JP2977466B2 - 吸収式冷凍サイクル装置 - Google Patents

吸収式冷凍サイクル装置

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JP2977466B2
JP2977466B2 JP7133223A JP13322395A JP2977466B2 JP 2977466 B2 JP2977466 B2 JP 2977466B2 JP 7133223 A JP7133223 A JP 7133223A JP 13322395 A JP13322395 A JP 13322395A JP 2977466 B2 JP2977466 B2 JP 2977466B2
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cooling water
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    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62Absorption based systems

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  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、吸収液を用いる吸収式
冷凍サイクル装置に関する。
【0002】
【従来の技術】脱フロン対策として、吸収液が入れられ
加熱源により加熱される加熱室を有し、吸収液を気化さ
せる再生器と、冷却水が通過する凝縮用熱交換器を配置
し、再生器で発生した気化冷媒を冷却して液化させる凝
縮器と、この凝縮器で蒸発した液化冷媒を減圧下で蒸発
させる蒸発器と、冷却水が通過する吸収用熱交換器を配
置し、蒸発器で蒸発した気化冷媒を吸収液に吸収させる
吸収器と、吸収器から加熱室へ吸収液を移送する吸収液
ポンプと、吸収用熱交換器及び凝縮用熱交換器を通過し
た冷却水を上方から下方に流して冷却水を冷却する冷却
塔と、冷却塔の下方に設けられ冷却水を溜める冷却水溜
と、冷却水溜に冷却水を補水する給水手段と、冷却水溜
内の冷却水の所定水位を検出する水位検出手段と、冷却
水溜の冷却水を吸収用熱交換器に移送する冷却水ポンプ
と、加熱源、吸収液ポンプ、給水手段、及び冷却水ポン
プを制御する運転制御器とを備え、水位検出手段が所定
水位未満を検出すると、運転制御器が給水手段を作動さ
せる吸収式冷凍サイクル装置を発明者らは試作した。
【0003】この吸収式冷凍サイクル装置では、蒸発器
で冷媒が蒸発する際に、蒸発器で冷媒と熱交換される熱
媒体(水等)から熱を奪い、熱媒体を冷却する。そし
て、冷却された熱媒体を、室内空気や断熱庫内の空気と
熱交換させる事により、室内冷房や庫内冷蔵を行なう事
ができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の吸収式冷凍サイ
クル装置は、再生器の異常昇温を検知すると異常が発生
したとして運転停止する様にしている。
【0005】しかし、給水手段の故障、断水、又は冷却
水の漏れ等により、冷却水量が少なくなっていく事があ
るが、この場合、再生器が異常昇温するには長い時間が
かかり、異常発生の発見が遅れるという改良すべき点が
ある事を発明者らは見い出した。
【0006】本発明の目的は、給水手段の故障、断水、
又は冷却水の漏れによる冷却水不足を、速やかに検知し
て対処できる、保全性に優れた吸収式冷凍サイクル装置
の提供にある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、以下の構成を採用した。 (1)吸収液が入れられ加熱源により加熱される加熱室
を有し、前記吸収液を気化させて濃縮吸収液と冷媒とに
分離する再生器と、冷却水が通過する凝縮用熱交換器を
配置し、前記再生器で発生した気化冷媒を冷却して液化
させる凝縮器と、該凝縮器で液化した液化冷媒を減圧下
で蒸発させる蒸発器と、冷却水が通過する吸収用熱交換
器を配置し、前記蒸発器で蒸発した気化冷媒を、前記再
生器により分離された濃縮吸収液に吸収させる吸収器
と、前記吸収器から前記加熱室へ前記吸収液を移送する
吸収液ポンプと、前記吸収用熱交換器及び凝縮用熱交換
器を通過した冷却水を上方から下方に流し、前記冷却水
を冷却する冷却塔と、該冷却塔の下方に設けられ、前記
冷却水を溜める冷却水溜と、冷却水溜内の冷却水の所定
水位を検出する水位検出手段と、該冷却水溜に冷却水を
補水する給水手段と、該冷却水溜の冷却水を前記吸収用
熱交換器に移送する冷却水ポンプと、前記加熱源、前記
吸収液ポンプ、前記給水手段、及び前記冷却水ポンプを
制御する運転制御器とを備え、冷房運転中、前記運転制
御器は、前記水位検出手段が所定水位未満を検出する
と、前記給水手段を作動させて冷房運転を継続し、所定
時間が経過しても前記水位検出手段が所定水位以上の水
位を検出しない場合には、前記加熱源の作動を停止する
とともに、前記吸収液ポンプ及び冷却水ポンプの作動を
継続する稀釈運転を行なう。
【0008】(2)吸収液が入れられ加熱源により加熱
される加熱室を有し、前記吸収液を気化させて濃縮吸収
液と冷媒とに分離する再生器と、冷却水が通過する凝縮
用熱交換器を配置し、前記再生器で発生した気化冷媒を
冷却して液化させる凝縮器と、該凝縮器で液化した液化
冷媒を減圧下で蒸発させる蒸発器と、冷却水が通過する
吸収用熱交換器を配置し、前記蒸発器で蒸発した気化冷
媒を、前記再生器により分離された濃縮吸収液に吸収さ
せる吸収器と、前記吸収器から前記加熱室へ前記吸収液
を移送する吸収液ポンプと、前記吸収用熱交換器及び凝
