JPH0744917Y2 - 吸収式冷温水機装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、吸収式冷温水機装置に係り、特に暖房時にヒ
ートポンプ運転を行う吸収式冷温水機装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、吸収式冷温水機装置としては、例えば、第４図に
示されるものが知られている。図示の装置においては、
冷房時は、冷暖切換弁30は閉じられており、通常の吸収
冷凍サイクルにしたがって蒸発器11で蒸発する冷媒に蒸
発熱を奪われて冷却された冷水が、冷温水配管25を通っ
て冷温水ポンプ26により、各室の室内熱交換器1A〜1Dに
導かれ、各室の冷房が行われる。

暖房時は、前記冷暖切換弁30が開かれ、再生器14で加熱
された溶液と該溶液から蒸発した冷媒蒸気が冷暖切換弁
30を経て蒸発器11へ導かれる。蒸発器11内のコイル表面
で流入した冷媒蒸気が凝縮し、コイル内の水に熱を与え
る。冷媒蒸気の熱を奪った該コイル内の水は温水となっ
て冷温水配管25を流れ、冷房時と同様に、各室内の室内
熱交換器へ導かれて各室の暖房が行われる。暖房時に
は、冷却水ポンプ27は停止され、冷却水は吸収式冷温水
機18には流入しない。この方式では、室内熱交換器1A〜
1Dには、冷房時には冷水が、暖房時には温水が、同じ冷
温水配管を通って流入する。

第５図はヒートポンプを用いた他の公知技術の例であ
る。この装置においては、室内熱交換器は、冷房用の室
内熱交換器1E,1Fと、暖房用の室内熱交換器1G,1Kに分か
れている。冷房用室内熱交換器1E,1Fへは、蒸発器11で
冷却された冷水が冷水配管６を通って冷水ポンプ５によ
り供給され、各室の冷房が行われる。暖房用室内熱交換
器1G,1Kへは、吸収器13と凝縮器12にて昇温された温水
が温水ポンプ９により、温水配管10を通って供給され、
各室の暖房が行われる。また、このときの過剰な熱量は
クーリングタワー40で放熱される。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の技術にあっては、冷暖
切換弁30の開閉と温水ポンプ９の発停により冷房，暖房
を切り換える構造や、室内熱交換器が冷房専用と暖房専
用に別れた２系統配管システム，また、冷房運転での冷
却水を暖房に使用する構成になっていたため、次のよう
な問題があった。

まず、第４図に示された構造では、室内側の冷房，暖房
要求により、すべての室内熱交換器は一律に冷房または
暖房に切り換えられ、各室で任意に冷房，暖房の切り換
えができない。

また、第５図に示された構成では、各室ごとに、任意に
冷房，暖房の切り換えられるが、冷房用，暖房用の熱交
換器がそれぞれ専用となるため、室内熱交換器数が第４
図の構造の場合の２倍必要となるほか、冷温水用の配管
の長さも２倍必要となり、設備コストが高くなる。

さらに、各室ごとに冷房，暖房の選択が可能な第５図の
構成では、各室での冷房負荷がなくなると、ヒートポン
プの暖房運転ができない。

本考案の課題は、コストの上昇を抑えつつ、吸収式冷温
水機を用いた冷暖同時運転を可能とするにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を、冷水及び温水を生成供給する吸収式冷温
水機と、該冷水及び温水を用いて冷房及び暖房を行う室
内熱交換器と、前記冷水を室内熱交換器に循環させる冷
水回路と、前記温水を前記室内熱交換器に循環させる温
水回路とを含んでなる吸収式冷温水機装置に、前記冷水
回路に設けられて冷水に外部から吸熱させる室外吸熱ユ
ニットと、前記温水回路に設けられて温水に外部に放熱
させる室外放熱ユニットと、前記冷水回路と温水回路の
いずれかを室内熱交換器に任意に切り換え接続可能であ
り該室内熱交換器に接続されていない側の回路をバイパ
スするように構成された切換四方弁とを備えることによ
り達成される。

