JP2004028373A

JP2004028373A - 吸収式と圧縮式とを組合せた冷凍装置

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Publication number: JP2004028373A
Application number: JP2002181670A
Authority: JP
Inventors: Osayuki Inoue; 井上　修行; Izumi Hashimoto; 橋本　泉; Kiichi Irie; 入江　毅一; Tetsuya Endo; 遠藤　哲也; Atsushi Aoyama; 青山　淳; Tomoyuki Uchimura; 内村　知行; Yukihiro Fukuzumi; 福住　幸大
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2002-06-21
Filing date: 2002-06-21
Publication date: 2004-01-29
Anticipated expiration: 2022-06-21
Also published as: JP3871206B2

Abstract

【課題】吸収式冷凍機１台に複数台の圧縮式冷凍機を接続した際の、経済的で効率のよい運転ができる空気調和装置に用いられる冷凍装置を提供する。
【解決手段】蒸発器Ｅを備えた吸収式冷凍機１と、それぞれ１台以上の利用側熱交換器Ｅｃ、減圧機構Ｖ、圧縮機Ｍ、第１熱源側熱交換器Ｃ１、該Ｃ１と直列及び１又は並列に接続された第２熱源側熱交換器Ｃ２を有する複数台の圧縮式冷凍機２〜５とからなり、前記１のＥが２〜５のＣ２と熱交換関係に接続された冷凍装置において、前記１のＥの温度、熱輸送媒体のＥ出口温度又はＣ２における熱輸送媒体温度、又は関連する物理量等を検知する手段を有し、該検知した値が、設定範囲内になるように、Ｃ２に供給する熱輸送媒体の流量を制御する装置を有しているものであり、前記２は、利用側熱負荷等の物理量を検知し、該検知結果からＣ１とＣ２の熱交換量を制御するのがよい。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸収式冷凍機と圧縮式冷凍機を組合せた冷凍装置に係り、特に、エンジン、タービン、燃料電池等からの排熱を熱源とする吸収冷凍機による冷凍効果を利用した圧縮式冷凍機を用いる空気調和装置に使用できる冷凍装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コージェネレーションシステムでは、電気と共に比較的温度の低い温水が供給される。この低温水はポテンシャルエネルギも低く、給湯又は暖房に利用されることが多い。コージェネレーションシステムの中では、この温水は、エンジンの冷却水（ジャケット温水）、エンジン排気からの熱回収、あるいは燃料電池の冷却水として得られる。
この低ポテンシャルエネルギを利用して、吸収冷凍機を単独で運転し、冷房に用いることもあるが、複合冷媒装置として高ポテンシャルエネルギと共に用い、必要とする高ポテンシャルエネルギ量を減少させようという使い方も提案され、採用されだしている。
【０００３】
低ポテンシャルエネルギ単独で吸収冷凍機を運転する場合、冷房負荷に対応した冷凍能力を取り出すことは、排熱の供給が不安定であるので困難であり、また、これを解決するために、吸収式冷凍機の冷熱を圧縮式冷凍機の放熱源として用いて、循環冷媒を冷却する冷凍装置が知られている。
