JP3744106B2 - 冷凍装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍装置に関し、特に、熱駆動型の熱搬送回路の改良に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、空気調和装置には、特開昭６２−２３８９５１号公報に開示されているように、１次側冷媒回路と２次側冷媒回路とを備えたものがある。この空気調和装置の１次側冷媒回路は、圧縮機と四路切換弁と熱源側熱交換器と減圧機構と主熱交換器の１次側熱交換部とが冷媒配管によって順に接続されて構成されている。一方、上記２次側冷媒回路は、冷媒ポンプと主熱交換器の２次側熱交換部と利用側熱交換器とが冷媒配管によって順に接続されて構成されている。そして、上記利用側熱交換器が室内に配置されている。
【０００３】
上記１次側冷媒回路は、熱源側熱交換器で得た熱を主熱交換器において２次側冷媒回路の２次側冷媒に与え、該２次側冷媒回路は、主熱交換器で得た熱を利用側熱交換器に搬送して室内を空気調和する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した空気調和装置において、２次側冷媒回路は、冷媒ポンプによって冷媒を搬送するようにしているため、冷媒ポンプの駆動電力を要すると共に、故障を起こす可能性が高く、信頼性に欠けるという問題があった。
【０００５】
そこで、上記２次側冷媒回路において、冷媒の蒸発による冷媒圧力の上昇と冷媒の凝縮による冷媒圧力の低下を利用して冷媒を循環させる熱駆動型の熱搬送手段が提案されている。
【０００６】
しかし、この熱搬送手段において、冷媒を蒸発させる加熱手段は、別の冷凍回路の凝縮熱やバーナの燃焼熱をそのまま利用しているため、熱利用効率が悪く、ＣＯＰ（成績係数）も悪いという問題がある。
【０００７】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもので、熱搬送回路における熱利用効率を向上させ、ＣＯＰの向上を図ることを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
−発明の概要−
本発明は、主熱交換器（1A）に接続された１次側冷媒回路（20）と２次側冷媒回路（30）とを設ける。２次側冷媒回路（30）における主冷媒回路（33）の液側冷媒配管（32）には、２次側冷媒を循環するための駆動力を生じさせる熱搬送回路（40）を接続する。熱搬送回路（40）は、熱搬送回路（40）の液冷媒を１次側冷媒回路（20）における再生器（21）の廃熱によって加熱して高圧を生じさせて液冷媒を主冷媒回路（33）に押し出すと共に、熱搬送回路（40）の液冷媒を冷却して低圧を生じさせて液冷媒を主冷媒回路（33）から吸引する。
【０００９】
−解決手段−
具体的に、図５に示すように、請求項１に係る発明が講じた手段は、先ず、１次側冷媒を第１主熱交換器（1A）で蒸発させる吸収冷凍サイクルの冷房回路（2A）及び、該冷房回路（2A）の再生器（21）と第２主熱交換器（1B）との間を循環する１次側冷媒を該第２主熱交換器（1B）で凝縮させる暖房回路（2B）を備えた１次側冷媒回路（20）が設けられている。そして、上記第１主熱交換器（1A）に接続された冷房循環路（3A）と、第２主熱交換器（1B）に接続された暖房循環路（3B）とが利用側熱交換器（31，31，…）に対して切り換え可能に接続されて冷房運転と暖房運転とに切り換わる主冷媒回路（33）を備えた２次側冷媒回路（30）が設けられている。更に、該２次側冷媒回路（30）における主冷媒回路（33）の液側冷媒配管（32）には、２次側冷媒が主冷媒回路（33）を循環するための駆動力を生じさせる熱搬送回路（40）が接続されている。加えて、上記熱搬送回路（40）は、該熱搬送回路（40）の液冷媒を１次側冷媒回路（20）の冷房回路（2A）における再生器（21）の廃熱によって加熱して高圧を生じさせて液冷媒を主冷媒回路（33）に押し出すための加熱手段（43）と、上記熱搬送回路（40）の液冷媒を冷却して低圧を生じさせて液冷媒を主冷媒回路（33）から吸引するための冷却手段（44）とを備えている。
【００１０】
請求項２記載の発明が講じた手段は、上記請求項１記載の発明において、加熱手段（43）が、吸収冷凍サイクルの冷媒回路（20）における再生器（21）で生じる廃熱の排出通路（26）に設けられ、該再生器（21）の廃熱で熱搬送回路（40）の液冷媒を加熱する構成としている。
【００１１】
−作用−
上記の発明特定事項により、請求項１記載の発明では、冷房運転時において、１次側冷媒が１次側冷媒回路（20）の冷房回路（2A）を循環し、暖房運転時において、１次側冷媒が１次側冷媒回路（20）の暖房回路（2B）を循環する。
【００１２】
一方、２次側冷媒回路（30）では、上記冷房運転時において、冷房循環路（3A）が利用側熱交換器（31，31，…）に接続され、２次側冷媒が循環し、上記暖房運転時において、暖房循環路（3B）が利用側熱交換器（31，31，…）に接続され、２次側冷媒が循環する。
【００１３】
