吸収式冷凍機
【課題】
再生器の熱源となる熱源温度が約70〜90℃まで変化してもコスト低減を図るために、1台で対応できる吸収式冷凍機を提供する。
【解決手段】
前記再生器と前記凝縮器と低温蒸発器と低温吸収器と高温蒸発器と高温吸収器とからなる2段吸収サイクルと、前記再生器と前記凝縮器と前記蒸発器と前記高温吸収器とからなる１段吸収サイクルとを備え、前記2段吸収サイクルと前記1段吸収サイクルとを切り替えて運転させる制御装置を設けてなり、この制御装置は前記2段吸収サイクルと前記1段吸収サイクルはそれぞれ前記再生器と前記凝縮器と前記高温吸収器とを共用して運転するようにした。
再生器の熱源となる熱源温度が約70〜90℃まで変化してもコスト低減を図るために、1台で対応できる吸収式冷凍機を提供する。
【解決手段】
前記再生器と前記凝縮器と低温蒸発器と低温吸収器と高温蒸発器と高温吸収器とからなる2段吸収サイクルと、前記再生器と前記凝縮器と前記蒸発器と前記高温吸収器とからなる１段吸収サイクルとを備え、前記2段吸収サイクルと前記1段吸収サイクルとを切り替えて運転させる制御装置を設けてなり、この制御装置は前記2段吸収サイクルと前記1段吸収サイクルはそれぞれ前記再生器と前記凝縮器と前記高温吸収器とを共用して運転するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、1段吸収サイクルと2段吸収サイクルを備えた吸収冷凍機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に吸収式冷凍機は、１組の蒸発器と吸収器が対になった１段吸収サイクルで構成されている。また、特許文献１と２に示すように２段吸収サイクルを採用した吸収式冷凍機では、２組の蒸発器と吸収器が対になって構成されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−６８８１６号公報（第８頁、第１図、第２図）
【特許文献２】特開２００９−１６８３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
再生器が１つで構成される吸収式冷凍機において、７℃の冷水を発生させるために必要な熱源温度は、１組の蒸発器と吸収器からなる一般的な1段吸収サイクルでは約９０℃である。ところが、この１段吸収サイクルでは冷却水温度にもよるが、熱源温度が９０℃未満であった場合には、発生できる冷水温度は7℃より高くなってしまう。
【０００５】
一方、特許文献１や２に示す2組の蒸発器と吸収器からなる2段吸収サイクルでは、熱源温度が約７０℃であっても7℃の冷水を発生させることができ、1段吸収サイクルよりも熱源温度を低くできる。
【０００６】
しかし、熱源温度が約70〜90℃まで変化するような場合に対応しようとすると、1段吸収サイクルと2段吸収サイクルの2台の吸収式冷凍機で構成されたものが理想的である。しかしながら2台の吸収式冷凍機が組み合わされた場合は大型化してしまうという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、熱源温度が変化しても1台で対応できるコンパクトな吸収式冷凍機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的は、水である媒体の蒸発による気化熱で伝熱管内の水を冷却する蒸発器と、この蒸発器で蒸発した水蒸気を溶液に吸収させる吸収器と、前記溶液を加熱して吸収された水蒸気を蒸発させて高い濃度の溶液に再生する再生器と、この再生器によって蒸発した前記水蒸気を冷却水と熱交換させて凝縮させる凝縮器とからなる吸収式冷凍機において、前記再生器と前記凝縮器と低温蒸発器と低温吸収器と高温蒸発器と高温吸収器とからなる2段吸収サイクルと、前記再生器と前記凝縮器と前記蒸発器と前記高温吸収器とからなる１段吸収サイクルとを備え、前記2段吸収サイクルと前記1段吸収サイクルとを切り替えて運転させる制御装置を設けてなり、この制御装置は前記2段吸収サイクルと前記1段吸収サイクルはそれぞれ前記再生器と前記凝縮器と前記高温吸収器とを共用して運転することにより達成される。
【０００９】
前記1段吸収サイクルと前記2段吸収サイクルは冷媒ポンプと第１のバルブと第２のバルブとを備え、前記冷媒ポンプから吐出された冷媒は途中分岐させ、一方は第１のバルブを介して前記低温蒸発器と前記高温蒸発器とに供給できるように配管され、他方は第２のバルブを介して前記蒸発器に供給できるように配管されるとともに、前記制御装置は前記再生器の熱源入口部に設けた熱源温度を検出する熱源温度センサーで検出された温度を基に、前記第１のバルブと前記第２のバルブの開閉を制御することにより達成される。
【００１０】
前記低温吸収器と前記高温吸収器の底部は第３のバルブを介した接続配管で接続され、
前記制御装置は前記再生器の熱源入口部に設けた熱源温度を検出する熱源温度センサーで検出された温度を基に、前記第３のバルブの開閉を制御することにより達成される。
【００１１】
前記制御装置により前記熱源温度センサーで検出される熱源温度が所定温度より低い場合は前記第１のバルブを開け、前記第２のバルブを閉じることにより前記低温蒸発器と前記高温蒸発器とに冷媒を供給し、前記熱源温度センサーで検出される熱源温度が所定温度より高い場合には前記第１のバルブを閉じ、前記第２のバルブを開けることにより前記蒸発器に冷媒を供給することにより達成される。
【００１２】
前記再生器と接続する熱源入口部の配管途中に熱源加熱器を設けてなり、
前記制御装置は任意に設定される冷水出口温度と冷水出口温度を検出する冷水温度センサーで検出される温度との温度差から前記熱源加熱器の加熱量を調節することにより達成される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、熱源温度が変化しても1台で対応できるコンパクトな吸収式冷凍機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施例を備えた吸収式サイクルの系統図である。
【図２】図１の一実施例である水冷循環経路と他の循環経路を示す図である。
【図３】本発明の他の実施例を備えた吸収式サイクルの系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
