JP2000130877A - 空気調和装置 - Google Patents

空気調和装置

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JP2000130877A
JP2000130877A JP10305291A JP30529198A JP2000130877A JP 2000130877 A JP2000130877 A JP 2000130877A JP 10305291 A JP10305291 A JP 10305291A JP 30529198 A JP30529198 A JP 30529198A JP 2000130877 A JP2000130877 A JP 2000130877A
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JP
Japan
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heat
refrigerator
temperature
air conditioner
refrigerant
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JP10305291A
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English (en)
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Manabu Yoshimi
学 吉見
Yuji Watabe
裕司 渡部
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Daikin Industries Ltd
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Daikin Industries Ltd
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    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
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    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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    • Y02B30/62Absorption based systems
    • Y02B30/625Absorption based systems combined with heat or power generation [CHP], e.g. trigeneration

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  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷温水等の熱媒体を用いてより小型化を図る
と共に、搬送動力の低減を図る。 【解決手段】 2次側熱媒体を冷却又は加熱する1次側
回路(1A)と、2次側熱媒体を搬送するポンプ(31)
と、2次側熱媒体と室内空気とを熱交換させる室内熱交
換器(32)とを順に接続して循環回路(30)を構成す
る。室内熱交換器(32)は、温度効率が50%以上で、
且つ2次側熱媒体の出入口温度差が10℃以上になるよ
うに、2次側熱媒体と室内空気とが少なくとも実質的な
対向流となる構成に形成している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和装置に関
し、特に、冷温水などの熱媒体を用いた空気調和装置に
係るものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、冷温水を熱媒体とした空気調
和装置には、特開平5−141721号公報に開示され
ているように、氷蓄熱式空気調和装置がある。この氷蓄
熱式空気調和装置は、氷や温水を貯留する蓄熱槽と、冷
温水コイル及びファンを備えた空調ユニットと、冷温水
路及び放射パネルを備えた放射冷暖房ユニットとが冷温
水の循環通路によって順に接続されて構成されている。
【0003】上記蓄熱槽には、氷又は温水が深夜電力を
利用して貯留される。そして、この蓄熱を利用し、冷水
又は温水を空調ユニットに供給して調和空気を生成して
室内に供給する。同時に、上記冷水又は温水を放射冷暖
房ユニットに供給して輻射熱によっても室内を冷暖房す
るようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、冷温
水を熱媒体とした空気調和装置は、フロン系冷媒を直接
に利用していないことから、環境問題等が少ないという
利点がある。
【0005】しかしながら、上記熱媒体は、顕熱変化で
空気を冷却又は加熱しているので、潜熱変化を利用する
フロン系冷媒に比して熱搬送能力が小さいという問題が
ある。この結果、フロン系冷媒に比して熱媒体の循環量
を多く必要とし、循環通路の配管径が大きくなるという
問題があった。更に、上記熱媒体の搬送動力が大きくな
ることから、フロン系冷媒に比して、設備費や運転費が
嵩むという問題があった。
【0006】そこで、上記空調ユニットの冷温水コイル
数を増加するなどの手段を施し、冷水の出入口温度差を
大きくした大温度差利用空調システムが提案されてい
る。この空調システムにおいては、従来より循環通路の
配管径を小さくすることなどが可能であるが、フロン系
冷媒を用いた空気調和装置ほどに小型化できないという
問題がある。
【0007】本発明は、斯かる点に鑑みて成されたもの
で、冷温水等の熱媒体を用いてより小型化を図ると共
に、搬送動力の低減を図ることを目的とするものであ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】−解決手段− 具体的に、図1に示すように、第1の解決手段は、熱媒
体を冷却又は加熱する熱源手段(1A)と、上記熱媒体を
搬送する搬送手段(31)と、上記熱媒体と空気とを熱交
換させる利用側熱交換器(32)とが順に接続されて熱媒
体が循環し、該熱媒体の顕熱変化に基づいて空気調和を
行う循環回路(30)が構成された空気調和装置を前提と
している。そして、上記循環回路(30)が、潜熱変化に
基づき空気調和を行う冷媒の回路構造に対応して熱搬送
を行う回路構造に構成されている。
【0009】また、第2の解決手段は、上記第1の解決
手段において、利用側熱交換器(32)は、温度効率が5
0%以上になるように構成されたものである。
【0010】また、第3の解決手段は、上記第1又は2
の解決手段において、利用側熱交換器(32)は、熱媒体
の出入口温度差が10℃以上になるように、熱媒体と空
気とが少なくとも実質的な対向流となる構成に形成され
たものである。
【0011】また、第4の解決手段は、上記第1〜3の
何れか1の解決手段において、熱源手段(1A)は、非共
沸混合冷媒を作動流体とする冷凍機(20)で構成され、
主熱交換器(11)は、冷凍機(20)の冷媒と熱媒体とが
少なくとも実質的な対向流で熱交換するように構成され
たものである。
【0012】また、第5の解決手段は、上記第4の解決
手段において、循環回路(30)は、主熱交換器(11)の
冷媒と熱媒体とが常に対向流となるように、冷媒の循環
方向に対応して熱媒体の循環方向を変更する切換え手段
(34)が設けられたものである。
【0013】また、第6の解決手段は、上記第4の解決
手段において、熱源手段(1A)は、主熱交換器(11)の
冷媒と熱媒体とが常に対向流となるように、熱媒体の循
環方向に対応して冷媒の循環方向を変更する切換え手段
(2C)が設けられたものである。
【0014】また、第7の解決手段は、上記第4の解決
手段において、熱源手段(1A)は、多段圧縮サイクルの
冷凍機(20)を備えたものである。
【0015】また、第8の解決手段は、上記第1〜3の
いずれか1の解決手段において、熱源手段(1A)は、多
段吸収サイクル又は多段吸着サイクルの冷凍機(50,6
0)を備えたものである。
【0016】また、第9の解決手段は、上記第1〜3の
何れか1の解決手段において、熱源手段(1A)は、高い
蒸発温度で且つ低い熱を駆動源とした吸収サイクル又は
吸着サイクルの第1冷凍機(50,60)と、該第1冷凍機
(50,60)より低い蒸発温度で且つ第1冷凍機(50,6
0)より高い熱を駆動源とした吸収サイクル又は吸着サ
イクルの第2冷凍機(50,60)とを少なくとも備えたも
のである。そして、上記各冷凍機(50,60)が、蒸発温
度の高い順に熱媒体と熱交換するように配置されてい
る。
【0017】また、第10の解決手段は、上記第1〜3
の何れか1の解決手段において、熱源手段(1A)は、低
い凝縮温度又は吸収温度で且つ低い熱を駆動源とした吸
収サイクルの第1冷凍機(50)と、該第1冷凍機(50)
より高い凝縮温度又は吸収温度で且つ第1冷凍機(50)
より高い熱を駆動源とした吸収サイクルの第2冷凍機
(50)とを少なくとも備えている。そして、上記各冷凍
機(50)が、凝縮温度の低い順に熱媒体と熱交換するよ
うに配置されている。
【0018】また、第11の解決手段は、上記第1〜3
の何れか1の解決手段において、熱源手段(1A)は、低
い凝縮温度又は吸着温度で且つ低い熱を駆動源とした吸
着サイクルの第1冷凍機(60)と、該第1冷凍機(60)
より高い凝縮温度又は吸着温度で且つ第1冷凍機(60)
