JPH10300261A - 空冷吸収式冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷房運転時における２次冷媒の異常過熱を防
止することにより、２次冷媒にフロン系冷媒を用いたと
しても冷媒分解が生じないようにする。 【解決手段】 １次冷媒が循環し、再生器１、気液分離
器４、暖房熱源を得るための温熱熱交換器５、空冷凝縮
器９、冷房熱源を得るための蒸発器１２および空冷吸収
器１５を順次接続してなる１次冷媒回路Ｘと、２次冷媒
ｙが循環し、前記温熱熱交換器５、利用側熱交換器１７
および前記蒸発器１２を順次接続してなる２次冷媒回路
Ｙとを備えた空冷吸収式冷凍装置において、前記２次冷
媒ｙとしてフロン系冷媒を採用するとともに、冷房運転
時に前記温熱熱交換器５への１次冷媒蒸気ａの供給を停
止する開閉弁２５を付設して、冷房運転時においては、
開閉弁２５の閉作動により温熱熱交換器５における１次
冷媒通路への高温の１次冷媒蒸気ａの供給が停止され、
温熱熱交換器５において２次冷媒ｙが高温にさらされる
ことがないようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、空冷吸収式冷凍
装置に関し、さらに詳しくは空冷吸収式冷凍装置におけ
る２次冷媒の過熱を防止する機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、空冷吸収式冷凍装置は、１次冷
媒が循環し、再生器、気液分離器、１次冷媒（例えば、
１次冷媒蒸気）から暖房熱源を得る温熱熱交換器、空冷
凝縮器、１次冷媒（例えば、凝縮１次冷媒液）から冷房
熱源を得る蒸発器および空冷吸収器を接続してなる１次
冷媒回路と、２次冷媒が循環し、前記温熱熱交換器、利
用側熱交換器および前記蒸発器を接続してなる２次冷媒
回路とを備えて構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような構成の空
冷吸収式冷凍装置の場合、暖房運転時における暖房熱源
として気液分離器から供給される高温の１次冷媒蒸気の
保有する熱を温熱熱交換器により２次冷媒へ伝達するよ
うにしているため、冷房運転時においても、温熱熱交換
器を流れる２次冷媒は、高温の１次冷媒蒸気にさらされ
ることとなる。この場合、２次冷媒として水を用いてい
る空冷吸収式冷凍装置においては、２次冷媒回路を循環
する水が高圧となるおそれがある点を除いてあまり問題
はない。なお、循環水の高圧化を防止するために、冷水
が得られる蒸発器と温熱熱交換器とを直列に接続したも
のがある。

【０００４】ところが、２次冷媒としてフロン系冷媒
（例えば、Ｒ４０７ｃ等の混合冷媒）を用いた場合、空
冷吸収式冷凍装置を上記構成のままとすると、冷房運転
時において温熱熱交換器に高温の１次冷媒蒸気（１５０
℃）が供給されることとなるため、２次冷媒であるフロ
ン系冷媒が高温にさらされることとなる。すると、フロ
ン系冷媒が分解してしまうという不具合が生じる。

【０００５】本願発明は、上記の点に鑑みてなされたも
ので、冷房運転時における２次冷媒の異常過熱を防止す
ることにより、２次冷媒にフロン系冷媒を用いたとして
も冷媒分解が生じないようにすることを目的とするもの
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願発明の第１の基本構
成では、上記課題を解決するための手段として、１次冷
媒が循環し、再生器１、気液分離器４、暖房熱源を得る
ための温熱熱交換器５、空冷凝縮器９、冷房熱源を得る
ための蒸発器１２および空冷吸収器１５を順次接続して
なる１次冷媒回路Ｘと、２次冷媒ｙが循環し、前記温熱
熱交換器５、利用側熱交換器１７および前記蒸発器１２
を順次接続してなる２次冷媒回路Ｙとを備えた空冷吸収
式冷凍装置において、前記２次冷媒ｙとしてフロン系冷
媒を採用するとともに、冷房運転時に前記温熱熱交換器
５への１次冷媒蒸気ａの供給を停止する開閉弁２２，２
５を付設している。

【０００７】上記のように構成したことにより、冷房運
転時においては、開閉弁２２，２５の閉作動により温熱
熱交換器５における１次冷媒通路への高温の１次冷媒蒸
気ａの供給が停止される。従って、温熱熱交換器５にお
いて２次冷媒ｙが高温にさらされることがなくなる結
果、２次冷媒ｙとして用いられているフロン系冷媒の分
解が防止されることとなり、装置の信頼性を確保するこ
とができる。また、暖房運転時においては、開閉弁２
２，２５の開作動により温熱熱交換器５の１次冷媒通路
へ高温の１次冷媒蒸気ａが供給され、該１次冷媒蒸気ａ
の保有する熱が暖房熱源として２次冷媒ｙへ伝達される
こととなる。従って、暖房運転時における成績係数（Ｃ
ＯＰ）の低下を防止することができる。

