JPH0769093B2 - 冷水発生用コージェネレーション装置及びこれを利用した地下鉄冷房装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は冷水発生用コージェネレーション装置及びこれ
を利用した地下鉄冷房装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、地下鉄の駅舎や隧道内の冷房は、電動機駆動の圧
縮式冷凍機を利用した冷水発生装置を設置して行った
り、付近の熱供給プラントからの冷水供給を受けて行っ
ており、その設備容量は、入梅時期から夏期期間に於け
る最大負荷に対応させている。

また、近年いわゆるコージェネレーション装置の一例と
して、発電機駆動用の内燃機関の廃熱を吸収式冷凍機の
再生用熱源として利用して冷水を発生させる装置が使用
されつつある。

（発明が解決しようとする課題） 従来の地下鉄の冷房装置では、前述したように、その設
備容量を、単に入梅時期から夏期期間に於ける最大負荷
に対応させて設置しており、従ってその設備の年間稼働
日数は少なく、設備の有効利用が図られていない。また
効率も殆ど無視されて、熱の有効利用を図るように構成
されてはおらず、また長期的な冷房負荷の増大には対処
できない。

このような地下鉄の冷房装置に、前述のコージェネレー
ション装置による冷水発生装置を利用することも考えら
れるが、吸収式冷凍サイクルは、再生器に於いて必要な
温度が80℃以上と比較的高く、一般には85℃前後の温度
が安定して継続的に得られないと成績係数を高く維持で
きず、そしてその温度が70℃以下に下がると吸収剤の結
晶が析出したり、効率が極端に低下したりして冷水の発
生機能を十分に発揮できにし、冷水負荷が少ない場合等
に於いて発生する余剰の熱量を有効に利用することもで
きない。

本発明は、コージェネレーション装置と圧縮式冷凍機と
吸着式冷凍機を合理的に組み合わせることにより、以上
の従来の課題を解決することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 上記の課題を解決するための手段を説明すると、まず、
本発明の冷水発生用コージェネレーション装置は、内燃
機関により駆動する発電機と、圧縮式冷凍機と、吸着式
冷凍機を構成要素とすると共に、該吸着式冷凍機は共通
の凝縮器、蒸発器に対して、交互に吸着器及び再生器と
して動作させる一対の吸着剤充填部から成る吸着再生器
を複数組設けて構成し、これらの複数組の吸着再生器の
一部を、常用運転時に動作させる常用吸着再生器として
構成すると共に、他の吸着再生器を、補助運転時に動作
させる補助吸着再生器として構成し、再生器として動作
させる前記吸着剤充填部に、前記内燃機関の廃熱回収部
及び前記圧縮式冷凍機の凝縮器を通る廃熱回収温水系統
の温水を供給する構成としたものである。

上記の構成に於いて、補助吸着再生器に於ける吸着再生
のサイクル時間は、常用吸着再生器に於ける吸着再生の
サイクル時間よりも長く構成とすることができる。

また圧縮器は、その駆動軸を発電機駆動用の内燃機関に
より駆動する構成とし、該駆動軸と内燃機関を断続自在
に構成することができる。また、吸着式冷凍機は複数設
けた構成とすることができる。

更に本発明は、上記の構成に於いて、吸着式冷凍機を地
下鉄駅舎のプラットフォーム下のスペースに設置した
り、地下鉄隧道のデッドスペースに設置して地下鉄冷房
装置を構成するものである。

