JP2007263411A - 吸収冷凍機 - Google Patents

Abstract

【課題】装置構成を簡略化しつつ再生器の台数制御が可能な多重効用の吸収冷凍機を提供すること。
【解決手段】冷媒蒸気Ｖｓを溶液Ｓで吸収し希溶液Ｓｗとする吸収器Ａと、希溶液Ｓｗを濃縮する第１の再生器Ｇ３Ａと、希溶液Ｓｗを濃縮する第２の再生器Ｇ３Ｂと、第１及び第２の冷媒蒸気Ｖａ、Ｖｂの熱で溶液を濃縮する第３の再生器Ｇ２と、第１の冷媒蒸気流路５４Ａと、第１の冷媒Ｖａの流れを遮断する第１の冷媒蒸気遮断弁１８Ａと、第２の冷媒蒸気流路５４Ｂと、第２の冷媒Ｖｂの流れを遮断する第２の冷媒蒸気遮断弁１８Ｂと、第１の再生器Ｇ３Ａ内の第１の濃溶液Ｓａ及び第２の再生器Ｇ３Ｂ内の第２の濃溶液Ｓｂを吸収器Ａに直接導く濃溶液還流路４６Ａ、４６Ｂと、第２の再生器Ｇ３Ｂの作動を停止したときに第２の再生器Ｇ３Ｂへの希溶液Ｓｗの導入を停止する希溶液導入遮断手段１３Ｂとを備える吸収冷凍機。
【選択図】図１

Description

本発明は吸収冷凍機に関し、特に装置構成を簡略化しつつ再生器の台数制御が可能な多重効用の吸収冷凍機に関する。

吸収冷凍機は、圧縮式冷凍機に比べて、運転時の騒音・振動がなく、一般的に電気よりも安価なガスや油といった原料を使用するという利点があり、冷房用熱源をはじめさまざまな産業分野で用いられている。近年の吸収冷凍機としては、原料の使用量を大幅に削減でき省エネルギー性の高い二重効用吸収冷凍機が主流であり、さらに省エネルギー性を高めた三重効用吸収冷凍機も商品化されている。二重効用及び三重効用といった多重効用吸収冷凍機は、作動温度が最も高い再生器と、この作動温度が最も高い再生器で発生した蒸気の熱で溶液を濃縮する再生器とを有している。そして、作動効率の向上及び取り扱いの容易化を図るため、作動温度が最も高い再生器を分割した吸収冷凍機が知られている。

作動温度が最も高い再生器（発生器）を分割した吸収冷凍機を例示すると、冷媒を溶液で吸収する吸収器と、冷媒を吸収した希溶液を吸収器から導入して加熱分離し冷媒を蒸発させて希溶液を濃縮する高圧発生器と、高圧発生器で濃縮した溶液を高圧発生器で発生した冷媒蒸気でさらに濃縮する低圧発生器とを有し、高圧発生器は複数台の発生器を並列または直列に接続した発生器ユニットから構成され、冷凍機の負荷変動に応じて作動させる高圧発生器の台数を制御することにより、機械的強度を高め運転制御を容易にした吸収冷凍機が知られている（例えば特許文献１参照）。
実公昭５０−４３４１６号公報（図１−３等）

しかしながら、台数制御により複数に分割された作動温度が最も高い再生器のうち作動が停止した再生器は、温度低下に伴ってシェル内の圧力が低下し、シェル内が溶液で満たされる傾向にある。シェル内が溶液で満たされると再起動時に冷媒蒸気が溶液で汚染されるため、これを防ぐために、上述の特許文献１に記載の吸収冷凍機のうち高圧発生器を並列に接続したものは吸収器から高圧発生器へ希溶液を導く希溶液管と高圧発生器から低圧発生器へ溶液を導く溶液管とにバルブを設ける必要があり、装置構成が複雑となる。他方、高圧発生器を直列に接続したものは作動を停止した高圧発生器が溶液で満たされることを回避することができない。

