JP2003176961A - 多重効用吸収冷凍機・冷温水機における余剰温熱利用法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 系外に存在する低温排熱を利用して冷媒蒸気
を生成し、低温再生器での蒸気発生負担を軽減させ、高
温再生器におけるガス消費量を大幅に節減できるように
すること。 【解決手段】 冷却水配管系９の冷却水９ｗは、凝縮器
管４ｐから吸収器管１ｐに向けて流される。吸収器管１
ｐを流通する前の温度の低い冷却水９ｗにより、凝縮器
４内の飽和圧力が吸収器管１ｐを流通した後に凝縮器管
４ｐへ流れ込む冷却水９ｗによって凝縮器４で発生する
飽和圧力より低くなるようにしておく。温水熱交換器８
において低い飽和圧力の下で吸収液８ｍに温水１２ａの
潜熱回収を行わせ、これによって冷媒蒸気８ｓを発生さ
せる。従って、低温再生器２における冷媒蒸気２ｓの生
成負担を軽減でき、再生器管２ｐに導入される高温再生
器３からの冷媒蒸気３ｓの量の節減が図られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多重効用吸収冷凍
機・冷温水機における余剰温熱利用法に係り、詳しく
は、系外に存在する低温排熱から熱エネルギを効率よく
回収することによって、高温再生器におけるガス燃焼量
を低減できるようにした排熱利用法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】吸収冷凍機や吸収冷温水機などは、機内
を循環する吸収液の濃度変化により冷水や温水を取り出
すことができるようになっている。例えば二重効用形の
吸収冷凍機では、その構成を図１２に示すように、真空
容器からなる蒸発器５と吸収器１、それらよりは圧力の
高い容器の低温再生器２や凝縮器４、バーナ３Ａによっ
て例えば都市ガスを燃焼させ熱エネルギを得る高温再生
器３からなっている。

【０００３】蒸発器５では、高真空下で蒸発器管５ｐの
外面に流下された冷媒液５ｗによって蒸発潜熱を奪わ
れ、蒸発器管を流れる冷水２０が冷却される。吸収器１
では、蒸発器５で発生した冷媒蒸気５ｓを吸収器管１ｐ
を流れる冷却水９ｗで冷却することにより、吸収液１ｂ
に吸収させると共に容器内を高い真空に保持する。低温
再生器２では、高温再生器３で分離蒸発した冷媒蒸気３
ｓを低温再生器管２ｐに流してその潜熱で吸収液２ｍを
加熱濃縮し、冷媒２ｓを分離蒸発させる。高温再生器３
では、吸収液３ｍを真空中で加熱濃縮して冷媒蒸気３ｓ
を発生させる。凝縮器４では、低温再生器２で蒸発した
冷媒蒸気２ｓが凝縮器管４ｐを流れる冷却水９ｗで冷却
され、凝縮液化する。なお、ポンプ９ａで圧送され吸収
器管１ｐを経て凝縮器管４ｐを流通した冷却水９ｗは、
図示しない冷却塔で冷却した後に循環される。

【０００４】このような吸収冷凍機・冷温水機の運転で
は、冷房運転のみならず、冷暖切換弁２１を開いて高温
再生器３で蒸発した冷媒蒸気３ｓを蒸発器５へ送れば、
蒸発器管５ｐを流れる温水を加熱し、暖房運転を行うこ
ともできる。なお、冷水または温水２０の温度制御にあ
たっては、一般に冷温水出口温度ｔを基にして高温再生
器３における加熱量が図示しない燃料制御弁で調整され
る。

【０００５】このような吸収冷凍機等においては二重効
用の原理に基づき省エネ化が進められているが、その系
内での熱交換効率の向上を図るために低温熱交換器６や
高温熱交換器７が設置される。高温熱交換器７は高温再
生器３に向かう吸収液３ａを予熱するもので、その熱源
として高温再生器３から導出された高温の吸収液３ｂが
導入される。低温熱交換器６は低温再生器２に向かう吸
収液１ａを予熱するもので、図示の例では低温再生器２
から導出された吸収液２ｂおよび高温熱交換器７を出た
吸収液３ｂ₇ であって、それらが吸収器１へ戻される途
中で熱源として利用されるようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近ではビ
ルや工場において、都市ガスを焚くことによって自家発
電すると共に冷暖房することができるコージェネレーシ
ョンシステムが導入されることが多くなってきている。
発電設備としては都市ガスの燃焼でエンジンを駆動して
発電機を回すというものであり、冷暖房設備としては上
記した吸収冷凍機・冷温水機が使用される。

