JPH0686968B2 - 冷温切換型吸収冷凍機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は蒸発器に内蔵した熱交換器から冷温流体を取出
す冷温切換型吸収冷凍機（以下、この種の吸収冷凍機と
いう）の改良に関する。

（ロ）従来の技術 この種の吸収冷凍機の従来の技術として、例えば実公昭
46-6700号公報にみられるように、発生器および蒸発器
間の高温吸収液用流路に配設した仕切弁を開閉して冷暖
房の切換えを行なう家庭用吸収式冷暖房装置（以下、第
１従来例という）が知られている。また、別の従来の技
術として、例えば実公昭35-5776号公報にみられるよう
に、発生器および蒸発器間の高温冷媒蒸気用流路に配設
した止弁を開閉する吸収式冷暖房用冷暖房切換装置（以
下、第２従来例という）が知られている。さらにまた、
別の従来の技術として、例えば特開昭51-148848号公報
にみられるように、発生器および蒸発器間の高温冷媒蒸
気および高温吸収液用流路に配設した冷暖切換弁を開閉
して冷暖房運転の切換えを行なう吸収冷温水発生機（以
下、第３従来例という）が知られている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 上記の第１、第２、第３従来例は、いずれも冷温切換弁
としての仕切片や止弁や冷暖切換弁を手作業で開閉して
夏期に冷房運転〔冷温切換弁を閉じて運転〕する一方冬
期に暖房運転〔冷温切換弁を開いて運転〕するものであ
るため、昼間に冷房を必要とする一方で夜間に暖房を必
要とする気温変化の激しい地域や冷房と暖房を交互に繰
返して行なう必要のある場所などで使用する場合、冷暖
房運転の切換えが煩雑となる欠点をもつ。また、第１従
来例および第３従来例は、暖房運転時に吸収液を蒸発器
内に流すため、暖房運転から冷房運転へ切換えた際に蒸
発器内の冷媒を純粋なものに近ずけるのに時間を要し、
所望の冷房能力を発揮するまでに長時間かかり、頻繁な
冷暖房の切換えに不向きという問題点をもつ。

本発明は、このような問題点に鑑み、簡便かつ頻繁な冷
暖房運転の切換えの可能なこの種の吸収冷凍機の提供を
目的としたものである。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は、上記の問題点を解決する手段として、低圧側
容器の蒸発器に内蔵した熱交換器から冷温流体を取出す
ようにした冷温切換型の吸収冷凍機において、これによ
り空気調和される空間の温度を感知する検出器と、発生
器および低圧側容器間の高温冷煤蒸気の流路および／ま
たは発生器および低圧側容器間の吸収液の流路に配設し
た開閉弁（冷温切換弁）と、蒸発器の冷媒液溜めから吸
収液流路に至り冷媒液溜めの冷媒液を吸収液流路に流す
連絡路と、この連絡路に配設した冷煤ブロー用弁と、前
記検出器から信号を入力して空気調和される空間の温度
が下限設定温度まで低下したときに前記開閉弁および冷
煤ブロー用弁を開き、前記空間の温度が上限設定温度ま
で上昇したときに前記開閉弁および冷煤ブロー用弁を閉
じて冷温運転の切換えを行なう自動切替装置とを備えて
いる冷温切替型吸収冷凍機を構成したものである。

（ホ）作用 本発明によるこの種の吸収冷凍機においては、室内が暖
房を必要とする温度まで降下したとき上記切替装置によ
り冷温切換弁及び冷媒ブロー用弁が自動的に開かれて冷
房運転から暖房運転へ切り換えられる一方、室内が冷房
を必要とする温度まで上昇したとき冷温切換弁及び冷媒
ブロー用弁が自動的に閉じられて暖房運転から冷房運転
へ自動的に切り換わる機能がもたらされる。このため、
冷暖房の切換えに人手を必要とせず、簡便な運転切換が
可能となる。

また、暖房運転時に冷媒ブロー用弁が開かれて蒸発器の
冷媒液溜めの冷媒液が吸収液流路へ流れ、発生器へ戻さ
れる吸収液の濃度、飽和温度（沸騰温度）を降下する作
用がもたらされので、発生器での吸収液の昇温のための
熱エネルギーを節約でき、蒸気の発生効率も高まる。

さらに、暖房運転時に蒸発器の冷媒液溜めの冷媒液が冷
媒液溜めから吸収液流路に至る連絡管を通り吸収液に混
ざるため、吸収液が冷媒液流路の冷媒液へ混入すること
を回避でき、暖房運転から冷房運転への切換時、短時間
で所望の冷房能力を発揮でき、頻繁な冷暖房の切換にも
対応することが可能になる。