より高い熱を駆動源とした吸着サイクルの第2冷凍機
(60)とを少なくとも備えている。そして、上記各冷凍
機(60)が、凝縮温度の低い順に熱媒体と熱交換するよ
うに配置されている。
【0019】また、第12の解決手段は、上記第9の解
決手段において、冷凍機(50,60)は、多段サイクルに
構成されたものである。
【0020】また、第13の解決手段は、上記第8〜1
1の何れか1の解決手段において、熱源手段(1A)の全
冷凍機(50,60)は、コージェネレーションの排熱を
熱源とするように構成されたものである。
【0021】また、第14の解決手段は、上記第8〜1
1の何れか1の解決手段において、熱源手段(1A)の一
部の冷凍機(50,60)は、コージェネレーションの排熱
を熱源とするように構成されたものである。
【0022】また、第15の解決手段は、上記第8〜1
1の何れか1の解決手段において、熱源手段(1A)は、
冷凍機(50,60)が熱媒体に熱を付与した後に、更に該
熱媒体に熱を付与する蒸気圧縮サイクルの冷凍機(20)
を備えたものである。
【0023】−作用− 上記の特定事項により、第1〜第3の解決手段では、熱
媒体が搬送手段(31)によって循環回路(30)を循環
し、熱源手段(1A)から得た冷熱又は温熱を利用側熱交
換器(32)に搬送する。そして、上記熱媒体は、空気と
熱交換して顕熱変化し、該空気を冷却又は加温する。
【0024】その際、利用側熱交換器(32)における熱
媒体の出入口温度差が大きくなり、熱媒体の少ない循環
量で空気調和が行われるので、循環回路(30)を潜熱変
化の冷媒を使用した場合と同等の配管径等にすることが
できる。
【0025】特に、第3の解決手段では、利用側熱交換
器(32)において熱媒体と空気とが実質的な対向流で熱
交換すると共に、熱媒体の出入口温度差が大きく、熱媒
体と空気とが効率よく熱交換する。
【0026】また、第4の解決手段では、熱源手段(1
A)の冷凍機(20)において非共沸混合冷媒が循環し、
主熱交換器(11)で熱媒体と非共沸混合冷媒とが対向流
で熱交換する。この結果、ローレンツサイクルが実現さ
れ、冷凍機(20)の圧縮機入力が低減する。
【0027】また、第5及び第6の解決手段では、切換
え手段(34,2C)によって常に主熱交換器(11)で熱媒
体と非共沸混合冷媒とが対向流で熱交換する。
【0028】また、第7の解決手段では、非共沸混合冷
媒を多段に圧縮して熱媒体と非共沸混合冷媒とを熱交換
し、該熱媒体を冷却又は過熱する。この結果、ローレン
ツサイクルの効果がより発揮される。
【0029】また、第8の解決手段では、熱源手段(1
A)が多段吸収サイクル又は多段吸着サイクルの冷凍機
(50,60)であるので、熱媒体と溶媒や冷媒などを多段
で熱交換し、該熱媒体を冷却又は過熱する。この結果、
熱媒体が効率よく所定温度の調節される。
【0030】また、第9の解決手段では、熱源手段(1
A)が複数の吸収サイクル又は吸着サイクルの冷凍機(5
0,60)であるので、熱媒体と冷媒とが複数回熱交換
し、該熱媒体を冷却する。その際、上記熱媒体が蒸発温
度の高い冷媒から熱交換するので、蒸発温度の高い冷凍
機(50,60)の加熱熱源の温度が低くなる。
【0031】また、第10の解決手段では、熱源手段
(1A)が複数の吸収サイクル冷凍機(50)であるので、
熱媒体と冷媒とが複数回熱交換し、該熱媒体を加熱す
る。その際、上記熱媒体が吸収温度等の低い溶媒等から
熱交換するので、蒸発温度の高い冷凍機(50)の加熱熱
源の温度が低くなる。
【0032】また、第11の解決手段では、熱源手段
(1A)が複数の吸着サイクル冷凍機(60)であるので、
熱媒体と冷媒とが複数回熱交換し、該熱媒体を加熱す
る。その際、上記熱媒体が凝縮温度の低い冷媒から熱交
換するので、蒸発温度の高い冷凍機(60)の加熱熱源の
温度が低くなる。
【0033】また、第12の解決手段では、吸収サイク
ル又は吸着サイクルの冷凍機(50,60)が多段であるの
で、各冷凍機(50,60)が熱媒体と冷媒とが複数回熱交
換し、該熱媒体を冷却又は加熱する。
【0034】また、第13又は14の解決手段では、コ
ージェネレーションの排熱を利用するので、エネルギの
有効利用が図れる。
【0035】また、第15の解決手段では、吸収サイク
ル又は吸着サイクルの冷凍機(50,60)の他に、蒸気圧
縮式の冷凍機(20)が設けられているので、熱媒体が所
定温度まで確実に冷却又は加熱される。
【0036】
【発明の効果】したがって、本解決手段によれば、循環
回路(30)を、従来のフロン系冷媒の回路構造に対応し
た構造に構成したために、全体形状の小型化を図ること
ができる。
【0037】また、上記熱媒体の循環量が増大すること
がないので、搬送動力が増大することがなく、設備費や
運転費の減少を図ることができる。
【0038】特に、上記循環回路(30)の配管(33)に
銅管等を使用することができるので、設置等の施工の容
易化を図ることができる。
【0039】また、第2解決手段によれば、上記利用側
熱交換器(32)の熱媒体と空気とを実質的に対向流にし
たために、熱媒体の出入口温度差を10℃以上にするこ
とができ、温度効率を50%以上にすることができるの
で、熱交換器自体の大型化を招くことなく、搬送動力の
低減等を図ることができる。
【0040】また、第4の解決手段によれば、熱源手段
(1A)の冷媒に非共沸混合冷媒を使用し、この非共沸混
合冷媒と熱媒体とを対向流にするようにしたために、ロ
ーレンツサイクルが実現され、冷凍機(20)の圧縮機入
力が低減する。
【0041】また、第5及び第6の解決手段によれば、
切換え手段(34,2C)によって主熱交換器(11)の冷媒
と熱媒体とを常に対向流にするようにしたために、冷房
時及び暖房時の何れにおいても確実に熱交換効率を向上
させることができる。
【0042】また、第7の解決手段によれば、冷媒を多
段圧縮するので、COP(成績係数)の向上を図ること
ができる。
【0043】また、第8及び12の解決手段によれば、
熱源手段(1A)に多段吸収サイクルの冷凍機(50)を適
用したために、高圧吸収器(51)における出口の溶液温
度(図13の点1参照)を高くすることができるので、
希溶液の濃度を低くすることができ、濃溶液との濃度差
を大きくすることがでる。
【0044】また、多段吸収サイクル及び多段吸着サイ
クルの冷凍機(50,60)を適用しているので、加熱熱量
を少なくすることができることから、COPを向上させ
ることができる。
【0045】また、多段吸収サイクルの冷凍機(50)の
場合、単段吸収サイクルに比して上記高圧吸収器(51)
の溶液温度を高くすることができるので、高圧蒸発器
(56)における冷媒温度を高くすることができ、熱媒体
との温度差を十分に確保することができ、蒸発器(56)
自体の形状を小型化することができる。
【0046】また、第9,10,11及び12の解決手
段によれば、複数の冷凍機(50,60)によって熱媒体を
温度差の小さい溶液等の順に熱交換するので、加熱熱源
の温度が低い冷凍機(50,60)を使用することができ
る。この結果、装置全体のエネルギ効率の向上を図るこ
とができる。
【0047】また、第13及び13の解決手段によれ
ば、熱源手段(1A)に排熱を利用しているので、エネル
ギの有効利用を図ることができる。
【0048】また、第15の解決手段によれば、吸収サ
イクルの冷凍機(50)等に蒸気圧縮サイクルの冷凍機
(20)を追加するようにしているので、低温の冷熱や高
温の温熱を確実に生成することができる。
【0049】
【発明の実施の形態1】以下、本発明の実施形態1を図
面に基づいて詳細に説明する。
【0050】図1に示すように、空気調和装置(10)
は、1次側回路(1A)と2次側回路(1B)とより構成さ
れ、1次側回路(1A)の熱を2次側回路(1B)に搬送し
て室内を空気調和するように構成されている。
【0051】上記1次側回路(1A)は、蒸気圧縮サイク
ルの冷凍機(20)で構成されて熱源手段を構成してい
る。該1次側回路(1A)は、圧縮機(21)と四路切換弁
(22)と室外熱交換器(23)と膨張弁(24)と主熱交換
器(11)の1次側通路(12)とが順に1次側配管(25)
によって接続されて構成され、非共沸混合冷媒、例え
ば、R407Cが充填されている。そして、上記1次側
冷媒は、冷房運転と暖房運転とに1次側冷媒の循環方向
が可逆になるように構成されている。
【0052】上記2次側回路(1B)は、搬送手段である
ポンプ(31)と、主熱交換器(11)の2次側通路(13)
と、利用側熱交換器である室内熱交換器(32)とが順に
2次側配管(33)によって接続されて成る循環回路(3
0)を備えている。該2次側回路(1B)は、冷温水など
の熱媒体が充填されて該2次側熱媒体が循環するように
構成されている。
【0053】上記2次側回路(1B)における主熱交換器
(11)は、ポンプ(31)と室内熱交換器(32)に対して
四路切換弁(34)を介して接続されている。つまり、上
記主熱交換器(11)が、例えば、プレート式熱交換器で
構成される一方、上記四路切換弁(34)は、主熱交換器
(11)の1次側冷媒と2次側熱媒体が冷房運転時と暖房
運転時の双方において常に対向流になるように、2次側
熱媒体の循環方向を切り換える切換え手段を構成してい
る。
【0054】更に、上記2次側回路(1B)は、本発明の
特徴として、2次側熱媒体の顕熱変化を利用して空気調
和を行うように構成され、一般の潜熱変化に基づき空気
調和を行う冷媒の回路構造に対応して熱搬送する回路構
造に構成されている。具体的に、例えば、従来の装置
が、内径41.6mmの鋼管を用いて冷温水を搬送してい
た場合、本実施形態の2次側回路(1B)は、内径26.
