JPH0282063A - 吸収冷凍機の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は高温再生器と低温再生器とを備えた吸収冷凍機
の制御方法に関する。

（ロ）従来の技術 例えば実開昭５６−６３９５１号公報、特公昭６１−４
８０６２号公報、又は特開昭６０−１３３２７９号公報
には、溶液（吸収液）の循環量を冷水温度、高温再生温
液面、高温再生器内圧力度、高温再生器内圧力、吸収器
内液面、蒸発器冷媒液面等に基づいて制御する吸収冷凍
機が開示きれている。

（ハ）発明が解決しようとする課題 上記従来の技術において、冷水温度、高温再生温液面等
の物理量は吸収器及び凝縮器を流れる冷却水の温度変化
、吸収冷凍機内の不凝縮ガスの滞留等により変化し、吸
収冷凍機の高温再生器の加熱量に合った溶液循環量制御
を行うことができなくなる虞れがあった。

本発明は加熱量に合った吸収液の循環量を冷却水の温度
変化等に関係なく得ることができる吸収冷凍機を提供す
ることを目的とする。

（ニ）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に、高温再生器（１）
、低温再生器（２）、凝縮器（６）、蒸発器（７）、吸
収器（３）、低温熱交換器（５）、及び高温熱交換器（
４）をそれぞれ配管接続し、吸収器（３）で冷媒を吸収
した稀吸収液が低温熱交換器（５）、及び高温熱交換器
（４）で熱交換して昇温し、高温再生器（１）へ送られ
、加熱濃縮されて中間液になり、高温熱交換器（４）で
降温し、低温再生器（２）へ送られ、高温再生器（１）
で発生した冷媒蒸気で中間液が加熱濃縮され濃吸収液に
なり、低温熱交換器（５）で降温し吸収器（３）に散布
され、且つ、蒸発器（７）を流れる冷水温度に応じて高
温再生器（１）の加熱量が制御される吸収冷凍機におい
て、稀吸収液と濃吸収液との濃度差、又は稀吸収液と中
間液との濃度差が高温再生器（１）の加熱量の増加に伴
ない小きくなるように高温再生器（１）へ送られる稀吸
収液の量を制御する吸収冷凍機の制御方法を提供するも
のである。

又、濃吸収液の濃度を凝縮器（６）での冷媒凝縮温度と
、低温再生器（２）の濃吸収液の温度より求め、稀吸収
液の濃度を蒸発器（７）の冷媒液温度と稀吸収液の温度
より求め、中間液の濃度を低温再生器での冷媒凝縮温度
と高温再生器（１）の中間液温度から求める吸収冷凍機
の制御方法を提供するものである。

又、濃吸収液の濃度を凝縮器（６〉内又は低温再生器（
２）内圧力と濃吸収液の温度とから求め、稀吸収液の濃
度を蒸発器（７）内又は吸収器（３）内の圧力と稀吸収
液の温度とから求め、中間液の濃度を高温再生器（１）
内の圧力と高温再生器（１）の中間液温度とから求める
吸収冷凍機の制御方法を提供するものである。

さらに、濃吸収液、稀吸収液、及び中間吸収液の濃度を
それぞれの液の比重と温度とから求める吸収冷凍機の制
御方法を提供するものである。

（ネ）作用 吸収冷凍機の運転時、稀吸収液と濃吸収液との濃度差、
又は、稀吸収液と中間液との濃度差が加熱量の増加に伴
ない小さくなり、且つ、加熱量の減少に伴ない大きくな
るように、高温再生器（１）へ送られる稀吸収液の量が
制御きれるため、加熱量が減少したときには、濃度差が
一定の場合より高温再生器（１）へ送られる稀吸収液の
量が減少し、加熱量に合った量の稀吸収液が高温再生器
へ流れ、実効効率の向上を図ることが可能になる。

又、冷却水温度の変化、吸収器（３）への不凝縮ガスの
滞留等の外乱が発生した場合にも、上記濃度差が設定値
になるように吸収器（３）から高温再生器（１）へ流れ
る稀吸収液の量が制御され、加熱量に合った量の稀吸収
液が高温再生器（１）へ送られ、外乱による実効効率の
低下を僅かに抑えることが可能になる。

又、濃吸収液、中間液、稀吸収液の濃度を温度のみに基
づいて求めた場合には、冷凍サイクルに温度検出器を設
ければ良く、安価に濃度を求めることが可能になる。

又、各濃度を低温再生器内圧力、蒸発器内圧力、高温再
生器内圧力等に基づいて求めた場合、又は、比重等に基
づいて求めた場合には、正確に各濃度を求めることがで
き、高温再生器へ送られる稀吸収液の量を一層正確に制
御することが可能になる。

