JPH10141802A - 温水焚吸収冷温水機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジン排熱を熱源とする温水焚吸収冷温水
機において、吸収冷温水機の運転状態から停止状態への
移行時、エンジン冷却水温度が上昇してエンジンがトリ
ップするのを回避する。 【解決手段】 エンジン１から排出され冷却媒体出側管
７を流れる冷却水の熱を熱源として吸収液を加熱する熱
交換器を有してなる吸収冷温水機と、該熱交換器を通過
した冷却水を前記エンジンに戻す戻り配管に分岐して設
けられかつ放熱器３を介装した冷却媒体放熱用バイパス
管１２と、冷却水を冷却媒体出側管７から前記熱交換器
をバイパスして前記戻り配管に導く冷却媒体バイパス管
１１とを含んで温水焚吸収冷温水機を構成し、吸収冷温
水機４停止時に、前記戻り配管に流入した冷却水を前記
放熱器３を経てエンジン１に戻すように流路を切換えた
のち、冷却媒体出側管７を流れる冷却水を前記熱交換器
をバイパスして前記戻り配管に導くように流路を切換え
る制御手段９を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、温水焚吸収冷温水
機に係り、特にエンジンの排熱を除去するエンジン冷却
水などの冷却媒体を加熱源として動作する温水焚吸収冷
温水機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、発電機を駆動するエンジンと、そ
のエンジンの排熱を利用する温水焚吸収冷温水機を組み
合わせた装置として、図２に示す構成のものが知られて
いる。図示の装置は、エンジン１と、エンジン１で駆動
される発電機２と、エンジン１の冷却水出口に一端を接
続された冷却媒体出側管７と、冷却媒体出側管７に介装
された冷却媒体ポンプ１３と、冷却媒体出側管７の他端
に入口を接続して配置された第１の冷却媒体流路切換手
段である三方弁５と、この三方弁５の一方の出口に加熱
流体入口を接続させた熱交換器を内装した吸収冷温水機
４と、前記熱交換器の加熱流体出口に一端を接続した加
熱流体出側管１２と、加熱流体出側管１２の他端に二つ
の入口のうちの一方を接続して配置された第２の冷却媒
体流路切換手段である温度制御三方弁６と、温度制御三
方弁６の出口と前記エンジン１の冷却水入口を連通する
冷却媒体入側管７Ａと、前記加熱流体出側管１２に分岐
して設けられ放熱器３を介装するとともに下流端を前記
温度制御三方弁６の他方の入口に接続して設けられた冷
却媒体放熱用バイパス管１０と、冷却媒体入側管７Ａに
装着され管内を流れる冷却媒体の温度を検出して温度信
号として前記温度制御三方弁６に出力する温度センサ１
４と、前記温水焚吸収冷温水機４に内装され前記三方弁
５の動作を制御する制御手段９と、前記三方弁５の他方
の出口と加熱流体出側管１２を連通する冷却媒体バイパ
ス管１１と、前記吸収冷温水機４に接続されたクーリン
グタワー１５と、を含んで構成されている。なお、上記
装置から、エンジン１、発電機２及びクーリングタワー
１５を除いた部分を、温水焚吸収冷温水機とする。ま
た、前記加熱流体出側管１２と冷却媒体入側管７Ａとを
合わせて戻り配管と呼ぶ。

【０００３】図示の装置における吸収冷温水機４は、エ
ンジン１から冷却媒体である冷却水を介して供給される
エンジン排熱を加熱源として動作する。このような装置
においては、吸収冷温水機４が停止した場合、三方弁５
は、熱交換器への入熱を避けるため、冷却媒体出側管７
と冷却媒体バイパス管１１を連通するように操作され、
冷却媒体出側管７から流入してきた冷却媒体を吸収冷温
水機４をバイパスして加熱流体出側管１２に導く。

