JPH06174331A

JPH06174331A - 吸収冷凍機

Info

Publication number: JPH06174331A
Application number: JP4327658A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Oka; 雅博岡; Yoshio Maruyama; 良男丸山
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 1992-12-08
Filing date: 1992-12-08
Publication date: 1994-06-24
Anticipated expiration: 2016-04-23
Also published as: JP3159549B2

Abstract

(57)【要約】【目的】温水焚きの吸収冷凍機であって、夏期のみな
らず冬期も効率的に運転する事ができて、しかもＣＧＳ
の低温水に保有されている熱も有効利用する事が出来る
ような吸収冷凍機の提供。【構成】吸収冷凍機（１０）の冷水を冷房負荷（１
２）に供給する冷水管路（Ｌ３）を第１の配管系（Ｌ１
０）によりＣＧＳ（２）の低温水管路（Ｌ２）に接続
し、第２の配管系（Ｌ１２）により吸収冷凍機の冷却水
を冷却水管路（Ｌ４）から分岐して暖房側の熱水管路
（Ｌ５）に合流し、複数の開閉弁（Ｖ１１−１６、３
０）の開閉を切り換える事により冷房運転と暖房運転と
を切り換える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は吸収冷凍機に関し、特
に、ガスエンジンを有するコージェネレーションシステ
ム（以下、単に「ＣＧＳ」と記載する）の高温水を熱源
として駆動する温水焚吸収冷凍機に関する。

【０００２】

【従来の技術】その様なＣＧＳは、例えば図５で全体を
符号１で示す様な機構を構成する。図５において、全体
を符号２で示すＣＧＳからの高温冷却水（高温水）は、
高温水管路Ｌ１を介して、夏期は冷房設備３に供給さ
れ、冬期は暖房設備４に供給され、或いは給湯用の熱交
換設備５に供給される。なお、管路Ｌ１には高温水の放
熱用ラジエータ６が介装されている。ここで、例えば高
温水管路Ｌ１に８８℃で流入した高温水は、８３℃でＣ
ＧＳ２に戻る。

【０００３】一方、ＣＧＳ２の低温水は、低温水排熱用
ラジエータ７が介装されている低温水管路Ｌ２内を流れ
る。そして、例えば３５℃で低温水管路Ｌ２に流入した
低温水は、３２℃まで温度降下してＣＧＳ２に戻る。

【０００４】高温水管路３に介装された冷房設備３は、
吸収冷凍機１０、冷房負荷１２、冷却塔１４、冷水管路
Ｌ３、冷却水管路Ｌ４を含んでいる。そして、管路Ｌ１
を流れる高温水を吸収冷凍機１０に供給するためには、
三方弁Ｖ１を切り換えて、高温水を冷房設備３側に導入
すれば良い。ここで、吸収冷凍機１０はＣＧＳ２の高温
水を熱源として駆動する所謂「温水焚き」吸収冷凍機で
ある。

【０００５】暖房設備５は、暖房用熱交換器１６、暖房
負荷１８、熱交換器１６と負荷１８間で熱水を循環せし
める熱水管路Ｌ５を含んでいる。そして、三方弁Ｖ２を
切り換える事により、高温水が熱交換器１６へ流入す
る。なお、給湯用の熱交換設備５に管路Ｌ１を流れる高
温水を供給するためには三方弁Ｖ３を操作すれば良く、
高温水の放熱用ラジエータ６に高温水を供給するために
は三方弁Ｖ４を操作すれば良い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図５で示すような機構
１では、吸収冷凍機１０は夏期においてのみ稼働され、
冬期には運転を停止されていた。しかし、設備の有効利
用という見地から、その様な停止状態にある装置の存在
は好ましくはない。そのため、冷房設備を稼働しない冬
期においても吸収冷凍機を有効利用したいという要請が
強いが、従来の技術ではその様な要請には応えられな
い。

