特許 6999628 吸収式冷凍機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2021-12-24

(45)【発行日】2022-01-18

(54)【発明の名称】吸収式冷凍機

(51)【国際特許分類】

   F25B 15/00 20060101AFI20220111BHJP

【ＦＩ】

F25B15/00 306Z

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019208861

(22)【出願日】2019-11-19

(65)【公開番号】P2021081127

(43)【公開日】2021-05-27

【審査請求日】2021-01-19

(73)【特許権者】

【識別番号】501418498

【氏名又は名称】矢崎エナジーシステム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100145908

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 信雄

(74)【代理人】

【識別番号】100136711

【弁理士】

【氏名又は名称】益頭 正一

(72)【発明者】

【氏名】檜山 修

(72)【発明者】

【氏名】杉山 隆英

【審査官】関口 勇

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１１５７７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１６４４７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５６－１８２０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－８１７８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１１５９３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５４－１３１１６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２７４８６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００７－５１８０５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０１３８６４９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２５Ｂ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

再生器、凝縮器、蒸発器、及び吸収器の冷房サイクルによって冷水を得る吸収式冷凍機であって、
冷却塔からの冷却水を受け入れる冷却水入口から、前記吸収器及び前記凝縮器を経て、冷却塔に向けて冷却水を排出する冷却水出口まで延びる冷却水配管と、
前記再生器に対して熱媒を供給すると共に前記再生器における稀溶液の加熱によって温度低下した熱媒を排出するための熱媒配管と、
前記冷却水入口に設けられる冷却水入止水弁と、
前記冷却水出口に設けられる冷却水出止水弁と、
前記熱媒配管から前記冷却水配管に対して熱媒を供給する熱媒供給配管と、
前記冷却水配管から前記熱媒配管に対して冷却水を排出する冷却水排出配管と、
前記熱媒供給配管及び前記冷却水排出配管に設けられた制御弁と、
前記冷却水配管における冷却水温度を検出する冷却水温度検出手段と、
前記冷却水入止水弁、及び、前記冷却水出止水弁を閉じると共に前記冷却水配管内を冷却水で満たした満水保管状態において、前記冷却水温度検出手段により検出された温度が所定温度以下となるときには、前記制御弁を開けて前記熱媒配管の熱媒を前記冷却水配管に導入させる制御手段と、
を備えることを特徴とする吸収式冷凍機。

【請求項2】

冷水入口から受け入れた冷水を前記蒸発器に対して供給すると共に前記蒸発器にて冷却された冷水を冷水出口から外部の対象機に対して供給可能な冷水配管と、
前記冷水入口に設けられる冷水入止水弁と、
前記冷水出口に設けられる冷水出止水弁と、
前記冷水配管における冷水温度を検出する冷水温度検出手段と、
前記熱媒配管から前記冷水配管に対して熱媒を供給する第２熱媒供給配管と、
前記冷水配管から前記熱媒配管に対して冷水を排出する冷水排出配管と、
前記第２熱媒供給配管及び前記冷水排出配管に設けられた第２制御弁と、を備え、
前記制御手段は、前記冷却水入止水弁、及び、前記冷却水出止水弁を閉じると共に前記冷却水配管内を冷却水で満たし、且つ、前記冷水入止水弁、及び、前記冷水出止水弁を閉じると共に前記冷水配管内を冷水で満たした満水保管状態において、前記冷却水温度検出手段により検出された温度が所定温度以下となるとき、又は、前記冷水温度検出手段により検出された温度が特定温度以下となるときには、前記制御弁及び前記第２制御弁を開けて前記熱媒配管の熱媒を前記冷却水配管及び前記冷水配管に導入させる
ことを特徴とする請求項１に記載の吸収式冷凍機。

【請求項3】

再生器、凝縮器、蒸発器、及び吸収器の冷房サイクルによって冷水を得る吸収式冷凍機であって、
冷水入口から受け入れた冷水を前記蒸発器に対して供給すると共に前記蒸発器にて冷却された冷水を冷水出口から外部の対象機に対して供給可能な冷水配管と、
冷却塔からの冷却水を受け入れる冷却水入口から、前記吸収器及び前記凝縮器を経て、冷却塔に向けて冷却水を排出する冷却水出口まで延びる冷却水配管と、
前記再生器に対して熱媒を供給すると共に前記再生器における稀溶液の加熱によって温度低下した熱媒を排出するための熱媒配管と、
前記冷却水入口に設けられる冷却水入止水弁と、
前記冷却水出口に設けられる冷却水出止水弁と、
前記冷却水配管における冷却水温度を検出する冷却水温度検出手段と、
前記冷却水入止水弁、及び、前記冷却水出止水弁を閉じると共に前記冷却水配管内を冷却水で満たした満水保管状態において、前記冷却水温度検出手段により検出された温度が所定温度以下となるときには、熱媒により前記再生器における稀溶液を加熱し、得られた濃溶液を前記吸収器に供給して前記冷却水配管の冷却水と熱交換させると共に、稀溶液の加熱によって生じる蒸気冷媒を前記凝縮器において前記冷却水配管の冷却水と熱交換させる制御手段と、
前記冷却水配管に設けられ、前記制御手段による熱交換により上昇する前記冷却水配管の内圧を逃がすための圧力逃し弁と、
を備えることを特徴とする吸収式冷凍機。

