JP2821724B2 - 一重二重効用吸収式冷凍機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の排熱を溶液
の加熱に利用する一重二重効用吸収式冷凍機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、一重二重効用吸収式冷凍機の溶液
を、コージェネレーションシステムなどにより、内燃機
関の排熱を利用して加熱する場合がある。以下では、従
来の一重二重効用吸収式冷凍機と、このようなコージェ
ネレーションシステムとの概略構成について説明する。
図４は従来の一重二重効用吸収式冷凍機の一例の構成を
説明する図であり、図３は、このような従来のコジェネ
レーションシステムの一例を示す図である。

【０００３】従来の一重二重効用吸収式冷凍機１は、バ
ーナなどの熱源で溶液を加熱する高温再生器１０１と、
該高温再生器１０１に接続された分離器１０２と、該分
離器１０２に加熱流体入り口を接続した高温溶液熱交換
器１０３と、該高温溶液熱交換器１０３の加熱流体出口
に中間濃溶液管１２０を介して接続された低温再生器１
０６と、該低温再生器１０６に冷媒蒸気通路１０６Ａを
介して接続された凝縮器１０７と、該凝縮器１０７の底
部にＵ字形の液封部を備えた液冷媒管１２１を介して接
続された蒸発器１０８と、該蒸発器１０８と同一容器内
に配置された吸収器１０９と、該吸収器１０９の底部に
その吸入側を接続した溶液ポンプ１０５と、該溶液ポン
プ１０５の吐出側に被加熱流体の入り口側を接続した低
温溶液熱交換器１０４と、該低温溶液熱交換器１０４の
被加熱流体の出口側にその吸入側を接続した溶液ポンプ
１１０と、該溶液ポンプ１１０の吐出側と前記高温溶液
熱交換器１０３の被加熱流体入り口側を連通する管に介
装された弁１１１Ｂと、前記溶液ポンプ１１０の吸入側
と前記低温再生器１０６とを連通する分岐管１１３と、
を含んで構成されている。

【０００４】前記低温再生器１０６内には仕切り壁１０
６Ｂで区切られた液溜り１０６Ｃが形成され、該液溜り
１０６Ｃ内には加熱コイル１０６Ｄが配設されている。
該加熱コイル１０６Ｄの一端は分離器１０２に接続され
てその気相側に開口し、他端は隣接する凝縮器１０７内
に開口している。前記液溜り１０６Ｃ内にはさらに温水
コイル１１２が配設されており、その両端は熱媒体循環
路６に熱媒体入口１２７，熱媒体出口１２８で接続され
ている。温水コイルに導入される熱媒体は通常温水であ
る。前記中間濃溶液管１２０の低温再生器側末端開口
は、前記加熱コイル上方に配置され、該末端開口から流
出する中間濃溶液は前記液溜り１０６Ｃに流入するよう
になっている。

【０００５】凝縮器１０７内と吸収器１０９内にはそれ
ぞれ冷却水コイルが配置され、蒸発器１０８内には蒸発
コイル１０８Ａが配置されていて、前記液冷媒管１２１
の蒸発器１０８側の末端には、該液冷媒管から供給され
る液冷媒が該蒸発コイル上に散布されるように図示され
ていない液冷媒散布手段が配置されている。蒸発コイル
１０８Ａは空調負荷１０に接続されている。１２５は、
冷熱媒体、通常は冷水を空調負荷から蒸発コイル１０８
Ａに導入する冷水入口であり、１２６は冷熱媒体を空調
負荷１０に導く冷水出口である。なお、１２３は、冷却
媒体、通常は冷却水を冷却塔から冷却水コイルに導入す
る冷却水入口であり、１２４は冷却媒体を吐き出す冷却
水出口である。

【０００６】前記低温再生器１０６の液溜り１０６Ｃと
仕切り壁１０６Ｂを隔てて隣接する区画の底部は前記低
温溶液熱交換器１０４の加熱流体入り口と連通され、該
低温溶液熱交換器１０４の加熱流体出口には濃溶液管１
２２が接続されている。該濃溶液管１２２の他端は吸収
器１０９内の前記冷却水コイル上方に配置された開口を
備え、該開口から流出した濃溶液が前記冷却水コイルに
散布されるようになっている。