【０００７】両設備は都市ガスを燃料とする点で共通す
るのでコージェネレーションシステムとして一つに纏め
られるが、発電系統と冷暖房系統とは異質であるにもか
かわらず一体設備としようとする意義は、トータルでの
都市ガス消費量を低減できるようにしようとすることに
ある。即ち、発電設備では排熱の発生が避けられず、こ
れを冷暖房設備とりわけ冷房運転で利用できれば、冷暖
房設備でのガス消費量が節減できるという考えに基づい
ている。

【０００８】因みに、ガスエンジンではケーシングを冷
却した後の冷却水が８０ないし９０℃となる。この程度
の排熱はその量が多くても保有熱エネルギはさしたるも
のでなく、結局は、小規模の暖房や給湯といったものに
供し得るにとどまる。ところが、吸収冷凍機・冷温水機
においては吸収液の濃縮・稀釈をサイクルとする関係
上、上記した低温排熱といえども吸収液の加熱や蒸発の
ためには或る程度寄与させることができるという点が着
目されているのである。

【０００９】このような発電用ガスエンジンと吸収冷凍
機・冷温水機とをひと纏めにしたコージェネレーション
システムにおける吸収冷凍機・冷温水機の一例が、特開
平１１−２３７１３６号公報に提案されている。ここで
利用される排熱は、吸収冷凍機・冷温水機からみれば、
その系外となる発電系統の温熱源から排出されるもの
で、温度の低い吸収液と接触させても顕熱・潜熱熱交換
が可能となり、排熱からの熱回収が図られることによっ
て吸収冷凍機・冷温水機に必要となる加熱量を減らすこ
とができるというものである。因みに、これによる燃料
ガスの削減率は１０％近くに達すると言われている。

【００１０】このように外部に存在する不要な熱を取り
込み、これを熱源として有効利用できるようにすること
は省エネの観点から望ましいことは言うまでもない。最
近では、排熱の回収効率を一層高め、吸収冷凍機・冷温
水機における燃料消費量を可及的に減らしてガス削減率
を大きくする努力が払われており、その期待はますます
高まってきている。

【００１１】本発明は上記した事情に鑑みなされたもの
で、その目的は、吸収冷凍機・冷温水機の系外に存在す
る温熱、とりわけ低温の排熱であってもこれを利用して
冷媒蒸気を生成し、低温再生器での蒸気発生負担を軽減
させ、ひいては高温再生器におけるガス消費量を大幅に
減らすことができるようにすることを実現した多重効用
吸収冷凍機・冷温水機における余剰温熱利用法を提供す
ることである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、吸収器、低温
再生器、高温再生器、凝縮器、蒸発器、吸収器へ戻され
る吸収液が熱源として導入され吸収器から導出された吸
収液を予熱する低温熱交換器、高温再生器から導出され
た吸収液が熱源として導入され高温再生器に向かう吸収
液を予熱する高温熱交換器、吸収器の吸収器管と凝縮器
の凝縮器管とが連なる冷却水配管系、系外より導入され
た温水と吸収器からもしくは低温熱交換器を経て導出さ
れた吸収液の全部または一部とを熱交換させる温水熱交
換器が備えられた吸収冷凍機・冷温水機における温熱利
用方法に適用される。その特徴とするところは、図１を
参照して、高温再生器３で発生した冷媒蒸気３ｓは低温
再生器２の加熱源として吸収液２ｍに埋没する再生器管
２ｐへ導出され、その再生器管の上方には発生した冷媒
蒸気２ｓを凝縮器４へ導く蒸気用空間２ａが確保され
る。温水熱交換器８には温水管８ｐと接触する吸収液８
ｍから発生した蒸気８ｓを一時的に貯留すると共に凝縮
器４へ導出することができる蒸気溜め８ａが確保され、
加えてその温水熱交換器８内の吸収液８ｍの全部または
一部を低温再生器２または高温熱交換器７を経て高温再
生器３へ導出できるようにされる。冷却水配管系９では
冷却水９ｗが凝縮器管４ｐから吸収器管１ｐに向けて流
され、吸収器管１ｐを流通する前の温度の低い冷却水９
ｗにより、凝縮器４内の飽和圧力が吸収器管１ｐを流通
した後に凝縮器４管へ流れ込む冷却水９ｗによって凝縮
器４で発生する飽和圧力より低くなるようにしておく。
そして、温水熱交換器８においては、その蒸気溜め８ａ
に凝縮器４から及ぶ低い飽和圧力の下で吸収液８ｍに温
水１２ａの潜熱回収を行わせ、これによって冷媒蒸気８
ｓを発生させることにより低温再生器２における冷媒蒸
気２ｓの生成負担を軽減し、再生器管２ｐに導入される
高温再生器３からの冷媒蒸気３ｓの量を低減できるよう
にしたことである。

