JPH0989407A - 吸収式冷凍機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 再生器内の溶液の結晶を防ぎながら、しかも
再生器内の気圧の異常上昇を防ぎながら、再生器に与え
られる温熱量の変動にかかわらず常に高い運転効率を確
保できる吸収式冷凍機を提供する。 【解決手段】 高温再生器３および低温再生器４に与え
られる温熱の熱量を熱量測定器５１，５２で測定すると
ともに、吸収器２および凝縮器５に導かれる冷却水の温
度を冷却水温度センサ６１で検知する。そして、熱量測
定器５１，５２の測定結果および冷却水温度センサ６１
の検知結果に基づく調節弁４１，４２の開度制御によ
り、吸収器２から高温再生器３および低温再生器４への
溶液の供給量を調節する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、エンジンまたは
燃料電池から放出される排熱を利用して運転を行なう吸
収式冷凍機に関する。

【０００２】

【従来の技術】蒸発器、吸収器、再生器、および凝縮器
を備え、再生器に温熱を与えるとともに、吸収器および
凝縮器に冷却水を導くことにより運転を行い、冷熱を得
る吸収式冷凍機がある。

【０００３】蒸発器および凝縮器には冷媒（水など）が
収容され、吸収器および再生器には冷媒を吸収するため
の溶液が収容される。また、再生器に与えられる温熱と
して、エンジンや燃料電池などの排熱が利用される。こ
の利用の仕方にも種々があり、たとえば、高温側排熱を
用いる二重効用吸収式冷凍機、低温側排熱を用いる単効
用吸収式冷凍機、高温側排熱と低温側排熱の両方を用い
る一重二重効用併用型吸収式冷凍機がある。

【０００４】図３は二重効用吸収式冷凍機の構成、図４
は単効用吸収式冷凍機の構成、図５は一重二重効用併用
型の構成を示す。図３の二重効用吸収式冷凍機は、蒸発
器１、吸収器２、高温再生器３、低温再生器４、凝縮器
５、溶液熱交換器６，７を有し、熱源機８で得られる温
熱（高温側温熱）を高温再生器３に与えるとともに、冷
却塔９を通して得られる冷却水を吸収器２および凝縮器
５に導くことにより、運転を行う。この運転により蒸発
器１から冷熱が得られ、それが冷水として室内機１０に
輸送される。

【０００５】熱源機８は、たとえばエンジンまたは燃料
電池を備え、その排熱を高温再生器３への温熱エネルギ
として回収する。図４の単効用吸収式冷凍機は、蒸発器
１、吸収器２、低温再生器４、凝縮器５、溶液熱交換器
６を有し、熱源機８で得られる低温側温熱を低温再生器
４に与えるとともに、冷却塔９を通して得られる冷却水
を吸収器２および凝縮器５に導くことにより、運転を行
う。この運転により蒸発器１から冷熱が得られ、それが
冷水として室内機１０に輸送される。

【０００６】熱源機８は、たとえばエンジンまたは燃料
電池を備え、その排熱を低温再生器４への温熱エネルギ
として回収する。図５の一重二重効用併用型吸収式冷凍
機は、蒸発器１、吸収器２、高温再生器３、低温再生器
４、凝縮器５、溶液熱交換器６，７を有し、熱源機８で
得られる高温側温熱を高温再生器３に与え、熱源機８で
得られる低温側温熱を低温再生器４に与えるとともに、
冷却塔９を通して得られる冷却水を吸収器２および凝縮
器５に導くことにより、運転を行う。この運転により蒸
発器１から冷熱が得られ、それが冷水として室内機１０
に輸送される。熱源機８は、たとえばエンジンまたは燃
料電池を備え、その排熱を再生器３，４への温熱エネル
ギとして回収する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のいずれの吸収式
冷凍機においても、吸収器から再生器へ供給される溶液
の量は常に同じである。吸収式冷凍機の一般的な特性と
して、吸収器から再生器へ供給される溶液の量が少ない
ほど、運転効率が向上する傾向にある。ただし、溶液の
供給量が過度に少なくなると、再生器内の溶液の濃度が
高くなり、再生器内の溶液が結晶したり、再生温度の上
昇に伴って再生器内の気圧が大気圧を超えてしまうなど
の不具合が生じる。

【０００８】このような不具合が生じないよう、吸収器
から再生器への溶液の供給量が定められている。しかし
ながら、再生器に与えられる温熱の量が定格以下に減少
してしまう、いわゆる部分入熱運転では、吸収器から再
生器への溶液の供給量が常に同じであることが反って妨
げとなる。つまり、入熱量に対して溶液の循環量が多い
状態となり、運転効率が低下してしまう。

【０００９】この発明は上記の事情を考慮したもので、
第１ないし第９の発明のいずれの吸収式冷凍機も、再生
器内の溶液の結晶を防ぎながら、しかも再生器内の気圧
の異常上昇を防ぎながら、再生器に与えられる温熱量の
変動にかかわらず常に高い運転効率を確保できることを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】第１の発明の吸収式冷凍
機は、蒸発器、吸収器、再生器、および凝縮器を備え、
再生器に温熱を与え、吸収器および凝縮器に冷却水を導
くことにより運転を行うものであって、温熱の量を測定
する測定手段と、冷却水の温度を検知する検知手段と、
吸収器から再生器への溶液の供給量を測定手段の測定結
果および検知手段の検知結果に応じて調節する調節手段
と、を備える。

