JP3728121B2 - 吸収式空調装置の制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、臭化リチウムなどの水溶液を吸収液とする吸収サイクルを形成するとともに再生器から蒸発器へ吸収液を供給する暖房用の吸収液流路を設けて、暖房用の吸収液流路中の弁の開閉によって暖房運転と冷房運転とを切替える吸収式空調装置の制御装置に関し、特に、熱源機となる空調機本体と室内機及び床暖房パネルとの間に設けられた冷温水配管(冷温水循環回路)内の冷温水の凍結防止を図るための技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
吸収サイクルを用いた吸収式空調装置では、冷房運転時には、吸収サイクルにおいて、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、冷媒蒸気は凝縮器で冷却されて冷媒液となり蒸発器へ供給される。再生器で冷媒蒸気が分離されて高濃度となった吸収液は、吸収器へ供給される。吸収器と蒸発器とは連通しており、冷媒液は蒸発器で蒸発して熱を奪って冷却源を形成し、蒸発器内に配した冷温水配管内を循環する冷温水を冷却して、室内機の空調用熱交換器に循環させることで、室内の冷房を行う。
吸収液は吸収器で冷媒蒸気(蒸発器で気化したもの)を吸収し、このときの発熱を外部へ排出するために、吸収器内には熱交換用配管が設けられていて、冷却水ポンプによって供給される冷却水の通過によって外部へ排熱される。
【0003】
暖房運転時には、上記構成の吸収サイクルとは別に再生器と蒸発器とを連絡する吸収液流路中の冷暖切替え弁を開弁し、バーナで加熱された吸収液を蒸発器内へ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て室内機及び床暖房パネルへ循環させる。
【0004】
上記構成において、熱源機となる空調機本体と室内機及び床暖房パネルとの間には、空調機本体で冷却又は加熱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、各運転において、蒸発器内で冷却或いは加熱された冷温水が室内機等へ供給されて、室内の冷房又は暖房を行う。
ここで、空調機本体は、吸収サイクルを形成しているため、ある程度大きな能力を有するものの方が効率が良く、そのため、1台の空調機本体に対して、複数の室内機及び床暖房パネル等の端末を設けることが可能なマルチエアコンとして商品化されている。
【0005】
上記のように、吸収サイクルを用いて冷房運転と暖房運転とを切替えによって行うようにした吸収式空調装置では、熱源機としての空調機本体と室内機等の端末との間は冷温水配管で接続されており、冷温水配管の外側には、熱効率の低下を防止するために、通常の断熱処理が施されている。
このように構成された吸収式空調装置では、冷寒期等の運転停止中において、空調機本体と室内機等の端末との間の冷温水配管内での凍結を防止するために、従来では、冷温水ポンプを駆動することで冷温水配管内で冷温水を流動させることが行われてきた。
この場合、運転停止中に冷温水の凍結防止のために冷温水ポンプを駆動する場合には、床暖房パネルのように負荷の大きな端末が接続されていることを前提にして、比較的大きな回転数(例えば2700rpm)が設定されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上述のとおり、吸収式空調装置では、室内機及び床暖房パネルなどの複数の端末が接続可能にされているために、冷温水配管が必ずしも同じ条件で設置されているとは限らず、使用者によって、冷温水配管の配管長さや接続された端末の数が異なり、それとともに、冷温水回路内に充填された冷温水の量も異なる。
従って、床暖房パネルが設置されていない場合や、室内機の台数が少ない(例えば1台)の場合には、必要以上に大きな回転数で冷温水ポンプが駆動されることになり、ポンプ騒音が大きいという問題がある。
【0007】
本発明は、熱源機と室内機との間の冷温水配管内に冷温水を循環させる吸収式空調装置において、運転停止中における冷温水配管内の冷温水の凍結を防止するに際して、設置条件に応じて騒音の発生を抑制し、消費電力も低下することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1において、冷媒を含む吸収液を加熱手段により加熱して吸収液から冷媒蒸気を分離させる再生器と、該再生器によって分離した前記冷媒蒸気を冷却して凝縮させる凝縮器と、該凝縮器で生じた冷媒液を低圧下で蒸発させる蒸発器と、前記再生器で前記冷媒蒸気が分離された吸収液に、前記蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