(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸収液を加熱して該吸収液より冷媒比率の低い吸収液と冷媒蒸気とに分離する再生部と、
外部にフィンを備え、上記再生部からの冷媒蒸気を冷却して凝縮する凝縮部と、
循環管を循環する熱媒体により空気を調温して吹出する空調部と、
上記循環管の外周に同軸に設けられ、外部にフィンを備えた外管と、
上記凝縮部及び上記外管に送風するファンとを備え、
上記循環管と上記外管との間に形成される室内で、該循環管の外面に上記凝縮部からの液体冷媒を散布し、該外管の内面に上記再生部からの吸収液を散布して循環管を循環する熱媒体を冷却し、冷房運転を行なう空冷吸収式空調機において、
暖房運転時には、上記室内で、上記外管の内面に上記凝縮部からの液体冷媒を散布し、上記循環管の外面に上記再生部からの吸収液を散布して循環管を循環する熱媒体を加熱し、
上記ファンは冷房運転時には上記外管から上記凝縮部の方向に送風し、暖房運転時には該凝縮部から該外管の方向に送風することを特徴とする空冷吸収式空調機。
【請求項２】
上記凝縮部のフィン形成部と上記外管のフィン形成部と上記ファンとを同一ケース内に収納し、該ファンの冷暖房運転時における正逆方向の送風が該凝縮部のフィン間と該外管のフィン間とをほぼ通るように形成することを特徴とする請求項１記載の空冷吸収式空調機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は冷房運転及び暖房運転を行なう空冷吸収式空調機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の空冷吸収式空調機の従来の技術として、例えば特公平６−２１７４３に開示されているものがある。この技術によると、室内空調機の冷媒となる冷温水の循環路の一部により第１冷温水熱交換器を形成し、その外周に一定の間隔をもたせて囲んだ外管を備え、また第１冷温水熱交換器の外面に散布するための第１散布機構と、外管の内面に散布するための第２散布機構とを備える。冷房運転時には、低温再生器から凝縮器に送られて凝縮された液体冷媒を第１散布機構により第１冷温水熱交換器の外面に散布し、低温再生器で分離した濃溶液を第２散布機構により外管の内面に散布して、液体冷媒の蒸発により第１冷温水熱交換器内の冷温水を冷やし、外管の内面に散布した濃溶液により冷媒蒸気を吸収する。濃溶液が冷媒を吸収するときに発生する吸収熱は外管の外面より空気によって冷却する。
【０００３】
また、暖房運転時には、高温再生器で加熱して分離器で分離した冷媒蒸気を、温水器にて冷温水の循環路の一部からなる第２冷温水熱交換器内を流れる冷温水と熱交換し、液体となった冷媒を第２散布機構により外管の内面に散布する。また、高温再生器で加熱して分離器で分離した濃溶液を第１散布機構により第１冷温水熱交換器の外面に散布する。液体冷媒は外管の外面の空気の熱を吸収して蒸発し、第１冷温水熱交換器の外面に散布して濃溶液により吸収して、そのときに発生する吸収熱により冷温水を温める。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、暖房運転を行なうのは通常冬場等の気温が低い時であるため、このような構成では暖房運転時に液体冷媒の蒸発により外管が過度に冷却され、冷媒が凍結してしまう恐れがある。凍結防止の技術として、液体冷媒の温度検出を行ない、温度が一定以下となったときには稀溶液を導入して温度低下を防ぐといった構成も示されているが、構成が複雑になりコストが高くなってしまう。また、暖房運転時には低温再生器と凝縮器とを用いずに温水器にて冷媒蒸気を凝縮するといった構成のため、温水器やバイパス路を設ける分、構成が複雑になってしまうといった問題がある。
【０００５】
本発明の空冷吸収式空調機は上記課題を解決し、簡単な構成で冷暖房を行ない、更に暖房運転時の凍結を防止する空冷吸収式空調機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の請求項１記載の空冷吸収式空調機は、
吸収液を加熱して該吸収液より冷媒比率の低い吸収液と冷媒蒸気とに分離する再生部と、
外部にフィンを備え、上記再生部からの冷媒蒸気を冷却して凝縮する凝縮部と、
循環管を循環する熱媒体により空気を調温して吹出する空調部と、
上記循環管の外周に同軸に設けられ、外部にフィンを備えた外管と、
上記凝縮部及び上記外管に送風するファンとを備え、