【０００７】前記分岐管１１３の一端は低温溶液熱交換
器１０４の被加熱流体出口と前記溶液ポンプ１１０の入
り口を結ぶ管に接続され、他端は前記液溜り１０６Ｃの
底部に接続されている。また、前記高温溶液熱交換器１
０３の被加熱流体出口は高温再生器１０１に連通されて
いる。

【０００８】上記構成の一重二重効用吸収式冷凍機にお
いて、一重効用運転（以下Ｓモードという）を行う場
合、弁１１１Ｂが閉じられる。吸収器１０９で生成され
た希溶液は、溶液ポンプ１０５によって圧送され、低温
溶液熱交換器１０４の被加熱流体側を経て低温再生器１
０６の液溜り１０６Ｃに流入する。該液溜りには温水コ
イル１１２が配設されており、液溜りの希溶液は前記温
水コイル１１２内を流れる熱媒体により加熱されて冷媒
蒸気を発生させる。この冷媒蒸気は冷媒蒸気通路１０６
Ａを経て凝縮器１０７に流入し、凝縮されて液冷媒とな
ったのち、蒸発器１０８の蒸発コイル１０８Ａ上に散布
される。蒸発コイル上に散布された前記液冷媒は、該蒸
発コイル内の冷熱媒体の熱を奪って蒸発し、再び冷媒蒸
気となって吸収器１０９に流入する。

【０００９】一方、前記低温再生器１０６内で冷媒蒸気
を発生させた稀溶液は濃縮されて液溜りから仕切り壁１
０６Ｂを越えて溢れだし、濃溶液となって低温溶液熱交
換器１０４の加熱流体側，濃溶液管１２２を経て吸収器
１０９に流入する。吸収器１０９に流入した前記濃溶液
は、吸収器内の冷却水コイル上に散布され、蒸発器１０
８から吸収器１０９に流入してくる前記冷媒蒸気を吸収
して稀溶液となる。稀溶液生成過程で発生する吸収熱
は、冷却水コイル内の冷却水により取り去られる。生成
された前記稀溶液が吸収器１０９の底部に溜り、溶液ポ
ンプ１０５で吸入・圧送されて前述のサイクルを繰り返
す。前記蒸発コイル内で熱を奪われた冷熱媒体は低温源
として空調負荷１０に送られ、利用される。

【００１０】二重効用運転（以下Ｄモードという）を行
う場合、弁１１１Ｂが開かれ、溶液ポンプ１０５に加え
溶液ポンプ１１０が運転される。また、温水コイル１１
２への熱媒体の流入が停止される。吸収器１０９で生成
された稀溶液は、溶液ポンプ１０５，１１０で圧送さ
れ、低温溶液熱交換器１０４の被加熱流体側，弁１１１
Ｂ，高温溶液熱交換器１０３の被加熱流体側を経て高温
再生器１０１に流入する。高温再生器１０１に流入した
前記稀溶液は、燃焼熱や伝熱等によって加熱され、分離
器１０２において冷媒蒸気と中間濃溶液に分離される。
中間濃溶液は高温溶液熱交換器１０３の加熱流体側，中
間濃溶液管１２０を経て低温再生器１０６の液溜り１０
６Ｃに流入し、冷媒蒸気は該液溜り内に配設された加熱
コイル１０６Ｄに流入する。加熱コイル１０６Ｄに流入
した冷媒蒸気は、該加熱コイル１０６Ｄを通過する際に
液溜り内の中間濃溶液を加熱して新たな冷媒蒸気を発生
させ、自身は一部が凝縮液化された気液二相流となって
凝縮器１０７に流入する。前記新たな冷媒蒸気は冷媒蒸
気通路１０６Ａを経て凝縮器１０７に流入し、前記気液
二相流となって凝縮器１０７に流入する冷媒蒸気ととも
に冷却水コイルにより冷却凝縮されて液冷媒となる。

