution pump to be within a predetermined value.
【0016】本発明の請求項7に係る吸収式ヒートポン
プは、再生器と、精溜器と、凝縮器の一次側と、過冷却
器と、膨張弁と、蒸発器の一次側と、吸収器と、溶液ポ
ンプと、溶液熱交換器とを配管接続し、かつ前記溶液ポ
ンプの振動を検出する振動センサーと、この振動センサ
ーにより検出される溶液ポンプの振動が、所定の値より
大きいとき、前記溶液ポンプの回転数を低下させるか、
あるいは膨張弁の開度を大きくして、前記溶液ポンプの
振動が所定の値以内となるよう制御する制御手段を設け
て構成してあり、溶液ポンプがガスがみあるいはキャビ
テーションにより発生するポンプの異常振動を溶液ポン
プに取り付けた振動センサーで検出し、溶液ポンプの振
動の振幅が所定の振動幅を越えた場合、溶液ポンプの回
転数を低下させるか、あるいは膨張弁の開度を大きくす
ることにより溶液ポンプの吸入側の冷媒溶液の吸入条件
を改善し、溶液ポンプが異常振動が発生しない安定運転
状態に制御することが可能である。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an absorption heat pump comprising a regenerator, a rectifier, a primary side of a condenser, a subcooler, an expansion valve, a primary side of an evaporator, an absorber, And a solution pump and a solution heat exchanger connected to a pipe, and a vibration sensor for detecting the vibration of the solution pump, and when the vibration of the solution pump detected by the vibration sensor is larger than a predetermined value, Reduce the speed of the solution pump or
Alternatively, control means for increasing the opening degree of the expansion valve and controlling the vibration of the solution pump to be within a predetermined value is provided, and the solution pump is operated abnormally due to gas seepage or cavitation. Vibration is detected by a vibration sensor attached to the solution pump, and when the amplitude of the vibration of the solution pump exceeds a predetermined vibration width, by reducing the rotation speed of the solution pump or increasing the opening of the expansion valve. It is possible to improve the suction condition of the refrigerant solution on the suction side of the solution pump and control the solution pump to a stable operation state in which abnormal vibration does not occur.
【0017】本発明の請求項8に係る吸収式ヒートポン
プは、再生器と、精溜器と、凝縮器の一次側と、過冷却
器と、膨張弁と、蒸発器の一次側と、吸収器と、溶液ポ
ンプと、溶液熱交換器とを配管接続し、かつ前記溶液ポ
ンプの吐出側の温度を検出する第3の温度センサーと、
この第3の温度センサーにより検出される温度変動幅が
所定の値より大きいとき、前記溶液ポンプの回転数を低
下させるか、あるいは膨張弁の開度を大きくして、前記
第3の温度センサーにより検出される吐出側の温度変動
幅を所定の値以内となるよう制御する第5の制御手段を
設けて構成してあり、溶液ポンプがガスがみあるいはキ
ャビテーションによりポンプの瞬時流量が変動し、また
冷媒溶液中にガス成分を混入させることにより生ずる溶
液ポンプ吐出側の冷媒溶液の温度変動を検出し、溶液ポ
ンプの回転数を低下させるか、あるいは膨張弁の開度を
大きくして溶液ポンプの吸入側の冷媒溶液の吸入条件を
改善し、溶液ポンプのガスがみあるいはキャビテーショ
ンの運転を回避することができる。An absorption heat pump according to claim 8 of the present invention comprises a regenerator, a rectifier, a primary side of a condenser, a subcooler, an expansion valve, a primary side of an evaporator, an absorber, A third temperature sensor that connects the solution pump and the solution heat exchanger with a pipe, and detects a temperature of a discharge side of the solution pump;
When the temperature fluctuation range detected by the third temperature sensor is larger than a predetermined value, the rotation speed of the solution pump is reduced, or the opening of the expansion valve is increased, and the temperature of the third temperature sensor is increased. Fifth control means for controlling the detected temperature fluctuation range on the discharge side to be within a predetermined value is provided, and the solution pump fluctuates the instantaneous flow rate of the pump due to gas or cavitation. The temperature fluctuation of the refrigerant solution on the discharge side of the solution pump caused by mixing the gas component into the refrigerant solution is detected, and the rotation speed of the solution pump is reduced, or the opening of the expansion valve is increased to suck the solution pump. It is possible to improve the suction condition of the refrigerant solution on the side and to avoid the operation of the gas pumping or cavitation of the solution pump.
【0018】以下本発明の実施例を図を参照しながら説
明するが、従来技術と同様の部分については同一番号を
付して説明は省略し、異なる部分のみ説明する。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The same parts as those in the prior art will be denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Only different parts will be described.
【0019】(実施例1)図1は実施例1のシステム構
成図、図2は同実施例1の溶液ポンプに関連するシステ
ム制御図である。(First Embodiment) FIG. 1 is a system configuration diagram of a first embodiment, and FIG. 2 is a system control diagram relating to a solution pump of the first embodiment.
【0020】図において、4はポンプレシーバであり、
ポンプレシーバ4の側面にはポンプレシーバ4の液面を
検出する液面検知手段5がとりつけられている。液面検
知手段5としてはポンプレシーバ4内に磁性体を内蔵し
たフロートを設け、このフロートの位置をポンプレシー
バ4の外部より、複数個設けた磁気抵抗素子などで検出
するようにして構成するとができる。液面の変動に対し
て安定に制御するため液面検出手段5としては、液面を
ある程度連続的に検出できることが望ましい。ポンプレ
シーバ4は溶液ポンプ6の上方に設置されて、溶液ポン
プ6の吸入側に対して高低差分だけの静圧が作用するよ
うに構成されている。In the figure, 4 is a pump receiver,
A liquid level detecting means 5 for detecting the liquid level of the pump receiver 4 is attached to a side surface of the pump receiver 4. As the liquid level detecting means 5, a float having a built-in magnetic substance is provided in the pump receiver 4, and the position of the float is detected from outside the pump receiver 4 by a plurality of provided magnetoresistive elements. it can. In order to stably control the fluctuation of the liquid level, it is desirable that the liquid level detecting means 5 can detect the liquid level to some extent continuously. The pump receiver 4 is installed above the solution pump 6, and is configured such that a static pressure of only a difference in height acts on the suction side of the solution pump 6.