縮用熱交換器を通過した冷却水を上方から下方に流し、
前記冷却水を冷却する冷却塔と、該冷却塔の下方に設け
られ、前記冷却水を溜める冷却水溜と、冷却水溜内の冷
却水の、低水位及び高水位を検出する水位検出手段と、
該冷却水溜に冷却水を補水する給水手段と、該冷却水溜
の冷却水を前記吸収用熱交換器に移送する冷却水ポンプ
と、前記加熱源、前記吸収液ポンプ、前記給水手段、及
び前記冷却水ポンプを制御する運転制御器とを備え、前
記水位検出手段が前記冷却水の高水位を検出すると、前
記運転制御器による冷房運転の開始が可能とされ、冷房
運転中、前記運転制御器は、前記水位検出手段が低水位
未満を検出すると、前記給水手段を作動させて冷房運転
を継続し、所定時間が経過しても前記水位検出手段が低
水位以上の水位を検出しない場合には、前記加熱源の作
動を停止するとともに、前記吸収液ポンプ及び冷却水ポ
ンプの作動を継続する稀釈運転を行なう。
【0009】(3)吸収液が入れられ加熱源により加熱
される加熱室を有し、前記吸収液を気化させて濃縮吸収
液と冷媒とに分離する再生器と、冷却水が通過する凝縮
用熱交換器を配置し、前記再生器で発生した気化冷媒を
冷却して液化させる凝縮器と、該凝縮器で液化した液化
冷媒を減圧下で蒸発させる蒸発器と、冷却水が通過する
吸収用熱交換器を配置し、前記蒸発器で蒸発した気化冷
媒を、前記再生器により分離された濃縮吸収液に吸収さ
せる吸収器と、前記吸収器から前記加熱室へ前記吸収液
を移送する吸収液ポンプと、前記吸収用熱交換器及び凝
縮用熱交換器を通過した冷却水を上方から下方に流し、
前記冷却水を冷却する冷却塔と、該冷却塔の下方に設け
られ、前記冷却水を溜める冷却水溜と、冷却水溜内の冷
却水の、低水位及び高水位を検出する水位検出手段と、
該冷却水溜に冷却水を補水する給水手段と、該冷却水溜
の冷却水を前記吸収用熱交換器に移送する冷却水ポンプ
と、前記加熱源、前記吸収液ポンプ、前記給水手段、及
び前記冷却水ポンプを制御する運転制御器とを備え、前
記水位検出手段が前記冷却水の高水位を検出すると、前
記運転制御器による冷房運転の開始が可能とされ、冷房
運転中、前記運転制御器は、前記水位検出手段が低水位
未満を検出すると、前記給水手段を作動させて冷房運転
を継続し、所定時間が経過しても前記水位検出手段が高
水位以上の水位を検出しない場合には、前記加熱源の作
動を停止するとともに、前記吸収液ポンプ及び冷却水ポ
ンプの作動を継続する稀釈運転を行なう。
【0010】
【作用】
〔請求項1について〕再生器の加熱室が加熱源により加
熱され、吸収液中の冷媒が気化し、濃縮吸収液と冷媒と
に分離する。冷却水が通過する凝縮用熱交換器により、
凝縮器は、再生器で発生した気化冷媒を冷却して液化す
る。
【0011】蒸発器は、凝縮器により液化した液化冷媒
を減圧下で蒸発させる。冷却水が通過する吸収用熱交換
器により、吸収器は、蒸発器で蒸発した気化冷媒を、再
生器により分離された濃縮吸収液に吸収させる。吸収液
ポンプは、吸収器から加熱室へ吸収液を移送する。
【0012】冷却塔は、吸収用熱交換器及び凝縮用熱交
換器を通過した冷却水を上方から下方に流し、冷却水溜
内に冷却水が溜まる。冷却水は、流れている間に、外気
と熱交換して放熱するとともに、一部が蒸発する為、冷
却水が降温する。
【0013】蒸発器で冷媒が蒸発する際に、蒸発器で冷
媒と熱交換される熱媒体から熱を奪い、熱媒体を冷却す
る。そして、冷却された熱媒体を、室内空気や断熱庫内
の空気と熱交換させる事により、室内冷房や庫内冷蔵を
行なう。
【0014】(正常時の作動)蒸発等により、冷却水が
減り、水位検出手段が所定水位未満を検出すると、運転
制御器は、給水手段を作動させて冷却水溜に冷却水を補
給する。冷却水溜に冷却水が補給され、所定時間内に水
位が所定水位以上となり、冷房運転が継続される。
【0015】(異常時の作動)給水手段の故障、断水、
冷却水の漏れ等により、冷却水が減り、水位検出手段が
所定水位未満を検出し、運転制御器は、給水手段を作動
させて冷却水溜に冷却水を補給しようとする。
【0016】冷却水溜に冷却水が補給されないか、漏れ
がある場合、所定時間が経過しても水位が所定水位以上
にならない。この為、運転制御器は、加熱源の作動を停
止するとともに、吸収液ポンプ及び冷却水ポンプの作動
を継続する稀釈運転を行なう。
【0017】〔請求項2について〕 (正常時の作動)水位検出手段が冷却水の高水位を検出
すると、運転制御器による冷房運転の開始が可能とな
り、運転開始指示により冷房運転が開始する。蒸発等に
より、冷却水が減り、水位検出手段が低水位未満を検出
すると、運転制御器は、給水手段を作動させて冷却水溜
に冷却水を補給する。冷却水溜に冷却水が補給され、所
定時間内に水位が低水位以上となり、冷房運転が継続さ
れる。
【0018】(最初から異常である場合の作動)給水手
段の故障、断水、冷却水溜の穴開き等により、冷却水が
冷却水溜に溜まらず、水位検出手段が高水位を検出しな
い場合、運転制御器による冷房運転の開始が不能とな
り、運転開始指示を行なっても冷房運転が開始されな
い。
【0019】(途中から異常となった場合の作動)給水
手段の故障、断水、冷却水の漏れ等により、冷却水が減
り、水位検出手段が低水位未満を検出し、運転制御器
は、給水手段を作動させて冷却水溜に冷却水を補給しよ
うとする。
【0020】冷却水溜に冷却水が補給されないか、漏れ
がある場合、所定時間が経過しても水位が低水位以上に
ならない。この為、運転制御器は、加熱源の作動を停止
するとともに、吸収液ポンプ及び冷却水ポンプの作動を
継続する稀釈運転を行なう。
【0021】〔請求項3について〕 (正常時の作動)水位検出手段が冷却水の高水位を検出
