JPH04143557A - 吸収式冷凍装置とその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野１ 本発明は、吸収式冷凍装置とその制御方法に関するしの
である。

［従来の技術］ 従来の吸収式冷凍装置は、ＬｉＢｒ　（臭化リチウム）
溶液の濃縮と希釈の吸収式冷凍サイクルを利用し冷房等
を行う被冷却媒体を冷却するものであり、その種類とし
てＬｉＢｒ溶液の濃縮を行う再生器を二重に備える二重
効用吸収式冷凍装置と、再生器か−っである単効用吸収
式冷凍装置かあり、前者はレベルの高い高温熱源を駆動
源とし、後者は比較的レベルの低い高温熱源を駆動源と
している。

第８図に、吸収式冷凍装置の従来例の構成を示す。この
従来例は単効用吸収式冷凍装置の構成を示しており、１
は吸収式冷凍装置本体、２は再生器、３は凝縮器、４は
吸収器、５は蒸発器、６は高温水循環回路、７は被冷却
媒体循環回路、８は吸収器および凝縮器の冷却回路（冷
却媒体循環回路）、９は溶液ポンプ、ｌＯは冷媒ポンプ
、１１は溶液熱交換器、１３は冷却媒体循環用ポンプ、
１５は室内熱交換器、１７は高温水循環用ポンプ、２０
は被冷却媒体循環用ポンプ、２１は冷却塔、２８は熱発
生源を示している。

吸収式冷凍装置本体ｌの内部は、通常の大気圧よりも低
い状態に保たれており、主として、凝縮器３と再生器２
とからなる高圧側冷凍器Ａ（７０ｍｍＨｇ程度）と、蒸
発器５と吸収器４とからなる低圧側冷凍器Ｂ　（７ｍｍ
Ｈｇ程度）と、溶液熱交換器１１とから構成されている
。また、高圧側冷凍器Ａ及び低圧側冷凍器Ｂは各々気槽
と液槽とからなり、更に液槽は高圧側冷凍器Ａにおいて
は凝縮器側液槽３Ａと再生器側液槽２Ａとに、低圧側冷
凍器Ｂにおいては蒸発器側液槽５Ｂと吸収器側液槽４Ｂ
とに分割されている。凝縮器側液槽３Ａと蒸発器側液槽
５Ｂには冷媒（水）が封入されており、凝縮器側液４’
ｖ３Ａの冷媒（水）の温度は例えば４５°Ｃ程度、蒸発
器側液槽５Ｂの冷媒（水）の温度は例えば５°Ｃ程度に
保たれている。また、再生器側液槽２Ａと吸収器側液槽
４ＢとにはＬｉＢｒ水溶液が封入されており、再生器側
液槽２ＡのＬｉＢｒ水溶液の温度は例えば９０℃程度、
吸収器側液槽４ＢのＬｉＢｒ水溶液の温度は例えば４０
°Ｃ程度に保たれており、再生器側液槽２ＡのＬｉＢｒ
水溶液の方が吸収器側液槽４ＢのＬｉＢｒ水溶液よりも
常に溶液濃度か濃い状態に保持されている。ここて、各
種の液温は上記温度に限定されているものではないこと
は言うまでもない。

次に、冷却媒体、被冷却媒体、冷媒（水）及びＬｉＢｒ
水溶液の循環回路について述へる。

まず、冷却媒体は冷却塔２１から凝縮器及び吸収器冷却
回路８を経て冷却媒体循環用ポンプ１３により吸収器４
に送り込まれ、凝縮器３を通って冷却塔２１に循環され
る。

また、被冷却媒体は、被冷却媒体循環ポンプ２０により
被冷却媒体循環回路７を通って室内熱交換器１５と蒸発
器５の間を循環する。ここで冷却媒体及び被冷却媒体と
しては、通常水が使用されている。

蒸発器５には凝縮器側液槽３Ａから送り出された冷媒（
水）と、蒸発器側液槽５Ｂから冷媒ポンプ１０により送
り出された冷媒（水）が上部から滴下されて蒸発するた
め、室内を冷房し温められた被冷却媒体は冷却されて室
内熱交換器１５に戻り再ひ室内を冷却し、このサイクル
が繰り返される。上述したように、凝縮器側液ｉ３Ａの
冷媒（水）の温度は蒸発器側液槽５Ｂの冷媒（水）の温
度よりも高いが、圧力の低下により蒸発器側液槽５Ｂの
水の温度程度まで低下する。これら冷媒（水）は蒸発器
５て被冷却媒体より熱を与えられてその一部が蒸発し、
残りの冷媒（水）は蒸発器側液槽５Ｂに溜まる。