（作用） 冷房期には、内燃機関の運転により発電機を駆動して発
電を行って所要の電力需要を賄うと同時に、圧縮器の駆
動により圧縮式冷凍機を動作させて、その蒸発器に於い
て冷水を発生させ、この冷水を冷房に利用する。そし
て、以上の運転により内燃機関に発生する廃熱及び圧縮
式冷凍機の凝縮器に発生する廃熱は、該凝縮器及び内燃
機関の廃熱回収部を通る廃熱回収温水系統により温水と
して回収し、この温水を吸着式冷凍機の再生器に導く。
吸着式冷凍機では、まず共通の凝縮器及び蒸発器と共に
常用吸着再生器を動作させて吸着式冷凍サイクルを行わ
せる常用運転を行う。即ち、常用吸着再生器に於いて、
一方側の吸着剤充填部に廃熱回収温水系統の温水を供給
して再生器として動作させると共に、他方側の吸着剤充
填部を吸着器として動作させることにより、蒸発器に於
いて冷水を発生することができる。この他方側の吸着剤
充填部の吸着能力が所定以下に低下した場合には前述の
動作を切り替えて、前記一方側の吸着剤充填部を吸着
器、他方側の吸着剤充填部を再生器として動作させ、以
降同様に交互に以上の動作切替を行うことにより冷水の
発生を継続することができる。そして蒸発器に於いて発
生させた冷水は、圧縮冷凍器の蒸発器に於いて発生させ
た冷水と共に冷房に供することができ、こうして内燃機
関に発生する廃熱及び圧縮式冷凍機の凝縮器に発生する
廃熱を冷水の発生に利用することができる。

このようにして吸着式冷凍機の常用運転に於いて発生さ
せるべき冷水量が少なく、この冷水を発生させるために
必要な熱量よりも前記内燃機関に発生する廃熱及び圧縮
式冷凍機の凝縮器に発生する廃熱の熱量の方が多い場合
は、吸着式冷凍機に於いては、補助吸着再生器の吸着剤
充填部に前記廃熱回収温水系統の温水の一部を供給し
て、これを再生器として動作させる補助運転を併用す
る。こうして余剰の熱量は補助吸着再生器の吸着剤充填
部の再生に利用され、再生後その状態を維持して、後述
するように必要時にこれを吸着器として動作させること
により冷水の発生に利用することができ、従って実質的
に冷熱としての蓄熱を行うことができる。また、更に冷
水負荷が小さく、圧縮式冷凍機のみで必要量の冷水を賄
える場合は、吸着式冷凍機は前述した常用運転に於ける
冷水発生を行わず、専ら前述した吸着剤の再生を行い、
再生後は次の運転まで待機させる。

次いで冷水負荷が増大して、圧縮式冷凍機及び吸着式冷
凍機の常用運転では必要量の冷水が得られない場合に
は、吸着式冷凍機は、常用運転に加えて前述したように
予め再生されている補助吸着再生器の吸着剤充填部の吸
着剤により冷媒蒸気の吸着を行う補助運転を併用する。
従って蒸発器に於ける冷媒の蒸発量を増やすことがで
き、吸着式冷凍機の冷水発生能力を増大することにより
装置全体としての冷水発生能力を増大させることがで
き、冷水負荷の増大に対処することができる。吸着式冷
凍機は、所要の冷水負荷や将来の冷水負荷の増大等の条
件を加味してその冷水発生能力を選定すれば良く、複数
の補助吸着再生器を設置することにより容易に能力を大
とすることができ、この場合でも凝縮器及び蒸発器そし
てこれらを動作させる構成要素は共通であるから、コス
トやスペースが大きくならない。また補助吸着再生器
は、その吸着再生のサイクル時間を適宜に設定すること
ができ、例えば常用吸着再生器に於ける吸着再生のサイ
クル時間よりも長く構成することにより、前述の蓄熱量
及び吸着量を容易に大きくすることができる。

吸着式冷凍機は、吸収式冷凍機に於ける吸収剤の析出と
いう不都合がなく、再生器に於ける吸着剤の再生に必要
な熱源の温度も50℃以上と、比較的低いことに加えて、
熱源の熱量の変動に対しての能力の変動が少なく、また
熱量を吸着式冷凍機の吸着再生器の吸着剤の再生という
形態で蓄熱することができるので、時間的にずれがあっ
ても熱を冷水発生に有効利用することができ、こうして
内燃機関及び圧縮式冷凍機の凝縮器に発生する廃熱を有
効利用することができる。