【０００８】本願発明の第１の基本構成において、前記
開閉弁２２に代えて液シール部３８を用いた場合、開閉
弁を１個減らすことができ、コストダウンに寄与する。

【０００９】また、前記開閉弁２５に代えて液シール部
３９を用いた場合、全ての開閉弁を省略できるところか
ら、さらなるコストダウンを図ることができる。

【００１０】本願発明の第２の基本構成では、上記課題
を解決するための手段として、１次冷媒が循環し、再生
器１、気液分離器４、暖房熱源を得るための温熱熱交換
器５、空冷凝縮器９、冷房熱源を得るための蒸発器１２
および空冷吸収器１５を順次接続してなる１次冷媒回路
Ｘと、２次冷媒ｙが循環し、前記温熱熱交換器５、利用
側熱交換器１７および前記蒸発器１２を順次接続してな
る２次冷媒回路Ｙとを備えた空冷吸収式冷凍装置におい
て、前記２次冷媒ｙとしてフロン系冷媒を採用するとと
もに、前記温熱熱交換器５の１次冷媒通路を前記気液分
離器４の気相部に連通させる一方、前記空冷凝縮器９の
下流側と前記温熱熱交換器５の１次冷媒通路とを接続す
る凝縮液供給回路３３と、該凝縮液供給回路３３に介設
され且つ冷房運転時に所定時間開作動される開閉弁３４
と、前記凝縮液供給回路３３を介して１次冷媒凝縮液ｄ
を圧送するポンプ装置１１とを付設している。

【００１１】上記のように構成したことにより、冷房運
転時においては、ポンプ装置１１の駆動により温熱熱交
換器５における１次冷媒通路に空冷凝縮器９の下流側か
ら凝縮液供給回路３３を介して低温の１次冷媒凝縮液ｄ
が充填される。従って、温熱熱交換器５の１次冷媒通路
への高温の１次冷媒蒸気ａが流入することができなくな
る結果、２次冷媒ｙの異常過熱が防止され、２次冷媒ｙ
として用いられているフロン系冷媒の分解が防止される
こととなり、装置の信頼性を確保することができる。ま
た、暖房運転時においては、温熱熱交換器５における１
次冷媒通路から１次冷媒凝縮液ｄを排出すれば、温熱熱
交換器５の１次冷媒通路へ高温の１次冷媒蒸気ａが供給
可能となり、該１次冷媒蒸気ａの保有する熱が暖房熱源
として２次冷媒ｙへ伝達されることとなる。従って、暖
房運転時における成績係数（ＣＯＰ）の低下を防止する
ことができる。

【００１２】本願発明の第２の基本構成において、前記
温熱熱交換器５の１次冷媒通路における液位を検出する
液位検出手段３５と、冷房運転開始時に前記開閉弁３４
を開作動させ、前記液位検出手段３５により満液状態が
検出された時点で前記開閉弁３４を閉作動させる制御手
段３６とを付設した場合、温熱熱交換器５における１次
冷媒通路への１次冷媒凝縮液ｄの充填を自動的に確実に
行うことができる。

【００１３】本願発明の第３の基本構成では、上記課題
を解決するための手段として、１次冷媒が循環し、再生
器１、気液分離器４、暖房熱源を得るための温熱熱交換
器５、空冷凝縮器９、冷房熱源を得るための蒸発器１２
および空冷吸収器１５を順次接続してなる１次冷媒回路
Ｘと、２次冷媒ｙが循環し、前記温熱熱交換器５、利用
側熱交換器１７および前記蒸発器１２を順次接続してな
る２次冷媒回路Ｙとを備えた空冷吸収式冷凍装置におい
て、前記２次冷媒ｙとしてフロン系冷媒を採用するとと
もに、前記温熱熱交換器５の１次冷媒通路を前記気液分
離器４の液相部に接続し且つ前記温熱熱交換器５を前記
気液分離器４と同一高さもしくはそれより低位に配置
し、冷房起動時に前記気液分離器４を介して前記温熱熱
交換器５の１次冷媒通路に吸収希溶液ｃを充填するポン
プ装置１８を付設している。

【００１４】上記のように構成したことにより、冷房運
転起動時においては、ポンプ装置１８の駆動により温熱
熱交換器５における１次冷媒通路に気液分離器４を介し
て低温の吸収希溶液ｃが充填される。従って、温熱熱交
換器５の１次冷媒通路への高温の１次冷媒（即ち、吸収
濃溶液ｂ）が流入することができなくなる結果、２次冷
媒ｙの異常過熱が防止され、２次冷媒ｙとして用いられ
ているフロン系冷媒の分解が防止されることとなり、装
置の信頼性を確保することができる。また、暖房運転時
においては、気液分離器４から温熱熱交換器５の１次冷
媒通路へ高温の吸収濃溶液ｂが供給されることとなり、
該吸収濃溶液ｂの保有する熱が暖房熱源として２次冷媒
ｙへ伝達されることとなる。従って、暖房運転時におけ
る成績係数（ＣＯＰ）の低下を防止することができる。

【００１５】本願発明の第３の基本構成において、前記
温熱熱交換器５における１次冷媒通路の出口を、前記気
液分離器４からの１次冷媒蒸気ａが供給されるとともに
前記温熱熱交換器５より高位であって前記気液分離器４
と同一高さもしくはそれより低位に配置された暖房用吸
収器３７を介して前記再生器１に接続した場合、暖房運
転時において温熱熱交換器の１次冷媒通路に供給された
吸収濃溶液が暖房吸収器３７に入り、そこで１次冷媒蒸
気ａを吸収して吸収希溶液ｃとなって再生器１へ還流さ
れることとなり、暖房運転時における１次冷媒の搬送を
スムーズに行うことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して、本
願発明の幾つかの好適な実施の形態について詳述する。

