JP2015048987A - 空気調和装置 - Google Patents

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Hiroaki Yoshida
宏章 吉田
徳康 安曽
Noriyasu Aso
徳康 安曽
近藤 正雄
Masao Kondo
正雄 近藤
高橋 正樹
Masaki Takahashi
正樹 高橋
大賀 俊輔
Shunsuke Oga
俊輔 大賀
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Abstract

【課題】蒸気圧縮式冷凍サイクルの冷熱を利用して吸着器を冷却する。
【解決手段】蒸気圧縮式冷凍サイクル10の圧縮機12の前段に熱交換器86を設けて、配管15内の冷媒と配管84内の冷媒(冷却水等)とを熱交換させて、この冷却水等を冷却する。冷却された冷却水等は、三方弁81、82等による冷媒流路切替によって、そのときに吸着工程の吸着槽に供給される。つまり、熱交換器31Aと熱交換器32Bのどちらかに供給される。
【選択図】図1

Description

本発明は、蒸気圧縮式冷凍サイクルと吸着式冷凍機を有する空調システムに関する。
従来より、一般的な蒸気圧縮式冷凍サイクルの空調機が知られている。つまり、蒸発器、圧縮機、凝縮器、膨張弁などから成る空調機が知られている。また、従来、外気温度が比較的低い場合に機能する、間接外気冷房機が知られている。これは、外気によって室内空気の温度を低下させるものである。
また、従来、吸着式冷凍機が知られている。これは、例えばシリカゲルやゼオライト等の吸着剤に、水やアルコール等の冷媒を吸着させ,冷媒の蒸発を促して,その気化熱を取り出して冷凍効果を得るものである。吸着剤に吸着させた冷媒は、その後、脱着工程において脱着させて気化させる。この様に、冷媒の吸着剤を用いて、吸着工程と脱着工程とを交互に繰り返させることで、冷水等を生成・供給するものである。
吸着工程では、吸着剤を冷却水等によって冷却することで上記冷媒の吸着反応を生じさせ、水蒸気等を吸着させる。
脱着工程では、上記のように冷媒を吸着させた吸着剤を温水等によって加熱することで、脱着反応を生じさせて、冷媒を脱着させて気化させる。尚、これによって例えば水蒸気等が生じるので、これを冷却水等で凝縮させて液化する。
ここで、上記温水等のような吸着剤を加熱する為の比較的高温の冷媒を、上記蒸気圧縮式冷凍サイクルの廃熱を利用して生成する従来技術が知られている。例えば、図23に示す構成の従来技術がある。
図23に、従来の空気調和装置の構成図を示す。
図示の例は、蒸気圧縮式冷凍機10と間接外気冷房機20と吸着式冷凍機(吸着式ヒートポンプユニット30等)とを組み合わせた空気調和装置である。尚、蒸気圧縮式冷凍機は、蒸気圧縮式冷凍サイクル等と記してもよい。尚、以下の説明では、吸着式ヒートポンプユニット30を、簡略化して吸着式ユニット30と記す場合もあるものとする。また、尚、吸着式冷凍機は、図示の吸着式ユニット30がメインの構成であるが、これだけでなく、図示のポンプユニット100や熱交換器101、104等も含まれるものと見做してもよい。
また、ここでは、蒸気圧縮式冷凍機10と間接外気冷房機20とで間接外気冷房ユニット8を構成するものとする。間接外気冷房ユニット8に吸着式冷凍機を組み合わせたものが、図23に示す従来の空気調和装置である。
ポンプユニット100は、基本的に、吸着式ユニット30で発生した熱を間接外気冷房ユニット8側に輸送すると共に、吸着式ユニット30における吸着工程、脱着工程を切替える為の構成である。例えば、吸着式ユニット30の蒸発工程によって得た冷熱を、間接外気冷房ユニット8の熱交換器104に輸送して室内の還気(RA)を冷却させる。あるいは、吸着式ユニット30の凝縮工程で生じた廃熱を、間接外気冷房ユニット8の熱交換器101に輸送して、外気に放熱させる。あるいは、間接外気冷房ユニット8の熱交換器103で生成された温水等の供給先を切替えることで、当該供給先が脱着工程となる。尚、温水等の供給先は、図示の吸着槽AEと吸着槽FKとで交互に切り替えられる。
そして、図23の空気調和装置は、特に、蒸気圧縮式冷凍機10の廃熱を、吸着式冷凍機の脱着工程に利用するものである。すなわち、よく知られているように、蒸発器11を通過して気化された冷媒は、圧縮機12によって圧縮されて高圧高温状態となる。この高温の冷媒と上記温水等とを、圧縮機12の後段に設けられた上記熱交換器103で熱交換させる。これによって、温水等は、高温の冷媒によって加熱されて温度上昇した状態で、吸着槽AEや吸着槽FKに供給されて、脱着工程に利用されることになる。
尚、上記蒸発工程は、上記吸着工程に含まれるもの、あるいは吸着工程とペアになるものと見做してもよい。これより、例えば、吸着・蒸発工程などと呼ぶ場合もあるものとする。同様に、上記凝縮工程は、上記脱着工程に含まれるもの、あるいは脱着工程とペアになるものと見做してもよい。これより、例えば、脱着・凝縮工程などと呼ぶ場合もあるものとする。
ここで、上記ポンプユニット100は、図示のように複数の送液ポンプ111,113,114を有すると共に、多数の配管と多数の三方弁等を有する。各送液ポンプは、各冷媒を各配管等を介して循環させる為の動力源であり、特に説明しない。
各三方弁は、各冷媒の流路を切替える為の構成であり、これよりポンプユニット100内の各配管は、各三方弁の弁切り替え制御に伴って、冷媒が通過している状態と冷媒が通過していない状態とに切替えられる。この為、特に吸着式冷凍機に係わる配管に関しては、冷媒が流れている状態の配管は、太線の一点鎖線または太線の二点鎖線で示すものとする。従って、図示の例では、配管51,52,54,55,56,57,58や分岐管121,122に、冷媒が流れている状態となっている。尚、一点鎖線、二点鎖線の何れも、2種類ある。
尚、図示の例では、各冷媒が、基本的には任意の配管等を介して任意の2つの熱交換器を循環している。よって、各配管は、任意の熱交換器に対して、冷媒を流入させる管と流出させる管とから成る。例えば、配管51は、熱交換器104に対して、冷媒を流入させる管と流出させる管とから成る。しかし、説明の都合上、この2本の管を特に区別することなく、まとめて図示のように符号‘51’を記して“配管51”と呼んでいる。これは、他の配管52,54,55,56,57,58に関しても同様である。
一方、図示の各分岐管61,62,63,64,65,66,67,68、121,122は、基本的に、任意の配管から三方弁を介して他の配管に接続する管であり、説明の都合上、2本の管を区別して符号を付してある。例えば、図示の配管58には2本の分岐管が接続しているが、一方を分岐管61、他方を分岐管64と記している。
尚、本説明において各冷媒は、基本的には熱を輸送し得る液体やガス等であれば何でもよく、一例としては水等であるが、これに限るものではない。尚、ここでは、説明を分かり易くする為に、例えば、熱交換器104に係わる冷媒を冷水等、熱交換器101に係わる冷媒を冷却水等、熱交換器103に係わる冷媒を温水等と記すものとする。
そして、図23においては、吸着槽AEが吸着工程、吸着槽FKが脱着工程である場合に対応して、上記太線の一点鎖線や太線の二点鎖線を示している。つまり、例えば、図示の配管51と配管52とによる流路を介して、冷媒(冷水等)が熱交換器104と熱交換器33Cとに循環している。図示の配管55と配管56とによる流路を介して、冷媒(温水等)が熱交換器103と熱交換器32Bとに循環している。
また、熱交換器101によって外気へ放熱した冷媒(冷却水等)は、熱交換器31A及び熱交換器34Dに供給される。すなわち、上記熱交換器101に係わる冷媒に関しては、配管57、分岐管121,122、配管54を介して熱交換器101と熱交換器31Aとを循環する流路と、配管57、配管58を介して熱交換器101と熱交換器34Dとを循環する流路とがある。
図23の状態とは逆の状態、すなわち吸着槽AEが脱着工程、吸着槽FKが吸着工程の場合に関しては、特に図示・説明しないが、例えば、上記冷水等が熱交換器34Dと熱交換器104とに循環すると共に上記加熱された温水等が熱交換器31Aに供給されるようになる流路が、上記三方弁の弁切替制御によって形成されることになる。
以上、図23の構成に関して、特に蒸気圧縮式冷凍機10の廃熱を、吸着式冷凍機の脱着工程に利用する為の構成・動作を中心に説明したが、以下、他の構成等に関しても更に説明する。
図23において、まず、蒸気圧縮式冷凍機10の構成は、図示の蒸発器11、圧縮機12、凝縮器13、膨張弁14、配管15等である。配管を介して冷媒が蒸発器11→圧縮機12→凝縮器13→膨張弁14→蒸発器11の順に循環している。尚、これら蒸発器11等に関してはよく知られているので特に説明しないが、圧縮機12を通過後の冷媒は高温高圧状態となっている。この廃熱を吸着式冷凍機で利用する為に、圧縮機12の後段に図示の熱交換器103を設けている。
尚、本説明において“後段”とは、基本的に、冷媒の流れの下流側を意味する。従って、例えば上記“圧縮機12の後段”とは、圧縮機12の下流側を意味し、従って上記熱交換器103には圧縮機12を通過して圧縮された冷媒が流入することになる。尚、同様にして、ここでは“前段”とは、基本的に、冷媒の流れの上流側を意味するものとする。
ここで、上記ポンプユニット100は、図示のように複数の送液ポンプ111,113,114を有すると共に、多数の配管と多数の三方弁等を有する。各送液ポンプは、各冷媒を各配管等を介して循環させる為の動力源であり、特に説明しない。
