JPH024178A

JPH024178A - 吸収式冷凍機を用いた空気調和システム

Info

Publication number: JPH024178A
Application number: JP20237388A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Inoue; 良則井上; Kensuke Tokunaga; 研介徳永; Yoshihiko Kominami; 小南　義彦
Original assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 1988-02-03
Filing date: 1988-08-12
Publication date: 1990-01-09
Anticipated expiration: 2012-02-12
Also published as: JP2580275B2

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〉本発明は、冷却塔と吸収式冷凍機とにわたって熱搬送媒
体を循環流動するように構成した吸収式冷凍機の冷却シ
ステムおよびその吸収式冷凍機を用いた空気調和システ
ムに関する。

〈従来の技術〉従来の吸収式冷凍機の冷却システムは、次のように構成
されていた。

第４図は、従来例の吸収式冷凍機の冷却システムを示す
システム構成図であり、この図において、Ａは吸収式冷
凍機を示し、冷水供給管ｌを挿入した蒸発器２と、その
蒸発器２で発生した冷媒蒸気を冷却により液化して吸収
液中に吸収する吸収器３と、吸収液を蒸気供給管４によ
り加熱して冷媒を蒸発し、冷媒蒸気を発生させる再生器
５と、再生器５から送り込まれた冷媒蒸気を冷却して凝
縮液化する凝縮器６とが備えられている。

そして、吸収器３から凝縮器６にわたって、熱搬送媒体
としての冷却水を供給する冷却水供給管７が連通接続さ
れ、その冷却水供給管７の出ロアａと入ロアｂとが、給
水管０８を介して連通接続されるとともに、給水管０８
の途中箇所には冷却塔Ｂが介装されている。

冷却塔Ｂには、ファン９と散水装置ＩＯとが付設されて
いる。散水装置１０は、散水ノズル１０ａ・・・を付設
した給水管１０ｂに散水ポンプ１０ｃを介装して構成さ
れている。

前記給水管０８には、冷却水ポンプ０１１が介装され、
吸収式冷凍ａＡと冷却塔Ｂとにわたって冷却水を循環す
るように構成されている。

また、吸収式冷凍機Ａと冷却塔Ｂとの中間箇所と、冷却
水ポンプ０１１と冷却塔Ｂとの中間箇所とにわたって水
温調整用のバイパス配管０１２が連通接続されるととも
に三方弁０１３が介装され、冷却塔Ｂから供給される冷
却水の一部を、吸収式冷凍機Ａに供給せずに冷却塔Ｂに
戻し、吸収式冷凍機Ａに供給する冷却水の温度を所定温
度に維持するように構成されている。

〈発明が解決しようとする課題〉しかしながら、吸収式冷凍機Ａと冷却塔Ｂとにわたって
冷却水を循環するために冷却水ポンプＯ１１が必要であ
り、また、冷却水の温度を所定温度に維持するために、
バイパス配管０１２および三方弁０１３が必要となり、
冷却システム全体として大型化するとともに高価になる
欠点があった。

本発明に係る吸収式冷凍機の冷却システムは、このよう
な事情に鑑みてなされたものであって、冷却システム全
体を、構成簡単にして安価にできながら冷却効率の高い
ものに構成できるようにすることを目的とし、そして、
本発明に係る第１の空気調和システムは、上記吸収式冷
凍機の冷却システムを利用して、冷房のための空気調和
システム全体を構成簡単にして安価に構築できるように
目的とし、また、本発明に係る第２の空気調和システム
は、上記吸収式冷凍機の冷却システムを利用して、暖房
のための空気調和システム全体を、更には冷暖房のため
の空気調和システム全体を構成簡単にして安価に構築で
きるように目的とする。

