JPH08159594A - 多重効用吸収式冷凍装置 - Google Patents

多重効用吸収式冷凍装置

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JPH08159594A
JPH08159594A JP6302512A JP30251294A JPH08159594A JP H08159594 A JPH08159594 A JP H08159594A JP 6302512 A JP6302512 A JP 6302512A JP 30251294 A JP30251294 A JP 30251294A JP H08159594 A JPH08159594 A JP H08159594A
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JP
Japan
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temperature regenerator
regenerator
heat
medium
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Application number
JP6302512A
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English (en)
Inventor
Seiki Kitamura
清貴 北村
Original Assignee
Nippondenso Co Ltd
日本電装株式会社
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
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    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62Absorption based systems

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶液回路8が簡素で、且つ効率の良い、エン
ジン排熱を利用した3重効用吸収式冷凍装置1の提供。 【構成】 高温再生器2は排気排熱によって加熱され、
中温再生器3は排気排熱と高温再生器2からの蒸気とに
よって加熱され、低温再生器4は排気排熱によってさら
に加熱された温水排熱と中温再生器3からの蒸気とによ
って加熱される。これによって、低温再生器4のみが加
熱比が大きくなる。一方、各再生器に溶液を循環させる
溶液回路8の回路構成は、吸収器7の希溶液を高温、中
温、低温再生器2、3、4の順に流す直列循環回路31
の他に、吸収器7から直接、低温再生器4へ導くバイパ
ス手段32を備え、低温再生器4のみ溶液流量を増大し
ている。この結果、各再生器2、3、4の流量比を、加
熱比に対応させることができ、効率が向上する。また、
直列循環回路31にバイパス手段32を追加するのみで
達成できるため、回路構成が簡素で済む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、再生器を3つ以上備え
る直列循環方式の吸収式冷凍サイクルを用いた多重効用
吸収式冷凍装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、省エネルギー化の必要により、エ
ンジンの排熱を熱源として冷熱を得る要望がある。そこ
で、特開平4−295555号公報に開示されているよ
うな多重効用吸収式冷凍装置が知られている。多重効用
吸収式冷凍装置は、高温側の再生器で発生した気化冷媒
の熱を熱源として、低温側の再生器の吸収液を加熱し
て、吸収液から発生する気化冷媒量を増大させ、冷凍装
置の能力および効率を向上させるものである。
【0003】このような、多重効用吸収式冷凍装置に
は、直列循環方式と並列循環方式とがある。直列循環方
式の3重効用吸収式冷凍装置の概略を、図3に示す。直
列循環方式の3重効用吸収式冷凍装置100は、冷媒を
