JPH11190568A - Refrigerating unit - Google Patents

Refrigerating unit

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JPH11190568A
JPH11190568A JP35821897A JP35821897A JPH11190568A JP H11190568 A JPH11190568 A JP H11190568A JP 35821897 A JP35821897 A JP 35821897A JP 35821897 A JP35821897 A JP 35821897A JP H11190568 A JPH11190568 A JP H11190568A
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adsorbent
vapor
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evaporator
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain sufficient refrigerating capacity with a small quantity of power in a refrigerating unit which is constituted by combining vapor- compression type refrigerating machines with an adsorption type refrigerating machine. SOLUTION: A refrigerating unit performs the regeneration of an adsorption type refrigerating machine 130 (the heating of an adsorbent Si and cooling of desorbed vapor refrigerant) by means of a first vapor-compression type refrigerating machine 110 and cools the condenser 134 of a second vapor- compression type refrigerating machine 120 by means of the refrigerating machine 130. Therefore, the refrigerating unit can obtain a sufficient refrigerating capacity with a small quantity of power by reducing the power (compressing work) of a second compressor 121, because the pressure in a second condenser 122 can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、冷媒を圧縮蒸発さ
せることにより冷却能力を得る蒸気圧縮式冷凍機と、略
真空(0.1mmHg)に保持された吸着器内に蒸気冷
媒を吸着する吸着剤および液冷媒を収納した吸着式冷凍
機とを組み合わせた冷凍装置に関するもので、空調装置
に適用して有効である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vapor compression type refrigerator for obtaining a cooling capacity by compressing and evaporating a refrigerant, and an adsorption apparatus for adsorbing a vapor refrigerant in an adsorber maintained at a substantially vacuum (0.1 mmHg). The present invention relates to a refrigerating apparatus in which an adsorbent type refrigerator containing an agent and a liquid refrigerant is combined, and is effective when applied to an air conditioner.

【0002】[0002]

【従来の技術】蒸気圧縮式冷凍機と吸着式冷凍機とを組
み合わせた冷凍装置としては、特開平3−186163
号公報がある。そして、上記公報に記載の発明は、蒸気
圧縮式冷凍機の廃熱(凝縮熱)により、吸着式冷凍機の
再生(吸着剤に吸着された蒸気冷媒を脱離させる行為)
効率の向上を図るものである。
2. Description of the Related Art As a refrigerating apparatus combining a vapor compression type refrigerating machine and an adsorption type refrigerating machine, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-186163 is disclosed.
There is an official gazette. And the invention described in the above publication regenerates the adsorption-type refrigerator by the waste heat (condensation heat) of the vapor-compression-type refrigerator (act of desorbing the vapor refrigerant adsorbed by the adsorbent).
It is intended to improve efficiency.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、比較的小型の
冷凍装置(一般家庭用または小型業務用空調装置等)で
は、蒸気圧縮式冷凍機からの廃熱温度が比較的低い(通
常は約60℃以下)ので、上記公報に記載の発明では、
再生時に吸着剤および液冷媒を高い温度まで上げること
ができない。
However, in a relatively small refrigeration system (such as a general household or small commercial air conditioner), the waste heat temperature from the vapor compression refrigerator is relatively low (usually about 60 ° C). ° C or less), so in the invention described in the above-mentioned publication,
The adsorbent and liquid refrigerant cannot be raised to high temperatures during regeneration.

【0004】したがって、上記公報に記載の発明では、
吸着時と再生時との温度差が比較的小さいので、十分な
冷凍能力を得ることが困難である。本発明は、上記点に
鑑み、蒸気圧縮式冷凍機と吸着式冷凍機とを組み合わせ
た冷凍装置において、少ない動力で十分な冷凍能力を得
ることを目的とする。
Therefore, in the invention described in the above publication,
Since the temperature difference between adsorption and regeneration is relatively small, it is difficult to obtain sufficient refrigeration capacity. In view of the above, it is an object of the present invention to obtain a sufficient refrigerating capacity with a small amount of power in a refrigerating apparatus combining a vapor compression type refrigerating machine and an adsorption type refrigerating machine.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、以下の技術的手段を用いる。請求項1に
記載の発明では、第1蒸気圧縮式冷凍機(110)の凝
縮器(111)にて発生する熱により、再生状態にある
吸着器(131a、131b)内の吸着剤(Si)を加
熱し、再生状態にある吸着器(131a、131b)内
の蒸気冷媒を第1蒸気圧縮式冷凍機(110)の蒸発器
(114)の冷却作用により凝縮させ、吸着状態にある
吸着器(131a、131b)の冷却作用により、第2
蒸気圧縮式冷凍機(120)の凝縮器(122)を冷却
し、第2蒸気圧縮式冷凍機(120)の蒸発器(12
4)により被冷却体を冷却することを特徴とする。
The present invention uses the following technical means to achieve the above object. According to the first aspect of the present invention, the adsorbent (Si) in the adsorbers (131a, 131b) in the regenerated state is generated by the heat generated in the condenser (111) of the first vapor compression refrigerator (110). Is heated, and the vapor refrigerant in the adsorber (131a, 131b) in the regenerating state is condensed by the cooling action of the evaporator (114) of the first vapor compression refrigerator (110). 131a, 131b), the second
The condenser (122) of the vapor compression refrigerator (120) is cooled, and the evaporator (12) of the second vapor compression refrigerator (120) is cooled.
The cooling target is cooled by 4).

