JP5240040B2 - 冷凍装置 - Google Patents

Description

この出願の発明は、蒸気圧縮式冷凍機と該蒸気圧縮式冷凍機の排熱で駆動される吸収式冷凍機とを備え、それらを所望に組み合わせて作動可能とした冷凍装置に関するものである。

一般に蒸気圧縮式冷凍機は、圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器をヒートポンプ作動可能に冷媒配管で接続して冷凍回路を構成しており、同冷凍回路中を流れる冷媒の方向を逆にすることにより、冷房や暖房を行えるようにしている（例えば特許文献１を参照）。

このような蒸気圧縮式冷凍機における冷凍性能を改善する一つの方法として、例えば熱駆動型冷凍機である吸収式冷凍機を組み合わせることが従来から知られており、ガスエンジンその他の排熱で吸収式冷凍機を駆動し、そこで得られる冷熱を蒸気圧縮式の冷凍機に取り込み、蒸気圧縮式冷凍機の冷凍性能を増大させることについて、従来から種々の方法が提案されている（例えば特許文献２を参照）。

一方、これとは逆に上記蒸気圧縮式冷凍機側の排熱を利用して、吸収式冷凍機を駆動することについては、蒸気圧縮式冷凍機自体の排熱量が少なく、また排熱温度も低いため、そのままでは一般に吸収式冷凍機を駆動させることが困難であり、仮に駆動することが出来たとしても、その得られる冷凍性能向上効果が小さいこと、またコスト的にも課題があるなどの理由から、これまでは余り検討される事がなかった。

しかし、最近のエネルギーコストの上昇に対する対策や、ＣＯ₂冷媒等の自然冷媒を利用する空気調和機を開発するに際して蒸気圧縮式冷凍機の性能改善が必要である等の事情から、上記蒸気圧縮式冷凍機自身の排熱を単なる給湯や暖房のためではなく、冷熱自体に変換して更に有効に利用する利用方法が求められつつある。

このような事情に基いて提案されたものとして、例えば再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器を備える吸収式冷凍サイクルと、圧縮機、熱源側熱交換器、減圧装置、利用側熱交換器を備える蒸気圧縮式冷凍サイクルとを備え、吸収式冷凍サイクルの再生器を含む各機器を循環する冷媒に蒸気圧縮式冷凍サイクルの熱源側熱交換器の排熱を熱回収させるとともに、吸収式冷凍サイクルの蒸発器によって蒸気圧縮式冷凍サイクルの熱源側熱交換器の出口側冷媒を冷却させることにより、系全体としての放出熱量を削減するとともに、消費電力の削減、並びに成績係数の向上を図るようにした冷凍装置がある（例えば特許文献３を参照）。

このような構成によれば、蒸気圧縮式冷凍機自身の排熱を単なる給湯や暖房ではなく、必要な冷熱に変換して吸収式冷凍機の駆動源として有効に利用することが可能となる。

特開２００２−２２８２２９号公報 特開２００４−２８３７４号公報 特開２００６−１７３５０号公報

ところで、以上のような蒸気圧縮式冷凍機と吸収式冷凍機を組み合わせた冷凍装置の冷凍能力を向上させるためには、上記蒸気圧縮式冷凍機および吸収式冷凍機相互の排熱を、冷房運転時、暖房運転時の如何にかかわらず如何に有効に活用するかが課題となる。

また、その場合にあって、同時に相互の装置の構成を可能な限り簡素化して、低コスト化を図ることも重要であり、特に蒸気圧縮式冷凍機側圧縮冷媒の熱を放熱又は吸熱する熱交換器を不要とすることが望まれる。

また、排熱利用型の吸収式冷凍機においては、コストの面から単効用冷凍サイクルで使用されるケースが多いが、排熱により冷媒蒸気を発生させる発生器を如何に低コスト化するかが課題となる。

すなわち、排熱利用型の吸収式冷凍機は、より安価な機器でないと回収熱量との関係で成立が困難であり、発生器の大幅な低コスト化が強く求められている。

しかし、上記特許文献３の冷凍装置の場合、蒸気圧縮式冷凍機からの圧縮冷媒を吸収式冷凍サイクル側再生器（発生器）中の冷媒蒸気発生用第１の熱源側熱交換器に加え、外部空気を取り入れる冷却ファンを備えた圧縮冷媒熱放熱用の第３の熱源側熱交換器を介して吸収式冷凍機の蒸発器を構成している第２の熱源側熱交換器に供給して過冷却するようにしており、再生器（発生器）の簡素化が不可能で、かつ蒸気圧縮式冷凍機の冷媒熱放熱用の第３の熱源側熱交換器が必要であることから、システム全体が複雑で高コストなものになる欠点があり、上述のような要求に応じ切れていない。

また、上記蒸気圧縮式冷凍装置を四路切換弁を有した冷暖房型のものとして、暖房運転を行おうとすると、上記利用側熱交換器からの冷媒を、上記冷房運転時とは逆の方向に流して、圧縮機に戻す前に低圧下で吸熱させることが必要であるが、上記特許文献３の装置では、それらの対応が採られておらず、暖房運転時には吸収式冷凍機を利用することができない。

本願発明は、このような課題を解決するためになされたもので、冷房運転時には、蒸気圧縮式冷凍機の圧縮後の冷媒の熱を吸収式冷凍機の吸収溶液で熱回収し、それを吸収式冷凍機の駆動源として活用すると同時に、蒸気圧縮式冷凍機側の冷媒を冷却することによって利用側熱交換器に供給される冷媒を冷却もしくは過冷却することで冷房性能をアップする一方、部分負荷時や蒸気圧縮式冷凍機の冷媒温度が低下して吸収式冷凍機を駆動する加熱源としての熱量が不十分な場合、および吸収式冷凍機の吸収溶液との熱交換量が少なくて蒸気圧縮式冷凍機の冷媒温度が低下しないような場合に、吸収式冷凍機の空冷凝縮器や空冷冷却器によって蒸気圧縮式冷凍機の冷媒の熱を吸収溶液で取り去ることにより、冷房性能を改善するとともに、暖房運転時にも吸収式冷凍機を有効に利用することで蒸気圧縮式冷凍機Ｘの放熱用の熱交換器を不要として低コスト化し、暖房運転ができるようにした冷凍装置を提供することを目的とするものである。

本願発明は、上記の目的を達成するために、次のような有効な課題解決手段を備えて構成されている。

（１） 請求項１の発明の課題解決手段
この発明の課題解決手段は、蒸気圧縮式冷凍機Ｘと該蒸気圧縮式冷凍機Ｘの排熱で駆動される吸収式冷凍機Ｙとを組み合わせ、冷房運転時における上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘの圧縮冷媒を上記吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４で冷却又は過冷却する冷媒冷却方式を採用するとともに、上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘの圧縮冷媒の熱を冷媒熱回収用熱交換器２０によって上記吸収式冷凍機Ｙの吸収希溶液で回収して上記吸収式冷凍機Ｙの発生器１１に流入させ、上記吸収式冷凍機Ｙの冷媒蒸気再生熱源とすることにより、上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘの定格冷房運転時における冷媒の熱量の全てを上記吸収式冷凍機Ｙの加熱源として利用し、上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷房運転時の性能を改善するようにしてなる冷凍装置において、上記吸収式冷凍機Ｙの吸収器１３の出口から上記発生器１１に供給される吸収希溶液を第１の電磁弁Ｖ₁を介して空冷凝縮器１２にも供給可能とするとともに、上記吸収希溶液が供給される発生器１１の入口に第２の電磁弁Ｖ₂を設け、冷房運転時には上記第１の電磁弁Ｖ₁を閉じて第２の電磁弁Ｖ₂を開き、上記吸収器１３の出口から供給される吸収希溶液を発生器１１に流入させる一方、上記吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４の入口または出口の蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が設定温度以上の場合には、上記第１の電磁弁Ｖ₁を開いて第２の電磁弁Ｖ₂を閉じ、上記吸収器１３の出口から発生器１１に供給される吸収希溶液を、上記空冷凝縮器１２を介して外部空気と熱交換させた後に上記吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４に流入させて上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒と熱交換させるようにしたことを特徴としている。

このような構成によると、外部熱源がないような場合にも吸収式冷凍機Ｙの駆動用熱源を確保することができ、また定格冷房運転時の蒸気圧縮式冷凍機Ｘにおける冷媒を凝縮、もしくは放熱する際の熱量を吸収式冷凍機Ｙの加熱源に全て有効に利用することが可能となる。

そして、吸収式冷凍機Ｙの発生器１１では、供給される吸収希溶液が効率良くフラッシングされて冷媒蒸気を放出するので、発生器１１を外部熱源用熱交換器のない単に冷媒蒸気を分離しさえすれば足りる貫流型の気液分離器で構成することもできる。そのようにした場合、従来のような外部熱源を流す熱源用熱交換器が不要となる。したがって、その構成が極めて簡単になり、低コスト化される。

もちろん、吸収液加熱用の外部熱源を併用することは可能であり、そのようにした場合には、同外部熱源による希溶液加熱作用と相乗して、さらに冷媒蒸気の発生効率が向上する。

また、同時に、蒸気圧縮式冷凍機Ｘの圧縮冷媒の熱は上記吸収式冷凍機Ｙ側の吸収希溶液によって熱回収されて効率良く冷却されるから、以降の蒸発器１４部分での冷却もしくは過冷却度合も向上し、冷房運転時における蒸気圧縮式冷凍機Ｘ自体の冷凍性能が向上するとともに、従来のような圧縮冷媒の冷媒熱放熱用の熱交換器が不要になり、装置構成がシンプルで低コストなものになる。

さらに、同構成では、冷房運転時、上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘの膨張前の冷媒を上記吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４によって冷却するようにしており、従来のように吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４に冷却水を循環させて冷却する場合に比較して、蒸発器１４における吸収式冷凍機Ｙの冷媒の蒸発温度を高くすることができる。

