专利名称：吸收式制冷机的制作方法
技术领域：
本发明涉及积存于蒸发器内的制冷剂的液面水平控制技术。
背景技术：
通常公知有一种吸收式制冷机，其具备再生器，其加热含有制冷剂的吸收液，使 制冷剂气化而从吸收液分离；冷凝器，其将通过该再生器分离的制冷剂冷却而使其冷凝； 蒸发器，其使通过该冷凝器冷凝的制冷剂散布于载冷剂通过的传热管，使制冷剂在低压下 的壳体内蒸发；以及吸收器，其将通过所述蒸发器蒸发的制冷剂吸收到吸收液中(例如，参 照专利文献1)。在该种吸收式制冷机中具备汲取积存于壳体内的制冷剂积存部中的制冷剂 的制冷剂泵，通过使该制冷剂泵持续运转，在蒸发器内进行制冷剂与载冷剂的热交换，通过 将该载冷剂向热负载(例如，空气调节装置)循环供给，从而将吸收式制冷机产生的冷热及 温热利用于室内空调。专利文献1 日本特公平03-8465号公报然而，蒸发器内的制冷剂的液面高度存在由于吸收液的浓度等引起的大的变动的 倾向，在以往的结构中，若蒸发器内的制冷剂的液面高度降低，则从保护制冷剂泵的观点出 发，使该制冷剂泵的运转停止。因此，在制冷剂泵停止的期间不进行制冷剂与载冷剂的热交 换，载冷剂温度变动，因此存在很难抑制载冷剂的温度变动而稳定地向热负载供给该载冷 剂的问题。
发明内容
本发明鉴于上述的情况而提出，其目的在于提供一种实现制冷剂泵的保护，且能 够抑制载冷剂的温度的变动的吸收式制冷机。为了解决上述课题，本发明提供一种吸收式制冷机，其具备再生器，其加热含有 制冷剂的吸收液，使制冷剂气化而从吸收液分离；冷凝器，其将通过该再生器分离的制冷剂 冷却而使其冷凝；蒸发器，其使通过该冷凝器冷凝的制冷剂散布到载冷剂通过的传热管，使 制冷剂在低压下的壳体内蒸发；吸收器，其将通过所述蒸发器蒸发的制冷剂吸收到吸收液 中，所述吸收式制冷机的特征在于，所述蒸发器具备制冷剂泵，其汲取积存于所述壳体内 的制冷剂积存部中的制冷剂；制冷剂管，其连接该制冷剂泵与配置在所述传热管的上方的 散布器；比例阀，其设置于该制冷剂管且能够无级调整阀开度。根据该结构，通过在制冷剂管设置能够无级调整阀开度的比例阀，例如缩小比例 阀的阀开度来减少在制冷剂管中流通的制冷剂流量，由此能够抑制传热管处的热交换引起 的制冷剂的蒸发，因此能够防止蒸发器内的制冷剂的液面高度必要以上地降低。能够减少 制冷剂泵的发动停止频率。因此，能够抑制载冷剂温度的变动而稳定地向热负载供给该载 冷剂。并且，由于蒸发器内的液面高度不会必要以上地降低，因此无需强制地停止制冷剂 泵，能够充分地实现该制冷剂泵的保护。在该结构的基础上，所述吸收式制冷机也可以采用具备检测所述壳体内的制冷剂积存部的液面高度的液面检测传感器和根据该液面检测传感器的检测结果来控制所述比 例阀的阀控制机构的结构。根据该结构，根据液面检测传感器的检测结果来调整比例阀的 阀开度，由此能够高精度地调整在制冷剂管中流通的制冷剂流量，能够更加简单且正确地 进行制冷剂液积存部的制冷剂的液面高度的管理。另外，所述吸收式制冷机也可以采用具备检测积存于所述吸收器的吸收液积存部 中的吸收液的浓度的浓度检测机构和根据该浓度检测机构的检测结果来控制所述比例阀 的阀控制机构的结构。根据该结构，由于根据吸收液的浓度能够推断出蒸发器的制冷剂积 存部的制冷剂的液面高度，因此无需在蒸发器的制冷剂积存部另外设置液面检测传感器， 能够进行制冷剂积存部的制冷剂的液面高度的管理。另外，本发明提供一种吸收式制冷机，其具备再生器，其加热含有制冷剂的吸收 液，使制冷剂气化而从吸收液分离；冷凝器，其将通过该再生器分离的制冷剂冷却而使其冷 凝；蒸发器，其使通过该冷凝器冷凝的制冷剂散布到载冷剂通过的传热管，使制冷剂在低压 下的壳体内蒸发；吸收器，其将通过所述蒸发器蒸发的制冷剂吸收到吸收液中，所述吸收式 制冷机的特征在于，所述蒸发器具备制冷剂泵，其汲取积存于所述壳体内的制冷剂积存部 中的制冷剂；制冷剂管，其连接该制冷剂泵与配置在所述传热管的上方的散布器；转速调 整机构，其调整所述制冷剂泵的转速。