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(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】2023-10-12
(45)【発行日】2023-10-20
(54)【発明の名称】吸収式冷凍機、吸収式冷凍機の制御方法およびコントローラ
(51)【国際特許分類】
F25B 15/00 20060101AFI20231013BHJP
【ＦＩ】
F25B15/00 306C
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2022039125
(22)【出願日】2022-03-14
(62)【分割の表示】P 2018082784の分割
【原出願日】2018-04-24
(65)【公開番号】P2022066605
(43)【公開日】2022-04-28
【審査請求日】2022-04-11
(73)【特許権者】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001081
【氏名又は名称】弁理士法人クシブチ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】石崎 修司
(72)【発明者】
【氏名】池田 弘樹
【審査官】笹木 俊男
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１２－００７７８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－０７８２９８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－０８４０６１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ２５Ｂ １５／００ ～ １７／１２
Ｆ２５Ｂ ３３／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
高温再生器、低温再生器、蒸発器、凝縮器および吸収器を備え、これらを配管接続して吸収液および冷媒の循環経路をそれぞれ形成してなる吸収式冷凍機において、制御装置を備え、
前記制御装置は、冷房負荷が第１の所定値以下であると判断し、かつ、ガスバーナの燃焼がＯＦＦとなっている時間が所定時間継続していると判断した場合に、前記ガスバーナの燃料制御弁の最大弁開度を所定の弁開度にし、
前記所定の弁開度は、前記ガスバーナのＯＮ・ＯＦＦ繰り返し制御が開始される弁開度であることを特徴とする吸収式冷凍機。
【請求項2】
前記第１の所定値は、前記ガスバーナのＯＮ・ＯＦＦ繰り返し制御が開始される冷房負荷であ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】
前記制御装置は、冷房負荷が第２の所定値以上の状態が所定時間継続した場合、前記ガスバーナの燃料制御弁の最大弁開度を最大開度にすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の吸収式冷凍機。
【請求項4】
前記第２の所定値は、前記ガスバーナのＯＮ・ＯＦＦ繰り返し制御が開始されるインバータ制御が可能となる冷房負荷であることを特徴とする請求項３に記載の吸収式冷凍機。
【請求項5】
高温再生器、低温再生器、蒸発器、凝縮器および吸収器を備え、これらを配管接続して吸収液および冷媒の循環経路をそれぞれ形成してなる吸収式冷凍機の制御方法であって、
冷房負荷が第１の所定値以下であり、かつ、ガスバーナの燃焼がＯＦＦとなっている時間が所定時間継続している場合に、前記ガスバーナの燃料制御弁の最大弁開度を所定の弁開度にするステップを有し、
前記所定の弁開度は、前記ガスバーナのＯＮ・ＯＦＦ繰り返し制御が開始される弁開度であることを特徴とする吸収式冷凍機の制御方法。
【請求項6】
前記第１の所定値は、前記ガスバーナのＯＮ・ＯＦＦ繰り返し制御が開始される冷房負荷であることを特徴とする請求項５に記載の吸収式冷凍機の制御方法。
【請求項7】
冷房負荷が第２の所定値以上の状態が所定時間継続した場合、前記ガスバーナの燃料制御弁の最大弁開度を最大開度にする元に戻すステップを更に有することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の吸収式冷凍機の制御方法。
【請求項8】
前記第２の所定値は、前記ガスバーナのインバータ制御が可能となる冷房負荷であることを特徴とする請求項７に記載の吸収式冷凍機の制御方法。
【請求項9】
高温再生器、低温再生器、蒸発器、凝縮器および吸収器を備え、これらを配管接続して吸収液および冷媒の循環経路をそれぞれ形成してなる吸収式冷凍機を制御するコントローラであって、
冷房負荷が第１の所定値以下であると判断し、かつ、ガスバーナの燃焼がＯＦＦとなっている時間が所定時間継続していると判断した場合に、前記ガスバーナの燃料制御弁の最大弁開度を所定の弁開度にし、
前記所定の弁開度は、前記ガスバーナのＯＮ・ＯＦＦ繰り返し制御が開始される弁開度であることを特徴とするコントローラ。
【請求項10】