また、吸着式冷凍機に使用するシリカゲル、ゼアライト
等の吸着剤は、吸着反応時でも体積変化がなく、無毒、
無臭、非腐食性という性質を有し、長期間の使用でも保
守、管理が容易であるので、吸着式冷凍機を地下鉄駅舎
のプラットフォーム下のスペースや地下鉄隧道のデッド
スペースに設置することにより容易に、安全な地下鉄用
の冷房装置を構成することができる。

（実施例） 次に本発明のコージェネレーション装置を地下鉄冷房装
置に適用した実施例につき添付の図面を参照して説明す
る。

第１図に於いて、符号１はガスエンジン等の内燃機関１
であり、この内燃機関１により発電機２を駆動する構成
としている。この内燃機関１には、ジャケット冷却器３
と、排ガス経路４に設けた排気ガス熱交換器５とから成
る廃熱回収部６を設けている。

符号Ｃは圧縮式冷凍機を示すもので、この圧縮式冷凍機
Ｃは、圧縮器7,凝縮器8,膨張弁９及び蒸発器10を構成要
素としている。そしてこの圧縮器７は、駆動軸11を前記
内燃機関１により駆動する構成としており、該駆動軸11
と内燃機関１の出力軸12とはクラッチ13を介して断続自
在に接続する構成としている。尚、図示例ではこの駆動
軸11は、発電機２の回転軸14を介して前記出力軸12に接
続する構成としているが、直接に接続する構成とするこ
ともできる。また、この圧縮器７の駆動軸11は、内燃機
関１の出力軸12により駆動させる構成とする他、場合に
よっては、電動機により駆動する構成とすることもでき
る。前記凝縮器８には、後記廃熱回収温水系統Ｈに連な
る熱交換部15と、冷却塔17aに連なる冷却水経路Raの熱
交換部16を設けている。また廃熱回収部６には、ジャケ
ット冷却器３と排気ガス熱交換器５を順次通る温水経路
を構成しており、この経路は廃熱回収温水系統Ｈを構成
している。

符号Ａは吸着式冷凍機を示すもので、この吸着式冷凍機
Ａは地下鉄駅舎のプラットフォームPLの下方空間に適数
を設置している。この吸着式冷凍機Ａは、共通の凝縮器
18、蒸発器19に対して、交互に吸着器及び再生器として
動作させる一対の吸着剤充填部a,bから成る吸着再生器2
0を複数組設けて構成している。そして、これらの複数
組の吸着再生器20の一部は、常用運転時に動作させる常
用吸着再生器Ｕとして構成すると共に、他の吸着再生器
を、補助運転時に動作させる補助吸着再生器Ｖとして構
成している。これらの吸着再生器20の吸着剤充填部a,b
にはシリカゲルやゼオライト等の固体吸着剤を充填して
いる。そして、補助吸着再生器Ｖを構成する吸着剤充填
部は、常用吸着再生器Ｕを構成する吸着剤充填部a,bよ
りも吸着剤の充填容量を大きくして、該補助吸着再生器
Ｖに於ける吸着再生のサイクル時間を、常用吸着再生器
Ｕに於ける吸着再生のサイクル時間よりも長く構成して
いる。例えば、常用吸着再生器Ｕは１〜10分間のサイク
ル時間で吸着、再生を行う構成とすると共に、補助吸着
再生器Ｖは10分間〜１時間以上のサイクル時間で吸着、
再生を行う構成としている。図に於いて、常用吸着再生
器Ｕは一組のみ示しているが、複数組構成することもで
きる。また補助吸着再生器Ｖも図示のように複数組とす
る他、一組であっても良い。