その結果、吸収式冷凍機Ｙを可及的に小型化することができ、また冷熱を有効に利用することができるようになる。

一方、この発明の構成では、上記吸収式冷凍機Ｙの吸収器１３の出口から、例えば溶液熱交換器１６を介して発生器１１に供給される吸収希溶液を第１の電磁弁Ｖ₁を介して空冷凝縮器１２にも供給可能としており、定格冷房運転時には、同第１の電磁弁Ｖ₁を閉じる一方、発生器１１入口側の第２の電磁弁Ｖ₂を開とし、上記溶液熱交換器１６を介して発生器１１からの吸収濃溶液の熱を回収した吸収希溶液を発生器１１に供給するが、上述した部分負荷時や蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が低下して吸収式冷凍機Ｙを駆動する加熱源としての熱量が不十分な場合、および吸収式冷凍機Ｙの溶液との熱交換量が少なくて蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が低下しないような場合、すなわち吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４の入口もしくは出口の蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が設定温度以上の場合には、上記第１の電磁弁Ｖ₁を開く一方、第２の電磁弁Ｖ₂を閉じて、吸収器１３の出口側からの吸収希溶液を上記空冷凝縮器１２に供給し、該空冷凝縮器１２で外部空気と有効に熱交換させた後に、上記吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４に流入させて蒸発器１４の熱交換器７を流れる蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒と熱交換させて蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度を低下させた後に、利用側熱交換器３に供給するようにしている。

この結果、部分負荷時や蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が低下して吸収式冷凍機Ｙを駆動する加熱源としての熱量が不十分な場合、吸収式冷凍機Ｙの吸収溶液との熱交換量が少なくて蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が低下しないような場合、すなわち吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４の入口または出口の蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が設定温度以上の場合に、上記吸収式冷凍機Ｙを有効に利用して、可能な限り蒸気圧縮式冷凍機Ｘの膨張前の圧縮冷媒の温度を下げることができるようになり、可及的に蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷房性能が向上する。

（２） 請求項２の発明の課題解決手段
この発明の課題解決手段は、上記請求項１の発明の課題解決手段の構成において、蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷凍回路に四路切換弁９を設け、暖房運転時には、該蒸気圧縮式冷凍機Ｘ側の四路切換弁９を切換えることにより、利用側熱交換器３を経た上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘの膨張冷媒が、上記吸収式冷凍機Ｙ側の蒸発器１４の熱交換器７および冷媒熱回収用熱交換器２０に冷房運転時とは逆の方向に流入するようにした上で、上記第１の電磁弁Ｖ₁を開き、かつ第２の電磁弁Ｖ₂を閉じることにより、上記吸収器１３の出口から発生器１１に供給される吸収希溶液が空冷凝縮器１２を介して蒸発器１４に供給されるようにしたことを特徴としている。

このように、蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷凍回路に四路切換弁９を設け、暖房運転時には、該蒸気圧縮式冷凍機Ｘ側の四路切換弁９を切換えることにより、上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘの膨張冷媒が上記吸収式冷凍機Ｙ側の蒸発器１４の熱交換器７および冷媒熱回収用熱交換器２０に冷房運転時とは逆の方向に流入するようにした上で、上記のように、空冷凝縮器１２側第１の電磁弁Ｖ₁を開いて、発生器１１の入口側第２の電磁弁Ｖ₂を閉じ、例えば上記溶液熱交換器１６を介して発生器１１に供給される吸収器１３の出口側からの吸収希溶液が空冷凝縮器１２を介して蒸発器１４に供給されるようにすると、上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘの暖房運転が可能になるとともに、同暖房運転時において空冷凝縮器１２のファンを運転することで吸収希溶液が外気より吸熱することで、吸収式冷凍機Ｙを有効に利用して、可能な限り上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘの圧縮機１に戻る温度が低下した膨張冷媒の温度を上げることができ、上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘの暖房性能が向上する。

（３） 請求項３の発明の課題解決手段
この発明の課題解決手段は、上記請求項１又は２の発明の課題解決手段の構成において、吸収器１３の出口側溶液ポンプ１７から空冷冷却器１５に到る吸収液循環路２５の空冷冷却器１５入口側に第３の電磁弁Ｖ₃を設け、定格冷房運転時には、該第３の電磁弁Ｖ₃を開いて、上記第１の電磁弁Ｖ₁を閉じ、かつ第２の電磁弁Ｖ₂を開いて、上記吸収器１３の出口からの吸収希溶液を上記発生器１１に供給する一方、上記吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４の入口または出口の蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が設定温度以上の場合、または暖房運転時には、上記第２，第３の電磁弁Ｖ₂，Ｖ₃を閉じる一方、上記第１の電磁弁Ｖ₁を開いて、上記吸収器１３の出口からの吸収希溶液の全てを上記空冷凝縮器１２と冷媒熱回収用熱交換器２０に供給するようにしたことを特徴としている。

このような構成によると、定格冷房運転時には、吸収器１３の出口側溶液ポンプ１７から空冷冷却器１５に到る吸収液循環路２５の空冷冷却器１５入口側に設けた第３の電磁弁Ｖ₃が開かれ、空冷冷却器１５により過冷却された吸収溶液が吸収器１３に流入するとともに、吸収器１３出口からの吸収希溶液が冷媒熱回収用熱交換器２０によって蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒の熱回収を行った後、吸収式冷凍機Ｙの発生器１１に流入して冷媒蒸気を発生させ、また溶液熱交換器１６を介して吸収希溶液の熱を回収した吸収器１３出口側からの吸収希溶液が発生器１１に供給されて安定した吸収冷凍作用が実現される。

一方、これに対して、冷房運転状態であっても、例えば部分負荷時や蒸気圧縮式冷凍機の冷媒温度が低下して吸収式冷凍機を駆動する加熱源としての熱量が不十分な場合、また吸収式冷凍機の溶液との熱交換量が少なくて蒸気圧縮式冷凍機の冷媒温度が低下しないような場合、すなわち吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４の入口または出口の蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が設定温度以上の場合、または暖房運転時などには、安定した吸収冷凍作用が実現されなくなる。

そこで、そのような場合には、上記吸収式冷凍機Ｙの吸収器１３出口から溶液熱交換器１６を介して発生器１１に供給される吸収希溶液を空冷凝縮器１２に供給する上記第１の電磁弁Ｖ₁を開く一方、発生器１１入口側の第２の電磁弁Ｖ₂を閉じるとともに、上記空冷冷却器１５入口側の第３の電磁弁Ｖ₃を閉じて、上記吸収器１３出口側から溶液ポンプ１７を介して供給される吸収液の全てを上記空冷凝縮器１２に供給して外気と熱交換させ、外気からの冷熱又は温熱を十分に取り込んだ上で蒸発器１４に供給して、蒸気圧縮式冷凍機Ｘ側の圧縮冷媒又は膨張冷媒と熱交換させる。

この結果、冷房運転時には蒸気圧縮式冷凍機Ｘの圧縮冷媒の温度を有効に低下させることができ、また暖房運転時には蒸気圧縮式冷凍機Ｘの膨張冷媒の温度を有効にアップさせることができるようになる。

（４） 請求項４の発明の課題解決手段
この発明の課題解決手段は、上記請求項１，２又は３の発明の課題解決手段の構成において、吸収器１３に流入させる吸収器１３の出口からの吸収液を外部空気により冷却する空冷冷却器１５を有し、冷房運転時には、上記吸収器１３の出口からの吸収液を同空冷冷却器１５を介して外部空気により冷却した上で吸収器１３に流入させ、同流入した吸収液の顕熱で吸収熱を除去することにより冷媒蒸気を吸収させる吸収液循環路２５と上記吸収器１３の出口から溶液ポンプ１７を介して発生器１１に吸収希溶液を供給する溶液供給路２６から冷媒熱回収用熱交換器２０側に分岐された溶液分流路２６Ｃとの間を第３の電磁弁Ｖ₃を有する連通路２８を介して連通せしめ、定格冷房運転時には、該第３の電磁弁Ｖ₃を閉じて上記空冷冷却器１５を介して冷却した吸収液を全て吸収器１３に供給する一方、上記吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４の入口または出口の上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が設定温度以上の場合、または暖房運転時には、同第３の電磁弁Ｖ₃を開いて上記空冷冷却器１５を介して冷却した吸収液を上記溶液分流路２６Ｃを介して上記冷媒熱回用収熱交換器２０に供給するようにしたことを特徴としている。

このように、吸収器１３に流入させる吸収器１３出口側からの吸収液を外部空気により過冷却する空冷冷却器１５を有し、定格冷房運転時には、吸収器１３出口側の吸収液を空冷冷却器１５を介して外部空気により冷却した上で吸収器１３に流入させ、同流入した吸収液の顕熱で吸収熱を除去することにより冷媒蒸気を吸収させる吸収液循環路２５を設ける一方、同吸収液循環路２５の吸収器１３の入口側通路２５ａ部分と例えば上記溶液熱交換器１６の手前側から上記冷媒熱回収用熱交換器２０に至る溶液分流路２６Ｃとの間に第３の電磁弁Ｖ₃を有する連通路２８を設け、同連通路２８の第３の電磁弁Ｖ₃を閉じて、上記空冷冷却器１５を介して冷却した吸収器１３出口側の吸収液を吸収器１３に全量供給するようにすると、効率良く冷媒蒸気の吸収作用を実現させて、安定した吸収冷凍作用を実現することが可能となる。

一方、部分負荷時や蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が低下して吸収式冷凍機Ｙを駆動する加熱源としての熱量が不十分な場合、また吸収式冷凍機Ｙの溶液との熱交換量が少なくて蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が低下しないような場合、すなわち吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４の入口または出口の蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が設定温度以上の場合、または暖房運転時などには、同第３の電磁弁Ｖ₃を開いて、上記吸収器１３出口側の吸収液を上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒の熱を回収する冷媒熱回収用熱交換器２０に供給することによって、吸収溶液と蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒とを熱交換させ、外気からの冷熱又は温熱を取り込んだ上で蒸発器１４に供給して蒸気圧縮式冷凍機Ｘ側の圧縮冷媒又は膨張冷媒と熱交換させる。

