JPH11190564A

JPH11190564A - 空気調和装置

Info

Publication number: JPH11190564A
Application number: JP9360658A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Ozu; 努小津; Kimio Mochizuki; 公雄望月; Shigetoshi Akiyama; 茂俊秋山; Hiroshi Ichikawa; 浩市川; Senzou Shinohara; 占三篠原; Hiroaki Kashiwagi; 博明柏木
Original assignee: Takagi Industrial Co Ltd; Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Takagi Industrial Co Ltd; Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 1999-07-13
Also published as: US5934090A

Abstract

(57)【要約】【課題】吸収液の結晶化を防止し、動作の信頼性を高
めた空気調和装置を提供する。【解決手段】運転停止時、所定量の冷媒（４）を供給
して吸収液（２０ａ）を希釈化し、それを管路及び機器
側に循環させることにより、機器や管路側に残留する吸
収液（２０、２０ａ、２０ｂ）を洗浄し、その吸収液を
溶液タンク側に戻すことで、吸収液（２０、２０ａ、２
０ｂ）の結晶化を防止し、動作の信頼性を高めたもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水の蒸気等、気化
した冷媒の回収手段に臭化リチウム液等の吸収液を使用
した空気調和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、冷媒の蒸発を利用して冷気を発生
させ、蒸発した冷媒は吸収液に吸収させる方式の空気調
和装置を吸収式空気調和装置と称する。即ち、冷媒に水
を使用した場合には、蒸発器を低圧、即ち、真空状態に
保持し、その雰囲気中に水を滴下させると、水は瞬時に
蒸発し、その蒸発の際に周囲から蒸発潜熱を奪う。この
蒸発潜熱を冷却源として水や空気等の媒体を強制的に循
環、熱交換により冷気を発生させ、それを室内に流すこ
とにより、室内の冷房を行うことができる。

【０００３】このような空気調和装置では、蒸発器で蒸
発した冷媒は凝縮させて蒸発器に戻すため、臭化リチウ
ム等の吸収液が用いられる。即ち、蒸発器で蒸発した冷
媒は吸収器で吸収液に吸収させて回収する。この吸収液
は溶液タンクに貯められた後、加熱して冷媒を蒸発させ
ることにより、冷媒を含まない吸収液と冷媒蒸気とに分
離させ、冷媒蒸気は凝縮させて液化し冷媒タンクに戻さ
れるとともに、冷媒が分離された吸収液は吸収器に戻さ
れる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
空気調和装置において、冷房運転を停止させた場合、外
気温の低下によっては臭化リチウムが結晶化するおそれ
がある。臭化リチウムが管路内や機器内部で結晶化する
と、吸収液の流動を妨げ、運転不能に陥るので、その対
策を全く講じない場合には動作不良の恐れがあり、信頼
性に欠ける。

【０００５】結晶化した臭化リチウムを加熱することで
液化することは可能であるが、臭化リチウムの結晶化防
止として、管路全体に加熱手段を設置する液化対策は設
備コストが上昇する点で限界があり、また、結晶化した
箇所を検知し、その箇所のみ局所的に加熱することは構
造的に見て効率的ではない。

【０００６】そこで、本発明は、吸収液の結晶化を防止
し、動作の信頼性を高めた空気調和装置を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の空気調和装置
は、運転停止時、所定量の冷媒（４）を供給して吸収液
（２０ａ）を希釈化し、それを管路及び機器側に循環さ
せることにより、機器や管路側に残留する吸収液（２
０、２０ａ、２０ｂ）を洗浄し、その吸収液を溶液タン
ク側に戻すことで、吸収液（２０、２０ａ、２０ｂ）の
結晶化を防止し、動作の信頼性を高めたものである。

【０００８】本発明の空気調和装置は、冷媒（４）を貯
める冷媒タンク（６）と、この冷媒タンクから供給され
る前記冷媒を低圧下で蒸発させ、その蒸発潜熱により空
気を冷却させる蒸発手段（蒸発器２）と、この蒸発手段
で蒸発した前記冷媒を吸収液に吸収させて回収する冷媒
回収手段（気液分離器１４、吸収器１８）と、この冷媒
回収手段から導かれる吸収液を貯める溶液タンク（２
６）と、この溶液タンクから前記吸収液を導き、その吸
収液から冷媒を分離する冷媒分離手段（低温再生器３
４、高温再生器３８、凝縮器４８）と、前記冷媒タンク
から冷媒を前記溶液タンクに供給し、前記吸収液を希釈
化させる希釈化手段（冷媒４、冷媒タンク６、管路５６
及び電磁弁５８）と、この希釈化手段で希釈化された前
記吸収液を前記冷媒分離手段に強制的に流し、前記冷媒
分離手段に残留する冷媒吸収液を前記溶液タンク側に戻
す回収路（管路６６、６８）と、運転停止時、前記冷媒
分離手段の動作を停止させ、その停止に基づき、外気温
に応じて所定量の冷媒を前記冷媒タンクから前記溶液タ
ンクに供給することにより、前記溶液タンク内の吸収液
濃度を所定値以下にするとともに、前記溶液タンクから
前記吸収液を前記冷媒分離手段側に循環させて前記溶液
タンク側に戻す制御手段（制御部１３０）とを備えたこ
とを特徴とする。

【０００９】したがって、この空気調和装置によれば、
運転停止時、外気温に応じて所定量の冷媒が溶液タンク
に供給されて所定濃度以下に吸収液の希釈化が図られ、
その吸収液は冷媒分離手段に循環させ、冷媒分離手段側
の洗浄を行う。これにより、冷媒分離手段やその途上の
管路内の残留吸収液が回収され、外気温の低下による結
晶化を確実に防止でき、冷房動作の信頼性が高められ
る。

【００１０】本発明の空気調和装置は、運転停止時、前
記冷媒タンクから前記溶液タンクに流す前記冷媒は、運
転停止時の前記吸収液の濃度に応じ、所定の希釈濃度に
到達する供給量を演算して供給することを特徴とする。

【００１１】この空気調和装置では、外気温と濃度が吸
収液の結晶化と密接な関係があることに着目しており、
運転停止時の吸収液の濃度を所定の濃度に移行させるに
必要な冷媒量を算出し、これを溶液タンクに供給するこ
とで、結晶化しない吸収液濃度に移行させている。溶液
タンク内の吸収液濃度を低下させることによりその結晶
化の防止が図られると同時に、冷媒分離手段側の洗浄効
果が高められる。

【００１２】本発明の空気調和装置は、前記冷媒分離手
段側の管路と前記溶液タンクとの間に回収管路を設け、
運転停止時、前記回収管路を通して前記吸収液を前記溶
液タンクに戻すことを特徴とする。このような回収管路
を設けることにより、冷媒分離手段側を洗浄した吸収液
を迅速に溶液タンクに戻すことができる。

【００１３】本発明の空気調和装置において、前記冷媒
分離手段は、吸収液から回収した蒸気から冷媒蒸気を再
生させる低温再生器（３４）と、この低温再生器で得た
冷媒蒸気を凝縮させる凝縮器（４８）とを備え、運転停
止時、前記冷媒タンクから前記回収タンクに流す前記吸
収液濃度は、前記凝縮器の凝縮温度と前記低温再生器の
溶液温度を参照して演算することを特徴とする。このよ
うな温度管理により、吸収液の希釈化を適正化すること
ができ、過剰な冷媒の放出を防止できる。

【００１４】本発明の空気調和装置において、溶液タン
ク（２６）に貯められた前記吸収液を前記冷媒分離手段
側に導く管路（循環路２８）にポンプ（溶液ポンプ２
９）を設置したことを特徴とする。このポンプは、冷房
運転サイクルに使用するポンプを兼用できる。このよう
なポンプにより、洗浄液としての吸収液（２０ａ）を圧
送でき、管路や冷媒分離手段側の洗浄を迅速に行うこと
ができる。

【００１５】本発明の空気調和装置において、溶液タン
クに貯められた前記吸収液を前記冷媒分離手段側に導く
管路に逆止弁を設置したことを特徴とする。このような
逆止弁の設置により、溶液タンクと冷媒分離手段側との
圧力分布により、吸収液が溶液タンク側に逆流するのを
防止できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示した実施
形態を参照して詳細に説明する。

【００１７】図１は、本発明の空気調和装置の一実施形
態として空気調和装置の全体構成を示している。この空
気調和装置は吸収式空気調和装置であって、冷媒に一例
として水、吸収液に一例として臭化リチウム液を用いて
いる。

【００１８】冷媒を蒸発させる蒸発手段として蒸発器２
が設けられている。蒸発器２は、冷媒４の蒸発により冷
気を生じさせ、その冷気によって室内空気を冷却する手
段である。この蒸発器２の内部は、内部気圧を例えば、
８．９ｔｏｒｒ程度の減圧状態に設定されている。この
蒸発器２には、冷媒タンク６から冷媒４が冷媒ポンプ８
により供給される。即ち、減圧下に冷媒液、例えば、水
を滴下させると、その水滴が蒸発し、蒸発潜熱により通
過する空気１０を冷却することができる。この蒸発器２
は、冷却すべき室内空気１０を室内ファン１２により吸
引し、循環させることにより、室内空気１０を冷却す
る。この蒸発器２は、滴下した冷媒４を蒸発させるが、
その一部は蒸発することなく、液体として残留する。冷
媒４に水を用いた場合には、その水は真空下で蒸気とな
り、その一部は水のままとなる。この蒸発器２で気化又
は液体状態となった冷媒４は管路を通じて冷媒回収手段
である気液分離器１４に導かれる。なお、室内空気１０
の温度は、温度センサ１６で検出される。

【００１９】気液分離器１４は、蒸気と液体とを分離す
る手段である。この気液分離器１４は、蒸発器２と一体
又は別体として構成することができる。この気液分離器
１４の内部気圧は、蒸発器２と同等となる。液体を成す
冷媒４は、冷媒タンク６に管路を通じて導かれて回収さ
れ、また、冷媒蒸気は吸収器１８に導かれる。

【００２０】吸収器１８は、冷媒蒸気を吸収液２０、例
えば、臭化リチウム液に吸収させる。即ち、吸収器１８
では、気液分離器１４から導かれた冷媒蒸気中に吸収液
２０を散布することにより、その吸収液２０に冷媒蒸気
を吸収させる。ここで、冷媒蒸気を効率よく吸収液２０
に吸収させるには、吸収器１８を冷却することが必要で
ある。この冷却手段として、放熱ファン２２が設置され
ており、外気２４を吸収器１８に接触させることにより
冷却する。同時に、吸収器１８は低圧化して蒸発器２と
の間に圧力差を設定することで、冷媒蒸気を吸収器１８
に導く吸収力を与える。吸収液２０が冷媒蒸気を吸収す
る際に発生する反応熱は、放熱ファン２２により冷却さ
れる。冷媒蒸気に吸収させた吸収液２０ａは、管路を通
じて溶液タンク２６に導かれる。

【００２１】溶液タンク２６は、吸収器１８で冷媒蒸気
を吸収した吸収液２０ａを貯める。循環する吸収液２０
及び冷媒４の全溶液を３リットル程度とすると、この溶
液タンク２６はそれを許容する程度の容積である。

【００２２】そして、循環路２８には、溶液圧送手段と
して溶液ポンプ２９が設けられている。溶液タンク２６
の吸収液２０ａは、冷媒分離手段に送られて冷媒４の分
離が行われる。即ち、吸収液２０ａは、溶液ポンプ２９
を通して低温熱交換器３０に圧送される。また、溶液タ
ンク２６と溶液ポンプ２９との間の循環路２８には、逆
止弁３２が設けられている。この逆止弁３２は、圧力差
による溶液ポンプ２９側へ溶液、即ち、吸収液２０ａの
逆戻りを阻止する。