【００１３】温水は系外に設置された都市ガスを燃料と
するガスエンジン１２の冷却水であり、高温再生器３の
加熱源も都市ガスとしておく。なお、温水はガスエンジ
ンの排ガスで加熱された熱交換水としてといてもよい
し、そのガスエンジンの排ガスが導入される排ガス熱交
換器１４により昇温されたガスエンジンの冷却水として
おいてもよい。いずれの場合も、温水は８３ないし９５
℃となっていると都合がよい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る多重効用吸
収冷凍機・冷温水機における余剰温熱利用法を、図面を
参照しつつ詳細に説明する。図１は、吸収器１，低温再
生器２，高温再生器３，凝縮器４，蒸発器５，低温再生
器２に向かう吸収液１ａを予熱しておく低温熱交換器
６，高温再生器３に向かう吸収液３ａを予熱しておく高
温熱交換器７を備える二重効用吸収冷凍機・冷温水機１
０の構成図である。なお、低温再生器２はプール沸騰式
熱交換装置が採用され、高温再生器３で発生させた冷媒
蒸気３ｓを加熱源として再生器管２ｐで受入れ、吸収液
２ｍに埋没する再生器管の上方に冷媒蒸気２ｓを一時的
に貯留しかつ凝縮器４へ導き出すための蒸気用空間２ａ
が形成されている。

【００１５】その機能や作用は「従来の技術」の項で説
明したとおりであり、図１２と同一の符号を付してその
説明を省く。なお、高温再生器３では加熱源として都市
ガスをバーナ３Ａによって燃焼させた熱ガスが使用さ
れ、高温再生器３で発生した冷媒蒸気３ｓが低温再生器
２に加熱源として導入される。高温熱交換器７には高温
再生器３から導出された吸収液（濃吸収液）３ｂが熱源
として導入され、低温熱交換器６には吸収器１へ戻され
る吸収液１ｂが熱源として導入される。また、吸収器１
の吸収器管１ｐと凝縮器４の凝縮器管４ｐとが連なる冷
却水配管系９が設けられている点についても同じであ
る。

【００１６】本例において、このような吸収冷凍機・冷
温水機１０は、その系外に８３ないし９５℃の排熱が存
在する環境に置かれる。即ち、高温再生器３と同じく都
市ガスを燃焼させて動力を得るガスエンジン（図３に小
さく示されている）１２が設置され、吸収冷凍機・冷温
水機１０の設備がそのガスエンジン１２によって発電機
１３を駆動する発電設備と併設される場合には、そのガ
スエンジンを冷却した後の排温水が保有する熱エネルギ
を積極的に活用できるようにしようとするものである。

【００１７】図１を参照して、吸収冷凍機・冷温水機系
には、ガスエンジン冷却水である排熱温水１２ａと吸収
器１から低温熱交換器６を経て導出された吸収液１ａと
を熱交換させる排熱温水熱交換器８が、低温再生器２よ
り高位置に設置される。本例ではこの排熱温水熱交換器
８に低温再生器２と同じくプール沸騰式熱交換装置が採
用され、排熱温水管８ｐと接触する吸収液８ｍから発生
した冷媒蒸気８ｓを一時的に貯留すると共に、低温再生
器２の蒸気用空間２ａを介して凝縮器４へ導出すること
ができる蒸気溜め８ａが確保されている。加えて、この
排熱温水熱交換器８内の吸収液８ｍを低温再生器２へ導
出する通路８ｂも備えられる。因みに、本例において
は、この通路８ｂは冷媒蒸気８ｓの低温再生器２への移
送経路としても機能するものである。

