吸収式システム
【課題】台数制御及び冷温水流量制御を併用可能な吸収式冷凍システムを提供する。
【解決手段】再生器１Ａ〜１Ｅ、凝縮器、蒸発器及び吸収器を備えた複数の吸収式冷凍機１００Ａ〜１００Ｅと、これら複数の吸収式冷凍機１００Ａ〜１００Ｅを集中制御する集中制御装置７０とを備えた吸収式システム２００において、集中制御装置７０は、運転中の吸収式冷凍機の吸収式冷凍機負荷から吸収式システム負荷を算出し、この吸収式システム負荷に応じて吸収式冷凍機１００Ａ〜１００Ｅの運転台数を制御する構成とする。
【解決手段】再生器１Ａ〜１Ｅ、凝縮器、蒸発器及び吸収器を備えた複数の吸収式冷凍機１００Ａ〜１００Ｅと、これら複数の吸収式冷凍機１００Ａ〜１００Ｅを集中制御する集中制御装置７０とを備えた吸収式システム２００において、集中制御装置７０は、運転中の吸収式冷凍機の吸収式冷凍機負荷から吸収式システム負荷を算出し、この吸収式システム負荷に応じて吸収式冷凍機１００Ａ〜１００Ｅの運転台数を制御する構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の吸収式冷凍機を備えた吸収式システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の吸収式冷凍機を備えた吸収式システムでは、省エネルギー対策のため、冷温水設定温度（目標温度）と冷温水入口温度との温度差、及び冷温水の流量から冷房負荷を判断して吸収式冷凍機の運転台数を制御する台数制御を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、一の吸収式冷凍機において、冷房負荷（バーナの加熱量）の割合に応じて冷温水の流量を制御する冷温水変流量制御を行うことで、吸収式冷凍機で生成された冷温水を熱負荷へと送水する冷温水ポンプの省エネルギーを実現したものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２５５８８０号公報
【特許文献２】特開平４−８０５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、さらなる省エネルギー対策を実施するべく、上記２つの台数制御及び冷温水変流量制御を組み合わせることが望まれている。
しかしながら、冷温水変流量制御では、冷温水入口温度が一定に保たれるため、冷温水入口温度に基づいて制御する台数制御を組み合わせることができなかった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、台数制御及び冷温水流量制御を併用可能な吸収式システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、再生器、凝縮器、蒸発器及び吸収器を備えた複数の吸収式冷凍機と、これら複数の吸収式冷凍機を集中制御する集中制御装置とを備えた吸収式システムにおいて、前記集中制御装置は、運転中の前記吸収式冷凍機の吸収式冷凍機負荷から吸収式システム負荷を算出し、この吸収式システム負荷に応じて前記吸収式冷凍機の運転台数を制御することを特徴とする。
【０００６】
上記構成において、前記集中制御装置は、前記吸収式冷凍機負荷を当該吸収式冷凍機が備える蒸発器の冷温水入口温度と冷温水出口温度の差、及び、当該冷温水の流量から算出してもよい。
【０００７】
上記構成において、前記集中制御装置は、１００％負荷時の冷凍能力の割合に応じて前記吸収式冷凍機の運転台数を制御してもよい。
【０００８】
上記構成において、前記集中制御装置は、前記吸収式システム負荷が所定時間所定負荷以上になった場合に、前記吸収式冷凍機の運転台数を増加させてもよい。
【０００９】
上記構成において、各吸収式冷凍機は、前記再生器として高温再生器及び低温再生器を備え、前記集中制御装置は、前記吸収式冷凍機の高温再生器温度が所定時間以上所定温度になった場合に、前記吸収式冷凍機の運転台数を増加させてもよい。
【００１０】
上記構成において、各吸収式冷凍機は、再生器として高温再生器及び低温再生器を備え、前記集中制御装置は、前記吸収式システム負荷が所定時間所定負荷以上になった場合に、或いは、前記吸収式冷凍機の高温再生器温度が所定時間以上所定温度になった場合に、前記吸収式冷凍機の運転台数を増加させてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、集中制御装置は、運転中の吸収式冷凍機の吸収式冷凍機負荷から吸収式システム負荷を算出し、この吸収式システム負荷に応じて吸収式冷凍機の運転台数を制御するため、台数制御及び冷温水流量制御を併用可能となり、さらなる省エネルギー化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る吸収式冷凍機を示す回路図である。
【図２】吸収式システムを模式的に示す構成図である。
【図３】台数制御テーブルを示す図である。
【図４】吸収式システムの台数制御の一例を示す説明図である。
【図５】吸収式システムの台数制御の他の例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本実施の形態に係る吸収式冷凍機を示す回路図である。
吸収式冷凍機１００は、例えば、冷媒に水、吸収液に臭化リチウム（ＬｉＢｒ）溶液を用いた二重効用吸収式冷凍機である。この吸収式冷凍機１００は、高温再生器１、低温再生器２、凝縮器３、蒸発器４、吸収器５、高温熱交換器６、及び低温熱交換器７等が配管接続され、吸収液及び冷媒の循環サイクルが構成されている。
【００１４】
高温再生器１には、吸収液ポンプ１１により、冷媒が吸収液に吸収された稀釈吸収液（以下、稀液と言う。）を吸収器５から導く稀液管２０が接続されている。高温再生器１内には、吸収液ポンプ１１によって吸収器５から稀液管２０を介して導かれた稀液が収容されており、この稀液の液面を検知する液面検知器１５が設けられている。この稀液は、例えば都市ガスを燃料とするバーナ８によって加熱されるようになっている。バーナ８は、燃料に点火する点火器９と、燃料量を制御して熱源量を可変にする燃料制御弁１０とを備えて構成されている。高温再生器１には、排ガスを排気する排気管１６が設けられている。
【００１５】
また、高温再生器１には、稀液が加熱されることで生じた冷媒蒸気を凝縮器３へと導く冷媒蒸気管２１と、冷媒蒸気が分離されて濃度が高くなった中間液を低温再生器２へと導く吸収液管２２とが接続されている。冷媒蒸気管２１は、第１冷媒蒸気管２１Ａと第２冷媒蒸気管２１Ｂとに分岐され、第１冷媒蒸気管２１Ａは、低温再生器２を伝熱管として経由し、凝縮器３に接続されている。第２冷媒蒸気管２１Ｂは、開閉弁３１を備え、吸収器５に接続されている。吸収液管２２は、第１吸収液管２２Ａと第２吸収液管２２Ｂとに分岐され、第１吸収液管２２Ａには高温熱交換器６が設けられ、第２吸収液管２２Ｂは開閉弁３２を備え、吸収器５に接続されている。
【００１６】
低温再生器２には、第１冷媒蒸気管２３Ａを流通する冷媒蒸気によって中間液が加熱されることで生じた冷媒蒸気を凝縮器３へと流入させるエリミネータ３６が仕切壁の上部に設けられている。また、低温再生器２には、冷媒蒸気が分離された濃縮吸収液（以下、濃液と言う。）を吸収器５へと導く吸収液管２３が接続されている。この吸収液管２３は、低温熱交換器７を備え、吸収器５内の上部に設けられた散布器５Ａに接続されている。
【００１７】
凝縮器３には、この凝縮器３の下部から蒸発器４へ延出し、途中にＵ字部を備えた冷媒管２５が接続され、重力の作用により冷媒管２５を介して流下する凝縮器３内の液冷媒が蒸発器４内に流入するようになっている。また、凝縮器３内には、冷却水が流通する冷却水管２６が伝熱管として配置されている。