を吸収させる吸収器と、前記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とから吸収サイクルを形成するとともに、冷暖切替え弁を備えた暖房用吸収液流路により前記再生器と前記蒸発器とを接続し、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するとともに、前記冷暖切替え弁の開弁時には、前記再生器で加熱された吸収液を前記蒸発器へ供給して加熱源とする吸収式熱源機と、冷温水を遮断する開閉弁をそれぞれ備えた任意の台数の空調用熱交換器及び床暖房パネルを、前記蒸発器内に配した熱交換用配管に対して並列接続可能に設け、前記熱交換用配管で加熱又は冷却された冷温水を冷温水ポンプによって前記空調用熱交換器及び前記床暖房パネルに循環させる冷温水循環回路と、冷房運転時には前記冷暖切替え弁を閉弁制御し、暖房運転時には前記冷暖切替え弁を開弁制御することによって、冷房運転と暖房運転との切替えや運転開始・停止を制御する運転制御手段を具備する吸収式空調装置の制御装置において、前記運転制御手段により、冷房運転又は暖房運転が行われていないとき、外気温度を検知する外気温度検知手段と、該外気温度検知手段によって検知される外気温度が所定温度以下の場合に、前記開閉弁を開弁制御するとともに、前記冷温水循環回路に接続された空調用熱交換器及び床暖房パネルの端末台数に応じた回転数に前記冷温水ポンプを制御する冷温水凍結防止手段とを具備し、該冷温水凍結防止手段は、前記冷温水循環回路に床暖房パネルが接続されている場合には、前記空調用熱交換器の接続台数に関係なく、前記床暖房パネルの接続台数に応じた回転数に前記冷温水ポンプを制御することを特徴とする。
【0009】
本発明の請求項2において、冷媒を含む吸収液を加熱手段により加熱して吸収液から冷媒蒸気を分離させる再生器と、該再生器によって分離した前記冷媒蒸気を冷却して凝縮させる凝縮器と、該凝縮器で生じた冷媒液を低圧下で蒸発させる蒸発器と、前記再生器で前記冷媒蒸気が分離された吸収液に、前記蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を吸収させる吸収器と、前記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とから吸収サイクルを形成するとともに、冷暖切替え弁を備えた暖房用吸収液流路により前記再生器と前記蒸発器とを接続し、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するとともに、前記冷暖切替え弁の開弁時には、前記再生器で加熱された吸収液を前記蒸発器へ供給して加熱源とする吸収式熱源機と、冷温水を遮断する開閉弁をそれぞれ備えた任意の台数の空調用熱交換器及び床暖房パネルを、前記蒸発器内に配した熱交換用配管に対して並列接続可能に設け、前記熱交換用配管で加熱又は冷却された冷温水を冷温水ポンプによって前記空調用熱交換器及び前記床暖房パネルに循環させる冷温水循環回路と、冷房運転時には前記冷暖切替え弁を閉弁制御し、暖房運転時には前記冷暖切替え弁を開弁制御することによって、冷房運転と暖房運転との切替えや運転開始・停止を制御する運転制御手段を具備する吸収式空調装置の制御装置において、前記運転制御手段により、冷房運転又は暖房運転が行われていないとき、外気温度を検知する外気温度検知手段と、該外気温度検知手段によって検知される外気温度が所定温度以下の場合に、前記開閉弁を開弁制御するとともに、前記冷温水循環回路に接続された空調用熱交換器及び床暖房パネルの端末台数に応じた回転数に前記冷温水ポンプを制御する冷温水凍結防止手段とを具備し、該冷温水凍結防止手段は、前記冷温水循環回路に前記床暖房パネルが接続されていない場合には、前記空調用熱交換器の接続台数に応じた回転数に前記冷温水ポンプを制御することを特徴とする。
【0011】
【発明の作用・効果】
(請求項1について)
運転制御手段により、冷房運転又は暖房運転が行われていないときに、外気温度検知手段によって検知される外気温度が所定温度以下になると、空調用熱交換器及び床暖房パネルに備えられた開閉弁が開弁されるとともに、冷温水ポンプが駆動される。この駆動の際に、冷温水ポンプの回転数は、蒸発器内の熱交換用配管に並列接続された空調用熱交換器及び床暖房パネルの端末台数に応じた回転数に制御される。
従って、接続された空調用熱交換器及び床暖房パネルの台数が多い場合には、大きい回転数で冷温水ポンプを駆動することで、各端末に対して確実に冷温水を循環させることができ、冷温水の流動によって凍結を防止することができる。
また、接続された端末の台数が少ない場合には、冷温水ポンプの回転数を小さくすることができるため、冷温水ポンプの駆動に伴う騒音の発生を抑制することができる。
