JPH07234032A - 吸収式冷凍装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 負荷変動が激しいシステムにも適用できるよ
うに、台数制御による停止時は、冷媒ブロ−ではなくポ
ンプ運転による溶液稀釈を行うようにして、滑らかな台
数制御と、省エネルギ−を実現しうる吸収式冷凍装置お
よびその制御方法を提供する。 【構成】 運転および停止操作を行う操作装置１と、複
数台の吸収式冷凍機の冷温水配管集合部温度を検出して
運転台数を決定する台数制御部２とを備え、操作者の停
止指令による停止信号１のときは、停止すべき吸収式冷
凍機の燃焼停止後、吸収器３０２の高濃度の溶液に凝縮
器３０５から冷媒をブローして溶液の稀釈を行い、台数
制御による停止信号２のときは、停止すべき吸収式冷凍
機の燃焼停止後、冷媒ポンプ３０６および溶液ポンプ３
０７，３０８の運転によって高濃度の溶液の稀釈を行
い、その後ポンプを停止することを特徴とする吸収式冷
凍装置の制御方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、吸収式冷凍装置および
その制御方法に係り、特に台数制御を行うシステムにお
ける停止制御方法に好適な吸収式冷凍装置およびその制
御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複数台の吸収式冷凍機を備え、その冷温
水配管系における、複数台の吸収式冷凍機の冷温水配管
集合部温度を検知し、その検知信号に応じて吸収式冷凍
機の運転台数を決定する台数制御において、従来のシス
テムでは、台数制御による停止と操作者の意志による停
止とが区別されにくく、運転停止時は、再生器における
熱源部の燃焼を停止するとともに、台数制御による停止
と操作者の意志による停止とのいずれに限らず、冷媒ブ
ロ−により、濃縮された溶液を一気に薄めるようにして
溶液の結晶化を防止していた。

【０００３】この種の吸収式冷凍機の制御装置として
は、例えば、特開昭６０−６６０７６号公報記載の技術
が知られている。当該公報には、運転開始時の運転能力
を運転開始時の外気温度に基づいて定め、被制御部の温
度変化に応じて運転開始時の運転能力の補正を行うよう
にし、負荷に見合った能力で運転開始時の運転能力の設
定が行えるようにした技術が開示されている。

【０００４】複数台の吸収式冷凍機を備えた冷凍システ
ムの一般的な構成を図５に示す。図５は、複数台の吸収
式冷凍機を備えた一般的な冷凍システムの冷温水、冷却
水配管系を示す略示構成図である。本発明の制御方法も
図５の装置に適用する。図５に示す複数台（本例では４
台）の吸収式冷凍機３１，３２，３３，３４は、後述す
る一般的な吸収式冷凍機であり、台数制御盤２によって
台数制御されるものである。５は、需要側の熱負荷、例
えばビルなどの被空調空間を示し、５ａは、室内側空調
機、例えばファンコイルユニットである。

【０００５】６は、各吸収式冷凍機の蒸発器内を流通
し、需要側に冷水または温水を供給する冷温水配管系
で、この冷温水配管系６は、図５の如く吸収式冷凍機３
１，３２，３３，３４を結び、需要側のファンコイルユ
ニット５ａに冷温水を供給して矢印のように循環する。
７は、その冷温水循環用ポンプで、図５では１台示した
が、吸収式冷凍機３１，３１，３３，３４の支管毎に設
けてもよい。８は、複数台の吸収式冷凍機の冷温水配管
集合部で、４は、その配管集合部に設けた温度センサ、
２は、温度センサー４の検知信号により吸収式冷凍機の
運転台数を決定する台数制御部に係る台数制御盤であ
る。９は、各吸収式冷凍機の冷水出口温度を検知する温
度センサを示す。

【０００６】１０はクーリングタワー、１１は、各吸収
式冷凍機の吸収器内および蒸発器内を流通する冷却水系
で、図５の如くクーリングタワー１０と各吸収式冷凍機
３１，３２，３３，３４とを結んでいる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このような冷凍システ
ムにおいて、従来は、台数制御による吸収式冷凍機の停
止時にも冷媒ブロ−を行なって、溶液を薄めることにし
ていたため、負荷が増加し、一旦停止した冷凍機を運転
するときは、溶液を１０〜２０分加熱して再度濃度差を
作り出す必要があった。このため、負荷変動が激しいシ
ステムでは、滑らかな台数制御ができず、省エネルギ−
という面で問題となっていた。