しかし、この冷凍装置においては、圧縮式冷凍機の熱源側熱交換器が、空気による冷却と吸収式冷凍機による冷却を直列に設けており、冷房負荷に関係なく吸収冷凍機を運転しており、排熱供給や冷房負荷の増減に対しての対応、及び、吸収式冷凍機１台に対し、複数台の圧縮式冷凍機を接続した場合の機器構成方法、制御方法等に関しては不十分である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、吸収式冷凍機１台に対し、複数台の圧縮式冷凍機を熱交換関係にあるように接続した際の機器構成、及び運転状態を制御し、経済的で効率のよい運転ができる空気調和装置として用いることができる冷凍装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、再生器、凝縮器、吸収器及び蒸発器を備えた吸収式冷凍機と、１台以上の利用側熱交換器、１台以上の減圧機構、１台以上の圧縮機、第１熱源流体と冷媒を熱交換させる１台以上の第１熱源側熱交換器、該第１熱源側熱交換器と直列、又は並列、もしくは並列と直列を組合せた形に接続された１台以上の第２熱源側熱交換器を有する複数台の圧縮式冷凍機とからなり、前記吸収式冷凍機の蒸発器が前記複数台の圧縮式冷凍機の第２熱源側熱交換器と熱交換関係にあるように接続されている冷凍装置において、前記吸収式冷凍機の蒸発器の温度、熱輸送媒体の蒸発器出口温度又は前記各圧縮式冷凍機の第２熱源側熱交換器における熱輸送媒体温度、もしくはそれらに関連する物理量等を検知する手段を有すると共に、該検知した値が、あらかじめ設定された値の範囲内になるように、各圧縮式冷凍機の第２熱源側熱交換器に供給する熱輸送媒体の流量を制御する装置を有していることを特徴とする冷凍装置としたものである。
前記冷凍装置において、圧縮式冷凍機は、利用側熱負荷、第１熱源温度、第１熱源側熱交換器における冷媒温度、第２熱源側熱交換器における冷媒温度又はそれらに関連する物理量、もしくは、圧縮機の運転状態のいずれか１以上の物理量を検知する手段を有し、該検知結果から第１熱源側熱交換器と第２熱源側熱交換器における、冷媒と第１熱源、第２熱源との熱交換量を制御する装置を有することができる。
【０００６】
また、本発明では、再生器、凝縮器、吸収器及び蒸発器を備えた吸収式冷凍機と、１台以上の利用側熱交換器、１台以上の減圧機構、１台以上の圧縮機、第１熱源流体と冷媒を熱交換させる１台以上の第１熱源側熱交換器、該第１熱源側熱交換器と直列、又は並列、もしくは並列と直列を組合せた形に接続された１台以上の第２熱源側熱交換器、及び、１以上の冷媒温度もしくはそれに関係する物理量検出手段を有する複数台の圧縮式冷凍機とからなり、前記吸収式冷凍機の蒸発器は、複数台の圧縮式冷凍機の第２熱源側熱交換器と熱輸送媒体を介して熱交換関係にあるか、もしくは第２熱源側熱交換器を兼用するように接続されている冷凍装置であって、前記複数台の圧縮式冷凍機は、次の（ａ）〜（ｅ）の運転状態、
（ａ）　圧縮機を停止し、利用側熱交換器で蒸発した冷媒を第２熱源側熱交換器で凝縮させ、再び利用側熱交換器に供給する運転状態、
（ｂ）　利用側熱交換器で蒸発した冷媒を圧縮機で圧縮し、圧縮された冷媒の全量を第２熱源側熱交換器で凝縮させ、再び利用側熱交換器に供給する運転状態、
（ｃ）　利用側熱交換器で蒸発した冷媒を圧縮機で圧縮し、圧縮された冷媒を第１熱源側熱交換器で少なくとも一部凝縮した後、第２熱源側熱交換器でさらに凝縮もしくは過冷却させ、再び利用側熱交換器に供給する運転状態、
