JPS6213969A - 一重二重効用吸収冷凍機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、燃焼ガスなどの高温熱源により加熱される高
温発生器と高温発生器で発生した冷媒により加熱される
低温発生器とこの低温発生器に対する吸収液の上流側に
配置されて排温水などの低温熱源忙より加熱される低温
熱源用発生器とを備えた一重二重効用吸収冷凍機に関し
、特に高温熱源としてエンジンの燃焼廃ガスを用いる一
方低温熱源トしてエンジンジャケットの循環水を用いる
ようにしたもの（以下、この種の吸収冷凍機という）の
改良に関する。

（ロ）従来の技術 この福の吸収冷凍機の従来の技術として、例えば、特開
昭５５−５８９８５号公報にみられろように、燃焼ガス
や高温水等の高温熱源により加熱される高温発生器、高
温発生器で発生した冷媒により加熱される低温発生器、
低温発生器に対する吸収液の上浦側罠配置されて太陽熱
温水や低温水等の低温熱源により加熱されろ低温熱源用
発生器、凝縮器、蒸発器、吸収器および溶液熱交換器を
配管接続して成る一重二重効用吸収冷凍機が知られてい
る。また、高温熱源としてエンジンの廃ガスを用いろ一
方低温熱源としてエンジンジャケットの循環水を用いろ
ようにした一重二重効用吸収冷凍機〔例えば、特開昭５
８−８５０７３号公報〕も、従来、知られている。

Ｐ→　発明が解決しようとてろ問題点 高温熱源としてエンジンの廃ガスを用いろ一方低温熱源
としてエンジンジャケットの循環水を用いるようにした
従来のこの種の一重二重効用吸収冷凍機においては、例
えばエンジン側の負荷の低下ニ合わせてエンジンの動力
が弱められた場合、エンジンの発熱量が減って廃ガスや
循環水のエンタルピーが小さくなるので、廃ガスや循環
水の熱の大部分が発生器内の吸収液の昇温のために消費
されてその濃縮〔冷媒の発生〕が不十分となり、この種
の吸収冷凍機の運転効率が悪化する問題点を有している
。また、この場合、低温熱源用発生器内の吸収液が加熱
不足により過度に降温することもあり、その影響で低温
熱源用発生器から油出する熱源用循環水言い代えればエ
ンジンへ戻るエンジン冷却用循環水の温度が過度に低く
なりｌエンジンの冷え過ぎを引起こす問題点もある。な
お、逆の場合には、エンジンの過熱を引起こすおそれが
ある。

本発明は、これらの問題点に鑑入、運転効率の低下を軽
減し得ろと共にエンジンの冷え過ぎや過熱も防止し得ろ
この種の吸収冷凍機の提供を目的としたものである。

に）問題点を解決するための手段 本発明は、上記の問題点を解決する手段として、低温発
生器に対する吸収液の上流側に低温熱源用発生器を備え
たこの種の吸収冷凍機において、低温熱源用発生器内の
蒸気圧、液温やこの発生器から流出する熱源用循環水す
なわちエンジン側へ戻るエンジン冷却用循環水の温度な
ど低温熱源用発生器に関連する物理量を検知し７つつ吸
収器から低温熱源用発生器へ至る吸収液の流量を調節す
る制御装置と、高温発生器内の蒸気圧、液温やエンジン
から高温発生器経由で大気中へ排出される廃ガスの温度
など高温発生器に関連する物理量を検知しつつ低温熱源
用発生器から低温発生器経由で高温発生器へ至る吸収液
の浦憧を調節する制御装置とを備える構成としたもので
ある。

（ホ）作用 本発明の吸収冷凍機においては、例えばエンジンの動力
が弱められて高温発生器、低温熱源用発生器にそれぞれ
供給される廃ガス、温水のエンタルピーが小さくなるに
伴ないこれら発生器内の液温や蒸気圧などが降下し始め
た場合、それに応じて上記制御装置でこれら発生器へ送
る吸収液の流量を減らすことにより、吸収液が沸騰温度
まで昇温するだめの熱量消費（顕熱消費）を少なくして
廃ガスや循環水の熱の大部分を吸収液の濃縮〔冷媒蒸気
の発生〕に消費させる働き（作用）があるので、その運
転効率の悪化を防ぐことが可能であと共に、低温熱源用
発生器内の吸収液の濃度、飽和温度、飽和蒸気圧をエン
ジン動力の弱められる以前と同程度に復帰させてエンジ
ンの冷え過ぎを防ぐことが可能である。また、逆にエン
ジンの動力が強められた場合にはこの種の吸収冷凍機の
運転効率を良好に維持しつつエンジンの過熱を防ぐこと
ができろ。

