JPH0152667B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は吸収式冷温水機に関し、特に吸収式冷
凍機の吸収器および凝縮器で温水を加熱して取出
し、蒸発器で冷水を冷却して取出すようにした吸
収式冷温水機に関する。

吸収式ヒートポンプでは、冷水負荷と温水負荷
の比率はそのヒートポンプサイクルから定まる。
したがつて冷水負荷が比較的大きく、前記比較に
対して温水負荷が少さくなつた場合、冷水負荷に
応じて再生器への入熱量を制御すると温水温度が
上昇し、吸収器、凝縮器において本来の機能が低
下し、冷水取得効率が低下する。したがつて温水
負荷が低減したときにも効率良く運転するために
は、貯熱槽を設けなければならなかつた。

本発明は上述の技術的課題を解決し、貯熱槽を
不要とした冷収式冷温水器を提供することを目的
とする。

以下、図面によつて本発明の実施例を説明す
る。第１図は本発明の一実施例の系統図である。
この吸収式冷温水機においては、二重効用吸収式
冷凍機１がヒートポンプとして機能しており、蒸
発器２で冷却された冷水循環回路１１を介して冷
房機１５に与えられ、吸収器３および凝縮器４で
加熱された温水が温水循環回路１６を介して暖房
機２０に与えられる。

二重効用吸収式冷凍機１は、蒸発器２、吸収器
３、高温再生器５、低温再生器６、凝縮器４およ
び熱交換器７，８などから構成される。高温再生
器５には、流量制御弁９を備える管路１０を介し
てたとえば都市ガスなどの燃料が供給され、その
燃焼熱が二重効用吸収式冷凍機１の駆動熱源とさ
れる。

冷水循環回路１１において、各冷房機１５の入
口は冷水供給ヘツダ１３に共通に接続され、また
各冷房機１５の出口は冷水戻りヘツダ１４に共通
に接続される。冷水戻りヘツダ１４と蒸発器２内
に設けられたコイル２ａの一端部とは、ポンプ１
２を備える管路１１ａによつて連結されており、
コイル２ａの他端部と冷水供給ヘツダ１３とは管
路１１ｂによつて連結される。このような冷水循
環回路１１において、コイル２ａで冷却された冷
水は、冷水供給ヘツダ１３から各冷房機１５に供
給されて放冷し、放冷後の水はポンプ１２によつ
てコイル２ａに循環して冷却される。

温水循環回路１６において、各暖房機２０の入
口は温水供給ヘツダ１８に共通に接続され、また
各暖房機２０の出口は温水戻りヘツダ１９に共通
に接続される。温水戻りヘツダ１９は、ポンプ１
７を備える管路１６ａを介して、吸収器３内のコ
イル３ａに接続される。このコイル３ａは凝縮器
４内のコイル４ａに接続されており、コイル４ａ
は管路１６ｂを介して温水供給ヘツダ１８に接続
される。温水循環回路１６においては、コイル３
ａ，４ａで加熱された温水が温水供給ヘツダ１８
から各暖房機２０に供給されて放熱し、放熱後の
水は温水戻りヘツダ１９からポンプ１７によつて
コイル３ａに循環される。

温水循環回路１６における管路１６ａの途中に
はバイパス管路４０が接続されており、このバイ
パス管路４０と管路１６ａとが制御弁としての三
方弁２５を介して接続されている。バイパス管路
４０は、温水模擬負荷としての熱交換器２８内に
設けられており、熱交換器２８には冷却塔２９お
よびポンプ３０を順に備える冷却水循環回路４１
が接続される。この冷却水循環回路４１において
は、熱交換器２８内でバイパス管路４０から放熱
された熱を冷却塔２９において放熱する。

冷水循環回路１１において、コイル２ａと冷却
水供給ヘツダ１３との間の管路１１ｂの途中に
は、冷水出口温度検出器３５が設けられ、この冷
水出口温度検出器３５による検出信号は冷水温度
調節器３６に入力される。また温水循環回路１６
において管路１６ａの途中には第１の温水戻り温
度検出器２２が設けられ、この第１の温水戻り温
度検出器２２による検出信号は温水温度調節器３
７に入力される。さらに、高温再生器５には温度
検出器３１が設けられ、この温度検出器３１によ
る検出信号は再生器温度調節器３８に入力され
る。各温度調節器３６，３７，３８からの信号
は、信号選択器３２に与えられており、この信号
選択器３２は各温度調節器３６，３７，３８から
の信号を選択し、その選択結果に基づいて管路１
０における流量制御弁９の開度を調節する。

