固定用內(nèi)燃機(jī)的吸氣冷卻裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種固定用內(nèi)燃機(jī)的吸氣冷卻裝置，其在增壓機(jī)（26）的上游側(cè)以及下游側(cè)的吸氣路（24）設(shè)有一次吸氣冷卻器（22）、高溫側(cè)吸氣冷卻器（28）以及低溫側(cè)吸氣冷卻器（30），并且設(shè)有將冷卻水送到一次吸氣冷卻器（22）以及低溫側(cè)吸氣冷卻器（30）的吸收式冷凍機(jī)（50）、將冷卻水送到高溫側(cè)吸氣冷卻器（28）的第二散熱器（44）。設(shè)置將冷卻水送到吸收式冷凍機(jī)（50）的第一散熱器（52），在設(shè)于排氣路（32）的排熱鍋爐34制造水蒸氣，將該水蒸氣作為熱源供應(yīng)到吸收式冷凍機(jī)（50）。設(shè)有將流過(guò)潤(rùn)滑油循環(huán)空間（14）的潤(rùn)滑油冷卻的第三散熱器72。通過(guò)設(shè)置第一散熱器52、第二散熱器44以及第三散熱器72，作為冷熱源不需要水。
【專(zhuān)利說(shuō)明】固定用內(nèi)燃機(jī)的吸氣冷卻裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種固定用內(nèi)燃機(jī)，涉及適合設(shè)置在水不豐富且外氣溫高的地區(qū)的節(jié)水型吸氣冷卻裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]供應(yīng)到形成在內(nèi)燃機(jī)的氣缸內(nèi)的燃燒室的吸氣為了提高填充效率，在供應(yīng)到燃燒室之前暫時(shí)在冷卻器冷卻。特別是，在具有增壓機(jī)的內(nèi)燃機(jī)中，在增壓機(jī)的壓縮器被加壓的吸氣通常升溫到100?200°C，因此在壓縮器的出口側(cè)吸氣路設(shè)有熱交換器進(jìn)行冷卻。在該熱交換器從吸氣奪走的熱通過(guò)散熱器等向大氣散熱。
[0003]在專(zhuān)利文獻(xiàn)I公開(kāi)了一種在冷卻吸氣的冷卻器具有供應(yīng)低溫冷媒的吸收式冷凍機(jī)的內(nèi)燃機(jī)的吸氣冷卻裝置。下面，通過(guò)圖3 (專(zhuān)利文獻(xiàn)I的圖2)說(shuō)明該裝置。在圖3中，排氣管102和吸氣管104與柴油機(jī)100連接。在排氣管102連接有將柴油機(jī)100的排放氣體向外部放出的排氣路106，在吸氣管104連接有導(dǎo)入外氣的吸氣路108。
[0004]跨過(guò)排氣管102以及吸氣管104設(shè)有增壓機(jī)110。在增壓機(jī)110中，設(shè)在排氣管102的排氣渦輪機(jī)112和設(shè)在吸氣管104的壓縮器114經(jīng)由軸116 —體地構(gòu)成。在吸氣管104設(shè)有熱交換器118。在熱交換器118和吸收式冷凍機(jī)122之間架設(shè)有管路120。管路120設(shè)置在構(gòu)成吸收式冷凍機(jī)122的蒸發(fā)器的熱交換器124。冷卻水從吸收式冷凍機(jī)122經(jīng)由管路120供應(yīng)到熱交換器118。
[0005]在排氣路106和構(gòu)成吸收式冷凍機(jī)122的發(fā)生器用熱交換器126之間通過(guò)管路128連接。在排氣路106設(shè)有與管路128連接的排氣熱交換器130。
[0006]在排氣熱交換器130從流過(guò)排氣路106的排放氣體e回收的熱能以水蒸氣作為介質(zhì)，經(jīng)過(guò)管路128送到發(fā)生器用熱交換器126。吸收式冷凍機(jī)122通過(guò)從該熱能以及從冷卻塔等輸送的冷卻水運(yùn)轉(zhuǎn)。通過(guò)吸收式冷凍機(jī)122的運(yùn)轉(zhuǎn)，冷卻流過(guò)蒸發(fā)器內(nèi)的熱交換器124的冷卻水。在熱交換器124冷卻的冷卻水被送到空氣冷卻器118，冷卻流過(guò)吸氣管104的吸氣a。
[0007]在該吸氣冷卻裝置中，使用消費(fèi)電力少的吸收式冷凍機(jī)122，并且作為吸收式冷凍機(jī)122的熱源利用排放氣體e的潛勢(shì)熱，因此能夠提高熱效率。
