JPH11201576A - アンモニア吸収式冷凍機における低負荷時の制御方法 - Google Patents

アンモニア吸収式冷凍機における低負荷時の制御方法

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JPH11201576A
JPH11201576A JP10001943A JP194398A JPH11201576A JP H11201576 A JPH11201576 A JP H11201576A JP 10001943 A JP10001943 A JP 10001943A JP 194398 A JP194398 A JP 194398A JP H11201576 A JPH11201576 A JP H11201576A
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JP
Japan
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ammonia
condenser
liquid
steam
temperature
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Application number
JP10001943A
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English (en)
Inventor
Takashi Onishi
尚 大西
Yukio Hiranaka
幸男 平中
Noboru Tsubakihara
昇 椿原
Katsuo Iwata
克雄 岩田
Akio Iwamoto
皓夫 岩本
Takeshi Yano
猛 矢野
Kazuhisa Kira
和久 吉良
Chika Murai
千香 村井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Precision Products Co Ltd
Osaka Gas Co Ltd
Kanadevia Corp
Original Assignee
Sumitomo Precision Products Co Ltd
Hitachi Zosen Corp
Osaka Gas Co Ltd
Hitachi Shipbuilding and Engineering Co Ltd
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02B30/62Absorption based systems

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Abstract

(57)【要約】 【課題】低負荷時においても、凝縮器内のアンモニア液
量を確保して還流ポンプが停止するのを防止し、系全体
の動作が乱れないようし得るアンモニア吸収式冷凍機に
おける低負荷時の制御方法を提供する。 【解決手段】アンモニア吸収式冷凍機の動作時に、蒸発
器1で冷却されるブライン温度が低くなり、凝縮器4内
におけるアンモニア液の液面が、ブライン温度の最低設
定値に応じた最小蒸気量に対応する第1液面高さになっ
た際に、蒸気供給管22に設けられた蒸気量調整弁32
における最小蒸気量の下限設定値を高くする方法であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アンモニア吸収式
冷凍機における低負荷時の制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、アンモニア吸収式冷凍機は、蒸発
器、吸収器、再生器および精留器からなる再生部、凝縮
器、この凝縮器からのアンモニア液を上記精留器に還流
させる還流ポンプが設けられた還流管、上記再生部で得
られたアンモニア蒸気を凝縮器に移送するアンモニア蒸
気移送管に設けられたアンモニア蒸気温度指示調節計、
上記蒸発器で冷却されたブラインを取り出すブライン取
出管に設けられたブライン温度指示調節計、上記凝縮器
内のアンモニア液量を検出する液面指示調節計、上記再
生器に加熱用蒸気を供給する蒸気供給管に設けられた蒸
気量調整弁、上記凝縮器からのアンモニア液を蒸発器に
移送するアンモニア液移送管に設けられた開閉弁、並び
に上記還流管に設けられた還流量調整弁が具備されると
ともに、上記アンモニア蒸気温度指示調節計により還流
管に設けられた上記還流量調節弁を制御し、上記ブライ
ン温度指示調節計により蒸気供給管に設けられた上記蒸
気量調整弁を制御し、上記液面指示調節計によりアンモ
ニア液移送管に設けられた上記開閉弁を制御するように
構成されていた。
【0003】上記構成において、通常の負荷時には、蒸
発器でブラインが冷却されるとともに、再生器には蒸気
