(57)【要約】【課題】圧縮サイクルの冷媒が吸収サイクルに寝込んでしまうことを確実に防止することができ、圧縮サイクルにおける冷媒量を確保することのできるヒートポンプシステムを提供する。【解決手段】冷媒が循環する圧縮サイクルと溶液が循環する吸収サイクルとを備え、圧縮サイクルの蒸発器１４で蒸発した冷媒を吸収器２０で溶液に吸収させて吸収サイクル内を循環させ、吸収サイクルで再生器２４で排熱と熱交換した後、溶液から分離した冷媒を圧縮サイクルに供給するものであり、起動時に、圧縮サイクルと吸収サイクルとを分離し、圧縮サイクルと吸収サイクルとをそれぞれ独立して駆動制御する制御装置５５を備えている。【選択図】図１
2018021733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が循環する圧縮サイクルと溶液が循環する吸収サイクルとを備え、前記圧縮サイクルの蒸発器で蒸発した冷媒を吸収器で溶液に吸収させて前記吸収サイクル内を循環させ、前記吸収サイクルで再生器で排熱と熱交換した後、前記溶液から分離した冷媒を前記圧縮サイクルに供給するヒートポンプシステムであって、
起動時に、前記圧縮サイクルと前記吸収サイクルとを分離し、前記圧縮サイクルと前記吸収サイクルとをそれぞれ独立して駆動制御する制御装置を備えていることを特徴とするヒートポンプシステム。
【請求項２】
前記圧縮サイクルと前記吸収サイクルを分離させる弁を備え、
前記制御装置は、前記弁を開閉制御することで、前記圧縮サイクルと前記吸収サイクルとを分離することを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプシステム。
【請求項３】
前記弁は、開度の制御が可能な電子膨張弁であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のヒートポンプシステム。
【請求項４】
前記吸収サイクルの前記再生器の出口側における溶液の温度を検出する温度センサを設け、
前記制御装置は、起動時に、前記圧縮サイクルと前記吸収サイクルとを分離してそれぞれ独立して駆動制御し、前記温度センサによる溶液の温度が所定温度に達したら、前記圧縮サイクルと前記吸収サイクルとを併用した圧縮吸収ハイブリッドサイクルで運転するよう制御することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のヒートポンプシステム。
【請求項５】
前記制御装置は、停止時に、前記圧縮サイクルと前記吸収サイクルとを分離し、前記圧縮サイクルと前記吸収サイクルとをそれぞれ独立して駆動制御することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のヒートポンプシステム。
【請求項６】
前記制御装置は、前記吸収サイクルの前記再生器に排熱が供給されない場合に、前記圧縮サイクルと前記吸収サイクルとを分離し、前記圧縮サイクルのみを運転制御することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のヒートポンプシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプシステムに係り、特に、圧縮サイクルと吸収サイクルとを備えた圧縮吸収ヒートポンプシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、原動機の軸出力を、冷媒を圧縮する圧縮機の動力源として利用する圧縮サイクルと、原動機の排熱を、溶液を加熱する再生器の熱源として利用する吸収サイクルとを併用する圧縮吸収ヒートポンプシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この圧縮吸収ヒートポンプシステムでは、圧縮サイクルの利用側熱交換器を経た冷媒を、吸収サイクルの吸収器において溶液に吸収させて循環させ、再生器による再生後に冷媒を分離し、この冷媒を、圧縮サイクルの圧縮機の吸入側に供給し、利用側熱交換器を介して熱負荷に冷熱または温熱を供給している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−０９６４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の圧縮吸収ヒートポンプシステムは、起動時に、再生器に排熱が供給されなかったり、排熱の温度が低い場合に、吸収サイクルにおける溶液の加熱を十分に行うことができないことがある。