すると、運転制御器による冷房運転の開始が可能とな
り、運転開始指示により冷房運転が開始する。蒸発等に
より、冷却水が減り、水位検出手段が低水位未満を検出
すると、運転制御器は、給水手段を作動させて冷却水溜
に冷却水を補給する。冷却水溜に冷却水が補給され、所
定時間内に水位が高水位以上となり、冷房運転が継続さ
れる。
【0022】(最初から異常である場合の作動)給水手
段の故障、断水、冷却水溜の穴開き等により、冷却水が
冷却水溜に溜まらず、水位検出手段が高水位を検出しな
い場合、運転制御器による冷房運転の開始が不能とな
り、運転開始指示を行なっても冷房運転が開始されな
い。
【0023】(途中から異常となった場合の作動)給水
手段の故障、断水、冷却水の漏れ等により、冷却水が減
り、水位検出手段が低水位未満を検出し、運転制御器
は、給水手段を作動させて冷却水溜に冷却水を補給しよ
うとする。
【0024】冷却水溜に冷却水が補給されないか、漏れ
がある場合、所定時間が経過しても水位が高水位以上に
ならない。この為、運転制御器は、加熱源の作動を停止
するとともに、吸収液ポンプ及び冷却水ポンプの作動を
継続する稀釈運転を行なう。
【0025】
【発明の効果】
〔請求項1について〕冷房運転中、運転制御器は、水位
検出手段が低水位未満を検出すると、給水手段を作動さ
せて冷房運転を継続し、所定時間が経過しても水位検出
手段が所定水位以上を検出しない場合(給水手段の故
障、断水、冷却水の漏れ等が考えられる)には、加熱源
の作動を停止するとともに、吸収液ポンプ及び冷却水ポ
ンプの作動を継続する稀釈運転を行なう構成である。こ
の為、給水手段の故障、断水、又は冷却水の漏れによる
冷却水不足を、速やかに検知して稀釈運転を行ない、装
置を保全する事ができる。
【0026】〔請求項2について〕水位検出手段が冷却
水の高水位を検出すると、運転制御器による冷房運転の
開始が可能とされる構成である。この為、冷房運転開始
前における、給水手段の故障、断水、冷却水溜の穴開き
等による冷却水不足を検知し、冷却水不足の際、冷房運
転の開始を不能としているので保全性に優れる。
【0027】冷房運転中、運転制御器は、水位検出手段
が低水位未満を検出すると、給水手段を作動させて冷房
運転を継続し、所定時間が経過しても水位検出手段が低
水位以上を検出しない場合(給水手段の故障、断水、冷
却水の漏れ等が考えられる)には、加熱源の作動を停止
するとともに、吸収液ポンプ及び冷却水ポンプの作動を
継続する稀釈運転を行なう構成である。この為、給水手
段の故障、断水、又は冷却水の漏れによる冷却水不足
を、速やかに検知して稀釈運転を行ない、装置を保全す
る事ができる。
【0028】〔請求項3について〕水位検出手段が冷却
水の高水位を検出すると、運転制御器による冷房運転の
開始が可能とされる構成である。この為、冷房運転開始
前における、給水手段の故障、断水、冷却水溜の穴開き
等による冷却水不足を検知し、冷却水不足の際、冷房運
転の開始を不能としているので保全性に優れる。
【0029】冷房運転中、運転制御器は、水位検出手段
が低水位未満を検出すると、給水手段を作動させて冷房
運転を継続し、所定時間が経過しても水位検出手段が高
水位以上を検出しない場合(給水手段の故障、断水、冷
却水の漏れ等が考えられる)には、加熱源の作動を停止
するとともに、吸収液ポンプ及び冷却水ポンプの作動を
継続する稀釈運転を行なう構成である。この為、給水手
段の故障、断水、又は冷却水の漏れによる冷却水不足
を、速やかに検知して稀釈運転を行ない、装置を保全す
る事ができる。
【0030】
【実施例】本発明の第1実施例(請求項1、請求項2に
対応)を図1、図2に基づいて、又、本発明の第2実施
例(請求項1、請求項3に対応)を図1、図3に基づい
て説明する。吸収式冷暖房装置A、Bは、低濃度吸収液
(本実施例では臭化リチウム水溶液)が入れられガスバ
ーナ11により加熱される加熱室12を有し、低濃度吸
収液中の冷媒(水)を蒸発させ、中濃度吸収液と冷媒と
に分離する高温再生器1と、高温再生器1内の気化冷媒
の凝縮熱を利用して中濃度吸収液を加熱し、中濃度吸収
液に含まれる冷媒を気化させ、高濃度吸収液と冷媒とに
分離する低温再生器2と、冷却水340が通過する凝縮
用熱交換器31を配設し、高温再生器1及び低温再生器
2で分離された気化冷媒(水蒸気)を冷却して液冷媒
(水)に戻す凝縮器3と、凝縮器3で液化した液冷媒
(水)を略真空下で蒸発させる蒸発器4と、冷却水34
0が通過する吸収用熱交換器34を配設し、蒸発器4で
蒸発した気化冷媒を低温再生器2で得られた高濃度吸収
液に吸収させる吸収器5と、吸収器5から加熱室12へ
吸収液を移送する吸収液ポンプ6と、吸収用熱交換器3
4及び凝縮用熱交換器31を通過した冷却水340を上
方から下方に流し、冷却水340を冷却する冷却塔8
と、冷却塔8の下方に設けられ、冷却水340を溜める
冷却水溜81と、冷却水溜81内の冷却水340の、低
水位及び高水位を検出する為のLoレベルスイッチ81
1、Hiレベルスイッチ812と、冷却水溜81内に冷
却水340を補給する給水弁(図示せず)と、冷却水溜
81内の冷却水340を吸収用熱交換器34に移送する
冷却水用電動ポンプ82と、吸収液ポンプ6、冷却水用
電動ポンプ82、及び給水弁等を制御する制御装置9と
を備える。
【0031】冷房運転時、蒸発器4で液冷媒(水)が蒸
発する事により、蒸発器4を通過する熱媒体(冷温水)
が冷却され、冷却された熱媒体は、室内に配置された室
内熱交換器7で、室内に吹き出される空気と熱交換して
室内を冷房する。室内に吹き出される空気と、室内熱交
換器7で熱交換して昇温した熱媒体は、再び蒸発器4で
冷却される。
【0032】蒸発器4で蒸発した気化冷媒(水蒸気)