供給管を介して加熱用蒸気が供給されて、アンモニア水
溶液を作動媒体とする冷凍サイクルが行われ、また蒸発
器での熱効率すなわち冷却効率を向上させるために、凝
縮器から蒸発器に移送されるアンモニア液が過冷却器で
冷却されるとともに、蒸発器に溜まった水分が多く含ま
れたアンモニア液がアンモニア液取出管を介して取り出
され、冷媒再生器にて蒸発されてアンモニア蒸気移送管
に合流されている。
【0004】そして、低負荷になった際には、再生部に
おけるアンモニアの再生を減らすように制御が行われ
る。すなわち、蒸発器から出力されるブライン取出管内
のブライン温度が設定温度より低くなると、ブライン温
度指示調節計からの指示により、再生器に供給される蒸
気供給管の途中に介装された蒸気量調整弁により、加熱
用蒸気の供給量が減らされるとともに、凝縮器内のアン
モニア液量についても、常に、所定量に保つために、液
面指示調節計の指示により、開閉弁が開閉操作される。
なお、再生部から出力されるアンモニア蒸気の温度を一
定に保つために、アンモニア蒸気移送管途中に介装され
たアンモニア蒸気温度指示調節計からの指示により、還
流管途中に介装された還流量調整弁が制御されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記構成によると、冷
却負荷が極端に小さくなり、または負荷が急激に減少し
てブライン温度が設定温度より低くなった場合、ブライ
ン温度指示調節計により再生器への加熱用蒸気の供給量
が減少されるが、精留器への還流量を確保するために、
再生器には、最小供給量の蒸気が供給されている。とこ
ろで、凝縮器における冷却水温度が高い場合には、上記
最小蒸気量だけでは、精留器への還流に必要なアンモニ
ア液量が確保できなくなり、このため、凝縮器における
アンモニア液の液面が低下して、還流ポンプが頻繁に停
止し、系全体の動作を乱してしまうという問題があっ
た。
【0006】そこで、本発明は、低負荷時においても、
凝縮器内のアンモニア液量を確保して還流ポンプが停止
するのを防止し、系全体の動作が乱れないようし得るア
ンモニア吸収式冷凍機における低負荷時の制御方法を提
供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のアンモニア吸収式冷凍機における低負荷時
の制御方法は、蒸発器、吸収器、再生器および精留器か
らなる再生部、凝縮器、この凝縮器からのアンモニア液
を上記精留器に還流させる還流ポンプが設けられた還流
管、上記再生部で得られたアンモニア蒸気を凝縮器に移
送するアンモニア蒸気移送管に設けられた蒸気温度検出
計、上記蒸発器で冷却されたブラインを取り出すブライ
ン取出管に設けられたブライン温度検出計、上記凝縮器
内のアンモニア液量を検出する液面検出計、上記再生器
に加熱用蒸気を供給する蒸気供給管に設けられた蒸気量
調整弁、上記凝縮器からのアンモニア液を蒸発器に移送
するアンモニア液移送管に設けられた開閉弁、並びに上
記還流管に設けられた還流量調整弁を有するとともに、
上記蒸気温度検出計により還流管に設けられた上記還流
量調節弁を制御し、上記ブライン温度検出計により蒸気
供給管に設けられた上記蒸気量調整弁を制御し、上記液
面検出計によりアンモニア液移送管に設けられた上記開
閉弁を制御するようにしたアンモニア吸収式冷凍機にお
いて、低負荷時に、凝縮器内におけるアンモニア液の液
面がブライン温度の最低設定値に応じた最小蒸気量に対
応する第1液面高さになった際に、最小蒸気量の下限設
定値を高くする方法であり、また上記制御方法におい
て、凝縮器内におけるアンモニア液の液面が第1液面高
さより低くなってアンモニア蒸気温度の最低設定値に応
じた第2液面高さまでになった際に、アンモニア蒸気温
度の目標温度を高く設定する方法である。
【0008】上記の制御方法によると、ブライン温度が
低下した場合、再生部への加熱用蒸気の供給量を多くし
て凝縮器に移送するアンモニア量を増加させ、またはこ
れに加えて再生部から出力されるアンモニア蒸気の目標
温度を高くして還流するアンモニア液量を減少させるよ
うにしたので、凝縮器内でのアンモニア液の液面の高さ
を所定位置に維持することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態におけ
るアンモニア吸収式冷凍機における低負荷時における制
御方法を、図1および図2に基づき説明する。
【0010】まず、アンモニア吸収式冷凍機の全体構成
を、図1に基づき説明する。すなわち、このアンモニア
吸収式冷凍機は、冷媒であるアンモニア液を蒸発させる
蒸発器1と、この蒸発器1で蒸発されたアンモニア蒸気
を第1アンモニア蒸気移送管11を介して導きアンモニ
ア水溶液に吸収する吸収器2と、この吸収器2でアンモ
ニア蒸気を吸収して濃度が濃くなったアンモニア水溶液