さて、吸収式冷凍機は廃熱が発生する工場の空調機器等に利用されており、特に大量の廃熱が発生する製鉄所や製紙工場などではその需要が高い。この種吸収式冷凍機は廃熱を熱源とし、水を冷媒として空調機器に利用できるため、近年特に地球環境の面及び省エネの面からも注目されている。
【００１６】
空調機器は吸収式冷凍サイクルで得られた冷水を冷却媒体とし、この冷却媒体をパイプに通して空調機器の内部に循環させ、ファンでパイプに風を吹付けることによって冷風を室内に導入するものである。このような吸収式冷凍機で発生させる冷水の温度は7℃であることが望ましい。
【００１７】
しかし従来のように一組の蒸発器と吸収器とからなる１段吸収サイクルでは、９０℃以下の廃熱を再生器の熱源とした場合、得られる冷水の温度が７℃以上となってしまい空調機器としては所望の室温を安定的に確保することができない。
【００１８】
そこで、特許文献１と２にも示したように2組の蒸発器と吸収器からなる2段吸収サイクルを採用すると、再生に必要な熱源温度が約70℃であっても７℃の冷水を得ることができる。一方，２段吸収サイクルは，凝縮器で凝縮した冷媒を低温蒸発器と高温蒸発器に分けて供給する必要があるため，凝縮器で凝縮した冷媒を１つの蒸発器で利用できる１段吸収サイクルより効率が低下する。
【００１９】
つまり，熱源温度が変化しても７℃の冷水を得るためには，熱源温度が低く約70℃では２段吸収サイクル，熱源温度が高い約90℃では効率の良い１段吸収サイクルで運転できることが望ましい。
【００２０】
しかし，現状では１段吸収サイクルと２段吸収サイクルを１台で実現できる吸収式冷凍機はないため，再生に必要な熱源温度が約７０℃〜９０℃に変化するような条件下の場合に対応しようとすると、1段吸収サイクルと2段吸収サイクルの2台の吸収式冷凍機が必要となる。
【００２１】
そこで発明者らは1段吸収サイクルと2段吸収サイクルを選択的に切替えることを検討した。その結果、再生器と凝縮器と高温吸収器を共用することによって1段吸収サイクルと2段吸収サイクルの切替え可能なコンパクトな吸収式冷凍機を考えたものである。
【００２２】
以下本発明の実施例を図にしたがって説明する。
【実施例１】
【００２３】
図1は本発明の一実施例を備えた吸収式冷凍機のサイクル系統図である。
【００２４】
図１において、吸収式冷凍機は再生器１、凝縮器４、高温吸収器７、高温蒸発器１５と低温吸収器１２からなる一体型蒸発吸収器１１、低温蒸発器１８、高温吸収器７に隣接する蒸発器５０、溶液熱交換器３２、３３、溶液ポンプ２９、３０、３１、冷媒ポンプ２１などを備えている。
【００２５】
再生器１内には複数本の伝熱管３が備えられており、伝熱管３の上部には溶液散布装置２が配置されている。凝縮器４の内部には複数本の伝熱管５が備えられており、再生器１と凝縮器４は蒸気通路６で連通されている。再生器１の底部は溶液ポンプ３１と溶液熱交換器３３を介して高温吸収器７の上部に設けられた溶液散布装置８と配管で接続されている。
【００２６】
高温吸収器７の内部には水平配置された複数本の伝熱管９が配置されている。高温吸収器７下部には溶液貯留部３５が配置され、溶液貯留部３５の底部は溶液ポンプ３０、溶液熱交換器３２を介して低温吸収器１２の上部に設けられた溶液散布装置１３と配管で接続されている。
【００２７】
高温蒸発器１５は垂直に配置された複数本の伝熱管１７の管内に構成されており、伝熱管１７の上下とも開口し、エリミネータ１０を介して高温吸収器７と連通する構成となっている。また、伝熱管１７の上部開口部側に冷媒散布装置１６が配置されている。また、高温蒸発器１５下部には冷媒貯留部３７が配置され、冷媒貯留部３７の底部は配管２２が冷媒ポンプ２１の吸込側に接続され、冷媒ポンプ２１の吐出側に接続された配管２３が途中分岐し、一方が配管２４で第１のバルブ２５介して途中さらに分岐し、配管２６で低温蒸発器１８の冷媒散布装置１９と配管２７で高温蒸発器１５の冷媒散布装置１６に接続されている。もう一方は、配管５４で第２のバルブ５５を介して蒸発器５０の冷媒散布装置５１に接続されている。
【００２８】
また、高温蒸発器１５下部の冷媒貯留部３７の底部は、絞り３４を介して凝縮器４の底部と配管で接続されるとともに、連通管２８を介して低温蒸発器１８の底部と接続されている。さらに、冷媒貯留部３７の底部は連通管５６で蒸発器５０の底部と接続されている。
【００２９】
低温吸収器１２は伝熱管１７の管外に構成されており、上部には伝熱管１７が貫通し伝熱管１７の外面に溶液を供給する溶液散布装置１３が備えられている。低温吸収器１２下部には溶液貯留部３６が設置され、溶液貯留部３６の底部は溶液ポンプ２９、溶液熱交換器３２、３３を介して、再生器１の上部に設けられた溶液散布装置２と配管で接続されている。さらに、溶液貯留部３６の底部は第３のバルブ５８を介した連通管５７で高温吸収器７下部の溶液貯留部３５の底部と接続されている。
【００３０】
低温蒸発器１８の内部には水平配置された複数本の伝熱管２０が備えられており、上部には冷媒散布装置１９が配置され、エリミネータ１４を介して低温吸収器１２と連通している。
【００３１】
蒸発器５０の内部には水平配置された複数本の伝熱管５２が備えられており、上部には冷媒散布装置５１が配置され、エリミネータ５３を介して高温吸収器７と連通している。
【００３２】
また、再生器１の熱源となる温水配管には三方弁６２が設置され、伝熱管３に供給する温水流量を調節できるようになっている。
【００３３】
また、低温蒸発器１８の伝熱管２０内を流れる冷水の出口配管に冷水温度センサー６０、再生器１の伝熱管3内を流れる温水の入口配管に温水温度センサー６１が設置される。
【００３４】
また、蒸発器５０の冷水出口Ａと低温蒸発器１８の冷水入口Ａが配管で接続され、冷水は蒸発器５０、低温蒸発器１８の順で流れる。
【００３５】
また、冷水温度センサー６０と温水温度センサー６１は制御装置８０と接続するとともに、第１のバルブ２５、第２のバルブ５５、第３のバルブ５８、三方弁６２、溶液ポンプ３０が制御装置８０と接続されている。
【００３６】
このように構成した吸収式冷凍機の動作は以下の通りである。
【００３７】
先ず２段吸収サイクル運転について説明すると、２段吸収サイクルでは第１のバルブ２５を開け、第２のバルブ５５と第３のバルブ５８を閉じる。