【0006】これにより、第2蒸気圧縮式冷凍機(12
0)の凝縮器(122)内の圧力を下げることができる
ので、第2蒸気圧縮式冷凍機(120)の圧縮機(12
1)の動力(圧縮仕事)を低減することができる。した
がって、第1、2蒸気圧縮式冷凍機(110、120)
と吸着式冷凍機(130)とを組み合わせた冷凍装置に
おいて、少ない動力で十分な冷凍能力を得ることができ
る。
Accordingly, the second vapor compression refrigerator (12
0), the pressure inside the condenser (122) can be reduced, so that the compressor (12) of the second vapor compression refrigerator (120) can be reduced.
The power (compression work) of 1) can be reduced. Therefore, the first and second vapor compression refrigerators (110, 120)
In the refrigerating apparatus combining the refrigerating apparatus and the adsorption refrigerating machine (130), a sufficient refrigerating capacity can be obtained with less power.

【0007】請求項2〜4に記載の発明では、吸着状態
にある吸着器(131a)の冷却作用により凝縮器(1
12)を冷却するとともに、蒸発器(114)により被
冷却体を冷却する状態と、凝縮器(112)にて発生す
る熱により吸着剤(Si)を加熱して吸着された蒸気冷
媒を脱離させるとともに、吸着剤(Si)から脱離した
蒸気冷媒を蒸発器(114)の冷却作用により凝縮させ
る再生状態とを一定時間毎に切り替えることを特徴とす
る。
According to the second to fourth aspects of the present invention, the condenser (1) is cooled by the cooling operation of the adsorber (131a) in the adsorbed state.
12) is cooled and the object to be cooled is cooled by the evaporator (114), and the adsorbent (Si) is heated by the heat generated in the condenser (112) to desorb the adsorbed vapor refrigerant. At the same time, the apparatus is switched at regular intervals between a regeneration state in which the vapor refrigerant desorbed from the adsorbent (Si) is condensed by the cooling action of the evaporator (114).

【0008】これにより、請求項1に記載の発明と同等
の効果を得ながら、冷凍装置の構成を簡素なものとし
て、冷凍装置の製造原価低減を図ることができる。とこ
ろで、請求項2に記載の発明では、一定時間毎に吸着状
態と再生状態とを切り替えて運転するので、再生状態で
は被冷却体を冷却することができない場合がある。
[0008] This makes it possible to simplify the configuration of the refrigeration apparatus and reduce the manufacturing cost of the refrigeration apparatus while obtaining the same effect as the first aspect of the invention. By the way, in the invention described in claim 2, since the operation is performed by switching between the adsorption state and the regeneration state at regular time intervals, the object to be cooled may not be able to be cooled in the regeneration state.

【0009】そこで、請求項3に記載の発明では、蒸発
器(114)により冷却される蓄冷材(150)を有す
るとともに、蓄冷材(150)は再生状態のときに被冷
却体を冷却することを特徴とする。これにより、蓄冷材
150により再生状態のときに室内空気の冷却をするこ
とができる。
According to the third aspect of the present invention, there is provided a regenerator (150) cooled by the evaporator (114), and the regenerator (150) cools the object to be cooled when in a regeneration state. It is characterized by. Thereby, the indoor air can be cooled by the cold storage material 150 in the regeneration state.

【0010】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すもの
である。
[0010] The reference numerals in parentheses of the above means indicate the correspondence with the specific means described in the embodiment described later.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】(第1実施形態)本実施形態は、
本発明に係る冷凍装置100を室内の冷房を図る空調装
置に適用したものであり、図1は本実施形態に係る冷凍
装置100の模式図である。図1中、110、120は
フロンを冷媒とする第1、2蒸気圧縮式冷凍機であり、
これら第1、2蒸気圧縮式冷凍機110、120は、周
知のごとく、第1、2圧縮機111、121、第1、2
凝縮器(放熱器)112、122、第1、2減圧器11
3、123、第1、2蒸発器114、124および第
1、2アキュームレータ115、125を有して構成さ
れている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment)
The refrigeration apparatus 100 according to the present invention is applied to an air conditioner for cooling a room, and FIG. 1 is a schematic diagram of the refrigeration apparatus 100 according to the present embodiment. In FIG. 1, reference numerals 110 and 120 denote first and second vapor compression refrigerators using Freon as a refrigerant,
As is well known, these first and second vapor compression refrigerators 110 and 120 include first and second compressors 111 and 121, first and second compressors 110 and 120, respectively.
Condensers (radiators) 112 and 122, first and second pressure reducers 11
3, 123, first and second evaporators 114 and 124, and first and second accumulators 115 and 125.