【0021】また、ポンプレシーバ4の液面検知手段5
は制御手段28Aと接続され、溶液ポンプ6はモータド
ライバー29と接続されるとともに、モータドライバー
29は、制御手段28Aにより制御される。膨張弁17
の出口に設けられた温度センサー30は制御手段28A
と接続され、さらに膨張弁17は制御手段28Aにより
制御されている。The liquid level detecting means 5 of the pump receiver 4
Is connected to a control means 28A, the solution pump 6 is connected to a motor driver 29, and the motor driver 29 is controlled by the control means 28A. Expansion valve 17
The temperature sensor 30 provided at the outlet of the control unit 28A
And the expansion valve 17 is controlled by the control means 28A.
【0022】上記構成において動作を説明すると、再生
器8で加熱されたアンモニア水溶液は精溜器9で純粋に
近いアンモニアガスと低濃度のアンモニアを含む希溶液
とに分離される。純粋に近く精溜されたアンモニアガス
は、凝縮器15で冷却されて液となり、さらに過冷却器
16で過冷却され、膨張弁17で断熱膨張した後、低温
の湿り蒸気となって、蒸発器18で熱交換し、吸収器1
4にいたる。この冷却動作をしたアンモニアガスは、精
溜器9で分離された低濃度のアンモニアを含む希溶液に
吸収器14で吸収される。吸収器14でアンモニアガス
を吸収したアンモニア水溶液の希溶液は高濃度のアンモ
ニアを含んだ濃溶液となり、ポンプレシーバ4を経て溶
液ポンプ6の吸入側にいたる。The operation of the above configuration will be described. The aqueous ammonia solution heated in the regenerator 8 is separated in the rectifier 9 into a nearly pure ammonia gas and a dilute solution containing low-concentration ammonia. The ammonia gas, which has been rectified almost purely, is cooled by the condenser 15 to be a liquid, further supercooled by the supercooler 16, adiabatically expanded by the expansion valve 17, becomes low-temperature wet steam, and becomes a low-temperature wet vapor. Heat exchange at 18 and absorber 1
4 The ammonia gas that has been subjected to the cooling operation is absorbed by the absorber 14 into the dilute solution containing low-concentration ammonia separated by the rectifier 9. The dilute solution of the aqueous ammonia solution that has absorbed the ammonia gas in the absorber 14 becomes a concentrated solution containing high-concentration ammonia, and reaches the suction side of the solution pump 6 via the pump receiver 4.
【0023】この一連のサイクルにより、アンモニア冷
媒側のサイクルは構成される。膨張弁17の開度につい
ては、膨張弁17の出口に設けた第2の温度センサー3
0が所定の温度となるように制御手段28Aにより制御
される。再生器8は貫流形のボイラーであるため、溶液
循環量と燃焼量との十分なマッチングをとる必要があ
り、再生器8の出口のアンモニアガスの温度が所定の温
度を越えないように燃焼量およびポンプ回転数が制御さ
れている。The cycle on the ammonia refrigerant side is constituted by this series of cycles. Regarding the opening degree of the expansion valve 17, the second temperature sensor 3 provided at the outlet of the expansion valve 17
The control means 28A controls so that 0 becomes a predetermined temperature. Since the regenerator 8 is a once-through boiler, it is necessary to sufficiently match the amount of solution circulated with the amount of combustion, and the amount of combustion is controlled so that the temperature of ammonia gas at the outlet of the regenerator 8 does not exceed a predetermined temperature. And the pump speed is controlled.
【0024】本実施例の室内機2および放熱器19は不
凍液を注入した冷温水で熱交換するようになっており、
冷房運転の場合は室内機2と蒸発器18を内蔵する蒸発
熱交換器25とが接続され、また放熱器19と凝縮器1
5を内蔵する積層熱交換器22とが接続されるように、
四方弁21と四方弁24とが切り換えられる。暖房運転
の場合には、室内機2と凝縮器15を内蔵する積層熱交
換器22とが接続されまた、また放熱器19と蒸発器1
8を内蔵する蒸発熱交換器25とが接続されるように、
四方弁21と四方弁24とが切り換えられる。The indoor unit 2 and the radiator 19 of the present embodiment exchange heat with cold and hot water into which antifreeze is injected.
In the case of the cooling operation, the indoor unit 2 and the evaporating heat exchanger 25 containing the evaporator 18 are connected, and the radiator 19 and the condenser 1 are connected.
5 so as to be connected to the laminated heat exchanger 22 containing
The four-way valve 21 and the four-way valve 24 are switched. In the case of the heating operation, the indoor unit 2 and the laminated heat exchanger 22 containing the condenser 15 are connected, and the radiator 19 and the evaporator 1 are connected.
8 so as to be connected to the evaporative heat exchanger 25 containing
The four-way valve 21 and the four-way valve 24 are switched.
【0025】ここで上記ポンプレシーバ4は溶液ポンプ
6の吸入側にアンモニア水溶液を安定して供給するため
のものであり、溶液ポンプ6の単独の動作安定のために
はポンプレシーバ4の容量は大きいほど良い。しかし、
単にポンプレシーバ4の容量を大としても、ポンプ循環
量とシステムの所要循環量が整合しない場合、局所的な
冷媒の過充填あるいは充填不足が生じて最終的なシステ
ム動作の安定化を果たすことができない。ポンプレシー
バ4の液面は溶液ポンプ6に戻ってくるアンモニア水溶
液の液量と溶液ポンプ6の送り出す液量が平衡した位置
であり、この液面が低下しているということは、溶液ポ
ンプ6がアンモニア水溶液を送りすぎているということ
であり、逆に液面が上昇しているということは溶液ポン
プの流量が足らないということになる。The pump receiver 4 is for stably supplying an aqueous ammonia solution to the suction side of the solution pump 6, and the capacity of the pump receiver 4 is large in order to stabilize the operation of the solution pump 6 alone. The better. But,
Even if the capacity of the pump receiver 4 is simply increased, if the pump circulation amount and the required circulation amount of the system do not match, local over-filling or under-filling of the refrigerant may occur, thereby stabilizing the final system operation. Can not. The liquid level of the pump receiver 4 is a position where the amount of the ammonia aqueous solution returning to the solution pump 6 and the amount of the solution sent out of the solution pump 6 are balanced. It means that the ammonia aqueous solution is being sent too much, and conversely, that the liquid level is rising means that the flow rate of the solution pump is insufficient.
