JPH08313108A - エンジン排熱利用吸収式冷凍機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 短時間で定常運転にいたることのできる吸収
式冷凍機を提供する。 【構成】 希溶液流路４２の溶液ポンプ９の下流側と吸
収器７との間には、バルブ１３を有するバイパス流路１
８が設けられる。吸収式冷凍機Ａの運転終了時には、バ
ルブ１６、１７を閉じ、バルブ１３を開ける。この際、
高温再生器１の内部の圧力は吸収器７の内部の圧力より
も高いため、希溶液管２５内部の希溶液はバイパス流路
１８を経て吸収器７へと移動し、希溶液管２５の液面は
低下する。十分に希溶液管２５の液面が低下した後、バ
ルブ１３を閉じる。このようにバルブ１３、１６、１７
を開閉させることにより、吸収式冷凍機Ａの運転再開時
の希溶液管２５の液面を低くすることができ、短時間で
希溶液管２５内の希溶液温を上昇させることができる。
その結果、短時間で吸収式冷凍機Ａを定常運転に到らせ
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの排熱を利用
した吸収式冷凍機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、エンジンの排熱を有効に利用した
吸収式冷凍機としては、特開平１−２３９３５４号公報
に開示されているように、エンジン排気ガスを高温再生
器、エンジン冷却水を低温再生器にそれぞれ導き、吸収
溶液を加熱する２重効用の吸収式冷凍サイクルを構成す
るものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平１−２３９３５４号公報に開示されているような冷
凍機の場合、その起動時には、高温再生器には吸収溶液
が滞留しているため、エンジンの排気ガスは過剰に冷却
され、排気管の内部に凝縮水が発生する。すると、吸収
溶液を加熱するための排気ガスの熱が、まずこの凝縮水
の蒸発に用いられるため、吸収溶液の温度を上昇させる
のに時間を要する。この結果、冷凍機が定常運転に到る
までの時間が長くなってしまうという問題点があった。

【０００４】そこで本発明では上記の点に鑑み、定常運
転に到るまでの時間を短縮できる構造を有するエンジン
排熱利用吸収式冷凍機を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１は、エンジン（８）と、内部に吸収溶液と
しての希溶液が封入され、前記エンジン（８）の排熱を
熱源として前記希溶液を加熱、濃縮し、濃溶液とすると
ともに、前記吸収溶液の溶媒の蒸気を発生させる再生器
（１）、（４）と、この再生器（１）、（４）で発生し
た前記溶媒の蒸気を凝縮し、液化する凝縮器（５）と、
この凝縮器（５）で液化した前記溶媒を利用水と熱交換
させることにより、再び蒸発気化させ、溶媒の蒸気とす
る蒸発器（６）と、この蒸発器（６）で再び蒸発気化し
た溶媒の蒸気を、前記再生器（１）、（４）で濃縮した
前記濃溶液に吸収させて前記希溶液とする吸収器（７）
と、この吸収器（７）から前記再生器（１）、（４）へ
と前記希溶液を送る希溶液流路（４２）と、前記再生器
（１）、（４）から前記吸収器（７）へと前記濃溶液を
送る濃溶液流路（４４）と、前記再生器（１）、（４）
から前記凝縮器（５）へと前記溶媒の蒸気を送る気溶媒
流路（３１）と、前記凝縮器（５）から前記蒸発器
（６）へと凝縮された前記溶媒を送る液溶媒流路（３
３）と、前記希溶液流路（４２）に設けられ、前記希溶
液に前記吸収器（７）から前記再生器（１）、（４）へ
の流れを発生させる溶液流発生手段（９）と、この溶液
流発生手段（９）よりも前記希溶液流路の下流の部分に
取り付けられる逆流防止弁（１４）と、この逆流防止弁
（１４）よりも前記希溶液流路（４２）の下流の部分と
前記吸収器（７）とをつなぎ、前記溶液流発生手段
（９）を介さずに前記希溶液が流れるバイパス流路（１
８）と、このバイパス流路（１８）と、前記濃溶液流路
（４４）と、前記気溶媒流路（３１）とにそれぞれ取り
付けられる可変絞り弁（１３）、（１７）、（１６）
と、を有し、前記エンジン（８）の運転時には、前記濃
溶液流路（４４）に取り付けられた前記可変絞り弁（１
７）と前記気溶媒流路（３１）に取り付けられた前記可
変絞り弁（１６）とを開いた状態とし、前記バイパス流
路（１８）に取り付けられた前記可変絞り弁（１３）を
閉じた状態とし、前記エンジン（８）の運転終了時に
は、前記バイパス流路（１８）に取り付けられた前記可
変絞り弁（１３）を開き、前記濃溶液流路（４４）と前
記気溶媒流路（３１）とに取り付けられた前記可変絞り
弁（１７）、（１６）を閉じ、前記再生器（１）、
（４）に封入された前記希溶液の液面が所定の位置とな
ったら、前記バイパス流路（１８）に取り付けられた前
記可変絞り弁（１３）を閉じるという技術的手段を採用
するものである。

