JP2000018757A

JP2000018757A - 冷房装置

Info

Publication number: JP2000018757A
Application number: JP10191355A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kojima; 島弘小; Hiroyuki Tsuda; 田博之津; Kazunori Matsumae; 前和則松; Seiichiro Fujimaki; 巻誠一郎藤
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 1998-07-07
Filing date: 1998-07-07
Publication date: 2000-01-18
Anticipated expiration: 2018-07-07
Also published as: JP3664587B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】装置のより小型及び省エネルギー化が達成で
きる冷房装置の提供。【解決手段】吸収器２１と高温再生器２２と低温再生
器２３と第１凝縮器２４と第１蒸発器２５とを設け、吸
収器から高温再生器・低温再生器とを経て吸収器に戻る
吸収溶液管路Ｌ２ａと高温再生器から低温再生器・第１
凝縮器２４・第１蒸発器２５を経て吸収器に連通する第
１冷媒管路とを設け、高温再生器には冷媒蒸気発生用の
高質燃料熱源６１を設け、低温再生器は高温再生器で発
生し第１冷媒管路を流過する冷媒蒸気が保有する熱が供
給されるよう構成されており、内燃機関１を冷却し内燃
機関の排気系１ａと熱交換した温水が流過し且つ吸収器
と高温再生器との間の吸収溶液管路に介装の排熱熱交換
器６３とに連通の排熱回収管路Ｌ３を設けている吸収冷
凍機２０を備えると共に、第１蒸発器に連通し吸収冷凍
機からの冷熱が供給される冷房手段１０を持つ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、吸収器、高温再生
器、低温再生器、凝縮器及び蒸発器で構成され、内燃機
関の温排熱を投入できるように構成された吸収冷凍機を
備えた冷房装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１３に、従来の例えば臭化リチュウム
と水とを媒体に用いた吸収冷凍機２０Ａと、例えば冷媒
にフロンを用いた（蒸気）圧縮式冷凍機１０とを組み合
わせた複合冷房装置の構成が示されている。

【０００３】吸収式冷凍機２０Ａは、吸収器２１と、再
生器２２Ａと、第１の凝縮器２４と、第１の蒸発器２５
と、それらの機器を連通或いは循環する第１の冷媒管路
Ｌ２、とで概略構成されている。

【０００４】吸収器２１で気相の冷媒（水蒸気）が吸収
剤（臭化リチュウム）に吸収された吸収溶液が、吸収溶
液ポンプ２７によって途中、溶液熱交換器２６で加熱さ
れて再生器２２Ａに送られる。その再生器２２Ａには、
エンジン１の冷却水ジャケット１ａ及び排気熱交換器２
で暖められた温水（温排水）が排熱回収管路である温水
管路Ｌ３によって連通或いは導入されて、吸収溶液が加
熱される。なお、温水管路Ｌ３には、再生器２２をバイ
パスする切換弁８が設けられている。

【０００５】再生器２２Ａで加熱濃縮された吸収溶液
は、前記溶液熱交換器２６で供給側の吸収溶液と熱交換
を行って吸収器２１に戻されている。一方、再生器２２
Ａ内で蒸発した冷媒（冷媒蒸気）は第１の凝縮器２４で
冷却凝縮され、第１の蒸発器２５で（後述する冷水管路
から分岐した冷水分岐管内を流れる）冷水から気化熱を
奪って蒸発して、吸収器２１に戻される。なお、符号２
８は、第１の蒸発器２５に溜まった液状の冷媒を汲みあ
げて滴下蒸発させるための冷媒ポンプである。

【０００６】ここで、ラジエータまたはクーリングタワ
ーである冷却装置３１から冷却水ポンプ３２を介し、吸
収器２１、第１の凝縮器２４を冷却し、冷却装置３１に
戻る冷却水管路Ｌ４が設けられている。

【０００７】圧縮式冷凍機１０は、第１の圧縮機１１と
第２の凝縮器１２と膨張弁１３と第２の蒸発器１４とそ
れらを循環する第２の冷媒管路Ｌ１とで構成されてい
る。そして、この例では、圧縮機１１を駆動するのに内
燃機関であるガスエンジン１が用いられており、その冷
却水は、エンジン冷却水ジャケット１ａ、排気装置との
熱交換器２、及びラジエータまたはクーリングタワーで
ある冷却装置３を循環している。なお、符号５は、冷却
装置３をバイパスする切換弁またはサーモスタット、符
号４は温水ポンプである。

【０００８】また、冷水ポンプ４３が介装され、室内機
４４及び圧縮式冷凍機１０の第２の蒸発器１４Ａを循環
する冷水管路Ｌ６が設けられており、この管路Ｌ６から
分岐し、ポンプ４６が介装されて吸収式冷凍機２０Ａの
第１の蒸発器２５に入り、再び管路Ｌ６に戻る管路が設
けられている。

【０００９】したがって、空気温調を行う室内機４４
は、冷水管路Ｌ６の冷水を介して圧縮式冷凍機１０の第
２の蒸発器１４Ａと熱交換を行うと共に、ポンプ４６の
運転により吸収式冷凍機２０Ａの第１の蒸発器２５とも
熱交換を行っている。

【００１０】図１３で示す冷房装置は、圧縮機駆動エン
ジン１の排熱を利用して省エネルギーの要請に応えては
いる。しかし、空調を行う室内機４４は管路Ｌ６で水を
冷熱源に使うので、水の使えない空間、例えばコンピュ
ータ室等に使うことができない。