根据该结构，通过设置调整制冷剂泵的转速的转速调整机构，例如降低制冷剂泵 的转速来减少在制冷剂管中流通的制冷剂流量，由此能够抑制传热管中热交换引起的制冷 剂的蒸发，因此能够防止蒸发器内的制冷剂的液面高度必要以上地降低，能够减少制冷剂 泵的发动停止频率。因此，能够抑制载冷剂温度的变动而稳定地向热负载供给该载冷剂。并 且，由于蒸发器内的液面高度不必要以上地降低，因此不用强制地停止制冷剂泵，能够充分 地实现该制冷剂泵的保护。在该结构中，所述吸收式制冷机可以具备检测所述壳体内的制冷剂积存部的液面 高度的液面检测传感器，所述转速调整机构以随着检测的液面高度变低而降低所述制冷剂 泵的转速的方式进行调整。根据该结构，在液面高度低时，通过减少汲取的制冷剂量，能够 抑制传热管中热交换引起的制冷剂的蒸发，因此制冷剂泵能够持续地运转，能够抑制载冷 剂温度的变动而稳定地向热负载供给该载冷剂。另外，所述吸收式制冷机还可以具备检测积存于所述吸收器的吸收液积存部中的 吸收液浓度的浓度检测机构，所述转速调整机构以随着检测的吸收液浓度变低而降低所述 制冷剂泵的转速的方式进行调整。根据该结构，在通过吸收液的浓度推断出的蒸发器的制 冷剂积存部的制冷剂的液面高度低时，减少汲取的制冷剂量，由此能够抑制传热管中热交 换引起的制冷剂的蒸发，因此制冷剂泵能够持续地运转，能够抑制载冷剂温度的变动而稳 定地向热负载供给该载冷剂。并且，通过根据吸收液的浓度推断出蒸发器的制冷剂积存部 的制冷剂的液面高度，不用在蒸发器的制冷剂积存部另外设置液面检测传感器，就能够进 行制冷剂积存部的制冷剂的液面高度的管理。发明效果根据本发明，通过在制冷剂管设置能够无级调整阀开度的比例阀，例如缩小比例 阀的阀开度来减少在制冷剂管中流通的制冷剂流量，由此能够抑制传热管中热交换引起的 制冷剂的蒸发，因此能够防止蒸发器内的制冷剂的液面高度必要以上地降低。能够减少制冷剂泵的发动停止频率。因此，能够抑制载冷剂温度的变动而稳定地向热负载供给该载冷 剂。并且，由于蒸发器内的液面高度不必要以上地降低，因此不用强制地停止制冷剂泵，能 够充分地实现该制冷剂泵的保护。
图1是本实施方式的吸收式冷热水机的简要结构图。图2是表示本实施方式的蒸发器内的液面水平与比例阀开度的关系的图。图3是另一实施方式的吸收式冷热水机的简要结构图。图4是表示该另一实施方式的稀吸收液浓度与比例阀开度的关系的图。图5是又一实施方式的吸收式冷热水机的简要结构图。图6是表示该又一实施方式的蒸发器内的液面水平与制冷剂泵的转速的关系的 图。图7是再一实施方式的吸收式冷热水机的简要结构图。图8是该再一实施方式的稀吸收液浓度与制冷剂泵的转速的关系的图。符号说明1蒸发器IB制冷剂液积存部2吸收器3蒸发器吸收器筒(壳体)5高温再生器(再生器)6低温再生器(再生器)7冷凝器Pl稀吸收液泵P2浓吸收液泵P3制冷剂泵14冷/热水管14A传热管34制冷剂管35分支管(旁通管)40溶液控制阀50控制装置(阀控制机构、转速调整机构)51变换器(转速调整机构)61比例阀62液面检测传感器63浓度检测传感器(浓度检测机构)100吸收式冷热水机(吸收式制冷机)200吸收式冷热水机(吸收式制冷机)300吸收式冷热水机(吸收式制冷机)400吸收式冷热水机(吸收式制冷机)
具体实施例方式以下，参照附图，说明本发明的一实施方式。图1是本实施方式的吸收式冷热水机(吸收制冷机)100的简要结构图。吸收式 冷热水机100为使用水作为制冷剂、使用溴化锂(LiBr)水溶液作为吸收液的双重效用型吸 收式冷热水机。如图1所示，吸收式冷热水机100具备蒸发器1、与该蒸发器1并列设置的吸收器 2、收纳上述蒸发器1及吸收器2的蒸发器吸收器筒(壳体)3、具备气体燃烧器4的高温再 生器(再生器)5、低温再生器6、与该低温再生器6并列设置的冷凝器7、收纳上述低温再生 器6及冷凝器7的低温再生器冷凝器筒8、低温热交换器12、高温热交换器13、制冷剂放泄 热交换器16、稀吸收液泵P1、浓吸收液泵P2、制冷剂泵P3，上述各设备经由吸收液管21 25及制冷剂管31 36等配管连接。