をアンモニア水溶液移送管12を介して導きアンモニア
蒸気の再生を行うための再生器5および濃縮を行う精留
器6からなる再生部3(正確には、アンモニア水溶液は
精留器側に供給される)と、この再生部3で得られたア
ンモニア蒸気を第2アンモニア蒸気移送管13を介して
導き凝縮させる凝縮器4と、この凝縮器4で得られたア
ンモニア液を上記蒸発器1に移送するアンモニア液移送
管14と、上記再生器5の底部に溜まった水を吸収器2
に移送する水移送管15と、上記第1アンモニア蒸気移
送管11とアンモニア液移送管14との間で熱交換を行
う過冷却器7と、上記蒸発器1の下部からアンモニア液
を取り出して上記第1アンモニア蒸気移送管11に導く
アンモニア液取出管16と、このアンモニア液取出管1
6とアンモニア液移送管14との間で熱交換を行う冷媒
再生器8と、途中に還流ポンプ17が介装されて凝縮器
4内のアンモニア液を精留器6に還流させるための還流
管18と、上記蒸発器1からブラインを取り出すブライ
ン取出管21途中に設けられてブライン温度を検出する
とともにその検出温度に応じて再生器5に加熱用蒸気を
供給する蒸気供給管22途中に介装された蒸気量調整弁
32に所定の指示信号を出力するブライン温度指示調節
計(ブライン温度検出計)31と、凝縮器4側に設けら
れて凝縮器4内の液面を検出するとともにその液面に応
じてアンモニア液移送管14途中でかつ冷媒再生器8よ
り下流側位置で介装された開閉弁(勿論、開度を調整し
得るもの)34に所定の指示信号を出力する液面指示調
節計(液面検出計)33と、上記第2アンモニア蒸気移
送管13途中に設けられてアンモニア蒸気温度を検出す
るとともにその検出温度に応じて還流管18途中に介装
された還流量調整弁36に所定の指示信号を出力するア
ンモニア蒸気温度指示調節計(蒸気温度検出計)35と
が具備されている。なお、上記アンモニア水溶液移送管
12と水移送管15との間には、再生器5からの高温水
の持つ熱をアンモニア水溶液側に与える熱回収器9が設
けられている。
【0011】上記構成において、蒸発器1から出力され
るブライン温度が設定温度範囲内である場合には、冷凍
サイクルが全て作動されるとともに、再生部3(精留器
6)から出力されるアンモニア蒸気の温度が一定温度
(または所定温度範囲)となるように、アンモニア蒸気
温度指示調節計35により還流量調節弁36が制御さ
れ、また凝縮器4内の液面が一定(または所定範囲)と
なるように、液面指示調節計33からの指示によりアン
モニア液移送管14途中の開閉弁34が制御される。
【0012】そして、低負荷時、特に極端に冷凍負荷が
減った場合には、ブライン温度指示調節計31からの指
示により、蒸気量調整弁32が制御されて、蒸気の供給
量が減らされる。この場合、最低必要量のアンモニア液
が精留器6に還流されるような蒸気量は確保されてい
る。
【0013】ところで、図2の(a)に示すように、ブ
ライン温度が目標温度より低くなりかつ蒸気量が最小蒸
気量になった場合に、その目標温度が所定分だけ高く設
定され、すなわち図2の(b)に示すように、最小蒸気
量が高く(E)されて、再生部3から凝縮器4に移送さ
れるアンモニア量が増加される。したがって、凝縮器4
内での液面が所定高さ(第1液面高さ)に維持されるた
め、還流ポンプ17が停止することがなくなる。
【0014】なお、ブライン温度が目標温度まで戻る
と、再生器5に蒸気を供給するための蒸気量調整弁32
は、通常の制御が行われる。ところで、図2の(c)に
示すように、凝縮器4内における液面が上記第1液面高
さよりもさらに低下して、アンモニア蒸気温度の最低設
定値に応じた第2液面高さになった場合には、図2の
(d)に示すように、その目標温度を、段階的に、例え
ば2段階でもって高くする。すなわち、還流量調整弁3
6により、還流されるアンモニア液が絞られて、凝縮器
4内の液面が所定高さに維持されることになり、やはり
還流ポンプ17が停止するのが防止される。
【0015】このように、冷凍負荷が急激に低下して凝
縮器4内のアンモニア液の液面が低くなり過ぎた場合に
は、再生部3への加熱用蒸気の供給量を多くして凝縮器
4に移送するアンモニア量を増加させ、または再生部3
から出力されるアンモニア蒸気の設定温度を上昇させて
還流されるアンモニア液量を減少させるようにしたの
で、凝縮器4内でのアンモニア液の液面の高さを所定位
置に維持することができ、したがって還流ポンプの停止
を防止し得るため、系全体における動作を安定して行わ
せることができる。
【0016】なお、ブライン温度が目標温度まで戻る
と、再生部3から出力されるアンモニア蒸気の目標温度
は、図2の(d)に示すように、段階的(F)に通常の
目標温度に戻される。
【0017】また、上記実施の形態においては、各弁3
2,34,36を、それぞれ指示調節計31,33,3
5により制御するように説明したが、例えば温度および
