JPH11201577A - 吸収式空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各運転時の吸収液濃度及び蒸発・吸収ケース
内の吸収液の液面の高さを維持する。 【解決手段】 蒸発・吸収ケース３０内にエジェクター
８０を設けて不凝縮性ガスを抽出し、不凝縮性ガス貯蔵
器９０に貯蔵する。冷房運転時には蒸発・吸収ケース３
０内の圧力が低くなり不凝縮性ガス貯蔵器９０内に吸収
液は流入しない。暖房運転時には蒸発・吸収ケース３０
内の圧力が不凝縮性ガス貯蔵器９０内の圧力より高くな
り、吸収液が下方側タンク９１内に流入するが、フロー
ト弁体９７が吸収液に浮き、連通穴９３が塞がれるため
上方側タンク９２内には流入しない。冷房運転時は冷媒
液受け部５２で冷媒液のみが貯留されて濃度が高くなっ
た吸収液が吸収サイクルを循環し、暖房運転時には下方
側タンク９１内に低濃度の吸収液が流入して吸収液の循
環量が減るため、蒸発器４内の液位を下げることがで
き、蒸発器４内への吸収液の流入時に飛散しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、臭化リチウムなど
の水溶液を吸収液とする吸収サイクルを形成するととも
に再生器から蒸発器へ吸収液を供給する暖房用の吸収液
流路を設けて、暖房用の吸収液流路中の弁の開閉によっ
て暖房運転と冷房運転とを切替える吸収式空調装置に関
し、特に、吸収サイクル内で発生する不凝縮性ガスの貯
蔵構造に係る。

【０００２】

【従来の技術】吸収サイクルを用いた吸収式空調装置で
は、冷房運転時には、吸収サイクルにおいて、再生器で
バーナの加熱により沸騰した低濃度吸収液から冷媒蒸気
が分離され、冷媒蒸気は凝縮器で冷却されて冷媒液とな
り蒸発器へ供給される。再生器で冷媒蒸気が分離されて
高濃度となった吸収液は、吸収器へ供給される。吸収器
と蒸発器とは連通しており、冷媒液は蒸発器内で蒸発し
て熱を奪う冷却源となり、蒸発器内に配した冷温水配管
内を循環する冷温水を冷却して、室内機の空調用熱交換
器に循環させることで、室内の冷房を行う。吸収液は吸
収器で蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を吸収し、このときの
発熱を外部へ排出するために、吸収器内には熱交換用配
管が設けられていて、冷却水ポンプによって供給される
冷却水の通過によって外部へ排熱される。

【０００３】暖房運転時には、上記構成の吸収サイクル
とは別に再生器と蒸発器とを連絡する吸収液流路中の冷
暖切替え弁を開弁し、バーナで加熱された吸収液を蒸発
器内へ供給することにより、蒸発器内の冷温水配管を通
過する冷温水を加熱して室内機へ循環させ、蒸発器へ供
給された吸収液は、吸収器を介して再生器へ戻される。

【０００４】上記構成によって、冷房運転と暖房運転と
を切替えによって行うようにした吸収式空調装置では、
冷房運転に最適な吸収液濃度のままで暖房運転を行う
と、加熱された吸収液が吸収液の循環路の各所で晶析す
る恐れがある。このため、従来では、吸収液中の冷媒で
ある水の量を多くして、吸収液の濃度を吸収サイクル内
全体では冷房運転時に最適な濃度より低く抑えておき、
冷房運転時に凝縮器で冷却されて生じた冷媒液を凝縮器
内に一時的に貯留できるように、凝縮器内には容器状の
冷媒液貯留部が設けられている。

【０００５】これにより、冷房運転時に吸収サイクル内
を吸収液が循環する際には、凝縮器で冷却されて生じた
冷媒液がそのまますべて蒸発器へ供給されるのではな
く、一部が凝縮器内で貯留されることによって、冷房運
転時における吸収サイクル内の実質的な吸収液濃度を高
くして冷房能力を確保し、暖房運転時には、冷媒液貯留
部と蒸発器とを連通させる冷媒液流路中の冷媒弁を開弁
することによって、冷媒液貯留部内の冷媒液をすべて蒸
発器内へ供給して、吸収器および再生器内の吸収液の濃
度を下げて上記晶析を防止している。

【０００６】一方、暖房運転時には、再生器から蒸発器
内へ直接供給される高温の吸収液が、蒸発コイルに付着
しないようにする必要があるため、蒸発器内の暖房用吸
収液流路の開口部には、吐出する高温の吸収液の蒸発器
内への噴き出しを防止するための防止板（バッフル板）
が蒸発コイルの下方に設けられている。さらに、上記構
成において、吸収サイクルを構成する再生器等の各器具
および配管には、臭化リチウムに対して耐食性が強いス
テンレス材および銅材が用いられており、また、吸収液
内には、各器具の腐食を防止するためのインヒビター
（腐食抑制剤）が含まれている。しかし、これらによっ
て吸収サイクル内の各器具及び配管内の化学反応を完全
に無くすことはできず、吸収液と各構成器具との化学反
応によって不凝縮性ガス（具体的には水素ガス）が発生
し、長期間の使用の間に吸収サイクル内に蓄積される。
このため、吸収サイクル内で発生した不凝縮性ガスを、
運転時に蒸発吸収ケース内で抽気する不凝縮性ガス抽出
装置を設けて、ガス貯蔵室（ガス貯蔵タンク）内に保管
するようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のとおり構成され
た吸収式空調装置において、暖房運転時には、前記の如
く吸収液の濃度を下げて晶析防止するために、冷房運転
時に貯留された冷媒液を戻しているが、これによって暖
房運転時に循環する吸収液の絶対量が多くなり、再生器
から蒸発器内に供給されて滞留した高温の吸収液の液面
が高くなって蒸発コイルに達してしまったり、また、蒸
発器内の底部に滞留した高温の吸収液の液面が蒸発器内
に設けられた防止板を越えてしまう。吸収液の液面が防
止板より高いと、暖房運転時における吸収液の噴き出し
を防止するための防止板が蒸発器内に設けられていて
も、再生器で加熱された吸収液の沸騰により生じた冷媒
蒸気の気泡が吸収液に混入していることから、吸収液の
蒸発器内への吐出時に、気泡の吐出によって蒸発器内の
吸収液が防止板を越えて飛び散り、飛散した吸収液が蒸
発コイルに付着する不具合が生じ、蒸発コイルの腐食の
原因になる。尚、蒸発コイルや防止板を蒸発器の底面か
ら十分に高く設定することは装置が大きくなり、小型化
の要請に反してしまう。