符号21,22は共通の冷媒蒸気経路であり、前記凝縮器18
と蒸発器19を、夫々一対の開閉弁23,24を介して夫々の
冷媒蒸気経路21,22に選択的に接続する構成としてい
る。また、常用吸着再生器Ｕの吸着剤充填部Ua,Ubは、
夫々一対の開閉弁25,26を介して冷媒蒸気経路21,22の双
方に選択的に接続する構成とすると共に、補助吸着再生
器Ｖの吸着剤充填部Va,Vbは、開閉弁27,28を介して冷媒
蒸気経路21,22の夫々に接続する構成としている。符号2
9は冷媒タンクであり、前記凝縮器18に於いて凝縮した
冷媒はサイフォン管30を経てこの冷媒タンク29に導入さ
れて貯留され、そしてポンプ31、流量調整弁32を経て冷
媒噴射部33から蒸発器19に導入する構成としている。以
上の凝縮器18、蒸発器19及び吸着剤充填部a,bには夫々
熱交換部34,35,36,37を設けている。

熱交換部34は冷却水経路Ｒ、熱交換部35は冷水系統Ｗに
連なる冷水経路Wbに接続すると共に、熱交換部36a,36b;
37a,37bは二対ずつの開閉弁対38a,38b;39a,39bを介して
冷却水経路Ｒと前記廃熱回収温水系統Ｈを構成する経路
に選択的に接続する構成としている。

前記冷水経路Wbは、圧縮式冷凍機Ｃの蒸発器10の熱交換
部40を通る冷水経路Waと並列に接続して、冷水系統Ｗを
構成しており、この冷水系統Ｗには適数の空調用熱交換
部41を設けている。一方、前記冷却水経路Ｒは、地下鉄
隧道Ｔの適所の漏水を冷却水源とする経路Rbと、適所に
設置した冷却塔17bに連なる経路Rcに連なる構成として
いる。尚、図中ｐはポンプ、ｆはファン、ｖは開閉弁、
42は地下鉄車両、43はダンパ、44は断熱部材を表すもの
である。

上記の構成に於いて、冷房期にはクラッチ13を連結して
内燃機関１を運転し、発電機２を駆動すると共に、圧縮
器７を駆動して圧縮式冷凍機Ｃを動作させる。発電機２
により発電された電力は駅舎や隧道Ｔの換気ファン、排
水ポンプ等の補機動力等の電源として使用する。また圧
縮式冷凍機Ｃの動作により蒸発器10に於いて発生する冷
水は冷水経路Waを経て冷水系統Ｗの熱交換器41に至り、
冷房に供される。一方、内燃機関１の運転により発生す
る廃熱は、ジャケット熱交換器３及び排ガス熱交換器５
から成る廃熱回収部６を通る経路を介して廃熱回収温水
系統Ｈの水温に回収され、また圧縮式冷凍機Ｃの動作に
より、凝縮器８に発生する熱も、この凝縮器８の熱交換
部15を通る経路を介して廃熱回収温水系統Ｈの温水に回
収される。そしてこの廃熱回収温水系統Ｈの温水は吸着
式冷凍機Ａに供給される。尚、熱交換部15を流れる温水
だけでは凝縮器８に発生する熱を十分に除去できない場
合には、必要に応じて冷却塔17aへの冷却経路Raを動作
させることにより、圧縮冷凍機Ｃの動作を阻害する凝縮
熱の除去を行うことができる。

前述した通り、廃熱回収温水系統Ｈの温水は吸着式冷凍
機Ａに至り、吸着再生器U,Vに於いて、再生器として動
作している吸着剤充填部を流れて吸着剤の再生に供され
る。まず、吸着式冷凍機Ａは、第２図に示すように図中
ハッチングを施した開閉弁及び開閉弁対を開、これを施
していない開閉弁及び開閉弁対を閉として常用吸着再生
器Ｕのみを動作させる常用運転を行う状態とする。尚、
補助吸着再生器Ｖに関する開閉弁及び開閉弁対は、ハッ
チングの状態にかかわらず、いまは便宜的に何れも閉と
する。