另外，符号14为用于将在蒸发器内与制冷剂进行热交换后的载冷剂向未图示的 热负载(例如，空气调节装置)循环供给的冷/热水管，形成为该冷/热水管14的一部分 的传热管14A配置在蒸发器1内。符号15是用于使冷却水顺次流通吸收器2及冷凝器7 的冷却水管，形成为该冷却水管15的一部分的各传热管15A、15B分别配置在吸收器2及冷 凝器7内。符号50为负责吸收式冷热水机100整体的控制的控制装置。吸收器2具有将通过蒸发器1蒸发后的制冷剂蒸气吸收到吸收液中，并将蒸发器 吸收器筒3内的压力保持为高真空状态的功能。在该吸收器2的下部形成有稀吸收液积存 部2A，该稀吸收液积存部2A积存吸收制冷剂蒸气而稀释了的稀吸收液，设置有稀吸收液泵 Pl及溶液控制阀40的稀吸收液管21的一端与该稀吸收液积存部2A连接。溶液控制阀40 是通过控制装置50调整开度的开度调整阀，通过调整该溶液控制阀40的开度，能够调整经 由稀吸收液泵Pl从吸收器2向高温再生器5加压输送的稀吸收液的流量。稀吸收液管21在稀吸收液泵Pl及溶液控制阀40的下游侧分支为第一稀吸收液 管21A和第二稀吸收液管21B，第一稀吸收液管21A经由制冷剂放泄热交换器16、第二稀吸 收液管21B经由低温热交换器12后再次合流。并且，稀吸收液管21的另一端经由高温热 交换器13后向气层部5B开口，该气层部5B位于在高温生成器5内形成的热交换部5A的 上方。高温再生器5是以气体燃烧器4的火焰作为热源而对积存于热交换部5A内的吸 收液进行加热再生的再生器，在热交换部5A的侧方形成有中间吸收液积存部5C，该中间吸 收液积存部5C积存通过该热交换部5A加热再生的中间吸收液。在该中间吸收液积存部5C 设置有检测积存于中间吸收液积存部5C(高温再生器5内)内的吸收液的液面水平的液面 传感器52。中间吸收液管22的一端与中间吸收液积存部5C的下端连接，该中间吸收液管22 的另一端经由高温热交换器13向在低温再生器6内形成的气层部6A开口。高温热交换器 13通过从中间吸收液积存部5C流出的高温的吸收液的温热来加热在稀吸收液管21中流动 的吸收液，实现了高温再生器5中的气体燃烧器4的燃料消耗量的降低。并且，中间吸收液 管22的高温热交换器13上游侧与吸收器2通过设置有开闭阀Vl的吸收液管23连接。低温再生器6是以通过高温再生器5分离的制冷剂蒸气为热源，将积存于在气层部6A的下方形成的吸收液积存部6B内的吸收液加热再生的再生器，在吸收液积存部6B配 置有传热管31A，该传热管31A形成为从高温再生器5的上端向冷凝器7的底部延伸的制冷 剂管31的一部分。通过使制冷剂蒸气在该制冷剂管31中流通，制冷剂蒸气的温热经由上 述传热管31A向积存于吸收液积存部6B内的吸收液传递，该吸收液进一步被浓缩。浓吸收液管24的一端与低温再生器6的吸收液积存部6B连接，该浓吸收液管24 的另一端经由浓吸收液泵P2及低温热交换器12与设置于吸收器2的气层部2B上部的浓 液散布器2C连接。低温热交换器12通过从低温再生器6的吸收液积存部6B流出的浓吸 收液的温热来加热在第二吸收液管21B中流动的稀吸收液。另外，在浓吸收液泵P2的上游 侧设置有绕过该浓吸收液泵P2及低温热交换器12的旁通管25，在浓吸收液泵P2的运转停 止时，从低温再生器6的吸收液积存部6B流出的吸收液通过旁通管25而不经由低温热交 换器12地向吸收器2内供给。如上所述，高温再生器5的气层部5B与冷凝器7的底部通过制冷剂管31连接，该 制冷剂管31经由配置于低温再生器6的吸收液积存部6B的传热管31A及制冷剂放泄热交 换器16，该制冷剂管31的传热管31A上游侧与吸收器2的气层部2B通过设置有开闭阀V2 的制冷剂管32连接。并且，冷凝器7的底部与蒸发器1的气层部IA通过设置有U形密封 部33A的制冷剂管33连接。此外，在蒸发器1的下方形成有积存液化后的制冷剂的制冷剂 液积存部(制冷剂积存部)1B,该制冷剂液积存部IB与配置在蒸发器1的气层部IA上部的 散布器IC通过设置有制冷剂泵P3的制冷剂管34连接。