[0008]此外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I的圖3中公開(kāi)了將冷卻柴油機(jī)100之后的冷卻水的潛勢(shì)熱作為吸收式冷凍機(jī)的熱源利用的例子。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0010]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0011]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:(日本)特開(kāi)昭58-79618號(hào)公開(kāi)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0013]通常，與吸收式冷凍機(jī)一起設(shè)置冷卻塔，在冷卻塔利用水的蒸發(fā)潛熱冷卻供應(yīng)到所述蒸發(fā)器、吸收器的冷卻水。為此，在冷卻塔需要大量的水。此外，像熱帶地區(qū)那樣外氣溫度高的地區(qū)，如果將高溫的外氣作為吸氣利用，在增壓器被加壓的吸氣升溫至高的溫度。為此，需要以高效率冷卻高溫的吸氣的裝置。因此，在像水不豐富的地區(qū)、熱帶地區(qū)等氣溫高的地區(qū)，即使設(shè)置了固定用內(nèi)燃機(jī)也難以獲得充分的輸出。
[0014]本發(fā)明鑒于涉及的現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)問(wèn)題，旨在實(shí)現(xiàn)一種節(jié)水型吸氣冷卻裝置，即使在水不豐富、經(jīng)常缺水的地區(qū)，或者外氣溫度高的地區(qū)設(shè)置固定用內(nèi)燃機(jī)的情況下，水的消費(fèi)量少，并且能夠以高效率降低吸氣溫度。
[0015]解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案
[0016]為了達(dá)到所述目的，本發(fā)明的固定用內(nèi)燃機(jī)的吸氣冷卻裝置是，一種在吸氣路以及排氣路具有增壓機(jī)的固定用內(nèi)燃機(jī)的吸氣冷卻裝置，包括:第一吸氣冷卻器，其設(shè)在構(gòu)成增壓機(jī)的壓縮器的上游側(cè)吸氣路，對(duì)吸氣進(jìn)行一次冷卻；第二吸氣冷卻器，其二次冷卻在該壓縮器被加壓升溫的壓縮器出口側(cè)吸氣；吸收式冷凍機(jī)，其將固定用內(nèi)燃機(jī)的排放氣體的潛勢(shì)熱作為熱源，將吸氣冷卻用冷卻水供應(yīng)到第一吸氣冷卻器以及第二吸氣冷卻器；熱交換器，其使冷卻水與外氣熱交換而冷卻，將該冷卻水作為冷熱源供應(yīng)到吸收式冷凍機(jī)，在第一吸氣冷卻器以及第二吸氣冷卻器冷卻供應(yīng)到固定用內(nèi)燃機(jī)的燃燒室的吸氣。
[0017]在本發(fā)明中，首先，將導(dǎo)入到吸氣路的外氣在增壓機(jī)的上游側(cè)的第一吸氣冷卻器一次冷卻。為此，即使較高溫的外氣，例如，具有50°C左右的溫度的外氣，也能夠冷卻而導(dǎo)入到增壓機(jī)。接著，將在構(gòu)成增壓機(jī)的壓縮器被加壓而成為高溫的吸氣在增壓機(jī)的下游側(cè)的第二吸氣冷卻器冷卻之后，供應(yīng)到固定用氣體發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室。
[0018]將第一吸氣冷卻器以及第二吸氣冷卻器的吸氣冷卻用冷卻水在吸收式冷凍機(jī)冷卻。作為吸氣冷卻用冷卻水的冷卻裝置，利用消費(fèi)電力少的吸收式冷凍機(jī)，并且以排放氣體的潛勢(shì)熱解決供應(yīng)到吸收式冷凍機(jī)的熱源，以外氣解決供應(yīng)到吸收式冷凍機(jī)的冷熱源，因此不需要多余的熱源。因此，能夠節(jié)能化，并且提高冷卻效率。
[0019]此外，冷卻作為吸收式冷凍機(jī)的冷熱源的冷卻水的熱交換器，作為冷熱源利用外氣而不需要水。因此，即使在缺水的地區(qū)也不會(huì)帶來(lái)困難。因此，根據(jù)本發(fā)明裝置，即使在水不豐富，且外氣溫高的地區(qū)也能夠節(jié)能且高效地運(yùn)轉(zhuǎn)吸氣冷卻裝置。
[0020]在本發(fā)明中，第二吸氣冷卻器具有:冷卻在增壓機(jī)被加壓的高溫吸氣的高溫側(cè)吸氣冷卻器；進(jìn)一步冷卻在該高溫側(cè)吸氣冷卻器被冷卻的吸氣，供應(yīng)到氣缸內(nèi)的低溫側(cè)吸氣冷卻器，包括將與外氣進(jìn)行熱交換而冷卻的冷卻水供應(yīng)到高溫側(cè)吸氣冷卻器的第二熱交換器，將冷卻水從吸收式冷凍機(jī)供應(yīng)到低溫側(cè)吸氣冷卻器，并且，使在高溫側(cè)吸氣冷卻器供吸氣冷卻之后的冷卻水經(jīng)過(guò)固定用內(nèi)燃機(jī)的冷卻水套返回第二熱交換器。