本発明は上述の課題に鑑み、バルブを減らして装置構成を簡略化しつつ再生器の台数制御が可能な多重効用の吸収冷凍機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明に係る吸収冷凍機は、例えば図１に示すように、冷媒蒸気Ｖｓを溶液Ｓで吸収し、溶液Ｓを濃度が低下した希溶液Ｓｗとする吸収器Ａと；吸収器Ａから希溶液Ｓｗを導入し加熱することにより冷媒を蒸発させて濃度が上昇した第１の濃溶液Ｓａとする第１の再生器Ｇ３Ａと；吸収器Ａから希溶液Ｓｗを導入し加熱することにより冷媒を蒸発させて濃度が上昇した第２の濃溶液Ｓｂとする第２の再生器Ｇ３Ｂと；溶液Ｓｗを導入し、第１の再生器Ｇ３Ａで発生した第１の冷媒蒸気Ｖａ及び第２の再生器Ｇ３Ｂで発生した第２の冷媒蒸気Ｖｂの熱で溶液Ｓｗを加熱することにより冷媒を蒸発させて濃度が上昇した第３の濃溶液Ｓｈ２とする第３の再生器Ｇ２と；第１の冷媒蒸気Ｖａを第３の再生器Ｇ２に導く第１の冷媒蒸気流路５４Ａと；第１の冷媒蒸気流路５４Ａに配設され、第１の冷媒蒸気流路５４Ａ内の第１の冷媒Ｖａの流れを遮断する第１の冷媒蒸気遮断弁１８Ａと；第２の冷媒蒸気Ｖｂを第３の再生器Ｇ２に導く第２の冷媒蒸気流路５４Ｂと；第２の冷媒蒸気流路５４Ｂに配設され、第２の冷媒蒸気流路５４Ｂ内の第２の冷媒Ｖｂの流れを遮断する第２の冷媒蒸気遮断弁１８Ｂと；第１の再生器Ｇ３Ａ内の第１の濃溶液Ｓａ及び第２の再生器Ｇ３Ｂ内の第２の濃溶液Ｓｂを吸収器Ａに直接導く濃溶液還流路４６Ａ、４６Ｂと；第２の再生器Ｇ３Ｂの作動を停止したときに、第２の再生器Ｇ３Ｂへの希溶液Ｓｗの導入を停止する希溶液導入遮断手段１３Ｂとを備える。

このように構成すると、第１の再生器内の第１の濃溶液及び第２の再生器内の第２の濃溶液を吸収器に直接導く濃溶液還流路を備えるので、第１の再生器及び第２の再生器の台数制御を行うにあたり、濃溶液還流路に遮断弁を設けることなく、停止した再生器が内部の圧力低下に起因して溶液で満たされることを回避することができる。

また、請求項２に記載の発明に係る吸収冷凍機は、例えば図１に示すように、請求項１に記載の吸収冷凍機１において、希溶液Ｓｗを吸収器Ａから第１の再生器Ｇ３Ａに直接導く第１の希溶液流路４３Ａと；第１の希溶液流路４３Ａに配設され、希溶液Ｓｗを送液する第１の溶液ポンプ１３Ａと；希溶液Ｓｗを吸収器Ａから第２の再生器Ｇ３Ｂに直接導く第２の希溶液流路４３Ｂと；第２の希溶液流路４３Ｂに配設され、希溶液Ｓｗを送液する、停止手段を有する第２の溶液ポンプ１３Ｂとを備え；希溶液導入遮断手段が、停止手段を有する第２の溶液ポンプ１３Ｂである。

このように構成すると、第１の希溶液流路及び第２の希溶液流路に遮断弁を設けることなく第１の再生器及び第２の再生器の台数制御を行うことができる。

また、請求項３に記載の発明に係る吸収冷凍機は、例えば図３に示すように、請求項１に記載の吸収冷凍機２において、希溶液Ｓｗを吸収器Ａから第１の再生器Ｇ３Ａ及び第２の再生器Ｇ３Ｂに導く希溶液流路であって、希溶液Ｓｗを第１の再生器Ｇ３Ａに導く第３の希溶液流路４３Ｃと第２の再生器Ｇ３Ｂに導く第４の希溶液流路４３Ｄとに分岐された希溶液流路４３と；分岐の上流側の希溶液流路４３に配設され、希溶液Ｓｗを第１の再生器Ｇ３Ａ及び第２の再生器Ｇ３Ｂに送液する溶液ポンプ１３と；第４の希溶液流路４３Ｄに配設され、第４の希溶液流路４３Ｄ内の希溶液Ｓｗの流れを遮断する希溶液遮断弁１９とを備え；希溶液導入遮断手段が、希溶液遮断弁１９である。