（ｄ）　利用側熱交換器で蒸発した冷媒の一部を第２熱源側熱交換器で凝縮させ、残りの冷媒を圧縮機で圧縮した後、第１熱源側熱交換器で凝縮させ、再び利用側熱交換器に供給する運転状態、
（ｅ）　利用側熱交換器で蒸発した冷媒を圧縮機で圧縮し、全量第１熱源側熱交換器だけで凝縮させ、再び利用側熱交換器に供給する運転状態、
のうちの、少なくとも２種類以上の運転状態を切替える運転状態切替手段を備えており、該複数台の圧縮式冷凍機の運転状態、利用側熱負荷、熱源側熱交換器における冷媒凝縮温度等の物理量、又は、前記吸収式冷凍機の冷凍能力を検知すると共に、該検知結果から、前記各圧縮式冷凍機の第２熱源側熱交換器における交換熱量の総和が、該吸収式冷凍機の冷凍能力を超えないように、前記各圧縮式冷凍機の運転状態切替手段を制御する制御装置を有していることを特徴とする冷凍装置としたものである。
【０００７】
前記冷凍装置において、制御装置は、１台以上の圧縮式冷凍機の制御盤、もしくは吸収式冷凍機の制御盤、もしくは他の制御盤のいずれかに設けることができ、また、前記吸収式冷凍機の蒸発器と各圧縮式冷凍機の第２熱源側熱交換器とを熱交換関係にしている熱輸送媒体配管中には、該各圧縮式冷凍機の第２熱源側熱交換器での冷媒と熱輸送媒体との交換熱量を調整する手段を設けると共に、該調整する手段が、前記複数台の圧縮式冷凍機の運転状態、冷房負荷、吸収式冷凍機の冷凍能力の検知結果から、該各圧縮式冷凍機の第２熱源側熱交換器に供給される熱輸送媒体の流量を調整する手段とすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、吸収式冷凍機の冷凍効果で、圧縮式冷凍機の冷媒を凝縮、もしくは過冷却させることが可能な冷凍装置で、吸収式冷凍機１台につき、圧縮式冷凍機が複数台接続された場合の機器構成及び制御に関するものである。
本発明では、圧縮式冷凍機の各第２熱源側熱交換器における熱輸送媒体の入口、出口温度によって、負荷が少ない圧縮式冷凍機が分るので、その時は他の圧縮式冷凍機（例えば負荷が大きい、他の運転状態で運転したい圧縮式冷凍機）に供給する熱輸送媒体流量を増やすことができる
また、本発明では、複数台の圧縮式冷凍機（マルチ）の運転状態、熱負荷（検知結果）、及び吸収式冷凍機の冷凍能力から、吸収式冷凍機の冷凍能力を超えない範囲で、それぞれの圧縮式冷凍機が最も効率のよい運転になるように、各圧縮式冷凍機の運転状態を切替えるように制御する制御装置を有している冷凍装置である。
【０００９】
以下、図面にて本発明を詳細に説明する。図１及び図３は、本発明による冷凍装置の一例を示すフロー構成図であり、図２及び図４は、図１及び図３の装置を用いて運転した圧縮式冷凍機のモリエ線図である。
図１の冷凍装置について説明すると、１は吸収式冷凍機で、再生熱源１５を投入することにより吸収冷凍機の溶液を再生する再生器Ｇと、吸収式冷凍機の冷媒を蒸発させることにより熱輸送媒体１６の温度を下げる蒸発器Ｅと、蒸発した吸収式冷凍機の冷媒を凝縮させる凝縮器Ｃと、蒸発器Ｅで蒸発した吸収式冷凍機の冷媒を吸収する吸収器Ａと制御装置１９とから構成されている。
ここで、凝縮器Ｃと吸収器Ａの冷却用に、図１では冷却水１４を用いているが、他の冷却方法、例えば空気などを使用してもかまわない。
【００１０】
