JPH0921575A - 冷凍装置 - Google Patents
冷凍装置Info
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- JPH0921575A JPH0921575A JP7167568A JP16756895A JPH0921575A JP H0921575 A JPH0921575 A JP H0921575A JP 7167568 A JP7167568 A JP 7167568A JP 16756895 A JP16756895 A JP 16756895A JP H0921575 A JPH0921575 A JP H0921575A
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- cycle
- refrigeration
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B27/00—Machines, plants or systems, using particular sources of energy
- F25B27/02—Machines, plants or systems, using particular sources of energy using waste heat, e.g. from internal-combustion engines
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
- Y02A30/274—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
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- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】冷凍装置での燃料費の節減。
【解決手段】熱機関２０からのエネルギーにより圧縮式
冷凍機１０の圧縮機１を駆動する。当該熱機関の排熱に
よって吸収冷凍機５０を駆動させ、中間温度の冷熱を発
生させる。圧縮式冷凍機１０の凝縮器２の後に冷媒の過
冷却器５を設け、吸収冷凍機５０で得られた中間温度の
冷熱によって冷媒を冷やす。こうして、冷凍サイクルを
過冷却サイクルとして、冷凍能力を高める。
冷凍機１０の圧縮機１を駆動する。当該熱機関の排熱に
よって吸収冷凍機５０を駆動させ、中間温度の冷熱を発
生させる。圧縮式冷凍機１０の凝縮器２の後に冷媒の過
冷却器５を設け、吸収冷凍機５０で得られた中間温度の
冷熱によって冷媒を冷やす。こうして、冷凍サイクルを
過冷却サイクルとして、冷凍能力を高める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍倉庫あるいは
各種製造業において使用される超低温冷凍機に関わるも
のである。
各種製造業において使用される超低温冷凍機に関わるも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来技術の考え方を、図９により、熱機
関としてガスエンジンを例にとって、これによって駆動
する冷凍システムを冷凍倉庫に適用する場合について説
明する。
関としてガスエンジンを例にとって、これによって駆動
する冷凍システムを冷凍倉庫に適用する場合について説
明する。
【０００３】燃料ガスの供給を受けて、ガスエンジン２
０は作動し、発電機２１を回転させて発電し、圧縮式冷
凍機１０の圧縮機１の電源として供給される。この時、
ガスエンジン２０においては、冷却水循環回路２３及び
熱交換器２７によってシリンダの冷却が行われる。ま
た、排ガスは、シリンダ冷却水を蒸気発生器２５におい
て加熱して低圧蒸気を発生させるのに使用され、煙道２
２より外気に放出される。発生した蒸気は熱需要先に供
給され使用される場合もあるが、一般には、単に空冷あ
るいは水冷コンデンサ２９によって放熱されている。
０は作動し、発電機２１を回転させて発電し、圧縮式冷
凍機１０の圧縮機１の電源として供給される。この時、
ガスエンジン２０においては、冷却水循環回路２３及び
熱交換器２７によってシリンダの冷却が行われる。ま
た、排ガスは、シリンダ冷却水を蒸気発生器２５におい
て加熱して低圧蒸気を発生させるのに使用され、煙道２
２より外気に放出される。発生した蒸気は熱需要先に供
給され使用される場合もあるが、一般には、単に空冷あ
