JPS6024381B2 - 吸収冷凍機の制御方法 - Google Patents

吸収冷凍機の制御方法

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JPS6024381B2
JPS6024381B2 JP5930878A JP5930878A JPS6024381B2 JP S6024381 B2 JPS6024381 B2 JP S6024381B2 JP 5930878 A JP5930878 A JP 5930878A JP 5930878 A JP5930878 A JP 5930878A JP S6024381 B2 JPS6024381 B2 JP S6024381B2
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capacity control
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は冷水、温水を同時に製造することができる吸収
冷凍機の制御方法に関するものである。
この種の吸収冷凍機の制御においては、従来例えば冷水
温度により熱源V熱量制御弁を制御する冷水主体運転と
、温水温度にて熱源熱量制御弁を制御する温水主体運転
とを別個に行なえるようにし、温水負荷などの大きさを
検出して両方の運転の切換えを行なうことが行なわれて
いた。このような従釆の方式においては、運転方式の切
換えを行なうことにより装置は複雑となり、信号切換時
に制御が一時的に不安定となり、また例えば冷水負荷の
大小により切換えを行なう如き制御において、冷水主体
運転を行なっている場合、大きな温水負荷があってもこ
れに温水能力を合わせることができない、などの欠点を
有するものであった。
また、冷却水温度の低下、などの条件の変化により発生
器内の圧力が下がった場合、その他発生器内の圧力が下
がった場合、これを全体のバランスをとりながら回復す
ることが困難であり、内圧が低いままであると発生器か
らの溶液流出能力が減少する結果必要最低限の溶液の循
環軍が確保されず、このような状態で大きな冷水負荷又
は温水負荷がかかると、一濃度幅が異常に大きくなり結
晶を生ずる危険があった。
本発明は、冷水負荷信号による冷水能力制御弁の制御と
温水負荷信号による溢水能力制御弁の制御を行なうほか
、発生器の圧力を直接又は間接に検出し冷水負荷対応信
号と温水負滴対応信号のうち少なくとも何れか一方の信
号と発生器圧力信号とを合わせて演算し、その演算結果
により熱源V熱量制御機構を制御することにより、従釆
のものの上記の欠点を除き、運転方式の切換えを行なう
必要もなく、安定で確実な制御を行なうことができ、ま
た装置が簡単となり、かつ、発生器内の圧力が所定の圧
力以下に下がることを自動的に防ぎ、結晶を生ずるおそ
れのない吸収冷凍機の制御方法を提供することを目的と
するものである。
本発明は、冷水と温水とを同時に供給することが可能な
吸収冷凍機において、冷水負荷信号により冷水能力制御
弁を制御し、温水負荷信号より温水能力制御弁を制御し
、発生器の内圧を検出し、前記冷水負荷信号に対応する
信号と、前記温水負荷信号に対応する信号とのうち少な
くとも何れか一方の信号と、前記発生器の内圧に対応す
る信号とを合わせ演算を行ない、この演算結果の信号に
より熱源熱量制御機構を制御することを特徴とする吸収
冷凍機の制御方法である。本発明を実施例につき図面を
用いて説明すれば、第1図において、吸収器A、蒸発器
E、高温発生器GH、低温発生器GL凝縮器C、高温熱
交換器XH、低温熱交換器XL、溢水加熱器Wなどの機
器、これらの機器を接続する溶液管1,2,3,4,5
