JPS6213970A - 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 本発明はエンジンの廃ガスの熱とエンジンのジャケット
温水の熱を利用して運転する一重二重効用吸収冷凍機（
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 この種の吸収冷凍機の従来の技術として、例えば特開昭
５８−６９３７５号公報にみもれるように、エンジンの
ジャケット温水が熱源に用いられる低温熱源用発生器、
溶液熱交換器および吸収器ならびに低揚程の吸収液用ポ
ンプを結んだ吸収液の循環路と、エンジンの廃ガスが熱
源に用いられる高温発生器、低温発生器、低温溶液熱交
換器、高温浴液熱交換器および吸収器ならびに高揚程の
吸収液用ポンプを結んだ吸収液の循環路とを並列に形成
した一重二重効用吸収冷凍機が知られている。また、こ
の種の吸収冷凍機の他の従来の技術として、例えば、特
開昭５８−８５０７３号公報にみられるように、低温熱
源用発生器、低温浴液熱交換器および吸収器ならびにこ
の吸収器から低温熱源用発生器へ吸収液を送るための低
揚程ポンプを結ぶ吸収液の循環路と、高温発生器、高温
溶液熱交換器、低温発生器、低温溶液熱交換器、吸収器
、低揚程ポンプおよび低温熱源用発生器ならびにこの発
生器から高温発生器へ吸収液を送るだめの高揚程ポンプ
を結ぶ吸収液の循環路とを形成した一重二重効用吸収冷
凍機が知られている１゜（ハ）　発明が解決しようとす
る問題点上記のような従来のこの種の吸収冷凍機におい
ては、例えばエンジン側の負荷の低下に合わせてエンジ
ンの動力が弱められた場合、エンジンから流出する廃ガ
スやジャケット温水のエンタルピーが小さくなるので、
廃ガスや温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、この樵の吸収冷凍機の運転効率が悪化する問題点を
有していた。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流出する温水言い代えれば
エンジン側へ戻るエンジン用冷却水の温度が過度に低く
なってエンジンの冷え過ぎを引起こす問題点もある１、
なお、逆の場合には、エンジンの過熱を引起こすおそれ
もある。

本発明は、これらの問題点に鑑み、運転効率の低下を軽
減し得ると共にエンジンの冷え過ぎや過熱も防止し得る
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、この種
の吸収冷凍機の低温熱源用発生器、溶液熱交換器および
吸収器ならびに低揚程ポンプを結ぶ吸収液の循環路と高
温発生器、低温発生器、溶液熱交換器および吸収器なら
びに低揚程ポンプより吐出された吸収液を高温発生器側
へ送る高揚程ポンプを結ぶ吸収液の循環路とを形成し、
がっ、低温熱源用発生器や高温発生器内の液温、蒸気圧
などこれら発生器に関連する物理量を検知しつつ吸収器
側から低温熱源用発生器側への吸収液流量を調節すると
共に吸収器側から高温発生器側への吸収液流量を調節す
る制御装置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、それに応じてこれら発生器へ送る吸収液のｍｔ
ｔを減らすことにより、吸収液が沸騰温度まで昇温する
ための熱量消費（顕熱消費）を少なくして廃ガスや温水
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ると共に、これら発生器内の吸収液
の一度、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る。

（へ）実施例 図面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り、ｔｌ）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ｆｉ＋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）とエン
ジン冷却用循環水言い代えればエンジンジャケットから
の低温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（力と吸収器（８）とで成る蒸発
吸収器、（９）、ＯＧはそれぞれ低温、高温溶液熱交換
器、（Ｐ、）は冷媒液用のポンプ、（ＰＬ）は吸収器（
８）から低温熱源用発生器（４）へ吸収液を送るための
低揚程ポンプ、（Ｐ、）は低揚程ポンプ（ＰＬ）　　よ
り吐出された吸収液を高温発生器（１１へ送るための高
揚程ポンプである。

そして、発生凝縮器（２）、蒸発吸収器（６）、低温溶
液熱交換器（９）、冷媒液用のポンプ（Ｐｌ）、吸収液
用の低揚程ポンプ（ＰＬ）を冷媒液の流下する管ａυ、
冷媒液の還流する管０２、Ｑ３、吸収液の送られる管（
１４）、　Ｉ１５）、（１Ｇ、　ａη、吸収ｉ）ｉレル
ｗｔｔｓ、　ｕｓｃより接続して冷媒〔水〕と吸収液〔
臭化リチウム水溶液〕の循環路を形成し、−型動用の吸
収冷凍サイクルが構成されるよう罠なっている。