【０００４】一方、温度制御三方弁６は、吸収冷温水機
４の通常運転中は、加熱流体出側管１２と冷却媒体入側
管７Ａを連通する状態になっており、温度センサ１４で
検出された温度があらかじめ設定されている上限温度を
超えたとき、放熱器３と冷却媒体入側管７Ａを連通する
状態に切り換えられる。したがって、吸収冷温水機４が
停止され、三方弁５の出側が熱交換器から冷却媒体バイ
パス管１１に切り換えられても、エンジン１から排出さ
れた冷却水は、初めのうち、冷却媒体ポンプ１３、三方
弁５、冷却媒体バイパス管１１、加熱流体出側管１２、
温度制御三方弁６、冷却媒体入側管７Ａをを通って流
れ、放熱器３は通過しないから、放熱しないままの冷却
水がエンジン１に流入する。温度センサ１４が放熱しな
いままの高温の冷却水が流れるのを検知し、その温度信
号により温度制御三方弁６が操作されてはじめて冷却水
が放熱器３を通って流れるようになる。

【０００５】なお、図２に示した例では熱交換器は、吸
収液（希溶液）を加熱して冷媒蒸気を発生させるととも
に中間濃溶液もしくは濃溶液を生成する高温再生器であ
るが、例えば、特開平７−２１８０１７号公報や、特公
平６−６３６７２号公報に開示されているように、高温
再生器に流入する前の吸収液（希溶液）を加熱する熱交
換器である場合もある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このため、吸収冷温水
機４が停止されると、エンジン排熱が急激に利用されな
い状態になるが、この段階では冷却水は放熱器３を通過
しない流路構成になっており、エンジン１が１００％負
荷で運転しているときは、温度制御三方弁６が操作され
て放熱器３が最大の放熱能力を発揮するまでに時間がか
かるため、冷却水が目標温度値まで降下しきれず、最悪
の場合、エンジントリップに至り、電力及び熱供給の機
能が停止したりすることになる。

【０００７】本発明の課題は、エンジン排熱を熱源とす
る温水焚吸収冷温水機において、温水焚吸収冷温水機が
運転状態から停止状態へ移行するとき、エンジン冷却水
温度が上昇してエンジントリップに至ることを回避する
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、エンジン
の冷却媒体出入口に加熱流体の入口出口をそれぞれ接続
され被加熱流体側を流れる吸収液とエンジン冷却媒体の
間で熱交換を行う熱交換器と、該熱交換器の加熱流体出
口と前記エンジンの冷却媒体入口を接続する配管に分岐
して設けられた冷却媒体放熱用バイパス管に介装されて
冷却媒体の熱を放熱する放熱器と、前記エンジンの冷却
媒体出口と前記熱交換器の加熱流体入口を接続する配管
を流れるエンジン冷却媒体を、前記熱交換器をバイパス
して前記放熱器に導き該放熱器通過後の冷却媒体を前記
エンジンの冷却媒体入口に導くように流路を切り換える
流路切換手段と、を含んでなり、前記熱交換器で吸収液
に取り込まれる熱を熱源の一部もしくは全部として動作
する温水焚吸収冷温水機において、前記流路切換手段
を、前記熱交換器への入熱が不要になったとき、前記熱
交換器の加熱流体出口と前記エンジンの冷却媒体入口を
接続する配管を流れる冷却媒体が前記冷却媒体放熱用バ
イパス管及び前記放熱器を経由して前記エンジンの冷却
媒体入口に導かれるように流路を構成したのちに、前記
エンジンの冷却媒体出口と前記熱交換器の加熱流体入口
を接続する配管を流れるエンジン冷却媒体を、前記熱交
換器をバイパスして熱交換器の加熱流体出口に接続され
た配管に導くように流路を構成するものとすることによ
り達成される。

