JPH11223414A - 冷凍装置 - Google Patents
冷凍装置Info
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- JPH11223414A JPH11223414A JP10023577A JP2357798A JPH11223414A JP H11223414 A JPH11223414 A JP H11223414A JP 10023577 A JP10023577 A JP 10023577A JP 2357798 A JP2357798 A JP 2357798A JP H11223414 A JPH11223414 A JP H11223414A
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- JP
- Japan
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- heat
- heat exchanger
- refrigerant
- adsorber
- compressor
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
- Y02A30/272—Solar heating or cooling
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/20—Solar thermal
Landscapes
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 冷凍装置の効率の向上を図りつつ、太陽熱を
利用した吸着式冷凍機と蒸気圧縮式冷凍機とを組み合わ
せた冷凍装置を提供する。 【解決手段】 太陽より熱により吸着剤Siに吸着され
た蒸気冷媒を脱離させるとともに、吸着式冷凍機20に
より蒸気圧縮式冷凍機10の高圧側を冷却する。これに
より、高圧側の圧力を低下させることができるので、圧
縮機11の圧縮仕事を縮小することができ、冷凍装置の
効率を向上させることができる。
利用した吸着式冷凍機と蒸気圧縮式冷凍機とを組み合わ
せた冷凍装置を提供する。 【解決手段】 太陽より熱により吸着剤Siに吸着され
た蒸気冷媒を脱離させるとともに、吸着式冷凍機20に
より蒸気圧縮式冷凍機10の高圧側を冷却する。これに
より、高圧側の圧力を低下させることができるので、圧
縮機11の圧縮仕事を縮小することができ、冷凍装置の
効率を向上させることができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽熱を利用した
冷凍装置に関するものであり、住宅や工場等の建築物の
空調装置に適用して有効である。
冷凍装置に関するものであり、住宅や工場等の建築物の
空調装置に適用して有効である。
【0002】
【従来の技術】例えば特開昭56−110855号公報
に記載の発明では、太陽熱を利用して吸着剤に吸着され
た蒸気冷媒を脱離を行う吸着式冷凍機が開示されてい
る。
に記載の発明では、太陽熱を利用して吸着剤に吸着され
た蒸気冷媒を脱離を行う吸着式冷凍機が開示されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、吸着式冷凍機
によって得られる冷凍能力は、一般的に小さいため、吸
着式冷凍機のみでは、十分な冷房能力を発揮する空調装
置を構成することができないという問題がある。この問
題に対しては、蒸気圧縮式冷凍機と吸着式冷凍機とを組
み合わせることにより冷凍能力を補うといった手段が考
えられるが、単純に両者を組み合わせた冷凍装置では、
冷凍装置の効率(経済性)の低下を招いてしまう。
によって得られる冷凍能力は、一般的に小さいため、吸
着式冷凍機のみでは、十分な冷房能力を発揮する空調装
置を構成することができないという問題がある。この問
題に対しては、蒸気圧縮式冷凍機と吸着式冷凍機とを組
み合わせることにより冷凍能力を補うといった手段が考
えられるが、単純に両者を組み合わせた冷凍装置では、
冷凍装置の効率(経済性)の低下を招いてしまう。
【0004】本発明は、上記点に鑑み、冷凍装置の効率
の向上を図りつつ、太陽熱を利用した吸着式冷凍機と蒸
気圧縮式冷凍機とを組み合わせた冷凍装置を提供するこ
とを目的とする。
の向上を図りつつ、太陽熱を利用した吸着式冷凍機と蒸
気圧縮式冷凍機とを組み合わせた冷凍装置を提供するこ
とを目的とする。
【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、