,6,7,8,9,10、袷煤管11,12,13,1
4,15,16,17、溶液ポンプ18、冷嬢ポンプ1
9、冷却水管20,21、冷水管22、加熱管23、加
熱冷煤管24,25により、冷水と温水を同時に製造す
ることができる二重効用吸収冷凍機が構成されている。
流量制御器として、VCは冷水能力制御弁、VHは温水
能力制御弁、VGは熱源熱量制御弁であり、検出器とし
てはTCは冷水温度検出器、THは温水温度検出器、P
Gは発生器内圧検出器である。制御器としてはCTCは
冷水温度信号により冷水能力制御弁VCの開度を制御す
る冷水温度制御器、CTHは温水温度信号により、温水
能力制御弁VHの開度を制御する温水温度制御器、CQ
Gは冷水能力制御弁VCの関度信号と、温水能力制御弁
VHの閥度信号との少なくとも何れか一方の開度信号と
発生器内圧検出器PGの圧力信号とを合わせ受けて演算
を行ない、熱源熱量制御弁VGの開度を制御する熱源熱
量制御器である。冷水能力制御弁VCの開度信号の代り
に冷水温度信号そのもの、又は温水能力制御弁VHの関
度信号の代りに温水温度信号そのものを熱源熱量制御器
CQGに送ってもよい。
作用につき説明すれば、温水負荷に対する制御について
は、温水温度を溢水温度検出器THにて検出し温水温度
制御器にTHにより温水能力制御弁VHを制御し、溢水
加熱器W内冷嬢液量を変化させ、これにより有効伝熱面
積を調節して、温水能力を調整する。
例えば、溢水負荷が減少したとき、温水能力制御弁VH
は閉方向となり、温水加熱器W内に冷媒液がたまってき
て、有効伝熱面積(冷媒蒸気に露出した部分)は減少し
、温水能力は低下する。冷水負荷に対する制御について
は、冷水温度を冷水温度検出器TCにて検出し冷水温度
制御器CTCにより冷水能力制御弁VCを制御し、低温
発生器GLへの溶液供給量を変化させ、これにより、低
温発生器PL内の溶液液面を変化させて、有効伝面(液
に浸った部分で沸騰伝熱が生じる)を調節して、冷水能
力を制御する。
例えば冷水負荷が増大したとき、冷水能力制御弁VCは
開方向となり、低温発生器GLへの溶液供給量を増加さ
せる。
その結果溶液液面は上昇、液に浸って沸騰伝熱に関与す
る伝熱面積が増大し、冷水能力は増加する。熱源熱量制
御弁VGの制御については、熱源としては蒸気、高温ガ
ス、高温液体が用いられ、これらの場合は熱源熱量制御
弁VGは加熱媒体の流量制御弁であり、直火式発生器の
場合はガス、灯油などの燃料の流量制御弁である。
制御に当たっては、冷水能力制御弁VCの開度信号と、
高温発生器GHの圧力Pc(圧力相当の状態量であれば
よい。
例えば飽和温度など)を信号として加え、両者の演算信
号により熱源熱量制御弁VGを制御している。圧力信号
を加えた事により、高温発生器GHの圧力をある値以上
に保つことができ、溶液循環の確保ができると共に、温
水能力も高温発生器CHの圧力によって確保できること
になる。なお、さらに温水能力制御弁VHの関度信号を
も加えた信号で熱源熱量制御弁VGを制御するようにす
ると、温水加熱器の大きさをさらに小さくすることが可
能となる。(圧力信号による圧力制御は後述のように6
0伍岬Hg前後となるが、弁開度を加えておくと、70
仇舷Hg程度迄利用できるようになり、6義熱面積を減
少させることができる)。説明の関係上、温水能力制御
弁VHの信号をも加えた場合の信号で運転するとして、
以後説明していく。
熱源熱量制御弁の制御に当たっては、温水能力′制御弁
VHの関度信号と、冷水能力制御弁VCの開度信号とを
加算等の演算を行ない、演算後の信号で、熱源熱量制御
弁VGを制御することにより調整する。
例えば、温水負荷増加のとき、温水能力制御弁VHの関
