JPH0378544B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、二重効用吸収冷凍機、特に溶液ポン
プから吐出される希溶液の一部が低温発生器に、
残部が高温発生器に導びかれるよう構成された二
重効用吸収冷凍機に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のこの種の冷凍機は第３図に示すフロー図
の如き構成になつている。

第３図において、１は吸収器、２は蒸発器、３
は高温発生器、４は低温発生器、５は凝縮器、６
は高温熱交換器、７は低温熱交換器、８は溶液ポ
ンプ、９は冷媒ポンプ、１０はオリフイス、１１
は液面調節器、１２は冷水温度検出器、１３は冷
水温度信号発生器、１４は燃料供給量調節器、１
５は吸収器スプレ配管を示す。

吸収器１からの希溶液は溶液ポンプ８でポンプ
アツプされ高温発生器３及び低温発生器４に熱交
換器６及び７で加熱された後導かれる。高温発生
器３の液面は、例えば第３図に示す如き直火式発
生器を使用している場合は空焚きを防止する為、
液面調節機構１１を設けている。高温発生器から
の戻り溶液は運転中の高温発生器圧力と吸収器ス
プレ配管１５との差圧△Ph及び及び液ヘツド△
Hhにより戻される。低温再生器も同様に圧力差
△Plと液ヘツド△Hlにより戻される。ここで、
吸収剤にLiBr溶液、冷媒に水を使用した吸収冷
凍サイクルについて考察すると、第４図に示す如
き戻り圧力ポテンシヤル（戻り能力）を持つてい
るといえる。但し運転状態では溶液の流動損失
P_Lh，P_Llがあり、その分差し引かねばならない。
低温発生器からの圧力ポテンシヤルは流動損失と
ほぼバランスし、余剰の圧力は、液ヘツド△Hl
が小さくなる（低温発生器戻り液面が下がる）こ
とにより無くなる。しかし、高温発生器の圧力ポ
テンシヤルは第４図に示す如く、液ヘツド△Hh
よりも、圧力差△Phの占める割合が大きい為、
余剰の圧力はオリフイス等の絞り機構によつて減
圧する必要がある。通常の運転状態では、高温発
生器の圧力ポテンシヤルは約６ｍLiBr水溶液柱
であり、このうちの50〜70％をオリフイス等の絞
り機構で減圧することが多いが、起動時や冷却水
温度が低い場合には、圧力ポテンシヤルは通常の
50％以下であり、固定絞りオリフイス等を使用し
ている場合には、戻り能力が不足し、高温発生器
の戻り液面を上昇させ△Hhを大きくするよう作
用するが、前述の如く、戻り能力中、液ヘツド△
Hhの占有率は小さく、且つ液面を上昇させすぎ
ると、高温発生器における液同伴蒸発（キヤリー
オーバー現象）が生じ効率低下を招く為、第３図
に示す如く、液面調節器１１を設け、液面が上昇
すると高温発生器への送り量を絞るように構成し
ている。この液面調節器１１は締切り性能の良い
ベローシール弁を使用すると高価であるばかりで
なく、ベローシール部が破損し易く寿命が短い欠
点がある。この為、締切り性能は悪いが、安価で
円滑な駆動ができるバタフライ形状の自力式フロ
ート弁を使用することが多い。この為、前述の如
き、高温発生器の圧力が低い運転状態では、戻り
能力が不足し、液面上昇が生じて、液同伴現象
や、吸収器の液面低下による溶液ポンプのキヤビ
テーシヨン現象を生じる欠点があつた。又、起動
時に吸収冷凍サイクルが形成されない状態で低温
発生器に溶液が送られる為、高温発生器で加熱発
生した蒸気が溶液加熱に使用され、高温発生器の
圧力がなかなか所定のポテンシヤルまで到達せ
ず、さらに加熱された溶液熱量の大半が吸収器１
で冷却水に棄てられてしまう損失があつた。

又、さらに冷凍負荷が高く、冷却水温度が低い
状態では、高温発生器の圧力ポテンシヤルが△Ｐ
だけ低い為、前述の液面調節機構が溶液の高温発
生器送り量を減少させる為、第５図に示す如く、
高温発生器における濃度巾が大きくなり過ぎて、
結晶の危険が生じる欠点があつた。

〔発明の構成〕

本発明は吸収器、蒸発器、凝縮器、低温発生
器、高温発生器、溶液熱交換器、溶液ポンプ、及
びこれらを接続する溶液経路、冷媒経路より、二
重効用吸収冷凍サイクルを形成し、前記溶液ポン
プから送られる溶液の一部が前記低温発生器に、
残部が高温発生器に導びかれるうに構成され、且
つ高温発生器に液面を保持する液面調節機構を有
する二重効用吸収冷凍機において、前記高温発生
器からの液戻り能力検出又は予測機構を設け前記
低温再生器へ送る溶液系統と低温再生器からの戻
り溶液系統を開閉弁を介して接続し、前記高温再
生器からの液戻り能力検出又は予測機構からの信
号により低温再生器への送り液の一部又は全部を
低温再生器からの戻り溶液系統にバイパスするよ
うにしたことを特徴とする二重効用吸収冷凍機で
ある。