【００１８】ところで、排熱温水熱交換器８の排熱温水
管８ｐに導入される排熱温水１２ａは８３ないし９５℃
であることが好ましい。例えば、ガスエンジン冷却水だ
けではそのような温度が得られない場合には、その冷却
水をガスエンジンの３００ないし６００℃といった排ガ
スで加熱できるように排ガス熱交換器１４（図３を参
照）を設けておき、温度の高い排熱を熱交換水として供
給できるようにしておけばよい。もちろん、エンジン冷
却水にこだわることなく、排ガスと熱交換させただけの
温水でもよい。要するに、吸収冷凍機・冷温水機の系外
に上記した程度の温度を持った熱が温水のかたちで存在
すれば、それを利用することができる。

【００１９】このように構成された吸収冷凍機・冷温水
機は、以下のようにして排熱の利用を図っている。ま
ず、冷却水配管系９では冷却水９ｗが、図１に示すよう
に、ポンプ９ｂにより凝縮器４の凝縮器管４ｐから吸収
器１の吸収器管１ｐに向けて流される。例えば３２℃の
冷却水は吸収器１を経て凝縮器４に到った時点で３６℃
程度に昇温するが、最初に凝縮器４に導入すれば吸収器
１で消費されていない分だけ凝縮器４での冷却効果を高
める。これによって、吸収器管１ｐを流通する前の温度
の低い冷却水によって、凝縮器４内の飽和圧力が吸収器
管１ｐを流通した後に凝縮器管４ｐへ流れ込む冷却水に
より凝縮器４で発生する飽和圧力より低くなるようにし
ておくことができる。

【００２０】ところで、この凝縮器４は低温再生器２の
蒸気用空間２ａと通路８ｂを介して排熱温水熱交換器８
の蒸気溜め８ａと連なっているので、排熱温水熱交換器
８は凝縮器４とほぼ同じ圧力となる。これから分かるよ
うに、凝縮器４における圧力が低ければ排熱温水熱交換
器８における圧力も下がり、排熱温水熱交換器において
は低い温度でも気化を促すことができるようになるので
ある。

【００２１】即ち、排熱温水熱交換器８においては、そ
の蒸気溜め８ａに凝縮器４から及ぶ低い飽和圧力の下で
吸収液８ｍに排熱温水の潜熱回収を行わせ、これによっ
て冷媒蒸気８ｓを発生させることにより低温再生器２に
おける冷媒蒸気２ｓの生成負担を軽減させることができ
る。このようにして潜熱の発生を促せば、熱交換量を増
やすことができる。これは、低温再生器２の再生器管２
ｐに導入される高温再生器３からの冷媒蒸気３ｓの量を
節減できることを意味し、結局はバーナ３Ａでの消費ガ
ス量の低減を可能とすることができる。

【００２２】ところで、上記したように、本発明で特徴
的なことは、冷却水配管系９において冷却水９ｗを凝縮
器管４ｐから吸収器管１ｐに向けて流すという通常では
不適切と考えられている思想を導入したことである。こ
のようなことは、例えば特公昭６２−４８１４７号公報
にも記載されているが、極めて特殊な場合に行われるに
過ぎない。

【００２３】一般に、吸収器から凝縮器に冷却水を流し
ているのは、以下の理由による。吸収器も凝縮器も温度
の低い冷却水が来るに越したことはない。しかし、吸収
器用に一系統、凝縮器用に一系統といったように冷却水
系を二つ備えることは設備コストの増大を招く。そこ
で、上記したように一系統の冷却水系で吸収器の冷却と
凝縮器の冷却を賄うようにしている。

【００２４】そこで、冷却塔から戻ってきた冷却水を凝
縮器から流せば、凝縮器で昇温した冷却水が吸収器に導
入されることになり、吸収器での吸収液温度が高めとな
る。これでは冷媒吸収能力すなわち吸収性能がが低下す
る。一方、吸収器から凝縮器に流すと温度の高くなった
冷却水が導入される凝縮器では、凝縮性能が少し落ち
る。いずれも一長一短はあるが、吸収冷凍機の効率で見
ると、吸収器から凝縮器に向けて流す方が、吸収器での
吸収性能を落とさないようにしておくことができるとの
理由で、特別な事情のある場合を除いて、凝縮器から吸
収器に向けて冷却水が流されるという冷却方式を採るこ
とはない。

【００２５】それにもかかわらず、本発明では逆に流す
ようにしているのであるが、これは排熱を利用する排熱
温水熱交換器が設けられる場合に凝縮器での冷却度が上
がれば冷媒蒸気の生成が助長され、ひいては低温再生器
や高温再生器における冷媒蒸気生成の負担を軽減させる
ことができ、吸収器における吸収性能の低下があるにし
てもそれを補うに十分なガス消費量の大幅な低減をもた
らすことができるようになるとの考えに立っている。

