JP2002147886A - 吸収冷凍機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 能率が向上されたリバースサイクル式の三重
効用形吸収冷凍機であり、かつ負荷変動がある場合にも
所望の冷却能力で安定的に運転することができる吸収冷
凍機を提供する。 【解決手段】 低温再生器４、中温再生器７および複数
の高温再生器１０ａ，１０ｂから構成された高温再生部
１０を有する吸収冷凍機であって、低温再生器４にて得
られた中間吸収液の所定割合のみを中間液ポンプ５によ
り送給し、その残部の中間吸収液を戻り吸収液管４３に
バイパスさせる中間液バイパス管４１と、前記中温再生
器７にて得られた濃吸収液の所定割合のみを濃液ポンプ
１３ａ，１３ｂにより送給し、その残部の濃吸収液を戻
り吸収液管４３にバイパスさせる濃液バイパス管４２と
を備えてなるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、吸収冷凍機に関す
る。さらに詳しくは、リバースサイクルを形成するよう
に接続された低温度、中温度および高温度の３段階の再
生器を備える三重効用吸収冷凍機であって、効率が向上
されてなる三重効用吸収冷凍機に関する。ここに、吸収
冷凍機には吸収冷温水機も含むものとする。

【０００２】

【従来の技術】従来、吸収冷凍機においては、吸収液を
昇温・昇圧して冷媒を蒸発させるための再生器を１段階
または２段階に設けた一重効用形あるいは二重効用形の
吸収冷凍機が主流である。ところが近年、冷却能力・能
率のさらなる向上のために再生器を３段階に設けた三重
効用形の吸収冷凍機が種々提案（特開２０００−１７１
１２３号公報および日本国特許第３０４０４７５号公報
参照）・実用化されるようになってきている。

【０００３】図９に、特開２０００−１７１１２３号公
報提案の三重効用形吸収冷凍機を示す。この吸収冷凍機
１００は、吸収器１０１と、低温再生器１０２と、中温
再生器１０３と、高温再生器１０４と、凝縮器１０５
と、蒸発器１０６と、熱交換器類１０７〜１０９と、溶
液ポンプ１１０と、冷媒ポンプ１１１とを備え、高温再
生器１０４の出口部に液面センサ１１３、１１３´を設
けて、回転速度制御装置１２０が圧力センサ１１２の出
力に基づき溶液ポンプ１１０の基本回転速度を設定し、
設定した回転速度を液面センサ１１３、１１３´の出力
信号に基づいて修正するようにしている。

【０００４】ところが、吸収冷凍機の負荷が高いときに
は外部から供給される熱量が増加され各再生器内部の圧
力が高くなり、この状態で前記吸収冷凍機１００のよう
に、圧力センサ１１２および液面センサ１１３、１１３
´の出力に基づき溶液ポンプ１１０により循環される吸
収液流量を設定すると、低負荷時に高温再生器１０４内
の液位の上昇が抑えられなくなり、吸収冷凍機１００の
運転が安定しない。逆に、負荷が低く外部からの供給熱
量が少ないときには各再生器内部の圧力が低くなり、こ
の状態で溶液ポンプ１１０による循環流量を設定する
と、高負荷時に高温再生器１０４内の液位低下が抑えら
れなくなるという問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の課題に鑑みなされたものであって、能率が向上され
たリバースサイクル式の三重効用形吸収冷凍機であり、
かつ負荷変動がある場合にも所望の冷却能力で安定的に
運転することができる吸収冷凍機を提供することを目的
としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の吸収冷凍機の第
１形態は、低温再生器、中温再生器および高温再生部を
備えた吸収冷凍機であって、前記高温再生部は所要数の
高温再生器から構成され、前記高温再生器は熱源装置を
有し、前記低温再生器と前記中温再生器とはシリーズに
接続され、前記中温再生器と前記複数の高温再生器とは
それぞれシリーズに接続され、吸収器にて吸収液を吸収
させて得られる稀吸収液を送給する稀液ポンプと、前記
低温再生器にて稀吸収液を加熱濃縮して得られる中間吸
収液を送給する中間液ポンプと、前記中温再生器にて中
間吸収液を加熱濃縮して得られる濃吸収液を送給する、
前記高温再生器のそれぞれに対応させて設けられた濃液
ポンプと、前記低温再生器にて得られた中間吸収液の所
定割合のみを前記中間液ポンプにより送給し、その残部
の中間吸収液を戻り吸収液管にバイパスさせる中間液バ
イパス管と、前記中温再生器にて得られた濃吸収液の所
定割合のみを前記濃液ポンプにより送給し、その残部の
濃吸収液を戻り吸収液管にバイパスさせる濃液バイパス
管とを備えてなることを特徴とする。

【０００７】本発明の吸収冷凍機の第２形態は、低温再
生器、中温再生器および高温再生部を備えた吸収冷凍機
であって、前記高温再生部は所要数の高温再生器から構
成され、前記高温再生器は熱源装置を有し、前記低温再
生器と前記中温再生器とはシリーズに接続され、前記中
温再生器と前記複数の高温再生器とはそれぞれシリーズ
に接続され、吸収器にて吸収液に冷媒を吸収させて得ら
れる稀吸収液を送給する稀液ポンプと、前記低温再生器
にて稀吸収液を加熱濃縮して得られる中間吸収液を送給
する中間液ポンプと、前記中温再生器にて中間吸収液を
加熱濃縮して得られる濃吸収液を送給する、前記高温再
生器のそれぞれに対応させて設けられた濃液ポンプと、
前記低温再生器にて得られた中間吸収液の所定割合のみ
を前記中間液ポンプにより送給し、その残部の中間吸収
液を戻り吸収液管にバイパスさせる中間液バイパス管
と、前記中温再生器にて得られた濃吸収液の所定割合の
みを前記濃液ポンプにより送給し、その残部の濃吸収液
を戻り吸収液管にバイパスさせる濃液バイパス管と、負
荷を検出する負荷検出手段と、前記各熱源装置により前
記各高温再生器に供給される熱量を負荷検出手段により
検出された負荷に基づいて制御する熱源制御手段と、前
記稀液ポンプ、中間液ポンプおよび濃液ポンプの回転数
を、前記低温再生器にて得られた中間吸収液の所定割合
のみを中温再生器に送給し、かつ前記中温再生器にて得
られた濃吸収液の所定割合のみを高温再生部に送給し、
前記吸収器の稀吸収液の所定割合を前記低温再生器に送
給するように制御する回転数制御手段とを備えてなるこ
とを特徴とする。

【０００８】本発明の吸収冷凍機においては、中間液ポ
ンプにより中温再生器に送給される中間吸収液の所定割
合が８０％以上９０％以下とされ、前記濃液ポンプによ
り高温再生部に送給される濃吸収液の所定割合が５０％
以上７０％以下とされ、定格運転時の濃液ポンプの送出
量が前記稀液ポンプの送出量の４０％以上６０％以下と
なるよう初期定格循環量の割合を定めてなるのが好まし
い。

【０００９】本発明の吸収冷凍機の第２形態において
は、高温再生部にて発生する冷媒蒸気の温度を検出する
蒸気温度検出手段を備え、前記蒸気温度検出手段により
検出される冷媒蒸気の温度が所定温度を超えたときに、
回転数制御手段が濃液ポンプの回転数を上げるように制
御し、前記蒸気温度検出手段により検出される冷媒蒸気
の温度が所定温度を下回ったときに、回転数制御手段が
濃液ポンプの回転数を下げるように制御するのが好まし
い。

【００１０】また、本発明の吸収冷凍機の第２形態にお
いては、高温再生部にて発生する冷媒蒸気の圧力を検出
する蒸気圧力検出手段を備え、前記蒸気圧力検出手段に
より検出される冷媒蒸気の圧力が所定圧力を超えたとき
に、回転数制御手段が濃液ポンプの回転数を上げるよう
に制御し、蒸気圧力検出手段により検出される冷媒蒸気
の圧力が所定圧力を下回ったときに、前記回転数制御手
段が濃液ポンプの回転数を下げるように制御するのが好
ましい。

【００１１】さらに、本発明の吸収冷凍機の第２形態に
おいては、高温再生部にて発生する冷媒蒸気の温度およ
び圧力を検出する蒸気温度検出手段および蒸気圧力検出
手段を備え、前記蒸気温度検出手段および蒸気圧力検出
手段により検出される冷媒蒸気の温度および圧力が所定
温度および所定圧力を超えたときに、回転数制御手段が
濃液ポンプの回転数を上げるように制御し、前記蒸気温
度検出手段および蒸気圧力検出手段により検出される冷
媒蒸気の温度および圧力が所定温度および所定圧力を下
回ったときに、回転数制御手段が濃液ポンプの回転数を
下げるように制御するのが好ましい。