蒸発器５て蒸発した冷媒（水蒸気）は吸収器４側に移動
し、吸収器４の上部から再生器側液槽２Ａより送出され
溶液熱交換器１１で冷やされて滴下されたＬ　ｉ　Ｂ　
ｒ　濃溶液に吸収される。このＬ１ＢｒｆＪ溶液への冷
媒（水蒸気）の吸収は発熱反応となり、この熱は吸収器
４を通る冷却回路８の冷却媒体によって除去される。こ
の際、ＬｉＢｒ＠溶液は冷媒（水蒸気）を吸収してＬｉ
Ｂｒ希溶液となり吸収器側液＋！４Ｂに溜まる。吸収器
側液槽４Ｂから溶液ポンプ９により送出された低温のＬ
ｉＢｒ希溶液は溶液熱交換器１１にて再生器側液槽２Ａ
からの高温のＬ　＋　Ｂ　ｒ　＞ａ溶液と熱交換して温
められ、高圧側冷凍器への上部から再生器側液槽２Ａに
滴下される。また、再生器側液槽２ＡのＬｉ　Ｂ　ｒ　
ａ溶液の温度は、高温水循環回路６を高温水循環ポンプ
１７により循環する高温水（燃料電池等の熱発生源１９
により常に温められている）により熱を与えられ、高温
に保持されている。

再生器側液槽２Ａの高温のＬｉＢｒａ溶液から蒸発した
冷媒（水蒸気）は、凝縮器３側に移動し、冷却回路８に
より凝縮器３を循環する冷却媒体に熱を与え、自らは凝
縮して凝縮器側液槽３Ａに溜まる。吸収器４および凝縮
器３で温められた冷却媒体は、冷却塔２１にて冷やされ
、吸収器および凝縮器の冷却回路８を通り冷却媒体循環
用ポンプ１３により吸収器４および凝縮器３に循環され
る。

以上のようにして吸収式冷凍装置か構成され、蒸発器５
には常に低温に保たれた冷媒（水）が上部から滴下され
て蒸発するため、蒸発器５を循環する被冷却媒体を冷却
することができ、それに伴い室内熱交換器１５により室
内を連続冷房運転することが可能となっている。

第９図に、吸収式冷凍装置のもう一つの従来例の構成を
示す。この従来例は、第８図の従来例を改良したもので
あって、本出願人が、先に出願したものである。この実
施例では、冷却媒体にフロン等の低沸点媒体を封入して
使用し、第８図の冷却塔２１に代えてメンテナンスの容
易な室外熱交換器１２および気液分離器１４を配置して
、メンテナンスコストの低減を図るとともに、冷却媒体
の循環量を少なくて済むようにし、冷却媒体循環用ポン
プ１３の動力低減によりランニングコストの低減を図っ
ている。

［発明か解決しようとする課題］ しかしなから、上記従来の技術における吸収式冷凍装置
では、冷房を行う室内熱交換器１５と蒸発器５の間に循
環させる被冷却媒体として水（冷水）を用い、蒸発器５
および室内熱交換器１５における熱交換は、その水の温
度変化すなわち顕熱によってなされているため、被冷却
媒体循環用ポンプ２０のポンプ動力が大きくなるととも
に蒸発器５ての蒸発温度を低く保たなければならないと
いう問題点かある。

また、再生器２へ供給される温水または蒸気の湿度ある
いは圧力か吸収式冷凍装置本体１を運転するのに必要な
定格値より少しても低下すると、冷却能力か極端に低下
してしまう問題点、および吸収式冷凍装置故障時には冷
房運転は行えなくなる問題点あった。

本発明は、」−記問題点を解決するために提案するもの
で、ｌｌｉ給熱の利用効率を高め、供給熱のｔ品度が低
くなっても高い効率を維持てきるようにするとともに、
冷房等を行う被冷却媒体の循環用のポンプ動力費を削減
可能にする吸収式冷凍装置とその制御方法を提供するこ
とを目的とする。

［課題を解決するだめの手段］ 上記の目的を達成するための本発明の吸収式冷凍装置の
構成は、 熱源より熱を与えられ希溶液から冷媒を蒸発させて濃溶
液とする再生器と、冷却媒体により冷却されて前記蒸発
された冷媒を凝縮する凝縮器と、被冷却媒体より熱を得
て前記凝縮器から流入する冷媒を蒸発させて該被冷却媒
体に冷熱を与える蒸発器と、前記再生器から流入するｌ
非溶液に前記蒸発器で蒸発した冷媒を吸収させて熱を発
する吸収器と、を有する吸収式冷凍装置において、前記
被冷却媒体として低沸点媒体を封入して用い、前記被冷
却媒体か前記苺発器から得た冷熱で冷房等を行う熱交換
器と、前記熱交換器と前記蒸発器間を循環する前記被冷
却媒体に循環力を与える循環ポンプと、を備えることを
特徴とする。

