JP2004169988A - 二段単段切替吸収冷凍機及び冷凍システム - Google Patents
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Abstract
【課題】運転条件等に応じて条件に適した運転に切替可能な多段吸収冷凍機及びそのような多段吸収冷凍機を備える冷凍システムを提供する。
【解決手段】蒸発器１と、低圧吸収器２と、高圧吸収器または高圧吸収器兼凝縮器５と、低圧再生器３と、高圧再生器４及び凝縮器６の機能を備えた二段吸収冷凍機１１１において、低圧吸収器３と、高圧吸収器または高圧吸収器兼凝縮器５及び凝縮器６の機能で使用する冷却媒体の温度条件、及び蒸発器１で冷却する冷熱媒体の温度条件、及び前記冷熱媒体の負荷条件のうち少なくとも１の条件に基き、二段溶液サイクル運転と単段溶液サイクル運転の切替をする制御装置１２２を備える。
【選択図】 図１
【解決手段】蒸発器１と、低圧吸収器２と、高圧吸収器または高圧吸収器兼凝縮器５と、低圧再生器３と、高圧再生器４及び凝縮器６の機能を備えた二段吸収冷凍機１１１において、低圧吸収器３と、高圧吸収器または高圧吸収器兼凝縮器５及び凝縮器６の機能で使用する冷却媒体の温度条件、及び蒸発器１で冷却する冷熱媒体の温度条件、及び前記冷熱媒体の負荷条件のうち少なくとも１の条件に基き、二段溶液サイクル運転と単段溶液サイクル運転の切替をする制御装置１２２を備える。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二段単段切替吸収冷凍機及び冷凍システムに関し、特に運転条件に応じてその運転条件に適した運転に切替可能な二段単段切替吸収冷凍機及びそのような二段単段切替吸収冷凍機を備える冷凍システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
産業界には、比較的低温の排熱は多量に存在する。例えば、ガスタービンおよびマイクロガスタービンの排熱、ボイラーの排ガスの再利用後の排熱、エンジンの冷却排熱、工場化学プロセスの直接排熱や冷却排熱、燃料電池の排熱などである。このような比較的低温の排熱は、排温水、排蒸気、排ガスなどとして、装置や機械から排出されるが、これらは低温であるため利用法がなく、一般的には直接または冷却塔を介するなどして間接的に環境に廃棄されている。特に、この排熱のうち比較的低温で用途が殆ど無い５０から６０℃程度の排温水、排蒸気などは、従来はほとんどの場合環境に排出されてきた。
【０００３】
従来からこのような低温の排熱を利用する装置として、理論的には、図１３のフロー図に示すような二段吸収冷凍機が存在していた。図示の二段吸収冷凍機は、それぞれ一つの缶胴に収納された蒸発器５０１と低圧吸収器５０２、高圧吸収器５０５と低圧再生器５０３、凝縮器５０６と高圧再生器５０４とを備えていた。そしてそれぞれ一つの缶胴内で、一方で発生した冷媒蒸気を吸収器で吸収し、又は凝縮器で凝縮してサイクルを形成していた。
【０００４】
図１３に示す従来技術の二段吸収冷凍機は、図１４に示すデューリング線図にあるような高圧溶液サイクルと低圧溶液サイクルをもって運転されていた。（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特公昭５６−４８７８１号公報（第１図〜第４図）
【特許文献２】
特公昭５６−４８７８２号公報（第１図、第３図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような従来の二段吸収冷凍機では、溶液サイクルは、常に二段溶液サイクルのため、運転効率（熱効率）が、単効用吸収冷凍装置と比較し、ほぼ１／２となることと、構成機器が増えることなどから、経済性に乏しく、殆ど使用されてこなかった。
【０００７】
そこで本発明は、季節、昼夜、天候などにより、冷却熱源温度が低い条件、およびまたは冷熱源温度が比較的高い温度で良い条件、または冷熱源の容量（負荷）が比較的に小さくてよい条件等に応じて、これらの条件に適した運転に切替可能な多段吸収冷凍機及びそのような多段吸収冷凍機を備える冷凍システムを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明による二段単段切替吸収冷凍機は、例えば図１に示されるように、蒸発器１と、低圧吸収器２と、高圧吸収器または高圧吸収器兼凝縮器５と、低圧再生器３と、高圧再生器４及び凝縮器６の機能を備えた二段吸収冷凍機１１１において；低圧吸収器３と、高圧吸収器または高圧吸収器兼凝縮器５及び凝縮器６の機能で使用する冷却媒体の温度条件、及び蒸発器１で冷却する冷熱媒体の温度条件、及び前記冷熱媒体の負荷条件のうち少なくとも１の条件に基づき、二段溶液サイクル運転と単段溶液サイクル運転の切替をする制御装置１２２を備える。典型的には、さらに低圧側溶液熱交換器７および高圧側溶液熱交換器８を備える。
【０００９】
このように構成すると、冷却媒体の温度条件、及び冷熱媒体の温度条件、及び冷熱媒体の負荷条件のうち少なくとも１の条件に基き、二段溶液サイクル運転と単段溶液サイクル運転の切り替えをする制御装置１２２を備えるので、条件に適したサイクルの運転に切り替えることができる。
【００１０】
上記目的を達成するために、二段単段切替吸収冷凍機は、例えば図７に示すように、冷媒を蒸発させて冷熱媒体を冷却する蒸発器１と；吸収液を冷却媒体で冷却しながら、前記蒸発した冷媒を吸収する低圧吸収器２と；吸収液を冷却媒体で冷却しながら、低圧吸収器２から送られる吸収液で冷媒ガスを吸収する高圧吸収器５と；高圧吸収器５からの吸収液を加熱して冷媒ガスを発生させる高圧再生器４と；高圧再生器４で発生した冷媒ガスを冷却媒体で冷却して凝縮する凝縮器６と；高圧再生器４からの吸収液を加熱して冷媒ガスを発生させ、該冷媒ガスを高圧吸収器５に吸収させる低圧再生器３と；低圧吸収器２と、高圧吸収器５及び凝縮器６の機能で使用する冷却媒体の温度条件、及び蒸発器１で冷却する冷熱媒体の温度条件、及び前記冷熱媒体の負荷条件のうち少なくとも１の条件に基き、二段溶液サイクル運転と単段溶液サイクル運転の切り替えをする制御装置とを備える；ようにしてもよい。これは、典型的には１サイクル型二段吸収冷凍機である。
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項２に係る発明による二段単段切替吸収冷凍機１１１，１１２は、例えば図１、図７に示されるように、冷媒を蒸発させて冷熱媒体を冷却する蒸発器１と；吸収液を冷却媒体で冷却しながら、前記蒸発した冷媒ガスを吸収する低圧吸収器２と；吸収液を加熱して冷媒ガスを発生させて再生し、再生させた吸収液を低圧吸収器２に戻す低圧再生器３と；吸収液を冷却媒体で冷却しながら、低圧再生器３で発生した冷媒ガスを吸収する高圧吸収器５と；高圧吸収器５からの吸収液を加熱して冷媒ガスを発生させて再生し、再生された吸収液を高圧吸収器５または低圧再生器３に戻す高圧再生器４と；高圧再生器４で発生した冷媒ガスを冷却媒体で冷却して凝縮する凝縮器６と；低圧吸収器２と、高圧吸収器５及び凝縮器６の機能で使用する冷却媒体の温度を検出する媒体温度検出器４２、及び蒸発器１で冷却する冷熱媒体の温度を検出する冷熱媒体温度検出器４７、４８、溶液サイクルの状態を知るための吸収液の温度を検出する吸収液温度検知器４５、４６、６６、６７、二段単段切替型吸収冷凍機内の複数個所の圧力を検知する圧力検知器４３、４４、６０、または該圧力に相当する冷媒液の飽和温度を検知する温度検知器、溶液サイクルの複数個所の溶液濃度を検出する溶液濃度検出器６２、６３、６４、６５、及び前記冷熱媒体の負荷の大きさを検出する検出器のうち少なくとも１つの検出器を備え、該少なくとも１つの検出器の検出信号に基づき、二段溶液サイクル運転と単段溶液サイクル運転の切替をする制御装置１２２、１２３とを備える。
【００１２】
再生器での加熱は、典型的には加熱媒体により行われる。また、高圧吸収器は高圧吸収器兼凝縮器であってもよい。
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項３に係る発明による二段単段切替吸収冷凍機は、蒸発器１と、低圧吸収器２と、高圧吸収器兼凝縮器５と、低圧再生器３と高圧再生器４および凝縮器６の機能を備えた二段単段切替吸収冷凍機１１１、１１２、１１３において；単段溶液サイクル運転を行うために、高圧吸収器兼凝縮器５を凝縮器６として使用し、蒸発器１と低圧吸収器２と低圧再生器３と高圧再生器４および凝縮器６の全てをそれぞれの機能で使用し（例えば図２、図１０、図１１参照）、又は、高圧吸収器兼凝縮器５の機能を停止し（典型的には冷却媒体の供給停止）、低圧再生器３の機能を停止し（典型的には加熱媒体の供給停止）、蒸発器１と、低圧吸収器２と、高圧再生器４および凝縮器６の全てをそれぞれの機能で使用し（例えば図５、図１２参照）、又は、凝縮器６の機能を停止し（典型的には冷却媒体の供給停止）、高圧再生器４の機能を停止し（典型的には加熱媒体の供給停止）、高圧吸収器兼凝縮器５を凝縮器として使用し、蒸発器１と、低圧吸収器２と、低圧再生器３の全てをそれぞれの機能で使用する（例えば図６参照）ように切替える機能を備える。
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項４に係る発明による二段単段切替吸収冷凍機は、例えば図７に示されるように、蒸発器１と、低圧吸収器２と、高圧吸収器５と、低圧再生器３と高圧再生器４および凝縮器６の機能を備えた二段単段切替吸収冷凍機１１２において；単段溶液サイクル運転を行うために、高圧吸収器５の機能を停止し（典型的には冷却媒体の供給停止）、低圧再生器３の機能を停止し（典型的には加熱媒体の供給停止）、蒸発器１と低圧吸収器２と高圧再生器４と凝縮器６の全てをそれぞれの機能で使用する（例えば図９参照）ように切替える機能を備える。
【００１５】
また請求項５に記載のように、請求項１又は請求項３のいずれか１項に記載の、二段単段切替吸収冷凍機では、二段サイクル運転中に、冷却媒体の温度が低下する状態、冷熱媒体温度が低下する状態、冷凍負荷の減少する状態、のうち少なくとも１の状態を検知したときに、二段溶液サイクルを単段溶液サイクルに切替え、単段サイクル運転中に、冷却媒体の温度が上昇する状態、冷熱媒体温度が上昇する状態、冷凍負荷の増大する状態、のうち少なくとも１の状態を検知したときに、単段溶液サイクルを二段溶液サイクルに切替える第２の制御装置１２２、１２３、１２４を備える。
【００１６】
前記目的を達成するために、請求項６に係る発明による冷凍システムは、例えば図１に示されるように、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の二段単段切替吸収冷凍機１１１と；二段単段切替吸収冷凍機１１１に低圧再生器３と高圧再生器４に比較的低温の加熱媒体を供給する熱源供給装置１２１とを備える。
【００１７】
熱源供給装置１２１は、例えば、コージェネレーションシステムのエンジンなどの冷却排熱、工場化学プロセスの直接排熱や冷却排熱、ボイラーの排ガス、燃料電池の排熱など、比較的低温の排熱を供給する熱源である。このようにして得られた冷却された冷熱媒体は、冷熱源として、家庭用途、業務用途などの空調、除湿、冷凍などに利用される。
【００１８】
以上の二段単段切替型吸収冷凍機では、前記蒸発器、低圧吸収器、高圧吸収器又は高圧吸収器兼凝縮器、低圧再生器、高圧再生器、および凝縮器の機能を、区画して一体で収納する缶胴を備えるようにしてもよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図において互いに同一あるいは相当する部材には同一符号あるいは類似符号を付し、重複した説明は省略する。
【００２０】
図１、図２のフロー図を参照して、本発明の第１の実施の形態である二段単段切替吸収冷凍機を説明する。この二段単段切替吸収冷凍機は、二段溶液サイクルと単段溶液サイクルとを切り替えることができるように構成されている。図１は二段吸収冷凍機として作用する場合であり、図２は単段吸収冷凍機に切り替えられた場合のフロー図である。
【００２１】
図１のフローは、第１の二段溶液サイクルの運転の例である。ここで第１の二段溶液サイクルとは、２サイクル方式（二段吸収のサイクルが高圧側と低圧側の２つのサイクルに分離した分離サイクル型）で運転される運転サイクルをいうものとする。
【００２２】
また図２のフローは、第１の単段溶液サイクルの運転の例である。ここで第１の単段溶液サイクルとは、６つの機器（蒸発器、２つの吸収器、２つの発生器、凝縮器（兼用の場合もある））の全てを使用し、且つ高圧吸収器兼凝縮器を凝縮器の機能で使用し、２つの単効用溶液サイクルが重なった運転サイクルをいうものとする。
【００２３】
本二段単段切替吸収冷凍機１１１の作業媒体としては、吸収剤と冷媒の組合せが用いられる。二段で構成される本機の各段の溶液サイクルでは、その経済性を考慮し、同一の吸収剤と冷媒を使用する。また各種吸収冷凍機で現在最も広く用いられている臭化リチウムを吸収剤として、また水を冷媒として使用する。しかしながらこれに限らず、例えば水を吸収剤として、アンモニアを冷媒として使用してもよい。
【００２４】
図１は、前述のように本発明の第１の実施の形態である二段単段切替吸収冷凍機１１１が第１の二段溶液サイクルで運転されるように切り替えられた場合の模式的構造図である。本図を参照して、その構成を説明する。二段単段切替吸収冷凍機１１１は、冷媒としての水を蒸発させて、伝熱部としての熱交換チューブ１Ａ内を流れる被冷却媒体（冷熱媒体）としての冷水を冷却する蒸発器１と、蒸発器１で蒸発した冷媒を吸収する低圧吸収器２と、低圧吸収器２から送られる吸収液（以下適宜「吸収溶液」又は単に「溶液」とも称する）を加熱して冷媒ガスを発生させる低圧再生器３と、低圧再生器３で発生した冷媒ガスを吸収する高圧吸収器（高圧吸収器兼凝縮器、図１では高圧吸収器として作用するので適宜単に「高圧吸収器」と呼ぶ）５と、高圧吸収器５からの吸収液を加熱して冷媒ガスを発生させる高圧再生器４と、高圧再生器４で発生した冷媒ガスを凝縮する凝縮器６と、蒸発器１、低圧吸収器２、高圧吸収器５、高圧再生器３、凝縮器６及び低圧再生器３を一体で収納する缶胴１００とを備える。
【００２５】
蒸発器１、低圧吸収器２、高圧吸収器５、低圧再生器３、高圧再生器４、凝縮器６を一体缶胴１００の内部に収納することにより、コンパクトで、低コストな構造としている。各機器の作動圧力を考慮し、それぞれ図中、蒸発器１と低圧吸収器２を組み合わせて水平方向右左に配列し、高圧吸収器５と低圧再生器３を組み合わせて水平方向右左に配列し、また高圧再生器４と凝縮器６を組み合わせて水平方向右左に配列して、それぞれを収納するように前記缶胴１００を３つに区画し、これらの区画は鉛直方向に前記の順番で下から上に縦に配列されている。
【００２６】
低圧吸収器２の液溜まりである底部と、低圧再生器３の伝熱部としての伝熱チューブ３Ａの上方に配設された散布器３Ｂとを接続する配管１８が敷設され、配管１８には低圧側溶液ポンプ９Ｌが挿入配置されている。
【００２７】
低圧再生器３の液溜まりである底部と、低圧吸収器２の伝熱部としての伝熱チューブ２Ａの上方に配設された散布器２Ｂとを接続する配管２１が敷設されている。配管１８と配管２１には、両配管を流れる溶液同士を熱交換させる低圧側溶液熱交換器７が、挿入配置されている。
【００２８】
高圧吸収器５の液溜まりである底部と、高圧再生器４の伝熱部としての伝熱チューブ４Ａの上方に配設された散布器４Ｂとを接続する配管１５、１６、１９が敷設され、配管１５と配管１６との間には二方切替弁３６が配置され、配管１６と配管１９の間には高圧側溶液ポンプ９Ｈが挿入配置されている。配管１６は高圧側溶液ポンプ９Ｈの吸込側に接続されており、配管１９は高圧側溶液ポンプ９Ｈの吐出側に接続されている。
【００２９】
配管１５からは配管１７、２４が分岐しており、配管１７と配管２４との間には、二方切替弁３８が配置されている。配管２４の、二方切替弁３８と反対側の先端には、蒸発機１２の伝熱部としての伝熱チューブ１Ａの上方に配設された散布器１Ｂが接続されている。また、配管２４には凝縮器６の液溜まりである底部からの配管２５が合流している。
【００３０】
配管１６の二方切替弁３６と高圧側溶液ポンプ９Ｈとの間からは配管２２が分岐しており、配管２２の他端は低圧吸収器２の底部に接続されている。配管１６と配管２２の間には、二方切替弁３７が配置されている。
【００３１】
高圧再生器４の液溜まりである底部から高圧吸収器５の伝熱部としての伝熱チューブ５Ａの上方に配設された散布器５Ｂとを接続する配管２０、１４が敷設され、配管１４には、二方切替弁３９が設置されている。
【００３２】
配管１９と配管２０には、両配管を流れる溶液同士を熱交換させる高圧側溶液熱交換器８が、挿入配置されている。配管２０の高圧側溶液熱交換器８と二方切替弁３９との間からは、配管２３が分岐しており、配管２３には二方切替弁４０が挿入配置されている。配管２３の、二方切替弁４０と反対側の先端には、低圧吸収機２の伝熱部としての伝熱チューブ２Ａの上方に配設された散布器２Ｃが接続されている。
【００３３】