【００１７】以下の各実施の形態においては、吸収液と
して例えば臭化リチウム水溶液（ＬｉＢｒ水溶液）が採
用され、１次冷媒回路Ｘを循環する１次冷媒として水お
よび水蒸気が採用され、２次冷媒回路Ｙを循環する２次
冷媒ｙとしてフロン系冷媒（例えば、Ｒ４０７ｃ等の混
合冷媒）が採用されている。

【００１８】第１の実施の形態（請求項１に対応） 図１には、本願発明の第１の実施の形態にかかる空冷吸
収式冷凍装置の全体的な冷凍システムの構成が示されて
いる。

【００１９】図１において、符号１は高温再生器であ
り、ガスバーナ等の加熱源２を備えている。該高温再生
器１の上方には、沸騰気液通路３を介して連通された気
液分離器４が設けられている。前記高温再生器１におい
ては、吸収希溶液ｃ（即ち、臭化リチウム希溶液）を加
熱沸騰させて、沸騰気液通路３を介して上方に位置する
気液分離器４に供給し、ここで１次冷媒蒸気である水蒸
気ａと吸収濃溶液ｂ（即ち、臭化リチウム濃溶液）とに
分離再生するようになっている。

【００２０】前記臭化リチウム希溶液ｃは、後に詳述す
る空冷吸収器１５において吸収濃溶液である臭化リチウ
ム濃溶液ｂに１次冷媒凝縮液である水ｄを吸収して得ら
れ、低温溶液熱交換器１４および高温溶液熱交換器７を
経て予熱されて気液分離器４に供給され、その後高温再
生器１へ還流されることとなっている。

【００２１】また、符号５は温熱熱交換器であり、該温
熱熱交換器５は、後に詳述する利用側熱交換器１７を含
む２次冷媒回路Ｙを循環する２次冷媒ｙ（例えば、Ｒ４
０７Ｃ）と気液分離後の水蒸気ａとが熱交換して暖房運
転時の温熱源を得る作用をなす。なお、本実施の形態に
おいては、この温熱熱交換器５として、１次冷媒蒸気ａ
の通路となるシェル１９内に２次冷媒ｙが流通するコイ
ル２０を内蔵してなるシェルアンドコイルタイプのもの
が採用されている。なお、前記コイルに代えて直管状の
チューブをシェル内に配設したシェルアンドチューブタ
イプのものを採用してもよい。

【００２２】前記温熱熱交換器５において熱交換した後
の水蒸気ａは低温再生器６に送られ、凝縮した１次冷媒
凝縮液ｄ（即ち、凝縮水）は開閉弁２２を介設した凝縮
液還流回路２１を介して前記気液分離器４へ還流され
る。この開閉弁２２は、冷房運転時には閉弁され、暖房
運転時には開弁されることとなっている。

【００２３】さらに、前記気液分離器４において分離さ
れた臭化リチウム濃溶液ｂは、前記高温溶液熱交換器７
において前記した臭化リチウム希溶液ｃと熱交換した後
に前記低温再生器６へ供給される。符号８は排ガスを排
出するための排ガス通路である。

【００２４】前記低温再生器６においては、気液分離器
４から供給された水蒸気ａと臭化リチウム濃溶液ｂとを
熱交換させることにより、水蒸気ａを凝縮させるととも
に臭化リチウム濃溶液ｂ中に含まれる残余水分を蒸発さ
せてさらに高濃度の臭化リチウム溶液をとりだす。

【００２５】前記低温再生器６において臭化リチウム濃
溶液ｂから蒸発された水蒸気ａは、空冷凝縮器９に送ら
れて凝縮液化されて１次冷媒凝縮液（即ち、凝縮水ｄ）
となり冷媒タンク１０に溜められる。また、前記低温再
生器６において凝縮液化された凝縮水ｄも空冷凝縮器９
の下端において合流した後冷媒タンク１０に溜められ
る。

【００２６】前記冷媒タンク１０に溜められた凝縮水ｄ
は、冷媒ポンプ１１により蒸発器１２の散布装置１３へ
供給される。また、前記低温再生器６から取り出された
臭化リチウム濃溶液ｂは、低温溶液熱交換器１４におい
て前記した臭化リチウム希溶液ｃと熱交換した後に空冷
吸収器１５の吸収液分配容器１６に供給される。

【００２７】前記蒸発器１２は、利用側熱交換器１７を
含む２次冷媒回路Ｙを循環する２次冷媒ｙ（例えば、Ｒ
４０７Ｃ等）と冷媒タンク１０から送られる凝縮水ｄと
を熱交換させるものであり、冷房運転時の冷熱源を得る
作用をなす。なお、蒸発器１２において蒸発しきれなか
った凝縮水ｄは、凝縮水還流回路２９を介して冷媒ポン
プ１８の上流側に還流される。

【００２８】そして、前記空冷吸収器１５から取り出さ
れた臭化リチウム希溶液ｃは、溶液ポンプ１８により前
述したように低温溶液熱交換器１４および高温溶液熱交
換器７を経て気液分離器４に戻される。

【００２９】しかして、本実施の形態においては、前記
温熱熱交換器５における１次冷媒通路であるシェル１９
と気液分離器４から低温再生器６とを接続する水蒸気回
路２３とを連絡する連絡配管２４には、開閉弁２５が介
設されている。該開閉弁２５は、冷房運転時には閉弁さ
れ、暖房運転時には開弁されることとなっている。