【０００８】本発明は、装置の小型化を図りつつ、暖房
運転時に吸収器および蒸発器内の吸収液の液位を適切に
維持して、吸収液が蒸発コイルに付着することを防止す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では、請求項１
は、冷媒を含む吸収液を加熱手段により加熱して吸収液
から冷媒蒸気を分離させる再生器と、該再生器によって
分離した前記冷媒蒸気を冷却して凝縮させるとともに、
凝縮によって生じた冷媒液を貯留する冷媒液貯留部が設
けられた凝縮器と、該凝縮器の前記冷媒液貯留部に貯留
された冷媒液を低圧下で蒸発させて冷却源とする蒸発器
と、前記蒸発器と連通して設けられ、前記再生器で前記
冷媒蒸気が分離された吸収液に、前記蒸発器で蒸発した
冷媒蒸気を吸収させる吸収器と、前記吸収器から前記再
生器へ吸収液を戻すための吸収液ポンプとから吸収サイ
クルを形成し、室内機に設けられた空調用熱交換器との
間で冷温水を循環させるための冷温水循環回路を形成し
た熱交換用配管を前記蒸発器内に配するとともに、冷房
運転と暖房運転とを切り替えるための冷暖切替え弁を備
えた暖房用吸収液流路により前記再生器と前記蒸発器と
を接続した吸収式空調装置であって、冷房運転時には前
記冷暖切替え弁を閉弁制御し、暖房運転時には前記冷暖
切替え弁を開弁制御する運転制御手段を具備した吸収式
空調装置において、前記蒸発器及び吸収器を形成する蒸
発吸収ケース内の不凝縮性ガスを抽出する抽出部および
前記蒸発吸収ケースの底部と連通して設けられ前記抽出
部で抽出された不凝縮性ガスを吸収液から分離する気液
分離部とからなる不凝縮性ガス抽出装置と、下方ガス貯
蔵室とその上方に配置された上方ガス貯蔵室とを連通さ
せてなり、前記下方ガス貯蔵室の下端に前記不凝縮性ガ
ス抽出装置の前記気液分離部の端が接続された不凝縮性
ガス貯蔵タンクであって、前記下方ガス貯蔵室と前記上
方ガス貯蔵室との連通部に、吸収液に浮かぶ浮き弁体を
有し前記下方ガス貯蔵室から前記上方ガス貯蔵室へ向か
う吸収液を前記浮き弁体により遮断する逆止弁機構を設
けた二室式不凝縮性ガス貯蔵タンクとを設けたことを技
術的手段とする。

【００１０】この構成により、請求項１では、冷房運転
が行われると、吸収サイクル内で吸収液が循環し、ま
た、吸収液から分離された冷媒は、凝縮器から蒸発器、
吸収器へと循環する。この冷媒の循環路である凝縮器に
は、凝縮によって生じた冷媒液を貯留する冷媒液貯留部
が設けられているため、吸収器から再生器へと戻される
吸収液の濃度は、凝縮器の冷媒液貯留部に貯留された冷
媒液の分だけ濃縮された状態にある。蒸発吸収ケース内
には、不凝縮性ガスを抽出する不凝縮性ガス抽出装置が
設けられており、蒸発吸収ケースの底部で不凝縮性ガス
抽出装置を介して二室式不凝縮性ガス貯蔵タンクと連通
しているが、吸収サイクルの作動によって吸収器内の圧
力は低くなっているため、蒸発吸収ケース内の吸収液
は、二室式不凝縮性ガス貯蔵タンク内へ流入しない。従
って、冷房運転時には、凝縮器内に貯留された冷媒液分
だけ少なくなって濃縮された吸収液が、吸収サイクル内
を循環する。

【００１１】逆に、暖房運転が行われた場合には、再生
器で加熱された吸収液は、暖房用吸収液流路により再生
器から蒸発吸収ケース内の蒸発器へ直接供給されて、吸
収器を経て再び再生器へと戻され、凝縮器等の吸収サイ
クル内を循環しない。従って、暖房運転時には、吸収サ
イクル内に存在する吸収液は、吸収器および蒸発器と再
生器のみの間で循環し、凝縮器へは循環せず、冷媒液貯
留部で冷媒液が貯留されないため、あらかじめ装置内に
封入された濃度が低く冷房運転時に比べて多量の吸収液
が再生器、蒸発器、吸収器の順で循環することになる。
ここで、蒸発吸収ケースの底部は、二室式不凝縮性ガス
貯蔵タンクと連通しており、蒸発吸収ケース内の圧力は
高温の吸収液の蒸気圧によって二室式不凝縮性ガス貯蔵
タンク内の圧力より高くなっているため、蒸発吸収ケー
ス内の吸収液は、不凝縮性ガス抽出装置を介して二室式
不凝縮性ガス貯蔵タンク内へ流入する。

【００１２】二室式不凝縮性ガス貯蔵タンクは、蒸発吸
収ケースと連通した下方ガス貯蔵室と上方ガス貯蔵室と
の間の連通部に浮き弁体による逆止弁機構が設けられて
いるため、下方ガス貯蔵室内が吸収液で充填されると、
浮き弁体が逆止弁として作用し、上記連通部を封鎖す
る。このため、上方ガス貯蔵室内には、吸収液は流入し
ない。従って、再生器、蒸発器、吸収器を循環する吸収
液のうち、下方ガス貯蔵室の容積分の吸収液が減少し
て、蒸発吸収ケース内の吸収液の液位が低下する。

