JP3148546B2 - 吸収冷凍機における運転制御方法 - Google Patents

吸収冷凍機における運転制御方法

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JP3148546B2 JP03453595A JP3453595A JP3148546B2 JP 3148546 B2 JP3148546 B2 JP 3148546B2 JP 03453595 A JP03453595 A JP 03453595A JP 3453595 A JP3453595 A JP 3453595A JP 3148546 B2 JP3148546 B2 JP 3148546B2
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    • Y02B30/62Absorption based systems

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  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、吸収液に臭化リチウム
水溶液、冷媒に水などを用いる吸収式冷凍機の運転制御
方法に関わり、特に詳しくは吸収液の濃度が異常に高ま
って結晶化するのを回避する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の技術としては、再生器から吸収
器へ流れる吸収液の濃度が予め設定した所定値を越えた
ときに、濃度がこの所定値になったときの再生器の加熱
量より少ない加熱量に、再生器の加熱量を所定時間だけ
制御するように構成した技術が、例えば特開平2−14
0563号に開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、加熱量制限運
転を所定時間だけ行う前記従来の技術においては、吸収
液の濃度低下が小さいため、算出濃度が短時間で再度所
定値を越える可能性が大きく、異常と判断して度々運転
停止に至ることがあ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】本発明は上記した従来技
術の課題を解決するためになされたもので、凝縮器、蒸
発器、吸収器、熱交換器などを配管接続して構成する吸
収冷凍機において、
【0005】再生器から吸収器へ流れる吸収液の濃度が
第1の所定値を越えたときに再生器の加熱を停止し、前
記吸収液の濃度が前記第1の所定値より低く設定した第
2の所定値を下回ったときに前記加熱を再開する第1の
構成の運転制御方法と、
【0006】再生器から吸収器へ流れる吸収液の濃度が
所定値を越えたときに加熱量制御弁を閉弁して再生器の
加熱を停止し、所定時間後に前記加熱量制御弁を冷水の
蒸発器出口側温度に基づいて開弁制御し、前記加熱を再
開する第2の構成の運転制御方法と、
【0007】再生器から吸収器へ流れる吸収液の濃度が
所定時間内に所定値を所定回数越えたときに、吸収冷凍
機の運転を停止する第3の構成の運転制御方法と、を提
供し、前記従技術の課題を解決するものである。
【0008】
【作用】吸収冷凍機の運転中に再生器から吸収器に流れ
る吸収液の濃度が上昇して所定値になったときには、再
生器の加熱が停止されるため、再生器での吸収液の濃縮
が速やかに減速し、吸収液の濃度が低下して吸収液の結
晶防止が図られる。
【0009】また、前記濃度が所定時間内に前記所定値
を所定回数越えたときには、吸収冷凍機の運転が停止さ
れるため、異常運転時の吸収液の結晶化を防止すること
が可能であると共に、異常運転による吸収冷凍機の破損
を防止することができる。
【0010】
【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に例示したものは二重効用吸収冷凍
機であり、冷媒に水を、吸収液に臭化リチウム(LiB
r)水溶液を使用したものである。
【0011】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、8〜12は吸収液配管、15は吸収液ポンプ、16
〜18は冷媒配管、19は冷媒ポンプ、22は冷水配
管、23は冷却水配管、33はガスバーナ1Bに接続さ
れたガス供給管、34はガス供給管33の途中に設けら
れた加熱量制御弁であり、それぞれは第1図に示したよ
うに配管接続されている。
【0012】また、24は冷水配管22の蒸発器4出口
側に設けられて冷水の出口側温度を検出する温度セン
サ、25は冷媒配管17の凝縮器3出口側に設けられて
冷媒の凝縮温度T1を検出する温度センサ、26は吸収
液配管11の低温再生器2出口側に設けられて冷媒の再
生温度T2を検出する温度センサである。
【0013】さらに、27は制御装置であり、30は温
度センサ25・26から温度信号を入力し、低温再生器
2で冷媒を蒸発分離した吸収液の濃度を算出する濃度算
出装置、31は濃度算出装置30からの信号および温度
センサ24からの信号に基づいて動作する容量制御装置
である。また、32はメモリである。
【0014】上記二重効用吸収冷凍機の運転時において
