JP2004060987A - Exhaust heat absorption refrigerator - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust heat absorption refrigerator at a low running cost and initial cost for cooling by obtaining refrigerant for refrigeration, to greatly improve an operation rate. <P>SOLUTION: This single effect absorption refrigerator is operated by using engine cooling water from an engine 1 as a heat source. Steam of an ammonia-water solution is generated by exhaust gas from the engine 1. A steam turbine 21, and a compressor 24 interlocked and connected to the steam turbine, are driven by the steam. The steam in an evaporator 14 is sucked by the compressor 24, and a pressure in the evaporator 14 is reduced lower than a pressure in an absorber 12 to obtain cold heat. A steam turbine 31 for power generation interlocked and connected to a power generator 32 is provided. When cooling is not conducted, the steam of the ammonia-water solution from a branch pipe 19 is supplied to the steam turbine 31 for power generation to generate power. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジン、スターリングエンジン、ガスエンジンといったエンジンから発生する排熱を回収して冷凍用媒体を取り出すように構成した排熱吸収冷凍機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アンモニア−水混合媒体を用いてエンジンの排熱から冷熱を効率良く取出す技術として、特開２００２−４８４２６号公報に開示されているものがあった。
【０００３】
この従来例によれば、エンジンの排熱を熱源とする単効用吸収冷凍機の蒸発器と吸収器との間に圧縮機を介装し、蒸発器内の圧力を低下させ、−１０℃以下の冷熱をも取出せるように構成している。
また、単効用吸収冷凍機の吸収器から取出したアンモニア−水混合媒体をエンジンの排気ガスの熱を利用して蒸発させた高温蒸気により蒸気タービンを駆動するように構成し、その蒸気タービンと圧縮機を連動連結し、エンジンの排熱をより有効に回収し、ランニングコストおよびイニシャルコストのいずれも安価にして冷凍用媒体を得られるように構成している。
このような構成により、取り出す冷却熱の温度を７℃程度として冷房用に利用すれば、一般の単効用排熱吸収冷凍機を越える冷凍効率を得ることができる。なぜなら、一般の単効用排熱吸収冷凍機では、エンジン冷却水であるジャケット水で排気ガスの熱を回収し、まとめて再生器の加熱に使っているため、▲１▼排気ガスのジャケット水の温度以下の部分を熱回収できない。▲２▼排気ガスのジャケット水の温度以上の部分をジャケット水の温度まで落として使用しているため、エクセルギロスが大きい等の欠点があるが、本方式ではこれらの欠点を回避できるからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のように、単効用吸収冷凍機を冷房用とした場合、夏期や中間期の一部のみの使用となり、冷房が不用な冬期には全く利用されず、無駄になる欠点があった。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、請求項１および請求項２に係る発明は、ランニングコストおよびイニシャルコストのいずれをも安価にして冷凍用媒体を得て冷房を行えるものでありながら、稼動率を大幅に向上できるようにすることを目的とし、請求項３および請求項４に係る発明は、稼働率を一層向上できるようにすることを目的とし、請求項５に係る発明は、凝縮器で冷却水に回収させる熱量を減少して発電機の出力を向上できるようにすることを目的とし、請求項６および請求項７に係る発明は、再生器で発生させるアンモニア蒸気を利用して発電機の出力を向上できるようにすることを目的とし、請求項８に係る発明は、排熱回収量を増加して蒸気タービンの出力を向上できるようにすることを目的する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、上述のような目的を達成するために、
１３０℃よりも低い温度のエンジン冷却水を発生するエンジン冷却部（１ａ）と、
１３０℃よりも高い温度の排気ガスを発生するエンジン（１）　と、
再生器（８）　と吸収器（１２）と凝縮器（１０）と蒸発器（１４）とから成る単効用吸収冷凍機と、
前記エンジン（１）　からのエンジン冷却水を熱源とするように前記エンジン冷却部（１ａ）と前記再生器（８）　とにわたって接続される循環配管（７）　と、
前記エンジン（１）　からのエンジン冷却水によって蒸発可能なアンモニア−水系混合媒体を前記吸収器（１２）から前記再生器（８）　に供給する配管（１６）と、
前記再生器（８）　から前記吸収器（１２）にアンモニア−水系混合媒体を供給する配管（１１）と、
前記配管（１６）の途中に接続されて前記吸収器（１２）から前記再生器（８）　に供給するアンモニア−水系混合媒体の一部を取り出す分岐配管（１９）と、
前記エンジン（１）　に接続されて前記エンジン（１）　からの排気ガスを取り出すガス配管（４）　と、
前記ガス配管（４）　と前記分岐配管（１９）との間に設けられて、前記エンジン（１）からの排気ガスによりアンモニア−水系混合媒体を加熱して蒸発させる熱交換器（２０）と、
前記分岐配管（１９）に設けられて、前記熱交換器（２０）で蒸発したアンモニア−水系混合媒体の蒸気によって駆動する蒸気タービン（２１）と、
前記蒸発器（１４）に連通接続され、前記蒸気タービン（２１）に連動連結されて前記蒸発器（１４）内の蒸気を吸引して前記吸収器（１２）との間に圧力差を発生させる圧縮機（２４）と、
前記圧縮機（２４）に連通接続されて前記圧縮機（２４）から排出される蒸気を前記吸収器（１２）に供給する蒸気配管（２７）と、
前記蒸発器（１４）に付設されて冷凍用媒体を取り出す冷凍用媒体取り出し管（２８）とを備えた排熱吸収冷凍機において、
前記分岐配管（１９）に前記蒸気タービン（２１）と並列接続される発電用蒸気タービン（３１）と、
前記発電用蒸気タービン（３１）に連動連結されて発電する発電機（３２）と、
前記分岐配管（１９）からのアンモニア−水系混合媒体を、前記蒸気タービン（２１）に供給する状態と前記発電用蒸気タービン（３１）に流す状態とに切り換える熱電切換機構とを備えて構成する。
【０００７】
（作用・効果）
請求項１に係る発明の排熱吸収冷凍機の構成によれば、エンジン（１）　からのエンジン冷却水を熱源として単効用吸収冷凍機を作動する。一方、エンジン（１）　からの排気ガスにより、吸収器（１２）から再生器（８）　に供給されるアンモニア−水系混合媒体の一部を熱交換器（２０）を介して加熱してアンモニア−水系混合媒体の蒸気を発生させ、その蒸気によって蒸気タービン（２１）を駆動し、蒸気タービン（２１）に一体的に連動連結した圧縮機（２４）を駆動する。この圧縮機（２４）により、蒸発器（１４）内の蒸気を吸引して蒸発器（１４）内の圧力を吸収器（１２）内の圧力よりも低下させ、蒸発器（１４）での蒸発に伴い、冷凍用媒体取り出し管（２８）を通じて低温の冷凍用媒体を取り出すことができる。
しかも、低温の冷凍用媒体の取出しにより冷房を行っているときには、分岐配管（１９）からのアンモニア−水系混合媒体を蒸気タービン（２１）に供給し、冷凍効率の良い状態で冷房を行い、冬期や中間期などで冷房が不用なときには、分岐配管（１９）からのアンモニア−水系混合媒体を発電用蒸気タービン（３１）に供給し、その発電用蒸気タービン（３１）に連動連結された発電機（３２）を駆動して発電することができる。
【０００８】
したがって、エンジン（１）からのエンジン冷却水を熱源として単効用吸収冷凍機を作動しながら、エンジン（１）からの排気ガスにより蒸気タービン（２１）を駆動して圧縮機（２４）を駆動し、蒸発器（１４）内の圧力を吸収器（１２）内の圧力よりも低下させて低温の冷凍用媒体を取り出すから、エンジン（１）からのエンジン冷却水および排気ガスによって冷凍用媒体を取り出すことができ、ランニングコストおよびイニシャルコストのいずれをも安価にして、冷凍効率に優れた状態で冷房を行うことができる。
このようにランニングコストおよびイニシャルコストのいずれをも安価にして冷房を行えながら、更に、冬期や中間期などで冷房が不用なときには、発電機（３２）を駆動して発電するから、排熱吸収冷凍機の稼働率を大幅に向上できる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、上述のような目的を達成するために、
１３０℃よりも低い温度のエンジン冷却水を発生するエンジン冷却部（１ａ）と、
１３０℃よりも高い温度の排気ガスを発生するエンジン（１）　と、
再生器（８）　と吸収器（１２）と凝縮器（１０）と蒸発器（１４）とから成る単効用吸収冷凍機と、
前記エンジン（１）　からのエンジン冷却水を熱源とするように前記エンジン冷却部（１ａ）と前記再生器（８）　とにわたって接続される循環配管（７）　と、
前記エンジン（１）　からのエンジン冷却水によって蒸発可能なアンモニア−水系混合媒体を前記吸収器（１２）から前記再生器（８）　に供給する配管（１６）と、
前記再生器（８）　から前記吸収器（１２）にアンモニア−水系混合媒体を供給する配管（１１）と、
前記配管（１６）の途中に接続されて前記吸収器（１２）から前記再生器（８）　に供給するアンモニア−水系混合媒体の一部を取り出す分岐配管（１９）と、
前記エンジン（１）　に接続されて前記エンジン（１）　からの排気ガスを取り出すガス配管（４）　と、
前記ガス配管（４）　と前記分岐配管（１９）との間に設けられて、前記エンジン（１）からの排気ガスによりアンモニア−水系混合媒体を加熱して蒸発させる熱交換器（２０）と、
前記分岐配管（１９）に設けられて、前記熱交換器（２０）で蒸発したアンモニア−水系混合媒体の蒸気によって駆動する蒸気タービン（２１）と、
前記蒸発器（１４）に連通接続され、前記蒸気タービン（２１）に連動連結されて前記蒸発器（１４）内の蒸気を吸引して前記吸収器（１２）との間に圧力差を発生させる圧縮機（２４）と、
前記圧縮機（２４）に連通接続されて前記圧縮機（２４）から排出される蒸気を前記吸収器（１２）に供給する蒸気配管（２７）と、
前記蒸発器（１４）に付設されて冷凍用媒体を取り出す冷凍用媒体取り出し管（２８）とを備えた排熱吸収冷凍機において、
前記蒸気タービン（２１）と前記圧縮機（２４）との間に介装されて駆動状態と停止状態とに切り換えるクラッチ（６１）と、
前記蒸気タービン（２１）に発電用クラッチ（６２）を介して駆動状態と停止状態とに切り換え可能に連動連結されて発電する発電機（６４）とを備えて構成する。
【００１０】
（作用・効果）
請求項２に係る発明の排熱吸収冷凍機の構成によれば、エンジン（１）　からのエンジン冷却水を熱源として単効用吸収冷凍機を作動する。一方、エンジン（１）　からの排気ガスにより、吸収器（１２）から再生器（８）　に供給されるアンモニア−水系混合媒体の一部を熱交換器（２０）を介して加熱してアンモニア−水系混合媒体の蒸気を発生させ、その蒸気によって蒸気タービン（２１）を駆動し、蒸気タービン（２１）にクラッチ（６１）を介して連動連結した圧縮機（２４）を駆動する。この圧縮機（２４）により、蒸発器（１４）内の蒸気を吸引して蒸発器（１４）内の圧力を吸収器（１２）内の圧力よりも低下させ、蒸発器（１４）での蒸発に伴い、冷凍用媒体取り出し管（２８）を通じて低温の冷凍用媒体を取り出して冷房を行うことができる。
一方、冬期や中間期などで冷房が不用なときには、クラッチ（６１）を切り状態にして発電用クラッチ（６２）を入り状態にし、蒸気タービン（２１）により発電機（６４）を駆動して発電することができる。
【００１１】
したがって、請求項１に係る発明と同様に、ランニングコストおよびイニシャルコストのいずれもを安価にして冷房を行えながら、更に、冬期や中間期などで冷房が不用なときには、発電機（６４）を駆動して発電するから、排熱吸収冷凍機の稼働率を大幅に向上できる。
そのうえ、蒸気タービン（２１）を発電機（６４）の駆動用に兼用でき、構成が簡単で安価にできる。
【００１２】
請求項３に係る発明は、上述のような目的を達成するために、
１３０℃よりも低い温度のエンジン冷却水を発生するエンジン冷却部（１ａ）と、
１３０℃よりも高い温度の排気ガスを発生するエンジン（１）　と、
再生器（８）　と吸収器（１２）と凝縮器（１０）と蒸発器（１４）とから成る単効用吸収冷凍機と、
前記エンジン（１）　からのエンジン冷却水を熱源とするように前記エンジン冷却部（１ａ）と前記再生器（８）　とにわたって接続される循環配管（７）　と、
前記エンジン（１）　からのエンジン冷却水によって蒸発可能なアンモニア−水系混合媒体を前記吸収器（１２）から前記再生器（８）　に供給する配管（１６）と、
前記再生器（８）　から前記吸収器（１２）にアンモニア−水系混合媒体を供給する配管（１１）と、
前記配管（１６）の途中に接続されて前記吸収器（１２）から前記再生器（８）　に供給するアンモニア−水系混合媒体の一部を取り出す分岐配管（１９）と、
前記エンジン（１）　に接続されて前記エンジン（１）　からの排気ガスを取り出すガス配管（４）　と、
前記ガス配管（４）　と前記分岐配管（１９）との間に設けられて、前記エンジン（１）からの排気ガスによりアンモニア−水系混合媒体を加熱して蒸発させる熱交換器（２０）と、
前記分岐配管（１９）に設けられて、前記熱交換器（２０）で蒸発したアンモニア−水系混合媒体の蒸気によって駆動する蒸気タービン（２１）と、
前記蒸発器（１４）に蒸気吸引配管（２６）を介して連通接続され、前記蒸気タービン（２１）に連動連結されて前記蒸発器（１４）内の蒸気を吸引して前記吸収器（１２）との間に圧力差を発生させる圧縮機（２４）と、
前記圧縮機（２４）に連通接続されて前記圧縮機（２４）から排出される蒸気を前記吸収器（１２）に供給する蒸気配管（２７）と、
前記蒸発器（１４）に付設されて冷凍用媒体を取り出す冷凍用媒体取り出し管（２８）とを備えた排熱吸収冷凍機において、
前記分岐配管（１９）に前記蒸気タービン（２１）と並列接続される発電用蒸気タービン（３１）と、
前記蒸気タービン（２１）に連動連結されて発電する発電機（３２）と、
前記蒸気吸引配管（２６）に設けられて前記圧縮機（２４）に吸引される蒸気量を調整する流量調整弁（５３）と、
前記分岐配管（１９）からのアンモニア−水系混合媒体を、前記蒸気タービン（２１）および前記発電用蒸気タービン（３１）に分配量を調整可能に流す分配機構（５１）（５２）と、
前記流量調整弁（５３）および前記分配機構（５１）（５２）を冷房負荷に応じて調整する熱電可変制御手段（５５）とを備えて構成する。
【００１３】
（作用・効果）
請求項３に係る発明の排熱吸収冷凍機の構成によれば、エンジン（１）　からのエンジン冷却水を熱源として単効用吸収冷凍機を作動する。一方、エンジン（１）　からの排気ガスにより、吸収器（１２）から再生器（８）　に供給されるアンモニア−水系混合媒体の一部を熱交換器（２０）を介して加熱してアンモニア−水系混合媒体の蒸気を発生させ、その蒸気によって蒸気タービン（２１）を駆動し、蒸気タービン（２１）に一体的に連動連結した圧縮機（２４）を駆動する。この圧縮機（２４）により、蒸発器（１４）内の蒸気を吸引して蒸発器（１４）内の圧力を吸収器（１２）内の圧力よりも低下させ、蒸発器（１４）での蒸発に伴い、冷凍用媒体取り出し管（２８）を通じて低温の冷凍用媒体を取り出すことができる。
しかも、低温の冷凍用媒体の取出しにより冷房を行っているときには、分岐配管（１９）からのアンモニア−水系混合媒体を蒸気タービン（２１）に供給し、冷凍効率の良い状態で冷房を行い、その冷房負荷に応じて流量調整弁（５３）を調整し、圧縮機（２４）で蒸発器（１４）から吸入するアンモニア蒸気の量を調整し、それに伴い、分岐配管（１９）からのアンモニア−水系混合媒体の余剰分（１００％も含む）を発電用蒸気タービン（３１）に供給し、その発電用蒸気タービン（３１）に連動連結された発電機（３２）を駆動して、発電出力を冷房負荷に応じて変更しながら発電することができる。
【００１４】
したがって、請求項１に係る発明と同様に、ランニングコストおよびイニシャルコストのいずれも安価にして冷房を行えながら、冷房負荷に応じて、蒸気タービン（２１）と発電用蒸気タービン（３１）とに流すアンモニア−水系混合媒体の分配量を調整し、冷房だけ、あるいは冷房と発電の両方、更には発電だけを行うことができ、排熱吸収冷凍機の稼働率を一層向上できる。
【００１５】
請求項４に係る発明は、上述のような目的を達成するために、
１３０℃よりも低い温度のエンジン冷却水を発生するエンジン冷却部（１ａ）と、
１３０℃よりも高い温度の排気ガスを発生するエンジン（１）　と、