また、高温発生器ｆｉ＋、発生凝縮器（２）、蒸発吸収
器（６）、低温、高温溶液熱交換器（９）、αＣ１冷媒
液用のポンプ（Ｐ、）、吸収液用の低揚程ポンプ（ＰＬ
）および高揚程ポンプ（Ｐ、）を冷媒の流れる管■、（
２１）、前記の冷媒液用管αυ、Ｃ３，Ｃ３、前記の吸
収液用ノ管（Ｉ４）、［１５１，（１６１、吸収液の送
られる管器、＠、Ｃ４、吸収液の流れる管の、□□□、
吸収液の流下する管器、前記の吸収液用管（１ｇＪ、　
Ｑ９により接続して冷媒と吸収液の循環路な形成し、二
重効用の吸収冷凍サイクルが構成されるようになってい
る。

弼、（至）・・・は高温発生器（１）に配備された加熱
管、凶は低温発生器（３）に内蔵された給熱器、（至）
は低温熱源用発生器（４）に内蔵された加熱器、Ｏυは
蒸発器（７）に内蔵された冷水器、３秒、（至）はそれ
ぞれ凝縮器（５）、吸収器（８）に内蔵された冷却器で
ある。

ｑｌ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（１
）の加熱管（至）、■・・・がダク）Ｃ３５１で結ばれ
ている。そして、（至）は高温発生器ｆｌ）からの廃ガ
スの排出用ダクトで、このダクトを介して廃ガスが大気
中へ放出される。また、エンジンＣ３４１のジャケット
〔図示せず〕と低温熱源用発生器（４）の加熱器ωとが
管ｃ３ηおよびポンプ「）付きの管器で結ばれて温水の
循環路が形成されている。なお、Ｃ３’）、（４Ｇは冷
水器Ｇυと負荷側熱交換ユニット〔図示せず〕を結んだ
冷水用の管であり、ｋｌ）、（４３，（４３は冷却器［
有］、ｃ３ａを直列に結んだ冷却水用の管である。なお
、Ｍは管ａηに備えた逆止弁である、。

（Ｓ？りは高温発生器ｉｌｌ内の吸収液の温度を感知す
る検出器、＜　Ｓ、、　＞は高温発生器ｆｉｌ内の圧力
を感知する検出器、（Ｓ、）は廃ガスの排出用ダク）Ｃ
３６）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１制御器（Ｃ１）を介して高揚程
ポンプ（Ｐ、）の吐出量が調節されるようになっている
。また、（Ｓ□）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、（Ｓｒ１　＞は発生凝縮器（
２）内の圧力を感知する検出器、（Ｓ、）は管罰内の温
水の温度を感知する検出器であり、（Ｃ１）は検出器（
Ｓ□）、（Ｓ、）、（Ｓ、）のいずれかの信号を受けつ
つ制御信号を発する第２制御器である。（Ｃ０）は第１
、第２制御器（ＣＩ）、（Ｃ３）からの制御信号を受け
つつそのトータル制御信号を発する調整器で、この調整
器から発信されるトータル制御信号により低揚程ポンプ
（Ｐ、）の吐出量が調節されるようになっている。

次Ｋ、このように構成されたこの種の吸収冷凍機（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（ロ）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（ロ）の動力を
弱める制御がなされた場合、エンジン包）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ｑ）から高温発生器（１）
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（１）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る。

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ｔ３η内の温水言い代
えればエンジンｃ３４）のジャケットへ戻るエンジン用
冷却水の温度も低くなってエンジンζ３４）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（Ｓア、）、
（Ｓ−＋　）、（Ｓ、）のいずれかの信号を受けつつ制
御信号を発する第１制御器（Ｃ５）により高揚程ポンプ
（Ｐ、Ｉ）の吐出量が減らされると共に、検出器（Ｓ？
り、（Ｓ、）、（Ｓ２）のいずれかの信号を受ける第２
制御器（Ｃ７）の制御信号と前記第１制御！（ＣＩ）の
制御信号とのトータル制御信号により調整器（Ｃ，’）
を介して低揚程ポンプ（ＰＬ）の吐出量が減らされる。

その結果、高温発生器＋１１および低温熱源用発生器（
４）内の吸収液の顕熱消費量〔吸収液を沸嗜温度まで昇
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、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）での吸収液の濃縮の度合すなわち
濃度をエンジン−）の動力の弱められる以前と同程度ま
で復帰させることも可能となる。このように、低温熱源
用発生器（４）内の吸収液の濃度をほぼ一定の範囲内に
保つことによって、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伽）のジャケットへ戻る
エンジン用冷却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（ロ）の冷え過ぎを引起こす
ようなこともない。

そして、逆にエンジン鉋）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Ｋより、燃焼廃ガ
スおよび温水の熱量に対する吸収液の潜熱消費量の割合
をエンジン鉋）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（財）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（ロ）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
流出する温水の過度の温度上昇を防いでエンジン（財）
の過熱を防止することができる。