度増大、これにより、熱源熱量制御弁VGは開方向とな
り、熱源熱量が増加する。本実施例においては特にこの
温水能力制御弁VHの閥度信号、冷水能力制御弁VCの
開度信号のほかに、高温発生器CHの圧力PG(圧力相
当の状態であればよい。例えば飽和温度など)を信号と
して加え、三者の演算信号により、熱源熱量制御弁VG
を制御している。圧力信号を加えることにより、運転中
の高温発生器CHの圧力をある範囲に保持することが可
能となる。
例えば、高温発生器内圧が冷却水温度の低下などの原因
により設定値より低い場合、圧力信号は熱源熱量制御弁
VGを開方向にする。これにより熱源熱量は増大し、高
温発生器GHで発生する冷煤が増加、冷水能力、温水能
力が増大する。一方、冷水負荷、温水負荷が一定であれ
ば、負荷に見合うように能力を調整する信号が出て、冷
水能力制御弁VC、温水能力制御弁VHが閉方向となり
、熱源V熱量制御弁VGの開度をもとに戻すと共に、低
温発生器CL、温水加熱器Wの有効伝熱面積が減って、
高温発生器CH内圧力は前よりも高い圧力でバランスす
るようになる。負荷一定の場合、効率がほぼ一定ならば
熱源熱量制御弁VGの関度はほぼ一定となるが、冷水能
力制御弁VC、温水能力制御弁VHの開度が変化して高
温発生器CH内の圧力を設定値以下にならないように保
つことが可能となる。この制御につき第2図ないし第5
図を参照して説明すれば、第2図は伝達信号として抵抗
を用いた場合の回路の例であり、冷水・温水の各能力制
御弁VC,VHの関度を抵抗変化で、また高温発生器C
Hの圧力も抵抗で表わしている。
第2図は抵抗の接続例、第3図a,bは、弁開度に対す
る抵抗値、同図cは圧力に対する抵抗値の例、第4図は
、抵抗値演算結果に対する熱源熱量制御弁VOの開度例
を示している。比較のために、先ず高温発生器GHの内
圧Pcの圧力信号を用いない場合について見れば、例え
ば冷水負荷40%(この時冷水能力制御弁VCの開度4
0%)、温水負荷30%(この時温水能力制御弁VHの
関度30%)の条件にて運転した場合、しれらの開欧に
対する抵抗値は第3図a,bによりRvc=2瓜 RvH=1球 (以下抵抗の単位をxとする)演算(こ
の場合は比重なしの加算)結果R′vGは第2図よりR
′vc:2瓜十1弦=3$ これに対し第4図により熱源熱量制御弁VGの関度はV
G=35% となる。
この時の高温発生器CH内の圧力PGはかなり低く、例
えばPG=32仇舷Hg程度である。しかしてこの条件
において高圧発生器GHの内圧信号を演算に加えた制御
を見るに、圧力PGを例えば600側Hg以下にならぬ
ように制御するため、圧力Pcと検出信号用の抵抗RP
cとの間に第3図cの如き特性を持たせ、演算(この場
合は加算)した結果のRvG=Rvc+RvH+RPc により第4図の特性により制御を行なわしめる。
前述の如く熱源熱量制御弁VG、冷水能力制御弁VC、
温水能力制御弁VHの開閉の試行錯誤が繰り返され、負
荷が一定で効率もほぼ一定なら、最終的には熱源熱量制
御弁VGの開度は前と同様約35%となるが、高温発生
器GH内の圧力は高まり、温度も高まるので冷水能力制
御弁VC、溢水能力制御弁VHの関度は前より小となり
、即ち抵抗Rvc,R州は前より4・となる。熱源熱量
制御弁VGの開度35%に対する抵抗RvGは3球であ
り、Rvo=Rvc+RvH+RPc=35X2舷>R
vc>O 1球>RvH>O より 3弦>RpG>O となり、第3図cによりこのRPGに対する高温発生器
GHの内圧Pcは565<Rc<60仇吻Hg の範囲内に制御できる。
第5図は温水負荷QHが30%で一定であり、冷却水温
度も一定の場合において、上述の如き制御を行ないなが
ら、冷凍負荷Qcを変化せしめた場合の高温発生器GH