床暖房パネルは、冷温水ポンプの負荷として大きいものであり、床暖房パネルが1台接続されているか否かで負荷が大幅に異なり、空調用熱交換器の接続台数による負荷の差は小さい。
従って、床暖房パネルの接続の有無を判別して、床暖房パネルが接続されている場合には、空調用熱交換器の接続台数に関係なく、床暖房パネルの接続台数に応じて冷温水ポンプの回転数が制御される。
これによって、床暖房パネルのように、圧力損失が大きい端末が接続された場合に、床暖房パネルの接続台数が多いほど大きな回転数で駆動することによって、床暖房パネルに対しても、確実に冷温水を循環させることができ、凍結防止を図ることができる。床暖房パネルの接続台数が少ない場合には、冷温水ポンプの回転数を比較的抑えて、可能な限り騒音を抑制できる。
【0016】
(請求項2について)
床暖房パネルが接続されていない場合には、冷温水ポンプの負荷は、空調用熱交換器の接続台数に依存するため、床暖房パネルが接続されていない場合には、空調用熱交換器の接続台数に応じて冷温水ポンプの回転数を制御する。
これによって、空調用熱交換器の台数に応じた必要最小限の回転数を設定することができるため、接続された空調用熱交換器の台数が少ない程、冷温水ポンプの回転数が抑えられて、騒音を抑制できる。また、消費電力も抑制できる。
【0017】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明に関わる吸収式空調装置の実施例を示す。
吸収式空調装置は、吸収式熱源機としての室外機100と複数の室内機RUとからなる。
室外機100は、図2に示すように、熱源機本体101と冷却塔(クーリングタワー)CTとから構成される。なお、空調装置は、制御装置200により制御される。
【0018】
室外機100において、 熱源機本体101は、主にステンレスによって成形され、冷媒及び吸収液としての臭化リチウム水溶液の冷凍用の吸収サイクルを形成するもので、Bは加熱手段としてのガスバーナ、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、ステンレスと臭化リチウムとの反応による腐食を抑制するためのインヒビターが含まれている。
【0019】
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によって加熱し、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を加熱された吸収液が上昇すると、加熱により低濃度吸収液中の冷媒としての水が蒸発して冷媒蒸気(水蒸気)として分離して、冷媒蒸気の蒸発により濃化した中濃度吸収液は、吸収液戻し板15によって内側へ方向を転換されて吸収液仕切り容器13内へ戻される。
【0020】
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の側部に開口した中濃度吸収液流路L1から、低温再生器2へ供給される。
また、分離した冷媒蒸気は冷媒回収タンク10で回収されて、冷媒流路L5により凝縮器5へ供給される。
尚、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。
【0021】
冷媒回収タンク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に接合されていて、中濃度吸収液分離筒12との間に断熱用間隙17aを形成しているため、中濃度吸収液分離筒12内の熱が遮断され、冷媒回収タンク10内の冷媒が、吸収液上昇流路14内の高温の吸収液によって加熱されることがない。
冷媒回収タンク10は、冷媒仕切り筒17の外側が、分離された冷媒液を貯留する冷媒貯留部10aとなっており、冷媒貯留部10aに貯留された冷媒液は、冷媒流路L5から凝縮器5へ供給される。
【0022】
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によって供給される中濃度吸収液が、低温再生器ケース20の天井から流入して冷媒回収タンク10の外壁を熱源として再加熱され、気液分離部22で冷媒蒸気と高濃度吸収液とに分離され、冷媒蒸気は、冷媒蒸気出口21および隙間5Aから凝縮器ケース50内へ、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により吸収器3へ供給される。
【0023】
尚、中濃度吸収液流路L1中には、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(図示なし)が設けられていて、低温再生器ケース20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。(低温再生器ケース20内では、約70mmHg、中濃度吸収液分離筒12内では約700mmHg)