また、本機においては、低揚程ポンプ（ＰＬ）の吐出量
が第１制御器（ＣＩ）の制御信号で調節される高揚程ポ
ンプ（Ｐ、）の吐出量の増減分を補なうよ５に、第１制
御器（ＣＩ）からの制御信号も含めたトータル制御信号
〔第１制御器（Ｃ３）と第２制御器（Ｃ２）とのトータ
ル制御信号〕で調節されるため、高揚程ポンプ（ＰＭ）
へ送られる吸収液の量に過不足を生じることもない。こ
のため、吸収液を良好に循環させることができる。

なお、調整器（Ｃ０）を介在させずに第１、第２制御器
（Ｃ，）、（Ｃ７）の信号を直接に低揚程ポンプ（Ｐｌ
）へ送るようにしても良く、また、第１制御器（Ｃ１）
からの信号を高揚程ポンプ（Ｐ、）経由で低揚程ポンプ
（ＰＬ）へ送るようＫしても良い。

なおまた、本機においては、ポンプ（Ｐ８）、（ＰＬ）
の吐出量を調節する代りに、管１２４）（あるいは、図
示していないが、管（ハ）、のなど〕に備えた流量制御
弁（■１）の開度な第１制御器（ＣＩ）からの制御信号
で調節すると共に管Ｑηに備えた流量制御弁（Ｖりの開
度な第２制御器（Ｃ１）からの制御信号で調節するよう
圧しても良い。あるいは、図示していないが、流量制御
弁（■１）の開度な第２制御器（Ｃ２）の信号で調節す
る一方流量制御弁（ｖ８）の開度を第１制御器（Ｃ１）
の信号で調節することも可能である。流量制御弁（Ｖ、
）、（Ｖ、）の開度な調節すること罠よって発生器（１
）、（４）への吸収液の送り量を制御する場合には、高
揚程ポンプ（Ｐヨ）の吸込側圧力が変動してこのポンプ
の吐出量制御にや〜悪影響を及ぼすものの、その程度は
軽微であり、吸収液の循環に障害を及ぼす程のものでも
ない。

なお、ポンプ（Ｐヨ）、（ＰＬ）や流量制御弁（ｖｌ）
、（Ｖ、）の制御度合はこの種の吸収冷凍機の容量やエ
ンジン（ロ）の容量などの仕様に応じて適宜選定される
。

なおまた、エンジン鉋）の動力変化の影響を受けて変化
する物理量に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。

（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
用冷却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】

図面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。 ｆｉ＋・・・高温発生器、　（２）・・・発生凝縮器、
　（３）・・・低温発生器、　（４）・・・低温熱源用
発生器、　（５）・・・凝縮器、　（６）・・・蒸発吸
収器、　（７）・・・蒸発器、　（８）・・・吸収器、
　（９）、（ＩＯｌ・・・低温、高温溶液熱交換器、Ｑ
仮ｆ１５１．αｅ、　ｕｎ、（１８＋、Ｑ９−・・管、
　の、の、＠、■、（ハ）、■・・・管、　（至）・・
・加熱管、　（至）・・・給熱器、（７）・・・加熱器
、　Ｇυ・・・冷水器、　Ｑ３２、缶・・・冷却器、０
４）・・・エンジン、　（至）、（至）・・・ダクト、
Ｃ３７）、（至）・・・管、（Ｑ３）、（Ｃｔ）”’第
１、第２制御器、　　（ｃｏ）・・・調整器、　　（Ｐ
、）・・・高揚程ポンプ、　　　（ＰＬ）・・・低揚程
ポンプ、　　（Ｓｙｌ　）、（Ｓ、Ｉ　）、（Ｓ、）、
（Ｓ、ｔ　）、（Ｓ、）、（Ｓ、）・・・検出器、　　
（Ｖ、）、（■、）・・・流量制御弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンのジャケットを循環する温水が熱源に用
   いられる低温熱源用発生器、溶液熱交換器および吸収器
   ならびに吸収液を前記吸収器から低温熱源用発生器へ送
   る低揚程のポンプを結ぶ吸収液の循環路とエンジンの廃
   ガスが熱源に用いられる高温発生器、この高温発生器で
   吸収液より分離された冷媒が熱源に用いられる低温発生
   器、溶液熱交換器および前記吸収器ならびに低揚程の前
   記ポンプより吐出された吸収液を高温発生器へ送る高揚
   程のポンプを結ぶ吸収液の循環路とが形成され、かつ前
   記低温熱源用発生器や高温発生器内の液温、蒸気圧など
   これら発生器に関連する物理量を検知しつつ吸収器側か
   ら低温熱源用発生器側への吸収液の流量を調節すると共
   に吸収器側から高温発生器側への吸収液の流量を調節す
   る制御装置が備えられて成ることを特徴とした一重二重
   効用吸収冷凍機。