【００２３】低温熱交換器３０は、溶液ポンプ２９で圧
送される吸収液２０ａを低温再生器３４から導かれた吸
収液２０（濃液）が持つ熱（例えば、１００℃）により
予備加熱する手段である。これにより、吸収液２０ａは
１００℃程度に加熱され、予備加熱された吸収液２０ａ
は、高温熱交換器３６に循環路を通じて導かれる。

【００２４】高温熱交換器３６には、低温熱交換器３０
で予備加熱された吸収液２０ａを高温再生器３８から導
かれた吸収液２０ｂ（中液）が持つ熱（例えば、１８０
℃）により予備加熱する。加熱された吸収液２０ｂは、
高温再生器３８に管路を通じて導かれる。

【００２５】高温再生器３８は、加熱手段としてガスバ
ーナ４２が設置されており、吸収液２０ａはガスＧの燃
焼により１８０℃程度に加熱される。ガスバーナ４２に
は、ガス電磁弁４３、４５及びガス比例弁４７を通して
燃料ガスＧが供給され、燃焼ファン４１によって燃焼空
気が供給される。この燃料ガスＧの燃焼の結果、吸収液
２０ａに吸収されている冷媒４は加熱されて蒸気とな
り、高温再生器３８には、上部側に冷媒蒸気４０と、冷
媒４が除かれた分だけ濃度が高くなった吸収液（中液）
２０ｂが溜まり、内部は超高圧となり、外気温３５℃で
１３００ｔｏｒｒに上昇する。そして、比重により吸収
液２０ｂと冷媒蒸気４０とが分離され、吸収液２０ｂの
液位は一定に保持される。また、吸収液（中液）２０ｂ
は、高温熱交換器３６に導き、吸収液２０ａの予備加熱
によって放熱させるため、その温度は１８０℃から１１
２℃程度に低下させた後、キャピラリ４４を介して管路
６０を通じて低温再生器３４に導かれる。なお、高温再
生器３８の温度は温度センサ３９で検知される。

【００２６】キャピラリ４４は、高温再生器３８と低温
再生器３４との間の圧力差を保持するための圧力抵抗体
である。即ち、高温再生器３８の１３００ｔｏｒｒ程度
の高圧はキャピラリ４４を介して９５ｔｏｒｒ程度に低
圧化された低温再生器３４に吸収液（中液）２０ｂを導
く。

【００２７】低温再生器３４は、高温再生器３８から高
温、例えば、１８０℃程度の冷媒蒸気４０が導かれ、こ
れを熱源として高温交換器３６からの吸収液（中液）２
０ｂを加熱するとともに、高温の冷媒蒸気４０を放熱さ
せる。吸収液２０ｂの温度は、１０２℃から１１２℃に
上昇し、その内部の冷媒４は、１１２℃程度の蒸気４０
となって回収される。低温再生器３４における吸収液２
０ｂの温度は温度センサ３５によって検出される。

【００２８】低温再生器３４で加熱された吸収液（濃
液）２０は、低温熱交換器３０に導かれ、吸収液２０ａ
の予備加熱に用いられて放熱され、その結果、６０℃程
度に冷却される。この吸収液２０は、吸収器１８に導か
れ、冷媒４の吸収に用いられる。また、低温再生器３４
で液化した冷媒４は、キャピラリ４６を介して凝縮器４
８に管路１０６を通して導かれるとともに、冷媒蒸気４
０は循環路５０を通じて凝縮器４８に導かれる。

【００２９】凝縮器４８は、冷媒蒸気４０を液化、凝縮
させる手段であり、冷却手段として前記放熱ファン２２
が共用され、外気２４によって冷却される。低温再生器
３４からの冷媒蒸気４０は、冷却により液化された後、
キャピラリ５４を通して冷媒タンク６に貯められる。な
お、凝縮器４８における凝縮温度は温度センサ５１で検
出され、外気温は温度センサ５３で検出される。

【００３０】冷媒タンク６は、蒸発器２に供給すべき冷
媒４を蓄積する手段であり、８．９ｔｏｒｒ程度の低圧
である。即ち、この冷媒タンク６には、凝縮器４８又は
気液分離器１４で回収された冷媒４が液体状態で貯めら
れる。

【００３１】そして、蒸発器２、冷媒タンク６、気液分
離器１４、溶液タンク２６、高温再生器３８、低温再生
器３４及び凝縮器４８における各圧力には適当な圧力差
が形成されており、これは吸収液２０、冷媒蒸気４０の
自然循環作用を実現するためのものである。要するに、
これらの圧力差は、高温再生器３８における加熱と、凝
縮器４８の一定温度への冷却とにより、また、吸収液２
０における冷媒４の吸収、冷媒蒸気４０の凝縮により吸
収液２０ａ、２０ｂの循環作用を生じさせている。

【００３２】また、溶液タンク２６の吸収液２０ａを冷
媒４によって希釈化する希釈化手段が設けられており、
この実施形態では、冷媒タンク６と溶液タンク２６との
間に冷媒４を溶液タンク２６側に放出させる手段として
管路５６とともに、この管路５６を開閉する手段として
電磁弁５８が設けられている。

【００３３】また、高温熱交換器３６と低温再生器３４
とを結合する管路６０には、溶液タンク２６との間を結
合させることにより、吸収液２０を溶液タンク２６側に
落下させるバイパス手段として管路６２とともに、この
管路６２を開閉する手段として電磁弁６４が設けられて
いる。

【００３４】また、低温熱交換器３０と吸収器１８とを
結合する管路６６には、溶液タンク２６との間を結合さ
せることにより、吸収液２０を溶液タンク２６側に落下
させるバイパス手段として管路６８とともに、この管路
６８を開閉する手段として電磁弁７０が設けられてい
る。

【００３５】次に、図２は、空気調和装置における蒸発
器２から溶液タンク２６までの系統を示している。

【００３６】蒸発器２、気液分離器１４、吸収器１８及
び溶液タンク２６は、単一の閉空間を構成しており、垂
直管を成す蒸発器２の周面には、冷却用の無数のフィン
７２が設けられている。この蒸発器２は真空状態にある
からフロート状の冷媒滴下器７４から冷媒４が滴下され
ると、その冷媒４は蒸発する。その蒸発潜熱は、フィン
７２に伝えられ、室内空気１０を冷却する。冷媒滴下器
７４から滴下された冷媒４の内、液化状態の冷媒４は、
重力によって気液分離器１４の冷媒溜部７６に溜まり、
冷媒タンク６に導かれる。

【００３７】この気液分離器１４と溶液タンク２６との
間には、一定の傾斜角度を以て吸収器１８が設けられて
いる。この吸収器１８の周面部には、蒸発器２と同様の
フィン７８が形成されている。このフィン７８及び図１
に示した放熱ファン２２によって空気が冷却される。

【００３８】この吸収器１８の上部には、吸収液２０の
滴下部８０が設けられ、供給管８２を通して吸収液２０
が吸収器１８の内部に滴下される。吸収液２０を例えば
臭化リチウム液、冷媒４を水、即ち、水蒸気とすれば、
滴下される吸収液２０には効率良く水蒸気が吸収され
る。この吸収時の反応熱は、フィン７８を通じて外気２
４に放出される結果、内部の吸収液２０ａが冷却され
る。この吸収液２０ａは、自然落下状態で溶液タンク２
６に貯められる。

【００３９】次に、図３は、空気調和装置における冷媒
タンク６、吸収器１８及び溶液タンク２６の配管系統を
示している。冷媒タンク６、吸収器１８及び管路６８、
６２からの吸収液２０、２０ａ、２０ｂを溶液タンク２
６に重力により自然落下させるため、冷媒タンク６、吸
収器１８及び管路６８、６２は、溶液タンク２６より上
方に設置されている。

【００４０】次に、図４は、空気調和装置における低温
再生器３４の実施例を示している。この低温再生器３４
は、高温再生器３８での加熱より発生した冷媒蒸気４０
ａが持つ熱を利用して吸収液３０ｂを再加熱するととも
に、その放熱により冷媒蒸気４０ａを冷媒４に凝縮させ
る手段である。

【００４１】この低温再生器３４は、密閉された本体ケ
ース８４の内部に隔壁８６を設けて吸収液溜部８８が形
成され、この吸収液溜部８８の吸収液２０ｂに浸漬する
ように熱交換部９０が設置されている。吸収液溜部８８
には、管路６０が連結されており、この管路６０を通し
て高温再生器３８側から吸収液２０ｂが供給される。隔
壁８６を越えて流れる吸収液２０ｂは、漏斗状を成す回
収部９２に落下する。この回収部９２の下方の管路９４
には、冷媒蒸気４０を遮断する手段としてフロート室９
６が設けられている。このフロート室９６には、吸収液
２０ｂが貯められ、その内部にはフロート弁９８が設け
られている。即ち、フロート弁９８が吸収液２０ｂに浮
いている場合にはその吸収液２０ｂの通過を許可し、吸
収液２０ｂが無くなると、管路９４を閉塞することで、
冷媒蒸気４０を遮断するものである。このフロート室９
６を通過した吸収液２０ｂは吸収器１８に管路６６を通
じて導かれる。低温再生器３４内の吸収液２０ｂの温度
は、温度センサ３５によって検出される。

【００４２】熱交換部９０には、本体ケース８４の外部
で供給管１００が連結されており、冷媒蒸気４０が高温
再生器３８側から供給される。この熱交換部９０の外周
部には吸熱面積を大きくするため、壁面を屈曲させてな
る凹凸部１０２が形成されている。この凹凸部１０２を
通して熱交換部９０に侵入した冷媒蒸気４０ａは、吸収
液２０ｂに熱を放出し、吸収液２０ｂは加熱されて新た
に冷媒蒸気４０ｂを放出する。冷媒蒸気４０ｂは、凝縮
器４８とを連結する循環路５０を通して凝縮器４８に導
かれる。また、加熱された吸収液２０ｂの沸騰飛沫が循
環路５０を通して凝縮器４８に導かれるのを防止するた
め、遮蔽板１０４が本体ケース８４の天井面に取り付け
られている。

【００４３】また、供給管１００の下側部には熱交換部
９０で冷媒蒸気４０ａが凝縮した冷媒４をその外部に導
く管路１０６が連結されており、この管路１０６には冷
媒蒸気４０を遮断する手段としてフロート室１０８が設
けられている。フロート室１０８には、冷媒４が貯めら
れ、その内部にはフロート弁１１０が設けられている。
即ち、フロート弁１１０が冷媒４に浮いている場合には
その冷媒４の通過を許可し、冷媒４が無くなると、管路
１０６を閉塞することで、冷媒４を遮断する。このフロ
ート室１０８を通過した冷媒４は凝縮器４８に管路１０
６を通じて導かれる。

【００４４】次に、図５は、空気調和装置における凝縮
器４８の一例を示している。凝縮器４８は、低温再生器
３４からの冷媒蒸気４０及び冷媒４を受け、冷媒蒸気４
０を凝縮した後、冷媒タンク６に戻すものである。この
凝縮器４８には、上部ヘッダ１１２と下部ヘッダ１１４
とを有し、これら上部ヘッダ１１２と下部ヘッダ１１４
とを複数の凝縮管１１６で結合したものである。各凝縮
管１１６には無数の放熱フィン１１８が取り付けられて
いる。

【００４５】上部ヘッダ１１２には、循環路５０を通し
て冷媒蒸気４０、管路１０６を通して冷媒４が供給され
る。また、上部ヘッダ１１２には、温度検出管１２０が
設けられ、その内部に温度センサ５１を設置し、冷媒蒸
気４０の凝縮温度を検出する。そして、各凝縮管１１６
を通過することにより、凝縮した冷媒４は、下部ヘッダ
１１４に貯められ、排出管１２２を通して冷媒タンク６
に回収される。