また、同じく上記の目的を達成するための本発明の吸収
式冷凍装置の制御方法の構成は、再生器へ供給される熱
源の１品度あるいは圧力を計測する第１の温度センサあ
るいは圧力センサと、凝縮器および吸収器の冷却を行う
冷却媒体の温度を５１測する第２の温度センサと、蒸発
器より１尋られる冷熱の湿度を副側する第３の温度セン
サと、を設け、前記再生器へ供給される熱源の温度ある
いは圧力が定格の温度あるいは圧力に達していない場合
、蒸気圧縮冷凍サイクルで熱交換器と蒸発器との間に圧
力差を設けて、該蒸発器への被冷却媒体温度を下げるよ
うに圧縮機回転数および膨張弁開度を制御して、前記再
生器へ供給される熱源の温度あるいは圧力にに見合った
被冷却媒体温度で運転する過程と、または、上記過程に
加えて、外気温度の低下とともに、前記熱交換器と前記
蒸発器との圧力差が小さくなるように前記圧縮機回転数
および前記膨張弁開度を制御する過程と、を有すること
を’Ｋ　６Ｊとする。

［作用］ 本発明は、蒸発器からの冷熱を低沸点媒体を用いて取り
出すことで蒸発器の温度を高くできるようにして吸収式
冷凍装置の効率を高め、あるいは、再生器へ供給する熱
源の温度を低くてきるようにする。また、低沸点媒体の
使用により潜熱で熱交換マきるようにして被冷却媒体の
循環量を減少させ、循環用のポンプ動力費を削減する。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図は本発明の第１の実施例を示す構成図である。本
実施例は、被冷却媒体循環用ポンプで被冷却媒体を循環
させて蒸発器の冷熱の搬送を行う方式を温水利用の第８
図の従来例の単効用吸収式冷凍装置に適用した例を示す
。本実施例の構成において、１は吸収式冷凍装置本体、
２は再生器、３は凝縮器、４は吸収器、５は蒸発器、６
は高温水循環回路、７は被冷却媒体循環回路、８は凝縮
器および吸収器の冷却回路（冷却媒体循環回路）、９は
溶液ポンプ、１０は冷媒ポンプ、１１は溶液熱交換器、
１３は冷却媒体循環用ポンプ、１５は室内熱交換器、１
６は気液分離器、１７は高温水循環用ポンプ、１９は熱
発生源、２０は被冷却媒体循環用ポンプを示す。再生器
２と凝縮器３の構造および吸収器４と蒸発器５の構造は
、従来例と同様である。

本実施例は、第８図の従来例に対し、被冷却媒体循環回
路７の冷却媒体として例えばフロン等のような低沸点媒
体を用いることを特徴とする。このため、本実施例の被
冷却媒体循環回路系は、蒸発器５を通る被冷却媒体出口
に気液分離器１６を設け、この気液分離器１６の出口か
ら被冷却媒体循環用ポンプ２０へ、さらにそれから室内
熱交換器１５０入口へ、その出口から上記の蒸発器５の
被冷却媒体人口８へと、それぞれ配管で結んで、これら
の循環回路系に低沸点媒体を封入して構成する。例えば
、低沸点媒体かフロンであれば適宜な圧力をかけて封入
する。これにより、１気圧で４０．８℃であるフロンの
沸点が、本実施例に適した８、度の低沸点に上昇する。

本実施例におけるＬｉＢｒ溶液、冷媒、冷却媒体の循環
回路系は、第８図の従来例と同様である。

以上のように構成した第１の実施例の動作および作用を
述へる。

第１図において、被冷却媒体の循環回路７に着目して述
べると、まず、室内熱交換器１５において液状の低沸点
媒体は室内の熱を吸収して気体状となり、蒸発器５に移
動して冷やされ気液二相状または液状となり、気液分離
器１４にて気体と液体とに分離され、液体は循環用ポン
プ２０にて室内熱交換器１５に送られ循環される。この
ように被冷却媒体として低沸点媒体を用いることにより
、水を被冷却媒体として用いた場合と異なって、液体か
ら気体に変化するときの潜熱で熱交換できるため、被冷
却媒体の循環流量を少なくしてポンプ動力が削減される
と共に、蒸発器５の温度を高くすることにより吸収式冷
凍装置の効率を高めることができる。

次に、本発明の第２の実施例の構成を第２図に示す。本
実施例は、低沸点媒体の被冷却媒体を自然循環させて蒸
発器の冷熱の搬送を行う方式を第９図に示した従来例の
単効用吸収式冷凍装置に適用した例を示している。本実
施例の構成において、１は吸収式冷凍装置本体、２は再
生器、３は凝縮器、４は吸収器、５は蒸発器、６は高温
水循環回路、７は被冷却媒体循環回路、８は凝縮器およ
び吸収器の冷却回路、９は溶液ポンプ、１０は冷媒ポン
プ、１１は溶液熱交換器、１２は室外熱交換器、１３は
冷却媒体循環用ポンプ、１４は気液分離器、１５は室内
熱交換器、１７は高温水循環用ポンプ、１９は熱発生源
を示す。

