JP2003056940A - 吸収式冷暖房機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸収式冷暖房機において、暖房運転時に室内
機側が高負荷に急変する時に、蒸発器内に高温蒸気の急
激な凝縮による内圧の急低下を防ぎ、吸収液の沸騰を抑
制し、吸収液ポンプ内にキャビテーションが起こらず、
かつ高温再生器内の異常昇温・高圧化を防止する。 【解決手段】 暖房運転時に負荷変化検出手段の冷温水
戻サーミスタＴにより、室内端末機から蒸発器４内に戻
る冷温水の温度を検出する。冷温水戻サーミスタＴによ
り検出された冷温水の温度に対する時間当たりの温度勾
配（ΔＴ／Δｔ）を算出し、温度勾配が所定の値に至る
と、室内端末機側が高負荷に急変したと捉え、ガスバー
ナＢによる加熱開始前では加熱を行わず、加熱後では加
熱を停止させる。蒸発器４内に高温蒸気の急激な凝縮が
生じず、吸収液ポンプＰ１内にキャビテーションが発生
しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷房運転時に臭化
リチウムなどの水溶液を吸収液として吸収サイクルを形
成し、吸収サイクルの作動時に蒸発器で冷却された冷温
水を室内端末機へ供給し、暖房運転時に再生器から蒸発
器へ高温の吸収液を供給する暖房用吸収液流路を設け、
蒸発器で加熱された冷温水を室内端末機へ供給する吸収
式冷暖房機に関する。

【０００２】

【従来の技術】吸収サイクルを用いた吸収式冷暖房機で
は、冷房運転時に、再生器でバーナの加熱により沸騰し
た低濃度吸収液から冷媒蒸気が分離され、分離後の冷媒
蒸気は凝縮器により冷却されて冷媒液となって蒸発器に
供給される。再生器により冷媒蒸気が分離されて高濃度
となった吸収液は、吸収器に送られる。冷媒液は蒸発し
て熱を奪って冷却源を形成し、冷温水配管内を循環する
冷温水を冷却し、室内機の空調用熱交換器に循環させる
ことにより室内の冷房を行う。また、吸収液は、吸収器
で蒸発器からの冷媒蒸気を吸収し、この時に発生する熱
を熱交換により外部に排出する冷却水配管が設けられて
いて、冷却水ポンプにより循環する冷却水を介して排熱
される。

【０００３】暖房運転時には、再生器と蒸発器とを連通
する吸収液流路内の冷暖切替え弁を開き、バーナにより
加熱された吸収液を蒸発器内に供給することにより、蒸
発器内の冷温水配管を通過する冷温水を加熱し、室内機
および床暖房パネルといった室内端末機に循環させる。
熱源となる冷暖房機本体と室内機および床暖房パネルと
の間には、冷暖房機本体で加熱あるいは冷却された冷温
水を循環させるための冷温水循環回路が形成されてお
り、冷暖房運転において蒸発器内で冷却あるいは加熱さ
れた冷温水が室内機等に供給されて室内の冷房または暖
房を行う。この冷暖房機本体は、ある程度大きな能力を
持つ高効率のものが使用され、１台の冷暖房機本体に対
して複数の室内機および床暖房パネル等の室内端末機を
設置できるマルチエアコンとして商品化されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、暖房運転
は冷温水の循環により行われるが、例えば冬季の暖房運
転中に、換気等のため窓やドア等を開放することより室
内が急に低温になったり、暖房運転時に室内機および床
暖房パネルといった室内端末機の稼働台数が急増するこ
とがある。この場合、暖房運転を全台の室内端末機器で
一挙に行うと、暖房負荷が短時間に激増し、室内端末機
器側で多量の放熱が行われる。このため、蒸発器に戻る
冷温水の戻り温度が低下し、蒸発器の温度が急激に低下
し、蒸発器内の高温蒸気を一気に凝縮させて極端な圧力
低下（減圧）をもたらす。この急激な減圧により蒸発器
内で吸収液が沸騰して気泡を発生する。

【０００５】この蒸発器内には、吸収液ポンプが連結さ
れているため、蒸発器内の急激な減圧に伴い、吸収液ポ
ンプ内ではキャビテーションが生じ、異音とともに気泡
の発生と破裂とを繰り返す。このため、耳障りである上
に、吸収液ポンプの内部を損傷して故障の原因となると
共に、吸収液ポンプが蒸気がみを起こして吸収液の搬送
を行うことができなくなる。この状態で加熱を継続する
と、高温再生器内の温度・圧力が異常に上昇し、この異
常な温度・圧力の上昇による危険が伴う。この場合、安
全のため暖房運転を停止させる必要があるが、暖房運転
が一時的な中断で済まず、中断が長引いて暖房運転の速
やかな再開を行うことができない不都合がある。