各三方弁は、各冷媒の流路を切替える為の構成であり、換言すれば、冷媒の循環先/供給先を切替える為の構成である。例えば、図示の熱交換器103で生成される温水等は、図示の三方弁138,139によって、吸着式ユニット30内の熱交換器31Aと熱交換器32Bの何れか一方に供給されると共に、当該供給先は交互に切替えられる。
これより、上記ポンプユニット100内の各配管は、各三方弁の弁切り替え制御に伴って、冷媒が通過している状態と冷媒が通過していない状態とに切替えられる。この為、特に吸着式冷凍機に係わる配管に関しては、冷媒が流れている状態の配管は、太線の一点鎖線または太線の二点鎖線で示すものとする。従って、図示の例では、配管51,52,54,55,56,57,58や分岐管121,122に、冷媒が流れている状態となっている。尚、一点鎖線、二点鎖線の何れも、2種類ある。
勿論、これは、吸着式冷凍機に係わる配管の場合であり、蒸気圧縮式冷凍機10と間接外気冷房機20に係わる配管、すなわち図示の間接外気冷房ユニット8内の配管23や配管15等には、基本的に、常に冷媒が循環している。
尚、図示の例では、蒸気圧縮式冷凍機の構成として更に熱交換器03が設けられているが、これは必ずしも必要ないものである。尚、熱交換器03は、蒸発器11通過後の冷媒と、膨張弁14に流入直前の冷媒との間で熱交換を行わせるものである。これによって効率を向上させることができるが、一般的に知られている構成であり、更に上記のように必ずしも必要ないものであるので、これ以上は説明しない。
また、間接外気冷房機20は、熱交換器04、熱交換器05、送液ポンプ24、配管23等から成る。送液ポンプ24によって配管23内に冷媒を循環させることで、配管23を介して熱交換器04と熱交換器05とに冷媒を循環させる。基本的には、この冷媒は、熱交換器04で還気(RA)を冷却し、これに伴う廃熱を熱交換器05に輸送して外気0Aへ放熱させる。つまり、冷媒を介して間接的に、還気RAと外気0Aとの熱交換を行うものであり、外気0Aの温度が還気RAよりも低い環境下であれば、外気0Aによって還気RAを冷却することができる。
吸着式冷凍機の構成は、上記のように例えば、図示の吸着式ヒートポンプユニット30とポンプユニット100と熱交換器104、熱交換器101等から成る。更に、上記蒸気圧縮式冷凍サイクル10の廃熱を利用して、脱着工程に利用する温水等を生成する為の構成として、図示の熱交換器103が設けられている。これらの構成のうち熱交換器103に係わる構成以外は、既存の一般的な吸着式冷凍機の構成と見做してよい。
すなわち、図示の吸着式冷凍機は、基本的に、配管51等を介して熱交換器104に冷水等を供給するものである。尚、冷水に限らず、何らかの冷媒を用いればよいが、ここでは冷水を例にして説明する。この熱交換器104と、上記熱交換器04と蒸発器11とによって、暖気状態の還気(RA)を順次冷却して冷気状態にして、この冷気を図示の給気(SA)としてサーバルーム6に供給する。この給気(SA)は、サーバルーム6内の各サーバ7を冷却し、それによって暖気状態の還気(RA)となる。
ここで、これら熱交換器104と熱交換器04と蒸発器11とに共通のファンである図示の内気送風機21が設けられている。内気送風機21は、サーバルーム6からの還気(RA)を、熱交換器04→熱交換器104→蒸発器11の順に通過させた後にサーバルーム6へと排出する空気の流れを作り出すファンである。
還気(RA)は、基本的には、熱交換器04を通過する際に冷却され、続いて熱交換器104を通過する際に更に冷却されて、更に蒸発器11を通過する際に更に冷却されることで、上記給気(SA)となる。但し、上記の通り、外気温度次第では、例えば熱交換器04で還気(RA)を冷却できない状況となる場合も有り得る。
また、図示の外気送風機22は、外気(OA)を吸入して、熱交換器05→熱交換器101→凝縮器13の順に通過させて図示の排気(EA)として外部に排出する、という空気の流れを作り出す。熱交換器05内、熱交換器101内、凝縮器13内をそれぞれ通過する冷媒は、外気によって冷却されることになる。換言すれば、冷媒により輸送した熱を、熱交換器05、熱交換器101、凝縮器13で外気へ放熱することになる。
上記熱交換器104に供給する冷媒(冷水等)は、吸着式ヒートポンプユニット30で吸着・蒸発工程において生成される。吸着式ユニット30は、2つの槽から成る。つまり、図示の容器Aと容器Cとから成る吸着槽AEと、図示の容器Bと容器Dとから成る吸着槽FKとから成る。
各吸着槽AE,FKユニットは、それぞれ、吸着工程と脱着工程とを交互に繰り返すと共に、一方が脱着工程のときには他方は吸着工程となるように制御されている。
ここで、図には示していないが、図示の容器A内と容器B内には、それぞれ、上記吸着剤が存在している。これは、例えば熱交換器31Aの周囲に吸着剤が設けられている。同様に、熱交換器32Bの周囲に吸着剤が設けられている。また、図示のように、容器Cと容器Aとは内部で繋がっている。同様に、容器Bと容器Dとは内部で繋がっている。
これより、例えば吸着槽AEを例にすると、吸着工程のときには、容器C内で蒸発が行われて水蒸気等が生じて、この水蒸気が容器A内で吸着剤に吸着されることになる。また、脱着工程のときには、容器A内では上記吸着工程の際に吸着した水蒸気等が吸着剤から脱着されて気化して、この水蒸気が容器C内で凝縮されて液化される。この液(水など)が、再び上記吸着工程となったときに蒸発することになる。この様な動作は、吸着槽FKにおいても略同様である。
尚、上記のことから、例えば吸着槽AEを例にすると、吸着工程のときには容器C内は蒸発状態、容器A内は吸着状態となっており、脱着工程のときには容器C内は凝縮状態、容器A内は脱着状態となっているものと言うこともできる。
尚、吸着槽AEと吸着槽FKとは、基本的には略同一の構造を有しており、これは吸着式冷凍機の一般的な構成であり、具体的・詳細な構成を示すことなく、詳細な説明も行わないものとする。
上述したように、吸着槽AE,FKは、水蒸気等の何らかの冷媒を吸着する吸着剤を有する容器A、容器Bに関しては、吸着状態と脱着状態とを交互に繰り返す。これは、外部から供給される低温冷媒(冷却水等)または高温冷媒(温水等)によって、吸着状態または脱着状態となる。すなわち、その容器内に低温冷媒が供給されているときには吸着状態となり、高温冷媒が供給されているときには脱着状態となる。吸着状態では低温冷媒によって吸着熱を除去している。
図示の例では、吸着槽AEの容器A内が吸着状態となっており、吸着槽FKの容器B内が脱着状態となっている。吸着状態では、吸着剤が水蒸気等を吸着することによって吸着熱が生じている。この例では、容器A内の熱交換器31Aで上記冷却水等が上記吸着熱を吸収し、この熱が熱交換器101に輸送されて、外気に放熱されることになる。この状態では、三方弁128,129に対する弁切替制御によって、図示の配管54と分岐管121、122とが実質的に接続された状態となっている。そして、これによって、冷媒(冷却水等)が、配管54、分岐管121、122、配管57を介して、熱交換器101と熱交換器31Aとを循環する構成となっている。この冷媒は、上述したように熱交換器101において外気によって冷却されて、容器A内の熱交換器31Aに供給されることになる。
また、図示の例では、吸着槽FK内の熱交換器32Bに対しては、熱交換器103によって高温状態となった冷媒(温水等)が、供給される。つまり、この状態では、三方弁138,139に対する弁切替制御によって、図示の配管55と配管56とが実質的に接続された状態となっている。そして、これによって、冷媒(温水等)が、配管55、配管56を介して、熱交換器103と熱交換器32Bとを循環する構成となっている。この冷媒は、熱交換器103において圧縮機12から送出される高温の冷媒との熱交換によって加熱されることで、高温状態となって吸着槽FK内の熱交換器32Bに供給される。
また、図示の状態では、三方弁148,149に対する弁切替制御によって、図示の配管51と配管52とが実質的に接続された状態となっている。そして、これによって、冷媒が、配管51、配管52を介して、熱交換器104と熱交換器33Cとを循環する状態となっている。ここで、容器C内において冷媒が気化する際の気化熱によって熱交換器33C内を流れる冷媒(冷水等)が冷却される。例えば、水が蒸発して水蒸気になる際に周囲の熱を奪い、以って熱交換器33C内を流れる冷媒を冷却する。水蒸気は、上記容器A内の吸着剤に吸着される。そして、上記のように熱交換器33Cで冷却されて温度低下した冷媒(冷水等)が、熱交換器104に供給されることになる。
また、図示の状態では、三方弁118,119に対する弁切替制御によって、図示の配管57と配管58とが実質的に接続された状態となっている。そして、これによって、冷媒(冷却水等)が、配管57、配管58を介して、熱交換器101と熱交換器34Dとを循環する構成となっている。ここで、この冷媒は、上記のように熱交換器101において外気によって冷却されて熱交換器34Dに供給される。これより、脱着状態の容器B内で生成された水蒸気が、熱交換器34Dによって冷却されて復水される。
この様に、図示の例では、吸着槽AEで吸着工程の動作を行わせると共に吸着槽FKで脱着工程の動作を行わせており、その為の各三方弁の弁切替え制御が、例えば不図示の制御装置等によって行われている。そして、図示していないが、任意のときに、今度は、吸着槽FKで吸着工程の動作を行わせると共に吸着槽AEで脱着工程の動作を行わせる為の各三方弁の弁切替え制御が、不図示の制御装置等によって行われることになる。
これについては図示しないが、概略的には、例えば、三方弁138,139の弁切替制御によって、配管55と分岐管67,68とが実質的に接続された状態となる。これより、冷媒(温水等)が、配管55と分岐管67,68と配管54とを介して、熱交換器103と熱交換器31Aとを循環することになる。