【００１１】第２の発明の吸収式冷凍機は、蒸発器、吸
収器、高温再生器、低温再生器、および凝縮器を備え、
高温再生器に高温側温熱を与え、低温再生器に低温側温
熱を与え、吸収器および凝縮器に冷却水を導くことによ
り運転を行うものであって、高温側温熱の量を測定する
第１測定手段と、低温側温熱の量を測定する第２測定手
段と、冷却水の温度を検知する検知手段と、吸収器から
高温再生器への溶液の供給量を第１測定手段の測定結果
および検知手段の検知結果に応じて調節する第１調節手
段と、吸収器から低温再生器への溶液の供給量を第２測
定手段の測定結果および検知手段の検知結果に応じて調
節する第２調節手段と、を備える。

【００１２】第３の発明の吸収式冷凍機は、蒸発器、吸
収器、高温再生器、低温再生器、および凝縮器を備え、
高温再生器に高温側温熱を与え、低温再生器に低温側温
熱を与え、吸収器および凝縮器に冷却水を導くことによ
り運転を行うものであって、高温側温熱の量を測定する
第１測定手段と、低温側温熱の量を測定する第２測定手
段と、冷却水の温度を検知する検知手段と、吸収器から
高温再生器への溶液の供給量を調節するための第１調節
弁と、吸収器から低温再生器への溶液の供給量を調節す
るための第２調節弁と、第１の調節弁の開度を第１測定
手段の測定結果および検知手段の検知結果に応じて制御
する第１制御手段と、第２調節弁の開度を第２測定手段
の測定結果および検知手段の検知結果に応じて制御する
第２制御手段と、を備える。

【００１３】第４の発明の吸収式冷凍機は、蒸発器、吸
収器、再生器、および凝縮器を備え、再生器に温熱を与
えることにより運転を行うものであって、再生器内の溶
液の状態を検知する検知手段と、吸収器から再生器への
溶液の供給量を検知手段の検知結果に応じて調節する調
節手段と、を備える。

【００１４】第５の発明の吸収式冷凍機は、蒸発器、吸
収器、高温再生器、低温再生器、および凝縮器を備え、
高温再生器に高温側温熱を与え、低温再生器に低温側温
熱を与えることにより運転を行うものであって、高温再
生器内の溶液の状態を検知する第１検知手段と、低温再
生器内の溶液の状態を検知する第２検知手段と、吸収器
から高温再生器への溶液の供給量を第１検知手段の検知
結果に応じて調節する第１調節手段と、吸収器から低温
再生器への溶液の供給量を第２検知手段の検知結果に応
じて調節する第２調節手段と、を備える。

【００１５】第６の発明の吸収式冷凍機は、蒸発器、吸
収器、高温再生器、低温再生器、および凝縮器を備え、
高温再生器に高温側温熱を与え、低温再生器に低温側温
熱を与えることにより運転を行うものであって、高温再
生器内の溶液の濃度・温度・圧力のうち少なくとも二つ
を検知する第１検知手段と、低温再生器内の溶液の濃度
・温度・圧力のうち少なくとも二つを検知する第２検知
手段と、吸収器から高温再生器への溶液の供給量を第１
検知手段の検知結果に応じて調節する第１調節手段と、
吸収器から低温再生器への溶液の供給量を第２検知手段
の検知結果に応じて調節する第２調節手段と、を備え
る。

【００１６】第７の発明の吸収式冷凍機は、蒸発器、吸
収器、高温再生器、低温再生器、および凝縮器を備え、
高温再生器に高温側温熱を与え、低温再生器に低温側温
熱を与えることにより運転を行うものであって、高温再
生器内の溶液濃度・溶液温度・気圧のうち少なくとも二
つを検知する第１検知手段と、低温再生器内の溶液濃度
・溶液温度・気圧のうち少なくとも二つを検知する第２
検知手段と、第１検知手段の検知結果に基づき、高温再
生器内の溶液の状態が結晶に至る限界に達しているか否
か、および高温再生器内の気圧が大気圧に近い所定値に
達しているか否か、判定する第１判定手段と、第２検知
手段の検知結果に基づき、低温再生器内の溶液の状態が
結晶に至る限界に達しているか否か、および低温再生器
内の気圧が大気圧に近い所定値に達しているか否か、判
定する第２判定手段と、吸収器から高温再生器への溶液
の供給量を第１判定手段の判定結果に応じて調節する第
１調節手段と、吸収器から低温再生器への溶液の供給量
を第２判定手段の判定結果に応じて調節する第２調節手
段と、を備える。