【００１１】この液冷媒は蒸発器１０８に導かれ、蒸発
コイル１０８Ａ上に散布されて該蒸発コイル内の冷熱媒
体の熱を奪って蒸発し、再び冷媒蒸気となって吸収器１
０９に流入する。一方、前記低温再生器１０６内で冷媒
蒸気を発生させた中間濃溶液は濃縮されて液溜りから仕
切り壁１０６Ｂを越えて溢れだし、濃溶液となって低温
溶液熱交換器１０４の加熱流体側，濃溶液管１２２を経
て吸収器１０９に流入する。吸収器１０９に流入した前
記濃溶液は、吸収器内の冷却水コイル上に散布され、蒸
発器１０８から吸収器１０９に流入してくる前記冷媒蒸
気を吸収して稀溶液となる。この稀溶液が溶液ポンプ１
０５で吸入・圧送されて前述のサイクルを繰り返す。前
記蒸発コイル内で熱を奪われた冷熱媒体は低温源として
空調負荷１０で利用される。

【００１２】一重二重併用運転（以下ＳＤモードとい
う）を行う場合、弁１１１Ｂの開度が中間開度（必ずし
も５０％開度ではない）に設定され、溶液ポンプ１０
５，１１０が運転される。また、温水コイル１１２にも
低温熱交換器加熱用の熱媒体が流される。この運転モー
ドでは、低温溶液熱交換器１０４を出た稀溶液の一部が
低温再生器１０６の液溜りに導かれるとともに、その残
りは高温溶液熱交換器１０３を経て高温再生器１０１に
導かれる。高温再生器１０１で加熱された稀溶液はＤモ
ード運転の場合と同様、分離器１０２で冷媒蒸気と中間
濃溶液に分離され、該中間濃溶液は前記低温再生器１０
６の液溜り１０６Ｃに導かれる。すなわち、液溜り１０
６Ｃには、低温熱交換器１０４をでた稀溶液の一部と、
分離器１０２で分離された中間濃溶液とが流入する。そ
して、この低温再生器１０６の液溜りに流入した吸収液
（稀溶液の一部と中間濃溶液との混合体）は、温水コイ
ル１１２内を流れる熱媒体と加熱コイル内を流れる冷媒
蒸気の双方によって加熱され、新たな冷媒蒸気を発生さ
せる。新たな冷媒蒸気を発生させた液溜り内の吸収液は
濃縮されて液溜り１０６Ｃから溢れだし、濃溶液となっ
て低温溶液熱交換器１０４の加熱流体側，濃溶液管１２
２を経て吸収器１０９に流入する。このあとの冷媒と吸
収液の動作は、前記Ｄモード運転の場合と同様である。

【００１３】ガスエンジン２は発電機３を駆動し、これ
により電力を得る一方、ガスエンジン２の排熱により吸
収式冷凍機１の溶液の加熱を行なうものである。４は、
ガスエンジン２のエンジン冷却水がガスエンジン２と熱
交換器５の間を循環するエンジン冷却水循環路である。
６は吸収式冷凍機１と熱交換器５との間に熱媒体、通常
は温水を熱媒体循環ポンプ１５を介して循環させる熱媒
体循環路である。エンジン冷却水と熱交換器５で熱交換
して吸熱した熱媒体は、熱媒体入口１２７から温水コイ
ル１１２に導かれ、温水コイル１１２で冷却後の熱媒体
は熱媒体出口１２８から排出される。７は冷却媒体、通
常は冷却水を冷却塔８と吸収式冷凍機１との間で冷却水
循環ポンプ１５を介して循環させる冷却水循環路であ
る。冷却媒体は冷却水入口１２５から蒸発器１０８に導
入され、冷却水出口から排出される。９は冷熱媒体、通
常は冷水を吸収式冷凍機１と空調負荷との間で冷水循環
ポンプ１６を介して循環させる冷水循環路である。冷熱
媒体は、冷水入口１２５から蒸発コイル１０８Ａに導入
され、冷水出口１２６から排出される。