【請求項4】

前記冷水入口に設けられる冷水入止水弁と、
前記冷水出口に設けられる冷水出止水弁と、
前記冷水配管における冷水温度を検出する冷水温度検出手段と、
前記吸収器の下部と前記再生器とを接続する稀溶液配管と、
一端が前記稀溶液配管に設けられると共に稀溶液を前記蒸発器の上部に供給するための稀溶液バイパス配管と、
前記稀溶液バイパス配管に設けられた稀溶液バイパス弁と、
前記冷水配管に設けられた第２圧力逃し弁と、を備え、
前記制御手段は、前記冷却水入止水弁、及び、前記冷却水出止水弁を閉じると共に前記冷却水配管内を冷却水で満たし、且つ、前記冷水入止水弁、及び、前記冷水出止水弁を閉じると共に前記冷水配管内を冷水で満たした満水保管状態において、前記冷却水温度検出手段により検出された温度が所定温度以下となるとき、又は、前記冷水温度検出手段により検出された温度が特定温度以下となるときには、さらに、前記稀溶液バイパス弁を開けて稀溶液を前記蒸発器の上部に供給し前記冷水配管の冷水と熱交換させ、
前記第２圧力逃し弁は、前記制御手段による熱交換により上昇する前記冷水配管の内圧を逃がす
ことを特徴とする請求項３に記載の吸収式冷凍機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、吸収式冷凍機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、吸収式冷凍機では、冬季の運転停止中に使用しない冷却水の凍結による機器破損を防ぐために、冷却水を抜いてしまう乾燥保管が行われている。しかし、乾燥保管において充分な乾燥を行うことが出来ない場合には、配管や水室に腐食による金属錆が生じることで補修作業に多くの時間がかかるという問題があった。

【0003】

そこで、機器内冷却水系統を満水状態とする満水保管が実施されている（例えば特許文献１参照）。しかし、特許文献１に記載の吸収式冷凍機では、満水保管が行われる関係上、凍結の可能性のある環境では凍結による機器破損を防止する必要がある。このため、特許文献１に記載の吸収式冷凍機は、冷却水温度の低下を検出すると、暖房運転を行うと共に冷却水を循環させるようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平５－１１８６９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の吸収式冷凍機では暖房運転を行えばよい。しかし、暖房機能がない吸収式冷凍機である場合や暖房運転を行いたくない事情がある場合には、暖房運転により凍結を防止することができなくなってしまう。

【0006】

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、満水保管を行いつつも凍結による機器破損を防止することができる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】

【0007】

本発明の吸収式冷凍機は、再生器、凝縮器、蒸発器、及び吸収器の冷房サイクルによって冷水を得る吸収式冷凍機であって、冷却塔からの冷却水を受け入れる冷却水入口から、前記吸収器及び前記凝縮器を経て、冷却塔に向けて冷却水を排出する冷却水出口まで延びる冷却水配管と、前記再生器に対して熱媒を供給すると共に前記再生器における稀溶液の加熱によって温度低下した熱媒を排出するための熱媒配管と、前記冷却水入口に設けられる冷却水入止水弁と、前記冷却水出口に設けられる冷却水出止水弁と、前記熱媒配管から前記冷却水配管に対して熱媒を供給する熱媒供給配管と、前記冷却水配管から前記熱媒配管に対して冷却水を排出する冷却水排出配管と、前記熱媒供給配管及び前記冷却水排出配管に設けられた制御弁と、前記冷却水配管における冷却水温度を検出する冷却水温度検出手段と、前記冷却水入止水弁、及び、前記冷却水出止水弁を閉じると共に前記冷却水配管内を冷却水で満たした満水保管状態において、前記冷却水温度検出手段により検出された温度が所定温度以下となるときには、前記制御弁を開けて前記熱媒配管の熱媒を前記冷却水配管に導入させる制御手段と、を備える。

【0008】

また、本発明の吸収式冷凍機は、再生器、凝縮器、蒸発器、及び吸収器の冷房サイクルによって冷水を得る吸収式冷凍機であって、前記蒸発器に対して冷水を供給すると共に前記蒸発器にて冷却された冷水を外部の対象機に対して供給可能な冷水配管と、冷却塔からの冷却水を受け入れる冷却水入口から、前記吸収器及び前記凝縮器を経て、冷却塔に向けて冷却水を排出する冷却水出口まで延びる冷却水配管と、前記再生器に対して熱媒を供給すると共に前記再生器における稀溶液の加熱によって温度低下した熱媒を排出するための熱媒配管と、前記冷却水入口に設けられる冷却水入止水弁と、前記冷却水出口に設けられる冷却水出止水弁と、前記冷却水配管における冷却水温度を検出する冷却水温度検出手段と、前記冷却水入止水弁、及び、前記冷却水出止水弁を閉じると共に前記冷却水配管内を冷却水で満たした満水保管状態において、前記冷却水温度検出手段により検出された温度が所定温度以下となるときには、前記熱媒により前記再生器における稀溶液を加熱し、得られた濃溶液を前記吸収器に供給して前記冷却水配管の冷却水と熱交換させると共に、稀溶液の加熱によって生じる蒸気冷媒を前記凝縮器において前記冷却水配管の冷却水と熱交換させる制御手段と、前記冷却水配管に設けられ、前記制御手段による熱交換により上昇する前記冷却水配管の内圧を逃がすための圧力逃し弁と、を備える。

【発明の効果】

【0009】

本発明の吸収式冷凍機によれば、満水保管を行いつつも凍結による機器破損を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１実施形態に係る吸収式冷凍機を示す構成図である。

【図2】第１実施形態に係る吸収式冷凍機の動作を示すフローチャートである。

【図3】第２実施形態に係る吸収式冷凍機を示す構成図である。

【図4】第２実施形態に係る吸収式冷凍機の動作を示すフローチャートである。

【図5】第２実施形態の変形例に係る吸収式冷凍機の動作を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明を好適な実施形態に沿って説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限られるものではなく、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。また、以下に示す実施形態においては、一部構成の図示や説明を省略している箇所があるが、省略された技術の詳細については、以下に説明する内容と矛盾点が発生しない範囲内において、適宜公知又は周知の技術が適用されていることはいうまでもない。

【0012】

図１は、第１実施形態に係る吸収式冷凍機を示す構成図である。図１に示すように、吸収式冷凍機１は、冷温水機本体１０と、冷却塔２０と、各種配管１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５～１７，２１，２２と、各種弁Ｖ１～Ｖ８と、各種ポンプＰ１～Ｐ４と、各種温度センサＴ１～Ｔ６と、連通管ＣＰ１～ＣＰ４と、連通バルブＣＢ１～ＣＢ４と、制御装置（制御手段）３０とを備えている。