再生器（８）　と吸収器（１２）と凝縮器（１０）と蒸発器（１４）とから成る単効用吸収冷凍機と、
前記エンジン（１）　からのエンジン冷却水を熱源とするように前記エンジン冷却部（１ａ）と前記再生器（８）　とにわたって接続される循環配管（７）　と、
前記エンジン（１）　からのエンジン冷却水によって蒸発可能なアンモニア−水系混合媒体を前記吸収器（１２）から前記再生器（８）　に供給する配管（１６）と、
前記再生器（８）　から前記吸収器（１２）にアンモニア−水系混合媒体を供給する配管（１１）と、
前記配管（１６）の途中に接続されて前記吸収器（１２）から前記再生器（８）　に供給するアンモニア−水系混合媒体の一部を取り出す分岐配管（１９）と、
前記エンジン（１）　に接続されて前記エンジン（１）　からの排気ガスを取り出すガス配管（４）　と、
前記ガス配管（４）　と前記分岐配管（１９）との間に設けられて、前記エンジン（１）からの排気ガスによりアンモニア−水系混合媒体を加熱して蒸発させる熱交換器（２０）と、
前記分岐配管（１９）に設けられて、前記熱交換器（２０）で蒸発したアンモニア−水系混合媒体の蒸気によって駆動する蒸気タービン（２１）と、
前記蒸発器（１４）に蒸気吸引配管（２６）を介して連通接続され、前記蒸気タービン（２１）に連動連結されて前記蒸発器（１４）内の蒸気を吸引して前記吸収器（１２）との間に圧力差を発生させる圧縮機（２４）と、
前記圧縮機（２４）に連通接続されて前記圧縮機（２４）から排出される蒸気を前記吸収器（１２）に供給する蒸気配管（２７）と、
前記蒸発器（１４）に付設されて冷凍用媒体を取り出す冷凍用媒体取り出し管（２８）とを備えた排熱吸収冷凍機において、
前記蒸気タービン（２１）に一体的に連動連結されて発電する発電機（７２）と、
前記蒸気吸引配管（２９）に設けられて前記圧縮機（２４）に吸引される蒸気量を調整する流量調整弁（７３）と、
前記流量調整弁（７３）を冷房負荷に応じて調整する熱電可変制御手段（７５）とを備えて構成する。
【００１６】
（作用・効果）
請求項４に係る発明の排熱吸収冷凍機の構成によれば、エンジン（１）　からのエンジン冷却水を熱源として単効用吸収冷凍機を作動する。一方、エンジン（１）　からの排気ガスにより、吸収器（１２）から再生器（８）　に供給されるアンモニア−水系混合媒体の一部を熱交換器（２０）を介して加熱してアンモニア−水系混合媒体の蒸気を発生させ、その蒸気によって蒸気タービン（２１）を駆動し、蒸気タービン（２１）に連動連結した圧縮機（２４）を駆動する。この圧縮機（２４）により、蒸発器（１４）内の蒸気を吸引して蒸発器（１４）内の圧力を吸収器（１２）内の圧力よりも低下させ、蒸発器（１４）での蒸発に伴い、冷凍用媒体取り出し管（２８）を通じて低温の冷凍用媒体を取り出して冷房を行うことができる。
しかも、低温の冷凍用媒体の取出しにより冷房を行っているときには、分岐配管（１９）からのアンモニア−水系混合媒体を蒸気タービン（２１）に供給し、冷凍効率の良い状態で冷房を行い、その冷房負荷に応じて流量調整弁（７３）を調整し、圧縮機（２４）で蒸発器（１４）から吸入するアンモニア蒸気の量を調整し、その圧縮機（２４）での吸引量の変動に伴い、冷房出力が小さくなって圧縮機（２４）での吸引量が減少するに伴って発電機（７２）の出力が増加するといったように、発電機（７２）の出力を冷房負荷に応じて変更しながら発電することができる。
【００１７】
したがって、請求項１に係る発明と同様に、ランニングコストおよびイニシャルコストのいずれも安価にして冷房を行えながら、冷房負荷に応じて、発電機（７２）の発電出力を変更し、冷房だけ、あるいは冷房と発電の両方、更には発電だけを行うことができ、排熱吸収冷凍機の稼働率を一層向上できる。
そのうえ、蒸気タービン（２１）を発電機（７２）の駆動用として兼用できるとともに、圧縮機（２４）を駆動する状態と発電機（７２）を駆動する状態とに切り換えるクラッチも不用で、構成が簡単で安価にできる。
【００１８】
請求項５に係る発明は、上述のような目的を達成するために、
請求項１または２に記載の排熱吸収冷凍機において、
凝縮器（１０）の上部空間と分岐配管（１９）とを接続し、吸収器（１２）からのアンモニア−水系混合媒体の吸収用溶液を前記凝縮器（１０）に供給し、前記凝縮器（１０）に供給されるアンモニア−水系混合媒体の蒸気を吸収用溶液に吸収するように構成する。
【００１９】
（作用・効果）
請求項５に係る発明の排熱吸収冷凍機の構成によれば、排気ガスと熱交換する熱交換器（２０）に供給される溶液のアンモニア濃度を高めるために、凝縮器（１０）に供給されるアンモニア−水系混合媒体の蒸気を凝縮によらずに吸収用溶液に吸収させることによって液化するから、凝縮器（１０）において、クーリングタワーなどからの冷却水に捨てる熱量を減少させることができる。
したがって、蒸気タービン（２１）の出力を向上できて発電出力を向上できる。
【００２０】
請求項６に係る発明は、上述のような目的を達成するために、
請求項１または３に記載の排熱吸収冷凍機において、
再生器（８）と凝縮器（１０）とを接続するアンモニア−水系混合媒体の蒸気配管（８６）の途中箇所と発電用蒸気タービン（３１）とを接続し、前記再生器（８）からのアンモニア−水系混合媒体の蒸気を前記発電用蒸気タービン（３１）に供給するように構成する。
【００２１】
（作用・効果）
請求項６に係る発明の排熱吸収冷凍機の構成によれば、冬期や中間期のように冷房を行わない、あるいは、冷房負荷が低いときに、エンジン（１）からのエンジン冷却水により再生器（８）で発生させるアンモニア−水系混合媒体の蒸気の過剰分を発電用蒸気タービン（３１）に供給する。
したがって、発電用蒸気タービン（３１）の出力を向上できて発電出力を向上できる。
【００２２】
請求項７に係る発明は、上述のような目的を達成するために、
請求項２または４に記載の排熱吸収冷凍機において、
再生器（８）と凝縮器（１０）とを接続するアンモニア−水系混合媒体の蒸気配管（８１）の途中箇所と蒸気タービン（２１）とを接続し、前記再生器（８）からのアンモニア−水系混合媒体の蒸気を前記蒸気タービン（２１）に供給するように構成する。
【００２３】
（作用・効果）
請求項７に係る発明の排熱吸収冷凍機の構成によれば、冬期や中間期のように冷房を行わない、あるいは、冷房負荷が低いときに、エンジン（１）からのエンジン冷却水により再生器（８）で発生させるアンモニア−水系混合媒体の蒸気の過剰分を蒸気タービン（２１）に供給する。
したがって、蒸気タービン（２１）の出力を向上できて発電出力を向上できる。
【００２４】
請求項８に係る発明は、上述のような目的を達成するために、
請求項１、２、３、４，５，６または７のいずれかに記載の排熱吸収冷凍機において、
凝縮器（１０）と分岐配管（１９）とを接続し、前記凝縮器（１０）内のアンモニア−水系混合媒体の溶液を前記分岐配管（１９）に供給可能に構成する。
【００２５】
（作用・効果）
請求項８に係る発明の排熱吸収冷凍機の構成によれば、凝縮器（１０）内のアンモニア−水系混合媒体の溶液を分岐配管（１９）に供給し、熱交換器（２０）においてエンジン（１）からの排気ガスから回収する熱量を増加することができる。
したがって、蒸気タービン（２１）の出力を向上できて冷凍効率および発電出力を向上できる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る排熱吸収冷凍機の第１実施例を示す概略構成図であり、原動機としてのガスエンジン１に、カップリング２を介して発電機３が連動連結されている。
【００２７】
高温排熱源としてのガスエンジン１の排気管にガス配管４が接続され、そのガス配管４に、ＮＯｘ成分を除去する脱硝装置５が付設されている。
【００２８】
ガスエンジン１の低温排熱源としてのエンジン冷却部１ａの出口と入口とにわたって、エンジン冷却水（ジャケット冷却水）を循環する第１のポンプ６を介装した循環配管７が接続され、この循環配管７に、単効用吸収冷凍機を構成する再生器８が設けられている。再生器８には、ガスエンジン１からのエンジン冷却水（温度８５〜９５℃）によって蒸発可能なアンモニアを冷媒とし、かつ、水を吸収剤としたアンモニア−水系混合媒体としてのアンモニア−水系溶液が収容されている。
【００２９】
再生器８には、精留器９を介して水を分離したアンモニア蒸気を供給するように凝縮器１０が連通接続され、再生器８に第１の配管１１を介して吸収器１２が接続されるとともに、凝縮器１０に第２の配管１３を介して蒸発器１４が接続され、更に、吸収器１２と蒸発器１４とが連通接続され、単効用吸収冷凍機が構成されている。
【００３０】
凝縮器１０では、再生器８で蒸発した冷媒を凝縮液化し、その液化した冷媒を蒸発器１４に噴霧供給により戻すようになっている。
蒸発器１４では、吸収器１２における吸収剤による冷媒の吸収に伴い、冷媒が蒸発するようになっている。
【００３１】
吸収器１２から再生器８にわたって、第１の溶液ポンプ１５を介装した第３の配管１６が接続され、この第３の配管１６と第１の配管１１との間に第１の熱交換器１７が設けられ、再生器８に戻す液化したアンモニア−水系溶液を、再生器８から吸収器１２に流すアンモニア−水系溶液によって加熱するようになっている。
【００３２】
第３の配管１６の吸収器１２と第１の熱交換器１７との間に、第２の溶液ポンプ１８を介装した分岐配管１９が接続され、この分岐配管１９とガス配管４とにわたって第２の熱交換器２０が設けられ、液化したアンモニア−水系溶液をガスエンジン１からの排気ガスとの伝熱により加熱し、高温高圧の蒸気を発生させるように構成されている。
【００３３】
分岐配管１９に蒸気タービン２１が接続されるとともに、その蒸気タービン２１と第１の配管１１とが第４の配管２２を介して接続され、単効用吸収冷凍機の作動媒体であるアンモニア−水系溶液の高温高圧の蒸気によって蒸気タービン２１を駆動するとともに、蒸気タービン２１から排出される蒸気を吸収器１２に戻すように構成されている。
【００３４】
第４の配管２２の途中箇所が、再生器８内におけるエンジン冷却水との熱交換後のアンモニア−水系溶液と熱交換するように再生器８内に導入され、蒸気タービン２１から排出される蒸気の熱を利用して、再生器８から出て吸収器１２に供給されるアンモニア−水系溶液の温度を高くできるように構成されている。
ただし、第４の配管２２中のアンモニア排蒸気によって第３の配管１６内の吸収器１２から再生器８へ供給されるアンモニア−水系溶液を加熱しても同等な効果が得られる。
【００３５】
蒸気タービン２１に伝動軸２３を介して圧縮機２４が一体的に連動連結されている。第２の配管１３の途中箇所に第３の熱交換器２５が設けられ、この第３の熱交換器２５で熱交換可能に、吸収器１２と前述の圧縮機２４とを接続する蒸気吸引配管２６が設けられ、圧縮機２４によって蒸発器１４内の蒸気を吸引するようになっている。
【００３６】
圧縮機２４と第１の配管１１とが蒸気配管２７を介して接続され、その蒸気配管２７の途中箇所が、再生器８内におけるエンジン冷却水との熱交換後のアンモニア−水系溶液と熱交換するように再生器８内に導入され、圧縮機２４から排出される蒸気の熱を利用して、再生器８から出て吸収器１２に供給されるアンモニア−水系溶液を加熱してその温度を高くし、その後に、吸収器１２に供給するように構成されている。
【００３７】
蒸発器１４に、冷凍用媒体としてのブラインを取り出す冷凍用媒体取り出し管２８が付設され、この冷凍用媒体取り出し管２８が空調装置の冷房用熱源（図示せず）に導入され、冷房を行えるようになっている。
凝縮器１０および吸収器１２には、クーリングタワーからの冷却水を供給する冷却管２９が通されている。
【００３８】
上記構成により、圧縮機２４から排出される蒸気の顕熱を利用して再生器８から出て吸収器１２に供給されるアンモニア−水系溶液の温度を高くし、吸収器１２から出るアンモニア−水系溶液のアンモニア濃度を低くして吸収器１２内の圧力を低くし、圧縮機２４の圧縮比を減少できるようになっている。
【００３９】
図２のデューリング線図に示すように、精留器９から凝縮器１０への出口でのアンモニア−水系溶液のアンモニア（ＮＨ３　）濃度ξＲ　によって凝縮器１０の状態（▲１▼）が決まり、それによって、再生器８の状態（▲２▼）、すなわち、再生器８から吸収器１２への出口のアンモニア濃度ξａ　が決まる。吸収器１２の出口のアンモニア濃度をξｒ　とすると（▲３▼）、アンモニア−水系溶液の循環比ａが、
ａ＝（ξＲ　−ξａ　）／（ξｒ　−ξａ　）
となり、この循環比ａを設計上で決定すれば、吸収器１２の出口のアンモニア濃度ξｒ　が決まり、吸収器１２の状態（▲４▼）が決まる。
【００４０】
再生器８から吸収器１２への出口のアンモニア濃度ξａ　は、再生器８から吸収器１２への出口の温度で決まり、従来では、ガスエンジン１からのエンジン冷却水（ジャケット冷却水）の温度で決まっていた。
【００４１】
上記実施例によれば、循環比ａを一定とした場合、圧縮機２４から排出される蒸気の顕熱を利用して再生器８から吸収器１２への出口の温度を高くし（▲２▼’）、再生器８から吸収器１２への出口のアンモニア濃度ξａ　を低くして吸収器１２内の圧力をＰａ→Ｐａ’へと低くできるようにする（▲４▼’）。また、圧縮機２４の吐出圧力Ｐａを一定にした場合、循環比ａを小さく、吸収器１２の出口のアンモニア濃度ξｒ　と再生器８から吸収器１２への出口のアンモニア濃度ξａ　の濃度差を大きくできる。
【００４２】
このため、圧縮機２４の吐出圧力が一定であれば、吸収器１２から再生器８にアンモニア−水系溶液を送るための第１の溶液ポンプ１５のポンプ動力が小さくて済むとともに、その送液量を減少できて第３の配管１６を小径にでき、全体をコンパクトに構成できる。
また、アンモニア−水系溶液の循環比ａを一定にすれば、すなわち、吸収器１２から再生器８に送るアンモニア−水系溶液の量が一定であれば、圧縮機２４の圧力差を小さくでき、排熱吸収冷凍機全体としての設計の自由度が高くなって設計しやすくできることになる。
【００４３】
分岐配管１９に発電用分岐配管３０が接続され、その発電用分岐配管３０に、蒸気タービン２１と並列になるように発電用蒸気タービン３１が設けられ、その発電用蒸気タービン３１に発電機３２が連動連結されている。
発電機３２の電力出力線３３に電力線３４を介して商用電源３５が接続されて系統連係されている。
【００４４】
分岐配管１９の発電用分岐配管３０との接続箇所と蒸気タービン２１との間に第１の開閉弁３６が介装され、発電用分岐配管３０の発電用蒸気タービン３１よりも上流箇所に第２の開閉弁３７が介装され、分岐配管１９からのアンモニア−水系溶液の高温蒸気を、蒸気タービン２１に供給する状態と発電用蒸気タービン３１に流す状態とに切り換えるように熱電切換機構が構成されている。
【００４５】
第２の配管１３に第３の開閉弁３８が介装されている。
凝縮器１０と分岐配管１９とが第３の溶液ポンプ３９を介装した第５の配管４０を介して接続され、凝縮器１０内のアンモニア−水系溶液を分岐配管１９に供給し、熱交換器２０においてガスエンジン１からの排気ガスから回収する熱量を増加できるように構成されている。
【００４６】
第５の配管４０に三方弁４１が介装され、その三方弁４１と吸収器１２とが第６の配管４２を介して接続され、余剰のアンモニア−水系溶液を吸収器１２に戻すように構成されている。
【００４７】
以上の構成により、夏期などの冷房が必要なときには、第１および第３の開閉弁３６，３８を開くとともに第２の開閉弁３７を閉じ、ランニングコストおよびイニシャルコストのいずれも安価にして冷房を行えながら、冬期や中間期などで冷房が不用なときには、第１および第３の開閉弁３６，３８を閉じるとともに第２の開閉弁３７を開き、発電機３２を駆動して発電し、排熱吸収冷凍機の稼働率を向上できるようになっている。
本発明としては、上記第１実施例において、第５の配管４０を設けないものをも含んでいる。
【００４８】
図３は、本発明に係る排熱吸収冷凍機の第２実施例を示す概略構成図であり、第１実施例と異なるところは次の通りである。
すなわち、第３の開閉弁３８が無くされ、第１および第２の開閉弁３６，３７に代えて第１および第２の流量調整弁５１，５２が設けられ、分岐配管１９から蒸気タービン２１および発電用蒸気タービン３１に流すアンモニア−水系溶液の蒸気の分配量を調整可能に分配機構が構成されている。
また、蒸気吸引配管２６に第３の流量調整弁５３が設けられている。
【００４９】
空調装置側において、冷房負荷を測定する冷房負荷センサ５４が設けられ、その冷房負荷センサ５４が熱電可変制御手段としてのコントローラ５５に接続されるとともに、コントローラ５５に第１、第２および第３の流量調整弁５１，５２，５３が接続されている。
コントローラ５５では、冷房負荷センサ５４で測定される冷房負荷に応じて、冷房負荷が高いほど第３の流量調整弁５３の開度を大きくなるように予め冷房負荷に応じた開度が設定されている。また、冷房負荷が高いほど第１の流量調整弁５１の開度が大きくなり、一方、第２の流量調整弁５２は逆に開度が小さくなるように予め冷房負荷に応じた開度が設定されている。
【００５０】
この第２実施例の構成によれば、中間期などで冷房負荷が低下して回収する排熱の利用効率が低下した場合でも、すなわち、冷房負荷の変動にかかわらず、その余剰の回収熱量分を発電に利用し、排熱吸収冷凍機の稼働率を一層向上できるようになっている。他の構成は第１実施例と同じであり、同一図番を付すことにより、その説明は省略する。
【００５１】
図４は、本発明に係る排熱吸収冷凍機の第３実施例を示す概略構成図であり、第１実施例と異なるところは次の通りである。
すなわち、伝動軸２３にクラッチ６１が介装され、圧縮機２４を駆動状態と停止状態とに切り換えるように構成されている。
また、発電用蒸気タービン３１が無くされ、蒸気タービン２１に、発電用クラッチ６２を介装した伝動軸６３を介して発電機６４が連動連結されている。
【００５２】