【0012】因みに、第1、2圧縮機111、121は
電動モータ(図示せず)により駆動されるとともに、そ
の回転数は電動モータを制御することにより行われ、第
1、2減圧器113、123はキャピラリーチューブ等
の固定絞り手段である。また、蒸発器114、124は
冷媒を蒸発させることにより冷凍能力を発揮するもので
あり、第1、2アキュームレータ115、125各々は
蒸発器114から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒と
に分離して気相冷媒を第1、2圧縮機111、121の
吸入側に流出するものである。
The first and second compressors 111 and 121 are driven by an electric motor (not shown), and the number of rotations is controlled by controlling the electric motor. Reference numeral 123 denotes a fixed throttle unit such as a capillary tube. The evaporators 114 and 124 exhibit refrigeration ability by evaporating the refrigerant, and the first and second accumulators 115 and 125 each convert the refrigerant flowing out of the evaporator 114 into a gas-phase refrigerant and a liquid-phase refrigerant. The separated gas-phase refrigerant flows out to the suction side of the first and second compressors 111 and 121.

【0013】131a、131bは内部が略真空(0.
1mmHg)に保持された第1、2吸着器であり、この
第1、2吸着器131a、131b内には、液冷媒(本
実施形態では水)Lrと、蒸発した液冷媒(水蒸気)を
吸着する吸着剤(本実施形態ではシリカゲル)Siとが
収納されている。そして、吸着剤Siが配設されている
部位には第1、2吸着剤熱交換器132a、132bが
配設され、液冷媒Lrが位置している部位には第1、2
水熱交換器133a、133bが配設されており、各熱
交換器132a、132b、133a、133b内には
熱交換媒体(本実施形態では水)が循環している。
The interior of each of 131a and 131b is substantially vacuum (0.
The first and second adsorbers are kept at 1 mmHg. The first and second adsorbers 131a and 131b adsorb a liquid refrigerant (water in this embodiment) Lr and an evaporated liquid refrigerant (water vapor). (In this embodiment, silica gel) Si is stored. Then, first and second adsorbent heat exchangers 132a and 132b are disposed in a portion where the adsorbent Si is disposed, and first and second heat exchangers 132a and 132b are disposed in a portion where the liquid refrigerant Lr is located.
Water heat exchangers 133a and 133b are provided, and a heat exchange medium (water in this embodiment) is circulated in each of the heat exchangers 132a, 132b, 133a and 133b.

【0014】また、134は室外に配設されて熱交換媒
体と室外空気とを熱交換する室外熱交換器であり、13
5a〜135dは、熱交換媒体を循環させる第1〜4ポ
ンプである。そして、各熱交換器132a、132b、
133a、133b、134、第1、2凝縮器112、
122および第1、2蒸発器114、124間における
熱交換媒体の流通状態の制御は、第1〜4四方弁136
a〜136dを切り替え制御することにより行われる。
なお、第1〜4四方弁136a〜136dおよび第1〜
4ポンプ135a〜135dは、電子制御装置(図示せ
ず)により作動制御されている。
Reference numeral 134 denotes an outdoor heat exchanger which is disposed outside to exchange heat between a heat exchange medium and outdoor air.
5a to 135d are first to fourth pumps for circulating the heat exchange medium. And each heat exchanger 132a, 132b,
133a, 133b, 134, the first and second condensers 112,
The control of the flow state of the heat exchange medium between the heat exchanger 122 and the first and second evaporators 114 and 124 is performed by the first to fourth four-way valves 136.
This is performed by switching control of a to 136d.
The first to fourth four-way valves 136a to 136d and the first to fourth
The operation of the four pumps 135a to 135d is controlled by an electronic control unit (not shown).

【0015】そして、本実施形態では、第1、2吸着器
131a、131bおよび各熱交換器132a、132
b、133a、133b、134等から吸着式冷凍機1
30が構成されている。次に、冷凍装置100の作動を
述べる。図1は第1吸着器131aが吸着状態にあり、
第2吸着器131bが再生状態にあるときを示してお
り、第1吸着器131a内では液冷媒Lrの蒸発が進行
するので、第1水熱交換器133aを流通する熱交換媒
体が冷却されて第2凝縮器122を冷却する。
In this embodiment, the first and second adsorbers 131a, 131b and the heat exchangers 132a, 132
b, 133a, 133b, 134, etc.
30 are configured. Next, the operation of the refrigeration apparatus 100 will be described. FIG. 1 shows that the first adsorber 131a is in an adsorbing state,
This shows a state in which the second adsorber 131b is in the regeneration state. Since the evaporation of the liquid refrigerant Lr proceeds in the first adsorber 131a, the heat exchange medium flowing through the first water heat exchanger 133a is cooled. The second condenser 122 is cooled.