2に記載の発明では、太陽より熱を得て吸着剤(Si)
を加熱することにより吸着剤(Si)に吸着された冷媒
を脱離させるとともに、吸着式冷凍機(20)により前
記圧縮機(11)の吐出側の冷媒を冷却することを特徴
とする。
成するために、以下の技術的手段を用いる。請求項1、
2に記載の発明では、太陽より熱を得て吸着剤(Si)
を加熱することにより吸着剤(Si)に吸着された冷媒
を脱離させるとともに、吸着式冷凍機(20)により前
記圧縮機(11)の吐出側の冷媒を冷却することを特徴
とする。
【0006】これにより、圧縮機(11)の吐出圧(蒸
気圧縮式冷凍機(10)の高圧側の圧力)を低下させる
ことができるので、圧縮機(11)の圧縮仕事を縮小す
ることができる。したがって、蒸気圧縮式冷凍機(1
0)の成績係数(効率)、すなわち冷凍装置の効率を向
上させることができる。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。
気圧縮式冷凍機(10)の高圧側の圧力)を低下させる
ことができるので、圧縮機(11)の圧縮仕事を縮小す
ることができる。したがって、蒸気圧縮式冷凍機(1
0)の成績係数(効率)、すなわち冷凍装置の効率を向
上させることができる。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。
【0007】
【発明の実施の形態】(第1実施形態)図1は本実施形
態に係る冷凍装置を用いた空調装置の模式図であり、図
2は冷凍装置の回路図である。図1、2中、10は冷媒
を圧縮蒸発させる蒸気圧縮機式冷凍機であり、この蒸気
圧縮機式冷凍機10は、周知のごとく、冷媒を圧縮する
圧縮機11、圧縮機11から吐出した冷媒を凝縮させる
凝縮器12、凝縮器12から流出した高圧冷媒を減圧す
る減圧器13、および減圧器13から流出した低圧の液
冷媒を蒸発させて室内に吹き出す空気を冷却する蒸発器
14から構成されている。
態に係る冷凍装置を用いた空調装置の模式図であり、図
2は冷凍装置の回路図である。図1、2中、10は冷媒
を圧縮蒸発させる蒸気圧縮機式冷凍機であり、この蒸気
圧縮機式冷凍機10は、周知のごとく、冷媒を圧縮する
圧縮機11、圧縮機11から吐出した冷媒を凝縮させる
凝縮器12、凝縮器12から流出した高圧冷媒を減圧す
る減圧器13、および減圧器13から流出した低圧の液
冷媒を蒸発させて室内に吹き出す空気を冷却する蒸発器
14から構成されている。
【0008】なお、本実施形態では、蒸発器14にて冷
却された空気(空調風)は、ダクト14aを介して複数
の部屋に分配供給されている。また、20は、略真空
(0.1mmHg以下)に保たれた容器(吸着器)内の
液冷媒(本実施形態では水)の蒸発により冷凍能力を発
揮する吸着式冷凍機であり、この吸着式冷凍機20に
は、図2に示すように、液冷媒および蒸発した蒸気冷媒
を吸着する吸着剤(本実施形態ではシリカゲル)Siが
収納された吸着器21a、21b、液冷媒Lrと熱伝達
媒体(本実施形態では水)との間で熱交換を行う第1熱
交換器22a、22b、および吸着剤Siと熱交換媒体
との間で熱交換を行う第2熱交換器23a、23bが設
けられている。
却された空気(空調風)は、ダクト14aを介して複数
の部屋に分配供給されている。また、20は、略真空
(0.1mmHg以下)に保たれた容器(吸着器)内の
液冷媒(本実施形態では水)の蒸発により冷凍能力を発
揮する吸着式冷凍機であり、この吸着式冷凍機20に
は、図2に示すように、液冷媒および蒸発した蒸気冷媒
を吸着する吸着剤(本実施形態ではシリカゲル)Siが
収納された吸着器21a、21b、液冷媒Lrと熱伝達
媒体(本実施形態では水)との間で熱交換を行う第1熱
交換器22a、22b、および吸着剤Siと熱交換媒体
との間で熱交換を行う第2熱交換器23a、23bが設
けられている。
【0009】なお、以下、吸着器21a、21bを総称
するときは吸着器21と表記し、第1熱交換器22a、
22bを総称するときは第1熱交換器22と表記し、第
2熱交換器23a、23bを総称するときは第2熱交換
器23と表記する。そして、液冷媒Lrの蒸発により第
1熱交換器22にて冷却された熱交換媒体は、第3熱交
換器24にて凝縮器12を流出した冷媒との間で熱交換
を行い、圧縮機11の吐出側の冷媒を冷却する。一方、
第2熱交換器23には、放熱器25にて外気で冷却され
た熱交換媒体と、太陽熱により熱交換媒体を加熱する太
陽熱温水器(太陽熱加熱装置)30側にて加熱された熱
交換媒体とが切り換え流通される。
するときは吸着器21と表記し、第1熱交換器22a、
22bを総称するときは第1熱交換器22と表記し、第