【０００９】上記の課題はまた、エンジン１から排出さ
れた冷却水を導く冷却媒体出側管７と、この冷却媒体出
側管７を流れる冷却水を熱源として吸収液を加熱する熱
交換器を有してなる吸収冷温水機４と、前記熱交換器の
加熱流体出側と前記エンジンの冷却水入口を接続する戻
り配管１２，７Ａと、前記冷却媒体出側管７を流れる冷
却水の流路を、前記熱交換器をバイパスして前記戻り配
管１２に導く流路と、熱交換器を経由して前記戻り配管
１２に導く流路のいずれかに切り換える第１の冷却媒体
流路切換手段５と、前記戻り配管１２に分岐して設けら
れ冷却水の熱を放熱する放熱器３を介装するとともに下
流端は前記戻り配管１２，７Ａの前記分岐個所より下流
側に接続された冷却媒体放熱用バイパス管１０と、前記
戻り配管の前記分岐個所より上流側に流入した冷却水の
流路を、前記放熱器３を経由して前記エンジン１の冷却
水入口に導く流路と、放熱器を経由しないで前記エンジ
ン１の冷却水入口に導く流路のいずれかにに切り換える
第２の冷却媒体流路切換手段６と、を含んでなる温水焚
吸収冷温水機において、前記熱交換器への熱供給が不要
になったとき、前記第２の冷却媒体流路切換手段６を冷
却水が放熱器３を経由して前記エンジン１に導かれる流
路を構成するように制御し、該流路構成後、前記第１の
冷却媒体流路切換手段６を冷却水が前記熱交換器をバイ
パスして前記戻り配管１２に導かれる流路を構成するよ
うに制御する制御手段９を設けることによっても達成さ
れる。

【００１０】上記の課題はまた、エンジンの冷却媒体出
口に一端を接続された冷却媒体出側管と、この冷却媒体
出側管の他端に入り口側を接続され少なくとも二つの出
口を持つ第１の冷却媒体流路切換手段と、この第１の冷
却媒体流路切換手段の一方の出口に加熱流体入り側を接
続され被加熱流体側流路に吸収液を流すように構成され
た熱交換器と、この熱交換器の加熱流体出側に一端を接
続された加熱媒体出側管と、この加熱媒体出側管の他端
に二つの入り口の一方を接続された第２の冷却媒体流路
切換手段と、この第２の冷却媒体流路切換手段の一方の
出口と前記エンジンの冷却媒体入り口を接続する冷却媒
体入側管と、前記第１の冷却媒体流路切換手段の他方の
出口と前記加熱媒体出側管とを接続する冷却媒体バイパ
ス管と、前記第２の冷却媒体流路切換手段の他方の入り
口と前記加熱媒体出側管とを連通する冷却媒体放熱用バ
イパス管に介装されて該管内を流れる流体の熱を放熱す
る放熱器と、を含んでなり、前記熱交換器で吸収液に取
り込まれる熱を熱源の一部もしくは全部として動作する
温水焚吸収冷温水機において、前記熱交換器への熱供給
が不要になることを検知して切換信号を出力するととも
に内蔵したタイマーを起動する制御手段を内装し、前記
第２の冷却媒体流路切換手段を、その流路を、前記切換
信号により、加熱媒体出側管と冷却媒体入側管を連通す
る状態から冷却媒体放熱用バイパス管と冷却媒体入側管
を連通する状態に切り換えるように操作されるものと
し、前記第１の冷却媒体流路切換手段は、その流路を、
前記タイマーが所定の時間経過後に出力する遅延信号に
より、冷却媒体出側管と前記熱交換器の加熱流体入り側
を連通する状態から冷却媒体出側管と冷却媒体バイパス
管を連通する状態に切り換えるように操作されるものと
することにより達成される。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１を参照
して説明する。本実施例が前記従来の技術と相違するの
は、 制御手段９が信号線８で温度制御三方弁６に接続され
ていること、 制御手段９は吸収冷温水機４の停止信号が入力された
とき、あるいは前記熱交換器への入熱が不要になったと
き、まず第２の冷却媒体流路切換手段である温度制御三
方弁６に流路を切り換える切換信号を出力するように構
成されていること、 温度制御三方弁６は、制御手段９から入力される前記
切換信号によっても流路を切り換えるように構成されて
いること。