内の圧力Pcを示したものである。
点線はPcの信号を付加しない場合の例である。Pc信
号を付加しない場合に60伍舷Hgよりもかなり低い値
を示したA′、B′、C′点などは本実施例の制御によ
りA、B、C点に移動し(正確には例えば前例の場合の
565〜60仇倣Hgの如き幅がある)、所定の設定値
(約600肋Hg)より圧力が下がらないように制御を
することができる。PG信号を付加しないでも既に60
0側Hgを超えている。例えばD点に対しては特に作用
しない。なお、第2図〜第5図は一例であり、抵抗を信
号として用いる場合であっても、それぞれの抵抗(Rv
c,RvH,RPc)に重み(100%時の値の軽重)
をつけたり、また、開度と抵抗の関係に曲線関係をもた
せたり、ゼロ点をずらせたりして負荷特性に合わせて制
御特性を変えることができる。以上の如き実施例におい
ては高温発生器PH内の圧力を溶液循環に充分な値にす
ると共に、冷凍機能力を充分に生かして運転することが
できるので効率がよい。ただ単に発生器圧力信号のみ単
独で熱源熱量制御を行なって高温発生器GHの内圧を制
御する場合にはトリッブを考慮した誤差のため、許容値
よりもかなり低い値を設定値とせねばならず、たとえば
、許容値が大気圧の場合、内圧設定値は60仇吻Hg程
度となる。発生器圧力信号が比例制御用のものであれば
、第5図に相当する特性は第2図aのようになり、最大
容量は、圧力制御をしない時の冷凍機特性(図の破線)
と、圧力制御時の特性との交点Xに限定され、容量が4
・さくなってしまう。制御を高級にし、積分信号を入れ
た場合、第12図bのようになるが、なお最大容量の低
下はまぬがれない。これに反し本実施例における制御を
用いれば第5図のように最大容量を限定されることなく
、安定した制御を行なうことができ効率のよい確実な制
御ができ、結晶化の危険を防ぐことができる。第6図な
いし第8図は、別の特性の制御を示し、特にRP。−P
G特性を第6図cの如く10舷にて段階を設け、VG開
度−RvG特性を第7図の如く0<RvG<10瓜の間
のVG関度を0%とする特性とすれば、第8図に示す如
く最大値を例えば70仇舷Hg以下に抑える制御を行な
うこともできる。第9図は、他の実施例であり、温水加
熱器Wで凝縮した冷煤を冷凍サイクルの冷煤系に返し、
温水加熱に利用した後、さらに、冷水の冷却にも利用し
て・効率をあげている例である。
この場合、温水加熱器Wから冷凍サイクル冷煤系に入る
冷蝶量が冷水負荷に必要な袷煤量より多い場合、冷嬢戻
し弁VRで、余分な冷煤を溶液系に戻している。冷蝶戻
し弁VRが開となり、冷煤を戻すような状態では、低温
発生器GLで、冷水能力を出すための冷煤を作る必要は
なく、冷水能力制御弁VCは全閉としておくことが望ま
しい。)本図の冷水能力制御弁VCは、低温発生器GL
加熱側出口部に取りつけ、冷水温度制御器CTCからの
信号で、低温発生器GL内に貯える冷媒量を変化させ、
有効伝面を調節して、冷水能力を制御している。(本図
は応用例であって、第1図と同じ位置に、冷水能力制御
弁を用いてもさしつかえない。)制御としては、図中、
VC,VH,PGの演算信号で、例えば、第2図〜第8
図のような方法で行うこともできる。
第4図における冷水能力制御弁VC及び冷媒戻し弁VR
の作用は次の如くである。
VC(冷水能力制御弁):低温発生器加熱例の冷煤液面
を変化させて(例えば、負荷減→VC閉方向→冷煤液面
上昇→管内凝縮伝面減少→冷水能力減)、能力を調節す
る。
VR(冷媒戻し弁):温水加熱器Wで凝縮した袷煤を冷
凍サイクルの冷煤系に戻している場合、温水加熱器Wで
の凝縮量が、蒸発器Eでの蒸発量(冷水負荷)よりも多