【０００６】本発明は上記事情を背景になされたもの
で、その目的は冷温水戻温度等に基づいて室内端末機側
の負荷変化量を予測し、この負荷変化量が所定の値に至
ると、室内端末機側が高負荷に急変したと判断し、吸収
液の加熱を停止することにより、吸収液ポンプ内にキャ
ビテーションが発生することを未然に防ぎ、吸収液ポン
プの故障をなくし、高温再生器内の異常昇温・高圧化を
防止して安全性を確保し、一時的な中断の後、速やかに
暖房運転の再開を行うことができる吸収式冷暖房機を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】（請求項１について）吸
収式冷暖房機において、冷媒を含む吸収液を加熱手段に
より加熱し、吸収液から冷媒蒸気を分離する再生器と、
この再生器によって分離した冷媒蒸気を冷却して凝縮す
る凝縮器と、この凝縮器により生じた冷媒液を低圧下で
蒸発させる蒸発器と、前記再生器により冷媒蒸気が分離
された吸収液に前記蒸発器により蒸発した冷媒蒸気を吸
収する吸収器と、この吸収器から前記再生器へ吸収液を
戻すための吸収液ポンプを有する吸収サイクルと、冷暖
切替え弁を有し、前記再生器と前記蒸発器とを接続する
ように設けられた暖房用吸収液流路と、前記冷暖切替え
弁の閉弁時には、前記吸収サイクルの作動により前記蒸
発器を冷却源とし、前記冷暖切替え弁の開弁時には、前
記再生器により加熱された吸収液を前記暖房用吸収液流
路を介して前記蒸発器に供給して加熱源とする吸収式熱
源機と、前記蒸発器の熱交換用配管により加熱あるいは
冷却された冷温水を冷温水ポンプにより前記熱交換用配
管から開閉弁を介して室内端末機へ循環させる冷温水循
環回路とを備え、暖房運転時に前記室内端末機側からの
負荷変化量を検出し、この負荷変化量が所定の値に至る
と、前記加熱手段による加熱開始前では加熱を行わず、
加熱後では加熱を停止させることを特徴とする。

【０００８】（請求項２について）前記負荷変化量を検
出する手段は、暖房運転時に、前記室内端末機から前記
蒸発器内に戻る冷温水の温度を検出する冷温水戻温度検
出手段を有し、この冷温水戻温度検出手段により検出さ
れた冷温水の温度に対する時間当たりの温度勾配を算出
し、算出された温度勾配が所定の値に至ると、前記加熱
手段による加熱開始前では加熱を行わず、加熱後では加
熱を停止させることを特徴とする。

【０００９】（請求項３について）前記負荷変化量を検
出する手段は、暖房運転時に、前記蒸発器から前記室内
端末機に流入する冷温水の温度と前記室内端末機から前
記蒸発器内に戻る冷温水の温度との時間当たりの偏差量
を温度差勾配として検出する負荷変化検出手段であり、
この負荷変化検出手段により検出された温度差勾配が所
定の値に至ると、前記加熱手段による加熱開始前では加
熱を行わず、加熱後では加熱を停止させることを特徴と
する。

【００１０】（請求項４について）前記負荷変化量を検
出する手段は、暖房運転時に、前記室内端末機の稼働台
数増加の時間当たりの変化を検出する室内端末機台数変
化検出手段であり、この室内端末機台数変化検出手段に
より検出された稼働台数増加の時間当たりの変化が所定
の値に至ると、前記加熱手段による加熱開始前では加熱
を行わず、加熱後では加熱を停止させることを特徴とす
る。

【００１１】（請求項５について）前記加熱手段による
加熱開始前では、前記室内端末機側の負荷変化量が検出
されている間は、前記加熱手段への加熱操作を強制的に
禁ずることを特徴とする。

【００１２】（請求項６について）前記加熱手段の加熱
を停止させた後、吸収液の稀釈運転を行って吸収液の温
度を低下させることを特徴とする。（請求項７につい
て）前記稀釈運転を所定時間行った後、前記加熱手段の
加熱を再開することを特徴とする。

【００１３】

【発明の作用および効果】（請求項１について）暖房運
転時に室内端末機側からの負荷変化量を検出し、この負
荷変化量が所定の値に至ると、室内端末機側が高負荷に
急変したと判断して加熱手段による加熱開始前では加熱
を行わず、加熱後では加熱を停止させる。

【００１４】このように、室内端末機側から所定の値の
負荷変化量が検出された時は、室内端末機側が高負荷に
急変したと判断し、吸収液の加熱を停止する。これによ
り、蒸発器内の高温蒸気の急激な凝縮に基づく内圧の低
下（減圧）により吸収液が沸騰することを抑制でき、吸
収液ポンプ内にキャビテーションが発生することを未然
に防ぐことができる。このため、吸収液ポンプの故障を
なくし、高温再生器内の異常昇温・高圧化を防止し、異
常昇温・高圧化に伴う危険を回避して安全性を確保する
ことができ、かつ一時的な中断の後、速やかな暖房運転
の再開が可能となる。この場合、たとえ吸収液の加熱停
止が若干遅れ、一時的に高温蒸気の急激な凝縮による蒸
発器内の減圧を受けても、蒸発器内の吸収液の沸騰時間
を短くできるため、吸収液ポンプ内にキャビテーション
が発生することを極力防止することができる。

【００１５】（請求項２について）冷温水戻温度検出手
段により、暖房運転時に室内端末機から蒸発器内に戻る
冷温水の温度を検出する。この冷温水戻温度検出手段に
より検出された冷温水の温度に対する時間当たりの温度
勾配を算出する。算出された温度勾配が所定の値に至っ
た時、加熱手段による加熱開始前では加熱を行わず、加
熱後では加熱を停止させる。

【００１６】このように、室内端末機側からの負荷を冷
温水の戻り温度として検出し、時間当たりの温度勾配が
所定の値に至った時は、室内端末機側が高負荷に急変し
たと判断して吸収液の加熱を停止する。これにより、請
求項１と同様な効果を奏する。

【００１７】（請求項３について）負荷変化検出手段に
より、暖房運転時に蒸発器から室内端末機側に流入する
冷温水の温度（冷温水往温度）と室内端末機側から蒸発
器内に戻る冷温水の温度（冷温水戻温度）との時間当た
りの偏差量を温度差勾配として検出する。検出された温
度差勾配が所定の値に至った時は、加熱手段による加熱
開始前では加熱を行わず、加熱後では加熱を停止させ
る。