るいは水冷コンデンサ２９によって放熱されている。
【０００４】図１４は、その場合のガスエンジンにおけ
る熱収支を示したものである。投入熱量の３５％が電力
に変換されているが、３６％は低圧蒸気となり、残りの
２９％はその他の熱損失として外界に放散されている。
る熱収支を示したものである。投入熱量の３５％が電力
に変換されているが、３６％は低圧蒸気となり、残りの
２９％はその他の熱損失として外界に放散されている。
【０００５】したがって、従来のガスエンジン冷凍シス
テムにおいては、投入エネルギーの３５％だけが冷凍の
ための動力源として使用されているに過ぎない。このよ
うなエネルギー効率の悪さが従来技術における大きな問
題点である。
テムにおいては、投入エネルギーの３５％だけが冷凍の
ための動力源として使用されているに過ぎない。このよ
うなエネルギー効率の悪さが従来技術における大きな問
題点である。
【０００６】図９における冷凍システムは、約−３０°
Ｃ以上の低温を得る場合における常套手段的なものであ
り、この温度範囲においては図示されているような単段
の圧縮式冷凍機に多くの実施例がある。
Ｃ以上の低温を得る場合における常套手段的なものであ
り、この温度範囲においては図示されているような単段
の圧縮式冷凍機に多くの実施例がある。
【０００７】その原理を簡単に説明する。図９におい
て、冷媒としては例えばＲ２２が使用される。圧縮機１
は、蒸発器４で蒸発した低圧冷媒蒸気（状態ｄ、圧力Ｐ
1 ）を吸引して、圧力Ｐ2 （状態ａ）まで圧縮する。通
常、この圧縮機は電力によって駆動される。この電力は
買電による場合、あるいはガスエンジンなどによる自家
発電による場合などが一般的である。
て、冷媒としては例えばＲ２２が使用される。圧縮機１
は、蒸発器４で蒸発した低圧冷媒蒸気（状態ｄ、圧力Ｐ
1 ）を吸引して、圧力Ｐ2 （状態ａ）まで圧縮する。通
常、この圧縮機は電力によって駆動される。この電力は
買電による場合、あるいはガスエンジンなどによる自家
発電による場合などが一般的である。
【０００８】加圧された冷媒ガスは、凝縮器２に於いて
空冷、あるいは水冷によって冷却され飽和液の状態（状
態ｂ）になる。この液は、膨脹弁３で、圧力Ｐ1 まで断
熱膨脹し、温度が下がって一部分が蒸発する（状態
ｃ）。蒸発器４に入った冷媒は、外部より吸熱し、冷凍
作用を発揮する。蒸発器４の出口では、冷媒は１００％
蒸発して再び圧縮機１に吸入される。
空冷、あるいは水冷によって冷却され飽和液の状態（状
態ｂ）になる。この液は、膨脹弁３で、圧力Ｐ1 まで断
熱膨脹し、温度が下がって一部分が蒸発する（状態
ｃ）。蒸発器４に入った冷媒は、外部より吸熱し、冷凍
作用を発揮する。蒸発器４の出口では、冷媒は１００％
蒸発して再び圧縮機１に吸入される。
【０００９】図１０は、この変化をモリエ線図上に示し
たものである。ｄ→ａは圧縮機１における状態変化を、
ａ→ｂは凝縮器２における状態変化を、ｂ→ｃは膨張弁
３における状態変化を、またｃ→ｄは蒸発器における状
態変化をそれぞれ示す。
たものである。ｄ→ａは圧縮機１における状態変化を、
ａ→ｂは凝縮器２における状態変化を、ｂ→ｃは膨張弁
３における状態変化を、またｃ→ｄは蒸発器における状
態変化をそれぞれ示す。
【００１０】このフローが示すように、冷凍サイクルに
はガスエンジンの発電出力だけがインプットされてい
る。ガスエンジンから排出される熱エネルギーの有効利
用はなされていない。
はガスエンジンの発電出力だけがインプットされてい
る。ガスエンジンから排出される熱エネルギーの有効利
用はなされていない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ガスエンジン、ディー
ゼルエンジン、ガスタービン等の熱機関を導入した自家
発電力においては、発電電力の他に多量の排熱が発生す
る。熱機関としての総合エネルギー効率を高めるため
に、同時に排出される排熱を有効に使うことが重要な課
題である。本発明では、熱機関において発生する熱の有
効利用を図り、冷凍システム全体としての熱効率を高
め、燃費の節減をはかることを狙いとするものである。
ゼルエンジン、ガスタービン等の熱機関を導入した自家
発電力においては、発電電力の他に多量の排熱が発生す
る。熱機関としての総合エネルギー効率を高めるため
に、同時に排出される排熱を有効に使うことが重要な課
題である。本発明では、熱機関において発生する熱の有
効利用を図り、冷凍システム全体としての熱効率を高