（へ）実施例 第１図は本発明によるこの種の吸収冷凍機の一実施例を
示した概略構成説明図である。第１図において、１１）
は高温の燃焼廃ガスを熱源に用いて吸収液より冷媒を分
離する高温発生器、（２）は高温発生器（１）で分離さ
れた冷媒を熱源に用いて吸収液より冷媒を分離する低温
発生器（３）とこの低温発生器の上方に配置されていて
エンジン冷却用循環水言イ代ニレばエンジンシャケ７）
からの温水を熱源に用いて吸収液より冷媒を分離する低
温熱源用発生器（４）と凝縮器（５）とで成る発生凝縮
器、（６）は蒸発器（７）と吸収器（８）とで成る蒸発
吸収器、（９）、Ｑｌはそれぞれ低温、高温溶液熱交換
器、（Ｐｏ）は冷媒液用のポンプ、（Ｐ、）、（Ｐ、）
はそれぞれ吸収液用の第１、第２ポンプで、これら機器
は冷媒の慮れる管α１）、（１眠冷媒液の流下する管ｕ
３１．ｉ’ｉｆ媒液の還流する管（１４１、Ｃ９、吸収
液の送られる管Ｕ阻σ力、ａ印、吸収液の流下する管Ｈ
１吸収液の流れろ管■、シ１）および吸収液の送られる
管（２２１，（ハ）、＆４）ならびに吸収液の流れる管
器、■、■、Ｄｅｌ）　Ｋより接続されて従来のこの種
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。また、（Ｖ、
）、（Ｖりはそれぞれ管Ｑ８１．　（２４１に備えられ
た吸収液用の流量制御弁である。

（８）、□□□・・・は高温発生器（１）の加熱管、Ｉ
２８１は低温発生器（３）の給熱器、シ９は低温熱源用
発生器（４）の加熱器、■、Ｇυはそれぞれ凝縮器（５
）、吸収器（８）の冷却器であり、ｃ３δは蒸発器（７
）Ｋ内蔵した冷水器である。

そして、■、（ロ）、（ト）は冷却器１３１）、（７）
を直列に結んだ冷却水の流れる管であり、（１、Ｃ３力
は冷水器Ｃ３３と負荷側熱交換ユニツト〔図示せず〕を
結んだ冷水の諏れる管である。

ぷは発電プラントなどの設備に用いられているエンジン
で、このエンジンの燃焼廃ガス出口と高温発生器ｉｌ＋
の加熱管（２）、額・・・がダク）Ｃ（９で結ばれてお
り、エンジン（至）のジャケット〔図示せず〕と低温熱
源用発生器（４）の加熱器（ハ）とが管１４１３および
ポンプ田）付きの管（４υで結ばれて温水〔エンジン用
冷却水〕の循環路が構成されている。また、（４３は高
温発生器ｉｌｌから大気中へ放出される廃ガスの排出用
ダクトである。

（Ｓ、ｌ）は低温熱源用発生器（４）内の吸収液の温度
を感知する検出器、（Ｓ、、）は発生凝縮器（２）内の
圧力言い代えれば低温熱源用発生器（４）内の吸収液の
蒸気圧を感知する検出器、（Ｓ、）は管包Ｏ内の温水の
温度を感知する検出器で、これら検出器のいずれかの信
号により第１制御器（Ｃ＋）を介して第１ポンプ（Ｐｌ
）の吐出量またはＡｔ制制御灯Ｖ、）の開度が調節され
るようになっている。また、（Ｓ７、）は高温発生器（
１）内の吸収液の温度を感知する検出器、（ＳＰりは高
温発生器ｆｉｌ内の圧力を感知する検出器、（Ｓ２）は
廃ガスの排出用ダクト（４２Ｉ内の温度を感知する検出
器で、これら検出器のいずれかの信号により第２制御器
（Ｃ７）を介して第２ポンプ（Ｐ２）の吐出量またはｎ
−を制御弁（Ｖ、）の開度が調節されるようになってい
る。