【００３０】図面中、符号２６，２７冷暖切換弁であ
り、それぞれ冷房運転時には開弁され、暖房運転時には
閉弁されることとなっている。

【００３１】上記のように構成された空冷吸収式冷凍装
置は、次のように作用する。

【００３２】（Ｉ） 冷房運転時 開閉弁２２，２５を閉弁し、冷暖切換弁２６，２７を開
弁した状態において、加熱源であるガスバーナ２に点火
して高温再生器１を作動させると、沸騰気液が気液分離
器４へ供給され、ここで水蒸気ａと臭化リチウムの中間
濃溶液ｂとに分離され、水蒸気ａは低温再生器６へ、中
間濃溶液ｂは高温溶液熱交換器７において臭化リチウム
希溶液ｃを加熱した後低温再生器６へ供給される。

【００３３】低温再生器６においては、中間濃溶液ｂが
水蒸気ａとの熱交換により加熱されて水蒸気ａを蒸発さ
せ、自身さらに濃縮される。ここで、中間濃溶液ｂとの
熱交換により凝縮した凝縮水ｄは空冷凝縮器９の下部を
経て冷媒タンク１０に溜め込まれる。一方、低温再生器
６において中間濃溶液ｂから蒸発した水蒸気ａは空冷凝
縮器９において凝縮されて凝縮水ｄとなり、冷媒タンク
１０に溜め込まれる。

【００３４】冷媒タンク１０に溜められた凝縮水ｄは、
冷媒ポンプ１１により散布装置１３へ供給された後、蒸
発器１２に散布され、ここで、２次冷媒ｙと熱交換して
自身蒸発するとともに、２次冷媒ｙを冷却する。かくし
て冷却された２次冷媒ｙは利用側熱交換器１７において
冷房用の冷熱源として利用される。

【００３５】一方、前記低温再生器６から取り出された
臭化リチウム濃溶液ｂは、低温溶液熱交換器１４におい
て前記した臭化リチウム希溶液ｃと熱交換した後に吸収
液分配容器１６を経て空冷吸収器１５に供給され、前記
蒸発器１２で得られた水蒸気ａを吸収し、臭化リチウム
希溶液ｃとなる。

【００３６】そして、前記空冷吸収器１５から取り出さ
れた臭化リチウム希溶液ｃは、溶液ポンプ１８により前
述したように低温溶液熱交換器１４および高温溶液熱交
換器７を経る過程において余熱されて気液分離器４に戻
される。

【００３７】上記したように、冷房運転時においては、
開閉弁２２，２５の閉作動により温熱熱交換器５におけ
る１次冷媒通路（即ち、シェル１９）への高温の１次冷
媒蒸気（即ち、水蒸気ａ）の供給が停止される。従っ
て、温熱熱交換器５において２次冷媒ｙが高温にさらさ
れることがなくなる結果、２次冷媒ｙとして用いられて
いるフロン系冷媒の分解が防止されることとなり、装置
の信頼性を確保することができる。

【００３８】（ＩＩ） 暖房運転時 開閉弁２２，２５を開弁し、冷暖切換弁２６，２７を閉
弁した状態において、加熱源であるガスバーナ２に点火
して高温再生器１を作動させると、沸騰気液が気液分離
器４へ供給され、ここで水蒸気ａと臭化リチウムの中間
濃溶液ｂとに分離され、水蒸気ａは温熱熱交換器５へ供
給される。

【００３９】そして、温熱熱交換器５においては、コイ
ル２０を流通する２次冷媒ｙとの熱交換により水蒸気ａ
が凝縮され、得られた凝縮水は凝縮液循環回路２１を介
して気液分離器４へ還流され、その後高温再生器１へ戻
される。つまり、水蒸気ａの保有する熱は、２次冷媒ｙ
に暖房用の温熱源として与えられるのである。

【００４０】上記したように、暖房運転時においては、
開閉弁２２，２５の開作動により温熱熱交換器５の１次
冷媒通路（即ち、シェル１９）へ高温の１次冷媒蒸気
（即ち、水蒸気ａ）が供給され、該水蒸気ａの保有する
熱が暖房熱源として２次冷媒ｙへ伝達されることとな
る。従って、暖房運転時における成績係数（ＣＯＰ）の
低下を防止することができる。

【００４１】第２の実施の形態（請求項１に対応） 図２には、本願発明の第２の実施の形態にかかる空冷吸
収式冷凍装置の全体的な冷凍システムの構成が示されて
いる。

【００４２】この場合、温熱熱交換器５として、１次冷
媒蒸気ａの通路となる外管３０内に２次冷媒ｙが流通す
る内管３１を挿通してなる二重管タイプのものが採用さ
れている。その他の構成および作用効果は第１の実施の
形態におけると同様なので説明を省略する。

【００４３】第３の実施の形態（請求項１に対応） 図３には、本願発明の第３の実施の形態にかかる空冷吸
収式冷凍装置の全体的な冷凍システムの構成が示されて
いる。

【００４４】この場合、温熱熱交換器５として、複数の
伝熱プレート３２，３２・・を積層し、該伝熱プレート
３２，３２・・の間に隣り合って１次および２次冷媒を
流通させるように構成したプレート式熱交換器が採用さ
れている。その他の構成および作用効果は第１の実施の
形態におけると同様なので説明を省略する。