【００１８】このように、室内端末機側からの負荷変化
量を冷温水往温度と冷温水戻温度との時間当たりの偏差
量として検出し、この時間当たりの偏差量を温度差勾配
とし、この温度差勾配が所定の値に至った時は、室内端
末機側が高負荷に急変したと判断して吸収液の加熱を停
止する。これにより、請求項１と同様な効果を奏する。

【００１９】（請求項４について）暖房運転時に室内端
末機台数変化検出手段により、室内端末機の稼働台数増
加の時間当たりの変化を検出する。検出された室内端末
機の稼働台数増加の時間当たりの変化が所定の値に至っ
た時は、稼働台数の急激な増加と捉え、室内端末機側が
高負荷に急変したと判断する。この場合は、加熱手段に
よる加熱開始前では加熱を行わず、加熱後では加熱を停
止させる。

【００２０】これにより、請求項１と同様に蒸発器内に
高温蒸気の急激な凝縮が生じず、蒸発器内の減圧に起因
して吸収液ポンプ内にキャビテーションが発生すること
を未然に防ぎ、吸収液ポンプの故障をなくし、高温再生
器内の異常昇温・高圧化を防止して安全性を確保するこ
とができ、かつ一時的な中断の後、速やかに暖房運転の
再開を行うことができる。

【００２１】（請求項５について）加熱手段による加熱
開始前では、室内端末機側の負荷変化量が検出されてい
る間は、加熱手段への加熱操作が禁止される。これによ
り、加熱運転を停止すべき時に誤って加熱手段により加
熱運転が再開されてしまう不都合を防止することができ
る。

【００２２】（請求項６について）加熱手段による加熱
を停止させた後、稀釈運転を行って吸収液の温度を低下
させる。これにより、暖房運転再開の準備を支障なく整
えることができる。 （請求項７について）稀釈運転を所定時間行うと、吸収
液の温度が低下して吸収液ポンプ内にキャビテーション
が起こる虞がなくなる。このため、加熱手段の加熱運転
を再開し、中断されていた暖房運転を再開する。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の各実施例を各図に基づい
て説明する。図１ないし図３は本発明の第１実施例を示
す。図１は、制御装置２Ａにより制御される吸収式冷暖
房機を示し、この吸収式冷暖房機は、室外機１Ａと室内
端末機として複数台の室内機ＲＵおよび床暖房パネル３
０Ａを備えている。この室外機１Ａは、熱源機本体（吸
収式熱源機）１Ｂと、送風ファンＳおよび散水器Ｄｓを
備えた冷却塔ＣＴとから構成されている。

【００２４】室外機１Ａの熱源機本体１Ｂは主にステン
レスにより形成され、冷媒および吸収液としての臭化リ
チウム水溶液を用いて吸収サイクルを形成する。加熱手
段としてのガスバーナＢは、加熱タンク１１の下方に設
けられている。燃焼ファンＦによりガス源Ｇｓからのガ
ス燃料がガス元電磁弁１ａ、比例弁１ｂを介してガスバ
ーナＢに送られ、点火プラグ１ｄにより点火される。点
火によりガスバーナＢに炎が形成されると、フレームロ
ッド１ｅからの出力が制御装置２Ａに送られ、ガスバー
ナＢへの着火を検知する。

【００２５】また、１は高温再生器、２は低温再生器、
３は吸収器、４は蒸発器、５は凝縮器であり、吸収液内
には臭化リチウムのステンレスに対する腐食を抑制する
インヒビターが含まれている。

【００２６】高温再生器１では、加熱タンク１１の内部
に供給された低濃度吸収液をガスバーナＢにより加熱
し、中濃度吸収液分離筒１２と吸収液仕切り容器１３と
の間に形成された筒状の吸収液上昇流路１４を加熱後の
吸収液が上昇すると、低濃度吸収液中の冷媒としての水
が蒸発し、冷媒蒸気（水蒸気）として分離する。冷媒蒸
気の蒸発により濃縮された中濃度吸収液は、吸収液戻し
板１５により内方に方向転換して吸収液仕切り容器１３
内に戻される。

【００２７】冷媒が分離されて高濃度化された中濃度吸
収液は、吸収液仕切り容器１３の側部に設けた中濃度吸
収液流路Ｌ１を介して低温再生器２へ供給される。分離
した冷媒蒸気は、冷媒吸収タンク１０により回収されて
冷媒流路Ｌ５を介して凝縮器ケース５０内へ供給され
る。なお、吸収液仕切り容器１３の底部には、暖房運転
時に加熱された吸収液を蒸発器４内へ供給するための暖
房用吸収液流路Ｌ４の流入口が開口している。

【００２８】冷媒吸収タンク１０内の下部内側には、冷
媒仕切り筒１７が中濃度吸収液分離筒１２の外側面部に
接合され、中濃度吸収液分離筒１２との間に断熱用間隙
１７ａを形成している。このため、中濃度吸収液分離筒
１２内の熱が遮断され、冷媒吸収タンク１０内の冷媒が
吸収液上昇流路１４内の高温の吸収液により加熱される
ことがない。冷媒吸収タンク１０における冷媒仕切り筒
１７の外側は、分離された液冷媒を貯留する冷媒貯留部
１０ａとなっており、冷媒貯留部１０ａに貯留された冷
媒は冷媒流路Ｌ５を介して凝縮器ケース５０内へ供給さ
れる。

【００２９】低温再生器２では、途中に熱交換器Ｈを通
過する中濃度吸収液流路Ｌ１を介して供給される中濃度
吸収液が低温再生器ケース２０の天井から流入し、冷媒
吸収タンク１０の外壁を熱源として再加熱され、気液分
離部２２により冷媒蒸気と高濃度吸収液とに分離され
る。冷媒蒸気は、冷媒蒸気出口２１および連通間隙５Ａ
から凝縮器ケース５０内へ供給され、高濃度吸収液は、
高濃度吸収液受け部２３に貯留され、高濃度吸収液流路
Ｌ２を介して吸収器３へ供給される。

