JPH11264625A - 冷水製造装置及びその冷凍容量制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】圧縮式冷凍機と吸収式冷凍機を組合せ、省エネ
ルギー、低運転コストを図ることができる冷水製造装置
及びその冷凍容量制御方法を得る。 【解決手段】冷水製造装置は、圧縮機２、凝縮器４、蒸
発器１を冷媒配管により接続して冷凍サイクルが構成さ
れている圧縮式冷凍機と、蒸発器８、吸収器９、凝縮器
１０、再生器１１を配管、流路により接続して冷凍サイ
クルが構成されている吸収式冷凍機とを有している。こ
れら両冷凍機を冷水配管により直列に接続し、冷水を圧
縮式冷凍機の蒸発器１、吸収式冷凍機の蒸発器８の順に
流す。圧縮式冷凍機の蒸発器に流す冷却水の温度を冷却
水入口温度センサー２６で検出し、この検出温度に応じ
て吸収式冷凍機入口の冷水の設定温度を温度調節計19が
設定する。そして、冷水温度を温度検出手段２６で検出
し、この温度検出手段が検出した冷水の温度が設定温度
になるように両冷凍機の冷凍容量を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は冷水製造装置及びそ
の冷凍容量制御方法に係り、特に圧縮式冷凍機と吸収式
冷凍機を組合せて冷水を製造する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の圧縮式冷凍機と吸収式冷凍機を細
合せて冷水を製造する装置においては、冷水を２つの冷
凍機に直列に流す場合、吸収式冷凍機、圧縮式冷凍機の
順に流し、圧縮式冷凍機の冷水出口温度を一定にする制
御方式がとられていた。例えば、持開平４‐２０３７７
１号公報が挙げられる。従来の他の方式として、冷水を
圧縮式冷凍機、吸収式冷凍機の順に直列に流す方式があ
る。例えば特開平１−１３１８５９号公報が挙げられ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の方式の前者
のものでは、圧縮式冷凍機の冷却水と冷水の温度差が圧
縮式冷凍機を単独で使用する場合と変らず、吸収式冷凍
機と圧縮式冷凍機を直列に流す運転方式にしても、圧縮
式冷凍機の単位冷却能力当りの消費動力は減らない。な
お、吸収式冷凍機は、冷水温度の高い側に配置されるた
め、単位冷却能力当りの加熱量が減少するが、図４に示
す通り、圧縮式冷凍機に比し、減少割合が小さく、か
つ、ピーク負荷に対応する運転であり、運転時間も短い
ので、省エネルギー効果が小さい。

【０００４】一方上記従来の方式の後者のものでは、冷
水製造装置の冷水出口温度を一定にする場合、吸収式冷
凍機がベースロード対応、長時間高負荷運転となり、圧
縮式冷凍機がピーク負荷対応、短時間運転となる。この
場合、固定費の割合が高い電力を動力源とする圧縮式冷
凍機が短時間運転となり、全体のエネルギ費が高くな
る。

【０００５】また、圧縮式冷凍機にターボ冷凍機を使用
する場合、冷却水と冷水の温度差が設計点より、一定以
上多くなると、サージングが発生し、運転できなくなる
ため、ターボ冷凍機の冷水出口温度を一定にしなけれぱ
ならない。このため、冷水製造装置の冷水出口温度を一
定に保つためには、吸収式冷凍機をベースロードとして
使わなくてはならない。すなわち、圧縮式冷凍機と吸収
式冷凍機の２つの冷凍機に冷水を直列に流して冷水を製
造する従来の装置においては、各々の冷凍機の特性が活
かされず、省エネルギーになっていない。

【０００６】本発明は上記従来技術の不具合に鑑みなさ
れたものであり、その目的は、圧縮式冷凍機と吸収式冷
凍機を組合せ、省エネルギー、低運転コストの冷水製造
装置及びその冷凍容量制御方法を実現することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の特徴は、圧縮機、凝縮器、蒸発器を
冷嫌配管により接続して冷凍サイクルが構成されている
圧縮式冷凍機と、蒸発器、吸収器、凝縮器、再生器を配
管、流路により接続して冷凍サイクルが構成されている
吸収式冷凍機とを有し、前記両冷凍機を冷水配管により
直列に接続し冷水が圧縮式冷凍機、吸収式冷凍機の順に
流れる構成とした冷水製造装置において、吸収式冷凍機
入口の冷水の温度を検出する手段と、吸収式冷凍機の負
荷よりも圧縮式冷凍機の負荷を大きくするような前記冷
水の温度を設定すると共に、前記手段により検出された
冷水の温度が前記設定温度になるように前記両冷凍機の
冷凍容量を制御する制御手段とを有することにある。