また、１次側冷媒回路（ 20 ）の再生器（ 21 ）において、吸収溶液を加熱する際に発生 する廃熱は排出通路（ 26 ）を介して外気に放熱される。その際、熱搬送回路（ 40 ）の加熱手段（ 43 ）において、２次側冷媒回路（ 30 ）における駆動用の冷媒が加熱されて蒸発する。
【００１４】
【発明の効果】
したがって、請求項１記載の発明によれば、熱搬送回路（40）の液冷媒を廃熱によって加熱するようにしたために、各種の廃熱を有効に利用することができるので、別個に加熱源を設ける必要がなく、熱利用効率を向上させることができると共に、ＣＯＰの向上を図ることができる。
【００１５】
また、別の加熱源を設けることがないので、部品点数を少なくすることができるので、構成の簡素化を図ることができると共に、コストダウンを図ることができる。
【００１６】
特に、請求項２記載の発明によれば、熱搬送回路（40）における加熱手段（43）を１次側冷媒回路（20）における再生器（21）などの廃熱の排出通路（26）に設けるようにしたために、該再生器（21）等の廃熱を利用することができるので、より熱利用効率を向上させることができると共に、ＣＯＰの向上を図ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。そこで、先ず、本発明の実施形態の前提となる前提技術１について説明する。
【００１８】
図１に示すように、本前提技術１における冷凍装置としての空気調和装置（10）は、１次側冷媒回路（20）と２次側冷媒回路（30）とを備えた２次冷媒システムが適用されている。また、この空気調和装置（10）は、１次側冷媒回路（20）から２次側冷媒回路（30）に熱搬送して冷房運転のみを行う冷房専用機に構成されている。
【００１９】
−１次側冷媒回路（20）−
該１次側冷媒回路（20）は、単効用吸収冷凍サイクルに構成され、例えば、冷媒として水が、吸収溶液として臭化リチウム水溶液が用いられている。
【００２０】
この１次側冷媒回路（20）は、再生器（21）と凝縮器（22）と膨張弁（EV）と主熱交換器（1A）の１次側熱交換部（11）と吸収器（23）と溶液ポンプ（24）とが搬送路（25）を介して接続された冷房回路（2A）を備えている。上記再生器（21）は、冷媒と吸収溶液とを分離する精留器（21-a）を備える一方、該精留器（21-a）に接続された溶液通路（2a）は、吸収器（23）の吸入側に接続され、上記精留器（21-a）で分離された吸収溶液を吸収器（23）に供給している。
【００２１】
上記溶液通路（2a）の途中には、再生器（21）の戻り側の搬送路（25）との間に溶液熱交換器（2b）が設けられ、該溶液熱交換器（2b）は、吸収器（23）に供給する高濃度の吸収溶液と、冷媒を吸収した低濃度の吸収溶液とを熱交換させている。
【００２２】
上記再生器（21）は、吸収器（23）より戻る低濃度の吸収溶液を加熱して高濃度の吸収溶液と冷媒蒸気とに分離再生している。そして、上記再生器（21）には、バーナ等の冷媒加熱源から発生する廃熱を外気に導く排出通路である排気管（26）が接続されている。
【００２３】
上記凝縮器（22）は、再生器（21）で発生した冷媒蒸気が精留器（21-a）を介して供給され、該冷媒蒸気を凝縮させて冷媒液（水）に相変化させている。
【００２４】
上記主熱交換器（1A）は、凝縮器（22）より冷媒液が膨張弁（EV）を介して１次側熱交換部（11）に供給される一方、後述する２次側冷媒回路（30）の２次側冷媒が２次側熱交換部（12）を流れ、該２次側冷媒と１次側冷媒である冷媒液とを熱交換させて該冷媒液を蒸発させる蒸発器であって、熱源側熱交換器を構成している。
【００２５】
上記吸収器（23）は、精留器（21-a）より供給される高濃度の吸収溶液が主熱交換器（1A）の冷媒蒸気を吸収して上記主熱交換器（1A）の１次側熱交換部（11）を所定の低圧に保持している。そして、該吸収器（23）の低濃度の吸収溶液は、溶液ポンプ（24）によって上記再生器（21）に戻る。
【００２６】
−２次側冷媒回路（30）−
次に、２次側冷媒回路（30）について説明する。
【００２７】
該２次側冷媒回路（30）は、例えば、ＨＦＣ系の冷媒を用いた冷媒回路であって、主熱交換器（1A）の２次側熱交換部（12）に利用側熱交換器である複数台の室内熱交換器（31，31，…）が冷媒配管（32）によって接続されて構成されている。該複数台の室内熱交換器（31，31，…）は互いに並列に接続され、該室内熱交換器（31，31，…）の流入側には流量調節のための電動弁（34，34，…）が設けられている。
【００２８】
上記主熱交換器（1A）と室内熱交換器（31，31，…）の間の液側冷媒配管（32）には、熱搬送回路（40）が接続されている。該熱搬送回路（40）は、２次側冷媒を加熱及び冷却して該２次側冷媒に搬送力を与える熱駆動型の冷媒搬送手段であって、２つのタンク手段である第１タンク（T1）及び第２タンク（T2）と、冷媒を加熱する加熱手段である加熱用熱交換器（43）を備えている。尚、該熱搬送回路（40）において、冷媒を冷却する冷却手段である冷却用熱交換器は主熱交換器（1A）が兼ねている。