は、高温再生器1で蒸発した冷媒は低温再生器2を経て
凝縮器3に入り、冷却水配管23内を流れる水と熱交換
して凝縮液化した後、冷媒配管17を介して蒸発器4へ
流れる。そして、冷媒液が冷水配管22内の水と熱交換
して蒸発し、このときの気化熱によって冷水配管22内
を流れる水が冷却される。また、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15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、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16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(以下濃液という)
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】上記のように吸収冷凍機の運転が行われて
いるとき、濃度算出装置30は温度センサ25・26が
検出して出力する凝縮温度T1と再生温度T2に基づい
て、例えば下記の一次近似式(1)により濃液の濃度X
を算出する演算機能を備えている。なお、式(1)にお
いて、a1 、a2 、a3 、a4 は定数である。
【0017】
【数1】
【0018】また、容量制御装置31は、温度センサ2
4から冷水の蒸発器出口側温度の信号を入力し、この信
号に基づいて制御弁34へ制御信号を出力する通常の容
量制御機能を有すると共に、濃度算出装置30から入力
した濃液の濃度Xと予め設定した所定値aとを比較し、
濃度Xが所定値a以上となった場合には、制御弁34の
開度を0%にする制御信号を、冷水の蒸発器出口側温度
に基づく前記通常の容量制御に優先して出力する機能
と、濃度Xが所定値aより低い第2の所定値bを下回わ
るか、所定時間が経過したときに、制御弁34の開度を
冷水の蒸発器出口側温度に基づいて制御する前記通常の
容量制御に戻す機能と、濃度Xが所定時間内に所定値a
を所定回数越えたときに、吸収冷凍機の運転を停止する
機能と、を備えている。
【0019】制御装置27による吸収冷凍機の具体的な
制御の一例を、図2に基づいて説明する。
【0020】吸収冷凍機の運転中、濃度算出装置30に
おいては温度センサ25・26が検出して出力する凝縮
温度T1と再生温度T2に基づいて、適宜の間隔(例え
ば、5秒間隔)で濃液の濃度Xを算出し(ステップS
1)、この算出した濃度Xと予め設定した所定値、例え
ば64%とを容量制御装置31において比較し(ステッ
プS2)、X>64であれば、X>64が確認されたと
きの時刻をメモリ32に記憶する(ステップS3)。
【0021】続いて、所定時間、例えばこの30分の間
にメモリ32に記憶された時刻の回数nを読み出し(ス
テップS4)、この回数nが所定回数、例えば3回未満
であるか否かを判定し(ステップS5)、イエス、すな
わち所定回数の3回に達していないときには、制御弁3
4の開度を0%にする制御信号を出力して燃焼を停止す
る(ステップS6)。
【0022】ガスバーナ1Bへの燃料供給が停止されて
火力がゼロになると、高温再生器1にて発生する冷媒蒸
気の量が減少し濃縮が減速する。一方、吸収器5では冷
媒蒸気の吸収が続いており、吸収液の濃度は速やかに低
下する。
【0023】濃度算出装置30が算出する濃液の濃度X
が、再生温度T2が低下して前記所定濃度64%より低
く設定した所定の濃度、例えば62%を下回るのを待っ
て(ステップS8)、制御弁34を開き燃焼を再開する
(ステップS9)。
【0024】なお、この燃焼再開の制御信号が、ステッ
プS6の燃焼停止後短時間で出力された場合にも、燃焼
動作を安全に行うためのいわゆる燃焼停止後のポストパ
ージや燃焼開始前のプレパージ動作が行われるので、直
ちに実際の点火がなされるのではなく、所要のポストパ
ージ・プレパージを行った後、実際の点火がなされるよ
うに動作する。
【0025】また、このときの制御弁34の開度は、温
度センサ24から入力する冷水の蒸発器出口側温度の信
号に基づいて制御される。
【0026】回数nが所定の3回未満であるか否かのス
テップS5における判定で、ノー、すなわち所定の3回
に所定時間内に達したと判定されたときには、燃焼を繰
り返し停止しても濃液の濃度Xが短時間の内に上昇した
ことを意味しているので、何らかの異常が生じていると
判断して、全停止の信号をメイン制御に出力する(ステ
ップS10)。
【0027】メイン制御では全停止の信号を受けると、
予め定めた停止の順に従って制御弁34を閉じてバーナ
1Bの燃焼を停止すると共に、吸収液ポンプ15の運転
を継続し、吸収器5から高温再生器1・低温再生器2へ
吸収液を順次流して通常の稀釈運転を行い、稀釈運転の
終了を待って吸収冷凍機の運転を停止する。
【0028】上記した本発明の実施例によれば、濃液の
濃度Xが上昇して所定値aを越えたときには、制御弁3
4が閉じられて高温再生器1における加熱がなくなるの
で、吸収液の濃縮が減速され、また、吸収器5での冷媒
蒸気の吸収が続いて濃液の濃度Xが短時間で薄くなり、
この結果、吸収液の結晶化が防止できる。また、濃液濃
