JPS6110149Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

本考案は二重効用吸収式冷凍機を用いた冷暖房
装置に関する。 従来からの二重効用吸収式冷凍機を用いた冷暖
房装置においては、暖房時においては、前記冷凍
機をヒートポンプとして機能させると、高圧再生
器の温度や圧力が過度に上昇するために、前記冷
凍機はボイラとして用いられており、ヒートポン
プ運転することは困難であつた。一重効用吸収式
冷凍機を用いた場合にヒートポンプ運転時に上記
のごとき問題は生じないが、冷房効率が劣るとい
う欠点がある。 したがつて本考案の目的は、二重効用吸収式冷
凍機をそのヒートポンプ運転時に一重効用吸収式
冷凍機と同様の機能を有するように構成し、上述
の技術的課題を解決した冷暖房装置を提供するこ
とである。 以下図面によつて本考案の実施例を説明する。
第１図は本考案の一実施例の全体の断面図であ
る。たとえば複数の居室１ａを有する寮などの建
物１において、各居室１ａにはフアンコイルユニ
ツト２がそれぞれ設置される。建物１のたとば屋
上には太陽熱を集熱するための集熱器３、集熱器
３で得られた温水を貯留するタンク４、タンク４
からの温水を熱源とする一重、二重効用組合せ吸
収式冷凍機５および冷却塔６が設置される。冷房
時において、各フアンコイルユニツト２には、管
路３２から冷水が供給され、各フアンコイルユニ
ツト２のフアン２ａによつて室内に吹出される空
気がその冷水によつて冷却されて冷房が達成され
る。暖房時においては管路３２から各フアンコイ
ルユニツト２に温水が供給され、その温水によつ
て空気が暖められて暖房が達成される。 第２図は冷暖房装置の冷房作用状態における系
統図であり、破線は使用されていない管路を示
し、塗り潰された弁は閉弁状態を示す。タンク４
と集熱器３とはポンプ７を備える管路８と、管路
９とで連結される。タンク４からポンプ７によつ
て管路８を経て集熱器３に供給された水は、太陽
熱を集熱して比較的高温度たとえば70℃以上で管
路９からタンク４に戻される。このタンク４内に
おける70℃以上の温水は、一重、二重効用組合せ
吸収式冷凍機５の熱源として利用される。この一
重、二重効用組合せ吸収式冷凍機５は、蒸発器１
０、吸収器１１、凝縮器１２、高圧再生器１３、
低圧再生器１４、低温再生器１５、高温熱交換器
１６、および低温熱交換器１７を含む。高圧再生
器１３にはたとえば都市ガスなどの燃料ガスが供
給され、その燃焼熱が高圧再生器１３の熱源とさ
れる。 タンク４で得られた温水は管路２４→切換弁２
３→管路２２→ポンプ５０→管路２１→低温再生
器１５→管路２０→切換弁１９→管路１８と循環
する温水循環回路内を循環する。この温水は低温
再生器１５の熱源として利用される。 室内の外気に接触して冷房または後述のごとく
暖房するための各フアンコイルユニツト２の一端
部は管路２５、切換弁２６、管路２７、切換弁１
９、管路２８を経て蒸発器１０のコイル１０ａの
一端部に連通される。コイル１０ａの他端部は管
路２９、切換弁３４、管路３０、ポンプ３１、お
よび管路３２を経て各フアンコイルユニツト２の
他端部に連通される。このようにして、冷却媒体
としての水がフアンコイルユニツト２→管路２５
→切換弁２６→管路２７→切換弁１９→管路２８
→コイル１０ａ→管路２９→切換弁３４→管路３
０→ポンプ３１→管路３２を経てフアンコイルユ
ニツト２に循環する冷却媒体循環回路が構成され
る。吸収器１１および凝縮器１２内に連続して設
けられたコイル３３の一端部は、管路３５、開閉
弁４０および管路３６を介して冷却塔６の上部に
連通され、冷却塔６の下部は管路３７、切換弁３
８、および管路３９を介してコイル３３の他端部
に連通される。このようにしてコイル３３→管路
３５→開閉弁４０→管路３６→冷却塔６→管路３
７→切換弁３８→管路３９を経てコイル３３に戻
る冷却水の循環回路が構成される。 このような冷房作用状態にあつては、冷却媒体
循環回路において冷却媒体としての水が蒸発器１
０で熱量を奪われて冷却され、フアンコイルユニ
ツト２で外気中に放冷して冷房機能が達成され
る。 第３図は集熱器３で比較的高温度たとえば47℃
以上の温水を得ることができる場合の暖房作用状
態における系統図であり、破線は使われていない
管路を示し、塗り潰された弁は閉弁状態を示す。
集熱器３で比較的高温度の温水を得ることができ
る場合には、一重、二重効用組合せ吸収式冷凍機
５の運転を停止して、タンク４の温水をフアンコ
イルユニツト２に供給する。このような場合に
は、前述の冷却媒体循環回路における切換弁２