【0013】

冷温水機本体１０は、再生器１１における稀溶液を加熱し、当該再生器１１、凝縮器１２、蒸発器１３、及び吸収器１４の冷房サイクルによって冷水を得るものである。再生器１１、凝縮器１２、蒸発器１３、及び吸収器１４については、筐体１０ａ内に収納されている。

【0014】

再生器１１は、例えば冷媒となる水（以下、冷媒が蒸気化したものを蒸気冷媒と称し、冷媒が液化したものを液冷媒と称する）と、吸収液となる臭化リチウム（ＬｉＢｒ）とが混合された稀溶液（吸収液の濃度が低い溶液）を加熱するものである。第１実施形態において再生器１１内には、熱媒配管１１ａが挿通されている。熱媒配管１１ａは、再生器１１に対して熱媒（例えば工場の成型機や発電機の排熱温水）を供給すると共に、再生器１１における稀溶液の加熱によって温度低下した熱媒を排出するものである。また、再生器１１内には、稀溶液分配器１１ｂが設けられている。稀溶液分配器１１ｂは、吸収器１４からの稀溶液を熱媒配管１１ａ上に散布するものである。この散布によって稀溶液が加熱され、濃溶液と蒸気冷媒とに分離される。

【0015】

ここで、熱媒配管１１ａには、熱媒ポンプＰ１と、熱媒バイパス配管１１ｃと、三方弁Ｖ１とが設けられている。熱媒ポンプＰ１は、熱媒を再生器１１に供給等するための動力源である。この熱媒ポンプＰ１は、例えば発電機に冷却水を供給するためのポンプ等と兼用されていてもよい。熱媒バイパス配管１１ｃは、一端側及び他端側が熱媒配管１１ａに接続され、再生器１１に熱媒を供給せずにバイパスする流路を形成するものである。三方弁Ｖ１は、熱媒配管１１ａ上に設けられると共に、熱媒バイパス配管１１ｃの一端に接続されており、熱媒の流れを制御するものである。

【0016】

凝縮器１２は、再生器１１から供給された蒸気冷媒を液化させるものである。この凝縮器１２内には、第１冷却水配管（冷却水配管）１２ａが挿通されている。第１冷却水配管１２ａには冷却塔２０から冷却水が供給されており、再生器１１にて蒸発した蒸気冷媒は第１冷却水配管１２ａ内の冷却水によって液化する。さらに、凝縮器１２にて液化して得られた液冷媒は冷媒貯蔵室１２ｃにて貯蔵後に蒸発器１３に供給される。なお、第１冷却水配管１２ａの下流端は冷却水を冷却塔２０に向けて送る冷却水出口１２ｂとなっており、冷却水出口１２ｂには冷却水出止水弁Ｖ３が設けられている。

【0017】

蒸発器１３は、液冷媒を蒸発させるものである。この蒸発器１３内には、冷水配管１３ａと、冷媒貯蔵室１２ｃからの液冷媒を受け入れる冷媒分配器１３ｂとが設けられている。冷水配管１３ａは、例えば室内機（外部の対象機の一例）と接続されており、冷水入口１３ｃから受け入れた冷水を蒸発器１３に対して供給すると共に蒸発器１３にて冷却された冷水を冷水出口１３ｄから室内機（外部の対象機の一例）に対して供給可能となっている。冷水は冷水ポンプＰ２を動力源として蒸発器１３と室内機とを循環する。また、蒸発器１３内は、真空状態となっている。このため、冷媒である水の蒸発温度は約５℃等となる。よって、冷媒分配器１３ｂによって冷水配管１３ａ上に散布された液冷媒は冷水配管１３ａの温度によって蒸発することとなる。また、冷水配管１３ａ内の冷水は、液冷媒の蒸発によって温度が奪われる。これにより、冷水配管１３ａの冷水は温度が低下した状態で室内機に供給され、室内機は冷水を利用して冷風を室内に供給することとなる。

【0018】

なお、冷水配管１３ａ上には、冷水入止水弁Ｖ４と、冷水出止水弁Ｖ５とが設けられている。冷水入止水弁Ｖ４は、蒸発器１３への冷水の供給及び遮断を制御するものであって、冷水入口１３ｃに設けられている。冷水出止水弁Ｖ５は、蒸発器１３からの冷水の排出及び遮断を制御するものであって、冷水出口１３ｄに設けられている。

【0019】

吸収器１４は、蒸発器１３において蒸発した冷媒を吸収するものである。この吸収器１４内には再生器１１から濃溶液を受け入れる濃溶液分配器１４ｃが設けられており、濃溶液分配器１４ｃから吸収器１４内に散布される。これにより、蒸発器１３にて蒸発した冷媒は散布される濃溶液によって吸収され、稀溶液が生成される。また、吸収器１４には、第２冷却水配管（冷却水配管）１４ａが挿通されている。第２冷却水配管１４ａには冷却水ポンプＰ３を動力として冷却塔２０からの冷却水が流れており、濃溶液の冷媒吸収により生じる吸収熱は、第２冷却水配管１４ａの冷却水により除去される。

【0020】

また、吸収器１４の下部と再生器１１の稀溶液分配器１１ｂとは、溶液循環配管（稀溶液配管）１６によって接続されている。溶液循環配管１６には溶液ポンプＰ４が設けられている。よって、冷媒の吸収により濃度が低下した稀溶液は、溶液ポンプＰ４によって再生器１１の稀溶液分配器１１ｂに供給される。なお、第２冷却水配管１４ａの上流端は冷却塔２０から冷却水を供給する冷却水入口１４ｂとなっており、冷却水入口１４ｂには冷却水入止水弁Ｖ２が設けられている。

