JPS6113885Y2

JPS6113885Y2 -

Info

Publication number: JPS6113885Y2
Application number: JP18413680U
Authority: JP
Priority date: 1980-12-20
Filing date: 1980-12-20
Publication date: 1986-04-30
Also published as: JPS57105555U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、吸収式冷凍装置、詳しくは冷暖房可
能としたヒートポンプ吸収式冷凍装置に関する。

従来、吸収式冷凍装置において、暖房運転を可
能にしたものは、すでに提案されているが、この
冷凍装置は、例えば、第４図に示したごとく、発
生器Ｂと吸収器Ａとに凝縮器Ｃ及び蒸発器Ｅとを
接続し、前記凝縮器Ｃ及び吸収器Ａには、クーラ
メントなどの熱媒体を流して熱交換させる熱交換
コイルｃ，ａを、また、前記蒸発器Ｅには、前記
熱媒体を流して熱交換さる熱交換コイルｅをそれ
ぞれ設け、前記凝縮及び吸収用熱交換コイルｃ，
ａには、前記熱媒体の循環ポンプP₂を介装した温
熱管Ｈを、また、前記蒸発用熱交換コイルｅに
は、循環ポンプP₁を介装した冷熱管Ｇをそれぞれ
接続すると共に、室内空気と熱交換して冷暖房を
行なう利用側空気熱交換器（以下室内コイルとい
う）Ｉと、外気と熱交換する熱源側空気熱交換器
（以下室外コイルという）Ｏとを形成して、これ
ら室内コイルＩ及び室外コイルＯとを、前記温熱
管Ｈ及び冷熱管Ｇに、８方切換弁Ｖを介して連結
したもので、冷房時には、第４図実線のごとく切
換えて、前記蒸発器Ｅで冷却された冷熱媒体を、
前記室内コイルＩに流して冷房を行ない、前記凝
縮器Ｃ及び吸収器Ａで加熱された温熱媒体を、前
記室外コイルＯに流して外気に放熱し、また、暖
房時には、第４図点線のごとく切換えて、前記凝
縮器Ｃ及び吸収器Ａを加熱された温熱媒体を、前
記室内コイルＩに流して暖房を行ない、前記蒸発
器Ｅで冷却された冷熱媒体を前記室外コイルＯに
流して、外気から吸熱するごとくしたものであ
る。

所が、この冷凍装置によると、凝縮器Ｃ及び蒸
発器Ｅで、冷媒と熱媒体とを熱交換させ、この熱
媒体を、前記室外コイルＯを介して外気と、前記
室内コイルＩを介して室内空気と熱交換させるも
ので、前記熱媒体を介して、前記冷媒と外気及び
室内空気との熱交換を間接的に行なうものである
ため、温度的ロスが生じ、効率が悪くなる問題が
あつた。しかも以上の如く間接的に熱交換させる
ものであるため、室外コイルＯ及び室内コイルＩ
を大形として、熱交換面積を増大する必要があ
り、その結果、前記冷熱管Ｇ及び温熱管Ｈに介装
する熱媒体の循環ポンプP₁，P₂として高ヘツドの
ポンプを必要とし、特に、温熱管Ｈに介装する前
記ポンプP₂は、前記した大形の室外コイルＯの他
の、前記凝縮器Ｃ及び吸収器Ａに熱媒体を循環さ
せる必要があるため、更に高ヘツドのポンプを用
いなければならず、イニシヤルコストが高くなる
と共に、ポンプ動力も大きくなつて、ランニング
コストも高くなる問題もあつた。

本考案は以上の如き従来装置の問題点を解消す
べく考案したもので、冷媒を外気及び室内空気と
有効に熱交換させ、温度的ロスを最少限としてヒ
ートポンプ効率を向上できながら、外気及び室内
空気と熱交換する熱交換器を小形にでき、しか
も、熱媒体の循環ポンプとして低ヘツドポンプが
用いられ、ポンプ動力を小さくできる冷凍装置を
提供しようとするものである。

即ち、本考案は、外気と熱交換する室外熱交換
器と、室内空気と熱交換する室内熱交換器とを形
成し、これら熱交換器を、冷媒流れの切換えによ
り、冷媒の凝縮器としたり、蒸発器としたりし
て、前記室内熱交換器において冷暖房可能とする
と共に、吸収器の吸収熱も温水負荷に利用可能と
したことを特徴とするものである。