同様に図示しないが、例えば、三方弁128,129の弁切替制御によって、分岐管65と分岐管121及び分岐管66と分岐管122とが、実質的に接続された状態となる。これより、冷媒(冷却水等)が、配管56、分岐管65,66、分岐管121,122、配管57を介して、熱交換器101と熱交換器32Bとを、循環することになる。
上述したように、今度は、吸着槽FKが吸着工程となり、吸着槽AEが脱着工程となる。
また、同様に図示しないが、三方弁148,149の弁切替制御によって、配管51と分岐管61,64とが、実質的に接続された状態となると共に、三方弁118,119の弁切替制御によって、配管57と分岐管62,63とが、実質的に接続された状態となる。これより、冷媒(冷水等)が、配管51と分岐管61,64と配管58とを介して、熱交換器104と熱交換器34Dとを循環することになる。更に、冷媒(冷却水等)が、配管57と分岐管62,63と配管52とを介して、熱交換器101と熱交換器33Cとを循環することになる。
尚、配管51上の任意の位置に送液ポンプ114が設けられている。同様に、配管55上の任意の位置に送液ポンプ113が設けられている。配管57上の任意の位置に送液ポンプ111が設けられている。これら各送液ポンプ111、113、114によって、上記各冷媒の循環動作等が行われる。
尚、上記各三方弁の弁切替制御を行う不図示の制御装置等も存在している。この制御装置は、不図示のCPU、メモリ等の記憶部、入出力インタフェース等を有している。記憶部に予め記憶された所定のアプリケーションプログラムをCPUが実行することにより、上記各三方弁の弁切替制御等を実現する。
尚、図23に示す状態では、容器Aは吸着器、容器Dは凝縮器として機能しているものと言える。
また、例えば特許文献1,2記載の従来技術が知られている。
特許文献1の発明では、室内空気を蒸気圧縮式冷凍機110および吸着式冷凍機120にて冷却するとともに、吸着剤Siに吸着された蒸気冷媒を脱離再生させるときには、凝縮器112で発生する熱により吸着剤Siを加熱し、その脱離した蒸気冷媒を外気にて冷却して凝縮させる。
また、特許文献2の発明は、蒸気圧縮式冷凍機と吸着式冷凍機とを組み合わせた冷凍装置である。
特開平11−190567号公報 特許第4151095号公報
上述したように、従来では、吸着槽を脱着状態とするために、蒸気圧縮式冷凍サイクルの廃熱を利用している。その一方で、吸着槽で生じる熱を除去する為に、外気を利用している。すなわち、吸着槽で生じた上記吸着熱などを、冷媒(冷却水等)によって熱交換器101等へ輸送して、外気へ放熱していた。換言すれば、吸着工程の吸着槽の吸着剤等を、外気を利用して冷却していた。これは、凝縮工程に関しても同様である。
この為、外気温度によって吸着器、凝縮器の放熱量が左右され、冷房能力が変動する場合があった。また、特に夏季等のように外気温度が比較的高い場合、放熱量が少なくなり、吸着熱を十分に除去できなかった。以って、吸着式ヒートポンプユニット30の冷熱発生量が低下した。
また、吸着器は、凝縮器と比較して、より低い温度が必要である。吸着器は、蒸発工程で冷熱を生成した冷媒(水蒸気等)を吸着させるため、安定した低温度を保つ必要があるとともに、吸着速度を増加させるためには、吸着熱を速やかに放熱し、低温度に保つ必要がある。しかしながら、図23の構成では、凝縮器として動作している容器Dに供給する冷媒と同じ冷媒を、吸着器として動作している容器Aにも供給していた。すなわち、外気によって吸着器、凝縮器の放熱を行っていた。
本発明の課題は、蒸気圧縮式冷凍サイクルの冷熱を利用して、吸着器を冷却し、吸着熱を速やかに放熱し、低温度に保つことができる空気調和装置等を提供することである。
本発明の空気調和装置は、少なくとも圧縮機を有する冷凍サイクルと、吸着工程と脱着工程とを交互に繰り返すユニットを少なくとも一対有する吸着式冷凍機を有する空気調和装置であって、前記冷凍サイクルを循環する第1の冷媒と、前記冷凍サイクルの前記圧縮機の前段に設けられ、前記第1の冷媒が熱交換される第1の熱交換器と、前記吸着式冷凍機と前記第1の熱交換器との間を循環する前記第1の熱交換器で熱交換される第2の冷媒と、前記第1の熱交換器によって前記第1の冷媒と熱交換された前記第2の冷媒を、前記吸着工程となっている前記ユニットへ供給する第2の冷媒供給手段とを有する。
本発明の空気調和装置等によれば、蒸気圧縮式冷凍サイクルの冷熱を利用して、吸着器を冷却し、吸着熱を速やかに放熱し、低温度に保つことができる。
実施例1の空気調和装置の構成図である。 図1の構成でモードAの状態を示す図である。 図2の構成でモードBの状態を示す図である。 実施例1の変形例である。 図2、図3の動作をまとめて表にしたものである。 図4の構成による各冷媒の温度例を示す図である。 従来の構成による各冷媒の温度例を示す図である。 モード切替制御に係わる構成例(その1)である。 モード切替制御に係わる構成例(その2)である。 実施例3の空気調和装置の構成図である。 図10の構成で外気利用モード時の状態を示す図である。 図10の構成で余剰冷熱利用モード時の状態を示す図である。 所定の条件に応じたモード切替制御に係わる構成例(その1)である。 所定の条件に応じたモード切替制御に係わる構成例(その2)である。 変形例(その2)である。 各温度計を示す図である。 (a)、(b)は、図16に示す各温度計測値の理想と実際の具体例である。 (a)、(b)は、図17(b)の温度aと温度bや、これに応じた温度計測値Th、Tmの一例を示す図である。 (a)〜(c)は、図18(a)に示す各温度を別々に示す図である。 図16に示す構成を簡略化した図である。 COPの例を示す図である。 本例の制御装置の機能ブロック図である。 従来の空気調和装置の構成例である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本例の実施例1の空気調和装置の構成図である。
尚、図1や、図1に限らず本例の空気調和装置の構成を示す各図面において、上記従来の図23の構成と略同様の構成には、図23と同一符号を付してあり、その説明は省略または簡略化するものとする。更に、これら図1等の構成図においても、図23と同様に、特に吸着式冷凍機に係わる配管に関しては、冷媒が流れている状態の配管は、太線の一点鎖線または太線の二点鎖線で示すものとする。従って、図1に示す例では、配管51,52,54,55,56,57,58、84に、冷媒が流れている状態となっている。
尚、本発明においては、上記間接外気冷房機20は必ずしも必要ないものである。よって、本説明では間接外気冷房機20に関しては特に言及しないものとする。
図1に示す実施例1の空気調和装置は、大別して、間接外気冷房ユニット80と、ポンプユニット90と、吸着式ヒートポンプユニット30から成る。このうち、吸着式ヒートポンプユニット30は、従来の図23の吸着式ヒートポンプユニット30と同じであってよく、よって同一符号‘30’を付してあり、その説明は省略するものとする。
また、従来技術の説明と同様、本実施例の説明においても、説明を分かり易くするために、特に吸着式冷凍機に係わる各冷媒は、それぞれ、温水等、冷水等、冷却水等と併記する場合があるものとする。また、吸着式冷凍機に係わる各冷媒は、基本的には任意の複数の熱交換器間を配管等を介して循環するものであり、例えば液体である例を想定して“循環液”と呼ぶ場合もあるものとする。
尚、図では図23と同様に熱交換器03が設けられているが、図23で説明したように、熱交換器03は無くてもよく、ここでは熱交換器03に関しては特に言及しないものとする。尚、後述する図6等では、熱交換器03が無い構成を示している。
間接外気冷房ユニット80とポンプユニット90は、上記従来の図23の間接外気冷房ユニット8、ポンプユニット100とは、多少構成が異なるので、異なる符合を付してある。但し、一部が異なるだけであり、殆どは従来と略同様であるので、従来と同様の構成には同一符号を付してあり、その説明は簡略化/省略する。尚、従来とは異なる構成、すなわち新規の構成には、基本的には80番台の符号を付してある。
図示のように、間接外気冷房ユニット80内に図示の熱交換器86が設けられると共に、この熱交換器86には配管84が接続されると共に配管15が接続される。つまり、熱交換器86は、配管84内の冷媒と配管15内の冷媒との熱交換を行うものである。
ここで、配管84には、熱交換器86と、吸着状態の容器内の熱交換器(図示の状態では熱交換器31A)とを循環する冷媒が流れる。すなわち、図示の例では、冷媒(冷却水など)は、配管84と配管54を介して、熱交換器86と熱交換器31Aとを循環している。また、熱交換器86は、圧縮機12の前段に設けられている。これは、蒸発器11の後段に設けられているとも言えるし、蒸発器11と圧縮機12との間に設けられているとも言える。尚、前段や後段の意味は従来例で説明した通りである。
ここで、よく知られているように、蒸気圧縮式冷凍サイクルでは、一般的に、圧縮機12に対しては、液圧縮防止のため、乾き冷媒を供給する必要がある。また、圧縮機12の前段の蒸発器11は、液相冷媒を蒸発させて冷熱を発生させる。従って、一般的に、蒸気圧縮式冷凍サイクルは、蒸発器11から圧縮機12までに冷媒を完全に蒸発させる熱交換機構を有するものであり、すなわち、被冷却側の観点では、常に余剰冷熱を生成していることが望ましい。
本手法では、この余剰冷熱を利用して吸着器を冷却して温度低下させ、吸着効率を向上させる。吸着熱を速やかに放熱させると共に、蒸発による冷熱生成の効率を向上させることができる。