吸収した希溶液を、高温再生器101、中温再生器10
2、低温再生器103の順に供給するものである。ま
た、並列循環方式の3重効用吸収式冷凍装置の概略を、
図4に示す。並列循環方式の3重効用吸収式冷凍装置1
00は、冷媒を吸収した希溶液を、高温再生器101、
中温再生器102、低温再生器103のそれぞれに分配
して供給するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】直列循環方式の3重効
用吸収式冷凍装置100は、吸収液の回路が簡素である
利点を有する。しかるに、各再生器101、102、1
03に供給される吸収液の流量がほぼ同一であるため、
エンジン排熱を利用する場合では、各再生器101、1
02、103の加熱量が大きく異なることにより、加熱
量と吸収液流量とのバランスが取れず、効率が悪い。
【0005】具体的には、エンジンの排気排熱によっ
て、高温、中温再生器101、102を加熱し、エンジ
ンの温水排熱によって、低温再生器103を加熱する場
合、高温、中温再生器101、102の加熱量に比較
し、低温再生器103の加熱量が多い(例えば、2.5
倍)。そこで、高温、中温再生器101、102に適し
た吸収液流量を供給すると、低温再生器103で熱を有
効に利用しきれずに、熱を大気へ放出しなくてはならな
くなり、効率が悪い。逆に、加熱量の比の大きい低温再
生器103に適した吸収液流量を供給すると、高温、中
温再生器101、102では、加熱量に対して流量が多
くなり過ぎ、気化冷媒の蒸発が促進されなくなり、多重
効用化の成立が不可能になる。
【0006】一方、並列循環方式の多重効用吸収式冷凍
装置100は、各再生器101、102、103に供給
する吸収液の流量を任意に調節できるため、各再生器1
01、102、103の加熱量と、各再生器101、1
02、103の吸収液流量とのバランスが容易に取れ、
効率が良い。しかるに、吸収液の回路中に分岐部を多数
必要とするなど、吸収液の回路が複雑となり、製造コス
トが大変高くなってしまう。
【0007】
【発明の目的】本発明は、上記の事情に鑑みてなされた
もので、その目的は、吸収液の回路構成が簡素で、且つ
効率の良い、エンジン排熱を利用した多重効用吸収式冷
凍装置の提供にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の多重効用吸収式
冷凍装置は、次の技術的手段を採用した。 〔請求項1の手段〕請求項1の多重効用吸収式冷凍装置
は、(a)燃料を燃焼して動力を発生するとともに、排
気排熱および温水排熱を発生するエンジンと、(b)こ
のエンジンの発生した排気排熱を熱源として、吸収液を
加熱し、吸収液から気化冷媒を蒸発させる高温再生器
と、(c)前記エンジンの発生した排気排熱、および前
記高温再生器で発生した気化冷媒の熱を熱源として、前
記高温再生器で気化冷媒の一部が蒸発した吸収液を加熱
し、吸収液から気化冷媒を蒸発させる中温再生器と、
(d)前記エンジンの発生した温水排熱、および前記中
温再生器で発生した気化冷媒の熱を熱源として、前記中
温再生器で気化冷媒の一部が蒸発した吸収液を加熱し、
吸収液から気化冷媒を蒸発させる低温再生器と、(e)
前記高温、中温、低温再生器で発生した気化冷媒を凝縮
して液化冷媒にする凝縮器と、(f)この凝縮器で液化
した液化冷媒を低圧下で蒸発させ、気化冷媒とする蒸発
器と、(g)この蒸発器で蒸発した気化冷媒を吸収液に
吸収させる吸収器と、(h)前記吸収器で冷媒を吸収し
た吸収液を、前記高温、中温再生器をバイパスして、直
接、前記低温再生器に導くバイパス手段とを備える。
【0009】〔請求項2の手段〕請求項1の多重効用吸
収式冷凍装置において、前記高温、中温再生器に供給さ
れる吸収液の流量、および前記低温再生器に供給される
吸収液の流量は、流量調節手段によって調節可能に設け
られたことを特徴とする。
【0010】〔請求項3の手段〕請求項2の多重効用吸
収式冷凍装置において、前記流量調節手段は、前記エン
ジンの運転状態、前記蒸発器による冷凍運転状態、ある
いは各再生器における吸収液の温度状態などの運転状態
に応じてコントローラによって制御されることを特徴と