この第３実施例の構成によれば、夏期などの冷房が必要なときには、クラッチ６１を入り状態にするとともに発電用クラッチ６２を切り状態にし、かつ、第３の開閉弁３８を開き、ランニングコストおよびイニシャルコストのいずれも安価にして冷房を行えながら、冬期や中間期などで冷房が不用なときには、クラッチ６１を切り状態にするとともに発電用クラッチ６２を入り状態にし、かつ、第３の開閉弁３８を閉じ、発電機３２を駆動して発電し、排熱吸収冷凍機の稼働率を向上できるようになっている。他の構成は第１実施例と同じであり、同一図番を付すことにより、その説明は省略する。
【００５３】
図５は、本発明に係る排熱吸収冷凍機の第４実施例を示す概略構成図であり、第１実施例と異なるところは次の通りである。
すなわち、第３の開閉弁３８が無くされ、蒸気タービン２１に伝動軸７１を介して発電機７２が一体的に連動連結されている。
また、蒸気吸引配管２６に流量調整弁７３が設けられている。
【００５４】
空調装置側において、冷房負荷を測定する冷房負荷センサ７４が設けられ、その冷房負荷センサ７４が熱電可変制御手段としてのコントローラ７５に接続されるとともに、コントローラ７５に流量調整弁７３が接続されている。
コントローラ７５では、冷房負荷センサ７４で測定される冷房負荷に応じて、冷房負荷が高いほど流量調整弁７３の開度を大きくして蒸気吸引量が増加するように予め冷房負荷に応じた開度が設定されている。
【００５５】
この第４実施例の構成によれば、冷房負荷が低くなって圧縮機２４での蒸気吸引量が減少すると、圧縮機２４の負荷が減少した分だけ発電機２１の発電出力が増加し、一方、冷房負荷が高くなって、圧縮機２４での蒸気吸引量が増加すると、圧縮機２４の負荷が増加した分だけ発電機２１の発電出力が減少する。すなわち、中間期などで冷房負荷が低下して回収する排熱の利用効率が低下するなど、冷房負荷の変動にかかわらず、その余剰の回収熱量分を発電に利用し、排熱吸収冷凍機の稼働率を一層向上できるようになっている。他の構成は第１実施例と同じであり、同一図番を付すことにより、その説明は省略する。
【００５６】
図６は、本発明に係る排熱吸収冷凍機の第５実施例を示す概略構成図であり、第３実施例に改良を加えたものであって、第３実施例と異なるところについて説明する。
すなわち、蒸気タービン２１が多段タービンで構成され、精留器９と凝縮器１０とを接続する蒸気配管８１の途中箇所と蒸気タービン２１の中間段とが開閉弁８２を介装した蒸気配管８３を介して接続され、発電機６４を駆動して発電を行っている状態において開閉弁８２を開き、再生器８で発生した蒸気の一部を蒸気タービン２１に直接供給し、蒸気タービン２１の出力を向上して発電出力を向上できるように構成されている。他の構成は第３実施例と同じであり、同一図番を付すことにより、その説明は省略する。
【００５７】
図７は、本発明に係る排熱吸収冷凍機の第６実施例を示す概略構成図であり、第１実施例に改良を加えたものであって、第１実施例と異なるところについて説明する。
すなわち、発電用蒸気タービン３１が多段タービンで構成され、精留器９と凝縮器１０とを接続する蒸気配管８６の途中箇所と発電用蒸気タービン３１の中間段とが開閉弁８７を介装した蒸気配管８８を介して接続され、発電機３２を駆動して発電を行っている状態において開閉弁８７を開き、再生器８で発生した蒸気の一部を発電用蒸気タービン３１に直接供給し、発電用蒸気タービン３１の出力を向上して発電出力を向上できるように構成されている。他の構成は第１実施例と同じであり、同一図番を付すことにより、その説明は省略する。
【００５８】
図８は、本発明に係る排熱吸収冷凍機の第７実施例を示す概略構成図であり、第１実施例と異なるところは次の通りである。
すなわち、分岐配管１９の第５の配管４０との接続箇所と第２の溶液ポンプ１８の中間箇所に三方弁９１を介して第７の配管９２が接続され、凝縮器１０の上部空間内に設けた散布管９３と第７の配管９２とが接続され、吸収器１２からのアンモニア−水系溶液の吸収用溶液を凝縮器１０に供給し、凝縮器１０に供給されるアンモニア−水系溶液の蒸気を吸収用溶液に吸収するように構成されている。他の構成は第１実施例と同じであり、同一図番を付すことにより、その説明は省略する。
【００５９】
この第７実施例の構成によれば、冷房の不用なときにおいて、凝縮器１０に供給されるアンモニア−水系溶液の蒸気を吸収用溶液に吸収させ、凝縮器１０において、クーリングタワーなどからの冷却水に捨てる熱量を減少させることができ、蒸気タービン２１の出力を向上できて発電出力を向上できる。
【００６０】
上記実施例では、ガスエンジン１からの排気ガスの全量を第２の熱交換器２０で熱交換してアンモニア−水系溶液の蒸気を発生させるようにしているが、例えば、図９の変形例の概略構成図に示すように、ガス配管４の第２の熱交換器２０よりも上流側に第４の熱交換器９４を設け、水蒸気タービン９５と復水器９６と循環ポンプ９７とを介装した循環配管９８を、その水蒸気タービン９５よりも上流箇所で第４の熱交換器９４と熱交換可能に設けるとともに水蒸気タービン９５に発電機９９を連動連結し、排気ガスの一部によって水蒸気タービン９５を駆動し、更に発電を行うように構成しても良い。
【００６１】
また、上記実施例では、ガスエンジン１によって発電機３を駆動して電力を取り出す、いわゆるコジェネレーションシステムを示したが、ガスエンジン１によって各種の機械装置を駆動する場合にも適用できる。
【００６２】
上述実施例のガスエンジン１としては、汎用のガスエンジンやディーゼルエンジンやスターリングエンジンなど各種のガスエンジンを用いることができる。
【００６３】
なお、わかりやすくするために、特許請求の範囲、ならびに、課題を解決するための手段および作用等それぞれの欄において、構成部材に参照図番を付しているが、これに制限されるものでは無い。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明の排熱吸収冷凍機の構成によれば、エンジン（１）からのエンジン冷却水を熱源として単効用吸収冷凍機を作動しながら、エンジン（１）からの排気ガスにより蒸気タービン（２１）を駆動して圧縮機（２４）を駆動し、蒸発器（１４）内の圧力を吸収器（１２）内の圧力よりも低下させて低温の冷凍用媒体を取り出すから、エンジン（１）からのエンジン冷却水および排気ガスによって冷凍用媒体を取り出すことができ、ランニングコストおよびイニシャルコストのいずれをも安価にして、冷凍効率に優れた状態で冷房を行うことができる。
このようにランニングコストおよびイニシャルコストのいずれも安価にして冷房を行えながら、更に、冬期や中間期などで冷房が不用なときには、発電機（３２）を駆動して発電するから、排熱吸収冷凍機の稼働率を大幅に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る排熱吸収冷凍機の第１実施例を示す概略構成図である。
【図２】デューリング線図である。
【図３】本発明に係る排熱吸収冷凍機の第２実施例を示す概略構成図である。
【図４】本発明に係る排熱吸収冷凍機の第３実施例を示す概略構成図である。
【図５】本発明に係る排熱吸収冷凍機の第４実施例を示す概略構成図である。
【図６】本発明に係る排熱吸収冷凍機の第５実施例を示す概略構成図である。
【図７】本発明に係る排熱吸収冷凍機の第６実施例を示す概略構成図である。
【図８】本発明に係る排熱吸収冷凍機の第７実施例を示す概略構成図である。
【図９】本発明に係る排熱吸収冷凍機の変形例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１…ガスエンジン
１ａ…エンジン冷却部
４…ガス配管
７…循環配管
８…再生器
１０…凝縮器
１２…吸収器
１４…蒸発器
１６…第３の配管
１９…分岐配管
２０…第２の熱交換器
２１…蒸気タービン
２４…圧縮機
２６…蒸気吸引配管
２７…蒸気配管
２８…冷凍用媒体取出し管
３１…発電用蒸気タービン
３２…発電機
５１…第１の流量調整弁（分配機構）
５２…第２の流量調整弁（分配機構）
５３…第３の流量調整弁
５５…コントローラ（熱電可変制御手段）
６１…クラッチ
６２…発電用クラッチ
６４…発電機
７２…発電機
７３…流量調整弁
７５…コントローラ（熱電可変制御手段）
８１…蒸気配管
８６…蒸気配管[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an exhaust heat absorption refrigerator configured to recover exhaust heat generated from an engine such as a diesel engine, a Stirling engine, and a gas engine to extract a refrigeration medium.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there is a technology disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-48426 as a technology for efficiently extracting cold heat from exhaust heat of an engine using an ammonia-water mixed medium.
[0003]
According to this conventional example, a compressor is interposed between the evaporator and the absorber of the single-effect absorption refrigerator using the exhaust heat of the engine as a heat source, and the pressure in the evaporator is reduced to -10 ° C or less. It is configured to be able to take out the cold heat of
Further, the steam turbine is driven by high-temperature steam obtained by evaporating the ammonia-water mixed medium taken out from the absorber of the single-effect absorption refrigerator using the heat of the exhaust gas of the engine. The refrigeration medium is configured so that the exhaust heat of the engine is more effectively recovered, the running cost and the initial cost are both reduced, and the refrigeration medium is obtained.
With such a configuration, if the temperature of the cooling heat to be taken out is set to about 7 ° C. and used for cooling, refrigeration efficiency exceeding that of a general single-effect exhaust heat absorption refrigerator can be obtained. This is because, in a general single-effect exhaust heat absorption refrigerator, heat of exhaust gas is recovered by jacket water as engine cooling water and is collectively used for heating the regenerator. Cannot recover heat below the temperature. (2) Since the temperature above the jacket water temperature of the exhaust gas is reduced to the jacket water temperature, there is a drawback such as a large exergy loss, but this method can avoid these drawbacks. .
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, when the single-effect absorption refrigerator is used for cooling, it is used only in a part of the summer or the middle period, and is not used at all in the winter when cooling is unnecessary, and there is a disadvantage that it is wasted. .
[0005]
The present invention has been made in view of such circumstances, and the invention according to Claims 1 and 2 provides a cooling medium by lowering both running costs and initial costs to obtain a cooling medium. An object of the present invention is to make it possible to greatly improve the operation rate while being able to perform the operation. The inventions according to Claims 3 and 4 are intended to make it possible to further improve the operation rate. The object of the invention according to the present invention is to reduce the amount of heat recovered in the cooling water by the condenser and to improve the output of the generator, and the invention according to claims 6 and 7 is to generate the heat in the regenerator It is an object of the present invention to improve the output of a generator by using ammonia vapor, and an object of the invention according to claim 8 is to increase the amount of exhaust heat recovery and improve the output of a steam turbine. Do
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 achieves the above object by
An engine cooling unit (1a) for generating engine cooling water having a temperature lower than 130 ° C .;
An engine (1) for generating exhaust gas having a temperature higher than 130 ° C .;
A single-effect absorption refrigerator comprising a regenerator (8), an absorber (12), a condenser (10), and an evaporator (14);
A circulation pipe (7) connected between the engine cooling unit (1a) and the regenerator (8) so that engine cooling water from the engine (1) is used as a heat source;
A pipe (16) for supplying an ammonia-water-based mixed medium evaporable by engine cooling water from the engine (1) from the absorber (12) to the regenerator (8);
A pipe (11) for supplying an ammonia-water-based mixed medium from the regenerator (8) to the absorber (12);
A branch pipe (19) connected in the middle of the pipe (16) to take out a part of the ammonia-water-based mixed medium supplied from the absorber (12) to the regenerator (8);
