JP3399663B2 - 吸収式冷凍機を用いた空調装置 - Google Patents
吸収式冷凍機を用いた空調装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は一般の住宅や小規模な建
物などを対象とした吸収式冷凍機を用いた空調装置に関
する。 【0002】 【従来の技術】吸収式冷凍機を用いた空調装置は、現
在、ビルあるいは大型店舗などのような産業用、業務用
の設備に主として用いられている。 【0003】吸収式冷凍機を用いた空調装置の冷房方式
は、再生器で蒸発させた冷媒蒸気を水冷方式の凝縮器で
凝縮させ、この凝縮した冷媒を蒸発器に導いて蒸発させ
るが、その際の蒸発潜熱で空調すべき室内に設けられた
ファンコイルユニットと冷凍機との間を循環する冷熱媒
(通常は水)を冷却する。一方、蒸発した冷媒蒸気は水
冷方式の吸収器で濃溶液(吸収液)に吸収させ、再び再
生器に戻すというサイクルで運転される。 【0004】この種の吸収式冷凍機を用いた空調装置で
は、室内側ファンコイルユニット内に循環させる冷熱媒
の温度を蒸発器において7℃前後まで冷却し、この冷熱
媒を室内のファンコイル内に循環させて室内空気を冷却
して12℃前後で蒸発器に戻すようにしている。吸収液
としてリチウムブロマイド水溶液を使用する場合は、吸
収器内の吸収液の温度を40℃前後に保つことが必要と
なり、この温度を維持するためには冷却塔を屋上などに
設置して水冷回路で冷却する方法が取られている。 【0005】ところがこのような水冷方式を採用した従
来の吸収式冷凍機を用いた空調装置には次のような問題
がある。 【0006】(1)吸収器を水冷方式で温度管理してい
るために、設備が大型になるとともに配管が必要にな
り、そのために多くの工事費がかかり、一般の住宅や小
規模の建物の冷房用には不向きである。 【0007】(2)冷房すべき室内のファンコイルユニ
ットと冷凍機とを冷熱媒循環用の配管で結ぶ必要がある
ために、工事費や設備費が高額になる。これは、吸収液
と冷媒にアンモニア水を使用するアンモニア吸収式冷凍
機についても同じである。 【0008】そこで本発明者らは、凝縮器と吸収器とを
水冷方式でなく空冷方式で冷却し、冷熱媒を用いる代わ
りに冷房したい空気を直接蒸発器に通して冷却する冷房
サイクル運転を行う空調装置を提案している(特願平5
−22351号)。 【0009】図4は上記出願で提案された単効用吸収式
冷凍機を用いた空調装置の変形例の要部を示し、図5は
同空調装置の設置状態を示す。 【0010】空調装置は、図5に示すように、室外機1
と室内機2とから成り、室外機1は図4に示すような構
成で空調しようとする住宅の室5の外に配置され、室内
機2は冷風の吹出し口と室内空気の吸込み口のみを有
し、室5の内部に配置される。室外機1と室内機2は冷
風の送風ダクト3と室内空気の吸気ダクト4とで接続さ
れている。6は、装置の運転のスタートまたはストッ
プ、自動運転の設定または解除、室内温度の設定、冷風
の吹出し風量の調整を行うリモコン操作器である。 【0011】室外機1の内部は図4に示すような構成に
なっており、吸収液としてリチウムブロマイド水溶液が
用いられ、冷媒として水が用いられる。 【0012】蒸発器10は、減圧下で冷媒を蒸発させ、
その蒸発潜熱によりそこを通過する空気を冷却する機能
を有し、送風ダクト3と吸気ダクト4に接続されてい
る。吸気ダクト4内には送風ファン11が設けられてい
る。 【0013】再生器12は、冷媒を吸収して濃度の低く
なった希吸収液をバーナ13により加熱することによっ
て冷媒蒸気を発生させるとともに吸収液の濃度を濃縮す
る機能を有する。バーナ13へは燃料供給管14から燃
料ガスが供給され、その燃焼程度は燃料供給制御弁15
により調節される。 【0014】凝縮器16は、再生器12から送られてく
る冷媒蒸気を空冷ファン17により冷却して液化する機
能を有し、循環溶液の濃度を調節するために冷媒の一部
を冷媒タンク18に蓄える。 【0015】吸収器20は吸収液を蓄えており、蒸発器
10で蒸発した冷媒をその吸収液に吸収させる機能を有
しており、凝縮器16と同じ空冷ファン17により空冷
される。冷媒を吸収して濃度の低くなった希吸収液は一
旦希溶液タンク21に蓄えられる。 【0016】22は、希溶液タンク21から再生器12
に向かう濃度の低い低温の希吸収液と再生器12から吸
収器20に向かう濃度の高い高温の濃吸収液との間で熱
交換を行なう熱交換器、23は、冷媒を吸収して濃度の
低くなった希吸収液を希溶液タンク21から再生器12
に送出するポンプ、24は蒸発器10の上流側と凝縮器
16の下流側との間に設けられたキャピラリなどの圧損
部材である。 【0017】V1、V2、V3、V4、V5はいずれも
電磁弁のような弁であり、特にV4は希溶液タンク21
側から冷媒タンク18側へは冷媒を流さない逆止機能を
有する弁である。 【0018】上記の空調装置は、吸収液を希溶液タンク
21から再生器12に送出するのにポンプ23を用いて
いる点を除き、基本的には各容器の温度を制御すること
によって各容器間に圧力差を作り、その圧力差で冷媒が
送出され、循環するようにしている。 【0019】 【発明が解決しようとする課題】ところで上記の空調装
置の凝縮器16には、外側に2ミリ間隔で冷却フィンが
形成された多数の管がもうけられており、その中に冷媒
蒸気を通過させ空冷ファン17からの風を送り込むこと
によって冷媒蒸気を冷却し液化させる。しかし、凝縮器
16を長期間使用しているうちに、冷却フィンの間にち
りや埃が溜って目づまりを起こしたり、冷却フィンに汚
れが付着したり、また、冷却フィン自体が劣化したりす
るおそれがある。この状態を放置しておくと、凝縮器1
6の冷却能力が低下してくるために空冷ファン17を最
大の能力で回転させても凝縮器16の凝縮冷媒温度が上
昇し続けたり、また、どうしても適正温度まで低下させ
