JPH04217756A - 吸収冷温水装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、吸収冷温水装置に係り
、特にエンジンの排出熱などを熱源として運転する吸収
冷温水装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、吸収冷凍機では、冷房運転時は、
吸収器、凝縮器に冷却水を通水し、発生器に熱源となる
温水（エンジンの排出熱など）を通し、蒸発器から、冷
房用の冷水を取り出す。冷房サイクルは通常の吸収冷凍
サイクルで運転される。一方、暖房の場合は、熱源とな
る温水と、暖房用温水とを直接、熱交換させてもよいの
であるが、空調用流体（冷水、温水）の経路が、冷房と
暖房とで異なり、切替弁が必要になる。すなわち、冷水
は蒸発器から、温水は熱源温水と暖房温水との熱交換器
から得ることになる。

【０００３】また、エンジンの排出熱などを熱源として
運転する吸収冷凍装置では、吸収冷凍装置の役目として
冷水を製造する以外に、熱源である排出熱を冷却する役
目がある。通常、エンジンの排出熱などを熱源として運
転する吸収冷凍装置では、発生器に入る熱源の量（温水
流量あるいは蒸気量）を調節して、冷水温度を制御し、
熱源温度が高すぎる場合には、ラジエータ（あるいは冷
却器）を用いて、熱源の熱を放出するのが一般的である
。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、同一の機器
から温度制御された冷水、温水が取り出せ、しかも熱源
を放出するラジエータ（あるいは冷却器）の役目を兼用
することのできる吸収冷温水装置を提供することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、発生器、凝縮器、吸収器、蒸発器、溶
液熱交換器を主要構成機器とし、これらを溶液配管、冷
媒配管で結んでサイクルを構成する吸収冷温水装置にお
いて、発生器又は凝縮器の冷媒蒸気を、吸収器又は蒸発
器に導く冷媒蒸気配管を設け、該蒸気配管には冷媒蒸気
弁を設け、また、蒸発器を通る外部流体通路に温度検出
器を設け、発生器を通る外部流体通路には熱源過剰度検
出器を設けるとともに、前記温度検出器及び熱源過剰度
検出器からの検出値を基に冷媒蒸気弁の調節を行う機構
としたことを特徴とする吸収冷温水装置としたものであ
り、また、本発明では、発生器、凝縮器、吸収器、蒸発
器、溶液熱交換器を主要構成機器とし、これらを溶液配
管、冷媒配管で結んでサイクルを構成する吸収冷温水装
置において、凝縮器、蒸発器の冷媒系統から、吸収器、
溶液熱交換器、発生器の溶液循環系に冷媒を導く冷媒配
管を設け、該冷媒配管には冷媒弁を設け、また、蒸発器
を通る外部流体通路に温度検出器を設け、発生器を通る
外部流体通路には熱源過剰度検出器を設けるとともに、
前記温度検出器及び熱源過剰度検出器からの検出値を基
に冷媒弁の調節を行う機構としたことを特徴とする吸収
冷凍装置としたものである。

【０００６】上記の吸収冷温水装置において、冷媒蒸気
弁及び冷媒弁の弁の調節を行う機構は、熱源過剰度検出
器からの弁を開方向にする検出値を、温度検出器からの
弁を閉方向にする検出値よりも優先させる機構とするの
がよい。

【０００７】更に、本発明では、発生器、凝縮器、吸収
器、蒸発器、溶液熱交換器を主要構成機器とし、これら
を溶液配管、冷媒配管で結んでサイクルを構成する吸収
冷温水装置において、発生器又は凝縮器の冷媒蒸気を、
吸収器又は蒸発器に導く冷媒蒸気配管を設け、該蒸気配
管には冷媒蒸気弁を設け、また、凝縮器、蒸発器の冷媒
系統から、吸収器、溶液熱交換器、発生器の溶液循環系
に冷媒を導く冷媒配管を設け、該冷媒配管には冷媒弁を
設け、更に、蒸発器を通る外部流体通路に温度検出器を
設け、発生器を通る外部流体通路には熱源過剰度検出器
を設けるとともに、前記温度検出器からの検出値を基に
前記冷媒弁の調節を行い、前記熱源過剰度検出器からの
検出値を基に冷媒蒸気弁の調節を行う機構としたことを
特徴とする吸収冷温水装置としたものである。