【０００６】さらに、請求項２は、請求項１において、
前記再生器（１）、（４）が、内部に前記希溶液が封入
され、前記エンジン（８）の排熱により前記希溶液を濃
縮する第１の再生器（１）と、内部に前記希溶液が封入
されるとともに、前記第１の再生器（１）の内部に封入
された前記希溶液が濃縮される際に発生する前記溶媒の
蒸気の熱により、自身の内部に封入される前記希溶液を
濃縮する第２の再生器（４）とを備え、２重効用式であ
るという技術的手段を採用するものである。

【０００７】また、請求項３は、請求項１又は２におい
て、前記再生器（１）、（４）が、前記エンジン（８）
の排熱を伝える媒体が内部を流れる媒体配管（３）と、
前記媒体により加熱、濃縮される前記希溶液が内部に貯
留される希溶液配管（２５）と前記希溶液が濃縮された
濃溶液と、前記希溶液を濃縮する際に発生する前記溶媒
の蒸気とを気液分離する気液分離器（２）とが多重管と
なった多重管構造であるという技術的手段を採用するも
のである。

【０００８】また、請求項４は、請求項１ないし３のい
ずれか１つにおいて、前記再生器（１）、（４）に封入
される前記希溶液の温度を検知する温度検出手段（１
９）、（２１）を備え、前記エンジン（８）の運転再開
時において、前記温度検出手段（１９）、（２１）が前
記希溶液の温度が所定の温度以上になったと検知する
と、前記濃溶液流路（４４）に取り付けられた前記可変
絞り弁（１７）と前記気溶媒流路（３１）に取り付けら
れた前記可変絞り弁（１６）とを開くという技術的手段
を採用するものである。

【０００９】また、請求項５は、請求項１ないし４のい
ずれか１つにおいて、前記吸収溶液として、臭化リチウ
ム水溶液を用いたという技術的手段を採用するものであ
る。

【００１０】

【作用及び発明の効果】請求項１に示したように、エン
ジンの運転時、つまり吸収式冷凍機の運転時には、希溶
液は再生器で濃縮されて濃溶液となり、溶媒の蒸気を発
生する。再生器で濃縮された濃溶液は、吸収器へと送ら
れる。一方、再生器で発生した溶媒の蒸気は凝縮器で凝
縮液化され、続いて、蒸発器で利用水と熱交換しながら
蒸発し、再び蒸気となる。蒸発器で再び蒸気となった溶
媒は、吸収器において濃溶液に吸収されて希溶液とな
り、吸収器から希溶液流路を経て再生器へと戻る。この
際、再生器はエンジンの排熱により加熱されているの
で、再生器の内部は、溶媒の蒸気圧のために吸収器の内
部よりも高圧となっている。

【００１１】一方、エンジンの運転終了時には、溶液流
発生手段は運転を終了する。そのため、再生器の内部と
吸収器の内部との圧力差により、希溶液は希溶液流路を
再生器から吸収器へと移動しようとする。また、溶媒の
蒸気と濃溶液とは再生器から流出しようとする。しか
し、溶液流発生手段よりも下流に逆流防止弁が設けられ
ているので、希溶液は溶液発生手段を経て吸収器へと移
動できない。一方、濃溶液流路と気溶媒流路とに取り付
けられた可変絞り弁とを閉じ、バイパス流路に取り付け
られた可変絞り弁を開けることにより、再生器と吸収器
とはバイパス流路を介してのみ連通した状態となる。す
ると、再生器の内部と吸収器の内部との圧力差により、
希溶液は再生器から吸収器へとバイパス流路を経て移動
し、再生器に封入された希溶液の液面は低下する。

【００１２】さらに、再生器に封入された希溶液の液面
が所定の位置となったら、バイパス流路に取り付けられ
た絞り弁を閉じることにより、冷凍機の運転再開時まで
再生器に封入される希溶液の液面を低く保つことがで
き、冷凍機の運転再開時において、再生器に封入される
希溶液の液温を短時間で上昇させることができる。その
結果、吸収式冷凍機が定常運転に到るまでの時間を短く
することができる。