【００３８】
再生器１の溶液散布装置２から散布された溶液は伝熱管３上で管内を流れる温水と熱交換して加熱され、冷媒蒸気を発生し、溶液は濃縮される。濃縮された溶液は、溶液ポンプ３１により溶液熱交換器３３に送られ、低温吸収器１２からの溶液と熱交換して冷却され、高温吸収器７の溶液散布装置８に送られる。
【００３９】
高温吸収器７において溶液散布装置８から散布された溶液は伝熱管９上で高温蒸発器１５からの冷媒蒸気を吸収する。ここで、冷媒吸収により発生した吸収熱は伝熱管９内を流れる冷却水と熱交換し冷却される。冷媒蒸気を吸収して濃度が薄くなった溶液は高温吸収器７下部の溶液貯留部３５に一旦溜められて、溶液ポンプ３０により溶液熱交換器３２に送られる。溶液熱交換器３２で低温吸収器１２からの溶液と熱交換して冷却され、低温吸収器１２の溶液散布装置１３に送られる。
【００４０】
低温吸収器１２において溶液散布装置１３から伝熱管１７の外面に供給された溶液は、垂直配置された伝熱管１７の外面を流下し、低温蒸発器１８からの冷媒蒸気を吸収する。冷媒吸収により発生した吸収熱は、伝熱管１７内を流下する冷媒の加熱に利用される。冷媒蒸気を吸収して濃度がさらに薄くなった溶液は低温吸収器１２下部の溶液貯留部３６に一旦溜められて、溶液ポンプ２９により溶液熱交換器３２に送られる。溶液熱交換器３２で高温吸収器７からの溶液と熱交換して温度上昇した溶液は、溶液熱交換器３３で再生器１からの溶液と熱交換してさらに温度上昇したのち、再生器１の溶液散布装置２に送られる。
【００４１】
一方、再生器１で発生した冷媒蒸気は、蒸気通路６を通って凝縮器４に送られ、伝熱管５の表面で凝縮液化する。凝縮液化で発生した凝縮熱は、伝熱管５内を流れる冷却水と熱交換し冷却される。凝縮液化した冷媒は凝縮器４の底部から絞り３４を通って高温蒸発器１５下部の冷媒貯留部３７に一旦溜められる。
【００４２】
高温蒸発器１５下部の冷媒貯留部３７に溜められた冷媒は、冷媒ポンプ２１で配管２３、２４、第１のバルブ２５を通り途中で分岐し、配管２７、２６で高温蒸発器１５上部の冷媒散布装置１６と低温蒸発器１８上部の冷媒散布装置１９に送られる。
【００４３】
高温蒸発器１５の冷媒散布装置１６の冷媒は、伝熱管１７の上部の開口部から管内壁に沿って流下し、管外を流下する溶液からの吸収熱で加熱され蒸発する。蒸発した冷媒蒸気は、伝熱管１７の上下の開口部からエリミネータ１０を通って高温吸収器７へ送られる。伝熱管１７の内面で蒸発しきれなかった冷媒は高温蒸発器１５下部の冷媒貯留部３７に溜められる。
【００４４】
低温蒸発器１８の冷媒散布装置１９の冷媒は、伝熱管２０に散布され、伝熱管２０内を流れる冷水から熱を奪って蒸発する。蒸発した冷媒蒸気はエリミネータ１４を通って低温吸収器１２に送られる。伝熱管２０上で蒸発しきれなかった冷媒は、連通管２８を通って高温蒸発器１５の冷媒貯留部３７に送られる。
【００４５】
次に、１段吸収サイクルについて説明する。１段吸収サイクルでは、第１のバルブ２５を閉じ、第２のバルブ５５と第３のバルブ５８を開けるとともに、溶液ポンプ３０を停止する。再生器１と凝縮器４の動作は２段吸収サイクルと同じなので省略する。
【００４６】
再生器１で濃縮された溶液は、溶液ポンプ３１で溶液熱交換器３３を介して高温吸収器７の溶液散布装置８に送られる。溶液散布装置８から散布された溶液は伝熱管９上で蒸発器５０からの冷媒蒸気を吸収する。ここで、冷媒吸収により発生した吸収熱は伝熱管９内を流れる冷却水と熱交換し冷却される。冷媒蒸気を吸収して濃度が薄くなった溶液は高温吸収器７下部の溶液貯留部３５に一旦溜められて、連通管５７を通って低温吸収器１２下部の溶液貯留部３６に送られる。溶液貯留部３６の溶液は、溶液ポンプ２９で再生器１の溶液散布装置２に送られる。
【００４７】
一方、凝縮器４で凝縮液化した冷媒は、絞り３４を通り高温蒸発器１５下部の冷媒貯留部３７に送られる。冷媒貯留部３７の冷媒は、配管２２を通り冷媒ポンプ２１で配管２３、５４を通り第２のバルブ５５を通って蒸発器５０の冷媒散布装置５１に送られる。冷媒散布装置５１で散布された冷媒は、伝熱管５２内を流れる冷水から熱を奪って蒸発する。蒸発した冷媒はエリミネータ５３を通って高温吸収器７に送られる。伝熱管５２上で蒸発しきれなかった冷媒は、連通管５６を通って高温蒸発器１５下部の冷媒貯留部３７に送られる。
【００４８】
以上説明したように本発明に係る吸収式冷凍機は、第１のバルブ２５、第２のバルブ５５、第３のバルブ５８の開閉、溶液ポンプ３０の起動と停止を制御装置８０で制御することで２段吸収サイクルと１段吸収サイクルを選択的に切替えて運転することができる。このとき、再生器４と凝縮器４と高温吸収器７は２段吸収サイクルと１段吸収サイクルの両サイクル運転においても共用されるようになっている。
【００４９】
制御装置８０は、温水入口温度を温水温度センサー６１で検出し、例えば85℃以上であれば1段吸収サイクルで運転し、約70〜85℃の範囲であれば2段吸収サイクルで運転するように選択的に切替えられることになる。また、制御装置８０は、冷水出口温度を冷水温度センサー６０で検出し、例えば７℃になるように三方弁６２で再生器１への温水流量を調節する。上記のように、本実施例の吸収式冷凍機では、再生器１の熱源となる温水温度が変化しても1台の吸収式冷凍機での対応が可能となる。
【００５０】
このように本実施例によれば、1段吸収サイクルと2段吸収サイクルの2台の吸収冷凍機で対応する場合よりコスト低減を図れる。また、1段吸収サイクルでは連通管５７の第３のバルブ５８を開けることによって、溶液ポンプ３０を停止させても、高温吸収器７の溶液貯留部３５、連通管５７、低温吸収器１２の溶液貯留部３６の順で溶液を循環させて溶液ポンプ２９に送ることができるので溶液ポンプ３０分の消費電力の低減が図れる。
【００５１】
さらに図１に示す吸収式冷凍機では、３つの蒸発器に対して、高温蒸発器１５の冷媒貯留部３７出口部の冷媒ポンプ２１の1台で対応している。これは、低温蒸発器１８と蒸発器５０の底部を、高温蒸発器１５の底部より高くすることで、運転中は低温蒸発器１８と蒸発器５０には冷媒を溜めない構成とした。これにより、低温蒸発器１８と蒸発器５０の冷媒貯留部と冷媒ポンプが不要となり、コスト低減と消費電力の削減が図れる。しかし、これに限らず３つの蒸発器に冷媒散布するための冷媒ポンプは、低温蒸発器１８の出口部とし、低温蒸発器１８の底部より高温蒸発器１５と蒸発器５０の底部を高くすることで、図１と同様の動作と効果を得ることができる。さらに、３つの蒸発器に冷媒散布するための冷媒ポンプは、蒸発器５０の出口部とし、蒸発器５０の底部より低温蒸発器１８と高温蒸発器１５の底部を高くすることで、図１と同様の動作と効果を得ることができる。