蒸発器４には、凝縮器３から流入した冷媒が溜まる冷媒溜まり４Ｂが形成され、この冷媒溜まり４Ｂから上部に設けられた散布器４Ａへと液冷媒を循環させる冷媒ポンプ１２を備えた冷媒管２７が接続されている。蒸発器４内には、冷温水管（供給管）２８が伝熱管として配置され、この冷温水管２８を介して、ブライン（例えば、冷水又は温水）が熱負荷３００（例えば空気調和装置）（図２参照）に循環供給される。
【００１８】
蒸発器４及び吸収器５の内部は高真空に保持されている。蒸発器４と吸収器５との間は仕切壁３７Ａで仕切られており、仕切壁３７Ａの上部には、蒸発器４において散布器４Ａから冷温水管２８に散布されて蒸発した冷媒蒸気が吸収器５へと流入するエリミネータ３７Ｂが設けられている。
吸収器５の下部には、蒸発器４からの冷媒蒸気が散布器５Ａから散布された濃液に吸収された稀液が溜まる稀液溜まり５Ｂが形成されている。この稀液溜まり５Ｂには、冷媒溜まり４Ｂから延出して開閉弁３３が設けられた分岐管３０と、上記稀液管２０とが接続されている。吸収器５内には、冷却水が流通する冷却水管２６が伝熱管として配置されている。この冷却水管２６は、この吸収器５内を経由して上記凝縮器３内を経由するように配設されている。冷却水管２６には冷却水ポンプ１３が、冷温水管２８にはインバータ（不図示）により周波数可変に制御される冷温水ポンプ１４が設けられている。
【００１９】
吸収式冷凍機１００には、冷温水管２８の蒸発器４入口側に設けられて冷温水入口温度を検出する冷温水入口温度センサ５１と、冷温水管２８の蒸発器４出口側に設けられて冷温水出口温度を検出する冷温水出口温度センサ５２と、冷却水管２６の吸収器５入口側に設けられて冷却水入口温度を検出する冷却水入口温度センサ５３と、高温再生器１に設けられて高温再生器温度Ｔｈを検出する高温再生器温度センサ５４と、冷温水管２８に設けられて冷温水流量ｆを検出する冷温水流量計５５が設けられている。
【００２０】
また、吸収式冷凍機１００には、当該吸収式冷凍機１００の制御を行う制御装置６０が設けられている。この制御装置６０は、図示しない計時手段を備え、吸収式冷凍機１００運転のための後述する集中制御装置７０（図２参照）からの運転信号、液面検知器１５により検出される高温再生器１における吸収液の液面の高さ、温度センサ５１〜５４により検出される冷温水、冷却水、及び高温再生器１の温度、冷温水流量計５５により検出される冷温水流量等を取得する。そして、制御装置６０は、取得した値に基づいて、点火器９の点火制御、燃料制御弁１０の開閉及び開度制御、ポンプ１１〜１３の制御、冷温水ポンプ１４のインバータのインバータ制御等を実行する。
【００２１】
吸収式冷凍機１００は、制御装置６０の制御により、冷温水管２８から冷水を取り出す冷房運転と、冷温水管２８から温水を取り出す暖房運転とに運転モードが切り替えられる。
冷房運転時には、冷温水管２８を介して熱負荷３００に循環供給されるブライン（例えば冷水）の蒸発器４出口側温度が所定の設定温度、例えば７℃になるように吸収式冷凍機１００に投入される熱量が制御装置６０により制御される。具体的には、制御装置６０は、ポンプ１１〜１４を起動し、バーナ８で燃料を燃焼させ、冷温水出口温度センサ５２が検出するブラインの温度が所定の７℃となるようにバーナ８の火力を制御する。なお、冷房運転時には、開閉弁３１〜３３は閉じられる。
【００２２】
この場合、高温再生器１内の吸収液は、バーナ８により加熱され、濃縮して中間液と冷媒蒸気とに分離する。この中間液は、吸収液管２２，２２Ａを流通して高温熱交換器６を経由し、吸収器５から流出する稀液によって冷却された後、低温再生器２に入る。高温再生器１で発生した冷媒蒸気は、冷媒蒸気管２１，２１Ａを流通して低温再生器２を経由し、低温再生器２に供給された中間液を加熱して、凝縮して液冷媒となって凝縮器３に入る。高温再生器１からの冷媒蒸気によって加熱された低温再生器２の中間液は、濃縮して濃液と冷媒蒸気とに分離する。この冷媒蒸気は、エリミネータ３６を通って凝縮器３に入る。
【００２３】
低温再生器２から凝縮器３に入った冷媒蒸気は、冷却水管２６内を流通する冷却水によって冷却されて液冷媒となる。この液冷媒及び高温再生器１からの液冷媒は、冷媒管２５を流通して蒸発器４に入り、一部蒸発しながらも冷媒溜まり４Ｂに溜まる。冷媒溜まり４Ｂに溜まった液冷媒は、冷媒ポンプ１２によって冷媒管２７を流通して蒸発器４内の散布器４Ａに供給され、散布器４Ａから冷温水管２８の表面に散布される。このとき、冷媒は気化熱により、冷温水管２８内を流通する温水の熱を奪い取り、温水が冷却されて冷水となる。この冷水は、熱負荷３００に供給されて冷房等の冷却運転が行われる。蒸発器４で蒸発した冷媒蒸気は、エリミネータ３７Ｂを通って吸収器５に入る。
【００２４】
一方で、低温再生器２で濃縮された濃液は、吸収液管２３を流通して低温熱交換器７を経由し、吸収液ポンプ１１によって吸収器５から流出した稀液によって冷却された後、吸収器５内の散布器５Ａに供給され、散布器５Ａから冷却水管２６の表面に散布される。吸収器５では、蒸発器４で発生した冷媒蒸気が濃液に吸収され、濃度の低下した稀液となって稀液溜まり５Ｂに溜まる。なお、冷媒蒸気が濃液に吸収される際に発生する熱は、冷却水管２６内を流通する冷却水により冷却される。
吸収器５の稀液溜まり５Ｂに溜まった稀液は、吸収液ポンプ１１によって稀液管２０から流出される。この稀液は、稀液管２０を流通して低温熱交換器７を経由し、吸収液管２３を流通する濃液によって加熱された後、高温熱交換器６を経由し、第１吸収液管２２Ａを流通する中間液によって加熱され、高温再生器１に入る。
【００２５】
暖房運転時には、冷温水管２８を介して熱負荷３００に循環供給されるブライン（例えば温水）の蒸発器４出口側温度が所定の設定温度、例えば５５℃になるように吸収式冷凍機１００Ａに投入される熱量が制御装置６０により制御される。具体的には、制御装置６０は、ポンプ１１，１３，１４だけを起動し、バーナ８で燃料を燃焼させ、冷温水出口温度センサ５２が計測するブラインの温度が所定の５５℃となるようにバーナ８の火力を制御する。なお、暖房運転時には、開閉弁３１，３２は開かれ、開閉弁３３は閉じられる。
【００２６】
この場合、高温再生器１内の吸収液は、バーナ８により加熱され、濃縮して中間液と冷媒蒸気とに分離する。この中間液は、吸収液管２２，２２Ｂを流通して吸収器５に入って稀液溜まり５Ｂに溜まり、冷媒蒸気は、冷媒蒸気管２１を流通し、主に流路抵抗の小さい第２冷媒蒸気管２１Ｂを流通して吸収器５に入る。吸収器５に入った冷媒蒸気は、エリミネータ３７Ｂを通って蒸発器４に入り、冷温水管２８を流通する冷水により冷却されて液冷媒となって冷媒溜まり４Ｂに溜まる。このとき、冷温水管２８を流通する冷水は、蒸発器４に入った冷媒蒸気によって加熱されて温水となる。この温水は、熱負荷３００に供給されて暖房等の暖房運転が行われる。冷媒溜まり４Ｂに溜まった冷媒は、冷媒管２７及び分岐管３０を流通して吸収器５に入って稀液溜まり５Ｂに溜まる。稀液溜まり５Ｂでは、冷媒が中間液に吸収されて濃度の低下した稀液となり、この稀液は、吸収液ポンプ１１によって稀液管２０を流通して高温再生器１に供給される。
なお、本実施の形態の吸収式冷凍機１００は、蒸発器４で凝縮した冷媒が冷媒管２７、分岐管３０を流通して吸収器５に入るように構成されているが、開閉弁３３を閉じ、蒸発器４で凝縮して冷媒溜まり４Ｂに溜まった冷媒を冷媒溜まり４Ｂからオーバーフローさせて吸収器５に入るように構成することもできる。
【００２７】
また、制御装置６０は、冷温水入口温度が一定となるように、冷温水ポンプ１４の周波数を制御することで、冷温水ポンプ１４の運転能力を抑制し、省エネルギー化を図る冷温水変流量制御を行う。
【００２８】
図２は、上記吸収式冷凍機１００を複数備える吸収式システム２００を模式的に示す構成図である。
吸収式システム２００は、例えば、複数（例えば、５台）の吸収式冷凍機１００と、集中制御装置７０とを備えた吸収式システムで、例えば、渡り配線による通信配線７１で接続されて構成されている。ここで、吸収式冷凍機１００に吸収式冷凍機１００Ａ〜１００Ｅと符号を付して各々を区別し、また吸収式冷凍機１００が備える構成部品についても、吸収式冷凍機１００Ａ〜１００Ｅに対応してＡ〜Ｅの符号を付して各々を区別して表記するものとする。