【００２６】もう少し具体的に述べると、吸収器から凝
縮器に向けて冷却水を流した場合、凝縮器での飽和圧力
に対応する温度は例えば３６．５℃となるが、その逆に
流すと例えば３３．０℃とすることができる。前者の飽
和圧力は５７ないし６２ｍｍＨｇであるのに対して、後
者のそれは４６ないし５１ｍｍＨｇとなる。低温熱交換
器６を経て排熱温水熱交換器８に入ってくる吸収器１か
らの吸収液１ａの温度は７１ないし８１℃であることを
考慮し、排熱温水熱交換器８の入口温度９０℃、出口温
度８０℃と計画すれば、対数平均温度差にして５．５な
いし６．０℃を達成することができる。これによれば、
吸収器から凝縮器に流す場合なら４．０ないし４．５℃
となるのに比べて、格段に良い熱交換率が得られる。

【００２７】このようにして排熱温水熱交換器８の圧力
を下げることができれば飽和温度が下がり、低い温度で
潜熱として排熱を回収することができる。ちなみに、図
２の（ａ）には吸収器から凝縮器に冷却水を流した場合
のヒートバランスを、（ｂ）にはその逆の場合を示し
た。本発明に係る流通経路は後者に該当するが、これか
ら分かるように、高温再生器における冷媒蒸気量を減ら
したり、その温度を少し低くするなどして、結果的に高
温再生器での燃焼量を（ａ）に比べて大きく減らすこと
ができる。なお、全体にわたり吸収液温が変わっている
のは系統全体の熱バランスに基因している。

【００２８】ところで、図２の（ａ）の場合、排熱温水
熱交換器を備えない場合に比べて１０％のガス削減率が
達成されるとしても、その場合と同じ伝熱面積であるに
もかかわらず（ｂ）の場合のそれは２５％にも及び、結
局は（ａ）に比べて２．５倍ものガス削減率が達成され
ることになる。これは、現状の伝熱面積を維持させた状
態でも本発明を適用できることを教えており、付随的な
コスト増を大きく伴わうことなく現存設備の改造も行い
やすくなるという利点がある。

【００２９】ここで、排熱温水熱交換器８における挙動
について、若干を説明を加える。図１の例では、排熱温
水熱交換器８は低温再生器２よりも高い位置に設置され
ている。凝縮器４に３２℃の冷却水が導入されそれが３
４℃で導出されるとすると、その平均温度は３３℃であ
り、そのときの飽和圧力は５０ｍｍＨｇ前後となる。こ
の凝縮器圧力は低温再生器２や通路８ｂを経て排熱温水
熱交換器８の蒸気溜め８ａにも及ぶ。

【００３０】低温熱交換器６から排熱温水熱交換器８に
入る吸収液温度は８０℃弱であり、排熱温水温度が９０
℃で供給されると、排熱温水熱交換器内では排熱温水管
８ｐと接触した吸収液が上記飽和圧力の下で気化する。
すなわち排熱温水から潜熱を奪って吸収液からは冷媒蒸
気が発生する。低温熱交換器６から排熱温水熱交換器８
へ次々と導入される吸収液１ａによって排熱温水熱交換
器８からは吸収液８ｍが溢れ出し、それが通路８ｂを伝
って低温再生器２に導出される。

【００３１】凝縮器４と排熱温水熱交換器８とは同じ圧
力であると言っても、凝縮器では冷媒を凝縮させている
ので、凝縮器圧力は少しであるが低温再生器２や排熱温
水熱交換器８より低い。従って、排熱温水熱交換器８で
生成された冷媒蒸気８ｓは、低温再生器２と通路８ｂと
を伝って凝縮器４へ移行する。このようにして排熱温水
熱交換器８で冷媒蒸気が発生すれば、上記したように低
温再生器２における冷媒蒸気発生負担は減ることにな
る。なお、その後の吸収冷凍機・冷温水機の挙動は冒頭
の説明に従う。