このようにすると、上記冷房運転時には蒸気圧縮式冷凍機Ｘの圧縮冷媒の温度を有効に低下させることができるとともに、また暖房運転時には同蒸気圧縮式冷凍機Ｘの膨張冷媒の温度を有効にアップさせることができる。

（５） 請求項５の発明の課題解決手段
この発明の課題解決手段は、上記請求項１，２，３又は４の発明の課題解決手段の構成において、空冷冷却器１５を介して吸収器１３に吸収液を供給する吸収液循環路２５の吸収器１３の入口側通路２５ａに第４の電磁弁Ｖ₄を設け、定格冷房運転時には、同第４の電磁弁Ｖ₄を開いて同入口側通路２５ａを開き、空冷冷却器１５を介して外気と熱交換した吸収器１３出口からの吸収液を吸収器１３に供給する一方、吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４の入口または出口の蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が設定温度以上の場合、または暖房運転時には、上記第４の電磁弁Ｖ₄を閉じて同吸収器１３の入口側通路２５ａを閉じ、上記空冷冷却器１５により外気と熱交換した吸収液の全てを上記冷媒熱回収用熱交換器２０に流入させて、蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒と熱交換させるようにしたことを特徴としている。

このような構成によると、定格冷房運転時には、上記吸収器１３入口側通路２５ａの第４の電磁弁Ｖ₄が開かれ、空冷冷却器１５を介して冷却した吸収器１３出口側の吸収液を吸収器１３内に供給することにより、効率良く冷媒蒸気の吸収作用を実現させて、安定した吸収冷凍作用を実現する。

他方、部分負荷時や蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒の温度が低下して吸収式冷凍機Ｙを駆動するのに加熱源としての熱量が不十分な場合、また吸収式冷凍機Ｙの吸収溶液との熱交換量が少なくて上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が低下しない場合、すなわち吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４の入口または出口の蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が設定温度以上の場合、または暖房運転時には、上記吸収器１３入口側の吸収器内に至る入口通路２５ａの第４の電磁弁Ｖ₄が閉じられ、吸収式冷凍機Ｙの吸収器１３出口からの吸収溶液を空冷冷却器１５にて外部空気で冷却又は加熱した後に上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒熱回収用熱交換器２０に全量流入させるから、冷房時には蒸気圧縮式冷凍機Ｘの圧縮冷媒の温度を有効に低下させることができ、また暖房時には同蒸気圧縮式冷凍機Ｘの膨張冷媒の温度を有効にアップさせることができるようになる。

（６） 請求項６の発明の課題解決手段
この発明の課題解決手段は、上記請求項５の発明の課題解決手段の構成において、溶液分流路２６Ｃにおける溶液供給路２６からの分岐部と第３の電磁弁Ｖ₃を備えた連通路２８の接続部との間に第５の電磁弁Ｖ₅を設け、定格冷房運転時には、同第５の電磁弁Ｖ₅を開いて、吸収器１３出口からの吸収液を上記冷媒熱回収用熱交換器２０に供給する一方、上記吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４の入口または出口の蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が設定温度以上の場合、または暖房運転時には、上記第５の電磁弁Ｖ₅を閉じて、上記空冷冷却器１５を介して外気と熱交換させた吸収器１３の出口からの吸収液の全てを冷媒熱回収用熱交換器２０に流入させて、蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒と熱交換させるようにしたことを特徴としている。

このような構成によると、定格冷房運転時には、第５の電磁弁Ｖ₅が開かれ、吸収器１３出口から溶液ポンプ１７を経て、吸収器１３出口側からの吸収液が上記冷媒熱回収用熱交換器２０に供給され、蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒と効率良く熱交換されることとなる。

そして、それにより安定した吸収冷凍作用が実現される。

他方、部分負荷時や蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒の温度が低下して吸収式冷凍機Ｙを駆動するのに加熱源としての熱量が不十分な場合、また吸収式冷凍機の吸収溶液との熱交換量が少なくて上記蒸気圧縮式冷凍機の冷媒温度が低下しない場合、すなわち吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４の入口または出口の蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が設定温度以上の場合、または暖房運転時には、上記吸収器１３出口より溶液ポンプ１７を経て上記溶液分流管２６Ｃの冷媒熱回収用熱交換器２０入口側への第５の電磁弁Ｖ₅が閉じられ、上記吸収器１３入口側通路２５ａから上記冷媒熱回収用熱交換器２０側への連通路２８の第３の電磁弁Ｖ₃が開かれる一方、吸収器１３入口通路２５ａ側の第４の電磁弁Ｖ₄が閉じられるから、吸収式冷凍機Ｙの吸収器１３出口からの吸収液を空冷冷却器１５にて冷却又は加熱した上で、吸収式冷凍機Ｙの空冷凝縮器１２を経て蒸発器１４、空冷冷却器１５を経て上記冷媒熱回収用熱交換器２０に、それぞれ流入させて蒸気圧縮式冷凍機Ｘ側の冷媒と効率良く熱交換させることができ、冷房時には蒸気圧縮式冷凍機Ｘの圧縮冷媒の温度を有効に低下させ、また暖房時には膨張冷媒の温度を有効にアップさせることができる。

（７） 請求項７の発明の課題解決手段
この発明の課題解決手段は、上記請求項１，２，３，４，５，又は６の発明の課題解決手段の構成において、蒸発器１４には、冷媒液用の散布器と吸収液用の散布器が別々に設けられ、第６の電磁弁Ｖ₆により選択されるようになっていることを特徴としている。

上述の請求項１，２，３，４，５又は６の発明の課題解決手段の構成のように、冷媒液の散布蒸発を前提としている蒸発器に対して、さらに吸収液を供給するようにした場合、それらの散布器を専用のものとするか又は兼用のものとするか、何れかの方法が考えられるが、その１つとして、それらを別々の専用のものとして、それぞれをスムーズに散布する方法が採用される。従って、その場合、それら対応する散布器を選択する手段として第６の電磁弁Ｖ₆を設け、冷媒もしくは溶液を供給するに際して同第６の電磁弁Ｖ₆を開閉することにより、適宜散布器を切り替えるようにする。

（８） 請求項８の発明の課題解決手段
この発明の課題解決手段は、上記請求項１，２，３，４，５又は６の発明の課題解決手段の構成において、蒸発器１４には、冷媒液用の散布器と吸収液用の散布器とを兼用した１つの散布器が設けられていることを特徴としている。

このように、冷媒液および吸収液の散布器を共通のものとした場合、散布器が１つで済み、蒸発器がコンパクトになる。

（９） 請求項９の発明の課題解決手段
この発明の課題解決手段は、上記請求項１，２，３，４，５，６，７，又は８の発明の課題解決手段の構成において、蒸発器１４は、冷媒液が熱交換器７の伝熱面を一過性で流れるようになっており、同伝熱面を流下した未蒸発の冷媒液は、吸収器１３側に移動して吸収器１３を流下した吸収溶液に吸収されるようになっていることを特徴としている。

このような構成によると、蒸発器１４の熱交換器７の伝熱面で蒸発し切れずに底部まで流れ落ちた未蒸発の冷媒液は吸収器１３の底部へ移動し、同吸収器１３の底部で再び吸収溶液に吸収される。そのため、吸収効率が向上する。

（１０） 請求項１０の発明の課題解決手段
この発明の課題解決手段は、上記請求項１，２，３，４，５，６，７，８又は９の発明の課題解決手段の構成において、複数台の蒸気圧縮式冷凍機Ｘ₁，Ｘ₂と、それら各蒸気圧縮式冷凍機Ｘ₁，Ｘ₂に対応した冷媒熱回収用熱交換器２０，２０とを備え、各蒸気圧縮式冷凍機Ｘ₁，Ｘ₂の圧縮冷媒の熱を回収して対応する吸収式冷凍機Ｙ駆動用の熱源として利用するようにしたことを特徴としている。

このような構成によると、上述の各発明の構成による作用効果が得られることはもちろん、蒸気圧縮式冷凍機Ｘ₁，Ｘ₂側圧縮冷媒の排熱量が大きくなるので（設置台数分だけ）、吸収式冷凍機Ｙ側の駆動能力（冷媒蒸気再生量）も大きくすることができる。

（１１） 請求項１１の発明の課題解決手段
この発明の課題解決手段は、上記請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９又は１０の発明の課題解決手段の構成において、発生器１１には外部熱源からの排熱が導入されるようになっており、該排熱によっても加熱されて冷媒蒸気を発生するようになっていることを特徴としている。

このような構成によると、外部熱源に加えて蒸気圧縮式冷凍機Ｘ側の冷媒用の熱が有効に利用されることになり、外部熱源の熱量変動如何に拘わらず安定した駆動が可能となる。

以上の結果、本願発明によると、冷房運転時および暖房運転時の何れの場合にも蒸気圧縮式冷凍機および吸収式冷凍機相互の排熱を有効に活用して蒸気圧縮式冷凍機の性能を向上させることができることはもちろん、従来のような蒸気圧縮式冷凍機側の冷媒の放熱および吸熱用の熱交換器が不要になるとともに、吸収式冷凍機側発生器もシンプルかつ低コストな構成のもので足りるようになる。