[0021]在這樣的結(jié)構(gòu)中，將在吸收式冷凍機(jī)冷卻的冷卻水供應(yīng)到低溫側(cè)吸氣冷卻器，將在第二熱交換器冷卻的冷卻水供應(yīng)到高溫側(cè)吸氣冷卻器，由此分擔(dān)冷卻對(duì)象，所以在比蒸汽壓縮式冷凍機(jī)等冷卻能力小的吸收式冷凍機(jī)也能夠充分地應(yīng)對(duì)。
[0022]此外，因?yàn)榕c壓縮器下游側(cè)的高溫吸氣的熱交換，高溫側(cè)吸氣冷卻器不需要太低溫的冷卻水。因此，在以外氣作為冷熱源的第二熱交換器也能夠充分地應(yīng)對(duì)。進(jìn)一步地，第二熱交換器因?yàn)槭菍⑼鈿庾鳛槔錈嵩炊恍枰?，在缺水的地區(qū)也能夠運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0023]在本發(fā)明裝置中，優(yōu)選地，包括:排氣鍋爐，其設(shè)在固定用內(nèi)燃機(jī)的排氣路；水蒸氣供應(yīng)路，其將在排氣鍋爐獲得的水蒸氣的至少一部分供應(yīng)到吸收式冷凍機(jī)，將該水蒸氣作為吸收式冷凍機(jī)的熱源供應(yīng)。由此，能夠高效地回收排放氣體的潛勢(shì)熱，作為吸收式冷凍機(jī)的熱源利用。此外，能夠?qū)⒃撍魵獾臍埩舫洚?dāng)為其它設(shè)備的熱源。
[0024]在本發(fā)明裝置中，優(yōu)選地，包括:冷卻水循環(huán)路，其在第二吸氣冷卻器或者低溫側(cè)吸氣冷卻器和吸收式冷凍機(jī)之間循環(huán)冷卻水；旁路，其連接在該冷卻水循環(huán)路的去路和歸路之間，使冷卻水不經(jīng)過(guò)吸收式冷凍機(jī)，而返回第二吸氣冷卻器或者低溫側(cè)吸氣冷卻器，所述冷卻水與在增壓機(jī)被加壓成為高溫的吸氣進(jìn)行熱交換，而從第二吸氣冷卻器或者低溫側(cè)吸氣冷卻器排出；閥結(jié)構(gòu)，其使流過(guò)該旁路的冷卻水的流量成為可變；控制器，其控制該閥機(jī)構(gòu)，根據(jù)固定用內(nèi)燃機(jī)的負(fù)荷控制由吸收式冷凍機(jī)供應(yīng)的冷卻水量。由此，能夠通過(guò)所述控制器，根據(jù)固定用內(nèi)燃機(jī)的負(fù)荷，控制供應(yīng)到第二吸氣冷卻器或者低溫側(cè)吸氣冷卻器的冷卻水的溫度以及流量。
[0025]在本發(fā)明裝置中，優(yōu)選地，包括:溫度傳感器，其檢測(cè)從吸收式冷凍機(jī)供應(yīng)到第二吸氣冷卻器或者低溫側(cè)吸氣冷卻器的冷卻水的溫度；控制器，其控制吸收式冷凍機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，使該溫度傳感器的檢測(cè)值成為目標(biāo)值。由此，能夠?qū)⒐?yīng)到吸收式冷凍機(jī)或者低溫側(cè)吸氣冷卻器的冷卻水的溫度控制在目標(biāo)溫度。
[0026]在本發(fā)明裝置中，優(yōu)選地，包括:第三熱交換器，其使在形成于固定用內(nèi)燃機(jī)的外殼內(nèi)的潤(rùn)滑油空間循環(huán)的潤(rùn)滑油和外氣熱交換，冷卻該潤(rùn)滑油；潤(rùn)滑油循環(huán)路，其與該潤(rùn)滑油空間連通，將該潤(rùn)滑油導(dǎo)入該第三熱交換器。由此，能夠?qū)⒃谕鈿?nèi)的各部位循環(huán)的潤(rùn)滑油在第三熱交換器冷卻。而且，第三熱交換器作為冷熱源不使用水，在缺水的地區(qū)也能夠運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0027]發(fā)明的效果