【００４６】次に、図６は、空気調和装置の制御系統の
実施例を示している。この制御系統では、各種ファンの
回転制御、燃焼系統の燃焼制御及び監視、異常検知及び
その危険回避制御、吸収液希釈及び回収制御等、冷房運
転及び付随する各種の制御を行う。

【００４７】この制御系統は、マイクロプロセッサによ
って構成される制御部１３０が設けられており、この制
御部１３０には、中央処理部（ＣＰＵ）１３２、ＲＯＭ
１３４及びＲＡＭ１３６とともに、入出力回路１３８、
１４０、１４２、１４４、１４６、１４８、１５０、１
５２、１５４、１５６、１５８、１６０、１６２、１６
４、１６６、１６７、１６８、１６９、１７０、１７２
及びアナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器１７５、１
７６、１７７、１７８、１７９が設置されている。

【００４８】そして、制御部１３０には電磁弁駆動回路
１８０、１８２、１８４、１８６、１８８、ポンプ駆動
回路１９０、１９２、ファン駆動回路１９４、１９６、
１９８、回転数検出回路２００、２０２、２０４、比例
弁駆動回路２０６、温度検出回路２０８、２１０、２１
２、２１４、２１６、異常検出回路２１８、２２０、２
２２、２２４、２２６が接続されている。各異常検出回
路２１８、２２０、２２２、２２４、２２６は、個別に
温度センサ１６、３９、３５、５１、５３の断線や検出
異常を検出する。

【００４９】また、制御部１３０を遠隔的に制御する手
段として外部リモコン装置２４０が設けられている。こ
の外部リモコン装置２４０との間でデータの授受を光学
的に行うため、外部リモコン装置２４０が発して光を受
ける受光器２４２が設けられ、この受光器２４２の受光
信号からデータ信号を復調するため、復調器２４４が設
けられている。この復調器２４４で復調されたデータ
は、制御部１３０に加えられ、外部リモコン装置２４０
による所定の制御を実現する。

【００５０】次に、図７は、本発明の空気調和装置の設
置形態の実施例を示している。この空調装置は、家屋等
の内部に設置される室内器部２６０と、家屋等の外部に
設置される室外器部２６２とから構成され、両者は管路
２６４、２６６を通じて連結されている。室内器部２６
０は、冷風２６８を排出する冷風吹出部２７０と、室内
空気２７２を吸い込む吸気部２７４とで構成されてお
り、これらは家屋等の壁部２７６に取り付けられる。そ
の場合、管路２６４、２６６は壁部２７６を貫通して室
外器部２６２に連結される。室外器部２６２は、蒸発器
２、低温再生器３４、高温再生器３８、凝縮器４８、吸
収器１８、ガスバーナ４２等の空気調和装置本体２７８
で構成される。したがって、室内空気２７２は、吸気部
２７４から空気調和装置本体２７８で熱交換されて冷却
され、その冷却空気が管路２６６及び冷風吹出部２７０
を通して室内２８０に冷風２６８を生じさせ、室内２８
０は冷房される。

【００５１】次に、図８は、冷風吹出部２７０の一実施
形態を示している。矩形のグリル部２８２に管路２６６
を設け、グリル部２８２から冷風２６８を吹き出させる
ことができる。

【００５２】次に、図９及び図１０は、冷気吹出部の配
置形態の一例を示している。一つの空気調和装置本体２
７８を設置し、室内の空気を一括して吸気部２７４より
吸引し、複数の管路２６６Ａ、２６６Ｂ、２６６Ｃ、２
６６Ｄを以て冷風吹出部２７０を各部屋に設置して冷風
２６８を吹き出させることができる。また、管路２６４
とともに管路２６６を併設して各部屋に配管することに
より、各部屋の全部又は部屋を選択的に冷房することが
可能である。

【００５３】次に、図１１は、臭化リチウム水溶液の結
晶化を示す特性図である。特性曲線は、横軸に溶液温度
（℃）、縦軸に溶液濃度（％）を取っており、臭化リチ
ウム水溶液の液状限界を示しており、増減傾向が異なる
特性Ｌ₁、Ｌ₂、Ｌ₃からなる非直線特性である。各特
性Ｌ₁、Ｌ₂及びＬ₃を境界にして領域Ａが結晶領域、
領域Ｂが液状領域である。例えば、溶液温度４０℃、溶
液濃度６４％では非結晶状態であるが、溶液濃度６４％
で溶液温度が３４℃に低下すると、その臭化リチウム水
溶液は結晶化することを示している。

【００５４】ここで、各特性Ｌ₁、Ｌ₂、Ｌ₃につい
て、ｘを溶液温度（外気温）、ｙを溶液濃度とすると、
特性Ｌ₁、Ｌ₂及びＬ₃の溶液濃度は、次の通りであ
る。

【００５５】

【数１】

【００５６】このように、吸収液２０に臭化リチウム水
溶液を使用した場合には、冷房運転を停止した状態で放
置し、外気温が低下すると、各機器内で吸収液２０が結
晶化することとなり、次の冷房運転が不能となるおそれ
がある。このような結晶化を防止するには、吸収液２０
に冷媒４を強制的に混ぜ、吸収器２０を希釈化すること
により、非結晶化を図ることができる。

【００５７】この空気調和装置について、冷房運転、そ
の停止及び異常時の動作を説明する。

【００５８】冷媒４は、冷媒ポンプ８により蒸発器２に
供給される。蒸発器２は、真空状態に保持されているの
で、冷媒４を滴下すると蒸発し、蒸発潜熱により熱交換
が行われる。この熱交換によって冷却された空気は、冷
風として室内ファン１２により室内に供給される。

【００５９】蒸発器２に供給された冷媒４は、気液分離
器１４で液体と気体とに分離され、液化状態にある冷媒
４は冷媒タンク６に戻される。冷媒蒸気４０は、吸収器
１８に導かれ、吸収液２０に吸収させ、溶液タンク２６
に貯められる。溶液タンク２６の吸収液２０ａは、溶液
ポンプ２９で圧送され、逆止弁３２を経て循環路２８か
ら低温熱交換器３０に導かれ、低温再生器３４からの吸
収液２０で予備加熱された後、高温熱交換器３６に導か
れ、高温再生器３８からの吸収液２０ｂで再度予備加熱
される。このような熱交換は、吸収液２０、２０ｂの放
熱、冷却のためでもある。

【００６０】高温熱交換器３６で加熱された吸収液２０
ａは、高温再生器３８で高温度に加熱され、吸収液２０
ａ中の冷媒４は蒸発し、冷媒蒸気４０と濃度の高い吸収
液２０ｂとに分離される。冷媒蒸気４０は、管路１００
を通じて低温再生器３４に導かれ、ここで冷媒４に変換
される。そして、冷媒蒸気４０及び冷媒４は、凝縮器４
８に導かれて凝縮され、確実に液化される。この冷媒４
は、凝縮器４８から冷媒タンク６に回収される。

【００６１】また、高温再生器３８で冷媒４と分離され
た吸収液２０ｂは、高温熱交換器３６、低温再生器３４
及び低温熱交換器３０を経て再び吸収器１８に導かれ、
冷媒４の吸収に用いられる。

【００６２】次に、停電や運転停止時の動作について説
明する。図１２は、停電や運転停止時における吸収液の
回収制御を示す。

【００６３】ステップＳ１では、停電が発生したか否か
を判定する。停電の場合には、ステップＳ２に移行し、
電磁弁５８を開いて全ての冷媒４を溶液タンク２６に供
給するとともに、電磁弁６４、７０を開いて冷媒分離系
統側から吸収液２０ｂを溶液タンク２６に回収する。電
磁弁５８、６４、７０を電源遮断時に開くノーマルオー
プン型電磁弁を使用することにより、電源遮断で管路５
６、６２、６８をオープン状態とすることができる。図
１３は、この溶液放出モードを示しており、矢印ａ、ｂ
は冷媒４の放出経路を示し、図１５は、吸収液２０ｂの
回収経路を示している。

【００６４】停電が発生していない場合には、ステップ
Ｓ３に移行し、運転停止命令が発生しているか否かを確
認する。運転停止命令がない場合には、ステップＳ１に
戻る。そして、運転停止命令が発せられている場合、ス
テップＳ４に移行して外気温が１８℃以上か否かを判定
する。外気温が１８℃以上の場合には、ステップＳ５に
移行し、吸収液２０ａの溶液濃度を外気温１０℃に相当
する濃度５９％に希釈するに必要な量の冷媒４を冷媒タ
ンク６から溶液タンク２６に放出する。図１３は、この
溶液放出モードを示しており、矢印ａ、ｂは冷媒４の放
出経路を示している。

【００６５】また、外気温が１８未満の場合にはステッ
プＳ６に移行し、吸収液２０ａの現在の溶液濃度を外気
温０℃に相当する濃度５６％に希釈するに必要な量の冷
媒４を冷媒タンク６から溶液タンク２６に放出する。図
１３は、この溶液放出モードを示しており、矢印ａ、ｂ
は冷媒４の放出ルートを示している。

【００６６】そして、ステップＳ７では、所定時間だけ
溶液ポンプ２９を動作状態とし、希釈化された吸収液２
０ａを循環路２８から低温熱交換器３０、高温熱交換器
３６、高温再生器３８を経て高温熱交換器３６、低温再
生器３４、低温熱交換器３０及び吸収器１８を経て溶液
タンク２６に至る循環経路で吸収液循環を行う。図１４
は、この吸収液循環モードを示しており、矢印ｃ、ｄ、
ｅ、ｆ、ｇ、ｈは、その循環経路を示している。

【００６７】また、ステップＳ８では冷媒分離手段側の
吸収液２０ａを溶液タンク２６に回収する。図１５は、
この吸収液回収モードを示しており、矢印ｉ、ｊ、ｋは
管路６２を通しての吸収液回収経路、矢印ｌ、ｍ、ｎは
管路６８を通しての吸収液回収経路を示している。

【００６８】次に、図１６は、吸収液再循環モードを示
している。この吸収液再循環モードでは、吸収液回収及
び吸収液循環を経ても高温再生器３８に残留する吸収液
２０ｂを最終的に溶液タンク２６に回収させるモードで
ある。この場合、溶液ポンプ２９を駆動するとともに、
電磁弁６４を開くことにより、矢印ｎ、ｏ、ｐ及びｑに
示す循環経路を通して吸収液２０ａを高温再生器３８に
循環させ、高温再生器３８に残留する吸収液２０ｂを溶
液タンク２６に回収させる。これにより、冷媒分離系統
に残留する吸収液２０ｂの回収は確実なものとなる。

【００６９】次に、図１７は、吸収液の回収制御の他の
例を示す。この回収制御では、運転停止命令があったか
否かを判定した後、異常による緊急停止か否かを判定す
る。この異常が発生している場合には全ての冷媒４を停
電時と同様に溶液タンク２６に供給する。また、異常が
ない場合には、ステップＳ１６に移行し、図１２に示し
たと同様の制御を行うこととしたものである。