【００１１】また、吸収式冷凍機２０Ａが付加されるの
で、この吸収式冷凍機２０Ａをできるだけ小さくした
い、或いは、さらに省エネルギー化を図りたいという要
望がある。しかし、従来の冷房装置は、その様な要望に
応えるものではなかった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みて提案されたもので、より小型化する事が可能で
あり、省エネルギー化がさらに効率的に達成できる冷房
装置の提供を目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の冷房装置は、吸
収器と高温再生器と低温再生器と第１の凝縮器と第１の
蒸発器とを設け、吸収器から高温再生器或いは低温再生
器を経由して吸収器に戻る吸収溶液管路と、高温再生器
から低温再生器、第１の凝縮器、第１の蒸発器を経由し
て吸収器に戻る第１の冷媒管路とを設け、前記高温再生
器には冷媒蒸気発生用の高質燃料熱源を設け、前記低温
再生器は高温再生器で発生して前記第１の冷媒管路を流
過する冷媒蒸気が保有する熱が供給される様に構成され
ており、内燃機関を冷却して該内燃機関の排気系と熱交
換した温水が流過し排熱熱交換器に連通している排熱回
収管路を設けている吸収冷凍機を備えると共に、前記第
１の蒸発器に連通して前記吸収冷凍機からの冷熱が供給
される冷房手段を備えている。

【００１４】このような吸収冷凍機としては、例えば、
本出願人が先に出願した特願平６−７３４２８号、特願
平６−８３２０号、特願平６−８３３１号、特願平７−
２５３２０９号、特願平７−２５３２３６号、特願平７
−２５２９８１号、特願平８−３１７６０９号、特願平
８−３１６４２９号、特願平８−３１６３６３号に開示
されている吸収冷凍機（或いは吸収冷温水機）がある。

【００１５】本発明の実施に際して、前記冷房手段は、
室内機と第２の冷媒管路とを含み、第２の冷媒管路は前
記第１の蒸発器及び室内機と連通しており且つ冷媒液ポ
ンプを介装しているのが好ましい［図１］。

【００１６】したがって、本発明では、吸収器、高温再
生器、低温再生器、第１の凝縮器、第１の蒸発器で構成
される吸収冷凍機における冷媒（例えば水）と吸収剤
（例えば臭化リチュウム）とによる吸収冷凍サイクルに
おいて、高温再生器内の燃焼器（高質燃料熱源）で高質
燃料の燃焼熱が加えられ、そこで発生した冷媒蒸気が保
有する熱量が低温再生器において冷媒蒸気を発生するの
に用いられる。従って、熱或いは高質燃料が高効率で利
用される。これに加えて、排熱熱交換器を介して吸収溶
液に内燃機関の排熱が投入されるので、内燃機関の排熱
も有効利用される。その結果、省エネルギーの要請に非
常に良く応える事が出来るのである。

【００１７】ここで、このような排熱回収型吸収冷凍機
は、図１３で示すような吸収冷凍機に比較して、非常に
コンパクトに製造できる事が良く知られている。従っ
て、本発明によれば、小型化或いはコンパクト化という
要請にも応える事が出来るのである。

【００１８】本発明の冷房装置では、吸収冷凍機の第１
の蒸発器における冷媒の蒸発によって低熱源が得られ
る。そして、その低熱源は、冷媒ポンプによって第２の
冷媒管路を介して室内機に伝えられて空調が行われるの
である。

【００１９】本発明の冷房装置の実施に際して、前記冷
房手段は、室内機と、第１の圧縮機と、前記第１の蒸発
器、第１の圧縮機、室内機と連通する第２の冷媒管路と
を含む圧縮式冷凍機であり、前記内燃機関は第１の圧縮
機と機械的に接続しているのが好ましい［図２］。

【００２０】この場合において、前記内燃機関が第１の
圧縮機と機械的に接続している構成に代えて、前記内燃
機関の負荷を発電機とし、前記第１の圧縮機を電動式と
して、該発電機の出力と電気的に連結していても良い
［図３］。

【００２１】かかる構成を具備する本発明では、第１の
圧縮機、前記第１の蒸発器、室内機を設けて水以外の冷
媒である「第２の冷媒」（例えばフロン）による圧縮式
冷凍機が構成され、第１の蒸発器で熱交換をして冷熱を
得ることにより、圧縮冷凍サイクルの凝縮作用を行っ
て、室内機による空調が行われる。ここで、第１の圧縮
機を電動式とした場合には、発電機の余剰出力を他の用
途に振り向けることができる。

【００２２】また本発明で、前記冷房手段は圧縮式冷凍
機及び冷水管路で構成されており、圧縮式冷凍機は、第
１の圧縮機と、第２の凝縮器と、第２の蒸発器と、これ
等の機器を連通する第２の冷媒管路とを含んでおり、前
記内燃機関は第１の圧縮機と機械的に接続しており、冷
水管路は、第２の蒸発器と室内機を連通し、且つ、前記
第１の蒸発器に連通する冷水分岐管路を設けているのが
好ましい［図４］。

【００２３】本発明のかかる構成によれば、圧縮冷房サ
イクルが内燃機関で駆動される第１の圧縮機、第２の凝
縮器、第２の蒸発器を循環或いは連通する第２の冷媒管
路によって形成され、室内機を循環する冷水は、第２の
蒸発器で熱交換されると共に、吸収冷凍機の（第１の蒸
発器の）冷熱も冷水分岐管路によって伝達されるので、
効率良く冷房熱源（冷熱源）が得られる。

【００２４】さらに本発明では、前記冷房手段は、圧縮
式冷凍機及び第２の冷媒管路で構成されており、圧縮式
冷凍機は、第１の圧縮機と、第２の凝縮器と、室内機と
して機能する第２の蒸発器と、これ等の機器を連通する
第２の冷媒管路とを含んでおり、前記内燃機関は第１の
圧縮機と機械的に接続しており、第２の冷媒管路は、第
２の蒸発器の下流側から分岐して、前記第１の蒸発器と
熱交換を行い、冷媒液ポンプを介して第２の蒸発器の上
流側に合流する冷媒分岐管路を設けているのが好ましい
［図５］。