【００１３】この結果、蒸発器等の小型化を図って、容
積、寸法などを小さくした場合であっても、暖房運転時
に再生器から高温の吸収液が蒸発器内へ供給されると
き、供給された吸収液の液面が蒸発器内の熱交換用配管
まで達しないから、該熱交換用配管に吸収液が付着する
ことがなく、腐食を防止できる。また、冷房運転時に
は、凝縮器内に冷媒液を貯留することによって、吸収サ
イクル内を循環する吸収液の実質的な濃度を高くするこ
とができるため、冷凍能力が低下することがないととも
に、暖房運転時においては吸収液の濃度が低くなって、
吸収液の晶析を招くことがなく、冷房運転時、暖房運転
時ともに、それぞれの運転に適した濃度で吸収液を循環
させることができる。

【００１４】請求項２では、請求項１において、前記気
液分離部は、Ｕ字形状のＵ字管体を有し、該Ｕ字管体に
より前記蒸発吸収ケースの下部と前記下方ガス貯蔵室の
下部とを連通させることを技術的手段とする。請求項３
では、請求項１または２において、前記蒸発器における
前記暖房用吸収液流路の開口部には、供給される吸収液
の噴出を防止するための防止板が設けられたことを技術
的手段とする。これにより、請求項３では、上記蒸発吸
収ケース内の吸収液の液位の低下により、液面を防止板
より低い高さに確保でき、再生器から蒸発器内に供給さ
れる高温の吸収液が気泡を伴って防止板を越えて飛び散
り、蒸発器内の熱交換用配管に付着することがないか
ら、腐食を防止できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に関わる吸収式空
調装置の実施例を示す。吸収式空調装置は、冷凍装置と
しての室外機１００と室内機ＲＵとからなり、室外機１
００は、冷凍機本体１０１と冷却塔（クーリングタワ
ー）ＣＴとから構成される。なお、空調装置は、制御装
置１０２により制御される。

【００１６】冷凍機本体１０１は、主にステンレスによ
って成形され、冷媒及び吸収液としての臭化リチウム水
溶液の吸収サイクルを形成するもので、加熱手段として
のガスバーナＢが下方に備えられた高温再生器１と、こ
の高温再生器１の外側に被さるように配置された低温再
生器２とからなる二重効用型の再生器と、低温再生器２
の外周に順に配置された吸収器３および蒸発器４と、低
温再生器２の外周で吸収器３及び蒸発器４の上方に配置
された凝縮器５とを、幾つかの通路で接続してなる。な
お、吸収液内には、ステンレスと臭化リチウムとの反応
による腐食を抑制するためのインヒビター（腐食抑制
剤）が含まれている。

【００１７】高温再生器１は、ガスバーナＢによって加
熱される加熱タンク１１の上方に中濃度吸収液分離筒１
２を延長させて設け、中濃度吸収液分離筒１２の上方か
らその外側に覆い被さるように縦型円筒形の気密性の冷
媒回収タンク１０が設けられている。中濃度吸収液分離
筒１２の内側下方には、中濃度吸収液分離筒１２の内壁
との間に間隔をおいて配置された吸収液仕切り容器１３
が、その上縁の数カ所を中濃度吸収液分離筒１２の内側
に接合させて設けられ、中濃度吸収液分離筒１２と吸収
液仕切り容器１３との間には、加熱タンク１１で加熱さ
れた吸収液が上昇する筒状の吸収液上昇流路１４が形成
されている。

【００１８】吸収液仕切り容器１３の上方の中濃度吸収
液分離筒１２内には、吸収液上昇流路１４を上昇する吸
収液を戻すための吸収液戻し板１５が設けられており、
上述の中濃度吸収液分離筒１２は、この吸収液戻し板１
５の上方に位置する上方部材と下方に位置する下方部材
との上下２つの部材からなるもので、これらが吸収液戻
し板１５に対して溶接によって接合されたものである。

【００１９】吸収液仕切り容器１３の側部には、冷媒が
分離されて高濃度化された中濃度吸収液を低温再生器２
へ供給するための中濃度吸収液流路Ｌ１の流入口が開口
しており、吸収液仕切り容器１３の底部には、暖房運転
時に、加熱された吸収液を蒸発器４内へ供給するための
暖房用吸収液流路Ｌ４の流入口が開口している。

【００２０】冷媒回収タンク１０内の下部内側には、中
濃度吸収液分離筒１２との間に断熱用間隙１７ａを形成
して冷媒仕切り筒１７が中濃度吸収液分離筒１２に接合
されている。この断熱用間隙１７ａにより、中濃度吸収
液分離筒１２内の熱が遮断され、後述する冷媒回収タン
ク１０下方の冷媒貯留部１０ａ内の冷媒液が、吸収液上
昇流路１４内の高温の吸収液によって加熱されることを
防止している。

【００２１】以上の構成により、高温再生器１では、加
熱タンク１１の内部に供給された低濃度吸収液をガスバ
ーナＢによって加熱すると、中濃度吸収液分離筒１２と
吸収液仕切り容器１３との間に形成された筒状の吸収液
上昇流路１４を加熱された吸収液が上昇し、加熱により
低濃度吸収液中の冷媒としての水が蒸発して冷媒蒸気
（水蒸気）として分離して、冷媒蒸気の蒸発により濃化
した中濃度吸収液は、吸収液戻し板１５によって内側へ
方向を転換されて吸収液仕切り容器１３内へ戻される。

【００２２】冷媒が分離されて高濃度化された中濃度吸
収液は、吸収液仕切り容器１３の側部に開口した中濃度
吸収液流路Ｌ１から、低温再生器２へ供給される。冷媒
回収タンク１０は、冷媒仕切り筒１７の外側が、分離さ
れた冷媒が貯留する冷媒貯留部１０ａとなっており、冷
媒貯留部１０ａに貯留された冷媒は、冷媒流路Ｌ５から
凝縮器５へ供給される。