【0026】この液面の変動は実際には過渡的な変動を
含むため、上記ポンプレシーバ4の液面のバランス点は
ある幅をもたせる必要があるが、ポンプレシーバ4に設
けた液面検知手段5によりアンモニア水溶液の液面を検
知し、この液面の信号を制御手段28Aに入力し、この
液面がある幅で一定となるように溶液ポンプ6の回転数
を制御手段で決めて、モータドライバー29で溶液ポン
プ6の回転数を制御することにより、システム系を安定
して制御することができる。Since the fluctuation of the liquid level actually includes a transient fluctuation, it is necessary that the balance point of the liquid level of the pump receiver 4 has a certain width. 5, the level of the aqueous ammonia solution is detected, a signal of the level is input to the control means 28A, and the number of revolutions of the solution pump 6 is determined by the control means so that the level of the solution is constant at a certain width. By controlling the rotation speed of the solution pump 6 by the driver 29, the system system can be stably controlled.
【0027】(実施例2)図3は実施例2のシステム構
成図である。この実施例2において実施例1と相異する
点は、溶液ポンプ6の吸入側に過冷却部A32を設けた
点である。過冷却部A32は、ポンプレシーバ4と溶液
ポンプ6とを結ぶ配管33を外筒34で覆った環状の熱
交換器であり、配管33と外筒34とで構成される環状
の流路に放熱器19で冷却された不凍液を流すことによ
り、配管33を流れるアンモニア水溶液が冷却される。
溶液ポンプ6を安定して動作させるためには、所要の過
冷却度(2〜3deg)とることが必要であり、この実
施例2では溶液ポンプ6の吸入側に過冷却部A32を設
け、溶液ポンプ6の吸入側を強制的に冷却するものであ
る。所要の過冷却度を安定してとるものである。配管3
3を流れるアンモニア水溶液の循環量は、放熱器19を
流れる不凍液の循環量よりほぼ一桁低いため配管33の
管内側のアンモニア水溶液の熱伝達率が支配的となる。(Embodiment 2) FIG. 3 is a system configuration diagram of Embodiment 2. The second embodiment differs from the first embodiment in that a supercooling unit A32 is provided on the suction side of the solution pump 6. The supercooling section A32 is an annular heat exchanger in which a pipe 33 connecting the pump receiver 4 and the solution pump 6 is covered with an outer cylinder 34, and radiates heat to an annular flow path formed by the pipe 33 and the outer cylinder 34. By flowing the antifreeze cooled by the vessel 19, the ammonia aqueous solution flowing through the pipe 33 is cooled.
In order to operate the solution pump 6 stably, it is necessary to obtain a required degree of supercooling (2 to 3 deg). In the second embodiment, a supercooling section A32 is provided on the suction side of the solution pump 6, This is for forcibly cooling the suction side of the pump 6. The required degree of supercooling is stably obtained. Piping 3
Since the circulation amount of the aqueous ammonia solution flowing through the pipe 3 is almost one digit lower than the circulation amount of the antifreeze flowing through the radiator 19, the heat transfer coefficient of the aqueous ammonia solution inside the pipe 33 becomes dominant.
【0028】従って配管33の管内側の熱伝達率を高め
るため、配管33の管径を小さくするあるいは配管33
の内部に螺旋ワイヤーなど熱伝達の促進体を挿入するこ
とが望ましい。以上のようにこの実施例2では溶液ポン
プ6の吸入側のアンモニア水溶液を強制的に冷却するこ
とにより、アンモニア水溶液の過冷却度を確実にとり、
溶液ポンプ6の動作の安定化を図ることができる。Therefore, in order to increase the heat transfer coefficient inside the pipe 33, the diameter of the pipe 33 is reduced, or
It is desirable to insert a heat transfer enhancer such as a spiral wire into the inside. As described above, in the second embodiment, by forcibly cooling the aqueous ammonia solution on the suction side of the solution pump 6, the degree of supercooling of the aqueous ammonia solution is reliably obtained.
The operation of the solution pump 6 can be stabilized.
【0029】(実施例3)図4は実施例3のシステム構
成図である。この実施例3において実施例2と異なる点
は蒸発器18を内蔵する積層熱交換器25Aに一体に過
冷却部B33を設け、これを溶液ポンプ6の吸入側に接
続した点にある。溶液ポンプ6の吸入側に積層熱交換器
25Aと一体に設けた過冷却部B33により、溶液ポン
プ6の吸入側のアンモニア水溶液を強制的に冷却するこ
とにより、所要の過冷却度を安定してとることができ
る。また蒸発器18を内蔵する積層熱交換器25Aは低
温が取り易く、かつ伝熱効率が高いため過冷却部B33
を非常にコンパクトに構成できる。(Embodiment 3) FIG. 4 is a system configuration diagram of Embodiment 3. The third embodiment differs from the second embodiment in that a supercooling section B33 is provided integrally with a laminated heat exchanger 25A containing an evaporator 18 and connected to the suction side of a solution pump 6. The supercooling section B33 provided integrally with the laminated heat exchanger 25A on the suction side of the solution pump 6 forcibly cools the aqueous ammonia solution on the suction side of the solution pump 6 to stably maintain the required degree of subcooling. Can be taken. Further, since the laminated heat exchanger 25A having the built-in evaporator 18 can easily take a low temperature and has high heat transfer efficiency, the supercooling section B33
Can be configured very compactly.
