JPH03129268A - エンジン熱を用いる吸収冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は吸収冷凍装置に係り、特に、エンジンから発生
する熱を有効に利用する吸収冷凍装置に関する。

〔従来の技術〕

エンジンから出る熱としては、エンジン本体の過熱を防
止するためのジャケット温水の熱と、燃焼して出てくる
排ガスの熱とがある。

従来、このガンジンから出る熱を利用する吸収冷凍装置
としては、通常、発生器を出た温水が、ジャケットでエ
ンジンを冷却して熱を得て、その後、排ガス熱交換器で
排ガスの熱を回収し、温度を上昇させて、その状態で発
生器に入り、溶液を加熱する。

第３図によって、従来システムの工程図を説明する。

第３図において、冷凍機は、吸収器１１蒸発器２、発生
器３、凝縮器４、熱交換器５及び溶液ポンプ６と冷媒ポ
ンプ７とからなり、これらの各機器は溶液経路１１．１
２．１３．１４と冷媒経路１５．１６とによる配管で接
続されている。

そして、上記発生器３に熱を供給する経路は、エンジン
８、排ガス熱交換器９、三方弁１０とそれを接続する配
管１７．１８．１９．２０とバイパス管２１及び排ガス
用の配管２３からなっている。

このように構成された装置は１次のように運転される。

まず、発生器３に熱を供給するために、エンジン８の冷
却用に用いたジャケット温水を管１７から排ガス熱交換
器９でより加熱されて、管１８から発生器３に通す。発
生器３では上からスプレーされる吸収溶液により、ジャ
ケット温水は温度を低くめて、管１９、三方弁１０を通
り、エンジン８に循環される。そして、再びエンジン８
により、温められたジャケット温水は、エンジンからの
排ガス２３により加熱される排ガス熱交換器９により、
更に加熱されて発生器３に入る循環系を形成する。

そして、冷凍機では、吸収器１で。冷媒を吸収した吸収
溶液は、吸収ポンプ６により管１工から熱交換器５を通
り、管１２よりジャケット温水で加熱されている発生器
３にスプレーされ、吸収した冷媒を蒸発させて、濃溶液
となって、管１３から熱交換器５を通り、希溶液と熱交
換されて温度を下げて管１４から吸収器１にスプレーさ
れて、再び冷媒を吸収して、吸収ポンプ６により循環経
路を構成する。一方、冷媒は、発生器３で吸収溶液から
分離され、凝縮器４で、冷却水２５により凝縮されて、
管１５から蒸発器２に戻される。蒸発器２では散布され
る冷媒が蒸発し、冷熱を発生する。この冷熱が冷房等に
利用される。蒸発されない冷媒は、冷媒ポンプ７により
管１６を通り蒸発器２に循環される。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のような運転において、ジャケット温水はエンジン
冷却の点からある設定温度以下に制御する必要がある。

一方、排ガス熱交換器の方は、ジャケット温水よりも、
かなり高温まで問題なく使用できる。

また、吸収冷凍機の能力は、温水温度に左右され高温に
なるほど冷凍能力が出せるが、前記のような従来の技術
では、ジャケット温水を排ガス熱交換器に通しているた
め、排ガスのもつ十分な高温が利用できず、冷凍能力も
十分に発揮できていなかった。

そこで、本発明は、このような問題点を改善し、排ガス
熱量を十分に利用でき、しかもジャケット温水は設定温
度に制御できるエンジン熱を用いる吸収冷凍装置を提供
することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明においでは、エンジ
ンの熱を熱源として駆動する吸収冷凍装置において、エ
ンジン本体の冷却を行って温度の上がったジャケット温
水で発生器（ａ）を加熱し、温度の下がった温水をエン
ジン本体に戻すジャケット温水循環系と、排ガス熱交換
器にてエンジン排ガスから熱を得て温度の上がった排熱
温水で発生器（ｂ）を加熱し、温度の下がった温水を排
ガス熱交換器に戻す排熱温水循環系とを有することを特
徴とする吸収冷凍装置としたものである。

そして、前記発生器（ａ）と（ｂ）とが、同一缶胴内に
配備され、缶胴内の伝熱管によって区分されており、そ
して、発生器が溶液散布型であり、まず、発生器（ａ）
の伝熱管に溶液が散布され、その後、発生器（ｂ）の伝
熱管に溶液が散布されるように構成されている。この構
成は、ジャケット温水循環系の発生器（ａ）が、排熱温
水循環系の発生器（ｂ）の上に配備され、さらにその上
に溶液散布装置があり、この装置が発生器（ａ）と（ｂ
）に共通であるにように構成される。

また、本発明においては、ジャケット温水循環系のエン
ジンジャケット入口に温度検出端を設けると共に、温水
の一部を発生器（ａ）を通さずに直接にバイパスする循
環路を設けて、ジャケット入口の温水温度を制御する機
構を備えるのがよい。そしてジャケット入口温度が低い
ときには、温水の一部を発生器（ａ）を通さずに直接バ
イパスさせて、ジャケット入口に導き、また、温水温度
が設定値よりも高いときには、発生器の溶液温度を低下
させる。それには、冷凍機の冷媒サイクル側の冷媒液を
溶液サイクル側に混入させる手段等によるのがよい。

上記のように、本発明では、吸収冷凍機内に、ジャケッ
ト温水で加熱する発生器と、排ガス系温水で加熱する発
生器とを、別々に設け、排ガス系の温水を高温の状態で
利用できるようにしたものである。この際、排ガス系の
温水は、溶液濃度が濃く、高い濃縮温度を必要とする発
生器に用いるのがよい。

