JPS6222968A - 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
温発生器とこの高温発生器で発生した冷媒蒸気により加
熱される低温発生器と排温水などの低巡熱源により加熱
される低温熱源用発生器とを備え、かつ、これら発生器
のそれぞれへ吸収器からの稀吸収液を分流させて一台の
稀吸収液用ポンプにより送るよう構成した一重二重効用
吸収冷凍機に関するウモして、本発明は、特に高温熱源
としてエンジンの燃焼廃ガスを利用すると共に低温熱源
としてエンジンのジャケット温水〔エンジン用冷却水〕
を利用すると記−重二重効用吸収冷凍機に関する。

（ロ）従来の技術 上記−重二重効用吸収冷凍機の従来の技術として、低温
発生器と低温熱源用発生器には吸収器より低温溶液熱交
換器を経由して、高部発生器には更に高温溶液熱交換器
を経由して、それぞれ稀吸収液を一台の稀吸収液用ポン
プで分流供給し、かつ、各発生器において冷媒を分離し
た吸収液は合流させて吸収器へ戻すようにしたもの（例
えば。

特公昭５８−２８９０３号公報）ｂｔ知られている。

（ハ）　発明が解決しようとする問題点上記のような従
来の一重二重効用吸収冷凍機の高温発生器の熱源にエン
ジンの廃ガスを利用すると共に低温熱源用発生器の熱源
にエンジンのジャケラｌ水〔エンジン用冷却水〕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）
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ｂ！−小さく
なるので、廃ガスや温水の熱の大部分がこれら発生器内
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〕ｂ′−不十分とをり、この種の吸収冷凍機の運転効
率が悪くなる問題点な有している。また、この場合、低
温熱源用発生器内の吸収液？：Ｊ′−加熱不足により降
風し過ぎることもあり、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
用冷却水の視度ｂ′−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。なお、逆の場合には、エ
ンジンの過熱な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、この糧
の吸収冷凍機の低温熱源用発生器や高温発生器側の蒸気
圧、液温なとこれら発生器に関連する物理量を検知しつ
つ稀吸収液用ポンプにより吸収器から低温熱源用発生器
側へ送られる稀吸収液の流量と稀吸収液用ポンプにより
吸収器から高温発生器側へ送られる稀吸収液の流量とを
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１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ｂ′−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ｂ′−降
下し始めた場合、それに応じて吸収器からこれら発生器
のそれぞれへ送る稀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〕に消費される働き（作用）ｂ″
−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ｂ−可能であ
る。また、逆にエンジンの動力ｂ′−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
ンジンの過熱な防ぐことｂｔできる。

（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、（１）
は高温の燃焼廃ガスにより加熱されて吸収液から冷媒を
分離する高温発生器、（２）は高温発生１（１）で分離
された冷媒により加熱されて吸収液から冷媒を分離する
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により加熱されて
吸収液から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″ａ（８）とで成る蒸発吸収器、　（９１、αｌ
はそれぞれ低温、高温溶液熱交換器、（Ｐ、）は冷媒液
用ポンプであり、　（Ｐ、）は吸収器（８）内の稀吸収
液を高温発生器（１）、低温発生器（３）、低温熱源用
発生器（４）のそれぞれに送る溶液ポンプである。

そして１発生凝縮器（２）、蒸発吸収器（６）、低＠溶
液熱交換５　（９１および冷媒液用ポンプ（Ｐ３）なら
びに溶液ポンプ（Ｐ、）を冷媒液の流下する管（１１）
、冷媒液の還流する管ａ’ｂ　、　（１３）　、稀吸収
液の送られる管（１４）　、　ｌｓ　、Ｑ６）　、　（
１？）　、　吸収液（ＤＲレル管ａυ、０により接続し
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、従来のこの種の吸収冷凍機と同様に一重効用
の吸収冷凍サイクルが構成されるようになっている。

また、これら機器（２）　、（６）　、　（９）、（ｐ
Ｈ）、（ＰＡ）を冷媒液用の管ｕ９、αＡ、Ｃ１３、稀
吸収液の送られる管Ｃ４、Ｃ９、αｅ、ｗ、ｅυ、吸収
液の流下する管＠および吸収液の流れる管（１ｓ、Ｃ９
により接続して冷媒と吸収液の循環路を形成し、かつ、
高温発生器（１）、発生凝縮器（２）、蒸発吸収器（６
）、低温溶液熱交換器（９）、高温溶液熱交換器αυ、
冷媒液用ポンプ（八）、溶液ポンプ（Ｐ、）を冷媒の流
れる管＠、Ｃを、冷媒液用の管（１１）、α２１．（１
３）、稀吸収液の送られる管α転（１９，αｔｉ、（２
ｏｒ、（ハ）、凶および吸収液の流れる管（５）、（ハ
）、（ＩＩｌＯ１α９により接続して冷媒と吸収液の循
環路を形成し、従来のこの種の吸収冷凍機と同様に二重
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
。