する。
【0011】
【発明の作用および発明の効果】
〔請求項1の作用〕高温再生器では、吸収器から供給さ
れた吸収液が、エンジンの排気排熱によって加熱され、
吸収液から気化冷媒が蒸発する。中温再生器では、高温
再生器から供給された吸収液が、エンジンの排気排熱
と、高温再生器で発生した気化冷媒の熱とによって加熱
され、吸収液から気化冷媒が蒸発する。低温再生器で
は、吸収器と中温再生器の両方から供給された吸収液
が、エンジンの温水排熱と、中温再生器で発生した気化
冷媒の熱とによって加熱され、吸収液から気化冷媒が蒸
発する。
【0012】そして、高温、中温、低温再生器で発生し
た気化冷媒は、凝縮器で液化冷媒に凝縮され、その後、
低圧に保たれた蒸発器内で蒸発する。蒸発器で液化冷媒
が蒸発する際、蒸発器に供給される熱交換媒体から潜熱
を奪う。そして、潜熱が奪われることによって冷たくな
った熱交換媒体によって、冷房、冷蔵、冷凍などが行わ
れる。蒸発器で蒸発した気化冷媒は、吸収器で吸収液に
吸収される。そして気化冷媒を吸収した吸収液は、再び
高温再生器、中温再生器、低温再生器に供給され、上記
のサイクルを繰り返す。
【0013】ここで、低温再生器の加熱量は、高温、中
温再生器の加熱量に比較して多い。一方、低温再生器に
は、中温再生器から供給される吸収液の他に、バイパス
手段によって、吸収器からも吸収液の供給を受ける。つ
まり、低温再生器に供給される吸収液流量は、高温、中
温再生器の吸収液流量に比較して多い。このように、高
温、中温再生器に比較して加熱量の多い低温再生器に
は、高温、中温再生器に比較して吸収液流量が多く供給
されて、各再生器の加熱量と吸収液流量とのバランスが
取れる。つまり、本発明では、直列循環方式の吸収式冷
凍装置に、バイパス手段を追加したのみで、高温、中
温、低温再生器の各加熱比に応じた吸収液流量を、各再
生器に供給できる。
【0014】〔請求項1の効果〕上記作用で示したよう
に、エンジン排熱を利用した直列循環方式の多重効用吸
収式冷凍装置であっても、高温、中温、低温再生器の各
加熱比に応じた吸収液流量を、各再生器に供給できるた
め、効率が良い。また、バイパス手段を追加した直列循
環方式の多重効用吸収式冷凍装置であるため、吸収液回
路が並列循環方式の多重効用吸収式冷凍装置に比較して
簡素で、直列循環方式の多重効用吸収式冷凍装置であっ
ても、並列循環方式に比較して製造コストを抑えること
ができる。
【0015】〔請求項2の作用および効果〕流量調節手
段によって、高温、中温再生器に供給される吸収液の流
量と、低温再生器に供給される吸収液の流量とを調節す
ることによって、高温、中温、低温再生器の各加熱比に
応じた吸収液流量を各再生器に供給できる。このため、
多重効用吸収式冷凍装置の効率が向上するように調節で
きる。
【0016】〔請求項3の作用および効果〕コントロー
ラは、エンジンの負荷や排気温度変化などの運転状態、
冷房、冷蔵、冷凍などの蒸発器による冷凍運転状態、各
再生器における吸収液の温度状態など、吸収式冷凍装置
の運転状態に応じて、流量調節手段を制御し、高温、中
温再生器に供給される吸収液の流量と、低温再生器に供
給される吸収液の流量とを調節する。これによって、吸
収式冷凍装置の運転状態が変化しても、高温、中温、低
温再生器に最適な吸収液流量を供給することが可能にな
り、多重効用吸収式冷凍装置の効率を高く維持すること
ができる。
【0017】
【実施例】次に、本発明の多重効用吸収式冷凍装置を、
3重効用を採用した吸収式冷凍装置に適用した実施例に
基づき図面を用いて説明する。 〔実施例の構成〕図1は直列循環方式の3重効用吸収式
冷凍装置の概略構成図である。
【0018】3重効用吸収式冷凍装置1は、燃料の燃焼
により動力を発生するエンジン(図示しない)の排気排
熱および温水排熱とを有効に利用して、室内の冷暖房を
行うもので、高温再生器2、中温再生器3、低温再生器
4、凝縮器5、蒸発器6、吸収器7、溶液回路8、冷媒
回路9、冷却水回路10、冷熱回路11等から構成され
ている。なお、本実施例では、吸収液として、吸収剤に
臭化リチウム、冷媒に水を用いた臭化リチウム水液を用