上記循環管と上記外管との間に形成される室内で、該循環管の外面に上記凝縮部からの液体冷媒を散布し、該外管の内面に上記再生部からの吸収液を散布して循環管を循環する熱媒体を冷却し、冷房運転を行なう空冷吸収式空調機において、
暖房運転時には、上記室内で、上記外管の内面に上記凝縮部からの液体冷媒を散布し、上記循環管の外面に上記再生部からの吸収液を散布して循環管を循環する熱媒体を加熱し、
上記ファンは冷房運転時には上記外管から上記凝縮部の方向に送風し、暖房運転時には該凝縮部から該外管の方向に送風することを要旨とする。
【０００７】
上記課題を解決する本発明の請求項２記載の空冷吸収式空調機は、請求項１記載の空冷吸収式空調機において、上記凝縮部のフィン形成部と上記外管のフィン形成部と上記ファンとを同一ケース内に収納し、該ファンの冷暖房運転時における正逆方向の送風が該凝縮部のフィン間と該外管のフィン間とをほぼ通るように形成することを要旨とする。
【０００８】
上記構成を有する本発明の請求項１記載の空冷吸収式空調機は、冷房運転時には、循環管と外管との間に形成される室内で、循環管の外面に凝縮部からの液体冷媒を散布し、外管の内面に再生部からの吸収液を散布することにより、循環管の外面で液体冷媒が蒸発し、その際に周囲から気化熱を奪って循環管を冷却し、循環管を循環する熱媒体を冷却して空調部により冷風が吹出される。また凝縮部で冷媒蒸気を凝縮する際に発生する凝縮熱と、外管の内面で吸収液により冷媒蒸気を吸収する際に発生する吸収熱とは、ファンによる外管から凝縮部の方向への送風により冷却される。ここで、外管から凝縮部の方向に送風するのは、凝縮部より外管を優先して冷却する必要があるためである。一方、暖房運転時には、循環管と外管との間に形成される室内で、外管の内面に凝縮部からの液体冷媒を散布し、循環管の外面に再生部からの吸収液を散布することにより、外管の内面で液体冷媒が蒸発し、循環管の外面で吸収液が冷媒蒸気を吸収し、吸収熱を発生して循環管を加熱し、循環管を循環する熱媒体を加熱して空調部により温風が吹出される。また外管の内面で液体冷媒が蒸発する際に周囲から気化熱を奪うため外管が冷却される。暖房運転を行なうのは通常冬場等の気温が低い時であるため、冷房動作時と同様にファンにより外管から凝縮部の方向に送風すると、外管を更に冷却することになり凍結の恐れがあるが、暖房運転時には凝縮部から外管の方向に送風することにより、凝縮部を冷却して温度の上昇した空気が外管に送られるため、外管を加熱して凍結を防止することができる。
【０００９】
上記構成を有する本発明の請求項２記載の空冷吸収式空調機は、凝縮部のフィン形成部と外管のフィン形成部とファンとが同一ケースに設けられ、ファンの冷暖房運転時における正逆方向の送風が凝縮部のフィン間と外管のフィン間とをほぼ通るように形成されているため、送風方向にかかわらず凝縮部のフィン形成部と外管のフィン形成部とを冷却或は加熱することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明の空冷吸収式空調機の好適な実施例について説明する。図１は、本発明の一実施例としての空冷吸収式空調機の概略構成図である。この空冷吸収式空調機は、バーナ１の燃焼熱によりフィンチューブ式熱交換器１０ａ内を流れる低濃度の臭化リチウム水溶液（以下、臭化リチウムの濃度に応じて単に低濃度溶液、中間濃度溶液、高濃度溶液と呼ぶ）を加熱する高温再生器１０と、高温再生器１０により加熱された低濃度溶液を水蒸気と中間濃度溶液とに分離する高温再生器気液分離器（以下、単に高温分離器と呼ぶ）１１と、フィンチューブ式熱交換器２０ａ内を流れる中間濃度溶液を高温分離器からの水蒸気により再加熱する低温再生器２０と、低温再生器２０により加熱された中間濃度溶液を水蒸気と高濃度溶液とに分離する低温再生器気液分離器（以下、単に低温分離器と呼ぶ）２１と、低温分離器２１からの水蒸気を冷却して液化させる凝縮器３０とを備える。また、図示しない室内機の冷媒である水を循環する冷水管２を備え、室内機では冷水管２によって循環される水の温度により空気を調温して吹出し、冷房運転もしくは暖房運転を行なう。冷水管２の一部には並列流路が形成され、並列流路のそれぞれの冷水管２の外側には冷水管２と同軸の外管４０が設けられ、それぞれの冷水管２と外管４０との間に、それぞれ独立した蒸発吸収室４２を形成する。また、凝縮器３０と外管４０とに送風するためのファン５０を備え、凝縮器３０及び外管４０には、冷却効率を上げるためのフィン３１，４１がそれぞれ設けられる。また、凝縮器３０のフィン形成部と外管４０のフィン形成部とファン５０とはケース５１内に一列に収納され、ケース５１の凝縮器３０側とファン５０側との側面にはそれぞれ通気孔５１ａ，５１ｂが設けられる。