図中黒塗りの二方切替弁は閉であり、白抜きの二方切替弁は開であることを示す。即ち、以上のような構成において、図１の場合は二方切替弁３７と３８と４０は閉、二方切替弁３６と３９は開である。
【００３４】
各構成部分の接続関係は次のように言いかえることができる。この二サイクル方式の二段単段切替吸収冷凍機は、高圧吸収器兼凝縮器を備える。高圧吸収器兼凝縮器は、二段溶液サイクルでは高圧吸収器として作用し、図２の実施の形態の単段溶液サイクルでは凝縮器として作用する。さらに、低圧吸収器２から低圧再生器３へ溶液を送る配管１８を備える。配管１８からの溶液は、低圧再生器３内に散布されるように構成されている。配管１８には昇圧機としての低圧側溶液ポンプ９Ｌが挿入配置されている。
【００３５】
また、低圧再生器３から低圧吸収器２に溶液を送る配管２１が備えられている。配管２１からの溶液は、低圧吸収器２内に散布されるように構成されている。溶液は配管２１内を低圧再生器３と低圧吸収器２との高低差による（液に作用する重力による）水頭差または低圧再生器３と低圧吸収器２との圧力差、または前記水頭差と圧力差の両方により流れる。
【００３６】
高圧吸収器５から高圧再生器４に溶液を送る配管１５、１６、１９が備えられている。配管１６と配管１９には昇圧機としての高圧側溶液ポンプ９Ｈが挿入配置されている。配管１５からは蒸発器１への配管１７、２４が分岐している。配管１７、２４を流れる液は蒸発器１内に散布されるように構成されている。
【００３７】
高圧吸収器兼凝縮器（高圧吸収器と凝縮器として作用可能に構成）５からの液（冷媒液又は溶液）は高圧再生器４へ流す場合と蒸発器１へ流す場合との間で切替可能に構成されている。また、後述のように凝縮器６からの液である冷媒液は、高圧吸収器（凝縮器として作用するときの）５からの液と合流して、又は別々に蒸発器１内に散布可能に構成されている。
【００３８】
高圧再生器４からの液である溶液は、高圧吸収器５へ流す場合と低圧吸収器２へ流す場合との間で切替可能に構成されている。
【００３９】
なお、前記３つの区画の各々の間は、隔壁板３４Ａと隔壁板３５Ａでしっかりと仕切られている。さらに、これらの隔壁板３４Ａ、３５Ａは上下の機器間の熱損失を少なくするため断熱を考慮した構造や材料を使用するとよい。ここで断熱を考慮した構造とは、例えば２枚の鋼板を間隙をあけて配設した構造である。その間隙中の空気が断熱作用を奏する。また間隙を真空にすればなおよい。また断熱を考慮した材料とは、例えばグラスウール、ロックウール、発泡スチロール等の断熱材である。
【００４０】
また、蒸発器１と低圧吸収器２、高圧吸収器５と低圧再生器３、および高圧再生器４と凝縮器６の各々の各機器間には、適度な高さで機器内液面を仕切る仕切板３３、仕切板３４、仕切板３５がそれぞれ設けられている。さらに、仕切板３３、３４、３５は、これらが仕切っている図中で左右に配置された機器間の熱損失を少なくするため断熱を考慮した構造や材料を使用するとよい。
【００４１】
これらの仕切板３３、３４、３５は、鉛直方向上方にそれぞれ空間があり、これらが仕切る機器間を連通している。この機器間連通空間としての上部空間は、蒸発器１と低圧吸収器２間では、蒸発器１から吸収器２へ冷媒蒸気が流れ、低圧再生器３と高圧吸収器５間では、低圧再生器３から高圧吸収器５に冷媒蒸気が流れ、高圧再生器４と凝縮器６間では、高圧再生器４から凝縮器６に冷媒蒸気が流れる。これらの空間には、後述する第２の実施の形態で採用されているエリミネータ３０、エリミネータ３１、エリミネータ３２をそれぞれの区画に、必要に応じて設けてもよい。
【００４２】
蒸発器１の内部には、伝熱部としての熱交換チューブ１Ａが、低圧吸収器２の内部には、伝熱部としての熱交換チューブ２Ａが、低圧再生器３の内部には、伝熱部としての熱交換チューブ３Ａが、高圧吸収器５の内部には、伝熱部としての熱交換チューブ５Ａが、高圧再生器４の内部には、伝熱部としての熱交換チューブ４Ａが、凝縮器６の内部には、伝熱部としての熱交換チューブ６Ａがそれぞれ設けられている。これらチューブは、典型的にはシェルアンドチューブ型であるが、再生器のように比較的温度の高い部分には、Ｕ（ユー）チューブを用いるとよい。
【００４３】
伝熱チューブ１Ａ中には被冷却媒体あるいは冷熱媒体としての冷水が、伝熱チューブ２Ａ中には冷却媒体としての冷却水が、伝熱チューブ３Ａ中には加熱媒体（排熱エネルギー）としての温水が、伝熱チューブ５Ａ中には冷却媒体としての冷却水が、伝熱チューブ４Ａ中には加熱媒体（排熱エネルギー）としての温水が、伝熱チューブ６Ａ中には冷却媒体としての冷却水がそれぞれ流れる。
【００４４】
低圧吸収器２の底部には中間濃度溶液が溜まるようになっている。高圧吸収器５の底部には低濃度溶液が溜まるようになっている。高圧再生器４の底部には中間濃度溶液が溜まるようになっている。低圧再生器３の底部には高濃度溶液が溜まるようになっている。凝縮器６の底部には、凝縮した冷媒液が溜まるようになっている。
【００４５】
続けて図１を参照して、第１の実施の形態の二段単段切替吸収冷凍機が第１の二段溶液サイクルで運転される場合、即ち二段吸収冷凍機として運転される場合の作用を説明する。本運転では、二方切替弁３７、３８、４０は閉、二方切替弁３６、３９は開となっている。
【００４６】
低圧吸収器２で冷媒蒸気を吸収し希釈された中間濃度吸収溶液は、低圧側溶液ポンプ９Ｌにより中間濃度溶液配管１８を介して低圧側溶液熱交換器７で予熱された後、低圧再生器３内の伝熱部３Ａの外面に散布器３Ｂから散布される。この中間濃度溶液は、伝熱チューブ３Ａ内に通水された加熱媒体（この例では温水）により加熱され、冷媒蒸気を発生して濃縮され高濃度溶液となる。この際に、発生した冷媒蒸気は高圧吸収器５に流入する。
【００４７】
加熱源の低温排熱エネルギーは、本図では温水としているが、液体または排蒸気や排ガスの如き気体の状態にあるその他の加熱媒体を利用して、本装置に供給してもよい。この場合、各再生器の構造は加熱媒体に適した熱交換器構造に変更する必要がある。この高濃度溶液は、高濃度溶液配管２１を介して、低圧側溶液熱交換器７で、もう一方の中間濃度溶液を予熱し、即ち、自分自身は冷却されて、低圧吸収器２内の散布器２Ｂにより伝熱部２Ａの外面に散布され、蒸発器１から流入した冷媒蒸気を吸収して中間濃度溶液となる。この際に発生する熱は伝熱部２Ａ内に通水された冷却水に放出される。低圧吸収器２で冷媒蒸気を吸収し希釈された中間濃度溶液は、再び低圧側溶液ポンプ９Ｌにより中間濃度溶液配管１８に送られ低圧溶液サイクルを繰返す。
【００４８】
一方、高圧吸収器５内の散布器５Ｂにより伝熱部５Ａの外面に散布された高圧溶液サイクルの中間濃度溶液は、低圧再生器３からの冷媒蒸気を吸収して低濃度溶液となる。この際に発生する熱は伝熱部５Ａ内部に通水された冷却水に放出される。冷却媒体は、本図では、冷却水としているが、海水、河川水など液体や、空気の如き気体などその他の冷却媒体であってもよい。この場合、実施の形態の各吸収器と凝縮器の構造は、冷却媒体に適した熱交換器構造に変更する必要がある。
【００４９】
高圧吸収器５で冷媒蒸気を吸収して低濃度となった低濃度溶液は、液冷媒・溶液兼用配管１５から、開いている二方切替弁（ここでは自動弁とも呼ぶ）３６、低濃度溶液配管１６を介して、高圧側溶液ポンプ９Ｈで、更に、低濃度溶液配管１９を介して高圧側溶液熱交換器８で予熱されて、高圧再生器４に流入する。この低濃度溶液は、高圧再生器４内の散布器４Ｂにより伝熱部４Ａの外面に散布され、伝熱部４Ａ内部に通水された温水により加熱・濃縮されて中間濃度溶液となる。
【００５０】
この際に、発生する冷媒蒸気は凝縮器６に流入する。高圧再生器４で冷媒蒸気を放出して高濃度となった中間濃度溶液は、中間濃度溶液配管２０を介して、高圧側溶液熱交換器８で、前述の如く、もう一方の中間濃度溶液を予熱し、即ち、自分自身は冷却されて、開いている自動弁３９、中間濃度溶液配管１４を介して、高圧吸収器５に流入する。ここで、この中間濃度溶液は、散布器３Ｂにより伝熱部３Ａの外面に散布され、低圧再生器３からの冷媒蒸気を吸収して低濃度溶液となる。また、この低濃度溶液は、高圧吸収器兼凝縮器５の伝熱部５Ａ内部に通水された冷却水に放熱し冷却される。
【００５１】
この低濃度溶液は、液配管（ここでは液冷媒・溶液兼用配管とも呼ぶ）１５、開いている自動弁３６を介して、高圧側溶液ポンプ９Ｈで送られ、高圧溶液サイクルを繰返す。
【００５２】
一方、高圧再生器４からの冷媒蒸気は、凝縮器６の伝熱部６Ａ内部を流れる冷却水に熱を奪われて凝縮して冷媒液となる。この冷媒液は冷媒液配管２５、２４を介して、蒸発器１内の散布器１Ｂにより伝熱部１Ａの外面に散布され、蒸発器１内の伝熱部１Ａ内部に通水された冷水から熱を奪って蒸発し、低圧吸収器２に流入する。この際、冷熱媒体である冷水は熱を奪われるので、低温の冷熱源となり、需要先に供給される。
【００５３】
本図では、凝縮器６からの冷媒液を直接に散布器１Ｂにより伝熱部１Ａの外面に散布しているが、この場合、散布器１Ｂは、この冷媒循環量で伝熱面１Ａの外面に均一な濡れ面が得られる様に、特に構造上の配慮をしてある。
【００５４】
一方、後述の図７で説明する第２の実施の形態の二段単段切替吸収冷凍機が第２の二段溶液サイクル（後で説明）で運転される場合の如く、蒸発器１の底部に溜まった冷媒液を冷媒ポンプ１０により散布器１Ｂまたは別に設けた散布器により伝熱部１Ａの外面に散布することもよい。この方式を採用すれば、冷媒ポンプ１０と冷媒液配管２４が必要となるが、大容量の二段単段切替型吸収冷凍装置に適した方法である。
【００５５】
図１に示す第１の実施の形態の二段溶液サイクルの吸収冷凍機は、この冷媒ポンプと冷媒液配管を不要とし、コストの低減を図っている。冷熱源となる媒体は、実施の形態では、冷水としているが、ブラインなど液体や、空気の如く気体などが、冷熱媒体であってもよい。この場合、蒸発器１の構造は、冷熱媒体に適した熱交換器構造に変更する必要がある。
【００５６】
二段吸収冷凍機は、理論的に、低温の排熱が高圧溶液サイクルと低圧溶液サイクルの両方の加熱源として必要なため、比較的効率が低く、且つ構成機器数が増えて大型となる傾向にあり、図１３の従来の機器構成と構造では、高価で効率が悪く且つ大型となり実用性が低い。このため、二段を単段の溶液サイクルに切替えて熱効率を高めることは大変に有効である。また本冷凍機を、コンパクトで低コストな装置とすることも実用上特に重要である。図１に示す第１の実施の形態の二段溶液サイクルの吸収冷凍機は、この目的を達成することも可能な二段単段切替型吸収冷凍装置である。二段溶液サイクルでは、図１３の従来の溶液サイクルとほぼ同一の冷媒、吸収溶液の循環サイクルを採用しているが、本装置では、蒸発器１、低圧吸収器２、高圧吸収器兼凝縮器５、低圧再生器３、高圧再生器４、凝縮器６を一体缶胴１００の内部に収納することにより、コンパクトで低コストな構造としている。機器の作動圧力を考慮し、蒸発器１と低圧吸収器２、高圧吸収器兼凝縮器５と低圧再生器３、および高圧再生器４と凝縮器６の三つに区画し、それぞれの間は、隔壁板３４Ａと隔壁板３５Ａでしっかりと仕切られている。更に前述のように、これらの隔壁板は上下左右の機器間の熱損失を少なくするため断熱を考慮した構造や材料を使用することもよい。
【００５７】
図１の第１の実施の形態の二段溶液サイクルの吸収冷凍機では、一体缶胴１００は矩形断面の形状としているが、強度など関係から小判形や楕円形など形状として缶胴の板厚を薄くすることが、コンパクトさを保つ範囲で有効である。
【００５８】
図２を参照して、第１の実施の形態の二段単段切替吸収冷凍機１１１が第１の単段溶液サイクルの運転に切り替えた場合を説明する。この場合には、二方切替弁３７、３８、４０は開に切り替えられ、二方切替弁３６、３９は閉に切り替えられている。
【００５９】
特に図１の二段溶液サイクルの場合と異なる点を重点的に説明し、重複する説明は極力省略する。低圧再生器３で発生した冷媒蒸気は高圧吸収器兼凝縮器５に流入する。高圧吸収器兼凝縮器５は、二段溶液サイクルでは高圧吸収器として作用したが、この運転形態では凝縮器として作用する（この運転形態の説明では「高圧吸収器兼凝縮器５」と呼ぶ）。
【００６０】
弁３９は閉となっているので、散布器５Ｂは溶液を散布していない。したがって、高圧吸収器兼凝縮器５内の伝熱部５Ａ内部に通水されている冷却水により、冷媒蒸気は冷却されて凝縮する。即ち、高圧吸収器兼凝縮器５は凝縮器として作用する。この際に発生する熱は伝熱部５Ａ内部に通水された冷却水に放出される。
【００６１】
高圧吸収器兼凝縮器５で凝縮して液化した冷媒液は、液冷媒・溶液兼用配管１５から開いている二方切替弁（ここでは自動弁とも呼ぶ）３８を介して、蒸発器１内の散布器１Ｂに送られ伝熱部１Ａの外面に散布され、伝熱部１Ａ内部に通水された冷水を冷却し、自分自身は蒸発して冷媒蒸気となる。弁３６は閉となっているので、冷媒液がポンプ９Ｈに送られることはない。この際に、発生する冷媒蒸気は低圧吸収器２に流入する。
【００６２】
低圧吸収器２で冷媒蒸気を吸収して濃度の下がった溶液は、ポンプ９Ｌにより低圧再生器３に送られる他に、配管２２を通って、開となっている弁３７を介してポンプ９Ｈにより高圧再生器４に送られる。
【００６３】
高圧再生器４で冷媒蒸気を放出して濃度の高くなった溶液は、配管２０、高圧側溶液熱交換器８を介して、開いている自動弁４０、配管２３を介して、低圧吸収器２に流入し、散布器２Ｃにより伝熱部２Ａ上に散布される。
【００６４】
図２の運転形態では、低圧吸収器２は「低圧」と呼んでいるが、圧力を区別する高圧吸収器兼凝縮器５は凝縮器として作用するので、低圧吸収器２は単に吸収器として作用する。また、低圧再生器３と高圧再生器４は、低圧、高圧の区別をする程の圧力差はなく、再生圧力はほぼ同圧の単なる再生器として作用する。また先に説明した通り、高圧吸収器兼凝縮器５は、凝縮器として作用する。凝縮圧力は凝縮器６のそれとほぼ同圧である。
【００６５】
図２からも明らかな如く、第１の実施の形態の二段単段切替吸収冷凍機１１１を第１の単段溶液サイクルで運転するときに、二倍の冷熱源エネルギー量の取出しを希望する場合は、予め、低圧吸収器２の伝熱部２Ａおよび蒸発器１の伝熱部１Ａの伝熱面積は、希望の冷熱源エネルギーの取出し熱量に合わせた面積を設けておく。このようにしておけば、希望する熱量を得ることができる。即ち、希望する冷熱源エネルギー量に合わせてこれらの伝熱面積を大きくしておけば、加熱源のエネルギーの増加や、放熱する冷却塔の大きさを変えることなく、熱効率のよい運転で、原理的に２倍まで冷熱源エネルギーの発生増加が得られる。
【００６６】
図３のデューリング線図を参照して、図１と図２で説明した二段溶液サイクルと単段溶液サイクル交互の切替方法を説明する。図中、二段吸収冷凍機１１１の図１に相当する二段溶液サイクルは、低圧溶液サイクル（Ｂ１−Ｂ２−Ｂ３−Ｂ８−Ｂ１）と高圧溶液サイクル（Ｂ７−Ｂ４−Ｂ５−Ｂ６−Ｂ７）の二つのサイクルに別れている。
【００６７】
図中で、点Ｂ１−Ｂ２に対応する圧力ＰＥは図１の蒸発器１内における蒸発圧力（但し、低圧吸収器２内における圧力との差圧は無視して表示している）、また点Ｂ５−Ｂ６に対応する圧力ＰＣは図１の凝縮器６内における圧力凝縮圧力（但し、高圧再生器４内における圧力との差圧は無視して表示している）を示す。また、点Ｂ６、点Ｂ８の温度ＴＨは加熱媒体の温度と冷凍負荷状態に関係し、説明を簡単にするため、ここでは、全負荷状態で、低圧再生器３で濃縮された溶液温度（点Ｂ８）と高圧再生器４で濃縮された溶液温度（点Ｂ６）は、ほぼ同一温度ＴＨまで加熱されているものとした。実際には、必ずしもきっちりと同一温度としなくてもよい。
【００６８】
図３の二段溶液サイクルに注目すると、冷却媒体温度が低下し、凝縮圧力がＰＣ１まで低下し、また、負荷側の条件で冷熱媒体温度を上昇させて良く、蒸発圧力はＰＥ１まで上昇してよいときは、高圧溶液サイクル（Ｂ７−Ｂ４−Ｂ５−Ｂ６−Ｂ７）は凝縮圧力の低い側（下部）の点線のサイクルの位置に移動でき、また、低圧溶液サイクル（Ｂ１−Ｂ２−Ｂ３−Ｂ８−Ｂ１）はそれよりも蒸発圧力の高い側（上部）の点線のサイクルの位置に移動できる。
【００６９】
したがって、この様な運転条件の時は、高圧溶液サイクルと低圧溶液サイクルの中間に位置する点線で示す単段サイクル、即ち、単効用溶液サイクルとなり、二つの溶液サイクルを重ねた運転が可能となる。したがって、加熱媒体の加熱量が一定の状態であれば、二倍の能力が発揮可能であることを示唆している。図２に示した運転形態が可能な第１の実施の形態は、第１の単段溶液サイクルで運転する際に、この条件（二倍の能力が発揮可能）を満足させることのできる主要機器構成の二段単段切替吸収冷凍機である。
【００７０】
一方、前述の運転状態で、二つのサイクル（Ｂ１−Ｂ２−Ｂ３−Ｂ８−Ｂ１）と（Ｂ７−Ｂ４−Ｂ５−Ｂ６−Ｂ７）のうち一つの溶液サイクルを止めれば、半分の加熱量で同じ能力が発揮可能なことを、即ち、この場合には、二倍の値の熱効率のみを期待して、運転を行うことができる。
【００７１】
さらに、冷水の温度は変わらず、冷却水の温度のみが低下し、凝縮圧力が図中点Ｂ３、Ｂ８に対応する圧力ＰＣ２まで低下すれば、高圧溶液サイクルは低圧溶液サイクルに重なる位置まで低下して、上記と同様に二つのサイクルを重ねることもできる。
【００７２】