【００１３】また、請求項２では、請求項１と同様の作
用と効果が得られるとともに、第１の再生器で希溶液を
濃縮させる際に発生させた溶媒の蒸気の熱を、第２の再
生器で希溶液を濃縮させる際に用いることにより、熱を
有効に利用することが可能となり、２重効用化させるこ
とができる。また、２重効用化させることにより、第１
の再生器の内部と吸収器の内部との圧力差を大きくする
ことができ、希溶液の第１の再生器から吸収器への希溶
液の移動をより容易に起こすことができる。

【００１４】さらに、請求項３では、請求項１または２
と同様の作用と効果が得られるとともに、再生器を、媒
体配管と希溶液配管と分離器とが多重管となった多重管
構造とすることで、運転終了時に少量の希溶液をバイパ
ス流路を経て再生器から吸収器へ移動させることで、希
溶液配管の希溶液の液面の高さを大きく変化させること
ができる。また、希溶液とエンジンの排熱との間の熱交
換量の制御を容易にすることができる。

【００１５】さらに、請求項４では、請求項１ないし３
のいずれか１つと同様の効果が得られるとともに、再生
器に封入された希溶液の温度を検知する温度検出手段を
設け、この温度検出手段により濃溶液流路に取り付けら
れた可変絞り弁と気溶媒流路に取り付けられた可変絞り
弁との開閉状態を制御することにより、運転再開時に、
再生器に封入された希溶液を確実に所定の温度以上に上
昇させることができる。

【００１６】さらに、請求項５では、請求項１ないし４
のいずれか１つと同様の効果が得られる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明をエンジンの排熱を利用した２
重効用の吸収式冷凍機に適用した実施例について図面に
基づいて説明する。 〔実施例〕図１はエンジンの排熱を有効に利用した２重
効用の吸収式冷凍機Ａを示した模式的システム図であ
る。

【００１８】２重効用の吸収式冷凍機Ａは、水冷式エン
ジン８、溶媒流路３０、溶液回路４０、冷却水が循環す
る冷却水配管であるコイルチューブ２２、２３、利用水
が循環する利用水配管であるコイルチューブ２４、高温
再生器１、低温再生器４、凝縮器５、蒸発器６、および
吸収器７等から構成されている。なお、この実施例で
は、吸収溶液である希溶液として５５重量％程度の臭化
リチウム水溶液を用いた。また、濃溶液として６０重量
％程度の臭化リチウム水溶液を用いた。

【００１９】エンジン８は、負荷に応じた動力を発生す
る内燃機関で、天然ガスまたはディーゼル油等の燃料を
燃焼することにより排熱が発生するものである。媒体配
管である排気管３は、エンジン８の燃焼時に発生した、
エンジン８の排熱を伝える媒体であるエンジン排気を外
部へ排出する排気管で、高温再生器１の内部を貫通して
おり、内部を通過する高温のエンジンの排気は高温再生
器１内の希溶液を加熱する。排気管３は、高温再生器１
を通過した後、熱交換器１１を通過し、外部へ排出され
る。

【００２０】エンジン冷却水管２０は、エンジン冷却水
が熱交換器１１および低温再生器４を通過した後、再び
エンジン８に戻ってくるように、循環経路を形成してい
る。なお、エンジン冷却水管２０の低温再生器４を通過
する部分は、コイルチューブ２０ａとなっている。第１
の再生器である高温再生器１は、排気管３の外側に設け
られる希溶液を貯留する希溶液管２５と、さらに希溶液
管２５の外側上部に、吸収溶液の溶媒の蒸気である高温
蒸気と濃縮された濃溶液とを分離する気液分離器２とを
備えており、多重管構造となっている。また、高温再生
器１は、高温再生器１に封入される希溶液の温度を検知
する、温度検知手段である温度センサ１９を有してい
る。

【００２１】希溶液管２５の下方部には、希溶液が溶液
回路４０の高温側希溶液流路４２ａから希溶液管２５に
流入する希溶液流入口２５ａが形成される。一方、希溶
液管２５の上方部には、排気管３を流れるエンジンの排
気により加熱され、発生した高温蒸気と濃縮された濃溶
液とが気液分離器２へと流出する流出口２５ｂが形成さ
れる。

【００２２】気液分離器２の下方部には、気液分離され
た濃溶液が高温側濃溶液流路４４ａへと流出する濃溶液
流出口２ａが形成される。一方、気液分離器２の上方部
には、高温蒸気が気溶媒流路３１へと流出する蒸気流出
口２ｂが形成される。第２の再生器である低温再生器４
は、気溶媒流路３１の一部であるコイルチューブ３２、
エンジン冷却水管の一部であるコイルチューブ２０ａ、
およびこれらのコイルチューブ２０ａ、コイルチューブ
３２を収容する真空容器７１とを備えている。また、低
温再生器４は、低温再生器４に封入される希溶液の温度
を検知する温度センサ２１を有している。