【００１７】第８の発明の吸収式冷凍機は、蒸発器、吸
収器、高温再生器、低温再生器、および凝縮器を備え、
高温再生器に高温側温熱を与え、低温再生器に低温側温
熱を与えることにより運転を行うものであって、高温再
生器内の溶液濃度・溶液温度・気圧のうち少なくとも二
つを検知する第１検知手段と、低温再生器内の溶液濃度
・溶液温度・気圧のうち少なくとも二つを検知する第２
検知手段と、第１検知手段の検知結果に基づき、高温再
生器内の溶液の状態が結晶に至る限界に達しているか否
か、および高温再生器内の気圧が大気圧に近い所定値に
達しているか否か、判定する第１判定手段と、第２検知
手段の検知結果に基づき、低温再生器内の溶液の状態が
結晶に至る限界に達しているか否か、および低温再生器
内の気圧が大気圧に近い所定値に達しているか否か、判
定する第２判定手段と、吸収器から高温再生器への溶液
の供給量を調節するための第１調節弁と、吸収器から低
温再生器への溶液の供給量を調節するための第２調節弁
と、第１調節弁の開度を第１判定手段の判定結果に応じ
て制御する第１制御手段と、第２調節弁の開度を第２判
定手段の判定結果に応じて制御する第２制御手段と、を
備える。第９の発明の吸収式冷凍機は、第１ないし第８
の発明のいずれかにおいて、温熱が、エンジンまたは燃
料電池の排熱である。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の第１実施例を、
図１を参照して説明する。なお、図面において図３ない
し図５と同一部分には同一符号を付している。蒸発器１
は、容器内に液冷媒（水）および熱交換器１１を収容す
るとともに、循環経路１２および冷媒ポンプ１３を付属
して備える。冷媒ポンプ１３が運転されると、容器内の
液冷媒が循環経路１２を通って上下に循環する。循環す
る液冷媒は、凝縮器５から供給される液冷媒とともに、
熱交換器１１と熱交換して蒸発する。

【００１９】熱交換器１１は配管３１を介して室内機１
０の熱交換器（図示しない）に接続される。配管３１に
は熱輸送媒体たとえば水が充填されており、その水が循
環ポンプ（図示しない）の運転によって熱交換器１１と
室内機１０との間を循環する。

【００２０】蒸発器１の容器は、吸収器２の容器と一体
である。吸収器２は、冷媒を吸収するための溶液（たと
えばＬｉＢｒ溶液）、および熱交換器１４を収容してい
る。収容された溶液は、蒸発器１から流れてくるガス冷
媒（蒸気）を吸収し、低濃度となって容器内に溜まり込
む。熱交換器１４は、配管３２および冷却水ポンプ（図
示しない）を介して冷却塔９に接続されており、冷媒が
溶液に吸収されるときに発生するいわゆる吸収熱を冷却
塔９から導かれる冷却水に逃がす働きをする。

【００２１】冷却塔９は、ファン（図示しない）を備
え、そのファンの運転によって冷却水の熱を大気に放出
する。吸収器２の容器の底部に配管１５が接続され、そ
の配管１５に溶液ポンプ１６が設けられる。配管１５の
先は溶液熱交換器６を経由した後、一対の配管１５ａ，
１５ｂに分岐される。一方の配管１５ａは溶液熱交換器
７の一方の流路を経由して高温再生器３の容器の上部に
接続される。つまり、溶液ポンプ１６の運転により、吸
収器２内の溶液が高温再生器３に供給される。

【００２２】高温再生器３は、容器内に溶液、および熱
交換器３３を収容している。熱交換器３３は、溶液中に
没するとともに、配管３４を介して熱源機８に接続され
ており、熱源機８から供給される高温側温熱（たとえば
蒸気）によって溶液を加熱する働きをする。この加熱に
よって溶液中の冷媒が蒸発する。

【００２３】高温再生器３の容器の底部に配管１７が接
続され、その配管１７の先は上記溶液熱交換器７および
上記溶液熱交換器６のそれぞれ他方の流路を経由して吸
収器２の容器の上部に接続される。

【００２４】吸収器２の容器の底部から溶液熱交換器６
を経て分岐される配管１５ｂは、低温再生器４の容器の
上部に接続される。低温再生器４は、容器内に溶液およ
び熱交換器１９，３５を収容している。熱交換器１９
は、一端が配管１８を介して高温再生器３の容器の上部
に接続されており、高温再生器３から流入してくるガス
冷媒（蒸気）と吸収器２から供給される溶液との熱交換
を行なう。熱交換器３５は、配管３６を介して熱源機８
に接続されており、熱源機８から供給される低温側温熱
（温水）と吸収器２から供給される溶液との熱交換を行
なう。この二系統の熱交換により、溶液が蒸発する。ま
た、熱交換器１９中のガス冷媒（蒸気）が熱交換によっ
て液化し、それが配管２０を通って凝縮器５に流れる。

【００２５】熱源機８は、エンジンまたは燃料電池を搭
載しており、エンジンまたは燃料電池の排熱のうち、温
度の高い排熱を高温側温熱エネルギとして回収し、それ
を高温側再生器３に接続の配管３４にたとえば蒸気の状
態で供給するとともに、温度があまり高くない排熱を低
温側温熱エネルギとして回収し、それを低温側再生器４
に接続の配管３６に温水の状態で供給する。