前記第１の所定値は、前記ガスバーナのＯＮ・ＯＦＦ繰り返し制御が開始される冷房負荷であることを特徴とする請求項９に記載のコントローラ。
【請求項11】
冷房負荷が第２の所定値以上の状態が所定時間継続した場合、前記ガスバーナの燃料制御弁の最大弁開度を最大開度にすることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載のコントローラ。
【請求項12】
前記第２の所定値は、前記ガスバーナのインバータ制御が可能となる冷房負荷であることを特徴とする請求項１１に記載のコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、吸収式冷凍機および吸収式冷凍機の制御方法に係り、特に、冷房負荷が低い場合でもＣＯＰを向上させることができ、燃焼使用量を低減させることを可能とした吸収式冷凍機および吸収式冷凍機の制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、高温再生器、低温再生器、蒸発器、凝縮器および吸収器を備え、これらを配管接続して吸収液および冷媒の循環経路をそれぞれ形成した吸収式冷凍機が知られている。吸収式冷凍機は、例えば、オフィスビルのセントラル空調などに用いられている。
このような吸収式冷凍機として、従来、例えば、高温再生器と低温再生器とを連通する吸収溶液ライン又は低温再生器と吸収器とを連通する吸収溶液ラインに圧力調整手段及び中間再生器を介装し、該中間再生器は外部温熱源から供給される流体と吸収溶液ラインを流れる吸収溶液との間で顕熱・潜熱交換を行い、冷温水出口温度及び高温再生器の温度を測定する温度測定手段と、冷温水出口温度及び高温再生器の温度に基づいて高質燃料燃焼用バーナへの高質燃料供給量を調節する燃料供給量制御機構、とを備えたものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
このような吸収式冷凍機として、従来、例えば、高温再生器と低温再生器とを連通する吸収溶液ライン又は低温再生器と吸収器とを連通する吸収溶液ラインに圧力調整手段及び中間再生器を介装し、該中間再生器は外部温熱源から供給される流体と吸収溶液ラインを流れる吸収溶液との間で顕熱・潜熱交換を行い、冷温水出口温度及び高温再生器の温度を測定する温度測定手段と、冷温水出口温度及び高温再生器の温度に基づいて高質燃料燃焼用バーナへの高質燃料供給量を調節する燃料供給量制御機構、とを備えたものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特許第３１１４８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来の技術においては、冷房負荷に応じてバーナの開度を制御し、ＣＯＰ（Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｏｆ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ：「成績係数」）を向上させるようにしている。
この場合に、バーナの制御は、冷水温度に応じて行われ、冷水温度が所定温度に達したら、バーナをＯＦＦするようにしていた。そのため、例えば、冷房負荷２０％以下といったように冷房負荷が低くなると、バーナのＯＮ・ＯＦＦを繰り返して行うことになってし待っていた。
通常、バーナのＯＮ・ＯＦＦ制御を行うと、バーナの燃焼時に一時的に最大５０～１００％の燃焼量となってしまう。そのため、冷房負荷が低い場合に、冷水温度の過低下を招き、ＣＯＰも低下してしまうという問題がある。特に、事務所ビルや店舗などにおいては、冷房負荷が２０％以下となる運転時間が最も長くなるため、このように冷房負荷が低い場合にＣＯＰを向上させるとともに、燃料使用量を低減させることが望まれている。
この場合に、バーナの制御は、冷水温度に応じて行われ、冷水温度が所定温度に達したら、バーナをＯＦＦするようにしていた。そのため、例えば、冷房負荷２０％以下といったように冷房負荷が低くなると、バーナのＯＮ・ＯＦＦを繰り返して行うことになってし待っていた。
通常、バーナのＯＮ・ＯＦＦ制御を行うと、バーナの燃焼時に一時的に最大５０～１００％の燃焼量となってしまう。そのため、冷房負荷が低い場合に、冷水温度の過低下を招き、ＣＯＰも低下してしまうという問題がある。特に、事務所ビルや店舗などにおいては、冷房負荷が２０％以下となる運転時間が最も長くなるため、このように冷房負荷が低い場合にＣＯＰを向上させるとともに、燃料使用量を低減させることが望まれている。
【0005】
本発明は、前記した事情に鑑みてなされたものであり、冷房負荷が低い場合でもＣＯＰを向上させることができ、燃焼使用量を低減させることのできる吸収式冷凍機および吸収式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。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記目的を達成するため、本発明の吸収式冷凍機は、高温再生器、低温再生器、蒸発器、凝縮器および吸収器を備え、これらを配管接続して吸収液および冷媒の循環経路をそれぞれ形成してなる吸収式冷凍機において、制御装置を備え、前記制御装置は、冷房負荷が第１の所定値以下であると判断し、かつ、ガスバーナの燃焼がＯＦＦとなっている時間が所定時間継続していると判断した場合に、前記ガスバーナの燃料制御弁の最大弁開度を所定の弁開度にし、前記所定の弁開度は、前記ガスバーナのＯＮ・ＯＦＦ繰り返し制御が開始される弁開度であることを特徴とする。