【００１４】なお、熱交換器１１は、三方弁２０、２１
で熱媒体、冷却媒体の流れを切り替えて、両媒体の熱交
換を行なって暖房運転を行なうためのものであり、熱交
換器１２、ファン２２は吸収式冷凍機１を運転しないと
きに三方弁２３を切り替えてエンジン冷却水を冷却する
ためのものであり、１３はガスエンジン２の排ガスを排
出する排ガス管である。熱交換器１４は、四方弁２５を
切り替えてエンジン冷却水循環ポンプ２４でエンジン冷
却水を導くことで、排ガスの熱をエンジン冷却水に吸熱
させ、エンジン排熱の有効利用を図る。

【００１５】以上のようなコージェネレーションシステ
ムなどのように内燃機関の排熱を溶液加熱に利用した一
重二重効用吸収式冷凍機においては、冷水出口１２６部
分における冷熱媒体の温度を冷水温度センサ１７で検出
し、かかる検出温度により空調負荷１０で必要とされる
負荷の大きさを空調負荷率として制御装置１８に設けた
第１の演算器で演算している。すなわち、例えば、検出
温度が９℃の場合を必要な空調負荷率を100％として設
定し、検出温度５℃の場合を必要な空調負荷率を０％と
し、検出温度の大きさに比例して必要な負荷のパーセン
テージが定まるようにしている。また、熱媒体の温度
は、熱媒体入口１２７部分で熱媒体温度センサ１９によ
り検出される。制御装置１８は、かかる負荷と熱媒体温
度とに基づいて、上述のＳモード、Ｄモード、ＳＤモー
ドの切換を行なっている。すなわち、負荷が小さく且つ
排熱温度が高いときはＳモード、負荷が大きく且つ排熱
温度が低いときはＤモード、負荷が小さく且つ排熱温度
が低いときと負荷が大きく且つ排熱温度が高いときとは
ＳＤモードで、それぞれ運転を行なう。これにより、必
要な負荷に対して吸収式冷凍機１に投入される熱量が不
足したり過大とならないように制御している。このよう
に、従来は、冷熱媒体の温度から演算される空調負荷率
などが示す空調の負荷と熱媒体の温度とにより運転モー
ドを切り替える制御が大部分であった。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、例えば、冷凍
機１がＳＤモードで運転されているときに、熱媒体温度
が高く且つ空調負荷率が小さくなった場合は、Ｓモード
に切り換わる。このとき、熱媒体入口１２７、熱媒体出
口１２８における熱媒体温度差はＳＤモードよりＳモー
ドの方が高いため、熱媒体循環路６を流れる熱媒体温度
が一時的に低下する。排熱温度の低下により、必要な負
荷を維持しようとして運転モードはＳＤモードに切り換
わる。しかし、空調負荷率は低いままで、熱媒体温度の
低下も一時的なものであるのに、空調空調負荷率が高く
且つ熱媒体温度が高い場合の運転を行なおうとするの
で、熱媒体温度の上昇により、またＳモードに切換え
る。

【００１７】また、排熱を利用した運転モード（Ｓモー
ド、ＳＤモード）の運転の立ち上げのときには低温再生
器１０６で、熱媒体により投入される熱量（吸収冷凍機
１が取り込む熱量）は過大となり、もって、熱媒体循環
路６を流れる熱媒体温度は一時的に低下する。例えば、
ガスエンジン２が駆動されていないことにより熱媒体温
度が低くて吸収式冷凍機１に投入される熱がなく、空調
負荷率が高いときは、Ｄモードで運転される。その後、
発電機３の電力負荷の要請により発電が開始され、熱媒
体の加熱が始まると熱媒体温度が上昇してＳＤモードに
なる。このときに、上述のように、熱媒体により投入さ
れる熱量（吸収冷凍機１が取り込む熱量）が過大となっ
て、熱媒体温度が低下すると、再びＤモードに切換え
る。しかし、Ｄモード運転ではガスエンジン２の排熱を
利用しないため、熱媒体温度は再び上昇して、再度ＳＤ
モードに切り換える。