【００２６】上記エンジンは、ガソリンエンジン、ディ
ーゼルエンジン、ガスエンジンなど、いずれでもよい。
上記燃料電池は、たとえばガスを改質して水素を取出
し、その水素を空気中の酸素と反応させる化学変化によ
って電気を作るもので、種々が実用化されている。燃料
電池の化学反応に伴って生じる排熱が温熱エネルギとし
て利用される。

【００２７】低温再生器４の容器の底部に配管２１が接
続され、その配管２１の先は溶液熱交換器７と溶液熱交
換器６との間の配管１７に接続される。凝縮器５は、容
器が低温再生器４と一体である。

【００２８】凝縮器５は、容器内に液冷媒および熱交換
器２２を収容している。熱交換器２２は、上記吸収器２
の熱交換器１４と共に配管３２を介して冷却塔９に接続
されており、その冷却塔９から導かれる冷却水と低温再
生器４から流れてくるガス冷媒（蒸気）との熱交換を行
なう。この熱交換により、低温再生器４から流れてくる
ガス冷媒が液化し、その液冷媒が配管２０から流入する
液冷媒とともに容器内に溜まり込む。溜まり込んだ液冷
媒は、配管２３を通って蒸発器１へと流れる。

【００２９】一方、配管１５の途中から高温再生器３に
向かって分岐する配管１５ａに、第１調節弁４１が設け
られる。この調節弁４１は、配管１５ａを通る溶液の
量、つまり吸収器２から高温再生器３へ供給される溶液
の量を開度変化によって調節するためのもので、開度の
連続的な変化が可能となっている。

【００３０】配管１５の途中から低温再生器４に向けて
分岐する配管１５ｂに、第２調節弁４２が設けられる。
この調節弁４２は、配管１５ｂを通る溶液の量、つまり
吸収器２から低温再生器４３へ供給される溶液の量を開
度変化によって調節するためのもので、開度の連続的な
変化が可能となっている。

【００３１】熱源機８と高温再生器３との間の高温側温
熱回路となる配管３４に、温熱の熱量を測定するための
第１測定手段として熱量測定器５１が設けられる。熱源
機８と低温再生器４との間の低温側温熱回路となる配管
３６に、温熱の熱量を測定するための第２測定手段とし
て熱量測定器５２が設けられる。

【００３２】冷却塔９、吸収器２、および凝縮器５を結
ぶ冷却水循環用の配管３２に、冷却水の温度を検知する
ための冷却水温度センサ６１が取付けられる。７０は装
置全体を制御する制御部で、この制御部に上記調節弁４
１，４２、熱量測定器５１，５２、および冷却水温度セ
ンサ６１が接続される。

【００３３】制御部７０は、主要な機能手段として次の
［１］および［２］を有する。 ［１］吸収器２から高温再生器３への溶液の供給量、つ
まり配管１５ａを通る溶液の量を、熱量測定器５１の測
定結果および冷却水温度センサ６１の検知結果に応じた
調節弁４１の開度制御により調節する手段。

【００３４】［２］吸収器２から低温再生器４への溶液
の供給量、つまり配管１５ｂを通る溶液の量を、熱量測
定器５２の測定結果および冷却水温度センサ６１の検知
結果に応じた調節弁４２の開度制御により調節する手
段。

【００３５】つぎに、上記の構成の作用を説明する。熱
源機８から高温再生器３に高温側温熱（蒸気）が供給さ
れるとともに、熱源機８から低温再生器４に低温側温熱
（温水）が供給される。さらに、冷却塔９から吸収器２
および凝縮器５に冷却水が導かれる。これにより、吸収
式冷凍機の運転が開始される。

【００３６】吸収器２内の溶液は、冷媒（水）を吸収し
て低濃度となる。この希溶液が溶液ポンプ１６の運転に
より、配管１５から配管１５ａ，１５ｂを介して高温再
生器３および低温再生器４に送られる。

【００３７】高温再生器３内の溶液は熱交換器３４を通
る高温側温熱の熱エネルギによって加熱され、溶液中の
冷媒が蒸発する。高温再生器３に残る溶液は、冷媒が蒸
発することで高濃度となる。この濃溶液は配管１７を通
って吸収器２に戻る。なお、配管７を通る濃溶液は熱エ
ネルギを受けて温度が高まっており、その温熱が溶液熱
交換器７において、配管１５ｂを通る希溶液に移行す
る。この移行により、熱エネルギが溶液の加熱に無駄な
く有効利用される。

【００３８】高温再生器３内に生じたガス冷媒は、配管
１８を通って低温再生器４の熱交換器１９に流れ、そこ
で吸収器２から送られてくる希溶液と熱交換する。しか
も、この希溶液は、熱交換器３５を通る低温側温熱の熱
エネルギによって加熱される。この加熱と上記熱交換と
により、希溶液中の冷媒が蒸発する。

【００３９】低温再生器４に残る溶液は、冷媒が蒸発し
たことで高濃度となる。この濃溶液は配管２１を通って
吸収器５に戻る。なお、配管２１を通る濃溶液は熱エネ
ルギを受けて温度が高まっており、その温熱が溶液熱交
換器６において、配管１５を通る希溶液に移行する。こ
の移行により、熱エネルギが溶液中の冷媒の蒸発に無駄
なく有効利用される。