〈課題を解決するための手段〉本発明に係る吸収式冷凍機の冷却システムは、上述のよ
うな目的を達成するために、冷却塔と吸収式冷凍機とに
わたって熱搬送媒体を循環流動するように構成した吸収
式冷凍機の冷却システムにおいて、前記冷媒として、前
記吸収式冷凍機の凝縮器での冷媒蒸気凝縮時における凝
結熱によって蒸発される沸点の冷却液を使用し、前記冷
却塔を前記凝縮器よりも高い位置に設置するとともに、
前記冷却液の温度が沸点未満の状態で、その液面レベル
が前記凝縮器の高さ内に存在するように充填されるに足
る量の冷却液を封入して構成する。

また、本発明に係る第１の空気調和システムは、前述目
的を達成するために、上記冷却システムを構成する吸収
式冷凍機の蒸発器に接続された冷水供給管と、各階に設
けられた個別空気調和機の冷房用熱交換器とを連通接続
し、前記冷水供給管と前記冷房用熱交換器とにわたり、
前記冷房用熱交換器での熱交換に伴って液体から蒸気に
相変化する冷房用冷媒を封入するとともに、前記蒸発器
と前記冷房用熱交換器との間に、液体に相変化した冷房
用冷媒を前記冷房用熱交換器に移送するに足るヘッド差
を備えて構成する。

また、本発明に係る第２の空気調和システムは、前述目
的を達成するために、上記冷却システムを構成する吸収
式冷凍機の再生器から温熱を取り出す温熱取り出し手段
と暖房用蒸発器の一次側配管とを連通接続するとともに
、前記再生器で得られた温熱を前記暖房用蒸発器に供給
する温熱供給装置を設け、前記暖房用蒸発器の二次側配
管と、各階に設けられた個別空気調和機の暖房用熱交換
器とを連通接続し、前記二次側配管と前記暖房用熱交換
器とにわたり、前記暖房用熱交換器での熱交換に伴って
蒸気から液体に相変化する暖房用冷媒を封入するととも
に、前記暖房用蒸発器と前記暖房用熱交換器との間に、
液体に相変化した暖房用冷媒を前記暖房用蒸発器に移送
するに足るヘッド差を備えて構成する。

く作用〉本発明に係る吸収式冷凍機の冷却システムの構成によれ
ば、冷却液によって冷媒蒸気を凝縮し、その凝結熱によ
り冷却液が高温になり、その冷却液の温度が沸点を越え
るに伴い、冷却液が沸騰して気化し、気体の状態で冷却
塔に移行し、冷却塔で冷却されて凝縮して液化するに伴
い、冷却塔から吸収式冷凍機に冷却液を流下して移行し
、沸騰と凝縮を繰り返しながら冷却塔と吸収式冷凍機と
にわたって熱搬送媒体を自然循環流動させ、吸収式冷凍
機に冷却液を供給することができる。

また、本発明に係る第１の空気調和システムの構成によ
れば、上記冷却システムを構成する吸収式冷凍機の蒸発
器での冷媒の蒸発に伴う気化熱により冷水供給管内の冷
房用冷媒蒸気を液化し、その冷房用冷媒液を、蒸発器と
冷房用熱交換器との間のヘッド差を利用して冷水供給管
から個別空気調和機の冷房用熱交換器に流下する。そし
て、冷房用熱交換器での熱交換に伴って冷房用冷媒液が
加熱されると、その冷房用冷媒液が蒸気に相変化し、そ
の冷房用冷媒蒸気が上昇して蒸発器に移行する。これら
の液体と気体との相変化を繰り返しながら蒸発器と冷房
用熱交換器とにわたって冷房用冷媒を自然循環流動させ
、冷房用熱交換器に冷房用冷媒液を供給することができ
る。