【００１２】さらに、本発明の吸収冷凍機の第２形態に
おいては、中温再生器加熱後の冷媒ドレンの温度を検出
するドレン温度検出手段を備え、前記ドレン温度検出手
段により検出される冷媒ドレンの温度が所定温度を超え
たときに、回転数制御手段が濃液ポンプの回転数を上げ
るように制御し、前記ドレン温度検出手段により検出さ
れる冷媒ドレンの温度が所定温度を下回ったときに、回
転数制御手段が濃液ポンプの回転数を下げるように制御
するのが好ましい。

【００１３】さらに、本発明の吸収冷凍機の第２形態に
おいては、高温再生器の吸収液の液位を検出する液位検
出手段を備え、回転数制御手段が、前記液位検出手段に
より検出される前記高温再生器の吸収液の液位が上側基
準液位を超えたときに、濃液ポンプの回転数を下げるよ
うに制御し、液位検出手段により検出される高温再生器
内の吸収液の液位が下側基準液位を下回ったときに、濃
液ポンプの回転数を上げるように制御するのが好まし
い。その場合、液位検出手段により検出される高温再生
器の吸収液の液位が安全のために設定される下限設定値
を下回ったときに、警報を発するとともに熱量供給手段
による熱量の供給を停止する警報・緊急停止手段を備え
ていたり、回転数制御手段が液位検出手段の検出結果に
応じて前記濃液ポンプの回転数を増減させる際に、予め
定められた各回転数の間で濃液ポンプの回転数を段階的
に変更したり、回転数制御手段が液位検出手段の検出結
果に応じて濃液ポンプの回転数を増減させる際に、前記
濃液ポンプの回転数を連続的に変化させるのがさらに好
ましい。

【００１４】さらに、本発明の吸収冷凍機の第２形態に
おいては、回転数制御手段が、蒸気温度検出手段、蒸気
圧力検出手段、蒸気ドレン温度検出手段および液位検出
手段の少なくとも一つの検出結果に応じて濃液ポンプの
回転数を増減させる際に、稀液ポンプおよび／または中
間液ポンプの回転数も同時に調整するように制御するの
が好ましい。その場合、回転数制御手段が、濃液ポンプ
の回転数と同時に制御する稀液ポンプおよび／または中
間液ポンプとの組合せを予め設定し、その組合せの中か
ら適宜組合せを選択可能とするのがさらに好ましい。

【００１５】また、本発明の吸収冷凍機においては、負
荷に応じて高温再生器の運転台数を変化させるのが好ま
しい。

【００１６】さらに、本発明の吸収冷凍機においては、
高温再生器から送出される吸収液の温度を検出する吸収
液温度検出手段を設け、前記吸収液の温度が安全のため
に設定される上限設定値を上回ったときに、警報を発す
るとともに熱量供給手段による熱量の供給を停止する警
報・緊急停止手段を備えてなるのが好ましい。

【００１７】さらに、本発明の吸収冷凍機においては、
高温再生器が貫流ボイラであるのが好ましい。その場
合、中温熱交換器と、該中温熱交換器とパラレルに配設
されて貫流ボイラからの排ガスにより吸収液を加熱する
排ガス熱回収器とを備えてなるのがさらに好ましい。

【００１８】さらに、本発明の吸収冷凍機においては、
低温熱交換器と、該低温熱交換器にパラレルに配設され
た第２低温熱交換器とを備え、前記第２低温熱交換器に
低温再生器からの冷媒ドレンが加熱源として供給される
のが好ましい。その場合、低温熱交換器にパラレルに配
設された第３低温熱交換器を備え、前記第３低温熱交換
器に前記中温再生器からの冷媒ドレンが加熱源として供
給されるようにされていたり、中温熱交換器にパラレル
に配設された第２中温熱交換器と、低温熱交換器にパラ
レルに配設された第２低温熱交換器とを備え、前記第２
中温熱交換器に前記中温再生器からの冷媒ドレンが加熱
源として供給されるようにされ、前記第２低温熱交換器
に前記第２中温熱交換器において熱交換した後の冷媒ド
レンが供給されるようにされていたり、あるいは第２低
温熱交換器に、低温再生器からの冷媒ドレンが加熱源と
して供給されるようにされていたりするのがさらに好ま
しい。

【００１９】さらに、本発明の吸収冷凍機においては、
吸収器と蒸発器との組合せを複数個設け、冷水、冷却水
および吸収液を前記複数個の組合せにシリーズに供給し
てなるのも好ましい。

【００２０】さらに、本発明の吸収冷凍機においては、
吸収器と蒸発器との組合せを複数個設け、冷水および吸
収液を前記複数個の組合せにシリーズに供給し、冷却水
を前記複数個の組合せにパラレルに供給してなるのも好
ましい。

【００２１】さらに、本発明の吸収冷凍機においては、
冷却水が凝縮器から吸収器へ供給されてなるのも好まし
い。

【００２２】さらに、本発明の吸収冷凍機においては、
前記高温再生部が、発生した冷媒蒸気と吸収液とを分離
する稀液分離器を有してなるのが好ましい。

【００２３】しかして、本発明の吸収冷凍機において
は、前記冷媒が例えば水とされ、前記吸収液の主成分が
例えばリチウムブロマイドとされる。

【００２４】

【作用】本発明の吸収冷凍機は、前記の如く構成されて
いるので、各ポンプの回転数を調整して、各再生器への
吸収液の循環量を最適化し効率の向上を図ることができ
るとともに、負荷変動がある場合にも所望の冷却能力で
安定的に運転することが可能となる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下添付図面を参照しながら本発
明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる実
施形態のみに限定されるものではない。

【００２６】実施形態１ 図１は、本発明の実施形態１に係る吸収冷凍機の概略構
成図を示している。この吸収冷凍機は、水などの冷媒を
ＬｉＢｒ（リチウムブロマイド）を主成分とする吸収液
に吸収させる吸収器１と、吸収器１で冷媒を吸収して濃
度が低下した稀吸収液を加熱しこの稀吸収液から一部冷
媒を蒸発させ、これによって稀吸収液が濃縮された中間
吸収液を得る低温再生器４と、低温再生器４で得られた
中間吸収液を加熱しこの中間吸収液からさらに一部冷媒
を蒸発させることによって、中間吸収液がさらに濃縮さ
れた濃吸収液を得る中温再生器７と、中温再生器７で得
られた濃吸収液を加熱しこの濃吸収液からさらに一部冷
媒を蒸発させることによって、濃吸収液がさらに濃縮さ
れた超濃吸収液を得る高温再生部１０とを備えるリバー
スサイクル式三重効用形吸収冷凍機を前提とする。ま
た、図１において実線に付した矢印は、吸収液もしくは
冷媒の流れ方向を示し、破線に付した矢印は冷媒蒸気の
流れ方向を示し、２点鎖線は制御信号の流れを示す。

【００２７】ここで、高温再生部１０は、個別に制御可
能な第１高温再生器および第２高温再生器、例えば第1
貫流ボイラ１０ａおよび第２貫流ボイラ１０ｂから構成
され、またこの第１および第２貫流ボイラ１０ａおよび
１０ｂはそれぞれ第１熱源装置５１ａおよび第２熱源装
置５１ｂを備えており、燃料の燃焼により濃吸収液を加
熱する機能、その加熱により濃吸収液が吸収している冷
媒を冷媒蒸気として放出させる機能、および濃吸収液の
加熱時の内圧に耐え得る機能を備えるものである。さら
に、高温再生部１０は、再生された冷媒蒸気と超濃吸収
液とを分離する気液分離器（不図示である）を備えてな
るものとされる。この気液分離器は、従来より熱交換器
において汽水を分離するために用いられている気液分離
器を好適に用いることができる。また、吸収液には、熱
伝達促進剤として２エチルヘキサノールなどのアルコー
ル類が少量含まれるものとされる。

【００２８】本実施形態１の吸収冷凍機は、高温再生部
１０の貫流ボイラ１０ａ、１０ｂで発生した冷媒蒸気が
中温再生器７にて中間吸収液を加熱濃縮するための加熱
源として利用され、この中温再生器７加熱後の冷媒蒸気
（以下、冷媒ドレンと称する）および中温再生器７で発
生した冷媒蒸気が低温再生器４にて稀吸収液を加熱する
ための加熱源として利用される。