しかして、廃熱回収温水系統Ｈの温水は、吸着剤充填部
Uaの熱交換部36aを流れてこの吸着剤を加熱し、吸着さ
れている冷媒蒸気を放出させて再生する。放出された冷
媒蒸気は開閉弁25を介して冷媒蒸気経路21から開閉弁24
を介して凝縮器18に導入され、熱交換部34を流れている
冷却水により冷却されて液化し、サイフォン管30を介し
て冷媒液タンク29に至る。次いでポンプ31、流量調整弁
32を経て、冷媒噴出部33から蒸発器19内に導入されて蒸
発し、この際、熱交換部35を流れている冷水経路Wbの冷
水から熱を奪い、これを冷却する。そして、このように
冷却された冷水経路Wbの冷水は、前記圧縮式冷凍機Ｃの
蒸発器10に於いて発生した冷水と共に冷水系統Ｗの熱交
換器41に至り、冷房に供される。一方、蒸発器19内の冷
媒蒸気は開閉弁23から冷媒蒸気経路22を経て、開閉弁26
から他の吸着剤充填部Ubに至り、ここで吸着剤に吸着さ
れる。かかる吸着に際して発生する吸着熱は、熱交換部
36bを流れる冷却水経路Ｒの冷却水、即ち地下鉄の水や
冷却塔17bからの冷却水により除去される。これらの冷
却水は運転時の条件により適宜選択したり、又は同時に
使用する。このような運転により一方側の吸着剤充填部
Ubの吸着能力が所定以下に低下した場合には開閉弁及び
開閉弁対を、前述と逆に第２図に於いてハッチングを施
したものを閉、施していないものを開として、いままで
再生器として動作していた吸着剤充填部Uaを吸着器、吸
着器として動作していた吸着剤充填部Ubを再生器として
動作させることにより、冷水の発生を継続することがで
きる。

以上の常用運転は、開閉弁を第２図の状態とは逆に第３
図に示す状態に切り替えて行うこともできる。尚、第３
図も第２図と同様に、ハッチングを施しているものを
開、施していないものを閉としている。以上の状態に於
いて、凝縮器18は開閉弁24を介して冷媒蒸気経路22と連
通し、また蒸発器19は開閉弁23を介して冷媒蒸気経路21
と連通して、常用吸着再生器Ｕと共に常用運転を行う。

このようにして吸着式冷凍機Ｃの常用運転に於いて発生
させるべき冷水量が少なく、この冷水を発生させるため
に必要な熱量よりも前記内燃機関１に発生する廃熱及び
圧縮式冷凍機Ｃの凝縮器８に発生する廃熱の熱量の方が
多い場合は、吸着式冷凍機Ａに於いては、補助吸着再生
器Ｖの吸着剤充填部a,bに前記廃熱回収温水系統Ｈの温
水の一部を供給して、これを再生器として動作させる補
助運転を併用する。即ち、補助吸着再生器Ｖに関する開
閉弁27,28及び開閉弁対39a,39bは、第２図に於いてハッ
チングを施した開閉弁及び開閉弁対を開、これを施して
いない開閉弁及び開閉弁対を閉として、前述の常用運転
に併用して補助運転を行う。

しかして補助吸着再生器Ｖの吸着剤充填部Va内の吸着剤
は、廃熱回収温水系統Ｈから開閉弁対39aを介して熱交
換部37aに流れる温水により加熱されて冷媒蒸気を放出
し、ここから放出された冷媒蒸気は開閉弁27を経て冷媒
蒸気経路21に至り、常用吸着再生器Ｕから放出された冷
媒蒸気と共に、この冷媒蒸気経路21を流れ、開閉弁24を
経て凝縮器18に流入する。このようにして補助吸着再生
器Ｖの吸着剤充填部Vaの再生が完了したら、開閉弁27と
開閉弁対39aを閉とし、次いで以上と同様にして、他の
補助吸着再生器Ｖの吸着剤充填部の再生を行う。また第
３図に示す状態で常用運転を行う場合には、第４図のハ
ッチングに示すように、開閉弁28と開閉弁対39bを開と
して補助吸着再生器Ｖの他の吸着剤充填部Vbの再生を行
うことができる。