【０００８】また、本発明の第２の特徴は、圧縮機、凝
縮器、蒸発器を冷媒配管により接続して冷凍サイクルが
構成されている圧縮式冷凍機と、蒸発器、吸収器、凝縮
器、再生器を配管、流路により接続して冷凍サイクルが
構成されている吸収式冷凍機とを有し、前記両冷凍機を
冷水配管により直列に接続し冷水が圧縮式冷凍機、吸収
式冷凍機の順に流れる構成とした冷水製造装置におい
て、前記圧縮式冷凍機は、圧縮式冷凍機の冷水出口温度
を検出する手段と、この手段により検出された冷水出口
温度が吸収式冷凍機の負荷よりも圧縮式冷凍機の負荷を
大きくするような設定温度になるように圧縮式冷凍機の
冷凍容量を制御する制御手段とを備え、前記吸収式冷凍
機は、吸収式冷凍機の冷水入口温度を検出する手段と、
この手段により検出された冷水入口温度が吸収式冷凍機
の負荷よりも圧縮式冷凍機の負荷を大きくするような設
定温度になるように吸収式冷凍機の冷凍容量を制御する
制御手段とを備えることにある。

【０００９】また、本発明の第３の特徴は、圧縮機、凝
縮器、蒸発器を冷媒配管により接続して冷凍サイクルが
構成されている圧縮式冷凍機と、蒸発器、吸収器、凝縮
器、再生器を配管、流路により接続して冷凍サイクルが
構成されている吸収式冷凍機とを有し、前記両冷凍機を
冷水配管により直列に接続し冷水が圧縮式冷凍機、吸収
式冷凍機の順に流れる構成とした冷水製造装置におい
て、前記圧縮式冷凍機は、圧縮式冷凍機の冷水出口温度
を検出する手段と、この手段により検出された冷水出口
温度が吸収式冷凍機の負荷よりも圧縮式冷凍機の負荷を
大きくするような設定温度になるように圧縮式冷凍機の
冷凍容量を制御する制御手段とを備えるものである。そ
して、前記吸収式冷凍機は、吸収式冷凍機の冷水入口温
度を検出する手段と、この手段により検出された冷水入
口温度が吸収式冷凍機の負荷よりも圧縮式冷凍機の負荷
を大きくするような設定温度になるように吸収式冷凍機
の冷凍容量を制御する制御手段とを備える。さらに、圧
縮式冷凍機の入口、または出口の冷却水温度を検出する
手段と、この手段により検出された冷却水温度が上昇す
るにしたがって、圧縮式冷凍機の冷水出口の設定温度と
吸収式冷凍機の冷水入口の設定温度を上げ、前記検出さ
れた冷却水温度が低下するにしたがって、前記圧縮式冷
凍機の冷水出口の設定温度と前記吸収式冷凍機の冷水入
口の設定温度を下げるよう制御する制御手段とを有す
る。

【００１０】本発明の第４の特徴は、圧縮機、凝縮器、
蒸発器を冷媒配管により接続して冷凍サイクルが構成さ
れている圧縮式冷凍機と、蒸発器、吸収器、凝縮器、再
生器を配管、流路により接続して冷凍サイクルが構成さ
れている吸収式冷凍機とを有し、前記両冷凍機を冷水配
管により直列に接続し冷水が圧縮式冷凍機、吸収式冷凍
機の順に流れる構成とした冷水製造装置の冷凍容量制御
方法において、吸収式冷凍機入口の冷水の温度が、吸収
式冷凍機の負荷よりも圧縮式冷凍機の負荷を大きくする
ような設定温度になるようにそれぞれの冷凍機の冷凍容
量を制御することにある。

【００１１】上述した第１，２及び４の特徴を有する本
発明によれば、冷房に使用するための冷水が圧縮式冷凍
機、吸収式冷凍機の順に流れさらに空調負荷に流れる構
成とし、圧縮式冷凍機出口冷水（吸収式冷凍機入口冷
水）の温度を検知し、この検知された温度が設定温度に
なるように両冷凍機を制御するようにし、さらにこの設
定温度は圧縮式冷凍機の負荷が吸収式冷凍機の負荷より
も常に大きくなるような温度としている。

【００１２】一般に、圧縮式冷凍機は電気を利用してい
るが、電力料金は使用量が増えると急激に低下する傾向
がある。本発明では圧縮式冷凍機を吸収式冷凍機より優
先的に使用するようにしているので、両冷凍機を合わせ
た全体の運転コストを低減できる。

