JP4310566B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸収式冷凍機を含む空気調和装置に係り、特に、熱媒駆動型の吸収式冷凍機を含む空気調和装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
加熱された駆動用熱媒により駆動される熱媒駆動型の吸収式冷凍機を含む空気調和装置では、吸収式冷凍機の作動により冷却された冷媒を室内機に供給して冷房を行っている。一方、暖房時には、駆動用熱媒により吸収冷式凍機を駆動して室内機に供給される暖房用熱媒を加熱するか、または、吸収冷式凍機とは別に設けられた暖房用熱交換器などにより、駆動用熱媒の熱で室内機に供給される暖房用熱媒を加熱している。
【０００３】
ところが、一般に、空気調和装置に対して省エネルギー性の向上が望まれている。これに対し、本願の発明者らは、空気調和装置の暖房運転において、熱媒の熱エネルギーを有効に利用し、さらに、暖房用熱交換器または吸収冷式凍機などの作動に関連するエネルギーの消費を抑えて空気調和装置の省エネルギー性を向上することを考えている。すなわち、排熱源から得られる熱媒の温度を熱媒温度調整手段で温度を調整した後、その熱媒を室内機へ直接供給して暖房を行うことにより、暖房用熱交換器などを不要にし、また、暖房時に吸収式冷凍機や吸収冷式凍機の動作に関わる機器類の作動を停止することで、暖房用熱交換器または吸収式冷凍機の作動に関連するエネルギー消費を抑え、省エネルギー性を向上することを考えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、本願の発明者らが考えている上記のような空気調和機では、冷房運転時には、熱媒温度調整手段と吸収式冷凍機との間で熱媒を循環させ、熱媒の熱で吸収式冷凍機を駆動している。しかし、この吸収式冷凍機を十分な能力で駆動するのに必要な温度の熱媒を室内機へ供給した場合、暖房運転時の室内機からの温風の吹き出し温度が高くなり過ぎると、室内の温度分布が均一化し難くなり、快適性が低下する場合がある。また、熱媒の温度が室内機や制御弁などの耐熱温度を超えた場合、空気調和装置の運転に支障をきたす場合もある。このため、暖房運転を開始するためには、熱媒の温度は、機器などの耐熱温度を下回り、さらに、室内の温度分布が均一化し易い程度の温度である必要がある。
【０００５】
本発明の課題は、冷房運転後の熱媒の温度を暖房運転に適した温度に調整することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の空気調和装置は、熱媒の温度を調整する熱媒温度調整手段と、熱媒温度調整手段から供給される熱媒を熱源とする吸収式冷凍機と、熱媒温度調整手段及び吸収式冷凍機間で熱媒を循環させる熱媒管路と、この熱媒管路に設けられた熱媒用ポンプと、熱媒管路に設けられた冷暖房切換弁と、この冷暖房切換弁から分岐するバイパス管路と、吸収式冷凍機からの冷媒またはバイパス管路を介して熱媒温度調整手段からの熱媒が供給される室内機と、バイパス管路が合流し、かつ吸収冷式凍機及び室内機間で冷媒を循環させる冷熱媒管路と、この冷熱媒管路に設けられた冷媒用ポンプとを含み、熱媒の温度及び冷媒の温度のうち、少なくとも１方の温度に基づいて熱媒温度調整手段により熱媒の温度を調整する空気調和装置であり、冷房運転停止後、吸収式冷凍機で希釈運転を行っているとき、熱媒温度調整手段での熱媒の加熱を停止または抑えた状態で、熱媒の温度に応じて熱媒用ポンプの駆動を制御し、熱媒の温度に加え、冷媒の温度に応じて前記熱媒用ポンプの駆動を制御する構成とすることにより上記課題を解決する。
【０００７】
このような構成とすれば、吸収式冷凍機が希釈運転を行っている状態、つまり吸収式冷凍機内を吸収液が循環している状態で、吸収式冷凍機に熱媒が供給されるため、熱媒の熱は吸収式冷凍機で奪われる。このとき、熱媒温度調整手段での熱媒の加熱は、停止または抑えられた状態となっているため、熱媒の温度が低下することで、冷房運転後の熱媒の温度を暖房運転に適した温度に調整することができる。
【０００９】
さらに、上記の構成に加えて、熱媒の温度が、この熱媒の温度に対して予め設定された温度以上であると冷媒の温度を確認し、この確認した冷媒の温度が、冷媒の温度に対して予め設定された温度以下であると熱媒用ポンプを停止するか、または駆動しない構成とする。
