JPH0827093B2 - 吸収冷凍機の運転監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は吸収冷凍機や吸収ヒートポンプ装置など〔以
下、吸収冷凍機という〕の運転監視装置の改良に関す
る。

（ロ）従来の技術 吸収冷凍機の運転監視の従来の技術として、吸収冷凍
機の凝縮器において互いに熱交換する一方の流体である
冷却水の出入口温度およびこの冷却水と熱交換する他方
の流体である冷媒の出口温度すなわち凝縮冷媒の温度を
検出し、これらの検出温度から所定の汚れ状態を推定す
るデータに基いて、凝縮器の伝熱管の汚れ状態を第３図
に示すように算出し、これを表示する手段（特公昭61-1
5993号公報参照）がある。なお、第３図は汚れ状態の算
出方法をグラフにして表示した図であり、この図におい
て、T₁は冷却水入口温度、T₂は冷却水入口温度、T₃は凝
縮冷媒温度を表わし、また、縦軸は温度（℃）、横軸は
冷凍能力（％）を表わしており、汚れa₂を示す破線より
も上方のゾーン〔赤ゾーン〕は汚れのひどい状態、汚れ
a₁を示す一点鎖線よりも下方のゾーン〔青ゾーン〕は汚
れの少ない状態、これらの中間のゾーン〔黄ゾーン〕は
ひどい汚れではないもののかなりの汚れのある状態を表
わしている。また、右下方向に傾斜させた実線は冷却水
の出・入口温度の差と冷凍能力との関係を示したグラフ
である。

そして、この従来の手段においては、冷却水出入口温
度差が〔T₂−T₁〕であった場合、その矢印線と前記実線
との交点を起点として、温度差〔T₂−T₁〕に対応する冷
凍能力Q_Yを求める。一方、凝縮冷媒温度と冷却水出口温
度とを検出し、その温度差が例えば〔T₃−T₂〕である場
合、その矢印線と冷凍能力Q_Yの矢印線との交点P_Yを求
め、汚れの状態が黄ゾーンにあることを表示するように
なっている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 上記した従来の手段においては、吸収冷凍機の冷凍能
力が小さくなるにつれて汚れの状態を示すゾーンが狭く
なる〔第３図参照〕ため、検出温度にわずかの誤差があ
っても実際の汚れの状態とは異なる表示をしやすいとい
う問題点がある。例えば、冷凍能力Q_Yのときの交点P_Yで
示されている汚れ状態が実際のそれである場合に、冷房
負荷が1/4に減って冷凍能力をQ_Yの1/4のQ_Xに減らしたと
き検出温度〔T₃−T₂〕が0.5〜0.25℃の範囲になければ
実際の汚れの状態と異なる表示すなわち赤ゾーンもしく
は青ゾーンの表示がなされることになる。

本発明は、この問題点に鑑み、汚れの状態を従来のも
のよりも正しく把握することの可能な装置の提供を目的
としたものである。

（ニ）問題点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、吸収冷凍機の
冷水出入口温度を検出する温度センサーと、吸収冷凍機
の凝縮器の冷媒温度を検出する温度センサーと、吸収冷
凍機の冷却水出口温度を検出する温度センサーと、吸収
冷凍機の冷水出入口温度差ΔTEの計測器と、吸収冷凍機
の凝縮器の冷媒温度T_Rと冷却水出口温度T_Cの差〔T_R−
T_C〕の計測器と、これらの信号を受けつつΔT_Eに対する
〔T_R−T_C〕の比率を算出すると共にこの比率が予め決め
られた限界比率K_Cに達しているか否かを判別する判定器
と、算出した比率〔T_R−T_C〕／ΔT_Eが限界比率K_Cに達し
た場合の判定器の判別信号で警報を発する報知器あるい
は発生器の加熱を停止する制御器とにより、吸収冷凍機
の運転監視装置を構成したものである。