これによれば、ガスバーナのＯＮ・ＯＦＦ回数増加を防止することができ、ガスバーナの過剰な燃焼を防止することができる。
これによれば、ガスバーナのＯＮ・ＯＦＦ回数増加を防止することができ、ガスバーナの過剰な燃焼を防止することができる。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、冷房負荷が低下した場合に、ガスバーナの過剰燃焼による冷水温度の過低下を防止することができ、ＣＯＰを向上させることができるとともに、ガスバーナの燃料消費量を低減させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
第１の発明は、高温再生器、低温再生器、蒸発器、凝縮器および吸収器を備え、これらを配管接続して吸収液および冷媒の循環経路をそれぞれ形成してなる吸収式冷凍機において、制御装置を備え、前記制御装置は、冷房負荷が所定値以下であると判断し、かつ、ガスバーナの燃焼がＯＦＦとなっている時間が所定時間継続していると判断した場合に、前記ガスバーナの燃料制御弁の弁開度を小さくするように制御する。
これによれば、冷房負荷が低下した場合に、ガスバーナの過剰な燃焼を防止することができ、ガスバーナの過剰燃焼による冷水温度の過低下を防止することができ、ＣＯＰを向上させることができるとともに、ガスバーナの燃料消費量を低減させることが可能となる。
これによれば、冷房負荷が低下した場合に、ガスバーナの過剰な燃焼を防止することができ、ガスバーナの過剰燃焼による冷水温度の過低下を防止することができ、ＣＯＰを向上させることができるとともに、ガスバーナの燃料消費量を低減させることが可能となる。
【0010】
第２の発明は、前記制御装置は、冷房負荷が所定値以上の状態が所定時間継続した場合、前記ガスバーナの燃料制御弁の弁開度を元に戻すように制御する。
これによれば、冷房負荷が上昇した場合に、燃料制御弁の最大弁開度を最大開度に戻すことができ、通常の最大弁開度による適正な制御を行うことができる。
これによれば、冷房負荷が上昇した場合に、燃料制御弁の最大弁開度を最大開度に戻すことができ、通常の最大弁開度による適正な制御を行うことができる。
【0011】
第３の発明は、前記所定値は、前記ガスバーナのＯＮ・ＯＦＦ繰り返し制御が開始される冷房負荷である。
これによれば、ガスバーナのＯＮ・ＯＦＦ回数増加を防止することができ、ガスバーナの過剰な燃焼を防止することができる。
これによれば、ガスバーナのＯＮ・ＯＦＦ回数増加を防止することができ、ガスバーナの過剰な燃焼を防止することができる。
【0012】
第４の発明は、高温再生器、低温再生器、蒸発器、凝縮器および吸収器を備え、これらを配管接続して吸収液および冷媒の循環経路をそれぞれ形成してなる吸収式冷凍機の制御方法であって、冷房負荷が所定値以下であり、かつ、ガスバーナの燃焼がＯＦＦとなっている時間が所定時間継続している場合に、前記ガスバーナの燃料制御弁の弁開度を小さくするステップを有する。
これによれば、冷房負荷が低下した場合に、ガスバーナの過剰な燃焼を防止することができ、ガスバーナの過剰燃焼による冷水温度の過低下を防止することができ、ＣＯＰを向上させることができるとともに、ガスバーナの燃料消費量を低減させることが可能となる。
これによれば、冷房負荷が低下した場合に、ガスバーナの過剰な燃焼を防止することができ、ガスバーナの過剰燃焼による冷水温度の過低下を防止することができ、ＣＯＰを向上させることができるとともに、ガスバーナの燃料消費量を低減させることが可能となる。
【0013】
第５の発明は、冷房負荷が所定値以上の状態が所定時間継続した場合、前記ガスバーナの燃料制御弁の弁開度を元に戻すステップを更に有する。
これによれば、冷房負荷が上昇した場合に、燃料制御弁の最大弁開度を最大開度に戻すことができ、通常の最大弁開度による適正な制御を行うことができる。
これによれば、冷房負荷が上昇した場合に、燃料制御弁の最大弁開度を最大開度に戻すことができ、通常の最大弁開度による適正な制御を行うことができる。
【0014】
第６の発明は、前記所定値は、前記ガスバーナのＯＮ・ＯＦＦ繰り返し制御が開始される冷房負荷である。
これによれば、ガスバーナのＯＮ・ＯＦＦ回数増加を防止することができ、ガスバーナの過剰な燃焼を防止することができる。
これによれば、ガスバーナのＯＮ・ＯＦＦ回数増加を防止することができ、ガスバーナの過剰な燃焼を防止することができる。
【0015】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態を説明する。
図１は、本実施の形態に係る吸収式冷凍機の概略構成図である。吸収式冷凍機１００は、冷媒に水を、吸収液に臭化リチウム（ＬｉＢｒ）水溶液を使用し、この吸収液を、ガス燃料で加熱する吸収冷温水機である。