以下本考案冷凍装置の実施例を図面に基づいて
説明する。

第１，２図において１は発生器、２は吸収器
で、これら発生器１及び吸収器２は、熱交換器３
を介装した溶液管４，５により接続されている。

前記発生器１は、冷媒を含む溶液を前記吸収器
２から取入れて、バーナー１ａの加熱により、冷
媒ガスを発生させるもので、冷媒と溶液との組合
わせは、アンモニア水溶液、又は、フロン124、
又はフロン133Aの冷媒とエチルテトラヒドロフ
ルフリルエーテルの有機溶剤との混合液を用いる
のである。

又、前記吸収器２は、前記発生器１からの濃溶
液に冷媒を吸収させるもので、内部に水を通す熱
交換コイル２ａをもつており、前記した吸収時に
発生する吸収熱を、前記水に放熱するのである。

又、６は、外気と熱交換する室外熱交換器であ
り、７は室内空気と熱交換する室内熱交換器であ
つて、これら各熱交換器６，７を、膨張機構８を
介装した冷媒管９により直列に接続すると共に、
この直列回路Ｓを前記発生器１及び吸収器２に選
択弁１０，１１を介して、冷媒の流れが可逆にな
るごとく接続するのであつて、図面に示したもの
は、前記選択弁１０，１１として三方弁を用い、
前記選択弁１０の一つの固定ポートを前記発生器
１の冷媒域に接続する冷媒往管１２に、また、前
記選択弁１１の一つの固定ポートを前記吸収器２
に接続する冷媒戻管１３とにそれぞれ接続すると
共に、前記選択弁１０における二つの切換ポート
を、冷媒管１４，１５を介して前記各熱交換器
６，７に、また、前記選択弁１１における二つの
切換ポートを、冷媒管１６，１７を介して前記各
熱交換器６，７にそれぞれ接続したものである。

また、前記室外熱交換器６に、冷媒を通すコイ
ル６ａと並列に、水を通ずる水用コイルから形成
した水冷却器６ｂを設け、また、室内暖房用又は
給湯用の温水負荷２５を設け、前記吸収器２の熱
交換コイル２ａと前記室外熱交換器６の水冷却器
６ｂとを水配管１８により接続すると共に、該水
配管１８に、流量制御可能な三方弁１９，２０を
介して連絡配管２１を設け、前記温水負荷２５と
前記熱交換コイル２ａとを接続するのである。ま
た２２は前記水配管１８の前記熱交換コイル２ａ
と前記三方弁１９との間に介装する循環ポンプで
あり、又２３は溶液管４に介装する溶液ポンプで
ある。

しかして、以上の構成において、前記バーナー
１ａを熱焼させ、前記循環ポンプ２２及び前記溶
液ポンプ２３を駆動すると共に、前記選択弁１
０，１１を切換操作することにより、冷暖房が行
なえるのである。

即ち、冷房時は、前記選択弁１０，１１によ
り、前記冷媒管１５，１７を閉じ、前記冷媒管１
４を冷媒往管１２に、前記冷媒管１６を冷媒戻管
１３にそれぞれ連通して、第１図太線に示した冷
房サイクルを形成し、冷媒を第１図実線矢印のご
とく循環させるのであり、発生器１からの冷媒
は、前記室外熱交換器６に至ると、外気と熱交換
して凝縮し、次に膨張機構８を通過して前記室内
熱交換器７に至ると、室内空気と熱交換して蒸発
するのであり、この冷媒の蒸発時、室内空気より
熱を奪つて冷房できるのであり、蒸発した冷媒は
吸収器２に至り、冷房サイクルが形成されるので
ある。また前記吸収器２において発生した吸収熱
は、前記水配管１８に介して前記室外熱交換器６
に中に設けた前記水却器６ｂに運ばれ、該水冷器
６ｂにおいて外気に放熱されるのであるが、その
一部を前記温水負荷２５により給湯用の熱源とし
て利用することもできるのである。

また暖房時には、前記選択弁１０，１１によ
り、前記冷媒管１４，１６を閉じ、前記冷媒管１
５を前記冷媒往管１２に、前記冷媒管１７を前記
冷媒戻管１３にそれぞれ連通して、第２図太線に
示した暖房サイクルを形成し、冷媒を第２図点線
矢印のごとく循環させるのであり、発生器１から
の冷媒は、まず前記室内熱交換器７に至り、該室
内熱交換器７において室内空気と熱交換して凝縮
し、この冷媒の凝縮時、室内空気に熱を与え暖房
できるのであり、凝縮した冷媒は前記膨張機構８
を通過して前記室外熱交換器６に至り、該室外熱
交換器６において外気より熱を奪つて蒸発し、前
記吸収器２に至るのである。また暖房時において
は、前記吸収器１において発生する吸収熱を利用
すべく、前記熱交換コイル２ａにおいて汲み上げ
た熱を前記連絡配管２１に介して前記温水負荷２
５に運び、該温水負荷２５において室内空気と熱
交換させて暖房したり、給湯に利用するのであ
る。そして前記吸収熱を室内の暖房用または給湯
用に利用した後なおその熱が過剰となる場合に
は、蒸発器となる前記室外熱交換器６を利用して
放熱することもできるのである。この場合、前記
室外熱交換器６に、前記コイル６ａと並列に水冷
却器６ｂを設け、この水冷却器６ｂを前記コイル
６ａの風上側に配置することにより、吸収熱を、
蒸発熱源として利用できるので、蒸発能力を増大
させ得る。