ることができなくなる。 【0020】一般に圧力と温度とは相関関係があるた
め、凝縮器16から蒸発器10への冷媒の送出を圧力差
によって行なうためには凝縮器16の出口温度を蒸発器
10の入口温度より高く保つこと、すなわち、あらかじ
め設定された圧力を有する蒸発器10に対しては凝縮器
16の出口温度を一定に保つことが必要であるが、凝縮
器16の冷却能力が低下して、凝縮器16の出口温度が
設定値より高くなり過ぎると、凝縮器16と蒸発器10
との圧力差が大きくなり過ぎて蒸発器10の入口で急激
な圧力低下が起きるために冷媒が気化して吹き出してし
まう現象(フラッシング)が起き、そのために蒸発器1
0での空気の冷却効率が大幅に低下してしまうという問
題がある。 【0021】本発明は上記の点にかんがみてなされたも
ので、凝縮器の冷却フィンが経年的に劣化したり、汚れ
のために閉塞して凝縮器の冷却能力が低下した場合に、
これを検知し、使用者に点検や掃除を促すための警告を
発するようにした空調装置を提供することを目的とす
る。 【0022】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、冷媒を蒸発させる蒸発器と、冷媒を吸収
する吸収液を蓄え前記蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を該吸
収液に吸収させる吸収器と、冷媒蒸気を吸収した希吸収
液を加熱して冷媒蒸気と濃吸収液とを発生する再生器
と、該再生器で発生した冷媒蒸気を凝縮させる冷却フィ
ン付の凝縮器とを有し、前記凝縮器と前記蒸発器との圧
力差によって前記凝縮器から前記蒸発器へ冷媒を送出せ
しめ、前記蒸発器における冷媒の蒸発により空調すべき
室内の空気を直接冷却し、この冷却した空気をダクトを
介して室内に送風して冷房を行う吸収式冷凍機を用いた
空調装置において、前記凝縮器を冷却する空冷ファン
と、外気温度を検出する外気温度検出手段と、前記再生
器を加熱するバーナで燃焼させるためのガス量の供給を
制御する燃料供給制御手段と、凝縮器出口温度を検出す
る凝縮器出口温度検出手段と、適正凝縮器出口温度を記
憶する第1の記憶手段と、前記凝縮器出口温度を前記適
正凝縮器出口温度に保持するための第1の空冷ファン回
転制御手段と、前記空冷ファンの回転数検出手段と、前
記空冷ファンの回転数を外気温度と供給されるガス量と
にもとづいて段階的にあるいは無段階で所定の範囲内に
納める第2の空冷ファン回転数制御手段と、前記空冷フ
ァンが一定時間以上最大能力で回転していると判断した
場合に検出された凝縮器出口温度を時系列的に記憶する
第2の記憶手段と、前記第2の記憶手段で記憶された凝
縮器出口温度が上昇し続けていると判断した場合または
前記第2の記憶手段で記憶された凝縮器出口温度と前記
適正凝縮器出口温度との差が所定値以下にならない場合
に冷却フィンの目づまりを警告する警告手段とを備えた
ことを特徴とする。 【0023】 【作用】本発明によれば、空調装置を起動させ、凝縮器
出口温度を一定に保つ空冷ファンの回転数を検出し、空
冷ファンが最大能力で回転しているにもかかわらず凝縮
器出口温度が上昇し続けていると判断した場合または凝
縮器出口温度と前記適正凝縮器出口温度との差が所定値
以下にならない場合に凝縮器の冷却フィンが経年的に劣
化したり閉塞している場合であるとして警告を発し、使
用者に点検や掃除を促す。 【0024】 【実施例】以下本発明を図面に基づいて説明する。 【0025】図1は本発明を実施した単効用吸収式冷凍
機を用いた空調装置の一実施例の要部を示す。本発明に
よる空調装置の設置状態は図5に示したとおりである。 【0026】本発明による空調装置の構成は図4に示し
たと同じであるからその説明は省略するが、冷媒として
水、吸収液としてリチウムブロマイドが用いられる。 【0027】以下に図1を参照して本発明による空調装
置の制御に必要な電気回路と装置の作用について説明す
る。 【0028】T1は蒸発器10の上流側に設けられた室
内温度検出用のセンサ、T2は蒸発器10の下流側に設
けられた送風温度検出用のセンサ、T3は再生器の液面
レベル検出用のセンサ、T4は凝縮器温度検出用のセン
サ、T5は外気温度検出用のセンサ、T6は凝縮器出口
温度検出用のセンサであり、33は凝縮器の冷却フィン
の目づまりを使用者に警告する警告ランプである。 【0029】また、空調装置には、CPU、メモリ、駆
動回路からなるコントローラ30と、リモコン操作器6
(図5参照)からの設定信号を室内機2の受信部2aで
受け、受信部2aからの信号を受ける通信制御器31と
が設けられており、コントロラ30は温度センサT1、
T2、T4、T5、T6およびレベルセンサT3からの
信号と、通信制御器31からの信号とを受け、送風ファ
ン11、空冷ファン17、ポンプ23、燃料供給管14
の燃料供給制御弁15、弁V1、V2、V3、V4、V
5の動作および警告ランプ33の点灯を制御するように
なっている。 【0030】次に図2を参照して冷房サイクルの動作を
説明する。 【0031】運転開始前は、弁V1、V3、V5は閉じ
ており、弁V2、V4は開いている。吸収液はすべて希
溶液タンク21に入っており、再生器12は空の状態に
なっている。 【0032】リモコン操作器6のスタートボタンをオン
すると、弁V1、V3、V5が開くと共に弁V2、V4
が閉じ(F−1)、モータM2 が駆動されてポンプ23
により希溶液タンク21から吸収液が再生器12に送出
される(F−2)。このときコントローラ30のCPU
はレベルセンサT3からの信号を見て再生器12の液面
が規定のレベルに達しているか否かを判断する(F−
3)。液面が規定のレベルに達しているときは、燃料供
給制御弁15を開いて燃料供給管14から燃料ガスを供
給しバーナ13に点火する(F−4)。 【0033】再生器12で冷媒蒸気が発生し凝縮器16
に流れ、凝縮器16の温度が次第に上昇する。コントロ
ーラ30のCPUは温度センサT4からの信号から凝縮