【００１８】このように、内燃機関の排熱を媒介する熱
媒体を熱媒体循環路で導入し、該熱媒体が媒介する熱を
溶液の加熱に利用する一重二重効用吸収式冷温水機にお
いては、従来、上述のような運転モードの頻繁な切換え
が生じ、また、冷凍機１のＯＮ−ＯＦＦの切換えも頻繁
となり、冷凍機１にとっても、ガスエンジン２などの内
燃機関、冷凍機１を含むシステム全体にとっても大変に
不安定な運転となり、冷凍機１のランニングコストを高
めていた。

【００１９】本発明は、熱媒体が内燃機関の排熱を媒介
する一重二重効用吸収式冷凍機において、冷凍機にとっ
ても、内燃機関、冷凍機を含むシステム全体にとっても
不安定な運転とならず、冷凍機のランニングコストを低
減できる一重二重効用吸収式冷凍機を提供することを目
的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、内燃機関の排熱を媒介する熱媒体を熱媒体
循環路で導入し、該熱媒体が媒介する熱を溶液の加熱に
利用する一重二重効用吸収式冷凍機において、空調負荷
を演算する第１の演算器と、前記熱媒体の温度を検出す
る熱媒体温度検出器と、前記内燃機関の出力を演算する
第２の演算器と、前記空調負荷、前記熱媒体の温度及び
前記内燃機関の出力に基づいて運転モードの切換を行な
う制御手段とを備え、 前記制御手段は、 前記内燃機関の
出力が大きい状態で、 前記空調負荷が大きいとき、又は
前記空調負荷が小さく且つ前記熱媒体の 温度が低いとき
は一重二重併用運転に、前記空調負荷が小さく且つ前記
熱 媒体の温度が高いときは一重効用運転に運転モードの
切換を行い、 前記内燃機関の出力が小さい状態で、 前記
熱媒体の温度が高いときは一重二重併用運転に、前記熱
媒体の温度が 低いときは二重効用運転に運転モードの切
換を行うことを特徴としている。

【００２１】

【作用】運転モード切換えの判断材料として、空調負荷
の他に熱媒体温度の検出値のみ用いても、一重二重効用
吸収冷凍機においては、その運転モードの違いや、かか
る運転モードの切換えのときか否かによって熱媒体が媒
介する熱の利用量が異なり、また、該熱をまったく利用
しないＤモード運転もある。従って、内燃機関から排出
される熱量が同一でも熱媒体温度は変動しうる。そこ
で、空調負荷や熱媒体温度の他に、熱媒体の媒介する熱
の利用量では変動しない内燃機関の出力も判断材料とす
ることで、次のような制御が行なえて、上述の運転モー
ドの頻繁な切換を防止することができる。

【００２２】（１）第２の演算器による演算値が予め設
定された第２の値より大きい場合は、まず、第１の演算
器による演算値が予め設定された第１の値より大きいか
否か判断する。これが大きい場合は、ＳＤモード運転を
行なう。小さい場合は、熱媒体温度検出器による検出値
が予め設定された第３の値より大きいか否か判断する。
これが大きい場合はＳモード運転を行なう。小さい場合
はＳＤモード運転を行なう。Ｄモード運転は行なわな
い。なお、上記の制御では熱媒体温度検出器による検出
値は一定時間前の検出値を用いる。

【００２３】これにより、熱媒体温度が第３の値より大
きくかつ負荷が第１の値より大きいためにＳＤモードで
運転されているときに、熱媒体温度が第３の値より大き
く且つ負荷が第１の値より小さくなった場合は、Ｓモー
ドに切り換わる。このとき、吸収式冷凍機への熱媒体入
口と熱媒体出口における熱媒体温度差はＳＤモードより
Ｓモードの方が高いため、熱媒体循環路を流れる熱媒体
温度が一時的に低下して熱媒体温度が予め設定された第
３の値より低くなるが、熱媒体温度検出器による検出値
は一定時間前の検出値を用いるから、ＳＤモードに切り
変わることはない。しかし、前記の一定時間が経過した
ときは、熱媒体温度検出器による検出値は一定時間前の
検出値を用いるから、熱媒体温度が予め設定された第３
の値より低いと判断されるが、第１の演算器による演算
値が第１の値より小さく、熱媒体温度検出器による検出
値が第３の値より小さい場合であるから、運転モードは
ＳＤモードのままである。この後、前記の一定時間が経
過すると、熱媒体温度検出器による検出値は一定時間前
においても現在においても第３の値より大きい安定した
状態となり、内燃機関の出力や負荷の変動がない限り、
そのままＳモード運転を継続する。よって、Ｓモード運
転とＳＤモード運転とを頻繁に繰り返す不安定な状態は
生じずに、ＳＤモード運転からＳモード運転への安定し
た切り変えができる。