冷水温度調節器３６においては、第２図１に示
すように、冷水出口温度が上昇するのに応じてた
とえば比例的に出力信号が大とされる。また冷水
出口温度の設定値はたとえば９℃に設定され、９
±１℃の範囲で比例帯が設定される。温水温度調
節器３７においては、第２図２で示すように温水
戻り温度が上昇するのに応じて出力信号がたとえ
ば比例的に大とされる。この温水戻り温度の設定
値はたとえば39℃に設定され、比例帯は設定値±
２℃に選ばれている。さらに再生器温度調節器３
８においては、第２図３で示すように再生器の温
度が低下するにつれて出力信号がたとえば比例的
に大とされる。再生器温度の設定値はたとえば
155℃に選ばれており、比例帯は設定値±５℃の
範囲に選ばれている。

信号選択器３２は第２図４で示すようにハイセ
レクタ３２ａおよびローセレクタ３２ｂを備え
る。ハイセレクタ３２ａにおいては、温度調節器
３６，３７からの信号のうち燃焼量が大となる方
の信号を選択する。この選択された信号は次のロ
ーセレクタ３２ｂにおいて再生器温度調節器３８
からの信号と比較され、ここで燃焼量が小となる
方の信号を選択して、その信号を燃焼制御信号と
して出力し、それによつて流量制御弁９が制御さ
れる。すなわち高温再生器５における燃焼量の制
御は、高温再生器５の設定値たとえば155℃より
も充分に低い場合には、冷水側および温水側の各
燃焼要求量の大なる方の信号によつて制御され
る。また冷水側または温水側からの燃焼要求量が
大きい場合でも高温再生器５の温度が155℃を超
える高い状態にあり、かつ再生器温度調節器３８
の出力信号の方が前記各燃焼要求量に比べて小さ
ければ、流量制御弁９の開度は再生器温度調節器
３８からの信号によつて制御される。すなわち、
信号選択器３２は燃焼量のリミツタとして動作す
ることになる。

第２図１〜第２図４を再び参照して、冷水温度
調節器３６からは参照符ａで示す信号、温水温度
調節器３７からは参照符ｂで示す信号、再生器温
度調節器３８からは参照符ｃで示す信号がそれぞ
れ信号選択器３２に入力されている状態を想定す
る。このような状態は冷水負荷主体の運転状態で
ある。このようにすると、信号選択器３２のハイ
セレクタ３２ａにおいて、出力信号ａ，ｂのうち
大なる方の信号ａを選択し、ローセレクタ３２ｂ
においては信号ａ，ｃのうち小なる方の信号ａを
選択する。したがつて信号選択器３２からは信号
ａが選択されて出力され、この信号ａによつて流
量制御弁９の開度が制御される。なお流量制御弁
９は出力信号が20mAで全開であり、4mAで全閉
となる。

このように信号選択器３２によつて各温度調節
器３６，３７，３８からの信号を選択して流量制
御弁９の開度を調節することにより、冷水負荷主
体および温水負荷主体の制御の切換が自動的にか
つ連続的に行なわれる。そのため各負荷が変動し
たとしてもその変動に対して安定して充分に対応
することができる。しかも高温再生器５の温度を
検出して燃焼量の上限を制御するので、高温再生
器５における燃焼量をほぼ最大能力まで制御する
ことができる。さらに運転開始時において高温再
生器５内の液温が低い場合には、通常の冷凍サイ
クルの定格点までに燃焼させることができるの
で、暖機時間を短くすることが可能となる。

温水循環回路１６における管路１６ａの途中に
は、第２の温水戻り温度検出器３４が設けられ、
この温水戻り温度検出器３４による検出信号は温
度差調節器２３に入力される。また管路１６ｂの
途中には、温水送り温度検出器２４が設けられて
おり、この温水送り温度検出器２４による検出値
は、温度差調節器２３に与えられる。さらに管路
１６ａの途中には温水流量制御弁２１が設けられ
ており、この温水流量制御弁２１の開度は温度差
調節器２３で制御される。しかも温度差調節器２
３は温水戻り温度検出器３４と温水送り温度検出
器２４との各検出温度差が一定となるように温水
流量制御弁２１の開度を制御する。

第３図を参照して、たとえば温度差調節器２３
において、温度差Δt＝４℃に設定し、比例帯を
２℃とする。しかも流量制御弁９を温水戻り温度
で制御することとし、その比例帯を２℃にしたと
すれば、温水負荷に対して温水送り温度は第３図
１の直線Ａで示され、温水戻り温度は直線Ｂで示
される。また温水流量は第３図２の直線Ｃで示さ
れる。第３図から明らかなように、温水の送り温
度および戻り温度ともに比較的温度が安定するこ
とになり、冷水側の効率が充分に維持される。ま
た温水温度は比較的高温度に保たれたままである
ので利用価値が充分にある。なお参考のために、
従来のように温水を一定流量で流した場合の温水
送り温度を示すと、第３図１の一点鎖線で示すよ
うになり、温水負荷の減少につれて温水送り温度
が低下する。