【００１１】
凝縮器３０と外管４０とはケース５１と気密に設けられ、ファン５０が矢印ｇの方向に送風している場合には、通気孔５１ｂからケース５１内に吸入された外気は、フィン４１，３１を通って通気孔５１ａから外へ排出される。逆に、ファン５０が矢印ｈの方向に送風している場合には、通気孔５１ａから吸入された外気は、フィン３１，４１を通って通気孔５１ｂから外へ排出される。
【００１２】
蒸発吸収室４２から高温再生器１０への溶液循環路４３には、低濃度溶液を高温再生器１０に循環する循環ポンプ４４と、低温分離器２１から送られる高濃度溶液と熱交換するための低温熱交換器４５と、高温分離器１１から送られる中間濃度溶液と熱交換するための高温熱交換器４６とが設けられる。
【００１３】
また図２に示すように、凝縮器３０から蒸発吸収室４２への水流路６１には第１三方弁６２が設けられ、第１三方弁６２を矢印ｃ側に切替えることにより、蒸発吸収室４２の冷水管２の外面に設けられる環状の受皿６５に水が滴下され、受皿６５に設けられた穴６５ａから冷水管２の外面に沿って流される。また第１三方弁６２を矢印ｄ側に切替えることにより外管４０の内面に設けられる環状の受皿６６に水が滴下され、受皿６６に設けられた穴６６ａから外管４０の内面に沿って流される。同様に低温分離器２１から低温熱交換器４５を経て供給される高濃度溶液の流路６３には第２三方弁６４が設けられ、第２三方弁６４を矢印ｅ側に切替えることにより蒸発吸収室４２の外管４０の内面に高濃度溶液が滴下され、矢印ｆ側に切替えることにより冷水管２の外面に高濃度溶液が滴下される。また、図２左側の蒸発吸収室４２への水流路及び溶液流路には、流路の開閉を行なう電磁弁６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄが設けられる。
【００１４】
次に、この空冷吸収式空調機の動作について説明する。冷房運転時には、第１三方弁６２を矢印ｃ側、第２三方弁６４を矢印ｅ側に切替える。また、ファン５０により外管４０から凝縮器３０の方向（矢印ｇ）へ送風して冷却する。高温再生器１０のフィンチューブ式熱交換器１０ａ内を流れる低濃度溶液をバーナ１の燃焼熱により加熱して水蒸気を発生させると、高温分離器１１で水蒸気と中間濃度溶液とに分離される。中間濃度溶液は高温熱交換器４６で温度を下げた後低温再生器２０に供給され、フィンチューブ式熱交換器２０ｃ内を流れる際に高温分離器１１からの水蒸気により再加熱され、低温分離器２１で水蒸気と高濃度溶液とに分離される。高濃度溶液は低温熱交換器４５で温度を下げた後、外管４０の内面に滴下される。また水蒸気は凝縮器３０で冷却されて凝縮し、蒸発吸収室４２の冷水管２の外面に滴下される。滴下された水は低圧のため蒸発し、冷水管２を流れる水から気化熱を奪って冷却し、室内機では冷水管２に循環する冷水により冷房運転を行なう。また蒸発した水蒸気は直ちに高濃度溶液に吸収される。その際外管４０の内面で高濃度溶液が吸収熱を発生するが、ファン５０からの送風により冷却される。高濃度溶液は水蒸気を吸収して低濃度溶液となり、循環ポンプ４４により低温熱交換器４５、高温熱交換器４６へ送られて温度を上げられた後、高温再生器１０で加熱される。
【００１５】
次に、暖房運転について説明する。暖房運転時には、第１三方弁６２を矢印ｄ側、第２三方弁６４を矢印ｆ側に切替える。また、ファン５０を冷房運転時とは逆回転にして、凝縮器３０から外管の方向（矢印ｈ）へ送風する。凝縮器３０からの水は蒸発吸収室４２の外管４０の内面に滴下され、低圧のため蒸発し、冷水管２を流れる水から気化熱に相当する熱を奪う。そのため外管４０が冷却されるが、ファン５０により凝縮器３０で発生する熱を外管４０に送るため、外管４０が過度に冷却されることを防止できる。また、蒸発した水蒸気は直ちに冷水管２外面の高濃度溶液に吸収され、この際高濃度溶液が発生する吸収熱により冷水管２を流れる水を加熱し、室内機では冷水管２に循環する温水により暖房運転を行なう。
【００１６】
低能力での運転時には、高温再生器１０でのバーナ１の燃焼量を小さくするため、発生する水蒸気も少なくなり、蒸発吸収室４２へ滴下される水の量も少なくなる。ここで、それぞれの蒸発吸収室４２に滴下される水の量のバランスが悪くなると、水が滴下されない蒸発吸収室４２ができてしまう。この場合、高濃度溶液が薄められずそのまま冷却されるため、高濃度溶液が結晶化してしまう恐れがある。そのため本実施例では、低能力での運転時には電磁弁６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄを閉じて、水と溶液とを供給する蒸発吸収室４２の数を減らすことで、それぞれに供給される水の割合を増加させ、高濃度溶液が結晶化することを防ぐ。