は、吸収器5で高濃度吸収液に吸収される。この際、吸
収熱が発生し、吸収液が昇温する。そこで、吸収器5に
供給される高濃度吸収液の吸収能力を高める為に、吸収
器5には、吸収用熱交換器34が配設され冷却水340
が供給される。
【0033】凝縮器3では、低温再生器2で発生した比
較的温度の高い気化冷媒(水蒸気)を液化する為の凝縮
用熱交換器31が巻装され、吸収用熱交換器34を通っ
た冷却水340が通過する。そして、吸収器5と凝縮器
3とを通過して昇温した冷却水340は、屋外に設けた
冷却塔8で冷却され、再び、吸収器5及び凝縮器3に供
給される。
【0034】上方に立設する吹出筒121を上部に配設
した加熱室12は、吸収液に冒され難いステンレスによ
り形成され、ガスバーナ11のガス燃焼による熱により
低濃度吸収液を加熱する。又、加熱室12には、加熱室
12内の低濃度吸収液の温度を測定する温度センサ12
0が配設されている。
【0035】ガスバーナ11は、ブンゼン式であり、二
つのガス電磁弁、及びガス比例弁(図示せず)を連設し
たガス管によりガスが供給され、燃焼用ファン(図示せ
ず)により燃焼用空気が供給されて燃焼する。
【0036】加熱室12内で沸騰する低濃度吸収液は、
気化冷媒(水蒸気)とともに、高温再生器1内に吹き出
す。この高温再生器1内に吹き出された高温の低濃度吸
収液は、気液分離用のバッフル10aに衝突し、吹出筒
121の周囲に滴下して中濃度吸収液となる。
【0037】この中濃度吸収液と液冷媒(水)とを分離
する為、高温再生器1内には、吹出筒121と高温再生
器1との間に仕切筒13が設けられている。そして、仕
切筒13の外側に分離された冷媒は、下部に接続された
配管14を通って凝縮器3に供給される。又、仕切筒1
3の内側と吹出筒121との間に分離された中濃度吸収
液は、下部に接続された中濃度吸収液配管15を通って
低温再生器2に供給される。尚、中濃度吸収液配管15
路中にはオリフィス16が配設されている。
【0038】低温再生器2は、高温再生器1を覆う筒状
容器形状の低温再生容器20を備え、中濃度吸収液配管
15を通って供給される中濃度吸収液を高温再生容器1
0の天井部分に向けて注入するものである。
【0039】低温再生容器20内の温度は、高温再生容
器10の温度に比較して低い為、低温再生容器20内の
圧力は、高温再生容器10の圧力に比較して低い。この
為、中濃度吸収液配管15から低温再生容器20内に供
給された中濃度吸収液は蒸発し易く、且つ中濃度吸収液
が高温再生容器10の天井部分に注入される事により、
中濃度吸収液は高温再生容器10の周囲壁により加熱さ
れて、液冷媒(水)が蒸発するので中濃度吸収液が高濃
度吸収液になる。
【0040】ここで、低温再生容器20の上方は、環状
容器状の凝縮容器30の上側と連通部301により連通
している。この為、低温再生容器20内で蒸発した気化
冷媒(水蒸気)は、連通部301を介して凝縮容器30
内に供給される。一方、高濃度吸収液は、低温再生容器
20の下部に落下し、低温再生容器20の下部に接続さ
れた高濃度吸収液配管21を通って吸収器5に供給され
る。
【0041】尚、低温再生容器20内の上側には、天井
板22が設けられ、該天井板22の外周端と低温再生容
器20との間には、水蒸気が通過する隙間201が設け
られている。
【0042】凝縮器3は、上述した様に、環状容器状の
凝縮容器30を備える。この凝縮容器30の内部には、
凝縮容器30内の気化冷媒(水蒸気)を冷却して液化さ
せる凝縮用熱交換器31が配置されている。この凝縮用
熱交換器31は、環状のコイルであり、内部を冷却水3
40が流れる。そして、低温再生器2から凝縮容器30
内に供給された気化冷媒は、凝縮用熱交換器31によっ
て冷却されて液冷媒(水)になる。
【0043】凝縮容器30内には、高温再生器1から配
管14を通って冷媒が容器下側から供給され、圧力の違
い(凝縮容器30内は70mmHgの低圧)から再沸騰
し、凝縮容器30内では、気化冷媒と液化冷媒とが混合
した状態となる。
【0044】又、凝縮容器30には、液冷媒を蒸発器4
に導く冷媒配管32が接続されている。この冷媒配管3
2には、通電により開弁する冷媒弁321が設けられ、
開弁中、凝縮容器30から液冷媒(水)が蒸発器4に供
給される。
【0045】蒸発器4は、吸収器5とともに、凝縮容器
30の下部に設けられるもので、低温再生容器20の周
囲に配した環状容器状の蒸発吸収容器50を備える。蒸
発吸収容器50の内部の外側には、凝縮器3から供給さ
れる液冷媒(水)を蒸発させる蒸発用熱交換器33が配
置されている。この蒸発用熱交換器33は、環状のコイ
ルであり、内部には室内熱交換器7に供給される熱媒体
(冷温水)が流れる。そして、凝縮器3から冷媒配管3
2を介して供給された液冷媒(水)は、蒸発用熱交換器
33の上部に配置された冷媒散布具322から蒸発用熱
交換器33上に散布される。
【0046】蒸発吸収容器50内は、略真空(約6.5
mmHg)に保たれる為に沸点が低く、蒸発用熱交換器
33上に散布された液化冷媒は、非常に蒸発し易い状態
となる。そして、蒸発用熱交換器33上に散布された液
冷媒(水)は、蒸発用熱交換器33内を流れる熱媒体か
ら気化熱を奪って蒸発する。
【0047】この結果、蒸発用熱交換器33内を流れる
熱媒体(冷温水)が冷却される。そして、冷却された熱
媒体は、室内熱交換器7に導かれ、室内に吹き出す空気
と熱交換して室内を冷房する。
【0048】吸収器5は、上述の様に、蒸発吸収容器5
0を備える。そして、吸収器5は、高濃度吸収液配管2
1から供給される高濃度吸収液を冷却する吸収用熱交換
器34が配置されている。この吸収用熱交換器34は、