【００２３】この低温再生器４は、溶液回路４０の低温
側希溶液流路４２ｂから真空容器７１内に流入した希溶
液を、コイルチューブ３２内を通過する高温蒸気の潜熱
およびコイルチューブ２０ａ内を通過するエンジン冷却
水の潜熱にて加熱して低温、低圧の溶媒の蒸気を発生さ
せ、希溶液を濃縮させる。凝縮器５は、コイルチューブ
２２、およびこのコイルチューブ２２を収容する低温再
生器４と共通の真空容器７１等を備えている。この凝縮
器５は、低温再生器４で発生する溶媒の蒸気をコイルチ
ューブ２２内を通過する冷却水により凝縮液化させ、こ
の冷却水を加熱する。

【００２４】なお、真空容器７１の内部の、低温再生器
４の下方と凝縮器５の下方とは分離板７１ａにより分離
されている。一方、図示しないが、低温再生器４の上部
と凝縮器５の上部とは仕切り板により仕切られており、
この仕切り板には、低温再生器４の上部雰囲気と凝縮器
５の上部雰囲気とを連通するための複数の連通口（図示
しない）が形成されている。

【００２５】蒸発器６は、利用水を循環させるコイルチ
ューブ２４、およびこのコイルチューブ２４を収容する
真空容器７２等を備えている。この蒸発器６は、液溶媒
流路３３のノズル３４よりコイルチューブ２４上に噴霧
された霧化溶媒と、コイルチューブ２４内を通過する利
用冷水とを熱交換させて溶媒を蒸発気化させ、利用冷水
を冷却する。

【００２６】吸収器７は、コイルチューブ２３、および
このコイルチューブ２３を収容する、蒸発器６と共通の
真空容器７２等を備えている。この吸収器７は、吸収器
側濃溶液流路４４ｃのノズル４５よりコイルチューブ２
３上に噴霧された濃溶液に蒸発器６で発生した溶媒の蒸
気を吸収させ、希薄化し、希溶液とするものである。な
お、真空容器７２の内部は、真空容器７１の内部と同様
に、蒸発器６の下方と吸収器７の下方とは分離板７２ａ
により分離され、蒸発器６の上部と吸収器７の上部とは
仕切り板（図示しない）により仕切られており、この仕
切り板には、真空容器７１の仕切り板と同様に、蒸発器
６の上部雰囲気と吸収器７の上部雰囲気とを連通するた
めの複数の連通口（図示しない）が形成されている。

【００２７】気溶媒流路３１は蒸気流出口２ｂと連通し
ており、高温再生器１で発生した高温、高圧の溶媒の蒸
気を低温再生器４内のコイルチューブ３２を通して凝縮
器５へ供給する。コイルチューブ３２は、内部を通過す
る高温、高圧の溶媒の蒸気と低温再生器４内の溶液とを
熱交換させて溶媒の蒸気の潜熱にて溶液を加熱する。液
溶媒流路３３は、凝縮器５内の液溶媒を蒸発器６へ供給
し、先端部に液溶媒を蒸発器６内に噴霧する噴霧手段と
してのノズル３４を設けている。このような気溶媒流路
３１と液溶媒流路３３とにより、溶媒流路３０は構成さ
れている。

【００２８】溶液ポンプ９、バイパス流路１８、希溶液
流路４２と濃溶液流路４４等により、溶液回路４０は構
成される。溶液ポンプ９は、例えばキャンドモータポン
プが使用され、図示しない電動モータにより回転駆動さ
れ、溶液回路４０内に溶液の流れを発生させる溶液流発
生手段であり、後述する吸収器側希溶液流路４２ｃに取
り付けられている。

【００２９】希溶液流路４２は、高温側希溶液流路４２
ａ、低温側希溶液流路４２ｂ、吸収器側希溶液流路４２
ｃとからなり、吸収器７内で希薄化された希溶液を吸収
器７から高温再生器１内および低温再生器４内へと送
る。吸収器側希溶液流路４２ｃは、溶液ポンプ９の下流
側で、高温側希溶液流路４２ａと低温側希溶液流路４２
ｂとに分岐している。なお、高温側希溶液流路４２ａは
希溶液管２５の希溶液の流入口２５ａと連結している。