【００２３】低温再生器２は、冷媒回収タンク１０の外
周に偏心して設置した縦型円筒形の低温再生器ケース２
０を有し、低温再生器ケース２０の天井の周囲には冷媒
蒸気出口２１が設けられている。低温再生器ケース２０
の天井の頂部は、中濃度吸収液流路Ｌ１により熱交換器
Ｈを介して中濃度吸収液分離筒１２内の吸収液仕切り容
器１３内と連結されている。

【００２４】中濃度吸収液流路Ｌ１中には、吸収液仕切
り容器１３から低温再生器２へ流れる中濃度吸収液の流
量を制限するためのオリフィス（図示なし）が設けられ
ていて、低温再生器ケース２０内へは中濃度吸収液分離
筒１２との圧力差により中濃度吸収液が供給される。
（低温再生器ケース２０内では、約７０ｍｍＨｇ、中濃
度吸収液分離筒１２内では約７００ｍｍＨｇ）

【００２５】これにより、低温再生器２では、低温再生
器ケース２０内に供給された中濃度吸収液を、冷媒回収
タンク１０の外壁を熱源として再加熱し、中濃度吸収液
は低温再生器ケース２０の上部の気液分離部２２で冷媒
蒸気と高濃度吸収液とに分離され、高濃度吸収液は、高
濃度吸収液受け部２３に貯留される。高濃度吸収液受け
部２３の底には、吸収器３と連通する高濃度吸収液流路
Ｌ２の流入口が開口している。

【００２６】低温再生器ケース２０の外周には、縦型円
筒形で気密性の蒸発・吸収ケース３０が下部に、凝縮器
ケース５０が上部にそれぞれ同心的に配されており、冷
媒回収タンク１０、低温再生器ケース２０、蒸発・吸収
ケース３０は、底板部１８に一体に溶接され、また、底
板部１８の内側端は、中濃度吸収液分離筒１２の下方部
材の外周面に溶接されて、冷凍機本体１０１を形成して
いる。なお、低温再生器ケース２０内は、冷媒蒸気出口
２１および隙間５Ａを介して凝縮器ケース５０内と連通
している。

【００２７】吸収器３は、蒸発・吸収ケース３０内の内
側部分に、銅管が縦型円筒状に巻設され内部に排熱用冷
却水が流れる吸収管としてコイル状に巻かれた吸収コイ
ル３１が配置され、吸収コイル３１の上方には、高濃度
吸収液を吸収コイル３１に散布するための高濃度吸収液
散布具３２が配置されている。吸収コイル３１は、低温
再生器ケース２０の外側に、捲回された銅管からなるも
ので、吸収コイル３１の流入口は、冷却水流路３４と接
続され、吸収コイル３１の流出口は凝縮器５の冷却コイ
ル５１の流入口に接続されている。

【００２８】高濃度吸収液散布具３２は、熱交換器Ｈを
介して低温再生器２の高濃度吸収液受け部２３と連結さ
れた高濃度吸収液流路Ｌ２を介して供給される高濃度吸
収液を受けて溜めることによって自己冷却させる吸収液
冷却容器と、吸収液冷却容器で溜められた吸収液を巻設
された吸収コイル３１の各周上に滴下させる。

【００２９】以上の構成により、吸収器３では、低温再
生器２の高濃度吸収液受け部２３の高濃度吸収液が圧力
差により高濃度吸収液流路Ｌ２から流入し、流入した高
濃度吸収液は、高濃度吸収液散布具３２により吸収コイ
ル３１の上端に散布され、吸収コイル３１の表面に付着
して薄膜状になり、重力の作用で下方に流下し、水蒸気
を吸収して低濃度吸収液となる。この水蒸気を吸収する
際に吸収コイル３１の表面で発熱するが、吸収コイル３
１を循環する排熱用冷却水により冷却される。尚、吸収
液に吸収される水蒸気は、後述する蒸発器４で冷媒蒸気
として発生したものである。

【００３０】吸収器３の底部３３は、熱交換器Ｈおよび
吸収液ポンプＰ１が装着された低濃度吸収液流路Ｌ３で
加熱タンク１１の底部と連結されており、吸収液ポンプ
Ｐ１の作動により吸収器３内の低濃度吸収液は加熱タン
ク１１内へ供給される。また吸収コイル３１内には、冷
房運転時に、冷却塔ＣＴで冷却された排熱用冷却水が、
凝縮器５の冷却コイル５１を介して循環する。

【００３１】吸収器３の内部には、吸収サイクル内で発
生した不凝縮性ガス（水素ガス）を吸い込むための抽気
装置としてのエジェクター８０が設けられている。エジ
ェクター８０は、吸収器３内に開口した吸引口８１に連
続して吸引口８１より径が小さい吸導管８２を設けると
ともに、吸引口８１の内側に吸収液ポンプＰ１の吐出側
と連通した吸収液吐出管８３を配して、吸収液ポンプＰ
１の吐出圧によって吸収液吐出管８３の末端から吸収液
が吸引口８１に向かって吐出される際に、吸引口８１と
の間の冷媒蒸気および不凝縮性ガス等の気体成分をいわ
ゆるエゼクタ効果によって吸収液内に吸い込み混合する
ようにした構造である。

【００３２】吸導管８２は、吸収器３の底部３３に連通
して設けられた略Ｊ字（又は略Ｕ字）形状の有谷管状体
からなる気液分離管８４の内側に配されて、気液分離管
８４とともに気液分離器を構成するもので、気液分離管
８４と同様に略Ｊ字（又は略Ｕ字）形状を呈し、気液分
離管８４内の谷部８５を経た位置で上向きに開口してい
る。気液分離器の末端となる気液分離管８４の末端に
は、不凝縮性ガス貯蔵器９０が接続されている。