本実施例でも、被冷却媒体として低沸点媒体を使用する
。この被冷却媒体の循環回路７に着目して述べると、前
述の第１の実施例に対し、本実施例は、室内熱交換器５
を吸収式冷凍装置本体ｌの蒸発器５よりも下方に位置さ
せると共に、被冷却媒体循環用ポンプ２０を除去したも
のである。

本実施例における吸収式冷凍装置本体１の動作および機
能は、第９図の従来例と同様であり、被冷却媒体の循環
回路７の動作および作用は次の通りである。まず、室内
熱交換器１５において、液状の低沸点媒体は室内の熱を
吸収して気体状となり、蒸発器５にて冷やされ気液二相
状または液状となる。この場合、室内熱交換器１５を蒸
発器５よりも下方に位置させであるため、液は下方にた
まり、第１図の循環用ポンプ２０がなくても自然循環に
より被冷却媒体は回路内を循環することができる。した
がって、循環力を与えるためのポンプ動力は全く不要と
なり、ランニングコストの低減を図ることができる。

なお、このような室内熱交換器１５を蒸発器５よりも下
方に位置させる構成は、第８図の従来例にも適用するこ
とができ、同様の作用効果を発揮することはいうまでも
ない。

次に、本発明の第３の実施例の構成を第３図に示す。本
実施例は、低沸点媒体を被冷却媒体とし、蒸気圧縮式冷
凍サイクルで蒸発器５から冷熱を取り出す方式を第９図
の従来例の温水利用単効用吸収式冷凍装置に適用した例
を示している。本実施例の構成において、１は吸収式冷
凍装置本体、２は再生器、３は凝縮器、４は吸収器、５
は蒸発器、６は高温水循環回路、７は被冷却媒体循環回
路、８は凝縮器および吸収器の冷却回路、９は溶液ポン
プ、１０は冷媒ポンプ、１１は溶液熱交換器、１２は室
外熱交換器、１３は冷却媒体循環用ポンプ、１４は気液
分離器、１５は室内熱交換器、１７は高温水循環用ポン
プ、１９は熱発生源、２２は膨張弁、２３は圧縮機、２
４，２５．２６は温度センサ、２７は記憶装置、２８は
演算および制御装置である。

本実施例は、第１の実施例に対し、気液分離器１６と被
冷却媒体循環用ポンプ１３を除去し、蒸発器５の被冷却
媒体入口側の回路に新たに圧縮機２３を設け、ここで蒸
気圧縮を行って被冷却媒体を蒸発器５に送り込むととも
に、蒸発器５の被冷却媒体の出口側の回路に膨張弁２３
を設けて、蒸発器５の冷熱で液状となった被冷却媒体を
膨張弁２３を通して低圧にした後、室内熱交換器１５へ
循環させる構成とする。吸収式冷凍装置本体１は第９図
と同様に構成されており、本実施例では、その吸収式冷
凍装置１を構成している再生器２の高温水の入口側には
その高温水温度Ｔ１を測定するための温度センサ２４を
、同じく凝縮器３．吸収器４の冷却媒体の入口側にはそ
の冷却媒体温度Ｔ２を測定するための温度センサ２５を
、同じく蒸発器５の被冷却媒体の出口側にはその被冷却
媒体温度Ｔ３を測定するための温度センサ２６を設けて
、それらの測定値を演算および制御装置２８に入力する
。演算および制御装置は、これらの測定値と、予め記憶
装置２７に記憶させた被冷却媒体の設定温度とを比較す
ることにより、圧縮Ｒ２３の回転数および膨張弁２２の
開度を制御して被冷却媒体の温度を制御する機能を有す
る。

以上のような蒸気圧縮式冷凍サイクル方式では、被冷却
媒体（フロン等）が室外熱交換器１２で冷却されて液化
し、液体となった被冷却媒体が膨張弁２２を経て低圧の
液として室内熱交換器１５に送られ、被冷却媒体は、室
内空気と熱交換して気体となる。そのガス状の被冷却媒
体は、圧縮機２３により圧縮されて蒸発器５に供給され
、以下同様のサイクルを繰り返す。ただし、ここで本蒸
気圧縮式冷凍サイクルでは、従来の空調装置に利用され
ている冷凍サイクルと異なり、圧縮機２３でのＪ［比は
低圧縮比で、膨張弁２２ての圧力降下も凝縮器３および
蒸発器５の温度と室内熱交換器６の冷却媒体温度に応じ
てできるだけ小さい値とする、 夏期運転において、低温排熱を利用して再生器２へ人力
して冷房運転を行う場合、すなわち、高温水循環回路６
を循Ｊ９する高温水を温度Ｔ１を低くした場合、従来例
の構成では、被冷却媒体循環回路を循環する被冷却媒体
の温度Ｔ３は高くしなければならず、室内の冷却効率が
落ちることになる。したがって、従来例の構成では低温
排熱を利用することができなかった。