【００１３】また、空調負荷は概略大気温度に比例して
変り、一般に冷凍機からの廃熱を受け取った冷却水は冷
却塔（クーリングタワー）で冷却されているため、冷凍
機の冷却水入口温度も大気温度に応じて上下する。した
がって、冷凍機の冷却水入口温度は空調負荷に応じて上
下するという特性がある。

【００１４】上述した第３の特徴を有する本発明によれ
ば、空調負荷が減少した場合、圧縮式冷凍機の冷却水入
口または出口温度に応じて圧縮式冷凍機と吸収式冷凍機
の中間の冷水温度を下げるように制御するので、圧縮式
冷凍機を全負荷長期運転に、吸収式冷凍機を短時間ピー
ク負荷用として使用することができる。冷凍機のエネル
ギー源である電気とガスの冷房用エネルギー単価を比較
すると、電気の冷房用エネルギー単価は長期間運転した
場合、ガスのそれを下回る。圧縮式冷凍機は電気で、吸
収式冷凍機はガスで運転することが一般的であるので、
このような圧縮式冷凍機の全負荷長期運転を行い、圧縮
式冷凍機を優先的に使用することにより、運転コストを
低く抑えることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】圧縮式冷凍機と吸収式冷凍機を組
合せ、冷水を圧縮式冷凍機、吸収式冷凍機の順に直列に
流し、圧縮式冷凍機と吸収式冷凍機の中間の冷水温度を
検出し、その温度が一定になるようにそれぞれの冷凍機
を制御すると、圧縮式冷凍機は冷水出口温度を一定に制
御する、一般の冷凍機の制御と同一となり、冷却水温度
が設計仕様以下であれば圧縮式冷凍機の圧縮機の圧縮比
は過大になることはない。また、外気温が夏ほど高くな
く、中間期などで冷却水温暖が低くなる時は、仕様の冷
却水温度との温度差に応じて、圧縮式冷凍機を制御する
調節計の設定温度を下げても、圧縮機の圧縮比を設計値
以下にできるので、安全で安定した運転ができる。

【００１６】各冷凍機を制御する制御装置の温度検出器
を二つの冷凍機の間の冷水配管に取付け、吸収式冷凍機
の調節計の設定温度を、圧縮式冷凍機の調節計の設定温
度より常に高く設定することにより、先ず圧縮式冷凍機
に負荷がかかり、圧縮式冷凍機で冷却しきれなく、圧縮
式冷凍機の冷水出口温度が制御装置の設定温度以上にな
ると、吸収式冷凍機の制御装置が作動し、吸収式冷凍機
に負荷がかかることになる。

【００１７】負荷が少ない時は圧縮式冷凍機のみ運転
し、負荷が増加し、圧縮式冷凍機の出力が１００％にな
った時に吸収式冷凍機を起動し、圧縮式冷凍機の出力を
１００％に固定すると、圧縮式冷凍機が全負荷で運転さ
れ、不足分を吸収式冷凍機で補うことになる。

【００１８】なお、実際には吸収式冷凍機も連続運転で
きる最小冷凍容量があり、吸収式冷凍機の燃料制御系の
開度、または制御装置の出力が最小容量以下の場合、圧
縮式冷凍機の制御装置を作動させ、二つの冷凍機の能力
が負荷に見合うように調節し、負荷が増加し、圧縮式冷
凍機の出力が１００％になり、吸収式冷凍機の出力が最
小容量以上になった時、圧縮式冷凍機の出力を１００％
に固定し、吸収式冷凍機の制御装置を負荷に見合った出
力に作動させることで、圧縮式冷凍機に負荷を優先的に
かけられる。

【００１９】以下、本発明の一実施例を図１により説明
する。図１において、１は圧縮式冷凍機の蒸発器、２は
圧縮機、３は電動機、４は圧縮式冷凍機の凝縮器、５は
圧縮機流入冷媒ガス制御バーナ、６は制御バーナ駆動装
置、７は圧縮式冷凍機の冷媒膨張弁、８は吸収式冷凍機
の蒸発器、９は吸収式冷凍機の吸収器、１０は吸収式冷
凍機の凝縮器、１１は吸収式冷凍機の再生器、１２は燃
料制御弁、１３は燃料制御弁駆動装置、１４は燃料配
管、１５は圧縮式冷凍機の冷却水、１６は冷却装置入口
冷水、１７は中間温度冷水、１８は冷却装置出口冷水、
１９は圧縮式冷凍機用温度調節計、２０は吸収式冷凍機
入口温度調節計、２１は吸収式冷凍機出口温度調節計、
２２は圧縮式冷凍機冷却水温度調節計、２３は選択演算
器、２４は圧縮式冷凍機冷水出口温度センサ、２５は吸
収式冷凍機冷水入口温度センサ、２６は圧縮式冷凍機冷
却水入口温度センサ、２７は吸収式冷凍機冷水出口温度
センサである。