いたもので、吸収器7から供給される低濃度吸収液(臭
化リチウムの溶解度が55重量%前後の水吸収液で、以
下、希溶液)は、各再生器2、3、4を通過することに
よって、高濃度吸収液(臭化リチウムの溶解度が60重
量%前後の水溶液で、以下、濃溶液)となる。
【0019】〔エンジンの説明〕エンジンは、回転駆動
されることにより電力を発生する発電機(図示しない)
を回転駆動するための内燃機関で、ディーゼル油や天然
ガス、アルコールとガソリンの混合油、ガソリン等を燃
焼し、燃焼によるエネルギーによって回転動力を発生す
る。エンジンと発電機との間には、回転動力の断続を行
う断続手段(例えば図示しない電磁クラッチや手動結脱
手段)が設けられており、エンジンが発電機を駆動しな
い状態でも、3重効用吸収式冷凍装置1の運転が可能に
設けられている。そして、エンジンの回転速度は、発電
機にかかる電気負荷や、冷房負荷等に応じて変化するよ
うに設けられている。
【0020】エンジンは、燃料の燃焼運転を行うため、
燃焼後の排気ガスを放出する。この排気ガスは、排気管
12によって、高温再生器2、中温再生器3、温水加熱
器13に順次導かれて排気排熱が取り出された後、大気
へ排出される。
【0021】また、エンジンは、水冷式のもので、エン
ジンを適切な温度範囲に保つように、エンジンへ冷却水
(温水)の循環を行う温水回路14を備える。この温水
回路14は、冷却水をエンジン→低温再生器4→ラジエ
ータ(図示しない)→再びエンジンの順序で流し、温水
排熱を低温再生器4に与えたり、ラジエータで放出させ
るもので、ウォータポンプ(図示しない)によって冷却
水が循環駆動される。この実施例の温水回路14は、中
温再生器3を通過した排気ガス(180°程度)によっ
て、冷却水を加熱する加熱器が設けられ、排気排熱を有
効利用するように設けられている。
【0022】なお、温水回路14は、冷却水の温度に応
じて冷却水がラジエータをバイパスするように設けた
り、あるいは冷却水の温度を高く維持する目的のために
ラジエータを廃止したり、ラジエータを用いなくてもエ
ンジンに戻る冷却水の温度が適切な温度より低い場合は
ラジエータを廃止して構成しても良い。
【0023】〔高温再生器2の説明〕高温再生器2は、
排気排熱を吸収液に与える伝熱管15(コイルチュー
ブ)と、高圧(例えば、約7kgf/cm2 )に維持され、吸
収液および伝熱管を収容する耐圧容器16とで構成され
ている。そして、高温再生器2は、吸収器7から耐圧容
器16内に供給された希溶液を、伝熱管15によって伝
えられる排気排熱によって加熱し、吸収液から高温、高
圧の水蒸気(気化冷媒)を蒸発させ、希溶液を低中溶液
に凝縮するものである。
【0024】〔中温再生器3の説明〕中温再生器3は、
排気排熱を吸収液に与える伝熱管17(コイルチュー
ブ)と、高温再生器2で得られた水蒸気の熱を吸収液に
伝える伝熱管18(コイルチューブ)と、中圧(例え
ば、760mmHg)に維持され、吸収液および2つの
伝熱管17、18を収容する常圧容器19とで構成され
ている。そして、中温再生器3は、高温再生器2から常
圧容器19内に供給された低中溶液を、2つの伝熱管1
7、18によって伝えられる排気排熱および水蒸気の熱
によって加熱し、吸収液から中温、中圧の水蒸気(気化
冷媒)を蒸発させ、希溶液を高中溶液に凝縮するもので
ある。
【0025】〔低温再生器45の説明〕低温再生器4
は、温水排熱を吸収液に与える伝熱管21(コイルチュ
ーブ)と、中温再生器3で得られた水蒸気の熱を吸収液
に伝える伝熱管22(コイルチューブ)と、低圧(例え
ば、約50mmHg)に維持され、吸収液および2つの
伝熱管を収容する真空容器23とで構成されている。そ
して、低温再生器4は、中温再生器3から真空容器23
内に供給された高中溶液と、バイパス手段(後述する)
を介して吸収器7から供給された希溶液との混合溶液
を、2つの伝熱管21、22によって伝えられる温水排
熱および水蒸気の熱によって加熱し、吸収液から低温、
低圧の水蒸気(気化冷媒)を蒸発させ、希溶液を濃溶液
に凝縮するものである。
【0026】〔凝縮器5の説明〕凝縮器5は、冷却水回