【０００８】上記の吸収冷温水装置において、熱源過剰
度検出器としては、熱源が温水の場合は熱源温度計を用
いるのがよく、また、熱源が蒸気の場合は熱源温度計又
は熱源蒸気圧計を用いるのがよい。

【０００９】

【作用】本発明では、発生器に入ってくる熱源熱量は、
直接的には調節せず、発生器に入ってきた熱源で、溶液
を常に加熱濃縮する。冷水の温度制御は、冷水温度が高
い場合すなわち、冷凍機の冷凍能力が、冷房負荷より小
さい場合は、冷媒蒸気弁又は冷媒弁を閉止する。それで
も高い場合、熱源熱量が不足しており、制御の範囲外で
ある。冷水温度が低い場合すなわち、冷凍機の冷凍能力
が、冷房負荷より大きい場合は、冷媒蒸気配管と弁を設
けた装置では高圧側（発生器および凝縮器）の冷媒蒸気
を、冷媒蒸気弁を通して、低圧側（吸収器および蒸発器
）に放出する。吸収器では、高圧側からの冷媒蒸気と、
蒸発器からの冷媒蒸気とを吸収することになり、蒸発器
での冷媒蒸発量が制限され、冷凍機の能力を減少させる
ことができる。

【００１０】また、冷媒配管と弁を設けた装置では、冷
媒系統（蒸発器及び凝縮器系）の冷媒（主に冷媒液）を
、冷媒弁を通して、溶液循環系統（吸収器、溶液熱交換
器、発生器系統）に放出する。これにより、溶液濃度が
低下し、吸収器の吸収能力が減少し、蒸発器での冷媒蒸
発量が少なくなり、冷凍機の能力を減少させることがで
きる。

【００１１】熱源温度は、高すぎるとエンジンの冷却に
支障をきたすが、低下に対しては、特に考慮しなくてよ
い。吸収冷凍機の熱源として使って、エンジンに支障を
きたすほど低下することはない。熱源温度が高い場合（
熱源が過剰の場合）、冷媒蒸気配管と弁を設けた装置で
は、冷媒蒸気弁を開方向にして、発生器または凝縮器の
冷媒蒸気を、吸収器または蒸発器に放出し、発生器の冷
媒蒸気圧を低下させ、それに伴い発生器溶液の温度低下
させて、発生器で熱源の熱量を消費させて、熱源温度あ
るいは熱源蒸気圧を低下させる。この運転は、この装置
を暖房運転に用いる場合の運転であり、冷却水の導入を
とめて、冷媒蒸気を蒸発器で凝縮させて、蒸発器の外部
液通路に温水を通すと暖房運転ができる。

【００１２】また、冷媒配管と弁を設けた装置では、前
記冷媒弁を開方向にして、冷媒系統（蒸発器および凝縮
器系）の冷媒（主に冷媒液）を、冷媒弁を通して、溶液
循環系統（吸収器、溶液熱交換器、発生器系統）に放出
する。これにより、溶液濃度が低下し、発生器での沸騰
温度が低下する。従って、発生器で熱源の熱量を多く消
費させて、熱源温度あるいは熱源蒸気圧を低下させるこ
とができる。

【００１３】次に、冷媒配管と弁及び冷媒蒸気配管と弁
の両方を設けた装置においては、冷水の温度制御は、冷
水温度が高い場合は、冷媒弁を閉止する。冷水温度が低
い場合は、冷媒系統（蒸発器および凝縮器系）の冷媒（
主に冷媒液）を、冷媒弁を通して、溶液循環系統（吸収
器、溶液熱交換器、発生器系統）に放出する。これによ
り、溶液濃度が低下し、吸収器の吸収能力が減少し、蒸
発器での冷媒蒸発量が少なくなり、冷凍機の能力を減少
させることができる。

【００１４】熱源温度が高い場合（熱源が過剰の場合）
、冷媒蒸気弁を開方向にして、発生器または凝縮器の冷
媒蒸気を、吸収器または蒸発器に放出し、発生器の冷媒
蒸気圧を低下させ、それに伴い発生器溶液の温度を低下
させて、発生器で熱源の熱量を消費させて、熱源温度あ
るいは熱源蒸気圧を低下させる。

