JPH0577948B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、エンジンのジヤケツトから流出する
温水すなわちエンジンの冷却水を駆動熱源に活用
する吸収冷凍機の制御装置に関する。

(ロ) 従来技術 エンジンの冷却水を駆動熱源に用いる吸収冷凍
機（以下、この種の吸収冷凍機という）は、例え
ば実公昭44−27799号公報に説明されているよう
に、以前から知られている。しかし、以前から知
られているこの種の吸収冷凍機にあつては、発生
器に供給されるエンジンの冷却水（以下、エンジ
ン冷却水という）の流量や温度が例えば冷房側の
負荷に見合うように調整されるわけではないの
で、冷房が不足したり過剰となつたりして実用的
ではなかつた。

それ故、例えば実開昭57−5677号公報に説明さ
れているように、エンジンのジヤケツトと吸収冷
凍機の発生器とを結ぶエンジン冷却水の回路に発
生器を側路する流量制御弁付きのバイパス路を設
け、発生器を循環するエンジン冷却水の流量を冷
房側の負荷に応じて調整する手段が、従来、実用
化されている。

この従来の手段によれば、この種の吸収冷凍機
の冷凍能力を冷房側の負荷に見合うように調整で
きる利点がある反面、エンジン側の負荷の変化に
伴なつてジヤケツトへ戻るエンジン冷却水の温度
が変化するためにエンジンの加熱や冷え過ぎを来
たす欠点がある。これ故、この従来の手段におい
ては、ジヤケツトへ戻すエンジン冷却水を所定の
温度に保つために、エンジン冷却水の回路に放熱
器と加熱器とを備える必要がある上に、これら機
器における放熱量と加熱量を同時にあるいは別々
に制御する必要がある。

このように、従来の手段は、システム全体が複
雑かつ高価となり、しかも、制御が煩雑かつ複雑
となる欠点を有している。

(ハ) 発明の目的 本発明は、この種の吸収冷凍機において、簡便
な制御でエンジンの過熱や冷え過ぎを防止すると
共にほぼ負荷に見合う冷凍能力を発揮させること
のできる装置の提供を目的としたものである。

(ニ) 発明の構成 本発明は、この種の吸収冷凍機において、溶液
熱交換器を側路する吸収液のバイパス管路を設
け、かつ、バイパス管路あるいはバイパス管路と
吸収液の管路との接続部に制御弁を設け、制御弁
の開度を発生器入口側の温水温度もしくは発生器
出口側の温水温度に応じて制御弁の開度を制御
し、発生機に流入させる稀吸収液の温度をエンジ
ン冷却水の温度に応じて調節する構成としたもの
である。

本発明によれば、例えばエンジン側の負荷が増
大してエンジン側から吸収冷凍機の発生器に供給
されるエンジン冷却水の温度が上昇した場合、温
度の低い吸収液でエンジン冷却水の温度を低下さ
せるのでエンジンの過熱を簡便な制御で防止で
き、また、温度の低い吸収液は温度の上昇したエ
ンジン冷却水で加熱されるので吸収冷凍機の冷凍
能力をエンジン冷却水の温度の上昇する以前とほ
ぼ同程度に発揮させることができる。

(ホ) 実施例 第１図は本発明によるこの種の吸収冷凍機の制
御装置の一実施例を示した概略構成説明図であ
り、１は発生器、２は凝縮器、３は蒸発器、４は
吸収器、５は溶液熱交換器、６は冷媒液用のポン
プ、７は吸収液用のポンプで、これら機器は冷媒
蒸気の流れる管８，９、冷媒液の流下する管１
０、冷媒液の還流する管１１，１１′、稀吸収液
の流れる管１２，１２′、濃吸収液の流下する管
１３により接続されて従来の吸収冷凍機と同様の
冷媒（水）および吸収液（臭化リチウム水溶液）
の循環路を構成している。

１４は発生器１に内蔵した加熱器、１５は凝縮
器２に内蔵した冷却器、１６は蒸発器３に内蔵し
た冷水器、１７は吸収器４に内蔵した冷却器、１
８，１８′は加熱器１４とエンジンのジヤケツト
（図示せず）と接続したエンジン冷却水（温水）
の流れる管、１９，１９′は冷却器１５と接続し
た冷却水の流れる管、２０，２０′は冷水器１６
と冷房負荷側の熱交換器（図示せず）と接続した
冷水の流れる管、２１，２１′は冷却器１７と接
続した冷却水の流れる管であり、２２は稀吸収液
の散布器、２３は濃吸収液の散布器、２４は冷媒
液の散布器、２５，２６はそれぞれ冷媒液溜め、
２７，２８はそれぞれ溶液溜めである。