（ヘ）実施例 図面は本発明によるこの種の吸収冷凍機の一実施例であ
る冷温切換型二重効用吸収冷凍機の概略構成説明図で、
この図において（１）は高温発生器、（２）は気液分離
器、（３）は低温発生器、（４）は凝縮器、（５）は蒸
発器（６）および吸収器（７）より成る低圧側容器、
（８）、（９）はそれぞれ低温、高温溶液熱交換器、
（10）は冷媒液用の気泡ポンプ、（P_A）は吸収液用の電
動ポンプであり、これら機器を揚液管（11）、吸収液の
流れる管（12）、（13）、（14）、（15）、吸収液の送
られる管（16）、（17）、（18）、（19）、冷媒の流れ
る管（20）、（21）、（22）、冷媒液の流れる管（2
3）、冷媒液の還流する管（24）、（25）により接続し
て従来のこの種の吸収冷凍機と同様の冷媒〔水〕および
吸収液〔臭化リチウム水溶液〕による吸収冷凍サイクル
が構成されるようになっている。

（Ｂ）は高温発生器（１）に備えたバーナー、（26）は
燃焼加熱室、（27）は燃焼排ガスの出口、（28）は低温
発生器（３）の加熱器、（29）は凝縮器（４）の冷却
器、（30）は蒸発器（６）に内蔵した熱交換器、（31）
は吸収器（７）の冷却器であり、（32）、（33）は空気
調和される室内その他の空間（Ａ）に配備した熱交換ユ
ニット〔図示せず〕と熱交換器（30）とを結んだ管路、
（34）、（35）、（36）は冷却器（31）、（29）を直列
に結んだ管路で、管路（36）には冷却水用の電動ポンプ
（P_C）が配設されている。

（37）、（38）はそれぞれ低温発生器（３）の第１、第
２溶液溜め、（39）は凝縮器（４）の冷媒液溜め、（4
0）は蒸発器（６）の冷媒液溜め、（41）は吸収器
（７）の溶液溜めである。また、（42）は低温発生器
（３）の第２溶液溜め（38）と吸収器（７）とを結んだ
Ｕ字状オーバーフロー管で、この管と管（17）とには溶
液用細管（43）を接続している。さらにまた、（44）は
気液分離器（２）と低温発生器（３）とを結んだオーバ
ーフロー管で、この管にはスチームトラツプ（Ｔ）を配
設している。

そして、（45）は低圧側容器（５）の吸収器（７）気相
部と高温発生器（１）側の気液分離器（２）間を結んだ
管路であり、この管路には開閉弁（Ｖ）を配設してい
る。また、（46）は冷媒液溜め（40）に接続された管
（24）と吸収液流路のうちの溶液溜め（41）間を結んだ
連絡管路であり、この管路には冷媒ブロー用弁（V_R）を
配設している。

なお、（S_W）は熱交換器（30）出口側の管路（33）に備
えた温度センサーで、このセンサーの信号によりコント
ローラー（Ｃ）を介して従来のこの種の吸収冷凍機と同
様にバーナー（Ｂ）の燃焼量が調節されるようになって
いる。

そして、（CH）は冷温切換装置で、この装置は空気調和
される空間（Ａ）に備えた温度センサー（S_A）の信号に
より冷温切換弁としての開閉弁（Ｖ）と冷媒ブロー用弁
（V_R）の開閉および吸収液用の電動ポンプ（P_A）、バー
ナー（Ｂ）、冷却水用の電動ポンプ（P_C）などの発停を
行なうようになっている。

なお、（Ｄ）は冷却水の凍結防止装置で、この装置は、
冷却水用の電動ポンプ（P_C）の停止時に管路（34）の冷
却水温度が凍結温度近くまで低下した場合、温度センサ
ー（S_C）の信号によりポンプ（P_C）を作動させて冷却水
の凍結を防ぐようになっている。

次に、このように構成された冷温切換型二重効用吸収冷
凍機（以下、本機という）の動作例を簡単に説明する。

今、外気温が上昇して空間（Ａ）の温度が上限設定温度
〔例えば27℃〕よりも高くなった場合、温度センサー
（S_A）の信号を受けている冷温切替装置（CH）が作動し
てこの装置により吸収液用の電動ポンプ（P_A）が稼動さ
れ、さらに、冷却水用の電動ポンプ（P_C）および管路
（33）に配備した電動ポンプ〔図示せず〕が稼動され、
次いでバーナー（Ｂ）の燃焼が開始される。また、この
場合には冷温切替装置（CH）は開閉弁（Ｖ）および冷媒
ブロー用弁（V_R）を全閉する。このようにして本機の運
転が開始されることにより、従来のこの種の吸収冷凍機
と同様に、冷媒および吸収液の循環による吸収冷凍サイ
クルが生成される。そして、熱交換器（30）内を流通す
る水は蒸発器（６）における冷媒の気化作用によって降
温され冷水として空間（Ａ）の熱交換ユニット〔図示せ
ず〕へ送られ、空間（Ａ）を冷房する。その結果、空間
（Ａ）は上限設定温度〔27℃〕以下に保たれる。

そして、外気温が逆に降下し、空間（Ａ）の温度が冷房
を停止するための設定温度〔例えば22℃〕よりも低くな
った場合、温度センサー（S_A）の信号を受けている冷温
切替装置（CH）はバーナー（Ｂ）の燃焼と冷却水用の電
動ポンプ（P_C）を停止させ、次いで所定時間経過後に吸
収液用の電動ポンプ（P_A）と管路（33）の電動ポンプ
〔図示せず〕とを停止させ、本機の運転を止める。な
お、この場合、冷温切換装置（CH）により冷媒ブロー用
弁（V_R）を開くようにしても良い。