【００４５】第４の実施の形態（請求項１、２に対応） 図４には、本願発明の第４の実施の形態にかかる空冷吸
収式冷凍装置の全体的な冷凍システムの構成が示されて
いる。

【００４６】この場合、凝縮液還流回路２１には、開閉
弁２２に代えてＵ字管状の液シール部３８が介設されて
いる。このようにすると、冷房運転時に気液分離器４で
分離された高温の水蒸気が液シール部３８により遮断さ
れることとなり、温熱熱交換器５の温度は１００℃程度
に抑えられる。従って、温熱熱交換器５における２次冷
媒ｙの異常過熱が防止されることとなり、２次冷媒ｙと
して用いられるフロン系冷媒（例えば、Ｒ４０７ｃ）の
分解を防止することができる。しかも弁の数が減るため
コストダウンにもなる。なお、本実施の形態における温
熱熱交換器５としては、シェルアンドコイル式熱交換
器、シェルアンドチューブ式熱交換器、二重管式熱交換
器、プレート式熱交換器等を用いることができる。その
他の構成および作用効果は第１の実施の形態におけると
同様なので説明を省略する。

【００４７】第５の実施の形態（請求項１〜３に対応） 図５には、本願発明の第５の実施の形態にかかる空冷吸
収式冷凍装置の全体的な冷凍システムの構成が示されて
いる。

【００４８】この場合、開閉弁２５に代えて液シール部
３９が用いられている。このようにすると、弁の数をさ
らに少なくでき、より一層のコストダウンを図ることが
できる。なお、本実施の形態における温熱熱交換器５と
しては、シェルアンドコイル式熱交換器、シェルアンド
チューブ式熱交換器、二重管式熱交換器、プレート式熱
交換器等を用いることができる。その他の構成および作
用効果は第１の実施の形態におけると同様なので説明を
省略する。

【００４９】第６の実施の形態（請求項４、５に対応） 図６には、本願発明の第６の実施の形態にかかる空冷吸
収式冷凍装置の全体的な冷凍システムの構成が示されて
いる。

【００５０】この場合、第１の実施の形態における開閉
弁２５を廃止し、空冷凝縮器９の下流側（具体的には、
冷媒ポンプ１１の下流側）と温熱熱交換器５の１次冷媒
通路であるシェル１９とを接続する凝縮液供給回路３３
と、該凝縮液供給回路３３に介設され且つ冷房運転時に
のみ開作動される開閉弁３４とが付設されている。な
お、前記凝縮液供給回路３３を介して１次冷媒凝縮液
（即ち、凝縮水ｄ）を圧送するポンプ装置としては前記
冷媒ポンプ１１が利用される。

【００５１】また、前記温熱熱交換器５のシェル１９に
おける液位を検出する液位検出手段３５と、冷房運転開
始時に前記開閉弁３４を開作動させ、前記液位検出手段
３５により満液状態が検出された時点で前記開閉弁３４
を閉作動させる制御手段３６とが付設されている。その
他の構成は第１の実施の形態におけると同様なので説明
を省略する。

【００５２】上記のように構成した空冷吸収式冷凍装置
は、次のように作用する。

【００５３】冷房運転開始時においては、第１冷暖切換
弁２２を閉弁し、開閉弁３４および第２〜第４冷暖切換
弁２６〜２８を開弁した状態で、高温再生器１を作動さ
せる前に冷媒ポンプ１１を駆動する。すると、温熱熱交
換器５におけるシェル１９内に空冷凝縮器９の下流側か
ら凝縮液供給回路３３を介して低温の１次冷媒凝縮液
（即ち、凝縮水ｄ）が充填されるが、液位検出手段３５
により満液状態が検出された時点で開閉弁３４が閉弁さ
れる。このようにすれば、温熱熱交換器５におけるシェ
ル１９への凝縮水ｄの充填を自動的に確実に行うことが
できる。なお、冷媒ポンプ１１の駆動開始から所定時間
経過した時点で開閉弁３４を閉弁するようにしてもよ
い。

【００５４】この状態のもとに、高温再生器１を作動さ
せると、温熱熱交換器５のシェル１９内に凝縮水ｄが充
填されているため、気液分離器４から送られてくる高温
の水蒸気ａは、温熱熱交換器５のシェル１９内に流入す
ることができなくなる。従って、温熱熱交換器５におけ
る２次冷媒ｙの異常過熱が防止され、２次冷媒ｙとして
用いられているフロン系冷媒の分解が防止されることと
なり、装置の信頼性を確保することができる。

【００５５】また、暖房運転時においては、開閉弁２２
を開弁して温熱熱交換器５におけるシェル１９から凝縮
水ｄを排出すれば、温熱熱交換器５のシェル１９へ高温
の水蒸気ａが供給可能となり、該水蒸気ａの保有する熱
が暖房熱源として２次冷媒ｙへ伝達されることとなる。
従って、暖房運転時における成績係数（ＣＯＰ）の低下
を防止することができる。

【００５６】その他の作用効果は第１の実施の形態にお
けると同様なので説明を省略する。

【００５７】第７の実施の形態（請求項４に対応） 図７には、本願発明の第７の実施の形態にかかる空冷吸
収式冷凍装置の全体的な冷凍システムの構成が示されて
いる。

【００５８】この場合、温熱熱交換器５として二重管式
熱交換器を採用している点が第４の実施の形態と相異し
ているのみである。なお、本実施の形態の場合、液位検
出手段３５および制御手段３６は省略されている。その
他の構成および作用効果は第６の実施の形態におけると
同様なので説明を省略する。