このような低温排熱を利用した冷房運転を可能とするた
め、本実施例では高温水循環回路６に設けた温度センサ
２４により高温水の温度Ｔ１を、被冷却媒体循環回路７
に設けた温度センサ２６により被冷却媒体の温度Ｔ３を
演算および制御２８により検知し、予め記憶装置２７に
記憶させた被冷却媒体の設置温度と比較することにより
、被冷却媒体循環回路７に設けた圧縮機２３の回転数お
よび膨張弁２２の開度を制御して被冷却媒体である低沸
点媒体の温度を制御する。

すなわち、上記のようにＴ１が低く７３が高い場合には
、演算および制御装置２８からの指令に基づいて圧縮機
２３の回転数を上昇させ、膨張弁２２の開度を絞ること
により、蒸発器５内の低沸点媒体の圧力を高し、室内熱
交換器１５の圧力を低くする。したがって、低温排熱利
用において、再生器２の温度が低く、蒸発器５の温度が
高い場合でも、室内熱交換器１５の温度を低く抑えるこ
とができ、低温排熱を利用した適切な冷房運転をするこ
とが可能となる。この時、圧縮機前後での圧縮比は１．
０〜２．０程度である。

また、冬場になりＴ２の温度が下がってきた場合には被
冷却媒体の温度が下がり蒸発器５内の圧力と室内熱交換
器１５内の一圧力との間の圧力差を小さくできるかまた
は圧力差を設ける必要がなくなるため、凝縮器および吸
収器の冷却回路８に設けた温度センサ２５により冷却媒
体の温度Ｔ２を演算および制御装置２８により検知し、
演算および制御装置２８からの指令で圧縮機２３の回転
数下降させ、および膨張弁２２の開度を開いて上記圧力
差を小さくするか、あるいはそれらの作動を停止させて
圧力差をなくす。

第４図は被冷却媒体の温度Ｔ３を横軸に、冷却媒体の温
度Ｔ２を縦軸にとり、高温水の温度ＴＩをパラメータと
してこれらの関係を示したものである。例えば、Ｔ１を
８５℃と設定した場合、Ｔ２が３１”ＣではＴ３は約９
℃となる。低温排熱利用運転の場合、すなわちＴ１か低
い場合には、Ｔ２の温度か外気温度により定まり自由に
設定することができないため、必然的にＴ３の温度を上
げた運転となる。

また、第５図はＴｌを８５°Ｃ，Ｔ２を３１℃、Ｔ３を
９℃とした場合の冷却能力を１とし、これと比較した冷
却能力を縦軸に、冷却媒体の温度Ｔ２を横軸にとり、高
温水の温度ＴＩをパラメータとしてこれらの関係を示し
たものである。Ｔ２を一定とした場合、低温排熱利用運
転のように７．１が下がると冷却能力が下がることが理
解できる。

第６図及び第７図は吸収式冷凍装置本体１が故障した時
の対策を講じた第４および第５の実施例である。

第６図の第４の実施例の構成において、１は吸収式冷凍
装置本体、２は再生器、３は凝縮器、４は吸収器、５は
蒸発器、６は高温水循環回路、７は被冷却媒体循環回路
、８は凝縮器および吸収器の冷却回路、９は溶液ポンプ
、１０は冷媒ポンプ、１１は溶液熱交換器、１２．３０
は室外熱交換器、１３は冷却媒体循環用ポンプ、１５は
室内熱交換器、１７は高温水循環用ポンプ、１９は熱発
生源、２２は膨張弁、２３は圧縮機、２９は吸収式冷凍
装置本体の動作判別センサ、３１は流量調節三方弁、３
２は判定および制御装置を示す。

上記において、吸収式冷凍装置本体１は第９図の従来例
とほぼ同様に構成されており、被冷却媒体の循環回路系
は、第３図に示したように膨張弁２２と圧縮機２３を設
けて蒸気圧縮式冷凍サイクル方式で冷熱を搬送する構成
とする。ここで本実施例では、蒸発器５の被冷却媒体の
入口側回路に流ｔａ節三方弁３１を設け、蒸発器５をバ
イパスする回路を形成して室外熱交換器３０を接続する
とともに、吸収式冷凍装置本体１が動作しているかどう
かを判別するための動作判別センサ２９を設け、その検
出信号を判定および制御装置３２に入力し、その入力さ
れた検出信号に基づいて判定および制御装置３２が流量
調節三方弁３１に制御信号を送出する構成とする。