【００７０】即ち、ステップＳ１１では、停電が発生し
たか否かを判定し、停電の場合には、ステップＳ１２に
移行し、電磁弁５８を開いて全ての冷媒４を溶液タンク
２６に供給するとともに、電磁弁６４、７０を開いて冷
媒分離系統側から吸収液２０ｂを溶液タンク２６に回収
する。停電が発生していない場合には、ステップＳ１３
に移行し、運転停止命令が発生しているか否かを確認
し、運転停止命令がない場合には、ステップＳ１１に戻
る。そして、運転停止命令が発せられている場合、ステ
ップＳ１４に移行し、異常による緊急停止か否かを判定
する。この異常が発生している場合にはステップＳ１５
に移行して全ての冷媒４を停電時と同様に溶液タンク２
６に供給する。ステップＳ１４で異常による緊急停止で
ない場合には、ステップＳ１６に移行して外気温が１８
℃以上か否かを判定する。外気温が１８℃以上の場合に
は、ステップＳ１７に移行し、吸収液２０ａの溶液濃度
を外気温１０℃に相当する濃度５９％に希釈するに必要
な量の冷媒４を冷媒タンク６から溶液タンク２６に放出
する。

【００７１】また、外気温が１８未満の場合にはステッ
プＳ１８に移行し、吸収液２０ａの現在の溶液濃度を外
気温０℃に相当する濃度５６％に希釈するに必要な量の
冷媒４を冷媒タンク６から溶液タンク２６に放出する。

【００７２】そして、ステップＳ１９では、所定時間だ
け溶液ポンプ２９を動作状態とし、希釈化された吸収液
２０ａを循環路２８から低温熱交換器３０、高温熱交換
器３６及び高温再生器３８から、高温熱交換器３６、低
温再生器３４、低温熱交換器３０及び吸収器１８を経て
溶液タンク２６に至る循環経路を以て吸収液循環を行
い、ステップＳ２０では冷媒分離手段側の吸収液２０ａ
を溶液タンク２６に回収する。

【００７３】このように、冷房運転停止時に、冷媒タン
ク６内の冷媒４を溶液タンク２６放出して吸収液２０ａ
を希釈する。即ち、冷媒４で希釈された吸収液２０ａを
高温再生器３８、低温再生器３４等へ溶液ポンプ２９に
より圧送することにより、循環経路内に残留している吸
収液２０、２０ａ、２０ｂを希釈し、急激な外気温の低
下による部分的な吸収液２０、２０ａ、２０ｂの結晶化
を防止することができる。

【００７４】吸収液に冷媒を急激に放出すると、吸収液
の冷媒吸収反応により吸収熱を発生し、激しく冷媒が沸
騰する。この冷媒の沸騰が沈静化したころに溶液ポンプ
を動作させて、溶液ポンプへの気泡の混入を回避して動
作不能になることを防止する。希釈された吸収液はポン
プによって圧送され、局部的に溶液濃度が濃いところを
希釈する。溶液ポンプの動作は、本実施形態では冷媒タ
ンクの最大冷媒保有量１３００ｃｃを総て放出して沸騰
が沈静化する時間として１〜３分ほど待機している。し
かしながら、この待機時間は冷媒の放出量に応じて可変
してもよい。

【００７５】ところで、吸収液の希釈量、すなわち回収
タンクに放出する冷媒の量は、運転停止時の外気温およ
び冷媒を分離された吸収液の濃度に応じて変更する。即
ち、運転停止時の外気温に応じて予想される外気温の変
動を加味して、冷媒タンク内の水を放出している。例え
ば、外気温が１８℃以上であれば、外気温が１０℃未満
にならないことを想定して、１０℃の時の臭化リチウム
溶液の結晶濃度である５９％を目標に冷媒を放出して希
釈する。また、外気温が１８℃未満であれば気温０℃に
相当する結晶化濃度５６％まで希釈されるように冷媒を
放出するのである。即ち、この１８℃は通常、冷房が不
用となる温度である。この温度以上であれば極端な外気
温の低下はない。

【００７６】そして、冷媒の放出量は、溶液濃度に応じ
て算出し、この水量供給に相当する時間、冷媒タンクに
付随する開閉弁を開けて希釈する。

【００７７】即ち、濃度が例えばＸ％とし、外気温を１
８℃以上とすると、放出量ＱはＱ＝（Ｘ％−５９％）×１００ｃｃ・・・（４）であり、また、外気温が１８℃未満とすると、放出量Ｑ
はＱ＝（Ｘ％−５６％）×１００ｃｃ・・・（５）である。この放出量Ｑに応じた時間だけ電磁弁５８を開
くことにより、冷媒４で希釈する。

【００７８】吸収液２０の濃溶液（最も冷媒４を分離し
た吸収液）の溶液濃度は、凝縮器における冷媒の凝縮温
度と低温再生器３４から吸収器１８に送られる吸収液２
０の温度を検出して以下の式により演算して求める。

【００７９】

【数２】

【００８０】ただし、式（６）において、Ｔ_SOL：溶液温度（℃）Ｔｃ：凝縮温度（℃）Ｘ：溶液濃度（％）Ａ₁，Ａ₂，Ａ₃，Ｂ₁，Ｂ₂，Ｂ₃：係数である。したがって、式（６）から溶液濃度Ｘを計算す
ることにより、溶液タンク２６の吸収液２０ａの濃度を
求めることができる。

【００８１】ところで、この演算をＣＰＵ１３２で実時
間で行うと、その演算時間が膨大となり、他の制御動作
の自由度を阻害するおそれがある。

【００８２】そこで、凝縮温度、溶液温度と濃度の関係
のデータテーブルを作成し、これをＲＯＭ１３４に記憶
させ、検出された凝縮温度、溶液温度に基づきデータを
読み出して制御を行なう。

【００８３】凝縮器４８には低温再生器３４から１３０
℃に達する高温の冷媒蒸気４０が導入されるため、正確
な凝縮温度を計測することが難しく、また凝縮器４８の
下部には冷風ファン２２によって冷却されて凝縮された
冷媒４が存在するため、やはり正確な温度を検出するこ
とができない。そこで、凝縮器４８における冷媒の凝縮
温度は、凝縮器４８へ冷媒蒸気４０を導入、拡散する上
部ヘッダ１１２上に設けられた温度検出管１２０の先端
部に設けられた温度センサ５１で検出している。このよ
うにすれば、検出管１２０内に浸入する高温の冷媒蒸気
４０の量を規制しつつ放熱させることができ、凝縮温度
にほぼ近い温度を検出することができる。

【００８４】また、冷媒タンク６から溶液タンク２６に
放出する冷媒４については、、外気温に応じて最低限度
の希釈量になるような放出量を設定し、冷媒タンク６内
に若干の冷媒４を残留させる。即ち、冷媒タンク６内に
冷媒４を残すことにより、次回の冷房運転再開時におい
て吸収液２０ａ、２０ｂから冷媒４を分離し、蒸発器２
に冷媒４を供給するまでの待ち時間を解消できる。その
結果、冷媒タンク６内に冷媒４が残留していれば、運転
開始と同時に冷媒を蒸発器２に供給し、冷房開始を迅速
化できる。

【００８５】また、吸収液２０ａに対する冷媒４の希釈
量を外気温に応じて制御することにより、吸収液２０の
濃度低下を抑制でき、運転再開時の冷媒４の分離を迅速
に行うことができ、吸収液２０による冷媒蒸気４０の吸
収時間を短縮させることができる。

【００８６】また、送風ファン１２の異常、高温再生器
３８や低温再生器３４の過熱、各温度センサ１６、３
５、３９、５１、５３の断線、短絡などの致命的な故障
が検出されると、ガスバーナ４２の燃焼を停止させ、冷
媒タンク６にある全ての冷媒４を溶液タンク２６に放出
して吸収液２０ａを希釈させた後、溶液ポンプ２９を駆
動させて各部の吸収液濃度を低下させる。これは、異常
事態の発生に対応して予期せぬ事故を防止するため、で
きる限り吸収液２０、２０ａ、２０ｂを希釈することに
より、その流動化を図るものである。

【００８７】溶液タンク２６に冷媒４を放出した後、溶
液ポンプ２９を駆動し、吸収液２０ａを循環路２８から
冷媒分離系統に循環させ、残留する吸収液２０ａ、２０
を希釈し、次に、電磁弁６４、７０を開いて高温再生器
３８、低温再生器３４に残留する吸収液２０ｂを溶液タ
ンク２６に回収し、冷媒４と吸収液２０ａとを撹拌させ
て希釈化を図る。

【００８８】そして、再び溶液ポンプ２９を駆動させて
吸収液２０ａの循環を行い、高温再生器３８に残留する
吸収液２０を希釈させる。このとき、電磁弁６４を開い
ておき、溶液タンク２６に吸収液２０ｂを回収する。ま
た、溶液ポンプ２９の停止後は電磁弁６４、７０を開い
た状態に保持して吸収液２０ｂを溶液タンク２６に回収
させる。

【００８９】さて、停電等の予期せぬ運転停止が行われ
る場合、電磁弁５８、６４、７０は電源遮断で開状態と
なるノーマルオープン型のものを使用しているので、通
電断によって冷媒４、吸収液２０ａ、２０ｂは全て溶液
タンク２６に回収されて希釈され、その結晶化を防止す
ることができる。

【００９０】しかも、異常事態の発生時にも、冷媒タン
ク６の全ての冷媒４を溶液タンク２６側に放出して吸収
液２０、２０ａを希釈するため、異常事態においても、
吸収液２０、２０ａ、２０ｂの結晶化を防止できる。

【００９１】上記実施形態では、冷媒４に水、吸収液に
臭化リチウム溶液を使用した場合について説明したが、
本発明は、水以外の冷媒の使用、臭化リチウム溶液以外
の吸収液を使用する場合にも適用でき、冷媒の種類や吸
収液の種類に限定されるものではない。

【００９２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次の効果が得られる。ａ．運転停止時、外気温に応じて所定量の冷媒を溶液タ
ンクに供給することで、所定濃度以下に吸収液の希釈化
を図ることができ、その吸収液は冷媒分離手段に循環さ
せ、冷媒分離手段側の洗浄を行うので、冷媒分離手段や
その途上の管路内の残留吸収液が回収され、外気温の低
下による結晶化を確実に防止でき、冷房動作の信頼性を
高めることができる。運転停止時に外気温によって予め
吸収液を希釈するため、秋期のように外気温差の激しい
時期においても臭化リチウム溶液の結晶化が防止でき
る。ｂ．運転停止時、溶液タンクに吸収液を希釈化する冷媒
量の制御により、結晶化しない吸収液濃度に移行させて
いるので、溶液タンク内の吸収液の結晶化防止とともに
冷媒分離手段側の洗浄効果を高めることができる。吸収
液の濃度に応じて冷媒の放出量を決定するので、冷媒タ
ンク内に冷媒を残留させることができ、次回運転開始と
同時に冷媒を蒸発器に送ることができ、冷房開始の迅速
化に寄与する。ｃ．冷媒分離手段側の管路と溶液タンクとの間に回収管
路を設けて吸収液を溶液タンクに戻すようにしたので、
冷媒分離手段側を洗浄した吸収液を迅速に溶液タンクに
戻すことができ、残留吸収液の回収効率を高めることが
できる。ｄ．吸収液濃度を凝縮器の凝縮温度と低温再生器の溶液
温度を参照して演算するので、吸収液の希釈化を適正化
することができ、過剰な冷媒の放出を防止できる。ｅ．溶液タンクに貯められた吸収液を冷媒分離手段側に
導く管路にポンプを設置したので、洗浄液としての吸収
液を圧送でき、管路や冷媒分離手段側の洗浄を迅速に行
うことができる。ｆ．溶液タンクに貯められた吸収液を冷媒分離手段側に
導く管路に逆止弁を設置したので、溶液タンクと冷媒分
離手段側との圧力分布により、吸収液が溶液タンク側に
逆流するのを確実に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の空気調和装置の一実施形態である空気
調和装置の全体構成を示すブロック図である。