【0024】
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排熱用冷却水が流れる吸収管としてコイル状に巻かれた吸収コイル31が捲回されており、高濃度吸収液流路L2により低温再生器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て、高濃度吸収液散布具32により吸収コイル31の上端に散布され、吸収コイル31の表面に付着して薄膜状になり、重力の作用で下方に流下し、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の表面で発熱するが、吸収コイル31を循環する排熱用冷却水により冷却される。
尚、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。
【0025】
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が装着された低濃度吸収液流路L3によって加熱タンク11内へ供給される。
また吸収コイル31内には、冷房運転時に、冷却塔CTで冷却された排熱用冷却水が、凝縮器5の冷却コイル51を介して循環する。
【0026】
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(図示なし)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を取り付けてなる。尚、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。
【0027】
以上の構成により、蒸発器4では、冷房運転時に冷媒液散布具42より冷媒液(水)を蒸発コイル41の上に流下させると、流下された冷媒液は、表面張力で蒸発コイル41の表面を濡らして膜状となり、重力の作用で下方へ降下しながら低圧(例えば、6.5mmHg)となっている蒸発・吸収ケース30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。
【0028】
凝縮器5では、凝縮器ケース50内には、冷却コイル51によって冷却された冷媒蒸気が液化した冷媒液を凝縮器ケース50の底から浮かした位置で受けるための皿状の冷媒液受け部52が設けられていて、冷媒液受け部52は、蒸発器4の冷媒液散布具42の上方に設けられて、供給される冷媒液の自己冷却により冷媒液を冷却させる冷媒冷却器53と、冷媒液供給路L6によって連通して組付けられている。
【0029】
以上の構造を有する凝縮器5は、冷媒流量を制限するためのオリフィス(図示なし)が設けられた冷媒流路L5により冷媒回収タンク10の冷媒貯留部10aと連通するとともに、冷媒蒸気出口21および隙間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(凝縮器ケース内では約70mmHg)により冷媒が供給される。
冷房運転時において、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、凝縮器5の下部に設けられた冷媒液受け部52から蒸発器4内に配置された冷媒液冷却器53へ冷媒液供給路L6を介して供給される。
【0030】
冷媒液受け部52をオーバーフローした冷媒液は、凝縮器ケース50の底によって形成される冷媒液貯留部54に貯留され、冷房運転時に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、冷房性能を確保している。そして、冷媒液貯留部54と冷媒冷却器53とは、冷媒弁7を備えた冷媒液流路L7によって連通しており、冷媒液の凍結の恐れのある場合に、冷媒弁7の開弁制御によって蒸発器4に冷媒液が供給されて、蒸発器4内の蒸気圧を高くすることにより凍結を防止する。
また、暖房運転の開始時にも、冷媒弁7が開弁されて、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内へ供給され、暖房運転時に加熱されて循環する吸収液の濃度を低く維持して晶析が防止される。
【0031】
以上の構成により、冷房運転時において、吸収液は、高温再生器1→中濃度吸収液流路L1→低温再生器2→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)又は低温再生器2(冷媒蒸気)→凝縮器5(冷媒液)→冷媒供給路L6(冷媒液)又は冷媒液流路L7(冷媒液)→冷媒冷却器53→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。