一方、冷媒熱源温度としての冷水温度を上昇させてもよく、蒸発圧力が図中点Ｂ４、Ｂ７に対応する圧力ＰＥ２まで上昇してよければ、低圧溶液サイクルは高圧溶液サイクルに重なる位置まで上昇して、上記と同様に二つのサイクルを重ねることもできる。
【００７３】
以上の説明では、説明を簡単にするため、冷熱媒体の冷熱エネルギー量（冷凍負荷）の変化した場合の溶液サイクルを説明していないが、各溶液サイクルの溶液循環流量が冷凍負荷に比例して減少すれば、各溶液サイクルは、ほぼ溶液濃度巾が一定の状態での変化となる。図３中で言えば、低圧溶液サイクル点Ｂ１と点Ｂ２の巾および点Ｂ７と点Ｂ４の巾は、ほぼ一定値の状態での変化である。
【００７４】
図１、図２において、冷熱媒体の冷熱エネルギー量（冷凍負荷）の変化に応じて、この溶液サイクルの溶液循環量の変化を行うとすれば、低圧側溶液ポンプ９Ｌと高圧側溶液ポンプ９Ｈの回転数をインバー制御のモータとし、冷凍負荷に合わせて制御する方法がある。その他、溶液配管に流量制御弁を設けて、溶液循環量を制御する方法などもある。
【００７５】
冷凍負荷が変化しても溶液循環量を一定とした運転では、図３で言えば、低圧溶液サイクル点Ｂ１と点Ｂ２の巾、と点Ｂ７と点Ｂ４の巾は、冷熱源負荷の減少につれて、それぞれの溶液サイクルの濃度巾は狭まってくる。
【００７６】
図４にその一例を示すと、冷熱源負荷の減少につれて、かつ、冷熱媒体温度が上昇すればするほど、点Ｂ１と点Ｂ２は、点Ｂ１Ｌと点Ｂ２Ｌへと溶液濃度の低下を伴って、かつ、この巾が狭まりながら単段溶液サイクルに近づいて行く変化を行うことになる。この場合の二つの溶液サイクルの巾の変化を具体的に図示していないが、高圧溶液サイクルと低圧溶液サイクルは、それぞれの濃度巾を狭めながら、図４に示すように、図３と比較して溶液濃度巾の狭い点線の単段溶液サイクルの位置に近づき重なることになる。冷熱源負荷の減少を伴えば、冷却媒体温度の低下と冷熱媒体温度の上昇での単段溶液サイクルへの切替時期は早まる、即ち、熱効率の高い単段溶液サイクルの運転時間が長くなり経済的な運転となる。
【００７７】
なお、加熱媒体の供給温度が高温側に変化する場合があれば、上記の条件より、単段溶液サイクルで運転可能な冷却媒体温度は高い値で、そして冷熱媒体温度は低い値で、単段溶液サイクルへの切替が可能となる。即ち、熱効率の高い単段溶液サイクルの運転時間が長くなり経済的な運転となる。
【００７８】
図１のフロー図でもある模式的構造図は、冷却媒体温度と冷熱媒体温度が二段溶液サイクルの運転を要求する状態の運転で、冷熱媒体に冷水またはブラインを使用し、冷却媒体に冷却水を使用した場合の実施の形態のサイクルと機器構成を示す。また、図２は、冷却媒体温度、冷熱媒体温度、溶液サイクルの温度、圧力及び濃度などが単段溶液サイクル（単効用溶液サイクル）の運転を要求する状態の運転を示す。
【００７９】
第１の実施の形態の二段単段切替吸収冷凍機で、第１の二段溶液サイクルと第１の単段溶液サイクルとの間で交互に切替を行うための構成を説明する。低圧吸収器２の冷却水配管２７の入口側には冷却水入口温度検出器４２が備えられ、冷水配管２６の出口側には冷水出口温度検出器４８が備えられている。また、二段単段切替吸収冷凍機１１１には、その運転を制御する制御装置１２２が備えられている。制御装置１２２は、具体的には制御ソフトをインストールしたマイコン又はパソコンである。
【００８０】
制御装置１２２には、冷却水入口温度検出器４２、冷水の出入口温度検出器４８、４９、吸収サイクルの吸収液温度の温度検出器４５、４６、６６、６７、溶液濃度の濃度検出器６２、６３、６４、６５、圧力検出の圧力検出器４３、４４、６０、及び冷水の流量の流量検出器６１などからの検出信号を受信し、調節信号を自動弁３６、３７、３８、３９、４０に送信するように信号配線または信号配管が敷設されている。
【００８１】
制御装置１２２は、前記各検出器の検出する冷却水入口温度、冷水の出入口温度、吸収サイクルの各部の吸収液の温度、溶液の各部の濃度、各部の圧力、及び冷水の流量など基づいて、自動弁３６、３７、３８、３９、４０を開閉する。すなわち、図３、図４のデューリング線図で説明したように、冷水温度が上昇し、または冷却水温度が低下し、又は両方が同時に起こり、二段溶液サイクルを単段溶液サイクルに切り替える条件になったときに、制御装置１２２は、自動弁３６、３９を閉とし、自動弁３７、３８、４０を開とする。
【００８２】
逆に、冷水温度が低下し、または冷却水温度が上昇し、又は両方が同時に起こり、単段溶液サイクルを二段溶液サイクルに切り替える条件になったときに、制御装置１２２は、自動弁３６、３９を開とし、自動弁３７、３８、４０を閉とする。
【００８３】
ここでは自動弁３６、３７、３８、３９、４０を、二方弁であるものとして説明したが、これに限らず、自動弁３６、３８を一つの自動三方弁とし、自動弁３９、４０を一つの自動三方弁としてもよい。または自動弁３６、３７を一つの自動三方弁としてもよい。さらには自動弁３６、３７、３８を一つの自動四方弁としてもよい。
【００８４】
もちろん、後述の他の実施の形態に示された各種の検出器からの検出値に基づいて、前記の開閉信号を得るようにしてもよい。
【００８５】
図５のフロー図を参照して第２の実施の形態である二段単段切替吸収冷凍機を説明する。本実施の形態の二段単段切替吸収冷凍機１１１Ａは、図１で説明した第１の実施の形態の二段単段切替吸収冷凍機１１１の変形例とも言えるものである。本図は、二段単段切替吸収冷凍機１１１Ａを単段溶液サイクルに切替えた場合のフローを示す。この場合の単段溶液サイクルを第２の単段溶液サイクルと呼ぶ。第２の単段溶液サイクルとは、６つの機器（蒸発器、２つの吸収器、２つの発生器、凝縮器（兼用もあり））の全てを使用するわけではなく、蒸発器、低圧吸収器、高圧再生器及び凝縮器を使用して行う単効用溶液サイクルの運転サイクルをいうものとする。
【００８６】
なお図６のフロー図の二段単段切替吸収冷凍機１１１Ｂは、さらに二段単段切替吸収冷凍機１１１Ａの変形例であり、図６は、これを単段溶液サイクルに切り替えた場合である。この場合の単段溶液サイクルを第３の単段溶液サイクルと呼ぶ。第３の単段溶液サイクルとは、６つの機器（蒸発器、２つの吸収器、２つの発生器、凝縮器（兼用もあり））の全てを使用するわけではなく、蒸発器、低圧吸収器、低圧再生器及び高圧吸収器兼凝縮器を使用して、高圧吸収器兼凝縮器を凝縮器として機能させて行う単効用溶液サイクルの運転サイクルをいうものとする。
【００８７】
ここで、図５のフロー図を参照して、第２の実施の形態の二段単段切替吸収冷凍機１１１Ａを第２の単段溶液サイクルで運転する場合を説明する。図５の基本的な構成は図２と同一で、相違点は低圧再生器３への加熱媒体の流路の自動弁７０を追加設置し、高圧吸収器５への冷却媒体の流路に自動弁７１を追加設置したことである。
【００８８】
本図は、第２の単段溶液サイクルの運転のフローを示す。このときは、制御装置１２２からの切替信号で自動弁７０を閉とし、低圧再生器３への加熱媒体の供給を止める。又同様に制御装置１２２からの切替信号で自動弁７１を閉とし、高圧吸収器５の冷却媒体の供給を止める。それに伴い、低圧側溶液ポンプ９Ｌを停止し、自動弁３８を閉とする。
【００８９】
溶液サイクルの詳細な説明は省くが、図２の第１の単段溶液サイクルで、前述の如く構成機器すべてを使用しているのに対して、図５の第２の単段溶液サイクルでは、低圧再生器２と高圧吸収器５と低圧側溶液ポンプ９Ｌが使用されず、図中、点線で示された溶液サイクルは停止している。したがって、図２の第１の単段溶液サイクルの運転に比べて、図５の第２の実施の形態の二段単段切替吸収冷凍機１１１Ａは、第２の単段溶液サイクルの運転ができるので、エネルギーの消費量を減らすことができる。このようにして、単段溶液サイクル運転時に更なる省エネルギーで経済的な運転を実現できる。
【００９０】
図６のフロー図を参照して、第３の実施の形態である二段単段切替吸収冷凍機１１１Ｂの作用を説明する。第２の実施の形態と同様に、第３の実施の形態は基本的な構成は図２と同一である。第２の実施の形態との相違点は、加熱媒体の流路の自動弁７０が低圧再生器３へ流路にではなく高圧再生器４への流路に設置され、冷却媒体の流路の自動弁７１が高圧吸収器５への流路にではなく、凝縮器６への流路に設置されていることである。
【００９１】
図６は、第３の単段溶液サイクルの運転のフローを示す。このときは、制御装置１２２からの切替信号で自動弁７０を閉とし、高圧再生器４への加熱媒体の供給を止める。又同様に制御装置１２２からの切替信号で自動弁７１を閉とし、凝縮器６への冷却媒体の供給を止める。それに伴い、高圧側溶液ポンプ９Ｈを停止し、自動弁４０を閉とする。
【００９２】
本実施の形態も第２の実施の形態と同様に、図２の第１の単段溶液サイクルで構成機器すべてを使用しているのに対して、図６の第３の単段溶液サイクルでは、高圧再生器４と凝縮器６と高圧側溶液ポンプ９Ｈが使用されず、図中、点線で示された溶液サイクルは停止している。したがって、第３の実施の形態の二段単段切替吸収冷凍機１１１Ｂは、第３の単段溶液サイクルの運転ができるので、エネルギーの消費量を減らすことができる。したがって、単段溶液サイクル運転時に更なる省エネルギーで経済的な運転を実現できる点も第２の実施の形態と同様である。
【００９３】
図７のフロー図でもある模式的構造図を参照して、本発明の第４の実施の形態を説明する。本実施の形態では、機器の作動圧力を考慮し、蒸発器１と低圧吸収器２、高圧吸収器５（符号５は図１では高圧吸収器兼凝縮器であったがここでは高圧吸収器）と低圧再生器３、および高圧再生器４と凝縮器６の三つの区画に仕切った図１の実施の形態に代えて、缶胴２０１、缶胴２０２および缶胴２０３の三つの缶胴に機器を配置した構造とし、輸送・搬入後に図１の第１の実施の形態に近い一体形状で使用する場合を示す。
【００９４】
本実施の形態では、蒸発器１と低圧吸収器２との間、高圧吸収器５と低圧再生器３との間、および高圧再生器４と凝縮器６との間には、それぞれエリミネータ３０、エリミネータ３１、エリミネータ３２が、それぞれの区画に設けられている。
【００９５】
エリミネータ３０は、蒸発器１から吸収器２へ冷媒液滴の同伴および吸収器２から蒸発器への溶液の混入を防止するためのものである。エリミネータ３１は、低圧再生器３と高圧吸収器兼凝縮器５間での液滴の同伴を防止するためのものである。エリミネータ３２は、高圧再生器４から凝縮器６へ溶液の液滴の同伴を防止するためのものである。これらのエリミネータの採用により、より熱効率の高い運転が可能となる。
【００９６】
本第４の実施の形態は、装置の輸送・搬入を考慮し、中大容量の二段単段切替吸収冷凍機に採用し、コンパクトで、低コストな装置とする場合に適する。図示していないが、缶胴２０１と缶胴２０２、缶胴２０２と缶胴２０３、および缶胴２０１と缶胴２０３を一つの缶胴に収納して、図１の実施の形態で示した隔壁板３４Ａ、３５Ａのように、同様の機能を有する隔壁板で仕切ってもよい。その方が、図示の場合と比較して、よりコンパクトで低コストな装置となる。必要な冷凍容量に合せ、かつ、輸送・搬入条件を考慮し、最もコンパクトで低コストな構造・構成の缶胴を組合せた装置を選択し、最適な、即ち、輸送・搬入が容易で、かつ、よりコンパクトで低コストな装置できることが、本発明の他の目的である。
【００９７】
図７の第４の実施の形態の二段単段切替吸収冷凍機１１２では、缶胴２０１、缶胴２０２および缶胴２０３は、矩形断面の形状としているが、強度などの関係から、小判形や楕円形など形状として缶胴の板厚を薄くすることも、コンパクトさを保つ範囲で可能である。
【００９８】
図８は、第４の実施の形態の吸収溶液サイクルの吸収溶液のデューリング線図である。このサイクルは第２の二段溶液サイクルである。ここで第２の二段溶液サイクルとは、１サイクル方式（二段吸収のサイクルが高圧側と低圧側とで１つのサイクルに連続した連続サイクル型）で運転される運転サイクルをいうものとする。
【００９９】
本図に示すように、高圧段サイクルと低圧段サイクルはＡ１−Ａ２−Ａ３−Ａ４−Ａ５−Ａ６−Ａ７−Ａ８−Ａ１と一つの循環サイクルとなり、冷却媒体温度が低下し、かつ、冷熱源温度が上昇した運転状態では、細線で描かれているように、平行四辺形の一部を重ねてその輪郭を描いたサイクルに変化し、さらに点線のように一つの平行四辺形で表わされる単段溶液サイクルとなって行く。
【０１００】
図８において、点Ａ１−点Ａ２は、低圧吸収器２で高濃度溶液が冷媒蒸気を吸収するプロセス、点Ａ５−点Ａ６は、加熱媒体である温水などで加熱される高圧再生器４において低濃度溶液が冷媒蒸気を発生して中間濃度溶液に濃縮されるプロセス、この中間濃度溶液を点Ａ７−点Ａ８は、加熱媒体である温水などで加熱される低圧再生器３において冷媒蒸気を発生して濃縮され濃溶液になるプロセスを示している。
【０１０１】
加熱する加熱媒体である温水などが比較的低温で、点Ａ８および点Ａ６の溶液温度ＴＨまでしか加熱できず、即ち、単段では目的の濃度まで濃縮できないため、図のサイクルのように、低圧溶液サイクル部と高圧溶液サイクル部に別れた二段の溶液サイクルとなっている。
【０１０２】
図８の溶液サイクルは、前述のように第２の二段溶液サイクルの例であり一つの連続サイクルとなっている。図１の溶液サイクルは、第１の二段溶液サイクルの例であり、２つに分かれた溶液サイクルである点で相違する。しかしながら、両者はいずれも同等のサイクルの機能を有する二段溶液サイクルである。
【０１０３】
単段溶液サイクルの状態は、冷熱源として必要な負荷によって、必ずしも点線の位置や形状とならないが、高圧溶液サイクル部と低圧溶液サイクル部が重なり単段溶液サイクルに変化する状態となることに、本発明は着目している。
【０１０４】
図７に示すように、本第４の実施の形態の二段単段切替吸収冷凍機１１２では、蒸発器１には冷媒の蒸発圧力を検出する蒸発器圧力検出器４３が、高圧吸収器５には中間圧力を検出する圧力検出器６０が、凝縮器６には冷媒凝縮圧力を検出する凝縮器圧力検出器４４が、低圧吸収器２の液溜まりの底部又は溶液出口配管に低圧吸収器出口の溶液温度を検出する低圧吸収器出口温度検出器４５および高圧再生器４の液溜まりの底部又は溶液出口配管に高圧再生器出口の溶液温度を検出する高圧再生器出口温度検出器４６を備える。さらに二段単段切替吸収冷凍機１１２を制御する、マイコンやＰＣなどで構成される制御装置１２３を備える。
【０１０５】
蒸発器圧力検出器４３は、直接圧力を検出する圧力計型であってもよいし、蒸発器１の冷媒の飽和温度を検出した後に冷媒の特性から飽和圧力を知ること圧力を検出する温度計型であってもよい。また、凝縮器圧力検出器４４は、直接圧力を検出する圧力計型であってもよいし、凝縮器６の冷媒の飽和温度を検出した後に冷媒の特性から飽和圧力を知る温度計型とすることも可能である。
【０１０６】
上記の各検出器からの検出値に基づいて、必要なら或いは経済的に事情が許すなら、さらに、測定項目を追加して、例えば最も確かな方法としては、不図示であるが、それぞれの溶液サイクルの低濃度溶液および高濃度溶液の濃度を、図１に示したような位置または溶液配管１８、１９、２０、２１中に設けた濃度検出器で直接に測定するなどして、図８に示した点線の様な単段溶液サイクル状態（高圧溶液サイクル部と低圧溶液サイクル部が近似的に重なった運転状態）を可能とする運転条件の判断を制御装置１２３によって行い、その制御信号で自動弁７０を閉じ、低圧再生器３への加熱源、および自動弁７１を閉じ高圧吸収器５への冷却水の通水を停止して、前述の如く、省エネルギーな二段溶液サイクルから単段溶液サイクルへの切替を行う。
【０１０７】
図７は二段溶液サイクルの運転状態を示し、第２の単段溶液サイクルを示していない。この単段溶液サイクルにおいては、二つの溶液ポンプ９Ｌ、９Ｈは運転継続が必要となるので、省エネルギー運転上は欠点があるが、溶液や冷媒配管は簡素化される。また、制御装置１２３からの信号で、図５の実施の形態と後述の図９の実施の形態と同様の方法で、自動弁７０を閉じて低温再生器３への加熱源の供給を停止し、かつ、自動弁７１を閉じて高圧吸収器５への冷却媒体を停止している。このため、図７の第２の単段溶液サイクルの例では、高圧吸収器５と低温再生器３において、吸収溶液は濃縮も希釈もされずに、素通りするだけとなる。
【０１０８】
図９のフロー図を参照して、第５の実施の形態を説明する。図７の第４の実施の形態と比較して、高圧再生器４から低圧再生器３への溶液配管１４に二方切替弁５３が挿入配置されている。
その他、切替弁３６、切替弁３７、切替弁４０が、図１の第１の実施の形態と同様に配置されている。
【０１０９】
図９の場合は、切替弁５３が閉となり低圧再生器３への吸収液の散布が停止され、低圧再生器３の機能が停止されている。これで低圧再生器３の機能の停止という作用は十分に充足されるが、さらに切替弁７０が閉となり低圧再生器３への加熱媒体の供給を停止することにより、加熱媒体供給のためのエネルギーの節約を図ることができる。
【０１１０】
また低圧側溶液ポンプ９Ｌを停止し高圧吸収器５への溶液の散布が停止されるころにより、高圧吸収器５の機能が停止されている。これでポンプ駆動のエネルギーが節約されると同時に高圧吸収器５の機能の停止という作用は十分に充足されるが、さらに切替弁７１が閉となり高圧吸収器５への冷却媒体の供給を停止することにより、冷却媒体供給のためのエネルギーの節約をも図ることができる。また切替弁３６が閉となり、溶液の流入が止まっている高圧吸収器５と高圧側溶液ポンプ９Ｈとの間の配管を閉としている。