【００５２】
また、図１では冷水の循環経路を蒸発器５０、低温蒸発器１８の順で循環する構成としたが、冷水の圧力損失が増大するような場合には、これに限らず、図２に示すように制御装置８０でバルブ９２とバルブ９３の開閉を調節して、1段吸収サイクル時には蒸発器５０のみに冷水を流れるようにし、2段吸収サイクル時には低温蒸発器１８のみに流れるようにしても良い。
【００５３】
換言すると、1段吸収サイクル運転と2段吸収サイクル運転の両方を実現するために再生器と凝縮器と低温蒸発器と低温吸収器と高温蒸発器と高温吸収器による2段吸収サイクル運転と、再生器と凝縮器と蒸発器と高温吸収器とによる１段吸収サイクル運転とを選択的に切替えて1段吸収サイクル運転と2段吸収サイクルを同時に運転しないようにし、お互いの運転で再生器と凝縮器と高温吸収器を共有するようにしたものである。
【００５４】
つまり、廃熱温度が７０℃〜９０℃に変化する条件であっても温度変化に応じて１段吸収サイクル運転と2段吸収サイクル運転を選択的に切替えられるのでコンパクトな吸収式冷凍機を実現できたものである。
【実施例２】
【００５５】
図３は本発明の吸収式冷凍機の一実施例を示す他のサイクル系統図である。本実施例は、サイクルの主な構成要素は図１の実施例と同様であり、再生器１の温水配管部分が異なっている。以下の説明で図１と同様の部位については同一符号で示す。
【００５６】
以下、図１の実施例と異なっている構成及び作用について説明する。
【００５７】
再生器１の温水配管の入口部において、三方弁６２と温水温度センサー６１との間に温水加熱器７０を設けた構成とした。また、温水加熱器７０は制御装置８０と接続されている。
【００５８】
例えば、冷水出口温度を7℃と設定した場合に、冷水出口温度を検出する冷水温度センサー６０が7℃より高くなり、設定温度と実測値に温度差が生じ冷凍能力不足が判断されると、冷水温度を7℃にするために必要な温水入口温度を制御装置８０で算出し、算出した温水温度となるように温水温度センサー６１で温水入口温度を検出しながら制御装置８０で温水加熱器７０の加熱量を調節する。
【００５９】
これにより、1段吸収サイクルと2段吸収サイクルを切替える再生器１へ流入する温水温度を、実施例１の85℃より低くしても温水加熱器７０を起動させることで、効率の良い1段吸収サイクルでの運転が可能となる。また、2段吸収サイクルでも温水温度が実施例１で示した下限の70℃より低くなっても、温水加熱器７０を起動させることにより冷水出口温度7℃以上の設定に対応した運転が可能になる。
【符号の説明】
【００６０】
１・・・再生器、２、８、１３・・・溶液散布装置、３、５、９、１７、２０、５２・・・伝熱管、４・・・凝縮器、７・・・高温吸収器、１０、１４、５３・・・エリミネータ、１２・・・低温吸収器、１５・・・高温蒸発器、１６、１９、５１・・・冷媒散布装置、１８・・・低温蒸発器、２１・・・冷媒ポンプ、２５・・・第１のバルブ、５５・・・第２のバルブ、５８・・・第３のバルブ、２８、５７・・・連痛管、２９、３０、３１・・・溶液ポンプ、３２、３３・・・溶液熱交換器、３５、３６・・・溶液貯留部、３７・・・冷媒貯留部、６０・・・冷水温度センサー、６１・・・温水温度センサー、６２・・・三方弁、７０・・・温水加熱器、８０・・・制御装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、1段吸収サイクルと2段吸収サイクルを備えた吸収冷凍機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に吸収式冷凍機は、１組の蒸発器と吸収器が対になった１段吸収サイクルで構成されている。また、特許文献１と２に示すように２段吸収サイクルを採用した吸収式冷凍機では、２組の蒸発器と吸収器が対になって構成されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−６８８１６号公報（第８頁、第１図、第２図）
【特許文献２】特開２００９−１６８３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
再生器が１つで構成される吸収式冷凍機において、７℃の冷水を発生させるために必要な熱源温度は、１組の蒸発器と吸収器からなる一般的な1段吸収サイクルでは約９０℃である。ところが、この１段吸収サイクルでは冷却水温度にもよるが、熱源温度が９０℃未満であった場合には、発生できる冷水温度は7℃より高くなってしまう。
【０００５】
一方、特許文献１や２に示す2組の蒸発器と吸収器からなる2段吸収サイクルでは、熱源温度が約７０℃であっても7℃の冷水を発生させることができ、1段吸収サイクルよりも熱源温度を低くできる。
【０００６】
しかし、熱源温度が約70〜90℃まで変化するような場合に対応しようとすると、1段吸収サイクルと2段吸収サイクルの2台の吸収式冷凍機で構成されたものが理想的である。しかしながら2台の吸収式冷凍機が組み合わされた場合は大型化してしまうという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、熱源温度が変化しても1台で対応できるコンパクトな吸収式冷凍機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的は、水である媒体の蒸発による気化熱で伝熱管内の水を冷却する蒸発器と、この蒸発器で蒸発した水蒸気を溶液に吸収させる吸収器と、前記溶液を加熱して吸収された水蒸気を蒸発させて高い濃度の溶液に再生する再生器と、この再生器によって蒸発した前記水蒸気を冷却水と熱交換させて凝縮させる凝縮器とからなる吸収式冷凍機において、前記再生器と前記凝縮器と低温蒸発器と低温吸収器と高温蒸発器と高温吸収器とからなる2段吸収サイクルと、前記再生器と前記凝縮器と前記蒸発器と前記高温吸収器とからなる１段吸収サイクルとを備え、前記2段吸収サイクルと前記1段吸収サイクルとを切り替えて運転させる制御装置を設けてなり、この制御装置は前記2段吸収サイクルと前記1段吸収サイクルはそれぞれ前記再生器と前記凝縮器と前記高温吸収器とを共用して運転することにより達成される。