[0028]根據(jù)本發(fā)明，固定用內(nèi)燃機(jī)的吸氣冷卻裝置在吸氣路以及排氣路具有增壓機(jī)，該吸氣冷卻裝置包括:第一吸氣冷卻器，其設(shè)在構(gòu)成增壓機(jī)的壓縮器的上游側(cè)吸氣路，一次冷卻吸氣；第二吸氣冷卻器，其二次冷卻在該壓縮器被加壓升溫的壓縮器出口側(cè)吸氣；吸收式冷凍機(jī)，其將固定用內(nèi)燃機(jī)的排放氣體的潛勢(shì)熱作為熱源，將吸氣冷卻用冷卻水供應(yīng)到第一吸氣冷卻器以及第二吸氣冷卻器；熱交換器，其使冷卻水與外氣熱交換而冷卻，將該冷卻水作為冷熱源供應(yīng)到吸收式冷凍機(jī)，在第一吸氣冷卻器以及第二吸氣冷卻器冷卻供應(yīng)到固定用內(nèi)燃機(jī)的燃燒室的吸氣，因此運(yùn)轉(zhuǎn)吸收式冷凍機(jī)不需要特別的熱源，能夠節(jié)能且高效地運(yùn)轉(zhuǎn)，并且，以二階段冷卻吸氣，即使作為吸氣導(dǎo)入高溫的外氣，也能夠?qū)⒐?yīng)到燃燒室的吸氣冷卻到目標(biāo)溫度。此外，作為吸收式冷凍機(jī)的冷熱源不使用水，所以在水不豐富的地區(qū)也能夠沒(méi)有困難地運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，能夠在水不豐富且外氣溫高的地區(qū)實(shí)現(xiàn)適合的吸氣冷卻裝置。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1是將本發(fā)明適用在固定用氣體發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)實(shí)施方式的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0030]圖2是表示所述實(shí)施方式的動(dòng)作順序的流程圖。
[0031]圖3是現(xiàn)有的內(nèi)燃機(jī)的吸收冷卻裝置的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面，通過(guò)圖示的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。但是，該實(shí)施方式所公開(kāi)的結(jié)構(gòu)部件的尺寸、材質(zhì)、形狀、其相對(duì)配置等，只要沒(méi)有特別的說(shuō)明，就不對(duì)本發(fā)明范圍進(jìn)行限制。
[0033]參照?qǐng)D1以及圖2，說(shuō)明將本發(fā)明適用在設(shè)置于氣溫高且缺水的地區(qū)，例如，熱帶的干燥地區(qū)的固定用氣體發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)實(shí)施方式。在圖1中，在固定用氣體發(fā)動(dòng)機(jī)10的外殼12設(shè)有多個(gè)形成在氣缸內(nèi)的燃燒室13、將潤(rùn)滑油供應(yīng)到外殼12內(nèi)的各部位的潤(rùn)滑油循環(huán)路14、用于將外殼12內(nèi)的各部位通過(guò)冷卻水冷卻的冷卻水套16。此外，在圖1中示意性地表示燃燒室13、潤(rùn)滑油循環(huán)路14以及冷卻水套16。固定用氣體發(fā)動(dòng)機(jī)10經(jīng)由慣性論與發(fā)電機(jī)20連接。
[0034]固定用氣體發(fā)動(dòng)機(jī)10的吸氣系統(tǒng)具有將取入的外氣a —次冷卻的一次吸氣冷卻器22。在一次吸氣冷卻器22的下游側(cè)吸氣路24設(shè)有構(gòu)成增壓機(jī)26的壓縮器26a。在壓縮器26a的下游側(cè)，吸氣路24設(shè)有高溫側(cè)吸氣冷卻器28以及低溫側(cè)吸氣冷卻器30。在壓縮器26a被加壓升溫的吸氣s在高溫側(cè)吸氣冷卻器28被二次冷卻，接著在低溫側(cè)吸氣冷卻器30被三次冷卻后，被供應(yīng)到固定用氣體發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃燒室13。
[0035]從固定用氣體發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃燒室13被排放到排氣路32的排放氣體e驅(qū)動(dòng)設(shè)在排氣路32的排氣渦輪機(jī)26b。排氣渦輪機(jī)26b和壓縮器26a通過(guò)軸26c連接，由壓縮器26a和排氣渦輪機(jī)26b構(gòu)成增壓機(jī)26。在排氣渦輪機(jī)26b的下游側(cè)排氣路32設(shè)有排熱鍋爐34。原料水w被供應(yīng)到排熱鍋爐34，通過(guò)排放氣體e的潛勢(shì)熱制造水蒸氣。在排熱鍋爐34被制造的水蒸氣，經(jīng)過(guò)管路36以及38，作為熱源供應(yīng)到后述的吸收式冷凍機(jī)50的發(fā)生器(圖中省略)。