このような状態で、圧縮吸収ヒートポンプシステムを起動させると、再生器において溶液を十分に加熱することができないため、溶液から冷媒を回収することができず、圧縮サイクルの冷媒が吸収サイクルに寝込んでしまうことがあり、圧縮サイクルにおいて冷媒が不足し、圧縮サイクルによる冷房などを行うことができなくなるおそれがあるという問題を有している。
また、圧縮吸収ヒートポンプシステムの運転時には、利用側熱交換器を経た冷媒が吸収器に送られるため、この状態で、圧縮吸収ヒートポンプシステムを停止してしまうと、やはり冷媒が吸収サイクルに寝込んでしまうおそれがある。
さらに、吸収サイクルが故障した場合などに、圧縮吸収ヒートポンプシステム全体が運転不能になってしまうという問題もある。
【０００５】
本発明は、前記した事情に鑑みてなされたものであり、圧縮サイクルの冷媒が吸収サイクルに寝込んでしまうことを確実に防止することができ、圧縮サイクルにおける冷媒量を確保することのできるヒートポンプシステムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明は、冷媒が循環する圧縮サイクルと溶液が循環する吸収サイクルとを備え、前記圧縮サイクルの蒸発器で蒸発した冷媒を吸収器で溶液に吸収させて前記吸収サイクル内を循環させ、前記吸収サイクルで再生器で排熱と熱交換した後、前記溶液から分離した冷媒を前記圧縮サイクルに供給するヒートポンプシステムであって、起動時に、前記圧縮サイクルと前記吸収サイクルとを分離し、前記圧縮サイクルと前記吸収サイクルとをそれぞれ独立して駆動制御する制御装置を備えていることを特徴とする。
【０００７】
これによれば、起動時に、吸収サイクルにおいて溶液の加熱を十分に行うことができない状態では、圧縮サイクルと吸収サイクルとを独立して駆動するので、圧縮サイクルの冷媒が吸収サイクルに寝込んでしまうことを確実に防止することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、起動時に、吸収サイクルにおいて溶液の加熱を十分に行うことができない状態では、圧縮サイクルと吸収サイクルとを独立して駆動するので、圧縮サイクルの冷媒が吸収サイクルに寝込んでしまうことを確実に防止することができ、圧縮サイクルにおける冷媒量を確保して、圧縮サイクルによる冷房運転などを確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係るヒートポンプシステムの通常動作を示す構成図
【図２】本実施形態に係るヒートポンプシステムの分離動作を示す構成図
【図３】本実施形態の制御構成を示すブロック図
【図４】本実施形態の動作を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１０】
第１の発明は、冷媒が循環する圧縮サイクルと溶液が循環する吸収サイクルとを備え、前記圧縮サイクルの蒸発器で蒸発した冷媒を吸収器で溶液に吸収させて前記吸収サイクル内を循環させ、前記吸収サイクルで再生器で排熱と熱交換した後、前記溶液から分離した冷媒を前記圧縮サイクルに供給するヒートポンプシステムであって、起動時に、前記圧縮サイクルと前記吸収サイクルとを分離し、前記圧縮サイクルと前記吸収サイクルとをそれぞれ独立して駆動制御する制御装置を備えていることを特徴とするヒートポンプシステムである。