【０１１１】
このようにして、低圧再生器３と高圧吸収器５の機能が停止されるので、この吸収冷凍機１１２Ａは、第２の単段溶液サイクルの運転がされる。
【０１１２】
次に図１０のフロー図を参照して、第６の実施の形態を説明する。図９の第５の実施の形態と比較して、高圧吸収器５が高圧吸収器兼凝縮器５として構成され、高圧吸収器兼凝縮器５の伝熱チューブ５Ａの上方に導かれている配管１８の途中に切替弁５２が設置されている。また配管１８から低圧再生器３の伝熱チューブ３Ａの上方に導かれる配管２８があり、配管２８には切替弁５０が設置されている。さらに高圧吸収器兼凝縮器５からの配管１５には、分岐する配管１７が設けられ、配管１７は配管２５と接続されている。配管１７には、分岐した後で配管２５と接続されるまでの途中に切替弁３８が設けられている。
【０１１３】
本実施の形態の本図に示す運転では、切替弁５０が開となって低圧再生器３に溶液が供給される。また切替弁５２が閉となり高圧吸収器兼凝縮器５への溶液の供給が停止される一方、切替弁７１は開となっているので、冷却水は供給されている。したがって、高圧吸収器兼凝縮器５は凝縮器として機能する。切替弁３８は開、切替弁３６は閉であるので、高圧吸収器兼凝縮器５で凝縮した冷媒液は、配管１７から配管２５に合流して蒸発器１に流入する。
【０１１４】
このようにして、高圧吸収器兼凝縮器５は凝縮器として機能するので、この吸収冷凍機１１２Ｂは、第１の単段溶液サイクルの運転がされる。
【０１１５】
図１１、図１２のフロー図（模式的構造図）を参照して第７、第８の実施の形態の二段単段切替吸収冷凍機１１３、１１３Ａを説明する。本実施の形態である二段単段切替吸収冷凍機１１３Ａは、二段単段切替吸収冷凍機１１３と同一の機能を有する構成部分に加えて追加の切替弁７０、７１及び同用配管２７を有する。二段単段切替吸収冷凍機１１３の二段溶液サイクル運転は、図１と同一の溶液サイクル（第１の二段溶液サイクル）であり、単段溶液サイクルは、図２の第１の単段溶液サイクルに分類される。しかしながら、この単段溶液サイクルの運転サイクルは、後述のように図２の運転サイクルと異なる。
【０１１６】
本実施の形態で、図２と異なる単段溶液サイクル部分についてのみ以下に説明する。本図では、冷熱媒体（ここでは冷水）入口温度検出器４７、冷熱媒体（ここでは冷水）出口温度検出器４８、および冷却媒体（ここでは冷却水）入口温度検出器４２での検出温度に基づいて、図３に示した点線の様な単段溶液サイクルが可能な運転条件の判断をマイコンなどにより行って、その制御信号を二段溶液サイクルから単段溶液サイクルへの切替として、開閉信号をそれぞれの自動弁３６、３８、５０、５１、５２ａ、５３ａに送ることによって、図２の実施の形態と同等の単段溶液サイクルを行なう。
【０１１７】
図１１の実施の形態で図２と相違する部分について以下に説明する。低圧側溶液熱交換器７からの溶液は溶液配管２８と溶液配管２９に分岐し、開かれた自動弁５０、開かれた自動弁５１から、それぞれ低圧再生器３、高圧再生器４に送られる。高圧再生器４内の散布器４Ｂにより伝熱部４Ａの外面に散布される。中間濃度溶液は、伝熱部４Ａ内部を流れる加熱媒体（ここでは温水）により加熱され、冷媒蒸気を発生して濃縮する。
【０１１８】
この高濃度溶液は、高濃度溶液配管４１を介して、低圧再生器３からの高濃度溶液と高濃度溶液配管２１で合流する。一方、高圧側溶液ポンプ９Ｈは停止し、高圧吸収器兼凝縮器５は凝縮器として働き、低圧再生器３からの冷媒蒸気は、高圧吸収器兼凝縮器５の伝熱部５Ａ内部を流れる冷却媒体（ここでは冷却水）に熱を奪われて、凝縮する。凝縮した冷媒液は冷媒液・溶液兼用配管１５、冷媒液配管１７、開かれた自動弁３８を介して、凝縮器６から冷媒液配管２５を介した冷媒液と合流し、冷媒液配管２４から蒸発器１内の散布器１Ａにより、伝熱部１Ａに散布される。
【０１１９】
図１１の第７の実施の形態の単段溶液サイクル運転が、図２の第１の実施の形態の第１の単段溶液サイクル運転と異なる点は、単段溶液サイクル運転時に、高圧側溶液ポンプ９Ｈを停止できることである。但し、ポンプ９Ｈの運転動力は不要となるが、低圧側溶液ポンプ９Ｌの揚液量を高圧再生器４に送液する量分の増加が必要で、この送液のための動力は増加する。また、低圧側溶液熱交換器７およびその配管には、この揚液量を考慮した容量とする必要がある。
【０１２０】
図１１の第７の実施の形態の他の目的は、図１２に示すような第２の単段溶液サイクル運転を可能とすることにある。図１２の運転サイクルは、二段溶液サイクルの運転時と同一の冷熱源の発生熱量以上の熱量を必要としない場合の運転方法を示す。図１２の実施の形態の二段単段切替吸収冷凍機では、低圧再生器３への加熱媒体流路に自動弁７０が追加設置され、高圧吸収器５への冷却媒体流路２７に自動弁７１が追加設置されている。そして図１２の運転サイクルでは、自動弁７０、７１は、制御装置１２４からの制御信号により閉とされている。
【０１２１】
その単段溶液サイクルの図１１の単段溶液サイクルとの運転時の相違について以下に説明する。低圧側溶液熱交換器７からの溶液は、溶液配管２９、開かれた自動弁５１を介して、高圧再生器４内の散布器４Ｂにより伝熱部４Ａの外面に散布される。さらに、自動弁５０を閉じ溶液配管２８側への溶液の流れを閉塞し、また、低圧再生器への加熱媒体（ここでは温水）の供給を停止する。
【０１２２】
一方、自動弁３８を閉じると共に、高圧吸収器兼凝縮器５の伝熱部５Ａ内部を流れる冷却媒体（ここでは冷却水）の供給を停止する。なお、本第７の実施の形態を第１の単段溶液サイクルで運転するときは、低圧再生器３の伝熱部３Ａと高圧吸収器兼凝縮器５の伝熱部は、散布式を採用しているので、低圧再生器３への温水および高圧吸収器兼凝縮器５への冷却水の供給を停止しなくても良いが、これらの媒体循環のための動力が無駄となるので、省エネルギーためにその供給停止する。もちろん、満液型の伝熱面構造でも、上述のすべての実施の形態で採用可能であるが、この場合は、低圧再生器３への加熱媒体の供給停止は一般的に必要となる。
【０１２３】
以上の実施の形態の目的を要約すると、図１および図２に示される二段単段切替型吸収冷凍装置の二段溶液サイクル時の運転と、図１１または図１２に示される二段単段切替型吸収冷凍装置は、二段溶液サイクル時の運転は同一の機能である。しかし、前者の単段溶液サイクル時の運転は、単段溶液サイクル運転時に大きな冷熱源エネルギー量を得ることを目的とする場合に適し、後者の単段溶液サイクル時の運転は、同様に、大きな冷熱源エネルギー量を得ることが、できるだけでなく、図１２に示すように、冷熱源エネルギーの所要量が少ない時は、加熱媒体と冷却媒体の供給量を半減した運転を可能する機能を有し、更に、省エネルギーな運転を可能としている。
【０１２４】
なお、後者の二段単段切替型吸収冷凍装置で、二段溶液サイクル時の冷熱源エネルギーの発生可能熱量以上の熱量を必要としない場合は、図１１に示す運転サイクルの必要はなく、かつ、前述した低圧側溶液ポンプ９Ｌの揚液量を高圧再生器４に送液する量分の増加の必要もなく、また、低圧側溶液熱交換器７およびその配管は容量を変更する必要もない。さらに、図１２の運転サイクル図中の自動弁３８と冷媒液配管１７は必要なく、より低コストで経済性の高い運転が可能となる。
【０１２５】
図１の第１の実施の形態の吸収冷凍機の第１の二段溶液サイクルサイクル運転と図７の二段溶液サイクル運転の何れにおいても、前述の図２と図１０、図５と図９の実施例などから明らかな如く、二段溶液サイクル運転から単段溶液サイクル運転に切替える方法については、冷媒および溶液サイクルに設けた機器の分配器、連絡配管の接続方法と弁及び機器の分配器などを変更することにより、全く、同様の各種の単段溶液サイクルの機能の実現が可能である。
【０１２６】
図１を参照して、本発明の実施の形態の冷凍システムを説明する。先に説明した二段吸収冷凍機１１１と、これに排熱エネルギーとしての温水を供給する熱源供給装置としての工場１２１を備える。工場１２１は化学プロセスであり、５０〜６０℃程度の比較的低温の温水が排出される。
【０１２７】
熱源供給装置からの排熱は、工場の化学プロセスからの温水に限らず、コージェネレーションシステムのエンジンなどの冷却排熱、工場化学プロセスの直接排熱や冷却排熱、ボイラーの排ガス、燃料電池の排熱などであってもよい。いわゆる比較的低温の排熱であればよく、この排熱を、当該二段吸収冷凍機の加熱源とし、得られた冷熱源を家庭用途、業務用途などの空調、除湿、冷凍などに利用する方法を実現することができる。
【０１２８】
以上説明したように、本発明の実施の形態の二段単段切替吸収冷凍機は、
（１）蒸発器、低圧吸収器、高圧吸収器または高圧吸収器兼凝縮器、低圧再生器、高圧再生器、凝縮器、低圧側溶液熱交換器および高圧側溶液熱交換器の機能を備えた二段吸収冷凍装置において、冷却媒体の温度条件、およびまたは冷熱媒体温度条件、およびまたは冷熱源媒体の負荷条件により、二段溶液サイクル運転と単段溶液サイクル運転の切替を可能とする構造と機能を有する。
（２）蒸発器、低圧吸収器、高圧吸収器兼凝縮器、低圧再生器、高圧再生器、凝縮器、低圧側溶液熱交換器および高圧側溶液熱交換器の機能を備えた二段単段切替型吸収冷凍装置において、低圧吸収器、低圧側溶液熱交換器、低圧再生器、低圧側溶液熱交換器、低圧吸収器を循環する低圧溶液サイクルと、高圧吸収器兼凝縮器、高圧側溶液熱交換器、高圧再生器、高圧側溶液熱交換器、高圧吸収器兼凝縮器を循環する高圧溶液サイクルの二段溶液サイクルを備える。
（３）蒸発器、低圧吸収器、高圧吸収器、低圧再生器、高圧再生器、凝縮器、低圧側溶液熱交換器および高圧側溶液熱交換器の機能を備えた二段吸収冷凍装置において、低圧吸収器、低圧側溶液熱交換器、高圧吸収器、高圧側溶液熱交換器、高圧再生器、高圧側溶液熱交換器、低圧再生器、低圧側溶液熱交換器、低圧吸収器を循環する低圧溶液サイクル部と高圧溶液サイクル部を有する二段溶液サイクルを備える。
（４）蒸発器、低圧吸収器、高圧吸収器または高圧吸収器兼凝縮器、低圧再生器、高圧再生器、凝縮器、低圧側溶液熱交換器および高圧側溶液熱交換器の機能を備えた二段吸収冷凍装置において、蒸発器、低圧吸収器、高圧吸収器または高圧吸収器兼凝縮器、低圧再生器、高圧再生器、および凝縮器の機能を一つの缶胴内収納した構造、または複数の缶胴に区画して収納しかつ当該複数の缶胴を一体化した構造を備える。
（５）冷却熱源温度の変化またはおよび冷熱源温度の変化と負荷を検知し、およびまたは、二段溶液サイクルまたは単段溶液サイクルの運転状態の温度、圧力、およびまたは溶液濃度を検知し、この検出信号に基づき二段吸収サイクル運転と単段溶液サイクル運転を切替える機能を有する。
（６）冷却水温度が低下する状態において、およびまたは冷熱源温度が低下する状態において、およびまたは冷凍負荷の減少する状態において、これらの一つまたは複数の状態を検知に基づいて発進する信号により、二段溶液サイクルを単段溶液サイクルに切替え、一方、冷却水温度が上昇する状態において、およびまたは冷熱源温度が上昇する状態において、およびまた冷凍負荷の増大する状態において、これらの一つまたは複数の状態を検知に基づいて発進する信号により、単段溶液サイクルを二段溶液サイクルに切替える機能を有する。
（７）さらに本発明の実施の形態の二段単段切替吸収冷凍機を有する冷凍システムでは、以上の二段単段切替型吸収冷凍装置を用いて、コージェネレーションのエンジンなどの冷却排熱、工業プロセスの直接排熱や冷却排熱、ボイラーの排ガス、燃料電池の排熱など、比較的低温の排熱を、当該二段単段切替型吸収冷凍装置の加熱源とし、得られた冷熱源を家庭用途、業務用途などの空調、除湿、冷凍などに利用する。
【０１２９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、冷却媒体の温度条件、及び冷熱媒体の温度条件、及び冷熱媒体の負荷条件のうち少なくとも１の条件に基き、二段溶液サイクル運転と単段溶液サイクル運転の切替をする制御装置を備えるので、条件に適したサイクルの運転に切り替えることができる二段単段切替吸収冷凍機を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態である二段単段切替吸収冷凍機を第２の二段溶液サイクル運転をしている場合の模式的構造図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態である二段単段切替吸収冷凍機を単段溶液サイクル運転をしている場合の模式的構造図である。
【図３】図１に示す二段単段切替吸収冷凍機のデューリング線図である。
【図４】図１に示す二段単段切替吸収冷凍機のデューリング線図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態である二段単段切替吸収冷凍機を第２の単段溶液サイクル運転をしている場合の模式的構造図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態である二段単段切替吸収冷凍機を第３の二段溶液サイクル運転をしている場合の模式的構造図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態である二段単段切替吸収冷凍機を第２の二段溶液サイクルで運転している場合の模式的構造図である。
【図８】図７に示す二段単段切替吸収冷凍機のデューリング線図である。
【図９】本発明の第５の実施の形態である二段単段切替吸収冷凍機を第２の単段溶液サイクル運転をしている場合の模式的構造図である。
【図１０】本発明の第６の実施の形態である二段単段切替吸収冷凍機を第１の単段溶液サイクル運転をしている場合の模式的構造図である。
【図１１】本発明の第７の実施の形態である二段単段切替吸収冷凍機を第１の単段溶液サイクル運転をしている場合の模式的構造図である。
【図１２】本発明の第８の実施の形態である二段単段切替吸収冷凍機を第２の単段溶液サイクル運転をしている場合の模式的構造図である。
【図１３】従来の二段吸収冷凍機の模式的構造図である。
【図１４】図１３に示す従来の二段吸収冷凍機のデューリング線図である。
【符号の説明】
１ 蒸発器
２ 低圧吸収器
３ 低圧再生器
４ 高圧再生器
５ 高圧吸収器兼凝縮器
６ 凝縮器
７ 低温側溶液熱交換器
８ 高温側溶液熱交換器
９Ｌ 低圧側溶液ポンプ
９Ｈ 高圧側溶液ポンプ
３６、３７、３８、３９、４０ 自動切替弁
４２、４３、４５、４６、４７、４８、４９ 検出器
５０、５１、５２、５３ 自動弁
１２１ 熱源供給装置
１２２、１２３、１２３ 制御装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、二段単段切替吸収冷凍機及び冷凍システムに関し、特に運転条件に応じてその運転条件に適した運転に切替可能な二段単段切替吸収冷凍機及びそのような二段単段切替吸収冷凍機を備える冷凍システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
産業界には、比較的低温の排熱は多量に存在する。例えば、ガスタービンおよびマイクロガスタービンの排熱、ボイラーの排ガスの再利用後の排熱、エンジンの冷却排熱、工場化学プロセスの直接排熱や冷却排熱、燃料電池の排熱などである。このような比較的低温の排熱は、排温水、排蒸気、排ガスなどとして、装置や機械から排出されるが、これらは低温であるため利用法がなく、一般的には直接または冷却塔を介するなどして間接的に環境に廃棄されている。特に、この排熱のうち比較的低温で用途が殆ど無い５０から６０℃程度の排温水、排蒸気などは、従来はほとんどの場合環境に排出されてきた。
【０００３】
従来からこのような低温の排熱を利用する装置として、理論的には、図１３のフロー図に示すような二段吸収冷凍機が存在していた。図示の二段吸収冷凍機は、それぞれ一つの缶胴に収納された蒸発器５０１と低圧吸収器５０２、高圧吸収器５０５と低圧再生器５０３、凝縮器５０６と高圧再生器５０４とを備えていた。そしてそれぞれ一つの缶胴内で、一方で発生した冷媒蒸気を吸収器で吸収し、又は凝縮器で凝縮してサイクルを形成していた。
【０００４】
図１３に示す従来技術の二段吸収冷凍機は、図１４に示すデューリング線図にあるような高圧溶液サイクルと低圧溶液サイクルをもって運転されていた。（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特公昭５６−４８７８１号公報（第１図〜第４図）
【特許文献２】
特公昭５６−４８７８２号公報（第１図、第３図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような従来の二段吸収冷凍機では、溶液サイクルは、常に二段溶液サイクルのため、運転効率（熱効率）が、単効用吸収冷凍装置と比較し、ほぼ１／２となることと、構成機器が増えることなどから、経済性に乏しく、殆ど使用されてこなかった。
【０００７】
