JPS6122225B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエンジン冷却水の温度が低温の場合に
適用されるエンジン排熱回収吸収式冷温水機に関
するものである。

従来の典型的な一重効用吸収式冷凍機は第１図
に示すように、蒸発器１、吸収器４、熱交換器
８、再生器９、凝縮器１３、溶液ポンプ７および
冷媒ポンプ１４などを配管を介して作動的に連結
した構成からなり、冷媒（水）は蒸発器１の管内
を流れる冷水により加熱されて蒸発する。この
際、冷水から蒸発熱を奪うので、冷却された冷水
は冷房に使用される。

一方、蒸発した冷媒ガス３は吸収器４に流入
し、その管内を流れる冷却水５により適度に冷却
された吸収溶液６に吸収されて希釈される。この
希釈された溶液は溶液ポンプ７により熱交換器８
を経て再生器９に送られ、ここで管内を流れる蒸
気などの加熱源１０により加熱、濃縮されて濃縮
液１１と発生蒸気１２に分離される。その濃溶液
１１は再度熱交換器８を経て希釈溶液と熱交換し
た後に、吸収器４の管群上に散布されて冷媒蒸気
の吸収が続行される。

再生器９で発生した蒸気１２は凝縮器１３に導
入され、その管内を流れる冷却水により冷却、液
化されて蒸発器１に戻る。この蒸発器１にたまつ
た冷媒液は冷媒ポンプ１４により蒸発器１に送ら
れ、その管群上に散布されて蒸発を促進させる。

次に従来の典型的な二重効用吸収式冷凍機は第
２図に示すように、蒸発器１Ａ、吸収器４Ａ、熱
交換器８Ａ，１８、低高温再生器９Ａ，１５、凝
縮器１３Ａ、溶液ポンプ７Ａおよび冷媒ポンプ１
４Ａなどを配管を介して作動的に連結した構成か
らなり、溶液は大別して二つの方式により流れ
る。その一方式は溶液ポンプ７Ａから吐出された
溶液を２分割し、その一部を高温再生器１５へ、
残部を併列的に低温再生器９Ａへそれぞれ送り、
両再生器９Ａ，１５で加熱・濃縮された濃溶液が
再び合流して吸収器４Ａへ戻るようにしたもので
ある。

他の方式は溶液ポンプ７Ａから吐出された溶液
の全量を高温再生器１５へ送り、ここで中間濃度
まで濃縮した後、さらに全量を低温再生器９Ａへ
送り、ここでさらに濃縮して吸収器４Ａへ戻すよ
うにしたものである。

上記二重効用吸収式冷凍機は前記一重効用吸収
式冷凍機に比べると、高温再生器１５において濃
縮過程でえられた蒸気を、再び低温再生器７Ａの
加熱に利用するため、エネルギー効率がほぼ２倍
程度向上することは周知のとおりである。しかし
二重効用吸収式冷凍機では、高温再生器１５で発
生する冷媒蒸気が低温再生器９Ａで溶液を加熱、
濃縮させるのに十分な飽和温度を有していなけれ
ばならないため、加熱源１６の温度が一重効用吸
収式冷凍機の加熱源１０より高温であることが必
要である。

ししたがつてエンジン排ガスを使用する吸収式
冷凍機では、一般にエンジン冷却水（70〜80℃）
を一重効用吸収式冷凍機の再生器９に導入し、エ
ンジン排ガス（約400℃）を二重効用吸収式冷凍
機の高温再生器１５に導入する方式が採用されて
いる。

ところが上述した構成では、エンジン冷却水の
温度が低温の場合、一重効用吸収式冷凍機の各部
の伝熱面積を大幅に増加し、吸収液濃度の低いサ
イクルを構成しなければ、冷却水の熱を有効に利
用することができないから、イニシヤルコストが
高くなることは避けられない。

また冷水、冷却水の温度条件によつては、上記
のように一重効用吸収式冷凍機の各部の伝熱面積
を増加しても、エンジン冷却水の熱回収を行うこ
とができないから、別個に水−水熱交禍器などを
設置してエンジン冷却水の熱を外部へ放出しなけ
ればならない。