い時、この冷煤戻し弁VRが必要となる。
冷水能力制御弁VC及び袷嫌戻し弁VRの開度は、例え
ば、冷水出口温度に対して、第10図のようにする。
熱源熱量制御弁VGは、温水能力制御弁VHと冷水能力
制御弁VCの開度信号で制御する。冷煤戻し弁VRは、
温水加熱で生じた冷煤で、冷水の冷却を行ない、さらに
余分になった冷煤を放出するものであり、冷媒戻し弁V
Rの開度で熱源熱量の増減を行う必要はない。第il図
は、他の実施例を示す。
VC,VHの開欧及びPGの演算後の信号で、熱源V熱
量制御弁VGのほか、溶液循環軍制御弁VSを制御して
もよく、また、低温発生器CLへの溶液流量を調整する
ような冷水能力制御弁VCは三方弁であってもよい。ま
た、温水能力制御弁VHは、温水系に設け、温水加熱器
を通過する温水量を加減するようにしてもよいし、さら
には、CTHとVHとが一体となった自力式温調弁であ
ってもよい。冷温水機を、冷房専用で運転するような場
合は、温水能力制御弁の関度を零としておくか、または
第2図のR州を短絡してお仇よ、RvcまたはRvc十
KPcで、VGを制御できる。
その他、使用条件が非常に特殊であるとか、その他の理
由で冷房主体運転あるいは暖房主体運転と言われる運転
を行なわねばならないような時には、前述のように抵抗
を短絡し、Rvc+RPcあるいはR州十RP。でVG
を制御できる。本発明は、冷水と温水とを同時に供給す
ることが可能な吸収冷凍機において、冷水負荷信号によ
り冷水能力制御弁を制御し、温水負荷信号より温水能力
制御弁を制御し、発生器の内圧を検出し、前記冷水負荷
信号に対応する信号と、前記温水負荷信号に対応する信
号とのうち少なくとも何れか一方の信号と、前記発生器
の内圧に対応する信号とを合わせ演算を行ない、この演
算結果の信号により熱源熱量制御機構を制御することに
より、運転方式の切換えを行なう必要はなく構造が簡単
で安定した制御が行なえ、発生器の内圧も比較的高くと
ることができ、結晶を生ずるおそれのない高性能かつ安
全な吸収冷凍機の制御万万法を提供することができ、実
用上極めて大なる効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示し、第1図はフロー図、第2
図は信号を得るための回路図、第3図a,b,cはVC
、VH開度又はPc圧力と抵抗との関係を示す特性曲線
、第4図は演算結果の抵抗とVq関度との関係を示す特
性曲線、第5図は運転の一例の特性曲線、第G図a,b
,cは他の制御例のVC、VH開度はPc圧力と抵抗と
の関係を示す特性曲線、第7図は演算結果の抵抗とVC
関度との関係を示す特性曲線、第8図は運転の一例の特
性曲線、第9図は別の実施例のフロー図、第10図はそ
のVR、VC関度の特性曲線、第11図は別の実施例の
フロー図、第12図a及びbはPG信号単独で制御した
場合の特性曲線である。 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10・・・…溶
液管、11,12,13,14,15,16,17・・
…・冷媒管、18・・・・・・溶液ポンプ、19・・・
…冷媒ポンプ、20,21・・・・・・冷却水管、22
・・・・・・冷水管、23・・・・・・加熱管、24,
25・・・・・・加熱冷媒管、A・・・・・・吸収器、
E・・・・・・蒸発器、GH・・・・・・高温発生器、
GL・・・・・・低温発生器、C・・・・・・凝縮器、
XH・・・・・・高温熱交換器、XL・・・・・・低温
熱交換器、W・・・・・・温水加熱器、VC・・…・冷
水能力制御弁、VH・・・・・・温水能力制御弁、VG
・・・・・・熱源熱量制御弁、VR・・・・・・冷媒戻
し弁、VS・・・・・・溶液循環量制御升、TC・・・