2mmの銅管又は29.0mmの銅管を2次側配管(33)に
用いて2次側熱媒体を搬送するように構成され、従来の
フロン系冷媒と同様な形状及び能力を備えるようにして
いる。
【0055】そこで、上記室内熱交換器(32)は、従来
のフロン系冷媒と同様な形状等に形成されている。つま
り、上記室内熱交換器(32)は、図2に示すように、温
度効率が50%以上で且つ2次側熱媒体の出入口温度差
が10℃以上になるように、該2次側熱媒体と室内空気
とが少なくとも実質的な対向流となる構成に形成されて
いる。
【0056】具体的に、該室内熱交換器(32)は、所定
間隔を存して並列に重ねて配置された多数のプレート状
のフィン(41)と、該各フィン(41)を貫通して該フィ
ン(41)と直行する方向の左右方向に延びる複数の伝熱
部材(42)とを備えている。上記室内熱交換器(32)
は、室内空気が流入する図2の右側を前面とし、室内空
気がフィン(41)と平行に前面から背面に向かって流れ
るように構成されている。
【0057】上記各伝熱部材(42)は、上下方向に並ぶ
後列と前列との2列で構成し、両列の伝熱部材(42)は
千鳥状に位置している。上記各伝熱部材(42)には、室
内空気の流れに対して2次側熱媒体が横断する左右方向
に該2次側熱媒体を流す複数の媒体通路(43)が前後方
向に並んで形成されている(図2では4つ)。
【0058】上記各媒体通路(43)の左右両端部は、2
次側熱媒体が、室内空気の流れに対して下流側から上流
側に向かって左右に蛇行して流れるように連続し、つま
り、2次側熱媒体が、後側の媒体通路(43)から前側の
媒体通路(43)へ順に流れ、空気流れに対して左右に流
れつつ空気上流側に向かって移動するように構成されて
いる。
【0059】更に、例えば、上記後列と前列との各伝熱
部材(42)は対となって1つのパスを構成し、例えば、
後列の最上段の伝熱部材(42)と前列の最上段の伝熱部
材(42)が1つのパスを構成している。そして、上記後
列と前列の対となる両伝熱部材(42)は、2次側熱媒体
が、室内空気の最下流側から最上流側に向かって左右に
蛇行して流れるように構成されている。
【0060】次に、上述した2次側回路(1B)を所定の
配管径に構成するようにしたこと、及び室内熱交換器
(32)を対向流に構成するようにしたこと等に関する基
本的理由について説明する。
【0061】従来の冷温水の空気調和装置においても、
本発明と同様に、主熱交換器で生成した冷水又は温水の
2次側熱媒体を室内熱交換器に搬送して室内を冷房又は
暖房している。そして、28.7KWの熱搬送量を有する
冷温水の空気調和装置は、例えば、2次側配管の管内流
速を1.0m/s 、室内熱交換器における2次側熱媒体の
出入口温度差、つまり、利用温度差が5℃とすると、2
次側配管は配管圧力損失を考慮すると40A鋼管(内径
41.6mm)に設定するのが妥当であり、単位長さ当た
りの配管圧力損失は、39.4mmAq/mである。
【0062】したがって、従来の空気調和装置において
は、図3のAに示すようになり、利用温度差が大きくな
るにしたがって、配管圧力損失が低下する。つまり、2
次側熱媒体の出入口温度差が大きくなるにしたがって、
室内熱交換器を流れる2次側熱媒体の循環量が少なくな
り、管内流速が低下して圧力損失が低下する。
【0063】また、従来の2次側熱媒体と室内空気との
関係は、図7に示すようになる。例えば、冷水である2
次側熱媒体が、室内熱交換器に7℃の入口温度Tw1で流
入し、12℃の出口温度Tw2で流出する一方、該2次側
熱媒体と熱交換する室内空気は、室内熱交換器に26℃
の入口温度Ta1で流入し、14℃の出口温度Ta2で吹き
出る。したがって、従来の室内熱交換器の温度効率εは
0.26(26%)であった。
【0064】本発明は、従来の40Aの鋼管に代えて、
フロン系冷媒の空気調和装置(10)と同様な内径の銅管
(内径26.2mm)を用いて2次側回路(1B)を構成す
るようにし、図3のBに示すように、圧力損失を、従来
とほぼ同様な39.2mmAq/mに維持する。この場合、利
用温度差である2次側熱媒体の出入口温度差を15℃に
する必要がある。尚、この場合、2次側配管(33)の管
内流速は0.85m/s である。
【0065】一方、上記室内熱交換器(32)における室
内空気の温度条件を従来と同様に維持しようとすると
(入口温度Ta1=26℃,出口温度Ta2=14℃)、2
次側熱媒体と室内空気との関係は、図4に示すように、
例えば、冷水である2次側熱媒体が、室内熱交換器(3
2)に5℃の入口温度Tw1で流入し、20℃の出口温度
Tw2で流出する必要がある。この場合、室内熱交換器
(32)の温度効率εが0.71(71%)に維持する必
要がある。
【0066】また、図5に示すように、室内空気の温度
条件を同様にし(入口温度Ta1=26℃,出口温度Ta2
=14℃)、冷水である2次側熱媒体が、室内熱交換器
(32)に6℃の入口温度Tw1で流入すると、21℃の出
口温度Tw2で流出する必要がある。この場合、室内熱交
換器(32)の温度効率εが0.75(75%)に維持す
る必要がある。
【0067】また、図3のCに示すように、内径が2
8.0mmの銅管を用いた場合、圧力損失を、従来とほぼ
同様な39.2mmAq/mに維持するようにすると、利用温
度差である2次側熱媒体の出入口温度差を12℃にする
必要がある。
【0068】この場合、上記室内熱交換器(32)におけ
る室内空気の温度条件を従来と同様に維持しようとする
と(入口温度Ta1=26℃,出口温度Ta2=14℃)、
2次側熱媒体と室内空気との関係は、図6に示すよう
に、例えば、冷水である2次側熱媒体が、室内熱交換器
(32)に6℃の入口温度Tw1で流入し、18℃の出口温
度Tw2で流出する必要がある。そして、室内熱交換器
(32)の温度効率εが0.60(60%)に維持する必
要がある。
【0069】以上のことから、上記2次側熱媒体と室内
空気との温度関係を維持するために、室内熱交換器(3
2)は、2次側熱媒体と室内空気とが少なくとも実質的
な対向流となる構成に形成されると共に、温度効率が5
0%以上で且つ2次側熱媒体の出入口温度差が10℃以
上になるように構成されている。
【0070】また、上記主熱交換器(11)においても1
次側冷媒と2次側熱媒体とが対向流となっており、その
上、1次側冷媒が非共沸混合冷媒である。この結果、図
8に示すように、例えば、冷房運転時に1次側冷媒は蒸
発過程で蒸発温度が上昇する一方(図8のR1)、2次
側熱媒体である冷水は、対向流で熱交換して温度降下す
る(図8のW1)。したがって、この場合、単一冷媒を
使用した場合に比して、平均蒸発温度が上昇する。
【0071】つまり、従来、1次側冷媒にR22などの
単一冷媒が用いられている。この場合、図9に示すよう
に、例えば、冷房運転時に1次側冷媒は蒸発過程で蒸発
温度がほぼ一定であり(図9のR2)、2次側熱媒体で
ある冷水の温度が熱交換して低下する(図9のW2)。
この場合、非共沸混合冷媒に比して、対数平均温度が同
等でも蒸発温度が低下するので、圧縮機仕事が増大し、
効率が低下する。
【0072】本発明は、1次側冷媒に非共沸混合冷媒を
用いているので、効率が向上すると共に、1次側冷媒の
平均蒸発温度が従来に比して高くなる。
【0073】−作用− 次に、上述した空気調和装置(10)の運転動作について
説明する。
【0074】先ず、冷房運転時には、1次側回路(1A)
及び2次側回路(1B)の四路切換弁(22,34)を図1の
実線側に切り換える。そして、1次側回路(1A)の圧縮
機(21)を駆動すると、該圧縮機(21)で圧縮された高
温高圧の1次側冷媒は、四路切換弁(22)から室外熱交
換器(23)に流れ、該室外熱交換器(23)で凝縮した
後、膨張弁(24)で減圧される。その後、上記1次側冷
媒は、主熱交換器(11)に流れて蒸発した後、圧縮機
(21)に戻る。この循環動作を繰り返す。
【0075】一方、2次側回路(1B)のポンプ(31)を
駆動すると、2次側熱媒体は、四路切換弁(34)を通っ
て主熱交換器(11)に流れる。該主熱交換器(11)にお
いて、2次側熱媒体が、1次側冷媒の蒸発によって冷却
される。その後、低温の2次側熱媒体は、四路切換弁
(34)を通って室内熱交換器(32)に流れ、該2次側熱
媒体が室内空気と熱交換してポンプ(31)に戻る。この
循環動作を繰り返す。そして、上記冷却された室内空気
が室内に吹き出す。
【0076】また、暖房運転時には、1次側回路(1A)
及び2次側回路(1B)の四路切換弁(22,34)を図1の
破線側に切り換える。そして、1次側回路(1A)の圧縮
機(21)を駆動すると、該圧縮機(21)で圧縮された高
温高圧の1次側冷媒は、四路切換弁(22)から主熱交換
器(11)に流れ、該主熱交換器(11)で凝縮した後、膨
張弁(24)で減圧される。その後、上記1次側冷媒は、
室外熱交換器(23)に流れて蒸発した後、圧縮機(21)
に戻る。この循環動作を繰り返す。
【0077】一方、2次側回路(1B)のポンプ(31)を
駆動すると、2次側熱媒体は、四路切換弁(34)を通っ
て主熱交換器(11)に流れる。該主熱交換器(11)にお
いて、2次側熱媒体が、1次側冷媒の凝縮によって加熱
される。その後、高温の2次側熱媒体は、四路切換弁
(34)を通って室内熱交換器(32)に流れ、該2次側熱
媒体が室内空気と熱交換してポンプ(31)に戻る。この
循環動作を繰り返す。そして、上記加温された室内空気
が室内に吹き出す。
【0078】上記主熱交換器(11)において、1次側冷
媒と2次側熱媒体とは対向流で熱交換するので、例えば
冷房運転時に、図8に示すように、非共沸混合冷媒の1
次側冷媒は蒸発時に昇温し(R1)、1次側冷媒と2次
側熱媒体との温度差の変動は小さい。
【0079】また、上記室内熱交換器(32)において、