2熱交換器23a、23bを総称するときは第2熱交換
器23と表記する。そして、液冷媒Lrの蒸発により第
1熱交換器22にて冷却された熱交換媒体は、第3熱交
換器24にて凝縮器12を流出した冷媒との間で熱交換
を行い、圧縮機11の吐出側の冷媒を冷却する。一方、
第2熱交換器23には、放熱器25にて外気で冷却され
た熱交換媒体と、太陽熱により熱交換媒体を加熱する太
陽熱温水器(太陽熱加熱装置)30側にて加熱された熱
交換媒体とが切り換え流通される。
【0010】なお、41〜43は熱交換媒体を循環させ
る第1〜3ポンプであり、44〜47は熱交換媒体の循
環経路を切り換える第1〜4四方電磁弁である。ところ
で、31は太陽熱温水器30にて加熱された熱交換媒体
(温水)の温度が低いときに、ガスを燃焼させることに
より温水を加熱するガス温水器(補助加熱手段)であ
り、32は太陽熱温水器30等により加熱された温水を
保温貯蔵する第1保温タンクであり、33はガス温水器
31に温水を循環させる場合と循環させない場合とを切
り換える電磁弁である。
る第1〜3ポンプであり、44〜47は熱交換媒体の循
環経路を切り換える第1〜4四方電磁弁である。ところ
で、31は太陽熱温水器30にて加熱された熱交換媒体
(温水)の温度が低いときに、ガスを燃焼させることに
より温水を加熱するガス温水器(補助加熱手段)であ
り、32は太陽熱温水器30等により加熱された温水を
保温貯蔵する第1保温タンクであり、33はガス温水器
31に温水を循環させる場合と循環させない場合とを切
り換える電磁弁である。
【0011】次に、本実施形態に係る冷凍装置の作動を
述べる。圧縮機11を稼働させて蒸気圧縮式冷凍機10
を稼働させるとともに、第1〜3ポンプ41〜43を稼
働させる。そして、第1〜4四方電磁弁44〜47を作
動させて、冷凍能力を発揮している吸着状態にある吸着
器21(例えば吸着器21a)の第1熱交換器22(こ
の例では第1熱交換器22a)と第3熱交換器24との
間に熱交換媒体を循環させるとともに、冷凍能力を発揮
している吸着状態にある吸着器21(この例では吸着器
21a)の第2熱交換器23(この例では第2熱交換器
23a)と放熱器25との間に熱交換媒体を循環させ
る。
述べる。圧縮機11を稼働させて蒸気圧縮式冷凍機10
を稼働させるとともに、第1〜3ポンプ41〜43を稼
働させる。そして、第1〜4四方電磁弁44〜47を作
動させて、冷凍能力を発揮している吸着状態にある吸着
器21(例えば吸着器21a)の第1熱交換器22(こ
の例では第1熱交換器22a)と第3熱交換器24との
間に熱交換媒体を循環させるとともに、冷凍能力を発揮
している吸着状態にある吸着器21(この例では吸着器
21a)の第2熱交換器23(この例では第2熱交換器
23a)と放熱器25との間に熱交換媒体を循環させ
る。
【0012】同時に、再生状態((吸着剤Siに吸着し
た蒸気冷媒を脱離させる状態)にある吸着器21(この
例では吸着器21b)の第2熱交換器23(この例では
第2熱交換器23b)と太陽熱温水器30側との間で熱
交換媒体を循環させるとともに、再生状態にある吸着器
21(この例では吸着器21b)の第1熱交換器22
(この例では第1熱交換器22a)と放熱器25との間
に熱交換媒体を循環させる。
た蒸気冷媒を脱離させる状態)にある吸着器21(この
例では吸着器21b)の第2熱交換器23(この例では
第2熱交換器23b)と太陽熱温水器30側との間で熱
交換媒体を循環させるとともに、再生状態にある吸着器
21(この例では吸着器21b)の第1熱交換器22
(この例では第1熱交換器22a)と放熱器25との間
に熱交換媒体を循環させる。
【0013】なお、太陽熱温水器30にて加熱された温
水、または第1保温タンク32に保温貯蔵された温水の
温度が所定温度以下である場合には、ガス温水器31に
より第2熱交換器24(この例では第2熱交換器23
b)に供給する温水を加熱する。そして、所定時間ごと
に、吸着状態にある吸着器22と再生状態にある吸着器
22とを切り換える運転する。なお、所定時間は、吸着
剤Siの吸着能力や脱離量等を考慮して適宜選定される
ものである。
水、または第1保温タンク32に保温貯蔵された温水の
温度が所定温度以下である場合には、ガス温水器31に
より第2熱交換器24(この例では第2熱交換器23
b)に供給する温水を加熱する。そして、所定時間ごと
に、吸着状態にある吸着器22と再生状態にある吸着器
22とを切り換える運転する。なお、所定時間は、吸着
剤Siの吸着能力や脱離量等を考慮して適宜選定される
ものである。
【0014】次に、本実施形態の特徴を述べる。冷凍能
