JPH0355752B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、吸収式冷温水機に関する。

年間を通じて冷房負荷と暖房負荷とが同時に要
求される建物の空調設備として、吸収式冷温水機
を用いる場合には、従来では吸収式冷凍機の暖房
用温水機を用いるいわゆる冷温水の同時取出し型
吸収式冷温水機が用いられている。しかしこの同
時取出し型の吸収式冷温水機では、熱回収を行な
ういわゆる一重二重複合型吸収式冷凍機、すなわ
ち温水器で凝縮した冷媒を凝縮器へ導く一重効用
部分と、冷媒蒸気によつて低温再生器で中間濃度
液を加熱する二重効用部分とを組合せた吸収式冷
凍機を用いている。この先行技術を負荷対応の面
から考察すると、凝縮器で温水を加熱して取出す
ようにしたいわゆるダブルバンドル運転方式で
は、第１図で示すように、高温再生機入熱量Ｑ１
および冷水負荷からの入熱量Ｑ２に対して、凝縮
器の放熱量Ｑ３および吸収器放熱量Ｑ４がバラン
スしており、二重効用吸収式冷凍機を用いた場合
には、冷水負荷の約1/2を温水負荷に利用できる
ことになる。ところが従来のいわゆるダブルバン
ドル運転方式だけでは、冬季に温水負荷が大きい
場合には充分対応することができない。またヒー
トポンプ運転方式においては、凝縮器の放熱量Ｑ
３および吸収器の放熱量Ｑ４がすべて温水に回収
される。したがつて温水負荷は冷水負荷の約２倍
を利用できることになる。ところがヒートポンプ
運転方式では、通常の冷房サイクルにおける冷却
水を温水としてたとえば40℃で取出すために、高
温再生器への入熱量が制限される。そのため冷水
側の最大能力がたとえば定格の40％程度に制限さ
れ、したがつてこのヒートポンプ運転方式では、
夏季において冷水負荷が大きいときには充分に対
応することができない。

本発明の目的は、負荷の変動に充分対応して効
率を向上することができるようにした吸収式冷温
水機を提供することである。

本発明は、吸収式冷凍機の蒸発器２内に第１伝
熱管１８を設け、凝縮器１１に補助凝縮器を付設
し、この補助凝縮器５内に第２伝熱管２４を設
け、吸収器８内に第３伝熱管２８を設け、凝縮器
１１内に第４伝熱管２９を設け、 第１伝熱管１８と冷水負荷３と第１ポンプ１９
とによつて冷水循環回路４を構成し、 温水負荷６と第２ポンプ２５との第１直列回路
と、 第３および第４伝熱管２８，２９との第２直列
回路と、 冷却搭３２と第３ポンプ３３との第３直列回路
と、 第１直列回路と第２伝熱管２４とを接続して第
２伝熱管２４からの温水を温水負荷に与えて第２
伝熱管２４と温水負荷との間に循環させ、かつ第
２直列回路と第３直列回路とを接続して冷却水を
循環させる第１接続状態と、第１直列回路と第２
直列回路とを接続して第４伝熱間２９からの温水
を温水負荷に与えて第３および第４伝熱管２８，
２９と温水負荷との間に循環させる第２接続状態
とを切換える手段４１，４２，４３，４４，４５
とを含むことを特徴とする吸収式冷温水機であ
る。

また本発明は、二重効用吸収式冷凍機の蒸発器
２内に第１伝熱管１８を設け、凝縮器１１に補助
凝縮器を付設し、この補助凝縮器５内に第２伝熱
管２４を設け、吸収器８内に第３伝熱管２８を設
け、凝縮器１１内に第４伝熱管２９を設け、 前記二重効用吸収式冷凍機の高温再生器９に、
その高温再生器９からの高温蒸気が導かれる温水
熱交換器４６を付設し、 第１伝熱管１８と冷水負荷３と第１ポンプ１９
とによつて冷水循環回路４を構成し、 温水負荷６と第２ポンプ２５との第１直列回路
と、 第３および第４伝熱管２８，２９との第２直列
回路と、 冷却搭３２と第３ポンプ３３との第３直列回路
と、 第１直列回路と第２伝熱管２４とを接続して第
２伝熱管２４からの温水を温水負荷に与えて第２
伝熱管２４と温水負荷６との間に循環させ、かつ
第２直列回路と第３直列回路との接続して冷却水
を循環させる第１接続状態と、第１直列回路と第
２直列回路と温水熱交換器４６とを接続して第４
伝熱管２９からの温水を温水熱交換器４６を経て
温水負荷６に与えて循環させる第２接続状態とを
切換える手段４１，４２，４３，４４，４５，５
０，５１，５２とを含むことを特徴とする二重効
用吸収式冷温水機である。