本発明は上記にかんがみエンジン冷却水の温度
が低い場合でも、その熱を全部回収して全体の熱
効率を向上させることを目的とするもので、一重
効用吸収式冷凍機の再生器および二重効用吸収式
冷凍機の高温再生器の加熱源としてエンジン冷却
水およびエンジン排ガスをそれぞれ用い、二重効
用吸収式冷凍機の溶液ポンプに接続された熱交換
器に別個の熱交換器を並列に接続し、この別個の
熱交換器に導入した希釈溶液を一重効用吸収式冷
凍機の再生器より流出したエンジン冷却液により
加熱するようにししたことを特徴とするものであ
る。

以下本発明の実施例を図面について説明する。
第３図および第４図において、第１図および第２
図と同一符号のものは同一または該当する部分を
示すものとする。

第３図において、シエルＡは仕切壁Ｂにより３
室に区画され、その下部左室には一重効用吸収式
冷凍機の蒸発器１と吸収器４が、下部右室には二
重効用吸収式冷凍機１Ａと吸収器４Ａが、上室に
は二重効用吸収式冷凍機の低温再生器９Ａと凝縮
器１３Ａがそれぞれ収納されている。冷水２は前
記蒸発器１，１Ａの順に流れ、冷却水５は前記吸
収器４，４Ａの順に流れるように構成されてい
る。

上記シエルＡの上方に一重効用吸収式冷凍機の
再生器９と凝縮器１３を内蔵するシエルＣが設け
られている。その再生器９の管内にはエンジンジ
ヤケツトの冷却水１０が、二重効用吸収式冷凍機
の高温再生器１５の管内にはエンジン排ガスがそ
れぞれ加熱源として流通されている。前記再生器
９より流出したエンジン冷却水１０は、熱交換器
８Ａに並列に接続された別個の熱交換器２０に導
入され、この熱交換器２０内の管内を通過する希
釈溶液６Ａを加熱する。その他の一重効用および
二重効用の吸収式冷凍機をそれぞれ構成する各機
器は、第１図および第２図に示す従来例と同一で
あるから説明を省略する。

次に上記のような構成からなる本実施例の作用
について説明する。

一重効用吸収式冷凍機の蒸発器１において冷媒
（水）は冷水２により熱を奪つて蒸発し、冷水２
を中間温度まで冷却する。その蒸発した冷媒ガス
３は吸収器４に流入し、その管内を流れる冷却水
５により冷却された吸収液に吸収されて溶液を希
釈する。その冷却水５は吸収器４で溶液を冷却す
ることにより温度が上昇し、ついで吸収器４Ａに
流入して再び溶液を冷却する。

上記希釈溶液は溶液ポンプ７により熱交換器８
を経て再生器９に送られ、ここで管内を流通する
エンジン冷却水１０により加熱・濃縮されて、濃
溶液１１と発生蒸気１２に分離される。その濃溶
液１１は熱交換器８を経て吸収器４に流入して再
び冷媒蒸気を吸収する。

二重効用吸収式冷凍機の蒸発器１Ａは前記蒸発
器１で中間温度まで冷却された冷水２をさらに冷
却するから、蒸媒は蒸発して冷媒ガス３Ａとなつ
て吸収器４Ａの溶液に吸収されて希釈する。この
吸収器４Ａの溶液６Ａは吸収器４が中間温度まで
上昇した冷却水５により冷却される。

上記希釈溶液６Ａは溶液ポンプ７Ａにより、熱
交換器８，１８を経て高温再生器１５と低温再生
器９Ａへ送られ、その高温再生器１５においてエ
ンジン排ガス１６により加熱・濃縮されて、濃溶
液１９と発生蒸気１７に分離される。この発生蒸
気１７は低温再生器９Ａに流入し、希釈溶液６Ａ
を加熱・濃縮して濃溶液１１Ａと発生蒸気１２Ａ
に分離させると共に、自身は凝縮、液化して凝縮
器１３Ａに流入する。その発生蒸気１２Ａは冷却
水５により冷却、液化した冷媒液と混合して蒸発
器１Ａに流入する。前記濃溶液１９は低温再生器
９Ａで濃縮された濃溶液１１Ａと混合し、ついで
吸収器４Ａに流入して再び冷媒蒸気を吸収する。