田、■・・・は高温発生器（１）に配備した加熱管、０
０は低＠発生器基内蔵した給熱器、Ｉ３υは低度熱源用
発生器（４）に内蔵した加熱器、　７３′！Ｊは蒸発器
（７）に内蔵した冷水器、關、（ロ）はそれぞれ凝縮器
（５）、吸収器（８）に内蔵した冷却器である。

Ｃ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２９１．ｃ２ｇＩ・・・ｂ−ダクト（至）で結
ばれている。そして、（３７）は高温発生！（１１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ｔこ、エンジンＱ９のジャケ
ット〔図示せず〕と低温熱源用発生器（４）の加熱器（
３９とｂｔ管（至）およびポンプψ）付きの管（至）で
結ばれて温水の循環路Ｉ！１′−形成されている。なお
、（４Ｇ、（４υは冷水器（３２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、（４２１、
（４３、＜４４１＋−！、冷却器（ロ）、（へ）を直列
に結んだ冷却水用の管である。

（Ｓ？１）は高温発生６（１）内の吸収液の温度を感知
する検出器、Ｃ８ｐ＋）は高温発生器（１）内の圧力を
感知する検出器、（Ｓｌ）は廃ガスの排出用ダクトＣ３
７）内の温度を感知する検出器で、これら検出器のいず
れかの信号で第１制御器（Ｃ１）を介して管（支）に備
えた流量制御弁（■、）の開度ｂ！−調節されることに
より、吸収器（８）から高温発生器（ｌｌｆｌｌｌｌへ
送られる吸収液の流量が制御されるようになっている。

なお、この流量制御と同時に低＠発生器（３）側への吸
収液の流量制御を行なうようにしても良い。例えば、第
１図の破線で示した管（４５１に備えた流量制御弁Ｍの
開度を嘉１制御器（Ｃ３）により調節しても良いつ （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、（Ｓｐｔ）は低温熱源用発生器（４）
内の圧力を感知する検出器、（Ｓ２）は管（至）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
で第２制脚器（Ｃ２）を介して流量制御弁（ｖ２）の開
度ｂｔ調節されることにより、吸収器（８）から低温熱
源用発生器（４）側へ送られる吸収液の流ｔｂ′−制御
されるようになっているうまた。（Ｃ３）は溶液ポンプ
（Ｐ、）の吐出量な制御する調整器で、この調整器は嬉
１、第２制御器（Ｃ，）、（Ｃ２）からの信号を受けつ
つこれらな比較しその値〔例えば電流値〕の大きい方の
信号により溶液ポンプ（Ｐ、）を制御するようになって
いる。

なお、溶液ポンプ（Ｐえ）の吐出能力を発生器（１）、
（３）、（４）への稀吸収液の最大送り量より大きくセ
ットしておけば、調整器（Ｃ１）ｋ必ずしも備えなくて
も良い。

νｉ　＋／　　　　ν　ハ　←　λ　ＩＩ七１Ｈ今　−
ν　ム　↓−ν　八に訃Δ％　ｄｎ　　ｌけフＶ（−動
機（以下、本機という）の動作例を説明するっ今１本機
の運転中てエンジンＧ９側の負荷〔例えば、電力需要〕
Ｉ！１″−減りこれに合わせてエンジン田の動力を弱め
る制御がなされた場合、エンジンｃ３勺の発熱量ｂ’−
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四から高温発生器（１）
へ供給されろ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
ｂ′−減り始め、高温発生Ｂ（１１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〕ｂ′−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（至）内の温水の
温度言い代えればエンジンＱのジャケットへのエンジン
用冷却水の戻り温度も低くなってエンジン田の冷え過ぎ
？引起こす。

このような場合１本機においては、検出器（Ｓ、、）、
（Ｓ、、）、　（Ｓｌ）のいずれかの信号で第１制御器
（ｃｌ）な介して流量制御弁（■、）の開度な減じるこ
とてより吸収器（８）から高温発生器（１）〔および低
温発生器ｆ３）　］への稀吸収液の送り量が減らされる
と共に。