・・・冷水温度検出器、TH・・・・・・温水温度検出
器、PG・・・・・・発生器内圧検出器、CTC・・・
・・・冷水温度制御器、CTH・・・・・・温水温度制
御器、CQG・・…・熱源熱量制御器。 第2図 第3図 第4図 第6図 第6図 第7図 図 総 図 の 聡 図 〇 滋 第8図 ・第12図 図 縦

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 冷水と温水とを同時に供給することが可能な吸収冷
    凍機において、冷水負荷信号により冷水能力制御弁を制
    御し、温水負荷信号より温水能力制御弁を制御し、発生
    器の内圧を検出し、前記冷水負荷信号に対応する信号と
    、前記温水負荷信号に対応する信号とのうち少なくとも
    何れか一方の信号と、前記発生器の内圧に対応する信号
    とを合わせ演算を行ない、この演算結果の信号により熱
    源熱量制御機構を制御することを特徴とする吸収冷凍機
    の制御方法。 2 前記冷水負荷信号が、冷水出口温度による信号であ
    る特許請求の範囲第1項記載の方法。 3 前記温水負荷信号が、温水出口温度による信号であ
    る特許請求の範囲第1項又は第2項記載の方法。 4 前記冷水負荷信号に対応する信号が、前記冷水負荷
    信号そのものである特許請求の範囲第1項、第2項又は
    第3項記載の方法。 5 前記冷水負荷信号に対応する信号が、前記冷水能力
    制御弁の弁開度による信号である特許請求の範囲第1項
    、第2項又は第3項記載の方法。 6 前記温水負荷信号に対応する信号が、前記温水負荷
    信号そのものである特許請求の範囲第1項ないし第5項
    のうち何れかの項記載の方法。 7 前記温水負荷信号に対応する信号が、前記温水能力
    制御弁の弁開度による信号である特許請求の範囲第1項
    ないし第5項のうち何れかの項記載の方法。 8 前記吸収冷凍機が、高温発生器と低温発生器とを備
    える二重効用吸収冷凍機である特許請求の範囲第1項な
    いし第7項のうち何れかの項記載の方法。 9 前記発生器内圧に対応する信号が、前記発生器の圧
    力による信号そのものである特許請求の範囲第1項ない
    し第8項のうち何れかの項記載の方法。 10 前記発生器内圧に対応する信号が、前記発生器内
    の溶液の温度による信号である特許請求の範囲第1項な
    いし第8項のうち何れかの項記載の方法。 11 前記発生器内圧に対応する信号が、前記発生器内
    又は該発生器以降の冷媒経路中の飽和蒸気温度による信
    号である特許請求の範囲第1項ないし第8項のうち何れ
    かの項記載の方法。 12 前記信号が抵抗値にて示される特許請求の範囲第
    1項ないし第11項のうちの何れかの項記載の方法。 13 前記冷水能力制御弁が、前記低温発生器への溶液
    流入量を調節する特許請求の範囲第8項ないし第12項
    のうち何れかの項記載の方法。 14 前記冷水能力制御弁が、前記低温発生器加熱側か
    らの冷媒ドレン流出量を調節する特許請求の範囲第8項
    ないし第12項のうち何れかの項記載の方法。 15 前記温水能力制御弁が、前記温水加熱器からの冷
    媒ドレン流出量を調節する特許請求の範囲第1項ないし
    第14項のうち何れかの項記載の方法。 16 前記温水能力制御弁が、前記温水加熱器を通る温
    水流量を調節する特許請求の範囲第1項ないし第14項
    のうち何れかの項記載の方法。
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