め、燃費の節減をはかることを狙いとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の冷凍装置は、熱
機関と、この熱機関により駆動される発電機と、第１の
冷凍サイクルを構成する圧縮機、凝縮器、膨脹弁及び蒸
発器を備え、該圧縮機は前記発電機により駆動される圧
縮式冷凍サイクルと、第２の冷凍サイクルを構成する吸
収器、再生器、凝縮器及び蒸発器を備え、前記熱機関の
排熱を回収して得られる蒸気あるいは温水を、当該再生
機の温熱源として使用する吸収式冷凍サイクルと、を備
えた冷凍装置であって、前記圧縮式冷凍サイクルは凝縮
機の後段に過冷却器を備え、当該過冷却器が前記吸収式
冷凍サイクルの蒸発器により冷却されるように、前記２
つの冷凍サイクルを結合したことを特徴とするものであ
る。または、圧縮式冷凍サイクルの圧縮機は、発電機を
介することなく、熱機関により直結駆動されるようにな
っている。
機関と、この熱機関により駆動される発電機と、第１の
冷凍サイクルを構成する圧縮機、凝縮器、膨脹弁及び蒸
発器を備え、該圧縮機は前記発電機により駆動される圧
縮式冷凍サイクルと、第２の冷凍サイクルを構成する吸
収器、再生器、凝縮器及び蒸発器を備え、前記熱機関の
排熱を回収して得られる蒸気あるいは温水を、当該再生
機の温熱源として使用する吸収式冷凍サイクルと、を備
えた冷凍装置であって、前記圧縮式冷凍サイクルは凝縮
機の後段に過冷却器を備え、当該過冷却器が前記吸収式
冷凍サイクルの蒸発器により冷却されるように、前記２
つの冷凍サイクルを結合したことを特徴とするものであ
る。または、圧縮式冷凍サイクルの圧縮機は、発電機を
介することなく、熱機関により直結駆動されるようにな
っている。
【００１３】
【作用】過冷却サイクルを示す図１１，図１２を用い
て、本発明において取った手段が及ぼす作用を説明す
る。図１１は、過冷却器付き冷凍サイクルのフローを示
す。５がこの発明によって使用する過冷却器である。こ
の過冷却器は、吸収式冷凍機で得られる冷熱によって冷
やされる。凝縮器２によって飽和液まで冷やされた冷媒
（例えばＲ２２）は、この過冷却器５を通過する間に、
過冷却される。
て、本発明において取った手段が及ぼす作用を説明す
る。図１１は、過冷却器付き冷凍サイクルのフローを示
す。５がこの発明によって使用する過冷却器である。こ
の過冷却器は、吸収式冷凍機で得られる冷熱によって冷
やされる。凝縮器２によって飽和液まで冷やされた冷媒
（例えばＲ２２）は、この過冷却器５を通過する間に、
過冷却される。
【００１４】過冷却された冷媒は、膨脹弁３を通過し、
一部分が蒸発し冷却され蒸発器４に入る。この蒸発器を
通過する間において外界から吸熱し冷凍作用を発揮す
る。この時得られる冷凍能力は、過冷却器５の作用で、
過冷却器を用いない場合よりも増大される。その経過を
図１２のモリエ線図を用いて説明する。
一部分が蒸発し冷却され蒸発器４に入る。この蒸発器を
通過する間において外界から吸熱し冷凍作用を発揮す
る。この時得られる冷凍能力は、過冷却器５の作用で、
過冷却器を用いない場合よりも増大される。その経過を
図１２のモリエ線図を用いて説明する。
【００１５】過冷却器がない場合は、冷媒の弁による膨
脹は、飽和線上のｂ点より、等エンタルピ膨脹してｃ点
（圧力Ｐ1 ）まで下がる。この時得られる冷凍効果は、
状態ｄのエンタルピ（ｈd ）と状態ｃでのエンタルピ
（ｈc ）の差に等しい。
脹は、飽和線上のｂ点より、等エンタルピ膨脹してｃ点
（圧力Ｐ1 ）まで下がる。この時得られる冷凍効果は、
状態ｄのエンタルピ（ｈd ）と状態ｃでのエンタルピ
（ｈc ）の差に等しい。
【００１６】つぎに、本発明の過冷却器５を用いる場合
は、冷媒は膨脹弁３を通過する前において状態ｂ（エン
タルピ：ｈb ）から等圧力のもとに状態ｂ′（エンタル
ピ：ｃｈb ′）まで冷やされる。膨張弁では等エンタル
ピ膨脹し、状態ｃ′（エンタルピ：ｈc ′）にいたり、
蒸発器４に供給される。この時得られる冷凍能力は、ｈ
d −ｈc ′である。モリエ線図から明らかなように、過
冷却器５を用いることに因って、冷凍能力は、ｈc −ｈ
c ′だけ増大している。この値は、取りも直さず、過冷
却器５によって冷やした熱量：ｈb −ｈb ′に等しい。
は、冷媒は膨脹弁３を通過する前において状態ｂ（エン
タルピ：ｈb ）から等圧力のもとに状態ｂ′（エンタル
ピ：ｃｈb ′）まで冷やされる。膨張弁では等エンタル
ピ膨脹し、状態ｃ′（エンタルピ：ｈc ′）にいたり、
蒸発器４に供給される。この時得られる冷凍能力は、ｈ