このように構成すると、１台の溶液ポンプで第１の再生器及び第２の再生器に希溶液を送液することができ、ポンプの台数を削減することができる。

本発明によれば、第１の再生器内の第１の濃溶液及び第２の再生器内の第２の濃溶液を吸収器に直接導く濃溶液還流路を備えるので、第１の再生器及び第２の再生器の台数制御を行うにあたり、濃溶液還流路に遮断弁を設けることなく、停止した再生器が内部の圧力低下に起因して溶液で満たされることを回避することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、互いに同一又は相当する部材には同一あるいは類似の符号を付し、重複した説明は省略する。なお、図中（図２（ｂ）は除く）、破線は制御信号を表す。

まず図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る吸収冷凍機１の構成について説明する。図１は、吸収冷凍機１を示す模式的系統図である。吸収冷凍機１は三重効用吸収冷凍機であり、吸収器Ａと、低温再生器Ｇ１と、第３の再生器としての中温再生器Ｇ２と、第１の再生器としての第１高温再生器Ｇ３Ａと、第２の再生器としての第２高温再生器Ｇ３Ｂと、凝縮器Ｃと、蒸発器Ｅと、中温溶液ポンプ１２と、第１の溶液ポンプとしての第１高温溶液ポンプ１３Ａと、第２の溶液ポンプとしての第２高温溶液ポンプ１３Ｂと、低温溶液熱交換器３１と、中温溶液熱交換器３２と、第１高温溶液熱交換器３３Ａと、第２高温溶液熱交換器３３Ｂと、制御装置６０とを備えている。

吸収器Ａは、蒸発器Ｅで発生した冷媒蒸気Ｖｓを溶液Ｓに吸収させる装置である。典型的には、冷媒として水が、溶液Ｓとして臭化リチウム（ＬｉＢｒ）が用いられるが、これに限らず他の冷媒、溶液（吸収剤）の組み合わせで使用してもよい。吸収器Ａには、溶液Ｓが冷媒蒸気Ｖｓを吸収したときに発生する吸収熱を奪う冷却水ｑを流すための冷却水管７１が内部に配設されている。また、吸収器Ａには、各再生器Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３Ａ、Ｇ３Ｂで再生され、濃度が高くなった溶液Ｓを散布する濃溶液散布ノズル７２が冷却水管７１の上方に配設されている。吸収器Ａは、その下部が、冷媒蒸気Ｖｓを吸収して濃度が低下した希溶液Ｓｗを貯留する貯留部７３となっている。貯留部７３には、希溶液Ｓｗを低温再生器Ｇ１及び中温再生器Ｇ２に向けて導出する希溶液導出管４２と、希溶液Ｓｗを第１高温再生器Ｇ３Ａに向けて導出する第１希溶液管４３Ａと、希溶液Ｓｗを第２高温再生器Ｇ３Ｂに向けて導出する第２希溶液管４３Ｂとが接続されている。吸収器Ａは蒸発器Ｅと上部で連通しており、蒸発器Ｅで蒸発した冷媒蒸気Ｖｓを吸収器Ａに導入することができるように構成されている。