【００２９】
上記第１タンク（T1）及び第２タンク（T2）の上端部にはガス管（41）が接続され、第１タンク（T1）及び第２タンク（T2）の下端部には液管（42）が接続されている。該ガス管（41）は、ガス供給管（4a）とガス吸引管（4b）とに分岐され、上記液管（42）は、液供給管（4c）と液回収管（4d）とに分岐されている。上記ガス供給管（4a）は、加熱用熱交換器（43）のガス接続管（43-G）に接続され、上記ガス吸引管（4b）は、主冷媒回路（33）のガス側冷媒配管（32）に接続されている。そして、上記ガス供給管（4a）には加圧電磁弁（SV-1）が設けられ、ガス吸引管（4b）には減圧電磁弁（SV-2）が設けられている。
【００３０】
一方、上記液供給管（4c）は、主冷媒回路（33）における室内熱交換器（31，31，…）側の液側冷媒配管（32）に接続されている。上記液回収管（4d）は、主冷媒回路（33）における主熱交換器（1A）側の液側冷媒配管（32）に接続されている。そして、上記液回収管（4d）には、第１タンク（T1）及び第２タンク（T2）の方向に向かう冷媒流通のみを許容する逆止弁（CV-1）が設けられ、上記液供給管（4c）には、主冷媒回路（33）の方向に向かう冷媒流通のみを許容する逆止弁（CV-2）が設けられている。尚、上記主熱交換器（1A）は、第１タンク（T1）及び第２タンク（T2）よりも高い位置に設置されている。
【００３１】
上記加熱用熱交換器（43）の上端にはガス接続管（43-G）が接続され、下端には液接続管（43-L）がそれぞれ接続されている。該ガス接続管（43-G）は、ガス供給管（4a）に接続されて第１段タンク及び第２タンク（T2）に連通し、上記液接続管（43-L）は、主冷媒回路（33）における室内熱交換器（31，31，…）側の液側冷媒配管（32）に接続されている。
【００３２】
上記加熱用熱交換器（43）において蒸発したガス冷媒が第１タンク（T1）又は第２タンク（T2）に供給されることによって該第１タンク（T1）又は第２タンク（T2）の内部圧力が上昇し、第１タンク（T1）又は第２タンク（T2）の液冷媒が主冷媒回路（33）に押し出される。同時に、上記主熱交換器（1A）の１次側熱交換部（11）における冷媒の凝縮によって第２タンク（T2）又は第１タンク（T1）の冷媒ガスが吸引され、該第２タンク（T2）又は第１タンク（T1）の内部圧力が低下し、液冷媒が主冷媒回路（33）から第２タンク（T2）又は第１タンク（T1）に回収される。
【００３３】
上記加熱用熱交換器（43）は、本発明の特徴として、１次側冷媒回路（20）における再生器（21）に接続された排気管（26）に設けられている。つまり、上記再生器（21）において、吸収溶液を加熱する際に発生する廃熱によって熱搬送回路（40）における冷媒を加熱するように構成されている。尚、上記加熱用熱交換器（43）は、第１タンク（T1）及び第２タンク（T2）よりも低い位置に設置されている。
【００３４】
−冷房運転動作−
次に、上述した空気調和装置（10）の冷房運転動作について説明する。
【００３５】
初期状態は、第１タンク（T1）の加圧電磁弁（SV-1）及び第２タンク（T2）の減圧電磁弁（SV-2）を開放する一方、第１タンク（T1）の減圧電磁弁（SV-2）及び第２タンク（T2）の加圧電磁弁（SV-1）を閉鎖した状態とし、この状態からの動作を説明する。尚、各電動弁（34，34，…）及び膨張弁（EV）は所定開度に調整されている。
【００３６】
この初期状態において、先ず、１次側冷媒回路（20）は、図１矢符で示すように、吸収器（23）から溶液ポンプ（24）によって低濃度の吸収溶液が再生器（21）に供給される。この再生器（21）では、低濃度の吸収溶液が加熱されて冷媒が蒸発し、吸収溶液は精留器（21-a）において冷媒蒸気と高濃度の吸収溶液とに分離する。分離した冷媒蒸気は、凝縮器（22）で凝縮し、凝縮した冷媒液は、膨張弁（EV）で減圧した後、主熱交換器（1A）の１次側熱交換部（11）に供給される。
【００３７】
上記主熱交換器（1A）において、１次側冷媒回路（20）の１次側冷媒液は２次側冷媒回路（30）の２次側冷媒と熱交換し、該１次側冷媒液は２次側冷媒から熱を奪って蒸発して冷媒蒸気になる。一方、吸収器（23）には精留器（21-a）から高濃度の吸収溶液が供給されているので、該吸収溶液が主熱交換器（1A）の１次側冷媒蒸気を吸収して低濃度の吸収溶液になる。この吸収溶液は、溶液ポンプ（24）によって再生器（21）に戻る。この循環動作を繰り返す。尚、再生器（21）に戻る低濃度の吸収溶液は、溶液熱交換器（2b）で高濃度の吸収溶液と熱交換して温度上昇し、成績係数が向上する。
【００３８】
また、上記再生器（21）において、吸収溶液を加熱する際に発生する廃熱は排気管（26）を介して外気に放熱される。その際、熱搬送回路（40）の加熱用熱交換器（43）において、２次側冷媒回路（30）における駆動用の冷媒が加熱されて蒸発する。
【００３９】
一方、２次側冷媒回路（30）においては、上述した主熱交換器（1A）における２次側冷媒の凝縮によって該主熱交換器（1A）で低圧が発生し、加熱用熱交換器（43）における２次側冷媒の蒸発によって該加熱用熱交換器（43）で高圧が発生する。