d −ｈc ′である。モリエ線図から明らかなように、過
冷却器５を用いることに因って、冷凍能力は、ｈc −ｈ
c ′だけ増大している。この値は、取りも直さず、過冷
却器５によって冷やした熱量：ｈb −ｈb ′に等しい。
【００１７】いま、冷媒としてＲ２２を用いる場合を考
える。蒸発温度を−２０°Ｃ（圧力：２．５kg/ cm
2 ），凝縮温度を４０°Ｃ（圧力：１５．５kg/ cm2 ）
とする。冷媒を０°Ｃまで過冷却するには、ｂ−ｂ′の
間において、１２kcal／冷媒１kgだけ冷やす必要があ
る。しかし、この熱量は、膨張弁３のあとで、−２０°
Ｃの冷熱としてそのままの大きさで回収することができ
る。
える。蒸発温度を−２０°Ｃ（圧力：２．５kg/ cm
2 ），凝縮温度を４０°Ｃ（圧力：１５．５kg/ cm2 ）
とする。冷媒を０°Ｃまで過冷却するには、ｂ−ｂ′の
間において、１２kcal／冷媒１kgだけ冷やす必要があ
る。しかし、この熱量は、膨張弁３のあとで、−２０°
Ｃの冷熱としてそのままの大きさで回収することができ
る。
【００１８】以上のように、過冷却サイクルを用いると
中間温度の冷熱源を供給することによって、最低温度の
冷凍量の増大を図ることができる。ガスエンジンの排熱
として得られるものは、通常８５°Ｃ程度の温水、また
は１２０°Ｃ程度の低圧蒸気であり、この低温熱源を用
いて吸収冷凍機を駆動させて直接−２０°Ｃの冷凍を行
うことは難しい。
中間温度の冷熱源を供給することによって、最低温度の
冷凍量の増大を図ることができる。ガスエンジンの排熱
として得られるものは、通常８５°Ｃ程度の温水、また
は１２０°Ｃ程度の低圧蒸気であり、この低温熱源を用
いて吸収冷凍機を駆動させて直接−２０°Ｃの冷凍を行
うことは難しい。
【００１９】これに対して、本発明のように中間温度の
冷媒（例えば５°Ｃ）を吸収冷凍機で発生させ、それに
よって凝縮器から出る４０°Ｃの冷媒を１０°Ｃまで過
冷却すると、膨脹弁を通過後にそれと同量の冷熱が−２
０°Ｃで得られるようになる。
冷媒（例えば５°Ｃ）を吸収冷凍機で発生させ、それに
よって凝縮器から出る４０°Ｃの冷媒を１０°Ｃまで過
冷却すると、膨脹弁を通過後にそれと同量の冷熱が−２
０°Ｃで得られるようになる。
【００２０】ここで、吸収冷凍機の作用を述べる。吸収
冷凍機としては、臭化リチウム／水を媒体として用いる
システムが実用段階にあって、各種分野で使用されてい
る。
冷凍機としては、臭化リチウム／水を媒体として用いる
システムが実用段階にあって、各種分野で使用されてい
る。
【００２１】ここでは、図１３に示した単効用吸収冷凍
機について概説する。この技術そのものは既存技術を使
用することができる。図１３において、蒸発器５１は、
冷熱発生部分であり、蒸発熱交換器６８の管表面には、
ポンプ６４，冷媒散布ノズル６５によって水が散布され
る。吸収器５２において臭化リチウムの濃厚溶液がノズ
ル６６より吸収熱交換器６９の管表面に散布される。こ
の時、水及び臭化リチウムの濃厚水溶液の蒸気圧差によ
って、蒸発熱交換器６８表面上の水は蒸発して、この蒸
気は吸収熱交換器６９管表面に散布されている臭化リチ
ウムの濃厚溶液に吸収される。
機について概説する。この技術そのものは既存技術を使
用することができる。図１３において、蒸発器５１は、
冷熱発生部分であり、蒸発熱交換器６８の管表面には、
ポンプ６４，冷媒散布ノズル６５によって水が散布され
る。吸収器５２において臭化リチウムの濃厚溶液がノズ
ル６６より吸収熱交換器６９の管表面に散布される。こ
の時、水及び臭化リチウムの濃厚水溶液の蒸気圧差によ
って、蒸発熱交換器６８表面上の水は蒸発して、この蒸
気は吸収熱交換器６９管表面に散布されている臭化リチ
ウムの濃厚溶液に吸収される。
【００２２】この時、蒸発熱交換器６８上では、水の蒸
発潜熱分の冷熱が発生し、熱交換器６８に水あるいはそ
の他の冷媒を流せば、通常５°Ｃ程度の冷水あるいは冷
媒を得られる。一方、吸収熱交換器６９の表面では、水
蒸気の凝縮熱が発生するので、通常は熱交換器６９の内
部に冷却水を流して除熱する。
発潜熱分の冷熱が発生し、熱交換器６８に水あるいはそ
の他の冷媒を流せば、通常５°Ｃ程度の冷水あるいは冷
媒を得られる。一方、吸収熱交換器６９の表面では、水
蒸気の凝縮熱が発生するので、通常は熱交換器６９の内
部に冷却水を流して除熱する。
【００２３】水蒸気を吸収した臭化リチウムの希釈溶液
は、ポンプ６３，溶液散布ノズル６７によって再生器５
３内の再生熱交換器７０の管表面に散布され、この熱交