【００３０】中濃度吸収液流路Ｌ１内には、吸収液仕切
り容器１３から低温再生器２へ流れる中濃度吸収液の流
量を制限するためのオリフィス（図示せず）が設けられ
ており、低温再生器２内へは中濃度吸収液分離筒１２と
の圧力差により中濃度吸収液が供給される。このため、
低温再生器ケース２０の内圧は約７０ｍｍＨｇ、中濃度
吸収液分離筒１２の内圧は約７００ｍｍＨｇになってい
る。

【００３１】吸収器３は、蒸発・吸収ケース３０内に銅
管を縦型円筒状に巻設され、内部を冷却水が流れる吸収
管として吸収コイル３１を有している。この吸収コイル
３１の上端には、高濃度吸収液流路Ｌ２を介して低温再
生器２の高濃度吸収液受け部２３から供給される高濃度
吸収液が圧力差により流入し、高濃度吸収液散布具３２
により散布される。

【００３２】このように散布された高濃度吸収液は吸収
コイル３１の表面に薄膜状に付着して重力の作用で流下
し、水蒸気を吸収して低濃度吸収液となる。この水蒸気
を吸収する際に、吸収コイル３１の表面では発熱する
が、吸収コイル３１内を循環する冷却水により冷却され
る。なお、高濃度吸収液に吸収される水蒸気は、後述す
る蒸発器４で冷媒蒸気として発生したものである。

【００３３】吸収器３内の低濃度吸収液は、吸収液ポン
プＰ１の作動により底部３３から熱交換器Ｈおよび吸収
液ポンプＰ１が設けられた低濃度吸収液流路Ｌ３を介し
て加熱タンク１１内に戻る。また、吸収コイル３１内に
は、冷房運転時に冷却塔ＣＴの散水器Ｄｓを介して冷却
された冷却水が凝縮器５の冷却コイル５１内を循環す
る。

【００３４】吸収器３の蒸発・吸収ケース３０の底部３
３は、ガス抽気部としてのエジェクター６５に連結され
ている。このエジェクター６５は、吸収サイクルで発生
する不凝縮性ガス（水素ガス）を抽出するために設けら
れている。これは、吸収器３内の冷媒蒸気および不凝縮
性ガスをエジェクター効果により、吸導管６７から気液
分離管６６に導き、不凝縮性ガスを吸収液から分離させ
て不凝縮性ガス貯留部６８に貯留する。

【００３５】蒸発器４は、蒸発・吸収ケース３０内の吸
収コイル３１の外周に設けた縦型円筒形で多数の連通口
（図示せず）付きの仕切り板４０の外周に、内部を冷暖
房用の冷温水が流れる銅管からなる縦型円筒形の蒸発コ
イル４１を配設し、その上方に冷媒液散布具４２を取り
付けている。なお、蒸発器４の底部４３は、電磁式の冷
暖切替え弁６を有する暖房用吸収液流路Ｌ４により中濃
度吸収液分離筒１２内の吸収液仕切り容器１３の底部と
連通している。

【００３６】冷房運転時に、冷媒液散布具４２により冷
媒液（水）を蒸発コイル４１上を流下させると、流下し
た冷媒液は表面張力により蒸発コイル４１の表面を濡ら
して膜状となり、重力の作用下で降下しながら低圧（例
えば６．５ｍｍＨｇ）となっている蒸発・吸収ケース３
０内で蒸発コイル４１から気化熱を奪って蒸発し、蒸発
コイル４１内を流れる空調用の冷温水を冷却する。

【００３７】凝縮器５を収容した凝縮器ケース５０内に
は、冷媒蒸気が冷却コイル５１により冷却されて液化し
た冷媒液を凝縮器ケース５０の底から離れた位置で受け
るための皿状の冷媒液受け部５２が設けられている。こ
の冷媒液受け部５２は、蒸発器４の冷媒液散布具４２の
上方に位置し、供給される冷媒液の自己冷却により冷媒
液を冷却する冷媒冷却器４８に冷媒液供給路Ｌ６を連通
するように設けられている。

【００３８】凝縮器５は、冷媒流量を制限するためのオ
リフィス（図示せず）が設けられた冷媒流路Ｌ５により
冷媒吸収タンク１０の冷媒貯留部１０ａに連通するとと
もに、冷媒蒸気出口２１および連通間隙５Ａを介して低
温再生器２とも連通しており、いずれも圧力差（凝縮器
ケース５０内では約７０ｍｍＨｇ）により冷媒が供給さ
れる。冷房運転時に凝縮器ケース５０内に供給された冷
媒蒸気は、冷却コイル５１により冷却されて液化し、冷
媒液受け部５２から冷媒液供給路Ｌ６を介して冷媒冷却
器４８に供給される。

【００３９】冷媒液受け部５２から溢れ出た冷媒液は、
凝縮器ケース５０の内底部により形成される冷媒液貯留
部５４に貯留され、冷房運転時に冷房性能を確保すべく
吸収サイクルを循環する吸収液の濃度を実質的に高く維
持している。この冷媒液貯留部５４と冷媒冷却器４８と
は、冷媒弁７を備えた冷媒液流路Ｌ７により連通してお
り、冷媒液の凍結の虞がある場合に冷媒弁７の開弁制御
により冷媒液が蒸発器４に供給され、蒸発器４内の蒸気
圧を高くすることにより凍結を防止している。暖房運転
の開始時にも冷媒弁７は開弁され、冷房運転時に冷媒液
貯留部５４内に貯留された冷媒液が全て蒸発器４内に供
給され、暖房運転時に加熱により循環する吸収液の濃度
を低く維持して晶析の発生を抑制している。