環状のコイルであり、内部には、凝縮用熱交換器31に
供給する冷却水340が流れる。一方、吸収用熱交換器
34の上部には、高濃度吸収液配管21から供給される
高濃度吸収液を吸収用熱交換器34の上に散布する吸収
液散布具36が配置される。
【0049】そして、吸収用熱交換器34に散布された
高濃度吸収液は、上方から下方へ落下する間に、蒸発用
熱交換器33から蒸発吸収容器50内に蒸発した気化冷
媒(水蒸気)を吸収する。
【0050】この為、吸収用熱交換器34の底には、低
濃度吸収液を加熱室12へ供給する為の低濃度吸収液配
管35が接続されている。この低濃度吸収液配管35に
は、略真空状態の凝縮容器30から加熱室12に向けて
低濃度吸収液を移送する為に、吸収液ポンプ6が設けら
れている。
【0051】吸収液ポンプ6は、本実施例では、交流2
4V、最大消費電力120Wの遠心式ポンプであり、回
転数を検知する為のホールIC61(回転数センサ)が
取り付けられる。この吸収液ポンプ6は、温度センサ1
20により検出される検出温度Tに適合した回転数とな
る様に制御装置9によりフィードバック制御される。
【0052】室内熱交換器7は、内部を通過する熱媒体
と室内に吹き出される空気とを熱交換する。この室内熱
交換器7を通過した熱媒体は、冷温水用電動ポンプ37
によって蒸発用熱交換器33に送られ、室内熱交換器7
と蒸発用熱交換器33とを循環する。
【0053】一方、室内熱交換器7には、室内熱交換器
7を流れる熱媒体と室内に吹き出される空気とを強制的
に熱交換し、熱交換後の空気を室内に吹き出させる為の
室内用電動ファン71が配される。
【0054】冷却塔8は、吸収用熱交換器34及び凝縮
用熱交換器31を通過した冷却水340を上方から下方
に流し、冷却水340が流れている間に、外気と熱交換
して放熱するとともに一部が蒸発して気化熱により冷却
水340を冷却する。
【0055】冷却塔8で冷却された冷却水340は、下
部に設けられた冷却水溜81に導かれ、この冷却水溜8
1から冷却水用電動ポンプ82によって、冷却水340
が吸収用熱交換器34及び凝縮用熱交換器31に供給さ
れる。
【0056】冷却水溜81内の下部と上部には、夫々、
Loレベルスイッチ811、Hiレベルスイッチ812
が配設されている。冷却水溜81内の冷却水340がL
oレベルスイッチ811位置以上にあるとLoレベルス
イッチ811がオン状態になり、冷却水340がHiレ
ベルスイッチ812位置以上にあるとHiレベルスイッ
チ812がオン状態になる。
【0057】又、冷却水溜81に冷却水340(水道
水)を導く導水管341中には給水弁342が配設さ
れ、制御装置9の信号に基づいて開弁状態になると冷却
水340が冷却水溜81に補充される。尚、空の状態か
らHiレベルスイッチ812位置まで補水されるのに、
約八分(正常時)かかる。
【0058】冷却塔8は、冷却水を補充する為の室外用
電動ファン80を備える。この室外用電動ファン80
は、冷却塔8に空気流を生じさせるもので、冷却塔8に
おける冷却水340の冷却を促進させる為のものであ
る。
【0059】151は、高温再生器1から低温再生器2
へ流れる中濃度吸収液と、吸収器5から加熱室12に流
れる低濃度吸収液とを熱交換する高温熱交換器であり、
高温再生器1から低温再生器2へ流れる中濃度吸収液を
冷却し、逆に吸収器5から加熱室12へ流れる低濃度吸
収液を加熱するものである。
【0060】211は、低温再生器2から吸収器5へ流
れる高濃度吸収液と、吸収器5から加熱室12へ流れる
低濃度吸収液とを熱交換する低温熱交換器で、低温再生
器2から吸収器5へ流れる高濃度吸収液を冷却し、逆に
吸収器5から加熱室12へ流れる低濃度吸収液を加熱す
るものである。
【0061】つぎに、使用者が冷房運転スイッチ(図示
せず)を押圧操作して冷房運転開始指示を出した際の吸
収式冷暖房装置Aの作動を、図2に示すフローチャート
とともに説明する。
【0062】ステップs1で、制御装置9のマイクロコ
ンピュータは、Hiレベルスイッチ812がオン状態で
あるか、否かを判別し、オン状態の場合(YES)は、
給水弁が閉弁状態になる様に指示した後、ステップs2
に進み、オフ状態の場合(NO)はステップs11に進
む。
【0063】ステップs2で、制御装置9は、電磁弁が
開弁、ガス比例弁が点火開度状態、点火装置が作動、及
び燃焼ファンが点火回転数となる様に指示してガスバー
ナ11を燃焼状態(冷房運転が開始)にし、ステップs
3に進む。
【0064】冷房運転開始時、制御装置9のマイクロコ
ンピュータは、検出温度Tが100℃に達した時点で吸
収液ポンプ6を起動させ、検出温度Tに対応した設定回
転数で吸収液ポンプ6が回転する様にフィードバック制
御する。
【0065】尚、検出温度Tが175℃を越えるオーバ
ーヒート状態になると、制御装置9のマイクロコンピュ
ータは、“オーバーヒートエラー”の表示を行なうとと
もに、ガスバーナ11の燃焼停止を指示し、検出温度T
に応じて吸収液ポンプ6の回転数を下げて行き(稀釈運
転)、検出温度Tが110℃に低下した時点で吸収液ポ
ンプ6を停止する。
【0066】ステップs3で、制御装置9のマイクロコ
ンピュータは、Loレベルスイッチ811がオン状態で
あるか、否かを判別し、オン状態の場合(YES)はス
テップs4に進み、オフ状態の場合(NO)はステップ
s7に進む。
【0067】ステップs4で、冷房運転停止指示が出さ
れているか否かを制御装置9のマイクロコンピュータが
判別し、出されている場合(YES;使用者が冷房運転
スイッチを押圧操作した場合)はステップs5に進み、
出されていない場合(NO)はステップs3に戻る。
【0068】ステップs5で、制御装置9のマイクロコ