【0016】このとき、第1吸着剤熱交換器132aに
は、室外熱交換器134にて室外空気で冷却された熱交
換媒体が流通しているので、吸着剤Siが冷却される。
したがって、吸着剤Siの温度上昇が抑制されるので、
吸着剤Siの吸着能力の低下を防止して、吸着式冷凍機
130の冷却能力の低下を防止する。一方、第2吸着剤
熱交換器132bには、第1凝縮器112にて加熱され
た熱交換媒体が流通するので、第2吸着器131bの吸
着剤Siは吸着した水蒸気を脱離する。また、第2水熱
交換器133bには室外熱交換器134にて室外空気で
冷却された熱交換媒体が流通しているので、脱離した水
蒸気が凝縮して再生する。
At this time, since the heat exchange medium cooled by the outdoor air in the outdoor heat exchanger 134 flows through the first adsorbent heat exchanger 132a, the adsorbent Si is cooled.
Therefore, since the temperature rise of the adsorbent Si is suppressed,
A decrease in the adsorption capacity of the adsorbent Si is prevented, and a decrease in the cooling capacity of the adsorption refrigerator 130 is prevented. On the other hand, since the heat exchange medium heated by the first condenser 112 flows through the second adsorbent heat exchanger 132b, the adsorbent Si of the second adsorber 131b desorbs the adsorbed water vapor. Further, since the heat exchange medium cooled by the outdoor air in the outdoor heat exchanger 134 flows through the second water heat exchanger 133b, the desorbed steam is condensed and regenerated.

【0017】そして、電子制御装置は、第1〜4四方弁
136a〜136dを一定時間毎に切り替える制御する
ことにより、両吸着器131a、131bが交互に吸着
状態と再生状態とになるように制御している。因みに、
図2は第2吸着器131bが吸着状態で第1吸着器13
1aが脱離状態の場合の模式図である。なお、図3は、
吸着器131a、131b内の吸着剤Siの状態を示す
吸着等温線であり、吸着剤Siの水分吸着率は、図3に
示すように、吸着剤Siの温度および液冷媒Lrの温度
によって決定される。そして、吸着剤Siは、A点(再
生状態)とB点(吸着状態)との差分の水分を吸着する
ととともに、その吸着水分量に対応する蒸発潜熱が吸着
冷凍機130の冷凍能力となる。
The electronic control unit controls the first to fourth four-way valves 136a to 136d to switch at regular intervals so that the two adsorbers 131a and 131b alternately enter the adsorption state and the regeneration state. doing. By the way,
FIG. 2 shows the state where the second adsorber 131b is in the adsorbed state and the first adsorber 13
It is a schematic diagram when 1a is a detached state. In addition, FIG.
FIG. 3 is an adsorption isotherm indicating the state of the adsorbent Si in the adsorbers 131a and 131b, and the water adsorption rate of the adsorbent Si is determined by the temperature of the adsorbent Si and the temperature of the liquid refrigerant Lr, as shown in FIG. You. Then, the adsorbent Si adsorbs water at a difference between the point A (regeneration state) and the point B (adsorption state), and the latent heat of evaporation corresponding to the adsorbed water amount becomes the refrigerating capacity of the adsorption refrigerator 130.

【0018】因みに、図3から明らかなように、第1〜
4四方弁136a〜136dを切り替える時間は、吸着
剤Siの種類、吸着剤Siの粒径、吸着剤Siの充填量
などによてって適宜選定されるものであるが、本実施形
態では、約2〜10分毎に切り替えている。次に、本実
施形態の特徴を述べる。
Incidentally, as is apparent from FIG.
The time for switching the four four-way valves 136a to 136d is appropriately selected according to the type of the adsorbent Si, the particle size of the adsorbent Si, the filling amount of the adsorbent Si, and the like. It is switched about every 2 to 10 minutes. Next, features of the present embodiment will be described.

【0019】本実施形態によれば、吸着式冷凍機130
により第2凝縮器122が冷却されるので、第2凝縮器
122内の圧力を下げることができる。したがって、第
2圧縮機121の動力(圧縮仕事)を低減することがで
きるので、第1、2蒸気圧縮式冷凍機110、120と
吸着式冷凍機130とを組み合わせた冷凍装置100に
おいて、少ない動力で十分な冷凍能力を得ることができ
る。
According to the present embodiment, the adsorption refrigerator 130
By cooling the second condenser 122, the pressure in the second condenser 122 can be reduced. Therefore, since the power (compression work) of the second compressor 121 can be reduced, the refrigeration apparatus 100 in which the first and second vapor compression refrigerators 110 and 120 and the adsorption refrigerator 130 are combined has less power. And sufficient refrigeration capacity can be obtained.