室内空気は、フィン(41)と平行に流れる一方、2次側
熱媒体は、媒体通路(43)を流れ、空気流れに対して左
右に蛇行し、下流側から上流側に流れる。この結果、上
記2次側熱媒体と室内空気とが実質的な対向流となって
熱交換し、例えば冷房運転時に、2次側熱媒体は昇温
し、室内空気は冷却される。
【0080】−実施形態1の効果− 以上のように、本実施形態によれば、2次側回路(1B)
を、従来のフロン系冷媒の回路に対応した構造に構成し
たために、全体形状の小型化を図ることができる。
【0081】また、上記2次側熱媒体の循環量が増大す
ることがないので、搬送動力が増大することがなく、設
備費や運転費の減少を図ることができる。
【0082】特に、上記2次側配管(33)に銅管等を使
用することができるので、設置等の施工の容易化を図る
ことができる。
【0083】また、上記室内熱交換器(32)の2次側熱
媒体と室内空気とを実質的に対向流にしたために、2次
側熱媒体の出入口温度差を10℃以上にすることがで
き、温度効率を50%以上にすることができるので、熱
交換器自体の大型化を招くことなく、搬送動力の低減等
を図ることができる。
【0084】また、上記主熱交換器(11)の1次側冷媒
と2次側熱媒体とを対向流にするようにしたために、熱
交換効率を向上させることができる。
【0085】また、上記1次側冷媒に非共沸混合冷媒を
使用したために、例えば、1次側冷媒の蒸発時に該1次
側冷媒の蒸発温度が変化するので、ローレンツサイクル
を実現することができる。この結果、単一冷媒を使用し
た場合に比して、平均蒸発温度が向上し、圧縮機仕事の
低減を図ることができる。
【0086】また、上記四路切換弁(34)によって主熱
交換器(11)の冷媒と熱媒体とを常に対向流にするよう
にしたために、冷房時及び暖房時の何れにおいても確実
に熱交換効率を向上させることができる。
【0087】−変形例− 尚、上記実施形態は、圧縮機(21)を1台のみ設けた単
段の蒸気圧縮サイクルに構成したが、複数の圧縮機(2
1)を設け、多段の蒸気圧縮サイクルに構成してもよ
い。これによって、ローレンツサイクルの効果を増大さ
せることができ、COPを向上させることができる。
【0088】
【発明の実施の形態2】図10に示すように、実施形態
1が1次側回路(1A)及び2次側回路(1B)にそれぞれ
四路切換弁(22,34)を設けて主熱交換器(11)におけ
る1次側冷媒と2次側熱媒体とを対向流にするようにし
たのに代えて、本実施形態は、1次側回路(1A)に第1
の四路切換弁(22)の他に、切換え手段である第2の四
路切換弁(2C)を設けるようにしたものである。
【0089】具体的に、上記1次側回路(1A)には、実
施形態1と同様な第1の四路切換弁(22)が設けられる
と共に、上記主熱交換器(11)における1次側通路(1
2)の両端は、第2の四路切換弁(2C)を介して第1の
四路切換弁(22)と膨張弁(24)とに接続されている。
上記第2の四路切換弁(2C)が切換え手段を構成してい
る。
【0090】したがって、上記1次側回路(1A)の両四
路切換弁(22,2C)は、冷房運転時に図10の実線側に
切り換わり、1次側冷媒は、圧縮機(21)から第1の四
路切換弁(22)を通って室外熱交換器(23)から膨張弁
(24)に流れる。その後、1次側冷媒は、第2の四路切
換弁(2C)を通って主熱交換器(11)に流れた後、第2
の四路切換弁(2C)から第1の四路切換弁(22)を通っ
て圧縮機(21)に戻る循環を行う。
【0091】また、上記1次側回路(1A)の両四路切換
弁(22,2C)は、暖房運転時に図10の破線側に切り換
わり、1次側冷媒は、圧縮機(21)から第1の四路切換
弁(22)及び第2の四路切換弁(2C)を順に通って主熱
交換器(11)に流れる。その後、上記1次側冷媒は、第
2の四路切換弁(2C)から膨張弁(24)を流れ、室外熱
交換器(23)を通った後、第1の四路切換弁(22)を通
って圧縮機(21)に戻る循環を行う。
【0092】一方、2次側回路(1B)は、実施形態1の
四路切換弁(22)を省略したものである。この結果、上
記1次側冷媒は、冷房運転時と暖房運転時の双方におい
て、図10の下から上方に流れ、1次側冷媒と2次側熱
媒体が冷房運転時と暖房運転時の双方において常に対向
流になる。その他の構成並びに作用及び効果は、実施形
態1と同様である。
【0093】
【発明の実施の形態3】図11に示すように、実施形態
1が1次側回路(1A)及び2次側回路(1B)にそれぞれ
四路切換弁(22,34)を設けて主熱交換器(11)におけ
る1次側冷媒と2次側熱媒体とを対向流にするようにし
たのに代えて、本実施形態は、実施形態1の1次側回路
(1A)をメイン回路(2M)とし、切換え手段(2C)を設
けたものである。
【0094】具体的に、該切換え手段(2C)は、4つの
開閉弁(V1〜V4)と2つの暖房用通路(2a,2b)より構
成されている。上記1次側回路(1A)のメイン回路(2
M)には、実施形態1と同様の四路切換弁(22)が設け
られると共に、膨張弁(24)と主熱交換器(11)との間
に第1冷房用開閉弁(V1)と、主熱交換器(11)と四路
切換弁(22)との間に第2冷房用開閉弁(V2)とが設け
られている。
【0095】一方、上記第1暖房用通路(2a)には第1
暖房用開閉弁(V3)が、第2暖房用通路(2b)には第2
暖房用開閉弁(V4)がそれぞれ設けられている。そし
て、上記第1暖房用通路(2a)の一端は、四路切換弁
(22)と第2冷房用開閉弁(V2)との間に、他端は、主
熱交換器(11)と第1冷房用開閉弁(V1)との間にそれ
ぞれ接続されている。また、上記第2暖房用通路(2b)
の一端は、第2冷房用開閉弁(V2)と主熱交換器(11)
との間に、他端は、第1冷房用開閉弁(V1)と膨張弁
(24)との間にそれぞれ接続されている。
【0096】また、2次側回路(1B)は、実施形態1の
四路切換弁(34)を省略したものであって、実施形態2
と同様に構成されている。
【0097】したがって、上記1次側回路(1A)の四路
切換弁(22)は、冷房運転時に図11の実線側に切り換
わる一方、両冷房用開閉弁(V1,V2)を開口し、両暖房
用開閉弁(V3,V4)を閉鎖する。この状態において、1
次側冷媒は、メイン回路(2M)を流れ、圧縮機(21)か
ら四路切換弁(22)を通って室外熱交換器(23)から膨
張弁(24)に流れる。その後、1次側冷媒は、第1冷房
用開閉弁(V1)を通って主熱交換器(11)に流れた後、
第2冷房用開閉弁(V2)から四路切換弁(22)を通って
圧縮機(21)に戻る循環を行う。
【0098】一方、上記1次側回路(1A)の四路切換弁
(22)は、暖房運転時に図11の破線側に切り換わる一
方、両暖房用開閉弁(V3,V4)を開口し、両冷房用開閉
弁(V1,V2)を閉鎖する。この状態において、1次側冷
媒は、圧縮機(21)から四路切換弁(22)を経て第1暖
房用通路(2a)を通り、主熱交換器(11)に流れる。そ
の後、上記1次側冷媒は、第2暖房用通路(2b)を通
り、膨張弁(24)を流れ、室外熱交換器(23)を通った
後、四路切換弁(22)を通って圧縮機(21)に戻る循環
を行う。
【0099】この結果、上記1次側冷媒は、冷房運転時
と暖房運転時の双方において、図11の下から上方に流
れ、1次側冷媒と2次側熱媒体が冷房運転時と暖房運転
時の双方において常に対向流になる。その他の構成並び
に作用及び効果は、実施形態1と同様である。
【0100】
【発明の実施の形態4】図12に示すように、実施形態
1が1次側回路(1A)に蒸気圧縮サイクルの冷凍機(5
0)を用いたのに代えて、本実施形態は、1次側回路(1
A)に2段吸収サイクルの冷凍機(50)を用いたもので
ある。また、本実施形態は、暖房運転を行わない冷房専
用の空気調和装置(10)であって、2次側回路(1B)
は、実施形態2(図10参照)及び実施形態3(図11
参照)に示すように、2次側熱媒体が一方向にのみ流れ
るように構成されている。
【0101】上記1次側回路(1A)の冷凍機(50)は、
二重効用吸収サイクルで構成され、該冷凍機(50)は、
2つの吸収器(51,52)と高温再生器(53)及び低温再
生器(54)と凝縮器(55)と2つの蒸発器(56,57)と
を備えている。そして、該冷凍機(50)は、冷媒として
水が、吸収溶液として臭化リチウム水溶液が用いられて
いる。また、該冷凍機(50)は、2段吸収サイクルに構
成され、上記2つの吸収器(51,52)は、高圧吸収器
(51)と低圧吸収器(52)とに構成され、2つの蒸発器
(56,57)は、高圧蒸発器(56)と低圧蒸発器(57)と
に構成されている。
【0102】上記高温再生器(53)は、溶液ポンプ(5
a)によって高圧吸収器(51)より吸収溶液の一部が供
給される。該高温再生器(53)は、図示しないバーナで
低濃度の吸収溶液、つまり希溶液を加熱するように構成
されている。そして、該高温再生器(53)は、加熱によ
って溶液中の1次側冷媒(水)を蒸発させ、希溶液を濃
縮して高濃度の吸収溶液、つまり濃溶液を生成する。
【0103】上記低温再生器(54)は、溶液ポンプ(5
a)によって高圧吸収器(51)より希溶液の残部が分岐
されて供給される。該低温再生器(54)は、高温再生器
(53)で発生した冷媒蒸気が導かれているので、この冷
媒蒸気を凝縮させて希溶液を加熱するように構成され、
加熱によって溶液中の冷媒(水)を蒸発させ、希溶液を
濃縮して濃溶液を生成する。
【0104】上記高温再生器(53)及び低温再生器(5
4)で生成された濃溶液は、合流して低圧吸収器(52)
に供給される。該低圧吸収器(52)は、濃溶液が冷媒を
吸収するように構成され、この冷媒を吸収した中間濃度
の吸収溶液、つまり、中間濃度溶液は、溶液ポンプ(5
b)によって高圧吸収器(51)に戻る。該高圧吸収器(5
1)は、中間濃度溶液が冷媒を吸収するように構成さ