【００２０】冷却装置入口冷水１６は先ず、圧縮式冷凍
機の蒸発器１に入り、冷却されて中間温度冷水１７とな
り、吸収式冷凍機の蒸発器８に入り、さらに冷却されて
冷却装置出口冷水１８となって流出する。

【００２１】 温度落差＝冷却水入口温度−冷水出口温度……（１） このような構成にすると、圧縮式冷凍機における上式
（１）に示す温度落差が小さくなり、図４に示す通り、
圧縮式冷凍機はほぼ温度落差の減少に比例して入力（所
要動力）が減るが、吸収式冷凍機は圧縮式冷凍機に比較
すれば駆動入力の減少が小さいという特性があるため、
圧縮式冷凍機と吸収式冷凍機合計の駆動入力を非常に少
なくできる。

【００２２】圧縮式冷凍機の冷水出口温度となる中間温
度冷水１７を設定温度になるように制御する圧縮式冷凍
機用温度調節計１９の設定値を、圧縮式冷凍機の冷却水
１５の入口温度が変った割合に応じて変えることによ
り、圧縮式冷凍機の温度落差を一定にすることができ、
圧縮式冷凍機を効率よく運転することができる。

【００２３】圧縮機にターボ圧縮機を使用する場合、冷
却水入口温度が高い時に冷水出口温度を低くすると、圧
縮比が高くなり、図５に示すように作動点が設計点Ａよ
り高いＢ点に移り、サージング点に近くなって運転でき
なくなる特性があるので、圧縮比を一定以下にすること
が特に重要となる。

【００２４】また、圧縮機にターボ圧縮機を使用し、タ
ーボ圧縮機の最大圧縮比を、冷却装置出口冷水１８の温
度まで冷却できる圧縮比に設計すれば、中間温度冷水１
７の温度を冷却水温度に関係なく、変更できるが、図６
のＣ点とＤ点の間で運転することになり、全負荷時は効
率の悪いＤ点で運転することになるため、大きな駆動力
が必要となる。

【００２５】ターボ圧縮機を、圧縮式冷凍機と吸収式冷
凍機が、全負荷で運転する時の中間温度冷水１７の温度
まで冷却する圧縮比に対応するように設計すると、ター
ボ圧縮機の特性が図６の点線のようになり、全負荷時の
作動点Ｄの効率はｄからｄ’に大巾に上昇し、温度落差
にほぼ比例して動力が減少する。ターボ圧縮機の作動点
の圧縮比を図６のＤ点以上にならないようにするため、
圧縮式冷凍機の冷却水１５の入口温度が設計値より低下
した値に応じて、圧縮式冷凍機用温度調節計１９の設定
温度を下げればよいことになる。

【００２６】空調負荷は概略大気温度に比例して変り、
一般に冷却水は図示しない冷却塔で冷却しているため、
冷却水温度も大気温度につれて上下する。したがって、
空調負荷が減少し、空調負荷側から戻って来る冷却装置
入口冷水１６の温度が下つて来た場合、冷却水温度も下
っているので、圧縮式冷凍機の冷却水１５の入口温度の
低下に応じて圧縮式冷凍機用温度調節計１９の中間温度
冷水１７の設定温度を下げることにより、圧縮式冷凍機
が常にほぼ全負荷で運転されることになる。

【００２７】吸収式冷凍機は、中間温度冷水１７の温度
を吸収式冷凍機冷水入口温度センサ２５で検出し、この
温度が一定となるよう、吸収式冷凍機冷水入口温度調節
計２０により制御される。したがって、負荷が減ると冷
却装置出口冷水１８の温度は上昇し、中間温度冷水１７
の温度に近づく。このような制御にすると、吸収式冷凍
機も、冷水と冷却水の温度落差が小さくなるので駆動力
が減少し、省エネルギーとなる。