【０００７】また、冬期の暖房に際して吸収冷凍機の冷
却水が余熱等に利用できれば好都合である。しかし、上
述の様に吸収冷凍機は冬期には運転されないので、その
冷却水を利用する事も不可能である。

【０００８】さらに、ＣＧＳ２の低温水の熱量は低温水
排熱用ラジエータ７で捨て去るのみであるが、省エネル
ギの見地から、低温水が保有する熱であっても有効利用
したいという要請も存在する。しかし、その様な要請に
ついても現状では十分に応える事が出来ない。

【０００９】本発明は上述した従来技術の問題点に鑑み
て提案されたものであり、温水焚きの吸収冷凍機であっ
て、夏期のみならず冬期も効率的に運転する事ができ
て、しかもＣＧＳの低温水に保有されている熱も有効利
用する事が出来るような吸収冷凍機の提供を目的として
いる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の吸収冷凍機は、
ガスエンジンを有するコージェネレーションシステム
（ＣＧＳ）の高温水を熱源として駆動する吸収冷凍機に
おいて、吸収冷凍機の冷水を冷房負荷に供給する冷水管
路をコージェネレーションシステムの低温水管路に接続
する第１の配管系と、吸収冷凍機の冷却水を冷却塔に送
る冷却水管路から分岐して暖房用熱交換器と暖房負荷と
を循環する熱水管路に合流する第２の配管系と、前記冷
水管路、低温水管路、冷却水管路、第１及び第２の配管
系にそれぞれ介装されて冷房時と暖房時で切り換えられ
る複数の開閉弁、とを含んでいる。

【００１１】本発明の実施に際して、第２の配管系と熱
水管路とを直接合流し、２箇所の合流箇所の中間地点に
別の開閉弁を設けても良い。或いは、第２の配管系と熱
水管路とを、温水ヘッダを介して合流せしめても良い。

【００１２】

【作用】上述した様な構成を具備する本発明の吸収冷凍
機によれば、冷水管路、低温水管路、冷却水管路、第１
及び第２の配管系にそれぞれ介装された開閉弁の開状態
及び閉状態を、冷房運転時と暖房運転時とで切り換える
事により、暖房運転時においては吸収冷凍機をヒートポ
ンプとして作動し、その冷却水を暖房設備の熱水管路に
供給し、以て暖房負荷の余熱等に役立てる事が出来る。

【００１３】また、開閉弁の切り換えによりＣＧＳの低
温水を吸収冷凍機の低温水側熱源とする事が出来る。こ
こで、吸収冷凍機はＣＧＳの高温水をも高温水側熱源と
して取り入れることができる。そして、吸収冷凍機は、
低温水側熱源から得た熱量と高温水側熱源から得た熱量
とを中温熱源として暖房設備の熱水管路に供給する事が
出来る。換言すれば、吸収冷凍機から得られる中温熱源
の熱量は、低温水熱源の熱量と高温水熱源の熱量の和と
なるため、非常に高い暖房効率が実現される。その結
果、吸収冷暖房機は夏期は冷房設備の冷凍機として運転
され、冬期はＣＧＳの低温水と高温水から暖房設備に熱
を供給するヒートポンプとして運転されるのである。

【００１４】これに加えて、本発明の吸収冷凍機では、
冬期にヒートポンプとして運転される際にＣＧＳの低温
水が保有する熱量を有効利用しているので、省エネルギ
の見地からも好適である。

【００１５】

【実施例】以下、図１−４を参照して、本発明の実施例
について説明する。なお、図５で示すのと同一の部材に
は同一の符号をつけてある。

【００１６】図１は本発明の第１実施例を示している。
この実施例においては、図５で示す従来技術と同様にＣ
ＧＳ２を含んでおり、ＣＧＳ２の高温水配管Ｌ１には、
温水焚吸収冷凍機１０、冷房負荷１２、暖房用熱交換器
１６、暖房負荷１８、給湯用熱交換器５が介装されてい
る。