【０００９】
前記1段吸収サイクルと前記2段吸収サイクルは冷媒ポンプと第１のバルブと第２のバルブとを備え、前記冷媒ポンプから吐出された冷媒は途中分岐させ、一方は第１のバルブを介して前記低温蒸発器と前記高温蒸発器とに供給できるように配管され、他方は第２のバルブを介して前記蒸発器に供給できるように配管されるとともに、前記制御装置は前記再生器の熱源入口部に設けた熱源温度を検出する熱源温度センサーで検出された温度を基に、前記第１のバルブと前記第２のバルブの開閉を制御することにより達成される。
【００１０】
前記低温吸収器と前記高温吸収器の底部は第３のバルブを介した接続配管で接続され、
前記制御装置は前記再生器の熱源入口部に設けた熱源温度を検出する熱源温度センサーで検出された温度を基に、前記第３のバルブの開閉を制御することにより達成される。
【００１１】
前記制御装置により前記熱源温度センサーで検出される熱源温度が所定温度より低い場合は前記第１のバルブを開け、前記第２のバルブを閉じることにより前記低温蒸発器と前記高温蒸発器とに冷媒を供給し、前記熱源温度センサーで検出される熱源温度が所定温度より高い場合には前記第１のバルブを閉じ、前記第２のバルブを開けることにより前記蒸発器に冷媒を供給することにより達成される。
【００１２】
前記再生器と接続する熱源入口部の配管途中に熱源加熱器を設けてなり、
前記制御装置は任意に設定される冷水出口温度と冷水出口温度を検出する冷水温度センサーで検出される温度との温度差から前記熱源加熱器の加熱量を調節することにより達成される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、熱源温度が変化しても1台で対応できるコンパクトな吸収式冷凍機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施例を備えた吸収式サイクルの系統図である。
【図２】図１の一実施例である水冷循環経路と他の循環経路を示す図である。
【図３】本発明の他の実施例を備えた吸収式サイクルの系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
さて、吸収式冷凍機は廃熱が発生する工場の空調機器等に利用されており、特に大量の廃熱が発生する製鉄所や製紙工場などではその需要が高い。この種吸収式冷凍機は廃熱を熱源とし、水を冷媒として空調機器に利用できるため、近年特に地球環境の面及び省エネの面からも注目されている。
【００１６】
空調機器は吸収式冷凍サイクルで得られた冷水を冷却媒体とし、この冷却媒体をパイプに通して空調機器の内部に循環させ、ファンでパイプに風を吹付けることによって冷風を室内に導入するものである。このような吸収式冷凍機で発生させる冷水の温度は7℃であることが望ましい。
【００１７】
しかし従来のように一組の蒸発器と吸収器とからなる１段吸収サイクルでは、９０℃以下の廃熱を再生器の熱源とした場合、得られる冷水の温度が７℃以上となってしまい空調機器としては所望の室温を安定的に確保することができない。
【００１８】
そこで、特許文献１と２にも示したように2組の蒸発器と吸収器からなる2段吸収サイクルを採用すると、再生に必要な熱源温度が約70℃であっても７℃の冷水を得ることができる。一方，２段吸収サイクルは，凝縮器で凝縮した冷媒を低温蒸発器と高温蒸発器に分けて供給する必要があるため，凝縮器で凝縮した冷媒を１つの蒸発器で利用できる１段吸収サイクルより効率が低下する。
【００１９】
つまり，熱源温度が変化しても７℃の冷水を得るためには，熱源温度が低く約70℃では２段吸収サイクル，熱源温度が高い約90℃では効率の良い１段吸収サイクルで運転できることが望ましい。
【００２０】
しかし，現状では１段吸収サイクルと２段吸収サイクルを１台で実現できる吸収式冷凍機はないため，再生に必要な熱源温度が約７０℃〜９０℃に変化するような条件下の場合に対応しようとすると、1段吸収サイクルと2段吸収サイクルの2台の吸収式冷凍機が必要となる。
【００２１】
そこで発明者らは1段吸収サイクルと2段吸収サイクルを選択的に切替えることを検討した。その結果、再生器と凝縮器と高温吸収器を共用することによって1段吸収サイクルと2段吸収サイクルの切替え可能なコンパクトな吸収式冷凍機を考えたものである。
【００２２】
以下本発明の実施例を図にしたがって説明する。
【実施例１】
【００２３】
図1は本発明の一実施例を備えた吸収式冷凍機のサイクル系統図である。
【００２４】
図１において、吸収式冷凍機は再生器１、凝縮器４、高温吸収器７、高温蒸発器１５と低温吸収器１２からなる一体型蒸発吸収器１１、低温蒸発器１８、高温吸収器７に隣接する蒸発器５０、溶液熱交換器３２、３３、溶液ポンプ２９、３０、３１、冷媒ポンプ２１などを備えている。
【００２５】
再生器１内には複数本の伝熱管３が備えられており、伝熱管３の上部には溶液散布装置２が配置されている。凝縮器４の内部には複数本の伝熱管５が備えられており、再生器１と凝縮器４は蒸気通路６で連通されている。再生器１の底部は溶液ポンプ３１と溶液熱交換器３３を介して高温吸収器７の上部に設けられた溶液散布装置８と配管で接続されている。
【００２６】
高温吸収器７の内部には水平配置された複数本の伝熱管９が配置されている。高温吸収器７下部には溶液貯留部３５が配置され、溶液貯留部３５の底部は溶液ポンプ３０、溶液熱交換器３２を介して低温吸収器１２の上部に設けられた溶液散布装置１３と配管で接続されている。
【００２７】
高温蒸発器１５は垂直に配置された複数本の伝熱管１７の管内に構成されており、伝熱管１７の上下とも開口し、エリミネータ１０を介して高温吸収器７と連通する構成となっている。また、伝熱管１７の上部開口部側に冷媒散布装置１６が配置されている。また、高温蒸発器１５下部には冷媒貯留部３７が配置され、冷媒貯留部３７の底部は配管２２が冷媒ポンプ２１の吸込側に接続され、冷媒ポンプ２１の吐出側に接続された配管２３が途中分岐し、一方が配管２４で第１のバルブ２５介して途中さらに分岐し、配管２６で低温蒸発器１８の冷媒散布装置１９と配管２７で高温蒸発器１５の冷媒散布装置１６に接続されている。もう一方は、配管５４で第２のバルブ５５を介して蒸発器５０の冷媒散布装置５１に接続されている。