【００２４】（２）第２の演算器による演算値が予め設
定された第２の値より小さい場合は、熱媒体温度検出器
による検出値が予め設定された第３の値より大きいか否
か判断する。大きい場合はＳＤモード運転、小さいとき
はＤモード運転を行なう。Ｓモード運転は行なわない。
この場合も、熱媒体温度検出器による検出値は一定時間
前の検出値を用いる。

【００２５】これにより、冷凍機の運転立ち上げの場合
に、内燃機関が駆動されていないことにより熱媒体温度
が低くて吸収式冷凍機に投入される熱がなくて負荷が高
い状態のときは、第２の演算器による演算値が第２の値
より小さく、熱媒体温度検出器による検出値は一定時間
前においても第３の値より小さいから、Ｄモード運転が
行なわれる。その後、内燃機関が駆動されると熱媒体の
加熱が開始され、Ｄモード運転では熱媒体の媒介する熱
を吸収式冷凍機で吸熱しないから、熱媒体の温度は徐々
に上昇する。そして、現在における熱媒体温度検出器に
よる検出値が第３の値より大きい状態になっても、一定
時間前においては小さいから、ＳＤモード運転への切換
えは行なわない。このとき、従来のようにＳＤモード運
転への切換えが行なわれれば、ＳＤモードは熱媒体の熱
を吸収式冷凍機で利用するものゆえ、吸収式冷凍機に熱
媒体により投入される熱量（吸収冷凍機が取り込む熱
量）は過大となり、もって、熱媒体循環路を流れる熱媒
体温度は一時的に低下して、それによりＤモードに再び
戻ることにより、熱媒体温度が再度上昇して、また、Ｓ
Ｄモードに切り換わることとが、このようにＳＤモード
運転への切換えがを行なわないで、熱媒体温度が直線的
に上昇をつづける。そして、一定時間前においては熱媒
体温度が第３の値を超えたとき、現在の熱媒体温度は第
３の値よりある程度大きなものとなっている。この時点
で熱媒体温度検出器による検出温度は第３の値を超える
から、ＳＤモードに切換える。これにより、上述のよう
に熱媒体温度は一時的に下がるが、かかる温度低下は現
在の熱媒体温度が第３の値よりある程度高い状態から起
こるため、この温度低下によって、Ｄモード運転とＳＤ
モード運転との間で頻繁に切換を行なうことなく、安定
した運転モード切換えができる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１は、本願発明の一実施例にかかる一重二重
効用吸収式冷温水機を組み入れたコジェネレーションシ
ステムの構成の一例を説明する図である。図３と同一符
号の部材は、図３を参照して説明した従来の一重二重効
用吸収式冷温水機の当該部材と同様であるため、説明を
省略する。また、冷凍機１の構造も図４を参照して説明
した従来の冷凍機１と同様であるため、説明を省略し、
以下では図４の符号もそのまま用いて説明する。

【００２７】本実施例の吸収式冷凍機においては例え
ば、発電機３の発電負荷率を演算する第２の演算器２６
を備えている。演算器２６は、例えば発電機３の最大発
電電力を100％として、この最大発電電力に対する発電
機３の発電電力を発電負荷率としてパーセンテージであ
らわす。第２の演算器２６は、この発電負荷率により、
ガスエンジン２の最大出力に対する該エンジン２の出力
を間接的に演算するものである。演算器２６で演算され
た発電負荷率は、エンジン出力信号として制御装置２７
に送られる。

【００２８】制御装置２７は、図３を参照して説明した
制御装置１８と同様の図示しない第１の演算器を備え、
発電負荷率、第１の演算器で演算される空調負荷率及び
熱媒体温度とに基づき以下のような制御を行なう。