そして、本発明に係る第２の空気調和システムの構成に
よれば、上記冷却システムを構成する吸収式冷凍機の再
生器から温熱を取り出し、その温熱を暖房用蒸発器に供
給し、その暖房用蒸発器での熱交換に伴って暖房用冷媒
液が加熱されると、その暖房用冷媒液が蒸気に相変化し
、その暖房用冷媒蒸気が上昇して個別空気調和機の暖房
用熱交換器に移行する。そして、暖房用熱交換器での熱
交換に伴う冷却により暖房用冷媒蒸気を液化し、その暖
房用冷媒液を、暖房用蒸発器と暖房用熱交換器との間の
ヘッド差を利用して暖房用熱交換器から暖房用蒸発器に
流下する。これらの気体と液体との相変化を繰り返しな
がら暖房用蒸発器と暖房用熱交換器とにわたって暖房用
冷媒を自然循環流動させ、暖房用熱交換器に暖房用冷媒
蒸気を供給することができる。

〈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
。

（吸収式冷凍機の冷却システムの実施例）第１図は、本
発明の吸収式冷凍機の冷却システムに係る実施例を一部
を省略して示したシステム構成図であり、この図におい
て、Ａは吸収式冷凍機であり、前述従来例と同様に、冷
水供給管１を挿入した蒸発器２と、吸収器３と、蒸気供
給管４を挿入した再生器５と、凝縮器６とが備えられて
いる。

そして、吸収器３から凝縮器６にわたって冷却水供給管
７が連通接続され、その冷却水供給管７の出ロアａと入
ロアｂとが配管８を介して連通接続されるとともに、配
管８の途中箇所には冷却塔Ｂが介装されている。

冷却塔Ｂには、ファン９と、前述従来例と同様に散水ノ
ズル１０ａ・・・、給水管１０ｂおよび散水ポンプ１０
ｃから成る散水装置１０とが付設されている。

前記冷却塔Ｂは前記凝縮器６よりも高い位置に設置され
ている。

前記冷却水供給管７から配管８にわたって、吸収式冷凍
機Ａの凝縮器６での冷媒蒸気凝縮時の凝結熱によって蒸
発される沸点を有する冷却液としてのフロン液が充填さ
れている。

このようなフロン液としては、例えば、沸点が一４０°
ＣのＲ２□とか、それに適当な液を混合して所定の沸点
に調整したものなどが適用でき、また、ＲＩ４なども適
用できる。

このフロン液の量は、その温度が沸点未満の状態で、そ
の液面レベルが前記凝縮器６の高さ内に存在するように
充填されるとともに、冷却水供給管７の出ロアａと冷却
塔Ｂとの間に空間が形成されるように設定して封入され
ている。

図中りは、吸収式冷凍機Ａの冷却システムにおける受液
部を示している。

以上の構成により、凝縮器６での冷媒蒸気の凝縮に伴う
凝結熱によってフロン液が加熱され、沸点を越えるに伴
って沸騰され、それによって発生したフロンガスが配管
８を通じて冷却塔Ｂに移行し、その冷却塔Ｂにおいて冷
却作用を受けて凝縮され、その液化に伴い、冷却塔Ｂの
下部から配管８を介して吸収器３から凝縮器６へとフロ
ン液を移行し、沸騰と凝縮を繰り返しながら吸収器３、
凝縮器６、冷却塔Ｂとにわたってフロン液を循環させ、
吸収式冷凍機Ａの冷媒を好適な温度に冷却するようにな
っている。

配管８の、冷却塔Ｂと冷却水供給管７の入ロアｂとの間
に、電磁操作型の制御弁１１が介装され、吸収式冷凍機
Ａに供給する冷却液の供給量を制御するように構成され
ている。

上述のように凝縮器６での冷媒蒸気の凝縮に伴う凝結熱
によってフロン液が加熱され、その気化の際に、従来の
冷却水循環方式の場合に比べて、吸収式冷凍機Ａの冷媒
を８倍程度冷却することができ、その冷却効率を極めて
高くでき、また、従来と同程度の冷却を行う場合であれ
ば、その冷却液の量を１／８程度にまで減少することが
可能となり、配管８として、従来よりも１／８程度小さ
い横断面積のものを使用することが可能である。