路10の伝熱管24(コイルチューブ)と、低圧(例え
ば、約50mmHg)に維持され、伝熱管24を収容す
る真空容器25とから構成されている。そして、凝縮器
5は、高温、中温、低温再生器2、3、4から供給さ
れ、低圧下で再沸騰する冷媒を、伝熱管24を通過する
冷却水によって液化させるものである。
【0027】〔蒸発器6の説明〕蒸発器6は、冷熱回路
11の伝熱管26(コイルチューブ)と、超低圧(例え
ば6.5mmHg)に維持され、伝熱管26を収容する
真空容器27(吸収器7と共通)とで構成されている。
そして、この蒸発器6は、凝縮器5で液化した水(液化
冷媒)を、冷熱回路11の伝熱管26の表面に散布し、
伝熱管26内を流れる熱交換媒体(例えば水、不凍液、
オイル等)から気化熱を奪って蒸発させるものである。
【0028】〔吸収器7の説明〕吸収器7は、凝縮器5
の伝熱管の上流に直列接続された冷却水回路10の伝熱
管28(コイルチューブ)と、超低圧(例えば6.5m
mHg)に維持され、伝熱管28を収容する真空容器2
7(蒸発器6と共通)とで構成されている。そして、こ
の吸収器7は、低温再生器4を通過した濃溶液を冷却水
回路10の伝熱管28の表面に散布し、蒸発器6で気化
した気化冷媒(水蒸気)を、濃溶液に吸収させて希溶液
にするものである。
【0029】なお、伝熱管28を通過する冷却水は、吸
収器7内の気化冷媒が濃溶液の吸収される際に発生する
吸収熱を除熱し、吸収器7内を冷却する。また、真空容
器27内には、蒸発器6と吸収器7とを仕切る仕切り板
29、および真空容器27の下部に一時的に貯留される
水(液冷媒)と希溶液とを分離する分離板30が設けら
れている。仕切り板29には、複数の連通穴が設けら
れ、気体のみ通過可能に設けられている。
【0030】〔溶液回路8の説明〕溶液回路8は、吸収
器7の下部に貯留した希溶液を、高温再生器2、中温再
生器3、低温再生器4の順に流し、低温再生器4の濃溶
液を吸収器7に戻す直列循環回路31と、希溶液を高
温、中温再生器2、3をバイパスして、直接、低温再生
器4に導くバイパス手段32とを備え、溶液ポンプ33
によって、希溶液が圧送される。
【0031】また、溶液回路8は、高温再生器2に供給
される希溶液と高温再生器2から中温再生器3に供給さ
れる中低溶液とを熱交換させる高温熱交換器34と、こ
の高温熱交換器34に供給される希溶液と中温再生器3
から低温再生器4に供給される中高溶液とを熱交換させ
る中温熱交換器35と、この中温熱交換器35に供給さ
れる希溶液と低温再生器4から吸収器7に供給される中
高溶液とを熱交換させる低温熱交換器36とを備える。
【0032】そして、直列循環回路31によって高温再
生器2に供給される希溶液は、高温、中温、低温熱交換
器34、35、36の全ての熱交換器を通過して高い温
度(例えば200℃ほど)に加熱され、バイパス手段3
2によって低温再生器4に供給される希溶液は、低温熱
交換器36のみを通過して低い温度(例えば70℃ほ
ど)に加熱される。これによって、各再生器2、3、4
における溶液の加熱性能が高められるとともに、吸収器
7に供給される濃溶液を冷却することによって、濃溶液
の吸収性能が高められる。
【0033】なお、高温、中温、低温熱交換器34、3
5、36は、溶液と溶液とを熱交換する液−液熱交換器
で、シェルアンドチューブタイプ、チューブアンドフィ
ンタイプ、シュル内に配置された積層型熱交換器、シュ
ル内に配置されたサーペタインタイプなど種々のタイプ
から選択されるものである。
【0034】バイパス手段32は、低温熱交換器36を
通過した希溶液を、直接、低温再生器4に供給すること
で、低温再生器4に供給される溶液量を、高温、中温再
生器2、3より多くするための溶液量増加通路である。
【0035】直列循環回路31には、高温再生器2に供
給される希溶液の流量を調節する第1流量調節弁37が
設けられている。また、バイパス手段32にも、低温再
生器4に供給される希溶液の流量を調節する第2流量調
節弁38(流量調節手段に相当する)が設けられてい
る。
【0036】第1、第2流量調節弁37、38は、とも
に閉弁せず、常に所定開度以上で開かれる開度可変バル