【００２５】ここで、前記内燃機関が第１の圧縮機と機
械的に接続している構成に代えて、前記内燃機関の負荷
を発電機とし、前記第１の圧縮機を電動式として該発電
機の出力と電気的に連結するように構成しても良い［図
６］。

【００２６】本発明をこの様に構成すれば、第２の蒸発
器で受熱した冷媒の一部が分岐回路を流過して、第１の
蒸発器と熱交換して凝縮し、再び第２の蒸発器の上流に
戻っているので、内燃機関の排熱の一部を回収して用い
ている吸収冷凍機から冷熱を得て室内機による冷房を行
う事となる。そのため、少なくとも内燃機関の排熱を利
用した吸収冷凍機を利用している分だけ、冷房効率が向
上する。ここで、第１の圧縮機を電動式とした場合に
は、発電機の余剰出力を他の用途に振り向けることがで
きる。

【００２７】本発明において、前記冷房手段は、第１の
圧縮機と、第２の凝縮器と、室内機として機能する第２
の蒸発器と、これ等の機器を連通する第２の冷媒管路と
を含んだ圧縮式冷凍機で構成されており、前記内燃機関
は第１の圧縮機と機械的に接続しており、第２の冷媒管
路は冷媒分岐管路を設けており、該冷媒分岐管路は、第
２の蒸発器の下流側から分岐して、前記第１の蒸発器と
熱交換を行い、第２の蒸発器の上流側に合流するように
配置されており、第１の蒸発器の上流側に第２の圧縮機
が介装されているのが好ましい［図７］。

【００２８】或いは、前記内燃機関が第１の圧縮機と機
械的に接続した構成に代えて、前記内燃機関は負荷とし
て発電機と接続しており、前記第１及び第２の圧縮機を
電動式として前記発電機の出力と電気的に連結しても良
い［図８］。

【００２９】このような構成の本発明によれば、第２の
蒸発器で受熱した冷媒の一部が分岐回路に分岐し、第２
の圧縮機で圧縮され、第１の蒸発器と熱交換して凝縮
し、再び第２の蒸発器の上流に戻って圧縮冷凍サイクル
を形成しているので、少なくとも内燃機関の排熱を利用
した吸収冷凍機を利用している分だけ、室内機の冷房効
率がさらに向上している。そして、第２の圧縮機を冷媒
分岐管路に介装したため、第２の蒸発器と第１の蒸発器
とを同程度の温度とする必要が無くなり、その分だけ吸
収冷凍機の負荷が軽減される。ここで、第１の圧縮機を
電動式とした場合には、発電機の余剰出力を他の用途に
振り向けることができる。

【００３０】そして本発明において、第２の冷媒管路の
第２の凝縮器の下流側が、吸収冷凍機の第１の蒸発器に
連通して過冷却熱交換器を構成して、第２の蒸発器の上
流側に戻るのが好ましい［図９］。

【００３１】この様に構成すれば、圧縮式冷凍機の第２
の凝縮器の下流で第１の蒸発器の過冷却熱交換器に導か
れ、熱交換されて過冷却状態で冷媒が第２の蒸発器に入
っており、第２の蒸発器下流の分岐管路と共に第２の蒸
発器（室内機）の冷房効率を向上させる事が出来る。

【００３２】また、本発明によれば、前記冷房手段は、
第１の圧縮機と、第２の凝縮器と、室内機として機能す
る第２の蒸発器と、これ等の機器を連通する第２の冷媒
管路とを含んだ圧縮式冷凍機で構成されており、前記内
燃機関は第１の圧縮機と機械的に接続しており、第２の
冷媒管路は冷媒分岐管路を設けており、該冷媒分岐管路
は、第２の蒸発器の下流側から分岐して、前記第１の蒸
発器と熱交換を行い、第２の蒸発器の上流側に合流する
ように配置されており、第１の蒸発器の上流側に第２の
圧縮機が介装されている場合において、前記第２の圧縮
機と機械的に接続して駆動する第２の内燃機関を設け、
前記排熱回収管路は第１及び第２の内燃機関に連通し
て、第１及び第２の内燃機関のそれぞれを冷却し且つ排
気系と熱交換をした温水が流過するように構成するのが
好ましい［図１０］。

【００３３】この様に構成すると、第２の圧縮機の駆動
に要した排熱（すなわち、第２の内燃機関の温排熱）を
も回収して吸収冷凍機に投入するので、効率がさらに向
上する。

【００３４】また、本発明の冷房装置は、吸収器と高温
再生器と低温再生器と第１の凝縮器と第１の蒸発器とを
設け、吸収器から高温再生器或いは低温再生器を経由し
て吸収器に戻る吸収溶液管路と、高温再生器から低温再
生器、第１の凝縮器、第１の蒸発器を経由して吸収器に
戻る第１の冷媒管路とを設け、前記高温再生器には冷媒
蒸気発生用の高質燃料熱源を設け、前記低温再生器は高
温再生器で発生して前記第１の冷媒管路を流過する冷媒
蒸気が保有する熱が供給される様に構成されており、内
燃機関を冷却した温水が流過し第１の排熱熱交換器に連
通している低温排熱回収管路と、内燃機関の排気系と熱
交換し第２の排熱熱交換器に連通している高温排熱回収
管路とを設けている吸収冷凍機を備えると共に、圧縮式
冷凍機及び冷水管路を備えており、圧縮式冷凍機は、第
１の圧縮機と、第２の凝縮器と、第２の蒸発器と、これ
等の機器を連通する第２の冷媒管路とを含んでおり、前
記内燃機関は第１の圧縮機と機械的に接続しており、冷
水管路は、第２の蒸発器と室内機を連通し、且つ、前記
第１の蒸発器に連通する冷水分岐管路を設けている［図
１１］。