本願発明の実施の形態１に係る冷凍装置の冷房運転時（部分負荷運転時）の構成を示す冷凍回路図である。 同冷凍装置の構成を示す暖房運転時の冷凍回路図である。 本願発明の実施の形態２に係る冷凍装置の暖房運転時の構成を示す冷凍回路図である。 本願発明の実施の形態３に係る冷凍装置の暖房運転時の構成を示す冷凍回路図である。 本願発明の実施の形態４に係る冷凍装置の暖房運転時の構成を示す冷凍回路図である。 本願発明の実施の形態５に係る冷凍装置の暖房運転時の構成を示す冷凍回路図である。 本願発明の実施の形態６に係る冷凍装置の暖房運転時の構成を示す冷凍回路図である。 本願発明の実施の形態７に係る冷凍装置の冷房運転時の構成を示す冷凍回路図である。 本願発明の実施の形態８に係る冷凍装置の暖房運転時の構成を示す冷凍回路図である。

以下、本願発明の幾つかの実施の形態について、詳細に説明する。

（実施の形態１）
先ず図１および図２は、蒸気圧縮式冷凍機と該蒸気圧縮式冷凍機の排熱で駆動される吸収式冷凍機とを組み合わせ、冷房運転時における上記蒸気圧縮式冷凍機の圧縮冷媒を上記吸収式冷凍機の蒸発器で冷却又は過冷却する冷媒冷却方式を採用するとともに、上記蒸気圧縮式冷凍機の圧縮冷媒の熱を上記吸収式冷凍機の吸収希溶液と熱交換させることによって回収する冷媒熱回収用熱交換器を設け、該冷媒熱回収用熱交換器で圧縮冷媒の熱を上記吸収式冷凍機の吸収希溶液で回収し、上記吸収式冷凍機の冷媒蒸気再生熱源とすることにより、上記蒸気圧縮式冷凍機の定格冷房運転時における冷媒の熱量の全てを上記熱吸収式冷凍機の加熱源として利用し、上記蒸気圧縮式冷凍機の冷房運転時の性能を改善するようにしてなる冷凍装置において、上記吸収式冷凍機の吸収器出口から溶液熱交換器を介して発生器に供給される吸収希溶液を電磁弁Ｖ₁を介して空冷凝縮器にも供給可能とし、また吸収希溶液が供給される発生器１１の入口にも電磁弁Ｖ₂を取り付け、定格冷房運転時には上記電磁弁Ｖ₁を閉じて電磁弁Ｖ₂を開き、上記吸収器出口から溶液熱交換器を介して発生器に供給される吸収希溶液を発生器に供給する一方、部分負荷時や蒸気圧縮式冷凍機の冷媒温度が低下して吸収式冷凍機を駆動する加熱源としての熱量が不十分な場合、または吸収式冷凍機の溶液との熱交換量が少なくて蒸気圧縮式冷凍機の冷媒温度が低下しない場合、すなわち吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４の入口または出口の蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が設定温度以上の場合、または暖房運転時には、上記電磁弁Ｖ₁を開いて電磁弁Ｖ₂を閉じ、上記吸収器出口から溶液熱交換器を介して発生器に供給される吸収希溶液を上記空冷凝縮器を介して外部空気と熱交換させた後に上記吸収式冷凍機の蒸発器に流入させて、上記蒸気圧縮式冷凍機の冷媒と熱交換させるようにしたことを特徴とする、以下の各実施の形態における基本例となる本願発明の実施の形態１に係る冷凍装置の構成を示している。

＜システム構成＞
（１） 冷房運転時を中心として
先ず、この実施の形態における一例として、蒸気圧縮式冷凍機Ｘは、冷媒として自然冷媒である二酸化炭素（ＣＯ₂）が採用されており、同冷媒を圧縮する圧縮機１、四路切換弁９、冷房運転時用膨張弁２ａ，２ａ、暖房運転時用膨張弁２ｂ、冷房運転時用バイパス弁（暖房運転時用逆止弁）２ｃ、暖房運転時用バイパス弁（冷房運転時用逆止弁）２ｄ，２ｄ、利用側熱交換器（室内機）３，３、アキュムレータ４等を、図示のようにヒートポンプ作動可能に冷媒配管５ａ，５ｂで接続して冷凍回路を構成しており、上記四路切換弁９を切り換えて同冷凍回路中を流れる冷媒の方向を逆にすることにより、冷房または暖房運転を行えるようにしている（実線矢印および破線矢印参照）。

すなわち、上記利用側熱交換器３，３は冷房運転時には上記二酸化炭素冷媒（ＣＯ₂）に吸熱させて室内の冷房を行う蒸発器としての作用を果す一方、暖房運転時には上記二酸化炭素冷媒（ＣＯ₂）の熱を放熱して室内の暖房を行う凝縮器としての作用を果たすようになっている。

一方、吸収式冷凍機Ｙは、例えば臭化リチウム（ＬｉＢｒ）を吸収液、水（Ｈ₂Ｏ）を冷媒とし、吸収液（ＬｉＢｒ）への冷媒の吸収（Ｈ₂Ｏ）および放出作用を利用して必要な冷凍能力を発揮するようになっている。そして、この実施の形態の場合、外部熱源ではなく、上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘ側の冷媒の熱を熱源として、供給された吸収希溶液中から冷媒蒸気を分離して吸収液の濃度が高い吸収濃溶液を得る気液分離器構造の発生器１１と、上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘの圧縮冷媒の熱を当該吸収式冷凍機Ｙの吸収希溶液と熱交換させることによって回収し、上記発生器１１に供給することによって当該吸収式冷凍機Ｙの冷媒蒸気再生熱源とする一方、圧縮冷媒を冷却する冷媒熱回収用熱交換器２０と、冷却ファン１２ａを備え、上記発生器１１中において吸収希溶液から分離した冷媒蒸気を冷媒配管２１ａを介して導入し、外部空気により冷却することによって凝縮液化させる空冷凝縮器１２と、１つの密閉容器１９内に相互に隣接して配置されていて、上記空冷凝縮器１２によって凝縮液化された冷媒を冷媒配管２１ｂを介して導入し、上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘ側の冷媒と熱交換させることによって低圧下で蒸発（気化）させる蒸発器１４および同蒸発器１４で発生した冷媒蒸気を吸収液循環路２５を介して導入される吸収液に吸収させる吸収器１３と、上記発生器１１で濃縮され、溶液配管２３を介して吸収器１３の出口側配管２４に戻される吸収濃溶液と上記吸収器１３の出口側からの冷媒蒸気を吸収した吸収希溶液と混合した吸収液を、溶液ポンプ１７を介して吸収器１３に循環させる吸収液循環路（吸収液冷却回路）２５と、冷却ファン１５ａを備え、かつ上記吸収液循環路２５の途中に介設され、上記吸収液循環路２５を介して循環される吸収液を外部空気により過冷却する空冷冷却器１５と、溶液配管２３を介して吸収器１３の出口側に戻される上記発生器１１からの高温の吸収濃溶液と溶液ポンプ１７および溶液供給配管（溶液供給路）２６を介して上記発生器１１側に供給される上記吸収器１３の出口側配管２４からの低温の吸収希溶液とを相互に熱交換させて吸収希溶液の温度を上げる溶液熱交換器１６と、上記吸収器１３で冷媒蒸気を吸収して吸収剤の濃度が低下した吸収希溶液を濃縮するために、上記溶液供給配管２６を介して再び上記発生器１１に供給するとともに、上記空冷冷却器１５を介して繰り返し過冷却した上で上記吸収器１３に供給する上記溶液ポンプ１７とを備え、これらの各々を図示のように冷媒配管２１ａ，２１ｂおよび溶液配管２３〜２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ，２７によってヒートポンプ作動可能に接続して構成されている。

すなわち、この実施の形態の場合、上記のように吸収器１３に入る吸収溶液を冷却ファン１５ａを備えた空冷冷却器１５によって十分に過冷却（吸収液循環路２５を介して循環）し、同過冷却された吸収溶液（濃溶液）に対して、上記蒸発器１４と並設された吸収器１３内で上記蒸発器１４側で蒸発させた冷媒蒸気を導入して吸収させるようになっており、冷媒蒸気吸収時に発生する吸収熱は当該空冷冷却器１５により過冷却された吸収溶液の顕熱で取り去り、吸収溶液は空冷冷却器１５で間接的に冷却される溶液分離冷却（間接空冷）方式が採用されている。

このように、吸収器１３に流入させる吸収溶液を過冷却する空冷冷却器（吸収液過冷却器）１５を設け、吸収器１３では流入した吸収溶液の顕熱で蒸発器１４からの冷媒蒸気を吸収する溶液分離冷却方式を採用した吸収式冷凍機の場合、溶液の顕熱で吸収熱を取り去る方式のため、発生器１１への希溶液供給量を増加させても、性能の低下がほとんど生じない。したがって、発生器１１への吸収希溶液供給量を増大させることができる。

また吸収器１３部分において直接流入溶液を冷却して冷媒蒸気を吸収させる直接冷却方式に比較して、吸収器１３のコンパクト化を図ることができる。

なお、図１では詳細な構造は示していないが、上記蒸発器１４、吸収器１３の各々上部には、例えば冷媒、吸収溶液をそれぞれ均等に分配するための冷媒液散布トレイ、吸収溶液散布トレイを各々設けている。また上記蒸発器１４の熱交換器７は、例えば蒸気圧縮式冷凍機Ｘ側冷凍回路の圧縮機吐出側冷媒配管（冷房運転時）５ａの一部をなすように構成されており、その内部は圧縮機１から吐出された高温・高圧の圧縮冷媒（ＣＯ₂ガス冷媒）を流す被冷却体通路となっている。

そして、同熱交換器７の表面（伝熱面）に冷媒を例えば液膜状態で流下させて蒸発させることにより内部の圧縮冷媒を効率良く冷却するようになっている。また上記吸収器１５の熱交換器１８部分は、例えば上方から下方にコルゲート構造に折り曲げて並設した伝熱プレートの両面を溶液が液膜状態で垂直に流下することで、冷媒蒸気の吸収をより効果的に促進させるような構造になっている。