そこで本発明は、季節、昼夜、天候などにより、冷却熱源温度が低い条件、およびまたは冷熱源温度が比較的高い温度で良い条件、または冷熱源の容量（負荷）が比較的に小さくてよい条件等に応じて、これらの条件に適した運転に切替可能な多段吸収冷凍機及びそのような多段吸収冷凍機を備える冷凍システムを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明による二段単段切替吸収冷凍機は、例えば図１に示されるように、蒸発器１と、低圧吸収器２と、高圧吸収器または高圧吸収器兼凝縮器５と、低圧再生器３と、高圧再生器４及び凝縮器６の機能を備えた二段吸収冷凍機１１１において；低圧吸収器３と、高圧吸収器または高圧吸収器兼凝縮器５及び凝縮器６の機能で使用する冷却媒体の温度条件、及び蒸発器１で冷却する冷熱媒体の温度条件、及び前記冷熱媒体の負荷条件のうち少なくとも１の条件に基づき、二段溶液サイクル運転と単段溶液サイクル運転の切替をする制御装置１２２を備える。典型的には、さらに低圧側溶液熱交換器７および高圧側溶液熱交換器８を備える。
【０００９】
このように構成すると、冷却媒体の温度条件、及び冷熱媒体の温度条件、及び冷熱媒体の負荷条件のうち少なくとも１の条件に基き、二段溶液サイクル運転と単段溶液サイクル運転の切り替えをする制御装置１２２を備えるので、条件に適したサイクルの運転に切り替えることができる。
【００１０】
上記目的を達成するために、二段単段切替吸収冷凍機は、例えば図７に示すように、冷媒を蒸発させて冷熱媒体を冷却する蒸発器１と；吸収液を冷却媒体で冷却しながら、前記蒸発した冷媒を吸収する低圧吸収器２と；吸収液を冷却媒体で冷却しながら、低圧吸収器２から送られる吸収液で冷媒ガスを吸収する高圧吸収器５と；高圧吸収器５からの吸収液を加熱して冷媒ガスを発生させる高圧再生器４と；高圧再生器４で発生した冷媒ガスを冷却媒体で冷却して凝縮する凝縮器６と；高圧再生器４からの吸収液を加熱して冷媒ガスを発生させ、該冷媒ガスを高圧吸収器５に吸収させる低圧再生器３と；低圧吸収器２と、高圧吸収器５及び凝縮器６の機能で使用する冷却媒体の温度条件、及び蒸発器１で冷却する冷熱媒体の温度条件、及び前記冷熱媒体の負荷条件のうち少なくとも１の条件に基き、二段溶液サイクル運転と単段溶液サイクル運転の切り替えをする制御装置とを備える；ようにしてもよい。これは、典型的には１サイクル型二段吸収冷凍機である。
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項２に係る発明による二段単段切替吸収冷凍機１１１，１１２は、例えば図１、図７に示されるように、冷媒を蒸発させて冷熱媒体を冷却する蒸発器１と；吸収液を冷却媒体で冷却しながら、前記蒸発した冷媒ガスを吸収する低圧吸収器２と；吸収液を加熱して冷媒ガスを発生させて再生し、再生させた吸収液を低圧吸収器２に戻す低圧再生器３と；吸収液を冷却媒体で冷却しながら、低圧再生器３で発生した冷媒ガスを吸収する高圧吸収器５と；高圧吸収器５からの吸収液を加熱して冷媒ガスを発生させて再生し、再生された吸収液を高圧吸収器５または低圧再生器３に戻す高圧再生器４と；高圧再生器４で発生した冷媒ガスを冷却媒体で冷却して凝縮する凝縮器６と；低圧吸収器２と、高圧吸収器５及び凝縮器６の機能で使用する冷却媒体の温度を検出する媒体温度検出器４２、及び蒸発器１で冷却する冷熱媒体の温度を検出する冷熱媒体温度検出器４７、４８、溶液サイクルの状態を知るための吸収液の温度を検出する吸収液温度検知器４５、４６、６６、６７、二段単段切替型吸収冷凍機内の複数個所の圧力を検知する圧力検知器４３、４４、６０、または該圧力に相当する冷媒液の飽和温度を検知する温度検知器、溶液サイクルの複数個所の溶液濃度を検出する溶液濃度検出器６２、６３、６４、６５、及び前記冷熱媒体の負荷の大きさを検出する検出器のうち少なくとも１つの検出器を備え、該少なくとも１つの検出器の検出信号に基づき、二段溶液サイクル運転と単段溶液サイクル運転の切替をする制御装置１２２、１２３とを備える。
【００１２】
再生器での加熱は、典型的には加熱媒体により行われる。また、高圧吸収器は高圧吸収器兼凝縮器であってもよい。
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項３に係る発明による二段単段切替吸収冷凍機は、蒸発器１と、低圧吸収器２と、高圧吸収器兼凝縮器５と、低圧再生器３と高圧再生器４および凝縮器６の機能を備えた二段単段切替吸収冷凍機１１１、１１２、１１３において；単段溶液サイクル運転を行うために、高圧吸収器兼凝縮器５を凝縮器６として使用し、蒸発器１と低圧吸収器２と低圧再生器３と高圧再生器４および凝縮器６の全てをそれぞれの機能で使用し（例えば図２、図１０、図１１参照）、又は、高圧吸収器兼凝縮器５の機能を停止し（典型的には冷却媒体の供給停止）、低圧再生器３の機能を停止し（典型的には加熱媒体の供給停止）、蒸発器１と、低圧吸収器２と、高圧再生器４および凝縮器６の全てをそれぞれの機能で使用し（例えば図５、図１２参照）、又は、凝縮器６の機能を停止し（典型的には冷却媒体の供給停止）、高圧再生器４の機能を停止し（典型的には加熱媒体の供給停止）、高圧吸収器兼凝縮器５を凝縮器として使用し、蒸発器１と、低圧吸収器２と、低圧再生器３の全てをそれぞれの機能で使用する（例えば図６参照）ように切替える機能を備える。
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項４に係る発明による二段単段切替吸収冷凍機は、例えば図７に示されるように、蒸発器１と、低圧吸収器２と、高圧吸収器５と、低圧再生器３と高圧再生器４および凝縮器６の機能を備えた二段単段切替吸収冷凍機１１２において；単段溶液サイクル運転を行うために、高圧吸収器５の機能を停止し（典型的には冷却媒体の供給停止）、低圧再生器３の機能を停止し（典型的には加熱媒体の供給停止）、蒸発器１と低圧吸収器２と高圧再生器４と凝縮器６の全てをそれぞれの機能で使用する（例えば図９参照）ように切替える機能を備える。
【００１５】
また請求項５に記載のように、請求項１又は請求項３のいずれか１項に記載の、二段単段切替吸収冷凍機では、二段サイクル運転中に、冷却媒体の温度が低下する状態、冷熱媒体温度が低下する状態、冷凍負荷の減少する状態、のうち少なくとも１の状態を検知したときに、二段溶液サイクルを単段溶液サイクルに切替え、単段サイクル運転中に、冷却媒体の温度が上昇する状態、冷熱媒体温度が上昇する状態、冷凍負荷の増大する状態、のうち少なくとも１の状態を検知したときに、単段溶液サイクルを二段溶液サイクルに切替える第２の制御装置１２２、１２３、１２４を備える。
【００１６】
前記目的を達成するために、請求項６に係る発明による冷凍システムは、例えば図１に示されるように、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の二段単段切替吸収冷凍機１１１と；二段単段切替吸収冷凍機１１１に低圧再生器３と高圧再生器４に比較的低温の加熱媒体を供給する熱源供給装置１２１とを備える。
【００１７】
熱源供給装置１２１は、例えば、コージェネレーションシステムのエンジンなどの冷却排熱、工場化学プロセスの直接排熱や冷却排熱、ボイラーの排ガス、燃料電池の排熱など、比較的低温の排熱を供給する熱源である。このようにして得られた冷却された冷熱媒体は、冷熱源として、家庭用途、業務用途などの空調、除湿、冷凍などに利用される。
【００１８】
以上の二段単段切替型吸収冷凍機では、前記蒸発器、低圧吸収器、高圧吸収器又は高圧吸収器兼凝縮器、低圧再生器、高圧再生器、および凝縮器の機能を、区画して一体で収納する缶胴を備えるようにしてもよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図において互いに同一あるいは相当する部材には同一符号あるいは類似符号を付し、重複した説明は省略する。
【００２０】
図１、図２のフロー図を参照して、本発明の第１の実施の形態である二段単段切替吸収冷凍機を説明する。この二段単段切替吸収冷凍機は、二段溶液サイクルと単段溶液サイクルとを切り替えることができるように構成されている。図１は二段吸収冷凍機として作用する場合であり、図２は単段吸収冷凍機に切り替えられた場合のフロー図である。
【００２１】
図１のフローは、第１の二段溶液サイクルの運転の例である。ここで第１の二段溶液サイクルとは、２サイクル方式（二段吸収のサイクルが高圧側と低圧側の２つのサイクルに分離した分離サイクル型）で運転される運転サイクルをいうものとする。
【００２２】
また図２のフローは、第１の単段溶液サイクルの運転の例である。ここで第１の単段溶液サイクルとは、６つの機器（蒸発器、２つの吸収器、２つの発生器、凝縮器（兼用の場合もある））の全てを使用し、且つ高圧吸収器兼凝縮器を凝縮器の機能で使用し、２つの単効用溶液サイクルが重なった運転サイクルをいうものとする。
【００２３】
本二段単段切替吸収冷凍機１１１の作業媒体としては、吸収剤と冷媒の組合せが用いられる。二段で構成される本機の各段の溶液サイクルでは、その経済性を考慮し、同一の吸収剤と冷媒を使用する。また各種吸収冷凍機で現在最も広く用いられている臭化リチウムを吸収剤として、また水を冷媒として使用する。しかしながらこれに限らず、例えば水を吸収剤として、アンモニアを冷媒として使用してもよい。
【００２４】
図１は、前述のように本発明の第１の実施の形態である二段単段切替吸収冷凍機１１１が第１の二段溶液サイクルで運転されるように切り替えられた場合の模式的構造図である。本図を参照して、その構成を説明する。二段単段切替吸収冷凍機１１１は、冷媒としての水を蒸発させて、伝熱部としての熱交換チューブ１Ａ内を流れる被冷却媒体（冷熱媒体）としての冷水を冷却する蒸発器１と、蒸発器１で蒸発した冷媒を吸収する低圧吸収器２と、低圧吸収器２から送られる吸収液（以下適宜「吸収溶液」又は単に「溶液」とも称する）を加熱して冷媒ガスを発生させる低圧再生器３と、低圧再生器３で発生した冷媒ガスを吸収する高圧吸収器（高圧吸収器兼凝縮器、図１では高圧吸収器として作用するので適宜単に「高圧吸収器」と呼ぶ）５と、高圧吸収器５からの吸収液を加熱して冷媒ガスを発生させる高圧再生器４と、高圧再生器４で発生した冷媒ガスを凝縮する凝縮器６と、蒸発器１、低圧吸収器２、高圧吸収器５、高圧再生器３、凝縮器６及び低圧再生器３を一体で収納する缶胴１００とを備える。
【００２５】
蒸発器１、低圧吸収器２、高圧吸収器５、低圧再生器３、高圧再生器４、凝縮器６を一体缶胴１００の内部に収納することにより、コンパクトで、低コストな構造としている。各機器の作動圧力を考慮し、それぞれ図中、蒸発器１と低圧吸収器２を組み合わせて水平方向右左に配列し、高圧吸収器５と低圧再生器３を組み合わせて水平方向右左に配列し、また高圧再生器４と凝縮器６を組み合わせて水平方向右左に配列して、それぞれを収納するように前記缶胴１００を３つに区画し、これらの区画は鉛直方向に前記の順番で下から上に縦に配列されている。
【００２６】
低圧吸収器２の液溜まりである底部と、低圧再生器３の伝熱部としての伝熱チューブ３Ａの上方に配設された散布器３Ｂとを接続する配管１８が敷設され、配管１８には低圧側溶液ポンプ９Ｌが挿入配置されている。
【００２７】
低圧再生器３の液溜まりである底部と、低圧吸収器２の伝熱部としての伝熱チューブ２Ａの上方に配設された散布器２Ｂとを接続する配管２１が敷設されている。配管１８と配管２１には、両配管を流れる溶液同士を熱交換させる低圧側溶液熱交換器７が、挿入配置されている。
【００２８】
高圧吸収器５の液溜まりである底部と、高圧再生器４の伝熱部としての伝熱チューブ４Ａの上方に配設された散布器４Ｂとを接続する配管１５、１６、１９が敷設され、配管１５と配管１６との間には二方切替弁３６が配置され、配管１６と配管１９の間には高圧側溶液ポンプ９Ｈが挿入配置されている。配管１６は高圧側溶液ポンプ９Ｈの吸込側に接続されており、配管１９は高圧側溶液ポンプ９Ｈの吐出側に接続されている。
【００２９】
配管１５からは配管１７、２４が分岐しており、配管１７と配管２４との間には、二方切替弁３８が配置されている。配管２４の、二方切替弁３８と反対側の先端には、蒸発機１２の伝熱部としての伝熱チューブ１Ａの上方に配設された散布器１Ｂが接続されている。また、配管２４には凝縮器６の液溜まりである底部からの配管２５が合流している。
【００３０】
配管１６の二方切替弁３６と高圧側溶液ポンプ９Ｈとの間からは配管２２が分岐しており、配管２２の他端は低圧吸収器２の底部に接続されている。配管１６と配管２２の間には、二方切替弁３７が配置されている。
【００３１】
高圧再生器４の液溜まりである底部から高圧吸収器５の伝熱部としての伝熱チューブ５Ａの上方に配設された散布器５Ｂとを接続する配管２０、１４が敷設され、配管１４には、二方切替弁３９が設置されている。
【００３２】
配管１９と配管２０には、両配管を流れる溶液同士を熱交換させる高圧側溶液熱交換器８が、挿入配置されている。配管２０の高圧側溶液熱交換器８と二方切替弁３９との間からは、配管２３が分岐しており、配管２３には二方切替弁４０が挿入配置されている。配管２３の、二方切替弁４０と反対側の先端には、低圧吸収機２の伝熱部としての伝熱チューブ２Ａの上方に配設された散布器２Ｃが接続されている。
【００３３】
図中黒塗りの二方切替弁は閉であり、白抜きの二方切替弁は開であることを示す。即ち、以上のような構成において、図１の場合は二方切替弁３７と３８と４０は閉、二方切替弁３６と３９は開である。
【００３４】
各構成部分の接続関係は次のように言いかえることができる。この二サイクル方式の二段単段切替吸収冷凍機は、高圧吸収器兼凝縮器を備える。高圧吸収器兼凝縮器は、二段溶液サイクルでは高圧吸収器として作用し、図２の実施の形態の単段溶液サイクルでは凝縮器として作用する。さらに、低圧吸収器２から低圧再生器３へ溶液を送る配管１８を備える。配管１８からの溶液は、低圧再生器３内に散布されるように構成されている。配管１８には昇圧機としての低圧側溶液ポンプ９Ｌが挿入配置されている。
【００３５】
また、低圧再生器３から低圧吸収器２に溶液を送る配管２１が備えられている。配管２１からの溶液は、低圧吸収器２内に散布されるように構成されている。溶液は配管２１内を低圧再生器３と低圧吸収器２との高低差による（液に作用する重力による）水頭差または低圧再生器３と低圧吸収器２との圧力差、または前記水頭差と圧力差の両方により流れる。
【００３６】
高圧吸収器５から高圧再生器４に溶液を送る配管１５、１６、１９が備えられている。配管１６と配管１９には昇圧機としての高圧側溶液ポンプ９Ｈが挿入配置されている。配管１５からは蒸発器１への配管１７、２４が分岐している。配管１７、２４を流れる液は蒸発器１内に散布されるように構成されている。
【００３７】
高圧吸収器兼凝縮器（高圧吸収器と凝縮器として作用可能に構成）５からの液（冷媒液又は溶液）は高圧再生器４へ流す場合と蒸発器１へ流す場合との間で切替可能に構成されている。また、後述のように凝縮器６からの液である冷媒液は、高圧吸収器（凝縮器として作用するときの）５からの液と合流して、又は別々に蒸発器１内に散布可能に構成されている。
【００３８】
高圧再生器４からの液である溶液は、高圧吸収器５へ流す場合と低圧吸収器２へ流す場合との間で切替可能に構成されている。
【００３９】
なお、前記３つの区画の各々の間は、隔壁板３４Ａと隔壁板３５Ａでしっかりと仕切られている。さらに、これらの隔壁板３４Ａ、３５Ａは上下の機器間の熱損失を少なくするため断熱を考慮した構造や材料を使用するとよい。ここで断熱を考慮した構造とは、例えば２枚の鋼板を間隙をあけて配設した構造である。その間隙中の空気が断熱作用を奏する。また間隙を真空にすればなおよい。また断熱を考慮した材料とは、例えばグラスウール、ロックウール、発泡スチロール等の断熱材である。
【００４０】
また、蒸発器１と低圧吸収器２、高圧吸収器５と低圧再生器３、および高圧再生器４と凝縮器６の各々の各機器間には、適度な高さで機器内液面を仕切る仕切板３３、仕切板３４、仕切板３５がそれぞれ設けられている。さらに、仕切板３３、３４、３５は、これらが仕切っている図中で左右に配置された機器間の熱損失を少なくするため断熱を考慮した構造や材料を使用するとよい。
【００４１】
これらの仕切板３３、３４、３５は、鉛直方向上方にそれぞれ空間があり、これらが仕切る機器間を連通している。この機器間連通空間としての上部空間は、蒸発器１と低圧吸収器２間では、蒸発器１から吸収器２へ冷媒蒸気が流れ、低圧再生器３と高圧吸収器５間では、低圧再生器３から高圧吸収器５に冷媒蒸気が流れ、高圧再生器４と凝縮器６間では、高圧再生器４から凝縮器６に冷媒蒸気が流れる。これらの空間には、後述する第２の実施の形態で採用されているエリミネータ３０、エリミネータ３１、エリミネータ３２をそれぞれの区画に、必要に応じて設けてもよい。
【００４２】
蒸発器１の内部には、伝熱部としての熱交換チューブ１Ａが、低圧吸収器２の内部には、伝熱部としての熱交換チューブ２Ａが、低圧再生器３の内部には、伝熱部としての熱交換チューブ３Ａが、高圧吸収器５の内部には、伝熱部としての熱交換チューブ５Ａが、高圧再生器４の内部には、伝熱部としての熱交換チューブ４Ａが、凝縮器６の内部には、伝熱部としての熱交換チューブ６Ａがそれぞれ設けられている。これらチューブは、典型的にはシェルアンドチューブ型であるが、再生器のように比較的温度の高い部分には、Ｕ（ユー）チューブを用いるとよい。