れ、この冷媒を吸収した希溶液は、上述したように、溶
液ポンプ(5a)によって高温再生器(53)と低温再生器
(54)とに供給される。
【0105】また、上記1次側回路(1A)は、第1溶液
熱交換器(5c)及び第2溶液熱交換器(5d)を備えてい
る。該第1溶液熱交換器(5c)は、高温再生器(53)及
び低温再生器(54)に供給される希溶液と該高温再生器
(53)及び低温再生器(54)より低圧吸収器(52)に流
れる濃溶液とが熱交換するように構成されている。
【0106】上記第2溶液熱交換器(5d)は、高温再生
器(53)に供給される希溶液と該高温再生器(53)より
低圧吸収器(52)に流れる濃溶液とが熱交換するように
構成されている。
【0107】尚、上記高温再生器(53)より流出する濃
溶液は減圧機構(5e)で減圧される一方、上記低圧吸収
器(52)に供給される濃溶液は減圧機構(5f)で減圧さ
れる。
【0108】また、上記高温再生器(53)において、希
溶液から分離した冷媒蒸気は、低温再生器(54)に導か
れて希溶液を加熱し、減圧機構(5h)を介して凝縮器
(55)に入る。また、上記低温再生器(54)において、
希溶液から分離した冷媒蒸気は、高温再生器(53)から
の冷媒蒸気と合流して凝縮器(55)に入る。
【0109】上記凝縮器(55)は、冷媒蒸気を冷却して
凝縮させるように構成され、凝縮した水である冷媒は、
減圧機構(5i)を介して高圧蒸発器(56)に戻る。
【0110】該高圧蒸発器(56)は、冷媒である水が蒸
発して冷媒蒸気が高圧吸収器(51)に吸収されるように
構成され、該高圧蒸発器(56)の冷媒水は減圧機構(5
g)を介して低圧蒸発器(57)に供給される。
【0111】該低圧蒸発器(57)は、冷媒である水が蒸
発して冷媒蒸気が低圧吸収器(52)に吸収されるように
構成されている。
【0112】一方、上記1次側回路(1A)の高圧蒸発器
(56)及び低圧蒸発器(57)は、主熱交換器(11)を構
成している。図示しないが、該高圧蒸発器(56)及び低
圧蒸発器(57)に導入されたコイルは、2次側通路を構
成し、2次側熱媒体が流れて2次側回路(1B)の一部を
形成している。そして、上記高圧蒸発器(56)及び低圧
蒸発器(57)の内部は、冷媒が流れる1次側通路を構成
し、該高圧蒸発器(56)及び低圧蒸発器(57)は、冷媒
が蒸発して2次側熱媒体を冷却する。
【0113】また、上記高圧蒸発器(56)及び低圧蒸発
器(57)は、高温の2次側熱媒体が高圧蒸発器(56)を
流れた後、低圧蒸発器(57)に流れるように配置されて
いる。つまり、室内熱交換器(32)で熱交換した高温の
2次側熱媒体が高圧蒸発器(56)に流れ、蒸発温度が高
い冷媒と熱交換して冷却された後、2次側熱媒体が低圧
蒸発器(57)に流れ、蒸発温度が低い冷媒と熱交換して
冷却される。
【0114】−作用− 次に、上述した空気調和装置(10)の冷房運転動作につ
いて説明する。
【0115】先ず、1次側回路(1A)の動作について図
13のデューリング線図に基づいて説明する。高圧吸入
器において、冷媒蒸気を吸収した希溶液は、図13の点
1に示す状態にある。この希溶液を溶液ポンプ(5a)で
吸引すると、該希溶液は、第1溶液熱交換器(5c)で熱
交換し、図13の点2まで温度上昇し、希溶液の一部が
低温再生器(54)に入る。
【0116】上記希溶液の残りの部分は、第2溶液熱交
換器(5d)で熱交換して高温再生器(53)に入り、ガス
バーナ等で加熱され、図13の点3まで温度上昇すると
共に、該高温再生器(53)において、沸騰し、図13の
点4の状態まで濃溶液に濃縮される。
【0117】上記高温再生器(53)の濃溶液は、第2溶
液熱交換器(5d)で熱交換して図13の点5まで温度降
下する一方、上記低温再生器(54)の希溶液は、高温再
生器(53)で発生した冷媒蒸気を低温再生器(54)に導
いているので、該冷媒蒸気によって加熱され、図13の
点6の状態まで濃溶液に濃縮される。
【0118】その後、上記第2溶液熱交換器(5d)で熱
交換した高温再生器(53)の濃溶液は、減圧機構(5e)
を介して低温再生器(54)の濃溶液と合流し、第1溶液
熱交換器(5c)で熱交換して図13の点7まで温度降下
し、減圧機構(5f)を介して低圧吸収器(52)に入る。
【0119】続いて、上記低圧吸収器(52)において、
低圧蒸発器(57)の冷媒蒸気を吸収して図13の点8の
状態まで中間濃度溶液に希釈される。その後、該中間濃
度溶液は、溶液ポンプ(5b)によって図13の点9の状
態で高圧吸収器(51)に送られ、高圧蒸発器(56)の冷
媒蒸気を吸収して図13の点1の状態まで希溶液に希釈
される。
【0120】また、上記高温再生器(53)の冷媒蒸気
は、低温再生器(54)で凝縮し、減圧機構(5h)を経た
後、低温再生器(54)で発生した冷媒蒸気と合流し、凝
縮器(55)に入る。該凝縮器(55)において、冷媒蒸気
は冷却水等で冷却されて凝縮する。その後、凝縮した冷
媒水は、減圧機構(5i)を介して高圧蒸発器(56)に入
り、該冷媒水の一部が2次側熱媒体と熱交換して蒸発す
る。
【0121】更に、上記高圧蒸発器(56)の冷媒水は、
減圧機構(5g)を介して低圧蒸発器(57)に入り、2次
側熱媒体と熱交換して蒸発する。
【0122】一方、2次側回路(1B)において、ポンプ
(31)を駆動すると、2次側熱媒体は、主熱交換器(1
1)である高圧蒸発器(56)に流れる。該高圧蒸発器(5
6)において、2次側熱媒体が、冷媒の蒸発によって冷
却される。更に、上記2次側熱媒体は、低圧蒸発器(5
7)に流れ、該低圧蒸発器(57)において、2次側熱媒
体が、冷媒の蒸発によって冷却される。その後、低温の
2次側熱媒体は、室内熱交換器(32)に流れ、該2次側
熱媒体が室内空気と熱交換してポンプに戻る。この循環
動作を繰り返す。そして、上記冷却された室内空気が室
内に吹き出す。
【0123】−実施形態4の効果− 以上のように、本実施形態によれば、1次側回路(1A)
に2段吸収サイクルの冷凍機(50)を適用したために、
高圧吸収器(51)における出口の溶液温度(図13の点
1参照)を高くすることができるので、希溶液の濃度を
低くすることができ、濃溶液との濃度差を大きくするこ
とがでる。
【0124】また、加熱熱量を少なくすることができる
ことから、COPを向上させることができる。
【0125】また、単段吸収サイクルに比して上記高圧
吸収器(51)の溶液温度を高くすることができるので、
高圧蒸発器(56)における冷媒温度を高くすることがで
き、2次側熱媒体との温度差を十分に確保することがで
き、蒸発器(56)自体の形状を小型化することができ
る。その他、搬送動力の低減など2次側回路(1B)に関
する効果は、実施形態1と同様である。
【0126】−変形例− 尚、本実施形態は2段吸収サイクルの冷凍機(50)を用
いたが、3段以上の多段吸収サイクルの冷凍機(50)を
用いてもよい。
【0127】また、本実施形態は冷媒として水を、吸収
溶液として臭化リチウム水溶液を用いたいが、冷媒と吸
収溶液の組み合わせてして、アンモニアと水など、種々
の物質を用いてもよい。
【0128】
【発明の実施の形態5】図14に示すように、実施形態
4が1次側回路(1A)に2段吸収サイクルの冷凍機(5
0)を用いたのに代えて、本実施形態は、1次側回路(1
A)に複数の単段吸収サイクルの冷凍機(50)を用いた
ものである。尚、本実施形態は、実施形態4と同様に冷
房専用の空気調和装置(10)である。
【0129】つまり、上記1次側回路(1A)は、n個の
吸収サイクルの冷凍機(50-1,50-2,…,50-n)を設け
たものである。この冷凍機(50-1,50-2,…,50-n)
は、例えば、単効用吸収冷凍機で、図示しないが、実施
形態4における二重効用冷凍機(50)の高温再生器(5
3)、低圧蒸発器(57)及び低圧吸収器(52)を備え
ず、吸収器(51)(図12の高圧吸収器)及び再生器
(53)(図12の高温再生器)の他、凝縮器(55)及び
蒸発器(56)(図12の高圧蒸発器)等を備えたもので
ある。そして、上記蒸発器(56)が主熱交換器(11)を
構成している。
【0130】この単効用の冷凍機(50-1,50-2,…,50
-n)は、図15に示すように、吸収器(51)で冷媒を吸
収した希溶液が溶液熱交換器(5c)及び再生器(53)で
加熱されると共に、沸騰し、濃溶液となり、その後、溶
液熱交換器(5c)を介して吸収器(51)に戻る。一方、
上記再生器(53)で発生した冷媒蒸気は凝縮器(55)で
冷却され、蒸発器(56)で2次側熱媒体と熱交換して蒸
発する。
【0131】一方、上記1次側回路(1A)の各冷凍機
(50-1,50-2,…,50-n)における蒸発器(56)は、主
熱交換器(11)を構成している。図示しないが、該各蒸
発器(56)に導入されたコイルは、2次側通路を構成
し、2次側熱媒体が流れて2次側回路(1B)の一部を形
成している。そして、上記蒸発器(56)の内部は、冷媒
が流れる1次側通路を構成し、該蒸発器(56)は、冷媒
が蒸発して2次側熱媒体を冷却する。
【0132】また、上記各冷凍機(50-1,50-2,…,50
-n)の蒸発器(56)は、冷媒の蒸発温度が高いものから
2次側熱媒体と熱交換するように配置されている。つま
り、図15に示すように、室内熱交換器(32)で熱交換
した高温の2次側熱媒体が第1の冷凍機(50-1)の蒸発
器(56)で冷媒と熱交換して冷却された後、第2の冷凍
機(50-2)の蒸発器(56)で冷却され、以後、順に第3
の冷凍機(50-3)の蒸発器(56)から第nの冷凍機(50
-n)の蒸発器(56)で冷却される。
【0133】したがって、本実施形態によれば、熱源温
度が低い冷凍機(50)をも使用することができ、つま
り、再生器(53)の加熱熱源の温度が低い冷凍機(50)
を使用することができるので、装置全体のエネルギ効率