これにより、起動時に、吸収サイクルにおいて溶液の加熱を十分に行うことができない状態では、圧縮サイクルと吸収サイクルとを独立して駆動するので、圧縮サイクルの冷媒が吸収サイクルに寝込んでしまうことを確実に防止することができ、圧縮サイクルにおける冷媒量を確保して、圧縮サイクルによる冷房運転などを確実に行うことができる。
【００１１】
第２の発明は、前記圧縮サイクルと前記吸収サイクルを分離させる弁を備え、前記制御装置は、前記弁を開閉制御することで、前記圧縮サイクルと前記吸収サイクルとを分離することを特徴とするヒートポンプシステムである。
これにより、制御装置により、弁を開閉制御することで、容易に圧縮サイクルと吸収サイクルとを分離することができる。
【００１２】
第３の発明は、前記弁は、開度の制御が可能な電子膨張弁であることを特徴とするヒートポンプシステムである。
これにより、制御装置により、弁の開度を制御することで、圧縮サイクルと吸収サイクルとの分離または併用の切り換えを円滑に行うことができ、圧縮サイクルと吸収サイクルの低圧制御などのバランス制御を行うことができる。
【００１３】
第４の発明は、前記吸収サイクルの前記再生器の出口側における溶液の温度を検出する温度センサを設け、前記制御装置は、起動時に、前記圧縮サイクルと前記吸収サイクルとを分離してそれぞれ独立して駆動制御し、前記温度センサによる溶液の温度が所定温度に達したら、前記圧縮サイクルと前記吸収サイクルとを併用した圧縮吸収ハイブリッドサイクルで運転するよう制御することを特徴とするヒートポンプシステムである。
これにより、制御装置により、温度センサによる溶液の温度が所定温度に達したら、圧縮吸収ハイブリッドサイクルで運転するよう制御するので、溶液から確実に冷媒を回収することができ、圧縮サイクルの冷媒が吸収サイクルに寝込んでしまうことがなく、圧縮サイクルにおける冷媒量を確保して、圧縮サイクルによる冷房運転などを確実に行うことができる。
【００１４】
第５の発明は、前記制御装置は、停止時に、前記圧縮サイクルと前記吸収サイクルとを分離し、前記圧縮サイクルと前記吸収サイクルとをそれぞれ独立して駆動制御することを特徴とするヒートポンプシステムである。
これにより、停止時に、利用側熱交換器を経た冷媒を圧縮サイクルの圧縮機に送ることができ、停止時に冷媒が吸収サイクルに寝込んでしまうことを確実に防止することができる。また、適正な冷媒量を保持した状態で、次回の起動時に冷房運転を行うことが可能となる。
【００１５】
第６の発明は、前記制御装置は、前記吸収サイクルの前記再生器に排熱が供給されない場合に、前記圧縮サイクルと前記吸収サイクルとを分離し、前記圧縮サイクルのみを運転制御することを特徴とするヒートポンプシステムである。
これにより、再生器により排熱が供給されない場合に、圧縮サイクルと吸収サイクルとを分離し、圧縮サイクルのみを運転制御するので、吸収サイクルの状態にかかわらず、圧縮サイクルの運転を行うことができ、圧縮サイクルのみによる冷房運転などを適正に行うことができる。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るヒートポンプシステムの通常動作を示す構成図である。図２は、本実施形態に係るヒートポンプシステムの分離動作を示す構成図である。
図１に示すように、ヒートポンプシステム１は、冷媒ガスを低温低圧の溶液に吸収させて熱交換した後、溶液と冷媒ガスとを分離する吸収サイクルと、圧縮して高温高圧となった冷媒を凝縮する時の放熱を利用する圧縮サイクルとを備えている。
なお、本実施の形態に係るヒートポンプシステム１では、冷媒として二酸化炭素を利用することが想定されている。
【００１７】
まず、圧縮サイクルについて説明する。
図１に示すように、圧縮サイクルは、圧縮機１０と、冷媒用気液分離器１１と、ガスクーラ１２と、室内膨張弁１３と、蒸発器１４とを、冷媒配管１５により接続して構成されている。図１および図２中破線矢印は、冷媒の流れを示している。
また、圧縮機１０の吐出側には、冷媒用気液分離器１１が配置されており、冷媒用気液分離器１１において分離された冷媒ガス（すなわち気体の二酸化炭素）は、適切な圧力レベル、例えば臨界圧力以上の任意の圧力値まで昇圧されてガスクーラ１２に送られる。