１２″は三方弁Ｖを介して管１２′に設けたバイ
パス管で、このバイパス管により稀吸収液が溶液
熱交換器５を側路できるようにしている。Ｓは加
熱器１４に流入するエンジン冷却水の温度を検知
する検出器である。そして、加熱器１４に流入す
るエンジン冷却水の温度が上昇した場合には、検
出器Ｓの信号で三方弁Ｖのバイパス管１２″側開
度を増す一方で管１２′入口側開度を減じて溶液
熱交換器５における稀吸収液の交換熱量を少くす
ることにより、発生器１に流入する稀吸収液の温
度が低くなるようにしている。発生器１に流入す
る稀吸収液の温度が低くなると、発生器１におい
て稀吸収液を沸騰温度まで昇温するための熱量
（顕熱量）が増加してこの顕熱量の増加分だけ稀
吸収液と温度上昇したエンジン冷却水との交換熱
量が多くなる。そして、稀吸収液は沸騰温度まで
昇温して濃縮され、また、加熱器１４の伝熱面積
を十分に大きく採ることによつてエンジン冷却水
は稀吸収液の沸騰温度近くまで降温する。

逆に、加熱器１４に流入するエンジン冷却水の
温度が降下した場合には、検出器Ｓの信号で三方
弁Ｖのバイパス管１２″側開度を減じる一方で管
１２′入口側開度を増して溶液熱交換器５におけ
る稀吸収液の交換熱量を多くすることにより、発
生器１に流入する稀吸収液の温度が高くなるよう
にしている。発生器１に流入する稀吸収液の温度
が高くなると、発生器１において稀吸収液を沸騰
温度まで昇温するための顕熱量が減少してこの顕
熱量の減少分だけ稀吸収液と温度降下したエンジ
ン冷却水との交換熱量が少くなる。そして、稀吸
収液は沸騰温度まで昇温して濃縮され、また、エ
ンジン冷却水は稀吸収液の沸騰温度近くまで降温
する。

このように、発生器１に供給されるエンジン冷
却水の温度が変化した際、発生器１に流入する稀
吸収液の温度を調節して発生器１内で稀吸収液が
沸騰温度まで昇温するのに必要な顕熱量を増減さ
せ、エンジン冷却水の稀吸収液によつて奪われる
熱量を増減させることにより、加熱器１４から流
出するエンジン冷却水をほぼ一定の温度（稀吸収
液の沸騰温度に近い温度）に保つようにしている
のである。一方、稀吸収液は発生器１においてエ
ンジン冷却水により沸騰温度まで昇温されてほぼ
所定の濃度に濃縮されるので、吸収冷凍機はほぼ
一定の冷凍能力を発揮する。

なお、管１２′にバイパス管１２″を設ける代り
に、図の二点鎖線で示すように、三方弁V′を介
して管１３にバイパス管１３′を設けて稀吸収液
と濃吸収液との交換熱量を調節するようにしても
良い。また、図示していないが、管１３に補助の
冷却器を備え吸収器４に散布される濃吸収液の温
度をほぼ一定に保つように調節することが好まし
い。なおまた、図の二点鎖線で示した温度検出器
S′の信号により制御弁Ｖもしくは制御弁V′の開度
を制御して加熱器１４から流出するエンジン冷却
水の温度をほぼ一定に維持し、エンジンの過熱や
冷え過ぎを防止するようにしても良い。

第２図は、本発明制御装置を一重二重効用吸収
冷凍機に適用した場合の実施例を示したものであ
る。第２図において、２９は高温の蒸気で駆動す
る高温発生器、３０は低温発生器、３１はエンジ
ンのジヤケツトから流出する温水（エンジン冷却
水）で駆動する低温熱源用発生器、３２，３３は
第１、第２凝縮器、３４は蒸発器、３５は吸収
器、３６，３７，３８はそれぞれ第１、第２、第
３溶液熱交換器、３９は高温発生器２９を加熱し
た蒸気のドレンの熱を回収する熱回収器、４０は
冷媒液用のポンプ、４１，４２は吸収液用のポン
プで、これら機器は配管接続されて従来の一重二
重効用吸収冷凍機と同様に冷媒（水）と吸収液
（臭化リチウム水溶液）との循環路を構成してい
る。

４３′は第３熱交換器３８を稀吸収液が側路す
るように管４３に設けたバイパス管、V₁はポン
プ４１と第３溶液熱交換器３８とを接続している
管４３に備えた第１制御弁、V₂はバイパス管４
３′に備えた第２制御弁である。また、S₀は温度
検出器である。