（ホ）作用 吸収冷凍機の凝縮器の伝熱管の汚れと前記の温度差
〔T_R−T_C〕とは関係があり、汚れがひどくなるほどこの
温度差が大きくなる。一方、この温度差は、冷水負荷と
比例関係にあり、一定の冷水流量の場合に吸収冷凍機の
冷水出入口温度差ΔT_Eに比例する。したがって、温度差
〔T_R−T_C〕の大小のみで凝縮器の伝熱管の汚れの程度を
正しく把握することはできないものの、この汚れの程度
はΔT_Eと温度差〔T_R−T_C〕との比率に関係していること
が分かる。

そして、実験によれば、凝縮器の伝熱管の汚れの程度
が一定である場合、冷水負荷の大小にかかわらず、〔T_R
−T_C〕／ΔT_Eの値は第２図に示すようにほぼ一定である
ことが確認された。かつまた、〔T_R−T_C〕／ΔT_Eが大き
くなるほど汚れがひどくなっていることも確認された。

本発明の装置においては、〔T_R−T_C〕／ΔT_Eを算出す
ることによって、冷水負荷が小さい場合にも凝縮器の伝
熱管の汚れの程度を正しく把握する作用があり、〔T_R−
T_C〕／ΔT_Eが限界値に達したとき、すなわち、汚れがひ
どくなったとき、警報を発したり、発生器の加熱を止め
る作用がある。

（ヘ）実施例 第１図は本発明による吸収冷凍機の一実施例を示した
概略構成説明図である。第１図において、（Ａ）は吸収
冷凍機であり、この吸収冷凍機は高温発生器（１）、低
温発生器（２）、凝縮器（３）、蒸発器（４）、吸収器
（５）、低温、高温溶液熱交換器（６），（７）、冷媒
用ポンプ（P_R）および溶液用ポンプ（P_A）を冷媒用管路
（８），（９）、冷媒液流下用管路（10）、冷媒液還流
用管路（11），（12）、稀溶液用管路（13），（14）、
中間濃度の溶液用管路（15），（16）および濃溶液用管
路（17），（18）で接続して冷媒〔水〕と溶液〔臭化リ
チウム水溶液〕の循環路を形成している。なお、（19）
は手動弁（V_B）付きの冷媒ブロー用管路である。

（20）は高温発生器（１）の燃焼加熱室、（21），
（21）…は燃焼ガス用通路、（22）は燃焼ガス用排気
路、（23）は低温発生器（２）の加熱器、（24）は凝縮
器（３）の冷却器、（25）は蒸発器（４）の熱交換器、
（26）は吸収器（５）の冷却器であり、（Ｂ）は高温発
生器（１）に備えたバーナーである。

（26）はバーナー（Ｂ）と接続した燃料供給路、（2
7），（28）は熱交換器（25）と接続した冷水用管路で
あり、（29），（30），（31）は冷却器（26），（24）
を直列に接続した冷却水用管路である。

（V_F）は燃料供給路（Ｆ）に配備した制御弁、
（S₁），（S₂）は冷水出入口の温度センサー、（S_C）は
冷却水出口の温度センサー、（S_R）は凝縮器（３）の冷
媒の温度センサーである。

（M_E）は温度センサー（S₁），（S₂）と電気的に接続
されている計測器で、これにより冷水入口温度から冷水
出口温度を差引いた温度差ΔT_Eが計測される。また、
（M_C）は温度センサー（S_R），（S_C）と電気的に接続さ
れている計測器で、これにより凝縮器（３）の冷媒温度
T_Rから冷却水出口温度T_Cを差引いた温度差〔T_R−T_C〕が
計測される。かつまた、（Ｊ）は計測器（M_C），（M_E）
と接続されているマイクロコンピュータ内蔵の判定器
で、これにより温度差ΔT_Eに対する温度差〔T_R−T_C〕の
比率K_Xが算出される。さらに、判定器（Ｊ）には上記比
率の限界比率K_Cを予め設定しておくセット部（S_K）が備
えてあり、このセット部の限界比率K_Cと算出比率K_Xとの
大小が判定器（Ｊ）で比較されるようになっている。