【0021】

ここで、第２冷却水配管１４ａは、第１冷却水配管１２ａと接続されている。第１冷却水配管１２ａ及び第２冷却水配管１４ａは、冷却水の熱伝導性を高める観点から、例えば銅や鉄等を利用した配管となっており、腐食防止等のメッキ処理を行うことができないものとなっている。このような第１冷却水配管１２ａ及び第２冷却水配管１４ａは、冷却水入口１４ｂから吸収器１４及び凝縮器１２を経て冷却水出口１２ｂまでの延びる冷却水配管として機能する。

【0022】

また、熱媒配管１１ａには、熱媒入口温度センサＴ１と、熱媒出口温度センサＴ２とが設けられている。熱媒入口温度センサＴ１は、再生器１１に供給される熱媒温度に応じた信号を出力するものである。熱媒出口温度センサＴ２は、再生器１１から排出された熱媒温度に応じた信号を出力するものである。これら熱媒入口温度センサＴ１及び熱媒出口温度センサＴ２は、熱媒バイパス配管１１ｃよりも再生器１１側に取り付けられており、この位置における熱媒温度に応じた信号を制御装置３０に送信する。

【0023】

さらに、第２冷却水配管１４ａには、冷却水入口温度センサＴ３が設けられている。冷却水入口温度センサＴ３は、吸収器１４に供給される冷却水の温度に応じた信号を制御装置３０に出力するものである。また、第１冷却水配管１２ａには、冷却水出口温度センサＴ４が設けられている。冷却水出口温度センサＴ４は、凝縮器１２から排出された冷却水の温度に応じた信号を制御装置３０に出力するものである。

【0024】

同様に、冷水配管１３ａには、冷水入口温度センサＴ５と、冷水出口温度センサＴ６とが設けられている。冷水入口温度センサＴ５は、蒸発器１３に供給される冷水温度に応じた信号を出力するものである。冷水出口温度センサＴ６は、蒸発器１３から排出された冷水温度に応じた信号を出力するものである。これら冷水入口温度センサＴ５及び冷水出口温度センサＴ６は、冷水入止水弁Ｖ４及び冷水出止水弁Ｖ５よりも蒸発器１３側に取り付けられており、この位置における冷水温度に応じた信号を制御装置３０に送信する。

【0025】

冷却水排水路１５は、一端が第２冷却水配管１４ａのうち冷却水入止水弁Ｖ２と冷却水入口温度センサＴ３との間に接続されており、他端が開放端となっている。冷却水排水弁Ｖ６は、冷却水排水路１５上に設けられている。冷却水排水弁Ｖ６が開けられると、第１冷却水配管１２ａ及び第２冷却水配管１４ａ内の冷却水が冷却水排水路１５を通じて排水される。

【0026】

稀溶液バイパス配管１７は、一端が溶液循環配管１６に接続され、他端が冷媒分配器１３ｂに接続されている。稀溶液バイパス弁Ｖ７は、稀溶液バイパス配管１７上に設けられている。稀溶液バイパス弁Ｖ７が開けられると、溶液循環配管１６内の稀溶液が冷媒分配器１３ｂに供給される。

【0027】

なお、上記において冷水配管１３ａは室内機に接続されているが、これに限らず、工業用の冷却装置（外部の対象機の一例）等と接続されていてもよい。

【0028】

冷却塔２０は、冷却水を冷温水機本体１０に供給すると共に、冷温水機本体１０によって暖められた冷却水を冷却するものである。冷却塔２０は、例えば底部に冷却水を収納する槽を有している。

【0029】

冷却塔２０と第２冷却水配管１４ａ（冷却水入止水弁Ｖ２）とは、第１配管２１によって接続されている。また、冷却塔２０と第１冷却水配管１２ａ（冷却水出止水弁Ｖ３）とは、第２配管２２によって接続されている。冷却塔２０からの冷却水は、第１配管２１から冷却水入止水弁Ｖ２を経て第２冷却水配管１４ａ（吸収器１４）に至り、第２冷却水配管１４ａから第１冷却水配管１２ａ（凝縮器１２）に至り、冷却水出止水弁Ｖ３及び第２配管２２を介して冷却塔２０に戻ることとなる。なお、第１配管２１と第２配管２２とは、第１冷却水配管１２ａや第２冷却水配管１４ａのように熱伝導性を高める必要が無く、例えば腐食に強い溶融亜鉛メッキが施された配管によって構成されている。

【0030】

また、第１配管２１上には冷却水ポンプＰ３が設けられている。冷却水ポンプＰ３は、上記のように冷却水を循環させるための動力源となるものである。

【0031】

さらに、冷却塔２０は冷却塔排水弁Ｖ８を有している。冷却塔排水弁Ｖ８は、冷却塔２０の冷却水収納槽から排水を行う場合に開放されるものである。一方、第１配管２１、第２配管２２、第１冷却水配管１２ａ及び第２冷却水配管１４ａを通じて冷却水を循環させる場合、冷却塔排水弁Ｖ８は閉じられる。

【0032】

第１連通管（熱媒供給配管）ＣＰ１は、一端が熱媒配管１１ａに接続され、他端が第２冷却水配管１４ａに接続された配管である。詳細に説明すると第１連通管ＣＰ１の一端は熱媒配管１１ａのうち熱媒入口温度センサＴ１よりも再生器１１側に接続され、他端は第２冷却水配管１４ａのうち冷却水入口温度センサＴ３よりも冷却水入止水弁Ｖ２側に接続されている。第１連通バルブ（制御弁）ＣＢ１は、第１連通管ＣＰ１上に設けられている。

【0033】

第２連通管（冷却水排出配管）ＣＰ２は、一端が第１冷却水配管１２ａに接続され、他端が熱媒配管１１ａに接続された配管である。詳細に説明すると第２連通管ＣＰ２の一端は第１冷却水配管１２ａのうち冷却水出口温度センサＴ４よりも冷却水出止水弁Ｖ３側に接続され、他端は熱媒配管１１ａのうち熱媒出口温度センサＴ２よりも再生器１１側に接続されている。第２連通バルブ（制御弁）ＣＢ２は、第２連通管ＣＰ２上に設けられている。