【図２】空気調和装置における蒸発器から溶液タンクに
至る配管の説明図である。

【図３】空気調和装置における吸収器、冷媒タンク及び
溶液タンクの系統の説明図である。

【図４】空気調和装置における低温再生器を示す縦断面
図である。

【図５】空気調和装置における凝縮器を示す説明図であ
る。

【図６】空気調和装置の制御系統を示すブロック図であ
る。

【図７】空気調和装置の設置形態及び冷房動作状態を示
す説明図である。

【図８】冷気吹出部の一実施形態を示す斜視図である。

【図９】冷気吹出部の配置形態を示す斜視図である。

【図１０】冷気吹出部の配置形態を示す平面図である。

【図１１】臭化リチウム水溶液の結晶化限界を示す特性
図である。

【図１２】吸収液の回収制御の一例を示すフローチャー
トである。

【図１３】冷媒放出モードを示すブロック図である。

【図１４】吸収液循環モードを示すブロック図である。

【図１５】吸収液回収モードを示すブロック図である。

【図１６】吸収液再循環モードを示すブロック図であ
る。

【図１７】吸収液の回収制御の他の例を示すフローチャ
ートである。

【符号の説明】

２蒸発器（蒸発手段）４冷媒（希釈化手段）６冷媒タンク（希釈化手段）１４気液分離器（冷媒回収手段）１８吸収器（冷媒回収手段）２０、２０ａ、２０ｂ吸収液２６溶液タンク２８循環路２９溶液ポンプ３２逆止弁３４低温再生器（冷媒分離手段）３８高温再生器（冷媒分離手段）４８凝縮器（冷媒分離手段）５６管路（希釈化手段）５８電磁弁（希釈化手段）６２、６８管路（回収路）１３０制御部（制御手段）

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１０年３月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図９

【補正方法】変更

【補正内容】

【図９】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１５】

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】空気調和装置

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【従来の技術】従来、冷媒の蒸発を利用して冷気を発生
させ、蒸発した冷媒は吸収液に吸収させる方式の空気調
和装置を吸収式空気調和装置と称する。即ち、冷媒に水
を使用した場合には、蒸発器を低圧、即ち、真空状態に
保持し、その雰囲気中に水を滴下させると、水は周囲か
ら熱を吸収して瞬時に蒸発する。この蒸発に要する熱が
いわゆる蒸発潜熱である。この蒸発潜熱を冷却源として
水や空気等の媒体を強制的に循環、熱交換により冷気を
発生させ、それを室内に流すことにより、室内の冷房を
行うことができる。

【０００３】このような空気調和装置では、蒸発器で蒸
発した冷媒は凝縮させて蒸発器に戻すため、臭化リチウ
ム等の吸収液が用いられる。即ち、蒸発器で蒸発した冷
媒は吸収器で吸収液に吸収させて回収する。この吸収液
は溶液タンクに貯められた後、加熱して冷媒を蒸発させ
ることにより、吸収液と冷媒蒸気とに分離させ、冷媒蒸
気は凝縮させて液化し冷媒タンクに戻されるとともに、
冷媒が分離された吸収液は吸収器に戻される。

【０００４】従来、この種の空気調和装置の先行出願と
して、吸収式冷凍機を用いた空調装置に関する特開平７
−１０３５９７号、特開平７−１０３６００号、特開平
７−１０３６０１号、特開平７−１０３６０２号、特開
平７−１０３６０３号、特開平７−１１０１７１号、特
開平７−１５８９９５号、空気調和装置における冷媒分
離方法に関する特開平７−３３２７９９号等が散見され
る。

【０００５】

【０００６】結晶化した臭化リチウムを加熱することで
液化することは可能であるが、臭化リチウムの結晶化防
止として、管路全体に加熱手段を設置する液化対策は設
備コストが上昇する点で限界があり、また、結晶化した
箇所を検知し、その箇所のみ局所的に加熱することは構
造的に見て効率的ではない。

【０００７】そこで、本発明は、吸収液の結晶化を防止
し、動作の信頼性を高めた空気調和装置を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【０００９】本発明の空気調和装置は、冷媒（４）を貯
める冷媒タンク（６）と、この冷媒タンクから供給され
る前記冷媒を低圧下で蒸発させ、空気より蒸発潜熱を奪
い空気を冷却させる蒸発手段（蒸発器２）と、この蒸発
手段で蒸発した前記冷媒を吸収液に吸収させて回収する
冷媒回収手段（気液分離器１４、吸収器１８）と、この
冷媒回収手段から導かれる吸収液を貯める溶液タンク
（２６）と、この溶液タンクから前記吸収液を導き、そ
の吸収液から冷媒を分離する冷媒分離手段（低温再生器
３４、高温再生器３８、凝縮器４８）と、前記冷媒タン
クから冷媒を前記溶液タンクに供給し、前記吸収液を希
釈化させる希釈化手段（冷媒４、冷媒タンク６、管路５
６及び電磁弁５８）と、この希釈化手段で希釈化された
前記吸収液を前記冷媒分離手段に強制的に流し、前記冷
媒分離手段に残留する冷媒吸収液を前記溶液タンク側に
戻す回収路（管路６２、６８）と、運転停止時、前記冷
媒分離手段の動作を停止させ、その停止に基づき、外気
温に応じて所定量の冷媒を前記冷媒タンクから前記溶液
タンクに供給することにより、前記溶液タンク内の吸収
液濃度を所定値以下にするとともに、前記溶液タンクか
ら前記吸収液を前記冷媒分離手段側に循環させて前記溶
液タンク側に戻す制御手段（制御部１３０）とを備えた
ことを特徴とする。

【００１０】したがって、この空気調和装置によれば、
運転停止時、外気温に応じて所定量の冷媒が溶液タンク
に供給されて所定濃度以下に吸収液の希釈化が図られ、
その吸収液は冷媒分離手段に循環させ、冷媒分離手段側
の洗浄を行う。これにより、冷媒分離手段やその途上の
管路内の残留吸収液が回収され、外気温の低下による結
晶化を確実に防止でき、冷房動作の信頼性が高められ
る。

【００１１】本発明の空気調和装置は、運転停止時、前
記冷媒タンクから前記溶液タンクに流す前記冷媒は、運
転停止時の前記吸収液の濃度に応じ、所定の希釈濃度に
到達する供給量を演算して供給することを特徴とする。

【００１２】この空気調和装置では、外気温と濃度が吸
収液の結晶化と密接な関係があることに着目しており、
運転停止時の吸収液の濃度を所定の濃度に移行させるに
必要な冷媒量を算出し、これを溶液タンクに供給するこ
とで、結晶化しない吸収液濃度に移行させている。溶液
タンク内の吸収液濃度を低下させることによりその結晶
化の防止が図られると同時に、冷媒分離手段側の洗浄効
果が高められる。

【００１３】本発明の空気調和装置は、前記冷媒分離手
段側の管路と前記溶液タンクとの間に回収管路を設け、
運転停止時、前記回収管路を通して前記吸収液を前記溶
液タンクに戻すことを特徴とする。このような回収管路
を設けることにより、冷媒分離手段側を洗浄した吸収液
を迅速に溶液タンクに戻すことができる。

【００１４】本発明の空気調和装置において、前記冷媒
分離手段は、吸収液から回収した蒸気から冷媒蒸気を再
生させる低温再生器（３４）と、この低温再生器で得た
冷媒蒸気を凝縮させる凝縮器（４８）とを備え、運転停
止時、前記冷媒タンクから前記回収タンクに流す前記吸
収液濃度は、前記凝縮器の凝縮温度と前記低温再生器の
溶液温度を参照して演算することを特徴とする。このよ
うな温度管理により、吸収液の希釈化を適正化すること
ができ、過剰な冷媒の放出を防止できる。

【００１５】本発明の空気調和装置において、溶液タン
ク（２６）に貯められた前記吸収液を前記冷媒分離手段
側に導く管路（循環路２８）にポンプ（溶液ポンプ２
９）を設置したことを特徴とする。このポンプは、冷房
運転サイクルに使用するポンプを兼用できる。このよう
なポンプにより、洗浄液としての吸収液（２０ａ）を圧
送でき、管路や冷媒分離手段側の洗浄を迅速に行うこと
ができる。

【００１６】本発明の空気調和装置において、溶液タン
クに貯められた前記吸収液を前記冷媒分離手段側に導く
管路に逆止弁を設置したことを特徴とする。このような
逆止弁の設置により、溶液タンクと冷媒分離手段側との
圧力分布により、吸収液が溶液タンク側に逆流するのを
防止できる。

【００１７】

【００１８】図１は、本発明の空気調和装置の一実施形
態として空気調和装置の全体構成を示している。この空
気調和装置は吸収式空気調和装置であって、冷媒に一例
として水、吸収液に一例として臭化リチウム液を用いて
いる。

【００１９】冷媒を蒸発させる蒸発手段として蒸発器２
が設けられている。蒸発器２は、冷媒４の蒸発により冷
気を生じさせ、その冷気によって室内空気を冷却する手
段である。この蒸発器２の内部は、内部気圧を例えば、
８．９ｔｏｒｒ程度の減圧状態に設定されている。この
蒸発器２には、冷媒タンク６から冷媒４が冷媒ポンプ８
により供給される。即ち、減圧下に冷媒液、例えば、水
を滴下させると、その水滴が蒸発し、通過する空気１０
より蒸発潜熱を奪って冷却することができる。この蒸発
器２は、冷却すべき室内空気１０を室内ファン１２によ
り吸引し、循環させることにより、室内空気１０を冷却
する。この蒸発器２は、滴下した冷媒４を蒸発させる
が、その一部は蒸発することなく、液体として残留す
る。冷媒４に水を用いた場合には、その水は真空下で蒸
気となり、その一部は水のままとなる。この蒸発器２で
気化又は液体状態となった冷媒４は管路を通じて冷媒回
収手段である気液分離器１４に導かれる。なお、室内空
気１０の温度は、温度センサ１６で検出される。

【００２０】気液分離器１４は、蒸気と液体とを分離す
る手段である。この気液分離器１４は、蒸発器２と一体
又は別体として構成することができる。この気液分離器
１４の内部気圧は、蒸発器２と同等となる。液体を成す
冷媒４は、冷媒タンク６に管路を通じて導かれて回収さ
れ、また、冷媒蒸気は吸収器１８に導かれる。

【００２１】吸収器１８は、冷媒蒸気を吸収液２０、例
えば、臭化リチウム液に吸収させる。即ち、吸収器１８
では、気液分離器１４から導かれた冷媒蒸気中に吸収液
２０を散布することにより、その吸収液２０に冷媒蒸気
を吸収させる。ここで、冷媒蒸気を効率よく吸収液２０
に吸収させ、かつ空気１０より奪った蒸発潜熱を外部に
放出させるため、吸収器１８を冷却することが必要であ
る。この冷却手段として、放熱ファン２２が設置されて
おり、外気２４を吸収器１８に接触させることにより冷
却する。同時に、吸収器１８は低圧化して蒸発器２との
間に圧力差を設定することで、冷媒蒸気を吸収器１８に
導く吸収力を与える。吸収液２０が冷媒蒸気を吸収する
際に発生する反応熱は、放熱ファン２２により冷却され
る。冷媒蒸気に吸収させた吸収液２０ａは、管路を通じ
て溶液タンク２６に導かれる。

【００２２】溶液タンク２６は、吸収器１８で冷媒蒸気
を吸収した吸収液２０ａを貯める。循環する吸収液２０
及び冷媒４の全溶液を３リットル程度とすると、この溶
液タンク２６はそれを許容する程度の容積である。

【００２３】そして、循環路２８には、溶液圧送手段と
して溶液ポンプ２９が設けられている。溶液タンク２６
の吸収液２０ａは、冷媒分離手段に送られて冷媒４の分
離が行われる。即ち、吸収液２０ａは、溶液ポンプ２９
を通して低温熱交換器３０に圧送される。また、溶液タ
ンク２６と溶液ポンプ２９との間の循環路２８には、逆
止弁３２が設けられている。この逆止弁３２は、圧力差
による溶液ポンプ２９側へ溶液、即ち、吸収液２０ａの
逆戻りを阻止する。