另外，冷却水管15的传热管15B 出口侧与冷/热水管14的传热管14A的出口侧通过设置有开闭阀V3的制冷剂管36连接。通过控制装置50的控制，吸收式冷热水机100从冷/热水管14取出冷水而进行 的制冷运转。在制冷运转时，由控制装置50控制向吸收式冷热水机100投入的热量而使经 由冷/热水管14向未图示的热负载循环供给的载冷剂(例如冷水)的蒸发器1出口侧温 度变为规定的设定温度、例如7°C。具体地说，控制装置50以如下方式控制气体燃烧器4的 火力使所有的开闭阀Vl V3关闭，起动所有的泵Pl P3，且在气体燃烧器4中使气体 燃烧，使温度传感器Sl计测的载冷剂的温度为规定的7V。通过稀吸收液泵Pl从吸收器2经由稀吸收液管21向高温再生器5输送的稀吸收 液在该高温再生器5中由基于气体燃烧器4的火焰及高温的燃烧气体加热，因此该稀吸收 液中的制冷剂蒸发分离。在高温再生器5中使制冷剂蒸发分离而浓度上升的中间吸收液经 由高温热交换器13向低温再生器6输送。在该低温再生器6中，中间吸收液通过从高温再 生器5经由制冷剂管31供给而流入传热管31A的高温的制冷剂蒸气加热，制冷剂进一步分 离而吸收液的浓度进一步提高，该浓吸收液经由浓吸收液泵P2及低温热交换器12向吸收 器2输送，并被从浓液散布器2C的上方散布。另一方面，在低温再生器6中分离生成的制冷剂进入冷凝器7而冷凝。然后，在冷 凝器7中生成的制冷剂液经由制冷剂管33进入蒸发器1，通过制冷剂泵P3的运转汲液，从 而从散布器IC向冷/热水管14的传热管14A上散布。散布到传热管14A上的制冷剂液从通过传热管14A的内部的载冷剂获取气化热而 蒸发，因此通过传热管14A的内部的载冷剂被冷却，这样，温度下降后的载冷剂从冷/热水 管14向热负载供给，从而进行制冷等的冷却运转。然后，在蒸发器1中蒸发的制冷剂进入吸收器2，被通过低温再生器6供给而从上方散布的浓吸收液吸收，积存于吸收器2的稀吸收液积存部2A，并通过稀吸收液泵Pl向高 温再生器5输送，反复进行上述循环。此外，吸收液吸收制冷剂时产生的热量通过配置在吸 收器2内的冷却水管15的传热管15A冷却。然而，如上述所述，在吸收式冷热水机100进行制冷运转时，积存于蒸发器1的制 冷剂液积存部IB内的制冷剂液通过制冷剂泵P3的运转而被汲取，从散布器IC向冷/热水 管14的传热管14A上散布。散布到该传热管14A上的制冷剂液从通过传热管14A的内部 的载冷剂获取气化热而蒸发，由此通过传热管14A的内部的载冷剂被冷却。另一方面，蒸发器1内的制冷剂液积存部IB的液面高度存在如下倾向例如像伴 随冷却水的温度降低而下降这样由于外界干扰的影响而产生大的变动。因此，在制冷剂的液面高度降低时，若从保护制冷剂泵P3的观点出发而使该制冷 剂泵的运转停止，则在制冷剂泵P3停止的期间不进行制冷剂与载冷剂的热交换，载冷剂的 温度变动，因此很难抑制载冷剂的温度变动而稳定地向热负载供给该载冷剂。在本实施方式中，蒸发器1构成为具备设置在制冷剂管34的比例阀61、检测蒸 发器1内的制冷剂液积存部IB的液面高度的液面检测传感器62、以及根据该液面检测传感 器62的检测结果来调整比例阀61的开度的控制装置(阀控制机构)50。比例阀61是构成为能够无级调整阀开度的电动阀，根据控制装置50的控制而动 作。液面检测传感器62是例如磁致伸缩式传感器那样能够无级计测液面的传感器，其检测 结构向控制装置50输出。控制装置50根据液面检测传感器62的检测结果来控制比例阀61的阀开度。具 体地说，如图2所示，在检测出的液面高度(液面水平)低于α (在本实施方式中为20%) 时，将比例阀61的阀开度控制为规定开度(在本实施方式中为20%)，在液面高度高于 β (在本实施方式中为100%)时，将比例阀61的阀开度控制为全开(100%)。另外，液面 高度在α与β之间时，根据该检测出的液面高度，在规定开度与全开之间成比例地控 制比例阀61的阀开度。