【００１０】
このような構成とすれば、冷媒の温度が、冷媒が凍結しないように設定された設定温度以下であると、熱媒用ポンプの駆動を停止する。このため、冷媒の温度の低下が抑えられ、冷房運転後の熱媒の温度を暖房運転に適した温度に調整することができ、かつ冷媒の凍結を防ぐことができるので好ましい。
【００１１】
さらに、熱媒に対する設定温度が第１の設定温度とこの第１の設定温度よりも低い第２の設定温度との２点であり、熱媒の温度の確認動作を行う以前の熱媒の温度が第１の設定温度以上であって熱媒の温度の確認動作を行うときの前記熱媒の温度が前記第２の設定温度より高いとき、または前記熱媒の温度の確認動作を行うときの前記熱媒の温度が第１の設定温度以上であるとき、冷媒の温度を確認し、冷媒に対する設定温度が第３の設定温度とこの第３の設定温度よりも低い第４の設定温度との２点であり、冷媒の温度の確認動作を行う以前の冷媒の温度が第３の設定温度以上であって冷媒の温度の確認動作を行うときの冷媒の温度が第４の設定温度より高いとき、または冷媒の温度の確認動作を行うときの冷媒の温度が第３の設定温度以上のとき、熱媒用ポンプを駆動し、冷媒の温度の確認動作を行う以前の冷媒の温度が第４の設定温度以下であって冷媒の温度の確認動作を行うときの冷媒の温度が第３の設定温度より低いとき、または冷媒の温度の確認動作を行うときの冷媒の温度が第４の設定温度以下であるとき、熱媒用ポンプを停止する構成とする。
【００１２】
このような構成とすれば、１つの設定温度で熱媒用ポンプの駆動を制御する場合に比べ、熱媒用ポンプの駆動及び停止の頻度を少なくできるので好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用してなる空気調和装置の一実施形態について図１乃至図５を参照して説明する。図１は、本発明を適用してなる空気調和装置の概略構成と動作を示す図である。図２は、冷房時の排熱回収器と補助加熱器の動作を示す図である。図３は、暖房時の排熱回収器と補助加熱器の動作を示す図である。図４は、吸収式冷凍機の概略構成の一例を示す図である。図５は、冷房運転後の制御部の動作を示すフロー図である。図６は、熱媒用ポンプの動作を示す図であり、（ａ）は冷媒の温度に対する動作、（ｂ）は、熱媒の温度に対する動作を示している。なお、本実施形態では、エンジンを排熱源として、この排熱で熱媒を加熱する場合を一例として説明する。
【００１４】
本実施形態の空気調和装置は、図１に示すように、排熱回収器１、補助ボイラ３、吸収式冷凍機５、熱媒管路７、三方弁からなる冷暖房切換弁９ａ、９ｂ、バイパス管路１１、熱媒温度センサ１３、制御部１５、冷熱媒管路である冷温水管路１７、冷水温度センサ１８、そして室内機である室内機１９などで構成されている。排熱回収器１は、排熱源であるエンジン２１から排ガス管路２３を介して供給された排ガスの熱を、熱媒管路７中を通流する熱媒である水に熱交換部２５で回収する。排熱回収器１は、内部に排ガスの流れる流路を切り換えるための図示していない流路切換機構を備えている。この流路切換機構により、排ガスの流れは、排気管路２９方向と熱交換部２５方向とに切り換えられ、余剰な排熱は、排気管路２９より放出される。補助ボイラ３は、排熱回収器１から吸収式冷凍機５に向かって熱媒が通流する熱媒管路７ａに設けられている。補助ボイラ３は、バーナ３１を備えており、バーナ３１の燃焼により熱媒を加熱する。
【００１５】
吸収式冷凍機５は、熱媒の熱で吸収液を加熱する再生器を有する熱媒駆動型の吸収式冷凍機である。吸収式冷凍機５は、冷却水管路３３を循環する冷却水を冷却するための冷却塔３５を備えている。熱媒管路７は、前記のように排熱回収器１から補助ボイラ３を介して吸収式冷凍機５に向かって熱媒が通流する熱媒管路７ａと、吸収式冷凍機５から排熱回収器１に向かって熱媒が通流する熱媒管路７ｂとからなり、熱媒管路７ａに熱媒用ポンプ３７を備え、排熱回収器１と吸収式冷凍機５との間で熱媒を循環させている。冷温水管路１７は、、室内機１９に向かって吸収式冷凍機５から冷媒である冷水が、またはバイパス管路１１から熱媒である温水が通流する冷温水管路１７ａと、室内機１９から吸収式冷凍機５方向に向かって冷水または温水が通流する冷温水管路１７ｂとからなり、冷温水管路１７ｂは、冷媒用ポンプである冷水用ポンプ３９を備えている。冷温水管路１７ａの吸収式冷凍機５からの出口部分に冷水温度センサ１８が設けられている。