【００５９】第８の実施の形態（請求項４に対応） 図８には、本願発明の第８の実施の形態にかかる空冷吸
収式冷凍装置の全体的な冷凍システムの構成が示されて
いる。

【００６０】この場合、温熱熱交換器５としてプレート
式熱交換器を採用している点が第４の実施の形態と相異
しているのみである。なお、本実施の形態の場合、液位
検出手段３５および制御手段３６は省略されている。そ
の他の構成および作用効果は第６の実施の形態における
と同様なので説明を省略する。

【００６１】第９の実施の形態（請求項６、７に対応） 図９には、本願発明の第９の実施の形態にかかる空冷吸
収式冷凍装置の全体的な冷凍システムの構成が示されて
いる。

【００６２】この場合、シェルアンドコイル式の温熱熱
交換器５の１次冷媒通路（即ち、シェル１９）を気液分
離器４の液相部に接続し且つ前記温熱熱交換器５を前記
気液分離器４と同一高さもしくはそれより低位に配置し
ている。なお、冷房起動時に前記気液分離器４を介して
前記温熱熱交換器５の１次冷媒通路（即ち、シェル１
９）に吸収希溶液ｃを充填するポンプ装置としては溶液
ポンプ１８を利用している。

【００６３】また、前記温熱熱交換器５における１次冷
媒通路（即ち、シェル１９）の出口は、前記気液分離器
４からの１次冷媒蒸気（即ち、水蒸気ａ）が供給される
とともに前記温熱熱交換器５より高位であって前記気液
分離器４と同一高さもしくはそれより低位に配置された
暖房用吸収器３７を介して前記再生器１に接続されてい
る。その他の構成は第１の実施の形態におけると同様な
ので説明を省略する。

【００６４】上記のように構成したことにより、冷房運
転時においては、溶液ポンプ１８の駆動により温熱熱交
換器５における１次冷媒通路（即ち、シェル１９）に気
液分離器４を介して低温の吸収希溶液ｃが充填される。
従って、温熱熱交換器５の１次冷媒通路（即ち、シェル
１９）への高温の１次冷媒（即ち、吸収濃溶液ｂ）が流
入することができなくなる結果、２次冷媒ｙの異常過熱
が防止され、２次冷媒ｙとして用いられているフロン系
冷媒の分解が防止されることとなり、装置の信頼性を確
保することができる。また、暖房運転時においては、気
液分離器４から温熱熱交換器５の１次冷媒通路（即ち、
シェル１９）へ高温の吸収濃溶液ｂが供給されることと
なり、該吸収濃溶液ｂの保有する熱が暖房熱源として２
次冷媒ｙへ伝達されることとなる。従って、暖房運転時
における成績係数（ＣＯＰ）の低下を防止することがで
きる。

【００６５】また、暖房運転時において温熱熱交換器５
の１次冷媒通路（即ち、シェル１９）に供給された吸収
濃溶液ｂが暖房吸収器３７に入り、そこで１次冷媒蒸気
（即ち、水蒸気ａ）を吸収して吸収希溶液ｃとなって高
温再生器１へ還流されることとなり、暖房運転時におけ
る１次冷媒の搬送をスムーズに行うことができる。その
他の作用効果は第１の実施の形態におけると同様なので
説明を省略する。

【００６６】第１０の実施の形態（請求項６、７に対
応） 図１０には、本願発明の第１０の実施の形態にかかる空
冷吸収式冷凍装置の全体的な冷凍システムの構成が示さ
れている。

【００６７】この場合、温熱熱交換器５として二重管式
熱交換器を採用している点が第９の実施の形態と相異し
ているのみである。その他の構成および作用効果は第９
の実施の形態におけると同様なので説明を省略する。

【００６８】第１１の実施の形態（請求項６、７に対
応） 図１１には、本願発明の第１１の実施の形態にかかる空
冷吸収式冷凍装置の全体的な冷凍システムの構成が示さ
れている。

【００６９】この場合、温熱熱交換器５としてプレート
式熱交換器を採用している点が第９の実施の形態と相異
しているのみである。その他の構成および作用効果は第
９の実施の形態におけると同様なので説明を省略する。

【００７０】

【発明の効果】本願発明の第１の基本構成によれば、冷
房運転時において、開閉弁２２，２５の閉作動により温
熱熱交換器５における１次冷媒通路への高温の１次冷媒
蒸気ａの供給が停止されるようにしているので、温熱熱
交換器５において２次冷媒ｙが高温にさらされることが
なくなる結果、２次冷媒ｙとして用いられているフロン
系冷媒の分解が防止されることとなり、装置の信頼性を
確保することができるという優れた効果がある。また、
暖房運転時においては、開閉弁２２，２５の開作動によ
り温熱熱交換器５の１次冷媒通路へ高温の１次冷媒蒸気
ａが供給されるようにしているので、該１次冷媒蒸気ａ
の保有する熱が暖房熱源として２次冷媒ｙへ伝達される
こととなり、暖房運転時における成績係数（ＣＯＰ）の
低下を防止することができるという効果もある。