该规定开度是指，在缩小比例阀61的阀开度时，在制冷剂泵Ρ3不会作用有过 剩的负载，并且能够确保蒸发器1的制冷剂液积存部IB的液面高度不降低程度的流量的开 度。另外，液面高度100%是指通常运转时的基准的液面高度，液面高度20%是指相对于该 基准高度的距制冷剂液积存部IB底面的高度。根据本实施方式，当液面检测传感器62检测出的液面高度降低时，控制装置50根 据该液面高度而缩小比例阀61的阀开度，因此在制冷剂管34中流通而从散布器IC散布的 制冷剂量减少。因此，能够抑制冷/热水管14的传热管14Α处的热交换引起的制冷剂的蒸 发，防止蒸发器1内的制冷剂液积存部IB的液面高度H必要以上地降低。因此，能够将制 冷剂泵Ρ3的发动停止频率抑制在最小限度，能够抑制载冷剂温度的变动而稳定地向热负 载供给该载冷剂。并且，由于蒸发器1内的制冷剂液积存部IB的液面高度H不会必要以上 地降低，因此无需强制地停止制冷剂泵Ρ3，能够充分地实现该制冷剂泵Ρ3的保护。在该情况下，由于减少从散布器IC散布的制冷剂量，因此向热负载供给的载冷剂 的温度存在上升的倾向，但是该上升幅度若与制冷剂泵Ρ3停止的情况相比则充分地小，例 如不会妨碍制冷运转。另一方面，若制冷剂液积存部IB的液面高度H上升，则控制装置50扩大比例阀61的阀开度，由此增加从散布器IC散布的制冷剂量。由此，促进冷/热水管14的传热管 14A处的热交换引起的制冷剂的蒸发，能够将充分被冷却的温度的载冷剂向热负载稳定地供给。另外，根据本实施方式，由于控制装置50根据液面高度来调整该比例阀61的阀开 度，因此能够高精度地调整在制冷剂管34中流通的制冷剂流量，能够更加简单且正确地进 行制冷剂液积存部IB的制冷剂的液面高度的管理。接下来，说明另一实施方式。图3是另一实施方式的吸收式冷热水机(吸收制冷机)200的简要结构图。该吸收 式冷热水机200在具备浓度检测传感器(浓度检测机构)63和控制装置(阀控制机构)50 这一点上与上述的吸收式冷热水机100结构不同，其中浓度检测传感器63检测积存于吸收 器2内的稀吸收液积存部2A中的稀吸收液浓度，控制装置50根据该浓度检测传感器63的 检测结果来调整比例阀61的开度。其它的结构由于与吸收式冷热水机100相同，因此标注 同一符号并省略说明。浓度检测传感器63是能够无级计测吸收液中的溴化锂浓度的传感器，其检测结 果向控制装置50输出。控制装置50根据浓度检测传感器63的检测结果来控制比例阀61的开度。具体 地说，如图4所示，在检测出的溴化锂浓度(稀液浓度)低于A(在本实施方式中为50%) 时，将比例阀61的开度控制为规定开度(在本实施方式中为20%)，在溴化锂浓度高于 B(在本实施方式中为51%)时，将比例阀61的阀开度控制为全开(100%)。另外，在溴化 锂浓度在A与B之间时，根据利用该检测出的稀液浓度推断出的液面高度，在规定开度 与全开之间成比例地控制比例阀61的阀开度。在此，如上所述，由于在吸收器2中蒸发器1中蒸发的制冷剂蒸气吸收到吸收液 中，因此在吸收器2的稀吸收液积存部2A中积存吸收了制冷剂蒸气而稀释的稀吸收液。另 外，由于在吸收式冷热水机中制冷剂循环的路径封闭，因此在该路径中循环的制冷剂量固定。因此，通过计测积存于稀吸收液积存部2A中的稀吸收液的浓度，能够推断出蒸发 器1的制冷剂液积存部IB的制冷剂的液面高度H。即，当稀吸收液浓度降低时，由于吸收到 吸收液中大量的制冷剂，因此制冷剂液积存部IB的液面高度H降低。另外，当稀吸收液浓 度升高时，由于吸收到吸收液中的制冷剂量减少，因此可以推断出制冷剂液积存部IB的液 面高度H上升。稀吸收液浓度与制冷剂液积存部IB的液面高度H的关系在实验中求得，在 本结构中，使用该关系来管理制冷剂液积存部IB的液面高度H。具体地说，填充于吸收器2的吸收液填充量及填充于蒸发器1的制冷剂填充量为 已知的值，上述吸收液及制冷剂的初始填充量设计成，在使吸收液为设计运转浓度(例如， 57% )时，蒸发器1的制冷剂液积存部IB的液面高度H为β (100% )这样的值。