２は圧縮式冷凍機で、ファン（図示せず）を有する利用側熱交換器Ｅｃ、利用側熱交換器Ｅｃにて蒸発した低圧の冷媒蒸気を圧縮する圧縮機Ｍ、第１熱源（通常は空気もしくは冷却水）を用いて冷媒蒸気を凝縮させる第１熱源側熱交換器Ｃ１（空冷熱交換器、水冷熱交換器など）、熱輸送媒体１６の冷熱を利用して冷媒蒸気を凝縮させる第２熱源側熱交換器Ｃ２、高圧の冷媒を減圧する減圧機構Ｖ、制御装置６、冷媒温度等の物理量を検知する検知手段７を主な構成機器とする。
また、第１熱源側熱交換器Ｃ１と第２熱源側熱交換器Ｃ２は、直列、もしくは並列、もしくは直列と並列を切替えられるように接続されており、８、９、１０、１１のバルブ類は、「直列と並列の切替えを行う」又は「第１熱源側熱交換器Ｃ１と第２熱源側熱交換器Ｃ２への冷媒量を調整する」装置の一例を表しており、これらの装置を制御装置６から制御することができる。
【００１１】
圧縮式冷凍機２、及び圧縮式冷凍機２と同様の機器構成（これは冷凍能力が同容量でも、異なっていてもかまわない）をもつ複数台の圧縮式冷凍機３、４、５（ここでは一例として、吸収式冷凍機１台に対して圧縮式冷凍機４台を図示している）は、吸収式冷凍機１と熱輸送媒体１６の輸送配管１８を介して接続されており、その配管途中には熱輸送媒体温度の検出手段１７（吸収式冷凍機の蒸発器温度でもかまわないし、他のこれらの温度に関連する物理量の検出器であってもかまわない）と、各圧縮式冷凍機の第２熱源側熱交換器Ｃ２出口の熱輸送媒体温度の検出手段１２（これも他の関連する物理量であってもかまわない）、及び各圧縮式冷凍機の第２熱源側熱交換器Ｃ２に供給する熱輸送媒体の流量制御装置１３が取付けられている。
【００１２】
この制御装置１３は、その機能を有すればどのようなものであってもかまわないが、図１では、その一例として制御弁を図示している。
また、図１には図示していないが、各第２熱源側熱交換器に供給する熱輸送媒体流量を検知する流量検知手段を、熱輸送媒体配管中に設置してもかまわない。
吸収式冷凍機１と複数台の圧縮式冷凍機２〜５との熱輸送媒体配管１８による接続方法は、熱輸送媒体１６の流れに対して、直列、もしくは並列、もしくは直列と並列を組合せた形、もしくは一部に直列と並列を切替えられる形を備えている接続方法等が考えられる。
なお、図中で利用側熱交換器Ｅｃ、減圧機構Ｖ、冷熱凝縮温度の検知手段７、熱輸送媒体流量調整手段１３は、代表例として図中１の機構のみに番号をつけている。
【００１３】
次に、この装置を用いたサイクルの運転の一例を説明する。
圧縮式冷凍機２〜５においては、利用側熱源（通常は室内）によって利用側熱交換器Ｅｃを介して熱を受け取り蒸発した冷媒が、圧縮機Ｍにて圧縮され高圧の冷媒蒸気となる。高圧の冷媒蒸気は、第１熱源側熱交換器Ｃ１にて凝縮した後、第２熱源側熱交換器Ｃ２で過冷却されるか、第１熱源側熱交換器Ｃ１をバイパスし、第２熱源側熱交換器Ｃ２にて凝縮し、減圧機構Ｖを通り減圧された後、再び利用側熱交換器Ｅｃに送られ、利用側熱源の熱を受取り、再び蒸発する。
ここで、第２熱源側熱交換器Ｃ２において、冷媒によって加熱された熱輸送媒体１６は、吸収式冷凍機１の蒸発器Ｅにおいて冷却され、再び各圧縮式冷凍機の第２熱源側熱交換器Ｃ２に供給される。
このようにして、本発明の冷凍装置のサイクルは運転される。
上述した本発明によるサイクルでは、第２熱源側熱交換器Ｃ２をバイパスし、第１熱源側熱交換器Ｃ１のみで冷媒蒸気を全量凝縮させる場合に比べ、２０〜５０％程の省エネを図ることが可能となる。
【００１４】
また、利用側熱源の熱負荷及び吸収冷凍機の能力によっては、圧縮機Ｍの運転を停止し、第２熱源側熱交換器Ｃ２で冷媒を凝縮することが可能となる場合がある。その際には、省エネ率はさらに高まり、７０％程の省エネを図ることも可能となる。