なお、本実施形態では、集中制御装置７０と各吸収式冷凍機１００Ａ〜１００Ｅとを接続する通信配線７１を渡り配線としているが、これに限らず、集中制御装置７０から各吸収式冷凍機１００Ａ〜１００Ｅへと個別に通信配線７１を接続するものとしても構わない。
【００２９】
吸収式システム２００では、吸収式冷凍機１００Ａ〜１００Ｅの冷温水管２８Ａ〜２８Ｅから供給された冷温水は、送水管３０１を介して熱負荷３００に送水される。
吸収式冷凍機１００Ａ〜１００Ｅには、上述したように、冷温水入口温度センサ５１Ａ〜５１Ｅと、冷温水出口温度センサ５２Ａ〜５２Ｅと、冷温水流量計５５Ａ〜５５Ｅと、高温再生器１Ａ〜１Ｅと、この高温再生器１Ａ〜１Ｅの温度を検出する高温再生器温度センサ５４Ａ〜５４Ｅと、バーナ８Ａ〜８Ｅと、このバーナ８Ａ〜８Ｅの燃焼制御を始めとする吸収式冷凍機１００Ａ〜１００Ｅの運転制御および、集中制御装置７０への通信を行う制御装置６０Ａ〜６０Ｅとがそれぞれ備えられ、各吸収式冷凍機１００Ａ〜１００Ｅより、機種や、定格能力や、冷温水温度や、高温再生器温度、冷温水流量などのデータが、通信配線７１を通じて集中制御装置７０へ送信される。
【００３０】
なお、本実施の形態では、吸収式冷凍機１００Ａを１号機（ベース機）と称し、吸収式冷凍機１００Ｂを２号機と称し、吸収式冷凍機１００Ｃを３号機と称し、吸収式冷凍機１００Ｄを４号機と称し、吸収式冷凍機１００Ｅを５号機と称し、これら吸収式冷凍機１００Ａ〜１００Ｅが運転される優先順位は、吸収式冷凍機１００Ａ、吸収式冷凍機１００Ｂ、吸収式冷凍機１００Ｃ、吸収式冷凍機１００Ｄ、吸収式冷凍機１００Ｅの順になっているものとして説明するが、この優先順位は、号機番号に関わらず、各吸収式冷凍機１００Ａ〜１００Ｅの冷凍能力順に決められたものとしてもよく、或いは、例えば外部熱源からの排熱回収を行える吸収式冷凍機を優先するものとしもよい。
【００３１】
集中制御装置７０では、受信したこのデータの一括管理を行い、各吸収式冷凍機１００Ａ〜１００Ｅへ対して、運転停止の指示や、運転能力の指示が行われている。
そして、集中制御装置７０の盤面に設けられた運転スイッチ（不図示）の操作により、運転が指示されると、集中制御装置７０は、吸収式システム２００の負荷（吸収式システム負荷）に応じて、吸収式冷凍機１００Ａ〜１００Ｅの運転台数を制御する台数制御を開始する。
【００３２】
吸収式システム２００の起動時は負荷があっても能力が出ず、正確な負荷の判断ができないため、集中制御装置７０は、吸収式システム２００の起動開始から所定時間ｔｏ（例えば、３０分）待機する。所定時間ｔｏ経過すると、集中制御装置７０は、運転中の吸収式冷凍機１００の負荷（吸収式冷凍機負荷）を機器負荷割合Ｌｃｈｉとして算出する。各吸収式冷凍機１００の機器負荷割合Ｌｃｈｉは、当該吸収式冷凍機１００の冷温水入口温度センサ５１が検出する冷温水入口温度、冷温水出口温度センサ５２が検出する冷温水出口温度、冷温水流量計５５が検出する冷温水流量ｆを用いて、下記の算出式（１）によって求められる。
機器負荷割合Ｌｃｈｉ＝ΔＴ（冷温水入口温度と冷温水出口温度の温度差）×冷温水流量ｆ・・・（１）
【００３３】
集中制御装置７０は、運転中の吸収式冷凍機１００の機器負荷割合Ｌｃｈｉから当該吸収式冷凍機１００の容量設定を加味して、吸収式システム２００の負荷を負荷割合Ｌｃｈとして算出する。
例えば、容量設定がそれぞれ４０冷凍トンである３台の吸収式冷凍機１００Ａ〜１００Ｃが運転中であって、吸収式冷凍機１００Ａ〜１００Ｃの機器負荷割合Ｌｃｈｉが８０％、６０％、４０％とすると、吸収式システム２００の負荷割合Ｌｃｈは、４０／（４０＋４０＋４０）×０．８＋４０／（４０＋４０＋４０）×０．６＋４０／（４０＋４０＋４０）×０．６＝０．６（６０％）となる。
一方、容量設定がそれぞれ８０冷凍トン、６０冷凍トン、４０冷凍トンである３台の吸収式冷凍機１００Ａ〜１００Ｃが運転中であって、吸収式冷凍機１００Ａ〜１００Ｃの機器負荷割合Ｌｃｈｉが８０％、６０％、４０％とすると、吸収式システム２００の負荷割合Ｌｃｈは、８０／（８０＋６０＋４０）×０．８＋６０／（８０＋６０＋４０）×０．６＋４０／（８０＋６０＋４０）×０．４＝０．６４４（６４．４％）となる。
集中制御装置７０は、図３に示す運転台数制御テーブルＴＢに基づき、上記のように算出した負荷割合Ｌｃｈに応じて運転台数を制御する。運転台数制御テーブルＴＢは、集中制御装置７０が備える記憶部（不図示）に記憶されている。
【００３４】
条件１に示すように、負荷割合Ｌｃｈが所定負荷α×能力割合Ｅ％以下の場合には、集中制御装置７０は、吸収式冷凍機１００の運転台数を優先順位の低い方から１台減少し、その後所定時間ｔ１（例えば、３０分）待機する。ここで、負荷αは１００％負荷時の冷凍能力を示す値（例えば、９０％）であり、能力割合Ｅは１００％負荷時の冷凍能力に対する能力割合を示す値（例えば、０．９５）である。このように、能力割合Ｅを加味することで、経年劣化等によって吸収式冷凍機１００の能力が低下した場合でも、運転台数を適正に制御できる。
また、条件２に示すように、負荷割合Ｌｃｈが所定負荷β％（例えば、４５％）以下の場合には、集中制御装置７０は、吸収式冷凍機１００をベース機（１号機）以外停止する。
【００３５】
一方、条件３に示すように、負荷割合Ｌｃｈが所定負荷α％（例えば、９０％）以上で所定時間ｔ２（例えば、５分）以上継続する場合、あるいは、高温再生器温度Ｔｈが所定温度Ｔｈ１（例えば、１５０℃）以上で所定時間ｔ３（例えば、５分）継続した場合には、集中制御装置７０は、吸収式冷凍機１００の運転台数を優先順位の高い方から１台増加し、その後所定時間ｔ４（例えば、５分）待機する。ここで、高温再生器温度Ｔｈは、運転中の吸収式冷凍機１００から受信した高温再生器温度から当該吸収式冷凍機１００の容量設定を加味して算出した平均値である。
【００３６】
また、条件４に示すように、条件３に関わらず、冷房時には冷温水出口温度Ｔｏｕｔが所定温度Ｔｏｕｔ１（例えば、９℃）以上、暖房時には冷温水出口温度Ｔｏｕｔが所定温度Ｔｏｕｔ２（例えば、５３℃）以下で所定時間ｔ５（例えば、１０分）継続した場合、には、集中制御装置７０は、吸収式冷凍機１００の運転台数を優先順位の高い方から１台増加し、その後所定時間ｔ５（例えば、３０分）待機する。ここで、冷温水出口温度Ｔｏｕｔは、運転中の吸収式冷凍機１００から受信した冷温水出口温度から当該吸収式冷凍機１００の容量設定を加味して算出した平均値である。
【００３７】
なお、所定負荷α，β、能力割合Ｅ、所定時間ｔ１〜ｔ５、所定温度Ｔｈ１，Ｔｏｕｔ１，Ｔｏｕｔ２は、集中制御装置７０の盤面に設けてある操作スイッチにより可変可能である。また、所定負荷α，β、能力割合Ｅ、所定時間ｔ１〜ｔ５、所定温度Ｔｈ１は、冷房運転と暖房運転で値を変えてもよい。さらに、所定温度Ｔｏｕｔ１，Ｔｏｕｔ２は、冷温水出口温度の設定温度（冷房時７℃、暖房時５５℃）からの温度差を設定することで、設定されてもよい。所定負荷α，β、能力割合Ｅ、所定時間ｔ１〜ｔ５、所定温度Ｔｈ１，Ｔｏｕｔ１，Ｔｏｕｔ２（或いは、冷温水出口温度の設定温度）は、集中制御装置７０が備える上記記憶部に記憶される。
【００３８】
図４は、吸収式システム２００の台数制御の一例を示す説明図である。
図４の例では、はじめに吸収式冷凍機１００が全数（５台）運転されている。負荷割合Ｌｃｈが所定負荷α×能力割合Ｅ％以下になると（点Ｐ１）、集中制御装置７０は、最も優先順位の低い吸収式冷凍機１００（５号機（吸収式冷凍機１００Ｅ））を停止する。所定時間ｔ１経過しても、負荷割合Ｌｃｈが所定負荷α×能力割合Ｅ％以下の場合には（点Ｐ２）、集中制御装置７０は、次に優先順位の低い吸収式冷凍機１００（４号機（吸収式冷凍機１００Ｄ））を停止する。所定時間ｔ１経過しても、負荷割合Ｌｃｈが所定負荷α×能力割合Ｅ％以下の場合には（点Ｐ３）、集中制御装置７０は、次に優先順位の低い吸収式冷凍機１００（３号機（吸収式冷凍機１００Ｃ））を停止する。