【００１２】制御手段９には図示されていないタイマ
が内装され、このタイマは温度制御三方弁６に出力され
る前記切換信号で起動され、所定の時間経過後、第１の
冷却媒体流路切換手段である三方弁５に流路を切り換え
る遅延信号を出力するように構成されていること、であ
る。第１、第２の冷却媒体流路切換手段と制御手段９と
で流路切換手段が構成されている。他の構成は前記従来
の技術と同じなので同一の符号を付して説明を省略す
る。

【００１３】制御手段９に内装された前記タイマは、制
御手段９が切換信号を出力してから、温度制御三方弁６
の流路の切換が完了するのに必要な時間が経過したの
ち、前記遅延信号を出力するように、時間設定がなされ
ている。

【００１４】上記構成の装置において、通常運転状態で
は、三方弁５は、冷却媒体出側管７（冷却媒体ポンプ１
３出側）と前記熱交換器の加熱媒体入口を連通する状態
になっており、温度制御三方弁６は加熱流体出側管１２
と冷却媒体入側管７Ａを連通している。通常運転状態に
ある吸収冷温水機４が停止されると（あるいは前記熱交
換器への入熱が不要になると）、制御手段９は、その時
点で切換信号を温度制御三方弁６に出力する。制御手段
９に内装されたタイマは、切換信号の出力と同時に起動
され、計時を開始する。温度制御三方弁６は、前記切換
信号により、冷却媒体放熱用バイパス管１０（放熱器
３）と冷却媒体入側管７Ａを連通するように操作され
る。この切り換え操作により、それまで加熱流体出側管
１２から温度制御三方弁６、冷却媒体入り側管７Ａを経
てエンジン１の冷却媒体入り口に流入していた冷却水
は、加熱流体出側管１２から冷却媒体放熱用バイパス管
１０を経て、放熱器３に導かれ、放熱器３で放熱したの
ち、温度制御三方弁６、冷却媒体入り側管７Ａを経てエ
ンジン１の冷却媒体入り口に流入する。この段階では、
三方弁５は通常運転状態のままであるから、冷却水は、
前記熱交換器と放熱器３の双方を通過することになる。

【００１５】前記タイマは、設定された時間経過後（す
なわち、制御手段９が切換信号を出力してから温度制御
三方弁６の流路の切換が完了するのに必要な時間が経過
したのち）前記遅延信号を三方弁５に出力する。三方弁
５はこの遅延信号を受けて流路を、冷却媒体出側管７
（冷却媒体ポンプ１３出側）と前記冷却媒体バイパス管
１１を連通するように切り換え、冷却媒体ポンプ１３か
ら送り出される冷却媒体を、前記熱交換器をバイパスし
て冷却媒体バイパス管１１に導く。温度制御三方弁６の
流路はすでに冷却水を放熱器３に導くように切り換えら
れているから、冷却媒体バイパス管１１を通って加熱流
体出側管１２に流入した高温の冷却水は、放熱器３で放
熱して所定の温度にまで冷却されたのち、温度制御三方
弁６、冷却媒体入り側管７Ａを経てエンジン１の冷却媒
体入り口に流入するようになり、冷却水放熱の遅れがな
い。

【００１６】したがって、放熱器３の性能を十分に発揮
できる状態を、三方弁５の流路をバイパス側に切り換え
る以前に完了するので、熱交換器をバイパスしてエンジ
ン１に流入する冷却水は放熱器３で所要の温度にまで冷
却されており、エンジン１の冷却水出口温度が異常に高
くなるのが避けられる。このため、冷却水温度の異常上
昇に起因するエンジントリップを回避でき、電力及び熱
供給の機能が停止するのが解消される。