【００２８】
また、高温蒸発器１５下部の冷媒貯留部３７の底部は、絞り３４を介して凝縮器４の底部と配管で接続されるとともに、連通管２８を介して低温蒸発器１８の底部と接続されている。さらに、冷媒貯留部３７の底部は連通管５６で蒸発器５０の底部と接続されている。
【００２９】
低温吸収器１２は伝熱管１７の管外に構成されており、上部には伝熱管１７が貫通し伝熱管１７の外面に溶液を供給する溶液散布装置１３が備えられている。低温吸収器１２下部には溶液貯留部３６が設置され、溶液貯留部３６の底部は溶液ポンプ２９、溶液熱交換器３２、３３を介して、再生器１の上部に設けられた溶液散布装置２と配管で接続されている。さらに、溶液貯留部３６の底部は第３のバルブ５８を介した連通管５７で高温吸収器７下部の溶液貯留部３５の底部と接続されている。
【００３０】
低温蒸発器１８の内部には水平配置された複数本の伝熱管２０が備えられており、上部には冷媒散布装置１９が配置され、エリミネータ１４を介して低温吸収器１２と連通している。
【００３１】
蒸発器５０の内部には水平配置された複数本の伝熱管５２が備えられており、上部には冷媒散布装置５１が配置され、エリミネータ５３を介して高温吸収器７と連通している。
【００３２】
また、再生器１の熱源となる温水配管には三方弁６２が設置され、伝熱管３に供給する温水流量を調節できるようになっている。
【００３３】
また、低温蒸発器１８の伝熱管２０内を流れる冷水の出口配管に冷水温度センサー６０、再生器１の伝熱管3内を流れる温水の入口配管に温水温度センサー６１が設置される。
【００３４】
また、蒸発器５０の冷水出口Ａと低温蒸発器１８の冷水入口Ａが配管で接続され、冷水は蒸発器５０、低温蒸発器１８の順で流れる。
【００３５】
また、冷水温度センサー６０と温水温度センサー６１は制御装置８０と接続するとともに、第１のバルブ２５、第２のバルブ５５、第３のバルブ５８、三方弁６２、溶液ポンプ３０が制御装置８０と接続されている。
【００３６】
このように構成した吸収式冷凍機の動作は以下の通りである。
【００３７】
先ず２段吸収サイクル運転について説明すると、２段吸収サイクルでは第１のバルブ２５を開け、第２のバルブ５５と第３のバルブ５８を閉じる。
【００３８】
再生器１の溶液散布装置２から散布された溶液は伝熱管３上で管内を流れる温水と熱交換して加熱され、冷媒蒸気を発生し、溶液は濃縮される。濃縮された溶液は、溶液ポンプ３１により溶液熱交換器３３に送られ、低温吸収器１２からの溶液と熱交換して冷却され、高温吸収器７の溶液散布装置８に送られる。
【００３９】
高温吸収器７において溶液散布装置８から散布された溶液は伝熱管９上で高温蒸発器１５からの冷媒蒸気を吸収する。ここで、冷媒吸収により発生した吸収熱は伝熱管９内を流れる冷却水と熱交換し冷却される。冷媒蒸気を吸収して濃度が薄くなった溶液は高温吸収器７下部の溶液貯留部３５に一旦溜められて、溶液ポンプ３０により溶液熱交換器３２に送られる。溶液熱交換器３２で低温吸収器１２からの溶液と熱交換して冷却され、低温吸収器１２の溶液散布装置１３に送られる。
【００４０】
低温吸収器１２において溶液散布装置１３から伝熱管１７の外面に供給された溶液は、垂直配置された伝熱管１７の外面を流下し、低温蒸発器１８からの冷媒蒸気を吸収する。冷媒吸収により発生した吸収熱は、伝熱管１７内を流下する冷媒の加熱に利用される。冷媒蒸気を吸収して濃度がさらに薄くなった溶液は低温吸収器１２下部の溶液貯留部３６に一旦溜められて、溶液ポンプ２９により溶液熱交換器３２に送られる。溶液熱交換器３２で高温吸収器７からの溶液と熱交換して温度上昇した溶液は、溶液熱交換器３３で再生器１からの溶液と熱交換してさらに温度上昇したのち、再生器１の溶液散布装置２に送られる。
【００４１】
一方、再生器１で発生した冷媒蒸気は、蒸気通路６を通って凝縮器４に送られ、伝熱管５の表面で凝縮液化する。凝縮液化で発生した凝縮熱は、伝熱管５内を流れる冷却水と熱交換し冷却される。凝縮液化した冷媒は凝縮器４の底部から絞り３４を通って高温蒸発器１５下部の冷媒貯留部３７に一旦溜められる。
【００４２】
高温蒸発器１５下部の冷媒貯留部３７に溜められた冷媒は、冷媒ポンプ２１で配管２３、２４、第１のバルブ２５を通り途中で分岐し、配管２７、２６で高温蒸発器１５上部の冷媒散布装置１６と低温蒸発器１８上部の冷媒散布装置１９に送られる。
【００４３】
高温蒸発器１５の冷媒散布装置１６の冷媒は、伝熱管１７の上部の開口部から管内壁に沿って流下し、管外を流下する溶液からの吸収熱で加熱され蒸発する。蒸発した冷媒蒸気は、伝熱管１７の上下の開口部からエリミネータ１０を通って高温吸収器７へ送られる。伝熱管１７の内面で蒸発しきれなかった冷媒は高温蒸発器１５下部の冷媒貯留部３７に溜められる。
【００４４】
低温蒸発器１８の冷媒散布装置１９の冷媒は、伝熱管２０に散布され、伝熱管２０内を流れる冷水から熱を奪って蒸発する。蒸発した冷媒蒸気はエリミネータ１４を通って低温吸収器１２に送られる。伝熱管２０上で蒸発しきれなかった冷媒は、連通管２８を通って高温蒸発器１５の冷媒貯留部３７に送られる。
【００４５】
次に、１段吸収サイクルについて説明する。１段吸収サイクルでは、第１のバルブ２５を閉じ、第２のバルブ５５と第３のバルブ５８を開けるとともに、溶液ポンプ３０を停止する。再生器１と凝縮器４の動作は２段吸収サイクルと同じなので省略する。
【００４６】
再生器１で濃縮された溶液は、溶液ポンプ３１で溶液熱交換器３３を介して高温吸収器７の溶液散布装置８に送られる。溶液散布装置８から散布された溶液は伝熱管９上で蒸発器５０からの冷媒蒸気を吸収する。ここで、冷媒吸収により発生した吸収熱は伝熱管９内を流れる冷却水と熱交換し冷却される。冷媒蒸気を吸収して濃度が薄くなった溶液は高温吸収器７下部の溶液貯留部３５に一旦溜められて、連通管５７を通って低温吸収器１２下部の溶液貯留部３６に送られる。溶液貯留部３６の溶液は、溶液ポンプ２９で再生器１の溶液散布装置２に送られる。
【００４７】