また、上記蒸発器１４は、例えば冷媒液が一過性で上記熱交換器７の伝熱面を流れ落ちるようになっており、底部まで流れ落ちた未蒸発の冷媒液は上記吸収器１３底部の液留り部１９ａへ移動し、同液留り部１９ａ部分で再び吸収溶液に吸収されるようになっている。そのため、吸収効率が向上する。

ところで、この実施形態の場合、上述の冷媒熱回収用熱交換器２０は、その内側の吸収液加熱用の熱交換器部６が、上記蒸発器１４の熱交換器７の上流側で、上記蒸発器１４の熱交換器７と同じように上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘの圧縮機吐出側冷媒配管（暖房時吸入側）５ａの一部を形成し、同熱交換器６の外周に希溶液通路８が設けられた２重構造の熱交換器に構成されている。そして、吸収式冷凍機Ｙの吸収器１３の出口側配管２４、溶液ポンプ１７、溶液供給配管２６、溶液分流管２６Ｃを介して供給される吸収希溶液を同冷媒熱回収用熱交換器２０の上記希溶液通路８内に、上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘ側の高温・高圧の圧縮冷媒に対して、その下流側から上流側方向に対向させて流すことによって、同高温・高圧の圧縮冷媒の熱を有効に回収させるようになっている。

この冷媒熱回収用熱交換器２０は、発生器１１および吸収式冷凍機Ｙの外部（例えば吸収式冷凍機Ｙと蒸気圧縮式冷凍機Ｘとの間）にあって別体に構成されている。

そして、冷房運転時には、同冷媒熱回収用熱交換器２０にて、上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘの圧縮機１で圧縮された高温・高圧の圧縮冷媒の熱を、上記吸収式冷凍機Ｙの吸収器１３の出口側配管２４，溶液ポンプ１７，溶液供給配管２６，溶液分流管２６Ｃを介して供給された温度の低い吸収希溶液により効率良く回収、すなわち上記圧縮機１から吐出された高温・高圧の圧縮冷媒の熱によって加熱し、、該冷媒熱回収用熱交換器２０で高温となった吸収希溶液を発生器１１内に流入させてフラッシングを生じさせることによって効率良く冷媒蒸気を発生させる一方、さらに蒸気圧縮式冷凍機Ｘ側の圧縮冷媒を効率良く冷却することによって、以降の蒸発器１４の熱交換器７部分での冷却又は過冷却性能をアップさせ、従来の蒸気圧縮式冷凍機側の放熱用熱交換器（特許文献３の第３の熱源用熱交換器３５に相当）を不要にしている。

すでに述べたように、蒸気圧縮式冷凍機Ｘと吸収式冷凍機Ｙを組み合わせた冷凍装置の冷凍能力を向上させるためには、蒸気圧縮式冷凍機Ｙおよび吸収式冷凍機Ｘ相互の排熱を如何に有効に活用するかが課題となる。

また、同時に相互の装置の構成を簡素化して、低コスト化を図ることも重要であり、蒸気圧縮式冷凍機Ｘ側圧縮冷媒の熱を放熱する従来の放熱用熱交換器を不要にすることが望まれる。

また、一般に排熱で駆動される排熱利用型の吸収式冷凍機Ｘにおいては、コストの面から単効用冷凍サイクルで使用されるが、排熱により冷媒蒸気を発生させる発生器を如何に低コスト化するかが問題となる。

すなわち、排熱利用型吸収式冷凍機は、より安価な機器でないと回収熱量との関係で成立が困難であり、発生器の大幅な低コスト化が排熱駆動型の吸収式冷凍装置には求められている。

これに対し、以上のような構成の場合、冷媒蒸気発生手段である発生器１１の熱交換器としての冷媒熱回収用熱交換器２０が蒸気圧縮式冷凍機の圧縮冷媒を熱源として外部熱源用の熱交換器に代る吸収液加熱用熱交換器となっているとともに、蒸気圧縮式冷凍機Ｘ側圧縮冷媒の放熱用熱交換器ともなっており、吸収器１３の出口から冷媒熱回収用熱交換器２０内に供給された低温の吸収希溶液により、蒸気圧縮式冷凍機Ｘ側の圧縮機１から吐出された高温・高圧の圧縮冷媒が効率良く冷却された後に、さらに吸収式冷凍機Ｙの蒸発器に供給されて冷却又は過冷却（凝縮液化）される。

したがって、より有効に圧縮冷媒が過冷却され、利用側熱交換器３，３に供給される液冷媒の温度を有効に低下させることができる。その結果、利用側熱交換器３，３の冷房性能が十分に向上する。

これらの結果、同構成によると、定格冷房運転時における蒸気圧縮式冷凍機Ｘ側圧縮冷媒の熱（放熱もしくは凝縮する際の熱量の全て）を吸収式冷凍機Ｙ側の駆動熱源として有効に活用することができるようになり、その分吸収式冷凍機Ｙの冷凍能力を増大させることができる。

また、以上の構成の場合、外部熱源を必要としないから、外部排熱源がないような場合にも、安定した吸収冷凍作用を確保することができる。

さらに、上記のように、上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘの膨張前の圧縮冷媒を上記吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４によって過冷却するようにすると、従来のように吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４に冷却水を循環させて過冷却する場合に比較して、該蒸発器１４における冷媒の蒸発温度を高くすることができる。

その結果、吸収式冷凍機Ｙを可及的に小型化することができ、また冷熱を有効に利用することができるようになる。

一方、この実施形態では、冷房運転時において、さらに、上記発生器１１から空冷凝縮器１２に至る冷媒配管２１ａと溶液供給配管２６の発生器入口管２６Ａの分岐部とを連通させる連通管２６Ｂを設け、同連通管２６Ｂの途中に第１の電磁弁Ｖ₁、また発生器入口管２６Ａ部分に第２の電磁弁Ｖ₂をそれぞれ設けており、上記吸収式冷凍機Ｙの吸収器１３の出口側配管２４から、溶液ポンプ１７、溶液供給配管２６、溶液熱交換器１６を介して発生器１１に供給される吸収希溶液を同第１の電磁弁Ｖ₁を有する連通管２６Ｂを介して空冷凝縮器１２にも供給可能としており、冷房運転時には同第１の電磁弁Ｖ₁を閉じる一方、第２の電磁弁Ｖ₂を開いて溶液熱交換器１６を介して発生器１１からの吸収濃溶液の熱を回収した吸収希溶液を発生器１１にのみ供給するが、例えば部分負荷時や蒸気圧縮式冷凍機の冷媒温度が低下して吸収式冷凍機Ｙを駆動する加熱源としての熱量が不十分な場合、および吸収式冷凍機Ｙの溶液との熱交換量が少なくて蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が低下しないような場合、すなわち吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４の入口または出口の蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が設定温度以上の場合には、同第１の電磁弁Ｖ₁を開いて第２の電磁弁Ｖ₂を閉じることにより、上記溶液熱交換器１６を介して発生器１１からの吸収濃溶液の熱を回収した吸収希溶液を上記空冷凝縮器１２に供給し、該空冷凝縮器１２で外部空気と有効に熱交換させて凝縮した後に、上記吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４に流入させて、上記蒸発器１４の熱交換器７内を流れる蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒と熱交換させるようにしている。

この結果、上記部分負荷時や蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が低下して吸収式冷凍機Ｙを駆動する加熱源としての熱量が不十分な場合、吸収式冷凍機Ｙの吸収溶液との熱交換量が少なくて蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が低下しないような場合、すなわち吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４の入口または出口の蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が設定温度以上の場合にも、吸収式冷凍機Ｙを有効に利用して、可能な限り蒸気圧縮式冷凍機Ｘの膨張前の圧縮冷媒の温度を下げることができるようになり、蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷房性能が向上する。

（２） 暖房運転時の場合
次に暖房運転時には、上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘの上記四路切換弁９が図１の実線で示す状態から、図２の実線で示す状態に切り換えられる。

その結果、圧縮機１で圧縮された高温・高圧の圧縮冷媒（ＣＯ₂ガス冷媒）は、同四路切換弁９の暖房側ポートを介して利用側熱交換器（凝縮器）３，３に供給されて暖房が行われた後、暖房運転用バイパス弁２ｄ，２ｄ、暖房運転用膨張弁２ｃを経て吸収式冷凍機Ｙ側蒸発器１４、冷媒熱回収用熱交換器２０に供給され、蒸発器１４の熱交換器７部分、及び、冷媒熱回収用熱交換器２０の熱交換器６部分で吸収希溶液との間で、それぞれ吸熱作用が行われ、低温・低圧のガス冷媒となった後に、四路切換弁９、アキュムレータ４を経て圧縮機１に戻される。

すなわち、暖房時には、上述のように吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４の熱交換器７、冷媒熱回収用熱交換器２０の熱交換器６部分に上記冷房時とは逆の方向に蒸気圧縮式冷凍機Ｘ側の低温・低圧の膨張冷媒が流され、蒸発器１４および冷媒熱回収用熱交換器２０部分で吸収式冷凍機Ｙ側の温熱を吸収して昇温せしめられた後に圧縮機１内に吸引される。その結果、利用側熱交換器２，２に供給される圧縮冷媒の温度が高くなり、暖房効率が向上する。