【００３０】濃溶液流路４４は、高温側濃溶液流路４４
ａ、低温側濃溶液流路４４ｂ、吸収器側濃溶液流路４４
ｃとからなり、高温再生器１内で濃縮された濃溶液を、
高温再生器１から吸収器７内へと送る。なお、高温側濃
溶液流路４４ａは気液分離器２の濃溶液流出口２ａと連
結しており、低温側濃溶液流路４４ｂは低温再生器４と
連結している。高温側濃溶液流路４４ａと低温側濃溶液
流路４４ｂとは合流し、吸収器側濃溶液流路４４ｃとな
る。また、吸収器側濃溶液流路４４ｃの最も下流側に
は、濃溶液を吸収器７内に噴霧する噴霧手段としてのノ
ズル４５が設けられている。

【００３１】バイパス流路１８は、溶液ポンプ９を介さ
ずに、高温側希溶液流路４２ａの、後述するバルブ１４
よりも下流と吸収器７との間をつないでいる。したがっ
て、吸収器側希溶液流路４２ｃとは異なる希溶液の流路
となっている。溶液回路４０には熱交換器１０、１２が
備えられている。熱交換器１０は、高温側濃溶液流路４
４ａと高温側希溶液流路４２ａとが近接する位置に配置
れている。一方、熱交換器１２は、吸収器側濃溶液流路
４４ｃと低温側希溶液流路４２ｂとが近接する位置に配
置されている。

【００３２】また、溶媒流路３０にはバルブ１５、１６
が、溶液回路４０にはバルブ１３、１４、１７が、それ
ぞれ取り付けられている。バルブ１３はバイパス流路１
８の、バルブ１５は液溶媒流路３３の、バルブ１６は気
溶媒流路３１の、バルブ１７は高温側濃溶液流路４４ａ
の、それぞれの循環量を調整する可変絞り弁である。な
お、バルブ１４は逆流防止弁であり、溶液ポンプ９の保
護のために、溶液ポンプ９側への希溶液の逆流を防止し
ている。

【００３３】コイルチューブ２２、２３は、室外ファン
および室外熱交換器よりなるものや、クーリングタワー
等よりなる室外ユニット（図示せず）で冷却された冷却
水を再度室外ユニットに戻す冷却水循環手段の一部であ
る。コイルチューブ２２は、内部を通過する冷却水と凝
縮器５内の溶媒蒸気とを熱交換させて溶媒を凝縮液化さ
せる。一方、コイルチューブ２３は、内部を通過する低
温の冷却水によって、吸収器７内で溶液に溶媒が吸収さ
れる際に発生する吸収熱を除熱する。

【００３４】コイルチューブ２４は、室内ファンおよび
室内熱交換器よりなる室内ユニット（図示せず）で温ま
った利用冷水を、再度室内ユニットに戻す冷却水流路の
一部であり、内部を通過する冷却水と蒸発器６内の霧化
溶媒を熱交換させて溶媒を蒸発気化させる溶媒気化手段
である。なお、室内ユニットは、百貨店、スーパーマー
ケット、コンビニエンスストア等の建築物の室内の冷房
（または暖房）を行う。

【００３５】次に、この実施例の２重効用の吸収式冷凍
機Ａの作動を図１に基づいて簡単に説明する。運転スイ
ッチをオンすると、エンジン８、室内ファン、室外ファ
ン、および溶液ポンプ９等の冷凍機器の冷房運転が開始
される。エンジン８が運転を開始することによりエンジ
ン８内で発生した高温（例えば５００℃〜７００℃）の
エンジン排気は、高温再生器１内の排気管３を通過す
る。エンジン排気は排気管３内を通過する際に、高温再
生器１内の希溶液と熱交換し、高温再生器１内の希溶液
を加熱する。さらに、エンジン排気は、熱交換器１１内
でエンジン冷却水と熱交換した後に大気へ放出される。

【００３６】高温再生器１は、溶液回路４０の希溶液流
路４２から希溶液管２５内に流入した希溶液を、排気管
３内を通過する高温のエンジン排気の排熱により加熱し
て高温、高圧の溶媒の蒸気を発生させ、希溶液を濃縮さ
せる。濃縮された高温の濃溶液は、気液分離器２の濃溶
液流出口２ａから高温側濃溶液流路４４ａ、吸収器側濃
溶液流路４４ｃを通って熱交換器１０、１２内で低温の
希溶液と熱交換した後に、ノズル４５へと送られ、ノズ
ル４５により吸収器７内に噴霧される。

【００３７】また、高温再生器１内で発生した高温の溶
媒の蒸気は、気溶媒流路３１を通って低温再生器４内の
コイルチューブ３２内に導かれる。そして、コイルチュ
ーブ３２内に導かれた高温の溶媒の蒸気は、コイルチュ
ーブ３２内を通過する際に低温再生器４内の希溶液を加
熱して低温再生器４内の希溶液からの蒸気発生量を増大
させて、自身は凝縮した後に凝縮器５へ送り込まれる。