ンピュータは、ガスバーナ11へのガス供給を司る電磁
弁が閉弁する様に指示してガスバーナ11を消火し、後
述する稀釈運転を行なう。
【0069】稀釈運転が終了すると、ステップs6にお
いて、制御装置9のマイクロコンピュータは、燃焼用送
風機、冷却水用電動ポンプ82、室外用電動ファン80
の作動が停止する様に指示し、燃焼装置9の運転が停止
する。
【0070】ステップs7で、制御装置9のマイクロコ
ンピュータは、冷却水溜81に冷却水340を導く導水
管341中に配設された給水弁342が開弁する様に指
示し、ステップs8に進む。尚、補水は、Hiレベルス
イッチ812がオン状態になるまで継続される。
【0071】ステップs8で、制御装置9のマイクロコ
ンピュータは、開弁指示を出した時点から15分が経過
したか否かを判別し、15分が経過した場合(YES)
はステップs9に進み、経過していない場合(NO)は
ステップs3に戻る。
【0072】ステップs9で、制御装置9のマイクロコ
ンピュータは、ガスバーナ11へのガス供給を司る電磁
弁が閉弁する様に指示してガスバーナ11を消火する。
尚、“冷却水不足”を示すランプ(図示せず)を点灯状
態にしてエラー報知を行ない、以下に示す稀釈運転を行
なう。
【0073】〔稀釈運転〕検出温度Tの低下とともに吸
収液ポンプ6の回転数を下げていき、検出温度Tが11
0℃に低下した時点で吸収液ポンプ6を停止する(稀釈
運転終了)。尚、稀釈運転中は、冷温水用電動ポンプ3
7及び室内用電動ファン71を停止させ、燃焼用送風機
(図示せず)、冷却水用電動ポンプ82、室外用電動フ
ァン80は作動を継続させて吸収液の析出を防止する。
【0074】稀釈運転が終了すると、ステップs10に
おいて、制御装置9のマイクロコンピュータは、燃焼用
送風機、冷却水用電動ポンプ82、室外用電動ファン8
0の作動が停止する様に指示し、吸収式冷暖房装置Aの
運転が停止する。尚、ランプ(図示せず)の点灯状態は
維持させる。
【0075】ステップs11で、制御装置9のマイクロ
コンピュータは、冷却水溜81に冷却水340を導く導
水管341中に配設された給水弁342が開弁する様に
指示し、ステップs1に戻る。
【0076】つぎに、本実施例の吸収式冷暖房装置Aの
利点を述べる。 〔ア〕冷房運転中{ステップs2→ステップs3でYE
S→ステップs4でNO→ステップs3}にLoレベル
スイッチ811がオフとなる{ステップs3でNO}
と、冷却水溜81に冷却水340を導く導水管341中
に配設した給水弁342が開弁状態になる様に{ステッ
プs7}、制御装置9のマイクロコンピュータが指示す
る。そして、指示後、15分が経過してもLoレベルス
イッチ811がオンにならない場合{ステップs8でY
ES}には、ガスバーナ11を消火するとともに、上述
した稀釈運転を行なう構成である。
【0077】この為、給水弁の故障、給水弁を駆動させ
る駆動回路の故障、断水、冷却水の漏れ等の原因による
冷却水340の不足時において、吸収液を析出させる事
無く、且つ加熱室12の異常昇温の検知による運転停止
(長時間かかる)を待たずして、早期に吸収式冷暖房装
置Aを停止させる事ができる。
【0078】尚、Loレベルスイッチ811がオフにな
ってから数十分程度は、管路中の冷却水340により冷
却水340を循環させる事ができるので、稀釈運転に支
障がでない。
【0079】〔イ〕吸収式冷暖房装置Aは、冷房運転の
開始指示が出された場合、Hiレベルスイッチ812が
オンである事を確認した{ステップs1でYES}後に
冷房運転を開始する。つまり、給水弁の故障、給水弁を
駆動させる駆動回路の故障、断水、冷却水の漏れ等が考
えられる場合には、冷房運転を開始しない構成である。
この為、冷房運転開始後に予想される異常状態を、冷房
運転を開始しない事により未然に防止する事ができ、保
全性に優れる。
【0080】〔ウ〕補水指示から15分以内にLoレベ
ルスイッチ811がオンになれば、ステップs9に行か
ない構成であるので、断水が短時間に復帰した場合には
冷房運転が継続され、冷房が中断されないので使い勝手
が良い。
【0081】つぎに、第2実施例として、使用者が冷房
運転スイッチ(図示せず)を押圧操作して冷房運転開始
指示を出した際の吸収式冷暖房装置Bの作動を、図3に
示すフローチャートとともに説明する。
【0082】ステップS1で、制御装置9のマイクロコ
ンピュータは、Hiレベルスイッチ812がオン状態で
あるか、否かを判別し、オン状態の場合(YES)は、
給水弁が閉弁状態になる様に指示した後、ステップS2
に進み、オフ状態の場合(NO)はステップS11に進
む。
【0083】ステップS2で、制御装置9は、電磁弁が
開弁、ガス比例弁が点火開度状態、点火装置が作動、及
び燃焼ファンが点火回転数となる様に指示してガスバー
ナ11を燃焼状態(冷房運転が開始)にし、ステップS
3に進む。
【0084】冷房運転開始時、制御装置9のマイクロコ
ンピュータは、検出温度Tが100℃に達した時点で吸
収液ポンプ6を起動させ、検出温度Tに対応した設定回
転数で吸収液ポンプ6が回転する様にフィードバック制
御する。
【0085】尚、検出温度Tが175℃を越えるオーバ
ーヒート状態になると、制御装置9のマイクロコンピュ
ータは、“オーバーヒートエラー”の表示を行なうとと
もに、ガスバーナ11の燃焼停止を指示し、検出温度T
に応じて吸収液ポンプ6の回転数を下げて行き(稀釈運
転)、検出温度Tが110℃に低下した時点で吸収液ポ
ンプ6を停止する。
【0086】ステップS3で、制御装置9のマイクロコ
ンピュータは、Loレベルスイッチ811がオン状態で
あるか、否かを判別し、オン状態の場合(YES)はス
テップS4に進み、オフ状態の場合(NO)はステップ