以上説明したように、冷水負荷が小さい場合等、冷水を
発生させるために必要な熱量よりも廃熱回収温水系統Ｈ
の熱量の方が多い場合には、常用吸着再生器Ｕの吸着剤
充填部Ua,Ubの再生は短時間で終了してしまうので、こ
のままであると発生熱量は余ってしまうのであるが、前
述した通り、本発明では、このような状態に於いて、余
剰の熱量は補助吸着再生器Ｖの吸着剤充填部Va,Vbの再
生に利用するので、その有効利用が図られる。このよう
に余剰の熱量を実質的に蓄熱する補助吸着再生器Ｖは、
吸着剤充填部に於ける吸着剤の充填量を、常用吸着再生
器Ｕのそれよりも多くすることにより、より多量の蓄熱
を行うことができ、かかる構成では吸着再生のサイクル
時間は、常用吸着再生器Ｕのそれよりも長くなる。この
他、補助吸着再生器Ｖを複数設けることにより蓄熱量を
増やすこともできる。また、更に冷水負荷が小さく圧縮
式冷凍機Ｃのみで必要量の冷水を賄える場合は、吸着式
冷凍機Ａは前述した常用運転に於ける冷水発生を行わ
ず、専ら前述した吸着性の再生を行い、再生後は次の運
転まで待機させる。

次いで冷水負荷が増大して、圧縮式冷凍機Ｃ及び吸着式
冷凍機Ａの常用運転では必要量の冷水が得られない場合
には、吸着式冷凍機Ａは、常用運転に加えて前述したよ
うに予め再生されている補助吸着再生器Ｖの吸着剤充填
部Va,Vbの吸着剤により冷媒蒸気の吸着を行う補助運転
を併用する。

即ち、第５図に示すように、補助吸着再生器Ｖの開閉弁
及び開閉弁対は、図中ハッチングを施した開閉弁及び開
閉弁対を開として、前述の運用運転に併用して補助運転
を行う。

しかして蒸発器19に於いて蒸発し、冷媒蒸気経路22を流
れる冷媒蒸気の一部は、開閉弁26を経て常用吸着再生器
Ｕの吸着剤充填部Ubに至り、そこで吸着剤に吸着される
と共に、残りは開閉弁28を経て補助吸着再生器Ｖの吸着
剤充填部Vbに至り、そこで以前の運転により再生されて
いる吸着剤に吸着される。かかる補助吸着再生器Ｖの動
作により、冷媒蒸気の吸着量、従って蒸発器19に於ける
冷媒の蒸発量を増やすことができるので、吸着式冷凍機
Ａの冷水発生能力を増大することにより装置全体として
の冷水発生能力を増大させることができ、冷水負荷の増
大に対処することができる。吸着式冷凍機は、所望の冷
水負荷や将来の冷水負荷の増大等の条件を加味してその
冷水発生能力を選定すれば良く、複数の補助吸着再生器
Ｖを設置することにより容易に能力を大とすることがで
き、この場合でも凝縮器18及び蒸発器19そしてこれらを
動作させる構成要素は共通であるから、コストやスペー
スが大きくならない。また補助吸着再生器Ｖは、その吸
着再生のサイクル時間を適宜に設定することができ、例
えば常用吸着再生器Ｕに於ける吸着再生のサイクル時間
よりも長く構成することにより、前述の蓄熱量及び吸着
量を容易に大きくすることができる。