【００１８】
ガスクーラ１２は、ガスクーラファン１６を備えており、ガスクーラ１２は、ガスクーラファン１６を駆動することで、外気と冷媒との間で熱交換を行い、冷媒を冷却してエンタルピーを下げ、高圧冷媒として室内膨張弁１３に送るように構成されている。
室内膨張弁１３および蒸発器１４は、例えば、空調などの室内ユニット１７に収容されており、ガスクーラ１２から送られた冷媒は、室内膨張弁１３により冷媒を減圧して膨張されて蒸発器１４に送られ、蒸発器１４において、室内空気と熱交換して蒸発される。これにより、室内空気が冷却され室内の冷房が行われる。
蒸発器１４は、冷媒配管１５を介して圧縮機１０の吸入側に接続されている。冷媒配管１５の中途部には、第１電子膨張弁４０が設けられている。
【００１９】
次に、吸収サイクルについて説明する。
吸収サイクルは、吸収器２０と、溶液タンク２１と、溶液ポンプ２２と、溶液熱交換器２３と、再生器２４と、溶液用気液分離器２５と、動力回収ポンプ２６とを、溶液配管２７により接続して構成されている。
【００２０】
吸収器２０には、蒸発器１４が第２電子膨張弁４１を介して接続されており、吸収器２０は、蒸発器１４から供給される二酸化炭素の冷媒ガスを溶液に吸収させるものである。
吸収器２０には、吸収過程での吸収熱を除去するための吸収器ファン２８が配置されている。
吸収器２０には、溶液タンク２１を介して溶液ポンプ２２が接続されており、溶液ポンプ２２を駆動することで、溶液は、溶液熱交換器２３を介して再生器２４に送られる。
【００２１】
再生器２４には、例えば、温水や温風などの排熱が循環する排熱配管３０が接続されており、再生器２４に送られた溶液は、排熱配管３０を循環する排熱により加熱されて濃縮され、溶液用気液分離器２５に送られる。溶液用気液分離器２５は、再生器２４から送られる溶液を貯留し、溶液用気液分離器２５の内部において、溶液から冷媒ガスを分離するものである。
【００２２】
溶液用気液分離器２５の上部には、冷媒戻し用配管３１が接続されており、この冷媒戻し用配管３１は、弁としての第３電子膨張弁４２を介して放熱器３２に接続されている。
放熱器３２は、放熱器ファン３３を備えており、放熱器３２は、放熱器ファン３３を駆動することで、外気と冷媒との間で熱交換を行い、冷媒を冷却して低圧となった冷媒は、圧縮機１０に戻される。
【００２３】
また、溶液用気液分離器２５の下部は、溶液配管２７を介して溶液熱交換器２３に接続されている。
溶液熱交換器２３は、吸収器２０から送られる溶液と溶液用気液分離器２５から送られる溶液との間で熱交換を行うものであり、再生器２４における加熱により溶液に与えられた熱量の回収を行うものである。これにより、吸収サイクルの効率を向上させることができる。
溶液熱交換器２３で熱交換された後の溶液は、動力回収ポンプ２６を介して吸収器２０に送られる。
【００２４】
溶液タンク２１の上部には、第２冷媒戻し用配管３４が接続されており、第２冷媒戻し用配管３４は、途中、第４電子膨張弁４３を介して圧縮機１０の吸入側に接続されている。
また、溶液用気液分離器２５の下部には、溶液戻し用配管３５が接続されており、溶液戻し用配管３５は、途中、第５電子膨張弁４４を介して圧縮機１０の吸入側に接続されている。
冷媒用気液分離器１１の下部には、第２溶液戻し用配管３６が接続されており、第２溶液戻し用配管３６は、途中、第６電子膨張弁４５を介して溶液用気液分離器２５と溶液熱交換器２３との間の溶液配管２７に接続されている。
【００２５】
前記第１電子膨張弁４０、第２電子膨張弁４１、第３電子膨張弁４２、第４電子膨張弁４３、第５電子膨張弁４４および第６電子膨張弁４５は、全閉である０パルスから全開である４８０パルスの間で、開度を制御することができる弁である。なお、第４電子膨張弁４３は、本実施形態においては、開度を制御することができる弁を用いているが、例えば、開度を制御しない逆止弁で構成するようにしてもよい。
【００２６】