【００３３】不凝縮性ガス貯蔵器９０は、下方側タンク
９１と上方側タンク９２とからなり、下方側タンク９１
と上方側タンク９２とは、連通穴９３を有する隔壁９４
によって分割されており、連通穴９３には、逆止弁機構
９５が備えられている。逆止弁機構９５は、連通穴９３
から下方側タンク９１内へ向かって突出した筒状部９６
内に、吸収液より比重の小さいシリコンゴム性で球体状
のフロート弁体９７が配され、連通穴９３の下方側に弁
座９８が形成されたもので、筒状部９６内の下部には、
フロート弁体９７が筒状部９６内から遊離しないように
するための遊離防止棒９９が装着されている。

【００３４】エジェクター８０及び不凝縮性ガス貯蔵器
９０は、以上の構成により、吸収液ポンプＰ１の作動中
には、エジェクター８０の吸収液吐出管８３から吸引口
８１へ向かって吐出される吸収液のエゼクタ効果によっ
て、吸収器３内の冷媒蒸気および不凝縮性ガスをエジェ
クター８０の吸引口８１から吸引し、吸導管８２内を吸
収液と混合した状態で気液分離管８４へ導き、気液分離
管８４では不凝縮性ガスを吸収液から分離させて、不凝
縮性ガス貯蔵器９０の下方側タンク９１内に貯蔵する。
尚、吸引された冷媒蒸気は、吸導管８２内で吸収液に吸
収され、気液分離管８４からは、不凝縮性ガスのみが気
体として分離する。

【００３５】蒸発器４は、蒸発・吸収ケース３０内の吸
収コイル３１の外周に設けた縦型円筒形で多数の連通口
（図示なし）付きの仕切り板４０の外周に、内部を冷暖
房用の冷温水が流れる銅管からなる縦型円筒形の蒸発コ
イル４１を配設し、その上方に冷媒液散布具４２を取り
付けてなる。尚、蒸発器４の底部４３は、電磁式の冷暖
切替え弁６を有する暖房用吸収液流路Ｌ４により中濃度
吸収液分離筒１２内の吸収液仕切り容器１３の底部と連
通している。尚、蒸発器４内の暖房用吸収液流路Ｌ４の
開口部の内側には、暖房運転時に供給される吸収液が、
蒸発器４内へ噴出しないようにするために、図４に示す
ように、防止板（バッフル板）４３Ａが配されている。

【００３６】以上の構成により、蒸発器４では、冷房運
転時に冷媒液散布具４２より冷媒液（水）を蒸発コイル
４１の上に流下させると、流下された冷媒液は、表面張
力で蒸発コイル４１の表面を濡らして膜状となり、重力
の作用で下方へ降下しながら低圧（例えば、６．５ｍｍ
Ｈｇ）となっている蒸発・吸収ケース３０内で蒸発コイ
ル４１から気化熱を奪って蒸発し、蒸発コイル４１内を
流れる空調用の冷温水を冷却する。

【００３７】凝縮器５は、蒸発・吸収ケース３０の上方
の開口を塞ぐようにして設けられた凝縮器ケース５０の
内部に冷却塔ＣＴで冷却された排熱用冷却水が内部を循
環する冷却コイル５１を配設してなる。

【００３８】凝縮器ケース５０内には、冷却コイル５１
によって冷却された冷媒蒸気が液化した冷媒液を凝縮器
ケース５０から浮かした位置で受けるための皿状の冷媒
液受け部５２が設けられていて、冷媒液受け部５２は、
蒸発器４の冷媒液散布具４２の上方に設けられて、供給
される冷媒液の自己冷却により冷媒液を冷却させる冷媒
冷却器４８と、冷媒液供給路Ｌ６によって連通してい
る。以上の構造を有する凝縮器５は、冷媒流量を制限す
るためのオリフィス（図示なし）が設けられた冷媒流路
Ｌ５により冷媒回収タンク１０の冷媒貯留部１０ａと連
通するとともに、冷媒蒸気出口２１および隙間５Ａを介
して低温再生器２とも連通しており、いずれも圧力差
（凝縮器ケース内では約７０ｍｍＨｇ）により冷媒が供
給される。

【００３９】冷房運転時において、凝縮器ケース５０内
に供給された冷媒蒸気は、冷却コイル５１により冷却さ
れて液化し、凝縮器５の下部に設けられた冷媒液受け部
５２から蒸発器４内に配置された冷媒冷却器４８へ冷媒
液供給路Ｌ６を介して供給される。冷媒液受け部５２を
オーバーフローした冷媒液は、凝縮器ケース５０の底に
よって形成される冷媒液貯留部５３に貯留され、冷房運
転時に吸収サイクルを循環する吸収液の濃度を実質的に
高く維持して、冷房性能を向上させている。そして、冷
媒液貯留部５３と冷媒冷却器４８とは、冷媒弁７を備え
た冷媒液流路Ｌ７によって連通しており、冷媒液の凍結
の恐れのある場合に、冷媒弁７の開弁制御によって蒸発
器４に冷媒液が供給されて、蒸発器４内の蒸気圧を高く
することにより凍結を防止する。また、暖房運転の開始
時にも、冷媒弁７が開弁されて、冷房運転時に凝縮器５
の冷媒液貯留部５３内に貯留された冷媒液が蒸発器４内
へ供給され、暖房運転時に加熱され循環する吸収液の濃
度を低く維持して、晶析が防止される。

【００４０】以上の構成により、冷房運転時において、
吸収液は、高温再生器１→中濃度吸収液流路Ｌ１→低温
再生器２→高濃度吸収液流路Ｌ２→高濃度吸収液散布具
３２→吸収器３→吸収液ポンプＰ１→低濃度吸収液流路
Ｌ３→高温再生器１の順に循環する。また、冷媒は、高
温再生器１（冷媒蒸気）→冷媒流路Ｌ５（冷媒蒸気）又
は低温再生器２（冷媒蒸気）→凝縮器５（冷媒液）→冷
媒供給路Ｌ６（冷媒液）又は冷媒液流路Ｌ７（冷媒液）
→冷媒冷却器４８→冷媒液散布具４２（冷媒液）→蒸発
器４（冷媒蒸気）→吸収器３（吸収液）→吸収液ポンプ
Ｐ１→低濃度吸収液流路Ｌ３→高温再生器１の順に循環
する。