因此，若 知道稀吸收液的浓度，则在计算的基础上可知多少制冷剂被吸收到吸收液中，因此根据蒸 发器1的制冷剂液积存部IB的容积(已知)，能够推断出还剩余多少制冷剂、即制冷剂液积 存部IB的液面高度H。根据该另一实施方式，在浓度检测传感器63检测出的稀吸收液浓度降低时，能够 推断出冷剂液积存部IB的液面高度H降低，因此控制装置50根据该稀吸收液浓度而缩小比例阀61的阀开度，由此减少从散布器IC散布的制冷剂量。由此，能够抑制冷/热水管14 的传热管14A中的热交换引起的制冷剂的蒸发，能够防止蒸发器1内的制冷剂液积存部IB 的液面高度H必要以上地降低。因此，能够将制冷剂泵P3的发动停止频率抑制在最小限 度，从而能够抑制载冷剂温度的变动而稳定地向热负载供给该载冷剂。并且，由于蒸发器1 内的制冷剂液积存部IB的液面高度H不会必要以上地降低，因此无需强制地停止制冷剂泵 P3，能够充分地实现该制冷剂泵P3的保护。在该情况下，由于减少从散布器IC散布的制冷剂量，因此向热负载供给的载冷剂 的温度存在上升的倾向，但是该上升幅度若与制冷剂泵P3停止的情况相比则充分地小，例 如不会妨碍制冷运转。另一方面，控制装置50在浓度检测传感器63检测出的稀吸收液浓度上升时，能够 推断出冷剂液积存部IB的液面高度H上升，因此根据该稀吸收液浓度而扩大比例阀61的 阀开度，由此增加从散布器IC散布的制冷剂量。由此，促进冷/热水管14的传热管14A处 的热交换引起的制冷剂的蒸发，能够将充分被冷却的温度的载冷剂向热负载稳定地供给。另外，根据本实施方式，由于控制装置50根据液面高度来调整该比例阀61的阀开 度，因此能够高精度地调整在制冷剂管34中流通的制冷剂流量，能够更加简单且正确地进 行制冷剂液积存部IB的制冷剂的液面高度的管理。另外，在该另一实施方式中，采用使用浓度检测传感器63作为浓度检测机构来检 测稀吸收液浓度的结构，但是不局限于此，例如也可以采用如下结构在蒸发器1的制冷剂 液积存部IB及吸收器2的吸收液积存部2B分别设置制冷剂温度传感器及稀液温度传感器 (图示省略)，根据上述温度传感器检测出的各制冷剂温度及稀吸收液温度来算出稀吸收 液浓度。具体地说，吸收液(LiBr水溶液)的物理参数普及，也能作成其近似式。可以认为 吸收器2中的稀吸收液为饱和状态，该吸收液的浓度为压力和温度的函数，压力为吸收器2 内压力=蒸发器1内压力=制冷剂饱和压力P。因此，制冷剂饱和压力P可以根据制冷剂温 度求得，因此若将根据该制冷剂温度求出的压力与稀吸收液浓度带入LiBr水溶液的浓度 算出近似式，则能够算出稀吸收液浓度。根据该结构，通过在制冷剂液积存部IB及吸收液积存部2B分别设置温度传感器 这样简单的结构就能够检测出稀吸收液浓度，因此与设置浓度传感器相比，能够形成低成 本且简单的结构。接下来，说明本发明的又一实施方式。图5是又一实施方式的吸收式冷热水机(吸收制冷机)300的简要结构图。该吸 收式冷热水机300在如下结构上与上述的吸收式冷热水机100结构不同在制冷剂管34不 设置比例阀61，且具备调整制冷剂泵P3的运转频率的变换器51，通过该变换器51来控制 制冷剂泵P3的转速。其它的结构由于与吸收式冷热水机100相同，因此标注同一符号并省 略说明。另外，在本实施方式中，具备变换器51和控制装置50而构成转速调整机构。控制装置50根据液面检测传感器62的检测结果来调整制冷剂泵P3的转速。具 体地说，如图6所示，在检测出的液面高度(液面水平)低于α (在本实施方式中为20%) 时，控制装置50通过变换器51将制冷剂泵Ρ3的转速控制为规定转速(在本实施方式 中为20%)，在液面高度高于β (在本实施方式中为100%)时，将制冷剂泵Ρ3的转速控制为额定转速(100%)。另外，液面高度在α与β之间时，根据该检测出的液面高度，在规 定转速与额定转速之间成比例地控制制冷剂泵Ρ3的转速。该规定转速是指在降低制冷剂泵Ρ3的转速时，能够确保蒸发器1的制冷剂液 积存部IB的液面高度不降低的程度的流量的转速，通过相对于额定转速的比例表示。