【００１６】
バイパス管路１１は、熱媒管路７ａを通流する熱媒を冷温水管路１７ａに流すバイパス管路１１ａと、冷温水管路１７ｂを通流する熱媒を熱媒管路７ｂに流すバイパス管路１１ｂとからなる。バイパス管路１１ａは、熱媒管路７ａの補助ボイラ３と吸収式冷凍機５の間に設けられた冷暖房切換弁９ａで熱媒管路７ａから分岐し、冷温水管路１７ａに合流するように配管されている。バイパス管路１１ｂは、冷温水管路１７ｂに設けられた冷暖房切換弁９ｂで冷温水管路１７ｂから分岐し、熱媒管路７ｂに合流するように配管されている。なお、バイパス管路１１ｂでは、冷暖房切換弁９ｂを設けない構成であっても、冷水用ポンプ３９が停止していれば、冷温水管路１７ｂからの温水が流入するので、冷暖房切換弁９ｂを設けない構成にすることもできる。
【００１７】
制御部１５は、パワーボックス４１、補助ボイラ制御部４３、冷暖房切り換えスイッチ４５、排熱回収器１の流路切換機構、室内機１９の動作を制御する室内機制御部４７、熱媒管路７ａの補助ボイラ３と冷暖房切換弁９ａの間に設置された熱媒温度センサ１３、そして冷水温度センサ１８などと配線５１により電気的に接続されている。パワーボックス４１は、熱媒管路７ａに設けられた熱媒用ポンプ３７、２つの冷暖房切換弁９ａ、９ｂ、冷温水管路１７ｂに設けられた冷水用ポンプ３９、冷却塔３５の図示していない冷却ファン、そして冷却水管路３３に設けられた冷却水用ポンプ５３などに配線５５により電気的に接続されている。
【００１８】
また、制御部１５は、異常検出機能を有しており、熱媒温度センサ１３で検出した熱媒の温度が、設定された異常検出温度になると、警報を発して使用者に異常を知らせると共に、補助ボイラ３のバーナ３１を強制停止し、排熱回収器１の流路切換機構を排ガスが排気管路２９に流れるように切り換えて排ガスを排出し、熱媒の加熱を停止する。
【００１９】
補助ボイラ制御部４３は、補助ボイラ３のバーナ３１と配線６１により電気的に接続されている。なお、本実施形態では、制御部１５は、指令信号を発し、この指令信号に応じてパワーボックス４１が、パワーボックス４１に電気的に接続された機器類のスイッチングを行っている。また、本実施形態では、制御部１５、パワーボックス４１、そして補助ボイラ制御部４３などは、別体に構成されているが、制御部として一体的に構成することもできる。室内機制御部４７は、制御部１５からの信号などに応じ、冷水または加熱された熱媒である温水を室内機１９内に通流させるか否かを切り換えを制御する制御弁６５の動作などを制御している。
【００２０】
ここで、本実施形態の吸収式冷凍機５の内部の構成について説明する。本実施形態の吸収式冷凍機５は、図４に示すように、再生器６７、凝縮器６９、蒸発器７１、吸収器７３などで構成されている。再生器６７は、熱媒管路７ａ、７ｂに連結されて熱媒が通流する熱交換器７５を内部に備えている。熱交換器７５の上方には、熱交換器７５に稀溶液を流下または滴下して散布する散布部７７が設けられている。散布部７７には吸収器７３で生成された稀溶液が通流する稀溶液管路７９が連結されている。再生器６７の底部には、再生器６７の底部に溜まった濃溶液を吸収器７３に導く濃溶液管路８１が連結されている。また、再生器６７は、再生器６７で発生した蒸気が通流できるように凝縮器６９と連通している。
【００２１】
凝縮器６９は、図示していない冷却塔で冷却された冷却水が通流する熱交換器８３を内部に備えている。熱交換器８３には、冷却水が熱交換器８３と冷却塔３５との間を循環できるように冷却水管路３３が連結されている。また、凝縮器６９の底部には、凝縮器６９の底部に溜まった冷媒液が通流する冷媒液管路８５ａの一端が連結されている。冷媒液管路８５ａの他端は、蒸発器７１内に設けられた熱交換器８７に冷媒液を流下または滴下させて散布する散布部８９に連結されている。さらに、凝縮器６９の底部には冷媒液管路８５ａと並列に、蒸発器７１での冷媒液の散布量を調整するための冷媒液量調整用管路８５ｂの一端が連結されており、冷媒液量調整用管路８５ｂの他端は、冷媒液管路８５ａと共に蒸発器７１内に設けられた散布部８９に連結されている。冷媒液量調整用管路８５ｂには、冷媒の流量を調整するための冷媒液量調整弁９０が設けられている。蒸発器７１内の熱交換器８７は、室内機１９に冷房用の冷水を送る冷媒管路１７ａ、１７ｂに連結されており、散布部８９が熱交換器８７の上方に設けられている。また、蒸発機７１は、蒸発器７１で発生した蒸気が通流できるように吸収器７３と連通している。