【００１７】
以上説明したように、本実施例の空冷吸収式空調機によれば、冷房運転時にはファン５０により外管４０から凝縮器３０の方向に送風することで、外管４０を優先して冷却することができ、また暖房運転時には凝縮器３０から外管４０の方向に送風することで、凝縮器３０で発生する熱を外管４０に送るため、外管４０が過度に冷却されて凍結することを防止できる。また、凝縮器３０と外管４０とをケース５１に気密に設け、ファン５０による通風がそれぞれのフィン３１，４１を通るように形成していることにより、暖房運転時にファン５０の送風方向を切替えた場合にも、通気孔５１ａから吸入した外気は凝縮器３０のフィン３１から外管４０のフィン４１の方向に確実に送風されるため効率がよい。また、ファン５０の回転方向を変えるといった簡単な構成により、コストを低減できる。また、冷水管２と外管４０との間に形成される蒸発吸収器で蒸発及び吸収を行なうといった簡単な構成により、構造を簡単にすることができるため、装置を小さくし重量を小さくすると共に、コストを低減できる。また、蒸発吸収室４２の向い合った面で蒸発と吸収とを行なうことにより水蒸気が高濃度溶液によりスムーズに吸収され、更に冷水管２を周りから冷却或は加熱するため効率がよい。また、複数の蒸発吸収室４２をそれぞれ独立して設けることで、それぞれの室内の容積を小さくできるため、低圧に耐えるための壁厚を薄くすることができる。また、能力に応じて使用する蒸発吸収室４２の数を変えることで、溶液の結晶化を防ぐことができる。また、高温再生器１０と低温再生器２０とにフィンチューブ式熱交換器１０ａ，２０ａを備えることで、ボイラ構造に比べて装置内に必要な臭化リチウム溶液の量を減少させることができるため、運転開始の立ち上がり時間を短縮することができ、また器具の重量を減らすことができる。また、フィンチューブ式熱交換器により、溶液を加熱する際の熱効率が良くなる。また、高温再生器１０，低温再生器２０のそれぞれのフィンチューブ式熱交換器１０ａ，２０ａや、高温分離器１１，低温分離器２１を共通化できるため、製造コストを低減することができる。
【００１８】
尚、本実施例においては、再生器を二重効用としているが、単効用であってもよい。また、再生器は貯液型のボイラ構造であってもよい。また、二重管の形状は円形の管に限ったものではなく、例えば多角形の異径同軸管により二重管を形成してもよい。また、本実施例では低能力時には使用する蒸発吸収室４２の数を１つ減らしたが、複数個を同時に減らしてもよく、また能力に応じて多段階に減少させるようにしてもよい。また、能力に関係なく一定としてもよい。また、冷媒と吸収剤とは水と臭化リチウムとに限ったものではない。
【００１９】
以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【００２０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の請求項１記載の空冷吸収式空調機によれば、冷房運転時にはファンにより外管から凝縮部の方向に送風することで、外管を優先して冷却することができ、暖房運転時には凝縮部から外管の方向に送風することで、凝縮部により温度の上昇した空気を外管に送るため、外管の凍結を防止することができる。また、ファンの送風方向を切替えるだけでよいため構成が簡単であり、コストを低減できる。
【００２１】
更に、本発明の請求項２記載の空冷吸収式空調機によれば、ファンの作動による送風が凝縮部のフィン間と外管のフィン間とをほぼ通るように形成されているため、ファンの送風方向にかかわらず凝縮器と外管との冷却及び加熱効率がよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例としての空冷吸収式空調機の概略構成図である。
【図２】二重管の概略構成図である。
【符号の説明】
２…冷水管、  １０…高温再生器、  １１…高温再生器気液分離器、
２０…低温再生器、  ２１…低温再生器気液分離器、  ３０…凝縮器、
４０…外管、  ４２…蒸発吸収室、  ４４…循環ポンプ、
４５…低温熱交換器、  ４６…高温熱交換器、  ５０…ファン、
５１…ケース、  ６１…第１三方弁、  ６３…第２三方弁。
【図１】
0003548344.tif 000002
【図２】
0003548344.tif 000003