６，３４を切換えるとともに切換弁１９を遮断し
て、タンク４と蒸発器１０のコイル１０ａとを遮
断する。そしてタンク４から管路４２、切換弁４
１、および管路４４を介して管路３０をタンク４
に連結するとともに、管路２５を管路４３を介し
て管路２４に連結する。このようにしてタンク４
の温水がタンク４から管路４２→切換弁４１→管
路４４→切換弁３４→管路３０→ポンプ３１→管
路３２→フアンコイルユニツト２→管路２５→切
換弁２６→管路４３→切換弁２３→管路２４を経
てタンク４に循環する熱媒体循環回路が形成され
る。このようにして、タンク４からの温水によつ
てフアンコイルユニツト２においてフアン２ａで
室内に供給される空気が暖められて、暖房が達成
される。 第４図は集熱器３で得られる温水の温度が比較
的低温度たとえば47℃から20〜15℃程度までの温
度範囲における暖房作用状態の系統図を示し、破
線は使われない管路を示し、塗り潰した弁は閉弁
状態を示す。この場合には、切換弁１９，２３，
３４を切換えて管路１８と管路２８を連結すると
ともに、管路２４，２２，２９を連結する。これ
によつて、タンク４内の温水は管路２４から切換
弁２３→管路２２→ポンプ５０→切換弁３４→管
路２９→コイル１０ａ→管路２８→切換弁１９→
管路１８を経てタンク４に戻される。なお、管路
２２，２８をバイパス管路５１を介して連結し、
バイパス管路５１と管路２２との接続位置に設け
た制御弁４７の開度をコイル１０ａ内の温水温度
を検出して制御して温水の一部を循環させるよう
にしてもよい。また切換弁２６，３８，４１を切
換えて管路３５を管路４４に連通し、この管路４
４は切換弁３４をバイパスする管路４５を介して
管路３０に連通させる。また管路２５は管路４６
を介して管路３９を連通させる。このようにして
熱媒体としての水がフアンコイルユニツト２→管
路２５→切換弁２６→管路４６→切換弁３８→管
路３９→コイル３３→管路３５→切換弁４１→管
路４４→バイパス管路４５→管路３０→ポンプ３
１→管路３２を経てフアンコイルユニツト２に循
環する熱媒体循環回路が形成される。 このように構成することによつて一重、二重効
用組合せ吸収式冷凍機５はヒートポンプとして機
能する。すなわち蒸発器１０のコイル１０ａでタ
ンク４からの温水から熱を汲み上げて熱媒体循環
回路におけるコイル３３で熱媒体としての水に熱
量が供給される。このコイル３３で加熱された水
はフアンコイルユニツト２で放熱されて暖房が達
成される。 このヒートポンプ運転時において、高圧再生器
１３からの吸収液を低圧再生器１４に導く管路５
４の低温熱交換器１６よりも下流側と、低圧再生
器１４からの吸収液を導出する管路５５の高温熱
交換器１７よりも上流側とは、切換弁５６の切換
操作によつてバイパス管路５７を介して連通され
る。また高圧再生器１３からの蒸気を低圧再生器
１４を経て凝縮器１２に導く管路５８の低圧再生
器１４よりも上流側には切換弁５９が備えられて
いる。この切換弁５９を切換操作することによつ
て、管路５８の低圧再生器１４よりも上流側はバ
イパス管路６０を介して凝縮器１２に連通され
る。このようにして、高圧再生器１３からの吸収
液は低圧再生器１４をバイパスして管路５５に導
かれ、また高圧再生器１３からの蒸気は低圧再生
器１４をバイパスして凝縮器１２に導かれる。そ
のため、このヒートポンプ運転時において、高圧
再生器１３は一重効用吸収式冷凍機の再生器と同
様に機能し、高圧再生器１３の温度および圧力が
過度に上昇することが防止される。したがつて二
重効用吸収式冷凍機のヒートポンプ運転が支障な
く行なわれる。 なお、場合によつては、バイパス管路５７だけ
あるいはバイパス管路６０だけをそれぞれ単独に
設けることによつても、高圧再生器１３の圧力上
昇を防止することができる。 本考案の実施例はヒートポンプサイクルであ
り、冷房サイクルのままで高圧再生器１３の過熱
を防ぎ、蒸発器１０の温度が高くなつても、その
蒸発器１０のコイル１０ａから外熱Ｑ３を汲み上
げながら暖房を行なうようにしたものであり、そ
の暖房時の効率は１以上になる。 出熱Ｑ２＋汲み上げ熱Ｑ３／入熱Ｑ１＞１ …(1) 第１表では、上述の実施例の動作の温度レベル
で示す状態である。この温度レベルはデユーリン
グ線図で公知のものとして定まつてくるものであ
り、当業者にはよく知られている。

【表】 第２図において管２８，２９が低温であつて一
般には冷房運転を行なうとき、出熱Ｑ２は35〜37
℃である。そのとき出熱Ｑ２は、入熱Ｑ１＋汲み
上げ熱Ｑ３の和になつている。この運転状態で
は、一般には汲み上げ熱Ｑ３によつて冷房を行な