[0036]經(jīng)過(guò)從管路36分岔的管路40，水蒸氣的一部分作為其他設(shè)備的熱源被供應(yīng)。在管路36以及40的分岔部設(shè)有三通閥42，能夠通過(guò)三通閥42將水蒸氣分配到管路38或者40。
[0037]在冷卻水套16、高溫側(cè)吸氣冷卻器28以及第二散熱器44設(shè)有循環(huán)冷卻水的冷卻水循環(huán)路46。第二散熱器44包括風(fēng)扇等收進(jìn)外氣a的機(jī)構(gòu)、使外氣a和冷卻水熱交換的熱交換部，具有通過(guò)外氣a冷卻冷卻水的功能。在第二散熱器44冷卻的冷卻水通過(guò)泵48在冷卻水循環(huán)路46向箭頭方向循環(huán)。通過(guò)該冷卻水，在高溫側(cè)吸氣冷卻器28冷卻吸氣S。在高溫側(cè)吸氣冷卻器28供于冷卻的冷卻水接著被送到冷卻水套16，冷卻外殼12內(nèi)的各部位。
[0038]和吸收式冷凍機(jī)50 —起，設(shè)有供應(yīng)成為吸收式冷凍機(jī)50的冷熱源的冷卻水的第一散熱器52。第一散熱器52具有與第二散熱器44相同的結(jié)構(gòu)。S卩,包括外氣取入機(jī)構(gòu)和使外氣a和冷卻水熱交換的熱交換部，具有通過(guò)外氣a冷卻冷卻水的功能。第一散熱器52和吸收式冷凍機(jī)50通過(guò)冷卻水循環(huán)路54a以及54b連接，通過(guò)設(shè)在冷卻水循環(huán)路54a的泵56,冷卻水在第一散熱器52以及吸收式冷凍機(jī)50之間循環(huán)。
[0039]如前所述，在吸收式冷凍機(jī)50，經(jīng)由管路36以及38供應(yīng)成為熱源的水蒸氣，并且從第一散熱器52供應(yīng)作為冷熱源的冷卻水到凝縮器以及吸收器(圖中省略)。吸收式冷凍機(jī)50和低溫側(cè)吸氣冷卻器30經(jīng)由冷卻水循環(huán)路58a以及58b連接。在吸收式冷凍機(jī)50冷卻的冷卻水通過(guò)設(shè)在冷卻水循環(huán)路58a的泵60，在冷卻水循環(huán)路58a、58b循環(huán)，在低溫側(cè)吸氣冷卻器30冷卻吸氣S。
[0040]在冷卻水循環(huán)路58a連接有將冷卻水供應(yīng)到一次吸氣冷卻器22的冷卻水循環(huán)路74a。在冷卻水循環(huán)路58b連接有使在一次吸氣冷卻器22冷卻外氣a之后的冷卻水返回冷卻水循環(huán)路58b的冷卻水循環(huán)路74b。因此，通過(guò)從冷卻水循環(huán)路58a分岔的冷卻水循環(huán)路74a，在一次吸氣冷卻器22也供應(yīng)冷卻水，冷卻外氣a。
[0041]此外，設(shè)有與潤(rùn)滑油循環(huán)空間14連通且將潤(rùn)滑油向外殼12的外部導(dǎo)出的潤(rùn)滑油循環(huán)路70a以及70b，潤(rùn)滑油循環(huán)路70a以及70b在外殼12的外部與第三散熱器72連接。第三散熱器72具有與第一散熱器52以及第二散熱器44相同的結(jié)構(gòu),具有外氣取入機(jī)構(gòu)和熱交換部。在第三散熱器72取入外氣a，使取入外氣a和潤(rùn)滑油熱交換，具有冷卻潤(rùn)滑油的功能。
[0042]在冷卻水循環(huán)路58a、58b之間且比冷卻水循環(huán)路74a、74b的連接部更靠吸收式冷凍機(jī)50側(cè)的位置設(shè)有旁路62。在冷卻水循環(huán)路58a和旁路62的分岔部設(shè)有三通閥64。在冷卻水循環(huán)路58a設(shè)有檢測(cè)冷卻水溫的溫度傳感器66。此外，設(shè)有控制吸收式冷凍機(jī)50的運(yùn)轉(zhuǎn)的控制器68?？刂破?8輸入溫度傳感器66的檢出值,基于該檢出值控制吸收式冷凍機(jī)50的運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0043]控制器68通過(guò)控制三通閥42的打開(kāi)程度，控制供應(yīng)到吸收式冷凍機(jī)50的水蒸氣的流量。進(jìn)一步地，通過(guò)根據(jù)固定用氣體發(fā)動(dòng)機(jī)10的負(fù)荷控制三通閥64的打開(kāi)程度，控制分配到冷卻水循環(huán)路58a以及旁路62的冷卻水的分配量。