【００４０】熱交換器１９中の冷媒は熱交換によって液
化し、配管２０を通って凝縮器５に流れる。低温再生器
４内に生じたガス冷媒は、凝縮器５に流れ、そこで熱交
換器２５中の冷却水に熱を奪われて凝縮する。こうし
て、凝縮器５内に液冷媒が溜まり、それが配管２３を通
って蒸発器１に流れる。

【００４１】蒸発器１に流れた液冷媒は、熱交換器１１
内を通る水から熱を奪って蒸発する。熱交換器１１中の
水は、熱を奪われて冷水となり、室内機１０に送られ
る。室内機１０では、冷水により室内空気が冷却され
る。

【００４２】蒸発器１内に生じたガス冷媒は、吸収器２
に流れて濃溶液に吸収される。以後、同様のサイクルが
繰り返される。ところで、吸収式冷凍機の一般的な特性
として、吸収器２から高温再生器３および低温再生器４
へ供給される溶液の量が少ないほど、運転効率が向上す
る傾向にある。ただし、溶液の供給量が過度に少なくな
ると、再生器３，４内の溶液の濃度が高くなり、再生器
３，４内の溶液が結晶したり、再生温度の上昇に伴って
再生器３，４内の気圧が大気圧を超えてしまうなどの不
具合が生じる。このような不具合が生じないよう、吸収
器２から再生器３，４への溶液の最適な供給量が定めら
れている（調節弁４１，４２は所定の開度）。

【００４３】しかしながら、高温再生器３または低温再
生器４に与えられる温熱の量が定格以下に減少してしま
う、いわゆる部分入熱運転が生じると、吸収器２から再
生器３，４への溶液の供給量が常に同じであることが反
って妨げとなる。すなわち、入熱量に対し相対的に溶液
の循環量が多い状態となり、運転効率が低下する虞があ
る。

【００４４】このような運転効率の低下を防ぐため、運
転中は、熱源機８から高温再生器３に供給される高温側
温熱の熱量が、熱量測定器５１で測定される。同様に、
熱源機８から低温再生器４に供給される低温側温熱の熱
量が、熱量測定器５２で測定される。さらに、冷却塔９
から吸収器２および凝縮器５に導かれる冷却水の温度が
冷却水温度センサ６１で検知される。

【００４５】そして、熱量測定器５１の測定結果および
冷却水温度センサ６１の検知温度を用いた制御部７０の
演算により、高温再生器３における冷媒再生量が求めら
れる。この冷媒再生量に応じて調節弁４１の開度が制御
される。

【００４６】すなわち、高温側温熱の熱量が減少する
と、それに伴い、高温再生器３における冷媒再生量が減
少する。この減少に際しては、その減少分に見合う量だ
け、吸収機２から高温再生器３への溶液の供給を減らす
必要があり、それに応答する形で調節弁４１の開度が縮
小される。

【００４７】たとえば、高温再生器３での冷媒再生量に
対応する最適な開度がマップとして制御部７０のメモリ
にあらかじめ記憶されており、そのマップと冷媒再生量
との対照により調節弁４１の開度が設定される。

【００４８】こうして、調節弁４１の開度が制御される
ことにより、高温再生器３における冷媒再生量とその高
温再生器３への溶液供給量とがうまく適合する状態とな
り、高い運転効率が確保される。高温再生器３内の溶液
が結晶したり、高温再生器３内の気圧が大気圧を超えて
異常上昇するなどの不具合も発生しない。

【００４９】また、熱量測定器５２の測定結果と冷却水
温度センサ６１の検知温度を用いた制御部７０の演算に
より、低温再生器４における冷媒再生量が求められる。
この冷媒再生量に応じて調節弁４２の開度が制御され
る。

【００５０】すなわち、低温側温熱の熱量が減少する
と、それに伴い、低温再生器４における冷媒再生量が減
少する。この減少に際しては、その減少分に見合う量だ
け、吸収機２から低温再生器４への溶液の供給を減らす
必要があり、それに応答する形で調節弁４２の開度が縮
小される。

【００５１】たとえば、低温再生器４での冷媒再生量に
対応する最適な開度がマップとして制御部７０のメモリ
にあらかじめ記憶されており、そのマップと冷媒再生量
との対照により調節弁４２の開度が設定される。

【００５２】こうして、調節弁４２の開度が制御される
ことにより、低温再生器４における冷媒再生量とその低
温再生器４への溶液供給量とがうまく適合する状態とな
り、高い運転効率が確保される。低温再生器４内の溶液
が結晶したり、低温再生器４内の気圧が大気圧を超えて
異常上昇するなどの不具合も発生しない。

【００５３】なお、高温側温熱および低温側温熱が定格
以上であっても、外気温度の影響などで、冷却塔９から
吸収器２および凝縮器５に導かれる冷却水温度が変動し
た場合には、高温再生器３や低温再生器４における冷媒
再生量が減少することがある。ただし、この場合も、制
御部７０の演算によって冷媒再生量が逐次に求められて
おり、上記同様に調節弁４１，４２が開度制御されて高
い運転効率が確保される。