【００４０】
この高圧及び低圧によって、第１タンク（T1）の内圧が高圧となり（加圧動作）、逆に、第２タンク（T2）の内圧が低圧となる（減圧動作）。これにより、図１矢符で示すように、第１タンク（T1）から液冷媒が押し出され、該液冷媒が液供給管（4c）を通って主冷媒回路（33）の液側冷媒配管（32）に流れ、電動弁（34，34，…）を経た後、室内熱交換器（31，31，…）に流れ、該室内熱交換器（31，31，…）において、室内空気との間で熱交換を行い、蒸発して室内空気を冷却する。
【００４１】
その後、このガス冷媒は、ガス側冷媒配管（32）を経て主熱交換器（1A）の２次側熱交換部（12）に流れて凝縮する。この凝縮した液冷媒は主冷媒回路（33）の液側冷媒配管（32）を流れるが、その際、第２タンク（T2）が低圧であるので、液冷媒は、第２タンク（T2）に吸引されると共に、主熱交換器（1A）が各タンク（T1，T2）よりも高い位置に設置されているので、液回収管（4d）を流れて第２タンク（T2）に流入する。
【００４２】
また、加熱用熱交換器（43）が各タンク（T1，T2）よりも低い位置に設置されていることにより、第１タンク（T1）から押し出された液冷媒の一部は液接続管（43-L）を通って加熱用熱交換器（43）に流れ、蒸発して高圧を発生する。
【００４３】
この動作を所定時間行った後、２次側冷媒回路（30）の電磁弁（SV-1）を切換える。つまり、第１タンク（T1）の加圧電磁弁（SV-1）及び第２タンク（T2）の減圧電磁弁（SV-2）を閉鎖し、第１タンク（T1）の減圧電磁弁（SV-2）及び第２タンク（T2）の加圧電磁弁（SV-1）を開放する。
【００４４】
これにより、上記第１タンク（T1）の内圧が低圧となり、逆に、第２タンク（T2）の内圧が高圧となる。このため、上記第２タンク（T2）から押し出された液冷媒が上述と同様に循環すると同時に第１タンク（T1）に流入する冷媒循環状態となる。
【００４５】
以上のような各電磁弁（SV-1，SV-2）の切換え動作が繰り返し、２次側冷媒回路（30）では２次側冷媒が循環し、室内を冷房する。
【００４６】
−前提技術１の効果−
以上のように、本前提技術１によれば、熱搬送回路（40）における加熱用熱交換器（43）を１次側冷媒回路（20）における再生器（21）の排気管（26）に設け、該再生器（21）の廃熱によって熱搬送回路（40）における１次側冷媒を加熱するようにしたために、１次側冷媒回路（20）の廃熱を利用することができるので、別個に加熱源を設ける必要がなく、熱利用効率を向上させることができると共に、ＣＯＰの向上を図ることができる。
【００４７】
また、別の加熱源を設けることがないので、部品点数を少なくすることができるので、構成の簡素化を図ることができると共に、コストダウンを図ることができる。
【００４８】
また、上記主熱交換器（1A）が主冷媒回路（33）の熱源側熱交換器と熱搬送回路（40）の冷却手段とを兼用しているので、部品点数をより少なくすることができ、構成の簡素化及びコストダウンを確実に図ることができる。
〈前提技術２〉
本前提技術２は、図２に示すように、前提技術１の１次側冷媒回路（20）を単効用吸収冷凍サイクルに構成したのに代えて、二重効用冷凍サイクルの１次側冷媒回路（20）を設けたものである。
【００４９】
つまり、上記前提技術１の１つの再生器（21）に代えて、高温側再生器（21-H）と低温側再生器（21-L）とを設けたものであって、第１溶液通路（2c）及び第２溶液通路（2d）を備えている。
【００５０】
該高温側再生器（21-H）は、吸収器（23）より溶液ポンプ（24）によって低濃度の吸収溶液が供給され、該吸収溶液を加熱して中間濃度の吸収溶液と冷媒蒸気とに分離生成している。この中間濃度の吸収溶液は、第１溶液熱交換器（2e）を有する第１溶液通路（2c）を介して低温側再生器（21-L）に供給される。該第１溶液熱交換器（2e）は、中間濃度の吸収溶液と冷媒を吸収した低濃度の吸収溶液とを熱交換させている。
【００５１】
上記低温側再生器（21-L）は、中間濃度の吸収溶液が供給されると共に、精留器（21-a）から冷媒蒸気が容器内のチューブを通り、中間濃度の吸収溶液を冷媒蒸気によって更に加熱して高濃度の吸収溶液と冷媒蒸気とに分離生成している。この高濃度の吸収溶液は、第２溶液熱交換器（2f）を有する第２溶液通路（2d）を介して吸収器（23）に供給される。該第２溶液熱交換器（2f）は、高濃度の吸収溶液と冷媒を吸収した低濃度の吸収溶液とを熱交換させている。
【００５２】
上記低温側再生器（21-L）で分離した冷媒蒸気は、凝縮器（22）に供給されて冷媒液に相変化して主熱交換器（1A）に流れると共に、低温側再生器（21-L）のチューブを通って凝縮した冷媒液は、冷媒液通路（27）を介して凝縮器（22）で凝縮した冷媒液と合流して主熱交換器（1A）に流れる。
【００５３】
そして、本発明の特徴として、上記高温側再生器（21-H）から発生する廃熱を外気に導く排気管（26）には、熱搬送回路（40）の加熱用熱交換器（43）が設けられている。該加熱用熱交換器（43）は、吸収溶液を加熱する際に発生する廃熱によって熱搬送回路（40）の冷媒を加熱する。