【0020】以下、本実施形態の特徴を具体的な例を挙
げて説明しておく。図4の実線は第1蒸気圧縮式冷凍機
110のモリエル線図であり、図4の破線は第2蒸気圧
縮式冷凍機120のモリエル線図である。そして、図4
から明らかなように、第1蒸気圧縮式冷凍機110の高
圧側(第1凝縮器112側)圧力が0.88[MP
a]、低圧側(第1蒸発器114側)圧力が0.46
[MPa]であるので、成績係数(COP1 )は約7.
2である。同様に、第2蒸気圧縮式冷凍機120の高圧
側(第2凝縮器122側)圧力が0.59[MPa]、
低圧側(第2蒸発器124側)圧力が0.35[MP
a]であるので、成績係数(COP2 )は約9.9であ
る。
Hereinafter, the features of the present embodiment will be described with reference to specific examples. The solid line in FIG. 4 is a Mollier diagram of the first vapor compression refrigerator 110, and the broken line in FIG. 4 is a Mollier diagram of the second vapor compression refrigerator 120. And FIG.
As is clear from FIG. 1, the pressure on the high pressure side (first condenser 112 side) of the first vapor compression refrigerator 110 is 0.88 [MP
a], the pressure on the low pressure side (first evaporator 114 side) is 0.46
[MPa], the coefficient of performance (COP1) is about 7.
2. Similarly, the pressure on the high pressure side (second condenser 122 side) of the second vapor compression refrigerator 120 is 0.59 [MPa],
The low pressure side (second evaporator 124 side) pressure is 0.35 [MP
a], the coefficient of performance (COP2) is about 9.9.

【0021】ところで、本実施形態では、室内空気(被
冷却体)の冷却は第2蒸発器124にて行うので、第2
蒸発器124で必要とされる冷凍能力をX[W]とすれ
ば、第2圧縮機121の動力は0.1X(=X/COP
2 )[W]であり、第2凝縮器122で発生する熱量Q
は{X(1+1/COP2 )}[W]となる。そして、
熱量Qは吸着式冷凍機130での冷凍能力に等しいの
で、吸着状態にある吸着器(131a)の水冷媒の蒸発
潜熱に等しくなり、この蒸発潜熱は、再生状態にある吸
着器(131b)での蒸気冷媒の凝縮熱に等しい。した
がって、熱量Qは第1蒸気圧縮式冷凍機110の冷凍能
力に等しくなるので、第1圧縮機111の動力は0.1
5X(=Q/COP1 )[W]となり、合計動力は0.
25X「W]となる。
In this embodiment, since the cooling of the room air (the object to be cooled) is performed by the second evaporator 124, the second air is cooled.
Assuming that the refrigerating capacity required by the evaporator 124 is X [W], the power of the second compressor 121 is 0.1X (= X / COP).
2) The amount of heat Q generated in the second condenser 122 is [W].
Is {X (1 + 1 / COP2)} [W]. And
Since the heat quantity Q is equal to the refrigerating capacity of the adsorption refrigerator 130, it becomes equal to the latent heat of vaporization of the water refrigerant in the adsorber (131a) in the adsorption state, and the latent heat of vaporization is equal to the latent heat in the regeneration state (131b). Heat of condensation of the vapor refrigerant. Therefore, since the heat quantity Q becomes equal to the refrigerating capacity of the first vapor compression refrigerator 110, the power of the first compressor 111 is 0.1
5X (= Q / COP1) [W], and the total power is 0.
25X “W”.

【0022】一方、1つの蒸気圧縮式冷凍機にてX
[W]の冷凍能力を発揮するには、図5に示すように、
高圧側圧力が1.17[MPa]、低圧側圧力が0.3
5[MPa]であるので、成績係数(COP)は約3.
6である。したがって、1つの蒸気圧縮式冷凍機にてX
[W]の冷凍能力を発揮するには0.28X[W]必要
とするので、本実施形態では約10%の省動力化を図る
ことができる。
On the other hand, a single vapor compression refrigerator
In order to exhibit the refrigerating capacity of [W], as shown in FIG.
High pressure side pressure is 1.17 [MPa], low pressure side pressure is 0.3
Since it is 5 [MPa], the coefficient of performance (COP) is about 3.
6. Therefore, a single vapor compression refrigerator has
Since 0.28 X [W] is required to exhibit the refrigeration capacity of [W], power saving of about 10% can be achieved in this embodiment.