【００２９】低温再生器４加熱後の冷媒ドレンおよび低
温再生器４で発生した冷媒蒸気は凝縮器８に送られ、こ
の凝縮器８にて冷却水により冷却されて液体となり、つ
まり冷媒とされて蒸発器９に送られる。蒸発器９に送ら
れた冷媒は、この蒸発器９内で散布され、水などの冷却
対象物から気化熱を奪って気化する一方、これにより冷
却対象物としての冷水が冷却される。また、吸収液に熱
伝達促進剤として添加されたアルコール類は、凝縮器８
にて冷媒とともに凝縮され、蒸発器９の冷媒溜まり（不
図示である）に送られ、この冷媒溜まりに設けられるオ
ーバーフロー堰により冷媒から分離されて吸収器１に戻
される。

【００３０】また、本吸収冷凍機は、吸収器１から低温
再生器４に稀吸収液を送給する稀液ポンプ２と、低温再
生器４から中温再生器７に中間吸収液を送給する中間液
ポンプ５と、中温再生器７から高温再生部１０の第１貫
流ボイラ１０ａおよび第２貫流ボイラ１０ｂに濃吸収液
を送給する第１濃液ポンプ１３ａおよび第２濃液ポンプ
１３ｂと、蒸発器９で気化しない冷媒を循環させる冷媒
ポンプ１５と、前記各ポンプ２、５、１３ａ、１３ｂ、
１５による吸収液または冷媒の送給量を制御するととも
に、吸収冷凍機の運転条件（冷水の設定温度）および負
荷（冷水の温度変化）の変動に応じて第１貫流ボイラ１
０ａおよび第２貫流ボイラ１０ｂの熱量すなわち第１熱
源装置５１ａおよび第２熱源装置５１ｂを制御する制御
装置５０とを備えるものとされる。

【００３１】なお、本実施形態１では、高温再生部１０
は２つの貫流ボイラ１０ａ、１０ｂから構成されている
が、その数は１つあるいは３以上とされてもよい。ま
た、高温再生部１０を構成する高温再生器は、貫流ボイ
ラに限定されるものではなく、ガスタービンやガスエン
ジンなどの外部機器で発生した排熱またはボイラなどに
より発生させた燃焼熱を制御装置５０の制御にしたがっ
て供給することが可能であり、燃料の燃焼により濃吸収
液を加熱する機能、その加熱により濃吸収液が吸収して
いる冷媒を冷媒蒸気として放出させる機能、および超濃
吸収液の加熱時の内圧に耐え得る機能を備えた構成のも
のであればよい。

【００３２】また、本吸収冷凍機は、吸収器１で多量の
冷媒蒸気を吸収して濃度が薄められた稀吸収液を加熱し
て低温再生器４に送給する低温熱交換器３と、低温再生
器４で低温再生された中間吸収液を加熱して中温再生器
７に送給する中温熱交換器６と、中温再生器７で中温再
生された濃吸収液を加熱して第１貫流ボイラ１０ａおよ
び第２貫流ボイラ１０ｂに送給する第１高温熱交換器１
４ａおよび第２高温熱交換器１４ｂと、第１および第２
貫流ボイラ１０ａおよび１０ｂの燃焼排ガスを加熱源と
する排ガス熱回収器２２であり、具体的には中温熱交換
器６に並列に配設されており中間吸収液を加熱する第２
中温熱交換器６Ａとを備えるものとされる。

【００３３】さらに、本吸収冷凍機は、高温再生部１０
を構成する第１および第２貫流ボイラ１０ａおよび１０
ｂによって濃縮され送出された超濃吸収液の温度を検出
する第１吸収液温度センサ５２ａおよび第２吸収液温度
センサ５２ｂと、高温再生部１０にて再生された冷媒蒸
気の温度を検出する蒸気温度センサ５３と、中温再生器
７加熱後の冷媒ドレンの温度を検出するドレン温度セン
サ５４と、蒸発器９で冷却された冷水などの冷却対象物
の温度を検出する冷水温度センサ（負荷検出手段）５５
と、高温再生部１０にて再生された冷媒蒸気の圧力を検
出する蒸気圧力センサ５６と、高温再生部１０を構成す
る第１および第２貫流ボイラ１０ａおよび１０ｂ内にお
ける吸収液の液位を検出する第１液面検出センサ（液位
検出手段）５７ａおよび第２液面検出センサ（液位検出
手段）５７ｂとを備えてなるものとされ、そしてこれら
各センサ５２ａ、５２ｂ、５３、５４、５５、５６、５
７ａ、５７ｂの検出信号は制御装置５０に入力される。
なお、蒸気温度センサ５３および蒸気圧力センサ５６を
両方用いずに、どちらか一方のみを使用するだけでも充
分に本吸収冷凍機の制御は可能である。

【００３４】以下、本吸収冷凍機における吸収液の循環
サイクルを説明する。

【００３５】吸収液は、吸収器１にて冷媒蒸気を吸収し
て所定濃度（例えば、５４〜５６重量％）の稀吸収液と
され、稀液ポンプ２により低温熱交換器３に送給されて
加熱された後に低温再生器４に送給される。低温再生器
４に送給された稀吸収液は、低温再生器４にて加熱濃縮
されて所定濃度（例えば、５５〜５７重量％）の中間吸
収液とされ、この中間吸収液の所定割合（例えば、８０
〜９０％）が中間液ポンプ５により中温熱交換器６およ
び第２中温熱交換器６Ａにパラレルに送給され、この中
温熱交換器６と第２中温熱交換器６Ａとで加熱された後
に合流されて中温再生器７に送給される。一方、中間吸
収液の残部は中間液バイパス管４１により戻り吸収液管
４３に送給される。

【００３６】中温再生器７に送給された中間吸収液は、
中温再生器７にて加熱濃縮されて所定濃度（例えば、５
７〜５９重量％）の濃吸収液とされる。この濃吸収液の
所定割合（例えば、５０〜７０％）は濃液ポンプ１３
ａ、１３ｂにより高温熱交換器１４ａ、１４ｂに分割し
て送給されて加熱された後に高温再生部１０に送給され
る。その残部は、濃液バイパス管４２により戻り吸収液
管４３に送給される。

【００３７】高温再生部１０に送給された濃吸収液は、
高温再生部１０内の第１および第２貫流ボイラ１０ａお
よび１０ｂにて加熱濃縮されて所定濃度（例えば、６１
〜６３重量％）の超濃吸収液とされる。この超濃吸収液
は第１超濃液管６９ａおよび第２超濃液管６９ｂを介し
て戻り吸収管４３に合流し、戻り吸収液管４３を介して
吸収器１に送られる。前記超濃吸収液は超濃液管６９
ａ、６９ｂを介して高温熱交換器１４ａ、１４ｂの加熱
側に通されて前記濃吸収液を加熱し、その後に中温再生
器７からの濃吸収液が濃液バイパス管４２を介して合流
されて濃度が所定濃度（例えば、５９〜６１重量％）ま
で低下する。その後、中温熱交換器６の加熱側に通され
て前記中間吸収液を加熱し、さらに下流側で低温再生器
４からの中間吸収液が中間液バイパス管４１を介して合
流されて濃度が所定濃度（例えば、５８．５〜６０．５
重量％）まで低下する。その後、低温熱交換器３の加熱
側に通されて前記稀吸収液を加熱し、吸収器１に戻され
る。この吸収器１においては、戻された吸収液が散布さ
れ冷却水により冷却されることにより、蒸発器９から供
給される冷媒蒸気を多量に吸収して再び稀吸収液とな
る。

【００３８】次に、冷媒の循環サイクルを説明する。

【００３９】高温再生部１０を構成する貫流ボイラ１０
ａ、１０ｂにて濃吸収液から蒸発した冷媒蒸気は合流し
て、高温蒸気戻し配管１６を介して中温再生器７に加熱
源として送られて中間吸収液を加熱濃縮する。中温再生
器７にて中間吸収液の加熱濃縮の際に生成された冷媒蒸
気は、中温蒸気戻し配管１７を介して低温再生器４に加
熱源として送られて稀吸収液を加熱濃縮する。また、中
温再生器７加熱後の冷媒ドレンは、第１冷媒ドレン配管
６４を介して中温蒸気戻し配管１７に合流される。

【００４０】低温再生器４にて稀吸収液の加熱濃縮の際
に生成された冷媒蒸気は、低温蒸気戻し配管１９を介し
て凝縮器８に送られる。また、低温再生器４加熱後の冷
媒ドレンは第２冷媒ドレン配管６５を介して低温蒸気戻
し配管１９に合流される。

【００４１】凝縮器８に送られた冷媒蒸気は、冷却水に
より冷却され液体冷媒とされて配管６６を介して蒸発器
９に送られる。蒸発器９に送られた冷媒は、この蒸発器
９内で気化され、蒸気配管６７を介して吸収器１に戻さ
れ、吸収液に吸収される。