【００２４】低温熱交換器３０は、溶液ポンプ２９で圧
送される吸収液２０ａを低温再生器３４から導かれた吸
収液２０（濃液）が持つ熱（例えば、１００℃）により
予備加熱する手段である。これにより、吸収液２０ａは
１００℃程度に加熱され、予備加熱された吸収液２０ａ
は、高温熱交換器３６に循環路を通じて導かれる。

【００２５】高温熱交換器３６には、低温熱交換器３０
で予備加熱された吸収液２０ａを高温再生器３８から導
かれた吸収液２０ｂ（中液）が持つ熱（例えば、１８０
℃）により予備加熱する。加熱された吸収液２０ｂは、
高温再生器３８に管路を通じて導かれる。

【００２６】高温再生器３８は、加熱手段としてガスバ
ーナ４２が設置されており、吸収液２０ａはガスＧの燃
焼により１８０℃程度に加熱される。ガスバーナ４２に
は、ガス電磁弁４３、４５及びガス比例弁４７を通して
燃料ガスＧが供給され、燃焼ファン４１によって燃焼空
気が供給される。この燃料ガスＧの燃焼の結果、吸収液
２０ａに吸収されている冷媒４は加熱されて蒸気とな
り、高温再生器３８には、上部側に冷媒蒸気４０と、冷
媒４が除かれた分だけ濃度が高くなった吸収液（中液）
２０ｂが溜まり、内部は高圧となり、外気温３５℃で１
３００ｔｏｒｒに上昇する。そして、比重により吸収液
２０ｂと冷媒蒸気４０とが分離され、吸収液２０ｂの液
位は一定に保持される。また、吸収液（中液）２０ｂ
は、高温熱交換器３６に導き、吸収液２０ａの予備加熱
によって放熱させるため、その温度は１８０℃から１１
２℃程度に低下させた後、キャピラリ４４を介して管路
６０を通じて低温再生器３４に導かれる。なお、高温再
生器３８の温度は温度センサ３９で検知される。

【００２７】キャピラリ４４は、高温再生器３８と低温
再生器３４との間の圧力差を保持するための圧力抵抗体
である。即ち、高温再生器３８の１３００ｔｏｒｒ程度
の高圧はキャピラリ４４を介して９５ｔｏｒｒ程度に低
圧化された低温再生器３４に吸収液（中液）２０ｂを導
く。

【００２８】低温再生器３４は、高温再生器３８から高
温、例えば、１８０℃程度の冷媒蒸気４０が導かれ、こ
れを熱源として高温交換器３６からの吸収液（中液）２
０ｂを加熱するとともに、高温の冷媒蒸気４０を放出さ
せる。吸収液２０ｂの温度は、１０２℃から１１２℃に
上昇し、その内部の冷媒４は、１１２℃程度の蒸気４０
となって回収される。低温再生器３４における吸収液２
０ｂの温度は温度センサ３５によって検出される。

【００２９】低温再生器３４で加熱された吸収液（濃
液）２０は、低温熱交換器３０に導かれ、吸収液２０ａ
の予備加熱に用いられて放熱され、その結果、６０℃程
度に冷却される。この吸収液２０は、吸収器１８に導か
れ、冷媒４の吸収に用いられる。また、低温再生器３４
で液化した冷媒４は、キャピラリ４６を介して凝縮器４
８に管路１０６を通して導かれるとともに、冷媒蒸気４
０は循環路５０を通じて凝縮器４８に導かれる。

【００３０】凝縮器４８は、冷媒蒸気４０を液化、凝縮
させる手段であり、冷却手段として前記放熱ファン２２
が共用され、外気２４によって冷却される。低温再生器
３４からの冷媒蒸気４０は、冷却により液化された後、
キャピラリ５４を通して冷媒タンク６に貯められる。な
お、凝縮器４８における凝縮温度は温度センサ５１で検
出され、外気温は温度センサ５３で検出される。

【００３１】冷媒タンク６は、蒸発器２に供給すべき冷
媒４を蓄積する手段であり、８．９ｔｏｒｒ程度の低圧
である。即ち、この冷媒タンク６には、凝縮器４８又は
気液分離器１４で回収された冷媒４が液体状態で貯めら
れる。

【００３２】そして、蒸発器２、冷媒タンク６、気液分
離器１４、溶液タンク２６、高温再生器３８、低温再生
器３４及び凝縮器４８における各圧力には適当な圧力差
が形成されており、これは吸収液２０、冷媒蒸気４０の
自然循環作用を実現するためのものである。要するに、
これらの圧力差は、高温再生器３８における加熱と、凝
縮器４８の一定温度への冷却とにより、また、吸収液２
０における冷媒４の吸収、冷媒蒸気４０の凝縮により吸
収液２０ａ、２０ｂの循環作用を生じさせている。

【００３３】また、溶液タンク２６の吸収液２０ａを冷
媒４によって希釈化する希釈化手段が設けられており、
この実施形態では、冷媒タンク６と溶液タンク２６との
間に冷媒４を溶液タンク２６側に放出させる手段として
管路５６とともに、この管路５６を開閉する手段として
電磁弁５８が設けられている。

【００３４】また、高温熱交換器３６と低温再生器３４
とを結合する管路６０には、溶液タンク２６との間を結
合させることにより、吸収液２０を溶液タンク２６側に
落下させるバイパス手段として管路６２とともに、この
管路６２を開閉する手段として電磁弁６４が設けられて
いる。

【００３５】また、低温熱交換器３０と吸収器１８とを
結合する管路６６には、溶液タンク２６との間を結合さ
せることにより、吸収液２０を溶液タンク２６側に落下
させるバイパス手段として管路６８とともに、この管路
６８を開閉する手段として電磁弁７０が設けられてい
る。

【００３６】次に、図２は、空気調和装置における蒸発
器２から溶液タンク２６までの系統を示している。

【００３７】蒸発器２、気液分離器１４、吸収器１８及
び溶液タンク２６は、単一の閉空間を構成しており、垂
直管を成す蒸発器２の周面には、冷却用の無数のフィン
７２が設けられている。この蒸発器２は真空状態にある
から漏斗状の冷媒滴下器７４から冷媒４が滴下される
と、その冷媒４は蒸発する。室内空気１０は、フィン７
２を介して蒸発潜熱が奪われて冷却される。冷媒滴下器
７４から滴下された冷媒４のうち、液化状態の冷媒４
は、重力によって気液分離器１４の冷媒溜部７６に溜ま
り、冷媒タンク６に導かれる。

【００３８】この気液分離器１４と溶液タンク２６との
間には、一定の傾斜角度を以て吸収器１８が設けられて
いる。この吸収器１８の周面部には、蒸発器２と同様の
フィン７８が形成されている。このフィン７８及び図１
に示した放熱ファン２２によって吸収液２０が冷却され
る。

【００３９】この吸収器１８の上部には、吸収液２０の
滴下部８０が設けられ、供給管８２を通して吸収液２０
が吸収器１８の内部に滴下される。吸収液２０を例えば
臭化リチウム液、冷媒４を水、即ち、水蒸気とすれば、
滴下される吸収液２０には効率良く水蒸気が吸収され
る。この吸収時の反応熱は、フィン７８を通じて外気２
４に放出される結果、内部の吸収液２０ａが冷却され
る。この吸収液２０ａは、自然落下状態で溶液タンク２
６に貯められる。

【００４０】次に、図３は、空気調和装置における冷媒
タンク６、吸収器１８及び溶液タンク２６の配管系統を
示している。冷媒タンク６、吸収器１８及び管路６８、
６２からの吸収液２０、２０ａ、２０ｂを溶液タンク２
６に重力により自然落下させるため、冷媒タンク６、吸
収器１８及び管路６８、６２は、溶液タンク２６より上
方に設置されている。

【００４１】次に、図４は、空気調和装置における低温
再生器３４の実施例を示している。この低温再生器３４
は、高温再生器３８での加熱より発生した冷媒蒸気４０
ａが持つ熱を利用して吸収液３０ｂを再加熱するととも
に、その放熱により冷媒蒸気４０ａを冷媒４に凝縮させ
る手段である。

【００４２】この低温再生器３４は、密閉された本体ケ
ース８４の内部に隔壁８６を設けて吸収液溜部８８が形
成され、この吸収液溜部８８の吸収液２０ｂに浸漬する
ように熱交換部９０が設置されている。吸収液溜部８８
には、管路６０が連結されており、この管路６０を通し
て高温再生器３８側から吸収液２０ｂが供給される。隔
壁８６を越えて流れる吸収液２０ｂは、漏斗状を成す回
収部９２に落下する。この回収部９２の下方の管路６６
には、冷媒蒸気４０を遮断する手段としてフロート室９
６が設けられている。このフロート室９６には、吸収液
２０ｂが貯められ、その内部にはフロート弁９８が設け
られている。即ち、フロート弁９８が吸収液２０ｂに浮
いている場合にはその吸収液２０ｂの通過を許可し、吸
収液２０ｂが無くなると、管路６６を閉塞することで、
冷媒蒸気４０を遮断するものである。このフロート室９
６を通過した吸収液２０ｂは吸収器１８に管路６６を通
じて導かれる。低温再生器３４内の吸収液２０ｂの温度
は、温度センサ３５によって検出される。

【００４３】熱交換部９０には、本体ケース８４の外部
で供給管１００が連結されており、冷媒蒸気４０が高温
再生器３８側から供給される。この熱交換部９０の外周
部には吸熱面積を大きくするため、壁面を屈曲させてな
る凹凸部１０２が形成されている。この凹凸部１０２を
通して熱交換部９０に侵入した冷媒蒸気４０ａは、吸収
液２０ｂに熱を放出し、吸収液２０ｂは加熱されて新た
に冷媒蒸気４０ｂを放出する。冷媒蒸気４０ｂは、凝縮
器４８とを連結する循環路５０を通して凝縮器４８に導
かれる。また、加熱された吸収液２０ｂの沸騰飛沫が循
環路５０を通して凝縮器４８に導かれるのを防止するた
め、遮蔽板１０４が本体ケース８４の天井面に取り付け
られている。

【００４４】また、供給管１００の下側部には熱交換部
９０で冷媒蒸気４０ａが凝縮した冷媒４をその外部に導
く管路１０６が連結されており、この管路１０６には冷
媒蒸気４０を遮断する手段としてフロート室１０８が設
けられている。フロート室１０８には、冷媒４が貯めら
れ、その内部にはフロート弁１１０が設けられている。
即ち、フロート弁１１０が冷媒４に浮いている場合には
その冷媒４の通過を許可し、冷媒４が無くなると、管路
１０６を閉塞することで、冷媒４を遮断する。このフロ
ート室１０８を通過した冷媒４は凝縮器４８に管路１０
６を通じて導かれる。

【００４５】次に、図５は、空気調和装置における凝縮
器４８の一例を示している。凝縮器４８は、低温再生器
３４からの冷媒蒸気４０及び冷媒４を受け、冷媒蒸気４
０を凝縮した後、冷媒タンク６に戻すものである。この
凝縮器４８には、上部ヘッダ１１２と下部ヘッダ１１４
とを有し、これら上部ヘッダ１１２と下部ヘッダ１１４
とを複数の凝縮管１１６で結合したものである。各凝縮
管１１６には無数の放熱フィン１１８が取り付けられて
いる。