低温再生器Ｇ１は、吸収器Ａから希溶液Ｓｗを導入し、希溶液Ｓｗを加熱することにより冷媒を蒸発させて濃度を上昇させる装置である。低温再生器Ｇ１内の上部には、導入した希溶液Ｓｗを散布する希溶液散布ノズル５１ａが配設されている。また、低温再生器Ｇ１には、希溶液Ｓｗを加熱する加熱源としての冷媒蒸気Ｖｍを流すための加熱用蒸気管５１が希溶液散布ノズル５１ａの下方に配設されている。加熱用蒸気管５１には、中温再生器Ｇ２で蒸発した中温冷媒蒸気Ｖｓ２と、第１高温再生器Ｇ３Ａ及び第２高温再生器Ｇ３Ｂで蒸発した高温冷媒蒸気Ｖｓ３が中温再生器Ｇ２で凝縮した高温凝縮冷媒Ｖｆ３とが混合した冷媒蒸気Ｖｍが導入される。低温再生器Ｇ１は凝縮器Ｃと上部で連通しており、冷媒蒸気Ｖｍの熱で希溶液Ｓｗから蒸発した低温冷媒蒸気Ｖｓ１が凝縮器Ｃに移動することができるように構成されている。

また、低温再生器Ｇ１の下部には、希溶液Ｓｗ中から冷媒が蒸発して濃度が上昇した低温濃溶液Ｓｈ１を溜める低温再生器溶液溜まり２１が設けられている。低温再生器溶液溜まり２１は、典型的には、低温再生器Ｇ１の下部に低温再生器Ｇ１と一体となって形成されているが、例えば所定の容積を有するタンクを低温再生器Ｇ１から物理的に離して配管で接続して形成されていても低温再生器Ｇ１の一部であるものとする。また、低温再生器溶液溜まり２１は、タンクのような形状ではなく、配管であってもよい。低温再生器溶液溜まり２１が低温再生器Ｇ１と一体となっている場合は、低温再生器Ｇ１の本体が低温再生器溶液溜まり２１を兼ねることがある。低温再生器溶液溜まり２１には、低温濃溶液Ｓｈ１を導出する低温濃溶液導出管４４が接続されている。低温濃溶液導出管４４には、低温溶液熱交換器３１に至る前に中温濃溶液導出管４５が接続され、低温溶液熱交換器３１を介した後に濃溶液管流路としての第１高温濃溶液導出管４６Ａ及び第２高温濃溶液導出管４６Ｂが接続され、低温濃溶液導出管４４の末端は、吸収器Ａの濃溶液散布ノズル７２に接続されている。

中温再生器Ｇ２は、吸収器Ａから希溶液Ｓｗを導入し、希溶液Ｓｗを加熱することにより低温再生器Ｇ１におけるよりも高い温度で冷媒を蒸発させて濃度を上昇させる装置である。本実施の形態では、吸収器Ａから中温再生器Ｇ２に希溶液Ｓｗを導入しているが、希溶液Ｓｗ以外の例えば低温再生器Ｇ１で濃縮された溶液を中温再生器Ｇ２に導入してもよい。中温再生器Ｇ２内の上部には、導入した希溶液Ｓｗを散布する希溶液散布ノズル５２ａが配設されている。また、中温再生器Ｇ２には、希溶液Ｓｗを加熱する加熱源としての冷媒蒸気Ｖｓ３を流すための加熱用蒸気管５２が希溶液散布ノズル５２ａの下方に配設されている。加熱用蒸気管５２には、第１高温再生器Ｇ３Ａ及び第２高温再生器Ｇ３Ｂで蒸発した高温冷媒蒸気Ｖｓ３が導入される。加熱用蒸気管５２には、希溶液Ｓｗに熱を奪われた高温冷媒蒸気Ｖｓ３が凝縮した高温凝縮冷媒Ｖｆ３を流す高温凝縮冷媒管５６が接続されている。また、中温再生器Ｇ２の上部には、高温冷媒蒸気Ｖｓ３の熱で希溶液Ｓｗから蒸発した中温冷媒蒸気Ｖｓ２を導出する中温冷媒蒸気管５５が接続されている。中温冷媒蒸気管５５は、低温再生器Ｇ１の加熱用蒸気管５１に接続されている。また、中温冷媒蒸気管５５には、途中で高温凝縮冷媒管５６が接続されている。中温再生器Ｇ２には、中温再生器Ｇ２内の圧力を検知する圧力検知器としての圧力センサー６２が設けられている。圧力センサー６２は、中温再生器Ｇ２内の圧力を検知することができればよいので、中温再生器Ｇ２近傍の中温冷媒蒸気管５５に設けられていてもよい。圧力センサー６２は、信号ケーブルで制御装置６０と接続されており、圧力センサー６２で検知した圧力信号を制御装置６０に送信することができるように構成されている。