【００２２】
吸収器７３は、図示していない冷却塔で冷却された冷却水が通流する熱交換器９１を内部に備えている。吸収器７３の熱交換器９１には、冷却水が熱交換器９１と冷却塔３５との間を循環できるように冷却水管路３３が連結されている。吸収器７３の熱交換器９１の上方には、再生器６７で生成された濃溶液を熱交換器９１に流下または滴下して散布する散布部９３が設けられており、散布部９３には濃溶液管路８１が連結されている。また、吸収器７３の底部には、吸収器７３の底部に溜まった稀溶液が通流する稀溶液管路４７のが連結されており、稀溶液管路７９には吸収液用ポンプ９５が設けられ、稀溶液を再生器６７の散布部７７に送っている。また、凝縮器６９の熱交換器８３と吸収器７３の熱交換器９１とは、冷却水管路３３に直列に設けられており、冷却塔３５で冷却された冷却水は、吸収器７３の熱交換器９１と凝縮器６９の熱交換器８３とを順次通流して循環する。稀溶液管路７９に設けられたポンプ９５と再生器６７との間には、稀溶液管路７９内の稀溶液と、濃溶液管路８１内の濃溶液との間で熱交換をするための熱交換器９７が設けられている。
【００２３】
このような構成の空気調和装置では、空調要求があり、運転切り換えスイッチ４５により冷房運転が選択されると、制御部１５は、パワーボックス４１を介して、熱媒及び冷水が、各々吸収式冷凍機５を通って熱媒管路１１及び冷温水管路１７を循環するように２つの冷暖房切換弁９ａ、９ｂを切り換える。そして、熱媒管路７ａに設けられた熱媒用ポンプ３７、冷温水管路１７ｂに設けられた冷水用ポンプ３９、冷却塔３５の図示していない冷却ファン、そして冷却水管路３３に設けられた冷却水用ポンプ５３などを作動させる。これにより、熱媒管路１１を通流する熱媒が、排熱回収器１でエンジン２１からの排熱を回収する。排熱回収器１で加熱された熱媒の熱により吸収式冷凍機５は、冷温水管路１７を通流する冷媒である水を冷却する。この吸収式冷凍機５で冷却された冷水が室内機１９に通流することにより室内機１９から冷風が送出される。
【００２４】
このような冷房運転において、吸収式冷凍機５が効率よく水を冷却するため、また、熱媒の温度が下がりすぎて吸収式冷凍機５を駆動できなくなるのを防ぐため、熱媒の温度を所定の範囲内に保つ必要がある。このため、制御部１５は、排熱回収器１の流路切換機構を制御し、さらに、補助ボイラ制御部４３を介して補助ボイラ３の運転を制御している。冷房時、制御部１５は、図２に示すように、Ｔ１〜Ｔ２の温度範囲で流路切換機構を制御している。このとき、Ｔ１＞Ｔ２とする。すなわち、制御部１５は、熱媒温度センサ１３で検出した温度がＴ１になると流路切換機構を排気管路２９にエンジン２１からの排ガスが流れるように切り換え、排ガスを排気管路２９に流して排熱の回収を停止する。つまり、排熱回収器１による排熱回収をオフ状態にする。これにより、熱媒の加熱が停止される。熱媒の加熱が停止されて熱媒の温度が低下し、熱媒温度センサ１３で検出した温度がＴ２になると流路切換機構を熱交換部２５にエンジン２１からの排ガスが流れるように切り換え、排ガスを熱交換部２５に流して排熱の回収を開始する。つまり、排熱回収器１による排熱回収をオン状態にする。これにより、熱媒の加熱を開始する。
【００２５】
このとき、もし、エンジン２１からの排ガスの温度が低く、熱媒が十分な温度を保てずに低下する場合には、制御部１５は、補助ボイラ制御部４３を介して、Ｔ３〜Ｔ４の温度範囲で補助ボイラー３のバーナ３１のオン、オフを制御する。このとき、Ｔ１＞Ｔ３かつＴ２＞Ｔ４とする。制御部１５は、熱媒の温度が低下し、熱媒温度センサ１３で検出した温度がＴ４になるとバーナ３１をオンし、熱媒の加熱を開始する。バーナ３１による熱媒の加熱で熱媒の温度が上昇し、熱媒温度センサ１３で検出した温度がＴ３になるとバーナ３１をオフし、熱媒の加熱を停止する。このとき、温度がＴ２以下の場合には、排熱回収器１の流路切換機構は、熱交換部２５にエンジン２１からの排ガスが流れるように切り換えられた状態にあり、熱媒はエンジン２１からの排熱を回収している。したがって、補助ボイラー３は、熱媒をＴ３以上の温度に上昇させるために不足した熱量を補うように動作する。