（へ）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
。

第１図において、（１）は高温再生器、（２）は低温再
生器、（３）は吸収器、（４）は高温熱交換器、（５）
は低温熱交換器、（６）は凝縮器、（７）は蒸発器であ
り、それぞれは配管により接続されている。又、（８）
は高温再生器（１）に設けられたバーナ、（１０）は凝
縮、低温再生型態、（１１）は蒸発、吸収型態である。

許らに、（１２）は吸収器（３）と高温再生器（１）と
の間に配管された補液管であり、この補液管（１２）の
途中には第１ポンプ（１３）と流量制御弁（１４）とが
設けられている。　＜１５）は低温再生器（２）から流
出した濃吸収液の温度を検出する第１温度検出器、（１
６）は凝縮器〈６〉での凝縮冷媒温度を検出する第２温
度検出器であり、第１．第２温度検出器（１５）　、　
（１６）からの信号に基づいて濃吸収液の濃度演算回路
（以下第１演算回路という）　（１７）が動作して濃吸
収液の濃度が求められる。

（１８）は蒸発器（７）にて冷却きれた冷水の温度を検
出する第３温度検出器であり、この第３温度検出器（１
８）は冷水管（１９）に接続されている。又、（２０）
は蒸発器（７）に配管された冷媒管であり、この冷媒管
（２０）の途中には第２ポンプ（２１）と、蒸発器（７
）の蒸発冷媒温度を検出する第４温度検出器（２２）と
が設けられている。さらに、り２３）は清液管（１２）
の途中に設けられた第５温度検出器であり、この第５温
度検出器（２３）により吸収器（３〉の稀吸収液の温度
が検出される。（２４）は稀吸収液の濃度演算回路（以
下第２演算回路という）であり、この第２演算回路（２
４）が第４．第５温度検出器（２２）　。

（２３）からの信号に基づいて動作し、稀吸収液の濃度
が求められる。

（２５）は制御器であり、この制御器（２５）は第３温
度検出器（１８）からの信号に基づいて動作し、制御器
（２５）からの信号に基づいてバーナ制御弁（２６）の
開度が調整され、バーナ（８）の燃焼量が変化し、高温
再生器（１）の加熱量が調整きれる。又、制御器（２５
）は第１演算回路（１７）、及び第２演算回路（２４）
からの信号に基づいて動作し、濃吸収液の濃度と稀吸収
液の濃度との差が高温再生器（１）での加熱量に応して
予め設定された値になるように流量制御弁（１４）へ信
号を出力する。又、（３４）及び（３５）は吸収液管、
（２７〉、及び（２８）は冷媒管、（３０）は冷却水管
である。

以Ｆ、上記吸収冷凍機の運転動作について説明する。第
１ポンプ（１３）の運転に伴ない稀吸収液が吸収器（３
）から補液管（１２）を介して高温再生器（１）へ送ら
れる。そして、稀吸収液は高温再生器（１）で加熱され
、蒸発した冷媒は冷媒管（２７）を通り低温再生器（２
）を経て凝縮器（６）に入る。凝縮器（６）に入った冷
媒と、低温再生器（２）から凝縮器〈６）へ流れ冷却水
管（３０）内の水と熱交換して凝縮した冷媒とは共に冷
媒管（２８）を通り蒸発器（７）へ流れる。そして、第
２ポンプ（２１）の運転により冷媒が冷水管（１９）の
上方から散布され、冷水管（１９）内の水と熱交換して
蒸発し、このときに奪う熱により冷水管（１９）内の水
の温度が低下する。

蒸発器（７）にて蒸発した冷媒は吸収器（３）にて濃吸
収液により吸収され、稀吸収液が第１ポンプ（１３）の
運転により低温熱交換器（５）、及び高温熱交換器（４
）を経て高温再生器（１）へ送られる。そして、高温再
生器（１）での冷媒の蒸発により濃度が高くなった中間
液が高温熱交換器（４）を経て低温再生器（２）へ送ら
れる。低温再生器（２）にて中間液は冷媒管（２７）を
流れる冷媒蒸気と熱交換し、中間液からさらに冷媒が蒸
発する。そして、濃度が高くなった濃吸収液が吸収液管
（３４）、低温熱交換器（５〉を介して吸収器（３）へ
送られ、散布される。