【0032】
上記、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は、接続されて連続コイルを形成しており、連続コイルは、冷却水流路34によって冷却塔CTと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との間の冷却水流路34には、連続コイル内へ冷却水を送り込むための冷却水ポンプP2が設けられており、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、冷却コイル51で凝縮熱をそれぞれ吸熱して比較的高温となって、冷却塔CTに供給される。
【0033】
上記の構成により、冷房運転時には、冷却水ポンプP2の作動により冷却塔CT内の冷却水が、冷却塔CT→冷却水ポンプP2→吸収コイル31→冷却コイル51→冷却塔CTの順に循環する。
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、残りの冷却水を冷却する自己冷却がなされており、冷却水は、大気中に放熱して低温度になる排熱サイクルを形成している。なお、送風機Sからの送風により、水の蒸発を促進させている。
蒸発器4の蒸発コイル41には、室内機RUに設けられた空調熱交換器44が冷温水流路47で連結されていて、冷温水流路47には、冷温水ポンプP3が設けられている。
【0034】
室内機RUには、空調熱交換器44が設けられているとともに、この熱交換器44に対して、室内空気を通過させて再び室内へ吹き出すブロワ46が備えられている。
各室内機RUの空調用熱交換器44の下流側の冷温水流路47には、それぞれモータ駆動の開閉弁48が備えられており、各室内機RUに備えられたリモコンの操作信号に応じて、運転が指示された室内機RUに備えられた開閉弁48のみが開弁駆動され、他の室内機RUの開閉弁48は閉弁されたままとなる。
また、室内機RUには、空調用熱交換器44の上流で、冷温水配管内の冷温水の温度を検知するための冷温水入口サーミスタ49が備えられている。
以上の構成により、蒸発コイル41で低温度となった冷温水は、開閉弁48が開弁駆動された室内機RUについては、蒸発コイル41→冷温水流路47→空調熱交換器44→冷温水流路47→冷温水ポンプP3→蒸発コイル41の順で循環する。
【0035】
暖房用吸収液流路L4および冷暖切替え弁6は暖房運転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内へ流入し、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、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、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側へ入り、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へ戻される。
【0036】
以上の構成からなる本実施例の空調装置では、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P1と、蒸発器コイル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の空調用熱交換器44に循環させるための冷温水ポンプP3とが、同一のモータによって駆動されるタンデムポンプとして構成されていて、常に吸収液ポンプP1と冷温水ポンプP3とが同時に同一回転数で回転する。
【0037】
次に、空調装置を制御する制御装置200の制御動作について説明する。
制御装置200は、ガスバーナBの燃焼制御、吸収液ポンプP1及び冷温水ポンプP3を駆動するタンデムポンプの制御、冷温水ポンプP2の制御、冷却塔CTの送風機Sの回転制御、吸収サイクル内に設けられた各弁6、7の制御等により、空調装置の冷房運転、暖房運転の各制御を行うとともに、各運転の停止中には、室外機100と室内機RUとの間を接続する冷温水流路47内の冷温水の凍結防止のための凍結防止運転を行う。
以下では、暖房運転および凍結防止運転についてのみ説明を行い、冷房運転については説明を省略する。
【0038】
[暖房運転]
暖房運転は、使用者によって室内機RUが設置された室内に設けられたリモコン(図示なし)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及び冷温水ポンプP3を駆動するタンデムポンプの作動を開始し、ガスバーナBを燃焼して行われる。