この場合、例えば吸収式冷凍機Ｙ側の熱は、次のようにして得るようにしている。

すなわち、この実施の形態の場合、上述のように、発生器１１から空冷凝縮器１２に至る冷媒配管２１ａと溶液供給配管２６の発生器入口管２６Ａ分岐部とを連通させる連通管２６Ｂを設け、同連通管２６Ｂの途中に第１の電磁弁Ｖ₁と、発生器入口管２６Ａに第２の電磁弁Ｖ₂をそれぞれ設けている。そして、それによって、上記吸収式冷凍機Ｙの吸収器１３出口側配管２４から溶液熱交換器１６を介して上記発生器１１に供給される吸収希溶液を同第１の電磁弁Ｖ₁を有する連通管２６Ｂを介して空冷凝縮器１２にも供給可能としており、定格冷房運転時には同第１の電磁弁Ｖ₁を閉じ、第２の電磁弁Ｖ₂を開いて溶液熱交換器１６を介して発生器１１からの吸収濃溶液の熱を回収した吸収希溶液を発生器１１にのみ供給するが、例えば部分負荷時や蒸気圧縮式冷凍機の冷媒温度が低下して吸収式冷凍機Ｙを駆動する加熱源としての熱量が不十分な場合、および吸収式冷凍機Ｙの溶液との熱交換量が少なくて蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が低下しないような場合、すなわち吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４の入口または出口の蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が設定温度以上の場合には、同第１の電磁弁Ｖ₁を開いて第２の電磁弁Ｖ₂を閉じ、溶液熱交換器１６を介して発生器１１からの吸収濃溶液の熱を回収した吸収希溶液を上記空冷凝縮器１２に供給し、該空冷凝縮器１２で外部空気と有効に熱交換させた後に上記吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４に流入させて蒸発器１４の熱交換器７内を流れる蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒と熱交換させて熱交換させるようにしている。

そこで、暖房運転時にも、これと同様に第１の電磁弁Ｖ₁を開放する一方、第２の電磁弁Ｖ₂を閉止して同様の制御を行う。

その結果、外部空気の熱を取り込んだ吸収式冷凍機Ｙを有効に利用して、可能な限り蒸気圧縮式冷凍機Ｘの暖房時の温度が低下した膨張冷媒の温度を上げることができるようになり、蒸気圧縮式冷凍機Ｘの暖房性能が向上する。

（実施の形態２）
次に図３は、本願発明の実施の形態２に係る冷凍装置の構成を示している。

この実施の形態は、上記実施の形態１のものにおいて、上記吸収液循環路（吸収液冷却回路）の溶液ポンプ１７下流側溶液配管２５の空冷冷却器１５の手前側に、さらに第３の電磁弁Ｖ₃を設けて、空冷凝縮器１２側への希溶液供給量を可変（増量）できるようにしていたことを特徴とするものである。

すなわち、定格冷房運転時には、上記冷媒配管２１ａ側への上記第１の電磁弁Ｖ₁を閉とする一方、第２，第３の電磁弁Ｖ₂，Ｖ₃を開として、上述の実施の形態１の場合と同様の冷房運転を行う一方、例えば部分負荷時や蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が低下して吸収式冷凍機Ｙを駆動するのに加熱源としての熱量が不十分な場合、また吸収式冷凍機Ｙの溶液との熱交換量が少なくて上記圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が低下しない場合、すなわち吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４の入口または出口の蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が設定温度以上の場合には、上記四路切換弁９を図示破線の状態として、上記発生器１１から空冷凝縮器１２側へ冷媒蒸気を供給する冷媒配管２１ａと溶液供給配管２６とを連通させる連通管２６Ｂの第１の電磁弁Ｖ₁を開とする一方、発生器入口管２６Ａ側の第２の電磁弁Ｖ₂、吸収液循環路２５側の第３の電磁弁Ｖ₃を閉にすることにより、上記溶液ポンプ１７を介して供給される吸収溶液の全てを上記空冷凝縮器１２に供給して外部空気と熱交換（冷却）させた後、冷媒配管２１ｂを介して蒸気圧縮式冷凍機Ｘの圧縮冷媒を冷却する蒸発器１４内に流入させて蒸気圧縮式冷凍機Ｘ側の冷媒と熱交換させて蒸気圧縮式冷凍機Ｘ側圧縮冷媒の温度を低下させる。

また、暖房運転時には、図示実線のように上記四路切換弁９を切り換えて冷媒の流れる方向を逆にした上で、上記と同様に発生器入口管２６Ａ側第２の電磁弁Ｖ₂、吸収液循環路２５側第３の電磁弁Ｖ₃を閉とする一方、連通管２６Ｂ側の第１の電磁弁Ｖ₁を開にすることにより、上記部分負荷時等の場合と同様に吸収式冷凍機Ｙの吸収器１３の出口側配管２４からの吸収溶液の全てを、溶液ポンプ１７、溶液供給配管２６、連通管２６Ｂ、冷媒配管２１ａを介して上記空冷凝縮器１２に供給し、同空冷凝縮器１２で外部空気の熱を吸収させた上で、冷媒配管２１ｂを介して蒸気圧縮式冷凍機Ｘの膨張冷媒と熱交換する蒸発器１４内に流入させ、蒸気圧縮式冷凍機Ｘ側の低温・低圧の膨張冷媒と熱交換させて同膨張冷媒の温度を上昇させる。

このような構成によれば、定格冷房運転時はもちろん、部分負荷時や蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が低下して吸収式冷凍機Ｙを駆動するのに加熱源として不十分な場合、また吸収式冷凍機Ｙの溶液との熱交換が少なく上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が低下しない場合、すなわち吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４の入口または出口の蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が設定温度以上の場合、または暖房運転時の何れの場合にも、蒸気圧縮式冷凍機Ｘおよび吸収式冷凍機Ｙ相互の排熱を有効に活用して蒸気圧縮式冷凍機Ｘの性能を向上させることができる。

なお、この実施形態の場合、上記第２，第３の電磁弁Ｖ₂，Ｖ₃は、必ずしも両方同時に開閉が必要なものではない。

（実施の形態３）
次に図４は、本願発明の実施の形態３に係る冷凍装置の構成を示している。

一方、上述の各実施の形態における吸収液循環路（吸収液冷却回路）２５の空冷冷却器１５もファン１５ａを有し、吸収液中に外部空気の熱を取り込むことができるので、これを上述の空冷凝縮器１２と同様に部分負荷時、暖房時の熱源として利用することができる。

この実施の形態は、そのような観点から構成されたものであり、上記実施の形態２のものにおいて、吸収液循環路（吸収液冷却回路）２５の空冷冷却器１５上流側の第３の電磁弁Ｖ₃を廃止する一方、空冷冷却器１５を介して外部空気により冷却された吸収液が供給される吸収液循環路２５の空冷冷却器１５下流側吸収器１３の入口側配管２５ａと上記吸収器１３の出口側配管２４から溶液ポンプ１７を経て溶液熱交換器１６に至る溶液供給配管２６の溶液熱交換器１６の手前側より上記冷媒熱回収用熱交換器２０側に分岐した溶液分流管２６Ｃとを連通配管２８で連結し、同連通配管２８の途中に第３の電磁弁Ｖ₃を設け、定格冷房運転時には、第１，第３の電磁弁Ｖ₁，Ｖ₃を閉、第２の電磁弁Ｖ₂を開として、四路切換弁９およびＣＯ₂冷媒の流れが図示破線の状態で、上述の実施の形態１，２のものと同様の冷房運転を行う。

また、一方部分負荷時や蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が低下して吸収式冷凍機Ｙを駆動するのに加熱源としての熱量が不十分な場合、また吸収式冷凍機Ｙの溶液との熱交換量が少なく上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が低下しないような場合、すなわち吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４の入口または出口の蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が設定温度以上の場合には、上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘ側の四路切換弁９を図示破線の冷房運転状態のまま切り換えることなく、上記第２の電磁弁Ｖ₂を閉、第１，第３の電磁弁Ｖ₁，Ｖ₃を開として、上記吸収式冷凍機Ｙの吸収器１３の出口側配管１４からの吸収液を上記空冷凝縮器１２に供給することによって外気と熱交換させ、外気からの冷熱を取り込んだ上で蒸発器１４に供給して蒸気圧縮式冷凍機Ｘ側の圧縮冷媒と熱交換させるとともに、さらに同吸収器１３出口側配管１４からの吸収液を空冷冷却器１５により外気と熱交換させることによって冷却した上で、上記連通路２８、溶液分流管２６Ｃを介して上記冷媒熱回収用熱交換器２０内に流入させて、その熱交換器６内を流れる蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度を低下させる。したがって、蒸発器１４の過冷却器性能が大きく向上し、蒸気圧縮式冷凍機Ｘ側の冷房性能も向上する。

他方、暖房運転時には、蒸気圧縮式冷凍機Ｘ側冷凍回路の四路切換弁９を図示破線の冷房運転状態から実線の暖房運転状態に切り換えて、蒸気圧縮式冷凍機Ｘ側の冷凍回路の冷媒を上記冷房時（破線の状態）とは逆の方向に流す一方、上記部分負荷運転時等の場合と同様に、第２の電磁弁Ｖ₂を閉、上記第１，第３の電磁弁Ｖ₁，Ｖ₃を開として、上記吸収式冷凍機Ｙの吸収器１３の出口側配管１４からの吸収溶液を空冷冷却器１５及び空冷凝縮器１２の各々により外気と熱交換させて昇温させ、同昇温した吸収溶液をそれぞれ蒸発器１４と冷媒熱回収用熱交換器２０内に流入させて、その熱交換器７及び６内を流れる蒸気圧縮式冷凍機Ｘの膨張冷媒と熱交換させ、蒸気圧縮式冷凍機Ｘの膨張冷媒の温度を上昇させるようにしている。

このような構成によれば、定格冷房運転時はもちろん、部分負荷時や蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が低下して吸収式冷凍機Ｙを駆動するのに加熱源として不十分な場合、また吸収式冷凍機Ｙの溶液との熱交換量が少なく上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が低下しないような場合、すなわち吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４の入口または出口の蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が設定温度以上の場合、または暖房運転時の何れの場合にも蒸気圧縮式冷凍機Ｘおよび吸収式冷凍機Ｙ相互の排熱を有効に活用して蒸気圧縮式冷凍機Ｘの性能を向上させることができる。