再び第１図を参照して、冷水温度調節器３６お
よび温水温度調節器３７からの信号は、信号比較
器３３に入力される。この信号比較器３３は、両
信号の大小を比較し、冷水負荷主体であるか温水
負荷主体であるかを区別して、三方弁２５を制御
するための信号を調節器２７に入力する。また調
節器２７には、管路１６ａにおける三方弁２５よ
りも下流側に設けられた温度検出器２６からの検
出信号が与えられている。

調節器２７は、信号比較器３３からの信号が温
水主体運転であることを示す場合には、三方弁２
５を制御してバイパス管路４０に温水が流入しな
いようにする。また冷水負荷主体運転の場合に
は、三方弁２５は温度検出器２６による検出温度
に応じて制御され、一部の温水は模擬負荷として
の熱交換器２８で放熱する。なお、冷却水循環回
路４１におけるポンプ３０は、温水負荷主体運転
であつてかつ三方弁２５がバイパス管路４０への
温水の流入を開始するために開弁し始めたとき、
調節器２７からの信号によつて駆動される。それ
によりポンプ３０の無駄な運転が防止される。

このように模擬負荷としての熱交換器２８で放
熱することにより、吸収式冷温水機１全体の熱収
支は第４図のようになる。すなわち、高温再生器
５への入熱量Ｑ１と、蒸発器２への入熱量Ｑ２と
が全体入熱量Ｑ３となり、その一部の熱量Ｑ４が
温水負荷に与えられ、残余の熱量Ｑ５が模擬負荷
に与えられることになる。このように模擬負荷に
放熱することにより、第５図での斜線で示す広い
範囲にわたつて吸収式冷温水機１を運転すること
が可能となる。

上述の実施例では二重効用吸収式冷凍機を用い
たが、本発明は他の吸収式冷凍機に関連しても実
施することができる。また暖房機２０に代えて給
湯用熱交換器を設けてもよい。さらに、高温再生
器５に与える熱は、燃料の燃焼熱でなくてもよ
く、電力付勢あるいは高温の廃ガスを導入するよ
うにしてもよい。なお電力付勢する場合には、流
量制御弁９に代えて電力付勢量を制御する手段を
設ければよい。

上述のごとく本発明によれば、従来のごとく貯
熱槽を用いなくとも、模擬負荷としての熱交換器
で温水から放熱することができるので、温水負荷
が低減されたとしても効率良く運転することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の系統図、第２図は
各温度調節器３６〜３８および信号選択器３２の
動作を説明するための図、第３図は温水の変流量
制御を説明するための図、第４図は熱収支を示す
図、第５図は温水負荷および冷水負荷に対応した
運転範囲を示すグラフである。 １……二重効用吸収式冷凍機、２……蒸発器、
３……吸収器、４……凝縮器、５……高温再生
器、１１……冷水循環回路、１５……冷房機、２
０……暖房機、２２，２６，３５……温度検出
器、２５……三方弁、２７……調節器、２８……
熱交換器、３０……ポンプ、３３……信号比較
器、３６……冷水温度調節器、３７……温水温度
調節器、４０……バイパス管路、４１……冷却水
循環回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 吸収式冷凍機の吸収器および凝縮器で温水を
   加熱して温水負荷に与えるようにした温水循環回
   路と、蒸発器で冷水を冷却して冷却負荷に与える
   ようにした冷水循環回路とを備える吸収式冷温水
   機において、 前記温水循環回路の途中でバイパス管路を介し
   て接続された熱交換器、 温水循環回路およびバイパス管路の接続点に設
   けられた制御弁、 前記熱交換器を途中に備える冷却水循環回路、
   前記温水循環回路における温水負荷からの温水戻
   り温度が低下するのに応じて前記吸収式冷凍機に
   おける再生器への入熱量を大とする信号を出力す
   る温水温度調節器、 前記冷水循環回路における冷水負荷への冷水入
   口温度が上昇するのに応じて前記再生器への入熱
   量を大とする信号を出力する冷水温度調節器、 前記温水循環回路における吸収器の入口温度を
   検出する温度検出器、 前記温水温度調節器および冷水温度調節器から
   の信号を比較して温水負荷を主体とした運転かあ
   るいは冷水負荷を主体とした運転かを判定する信
   号比較器、ならびに、 前記温水負荷主体の運転のときには温水の全流
   量を前記バイパス管路に導くように前記制御弁を
   制御し、前記冷水負荷主体の運転のときには前記
   温度検出器による温度検出値が予め設定した値と
   なるように前記制御弁を制御する調節器を含むこ
   とを特徴とする吸収式冷温水機。