【0034】

第３連通管（第２熱媒供給配管）ＣＰ３は、一端が熱媒配管１１ａに接続され、他端が冷水配管１３ａに接続された配管である。詳細に説明すると第３連通管ＣＰ３の一端は熱媒配管１１ａのうち熱媒入口温度センサＴ１よりも再生器１１側に接続され、他端は冷水配管１３ａのうち冷水入口温度センサＴ５よりも冷水入止水弁Ｖ４側に接続されている。第３連通バルブ（第２制御弁）ＣＢ３は、第３連通管ＣＰ３上に設けられている。

【0035】

第４連通管（冷水排出配管）ＣＰ４は、一端が冷水配管１３ａに接続され、他端が熱媒配管１１ａに接続された配管である。詳細に説明すると第４連通管ＣＰ４の一端は冷水配管１３ａのうち冷水出口温度センサＴ６よりも冷水出止水弁Ｖ５側に接続され、他端は熱媒配管１１ａのうち熱媒出口温度センサＴ２よりも再生器１１側に接続されている。第４連通バルブ（第２制御弁）ＣＢ４は、第４連通管ＣＰ４上に設けられている。

【0036】

制御装置３０は、吸収式冷凍機１の全体を制御するものである。この制御装置３０は、
冷却水温度検出部（冷却水温度検出手段）３１と、冷水温度検出部（冷水温度検出手段）３２とを備えている。冷却水温度検出部３１は、冷却水入口温度センサＴ３及び冷却水出口温度センサＴ４の少なくとも一方からの信号に基づいて、冷却水の温度を検出するものである。冷水温度検出部３２は、冷水入口温度センサＴ５及び冷水出口温度センサＴ６の少なくとも一方からの信号に基づいて、冷水の温度を検出するものである。

【0037】

さらに、制御装置３０は、冷房運転の制御を行うと共に、冬季においては以下の制御を実行する。まず、冬季においては清水による満水保管が行われる。このため、第１実施形態に係る吸収式冷凍機１においては、まず第１冷却水配管１２ａ及び第２冷却水配管１４ａがフラッシュ（洗浄）され、その後冷却水入止水弁Ｖ２、及び、冷却水出止水弁Ｖ３が閉じられて、第１冷却水配管１２ａ及び第２冷却水配管１４ａが清水（冷却水）で満たされた状態とされる。なお、冷却塔２０側については冷却塔排水弁Ｖ８が開放されて排水させられる。また、第１冷却水配管１２ａ及び第２冷却水配管１４ａを冷却水で満たす関係上、冷却水排水弁Ｖ６は閉じられる。

【0038】

ここで、第１冷却水配管１２ａ及び第２冷却水配管１４ａを冷却水で満たす場合において、冷却水入止水弁Ｖ２、及び、冷却水出止水弁Ｖ３については、作業員により手動によって閉動作されてもよいし、制御装置３０からの制御によって閉動作されてもよい。三方弁Ｖ１、冷却塔排水弁Ｖ８及び冷却水排水弁Ｖ６についても同様である。

【0039】

制御装置３０は、このようにして冷却水が満たされた満水保管状態において、冷却水温度検出部３１により検出された温度が所定温度以下となるとき（すなわち凍結の可能性があるとき）に、第１及び第２連通バルブＣＢ１，ＣＢ２を開けると共に、熱媒ポンプＰ１を稼働させる第１制御を実行する。なお、三方弁Ｖ１は、再生器１１をバイパスしないように制御される。これにより、制御装置３０は、熱媒配管１１ａ内の熱媒を第１連通管ＣＰ１を介して第２冷却水配管１４ａに導入させる。この熱媒の導入によって第１冷却水配管１２ａ及び第２冷却水配管１４ａの凍結が防止される。なお、第１冷却水配管１２ａ及び第２冷却水配管１４ａ内に満水保管されていた冷却水は、熱媒によって押し出されることとなり、第２連通管ＣＰ２を通じて熱媒配管１１ａに至る。

【0040】

さらに、冬季においては冷水配管１３ａについても満水保管が行われることがある。この場合、冷水入止水弁Ｖ４、及び、冷水出止水弁Ｖ５が閉じられて、冷水配管１３ａが冷水で満たされた状態とされる。ここで、制御装置３０は、第１冷却水配管１２ａ及び第２冷却水配管１４ａ並びに冷水配管１３ａの満水保管状態において、冷却水温度検出部３１により検出された温度が所定温度以下となるとき、又は、冷水温度検出部３２により検出された温度が特定温度以下となるときに、第１制御に加えて、第３及び第４連通バルブＣＢ３，ＣＢ４を開ける第２制御についても実行することが好ましい。この場合、熱媒は、第３連通管ＣＰ３を通じて冷水配管１３ａに至る。冷水配管１３ａ内の冷水は、第４連通管ＣＰ４を通じて熱媒配管１１ａに至る。以上より、第１冷却水配管１２ａ及び第２冷却水配管１４ａの凍結のみならず、冷水配管１３ａの凍結についても防止することができる。しかも、冷却水温度が所定温度以下となるとき、又は、冷水温度が特定温度以下となるときに、上記制御が実行されるため、例えば凍結の可能性がある環境において、冷却水及び冷水の一方の温度が低くなり難いような環境（例えば吸収式冷凍機１の周辺に温熱機器があり冷却水及び冷水の一方のみが冷え難い環境）にあったとしても、他方の温度が低くなっていれば、第１制御及び第２制御の双方が実行される。故に、より一層凍結を防止できることとなる。