負荷割合Ｌｃｈが所定負荷β％以下になると（点Ｐ４）、集中制御装置７０は、吸収式冷凍機１００のベース機（１号機（吸収式冷凍機１００Ａ））以外を停止する。
【００３９】
負荷割合Ｌｃｈが所定負荷α％以上で所定時間ｔ２以上継続すると（点Ｐ５）、集中制御装置７０は、停止中の吸収式冷凍機１００のうち最も優先順位の高い吸収式冷凍機１００（２号機（吸収式冷凍機１００Ｂ））を運転する。所定時間ｔ４経過しても、負荷割合Ｌｃｈが所定負荷α％以上で所定時間ｔ２以上継続する場合（点Ｐ６）、集中制御装置７０は、次に優先順位の高い吸収式冷凍機１００（３号機（吸収式冷凍機１００Ｃ））を運転する。
【００４０】
負荷割合Ｌｃｈが所定負荷α×能力割合Ｅ％以下になると（点Ｐ７）、集中制御装置７０は、運転中の吸収式冷凍機１００のうち最も優先順位の低い吸収式冷凍機１００（３号機（吸収式冷凍機１００Ｃ））を停止する。所定時間ｔ１経過しても、負荷割合Ｌｃｈが所定負荷α×能力割合Ｅ％以下の場合には（点Ｐ８）、集中制御装置７０は、次に優先順位の低い吸収式冷凍機１００（２号機（吸収式冷凍機１００Ｂ））を停止する。
【００４１】
図５は、吸収式システム２００の台数制御の他の例を示す説明図である。なお、図５において、点Ｐ１〜点Ｐ４の制御は、図４に示す制御と同一であるため、同一の符号を付して説明を省略する。
高温再生器温度Ｔｈが所定温度Ｔｈ１以上で所定時間ｔ３時間継続すると（点Ｐ９）、集中制御装置７０は、停止中の吸収式冷凍機１００のうち最も優先順位の高い吸収式冷凍機１００（２号機（吸収式冷凍機１００Ｂ））を運転する。所定時間ｔ４経過しても、高温再生器温度Ｔｈが所定温度Ｔｈ１以上で所定時間ｔ３時間継続する場合（点Ｐ１０）、集中制御装置７０は、次に優先順位の高い吸収式冷凍機１００（３号機（吸収式冷凍機１００Ｃ））を運転する。
【００４２】
負荷割合Ｌｃｈが所定負荷α×能力割合Ｅ％以下になると（点Ｐ１１）、集中制御装置７０は、運転中の吸収式冷凍機１００のうち最も優先順位の低い吸収式冷凍機１００（３号機（吸収式冷凍機１００Ｃ））を停止する。所定時間ｔ１経過しても、負荷割合Ｌｃｈが所定負荷α×能力割合Ｅ％以下の場合には（点Ｐ１２）、集中制御装置７０は、次に優先順位の低い吸収式冷凍機１００（２号機（吸収式冷凍機１００Ｂ））を停止する。
【００４３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、集中制御装置７０は、吸収式冷凍機負荷を運転中の吸収式冷凍機１００が備える蒸発器４の冷温水入口温度と冷温水出口温度の差、及び、当該冷温水の流量から算出し、この吸収式冷凍機負荷から吸収式システム負荷を算出し、この吸収式システム負荷に応じて吸収式冷凍機１００の運転台数を制御する構成とした。この構成により、各吸収式冷凍機１００において、冷温水入口温度が一定に保たれる冷温水変流量制御が行われている場合であっても、台数制御を行うことができるため、さらなる省エネルギー化を実現できる。
【００４４】
また、本実施の形態によれば、集中制御装置７０は、１００％負荷時の冷凍能力の割合に応じて吸収式冷凍機１００の運転台数を制御するため、経年劣化等によって吸収式冷凍機１００の能力が低下した場合でも、運転台数を適正に制御できる。
【００４５】
また、本実施の形態によれば、集中制御装置７０は、吸収式システム負荷が所定時間所定負荷以上になった場合に、吸収式冷凍機１００の運転台数を増加させる構成とする。この構成により、吸収式冷凍機１００の運転／停止の切り替えが頻繁に起こることを防止でき、ひいては省エネルギー化を実現できる。
【００４６】
また、本実施の形態によれば、各吸収式冷凍機１００は、再生器として高温再生器１及び低温再生器２を備え、集中制御装置７０は、吸収式システム負荷が所定時間所定負荷以上になった場合に、或いは、吸収式冷凍機１００の高温再生器温度が所定時間以上所定温度になった場合に、吸収式冷凍機１００の運転台数を増加させる構成とする。この構成により、吸収式システム負荷に応じて吸収式冷凍機１００の運転台数を増加させつつ、高温再生器温度が高い状態で吸収式冷凍機１００が運転されることが防止できるので、吸収式冷凍機１００を長寿命化できる。
【００４７】
但し、上記実施の形態は本発明の一態様であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、上記実施の形態では、条件３において、負荷割合又は高温再生器温度の両方を判定し、いずれかの条件を満たす場合に台数制御を行ったが、負荷割合だけを判定してもよいし、高温再生器温度だけを判定してもよい。さらに、負荷割合又は高温再生器温度を判定する場合、負荷割合だけを判定する場合、高温再生器温度だけを判定する場合の設定を、集中制御装置の盤面に設けてある操作スイッチにより切り替え可能としてもよい。
【００４８】
また、上記実施の形態では、冷温水の流量を冷温水流量計で検出していたが、これに限定されず、例えば圧力計で計測してもよい。また、冷温水ポンプが所定の定格周波数（例えば、６０Ｈｚ）で運転されたときの冷温水の流量を定格流量とし、定格流量とそのインバータから冷温水ポンプへと出力される運転周波数との比から、冷温水の流量を算出して求めてもよい。
また、上記実施の形態では、吸収式冷凍機の優先順位は固定されていたが、集中制御装置の盤面に設けてある操作スイッチにより入れ替え可能としてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１ 高温再生器（再生器）
２ 低温再生器（再生器）
３ 凝縮器
４ 蒸発器
５ 吸収器
５１ 冷温水入口温度センサ
５２ 冷温水出口温度センサ
５４ 高温再生器温度センサ
５５ 冷温水流量計
７０ 集中制御装置
１００，１００Ａ〜１００Ｅ 吸収式冷凍機
２００ 吸収式システム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の吸収式冷凍機を備えた吸収式システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の吸収式冷凍機を備えた吸収式システムでは、省エネルギー対策のため、冷温水設定温度（目標温度）と冷温水入口温度との温度差、及び冷温水の流量から冷房負荷を判断して吸収式冷凍機の運転台数を制御する台数制御を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、一の吸収式冷凍機において、冷房負荷（バーナの加熱量）の割合に応じて冷温水の流量を制御する冷温水変流量制御を行うことで、吸収式冷凍機で生成された冷温水を熱負荷へと送水する冷温水ポンプの省エネルギーを実現したものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２５５８８０号公報
【特許文献２】特開平４−８０５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、さらなる省エネルギー対策を実施するべく、上記２つの台数制御及び冷温水変流量制御を組み合わせることが望まれている。
しかしながら、冷温水変流量制御では、冷温水入口温度が一定に保たれるため、冷温水入口温度に基づいて制御する台数制御を組み合わせることができなかった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、台数制御及び冷温水流量制御を併用可能な吸収式システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、再生器、凝縮器、蒸発器及び吸収器を備えた複数の吸収式冷凍機と、これら複数の吸収式冷凍機を集中制御する集中制御装置とを備えた吸収式システムにおいて、前記集中制御装置は、運転中の前記吸収式冷凍機の吸収式冷凍機負荷から吸収式システム負荷を算出し、この吸収式システム負荷に応じて前記吸収式冷凍機の運転台数を制御することを特徴とする。