【００３２】ところで、図１においては、排熱温水熱交
換器８が吸収液８ｍに浸漬する排熱温水管８ｐの上方に
蒸気溜め８ａが確保されたプール沸騰式であると説明し
た。しかし、それに限らず、排熱温水熱交換器は、蒸発
器５や吸収器１と同様に、流下液膜式の構造となってい
てもよい。即ち、吸収液が散布される排熱温水管と蒸気
溜めとがほぼ同一空間を占めているものでも、その機能
はプール沸騰式と何ら異なるものでない。

【００３３】上記した排熱温水熱交換器８は、低温再生
器２より是非上方に位置しなければならないというもの
でもない。例えば図３に示すように、ポンプ１５を設け
るならば、排熱温水熱交換器８を低温再生器２よりも下
方に設置させることも差し支えない。ポンプ１５の介在
される通路８ｃには吸収液８ｍだけが流れることになる
ので、生成された冷媒蒸気８ｓを低温再生器２へ送るた
めの蒸気通路８ｄが新たに必要となる。なお、通路８ｃ
と通路８ｄの二つが低温再生器２に向けて設けられると
してもよいが、通路８ｂ（図１を参照）のように通路８
ｃと通路８ｄとの共通化が図れないことを考慮すれば、
通路８ｄに代えて直接凝縮器４へ移行させるための通路
８ｅを設けるようにしてもよい。

【００３４】ちなみに、図３は図１と表記法が異なって
いるが、排熱温水熱交換器８の位置と次に説明する事項
を除いて、図１と何ら変わるものでなく、いずれもリバ
ースフロータイプの吸収冷凍機・冷温水機であることを
示している。この図３は、低温熱交換器６をバイパスす
る吸収液１ａ₁ も導入することができるようになってい
る。通常はバイパス通路６ａに設けたバルブ１６は閉め
られ、その場合は上記したようにして稼働する。しか
し、排熱温水１２ａの温度が高い場合には、排熱温水通
路に設けた温度センサ１７からの信号でバルブ１６が開
かれ、排熱温水からの顕熱回収も積極的に行わせること
ができるようになる。

【００３５】ちなみに、排熱温水の温度が低い場合に
は、これを吸収液と熱交換させることは好ましくなく、
排熱温水通路に設けた三方切換弁１８によって排熱温水
の導入を阻止しておくようにする。なお、ガスエンジン
１２のところに表された１９は放熱用冷却塔である。

【００３６】図４は、本発明をパラレルフロータイプの
吸収冷凍機・冷温水機に適用した例である。図におい
て、排熱温水熱交換器８を低温再生器２より下方に置い
た例のみを示し、図１に相当する例は表されていない。
また、排熱温水熱交換器８から低温再生器２へ吸収液８
ｍを送る通路８ｃに設けられるポンプも略されている。
このパラレルフロータイプにおいては、低温熱交換器６
から導出される吸収液１ａの一部が低温再生器２へ、残
部が高温熱交換器７へと、両方の再生器に並行して流さ
れるようになっている。勿論のことであるが、排熱温水
熱交換器８は低温再生器２での冷媒蒸気生成を軽減する
ことを目的としているので、低温再生器２に向かう経路
に設置される。その点では図１や図３と異なるものでな
い。図５は低温熱交換器６の入口前で吸収液の流れを分
岐させたものであり、その部分については図３と同趣旨
の構成になっている。

【００３７】図６は排熱温水熱交換器８の吸収液８ｍの
一部を低温再生器２に、残部を高温熱交換器７に移行さ
せるようにしている。図７は図５と同じく低温熱交換器
６にバイパス通路６ａを設けた例である。図８は低温熱
交換器６を出た吸収液１ａが排熱温水熱交換器８と高温
熱交換器７に送られ、排熱温水熱交換器８から出た吸収
液８ｍが低温再生器２と高温熱交換器７へ移行させるよ
うにした例である。図９は図７と同じく低温熱交換器６
にバイパス通路６ａを設けた例である。

【００３８】図１０は排熱温水熱交換器８から低温再生
器２へ吸収液を送らず、低温再生器２へは高温再生器３
を通過した吸収液３ｂのみが供給されるようになってい
るシリーズフロータイプの吸収冷凍機・冷温水機の例で
ある。この場合でも排熱温水熱交換器８で冷媒蒸気８ｓ
を生成し、それによって低温再生器２での冷媒蒸気生成
量を軽減している。図１１は低温熱交換器６をバイパス
する通路６ａを設けたもので、その作用は図３の場合と
異ならない。