【００５４】次に、第２実施例について説明する。図２
に示すように、熱量測定器５１，５２および冷却水温度
センサ６１が除かれ、代わりに、第１検知手段として状
態センサ６３が高温再生器３に設けられ、第２検知手段
として状態センサ６４が低温再生器４に設けられる。

【００５５】状態センサ６３は、高温再生器３内の溶液
濃度・溶液温度・気圧のうち少なくとも二つ、たとえば
溶液濃度と溶液温度を検知する。状態センサ６４は、低
温再生器４内の溶液濃度・溶液温度・気圧のうち少なく
とも二つ、たとえば溶液濃度と溶液温度を検知する。

【００５６】制御部７０は、主要な機能手段として次の
［１］ないし［４］を有する。 ［１］溶液状態センサ６３の検知結果（溶液濃度・溶液
温度）に基づき、高温再生器３内の溶液の状態が結晶に
至る限界に達しているか否か、および高温再生器３内の
気圧が大気圧に近い所定値に達しているか否か、それぞ
れ判定する第１判定手段。

【００５７】［２］溶液状態センサ６４の検知結果（溶
液濃度・溶液温度）に基づき、低温再生器４内の溶液の
状態が結晶に至る限界に達しているか否か、および低温
再生器４内の気圧が大気圧に近い所定値に達しているか
否か、それぞれ判定する第２判定手段。

【００５８】［３］調節弁４１の開度を第１判定手段の
判定結果に応じて制御する第１制御手段。 ［４］調節弁４２の開度を第２判定手段の判定結果に応
じて制御する第２制御手段。

【００５９】他の構成については、第１実施例と同じで
ある。作用を説明する。高温再生器３内の溶液は、濃度
が高いほど、また温度が低いほど、結晶し易くなる。こ
の結晶に至る濃度値および温度値が結晶限界として制御
部７０のメモリにあらかじめ記憶されている。

【００６０】制御部７０では、メモリ内の結晶限界と状
態センサ６３の検知結果（溶液濃度・溶液温度）とが比
較され、この比較により、高温再生器３内の溶液の状態
が結晶に至る限界に達しているか否か判定される。

【００６１】高温再生器３内の気圧は、溶液濃度と溶液
温度とから求めることのできる飽和蒸気圧に相当する。
この飽和蒸気圧が状態センサ６３の検知結果（溶液濃度
・溶液温度）を用いた制御部７０の演算によって求めら
れ、その気圧が大気圧に近い所定値に達しているか否
か、判定される。

【００６２】高温再生器３内の溶液の状態が結晶に至る
限界に達しておらず（第１の条件が満足）、しかも高温
再生器３内の気圧が所定値に達していないとき（第２の
条件が満足）、運転効率を高めるための溶液供給量の減
少にまだ余裕があるとの判断の下に、調節弁４１の開度
が所定量だけ縮小方向に調節される。この縮小方向への
調節は、上記第１の条件および第２の条件が共に満足さ
れる限り、繰り返し実行される。こうして、高い運転効
率が確保される。

【００６３】ただし、高温再生器３内の溶液の状態が結
晶に至る限界に達したとき（第１の条件が不満足）、あ
るいは高温再生器３内の気圧が所定値に達したとき（第
２の条件が不満足）、運転効率を高めるための溶液供給
量の減少にはもう余裕がないとの判断の下に、調節弁４
１の開度が所定量だけ増大方向に調節される。この増大
方向への調節は、上記第１の条件および第２の条件が共
に満足される状態に戻るまで、繰り返し実行される。こ
れにより、高温再生器３内の溶液が結晶したり、高温再
生器３内の気圧が大気圧を超えて異常上昇するなどの不
具合が回避される。

【００６４】一方、低温再生器４内の溶液についても、
濃度が高いほど、また温度が低いほど、結晶し易くな
る。この結晶に至る濃度値および温度値が結晶限界とし
て制御部７０のメモリに記憶されている。

【００６５】制御部７０では、メモリ内の結晶限界と状
態センサ６４の検知結果（溶液濃度・溶液温度）とが比
較され、この比較により、低温再生器４内の溶液の状態
が結晶に至る限界に達しているか否か判定される。

【００６６】低温再生器４内の気圧は、溶液濃度と溶液
温度とから求めることのできる飽和蒸気圧に相当する。
この飽和蒸気圧が状態センサ６４の検知結果（溶液濃度
・溶液温度）を用いた制御部７０の演算によって求めら
れ、その気圧が大気圧に近い所定値に達しているか否
か、判定される。

【００６７】低温再生器４内の溶液の状態が結晶に至る
限界に達しておらず（第１の条件が満足）、しかも低温
再生器４内の気圧が所定値に達していないとき（第２の
条件が満足）、運転効率を高めるための溶液供給量の減
少にまだ余裕があるとの判断の下に、調節弁４２の開度
が所定量だけ縮小方向に調節される。この縮小方向への
調節は、上記第１の条件および第２の条件が共に満足さ
れる限り、繰り返し実行される。こうして、高い運転効
率が確保される。