上記のように吸収冷凍機が運転゛されているとき、冷水
管（１９）を流れる冷水の温度が例えば低下したときに
は第３温度検出器（１８）からの信号に基づいて制御器
（２５〉が動作し、バーナ制御弁（２６）の開度が小さ
くなり、加熱量が減少する。又、上記冷水の温度が例え
ば上昇したときには、第３温度検出器（１８）からの信
号に基づいて制御器（２５）が動作し、バーナ制御弁（
２６）の開度が大きくなり、加熱量が増加する。

一方、第２温度検出器（１６）から凝縮冷媒温度の信号
を入力した第１演算回路（１７）は、入力信号と水の飽
和特性とから凝縮、低温再生器ＪＦＩ（１０）内の圧力
（Ｐ、）を計算する。そして、圧力（ＰＩ）と第１温度
検出器（１５）からの濃吸収液の温度（ＴＩ）とから吸
収液の濃度曲線に基づいて濃吸収液の濃度が演算される
。きらに、第４温度検出器（２２）から蒸発器（７）の
冷媒液温度の信号を入力した第２演算回路（２４）は入
力信号と水の飽和特性とから蒸発、吸収型態（１１）内
の圧力（Ｐ、）を計算する。そして、圧力（Ｐ、）と第
５温度検出器（２３）からの稀吸収液の温度（Ｔ、）と
から吸収液の濃度曲線に基づいて稀吸収液の濃度が演算
きれる。そして、制御器（２５）が第１演算回路（１７
）、及び第２演算回路（２４）から濃吸収液の濃度信号
、及び、稀吸収液の濃度信号を入力する。制御器（２５
）には、高温再生器（１）の加熱量、即ち、制御器（２
５）からバーナ制御弁（２６）へ出力される信号に応じ
た濃吸収液の濃度と稀吸収液の濃度との差が予め設定さ
れている。ここで、第２図に示したように、上記濃度差
は例えば加熱量が最大、即ち１００％のときには５，５
％、８０％のときには６．６％、６０％のときには７．
７％、４０％のときには８．８％、３０％のときには９
．３％になり、加熱量の減少に伴ない濃度差が大きくな
るように設定されている。

吸収冷凍機の運転時、冷水温度の変化に応じて制御器（
２５）からバーナ制御弁（２６）へ出力きれる信号が変
化し、バーナ（８）の加熱量が例えば８０％から６０％
に低下した場合には、それに応じて、濃吸収液と稀吸収
液との濃度差が加熱量−８０％のときより大きい７．７
％になるよう制御器（２５）から流量制御弁（１４）へ
信号が出力される。そして、例えば稀吸収液の濃度が第
２図に示したように５６％のとき、濃吸収液の濃度が５
６＋７．７の６３．７％より高く、濃度差が設定値より
大きい場合には流量制御器（２５）からの信号に基づい
て流量制御弁（１４）の開度が大きくなる。すると、高
温再生器（１）へ流れる稀吸収液の量が増え、濃吸収液
の濃度が低下して濃度差が減少する。又、濃度差が設定
値より小さい場合には制御器からの信号に基づいて流量
制御弁（１４）の開度が小さくなる。すると、高温再生
器（１）へ流れる稀吸収液の量が減少し、濃吸収液の濃
度が高くなり、ｄ度差が大きくなる。そして、加熱量の
変化に関係なく濃度差を一定に保つ場合に比べ高温再生
器（１）へ送られる稀吸収液の量が減少する。

又、バーナ（８）の加熱量が例えば６０％よりさらに低
下すると、それに伴ない制御器（２５）に設定された濃
吸収液と稀吸収液との濃度差が増加し、加熱量の変化に
関係なく濃度差を一定に保つ場合に比べ流量制御弁（１
４）の開度が小さくなり、高温再生器（１）へ送られる
稀吸収液の量が減少する。

さらに、バーナ（８）の加熱量が増加した場合には、制
御器（２５）に設定された濃吸収液と稀吸収液との濃度
差が減少する。そして、高温イ生器（１）へ送られる稀
吸収液の量が増加する。

又、吸収冷温水機の運転中に冷却水管（３０）を流れる
冷却水の温度が変化した場合には、吸収器（３）から高
温再生器（１）へ流れる稀吸収液の温度が変化する。こ
こで、稀吸収液の温度が変化すると、第２演算回路（２
４）にて求められる稀吸収液の濃度が変化する。そして
、濃度変化に応じて制御器（２５）が動作し、濃吸収液
と稀吸収液との濃度差が設定値になるように高温再生器
（１）へ流れる稀吸収液の量が制御される。