【００３８】また、低温再生器４で濃縮された濃溶液
は、低温側濃溶液流路４４ｂを経て、吸収器側濃溶液流
路４４ｃを流れる高温再生器１で濃縮された濃溶液に合
流し、ノズル４５へと送られ、ノズル４５により吸収器
７内に噴霧される。低温再生器４内の希溶液は、気溶媒
流路３１のコイルチューブ３２内を流れる溶媒の蒸気の
潜熱と，エンジン冷却水管２０のコイルチューブ２０ａ
内を流れるエンジン冷却水の潜熱とを回収して加熱され
て高温再生器１内で発生する溶媒の蒸気より低温、低圧
の溶媒の蒸気を発生し、濃縮される。濃縮された濃溶液
は、吸収器側濃溶液流路４４ｃを通って熱交換器１２内
で低温の希溶液と熱交換した後に吸収器７へ送り込まれ
る。一方、低温再生器４内で発生した溶媒の蒸気は凝縮
器５内へ送り込まれる。

【００３９】凝縮器５内に送り込まれた溶媒の蒸気は、
凝縮器５内のコイルチューブ２２上に散布されて、コイ
ルチューブ２２内を流れる冷却水に熱を与えて凝縮液化
される。そして、凝縮器５内で液化された溶媒は液溶媒
流路３３を通ってノズル３４から蒸発器６内のコイルチ
ューブ２４上に散布されて、コイルチューブ２４内を流
れる利用冷水から熱を奪って蒸発気化して、高温再生器
１内で発生する溶媒の蒸気より低温、低圧の溶媒の蒸気
となる。したがって、コイルチューブ２４内を流れる利
用冷水は、液溶媒に熱を与えることにより冷却され、こ
の利用冷水を室内ユニットに導くことにより百貨店、ス
ーパーマーケット、コンビニエンスストア等の建築物の
室内が冷房される。

【００４０】この蒸発器６内で発生した溶媒の蒸気は、
吸収器７内に導かれて、吸収器側濃溶液流路４４ｃのノ
ズル４５から吸収器７内のコイルチューブ２３上に散布
された濃溶液に吸収される。したがって、この濃溶液は
希薄化され、希溶液となり、吸収器７の下部に溜まる。
そして、吸収器７内の希溶液は、溶液ポンプ９により汲
み上げられて吸収器側希溶液流路４２ｃを通り、高温側
希溶液流路４２ａおよび低温側希溶液流路４２ｂにわか
れて流入する。高温側希溶液流路４２ａを通過した希溶
液は、熱交換器１０内に導かれ、高温の濃溶液と熱交換
して加熱されて希溶液流入口２５ａを経て高温再生器１
へと送り込まれる。一方、低温側希溶液流路４２ｂを通
過した希溶液は、熱交換器１２内に導かれ、高温の濃溶
液と熱交換して加熱された後、低温再生器４へ送り込ま
れる。以上のようにして、２重効用の吸収式の冷凍サイ
クルは完了する。

【００４１】熱交換器１０、１２は、濃溶液を希溶液で
冷却することにより吸収器７内での溶媒の吸収性能を高
めると共に、希溶液を濃溶液で加熱することにより、高
温再生器１、低温再生器４内での溶液の加熱性能を高め
る。ところで、このような２重効用の吸収式冷凍サイク
ルにおいて、バルブ１３、１４、１５、１６、１７は、
それぞれ、図示しない制御装置から出力される制御信号
（電流信号または電圧信号等の電気信号）に応じて、溶
媒流路３０および溶液回路４０の開口度合（開度）をそ
れぞれ調節する。

【００４２】バルブ１３はバイパス流路１８に取り付け
られており、バイパス流路１８を通過する希溶液の流量
を調整している。バルブ１４は、高温側希溶液流路４２
ａに取り付けられており、高温側希溶液流路４２ａを通
過する希溶液の流量を調整している。バルブ１５は液溶
媒流路３３に取り付けられており、液溶媒流路３３を通
過する溶媒の流量を調整している。また、バルブ１６は
気溶媒流路３１に取り付けられており、気溶媒流路３１
を通過する溶媒の流量を調整している。バルブ１７は、
高温側濃溶液流路４４ａに取り付けられており、高温側
濃溶液流路４４ａを通過する濃溶液の循環量を調整して
いる。