【００１７】しかし、図１で示す機構は、吸収冷凍機１
０の冷却水管路Ｌ４から別の管路Ｌ１２（第２の配管
系）が分岐して、暖房用熱交換器１６からの熱水を暖房
負荷１８へ供給する熱水管路Ｌ５に合流している点で、
図５の従来技術とは異なっている。また、図１において
は、吸収冷凍機１０の冷水を冷房負荷１２へ供給する冷
水管路Ｌ３が、ＣＧＳ２の低温水をラジエータ７へ供給
する低温水管路（図５の符号Ｌ２で示す）に接続した第
１の配管系Ｌ１０に合流しており、この点においても図
５の従来技術とは相違している。

【００１８】第１の配管系Ｌ１０には、開閉弁Ｖ１１、
Ｖ１２が介装されており、吸収冷凍機１０の冷水管路Ｌ
３には開閉弁Ｖ１３が介装されている。また、吸収冷凍
機１０の冷却水管路Ｌ４には開閉弁Ｖ１４、前記第２の
配管系Ｌ１２には開閉弁Ｖ１５がそれぞれ介装されてお
り、熱水管路Ｌ５と第２の配管系Ｌ１２との合流箇所の
中間には開閉弁Ｖ１６が介装されている。この開閉弁Ｖ
１１−Ｖ１６は、冷房運転時であるか暖房運転時である
かにより、開放状態と閉止状態を切り換える。なお、開
閉弁Ｖ１６に換えて、図２で示す様にヘッダ３０を採用
しても良い。

【００１９】再び図１において、夏期或いは冷房運転時
は、開閉弁Ｖ１１、Ｖ１３、Ｖ１４を開放状態として、
開閉弁Ｖ１２、Ｖ１５、Ｖ１６を閉止状態とする。その
結果、ＣＧＳ２の低温水は、開閉弁Ｖ１２が閉止状態で
あるため、開放状態の開閉弁Ｖ１１において折り返され
てラジエータ７を介してＣＧＳ２に戻る。また、開閉弁
Ｖ１５が閉止しているので、吸収冷凍機１０の冷却水は
第２の配管系Ｌ１２に流入する事無く、冷却水管路Ｌ４
内を循環する。すなわち、冷房運転時においては、図５
で示す従来技術の場合と同様に、吸収冷凍機１０のみが
作動する。

【００２０】一方、冬期或いは暖房運転時は、温水焚吸
収冷凍機１０はヒートポンプとして暖房運転に用いられ
る。その際には、開閉弁Ｖ１１、Ｖ１３、Ｖ１４は閉止
状態となり、開閉弁Ｖ１２、Ｖ１５、Ｖ１６が開放状態
となる。開閉弁Ｖ１１、Ｖ１３を閉止して、開閉弁Ｖ１
２を開放する事により、吸収冷凍機１０と冷房負荷１２
とは管路構成上は遮断され、ＣＧＳ２の低温水が第１の
配管系Ｌ１０を介して吸収冷凍機１０に導入されて、ヒ
ートポンプの低温熱源として作用する。また、開閉弁Ｖ
１４を閉止して開閉弁Ｖ１５、Ｖ１６を開放する事によ
り、吸収冷凍機１０の冷却水（すなわち、中温水）は冷
却塔１４には流入せずに、第２の配管系Ｌ１２を介して
熱水管路Ｌ５に導入される事になる。

【００２１】ここで、ヒートポンプすなわち温水焚吸収
冷凍機１０についてのみ着目すると、高温水管路Ｌ１、
三方弁Ｖ１を介して流入するＣＧＳ２の高温水は、ヒー
トポンプの高温熱源として作用する。また、第１の配管
系Ｌ１０を介して導入されたＣＧＳ２の低温水は、上述
の様に低温熱源として作用する。そして、吸収冷凍機１
０の冷却水は、上述の通り、中温水として第２の配管系
Ｌ１２を介して暖房側（暖房用熱交換器１６、熱水管路
Ｌ５、暖房負荷８）に供給される。この関係を熱量に換
算して示したのが図３である。