【0041】

次に、第１実施形態に係る吸収式冷凍機１の動作を説明する。図２は、第１実施形態に係る吸収式冷凍機１の動作を示すフローチャートである。なお、図２に示すフローチャートは、吸収式冷凍機１の電源がオフされるまで、例えば所定時間間隔で繰り返し実行される。また、図２に示す処理においては、第１冷却水配管１２ａ及び第２冷却水配管１４ａ並びに冷水配管１３ａが予め満水保管状態になっているものとする。

【0042】

まず、冷却水温度検出部３１及び冷水温度検出部３２は、各センサＴ３～Ｔ６からの信号に基づいて冷却水温度ＴＣ及び冷水温度ＴＬを検出する（Ｓ１）。次いで、制御装置３０は、ステップＳ１において検出された冷却水温度（センサＴ３，Ｔ４の平均値であってもよいし、低い方や高い方であってもよい）ＴＣが所定温度以下であるかを判断する（Ｓ２）。なお、所定温度はヒステリシスを有している。

【0043】

冷却水温度ＴＣが所定温度以下である場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、制御装置３０は、第１制御及び第２制御を実行する（Ｓ３）。すなわち、制御装置３０は、熱媒ポンプＰ１を稼働させると共に、第１～第４連通バルブＣＢ１～ＣＢ４を開ける。なお、制御装置３０は、三方弁Ｖ１について再生器１１をバイパスしないように制御する。その後、図２に示す処理は終了する。

【0044】

一方、冷却水温度ＴＣが所定温度以下でない場合（Ｓ２：ＮＯ）、制御装置３０は、ステップＳ１において検出された冷水温度（センサＴ５，Ｔ６の平均値であってもよいし、低い方や高い方であってもよい）ＴＬが特定温度以下であるかを判断する（Ｓ４）。なお、特定温度はヒステリシスを有している。

【0045】

冷水温度ＴＬが特定温度以下である場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、制御装置３０は、第１制御及び第２制御を実行する（Ｓ３）。その後、図２に示す処理は終了する。一方、冷水温度ＴＬが特定温度以下でない場合（Ｓ４：ＮＯ）、制御装置３０は、第１制御及び第２制御の双方の実行を停止する（Ｓ５）。すなわち、制御装置３０は、熱媒ポンプＰ１の稼働を停止させると共に、第１～第４連通バルブＣＢ１～ＣＢ４を閉じる。なお、制御装置３０は、三方弁Ｖ１について再生器１１をバイパスする方向に制御する。その後、図２に示す処理は終了する。

【0046】

このようにして、第１実施形態に係る吸収式冷凍機１によれば、第１冷却水配管１２ａ及び第２冷却水配管１４ａの満水保管状態において、検出された冷却水の温度が所定温度以下となるときには、第１及び第２連通バルブＣＢ１，ＣＢ２を開けて熱媒配管１１ａの熱媒を第１及び第２冷却水配管１２ａ，１４ａに導入させるため、仮に暖房機能を有しない場合や暖房運転を行いたくない場合であっても、熱媒により再生を行う構成を採用している場合には、この熱媒を利用することで凍結を防止することができる。従って、満水保管を行いつつも凍結による機器破損を防止することができる吸収式冷凍機１を提供することができる。

【0047】

また、第１冷却水配管１２ａ及び第２冷却水配管１４ａ並びに冷水配管１３ａの満水保管状態において、検出された冷却水の温度が所定温度以下となるとき、又は、冷水の温度が特定温度以下となるときには、第１～第４連通バルブＣＢ１～ＣＢ４を開けて熱媒配管１１ａの熱媒を第１及び第２冷却水配管１２ａ，１４ａ並びに冷水配管１３ａに導入させる。このため、例えば冷却水温度や冷水温度の一方が低くなった場合であっても熱媒配管１１ａの熱媒を第１及び第２冷却水配管１２ａ，１４ａ並びに冷水配管１３ａの双方に導入させることとなる。よって、温度センサＴ３～Ｔ６の設置位置の関係から冷却水温度及び冷水温度の一方が高く検出される場合であっても、他方の温度が低下していれば、熱媒を第１及び第２冷却水配管１２ａ，１４ａ並びに冷水配管１３ａの双方に導入させて、より一層凍結を防止することができる。

【0048】

次に、本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態に係る吸収式冷凍機は第１実施形態のものと同様であるが、一部構成が異なっている。以下、第１実施形態との相違点について説明する。

【0049】

図３は、第２実施形態に係る吸収式冷凍機を示す構成図である。図３に示すように、第２実施形態に係る吸収式冷凍機２は、第１実施形態のものに加えて、第１圧力逃し弁（圧力逃し弁）Ｖ９及び第２圧力逃し弁Ｖ１０を備えている。なお、第２実施形態に係る吸収式冷凍機２は、第１実施形態のものが有する連通管ＣＰ１～ＣＰ４と連通バルブＣＢ１～ＣＢ４とを備えない構成となっている。

【0050】

第１及び第２圧力逃し弁Ｖ９，Ｖ１０は、設定圧力に達するまでは閉塞状態を維持し、設定圧力に達すると開放する弁機構である。第１圧力逃し弁Ｖ９は、第１冷却水配管１２ａのうち冷却水出止水弁Ｖ３と冷却水出口温度センサＴ４との間に設けられている。なお、第１圧力逃し弁Ｖ９は、第１冷却水配管１２ａの他の位置や第２冷却水配管１４ａ等に設けられていてもよい。第２圧力逃し弁Ｖ１０は、冷水配管１３ａのうち冷水出止水弁Ｖ５と冷水出口温度センサＴ６との間に設けられている。なお、第２圧力逃し弁Ｖ１０は、冷水配管１３ａの他の位置に設けられていてもよい。

【0051】

このような第２実施形態に係る吸収式冷凍機２においては、熱媒を第１及び第２冷却水配管１２ａ，１４ａ、並びに、冷水配管１３ａに導入させず、再生器１１において稀溶液を加熱等することで、第１及び第２冷却水配管１２ａ，１４ａ、並びに、冷水配管１３ａを加熱する。これにより、例えば熱媒に凍結防止剤が混合されている場合等、液体を混合させずに、凍結を防止することができる。