すなわち、上記熱交換器86において、蒸発器11の後段且つ圧縮機12の前段の位置における配管15内の冷媒によって、配管84内の冷媒(冷却水等)を冷却させる。そして、当該冷却された冷媒(冷却水等)は、図1に示す状態では、吸着槽AE内の容器A内に供給されて、その吸着熱を除去することになる。尚、図1に示す状態では、容器Aが吸着器として動作している。
この様な動作を実現させる為に、図1の例では、上記熱交換器86や配管84を設けると共に、ポンプユニット90内の図示の三方弁81、82、送液ポンプ83を設けている。
ここで、三方弁81、82は、図23の三方弁128、129の代わりに設けられている。そして、三方弁81、82は、三方弁128、129と同様に、上記分岐管65,66と配管54に接続している。一方、三方弁128、129は更に分岐管121,122に接続していたが、三方弁81、82は上記配管84に接続している。尚、送液ポンプ83は、配管84上の任意の位置に設けられており、配管84等に係わる冷媒循環の動力源となっている。
上記構成では、三方弁81、82の弁切替制御によって、上記熱交換器86で冷却された冷媒の供給先を、吸着槽AE内の熱交換器31Aと吸着槽FK内の熱交換器32Bの何れか一方に切替えさせる。冷媒供給先は、そのときに吸着器となっている方である。換言すれば、三方弁81、82等の弁切替制御によって、上記配管84等に係わる冷媒(冷却水等)の流路を、図1や図2に示す状態と、図3に示す状態とに交互に切替える。
図1や図2の状態では、冷媒(冷却水等)の流路は、配管84、配管54を介して、熱交換器86と熱交換器31Aとを循環するものとなる。一方、図3の状態では、冷媒(冷却水等)の流路は、配管84、分岐管65,66、配管56を介して、熱交換器86と熱交換器32Bとを循環するものとなる。
ここで、図1の構成に関して、吸着式ヒートポンプユニット30を構成する2つの吸着槽AE,FKの状態と、それに応じたポンプユニット90内の各三方弁の弁切替制御に伴う各冷媒の流路の切替制御について、図2、図3を参照して説明する。
ここでは、ポンプユニット90内の各配管に冷媒が流れている状態か否かを、図1よりも更に分かり易く示す為に、図2、図3においては、図1で用いた太線の一点鎖線や太線の二点鎖線などに加えて、更に、細線の一点鎖線や細線の二点鎖線を用いるものとする。つまり、図2、図3においては、太線の鎖線で示す管に冷媒が流れており、細線の鎖線で示す管には冷媒は流れていないことを示している。
ここで、ある説明の仕方としては、ポンプユニット90内の各三方弁は、何れも、その一方は間接外気冷房ユニット80内の構成に固定的に接続されており、他方はその三方弁に接続している太線と細線の何れか一方の管に切替え接続するものであると言える。
すなわち、例えば三方弁118,119は、その一方は配管57に固定的に接続されており、これは熱交換器101に固定的に接続されているとも言える。これより、図2、図3の何れにおいても、配管57は太線の二点鎖線で示しており、常に冷媒が流れることが示されている。一方、三方弁118,119の他方は、例えば図2においては太線で示す配管58と細線で示す分岐管62,63とに接続しており、これら配管58と分岐管62,63の何れか一方に接続する。
つまり、三方弁118,119は、熱交換器101で外気によって冷却された冷媒(冷却水等)を、図2では太線で示す配管58と細線で示す分岐管62、63の何れか一方に循環させる。換言すれば、三方弁118,119は、熱交換器101で外気によって冷却された冷媒(冷却水等)を、容器D内の熱交換器34Dと容器C内の熱交換器33Cの何れか一方に供給させる。特に説明しないが、他の三方弁についてもこれと略同様のことを太線と細線の鎖線で示している。
尚、上記図2または図3の状態とする各三方弁の弁切替制御は、不図示の制御装置等が行う。尚、これは、モード切替制御と見做してもよい。すなわち、各三方弁の弁切替え制御によって図2に示す状態とするモードAと、図3に示すモードBとにモードを交互に切替える制御と見做しても構わない。
尚、図2、図3に示す例では、モードAは、吸着槽AEが吸着工程で吸着槽FKが脱着工程のモード、モードBは、吸着槽AEが脱着工程で吸着槽FKが吸着工程のモードと言える。また、尚、後述するように、モードAとモードBとを、定周期でまたは所定の条件に基づいて交互に切替えていくようにしてもよい。また、尚、各三方弁の弁切替え制御に関して、図2は、図1と同じ状態である。
上記不図示の制御装置は、例えば不図示のCPU、メモリ等の記憶装置、入出力インタフェース等を有しており、記憶装置には予め所定のアプリケーションプログラムが記憶されている。上記CPUが、このアプリケーションプログラムを実行することにより、上記モード切替制御等が実現される。
図2に示す上記モードAの状態では、上記の通り、吸着槽FKが脱着工程、吸着槽AEが吸着工程となっている。つまり、図示のように、吸着槽FKにおいては、吸着剤がある容器B内の熱交換器32Bに、高温の冷媒(温水等)が供給されることによって脱着反応が生じており、それによって生じた水蒸気等が、容器D内で凝縮されて復水される。尚、このとき、容器D内の熱交換器34Dには、熱交換器101で外気によって冷却された冷媒が、供給されている。
一方、上記モードAの状態では、吸着槽AEにおいては、容器C内で冷媒の蒸発(水等の蒸発)が生じていると共に、容器A内にある吸着剤がこの蒸発冷媒(水蒸気等)を吸着している。尚、このとき、容器A内の熱交換器31Aには、熱交換器86で冷却された冷媒(冷却水等)が供給されており、吸着熱を速やかに放熱し、低温度に保つことができる。また、尚、上記蒸発によって熱が奪われることで、熱交換器33C内の冷媒(冷水等)が冷却されて、この冷媒が熱交換器104に供給される。つまり、蒸発に伴う気化熱によって冷却された冷水等を、熱交換器104に供給する。
そして、任意のときに各三方弁の弁切替え制御を行うことで、図2の状態から図3の状態へと切り替わる。すなわち、上記モードBの状態へと切り替わる。
図3に示すモードBの状態では、吸着式ヒートポンプユニット30の各吸着槽の工程が、図2の状態とは逆になる。すなわち、図3に示す状態では、吸着槽AEが脱着工程、吸着槽FKが吸着工程となっている。つまり、図示のように、吸着槽AEにおいては、吸着剤がある容器A内では、熱交換器31Aに温水等が供給されることによってその周囲の吸着剤に脱着反応が生じており、それによって生じた水蒸気等が、容器C内で凝縮されて復水される。尚、このとき、容器C内の熱交換器33Cには、熱交換器101で外気によって冷却された冷媒(冷却水等)が、供給されている。
一方、吸着槽FKにおいては、容器D内で水等が蒸発していると共に、容器B内にある吸着剤がこの水蒸気を吸着している。尚、このとき、容器B内の熱交換器32Bには、熱交換器86で冷却された冷媒(冷却水等)が供給されており、吸着熱を速やかに放熱し、低温度に保つことができる。また、尚、上記蒸発によって熱が奪われることで、熱交換器34D内の冷媒(冷水等)が冷却されて、この冷媒が熱交換器104に供給される。つまり、蒸発に伴う気化熱によって冷却された冷水等を、熱交換器104に供給する。
ここで、図4に、図1の実施例1の構成の変形例を示す。
図4の構成では、図1における間接外気冷房ユニット80の代わりに、図示の間接外気冷房ユニット70が設けられている。間接外気冷房ユニット70と間接外気冷房ユニット80との違いは、間接外気冷房ユニット70には上記熱交換器03が無い点である。この点以外は図1の構成と略同様でよいので、説明は省略する。
尚、図1〜図4には図示していないが、例えば後述するポンプユニット制御装置200等のような制御装置も、設けられている。当該、不図示の制御装置は、例えば不図示のCPU、メモリ等の記憶装置、入出力インタフェース等を有しており、記憶装置には予め所定のアプリケーションプログラムが記憶されている。上記CPUが、このアプリケーションプログラムを実行することにより、上記モード切替制御等が実現される。
図5は、上記図2、図3の動作をまとめて表にしたものである。尚、これは図4に関しても同様である。尚、図示の動作(A)は図2に示すモードAの状態に相当し、動作(B)は図3に示すモードBの状態に相当する。尚、図5の図示の内容や以下の説明では、上記のように吸着式冷凍機に係わる各冷媒を“循環液”と記す例を用いるものとする。
図5に示すように、まず、熱交換器101は、循環液(冷却水等)を外気で冷却する熱交換器である。換言すれば、熱交換器101は、凝縮工程等による熱を外気へ放熱する為の熱交換器である。外気によって冷却された循環液(冷却水等)は、動作(A)では吸着槽FKの容器D内の熱交換器34Dに供給され、動作(B)では吸着槽AEの容器C内の熱交換器33Cに供給される。このときの各容器D,C内の反応は、凝縮であり、“脱着されて気化した冷媒(水蒸気など)を、循環液(冷却水)で冷却し、凝縮させて液化する”ものである。
また、熱交換器86は、循環液(冷却水等)で蒸気圧縮式冷凍機の余剰冷熱を回収するための熱交換器である。この循環液(冷却水等)は、動作(A)では吸着槽AEの容器A内の熱交換器31Aに供給され、動作(B)では吸着槽FKの容器B内の熱交換器32Bに供給される。このときの各容器A,B内の反応は吸着反応であり、つまり“循環液(冷却水等)で吸着剤を冷却し、蒸発工程で生じた蒸気を吸着剤に吸着させる”ものである。
また、熱交換器103は、循環液(温水等)で蒸気圧縮式冷凍機の高温廃熱を回収するための熱交換器である。この循環液(温水等)は、動作(A)では吸着槽FKの容器B内の熱交換器32Bに供給され、動作(B)では吸着槽AEの容器A内の熱交換器31Aに供給される。このときの各容器A,B内の反応は、脱着反応であり、つまり“循環液(温水等)で吸着剤を加熱することで、吸着剤から冷媒を脱着して気化させる”ものである。