【００７１】本願発明の第１の基本構成において、前記
開閉弁２２に代えて液シール部３８を用いた場合、開閉
弁を１個減らすことができ、コストダウンに寄与する。

【００７２】また、前記開閉弁２５に代えて液シール部
３９を用いた場合、全ての開閉弁を省略することがで
き、さらなるコストダウンを図ることができる。

【００７３】本願発明の第２の基本構成によれば、冷房
運転起動時に、ポンプ装置１１の駆動により温熱熱交換
器５における１次冷媒通路に空冷凝縮器９の下流側から
凝縮液供給回路３３を介して低温の１次冷媒凝縮液ｄが
充填されて、温熱熱交換器５の１次冷媒通路への高温の
１次冷媒蒸気ａが流入することができなくなるようにし
ているので、温熱熱交換器５において２次冷媒ｙが高温
にさらされることがなくなる結果、２次冷媒ｙとして用
いられているフロン系冷媒の分解が防止されることとな
り、装置の信頼性を確保することができるという優れた
効果がある。また、暖房運転時においては、温熱熱交換
器５における１次冷媒通路から１次冷媒凝縮液ｄを排出
すれば、温熱熱交換器５の１次冷媒通路へ高温の１次冷
媒蒸気ａが供給されるようにしているので、該１次冷媒
蒸気ａの保有する熱が暖房熱源として２次冷媒ｙへ伝達
されることとなり、暖房運転時における成績係数（ＣＯ
Ｐ）の低下を防止することができるという効果もある。

【００７４】本願発明の第２の基本構成において、前記
温熱熱交換器５の１次冷媒通路における液位を検出する
液位検出手段３５と、冷房運転開始時に前記開閉弁３４
を開作動させ、前記液位検出手段３５により満液状態が
検出された時点で前記開閉弁３４を閉作動させる制御手
段３６とを付設した場合、温熱熱交換器５における１次
冷媒通路への１次冷媒凝縮液ｄの充填を自動的に確実に
行うことができる。

【００７５】本願発明の第３の基本構成によれば、冷房
運転起動時においては、ポンプ装置１８の駆動により温
熱熱交換器５における１次冷媒通路に気液分離器４を介
して低温の吸収希溶液ｃが充填されて、温熱熱交換器５
の１次冷媒通路への高温の１次冷媒（即ち、吸収濃溶液
ｂ）が流入することができなくなるようしているので、
温熱熱交換器５において２次冷媒ｙが高温にさらされる
ことがなくなる結果、２次冷媒ｙとして用いられている
フロン系冷媒の分解が防止されることとなり、装置の信
頼性を確保することができるという優れた効果がある。
また、暖房運転時においては、気液分離器４から温熱熱
交換器５の１次冷媒通路へ高温の吸収濃溶液ｂが供給さ
れるようにしているので、該吸収濃溶液ｂの保有する熱
が暖房熱源として２次冷媒ｙへ伝達されることとなり、
暖房運転時における成績係数（ＣＯＰ）の低下を防止す
ることができるという効果もある。

【００７６】本願発明の第３の基本構成において、前記
温熱熱交換器５における１次冷媒通路の出口を、前記気
液分離器４からの１次冷媒蒸気ａが供給されるとともに
前記温熱熱交換器５より高位であって前記気液分離器４
と同一高さもしくはそれより低位に配置された暖房用吸
収器３７を介して前記再生器１に接続した場合、暖房運
転時において温熱熱交換器５の１次冷媒通路に供給され
た吸収濃溶液ｂが暖房吸収器３７に入り、そこで１次冷
媒蒸気ａを吸収して吸収希溶液ｃとなって再生器１へ還
流されることとなり、暖房運転時における１次冷媒の搬
送をスムーズに行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の第１の実施の形態にかかる空冷吸収
式冷凍装置の冷凍サイクルを示す回路図である。