【0052】

詳細に説明すると、第２実施形態において制御装置３０は、第１及び第２冷却水配管１２ａ，１４ａを冷却水で満たした満水保管状態において、冷却水温度検出部３１により検出された温度が所定温度以下となるとき（すなわち凍結の可能性があるとき）に、再生器１１において稀溶液を加熱する。得られた濃溶液は吸収器１４の濃溶液分配器１４ｃに供給されて第１冷却水配管１２ａに散布される。この結果、濃溶液と第２冷却水配管１４ａ内の冷却水とで熱交換されて冷却水の凍結が防止される。また、稀溶液を加熱して得られた蒸気冷媒については、第１冷却水配管１２ａ内の冷却水と熱交換されて冷却水の凍結が防止される。このとき、第１及び第２冷却水配管１２ａ，１４ａの内圧上昇が懸念されるが、第１圧力逃し弁Ｖ９によって破損が防止される。

【0053】

ここで、制御装置３０は、第１及び第２冷却水配管１２ａ，１４ａを冷却水で満たし、且つ、冷水配管１３ａを冷水で満たした満水保管状態において、冷却水温度検出部３１により検出された温度が所定温度以下となるとき、又は、冷水温度検出部３２により検出された温度が特定温度以下となるときには、稀溶液の加熱に加えて、稀溶液バイパス弁Ｖ７を開けると共に、溶液ポンプＰ４を稼働させることが好ましい。この場合、稀溶液は、溶液循環配管１６から稀溶液バイパス配管１７を通じて冷媒分配器１３ｂに至り、冷媒分配器１３ｂから冷水配管１３ａに散布される。これにより、散布された稀溶液と冷水配管１３ａ内の冷水とで熱交換されて冷水についても凍結が防止される。このとき、冷水配管１３ａの内圧上昇が懸念されるが、第２圧力逃し弁Ｖ１０によって破損が防止される。

【0054】

次に、第２実施形態に係る吸収式冷凍機２の動作を説明する。図４は、第２実施形態に係る吸収式冷凍機２の動作を示すフローチャートである。なお、図４に示すフローチャートは、吸収式冷凍機２の電源がオフされるまで、所定時間間隔で繰り返し実行される。また、図４に示す処理においては、第１冷却水配管１２ａ及び第２冷却水配管１４ａ並びに冷水配管１３ａが予め満水保管状態になっているものとする。

【0055】

まず、冷却水温度検出部３１及び冷水温度検出部３２は、各センサＴ３～Ｔ６からの信号に基づいて冷却水温度ＴＣ及び冷水温度ＴＬを検出する（Ｓ１１）。次いで、制御装置３０は、ステップＳ１１において検出された冷却水温度（センサＴ３，Ｔ４の平均値であってもよいし、低い方や高い方であってもよい）ＴＣが所定温度以下であるかを判断する（Ｓ１２）。なお、所定温度はヒステリシスを有している。

【0056】

冷却水温度ＴＣが所定温度以下である場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、制御装置３０は、熱媒により稀溶液を加熱する（Ｓ１３）。すなわち、制御装置３０は、熱媒ポンプＰ１を稼働させると共に、三方弁Ｖ１について再生器１１をバイパスしないように制御する。加えて、制御装置３０は、溶液ポンプＰ４を稼働させる。さらに、制御装置３０は、稀溶液バイパス弁Ｖ７を開ける（Ｓ１３）。その後、図４に示す処理は終了する。

【0057】

一方、冷却水温度ＴＣが所定温度以下でない場合（Ｓ１２：ＮＯ）、制御装置３０は、ステップＳ１において検出された冷水温度（センサＴ５，Ｔ６の平均値であってもよいし、低い方や高い方であってもよい）ＴＬが特定温度以下であるかを判断する（Ｓ１４）。なお、特定温度はヒステリシスを有している。

【0058】

冷水温度ＴＬが特定温度以下である場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、制御装置３０は、熱媒により稀溶液を加熱する（Ｓ１３）。さらに、制御装置３０は、稀溶液バイパス弁Ｖ７を開ける（Ｓ１３）。その後、図４に示す処理は終了する。

【0059】

一方、冷水温度ＴＬが特定温度以下でない場合（Ｓ１４：ＮＯ）、制御装置３０は、熱媒による稀溶液の加熱を停止すると共に、稀溶液バイパス弁Ｖ７を閉じる（Ｓ１５）。その後、図４に示す処理は終了する。

【0060】

このようにして、第２実施形態に係る吸収式冷凍機２によれば、第１冷却水配管１２ａ及び第２冷却水配管１４ａの満水保管状態において、検出された冷却水の温度が所定温度以下となるときには、稀溶液を加熱して第１及び第２冷却水配管１２ａ，１４ａの冷却水と熱交換を行うため、冷却水が加熱されることとなり、凍結を防止することができる。このとき、第１及び第２冷却水配管１２ａ，１４ａの内圧上昇が懸念されるが、第１圧力逃し弁Ｖ９によって破損も防止される。従って、満水保管を行いつつも凍結による機器破損を防止することができる吸収式冷凍機２を提供することができる。

【0061】

また、第１冷却水配管１２ａ及び第２冷却水配管１４ａ並びに冷水配管１３ａの満水保管状態において、検出された冷却水の温度が所定温度以下となるとき、又は、冷水の温度が特定温度以下となるときには、稀溶液を加熱して第１及び第２冷却水配管１２ａ，１４ａの冷却水と熱交換を行うと共に、稀溶液バイパス弁Ｖ７を開けて稀溶液を蒸発器１３に導入し熱交換を行う。このため、冷水についても凍結が防止される。このとき、冷水配管１３ａの内圧上昇が懸念されるが、第２圧力逃し弁Ｖ１０によって破損も防止される。従って、満水保管を行いつつも凍結による機器破損を防止することができる吸収式冷凍機２を提供することができる。