また、熱交換器104は、循環液(冷水等)で還気(RA)を冷却するための熱交換器である。循環液(冷水等)が、動作(A)では吸着槽AEの容器C内の熱交換器33Cに供給され、動作(B)では吸着槽FKの容器D内の熱交換器34Dに供給され、容器C,D内で気化熱によって冷却されて冷水等となって、熱交換器104に供給される。このときの各容器C,D内の反応は、蒸発であり、“冷媒液を蒸発させて気化する”ものである。
図6に、本例の構成による各冷媒の温度例を示す。比較の為に、図7に、従来の図23の構成における各冷媒の温度例を示す。尚、これは上記動作(A)の状態のときである。
この場合、吸着槽FKの各熱交換器32B、34Dに供給される冷媒の温度は、図6の構成であっても図7と同じである。すなわち、図6の場合も図7の場合も、熱交換器101において外気によって冷却されて27℃となった冷媒(冷却水等)が、熱交換器34Dに供給されている。また、図6の場合も図7の場合も、熱交換器103において廃熱利用で加熱されて55℃となった高温冷媒(温水等)が、熱交換器32Bに供給されている。
一方、吸着槽AEに関しては、まず、この状態では吸着器となる容器Aに対しては、図7の従来例の場合には、熱交換器101において外気によって冷却されて27℃となった冷媒(冷却水等)が、熱交換器31Aにも供給されている。一方、図6の本例の場合、熱交換器86において蒸気圧縮式冷凍機の余剰冷熱利用で冷却されて22℃となった冷媒(冷却水等)が、熱交換器31Aに供給されている。この様に、従来よりも低温の冷媒が、吸着工程の吸着剤の冷却の為に供給されるので、吸着剤をより低温にすることができ、吸着効率を向上させることができ、以って蒸発効率も向上させることができる。すなわち、これによって、熱交換器33Cにおいて上記気化熱によって冷却される冷媒(冷水等)の温度は、19℃となっており、図7に示す20℃よりも温度低下している。
上述した本例の空気調和装置によれば、下記の効果が得られる。
吸着熱を除去するために、外気と比較して温度が安定している“蒸気圧縮式冷凍機の余剰冷熱”を利用するので、安定した冷熱量が取り出せると共に、外気温度が高い場合にも冷熱を取り出すことができる。外気温度が比較的高い場合でも問題なく吸着熱を除去すること等ができ、吸着器を低温度にすることができる。また、上記の通り、外気利用の場合に比べて、余剰冷熱利用の場合は、吸着剤をより低温にすることができ、吸着効率を向上させることができ、以って蒸発効率も向上させることができる。更に、余剰冷熱を利用していることから、吸着熱冷却のための冷熱生成動力を必要とせず、冷房効率または冷却効率が向上する。
ここで、上記図2の状態と図3の状態とに交互に切替える制御について、図8、図9に一例を示す。尚、図8は上記実施例1における切替制御、図9は実施例2における切替制御と見做してもよいが、この例に限らない。
図8の例では、予め決められた一定時間毎に、図2から図3への切り替え、もしくは図3から図2への切り替えを行う。
すなわち、図8の例では、上記ポンプユニット90を制御する制御装置として、図示のポンプユニット制御装置200を設けている。ポンプユニット制御装置200は、入力部201、出力部202、演算部203を有する。尚、ここでは入力部201は特に用いない。出力部202は、上記各三方弁81、82、118,119,138,139,148,149と通信線で接続されている。
演算部203は、例えば不図示のCPU、メモリ等の記憶部等を有している。記憶部には予め所定のアプリケーションプログラムが記憶されており、CPUがこのアプリケーションプログラムを実行することにより、例えば図2から図3への切り替え、もしくは図3から図2への切り替えの為の各三方弁の弁切替制御を行う。
演算部203は、出力部202を介して、上記各三方弁81、82、118,119,138,139,148,149等に対して、所定の弁切替指示信号を送信することで、その弁切替を実現させ、以って例えば図2から図3への切り替え、もしくは図3から図2への切り替えを実現させる。各三方弁は、例えば、図2の状態で弁切替指示信号を受けたら図3の状態へと切り替え、図3の状態で弁切替指示信号を受けたら図2の状態へと切り替える。
上記弁切替指示信号の送信タイミングは、演算部203内蔵のタイマー等によって決定される。すなわち、予め所定時間がセットされているタイマーがタイムアップする毎に、演算部203は上記弁切替指示信号を送信すると共にタイマーをリセット・再起動する。
但し、蒸気圧縮式冷凍サイクルは、外気温度により発生熱量が大きく変動する。この為、その廃熱を利用して冷熱を生成する吸着式ヒートポンプユニット30は、その影響を受けて、生成冷熱量が変動する。この為、上記のように一定間隔で切替えると、脱着工程における冷媒の脱着が不完全のまま吸着工程に切り替わる場合が有り得た。この場合、吸着剤の利用効率が低下し、以って冷却能力が悪化する。
この問題に対応するため、図9の構成を提案する。これを実施例2とする。
図9の構成では、上記ポンプユニット90を制御する制御装置として、図示のポンプユニット制御装置210を設けている。ポンプユニット制御装置210は、入力部211、出力部212、演算部213を有する。更に、ポンプユニット90内に図示の温度計220を設けている。温度計220は、上記熱交換器103を通過後の冷媒(温水等)の温度を計測する温度計である。つまり、温度計220は、蒸気圧縮式冷凍サイクルの廃熱によって加熱された冷媒(温水等)の温度Thを、計測する温度計である。換言すれば、吸着剤から冷媒を脱着させる為の冷媒(温水等)の温度Thを、計測する温度計である。
温度計220による上記冷媒温度計測値Thは、上記入力部211を介して演算部213に入力される。演算部213は、この温水等の温度計測値Thが、予め設定される所定の閾値を超えた場合に、上記弁切替指示信号を各三方弁81、82、118,119,138,139,148,149に送信する。
吸着剤からの脱着が完了すると脱着熱を必要としなくなる為、上記計測対象の冷媒(温水等)の温度が上昇していく。この点に着目して、演算部213は、上記計測対象の冷媒の温度が上昇して所定の閾値と超えた場合に、吸着剤からの脱着が完了した状態であると見做して、上記弁切替指示信号を各三方弁に送信する。これによって、図2から図3、あるいは図3から図2の状態への切り替えが行われることになる。尚、閾値の値は、例えば予め行う実験結果などに基づいて適宜決定すればよい。
このように、図9の構成例では、脱着工程において冷媒の脱着が不完全のまま吸着工程に切り替わる事態を防止できる。不完全脱着を防止できるので、吸着剤の利用効率が悪化し以って冷却能力が悪化することを、防止できる。
ここで、上述した図1等の構成・制御では、上記の通り、蒸気圧縮式冷凍サイクルの余剰冷熱を利用して吸着熱を除去することを特徴の1つとする。しかしながら、脱着状態から吸着状態への切替直後は、放熱量を多く必要とし、余剰冷熱では冷却が不十分となる場合があり得る。すなわち、上記切替直後の吸着剤は、比較的高温の状態となっており、これを低温度の吸着状態に切替える為には、大熱量を放熱する必要がある。しかしながら、上記余剰冷熱は、外気に比べれば温度は低いが熱量的には小さい為、放熱に時間が掛かる。この為、熱交換器104に供給する冷熱を速やかに得ることが困難となる可能性がある。また、外気の温度が比較的低い環境下では、余剰冷熱を利用することなく外気への放熱のみで、吸着熱を除去する方が良い場合も有り得る。
上述したことから、以下の実施例3を提案する。
実施例3は、切替後、まず、外気利用で吸着器を冷却するモードとし、その後、余剰冷熱利用で吸着器を冷却するモードに切替える。前者を外気利用モード、後者を冷熱利用モードと記す場合もあるものとする。
従来の図23のように外気によって吸着熱を除去する場合、外気の温度自体は余剰冷熱より高いかもしれないが、熱量的には余剰冷熱より大きくすることが容易に可能である。これより、実施例3では、まず、外気利用により吸着剤の温度を外気温度の近傍まで急速に下げて、その後、余剰冷熱を用いて更に温度低下させる。つまり、外気利用の長所と余剰冷熱利用の長所とを組み合わせるようにする。
尚、上述したように、本手法は、蒸気圧縮式冷凍サイクルの余剰冷熱を利用して、吸着熱を除去することを特徴の1つとするものと説明したが、必ずしも余剰冷熱に限るものではない。すなわち、蒸気圧縮式冷凍サイクルで生成される冷熱を利用して、吸着熱を除去するものとしてもよい。
図10は、実施例3の空気調和装置の構成図である。
尚、ここでは、図4と同様、熱交換器03が無い構成例を示すが、この例に限らず、熱交換器03があっても構わない。
図10において、図4と略同様の構成には、同一符号を付してあり、その説明は省略または簡略化する。すなわち、概略的には、図示のポンプユニット300以外は、図4の構成と略同様であり、同一符号を付してある。
ポンプユニット300は、図4のポンプユニット90の構成をベースにして、更に、配管84の途中に三方弁301,302を設けている。尚、これより、説明の都合上、配管84に関して、図示のように、三方弁301,302より熱交換器86側を“84b”と記し、三方弁301,302より三方弁81、82側を“84a”と記して区別するものとする。
三方弁301,302は、上記のように配管84上に設けられ、図示の分岐管303、304に接続している。分岐管303、304は、配管57にも接続している。接続位置は、例えば図示のように、熱交換器101と三方弁118,119との間の任意の位置である。尚、本説明では各送液ポンプについては特に言及しないものとする。