[0044]有必要在低溫側(cè)吸氣冷卻器30以32°C供應(yīng)一定量的冷卻水。從低溫側(cè)吸氣冷卻器30排出的冷卻水的溫度容易根據(jù)固定用氣體發(fā)動(dòng)機(jī)10的負(fù)荷變動(dòng)成比35°C低的溫度。因此，如果就這樣直接供應(yīng)到吸收式冷凍機(jī)50，則難以將供應(yīng)到低溫側(cè)吸氣冷卻器30的冷卻水溫度保持在32°C。因此，利用控制器68控制三通閥64的打開(kāi)程度，通過(guò)控制繞過(guò)吸收式冷凍機(jī)50的冷卻水量，將供應(yīng)到低溫側(cè)吸氣冷卻器30的冷卻水的流量以及溫度控制為一定。
[0045]這樣,通過(guò)控制器68,基于溫度傳感器66的檢出值控制吸收式冷凍機(jī)50的運(yùn)轉(zhuǎn)，此外，根據(jù)固定用氣體發(fā)動(dòng)機(jī)10的負(fù)荷控制三通閥42以及64，由此將供應(yīng)到一次吸氣冷卻器22以及低溫側(cè)吸氣冷卻器30的冷卻水溫和流量保持一定。
[0046]在圖1中，在各部位附記有外氣a、吸氣S、排放氣體e、冷卻水等的設(shè)定溫度。本實(shí)施方式是將外氣a的溫度設(shè)定為50°C的例子。
[0047]根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，50°C的外氣a通過(guò)壓縮器26a的吸引力吸入到一次吸氣冷卻器22。在一次吸氣冷卻器22有32°C冷卻水經(jīng)由冷卻水循環(huán)路74a送來(lái)，被吸入的外氣a在一次吸氣冷卻器22與從吸收式冷凍機(jī)50供應(yīng)的冷卻水熱交換，一次冷卻到40°C。供于外氣a的冷卻之后的冷卻水經(jīng)由冷卻水循環(huán)路74b以及58b，返回吸收式冷凍機(jī)50。
[0048]被一次冷卻的吸氣s在增壓機(jī)26的壓縮器26a被加壓升溫到200°C。升溫到200°C的吸氣s在高溫側(cè)吸氣冷卻器28與從第二散熱器44供應(yīng)的冷卻水熱交換，進(jìn)行二次冷卻。被二次冷卻的吸氣s在低溫側(cè)吸氣冷卻器30與從吸收式冷凍機(jī)50供應(yīng)的32°C的冷卻水熱交換，三次冷卻到40°C。被三次冷卻到40°C的吸氣s被供應(yīng)到固定用氣體發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃燒室13。
[0049]從固定用氣體發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃燒室13排出的排放氣體e被導(dǎo)入到排熱鍋爐34。在排熱鍋爐34，利用排放氣體e的潛勢(shì)熱制造水蒸氣。該水蒸氣經(jīng)由管路36以及38，作為熱源供應(yīng)到吸收式冷凍機(jī)50。在吸收式冷凍機(jī)50，作為冷熱源從第一散熱器52供應(yīng)有冷卻水，通過(guò)這些熱源以及冷熱源運(yùn)轉(zhuǎn)。32°C的冷卻水在吸收式冷凍機(jī)50被制造，該冷卻水被送到一次吸氣冷卻器22以及低溫側(cè)吸氣冷卻器30，在一次吸氣冷卻器22以及低溫側(cè)吸氣冷卻器30冷卻吸氣S。
[0050]在第二散熱器44被冷卻的冷卻水，在高溫側(cè)吸氣冷卻器28的下游側(cè)被送到冷卻水套16，冷卻外殼12內(nèi)的各部位。此外，外殼12的潤(rùn)滑油從潤(rùn)滑油循環(huán)空間14經(jīng)過(guò)潤(rùn)滑油循環(huán)路70a被送到第三散熱器72冷卻。在第三散熱器72被冷卻的潤(rùn)滑油經(jīng)過(guò)潤(rùn)滑油循環(huán)路70b返回潤(rùn)滑油循環(huán)空間14。
[0051]下面，通過(guò)圖2的流程圖說(shuō)明控制器68的控制順序。在圖2中，在吸收式冷凍機(jī)50的運(yùn)轉(zhuǎn)開(kāi)始后(S12)，配合固定用氣體發(fā)動(dòng)機(jī)10的負(fù)荷狀態(tài)，控制三通閥42以及64的動(dòng)作，調(diào)整供應(yīng)到一次吸氣冷卻器22以及低溫側(cè)吸氣冷卻器30的冷卻水的溫度(S14)。
[0052]接著，如果輸入到控制器68的溫度傳感器66的檢測(cè)值在設(shè)定范圍(A <溫度檢測(cè)值≤B) (S16)，則終止控制(S18)。如果在該設(shè)定范圍之外，則通過(guò)控制器68控制吸收式冷凍機(jī)50的運(yùn)轉(zhuǎn)(S20)，使該檢測(cè)值變成設(shè)定范圍內(nèi)。