以上の如く行なう冷暖房時、冷媒は、外気及び
室内空気と直接熱交換して、凝縮したり蒸発した
りするのであるから、熱媒体を用いて間接的に行
なうようにした第４図の従来例のものと比較して
温度的ロスを最少限に抑制でき、ヒートポンプ効
率を向上できるのであり、しかも、前記室外熱交
換器６及び前記室内熱交換器７を小形にできると
共に、第４図に示した従来例のごとく、室外コイ
ルＯとは別に凝縮器Ｃを、室内コイルＩとは別に
蒸発器Ｅを設けなくてもよく、よつてイニシヤル
コストを大幅に低減でき、しかも従来例における
前記循環ポンプP₁をなくし得る共に、前記水配管
１８に介装する循環ポンプ２２を低ヘツドのもの
とすることができるのでポンプ動力も極めて少な
くできるのである。また、吸収器２の吸収熱も温
水負荷２５により有効に利用できるのである。

尚以上説明した実施例では、前記室外熱交換器
６に水冷却器６ｂを設け、冷房時、吸収器２ａに
おける吸収熱を外気に放熱すると共に、暖房時、
負荷が少ない場合における余分の前記吸収熱を外
気に放熱するごとくなしているのであるが、前記
室外熱交換器６とは別に、クーリングタワーや空
気熱交換器を用いて水冷却器６ｂとなしてもよい
のである。

また、温水負荷２５は、給湯用として冷暖房時
とも利用可能としてもよく、前記室内熱交換器７
と同一の負荷領域に接けて暖房時のみ利用可能と
してもよいのであつて、この温水負荷２５を前記
室内熱交換器７と同一の負荷領域に設けた場合に
は、前記三方弁１９，２０として流量制御可能な
のを用いず、切換操作のみ可能なものを用いて、
吸収熱を全量暖房用に利用するのである。

また図面に示した実施例では、選択弁１０，１
１として三方弁を用い、前記冷媒往管１２と冷媒
戻管１３とに介装したが、第３図に示したごと
く、一つの四路切換弁３０を用いてもよいもので
ある。

以上の如く本考案によると、冷暖房を行なうの
に、室外コイル及び室内コイルとは別に凝縮器及
び蒸発器を設けなくてもよく、しかも冷媒を外気
及び室内空気と直接熱交換させて温度的ロスを最
少限に抑制し、ヒートポンプ効率を向上させて、
室内外熱交換器を小形化できるのであり、かつ吸
収熱も温水負荷により有効に利用することができ
る。さらには、水循環ポンプの二つを一つに省略
でき、その一つの循環ポンプをも低ヘツドのもの
にすることができるのであり、極めて効果的にイ
ニシヤルコストの低減化が計れると共に、ポンプ
動力を少なくして、ランニングコストをも低減で
きるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案冷凍装置の一実施例
を示す配管系統図、第３図は別の実施例を示す配
管系統図、第４図は従来例を示す配管系統図であ
る。１……発生器、２……吸収器、４，５……溶液
管、６……室外熱交換器、７……室内熱交換器、
８……膨張機構、９……冷媒管、１０，１１，３
０……選択弁。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

発生器１及び吸収器２を備え、これら発生器１
及び吸収器２を溶液管４，５により接続すると共
に外気と熱交換する室外熱交換器６と室内空気と
熱交換する室内熱交換器７とを形成して、これら
熱交換器６，７を膨張機構８を介して冷媒管９に
より直列に接続し、この直列回路Ｓを、前記発生
器１及び吸収器２に、選択弁１０，１１，３０を
介して冷媒の流れが可逆になるごとく接続し、前
記各熱交換器６，７の一方を凝縮器とし、他方を
蒸発器として作用させ、前記室内熱交換器７にお
いて冷暖房可能とする一方、前記吸収器２に接続
する水配管１８を、温水負荷２５及び水冷却器６
ｂに接続し、吸収熱を前記温水負荷２５及び水冷
却器６ｂにおいて放熱可能としたことを特徴とす
る吸収式冷凍装置。