【００１７】図１に示す実施例では、冷却媒体放熱用バ
イパス管１０の上流端は加熱流体出側管１２に、下流端
が温度制御三方弁６の入り口の一つに接続されている
が、温度制御三方弁６を一つの入り口と二つの出口を持
つものにし、冷却媒体放熱用バイパス管１０の上流端を
温度制御三方弁６の出口の一つに、冷却媒体放熱用バイ
パス管１０の下流端を冷却媒体入り側管７Ａに、それぞ
れ接続するように構成してもよい。

【００１８】また、上記実施例では、制御手段９にタイ
マを設け、温度制御三方弁６に切換信号が出力されてか
ら所定時間経過後、三方弁５の切換操作を指示する遅延
信号を出力するようになっているが、タイマの代わり
に、温度制御三方弁６が冷却媒体放熱用バイパス管１０
（放熱器３）と冷却媒体入側管７Ａを連通する状態にな
ったときに切換完了信号を出力するリミットスイッチを
設けておき、この切換完了信号で三方弁５の流路切換を
行わせるようにしてもよい。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、放熱器３の性能を十分
に発揮できる状態にしてから、三方弁５の流路がバイパ
ス側に切り換えられるので、熱交換器をバイパスしてエ
ンジン１に流入する冷却水は放熱器３で所要の温度にま
で冷却されており、エンジン１の冷却水出口温度が異常
に高くなるのが避けられる。このため、冷却水温度の異
常上昇に起因するエンジントリップを回避でき、電力及
び熱供給の機能が停止するのが解消される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す系統構成図である。