【００４１】上記、吸収液と熱交換する吸収器３の吸収
コイル３１と凝縮器５の冷却コイル５１は、接続されて
連続コイルを形成しており、連続コイルは、冷却水流路
３４によって冷却塔ＣＴと接続されて冷却水循環路を形
成している。この冷却水循環路において、吸収コイル３
１の入口と冷却塔ＣＴとの間の冷却水流路３４には、連
続コイル内へ冷却水を送り込むための冷却水ポンプＰ２
が設けられており、冷却水ポンプＰ２の作動により連続
コイルを通過する冷却水は、吸収コイル３１で吸収熱
を、冷却コイル５１で凝縮熱をそれぞれ吸熱して比較的
高温となって、冷却塔ＣＴに供給される。

【００４２】上記の構成により、冷房運転時には、冷却
水ポンプＰ２の作動により冷却塔ＣＴ内の冷却水が、冷
却塔ＣＴ→冷却水ポンプＰ２→吸収コイル３１→冷却コ
イル５１→冷却塔ＣＴの順に循環する。冷却塔ＣＴで
は、落下する冷却水を大気中に一部蒸発させて、残りの
冷却水を冷却する自己冷却がなされており、冷却水は、
大気中に放熱して低温度になる排熱サイクルを形成して
いる。なお、送風機Ｓからの送風により、水の蒸発を促
進させている。

【００４３】蒸発器４の蒸発コイル４１には、室内機Ｒ
Ｕに設けられた空調熱交換器４４が冷温水流路４７で連
結されていて、冷温水流路４７には、冷温水ポンプＰ３
が設けられている。以上の構成により、蒸発コイル４１
で低温度となった冷温水は、蒸発コイル４１→冷温水流
路４７→空調熱交換器４４→冷温水流路４７→冷温水ポ
ンプＰ３→蒸発コイル４１の順で循環する。

【００４４】室内機ＲＵには、空調熱交換器４４が設け
られているとともに、この熱交換器４４に対して、室内
空気を通過させて再び室内へ吹き出すブロワ４６が備え
られている。

【００４５】暖房用吸収液流路Ｌ４および冷暖切替え弁
６は暖房運転用に設けられたもので、暖房運転時には冷
暖切替え弁６を開弁し、吸収液ポンプＰ１を作動させ
る。これにより、中濃度吸収液分離筒１２内の吸収液仕
切り容器１３内の高温度の中濃度吸収液が蒸発器４内へ
流入し、中濃度吸収液の高温蒸気（冷媒蒸気）によって
蒸発コイル４１内の冷温水が加熱され、加熱された蒸発
コイル４１内の冷温水は、冷温水ポンプＰ３の作動によ
り冷温水流路４７から空調用熱交換器４４へ供給され、
暖房の熱源となる。蒸発器４内の中濃度吸収液は、仕切
り板４０の連通口４０ａから吸収器３側へ入り、低濃度
吸収液流路Ｌ３を経て、吸収液ポンプＰ１により加熱タ
ンク１１へ戻される。

【００４６】以上の構成からなる本実施例の空調装置で
は、吸収サイクルにおいて吸収液を循環させるための吸
収液ポンプＰ１と、蒸発器コイル４１で冷却または加熱
された冷温水を冷温水流路４７によって室内機ＲＵの空
調用熱交換器４４に循環させるための冷温水ポンプＰ３
とが、同一のモータによって駆動されるタンデムポンプ
として構成されていて、常に吸収液ポンプＰ１と冷温水
ポンプＰ３とが同時に同一回転数で回転する。

【００４７】次に、以上の構成からなる室外機１００に
おける不凝縮性ガスの貯蔵動作を説明する。 ［冷房運転］冷房運転では、冷暖切替え弁６が閉弁され
ており、ガスバーナＢが点火され、吸収液ポンプＰ１及
び冷温水ポンプＰ３が駆動されると、吸収液は、高温再
生器１→中濃度吸収液流路Ｌ１→低温再生器２→高濃度
吸収液流路Ｌ２→高濃度吸収液散布具３２→吸収器３→
吸収液ポンプＰ１→低濃度吸収液流路Ｌ３→高温再生器
１の順に循環する。また、冷媒は、高温再生器１（冷媒
蒸気）→冷媒流路Ｌ５（冷媒蒸気）又は低温再生器２
（冷媒蒸気）→凝縮器５（冷媒液）→冷媒供給路Ｌ６
（冷媒液）又は冷媒液流路Ｌ７（冷媒液）→冷媒冷却器
４８→冷媒液散布具４２（冷媒液）→蒸発器４（冷媒蒸
気）→吸収器３（吸収液）→吸収液ポンプＰ１→低濃度
吸収液流路Ｌ３→高温再生器１の順に循環する。

【００４８】この循環によって、吸収サイクル内の冷媒
は、凝縮器５内の冷媒液貯留部５３で貯留されるため、
吸収器３および高温再生器１内を循環する吸収液の実質
的な濃度は、凝縮器５の冷媒液貯留部５３で貯留された
冷媒液の分だけ濃縮されて、高濃度になる。従って、吸
収サイクル内に封入しておく吸収液の濃度を、予め低く
しておくことで、冷房運転時に循環する吸収液の濃度を
最適にすることができる。