また、圧縮機１０、冷媒用気液分離器１１および溶液用気液分離器２５には、それぞれ内部の液面位置を検出する液面センサ５０が取り付けられている。
また、再生器２４の出口側の溶液配管２７には、溶液の出口側の温度を検出する温度センサ５１が設けられている。
圧縮機１０の吸入側には、冷媒の圧力を検出する冷媒圧力センサ５２が設けられており、溶液タンク２１の出口側には、溶液の圧力を検出する溶液圧力センサ５３が設けられている。
【００２７】
次に、本実施形態の制御構成について説明する。
図３は、本実施形態の制御構成を示すブロック図である。
図３に示すように、本実施形態のヒートポンプシステムは、制御装置５５を備えている。
制御装置５５は、ヒートポンプシステムの各部を中枢的に制御するものであり、演算実行部としてのＣＰＵ、このＣＰＵによって実行可能な基本制御プログラムや所定のデータ等を不揮発的に記憶するＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリ、その他の周辺回路などを備えている。
【００２８】
制御装置５５には、温度センサ５１、冷媒圧力センサ５２、溶液圧力センサ５３、各液面センサ５０の検出値がそれぞれ入力させるように構成されている。
制御装置５５は、温度センサ５１、冷媒圧力センサ５２、溶液圧力センサ５３および各液面センサ５０による検出値に基づいて、圧縮機１０、ガスクーラファン１６、吸収器ファン２８、放熱器ファン３３、各電子膨張弁４０，４１，４２，４３，４４，４５を制御するように構成されている。
【００２９】
本実施形態においては、制御装置５５は、ヒートポンプシステムを起動する際に、圧縮サイクルと吸収サイクルとをそれぞれ分離独立して駆動するように制御する。
そして、制御装置５５は、吸収サイクルの再生器２４の出口側における溶液の温度が所定温度に達したら、圧縮サイクルと吸収サイクルとを併用して駆動する圧縮吸収ハイブリッドサイクルで運転するように制御する。
さらに、制御装置５５は、圧縮吸収ハイブリッドサイクルを停止する際に、圧縮サイクルと吸収サイクルを分離させてから停止させるように制御する。
【００３０】
これは、起動時においては、吸収サイクルにおける再生器２４の排熱が供給されないか、または、排熱の温度が低くなっていることから、再生器２４により溶液の温度を上昇させることができず、溶液中に冷媒が寝込みやすくなってしまう。そのため、吸収サイクルにおいて冷媒を取り出すことができず、圧縮吸収ハイブリッドサイクルとして起動してしまうと、冷媒量を確保することができなくなるおそれがあり、適正な冷房運転を行うことができなくなるためである。
【００３１】
具体的には、起動時においては、制御装置５５は、第１電子膨張弁４０および第４電子膨張弁４３を「開」、第２電子膨張弁４１、第３電子膨張弁４２、第５電子膨張弁４４および第６電子膨張弁４５を「閉」に制御する。
この場合において、第４電子膨張弁４３は、全開に制御するものではなく、４８０パルスで全開となる場合、例えば、１００〜２５０パルス程度に開くように制御される。
なお、第４電子膨張弁４３が逆止弁の場合は、開度制御は不要である。
【００３２】
この状態で、制御装置５５は、圧縮機１０を起動させるとともに、溶液ポンプ２２および動力回収ポンプ２６を起動させるように制御する。
このように制御することで、圧縮機１０から吐出された冷媒は、冷媒配管１５を介して、冷媒用気液分離器１１、ガスクーラ１２、室内膨張弁１３、蒸発器１４を循環する圧縮サイクルが形成される。一方、溶液ポンプ２２により送られる溶液は、溶液配管２７を介して、吸収器２０、溶液タンク２１、溶液ポンプ２２、溶液熱交換器２３、再生器２４、溶液用気液分離器２５、溶液熱交換器２３、動力回収ポンプ２６を順次循環する吸収サイクルが形成される。
このとき、第４電子膨張弁４３を「開」にしているので、溶液タンク２１の上部に溜まっている冷媒ガスは、圧縮機１０の吸入側に流れる。
【００３３】