上記構成により、三方弁301、302の弁切替制御を行うことで、吸着式ユニット30に対して熱交換器86で上記余剰冷熱によって冷却された冷媒を供給するモード(冷熱利用モード)と、吸着式ユニット30に対して熱交換器101で外気によって冷却された冷媒を供給するモード(外気利用モード)とに切替える。尚、吸着式ヒートポンプユニット30における冷媒供給先は、図4と同様、三方弁81、82の弁切替制御によって切替える。つまり、吸着槽AE(その熱交換器31A),吸着槽FK(その熱交換器32B)の何れか一方に、冷媒を供給する。
上述した点以外は、図4の構成と略同様であるので、ここでの説明は省略する。
以下、吸着槽AEが吸着工程のときを例にして、図10の構成の動作について図11、図12を参照して説明する。図11は吸着槽AEを吸着工程に切替直後の状態であり、外気利用モードとなっている。その後、三方弁301、302の弁切替制御を行うことで、図12に示す冷熱利用モードへ移行する。尚、吸着−脱着切替毎に外気利用モードとする。
まず、図11に示すように、吸着槽AEを吸着工程に切替える際には、三方弁301、302以外の各三方弁の弁切替制御は図2と略同様である。三方弁301、302に関しては弁切替制御によって実質的に分岐管303,304に接続された状態にすることで、外気利用モードとなる。すなわち、冷媒(冷却水等)が、配管57、分岐管303,304、配管84a、及び配管54を介して、熱交換器101と熱交換器31Aとに循環する状態となる。つまり、熱交換器101において外気によって冷却された冷媒が、上記各配管を介して、熱交換器31Aに供給されることになる。換言すれば、吸着器の熱が、冷媒(冷却水等)によって熱交換器101へ輸送されて外気へ放熱されることになる。
例えば、図7に示すような27℃の冷媒(冷却水等)が、熱交換器31Aに供給されることになる。この冷媒温度は、図6に示す22℃の冷媒(冷却水等)よりも温度が高いが、上記の通り熱量的には大きいので、外気温度の近傍までは急速に吸着剤を冷却することができる。
尚、図6、図7の例では、吸着槽AEの吸着剤には、吸着⇔脱着切替直前まで55℃の温水が供給されていることになるので、吸着槽AEの吸着剤は切替直後は比較的高温となっている。よって、上記27℃の冷媒でも問題なく冷却できる。そして、吸着剤の温度が外気温度の近傍まで下がったら、今度は22℃の冷媒によって冷却することで、更に温度低下させる。すなわち、例えば所定の条件を満たす状態になったら、三方弁301、302の弁切替制御によって、図11の状態から図12の状態へと切替える。
図12では、三方弁301、302は、実質的に配管84bに接続している。これより、配管84b、配管84a、配管54を介して、熱交換器86と熱交換器31Aとに冷媒(冷却水等)が循環する状態となる。つまり、熱交換器86において冷凍機の余剰冷熱を用いて冷却された冷媒が、熱交換器31Aに供給されて、その吸着剤等を冷却する状態となる。図6の例では、22℃の冷媒が、熱交換器31Aに供給されることになる。
これによって、そのときの外気温度にもよるが、基本的には、図23のような外気利用のみの場合に比べれば、吸着器を安定的により低い温度とすることができる。また、図1のような余剰冷熱利用のみの場合に比べれば、外気温度の近傍の温度まではより早く温度低下させることができる。これによって、吸着剤の冷媒吸着効率を向上させることができ、以って蒸発工程の効率も向上させることができ、以って冷熱生成効率を向上させることができる。
尚、吸着槽FKが吸着工程である場合の動作については、特に図示・説明しないが、概略的には、三方弁301、302以外の各三方弁の弁切替制御は図3と略同様であり、三方弁301、302の弁切替制御に関しては上述した吸着槽AEが吸着工程である場合における弁切替制御と同様であると考えてよい。
ここで、実施例3では、吸着/脱着の切替直後は必ず上記外気利用モード(例えば図11の状態)にするが、その後、所定の条件を満たしたら上記冷熱利用モード(例えば図12の状態)へと切替える。上記所定の条件を満たす場合に関して、幾つかの方法を提案し、各方法に係わる構成を、図13、図14に示す。
図13は、上記所定の条件を「吸着/脱着切替時点から所定時間経過」とする例に応じた構成例である。
ここで、図10の構成に関して、図示していないが何らかの制御装置が備えられており、当該制御装置には、間接外気冷房ユニット80の制御装置やポンプユニット300の制御装置等がある。
このようなポンプユニット300の制御装置の一例が、図13に示すポンプユニット制御装置310である。図13の構成では、例えば図11の状態になった時点から、予め設定された所定時間経過したら、図12の状態へと切替える。
すなわち、図13の例では、上記ポンプユニット300を制御する制御装置として、図示のポンプユニット制御装置310を設けている。ポンプユニット制御装置310は、入力部311、出力部312、演算部313を有する。尚、ここでは入力部311は特に用いない。出力部312は、上記各三方弁81、82、118,119,138,139,148,149、301,302等と通信線で接続されている。演算部313は、出力部312を介して、これら各三方弁に対して所定の弁切替指示信号を送信する。
特に、三方弁301、302に対する弁切替指示信号の送信タイミングは、演算部313内蔵のタイマーによって決定される。すなわち、演算部313は、予め所定時間がセットされているタイマーを有する。そして、演算部313は、吸着/脱着の切替え毎に、上記弁切替指示信号を上記三方弁301、302を含む各三方弁に対して送信すると共に、内蔵タイマーを起動する。これによって、例えば図11に示す状態となる。その後、タイマーがタイムアップしたら、演算部203は上記弁切替指示信号を三方弁301、302に対して送信する。これによって例えば図12に示す状態となる。
尚、図示の例では、吸着/脱着の切替えタイミング決定に関しては、図9の手法を用いるものとして、その為の構成である上記温度計220を示している。但し、この例に限らない。例えば、吸着/脱着の切替えタイミング決定に関しては、図8の手法を用いるようにしてもよい。
図14は、上記所定の条件を「所定の冷媒温度測定値が、閾値TM未満となった場合」とする例に応じた構成例である。
尚、閾値TMは予め設定される固定値であってもよいが、この例に限らず、例えば外気OAの温度を計測する不図示の温度計を新たに設けて、そのときの外気温度を閾値TMとするようにしてもよい。後者の例では、特に外気温度が低い場合には、外気利用のみで吸着剤の温度低下、吸着熱を除去、吸着剤を低い温度にして吸着効率を向上させること等が実現できる場合も有り得る。
図14の例では、上記所定の冷媒温度を計測する温度計の例として、吸着器に供給する冷媒(冷却水等)の温度Tmを測定する図示の温度計350を設けている。温度計350は、三方弁301−三方弁81間の配管84a上に設けられており、当該配管84a内を流れる冷媒の温度を測定する。ここで、図示の状態では、温度計350は、熱交換器86で余剰冷熱利用で冷却された冷媒の温度を測定することになるが、この状態での測定値は用いない。制御装置320は、例えば図11のような外気利用モードのときの温度計350の測定値Tmを用いて、上記「所定の冷媒温度測定値Tmが、閾値TM未満となった」か否かを随時判定する。そして、冷媒温度Tmが閾値TM未満となったら、例えば図11の状態から図12の状態へと切替える。すなわち、上記外気利用モードから冷熱利用モードへと切替える。
尚、図14においても、上記図13と同様、上記吸着/脱着の切替えタイミング決定に関して上記温度計220を用いる構成例を示すが、この例に限らず、例えば図8の手法を用いるようにしてもよい。
図14の構成について、更に詳しく説明する。
図14では、上記ポンプユニット300を制御する制御装置の例として、図示のポンプユニット制御装置320を設けている。ポンプユニット制御装置320は、入力部321、出力部322、演算部323を有する。入力部321は上記温度計350と接続しており、上記温度測定値Tmを入力する。出力部312は、上記各三方弁81、82、118,119,138,139,148,149、301,302と通信線で接続されている。
演算部323は、出力部322を介して、これら各三方弁に対して所定の弁切替指示信号を送信する。特に、上記外気利用モード中には、三方弁301、302に対する弁切替指示信号の送信タイミングを、上記入力部321より随時入力する上記所定の冷媒温度測定値Tmと予め登録されている所定の閾値TMとに基づいて判定する。つまり、冷媒温度測定値Tmが、閾値TM未満となったら、三方弁301、302に対して弁切替指示信号を送信することで、上記冷熱利用モードへと切替える。換言すれば、吸着熱の除去に関して、外気利用の状態から余剰冷熱利用の状態へと切替える。これによって、例えば図14に示す状態となる。
ここで、上記図2、図3を用いて説明するならば、図3の状態から図2の状態へと切替えた直後は、脱着工程から吸着工程へと切り替わった容器A内の吸着剤の温度は、比較的高い状態となっている。これは、脱着工程で例えば55℃の温水の供給を受けて温度上昇していた為である。この影響等により、上記切替え直後、及びそれからしばらくの間は、容器A内の吸着剤の冷却に係わる冷媒の温度、すなわち配管54、84を介して熱交換器86と熱交換器31Aとを循環する冷媒の温度は、比較的高い状態となっている。その後、容器A内の吸着剤の温度が低下していくに従って、冷媒の温度も低下していくことになる。
実施例3の場合、吸着/脱着の切替直後は、図2のような状態ではなく、図11のような状態となる。つまり、熱交換器101と熱交換器31Aとを冷媒が循環する状態となるが、この場合でも、基本的には、冷媒の温度は最初は比較的高く、その後、温度低下していくことになる。但し、温度低下の速度は実施例3の方が速くすることが容易である。