【0030】(実施例4)図5は本発明の実施例4のシ
ステム構成図である。この実施例4において実施例1と
異なる点は溶液ポンプ6の吸入側のポンプレシーバ4の
底部に過冷却用の流路36を設け、この流路36に放熱
器19で冷却された不凍液を流す点にある。溶液ポンプ
6がガスがみの運転状態となるとき、ポンプレシーバ4
内にも不飽和のアンモニアガスの気泡が発生し、この気
泡をいかに効率よく消滅させるかが課題であるが、ポン
プレシーバ4の底部を冷却することにより、溶液ポンプ
6に吸収されようとする気泡を効率的にアンモニア水溶
液に吸収させて、溶液ポンプ6のガスがみ運転を防止す
ることができる。この実施例4によればアンモニアガス
とアンモニア水溶液との熱交換が容積のあるポンプレシ
ーバ4内で行われるため、アンモニア水溶液の過冷却を
とることによりアンモニアのガスを効率的に吸収するこ
とができる。(Embodiment 4) FIG. 5 is a system configuration diagram of Embodiment 4 of the present invention. The fourth embodiment differs from the first embodiment in that a subcooling flow path 36 is provided at the bottom of the pump receiver 4 on the suction side of the solution pump 6, and the antifreeze liquid cooled by the radiator 19 flows through this flow path 36. On the point. When the solution pump 6 is in a gas-filled operating state, the pump receiver 4
Unsaturated ammonia gas bubbles are also generated in the inside, and it is a problem how to efficiently eliminate the bubbles. However, by cooling the bottom of the pump receiver 4, the bubbles to be absorbed by the solution pump 6 are reduced. Can be efficiently absorbed into the ammonia aqueous solution, and the gas pumping operation of the solution pump 6 can be prevented. According to the fourth embodiment, since the heat exchange between the ammonia gas and the aqueous ammonia solution is performed in the pump receiver 4 having a large volume, the ammonia gas can be efficiently absorbed by supercooling the aqueous ammonia solution. .
【0031】(実施例5)次に本発明の実施例5を図6
〜図8を用いて説明する。図6は実施例5のシステム構
成図、図7は実施例5のシステム制御図、図8は同実施
例5のアンモニア水溶液の二相状態の判定図である。こ
の実施例5において実施例1と異なる点はポンプレシー
バ4の液面を検出する液面検知手段5を除き、溶液ポン
プ6の吸入側に温度センサー31を設け、溶液ポンプ6
の吸入側のアンモニア水溶液の過冷却度を所要の値に保
つ第2の制御手段28Bを設けた点である。(Embodiment 5) Next, Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a system configuration diagram of the fifth embodiment, FIG. 7 is a system control diagram of the fifth embodiment, and FIG. 8 is a determination diagram of a two-phase state of the ammonia aqueous solution of the fifth embodiment. The fifth embodiment is different from the first embodiment in that the temperature sensor 31 is provided on the suction side of the solution pump 6 except for the liquid level detecting means 5 for detecting the liquid level of the pump receiver 4.
The second control means 28B for maintaining the degree of supercooling of the aqueous ammonia solution on the suction side at a required value is provided.
【0032】本実施例において、溶液ポンプ6の吸入側
に設けた温度センサー31は第2の制御手段28Bと接
続され、第2の制御手段28Bによりモータドライバー
29を経て溶液ポンプ6の回転数を制御する。溶液ポン
プ6の吸入側には所定の濃度のアンモニア水溶液が戻っ
てくるが、溶液ポンプ6の吸入側は低圧側で、飽和に近
い状態であり、アンモニア水溶液の温度が高くなりすぎ
ると、キャビテーションあるいは、二相状態となる。ア
ンモニア水溶液の二相状態の判定は図8に示したように
圧力と濃度と温度の関数で表される。このアンモニア水
溶液の濃度についてはあらかじめシステムの動作条件か
ら推定できるため、溶液ポンプ6の吸入側の圧力と温度
がわかれば溶液ポンプ6の吸入側の液の状態が判定でき
る。In this embodiment, the temperature sensor 31 provided on the suction side of the solution pump 6 is connected to the second control means 28B, and the second control means 28B controls the rotation speed of the solution pump 6 via the motor driver 29. Control. Aqueous ammonia solution of a predetermined concentration returns to the suction side of the solution pump 6, but the suction side of the solution pump 6 is at a low pressure side and is in a state close to saturation. If the temperature of the aqueous ammonia solution becomes too high, cavitation or In a two-phase state. The determination of the two-phase state of the aqueous ammonia solution is represented by a function of pressure, concentration and temperature as shown in FIG. Since the concentration of the aqueous ammonia solution can be estimated in advance from the operating conditions of the system, the state of the solution on the suction side of the solution pump 6 can be determined by knowing the pressure and temperature on the suction side of the solution pump 6.
【0033】溶液ポンプ6の吸入側の圧力については、
膨張弁17の出口側の温度センサー30の温度が低圧側
(溶液ポンプ6の吸入側)のアンモニア冷媒の飽和温度
であり、この飽和温度で溶液ポンプ6の吸入側の圧力を
推定することができる。たとえば溶液ポンプ6の吸入側
のアンモニア水溶液の濃度が40%で、圧力が3kg/cm2
の場合平衡となる溶液温度は48℃程度となる。ポンプ
の安定動作のためには過冷却度として2〜3degとる
必要があることから、溶液ポンプ6の吸入側のアンモニ
ア水溶液の温度は45℃〜46℃に抑える必要がある。
従って、以上の濃度と圧力と温度の状態から、この溶液
ポンプ6の吸入側のアンモニア水溶液の状態を知ること
ができる。With respect to the pressure on the suction side of the solution pump 6,
The temperature of the temperature sensor 30 on the outlet side of the expansion valve 17 is the saturation temperature of the ammonia refrigerant on the low pressure side (the suction side of the solution pump 6), and the pressure on the suction side of the solution pump 6 can be estimated at this saturation temperature. . For example, the concentration of the aqueous ammonia solution on the suction side of the solution pump 6 is 40%, and the pressure is 3 kg / cm 2.
In this case, the solution temperature at which equilibrium is reached is about 48 ° C. Since the degree of supercooling needs to be 2 to 3 deg for stable operation of the pump, the temperature of the aqueous ammonia solution on the suction side of the solution pump 6 needs to be suppressed to 45 ° C to 46 ° C.
Therefore, the state of the aqueous ammonia solution on the suction side of the solution pump 6 can be known from the above concentration, pressure and temperature states.