【００４３】
伝熱チューブ１Ａ中には被冷却媒体あるいは冷熱媒体としての冷水が、伝熱チューブ２Ａ中には冷却媒体としての冷却水が、伝熱チューブ３Ａ中には加熱媒体（排熱エネルギー）としての温水が、伝熱チューブ５Ａ中には冷却媒体としての冷却水が、伝熱チューブ４Ａ中には加熱媒体（排熱エネルギー）としての温水が、伝熱チューブ６Ａ中には冷却媒体としての冷却水がそれぞれ流れる。
【００４４】
低圧吸収器２の底部には中間濃度溶液が溜まるようになっている。高圧吸収器５の底部には低濃度溶液が溜まるようになっている。高圧再生器４の底部には中間濃度溶液が溜まるようになっている。低圧再生器３の底部には高濃度溶液が溜まるようになっている。凝縮器６の底部には、凝縮した冷媒液が溜まるようになっている。
【００４５】
続けて図１を参照して、第１の実施の形態の二段単段切替吸収冷凍機が第１の二段溶液サイクルで運転される場合、即ち二段吸収冷凍機として運転される場合の作用を説明する。本運転では、二方切替弁３７、３８、４０は閉、二方切替弁３６、３９は開となっている。
【００４６】
低圧吸収器２で冷媒蒸気を吸収し希釈された中間濃度吸収溶液は、低圧側溶液ポンプ９Ｌにより中間濃度溶液配管１８を介して低圧側溶液熱交換器７で予熱された後、低圧再生器３内の伝熱部３Ａの外面に散布器３Ｂから散布される。この中間濃度溶液は、伝熱チューブ３Ａ内に通水された加熱媒体（この例では温水）により加熱され、冷媒蒸気を発生して濃縮され高濃度溶液となる。この際に、発生した冷媒蒸気は高圧吸収器５に流入する。
【００４７】
加熱源の低温排熱エネルギーは、本図では温水としているが、液体または排蒸気や排ガスの如き気体の状態にあるその他の加熱媒体を利用して、本装置に供給してもよい。この場合、各再生器の構造は加熱媒体に適した熱交換器構造に変更する必要がある。この高濃度溶液は、高濃度溶液配管２１を介して、低圧側溶液熱交換器７で、もう一方の中間濃度溶液を予熱し、即ち、自分自身は冷却されて、低圧吸収器２内の散布器２Ｂにより伝熱部２Ａの外面に散布され、蒸発器１から流入した冷媒蒸気を吸収して中間濃度溶液となる。この際に発生する熱は伝熱部２Ａ内に通水された冷却水に放出される。低圧吸収器２で冷媒蒸気を吸収し希釈された中間濃度溶液は、再び低圧側溶液ポンプ９Ｌにより中間濃度溶液配管１８に送られ低圧溶液サイクルを繰返す。
【００４８】
一方、高圧吸収器５内の散布器５Ｂにより伝熱部５Ａの外面に散布された高圧溶液サイクルの中間濃度溶液は、低圧再生器３からの冷媒蒸気を吸収して低濃度溶液となる。この際に発生する熱は伝熱部５Ａ内部に通水された冷却水に放出される。冷却媒体は、本図では、冷却水としているが、海水、河川水など液体や、空気の如き気体などその他の冷却媒体であってもよい。この場合、実施の形態の各吸収器と凝縮器の構造は、冷却媒体に適した熱交換器構造に変更する必要がある。
【００４９】
高圧吸収器５で冷媒蒸気を吸収して低濃度となった低濃度溶液は、液冷媒・溶液兼用配管１５から、開いている二方切替弁（ここでは自動弁とも呼ぶ）３６、低濃度溶液配管１６を介して、高圧側溶液ポンプ９Ｈで、更に、低濃度溶液配管１９を介して高圧側溶液熱交換器８で予熱されて、高圧再生器４に流入する。この低濃度溶液は、高圧再生器４内の散布器４Ｂにより伝熱部４Ａの外面に散布され、伝熱部４Ａ内部に通水された温水により加熱・濃縮されて中間濃度溶液となる。
【００５０】
この際に、発生する冷媒蒸気は凝縮器６に流入する。高圧再生器４で冷媒蒸気を放出して高濃度となった中間濃度溶液は、中間濃度溶液配管２０を介して、高圧側溶液熱交換器８で、前述の如く、もう一方の中間濃度溶液を予熱し、即ち、自分自身は冷却されて、開いている自動弁３９、中間濃度溶液配管１４を介して、高圧吸収器５に流入する。ここで、この中間濃度溶液は、散布器３Ｂにより伝熱部３Ａの外面に散布され、低圧再生器３からの冷媒蒸気を吸収して低濃度溶液となる。また、この低濃度溶液は、高圧吸収器兼凝縮器５の伝熱部５Ａ内部に通水された冷却水に放熱し冷却される。
【００５１】
この低濃度溶液は、液配管（ここでは液冷媒・溶液兼用配管とも呼ぶ）１５、開いている自動弁３６を介して、高圧側溶液ポンプ９Ｈで送られ、高圧溶液サイクルを繰返す。
【００５２】
一方、高圧再生器４からの冷媒蒸気は、凝縮器６の伝熱部６Ａ内部を流れる冷却水に熱を奪われて凝縮して冷媒液となる。この冷媒液は冷媒液配管２５、２４を介して、蒸発器１内の散布器１Ｂにより伝熱部１Ａの外面に散布され、蒸発器１内の伝熱部１Ａ内部に通水された冷水から熱を奪って蒸発し、低圧吸収器２に流入する。この際、冷熱媒体である冷水は熱を奪われるので、低温の冷熱源となり、需要先に供給される。
【００５３】
本図では、凝縮器６からの冷媒液を直接に散布器１Ｂにより伝熱部１Ａの外面に散布しているが、この場合、散布器１Ｂは、この冷媒循環量で伝熱面１Ａの外面に均一な濡れ面が得られる様に、特に構造上の配慮をしてある。
【００５４】
一方、後述の図７で説明する第２の実施の形態の二段単段切替吸収冷凍機が第２の二段溶液サイクル（後で説明）で運転される場合の如く、蒸発器１の底部に溜まった冷媒液を冷媒ポンプ１０により散布器１Ｂまたは別に設けた散布器により伝熱部１Ａの外面に散布することもよい。この方式を採用すれば、冷媒ポンプ１０と冷媒液配管２４が必要となるが、大容量の二段単段切替型吸収冷凍装置に適した方法である。
【００５５】
図１に示す第１の実施の形態の二段溶液サイクルの吸収冷凍機は、この冷媒ポンプと冷媒液配管を不要とし、コストの低減を図っている。冷熱源となる媒体は、実施の形態では、冷水としているが、ブラインなど液体や、空気の如く気体などが、冷熱媒体であってもよい。この場合、蒸発器１の構造は、冷熱媒体に適した熱交換器構造に変更する必要がある。
【００５６】
二段吸収冷凍機は、理論的に、低温の排熱が高圧溶液サイクルと低圧溶液サイクルの両方の加熱源として必要なため、比較的効率が低く、且つ構成機器数が増えて大型となる傾向にあり、図１３の従来の機器構成と構造では、高価で効率が悪く且つ大型となり実用性が低い。このため、二段を単段の溶液サイクルに切替えて熱効率を高めることは大変に有効である。また本冷凍機を、コンパクトで低コストな装置とすることも実用上特に重要である。図１に示す第１の実施の形態の二段溶液サイクルの吸収冷凍機は、この目的を達成することも可能な二段単段切替型吸収冷凍装置である。二段溶液サイクルでは、図１３の従来の溶液サイクルとほぼ同一の冷媒、吸収溶液の循環サイクルを採用しているが、本装置では、蒸発器１、低圧吸収器２、高圧吸収器兼凝縮器５、低圧再生器３、高圧再生器４、凝縮器６を一体缶胴１００の内部に収納することにより、コンパクトで低コストな構造としている。機器の作動圧力を考慮し、蒸発器１と低圧吸収器２、高圧吸収器兼凝縮器５と低圧再生器３、および高圧再生器４と凝縮器６の三つに区画し、それぞれの間は、隔壁板３４Ａと隔壁板３５Ａでしっかりと仕切られている。更に前述のように、これらの隔壁板は上下左右の機器間の熱損失を少なくするため断熱を考慮した構造や材料を使用することもよい。
【００５７】
図１の第１の実施の形態の二段溶液サイクルの吸収冷凍機では、一体缶胴１００は矩形断面の形状としているが、強度など関係から小判形や楕円形など形状として缶胴の板厚を薄くすることが、コンパクトさを保つ範囲で有効である。
【００５８】
図２を参照して、第１の実施の形態の二段単段切替吸収冷凍機１１１が第１の単段溶液サイクルの運転に切り替えた場合を説明する。この場合には、二方切替弁３７、３８、４０は開に切り替えられ、二方切替弁３６、３９は閉に切り替えられている。
【００５９】
特に図１の二段溶液サイクルの場合と異なる点を重点的に説明し、重複する説明は極力省略する。低圧再生器３で発生した冷媒蒸気は高圧吸収器兼凝縮器５に流入する。高圧吸収器兼凝縮器５は、二段溶液サイクルでは高圧吸収器として作用したが、この運転形態では凝縮器として作用する（この運転形態の説明では「高圧吸収器兼凝縮器５」と呼ぶ）。
【００６０】
弁３９は閉となっているので、散布器５Ｂは溶液を散布していない。したがって、高圧吸収器兼凝縮器５内の伝熱部５Ａ内部に通水されている冷却水により、冷媒蒸気は冷却されて凝縮する。即ち、高圧吸収器兼凝縮器５は凝縮器として作用する。この際に発生する熱は伝熱部５Ａ内部に通水された冷却水に放出される。
【００６１】
高圧吸収器兼凝縮器５で凝縮して液化した冷媒液は、液冷媒・溶液兼用配管１５から開いている二方切替弁（ここでは自動弁とも呼ぶ）３８を介して、蒸発器１内の散布器１Ｂに送られ伝熱部１Ａの外面に散布され、伝熱部１Ａ内部に通水された冷水を冷却し、自分自身は蒸発して冷媒蒸気となる。弁３６は閉となっているので、冷媒液がポンプ９Ｈに送られることはない。この際に、発生する冷媒蒸気は低圧吸収器２に流入する。
【００６２】
低圧吸収器２で冷媒蒸気を吸収して濃度の下がった溶液は、ポンプ９Ｌにより低圧再生器３に送られる他に、配管２２を通って、開となっている弁３７を介してポンプ９Ｈにより高圧再生器４に送られる。
【００６３】
高圧再生器４で冷媒蒸気を放出して濃度の高くなった溶液は、配管２０、高圧側溶液熱交換器８を介して、開いている自動弁４０、配管２３を介して、低圧吸収器２に流入し、散布器２Ｃにより伝熱部２Ａ上に散布される。
【００６４】
図２の運転形態では、低圧吸収器２は「低圧」と呼んでいるが、圧力を区別する高圧吸収器兼凝縮器５は凝縮器として作用するので、低圧吸収器２は単に吸収器として作用する。また、低圧再生器３と高圧再生器４は、低圧、高圧の区別をする程の圧力差はなく、再生圧力はほぼ同圧の単なる再生器として作用する。また先に説明した通り、高圧吸収器兼凝縮器５は、凝縮器として作用する。凝縮圧力は凝縮器６のそれとほぼ同圧である。
【００６５】
図２からも明らかな如く、第１の実施の形態の二段単段切替吸収冷凍機１１１を第１の単段溶液サイクルで運転するときに、二倍の冷熱源エネルギー量の取出しを希望する場合は、予め、低圧吸収器２の伝熱部２Ａおよび蒸発器１の伝熱部１Ａの伝熱面積は、希望の冷熱源エネルギーの取出し熱量に合わせた面積を設けておく。このようにしておけば、希望する熱量を得ることができる。即ち、希望する冷熱源エネルギー量に合わせてこれらの伝熱面積を大きくしておけば、加熱源のエネルギーの増加や、放熱する冷却塔の大きさを変えることなく、熱効率のよい運転で、原理的に２倍まで冷熱源エネルギーの発生増加が得られる。
【００６６】
図３のデューリング線図を参照して、図１と図２で説明した二段溶液サイクルと単段溶液サイクル交互の切替方法を説明する。図中、二段吸収冷凍機１１１の図１に相当する二段溶液サイクルは、低圧溶液サイクル（Ｂ１−Ｂ２−Ｂ３−Ｂ８−Ｂ１）と高圧溶液サイクル（Ｂ７−Ｂ４−Ｂ５−Ｂ６−Ｂ７）の二つのサイクルに別れている。
【００６７】
図中で、点Ｂ１−Ｂ２に対応する圧力ＰＥは図１の蒸発器１内における蒸発圧力（但し、低圧吸収器２内における圧力との差圧は無視して表示している）、また点Ｂ５−Ｂ６に対応する圧力ＰＣは図１の凝縮器６内における圧力凝縮圧力（但し、高圧再生器４内における圧力との差圧は無視して表示している）を示す。また、点Ｂ６、点Ｂ８の温度ＴＨは加熱媒体の温度と冷凍負荷状態に関係し、説明を簡単にするため、ここでは、全負荷状態で、低圧再生器３で濃縮された溶液温度（点Ｂ８）と高圧再生器４で濃縮された溶液温度（点Ｂ６）は、ほぼ同一温度ＴＨまで加熱されているものとした。実際には、必ずしもきっちりと同一温度としなくてもよい。
【００６８】
図３の二段溶液サイクルに注目すると、冷却媒体温度が低下し、凝縮圧力がＰＣ１まで低下し、また、負荷側の条件で冷熱媒体温度を上昇させて良く、蒸発圧力はＰＥ１まで上昇してよいときは、高圧溶液サイクル（Ｂ７−Ｂ４−Ｂ５−Ｂ６−Ｂ７）は凝縮圧力の低い側（下部）の点線のサイクルの位置に移動でき、また、低圧溶液サイクル（Ｂ１−Ｂ２−Ｂ３−Ｂ８−Ｂ１）はそれよりも蒸発圧力の高い側（上部）の点線のサイクルの位置に移動できる。
【００６９】
したがって、この様な運転条件の時は、高圧溶液サイクルと低圧溶液サイクルの中間に位置する点線で示す単段サイクル、即ち、単効用溶液サイクルとなり、二つの溶液サイクルを重ねた運転が可能となる。したがって、加熱媒体の加熱量が一定の状態であれば、二倍の能力が発揮可能であることを示唆している。図２に示した運転形態が可能な第１の実施の形態は、第１の単段溶液サイクルで運転する際に、この条件（二倍の能力が発揮可能）を満足させることのできる主要機器構成の二段単段切替吸収冷凍機である。
【００７０】
一方、前述の運転状態で、二つのサイクル（Ｂ１−Ｂ２−Ｂ３−Ｂ８−Ｂ１）と（Ｂ７−Ｂ４−Ｂ５−Ｂ６−Ｂ７）のうち一つの溶液サイクルを止めれば、半分の加熱量で同じ能力が発揮可能なことを、即ち、この場合には、二倍の値の熱効率のみを期待して、運転を行うことができる。
【００７１】
さらに、冷水の温度は変わらず、冷却水の温度のみが低下し、凝縮圧力が図中点Ｂ３、Ｂ８に対応する圧力ＰＣ２まで低下すれば、高圧溶液サイクルは低圧溶液サイクルに重なる位置まで低下して、上記と同様に二つのサイクルを重ねることもできる。
【００７２】
一方、冷媒熱源温度としての冷水温度を上昇させてもよく、蒸発圧力が図中点Ｂ４、Ｂ７に対応する圧力ＰＥ２まで上昇してよければ、低圧溶液サイクルは高圧溶液サイクルに重なる位置まで上昇して、上記と同様に二つのサイクルを重ねることもできる。
【００７３】
以上の説明では、説明を簡単にするため、冷熱媒体の冷熱エネルギー量（冷凍負荷）の変化した場合の溶液サイクルを説明していないが、各溶液サイクルの溶液循環流量が冷凍負荷に比例して減少すれば、各溶液サイクルは、ほぼ溶液濃度巾が一定の状態での変化となる。図３中で言えば、低圧溶液サイクル点Ｂ１と点Ｂ２の巾および点Ｂ７と点Ｂ４の巾は、ほぼ一定値の状態での変化である。
【００７４】
図１、図２において、冷熱媒体の冷熱エネルギー量（冷凍負荷）の変化に応じて、この溶液サイクルの溶液循環量の変化を行うとすれば、低圧側溶液ポンプ９Ｌと高圧側溶液ポンプ９Ｈの回転数をインバー制御のモータとし、冷凍負荷に合わせて制御する方法がある。その他、溶液配管に流量制御弁を設けて、溶液循環量を制御する方法などもある。
【００７５】
冷凍負荷が変化しても溶液循環量を一定とした運転では、図３で言えば、低圧溶液サイクル点Ｂ１と点Ｂ２の巾、と点Ｂ７と点Ｂ４の巾は、冷熱源負荷の減少につれて、それぞれの溶液サイクルの濃度巾は狭まってくる。
【００７６】
図４にその一例を示すと、冷熱源負荷の減少につれて、かつ、冷熱媒体温度が上昇すればするほど、点Ｂ１と点Ｂ２は、点Ｂ１Ｌと点Ｂ２Ｌへと溶液濃度の低下を伴って、かつ、この巾が狭まりながら単段溶液サイクルに近づいて行く変化を行うことになる。この場合の二つの溶液サイクルの巾の変化を具体的に図示していないが、高圧溶液サイクルと低圧溶液サイクルは、それぞれの濃度巾を狭めながら、図４に示すように、図３と比較して溶液濃度巾の狭い点線の単段溶液サイクルの位置に近づき重なることになる。冷熱源負荷の減少を伴えば、冷却媒体温度の低下と冷熱媒体温度の上昇での単段溶液サイクルへの切替時期は早まる、即ち、熱効率の高い単段溶液サイクルの運転時間が長くなり経済的な運転となる。
【００７７】
なお、加熱媒体の供給温度が高温側に変化する場合があれば、上記の条件より、単段溶液サイクルで運転可能な冷却媒体温度は高い値で、そして冷熱媒体温度は低い値で、単段溶液サイクルへの切替が可能となる。即ち、熱効率の高い単段溶液サイクルの運転時間が長くなり経済的な運転となる。
【００７８】
図１のフロー図でもある模式的構造図は、冷却媒体温度と冷熱媒体温度が二段溶液サイクルの運転を要求する状態の運転で、冷熱媒体に冷水またはブラインを使用し、冷却媒体に冷却水を使用した場合の実施の形態のサイクルと機器構成を示す。また、図２は、冷却媒体温度、冷熱媒体温度、溶液サイクルの温度、圧力及び濃度などが単段溶液サイクル（単効用溶液サイクル）の運転を要求する状態の運転を示す。
【００７９】
第１の実施の形態の二段単段切替吸収冷凍機で、第１の二段溶液サイクルと第１の単段溶液サイクルとの間で交互に切替を行うための構成を説明する。低圧吸収器２の冷却水配管２７の入口側には冷却水入口温度検出器４２が備えられ、冷水配管２６の出口側には冷水出口温度検出器４８が備えられている。また、二段単段切替吸収冷凍機１１１には、その運転を制御する制御装置１２２が備えられている。制御装置１２２は、具体的には制御ソフトをインストールしたマイコン又はパソコンである。
【００８０】
制御装置１２２には、冷却水入口温度検出器４２、冷水の出入口温度検出器４８、４９、吸収サイクルの吸収液温度の温度検出器４５、４６、６６、６７、溶液濃度の濃度検出器６２、６３、６４、６５、圧力検出の圧力検出器４３、４４、６０、及び冷水の流量の流量検出器６１などからの検出信号を受信し、調節信号を自動弁３６、３７、３８、３９、４０に送信するように信号配線または信号配管が敷設されている。
【００８１】
制御装置１２２は、前記各検出器の検出する冷却水入口温度、冷水の出入口温度、吸収サイクルの各部の吸収液の温度、溶液の各部の濃度、各部の圧力、及び冷水の流量など基づいて、自動弁３６、３７、３８、３９、４０を開閉する。すなわち、図３、図４のデューリング線図で説明したように、冷水温度が上昇し、または冷却水温度が低下し、又は両方が同時に起こり、二段溶液サイクルを単段溶液サイクルに切り替える条件になったときに、制御装置１２２は、自動弁３６、３９を閉とし、自動弁３７、３８、４０を開とする。