s7に進む。
【0087】ステップS4で、冷房運転停止指示が出さ
れているか否かを制御装置9のマイクロコンピュータが
判別し、出されている場合(YES;使用者が冷房運転
スイッチを押圧操作した場合)はステップS5に進み、
出されていない場合(NO)はステップS3に戻る。
【0088】ステップS5で、制御装置9のマイクロコ
ンピュータは、給水弁342が閉弁状態になる様に指示
するとともに、ガスバーナ11へのガス供給を司る電磁
弁が閉弁する様に指示してガスバーナ11を消火し、稀
釈運転を行なう。
【0089】稀釈運転が終了すると、ステップS6にお
いて、制御装置9のマイクロコンピュータは、燃焼用送
風機、冷却水用電動ポンプ82、室外用電動ファン80
の作動が停止する様に指示し、吸収式冷暖房装置Bの運
転が停止する。
【0090】ステップS7で、制御装置9のマイクロコ
ンピュータは、冷却水溜81に冷却水340を導く導水
管341中に配設された給水弁342が開弁(又は開弁
維持)する様に指示し、ステップS8に進む。
【0091】ステップS8で、制御装置9のマイクロコ
ンピュータは、開弁指示を出した時点から18分が経過
したか否かを判別し、18分が経過した場合(YES)
は、給水弁342が閉弁状態になる様に指示した後にス
テップS9に進み、経過していない場合(NO)はステ
ップS12に進む。
【0092】ステップS9で、制御装置9のマイクロコ
ンピュータは、ガスバーナ11へのガス供給を司る電磁
弁が閉弁する様に指示してガスバーナ11を消火する。
尚、“冷却水不足”を示すランプ(図示せず)を点灯状
態にしてエラー報知を行ない、前述した稀釈運転を行な
う。
【0093】稀釈運転が終了すると、ステップS10に
おいて、制御装置9のマイクロコンピュータは、燃焼用
送風機、冷却水用電動ポンプ82、室外用電動ファン8
0の作動が停止する様に指示し、吸収式冷暖房装置Bの
運転が停止する。尚、ランプ(図示せず)の点灯状態は
維持させる。
【0094】ステップS11で、制御装置9のマイクロ
コンピュータは、冷却水溜81に冷却水340を導く導
水管341中に配設された給水弁342が開弁する様に
指示し、ステップS1に戻る。
【0095】ステップS12で、冷房運転停止指示が出
されているか否かを制御装置9のマイクロコンピュータ
が判別し、出されている場合(YES;使用者が冷房運
転スイッチを押圧操作した場合)はステップS5に進
み、出されていない場合(NO)はステップS13に進
む。
【0096】ステップS13で、制御装置9のマイクロ
コンピュータは、Hiレベルスイッチ812がオン状態
であるか否かを判別し、オン状態の場合(YES)は、
給水弁342が閉弁状態になる様に指示した後にステッ
プS3に戻り、オフ状態の場合(NO)はステップS7
に戻る。
【0097】つぎに、本実施例の吸収式冷暖房装置Bの
利点を述べる。 〔エ〕冷房運転中{ステップS2→ステップS3でYE
S→ステップS4でNO→ステップS3}にLoレベル
スイッチ811がオフとなる{ステップS3でNO}
と、冷却水溜81に冷却水340を導く導水管341中
に配設した給水弁342が開弁状態になる様に{ステッ
プS7}、制御装置9のマイクロコンピュータが指示す
る。そして、指示後、18分が経過してもHiレベルス
イッチ812がオンにならない場合{ステップS8でY
ES}には、ガスバーナ11を消火するとともに、上述
した稀釈運転を行なう構成である。
【0098】この為、給水弁の故障、給水弁を駆動させ
る駆動回路の故障、断水、冷却水の漏れ等の原因による
冷却水340の不足時において、吸収液を析出させる事
無く、且つ加熱室12の異常昇温の検知による運転停止
(長時間かかる)を待たずして、早期に吸収式冷暖房装
置Bを停止させる事ができる。
【0099】尚、Loレベルスイッチ811がオフにな
ってから数十分程度は、管路中の冷却水340により冷
却水340を循環させる事ができるので、稀釈運転に支
障がでない。
【0100】〔オ〕吸収式冷暖房装置Bは、冷房運転の
開始指示が出された場合、Hiレベルスイッチ812が
オンである事を確認した{ステップS1でYES}後に
冷房運転を開始する。つまり、給水弁の故障、給水弁を
駆動させる駆動回路の故障、断水、冷却水の漏れ等が考
えられる場合には、冷房運転を開始しない構成である。
この為、冷房運転開始後に予想される異常状態を、冷房
運転を開始しない事により未然に防止する事ができ、保
全性に優れる。
【0101】〔カ〕補水指示から18分以内にHiレベ
ルスイッチ812がオンになれば、ステップS9に行か
ない構成であるので、断水が短時間に復帰した場合には
冷房運転が継続され、冷房が中断されないので使い勝手
が良い。
【0102】本発明は、上記実施例以外に、つぎの実施
態様を含む。 a.上記実施例では二重効用型の吸収式冷暖房装置に適
用した例を示したが、一重効用型や三重以上の多重効用
型の吸収式冷暖房装置に適用しても良い。
【0103】b.吸収液は、臭化リチウム水溶液以外
に、アンモニア水溶液(この場合、冷媒がアンモニアと
なる)等を使用しても良い。 c.加熱源は、ガスバーナ11以外に電気ヒータであっ
ても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1、第2実施例に係る吸収式冷暖房
装置の原理説明図である。
【図2】第1実施例に係る吸収式冷暖房装置の作動を説
明するフローチャートである。
【図3】第2実施例に係る吸収式冷暖房装置の作動を説
明するフローチャートである。
【符号の説明】