以下、図面によつて本発明の実施例を説明す
る。第２図は本発明の一実施例の系統図である。
この吸収式冷温水機においては、二重効用吸収式
冷凍機１の蒸発器２で冷却された冷水を冷房機３
に与えかつ補助凝縮器５で加熱された温水を暖房
機６に与えるいわゆるダブルバンドル運転態様
と、蒸発器２で冷却された冷水を冷房機３に与え
かつ吸収器８および凝縮器１１で加熱された温水
を暖房機６に与えるヒートポンプ運転態様とが、
各負荷の大きさに応じて切換えられる。

二重効用吸収式冷凍機１は、蒸発器２、吸収器
８、高温再生器９、低温再生器１０、凝縮器１
１、補助凝縮器５、熱交換器１２，１３などから
構成される。高温再生器９には、制御弁１５を備
える管路１４を介してたとえば都市ガスなどの燃
料が供給され、その燃焼熱が二重効用吸収式冷凍
機１の駆動熱源とされる。補助凝縮器５は、凝縮
器１１に付設されており、凝縮器１１内に連通さ
れる。

冷水循環回路４において、各冷房機３の入口は
冷水供給ヘツダ１６に共通に接続され、各冷房機
３の出口は、冷水戻りヘツダ１７に共通に接続さ
れる。冷水戻りヘツダ１７と蒸発器２内に設けら
れたコイル１８の一端部とは、ポンプ１９を備え
る管路２０によつて連結されており、コイル１８
の他端部と冷水供給ヘツダ１６とは管路２１によ
つて連結される。このような冷水循環回路４にお
いてコイル１８で冷却された冷水は、冷水供給ヘ
ツダ１６から各冷房機３に供給されて放冷し、放
冷後の水はポンプ１９によつてコイル１８に循環
して冷却される。

温水循環回路７において、各暖房機６の入口は
温水供給ヘツダ２２に共通に接続される。また各
暖房機６の出口は温水戻りヘツダ２３に共通に接
続される。温水戻りヘツダ２３および補助凝縮器
５内に設けられたコイル２４の一端部は、ポンプ
２５および切換弁４１を順に備える管路２６で連
結され、コイル２４の他端部は管路２７を介して
温水供給ヘツダ２２に接続される。この温水循環
回路７においては、コイル２４で加熱された温水
が温水供給ヘツダ２２から各暖房機６に供給され
て放熱し、放熱後の水は温水戻りヘツダ２３から
ポンプ２５によつてコイル２４に循環される。

吸収器８および凝縮器５内には、それぞれコイ
ル２８，２９が設けられており、これらのコイル
２８，２９間は管路３０で相互に連結される。ま
たコイル２９は切換弁４４を備える管路３１を介
して冷却塔３２に連結され、冷却塔３２とコイル
２８とはポンプ３３および切換弁４５を順に備え
る管路３４を介して相互に連結される。このよう
にして冷却塔３２で冷却された冷却水が吸収器８
および凝縮器１１を経て冷却塔３２に戻る冷却水
循環回路３５構成される。

冷却水循環回路３５において、管路３０の途中
ならびに管路３１におけるコイル２９および切換
弁４４間を連結してバイパス管路３７が設けられ
ており、このバイパス管路３７と管路３１との接
続点にはバイパス制御弁３８が設けられる。

温水循環回路７において、管路２６におけるポ
ンプ２５および切換弁４１間には、切換弁４２を
備える管路３９の一端部が接続され、この管路３
９の他端部は、冷却水循環回路３５における管路
３４の切換弁４５よりも下流側すなわちコイル２
８寄りに接続される。また冷却水循環回路３５に
おける管路３１のバイパス制御弁３８および切換
弁４４間には切換弁４３を備える管路４０の一端
部が接続され、管路４０の他端部は温水循環回路
７における管路２７の途中に接続される。

高温再生器９からの高温蒸気を導出する管路５
３の途中における高温再生器９よりも上方には、
分岐管５４を介して温水熱交換器４６が接続され
る。この温水熱交換器４６の底部はドレン制御弁
４７を備える排出管５５を介して高温再生器９に
接続される。また温水循環回路７における管路２
７の途中には温度検出器４８が設けられており、
この温度検出器４８による温度検出値は温度調節
器４９に与えられる。この温度調節器４９は、前
記温度検出値が予め設定した値となるようにドレ
ン制御弁４７の開度の制御する。

冷却水循環回路３５におけるバイパス制御弁３
８よりも下流側には、切換弁５０が設けられる。
この切換弁５０の上流側には、切換弁５２を備え
る管路５６を介して温水熱交換器４６におけるコ
イル４６ａの一端部が接続される。コイル４６ａ
の他端部は切換弁５１を備える管路５７を介して
切換弁５０の下流に接続される。