【図２】本願発明の第２の実施の形態にかかる空冷吸収
式冷凍装置の冷凍サイクルを示す回路図である。

【図３】本願発明の第３の実施の形態にかかる空冷吸収
式冷凍装置の冷凍サイクルを示す回路図である。

【図４】本願発明の第４の実施の形態にかかる空冷吸収
式冷凍装置の冷凍サイクルを示す回路図である。

【図５】本願発明の第５の実施の形態にかかる空冷吸収
式冷凍装置の冷凍サイクルを示す回路図である。

【図６】本願発明の第６の実施の形態にかかる空冷吸収
式冷凍装置の冷凍サイクルを示す回路図である。

【図７】本願発明の第７の実施の形態にかかる空冷吸収
式冷凍装置の冷凍サイクルを示す回路図である。

【図８】本願発明の第８の実施の形態にかかる空冷吸収
式冷凍装置の冷凍サイクルを示す回路図である。

【図９】本願発明の第９の実施の形態にかかる空冷吸収
式冷凍装置の冷凍サイクルを示す回路図である。

【図１０】本願発明の第１０の実施の形態にかかる空冷
吸収式冷凍装置の冷凍サイクルを示す回路図である。

【図１１】本願発明の第１１の実施の形態にかかる空冷
吸収式冷凍装置の冷凍サイクルを示す回路図である。

【符号の説明】

１は再生器（高温再生器）、４は気液分離器、５は温熱
熱交換器、６は低温再生器、９は空冷凝縮器、１１はポ
ンプ装置（冷媒ポンプ）、１２は蒸発器、１５は空冷吸
収器、１７は利用側熱交換器、１８はポンプ装置（溶液
ポンプ）、２１は凝縮液還流回路、２２は開閉弁、２３
は水蒸気回路、２４は連絡配管、２５は開閉弁、３３は
凝縮液供給回路、３４は開閉弁、３５は液位検出手段、
３６は制御手段、３７は暖房用吸収器、３８，３９は液
シール部、ａは１次冷媒蒸気（水蒸気）、ｂは吸収濃溶
液（臭化リチウム濃溶液）、ｃは吸収希溶液（臭化リチ
ウム希溶液）、ｄは１次冷媒凝縮液（凝縮水）、Ｘは１
次冷媒回路、Ｙは２次冷媒回路、ｙは２次冷媒。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安尾 晃一 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 薬師寺 史朗 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １次冷媒が循環し、再生器（１）、気液
   分離器（４）、暖房熱源を得るための温熱熱交換器
   （５）、空冷凝縮器（９）、冷房熱源を得るための蒸発
   器（１２）および空冷吸収器（１５）を順次接続してな
   る１次冷媒回路（Ｘ）と、２次冷媒（ｙ）が循環し、前
   記温熱熱交換器（５）、利用側熱交換器（１７）および
   前記蒸発器（１２）を順次接続してなる２次冷媒回路
   （Ｙ）とを備えた空冷吸収式冷凍装置であって、前記２
   次冷媒（ｙ）としてフロン系冷媒を採用するとともに、
   冷房運転時に前記温熱熱交換器（５）への１次冷媒蒸気
   （ａ）の供給を停止する開閉弁（２２），（２５）を付
   設したことを特徴とする空冷吸収式冷凍装置。
2. 【請求項２】 前記開閉弁（２２）に代えて液シール部
   （３８）を用いたことを特徴とする請求項１記載の空冷
   吸収式冷凍装置。
3. 【請求項３】 前記開閉弁（２５）に代えて液シール部
   （３９）を用いたことを特徴とする前記請求項１および
   請求項２のいずれか一項記載の空冷吸収式冷凍装置。
4. 【請求項４】 １次冷媒が循環し、再生器（１）、気液
   分離器（４）、暖房熱源を得るための温熱熱交換器
   （５）、空冷凝縮器（９）、冷房熱源を得るための蒸発
   器（１２）および空冷吸収器（１５）を順次接続してな
   る１次冷媒回路（Ｘ）と、２次冷媒（ｙ）が循環し、前
   記温熱熱交換器（５）、利用側熱交換器（１７）および
   前記蒸発器（１２）を順次接続してなる２次冷媒回路
   （Ｙ）とを備えた空冷吸収式冷凍装置であって、前記２
   次冷媒（ｙ）としてフロン系冷媒を採用するとともに、
   前記温熱熱交換器（５）の１次冷媒通路を前記気液分離
   器（４）の気相部に連通させる一方、前記空冷凝縮器
   （９）の下流側と前記温熱熱交換器（５）の１次冷媒通
   路とを接続する凝縮液供給回路（３３）と、該凝縮液供
   給回路（３３）に介設され且つ冷房運転時に所定時間開
   作動される開閉弁（３４）と、前記凝縮液供給回路（３
   ３）を介して１次冷媒凝縮液（ｄ）を圧送するポンプ装
   置（１１）とを付設したことを特徴とする空冷吸収式冷
   凍装置。
5. 【請求項５】 前記温熱熱交換器（５）の１次冷媒通路
   における液位を検出する液位検出手段（３５）と、冷房
   運転開始時に前記開閉弁（３４）を開作動させ、前記液
   位検出手段（３５）により満液状態が検出された時点で
   前記開閉弁（３４）を閉作動させる制御手段（３６）と
   を付設したことを特徴とする前記請求項４記載の空冷吸
   収式冷凍装置。
6. 【請求項６】 １次冷媒が循環し、再生器（１）、気液
   分離器（４）、暖房熱源を得るための温熱熱交換器
   （５）、空冷凝縮器（９）、冷房熱源を得るための蒸発
   器（１２）および空冷吸収器（１５）を順次接続してな
   る１次冷媒回路（Ｘ）と、２次冷媒（ｙ）が循環し、前
   記温熱熱交換器（５）、利用側熱交換器（１７）および
   前記蒸発器（１２）を順次接続してなる２次冷媒回路
   （Ｙ）とを備えた空冷吸収式冷凍装置であって、前記２
   次冷媒（ｙ）としてフロン系冷媒を採用するとともに、
   前記温熱熱交換器（５）の１次冷媒通路を前記気液分離
   器（４）の液相部に接続し且つ前記温熱熱交換器（５）
   を前記気液分離器（４）と同一高さもしくはそれより低
   位に配置し、冷房起動時に前記気液分離器（４）を介し
   て前記温熱熱交換器（５）の１次冷媒通路に吸収希溶液
   （ｃ）を充填するポンプ装置（１８）を付設したことを
   特徴とする空冷吸収式冷凍装置。
7. 【請求項７】 前記温熱熱交換器（５）における１次冷
   媒通路の出口を、前記気液分離器（４）からの１次冷媒
   蒸気（ａ）が供給されるとともに前記温熱熱交換器
   （５）より高位であって前記気液分離器（４）と同一高
   さもしくはそれより低位に配置された暖房用吸収器（３
   ７）を介して前記再生器（１）に接続したことを特徴と
   する前記請求項６記載の空冷吸収式冷凍装置。