次に、冬期や中間期、または冷房期に於ける夜間のよう
に冷房を必要としない場合に於いては、クラッチ13を外
した状態で内燃機関１を運転して、圧縮式冷凍機Ｃは動
作させず、発電機２のみを駆動して発電を行う。発電機
２により発電された電力は前述と同様に駅舎や隧道Ｔの
換気ファン、排水ポンプ等の補助動力の電源として使用
する。また、かかる運転により発生する廃熱は専ら前述
と同様に吸着式冷凍機Ａの常用吸着再生器Ｕ及び補助吸
着再生器Ｖの吸着剤充填部の吸着剤の再生に供したり、
土中蓄熱を除去する程度の冷房運転に供する。

尚、吸着式冷凍機Ａは、場合によっては冷房期に於いて
もそれのみで冷房運転を行うように制御することもでき
ることは勿論である。

前述した通り吸着式冷凍機Ａは、吸収式冷凍機における
吸収剤の析出というような不都合がなく、再生器に於け
る吸着剤の再生に必要な熱源の温度が低いことに加え
て、熱源の熱量の変動に対しての能力の変動が少なく、
また熱量を吸着式冷凍機Ａの常用及び補助吸着再生器U,
V内の吸着剤の再生という形態で蓄熱することができる
ので、時間的にずれがあっても熱を冷水発生に有効利用
することができ、こうして内燃機関１及び圧縮式冷凍機
Ｃの凝縮器８に発生する廃熱を有効利用することができ
る。また、吸着式冷凍機Ａに使用するシリカゲル、ゼア
ライト等の吸着剤は、吸着反応時でも体積変化がなく、
無毒、無臭、非腐食性という性質を有し、長期間の使用
でも保守、管理が容易であるので、吸着式冷凍機Ａを地
下鉄駅舎のプラットフォームPL下のスペースや地下鉄隧
道Ｔのデッドスペース等に設置することにより容易に、
そして万一の破損でも安全な地下鉄用の冷房装置を構成
することができる。尚、本発明は、このように地下鉄の
冷房装置に適用する他、地下街や一般のビルに於ける冷
水発生用コージェネレーション装置として使用すること
ができ、省エネルギーを図ることができるものである。