液面を検出する検出器を設けるとともに、これら各検出
器からの検出信号を入力し、これらの検出値に応じて各
弁を制御する制御器を設けることにより、制御を行うよ
うにしてもよい。
【0018】
【発明の効果】以上のように本発明の低負荷時の制御方
法によると、ブライン温度が低下した場合、再生部への
加熱用蒸気の供給量を多くして凝縮器に移送するアンモ
ニア量を増加させ、またはこれに加えて再生部から出力
されるアンモニア蒸気の目標温度を高くして還流するア
ンモニア液量を減少させるようにしたので、凝縮器内で
のアンモニア液の液面の高さを所定位置に維持すること
ができ、したがって還流ポンプが停止するのを防止し得
るため、系での動作を安定して行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態におけるアンモニア吸収式
冷凍機の概略構成を示す図である。
【図2】同アンモニア吸収式冷凍機における低負荷時の
制御状態を示すグラフである。
【符号の説明】
1 蒸発器 2 吸収器 3 再生部 4 凝縮器 5 再生器 6 精留器 7 過冷却器 8 冷媒再生器 11 第1アンモニア蒸気移送管 12 アンモニア水溶液移送管 13 第2アンモニア蒸気移送管 14 アンモニア液移送管 16 アンモニア液取出管 18 還流管 21 ブライン取出管 22 蒸気供給管 31 ブライン温度指示調節計 32 蒸気量調節弁 33 液面指示調節計 34 開閉弁 35 アンモニア液温度指示調節計 36 還流量調整弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大西 尚 大阪府大阪市中央区平野町4丁目1−2 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 平中 幸男 大阪府大阪市中央区平野町4丁目1−2 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 椿原 昇 大阪府大阪市中央区平野町4丁目1−2 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 岩田 克雄 兵庫県尼崎市扶桑町1番10号 住友精密工 業株式会社内 (72)発明者 岩本 皓夫 大阪府大阪市住之江区南港北1丁目7番89 号 日立造船株式会社内 (72)発明者 矢野 猛 大阪府大阪市住之江区南港北1丁目7番89 号 日立造船株式会社内 (72)発明者 吉良 和久 大阪府大阪市住之江区南港北1丁目7番89 号 日立造船株式会社内 (72)発明者 村井 千香 大阪府大阪市住之江区南港北1丁目7番89 号 日立造船株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 蒸発器、吸収器、再生器および精留器か
    らなる再生部、凝縮器、この凝縮器からのアンモニア液
    を上記精留器に還流させる還流ポンプが設けられた還流
    管、上記再生部で得られたアンモニア蒸気を凝縮器に移
    送するアンモニア蒸気移送管に設けられた蒸気温度検出
    計、上記蒸発器で冷却されたブラインを取り出すブライ
    ン取出管に設けられたブライン温度検出計、上記凝縮器
    内のアンモニア液量を検出する液面検出計、上記再生器
    に加熱用蒸気を供給する蒸気供給管に設けられた蒸気量
    調整弁、上記凝縮器からのアンモニア液を蒸発器に移送
    するアンモニア液移送管に設けられた開閉弁、並びに上
    記還流管に設けられた還流量調整弁を有するとともに、
    上記蒸気温度検出計により還流管に設けられた上記還流
    量調節弁を制御し、上記ブライン温度検出計により蒸気
    供給管に設けられた上記蒸気量調整弁を制御し、上記液
    面検出計によりアンモニア液移送管に設けられた上記開
    閉弁を制御するようにしたアンモニア吸収式冷凍機にお
    いて、低負荷時に、凝縮器内におけるアンモニア液の液
    面がブライン温度の最低設定値に応じた最小蒸気量に対
    応する第1液面高さになった際に、最小蒸気量の下限設
    定値を高くすることを特徴とするアンモニア吸収式冷凍
    機における低負荷時の制御方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の低負荷時の制御方法にお
    いて、凝縮器内におけるアンモニア液の液面が第1液面
    高さより低くなってアンモニア蒸気温度の最低設定値に
    応じた第2液面高さまでになった際に、アンモニア蒸気
    温度の目標温度を高く設定することを特徴とするアンモ
    ニア吸収式冷凍機における低負荷時の制御方法。
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