【００３５】このような構成を具備する本発明によれ
ば、排熱回収管路を内燃機関を冷却した温水管路（低温
排熱回収管路）と、内燃機関排気装置と熱交換した高温
水管路或いは高温蒸気管路（高温排熱回収管路）とに分
け、前者を第１の排熱熱交換器に、後者を第２の排熱熱
交換器に連通して熱交換を行っており、高温排熱回収管
路を高温、高圧にして（高温水の場合と高圧蒸気の場合
を包含しうる）排熱の回収熱量を増加している。そのた
め、さらに高効率化が望める。換言すれば、吸収冷凍機
を二温度回収型とした分だけは、効率が向上するのであ
る。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。なお、図１３で説明した従来技術と
同一構成の部品は、同じ符号を付けて重複説明は省略す
る。

【００３７】図１において、吸収式冷凍機２０は、吸収
器２１と高温再生器２２と低温再生器２３と第１の凝縮
器２４と第１の蒸発器２５とが設けられ、吸収器２１か
ら吸収液ポンプ２７が介装されて、高温再生器２２を経
て低温再生器２３から吸収器２１に戻る吸収溶液管路Ｌ
２ａが設けられている。そして、吸収器２１から高温再
生器２２に連通する管路には、低温再生器２３の下流の
高濃度溶液と熱交換する低温溶液熱交換器２６と、温水
管路Ｌ３のガスエンジン（内燃機関の一例）の排熱を回
収する排熱熱交換器６３と、高低温再生器２２、２３間
の中間濃度溶液と熱交換する高温溶液熱交換器２９とが
介装されている。

【００３８】また、高温再生器２２から低温再生器２３
で熱交換して第１の凝縮器２４に、低温再生器２３から
第１の凝縮器２４にそれぞれ連通し、第１の凝縮器２４
から第１の蒸発器２５へ、さらに第１の蒸発器２５から
吸収器２１へ連通する第１の冷媒管路Ｌ２ｂが設けられ
ている。

【００３９】そして、高温再生器２２内部には燃料燃焼
器６１（高質燃料熱源）が設けられ、燃料供給装置６２
を介して高質燃料Ｇが供給されて吸収溶液が加熱され、
前記の熱交換器２６、６３、２９と共に熱供給手段が構
成されている。

【００４０】なお、冷却水管路Ｌ４は、前記図１３で説
明した従来技術と同様である。また、エンジン１は、高
質燃料を使用するガスエンジンとし、この例ではエンジ
ン負荷として、発電機７０が駆動されている。

【００４１】第１の蒸発器２５からは、冷媒液ポンプ５
１を介装して室内機４４間を循環する第２の冷媒管路Ｌ
１が設けられている。

【００４２】したがって、本実施形態では、ガスエンジ
ン１で発電機７０が駆動されて外部Ｐ及び／または本装
置に電力が供給され、エンジン１の排熱は、冷却水ジャ
ケット１ａ及び排気装置２で熱交換されて排熱交換管路
Ｌ３内を流れる温水として、排熱熱交換器６３で熱交換
が為されるのである。なお、排熱熱交換器６３は、吸収
器２１から高温再生器２２へ向かう吸収溶液管路の、低
温溶液熱交換器２６と高温溶液熱交換器２９の間の領域
に介装されている。

【００４３】吸収溶液は、吸収器２１から吸収液ポンプ
２７によって高温再生器２２に送られており、途中、低
温溶液熱交換器２６で低温再生器２３から吸収器２１に
戻る吸収溶液と、そして前記排熱熱交換器６３でエンジ
ン排熱と、さらに高温溶液熱交換器２９で高・低温再生
器２２、２３間の溶液と、それぞれ熱交換する。そし
て、高温再生器２２内の燃料燃焼器６１で加熱され、低
温再生器２３を経て吸収器２１に戻されている。

【００４４】高温再生器２２で発生した冷媒蒸気は、低
温再生器２３で溶液と熱交換して第１の凝縮器２４に送
られ、低温再生器２３で発生した冷媒蒸気と共に凝縮さ
れて第１の蒸発器２５へ送られている。

【００４５】第１の蒸発器２５では冷媒が蒸発して、第
２の冷媒管路Ｌ１の冷媒から気化熱を奪って、該冷媒を
凝縮する。換言すれば、第１の蒸発器２５は第２の冷媒
管路Ｌ１における凝縮器として機能する。第１の蒸発器
２５において冷やされ、或いは凝縮させされた冷媒は、
冷媒液ポンプ５１によって室内機４４に送られる。そし
て、室内機４４により、図示しない空間の空調が行われ
る。

【００４６】図２に示す実施形態では、第１の蒸発器２
５と室内機４４とを循環する第２の冷媒管路Ｌ１に、エ
ンジン１で駆動される（エンジン１に機械的に接続され
ている）第１の圧縮機１１が介装されている。圧縮機１
１で圧縮された冷媒は、第１の蒸発器２５で凝縮し、膨
張弁１３で膨脹して室内機４４で蒸発する圧縮冷凍サイ
クルが形成されている。

【００４７】図３に示す実施形態では、前記図２の実施
形態における第１の圧縮機が電動式圧縮機１１Ａとなっ
ている。そして、エンジン１は発電機７０を駆動し、そ
の発電電力で運転されている。換言すれば、第１の圧縮
機１１Ａはエンジン１と電気的に接続されている。な
お、発電機７０の余剰発電電力を他の外部負荷Ｐに流用
することができる。図４に示す実施形態では、エンジン
１で駆動される第１の圧縮機１１と、第２の凝縮器１２
と、膨張弁１３と、第２の蒸発器１４Ａと、これらを循
環する第２の冷媒管路Ｌ１とが設けられて圧縮式冷凍機
１０が構成されている。そして、冷水ポンプ４３を介装
して第２の蒸発器１４Ａと室内機４４とを循環する冷水
管路Ｌ６が設けられ、その冷水管路Ｌ６から分岐してポ
ンプ４６を介装し、第１の蒸発器２５で熱交換して戻る
冷水分岐管路が設けられている。