次に、このように構成されたこの稲の吸収冷凍機（以下
、本機という）の動作例を説明する。

今、本機の運転中にエンジン（至）側の負荷〔例えば、
電力需要〕が減りこれに合わせてエンジン（至）の動力
を弱める制御がなされた場合、エンジン（至）の発熱量
が減少してそのジャケットから低温熱源用発生器（４）
へ供給される温水およびエンジン（至）から高温発生！
＋１１へ供給される燃焼廃ガスのエンタルピーが小さく
なるため、これら発生器（１）、（４）での冷媒蒸気の
発生量が減り始め、高温発生器（］）および発生凝縮器
（２）内の蒸気圧が降下し始めると共にこれら発生器内
の吸収液の温度も降下し始めろ。

そして、これをそのまま放置すると吸収液の濃縮〔冷媒
蒸気の発生〕が十分なされずに本機の運転効率（冷凍効
率）の悪化を引起こすと同時に管囮内の温水の温度言い
代えればエンジン■のジャケットへのエンジン冷却用循
環水の戻り温度も低くなってエンジン關の冷え過ぎを引
起こす。

このような場合、本機においては、検出器（ＳＰ＋　）
　、　（ｓ、ｔ）、（Ｓ、）のいずれかの信号で第１制
御器（Ｃ３）を介して第１ポンプ（Ｐｌ）の吐出量また
は流量制御弁（■、）の開度を減じることにより吸収器
（８）から低温熱源用発生器（４）への吸収液の送り量
が減らされると共に、検出器（ＳＰり、（Ｓ、り、（Ｓ
、）のいずれかの信号で第２制御器（Ｃ７）を介して第
２ポンプ（Ｐ、）の吐出量または流量制御弁（Ｖりの開
度な減じることにより低温発生器（３）から高温発生器
（１）への吸収液の送り量が減らされろ。

その結果、高温発生器ｉｌ＋および低温熱源用発生器（
４）内の吸収液の顕熱消費量〔吸収液を沸騰温度まで昇
温させるのに必要な熱量〕が少なくなり、その分、燃焼
廃ガスおよび温水の熱の多くが吸収液から冷媒を分離さ
せる〔吸収液を濃縮する〕のに消費（以下、吸収液の潜
熱消費という）されることになる。このため、本機にお
いては、良好に冷媒蒸気を発生させて吸収液を濃縮する
ことができ、運転効率の低下を防ぐことができる。かつ
また、低温熱源用発生器（４）内の吸収液の濃縮の度合
すなわち濃度をエンジン（至）の動力の弱められろ以前
と同程度に復帰させることもできる。このように、低温
熱源用発生器（至）内の吸収液の濃度をほぼ一定の範囲
内圧保つことＫよって、その飽和蒸気圧、飽和温度〔沸
騰温度〕すなわち低温熱源用発生器（４）内の吸収液温
度をほぼ一定の範囲内に保ち得るので、この発生器から
流出する温水言い代えればエンジン關のジャケットへ戻
るエンジン冷却用循環水の温度をほぼ所定の範囲内に維
′持できる。したがって、エンジン（至）の冷え過ぎを
引起こすようなこともない。

そして、逆にエンジン（至）の動力が強められた場合に
は高温発生器（１）および低温熱源用発生器（４）への
吸収液の送り量を増すよう制御することにより、燃焼廃
ガスおよび温水の熱ｆＶｃ対する吸収液の潜熱消費量の
割合をエンジン（２）の動力の強められる以前と同程度
に復帰させてこの種の吸収冷凍機の負荷に見合う冷凍能
力を発揮させることが可能であると共にその運転効率を
エンジン（至）の動力の強められる以前と同程度に保つ
ことが可能である。

かつまた、低温熱源用発生器（４）内の吸収液温をほぼ
所定の範囲内に保つことも可能であり、この発生器から
流出てろ温水の過度の温度上昇を防いでエンジン（至）
の過熱を防止することができる。

また、本機においては、低揚程の第１ポンプ（Ｐｌ）の
吐出量〔または流量制御弁（■１）の開度〕が低温熱源
用発生器（４）に関連する物理量を感知する検出器の信
号により調節されると同時に高揚程の第２ポンプ（Ｐ、
）の吐出量〔または流量制御弁（Ｖ、）の開度〕が高温
発生器（１）に関連する物理量を感知する検出器の信号
により調節されろようになっているので、エンジン開側
の動力変化による圧力変化の度合の異なる高温発生器ｔ
ｌ＋、低温発生器（３）、低温熱源用発生器（４）のそ
れぞれにおける吸収液の１ｉｌＫ極端な偏りが起きるの
を防ぐことも可能であり、吸収液がこれら発生器のいず
れかに偏在することを防いで吸収液の良好な循環を継続
させることができる。なお、ポンプ（Ｐ、）、（Ｐ、）
や流量制御弁（■、）、（Ｖ、）の制御度合はこの種の
吸収？＠凍機の容ｉやエンジン（至）の容量などの仕様
に応じて適宜選定される。