力を発揮している吸着器21の第1熱交換器22と第3
熱交換器24との間に熱交換媒体を循環させるので、凝
縮器12から流出した略吐出圧を有する高圧冷媒が冷却
される。このため、蒸気圧縮式冷凍機10の高圧側(圧
縮機11の吐出側)の圧力を低下させることができるの
で、圧縮機11の圧縮仕事を縮小することができる。し
たがって、蒸気圧縮式冷凍機10の成績係数(効率)、
すなわち冷凍装置の効率を向上させることができる。
力を発揮している吸着器21の第1熱交換器22と第3
熱交換器24との間に熱交換媒体を循環させるので、凝
縮器12から流出した略吐出圧を有する高圧冷媒が冷却
される。このため、蒸気圧縮式冷凍機10の高圧側(圧
縮機11の吐出側)の圧力を低下させることができるの
で、圧縮機11の圧縮仕事を縮小することができる。し
たがって、蒸気圧縮式冷凍機10の成績係数(効率)、
すなわち冷凍装置の効率を向上させることができる。
【0015】また、放熱器25と吸着状態にある第2熱
交換器23との間で熱交換媒体を循環させているので、
吸着剤Siが蒸気冷媒を吸着するときに発生する熱によ
り、吸着剤Si自身の温度が上昇することを防止でき
る。延いては、吸着剤Siの吸着能力が低下することを
防止できる。 (第2実施形態)本実施形態は、両冷凍機10、20か
ら放熱される廃熱を回収し、その回収した排熱を蓄える
第2保温タンク(蓄熱手段)50を設けたものである。
交換器23との間で熱交換媒体を循環させているので、
吸着剤Siが蒸気冷媒を吸着するときに発生する熱によ
り、吸着剤Si自身の温度が上昇することを防止でき
る。延いては、吸着剤Siの吸着能力が低下することを
防止できる。 (第2実施形態)本実施形態は、両冷凍機10、20か
ら放熱される廃熱を回収し、その回収した排熱を蓄える
第2保温タンク(蓄熱手段)50を設けたものである。
【0016】具体的には、図3に示すように、放熱器2
5出口側の熱交換媒体と熱交換する第1熱回収熱交換器
51、および凝縮器12出口側の冷媒と熱交換する第2
熱回収熱交換器52を設けるとともに、両熱回収熱交換
器51、52にて熱交換媒体(本実施形態では水)に回
収した排熱を第2保温タンク50で保温貯蔵するもので
ある。
5出口側の熱交換媒体と熱交換する第1熱回収熱交換器
51、および凝縮器12出口側の冷媒と熱交換する第2
熱回収熱交換器52を設けるとともに、両熱回収熱交換
器51、52にて熱交換媒体(本実施形態では水)に回
収した排熱を第2保温タンク50で保温貯蔵するもので
ある。
【0017】これにより、両冷凍機10、20から放熱
される廃熱により温水を発生させ、その温水により給湯
することができるので、熱エネルギーの有効活用を図る
ことができる。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。
される廃熱により温水を発生させ、その温水により給湯
することができるので、熱エネルギーの有効活用を図る
ことができる。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。
【0018】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、両保温
タンク32、50に保温貯蔵された温水にて暖房運転を
してもよい。
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、両保温
タンク32、50に保温貯蔵された温水にて暖房運転を
してもよい。
【0019】また、図2では、第3熱交換器24が凝縮
器12と減圧器12との間に配設されているが、圧縮機
1と凝縮器12との間に第3熱交換器24を配設しても
よい。
器12と減圧器12との間に配設されているが、圧縮機
1と凝縮器12との間に第3熱交換器24を配設しても
よい。
【図1】第1実施形態に係る冷凍装置の模式図である。
【図2】第1実施形態に係る冷凍装置の回路図である。
【図3】第2実施形態に係る冷凍装置の模式図である。
10…蒸気圧縮式冷凍機、11…圧縮機、12…凝縮
器、13…減圧器、14…蒸発器、20…吸着式冷凍
機、21…吸着器、22…第1熱交換器、23…第2熱
交換器、24…第3熱交換器、25…放熱器、30…太
陽熱温水器(太陽熱加熱装置)、31…第1保温タン
ク、32…ガス温水器、50…第2保温タンク。
器、13…減圧器、14…蒸発器、20…吸着式冷凍
機、21…吸着器、22…第1熱交換器、23…第2熱
交換器、24…第3熱交換器、25…放熱器、30…太
陽熱温水器(太陽熱加熱装置)、31…第1保温タン
ク、32…ガス温水器、50…第2保温タンク。