図１は、本実施の形態に係る吸収式冷凍機の概略構成図である。吸収式冷凍機１００は、冷媒に水を、吸収液に臭化リチウム（ＬｉＢｒ）水溶液を使用し、この吸収液を、ガス燃料で加熱する吸収冷温水機である。
【0016】
吸収式冷凍機１００は、図１に示すように、蒸発器１と、この蒸発器１に並設された吸収器２と、これら蒸発器１および吸収器２を収納した蒸発器吸収器胴３と、ガスバーナ４を備えた高温再生器５と、低温再生器６と、この低温再生器６に並設された凝縮器７と、これら低温再生器６および凝縮器７を収納した低温再生器凝縮器胴８とを備える。
また、吸収式冷凍機１００は、低温熱交換器１２と、高温熱交換器１３と、冷媒ドレン熱回収器１７と、稀吸収液ポンプ４５と、濃吸収液ポンプ４７と、冷媒ポンプ４８とを備え、これらの各機器が吸収液管２１，２３，２４，２５および冷媒管３１，３２，３４，３５などを介して配管接続されて循環経路が構成されている。
また、吸収式冷凍機１００は、低温熱交換器１２と、高温熱交換器１３と、冷媒ドレン熱回収器１７と、稀吸収液ポンプ４５と、濃吸収液ポンプ４７と、冷媒ポンプ４８とを備え、これらの各機器が吸収液管２１，２３，２４，２５および冷媒管３１，３２，３４，３５などを介して配管接続されて循環経路が構成されている。
【0017】
蒸発器１には、蒸発器１内で冷媒と熱交換したブラインを、図示しない熱負荷（例えば、空気調和装置）に循環供給するための冷水管１４が設けられており、この冷水管１４の一部に形成された伝熱管１４Ａが蒸発器１内に配置されている。
吸収器２および凝縮器７には、吸収器２および凝縮器７に順次冷却水を流通させるための冷却水管１５が設けられており、この冷却水管１５の一部に形成された各伝熱管１５Ａ、１５Ｂがそれぞれ吸収器２および凝縮器７内に配置されている。
吸収器２および凝縮器７には、吸収器２および凝縮器７に順次冷却水を流通させるための冷却水管１５が設けられており、この冷却水管１５の一部に形成された各伝熱管１５Ａ、１５Ｂがそれぞれ吸収器２および凝縮器７内に配置されている。
【0018】
吸収器２は、蒸発器１で蒸発した冷媒蒸気を吸収液に吸収させ、蒸発器吸収器胴３内の圧力を高真空状態に保つ機能を有する。この吸収器２の下部には、冷媒蒸気を吸収して稀釈された稀吸収液が溜る稀吸収液溜り２Ａが形成され、この稀吸収液溜り２Ａには、稀吸収液ポンプ４５を有する稀吸収液管２１の一端が接続されている。稀吸収液管２１は、稀吸収液ポンプ４５の下流側で分岐する分岐稀吸収液管２１Ａを備える。稀吸収液ポンプ４５は、インバータ制御可能なポンプとされており、インバータ周波数を制御することにより、稀吸収液ポンプ４５の駆動量を可変することができるように構成されている。
この分岐稀吸収液管２１Ａは冷媒ドレン熱回収器１７を経由した後に、稀吸収液管２１の低温熱交換器１２の下流側で再び稀吸収液管２１に合流する。この稀吸収液管２１の他端は、高温熱交換器１３を経由した後、高温再生器５内に形成された熱交換部５Ａの上方に位置する気層部５Ｂに開口している。
稀吸収液管２１は、低温熱交換器１２の下流側で第２分岐管２１Ｂに分岐され、第２分岐管２１Ｂは低温再生器６内に開口している。
この分岐稀吸収液管２１Ａは冷媒ドレン熱回収器１７を経由した後に、稀吸収液管２１の低温熱交換器１２の下流側で再び稀吸収液管２１に合流する。この稀吸収液管２１の他端は、高温熱交換器１３を経由した後、高温再生器５内に形成された熱交換部５Ａの上方に位置する気層部５Ｂに開口している。
稀吸収液管２１は、低温熱交換器１２の下流側で第２分岐管２１Ｂに分岐され、第２分岐管２１Ｂは低温再生器６内に開口している。
【0019】
高温再生器５は、シェル６０内にガスバーナ４を収容して構成され、このガスバーナ４の上方に当該ガスバーナ４の火炎を熱源として吸収液を加熱再生する熱交換部５Ａが形成されている。この熱交換部５Ａには、ガスバーナ４で燃焼された排気ガスが流通する排気経路４０が接続され、この排気経路４０には、排ガス熱交換器４１が設けられている。また、ガスバーナ４には、燃料ガスが供給されるガス管６１と、ブロワ６２からの空気が供給される吸気管６３とが接続され、これらガス管６１および吸気管６３には、燃料ガスおよび空気の量を制御する制御弁６４が設けられている。ガス管６１には、ガス流量計６５が設けられている。
【0020】
熱交換部５Ａの側方には、この熱交換部５Ａで加熱再生された後に当該熱交換部５Ａから流出した中間吸収液が溜る中間吸収液溜り５Ｃが形成されている。この中間吸収液溜り５Ｃの下端には第２中間吸収液管２３の一端が接続され、この第２中間吸収液管２３には高温熱交換器１３が設けられている。この高温熱交換器１３は、中間吸収液溜り５Ｃから流出した高温の中間吸収液の温熱で稀吸収液管２１を流れる吸収液を加熱するものであり、高温再生器５におけるガスバーナ４の燃料消費量の低減を図っている。
第２中間吸収液管２３の他端は、低温再生器６と吸収器２とを繋ぐ濃吸収液管２５に接続されている。また、第２中間吸収液管２３の高温熱交換器１３上流側と吸収器２とは開閉弁Ｖ１が介在する吸収液管２４により接続されている。
第２中間吸収液管２３の他端は、低温再生器６と吸収器２とを繋ぐ濃吸収液管２５に接続されている。また、第２中間吸収液管２３の高温熱交換器１３上流側と吸収器２とは開閉弁Ｖ１が介在する吸収液管２４により接続されている。