この場合、冷媒量、利用側熱交換器Ｅｃの設置位置等によっては、凝縮した冷媒を送液するために液ポンプ（図示せず）を、圧縮式冷凍機２の冷媒配管中の適当な位置に設置することも可能である。
この場合、圧縮機Ｍをバイパスする回路を設け、圧縮機Ｍをバイパスするように冷媒を流すことが望ましい。
上述したような運転の際、各圧縮式冷凍機における利用側熱負荷の違いにより、各圧縮式冷凍機の第２熱源側熱交換器に供給する熱輸送媒体流量を一定としておくと、各圧縮式冷凍機の第２熱源側熱交換器Ｃ２出口における熱輸送媒体温度は異なる。そのため、各圧縮式冷凍機の第２熱源側熱交換器Ｃ２出口の熱輸送媒体温度がほぼ同程度になるように、各第２熱源側熱交換器Ｃ２に供給する熱輸送媒体流量を制御することにより、吸収式冷凍機１の冷凍能力を効率よく各圧縮式冷凍機２〜５に、振当てることができる。
【００１５】
また、第２熱源側熱交換器出口における熱輸送媒体温度が高いということは、下記のａ、ｂ、ｃの状態になることを意味している。
ａ）第２熱源側熱交換器Ｃ２で、第１熱源側熱交換器Ｃ１で凝縮した冷媒を過冷却する場合は、過冷却度が少なくなる。
ｂ）圧縮機Ｍを動かし、第２熱源側熱交換器Ｃ２のみで冷媒を凝縮させる場合は、凝縮圧力が高くなる。
ｃ）圧縮機Ｍを停止して第２熱源側熱交換器Ｃ２で冷媒を凝縮させる場合は、十分に冷媒を凝縮させることができなくなる。
前記ａ）、ｂ）においては、圧縮機Ｍの動力が増えることを意味し、ｃ）では必要な冷房能力を確保できなくなることを意味している。
【００１６】
そのため、本発明のような熱輸送媒体の流量制御を行うことにより、より効率よく省エネ運転を行うことが可能となる。
上記の説明中、第１熱源側熱交換器Ｃ１と第２熱源側熱交換器Ｃ２における冷媒と熱源側流体の交換熱量は、８〜１１のバルブを切替えるか又は開度を調整することにより行うことができる。
冷凍能力の増減は、前述の熱源側熱交換器における冷媒の交換熱量の制御とは別に、圧縮機Ｍの周波数を制御するか、利用側熱交換器ファンの周波数を制御するか、液ポンプの周波数を制御するか、又は第１熱源側熱交換器Ｃ１のファン周波数を制御する、等の方法が考えられる。
【００１７】
図２（ａ）〜（ｄ）は、図１の冷凍装置を運転したときの圧縮式冷凍機のモリエ線図である。
図２（ａ）は、第１熱源側熱交換器Ｃ１のみを使用して冷媒を凝縮させる圧縮式冷凍機のモリエ線図であり、図２（ｂ）は、第１熱源側熱交換器Ｃ１で凝縮した冷媒を第２熱源側熱交換器Ｃ２で過冷却させる場合のモリエ線図であり、図２（ｃ）は、第２熱源側熱交換器Ｃ２のみで圧縮された冷媒を凝縮させる場合のモリエ線図であり、図２（ｄ）は、圧縮機Ｍの運転を停止し、第２熱源側熱交換器Ｃ２のみで冷媒を凝縮させた場合のモリエ線図である。
【００１８】
次に、前記モリエ線図の説明をすると、縦軸が圧力Ｐ（ｋＰａ）、横軸が冷媒１ｋｇ当りのエンタルピｈ（ｋＪ／ｋｇ）である。
図２（ａ）において、２１が利用側熱交換器Ｅｃ出口の冷媒状態である。利用側熱交換器Ｅｃで完全に蒸発した冷媒を、圧縮機Ｍによって圧縮することにより圧力とエンタルピが増加し、２２の状態になる。この状態の冷媒を第１熱源側熱交換器Ｃ１で凝縮することにより、圧力はそのままでエンタルピが減少し、２３の状態となる。
２３の状態では、冷媒は完全に液化している。その後、減圧機構Ｖを通過することにより、冷媒は減圧され２４の状態となる。２４から２１へは、利用側熱交換器Ｅｃによって加熱されるので、（ｈ２１−ｈ２４）のエンタルピが冷媒１ｋｇ当りの冷凍能力となる。