【００２６】
一方、空調要求があり、運転切り換えスイッチ４５により暖房運転が選択されると、制御部１５は、パワーボックス４１を介して、熱媒管路７を通流する熱媒が、バイパス管路１１を通って冷温水管路１７に流れるように２つの冷暖房切換弁９ａ、９ｂを切り換える。そして、制御部１７は、熱媒管路７ｂに設けられた熱媒用ポンプ３７のみを作動させ、冷温水管路１７ａに設けられた冷水用ポンプ３９、冷却塔３５の図示していない冷却ファン、そして冷却水管路３３に設けられた冷却水用ポンプ５３などを停止する。これにより、熱媒は、吸収式冷凍機５に供給されず、バイパス管路１１を介して、排熱回収器１と室内機１９との間を循環するようになり、熱媒が室内機１９に通流することにより室内機１９から温風が吹出される。
【００２７】
このような暖房運転において、熱媒温度が高くなり過ぎると、室内機１９からの吹出温度が高くなり過ぎ、室内の温度分布が均一化し難くなるなどの現象が生じ、快適性が低下する場合がある。また、空調機１９や制御弁６５などの耐熱温度を超え、空気調和装置の運転に支障をきたす場合もある。このため、制御部１５は、排熱回収器１の流路切換機構を制御し、また、補助ボイラ制御部４３を介して補助ボイラ３の運転を制御している。暖房時、制御部１５は、図３に示すように、Ｔ５〜Ｔ６の温度範囲で流路切換機構を制御している。このとき、Ｔ４＞Ｔ５＞Ｔ６とする。
【００２８】
すなわち、制御部１５は、熱媒温度センサ１３で検出した温度がＴ５になると流路切換機構を排気管路２９にエンジン２１からの排ガスが流れるように切り換え、エンジン２１からの排ガスを排気管路２９に流して排熱の回収を停止する。これにより、熱媒の加熱が停止される。熱媒の加熱が停止されて熱媒の温度が低下し、熱媒温度センサ１３で検出した温度がＴ６になると流路切換機構を熱交換部２５にエンジン２１からの排ガスが流れるように切り換え、排ガスを熱交換部２５に流して排熱の回収を開始する。これにより、熱媒の加熱を開始する。
【００２９】
このとき、もし、エンジン２１からの排ガスの温度が低く、熱媒が十分な温度を保てずに低下する場合には、制御部１５は、補助ボイラ制御部４３を介して、Ｔ７〜Ｔ８の温度範囲で補助ボイラー３のバーナ３１のオン、オフを制御する。このとき、Ｔ５＞Ｔ７、Ｔ６＞Ｔ８とする。制御部１５は、熱媒の温度が低下し、熱媒温度センサ１３で検出した温度がＴ８になるとバーナ３１をオンし、熱媒の加熱を開始する。バーナ３１による熱媒の加熱で熱媒の温度が上昇し、熱媒温度センサ１３で検出した温度がＴ７になるとバーナ３１をオフし、熱媒の加熱を停止する。
【００３０】
このとき、温度がＴ６以下の場合には、排熱回収器１の流路切換機構は、常に熱交換部２５にエンジン２１からの排ガスが流れるように切り換えられた状態にあり、エンジン２１からの排熱を回収している。したがって、暖房時も、補助ボイラー３は、熱媒をＴ８以上の温度に上昇させるために不足した熱量を補うように動作している。このように、暖房時は、冷房時よりも低い温度範囲で流路切換機構及び補助ボイラ３が制御されている。すなわち、排熱回収器１、補助ボイラ３、そして制御部１５などからなる熱媒温度調整手段は、熱媒が吸収式冷凍機５へ通流するとき、熱媒がバイパス管路１１へ通流するときよりも熱媒の温度を高く調整している。
【００３１】
なお、本実施形態では、図２及び図３に示すように、Ｔ１〜Ｔ２の温度範囲よりもＴ３〜Ｔ４の温度範囲が低くなるように制御しているが、Ｔ１＞Ｔ３、Ｔ２＞Ｔ４であれば、Ｔ１〜Ｔ２の温度範囲及びＴ３〜Ｔ４の温度範囲は、Ｔ１〜Ｔ２の温度範囲とＴ４〜Ｔ５の温度範囲とが部分的に重なり合うような温度範囲に設定することもできる。同様に、本実施形態では、Ｔ５〜Ｔ６の温度範囲よりもＴ７〜Ｔ８の温度範囲が低くなるように制御しているが、Ｔ５＞Ｔ７、Ｔ６＞Ｔ８であれば、Ｔ５〜Ｔ６の温度範囲及びＴ７〜Ｔ８の温度範囲は、Ｔ５〜Ｔ６の温度範囲とＴ７〜Ｔ８の温度範囲とが部分的に重なり合うような温度範囲に設定することもできる。
【００３２】