【０００６】
上記構成において、前記集中制御装置は、前記吸収式冷凍機負荷を当該吸収式冷凍機が備える蒸発器の冷温水入口温度と冷温水出口温度の差、及び、当該冷温水の流量から算出してもよい。
【０００７】
上記構成において、前記集中制御装置は、１００％負荷時の冷凍能力の割合に応じて前記吸収式冷凍機の運転台数を制御してもよい。
【０００８】
上記構成において、前記集中制御装置は、前記吸収式システム負荷が所定時間所定負荷以上になった場合に、前記吸収式冷凍機の運転台数を増加させてもよい。
【０００９】
上記構成において、各吸収式冷凍機は、前記再生器として高温再生器及び低温再生器を備え、前記集中制御装置は、前記吸収式冷凍機の高温再生器温度が所定時間以上所定温度になった場合に、前記吸収式冷凍機の運転台数を増加させてもよい。
【００１０】
上記構成において、各吸収式冷凍機は、再生器として高温再生器及び低温再生器を備え、前記集中制御装置は、前記吸収式システム負荷が所定時間所定負荷以上になった場合に、或いは、前記吸収式冷凍機の高温再生器温度が所定時間以上所定温度になった場合に、前記吸収式冷凍機の運転台数を増加させてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、集中制御装置は、運転中の吸収式冷凍機の吸収式冷凍機負荷から吸収式システム負荷を算出し、この吸収式システム負荷に応じて吸収式冷凍機の運転台数を制御するため、台数制御及び冷温水流量制御を併用可能となり、さらなる省エネルギー化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る吸収式冷凍機を示す回路図である。
【図２】吸収式システムを模式的に示す構成図である。
【図３】台数制御テーブルを示す図である。
【図４】吸収式システムの台数制御の一例を示す説明図である。
【図５】吸収式システムの台数制御の他の例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本実施の形態に係る吸収式冷凍機を示す回路図である。
吸収式冷凍機１００は、例えば、冷媒に水、吸収液に臭化リチウム（ＬｉＢｒ）溶液を用いた二重効用吸収式冷凍機である。この吸収式冷凍機１００は、高温再生器１、低温再生器２、凝縮器３、蒸発器４、吸収器５、高温熱交換器６、及び低温熱交換器７等が配管接続され、吸収液及び冷媒の循環サイクルが構成されている。
【００１４】
高温再生器１には、吸収液ポンプ１１により、冷媒が吸収液に吸収された稀釈吸収液（以下、稀液と言う。）を吸収器５から導く稀液管２０が接続されている。高温再生器１内には、吸収液ポンプ１１によって吸収器５から稀液管２０を介して導かれた稀液が収容されており、この稀液の液面を検知する液面検知器１５が設けられている。この稀液は、例えば都市ガスを燃料とするバーナ８によって加熱されるようになっている。バーナ８は、燃料に点火する点火器９と、燃料量を制御して熱源量を可変にする燃料制御弁１０とを備えて構成されている。高温再生器１には、排ガスを排気する排気管１６が設けられている。
【００１５】
また、高温再生器１には、稀液が加熱されることで生じた冷媒蒸気を凝縮器３へと導く冷媒蒸気管２１と、冷媒蒸気が分離されて濃度が高くなった中間液を低温再生器２へと導く吸収液管２２とが接続されている。冷媒蒸気管２１は、第１冷媒蒸気管２１Ａと第２冷媒蒸気管２１Ｂとに分岐され、第１冷媒蒸気管２１Ａは、低温再生器２を伝熱管として経由し、凝縮器３に接続されている。第２冷媒蒸気管２１Ｂは、開閉弁３１を備え、吸収器５に接続されている。吸収液管２２は、第１吸収液管２２Ａと第２吸収液管２２Ｂとに分岐され、第１吸収液管２２Ａには高温熱交換器６が設けられ、第２吸収液管２２Ｂは開閉弁３２を備え、吸収器５に接続されている。
【００１６】
低温再生器２には、第１冷媒蒸気管２３Ａを流通する冷媒蒸気によって中間液が加熱されることで生じた冷媒蒸気を凝縮器３へと流入させるエリミネータ３６が仕切壁の上部に設けられている。また、低温再生器２には、冷媒蒸気が分離された濃縮吸収液（以下、濃液と言う。）を吸収器５へと導く吸収液管２３が接続されている。この吸収液管２３は、低温熱交換器７を備え、吸収器５内の上部に設けられた散布器５Ａに接続されている。
【００１７】
凝縮器３には、この凝縮器３の下部から蒸発器４へ延出し、途中にＵ字部を備えた冷媒管２５が接続され、重力の作用により冷媒管２５を介して流下する凝縮器３内の液冷媒が蒸発器４内に流入するようになっている。また、凝縮器３内には、冷却水が流通する冷却水管２６が伝熱管として配置されている。
蒸発器４には、凝縮器３から流入した冷媒が溜まる冷媒溜まり４Ｂが形成され、この冷媒溜まり４Ｂから上部に設けられた散布器４Ａへと液冷媒を循環させる冷媒ポンプ１２を備えた冷媒管２７が接続されている。蒸発器４内には、冷温水管（供給管）２８が伝熱管として配置され、この冷温水管２８を介して、ブライン（例えば、冷水又は温水）が熱負荷３００（例えば空気調和装置）（図２参照）に循環供給される。
【００１８】
蒸発器４及び吸収器５の内部は高真空に保持されている。蒸発器４と吸収器５との間は仕切壁３７Ａで仕切られており、仕切壁３７Ａの上部には、蒸発器４において散布器４Ａから冷温水管２８に散布されて蒸発した冷媒蒸気が吸収器５へと流入するエリミネータ３７Ｂが設けられている。
吸収器５の下部には、蒸発器４からの冷媒蒸気が散布器５Ａから散布された濃液に吸収された稀液が溜まる稀液溜まり５Ｂが形成されている。この稀液溜まり５Ｂには、冷媒溜まり４Ｂから延出して開閉弁３３が設けられた分岐管３０と、上記稀液管２０とが接続されている。吸収器５内には、冷却水が流通する冷却水管２６が伝熱管として配置されている。この冷却水管２６は、この吸収器５内を経由して上記凝縮器３内を経由するように配設されている。冷却水管２６には冷却水ポンプ１３が、冷温水管２８にはインバータ（不図示）により周波数可変に制御される冷温水ポンプ１４が設けられている。
【００１９】
吸収式冷凍機１００には、冷温水管２８の蒸発器４入口側に設けられて冷温水入口温度を検出する冷温水入口温度センサ５１と、冷温水管２８の蒸発器４出口側に設けられて冷温水出口温度を検出する冷温水出口温度センサ５２と、冷却水管２６の吸収器５入口側に設けられて冷却水入口温度を検出する冷却水入口温度センサ５３と、高温再生器１に設けられて高温再生器温度Ｔｈを検出する高温再生器温度センサ５４と、冷温水管２８に設けられて冷温水流量ｆを検出する冷温水流量計５５が設けられている。
【００２０】
また、吸収式冷凍機１００には、当該吸収式冷凍機１００の制御を行う制御装置６０が設けられている。この制御装置６０は、図示しない計時手段を備え、吸収式冷凍機１００運転のための後述する集中制御装置７０（図２参照）からの運転信号、液面検知器１５により検出される高温再生器１における吸収液の液面の高さ、温度センサ５１〜５４により検出される冷温水、冷却水、及び高温再生器１の温度、冷温水流量計５５により検出される冷温水流量等を取得する。そして、制御装置６０は、取得した値に基づいて、点火器９の点火制御、燃料制御弁１０の開閉及び開度制御、ポンプ１１〜１３の制御、冷温水ポンプ１４のインバータのインバータ制御等を実行する。
【００２１】
吸収式冷凍機１００は、制御装置６０の制御により、冷温水管２８から冷水を取り出す冷房運転と、冷温水管２８から温水を取り出す暖房運転とに運転モードが切り替えられる。
冷房運転時には、冷温水管２８を介して熱負荷３００に循環供給されるブライン（例えば冷水）の蒸発器４出口側温度が所定の設定温度、例えば７℃になるように吸収式冷凍機１００に投入される熱量が制御装置６０により制御される。具体的には、制御装置６０は、ポンプ１１〜１４を起動し、バーナ８で燃料を燃焼させ、冷温水出口温度センサ５２が検出するブラインの温度が所定の７℃となるようにバーナ８の火力を制御する。なお、冷房運転時には、開閉弁３１〜３３は閉じられる。