【０００８】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るためになされたもので、負荷変動が激しいシステムに
も適用できるように、台数制御による停止時は、冷媒ブ
ロ−ではなくポンプ運転による溶液稀釈を行い、操作者
の停止操作時は、冷媒ブロ−とすることにより溶液稀釈
を行い、滑らかな台数制御と、省エネルギ−を実現しう
る吸収式冷凍装置およびその制御方法を提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る吸収式冷凍装置の構成は、少なくと
も、それぞれ再生器、蒸発器、吸収器、凝縮器、冷媒ポ
ンプ、溶液ポンプ、およびこれらを作動的に接続する配
管系からなる複数台の吸収式冷凍機と、これら複数台の
吸収式冷凍機の蒸発器内を流通し、需要側に冷水または
温水を供給する冷温水循環系と、前記複数台の吸収式冷
凍機の吸収器内および蒸発器内を流通する冷却水系とか
らなり、運転および停止操作を行う操作装置と、前記複
数台の吸収式冷凍機の冷温水配管集合部温度を検出する
センサーと、このセンサーの検知信号により吸収式冷凍
機の運転台数を決定する台数制御部とを備えた吸収式冷
凍装置において、前記操作装置による操作者の停止指令
と、台数制御による負荷低減の停止指令とのいずれをも
伝えるシリアル通信制御部と、前記操作者の停止指令の
ときは、高濃度の溶液に冷媒を一度に混入し溶液の稀釈
を行い、前記台数制御による停止指令のときは、ポンプ
を運転することで高濃度の溶液の稀釈を行う処理装置と
を有する制御回路を構成したものである。

【００１０】また、上記目的を達成するために、本発明
に係る吸収式冷凍装置の制御方法の構成は、少なくと
も、それぞれ再生器、蒸発器、吸収器、凝縮器、冷媒ポ
ンプ、溶液ポンプ、およびこれらを作動的に接続する配
管系からなる複数台の吸収式冷凍機と、これら複数台の
吸収式冷凍機の蒸発器内を流通し、需要側に冷水または
温水を供給する冷温水循環系と、前記複数台の吸収式冷
凍機の吸収器内および蒸発器内を流通する冷却水系とか
らなり、運転および停止操作を行う操作装置と、前記複
数台の吸収式冷凍機の冷温水配管集合部温度を検出して
運転台数を決定する台数制御部とを備えた吸収式冷凍装
置の制御方法において、操作者の停止指令による停止信
号１と台数制御による停止信号２とを区別し、停止信号
１のときは、停止すべき吸収式冷凍機の燃焼停止後、吸
収器の高濃度の溶液に凝縮器から冷媒をブローして溶液
の稀釈を行い、停止信号２のときは、停止すべき吸収式
冷凍機の燃焼停止後、冷媒ポンプおよび溶液ポンプの運
転によって高濃度の溶液の稀釈を行い、その後ポンプを
停止するようにしたものである。

【００１１】なお付記すると、上記課題を解決するため
に、台数制御盤から吸収式冷凍機に対する停止指令を
（１）操作者の停止操作（２）台数制御による負荷低減
による停止の２種とし、吸収式冷凍機側の制御装置は
（１）または（２）の停止指令を受信すると各々の停止
動作を実行する。つまり、（１）の場合は、冷媒ブロ−
で瞬時に溶液を稀釈したのち停止し、（２）の場合は、
燃焼停止後ポンプを１０〜２０分運転して溶液を稀釈し
たのち停止するものである。

【００１２】

【作用】上記技術的手段による働きは次のとおりであ
る。操作者が操作する操作装置と台数制御盤および複数
台の吸収式冷凍機が接続されており、台数制御盤には、
複数台の吸収式冷凍機の冷温水配管集合部温度を検出す
るセンサが接続されている。このセンサで冷温水配管集
合部温度を検出し、台数制御盤は吸収式冷凍機の最適運
転台数を決定する。決定された運転台数により、今迄運
転していた吸収式冷凍機に対し、上記（２）の負荷低減
による停止指令を送信する。本信号を受信した吸収式冷
凍機は、燃焼停止後ポンプを１０〜２０分運転して溶液
を稀釈してのち停止する。