【００２２】図３において、高温水管路Ｌ１を介して高
温熱源から供給される熱量ＱＨを１．０とすれば、第１
の配管系Ｌ１０を介してヒートポンプの低温熱源に汲上
げられる熱量ＱＬは０．７となり、第２の配管系Ｌ１２
を介して暖房側へ供給される中温水の熱量ＱＭは前述し
た２種類の熱量の和となる（ＣＯＰ＝（１．０＋０．
７）／１．０＝１．７）。その結果、ＣＧＳ２の排熱
（高温水及び低温水が保有する熱量）は、効率良く暖房
側に供給されるのである。

【００２３】暖房運転時、すなわち温水焚吸収冷凍機１
０をヒートポンプとして作動した場合におけるサイクル
が、図４で示されている。図４において、符号Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄはそれぞれ蒸発器、凝縮器、再生器、吸収器のサ
イクル上の位置を示し、符号Ｉ、Ｏはそれぞれ入り口、
出口を示している。そして、サイクルに対応する部材或
いは配管系上の位置が図１で示されている。

【００２４】なお、図２は本発明の第２実施例を示して
いる。上述した通り、図２の実施例と図１の実施例との
相違点は、熱水管路Ｌ５に開閉弁Ｖ１６を介装するか、
ヘッド３０、３０を設けるかのみであるので、第２実施
例についての詳細な説明は省略する。

【００２５】

【発明の効果】（１）開閉弁の開状態及び閉状態を、冷房運転時と暖
房運転時とで切り換える事により、暖房運転時において
も吸収冷凍機をヒートポンプとして作動する事が出来
る。

【００２６】（２）収冷凍機から得られる中温熱源の
熱量は、低温水熱源の熱量と高温水熱源の熱量の和とな
るため、非常に高い暖房効率が実現される。

【００２７】（３）ＣＧＳの低温水が保有する熱量を
暖房運転に利用できるので、低温排熱の有効利用が実現
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すブロック図。

【図２】本発明の第２実施例を示すブロック図。

【図３】本発明の吸収冷凍機をヒートポンプとして用い
た場合の熱効率の関係を示す図。

【図４】図１の実施例のサイクルを示す図。

【図５】従来技術を示すブロック図。

【符号の説明】

１・・・従来の機構２・・・コージェネレーションシステム（ＣＧＳ）３・・・冷房設備４・・・暖房設備５・・・給湯用の熱交換設備６・・・高温水の放熱用ラジエータＬ１・・・高温水管路７・・・低温水排熱用ラジエータＬ２・・・低温水管路１０・・・吸収冷凍機１２・・・冷房負荷１４・・・冷却塔Ｌ３・・・冷水管路Ｌ４・・・冷却水管路Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４・・・三方弁１６・・・暖房用熱交換器１８・・・暖房負荷Ｌ５・・・熱水管路Ｌ１０・・・第１の配管系Ｌ１２・・・第２の配管系Ｖ１１、Ｖ１２、Ｖ１３、Ｖ１４、Ｖ１５、Ｖ１６・・
・開閉弁３０・・・ヘッダＡ・・・蒸発器Ｂ・・・凝縮器Ｃ・・・再生器Ｄ・・・吸収器Ｉ・・・入り口Ｏ・・・出口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガスエンジンを有するコージェネレーシ
ョンシステムの高温水を熱源として駆動する吸収冷凍機
において、吸収冷凍機の冷水を冷房負荷に供給する冷水
管路をコージェネレーションシステムの低温水管路に接
続する第１の配管系と、吸収冷凍機の冷却水を冷却塔に
送る冷却水管路から分岐して暖房用熱交換器と暖房負荷
とを循環する熱水管路に合流する第２の配管系と、前記
冷水管路、低温水管路、冷却水管路、第１及び第２の配
管系にそれぞれ介装されて冷房時と暖房時で切り換えら
れる複数の開閉弁、とを含む事を特徴とする吸収冷凍
機。