【００１９】
図２（ｂ）は、（ａ）に対し、第２熱源側熱交換器Ｃ２においてさらに冷媒を過冷却することにより、エンタルピは３３から３３’の状態まで低下する。その後、減圧機構Ｖを通過することにより、３４’の状態となる。この場合、（ｈ３１−ｈ３４’）が冷媒１ｋｇ当りの冷凍能力となるため、図２（ａ）の場合に対して、利用側熱源の負荷が変わらなければ、圧縮機Ｍの動力は（ｈ２１−ｈ２４）／（ｈ３１−ｈ３４’）に削減されることになる。
第２熱源側熱交換器Ｃ２における熱交換量にもよるが、この運転状態では、図２（ａ）の運転状態に対して、約２０％の圧縮機動力の削減が図れる。
図２（ｃ）では、第２熱源側熱交換器Ｃ２にて圧縮された冷媒を全量凝縮させるため、図２（ａ）に対して凝縮する圧力が低くなり（冷媒の凝縮温度が、第１熱源側熱源器Ｃ１よりも第２熱源側熱交換器Ｃ２の方が低いため）、圧縮機Ｍの動力は、図２（ａ）の２１→２２に必要な動力から４１→４２に必要な動力に低減される。
第２熱源側熱交換器Ｃ２における冷媒凝縮温度によるが、本運転状態においては、図２（ａ）の運転状態に対して、圧縮機Ｍ動力は約半分にまで削減可能である。
【００２０】
図２（ｄ）の状態では、圧縮機Ｍを停止している。利用側熱交換器Ｅｃで蒸発した冷媒５１は、第２熱源側熱交換器Ｃ２によって凝縮され５３の状態となり、液ポンプがある場合は加圧され５４の状態になった後、減圧機構１を通過することで減圧され、再び利用側熱交換器Ｅｃで蒸発して５１の状態となる。
この場合、圧縮機Ｍが停止しているため、図２（ａ）の状態に対して大幅な動力の低減が図れる。また、液ポンプを起動している場合でも、通常圧縮機Ｍに比べ液ポンプの動力は非常に少ないため、図２（ａ）の状態に対して、同様に大幅な動力の削減を図ることができる。
【００２１】
図３は、本発明による冷凍装置の他の例を示すフロー構成図であり、図１と同一の符号は同一の機能を有する。
図１との相違点は、図３では、本冷凍装置全体を制御する制御装置２０を有している。この制御装置２０の機能は、吸収式冷凍機制御装置１９、もしくは、１台もしくは数台の圧縮式冷凍機制御装置６に組み込まれていてもよい。
熱輸送媒体配管１８中には、各第２熱源側熱交換器Ｃ２での冷媒と熱輸送媒体の熱交換量を調整する手段１３が備えられ、これらは制御装置２０から制御することができる。
また、図３では、利用側熱交換器Ｅｃで蒸発した冷媒蒸気を第２熱源側熱交換器Ｃ２で凝縮させると共に、圧縮機Ｍを起動し圧縮した冷媒蒸気を第１熱源側熱交換器Ｃ１で凝縮させ、減圧機構を介して第２熱源側熱交換器Ｃ２で凝縮した冷媒と混合して、再び利用側熱交換基Ｅｃに供給する運転も行うことができる。
制御装置２０は、吸収式冷凍機１の冷凍能力を超えない範囲で、各圧縮式冷凍機の第２熱源側熱交換器Ｃ２における熱輸送媒体と冷媒の熱交換量ができるだけ多くなるように、各圧縮式冷凍機の運転状態を切替える制御を行う。
【００２２】
図４（ａ）〜（ｅ）は、図３の冷凍装置の各種運転状態の圧縮式冷凍機のモリエ線図である。
図４（ａ）〜（ｄ）は、図２（ａ）〜（ｄ）と同じモリエ線図であり、図４（ｅ）は、第２熱源側熱交換器Ｃ２で利用側熱交換器Ｅｃで蒸発した冷媒蒸気を凝縮させると共に、圧縮機Ｍを起動し、第１熱源側熱交換器Ｃ１で高圧の冷媒蒸気を凝縮し、両者を減圧機構を介して混合させる場合のモリエ線図である。
図４（ａ）〜（ｄ）は、図２（ａ）〜（ｄ）と同様な運転状態を示している。