【００５４】
したがって、本前提技術２においても１次側冷媒回路（20）の廃熱を利用することができるので、熱利用効率を向上させることができると共に、ＣＯＰの向上を図ることができる。その他の構成並びに作用及び効果は、前提技術１と同様である。
〈前提技術３〉
本前提技術３は、図３に示すように、前提技術１が冷房専用機に構成したのに代えて、暖房専用機に構成したものである。
【００５５】
つまり、上記前提技術１の単効用吸収冷凍サイクルの１次側冷媒回路（20）が設けられているが、該前提技術１の１次側冷媒回路（20）における主熱交換器（1A）に代えて蒸発器（28）が設けられている。更に、上記１次側冷媒回路（20）には、暖房回路（2B）が設けられている。
【００５６】
該暖房回路（2B）は、一端が精留器（21-a）の流入側の搬送路（25）に、他端が再生器（21）に接続されると共に、途中に主熱交換器（1A）の１次側熱交換部（11）が接続されている。上記暖房回路（2B）は、単効用吸収冷凍サイクルの吸収溶液と冷媒との混合媒体が１次側冷媒として循環し、該１次側冷媒である混合媒体を再生器（21）で加熱する一方、該混合冷媒が主熱交換器（1A）において２次側冷媒回路（30）の２次側冷媒と熱交換して冷却する。
【００５７】
一方、上記暖房回路（2B）が接続された主熱交換器（1A）には、前提技術１と同様に２次側冷媒回路（30）が接続されているが、前提技術１では、主熱交換器（1A）において、２次側冷媒は冷却して凝縮したが、本前提技術３では１次側冷媒の加熱によって蒸発する。
【００５８】
したがって、上記２次側冷媒回路（30）における熱搬送回路（40）の第１タンク（T1）及び第２タンク（T2）の液供給管（4c）は、主冷媒回路（33）における主熱交換器（1A）側の液側冷媒配管（32）に接続され、液回収管（4d）は、主冷媒回路（33）における室内熱交換器（31，31，…）側の液側冷媒配管（32）に接続されている。
【００５９】
また、上記２次側冷媒回路（30）の熱搬送回路（40）には、冷却用熱交換器（44）が設けられている。該冷却用熱交換器（44）は、図示しないが、ファンが設けられて空気冷却する熱交換器であって、第１タンク（T1）及び第２タンク（T2）を低圧にするための冷却手段を構成している。該冷却用熱交換器（44）のガス接続管（44-G）は、第１タンク（T1）及び第２タンク（T2）のガス吸引管（4b）が接続され、冷却用熱交換器（44）の液接続管（44-L）は、室内熱交換器（31，31，…）側の液側冷媒配管（32）に接続されている。尚、上記冷却用熱交換器（44）は、第１タンク（T1）及び第２タンク（T2）よりも高い位置に設置されている。
【００６０】
上記熱搬送回路（40）の加熱用熱交換器（43）は、液接続管（43-L）が主冷媒回路（33）における主熱交換器（1A）側の液側冷媒配管（32）に接続され、本発明の特徴として、前提技術１と同様に、再生器（21）の排気管（26）に設けられ、再生器（21）の廃熱によって熱搬送回路（40）における冷媒を加熱する。つまり、上記再生器（21）は、燃焼手段を構成している。
【００６１】
−暖房運転動作−
次に、上述した空気調和装置（10）の暖房運転動作について説明する。
【００６２】
初期状態は、前提技術１と同様に、第１タンク（T1）の加圧電磁弁（SV-1）及び第２タンク（T2）の減圧電磁弁（SV-2）を開放する一方、第１タンク（T1）の減圧電磁弁（SV-2）及び第２タンク（T2）の加圧電磁弁（SV-1）を閉鎖した状態とする。
【００６３】
この初期状態において、先ず、１次側冷媒回路（20）は、吸収溶液と冷媒の混合媒体の１次側冷媒を再生器（21）で加熱して主熱交換器（1A）の１次側熱交換部（11）に供給する。この主熱交換器（1A）において、１次側冷媒は２次側冷媒回路（30）の２次側冷媒と熱交換し、該１次側冷媒は２次側冷媒に熱を与え低温となり、再生器（21）に戻ってこの循環を繰り返す。
【００６４】
一方、２次側冷媒回路（30）においては、冷却用熱交換器（44）における２次側冷媒によって該冷却用熱交換器（44）で低圧が発生し、上記加熱用熱交換器（43）における２次側冷媒の蒸発によって該加熱用熱交換器（43）で高圧が発生する。
【００６５】
この高圧及び低圧によって、第１タンク（T1）の内圧が高圧となり（加圧動作）、逆に、第２タンク（T2）の内圧が低圧となる（減圧動作）。これにより、図３矢符で示すように、第１タンク（T1）から液冷媒が押し出され、該液冷媒が液供給管（4c）を通って主冷媒回路（33）の液側冷媒配管（32）に流れ、主熱交換器（1A）の２次側熱交換部（12）に流れて１次側冷媒と熱交換し、加熱して蒸発する。
【００６６】
その後、ガス冷媒は、ガス側冷媒配管（32）を経て室内熱交換器（31，31，…）に流れ、該室内熱交換器（31，31，…）において、室内空気との間で熱交換を行い、室内空気を加温して凝縮する。この凝縮した液冷媒は主冷媒回路（33）の液側冷媒配管（32）を流れるが、その際、第２タンク（T2）が低圧であるので、液冷媒は、第２タンク（T2）に吸引されると共に、冷却用熱交換器（44）が各タンク（T1，T2）よりも高い位置に設置されているので、液回収管（4d）を流れて第２タンク（T2）に流入する。