換器内を流れる高温熱源によって加熱され、水分の一部
分が蒸発され、再び濃厚溶液となって吸収器５２に戻さ
れる。熱交換器５５は溶液の顯熱を回収して冷凍サイク
ルの効率を高めるためのものである。
は、ポンプ６３，溶液散布ノズル６７によって再生器５
３内の再生熱交換器７０の管表面に散布され、この熱交
換器内を流れる高温熱源によって加熱され、水分の一部
分が蒸発され、再び濃厚溶液となって吸収器５２に戻さ
れる。熱交換器５５は溶液の顯熱を回収して冷凍サイク
ルの効率を高めるためのものである。
【００２４】一方、再生器５３で蒸発した水蒸気は、凝
縮器５４にはいり、中を冷却水が流れる凝縮熱交換器６
２の管表面上にて冷やされ、凝縮する。この水は、再
度、蒸発器５１に給水される。
縮器５４にはいり、中を冷却水が流れる凝縮熱交換器６
２の管表面上にて冷やされ、凝縮する。この水は、再
度、蒸発器５１に給水される。
【００２５】以上のように、従来から使われている吸収
冷凍機は、高温の熱源（１００〜２００°Ｃの温水、ま
たは蒸気）と、冷却水（２０〜３０°Ｃ）を供給するこ
とによって、５°Ｃ程度の冷水を得る事ができるもので
ある。
冷凍機は、高温の熱源（１００〜２００°Ｃの温水、ま
たは蒸気）と、冷却水（２０〜３０°Ｃ）を供給するこ
とによって、５°Ｃ程度の冷水を得る事ができるもので
ある。
【００２６】臭化リチウム／水を用いたシステムでは、
冷媒として水が使用されているために、発生できる温度
は０°Ｃ以上となる。通常５°Ｃ程度が限界であるか
ら、過冷却温度もこの程度が限界となる。
冷媒として水が使用されているために、発生できる温度
は０°Ｃ以上となる。通常５°Ｃ程度が限界であるか
ら、過冷却温度もこの程度が限界となる。
【００２７】一方、アンモニア／水のシステムでは、ア
ンモニアが冷媒として用いられているから、発生できる
温度は０°Ｃ以下までが可能となる。従って、過冷却可
能な温度も０°Ｃ以下までが可能である。
ンモニアが冷媒として用いられているから、発生できる
温度は０°Ｃ以下までが可能となる。従って、過冷却可
能な温度も０°Ｃ以下までが可能である。
【００２８】本発明では、吸収冷凍機の種類は特に限定
するものではなく、ガスエンジン、ディーゼルエンジ
ン、ガスタービン等の熱機関から得られる排熱の温度レ
ベル、冷凍システムの発生所要温度レベル等によって適
切な冷媒と冷凍方式（単効用、二重効用等）を選択して
使用することができる。
するものではなく、ガスエンジン、ディーゼルエンジ
ン、ガスタービン等の熱機関から得られる排熱の温度レ
ベル、冷凍システムの発生所要温度レベル等によって適
切な冷媒と冷凍方式（単効用、二重効用等）を選択して
使用することができる。
【００２９】
【実施の態様】図１に本発明の実施の態様の一例を示
す。熱機関としてはガスエンジンを使用している。２０
は、ガスエンジンで、エンジンのシリンダは水冷却回路
２３で水冷されている。排ガス２６は蒸気発生器２５を
加熱して後、外気に排出される。蒸気発生器２５から
は、１２０°Ｃの飽和蒸気が得られる。この蒸気は、臭
化リチウム／水を媒体とした吸収冷凍機５０の再生器５
３に供給され、吸収冷凍機の熱源として利用される。
す。熱機関としてはガスエンジンを使用している。２０
は、ガスエンジンで、エンジンのシリンダは水冷却回路
２３で水冷されている。排ガス２６は蒸気発生器２５を
加熱して後、外気に排出される。蒸気発生器２５から
は、１２０°Ｃの飽和蒸気が得られる。この蒸気は、臭
化リチウム／水を媒体とした吸収冷凍機５０の再生器５
３に供給され、吸収冷凍機の熱源として利用される。
【００３０】この吸収冷凍機５０は、吸収器５２、再生
器５３，凝縮器５４及び蒸発器５１を備えて、第２の冷
凍サイクルである吸収式冷凍サイクルを構成している。
圧縮式冷凍機１０は圧縮機１によって駆動される。
器５３，凝縮器５４及び蒸発器５１を備えて、第２の冷
凍サイクルである吸収式冷凍サイクルを構成している。
圧縮式冷凍機１０は圧縮機１によって駆動される。
【００３１】この圧縮式冷凍機１０は、圧縮機１，凝縮
器２、膨張弁３、蒸発器４を備えて、第１の冷凍サイク
ルである圧縮式冷凍サイクルを構成している。凝縮器２
の後に、過冷却器５が設けられ、この過冷却器は吸収冷
凍機の蒸発器５１によって冷却される構造になってい
る。即ち、蒸発器５１の蒸発熱交換器６８が圧縮式冷凍
サイクルにおける過冷却器５として機能している。
器２、膨張弁３、蒸発器４を備えて、第１の冷凍サイク
ルである圧縮式冷凍サイクルを構成している。凝縮器２