また、制御装置５５は、温度センサ５１による再生器２４の出口側の溶液温度を検出し、検出温度が所定温度に達するまでは、そのまま圧縮サイクルと吸収サイクルとを独立して駆動するように制御する。例えば、再生器２４による排熱の温度が８０℃となっている場合は、所定温度も、例えば、８０℃に設定される。
制御装置５５は、再生器２４の出口側の溶液温度が所定温度に達したら、第１電子膨張弁４０および第４電子膨張弁４３を「閉」、第２電子膨張弁４１および第３電子膨張弁４２を「開」に動作させるように制御する。これにより、圧縮サイクルと吸収サイクルとを併用する圧縮吸収ハイブリッドサイクルに切り換えられる。
【００３４】
なお、前記実施形態においては、第１電子膨張弁４０、第２電子膨張弁４１、第３電子膨張弁４２をそれぞれ起動時と通常運転時とで開閉制御するようにしているが、これに限定されない。
例えば、各電子膨張弁４０，４１，４２，４３，４４，４５は、開度制御が可能な弁であることから、制御装置５５により、各電子膨張弁４０，４１，４２，４３，４４，４５の開度を制御するようにしてもよい。
具体的には、溶液温度の所定温度が８０℃に設定されている場合、起動時には、溶液温度が６０℃までは、第１電子膨張弁４０を「全閉（０パルス）」、第２電子膨張弁４１を「全閉（０パルス）」、第３電子膨張弁４２を「全開（４８０パルス）」に制御する。
そして、溶液温度が６０℃から上昇するにつれて、第１電子膨張弁４０および第２電子膨張弁４１の開度を徐々に開き、第３電子膨張弁４２の開度を徐々に閉めるように制御する。
【００３５】
例えば、溶液温度が６５℃では、第１電子膨張弁４０および第２電子膨張弁４１を１００パルス、第３電子膨張弁４２を３５０パルスに、溶液温度が７０℃では、第１電子膨張弁４０および第２電子膨張弁４１を２００パルス、第３電子膨張弁４２を２００パルスに、溶液温度が７５℃では、第１電子膨張弁４０および第２電子膨張弁４１を３５０パルス、第３電子膨張弁４２を１００パルスに、それぞれ制御する。
このように制御することで、圧縮サイクルと吸収サイクルとの分離または併用の切り換えが急激に行われず、冷媒と溶液との循環のバランスを保持しながら、分離または併用の切換えを行うことが可能となる。
【００３６】
次に、本実施形態による制御について、図４に示すフローチャートを参照して説明する。
まず、ヒートポンプシステムを起動すると（ＳＴ１）、制御装置５５は、第１電子膨張弁４０および第４電子膨張弁４３を「開」、第２電子膨張弁４１、第３電子膨張弁４２、第５電子膨張弁４４および第６電子膨張弁４５を「閉」に制御して、圧縮サイクルと吸収サイクルとを分離させる（ＳＴ２）。
この状態で、制御装置５５は、圧縮機１０を起動させるとともに、溶液ポンプ２２および動力回収ポンプ２６を起動させるように制御する（ＳＴ３）。
【００３７】
このように制御することで、圧縮機１０から吐出された冷媒は、冷媒配管１５を介して、冷媒用気液分離器１１、ガスクーラ１２、室内膨張弁１３、蒸発器１４を循環する圧縮サイクルが形成される。一方、溶液ポンプ２２により送られる溶液は、溶液配管２７を介して、吸収器２０、溶液タンク２１、溶液ポンプ２２、溶液熱交換器２３、再生器２４、溶液用気液分離器２５、溶液熱交換器２３、動力回収ポンプ２６を順次循環する吸収サイクルが形成される。
このように起動時には、圧縮サイクルと吸収サイクルとがそれぞれ独立して駆動される。このとき、第４電子膨張弁４３を「開」に制御しているので、溶液タンク２１の上部に溜まった冷媒は、冷媒配管１５を介して圧縮機１０の吸入口に送られる。
【００３８】
次に、制御装置５５は、温度センサ５１による再生器２４の出口側の溶液温度を検出し、検出温度が所定温度に達したか否かを判断する（ＳＴ５）。そして、検出温度が所定温度に達していない場合は（ＳＴ５：ＮＯ）、そのまま圧縮サイクルと吸収サイクルとを独立して駆動するように制御する。
そして、制御装置５５は、再生器２４の出口側の溶液温度が所定温度に達したら（ＳＴ５：ＹＥＳ）、第１電子膨張弁４０および第４電子膨張弁４３を「閉」、第２電子膨張弁４１および第３電子膨張弁４２を「開」に動作させ、圧縮サイクルと吸収サイクルとを併用し（ＳＴ６）、圧縮吸収ハイブリッドサイクルでの運転制御を行う（ＳＴ７）。