【００４０】冷房運転時における吸収液は、高温再生器
１→中濃度吸収液流路Ｌ１→高濃度吸収液流路Ｌ２→高
濃度吸収液散布具３２→吸収器３→吸収液ポンプＰ１→
低濃度吸収液流路Ｌ３→高温再生器１の順に循環する。
また、冷媒は高温再生器１（冷媒蒸気）→冷媒流路Ｌ５
（冷媒蒸気）または低温再生器２（冷媒蒸気）→凝縮器
５（冷媒液）→冷媒液供給路Ｌ６（冷媒液）または冷媒
液流路Ｌ７（冷媒液）→冷媒冷却器４８→冷媒液散布具
４２（冷媒液）→蒸発器４（冷媒蒸気）→吸収器３（吸
収液）→吸収液ポンプＰ１→低濃度吸収液流路Ｌ３→高
温再生器１の順に循環する。

【００４１】吸収液と熱交換する吸収器３の吸収コイル
３１と凝縮器５の冷却コイル５１とは接続されて連続コ
イルを形成している。この連続コイルは、冷却水流路３
４によって冷却塔ＣＴに接続されて冷却水循環路を形成
している。この冷却水循環路において、吸収コイル３１
の入口と冷却塔ＣＴとの間に存する冷却水流路３４に
は、冷却水を連続コイル内へ送り込む冷却水ポンプＰ２
が設けられている。この冷却水ポンプＰ２の作動によ
り、連続コイルを通過する冷却水は、吸収コイル３１で
吸収熱を奪い、冷却コイル５１で凝縮熱を得て比較的高
温となって冷却塔ＣＴに供給される。

【００４２】そして、冷房運転時には、冷却水ポンプＰ
２の作動により冷却塔ＣＴ内の冷却水が送風ファンＳの
送風により蒸発を促されながら、散水器Ｄｓ→冷却塔Ｃ
Ｔ→冷却水ポンプＰ２→吸収コイル３１→冷却コイル５
１→散水器Ｄｓ→冷却塔ＣＴの順で循環する。この冷却
塔ＣＴでは、落下する冷却水を大気中に一部蒸発させて
いる。このため、冷却水は大気中に熱を放し、低温度と
なる排熱サイクルを形成している。

【００４３】また、室外機１Ａには、貯水用のシスター
ン６９が設けられ、電極７０、７１により、給水路７３
から給水弁７２を介して供給される水の水位を検知す
る。検知された水位により、給水量を判断してシスター
ン６９に対する給水を断続（オン・オフ）する。

【００４４】また、蒸発器４の蒸発コイル４１の出口
は、冷温水往経路６０に連結されている。蒸発コイル４
１の入口は、冷温水戻サーミスタ（冷温水戻温度検出手
段）Ｔが設けられ、この入口は冷温水ポンプＰ３および
シスターン６９を介して冷温水戻経路６１に連結されて
いる。冷温水往経路６０は、図２に示すように冷温水流
路４７を介して各室内機ＲＵに連結されている。各室内
機ＲＵにおいては、室内機ＲＵ用のリモートコントロー
ラ（図示せず）の操作信号により運転が指示された室内
機ＲＵの冷温水用の開閉弁Ｖｔのみを開弁駆動するよう
になっている。この開閉弁Ｖｔは、冷温水が室内機ＲＵ
に流入する側の冷温水流路４７内に設ければよいが、開
閉弁Ｖｔをモータバルブとして室内機ＲＵに内蔵しても
よい。また、冷温水流路４７に設けた開閉弁Ｖｔと、室
内機ＲＵに内蔵した開閉弁Ｖｔとが混在するように配置
してもよい。

【００４５】そして、蒸発コイル４１内で低温度となっ
た冷温水は、開閉弁Ｖｔが開弁駆動された室内機ＲＵに
ついて、蒸発コイル４１の出口→冷温水往経路６０→上
流側の冷温水流路４７→開閉弁Ｖｔ→各室内機ＲＵ→下
流側の冷温水流路４７→冷温水戻経路６１→シスターン
６９→冷温水ポンプＰ３→蒸発コイル４１の入口の順で
循環する。

【００４６】暖房用吸収液流路Ｌ４および冷暖切替え弁
６は暖房用に設けられたもので、暖房運転時には冷暖切
替え弁６を開弁し、吸収液ポンプＰ１を作動させる。こ
れにより、中濃度吸収液分離筒１２内の吸収液仕切り容
器１３内の高温度の中濃度吸収液が蒸発器４内に流入
し、中濃度吸収液の高温蒸気（冷媒蒸気）によって蒸発
コイル４１内の冷温水が加熱される。加熱された蒸発コ
イル４１内の冷温水は、冷温水ポンプＰ３の作動により
冷温水流路４７から空調用熱交換器４４へ供給されて暖
房の熱源となる。蒸発器４内の中濃度吸収液は仕切り板
４０の連通口から吸収器３側に入り、低濃度吸収液流路
Ｌ３を経て吸収液ポンプＰ１により加熱タンク１１へ戻
る。

【００４７】本実施例の吸収式冷暖房機では、吸収サイ
クルにおいて吸収液を循環させるための吸収液ポンプＰ
１と、蒸発コイル４１で冷却または加熱された冷温水を
冷温水流路４７によって室内機ＲＵへ循環させるための
冷温水ポンプＰ３とは、別々のモータによって個別に駆
動される。