上記の課題はまた、室外放熱ユニットと室外吸熱ユニッ
トとは、それぞれ温水回路と冷水回路に形成された側路
に装着されており、該側路の上流側分岐部にはその一方
の出口を該側路の上流端とする三方弁が設けられている
請求項１に記載の吸収式冷温水機装置によっても達成さ
れる。

上記の課題はまた、温水回路の温水温度を検知する温水
温度センサと、冷水回路の冷水温度を検知する冷水温度
センサとが設けられ、温水回路に設けられた三方弁と冷
水回路に設けられた三方弁とは、それぞれ前記温水温度
センサと冷水温度センサの出力に応じて開度が調節され
るものである請求項２に記載の吸収式冷温水機装置によ
っても達成される。

上記の課題はまた、吸収式冷温水機の加熱源の排熱を、
室外吸熱ユニットに導く手段が設けられている請求項１
乃至３のいずれかの項に記載の吸収式冷温水機装置によ
っても達成される。

上記の課題はさらに、吸収式冷温水機が、二重効用吸収
式冷温水機である請求項１乃至４のいずれかの項に記載
の吸収式冷温水機装置によっても達成される。

〔作用〕

冷水は、吸収式冷温水機の蒸発器で蒸発する冷媒が冷水
から蒸発熱を奪うことによって生成される。一方、温水
は、吸収式冷温水機の凝縮器及びまたは吸収器で熱を与
えられて生成される。蒸発器で蒸発する冷媒量が増加さ
れると、生成される冷水の量が増加し、これに伴って生
成される温水の量も増加する。

暖房に消費される熱量が供給される熱量に比べて少ない
場合は、吸収式冷温水機に環流する温水温度が所定の温
度まで低下しなくなる。この場合は室外放熱ユニットで
温水の放熱が行われ、温水温度が所定の温度まで低下す
る。これにより、吸収器，凝縮器からの熱の取り出しに
支障が生じない。

冷房に消費される冷熱量が供給される冷熱量に比べて少
ない場合は、吸収式冷温水機に還流する冷水温度が所定
の温度まで上昇しなくなる。この場合は室外吸熱ユニッ
トで冷水の吸熱が行われ、冷水温度が所定の温度まで上
昇する。これにより、蒸発器における熱の供給に支障が
生じない。

室内熱交換器は、切換四方弁を介して冷水回路と温水回
路に連結されており、該切換四方弁の操作により、冷水
回路と温水回路のいずれにも接続可能であるとともに、
室内熱交換器に接続されない側の回路はバイパスされる
のでこの回路においても温水または冷水の循環が可能で
あり、吸収式冷温水機の吸収器、蒸発器、凝縮器それぞ
れでの熱の供給，取り出しに支障が生じない。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図は、本考案の実施例である吸収式冷温水機装置の要部
構成を示す系統図である。図に示された吸収式冷温水機
装置は、一重効用の吸収式冷温水機18と、該吸収式冷温
水機18に冷水回路６及び温水回路10によって接続された
室内熱交換器1A〜1Dと、前記冷水回路６に介装された室
外吸熱ユニット４と、前記温水回路10に介装された室外
放熱ユニット８と、前記冷水回路６及び温水回路10と室
内熱交換器1A〜1Dとの間に装着された切換四方弁2A〜2D
とを含んで構成されている。なお、ここでいう切換四方
弁2A〜2Dは、実際の管の接続口は８個であるが、その２
個ずつが対になって４組の接続口となっているので四方
弁という。