又、吸収器（３）に水素等の不凝縮ガスが滞留した場合
にも、第２演算回路（２４）にて求められる稀吸収液と
、濃吸収液との濃度差がそのときの加熱量に対応した設
定値になるように高温再生器〈１）−・流れる稀吸収液
の量が制御される。

上記本発明の実施例によれば、第１．第２温度検出器（
１５）　、　（１６）からの信号に基づいて求められた
濃吸収液の濃度と、第４．第５温度検出器（２２）　、
　（２３）からの信号に基づいて求められた稀吸収液の
濃度との差が、第２図に示したように高温再生器（１）
での加熱量が減少するのに伴ない大きくなるように吸収
器（３）から高温再生器（１）へ流れる稀吸収液の量が
制御されるため、加熱量が減少したときに、濃度差が一
定の場合と比較して濃吸収液の濃度を高めるように吸収
器（３）から高温再生器（１）へ流れる稀吸収液の量が
減少するため、加熱量に合った稀吸収液を高温再生器（
１）へ流すことができ、高温再生器（１）での熱ロス、
即ち、高温再生器り１）での稀吸収液の蒸発に必要な熱
量を少なくすることができ、この結果、第２図に示した
ようにＣ，Ｏ，Ｐ（実効効率）を従来より向上させるこ
とができる。

又、冷却水温度の変化、又は吸収器（３）への不凝縮ガ
スの滞留等の外乱が発生した場合にも、濃吸収液と稀吸
収液との濃度差が加熱量に応じた設定値になるように、
吸収器（３）から高温再生器（１〉へ流れる稀吸収液の
量が制御されるため、加熱量に合った量の稀吸収液を吸
収器（３〉から高温再生器（１）へ流すことができ、こ
の結果、外乱による実効効率の低下を僅かに抑えること
ができる。

尚、上記実施例において、濃吸収液と稀吸収液との濃度
差が設定値になるように流量制御弁（１４）の開度を調
整して高温再生器（１）へ流れる稀吸収液の量を変化さ
せるようにしたが、第１ポンプ（１３）の回転数を制御
して高温再生器（１）へ流れる稀吸収液の量を変化させ
るようにしても良い。

又、第１図において（３２）は高温再生器（１）の中間
液温度を検出する第６温度検出器、（３３）は低温再生
器（２）の凝縮冷媒温度を検出する第７温度検出器であ
る。そして、第６．第７温度検出器（３２）　。

（３３）からの温度信号に基づいて第３演箕回肺）にて
中間液の濃度を求め、中間液の濃度と稀吸収液の濃度と
の差が略設定値になるように制御器（２５〉から流量制
御弁（１４）へ信号を出力し、吸収器（３）から高温再
生器（１）へ送られる稀吸収液の量を制御しても同様の
作用効果を得ることができる。

又、第１圧力検出器（４１）を凝縮、低温再生器側（１
０）に設け、第１圧力検出器（４１）にて直接凝縮。

低温再生器ＩＦＩ　（１０）内の圧力を検出し、この圧
力と第１温度検出器（１５）が検出した濃吸収液の温度
とから吸収液の濃度曲線に基づいて濃吸収液の濃度を演
算することにより、第２温度検出器（１６ンの検出温度
に基づいて凝縮、低温再生器１１１ｉ１（１０）内の圧
力を求める場合と比較して正確に濃吸収液の濃度を求め
ることができ、高温再生器（１）へ流れる稀吸収液の量
を加熱量に応じて一層正確に制御することができる。

さらに、蒸発、吸収器側（１１）内の圧力を検出する第
２圧力検出器（４２）を設け、検出した圧力と第５温度
検出器（２３）が検出した稀吸収液の温度とから稀吸収
液の濃度を演算する。又、高温再生器（１）内の圧力を
検出する第３圧力検出器（４３）を設け、検出した圧力
と第６温度検出器（３２）が検出した中間液の温度とか
ら中間液の濃度を演算する。

そして、各濃度に基づいて高温再生器（１）へ送られる
稀吸収液の量を制御することにより、中間液と稀吸収液
との濃度差を設定値に一層正確に保つことができる。

又、第１図に示したように第１．第２．第３比重計（５
１）　、　（５２）　、　（５３）をそれぞれ吸収液管
（３４）　。

（１２）　、　（３５）に設け、各比重計が検出した濃
吸収液、稀吸収液、及び中間液の比重と第１温度検出器
（１５）、第５温度検出器（２６）、及び第６温度検出
器（３２）が検出した濃吸収液、中間液、及び稀吸収液
の温度とから、それぞれの濃度を求め、濃吸収液と稀吸
収液の濃度差又中間液と稀吸収液との濃度差に基づいて
高温再生器（１）へ送られる稀吸収液の量を制御するこ
とにより、加熱量に合った循環量制御を一層正確に行う
ことができる。