【００８２】
逆に、冷水温度が低下し、または冷却水温度が上昇し、又は両方が同時に起こり、単段溶液サイクルを二段溶液サイクルに切り替える条件になったときに、制御装置１２２は、自動弁３６、３９を開とし、自動弁３７、３８、４０を閉とする。
【００８３】
ここでは自動弁３６、３７、３８、３９、４０を、二方弁であるものとして説明したが、これに限らず、自動弁３６、３８を一つの自動三方弁とし、自動弁３９、４０を一つの自動三方弁としてもよい。または自動弁３６、３７を一つの自動三方弁としてもよい。さらには自動弁３６、３７、３８を一つの自動四方弁としてもよい。
【００８４】
もちろん、後述の他の実施の形態に示された各種の検出器からの検出値に基づいて、前記の開閉信号を得るようにしてもよい。
【００８５】
図５のフロー図を参照して第２の実施の形態である二段単段切替吸収冷凍機を説明する。本実施の形態の二段単段切替吸収冷凍機１１１Ａは、図１で説明した第１の実施の形態の二段単段切替吸収冷凍機１１１の変形例とも言えるものである。本図は、二段単段切替吸収冷凍機１１１Ａを単段溶液サイクルに切替えた場合のフローを示す。この場合の単段溶液サイクルを第２の単段溶液サイクルと呼ぶ。第２の単段溶液サイクルとは、６つの機器（蒸発器、２つの吸収器、２つの発生器、凝縮器（兼用もあり））の全てを使用するわけではなく、蒸発器、低圧吸収器、高圧再生器及び凝縮器を使用して行う単効用溶液サイクルの運転サイクルをいうものとする。
【００８６】
なお図６のフロー図の二段単段切替吸収冷凍機１１１Ｂは、さらに二段単段切替吸収冷凍機１１１Ａの変形例であり、図６は、これを単段溶液サイクルに切り替えた場合である。この場合の単段溶液サイクルを第３の単段溶液サイクルと呼ぶ。第３の単段溶液サイクルとは、６つの機器（蒸発器、２つの吸収器、２つの発生器、凝縮器（兼用もあり））の全てを使用するわけではなく、蒸発器、低圧吸収器、低圧再生器及び高圧吸収器兼凝縮器を使用して、高圧吸収器兼凝縮器を凝縮器として機能させて行う単効用溶液サイクルの運転サイクルをいうものとする。
【００８７】
ここで、図５のフロー図を参照して、第２の実施の形態の二段単段切替吸収冷凍機１１１Ａを第２の単段溶液サイクルで運転する場合を説明する。図５の基本的な構成は図２と同一で、相違点は低圧再生器３への加熱媒体の流路の自動弁７０を追加設置し、高圧吸収器５への冷却媒体の流路に自動弁７１を追加設置したことである。
【００８８】
本図は、第２の単段溶液サイクルの運転のフローを示す。このときは、制御装置１２２からの切替信号で自動弁７０を閉とし、低圧再生器３への加熱媒体の供給を止める。又同様に制御装置１２２からの切替信号で自動弁７１を閉とし、高圧吸収器５の冷却媒体の供給を止める。それに伴い、低圧側溶液ポンプ９Ｌを停止し、自動弁３８を閉とする。
【００８９】
溶液サイクルの詳細な説明は省くが、図２の第１の単段溶液サイクルで、前述の如く構成機器すべてを使用しているのに対して、図５の第２の単段溶液サイクルでは、低圧再生器２と高圧吸収器５と低圧側溶液ポンプ９Ｌが使用されず、図中、点線で示された溶液サイクルは停止している。したがって、図２の第１の単段溶液サイクルの運転に比べて、図５の第２の実施の形態の二段単段切替吸収冷凍機１１１Ａは、第２の単段溶液サイクルの運転ができるので、エネルギーの消費量を減らすことができる。このようにして、単段溶液サイクル運転時に更なる省エネルギーで経済的な運転を実現できる。
【００９０】
図６のフロー図を参照して、第３の実施の形態である二段単段切替吸収冷凍機１１１Ｂの作用を説明する。第２の実施の形態と同様に、第３の実施の形態は基本的な構成は図２と同一である。第２の実施の形態との相違点は、加熱媒体の流路の自動弁７０が低圧再生器３へ流路にではなく高圧再生器４への流路に設置され、冷却媒体の流路の自動弁７１が高圧吸収器５への流路にではなく、凝縮器６への流路に設置されていることである。
【００９１】
図６は、第３の単段溶液サイクルの運転のフローを示す。このときは、制御装置１２２からの切替信号で自動弁７０を閉とし、高圧再生器４への加熱媒体の供給を止める。又同様に制御装置１２２からの切替信号で自動弁７１を閉とし、凝縮器６への冷却媒体の供給を止める。それに伴い、高圧側溶液ポンプ９Ｈを停止し、自動弁４０を閉とする。
【００９２】
本実施の形態も第２の実施の形態と同様に、図２の第１の単段溶液サイクルで構成機器すべてを使用しているのに対して、図６の第３の単段溶液サイクルでは、高圧再生器４と凝縮器６と高圧側溶液ポンプ９Ｈが使用されず、図中、点線で示された溶液サイクルは停止している。したがって、第３の実施の形態の二段単段切替吸収冷凍機１１１Ｂは、第３の単段溶液サイクルの運転ができるので、エネルギーの消費量を減らすことができる。したがって、単段溶液サイクル運転時に更なる省エネルギーで経済的な運転を実現できる点も第２の実施の形態と同様である。
【００９３】
図７のフロー図でもある模式的構造図を参照して、本発明の第４の実施の形態を説明する。本実施の形態では、機器の作動圧力を考慮し、蒸発器１と低圧吸収器２、高圧吸収器５（符号５は図１では高圧吸収器兼凝縮器であったがここでは高圧吸収器）と低圧再生器３、および高圧再生器４と凝縮器６の三つの区画に仕切った図１の実施の形態に代えて、缶胴２０１、缶胴２０２および缶胴２０３の三つの缶胴に機器を配置した構造とし、輸送・搬入後に図１の第１の実施の形態に近い一体形状で使用する場合を示す。
【００９４】
本実施の形態では、蒸発器１と低圧吸収器２との間、高圧吸収器５と低圧再生器３との間、および高圧再生器４と凝縮器６との間には、それぞれエリミネータ３０、エリミネータ３１、エリミネータ３２が、それぞれの区画に設けられている。
【００９５】
エリミネータ３０は、蒸発器１から吸収器２へ冷媒液滴の同伴および吸収器２から蒸発器への溶液の混入を防止するためのものである。エリミネータ３１は、低圧再生器３と高圧吸収器兼凝縮器５間での液滴の同伴を防止するためのものである。エリミネータ３２は、高圧再生器４から凝縮器６へ溶液の液滴の同伴を防止するためのものである。これらのエリミネータの採用により、より熱効率の高い運転が可能となる。
【００９６】
本第４の実施の形態は、装置の輸送・搬入を考慮し、中大容量の二段単段切替吸収冷凍機に採用し、コンパクトで、低コストな装置とする場合に適する。図示していないが、缶胴２０１と缶胴２０２、缶胴２０２と缶胴２０３、および缶胴２０１と缶胴２０３を一つの缶胴に収納して、図１の実施の形態で示した隔壁板３４Ａ、３５Ａのように、同様の機能を有する隔壁板で仕切ってもよい。その方が、図示の場合と比較して、よりコンパクトで低コストな装置となる。必要な冷凍容量に合せ、かつ、輸送・搬入条件を考慮し、最もコンパクトで低コストな構造・構成の缶胴を組合せた装置を選択し、最適な、即ち、輸送・搬入が容易で、かつ、よりコンパクトで低コストな装置できることが、本発明の他の目的である。
【００９７】
図７の第４の実施の形態の二段単段切替吸収冷凍機１１２では、缶胴２０１、缶胴２０２および缶胴２０３は、矩形断面の形状としているが、強度などの関係から、小判形や楕円形など形状として缶胴の板厚を薄くすることも、コンパクトさを保つ範囲で可能である。
【００９８】
図８は、第４の実施の形態の吸収溶液サイクルの吸収溶液のデューリング線図である。このサイクルは第２の二段溶液サイクルである。ここで第２の二段溶液サイクルとは、１サイクル方式（二段吸収のサイクルが高圧側と低圧側とで１つのサイクルに連続した連続サイクル型）で運転される運転サイクルをいうものとする。
【００９９】
本図に示すように、高圧段サイクルと低圧段サイクルはＡ１−Ａ２−Ａ３−Ａ４−Ａ５−Ａ６−Ａ７−Ａ８−Ａ１と一つの循環サイクルとなり、冷却媒体温度が低下し、かつ、冷熱源温度が上昇した運転状態では、細線で描かれているように、平行四辺形の一部を重ねてその輪郭を描いたサイクルに変化し、さらに点線のように一つの平行四辺形で表わされる単段溶液サイクルとなって行く。
【０１００】
図８において、点Ａ１−点Ａ２は、低圧吸収器２で高濃度溶液が冷媒蒸気を吸収するプロセス、点Ａ５−点Ａ６は、加熱媒体である温水などで加熱される高圧再生器４において低濃度溶液が冷媒蒸気を発生して中間濃度溶液に濃縮されるプロセス、この中間濃度溶液を点Ａ７−点Ａ８は、加熱媒体である温水などで加熱される低圧再生器３において冷媒蒸気を発生して濃縮され濃溶液になるプロセスを示している。
【０１０１】
加熱する加熱媒体である温水などが比較的低温で、点Ａ８および点Ａ６の溶液温度ＴＨまでしか加熱できず、即ち、単段では目的の濃度まで濃縮できないため、図のサイクルのように、低圧溶液サイクル部と高圧溶液サイクル部に別れた二段の溶液サイクルとなっている。
【０１０２】
図８の溶液サイクルは、前述のように第２の二段溶液サイクルの例であり一つの連続サイクルとなっている。図１の溶液サイクルは、第１の二段溶液サイクルの例であり、２つに分かれた溶液サイクルである点で相違する。しかしながら、両者はいずれも同等のサイクルの機能を有する二段溶液サイクルである。
【０１０３】
単段溶液サイクルの状態は、冷熱源として必要な負荷によって、必ずしも点線の位置や形状とならないが、高圧溶液サイクル部と低圧溶液サイクル部が重なり単段溶液サイクルに変化する状態となることに、本発明は着目している。
【０１０４】
図７に示すように、本第４の実施の形態の二段単段切替吸収冷凍機１１２では、蒸発器１には冷媒の蒸発圧力を検出する蒸発器圧力検出器４３が、高圧吸収器５には中間圧力を検出する圧力検出器６０が、凝縮器６には冷媒凝縮圧力を検出する凝縮器圧力検出器４４が、低圧吸収器２の液溜まりの底部又は溶液出口配管に低圧吸収器出口の溶液温度を検出する低圧吸収器出口温度検出器４５および高圧再生器４の液溜まりの底部又は溶液出口配管に高圧再生器出口の溶液温度を検出する高圧再生器出口温度検出器４６を備える。さらに二段単段切替吸収冷凍機１１２を制御する、マイコンやＰＣなどで構成される制御装置１２３を備える。
【０１０５】
蒸発器圧力検出器４３は、直接圧力を検出する圧力計型であってもよいし、蒸発器１の冷媒の飽和温度を検出した後に冷媒の特性から飽和圧力を知ること圧力を検出する温度計型であってもよい。また、凝縮器圧力検出器４４は、直接圧力を検出する圧力計型であってもよいし、凝縮器６の冷媒の飽和温度を検出した後に冷媒の特性から飽和圧力を知る温度計型とすることも可能である。
【０１０６】
上記の各検出器からの検出値に基づいて、必要なら或いは経済的に事情が許すなら、さらに、測定項目を追加して、例えば最も確かな方法としては、不図示であるが、それぞれの溶液サイクルの低濃度溶液および高濃度溶液の濃度を、図１に示したような位置または溶液配管１８、１９、２０、２１中に設けた濃度検出器で直接に測定するなどして、図８に示した点線の様な単段溶液サイクル状態（高圧溶液サイクル部と低圧溶液サイクル部が近似的に重なった運転状態）を可能とする運転条件の判断を制御装置１２３によって行い、その制御信号で自動弁７０を閉じ、低圧再生器３への加熱源、および自動弁７１を閉じ高圧吸収器５への冷却水の通水を停止して、前述の如く、省エネルギーな二段溶液サイクルから単段溶液サイクルへの切替を行う。
【０１０７】
図７は二段溶液サイクルの運転状態を示し、第２の単段溶液サイクルを示していない。この単段溶液サイクルにおいては、二つの溶液ポンプ９Ｌ、９Ｈは運転継続が必要となるので、省エネルギー運転上は欠点があるが、溶液や冷媒配管は簡素化される。また、制御装置１２３からの信号で、図５の実施の形態と後述の図９の実施の形態と同様の方法で、自動弁７０を閉じて低温再生器３への加熱源の供給を停止し、かつ、自動弁７１を閉じて高圧吸収器５への冷却媒体を停止している。このため、図７の第２の単段溶液サイクルの例では、高圧吸収器５と低温再生器３において、吸収溶液は濃縮も希釈もされずに、素通りするだけとなる。
【０１０８】
図９のフロー図を参照して、第５の実施の形態を説明する。図７の第４の実施の形態と比較して、高圧再生器４から低圧再生器３への溶液配管１４に二方切替弁５３が挿入配置されている。
その他、切替弁３６、切替弁３７、切替弁４０が、図１の第１の実施の形態と同様に配置されている。
【０１０９】
図９の場合は、切替弁５３が閉となり低圧再生器３への吸収液の散布が停止され、低圧再生器３の機能が停止されている。これで低圧再生器３の機能の停止という作用は十分に充足されるが、さらに切替弁７０が閉となり低圧再生器３への加熱媒体の供給を停止することにより、加熱媒体供給のためのエネルギーの節約を図ることができる。
【０１１０】
また低圧側溶液ポンプ９Ｌを停止し高圧吸収器５への溶液の散布が停止されるころにより、高圧吸収器５の機能が停止されている。これでポンプ駆動のエネルギーが節約されると同時に高圧吸収器５の機能の停止という作用は十分に充足されるが、さらに切替弁７１が閉となり高圧吸収器５への冷却媒体の供給を停止することにより、冷却媒体供給のためのエネルギーの節約をも図ることができる。また切替弁３６が閉となり、溶液の流入が止まっている高圧吸収器５と高圧側溶液ポンプ９Ｈとの間の配管を閉としている。
【０１１１】
このようにして、低圧再生器３と高圧吸収器５の機能が停止されるので、この吸収冷凍機１１２Ａは、第２の単段溶液サイクルの運転がされる。
【０１１２】
次に図１０のフロー図を参照して、第６の実施の形態を説明する。図９の第５の実施の形態と比較して、高圧吸収器５が高圧吸収器兼凝縮器５として構成され、高圧吸収器兼凝縮器５の伝熱チューブ５Ａの上方に導かれている配管１８の途中に切替弁５２が設置されている。また配管１８から低圧再生器３の伝熱チューブ３Ａの上方に導かれる配管２８があり、配管２８には切替弁５０が設置されている。さらに高圧吸収器兼凝縮器５からの配管１５には、分岐する配管１７が設けられ、配管１７は配管２５と接続されている。配管１７には、分岐した後で配管２５と接続されるまでの途中に切替弁３８が設けられている。
【０１１３】
本実施の形態の本図に示す運転では、切替弁５０が開となって低圧再生器３に溶液が供給される。また切替弁５２が閉となり高圧吸収器兼凝縮器５への溶液の供給が停止される一方、切替弁７１は開となっているので、冷却水は供給されている。したがって、高圧吸収器兼凝縮器５は凝縮器として機能する。切替弁３８は開、切替弁３６は閉であるので、高圧吸収器兼凝縮器５で凝縮した冷媒液は、配管１７から配管２５に合流して蒸発器１に流入する。
【０１１４】
このようにして、高圧吸収器兼凝縮器５は凝縮器として機能するので、この吸収冷凍機１１２Ｂは、第１の単段溶液サイクルの運転がされる。
【０１１５】
図１１、図１２のフロー図（模式的構造図）を参照して第７、第８の実施の形態の二段単段切替吸収冷凍機１１３、１１３Ａを説明する。本実施の形態である二段単段切替吸収冷凍機１１３Ａは、二段単段切替吸収冷凍機１１３と同一の機能を有する構成部分に加えて追加の切替弁７０、７１及び同用配管２７を有する。二段単段切替吸収冷凍機１１３の二段溶液サイクル運転は、図１と同一の溶液サイクル（第１の二段溶液サイクル）であり、単段溶液サイクルは、図２の第１の単段溶液サイクルに分類される。しかしながら、この単段溶液サイクルの運転サイクルは、後述のように図２の運転サイクルと異なる。
【０１１６】
本実施の形態で、図２と異なる単段溶液サイクル部分についてのみ以下に説明する。本図では、冷熱媒体（ここでは冷水）入口温度検出器４７、冷熱媒体（ここでは冷水）出口温度検出器４８、および冷却媒体（ここでは冷却水）入口温度検出器４２での検出温度に基づいて、図３に示した点線の様な単段溶液サイクルが可能な運転条件の判断をマイコンなどにより行って、その制御信号を二段溶液サイクルから単段溶液サイクルへの切替として、開閉信号をそれぞれの自動弁３６、３８、５０、５１、５２ａ、５３ａに送ることによって、図２の実施の形態と同等の単段溶液サイクルを行なう。
【０１１７】
図１１の実施の形態で図２と相違する部分について以下に説明する。低圧側溶液熱交換器７からの溶液は溶液配管２８と溶液配管２９に分岐し、開かれた自動弁５０、開かれた自動弁５１から、それぞれ低圧再生器３、高圧再生器４に送られる。高圧再生器４内の散布器４Ｂにより伝熱部４Ａの外面に散布される。中間濃度溶液は、伝熱部４Ａ内部を流れる加熱媒体（ここでは温水）により加熱され、冷媒蒸気を発生して濃縮する。
【０１１８】
この高濃度溶液は、高濃度溶液配管４１を介して、低圧再生器３からの高濃度溶液と高濃度溶液配管２１で合流する。一方、高圧側溶液ポンプ９Ｈは停止し、高圧吸収器兼凝縮器５は凝縮器として働き、低圧再生器３からの冷媒蒸気は、高圧吸収器兼凝縮器５の伝熱部５Ａ内部を流れる冷却媒体（ここでは冷却水）に熱を奪われて、凝縮する。凝縮した冷媒液は冷媒液・溶液兼用配管１５、冷媒液配管１７、開かれた自動弁３８を介して、凝縮器６から冷媒液配管２５を介した冷媒液と合流し、冷媒液配管２４から蒸発器１内の散布器１Ａにより、伝熱部１Ａに散布される。
【０１１９】