Claims (2)
- 【請求項1】 圧縮機(11)、放熱器(12)、減圧
器(13)および蒸発器(14)を有する蒸気圧縮式冷
凍機(10)と、 冷媒の蒸発により冷凍能力を発揮するとともに、その蒸
発した冷媒を吸着する吸着剤(Si)が収納された吸着
器(21)を有する吸着式冷凍機(20)と、 太陽より熱を得て、前記吸着剤(Si)を加熱すること
により前記吸着剤(Si)に吸着された冷媒を脱離させ
る太陽熱加熱装置(30)とを備え、 前記吸着式冷凍機(20)により前記圧縮機(11)の
吐出側の冷媒を冷却することを特徴とする冷凍装置。 - 【請求項2】 前記両冷凍機(10、20)から放熱さ
れる廃熱を回収し、その回収した排熱を蓄える蓄熱手段
(50)を有することを特徴とする請求項1に記載の冷
凍装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10023577A JPH11223414A (ja) | 1998-02-04 | 1998-02-04 | 冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10023577A JPH11223414A (ja) | 1998-02-04 | 1998-02-04 | 冷凍装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11223414A true JPH11223414A (ja) | 1999-08-17 |
Family
ID=12114419
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10023577A Pending JPH11223414A (ja) | 1998-02-04 | 1998-02-04 | 冷凍装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11223414A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102003830A (zh) * | 2010-11-05 | 2011-04-06 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种吸附式制冷机与压缩式空调联用系统 |
CN102121765A (zh) * | 2011-03-24 | 2011-07-13 | 上海交通大学 | 太阳能驱动制冷机与二氧化碳热泵的联合空调系统 |
CN103292393A (zh) * | 2012-03-02 | 2013-09-11 | 珠海格力电器股份有限公司 | 太阳能光伏光热复合式空调器 |
CN115435386A (zh) * | 2022-09-21 | 2022-12-06 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 太阳能吸收式制冷系统、控制方法及电子设备 |
-
1998
- 1998-02-04 JP JP10023577A patent/JPH11223414A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102003830A (zh) * | 2010-11-05 | 2011-04-06 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种吸附式制冷机与压缩式空调联用系统 |
CN102121765A (zh) * | 2011-03-24 | 2011-07-13 | 上海交通大学 | 太阳能驱动制冷机与二氧化碳热泵的联合空调系统 |
CN103292393A (zh) * | 2012-03-02 | 2013-09-11 | 珠海格力电器股份有限公司 | 太阳能光伏光热复合式空调器 |
CN103292393B (zh) * | 2012-03-02 | 2016-02-03 | 珠海格力电器股份有限公司 | 太阳能光伏光热复合式空调器 |
CN115435386A (zh) * | 2022-09-21 | 2022-12-06 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 太阳能吸收式制冷系统、控制方法及电子设备 |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040527 |
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