【００４９】さらに吸収液は、不凝縮性ガス抽出装置で
あるエジェクター８０および不凝縮性ガス貯蔵器９０に
対して吸収液ポンプＰ１→低濃度吸収液流路Ｌ３→吸収
液吐出管８３→吸導管８２→気液分離管８５→不凝縮性
ガス貯蔵器９０の下方側タンク９１→気液分離管８５→
吸収器３→吸収液ポンプＰ１の順で循環する。この吸収
液の循環において、吸収サイクル内で発生した不凝縮性
ガスは、エジェクター８０によって抽気され、不凝縮性
ガス貯蔵器９０の下方側タンク９１に流入する。このと
き、吸収器３および蒸発器４を形成する蒸発・吸収ケー
ス３０内の圧力は、不凝縮性ガス貯蔵器９０内の圧力と
同程度に低くなるため、図２に示すように、吸収器３内
の吸収液は下方側タンク９１へ流入せず、下方側タンク
９１内の液位は一定に保たれる。また、このとき、逆止
弁機構９５のフロート弁体９７は、弁座９８から下方に
離れて筒状部９６内で遊離防止棒９９に係止されてい
て、連通穴９３は開放状態にある。従って、下方側タン
ク９１へ導かれた不凝縮性ガスは、逆止弁機構９５を通
過して、上方側タンク９２内へ流入して貯蔵される。

【００５０】［暖房運転］暖房運転では、冷暖切替え弁
６が開弁される。従って、ガスバーナＢが点火され、吸
収液ポンプＰ１及び冷温水ポンプＰ３の駆動されると、
吸収液は、高温再生器１→暖房用吸収液流路Ｌ４→蒸発
器４→吸収器３→吸収液ポンプＰ１→低濃度吸収液流路
Ｌ３→高温再生器１の順に循環する。暖房運転では冷却
水ポンプＰ２は駆動されず、凝縮器５で冷媒液は生成さ
れず、また、暖房運転の開始時に冷媒弁７が開弁して凝
縮器５の冷媒液貯留部５３内に貯留された冷媒液は全て
冷媒液流路Ｌ７を介して蒸発器４内へ戻されるため、上
記暖房運転時の吸収液の循環では、予め設定された低濃
度の吸収液が循環する。従って、吸収液が高温になって
いても、循環流路中で、吸収液が晶析することがない。

【００５１】また、暖房運転においても、吸収液は、不
凝縮性ガス抽出装置であるエジェクター８０および不凝
縮性ガス貯蔵器９０に対して吸収液ポンプＰ１→低濃度
吸収液流路Ｌ３→吸収液吐出管８３→吸導管８２→気液
分離管８５→不凝縮性ガス抽出装置９０の下方側タンク
９１→気液分離管８５→吸収器３→吸収液ポンプＰ１の
順で循環する。この吸収液の循環において、吸収サイク
ル内で発生した不凝縮性ガスは、エジェクター８０によ
って抽気され、不凝縮性ガス貯蔵器９０の下方側タンク
９１に流入する。このとき、吸収器３および蒸発器４を
形成する蒸発・吸収ケース３０内の圧力は、不凝縮性ガ
ス貯蔵器９０内の圧力に対して高くなっている（例え
ば、２００〜２５０ｍｍＨｇ）ため、図３に示すよう
に、吸収器３内の吸収液が、より低圧の不凝縮性ガス貯
蔵器９０へ流入する。

【００５２】不凝縮性ガス貯蔵器９０へ流入した吸収液
が下方側タンク９１内を満たすと、逆止弁機構９５のフ
ロート弁体９７は、流入した吸収液によって筒状部９６
内を上方へ移動し、連通穴９３の弁座９８に密着し、遮
断されて、吸収液は上方側タンク９２内には流入せず、
不凝縮性ガスの貯蔵スペースは上方側タンク９２によっ
て確保される。この結果、不凝縮性ガス貯蔵器９０の下
方側タンク９１内には吸収液が充満し、この分、蒸発・
吸収ケース３０内の吸収液が減少する。従って、凝縮器
５内の冷媒液貯留部５３に冷却液が貯留されていないた
め冷房運転時より多くなっていた吸収液の過剰分が、下
方側タンク９１内に貯留することによって、暖房運転時
においても、蒸発・吸収ケース３０内の吸収液の液面が
高くならず、しかも、低濃度で循環させることができ
る。

【００５３】暖房運転中にも、不凝縮性ガスはエジェク
ター８０によって抽出され、下方側タンク９１へ導かれ
る。下方側タンク９１内の不凝縮性ガスが増加すると、
逆止弁機構９５が開いて、不凝縮性ガスが上方タンク９
２へ移動して貯蔵される。

【００５４】

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、吸収サ
イクルにおいて、凝縮器５内の冷媒液貯留部５３に冷媒
液を貯留することによって、冷房運転時には、吸収サイ
クルのうち吸収器３及び高温再生器１内の吸収液の濃度
を、冷房運転に適した濃度にして冷房性能を確保するこ
とができるとともに、暖房運転時は、吸収液の濃度が高
くならないため、晶析を防止することができる。また、
不凝縮性ガス貯蔵器９０を下方側タンク９１と上方側タ
ンク９２の２室構造とし、これらのタンク９１、９２を
逆止弁機構９５を介して連通させることにより、暖房運
転時には、下方側タンク９１の容積分だけ、吸収液を吸
収器３等の循環路から減らすことができるため、蒸発・
吸収ケース３０内つまりは蒸発器４内の吸収液の液位を
下げることができる。この結果、高温再生器１から蒸発
器４内へ供給される吸収液の液面と蒸発コイル４１との
間には隙間Ｍが確保され、吸収液は蒸発コイル４１に接
触しない。また、防止板４３Ａと液面との間には、隙間
Ｋが確保され、この隙間Ｋを通って高温再生器１から供
給される高温の吸収液内の蒸気が上方に抜けるため、蒸
気の混ざった吸収液の噴き上げは防止板４３Ａで阻止さ
れ吸収液が蒸発器４内で飛散することがない。従って、
室外機１００の小型化を図って蒸発器４等の容積が小さ
くなった場合でも、蒸発コイル４１に吸収液が付着し、
腐食することを防止できる。

【００５５】図５に不凝縮性ガス貯蔵器９０における逆
止弁機構９５の他の実施例を示す。この実施例では、筒
状部９６、遊離防止棒９９を省略し、代わりにフロート
弁体９７に係止フランジ９７ａを連結棒９７ｂで連結し
て、フロート弁体９７の遊離を防止している。