【００１３】一方、操作者の意志で操作装置により停止
する場合は、操作装置は上記（１）の操作者の停止操作
信号を送信する。本信号を受信した吸収式冷凍機は、燃
焼停止後、冷媒ブロ−弁を開け冷媒ブロ−により溶液を
稀釈したのち停止する。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図５を
参照して説明する。図１は、本発明の一実施例に係る吸
収式冷凍装置の台数制御システムのブロック図、図２
は、図１のシステムにおける吸収式冷凍機制御フロー
図、図３は、図１のシステムにおける二重効用吸収式冷
凍機の機器構成図、図４は、本発明の一実施例に係る吸
収式冷凍機の制御装置の制御回路図である。

【００１５】図１において、１は、運転および停止操作
を行う操作装置で、この操作装置１は台数制御盤２と接
続し、さらに、台数制御盤２は複数台（本実施例では４
台）の吸収式冷凍機３１，３２，３３，３４と接続され
る。これら複数台の吸収式冷凍機と、冷温水循環系、冷
却水系との接続関係は図５に示したとおりである。すな
わち、このシステムでは、複数台の吸収式冷凍機３１，
３２，３３，３４の蒸発器内を流通し、需要側のファン
コイルユニット５ａに冷水または温水を供給する冷温水
配管系６、および前記吸収式冷凍機３１，３２，３３，
３４の吸収器内および蒸発器内を流通しクーリングタワ
ー１０に結ばれる冷却水系１１が構成されている。

【００１６】操作装置１からの操作者による停止指令を
「停止１」とし、台数制御盤２からの負荷低減による停
止指令を「停止２」として吸収式冷凍機に送信する。こ
こで、台数制御盤２はセンサ４により冷温水配管集合部
８の冷温水温度を検出し、その検知信号に応じて台数制
御を行うものである。つまり、冷温水配管集合部８の冷
温水温度が設定値より高ければ、運転台数制御盤２によ
り吸収式冷凍機の運転台数を増加させ、低くなれば、運
転台数を低減する。

【００１７】次に吸収式冷凍機の停止動作について図２
を参照して説明する。操作装置１にて停止操作をした場
合、通信ラインにて停止指令１が台数制御盤２を経由し
て吸収式冷凍機の制御装置（制御装置の詳細は図４によ
り後述する）に送信される。吸収式冷凍機の制御装置は
停止指令１または２により停止動作を選択する（ステッ
プ）。停止指令が「１」であると、燃焼を停止し（ス
テップ）、冷媒ブロ−弁を開き溶液を稀釈する（ステ
ップ）。ポンプも即時停止する（ステップ）。

【００１８】台数制御で停止する場合は、停止指令
「２」が吸収式冷凍機に送信される。停止指令が「２」
であると、燃焼を停止し（ステップ）、１０から２０
分間ポンプを運転し溶液を稀釈し（ステップ）、その
後ポンプを停止する。稀釈運転中に台数制御盤２から運
転指令がくると冷力を残した状態（溶液の濃度差がある
状態）で運転を開始する。

【００１９】ここで、本実施例を適用する吸収式冷凍機
の概要を図３を参照して説明する。図３に示す二重効用
吸収式冷凍機は、都市ガス・灯油等を燃焼させ、冷水ま
たは温水を供給する機器であり、冷凍サイクルの冷媒と
してフロンを使用せず水を使用する点に特徴がある。溶
液の吸収剤として臭化リチウムが使用される。以下冷房
時のサイクルについて説明する。

【００２０】（１）冷水出口温度は、通常７℃に設定さ
れており、循環水として、例えばビルの室内熱交換器、
図５に示すファンコイルユニット５ａに供給され、室内
を冷房する。 （２）ビル内の熱を吸収した循環水は、再び吸収式冷凍
機の冷水入口部に７〜１２℃の温度で戻ってくる。 （３）真空に保たれた蒸発器３０１内に冷媒を滴下する
と、滴下した水は常温で蒸発し、冷温水配管系６より戻
ってきた循環水（冷水）が冷却される。

【００２１】（４）一方、蒸発した水蒸気は吸収器３０
２内に滴下されている吸収液に吸収される。 （５）水蒸気を吸収した吸収液（以下溶液という）は、
高温再生器３０３、低温再生器３０４で加熱され、冷媒
と溶液に分離，再生される。再生された冷媒は、凝縮器
３０５を介して蒸発器３０１へ、また溶液は吸収器３０
２に導かれ、サイクルを継続する。