う。このときでも35〜37℃位の出熱Ｑ２によつて
暖房を行なうことができるけれども、実際には温
度が少し低すぎるとともに、汲み上げ熱Ｑ３の温
度がこれ以上上昇すると高圧再生器１３の温度が
165℃を越えてしまい運転ができなくなる。 したがつて出熱Ｑ２の温度を上げ、しかも汲み
上げ熱Ｑ３の温度が上がつても運転できるように
する必要がある。 本考案は、このようなときに運転を可能にする
ために低圧再生器１４を蒸気および／または吸収
液をバイパスさせ、冷房時は二重効用であり、出
熱Ｑ２で暖房する暖房時および汲み上げ熱の温度
が高くなつたときでも冷房サイクルのままで高圧
再生器１３の温度が160℃未満となるようにする
ことができ、したがつて二重効用としながらも一
重効用の運転をすることができるようにしたもの
である。 管２８，２９の高温時であつて、低圧再生器１
４のバイパスを行なわないときにおける二重効用
サイクルの温度レベルが第１表に示されていると
おりであり、出熱Ｑ２および汲み上げ熱Ｑ３の温
度レベルに対して、バイパスを行なつて一重効用
サイクルを行なつたときにおける第４図のおける
レベルもまた第１表に示されている。管２８，２
９の高温時においてバイパスを行なわないときに
は、汲み上げ熱Ｑ３の温度が上がると高圧再生器
１３が160℃を越えることになり、冷媒の圧力が
急に高くなり、二重効用吸収器の構造特性に起因
して運転不可能になる。 本考案に従えば、このような運転不可能な状態
になるに先立つてバイパスを行ない、高圧再生器
１３の温度は160℃未満とすることができ、汲み
上げ熱Ｑ３を汲み上げながら出熱Ｑ２を利用する
ことができるようにしたものである。このように
して二重効用の構成を有しながら、暖房時には冷
房サイクルのままで一重効用運転を行ない、これ
によつて効率のよい冷房および暖房運転を行なう
ことを可能にするものである。 なお、二重効用吸収式冷凍機の吸収液の流れ
は、第２図〜第４図で示すごとく吸収器１１→高
圧再生器１３→低圧再生器１４→吸収器１１と流
れるものの他に、第５図に示すごとく吸収器１１
→低圧再生器１４→高圧再生器１３→吸収器１１
と流れるものがある。この第５図の場合において
も前述と同様に、バイパス管路６０，６１を介し
て低圧再生器１４がバイパスされる。 また、低圧再生器１４をバイパスさせるべく、
コイル３３の途中から分岐された水を高圧再生器
１３およびその付近に導き、高圧再生器１３にお
いて蒸気を凝縮させ、凝縮された高圧再生器１３
からの吸収液を蒸発器１０に導くようにしてもよ
い。さらに管路３５の途中から分岐された水を高
圧再生器１３およびその付近に導くようにしても
よい。 前述の実施例では、太陽熱を有効に利用するた
めに一重効用吸収式冷凍機と二重効用吸収式冷凍
機とを組合せた一重、二重効用組合せ吸収式冷凍
機５を例にあげて説明したが、二重効用吸収式冷
凍機を単独に用いた冷暖房装置に関して本件考案
を実施し得ることは言うまでもない。 上述のごとく本考案によれば、二重効用吸収式
冷凍機のヒートポンプ運転時に蒸気および／また
は吸収液が低圧再生器をバイパスさせるようにし
たので、高圧再生器が一重効用吸収式冷凍機の再
生器と同様の機能を有することになり、したがつ
て前記冷凍機のヒートポンプ運転時に高圧再生器
内の温度および圧力が過度に上昇することが防が
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の全体の断面図、第
２図は冷房作用状態における系統図、第３図は集
熱器３で比較的高温度の温水を得ることができる
場合の暖房作用状態における系統図、第４図は集
熱器で得られる温水温度が比較的低温度の場合の
暖房作用状態における系統図、第５図は本考案の
他の実施例の系統図である。 ５……一重、二重効用組合せ吸収式冷凍機、１
１……吸収器、１３……高圧再生器、１４……低
圧再生器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 二重効用吸収式冷凍機を用いた冷暖房装置で
   あつて、前記冷凍機を循環する蒸気および／ま
   たは吸収液が前記冷凍機の低圧再生器をバイパ
   スする管路を備え、暖房時に前記冷凍機をヒー
   トポンプ運転させるときに前記蒸気および／ま
   たは吸収液が低圧再生器をバイパスするように
   構成されていることを特徴とする冷暖房装置。 (2) 前記二重効用吸収式冷凍機として、一重、二
   重効用組合わせ吸収式冷凍機を用いることを特
   徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   冷暖房装置。