【００４８】図４の実施形態では、エンジン１で駆動さ
れる圧縮式冷凍機１０において第２の冷媒の圧縮冷凍サ
イクルで第２の蒸発器１４Ａに低熱源が得られ、一方、
吸収冷凍機２０には圧縮機１１を駆動するエンジン１の
排熱が回収されて第１の蒸発器２５に低熱源が得られて
おり、両方の低熱源が冷水管路Ｌ６のポンプ４３によっ
て循環する冷水により室内機４４に伝えられている。

【００４９】図５に示す実施形態では、エンジン１で駆
動される第１の圧縮機１１と、第２の凝縮器１２と、膨
張弁１３と、第２の蒸発器１４と、これらを循環する第
２の冷媒管路Ｌ１とにより、圧縮式冷凍機１０が構成さ
れている。そして、第２の冷媒管路Ｌ１からは冷媒分岐
管路Ｌ５が分岐・合流している。

【００５０】この冷媒分岐管路Ｌ５は、第２の蒸発器１
４の下流の分岐点Ａから分岐しており、吸収冷凍機１０
の第１の蒸発器２５と熱交換し、その際に管路Ｌ５内を
流れる冷媒は凝縮される。そして、冷媒分岐管路Ｌ５は
冷媒液ポンプ５１を介装し、第２の蒸発器１４の上流の
合流点Ｂで合流している。ここで、前記第２の蒸発器１
４が室内機の機能を有して空調を行っている。

【００５１】この実施形態では、第２の蒸発器１４で受
熱した第２の冷媒管路Ｌ１の冷媒は、その一部が分岐点
Ａから分岐管路Ｌ５に入り、第１の蒸発器２５で熱交換
して凝縮或いは液化し、冷媒液ポンプ５１で合流点Ｂに
戻されることにより、吸収冷凍機２０から冷熱を得るこ
とが出来るので、第２の蒸発器（室内機）１４の冷房効
率を向上させている。

【００５２】また、図６に示す実施形態では、前記図５
の実施形態における第１の圧縮機が電動式圧縮機１１Ａ
であって、エンジン１は発電機７０を駆動し、その発電
電力で第１の圧縮機１１Ａが運転され、発電機７０の余
剰発電電力は他の外部負荷Ｐに流用することができる。

【００５３】図７に示す実施形態では、前記図５に示し
た実施形態のように冷媒分岐管路Ｌ５を有している。こ
の冷媒分岐管路Ｌ５は、第２の蒸発器１４の下流の分岐
点Ａから分岐し、第１の蒸発器２５を経て、第２の蒸発
器１４の上流の合流点Ｂに合流する。ここで、図７の冷
媒分岐管路Ｌ５では、冷媒液ポンプを用いず、第２の圧
縮機５２を第１の蒸発器２５の上流に介装している。

【００５４】したがって、この実施形態では、第２の蒸
発器１４で受熱した第２の冷媒管路Ｌ１の冷媒は、その
一部が分岐点Ａから分岐管路Ｌ５に入って第２の圧縮機
５２で圧縮され、第１の蒸発器２５で熱交換して液化
し、合流点Ｂから第２の冷媒管路Ｌ１に戻って第２の蒸
発器１４で気化する圧縮冷凍サイクルを形成し、冷房効
率を向上させている。

【００５５】それと同時に、第２の圧縮機５２を設けた
事により、吸収冷凍機２０の第１の蒸発器２５の温度を
第２の蒸発器１４程の低温とする必要が無くなるので、
吸収冷凍機２０の負荷を少なくする事が出来るのであ
る。

【００５６】なお、膨張弁１３、５３は、第２の冷媒管
路Ｌ１、分岐管路Ｌ５の合流点Ｂ上流にそれぞれ設け、
分岐管路Ｌ５側を低圧として第２の圧縮機５２を低揚程
仕様としてもよい。

【００５７】また、図８に示す実施形態では、前記図７
の実施形態における第１、第２の圧縮機がそれぞれ電動
式圧縮機１１Ａ、５２Ａであって、エンジン１は発電機
７０を駆動し、その発電電力で圧縮機１１Ａ及び５２Ａ
が運転され、余剰発電電力は他の外部負荷Ｐに流用され
ている。

【００５８】さらに、図９に示す実施形態では、圧縮式
冷凍機１０の第２の冷媒管路Ｌ１は、第２の凝縮器１４
の下流が第１の蒸発器２５に連通し、或いは導かれて過
冷却熱交換器２５ａを構成し、再び合流点Ｂの上流に戻
されている。その他の構成については図７の実施形態と
同様である。

【００５９】この実施形態では、圧縮冷房装置１０の第
１の圧縮機１１・第２の凝縮器１４・第２の蒸発器１４
の圧縮冷凍サイクルにおいて、第２の凝縮器１４の下流
で第１の蒸発器２５の過冷却熱交換器２５ａに導かれて
過冷却状態まで冷却されており、冷房効率が向上されて
いる。

【００６０】図１０に示す実施形態では、第２のエンジ
ン６（第２の内燃機関）を設け、第２の圧縮機５２（図
７で説明した実施形態でも示されている）が、第２のエ
ンジン６で駆動されている。ここで、第２のエンジン６
の冷却水ジャケット６ａからの冷却水は、排気装置７で
熱交換を行い、前例同様の第１のエンジン１の冷却水と
合流して温水管路Ｌ３が形成されている。