【0021】
低温再生器６は、高温再生器５で分離された冷媒蒸気を熱源として、低温再生器６内に形成された吸収液溜り６Ａに溜った吸収液を加熱再生するものであり、吸収液溜り６Ａには、高温再生器５の上端部から低温再生器６の底部に延びる冷媒管３１の一部に形成される伝熱管３１Ａが配置されている。この冷媒管３１に冷媒蒸気を流通させることにより、伝熱管３１Ａを介して、冷媒蒸気の温熱が吸収液溜り６Ａに溜った吸収液に伝達され、この吸収液が更に濃縮される。
低温再生器６の吸収液溜り６Ａには、濃吸収液管２５の一端が接続され、この濃吸収液管２５の他端は、吸収器２の気層部２Ｂ上部に設けられる濃液散布器２Ｃに接続されている。濃吸収液管２５には濃吸収液ポンプ４７および低温熱交換器１２が設けられている。この低温熱交換器１２は、低温再生器６の吸収液溜り６Ａから流出した濃吸収液の温熱で稀吸収液管２１を流れる稀吸収液を加熱するものである。
低温再生器６の吸収液溜り６Ａには、濃吸収液管２５の一端が接続され、この濃吸収液管２５の他端は、吸収器２の気層部２Ｂ上部に設けられる濃液散布器２Ｃに接続されている。濃吸収液管２５には濃吸収液ポンプ４７および低温熱交換器１２が設けられている。この低温熱交換器１２は、低温再生器６の吸収液溜り６Ａから流出した濃吸収液の温熱で稀吸収液管２１を流れる稀吸収液を加熱するものである。
【0022】
また、濃吸収液管２５には、濃吸収液ポンプ４７および低温熱交換器１２をバイパスするバイパス管２７が設けられている。
濃吸収液ポンプ４７の運転が停止した場合には、低温再生器６の吸収液溜り６Ａに溜った吸収液は、濃吸収液管２５およびバイパス管２７を通じて吸収器２内に供給される。
濃吸収液ポンプ４７の運転が停止した場合には、低温再生器６の吸収液溜り６Ａに溜った吸収液は、濃吸収液管２５およびバイパス管２７を通じて吸収器２内に供給される。
【0023】
前述のように、高温再生器５の気層部５Ｂと凝縮器７の底部に形成された冷媒液溜り７Ａとは、冷媒管３１により接続される。この冷媒管３１は、低温再生器６の吸収液溜り６Ａに配管された伝熱管３１Ａおよび冷媒ドレン熱回収器１７を備えている。この冷媒管３１の伝熱管３１Ａの上流側と吸収器２の気層部２Ｂとは開閉弁Ｖ２が介在する冷媒管３２により接続されている。
また、凝縮器７の冷媒液溜り７Ａには、この冷媒液溜り７Ａから流出した冷媒が流れる冷媒管３４の一端が接続され、この冷媒管３４の他端は、下方に湾曲したＵシール部３４Ａを介して蒸発器１の気層部１Ａに接続されている。
蒸発器１の下方には、液化した冷媒が溜る冷媒液溜り１Ｂが形成され、この冷媒液溜り１Ｂと蒸発器１の気層部１Ａの上部に配置される散布器１Ｃとは冷媒ポンプ４８が介在するに冷媒管３５により接続されている。
また、凝縮器７の冷媒液溜り７Ａには、この冷媒液溜り７Ａから流出した冷媒が流れる冷媒管３４の一端が接続され、この冷媒管３４の他端は、下方に湾曲したＵシール部３４Ａを介して蒸発器１の気層部１Ａに接続されている。
蒸発器１の下方には、液化した冷媒が溜る冷媒液溜り１Ｂが形成され、この冷媒液溜り１Ｂと蒸発器１の気層部１Ａの上部に配置される散布器１Ｃとは冷媒ポンプ４８が介在するに冷媒管３５により接続されている。
【0024】
また、冷水管１４には、冷水管１４を流れる冷水の入口側の温度を検出する冷水入口温度センサ８０および冷水の出口側の温度を検出する冷水出口温度センサ８１が設けられている。
さらに、冷却水管１５の入口側には、冷却水の入口側の温度を検出する冷却水入口温度センサ８３が設けられている。
さらに、冷却水管１５の入口側には、冷却水の入口側の温度を検出する冷却水入口温度センサ８３が設けられている。
【0025】
また、本実施の形態の吸収式冷凍機１００は、抽気装置７０を備えており、抽気装置７０は、タンク７１を備えている。タンク７１の上部には、吸収器２の気層部２Ｂに連通する抽気管７２が接続されている。タンク７１の底部には、吸収器２の下方に連通する戻り管７３が接続されている。さらに、タンク７１の上部には、エジェクタポンプ７４を介して稀吸収液管２１に接続される吸収液管７５が接続されている。
そして、エジェクタポンプ７４を駆動することにより、吸収液管７５を介して稀吸収液管２１の稀吸収液をタンク７１に取り込む。吸収液管７５により流れ込んだ稀吸収液により、タンク７１の内部が負圧となり、これにより、吸収器２の上部に貯留されている不凝縮ガスのみならず冷媒蒸気、気化した吸収液などが抽気管７２を通ってタンク７１の上方に導かれる。
そして、エジェクタポンプ７４を駆動することにより、吸収液管７５を介して稀吸収液管２１の稀吸収液をタンク７１に取り込む。吸収液管７５により流れ込んだ稀吸収液により、タンク７１の内部が負圧となり、これにより、吸収器２の上部に貯留されている不凝縮ガスのみならず冷媒蒸気、気化した吸収液などが抽気管７２を通ってタンク７１の上方に導かれる。
【0026】
タンク７１に導かれたガスのうち、冷媒蒸気と気化した吸収液は、タンク７１の下方に溜まっている吸収液に溶け込んで吸収されるが、不凝縮ガスは吸収液に溶け込むことができないので、タンク７１の上方に溜められる。そして、タンク７１の下方に溜まった吸収液は、戻り管７３を通って吸収器２に戻される。