A gas pipe (4) connected to the engine (1) for extracting exhaust gas from the engine (1);
A heat exchanger (20) provided between the gas pipe (4) and the branch pipe (19) to heat and evaporate an ammonia-water-based mixed medium by exhaust gas from the engine (1);
A steam turbine (21) provided in the branch pipe (19) and driven by the steam of the ammonia-water-based mixed medium evaporated in the heat exchanger (20);
The evaporator (14) is connected to the evaporator (14) and is connected to the steam turbine (21) so as to suck the vapor in the evaporator (14) to generate a pressure difference between the evaporator (14) and the absorber (12). A compressor (24);
A steam pipe (27) connected to the compressor (24) and supplying steam discharged from the compressor (24) to the absorber (12);
A refrigerating medium take-out pipe (28) attached to the evaporator (14) for taking out a refrigerating medium,
A power generating steam turbine (31) connected in parallel with the steam turbine (21) to the branch pipe (19);
A generator (32) that is operatively connected to the power generation steam turbine (31) to generate power;
A thermoelectric switching mechanism for switching between a state in which the ammonia-water-based mixed medium from the branch pipe (19) is supplied to the steam turbine (21) and a state in which the mixed medium flows into the power generation steam turbine (31).
[0007]
(Action / Effect)
According to the configuration of the exhaust heat absorption refrigerator of the first aspect, the single-effect absorption refrigerator is operated using the engine cooling water from the engine (1) as a heat source. On the other hand, the exhaust gas from the engine (1) heats a part of the ammonia-water-based mixed medium supplied from the absorber (12) to the regenerator (8) via the heat exchanger (20) to produce ammonia-water. The steam of the aqueous mixed medium is generated, and the steam drives the steam turbine (21), and drives the compressor (24) integrally and operatively connected to the steam turbine (21). The compressor (24) sucks the vapor in the evaporator (14) to lower the pressure in the evaporator (14) from the pressure in the absorber (12), and evaporates in the evaporator (14). Accordingly, a low-temperature refrigeration medium can be taken out through the refrigeration medium take-out pipe (28).
In addition, when cooling is performed by taking out a low-temperature refrigeration medium, the ammonia-water-based mixed medium is supplied from the branch pipe (19) to the steam turbine (21), and cooling is performed in a state of high refrigeration efficiency. When cooling is not required in the air conditioner or in an intermediate period, the ammonia-water-based mixed medium from the branch pipe (19) is supplied to the power generation steam turbine (31), and the generator is connected to the power generation steam turbine (31). (32) can be driven to generate power.
[0008]
Therefore, while operating the single-effect absorption refrigerator using the engine cooling water from the engine (1) as a heat source, the steam turbine (21) is driven by the exhaust gas from the engine (1) to drive the compressor (24). Since the pressure in the evaporator (14) is made lower than the pressure in the absorber (12) to take out the low-temperature refrigeration medium, the refrigeration medium is taken out by the engine cooling water and exhaust gas from the engine (1). Thus, the cooling can be performed in a state where the running cost and the initial cost are both reduced and the refrigeration efficiency is excellent.
As described above, cooling can be performed with both running cost and initial cost reduced, and when cooling is unnecessary in winter or an intermediate period, the generator (32) is driven to generate power. The operation rate of the refrigerator can be greatly improved.
[0009]
The invention according to claim 2 is to achieve the above object,
An engine cooling unit (1a) for generating engine cooling water having a temperature lower than 130 ° C .;
An engine (1) for generating exhaust gas having a temperature higher than 130 ° C .;
A single-effect absorption refrigerator comprising a regenerator (8), an absorber (12), a condenser (10), and an evaporator (14);
A circulation pipe (7) connected between the engine cooling unit (1a) and the regenerator (8) so that engine cooling water from the engine (1) is used as a heat source;
A pipe (16) for supplying an ammonia-water-based mixed medium evaporable by engine cooling water from the engine (1) from the absorber (12) to the regenerator (8);
A pipe (11) for supplying an ammonia-water-based mixed medium from the regenerator (8) to the absorber (12);
A branch pipe (19) connected in the middle of the pipe (16) to take out a part of the ammonia-water-based mixed medium supplied from the absorber (12) to the regenerator (8);
A gas pipe (4) connected to the engine (1) for extracting exhaust gas from the engine (1);
A heat exchanger (20) provided between the gas pipe (4) and the branch pipe (19) to heat and evaporate an ammonia-water-based mixed medium by exhaust gas from the engine (1);
A steam turbine (21) provided in the branch pipe (19) and driven by the steam of the ammonia-water-based mixed medium evaporated in the heat exchanger (20);
The evaporator (14) is connected to the evaporator (14) and is connected to the steam turbine (21) so as to suck the vapor in the evaporator (14) to generate a pressure difference between the evaporator (14) and the absorber (12). A compressor (24);
A steam pipe (27) connected to the compressor (24) and supplying steam discharged from the compressor (24) to the absorber (12);
A refrigerating medium take-out pipe (28) attached to the evaporator (14) for taking out a refrigerating medium,
A clutch (61) interposed between the steam turbine (21) and the compressor (24) to switch between a driving state and a stopped state;
The steam turbine (21) is provided with a generator (64) that is operatively connected to the steam turbine (21) via a power generation clutch (62) so as to be switchable between a driving state and a stopped state, and generates power.
[0010]
(Action / Effect)
According to the configuration of the exhaust heat absorption refrigerator of the second aspect of the invention, the single-effect absorption refrigerator is operated using the engine cooling water from the engine (1) as a heat source. On the other hand, the exhaust gas from the engine (1) heats a part of the ammonia-water-based mixed medium supplied from the absorber (12) to the regenerator (8) via the heat exchanger (20) to produce ammonia-water. The steam of the aqueous mixed medium is generated, and the steam drives the steam turbine (21), and drives the compressor (24) interlocked to the steam turbine (21) via the clutch (61). The compressor (24) sucks the vapor in the evaporator (14) to lower the pressure in the evaporator (14) from the pressure in the absorber (12), and evaporates in the evaporator (14). Accordingly, the low-temperature refrigeration medium can be taken out through the refrigeration medium take-out pipe (28) to perform cooling.
On the other hand, when cooling is not necessary in winter or an intermediate period, the clutch (61) is disengaged, the power generation clutch (62) is engaged, and the generator (64) is driven by the steam turbine (21) to generate power. can do.
[0011]
Therefore, similarly to the invention according to the first aspect, the cooling can be performed by reducing both the running cost and the initial cost, and when the cooling is unnecessary in the winter or the middle period, the generator (64) is driven. As a result, the operating rate of the exhaust heat absorption refrigerator can be greatly improved.