【0034】この濃度と圧力と温度の状態から、二相状
態にあると判定された場合には、溶液ポンプ6の吸入側
のアンモニア水溶液の過冷却度を一定に保つ上で、2つ
の制御の手段があり、一つは溶液ポンプ6の回転数を下
げて、低圧側の圧力を上げることであり、他の一つは膨
張弁17の開度を開けて、低圧側の圧力を上げることで
ある。溶液ポンプ6の吸入側のアンモニア水溶液の過冷
却度を一定に保つよう全体のシステムのバランスをとる
ことは、システム系の所要循環量と溶液ポンプ6による
アンモニア水溶液の搬送量とが釣り合うことにもなる。
また吸収式ヒートポンプの動作効率COPは溶液ポンプ
6の吸入側のアンモニア水溶液の過冷却度が限りなく0
degに近づくほど高くなるため、システム効率を向上
させるためには、溶液ポンプ6の安定動作条件である過
冷却度2〜3degに安定して制御する必要がある。If it is determined from the concentration, pressure, and temperature states that the two-phase state is established, two controls are performed to maintain the degree of supercooling of the aqueous ammonia solution on the suction side of the solution pump 6 constant. There is a means, one is to decrease the rotation speed of the solution pump 6 and increase the pressure on the low pressure side, and the other is to open the expansion valve 17 and increase the pressure on the low pressure side. is there. Balancing the entire system so that the degree of supercooling of the aqueous ammonia solution on the suction side of the solution pump 6 is kept constant also makes it necessary to balance the required circulation amount of the system system with the transport amount of the aqueous ammonia solution by the solution pump 6. Become.
The operating efficiency COP of the absorption heat pump is such that the degree of supercooling of the ammonia aqueous solution on the suction side of the solution pump 6 is infinitely zero.
Since the temperature increases as the temperature approaches deg, in order to improve the system efficiency, it is necessary to stably control the supercooling degree of 2 to 3 deg which is a stable operation condition of the solution pump 6.
【0035】この実施例5においては、システムの安定
動作のために必要な溶液ポンプ6の吸入側のアンモニア
水溶液の過冷却度を、温度条件等により推定し、この過
冷却度を必要最小限かつ安定して制御することにより、
溶液ポンプ6の動作条件を安定化すると共に、システム
効率の向上を図ることができる。In the fifth embodiment, the degree of supercooling of the aqueous ammonia solution on the suction side of the solution pump 6 necessary for the stable operation of the system is estimated based on temperature conditions and the like. By stable control,
The operating conditions of the solution pump 6 can be stabilized, and the system efficiency can be improved.
【0036】(実施例6)図9は実施例6のシステム制
御図である。この実施例6において実施例1と異なる点
はポンプレシーバ4の液面を検出する液面検知手段5を
除き、溶液ポンプ6がガスがみ運転をした場合に生ずる
溶液ポンプ6のトルク変動を検出する手段29Aを設
け、ガスがみ運転によるトルク変動を検出した際には、
溶液ポンプ6の回転数を低下させる制御手段28Cを設
けた点である。(Sixth Embodiment) FIG. 9 is a system control diagram of the sixth embodiment. The sixth embodiment differs from the first embodiment in that the liquid level detecting means 5 for detecting the liquid level of the pump receiver 4 is excluded, and the fluctuation of the torque of the solution pump 6 that occurs when the solution pump 6 is operated by gas is detected. When a torque fluctuation due to gas leakage operation is detected,
The point is that a control means 28C for reducing the number of rotations of the solution pump 6 is provided.
【0037】溶液ポンプ6のトルク変動を検出する手段
29Aは、溶液ポンプ6を駆動するモータ6Aの駆動電
流をモータドライバー29の出力線に設けられた電流セ
ンサーで構成してあり、その電流センサーの出力を制御
手段28Cで判定し、電流値の変動幅が所定の値よりも
大きいとき、溶液ポンプ6はガスがみ運転であると判定
して、モータドライバー29の出力を低下させて溶液ポ
ンプ6の回転数を下げるように、制御手段28Cにより
制御するものである。溶液ポンプ6は容積形のポンプで
あるため、ガスがみあるいはキャビテーションなどが生
ずると、大幅にトルク変動が生ずるため、溶液ポンプ6
がガスがみ運転であることを明確に判定することがで
き、溶液ポンプ6のガスがみ運転を確実に防止すること
ができる。The means 29A for detecting the torque fluctuation of the solution pump 6 is constituted by a current sensor provided on the output line of the motor driver 29 for driving the motor 6A for driving the solution pump 6, and The output is determined by the control means 28C, and when the fluctuation range of the current value is larger than a predetermined value, the solution pump 6 determines that the gas pumping operation is performed, and lowers the output of the motor driver 29 to reduce the output of the solution pump 6 Is controlled by the control means 28C so as to decrease the rotation speed. Since the solution pump 6 is a positive displacement pump, when gas is seen or cavitation occurs, a large torque fluctuation occurs.
It is possible to clearly determine that the gas pumping operation is performed, and it is possible to reliably prevent the gas pumping operation of the solution pump 6.
【0038】(実施例7)図10は実施例7のシステム
制御図である。この実施例7において実施例1と異なる
点は、ポンプレシーバ4の液面を検出する液面検知手段
5を除き、溶液ポンプ6がガスがみ運転をした場合に生
ずる溶液ポンプ6の振動を検出する手段37を設け、ガ
スがみ運転によるポンプの振動を検出した際には、溶液
ポンプ6の回転数を低下させる制御手段28Dを設けた
点である。(Embodiment 7) FIG. 10 is a system control diagram of Embodiment 7. The seventh embodiment differs from the first embodiment in that, except for the liquid level detecting means 5 for detecting the liquid level of the pump receiver 4, the vibration of the solution pump 6 that occurs when the solution pump 6 performs the gas bleeding operation is detected. Control means 28D for reducing the number of revolutions of the solution pump 6 when the vibration of the pump caused by the gas leakage operation is detected.
【0039】溶液ポンプ6の異常振動を検出する手段3
7は圧電素子を用いた振動センサーで構成してあり、こ
の振動センサーの出力を制御手段28Dで判定し、振動
センサーの出力が所定の値よりも大きいとき、溶液ポン
プ6はガスがみ運転であると判定して、モータドライバ
ー29の出力を低下させて溶液ポンプ6の回転数を下げ
るように、制御手段28Dにより制御するものである。Means 3 for detecting abnormal vibration of solution pump 6
Reference numeral 7 denotes a vibration sensor using a piezoelectric element. The output of the vibration sensor is determined by the control means 28D. When it is determined that there is, the control means 28D controls the output of the motor driver 29 so as to lower the rotation speed of the solution pump 6.