【0027】
次に、本実施の形態の制御構成について説明する。
図２は、本実施の形態の制御構成を示すブロック図である。
図２に示すように、本実施の形態の吸収式冷凍機１００は、コントローラ５０を備えており、コントローラ５０は、制御装置５１を備えている。制御装置５１は、吸収式冷凍機１００の各部を中枢的に制御するものであり、演算実行部としてのＣＰＵ、このＣＰＵによって実行可能な基本制御プログラムや所定のデータ等を不揮発的に記憶するＲＯＭ、所定のデータ等を揮発的に記憶するＲＡＭなどのメモリ５２、その他の周辺回路などを備えている。
図２は、本実施の形態の制御構成を示すブロック図である。
図２に示すように、本実施の形態の吸収式冷凍機１００は、コントローラ５０を備えており、コントローラ５０は、制御装置５１を備えている。制御装置５１は、吸収式冷凍機１００の各部を中枢的に制御するものであり、演算実行部としてのＣＰＵ、このＣＰＵによって実行可能な基本制御プログラムや所定のデータ等を不揮発的に記憶するＲＯＭ、所定のデータ等を揮発的に記憶するＲＡＭなどのメモリ５２、その他の周辺回路などを備えている。
【0028】
また、制御装置５１には、冷水入口温度センサ８０、冷水出口温度センサ８１、冷却水入口温度センサ８３およびガス流量計６５の検出信号がそれぞれ入力されるように構成されている。
また、コントローラ５０は、タイマ５３と、操作部５４と、報知部５５とをそれぞれ備えている。
また、コントローラ５０は、タイマ５３と、操作部５４と、報知部５５とをそれぞれ備えている。
【0029】
コントローラ５０の制御装置５１は、吸収式冷凍機１００のガスバーナ４の燃料制御弁６４を制御することで、ガスバーナ４による燃焼制御を行うとともに、稀吸収液ポンプ４５、濃吸収液ポンプ４７および冷媒ポンプ４８の駆動制御を行うように構成されている。さらに、コントローラ５０の制御装置５１は、稀吸収液ポンプ４５、濃吸収液ポンプ４７および冷媒ポンプ４８のインバータ制御を行うことで、稀吸収液ポンプ４５、濃吸収液ポンプ４７および冷媒ポンプ４８による流量制御を行うように構成されている。また、制御装置５１は、各弁Ｖ１，Ｖ２の開閉制御を行うように構成されている。
【0030】
本実施の形態においては、制御装置５１は、冷房運転が開始された場合、冷水入口温度センサ８０により、冷水の入口温度を検出するとともに、冷水出口温度センサ８１により、冷水の出口温度を検出する。また、制御装置５１は、冷却水入口温度センサ８３により冷却水の入口側の温度を検出するとともに、ガスバーナ４におけるガス流量およびガス発熱量を検出する。なお、ガス流量は、ガス流量計６５により検出される。
【0031】
本実施の形態においては、制御装置５１は、冷房運転時において、冷房負荷が所定値以下であるか否かを判断する。ここで、冷房負荷の所定値は、ガスバーナ４のＯＮ・ＯＦＦ繰り返し制御が開始される冷房負荷の値であり、具体的には、１５％～２０％程度の冷房負荷が所定値に設定される。
制御装置５１は、冷房負荷が所定値以下であると判断し、かつ、ガスバーナ４の燃焼がＯＦＦとなっている状態が所定時間継続していると判断した場合に、ガスバーナ４の燃料制御弁６４の最大弁開度を最低開度に固定するように制御する。
ここで、ガスバーナ４の燃焼がＯＦＦとなっている所定時間としては、例えば、９００秒に設定される。ただし、ガスバーナ４の燃焼を停止させるためには、最低でも約４分（２４０秒）必要となるので、所定時間としては、２４０秒以上であれば、任意に設定することが可能である。
また、燃料制御弁６４の最低開度としては、ガスバーナ４のＯＮ・ＯＦＦ繰り返し制御が開始される最低の弁開度であり、具体的には、最大弁開度を１００％とした場合、最大弁開度に対して１５％程度の弁開度である。これにより、ガスバーナ４の過剰な燃焼を防止する。
制御装置５１は、冷房負荷が所定値以下であると判断し、かつ、ガスバーナ４の燃焼がＯＦＦとなっている状態が所定時間継続していると判断した場合に、ガスバーナ４の燃料制御弁６４の最大弁開度を最低開度に固定するように制御する。
ここで、ガスバーナ４の燃焼がＯＦＦとなっている所定時間としては、例えば、９００秒に設定される。ただし、ガスバーナ４の燃焼を停止させるためには、最低でも約４分（２４０秒）必要となるので、所定時間としては、２４０秒以上であれば、任意に設定することが可能である。
また、燃料制御弁６４の最低開度としては、ガスバーナ４のＯＮ・ＯＦＦ繰り返し制御が開始される最低の弁開度であり、具体的には、最大弁開度を１００％とした場合、最大弁開度に対して１５％程度の弁開度である。これにより、ガスバーナ４の過剰な燃焼を防止する。
【0032】
また、制御装置５１は、冷房負荷が所定値以上の状態が所定時間継続したと判断した場合、ガスバーナ４の燃料制御弁６４の最大弁開度を最低開度から最大開度（１００％）に戻すように制御する。冷房負荷の所定値は、ガスバーナ４のインバータ制御が可能となる冷房負荷の値であり、具体的には、１５％～２０％程度の冷房負荷が所定値に設定される。
【0033】
次に、本実施の形態の動作について説明する。