図４（ｅ）の運転状態では、前記図２（ｄ）の運転と図２（ａ）の運転を合せた運転状態と解釈することができる。利用側熱交換器Ｅｃで蒸発した冷媒６１は、一部が第２熱源側熱交換器Ｃ２で凝縮し、６３の状態になった後、冷媒ポンプで６４まで加圧され、残りの冷媒は、圧縮機で６５の状態に圧縮され、第１熱源側熱交換器Ｃ１にて６６の状態に冷却され、減圧機構Ｖを介して６７の状態になる。前記６７の冷媒と６４の冷媒を混合することにより６８の状態になり、減圧機構Ｖを通過することにより、６９の状態で再び利用側熱交換器Ｅｃに供給される。
利用側熱負荷が大きくなるにつれて、圧縮機Ｍ動力は増加していくが、図４（ａ）の冷凍能力に図４（ｄ）の冷凍能力が加算されることになるため、図４（ａ）の運転状態に対して約２０〜４０％程度の圧縮機Ｍ動力を削減することができる。
【００２３】
本発明に使用できる吸収式冷凍機は、単効用、二重効用、一二重効用等特に限定はなく、また吸収冷凍機の作動媒体による限定もない。
熱源の形態も、温水、水蒸気、燃料あるいは排ガスなど、特に限定はないし、また、排熱に限定せず、安価な燃料などを熱源とする吸収式冷凍機であってもよい。
使用できる圧縮式冷凍機は、配管切替えでヒートポンプによる暖房運転をする形態をとってもよい。また、吸収式冷凍機は、吸収式冷温水機であってもかまわず、その時は、吸収式冷温水機による温熱を圧縮式ヒートポンプに与え、あるいは排熱源を直接ヒートポンプに与えてもよい。
圧縮機を運転しない冷房運転（暖房運転）の場合、冷媒に圧力を与えるポンプを配管中の適当な位置に設けてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、吸収式冷凍機１台に対し、複数台の圧縮式冷凍機を熱交換関係にあるように接続した際の機器構成、及び運転状態を制御し、経済的で効率のよい運転ができる空気調和装置としても使用できる冷凍装置を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の冷凍装置の一例を示すフロー構成図。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、図１の装置を用いた各運転におけるモリエ線図。
【図３】本発明の冷凍装置の他の例を示すフロー構成図。
【図４】（ａ）〜（ｅ）は、図３の装置を用いた各運転におけるモリエ線図。
【符号の説明】
Ａ：吸収器、Ｅ：蒸発器、Ｇ：再生器、Ｃ：凝縮器、Ｍ：圧縮機、Ｅｃ：利用側熱交換器、Ｃ１：第一熱源側凝縮器、Ｃ２：第二熱源側凝縮器、Ｖ：減圧機構、１：吸収式冷凍機、２〜５：圧縮式冷凍機、６：制御装置、７：検知手段、８〜１１：バルブ、１２：検出手段、１３：制御装置、１４：冷却水、１５：再生熱源、１６：熱輸送媒体、１７：検出手段、１８：輸送配管、１９、２０：制御装置

Claims

再生器、凝縮器、吸収器及び蒸発器を備えた吸収式冷凍機と、１台以上の利用側熱交換器、１台以上の減圧機構、１台以上の圧縮機、第１熱源流体と冷媒を熱交換させる１台以上の第１熱源側熱交換器、該第１熱源側熱交換器と直列、又は並列、もしくは並列と直列を組合せた形に接続された１台以上の第２熱源側熱交換器を有する複数台の圧縮式冷凍機とからなり、前記吸収式冷凍機の蒸発器が前記複数台の圧縮式冷凍機の第２熱源側熱交換器と熱交換関係にあるように接続されている冷凍装置において、前記吸収式冷凍機の蒸発器の温度、熱輸送媒体の蒸発器出口温度又は前記各圧縮式冷凍機の第２熱源側熱交換器における熱輸送媒体温度、もしくはそれらに関連する物理量等を検知する手段を有すると共に、該検知した値が、あらかじめ設定された値の範囲内になるように、各圧縮式冷凍機の第２熱源側熱交換器に供給する熱輸送媒体の流量を制御する装置を有していることを特徴とする冷凍装置。