上述したことから、例えば予め実験等によって、吸着剤の温度がある程度まで下がったときの冷媒(冷却水等)の温度を上記温度計350で測定し、この冷媒温度を上記閾値TMとして登録しておく。例えば図6、図7の例を用いるならば、吸着剤の温度が27、28℃程度まで下がったときの冷媒の温度(温度計350の測定値)を、上記閾値TMとする。これによって、この様な状態になったときに、吸着熱の除去に関して、外気利用モードから冷熱利用モードへと切替えられることになる。そして、その後は、吸着剤は、例えば22℃の冷媒(冷却水等)の供給を受けて、更に温度低下していくことになる。勿論、吸着熱の除去も行われることになる。尚、上記の通り、閾値TMを、予め登録される固定値とする例に限らない。
図15に、変形例(その2)を示す。
尚、図15は、図14の構成をベースにしているが、この例に限らない。
図15は、図14の構成をベースにして、図示のバイパス管342と、当該バイパス管342上に設けられる流量調整弁341とを追加して、更に温度計343を設けたものである。また、図示のポンプユニット制御装置330は、上記ポンプユニット制御装置320の処理機能をベースにして、更に、入力部331は上記温度計343の測定温度も入力し、演算部333は、この入力等に基づいて流量調整弁341を制御する機能も備えるものである。
上記バイパス管342は、配管51に接続され、熱交換器104に流入させる冷媒の一部を、バイパスさせる為の配管である。バイパスさせる冷媒の量は、流量調整弁341によって調整可能である。流量調整弁341は、その弁開度を例えば0%〜100%の範囲内で任意に調整可能である。温度計343は、熱交換器104を通過後の冷媒(冷水等)に、上記バイパス管342を通過した冷媒(冷水等)が合流した直後等の当該冷媒(冷水等)の温度を測定する温度計である。換言すれば、温度計343は、吸着式ヒートポンプユニット30へ流入させる冷水等の温度を、測定する温度計である。
演算部333は、この温度計343による測定温度が、予め設定される所定値となるように、流量調整弁341の弁開度を調整制御する。概略的には、測定温度が所定値より高い場合には、弁開度を増加させて、バイパスする冷媒の量を増加させることで、温度低下を図る。その逆に、測定温度が所定値より低い場合には、弁開度を減少させて、バイパスする冷媒の量を減少させることで、温度上昇を図る。
特に測定温度が所定値より高い場合には、そのままにしておくと温度が更に上昇していき、熱交換器104の内気冷却効率が低下していくことになる。図15の構成では、この様な事態が生じるのを防止できる。
尚、図14の構成において、吸着剤の水蒸気吸着効率が低下している状態では、蒸発の効率も低下するため、吸着式ヒートポンプユニット30から流出する冷媒(冷却水)の温度が、正常な状態に比べて高くなる。これに伴い熱交換器104から流出する冷媒(冷水等)の温度も、正常な状態に比べて高くなる。さらに、吸着式ヒートポンプユニット30に流入する冷媒(冷却水)の温度が正常な状態に比べて高い事に加え、蒸発効率の低下から、流出する冷媒(冷却水)の温度がさらに高くなる。結果として熱交換器104に供給される冷水の温度が、徐々に上昇していくことになる。図15の構成・制御によって、この様な事態が生じるのを防止できる。
以下、上記温度計測値Th、Tmの具体例について説明する。
その為に、まず、図16に示す各温度計測値の理想と実際の具体例を、図17(a)、(b)に示す。
図16に示す各温度計401.402、403,404によって計測する温度を、温度a、温度b、温度c、温度dと記すものとする。つまり、熱交換器31Aに流入する冷媒の温度を温度a、熱交換器32Bに流入する冷媒の温度を温度b、熱交換器33Cから流出する冷媒の温度を温度c、熱交換器34Dから流出する冷媒の温度を温度dとする。
ここで、例えば、理想としては、図17(a)に示すように、温度aと温度bは、高温状態と低温状態とを交互に繰り返すことになり、且つ、相互に逆の状態となる。つまり、一方が高温状態のときには他方は低温状態となる。尚、上記の通り高温状態の冷媒が供給されているときには脱着反応が生じ、低温状態の冷媒が供給されているときには吸着反応が生じることになる。
尚、図6の例の場合、上記高温状態とは55℃程度であり、上記低温状態とは22℃程度となる。また、高温状態の冷媒とは上記温水等である。低温状態の冷媒とは、実施例1、2の場合は上記余剰冷熱利用で冷却された冷却水等であるが、実施例3の場合はこれに限らず、外気利用で冷却された冷却水等である場合もあることになる。
また、温度cと温度dは、理想としては、図17(a)に示すように、高温状態と低温状態とを交互に繰り返すことになり、且つ、相互に逆の状態となる。つまり、一方が高温状態のときには他方は低温状態となる。尚、上記の通り高温状態の冷媒が供給されているときには蒸発状態であり、低温状態の冷媒が供給されているときには凝縮状態となる。しかし、当然ながら、実際には理想通りにはならず、例えば図17(b)に示す例のようになる。
ここで、図17(b)に示す例において、温度cと温度dの例は、ここでは関係ないので、特に説明しない。温度aと温度bについてのみ説明する。更に、図17(b)の温度aと温度bとこれに応じた上記温度計測値Th、Tmの一例を、図18(a)に示すものとする。また、図18(a)の各温度を、1つずつ、図18(b)〜図19(c)に示す。つまり、図18(a)では4種類の温度遷移が示されており、見難いかもしれないので、これらを1種類ずつ示す図面も作成した。すなわち、図18(b)には図18(a)の温度aのみ示し、図19(a)には図18(a)の温度bのみ示し、図19(b)には図18(a)の温度Thのみ示し、図19(c)には図18(a)の温度Tmのみ示してある。
以下、図18、図19を参照して説明する。
ここで、例えば実施例1の場合には、上記図2、図3で説明したように、例えば熱交換器31A、32Bには、何れも、脱着工程の際には熱交換器103で生成された高温冷媒(温水等)が供給されており、以ってその周囲の吸着剤を加熱して脱着反応を生じさせる。同様に、熱交換器31A、32Bには、何れも、吸着工程の際には熱交換器86で生成された低温の冷媒(冷却水等)が供給されており、以ってその周囲の吸着剤を冷却して吸着反応を生じさせる。
ここで、例えば容器Aを例にすると、まず、図2から図3へと切替えた場合、図2の状態のときに容器A内(その吸着剤等)が低温状態になっており、高温の冷媒が供給開始されても直ちに高温状態となるわけでなく、容器や配管等を含む熱容量に応じた加熱の時間が掛かる。この影響と、更に切替の際に配管内等に残存する高温冷媒と低温冷媒とが混ざる影響により、温度aは図示のように、ある程度時間を掛けて高温状態へと移行することになる。その後、高温状態となって脱着反応がすすみ、しばらくは安定状態となるが、脱着完了すると脱着熱が必要なくなることから温度上昇することになる。例えば図6の例の場合、安定状態では上記温度aは55℃で安定していたが、脱着完了後も熱交換器103で80℃の冷媒との熱交換が行われることで、温度aは55℃から更に上昇していくことになる。尚、これは温度bも同様である。
そして、上記温度計測値Thは、脱着工程のときの温度aと温度bに相当することになるので、例えば図18(a)や図19(b)に太い点線で示すようになる。そして、温度計測値Thが、図示の閾値TH(例えば60℃)を超える毎に、吸着・脱着の切替が行われることになる。
同様に容器Aを例にすると、例えば図3から図2へと切替えた場合、図3の状態のときに容器A内(その吸着剤等)が高温状態になっており、低温の冷媒が供給開始されても直ちに低温状態となるわけでなく、容器や配管等を含む熱容量に応じた冷却の時間が掛かる。この影響と、更に切替の際に高温冷媒と低温冷媒とが混ざる影響により、ある程度時間を掛けて低温状態へと移行する、実施例3の場合、例えば温度aは、図18(a)や図18(b)に二点鎖線で示すように、最初は比較的急速に温度低下し、後に緩やかに温度低下する。尚、上記実施例1や実施例2の場合には、図17(b)上に細い点線で示すように、温度aは一定の低下率で徐々に低下していくことになる。尚、これは、図18(a)や図19(a)に示すように温度bの場合も同様であるが、温度bに関しては実施例1,2に応じた温度変化は、特に示していない。
そして、上記温度計測値Tmは、吸着工程のときの温度aと温度bに相当することになるので、図18(a)や図19(c)に太い実線で示すようになる。つまり、図示のように、一旦急速に温度上昇した後、まず比較的短時間で温度低下し、その後、緩やかに温度低下していくことになる。これは、最初は熱交換器101による外気への放熱によって上記温度計測値Tmは比較的短時間で温度低下する。そして、温度計測値Tmが所定の閾値TH未満となったら、熱交換器86による冷却(吸着熱の除去等)に切替える。これによって、図示のように温度低下率は緩やかになるが、そのまま外気利用した場合よりも低い温度まで温度低下させることができる。その後、脱着⇔吸着の切替が行われると、上記の通り、高温状態の熱交換器を冷媒が通過する影響や温水等が混入する影響等により、温度計測値Tmは、一旦、急上昇することになる。
ここで、図20に、上記図16に示す構成を簡略化した概略構成図を示す。
図20では、基本的に分岐管は省略して示しており、それによって他の構成や各温度計による温度測定箇所が、図16よりも分かり易くなっている。図20については特に説明しない。
図21に、COPの算出例を示す。
ここで、上記の通り、図23には従来の空気調和装置の具体例を示したが、従来例はこれだけではなく、例えば吸着式ヒートポンプユニットが無い構成もある。つまり、例えば当然ながら、蒸気圧縮式冷凍サイクルのみの空気調和装置が知られている。
図21には、これら2種類の従来例に係わるCOP(Coefficient Of Performance;成績係数)と、本例の図4に示す構成に係わるCOPとを示している。