【0023】また、本実施形態では、第1蒸気圧縮冷凍
機110は、吸着式冷凍機130(吸着器131a、1
31b)の加熱及び冷却のみに使用していることに加え
て、吸着状態にある吸着剤Siが冷却されているので、
吸着剤Siの温度を吸着状態および再生状態のいずれの
状態においても、等しい温度とすることができる(図3
参照)。
Further, in the present embodiment, the first vapor compression refrigerator 110 includes an adsorption refrigerator 130 (adsorbers 131a, 131a, 131a).
31b) In addition to being used only for heating and cooling, since the adsorbent Si in the adsorbed state is cooled,
The temperature of the adsorbent Si can be the same in both the adsorption state and the regeneration state (FIG. 3).
reference).

【0024】したがって、吸着剤Si自体の温度を変化
させるに必要な熱量を必要としないので、吸着式冷凍機
130の効率を向上させることができるので、さらに冷
凍装置100の効率を向上させることができる。 (第2実施形態)本実施形態は、図6に示すように、第
1蒸気圧縮式冷凍機110を廃止して蒸気圧縮式冷凍機
を1つ(第2蒸気圧縮式冷凍機120のみ)とするとと
もに、吸着式冷凍機130の第1吸着器132aを廃止
して吸着器を1つ(第2吸着器132bのみ)としたも
のである。
Therefore, since the amount of heat required to change the temperature of the adsorbent Si itself is not required, the efficiency of the adsorption refrigerator 130 can be improved, and the efficiency of the refrigeration system 100 can be further improved. it can. (Second Embodiment) In this embodiment, as shown in FIG. 6, the first vapor compression refrigerator 110 is eliminated and one vapor compression refrigerator is provided (only the second vapor compression refrigerator 120). In addition, the first adsorber 132a of the adsorption refrigerator 130 is eliminated and only one adsorber is used (only the second adsorber 132b).

【0025】そして、吸着状態にある吸着器132aの
冷却作用により第1凝縮器112を冷却する場合と、第
1凝縮器112にて発生する熱により吸着剤132aを
加熱して吸着された蒸気冷媒を脱離再生する場合とを一
定時間毎に切り替えることにより、疑似的に第1実施形
態に係る冷凍装置100と同等としたものである。な
お、本実施形態では、第2蒸発器124と室内に配設さ
れた室内熱交換器140との間を熱交換媒体(本実施形
態では水)を循環させて(ブライン式により)室内空気
の冷却を図っている。因みに、136e、136fは水
熱交換器133bと第2蒸発器124との間で熱交換媒
体を循環させる場合と、室内熱交換器140と第2蒸発
器124との間で熱交換媒体を循環させる場合と切り替
える四方弁である。
When the first condenser 112 is cooled by the cooling action of the adsorber 132a in the adsorbed state, the vapor refrigerant adsorbed by heating the adsorbent 132a by the heat generated in the first condenser 112 By switching the case of desorption and regeneration at regular time intervals, the refrigerating apparatus 100 according to the first embodiment can be simulated. In the present embodiment, a heat exchange medium (water in the present embodiment) is circulated between the second evaporator 124 and the indoor heat exchanger 140 disposed in the room (by a brine method) to generate indoor air. We are trying to cool. Incidentally, 136e and 136f circulate the heat exchange medium between the water heat exchanger 133b and the second evaporator 124, and circulate the heat exchange medium between the indoor heat exchanger 140 and the second evaporator 124. It is a four-way valve that switches between the case and the case to be made.

【0026】これにより、第1実施形態に係る冷凍装置
100と同等の効果を得ながら、冷凍装置100の構成
を簡素なものとして、冷凍装置100の製造原価低減を
図ることができる。 (第3実施形態)第2実施形態では、一定時間毎に吸着
状態と再生状態とを切り替えて運転するので、再生状態
では室内空気を冷却することができない。
As a result, the structure of the refrigeration apparatus 100 can be simplified and the manufacturing cost of the refrigeration apparatus 100 can be reduced while obtaining the same effects as those of the refrigeration apparatus 100 according to the first embodiment. (Third Embodiment) In the second embodiment, since the operation is performed by switching between the adsorption state and the regeneration state at regular time intervals, the room air cannot be cooled in the regeneration state.

【0027】そこで、本実施形態では、図7に示すよう
に、熱交換媒体の循環経路(本実施形態では室内熱交換
器140の下流側)に蓄冷材150を配設している。こ
れにより、再生状態に、第2蒸発器124、室内熱交換
器140および蓄冷材150間に熱交換媒体を循環させ
れば、蓄冷材150により室内空気の冷却をすることが
できる。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, a regenerative material 150 is provided in the circulation path of the heat exchange medium (in this embodiment, downstream of the indoor heat exchanger 140). Accordingly, if the heat exchange medium is circulated between the second evaporator 124, the indoor heat exchanger 140, and the cold storage material 150 in the regeneration state, the indoor air can be cooled by the cold storage material 150.