この実施例では、暖房運転の対象として、室内機RUのみを設置したものを示しているが、この空調システムでは、図6に示すように、室外機100は、冷温水を床暖房パネル300にも供給可能に構成されており、制御装置200においては、床暖房パネル300が設置されているか否かを、床暖房パネル300に別途備えられる床暖房パネル用リモコン(図示しない)からの操作信号の有無によって判別し、その結果に基づいて、各制御を行う。
以下では、制御装置200の暖房制御について、図3に示すタンデムポンプの制御を参考にして説明する。
【0039】
リモコンから暖房運転の要求信号が送出されると、その信号が床暖房パネル用リモコンからの床暖房運転信号であるか否かを判別し、床暖房運転信号である場合には(ステップ10においてYES)、タンデムポンプの直流モータを制御するインバータを110Hzに制御して(ステップ11)、タンデムポンプの回転数を3300rpmの高回転数で駆動して、大きな揚程・流量を確保する。
【0040】
床暖房運転信号でない場合には(ステップ10においてNO)、室内機RUの暖房運転台数が1台であるかを判別し(ステップ12)、室内機RUの運転台数が2台以上の場合には(ステップ12においてNO)、タンデムポンプの直流モータを制御するインバータを70Hzに制御して(ステップ13)、タンデムポンプの回転数を2100rpmの中回転数で駆動し、室内機RUの運転台数が1台だけの場合には(ステップ12においてYES)、インバータを60Hzに制御して(ステップ14)、タンデムポンプの回転数を1800rpmの低回転数で駆動する。
尚、上記、各回転数に制御されるタンデムポンプの回転数は、室外機100に接続された室内機RUおよび床暖房パネルの端末の台数のみによって固定回転数に制御され、各種のサーミスタの検知温度には依存しない。
【0041】
他方、暖房運転において、ガスバーナBの燃焼量制御では、室内機RUの入口部の冷温水流路47に設けられた冷温水入口サーミスタ49に検知される冷温水温度Twに基づいて、この冷温水温度Twが60℃になるように、1500kcal/h〜8000kcal/hの間でガスバーナBのインプットをガス比例弁によって制御する。
この間、室内機RUでは、供給される冷温水の温度を検知する冷温水入口温度サーミスタ49の検知温度に応じて、ブロワ46の回転数が制御される。
また、冷却水流路34においては、冷却水ポンプP2及び送風機Sを駆動せず、冷却水回路内に設けられた排水弁(図示なし)を開弁して、冷却水回路内の水を全て排水する。
【0042】
[凍結防止運転]
次に凍結防止運転を図4に基づいて説明する。
凍結防止運転は、冷寒期に冷温水流路47内の冷温水が凍結するのを防止するための運転であり、冷房運転又は暖房運転が行われていない場合にのみに行われるもので、冷房運転又は暖房運転が行われている場合には、冷温水流路47における冷温水の凍結の恐れがないと判断して、凍結防止運転は行わない。
【0043】
冷房運転及び暖房運転が共に行われていない場合、室外機100に備えられた外気温度サーミスタ201により検知される外気温度が3℃以下か否かを判別し、3℃より高い場合には(ステップ21においてNO)、そのまま待機する。
外気温度が3℃以下の場合には(ステップ21においてYES)、凍結防止制御を行い(ステップ22)、冷暖切替え弁6を開弁するとともに冷温水ポンプP3を駆動する直流モータを制御して、冷温水ポンプP3を駆動し、各室内機RUに設けられた開閉弁48をそれぞれ開弁する。
この凍結防止制御においては、室外機100に接続された室内機RUの台数および床暖房パネルの台数に応じて、後述するタンデムポンプの回転数制御を行う。
これによって室内機RUを含む冷温水流路47内を冷温水が循環するため、冷温水の流動によって、冷温水の凍結を防止することができる。
【0044】
凍結防止制御を行っている間に、外気温度が3℃より高くなれば(ステップ23においてNO)、冷暖切替え弁6を閉弁するとともに冷温水ポンプP3を駆動する直流モータを停止して、冷温水ポンプP3を停止し、各室内機RUに設けられた開閉弁48をそれぞれ閉弁する(ステップ24)。
尚、ステップ22における冷暖切替え弁6の開弁制御は、冷温水ポンプP3が吸収液ポンプP1と同一回転するタンデムポンプが構成されているため、吸収サイクル内での吸収液の流路を確保するためである。
【0045】
次に、上記ステップ22の凍結防止制御におけるタンデムポンプの回転数制御について、図5に基づいて説明する。
床暖房パネルは、冷温水ポンプP3の負荷として大きいものであり、床暖房パネルが1台接続されているか否かで負荷が大幅に異なり、室内機RUの空調熱交換器44の台数による負荷の差は小さい。