【００２８】吸収式冷凍機冷水入口温度調節計２０も、
圧縮式冷凍機用温度調節計１９と同様に、圧縮式冷凍機
の冷却水１５の温度によって設定値が変えられるが、常
に圧縮式冷凍機用温度調節計１９の設定値より、吸収式
冷凍機冷水入口温度調節計２０がわずか高い温度に設定
されるようにする。このようにすると、先ず圧縮式冷凍
機が全負荷になり、圧縮式冷凍機の能力より負荷が多
く、中間温度冷水１７の温度が圧縮式冷凍機用温度調節
計１９の設定値以上になってから、吸収式冷凍機冷水入
口温度調節計２０が作動し、吸収式冷凍機の燃料配管１
４を流れる燃料を増加させ、負荷に対して圧縮式冷凍機
の能力不足分を補うように運転されることになる。

【００２９】吸収式冷凍機の冷水出口温度調節計２１
は、冷却装置出口冷水１８の温度を、吸収式冷凍機冷水
出口温度センサ２７で検出し、設定値以下になったら、
燃料制御弁１２を閉じる方向の制御信号を出力する。選
択演算器２３は吸収式冷凍機冷水入口温度調節計２０の
出力信号と、吸収式冷凍機冷水出口温度調節計２１の出
力信号を比較し、燃料制御弁１２を閉じる方向の信号を
選択して燃料制御弁駆動装置１３に信号を出力する。従
って、冷却装置冷水出口１８の温度が設定値より下るこ
と、つまり過冷却を防止できる。

【００３０】以上説明したことを図に示すと図７のよう
になる。負荷が１００％の場合は、冷水を空調負荷に７
℃で送り（Ｒ点）、空調負荷から１４℃で戻ってくる
（Ｐ点）。負荷が０％の場合は、冷水を空調負荷に８℃
で送り、空調負荷から同じ温度の８℃で戻ってくる（Ｚ
点）。

【００３１】負荷が１００％の場合は、空調負荷より１
４℃で戻ってきた冷水（Ｐ点）を、圧縮式冷凍機がその
最大能力で３．５℃下げて１０．５℃とし（Ｑ点）、さ
らに吸収式冷凍機がその最大能力で１０．５℃から３．
５℃下げて７℃とし空調負荷に送る（Ｒ点）。

【００３２】負荷が下がってくると、空調負荷より戻っ
てきた冷水の温度は負荷１００％時に比べると低くなる
（例えばＳ点）。そして負荷１００％時と同様に圧縮式
冷凍機の最大能力で約３．５℃下げてＴ点とし、さらに
吸収式冷凍機を容量制御してＵ点まで冷却し、空調負荷
に送る。したがって本発明では圧縮式冷凍機に優先的に
負荷がかかるようになっている。

【００３３】負荷が４６％前後になると吸収式冷凍機を
停止して圧縮式冷凍機の最大能力だけで対応できるよう
になる（Ｖ点からＷ点）。さらに負荷が低下すると、圧
縮式冷凍機だけを容量制御して対応する（例えばＸ点か
らＹ点）。

【００３４】図７に示すように、全運転領域において圧
縮式冷凍機に負荷が優先的にかかり、圧縮式冷凍機は長
時間高負荷運転となる。吸収式冷凍機は、ピーク負荷時
のみ運転することになり、短時間運転となる。日本のよ
うに中緯度に位置する場所では、年平均の夏期の冷房負
荷は、ピーク負荷の約４０％となっている。したがっ
て、圧縮式冷凍機の容量を、圧縮式冷凍機と吸収式冷凍
機の合計容量の４０％〜５０％に選定すると、圧縮式冷
凍機が年間運転時間の約半分を全負荷で運転することに
なり、全体の効率が高くなる。

【００３５】図２は本発明の他の実施例を示す図であ
る。圧縮式冷凍機の冷却水１５の出口温度を圧縮式冷凍
機冷却水出口温度センサ２８で検出し、図１の実施例と
同様に制御するもので、圧縮式冷凍機用温度調節計１
９、吸収式冷凍機冷水入口温度調節計２０の設定値を、
冷却水１５の出口温度によって変えることにより、図１
の実施例と同等の効果２０が得られる。

【００３６】図３は本発明のさらに他の実施例を示す図
である。吸収式冷凍機に、蒸気を駆動源とするものを使
用し、蒸気配管３１を通って流入する蒸気を蒸気制御弁
２９、及び蒸気制御弁駆動装置３０によって制御するも
ので、図１の実施例と同機な効果が得られる。本発明に
よれば、圧縮式冷凍機と吸収式冷凍機を冷水を圧縮式冷
凍機、吸収式冷凍機の順に冷却するように細合せること
により、圧縮式冷凍機の温度落差（冷却水入口温度−冷
水出口温度）が小さくなり、駆動動力を大幅に小さくで
きる。