另 外，液面高度100%是指通常运转时的基准的液面高度，液面高度20%是指相对于该基准 高度的距制冷剂液积存部IB底面的高度。根据该又一实施方式，在液面检测传感器62检测出的液面高度降低时，控制装置 50根据该液面高度来降低制冷剂泵Ρ3的转速，因此在制冷剂管34中流通而从散布器IC散 布的制冷剂量减少。因此，能够抑制冷/热水管14的传热管14Α处的热交换引起的制冷剂 的蒸发，能够防止蒸发器1内的制冷剂液积存部IB的液面高度H必要以上地降低。因此，能 够将制冷剂泵Ρ3的发动停止频率抑制在最小限度，能够抑制载冷剂温度的变动而稳定地 向热负载供给该载冷剂。并且，由于蒸发器1内的制冷剂液积存部IB的液面高度H不会必 要以上地降低，因此无需强制地停止制冷剂泵Ρ3，能够充分地实现该制冷剂泵Ρ3的保护。在该情况下，由于从散布器IC散布的制冷剂量减少，因此向热负载供给的载冷剂 的温度存在上升的倾向，但是该上升幅度若与制冷剂泵Ρ3停止的情况相比则充分地小，例 如不会妨碍制冷运转。另一方面，若制冷剂液积存部IB的液面高度H上升，则控制装置50使制冷剂泵 Ρ3的转速上升，由此增加从散布器IC散布的制冷剂量。由此，促进冷/热水管14的传热 管14Α处的热交换引起的制冷剂的蒸发，能够将充分被冷却的温度的载冷剂向热负载稳定 地供给。另外，根据本实施方式，由于控制装置50根据液面高度无级调整制冷剂泵Ρ3的转 速，因此能够高精度地调整在制冷剂管34中流通的制冷剂流量，能够更加简单且正确地进 行制冷剂液积存部IB的制冷剂的液面高度的管理。接下来，对本发明的再一实施方式进行说明。图7是再一实施方式的吸收式冷热水机(吸收制冷机)400的简要结构图。该吸 收式冷热水机400在如下结构上与上述的吸收式冷热水机300结构不同取代液面检测传 感器62而具备检测积存于稀吸收液积存部2Α中的稀吸收液的浓度的浓度检测传感器63， 根据该稀吸收液浓度来控制制冷剂泵Ρ3的转速。其它的结构由于与上述的吸收式冷热水 机300相同，因此标注同一符号并省略说明。另外，在本实施方式中，具备变换器51和控制 装置50而构成转速调整机构。控制装置50根据浓度检测传感器63的检测结果来调整制冷剂泵Ρ3的转速。具 体地说，如图8所示，在检测出的吸收液中的溴化锂浓度(稀液浓度)低于比A(在本实施 方式中为50% )时，控制装置50通过变换器51将制冷剂泵Ρ3的转速控制为规定转速￥% (在本实施方式中为20% )，在溴化锂浓度高于B (在本实施方式中为51 % )高时，将制冷剂 泵Ρ3的转速控制为额定转速(100%)。另外，在溴化锂浓度在A与B之间时，如上所述地 利用稀液浓度推断出液面高度，于是，在液面高度在α (在本实施方式中为20%)与β (在 本实施方式中为100% )之间时，根据利用该检测出的稀液浓度推断出的液面高度，在规定 转速与额定转速之间成比例地控制制冷剂泵Ρ3的转速。该规定转速￥%是指在制冷剂泵Ρ3的转速降低时，能够确保蒸发器1的制冷剂液积存部IB的液面高度不降低的程度的流量的转速，通过相对于额定转速的比例表示。另 外，液面高度100%是指在通常运转时的基准的液面高度，液面高度20%是指相对于该基 准高度的距制冷剂液积存部IB底面的高度。根据该再一实施方式，在浓度检测传感器63检测出的稀吸收液浓度降低时，如上 所述，能够推断出冷剂液积存部IB的液面高度H降低，因此控制装置50根据该稀吸收液浓 度而降低制冷剂泵P3的转速，由此减少在制冷剂管34中流通而从散布器IC散布的制冷剂 量。由此，能够抑制冷/热水管14的传热管34处的热交换引起的制冷剂的蒸发，能够防止 蒸发器1内的制冷剂液积存部IB的液面高度H必要以上地降低。因此，能够将制冷剂泵P3 的发动停止频率抑制在最小限度，能够抑制载冷剂温度的变动而稳定地向热负载供给该载 冷剂。并且，由于蒸发器1内的制冷剂液积存部IB的液面高度H不会必要以上地降低，因 此无需强制地停止制冷剂泵P3，能够充分地实现该制冷剂泵P3的保护。