【００１５】そして、本発明においては、蒸発器を通る
外部流体通路に温度検出器を設けて該流体温度を検出し
、また発生器を通る外部流体通路には熱源過剰度検出器
を設けて、該流体の温度又は蒸気圧を検出して、該検出
値に基づいて、冷媒蒸気弁又は冷媒弁を調節する機構と
しているため、自動的に冷水温度及び熱源温度が制御で
き一定に保つことができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００１７】実施例１ 図１に本発明の吸収冷凍装置のフロー構成図を示す。図
１において、Ｇは発生器、Ａは吸収器、Ｅは蒸発器、Ｃ
は凝縮器、Ｈは溶液熱交換器、Ｖ１　は冷媒蒸気弁、１
１，１２はポンプ、ＴＨ　は熱源過剰度検出器、ＴＣ　
は冷水温度検出器、１７は冷却塔、管１〜４は溶液通路
、管５〜６は冷媒通路、管８は冷媒蒸気配管、管１３，
１４は熱源通路、管１８は冷水通路、１９〜２０は冷却
水通路を示す。

【００１８】次に、この装置を用いた冷房サイクルを説
明する。冷媒を吸収した希溶液は吸収器Ａから管１を通
り、ポンプ１１により熱交換器Ｈの被加熱側に送られ、
熱交換により加温された希溶液は管２を通り発生器Ｇに
導入される。発生器Ｇでは、管１３からのエンジンのジ
ャケット温水等の熱源により加熱されて、吸収した冷媒
蒸気を蒸発して濃縮される。濃縮された濃溶液は管３か
ら熱交換器Ｈの加熱側を通って、管４から吸収器Ａに導
入され再び冷媒を吸収して希溶液となって管１から循環
される。

【００１９】一方、発生器Ｇで発生した冷媒蒸気は凝縮
器Ｃに至り、凝縮器Ｃ中の冷却水によって冷却されて凝
縮し、管５から蒸発器Ｅに導入される。蒸発器Ｅでは、
冷媒は冷水から熱を奪い、冷凍効果を発揮して蒸発する
。蒸発した冷媒蒸気は吸収器Ａで溶液に吸収される。 吸収の際の吸収熱は吸収器Ａを流れる管１９からの冷却
水により冷却される。

【００２０】このような冷房サイクルにおいて、冷水温
度又は熱源温度が変動し、調整の必要が生じた場合は、
凝縮器から蒸発器に導く冷媒蒸気配管８の冷媒蒸気弁Ｖ
１　の開度を調節することにより行う。まず、冷水温度
検出器ＴＣ　及び熱源過剰度検出器ＴＨ　により、冷水
温度及び熱源温度を検出し、その検出値に基づいて、冷
媒蒸気弁Ｖ１　を調節する。

【００２１】具体的には冷媒蒸気弁Ｖ１　の調節は、熱
源過剰度検出器ＴＨ　からの弁を開方向にする検出値を
、前記蒸発器外部流体温度検出器ＴＣ　からの弁を閉方
向にする検出値よりも優先させるのがよく、その例を図
２にフローチャートで示す。図３は、図２のフローチャ
ートをグラフにしたものである。図中ＴＣＯは冷水目標
温度、ＴＨＯは熱源目標温度を示す。

【００２２】図４及び図５に、冷媒蒸気弁Ｖ１　の調節
に関し、熱源過剰度検出器ＴＨ　から弁開度を求め、ま
た、前記蒸発器外部流体温度検出器ＴＣ　からも弁の開
度を求める例を示す。弁の調節には、大きい方の値を用
いる。 冷媒蒸気弁Ｖ１　の開度は、熱源過剰度検出器ＴＨの検
出値、蒸発器外部流体温度検出器ＴＣ　からの検出値か
ら演算で求め、それをもとに調節してもよい。なお高圧
側からの低圧側に導く冷媒蒸気中には、冷媒液が入って
も差し支えない。