器16の温度が所定値に達したか否かを判断し(F−
5)、所定値に達したときはモータM1 により空冷ファ
ン17を回転させる(F−6)。 【0034】凝縮器16では再生器12から送られてく
る冷媒蒸気が液化し、この液化した冷媒は弁V5を介し
て冷媒タンク18に流入する。このときコントローラ3
0内のCPUは冷媒タンク18内の冷媒が所定量に達し
ているか否かを判断し(F−7)、所定量に達したとき
には、弁V5を閉じ(F−8)、送風ファン11を回転
させる(F−9)。 【0035】このとき凝縮器16からの冷媒はキャピラ
リ24を介して蒸発器10に流れ込み、蒸発器10では
冷媒が蒸発して蒸発潜熱を奪い、それによって送風ファ
ン11により吸気ダクト4を通って室内から送られてく
る空気を冷却する。冷却された空気は送風ダクト3を通
って室内機2に送られ、室5内に冷風として吹き出さ
れ、室5が冷房される(F−10)。 【0036】この冷房動作においては、蒸発器10で蒸
発して蒸気となった冷媒は吸収器20に流れ込み、そこ
で吸収液に吸収される。冷媒を吸収して濃度が低くなっ
た希吸収液は一旦希溶液タンク21に入った後ポンプ2
3により弁V3を通って熱交換器22で再生器12から
送り出される濃度の高い高温の濃吸収液と熱交換され、
再生器12に送り込まれる。この状態が運転の定常モー
ドである。 【0037】ここで冷房サイクル運転中における系の各
部における容器および吸収液、冷媒の温度および圧力を
例示すると次のようになる。 【0038】 温 度(℃) 圧 力(Torr) 蒸発器10: 10〜20 10〜20 再生器12: 60〜90 90〜110 凝縮器16: 50〜80 90〜110 吸収器20: 45〜50 11 冷媒タンク18: 30〜50 40〜50 希溶液タンク21: 40〜60 11 熱交換器22: 30〜90 ー 吸気ダクト4: 26(室温) − 送風ダクト3: 10〜15 − 希溶液: 35〜40 濃度:61% 濃溶液: 90 濃度:64.8% リモコン操作器6のスタートボタンをオフすると(F−
11)、停止処理を行った(F−12)後終了する。停
止処理としては、まず、バーナ13を消火し、弁V2、
V4を開き、弁V1を閉じる。次にしばらくしてからポ
ンプ23を停止し、弁V3を閉じ、送風ファン11およ
び空冷ファン17を停止する。このようにすることによ
り冷媒タンク18内の冷媒および再生器12内の吸収液
が希溶液タンク21にすべて流れ込む。これは装置が停
止している間に吸収液により冷媒タンク18や再生器1
2が腐食するのを防止し、濃溶液を希釈し晶析を防止す
るためである。 【0039】ところで、上記の空調装置は、吸収液の吸
収器20から再生器12への送出にポンプ23を用いて
いる点を除き、基本的には各容器の温度を制御すること
によって各容器間に圧力差を作り、その圧力差で冷媒が
送出され循環するようになっている。したがって、凝縮
器16から蒸発器10への冷媒の送出も圧力差によって
行われるため、あらかじめ設定された圧力を有する蒸発
器10に対して凝縮器16の出口温度は常に一定(本実
施例においては45℃)に保たれる必要がある。 【0040】ここで、凝縮器16の温度は再生器12に
おける加熱量の変化に基づく冷媒蒸気の発生量の変化
や、外気温度の変化に左右される。例えば冷媒蒸気の発
生量が増加したり、外気温度が上昇すれば、凝縮器16
の温度も上昇するので、凝縮器16の出口温度を一定に
保つためには、温度変化に応じて空冷ファン17の回転
数を上げたり下げたりしなければならない。そのためセ
ンサT6によって常に凝縮器16の出口温度を検出して
おり、検出された温度はコントローラ30に送られ、コ
ントローラ30は凝縮器16の出口温度がメモリに記憶
されている適正凝縮器出口温度(本実施例においては4
5℃)に保たれるように空冷ファン17のモータM1 の
回転数を制御する。 【0041】しかし、上記のように、単純に凝縮器16
の出口温度のみに基づいて空冷ファン17の回転数を制
御すると、室外機の設置環境が予想外に劣悪であった
り、室外機に異常があって凝縮器16の出口温度が下が
りにくい状況では、空冷ファン17が異常に高回転にな
り機器の寿命や性能に大きな影響を及ぼす場合も考えら
れるので、どうしても回転数に一定の歯止めが必要とな
る。 【0042】そこで、一定時間における空冷ファン17
の回転数の許容範囲をメモリ32に記憶させておき、空
冷ファン17の回転がこの許容範囲を越えないようにす
ればよい。 【0043】さらに、空冷ファン17の回転数の許容範
囲を以下のように段階的に定めておけば、きめの細かい
制御が可能である。すなわち、凝縮器16の出口温度を
45℃に保つための空冷ファン17の回転数の暫定値
は、外気温度と、再生器12における加熱量すなわち燃
料供給管14から供給される燃料ガスの量とから計算す
ることができるので、ある外気温度と供給される燃料ガ
スの量との組み合わせに対する空冷ファン17の回転数
の許容範囲をあらかじめメモリ32に記憶させておき、
センサT5で検出される外気温度と供給される燃料ガス
の量との組み合わせから、メモリ32に記憶された許容
範囲を越えないように空冷ファン17の回転を制御すれ
ばよい。 【0044】次に図3を参照しながら、凝縮器16の冷
却能力が低下した場合の警告動作について説明する。 【0045】ここでは、メモリ32にすでに空冷ファン
17の回転数の許容範囲のデータは記憶されているもの
とする。空調装置を起動させ、空冷ファン17の作動が
開始すると(P−1)、凝縮器16の出口温度をセンサ
T6によって検出し、コントローラ30により凝縮器1
6の出口温度を45℃に保つよう空冷ファン17の回転
を制御する(P−2)。また、凝縮器16の出口温度を
45℃に保つための実際の空冷ファン17の回転数を検
出してメモリ32に記憶する(P−3)。 【0046】次にステップ(P−3)で検出された空冷