（実施の形態４）
次に図５は、本願発明の実施の形態４に係る冷凍装置の構成を示している。

この実施の形態は、上記実施の形態３のものにおいて、吸収式冷凍機Ｙの空冷冷却器１５を介して冷却された吸収液が供給される空冷冷却器１５下流側吸収器１３の入口側配管２５ａの途中に、さらに第４の電磁弁Ｖ₄を設け、定格冷房運転時には同第４の電磁弁Ｖ₄を開として上記実施の形態３のものと同様の冷房運転を行わせるが、他方部分負荷時や蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が低下して吸収式冷凍機Ｙを駆動する加熱源としての熱量が不十分な場合、また吸収式冷凍機Ｙの溶液との熱交換量が少なく上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が低下しないような場合、すなわち吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４を出た蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が設定温度以上の場合には、蒸気圧縮式冷凍機Ｘ側四路切換弁９およびＣＯ₂冷媒の流れを図示破線の状態のまま切り換えることなく、第１の電磁弁Ｖ₁を開いて第２の電磁弁Ｖ₂を閉じることにより、上記溶液熱交換器１６を介して発生器１１からの吸収濃溶液の熱を回収した吸収希溶液の全てを上記連通管２６Ｂ、冷媒配管２１ａを介して空冷凝縮器１２に供給し、該空冷凝縮器１２で外部空気と有効に熱交換させて凝縮した後に、冷媒配管２１ｂを介して上記吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４に流入させて、上記蒸発器１４の熱交換器７内を流れる蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒と熱交換させる。また、それと同時に第４の電磁弁Ｖ₄を閉として、上記吸収式冷凍機Ｙの吸収器１３の出口側配管１４からの吸収溶液を空冷冷却器１５により外気と熱交換させることによって冷却した後、吸収器１３側に全く供給することなく、その全てを上記冷媒熱回収用熱交換器２０側に流入させることによって、より効果的に上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘ側圧縮冷媒の熱を回収して同蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度を低下させるようにしている。

また暖房運転時には、上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘの四路切換弁９およびＣＯ₂冷媒の流れを図示破線の状態から図示実線の状態に切り換えた上で、全く同様の制御を行うようにしたことを特徴としている。

このような構成によっても、定格冷房運転時はもちろん、部分負荷時や蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が低下して吸収式冷凍機Ｙを駆動するのに加熱源として不十分な場合、また吸収式冷凍機Ｙの溶液との熱交換量が少なく上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が低下しないような場合、および暖房運転時の何れの場合にも蒸気圧縮式冷凍機Ｘおよび吸収式冷凍機Ｙ相互の排熱を有効に活用して蒸気圧縮式冷凍機Ｘの性能を向上させることができる。

（実施の形態５）
次に図６は、本願発明の実施の形態５に係る冷凍装置の構成を示している。

この実施の形態は、上記実施形態４のものにおいて、上記溶液分流配管２６Ｃの溶液供給配管２６との分岐部から上記連通配管２８との連結部までの途中に、さらに第５の電磁弁Ｖ₅を設けて構成されている。

そして、定格冷房運転時（四路切換弁９およびＣＯ₂冷媒の流れが図示破線の状態の場合）には、上記第１，第３の電磁弁Ｖ₁，Ｖ₃を閉、第２，第４，第５の電磁弁Ｖ₂，Ｖ₄，Ｖ₅を開として冷房運転を行う。

このような構成によると、外部熱源がないような場合にも吸収式冷凍機Ｙの駆動用熱源を確保することができ、また定格冷房運転時の蒸気圧縮式冷凍機Ｘにおける冷媒を凝縮、もしくは放熱する際の熱量を吸収式冷凍機Ｙの加熱源に全て利用することが可能となる。

そして、吸収式冷凍機Ｙの発生器１１では、上記冷媒熱回収用熱交換器２０を介して供給される吸収希溶液の温度が高温となり、導入された吸収希溶液が発生器１１で効率良くフラッシングされて冷媒蒸気を放出するので、同発生器１１を、図示のような外部熱源用熱交換器のない単に冷媒蒸気を分離しさえすれば足りる貫流型の気液分離器で構成することができる。そして、そのようにした場合、従来のような外部熱源を流す熱源用熱交換器が不要となる。したがって、その構成が極めて簡単になり、低コスト化される。

もちろん、後の実施形態８（図９参照）で述べるように、それに加えて吸収液加熱用の外部熱源を併用することも可能であり、そのようにした場合には、同外部熱源による希溶液加熱作用と相乗して冷媒蒸気の発生効率が一層向上する。

また、同時に、蒸気圧縮式冷凍機Ｘの圧縮冷媒の熱は同吸収式冷凍機Ｙ側の吸収希溶液によって熱回収されて効率良く冷却されるから、以降の蒸発器１４部分での過冷却度も向上し、冷房運転時における蒸気圧縮式冷凍機Ｘ自体の冷凍性能が向上するとともに、従来のような圧縮冷媒の冷媒熱放熱用の熱交換器が不要になり、装置構成がシンプルで低コストなものになる。

さらに、同構成では、冷房運転時、上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘの膨張前の冷媒を上記吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４によって過冷却するようにしており、従来のように吸収式冷凍機Ｙの蒸発器に冷却水を循環させて過冷却する場合に比較して、蒸発器１４における冷媒の蒸発温度を高くすることができる。

その結果、吸収式冷凍機Ｙを可及的に小型化することができ、また冷熱を有効に利用することができるようになる。

他方、部分負荷時や蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が低下して吸収式冷凍機Ｙを駆動するのに加熱源としての熱量が不十分な場合、また吸収式冷凍機Ｙの溶液との熱交換が少なくて上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が低下しない場合、すなわち吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４の入口または出口の蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が設定温度以上の場合には、蒸気圧縮式冷凍機側四路切換弁９およびＣＯ₂冷媒の流れを図示破線の状態のまま切り換えることなく、上記第１，第３の電磁弁Ｖ₁，Ｖ₃を開、第２，第４，第５の電磁弁Ｖ₂，Ｖ₄，Ｖ₅を閉として、上記吸収式冷凍機Ｙの吸収器１３の出口側配管２４側吸収溶液を空冷冷却器１５により外気と熱交換させることによって冷却した後、吸収器１３に供給することなく、連通配管２８および希溶液回路２６Ｃを介して上述の冷媒熱回収用熱交換器２０に供給して蒸気圧縮式冷凍機Ｘ側の圧縮冷媒と熱交換させ蒸気圧縮式冷凍機の冷媒の温度を低下させる。

他方、上記吸収器１３の出口側配管２４側から溶液供給配管２６、溶液熱交換器１６を介して発生器１１側に供給される吸収液は、連通管２６Ｂ、冷媒配管２１ａを介して、その全てが空冷凝縮器１２に供給されて外気と熱交換させられ、外気からの冷熱を取り込んだ上で、冷媒配管２１ｂを介して蒸発器１４に供給して蒸気圧縮式冷凍機Ｘ側の圧縮冷媒と熱交換させる。そして、その熱交換器７内を流れる蒸気圧縮式冷凍機Ｘ側の冷媒温度を低下させるようにしている。

また、暖房運転時には、上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘ側四路切換弁９およびＣＯ₂冷媒の流れを図示破線の状態から図示実線の状態に切り換えて冷媒を上記冷房時と逆の方向に流す一方、上記第１，第３の電磁弁Ｖ₁，Ｖ₃を開、第２，第４，第５の電磁弁Ｖ₂，Ｖ₄，Ｖ₅を閉として上記部分負荷運転時の場合と同様の制御を行って蒸気圧縮式冷凍機Ｘの膨張冷媒の温度を昇温させる。

この結果、冷房運転時には蒸気圧縮式冷凍機Ｘの圧縮冷媒の温度を有効に低下させることができ、また暖房運転時には同蒸気圧縮式冷凍機Ｘの膨張冷媒の温度を有効にアップさせることができる。

このような構成によれば、冷房運転時および暖房運転時の何れの場合にも蒸気圧縮式冷凍機Ｘおよび吸収式冷凍機Ｙ相互の排熱を有効に活用して蒸気圧縮式冷凍機Ｘの性能を向上させることができる。

（実施の形態６）
次に図７は、本願発明の実施の形態６に係る冷凍装置を示している。

この実施の形態は、上記実施の形態５のものにおいて、上記空冷凝縮器１２を介して外部空気により冷却された吸収溶液が供給される冷媒配管２１ｂの下流側を２本に分岐し、それぞれその先端を蒸発器１４内に挿入するとともに、同分岐管２５ｂ側の途中に吸収溶液供給時に開かれる第６の電磁弁Ｖ₆を設けて、空冷凝縮器１２で冷却した吸収溶液を蒸発器１４に供給する際には、冷媒液とは別の専用の散布器を使用して熱交換器７に流すことができるようにしたことを特徴としている。

もちろん、この場合、上記蒸発器１４上部の散布器としては、例えば流入する吸収溶液、冷媒液相互に共通のトレイとして構成しても良いことは言うまでもないが（そのようにすると、蒸発器１４がコンパクトになる）、冷媒液と吸収溶液では若干性質が違うので、上記のように各々専用のものとした方がスムーズで、かつ効率の良い散布を実現することができる。

したがって、同専用の散布器（トレイ）を選択する手段として、上述のように電磁弁Ｖ₆を設け、冷媒もしくは溶液を供給するに際して同電磁弁Ｖ₆を開閉することによって、所望に散布器を切り替えるようにしている。

なお、これと同様の構成は、もちろん上述の実施の形態１〜５および後述の実施の形態７，８の構成のものにおいても、全く同様に採用することができる。

（実施の形態７）
次に図８は、本願発明の実施の形態７に係る冷凍装置の構成を示している。

この実施の形態は、上記実施の形態５のものにおいて、蒸気圧縮式冷凍機Ｘを複数台Ｘ₁，Ｘ₂分設け、それらの各々に同様の冷媒熱回収用熱交換器２０，２０・・を設けた上で、上述の各実施の形態同様の一台の吸収式冷凍機Ｙに対して共通に組み合わせて構成したことを特徴とするものである（マルチ方式の蒸気圧縮式冷凍機に対応）。