ブで、第1流量調節弁37の開度が大きくなると、第2
流量調節弁38の開度が小さくなり、逆に第1流量調節
弁37の開度が小さくなると、第2流量調節弁38の開
度が大きくなるように、コントローラ39によって開度
制御され、高温、中温再生器2、3に供給される溶液流
量と、低温再生器4に供給される溶液流量とを適切に調
節するものである。
【0037】ここで、通常運転時における各再生器2、
3、4の加熱比を説明する。エンジン排熱(排気排熱と
温水排熱)による各再生器2、3、4の加熱比は、高温
再生器2:中温再生器3:低温再生器4=3:1:6程
度の割合になる。また、中温再生器3および低温再生器
4には、それぞれ気化冷媒によって加熱されるため、高
温再生器2:中温再生器3:低温再生器4=2:2:5
程度の割合になる。なお、本実施例における低温再生器
4の加熱量は、温水排熱と、高温、中温再生器2、3に
おいて溶液を加熱した後の低温排気排熱(180℃程)
との和である。
【0038】そこで、コントローラ39は、基本的に、
高温再生器2:中温再生器3:低温再生器4=2:2:
5程度の流量比となるように第1、第2流量調節弁3
7、38を制御するものであるが、コントローラ39
は、高温、中温再生器2、3の加熱量と、低温再生器4
の加熱量との加熱比が変化した場合であっても、その加
熱比に基づいて、第1、第2流量調節弁37、38の開
度を制御するように設けられている。そして、コントロ
ーラ39は、高温、中温再生器2、3の加熱量と、低温
再生器4の加熱量との加熱比の変化を検出するべく、エ
ンジンの運転状態、蒸発器6による冷凍運転状態、ある
いは各再生器2、3、4における溶液の温度状態など、
3重効用吸収式冷凍装置1の運転状態を検出し、その検
出結果に基づいて第1、第2流量調節弁37、38の開
度を制御する。
【0039】〔冷媒回路9の説明〕冷媒回路9は、高温
再生器2で蒸発した気化冷媒を中温再生器3に導いた後
に凝縮器5の下部へ導く第1冷媒流路41と、中温再生
器3で蒸発した気化冷媒を低温再生器4に導いた後に凝
縮器5の下部へ導く第2冷媒流路42と、低温再生器4
で蒸発した気化冷媒を凝縮器5の上部へ導く第3冷媒流
路43と、凝縮器5で液化した液冷媒を蒸発器6の上部
へ導く第4冷媒流路44と、蒸発器6の下部に貯留した
液化冷媒を再び蒸発器6の上部へ戻す第5冷媒流路45
とから構成される。この第5冷媒流路45には、蒸発器
6の下部に貯留した液化冷媒を蒸発器6の上部へ戻す冷
媒ポンプ46が設けられている。
【0040】〔冷却水回路10の説明〕冷却水回路10
は、クーリングタワー等の室外ユニット(図示せず)で
放熱により冷却された冷却水を、図示しないウォータポ
ンプの作用によって吸収器7および凝縮器5に供給し、
その後室外ユニットに戻す循環回路である。
【0041】〔冷熱回路11の説明〕冷熱回路11は、
蒸発器6を通過する際に冷却された熱交換媒体を、図示
しない媒体ポンプの作用によって、室内に設置された室
内熱交換器(図示しない)に供給し、その後蒸発器6に
戻す循環回路である。なお、室内熱交換器には、室内フ
ァン(図示しない)が設けられており、室内熱交換器を
通過する熱交換媒体の冷熱を室内へ吹き出させて室内を
冷房するように設けられている。
【0042】〔実施例の作動〕次に、本実施例に示した
3重効用吸収式冷凍装置1の作動を説明する。エンジン
を作動させることにより、エンジンから約600℃程の
温度の排気排熱と、約80℃程の温水排熱が発生する。
そして、排気排熱は、排気管12によって、まず高温再
生器2内の溶液を加熱し、次に中温再生器3の溶液を加
熱し、その後低温再生器4の溶液を加熱するための温水
を加熱した後、大気に放出される。
【0043】〔高温再生器2の作動説明〕排気排熱が伝
熱管15を通る際、耐圧容器16内に流入した希溶液を
加熱する。伝熱管15によって加熱された希溶液は、内
部に含まれる冷媒が蒸発する。耐圧容器16内で蒸発し
た気化冷媒は、第1冷媒流路41を通って中温再生器3
に導かれる。一方、濃度の濃くなった中低溶液は、高温
熱交換器34を介して中温再生器3に導かれる。