前記圧縮式冷凍機は、利用側熱負荷、第１熱源温度、第１熱源側熱交換器における冷媒温度、第２熱源側熱交換器における冷媒温度又はそれらに関連する物理量、もしくは、圧縮機の運転状態のいずれか１以上の物理量を検知する手段を有し、該検知結果から第１熱源側熱交換器と第２熱源側熱交換器における、冷媒と第１熱源、第２熱源との熱交換量を制御する装置を有していることを特徴とする請求項１記載の冷凍装置。
再生器、凝縮器、吸収器及び蒸発器を備えた吸収式冷凍機と、１台以上の利用側熱交換器、１台以上の減圧機構、１台以上の圧縮機、第１熱源流体と冷媒を熱交換させる１台以上の第１熱源側熱交換器、該第１熱源側熱交換器と直列、又は並列、もしくは並列と直列を組合せた形に接続された１台以上の第２熱源側熱交換器、及び、１以上の冷媒温度もしくはそれに関係する物理量検出手段を有する複数台の圧縮式冷凍機とからなり、前記吸収式冷凍機の蒸発器は、複数台の圧縮式冷凍機の第２熱源側熱交換器と熱輸送媒体を介して熱交換関係にあるか、もしくは第２熱源側熱交換器を兼用するように接続されている冷凍装置であって、前記複数台の圧縮式冷凍機は、次の（ａ）〜（ｅ）の運転状態、
（ａ）　圧縮機を停止し、利用側熱交換器で蒸発した冷媒を第２熱源側熱交換器で凝縮させ、再び利用側熱交換器に供給する運転状態、
（ｂ）　利用側熱交換器で蒸発した冷媒を圧縮機で圧縮し、圧縮された冷媒の全量を第２熱源側熱交換器で凝縮させ、再び利用側熱交換器に供給する運転状態、
（ｃ）　利用側熱交換器で蒸発した冷媒を圧縮機で圧縮し、圧縮された冷媒を第１熱源側熱交換器で少なくとも一部凝縮した後、第２熱源側熱交換器でさらに凝縮もしくは過冷却させ、再び利用側熱交換器に供給する運転状態、
（ｄ）　利用側熱交換器で蒸発した冷媒の一部を第２熱源側熱交換器で凝縮させ、残りの冷媒を圧縮機で圧縮した後、第１熱源側熱交換器で凝縮させ、再び利用側熱交換器に供給する運転状態、
（ｅ）　利用側熱交換器で蒸発した冷媒を圧縮機で圧縮し、全量第１熱源側熱交換器だけで凝縮させ、再び利用側熱交換器に供給する運転状態、
のうちの、少なくとも２種類以上の運転状態を切替える運転状態切替手段を備えており、該複数台の圧縮式冷凍機の運転状態、利用側熱負荷、熱源側熱交換器における冷媒凝縮温度等の物理量、又は、前記吸収式冷凍機の冷凍能力を検知すると共に、該検知結果から、前記各圧縮式冷凍機の第２熱源側熱交換器における交換熱量の総和が、該吸収式冷凍機の冷凍能力を超えないように、前記各圧縮式冷凍機の運転状態切替手段を制御する制御装置を有していることを特徴とする冷凍装置。
前記制御装置は、１台以上の圧縮式冷凍機の制御盤、もしくは吸収式冷凍機の制御盤、もしくは他の制御盤のいずれかに設けることを特徴とする請求項３記載の冷凍装置。
前記吸収式冷凍機の蒸発器と各圧縮式冷凍機の第２熱源側熱交換器とを熱交換関係にしている熱輸送媒体配管中には、該各圧縮式冷凍機の第２熱源側熱交換器での冷媒と熱輸送媒体との交換熱量を調整する手段を設けると共に、該調整する手段が、前記複数台の圧縮式冷凍機の運転状態、冷房負荷、吸収式冷凍機の冷凍能力の検知結果から、該各圧縮式冷凍機の第２熱源側熱交換器に供給される熱輸送媒体の流量を調整する手段であることを特徴とする請求項３又は４記載の冷凍装置。