【００６８】ただし、低温再生器４内の溶液の状態が結
晶に至る限界に達したとき（第１の条件が不満足）、あ
るいは低温再生器４内の気圧が所定値に達したとき（第
２の条件が不満足）、運転効率を高めるための溶液供給
量の減少にはもう余裕がないとの判断の下に、調節弁４
２の開度が所定量だけ増大方向に調節される。この増大
方向への調節は、上記第１の条件および第２の条件が共
に満足される状態に戻るまで、繰り返し実行される。こ
れにより、低温再生器４内の溶液が結晶したり、低温再
生器４内の気圧が大気圧を超えて異常上昇するなどの不
具合が回避される。

【００６９】なお、第２実施例では、状態センサ６３，
６４の検知対象が溶液濃度と溶液温度である場合を例に
説明したが、検知対象が溶液濃度と気圧であっても同様
に実施できる。

【００７０】この場合、結晶に至る濃度値が結晶限界と
して制御部７０のメモリにあらかじめ記憶され、そのメ
モリの内容とセンサで検知される溶液濃度との比較に基
づき、高温再生器３内の溶液の状態が結晶に至る限界に
達しているか否か判定される。さらに、センサで検知さ
れる気圧が、大気圧に近い所定値との比較にそのまま使
用される。

【００７１】さらに、状態センサ６３，６４の検知対象
としては、溶液温度と気圧であってもよい。この場合、
結晶に至る温度値が結晶限界として制御部７０のメモリ
にあらかじめ記憶され、そのメモリの内容とセンサで検
知される溶液温度との比較に基づき、高温再生器３内の
溶液の状態が結晶に至る限界に達しているか否か判定さ
れる。さらに、センサで検知される気圧が、大気圧に近
い所定値との比較にそのまま使用される。

【００７２】また、第１実施例および第２実施例では、
高温側温熱と低温側温熱を用いる一重二重効用併用型吸
収式冷凍機への適用について説明したが、高温側排熱を
用いる二重効用吸収式冷凍機や、低温側排熱を用いる単
効用吸収式冷凍機への適用ももちろん可能である。その
他、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、
要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。

【００７３】

【発明の効果】以上述べたように、第１ないし第９の発
明のいずれの吸収式冷凍機も、再生器への溶液の供給量
を調節する構成としたので、再生器内の溶液の結晶を防
ぎながら、しかも再生器内の気圧の異常上昇を防ぎなが
ら、再生器に与えられる温熱量の変動にかかわらず常に
高い運転効率を確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の配管および制御回路の構成を示す
図。