の向上を図ることができる。
【0134】その他の構成及び作用、並びに搬送動力の
低減など2次側回路(1B)に関する効果は、実施形態4
と同様である。
【0135】
【発明の実施の形態6】図16に示すように、実施形態
5が1次側回路(1A)に複数の単効用吸収サイクルの冷
凍機(50-1,50-2,…,50-n)を用いて冷房専用の空気
調和装置(10)に構成したのに代えて、本実施形態は、
複数の二重効用吸収サイクルの冷凍機(50-1,50-2,
…,50-n)を用いて暖房専用の空気調和装置(10)に構
成したものである。
【0136】上記二重効用吸収サイクルの冷凍機(50)
は、基本的に、実施形態4の図12に示す冷凍機(50)
と同様に構成され、実施形態4の冷凍機(50)における
低圧吸収器(52)及び低圧蒸発器(57)を備えていない
ものである。したがって、図16の符号は、実施形態4
の冷凍機(50)とほぼ同じ機能部分に同一符号を付して
いる。
【0137】上記二重効用吸収サイクルの冷凍機(50)
は、吸収器(51)と低温再生器(54)と高温再生器(5
3)と凝縮器(55)と蒸発器(56)とを備え、冷媒とし
て水が、吸収溶液として臭化リチウム水溶液が用いられ
ている。
【0138】上記低温再生器(54)は、溶液ポンプ(5
a)によって吸収器(51)より吸収溶液が供給される。
該低温再生器(54)は、高温再生器(53)で発生した冷
媒蒸気が導かれているので、この冷媒蒸気で希溶液を加
熱するように構成され、加熱によって溶液中の冷媒
(水)を蒸発させ、希溶液を濃縮して中間濃度溶液を生
成する。
【0139】上記高温再生器(53)は、溶液ポンプ(5
j)によって低温再生器(54)より中間濃度溶液が供給
されている。該高温再生器(53)は、図示しないバーナ
で中間濃度溶液を加熱するように構成され、この加熱に
よって溶液中の冷媒(水)を蒸発させ、中間濃度溶液を
さらに濃縮して濃溶液を生成する。
【0140】上記高温再生器(53)で生成された濃溶液
は、吸収器(51)に供給される。該吸収器(51)は、濃
溶液が冷媒蒸気を吸収するように構成され、この冷媒を
吸収した希溶液は、上述したように、溶液ポンプ(5a)
によって低温再生器(54)に供給される。
【0141】また、上記冷凍機(50)は、第1溶液熱交
換器(5c)及び第2溶液熱交換器(5j)を備えている。
該第1溶液熱交換器(5c)は、低温再生器(54)に供給
される希溶液と高温再生器(53)より吸収器(51)に流
れる濃溶液とが熱交換するように構成されている。
【0142】上記第2溶液熱交換器(5j)は、高温再生
器(53)に供給される中間濃度溶液と該高温再生器(5
3)より吸収器(51)に流れる濃溶液とが熱交換するよ
うに構成されている。
【0143】尚、上記高温再生器(53)より吸収器(5
1)に流れる濃溶液は減圧機構(5f)で減圧される。
【0144】上記低温再生器(54)において、希溶液か
ら分離した冷媒蒸気は凝縮器(55)に入って凝縮する一
方、上記高温再生器(53)において、中間濃度溶液から
分離した冷媒蒸気は、低温再生器(54)に導かれて希溶
液を加熱して凝縮する。この凝縮した冷媒水は、減圧機
構(5h)を介して凝縮器(55)からの冷媒水と合流し、
減圧機構(5i)を介して蒸発器(56)に戻る。
【0145】該蒸発器(56)は、冷媒水が蒸発して冷媒
蒸気が吸収器(51)に吸収されるように構成されてい
る。そして、該蒸発器(56)は、熱源が外気であり、該
外気によって冷媒水を蒸発させるように構成されてい
る。
【0146】一方、上記1次側回路(1A)の吸収器(5
1)及び凝縮器(55)は、主熱交換器(11)を構成して
いる。該吸収器(51)及び凝縮器(55)に導入されたコ
イルが2次側通路(13)を構成し、2次側熱媒体が流れ
て2次側回路(1B)の一部を形成している。そして、上
記吸収器(51)及び凝縮器(55)の内部は、図示しない
が、溶液及び冷媒が流れる1次側通路を構成し、該吸収
器(51)における溶液の吸収熱及び凝縮器(55)におけ
る冷媒の凝縮熱によって2次側熱媒体を加熱する。
【0147】また、上記各冷凍機(50-1,50-2,…,50
-n)は、吸収器(51)及び凝縮器(55)の吸収温度及び
凝縮温度が低いものから2次側熱媒体と熱交換するよう
に配置されている。つまり、上記吸収温度と凝縮温度と
がほぼ等しいので、図17に示すように、室内熱交換器
(32)で熱交換した高温の2次側熱媒体が第1の冷凍機
(50-1)の凝縮器(55)等で冷媒と熱交換して加熱され
た後、第2の冷凍機(50-2)の凝縮器(55)等で加熱さ
れ、以後、順に第3の冷凍機(50-3)の凝縮器(55)等
から第nの冷凍機(50-n)の凝縮器(55)等で加熱され
る。
【0148】−作用− 次に、上述した空気調和装置(10)の暖房運転動作につ
いて説明する。
【0149】先ず、吸収器(51)において、冷媒蒸気を
吸収した希溶液は、溶液ポンプ(5a)で吸引され、第1
溶液熱交換器(5c)で熱交換して低温再生器(54)に入
る。該低温再生器(54)において、高温再生器(53)か
らの冷媒蒸気によって中間濃度溶液に濃縮される。更
に、上記中間濃度溶液は、第2溶液熱交換器(5d)を介
して高温再生器(53)に入り、ガスバーナ等で加熱され
て沸騰し、濃溶液に濃縮される。
【0150】その後、上記高温再生器(53)の濃溶液
は、2つの溶液熱交換器(5c,5d)及び減圧機構(5f)
を介して吸収器(51)に入る。該吸収器(51)におい
て、蒸発器(56)の冷媒蒸気を吸収して希溶液に希釈さ
れる。
【0151】また、上記高温再生器(53)の冷媒蒸気
は、低温再生器(54)で凝縮し、減圧機構(5h)で減圧
される一方、低温再生器(54)の冷媒蒸気は、凝縮器
(55)で冷却されて凝縮する。これらの冷媒水は合流し
た後、減圧機構(5i)を介して蒸発器(56)に入り、外
気を熱源として蒸発し、冷媒蒸気が吸収器(51)に吸収
される。
【0152】一方、2次側回路(1B)において、ポンプ
を駆動すると、2次側熱媒体は、主熱交換器(11)であ
る吸収器(51)及び凝縮器(55)に流れる。該吸収器
(51)及び凝縮器(55)において、2次側熱媒体が、吸
収熱及び凝縮熱によって加熱される。その後、上記2次
側熱媒体は、順に1次側回路(1A)の冷凍機(50-2,
…,50-n)で加熱され、高温の2次側熱媒体は、室内熱
交換器(32)に流れ、該2次側熱媒体が室内空気と熱交
換してポンプ(31)に戻る。この循環動作を繰り返す。
そして、上記加温された室内空気が室内に吹き出す。
【0153】したがって、本実施形態によれば、実施形
態5と同様に、熱源温度が低い冷凍機(50)をも使用す
ることができるので、装置全体のエネルギ効率の向上を
図ることができる。その他の構成並びに作用及び効果
は、上記実施形態5と同様である。
【0154】尚、本実施形態は、各冷凍機(50-1,50-
2,…,50-n)の吸収器(51)及び凝縮器(55)の双方
を主熱交換器(11)に構成したが、各冷凍機(50-1,50
-2,…,50-n)の吸収器(51)又は凝縮器(55)の何れ
か一方のみを主熱交換器(11)に構成してもよい。
【0155】また、本実施形態は、多段の吸収サイクル
の冷凍機(50)であってもよいことは勿論である。
【0156】
【発明の実施の形態7】図18に示すように、実施形態
4が1次側回路(1A)に2段吸収サイクルの冷凍機(5
0)を1台のみ用いたのに代えて、本実施形態は、1次
側回路(1A)に複数の2段吸収サイクルの冷凍機(50-
1,50-2,50-3)を用いたものである。尚、本実施形態
は、実施形態4と同様に冷房専用の空気調和装置(10)
である。
【0157】つまり、上記1次側回路(1A)は、3個の
2段吸収サイクルの冷凍機(50-1,50-2,50-3)を設け
たものである。また、上記各冷凍機(50-1,50-2,50-
3)は、冷媒の蒸発温度が高いものから2次側熱媒体と
熱交換するように配置されている。つまり、図18に示
すように、室内熱交換器(32)で熱交換した高温の2次
側熱媒体が第1の冷凍機(50-3)の各蒸発器(56)で冷
媒と熱交換して冷却された後、第2の冷凍機(50-2)の
各蒸発器(56)で冷却され、以後、順に第3の冷凍機
(50)の各蒸発器(56)から第nの冷凍機(50-3)の各
蒸発器(56)で冷却される。その他の構成並びに作用及
び効果は、実施形態4と同様である。
【0158】
【発明の実施の形態8】図19は、実施形態8を示し、
1次側回路(1A)の熱源に排熱を用いたものである。該
1次側回路(1A)は、上記実施形態5から実施形態7ま
での何れかで構成され、つまり、複数の吸収サイクルの
冷凍機(50-1,50-2,…,50-n)で構成されている。
【0159】そして、熱源である再生器又は高温再生器
(53)の加熱手段は、コージェネレーションから発生す
る排熱等が利用されている。この排熱としては、燃料電
池、ガスタービン、ガスエンジン及びガスヒートポンプ
の排熱などがある。
【0160】更に、本実施形態における1次側回路(1
A)の各冷凍機(50-1,50-2,…,50-n)は、熱源を全
て排熱を利用するように構成されている。
【0161】したがって、本実施形態によれば、1次側
回路(1A)が排熱を利用しているので、エネルギの有効
利用を図ることができる。
【0162】特に、低い温度の排熱を利用することがで
きるので、エネルギ効率の一層の向上を図ることができ
る。その他の構成並びに作用及び効果は、実施形態4か
ら実施形態7と同様である。
【0163】
【発明の実施の形態9】図20は、実施形態9を示し、
上記実施形態8と異なり、2台の冷凍機(50-1,50-2)
に排熱を利用し、2台の冷凍機(50-n,50-n+1)にガス
又は重油を利用したものである。そして、例えば、室内