【００４３】また、バルブ１４は、高温再生器１内へ流
入する希溶液の流量を調整することにより、高温再生器
１内の吸収溶液の液温を調整している。さらに、バルブ
１４は溶液ポンプ９の下流側に設けられており、これを
閉じることにより運転終了時における希溶液の逆流防止
弁としてもはたらく。これらのバルブ１３、１４、１
６、１７は、エンジンの作動状態に応じて以下に述べる
ように開閉する。

【００４４】エンジンの通常運転時には、バルブ１３は
閉じられ、バルブ１４、１５、１６、１７は開かれ、上
述した冷凍サイクルによって、外気を冷房する。一方、
エンジン８の運転終了時、つまり溶液ポンプ９の運転終
了時には、バルブ１３が開かれ、バルブ１６、１７は閉
じられる。また、バルブ１４は逆流防止弁であるので、
溶液ポンプ９側への希溶液の逆流は防止されている。し
たがって、高温再生器１の希溶液管２５の内部は、バイ
パス流路１８を介して吸収器７の内部のみと連通した状
態となる。

【００４５】この時、希溶液管２５の希溶液の温度はま
だ低下していないので、希溶液の蒸気圧により、高温再
生器１の一部である希溶液管２５内部の圧力は吸収器７
の内部の圧力よりも高い。したがって、希溶液管２５内
の希溶液は、バイパス流路１８を経て吸収器７へと移動
し、希溶液管２５の希溶液の液面は徐々に低下する。液
面が十分に低下した時点でバルブ１３を閉じ、吸収式冷
凍機Ａの運転再開時まで希溶液管２５の希溶液の液面を
低く保つ。エンジン８の運転再開時には、温度センサ１
９により希溶液管２５に封入される希溶液の温度が所定
の温度となったと検知されると、バルブ１４、１６、１
７を開け、通常運転を行う。

【００４６】また、運転再開時において、コイルチュー
ブ２２への冷却水の循環を一時停止させ、温度センサ２
１が低温再生器４内に封入される希溶液の温度が所定の
温度以上となったと検知した時点で、コイルチューブ２
２への冷却水の循環を再開する。このように、冷凍サイ
クルの運転終了時に、希溶液管２５の希溶液の液面を低
下させることにより、冷凍サイクルの運転再開時におい
て、希溶液管２５に存在する希溶液の液量を少なくして
おくことから、短時間で希溶液管２５に存在する希溶液
の液温を上昇させることができ、短時間で吸収式冷凍機
Ａを定常運転に到らせることができる。また、希溶液管
２５の希溶液の液面が低いため、排気の熱が過剰に希溶
液に奪われることがなく、排気ガスが過剰に冷却される
ことによる凝縮水の発生を防止することができ、短時間
で吸収式冷凍機Ａを定常運転に到らせることができる。

【００４７】また、温度センサ２１により低温再生器４
内の希溶液の液温が所定の温度以上となったと検知した
時点まで、コイルチューブ２２への冷却水の循環を停止
させることにより、真空容器７１の内部の温度を上昇さ
せることができ、低温再生器４の希溶液の液温を短時間
で上昇させることができ、吸収式冷凍機Ａを短時間で定
常運転に到らせることができる。

【００４８】なお、以上の実施例では、希溶液として５
５重量％程度の臭化リチウム水溶液を、濃溶液として６
０重量％程度の臭化リチウム水溶液を用いたが、希溶液
および濃溶液をこれらに限定するものではない。また、
希溶液および濃溶液として臭化リチウム水溶液を用いた
が、希溶液および濃溶液の種類はこれに限定されるもの
ではない。

【００４９】また、以上の実施例では、熱交換器を、溶
媒回路に１つ、溶液回路に２つ設けたが、熱交換器の数
はこれに限定されるものではない。また、以上の実施例
では、本発明を２重効用の吸収式冷凍機に適用した実施
例を示したが、３重効用、またはさらに多重効用化した
吸収式冷凍機に適用しても、本発明を適用しても同様の
効果が得られる。また、以上の実施例の２重効用サイク
ルは並列型（パラレルフロー）のものについて示した
が、直列型（シリーズフロー）のものであっても本発明
を適用することができる。

【００５０】また、以上の実施例では、熱源としてエン
ジンの排気ガスを用いたが、エンジンの冷却水もエンジ
ンの排熱の熱源として利用することができ、熱源をこれ
に限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明における２重効用の吸収式冷凍
サイクルの系統図である。