[0053]根據(jù)本實(shí)施方式，將導(dǎo)入到吸氣路24的外氣a在增壓機(jī)26的上游側(cè)以及下游側(cè)吸氣路24經(jīng)過(guò)三階段冷卻，所以即使是具有50°C的溫度的外氣a，也能夠作為設(shè)定溫度40°C供應(yīng)到固定用氣體發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃燒室13。此外，在導(dǎo)入低溫的吸氣s的一次吸氣冷卻器22以及低溫側(cè)吸氣冷卻器30，供應(yīng)通過(guò)消費(fèi)電力小且以排放氣體e的潛勢(shì)熱作為熱源，以外氣作為冷熱源的吸收式冷凍機(jī)50制造的冷卻水，所以無(wú)需特別的熱源，能夠達(dá)成節(jié)能且高效的冷卻效率。
[0054]此外，第一散熱器52、第二散熱器44以及第三散熱器72的任一個(gè)均使用外氣a,所以不需要水。因此，在缺水的地區(qū)也能夠工作。因此，本實(shí)施方式的吸氣冷卻裝置即使在水不豐富而具有缺水傾向，且外氣溫高的熱帶干燥地區(qū)，也能夠高效地運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0055]此外，供應(yīng)到高溫側(cè)吸氣冷卻器28的冷卻水，沒(méi)有必要是太低溫，所以能夠通過(guò)將外氣a作為冷熱源的第二散熱器44充分地應(yīng)對(duì)。此外，在吸收式冷凍機(jī)50只冷卻供應(yīng)到一次吸氣冷卻器22以及低溫側(cè)吸氣冷卻器30的冷卻水，所以與蒸汽壓縮式冷凍機(jī)相比，通過(guò)冷卻能力小的吸收式冷凍機(jī)也能夠充分地應(yīng)對(duì)。通過(guò)這些組合，不需要特別的能源而實(shí)現(xiàn)節(jié)能且高效的冷卻效率。
[0056]此外，在排氣路32設(shè)置排熱鍋爐34，通過(guò)排放氣體e的潛勢(shì)熱制造水蒸氣，將該水蒸氣作為吸收式冷凍機(jī)50的熱源使用，所以能夠?qū)⑴欧艢怏we的潛勢(shì)熱有效地回收。水蒸氣的殘留也能夠作為其它設(shè)備的熱源利用。
[0057]此外，在管路36設(shè)置三通閥42，并且在冷卻水循環(huán)路58a、58b設(shè)置旁路62和三通閥64，通過(guò)控制器68，根據(jù)固定用氣體發(fā)動(dòng)機(jī)10的負(fù)荷狀態(tài)，控制三通閥42以及64的打開(kāi)程度，所以能夠根據(jù)固定用氣體發(fā)動(dòng)機(jī)10的負(fù)荷狀態(tài)，控制供應(yīng)到一次吸氣冷卻器22以及低溫側(cè)吸氣冷卻器30的冷卻水的溫度。
[0058]此外，在冷卻水循環(huán)路58a設(shè)置檢測(cè)冷卻水的溫度的溫度傳感器66，通過(guò)控制器68，基于溫度傳感器66的檢測(cè)值控制吸收式冷凍機(jī)50的運(yùn)轉(zhuǎn)，使冷卻水的溫度成為目標(biāo)溫度，所以能夠?qū)⒐?yīng)到一次吸氣冷卻器22以及低溫側(cè)吸氣冷卻器30的冷卻水的溫度高精度地控制在目標(biāo)值。
[0059]此外，能夠在不使用水的第三散熱器72冷卻潤(rùn)滑外殼12的內(nèi)部的潤(rùn)滑油的溫度。[0060]另外，在上述實(shí)施方式中，固定用氣體發(fā)動(dòng)機(jī)10經(jīng)由慣性輪與發(fā)電機(jī)20連結(jié)，但是作為發(fā)電機(jī)20的替代，泵、壓縮器被連結(jié)而驅(qū)動(dòng)這些設(shè)備。此外，本發(fā)明也能夠適用在固定用氣體發(fā)動(dòng)機(jī)以外的固定用內(nèi)燃機(jī)。
[0061]產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
[0062]根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能且冷卻效率高，適合水不豐富的高氣溫的地區(qū)的固定用內(nèi)燃機(jī)的吸氣冷卻裝置。
【權(quán)利要求】