在该情况下，由于减少从散布器IC散布的制冷剂量，因此向热负载供给的载冷剂 的温度存在上升的倾向，但是该上升幅度若与制冷剂泵P3停止的情况相比则充分地小，例 如不会妨碍制冷运转。另一方面，控制装置50在浓度检测传感器63检测出的稀吸收液浓度上升时，能够 推断出冷剂液积存部IB的液面高度H上升，因此根据该稀吸收液浓度使制冷剂泵P3的转 速上升，由此增加从散布器IC散布的制冷剂量。由此，促进冷/热水管14的传热管14A处 的热交换引起的制冷剂的蒸发，能够将充分被冷却的温度的载冷剂向热负载稳定地供给。另外，根据本实施方式，由于控制装置50根据检测出的稀吸收液浓度无级调整制 冷剂泵P3的转速，因此能够高精度地调整在制冷剂管34中流通的制冷剂流量，能够更加简 单且正确地进行制冷剂液积存部IB的制冷剂的液面高度的管理。上述实施方式表示适用了本发明的一方式，本发明不局限于上述实施方式，例如， 在上述实施方式中，吸收式冷热水机为双重效用型，但是当然也能够适用于以单重效用型 为首、单重双重效用性及三重效用型的吸收式冷热水机及吸收式热泵装置的蒸发器。
权利要求
一种吸收式制冷机，其具备再生器，其加热含有制冷剂的吸收液，使制冷剂气化而从吸收液分离；冷凝器，其将通过该再生器分离的制冷剂冷却而使其冷凝；蒸发器，其使通过该冷凝器冷凝的制冷剂散布到载冷剂通过的传热管，使制冷剂在低压下的壳体内蒸发；吸收器，其将通过所述蒸发器蒸发的制冷剂吸收到吸收液中，所述吸收式制冷机的特征在于，所述蒸发器具备制冷剂泵，其汲取积存于所述壳体内的制冷剂积存部中的制冷剂；制冷剂管，其连接该制冷剂泵与配置在所述传热管的上方的散布器；比例阀，其设置于该制冷剂管且能够无级调整阀开度。
2.根据权利要求1所述的吸收式制冷机，其特征在于，具备检测所述壳体内的制冷剂积存部的液面高度的液面检测传感器和根据该液面检 测传感器的检测结果来控制所述比例阀的阀控制机构。
3.根据权利要求1所述的吸收式制冷机，其特征在于，具备检测积存于所述吸收器的吸收液积存部中的吸收液的浓度的浓度检测机构和根 据该浓度检测机构的检测结果来控制所述比例阀的阀控制机构。
4.一种吸收式制冷机，其具备再生器，其加热含有制冷剂的吸收液，使制冷剂气化而 从吸收液分离；冷凝器，其将通过该再生器分离的制冷剂冷却而使其冷凝；蒸发器，其使通 过该冷凝器冷凝的制冷剂散布到载冷剂通过的传热管，使制冷剂在低压下的壳体内蒸发； 吸收器，其将通过所述蒸发器蒸发的制冷剂吸收到吸收液中，所述吸收式制冷机的特征在 于，所述蒸发器具备制冷剂泵，其汲取积存于所述壳体内的制冷剂积存部中的制冷剂； 制冷剂管，其连接该制冷剂泵与配置在所述传热管的上方的散布器；转速调整机构，其调整 所述制冷剂泵的转速。
5.根据权利要求4所述的吸收式制冷机，其特征在于，具备检测所述壳体内的制冷剂积存部的液面高度的液面检测传感器，所述转速调整机 构以随着检测出的液面高度变低而降低所述制冷剂泵的转速的方式进行调整。
6.根据权利要求4所述的吸收式制冷机，其特征在于，具备检测积存于所述吸收器的吸收液积存部中的吸收液的浓度的浓度检测机构，所述 转速调整机构以随着检测出的吸收液浓度变低而降低所述制冷剂泵的转速的方式进行调整。
全文摘要
本发明提供一种实现制冷剂泵的保护且能够抑制载冷剂温度的变动的吸收式制冷机。吸收式冷热水机(100)具备高温再生器(5)、低温再生器(6)、冷凝器(7)、蒸发器(1)及吸收器(2)，蒸发器(1)具备制冷剂泵(P3)，其汲取积存于制冷剂积存部(1B)中的制冷剂；制冷剂管(34)，其连接该制冷剂泵(P3)与配置在冷/热水管(14)的传热管(14A)的上方的散布器(1C)；比例阀(61)，其设置于该制冷剂管(34)且能够无级调整阀开度。
文档编号F25B15/00GK101988773SQ20101024187
公开日2011年3月23日 申请日期2010年7月29日 优先权日2009年7月31日
发明者反町创造, 吉田贵博, 吉见胜甫, 山崎志奥, 长泽慎悟 申请人:三洋电机株式会社