冷却液としては、上述のようなフロン液に限らず、吸収
式冷凍機Ａの凝縮器６での冷媒蒸気凝縮時の凝結熱によ
って蒸発される沸点に設定可能な各種の液体を適用でき
る。

（第１の空気調和システムの実施例）第２図は、本発明に係る第１の空気調和システムの実施
例を示す一部省略システム構成図であり、ビルＣの各階
Ｆ・・・の各部屋Ｒ・・・それぞれに、送風ファン１２
および冷房用熱交換器１３を備えた個別空気調和［１４
が設けられている。

前記蒸発器２に接続された冷水供給管１と、前記冷房用
熱交換器１３・・・それぞれとが、受液部１５、および
、４個の接続部１６・・・を備えたヘッダー１７．１７
を介して連通接続されている。

冷水供給管１と冷房用熱交換器１３・・・それぞれとに
わたり、冷房用熱交換器１３での熱交換に伴って液体か
ら蒸気に相変化するとともに蒸発器２での凝縮に伴って
蒸気から液体に相変化する冷房用冷媒が封入されている
。

前記蒸発器２および受液部１５は、最上階に設けられた
冷房用熱交換器１３よりも所定高さ高い位置に設置され
、蒸発器２と冷房用熱交換器１３との間に、蒸発器２で
のａ縮により蒸気から液体に相変化された冷房用冷媒が
冷房用熱交換器１３に流下供給されるとともに冷房用熱
交換器１３での熱交換に伴って液体から蒸気に相変化さ
れた冷房用冷媒が上昇して蒸発器２に戻されるに足るヘ
ッド差が備えられ、冷房運転に際して、蒸気と液体との
相変化により、冷房用冷媒が蒸発器２と冷房用熱交換器
１３との間で自然的に循環流動するように構成されてい
る。

ヘッダー１７．１７それぞれから冷房用熱交換器１３に
液体状態の冷房用冷媒を供給する配管の途中箇所には制
御弁１８が介装され、各空気調和ａ１４・・・それぞれ
を個別に運転できるように構成されている。

図中１９は、各種配管系を鉛直方向に通す鉛直シャフト
を示す。

（第２の空気調和システムの実施例）第３図は、本発明に係る第２の空気調和システムの実施
例を一部を省略して示したシステム構成図であり、ビル
Ｃの各階Ｆ・・・の各部屋Ｒ・・・それぞれに、送風フ
ァン１２および冷房用熱交換器１３に更に暖房用熱交換
器２０を備えた個別空気調和機１４が設けられている。

前記吸収式冷凍機Ａの再生器５内には、温熱取り出し手
段としての温水取り出し管２１が挿入され、その温水取
り出し管２１に、温熱供給装置としての温水供給ポンプ
２２を介して暖房用蒸発器２３の一次側配管２４が接続
されている。この再生器５から温熱を取り出す手段とし
ては、温水取り出し管２１を再生器５に挿入せずに、熱
交換器を介して取り出すようにするなど、各種の構成変
形が可能である。

前記暖房用蒸発器２３の二次側配管２５と、前記暖房用
熱交換器２０・・・それぞれとが、受液部２６、および
、複数の接続部２７・・・を備えたヘッダー２８．２８
を介して連通接続されている。

二次側配管２５と暖房用熱交換器２０・・・それぞれと
にわたり、暖房用熱交換器２０での熱交換に伴って液体
から蒸気に相変化するとともに暖房用蒸発器２３での凝
縮に伴って蒸気から液体に相変化する暖房用冷媒が封入
されている。

前記暖房用蒸発器２３は、最下階に設けられた暖房用熱
交換器２０および受液部２６よりも所定高さ低い位置に
設置され、暖房用蒸発器２３と暖房用熱交換器２０との
間に、暖房用蒸発器２３での蒸発により液体から蒸気に
相変化された暖房用冷媒が上昇して暖房用熱交換器２０
に供給されるとともに暖房用熱交換器２０での熱交換に
伴って蒸気から液体に相変化された暖房用冷媒が暖房用
蒸発器２３に流下供給して暖房用蒸発器２３に戻される
に足るヘッド差が備えられ、暖房運転に際して、蒸気と
液体との相変化により、暖房用冷媒が暖房用蒸発器２３
と暖房用熱交換器２０との間で自然的に循環流動するよ
うに構成されている。