の後に、過冷却器５が設けられ、この過冷却器は吸収冷
凍機の蒸発器５１によって冷却される構造になってい
る。即ち、蒸発器５１の蒸発熱交換器６８が圧縮式冷凍
サイクルにおける過冷却器５として機能している。
【００３２】ガスエンジン２０は、発電機２１を駆動
し、得られる電気によって圧縮機１が駆動されている。
なお、ガスエンジンによって圧縮機を駆動する方法とし
ては、この例のように発電機を介してもよいが、図２に
示すように、ガスエンジンと圧縮機を直結して駆動して
もよい。
し、得られる電気によって圧縮機１が駆動されている。
なお、ガスエンジンによって圧縮機を駆動する方法とし
ては、この例のように発電機を介してもよいが、図２に
示すように、ガスエンジンと圧縮機を直結して駆動して
もよい。
【００３３】また、ガスエンジンの排熱を回収して、吸
収冷凍機の熱源に供給する方法には、この他に図３〜図
８などの方法が考えられる。図３は、シリンダ冷却水を
循環させて吸収冷凍機の再生器５３の加熱熱源に供給す
る場合である。ガスエンジン、ディーゼルエンジンなど
において、８５°Ｃ程度の温水供給が可能である。
収冷凍機の熱源に供給する方法には、この他に図３〜図
８などの方法が考えられる。図３は、シリンダ冷却水を
循環させて吸収冷凍機の再生器５３の加熱熱源に供給す
る場合である。ガスエンジン、ディーゼルエンジンなど
において、８５°Ｃ程度の温水供給が可能である。
【００３４】図４は、シリンダ冷却水をさらにエンジン
の排ガスにて加熱し、高温度の温水として供給する場合
である。ガスエンジン、ディーゼルエンジンにおいて適
用できる。
の排ガスにて加熱し、高温度の温水として供給する場合
である。ガスエンジン、ディーゼルエンジンにおいて適
用できる。
【００３５】図５は、排ガスによってのみ温水を得る方
式であり、ガスエンジン、ディーゼルエンジン、ガスタ
ービンのどの場合にも適用できる。図６は、シリンダの
排熱によって低圧の蒸気を発生させて供給する場合であ
る。ガスエンジン、ディーゼルエンジンにおいて適用で
きる。
式であり、ガスエンジン、ディーゼルエンジン、ガスタ
ービンのどの場合にも適用できる。図６は、シリンダの
排熱によって低圧の蒸気を発生させて供給する場合であ
る。ガスエンジン、ディーゼルエンジンにおいて適用で
きる。
【００３６】図７は、シリンダ冷却水をさらにエンジン
排ガスで加熱して、中圧の蒸気を発生させて供給する場
合である。ガスエンジン、ディーゼルエンジンにおいて
適用できる。
排ガスで加熱して、中圧の蒸気を発生させて供給する場
合である。ガスエンジン、ディーゼルエンジンにおいて
適用できる。
【００３７】図８は、排ガスによってのみ蒸気を発生さ
せる場合である。これは、ガスエンジン、ディーゼルエ
ンジン、ガスタービンのいずれの場合においても可能で
ある。
せる場合である。これは、ガスエンジン、ディーゼルエ
ンジン、ガスタービンのいずれの場合においても可能で
ある。
【００３８】
【発明の効果】以下の条件において、吸収式冷凍機を用
いる場合と、用いない場合のそれぞれについて発生冷凍
量の比較を行い、本発明による効果を定量的に示す。 １）ガスエンジン １００kw発電端出力ユニット ２）圧縮式冷凍機 蒸発温度 −２０°Ｃ 凝縮温度 ４０°Ｃ 冷媒 Ｒ２２ 圧縮機効率 ７０％ ＣＯＰ ２．１１ ３）吸収式冷凍機 熱媒 臭化リチウム 冷却送液温度 １０°Ｃ ＣＯＰ ０．６ （１）従来技術の場合の発生冷凍量 冷凍機の圧縮機に供給可能な電力 ９１．４ kw ７８６０４kcal／h −２０°Ｃ冷凍発生量 １６５８５４kcal／h （２）過冷却サイクルの発生冷凍量（本発明） 冷凍機の圧縮機に供給可能な電力 ９１．４ kw ７８６０４kcal／h 吸収式冷凍機への供給熱源量 ８８４５７kcal／h 発生冷凍量 ５３０７４kcal／h Ｒ−２２過冷却所要熱量 ４２５０８kcal／h （４０→１０°Ｃ） 他用途への冷熱供給量 １０５６６kcal／h （＝５３０７４−４２５０８） サイクル全体としての全冷凍発生量 １６５８５４＋４２５０８ ＝２０８３６２kcal／h （３）発生冷凍量の増加率 ４２５０８／１６５８５４×１００＝２５．６％ 以上の試算結果から、同一能力のガスエンジンユニット
（１００kw発電端出力）を用いた場合、排熱を回収して
過冷却サイクルとした方が２５．６％だけ冷凍出力が増
大する。
いる場合と、用いない場合のそれぞれについて発生冷凍