まず、従来の吸着式なしの構成のCOPと図23の構成のCOPとを比較すると、基本的には図23の構成の方がCOPが高いのであるが、外気温度が高くなるとCOPが急激に低下し、その結果、約28度程度を境にして逆転する。すなわち、図示の通り、外気温度が約28℃以上の環境下では、吸着式なしの構成の方がCOPが高い。
そして、上記従来に対して、図4に示す構成に係わるCOPは、常に、高いものとなっている。特に外気温度が高くなるほど、図23の構成のCOPとの差が大きくなっていく。
尚、上記各三方弁は、冷媒の流路を切替える為の流路切替弁の一例であり、この例に限らない。
図22は、本例の空気調和装置の制御装置の機能図を示す。
図示の制御装置500は、工程切替部501、モード切替部502の各処理機能部を有する。
これら各処理機能501、502について説明する前に、これにより処理対象の上記空気調和装置について、改めて簡単に説明しておく。
空気調和装置は、例えば、少なくとも圧縮機12を有する冷凍サイクル10と、少なくとも吸着工程と脱着工程とを交互に繰り返すユニット(吸着槽)を一対有する吸着式冷凍機(吸着式ユニット30等)を有する空気調和装置であって、例えば下記も構成を有する。
・冷凍サイクル10内を循環する第1の冷媒であって圧縮機12の前段における該第1の冷媒と、第2の冷媒とを熱交換させる第1の熱交換器(熱交換器86等)。
・第1の熱交換によって第1の冷媒と熱交換後の第2の冷媒を、そのときに吸着工程となっているユニット(吸着槽)へ供給する第2の冷媒供給部(三方弁81、82、配管84、分岐管65、66等)。
・圧縮機12の後段における該圧縮機12で圧縮後の第1の冷媒(高温冷媒)と、第3の冷媒とを熱交換させる第2の熱交換器(熱交換器103等)。
該第2の熱交換器によって第1の冷媒と熱交換後の第3の冷媒を、そのときに脱着工程となっているユニット(吸着槽)へ供給する第3の冷媒供給部(配管55、三方弁138,139、分岐管67,68等)。
ここで、上記三方弁81、82や三方弁138,139等は、上記第2、第3の各冷媒の流路を切替える為の流路切替弁の一例である。
そして、上記工程切替部501は、これら各流路切替弁を制御して少なくとも第2、第3の各冷媒の供給先を切替えることで、各ユニット(吸着槽)の吸着工程と脱着工程とを切替える制御を行う処理機能部である。
工程切替部501は、例えば図8で説明した例のように、予め設定される所定時間経過毎に、各ユニット(吸着槽)の吸着工程−脱着工程の切替えを行う。
あるいは、工程切替部501は、所定の温度計測値と閾値とに基づいて、吸着工程−脱着工程の切替タイミングを決定するようにしてもよい。例えば図9で説明した例のように、第2の熱交換器で上記圧縮後の第1の冷媒と熱交換した後の第3の冷媒の温度を計測する第1温度計(温度計220等)を備える。これより、工程切替部501は、該第1温度計の温度計測値が、予め設定される所定の第1閾値を越えた場合に、各ユニットの吸着工程−脱着工程の切替えを行う。
あるいは、例えば図10に示す例のように、第2の冷媒を第1の熱交換器と吸着工程のユニットとに循環させる第1の経路に加えて、更に、該第2の冷媒と外気との熱交換を行わせる第3の熱交換器(熱交換器101等)と、吸着工程のユニットとに該第2の冷媒を循環させる為の第2の経路を更に設けるようにしてもよい。
そして、上記モード切替部502は、例えば、第2の冷媒を第1の経路で循環させるモードである第1モードと、第2の冷媒を第2の経路で循環させるモードである第2モードの何れかにモードに切替制御する処理機能部である。第1のモードの具体例が図12、第2のモードの具体例が図11等となる。
モード切替部502は、例えば、吸着工程−脱着工程の切替えが行われる毎に、該工程切替直後は第2モードとし、その後、第1のモードに切替えるように、例えば上記三方弁301,302等の弁切替制御を行う。
これに関して、例えば、モード切替部502は、第2モードとしたときから予め設定される所定時間経過したら、第1のモードに切替える。
あるいは、これに関して、例えば、モード切替部502は、所定の温度計測値と閾値とに基づいて、第2モードから第1のモードへの切替タイミングを決定するようにしてもよい。例えば、第1の熱交換で第1の冷媒と熱交換後の第2の冷媒の温度を計測する第2温度計(温度計350等)を設ける。これより、モード切替部502は、吸着工程−脱着工程の切替えが行われる毎に、該工程切替直後は第2モードとし、その後、第2温度計の計測値(例えば上記Tm等)が、予め設定される所定の第2閾値(例えば上記TM等)未満となったら、第1のモードに切替えるようにしてもよい。
尚、図示の制御装置500の具体例は、例えば上記ポンプユニット制御装置200、210、310、320、330等である。
上述したように、本例の空気調和装置は、蒸気圧縮式冷凍サイクルの冷熱を利用して、吸着器を冷却し、吸着熱を速やかに放熱し、低温度に保つことができる。
70、80 間接外気冷房ユニット
81、82 三方弁
83 送液ポンプ
84,84a、84b 配管
86 熱交換器
90 ポンプユニット
200 ポンプユニット制御装置
201 入力部
202 出力部
203 演算部
210 ポンプユニット制御装置
211 入力部
212 出力部
213 演算部
220 温度計
300 ポンプユニット
301,302 三方弁
303,304 分岐管
310 ポンプユニット制御装置
311 入力部
312 出力部
313 演算部
320 ポンプユニット制御装置
321 入力部
322 出力部
323 演算部
330 ポンプユニット制御装置
331 入力部
332 出力部
333 演算部
343 温度計
350 温度計

Claims (11)

  1. 少なくとも圧縮機を有する冷凍サイクルと、吸着工程と脱着工程とを交互に繰り返すユニットを少なくとも一対有する吸着式冷凍機を有する空気調和装置であって、
    前記冷凍サイクルを循環する第1の冷媒と、
    前記冷凍サイクルの前記圧縮機の前段に設けられ、前記第1の冷媒が熱交換される第1の熱交換器と、
    前記吸着式冷凍機と前記第1の熱交換器との間を循環する前記第1の熱交換器で熱交換される第2の冷媒と、
    前記第1の熱交換器によって前記第1の冷媒と熱交換された前記第2の冷媒を、前記吸着工程となっている前記ユニットへ供給する第2の冷媒供給手段と、
    を有することを特徴とする空気調和装置。
  2. 前記冷凍サイクルの前記圧縮機の後段に設けられ、前記第1の冷媒が熱交換される第2の熱交換器と、
    前記吸着式冷凍機と前記第2の熱交換器との間を循環する前記第2の熱交換器で熱交換される第3の冷媒と、
    前記第2の熱交換器によって前記第1の冷媒と熱交換された前記第3の冷媒を、前記脱着工程となっている前記ユニットへ供給する第3の冷媒供給手段と、
    を有することを特徴とする請求項1記載の空気調和装置。
  3. 制御装置と、少なくとも前記第2、第3の各冷媒の流路を切替える為の流路切替弁とを更に有し、
    前記制御装置は、該流路切替弁を制御して少なくとも前記第2、第3の各冷媒の供給先を切替えることで、前記各ユニットの吸着工程と脱着工程とを切替える工程切替手段を有することを特徴とする請求項2記載の空気調和装置。
  4. 前記工程切替手段は、予め設定される所定時間経過毎に、前記各ユニットの吸着工程−脱着工程の切替えを行うことを特徴とする請求項3記載の空気調和装置。
  5. 前記工程切替手段は、所定の温度計測値と第1閾値とに基づいて、前記各ユニットの吸着工程−脱着工程の切替えを行うことを特徴とする請求項3記載の空気調和装置。
  6. 前記第2の熱交換で前記第1の冷媒と熱交換後の前記第3の冷媒の温度を計測する第1温度計を更に有し、
    前記工程切替手段は、該第1温度計の温度計測値が、前記第1閾値を越えた場合に、前記各ユニットの吸着工程−脱着工程の切替えを行うことを特徴とする請求項5記載の空気調和装置。
  7. 前記第2の冷媒を前記第1の熱交換器と前記吸着工程のユニットとに循環させる第1の経路に加えて、更に、該第2の冷媒と外気との熱交換を行わせる第3の熱交換器と、前記吸着工程のユニットとに該第2の冷媒を循環させる為の第2の経路を更に設けて、
    前記制御装置は、前記第2の冷媒を前記第1の経路で循環させるモードである第1モードと、前記第2の冷媒を前記第2の経路で循環させるモードである第2モードの何れかのモードに切替制御するモード切替手段を更に有することを特徴とする請求項3〜6の何れかに記載の空気調和装置。
  8. 前記モード切替手段は、吸着工程−脱着工程の切替えが行われる毎に、該工程切替直後は前記第2モードとし、その後、前記第1のモードに切替えることを特徴とする請求項7記載の空気調和装置。
  9. 前記モード切替手段は、前記第2モードとしたときから予め設定される所定時間経過したら、前記第1のモードに切替えることを特徴とする請求項8記載の空気調和装置。
  10. 前記モード切替手段は、所定の温度計測値と第2閾値とに基づいて、前記第1のモードに切替えるか否かを判定することを特徴とする請求項9記載の空気調和装置。
  11. 前記第1の熱交換で前記第1の冷媒と熱交換後の前記第2の冷媒の温度を計測する第2温度計を更に設けて、
    前記モード切替手段は、吸着工程−脱着工程の切替えが行われる毎に、該工程切替直後は前記第2モードとし、その後、前記第2温度計の計測値が、前記第2閾値未満となったら前記第1のモードに切替えることを特徴とする請求項10記載の空気調和装置。

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