さらに、外気温が降下して空間（Ａ）の温度が下限設定
温度〔例えば10℃〕まで低下した場合、温度センサー
（S_A）の信号を受けている冷温切替装置（CH）は、管路
（33）の電動ポンプを稼動すると共に開閉弁（Ｖ）およ
び冷媒ブロー用弁（V_R）を全開し、吸収液用の電動ポン
プ（P_A）の稼動とバーナー（Ｂ）の燃焼を開始する。そ
の結果、高温発生器（１）で発生した冷媒蒸気と昇温し
た吸収液は気液分離器（２）を経て流通抵抗の小さな管
路（45）経由で低圧側容器（５）へ至る。低圧側容器
（５）に流入した冷媒蒸気は、吸収器（７）経由で蒸発
器（６）へ流れ、ここで熱交換器（30）内の水と熱交換
して凝縮し、冷媒液となって冷媒液溜め（40）へ至る。
一方、熱交換器（30）内の水は、昇温して温水となり、
空間（Ａ）の熱交換ユニット〔図示せず〕へ送られ、空
間（Ａ）を暖房する。また、低圧側容器（５）に流入し
た吸収液は吸収器（７）内を落下して溶液溜め（41）へ
至る。そして、冷媒液溜め（40）の冷媒液は管（24）、
管路（46）経由で溶液溜め（41）の吸収液と合流し、希
釈された吸収液はポンプ（P_A）により高温発生器（１）
へ戻される。この場合、すなわち、暖房運転の場合、冷
媒液のほぼ全量が吸収液に合流するので、冷房運転の場
合とくらべ、高温発生器（１）に戻される吸収液の濃
度、飽和温度〔沸騰温度〕が低くなり、冷媒蒸気の発生
効率が高まる。

そして、外気温が再び上昇し始め、空間（Ａ）の温度が
暖房を必要としない設定温度〔例えば15℃〕よりも高く
なった場合、温度センサー（S_A）の信号を受けている冷
温切替装置（CH）は、バーナー（Ｂ）の燃焼及びポンプ
（P_A）の稼動などを停止させると共に開閉弁（Ｖ）およ
び冷媒ブロー用弁（V_R）を全閉し、本機の運転を止め
る。外気温がさらに上昇して空間（Ａ）の温度が上限設
定温度〔27℃〕より高くなると、再び冷房運転が行なわ
れる。

（ト）発明の効果 以上のとおり、本発明のこの種の吸収冷凍機は、空気調
和される空間の温度を検出しつつ冷房運転と暖房運転と
の切換えを自動的に行なうものであるから人手を要さず
に簡便に冷暖房の切換えを行うことができ、かつ、暖房
運転時に吸収液を冷媒液流路に合流させずに蒸発器の冷
媒液溜めの冷媒液を連絡管を介して吸収液流路に合流さ
せることによって暖房運転時の冷媒発生効率を高めるよ
うにしたものであるから、暖房運転から冷房運転への切
換えに際して冷媒を純粋化させるための作業も不要にな
り、短時間で所望の冷房能力を発揮でき、運転の切換を
短時間で行い頻繁な冷暖房の切換えにも対応することが
できるなどの実用的な効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明によるこの種の吸収冷凍機の一実施例を示
した概略構成説明図である。 （１）……高温発生器、（３）……低温発生器、（４）
……凝縮器、（５）……低圧側容器、（６）……蒸発
器、（７）……吸収器、（24）……管、（30）……熱交
換器、（40）……冷媒液溜め、（41）……溶液溜め、
（45）、（46）……管路、（Ａ）……空間、（Ｂ）……
バーナー、（CH）……冷温切替装置、（P_A）……吸収液
用電動ポンプ、（P_C）……冷却水用電動ポンプ、（S_A）
……温度センサー、（Ｖ）……開閉弁、（V_R）……冷媒
ブロー用弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】低圧側容器の蒸発器に内蔵した熱交換器か
   ら冷温流体を取出すようにした冷温切換型の吸収冷凍機
   において、これにより空気調和される空間の温度を感知
   する検出器と、発生器および低圧側容器間の高温冷煤蒸
   気の流路および／または発生器および低圧側容器間の吸
   収液の流路に配設した開閉弁と、蒸発器の冷媒液溜めか
   ら吸収液流路に至り冷媒液溜めの冷媒液を吸収液流路に
   流す連絡路と、この連絡路に配設した冷煤ブロー用弁
   と、前記検出器から信号を入力して空気調和される空間
   の温度が下限設定温度まで低下したときに前記開閉弁お
   よび冷煤ブロー用弁を開き、前記空間の温度が上限設定
   温度まで上昇したときに前記開閉弁および冷煤ブロー用
   弁を閉じて冷温運転の切換えを行なう自動切替装置とを
   備えていることを特徴とした冷温切換型吸収冷凍機。