量の比較を行い、本発明による効果を定量的に示す。 １）ガスエンジン １００kw発電端出力ユニット ２）圧縮式冷凍機 蒸発温度 −２０°Ｃ 凝縮温度 ４０°Ｃ 冷媒 Ｒ２２ 圧縮機効率 ７０％ ＣＯＰ ２．１１ ３）吸収式冷凍機 熱媒 臭化リチウム 冷却送液温度 １０°Ｃ ＣＯＰ ０．６ （１）従来技術の場合の発生冷凍量 冷凍機の圧縮機に供給可能な電力 ９１．４ kw ７８６０４kcal／h −２０°Ｃ冷凍発生量 １６５８５４kcal／h （２）過冷却サイクルの発生冷凍量（本発明） 冷凍機の圧縮機に供給可能な電力 ９１．４ kw ７８６０４kcal／h 吸収式冷凍機への供給熱源量 ８８４５７kcal／h 発生冷凍量 ５３０７４kcal／h Ｒ−２２過冷却所要熱量 ４２５０８kcal／h （４０→１０°Ｃ） 他用途への冷熱供給量 １０５６６kcal／h （＝５３０７４−４２５０８） サイクル全体としての全冷凍発生量 １６５８５４＋４２５０８ ＝２０８３６２kcal／h （３）発生冷凍量の増加率 ４２５０８／１６５８５４×１００＝２５．６％ 以上の試算結果から、同一能力のガスエンジンユニット
（１００kw発電端出力）を用いた場合、排熱を回収して
過冷却サイクルとした方が２５．６％だけ冷凍出力が増
大する。
【００３９】もし、冷凍量を従来技術と同じにした場合
には、およそ２５．６％の燃費節減効果が期待できる。
なお、この場合、吸収冷凍機の冷熱の中で、１０５６６
kcal／h 分は余剰となるので、他用途に使用できる。
には、およそ２５．６％の燃費節減効果が期待できる。
なお、この場合、吸収冷凍機の冷熱の中で、１０５６６
kcal／h 分は余剰となるので、他用途に使用できる。
【図１】本発明の実施の態様の一例の全体構成を示す説
明図。
明図。
【図２】本発明の実施の態様の他の例の全体構成を示す
説明図。
説明図。
【図３】ガスエンジンからの他の排熱回収方法の説明
図。
図。
【図４】ガスエンジンからの他の排熱回収方法の説明
図。
図。
【図５】ガスエンジンからの他の排熱回収方法の説明
図。
図。
【図６】ガスエンジンからの他の排熱回収方法の説明
図。
図。
【図７】ガスエンジンからの他の排熱回収方法の説明
図。
図。
【図８】ガスエンジンからの他の排熱回収方法の説明
図。
図。
【図９】従来のエンジン駆動圧縮式冷凍機のシステムフ
ローの説明図。
ローの説明図。
【図１０】従来技術（図９）でのモリエ線図。
【図１１】過冷却器を有する圧縮式冷凍機の一般的なシ
ステムフローの説明図。
ステムフローの説明図。
【図１２】図１１のシステムでのモリエ線図。
【図１３】吸収式冷凍機の一般的なシステムフローの説
明図。
明図。
【図１４】ガスエンジンにおける熱収支の説明図。
１…圧縮機、２…凝縮器、３…膨張弁、４…蒸発器、５
…過冷却器、１０…圧縮式冷凍サイクル、２０…熱機
関，２１…発電機、５０…吸収式冷凍サイクル、５１…
蒸発器、５２…吸収器、５３…再生器、５４…凝縮器。
…過冷却器、１０…圧縮式冷凍サイクル、２０…熱機
関，２１…発電機、５０…吸収式冷凍サイクル、５１…
蒸発器、５２…吸収器、５３…再生器、５４…凝縮器。
Claims (2)
- 【請求項１】 熱機関と、この熱機関により駆動される
発電機と、第１の冷凍サイクルを構成する圧縮機、凝縮
器、膨脹弁及び蒸発器を備え、該圧縮機は前記発電機に
より駆動される圧縮式冷凍サイクルと、第２の冷凍サイ
クルを構成する吸収器、再生器、凝縮器及び蒸発器を備
え、前記熱機関の排熱を回収して得られる蒸気あるいは
温水を、当該再生機の温熱源として使用する吸収式冷凍
サイクルと、を備えた冷凍装置であって、 前記圧縮式冷凍サイクルは凝縮器の後段に過冷却器を備
え、当該過冷却器が前記吸収式冷凍サイクルの蒸発器に
より冷却されるように、前記２つの冷凍サイクルを結合
したことを特徴とする冷凍装置。 - 【請求項２】 熱機関と、第１の冷凍サイクルを構成す
る圧縮機、凝縮器、膨脹弁及び蒸発器を備え、該圧縮機
は前記熱機関により直結駆動される圧縮式冷凍サイクル
と、第２の冷凍サイクルを構成する吸収器、再生器、凝
縮器及び蒸発器を備え、前記熱機関の排熱を回収して得
られる蒸気あるいは温水を、当該再生器の温熱源として
使用する吸収式冷凍サイクルと、を備えた冷凍装置であ
って、 前記圧縮式冷凍サイクルは凝縮器の後段に過冷却器を備
え、当該過冷却器が前記吸収式冷凍サイクルの蒸発器に
より冷却されるように、前記２つの冷凍サイクルを結合