冷房運転時においては、冷水管１４を介して図示しない熱負荷にブライン（例えば、冷水）が循環供給される。制御装置５１は、ブラインの蒸発器１の出口側温度（冷水出口温度センサ８１にて検出される温度）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される。
具体的には、制御装置５１は、全てのポンプ４５，４７，４８を起動し、かつ、ガスバーナ４におけるガスの燃焼制御を行うことで、冷水出口温度センサ８１が計測するブラインの温度が所定の７℃となるようにガスバーナ４の火力を制御する。
冷房運転時においては、冷水管１４を介して図示しない熱負荷にブライン（例えば、冷水）が循環供給される。制御装置５１は、ブラインの蒸発器１の出口側温度（冷水出口温度センサ８１にて検出される温度）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される。
具体的には、制御装置５１は、全てのポンプ４５，４７，４８を起動し、かつ、ガスバーナ４におけるガスの燃焼制御を行うことで、冷水出口温度センサ８１が計測するブラインの温度が所定の７℃となるようにガスバーナ４の火力を制御する。
【0034】
この場合、吸収器２からの稀吸収液は、稀吸収液管２１を介して稀吸収液ポンプ４５により低温熱交換器１２および高温熱交換器１３または排ガス熱交換器４１を経由して加熱され高温再生器５に送られる。
高温再生器５に送られた吸収液は、この高温再生器５でガスバーナ４による火炎および高温の燃焼ガスにより加熱されるため、この吸収液中の冷媒が蒸発分離する。高温再生器５で冷媒を蒸発分離して濃度が上昇した中間吸収液は、高温熱交換器１３を経由して濃吸収液管２５に送られ、低温再生器６を経由した吸収液と合流する。
高温再生器５に送られた吸収液は、この高温再生器５でガスバーナ４による火炎および高温の燃焼ガスにより加熱されるため、この吸収液中の冷媒が蒸発分離する。高温再生器５で冷媒を蒸発分離して濃度が上昇した中間吸収液は、高温熱交換器１３を経由して濃吸収液管２５に送られ、低温再生器６を経由した吸収液と合流する。
【0035】
一方、低温再生器６に送られた吸収液は、高温再生器５から冷媒管３１を介して供給されて伝熱管３１Ａに流入する高温の冷媒蒸気により加熱され、さらに冷媒が分離して濃度が一段と高くなり、この濃吸収液が高温再生器５を経由した上記吸収液と合流し、濃吸収液ポンプ４７により低温熱交換器１２を経由して吸収器２に送られ、濃液散布器２Ｃから散布される。
【0036】
低温再生器６で分離生成した冷媒は、凝縮器７に入って凝縮して冷媒液溜り７Ａに溜る。そして、冷媒液溜り７Ａに冷媒液が多く溜まると、この冷媒液は冷媒液溜り７Ａから流出し、冷媒管３４を経由して蒸発器１に入り、冷媒ポンプ４８の運転により揚液されて散布器１Ｃから冷水管１４の伝熱管１４Ａの上に散布される。
伝熱管１４Ａの上に散布された冷媒液は、伝熱管１４Ａの内部を通るブラインから気化熱を奪って蒸発するため、伝熱管１４Ａの内部を通るブラインは冷却され、こうして温度を下げたブラインが冷水管１４から熱負荷に供給されて冷房などの冷却運転が行われる。
そして、蒸発器１で蒸発した冷媒は吸収器２に入り、低温再生器６より供給されて上方から散布される濃吸収液に吸収されて、吸収器２の稀吸収液溜り２Ａに溜り、稀吸収液ポンプ４５によって高温再生器５に搬送される循環を繰り返す。
伝熱管１４Ａの上に散布された冷媒液は、伝熱管１４Ａの内部を通るブラインから気化熱を奪って蒸発するため、伝熱管１４Ａの内部を通るブラインは冷却され、こうして温度を下げたブラインが冷水管１４から熱負荷に供給されて冷房などの冷却運転が行われる。
そして、蒸発器１で蒸発した冷媒は吸収器２に入り、低温再生器６より供給されて上方から散布される濃吸収液に吸収されて、吸収器２の稀吸収液溜り２Ａに溜り、稀吸収液ポンプ４５によって高温再生器５に搬送される循環を繰り返す。
【0037】
次に、本実施の形態による制御動作について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。
本実施の形態においては、冷房運転を開始すると（ＳＴ１）、制御装置５１は、冷房負荷が所定値以下か否かを判断する（ＳＴ２）。
そして、冷房負荷が所定値以下であると判断した場合は（ＳＴ２：ＹＥＳ）、制御装置５１は、ガスバーナ４の燃料制御弁６４がＯＦＦとなっているか否かを判断する（ＳＴ３）。制御装置５１は、冷房負荷が所定値以下であり、ガスバーナ４の燃料制御弁６４がＯＦＦとなっている状態が、所定時間（９００秒）継続していると判断した場合（ＳＴ４：ＹＥＳ）、燃料制御弁６４の最大弁開度を最低開度に固定するように制御する（ＳＴ５）。
本実施の形態においては、冷房運転を開始すると（ＳＴ１）、制御装置５１は、冷房負荷が所定値以下か否かを判断する（ＳＴ２）。
そして、冷房負荷が所定値以下であると判断した場合は（ＳＴ２：ＹＥＳ）、制御装置５１は、ガスバーナ４の燃料制御弁６４がＯＦＦとなっているか否かを判断する（ＳＴ３）。制御装置５１は、冷房負荷が所定値以下であり、ガスバーナ４の燃料制御弁６４がＯＦＦとなっている状態が、所定時間（９００秒）継続していると判断した場合（ＳＴ４：ＹＥＳ）、燃料制御弁６４の最大弁開度を最低開度に固定するように制御する（ＳＴ５）。
【0038】