1.一種固定用內(nèi)燃機(jī)的吸氣冷卻裝置，所述固定用內(nèi)燃機(jī)在吸氣路以及排氣路具有增壓機(jī)，其特征在于，包括: 第一吸氣冷卻器，其設(shè)在構(gòu)成所述增壓機(jī)的壓縮器的上游側(cè)吸氣路，對(duì)吸氣進(jìn)行一次冷卻； 第二吸氣冷卻器，其二次冷卻在該壓縮器被加壓升溫的壓縮器出口側(cè)吸氣； 吸收式冷凍機(jī)，其將固定用內(nèi)燃機(jī)的排放氣體的潛勢(shì)熱作為熱源，將吸氣冷卻用冷卻水供應(yīng)到所述第一吸氣冷卻器以及第二吸氣冷卻器； 熱交換器，其使冷卻水與外氣熱交換而冷卻，將該冷卻水作為冷熱源供應(yīng)到所述吸收式冷凍機(jī)， 在所述第一吸氣冷卻器以及第二吸氣冷卻器冷卻供應(yīng)到固定用內(nèi)燃機(jī)的燃燒室的吸氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定用內(nèi)燃機(jī)的吸氣冷卻裝置，其特征在于，所述第二吸氣冷卻器具有:冷卻在所述增壓機(jī)被加壓的高溫吸氣的高溫側(cè)吸氣冷卻器；進(jìn)一步冷卻在該高溫側(cè)吸氣冷卻器被冷卻的吸氣，而供應(yīng)到氣缸內(nèi)的低溫側(cè)吸氣冷卻器， 所述吸氣冷卻裝置包括將與外氣進(jìn)行熱交換而冷卻的冷卻水供應(yīng)到所述高溫側(cè)吸氣冷卻器的第二熱交換器， 將冷卻水從所述吸收式冷凍機(jī)供應(yīng)到所述低溫側(cè)吸氣冷卻器，并且，使在所述高溫側(cè)吸氣冷卻器供吸氣冷卻之后的冷卻水經(jīng)過(guò)固定用內(nèi)燃機(jī)的冷卻水套返回所述第二熱交換器。
3.根據(jù)權(quán)利要求 1或者2所述的固定用內(nèi)燃機(jī)的吸氣冷卻裝置，其特征在于，包括: 排氣鍋爐，其設(shè)在固定用內(nèi)燃機(jī)的排氣路； 水蒸氣供應(yīng)路，其將在該排氣鍋爐獲得的水蒸氣的至少一部分供應(yīng)到所述吸收式冷凍機(jī)， 將該水蒸氣作為吸收式冷凍機(jī)的熱源進(jìn)行供應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的固定用內(nèi)燃機(jī)的吸氣冷卻裝置，其特征在于，包括: 冷卻水循環(huán)路，其在所述第二吸氣冷卻器或者所述低溫側(cè)吸氣冷卻器和所述吸收式冷凍機(jī)之間循環(huán)冷卻水； 旁路，其連接在該冷卻水循環(huán)路的去路和歸路之間，使冷卻水不經(jīng)過(guò)吸收式冷凍機(jī)，而返回第二吸氣冷卻器或者低溫側(cè)吸氣冷卻器，所述冷卻水與在增壓機(jī)被加壓成為高溫的吸氣進(jìn)行熱交換，而從第二吸氣冷卻器或者低溫側(cè)吸氣冷卻器排出； 閥機(jī)構(gòu)，其使流過(guò)該旁路的冷卻水的流量成為可變； 控制器，其控制該閥機(jī)構(gòu)，根據(jù)固定用內(nèi)燃機(jī)的負(fù)荷控制由吸收式冷凍機(jī)供應(yīng)的冷卻水溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的固定用內(nèi)燃機(jī)的吸氣冷卻裝置，其特征在于，包括: 溫度傳感器，其檢測(cè)從所述吸收式冷凍機(jī)供應(yīng)到所述第二吸氣冷卻器或者所述低溫側(cè)吸氣冷卻器的冷卻水的溫度； 控制器，其控制吸收式冷凍機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，使該溫度傳感器的檢測(cè)值成為目標(biāo)值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的固定用內(nèi)燃機(jī)的吸氣冷卻裝置，其特征在于，包括: 第三熱交換器，其使在形成于固定用內(nèi)燃機(jī)的外殼內(nèi)的潤(rùn)滑油空間循環(huán)的潤(rùn)滑油和外氣熱交換，冷卻該潤(rùn)滑油；潤(rùn)滑油循環(huán)路，其與該 潤(rùn)滑油空間連通，將該潤(rùn)滑油導(dǎo)入該第三熱交換器。
【文檔編號(hào)】F02B37/00GK103443438SQ201280014051
【公開(kāi)日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2012年3月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月31日
【發(fā)明者】小宮山正仁, 福士宏, 井上究 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社