【0040】(実施例8)図11は実施例8のシステム
制御図である。この実施例8において実施例1と異なる
点は、ポンプレシーバ4の液面を検出する液面検知手段
5を除き、溶液ポンプ6がガスがみ運転をした場合に生
ずる溶液ポンプ6の吐出側のアンモニア水溶液の温度変
動を検出する手段38を設け、ガスがみ運転によるポン
プの吐出側の温度変動を検出した際には、溶液ポンプ6
の回転数を低下させる第5の制御手段28Eを設けた点
である。(Eighth Embodiment) FIG. 11 is a system control diagram of the eighth embodiment. The difference of the eighth embodiment from the first embodiment is that, except for the liquid level detecting means 5 for detecting the liquid level of the pump receiver 4, the discharge side of the solution pump 6 which is generated when the solution pump 6 performs the gas running operation. A means 38 for detecting the temperature fluctuation of the aqueous ammonia solution is provided, and when the temperature fluctuation on the discharge side of the pump due to the gas leakage operation is detected, the solution pump 6
The fifth control means 28E for reducing the number of rotations is provided.
【0041】溶液ポンプ6の吐出側のアンモニア水溶液
の温度変動を検出する手段38は溶液ポンプ6の吐出側
に設けた温度センサーで構成してあり、この温度センサ
ーの出力の変動を制御手段28Eで判定し、温度センサ
ーの出力の変動が所定の値よりも大きいとき、溶液ポン
プ6はガスがみ運転であると判定して、モータドライバ
ー29の出力を低下させて溶液ポンプ6の回転数を下げ
るように、制御手段28Eにより制御するものである。
この温度変動はガスがみ運転以外にもシステム的に動作
が不安定になった場合にも生じるが、この温度変動が安
定するように、膨張弁17を制御することにより、シス
テム動作の安定化を図ることができる。The means 38 for detecting the temperature fluctuation of the aqueous ammonia solution on the discharge side of the solution pump 6 comprises a temperature sensor provided on the discharge side of the solution pump 6, and the fluctuation of the output of this temperature sensor is controlled by the control means 28E. When it is determined that the fluctuation of the output of the temperature sensor is larger than the predetermined value, the solution pump 6 determines that the gas pumping operation is performed, and lowers the output of the motor driver 29 to lower the rotation speed of the solution pump 6. As described above, the control is performed by the control unit 28E.
This temperature fluctuation occurs not only when the gas runs out but also when the operation of the system becomes unstable. By controlling the expansion valve 17 to stabilize the temperature fluctuation, the system operation is stabilized. Can be achieved.
【0042】[0042]
【発明の効果】以上のように本発明の吸収式ヒートポン
プによれば、次の効果が得られる。As described above, according to the absorption heat pump of the present invention, the following effects can be obtained.
【0043】(1)溶液ポンプの吸入側でこの溶液ポン
プの上方にあるポンプレシーバに設けた液面検知手段に
よりポンプレシーバの液面レベルを検出し、この液面レ
ベルが一定になるように溶液ポンプの回転数を制御する
ことにより、溶液ポンプからシステム系に送り出される
冷媒溶液と、溶液もポンプにシステム系より戻ってくる
冷媒溶液の循環流量がつりあい、流れの連続条件が満た
される他、溶液ポンプに対して常に一定の正の圧力がか
かった状態で冷媒溶液を供給できるため溶液ポンプの循
環量が安定し、システム系の安定動作に効果がある。(1) The liquid level of the pump receiver is detected by the liquid level detecting means provided on the pump receiver above the solution pump on the suction side of the solution pump, and the solution level is kept constant. By controlling the rotation speed of the pump, the circulating flow rate of the refrigerant solution sent from the solution pump to the system system and the circulating flow rate of the refrigerant solution returning from the system system to the pump are balanced, and the continuous flow condition is satisfied. Since the refrigerant solution can be supplied while a constant positive pressure is constantly applied to the pump, the amount of circulation of the solution pump is stabilized, which is effective for the stable operation of the system.
【0044】(2)溶液ポンプの吸入側に過冷却器を設
け、溶液ポンプの吸入側を強制的に冷却することによ
り、溶液ポンプの吸入側のアンモニア水溶液の所要の過
冷却度を常に保持することができ、溶液ポンプを安定し
て動作させることができる。(2) A supercooler is provided on the suction side of the solution pump to forcibly cool the suction side of the solution pump, thereby always maintaining the required degree of supercooling of the aqueous ammonia solution on the suction side of the solution pump. And the solution pump can be operated stably.
【0045】(3)溶液ポンプの吸入側のポンプレシー
バの底部に過冷却用の流路を設け、この流路に放熱器で
冷却された不凍液を流すことにより、ポンプレシーバ内
に飽和に近い冷媒溶液が流入することにより生ずる泡立
ちによる非平衡ガス成分と、冷媒溶液とを分離しながら
効果的に冷却し、過冷却のとれた冷媒溶液のみを溶液ポ
ンプに供給し、溶液ポンプのガスがみ運転を防止するこ
とができる。(3) A subcooling flow path is provided at the bottom of the pump receiver on the suction side of the solution pump, and an antifreeze liquid cooled by a radiator is caused to flow through this flow path, so that the refrigerant almost saturated in the pump receiver. The non-equilibrium gas component due to bubbling generated by the inflow of the solution and the refrigerant solution are effectively cooled while being separated from each other, and only the supercooled refrigerant solution is supplied to the solution pump. Can be prevented.