【００６７】
また、加熱用熱交換器（43）が各タンク（T1，T2）よりも低い位置に設置されていることにより、第１タンク（T1）から押し出された液冷媒の一部は液接続管（43-L）を通って加熱用熱交換器（43）に流れ、蒸発して高圧を発生する。
【００６８】
この動作を所定時間行った後、２次側冷媒回路（30）の電磁弁（SV-1，SV-2）を切換える。つまり、第１タンク（T1）の加圧電磁弁（SV-1）及び第２タンク（T2）の減圧電磁弁（SV-2）を閉鎖し、第１タンク（T1）の減圧電磁弁（SV-2）及び第２タンク（T2）の加圧電磁弁（SV-1）を開放する。
【００６９】
これにより、上記第１タンク（T1）の内圧が低圧となり、逆に、第２タンク（T2）の内圧が高圧となる。このため、上記第２タンク（T2）から押し出された液冷媒が上述と同様に循環すると同時に第１タンク（T1）に流入する冷媒循環状態となる。
【００７０】
以上のような各電磁弁（SV-1，SV-2）の切換え動作が繰り返し、２次側冷媒回路（30）では２次側冷媒が循環し、室内を暖房する。
【００７１】
−前提技術３の効果−
したがって、本前提技術３においても１次側冷媒回路（20）の廃熱を利用して暖房運転を行うことができるので、熱利用効率を向上させることができると共に、ＣＯＰの向上を図ることができる。その他の構成並びに作用及び効果は、前提技術１と同様である。
【００７２】
−前提技術３の変形例−
上記前提技術３は、１次側冷媒回路（20）の単効用吸収冷凍サイクルの再生器（21）を利用したが、図４に示すように、他の１次側冷媒回路（20）として冷媒加熱器（50）を設けたものであってもよい。つまり、上記冷媒加熱器（50）はバーナ（51）を備えて加熱手段を構成し、主熱交換器（1A）の加熱用熱源になり、該冷媒加熱器（50）と主熱交換器（1A）の１次側熱交換部（11）とが搬送路（25）を介して接続されている。上記１次側冷媒回路（20）は、Ｒ２２等の冷媒が使用され、該冷媒を冷媒加熱器（50）で加熱する一方、主熱交換器（1A）で２次側冷媒を加熱蒸発させる。
【００７３】
そして、熱搬送回路（40）の加熱用熱交換器（43）は、バーナ（51）の排気管（26）に設けられ、バーナ（51）の廃熱によって熱搬送回路（40）における冷媒を加熱する。その他の構成並びに作用及び効果は上記前提技術３と同様である。
〈本発明の実施形態〉
本発明の実施形態は、図５に示すように、前提技術２が二重効用吸収冷凍回路を備えた冷房専用機に構成したのに代えて、冷房運転と暖房運転とに切り換え可能に構成したものである。つまり、上記前提技術２に、前提技術３の暖房回路（2B）を組み合わせたものである。
【００７４】
具体的に、１次側冷媒回路（20）は、先ず、精留器（21-a）を有する高温側再生器（21-H）と低温側再生器（21-L）と凝縮器（22）と第１主熱交換器（1A）と吸収器（23）と溶液ポンプ（24）とが順に接続されると共に、第１溶液熱交換器（2e）を有する第１溶液通路（2c）と第２溶液熱交換器（2f）を有する第２溶液通路（2d）とを備えて冷房回路（2A）を構成している。そして、上記第１主熱交換器（1A）は前提技術２の主熱交換器（1A）に相当している。
【００７５】
更に、上記１次側冷媒回路（20）に設けられた暖房回路（2B）は、精留器（21-a）の流入側の搬送路（25）から分岐して第２主熱交換器（1B）と高温側再生器（21-H）とが順に接続されて構成されている。そして、上記第２主熱交換器（1B）は前提技術３の主熱交換器（1A）に相当している。
【００７６】
一方、２次側冷媒回路（30）における液側冷媒配管（32）には、四路切換弁よりなる液切換弁（35）が、ガス側冷媒配管（32）には、三方向切換弁よりなるガス切換弁（36）がそれぞれ設けられている。
【００７７】
上記液切換弁（35）は、冷房運転時に、熱搬送回路（40）の液供給管（4c）が室内熱交換器（31，31，…）に連通し、暖房運転時に、熱搬送回路（40）の液供給管（4c）が第２主熱交換器（1B）に連通すると共に、液回収管（4d）が室内熱交換器（31，31，…）に連通するように切り換わる。
【００７８】
上記ガス切換弁（36）は、冷房運転時に、室内熱交換器（31，31，…）と第１主熱交換器（1A）とが連通し、暖房運転時に、室内熱交換器（31，31，…）と第２主熱交換器（1B）とが連通するように切り換わる。
【００７９】
上記２次側冷媒回路（30）の熱搬送回路（40）には、第１主熱交換器（1A）の２次側熱交換部（12）と並列に冷却用熱交換器（44）が設けられている。該冷却用熱交換器（44）は、ファンが設けられて空気冷却する熱交換器であって、暖房運転時において第１タンク（T1）及び第２タンク（T2）を低圧にするためのものである。尚、上記冷却用熱交換器（44）は、第１タンク（T1）及び第２タンク（T2）よりも高い位置に設置されている。