一方、凝縮器４で凝縮液化した冷媒は、絞り３４を通り高温蒸発器１５下部の冷媒貯留部３７に送られる。冷媒貯留部３７の冷媒は、配管２２を通り冷媒ポンプ２１で配管２３、５４を通り第２のバルブ５５を通って蒸発器５０の冷媒散布装置５１に送られる。冷媒散布装置５１で散布された冷媒は、伝熱管５２内を流れる冷水から熱を奪って蒸発する。蒸発した冷媒はエリミネータ５３を通って高温吸収器７に送られる。伝熱管５２上で蒸発しきれなかった冷媒は、連通管５６を通って高温蒸発器１５下部の冷媒貯留部３７に送られる。
【００４８】
以上説明したように本発明に係る吸収式冷凍機は、第１のバルブ２５、第２のバルブ５５、第３のバルブ５８の開閉、溶液ポンプ３０の起動と停止を制御装置８０で制御することで２段吸収サイクルと１段吸収サイクルを選択的に切替えて運転することができる。このとき、再生器４と凝縮器４と高温吸収器７は２段吸収サイクルと１段吸収サイクルの両サイクル運転においても共用されるようになっている。
【００４９】
制御装置８０は、温水入口温度を温水温度センサー６１で検出し、例えば85℃以上であれば1段吸収サイクルで運転し、約70〜85℃の範囲であれば2段吸収サイクルで運転するように選択的に切替えられることになる。また、制御装置８０は、冷水出口温度を冷水温度センサー６０で検出し、例えば７℃になるように三方弁６２で再生器１への温水流量を調節する。上記のように、本実施例の吸収式冷凍機では、再生器１の熱源となる温水温度が変化しても1台の吸収式冷凍機での対応が可能となる。
【００５０】
このように本実施例によれば、1段吸収サイクルと2段吸収サイクルの2台の吸収冷凍機で対応する場合よりコスト低減を図れる。また、1段吸収サイクルでは連通管５７の第３のバルブ５８を開けることによって、溶液ポンプ３０を停止させても、高温吸収器７の溶液貯留部３５、連通管５７、低温吸収器１２の溶液貯留部３６の順で溶液を循環させて溶液ポンプ２９に送ることができるので溶液ポンプ３０分の消費電力の低減が図れる。
【００５１】
さらに図１に示す吸収式冷凍機では、３つの蒸発器に対して、高温蒸発器１５の冷媒貯留部３７出口部の冷媒ポンプ２１の1台で対応している。これは、低温蒸発器１８と蒸発器５０の底部を、高温蒸発器１５の底部より高くすることで、運転中は低温蒸発器１８と蒸発器５０には冷媒を溜めない構成とした。これにより、低温蒸発器１８と蒸発器５０の冷媒貯留部と冷媒ポンプが不要となり、コスト低減と消費電力の削減が図れる。しかし、これに限らず３つの蒸発器に冷媒散布するための冷媒ポンプは、低温蒸発器１８の出口部とし、低温蒸発器１８の底部より高温蒸発器１５と蒸発器５０の底部を高くすることで、図１と同様の動作と効果を得ることができる。さらに、３つの蒸発器に冷媒散布するための冷媒ポンプは、蒸発器５０の出口部とし、蒸発器５０の底部より低温蒸発器１８と高温蒸発器１５の底部を高くすることで、図１と同様の動作と効果を得ることができる。
【００５２】
また、図１では冷水の循環経路を蒸発器５０、低温蒸発器１８の順で循環する構成としたが、冷水の圧力損失が増大するような場合には、これに限らず、図２に示すように制御装置８０でバルブ９２とバルブ９３の開閉を調節して、1段吸収サイクル時には蒸発器５０のみに冷水を流れるようにし、2段吸収サイクル時には低温蒸発器１８のみに流れるようにしても良い。
【００５３】
換言すると、1段吸収サイクル運転と2段吸収サイクル運転の両方を実現するために再生器と凝縮器と低温蒸発器と低温吸収器と高温蒸発器と高温吸収器による2段吸収サイクル運転と、再生器と凝縮器と蒸発器と高温吸収器とによる１段吸収サイクル運転とを選択的に切替えて1段吸収サイクル運転と2段吸収サイクルを同時に運転しないようにし、お互いの運転で再生器と凝縮器と高温吸収器を共有するようにしたものである。
【００５４】
つまり、廃熱温度が７０℃〜９０℃に変化する条件であっても温度変化に応じて１段吸収サイクル運転と2段吸収サイクル運転を選択的に切替えられるのでコンパクトな吸収式冷凍機を実現できたものである。
【実施例２】
【００５５】
図３は本発明の吸収式冷凍機の一実施例を示す他のサイクル系統図である。本実施例は、サイクルの主な構成要素は図１の実施例と同様であり、再生器１の温水配管部分が異なっている。以下の説明で図１と同様の部位については同一符号で示す。
【００５６】
以下、図１の実施例と異なっている構成及び作用について説明する。
【００５７】
再生器１の温水配管の入口部において、三方弁６２と温水温度センサー６１との間に温水加熱器７０を設けた構成とした。また、温水加熱器７０は制御装置８０と接続されている。
【００５８】
例えば、冷水出口温度を7℃と設定した場合に、冷水出口温度を検出する冷水温度センサー６０が7℃より高くなり、設定温度と実測値に温度差が生じ冷凍能力不足が判断されると、冷水温度を7℃にするために必要な温水入口温度を制御装置８０で算出し、算出した温水温度となるように温水温度センサー６１で温水入口温度を検出しながら制御装置８０で温水加熱器７０の加熱量を調節する。
【００５９】
これにより、1段吸収サイクルと2段吸収サイクルを切替える再生器１へ流入する温水温度を、実施例１の85℃より低くしても温水加熱器７０を起動させることで、効率の良い1段吸収サイクルでの運転が可能となる。また、2段吸収サイクルでも温水温度が実施例１で示した下限の70℃より低くなっても、温水加熱器７０を起動させることにより冷水出口温度7℃以上の設定に対応した運転が可能になる。
【符号の説明】
【００６０】
１・・・再生器、２、８、１３・・・溶液散布装置、３、５、９、１７、２０、５２・・・伝熱管、４・・・凝縮器、７・・・高温吸収器、１０、１４、５３・・・エリミネータ、１２・・・低温吸収器、１５・・・高温蒸発器、１６、１９、５１・・・冷媒散布装置、１８・・・低温蒸発器、２１・・・冷媒ポンプ、２５・・・第１のバルブ、５５・・・第２のバルブ、５８・・・第３のバルブ、２８、５７・・・連痛管、２９、３０、３１・・・溶液ポンプ、３２、３３・・・溶液熱交換器、３５、３６・・・溶液貯留部、３７・・・冷媒貯留部、６０・・・冷水温度センサー、６１・・・温水温度センサー、６２・・・三方弁、７０・・・温水加熱器、８０・・・制御装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水である媒体の蒸発による気化熱で伝熱管内の水を冷却する蒸発器と、この蒸発器で蒸発した水蒸気を溶液に吸収させる吸収器と、前記溶液を加熱して吸収された水蒸気を蒸発させて高い濃度の溶液に再生する再生器と、この再生器によって蒸発した前記水蒸気を冷却水と熱交換させて凝縮させる凝縮器とからなる吸収式冷凍機において、