【００３９】
このように制御することで、圧縮機１０から吐出された冷媒は、冷媒配管１５を介して、冷媒用気液分離器１１、ガスクーラ１２、室内膨張弁１３、蒸発器１４を循環した後、第２電子膨張弁４１を介して吸収器２０に流入される。
吸収器２０に流入した冷媒は、吸収器２０において、溶液に吸収され溶液タンク２１に送られる。溶液は、溶液熱交換器２３を介して再生器２４に送られ、排熱と熱交換して加熱されて濃縮される。再生器２４において、濃縮された溶液は、溶液用気液分離器２５に送られ、溶液と冷媒とが分離される。
分離された冷媒は、第３電子膨張弁４２を通って放熱器３２に送られ、放熱器３２において熱交換した後、圧縮機１０に吸入される。
一方、溶液用気液分離器２５の冷媒が分離された後の溶液は、溶液熱交換器２３を介して吸収器２０から送られる溶液と熱交換した後、動力回収ポンプ２６を介して吸収器２０に送られる。
このようにヒートポンプシステムを圧縮吸収ハイブリッドサイクルで動作させることで、溶液を利用して冷媒を循環させることで、効率のよい冷房運転を行うことができる。
【００４０】
そして、ヒートポンプシステムを停止させる場合は（ＳＴ８：ＹＥＳ）、第１電子膨張弁４０を「開」、第２電子膨張弁４１および第３電子膨張弁４２を「閉」に制御して、圧縮サイクルと吸収サイクルとを分離させる（ＳＴ９）。
この状態で、制御装置５５は、圧縮機１０を停止させるとともに、溶液ポンプ２２および動力回収ポンプ２６を停止させるように制御する（ＳＴ１０）。
このように制御することで、圧縮サイクルの冷媒が、吸収サイクルに寝込んでしまうことを防止することができる。
【００４１】
なお、制御装置５５により起動時および停止時に行う圧縮サイクルと吸収サイクルとを分離する制御は、例えば、吸収サイクルの再生器２４に排熱が供給されない場合にも適用することが可能である。この場合には、吸収サイクルの動作を停止し、圧縮サイクルのみを動作させるように制御する。
これにより、吸収サイクルが動作しなくても、圧縮サイクルのみで冷房運転などが可能となる。
また、この制御は、吸収サイクルの溶液ポンプ２２が故障した場合など、吸収サイクルが動作できない場合にも有効となる。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態においては、起動時に、圧縮サイクルと吸収サイクルとを分離し、圧縮サイクルと吸収サイクルとをそれぞれ独立して駆動制御する制御装置５５を備えている。
これによれば、起動時に、吸収サイクルにおいて溶液の加熱を十分に行うことができない状態では、圧縮サイクルと吸収サイクルとを独立して駆動するので、圧縮サイクルの冷媒が吸収サイクルに寝込んでしまうことを確実に防止することができ、圧縮サイクルにおける冷媒量を確保して、圧縮サイクルによる冷房運転などを確実に行うことができる。
【００４３】
また、本実施形態においては、圧縮サイクルと吸収サイクルを分離させる第１電子膨張弁４０（弁）、第２電子膨張弁４１（弁）、第３電子膨張弁４２（弁）を備え、制御装置５５は、第１電子膨張弁４０、第２電子膨張弁４１および第３電子膨張弁４２を開閉制御することで、圧縮サイクルと吸収サイクルとを分離する。
これによれば、制御装置５５により、第１電子膨張弁４０、第２電子膨張弁４１および第３電子膨張弁４２を開閉制御することで、容易に圧縮サイクルと吸収サイクルとを分離することができる。
【００４４】
また、本実施形態においては、第１電子膨張弁４０（弁）、第２電子膨張弁４１（弁）、第３電子膨張弁４２（弁）は、開度の制御が可能な電子膨張弁である。
これによれば、制御装置５５により、第１電子膨張弁４０、第２電子膨張弁４１および第３電子膨張弁４２の開度を制御することで、圧縮サイクルと吸収サイクルとの分離または併用の切り換えを円滑に行うことができ、圧縮サイクルと吸収サイクルの低圧制御などのバランス制御を行うことができる。
【００４５】