【００４２】ここで、蒸気温度センサ５３および蒸気圧
力センサ５６は高温蒸気戻し配管１６における高温再生
部１０の出口近傍に設けられ、ドレン温度センサ５４は
第１冷媒ドレン配管６４における中温再生器７の出口近
傍に設けられ、冷水温度センサ５５は蒸発器９を通して
冷水を送給する冷水配管６８における蒸発器９の出口近
傍に設けられ、第１吸収液温度センサ５２ａは第１貫流
ボイラ１０ａから超濃吸収液を送給する第１超濃液管６
９ａにおける第１貫流ボイラ１０ａの出口近傍に設けら
れ、第２吸収液温度センサ５２ｂは第２貫流ボイラ１０
ｂから超濃吸収液を送給する第２超濃液管６９ｂにおけ
る第２貫流ボイラ１０ｂの出口近傍に設けられる。

【００４３】次に、制御装置５０が実行する制御につい
て説明する。

【００４４】本実施形態１においては、稀液ポンプ２、
中間液ポンプ５および濃液ポンプ１３ａ、１３ｂの各回
転数を調整することによって、吸収液の流量が制御され
る。具体的には稀液ポンプ２により吸収器１から低温再
生器４に送給される稀吸収液の流量、中間液ポンプ５に
より低温再生器４から中温再生器７に送給される中間吸
収液の流量および濃液ポンプ１３ａ、１３ｂにより中温
再生器７から高温再生部１０に送給される濃吸収液の流
量が制御される。つまり、制御装置５０には、図示はさ
れていないが、回転数制御手段が設けられていて、各ポ
ンプ２、５、１３ａ、１３ｂの回転数制御をなすように
されている。

【００４５】すなわち、この実施形態１の吸収冷凍機に
おいては、各ポンプ２、５、１３ａ、１３ｂの出口部に
適当な孔径のオリフィス（図示せず）を設けて定格運転
時に各送給管６１、６２、６３ａ、６３ｂを介して流れ
る吸収液の流量が所定流量になるように調整されるとと
もに、負荷が変化するなど吸収液の循環量を再調整する
必要がある場合には、各ポンプ２、５、１３ａ、１３ｂ
の回転数を変えることによって吸収液の流量を調整する
ようにしている。これは、例えば各ポンプ２、５、１３
ａ、１３ｂの回転数を一定とし各配管６１、６２、６３
ａ、６３ｂに制御弁を設けて吸収液の流量を制御しよう
としても、３段構成された再生器４、７、１０ａ，１０
ｂに吸収液を供給する関係上、各ポンプ２、５、１３
ａ、１３ｂによる送給圧が高いために流量を充分に絞れ
ないことによる。つまり、吸収冷凍機においては、シリ
ーズに接続された低温度、中温度および高温度の３段階
の再生器４、７、１０ａ，１０ｂを備えた構成とされて
いるため、吸収器１における圧力と高温再生部１０にお
ける圧力との差が大きくなり、各ポンプ２、５、１３
ａ、１３ｂの揚程（ヘッド）も非常に大きなものとな
る。このため、従来の一重効用形冷凍機や二重効用形冷
凍機におけるような制御弁による制御では適正な流量制
御を行うことができず、したがって各ポンプ２、５、１
３ａ、１３ｂの回転数を調整するようにして、適正な流
量制御を実現可能としている。

【００４６】また、負荷が安定している場合には熱源装
置５１ａ、５１ｂによる供給熱量も一定であり特に問題
は生じないが、負荷が変動したときには熱源装置５１
ａ、５１ｂによる供給熱量も調整される。このため、高
温再生部１０を構成している貫流ボイラ１０ａ、１０ｂ
の温度および圧力が大きく変化して、吸収液流量のアン
バランスや貫流ボイラ１０ａ、１０ｂ内部の吸収液液面
の変動が引き起こされ、安定的な運転が継続しにくくな
る。この場合にも、従来の一重効用形冷凍機や二重効用
形冷凍機におけるような制御弁による制御では適正な流
量制御を行うことができず、したがって各ポンプ２、
５、１３ａ、１３ｂの回転数を調整することで、流量制
御を行うことが重要となる。

【００４７】さらに、高温再生部１０を構成している貫
流ボイラ１０ａ，１０ｂに個別のポンプ１３ａ、１３ｂ
を用いて濃吸収液を送給し、それぞれ個別の熱源装置５
１ａ、５１ｂによって熱量を供給しているので、各貫流
ボイラ１０ａ、１０ｂの運転台数を段階的に切替えるこ
とで、負荷変化に応じたさらに最適な吸収液量と供給熱
量の制御を行うことが可能となる。

【００４８】以下、制御装置５０が行う各ポンプ２、
５、１３ａ、１３ｂの回転数制御をより具体的に説明す
る。

【００４９】負荷、すなわち冷水温度センサ５５により
検出される冷水温度が変化すると、制御装置５０は供給
熱量制御手段（図示省略）により、この負荷の変化を打
ち消すように熱源装置５１ａ、５１ｂによる供給熱量を
調整する。つまり、負荷が増大すると供給熱量が増加さ
れ、負荷が低下すると供給熱量は減少される。

【００５０】このようにして、熱源装置５１ａ、５１ｂ
による供給熱量が調整されると、それにともなって高温
再生部１０内部の圧力・温度が変化して高温再生部１０
にて発生する冷媒蒸気の圧力・温度が変化する。この冷
媒蒸気温度の変化は蒸気温度センサ５３およびドレン温
度センサ５４で検出され制御装置５０に入力される。ま
た、この冷媒蒸気圧力の変化は蒸気圧力センサ５６で検
出されて制御装置５０に入力される。制御装置５０は冷
媒蒸気の圧力・温度の変化に応じて以下のような態様で
濃液ポンプ１３ａ、１３ｂの回転数を制御する。

【００５１】例えば、負荷が増大して、熱源装置５１
ａ、５１ｂによる供給熱量が増加されたときには、貫流
ボイラ１０ａ、１０ｂ内部の圧力・温度および高温再生
部１０にて発生する冷媒蒸気の圧力・温度が上昇する。
このとき制御装置５０は、安全のために、濃液ポンプ１
３ａ、１３ｂの回転数を上げ、それにより吸収液流量を
増加させて高温再生部１０内部圧を下げるように制御す
る。

【００５２】その逆に、負荷が低下して熱源装置５１
ａ、５１ｂによる供給熱量が減少されたときには、貫流
ボイラ１０ａ、１０ｂ内部の圧力・温度および高温再生
部１０にて発生する冷媒蒸気の圧力・温度は低下する。
このとき制御装置５０は、濃液ポンプ１３ａ、１３ｂの
回転数を下げ、それにより吸収液流量を減少させて貫流
ボイラ１０ａ、１０ｂ内部圧が上がるように制御する。
その結果、冷凍機の連続運転に適した温度範囲と圧力範
囲で安定した運転が継続できるようにすることが可能と
なる。

【００５３】また、制御装置５０は、ドレン温度センサ
５４により検出される冷媒ドレンの温度が所定温度を超
えたときには、濃液ポンプ１３ａ，１３ｂの回転数を上
げるように制御する一方、ドレン温度センサ５４により
検出される冷媒ドレンの温度が所定温度を下回ったとき
には、濃液ポンプ１３ａ，１３ｂの回転数を下げるよう
に制御する。

【００５４】さらに、制御装置５０は、貫流ボイラ１０
ａ、１０ｂのそれぞれの吸収液液位を所定範囲に制御す
るように、液面検出センサ５７ａ、５７ｂの検出信号に
応じて濃液ポンプ１３ａ、１３ｂの回転数を調整する。
すなわち、液面検出センサ５７ａ、５７ｂが、所定の高
液位を検出したときには濃液ポンプ１３ａ、１３ｂの回
転数を低下させ吸収液流量を減少させて液位が下がるよ
うに制御する一方、液面検出センサ５７ａ、５７ｂが、
所定の低液位を検出したときには濃液ポンプ１３ａ、１
３ｂの回転数を上昇させ吸収液流量を増大させて液位が
上がるように制御する。

【００５５】また、貫流ボイラ１０ａ、１０ｂの吸収液
液位が冷凍機の安全運転を考慮して設定される所定の下
限値を下回ったときには警報手段（不図示である）によ
り警報を発するとともに、貫流ボイラ１０ａ、１０ｂへ
の熱源装置５１ａ、５１ｂからの熱の供給を停止するよ
うに制御する。