【００４８】つぎに、吸収式冷暖房機を制御する制御装
置２Ａの制御動作について説明する。制御装置２Ａは、
ガスバーナＢの燃焼制御、吸収液ポンプＰ１、冷却水ポ
ンプＰ２および冷温水ポンプＰ３の駆動制御、冷却水ポ
ンプＰ２の制御、冷却塔ＣＴの送風ファンＳの回転制
御、吸収サイクル内に設けられた冷暖切替え弁６、冷媒
弁７の制御等により吸収式冷暖房機の冷房運転、暖房運
転の各制御を行うとともに、冷温水戻サーミスタＴおよ
び後述する第２実施例の冷温水往サーミスタＴ１の出力
を受けてガスバーナＢの停止についての制御を行う。

【００４９】［冷房運転］冷房運転は、使用者により室
内機ＲＵ用のリモートコントローラの冷房運転開始の指
示に応じて冷暖切替え弁６を閉弁し、モータの作動によ
り吸収液ポンプＰ１および冷温水ポンプＰ３の駆動を開
始し、ガスバーナＢの燃焼により行われる。

【００５０】［暖房運転］暖房運転は、使用者により室
内機ＲＵ用のリモートコントローラの暖房運転開始の指
示に応じて冷暖切替え弁６を開弁し、吸収液ポンプＰ１
および冷温水ポンプＰ３を駆動するモータの作動を開始
し、ガスバーナＢの燃焼により行われる。この吸収式冷
暖房機では、図２に示すように、室外機１Ａは冷温水を
開閉弁Ｖｐを介して床暖房パネル３０Ａにも供給可能に
構成されている。このため、制御装置２Ａにおいては、
床暖房パネル３０Ａが設置されているか否かを、床暖房
パネル３０Ａに別途設けられた床暖房パネル用リモート
コントローラからの操作信号の有無によって判別して制
御を行う。床暖房パネル３０Ａの開閉弁Ｖｐは、冷温水
が床暖房パネル３０Ａに流入する側の冷温水流路４７内
に熱動弁として設けられている。

【００５１】リモートコントローラから暖房要求信号が
送出されると、室内機ＲＵや床暖房パネル３０Ａなどの
室内端末機からの負荷変化量を検出する間は、ガスバー
ナＢへの点火が強制的に禁じられる。

【００５２】すなわち、ガスバーナＢへの点火が強制的
に禁じられている間は、暖房運転モードに移行し、冷温
水ポンプＰ３の駆動により冷温水が室外機１Ａの蒸発器
４の蒸発コイル４１、冷温水往経路６０、開閉弁Ｖｔ、
室内機ＲＵ、開閉弁Ｖｐ、床暖房パネル３０Ａ、冷温水
戻経路６１およびシスターン６９を順に介して蒸発器４
に戻ることを繰り返す予備循環が行われる。この時、冷
温水戻サーミスタＴが冷温水戻経路６１内の冷温水温度
を検出して出力する。この出力に基づいて図３の二次元
マップから時間に対する温度勾配（ΔＴ／Δｔ）が算出
される。この場合の温度勾配（ΔＴ／Δｔ）は、例えば
１４℃／２０秒（０．７℃／ｓｅｃ）としての値を採用
することができる。ΔＴ（この場合１４℃）は、検出開
始直前の冷温水戻温度から２０秒後の冷温水戻温度を差
し引いた値である。

【００５３】このように算出された温度勾配（ΔＴ／Δ
ｔ）が所定の値（換言すれば、温度勾配が所定値を有す
る負の下がり勾配）に至ると、室内機ＲＵおよび床暖房
パネル３０Ａといった室内端末機側が高負荷状態に急変
したと判断する。この場合は、ガスバーナＢによる加熱
前のため加熱タンク１１への燃焼加熱は行われない。

【００５４】そして、室外機１Ａと室内機ＲＵとの間で
冷温水の予備循環を行う過程で、冷温水の温度むらが少
なくなり、温度勾配（ΔＴ／Δｔ）が所定の値より大き
く（すなわち、二次元マップの下りの温度勾配が緩やか
に）なると、室内端末機側の高負荷急変状態が解消され
たと判断する。これにより、ガスバーナＢへの点火禁止
が解かれ、ガスバーナＢへの着火により暖房運転を開始
することができる。

【００５５】また、ガスバーナＢによる加熱タンク１１
の加熱燃焼が行われている暖房運転時は、冷温水戻サー
ミスタＴが上述のように冷温水戻経路６１内の冷温水温
度を検出して出力する。この出力に基づいて時間に対す
る温度勾配（ΔＴ／Δｔ）が算出される。算出された温
度勾配（ΔＴ／Δｔ）が所定の値に至ると、室内端末機
側が高負荷に急変したと判断する。すると、ガスバーナ
Ｂの着火を停止して加熱タンク１１に対する加熱が停止
する。

【００５６】これにより、蒸発器４に戻る冷温水により
蒸発器４の温度が急激に低下することがなく、蒸発器４
内の高温蒸気が一気に凝縮することがなくなる。このた
め、蒸発器４内に極端な圧力低下をもたらさず、蒸発器
４内の吸収液が沸騰することを防ぎ、吸収液ポンプＰ１
内にキャビテーションが発生することを未然に防止する
ことができる。

【００５７】加熱タンク１１への加熱が停止すると、吸
収液ポンプＰ１および冷温水ポンプＰ３を所定時間駆動
し、この後、冷温水ポンプＰ３を停止して、吸収液ポン
プＰ１のみを継続駆動させる。これにより、循環経路内
にある吸収液の濃度を均一化させると共に、その吸収液
の温度を低下させる稀釈運転が行われる（９０秒前後の
時間）。稀釈運転時間が経過すると、吸収液の温度が十
分に低下したと判断し、ガスバーナＢに再び点火されて
暖房運転が再開される。この場合、稀釈運転から加熱再
開までの時間をおよそ９０秒といった短時間に設定し、
加熱運転の早期回復を図って暖房運転の中断時間が長引
かないようにしている。