【００８０】
上記熱搬送回路（40）の加熱用熱交換器（43）は、液接続管（43-L）が液切換弁（35）と熱搬送回路（40）の液供給管（4c）との間に、ガス接続管（43-G）が熱搬送回路（40）のガス供給管（4a）に接続され、本発明の特徴として、前提技術２と同様に、高温側再生器（21-H）の排気管（26）に設けられ、高温側再生器（21-H）の廃熱によって熱搬送回路（40）の冷媒を加熱する。
【００８１】
−空調運転動作−
次に、上述した空気調和装置（10）の空調運転動作について説明するが、冷房運転から説明する。
【００８２】
初期状態は、第１タンク（T1）の加圧電磁弁（SV-1）及び第２タンク（T2）の減圧電磁弁（SV-2）を開放する一方、第１タンク（T1）の減圧電磁弁（SV-2）及び第２タンク（T2）の加圧電磁弁（SV-1）を閉鎖した状態とし、この状態からの動作を説明する。
【００８３】
また、各電動弁（34，34，…）及び膨張弁（EV）は所定開度に調整する一方、液切換弁（35）及びガス切換弁（36）は、図５の実線側に切り換わっている。
【００８４】
この初期状態において、先ず、１次側冷媒回路（20）は、高温側再生器（21-H）で生成された中間濃度の吸収溶液は、精留器（21-a）から第１溶液通路（2c）を介して低温側再生器（21-L）に流れ、高温側再生器（21-H）で生成された冷媒蒸気によって加熱されて高濃度の吸収溶液と冷媒蒸気とに分離生成される。
【００８５】
上記高濃度の吸収溶液は、第２溶液通路（2d）を介して吸収器（23）に流れる一方、低温側再生器（21-L）で生成された冷媒蒸気は凝縮器（22）で凝縮した後、低温側再生器（21-L）で凝縮した冷媒液と合流する。続いて、第１主熱交換器（1A）において、１次側冷媒液は、２次側冷媒回路（30）の２次側冷媒と熱交換し、２次側冷媒から熱を奪って蒸発して冷媒蒸気になる。一方、吸収溶液は、第１主熱交換器（1A）の１次側冷媒蒸気を吸収して吸収器（23）から上記高温側再生器（21-H）に戻り、上述の動作を繰り返す。
【００８６】
尚、この冷房運転時において、１次側冷媒回路（20）の暖房回路（2B）は、図示しない電磁弁等で遮断されている。
【００８７】
一方、２次側冷媒回路（30）の２次側冷媒は、前提技術２と同様であって、つまり、前提技術１と同様に循環し、上述した第１主熱交換器（1A）で低圧が発生し、加熱用熱交換器（43）で高圧が発生する。その際、本発明の特徴として、前提技術１と同様に、上記加熱用熱交換器（43）が高温側再生器（21-H）の排気管（26）に設けられ、高温側再生器（21-H）の廃熱によって熱搬送回路（40）の冷媒を加熱する。
【００８８】
そして、図５に実線矢符で示すように、高圧の第１タンク（T1）から押し出された液冷媒が室内熱交換器（31，31，…）に流れ、該室内熱交換器（31，31，…）において蒸発して室内空気を冷却する。その後、このガス冷媒は、第１主熱交換器（1A）に流れて凝縮し、液冷媒は主冷媒回路（33）の液側冷媒配管（32）を流れ、低圧の第２タンク（T2）に流入する。
【００８９】
また、第１タンク（T1）から押し出された液冷媒の一部は液接続管（43-L）を通って加熱用熱交換器（43）に流れ、蒸発して高圧を発生する。
【００９０】
この動作を所定時間行った後、第１タンク（T1）の加圧電磁弁（SV-1）及び第２タンク（T2）の減圧電磁弁（SV-2）を閉鎖し、第１タンク（T1）の減圧電磁弁（SV-2）及び第２タンク（T2）の加圧電磁弁（SV-1）を開放する。これにより、第１タンク（T1）の内圧が低圧に、第２タンク（T2）の内圧が高圧となる。このため、第２タンク（T2）から押し出された液冷媒が上述と同様に循環すると同時に第１タンク（T1）に流入する冷媒循環状態となる。上述の動作を繰り返して室内を冷房する。
【００９１】
次に、暖房運転について説明すると、初期状態は、冷房運転時と同様に、上記第１タンク（T1）の加圧電磁弁（SV-1）及び第２タンク（T2）の減圧電磁弁（SV-2）を開放する一方、上記第１タンク（T1）の減圧電磁弁（SV-2）及び第２タンク（T2）の加圧電磁弁（SV-1）を閉鎖した状態とし、この状態からの動作を説明する。
【００９２】
また、各電動弁（34，34，…）及び膨張弁（EV）は所定開度に調整する一方、液切換弁（35）及びガス切換弁（36）は、図５の破線側に切り換わっている。
【００９３】
先ず、１次側冷媒回路（20）は、吸収溶液と冷媒の混合媒体の１次側冷媒を高温側再生器（21-H）で加熱して第２主熱交換器（1B）の１次側熱交換部（11）に供給する。この第２主熱交換器（1B）において、１次側冷媒は２次側冷媒回路（30）の２次側冷媒と熱交換し、該１次側冷媒は２次側冷媒に熱を与え低温となり、高温側再生器（21-H）に戻ってこの循環を繰り返す。
【００９４】
一方、２次側冷媒回路（30）においては、冷却用熱交換器（44）によって該主熱交換器（1A）で低圧が発生し、加熱用熱交換器（43）における２次側冷媒の蒸発によって該加熱用熱交換器（43）で高圧が発生する。その際、本発明の特徴として、前提技術１と同様に、上記加熱用熱交換器（43）が高温側再生器（21-H）の排気管（26）に設けられ、高温側再生器（21-H）の廃熱によって熱搬送回路（40）の冷媒を加熱する。