【0028】なお、蓄冷材150は、物質の凝固融解を
利用する潜熱蓄冷材であり、本実施形態では、冷房温度
(5℃〜15℃)程度で凝固融解するポリエチレングリ
コールである。ところで、上述の実施形態では、吸着剤
Siとしてシリカゲルを用いたが、本発明はこれに限定
されるものではなく、吸着剤Siとして活性炭、ゼオラ
イト、活性アルミナなどを用いてもよい。
The regenerative material 150 is a latent heat regenerative material utilizing solidification and melting of a substance. In this embodiment, the regenerative material is polyethylene glycol which solidifies and melts at a cooling temperature (about 5 ° C. to 15 ° C.). By the way, in the above embodiment, silica gel is used as the adsorbent Si, but the present invention is not limited to this, and activated carbon, zeolite, activated alumina, or the like may be used as the adsorbent Si.

【0029】また、上述の実施形態では、液冷媒として
水を用いたが、本発明はこれに限定されるものではな
く、アルコール、フロンなど吸着剤Siに吸着されるも
のであれば、その他の物であってもよい。また、上述の
実施形態では、圧縮機111に液冷媒が吸入されること
を防止すべく、アキュームレータ125を設けたが、ア
キュームレータ125を廃止して、減圧器113とし
て、蒸発器114の出口側加熱度を所定値となるように
減圧度(開度)を調節する温度式膨張弁を用いてもよ
い。なお、この場合に、凝縮器112の出口側にレシー
バを設けてもよい。
Further, in the above embodiment, water was used as the liquid refrigerant, but the present invention is not limited to this, and other liquids may be used as long as they are adsorbed by the adsorbent Si such as alcohol and chlorofluorocarbon. It may be a thing. Further, in the above-described embodiment, the accumulator 125 is provided to prevent the liquid refrigerant from being sucked into the compressor 111. However, the accumulator 125 is eliminated, and the outlet side heating of the evaporator 114 is provided as the pressure reducer 113. A temperature-type expansion valve that adjusts the degree of pressure reduction (opening degree) so that the degree becomes a predetermined value may be used. In this case, a receiver may be provided on the outlet side of the condenser 112.

【0030】また、上述の実施形態では、本発明に係る
冷凍装置100を空調装置に適用したが、本発明に係る
冷凍装置は空調装置にその適用が限定されるものではな
く、その他の物を冷却する冷凍装置としても適用するこ
とができる。
In the above embodiment, the refrigeration apparatus 100 according to the present invention is applied to an air conditioner. However, the application of the refrigeration apparatus according to the present invention is not limited to an air conditioner. The present invention can also be applied as a cooling device for cooling.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態に係る冷凍装置におい
て、第1吸着器が吸着状態にある場合の模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a refrigeration apparatus according to a first embodiment of the present invention when a first adsorber is in an adsorption state.

【図2】本発明の第1実施形態に係る冷凍装置におい
て、第2吸着器が吸着状態にある場合の模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram of the refrigeration apparatus according to the first embodiment of the present invention when a second adsorber is in an adsorption state.

【図3】吸着剤の状態を示す吸着等温線である。FIG. 3 is an adsorption isotherm showing the state of an adsorbent.

【図4】蒸気圧縮式冷凍機のモリエル線図である。FIG. 4 is a Mollier diagram of a vapor compression refrigerator.

【図5】蒸気圧縮式冷凍機のモリエル線図である。FIG. 5 is a Mollier diagram of a vapor compression refrigerator.

【図6】本発明の第2実施形態に係る冷凍装置の模式図
である。
FIG. 6 is a schematic diagram of a refrigeration apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3実施形態に係る冷凍装置の模式図
である。
FIG. 7 is a schematic diagram of a refrigeration apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