このように構成された吸収式冷温水機におい
て、第３図の破線で示すように負荷の変動がある
場合の運転態様について説明する。先ずこのよう
な負荷の変動時において、温水負荷が比較的低い
範囲すなわち左下がりの斜線で示す範囲Ａでは、
ダブルハンドル運転が行なわれる。このダブルハ
ンドル運転時には、切換弁４２，４３，５１，５
２を開弁し、切換弁４１，４４，４５，５０を開
弁する。したがつて、補助凝縮器５で加熱された
温水は温水循環回路７を介して暖房機６に供給さ
れ、蒸発器２で冷却された冷水は冷水循環回路４
を介して冷房機３に供給される。なお、暖房機６
の負荷が比較的低いときには、バイパス制御弁３
８はバイパス管路３７を閉じるように制御され
る。そのため冷却水循環回路３５において、冷却
水の大部分が凝縮器１１内のコイル２９を流通す
る。また上述とは逆に暖房機６の負荷が大となつ
たときには、バイパス制御弁３８はバイパス管路
３７を開く方向に制御される。それによつて冷却
水循環回路３５における冷却水の大部分は凝縮器
１１をバイパスするので、凝縮器１１における凝
縮熱は、補助凝縮器５において温水の加熱に用い
られる。

第３図において冷水負荷が比較的低いときに
は、右下がりの斜線で示す範囲Ｂ内でヒートポン
プ運転が行なわれる。このヒートポンプ運転時に
おいては、切換弁４１，４４，４５，５１，５２
は閉弁され、切換弁４２，４３，５０が開弁され
る。またそれとともにポンプ３３の運転が停止さ
れる。このようにすると、冷房機３には上述のダ
ブルバンドル運転態様時と同様に、蒸発器２で冷
却された冷却水が供給される。また暖房機６には
吸収器８および凝縮器１１で加熱された温水が供
給される。すなわち暖房機６で放熱した後の温水
は、ポンプ２５、管路３９を経て吸収機８のコイ
ル２８および凝縮器１１のコイル２９を流通して
加熱され、管路４０および管路２７を経て暖房機
６に供給される。この際バイパス制御弁３８は、
バイパス管路３７を閉じる方向に制御されてい
る。

また、ヒートポンプ運転時において、第３図の
一点鎖線で示すような負荷変動があり、範囲Ｂの
上方の範囲Ｃとなつた場合には、切替弁４１，４
４，４５，５０は閉弁され、切換弁４２，４３，
５１，５２が開弁される。こうすると、凝縮器１
１で加熱された温水は、温水熱交換器４６でさら
に加熱されて温水供給ヘツダ２２に送られる。し
たがつて、冷水負荷が比較的低くしかも温水負荷
が比較的高い場合、すなわち範囲Ｃの負荷変動に
対応することができる。なお、温水熱交換器４６
においてば、温水調節器４９によつて制御される
ドレン制御弁４７の開度に応じて、温水熱交換器
４６に流入する高温蒸気量が変化するので、温水
の加熱量が変化し、それによつて温水供給ヘツダ
２２に送られる温水温度が設定温度に保たれる。

なお範囲Ａにおけるダブルハンドル運転態様時
においては、高温再生器５に供給される燃料は冷
水負荷に応じて制御され、温水負荷の変動に対し
ては、バイパス制御弁３８を制御することによつ
て対処する。また範囲Ｂで示すヒートポンプ運転
時において、冷水負荷と温水負荷とは２点鎖線で
示すバランス線ｌ上でバランスするが、冷水負荷
がバランス線ｌよりも低いときには、冷水負荷側
に模擬負荷による熱を与えてバランスさせること
により、バランス線ｌよりも上方における温水主
制御範囲に対応することができる。なお、このと
きは高温再生器９における燃焼量は温水負荷に応
じて制御される。さらに温水負荷がバランス線ｌ
よりも低いときには、温水負荷側で模擬負荷によ
つて放熱させることにより、バランス線ｌよりも
下方の冷水主制御範囲に対応することができ、こ
のときの高温再生器９における燃焼量は冷水負荷
に応じて制御される。

このようにダブルハンドル運転態様と、ヒート
ポンプ運転態様とを切換えることにより、本件吸
収式冷温水機では、従来ではダブルバンドル運転
およびヒートポンプ運転の各運転態様において対
応することができない冷水負荷および温水負荷の
バランスに負荷追従を行うことができ、かつ、各
運転態様における最大効率を発揮することができ
るようになる。