【００９５】
この高圧及び低圧によって、第１タンク（T1）の内圧が高圧となり（加圧動作）、逆に、第２タンク（T2）の内圧が低圧となる（減圧動作）。これにより、図５に鎖線矢符で示すように、第１タンク（T1）から液冷媒が押し出され、該液冷媒が液供給管（4c）を通って主冷媒回路（33）の液側冷媒配管（32）に流れ、第２主熱交換器（1B）の２次側熱交換部（12）に流れて１次側冷媒と熱交換し、加熱して蒸発する。
【００９６】
その後、ガス冷媒は、ガス側冷媒配管（32）を経て室内熱交換器（31，31，…）に流れ、該室内熱交換器（31，31，…）において、室内空気との間で熱交換を行い、室内空気を加温して凝縮する。この凝縮した液冷媒は第２主冷媒回路（33）の液側冷媒配管（32）を流れるが、その際、第２タンク（T2）が低圧であるので、液冷媒は、第２タンク（T2）に流入する。
【００９７】
また、第１タンク（T1）から押し出された液冷媒の一部は液接続管（43-L）を通って加熱用熱交換器（43）に流れ、蒸発して高圧を発生する。
【００９８】
この動作を所定時間行った後、２次側冷媒回路（30）の電磁弁（SV-1）を切換える。つまり、第１タンク（T1）の加圧電磁弁（SV-1）及び第２タンク（T2）の減圧電磁弁（SV-2）を閉鎖し、第１タンク（T1）の減圧電磁弁（SV-2）及び第２タンク（T2）の加圧電磁弁（SV-1）を開放する。
【００９９】
これにより、第１タンク（T1）の内圧が低圧となり、逆に、第２タンク（T2）の内圧が高圧となる。このため、第２タンク（T2）から押し出された液冷媒が上述と同様に循環すると同時に第１タンク（T1）に流入する冷媒循環状態となる。上述の動作を繰り返して室内を暖房する。
【０１００】
−実施形態の効果−
したがって、本実施形態においても１次側冷媒回路（20）の廃熱を利用して冷暖房運転を行うことができるので、熱利用効率を向上させることができると共に、ＣＯＰの向上を図ることができる。その他の構成並びに作用及び効果は、前提技術１と同様である。
【０１０１】
【発明の他の実施の形態】
本実施形態においては、熱搬送回路（40）は、２つのタンク（T1，T2）を設けたが、１つのタンクを備えるものであってもよく、その場合、１つのタンクが液冷媒の押し出しと回収とを交互に行い、冷房運転や暖房運転を間欠的に行うことになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の前提技術１を示す冷媒回路図である。
【図２】 本発明の前提技術２を示す冷媒回路図である。
【図３】 本発明の前提技術３を示す冷媒回路図である。
【図４】 本発明の前提技術３の変形例を示す１次側冷媒回路の冷媒回路図である。
【図５】 本発明の実施形態を示す冷媒回路図である。
【符号の説明】
10 空気調和装置
1A 主熱交換器（第１主熱交換器，熱源側熱交換器）
1B 第２主熱交換器
20 １次側冷媒回路
2A 冷房回路
2B 暖房回路
21 再生器（燃焼手段）
26 排気通路（排出通路）
30 ２次側冷媒回路
3A 冷房循環路
3B 暖房循環路
31 室内熱交換器（利用側熱交換器）
32 冷媒配管
33 主冷媒回路
40 熱搬送回路
43 加熱用熱交換器（加熱手段）
44 冷却用熱交換器（冷却手段）
T1，T2 タンク
50 冷媒加熱器（燃焼手段）

Claims (2)

1. １次側冷媒を第１主熱交換器（1A）で蒸発させる吸収冷凍サイクルの冷房回路（2A）及び、該冷房回路（2A）の再生器（21）と第２主熱交換器（1B）との間を循環する１次側冷媒を該第２主熱交換器（1B）で凝縮させる暖房回路（2B）を備えた１次側冷媒回路（20）と、
   上記第１主熱交換器（1A）に接続された冷房循環路（3A）と、第２主熱交換器（1B）に接続された暖房循環路（3B）とが利用側熱交換器（31，31，…）に対して切り換え可能に接続されて冷房運転と暖房運転とに切り換わる主冷媒回路（33）を備えた２次側冷媒回路（30）と、
   該２次側冷媒回路（30）における主冷媒回路（33）の液側冷媒配管（32）に接続されて２次側冷媒が主冷媒回路（33）を循環するための駆動力を生じさせる熱搬送回路（40）とが設けられ、
   上記熱搬送回路（40）は、該熱搬送回路（40）の液冷媒を１次側冷媒回路（20）の冷房回路（2A）における再生器（21）の廃熱によって加熱して高圧を生じさせて液冷媒を主冷媒回路（33）に押し出すための加熱手段（43）と、上記熱搬送回路（40）の液冷媒を冷却して低圧を生じさせて液冷媒を主冷媒回路（33）から吸引するための冷却手段（44）とを備えている
   ことを特徴とする冷凍装置。
2. 請求項１記載の冷凍装置において、
   加熱手段（43）は、吸収冷凍サイクルの冷媒回路（20）における再生器（21）で生じる廃熱の排出通路（26）に設けられ、該再生器（21）の廃熱で熱搬送回路（40）の液冷媒を加熱する
   ことを特徴とする冷凍装置。

Images