【００２２】
この場合、高温再生器１内の吸収液は、バーナ８により加熱され、濃縮して中間液と冷媒蒸気とに分離する。この中間液は、吸収液管２２，２２Ａを流通して高温熱交換器６を経由し、吸収器５から流出する稀液によって冷却された後、低温再生器２に入る。高温再生器１で発生した冷媒蒸気は、冷媒蒸気管２１，２１Ａを流通して低温再生器２を経由し、低温再生器２に供給された中間液を加熱して、凝縮して液冷媒となって凝縮器３に入る。高温再生器１からの冷媒蒸気によって加熱された低温再生器２の中間液は、濃縮して濃液と冷媒蒸気とに分離する。この冷媒蒸気は、エリミネータ３６を通って凝縮器３に入る。
【００２３】
低温再生器２から凝縮器３に入った冷媒蒸気は、冷却水管２６内を流通する冷却水によって冷却されて液冷媒となる。この液冷媒及び高温再生器１からの液冷媒は、冷媒管２５を流通して蒸発器４に入り、一部蒸発しながらも冷媒溜まり４Ｂに溜まる。冷媒溜まり４Ｂに溜まった液冷媒は、冷媒ポンプ１２によって冷媒管２７を流通して蒸発器４内の散布器４Ａに供給され、散布器４Ａから冷温水管２８の表面に散布される。このとき、冷媒は気化熱により、冷温水管２８内を流通する温水の熱を奪い取り、温水が冷却されて冷水となる。この冷水は、熱負荷３００に供給されて冷房等の冷却運転が行われる。蒸発器４で蒸発した冷媒蒸気は、エリミネータ３７Ｂを通って吸収器５に入る。
【００２４】
一方で、低温再生器２で濃縮された濃液は、吸収液管２３を流通して低温熱交換器７を経由し、吸収液ポンプ１１によって吸収器５から流出した稀液によって冷却された後、吸収器５内の散布器５Ａに供給され、散布器５Ａから冷却水管２６の表面に散布される。吸収器５では、蒸発器４で発生した冷媒蒸気が濃液に吸収され、濃度の低下した稀液となって稀液溜まり５Ｂに溜まる。なお、冷媒蒸気が濃液に吸収される際に発生する熱は、冷却水管２６内を流通する冷却水により冷却される。
吸収器５の稀液溜まり５Ｂに溜まった稀液は、吸収液ポンプ１１によって稀液管２０から流出される。この稀液は、稀液管２０を流通して低温熱交換器７を経由し、吸収液管２３を流通する濃液によって加熱された後、高温熱交換器６を経由し、第１吸収液管２２Ａを流通する中間液によって加熱され、高温再生器１に入る。
【００２５】
暖房運転時には、冷温水管２８を介して熱負荷３００に循環供給されるブライン（例えば温水）の蒸発器４出口側温度が所定の設定温度、例えば５５℃になるように吸収式冷凍機１００Ａに投入される熱量が制御装置６０により制御される。具体的には、制御装置６０は、ポンプ１１，１３，１４だけを起動し、バーナ８で燃料を燃焼させ、冷温水出口温度センサ５２が計測するブラインの温度が所定の５５℃となるようにバーナ８の火力を制御する。なお、暖房運転時には、開閉弁３１，３２は開かれ、開閉弁３３は閉じられる。
【００２６】
この場合、高温再生器１内の吸収液は、バーナ８により加熱され、濃縮して中間液と冷媒蒸気とに分離する。この中間液は、吸収液管２２，２２Ｂを流通して吸収器５に入って稀液溜まり５Ｂに溜まり、冷媒蒸気は、冷媒蒸気管２１を流通し、主に流路抵抗の小さい第２冷媒蒸気管２１Ｂを流通して吸収器５に入る。吸収器５に入った冷媒蒸気は、エリミネータ３７Ｂを通って蒸発器４に入り、冷温水管２８を流通する冷水により冷却されて液冷媒となって冷媒溜まり４Ｂに溜まる。このとき、冷温水管２８を流通する冷水は、蒸発器４に入った冷媒蒸気によって加熱されて温水となる。この温水は、熱負荷３００に供給されて暖房等の暖房運転が行われる。冷媒溜まり４Ｂに溜まった冷媒は、冷媒管２７及び分岐管３０を流通して吸収器５に入って稀液溜まり５Ｂに溜まる。稀液溜まり５Ｂでは、冷媒が中間液に吸収されて濃度の低下した稀液となり、この稀液は、吸収液ポンプ１１によって稀液管２０を流通して高温再生器１に供給される。
なお、本実施の形態の吸収式冷凍機１００は、蒸発器４で凝縮した冷媒が冷媒管２７、分岐管３０を流通して吸収器５に入るように構成されているが、開閉弁３３を閉じ、蒸発器４で凝縮して冷媒溜まり４Ｂに溜まった冷媒を冷媒溜まり４Ｂからオーバーフローさせて吸収器５に入るように構成することもできる。
【００２７】
また、制御装置６０は、冷温水入口温度が一定となるように、冷温水ポンプ１４の周波数を制御することで、冷温水ポンプ１４の運転能力を抑制し、省エネルギー化を図る冷温水変流量制御を行う。
【００２８】
図２は、上記吸収式冷凍機１００を複数備える吸収式システム２００を模式的に示す構成図である。
吸収式システム２００は、例えば、複数（例えば、５台）の吸収式冷凍機１００と、集中制御装置７０とを備えた吸収式システムで、例えば、渡り配線による通信配線７１で接続されて構成されている。ここで、吸収式冷凍機１００に吸収式冷凍機１００Ａ〜１００Ｅと符号を付して各々を区別し、また吸収式冷凍機１００が備える構成部品についても、吸収式冷凍機１００Ａ〜１００Ｅに対応してＡ〜Ｅの符号を付して各々を区別して表記するものとする。
なお、本実施形態では、集中制御装置７０と各吸収式冷凍機１００Ａ〜１００Ｅとを接続する通信配線７１を渡り配線としているが、これに限らず、集中制御装置７０から各吸収式冷凍機１００Ａ〜１００Ｅへと個別に通信配線７１を接続するものとしても構わない。
【００２９】
吸収式システム２００では、吸収式冷凍機１００Ａ〜１００Ｅの冷温水管２８Ａ〜２８Ｅから供給された冷温水は、送水管３０１を介して熱負荷３００に送水される。
吸収式冷凍機１００Ａ〜１００Ｅには、上述したように、冷温水入口温度センサ５１Ａ〜５１Ｅと、冷温水出口温度センサ５２Ａ〜５２Ｅと、冷温水流量計５５Ａ〜５５Ｅと、高温再生器１Ａ〜１Ｅと、この高温再生器１Ａ〜１Ｅの温度を検出する高温再生器温度センサ５４Ａ〜５４Ｅと、バーナ８Ａ〜８Ｅと、このバーナ８Ａ〜８Ｅの燃焼制御を始めとする吸収式冷凍機１００Ａ〜１００Ｅの運転制御および、集中制御装置７０への通信を行う制御装置６０Ａ〜６０Ｅとがそれぞれ備えられ、各吸収式冷凍機１００Ａ〜１００Ｅより、機種や、定格能力や、冷温水温度や、高温再生器温度、冷温水流量などのデータが、通信配線７１を通じて集中制御装置７０へ送信される。
【００３０】
なお、本実施の形態では、吸収式冷凍機１００Ａを１号機（ベース機）と称し、吸収式冷凍機１００Ｂを２号機と称し、吸収式冷凍機１００Ｃを３号機と称し、吸収式冷凍機１００Ｄを４号機と称し、吸収式冷凍機１００Ｅを５号機と称し、これら吸収式冷凍機１００Ａ〜１００Ｅが運転される優先順位は、吸収式冷凍機１００Ａ、吸収式冷凍機１００Ｂ、吸収式冷凍機１００Ｃ、吸収式冷凍機１００Ｄ、吸収式冷凍機１００Ｅの順になっているものとして説明するが、この優先順位は、号機番号に関わらず、各吸収式冷凍機１００Ａ〜１００Ｅの冷凍能力順に決められたものとしてもよく、或いは、例えば外部熱源からの排熱回収を行える吸収式冷凍機を優先するものとしもよい。
【００３１】
集中制御装置７０では、受信したこのデータの一括管理を行い、各吸収式冷凍機１００Ａ〜１００Ｅへ対して、運転停止の指示や、運転能力の指示が行われている。
そして、集中制御装置７０の盤面に設けられた運転スイッチ（不図示）の操作により、運転が指示されると、集中制御装置７０は、吸収式システム２００の負荷（吸収式システム負荷）に応じて、吸収式冷凍機１００Ａ〜１００Ｅの運転台数を制御する台数制御を開始する。
【００３２】
吸収式システム２００の起動時は負荷があっても能力が出ず、正確な負荷の判断ができないため、集中制御装置７０は、吸収式システム２００の起動開始から所定時間ｔｏ（例えば、３０分）待機する。所定時間ｔｏ経過すると、集中制御装置７０は、運転中の吸収式冷凍機１００の負荷（吸収式冷凍機負荷）を機器負荷割合Ｌｃｈｉとして算出する。各吸収式冷凍機１００の機器負荷割合Ｌｃｈｉは、当該吸収式冷凍機１００の冷温水入口温度センサ５１が検出する冷温水入口温度、冷温水出口温度センサ５２が検出する冷温水出口温度、冷温水流量計５５が検出する冷温水流量ｆを用いて、下記の算出式（１）によって求められる。