また、中温再生器Ｇ２には、希溶液Ｓｗ中から冷媒が蒸発して濃度が上昇した中温濃溶液Ｓｈ２を溜める中温再生器溶液溜まり２２が設けられている。中温再生器溶液溜まり２２は、典型的には、中温再生器Ｇ２の下部に中温再生器Ｇ２と一体となって形成されているが、例えば所定の容積を有するタンクを中温再生器Ｇ２から物理的に離して配管で接続して形成されていても中温再生器Ｇ２の一部であるものとする。また、中温再生器溶液溜まり２２は、タンクのような形状ではなく、配管であってもよい。中温再生器溶液溜まり２２が中温再生器Ｇ２と一体となっている場合は、中温再生器Ｇ２の本体が中温再生器溶液溜まり２２を兼ねることがある。中温再生器溶液溜まり２２の液面高さは、中温再生器Ｇ２内の圧力、希溶液Ｓｗの温度や濃度の他、中温再生器Ｇ２に中温溶液ポンプ１２により送られる希溶液Ｓｗの流量により支配される。中温再生器溶液溜まり２２には、中温濃溶液Ｓｈ２を導出する中温濃溶液導出管４５が接続されている。中温濃溶液導出管４５は、中温溶液熱交換器３２を介した後に低温濃溶液導出管４４に接続されている。中温再生器溶液溜まり２２には、その内部に溜められた中温濃溶液Ｓｈ２の高位液面を検知する高位液面センサー６５Ｈと、低位液面を検知する低位液面センサー６５Ｌとを有する中温液面検知器６５が設けられている。高位及び低位液面センサー６５Ｈ、６５Ｌには、典型的には、電極棒が用いられる。高位液面センサー６５Ｈ及び低位液面センサー６５Ｌと制御装置６０との間にはそれぞれ信号ケーブルが敷設されており、検知した高位及び低位液面信号を制御装置６０に送信することができるように構成されている。なお、高位及び低位液面センサー６５Ｈ、６５Ｌは、電極棒以外のフロートスイッチ等であってもよい。フロートスイッチとした場合は、１つのスイッチで高位液面と低位液面の両方を検知することも可能となる。また、中温再生器Ｇ２本体の液面を制御対象とする場合は、中温液面検知器６５は中温再生器Ｇ２本体内に配設される。

ここで図２を参照して第１高温再生器Ｇ３Ａ及び第２高温再生器Ｇ３Ｂの構成を説明する。本実施の形態では、第１高温再生器Ｇ３Ａと第２高温再生器Ｇ３Ｂとは同一の構成を有しているため、ここでの構成の説明においては、特に区別する必要がない限り両方を総称して高温再生器Ｇ３ということとする。図２は高温再生器Ｇ３の詳細図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は缶胴部分の平面図である。図２に示すように、高温再生器Ｇ３は貫流ボイラ型の再生器となっている。