【0062】

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、可能な範囲で適宜他の技術を組み合わせてもよい。さらに、可能な範囲で公知又は周知の技術を組み合わせてもよい。

【0063】

例えば、上記実施形態において冷却水入口１４ｂ及び冷却水出口１２ｂは筐体１０ａの外部に露出しているが、これに限られるものではない。すなわち、冷却水入口１４ｂ及び冷却水出口１２ｂは、筐体１０ａの内側に位置していてもよいし、冷却水入口１４ｂ及び冷却水出口１２ｂの位置が筐体１０ａの壁面位置と一致していてもよい。また、これに合わせて冷却水入止水弁Ｖ２及び冷却水出止水弁Ｖ３の位置も筐体１０ａの内側であってもよいし、筐体１０ａの壁面位置と一致していてもよい。

【0064】

さらに、第２実施形態においては、冷水の循環を行うことなく冷水入止水弁Ｖ４及び冷水出止水弁Ｖ５が閉じられる場合の例を説明したが、これに限らず、例えば冷水の循環を行うことができる場合には、以下のように制御しても良い。図５は、第２実施形態の変形例に係る吸収式冷凍機２の動作を示すフローチャートである。なお、図５においても、フローチャートは吸収式冷凍機２の電源がオフされるまで所定時間間隔で繰り返し実行される。また、変形例に係る吸収式冷凍機２については、冷水入止水弁Ｖ４、冷水出止水弁Ｖ５及び第２圧力逃し弁Ｖ１０を備えなくともよい。

【0065】

まず、図５に示すステップＳ２１，Ｓ２２において図４に示すステップＳ１１，Ｓ１２と同様の処理が実行される。そして、冷却水温度ＴＣが所定温度以下である場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、制御装置３０は、熱媒により稀溶液を加熱すると共に、稀溶液バイパス弁Ｖ７を開ける（Ｓ２３）。さらに、制御装置３０は、冷水ポンプＰ２を稼働させて冷水を循環させる。この循環により、一層冷水の凍結が防止される。また、冷水配管１３ａの内圧上昇については室内機側のシスターン等によって防止される。その後、図５に示す処理は終了する。

【0066】

一方、冷却水温度ＴＣが所定温度以下でない場合（Ｓ２２：ＮＯ）、制御装置３０は、ステップＳ２１において検出された冷水温度（センサＴ５，Ｔ６の平均値であってもよいし、低い方や高い方であってもよい）ＴＬが特定温度以下であるかを判断する（Ｓ２４）。

【0067】

冷水温度ＴＬが特定温度以下である場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、処理はステップＳ２３に移行し、その後図５に示す処理は終了する。

【0068】

冷水温度ＴＬが特定温度以下でない場合（Ｓ２４：ＮＯ）、制御装置３０は、熱媒による稀溶液の加熱を停止すると共に、稀溶液バイパス弁Ｖ７を閉じる（Ｓ２５）。また、制御装置３０は、冷水ポンプＰ２の稼働を停止させる。その後、図５に示す処理は終了する。

【0069】

以上のような変形例であっても、第２実施形態と同様に、満水保管を行いつつも凍結による機器破損を防止することができる。さらに、冷水の循環によっても凍結防止につなげることができる。

【符号の説明】

【0070】

１，２ ：吸収式冷凍機
１０ ：冷温水機本体
１０ａ ：筐体
１１ ：再生器
１１ａ ：熱媒配管
１１ｂ ：稀溶液分配器
１１ｃ ：熱媒バイパス配管
１２ ：凝縮器
１２ａ ：第１冷却水配管（冷却水配管）
１２ｂ ：冷却水出口
１２ｃ ：冷媒貯蔵室
１３ ：蒸発器
１３ａ ：冷水配管
１３ｂ ：冷媒分配器
１３ｃ ：冷水入口
１３ｄ ：冷水出口
１４ ：吸収器
１４ａ ：第２冷却水配管（冷却水配管）
１４ｂ ：冷却水入口
１４ｃ ：濃溶液分配器
１５ ：冷却水排水路
１６ ：溶液循環配管（稀溶液配管）
１７ ：稀溶液バイパス配管
２０ ：冷却塔
２１ ：第１配管
２２ ：第２配管
３０ ：制御装置（制御手段）
３１ ：冷却水温度検出部（冷却水温度検出手段）
３２ ：冷水温度検出部（冷水温度検出手段）
ＣＢ１ ：第１連通バルブ（制御弁）
ＣＢ２ ：第２連通バルブ（制御弁）
ＣＢ３ ：第３連通バルブ（第２制御弁）
ＣＢ４ ：第４連通バルブ（第２制御弁）
ＣＰ１ ：第１連通管（熱媒供給配管）
ＣＰ２ ：第２連通管（冷却水排出配管）
ＣＰ３ ：第３連通管（第２熱媒供給配管）
ＣＰ４ ：第４連通管（冷水排出配管）
Ｐ１ ：熱媒ポンプ
Ｐ２ ：冷水ポンプ
Ｐ３ ：冷却水ポンプ
Ｐ４ ：溶液ポンプ
Ｔ１ ：熱媒入口温度センサ
Ｔ２ ：熱媒出口温度センサ
Ｔ３ ：冷却水入口温度センサ
Ｔ４ ：冷却水出口温度センサ
Ｔ５ ：冷水入口温度センサ
Ｔ６ ：冷水出口温度センサ
Ｖ１ ：三方弁
Ｖ２ ：冷却水入止水弁
Ｖ３ ：冷却水出止水弁
Ｖ４ ：冷水入止水弁
Ｖ５ ：冷水出止水弁
Ｖ６ ：冷却水排水弁
Ｖ７ ：稀溶液バイパス弁
Ｖ８ ：冷却塔排水弁
Ｖ９ ：第１圧力逃し弁（圧力逃し弁）
Ｖ１０ ：第２圧力逃し弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】