なおまた、エンジン（至）の動力変化の影響を受けて変
化する物理＊Ｖｃは吸収液の濃度や冷媒蒸気の温度など
もあるので、本機に用いる検出器は図示したものに限定
されない。また、液温を感知する検出器は液中にセンサ
一部を浸す構造のもの以外に管壁や器壁の温度を介して
液温を間接的に検知する構造のものであっても良い。

第２図は本発明によるこの種の吸収冷凍機の他の実施例
を示した概略構成説明図で、この図において第１図に示
した構成機器と同様のものには同一の符号が付しである
。

第２図に示した実施例においては、低温熱源用を結ぶ冷
媒蒸気用通路としての管（４３が設けられた構造罠なっ
ている点で第１図忙示した実施例と異なるものの、その
他の構造忙関し、てほば同じであり、また、動作（運転
動作、制御動作、吸収液流の動きなど）Ｋ関してもほぼ
同じである。

なお、第２図において高温浴液熱交換器ＱＱｌを仮想線
で示しているように、本発明によるこの種の吸収冷凍機
は高温溶液熱交換器を備えたものに限定されない。

（ト）発明の効果 以上のとおり、本発明によれば、エンジン側の動力が弱
められた場合にこの種の吸収冷凍機の運転効率の低下を
軽減できる効果がもたらされ、かつ、エンジンの動力の
変動に対してこの種の吸収冷凍機の低温熱源用発生器か
ら流出する温水言い代えればエンジン側へ戻るエンジン
冷却用循環水の温度変動を小さくし、エンジンの冷え過
ぎや過熱を防ぐ効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるこの糧の吸収冷凍機の一実施例を
示した概略構成説明図であり、第２図は本発明によるこ
の種の吸収冷凍機の他の実施例を示した概略構成説明図
である。 ｆｉ＋・・・高温発生器、　（２）、（２）・・・発生
凝縮器、（３）・・・低温発生器、　（４）、（４）・
・・低温熱源用発生器、（５）・・・凝縮器、　［７７
・・・蒸発器、　（８）・・・吸収器、（９）、αｆ）
−・・溶液熱交換器、　ａｅ、α７）、Ｑ８、Ｃ’ｌ）
、（２＋１、の、０４）・・・管、　□□□・・・加熱
管、　（至）・・・給熱器、　□□□・・・加熱器、　
（至）、Ｇυ・・・冷却器、　Ｃ３２１・・・冷水器、
　■・・・エンジン、　Ｃ３！Ｊ・・・ダクト、　（４
〔シ、＋４１１・・・管、　（４”ｌｌ・・・排出用ダ
クト、　　（Ｃ３）、（Ｃ２）・・・第１、第２制御器
、　（′Ｐ）、（Ｐｏ）、（Ｐｌ）、（Ｐり・・・ポン
プ、（Ｓ、ｌ）、（ＳＰｔ）、（Ｓ、、）、（Ｓ？り、
（Ｓ、）、（Ｓ、）・・・検出器、　　（■、）、（Ｖ
ｔ）・・・流量制御弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンの廃ガスを熱源に用いて吸収液より冷媒
   を分離する高温発生器、この高温発生器で分離された冷
   媒を熱源に用いて吸収液より冷媒を分離する低温発生器
   、この低温発生器に対する吸収液の上流側に配置され、
   かつ、エンジンのジャケットを循環する温水を熱源に用
   いて吸収液より冷媒を分離する低温熱源用発生器、凝縮
   器、蒸発器、吸収器および溶液熱交換器を配管接続して
   成る一重二重効用吸収冷凍機において、低温熱源用発生
   器内の液温や蒸気圧など低温熱源用発生器に関連する物
   理量を検知しつつ吸収器から低温熱源用発生器へ至る吸
   収液の流量を調節する制御装置と、高温発生器内の液温
   や蒸気圧など高温発生器に関連する物理量を検知しつつ
   低温熱源用発生器から低温発生器経由で高温発生器へ至
   る吸収液の流量を調節する制御装置とが備えられている
   ことを特徴とした一重二重効用吸収冷凍機。