【００５６】なお、液面検出センサ５７ａ、５７ｂの検
出結果に応じて濃液ポンプ１３ａ、１３ｂの回転数を調
整する際には、運転条件および熱源装置５１ａ、５１ｂ
による供給熱量に応じて予め段階的に設定された各回転
数の間で濃液ポンプ１３ａ、１３ｂの回転数を切り替え
るように制御してもよく、例えば、ポンプの制御周波数
を６０Ｈｚ、５７Ｈｚ、４８Ｈｚ、４５Ｈｚのように変
え、それにより濃液ポンプ１３ａ、１３ｂの回転数を上
げたり下げたりして段階的に制御してもよく、あるいは
運転条件、負荷および熱源装置５１ａ、５１ｂによる供
給熱量に応じて連続的に回転数を変化させるようにして
もよい。

【００５７】また、例えば、負荷が５０％以上の場合
は、前述したように２つの貫流ボイラ１０ａ、１０ｂを
ともに運転し、濃液ポンプ１３ａ、１３ｂの両方の回転
数を調整して、運転条件および熱源装置５１ａ、５１ｂ
による供給熱量に応じて段階的または連続的に回転数を
変化させるようにし、負荷が５０％以下の場合には、ど
ちらか一つ、例えば第１貫流ボイラ１０ａのみ使用し、
第２濃液ポンプ１３ｂは停止させて第２貫流ボイラ１０
ｂには吸収液が送給されないようにし、運転条件および
熱源装置５１ａの熱供給量に応じて、段階的または連続
的に回転数を変化させてもよい。

【００５８】また、蒸気温度センサ５３、蒸気圧力セン
サ５６、ドレン温度センサ５４および液面検出センサ５
７ａ、５７ｂの少なくとも一つの検出結果に応じて濃液
ポンプ１３ａ、１３ｂの回転数を制御する際には、下記
表１に示すような組み合わせの中から適当な組み合わせ
を選択して他のポンプ２、５の制御を実行することも可
能である。

【００５９】

【表１】

【００６０】この場合は、冷凍機の運転効率を高めるよ
うに各ポンプ２、５、１３ａ、１３ｂによる吸収液の送
給量を調整するとともに、各ポンプ２、５、１３ａ、１
３ｂの回転数が吸収液の送給量不足や、揚程不足を起こ
さない回転数を確保するように制御される。

【００６１】しかして、前記機能および手段を有する制
御装置５０は、例えばコンピュータに前記機能および手
段に対応するプログラムを格納することにより実現され
る。

【００６２】このように、本実施形態１の吸収冷凍機
は、高温再生部１０が２つの貫流ボイラ１０ａ、１０ｂ
から構成され、制御装置５０により、負荷が変化したと
きに適切に熱源装置５１ａ、５１ｂによる供給熱量を調
整するとともに、この供給熱量の変化による再生器内の
吸収液量の変化を抑えるように稀液ポンプ２、中間液ポ
ンプ５および濃液ポンプ１３ａ、１３ｂの回転数が制御
され、かつ必要があれば貫流ボイラ１０ａ、１０ｂの運
転台数およびそれに応じて濃液ポンプ１３ａ、１３ｂの
運転が制御されるので、いわゆる三重効用形の吸収冷凍
機において大きな負荷変動がある場合にも、所望温度の
冷水を継続して安定的に供給することが可能となる。

【００６３】また、液面検出センサ５７ａ、５７ｂを設
けて、高温再生部１０を構成する貫流ボイラ１０ａ、１
０ｂ内部の吸収液液量が常に所定範囲にあるか否かを監
視し、所定範囲を逸脱したときには、貫流ボイラ１０
ａ、１０ｂの吸収液液量が所定範囲となるように濃液ポ
ンプ１３ａ、１３ｂの回転数を調整する。これにより、
中温再生器７から高温再生部１０に送給される吸収液流
量と、濃液バイパス管４２を介して戻り配管４３に送ら
れる吸収液量との比を定格運転時におけるものから変更
することも可能となる。すなわち、負荷の変化に応じて
貫流ボイラ１０ａ、１０ｂにおける加熱量を調整する一
方で、貫流ボイラ１０ａ、１０ｂにおける冷媒蒸気温度
および液位を検出し、前記加熱量の調整により引き起こ
される液位変化を抑制するように濃液ポンプ１３ａ、１
３ｂの回転数を制御することによって、いわゆる三重効
用形の吸収冷凍機において安定的に冷水温度制御を行う
ことが可能となる。

【００６４】また、濃液ポンプ１３ａ、１３ｂの故障な
どを原因として吸収液の送給量が減少し液面検出センサ
５７ａ、５７ｂにより検出される貫流ボイラ１０ａ、１
０ｂの吸収液液量が所定の下限値を下回ったときには、
前記警報手段により警報を発すると同時に加熱を停止し
て安全のため吸収冷凍機の動作を停止するようにしてい
る。これにより、貫流ボイラ１０ａ、１０ｂが過熱して
損傷を受けるなど連続運転に支障を生じさせる事態の発
生を防止することができる。また、このような液面検出
センサ５７ａ、５７ｂの検出結果に基づく安全停止制御
に加えて、吸収液減少による過熱を検知するための吸収
液温度センサ５２ａ、５２ｂによって貫流ボイラ１０
ａ、１０ｂ出口付近の吸収液温度の検出結果に基づき貫
流ボイラ１０ａ、１０ｂが損傷を受けるような温度に過
熱された場合には、前記警報手段により警報を発すると
同時に加熱を停止して安全のため吸収冷凍機の動作を停
止するという安全停止制御を実行している。例えば、吸
収液温度センサ５２ａ、５２ｂの取付け位置は吸収液の
温度が最も高くなるところであり、この温度を２１０℃
以下になるように定めておき、吸収液温度センサ５２
ａ、５２ｂが２１０℃を検出した場合には警報手段（不
図示である）により警報を発するとともに、貫流ボイラ
１０ａ、１０ｂを停止して熱源装置５１ａ、５１ｂによ
る熱の供給を停止するように制御する。これにより、装
置を損傷を受けにくい特別な高級材料で構成する必要が
ない。なお、吸収液温度センサ５２ａ、５２ｂの代わり
に空缶防止用吸収液温度センサを高温再生部１０に設け
るようにして、この検出結果にしたがって前記内容の安
全停止制御を実行するようにしてもよい。

【００６５】また、吸収液の濃度は、稀吸収液では５４
〜５６重量％とし、濃吸収液では５７〜５９％とするこ
とができるので、超濃吸収液は、６１〜６３重量％とす
ることができ、装置の構成材料を主に鉄としても腐食す
ることがないので、高級な材料を使う必要がなく、低コ
ストとすることができる。

【００６６】また、吸収液は、吸収器１から低温再生器
４、中温再生器７および高温再生部１０と順次送られて
いくいわゆるリバースサイクルとされる上に、各バイパ
ス管４１、４２を介して全体の所定割合（例えば、４０
％以上６０％以下）の吸収液が低温再生器４または中温
再生器７から直接的に吸収器１に戻されるので、高温再
生部１０に送給される吸収液から熱伝達促進物として含
ませたアルコール類を取り除くための分離装置（特許第
３０４０４７５号公報第７図参照）などを特別に設ける
必要もなく、装置の低コスト化を図ることが容易とな
る。

【００６７】さらに、前記の如く吸収液の一部をバイパ
スさせているので、中間液ポンプ５および濃液ポンプ１
３ａ、１３ｂを小型化でき、それにより消費動力の低減
が図られるとともに、送路途中における熱損失の低減も
図られる。

【００６８】その上、高温再生部１０を複数の貫流ボイ
ラ１０ａ、１０ｂにより構成しているので、取り扱いが
簡易であり、しかも伝熱面積が１０ｍ²以下の場合には
小型ボイラ、５ｍ²以下の場合には簡易ボイラとされる
ため、取り扱いに際し資格者および設置許可がそれぞれ
不要となる上に、検査等の規制が緩和されることにな
る。また、それぞれの貫流ボイラ１０ａ、１０ｂの運転
台数を負荷に応じて制御するので、効率よく貫流ボイラ
１０ａ、１０ｂの運転が行え、省エネルギーが図られ
る。

【００６９】なお、前述した吸収冷凍機は、高温再生部
１０が２台の貫流ボイラ１０ａ、１０ｂで構成されるこ
ととしたが、貫流ボイラ１台で構成されている場合に
は、前記の第２貫流ボイラ１０ｂ、第２熱源装置５１
ｂ、第２濃液ポンプ１３ｂを取外したものとすればよ
く、運転台数の制御は行わずに前記と同様に制御を実行
すればよい。例えば下記表２に示すような制御を行えば
よい。

【００７０】

【表２】

【００７１】それ以外の台数の場合は、濃液ポンプの運
転台数の組合せを変えればよく、それによって負荷に応
じてさらに細かい制御が可能となり、高効率な制御が実
現できる。