制御装置５１は、冷房能力が所定値以下の状態では、常に燃料制御弁６４の最低開度を最大弁開度とした状態で、運転を継続する。
これにより、ガスバーナ４のＯＮ・ＯＦＦ回数増加を防止することができ、ガスバーナ４の過剰な燃焼を防止することができる。その結果、ガスバーナ４の過剰燃焼による冷水温度の過低下を防止することができ、ＣＯＰを向上させることができるとともに、ガスバーナ４の燃料消費量を低減させることが可能となる。
発明者らが行った実験によれば、従来のガスバーナ４の制御による冷水温度の変動幅は、５．４～７．４℃であったのに対して、本発明のガスバーナ４の制御による冷水温度の変動幅は、５．９～７．４℃と小さくなり、ＣＯＰが約１１％向上するという結果を得ることができた。
これにより、ガスバーナ４のＯＮ・ＯＦＦ回数増加を防止することができ、ガスバーナ４の過剰な燃焼を防止することができる。その結果、ガスバーナ４の過剰燃焼による冷水温度の過低下を防止することができ、ＣＯＰを向上させることができるとともに、ガスバーナ４の燃料消費量を低減させることが可能となる。
発明者らが行った実験によれば、従来のガスバーナ４の制御による冷水温度の変動幅は、５．４～７．４℃であったのに対して、本発明のガスバーナ４の制御による冷水温度の変動幅は、５．９～７．４℃と小さくなり、ＣＯＰが約１１％向上するという結果を得ることができた。
【0039】
制御装置５１は、運転中に冷房能力が所定値以上となり（ＳＴ６：ＹＥＳ）、この状態が、所定時間継続したと判断した場合は（ＳＴ７：ＹＥＳ）、制御装置５１は、燃料制御弁６４の最大弁開度を最低開度から最大開度に戻するように制御する（ＳＴ８）。
【0040】
以上説明したように、本実施の形態においては、制御装置５１は、冷房運転において、冷房負荷が所定値以下であると判断し、かつ、ガスバーナ４の燃焼がＯＦＦとなっている時間が所定時間継続していると判断した場合に、ガスバーナ４の燃料制御弁６４の最大弁開度を最低開度に固定するように制御する。
これによれば、ガスバーナ４の過剰な燃焼を防止することができ、ガスバーナ４の過剰燃焼による冷水温度の過低下を防止することができ、ＣＯＰを向上させることができるとともに、ガスバーナ４の燃料消費量を低減させることが可能となる。
これによれば、ガスバーナ４の過剰な燃焼を防止することができ、ガスバーナ４の過剰燃焼による冷水温度の過低下を防止することができ、ＣＯＰを向上させることができるとともに、ガスバーナ４の燃料消費量を低減させることが可能となる。
【0041】
また、本実施の形態においては、制御装置５１は、冷房負荷が所定値以上の状態が所定時間継続した場合、ガスバーナ４の燃料制御弁６４の最大弁開度を最大開度に戻すように制御する。
これによれば、冷房負荷が上昇した場合に、燃料制御弁６４の最大弁開度を最大開度に戻すことができ、通常の最大弁開度による適正な制御を行うことができる。
これによれば、冷房負荷が上昇した場合に、燃料制御弁６４の最大弁開度を最大開度に戻すことができ、通常の最大弁開度による適正な制御を行うことができる。
【0042】
なお、本実施の形態は本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は前記実施の形態に限定されない。
例えば、本実施の形態では、冷房運転時における制御について説明したが、暖房運転時にも、同様に適用することができる。この場合には、暖房負荷が所定値以下（例えば、１５～２０％以下）となり、燃料制御弁６４がＯＦＦの状態が所定時間継続した場合に、燃料制御弁６４の最大弁開度を最低開度に固定するようにすればよい。
例えば、本実施の形態では、冷房運転時における制御について説明したが、暖房運転時にも、同様に適用することができる。この場合には、暖房負荷が所定値以下（例えば、１５～２０％以下）となり、燃料制御弁６４がＯＦＦの状態が所定時間継続した場合に、燃料制御弁６４の最大弁開度を最低開度に固定するようにすればよい。
【0043】
また、高温再生器５にて吸収液を加熱する加熱手段として燃料ガスを燃焼させて加熱を行うガスバーナ４を備える構成について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、灯油やＡ重油を燃焼させるガスバーナを備える構成や、蒸気や排気ガスなどの温熱を用いて加熱する構成としてもよい。
【符号の説明】
【0044】
１ 蒸発器
２ 吸収器
３ 吸収器
４ ガスバーナ
５ 高温再生器
６ 低温再生器
７ 凝縮器
４５ 稀吸収液ポンプ
４７ 濃吸収液ポンプ
４８ 冷媒ポンプ
５０ コントローラ
５１ 制御装置
５２ メモリ
５５ 報知部
６４ 燃料制御弁
６５ ガス流量計
７０ 抽気装置
８０ 冷水入口温度センサ
８１ 冷水出口温度センサ
８３ 冷却水入口温度センサ
１００ 吸収式冷凍機
２ 吸収器
３ 吸収器
４ ガスバーナ
５ 高温再生器
６ 低温再生器
７ 凝縮器
４５ 稀吸収液ポンプ
４７ 濃吸収液ポンプ
４８ 冷媒ポンプ
５０ コントローラ
５１ 制御装置
５２ メモリ
５５ 報知部
６４ 燃料制御弁
６５ ガス流量計
７０ 抽気装置
８０ 冷水入口温度センサ
８１ 冷水出口温度センサ
８３ 冷却水入口温度センサ
１００ 吸収式冷凍機
【図1】
【図2】
【図3】