【００４６】上部ヘッダ１１２には、循環路５０を通し
て冷媒蒸気４０、管路１０６を通して冷媒４が供給され
る。また、上部ヘッダ１１２には、温度検出管１２０が
設けられ、その内部に温度センサ５１を設置し、冷媒蒸
気４０の凝縮温度を検出する。そして、各凝縮管１１６
を通過することにより、凝縮した冷媒４は、下部ヘッダ
１１４に貯められ、排出管１２２を通して冷媒タンク６
に回収される。

【００４７】次に、図６は、空気調和装置の制御系統の
実施例を示している。この制御系統では、各種ファンの
回転制御、燃焼系統の燃焼制御及び監視、異常検知及び
その危険回避制御、吸収液希釈及び回収制御等、冷房運
転及び付随する各種の制御を行う。

【００４８】この制御系統は、マイクロプロセッサによ
って構成される制御部１３０が設けられており、この制
御部１３０には、中央処理部（ＣＰＵ）１３２、ＲＯＭ
１３４及びＲＡＭ１３６とともに、入出力回路１３８、
１４０、１４２、１４４、１４６、１４８、１５０、１
５２、１５４、１５６、１５８、１６０、１６２、１６
４、１６６、１６７、１６８、１６９、１７０、１７２
及びアナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器１７５、１
７６、１７７、１７８、１７９が設置されている。

【００４９】そして、制御部１３０には電磁弁駆動回路
１８０、１８２、１８４、１８６、１８８、ポンプ駆動
回路１９０、１９２、ファン駆動回路１９４、１９６、
１９８、回転数検出回路２００、２０２、２０４、比例
弁駆動回路２０６、温度検出回路２０８、２１０、２１
２、２１４、２１６、異常検出回路２１８、２２０、２
２２、２２４、２２６が接続されている。各異常検出回
路２１８、２２０、２２２、２２４、２２６は、個別に
温度センサ１６、３９、３５、５１、５３の断線や検出
異常を検出する。

【００５０】また、制御部１３０を遠隔的に制御する手
段として外部リモコン装置２４０が設けられている。こ
の外部リモコン装置２４０との間でデータの授受を光学
的に行うため、外部リモコン装置２４０が発して光を受
ける受光器２４２が設けられ、この受光器２４２の受光
信号からデータ信号を復調するため、復調器２４４が設
けられている。この復調器２４４で復調されたデータ
は、制御部１３０に加えられ、外部リモコン装置２４０
による所定の制御を実現する。

【００５１】次に、図７は、本発明の空気調和装置の設
置形態の実施例を示している。この空調装置は、家屋等
の内部に設置される室内器部２６０と、家屋等の外部に
設置される室外器部２６２とから構成され、両者は管路
２６４、２６６を通じて連結されている。室内器部２６
０は、冷風２６８を排出する冷風吹出部２７０と、室内
空気２７２を吸い込む吸気部２７４とで構成されてお
り、これらは家屋等の壁部２７６に取り付けられる。そ
の場合、管路２６４、２６６は壁部２７６を貫通して室
外器部２６２に連結される。室外器部２６２は、蒸発器
２、低温再生器３４、高温再生器３８、凝縮器４８、吸
収器１８、ガスバーナ４２等の空気調和装置本体２７８
で構成される。したがって、室内空気２７２は、吸気部
２７４から空気調和装置本体２７８で熱交換されて冷却
され、その冷却空気が管路２６６及び冷風吹出部２７０
を通して室内２８０に冷風２６８を生じさせ、室内２８
０は冷房される。

【００５２】次に、図８は、冷風吹出部２７０の一実施
形態を示している。矩形のグリル部２８２に管路２６６
を設け、グリル部２８２から冷風２６８を吹き出させる
ことができる。

【００５３】次に、図９及び図１０は、冷気吹出部の配
置形態の一例を示している。一つの空気調和装置本体２
７８を設置し、室内の空気を一括して吸気部２７４より
吸引し、複数の管路２６６Ａ、２６６Ｂ、２６６Ｃ、２
６６Ｄを以て冷風吹出部２７０を各部屋に設置して冷風
２６８を吹き出させることができる。また、管路２６４
とともに管路２６６を併設して各部屋に配管することに
より、各部屋の全部又は部屋を選択的に冷房することが
可能である。

【００５４】次に、図１１は、臭化リチウム水溶液の結
晶化を示す特性図である。特性曲線は、横軸に溶液温度
（℃）、縦軸に溶液濃度（％）を取っており、臭化リチ
ウム水溶液の液状限界を示しており、増減傾向が異なる
特性Ｌ₁、Ｌ₂、Ｌ₃からなる非直線特性である。各特
性Ｌ₁、Ｌ₂及びＬ₃を境界にして領域Ａが結晶領域、
領域Ｂが液状領域である。例えば、溶液温度４０℃、溶
液濃度６４％では非結晶状態であるが、溶液濃度６４％
で溶液温度が３４℃に低下すると、その臭化リチウム水
溶液は結晶化することを示している。

【００５５】ここで、各特性Ｌ₁、Ｌ₂、Ｌ₃につい
て、ｘを溶液温度（外気温）、ｙを溶液濃度とすると、
特性Ｌ₁、Ｌ₂及びＬ₃の溶液濃度は、次の通りであ
る。

【００５６】Ｌ₁: y ＝0.3254x ＋57.56 ・・・（１）Ｌ₂: y ＝−4×10^-5x³＋0.0052x²＋0.0141x ＋58.444 ・・・（２）Ｌ₃: y ＝−5×10^-6x³＋0.0007x²＋0.0439x ＋62.395 ・・・（３）

【００５７】このように、吸収液２０に臭化リチウム水
溶液を使用した場合には、冷房運転を停止した状態で放
置し、外気温が低下すると、各機器内で吸収液２０が結
晶化することとなり、次の冷房運転が不能となるおそれ
がある。このような結晶化を防止するには、吸収液２０
に冷媒４を強制的に混ぜ、吸収液２０を希釈化すること
により、非結晶化を図ることができる。

【００５８】この空気調和装置について、冷房運転、そ
の停止及び異常時の動作を説明する。

【００５９】冷媒４は、冷媒ポンプ８により蒸発器２に
供給される。蒸発器２は、真空状態に保持されているの
で、冷媒４を滴下すると蒸発し、蒸発潜熱による熱交換
が行われる。この熱交換によって冷却された空気は、冷
風として室内ファン１２により室内に供給される。

【００６０】蒸発器２に供給された冷媒４は、気液分離
器１４で液体と気体とに分離され、液化状態にある冷媒
４は冷媒タンク６に戻される。冷媒蒸気４０は、吸収器
１８に導かれ、吸収液２０に吸収させ、溶液タンク２６
に貯められる。溶液タンク２６の吸収液２０ａは、溶液
ポンプ２９で圧送され、逆止弁３２を経て循環路２８か
ら低温熱交換器３０に導かれ、低温再生器３４からの吸
収液２０で予備加熱された後、高温熱交換器３６に導か
れ、高温再生器３８からの吸収液２０ｂで再度予備加熱
される。このような熱交換は、吸収液２０、２０ｂの放
熱、冷却のためでもある。

【００６１】高温熱交換器３６で加熱された吸収液２０
ａは、高温再生器３８で高温度に加熱され、吸収液２０
ａ中の冷媒４は蒸発し、冷媒蒸気４０と濃度の高い吸収
液２０ｂとに分離される。冷媒蒸気４０は、管路１００
を通じて低温再生器３４に導かれ、ここで冷媒４に変換
される。そして、冷媒蒸気４０及び冷媒４は、凝縮器４
８に導かれて凝縮され、確実に液化される。この冷媒４
は、凝縮器４８から冷媒タンク６に回収される。

【００６２】また、高温再生器３８で冷媒４と分離され
た吸収液２０ｂは、高温熱交換器３６、低温再生器３４
及び低温熱交換器３０を経て再び吸収器１８に導かれ、
冷媒４の吸収に用いられる。

【００６３】次に、停電や運転停止時の動作について説
明する。図１２は、停電や運転停止時における吸収液の
回収制御を示す。

【００６４】ステップＳ１では、停電が発生したか否か
を判定する。停電の場合には、ステップＳ２に移行し、
電磁弁５８を開いて全ての冷媒４を溶液タンク２６に供
給するとともに、電磁弁６４、７０を開いて冷媒分離系
統側から吸収液２０ｂを溶液タンク２６に回収する。電
磁弁５８、６４、７０を電源遮断時に開くノーマルオー
プン型電磁弁を使用することにより、電源遮断で管路５
６、６２、６８をオープン状態とすることができる。図
１３は、この溶液放出モードを示しており、矢印ａ、ｂ
は冷媒４の放出経路を示し、図１５は、吸収液２０ｂの
回収経路を示している。

【００６５】停電が発生していない場合には、ステップ
Ｓ３に移行し、運転停止命令が発生しているか否かを確
認する。運転停止命令がない場合には、ステップＳ１に
戻る。そして、運転停止命令が発せられている場合、ス
テップＳ４に移行して外気温が１８℃以上か否かを判定
する。外気温が１８℃以上の場合には、ステップＳ５に
移行し、吸収液２０ａの溶液濃度を外気温１０℃に相当
する濃度５９％に希釈するに必要な量の冷媒４を冷媒タ
ンク６から溶液タンク２６に放出する。図１３は、この
溶液放出モードを示しており、矢印ａ、ｂは冷媒４の放
出経路を示している。

【００６６】また、外気温が１８℃未満の場合にはステ
ップＳ６に移行し、吸収液２０ａの現在の溶液濃度を外
気温０℃に相当する濃度５６％に希釈するに必要な量の
冷媒４を冷媒タンク６から溶液タンク２６に放出する。
図１３は、この溶液放出モードを示しており、矢印ａ、
ｂは冷媒４の放出ルートを示している。

【００６７】そして、ステップＳ７では、所定時間だけ
溶液ポンプ２９を動作状態とし、希釈化された吸収液２
０ａを循環路２８から低温熱交換器３０、高温熱交換器
３６、高温再生器３８を経て高温熱交換器３６、低温再
生器３４、低温熱交換器３０及び吸収器１８を経て溶液
タンク２６に至る循環経路で吸収液循環を行う。図１４
は、この吸収液循環モードを示しており、矢印ｃ、ｄ、
ｅ、ｆ、ｇ、ｈは、その循環経路を示している。

【００６８】また、ステップＳ８では冷媒分離手段側の
吸収液２０ａを溶液タンク２６に回収する。図１５は、
この吸収液回収モードを示しており、矢印ｉ、ｊ、ｋは
管路６２を通しての吸収液回収経路、矢印ｌ、ｍ、ｎは
管路６８を通しての吸収液回収経路を示している。

【００６９】次に、図１６は、吸収液再循環モードを示
している。この吸収液再循環モードでは、吸収液回収及
び吸収液循環を経ても高温再生器３８に残留する吸収液
２０ｂを最終的に溶液タンク２６に回収させるモードで
ある。この場合、溶液ポンプ２９を駆動するとともに、
電磁弁６４を開くことにより、矢印ｎ、ｏ、ｐ及びｑに
示す循環経路を通して吸収液２０ａを高温再生器３８に
循環させ、高温再生器３８に残留する吸収液２０ｂを溶
液タンク２６に回収させる。これにより、冷媒分離系統
に残留する吸収液２０ｂの回収は確実なものとなる。

【００７０】次に、図１７は、吸収液の回収制御の他の
例を示す。この回収制御では、運転停止命令があったか
否かを判定した後、異常による緊急停止か否かを判定す
る。この異常が発生している場合には全ての冷媒４を停
電時と同様に溶液タンク２６に供給する。また、異常が
ない場合には、ステップＳ１６に移行し、図１２に示し
たと同様の制御を行うこととしたものである。