暖房用熱交換器２０からヘッダー２８．２８それぞれに
液体状態の暖房用冷媒を戻す配管の途中箇所には制御弁
２９が介装され、各空気調和ｌ１１４・・・それぞれを
個別に暖房運転できるように構成されている。

また、冷房用熱交換器１３・・・それぞれには、前述の
第１の空気調和システＡと同様の構成によって冷水供給
管ｌが連通接続されるとともに、その冷水供給管１と冷
房用熱交換器１３・・・それぞれとにわたって冷房用冷
媒が自然的に循環流動するように構成されている。

一次側配管２４において、暖房用蒸発器２３の入口側と
出口側とにわたって温度調節用のバイパス配管３０が連
通接続されるとともに、三方弁３１が介装され、暖房用
蒸発器２３に供給される温水の一部を、暖房用蒸発器２
３に供給せずに戻し、暖房用蒸発器２３に供給する温水
の温度を所定温度に維持できるように構成されている。

この第２の空気調和システムの実施例によれば、各階Ｆ
・・・の各部屋Ｒ・・・それぞれにおいて、暖房と冷房
とを任意に選択して運転することができ、例えば、西側
の部屋Ｒ・・・では暖房を、一方、東側の部屋Ｒ・・・
では冷房をといった運転をも行うことができ、極めて快
適な空調運転を行うことができる利点がある。

本発明としては、上記第２の空気調和システムの実施例
中、個別空気調和機１４・・・それぞれにおいて冷房用
熱交換器１３を備えず、暖房のみを行うように構成した
空気調和システムをも含むものである。

本発明で用いる吸収式冷凍機としては、再生器５と凝縮
器６、ならびに、蒸発器２と吸収器３それぞれが同じケ
ーシング内に設けられる単効用タイプに限らず、再生器
５が高温再生器と低温再生器とに分離された二重効用タ
イプも適用できる。

〈発明の効果〉本発明に係る吸収式冷凍機の冷却システムによれば、沸
騰と凝縮器による液相と気相との相変化を利用して、冷
却塔と吸収式冷凍機とにわたって熱搬送媒体を自然循、
環によって流動するから、熱搬送媒体を循環するための
従来のような冷却水ポンプを不用にでき、また、冷却塔
から取り出される冷却液の温度は、そこでの凝縮によっ
て一義的に定めることができるから、従来のような、水
温調節のための三方弁やバイパス配管がいずれも不用に
なり、吸収式冷凍機の冷却システムを、小型かつ安価に
構成できるようになった。

しかも、冷却液の沸騰による気化の際に、その周囲から
多量の潜熱を奪うから、吸収式冷凍機の凝縮器において
冷媒蒸気を効率良く冷却できる。

更に、システム全体としての液量が少なくて済むため、
配管の口径を小さくでき、構造体内に配管を通すときの
設計を行いやすくできる利点がある。

また、本発明に係る第１の空気調和システムによれば、
上述した冷却システムの吸収式冷凍機の蒸発器を利用し
、更に、その蒸発器と冷房用熱交換器との間において、
冷房用冷媒を自然循環によって流動するから、吸収式冷
凍機の冷却系統のみならず、冷房系統においてもポンプ
動力を不用にでき、冷房のための空気調和システム全体
を小型かつ安価に構築できるようになった。