【００６１】この実施形態では、第２の圧縮機５２を駆
動する排熱をも回収することができる。

【００６２】図１１に示す実施形態では、圧縮機１１を
駆動するエンジン１の冷却水ジャッケット１ａ及び排気
装置２の排熱を回収する排熱回収管路は、前者（内燃機
関を冷却した温水が流過する低温排熱回収管路）がポン
プ４及び冷却装置３を介装した温水管路Ｌ３、後者（内
燃機関の排気系と熱交換した高温水或いは高圧蒸気が流
過する高温排熱回収管路）がポンプ６９及び冷却装置６
６を介装した高温水管路Ｌ７と、それぞれ別の管路で構
成されている。そして、温水管路Ｌ３は、低温溶液熱交
換器２６と高温溶液熱交換器２９との間の領域（吸収器
から高温再生器に至る吸収溶液管路の低温溶液熱交換器
と高温溶液熱交換器の間の領域）に設けられた排熱熱交
換器６３（第１の排熱熱交換器）に連通している。一
方、高温水管路Ｌ７は、高温溶液熱交換器２９の下流
（吸収器から高温再生器に至る吸収溶液管路の高温溶液
熱交換器と高温再生器の間の領域）に設けられた排熱熱
交換器６４（第２の排熱熱交換器）に連通されてそれぞ
れ熱交換が行われている。

【００６３】したがって、この実施形態では、排熱回収
管路がエンジン冷却の排熱を回収する温水管路Ｌ３と、
排気装置２から排熱を回収する高温水管路Ｌ７とに分け
られており、高温水管路Ｌ７を高温・高圧として（蒸気
ラインとしてもよい）エンジンの回収熱量を増加させる
ことができる。

【００６４】図１２には、図１−図１１の実施形態で使
用されている吸収冷凍機２０の吸収冷凍サイクルを示す
デューリング線図（横軸が温度、縦軸が圧力）と、図１
３で示す従来技術で使用されている吸収冷凍機２０Ａの
の吸収冷凍サイクルを示すデューリング線図とが、比較
して示されている。図中、実線は圧縮機５２を用いた場
合で、ａは吸収器２１出口、ｂ〜ｃ間は排熱交換器６３
での熱交換、ｄ〜ｅは高温再生器２２での加熱、ｆ〜ｇ
は低温再生器２４での熱交換、ｈは吸収器２１入口、ｊ
は凝縮器２４、ｋは蒸発器２５のそれぞれの状態を示し
ている。そして、破線は圧縮機のない場合で、ａ′〜
ｋ′は前記ａ〜ｋのそれぞれの対応する状態を示してい
る。すなわち、ｋとｋ′で示されている様に、高温での
蒸発が可能になり、濃度の幅（図中にＤで示す）を増加
することができて効率が向上し、また低濃度で熱交換す
るので、熱回収が容易といったメリットを生じる。

【００６５】図１４は、図１の実施形態の変形にかかる
実施形態である。図１４では、圧縮式冷凍機側の第１の
冷媒管路Ｌ１と、吸収冷凍機側の冷媒分岐管路Ｌ５との
間に、中間冷媒管路Ｌ１７が形成されている。そして、
中間冷媒管路Ｌ１７に分岐点Ａ及び合流点Ｂが設けられ
ており、且つ、室内機として作用する第３の蒸発器８０
が介装されている。ここで、符号８２は中間冷媒管路Ｌ
１７に介装され、該管路Ｌ１７を流過する冷媒を凝縮す
る第３の凝縮器であり、符号８４は管路Ｌ１７内に冷媒
を流過させるための冷媒用ポンプである。

【００６６】その他の構成及び作用効果については、図
５の実施形態と概略同様であるので、重複説明は省略す
る。

【００６７】図１５の実施形態を更に変形したものであ
る。図１５において、第１の圧縮機１１は電動圧縮機で
あり、駆動電力はガスエンジン１に直結された発電機７
０で発生し、ケーブルＬ１０を介して伝達されている。
その他については図１４の実施形態と同一であるので、
重複説明は省略する。

【００６８】図１６は、図７の実施形態の変形にかかる
実施形態である。図１６では、圧縮式冷凍機側の第１の
冷媒管路Ｌ１に介装された第１の圧縮機１１は、その駆
動軸１１Ｄがエンジン１に機械的に接続されている。そ
れと共に、吸収冷凍機側の冷媒分岐管路Ｌ５に介装され
た第２の圧縮機５２の駆動軸５２Ｄも、回転伝達系９０
を介してエンジン１と機械的に接続されている。

【００６９】より詳細に説明すると、回転伝達系９０
は、第１の圧縮機１１の駆動軸１１Ｄに設けられたスプ
ロケット９２と、第２の圧縮機５２の駆動軸５２Ｄに設
けられたスプロケット９４と、スプロケット９２及び９
４を連結するチェーン９６とから成っている。明確には
図示されていないが、駆動軸１１Ｄはエンジン１の出力
軸と機械的に連結されているので、図１６の実施形態に
よれば、エンジン１を駆動すれば、エンジン１の出力軸
及び駆動軸１１Ｄを介して第１の圧縮機１１が駆動す
る。また、駆動軸１１Ｄ、スプロケット９２、チェーン
９６、スプロケット９４によりエンジン１の出力軸の回
転は第２の圧縮機５２の駆動軸５２Ｄに伝達され、第１
の圧縮機１１と同時に第２の圧縮機５２を駆動する事が
出来るのである。なお、スプロケット９２、９４を共に
プーリとして、チェーン９６をＶベルトに置換して、回
転伝達系９０を構成しても良い。

【００７０】図１７は、図９の実施形態の変形にかかる
実施形態である。ここで、図９に比較して変形した箇所
については、図１６で示すのと同一である。すなわち、
圧縮式冷凍機側の第１の冷媒管路Ｌ１に介装された第１
の圧縮機１１は、その駆動軸１１Ｄがエンジン１に機械
的に接続されている。それと共に、吸収冷凍機側の冷媒
分岐管路Ｌ５に介装された第２の圧縮機５２の駆動軸５
２Ｄも、回転伝達系９０を介してエンジン１と機械的に
接続されている。そして、回転伝達系９０は、第１の圧
縮機１１の駆動軸１１Ｄに設けられたスプロケット９２
と、第２の圧縮機５２の駆動軸５２Ｄに設けられたスプ
ロケット９４と、スプロケット９２及び９４を連結する
チェーン９６とから成っている。明確には図示されてい
ないが、駆動軸１１Ｄはエンジン１の出力軸と機械的に
連結されている。但し、スプロケット９２、９４を共に
プーリとして、チェーン９６をＶベルトに置換して、回
転伝達系９０を構成しても良い。