【図２】従来技術の例を示す系統構成図である。

【符号の説明】

１ エンジン ２
発電機 ３ 放熱器 ４
吸収冷温水機 ５ 第１の冷却媒体流路切換手段（三方弁） ６ 第２の冷却媒体流路切換手段（温度制御三方弁） ７ 冷却媒体出側管 ７Ａ
冷却媒体入り側管 ８ 信号線 ９
制御手段 １０ 冷却媒体放熱用バイパス管 １１
冷却媒体バイパス管 １２ 加熱流体出側管 １３
冷却媒体ポンプ １４ 温度センサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの冷却媒体出入口に加熱流体の
   入口出口をそれぞれ接続され被加熱流体側を流れる吸収
   液とエンジン冷却媒体の間で熱交換を行う熱交換器と、
   該熱交換器の加熱流体出口と前記エンジンの冷却媒体入
   口を接続する配管に分岐して設けられた冷却媒体放熱用
   バイパス管に介装されて冷却媒体の熱を放熱する放熱器
   と、前記エンジンの冷却媒体出口と前記熱交換器の加熱
   流体入口を接続する配管を流れるエンジン冷却媒体を、
   前記熱交換器をバイパスして前記放熱器に導き該放熱器
   通過後の冷却媒体を前記エンジンの冷却媒体入口に導く
   ように冷却媒体の流路を切り換える流路切換手段と、を
   含んでなり、前記熱交換器で吸収液に取り込まれる熱を
   熱源の一部もしくは全部として動作する温水焚吸収冷温
   水機において、 前記流路切換手段は、前記熱交換器への入熱が不要にな
   ったとき、前記熱交換器の加熱流体出口と前記エンジン
   の冷却媒体入口を接続する配管を流れる冷却媒体が前記
   冷却媒体放熱用バイパス管及び前記放熱器を経由して前
   記エンジンの冷却媒体入口に導かれるように流路を構成
   したのちに、 前記エンジンの冷却媒体出口と前記熱交換器の加熱流体
   入口を接続する配管を流れるエンジン冷却媒体を、前記
   熱交換器をバイパスして熱交換器の加熱流体出口に接続
   された配管に導くように流路を構成するものであるこ
   と、を特徴とする温水焚吸収冷温水機。
2. 【請求項２】 エンジンから排出された冷却水を導く冷
   却媒体出側管と、この冷却媒体出側管を流れる冷却水を
   熱源として吸収液を加熱する熱交換器を有してなる吸収
   冷温水機と、前記熱交換器の加熱流体出側と前記エンジ
   ンの冷却水入口を接続する戻り配管と、前記冷却媒体出
   側管を流れる冷却水の流路を、前記熱交換器をバイパス
   して前記戻り配管に導く流路と、熱交換器を経由して前
   記戻り配管に導く流路のいずれかに切り換える第１の冷
   却媒体流路切換手段と、前記戻り配管に分岐して設けら
   れ冷却水の熱を放熱する放熱器を介装するとともに下流
   端は前記戻り配管の前記分岐個所より下流側に接続され
   た冷却媒体放熱用バイパス管と、前記戻り配管の前記分
   岐個所より上流側に流入した冷却水の流路を、前記放熱
   器を経由して前記エンジンの冷却水入口に導く流路と、
   放熱器を経由しないで前記エンジンの冷却水入口に導く
   流路のいずれかにに切り換える第２の冷却媒体流路切換
   手段と、を含んでなる温水焚吸収冷温水機において、 前記熱交換器への熱供給が不要になったとき、前記第２
   の冷却媒体流路切換手段を冷却水が放熱器を経由して前
   記エンジンに導かれる流路を構成するように制御し、該
   流路構成後、前記第１の冷却媒体流路切換手段を冷却水
   が前記熱交換器をバイパスして前記戻り配管に導かれる
   流路を構成するように制御する制御手段を設けたことを
   特徴とする温水焚吸収冷温水機。
3. 【請求項３】 エンジンの冷却媒体出口に一端を接続さ
   れた冷却媒体出側管と、この冷却媒体出側管の他端に入
   り口側を接続され少なくとも二つの出口を持つ第１の冷
   却媒体流路切換手段と、この第１の冷却媒体流路切換手
   段の一方の出口に加熱流体入り側を接続され被加熱流体
   側流路に吸収液を流すように構成された熱交換器と、こ
   の熱交換器の加熱流体出側に一端を接続された加熱媒体
   出側管と、この加熱媒体出側管の他端に二つの入り口の
   一方を接続された第２の冷却媒体流路切換手段と、この
   第２の冷却媒体流路切換手段の一方の出口と前記エンジ
   ンの冷却媒体入り口を接続する冷却媒体入側管と、前記
   第１の冷却媒体流路切換手段の他方の出口と前記加熱媒
   体出側管とを接続する冷却媒体バイパス管と、前記第２
   の冷却媒体流路切換手段の他方の入り口と前記加熱媒体
   出側管とを連通する冷却媒体放熱用バイパス管に介装さ
   れて該管内を流れる流体の熱を放熱する放熱器と、を含
   んでなり、前記熱交換器で吸収液に取り込まれる熱を熱
   源の一部もしくは全部として動作する温水焚吸収冷温水
   機において、 前記熱交換器への熱供給が不要になることを検知して切
   換信号を出力するとともに内蔵したタイマを起動する制
   御手段を内装し、 前記第２の冷却媒体流路切換手段は、その流路を、前記
   切換信号により、加熱媒体出側管と冷却媒体入側管を連
   通する状態から冷却媒体放熱用バイパス管と冷却媒体入
   側管を連通する状態に切り換えるように操作されるもの
   であり、 前記第１の冷却媒体流路切換手段は、その流路を、前記
   タイマが所定の時間経過後に出力する遅延信号により、
   冷却媒体出側管と前記熱交換器の加熱流体入り側を連通
   する状態から冷却媒体出側管と冷却媒体バイパス管を連
   通する状態に切り換えるように操作されるものであるこ
   と、を特徴とする温水焚吸収冷温水機。