そこで、制御装置200は、凍結防止制御を行うに当たって、床暖房パネルが接続されているか否かを、床暖房パネルに備えられたリモコン(図示なし)からの信号の有無によって判別し、床暖房パネルが接続されている場合には(ステップ31においてYES)、さらに床暖房パネルの接続台数を判別し、床暖房パネルの接続台数が1台の場合には(ステップ32においてYES)、タンデムポンプを制御するインバータを90Hzに制御して、冷温水ポンプP3を2700rpmの回転数で駆動する(ステップ33)。
【0046】
接続された床暖房パネルの台数が、1台を越えて2台以上ある場合には(ステップ32においてNO)、タンデムポンプを制御するインバータを100Hzに制御して、冷温水ポンプP3を3000rpmの回転数で駆動する(ステップ34)。
【0047】
一方、床暖房パネルが接続されていない場合には(ステップ31においてNO)、冷温水ポンプP3の負荷は、室内機RUの空調熱交換器44の接続台数に依存するため、床暖房パネルが接続されていない場合には、空調熱交換器44の接続台数を判別し、空調熱交換器44の接続台数が2台以下の場合には(ステップ35においてYES)、タンデムポンプを制御するインバータを60Hzに制御して、冷温水ポンプP3を1800rpmの回転数で駆動する(ステップ36)。これによって、床暖房パネルが接続されていなくて空調熱交換器44の接続台数の少ない程、タンデムポンプの回転による騒音を抑制できる。
【0048】
また、接続された空調熱交換器44の台数が2台を越えて3台以上である場合には(ステップ35においてNO)、タンデムポンプを制御するインバータを90Hzに制御して、冷温水ポンプP3を2700rpmの回転数で駆動する(ステップ37)。これによって、騒音の発生を抑制しつつ、各室内機RUの空調熱交換器44に対して確実に冷温水を循環させることができる。
【0049】
以上のとおり、本発明によれば、室外機100から冷温水が循環するように構成された床暖房パネルの有無に応じて、冷温水ポンプP3の回転数を設定することによって、大きな吐出圧が必要な床暖房パネルの接続時には、その接続台数が多い程大きな回転数にすることによって確実に冷温水を床暖房パネルに循環させることができるとともに、床暖房パネル300の接続台数が少ない場合には可能な限り騒音を抑制できる。また、床暖房パネル300が接続されていない場合には、室内機RUの台数に応じて冷温水ポンプP3の回転数を抑制することができるため、室内機RUの台数が少ない程騒音の発生を抑制できる。
【0050】
以上のとおり、本発明によれば、外気温度が低い場合に、室外機100に接続された床暖房パネル300及び室内機RUの台数に応じた回転数で冷温水ポンプP3を駆動するため、騒音の発生を抑制しつつ、必要な吐出圧を確保して、冷温水を確実に各床暖房パネル300、室内機RUへ循環させることができる。
【0051】
上記各実施例では、ステップ24において、タンデムポンプの停止と冷暖切替え弁6の閉弁とを同時に行うようにしたが、冷暖切替え弁6の閉弁をタンデムポンプの停止から数秒後(例えば10秒程度)に遅らせてもよい。
上記実施例では、冷温水ポンプP3を吸収液ポンプP1と同一回転するようにタンデムポンプによって構成したが、冷温水ポンプP3と吸収液ポンプP1とを個別に駆動するようにしてもよい。その場合、上記ステップ22における冷暖切替え弁6の開弁動作は、不要になる。
【0052】
室内機RUに空調熱交換器44のみを設けたものを示したが、室内温度を下げないで除湿運転を行うために、空調熱交換器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熱交換器44と並設させるようにしてもよい。
上記実施例では、2重効用式で説明したが、1重効用式でもよい。また、加熱源としては、石油バーナや、電気ヒータを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す吸収式空調装置の概略構成図である。
【図2】本発明の実施例を示す室外機の概略構成図である。
【図3】本発明の実施例の制御装置における暖房運転のタンデムポンプの制御動作の概略を説明するための流れ図である。
【図4】本発明の実施例の制御装置における凍結防止運転を説明するための流れ図である。
【図5】本発明の実施例の制御装置の凍結防止運転の暖房運転のタンデムポンプの制御動作の概略を説明するための流れ図である。
【図6】本発明の他の実施例を示す吸収式空調装置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
41 蒸発コイル(熱交換用配管)
44 空調熱交換器(空調用熱交換器)
47 冷温水流路(冷温水循環回路)
5 凝縮器
54 冷媒液貯留部
6 冷暖切替え弁
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