【００２９】図２は、かかる制御を説明するフローチャ
ートである。同図を参照して、最初に、第１、第２の演
算器により発電負荷率、空調負荷率を演算する。この
後、発電負荷率が、予め設定された第２の値（例えば70
％）より大きいか否かを判断する。

【００３０】第２の演算器２６による演算値が予め設定
された第２の値より大きい場合は、まず、図示しない第
１の演算器による演算値が予め設定された第１の値より
大きいか否か判断する。これが大きい場合は、ＳＤモー
ド運転を行なう。小さい場合は、熱媒体温度センサ１９
による検出値が予め設定された第３の値より大きいか否
か判断する。これが大きい場合はＳモード運転を行な
う。小さい場合はＳＤモード運転を行なう。Ｄモード運
転は行なわない。なお、この場合、熱媒体温度センサ１
９による検出値は一定時間（数分程度）前の検出値を用
いる。

【００３１】これにより、熱媒体温度が第３の値より大
きくかつ空調負荷率が第１の値より大きいためにＳＤモ
ードで運転されているときに、熱媒体温度が第３の値よ
り大きく且つ空調負荷率が第１の値より小さくなった場
合は、Ｓモードに切り換わる。このとき、吸収式冷凍機
への熱媒体入口１２７部分と熱媒体出口１２８部分とに
おける熱媒体温度差はＳＤモードよりＳモードの方が高
いため、熱媒体循環路６を流れる熱媒体温度が一時的に
低下して熱媒体温度が第３の値より低くなるが、熱媒体
温度センサ１９による検出値は一定時間前の検出値を用
いるから、ＳＤモードに切り変わることはない。しか
し、前記の一定時間が経過したときは、熱媒体温度セン
サ１９による検出値は一定時間前の検出値を用いている
ことから、熱媒体温度が予め設定された第３の値より低
いと判断されるが、図示しない第１の演算器による演算
値が第１の値より小さく、熱媒体温度センサ１９による
検出値が第３の値より小さい場合であるから、運転モー
ドはＳＤモードのままである。この後、前記の一定時間
が経過すると、熱媒体温度センサ１９による検出値は一
定時間前においても現在においても第３の値より大きい
安定した状態となり、ガスエンジン３の出力や空調負荷
の変動がない限り、そのままＳモード運転を継続する。
よって、Ｓモード運転とＳＤモード運転とを頻繁に繰り
返す不安定な状態は生じずに、ＳＤモード運転からＳモ
ード運転への安定した切り変えができる。

【００３２】なお、本実施例のコジェネレーションシス
テムにより、冷凍機１に熱媒体の熱を取り込む構成の場
合等においては、熱媒体を冷凍機１の他給湯などにも用
いる場合があるが、この場合は発電負荷率が100％であ
ったとしても熱媒体温度がことがある。このようなとき
は、熱媒体温度と第３の値とを比較してＳモード運転ま
たはＳＤモード運転を選択する。

【００３３】発電負荷率が第２の値より小さい場合は、
熱媒体温度センサ１９による検出値が第３の値より大き
いか否か判断する。大きい場合はＳＤモード運転、小さ
いときはＤモード運転を行なう。Ｓモード運転は行なわ
ない。この場合も、熱媒体温度センサ１９による検出値
は一定時間前の検出値を用いる。