ここで、冷房運転停止後の本実施形態の空気調和機の動作を説明する。すなわち、冷房運転が停止すると、制御部１５は、冷暖房切換弁９ａ、９ｂが、熱媒及び冷水が各々吸収式冷凍機５を通って熱媒管路１１及び冷温水管路１７を循環する状態のままで、図４に示すように、吸収式冷凍機５の再生器６７内の熱により、再生器６７内の濃溶液が過濃縮になり、吸収液の成分が晶析し、吸収式冷凍機５の駆動に支障をきたすことがないように吸収式冷凍機５に希釈運転を行わせる。希釈運転とは、一般に、再生器６７での入熱がない状態で吸収液用ポンプ９５を駆動し続けるか、または、吸収液用ポンプ９５を駆動し続けると共に、冷媒液量調整用管路８５ｂに設けられた冷媒液量調整弁９０を全開にすることで、再生器６７で生成される濃溶液の濃度を低下させるものである。
【００３３】
このような希釈運転と同時に、制御部１５は、希釈運転による蒸発機７１の熱交換器８７内の冷水の温度低下により、吸収式冷凍機５の蒸発器７１や冷温水管路１７において冷水が凍結しないように、冷水用ポンプ３９を駆動させて冷温水管路１７に冷水を循環させると共に、排熱回収器１内の図示していない流路切換機構により排ガスの流れを切り換え、排熱を排気管路２９より放出する状態にする。そして、熱媒の温度と冷媒の温度とに応じて熱媒用ポンプ３７の駆動を制御する。
【００３４】
制御部１５は、熱媒と冷水の温度を、各々、熱媒温度センサ１３と冷水温度センサ１８で常時監視しており、熱媒と冷水の温度に応じて熱媒用ポンプ３７の駆動を制御する。制御部１５は、冷房運転が停止すると、図５に示すように、冷房運転停止前の熱媒の温度と冷房運転停止時の熱媒の温度とを確認する（ステップ１０１）。ステップ１０１において、図５及び図６（ａ）に示すように、冷房運転停止前の熱媒の温度が予め定められた設定温度Ｔ９以上であって冷房運転停止時の熱媒の温度が予め定められた設定温度Ｔ１０より高いか、または冷房運転停止時の熱媒の温度が設定温度Ｔ９以上であれば、冷水温度センサ１８で検出した冷水の温度を確認する（ステップ１０３）。なお、Ｔ１０＜Ｔ９＜Ｔ４とする。
【００３５】
ステップ１０３において、図５及び図６（ｂ）に示すように、ステップ１０３以前の冷水の温度が設定温度Ｔ１１以上であってステップ１０３のときの冷水の温度が設定温度Ｔ１２より高いか、またはステップ１０３のときの冷水の温度が設定温度Ｔ１１以上であれば、熱媒用ポンプ３７を駆動する（ステップ１０５）。なお、Ｔ１２は、０℃よりもわずかに高く、水が凍結しない程度の温度であり、０℃＜Ｔ１２＜Ｔ１１≪Ｔ５とする。これにより、排熱回収器１と吸収式冷凍機５の間を熱媒が循環する。このとき、排熱回収器１では熱媒への排熱の回収が行われない。このため、熱媒は、吸収式冷凍機５の再生器６７で熱を奪われ、熱媒の温度が低下する。
【００３６】
また、ステップ１０３において、ステップ１０３以前の冷水の温度が設定温度Ｔ１２以下であってステップ１０３のときの冷水の温度が設定温度Ｔ１１よりも低いか、またはステップ１０３のときの冷水の温度が設定温度Ｔ１２以下であれば、熱媒用ポンプ３７を停止する（ステップ１０７）。これにより、熱媒の循環が止まるため、吸収式冷凍機５の再生器６７の温度が低下して行き、吸収式冷凍機５の蒸発機７１での室内機１９に供給される冷水の冷却が止まって冷水の温度低下が止まり、冷水の凍結が回避される。
【００３７】
一方、ステップ１０１において、図５及び図６（ａ）に示すように、冷房運転停止前の熱媒の温度が設定温度Ｔ１０以下であって冷房運転停止時の熱媒の温度が設定温度Ｔ９よりも低いか、または冷房運転停止時の熱媒の温度が設定温度Ｔ１０以下であれば、熱媒用ポンプ３７の駆動を停止している（ステップ１０７）。制御部１５は、希釈運転が終了するまでステップ１０１からステップ１０５またはステップ１０７に至る動作を繰り返すことにより、熱媒の温度を暖房運転時に室内機１９に熱媒を送っても支障のない温度であり、かつ吸収式冷凍機を駆動できなくなる温度、つまり設定温度Ｔ１０以下に調整する。なお、ステップ１０１を繰り返して行う場合には、制御部１５は、冷房運転停止前及び停止時の熱媒の温度に代えて、ステップ１０１以前及びステップ１０１のときの熱媒温度を確認する。
【００３８】
制御部１５は、熱媒の温度が設定温度Ｔ１０以下の状態で予め定めた時間経過すると希釈運転終了と判断し、吸収式冷凍機の吸収液用ポンプ９５を停止するが、冷水用ポンプ３９は、希釈運転終了後、つまり熱媒ポンプ３７停止後も、所定時間の間駆動し続ける。冷水の凍結の問題などがない場合には、希釈運転終了時に冷水用ポンプ３９を停止することもできる。
【００３９】