（Ｈ）は報知器、（C_V）は制御器で、これらは判定器
（Ｊ）と電気的に接続されている。そして、算出比率K_X
が限界比率K_Cと同じ値になったときの判定器（Ｊ）の判
別信号により報知器（Ｈ）は警告音を発し、あるいは警
告表示をし、また、制御器（C_V）は制御弁（V_F）を全閉
するようになっている。

すなわち、吸収冷凍機（Ａ）の運転監視装置が計測器
（M_C），（M_E）と、判定器（Ｊ）と、報知器（Ｈ）およ
び制御器（C_V）とで構成されているのである。なお、制
御器（C_V）はバーナー（Ｂ）の作動を止めるものであっ
ても良く、報知器（Ｈ）はテレビ受像機などを用いるよ
うにしても良い。

なおまた、温度センサー（S_R）は管路（10）に備える
ようにしても良い。さらにまた、センサー（S_R）を温度
センサーの代りに圧力センサーに置き換えても良い。こ
の場合、冷媒の飽和蒸気圧に相当する飽和温度を算出す
ることによって冷媒温度を求め得る。

そして、実験によれば、凝縮器（３）の伝熱管に銅管
を用いた場合、その汚れがひどいときのΔT_Eに対する
〔T_R−T_C〕の値は0.7以上であったので、K_Cは0.7に設定
されている。

上述のような構成の運転監視装置を備えた吸収冷凍機
（Ａ）においては、凝縮器（３）の伝熱管の汚れが殆ん
どない場合、K_Xは例えば0.5に近い値となり〔第２図参
照〕、汚れが大きくなるに従ってK_Xも大となる。そし
て、K_Xが0.7に達したとき、判定器（Ｊ）の信号によ
り、報知器（Ｈ）が作動すると共に制御器（C_V）が作動
して発生器（１）の加熱が止められる。

その結果、運転管理者は伝熱管の洗浄を適正に行うこ
とが可能となる。

（ト）発明の効果 以上の通り、本発明によれば、負荷の大小に拘わら
ず、吸収冷凍機の凝縮器の伝熱管の汚れの状態を正確に
把握することができ、その洗浄時期を適正に決めること
ができるので、伝熱管の汚れ過ぎに伴なう吸収冷凍機の
運転効率低下の防止効果がもたさらされる。かつまた、
洗浄する必要のない時期に吸収冷凍機の運転を停止する
ことに伴なうその稼働率低下を防止する効果ももたらさ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての運転監視装置を備え
た吸収冷凍機の概略構成説明図、第２図は凝縮器の冷媒
温度と冷却水出口温度との差の冷水出入口温度差に対す
る比率と、冷水負荷との関係を表わした線図、第３図は
従来の手段における伝熱管の汚れ状態の算出方法をグラ
フにして表わした図である。 （Ａ）……吸収冷凍機、（１）……高温発生器、（３）
……凝縮器、（４）……蒸発器、（S₁），（S₂），
（S_R），（S_C）……温度センサー、（M_C），（M_E）……
計測器、（Ｊ）……判定器、（S_K）……セット部、
（Ｈ）……報知器、（C_V）……制御器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸収冷凍機の冷水出入口温度を検出する温
   度センサーと、これら温度センサーから信号を入力し冷
   水出入口温度の差を計る冷水温度差計測器と、吸収冷凍
   機の凝縮器の冷媒温度を検出する温度センサーと、冷却
   水出口温度を検出する温度センサーと、これら温度セン
   サーから信号を入力し凝縮器の冷媒温度と冷却水出口温
   度との差を計る温度差計測器と、この温度差計測器と冷
   水温度差計測器とから信号を入力して冷水温度差に対す
   る凝縮器の冷媒温度と冷却水出口温度との差の比率を算
   出すると共にこの比率が予め決められた限界比率に達し
   ているか否かを判別し算出した比率が限界比率に達した
   場合に判別信号を出力する判定器と、この判定器から判
   別信号を入力して警報を発する報知器あるいは発生器の
   加熱を停止する制御器とを備えたことを特徴とした吸収
   冷凍機の運転監視装置。