ファン17の回転数がメモリ32に記憶されている回転
数の上限に達しているか否か、すなわち空冷ファン17
が最大能力で回転しているか否かを判断する(P−
4)。 【0047】空冷ファン17の回転が最大能力に達して
いない場合はステップ(P−3)に戻る。一方、空冷フ
ァン17の回転が最大能力に達したと判断した場合はそ
の時点から一定時間計測し、その間最大能力の回転が継
続しているか否か判断する(P−5)。一定時間経過し
ないうちに空冷ファン17の回転数が低下すればメモリ
32に記憶された回転数のデータをクリアしてステップ
(P−3)に戻る。一方、空冷ファン17の最大能力で
の回転が一定時間継続したと判断した場合はセンサT6
で検出される凝縮器出口温度をメモリ32に時系列的に
記憶させる(P−6)。 【0048】空調装置の使用期間が長くなるにつれ凝縮
器16の冷却フィンの目づまり等により凝縮器16の空
冷能力が低下してくると、空冷ファン17が最大能力で
一定時間以上回転していても凝縮器16の出口温度は低
下しにくくなる。そこで、ステップ(P−6)で時系列
的に記憶された凝縮器16の出口温度が上昇を続ける場
合は直ちに警告ランプを点灯させる(P−10)。 【0049】一方、ステップ(P−7)で、凝縮器16
の出口温度が上昇していないと判断した場合は、メモリ
32に記憶されている適正凝縮器出口温度(本実施例に
おいては45℃)との差を時系列的に記憶させる(P−
8)。そして、一定時間計測後、その差が所定値以下に
ならない場合は(P−9)、警告ランプを点灯させる
(P−10)。その差が所定値以下になった場合は、そ
れまでの時系列的に記憶されたデータをクリアしてステ
ップ(P−3)に戻る。 【0050】なお、上記実施例では、空冷ファン17が
最大能力で回転した場合の凝縮器16の出口温度の
(1)上昇、または(2)適正凝縮器出口温度との一定
以上の差という2つの判断基準を組み合わせて警告ラン
プ33を作動させているが、どちらか一方のみの判断手
段を設けるだけでもよい。また、警告ランプ33の代わ
りにブザー等を用いてもよい。 【0051】 【発明の効果】以上説明したように、本発明による空調
装置は、凝縮器の冷却フィンが経年的に劣化したり、汚
れのために閉塞したりて凝縮器を冷却する能力が低下し
た場合を空冷ファンの回転数の変動から検知し、使用者
に冷却フィンの目づまりを知らせ点検や掃除を促すため
の警告を発するので、凝縮器における冷却不足により冷
媒が蒸発器入口で気化して吹き出してしまう現象(フラ
ッシング)が起きることを予め防止でき、空調装置の安
定的な冷房運転が可能となる。
物などを対象とした吸収式冷凍機を用いた空調装置に関
する。 【0002】 【従来の技術】吸収式冷凍機を用いた空調装置は、現
在、ビルあるいは大型店舗などのような産業用、業務用
の設備に主として用いられている。 【0003】吸収式冷凍機を用いた空調装置の冷房方式
は、再生器で蒸発させた冷媒蒸気を水冷方式の凝縮器で
凝縮させ、この凝縮した冷媒を蒸発器に導いて蒸発させ
るが、その際の蒸発潜熱で空調すべき室内に設けられた
ファンコイルユニットと冷凍機との間を循環する冷熱媒
(通常は水)を冷却する。一方、蒸発した冷媒蒸気は水
冷方式の吸収器で濃溶液(吸収液)に吸収させ、再び再
生器に戻すというサイクルで運転される。 【0004】この種の吸収式冷凍機を用いた空調装置で
は、室内側ファンコイルユニット内に循環させる冷熱媒
の温度を蒸発器において7℃前後まで冷却し、この冷熱
媒を室内のファンコイル内に循環させて室内空気を冷却
して12℃前後で蒸発器に戻すようにしている。吸収液
としてリチウムブロマイド水溶液を使用する場合は、吸
収器内の吸収液の温度を40℃前後に保つことが必要と
なり、この温度を維持するためには冷却塔を屋上などに
設置して水冷回路で冷却する方法が取られている。 【0005】ところがこのような水冷方式を採用した従
来の吸収式冷凍機を用いた空調装置には次のような問題
がある。 【0006】(1)吸収器を水冷方式で温度管理してい
るために、設備が大型になるとともに配管が必要にな
り、そのために多くの工事費がかかり、一般の住宅や小
規模の建物の冷房用には不向きである。 【0007】(2)冷房すべき室内のファンコイルユニ
ットと冷凍機とを冷熱媒循環用の配管で結ぶ必要がある
ために、工事費や設備費が高額になる。これは、吸収液
と冷媒にアンモニア水を使用するアンモニア吸収式冷凍
機についても同じである。 【0008】そこで本発明者らは、凝縮器と吸収器とを
水冷方式でなく空冷方式で冷却し、冷熱媒を用いる代わ
りに冷房したい空気を直接蒸発器に通して冷却する冷房
サイクル運転を行う空調装置を提案している(特願平5
−22351号)。 【0009】図4は上記出願で提案された単効用吸収式
冷凍機を用いた空調装置の変形例の要部を示し、図5は
同空調装置の設置状態を示す。 【0010】空調装置は、図5に示すように、室外機1
と室内機2とから成り、室外機1は図4に示すような構
成で空調しようとする住宅の室5の外に配置され、室内
機2は冷風の吹出し口と室内空気の吸込み口のみを有
し、室5の内部に配置される。室外機1と室内機2は冷
風の送風ダクト3と室内空気の吸気ダクト4とで接続さ
れている。6は、装置の運転のスタートまたはストッ
プ、自動運転の設定または解除、室内温度の設定、冷風
の吹出し風量の調整を行うリモコン操作器である。 【0011】室外機1の内部は図4に示すような構成に
なっており、吸収液としてリチウムブロマイド水溶液が
用いられ、冷媒として水が用いられる。 【0012】蒸発器10は、減圧下で冷媒を蒸発させ、
その蒸発潜熱によりそこを通過する空気を冷却する機能
を有し、送風ダクト3と吸気ダクト4に接続されてい
る。吸気ダクト4内には送風ファン11が設けられてい
る。 【0013】再生器12は、冷媒を吸収して濃度の低く
なった希吸収液をバーナ13により加熱することによっ