そして、本発明に係る第２の空気調和システムによれば
、上述した冷却システムの吸収式冷凍機の再生器を利用
し、その再生器から温熱を取り出して暖房用蒸発器に供
給し、更に、その暖房用蒸発器と暖房用熱交換器との間
において、暖房用冷媒を自然循環によって流動するから
、温熱を暖房用蒸発器に供給するための温熱供給装置を
設けるだけで、吸収式冷凍機の冷却系統のみならず、暖
房系統、更には冷房系統のいずれにおいてもポンプ動力
を不用にでき、暖房のための、更には冷暖房のための空
気調和システム全体を小型かつ安価に構築できるように
なった。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明に係る吸収式冷凍機の冷却システムおよ
びその吸収式冷凍機を用いた空気調和ンステムの実施例
を示し、第１図は、吸収式冷凍機の冷却システムを示す
システム構成図、第２図は、第１の空気調和システムを
示すシステム構成図、第３図は、第２の空気調和システ
ムを示すシステム構成図、第４図は、従来例の吸収式冷
凍機の冷却システムを示すシステム構成図である。ｌ・・・冷水供給管２・・・蒸発器５・・・再生器６・・・凝縮器３・・・冷房用熱交換器４・・・個別空気調和機０・・・暖房用熱交換器１・・・温熱取り出し手段としての温水取り出し管２・
・・温熱供給装置としての温水供給ポンプ３・・・暖房
用蒸発器４・・・暖房用蒸発器の一次側配管５・・・暖房用蒸発器の二次側配管Ａ・・・吸収式冷凍機Ｂ・・・冷却塔第１図出願人　株式会社　竹　中　工　務　店代理人　弁理士
　　杉　　谷　　　　勉第図昭和６３年９月２４日昭和６３年特許願第２０２３７３号２、発明の名称吸収式冷凍機の冷却システムおよびその吸収式冷凍機を
用いた空気調和システム３、補正をする者事件との関係　特許出願人住所　大阪市東区本町４丁目２７番地名称　（３６２）株式会社　作中工務店代表者　竹　中
　統　− ４、代理人住所　大阪市北区西天満１丁目１０番８号西天満第１１
松屋ビル６、補正により増加する請求項の数　　（な　し）８、
補正の内容（１）明細書の第５頁、第１４行目および第１９行目そ
れぞれの「できるように」の後に、ｒすることを１を挿
入する。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）冷却塔と吸収式冷凍機とにわたって熱搬送媒体を
循環流動するように構成した吸収式冷凍機の冷却システ
ムであって、前記熱搬送媒体として、前記吸収式冷凍機の凝縮器での
冷媒蒸気凝縮時における凝結熱によって蒸発される沸点
の冷却液を使用し、前記冷却塔を前記凝縮器よりも高い
位置に設置するとともに、前記冷却液の温度が沸点未満
の状態で、その液面レベルが前記凝縮器の高さ内に存在
するように充填されるに足る量の冷却液を封入したこと
を特徴とする吸収式冷凍機の冷却システム。
（２）請求項第（１）項に記載の吸収式冷凍機の蒸発器
に接続された冷水供給管と、各階に設けられた個別空気
調和機の冷房用熱交換器とを連通接続し、前記冷水供給
管と前記冷房用熱交換器とにわたり、前記冷房用熱交換
器での熱交換に伴って液体から蒸気に相変化する冷房用
冷媒を封入するとともに、前記蒸発器と前記冷房用熱交
換器との間に、液体に相変化した冷房用冷媒を前記冷房
用熱交換器に移送するに足るヘッド差を備えてある空気
調和システム。
（３）請求項第（１）項または第（２）項に記載の吸収
式冷凍機の再生器から温熱を取り出す温熱取り出し手段
と暖房用蒸発器の一次側配管とを連通接続するとともに
、前記再生器で得られた温熱を前記暖房用蒸発器に供給
する温熱供給装置を設け、前記暖房用蒸発器の二次側配
管と、各階に設けられた個別空気調和機の暖房用熱交換
器とを連通接続し、前記二次側配管と前記暖房用熱交換
器とにわたり、前記暖房用熱交換器での熱交換に伴って
蒸気から液体に相変化する暖房用冷媒を封入するととも
に、前記暖房用蒸発器と前記暖房用熱交換器との間に、
液体に相変化した暖房用冷媒を前記暖房用蒸発器に移送
するに足るヘッド差を備えてある空気調和システム。