【００２２】吸収式冷凍機の停止時は、燃焼を停止し、
吸収器３０２内にある高濃度の溶液を稀釈し、溶液の結
晶化を防止する。この稀釈を行う方法として、下記の二
つがある。 （１）燃焼停止後、冷媒ポンプ３０６、溶液ポンプ３０
７，３０８を約２０分間運転し、高濃度の溶液と冷媒を
混ぜ合わせる方法。 （２）停止時、凝縮器３０５に蓄えられている冷媒を、
冷媒ブロ−弁３０９を開くことで、吸収器３０２内に入
れ、溶液と冷媒を混ぜ合わせる方法。

【００２３】次に、図４を参照して上述の制御を行う吸
収式冷凍機の制御装置を説明する。図中、図１，図３，
図５と同一符号のものは同一機器，部品を示す。図４に
おいて、２は台数制御盤、３２０は、各吸収式冷凍機に
備えられた制御装置である。制御装置３２０中の３２１
は、操作装置１による操作者の停止指令と、台数制御に
よる負荷低減の停止指令とのいずれをも伝えるシリアル
通信制御部、制御装置３２０中の３２２は処理装置で、
例えばマイクロコンピュータである。

【００２４】３２３，３２４，３２５，３２６，３２７
は、処理装置３２２からのハイレレベル，ローレベルの
指令により、電流をオン，オフするスイッチに相当する
リレードライバである。３２８，３２９，３３０，３３
１，３３２は、リレードライバ３２３，３２４，３２
５，３２６，３２７に対応するリレーコイル、３３３，
３３４，３３５，３３６，３３７は、リレーコイル３２
８，３２９，３３０，３３１，３３２に対応するリレー
接点である。３０９は、図３に示した吸収式冷凍機の冷
媒ブロー弁、３０６は、吸収式冷凍機の冷媒ポンプ、３
０７，３０８は、吸収式冷凍機の溶液ポンプ、３１０
は、吸収式冷凍機の高温再生器３０３に設けた燃料電磁
弁である。

【００２５】処理装置３２２は、シリアル通信制御部３
２１を介して、台数制御盤２からの２種の停止指令を受
信する。つまり、（１）操作者の意志で操作装置１を操
作した停止操作、停止指令「１」、（２）台数制御盤２
の台数制御による停止(負荷低減)操作、停止指令「２」
の２種である。台数制御盤２からシリアル通信制御部３
２１を経て停止指令が処理装置３２２に入ると、処理装
置３２２は、まず燃料電磁弁３１０を閉じるため、リレ
ードライバ３２７の燃料電磁弁開信号をロ−レベルに
し、リレ−３３２をオフにする。リレー接点３３７が開
き、燃料電磁弁３１０が閉じて高温再生器３０３の燃焼
が停止する。

【００２６】停止指令「１」の停止の場合は、リレード
ライバ３２３の冷媒ブロ−信号をハイレベルにし、リレ
−３２８をオンにする。リレー接点３３３が閉じ、冷媒
ブロ−弁３０９が開き、図５に示した凝縮器３０５の冷
媒液が吸収器３０２内にブローされ、冷媒と高濃度の溶
液が混ざって溶液が稀釈される。

【００２７】停止指令「２」の停止の場合は、燃焼停止
後約２０分間、冷媒ポンプ３０６および溶液ポンプ３０
７，３０８を駆動するためのリレードライバ３２４，３
２５，３２６の信号をハイレベルのままとし、リレ−３
３４,３３５，３３６をオンのままとする。リレー接点
３３４，３３５，３３６が閉じ、冷媒ポンプ３０６およ
び溶液ポンプ３０７，３０８が稼働し溶液の稀釈運転が
行われる。冷媒と高濃度の溶液が混ざる稀釈運転時間が
経過したのち、リレードライバ３２４，３２５，３２６
の信号をロ−レベルとし、リレ−３３４,３３５，３３
６をオフ、リレー接点３３４，３３５，３３６が開い
て、これにより、冷媒ポンプ３０６、溶液ポンプ３０
７，３０８を停止する。

【００２８】本実施例によれば、台数制御による停止の
場合は、ポンプを１０〜２０分間運転するため、吸収式
冷凍機を複数台使用する台数制御システムにおいて、負
荷変動が激しい場合でも滑らかな台数制御ができ、省エ
ネルギ−運転が可能となる。操作者による停止操作の場
合は、冷媒ブロ−弁を開き即時停止するため、ポンプの
稀釈運転時間を待つ必要がない。