【符号の説明】

１ 第１の再生器である高温再生器 ２ 気液分離器 ３ 媒体配管である排気管 ４ 第２の再生器である低温再生器 ５ 凝縮器 ６ 蒸発器 ７ 吸収器 ８ エンジン ９ 溶液流発生手段である溶液ポンプ １３ 可変絞り弁であるバルブ １４ 逆流防止弁であるバルブ １６ 可変絞り弁であるバルブ １７ 可変絞り弁であるバルブ １８ バイパス流路 １９ 温度検知手段である温度センサ ２１ 温度検知手段である温度センサ ２５ 希溶液管 ３１ 気溶媒流路 ３３ 液溶媒流路 ４２ 希溶液流路 ４４ 濃溶液流路 Ａ 吸収式冷凍機

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンと、 内部に吸収溶液としての希溶液が封入され、前記エンジ
   ンの排熱を熱源として前記希溶液を加熱、濃縮し、濃溶
   液とするとともに、前記吸収溶液の溶媒の蒸気を発生さ
   せる再生器と、 この再生器で発生した前記溶媒の蒸気を凝縮し、液化す
   る凝縮器と、 この凝縮器で液化した前記溶媒を利用水と熱交換させる
   ことにより、再び蒸発気化させ、溶媒の蒸気とする蒸発
   器と、 この蒸発器で再び蒸発気化した溶媒の蒸気を、前記再生
   器で濃縮した前記濃溶液に吸収させて前記希溶液とする
   吸収器と、 この吸収器から前記再生器へと前記希溶液を送る希溶液
   流路と、 前記再生器から前記吸収器へと前記濃溶液を送る濃溶液
   流路と、 前記再生器から前記凝縮器へと前記溶媒の蒸気を送る気
   溶媒流路と、 前記凝縮器から前記蒸発器へと凝縮された前記溶媒を送
   る液溶媒流路と、 前記希溶液流路に設けられ、前記希溶液に前記吸収器か
   ら前記再生器への流れを発生させる溶液流発生手段と、 この溶液流発生手段よりも前記希溶液流路の下流の部分
   に取り付けられる逆流防止弁と、 この逆流防止弁よりも前記希溶液流路の下流の部分と前
   記吸収器とをつなぎ、前記溶液流発生手段を介さずに前
   記希溶液が流れるバイパス流路と、 このバイパス流路と、前記濃溶液流路と、前記気溶媒流
   路とにそれぞれ取り付けられる可変絞り弁と、 を有し、 前記エンジンの運転時には、前記濃溶液流路に取り付け
   られた前記可変絞り弁と前記気溶媒流路に取り付けられ
   た前記可変絞り弁とを開いた状態とし、前記バイパス流
   路に取り付けられた前記可変絞り弁を閉じた状態とし、 前記エンジンの運転終了時には、前記バイパス流路に取
   り付けられた前記可変絞り弁を開き、前記濃溶液流路と
   前記気溶媒流路とに取り付けられた前記可変絞り弁を閉
   じ、 前記再生器に封入された前記希溶液の液面が所定の位置
   となったら、前記バイパス流路に取り付けられた前記可
   変絞り弁を閉じることを特徴とする吸収式冷凍機。
2. 【請求項２】 前記再生器が、 内部に前記希溶液が封入され、前記エンジンの排熱によ
   り前記希溶液を濃縮する第１の再生器と、 内部に前記希溶液が封入されるとともに、前記第１の再
   生器の内部に封入された前記希溶液が濃縮される際に発
   生する前記溶媒の蒸気の熱により、自身の内部に封入さ
   れる前記希溶液を濃縮する第２の再生器とを備え、２重
   効用式であることを特徴とする請求項１記載の吸収式冷
   凍機。
3. 【請求項３】 前記再生器が、 前記エンジンの排熱を伝える媒体が内部を流れる媒体配
   管と、 前記媒体により加熱、濃縮される前記希溶液が内部に貯
   留される希溶液配管と、 前記希溶液が濃縮された濃溶液と、前記希溶液を濃縮す
   る際に発生する前記溶媒の蒸気とを気液分離する気液分
   離器とが多重管となった多重管構造であることを特徴と
   する請求項１または２記載の吸収式冷凍機。
4. 【請求項４】 前記再生器に封入される前記希溶液の温
   度を検知する温度検出手段を備え、前記エンジンの運転
   再開時において、前記温度検出手段が前記希溶液の温度
   が所定の温度以上になったと検知すると、前記濃溶液流
   路に取り付けられた前記可変絞り弁と前記気溶媒流路に
   取り付けられた前記可変絞り弁とを開くことを特徴とす
   る請求項１ないし３のいずれか１つに記載の吸収式冷凍
   機。
5. 【請求項５】 前記吸収溶液として、臭化リチウム水溶
   液を用いたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれ
   か１つに記載の吸収式冷凍機。