【００３９】以上の種々な吸収冷凍機・冷温水機に適用
した例を述べたが、それぞれの二重効用形に限らず、中
間再生器といったものを備えた三重効用形に対しても適
用することができることは、その思想上明らかである。
また、ジェネリンクを前提にした例を用いたが、ガスエ
ンジンの排熱温水に限らず、上記した温度範囲にある利
用されないような熱温水が存在すれば、それを使用する
ことができる。その場合、排熱温水熱交換器は温水熱交
換器と称するものであればよいことは述べるまでもな
い。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、冷却水配管系において
冷却水を凝縮器管から吸収器管に向けて流すようにして
おり、吸収器管を流通する前の温度の低い冷却水によっ
て、凝縮器内の飽和圧力が吸収器管を流通した後に凝縮
器管へ流れ込む冷却水により凝縮器で発生する飽和圧力
より低くなるようにしておくことができる。これによっ
て、温水熱交換器においては、その蒸気溜めに凝縮器か
ら及ぶ低い飽和圧力の下で吸収液に温水の潜熱回収を行
わせることができ、その冷媒蒸気の発生により低温再生
器での冷媒蒸気の生成負担を軽減しておくことができ
る。再生器管に導入される高温再生器からの冷媒蒸気量
は低減でき、高温再生器で消費されるガスは著しく節減
される。具体的に述べれば、冷却水を吸収器管から凝縮
器管に向けて流す場合に対してガス削減率を２．５倍に
もすることができる場合がある。

【００４１】温水は系外に設置された都市ガスを燃料と
するガスエンジンの冷却水としておき、高温再生器の加
熱源も都市ガスとしておけば、ガスエンジンから出る排
熱温水の利用により、コージェネレーションシステムに
おけるガス消費量の節減におおいに寄与させることがで
きる。

【００４２】なお、温水は都市ガスを燃料とするガスエ
ンジンの排ガスで加熱された熱交換水としておいてもよ
く、また、排ガスが導入される排ガス熱交換器により昇
温されたガスエンジンの冷却水としておくこともでき
る。いずれにしても、温水熱交換器に供給される温水を
８３ないし９５℃のものにしておけば、多重効用吸収冷
凍機・冷温水機における省エネが促進される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る多重効用吸収冷凍機・冷温水機
における余剰温熱利用法が適用されているリバースフロ
ータイプの吸収冷凍機・冷温水機の全体系統図。

【図２】 冷却水の流れ方向の違いによるヒートバラン
スを示し、（ａ）は吸収器から凝縮器に向けて冷却水を
流した場合のブロック図、（ｂ）は凝縮器から吸収器に
向けて冷却水を流した場合のブロック図。

【図３】 コージェネレーションシステムとしているこ
とを示すと共に、吸収器を出た吸収液を低温熱交換器の
手前で分岐させた後に排熱温水熱交換器へ導入するよう
にした場合のシステム図。

【図４】 パラレルフロータイプの吸収冷凍機・冷温水
機に適用した場合のシステム図。

【図５】 図４の構成のうち吸収器を出た吸収液を低温
熱交換器の手前で分岐させた後に排熱温水熱交換器へ導
入するようにした場合のシステム図。

【図６】 異なる構成のパラレルフロータイプの吸収冷
凍機・冷温水機に適用した場合のシステム図。

【図７】 図６の構成のうち吸収器を出た吸収液を低温
熱交換器の手前で分岐させた後に排熱温水熱交換器へ導
入するようにした場合のシステム図。

【図８】 さらに異なる構成のパラレルフロータイプの
吸収冷凍機・冷温水機に適用した場合のシステム図。

【図９】 図８の構成のうち吸収器を出た吸収液を低温
熱交換器の手前で分岐させた後に排熱温水熱交換器へ導
入するようにした場合のシステム図。

【図１０】 シリーズフロータイプの吸収冷凍機・冷温
水機に適用した場合のシステム図。

【図１１】 図１０の構成のうち吸収器を出た吸収液を
低温熱交換器の手前で分岐させた後に排熱温水熱交換器
へ導入するようにした場合のシステム図。

【図１２】 従来技術としての既存のリバースフロータ
イプの吸収冷凍機・冷温水機の全体系統図。

【符号の説明】

１…吸収器、１ａ，１ａ₁ …吸収液、１ｐ…吸収器管、
２…低温再生器、２ａ…蒸気用空間、２ｍ…吸収液、２
ｐ…再生器管、２ｓ…冷媒蒸気、３…高温再生器、３Ａ
…バーナ、３ａ…吸収液、３ｂ…吸収液（濃吸収液）、
３ｓ…冷媒蒸気、４…凝縮器、４ｐ…凝縮器管、５…蒸
発器、６…低温熱交換器、７…高温熱交換器、８…温水
熱交換器（排熱温水熱交換器）、８ａ…蒸気溜め、８ｍ
…吸収液、８ｐ…温水管（排熱温水管）、８ｓ…冷媒蒸
気、９…冷却水配管系、９ｗ…冷却水、１０…二重効用
吸収冷凍機・冷温水機、１２…ガスエンジン、１２ａ…
排熱温水、１４…排ガス熱交換器。