このように、本実施形態の空気調和装置では、冷房運転停止後、吸収式冷凍機５の希釈運転を行っている間、冷水用ポンプを駆動して吸収式冷凍機５と室内機１９との間で冷水を循環させると共に、排熱回収器１による熱媒の排熱の回収を行わない状態で熱媒用ポンプ３７を駆動している。したがって、熱媒の熱が吸収式冷凍機５の再生器６７で奪われ熱媒の温度が低下する。したがって、冷房運転後の熱媒の温度を暖房運転に適した温度に調整することができる。
【００４０】
さらに、本実施形態の空気調和装置では、熱媒の温度に応じて冷媒の温度を確認し、確認した冷媒の温度に応じて熱媒用ポンプ３７の駆動を制御している。これにより、熱媒用ポンプ３７を駆動することにより室内機１９に供給される冷水が凍結するのを防ぐことができる。
【００４１】
また、本実施形態の空気調和装置では、図６に示すように、熱媒と冷水の温度に応じて熱媒用ポンプ３７の駆動を制御する際、熱媒に対する２点の設定温度Ｔ９及びＴ１０、そして冷水に対する２点の設定温度Ｔ１１及びＴ１２で、熱媒または冷水の温度を確認するステップ１０１またはステップ１０３を行う以前の熱媒または冷水の温度を加味して熱媒用ポンプ３７の駆動を制御している。したがって、１つの設定温度で熱媒用ポンプ３７の駆動を制御する場合に比べ、熱媒用ポンプ３７の駆動及び停止、つまり発停の頻度を少なくでき、また熱媒用ポンプ３７の頻繁な発停による熱媒や冷水の温度変動を小さくすることができる。
【００４２】
加えて、本実施形態の空気調和装置では、暖房時に熱媒がバイパス管路１１に通流するように冷暖房切換弁９ａ、９ｂを切り換えることにより、熱媒を室内機１９に直接供給して暖房運転を行うことができる。つまり、暖房運転時は、吸収冷式凍機５や吸収式冷凍機５の動作に関わる機器類、例えば冷水用ポンプ３９、冷却水用ポンプ５３などを停止することができる。しかも、熱媒の温度は、熱媒温度調整手段、すなわち排熱回収器１、熱媒温度センサ１３、制御部１５などにより、冷房時の熱媒温度が暖房時の熱媒温度よりも高くなるように制御される。このため、暖房時に室内の快適性の低下や、空調装置の運転への支障、また、冷暖房効率の低下などを生じ難くできる。したがって、空気調和装置の省エネルギー性を向上できる。
【００４３】
さらに、本実施形態の空気調和装置では、熱媒温度調整手段として、補助ボイラも備えており、熱媒の温度が所望の温度よりも低くなった場合、排熱回収器１の流路切換機構が、熱交換部２５にエンジン２１からの排ガスが流れるように切り換えられた状態、つまり排熱を熱媒に回収している状態で補助ボイラ３のバーナ３１のオン、オフを制御している。このため、熱媒を所望の温度にするために、排熱の回収だけでは不足する熱量を補助ボイラ３が補うため、排熱を効率的に利用することができ、省エネルギー性をより向上できる。ただし、排熱源が常に十分な熱量を有している場合などには、補助ボイラ３は備えていなくてもよい。また、本実施形態では、補助加熱器として補助ボイラ３を備えているが、補助加熱器として、ヒータや熱交換により熱媒の加熱を行うような様々な補助加熱器を用いることもできる。
【００４４】
また、本実施形態では、制御部１５が、熱媒温度センサ１３で検出した熱媒の温度に応じて排熱回収器１の流路切換機構を制御しているが、排熱回収器１内に流路切換機構の制御部や熱媒温度センサなどを設け、制御部１５からの冷房運転と暖房運転を識別する運転指令信号を受け、流路切換機構を制御することもできる。さらに、制御部１５が、冷水温度センサ１８で検出した冷水の温度に応じて排熱回収器１の流路切換機構を制御する構成にすることもできる。また、本実施形態では、熱媒及び冷媒に水を用いているが、熱媒及び冷媒は水に限らず様々な流体を用いることができる。
【００４５】
また、本実施形態では、熱媒温度調整手段として流路切換機構を有する排熱回収器１などを用いているが、熱媒温度調整手段は、熱媒の温度を調整できれば様々な構成にすることができる。例えば、排熱回収器を熱媒温度調整手段とせず、熱媒管路７ａに大気などへ熱媒の熱を放熱する機器を備え、これにより熱媒の温度を調整する構成などにすることもできる。また、熱媒管路７ａと熱媒管路７ｂとを排熱回収器を通らずに連通させる管路と、この管路への熱媒の流入を制御する弁を設けた構成などにすることもできる。
【００４６】