以上のように構成された第４の実施例の動作および作用
を述べる。

まず、判定および制御装置３２は、吸収式冷凍装置本体
ｌが正常に稼働しているか否かを動作判別センサ２９よ
り情報を得て監視する。ここで、吸収式冷凍装置本体ｌ
が正常に稼働している場合は、流１１Ｍ節三方弁３１を
切り換えて蒸発器５を通る経路で被冷却媒体が流れるよ
うにする。このときの動作は、第３図の第３の実施例で
説明した例と同様である。次に、吸収式冷凍装置本体１
が故障し停止した場合には、その情報を動作判別センサ
２９により検知し、それに基づいた判定および制御装置
３２からの制御信号で流量調節三方弁３１を切り換えて
、室内熱交換器１５と室外熱交換器３０とを結ぶ回路を
形成し、被冷却媒体の回路を吸収式冷凍装置本体１から
切り離して、室外熱交換器３０が蒸発器５の代わりにな
るように蒸気圧縮式冷凍サイクルを運転する。室内熱交
換器１５より受は取った熱は、室外熱交換器３０で外気
に捨てられる。ただし、吸収式冷凍装置本体１が正常の
場合と比較して、圧縮機２３の圧縮比は２〜４．０程度
となり、この場合、圧縮動力は同能力のパッケージ空調
機の圧縮機と同程度となる。

このような構成とすることにより、吸収式冷凍装置本体
１が故障した本来の機能をはださなくなっても室外熱交
換器で被冷却媒体の冷熱を熱交換することにより室内を
適切に冷房することができる。

次に、第７図の第５の実施例の構成において、１は吸収
式冷凍装置本体、２は再生器、３は凝縮器、４は吸収器
、５は蒸発器、６は高温水循環回路、７は被冷却媒体循
環回路、８は凝縮器および吸収器の冷却回路、９は溶液
ポンプ、１０は冷媒ポンプ、１１は溶液熱交換器、１２
は室外熱交換器、１３は冷却媒体循環用ポンプ、１５は
室内熱交換器、１７は高温水循環用ポンプ、１９は熱発
生源、２２は膨張弁、２３は圧縮機、２９は吸収式冷凍
装置本体の動作判別センサ、３１．３４は流量調節三方
弁、３２は判定および制御装置、３３は冷却回路熱交換
器を示す。

本実施例は、第４の実施例と同様に、吸収式冷凍装置本
体１は第９図の従来例とほぼ同様に構成されており、被
冷却媒体の循環回路系は、第３図に示したように膨張弁
２２と圧縮器２３を設けて蒸気圧縮式冷凍サイクル方式
で冷熱を搬送する構成とする。ここで本実施例では、蒸
発器５の被冷却媒体の入口側回路に流量調節三方弁３１
を設けて蒸発器５をバイパスする回路を形成するととも
に、冷却回路８における凝縮器３および吸収器４に冷却
媒体を分岐する手前の回路にも流量調節三方弁３４を設
け、区側のように迂回路を通して凝縮器３および吸収器
４に分岐する構成として、上記のバイパス回路と迂回路
とを熱交換可能に冷却回路熱交換器３３に接続する。ま
た、吸収式冷凍装置本体１が動作しているかどうかを判
別するための動作判別センサ２９を設け、その検出信号
を判定および制御装置３２に入力し、その入力された検
出信号に基づいて判定および制御装置３２が流量調節三
方弁３１．３４に制御信号を送出する構成とする。

このように構成することにより、第４の実施例と同様の
制御を行って、吸収式冷凍装置本体１が故障し停止した
場合には、その情報を動作判別センサ２９で検知し、そ
れに基づいた判定および制御装置３２からの制御信号に
より流量調節三方弁３１及び３４を切り換えて冷却媒体
および被冷却媒体の流れを冷却回路熱交換器３３を経由
するようにする。従って、冷却回路熱交換器３３が凝縮
器５の代わりとなって冷熱を熱交換するように蒸気圧縮
式冷凍サイクルか構成され、室内熱交換器１５からの熱
が冷却回路熱交換器３３、吸収式冷凍装置の冷却回路８
、室外熱交換器１２を介して大気に放出されて、吸収式
冷凍装置故障時にも、適切な冷房をすることができる。

たたし、この場合の圧縮機２３前後の圧縮比も第３の実
施例とは異なり、２．０〜４．０程度となる。

なお、第７図の第５の実施例では、冷却回路熱交換器３
３における冷却回路８側の出口を室外熱交換器１２の入
口側回路に接続して、凝縮器３および吸収器４を通さず
に冷却回路熱交換器３３にバイパスする回路を形成して
も良い。また、本発明は温水利用単効用吸収式冷凍装置
以外にも、例えば二重効用吸収式冷凍装置あるいは熱源
として蒸気利用のものや直炊きのちの等種々の構成の吸
収式冷凍装置に適用可能である。このように、本発明は
、その主旨に沿って種々に応用され、種々の実施態様を
取り得るものである。