【００７２】実施形態２ 本発明の実施形態２に係る吸収冷凍機は、本発明の実施
形態１に係る吸収冷凍機を改変したものであって、図２
に示すように低温熱交換器３にパラレルに稀吸収液を加
熱する第１冷媒熱回収器３１、つまり第２低温熱交換器
３Ａを付加してなるものである。この第２低温熱交換器
３Ａの加熱源としては、低温再生器４からの冷媒ドレン
が利用される。そして、この加熱に利用された冷媒ドレ
ンは配管１９に合流させられる。

【００７３】なお、本実施形態２のその他の構成は、本
実施形態１と同様とされる。ここで、図２においては高
温再生部１０にて再生された冷媒蒸気の温度を検出する
蒸気温度センサ５３と、中温再生器７加熱後の冷媒ドレ
ンの温度を検出するドレン温度センサ５４と、蒸発器９
で冷却された冷水などの冷却対象物の温度を検出する冷
水温度センサ（負荷検出手段）５５と、高温再生部１０
にて再生された冷媒蒸気の圧力を検出する蒸気圧力セン
サ５６と、高温再生部１０内のそれぞれの貫流ボイラ１
０ａ、１０ｂによって濃縮され送出された超濃吸収液の
温度を検出する吸収液温度センサ５２ａ、５２ｂと、そ
れらの検出信号および高温再生部１０を構成する貫流ボ
イラ１０ａ、１０ｂの吸収液の液位を検出する液面検出
センサ（液位検出手段）５７ａ、５７ｂの検出信号を基
に吸収冷凍機を制御する制御装置５０とは省略されてい
る。

【００７４】また、その制御方法においても本実施形態
１に係る吸収冷凍機と同様とされている。

【００７５】しかして、本実施形態２に係る吸収冷凍機
は、かかる構成を取ることにより冷媒ドレンの保有熱が
回収されるので、供給する加熱量の低減による省エネル
ギーが図られるという効果が得られる。

【００７６】実施形態３ 本発明の実施形態３に係る吸収冷凍機は、本発明の実施
形態２に係る吸収冷凍機を改変したものであって、図３
に示すように低温熱交換器３および第２低温熱交換器３
Ａにパラレルに稀吸収液を加熱する第２冷媒熱回収器３
２、つまり第３低温熱交換器３Ｂを付加してなるもので
ある。この第３低温熱交換器３Ｂの加熱源としては、中
温再生器７からの冷媒ドレンが利用される。そして、こ
の加熱に利用された冷媒ドレンは配管１９に合流させら
れる。

【００７７】なお、本実施形態３のその他の構成は、本
実施形態２と同様とされる。ここで、図３においては高
温再生部１０にて再生された冷媒蒸気の温度を検出する
蒸気温度センサ５３と、中温再生器７加熱後の冷媒ドレ
ンの温度を検出するドレン温度センサ５４と、蒸発器９
で冷却された冷水などの冷却対象物の温度を検出する冷
水温度センサ（負荷検出手段）５５と、高温再生部１０
にて再生された冷媒蒸気の圧力を検出する蒸気圧力セン
サ５６と、高温再生部１０を構成する貫流ボイラ１０
ａ、１０ｂによって濃縮され送出された超濃吸収液の温
度を検出する吸収液温度センサ５２ａ、５２ｂと、それ
らの検出信号および高温再生部１０を構成する貫流ボイ
ラ１０ａ、１０ｂの吸収液の液位を検出する液面検出セ
ンサ（液位検出手段）５７ａ、５７ｂの検出信号を基に
吸収冷凍機を制御する制御装置５０とは省略されてい
る。

【００７８】また、その制御方法においても本実施形態
２に係る吸収冷凍機と同様とされている。

【００７９】しかして、本実施形態３に係る吸収冷凍機
は、かかる構成を取ることにより冷媒ドレンの保有熱が
回収されるので、供給する加熱量の低減による省エネル
ギーが図られるという効果が得られる。

【００８０】実施形態４ 本発明の実施形態４に係る吸収冷凍機は、本発明の実施
形態２に係る吸収冷凍機を改変したものであって、図４
に示すように第２中温熱交換器６Ａの加熱源を冷媒ドレ
ンとしてなるものである。つまり第２中温熱交換器６Ａ
を第２冷媒熱回収器３２としてなるものである。ここ
で、第１冷媒熱回収器３１と第２冷媒熱回収器３２との
加熱源は、ともに中温再生器７からの冷媒ドレンであ
り、それによる加熱は第２中温熱交換器６Ａおよび第２
低温熱交換器３Ａの順とされている。そして、この加熱
に利用された冷媒ドレンは配管１９に合流させられる。

【００８１】なお、本実施形態４のその他の構成は、本
実施形態２と同様とされている。ここで、図４において
は高温再生部１０にて再生された冷媒蒸気の温度を検出
する蒸気温度センサ５３と、中温再生器７加熱後の冷媒
ドレンの温度を検出するドレン温度センサ５４と、蒸発
器９で冷却された冷水などの冷却対象物の温度を検出す
る冷水温度センサ（負荷検出手段）５５と、高温再生部
１０にて再生された冷媒蒸気の圧力を検出する蒸気圧力
センサ５６と、高温再生部１０を構成している貫流ボイ
ラ１０ａ、１０ｂによって濃縮され送出された超濃吸収
液の温度を検出する吸収液温度センサ５２ａ、５２ｂ
と、それらの検出信号および高温再生部１０を構成する
貫流ボイラ１０ａ、１０ｂの吸収液の液位を検出する液
面検出センサ（液位検出手段）５７ａ、５７ｂの検出信
号を基に吸収冷凍機を制御する制御装置５０とは省略さ
れている。

【００８２】また、その制御方法においても本実施形態
２に係る吸収冷凍機と同様とされている。

【００８３】しかして、本実施形態４に係る吸収冷凍機
は、かかる構成を取ることにより冷媒ドレンの保有熱が
回収されるので、供給する加熱量の低減による省エネル
ギーが図られるという効果が得られる。

【００８４】実施形態５ 本発明の実施形態５に係る吸収冷凍機は、本発明の実施
形態４に係る吸収冷凍機を改変したものであって、図５
に示すように第１冷媒熱回収器３１の加熱源を変更して
なるものである。すなわち、第１冷媒熱回収器３１の加
熱源に、第２冷媒熱回収器３２を加熱した後の冷媒ドレ
ンと低温再生器４からの冷媒ドレンとの混合ドレンを用
いてなるものである。

【００８５】なお、本実施形態５のその他の構成は、本
実施形態４と同様とされる。ここで、図５においては、
高温再生部１０にて再生された冷媒蒸気の温度を検出す
る蒸気温度センサ５３と、中温再生器７加熱後の冷媒ド
レンの温度を検出するドレン温度センサ５４と、蒸発器
９で冷却された冷水などの冷却対象物の温度を検出する
冷水温度センサ（負荷検出手段）５５と、高温再生部１
０にて再生された冷媒蒸気の圧力を検出する蒸気圧力セ
ンサ５６と、高温再生部１０を構成している貫流ボイラ
１０ａ、１０ｂによって濃縮され送出された超濃吸収液
の温度を検出する吸収液温度センサ５２ａ、５２ｂと、
それらの検出信号および高温再生部１０を構成する貫流
ボイラ１０ａ、１０ｂの吸収液の液位を検出する液面検
出センサ（液位検出手段）５７ａ、５７ｂの検出信号を
基に吸収冷凍機を制御する制御装置５０とは省略されて
いる。

【００８６】また、その制御方法においても本実施形態
４に係る吸収冷凍機と同様とされてる。

【００８７】しかして、本実施形態５に係る吸収冷凍機
は、かかる構成を取ることにより冷媒ドレンの保有熱が
回収されるので、供給する加熱量の低減による省エネル
ギーが図られるという効果が得られる。

【００８８】実施形態６ 本発明の実施形態６に係る吸収冷凍機は、本発明の実施
形態１に係る吸収冷凍機を改変したものであって、図６
に示すように吸収器１と蒸発器９との組合せを二組と
し、すなわち吸収器１と蒸発器９を第１吸収器１Ａと第
１蒸発器９Ａとの組からなる第１ブロックＡと、第２吸
収器１Ｂと第２蒸発器９Ｂとの組からなる第２ブロック
Ｂとにより構成し、そして冷水および冷却水を第２ブロ
ックＢから第１ブロックＡにシリーズに供給する一方、
超濃吸収液を第１ブロックＡから第２ブロックＢにシリ
ーズに供給してなるものである。