【００３７】一般に圧縮式冷凍機は電動機で駆動される
ため、駆動動力の低減は固定費となる電力の基本料金が
安くなるので、ランニングコストを大幅に低減する。ま
た、負荷が減少した場合、圧縮式冷凍機と吸収式冷凍機
の中間温度冷水の温度を冷却水温度に応じて下げること
により、圧縮式冷凍機を全負荷長期運転に、吸収式冷凍
機を短時間ピーク負荷用として使用することができる。
このような運転を行うと、特に圧縮式冷凍機を電動機で
駆動する場合、図８に示す通り、固定費負担分の多い電
力を長時間使用することになり割安となるので、ランニ
ングコストを大幅に低減できる。なお、図８は３００Ｒ
Ｔの冷凍機において電力は１．０ｋＷ／ＲＴ、ガスは
０．６５Ｎｍ３／ＲＴで仮定して試算したものである。

【００３８】一般に圧縮式冷凍機は電気を利用している
が、電力料金は使用量が増えると急激に低下する傾向が
あるので圧縮式冷凍機を吸収式冷凍機より優先的に使用
して負荷をかけることにより、両冷凍機をあわせた全体
の運転コストを低減できる。

【００３９】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、空調
負荷と冷却水温度の変化は連動しているという特徴を利
用して、空調負荷が減少した場合、圧縮式冷凍機の冷却
水温度に応じて圧縮式冷凍機と吸収式冷凍機の中間の冷
水温度を下げるように制御するので、圧縮式冷凍機を全
負荷長期運転に、吸収式冷凍機を短時間ピーク負荷用と
して使用することができる。

【００４０】また、冷凍機のエネルギー源である電気と
ガスの冷房用エネルギー単価を比較すると、電気の冷房
用エネルギー単価は長期間運転した場合、ガスのそれを
下回る。圧縮式冷凍機は電気で、吸収式冷凍機はガスで
運転することが一般的であるので、このような圧縮式冷
凍機の全負荷長期運転を行い、圧縮式冷凍機を優先的に
使用することにより、運転コストを低く抑えることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明の一実施例による冷水製造装置の系統図
である。

【図2】本発明の他の実施例による冷水製造装置の系統
図である。

【図3】本発明のさらに他の実施例による冷水製造装置
の系統図である。

【図4】温度落差と冷凍機への入力との関係を示すグラ
フである。

【図5】ターボ圧縮機の作動点とサージング点の関係を
示すグラフである。

【図6】ターボ圧縮機の動作点と効率の関係を示すグラ
フである。

【図7】圧縮式冷凍機と吸収式冷凍機の負荷分担と冷水
温度の関係を示すグラフである。

【図8】冷房用エネルギー単価と運転時間と関係を示す
グラフである。

【符号の説明】

1…圧縮式冷凍機の蒸発器、２…圧縮機、３…電動機、
４…圧縮式冷凍機の凝縮器、５…冷媒ガス制御ベーン、
６…制御ベーン駆動装置、８…吸収式冷凍機の蒸発器、
９…吸収器、１０…吸収式冷凍機の凝縮器、１１…再生
器、１２…燃料制御弁、１３…燃料制御弁駆動装置、１
５…圧縮式冷凍機の冷却水、１６…冷却装置入口冷水、
１７…中間温度冷水、１８…冷却装置出口冷水、１９…
圧縮式冷凍機用温度調節計、２０…吸収式冷凍機入口温
度調節計、２１…吸収式冷凍機出口温度調節計、２２…
圧縮式冷凍機冷却水温度調節計、２３…選択演算器、24
圧縮式冷凍機冷水出口温度センサ、２５…吸収式冷凍機
冷水入口温度センサ、２６…圧縮式冷凍機冷却水入口温
度センサ、２７…吸収式冷凍機冷水出口温度センサ。