A、B 吸収式冷暖房装置(吸収式冷凍サイクル装置) 1 高温再生器(再生器) 2 低温再生器(再生器) 3 凝縮器 4 蒸発器 5 吸収器 6 吸収液ポンプ 8 冷却塔 9 制御装置(運転制御器) 11 ガスバーナ(加熱源) 12 加熱室 31 凝縮用熱交換器 34 吸収用熱交換器 81 冷却水溜 82 冷却水用電動ポンプ(冷却水ポンプ) 120 温度センサ 340 冷却水 811 Loレベルスイッチ(水位検出手段) 812 Hiレベルスイッチ(水位検出手段)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 吸収液が入れられ加熱源により加熱され
    る加熱室を有し、前記吸収液を気化させて濃縮吸収液と
    冷媒とに分離する再生器と、 冷却水が通過する凝縮用熱交換器を配置し、前記再生器
    で発生した気化冷媒を冷却して液化させる凝縮器と、 該凝縮器で液化した液化冷媒を減圧下で蒸発させる蒸発
    器と、 冷却水が通過する吸収用熱交換器を配置し、前記蒸発器
    で蒸発した気化冷媒を、前記再生器により分離された濃
    縮吸収液に吸収させる吸収器と、 前記吸収器から前記加熱室へ前記吸収液を移送する吸収
    液ポンプと、 前記吸収用熱交換器及び凝縮用熱交換器を通過した冷却
    水を上方から下方に流し、前記冷却水を冷却する冷却塔
    と、 該冷却塔の下方に設けられ、前記冷却水を溜める冷却水
    溜と、 冷却水溜内の冷却水の所定水位を検出する水位検出手段
    と、 該冷却水溜に冷却水を補水する給水手段と、 該冷却水溜の冷却水を前記吸収用熱交換器に移送する冷
    却水ポンプと、 前記加熱源、前記吸収液ポンプ、前記給水手段、及び前
    記冷却水ポンプを制御する運転制御器とを備え、 冷房運転中、前記運転制御器は、前記水位検出手段が所
    定水位未満を検出すると、前記給水手段を作動させて冷
    房運転を継続し、 所定時間が経過しても前記水位検出手段が所定水位以上
    の水位を検出しない場合には、前記加熱源の作動を停止
    するとともに、前記吸収液ポンプ及び冷却水ポンプの作
    動を継続する稀釈運転を行なう吸収式冷凍サイクル装
    置。
  2. 【請求項2】 吸収液が入れられ加熱源により加熱され
    る加熱室を有し、前記吸収液を気化させて濃縮吸収液と
    冷媒とに分離する再生器と、 冷却水が通過する凝縮用熱交換器を配置し、前記再生器
    で発生した気化冷媒を冷却して液化させる凝縮器と、 該凝縮器で液化した液化冷媒を減圧下で蒸発させる蒸発
    器と、 冷却水が通過する吸収用熱交換器を配置し、前記蒸発器
    で蒸発した気化冷媒を、前記再生器により分離された濃
    縮吸収液に吸収させる吸収器と、 前記吸収器から前記加熱室へ前記吸収液を移送する吸収
    液ポンプと、 前記吸収用熱交換器及び凝縮用熱交換器を通過した冷却
    水を上方から下方に流し、前記冷却水を冷却する冷却塔
    と、 該冷却塔の下方に設けられ、前記冷却水を溜める冷却水
    溜と、 冷却水溜内の冷却水の、低水位及び高水位を検出する水
    位検出手段と、 該冷却水溜に冷却水を補水する給水手段と、 該冷却水溜の冷却水を前記吸収用熱交換器に移送する冷
    却水ポンプと、 前記加熱源、前記吸収液ポンプ、前記給水手段、及び前
    記冷却水ポンプを制御する運転制御器とを備え、 前記水位検出手段が前記冷却水の高水位を検出すると、
    前記運転制御器による冷房運転の開始が可能とされ、 冷房運転中、前記運転制御器は、前記水位検出手段が低
    水位未満を検出すると、前記給水手段を作動させて冷房
    運転を継続し、 所定時間が経過しても前記水位検出手段が低水位以上の
    水位を検出しない場合には、前記加熱源の作動を停止す
    るとともに、前記吸収液ポンプ及び冷却水ポンプの作動
    を継続する稀釈運転を行なう吸収式冷凍サイクル装置。
  3. 【請求項3】 吸収液が入れられ加熱源により加熱され
    る加熱室を有し、前記吸収液を気化させて濃縮吸収液と
    冷媒とに分離する再生器と、 冷却水が通過する凝縮用熱交換器を配置し、前記再生器
    で発生した気化冷媒を冷却して液化させる凝縮器と、 該凝縮器で液化した液化冷媒を減圧下で蒸発させる蒸発
    器と、 冷却水が通過する吸収用熱交換器を配置し、前記蒸発器
    で蒸発した気化冷媒を、前記再生器により分離された濃
    縮吸収液に吸収させる吸収器と、 前記吸収器から前記加熱室へ前記吸収液を移送する吸収
    液ポンプと、 前記吸収用熱交換器及び凝縮用熱交換器を通過した冷却
    水を上方から下方に流し、前記冷却水を冷却する冷却塔
    と、 該冷却塔の下方に設けられ、前記冷却水を溜める冷却水
    溜と、 冷却水溜内の冷却水の、低水位及び高水位を検出する水
    位検出手段と、 該冷却水溜に冷却水を補水する給水手段と、 該冷却水溜の冷却水を前記吸収用熱交換器に移送する冷
    却水ポンプと、 前記加熱源、前記吸収液ポンプ、前記給水手段、及び前
    記冷却水ポンプを制御する運転制御器とを備え、 前記水位検出手段が前記冷却水の高水位を検出すると、
    前記運転制御器による冷房運転の開始が可能とされ、 冷房運転中、前記運転制御器は、前記水位検出手段が低
    水位未満を検出すると、前記給水手段を作動させて冷房
    運転を継続し、 所定時間が経過しても前記水位検出手段が高水位以上の
    水位を検出しない場合には、前記加熱源の作動を停止す
    るとともに、前記吸収液ポンプ及び冷却水ポンプの作動
    を継続する稀釈運転を行なう吸収式冷凍サイクル装置。
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