【００８９】しかして、本実施形態６に係る吸収冷凍機
は、かかる構成を取ることにより吸収器１内の圧力、蒸
発器９内の圧力をブロックごとに段階的に変えることが
可能になり、吸収液を広い濃度範囲で利用できるように
なるので、希薄な濃度領域まで利用できる範囲が広が
り、吸収液循環量の低減、低温熱源の有効利用が図られ
るという効果が得られる。

【００９０】実施形態７ 本発明の実施形態７に係る吸収冷凍機は、本発明の実施
形態１に係る吸収冷凍機を改変したものであって、図７
に示すように吸収器１と蒸発器９との組合せを二組と
し、すなわち吸収器１と蒸発器９を第１吸収器１Ａと第
１蒸発器９Ａとの組からなる第１ブロックＡと、第２吸
収器１Ｂと第２蒸発器９Ｂとの組からなる第２ブロック
Ｂとにより構成し、そして冷水を第２ブロックＢから第
１ブロックＡにシリーズに供給し、超濃吸収液を第１ブ
ロックＡから第２ブロックＢにシリーズに供給し、冷却
水を第１ブロックＡおよび第２ブロックＢにパラレルに
供給してなるものである。

【００９１】しかして、本実施形態７に係る吸収冷凍機
は、かかる構成を取ることにより吸収器１内の圧力、蒸
発器９内の圧力をブロックごとに段階的に変えることが
可能になり、吸収液を広い濃度範囲で利用できるように
なるので、希薄な濃度領域まで利用できる範囲が広が
り、吸収液循環量の低減、低温熱源の有効利用が図られ
るという効果が得られる。

【００９２】実施形態８ 本発明の実施形態８に係る吸収冷凍機は、本発明の実施
形態１に係る吸収冷凍機を改変したものであって、図８
に示すように通常とは逆に冷却水を凝縮器８から吸収器
１にシリーズに流すようにしてなるものである。

【００９３】しかして、本実施形態８に係る吸収冷凍機
は、かかる構成を取ることにより凝縮器８へ温度の低い
冷却水を先に通すことができ、それにより凝縮器８の温
度、圧力が低下し、それにより低温再生器４の温度、圧
力が下がり、中温再生器７の温度、圧力が下がり高温再
生部１０の温度、圧力が下げられるので、吸収液の温
度、濃度を低くでき、低温熱源の温度、濃度を低くで
き、低温熱源の有効利用という効果が得られる。

【００９４】以上、本発明を実施形態に基づいて説明し
てきたが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるも
のではなく種々改変が可能である。例えば、前述した実
施形態では、高温再生部は２台の貫流ボイラより構成さ
れるとしたが、その数は、２台に限定されるわけでな
く、また貫流ボイラ以外でも再生器としての機能を有す
ればかまわない。また、貫流ボイラと他の形式の高温再
生器との組合せにより高温再生部を構成してもよい。

【００９５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の吸収冷凍
機は、低温度、中温度および高温度の３段階の再生器を
備えたいわゆる三重効用形とすることによって、従来の
一重効用形あるいは二重効用形の吸収冷凍機よりも飛躍
的に冷却能力を向上させることが可能となるとともに、
高温再生部に循環させる吸収液の割合を減少させること
によって、効率の向上をも容易とすることができるとい
う優れた効果を奏するものである。

【００９６】また、本発明の好ましい形態においては、
高温再生部を複数の貫流ボイラによって構成されるよう
にし、負荷や運転条件の変化に応じて高温再生部におけ
る加熱量を調整すると同時に、高温再生部内部の圧力、
温度あるいは液量を検出してその検出結果に基づいて、
吸収液を循環させるポンプ回転数および貫流ボイラの運
転台数を調整して吸収液循環量を制御しているので、い
わゆる三重効用形の吸収冷凍機において負荷変動がある
場合にも高温再生部における液量制御を安定的に行い、
所望の冷却効果を継続して得ることができるという効果
も奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に係る吸収冷凍機の概略構
成図である。

【図２】本発明の実施形態２に係る吸収冷凍機の概略構
成図である。

【図３】本発明の実施形態３に係る吸収冷凍機の概略構
成図である。

【図４】本発明の実施形態４に係る吸収冷凍機の概略構
成図である。

【図５】本発明の実施形態５に係る吸収冷凍機の概略構
成図である。

【図６】本発明の実施形態６に係る吸収冷凍機の要部概
略構成図である。

【図７】本発明の実施形態７に係る吸収冷凍機の要部概
略構成図である。

【図８】本発明の実施形態８に係る吸収冷凍機の概略構
成図である。

【図９】従来の吸収冷凍機の概略構成図である。

【符号の説明】

１ 吸収器 ２ 稀液ポンプ ４ 低温再生器 ５ 中間液ポンプ ７ 中温再生器 １０ 高温再生部 １０ａ、１０ｂ 貫流ボイラ １３ａ、１３ｂ 濃液ポンプ ４１ 中間液バイパス管 ４２ 濃液バイパス管 ４３ 戻り吸収液管 ５０ 制御装置 ５１ａ、５１ｂ 熱源装置 ５２ａ、５２ｂ 吸収液温度センサ ５３ 蒸気温度センサ ５４ ドレン温度センサ ５５ 冷水温度センサ（負荷検出手段） ５６ 蒸気圧力センサ ５７ａ、５７ｂ 液面検出センサ（液位検出手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒井 英治 滋賀県草津市青地町1000番地 川重冷熱工 業株式会社内 (72)発明者 大田 益臣 滋賀県草津市青地町1000番地 川重冷熱工 業株式会社内 Ｆターム(参考） 3L093 AA01 BB16 BB22 BB29 BB37 DD06 DD09 EE04 EE08 EE25 GG01 GG02 GG04 JJ06 KK05 KK07 LL03