【0044】〔中温再生器3の作動説明〕排気排熱が伝
熱管17を通る際、常圧容器19内に流入した中低溶液
を加熱するとともに、高温再生器2で発生した冷媒が伝
熱管18を通り中低溶液を加熱する。伝熱管17、18
によって加熱された中低溶液は、内部に含まれる冷媒が
蒸発する。常圧容器19内で蒸発した気化冷媒は、第2
冷媒流路42を通って低温再生器4に導かれる。一方、
濃度の濃くなった中高溶液は、中温熱交換器35を介し
て低温再生器4に導かれる。
【0045】〔低温再生器4の作動説明〕温水排熱が伝
熱管21を通る際、中温再生器3から低圧容器内に流入
した中高溶液と、バイパス手段32から低圧容器内に流
入した希溶液との混合溶液を加熱する。また、中温再生
器3で発生した冷媒が伝熱管22を通って、中低溶液を
加熱する。伝熱管21、22によって加熱された混合溶
液は、内部に含まれる冷媒が蒸発する。低圧容器23内
で蒸発した気化冷媒は、第3冷媒流路43を通って凝縮
器5に導かれる。一方、濃度の濃くなった濃溶液は、低
温熱交換器36を介して吸収器7に導かれる。
【0046】〔凝縮器5の作動説明〕高温、中温、低温
再生器2、3、4で得られた冷媒は、真空容器25内で
再沸騰するとともに、伝熱管24内を流れる冷却水によ
って冷却され、低圧下において液化冷媒(水)となる。
【0047】〔蒸発器6の作動説明〕凝縮器5で液化さ
れた液化冷媒(水)は、超低圧の真空容器27内におい
て伝熱管へ散布され、伝熱管26内を流れる熱交換媒体
から気化熱を奪って蒸発する。このため、伝熱管26に
散布された液化冷媒(水)は気化冷媒(水蒸気)とな
る。なお、伝熱管26を通過して低温となった熱交換媒
体は、冷熱回路11によって室内熱交換器へ送られ、室
内ファンの作動で室内冷房を行う。
【0048】〔吸収器7の作動説明〕蒸発器6で蒸発し
た気化冷媒(水蒸気)は、仕切り板29の開口を通って
吸収器7側に導かれ、上方から下方へ散布される濃溶液
に吸収されて希溶液となる。そして、吸収器7の下部に
貯留した希溶液は、溶液ポンプ33の作動によって、高
温再生器2、および低温再生器4へ圧送される。そし
て、上記のサイクルを繰り返すことにより、室内の冷房
が継続して行われる。
【0049】〔実施例の効果〕本実施例の3重効用吸収
式冷凍装置1は、高温、中温、低温再生器2、3、4の
各加熱比に応じた吸収液流量を、バイパス手段32およ
び第1、第2流量調節弁37、38の開度によって各再
生器2、3、4に供給できるため、効率が良い。具体的
には、図2に示すように、本実施例の3重効用吸収式冷
凍装置1の冷凍能力は、バイパス手段32を設けない直
列循環方式の3重効用吸収式冷凍装置の冷凍能力を1と
した場合、並列循環方式の3重効用吸収式冷凍装置の冷
凍能力の1.3とほぼ同等の1.2を得ることができ
る。
【0050】そして、直列循環方式の多重効用吸収式冷
凍装置にバイパス手段32を追加したのみであるため、
溶液回路8が並列循環方式の多重効用吸収式冷凍装置に
比較して簡素で、並列循環方式に比較して製造コストを
抑えることができる。
【0051】また、第1、第2流量調節弁37、38と
コントローラ39を用いて、高温、中温再生器2、3の
加熱比と、低温再生器4の加熱比が変化した場合であっ
ても、その加熱比の変化に基づいて、高温、中温再生器
2、3への溶液流量と、低温再生器4への溶液流量とを
最適に調節する。このため、本実施例の3重効用吸収式
冷凍装置1の効率を高効率に維持することができる。
【0052】〔変形例〕上記実施例では、請求項3を採
用したことにともない、流量調節手段をコントローラで
制御した例を示したが、流量調節手段を機種毎における
バラツキを調節するために設け、手動操作によって流量
比を調節するために設けても良い。上記実施例では、請
求項2を採用したことにともない、バイパス手段に流量
調節手段を設けた例を示したが、バイパス手段における
流通抵抗や、絞り手段の設置によって、各加熱比に応じ
た流量比が得られるように設けても良い。
【0053】各伝熱管としてコイルチューブを例に示し
たが、チューブアンドフィンタイプ、積層型熱交換器、
サーペタインタイプなど種々の熱交換手段を採用しても