［発明の効果］ 以上の説明で明らかなように、本発明の吸収式冷凍装置
とその制御方法によれば、被冷却媒体に低沸点媒体を用
いることで潜熱で熱交換し冷熱を搬送できるため、被冷
却媒体の循環流量を少なくすることができ、ポンプ動力
を削減することができるとともに、潜熱で熱交換できる
ため吸収式冷凍機の蒸発器温度を高くすることができ、
吸収式冷凍機の効率を高めることができる。

また、本発明の請求項２の発明によれば、吸収式冷凍機
より室内熱交換器を低い位置に設置することにより自然
循環で蒸発器からの冷熱の搬送が行える場合には、従来
装置と比較して循環ポンプ運転費器だけランニングコス
トを下げることができる。

また、本発明の請求項３，４の発明によれば、蒸気圧縮
式冷凍サイクルを組み合せることにより、従来の吸収式
冷凍装置と比較して蒸発器から取り出す冷熱温度を高く
して運転することができ、再生型温度を下げ、従来、冷
房には使われていなかった低温排熱を利用した運転を行
うことができる。

さらに、本発明の請求項５，６，７．８の発明によれば
、吸収式冷凍装置からの冷熱の取り出し蒸気圧縮式冷凍
サイクルで行い、吸収式冷凍装置か故障した場合には、
室外熱交換器または吸収式冷凍装置本体の冷却回路熱交
換器と熱交換することで室内の冷房を吸収式冷凍装置の
稼働状況に関係なく行うことができ、冷房設備の信幀性
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示し循環ポンプを使用
して蒸発器からの冷熱の搬送を行う方式を単効用吸収式
冷凍装置に適用した実施例の構成図、第２図は本発明の
第２の実施例を示し自然循環方式で蒸発器からの冷熱の
搬送を行う方式を単効用吸収式冷凍装置に適用した実施
例の構成図、第３図は本発明の第３の実施例を示し蒸気
圧縮式冷凍サイクルにより冷熱の搬送を行う方式を単効
用吸収式冷凍装置に適用した実施例の構成図、第４図、
第５図は上記第３の実施例の動作を説明するための特性
図、第６図は本発明の第４の実施例を示し蒸気圧縮式冷
凍サイクルにより冷熱の搬送を行いしかも室外熱交換器
を具備した方式を単効用吸収式冷凍装置に適用した実施
例の構成図、第７図は本発明の第５の実施例を示し蒸気
圧縮式冷凍サイクルにより冷熱の搬送を行いしかも冷却
回路熱交換器を具備した方式を単効用吸収式冷凍装置に
適用した実施例の構成図、第８図、第９図は従来例の単
効用吸収式冷凍装置の構成図である。 １・・・吸収式冷凍装置本体、２・・・再生器、３・・
・凝縮器、４・・・吸収器、５・・・蒸発器、６・・・
高温水循環回路、７・・・被冷却媒体循環回路、８・・
・凝縮器および吸収器の冷却回路、９・・・溶液ポンプ
、１０・・・冷媒ポンプ、１１・・・溶液熱交換器、１
２．３０・・・室外熱交換器、１３・・・冷却媒体循環
用ポンプ、１４゜１６・・・気液分離器、１５・・・室
内熱交換器、１７・・・高温水循環用ポンプ、１９・・
・熱発生源、２０・・・被冷却媒体循環用ポンプ、２１
・・・冷却塔、２２・・・膨張弁、２３・・・圧縮機、
２４，２５．２６・・・温度センサ、２７・・・記憶装
置、２８・・・演算および制御装置、２９・・・吸収式
冷凍装置本体の動作判別センサ、３１．３４・・・流量
調節三方弁、３２・・・判定および制御装置、３３・・
・冷却回路熱交換器。 高逼木、のム膚Ｔ３　［＠Ｃ） 第４図 １＆逼水の；ＬＸ　Ｔ３［”Ｃ） ；雫叉Ｐ謀体の■Ｔ２（”Ｃ） 第５図