In addition, the steam turbine (21) can also be used for driving the generator (64), so that the configuration is simple and inexpensive.
[0012]
The invention according to claim 3 is to achieve the above object,
An engine cooling unit (1a) for generating engine cooling water having a temperature lower than 130 ° C .;
An engine (1) for generating exhaust gas having a temperature higher than 130 ° C .;
A single-effect absorption refrigerator comprising a regenerator (8), an absorber (12), a condenser (10), and an evaporator (14);
A circulation pipe (7) connected between the engine cooling unit (1a) and the regenerator (8) so that engine cooling water from the engine (1) is used as a heat source;
A pipe (16) for supplying an ammonia-water-based mixed medium evaporable by engine cooling water from the engine (1) from the absorber (12) to the regenerator (8);
A pipe (11) for supplying an ammonia-water-based mixed medium from the regenerator (8) to the absorber (12);
A branch pipe (19) connected in the middle of the pipe (16) to take out a part of the ammonia-water-based mixed medium supplied from the absorber (12) to the regenerator (8);
A gas pipe (4) connected to the engine (1) for extracting exhaust gas from the engine (1);
A heat exchanger (20) provided between the gas pipe (4) and the branch pipe (19) to heat and evaporate an ammonia-water-based mixed medium by exhaust gas from the engine (1);
A steam turbine (21) provided in the branch pipe (19) and driven by the steam of the ammonia-water-based mixed medium evaporated in the heat exchanger (20);
The evaporator (14) is connected to the evaporator (14) via a steam suction pipe (26), and is connected to the steam turbine (21) in conjunction with the evaporator (14) to suck the steam in the evaporator (14). A compressor (24) for generating a pressure difference between
A steam pipe (27) connected to the compressor (24) and supplying steam discharged from the compressor (24) to the absorber (12);
A refrigerating medium take-out pipe (28) attached to the evaporator (14) for taking out a refrigerating medium,
A power generating steam turbine (31) connected in parallel with the steam turbine (21) to the branch pipe (19);
A generator (32) interlocked with the steam turbine (21) to generate power,
A flow control valve (53) provided in the steam suction pipe (26) for adjusting the amount of steam sucked into the compressor (24);
A distribution mechanism (51) (52) that allows the ammonia-water-based mixed medium from the branch pipe (19) to flow to the steam turbine (21) and the power generation steam turbine (31) in an adjustable manner.
A thermoelectric variable control means (55) for adjusting the flow rate adjusting valve (53) and the distribution mechanisms (51) (52) according to a cooling load is provided.
[0013]
(Action / Effect)
According to the configuration of the exhaust heat absorption refrigerator according to the third aspect of the invention, the single-effect absorption refrigerator is operated using the engine cooling water from the engine (1) as a heat source. On the other hand, the exhaust gas from the engine (1) heats a part of the ammonia-water-based mixed medium supplied from the absorber (12) to the regenerator (8) via the heat exchanger (20) to produce ammonia-water. The steam of the aqueous mixed medium is generated, and the steam drives the steam turbine (21), and drives the compressor (24) integrally and operatively connected to the steam turbine (21). The compressor (24) sucks the vapor in the evaporator (14) to lower the pressure in the evaporator (14) from the pressure in the absorber (12), and evaporates in the evaporator (14). Accordingly, a low-temperature refrigeration medium can be taken out through the refrigeration medium take-out pipe (28).
Moreover, when cooling is performed by removing a low-temperature refrigeration medium, the ammonia-water-based mixed medium is supplied from the branch pipe (19) to the steam turbine (21), and cooling is performed in a state of good refrigeration efficiency. The flow rate control valve (53) is adjusted according to the cooling load, and the amount of ammonia vapor sucked from the evaporator (14) is adjusted by the compressor (24). Accordingly, the ammonia-water system from the branch pipe (19) is adjusted. The surplus (including 100%) of the mixed medium is supplied to a power generation steam turbine (31), and a power generator (32) linked to the power generation steam turbine (31) is driven to cool the power generation output. Electric power can be generated while changing according to the load.
[0014]
Therefore, in the same manner as in the first aspect of the present invention, the cooling is performed with both the running cost and the initial cost reduced, and the air is supplied to the steam turbine (21) and the power generation steam turbine (31) according to the cooling load. By adjusting the distribution amount of the ammonia-water mixed medium, it is possible to perform only cooling, or both cooling and power generation, and even only power generation, thereby further improving the operation rate of the exhaust heat absorption refrigerator.
[0015]
The invention according to claim 4 is to achieve the above object,
An engine cooling unit (1a) for generating engine cooling water having a temperature lower than 130 ° C .;
An engine (1) for generating exhaust gas having a temperature higher than 130 ° C .;
A single-effect absorption refrigerator comprising a regenerator (8), an absorber (12), a condenser (10), and an evaporator (14);
A circulation pipe (7) connected between the engine cooling unit (1a) and the regenerator (8) so that engine cooling water from the engine (1) is used as a heat source;
A pipe (16) for supplying an ammonia-water-based mixed medium evaporable by engine cooling water from the engine (1) from the absorber (12) to the regenerator (8);
A pipe (11) for supplying an ammonia-water-based mixed medium from the regenerator (8) to the absorber (12);
A branch pipe (19) connected in the middle of the pipe (16) to take out a part of the ammonia-water-based mixed medium supplied from the absorber (12) to the regenerator (8);
A gas pipe (4) connected to the engine (1) for extracting exhaust gas from the engine (1);
A heat exchanger (20) provided between the gas pipe (4) and the branch pipe (19) to heat and evaporate an ammonia-water-based mixed medium by exhaust gas from the engine (1);
A steam turbine (21) provided in the branch pipe (19) and driven by the steam of the ammonia-water-based mixed medium evaporated in the heat exchanger (20);
The evaporator (14) is connected to the evaporator (14) via a steam suction pipe (26), and is connected to the steam turbine (21) in conjunction with the evaporator (14) to suck the steam in the evaporator (14). A compressor (24) for generating a pressure difference between
A steam pipe (27) connected to the compressor (24) and supplying steam discharged from the compressor (24) to the absorber (12);
A refrigerating medium take-out pipe (28) attached to the evaporator (14) for taking out a refrigerating medium,
A generator (72) integrally and operatively connected to the steam turbine (21) to generate power;
A flow control valve (73) provided in the steam suction pipe (29) for adjusting an amount of steam sucked into the compressor (24);
A thermoelectric variable control means (75) for adjusting the flow rate control valve (73) according to the cooling load is provided.
[0016]
(Action / Effect)
According to the configuration of the exhaust heat absorption refrigerator of the fourth aspect, the single-effect absorption refrigerator is operated using the engine cooling water from the engine (1) as a heat source. On the other hand, the exhaust gas from the engine (1) heats a part of the ammonia-water-based mixed medium supplied from the absorber (12) to the regenerator (8) via the heat exchanger (20) to produce ammonia-water. The steam of the aqueous mixed medium is generated, and the steam drives the steam turbine (21) and drives the compressor (24) interlocked with the steam turbine (21). The compressor (24) sucks the vapor in the evaporator (14) to lower the pressure in the evaporator (14) from the pressure in the absorber (12), and evaporates in the evaporator (14). Accordingly, the low-temperature refrigeration medium can be taken out through the refrigeration medium take-out pipe (28) to perform cooling.
In addition, when cooling is performed by taking out a low-temperature refrigeration medium, the ammonia-water-based mixed medium is supplied from the branch pipe (19) to the steam turbine (21), and cooling is performed with high refrigeration efficiency. The flow control valve (73) is adjusted according to the cooling load, the amount of ammonia vapor sucked from the evaporator (14) is adjusted by the compressor (24), and the amount of suction by the compressor (24) is changed. Accordingly, the output of the generator (72) is changed according to the cooling load such that the output of the generator (72) increases as the cooling output decreases and the suction amount in the compressor (24) decreases. Power can be generated while changing.
[0017]
Therefore, similarly to the invention according to the first aspect, while performing cooling with both running cost and initial cost reduced, the power generation output of the generator (72) is changed according to the cooling load, and only cooling or Both cooling and power generation, and even power generation can be performed, and the operating rate of the exhaust heat absorption refrigerator can be further improved.
In addition, the steam turbine (21) can be used for driving the generator (72), and a clutch for switching between the state of driving the compressor (24) and the state of driving the generator (72) is not required, and the configuration is not required. Simple and cheap.
[0018]
The invention according to claim 5 is to achieve the above object,
The exhaust heat absorption refrigerator according to claim 1 or 2,
The upper space of the condenser (10) is connected to the branch pipe (19), and the solution for absorbing the ammonia-water-based mixed medium from the absorber (12) is supplied to the condenser (10). The vapor of the ammonia-water-based mixed medium supplied to 10) is configured to be absorbed by the absorbing solution.
[0019]
(Action / Effect)
According to the configuration of the exhaust heat absorption refrigerator according to the fifth aspect of the present invention, the exhaust heat absorption refrigerator is supplied to the condenser (10) in order to increase the ammonia concentration of the solution supplied to the heat exchanger (20) that exchanges heat with the exhaust gas. Since the vaporized ammonia-water-based mixed medium is liquefied by being absorbed in the absorbing solution without being condensed, the amount of heat discarded in the cooling water from the cooling tower or the like in the condenser (10) can be reduced.
Therefore, the output of the steam turbine (21) can be improved, and the power generation output can be improved.
[0020]
The invention according to claim 6 is to achieve the above object,
The exhaust heat absorption refrigerator according to claim 1 or 3,
A midway point of a steam pipe (86) of an ammonia-water-based mixed medium for connecting the regenerator (8) and the condenser (10) is connected to a steam turbine (31) for power generation, and the steam from the regenerator (8) is connected. The steam of the ammonia-water-based mixed medium is supplied to the steam turbine for power generation (31).
[0021]
(Action / Effect)
According to the configuration of the exhaust heat absorption refrigerator of the invention according to claim 6, when the cooling is not performed or the cooling load is low as in the winter or the intermediate period, the cooling is performed by the engine cooling water from the engine (1). The excess of the ammonia-water-based mixed medium generated by the steam generator (8) is supplied to the power generation steam turbine (31).
Therefore, the output of the power generation steam turbine (31) can be improved, and the power generation output can be improved.
[0022]
The invention according to claim 7 is to achieve the above object,
The exhaust heat absorption refrigerator according to claim 2 or 4,
A part of a steam pipe (81) of an ammonia-water mixed medium that connects the regenerator (8) and the condenser (10) is connected to the steam turbine (21), and the ammonia-water mixture from the regenerator (8) is connected. The steam of the aqueous mixed medium is supplied to the steam turbine (21).
[0023]
(Action / Effect)
According to the configuration of the exhaust heat absorption refrigerator of the invention according to claim 7, when the cooling is not performed or the cooling load is low as in the winter or the intermediate period, the cooling is performed by the engine cooling water from the engine (1). The excess of the ammonia-water-based mixed medium generated in the vessel (8) is supplied to the steam turbine (21).
Therefore, the output of the steam turbine (21) can be improved, and the power generation output can be improved.
[0024]
The invention according to claim 8 is to achieve the above object,
The waste heat absorption refrigerator according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, and 7,
The condenser (10) is connected to the branch pipe (19) so that the solution of the ammonia-water-based mixed medium in the condenser (10) can be supplied to the branch pipe (19).
[0025]
(Action / Effect)
According to the configuration of the exhaust heat absorption refrigerator of the invention according to claim 8, the solution of the ammonia-water-based mixed medium in the condenser (10) is supplied to the branch pipe (19), and the engine is provided in the heat exchanger (20). The amount of heat recovered from the exhaust gas from (1) can be increased.
Therefore, the output of the steam turbine (21) can be improved, and the refrigeration efficiency and the power generation output can be improved.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a waste heat absorption refrigerator according to the present invention. A generator 3 is interlocked via a coupling 2 to a gas engine 1 as a prime mover.
[0027]
A gas pipe 4 is connected to an exhaust pipe of the gas engine 1 as a high-temperature exhaust heat source, and the gas pipe 4 is provided with a denitration device 5 for removing NOx components.
[0028]
A circulation pipe 7 provided with a first pump 6 for circulating engine cooling water (jacket cooling water) is connected between an outlet and an inlet of an engine cooling section 1a as a low-temperature exhaust heat source of the gas engine 1, and this circulation pipe 7 is provided with a regenerator 8 constituting a single-effect absorption refrigerator. In the regenerator 8, an ammonia-water-based solution as an ammonia-water-based mixed medium using ammonia that can be evaporated by engine cooling water (temperature 85 to 95 ° C.) from the gas engine 1 as a refrigerant and water as an absorbent is used. Is contained.
[0029]
A condenser 10 is connected to the regenerator 8 via a rectifier 9 so as to supply ammonia vapor from which water has been separated, and an absorber 12 is connected to the regenerator 8 via a first pipe 11. At the same time, an evaporator 14 is connected to the condenser 10 via a second pipe 13, and further, the absorber 12 and the evaporator 14 are connected and connected to each other, thereby forming a single-effect absorption refrigerator.
[0030]
In the condenser 10, the refrigerant evaporated in the regenerator 8 is condensed and liquefied, and the liquefied refrigerant is returned to the evaporator 14 by spray supply.
In the evaporator 14, the refrigerant evaporates with the absorption of the refrigerant by the absorbent in the absorber 12.
[0031]
A third pipe 16 having a first solution pump 15 interposed is connected from the absorber 12 to the regenerator 8, and a first heat exchanger is provided between the third pipe 16 and the first pipe 11. 17 is provided so that the liquefied ammonia-water-based solution to be returned to the regenerator 8 is heated by the ammonia-water-based solution flowing from the regenerator 8 to the absorber 12.