【００５６】上記実施例では、不凝縮性ガス抽出装置と
してエジェクター８０を用いたものを示したが、サイホ
ン式の不凝縮性ガス抽出装置を用いてもよい。上記実施
例では、室外機１００に対して、単一の室内機ＲＵのみ
を設けたものを示したが、複数の室内機ＲＵを室外機１
００の蒸発コイル４１に対して並列に接続してもよい。
上記各実施例では、冷却水流路３４の冷却塔ＣＴを、冷
却水の一部を蒸発させて冷却水を自己冷却する開放式の
ものとしたが、冷却水流路３４を循環する冷却水が、大
気に開放されていない密閉回路を形成した水冷装置でも
よい。上記実施例では、室内機ＲＵに空調熱交換器４４
のみを設けたものを示したが、室内温度を下げないで除
湿運転を行うために、空調熱交換器４４で一旦冷却した
空気を加熱する加熱用熱交換器を空調熱交換器４４と並
設させるようにしてもよい。上記実施例では、２重効用
式で説明したが、１重効用式でもよい。また、加熱源と
しては、石油バーナや、電気ヒータを用いてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す空調装置の概略構成図で
ある。

【図２】実施例における冷房運転時の不凝縮性ガス貯蔵
器の状態を説明するための部分断面図である。

【図３】実施例における暖房運転時の不凝縮性ガス貯蔵
器の状態を説明するための部分断面図である。

【図４】実施例における暖房運転時の蒸発・吸収ケース
内の吸収液の状態を説明するための部分断面図である。

【図５】本発明の不凝縮性ガス貯蔵器における逆止弁機
構の他の実施例を示す不凝縮性ガス貯蔵器の断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 高温再生器 ２ 低温再生器 ３ 吸収器 ３０ 蒸発・吸収ケース（吸収器ケース） ３３ 底部（吸収器の底部） ４ 蒸発器 ４１ 蒸発コイル（熱交換用配管） ４３Ａ 防止板 ４４ 空調熱交換器（空調用熱交換器） ４７ 冷温水流路（冷温水循環回路） ５ 凝縮器 ５２ 冷媒液受け部 ５３ 冷媒液貯留部 ６ 冷暖切替え弁 ８０ エジェクター（不凝縮性ガス抽出装置） ８１ 吸引口（抽出部） ８４ 気液分離管（気液分離部） ９０ 不凝縮性ガス貯蔵器（二室式不凝縮性ガス貯蔵タ
ンク） ９１ 下方側タンク（下方ガス貯蔵室） ９２ 上方側タンク（上方ガス貯蔵室） ９３ 連通穴（下方ガス貯蔵室と上方ガス貯蔵室との連
通部） ９５ 逆止弁 ９７ フロート弁体（浮き弁体） １０２ 制御装置（運転制御手段） Ｂ ガスバーナ（加熱手段） Ｐ１ 吸収液ポンプ ＲＵ 室内機 Ｌ４ 暖房用吸収液流路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒を含む吸収液を加熱手段により加熱
   して吸収液から冷媒蒸気を分離させる再生器と、 該再生器によって分離した前記冷媒蒸気を冷却して凝縮
   させるとともに、凝縮によって生じた冷媒液を貯留する
   冷媒液貯留部が設けられた凝縮器と、 該凝縮器の前記冷媒液貯留部に貯留された冷媒液を低圧
   下で蒸発させて冷却源とする蒸発器と、 前記蒸発器と連通して設けられ、前記再生器で前記冷媒
   蒸気が分離された吸収液に、前記蒸発器で蒸発した冷媒
   蒸気を吸収させる吸収器と、 前記吸収器から前記再生器へ吸収液を戻すための吸収液
   ポンプとから吸収サイクルを形成し、 室内機に設けられた空調用熱交換器との間で冷温水を循
   環させるための冷温水循環回路を形成した熱交換用配管
   を前記蒸発器内に配するとともに、 冷房運転と暖房運転とを切り替えるための冷暖切替え弁
   を備えた暖房用吸収液流路により前記再生器と前記蒸発
   器とを接続した吸収式空調装置であって、 冷房運転時には前記冷暖切替え弁を閉弁制御し、暖房運
   転時には前記冷暖切替え弁を開弁制御する運転制御手段
   を具備した吸収式空調装置において、 前記蒸発器及び吸収器を形成する蒸発吸収ケース内の不
   凝縮性ガスを抽出する抽出部および前記蒸発吸収ケース
   の底部と連通して設けられ前記抽出部で抽出された不凝
   縮性ガスを吸収液から分離する気液分離部とからなる不
   凝縮性ガス抽出装置と、 下方ガス貯蔵室とその上方に配置された上方ガス貯蔵室
   とを連通させてなり、前記下方ガス貯蔵室の下端に前記
   不凝縮性ガス抽出装置の前記気液分離部の端が接続され
   た不凝縮性ガス貯蔵タンクであって、前記下方ガス貯蔵
   室と前記上方ガス貯蔵室との連通部に、吸収液に浮かぶ
   浮き弁体を有し前記下方ガス貯蔵室から前記上方ガス貯
   蔵室へ向かう吸収液を前記浮き弁体により遮断する逆止
   弁機構を設けた二室式不凝縮性ガス貯蔵タンクとを設け
   たことを特徴とする吸収式空調装置。
2. 【請求項２】 前記気液分離部は、Ｕ字形状のＵ字管体
   を有し、該Ｕ字管体により前記蒸発吸収ケースの下部と
   前記下方ガス貯蔵室の下部とを連通させることを特徴と
   する請求項１に記載の吸収式空調装置。
3. 【請求項３】 前記蒸発器における前記暖房用吸収液流
   路の開口部には、供給される吸収液の噴出を防止するた
   めの防止板が設けられたことを特徴とする請求項１また
   は２に記載の吸収式空調装置。