また、ジャケット温水は、エンジンの潤滑の点から冷却
し過ぎるのはよくない。ジャケット温水の温度が低い場
合、温水に発生器をバイパスさせ、バイパスする温水量
を調節して、発生器での除去熱量を加減し、ジャケット
入口の温水温度を制御することが望ましい。一方、ジャ
ケット温水温度が高すぎる場合は、エンジン過熱防止の
ため、温水温度を下げる必要があり、この際、別の冷却
装置を利用するのではなく、発生器にジャケット温水か
らの多くの熱を与えることが望ましい。そのた約、溶液
温度を下げ、たとえば、冷媒液を溶液側に戻し、溶液を
より希くして発生器に供給すると、沸騰温度が低下し、
溶液温度が下がり、ジャケット温水が温度制御できる。

〔実施例〕

以下、本発明の一例を図面により詳細に説明するが、本
発明はこれに限定されるものではない。

第１図は、本発明の一例を示す工程図である。

第１図において、冷凍機の各機器とその運転方法は従来
例の第３図と同じである。第３図との相違点は、発生器
３での加熱システムにある。

すなわち、第１図においては、発生器３には、エンジン
８の冷却用に用いたジャケット温水を管１７により直接
利用した発生器３ａと、エンジン８からの排ガスを管２
３から導いた熱交換器９により、加熱された温水を利用
する発生器３ｂとが設けられている。

そして、発生器は、例えば第２図に、拡大断面図として
示すように、ジャケット温水伝熱管３１と排熱温水伝熱
管３２が通っており、その上部に溶液散布管３３が設け
られている。このような構造となっているため、散布さ
れた溶液はまずジャケット温水伝熱管３１で加熱され、
その後で、排熱温水伝熱管３２でより加熱濃縮されるこ
とになる。

また、エンジンのジャケット温水循環系には、ジャケッ
ト入口に温度検出端２２が設置されており、ジャケット
温水の入口温度を常に測定しており、ジャケット入口温
度が低下した場合は、バイパス管２１を通してエンジン
からの直接のジャケット温水を三方弁を介して循環させ
る。

そして、この場合三方弁の開度を調整することにより、
温度を制御することができる。

また、ジャケット入口温度が設定温度よりも高くなった
場合は、弁２８を開くことによって蒸発器からの冷媒を
溶液循環路に導入して、溶液濃度と溶液温度を低下させ
て、ジャユツト温水循環系の発生器３ａにかかる熱負荷
を大きくしてジャケット温水を低くする。

このようなジャケット温水循環系は熱変動があるが、排
熱温水系は常に温度は高温で循環されてあり、冷凍能力
は十分に保たれている。

なお、ジャケット温水系には、より温度の低い温水を利
用するため、発生器の他に、溶液加熱器を設けてもよい
。

〔発明の効果〕

本発明においては、上記のように、ジャケット温水循環
系と排熱温水系を分離し、２系列で発生器に熱を供給で
きるため、排ガスの熱量を十分に利用できると共に、ジ
ャケットのエンジン入口温度を制御でき、しかも、冷凍
能力を十分に発揮できる吸収冷凍装置を得ることができ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一例を示す工程図であり、第２図は
第１図の発生器の拡大断面図であり、第３図は従来のエ
ンジン熱を利用する吸収冷凍システムの工程図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、エンジンの熱を熱源として駆動する吸収冷凍装置に
   おいて、エンジン本体の冷却を行って温度の上がったジ
   ャケット温水で発生器（ａ）を加熱し、温度の下がった
   温水をエンジン本体に戻すジャケット温水循環系と、排
   ガス熱交換器にてエンジン排ガスから熱を得て温度の上
   がった排熱温水で発生器（ｂ）を加熱し、温度の下がっ
   た温水を排ガス熱交換器に戻す排熱温水循環系とを有す
   ることを特徴とする吸収冷凍装置。 ２、前記発生器（ａ）と（ｂ）とが、同一缶胴内に配備
   され、缶胴内の伝熱管によって区分されていることを特
   徴とする請求項１記載の吸収冷凍装置。 ３、発生器が溶液散布型であり、まずジャケット温水循
   環系の発生器（ａ）の伝熱管に溶液が散布され、その後
   、排熱温水循環系の発生器（ｂ）の伝熱管に散布される
   構成である請求項２記載の吸収冷凍装置。 ４、ジャケット温水循環系の発生器（ａ）が排熱温水循
   環系の発生器（ｂ）の上に配置され、溶液散布装置がさ
   らに発生器（ａ）の上にあって、発生器（ａ）と（ｂ）
   に共通であることを特徴とする請求項３記載の吸収冷凍
   装置。 ５、ジャケット温水循環系には、ジャケット入口に温度
   検出端を設け、更に温水の一部を発生器（ａ）を通さず
   にバイパスする循環路を設けて、ジャケット入口の温水
   温度を制御する機構を備えていることを特徴とする請求
   項１記載の吸収冷凍装置。 ６、ジャケット温水循環系において、ジャケット入口温
   度が低いときには温水の一部を発生器（ａ）を通さずバ
   イパスさせ、温水温度が設定値よりも高いときには、発
   生器の溶液温度を低下させる手段を有することを特徴と
   する請求項５記載の吸収冷凍装置。 ７、発生器の溶液温度を低下させる手段が、冷凍機の冷
   媒サイクル側の冷媒液を溶液サイクル側に混入する手段
   である請求項６記載の吸収冷凍装置。