本発明は上記欠点を解決する為に、高温発生器
の圧力ポテンシヤルを所定値以上に保つように構
成したものである。

以下、本発明の一実施例を第１図に基いて説明
する。高温発生器３の圧力ポテンシヤルは圧力セ
ンサー２２及び制御器２３で出力され、高温発生
器の液戻り能力が不足すると、低温発生器４に送
られる溶液は、配管２１及び開閉弁２０を通し
て、低温発生器戻り溶液系統に所定量バイパスさ
れる。この為、低温発生器での熱交換量が減少
し、結果的に高温発生器の圧力ポテンシヤルを押
し上げ、液戻り能力を増加するよう制御する。開
閉弁２０の開度は、起動時には高温発生器の圧力
ポテンシヤルが低い為、全開となり、全量が低温
発生器をバイパスし、圧力ポテンシヤルが大きく
なつた時点で全開となるよう制御される。この
為、起動時の圧力上昇が早く、締切り性能の悪い
液面調節機構でも制御可能となる。又、この際低
温発生器４での加熱がない為、結果的に吸収器で
冷却水に放熱する熱量を少なくすることができ、
立ち上がり時間を短かくすることができる。

又、冷却水温度が低い場合や、冷凍負荷が小さ
い場合等で高温発生器の圧力ポテンシヤルが低く
なつた場合にも、同様な方法で高温発生器の圧力
ポテンシヤルを検知し、低温発生器における熱交
換量を減じて圧力ポテンシヤルを上昇させ、同様
な効果を生むことができる。

高温発生器における液戻り能力（圧力ポテンシ
ヤル）は本実施例の如く、圧力センサによる方法
もとれるし、高温発生器周囲の溶液温度や冷媒温
度でも判断できる。又、直接的に高温発生器の液
面高さを検知して、液戻り能力の不足を判断する
こともできる。

第２図は、第１図と異なる吸収サイクルを示す
ものであつて、第２図に示す各符号は第１図のも
のと同じ意味を有する。第２図に示す例において
は高温発生器からの溶液の戻りヘツド△Hhが負
圧となるため、第１図に示す吸収サイクルに比し
より顕著な効果を発揮する。

本発明は、高温発生器の液戻り能力を検知し、
能力が不足した場合には、低温発生器への送り液
量を戻り溶液系統にバイパスすることにより減少
せしめ、低温発生器における伝熱量を少くして、
所定値以上に高温発生器の圧力を上げるよう構成
したものである。

さらに、本発明は、起動時や停止希釈時等で吸
収冷凍サイクルを考えれば必然的に液戻り能力が
不足する状態の予測も含めるものである。具体的
には、例えば起動時は、前記高温発生器内溶液は
低温であり、発生冷媒蒸気も少ないわけで、この
様な時は当然、前記圧力ポテンシヤルは低い事が
予測される。高温発生器の加熱量は燃料供給量調
節弁開度等で判るので、これから、液戻り能力を
発揮するまでの時間を予測することができる。こ
の時間内、前記開閉弁２０を全開として制御する
ことにより、前述の起動特性を得ることができ
る。

〔発明の効果〕

本発明は以上述べたように、高温発生器の液戻
り能力（圧力ポテンシヤル）を所定値以上に保持
するよう構成したことにより １ 冷却水温度が低い状態でも、結晶の危険がな
い安全な吸収冷凍サイクルで運転できる。

２ 高温再生器における液面上昇による液同伴現
象を防止し、且つその際生じる溶液ポンプのキ
ヤビテーシヨンを防ぐことができる。

３ 過度の絞り特性を有する高温発生器液面調節
機構が不要で、安価で円滑な駆動の制御部が供
給できる。

４ 起動時において、立ち上がり時間が早くな
り、放熱を極力抑えることができ省エネルギ上
も好ましい。

等、顕著な効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の二重効用吸収冷凍
機の概略フロー図、第３図は従来の吸収冷凍機の
概略フロー図、第４図は高温発生器及び低温発生
機における吸収器スプレー配管圧に及ぼす圧力差
と液ヘツドの割合を説明するための図、第５図は
高温発生器圧力と溶液濃度巾の関係を示す図であ
る。 １…吸収器、２…蒸発器、３…高温発生器、４
…低温発生器、５…凝縮器、６…高温熱交換器、
７…低温熱交換器、８…溶液ポンプ、９…冷媒ポ
ンプ、１０…オリフイス、１５…吸収器スプレ配
管、２０…開閉弁、２２…圧力センサ、２３…制
御器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 吸収器、蒸発器、凝縮器、低温発生器、高温
   発生器、溶液熱交換器、溶液ポンプ及びこれらを
   接続する溶液経路、冷媒経路より二重効用吸収サ
   イクルを形成し、前記溶液ポンプから送られる溶
   液の一部が前記低温発生器に、残部が高温発生器
   に導びかれるように構成され、且つ高温発生器に
   液面を保持する液面調節機構を有する二重効用吸
   収冷凍機において、前記高温発生器からの液戻り
   能力検出又は予測機構を設け、前記低温再生器へ
   送る溶液系統と低温再生器からの戻り溶液系統を
   開閉弁を介して接続し、前記高温再生器からの液
   戻り能力検出又は予測機構からの信号により、低
   温再生器への送り液の一部又は全部を低温再生器
   からの戻り溶液系統にバイパスするようにしたこ
   とを特徴とする二重効用吸収冷凍機。 ２ 前記液戻り能力検出機構が、高温発生器の液
   面検出機構である特許請求の範囲第１項記載の装
   置。 ３ 前記液戻り能力検出機構が、高温発生器の圧
   力または温度検出機構である特許請求の範囲第１
   項記載の装置。 ４ 前記液戻り能力予測機構が起動及び又は停止
   時の時間検出機構である特許請求の範囲第１項記
   載の装置。