次に、第２図に示した実施例での本発明制御装
置による動作の一例を簡単に説明する。ここにお
いて、高温発生器２９を駆動すると共に低温熱源
用発生器３１の加熱器４４へ約88.5℃のエンジン
冷却水を供給し、かつ、第２凝縮器３３内圧を約
50mmHgで作動させると共に第１制御弁V₁を全
開、第２制御弁V₂を全閉にして低温熱源発生器
３１へ約65℃の稀吸収液を流入させつつ運転（定
格運転）した場合、約178250kcal／hrの冷凍能力
（定格能力）が発揮され、低温熱源用発生器３１
に約65℃で流入した稀吸収液が約78℃まで昇温さ
れた後沸騰し始めて濃縮されつつ約82℃の濃吸収
液となつてこの発生器３１から流出し、かつ、エ
ンジン冷却水が約84.5℃まで降温して加熱器４４
から流出するように、一重二重効用吸収冷凍機を
設計しているものとする。

このように設計された一重二重効用吸収冷凍機
において、エンジン冷却水温が約1.5℃上昇して
加熱器４４へ約90℃のエンジン冷却水が流入した
際、第２凝縮器３３内圧を約50mmHgで作動させ
ると共に温度検出器S₀の信号により第１制御弁
V₁を全閉、第２制御弁V₂を全開制御して低温熱
源用発生器３１へ約38℃の稀吸収液を流入させつ
つ運転すると、この発生器３１に約38℃で流入し
た稀吸収液は約78℃まで昇温された後沸騰し始め
て濃縮されつつ約81.5℃の濃吸収液となつてこの
発生器３１から流出すると共にエンジン冷却水は
約84℃まで降温して加熱器４４から流出し、か
つ、約178250kcal／hrの冷凍能力を発揮すること
が確認できた。

(ヘ) 発明の効果 以上のように、本発明は、この種の吸収冷凍機
において、発生器に流入させる稀吸収液の温度を
エンジン冷却水の温度に応じて調節するようにし
たものであるから、発生器内でのエンジン冷却水
と吸収液との顕熱交換量を調整できる。

それ故、本発明制御装置を備えたこの種の吸収
冷凍機においては、例えば発生器に供給されるエ
ンジン冷却水（エンジンのジヤケツト側から流出
する温水）の温度が上昇した場合、温度の低い吸
収液でエンジン冷却水の温度を低下させてほぼ所
定温度のエンジン冷却水をエンジンのジヤケツト
側へ戻すことができ、エンジンの過熱を簡単な制
御で防ぐことができる。一方、低い温度で発生器
に流入した吸収液は温度上昇したエンジン冷却水
（温水）で加熱されてほぼ所定の濃度に濃縮され
るので、この種の吸収冷凍機の冷凍能力をエンジ
ン冷却水温の上昇以前とほぼ同程度に発揮させる
ことができる。また、逆にエンジン冷却水（エン
ジンのジヤケツト側から流出する温水）の温度が
降下した場合には、温度の高い吸収液でエンジン
冷却水の温度を低下させるので、エンジンの冷え
過ぎを防ぐことができ、かつ、冷凍能力をエンジ
ン冷却水温の降下以前とほぼ同程度に発揮させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるこの種の吸収冷凍機の制
御装置の一実施例を示した概略構成説明図、第２
図は本発明によるこの種の吸収冷凍機の制御装置
の他の実施例を示した概略構成説明図である。 １……発生器、２……凝縮器、３……蒸発器、
４……吸収器、５……溶液熱交換器、７……ポン
プ、１２，１２′，１３……管、１２″，１３′…
…バイパス管、１４……加熱器、１８，１８′…
…管、Ｓ，S′……温度検出器、Ｖ，V′……三方
弁、２９……高温発生器、３１……低温熱源用発
生器、３３……第２凝縮器、３８……第３溶液熱
交換器、４１……ポンプ、４３……管、４３′…
…バイパス管、S₀……温度検出器、V₁，V₂……
第１、第２制御弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジンのジヤケツトから流出する温水を発
   生器の加熱に用いた後エンジンのジヤケツト側へ
   戻すようにした吸収冷凍機において、吸収器から
   溶液熱交換器経由で発生器へ至る吸収液の管路あ
   るいは発生器から溶液熱交換器経由で吸収器へ至
   る吸収液の管路に溶液熱交換器を側路する吸収液
   のバイパス管路を設け、かつ、バイパス管路ある
   いは上記吸収液の管路とバイパス管路との接続部
   に制御弁を設け、発生器入口側の温水温度もしく
   は発生器出口側の温水温度に応じて制御弁の開度
   を制御することを特徴とする吸収冷凍機の制御装
   置。