吸収式冷温水機18は、希溶液管23を経て導入された希溶
液を加熱して冷媒蒸気を発生させる再生器14と、該再生
器14に接続して設けられ再生器14で発生した冷媒蒸気を
凝縮液化させて液冷媒とする凝縮器12と、該凝縮器12に
接続され内装されたコイル上で液冷媒を蒸発させて該内
装されたコイル中の水を冷却する蒸発器11と、該蒸発器
11に接続され蒸発器11で蒸発した冷媒蒸気を再生器14か
ら濃溶液管24を経て導入される濃溶液に吸収させて希溶
液を生成する吸収器13と、該吸収器13と前記再生器14と
に接続され吸収器13で生成される希溶液と再生器14から
送り出される濃溶液の間で熱交換させる溶液熱交換器15
と、前記希溶液管23に介装されて希溶液を吸収器13から
再生器14に送りこむ溶液ポンプ16と、前記濃溶液管24と
蒸発器11を凍結防止弁19を介して接続する凍結防止配管
25と、蒸発器11における冷媒蒸気の温度を検出する蒸発
器温度センサ22と、を含んで構成されている。また、蒸
発器11に内装されたコイル11Aは、前記冷水回路６に接
続されている。吸収器13には吸収熱を取り去る冷却水用
のコイル13Aが内装され、該コイル13Aの出口は、凝縮器
12に内装された冷媒蒸気を冷却するための冷却水用のコ
イル12Aの入り口に接続されている。

前記温水回路10は、一端を前記コイル12Aの出口に接続
され温水を室内熱交換器に送りこむ高温側の配管と、一
端を前記コイル13Aに接続され室内熱交換器を通過した
温水を流す低温側の配管とからなっている。この高温側
の配管の他端と低温側の配管の他端には前記切換四方弁
2A〜2Dが並列に接続されている。また、該低温側の配管
には、温水三方弁７が入り口を前記切換四方弁2A〜2D側
にして介装されており、一方の出口は温水ポンプ９の入
り口に、他方の出口は室外放熱ユニット８を介して同じ
く温水ポンプ９の入り口に接続されている。温水ポンプ
９の出口と前記コイル13Aの入口を連通する配管には、
管内の温水の温度を検知する温水温度センサ21が装着さ
れている。

前記冷水回路６は、一端を前記コイル11Aの出口側に接
続され冷水を室内熱交換器に送りこむ低温側の配管と、
一端を前記コイル11Aの入口側に接続され室内熱交換器
を通過した温水をコイル11Aに送りこむ高温側の配管と
からなっている。この高温側の配管の他端と低温側の配
管の他端には前記切換四方弁2A〜2Dが並列に接続されて
いる。また、該高温側の配管には、冷水三方弁３が入り
口を前記切換四方弁2A〜2D側にして介装されており、一
方の出口は冷水ポンプ５の入り口に、他方の出口は室外
吸熱ユニット４を介して同じく冷水ポンプ５の入り口に
接続されている。冷水ポンプ５の出口は前記コイル11A
の入口に接続されている。また、低温側の配管には、管
内の冷水の温度を検知する冷水温度センサ20が装着され
ている。さらに、再生器14に接続して該再生器14の排熱
を室外吸熱ユニット４に導く排熱管17が設けられてい
る。

切換四方弁2A〜2Dは、室内熱交換器1A〜1Dにそれぞれ対
応しており、温水回路10と冷水回路６のいずれかを対応
する室内熱交換器に接続するとともに、接続されない側
の回路の低温側と高温側の配管を連通させるように構成
されている。

凍結防止弁19は、蒸発器温度センサ22の出力に基づいて
開閉制御され、蒸発器における冷媒の凍結を防止するた
めに蒸発器に送りこまれる濃溶液の量を制御する。冷水
三方弁３は、冷水回路６の低温側の配管内を流れる冷水
の温度を検知する冷水温度センサ20の出力により、室外
吸熱ユニット４へのバイパス量を制御する。温水三方弁
７は、温水回路10の低温側の配管内を流れる温水の温度
を検知する温水温度センサ21の出力により、室外放熱ユ
ニット８へのバイパス量を制御する。