また、本実施形態では、排熱はエンジン２１からの排ガスから回収し、室内機として室内機１９を備えた構成の空気調和装置を例示している。しかし、本発明は、本実施形態の構成に限らず、様々な構成の空気調和装置、例えば、様々な排熱源を利用し、様々な構成の室内機などを備える空気調和装置に適用できる。排熱源としては、例えば、燃料電池、工業排熱、地熱、温泉などからの様々な排熱を利用できる。さらに、排熱は、排ガスに限らず、例えば、エンジンの冷却水などからも回収できる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、冷房運転後の熱媒の温度を暖房運転に適した温度に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用してなる空気調和装置の一実施形態の概略構成と動作を示す図である。
【図２】冷房時の排熱回収器と補助加熱器の動作を示す図である。
【図３】暖房時の排熱回収器と補助加熱器の動作を示す図である。
【図４】吸収式冷凍機の概略構成の一例を示す図である。
【図５】冷房運転後の制御部の動作を示すフロー図である。
【図６】熱媒用ポンプの動作を示す図であり、（ａ）は冷媒の温度に対する動作、（ｂ）は、熱媒の温度に対する動作を示している。
【符号の説明】
１ 排熱回収器
３ 補助ボイラ
５ 吸収式冷凍機
７、７ａ、７ｂ 熱媒管路
９ａ、９ｂ 冷暖房切換弁
１１、１１ａ、１１ｂ バイパス管路
１３ 熱媒温度センサ
１５ 制御部
１７、１７ａ、１７ｂ 冷温水管路
１９ 室内機

Claims (3)

1. 熱媒の温度を調整する熱媒温度調整手段と、前記熱媒温度調整手段から供給される前記熱媒を熱源とする吸収式冷凍機と、前記熱媒温度調整手段及び前記吸収式冷凍機間で前記熱媒を循環させる熱媒管路と、該熱媒管路に設けられた熱媒用ポンプと、前記熱媒管路に設けられた冷暖房切換弁と、該冷暖房切換弁から分岐するバイパス管路と、前記吸収式冷凍機からの冷媒または前記バイパス管路を介して前記熱媒温度調整手段からの前記熱媒が供給される室内機と、前記バイパス管路が合流し、かつ前記吸収冷式凍機及び前記室内機間で前記冷媒を循環させる冷熱媒管路と、該冷熱媒管路に設けられた冷媒用ポンプとを含み、前記熱媒の温度及び前記冷媒の温度のうち、少なくとも１方の温度に基づいて前記熱媒温度調整手段により前記熱媒の温度を調整する空気調和装置であり、
   冷房運転停止後、前記吸収式冷凍機で希釈運転を行っているとき、前記熱媒温度調整手段での前記熱媒の加熱を停止または抑えた状態で、前記熱媒の温度に応じて前記熱媒用ポンプの駆動を制御してなり、
   前記熱媒の温度に加え、前記冷媒の温度に応じて前記熱媒用ポンプの駆動を制御してなることを特徴とする空気調和装置。
2. 前記熱媒の温度が、該熱媒の温度に対して予め設定された温度以上であると前記冷媒の温度を確認し、該確認した冷媒の温度が、前記冷媒の温度に対して予め設定された温度以下であると前記熱媒用ポンプを停止するか、または駆動しないことを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
3. 前記熱媒に対する設定温度が第１の設定温度と該第１の設定温度よりも低い第２の設定温度との２点であり、前記熱媒の温度の確認動作を行う以前の前記熱媒の温度が前記第１の設定温度以上であって前記熱媒の温度の確認動作を行うときの前記熱媒の温度が前記第２の設定温度より高いとき、または前記熱媒の温度の確認動作を行うときの前記熱媒の温度が前記第１の設定温度以上であるとき、前記冷媒の温度を確認し、
   前記冷媒に対する設定温度が第３の設定温度と該第３の設定温度よりも低い第４の設定温度との２点であり、前記冷媒の温度の確認動作を行う以前の前記冷媒の温度が前記第３の設定温度以上であって前記冷媒の温度の確認動作を行うときの前記冷媒の温度が前記第４の設定温度より高いとき、または前記冷媒の温度の確認動作を行うときの前記冷媒の温度が前記第３の設定温度以上のとき、前記熱媒用ポンプを駆動し、前記冷媒の温度の確認動作を行う以前の前記冷媒の温度が前記第４の設定温度以下であって前記冷媒の温度の確認動作を行うときの前記冷媒の温度が前記第３の設定温度より低いとき、または前記冷媒の温度の確認動作を行うときの前記冷媒の温度が前記第４の設定温度以下であるとき、前記熱媒用ポンプを停止してなることを特徴とする請求項２に記載の空気調和装置。

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