したことを特徴とする冷凍装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7167568A JPH0921575A (ja) | 1995-07-03 | 1995-07-03 | 冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7167568A JPH0921575A (ja) | 1995-07-03 | 1995-07-03 | 冷凍装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0921575A true JPH0921575A (ja) | 1997-01-21 |
Family
ID=15852154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7167568A Pending JPH0921575A (ja) | 1995-07-03 | 1995-07-03 | 冷凍装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0921575A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003021166A1 (fr) * | 2001-09-04 | 2003-03-13 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Systeme de refrigeration utilisant la chaleur de gaz d'echappement |
| JP2007051788A (ja) * | 2005-08-15 | 2007-03-01 | Daikin Ind Ltd | 冷凍装置 |
| GB2464121A (en) * | 2008-10-03 | 2010-04-07 | Energyexcel Llp | Processes and Apparatus for Cooling |
| CN106196712A (zh) * | 2016-07-31 | 2016-12-07 | 浙江大学 | 一种利用变压器余热的压缩吸收复合制冷系统和方法 |
-
1995
- 1995-07-03 JP JP7167568A patent/JPH0921575A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003021166A1 (fr) * | 2001-09-04 | 2003-03-13 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Systeme de refrigeration utilisant la chaleur de gaz d'echappement |
| US7155927B2 (en) | 2001-09-04 | 2007-01-02 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Exhaust heat utilizing refrigeration system |
| JP2007051788A (ja) * | 2005-08-15 | 2007-03-01 | Daikin Ind Ltd | 冷凍装置 |
| GB2464121A (en) * | 2008-10-03 | 2010-04-07 | Energyexcel Llp | Processes and Apparatus for Cooling |
| WO2010038037A1 (en) * | 2008-10-03 | 2010-04-08 | Energyexcel Llp | Processes and apparatus for cooling |
| GB2464121B (en) * | 2008-10-03 | 2010-10-13 | Energyexcel Llp | Method and Apparatus for Integrating Absorption Cooling into a Refrigeration System |
| CN106196712A (zh) * | 2016-07-31 | 2016-12-07 | 浙江大学 | 一种利用变压器余热的压缩吸收复合制冷系统和方法 |
| CN106196712B (zh) * | 2016-07-31 | 2018-07-17 | 浙江大学 | 一种利用变压器余热的压缩吸收复合制冷系统和方法 |
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