【００５８】なお、温度勾配（ΔＴ／Δｔ）の検出は、
暖房運転を開始し、ガスバーナＢへの点火動作に移行し
た時から始まり、以後暖房運転の停止まで（点火指示が
発生している限り）継続的に行われる。

【００５９】このように、室内端末機側からの戻り冷温
水の温度を室内端末機側の負荷として捉え、時間当たり
の温度勾配（ΔＴ／Δｔ）が所定の値に至った時は、室
内端末機側が高負荷に急変したと判断して吸収液の加熱
を停止する。これにより、吸収液ポンプ内に異音を伴う
キャビテーションが発生することを未然に防ぐことがで
きる。併せて、吸収液ポンプＰ１の故障をなくし、高温
再生器１内の異常昇温・高圧化を防止し、異常昇温・高
圧化に伴う危険を避けて安全性を確保することができ、
かつ一時的な中断の後、速やかに暖房運転の再開を行う
ことができる。

【００６０】また、仮に吸収液の加熱停止が若干遅れ、
一時的に高温蒸気の急激な凝縮による内圧の低下を受け
ても、蒸発器４内の吸収液の沸騰時間を短くできるた
め、吸収液ポンプＰ１内にキャビテーションが発生する
ことを極力防止することができる。

【００６１】また、ガスバーナＢによる燃焼加熱開始前
では、室内端末機側からの負荷変化量を検出するまで
は、ガスバーナＢの点火操作が禁止される。これによ
り、加熱運転を停止すべき時に誤ってガスバーナＢによ
り加熱運転が再開されてしまう不都合を防止することが
できる。

【００６２】図４は本発明の第２実施例を示す。この第
２実施例が第１実施例と異なるところは、冷温水戻サー
ミスタＴに加え、冷温水往サーミスタＴ１を蒸発コイル
４１の出口の冷温水往経路に６０に設けたことである。
そして、負荷変化検出手段を冷温水戻サーミスタＴおよ
び冷温水往サーミスタＴ１の双方から構成している。

【００６３】そして、暖房運転時に蒸発器４の出口から
流出する冷温水の温度（冷温水往温度Ｔｇ）を冷温水往
サーミスタＴ１により検出する。また、蒸発器４の入口
に戻る冷温水の温度（冷温水戻温度Ｔｂ）を冷温水戻サ
ーミスタＴにより検出する。そして、冷温水往温度Ｔｇ
と冷温水戻温度Ｔｂとの偏差（Ｔｇ−Ｔｂ）の時間当た
りの変化量｛Δ（Ｔｇ−Ｔｂ）／Δｔ｝を温度差勾配と
して算出する。この温度差勾配｛Δ（Ｔｇ−Ｔｂ）／Δ
ｔ｝を室内端末機側の負荷変化量と捉え、第１実施例で
温度勾配（ΔＴ／Δｔ）を取り扱った時と同様に処理す
る。

【００６４】つぎに、本発明の第３実施例を示す。この
第３実施例では、第２実施例の負荷変化検出手段に代わ
って室内端末機台数変化検出手段（図示せず）により室
内端末機側の負荷変化量を検出する。

【００６５】この室内端末機台数変化検出手段は、暖房
運転時に室内機ＲＵや床暖房パネル３０Ａといった室内
端末機の稼働台数増加の時間当たりの変化｛Δ（Ｎｉ−
Ｎｊ）／Δｔ｝を検出する。例えば、６台の室内端末機
のうち稼働台数が所定時間（Δｔ）内に２台（Ｎｊ）か
ら５台（Ｎｉ）に急増した場合、室内端末機側に大きな
負荷変化があったと見なし、第２実施例で温度差勾配
｛Δ（Ｔｇ−Ｔｂ）／Δｔ｝を取り扱った時と同様に処
理する。

【００６６】なお、室内端末機側の負荷変化急増の判断
は、室内端末機の稼働台数が２台から５台への急増に限
らず、稼働台数が１台から４台、５台、６台などに急増
した場合にも適用できる。また、室内端末機側の負荷変
化量を検出する際、室内端末機の稼働台数増加の急変
｛Δ（Ｎｉ−Ｎｊ）／Δｔ｝と第２実施例の冷温水の温
度差勾配｛Δ（Ｔｇ−Ｔｂ）／Δｔ｝との双方を高負荷
急変の判断要素として用いてもよい。

【００６７】上記の実施例では、吸収液ポンプＰ１と冷
温水ポンプＰ３とを個別に駆動するため別々のモータを
用いたが、単一のモータにより吸収液ポンプＰ１と冷温
水ポンプＰ３の双方あるいは一方を選択的に駆動するよ
うにしてもよい。

【００６８】また、室内機ＲＵに空調用熱交換器４４の
みを設けたものを示したが、室内温度を低下させないで
除湿運転を行うために、空調用熱交換器４４で一旦冷却
した空気を加熱する加熱用熱交換器を空調用熱交換器４
４と並設するようにしてもよい。

【００６９】また、冷温水戻温度検出手段は、冷温水戻
サーミスタＴに限らず、測温抵抗体や温度センサ等のよ
うに冷温水戻温度を検出できるものであればよい。冷温
水往温度検出手段についても、冷温水往サーミスタＴ１
に限らず、測温抵抗体や温度センサ等のように冷温水往
温度を検出できるものであればよい。