検出器（ＳＴ２）、（Ｓ、２）、　（Ｓ、）のいずれか
の信号で第２制御５　（Ｃ２）を介して流量制御弁（■
２）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）への稀吸収液の送り量が減らされる。

その結果、高温発生器（１）および低温熱源用発生器（
４）〔ならびに低温発生５（３））内の吸収液の顕熱消
費量〔吸収液な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〔吸収液な濃縮する
〕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ｂ−でき、運転効率
の低下を防ぐことｂ′−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ｒ３９の動力の弱められる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（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（３９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ｂ
−って、エンジン（ト）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
よび温水の熱量に対する吸収液の情熱消費量の割合をエ
ンジン（至）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な発揮
させることｂ＝−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Ｈ，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田の
過熱を防止することｂ′−できるっなお、エンジン（至
）の動力変化の影響な受けて変化する物理量には吸収液
の濃度や冷媒の温度などもあるので、本機釦用いる検出
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。なおまた、流量制御弁（Ｖ、）を
第２制御器（Ｃ２）で制御すると共に流量制御弁（ｖ２
）を第１制呻器（Ｃυで制御することも可能である。

また、本機においては、前述の流量制御弁（Ｖ、）。

（Ｖ、）の開度調節と併せて、調整器（Ｃ８）で第１制
御器（Ｃ８）と第２制御！（Ｃｔ）からの信号を比較し
つつその値〔電流信号の場合には電流値、電圧信号の場
合には電圧の値など〕の大きい方の信号により溶液ポン
プ（ＰＡ）の吐出量も調節されるようになっているので
、エンジン（ト）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（１）、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流量に極端
な偏りｂ−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。

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ｂ″−付しで
ある。

第２図に示した実施例においては、吸収液の循環路の低
温溶液熱交換器（９）と高温溶液熱交換器（ｌｏｌとの
間に中温溶液熱交換５　（４６）を配設した構造とをっ
ている点で第１図に示した実施例と異なるものの、溶液
ポンプ（ＰＡ）により稀吸収液を高温発生器（１）、低
温発生器（３）、低温熱源用発生器（４）のそれぞれに
分流供給し、これら発生器で濃縮された吸収液を合流さ
せて吸収器（８）に流す〔実線矢印参照〕点で第１図の
実施例と同様であり、その制御動作、運転動作なども同
様であるので、説明を省略する。

また、図中の（４７）〜６暗ま吸収液用の管である。

なお、本発明によるこの種の吸収冷凍機は高温溶液熱交
換器や中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ｂ′
−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】

第１図は本発明によるこの樵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。 （１）・・・高温発生器、（２）・・・発生凝縮器、　
（３）・・・低＠発生器、　（４）・・・低温熱源用発
生器、　（５）・・・凝縮器、（６）・・・蒸発吸収器
、　（力・・・蒸発器、　（８）・・・吸収器、　　（
９）、（１■・・・低温、高温溶液熱交換器、■〜住９
・・・管、　（至）〜（社）・・・管、　（至）〜＠・
・・管、■・・・加熱管、　（７）・・・給熱器、　Ｃ
３１）・・・加熱器、Ｃ３２１・・・冷水器、　（ト）
、（ロ）・・・冷却器、　３ト・エンジン。 （至）・・・ダクト、（３７）−・・排出用ダクト、　
（至）、田・・・管、（４５）・・・管、　（４６）・
・・中＠溶液熱交換器、　（４７）〜（ト）・・・管、
（Ｃυ、（０２）”’第１、第２制ｍｓ　、　　（ｃ３
）　、、、調整器、　（八）・・・冷媒液用ポンプ、　
（Ｐ、）・・・溶液ポンプ、　（Ｐ）−・・ポンプ、　
　（Ｓ？、）、　（ｓ、）、（Ｓ、、）。 （Ｓ、２）、（ｓ、）、　Ｃ８２＞　−・・検出器、　
（Ｖｌ）、（Ｖ２）、Ｍ・・・１）ｆｔ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により加熱
   される低温熱源用発生器、エンジンの廃ガスにより加熱
   される高温発生器、この高温発生器で吸収液から分離さ
   れた冷媒の熱により加熱される低温発生器、これら発生
   器のそれぞれに稀吸収液を送る溶液ポンプ、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、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前記溶液ポンプにより吸収器か
   ら低温熱源用発生器側へ送られる稀吸収液の流量と前記
   溶液ポンプにより吸収器から高温発生器側へ送られる稀
   吸収液の流量とを調節する制御装置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。