フロントページの続き (72)発明者 川田 敏央 滋賀県草津市青地町1000番地 川重冷熱工 業株式会社内 (72)発明者 大田 益臣 滋賀県草津市青地町1000番地 川重冷熱工 業株式会社内 Ｆターム(参考） 3L093 AA05 BB11 BB22 BB26 BB29 MM02

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸収器、低温再生器、高温再生器、凝縮
   器、蒸発器、前記吸収器へ戻される吸収液が熱源として
   導入され吸収器から導出された吸収液を予熱する低温熱
   交換器、前記高温再生器から導出された吸収液が熱源と
   して導入され高温再生器に向かう吸収液を予熱する高温
   熱交換器、前記吸収器の吸収器管と凝縮器の凝縮器管と
   が連なる冷却水配管系、系外より導入された温水と前記
   吸収器からもしくは低温熱交換器を経て導出された吸収
   液の全部または一部とを熱交換させる温水熱交換器が備
   えられた吸収冷凍機・冷温水機における温熱利用方法に
   おいて、 前記高温再生器で発生した冷媒蒸気は前記低温再生器の
   加熱源として吸収液に埋没する再生器管へ導出され、該
   再生器管の上方には発生した冷媒蒸気を前記凝縮器へ導
   く蒸気用空間が確保され、 前記温水熱交換器には温水管と接触する吸収液から発生
   した蒸気を一時的に貯留すると共に凝縮器へ導出するこ
   とができる蒸気溜めが確保され、加えて、該温水熱交換
   器内の吸収液の全部または一部を前記低温再生器または
   高温熱交換器を経て高温再生器へ導出できるようにさ
   れ、 前記冷却水配管系では冷却水が前記凝縮器管から吸収器
   管に向けて流され、吸収器管を流通する前の温度の低い
   冷却水により、凝縮器内の飽和圧力が吸収器管を流通し
   た後に凝縮器管へ流れ込む冷却水によって凝縮器で発生
   する飽和圧力より低くなるようにしておき、 前記温水熱交換器においては、その蒸気溜めに前記凝縮
   器から及ぶ低い飽和圧力の下で吸収液に温水の潜熱回収
   を行わせ、これによって冷媒蒸気を発生させることによ
   り前記低温再生器における冷媒蒸気の生成負担を軽減
   し、前記再生器管に導入される高温再生器からの冷媒蒸
   気量を低減できるようにしたことを特徴とする多重効用
   吸収冷凍機・冷温水機における余剰温熱利用法。
2. 【請求項２】 前記温水は吸収冷凍機・冷温水機系外に
   設置された都市ガスを燃料とするガスエンジンの冷却水
   であり、前記高温再生器の加熱源も都市ガスであること
   を特徴とする請求項１に記載された多重効用吸収冷凍機
   ・冷温水機における余剰温熱利用法。
3. 【請求項３】 前記温水は、都市ガスを燃料とするガス
   エンジンの排ガスで加熱された熱交換水であり、前記高
   温再生器の加熱源も都市ガスであることを特徴とする請
   求項１に記載された多重効用吸収冷凍機・冷温水機にお
   ける余剰温熱利用法。
4. 【請求項４】 前記温水は、都市ガスを燃料とするガス
   エンジンの排ガスが導入される排ガス熱交換器により昇
   温されたガスエンジンの冷却水であり、前記高温再生器
   の加熱源も都市ガスであることを特徴とする請求項１に
   記載された多重効用吸収冷凍機・冷温水機における余剰
   温熱利用法。
5. 【請求項５】 前記温水熱交換器に導入される温水は、
   ８３ないし９５℃であることを特徴とする請求項１ない
   し請求項４のいずれか一項に記載された多重効用吸収冷
   凍機・冷温水機における余剰温熱利用法。