熱交換器(32)から戻ってきた高温の2次側熱媒体を先
ず冷却する冷凍機(50-1,50-2)に排熱を利用し、更
に、2次側熱媒体を低温に冷却する冷凍機(50-n,50-n
+1)にガス又は重油を利用するようにしている。
【0164】したがって、本実施形態によれば、実施形
態8と同様に、エネルギの有効利用を図ることができ
る。
【0165】特に、ガス等の熱源を併用するので、低温
の冷熱や高温の温熱を確実に生成することができ、2次
側熱媒体を確実に冷却又は加熱することができる。その
他の構成並びに作用及び効果は、実施形態8と同様であ
る。
【0166】
【発明の実施の形態10】図21は、実施形態10を示
し、上記実施形態9におけるガス又は重油を利用した2
台の冷凍機(50-n,50-n+1)に代わり、実施形態1等の
如く蒸気圧縮サイクルの2台の冷凍機(50-n,50-n+1)
を利用したものである。
【0167】つまり、2台の吸収サイクルの冷凍機(50
-1,50-2)は、排熱を利用し、蒸発温度が比較的高い冷
凍機に構成されている。また、2台の蒸気圧縮サイクル
の冷凍機(50-n,50-n+1)は、電気を熱源とし、蒸発温
度が比較的低い冷凍機に構成されている。尚、上記蒸気
圧縮サイクルの冷凍機(50-n,50-n+1)は、例えば、冷
房運転又は暖房運転のみを行うように構成されている。
【0168】したがって、例えば、冷房運転用の場合、
室内熱交換器(32)からの高温の2次側熱媒体を先ず吸
収サイクルの冷凍機(50-1,50-2)で冷却し、その後、
この2次側熱媒体を蒸気圧縮サイクルの冷凍機(50-n,
50-n+1)で冷却する。この結果、本実施形態によれば、
実施形態9と同様に、エネルギの有効利用を図ることが
できる。
【0169】特に、ガス等の熱源を併用するので、低温
の冷熱や高温の温熱を確実に生成することができ、2次
側熱媒体を確実に冷却又は加熱することができる。その
他の構成並びに作用及び効果は、実施形態9と同様であ
る。
【0170】
【発明の実施の形態11】図22は、実施形態11を示
し、上記実施形態9における排熱を利用した冷凍機(50
-1,50-2)とガス又は重油を利用した冷凍機(50-n,50
-n+1)とに加え、実施形態1等の如く蒸気圧縮サイクル
の2台の冷凍機(50-n+m,50-n+m+1)を設けたものであ
る。
【0171】したがって、例えば、冷房運転用の場合、
室内熱交換器(32)からの高温の2次側熱媒体を先ず排
熱利用の吸収サイクルの冷凍機(50-1,50-2)で冷却
し、その後、この2次側熱媒体をガス又は重油利用の吸
収サイクルの冷凍機(50-n,50-n+1)で冷却し、その
後、この2次側熱媒体を蒸気圧縮サイクルの冷凍機(50
-n+m,50-n+m+1)で冷却する。この結果、本実施形態に
よれば、実施形態9と同様に、エネルギの有効利用を図
ることができる。
【0172】特に、ガス等の熱源を併用するので、低温
の冷熱や高温の温熱を確実に生成することができ、2次
側熱媒体を確実に冷却又は加熱することができる。その
他の構成並びに作用及び効果は、実施形態9と同様であ
る。
【0173】
【発明の実施の形態12】図23及び図24に示すよう
に、実施形態5が1次側回路(1A)に複数の吸収サイク
ルの冷凍機(50)を用いたのに代えて、本実施形態は、
1次側回路(1A)に複数の吸着サイクルの冷凍機(60)
を用いたものである。尚、本実施形態も実施形態5と同
様に冷房専用の空気調和装置(10)である。
【0174】上記吸着サイクルの冷凍機(60)は、凝縮
器(61)と蒸発器(62)と第1吸着剤熱交換器(63)及
び第2吸着剤熱交換器(64)とを備えている。そして、
該吸着サイクルの冷凍機(60)は、例えば、固定吸着剤
としてシリカゲルやゼオライト活性炭などが用いられ、
冷媒として水蒸気又はアルコール蒸気などが用いられて
いる。
【0175】上記凝縮器(55)と両吸着剤熱交換器(6
3,64)とは、開閉弁(SV)を有する脱着用通路(6a,6
b)を介して接続されると共に、上記蒸発器(56)と両
吸着剤熱交換器(63,64)とは、開閉弁(SV)を有する
吸着用通路(6c,6d)を介して接続されている。そし
て、上記凝縮器(55)と蒸発器(56)とは、減圧機構
(6e)を有する冷媒通路(6f)を介して接続されてい
る。
【0176】上記両吸着剤熱交換器(63,64)には、図
示しないが、吸着剤が収納されると共に、該吸着剤を加
熱及び冷却するコイル等が設けられている。
【0177】一方、上記蒸発器(56)は、主熱交換器
(11)を構成し、図示しないが、該蒸発器(56)に導入
されたコイルは、2次側通路を構成し、2次側熱媒体が
流れて2次側回路(1B)の一部を形成している。そし
て、上記蒸発器(56)の内部は、冷媒が流れる1次側通
路を構成し、該蒸発器(56)は、冷媒が蒸発して2次側
熱媒体を冷却する。
【0178】また、上記各冷凍機(60)の蒸発器(56)
は、冷媒の蒸発温度が高いものから2次側熱媒体と熱交
換するように配置されている。
【0179】そこで、上記吸着サイクルの動作について
説明すると、例えば、図23に示すように、第1吸着剤
熱交換器(63)が脱着(再生)過程にあり、第2吸着剤
熱交換器(64)が吸着過程にあるとし、凝縮器(55)と
第1吸着剤熱交換器(63)が脱着用通路(6a)を介して
連通し、蒸発器(56)と第2吸着剤熱交換器(64)が吸
着用通路(6d)を介して連通している。尚、図23及び
図24において、各開閉弁(SV)は、黒色の塗りつぶし
が閉鎖状態を示している。
【0180】上記第1吸着剤熱交換器(63)において、
吸着剤が加熱されて吸着質である冷媒蒸気が脱着し、該
冷媒蒸気が凝縮器(55)に移動し、放熱して凝縮して冷
媒水となる。この冷媒水は、減圧機構(6e)を介して蒸
発器(56)に移動する。
【0181】一方、上記第2吸着剤熱交換器(64)にお
いて、吸着剤が冷却されて冷媒蒸気を吸着するので、蒸
発器(56)が減圧され、冷媒水が吸熱して蒸発する。
【0182】また、第1吸着剤熱交換器(63)の脱着と
第2吸着剤熱交換器(64)の吸着とが終了すると、図2
4に示すように、開閉弁(SV)を切り換え、第2吸着剤
熱交換器(64)が脱着用通路(6b)を介して連通させ、
蒸発器(56)と第1吸着剤熱交換器(63)が吸着用通路
(6c)を介して連通させる。この動作を繰り返す。
【0183】したがって、上記蒸発器(56)では冷熱が
発生する一方、脱着過程の吸着剤熱交換器(63,64)で
は吸着剤を外部熱源により加熱する。この外部熱源とし
ては、例えば、コージェネレーションの排熱が利用され
る。
【0184】また、上記複数の吸着サイクルの冷凍機
(60)は、2次側熱媒体を順次複数段階で冷却する。そ
の他の構成並びに作用及び効果は、上記実施形態5と同
様である。
【0185】
【発明の実施の形態13】図25及び図26に示すよう
に、実施形態4が1次側回路(1A)に2段吸収サイクル
の冷凍機(60)を用いたのに代えて、本実施形態は、1
次側回路(1A)に2段吸着サイクルの冷凍機(60)を用
いたものである。
【0186】つまり、上記2段吸着サイクルの冷凍機
(60)は、図23及び図24に示す実施形態12の冷凍
機(60)に、低圧蒸発器(65)と低圧側の第1吸着剤熱
交換器(66)及び第2吸着剤熱交換器(67)とを設けた
ものである。つまり、本実施形態では、実施形態12の
蒸発器(62)を高圧蒸発器(62)とし、実施形態12の
両吸着剤熱交換器(63,64)を高圧側の第1吸着剤熱交
換器(63)及び第2吸着剤熱交換器(64)としている。
【0187】上記低圧蒸発器(65)は、高圧蒸発器(6
2)が減圧機構(6g)を有する冷媒通路(6h)を介して
接続されている。更に、該低圧蒸発器(57)には、低圧
側の第1吸着剤熱交換器(66)と第2吸着剤熱交換器
(67)とが開閉弁(SV)を有する吸着用通路(6c,6d)
を介して接続されている。
【0188】また、凝縮器(55)には、低圧側の第1吸
着剤熱交換器(66)と第2吸着剤熱交換器(67)とが開
閉弁(SV)を有する脱着用通路(6a,6b)を介して接続
されている。
【0189】一方、上記高圧蒸発器(62)及び低圧蒸発
器(65)は、主熱交換器(11)を構成し、図示しない
が、該高圧蒸発器(62)及び低圧蒸発器(65)に導入さ
れたコイルは、2次側通路を構成し、2次側熱媒体が流
れて2次側回路(1B)の一部を形成している。そして、
上記高圧蒸発器(62)及び低圧蒸発器(65)の内部は、
冷媒が流れる1次側通路を構成し、該高圧蒸発器(62)
及び低圧蒸発器(65)は、冷媒が蒸発して2次側熱媒体
を冷却する。
【0190】また、上記高圧蒸発器(62)及び低圧蒸発
器(65)は、冷媒の蒸発温度が高いものから2次側熱媒
体と熱交換するように配置されている。
【0191】そこで、上記吸着サイクルの動作について
説明すると、図25及び図26に示すように、凝縮器
(61)と高圧蒸発器(62)と高圧側の両吸着剤熱交換器
(63,64)との間で実施形態12と同様に吸脱着が行わ
れる一方、上記凝縮器(61)と低圧蒸発器(65)と低圧
側の両吸着剤熱交換器(66,67)との間で実施形態12
と同様に吸脱着が行われる。一方、上記凝縮器(61)で
凝縮した冷媒水は、先ず、高圧蒸発器(62)に入り、一
部が蒸発して2次側熱媒体を冷却した後、低圧蒸発器
(65)に入り、2次側熱媒体を冷却する。その他の構成
並びに作用及び効果は、実施形態4と同様である。
【0192】
【発明の他の実施の形態】上記実施形態5、実施形態
7、実施形態12及び実施形態13は冷房専用の空気調
和装置(10)とし、実施形態6は暖房専用の空気調和装
置(10)としたが、冷房運転と暖房運転の双方を行える
ようにしてもよい。
【0193】つまり、例えば、1次側回路(1A)に、図