【００７１】図示の実施形態はあくまでも例示であり、
本発明の技術的範囲を限定する趣旨ではない。例えば、
図示の実施形態では、所謂「シリーズフロータイプ」の
吸収冷凍機が示されているが、「パラレルフロータイ
プ」、「リバースフロータイプ」の吸収冷凍機を本発明
の実施に際して採用しても良い。さらに、本出願人が先
に出願した特願平６−７３４２８号、特願平６−８３２
０号、特願平６−８３３１号、特願平７−２５３２０９
号、特願平７−２５３２３６号、特願平７−２５２９８
１号、特願平８−３１７６０９号、特願平８−３１６４
２９号、特願平８−３１６３６３号に開示されている全
ての吸収冷凍機（或いは吸収冷温水機）であっても、本
発明を好適に実施する事が出来る。また、吸収冷凍機と
しては一重二重効用（例えば、一重側を排熱焚きにした
もの）であっても良いし、一重二重効用以外の排熱吸収
タイプの吸収冷凍機であっても良い。さらに、図示の実
施形態では水冷の吸収冷凍機が示されているが、これを
空冷タイプにして、冷却水配管を省略する事も可能であ
る。また、冷却塔については空冷のタイプが図示されて
いるが、冷却塔に連通する冷却水配管を設けて、水冷と
する事も出来る。

【００７２】

【発明の効果】本発明は、以上説明した様に構成され、
エンジンの排熱が吸収冷凍機に投入されて省エネルギー
化が図れ、吸収冷凍機の再生器を高温・低温再生器に分
離することで小形化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の構成を示すブロック
図。

【図２】本発明の第２の実施形態の構成を示すブロック
図。

【図３】本発明の第３の実施形態の構成を示すブロック
図。

【図４】本発明の第４の実施形態の構成を示すブロック
図。

【図５】本発明の第５の実施形態の構成を示すブロック
図。

【図６】本発明の第６の実施形態の構成を示すブロック
図。

【図７】本発明の第７の実施形態の構成を示すブロック
図。

【図８】本発明の第８の実施形態の構成を示すブロック
図。

【図９】本発明の第９の実施形態の構成を示すブロック
図。

【図１０】本発明の第１０の実施形態の構成を示すブロ
ック図。

【図１１】本発明の第１１の実施形態の構成を示すブロ
ック図。

【図１２】本発明と従来技術とを比較説明するデューリ
ング線図。

【図１３】従来の複合冷房装置の構成を示すブロック
図。

【図１４】本発明の第５実施形態の変形例を示すブロッ
ク図。

【図１５】第５実施形態の他の変形例を示すブロック
図。

【図１６】本発明の第７実施形態の変形例を示すブロッ
ク図。

【図１７】本発明の第９実施形態の変形例を示すブロッ
ク図。

【符号の説明】

１、６・・・ガスエンジン２、７・・・排気装置３、６６・・・冷却装置１０・・・圧縮式冷凍機１１、１１Ａ・・・第１の圧縮機１２・・・第１の凝縮器１３・・・膨張弁１４、１４Ａ・・・第２の蒸発器２０、２０Ａ・・・吸収冷凍機２１・・・吸収器２２・・・高温再生器２３・・・低温再生器２４・・・第１の凝縮器２５・・・第１の蒸発器２５ａ・・・過冷却熱交換器２６・・・低温溶液熱交換器２９・・・高温溶液熱交換器４４・・・室内機５１・・・冷媒液ポンプ５２、５２Ａ・・・第２の圧縮機６１・・・高質燃料燃焼器６３・・・排熱熱交換器７０・・・発電機Ｌ１・・・第２の冷媒管路Ｌ２ａ・・・吸収溶液管路Ｌ２ｂ・・・第１の冷媒管路Ｌ３・・・温水管路（排熱回収管路）Ｌ４・・・冷却水管路Ｌ５・・・第２の冷媒分岐管路Ｌ６・・・冷水管路Ｌ７・・・高温水管路Ｌ１７・・・中間冷媒管路