て冷媒蒸気を発生させるとともに吸収液の濃度を濃縮す
る機能を有する。バーナ13へは燃料供給管14から燃
料ガスが供給され、その燃焼程度は燃料供給制御弁15
により調節される。 【0014】凝縮器16は、再生器12から送られてく
る冷媒蒸気を空冷ファン17により冷却して液化する機
能を有し、循環溶液の濃度を調節するために冷媒の一部
を冷媒タンク18に蓄える。 【0015】吸収器20は吸収液を蓄えており、蒸発器
10で蒸発した冷媒をその吸収液に吸収させる機能を有
しており、凝縮器16と同じ空冷ファン17により空冷
される。冷媒を吸収して濃度の低くなった希吸収液は一
旦希溶液タンク21に蓄えられる。 【0016】22は、希溶液タンク21から再生器12
に向かう濃度の低い低温の希吸収液と再生器12から吸
収器20に向かう濃度の高い高温の濃吸収液との間で熱
交換を行なう熱交換器、23は、冷媒を吸収して濃度の
低くなった希吸収液を希溶液タンク21から再生器12
に送出するポンプ、24は蒸発器10の上流側と凝縮器
16の下流側との間に設けられたキャピラリなどの圧損
部材である。 【0017】V1、V2、V3、V4、V5はいずれも
電磁弁のような弁であり、特にV4は希溶液タンク21
側から冷媒タンク18側へは冷媒を流さない逆止機能を
有する弁である。 【0018】上記の空調装置は、吸収液を希溶液タンク
21から再生器12に送出するのにポンプ23を用いて
いる点を除き、基本的には各容器の温度を制御すること
によって各容器間に圧力差を作り、その圧力差で冷媒が
送出され、循環するようにしている。 【0019】 【発明が解決しようとする課題】ところで上記の空調装
置の凝縮器16には、外側に2ミリ間隔で冷却フィンが
形成された多数の管がもうけられており、その中に冷媒
蒸気を通過させ空冷ファン17からの風を送り込むこと
によって冷媒蒸気を冷却し液化させる。しかし、凝縮器
16を長期間使用しているうちに、冷却フィンの間にち
りや埃が溜って目づまりを起こしたり、冷却フィンに汚
れが付着したり、また、冷却フィン自体が劣化したりす
るおそれがある。この状態を放置しておくと、凝縮器1
6の冷却能力が低下してくるために空冷ファン17を最
大の能力で回転させても凝縮器16の凝縮冷媒温度が上
昇し続けたり、また、どうしても適正温度まで低下させ
ることができなくなる。 【0020】一般に圧力と温度とは相関関係があるた
め、凝縮器16から蒸発器10への冷媒の送出を圧力差
によって行なうためには凝縮器16の出口温度を蒸発器
10の入口温度より高く保つこと、すなわち、あらかじ
め設定された圧力を有する蒸発器10に対しては凝縮器
16の出口温度を一定に保つことが必要であるが、凝縮
器16の冷却能力が低下して、凝縮器16の出口温度が
設定値より高くなり過ぎると、凝縮器16と蒸発器10
との圧力差が大きくなり過ぎて蒸発器10の入口で急激
な圧力低下が起きるために冷媒が気化して吹き出してし
まう現象(フラッシング)が起き、そのために蒸発器1
0での空気の冷却効率が大幅に低下してしまうという問
題がある。 【0021】本発明は上記の点にかんがみてなされたも
ので、凝縮器の冷却フィンが経年的に劣化したり、汚れ
のために閉塞して凝縮器の冷却能力が低下した場合に、
これを検知し、使用者に点検や掃除を促すための警告を
発するようにした空調装置を提供することを目的とす
る。 【0022】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、冷媒を蒸発させる蒸発器と、冷媒を吸収
する吸収液を蓄え前記蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を該吸
収液に吸収させる吸収器と、冷媒蒸気を吸収した希吸収
液を加熱して冷媒蒸気と濃吸収液とを発生する再生器
と、該再生器で発生した冷媒蒸気を凝縮させる冷却フィ
ン付の凝縮器とを有し、前記凝縮器と前記蒸発器との圧
力差によって前記凝縮器から前記蒸発器へ冷媒を送出せ
しめ、前記蒸発器における冷媒の蒸発により空調すべき
室内の空気を直接冷却し、この冷却した空気をダクトを
介して室内に送風して冷房を行う吸収式冷凍機を用いた
空調装置において、前記凝縮器を冷却する空冷ファン
と、外気温度を検出する外気温度検出手段と、前記再生
器を加熱するバーナで燃焼させるためのガス量の供給を
制御する燃料供給制御手段と、凝縮器出口温度を検出す
る凝縮器出口温度検出手段と、適正凝縮器出口温度を記
憶する第1の記憶手段と、前記凝縮器出口温度を前記適
正凝縮器出口温度に保持するための第1の空冷ファン回
転制御手段と、前記空冷ファンの回転数検出手段と、前
記空冷ファンの回転数を外気温度と供給されるガス量と
にもとづいて段階的にあるいは無段階で所定の範囲内に
納める第2の空冷ファン回転数制御手段と、前記空冷フ
ァンが一定時間以上最大能力で回転していると判断した
場合に検出された凝縮器出口温度を時系列的に記憶する
第2の記憶手段と、前記第2の記憶手段で記憶された凝
縮器出口温度が上昇し続けていると判断した場合または
前記第2の記憶手段で記憶された凝縮器出口温度と前記
適正凝縮器出口温度との差が所定値以下にならない場合
に冷却フィンの目づまりを警告する警告手段とを備えた
ことを特徴とする。 【0023】 【作用】本発明によれば、空調装置を起動させ、凝縮器
出口温度を一定に保つ空冷ファンの回転数を検出し、空
冷ファンが最大能力で回転しているにもかかわらず凝縮
器出口温度が上昇し続けていると判断した場合または凝
縮器出口温度と前記適正凝縮器出口温度との差が所定値
以下にならない場合に凝縮器の冷却フィンが経年的に劣
化したり閉塞している場合であるとして警告を発し、使
用者に点検や掃除を促す。 【0024】 【実施例】以下本発明を図面に基づいて説明する。 【0025】図1は本発明を実施した単効用吸収式冷凍
機を用いた空調装置の一実施例の要部を示す。本発明に