機器負荷割合Ｌｃｈｉ＝ΔＴ（冷温水入口温度と冷温水出口温度の温度差）×冷温水流量ｆ・・・（１）
【００３３】
集中制御装置７０は、運転中の吸収式冷凍機１００の機器負荷割合Ｌｃｈｉから当該吸収式冷凍機１００の容量設定を加味して、吸収式システム２００の負荷を負荷割合Ｌｃｈとして算出する。
例えば、容量設定がそれぞれ４０冷凍トンである３台の吸収式冷凍機１００Ａ〜１００Ｃが運転中であって、吸収式冷凍機１００Ａ〜１００Ｃの機器負荷割合Ｌｃｈｉが８０％、６０％、４０％とすると、吸収式システム２００の負荷割合Ｌｃｈは、４０／（４０＋４０＋４０）×０．８＋４０／（４０＋４０＋４０）×０．６＋４０／（４０＋４０＋４０）×０．６＝０．６（６０％）となる。
一方、容量設定がそれぞれ８０冷凍トン、６０冷凍トン、４０冷凍トンである３台の吸収式冷凍機１００Ａ〜１００Ｃが運転中であって、吸収式冷凍機１００Ａ〜１００Ｃの機器負荷割合Ｌｃｈｉが８０％、６０％、４０％とすると、吸収式システム２００の負荷割合Ｌｃｈは、８０／（８０＋６０＋４０）×０．８＋６０／（８０＋６０＋４０）×０．６＋４０／（８０＋６０＋４０）×０．４＝０．６４４（６４．４％）となる。
集中制御装置７０は、図３に示す運転台数制御テーブルＴＢに基づき、上記のように算出した負荷割合Ｌｃｈに応じて運転台数を制御する。運転台数制御テーブルＴＢは、集中制御装置７０が備える記憶部（不図示）に記憶されている。
【００３４】
条件１に示すように、負荷割合Ｌｃｈが所定負荷α×能力割合Ｅ％以下の場合には、集中制御装置７０は、吸収式冷凍機１００の運転台数を優先順位の低い方から１台減少し、その後所定時間ｔ１（例えば、３０分）待機する。ここで、負荷αは１００％負荷時の冷凍能力を示す値（例えば、９０％）であり、能力割合Ｅは１００％負荷時の冷凍能力に対する能力割合を示す値（例えば、０．９５）である。このように、能力割合Ｅを加味することで、経年劣化等によって吸収式冷凍機１００の能力が低下した場合でも、運転台数を適正に制御できる。
また、条件２に示すように、負荷割合Ｌｃｈが所定負荷β％（例えば、４５％）以下の場合には、集中制御装置７０は、吸収式冷凍機１００をベース機（１号機）以外停止する。
【００３５】
一方、条件３に示すように、負荷割合Ｌｃｈが所定負荷α％（例えば、９０％）以上で所定時間ｔ２（例えば、５分）以上継続する場合、あるいは、高温再生器温度Ｔｈが所定温度Ｔｈ１（例えば、１５０℃）以上で所定時間ｔ３（例えば、５分）継続した場合には、集中制御装置７０は、吸収式冷凍機１００の運転台数を優先順位の高い方から１台増加し、その後所定時間ｔ４（例えば、５分）待機する。ここで、高温再生器温度Ｔｈは、運転中の吸収式冷凍機１００から受信した高温再生器温度から当該吸収式冷凍機１００の容量設定を加味して算出した平均値である。
【００３６】
また、条件４に示すように、条件３に関わらず、冷房時には冷温水出口温度Ｔｏｕｔが所定温度Ｔｏｕｔ１（例えば、９℃）以上、暖房時には冷温水出口温度Ｔｏｕｔが所定温度Ｔｏｕｔ２（例えば、５３℃）以下で所定時間ｔ５（例えば、１０分）継続した場合、には、集中制御装置７０は、吸収式冷凍機１００の運転台数を優先順位の高い方から１台増加し、その後所定時間ｔ５（例えば、３０分）待機する。ここで、冷温水出口温度Ｔｏｕｔは、運転中の吸収式冷凍機１００から受信した冷温水出口温度から当該吸収式冷凍機１００の容量設定を加味して算出した平均値である。
【００３７】
なお、所定負荷α，β、能力割合Ｅ、所定時間ｔ１〜ｔ５、所定温度Ｔｈ１，Ｔｏｕｔ１，Ｔｏｕｔ２は、集中制御装置７０の盤面に設けてある操作スイッチにより可変可能である。また、所定負荷α，β、能力割合Ｅ、所定時間ｔ１〜ｔ５、所定温度Ｔｈ１は、冷房運転と暖房運転で値を変えてもよい。さらに、所定温度Ｔｏｕｔ１，Ｔｏｕｔ２は、冷温水出口温度の設定温度（冷房時７℃、暖房時５５℃）からの温度差を設定することで、設定されてもよい。所定負荷α，β、能力割合Ｅ、所定時間ｔ１〜ｔ５、所定温度Ｔｈ１，Ｔｏｕｔ１，Ｔｏｕｔ２（或いは、冷温水出口温度の設定温度）は、集中制御装置７０が備える上記記憶部に記憶される。
【００３８】
図４は、吸収式システム２００の台数制御の一例を示す説明図である。
図４の例では、はじめに吸収式冷凍機１００が全数（５台）運転されている。負荷割合Ｌｃｈが所定負荷α×能力割合Ｅ％以下になると（点Ｐ１）、集中制御装置７０は、最も優先順位の低い吸収式冷凍機１００（５号機（吸収式冷凍機１００Ｅ））を停止する。所定時間ｔ１経過しても、負荷割合Ｌｃｈが所定負荷α×能力割合Ｅ％以下の場合には（点Ｐ２）、集中制御装置７０は、次に優先順位の低い吸収式冷凍機１００（４号機（吸収式冷凍機１００Ｄ））を停止する。所定時間ｔ１経過しても、負荷割合Ｌｃｈが所定負荷α×能力割合Ｅ％以下の場合には（点Ｐ３）、集中制御装置７０は、次に優先順位の低い吸収式冷凍機１００（３号機（吸収式冷凍機１００Ｃ））を停止する。
負荷割合Ｌｃｈが所定負荷β％以下になると（点Ｐ４）、集中制御装置７０は、吸収式冷凍機１００のベース機（１号機（吸収式冷凍機１００Ａ））以外を停止する。
【００３９】
負荷割合Ｌｃｈが所定負荷α％以上で所定時間ｔ２以上継続すると（点Ｐ５）、集中制御装置７０は、停止中の吸収式冷凍機１００のうち最も優先順位の高い吸収式冷凍機１００（２号機（吸収式冷凍機１００Ｂ））を運転する。所定時間ｔ４経過しても、負荷割合Ｌｃｈが所定負荷α％以上で所定時間ｔ２以上継続する場合（点Ｐ６）、集中制御装置７０は、次に優先順位の高い吸収式冷凍機１００（３号機（吸収式冷凍機１００Ｃ））を運転する。
【００４０】
負荷割合Ｌｃｈが所定負荷α×能力割合Ｅ％以下になると（点Ｐ７）、集中制御装置７０は、運転中の吸収式冷凍機１００のうち最も優先順位の低い吸収式冷凍機１００（３号機（吸収式冷凍機１００Ｃ））を停止する。所定時間ｔ１経過しても、負荷割合Ｌｃｈが所定負荷α×能力割合Ｅ％以下の場合には（点Ｐ８）、集中制御装置７０は、次に優先順位の低い吸収式冷凍機１００（２号機（吸収式冷凍機１００Ｂ））を停止する。
【００４１】
図５は、吸収式システム２００の台数制御の他の例を示す説明図である。なお、図５において、点Ｐ１〜点Ｐ４の制御は、図４に示す制御と同一であるため、同一の符号を付して説明を省略する。
高温再生器温度Ｔｈが所定温度Ｔｈ１以上で所定時間ｔ３時間継続すると（点Ｐ９）、集中制御装置７０は、停止中の吸収式冷凍機１００のうち最も優先順位の高い吸収式冷凍機１００（２号機（吸収式冷凍機１００Ｂ））を運転する。所定時間ｔ４経過しても、高温再生器温度Ｔｈが所定温度Ｔｈ１以上で所定時間ｔ３時間継続する場合（点Ｐ１０）、集中制御装置７０は、次に優先順位の高い吸収式冷凍機１００（３号機（吸収式冷凍機１００Ｃ））を運転する。
【００４２】
負荷割合Ｌｃｈが所定負荷α×能力割合Ｅ％以下になると（点Ｐ１１）、集中制御装置７０は、運転中の吸収式冷凍機１００のうち最も優先順位の低い吸収式冷凍機１００（３号機（吸収式冷凍機１００Ｃ））を停止する。所定時間ｔ１経過しても、負荷割合Ｌｃｈが所定負荷α×能力割合Ｅ％以下の場合には（点Ｐ１２）、集中制御装置７０は、次に優先順位の低い吸収式冷凍機１００（２号機（吸収式冷凍機１００Ｂ））を停止する。
【００４３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、集中制御装置７０は、吸収式冷凍機負荷を運転中の吸収式冷凍機１００が備える蒸発器４の冷温水入口温度と冷温水出口温度の差、及び、当該冷温水の流量から算出し、この吸収式冷凍機負荷から吸収式システム負荷を算出し、この吸収式システム負荷に応じて吸収式冷凍機１００の運転台数を制御する構成とした。この構成により、各吸収式冷凍機１００において、冷温水入口温度が一定に保たれる冷温水変流量制御が行われている場合であっても、台数制御を行うことができるため、さらなる省エネルギー化を実現できる。