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 低温再生器、中温再生器および高温再生
   部を備えた吸収冷凍機であって、 前記高温再生部は所要数の高温再生器から構成され、 前記高温再生器は熱源装置を有し、 前記低温再生器と前記中温再生器とはシリーズに接続さ
   れ、 前記中温再生器と前記複数の高温再生器とはそれぞれシ
   リーズに接続され、 吸収器にて吸収液を吸収させて得られる稀吸収液を送給
   する稀液ポンプと、 前記低温再生器にて稀吸収液を加熱濃縮して得られる中
   間吸収液を送給する中間液ポンプと、 前記中温再生器にて中間吸収液を加熱濃縮して得られる
   濃吸収液を送給する、前記高温再生器のそれぞれに対応
   させて設けられた濃液ポンプと、 前記低温再生器にて得られた中間吸収液の所定割合のみ
   を前記中間液ポンプにより送給し、その残部の中間吸収
   液を戻り吸収液管にバイパスさせる中間液バイパス管
   と、 前記中温再生器にて得られた濃吸収液の所定割合のみを
   前記濃液ポンプにより送給し、その残部の濃吸収液を戻
   り吸収液管にバイパスさせる濃液バイパス管とを備えて
   なることを特徴とする吸収冷凍機。
2. 【請求項２】 低温再生器、中温再生器および高温再生
   部を備えた吸収冷凍機であって、 前記高温再生部は所要数の高温再生器から構成され、 前記高温再生器は熱源装置を有し、 前記低温再生器と前記中温再生器とはシリーズに接続さ
   れ、 前記中温再生器と前記複数の高温再生器とはそれぞれシ
   リーズに接続され、 吸収器にて吸収液に冷媒を吸収させて得られる稀吸収液
   を送給する稀液ポンプと、 前記低温再生器にて稀吸収液を加熱濃縮して得られる中
   間吸収液を送給する中間液ポンプと、 前記中温再生器にて中間吸収液を加熱濃縮して得られる
   濃吸収液を送給する、前記高温再生器のそれぞれに対応
   させて設けられた濃液ポンプと、 前記低温再生器にて得られた中間吸収液の所定割合のみ
   を前記中間液ポンプにより送給し、その残部の中間吸収
   液を戻り吸収液管にバイパスさせる中間液バイパス管
   と、 前記中温再生器にて得られた濃吸収液の所定割合のみを
   前記濃液ポンプにより送給し、その残部の濃吸収液を戻
   り吸収液管にバイパスさせる濃液バイパス管と、 負荷を検出する負荷検出手段と、 前記各熱源装置により前記各高温再生器に供給される熱
   量を負荷検出手段により検出された負荷に基づいて制御
   する熱源制御手段と、 前記稀液ポンプ、中間液ポンプおよび濃液ポンプの回転
   数を、前記低温再生器にて得られた中間吸収液の所定割
   合のみを中温再生器に送給し、前記中温再生器にて得ら
   れた濃吸収液の所定割合のみを高温再生部に送給し、前
   記吸収器の稀吸収液の所定割合を低温再生器に送給する
   ように制御する回転数制御手段とを備えてなることを特
   徴とする吸収冷凍機。
3. 【請求項３】 中間液ポンプにより中温再生器に送給さ
   れる中間吸収液の所定割合が８０％以上９０％以下とさ
   れ、前記濃液ポンプにより高温再生部に送給される濃吸
   収液の所定割合が５０％以上７０％以下とされ、定格運
   転時の濃液ポンプの送出量が前記稀液ポンプの送出量の
   ４０％以上６０％以下となるよう初期定格循環量の割合
   を定めてなることを特徴とする請求項１または２記載の
   吸収冷凍機。
4. 【請求項４】 高温再生部にて発生する冷媒蒸気の温度
   を検出する蒸気温度検出手段を備え、 前記蒸気温度検出手段により検出される冷媒蒸気の温度
   が所定温度を超えたときに、回転数制御手段が濃液ポン
   プの回転数を上げるように制御し、 前記蒸気温度検出手段により検出される冷媒蒸気の温度
   が所定温度を下回ったときに、回転数制御手段が濃液ポ
   ンプの回転数を下げるように制御することを特徴とする
   請求項２記載の吸収冷凍機。
5. 【請求項５】 高温再生部にて発生する冷媒蒸気の圧力
   を検出する蒸気圧力検出手段を備え、 前記蒸気圧力検出手段により検出される冷媒蒸気の圧力
   が所定圧力を超えたときに、回転数制御手段が濃液ポン
   プの回転数を上げるように制御し、 蒸気圧力検出手段により検出される冷媒蒸気の圧力が所
   定圧力を下回ったときに、前記回転数制御手段が濃液ポ
   ンプの回転数を下げるように制御することを特徴とする
   請求項２記載の吸収冷凍機。
6. 【請求項６】 高温再生部にて発生する冷媒蒸気の温度
   および圧力を検出する蒸気温度検出手段および蒸気圧力
   検出手段を備え、 前記蒸気温度検出手段および蒸気圧力検出手段により検
   出される冷媒蒸気の温度および圧力が所定温度および所
   定圧力を超えたときに、回転数制御手段が濃液ポンプの
   回転数を上げるように制御し、 前記蒸気温度検出手段および蒸気圧力検出手段により検
   出される冷媒蒸気の温度および圧力が所定温度および所
   定圧力を下回ったときに、回転数制御手段が濃液ポンプ
   の回転数を下げるように制御することを特徴とする請求
   項２記載の吸収冷凍機。
7. 【請求項７】 中温再生器加熱後の冷媒ドレンの温度を
   検出するドレン温度検出手段を備え、 前記ドレン温度検出手段により検出される冷媒ドレンの
   温度が所定温度を超えたときに、回転数制御手段が濃液
   ポンプの回転数を上げるように制御し、 前記ドレン温度検出手段により検出される冷媒ドレンの
   温度が所定温度を下回ったときに、回転数制御手段が濃
   液ポンプの回転数を下げるように制御することを特徴と
   する請求項２記載の吸収冷凍機。
8. 【請求項８】 高温再生器の吸収液の液位を検出する液
   位検出手段を備え、 回転数制御手段が、前記液位検出手段により検出される
   前記高温再生器の吸収液の液位が上側基準液位を超えた
   ときに、濃液ポンプの回転数を下げるように制御し、 液位検出手段により検出される高温再生器内の吸収液の
   液位が下側基準液位を下回ったときに、濃液ポンプの回
   転数を上げるように制御することを特徴とする請求項２
   ないし請求項７のいずれかに記載の吸収冷凍機。
9. 【請求項９】 液位検出手段により検出される高温再生
   器の吸収液の液位が安全のために設定される下限設定値
   を下回ったときに、警報を発するとともに熱量供給手段
   による熱量の供給を停止する警報・緊急停止手段を備え
   てなることを特徴とする請求項８記載の吸収冷凍機。
10. 【請求項１０】 回転数制御手段が液位検出手段の検出
    結果に応じて前記濃液ポンプの回転数を増減させる際
    に、予め定められた各回転数の間で濃液ポンプの回転数
    を段階的に変更することを特徴とする請求項８記載の吸
    収冷凍機。
11. 【請求項１１】 回転数制御手段が液位検出手段の検出
    結果に応じて濃液ポンプの回転数を増減させる際に、前
    記濃液ポンプの回転数を連続的に変化させることを特徴
    とする請求項８記載の吸収冷凍機。
12. 【請求項１２】 回転数制御手段が、蒸気温度検出手
    段、蒸気圧力検出手段、蒸気ドレン温度検出手段および
    液位検出手段の少なくとも一つの検出結果に応じて濃液
    ポンプの回転数を増減させる際に、稀液ポンプおよび／
    または中間液ポンプの回転数も同時に調整するように制
    御することを特徴とする請求項４ないし請求項１１のい
    ずれかに記載の吸収冷凍機。
13. 【請求項１３】 回転数制御手段が、濃液ポンプの回転
    数と同時に制御する稀液ポンプおよび／または中間液ポ
    ンプとの組合せを予め設定し、その組合せの中から適宜
    組合せを選択可能としたことを特徴とする請求項１２記
    載の吸収冷凍機。
14. 【請求項１４】 負荷に応じて高温再生器の運転台数を
    変化させることを特徴とする請求項１または２記載の吸
    収冷凍機。
15. 【請求項１５】 高温再生器から送出される吸収液の温
    度を検出する吸収液温度検出手段を設け、前記吸収液の
    温度が安全のために設定される上限設定値を上回ったと
    きに、警報を発するとともに熱量供給手段による熱量の
    供給を停止する警報・緊急停止手段を備えてなることを
    特徴とする請求項１または２記載の吸収冷凍機。
16. 【請求項１６】 高温再生器が貫流ボイラであることを
    特徴とする請求項１ないし請求項１５のいずれかに記載
    の吸収冷凍機。
17. 【請求項１７】 中温熱交換器と、該中温熱交換器とパ
    ラレルに配設されて貫流ボイラからの排ガスにより吸収
    液を加熱する排ガス熱回収器とを備えたことを特徴とす
    る請求項１６記載の吸収冷凍機。
18. 【請求項１８】 低温熱交換器と、該低温熱交換器にパ
    ラレルに配設された第２低温熱交換器とを備え、前記第
    ２低温熱交換器に低温再生器からの冷媒ドレンが加熱源
    として供給されることを特徴とする請求項１または２記
    載の吸収冷凍機。
19. 【請求項１９】 低温熱交換器にパラレルに配設された
    第３低温熱交換器を備え、前記第３低温熱交換器に前記
    中温再生器からの冷媒ドレンが加熱源として供給される
    ようにされてなることを特徴とする請求項１８記載の吸
    収冷凍機。
20. 【請求項２０】 中温熱交換器にパラレルに配設された
    第２中温熱交換器と、低温熱交換器にパラレルに配設さ
    れた第２低温熱交換器とを備え、前記第２中温熱交換器
    に前記中温再生器からの冷媒ドレンが加熱源として供給
    されるようにされ、前記第２低温熱交換器に前記第２中
    温熱交換器において熱交換した後の冷媒ドレンが供給さ
    れるようにされてなることを特徴とする請求項１７記載
    の吸収冷凍機。
21. 【請求項２１】 第２低温熱交換器に、低温再生器から
    の冷媒ドレンが加熱源として供給されるようにされてな
    ることを特徴とする請求項２０記載の吸収冷凍機。
22. 【請求項２２】 吸収器と蒸発器との組合せを複数個設
    け、冷水、冷却水および吸収液を前記複数個の組合せに
    シリーズに供給してなることを特徴とする請求項１ない
    し請求項２１のいずれかに記載の吸収冷凍機。
23. 【請求項２３】 吸収器と蒸発器との組合せを複数個設
    け、冷水および吸収液を前記複数個の組合せにシリーズ
    に供給し、冷却水を前記複数個の組合せにパラレルに供
    給してなることを特徴とする請求項１ないし請求項２１
    のいずれかに記載の吸収冷凍機。
24. 【請求項２４】 冷却水が凝縮器から吸収器へ供給され
    てなることを特徴とする請求項１ないし請求項２３のい
    ずれかに記載の吸収冷凍機。
25. 【請求項２５】 前記冷媒が水とされ、前記吸収液の主
    成分がリチウムブロマイドとされてなることを特徴とす
    る請求項１ないし請求項２４のいずれかに記載の吸収冷
    凍機。
26. 【請求項２６】 前記高温再生部が、発生した冷媒蒸気
    と吸収液とを分離する気液分離器を有してなることを特
    徴とする請求項１ないし請求項２５のいずれかに記載の
    吸収冷凍機。