[0032]
A branch pipe 19 having a second solution pump 18 interposed is connected between the absorber 12 of the third pipe 16 and the first heat exchanger 17. The second heat exchanger 20 is provided to heat the liquefied ammonia-water-based solution by heat transfer with the exhaust gas from the gas engine 1 to generate high-temperature and high-pressure steam.
[0033]
A steam turbine 21 is connected to the branch pipe 19, and the steam turbine 21 and the first pipe 11 are connected via a fourth pipe 22, and an ammonia-water-based solution as a working medium of the single-effect absorption refrigerator is used. The steam turbine 21 is driven by the high-temperature and high-pressure steam, and the steam discharged from the steam turbine 21 is returned to the absorber 12.
[0034]
A part of the fourth pipe 22 is introduced into the regenerator 8 so as to exchange heat with the ammonia-water solution after the heat exchange with the engine cooling water in the regenerator 8, and the steam discharged from the steam turbine 21. The temperature of the ammonia-water-based solution which is supplied from the regenerator 8 and supplied to the absorber 12 by using the heat of the regenerator 8 can be increased.
However, the same effect can be obtained even if the ammonia-water-based solution supplied from the absorber 12 in the third pipe 16 to the regenerator 8 is heated by the ammonia exhaust vapor in the fourth pipe 22.
[0035]
A compressor 24 is integrally and operatively connected to the steam turbine 21 via a transmission shaft 23. A third heat exchanger 25 is provided in the middle of the second pipe 13, and a steam suction pipe for connecting the absorber 12 and the compressor 24 so that heat can be exchanged in the third heat exchanger 25. 26 is provided, and the vapor in the evaporator 14 is sucked by the compressor 24.
[0036]
The compressor 24 and the first pipe 11 are connected via a steam pipe 27, and an intermediate portion of the steam pipe 27 exchanges heat with an ammonia-water solution after heat exchange with engine cooling water in the regenerator 8. The ammonia-water-based solution that is introduced into the regenerator 8 and is discharged from the compressor 24 is used to heat the ammonia-water-based solution that is output from the regenerator 8 and supplied to the absorber 12. High and then fed to the absorber 12.
[0037]
The evaporator 14 is provided with a refrigerating medium take-out pipe 28 for taking out brine as a refrigerating medium, and the refrigerating medium take-out pipe 28 is introduced into a cooling heat source (not shown) of the air conditioner to perform cooling. It has become.
A cooling pipe 29 that supplies cooling water from the cooling tower is passed through the condenser 10 and the absorber 12.
[0038]
With the above configuration, the temperature of the ammonia-water solution exiting from the regenerator 8 and supplied to the absorber 12 is increased by utilizing the sensible heat of the steam discharged from the compressor 24, and the ammonia-water solution exiting from the absorber 12 is increased. The pressure in the absorber 12 is reduced by lowering the ammonia concentration of the solution, so that the compression ratio of the compressor 24 can be reduced.
[0039]
As shown in the During diagram of FIG. 2, the state (1) of the condenser 10 is determined by the ammonia (NH3) concentration ΔR of the ammonia-water solution at the outlet from the rectifier 9 to the condenser 10. Thereby, the state of the regenerator 8 ((2)), that is, the ammonia concentration Δa at the outlet from the regenerator 8 to the absorber 12 is determined. Assuming that the ammonia concentration at the outlet of the absorber 12 is Δr (3), the circulation ratio a of the ammonia-water-based solution becomes
a = (ξR−ξa) / (ξr−ξa)
If this circulation ratio a is determined in design, the ammonia concentration Δr at the outlet of the absorber 12 is determined, and the state (4) of the absorber 12 is determined.
[0040]
The ammonia concentration ξa at the outlet from the regenerator 8 to the absorber 12 is determined by the temperature at the outlet from the regenerator 8 to the absorber 12, and conventionally, the temperature of engine cooling water (jacket cooling water) from the gas engine 1 It was decided.
[0041]
According to the above embodiment, when the circulation ratio a is constant, the temperature at the outlet from the regenerator 8 to the absorber 12 is increased by using the sensible heat of the steam discharged from the compressor 24 ((2) '), The ammonia concentration ξa at the outlet from the regenerator 8 to the absorber 12 is reduced so that the pressure in the absorber 12 can be reduced from Pa to Pa' (4) '. When the discharge pressure Pa of the compressor 24 is constant, the circulation ratio a is small, and the difference between the ammonia concentration Δr at the outlet of the absorber 12 and the ammonia concentration Δa at the outlet from the regenerator 8 to the absorber 12 is large. it can.
[0042]
For this reason, if the discharge pressure of the compressor 24 is constant, the pump power of the first solution pump 15 for sending the ammonia-water-based solution from the absorber 12 to the regenerator 8 can be small, and the amount of liquid sent can be reduced. Can be reduced, the third pipe 16 can be made small in diameter, and the whole can be made compact.
Further, if the circulation ratio a of the ammonia-water-based solution is fixed, that is, if the amount of the ammonia-water-based solution sent from the absorber 12 to the regenerator 8 is constant, the pressure difference of the compressor 24 can be reduced, and The degree of freedom of design of the heat absorption refrigerator as a whole is increased, and the design can be facilitated.
[0043]
A power generation branch pipe 30 is connected to the branch pipe 19, and a power generation steam turbine 31 is provided in the power generation branch pipe 30 so as to be in parallel with the steam turbine 21. A power generator 32 is connected to the power generation steam turbine 31. Linked and linked.
A commercial power supply 35 is connected to a power output line 33 of the generator 32 via a power line 34 and is system-linked.
[0044]
A first on-off valve 36 is interposed between the connection point of the branch pipe 19 to the power generation branch pipe 30 and the steam turbine 21, and a second on-off valve 36 is provided in the power generation branch pipe 30 at a position upstream of the power generation steam turbine 31. And a thermoelectric switching mechanism is configured to switch between a state in which the high-temperature steam of the ammonia-water-based solution from the branch pipe 19 is supplied to the steam turbine 21 and a state in which the high-temperature steam flows into the power generation steam turbine 31. ing.
[0045]
A third on-off valve 38 is interposed in the second pipe 13.
The condenser 10 and the branch pipe 19 are connected via a fifth pipe 40 in which a third solution pump 39 is interposed, and the ammonia-water-based solution in the condenser 10 is supplied to the branch pipe 19 and the heat exchanger At 20, the amount of heat recovered from the exhaust gas from the gas engine 1 can be increased.
[0046]
The three-way valve 41 is interposed in the fifth pipe 40, the three-way valve 41 and the absorber 12 are connected via the sixth pipe 42, and the excess ammonia-water solution is returned to the absorber 12. Have been.
[0047]
With the above configuration, when cooling is required in summer or the like, the first and third on-off valves 36 and 38 are opened and the second on-off valve 37 is closed, so that both the running cost and the initial cost are reduced so that the cooling is performed. However, when cooling is not necessary in winter or in the middle, the first and third on-off valves 36 and 38 are closed and the second on-off valve 37 is opened, and the generator 32 is driven to generate electric power. The operation rate of the absorption refrigerator can be improved.
The present invention includes the first embodiment in which the fifth pipe 40 is not provided.
[0048]
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the waste heat absorption refrigerator according to the present invention. The difference from the first embodiment is as follows.
That is, the third on-off valve 38 is eliminated, the first and second on-off valves 36, 37 are replaced with the first and second flow control valves 51, 52, and the steam turbine 21 and the The distribution mechanism is configured to be able to adjust the distribution amount of the vapor of the ammonia-water-based solution flowing through the power generation steam turbine 31.
Further, a third flow control valve 53 is provided in the steam suction pipe 26.
[0049]
On the side of the air conditioner, a cooling load sensor 54 for measuring a cooling load is provided, and the cooling load sensor 54 is connected to a controller 55 as a thermoelectric variable control means. The flow control valves 51, 52, 53 are connected.
In the controller 55, an opening degree according to the cooling load is set in advance so that the opening degree of the third flow control valve 53 increases as the cooling load increases, in accordance with the cooling load measured by the cooling load sensor 54. I have. Also, the opening degree of the first flow control valve 51 increases as the cooling load increases, while the opening degree of the second flow control valve 52 is set in advance according to the cooling load so that the opening degree decreases. Have been.
[0050]
According to the configuration of the second embodiment, even when the cooling load is reduced in the middle period or the like and the utilization efficiency of the recovered exhaust heat is reduced, that is, regardless of the fluctuation of the cooling load, the excess recovered heat amount This is used for power generation, and the operating rate of the exhaust heat absorption refrigerator can be further improved. The other configuration is the same as that of the first embodiment, and the description thereof is omitted by giving the same reference numerals.
[0051]
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a third embodiment of the exhaust heat absorption refrigerator according to the present invention, and the difference from the first embodiment is as follows.
That is, the clutch 61 is interposed on the transmission shaft 23, and the compressor 24 is switched between a driving state and a stopped state.
Further, the power generation steam turbine 31 is eliminated, and a power generator 64 is linked to the steam turbine 21 via a transmission shaft 63 having a power generation clutch 62 interposed therebetween.
[0052]
According to the configuration of the third embodiment, when cooling is required in summer or the like, the clutch 61 is turned on, the power generation clutch 62 is turned off, and the third on-off valve 38 is opened, so that the running cost is reduced. When the cooling is not necessary in winter or the middle period, the clutch 61 is disengaged and the power generating clutch 62 is engaged, and the third opening / closing valve is used. 38 is closed, the generator 32 is driven to generate power, and the operating rate of the exhaust heat absorption refrigerator can be improved. The other configuration is the same as that of the first embodiment, and the description thereof is omitted by giving the same reference numerals.
[0053]
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a fourth embodiment of the waste heat absorption refrigerator according to the present invention, and the difference from the first embodiment is as follows.
That is, the third on-off valve 38 is eliminated, and the generator 72 is integrally and interlocked to the steam turbine 21 via the transmission shaft 71.
Further, a flow control valve 73 is provided in the steam suction pipe 26.
[0054]
On the air conditioner side, a cooling load sensor 74 for measuring a cooling load is provided, and the cooling load sensor 74 is connected to a controller 75 as a thermoelectric variable control means, and a flow regulating valve 73 is connected to the controller 75. .
In the controller 75, in accordance with the cooling load measured by the cooling load sensor 74, the opening degree corresponding to the cooling load is set in advance so that the opening degree of the flow control valve 73 is increased as the cooling load is higher and the steam suction amount is increased. Is set.
[0055]
According to the configuration of the fourth embodiment, when the cooling load decreases and the amount of steam suction in the compressor 24 decreases, the power generation output of the generator 21 increases by an amount corresponding to the decrease in the load on the compressor 24. When the cooling load increases and the amount of steam suction in the compressor 24 increases, the power output of the generator 21 decreases by an amount corresponding to the increase in the load on the compressor 24. In other words, regardless of fluctuations in cooling load, such as a decrease in cooling load in the interim period, which reduces the utilization efficiency of recovered exhaust heat, the excess recovered heat is used for power generation, and the exhaust heat absorption refrigerator The operating rate can be further improved. The other configuration is the same as that of the first embodiment, and the description thereof is omitted by giving the same reference numerals.
[0056]
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a fifth embodiment of the waste heat absorption refrigerator according to the present invention, which is an improvement on the third embodiment, and different points from the third embodiment will be described. .
That is, the steam turbine 21 is formed of a multi-stage turbine, and the steam pipe 83 connecting the rectifier 9 and the condenser 10 and the intermediate stage of the steam turbine 21 have the steam pipe 83 in which the on-off valve 82 is interposed. In a state where the generator 64 is driven to generate power by driving the generator 64, the on-off valve 82 is opened, a part of the steam generated by the regenerator 8 is directly supplied to the steam turbine 21, and the output of the steam turbine 21 is reduced. It is configured so that the power generation output can be improved. The other configuration is the same as that of the third embodiment, and the description thereof will be omitted by retaining the same reference numerals.
[0057]
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a sixth embodiment of the exhaust heat absorption refrigerator according to the present invention, which is an improvement on the first embodiment and different from the first embodiment. .
That is, the steam turbine 31 for power generation is composed of a multi-stage turbine, and an on-off valve 87 is interposed between a middle part of the steam pipe 86 connecting the rectifier 9 and the condenser 10 and an intermediate stage of the steam turbine 31 for power generation. It is connected via a steam pipe 88 and opens and closes the on-off valve 87 in a state where the generator 32 is driven to generate power, and a part of the steam generated by the regenerator 8 is directly supplied to the power generation steam turbine 31. The power generation steam turbine 31 is configured so as to be able to improve the output and improve the power generation output. The other configuration is the same as that of the first embodiment, and the description thereof is omitted by giving the same reference numerals.
[0058]
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a seventh embodiment of the waste heat absorption refrigerator according to the present invention. The difference from the first embodiment is as follows.
That is, the seventh pipe 92 is connected to the connection point of the branch pipe 19 with the fifth pipe 40 and the intermediate point of the second solution pump 18 via the three-way valve 91, and is provided in the upper space of the condenser 10. The spraying pipe 93 and the seventh pipe 92 are connected, and the solution for absorbing the ammonia-water-based solution from the absorber 12 is supplied to the condenser 10, and the vapor of the ammonia-water-based solution supplied to the condenser 10 is supplied to the condenser 10. It is configured to absorb into the absorbing solution. The other configuration is the same as that of the first embodiment, and the description thereof is omitted by giving the same reference numerals.