【００４４】
また、本実施の形態によれば、集中制御装置７０は、１００％負荷時の冷凍能力の割合に応じて吸収式冷凍機１００の運転台数を制御するため、経年劣化等によって吸収式冷凍機１００の能力が低下した場合でも、運転台数を適正に制御できる。
【００４５】
また、本実施の形態によれば、集中制御装置７０は、吸収式システム負荷が所定時間所定負荷以上になった場合に、吸収式冷凍機１００の運転台数を増加させる構成とする。この構成により、吸収式冷凍機１００の運転／停止の切り替えが頻繁に起こることを防止でき、ひいては省エネルギー化を実現できる。
【００４６】
また、本実施の形態によれば、各吸収式冷凍機１００は、再生器として高温再生器１及び低温再生器２を備え、集中制御装置７０は、吸収式システム負荷が所定時間所定負荷以上になった場合に、或いは、吸収式冷凍機１００の高温再生器温度が所定時間以上所定温度になった場合に、吸収式冷凍機１００の運転台数を増加させる構成とする。この構成により、吸収式システム負荷に応じて吸収式冷凍機１００の運転台数を増加させつつ、高温再生器温度が高い状態で吸収式冷凍機１００が運転されることが防止できるので、吸収式冷凍機１００を長寿命化できる。
【００４７】
但し、上記実施の形態は本発明の一態様であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、上記実施の形態では、条件３において、負荷割合又は高温再生器温度の両方を判定し、いずれかの条件を満たす場合に台数制御を行ったが、負荷割合だけを判定してもよいし、高温再生器温度だけを判定してもよい。さらに、負荷割合又は高温再生器温度を判定する場合、負荷割合だけを判定する場合、高温再生器温度だけを判定する場合の設定を、集中制御装置の盤面に設けてある操作スイッチにより切り替え可能としてもよい。
【００４８】
また、上記実施の形態では、冷温水の流量を冷温水流量計で検出していたが、これに限定されず、例えば圧力計で計測してもよい。また、冷温水ポンプが所定の定格周波数（例えば、６０Ｈｚ）で運転されたときの冷温水の流量を定格流量とし、定格流量とそのインバータから冷温水ポンプへと出力される運転周波数との比から、冷温水の流量を算出して求めてもよい。
また、上記実施の形態では、吸収式冷凍機の優先順位は固定されていたが、集中制御装置の盤面に設けてある操作スイッチにより入れ替え可能としてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１ 高温再生器（再生器）
２ 低温再生器（再生器）
３ 凝縮器
４ 蒸発器
５ 吸収器
５１ 冷温水入口温度センサ
５２ 冷温水出口温度センサ
５４ 高温再生器温度センサ
５５ 冷温水流量計
７０ 集中制御装置
１００，１００Ａ〜１００Ｅ 吸収式冷凍機
２００ 吸収式システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
再生器、凝縮器、蒸発器及び吸収器を備えた複数の吸収式冷凍機と、これら複数の吸収式冷凍機を集中制御する集中制御装置とを備えた吸収式システムにおいて、
前記集中制御装置は、運転中の前記吸収式冷凍機の吸収式冷凍機負荷から吸収式システム負荷を算出し、この吸収式システム負荷に応じて前記吸収式冷凍機の運転台数を制御することを特徴とする吸収式システム。
【請求項２】
前記集中制御装置は、前記吸収式冷凍機負荷を当該吸収式冷凍機が備える蒸発器の冷温水入口温度と冷温水出口温度の差、及び、当該冷温水の流量から算出することを特徴とする請求項１に記載の吸収式システム。
【請求項３】
前記集中制御装置は、１００％負荷時の冷凍能力の割合に応じて前記吸収式冷凍機の運転台数を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の吸収式システム。
【請求項４】
前記集中制御装置は、前記吸収式システム負荷が所定時間所定負荷以上になった場合に、前記吸収式冷凍機の運転台数を増加させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の吸収式システム。
【請求項５】
各吸収式冷凍機は、前記再生器として高温再生器及び低温再生器を備え、
前記集中制御装置は、前記吸収式冷凍機の高温再生器温度が所定時間以上所定温度になった場合に、前記吸収式冷凍機の運転台数を増加させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の吸収式システム。
【請求項６】
各吸収式冷凍機は、再生器として高温再生器及び低温再生器を備え、
前記集中制御装置は、前記吸収式システム負荷が所定時間所定負荷以上になった場合に、或いは、前記吸収式冷凍機の高温再生器温度が所定時間以上所定温度になった場合に、前記吸収式冷凍機の運転台数を増加させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の吸収式システム。
【請求項１】
再生器、凝縮器、蒸発器及び吸収器を備えた複数の吸収式冷凍機と、これら複数の吸収式冷凍機を集中制御する集中制御装置とを備えた吸収式システムにおいて、
前記集中制御装置は、運転中の前記吸収式冷凍機の吸収式冷凍機負荷から吸収式システム負荷を算出し、この吸収式システム負荷に応じて前記吸収式冷凍機の運転台数を制御することを特徴とする吸収式システム。
【請求項２】
前記集中制御装置は、前記吸収式冷凍機負荷を当該吸収式冷凍機が備える蒸発器の冷温水入口温度と冷温水出口温度の差、及び、当該冷温水の流量から算出することを特徴とする請求項１に記載の吸収式システム。
【請求項３】
前記集中制御装置は、１００％負荷時の冷凍能力の割合に応じて前記吸収式冷凍機の運転台数を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の吸収式システム。
【請求項４】
前記集中制御装置は、前記吸収式システム負荷が所定時間所定負荷以上になった場合に、前記吸収式冷凍機の運転台数を増加させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の吸収式システム。
【請求項５】
各吸収式冷凍機は、前記再生器として高温再生器及び低温再生器を備え、
前記集中制御装置は、前記吸収式冷凍機の高温再生器温度が所定時間以上所定温度になった場合に、前記吸収式冷凍機の運転台数を増加させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の吸収式システム。
【請求項６】
各吸収式冷凍機は、再生器として高温再生器及び低温再生器を備え、
前記集中制御装置は、前記吸収式システム負荷が所定時間所定負荷以上になった場合に、或いは、前記吸収式冷凍機の高温再生器温度が所定時間以上所定温度になった場合に、前記吸収式冷凍機の運転台数を増加させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の吸収式システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−１１３４９７（Ｐ２０１３−１１３４９７Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６０２９１（Ｐ２０１１−２６０２９１）
【出願日】平成２３年１１月２９日（２０１１．１１．２９）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２９日（２０１１．１１．２９）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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