（発明の効果） 本発明は以上の通り、コージェネレーション装置と圧縮
式冷凍機及び吸着式冷凍機を合理的に組み合わせて冷水
を発生させるので、吸収式冷凍機を利用したもののよう
に吸収剤の析出というような不都合がなく、50℃程度以
上であれば発生熱量が変動する廃熱であっても有効に冷
水の発生に利用することができ、従ってコージェネレー
ション装置の内燃機関の運転に際して発生する廃熱を有
効に利用して効率的に冷水を発生することができるとい
う効果がある。特に本発明では、吸着式冷凍機に於ける
吸着剤の再生という形態で蓄熱を行えるので、冷水の需
要時点に於いて冷水負荷が小さいために余剰熱量が生じ
る場合や、熱の発生時点と冷水の需要時点とに時間的な
ずれがある場合にも、これらの熱量を無駄にせず、そし
て圧縮式冷凍機だけでは対応できない大きな冷水負荷の
発生時点に於いて冷水の発生に有効に利用することがで
きるという効果がある。そして、本発明に適用する吸着
式冷凍機は、共通の凝縮器及び蒸発器に対して、交互に
吸着器及び再生器としてて動作させる一対の吸着剤充填
部から成る吸着再生器を複数組設けて構成し、これらの
複数組の吸着再生器の一部を、常用運転時に動作させる
常用吸着再生器として構成すると共に、他の吸着再生器
を、補助運転時に動作させる補助吸着再生器として構成
したので、複数の補助吸着再生器を設置したり、その吸
着再生のサイクル時間を適宜に設定することにより、所
要の冷水負荷や将来の冷水負荷の増大等の条件を加味し
て容易にその冷水発生能力を設定することができ、大き
な能力を設定する場合にも凝縮器及び蒸発器そしてこれ
らを動作させる構成要素は共通であるから、コストやス
ペースが大きくならないという効果がある。かくして本
発明は、地下鉄の冷房装置に適用する他、地下街や一般
のビルに於ける冷水発生用コージェネレーション装置と
して利用することができ、省エネルギーを図ることがで
きると共に、吸着式冷凍機は、無振動、無騒音であっ
て、シリカゲルやゼオライト等の吸着剤も無毒、無臭、
無公害、無腐食性であるので災害時等の万一の場合でも
環境汚染等を起こさず安全であり、保守や管理等も非常
にやりやすいという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を地下鉄冷房装置に適用した全体構成の
実施例を表した構成説明図であり、第２図は本発明に適
用する吸着式冷凍機の全体の構成及び動作を表した系統
説明図、第３図、第４図及び第５図は動作を表した第２
図の構成の要部の系統説明図である。 符号Ａ……吸着式冷凍機、Ｃ……圧縮式冷凍機、Ｈ……
廃熱回収温水系統、Ｒ（Ra,Rb,Rc）……冷却水経路、Ｗ
……冷水系統、Wa,Wb……冷水経路、Ｕ……常用吸着再
生器、Ｖ……補助吸着再生器、１……内燃機関、２……
発電機、３……ジャケット冷却器、４……排ガス経路、
５……排気ガス熱交換器、６……廃熱回収部、７……圧
縮器、８、18……凝縮器、９……膨張弁、10、19……蒸
発器、11……駆動軸、12……出力軸、13……クラッチ、
14……回転軸、15、16、34、35、36a、36b、37a,37b,40
……熱交換部、17a,17b……冷却塔、20……吸着再生
器、21、22……冷媒蒸気経路、29……冷媒液タンク、30
……サイフォン管、31……ポンプ、32……流量調整弁、
33……冷媒噴射部、23,24,25,26,27,28……開閉弁、38
a,38b,39a,39b……開閉弁対、41……空調用熱交換部、4
2……地下鉄車両、43……ダンパ、44……断熱部材、PL
……プラツトフォーム、Ｔ……隧道、ｐ……ポンプ、ｆ
……ファン、ｖ……開閉弁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 猪野 展海 千葉県印旛郡臼井町清水口１―５―15― 204 (72)発明者 柳 秀治 茨城県勝田市中根3600―80

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関により駆動する発電機と、圧縮式
   冷凍気機と、吸着式冷凍機を構成要素とすると共に、該
   吸着式冷凍機は共通の凝縮器、蒸発器に対して、交互に
   吸着器及び再生器として動作させる一対の吸着剤充填部
   から成る吸着再生器を複数組設けて構成し、これらの複
   数組の吸着再生器の一部を、常用運転時に動作させる常
   用吸着再生器として構成すると共に、他の吸着再生器
   を、補助運転時に動作させる補助吸着再生器として構成
   し、再生器として動作させる前記吸着剤充填部に、前記
   内燃機関の廃熱回収部及び前記圧縮式冷凍機の凝縮器を
   通る廃熱回収温水系統の温水を供給する構成としたこと
   を特徴とする冷水発生用コージェネレーション装置
2. 【請求項２】請求項１の補助吸着再生器に於ける吸着再
   生のサイクル時間は、常用吸着再生器に於ける吸着再生
   のサイクル時間よりも長く構成したことを特徴とする水
   発生用コージェネレーション装置
3. 【請求項３】請求項１の圧縮器は、その駆動軸を発電機
   駆動用の内燃機関により駆動する構成とし、該駆動軸と
   内燃機関を断続自在に構成したことを特徴とする冷水発
   生用コージェネレーション装置
4. 【請求項４】請求項１の吸着式冷凍機を地下鉄駅舎のプ
   ラットフォーム下のスペースに設置したことを特徴とす
   る地下鉄冷房装置
5. 【請求項５】請求項１の吸着式冷凍機を地下鉄隧道のデ
   ッドスペースに設置したことを特徴とする地下鉄冷房装
   置