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮機、凝縮器、蒸発器を冷媒配管により
   接続して冷凍サイクルが構成されている圧縮式冷凍機
   と、蒸発器、吸収器、凝縮器、再生器を配管、流路によ
   り接続して冷凍サイクルが構成されている吸収式冷凍機
   とを有し、前記両冷凍機を冷水配管により直列に接続し
   冷水が圧縮式冷凍機、吸収式冷凍機の順に流れる構成と
   した冷水製造装置において、吸収式冷凍機入口の冷水の
   温度を検出する温度検出手段と、吸収式冷凍機の負荷よ
   りも圧縮式冷凍機の負荷を大きくするように前記冷水の
   温度を設定するとともに、前記温度検出手段により検出
   された冷水の温度が前記設定温度になるように前記両冷
   凍機の冷凍容量を制御する制御手段とを有することを特
   徴とする冷水製造装置。
2. 【請求項２】それぞれの冷凍機の冷凍容量を制御する制
   御手段は、吸収式冷凍機の再生器の入熱量を制御する制
   御手段と、圧縮式冷凍機の圧縮機の吸込側流路断面積を
   制御する制御手段または圧縮機の回転数を制御する制御
   手段とを有することを特徴とする請求項1に記載の冷水
   製造装置。
3. 【請求項３】圧縮式冷凍機の入口、または出口の冷却水
   温度を検出する温度検出手段と、前記検出した冷却水温
   度が上昇するにしたがって、吸収式冷凍機入口の冷水の
   設定された温度を下げ、前記検出した冷却水温度が低下
   するにしたがって、吸収式冷凍機入口の冷水の設定され
   た温度を下げるよう制御する制御手段とを有することを
   特徴とする請求項1に記載の冷水製造装置。
4. 【請求項４】検出した冷却水温度が上昇するにしたがっ
   て、吸収式冷凍機入口の冷水の設定された温度を上げ、
   前記検出した冷却水温度が低下するにしたがって、吸収
   式冷凍機入口の冷水の設定された温度を下げるよう制御
   する制御手段は、圧縮式冷凍機の入口または出口の冷却
   水温度の信号を受信して、それぞれの冷凍機の冷凍容量
   を制御する制御手段へ制御信号を発信する温度調節計か
   らなることを特徴とする請求項1に記載の冷水製造装
   置。
5. 【請求項５】圧縮機、凝縮器、蒸発器を冷媒配管により
   接続して冷凍サイクルが構成されている圧縮式冷凍機
   と、蒸発器、吸収器、凝縮器、再生器を配管、流路によ
   り接続して冷凍サイクルが構成されている吸収式冷凍機
   とを有し、前記両冷凍機を冷水配管により直列に接続し
   冷水が圧縮式冷凍機、吸収式冷凍機の順に流れる構成と
   した冷水製造装置において、前記圧縮式冷凍機は、圧縮
   式冷凍機の冷水出口温度を検出する温度検出手段と、こ
   の温度検出手段により検出された冷水出口温度が吸収式
   冷凍機の負荷よりも圧縮式冷凍機の負荷を大きくするよ
   うな設定温度になるように圧縮式冷凍機の冷凍容量制御
   する制御手段とを備え、前記吸収式冷凍機は、吸収式冷
   凍機の冷水出口温度を検出する冷水出口温度検出手段
   と、この冷水出口温度検出手段により検出された冷水入
   口温度が吸収式冷凍機の負荷よりも圧縮式冷凍機の負荷
   を大きくするような設定温度になるように吸収式冷凍機
   の冷凍容量を制御する制御手段とを備えることを特徴と
   する冷水製造装置。
6. 【請求項６】圧縮式冷凍機の冷凍容量を制御する制御手
   段は、圧縮式冷凍機の圧縮機の吸い込み側流路断面積を
   制御する制御手段または圧縮機の回転数を制御する制御
   手段を有し、吸収式冷凍機の冷凍容量を制御する制御手
   段は、吸収式冷凍機の再生器の入熱量を制御する制御手
   段を有することを特徴とする請求項5に記載の冷水製造
   装置。
7. 【請求項７】圧縮式冷凍機の入口、または出口の冷却水
   温度を検出する手段と、前記検出した冷却水温度が上昇
   するにしたがって、圧縮式冷凍機の冷水出口の設定され
   た温度と吸収式冷凍機の冷水入口の設定された温度を上
   げ、前記検出した冷却水温度が低下するにしたがって、
   前記圧縮式冷凍機の冷水出口の設定された温度と前記吸
   収式冷凍機冷水入口の設定された温度を下げるよう制御
   する制御手段とを有することを特徴とする請求項5に記
   載の冷水製造装置。
8. 【請求項８】検出した冷却水温度が上昇するにしたがっ
   て、圧縮式冷凍機の冷水出口の設定された温度と吸収式
   冷凍機の冷水入口の設定された温度を下げるよう制御す