よる空調装置の設置状態は図5に示したとおりである。 【0026】本発明による空調装置の構成は図4に示し
たと同じであるからその説明は省略するが、冷媒として
水、吸収液としてリチウムブロマイドが用いられる。 【0027】以下に図1を参照して本発明による空調装
置の制御に必要な電気回路と装置の作用について説明す
る。 【0028】T1は蒸発器10の上流側に設けられた室
内温度検出用のセンサ、T2は蒸発器10の下流側に設
けられた送風温度検出用のセンサ、T3は再生器の液面
レベル検出用のセンサ、T4は凝縮器温度検出用のセン
サ、T5は外気温度検出用のセンサ、T6は凝縮器出口
温度検出用のセンサであり、33は凝縮器の冷却フィン
の目づまりを使用者に警告する警告ランプである。 【0029】また、空調装置には、CPU、メモリ、駆
動回路からなるコントローラ30と、リモコン操作器6
(図5参照)からの設定信号を室内機2の受信部2aで
受け、受信部2aからの信号を受ける通信制御器31と
が設けられており、コントロラ30は温度センサT1、
T2、T4、T5、T6およびレベルセンサT3からの
信号と、通信制御器31からの信号とを受け、送風ファ
ン11、空冷ファン17、ポンプ23、燃料供給管14
の燃料供給制御弁15、弁V1、V2、V3、V4、V
5の動作および警告ランプ33の点灯を制御するように
なっている。 【0030】次に図2を参照して冷房サイクルの動作を
説明する。 【0031】運転開始前は、弁V1、V3、V5は閉じ
ており、弁V2、V4は開いている。吸収液はすべて希
溶液タンク21に入っており、再生器12は空の状態に
なっている。 【0032】リモコン操作器6のスタートボタンをオン
すると、弁V1、V3、V5が開くと共に弁V2、V4
が閉じ(F−1)、モータM2 が駆動されてポンプ23
により希溶液タンク21から吸収液が再生器12に送出
される(F−2)。このときコントローラ30のCPU
はレベルセンサT3からの信号を見て再生器12の液面
が規定のレベルに達しているか否かを判断する(F−
3)。液面が規定のレベルに達しているときは、燃料供
給制御弁15を開いて燃料供給管14から燃料ガスを供
給しバーナ13に点火する(F−4)。 【0033】再生器12で冷媒蒸気が発生し凝縮器16
に流れ、凝縮器16の温度が次第に上昇する。コントロ
ーラ30のCPUは温度センサT4からの信号から凝縮
器16の温度が所定値に達したか否かを判断し(F−
5)、所定値に達したときはモータM1 により空冷ファ
ン17を回転させる(F−6)。 【0034】凝縮器16では再生器12から送られてく
る冷媒蒸気が液化し、この液化した冷媒は弁V5を介し
て冷媒タンク18に流入する。このときコントローラ3
0内のCPUは冷媒タンク18内の冷媒が所定量に達し
ているか否かを判断し(F−7)、所定量に達したとき
には、弁V5を閉じ(F−8)、送風ファン11を回転
させる(F−9)。 【0035】このとき凝縮器16からの冷媒はキャピラ
リ24を介して蒸発器10に流れ込み、蒸発器10では
冷媒が蒸発して蒸発潜熱を奪い、それによって送風ファ
ン11により吸気ダクト4を通って室内から送られてく
る空気を冷却する。冷却された空気は送風ダクト3を通
って室内機2に送られ、室5内に冷風として吹き出さ
れ、室5が冷房される(F−10)。 【0036】この冷房動作においては、蒸発器10で蒸
発して蒸気となった冷媒は吸収器20に流れ込み、そこ
で吸収液に吸収される。冷媒を吸収して濃度が低くなっ
た希吸収液は一旦希溶液タンク21に入った後ポンプ2
3により弁V3を通って熱交換器22で再生器12から
送り出される濃度の高い高温の濃吸収液と熱交換され、
再生器12に送り込まれる。この状態が運転の定常モー
ドである。 【0037】ここで冷房サイクル運転中における系の各
部における容器および吸収液、冷媒の温度および圧力を
例示すると次のようになる。 【0038】 温 度(℃) 圧 力(Torr) 蒸発器10: 10〜20 10〜20 再生器12: 60〜90 90〜110 凝縮器16: 50〜80 90〜110 吸収器20: 45〜50 11 冷媒タンク18: 30〜50 40〜50 希溶液タンク21: 40〜60 11 熱交換器22: 30〜90 ー 吸気ダクト4: 26(室温) − 送風ダクト3: 10〜15 − 希溶液: 35〜40 濃度:61% 濃溶液: 90 濃度:64.8% リモコン操作器6のスタートボタンをオフすると(F−
11)、停止処理を行った(F−12)後終了する。停
止処理としては、まず、バーナ13を消火し、弁V2、
V4を開き、弁V1を閉じる。次にしばらくしてからポ
ンプ23を停止し、弁V3を閉じ、送風ファン11およ
び空冷ファン17を停止する。このようにすることによ
り冷媒タンク18内の冷媒および再生器12内の吸収液
が希溶液タンク21にすべて流れ込む。これは装置が停
止している間に吸収液により冷媒タンク18や再生器1
2が腐食するのを防止し、濃溶液を希釈し晶析を防止す
るためである。 【0039】ところで、上記の空調装置は、吸収液の吸
収器20から再生器12への送出にポンプ23を用いて
いる点を除き、基本的には各容器の温度を制御すること
によって各容器間に圧力差を作り、その圧力差で冷媒が
送出され循環するようになっている。したがって、凝縮
器16から蒸発器10への冷媒の送出も圧力差によって
行われるため、あらかじめ設定された圧力を有する蒸発
器10に対して凝縮器16の出口温度は常に一定(本実
施例においては45℃)に保たれる必要がある。 【0040】ここで、凝縮器16の温度は再生器12に
おける加熱量の変化に基づく冷媒蒸気の発生量の変化
や、外気温度の変化に左右される。例えば冷媒蒸気の発
生量が増加したり、外気温度が上昇すれば、凝縮器16
の温度も上昇するので、凝縮器16の出口温度を一定に
保つためには、温度変化に応じて空冷ファン17の回転
数を上げたり下げたりしなければならない。そのためセ