次に上記構成の装置の動作を、室内熱交換器がすべて冷
房に用いれる場合について、第１図を参照して説明す
る。

蒸発器11で冷却された冷水は、冷水ポンプ５により各室
の室内熱交換器1A〜1Dへ供給される。この時、冷水三方
弁３は、室外吸熱ユニット４へ高温側の冷水をバイパス
しないように制御される。また、吸収冷温水機18の凝縮
器12,吸収器13で発生した熱は、温水回路10内を流れる
温水によって除去され、該温水は、切換四方弁2A〜2Dを
経て温水三方弁７に流入する。温水三方弁７は、流入す
る温水を室外放熱ユニット８へ導くように制御され、該
温水が凝縮器12,吸収器13で発生した熱は、該室外放熱
ユニット８で放出される。このとき切換四方弁2A〜2D
は、第１図の状態の操作されており、冷水は室内熱交換
器側へ導かれ、温水は室内熱交換器をバイパスしてその
まま温水三方弁７に流入する。室内の負荷は、冷水温度
センサ20により検知され、再生器14へのインプット（加
熱量）が該負荷に応じて制御される。

第２図は、室内熱交換器がすべて暖房に用いられる場合
を示している。この時は、切換四方弁2A〜2Dは、温水回
路10を各室内熱交換器に接続するように操作されてお
り、冷水回路がバイパスされている。吸収器13,凝縮器1
2で昇温された温水が温水ポンプ９によって室内熱交換
器1A〜1Dに供給され、温水三方弁７は、温水を室外放熱
ユニット８へバイパスしないよう操作される。冷水回路
６の冷水はすべて室内熱交換器1A〜1Dをバイパスし、冷
水三方弁３が流入する冷水をすべて室外吸熱ユニット４
へバイパスするように操作される。すなわち、冷水は室
外吸熱ユニット４で外部の熱を吸熱してその熱を蒸発器
11で冷媒の蒸発熱として放出する。この時、再生器14の
加熱に用いられた後の排熱が排熱管17を経て室外吸熱ユ
ニット４に導かれ、前記冷水の吸熱に利用される。この
時は、ヒートポンプ暖房となり、外部からの入熱分だけ
暖房能力は増加する。室内の暖房負荷は温水温度センサ
21により検出され、再生器14へのインプット（加熱量）
が負荷に応じて制御される。

蒸発器11での冷媒蒸発温度が低下し、冷媒凍結温度に近
づくと、蒸発器温度センサ22がそれを検知し、凍結防止
弁19が開かれて蒸発器11の冷房に濃溶液が混入され、冷
媒の凍結が防止される。

第３図は、室内熱交換器が冷房と暖房に用いられる場合
の例を示している。室内側負荷要求の冷暖比率が吸収冷
温水機18の冷暖能力比率と一致した場合は、冷水三方弁
３は冷水を室外吸熱ユニット４へバイパスせず、また、
温水三方弁７も温水を室外放熱ユニット８へバイパスす
ることなく吸収冷温水機18を運転することができる。こ
の時は、室外吸熱ユニット４も室外放熱ユニット８も運
転する必要はない。上記のように、室内側負荷要求の冷
暖比率が吸収冷温水機18の冷暖能力比率と一致した状態
で、室内側負荷要求の絶対値が低下した場合は、再生器
14へのインプットが制御されるだけで運転には支障は生
じない。

室内側負荷要求の冷暖比率が吸収冷温水機18の冷暖能力
比率と一致しない場合、例えば暖房比率が高い場合は、
冷水温度センサ20により、冷水温度の低下として検知さ
れ、冷水三方弁３が冷水を室外吸熱ユニット４にバイパ
スするように操作される。室外吸熱ユニット４にバイパ
スされた冷水が外部から吸熱することによって、暖房の
ための不足分の熱量が補われる。逆に、冷房比率が高い
場合は、温水温度センサ21により、温水温度の上昇とし
て検知され、温水三方弁７が温水を室外放熱ユニット８
にバイパスするように操作される。室外放熱ユニット８
にバイパスされた温水が外部に放熱することによって、
冷房のために余分に取り出された熱量が放出される。

上述の作用により、冷房，暖房の比率が変わっても装置
を支障なく運転することができる。

室内熱交換器は、従来のファンコイルタイプでもよい
が、比較的冷水温度が高くても良く、温水温度が低くて
も良いとされる輻射型熱交換器を使用するとより効果的
である。また、吸収液に、比較的高温冷却ができる空冷
用吸収液を使用すると、ファンコイルタイプにはより効
果的となる。