【図２】第２実施例の配管および制御回路の構成を示す
図。

【図３】従来における二重効用吸収式冷凍機の配管の構
成を示す図。

【図４】従来における単効用吸収式冷凍機の配管の構成
を示す図。

【図５】従来における一重二重効用併用型吸収式冷凍機
の配管の構成を示す図。

【符号の説明】

１…蒸発器、２…吸収器、３…高温再生器、４…低温再
生器、５…凝縮器、８…熱源機、９…冷却塔、１０…室
内機、５１…熱量測定器（第１測定手段）、５２…熱量
測定器（第２測定手段）、６１…冷却水温度センサ、６
３…状態センサ（第１検知手段）、６４…状態センサ
（第４検知手段）、７０…制御部。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蒸発器、吸収器、再生器、および凝縮器
   を備え、再生器に温熱を与え、吸収器および凝縮器に冷
   却水を導くことにより運転を行う吸収式冷凍機におい
   て、 前記温熱の量を測定する測定手段と、 前記冷却水の温度を検知する検知手段と、 前記吸収器から前記再生器への溶液の供給量を前記測定
   手段の測定結果および前記検知手段の検知結果に応じて
   調節する調節手段と、 を具備したことを特徴とする吸収式冷凍機。
2. 【請求項２】 蒸発器、吸収器、高温再生器、低温再生
   器、および凝縮器を備え、高温再生器に高温側温熱を与
   え、低温再生器に低温側温熱を与え、吸収器および凝縮
   器に冷却水を導くことにより運転を行う吸収式冷凍機に
   おいて、 前記高温側温熱の量を測定する第１測定手段と、 前記低温側温熱の量を測定する第２測定手段と、 前記冷却水の温度を検知する検知手段と、 前記吸収器から前記高温再生器への溶液の供給量を前記
   第１測定手段の測定結果および前記検知手段の検知結果
   に応じて調節する第１調節手段と、 前記吸収器から前記低温再生器への溶液の供給量を前記
   第２測定手段の測定結果および前記検知手段の検知結果
   に応じて調節する第２調節手段と、 を具備したことを特徴とする吸収式冷凍機。
3. 【請求項３】 蒸発器、吸収器、高温再生器、低温再生
   器、および凝縮器を備え、高温再生器に高温側温熱を与
   え、低温再生器に低温側温熱を与え、吸収器および凝縮
   器に冷却水を導くことにより運転を行う吸収式冷凍機に
   おいて、 前記高温側温熱の量を測定する第１測定手段と、 前記低温側温熱の量を測定する第２測定手段と、 前記冷却水の温度を検知する検知手段と、 前記吸収器から前記高温再生器への溶液の供給量を調節
   するための第１調節弁と、 前記吸収器から前記低温再生器への溶液の供給量を調節
   するための第２調節弁と、 前記第１調節弁の開度を前記第１測定手段の測定結果お
   よび前記検知手段の検知結果に応じて制御する第１制御
   手段と、 前記第２調節弁の開度を前記第２測定手段の測定結果お
   よび前記検知手段の検知結果に応じて制御する第２制御
   手段と、 を具備したことを特徴とする吸収式冷凍機。
4. 【請求項４】 蒸発器、吸収器、再生器、および凝縮器
   を備え、再生器に温熱を与えることにより運転を行う吸
   収式冷凍機において、 前記再生器内の溶液の状態を検知する検知手段と、 前記吸収器から前記再生器への溶液の供給量を前記検知
   手段の検知結果に応じて調節する調節手段と、 を具備したことを特徴とする吸収式冷凍機。
5. 【請求項５】 蒸発器、吸収器、高温再生器、低温再生
   器、および凝縮器を備え、高温再生器に高温側温熱を与
   え、低温再生器に低温側温熱を与えることにより運転を
   行う吸収式冷凍機において、 前記高温再生器内の溶液の状態を検知する第１検知手段
   と、 前記低温再生器内の溶液の状態を検知する第２検知手段
   と、 前記吸収器から前記高温再生器への溶液の供給量を前記
   第１検知手段の検知結果に応じて調節する第１調節手段
   と、 前記吸収器から前記低温再生器への溶液の供給量を前記
   第２検知手段の検知結果に応じて調節する第２調節手段
   と、 を具備したことを特徴とする吸収式冷凍機。
6. 【請求項６】 蒸発器、吸収器、高温再生器、低温再生
   器、および凝縮器を備え、高温再生器に高温側温熱を与
   え、低温再生器に低温側温熱を与えることにより運転を
   行う吸収式冷凍機において、 前記高温再生器内の溶液濃度・溶液温度・気圧のうち少
   なくとも二つを検知する第１検知手段と、 前記低温再生器内の溶液濃度・溶液温度・気圧のうち少
   なくとも二つを検知する第２検知手段と、 前記吸収器から前記高温再生器への溶液の供給量を前記
   第１検知手段の検知結果に応じて調節する第１調節手段
   と、 前記吸収器から前記低温再生器への溶液の供給量を前記
   第２検知手段の検知結果に応じて調節する第２調節手段
   と、 を具備したことを特徴とする吸収式冷凍機。
7. 【請求項７】 蒸発器、吸収器、高温再生器、低温再生
   器、および凝縮器を備え、高温再生器に高温側温熱を与
   え、低温再生器に低温側温熱を与えることにより運転を
   行う吸収式冷凍機において、 前記高温再生器内の溶液濃度・溶液温度・気圧のうち少
   なくとも二つを検知する第１検知手段と、 前記低温再生器内の溶液濃度・溶液温度・気圧のうち少
   なくとも二つを検知する第２検知手段と、 前記第１検知手段の検知結果に基づき、前記高温再生器
   内の溶液の状態が結晶に至る限界に達しているか否か、
   および前記高温再生器内の気圧が大気圧に近い所定値に
   達しているか否か、判定する第１判定手段と、 前記第２検知手段の検知結果に基づき、前記低温再生器
   内の溶液の状態が結晶に至る限界に達しているか否か、
   および前記低温再生器内の気圧が大気圧に近い所定値に
   達しているか否か、判定する第２判定手段と、 前記吸収器から前記高温再生器への溶液の供給量を前記
   第１判定手段の判定結果に応じて調節する第１調節手段
   と、 前記吸収器から前記低温再生器への溶液の供給量を前記
   第２判定手段の判定結果に応じて調節する第２調節手段
   と、 を具備したことを特徴とする吸収式冷凍機。
8. 【請求項８】 蒸発器、吸収器、高温再生器、低温再生
   器、および凝縮器を備え、高温再生器に高温側温熱を与
   え、低温再生器に低温側温熱を与えることにより運転を
   行う吸収式冷凍機において、 前記高温再生器内の溶液濃度・溶液温度・気圧のうち少
   なくとも二つを検知する第１検知手段と、 前記低温再生器内の溶液濃度・溶液温度・気圧のうち少
   なくとも二つを検知する第２検知手段と、 前記第１検知手段の検知結果に基づき、前記高温再生器
   内の溶液の状態が結晶に至る限界に達しているか否か、
   および前記高温再生器内の気圧が大気圧に近い所定値に
   達しているか否か、判定する第１判定手段と、 前記第２検知手段の検知結果に基づき、前記低温再生器
   内の溶液の状態が結晶に至る限界に達しているか否か、
   および前記低温再生器内の気圧が大気圧に近い所定値に
   達しているか否か、判定する第２判定手段と、 前記吸収器から前記高温再生器への溶液の供給量を調節
   するための第１調節弁と、 前記吸収器から前記低温再生器への溶液の供給量を調節
   するための第２調節弁と、 前記第１調節弁の開度を前記第１判定手段の判定結果に
   応じて制御する第１制御手段と、 前記第２調節弁の開度を前記第２判定手段の判定結果に
   応じて制御する第２制御手段と、 を具備したことを特徴とする吸収式冷凍機。
9. 【請求項９】 温熱は、エンジンまたは燃料電池の排熱
   であることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいず
   れかに記載の吸収式冷凍機。