ンサT6によって常に凝縮器16の出口温度を検出して
おり、検出された温度はコントローラ30に送られ、コ
ントローラ30は凝縮器16の出口温度がメモリに記憶
されている適正凝縮器出口温度(本実施例においては4
5℃)に保たれるように空冷ファン17のモータM1 の
回転数を制御する。 【0041】しかし、上記のように、単純に凝縮器16
の出口温度のみに基づいて空冷ファン17の回転数を制
御すると、室外機の設置環境が予想外に劣悪であった
り、室外機に異常があって凝縮器16の出口温度が下が
りにくい状況では、空冷ファン17が異常に高回転にな
り機器の寿命や性能に大きな影響を及ぼす場合も考えら
れるので、どうしても回転数に一定の歯止めが必要とな
る。 【0042】そこで、一定時間における空冷ファン17
の回転数の許容範囲をメモリ32に記憶させておき、空
冷ファン17の回転がこの許容範囲を越えないようにす
ればよい。 【0043】さらに、空冷ファン17の回転数の許容範
囲を以下のように段階的に定めておけば、きめの細かい
制御が可能である。すなわち、凝縮器16の出口温度を
45℃に保つための空冷ファン17の回転数の暫定値
は、外気温度と、再生器12における加熱量すなわち燃
料供給管14から供給される燃料ガスの量とから計算す
ることができるので、ある外気温度と供給される燃料ガ
スの量との組み合わせに対する空冷ファン17の回転数
の許容範囲をあらかじめメモリ32に記憶させておき、
センサT5で検出される外気温度と供給される燃料ガス
の量との組み合わせから、メモリ32に記憶された許容
範囲を越えないように空冷ファン17の回転を制御すれ
ばよい。 【0044】次に図3を参照しながら、凝縮器16の冷
却能力が低下した場合の警告動作について説明する。 【0045】ここでは、メモリ32にすでに空冷ファン
17の回転数の許容範囲のデータは記憶されているもの
とする。空調装置を起動させ、空冷ファン17の作動が
開始すると(P−1)、凝縮器16の出口温度をセンサ
T6によって検出し、コントローラ30により凝縮器1
6の出口温度を45℃に保つよう空冷ファン17の回転
を制御する(P−2)。また、凝縮器16の出口温度を
45℃に保つための実際の空冷ファン17の回転数を検
出してメモリ32に記憶する(P−3)。 【0046】次にステップ(P−3)で検出された空冷
ファン17の回転数がメモリ32に記憶されている回転
数の上限に達しているか否か、すなわち空冷ファン17
が最大能力で回転しているか否かを判断する(P−
4)。 【0047】空冷ファン17の回転が最大能力に達して
いない場合はステップ(P−3)に戻る。一方、空冷フ
ァン17の回転が最大能力に達したと判断した場合はそ
の時点から一定時間計測し、その間最大能力の回転が継
続しているか否か判断する(P−5)。一定時間経過し
ないうちに空冷ファン17の回転数が低下すればメモリ
32に記憶された回転数のデータをクリアしてステップ
(P−3)に戻る。一方、空冷ファン17の最大能力で
の回転が一定時間継続したと判断した場合はセンサT6
で検出される凝縮器出口温度をメモリ32に時系列的に
記憶させる(P−6)。 【0048】空調装置の使用期間が長くなるにつれ凝縮
器16の冷却フィンの目づまり等により凝縮器16の空
冷能力が低下してくると、空冷ファン17が最大能力で
一定時間以上回転していても凝縮器16の出口温度は低
下しにくくなる。そこで、ステップ(P−6)で時系列
的に記憶された凝縮器16の出口温度が上昇を続ける場
合は直ちに警告ランプを点灯させる(P−10)。 【0049】一方、ステップ(P−7)で、凝縮器16
の出口温度が上昇していないと判断した場合は、メモリ
32に記憶されている適正凝縮器出口温度(本実施例に
おいては45℃)との差を時系列的に記憶させる(P−
8)。そして、一定時間計測後、その差が所定値以下に
ならない場合は(P−9)、警告ランプを点灯させる
(P−10)。その差が所定値以下になった場合は、そ
れまでの時系列的に記憶されたデータをクリアしてステ
ップ(P−3)に戻る。 【0050】なお、上記実施例では、空冷ファン17が
最大能力で回転した場合の凝縮器16の出口温度の
(1)上昇、または(2)適正凝縮器出口温度との一定
以上の差という2つの判断基準を組み合わせて警告ラン
プ33を作動させているが、どちらか一方のみの判断手
段を設けるだけでもよい。また、警告ランプ33の代わ
りにブザー等を用いてもよい。 【0051】 【発明の効果】以上説明したように、本発明による空調
装置は、凝縮器の冷却フィンが経年的に劣化したり、汚
れのために閉塞したりて凝縮器を冷却する能力が低下し
た場合を空冷ファンの回転数の変動から検知し、使用者
に冷却フィンの目づまりを知らせ点検や掃除を促すため
の警告を発するので、凝縮器における冷却不足により冷
媒が蒸発器入口で気化して吹き出してしまう現象(フラ
ッシング)が起きることを予め防止でき、空調装置の安
定的な冷房運転が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による空調装置の一実施例のブロック図
である。 【図2】本発明による空調装置の定常モードにおける運
転動作のフローチャートを示す。 【図3】本発明による空調装置の凝縮器の冷却フィンの
目詰り警告動作を示すフローチャートを示す。 【図4】本出願人により提案された空調装置の変形例の
ブロック図である。 【図5】空調装置の設置状態を示す。 【符号の説明】 1 室外機 2 室内機 3 送風ダクト 4 吸気ダクト 5 室 6 リモコン操作器 10 蒸発器 11 送風ファン 12 再生器 13 バーナ 14 燃料供給管 15 燃料供給制御弁 16 凝縮器 17 空冷ファン 18 冷媒タンク 20 吸収器 21 希溶液タンク 30 コントローラ 31 通信制御器 33 警告ランプ T1、T2、T3、T4、T5、T6 センサ V1、V2、V3、V4、V5 弁