【0046】(4)溶液ポンプの吸入側の冷媒溶液の過
冷却度を、膨張弁出口側の冷媒蒸発温度から推定され
る、溶液ポンプの吸入側の圧力と、溶液ポンプの吸入側
の冷媒溶液の温度により推測し、所要の過冷却度が得ら
れるように制御するため、過冷却度が直接的に評価され
て制御されることになって精度良く過冷却度を制御でき
る。従って過冷却度を最小限に制御でき、溶液ポンプの
安定動作と共に、システム効率を高める上で効果があ
る。(4) The degree of supercooling of the refrigerant solution on the suction side of the solution pump is estimated from the refrigerant evaporation temperature on the outlet side of the expansion valve, and the pressure on the suction side of the solution pump and the refrigerant solution on the suction side of the solution pump. The supercooling degree is directly estimated and controlled because it is estimated based on the temperature and controlled so that the required supercooling degree is obtained, so that the supercooling degree can be accurately controlled. Therefore, the degree of supercooling can be controlled to a minimum, which is effective in increasing the system efficiency together with the stable operation of the solution pump.
【0047】(5)溶液ポンプのトルク変動を検出する
手段を設け、ガスがみ運転によるトルク変動を検出した
際には、溶液ポンプの回転数を低下させる制御をかける
ことにより、溶液ポンプの信頼性を高めることができ
る。(5) Means for detecting the torque fluctuation of the solution pump are provided, and when the torque fluctuation due to the gas bleeding operation is detected, control is performed to reduce the number of revolutions of the solution pump to thereby improve the reliability of the solution pump. Can be enhanced.
【0048】(6)溶液ポンプの振動を検出する手段を
設け、ガスがみ運転による振動を検出した際には、溶液
ポンプの回転数を低下させる制御をかけることにより、
溶液ポンプの信頼性を高めることができる。(6) A means for detecting the vibration of the solution pump is provided, and when the vibration caused by the gas leakage operation is detected, control is performed to reduce the rotation speed of the solution pump.
The reliability of the solution pump can be improved.
【0049】(7)溶液ポンプの吐出側のアンモニア水
溶液の温度変動を検出する手段を設けることにより、溶
液ポンプのガスがみ運転を検出できる他、システム的な
動作の不安定を検出して、システム動作の安定化を図る
ことができる。(7) By providing a means for detecting the temperature fluctuation of the aqueous ammonia solution on the discharge side of the solution pump, the gas pump operation of the solution pump can be detected, and the instability of the system operation can be detected. System operation can be stabilized.
【図1】本発明の実施例1における吸収式ヒートポンプ
のシステム構成図FIG. 1 is a system configuration diagram of an absorption heat pump according to a first embodiment of the present invention.
【図2】同実施例1のシステム制御図FIG. 2 is a system control diagram of the first embodiment.
【図3】本発明の実施例2における吸収式ヒートポンプ
のシステム構成図FIG. 3 is a system configuration diagram of an absorption heat pump in Embodiment 2 of the present invention.
【図4】本発明の実施例3における吸収式ヒートポンプ
のシステム構成図FIG. 4 is a system configuration diagram of an absorption heat pump according to a third embodiment of the present invention.
【図5】本発明の実施例4における吸収式ヒートポンプ
のシステム構成図FIG. 5 is a system configuration diagram of an absorption heat pump according to a fourth embodiment of the present invention.
【図6】本発明の実施例5における吸収式ヒートポンプ
のシステム構成図FIG. 6 is a system configuration diagram of an absorption heat pump according to a fifth embodiment of the present invention.
【図7】同実施例5における吸収式ヒートポンプのシス
テム制御図FIG. 7 is a system control diagram of the absorption heat pump in the fifth embodiment.
【図8】同実施例5におけるアンモニア水溶液二相判定
図FIG. 8 is a diagram showing a two-phase determination of an aqueous ammonia solution in Example 5;
【図9】本発明の実施例6における吸収式ヒートポンプ
のシステム制御図FIG. 9 is a system control diagram of an absorption heat pump in Embodiment 6 of the present invention.
【図10】本発明の実施例7における吸収式ヒートポン
プのシステム制御図FIG. 10 is a system control diagram of an absorption heat pump according to a seventh embodiment of the present invention.
【図11】本発明の実施例8における吸収式ヒートポン
プのシステム制御図FIG. 11 is a system control diagram of an absorption heat pump in Embodiment 8 of the present invention.
【図12】従来の吸収式ヒートポンプを示すシステム構
成図FIG. 12 is a system configuration diagram showing a conventional absorption heat pump.
4 ポンプレシーバ 5 液面検知手段 6 溶液ポンプ 7 溶液熱交換器 8 再生器 9 精溜器 14 吸収器 15 凝縮器 16 過冷却器 17 膨張弁 18 蒸発器 28,28A,28B,28C,28D,28E 制御
手段Reference Signs List 4 pump receiver 5 liquid level detecting means 6 solution pump 7 solution heat exchanger 8 regenerator 9 rectifier 14 absorber 15 condenser 16 supercooler 17 expansion valve 18 evaporator 28, 28A, 28B, 28C, 28D, 28E Control means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F25B 15/00 306 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F25B 15/00 306
Claims (8)
過冷却器と、膨張弁と、蒸発器の一次側と、吸収器と、
溶液ポンプと、溶液熱交換器とを配管接続し、かつ溶液
ポンプの吸入側でこの溶液ポンプの上方にポンプレシー
バと該ポンプレシーバの液面を検知する液面検知手段と
を設け、更に前記溶液ポンプの回転数を制御することに
より前記ポンプレシーバの液面を一定に制御する制御手
段を設けた吸収式ヒートポンプ。1. A regenerator, a rectifier, a primary side of a condenser,
A subcooler, an expansion valve, a primary side of an evaporator, an absorber,
A solution pump and a solution heat exchanger are connected by piping, and a pump receiver and a liquid level detecting means for detecting a liquid level of the pump receiver are provided above the solution pump on the suction side of the solution pump, An absorption heat pump provided with control means for controlling the pump revolutions to keep the liquid level of the pump receiver constant.
よびポンプレシーバとを結ぶ配管の途中に過冷却部Aを
設けた請求項1記載の吸収式ヒートポンプ。2. The absorption type heat pump according to claim 1, wherein a supercooling section A is provided on a suction side of the solution pump in a pipe connecting the solution pump and the pump receiver.
却部Bを設けた請求項1記載の吸収式ヒートポンプ。3. The absorption heat pump according to claim 1, wherein the evaporator is provided with a supercooling section B connected to the suction side of the solution pump.
