JPH0355746B2 - - 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。

従来からの吸収式冷温水機において、温水負荷
主体または冷水負荷主体の運転の切換を行なう場
合には、運転担当者が温水負荷および冷水負荷に
応じて適当に温水主体または冷水主体の切換を行
なうか、または自動的に切換を行なう場合には冷
水および温水の温度を比較して切換スイツチなど
によつて前記切換を行なつていた。ところが前者
では、負荷が安定している場合には季節的に切換
操作を行なえばよいが、一日のうちに負荷が変動
するような場合には、その負荷変動に対して充分
に対応することができない。また後者では、負荷
変動に対して一応の対応はできるが、切換動作が
不連続になるために安定的に制御を行なうことが
できない。したがつて両者共に全体の効率が劣
る。さらに吸収式冷凍機のヒートポンプ運転で
は、通常の冷凍サイクルにおいては冷却水として
用いられる水が温水となつて温度レベルを高くす
るために、再生器に入熱される熱量は通常の冷凍
サイクルにおける定格最大点よりも低く抑えられ
る。たとえば二重効用吸収式冷凍機を用いた場合
に、温水負荷に与える温水の入口および出口にお
ける温度をそれぞれ40〜45℃としたときには、前
記入熱量は定格点の70〜80％にしなければ再生器
の温度や圧力が異常に高くなる恐れがある。そこ
で従来ではいわゆるリミツタなどを用いて前記入
熱量が70〜80％以上にならないようにしている。
ところがこのような設定を行なうと、前記上限値
を安全側に設定しているために吸収式冷凍機の最
大能力が劣る。

本発明は上述の技術的課題を解決し、温水負荷
主体および冷水負荷主体の制御の切換を自動的か
つほぼ連続的に行なうようにして、負荷の変動に
対応して安定した運転を行なうことができるよう
にした吸収式冷温水機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で冷却された冷水が冷水循環回路１１を介
して暖房機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３
０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。各温度検出器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は各温度検出器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、温度検出器
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℃を越
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においては、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３２
ｂにおいては信号ａ，ｃのうち小なる信号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１
６ａ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２３
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に示され、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図での斜線が示す広い
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、本発明の他の吸収式冷凍機に関連しても実
施することができる。またコイル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の導入するよ
うにしてもよい。なお電力付勢にする場合には、
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温水戻り温度、冷
水入口温度および再生器内の温度を信号選択器で
比較して、温水負荷主体および冷水負荷主体運転
に応じて再生器への入熱量を制御するようにした
ので、制御の切換が自動的かつ連続的に行なわ
れ、負荷の変動に対応して充分に安定した運転を
行なうことができ、しかも再生器の能力を最大限
に発揮することができる。

また本発明によれば、放熱用の模擬負荷を用い
ているので、前述の第５図に関連して述べたよう
に、冷水負荷主体運転の場合医、広い負荷範囲で
運転を行うことができるようになり、このことは
先行技術では、到底達成することができない本発
明の優れた効果である。

【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
各温度検出器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、９……流量制御弁、１１……冷水循環回路、
１５……暖房機、１６……温水循環回路、２０…
…暖房機、２２，３５……温度検出器、３２……
信号調節器、３６……冷水温度調節器、３７……
温水温度調節器、３８……再生器温度調節器。

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水負荷に与える
   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、 前記温水循環回路に設けられる流量制御弁と、 前記温水負荷の入口および出口における温度を
   それぞれ検出するための温度検出器と、 前記温水負荷の出口における温度を検出する温
   度検出器の出力に応答し、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
   る温水温度調節器と、 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期再生器への入熱
   量を大とする信号を出力する冷水温度調節器と、 前記再生器内の温度が低下するのに応じて再生
   器への入熱量を大とする信号を出力する再生器温
   度調節器と、 温水温度調節器よおび冷水温度調節器からの信
   号を比較して前期入熱量を大とする方の信号を選
   択し、その選択された信号および前記再生器温度
   調節器からの信号を比較して前記入熱量を小とす
   る方の信号を選択して出力する信号選択器と、 信号選択器からの出力信号に応じて再生器への
   入熱量を制御する手段と、 温水循環回路の温水負荷と吸収器との間に介在
   される放熱用の温水模擬負荷と、 温水負荷側の温水を温水模擬負荷を介して、ま
   たは介さずに吸収器に切換えて導く三方弁と、 三方弁よりも下流側の温水温度を検出する温度
   検出器と、 温水温度調節器、冷水温度調節器、および三方
   弁下流側温水温度検出用温度検出器からの各信号
   に応答し、温水主体運転であるとき、三方弁によ
   つて模擬負荷に温水が流入しないようにし、冷水
   負荷主体運転のとき、三方弁下流側の温水温度に
   応じて三方弁によつて一部の温水を模擬負荷に導
   くように制御する調節器とを含むことを特徴とす
   る吸収式冷温水機。