度制御の簡略化も図ることができる。
【0029】また、濃液の濃度Xが所定時間内に繰り返
し所定値aを越えるときには吸収冷凍機の運転を停止す
るため、不凝縮ガスの滞留、冷却水温度の上昇などによ
る異常運転時の吸収液の結晶化を防止することができる
と共に、異常運転による吸収冷凍機の破損を防止するこ
とができる。
【0030】さらに、濃液の濃度Xが所定値aより低い
ときには、冷水出口温度に基づく高温再生器1の制御弁
34の開度制御が再び始められるため、冷水出口温度の
大幅な上昇を回避することができる。
【0031】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。
【0032】例えば、ステップS7では燃焼停止中の時
間を図示しないタイマによって計時し、ステップS8で
はこの計時時間が予め設定した所定時間、例えば少なく
ともポストパージに必要な時間とプレパージに必要な時
間とを加算した時間T1に到達したか否かを判定し、所
定時間が経過するのを待ってステップS9における燃焼
を再開するように構成しても良い。
【0033】ここで、燃焼停止時間を上記所定時間T1
に設定した場合は、燃焼停止時間を短縮して吸収冷凍機
の冷凍能力の低下を僅かに抑えることができる。
【0034】また、低温再生器2から吸収器5に流れる
吸収液の濃度は他の方法、例えば濃度計を用いて求める
ことも可能である。
【0035】また、図示しない警告灯やブザーを設け
て、ステップS6の燃焼停止中には警告灯を点灯し、ス
テップS10の全停止のときには、警告灯の点灯に加え
てブザーを吹鳴して警告を発するように構成しても良
い。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように本発明の運転制御方
法によれば、再生器から吸収器に流れる吸収液の濃度が
上昇して予め設定した所定値を越えたときには、再生器
の加熱が停止して再生器における吸収液の濃縮が速やか
に減速し、これにより吸収液の濃度は短時間の内に低下
して吸収液の結晶化が有効に防止できるけでなく、短時
間の内に何度も濃度高制御を働かせる必要がなくなっ
た。
【0037】特に、加熱を停止した所定時間後に加熱量
制御弁を冷水の蒸発器出口側温度に基づいて開弁制御
し、再生器の加熱を再開するようにした請求項2の運転
制御方法によれば、冷水の蒸発器出口側温度の大幅な上
昇を回避することが可能であるので、前記冷水温度を早
く所定の温度に制御することができる。さらに、前記吸
収液の濃度が所定時間内に所定値を所定回数越えたとき
には、吸収冷凍機の運転が停止されるため、異常運転時
の吸収液の結晶化を防止することが可能であると共に、
異常運転による吸収冷凍機の破損が防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】装置構成の一例を示す説明図である。
【図2】制御の一例を示す説明図である。
【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・12 吸収液配管 15 吸収液ポンプ 16〜18 冷媒配管 19 冷媒ポンプ 22 冷水配管 23 冷却水配管 24〜26 温度センサ 27 制御装置 30 濃度算出装置 31 容量制御装置 32 メモリ 33 ガス供給管 34 制御弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−121895(JP,A) 特開 平2−140563(JP,A) 特開 昭57−161462(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F25B 15/00 306

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器、熱交
    換器などを配管接続して構成する吸収冷凍機において、
    再生器から吸収器へ流れる吸収液の濃度が第1の所定値
    を越えたときに再生器の加熱を停止し、前記吸収液の濃
    度が前記第1の所定値より低く設定した第2の所定値を
    下回ったときに前記加熱を再開することを特徴とする吸
    収冷凍機における運転制御方法。
  2. 【請求項2】 再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器、熱交
    換器などを配管接続して構成する吸収冷凍機において、
    再生器から吸収器へ流れる吸収液の濃度が所定値を越え
    たときに加熱量制御弁を閉弁して再生器の加熱を停止
    し、所定時間後に前記加熱量制御弁を冷水の蒸発器出口
    側温度に基づいて開弁制御し、前記加熱を再開すること
    を特徴とする吸収冷凍機における運転制御方法。
  3. 【請求項3】 再生器から吸収器へ流れる吸収液の濃度
    が所定時間内に所定値を所定回数越えたときに、吸収冷
    凍機の運転を停止することを特徴とする請求項1または
    2記載の吸収冷凍機における運転制御方法。
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