フロントページの続き (72)発明者藤巻誠一郎神奈川県横浜市都筑区荏田東３−１−４− 304 Ｆターム(参考） 3L093 AA01 BB11 BB22 BB29 MM07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸収器と高温再生器と低温再生器と第１
の凝縮器と第１の蒸発器とを設け、吸収器から高温再生
器或いは低温再生器を経由して吸収器に戻る吸収溶液管
路と、高温再生器から低温再生器、第１の凝縮器、第１
の蒸発器を経由して吸収器に戻る第１の冷媒管路とを設
け、前記高温再生器には冷媒蒸気発生用の高質燃料熱源
を設け、前記低温再生器は高温再生器で発生して前記第
１の冷媒管路を流過する冷媒蒸気が保有する熱が供給さ
れる様に構成されており、内燃機関を冷却して該内燃機
関の排気系と熱交換した温水が流過し排熱熱交換器に連
通している排熱回収管路を設けている吸収冷凍機を備え
ると共に、前記第１の蒸発器に連通して前記吸収冷凍機
からの冷熱が供給される冷房手段を備えたことを特徴と
する冷房装置。
【請求項２】前記冷房手段は、室内機と第２の冷媒管
路とを含み、第２の冷媒管路は前記第１の蒸発器及び室
内機と連通しており且つ冷媒液ポンプを介装している請
求項１の冷房装置。
【請求項３】前記冷房手段は、室内機と、第１の圧縮
機と、前記第１の蒸発器、第１の圧縮機、室内機と連通
する第２の冷媒管路とを含む圧縮式冷凍機であり、前記
内燃機関は第１の圧縮機と機械的に接続している請求項
１の冷房装置。
【請求項４】前記冷房手段は、室内機と、第１の圧縮
機と、これ等の機器を連通する第２の冷媒管路とを含む
圧縮式冷凍機であり、前記内燃機関は負荷として発電機
と接続しており、前記第１の圧縮機を電動式として前記
発電機の出力と電気的に連結している請求項１の冷房装
置。
【請求項５】前記冷房手段は圧縮式冷凍機及び冷水管
路で構成されており、圧縮式冷凍機は、第１の圧縮機
と、第２の凝縮器と、第２の蒸発器と、これ等の機器を
連通する第２の冷媒管路とを含んでおり、前記内燃機関
は第１の圧縮機と機械的に接続しており、冷水管路は、
第２の蒸発器と室内機を連通し、且つ、前記第１の蒸発
器に連通する冷水分岐管路を設けている請求項１の冷房
装置。
【請求項６】前記冷房手段は、圧縮式冷凍機及び冷水
管路で構成されており、圧縮式冷凍機は、第１の圧縮機
と、第２の凝縮器と、室内機として機能する第２の蒸発
器と、これ等の機器を連通する第２の冷媒管路とを含ん
でおり、前記内燃機関は第１の圧縮機と機械的に接続し
ており、第２の冷媒管路は、第２の蒸発器の下流側から
分岐して、前記第１の蒸発器と熱交換を行い、冷媒液ポ
ンプを介して第２の蒸発器の上流側に合流する冷媒分岐
管路を設けている請求項１の冷房装置。
【請求項７】前記冷房手段は、圧縮式冷凍機及び冷水
管路で構成されており、圧縮式冷凍機は、第１の圧縮機
と、第２の凝縮器と、室内機として機能する第２の蒸発
器と、これ等の機器を連通する第２の冷媒管路とを含ん
でおり、第２の冷媒管路は、第２の蒸発器の下流側から
分岐して、前記第１の蒸発器と熱交換を行い、冷媒液ポ
ンプを介して第２の蒸発器の上流側に合流する冷媒分岐
管路を設けており、前記内燃機関は負荷として発電機と
接続しており、前記第１の圧縮機を電動式として前記発
電機の出力と電気的に連結している請求項１の冷房装
置。
【請求項８】前記冷房手段は、第１の圧縮機と、第２
の凝縮器と、室内機として機能する第２の蒸発器と、こ
れ等の機器を連通する第２の冷媒管路とを含んだ圧縮式
冷凍機で構成されており、前記内燃機関は第１の圧縮機
と機械的に接続しており、第２の冷媒管路は冷媒分岐管
路を設けており、該冷媒分岐管路は、第２の蒸発器の下
流側から分岐して、前記第１の蒸発器と熱交換を行い、
第２の蒸発器の上流側に合流するように配置されてお
り、第１の蒸発器の上流側に第２の圧縮機が介装されて
いる請求項１の冷房装置。
【請求項９】前記冷房手段は、第１の圧縮機と、第２
の凝縮器と、室内機として機能する第２の蒸発器と、こ
れ等の機器を連通する第２の冷媒管路とを含んだ圧縮式
冷凍機で構成されており、第２の冷媒管路は冷媒分岐管
路を設けており、該冷媒分岐管路は、第２の蒸発器の下
流側から分岐して、前記第１の蒸発器と熱交換を行い、
第２の蒸発器の上流側に合流するように配置されてお
り、第１の蒸発器の上流側に第２の圧縮機が介装されて
おり、前記内燃機関は負荷として発電機と接続してお
り、前記第１及び第２の圧縮機を電動式として前記発電
機の出力と電気的に連結している請求項１の冷房装置。
【請求項１０】前記第２の圧縮機と機械的に接続して
駆動する第２の内燃機関を設け、前記排熱回収管路は第
１及び第２の内燃機関に連通して、第１及び第２の内燃
機関のそれぞれを冷却し且つ排気系と熱交換をした温水
が流過するように構成されている請求項８の冷房装置。
【請求項１１】第２の冷媒管路の第２の凝縮器の下流
側が、吸収冷凍機の第１の蒸発器に連通して過冷却熱交
換器を構成して、第２の蒸発器の上流側に戻る請求項
６、７、８、９、１０のいずれか１項の冷房装置。
【請求項１２】吸収器と高温再生器と低温再生器と第
１の凝縮器と第１の蒸発器とを設け、吸収器から高温再
生器或いは低温再生器を経由して吸収器に戻る吸収溶液
管路と、高温再生器から低温再生器、第１の凝縮器、第
１の蒸発器を経由して吸収器に戻る第１の冷媒管路とを
設け、前記高温再生器には冷媒蒸気発生用の高質燃料熱
源を設け、前記低温再生器は高温再生器で発生して前記
第１の冷媒管路を流過する冷媒蒸気が保有する熱が供給
される様に構成されており、内燃機関を冷却した温水が
流過し第１の排熱熱交換器に連通している低温排熱回収
管路と、内燃機関の排気系と熱交換し第２の排熱熱交換
器に連通している高温排熱回収管路とを設けている吸収
冷凍機を備えると共に、圧縮式冷凍機及び冷水管路を備
えており、圧縮式冷凍機は、第１の圧縮機と、第２の凝
縮器と、第２の蒸発器と、これ等の機器を連通する第２
の冷媒管路とを含んでおり、前記内燃機関は第１の圧縮
機と機械的に接続しており、冷水管路は、第２の蒸発器
と室内機を連通し、且つ、前記第１の蒸発器に連通する
冷水分岐管路を設けていることを特徴とする冷房装置。