【００２３】実施例２ 図６に本発明の他の例の吸収冷凍装置のフロー構成図を
示す。図６は、図１との相違点は、冷媒蒸気配管８と冷
媒蒸気弁Ｖ１　に代えて、冷媒通路６から溶液通路１へ
冷媒配管７を設けて、該配管７に冷媒弁Ｖ２　を設けた
点にある。

【００２４】そして、この装置の冷房サイクルは図１の
装置と同じであるが、冷水温度又は熱源温度が変動し、
調整の必要が生じた場合の制御方法が相違する。すなわ
ち、この実施例では、冷媒配管７に設けた冷媒弁Ｖ２　
の開度を調節することにより行う。まず、冷水温度検出
器ＴＣ　及び熱源過剰度検出器ＴＨ　により、冷水温度
及び熱源温度を検出し、その検出値に基づいて、冷媒弁
Ｖ２　を調節する。

【００２５】具体的には、冷媒弁Ｖ２　の調節は熱源過
剰度検出器ＴＨ　からの弁を開方向にする検出値を、前
記蒸発器外部流体温度検出器ＴＣ　からの弁を閉方向に
する検出値よりも優先させるのがよく、その例を図７に
フローチャートで示す。図８は、図７のフローチャート
をグラフにしたものである。

【００２６】図９及び図１０に、冷媒弁Ｖ２　の調節に
関し、熱源過剰度検出器ＴＨ　から弁開度を求め、また
、前記蒸発器外部流体温度検出器ＴＣ　からも弁の開度
を求める例を示す。弁の調節には、大きい方の値を用い
る。冷媒弁Ｖ２　の開度は、熱源過剰度検出器ＴＨ　の
検出値、蒸発器外部流体温度検出器ＴＣ　からの検出値
から演算で求め、それをもとに調節してもよい。

【００２７】実施例３ 図１１に本発明のもう１つの例の吸収冷凍装置のフロー
構成図を示す。図１１では、図１の冷媒蒸気配管８及び
冷媒蒸気弁Ｖ１　と、図６の冷媒配管７及び冷媒弁Ｖ２
　の両方を具備している。

【００２８】そして、この装置の冷房サイクルは図１の
装置と同じであるが、冷水温度又は熱源温度が変動し、
調整の必要が生じた場合の制御は次のように行う。すな
わち、冷水の温度制御は、冷媒弁Ｖ２　で行い、冷水の
温度検出器ＴＣ　の検出値に基づいて冷媒弁Ｖ２　を操
作することによる。冷水の温度が高い場合は冷媒弁Ｖ２
　は閉止し、冷水の温度が低い場合は、冷媒弁Ｖ２　を
通して冷媒を溶液循環系に流すことにより冷凍能力を減
少させる。

【００２９】一方、熱源の温度制御は、冷媒蒸気弁Ｖ１
　で行い、熱源の過剰度検出器ＴＨ　の検出値に基づい
て冷媒蒸気弁Ｖ１　を操作することによる。熱源温度が
高い場合、冷媒蒸気弁Ｖ１　を開方向にして、発生器Ｇ
又は凝縮器Ｃの冷媒蒸気を吸収器Ａ又は蒸発器Ｅに放出
して、発生器Ｇの冷媒蒸気圧を低下させることにより、
発生器中の温度を下げて、熱源温度を低下させる。図１
２に冷媒蒸気弁Ｖ１　の調節例を示し、図１３に冷媒弁
Ｖ２　の調節例を示す。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、冷媒蒸気配管と弁及び
／又は冷媒配管と弁とを配備したことにより、冷水及び
熱源の温度制御が容易にでき、また、熱源の熱を放出で
きるので、エンジンの排出熱を放出するラジエータの役
目を兼用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一例を示す吸収冷凍装置のフロー構成
図である。