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱源より熱を与えられ希溶液から冷媒を蒸発させ
   て濃溶液とする再生器と、冷却媒体により冷却されて前
   記蒸発された冷媒を凝縮する凝縮器と、被冷却媒体より
   熱を得て前記凝縮器から流入する冷媒を蒸発させて該被
   冷却媒体に冷熱を与える蒸発器と、前記再生器から流入
   する濃溶液に前記蒸発器で蒸発した冷媒を吸収させて熱
   を発する吸収器と、を有する吸収式冷凍装置において、
   前記被冷却媒体として低沸点媒体を封入して用い、 前記被冷却媒体が前記蒸発器から得た冷熱で冷房等を行
   う熱交換器と、 前記熱交換器と前記蒸発器間を循環する前記被冷却媒体
   に循環力を与える循環ポンプと、を備えることを特徴と
   する吸収式冷凍装置。
2. （２）請求項１記載の吸収式冷凍装置において、循環ポ
   ンプを省き、熱交換器を蒸発器より低い位置に設置して
   その落差により被冷却媒体を自然循環させることを特徴
   とする吸収式冷凍装置。
3. （３）熱源より熱を与えられ希溶液から冷媒を蒸発させ
   て濃溶液とする再生器と、冷却媒体により冷却されて前
   記蒸発された冷媒を凝縮する凝縮器と、被冷却媒体より
   熱を得て前記凝縮器から流入する冷媒を蒸発させて該被
   冷却媒体に冷熱を与える蒸発器と、前記再生器から流入
   する濃溶液に前記蒸発器で蒸発した冷媒を吸収させて熱
   を発する吸収器と、を有する吸収式冷凍装置において、
   前記被冷却媒体として低沸点媒体を封入して用い、 前記被冷却媒体が前記蒸発器から得た冷熱で冷房等を行
   う熱交換器と、 前記熱交換器と前記蒸発器間を循環する前記被冷却媒体
   に循環力を与える循環ポンプと、前記蒸発器と前記熱交
   換器の間に介設されて蒸気圧縮式冷凍サイクルを形成す
   る膨張弁および圧縮機と、 を具備することを特徴とする吸収式冷凍装置。
4. （４）請求項３記載の吸収式冷凍装置の制御方法であっ
   て、 再生器へ供給される熱源の温度あるいは圧力を計測する
   第１の温度センサあるいは圧力センサと、凝縮器および
   吸収器の冷却を行う冷却媒体の温度を計測する第２の温
   度センサと、蒸発器より得られる冷熱の温度を計測する
   第３の温度センサと、を設け、 前記再生器へ供給される熱源の温度あるいは圧力が定格
   の温度あるいは圧力に達していない場合、蒸気圧縮冷凍
   サイクルで熱交換器と蒸発器との間に圧力差を設けて、
   該蒸発器への被冷却媒体温度を下げるように圧縮機回転
   数および膨張弁開度を制御して、前記再生器へ供給され
   る熱源の温度あるいは圧力にに見合った被冷却媒体温度
   で運転する過程と、 または、上記過程に加えて、外気温度の低下とともに、
   前記熱交換器と前記蒸発器との圧力差が小さくなるよう
   に前記圧縮機回転数および前記膨張弁開度を制御する過
   程と、 を有することを特徴とする吸収式冷凍装置の制御方法。
5. （５）請求項３記載の吸収式冷凍装置において、被冷却
   媒体の熱を直接外気で冷却するための室外熱交換器と、 前記蒸発器と前記室外熱交換器との流路の切り替えを行
   う流量調節三方弁と、 吸収式冷凍装置の運転または故障または停止を検出する
   手段と、 前記検出する手段からの信号で前記流量調節弁の切り替
   えを制御する手段と、 を具備することを特徴とする吸収式冷凍装置。
6. （６）請求項５記載の吸収式冷凍装置の制御方法であっ
   て、 吸収式冷凍装置が「運転」の場合には、冷房等を行う熱
   交換器と蒸発器との間で蒸気圧縮式冷凍サイクルを形成
   し、 吸収式冷凍装置が「停止」または「故障」の場合には前
   記冷房等を行う熱交換器と室外熱交換器との間で蒸気圧
   縮式冷凍サイクルを形成するように制御を行うことを特
   徴とする吸収式冷凍装置の制御方法。
7. （７）請求項３記載の吸収式冷凍装置において、凝縮器
   および吸収器を循環する冷却媒体と蒸発器・熱交換器間
   を循環する被冷却媒体との熱交換を行うための冷却回路
   熱交換器と、 前記蒸発器と前記冷却回路熱交換器との流路の切り替え
   を行う流量調節三方弁と、 吸収式冷凍装置の運転または停止または故障を検出する
   手段と、 前記検出する手段からの信号を受けて前記流量調節三方
   弁の切り換えを制御する手段と、を具備することを特徴
   とする吸収式冷凍装置。
8. （８）請求項７記載の吸収式冷凍装置の制御方法であっ
   て、 吸収式冷凍装置が「運転」の場合には冷房等を行う熱交
   換器と蒸発器との間で蒸気圧縮式冷凍サイクルを形成し
   、該吸収式冷凍装置が「停止」または「故障」の場合に
   は、前記熱交換器と冷却回路熱交換器との間で蒸気圧縮
   式冷凍サイクルを形成するように制御を行うことを特徴
   とする吸収式冷凍装置の制御方法。