また、本実施形態においては、吸収サイクルの再生器２４の出口側における溶液の温度を検出する温度センサ５１を設け、制御装置５５は、起動時に、圧縮サイクルと吸収サイクルとを分離してそれぞれ独立して駆動制御し、温度センサ５１による溶液の温度が所定温度に達したら、圧縮サイクルと吸収サイクルとを併用した圧縮吸収ハイブリッドサイクルで運転するよう制御する。
これによれば、制御装置５５により、温度センサ５１による溶液の温度が所定温度に達したら、圧縮吸収ハイブリッドサイクルで運転するよう制御するので、溶液から確実に冷媒を回収することができ、圧縮サイクルの冷媒が吸収サイクルに寝込んでしまうことがなく、圧縮サイクルにおける冷媒量を確保して、圧縮サイクルによる冷房運転などを確実に行うことができる。
【００４６】
また、本実施形態においては、制御装置５５は、停止時に、圧縮サイクルと吸収サイクルとを分離し、圧縮サイクルと吸収サイクルとをそれぞれ独立して駆動制御する。
これによれば、停止時に、利用側熱交換器を経た冷媒を圧縮サイクルの圧縮機１０に送ることができ、停止時に冷媒が吸収サイクルに寝込んでしまうことを確実に防止することができる。また、適正な冷媒量を保持した状態で、次回の起動時に冷房運転を行うことが可能となる。
【００４７】
また、本実施形態においては、制御装置５５は、吸収サイクルの再生器２４に排熱が供給されない場合に、圧縮サイクルと吸収サイクルとを分離し、圧縮サイクルのみを運転制御する。
これによれば、再生器２４により排熱が供給されない場合に、圧縮サイクルと吸収サイクルとを分離し、圧縮サイクルのみを運転制御するので、吸収サイクルの状態にかかわらず、圧縮サイクルの運転を行うことができ、圧縮サイクルのみによる冷房運転などを適正に行うことができる。
なお、このような制御は、例えば、溶液ポンプ２２の故障など、吸収サイクルに異常が発生した場合にも有効である。
【００４８】
なお、本実施形態は本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は前記実施形態に限定されない。
例えば、本実施形態では、圧縮サイクルのガスクーラ１２は、ガスクーラファン１６による空冷方式としたが、水冷方式としてもよい。また、圧縮サイクルの放熱器３２は、放熱器ファン３３による空冷方式としたが、水冷方式としてもよいし、放熱器３２の代わりに絞り弁を用いるようにしてもよい。
また、吸収サイクルの動力回収ポンプ２６の代わりに絞り弁を用いるようにしてもよい。さらに、吸収サイクルの溶液熱交換器２３および溶液タンク２１は省略してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上のように、本発明に係るヒートポンプシステムは、圧縮サイクルと吸収サイクルとを併用したヒートポンプシステムとして、効率のよい運転を行うことができるとともに、起動時または停止時における冷媒の寝込みを防止したヒートポンプとして好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１  ヒートポンプシステム
１０  圧縮機
１１  冷媒用気液分離器
１２  ガスクーラ
１３  室内膨張弁
１４  蒸発器
１５  冷媒配管
１７  室内ユニット
２０  吸収器
２２  溶液ポンプ
２３  溶液熱交換器
２４  再生器
２５  溶液用気液分離器
２７  溶液配管
３０  排熱配管
３１  冷媒戻り用配管
３２  放熱器
３４  第２冷媒戻り用配管
３５  溶液戻り用配管
３６  第２溶液戻り用配管
４０  第１電子膨張弁
４１  第２電子膨張弁
４２  第３電子膨張弁
４３  第４電子膨張弁
４４  第５電子膨張弁
４５  第６電子膨張弁
５０  液面センサ
５１  温度センサ
５２  冷媒圧力センサ
５３  溶液圧力センサ
５５  制御装置
【図１】
2018021733.tif 000003
【図２】
2018021733.tif 000004
【図３】
2018021733.tif 000005
【図４】
2018021733.tif 000006