である。 【図2】本発明による空調装置の定常モードにおける運
転動作のフローチャートを示す。 【図3】本発明による空調装置の凝縮器の冷却フィンの
目詰り警告動作を示すフローチャートを示す。 【図4】本出願人により提案された空調装置の変形例の
ブロック図である。 【図5】空調装置の設置状態を示す。 【符号の説明】 1 室外機 2 室内機 3 送風ダクト 4 吸気ダクト 5 室 6 リモコン操作器 10 蒸発器 11 送風ファン 12 再生器 13 バーナ 14 燃料供給管 15 燃料供給制御弁 16 凝縮器 17 空冷ファン 18 冷媒タンク 20 吸収器 21 希溶液タンク 30 コントローラ 31 通信制御器 33 警告ランプ T1、T2、T3、T4、T5、T6 センサ V1、V2、V3、V4、V5 弁
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平6−34229(JP,A)
特開 平4−73558(JP,A)
特開 平6−235559(JP,A)
特開 平3−67966(JP,A)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
F25B 15/00 306
F25B 49/04
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 冷媒を蒸発させる蒸発器と、冷媒を吸収
する吸収液を蓄え前記蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を該吸
収液に吸収させる吸収器と、冷媒蒸気を吸収した希吸収
液を加熱して冷媒蒸気と濃吸収液とを発生する再生器
と、該再生器で発生した冷媒蒸気を凝縮させる冷却フィ
ン付の凝縮器とを有し、前記凝縮器と前記蒸発器との圧
力差によって前記凝縮器から前記蒸発器へ冷媒を送出せ
しめ、前記蒸発器における冷媒の蒸発により空調すべき
室内の空気を直接冷却し、この冷却した空気をダクトを
介して室内に送風して冷房を行う吸収式冷凍機を用いた
空調装置において、 前記凝縮器を冷却する空冷ファンと、 外気温度を検出する外気温度検出手段と、 前記再生器を加熱するバーナで燃焼させるためのガス量
の供給を制御する燃料供給制御手段と、 凝縮器出口温度を検出する凝縮器出口温度検出手段と、 適正凝縮器出口温度を記憶する第1の記憶手段と、 前記凝縮器出口温度を前記適正凝縮器出口温度に保持す
るための第1の空冷ファン回転制御手段と、 前記空冷ファンの回転数検出手段と、 前記空冷ファンの回転数を外気温度と供給されるガス量
とにもとづいて段階的にあるいは無段階で所定の範囲内
に納める第2の空冷ファン回転数制御手段と、 前記空冷ファンが一定時間以上最大能力で回転している
と判断した場合に検出された凝縮器出口温度を時系列的
に記憶する第2の記憶手段と、 前記第2の記憶手段で記憶された凝縮器出口温度が上昇
し続けていると判断した場合または前記第2の記憶手段
で記憶された凝縮器出口温度と前記適正凝縮器出口温度
との差が所定値以下にならない場合に冷却フィンの目づ
まりを警告する警告手段とを備えたことを特徴とする空
調装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25789194A JP3399663B2 (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | 吸収式冷凍機を用いた空調装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25789194A JP3399663B2 (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | 吸収式冷凍機を用いた空調装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08121896A JPH08121896A (ja) | 1996-05-17 |
JP3399663B2 true JP3399663B2 (ja) | 2003-04-21 |
Family
ID=17312628
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25789194A Expired - Fee Related JP3399663B2 (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | 吸収式冷凍機を用いた空調装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3399663B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6617962B2 (ja) * | 2016-01-29 | 2019-12-11 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 冷凍装置 |
JP6636155B2 (ja) * | 2016-07-14 | 2020-01-29 | 三菱電機株式会社 | 冷凍装置 |
CN115111703B (zh) * | 2022-06-23 | 2023-10-27 | 博锐尚格科技股份有限公司 | 用于水冷空调脏堵检测的方法、终端及存储介质 |
-
1994
- 1994-10-24 JP JP25789194A patent/JP3399663B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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JPH08121896A (ja) | 1996-05-17 |
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