過冷却器と、膨張弁と、蒸発器の一次側と、吸収器と、
溶液ポンプと、溶液熱交換器とを配管接続し、かつ溶液
ポンプの吸入側のポンプレシーバの底部に流路を設け、
この流路に凝縮器と熱交換する冷却水を通水する構成と
した吸収式ヒートポンプ。4. A regenerator, a rectifier, a primary side of a condenser,
A subcooler, an expansion valve, a primary side of an evaporator, an absorber,
A solution pump and a solution heat exchanger are connected by piping, and a flow path is provided at the bottom of the pump receiver on the suction side of the solution pump,
An absorption heat pump configured to pass cooling water that exchanges heat with the condenser through this flow path.
過冷却器と、膨張弁と、蒸発器の一次側と、吸収器と、
溶液ポンプと、溶液熱交換器とを配管接続し、かつ前記
溶液ポンプの吸入側に設けた第1の温度センサーと、膨
張弁の出口側に設けた第2の温度センサーを備え、前記
溶液ポンプの吸入側の冷媒溶液の過冷却度を、前記膨張
弁出口側に設けた第1の温度センサーで検出される前記
膨張弁出口の温度で推定される前記溶液ポンプの吸入側
の圧力と、前記溶液ポンプの吸入側に設けた第1の温度
センサーにより検出される前記溶液ポンプの吸入側の冷
媒溶液の温度により推測し、前記溶液ポンプの回転数あ
るいは、前記膨張弁の開度を、前記溶液ポンプの吸入側
の冷媒溶液の過冷却度が所定の値となるよう制御する制
御手段を有する吸収式ヒートポンプ。5. A regenerator, a rectifier, a primary side of a condenser,
A subcooler, an expansion valve, a primary side of an evaporator, an absorber,
A solution pump having a first temperature sensor provided on a suction side of the solution pump and a second temperature sensor provided on an outlet side of an expansion valve; The degree of supercooling of the refrigerant solution on the suction side of the expansion pump, the pressure on the suction side of the solution pump estimated by the temperature of the expansion valve outlet detected by the first temperature sensor provided on the expansion valve outlet side, The temperature of the refrigerant solution on the suction side of the solution pump detected by a first temperature sensor provided on the suction side of the solution pump is estimated, and the rotation speed of the solution pump or the opening degree of the expansion valve is determined by the solution An absorption heat pump having control means for controlling the degree of supercooling of the refrigerant solution on the suction side of the pump to a predetermined value.
過冷却器と、膨張弁と、蒸発器の一次側と、吸収器と、
溶液ポンプと、溶液熱交換器とを配管接続し、かつ前記
溶液ポンプを駆動するモータの駆動電流を検出する電流
センサーと、この電流センサーにより検出される電流値
の変動幅が所定の値より大きいとき、前記溶液ポンプの
回転数を低下させるか、あるいは膨張弁の開度を大きく
して、前記溶液ポンプを駆動するモータの駆動電流の変
動幅が所定の値以内となるよう制御する制御手段を備え
た吸収式ヒートポンプ。6. A regenerator, a rectifier, a primary side of a condenser,
A subcooler, an expansion valve, a primary side of an evaporator, an absorber,
A solution pump connected to the solution heat exchanger via a pipe, and a current sensor for detecting a drive current of a motor for driving the solution pump; and a fluctuation range of a current value detected by the current sensor is larger than a predetermined value. At this time, control means for reducing the rotation speed of the solution pump or increasing the opening of the expansion valve to control the fluctuation range of the drive current of the motor for driving the solution pump to be within a predetermined value. Absorption heat pump equipped.
過冷却器と、膨張弁と、蒸発器の一次側と、吸収器と、
溶液ポンプと、溶液熱交換器とを配管接続し、かつ前記
溶液ポンプの振動を検出する振動センサーと、この振動
センサーにより検出される溶液ポンプの振動が、所定の
値より大きいとき、前記溶液ポンプの回転数を低下させ
るか、あるいは膨張弁の開度を大きくして、前記溶液ポ
ンプの振動が所定の値以内となるよう制御する制御手段
を備えた吸収式ヒートポンプ。7. A regenerator, a rectifier, a primary side of a condenser,
A subcooler, an expansion valve, a primary side of an evaporator, an absorber,
A solution pump, a solution heat exchanger, which is connected to a pipe, and a vibration sensor for detecting vibration of the solution pump, and when the vibration of the solution pump detected by the vibration sensor is larger than a predetermined value, the solution pump An absorption heat pump comprising a control means for controlling the vibration of the solution pump to be within a predetermined value by reducing the number of revolutions or increasing the degree of opening of the expansion valve.
過冷却器と、膨張弁と、蒸発器の一次側と、吸収器と、
溶液ポンプと、溶液熱交換器とを配管接続し、かつ前記
溶液ポンプの吐出側の温度を検出する第3の温度センサ
ーと、この第3の温度センサーにより検出される温度変
動幅が所定の値より大きいとき、前記溶液ポンプの回転
数を低下させるか、あるいは膨張弁の開度を大きくし
て、前記第3の温度センサーにより検出される吐出側の
温度変動幅を所定の値以内となるよう制御する第5の制
御手段を備えた吸収式ヒートポンプ。8. A regenerator, a rectifier, a primary side of a condenser,
A subcooler, an expansion valve, a primary side of an evaporator, an absorber,
A third temperature sensor that connects the solution pump and the solution heat exchanger with a pipe, and detects a temperature on the discharge side of the solution pump; and a temperature fluctuation width detected by the third temperature sensor is a predetermined value. When it is larger, the rotation speed of the solution pump is reduced or the opening of the expansion valve is increased so that the temperature fluctuation range on the discharge side detected by the third temperature sensor is within a predetermined value. An absorption heat pump including a fifth control unit for controlling.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05127396A JP3147767B2 (en) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | Absorption heat pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05127396A JP3147767B2 (en) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | Absorption heat pump |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09243196A JPH09243196A (en) | 1997-09-16 |
| JP3147767B2 true JP3147767B2 (en) | 2001-03-19 |
Family
ID=12882349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05127396A Expired - Fee Related JP3147767B2 (en) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | Absorption heat pump |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3147767B2 (en) |
-
1996
- 1996-03-08 JP JP05127396A patent/JP3147767B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPH09243196A (en) | 1997-09-16 |
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