[0059]
According to the configuration of the seventh embodiment, when cooling is not necessary, the vapor of the ammonia-water-based solution supplied to the condenser 10 is absorbed by the absorbing solution, and the cooling water from the cooling tower or the like in the condenser 10 is absorbed. The amount of heat to be discarded can be reduced, the output of the steam turbine 21 can be improved, and the power generation output can be improved.
[0060]
In the above embodiment, the entire amount of the exhaust gas from the gas engine 1 is heat-exchanged in the second heat exchanger 20 to generate the vapor of the ammonia-water solution. For example, in the modification of FIG. As shown in the schematic configuration diagram, a fourth heat exchanger 94 is provided on the gas pipe 4 upstream of the second heat exchanger 20, and a steam turbine 95, a condenser 96, and a circulation pump 97 are interposed. A circulation pipe 98 is provided so as to be able to exchange heat with the fourth heat exchanger 94 at a position upstream of the steam turbine 95, and a generator 99 is connected to the steam turbine 95 in an interlocking manner. May be driven to further generate power.
[0061]
Further, in the above-described embodiment, a so-called cogeneration system in which the generator 3 is driven by the gas engine 1 to extract electric power is described. However, the present invention can be applied to a case where various mechanical devices are driven by the gas engine 1.
[0062]
Various types of gas engines such as a general-purpose gas engine, a diesel engine, and a Stirling engine can be used as the gas engine 1 of the above-described embodiment.
[0063]
In addition, for the sake of simplicity, reference numerals are assigned to constituent members in the claims, and means for solving the problems, actions, and the like, but are not limited thereto. There is no.
[0064]
【The invention's effect】
As described above, according to the configuration of the exhaust heat absorption refrigerator of the first aspect, the engine (1) operates while operating the single-effect absorption refrigerator using the engine cooling water from the engine (1) as a heat source. The compressor (24) is driven by driving the steam turbine (21) with the exhaust gas from the compressor, and the pressure in the evaporator (14) is made lower than the pressure in the absorber (12) to cool the refrigeration medium. , The refrigeration medium can be taken out by the engine cooling water and the exhaust gas from the engine (1), the running cost and the initial cost are both reduced, and cooling is performed with excellent refrigeration efficiency. Can be.
As described above, the cooling can be performed while the running cost and the initial cost are both low, and when the cooling is unnecessary in the winter or the intermediate period, the generator (32) is driven to generate power. The operating rate of the machine can be greatly improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a waste heat absorption refrigerator according to the present invention.
FIG. 2 is a Düring diagram.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the waste heat absorption refrigerator according to the present invention.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a third embodiment of an exhaust heat absorption refrigerator according to the present invention.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a fourth embodiment of an exhaust heat absorption refrigerator according to the present invention.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a fifth embodiment of an exhaust heat absorption refrigerator according to the present invention.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a sixth embodiment of an exhaust heat absorption refrigerator according to the present invention.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a seventh embodiment of an exhaust heat absorption refrigerator according to the present invention.
FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing a modified example of the waste heat absorption refrigerator according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1. Gas engine
1a: Engine cooling section
4 ... Gas piping
7. Circulation piping
8 ... Regenerator
10… Condenser
12 ... absorber
14 ... Evaporator
16: Third pipe
19… Branch piping
20: second heat exchanger
21 ... Steam turbine
24 ... Compressor
26 ... Steam suction piping
27 ... Steam piping
28 ... Refrigeration medium take-out tube
31 ... Steam turbine for power generation
32 ... generator
51: First flow control valve (distribution mechanism)
52: second flow control valve (distribution mechanism)
53: Third flow control valve
55 ... controller (thermoelectric variable control means)
61 ... Clutch
62 ... clutch for power generation
64 ... generator
72 ... generator
73… Flow regulating valve
75 ... Controller (thermoelectric variable control means)
81… Steam piping
86 ... Steam piping

Claims (8)

１３０℃よりも低い温度のエンジン冷却水を発生するエンジン冷却部（１ａ）と、
１３０℃よりも高い温度の排気ガスを発生するエンジン（１）　と、
再生器（８）　と吸収器（１２）と凝縮器（１０）と蒸発器（１４）とから成る単効用吸収冷凍機と、
前記エンジン（１）　からのエンジン冷却水を熱源とするように前記エンジン冷却部（１ａ）と前記再生器（８）　とにわたって接続される循環配管（７）　と、
前記エンジン（１）　からのエンジン冷却水によって蒸発可能なアンモニア−水系混合媒体を前記吸収器（１２）から前記再生器（８）　に供給する配管（１６）と、
前記再生器（８）　から前記吸収器（１２）にアンモニア−水系混合媒体を供給する配管（１１）と、
前記配管（１６）の途中に接続されて前記吸収器（１２）から前記再生器（８）　に供給するアンモニア−水系混合媒体の一部を取り出す分岐配管（１９）と、
前記エンジン（１）　に接続されて前記エンジン（１）　からの排気ガスを取り出すガス配管（４）　と、
前記ガス配管（４）　と前記分岐配管（１９）との間に設けられて、前記エンジン（１）からの排気ガスによりアンモニア−水系混合媒体を加熱して蒸発させる熱交換器（２０）と、
前記分岐配管（１９）に設けられて、前記熱交換器（２０）で蒸発したアンモニア−水系混合媒体の蒸気によって駆動する蒸気タービン（２１）と、
前記蒸発器（１４）に連通接続され、前記蒸気タービン（２１）に連動連結されて前記蒸発器（１４）内の蒸気を吸引して前記吸収器（１２）との間に圧力差を発生させる圧縮機（２４）と、
前記圧縮機（２４）に連通接続されて前記圧縮機（２４）から排出される蒸気を前記吸収器（１２）に供給する蒸気配管（２７）と、
前記蒸発器（１４）に付設されて冷凍用媒体を取り出す冷凍用媒体取り出し管（２８）とを備えた排熱吸収冷凍機において、
前記分岐配管（１９）に前記蒸気タービン（２１）と並列接続される発電用蒸気タービン（３１）と、
前記発電用蒸気タービン（３１）に連動連結されて発電する発電機（３２）と、
前記分岐配管（１９）からのアンモニア−水系混合媒体を、前記蒸気タービン（２１）に供給する状態と前記発電用蒸気タービン（３１）に流す状態とに切り換える熱電切換機構と、
を備えたことを特徴とする排熱吸収冷凍機。An engine cooling unit (1a) for generating engine cooling water having a temperature lower than 130 ° C .;
An engine (1) for generating exhaust gas having a temperature higher than 130 ° C .;
A single-effect absorption refrigerator comprising a regenerator (8), an absorber (12), a condenser (10), and an evaporator (14);
A circulation pipe (7) connected between the engine cooling unit (1a) and the regenerator (8) so that engine cooling water from the engine (1) is used as a heat source;
A pipe (16) for supplying an ammonia-water-based mixed medium evaporable by engine cooling water from the engine (1) from the absorber (12) to the regenerator (8);
A pipe (11) for supplying an ammonia-water-based mixed medium from the regenerator (8) to the absorber (12);
A branch pipe (19) connected in the middle of the pipe (16) to take out a part of the ammonia-water-based mixed medium supplied from the absorber (12) to the regenerator (8);
A gas pipe (4) connected to the engine (1) for extracting exhaust gas from the engine (1);
A heat exchanger (20) provided between the gas pipe (4) and the branch pipe (19) to heat and evaporate an ammonia-water-based mixed medium by exhaust gas from the engine (1);
A steam turbine (21) provided in the branch pipe (19) and driven by the steam of the ammonia-water-based mixed medium evaporated in the heat exchanger (20);
The evaporator (14) is connected to the evaporator (14) and is connected to the steam turbine (21) so as to suck the vapor in the evaporator (14) to generate a pressure difference between the evaporator (14) and the absorber (12). A compressor (24);
A steam pipe (27) connected to the compressor (24) and supplying steam discharged from the compressor (24) to the absorber (12);
A refrigerating medium take-out pipe (28) attached to the evaporator (14) for taking out a refrigerating medium,
A power generating steam turbine (31) connected in parallel with the steam turbine (21) to the branch pipe (19);
A generator (32) that is operatively connected to the power generation steam turbine (31) to generate power;
A thermoelectric switching mechanism for switching between a state in which the ammonia-water-based mixed medium from the branch pipe (19) is supplied to the steam turbine (21) and a state in which the mixed medium flows into the power generation steam turbine (31);
A waste heat absorption refrigerator comprising: １３０℃よりも低い温度のエンジン冷却水を発生するエンジン冷却部（１ａ）と、
１３０℃よりも高い温度の排気ガスを発生するエンジン（１）　と、
再生器（８）　と吸収器（１２）と凝縮器（１０）と蒸発器（１４）とから成る単効用吸収冷凍機と、
前記エンジン（１）　からのエンジン冷却水を熱源とするように前記エンジン冷却部（１ａ）と前記再生器（８）　とにわたって接続される循環配管（７）　と、
前記エンジン（１）　からのエンジン冷却水によって蒸発可能なアンモニア−水系混合媒体を前記吸収器（１２）から前記再生器（８）　に供給する配管（１６）と、
前記再生器（８）　から前記吸収器（１２）にアンモニア−水系混合媒体を供給する配管（１１）と、
前記配管（１６）の途中に接続されて前記吸収器（１２）から前記再生器（８）　に供給するアンモニア−水系混合媒体の一部を取り出す分岐配管（１９）と、
前記エンジン（１）　に接続されて前記エンジン（１）　からの排気ガスを取り出すガス配管（４）　と、
前記ガス配管（４）　と前記分岐配管（１９）との間に設けられて、前記エンジン（１）からの排気ガスによりアンモニア−水系混合媒体を加熱して蒸発させる熱交換器（２０）と、
前記分岐配管（１９）に設けられて、前記熱交換器（２０）で蒸発したアンモニア−水系混合媒体の蒸気によって駆動する蒸気タービン（２１）と、
前記蒸発器（１４）に連通接続され、前記蒸気タービン（２１）に連動連結されて前記蒸発器（１４）内の蒸気を吸引して前記吸収器（１２）との間に圧力差を発生させる圧縮機（２４）と、
前記圧縮機（２４）に連通接続されて前記圧縮機（２４）から排出される蒸気を前記吸収器（１２）に供給する蒸気配管（２７）と、
前記蒸発器（１４）に付設されて冷凍用媒体を取り出す冷凍用媒体取り出し管（２８）とを備えた排熱吸収冷凍機において、
前記蒸気タービン（２１）と前記圧縮機（２４）との間に介装されて駆動状態と停止状態とに切り換えるクラッチ（６１）と、
前記蒸気タービン（２１）に発電用クラッチ（６２）を介して駆動状態と停止状態とに切り換え可能に連動連結されて発電する発電機（６４）と、
を備えたことを特徴とする排熱吸収冷凍機。An engine cooling unit (1a) for generating engine cooling water having a temperature lower than 130 ° C .;
An engine (1) for generating exhaust gas having a temperature higher than 130 ° C .;
A single-effect absorption refrigerator comprising a regenerator (8), an absorber (12), a condenser (10), and an evaporator (14);
A circulation pipe (7) connected between the engine cooling unit (1a) and the regenerator (8) so that engine cooling water from the engine (1) is used as a heat source;
A pipe (16) for supplying an ammonia-water-based mixed medium evaporable by engine cooling water from the engine (1) from the absorber (12) to the regenerator (8);
A pipe (11) for supplying an ammonia-water-based mixed medium from the regenerator (8) to the absorber (12);
A branch pipe (19) connected in the middle of the pipe (16) to take out a part of the ammonia-water-based mixed medium supplied from the absorber (12) to the regenerator (8);
A gas pipe (4) connected to the engine (1) for extracting exhaust gas from the engine (1);
A heat exchanger (20) provided between the gas pipe (4) and the branch pipe (19) to heat and evaporate an ammonia-water-based mixed medium by exhaust gas from the engine (1);
A steam turbine (21) provided in the branch pipe (19) and driven by the steam of the ammonia-water-based mixed medium evaporated in the heat exchanger (20);
The evaporator (14) is connected to the evaporator (14) and is connected to the steam turbine (21) so as to suck the vapor in the evaporator (14) to generate a pressure difference between the evaporator (14) and the absorber (12). A compressor (24);
A steam pipe (27) connected to the compressor (24) and supplying steam discharged from the compressor (24) to the absorber (12);
A refrigerating medium take-out pipe (28) attached to the evaporator (14) for taking out a refrigerating medium,
A clutch (61) interposed between the steam turbine (21) and the compressor (24) to switch between a driving state and a stopped state;
A generator (64) that is operatively connected to the steam turbine (21) via a power generation clutch (62) so as to be switchable between a driving state and a stopped state, and generates power;
A waste heat absorption refrigerator comprising: １３０℃よりも低い温度のエンジン冷却水を発生するエンジン冷却部（１ａ）と、
１３０℃よりも高い温度の排気ガスを発生するエンジン（１）　と、
再生器（８）　と吸収器（１２）と凝縮器（１０）と蒸発器（１４）とから成る単効用吸収冷凍機と、
前記エンジン（１）　からのエンジン冷却水を熱源とするように前記エンジン冷却部（１ａ）と前記再生器（８）　とにわたって接続される循環配管（７）　と、
前記エンジン（１）　からのエンジン冷却水によって蒸発可能なアンモニア−水系混合媒体を前記吸収器（１２）から前記再生器（８）　に供給する配管（１６）と、
前記再生器（８）　から前記吸収器（１２）にアンモニア−水系混合媒体を供給する配管（１１）と、
前記配管（１６）の途中に接続されて前記吸収器（１２）から前記再生器（８）　に供給するアンモニア−水系混合媒体の一部を取り出す分岐配管（１９）と、
前記エンジン（１）　に接続されて前記エンジン（１）　からの排気ガスを取り出すガス配管（４）　と、
前記ガス配管（４）　と前記分岐配管（１９）との間に設けられて、前記エンジン（１）からの排気ガスによりアンモニア−水系混合媒体を加熱して蒸発させる熱交換器（２０）と、
前記分岐配管（１９）に設けられて、前記熱交換器（２０）で蒸発したアンモニア−水系混合媒体の蒸気によって駆動する蒸気タービン（２１）と、
前記蒸発器（１４）に蒸気吸引配管（２６）を介して連通接続され、前記蒸気タービン（２１）に連動連結されて前記蒸発器（１４）内の蒸気を吸引して前記吸収器（１２）との間に圧力差を発生させる圧縮機（２４）と、
前記圧縮機（２４）に連通接続されて前記圧縮機（２４）から排出される蒸気を前記吸収器（１２）に供給する蒸気配管（２７）と、
前記蒸発器（１４）に付設されて冷凍用媒体を取り出す冷凍用媒体取り出し管（２８）とを備えた排熱吸収冷凍機において、
前記分岐配管（１９）に前記蒸気タービン（２１）と並列接続される発電用蒸気タービン（３１）と、
前記蒸気タービン（２１）に連動連結されて発電する発電機（３２）と、
前記蒸気吸引配管（２６）に設けられて前記圧縮機（２４）に吸引される蒸気量を調整する流量調整弁（５３）と、
前記分岐配管（１９）からのアンモニア−水系混合媒体を、前記蒸気タービン（２１）および前記発電用蒸気タービン（３１）に分配量を調整可能に流す分配機構（５１）（５２）と、
前記流量調整弁（５３）および前記分配機構（５１）（５２）を冷房負荷に応じて調整する熱電可変制御手段（５５）と、
を備えたことを特徴とする排熱吸収冷凍機。An engine cooling unit (1a) for generating engine cooling water having a temperature lower than 130 ° C .;
An engine (1) for generating exhaust gas having a temperature higher than 130 ° C .;
A single-effect absorption refrigerator comprising a regenerator (8), an absorber (12), a condenser (10), and an evaporator (14);
A circulation pipe (7) connected between the engine cooling unit (1a) and the regenerator (8) so that engine cooling water from the engine (1) is used as a heat source;
A pipe (16) for supplying an ammonia-water-based mixed medium evaporable by engine cooling water from the engine (1) from the absorber (12) to the regenerator (8);
A pipe (11) for supplying an ammonia-water-based mixed medium from the regenerator (8) to the absorber (12);
A branch pipe (19) connected in the middle of the pipe (16) to take out a part of the ammonia-water-based mixed medium supplied from the absorber (12) to the regenerator (8);
A gas pipe (4) connected to the engine (1) for extracting exhaust gas from the engine (1);
A heat exchanger (20) provided between the gas pipe (4) and the branch pipe (19) to heat and evaporate an ammonia-water-based mixed medium by exhaust gas from the engine (1);
A steam turbine (21) provided in the branch pipe (19) and driven by the steam of the ammonia-water-based mixed medium evaporated in the heat exchanger (20);
The evaporator (14) is connected to the evaporator (14) via a steam suction pipe (26), and is connected to the steam turbine (21) in conjunction with the evaporator (14) to suck the steam in the evaporator (14). A compressor (24) for generating a pressure difference between
A steam pipe (27) connected to the compressor (24) and supplying steam discharged from the compressor (24) to the absorber (12);
A refrigerating medium take-out pipe (28) attached to the evaporator (14) for taking out a refrigerating medium,
A power generating steam turbine (31) connected in parallel with the steam turbine (21) to the branch pipe (19);
A generator (32) interlocked with the steam turbine (21) to generate power,
A flow control valve (53) provided in the steam suction pipe (26) for adjusting the amount of steam sucked into the compressor (24);
A distribution mechanism (51) (52) that allows the ammonia-water-based mixed medium from the branch pipe (19) to flow to the steam turbine (21) and the power generation steam turbine (31) in an adjustable manner.