本発明の他の実施例として、温水循環回路７に
おける管路２７の途中を温水熱交換器４６に接続
し、ダブルバンドル運転時においても、補助凝縮
器５で加熱された温水を温水熱交換器４６でさら
に加熱するようにしてもよい。そうすれば、第４
図で示すように、範囲Ａに加えて、温水負荷の比
較的高い範囲Ｄにも対応することができる。この
ような構成では、伝熱管２４および温水熱交換器
４６をこの順序で流れることによつて得られる温
水熱交換器４６からの温水を温水負荷である暖房
機６に与え、伝熱管２４と温水熱交換器４６と暖
房機６との間に温水を循環させるとともに、伝熱
管２８，２９と冷却塔３２との間に冷却水を循環
させる。また温水負荷である暖房機６には、伝熱
管２８，２９をこの順序で流れることによつて得
られる伝熱管２９からの温水を切換えて与えるこ
とによつて、伝熱管２９からの温水を暖房機６に
与えて伝熱管２８，２９と暖房機６との間に温水
を循環させる。

上述のごとく本発明によれば、冷水負荷および
温水負荷の変化に対応して補助凝縮器で加熱され
た温水を温水負荷に与える運転態様と、吸収器お
よび凝縮器で加熱された温水を温水負荷に与える
運転態様とを切換えるようにしたので、前述の先
行技術において、ダブルバンドル運転およびイー
トポンプ運転の各運転態様において対応すること
ができない冷水負荷および温水負荷のバランスに
負荷追従を行うことができ、かつ、各運転態様に
おける最大効率を発揮することができるようにな
つた。

【図面の簡単な説明】

第１図は吸収式冷温水機における熱収支を示す
図、第２図に本発明の一実施例の系統図、第３図
および第４図は負荷と運転範囲との関係を示すグ
ラフである。 １……二重効用吸収式冷凍機、２……蒸発器、
３……冷房機、５……補助凝縮器、６……暖房
機、８……吸収器、９……高温再生器、１０……
低温再生器、１１……凝縮器、３９，４０……管
路、４１，４２，４３，４４，４５，５０，５
１，５２……切換弁、４６……温水熱交換器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 吸収式冷凍機の蒸発器２内に第１伝熱管１８
   を設け、凝縮器１１に補助凝縮器を付設し、この
   補助凝縮器５内に第２伝熱管２４を設け、吸収器
   ８内に第３伝熱管２８を設け、凝縮器１１内に第
   ４伝熱管２９を設け、 第１伝熱管１８と冷水負荷３と第１ポンプ１９
   とによつて冷水循環回路４を構成し、 温水負荷６と第２ポンプ２５との第１直列回路
   と、 第３および第４伝熱管２８，２９との第２直列
   回路と、 冷却搭３２と第３ポンプ３３との第３直列回路
   と、 第１直列回路と第２伝熱管２４とを接続して第
   ２伝熱管２４からの温水を温水負荷に与えて第２
   伝熱管２４と温水負荷との間に循環させ、かつ第
   ２直列回路と第３直列回路とを接続して冷却水を
   循環させる第１接続状態と、第１直列回路と第２
   直列回路とを接続して第４伝熱管２９からの温水
   を温水負荷に与えて第３および第４伝熱管２８，
   ２９と温水負荷との間に循環させる第２接続状態
   とを切換える手段４１，４２，４３，４４，４５
   とを含むことを特徴とする吸収式冷温水機。 ２ 二重効用吸収式冷凍機の蒸発器２内に第１伝
   熱管１８を設け、凝縮器１１に補助凝縮器を付設
   し、この補助凝縮器５内に第２伝熱管２４を設
   け、吸収器８内に第３伝熱管２８を設け、凝縮器
   １１内に第４伝熱管２９を設け、 前記二重効用吸収式冷凍機の高温再生器９に、
   その高温再生器９からの高温蒸気が導かれる温水
   熱交換器４６を付設し、 第１伝熱管１８と冷水負荷３と第１ポンプ１９
   とによつて冷水循環回路４を構成し、 温水負荷６と第２ポンプ２５との第１直列回路
   と、 第３および第４伝熱管２８，２９との第２直列
   回路と、 冷却塔３２と第３ポンプ３３との第３直列回路
   と、 第１直列回路と第２伝熱管２４とを接続して第
   ２伝熱管２４からの温水を温水負荷６に与えて第
   ２伝熱管２４と温水負荷６との間に循環させ、か
   つ第２直列回路と第３直列回路とを接続して冷却
   水を循環させる第１接続状態と、第１直列回路と
   第２直列回路と温水熱交換器４６とを接続して第
   ４伝熱管２９からの温水を温水熱交換器４６を経
   て温水負荷６に与えて循環させる第２接続状態と
   を切換える手段４１，４２，４３，４４，４５，
   ５０，５１，５２とを含むことを特徴とする二重
   効用吸収式冷温水機。