（ト）発明の効果 本発明は以上のように構成された吸収冷凍機の制御方法
であり、稀吸収液と濃吸収液との濃度差、あるいは稀吸
収液と中間液との濃度差が高温再生器の加熱量の増加に
伴ない小さくなるように高温再生器へ送られる稀吸収液
の量を制御するため、加熱量に合った稀吸収液を高温再
生器へ送ることができ、又、実効効率の向上を図ること
ができる。又、冷却水温度の変化、又は不凝縮ガスの発
生等の外乱が発生した場合にも、高温再生器の加熱量に
合った量の稀吸収液を吸収器から高温再生器へ流すこと
ができ、この結果、外乱による実効効率の低下を僅かに
抑えることができる。

又、濃吸収液、中間液、稀吸収液の濃度を各吸収液の温
度等から求める場合には、冷凍サイクルに温度検出器を
設ければ良く、比較的安価に濃度を求めることができる
。

又、濃吸収液の濃度を凝縮器内又は低温再生器内圧力と
濃吸収液の温度とから求め、稀吸収液の濃度を蒸発器内
又は吸収器内の圧力を稀吸収液の温度とから求め、中間
液の濃度を高温再生器内の圧力と中間液の温度とから求
めることにより、濃吸収液、稀吸収液、及び中間液の濃
度を正確に求めることができ、この結果、高温再生器へ
流れる稀吸収液の量を加熱量に応じて一層正確に制御す
ることができる。

又、濃吸収液、稀吸収液、及び中間液の濃度を、それぞ
れの液の比重と温度とから求めることにより、それぞれ
の液の濃度をきらに正確に求めることができ、この結果
、高温再生器へ流れる稀吸収液の量を加熱量に応じて一
層正確に制御することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図及び第２図は本発明の一実施例を示したものであ
り、第１図は吸収冷凍機の冷凍サイクル図、第２図は高
温再生器の加熱量に対する各液の濃度及び効率特性図で
ある。 （１）・・・高温再生器、　（２）・・・低温再生器　
（３）・・・吸収器、　（４）・・・高温熱交換器、　
（５）・・・低温熱交換器、　（６）・・・凝縮器、　
（７）・・・蒸発器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高温再生器、低温再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器
   、低温熱交換器、及び高温熱交換器をそれぞれ配管接続
   し、吸収器で冷媒を吸収した稀吸収液が低温熱交換器、
   及び高温熱交換器で熱交換して昇温し、高温再生器へ送
   られ、加熱濃縮されて中間液になり、高温熱交換器で降
   温し、低温再生器へ送られ、高温再生器で発生した冷媒
   蒸気で中間液が加熱濃縮され濃吸収液になり、低温熱交
   換器で降温し吸収器に散布され、且つ、蒸発器を流れる
   冷水温度に応じて高温再生器の加熱量が制御される、吸
   収冷凍機において、稀吸収液と濃吸収液との濃度差、又
   は稀吸収液との濃度差が高温再生器の加熱量の増加に伴
   い小さくなるように高温再生器へ送られる稀吸収液の量
   を制御することを特徴とする吸収冷凍機の制御方法。 ２、濃吸収液の濃度を凝縮器での冷媒凝縮温度と低温再
   生器の濃吸収液の温度より求め、稀吸収液の濃度を蒸発
   器の冷媒液温度と稀吸収液の温度より求め、中間液の濃
   度を低温再生器での冷媒凝縮器と高温再生器の中間液温
   度から求めることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の吸収冷凍機の制御方法。 ３、濃吸収液の濃度を凝縮器内又は低温再生器内圧力と
   濃吸収液の温度とから求め、稀吸収液の濃度を蒸発器内
   又は吸収器内の圧力と稀吸収液の温度とから求め、中間
   液の濃度を高温再生器内の圧力と高温再生器の中間液の
   温度とから求めることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の吸収冷凍機の制御方法。 ４、濃吸収液、稀吸収液、及び中間吸収液の濃度をそれ
   ぞれの液の比重と温度とから求めることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の吸収冷凍機の制御方法。