前記再生器と前記凝縮器と低温蒸発器と低温吸収器と高温蒸発器と高温吸収器とからなる2段吸収サイクルと、前記再生器と前記凝縮器と前記蒸発器と前記高温吸収器とからなる１段吸収サイクルとを備え、
前記2段吸収サイクルと前記1段吸収サイクルとを切り替えて運転させる制御装置を設けてなり、
この制御装置は前記2段吸収サイクルと前記1段吸収サイクルはそれぞれ前記再生器と前記凝縮器と前記高温吸収器とを共用して運転することを特徴とする吸収式冷凍機。
【請求項２】
請求項１記載の吸収式冷凍機において、
前記1段吸収サイクルと前記2段吸収サイクルは冷媒ポンプと第１のバルブと第２のバルブとを備え、
前記冷媒ポンプから吐出された冷媒は途中分岐させ、一方は第１のバルブを介して前記低温蒸発器と前記高温蒸発器とに供給できるように配管され、他方は第２のバルブを介して前記蒸発器に供給できるように配管されるとともに、
前記制御装置は前記再生器の熱源入口部に設けた熱源温度を検出する熱源温度センサーで検出された温度を基に、前記第１のバルブと前記第２のバルブの開閉を制御することを特徴とする吸収式冷凍機。
【請求項３】
請求項２記載の吸収式冷凍機においおいて、
前記低温吸収器と前記高温吸収器の底部は第３のバルブを介した接続配管で接続され、
前記制御装置は前記再生器の熱源入口部に設けた熱源温度を検出する熱源温度センサーで検出された温度を基に、前記第３のバルブの開閉を制御することを特徴とする吸収式冷凍機。
【請求項４】
請求項２又は３のいずれかに記載の吸収式冷凍機において、
前記制御装置により前記熱源温度センサーで検出される熱源温度が所定温度より低い場合は前記第１のバルブを開け、前記第２のバルブを閉じることにより前記低温蒸発器と前記高温蒸発器とに冷媒を供給し、前記熱源温度センサーで検出される熱源温度が所定温度より高い場合には前記第１のバルブを閉じ、前記第２のバルブを開けることにより前記蒸発器に冷媒を供給することを特徴とする吸収式冷凍機。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれかに記載の吸収式冷凍機において、
前記再生器と接続する熱源入口部の配管途中に熱源加熱器を設けてなり、
前記制御装置は任意に設定される冷水出口温度と冷水出口温度を検出する冷水温度センサーで検出される温度との温度差から前記熱源加熱器の加熱量を調節することを特徴とする吸収式冷凍機。
【請求項１】
水である媒体の蒸発による気化熱で伝熱管内の水を冷却する蒸発器と、この蒸発器で蒸発した水蒸気を溶液に吸収させる吸収器と、前記溶液を加熱して吸収された水蒸気を蒸発させて高い濃度の溶液に再生する再生器と、この再生器によって蒸発した前記水蒸気を冷却水と熱交換させて凝縮させる凝縮器とからなる吸収式冷凍機において、
前記再生器と前記凝縮器と低温蒸発器と低温吸収器と高温蒸発器と高温吸収器とからなる2段吸収サイクルと、前記再生器と前記凝縮器と前記蒸発器と前記高温吸収器とからなる１段吸収サイクルとを備え、
前記2段吸収サイクルと前記1段吸収サイクルとを切り替えて運転させる制御装置を設けてなり、
この制御装置は前記2段吸収サイクルと前記1段吸収サイクルはそれぞれ前記再生器と前記凝縮器と前記高温吸収器とを共用して運転することを特徴とする吸収式冷凍機。
【請求項２】
請求項１記載の吸収式冷凍機において、
前記1段吸収サイクルと前記2段吸収サイクルは冷媒ポンプと第１のバルブと第２のバルブとを備え、
前記冷媒ポンプから吐出された冷媒は途中分岐させ、一方は第１のバルブを介して前記低温蒸発器と前記高温蒸発器とに供給できるように配管され、他方は第２のバルブを介して前記蒸発器に供給できるように配管されるとともに、
前記制御装置は前記再生器の熱源入口部に設けた熱源温度を検出する熱源温度センサーで検出された温度を基に、前記第１のバルブと前記第２のバルブの開閉を制御することを特徴とする吸収式冷凍機。
【請求項３】
請求項２記載の吸収式冷凍機においおいて、
前記低温吸収器と前記高温吸収器の底部は第３のバルブを介した接続配管で接続され、
前記制御装置は前記再生器の熱源入口部に設けた熱源温度を検出する熱源温度センサーで検出された温度を基に、前記第３のバルブの開閉を制御することを特徴とする吸収式冷凍機。
【請求項４】
請求項２又は３のいずれかに記載の吸収式冷凍機において、
前記制御装置により前記熱源温度センサーで検出される熱源温度が所定温度より低い場合は前記第１のバルブを開け、前記第２のバルブを閉じることにより前記低温蒸発器と前記高温蒸発器とに冷媒を供給し、前記熱源温度センサーで検出される熱源温度が所定温度より高い場合には前記第１のバルブを閉じ、前記第２のバルブを開けることにより前記蒸発器に冷媒を供給することを特徴とする吸収式冷凍機。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれかに記載の吸収式冷凍機において、
前記再生器と接続する熱源入口部の配管途中に熱源加熱器を設けてなり、
前記制御装置は任意に設定される冷水出口温度と冷水出口温度を検出する冷水温度センサーで検出される温度との温度差から前記熱源加熱器の加熱量を調節することを特徴とする吸収式冷凍機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−１６３６１５（Ｐ２０１１−１６３６１５Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５３７２（Ｐ２０１０−２５３７２）
【出願日】平成２２年２月８日（２０１０．２．８）
【出願人】（３９９０４８９１７）日立アプライアンス株式会社 (3,043)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月８日（２０１０．２．８）
【出願人】（３９９０４８９１７）日立アプライアンス株式会社 (3,043)
【Ｆターム（参考）】
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