【００７１】即ち、ステップＳ１１では、停電が発生し
たか否かを判定し、停電の場合には、ステップＳ１２に
移行し、電磁弁５８を開いて全ての冷媒４を溶液タンク
２６に供給するとともに、電磁弁６４、７０を開いて冷
媒分離系統側から吸収液２０ｂを溶液タンク２６に回収
する。停電が発生していない場合には、ステップＳ１３
に移行し、運転停止命令が発生しているか否かを確認
し、運転停止命令がない場合には、ステップＳ１１に戻
る。そして、運転停止命令が発せられている場合、ステ
ップＳ１４に移行し、異常による緊急停止か否かを判定
する。この異常が発生している場合にはステップＳ１５
に移行して全ての冷媒４を停電時と同様に溶液タンク２
６に供給する。ステップＳ１４で異常による緊急停止で
ない場合には、ステップＳ１６に移行して外気温が１８
℃以上か否かを判定する。外気温が１８℃以上の場合に
は、ステップＳ１７に移行し、吸収液２０ａの溶液濃度
を外気温１０℃に相当する濃度５９％に希釈するに必要
な量の冷媒４を冷媒タンク６から溶液タンク２６に放出
する。

【００７２】また、外気温が１８℃未満の場合にはステ
ップＳ１８に移行し、吸収液２０ａの現在の溶液濃度を
外気温０℃に相当する濃度５６％に希釈するに必要な量
の冷媒４を冷媒タンク６から溶液タンク２６に放出す
る。

【００７３】そして、ステップＳ１９では、所定時間だ
け溶液ポンプ２９を動作状態とし、希釈化された吸収液
２０ａを循環路２８から低温熱交換器３０、高温熱交換
器３６及び高温再生器３８から、高温熱交換器３６、低
温再生器３４、低温熱交換器３０及び吸収器１８を経て
溶液タンク２６に至る循環経路を以て吸収液循環を行
い、ステップＳ２０では冷媒分離手段側の吸収液２０ａ
を溶液タンク２６に回収する。

【００７４】このように、冷房運転停止時に、冷媒タン
ク６内の冷媒４を溶液タンク２６に放出して吸収液２０
ａを希釈する。即ち、冷媒４で希釈された吸収液２０ａ
を高温再生器３８、低温再生器３４等へ溶液ポンプ２９
により圧送することにより、循環経路内に残留している
吸収液２０、２０ａ、２０ｂを希釈し、急激な外気温の
低下による部分的な吸収液２０、２０ａ、２０ｂの結晶
化を防止することができる。

【００７５】吸収液に冷媒を急激に放出すると、吸収液
の冷媒吸収反応により吸収熱を発生し、激しく冷媒が沸
騰する。この冷媒の沸騰が沈静化したころに溶液ポンプ
を動作させて、溶液ポンプへの気泡の混入を回避して動
作不能になることを防止する。希釈された吸収液はポン
プによって圧送され、局部的に溶液濃度が濃いところを
希釈する。溶液ポンプの動作は、本実施形態では冷媒タ
ンクの最大冷媒保有量１３００ｃｃを総て放出して沸騰
が沈静化する時間として１〜３分ほど待機している。し
かしながら、この待機時間は冷媒の放出量に応じて可変
してもよい。

【００７６】ところで、吸収液の希釈量、すなわち回収
タンクに放出する冷媒の量は、運転停止時の外気温およ
び冷媒を分離された吸収液の濃度に応じて変更する。即
ち、運転停止時の外気温に応じて予想される外気温の変
動を加味して、冷媒タンク内の水を放出している。例え
ば、外気温が１８℃以上であれば、外気温が１０℃未満
にならないことを想定して、１０℃の時の臭化リチウム
溶液の結晶濃度である５９％を目標に冷媒を放出して希
釈する。また、外気温が１８℃未満であれば気温０℃に
相当する結晶化濃度５６％まで希釈されるように冷媒を
放出するのである。即ち、この１８℃は通常、冷房が不
用となる温度である。この温度以上であれば極端な外気
温の低下はない。

【００７７】そして、冷媒の放出量は、溶液濃度に応じ
て算出し、この水量供給に相当する時間、冷媒タンクに
付随する開閉弁を開けて希釈する。

【００７８】即ち、濃度が例えばＸ％とし、外気温を１
８℃以上とすると、放出量ＱはＱ＝（Ｘ％−５９％）×１００ｃｃ・・・（４）であり、また、外気温が１８℃未満とすると、放出量Ｑ
はＱ＝（Ｘ％−５６％）×１００ｃｃ・・・（５）である。この放出量Ｑに応じた時間だけ電磁弁５８を開
くことにより、冷媒４で希釈する。

【００７９】吸収液２０の濃溶液（最も冷媒４を分離し
た吸収液）の溶液濃度は、凝縮器における冷媒の凝縮温
度と低温再生器３４から吸収器１８に送られる吸収液２
０の温度を検出して以下の式により演算して求める。

【００８０】Ｔ_SOL＝Ｔ_c（Ａ₁×Ｘ＋Ａ₂×Ｘ²＋Ａ₃×Ｘ³）＋（Ｂ₁×Ｘ＋Ｂ₂×Ｘ²＋Ｂ₃×Ｘ³）・・・（６）ただし、式（６）において、Ｔ_SOL：溶液温度（℃）Ｔｃ：凝縮温度（℃）Ｘ：溶液濃度（％）Ａ₁，Ａ₂，Ａ₃，Ｂ₁，Ｂ₂，Ｂ₃：係数である。したがって、式（６）から溶液濃度Ｘを計算す
ることにより、吸収器１８に送られる吸収液２０の濃度
を求めることができる。

【００９２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次の効果が得られる。ａ．運転停止時、外気温に応じて所定量の冷媒を溶液タ
ンクに供給することで、所定濃度以下に吸収液の希釈化
を図ることができ、その吸収液は冷媒分離手段に循環さ
せ、冷媒分離手段側の洗浄を行うので、冷媒分離手段や
その途上の管路内の残留吸収液が回収され、外気温の低
下による結晶化を確実に防止でき、冷房動作の信頼性を
高めることができる。運転停止時に外気温によって予め
吸収液を希釈するため、秋期のように外気温差の激しい
時期においても臭化リチウム溶液の結晶化が防止でき
る。ｂ．運転停止時、溶液タンクに吸収液を希釈化する冷媒
量の制御により、結晶化しない吸収液濃度に移行させて
いるので、溶液タンク内の吸収液の結晶化防止とともに
冷媒分離手段側の洗浄効果を高めることができる。吸収
液の濃度に応じて冷媒の放出量を決定するので、冷媒タ
ンク内に冷媒を残留させることができ、次回運転開始と
同時に冷媒を蒸発器に送ることができ、冷房開始の迅速
化に寄与する。ｃ．冷媒分離手段側の管路と溶液タンクとの間に回収管
路を設けて吸収液を溶液タンクに戻すようにしたので、
冷媒分離手段側を洗浄した吸収液を迅速に溶液タンクに
戻すことができ、残留吸収液の回収効率を高めることが
できる。ｄ．吸収液濃度を凝縮器の凝縮温度と低温再生器の溶液
温度を参照して演算するので、吸収液の希釈化を適正化
することができ、過剰な冷媒の放出を防止できる。ｅ．溶液タンクに貯められた吸収液を冷媒分離手段側に
導く管路にポンプを設置したので、洗浄液としての吸収
液を圧送でき、管路や冷媒分離手段側の洗浄を迅速に行
うことができる。ｆ．溶液タンクに貯められた吸収液を冷媒分離手段側に
導く管路に逆止弁を設置したので、溶液タンクと冷媒分
離手段側との圧力分布により、吸収液が溶液タンク側に
逆流するのを確実に防止できる。そして、本発明の実施形態としての構成、作用及び効果
について述べたが、本発明の空気調和装置は、上記の実
施形態や実施例に限定されるものではなく、本発明の目
的、実施の形態から推測されるあらゆる構成、変形例
等、当業者が予測できる全ての構成を包含するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図８】冷気吹出部の一実施形態を示す斜視図である。

【図９】冷気吹出部の配置形態を示す斜視図である。

【図１０】冷気吹出部の配置形態を示す平面図である。

【図１３】冷媒放出モードを示すブロック図である。

【図１４】吸収液循環モードを示すブロック図である。

【図１５】吸収液回収モードを示すブロック図である。

【図１６】吸収液再循環モードを示すブロック図であ
る。

【符号の説明】２蒸発器（蒸発手段）４冷媒（希釈化手段）６冷媒タンク（希釈化手段）１４気液分離器（冷媒回収手段）１８吸収器（冷媒回収手段）２０、２０ａ、２０ｂ吸収液２６溶液タンク２８循環路２９溶液ポンプ３２逆止弁３４低温再生器（冷媒分離手段）３８高温再生器（冷媒分離手段）４８凝縮器（冷媒分離手段）５６管路（希釈化手段）５８電磁弁（希釈化手段）６２、６８管路（回収路）１３０制御部（制御手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者秋山茂俊静岡県富士市西柏原新田201番地高木産業株式会社内 (72)発明者市川浩静岡県富士市西柏原新田201番地高木産業株式会社内 (72)発明者篠原占三静岡県富士市西柏原新田201番地高木産業株式会社内 (72)発明者柏木博明静岡県富士市西柏原新田201番地高木産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】冷媒を貯める冷媒タンクと、この冷媒タンクから供給される前記冷媒を低圧下で蒸発
させ、その蒸発潜熱により空気を冷却させる蒸発手段
と、この蒸発手段で蒸発した前記冷媒を吸収液に吸収させて
回収する冷媒回収手段と、この冷媒回収手段から導かれる吸収液を貯める溶液タン
クと、この溶液タンクから前記吸収液を導き、その吸収液から
冷媒を分離する冷媒分離手段と、前記冷媒タンクから冷媒を前記溶液タンクに供給し、前
記吸収液を希釈化させる希釈化手段と、この希釈化手段で希釈化された前記吸収液を前記冷媒分
離手段に流し、前記冷媒分離手段に残留する吸収液を前
記溶液タンク側に回収する回収路と、運転停止時、前記冷媒分離手段の動作を停止させ、その
停止に基づき、外気温に応じて所定量の冷媒を前記冷媒
タンクから前記溶液タンクに供給することにより、前記
溶液タンク内の吸収液濃度を所定値以下にするととも
に、前記溶液タンクから前記吸収液を前記冷媒分離手段
側に循環させて前記溶液タンク側に戻す制御手段と、を備えたことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】運転停止時、前記冷媒タンクから前記溶
液タンクに流す前記冷媒は、運転停止時の前記吸収液の
濃度に応じ、所定の希釈濃度に到達する供給量を演算し
て供給することを特徴とする請求項１記載の空気調和装
置。
【請求項３】前記冷媒分離手段側の管路と前記溶液タ
ンクとの間に回収管路を設け、運転停止時、前記回収管
路を通して前記吸収液を前記溶液タンクに戻すことを特
徴とする請求項２記載の空気調和装置。
【請求項４】前記冷媒分離手段は、前記吸収液から回
収した蒸気から冷媒蒸気を再生させる低温再生器と、こ
の低温再生器で得た冷媒蒸気を凝縮させる凝縮器とを備
え、運転停止時、前記冷媒タンクから前記回収タンクに
流す前記吸収液濃度は、前記凝縮器の凝縮温度と前記低
温再生器の溶液温度を参照して演算することを特徴とす
る請求項１記載の空気調和装置。
【請求項５】溶液タンクに貯められた前記吸収液を前
記冷媒分離手段側に導く管路にポンプを設置したことを
特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
【請求項６】溶液タンクに貯められた前記吸収液を前
記冷媒分離手段側に導く管路に逆止弁を設置したことを
特徴とする請求項１記載の空気調和装置。