良い。3重効用吸収式冷凍装置を例に示したが、中温再
生器を複数設けた4重以上の多重効用吸収式冷凍装置に
本発明を適用しても良い。上記実施例では、高温、中
温、低温再生器をそれぞれ別体に設けた例を示したが、
高温側の再生器を低温側の再生器で覆って、高温側の再
生器から周囲に放出される熱を低温側の再生器で利用す
るように設けても良い。
【0054】エンジンが発電機を駆動する例を示した
が、他の動力源(例えば工作機械、農業用機械、運搬用
機械等)を駆動させても良い。吸収液の一例として臭化
リチウム水吸収液を例に示したが、ヨウ化リチウム水吸
収液、塩化リチウム水吸収液、アンモニア水吸収液な
ど、他の吸収液を用いても良い。なお、アンモニア水吸
収液を用いる場合は、冷媒がアンモニアとなり、吸収剤
が水となる。
【0055】上記実施例では、多重効用吸収式冷凍装置
で室内を冷房する例を示したが、庫内を冷蔵あるいは冷
凍するように設けても良い。また、冷熱を得るのみでな
く、室内を暖房、あるいは庫内を加熱するように設けて
も良い。その一例としては、凝縮器を通過して温度の高
くなった冷却水で室内や庫内を加熱するように設けた
り、各再生器、あるいは高温側の再生器で加熱された吸
収液を蒸発器に導いて熱交換用媒体を加熱することによ
り室内や庫内を加熱するように設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例の3重効用吸収式冷凍装置の概略構成
図である。
【図2】冷凍能力を比較するグラフである。
【図3】直列循環方式の3重効用吸収式冷凍装置の概略
構成図である。
【図4】並列循環方式の3重効用吸収式冷凍装置の概略
構成図である。
【符号の説明】
1 3重効用吸収式冷凍装置 2 高温再生器 3 中温再生器 4 低温再生器 5 凝縮器 6 蒸発器 7 吸収器 32 バイパス手段 38 第2流量調節弁(流量調節手段) 39 コントローラ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)燃料を燃焼して動力を発生するとと
    もに、排気排熱および温水排熱を発生するエンジンと、 (b)このエンジンの発生した排気排熱を熱源として、
    吸収液を加熱し、吸収液から気化冷媒を蒸発させる高温
    再生器と、 (c)前記エンジンの発生した排気排熱、および前記高
    温再生器で発生した気化冷媒の熱を熱源として、前記高
    温再生器で気化冷媒の一部が蒸発した吸収液を加熱し、
    吸収液から気化冷媒を蒸発させる中温再生器と、 (d)前記エンジンの発生した温水排熱、および前記中
    温再生器で発生した気化冷媒の熱を熱源として、前記中
    温再生器で気化冷媒の一部が蒸発した吸収液を加熱し、
    吸収液から気化冷媒を蒸発させる低温再生器と、 (e)前記高温、中温、低温再生器で発生した気化冷媒
    を凝縮して液化冷媒にする凝縮器と、 (f)この凝縮器で液化した液化冷媒を低圧下で蒸発さ
    せ、気化冷媒とする蒸発器と、 (g)この蒸発器で蒸発した気化冷媒を吸収液に吸収さ
    せる吸収器と、 (h)前記吸収器で冷媒を吸収した吸収液を、前記高
    温、中温再生器をバイパスして、直接、前記低温再生器
    に導くバイパス手段とを備える多重効用吸収式冷凍装
    置。
  2. 【請求項2】請求項1の多重効用吸収式冷凍装置におい
    て、 前記高温、中温再生器に供給される吸収液の流量、およ
    び前記低温再生器に供給される吸収液の流量は、流量調
    節手段によって調節可能に設けられたことを特徴とする
    多重効用吸収式冷凍装置。
  3. 【請求項3】請求項2の多重効用吸収式冷凍装置におい
    て、 前記流量調節手段は、前記エンジンの運転状態、前記蒸
    発器による冷凍運転状態、あるいは各再生器における吸
    収液の温度状態などの運転状態に応じてコントローラに
    よって制御されることを特徴とする多重効用吸収式冷凍
    装置。
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