【００３４】これにより、冷凍機１の運転立ち上げの場
合に、ガスエンジン３が駆動されていないことにより熱
媒体温度が低くて冷凍機１に投入される熱がなく空調負
荷が高い状態のときは、第２の演算器２６による演算値
が第２の値より小さく、熱媒体温度センサ１９による検
出値は一定時間前においても第３の値より小さいから、
Ｄモード運転が行なわれる。その後、ガスエンジン３が
駆動されると熱媒体の加熱が開始され、Ｄモード運転で
は熱媒体の媒介する熱を冷凍機１で吸熱しないから、熱
媒体の温度は徐々に上昇する。そして、現在における熱
媒体温度センサ１９による検出値が第３の値より大きい
状態になっても、一定時間前においては小さいから、Ｓ
Ｄモード運転への切換えは行なわない。このとき、従来
のようにＳＤモード運転への切換えが行なわれれば、Ｓ
Ｄモードは熱媒体の熱を冷凍機１で利用するものゆえ、
冷凍機１に熱媒体により投入される熱量（冷凍機１が取
り込む熱量）は過大となり、もって、熱媒体循環路６を
流れる熱媒体温度は一時的に低下して、それによりＤモ
ードに再び戻ることにより、熱媒体温度が再度上昇し
て、また、ＳＤモードに切り換わることとが、本実施例
ではこのようにＳＤモード運転への切換えがを行なわな
いで、熱媒体温度が直線的に上昇をつづける。そして、
一定時間前においては熱媒体温度が第３の値を超えたと
き、現在の熱媒体温度は第３の値よりある程度大きなも
のとなっている。この時点で熱媒体温度センサ１９によ
る検出温度は第３の値を超えるから、ＳＤモードに切換
える。これにより、上述のように熱媒体温度は一時的に
下がるが、かかる温度低下は現在の熱媒体温度が第３の
値よりある程度高い状態から起こるため、この温度低下
によって、Ｄモード運転とＳＤモード運転との間で頻繁
に切換を行なうことなく、安定した運転モード切換えを
行なう。

【００３５】なお、発電負荷率が第１の値より小さく
て、上述のように熱媒体を冷凍機１の他給湯などにも用
いる場合も、熱媒体温度と第３の値を比較してＤモード
運転とＳＤモード運転との選択を行なう。

【００３６】また、上述の予め設定された第１、第２、
第３の値はガスエンジン３や冷凍機１の能力や個々の特
性などにより異なり、具体的にはこれらの様々な条件を
考慮して決定する。上述の一定期間を具体的にどのよう
な期間に設定するかということも同様であるが、一般的
には数分程度である。

【００３７】

【発明の効果】以上説明した、本発明の一重二重効用吸
収式冷凍機によれば、上述のとおり、運転モード切換え
のときや運転立ち上げのときに、運転モードの頻繁な切
換を繰返し、冷凍機にとっても内燃機関、冷凍機を含む
システム全体にとっても不安定な運転となることがなく
冷凍機のランニングコストを低減できる一重二重効用吸
収式冷凍機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる一重二重効用吸収式
冷凍機をコジェネレーションシステムに組み入れた場合
の構成の一例を説明する図である。

【図２】本実施例にかかる一重二重効用吸収式冷凍機の
制御を説明するフローチャート図である。

【図３】従来の一重二重効用吸収式冷凍機をコジェネレ
ーションシステムに組み入れた場合の構成の一例を説明
する図である。

【図４】従来の一重二重効用吸収式冷凍機の構造の一例
を説明する図である。

【符号の説明】

６ 熱媒体循環路 ９ 冷却水循環路 １７ 循環水温度センサ １９ 熱媒体温度センサ ２６ 第２の演算器 ２７ 第１の演算器を備えた制御装置

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の排熱を媒介する熱媒体を熱媒
   体循環路で導入し、該熱媒体が媒介する熱を溶液の加熱
   に利用する一重二重効用吸収式冷凍機において、空調負
   荷を演算する第１の演算器と、前記熱媒体の温度を検出
   する熱媒体温度検出器と、前記内燃機関の出力を演算す
   る第２の演算器と、前記空調負荷、前記熱媒体の温度及
   び前記内燃機関の出力に基づいて運転モードの切換を行
   なう制御手段とを備え、 前記制御手段は、 前記内燃機関の出力が大きい状態で、 前記空調負荷が大きいとき、又は前記空調負荷が小さく
   且つ前記熱媒体の 温度が低いときは一重二重併用運転
   に、前記空調負荷が小さく且つ前記熱 媒体の温度が高い
   ときは一重効用運転に運転モードの切換を行い、 前記内燃機関の出力が小さい状態で、 前記熱媒体の温度が高いときは一重二重併用運転に、前
   記熱媒体の温度が 低いときは二重効用運転に運転モード
   の切換を行う ことを特徴とする一重二重効用吸収式冷凍
   機。