【００７０】また、吸収式冷暖房機を２重効用式で説明
したが、１重効用式、多重効用式であってもよい。さら
に、加熱源としては、ガスバーナＢの代わりに灯油バー
ナ、石油バーナあるいは電気ヒータ等を用いてもよい。

【００７１】その他、本発明の具体的な実施にあたって
は、貯水用のシスターン６９や床暖房パネル３０Ａは必
要に応じて設けるなど本発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々変更できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る吸収式冷暖房機の概
略構成図である。

【図２】室内機、室外機および床暖房パネルの概略構成
図である。

【図３】冷温水の時間に対する温度勾配を示す二次元マ
ップである。

【図４】本発明の第２実施例に係る吸収式冷暖房機の概
略構成図である。

【符号の説明】

１ 高温再生器 ２ 低温再生器 ３ 吸収器 ４ 蒸発器 ５ 凝縮器 ６ 冷暖切替え弁 ４１ 蒸発コイル（熱交換用配管） ４７ 冷温水流路（冷温水循環回路） ５４ 冷媒液貯留部 ６０ 冷温水往経路 ６１ 冷温水戻経路 １Ａ 室外機 １Ｂ 熱源機本体（吸収式熱源機） ２Ａ 制御装置 ３０Ａ 床暖房パネル（室内端末機） ＲＵ 室内機（室内端末機） Ｂ ガスバーナ（加熱手段） Ｌ４ 暖房用吸収液流路 Ｐ１ 吸収液ポンプ Ｐ３ 冷温水ポンプ Ｔ 冷温水戻サーミスタ（冷温水戻温度検出手段、負荷
変化検出手段） Ｔ１ 冷温水往サーミスタ（冷温水往温度検出手段、負
荷変化検出手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大島 克也 名古屋市中川区福住町２番26号 リンナイ 株式会社内 (72)発明者 上殿 紀夫 大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪 瓦斯株式会社内 Ｆターム(参考） 3L060 AA00 CC17 EE35 3L093 AA05 BB01 BB11 DD08

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒を含む吸収液を加熱手段により加熱
   し、吸収液から冷媒蒸気を分離する再生器と、 この再生器によって分離した冷媒蒸気を冷却して凝縮す
   る凝縮器と、 この凝縮器により生じた冷媒液を低圧下で蒸発させる蒸
   発器と、 前記再生器により冷媒蒸気が分離された吸収液に前記蒸
   発器により蒸発した冷媒蒸気を吸収する吸収器と、 この吸収器から前記再生器へ吸収液を戻すための吸収液
   ポンプを有する吸収サイクルと、 冷暖切替え弁を有し、前記再生器と前記蒸発器とを接続
   するように設けられた暖房用吸収液流路と、 前記冷暖切替え弁の閉弁時には、前記吸収サイクルの作
   動により前記蒸発器を冷却源とし、前記冷暖切替え弁の
   開弁時には、前記再生器により加熱された吸収液を前記
   暖房用吸収液流路を介して前記蒸発器に供給して加熱源
   とする吸収式熱源機と、 前記蒸発器の熱交換用配管により加熱あるいは冷却され
   た冷温水を冷温水ポンプにより前記熱交換用配管から開
   閉弁を介して室内端末機へ循環させる冷温水循環回路と
   を備え、 暖房運転時に前記室内端末機側からの負荷変化量を検出
   し、この負荷変化量が所定の値に至ると、前記加熱手段
   による加熱開始前では加熱を行わず、加熱後では加熱を
   停止させることを特徴とする吸収式冷暖房機。
2. 【請求項２】 前記負荷変化量を検出する手段は、 暖房運転時に、前記室内端末機から前記蒸発器内に戻る
   冷温水の温度を検出する冷温水戻温度検出手段を有し、 この冷温水戻温度検出手段により検出された冷温水の温
   度に対する時間当たりの温度勾配を算出し、 算出された温度勾配が所定の値に至ると、前記加熱手段
   による加熱開始前では加熱を行わず、加熱後では加熱を
   停止させることを特徴とする請求項１に記載の吸収式冷
   暖房機。
3. 【請求項３】 前記負荷変化量を検出する手段は、 暖房運転時に、前記蒸発器から前記室内端末機に流入す
   る冷温水の温度と前記室内端末機から前記蒸発器内に戻
   る冷温水の温度との時間当たりの偏差量を温度差勾配と
   して検出する負荷変化検出手段であり、 この負荷変化検出手段により検出された温度差勾配が所
   定の値に至ると、前記加熱手段による加熱開始前では加
   熱を行わず、加熱後では加熱を停止させることを特徴と
   する請求項１に記載の吸収式冷暖房機。
4. 【請求項４】 前記負荷変化量を検出する手段は、 暖房運転時に、前記室内端末機の稼働台数増加の時間当
   たりの変化を検出する室内端末機台数変化検出手段であ
   り、 この室内端末機台数変化検出手段により検出された稼働
   台数増加の時間当たりの変化が所定の値に至ると、前記
   加熱手段による加熱開始前では加熱を行わず、加熱後で
   は加熱を停止させることを特徴とする請求項１に記載の
   吸収式冷暖房機。
5. 【請求項５】 前記加熱手段による加熱開始前では、前
   記室内端末機側の負荷変化量が検出されている間は、前
   記加熱手段への加熱操作を強制的に禁ずることを特徴と
   する請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の吸収式
   冷暖房機。
6. 【請求項６】 前記加熱手段の加熱を停止させた後、吸
   収液の稀釈運転を行って吸収液の温度を低下させること
   を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載
   の吸収式冷暖房機。
7. 【請求項７】 前記稀釈運転を所定時間行った後、前記
   加熱手段の加熱を再開することを特徴とする請求項６に
   記載の吸収式冷暖房機。