図１１の第７の実施の形態の単段溶液サイクル運転が、図２の第１の実施の形態の第１の単段溶液サイクル運転と異なる点は、単段溶液サイクル運転時に、高圧側溶液ポンプ９Ｈを停止できることである。但し、ポンプ９Ｈの運転動力は不要となるが、低圧側溶液ポンプ９Ｌの揚液量を高圧再生器４に送液する量分の増加が必要で、この送液のための動力は増加する。また、低圧側溶液熱交換器７およびその配管には、この揚液量を考慮した容量とする必要がある。
【０１２０】
図１１の第７の実施の形態の他の目的は、図１２に示すような第２の単段溶液サイクル運転を可能とすることにある。図１２の運転サイクルは、二段溶液サイクルの運転時と同一の冷熱源の発生熱量以上の熱量を必要としない場合の運転方法を示す。図１２の実施の形態の二段単段切替吸収冷凍機では、低圧再生器３への加熱媒体流路に自動弁７０が追加設置され、高圧吸収器５への冷却媒体流路２７に自動弁７１が追加設置されている。そして図１２の運転サイクルでは、自動弁７０、７１は、制御装置１２４からの制御信号により閉とされている。
【０１２１】
その単段溶液サイクルの図１１の単段溶液サイクルとの運転時の相違について以下に説明する。低圧側溶液熱交換器７からの溶液は、溶液配管２９、開かれた自動弁５１を介して、高圧再生器４内の散布器４Ｂにより伝熱部４Ａの外面に散布される。さらに、自動弁５０を閉じ溶液配管２８側への溶液の流れを閉塞し、また、低圧再生器への加熱媒体（ここでは温水）の供給を停止する。
【０１２２】
一方、自動弁３８を閉じると共に、高圧吸収器兼凝縮器５の伝熱部５Ａ内部を流れる冷却媒体（ここでは冷却水）の供給を停止する。なお、本第７の実施の形態を第１の単段溶液サイクルで運転するときは、低圧再生器３の伝熱部３Ａと高圧吸収器兼凝縮器５の伝熱部は、散布式を採用しているので、低圧再生器３への温水および高圧吸収器兼凝縮器５への冷却水の供給を停止しなくても良いが、これらの媒体循環のための動力が無駄となるので、省エネルギーためにその供給停止する。もちろん、満液型の伝熱面構造でも、上述のすべての実施の形態で採用可能であるが、この場合は、低圧再生器３への加熱媒体の供給停止は一般的に必要となる。
【０１２３】
以上の実施の形態の目的を要約すると、図１および図２に示される二段単段切替型吸収冷凍装置の二段溶液サイクル時の運転と、図１１または図１２に示される二段単段切替型吸収冷凍装置は、二段溶液サイクル時の運転は同一の機能である。しかし、前者の単段溶液サイクル時の運転は、単段溶液サイクル運転時に大きな冷熱源エネルギー量を得ることを目的とする場合に適し、後者の単段溶液サイクル時の運転は、同様に、大きな冷熱源エネルギー量を得ることが、できるだけでなく、図１２に示すように、冷熱源エネルギーの所要量が少ない時は、加熱媒体と冷却媒体の供給量を半減した運転を可能する機能を有し、更に、省エネルギーな運転を可能としている。
【０１２４】
なお、後者の二段単段切替型吸収冷凍装置で、二段溶液サイクル時の冷熱源エネルギーの発生可能熱量以上の熱量を必要としない場合は、図１１に示す運転サイクルの必要はなく、かつ、前述した低圧側溶液ポンプ９Ｌの揚液量を高圧再生器４に送液する量分の増加の必要もなく、また、低圧側溶液熱交換器７およびその配管は容量を変更する必要もない。さらに、図１２の運転サイクル図中の自動弁３８と冷媒液配管１７は必要なく、より低コストで経済性の高い運転が可能となる。
【０１２５】
図１の第１の実施の形態の吸収冷凍機の第１の二段溶液サイクルサイクル運転と図７の二段溶液サイクル運転の何れにおいても、前述の図２と図１０、図５と図９の実施例などから明らかな如く、二段溶液サイクル運転から単段溶液サイクル運転に切替える方法については、冷媒および溶液サイクルに設けた機器の分配器、連絡配管の接続方法と弁及び機器の分配器などを変更することにより、全く、同様の各種の単段溶液サイクルの機能の実現が可能である。
【０１２６】
図１を参照して、本発明の実施の形態の冷凍システムを説明する。先に説明した二段吸収冷凍機１１１と、これに排熱エネルギーとしての温水を供給する熱源供給装置としての工場１２１を備える。工場１２１は化学プロセスであり、５０〜６０℃程度の比較的低温の温水が排出される。
【０１２７】
熱源供給装置からの排熱は、工場の化学プロセスからの温水に限らず、コージェネレーションシステムのエンジンなどの冷却排熱、工場化学プロセスの直接排熱や冷却排熱、ボイラーの排ガス、燃料電池の排熱などであってもよい。いわゆる比較的低温の排熱であればよく、この排熱を、当該二段吸収冷凍機の加熱源とし、得られた冷熱源を家庭用途、業務用途などの空調、除湿、冷凍などに利用する方法を実現することができる。
【０１２８】
以上説明したように、本発明の実施の形態の二段単段切替吸収冷凍機は、
（１）蒸発器、低圧吸収器、高圧吸収器または高圧吸収器兼凝縮器、低圧再生器、高圧再生器、凝縮器、低圧側溶液熱交換器および高圧側溶液熱交換器の機能を備えた二段吸収冷凍装置において、冷却媒体の温度条件、およびまたは冷熱媒体温度条件、およびまたは冷熱源媒体の負荷条件により、二段溶液サイクル運転と単段溶液サイクル運転の切替を可能とする構造と機能を有する。
（２）蒸発器、低圧吸収器、高圧吸収器兼凝縮器、低圧再生器、高圧再生器、凝縮器、低圧側溶液熱交換器および高圧側溶液熱交換器の機能を備えた二段単段切替型吸収冷凍装置において、低圧吸収器、低圧側溶液熱交換器、低圧再生器、低圧側溶液熱交換器、低圧吸収器を循環する低圧溶液サイクルと、高圧吸収器兼凝縮器、高圧側溶液熱交換器、高圧再生器、高圧側溶液熱交換器、高圧吸収器兼凝縮器を循環する高圧溶液サイクルの二段溶液サイクルを備える。
（３）蒸発器、低圧吸収器、高圧吸収器、低圧再生器、高圧再生器、凝縮器、低圧側溶液熱交換器および高圧側溶液熱交換器の機能を備えた二段吸収冷凍装置において、低圧吸収器、低圧側溶液熱交換器、高圧吸収器、高圧側溶液熱交換器、高圧再生器、高圧側溶液熱交換器、低圧再生器、低圧側溶液熱交換器、低圧吸収器を循環する低圧溶液サイクル部と高圧溶液サイクル部を有する二段溶液サイクルを備える。
（４）蒸発器、低圧吸収器、高圧吸収器または高圧吸収器兼凝縮器、低圧再生器、高圧再生器、凝縮器、低圧側溶液熱交換器および高圧側溶液熱交換器の機能を備えた二段吸収冷凍装置において、蒸発器、低圧吸収器、高圧吸収器または高圧吸収器兼凝縮器、低圧再生器、高圧再生器、および凝縮器の機能を一つの缶胴内収納した構造、または複数の缶胴に区画して収納しかつ当該複数の缶胴を一体化した構造を備える。
（５）冷却熱源温度の変化またはおよび冷熱源温度の変化と負荷を検知し、およびまたは、二段溶液サイクルまたは単段溶液サイクルの運転状態の温度、圧力、およびまたは溶液濃度を検知し、この検出信号に基づき二段吸収サイクル運転と単段溶液サイクル運転を切替える機能を有する。
（６）冷却水温度が低下する状態において、およびまたは冷熱源温度が低下する状態において、およびまたは冷凍負荷の減少する状態において、これらの一つまたは複数の状態を検知に基づいて発進する信号により、二段溶液サイクルを単段溶液サイクルに切替え、一方、冷却水温度が上昇する状態において、およびまたは冷熱源温度が上昇する状態において、およびまた冷凍負荷の増大する状態において、これらの一つまたは複数の状態を検知に基づいて発進する信号により、単段溶液サイクルを二段溶液サイクルに切替える機能を有する。
（７）さらに本発明の実施の形態の二段単段切替吸収冷凍機を有する冷凍システムでは、以上の二段単段切替型吸収冷凍装置を用いて、コージェネレーションのエンジンなどの冷却排熱、工業プロセスの直接排熱や冷却排熱、ボイラーの排ガス、燃料電池の排熱など、比較的低温の排熱を、当該二段単段切替型吸収冷凍装置の加熱源とし、得られた冷熱源を家庭用途、業務用途などの空調、除湿、冷凍などに利用する。
【０１２９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、冷却媒体の温度条件、及び冷熱媒体の温度条件、及び冷熱媒体の負荷条件のうち少なくとも１の条件に基き、二段溶液サイクル運転と単段溶液サイクル運転の切替をする制御装置を備えるので、条件に適したサイクルの運転に切り替えることができる二段単段切替吸収冷凍機を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態である二段単段切替吸収冷凍機を第２の二段溶液サイクル運転をしている場合の模式的構造図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態である二段単段切替吸収冷凍機を単段溶液サイクル運転をしている場合の模式的構造図である。
【図３】図１に示す二段単段切替吸収冷凍機のデューリング線図である。
【図４】図１に示す二段単段切替吸収冷凍機のデューリング線図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態である二段単段切替吸収冷凍機を第２の単段溶液サイクル運転をしている場合の模式的構造図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態である二段単段切替吸収冷凍機を第３の二段溶液サイクル運転をしている場合の模式的構造図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態である二段単段切替吸収冷凍機を第２の二段溶液サイクルで運転している場合の模式的構造図である。
【図８】図７に示す二段単段切替吸収冷凍機のデューリング線図である。
【図９】本発明の第５の実施の形態である二段単段切替吸収冷凍機を第２の単段溶液サイクル運転をしている場合の模式的構造図である。
【図１０】本発明の第６の実施の形態である二段単段切替吸収冷凍機を第１の単段溶液サイクル運転をしている場合の模式的構造図である。
【図１１】本発明の第７の実施の形態である二段単段切替吸収冷凍機を第１の単段溶液サイクル運転をしている場合の模式的構造図である。
【図１２】本発明の第８の実施の形態である二段単段切替吸収冷凍機を第２の単段溶液サイクル運転をしている場合の模式的構造図である。
【図１３】従来の二段吸収冷凍機の模式的構造図である。
【図１４】図１３に示す従来の二段吸収冷凍機のデューリング線図である。
【符号の説明】
１ 蒸発器
２ 低圧吸収器
３ 低圧再生器
４ 高圧再生器
５ 高圧吸収器兼凝縮器
６ 凝縮器
７ 低温側溶液熱交換器
８ 高温側溶液熱交換器
９Ｌ 低圧側溶液ポンプ
９Ｈ 高圧側溶液ポンプ
３６、３７、３８、３９、４０ 自動切替弁
４２、４３、４５、４６、４７、４８、４９ 検出器
５０、５１、５２、５３ 自動弁
１２１ 熱源供給装置
１２２、１２３、１２３ 制御装置
Claims (6)
- 蒸発器と、低圧吸収器と、高圧吸収器または高圧吸収器兼凝縮器と、低圧再生器と、高圧再生器及び凝縮器の機能を備えた二段単段切替吸収冷凍機において；
前記低圧吸収器と、高圧吸収器または高圧吸収器兼凝縮器及び凝縮器の機能で使用する冷却媒体の温度条件、及び前記蒸発器で冷却する冷熱媒体の温度条件、及び前記冷熱媒体の負荷条件のうち少なくとも１の条件に基き、二段溶液サイクル運転と単段溶液サイクル運転の切替をする制御装置を備える；
二段単段切替吸収冷凍機。 - 冷媒を蒸発させて冷熱媒体を冷却する蒸発器と；
吸収液を冷却媒体で冷却しながら、前記蒸発した冷媒ガスを吸収する低圧吸収器と；
吸収液を加熱して冷媒ガスを発生させて再生し、再生させた吸収液を前記低圧吸収器に戻す低圧再生器と；
吸収液を冷却媒体で冷却しながら、前記低圧再生器で発生した冷媒ガスを吸収する高圧吸収器と；
前記高圧吸収器からの吸収液を加熱して冷媒ガスを発生させて再生し、再生された吸収液を前記高圧吸収器または前記低圧再生器に戻す高圧再生器と；
前記高圧再生器で発生した冷媒ガスを冷却媒体で冷却して凝縮する凝縮器と；
前記低圧吸収器と、前記高圧吸収器及び凝縮器の機能で使用する冷却媒体の温度を検出する媒体温度検出器、及び前記蒸発器で冷却する冷熱媒体の温度を検出する冷熱媒体温度検出器、溶液サイクルの状態を知るための吸収液の温度を検出する吸収液温度検知器、二段単段切替型吸収冷凍機内の複数個所の圧力を検知する圧力検知器または該圧力に相当する冷媒液の飽和温度を検知する温度検知器、溶液サイクルの複数個所の溶液濃度を検出する溶液濃度検出器、及び前記冷熱媒体の負荷の大きさを検出する検出器のうち少なくとも１つの検出器を備え、該少なくとも１つの検出器の検出信号に基づき、二段溶液サイクル運転と単段溶液サイクル運転の切替をする制御装置とを備える；
二段単段切替吸収冷凍機。 - 蒸発器と、低圧吸収器と、高圧吸収器兼凝縮器と、低圧再生器と
高圧再生器および凝縮器の機能を備えた二段単段切替吸収冷凍機において；
単段溶液サイクル運転を行うために、
前記高圧吸収器兼凝縮器を凝縮器として使用し、前記蒸発器と前記低圧吸収器と前記低圧再生器と前記高圧再生器および前記凝縮器の全てをそれぞれの機能で使用し、
又は、前記高圧吸収器兼凝縮器の機能を停止し、前記低圧再生器の機能を停止し、前記蒸発器と、前記低圧吸収器と、前記高圧再生器および前記凝縮器の全てをそれぞれの機能で使用し、
又は、前記凝縮器の機能を停止し、前記高圧再生器の機能を停止し、前記高圧吸収器兼凝縮器を凝縮器として使用し、前記蒸発器と、前記低圧吸収器と、前記低圧再生器の全てをそれぞれの機能で使用するように切替える機能を備える；
二段単段切替吸収冷凍機。 - 蒸発器と、低圧吸収器と、高圧吸収器と、低圧再生器と高圧再生器および凝縮器の機能を備えた二段単段切替吸収冷凍機において；
単段溶液サイクル運転を行うために、
前記高圧吸収器の機能を停止し、前記低圧再生器の機能を停止し、前記蒸発器と前記低圧吸収器と前記高圧再生器と前記凝縮器の全てをそれぞれの機能で使用するように切替える機能を備える；
二段単段切替吸収冷凍機。 - 二段サイクル運転中に、冷却媒体の温度が低下する状態、冷熱媒体温度が上昇する状態、冷凍負荷の減少する状態、のうち少なくとも１の状態を検知したときに、二段溶液サイクルを単段溶液サイクルに切替え、単段サイクル運転中に、冷却媒体の温度が上昇する状態、冷熱媒体温度が上昇する状態、冷凍負荷の増大する状態、のうち少なくとも１の状態を検知したときに、単段溶液サイクルを二段溶液サイクルに切替える第２の制御装置を備える；
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の、二段単段切替吸収冷凍機。 - 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の二段単段切替吸収冷凍機と；
前記二段単段切替吸収冷凍機に前記低圧再生器と前記高圧再生器に比較的低温の加熱媒体を供給する熱源供給装置とを備える；
冷凍システム。
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|---|---|---|---|
| JP2002336006A JP2004169988A (ja) | 2002-11-20 | 2002-11-20 | 二段単段切替吸収冷凍機及び冷凍システム |
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| JP2002336006A JP2004169988A (ja) | 2002-11-20 | 2002-11-20 | 二段単段切替吸収冷凍機及び冷凍システム |
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| JP2004169988A true JP2004169988A (ja) | 2004-06-17 |
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| JP2002336006A Pending JP2004169988A (ja) | 2002-11-20 | 2002-11-20 | 二段単段切替吸収冷凍機及び冷凍システム |
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| JP (1) | JP2004169988A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007127342A (ja) * | 2005-11-04 | 2007-05-24 | Ebara Corp | 吸収ヒートポンプおよび蒸気供給システム |
| CN101650095B (zh) * | 2009-09-03 | 2011-11-09 | 清华大学 | 一种多级吸收式制冷/热泵机组 |
| JP2016173196A (ja) * | 2015-03-17 | 2016-09-29 | 日立アプライアンス株式会社 | 吸収式冷凍機 |
| JP2019135436A (ja) * | 2018-02-05 | 2019-08-15 | アイシン精機株式会社 | 吸収式ヒートポンプ装置 |
-
2002
- 2002-11-20 JP JP2002336006A patent/JP2004169988A/ja active Pending
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