   る制御手段は、圧縮式冷凍機の入口、または出口の冷却
   水温度の信号を受信して、それぞれの冷凍機の冷凍容量
   を制御する制御手段へ制御信号を発信する温度調節計を
   有することを特徴とする請求項7に記載の冷水製造装
   置。
9. 【請求項９】吸収式冷凍機の負荷が吸収式冷凍機の容量
   制御の下限より大きい場合に、圧縮式冷凍機を全負荷で
   運転するよう制御する制御手段を有することを特徴とす
   る請求項1ないし5のいずれか1項に記載の冷水製造装
   置。
10. 【請求項１０】吸収式冷凍機冷水入口温度を検知して信
    号を出力する手段と、吸収式冷凍機冷水出口温度を検知
    して信号を出力する手段と、これら2種類の信号を受信
    して比較し低い温度の方の信号を選択して信号を出力す
    る比較演算手段と、この比較演算手段からの信号を受信
    し吸収式冷凍機冷水出口温度が異常に低下しないよう吸
    収式冷凍機の冷凍容量を制御する制御手段とを有するこ
    とを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の
    冷水製造装置。
11. 【請求項１１】圧縮式冷凍機の最大冷凍能力を、圧縮式
    冷凍機の最大冷凍能力と吸収式冷凍機の最大冷凍能力を
    合わせた冷凍能力の40%から50%とすることを特徴とする
    請求項1ないし5のいずれか1項に記載の冷水製造装置。
12. 【請求項１２】圧縮機、凝縮器、蒸発器を冷媒配管によ
    り接続して冷凍サイクルが構成されている圧縮式冷凍機
    と、蒸発器、吸収器、凝縮器、再生器を配管、流路によ
    り接続して冷凍サイクルが構成されている吸収式冷凍機
    とを有し、前記両冷凍機を冷水配管により直列に接続し
    冷水が圧縮式冷凍機、吸収式冷凍機の順に流れる構成と
    した冷水製造装置において、前記圧縮式冷凍機は、圧縮
    式冷凍機の冷水出口温度を検出する手段と、この手段に
    より検出された冷水出口温度が吸収式冷凍機の負荷より
    も圧縮式冷凍機の負荷を大きくするような設定温度にな
    るように圧縮式冷凍機の冷凍容量を制御する制御手段と
    を備えるものであって、前記吸収式冷凍機は、吸収式冷
    凍機の冷水入口温度を検出する手段と、この手段により
    検出された冷水入口温度が吸収式冷凍機の負荷よりも圧
    縮式冷凍機の負荷を大きくするような設定温度になるよ
    うに吸収式冷凍機の冷凍容量を制御する制御手段とを備
    えるものであって、圧縮式冷凍機の入口、または出口の
    冷却水温度を検出する手段と、この手段により検出され
    た冷却水温度が上昇するにしたがって、圧縮式冷凍機の
    冷水出口の設定温度と吸収式冷凍機の冷水入口の設定温
    度を上げ、前記検出された冷却水温度が低下するにした
    がって、前記圧縮式冷凍機の冷水出口の設定温度と前記
    吸収式冷凍機の冷水入口の設定温度を下げるよう制御す
    る制御手段とを有することを特徴とする冷水製造装置。
13. 【請求項１３】圧縮機、凝縮器、蒸発器を冷媒配管によ
    り接続して冷凍サイクルが構成されている圧縮式冷凍機
    と、蒸発器、吸収器、凝縮器、再生器を配管、流路によ
    り接続して冷凍サイクルが構成されている吸収式冷凍機
    とを有し、前記両冷凍機を冷水配管により直列に接続し
    冷水が圧縮式冷凍機、吸収式冷凍機の順に流れる構成と
    した冷水製造装置の冷凍容量制御方法において、吸収式
    冷凍機入口の冷水の温度が、吸収式冷凍機の負荷よりも
    圧縮式冷凍機の負荷を大きくするような設定温度になる
    ようにそれぞれの冷凍機の冷凍容量を制御することを特
    徴とする冷水製造装置の冷凍容量制御方法。
14. 【請求項１４】それぞれの冷凍機の冷凍容量を制御する
    制御方法は、吸収式冷凍機の再生器の入熱量を制御する
    制御手段と、圧縮式冷凍機の圧縮機の吸込み口断面積を
    制御する制御手段または圧縮機の回転数を制御する制御
    手段とによって行うことを特徴とする請求項１３に記載
    の冷水製造装置の冷凍容量制御方法。
15. 【請求項１５】圧縮式冷凍機の入口、または出口の冷却
    水温度が上昇するにしたがって、吸収式冷凍機入口の冷
    水の設定された温度を上げ、前記冷却水温度が低下する
    にしたがって、前記の設定された温度を下げるように制
    御することを特徴とする請求項１３に記載の冷水製造装
    置の冷凍容量制御方法。