RU 室内機
P3 冷温水ポンプ
100 室外機
101 熱源機(吸収式熱源機)
200 制御装置(運転制御手段、凍結防止手段)
201 外気温度サーミスタ(外気温度検知手段)
300 床暖房パネル
Claims (2)
- 冷媒を含む吸収液を加熱手段により加熱して吸収液から冷媒蒸気を分離させる再生器と、
該再生器によって分離した前記冷媒蒸気を冷却して凝縮させる凝縮器と、
該凝縮器で生じた冷媒液を低圧下で蒸発させる蒸発器と、
前記再生器で前記冷媒蒸気が分離された吸収液に、前記蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を吸収させる吸収器と、
前記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とから吸収サイクルを形成するとともに、
冷暖切替え弁を備えた暖房用吸収液流路により前記再生器と前記蒸発器とを接続し、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するとともに、前記冷暖切替え弁の開弁時には、前記再生器で加熱された吸収液を前記蒸発器へ供給して加熱源とする吸収式熱源機と、
冷温水を遮断する開閉弁をそれぞれ備えた任意の台数の空調用熱交換器及び床暖房パネルを、前記蒸発器内に配した熱交換用配管に対して並列接続可能に設け、前記熱交換用配管で加熱又は冷却された冷温水を冷温水ポンプによって前記空調用熱交換器及び前記床暖房パネルに循環させる冷温水循環回路と、
冷房運転時には前記冷暖切替え弁を閉弁制御し、暖房運転時には前記冷暖切替え弁を開弁制御することによって、冷房運転と暖房運転との切替えや運転開始・停止を制御する運転制御手段を具備する吸収式空調装置の制御装置において、
前記運転制御手段により、冷房運転又は暖房運転が行われていないとき、外気温度を検知する外気温度検知手段と、
該外気温度検知手段によって検知される外気温度が所定温度以下の場合に、前記開閉弁を開弁制御するとともに、前記冷温水循環回路に接続された空調用熱交換器及び床暖房パネルの端末台数に応じた回転数に前記冷温水ポンプを制御する冷温水凍結防止手段とを具備し、
該冷温水凍結防止手段は、前記冷温水循環回路に床暖房パネルが接続されている場合には、前記空調用熱交換器の接続台数に関係なく、前記床暖房パネルの接続台数に応じた回転数に前記冷温水ポンプを制御することを特徴とする吸収式空調装置の制御装置。 - 冷媒を含む吸収液を加熱手段により加熱して吸収液から冷媒蒸気を分離させる再生器と、
該再生器によって分離した前記冷媒蒸気を冷却して凝縮させる凝縮器と、
該凝縮器で生じた冷媒液を低圧下で蒸発させる蒸発器と、
前記再生器で前記冷媒蒸気が分離された吸収液に、前記蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を吸収させる吸収器と、
前記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とから吸収サイクルを形成するとともに、
冷暖切替え弁を備えた暖房用吸収液流路により前記再生器と前記蒸発器とを接続し、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するとともに、前記冷暖切替え弁の開弁時には、前記再生器で加熱された吸収液を前記蒸発器へ供給して加熱源とする吸収式熱源機と、
冷温水を遮断する開閉弁をそれぞれ備えた任意の台数の空調用熱交換器及び床暖房パネルを、前記蒸発器内に配した熱交換用配管に対して並列接続可能に設け、前記熱交換用配管で加熱又は冷却された冷温水を冷温水ポンプによって前記空調用熱交換器及び前記床暖房パネルに循環させる冷温水循環回路と、
冷房運転時には前記冷暖切替え弁を閉弁制御し、暖房運転時には前記冷暖切替え弁を開弁制御することによって、冷房運転と暖房運転との切替えや運転開始・停止を制御する運転制御手段を具備する吸収式空調装置の制御装置において、
前記運転制御手段により、冷房運転又は暖房運転が行われていないとき、外気温度を検知する外気温度検知手段と、
該外気温度検知手段によって検知される外気温度が所定温度以下の場合に、前記開閉弁を開弁制御するとともに、前記冷温水循環回路に接続された空調用熱交換器及び床暖房パネルの端末台数に応じた回転数に前記冷温水ポンプを制御する冷温水凍結防止手段とを具備し、
該冷温水凍結防止手段は、前記冷温水循環回路に前記床暖房パネルが接続されていない場合には、前記空調用熱交換器の接続台数に応じた回転数に前記冷温水ポンプを制御することを特徴とする吸収式空調装置の制御装置。
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