Thermoelectric variable control means (55) for adjusting the flow rate adjusting valve (53) and the distribution mechanisms (51) (52) according to the cooling load;
A waste heat absorption refrigerator comprising: １３０℃よりも低い温度のエンジン冷却水を発生するエンジン冷却部（１ａ）と、
１３０℃よりも高い温度の排気ガスを発生するエンジン（１）　と、
再生器（８）　と吸収器（１２）と凝縮器（１０）と蒸発器（１４）とから成る単効用吸収冷凍機と、
前記エンジン（１）　からのエンジン冷却水を熱源とするように前記エンジン冷却部（１ａ）と前記再生器（８）　とにわたって接続される循環配管（７）　と、
前記エンジン（１）　からのエンジン冷却水によって蒸発可能なアンモニア−水系混合媒体を前記吸収器（１２）から前記再生器（８）　に供給する配管（１６）と、
前記再生器（８）　から前記吸収器（１２）にアンモニア−水系混合媒体を供給する配管（１１）と、
前記配管（１６）の途中に接続されて前記吸収器（１２）から前記再生器（８）　に供給するアンモニア−水系混合媒体の一部を取り出す分岐配管（１９）と、
前記エンジン（１）　に接続されて前記エンジン（１）　からの排気ガスを取り出すガス配管（４）　と、
前記ガス配管（４）　と前記分岐配管（１９）との間に設けられて、前記エンジン（１）からの排気ガスによりアンモニア−水系混合媒体を加熱して蒸発させる熱交換器（２０）と、
前記分岐配管（１９）に設けられて、前記熱交換器（２０）で蒸発したアンモニア−水系混合媒体の蒸気によって駆動する蒸気タービン（２１）と、
前記蒸発器（１４）に蒸気吸引配管（２６）を介して連通接続され、前記蒸気タービン（２１）に連動連結されて前記蒸発器（１４）内の蒸気を吸引して前記吸収器（１２）との間に圧力差を発生させる圧縮機（２４）と、
前記圧縮機（２４）に連通接続されて前記圧縮機（２４）から排出される蒸気を前記吸収器（１２）に供給する蒸気配管（２７）と、
前記蒸発器（１４）に付設されて冷凍用媒体を取り出す冷凍用媒体取り出し管（２８）とを備えた排熱吸収冷凍機において、
前記蒸気タービン（２１）に一体的に連動連結されて発電する発電機（７２）と、
前記蒸気吸引配管（２６）に設けられて前記圧縮機（２４）に吸引される蒸気量を調整する流量調整弁（７３）と、
前記流量調整弁（７３）を冷房負荷に応じて調整する熱電可変制御手段（７５）と、
を備えたことを特徴とする排熱吸収冷凍機。An engine cooling unit (1a) for generating engine cooling water having a temperature lower than 130 ° C .;
An engine (1) for generating exhaust gas having a temperature higher than 130 ° C .;
A single-effect absorption refrigerator comprising a regenerator (8), an absorber (12), a condenser (10), and an evaporator (14);
A circulation pipe (7) connected between the engine cooling unit (1a) and the regenerator (8) so that engine cooling water from the engine (1) is used as a heat source;
A pipe (16) for supplying an ammonia-water-based mixed medium evaporable by engine cooling water from the engine (1) from the absorber (12) to the regenerator (8);
A pipe (11) for supplying an ammonia-water-based mixed medium from the regenerator (8) to the absorber (12);
A branch pipe (19) connected in the middle of the pipe (16) to take out a part of the ammonia-water-based mixed medium supplied from the absorber (12) to the regenerator (8);
A gas pipe (4) connected to the engine (1) for extracting exhaust gas from the engine (1);
A heat exchanger (20) provided between the gas pipe (4) and the branch pipe (19) to heat and evaporate an ammonia-water-based mixed medium by exhaust gas from the engine (1);
A steam turbine (21) provided in the branch pipe (19) and driven by the steam of the ammonia-water-based mixed medium evaporated in the heat exchanger (20);
The evaporator (14) is connected to the evaporator (14) via a steam suction pipe (26), and is connected to the steam turbine (21) in conjunction with the evaporator (14) to suck the steam in the evaporator (14). A compressor (24) for generating a pressure difference between
A steam pipe (27) connected to the compressor (24) and supplying steam discharged from the compressor (24) to the absorber (12);
A refrigerating medium take-out pipe (28) attached to the evaporator (14) for taking out a refrigerating medium,
A generator (72) integrally and operatively connected to the steam turbine (21) to generate power;
A flow control valve (73) provided in the steam suction pipe (26) for adjusting an amount of steam sucked into the compressor (24);
Thermoelectric variable control means (75) for adjusting the flow control valve (73) according to a cooling load;
A waste heat absorption refrigerator comprising: 請求項１または２に記載の排熱吸収冷凍機において、
凝縮器（１０）の上部空間と分岐配管（１９）とを接続し、吸収器（１２）からのアンモニア−水系混合媒体の吸収用溶液を前記凝縮器（１０）に供給し、前記凝縮器（１０）に供給されるアンモニア−水系混合媒体の蒸気を吸収用溶液に吸収するように構成してある排熱吸収冷凍機。The exhaust heat absorption refrigerator according to claim 1 or 2,
The upper space of the condenser (10) is connected to the branch pipe (19), and the solution for absorbing the ammonia-water-based mixed medium from the absorber (12) is supplied to the condenser (10). An exhaust heat absorption refrigerator configured to absorb the vapor of the ammonia-water-based mixed medium supplied to 10) into the absorbing solution. 請求項１または３に記載の排熱吸収冷凍機において、
再生器（８）と凝縮器（１０）とを接続するアンモニア−水系混合媒体の蒸気配管（８６）の途中箇所と発電用蒸気タービン（３１）とを接続し、前記再生器（８）からのアンモニア−水系混合媒体の蒸気を前記発電用蒸気タービン（３１）に供給するように構成してある排熱吸収冷凍機。The exhaust heat absorption refrigerator according to claim 1 or 3,
A midway point of a steam pipe (86) of an ammonia-water-based mixed medium for connecting the regenerator (8) and the condenser (10) is connected to a steam turbine (31) for power generation, and the steam from the regenerator (8) is connected. An exhaust heat absorption refrigerator configured to supply the steam of the ammonia-water mixed medium to the steam turbine for power generation (31). 請求項２または４に記載の排熱吸収冷凍機において、
再生器（８）と凝縮器（１０）とを接続するアンモニア−水系混合媒体の蒸気配管（８１）の途中箇所と蒸気タービン（２１）とを接続し、前記再生器（８）からのアンモニア−水系混合媒体の蒸気を前記蒸気タービン（２１）に供給するように構成してある排熱吸収冷凍機。The exhaust heat absorption refrigerator according to claim 2 or 4,
A part of a steam pipe (81) of an ammonia-water mixed medium that connects the regenerator (8) and the condenser (10) is connected to the steam turbine (21), and the ammonia-water mixture from the regenerator (8) is connected. An exhaust heat absorption refrigerator configured to supply steam of an aqueous mixed medium to the steam turbine (21). 請求項１、２、３、４，５，６または７のいずれかに記載の排熱吸収冷凍機において、
凝縮器（１０）と分岐配管（１９）とを接続し、前記凝縮器（１０）内のアンモニア−水系混合媒体の溶液を前記分岐配管（１９）に供給可能に構成してある排熱吸収冷凍機。The waste heat absorption refrigerator according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, and 7,
A condenser (10) and a branch pipe (19) are connected to each other, and an exhaust heat absorption refrigeration configured to be able to supply the solution of the ammonia-water-based mixed medium in the condenser (10) to the branch pipe (19). Machine.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010096429A (en) * 2008-10-16 2010-04-30 Osaka Gas Co Ltd Heat pump system using waste heat
CN103075835A (en) * 2013-01-25 2013-05-01 上海交通大学 Novel absorption type refrigeration and power-generation combining device
CN105402926A (en) * 2015-10-21 2016-03-16 西安交通大学 Combined cooling and power system and refrigeration, power generation and combined cooling and power method based on combined cooling and power system
CN106440467A (en) * 2016-05-30 2017-02-22 李华玉 Heat and power combined supply system
CN106524560A (en) * 2016-06-15 2017-03-22 李华玉 Heat-power combined supply system
CN111120012A (en) * 2020-03-03 2020-05-08 敬留献 Endothermic engine
CN114754400A (en) * 2022-03-11 2022-07-15 华电电力科学研究院有限公司 Combined heat and power generation system and method with absorption heat pump

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010096429A (en) * 2008-10-16 2010-04-30 Osaka Gas Co Ltd Heat pump system using waste heat
CN103075835A (en) * 2013-01-25 2013-05-01 上海交通大学 Novel absorption type refrigeration and power-generation combining device
CN103075835B (en) * 2013-01-25 2015-07-01 上海交通大学 Novel absorption type refrigeration and power-generation combining device
CN105402926A (en) * 2015-10-21 2016-03-16 西安交通大学 Combined cooling and power system and refrigeration, power generation and combined cooling and power method based on combined cooling and power system
CN106440467A (en) * 2016-05-30 2017-02-22 李华玉 Heat and power combined supply system
CN106440467B (en) * 2016-05-30 2020-05-01 李华玉 Combined heat and power system
CN106524560A (en) * 2016-06-15 2017-03-22 李华玉 Heat-power combined supply system
CN106524560B (en) * 2016-06-15 2020-05-01 李华玉 Combined heat and power system
CN111120012A (en) * 2020-03-03 2020-05-08 敬留献 Endothermic engine
CN114754400A (en) * 2022-03-11 2022-07-15 华电电力科学研究院有限公司 Combined heat and power generation system and method with absorption heat pump
CN114754400B (en) * 2022-03-11 2023-08-25 华电电力科学研究院有限公司 Cogeneration system and method for configuring absorption heat pump

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