以上説明してきたように、本実施例によれば、冷房，暖
房の配管系統設備が１系統で、室内熱交換器の暖房，冷
房が任意に選べる冷暖同時運転が可能になり、設備コス
トの低減が可能になった。また、負荷の冷暖比率と、吸
収式冷温水機の冷暖出力比率と一致しない場合でも室外
放熱ユニットもしくは室外吸熱ユニットで熱のバランス
が調整され、装置を支障なく運転できる。さらに、ヒー
トポンプ暖房時には、再生器の排熱が室外吸熱ユニット
に供給されるので、吸熱条件が向上し、室外吸熱ユニッ
トが小型化される効果がある。

また、上記実施例は、一重効用吸収式冷温水機に本考案
が適用されたものであるが、二重効用吸収式冷温水機を
用いる場合も同様に適用可能である。

〔考案の効果〕

本考案によれば、冷水回路と温水回路を別々に設けた吸
収式冷温水機を用いる冷温水装置において、冷水回路の
冷水に外部から吸熱させる室外吸熱ユニットを設け、温
水回路の温水を外部ら放熱させる室外放熱ユニットを設
け、前記冷水回路と温水回路を切換四方弁を介して室内
熱交換器に接続したので、吸収式冷温水機の冷暖同時運
転が可能となり、同一の室内熱交換器に、冷水と温水の
いずれかを室内熱交換器ごとに任意に切り換えて供給し
て冷暖房することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図，第２図及び第３図は本考案の実施例の系統図
で、第４図及び第５図は従来技術の例を示す系統図であ
る。 1A〜1D……室内熱交換器、2A〜2D……切換四方弁、３…
…冷水三方弁、４……室外吸熱ユニット、６……冷水回
路、７……温水三方弁、８……室外放熱ユニット、10…
…温水回路、11……蒸発器、12……凝縮器、13……吸収
器、14……再生器、17……排熱管、18……吸収式冷温水
機、20……冷水温度センサ、21……温水温度センサ。

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】冷水及び温水を生成供給する吸収式冷温水
   機と、該冷水及び温水を用いて冷房及び暖房を行う室内
   熱交換器と、前記冷水を室内熱交換器に循環させる冷水
   回路と、前記温水を前記室内熱交換器に循環させる温水
   回路とを含んでなる吸収式冷温水機装置において、前記
   冷水回路に設けられて冷水に外部から吸熱させる室外吸
   熱ユニットと、前記温水回路に設けられて温水に外部に
   放熱させる室外放熱ユニットと、前記冷水回路と温水回
   路のいずれかを室内熱交換器に任意に切り換え接続可能
   であり該室内熱交換器に接続されていない側の回路をバ
   イパスするように構成された切換四方弁とを備えたこと
   を特徴とする吸収式冷温水機装置。
2. 【請求項２】室外放熱ユニットと室外吸熱ユニットと
   は、それぞれ温水回路と冷水回路に形成された側路に装
   着されており、該側路の上流側分岐部にはその一方の出
   口を該側路の上流端とする三方弁が設けられていること
   を特徴とする請求項１に記載の吸収式冷温水機装置。
3. 【請求項３】温水回路の温水温度を検知する温水温度セ
   ンサと、冷水回路の冷水温度を検知する冷水温度センサ
   とが設けられ、温水回路に設けられた三方弁と冷水回路
   に設けられた三方弁とは、それぞれ前記温水温度センサ
   と冷水温度センサの出力に応じて開度が調節されるもの
   であることを特徴とする請求項２に記載の吸収式冷温水
   機装置。
4. 【請求項４】吸収式冷温水機の加熱源の排熱を、室外吸
   熱ユニットに導く手段が設けられていることを特徴とす
   る請求項１乃至３のいずれかの項に記載の吸収式冷温水
   機装置。
5. 【請求項５】吸収式冷温水機が、二重効用吸収式冷温水
   機であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかの
   項に記載の吸収式冷温水機装置。