このような構成によると、上述の実施の形態６の構成による作用効果が得られることはもちろん、蒸気圧縮式冷凍機Ｘ側圧縮冷媒の排熱量が大きく増大するので、それに応じて吸収式冷凍機Ｙ側の駆動能力も大きく増大させることができ、より性能が向上する。

なお、これと同様の構成は、もちろん上述の実施の形態１〜４および後述の実施の形態８の構成のものにおいても、全く同様に採用することができる。

（実施の形態８）
次に図９は、本願発明の実施の形態８に係る冷凍装置の構成を示している。

この実施の形態は、上記実施の形態５のものにおいて、上述した吸収式冷凍機Ｙの発生器１１内に、外部熱源により加熱される吸収液加熱用の熱交換器３４を設置し、小型発電機やＧＨＰ等外部熱源からの温水を流して吸収希溶液を加熱するようにし、さらに冷媒蒸気の発生効率、気液分離効率を向上させるようにしたことを特徴とするものである。

このような構成によると、上述の実施の形態５の構成による作用効果が得られることはもちろん、吸収式冷凍機Ｙ側発生器１１の加熱熱量が大きく増大するので、それに応じて吸収式冷凍機Ｙ側の駆動能力も大きく増大させることができ、より冷熱性能が向上する。

なお、これと同様の構成は、もちろん上記実施の形態１〜４，６，７のものにおいても、全く同様に採用することができる。

１は圧縮機、２は膨張弁、３は利用側熱交換器、４はアキュムレータ、５ａ，５ｂは蒸気圧縮式冷凍機側冷凍回路の冷媒配管、６は冷媒熱回収用熱交換器の熱交換器部、１１は発生器、１２は空冷凝縮器、１３は吸収器、１４は蒸発器、１５は空冷冷却器、１７は溶液ポンプ、２０は冷媒熱回収用熱交換器、２１ａ，２１ｂは蒸気圧縮式冷凍機側冷凍回路の冷媒配管、２３〜２７は同回路の溶液配管、Ｘは蒸気圧縮式冷凍機、Ｙは吸収式冷凍機である。

Claims (11)

1. 蒸気圧縮式冷凍機Ｘと該蒸気圧縮式冷凍機Ｘの排熱で駆動される吸収式冷凍機Ｙとを組み合わせ、冷房運転時における上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘの圧縮冷媒を上記吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４で冷却又は過冷却する冷媒冷却方式を採用するとともに、上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘの圧縮冷媒の熱を冷媒熱回収用熱交換器２０によって上記吸収式冷凍機Ｙの吸収希溶液で回収して上記吸収式冷凍機Ｙの発生器１１に流入させ、上記吸収式冷凍機Ｙの冷媒蒸気再生熱源とすることにより、上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘの定格冷房運転時における冷媒の熱量の全てを上記吸収式冷凍機Ｙの加熱源として利用し、上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷房運転時の性能を改善するようにしてなる冷凍装置において、上記吸収式冷凍機Ｙの吸収器１３の出口から上記発生器１１に供給される吸収希溶液を第１の電磁弁Ｖ₁を介して空冷凝縮器１２にも供給可能とするとともに、上記吸収希溶液が供給される発生器１１の入口に第２の電磁弁Ｖ₂を設け、冷房運転時には上記第１の電磁弁Ｖ₁を閉じて第２の電磁弁Ｖ₂を開き、上記吸収器１３の出口から供給される吸収希溶液を発生器１１に流入させる一方、上記吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４の入口または出口の上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が設定温度以上の場合には、上記第１の電磁弁Ｖ₁を開いて第２の電磁弁Ｖ₂を閉じ、上記吸収器１３の出口から発生器１１に供給される吸収希溶液を、上記空冷凝縮器１２を介して外部空気と熱交換させた後に上記吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４に流入させて上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒と熱交換させるようにしたことを特徴とする冷凍装置。
2. 蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷凍回路に四路切換弁９を設け、暖房運転時には、該蒸気圧縮式冷凍機Ｘ側の四路切換弁９を切換えることにより、利用側熱交換器３を経た上記蒸気圧縮式冷凍機Ｘの膨張冷媒が、上記吸収式冷凍機Ｙ側の蒸発器１４の熱交換器７および冷媒熱回収用熱交換器２０に冷房運転時とは逆の方向に流入するようにした上で、上記第１の電磁弁Ｖ₁を開き、かつ第２の電磁弁Ｖ₂を閉じることにより、上記吸収器１３の出口から発生器１１に供給される吸収希溶液が空冷凝縮器１２を介して蒸発器１４に供給されるようにしたことを特徴とする請求項１記載の冷凍装置。
3. 吸収器１３の出口側溶液ポンプ１７から空冷冷却器１５に到る吸収液循環路２５の空冷冷却器１５入口側に第３の電磁弁Ｖ₃を設け、定格冷房運転時には、該第３の電磁弁Ｖ₃を開いて、上記第１の電磁弁Ｖ₁を閉じ、かつ第２の電磁弁Ｖ₂を開いて、上記吸収器１３の出口からの吸収希溶液を上記発生器１１に供給する一方、上記吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４の入口または出口の蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が設定温度以上の場合、または暖房運転時には、上記第２，第３の電磁弁Ｖ₂，Ｖ₃を閉じる一方、上記第１の電磁弁Ｖ₁を開いて、上記吸収器１３の出口からの吸収希溶液の全てを上記空冷凝縮器１２と冷媒熱回収用熱交換器２０に供給するようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の冷凍装置。
4. 吸収器１３に流入させる吸収器１３の出口からの吸収液を外部空気により冷却する空冷冷却器１５を有し、冷房運転時には、上記吸収器１３の出口からの吸収液を同空冷冷却器１５を介して外部空気により冷却した上で吸収器１３に流入させ、同流入した吸収液の顕熱で吸収熱を除去することにより冷媒蒸気を吸収させる吸収液循環路２５と上記吸収器１３の出口から溶液ポンプ１７を介して発生器１１に吸収希溶液を供給する溶液供給路２６から冷媒熱回収用熱交換器２０側に分岐された溶液分流路２６Ｃとの間を第３の電磁弁Ｖ₃を有する連通路２８を介して連通せしめ、定格冷房運転時には、該第３の電磁弁Ｖ₃を閉じて上記空冷冷却器１５を介して冷却した吸収液を全て吸収器１３に供給する一方、上記吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４の入口または出口の蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が設定温度以上の場合、または暖房運転時には、同第３の電磁弁Ｖ₃を開いて上記空冷冷却器１５を介して冷却した吸収液を上記溶液分流路２６Ｃを介して上記冷媒熱回用収熱交換器２０に供給するようにしたことを特徴とする請求項１，２又は３記載の冷凍装置。
5. 空冷冷却器１５を介して吸収器１３に吸収液を供給する吸収液循環路２５の吸収器１３の入口側通路２５ａに第４の電磁弁Ｖ₄を設け、定格冷房運転時には、同第４の電磁弁Ｖ₄を開いて同入口側通路２５ａを開き、空冷冷却器１５を介して外気と熱交換した吸収器１３出口からの吸収液を吸収器１３に供給する一方、吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４の入口または出口の蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が設定温度以上の場合、または暖房運転時には、上記第４の電磁弁Ｖ₄を閉じて同吸収器１３の入口側通路２５ａを閉じ、上記空冷冷却器１５により外気と熱交換した吸収液の全てを上記冷媒熱回収用熱交換器２０に流入させて、蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒と熱交換させるようにしたことを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の冷凍装置。
6. 溶液分流路２６Ｃにおける溶液供給路２６からの分岐部と第３の電磁弁Ｖ₃を備えた連通路２８の接続部との間に第５の電磁弁Ｖ₅を設け、定格冷房運転時には、同第５の電磁弁Ｖ₅を開いて、吸収器１３出口からの吸収液を上記冷媒熱回収用熱交換器２０に供給する一方、上記吸収式冷凍機Ｙの蒸発器１４を出た蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒温度が設定温度以上の場合、または暖房運転時には、上記第５の電磁弁Ｖ₅を閉じて、上記空冷冷却器１５を介して外気と熱交換させた吸収器１３の出口からの吸収液の全てを冷媒熱回収用熱交換器２０に流入させて、蒸気圧縮式冷凍機Ｘの冷媒と熱交換させるようにしたことを特徴とする請求項５記載の冷凍装置。
7. 蒸発器１４には、冷媒液用の散布器と吸収液用の散布器が別々に設けられ、第６の電磁弁Ｖ₆により選択されるようになっていることを特徴とする請求項１，２，３，４，５又は６記載の冷凍装置。
8. 蒸発器１４には、冷媒液用の散布器と吸収液用の散布器とを兼用した１つの散布器が設けられていることを特徴とする請求項１，２，３，４，５又は６記載の冷凍装置。
9. 蒸発器１４は、冷媒液が蒸発器１４の熱交換器７の伝熱面を一過性で流れるようになっており、同伝熱面を流下した未蒸発の冷媒液は、吸収器１３側に移動して吸収器１３を流下した吸収溶液に吸収されるようになっていることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７又は８記載の冷凍装置。
10. 複数台の蒸気圧縮式冷凍機Ｘ₁，Ｘ₂と、それら各蒸気圧縮式冷凍機Ｘ₁，Ｘ₂に対応した冷媒熱回収用熱交換器２０，２０とを備え、各蒸気圧縮式冷凍機Ｘ₁，Ｘ₂の圧縮冷媒の熱を回収して対応する吸収式冷凍機Ｙ駆動用の熱源として利用するようにしたことを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，８又は９記載の冷凍装置。
11. 発生器１１には、外部熱源からの排熱が導入されるようになっており、該排熱によっても加熱されて冷媒蒸気を発生するようになっていることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９又は１０記載の冷凍装置。

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