110…第1蒸気圧縮式冷凍機、111…第1圧縮機、
112…第1凝縮器、113…第1減圧器、114…蒸
発器、115…第1アキュームレータ、120…第2蒸
気圧縮式冷凍機、121…第2圧縮機、122…第2凝
縮器、123…第2減圧器、125…第2アキュームレ
ータ、130…吸着式冷凍機、131a…第1吸着器、
131b…第2吸着器、132a…第1吸着剤熱交換
器、132b…第2吸着剤熱交換器、133a…第1水
熱交換器、123b…第2水熱交換器、134…室外熱
交換器。
110 ... first vapor compression refrigerator, 111 ... first compressor,
112 ... first condenser, 113 ... first decompressor, 114 ... evaporator, 115 ... first accumulator, 120 ... second vapor compression refrigerator, 121 ... second compressor, 122 ... second condenser, 123 ... second decompressor, 125 ... second accumulator, 130 ... adsorption refrigerator, 131a ... first adsorber,
131b: second adsorber, 132a: first adsorbent heat exchanger, 132b: second adsorbent heat exchanger, 133a: first water heat exchanger, 123b: second water heat exchanger, 134: outdoor heat exchange vessel.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧縮機(111、121)、凝縮器(1
12、122)、減圧器(113、123)および蒸発
器(114、124)を有する第1、2蒸気圧縮式冷凍
機(110、120)と、 蒸気冷媒を吸着する吸着剤(Si)および液冷媒が収納
された第1、2吸着器(131a、131b)を有する
吸着式冷凍機(130)とを備え、 前記両吸着器(131a、131b)を吸着状態と吸着
された蒸気冷媒を脱離再生する再生状態とに一定時間毎
に切り替え、 前記第1蒸気圧縮式冷凍機(110)の凝縮器(11
1)にて発生する熱により、再生状態にある前記吸着器
(131a、131b)内の前記吸着剤(Si)を加熱
し、 再生状態にある前記吸着器(131a、131b)内の
蒸気冷媒を前記第1蒸気圧縮式冷凍機(110)の前記
蒸発器(114)の冷却作用により凝縮させ、 吸着状態にある前記吸着器(131a、131b)の冷
却作用により、前記第2蒸気圧縮式冷凍機(120)の
凝縮器(122)を冷却し、 前記第2蒸気圧縮式冷凍機(120)の蒸発器(12
4)により被冷却体を冷却することを特徴とする冷凍装
置。
A compressor (111, 121), a condenser (1)
12, 122), first and second vapor compression refrigerators (110, 120) having decompressors (113, 123) and evaporators (114, 124), an adsorbent (Si) and a liquid for adsorbing vapor refrigerant An adsorbent refrigerator (130) having first and second adsorbers (131a, 131b) in which a refrigerant is stored, wherein both adsorbers (131a, 131b) are adsorbed and the adsorbed vapor refrigerant is desorbed. The state of the first vapor compression refrigerator (110) is switched to the regeneration state for regeneration at regular intervals.
The heat generated in 1) heats the adsorbent (Si) in the adsorber (131a, 131b) in the regenerating state, and removes the vapor refrigerant in the adsorber (131a, 131b) in the regenerating state. The second vapor compression refrigerator is condensed by the cooling operation of the evaporator (114) of the first vapor compression refrigerator (110) and is cooled by the cooling operation of the adsorbers (131a, 131b) in the adsorption state. The condenser (122) of (120) is cooled, and the evaporator (12) of the second vapor compression refrigerator (120) is cooled.
A refrigeration system characterized in that the object to be cooled is cooled according to 4).
【請求項2】 圧縮機(111)、凝縮器(112)、
減圧器(113)および蒸発器(114)を有する蒸気
圧縮式冷凍機(110)と、 液冷媒および蒸気冷媒を吸着する吸着剤(Si)が収納
された吸着器(131a)を有する吸着式冷凍機(13
0)とを備え、 吸着状態にある前記吸着器(131a)の冷却作用によ
り前記凝縮器(112)を冷却するとともに、前記蒸発
器(114)により被冷却体を冷却する状態と、前記凝
縮器(112)にて発生する熱により前記吸着剤(S
i)を加熱して吸着された蒸気冷媒を脱離させるととも
に、前記吸着剤(Si)から脱離した蒸気冷媒を前記蒸
発器(114)の冷却作用により凝縮させる再生状態と
を一定時間毎に切り替えることを特徴とする冷凍装置。
2. A compressor (111), a condenser (112),
Adsorption refrigeration having a vapor compression refrigerator (110) having a decompressor (113) and an evaporator (114), and an adsorber (131a) containing an adsorbent (Si) for adsorbing a liquid refrigerant and a vapor refrigerant. Machine (13
0), wherein the condenser (112) is cooled by the cooling action of the adsorber (131a) in the adsorption state, and the object to be cooled is cooled by the evaporator (114); The heat generated in (112) causes the adsorbent (S
i) is heated to desorb the adsorbed vapor refrigerant, and a regenerating state in which the vapor refrigerant desorbed from the adsorbent (Si) is condensed by the cooling action of the evaporator (114), at regular intervals. A refrigeration device characterized by switching.
【請求項3】 前記蒸発器(114)により冷却される
蓄冷材(150)を有しており、 前記蓄冷材(150)は、前記再生状態のときに前記被
冷却体を冷却することを特徴とする請求項2に記載の冷
凍装置。
3. A regenerator (150) cooled by the evaporator (114), wherein the regenerator (150) cools the object to be cooled in the regeneration state. The refrigeration apparatus according to claim 2, wherein
【請求項4】 前記蓄冷材(150)は、物質の凝固融
解を利用する潜熱蓄冷材であることを特徴とする請求項
3に記載の冷凍装置。
4. The refrigerating apparatus according to claim 3, wherein the cold storage material is a latent heat storage material utilizing solidification and melting of a substance.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015048987A (en) * 2013-09-02 2015-03-16 富士通株式会社 Air conditioner
CN108413647A (en) * 2018-05-15 2018-08-17 天津商业大学 A kind of refrigeration system that compression is combined with adsorption type photograph

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