【００２９】上記の実施例は、冷水循環系の冷水温度を
制御する冷房運転時の停止制御について説明したが、温
水循環系の温水温度を制御する暖房運転時の停止制御に
ついても同様に実施できる。また、上記の実施例では、
二重効用吸収式冷凍機の例を説明したが、本発明の吸収
式冷凍機は二重効用に限るものではない。なお、上記の
実施例では、二重効用吸収式冷凍機の溶液ポンプが２台
ある例を説明したが、溶液ポンプが１台のものでも、本
発明の適用を妨げない。

【００３０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、負荷変動が激しいシステムにも適用できるよう
に、台数制御による停止時は、冷媒ブロ−ではなくポン
プ運転による溶液稀釈を行い、操作者の停止操作時は、
冷媒ブロ−とすることにより溶液稀釈を行うようにし
て、滑らかな台数制御と、省エネルギ−を実現しうる吸
収式冷凍装置およびその制御方法を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る吸収式冷凍装置の台数
制御システムのブロック図である。

【図２】図１のシステムにおける吸収式冷凍機制御フロ
ー図である。

【図３】図１のシステムにおける二重効用吸収式冷凍機
の機器構成図である。

【図４】本発明の一実施例に係る吸収式冷凍機の制御装
置の制御回路図である。

【図５】複数台の吸収式冷凍機を備えた一般的な冷凍シ
ステムの冷温水、冷却水配管系を示す略示構成図であ
る。

【符号の説明】

１…操作装置、２…台数制御盤、３１，３２，３３，３
４…吸収式冷凍機、４…温度センサ、３０１…蒸発器、
３０２…吸収器、３０３…高温再生器、３０４…低温再
生器、３０５…凝縮器、３０６…冷媒ポンプ、３０７，
３０８…溶液ポンプ、３０９…冷媒ブロー弁、３１０…
燃料電磁弁、３２０…制御装置、３２１…シリアル制御
部、３２２…処理装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも、それぞれ再生器、蒸発器、
   吸収器、凝縮器、冷媒ポンプ、溶液ポンプ、およびこれ
   らを作動的に接続する配管系からなる複数台の吸収式冷
   凍機と、これら複数台の吸収式冷凍機の蒸発器内を流通
   し、需要側に冷水または温水を供給する冷温水循環系
   と、前記複数台の吸収式冷凍機の吸収器内および蒸発器
   内を流通する冷却水系とからなり、 運転および停止操作を行う操作装置と、前記複数台の吸
   収式冷凍機の冷温水配管集合部温度を検出するセンサー
   と、このセンサーの検知信号により吸収式冷凍機の運転
   台数を決定する台数制御部とを備えた吸収式冷凍装置に
   おいて、 前記操作装置による操作者の停止指令と、台数制御によ
   る負荷低減の停止指令とのいずれをも伝えるシリアル通
   信制御部と、 前記操作者の停止指令のときは、高濃度の溶液に冷媒を
   一度に混入し溶液の稀釈を行い、前記台数制御による停
   止指令のときは、ポンプを運転することで高濃度の溶液
   の稀釈を行う処理装置とを有する制御回路を構成したこ
   とを特徴とする吸収式冷凍装置。
2. 【請求項２】 少なくとも、それぞれ再生器、蒸発器、
   吸収器、凝縮器、冷媒ポンプ、溶液ポンプ、およびこれ
   らを作動的に接続する配管系からなる複数台の吸収式冷
   凍機と、これら複数台の吸収式冷凍機の蒸発器内を流通
   し、需要側に冷水または温水を供給する冷温水循環系
   と、前記複数台の吸収式冷凍機の吸収器内および蒸発器
   内を流通する冷却水系とからなり、 運転および停止操作を行う操作装置と、前記複数台の吸
   収式冷凍機の冷温水配管集合部温度を検出して運転台数
   を決定する台数制御部とを備えた吸収式冷凍装置の制御
   方法において、 操作者の停止指令による停止信号１と台数制御による停
   止信号２とを区別し、 停止信号１のときは、停止すべき吸収式冷凍機の燃焼停
   止後、吸収器の高濃度の溶液に凝縮器から冷媒をブロー
   して溶液の稀釈を行い、 停止信号２のときは、停止すべき吸収式冷凍機の燃焼停
   止後、冷媒ポンプおよび溶液ポンプの運転によって高濃
   度の溶液の稀釈を行い、 その後ポンプを停止することを特徴とする吸収式冷凍装
   置の制御方法。