【図２】冷媒蒸気弁の調節を示すフローチャートである
。

【図３】図２のフローチャートをグラフ化した模式図で
ある。

【図４】冷水温度と冷媒蒸気弁開度の関係を示すグラフ
である。

【図５】熱源温度と冷媒蒸気弁開度の関係を示すグラフ
である。

【図６】本発明の他の例を示す吸収冷凍装置のフロー構
成図である。

【図７】冷媒弁の調節を示すフローチャートである。

【図８】図７のフローチャートをグラフ化した模式図で
ある。

【図９】冷水温度と冷媒弁開度の関係を示すグラフであ
る。

【図１０】熱源温度と冷媒弁開度の関係を示すグラフで
ある。

【図１１】本発明のもう一つの例を示す吸収冷凍装置の
フロー構成図である。

【図１２】熱源温度と冷媒蒸気弁開度の関係を示すグラ
フである。

【図１３】冷水温度と冷媒弁開度の関係を示すグラフで
ある。

【符号の説明】

Ｇ　　発生器 Ａ　　吸収器 Ｅ　　蒸発器 Ｃ　　凝縮器 Ｈ　　溶液熱交換器 Ｖ１　　　冷媒蒸気弁 Ｖ２　　　冷媒弁 ＴＨ　　　熱源過剰度検出器 ＴＣ　　　温度検出器 １〜４　　溶液通路 ５，６　　冷媒通路 ７　　冷媒配管 ８　　冷媒蒸気配管 １１，１２　　ポンプ １３，１４　　熱源通路 １７　　冷却塔 １８　　冷水通路 １９，２０　　冷却水通路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　発生器、凝縮器、吸収器、蒸発器、溶
   液熱交換器を主要構成機器とし、これらを溶液配管、冷
   媒配管で結んでサイクルを構成する吸収冷温水装置にお
   いて、発生器又は凝縮器の冷媒蒸気を、吸収器又は蒸発
   器に導く冷媒蒸気配管を設け、該蒸気配管には冷媒蒸気
   弁を設け、また、蒸発器を通る外部流体通路に温度検出
   器を設け、発生器を通る外部流体通路には熱源過剰度検
   出器を設けるとともに、前記温度検出器及び熱源過剰度
   検出器からの検出値を基に冷媒蒸気弁の調節を行う機構
   としたことを特徴とする吸収冷温水装置。
2. 【請求項２】　　発生器、凝縮器、吸収器、蒸発器、溶
   液熱交換器を主要構成機器とし、これらを溶液配管、冷
   媒配管で結んでサイクルを構成する吸収冷温水装置にお
   いて、凝縮器、蒸発器の冷媒系統から、吸収器、溶液熱
   交換器、発生器の溶液循環系に冷媒を導く冷媒配管を設
   け、該冷媒配管には冷媒弁を設け、また、蒸発器を通る
   外部流体通路に温度検出器を設け、発生器を通る外部流
   体通路には熱源過剰度検出器を設けるとともに、前記温
   度検出器及び熱源過剰度検出器からの検出値を基に冷媒
   弁の調節を行う機構としたことを特徴とする吸収冷凍装
   置。
3. 【請求項３】　　前記弁の調節を行う機構は、熱源過剰
   度検出器からの弁を開方向にする検出値を、温度検出器
   からの弁を閉方向にする検出値よりも優先させる機構と
   したことを特徴とする請求項１又は２記載の吸収冷温水
   装置。
4. 【請求項４】　　発生器、凝縮器、吸収器、蒸発器、溶
   液熱交換器を主要構成機器とし、これらを溶液配管、冷
   媒配管で結んでサイクルを構成する吸収冷温水装置にお
   いて、発生器又は凝縮器の冷媒蒸気を、吸収器又は蒸発
   器に導く冷媒蒸気配管を設け、該蒸気配管には冷媒蒸気
   弁を設け、また、凝縮器、蒸発器の冷媒系統から、吸収
   器、溶液熱交換器、発生器の溶液循環系に冷媒を導く冷
   媒配管を設け、該冷媒配管には冷媒弁を設け、更に、蒸
   発器を通る外部流体通路に温度検出器を設け、発生器を
   通る外部流体通路には熱源過剰度検出器を設けるととも
   に、前記温度検出器からの検出値を基に前記冷媒弁の調
   節を行い、前記熱源過剰度検出器からの検出値を基に冷
   媒蒸気弁の調節を行う機構としたことを特徴とする吸収
   冷温水装置。
5. 【請求項５】　　前記熱源過剰度検出器は、熱源が温水
   の場合は熱源温度計であり、熱源が蒸気の場合は、熱源
   温度計又は熱源蒸気圧計であることを特徴とする請求項
   １、２、３又は４記載の吸収冷温水装置。