前記再生器９において、熱を100％回収されな
かつたエンジン冷却水１０は熱交換器２０に流入
し、この熱交換器２０を流過する希釈溶液６Ａを
加熱する。この加熱された希釈溶液６Ａはさらに
熱交換器１８を経て高温再生器１５に流入して加
熱・濃縮される。

第４図に示す他の実施例は一重効用吸収式冷凍
機８を経て再生器９へ希釈溶液６を供給する系路
２２に別個の熱交換器２１を設け、この別個の熱
交換器２１へ前記再生器９より流出したエンジン
冷却水１０を導入するように構成したものであ
る。前記熱交換器２１は第５図に示すように熱交
換器８と並列に接続してもよい。その他の構成
は、第３図における熱交換器２０およびこの熱交
換器２０へ再生器９より流出したエンジン冷却水
１０を導入する系路を除去したものと同一である
から説明を省略する。

このように構成すれば、再生器９で100％熱回
収されなかつたエンジン冷却水は、熱交換器２１
に流入して熱交換器８を経由した希釈溶液６と熱
交換し、完全に冷却された後に系路２３を経て再
びエンジンに戻される。

以上説明したように本発明によれば、一重効用
吸収式冷凍機の再生器において、冷媒蒸気の発生
に使用されなかつたエンジン冷却水の熱を、二重
効用吸収式冷凍機側の希釈溶液の予熱に活用し、
エンジン排ガスの冷媒蒸気発生量を増加させるこ
とにより、一重効用吸収式冷凍機の伝熱面積を大
幅に増加した場合と同程度の効率がえられ、全体
の熱効率を向上させることができる。

また一重効用吸収式冷凍機の再生機において、
冷媒蒸気の発生に使用されなかつたエンジン冷却
水を、前記再生器へ供給される希釈溶液と熱交換
させることにより、特別な熱交換器を設置するこ
となくエンジン冷却水の熱を全部回収することが
可能である。

なお本発明はエンジン冷却水の温度が低温の場
合に最適である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来の一重効用および二
重効用の吸収式冷凍機の系統図、第３図および第
４図は本発明のエンジン排熱回収吸収式冷凍機の
各実施例を示す系統図、第５図は本発明に係わる
他の実施例の要部部分図である。 ７Ａ…溶液ポンプ、８，８Ａ，２０，２１…熱
交換器、９…再生器、１０…エンジン冷却水、１
５…高温再生器、１６…エンジン排ガス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 蒸発器、吸収器、再生器、凝縮器、熱交換器
   およびポンプ類を作動的に連結してなる一重効用
   吸収式冷凍機および二重効用吸収式冷凍機を組合
   せてなる冷温水機において、その一重効用吸収式
   冷凍機の再生器および二重効用吸収式冷凍機の高
   温再生器の加熱源としてエンジン冷却水およびエ
   ンジン排ガスをそれぞれ用い、二重効用吸収式冷
   凍機の溶液ポンプに接続された熱交換器に別個の
   熱交換器を並列に接続し、この別個の熱交換器に
   導入した希釈溶液を一重効用吸収式冷凍機の再生
   器より流出したエンジン冷却水により加熱するよ
   うにしたことを特徴とするエンジン排熱回収吸収
   式冷温水機。 ２ 一重効用吸収式冷凍機の熱交換器を経て再生
   器へ希釈溶液を供給する系路に別個の熱交換器を
   設け、この別個の熱交換器へ前記再生器より流出
   したエンジン冷却水を導入し、このエンジン冷却
   水と前記希釈溶液を熱交換させるようにしたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のエンジ
   ン排熱回収吸収式冷温水機。