16に示す吸収サイクルの冷凍機(50)を適用する場
合、主熱交換器(11)を、蒸発器(56)と凝縮器(55)
とで構成するか、蒸発器(56)と吸収器(51)とで構成
するか、又は蒸発器(56)と凝縮器(55)及び吸収器
(51)とで構成する。そして、2次側熱媒体が、冷房運
転時に蒸発器(56)を流れ、暖房運転時に凝縮器(55)
又は吸収器(51)の一方又は双方を流れるようにしても
よい。
【0194】また、1次側回路(1A)に、図23に示す
吸着サイクルの冷凍機(60)を適用する場合、主熱交換
器(11)を、蒸発器(62)と凝縮器(61)とで構成する
か、蒸発器(62)と吸着過程の吸着剤熱交換器(63,6
4)とで構成するか、又は蒸発器(62)と凝縮器(61)
及び吸着過程の吸着剤熱交換器(63,64)とで構成す
る。そして、2次側熱媒体が、冷房運転時に蒸発器(6
2)を流れ、暖房運転時に凝縮器(61)又は吸着過程の
吸着剤熱交換器(63,64)の一方又は双方を流れるよう
にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1を示す冷媒回路図である。
【図2】実施形態1を示す室内熱交換器の概略斜視図で
ある。
【図3】2次側配管の口径ごとの圧力損失と室内熱交換
器の出入口温度差の特性図である。
【図4】第1の温度条件における2次側熱媒体と室内空
気との関係を示す空気線図である。
【図5】第2の温度条件における2次側熱媒体と室内空
気との関係を示す空気線図である。
【図6】第3の温度条件における2次側熱媒体と室内空
気との関係を示す空気線図である。
【図7】従来の2次側熱媒体と室内空気との関係を示す
空気線図である。
【図8】1次側冷媒と2次側熱媒体との熱交換を示す特
性図である。
【図9】従来の1次側冷媒と2次側熱媒体との熱交換を
示す特性図である。
【図10】本発明の実施形態2を示す冷媒回路図であ
る。
【図11】本発明の実施形態3を示す冷媒回路図であ
る。
【図12】本発明の実施形態4を示す吸収式冷凍機の回
路構成図である。
【図13】実施形態4を示す冷凍機のデューリング線図
である。
【図14】本発明の実施形態5を示す空気調和装置の概
略構成図である。
【図15】実施形態5を示す冷凍機のデューリング線図
である。
【図16】本発明の実施形態6を示す吸収式冷凍機の回
路構成図である。
【図17】実施形態6を示す冷凍機のデューリング線図
である。
【図18】実施形態7を示す冷凍機のデューリング線図
である。
【図19】本発明の実施形態8を示す吸収式冷凍機の回
路構成図である。
【図20】本発明の実施形態9を示す吸収式冷凍機の回
路構成図である。
【図21】本発明の実施形態10を示す吸収式冷凍機の
回路構成図である。
【図22】本発明の実施形態11を示す吸収式冷凍機の
回路構成図である。
【図23】本発明の実施形態12を示す吸着式冷凍機の
回路構成図である。
【図24】実施形態12の吸着式冷凍機の他の運転状態
を示す回路構成図である。
【図25】本発明の実施形態13を示す吸着式冷凍機の
回路構成図である。
【図26】実施形態13の吸着式冷凍機の他の運転状態
を示す回路構成図である。
【符号の説明】
10 空気調和装置 1A 1次側回路 1B 2次側回路 11 主熱交換器 12 1次側通路 13 2次側通路 20,50,60 冷凍機 2C 切換え手段 30 循環回路 31 ポンプ 32 室内熱交換器 34 四路切換弁(切換え手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F25B 25/02 F25B 25/02 Z 27/02 27/02 K 39/04 39/04 M Fターム(参考) 3L092 AA01 AA02 BA06 BA11 BA26 FA22 3L093 AA05 BB13 BB22 BB29 BB43 LL03

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱媒体を冷却又は加熱する熱源手段(1
    A)と、上記熱媒体を搬送する搬送手段(31)と、上記
    熱媒体と空気とを熱交換させる利用側熱交換器(32)と
    が順に接続されて熱媒体が循環し、該熱媒体の顕熱変化
    に基づいて空気調和を行う循環回路(30)が構成された
    空気調和装置において、 上記循環回路(30)が、潜熱変化に基づき空気調和を行
    う冷媒の回路構造に対応して熱搬送を行う回路構造に構
    成されていることを特徴とする空気調和装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の空気調和装置において、 利用側熱交換器(32)は、温度効率が50%以上になる
    ように構成されていることを特徴とする空気調和装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の空気調和装置にお
    いて、 利用側熱交換器(32)は、熱媒体の出入口温度差が10
    ℃以上になるように、熱媒体と空気とが少なくとも実質
    的な対向流となる構成に形成されていることを特徴とす
    る空気調和装置。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3の何れか1記載の空気調和
    装置において、 熱源手段(1A)は、非共沸混合冷媒を作動流体とする冷
    凍機(20)で構成され、 主熱交換器(11)は、冷凍機(20)の冷媒と熱媒体とが
    少なくとも実質的な対向流で熱交換するように構成され
    ていることを特徴とする空気調和装置。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の空気調和装置において、 循環回路(30)は、主熱交換器(11)の冷媒と熱媒体と
    が常に対向流となるように、冷媒の循環方向に対応して
    熱媒体の循環方向を変更する切換え手段(34)が設けら
    れていることを特徴とする空気調和装置。
  6. 【請求項6】 請求項4記載の空気調和装置において、 熱源手段(1A)は、主熱交換器(11)の冷媒と熱媒体と
    が常に対向流となるように、熱媒体の循環方向に対応し
    て冷媒の循環方向を変更する切換え手段(2C)が設けら
    れていることを特徴とする空気調和装置。
  7. 【請求項7】 請求項4記載の空気調和装置において、 熱源手段(1A)は、多段圧縮サイクルの冷凍機(20)を
    備えていることを特徴とする空気調和装置。
  8. 【請求項8】 請求項1〜3の何れか1記載の空気調和
    装置において、 熱源手段(1A)は、多段吸収サイクル又は多段吸着サイ
    クルの冷凍機(50,60)を備えていることを特徴とする
    空気調和装置。
  9. 【請求項9】 請求項1〜3の何れか1記載の空気調和
    装置において、 熱源手段(1A)は、高い蒸発温度で且つ低い熱を駆動源
    とした吸収サイクル又は吸着サイクルの第1冷凍機(5
    0,60)と、該第1冷凍機(50,60)より低い蒸発温度
    で且つ第1冷凍機(50,60)より高い熱を駆動源とした
    吸収サイクル又は吸着サイクルの第2冷凍機(50,60)
    とを少なくとも備え、 上記各冷凍機(50,60)が、蒸発温度の高い順に熱媒体
    と熱交換するように配置されていることを特徴とする空
    気調和装置。
  10. 【請求項10】 請求項1〜3の何れか1記載の空気調
    和装置において、 熱源手段(1A)は、低い凝縮温度又は吸収温度で且つ低
    い熱を駆動源とした吸収サイクルの第1冷凍機(50)
    と、該第1冷凍機(50)より高い凝縮温度又は吸収温度
    で且つ第1冷凍機(50)より高い熱を駆動源とした吸収
    サイクルの第2冷凍機(50)とを少なくとも備え、 上記各冷凍機(50)が、凝縮温度の低い順に熱媒体と熱
    交換するように配置されていることを特徴とする空気調
    和装置。
  11. 【請求項11】 請求項1〜3の何れか1記載の空気調
    和装置において、 熱源手段(1A)は、低い凝縮温度又は吸着温度で且つ低
    い熱を駆動源とした吸着サイクルの第1冷凍機(60)
    と、該第1冷凍機(60)より高い凝縮温度又は吸着温度
    で且つ第1冷凍機(60)より高い熱を駆動源とした吸着
    サイクルの第2冷凍機(60)とを少なくとも備え、 上記各冷凍機(60)が、凝縮温度の低い順に熱媒体と熱
    交換するように配置されていることを特徴とする空気調
    和装置。
  12. 【請求項12】 請求項9記載の空気調和装置におい
    て、 冷凍機(50,60)は、多段サイクルに構成されているこ
    とを特徴とする空気調和装置。
  13. 【請求項13】 請求項8〜11の何れか1記載の空気
    調和装置において、 熱源手段(1A)の全冷凍機(50,60)は、コージェネレ
    ーションの排熱を熱源とするように構成されていること
    を特徴とする空気調和装置。
  14. 【請求項14】 請求項8〜11の何れか1記載の空気
    調和装置において、 熱源手段(1A)の一部の冷凍機(50,60)は、コージェ
    ネレーションの排熱を熱源とするように構成されている
    ことを特徴とする空気調和装置。
  15. 【請求項15】 請求項8〜11の何れか1記載の空気
    調和装置において、 熱源手段(1A)は、冷凍機(50,60)が熱媒体に熱を付
    与した後に、更に該熱媒体に熱を付与する蒸気圧縮サイ
    クルの冷凍機(20)を備えていることを特徴とする空気
    調和装置。
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