高温再生器Ｇ３は、吸収器Ａ（図１参照）から希溶液Ｓｗを導入し、加熱することにより中温再生器Ｇ２（図１参照）におけるよりも高い温度で冷媒を蒸発させて濃度を上昇させる装置である。高温再生器Ｇ３は、円筒状の缶胴８０内に、上部と下部に環状の管寄せ８１、８２を備え、これらの管寄せ８１、８２の間に多数の伝熱管８３を環状に配列して設け、上部中央部に燃焼装置としてのバーナー８４を備え、さらに上部管寄せ８１に配管８６を介してつながる気液分離器８５を備えて構成されている。そして、下部管寄せ８２には第１希溶液管４３Ａ（第１高温再生器Ｇ３Ａの場合）又は第２希溶液管４３Ｂ（第２高温再生器Ｇ３Ｂの場合）が接続され、気液分離器８５の上部には第１高温冷媒蒸気管５４Ａ（第１高温再生器Ｇ３Ａの場合）又は第２高温冷媒蒸気管５４Ｂ（第２高温再生器Ｇ３Ｂの場合）が接続され、気液分離器８５の底部は配管８７を介して下部管寄せ８２に接続されている。また、気液分離器８５の底部には、第１高温濃溶液導出管４６Ａ（第１高温再生器Ｇ３Ａの場合）又は第２高温濃溶液導出管４６Ｂ（第２高温再生器Ｇ３Ｂの場合）が、配管８７と並列に接続されている。気液分離器８５は、高温再生器溶液溜まりの役割をも兼ねている。気液分離器８５の側面には、気相部と液相部を各連通した液位検出部９９Ｃが設けられており、液位検出部９９Ｃは、その内部に溜められた第１高温濃溶液Ｓａ（第１高温再生器Ｇ３Ａの場合）又は第２高温濃溶液Ｓｂ（第２高温再生器Ｇ３Ｂの場合）の高位液面を検知する高位液面センサー６６ＣＨと、低位液面を検知する低位液面センサー６６ＣＬとを有する高温液面検知器６６Ｃが設けられている。高位及び低位液面センサー６６ＣＨ、６６ＣＬには、典型的には、電極棒が用いられる。高位及び低位液面センサー６６ＣＨ、６６ＣＬは、電極棒以外のフロートスイッチ等であってもよい。フロートスイッチとした場合は、１つのスイッチで高位液面と低位液面の両方を検知することも可能となる。高温液面検知器６６Ｃは、信号ケーブルを介して制御装置６０と接続されている。

なお、高温再生器Ｇ３における液面検知器として、気液分離器８５内に、その内部に溜められた第１高温濃溶液Ｓａ（第２高温濃溶液Ｓｂ）の高位液面を検知する高位液面センサー６６ＤＨと、低位液面を検知する低位液面センサー６６ＤＬとを有する高温液面検知器６６Ｄを設けてもよい。あるいは、上部管寄せ８１及び下部管寄せ８２間に連通管９０を設け、連通管９０に液位検出部９９Ａを配設して、液位検出部９９Ａ内に第１高温濃溶液Ｓａ（第２高温濃溶液Ｓｂ）の高位液面を検知する高位液面センサー６６ＡＨと、低位液面を検知する低位液面センサー６６ＡＬとを有する高温液面検知器６６Ａを設けてもよく、又は、上部管寄せ８１から特定の伝熱管８３内に第１高温濃溶液Ｓａ（第２高温濃溶液Ｓｂ）の高位液面を検知する高位液面センサー６６ＢＨと、低位液面を検知する低位液面センサー６６ＢＬとを有する高温液面検知器６６Ｂを設けてもよい。高温液面検知器６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｄが設けられる場合は、これらもそれぞれ信号ケーブルを介して制御装置６０と接続されている。高温再生器Ｇ３は、高温液面検知器６６Ａ〜６６Ｄのいずれか１つを備える構成としてもよく、あるいはこれらの任意の組み合わせ、又はすべてを備える構成としてもよい。典型的には、高温液面検知器６６Ｂは伝熱管８３の過熱防止のための液面検知に適しており、高温液面検知器６６Ｃ、６６Ｄは冷媒蒸気Ｖｓ３への第１高温濃溶液Ｓａ（第２高温濃溶液Ｓｂ）の混入の防止や吸収器Ａ（図１参照）への第１高温濃溶液Ｓａ（第２高温濃溶液Ｓｂ）の安定供給のための液面検知に適するといった利点があるため、高温液面検知器６６Ａ〜６６Ｄを制御目的に応じて配設することが好ましい。

ここで図１に戻り、吸収冷凍機１の説明を続ける。凝縮器Ｃは、低温再生器Ｇ１で蒸発した低温冷媒蒸気Ｖｓ１を導入し凝縮して低温凝縮冷媒Ｖｆ１とする装置である。凝縮器Ｃは低温再生器Ｇ１と共に１つの缶胴内にシェルアンドチューブ型に形成され、両者の間には仕切壁が設けられている。凝縮器Ｃは低温再生器Ｇ１と仕切壁の上部で連通しており、低温再生器Ｇ１から低温冷媒蒸気Ｖｓ１を導入することができるように構成されている。凝縮器Ｃの内部には、低温冷媒蒸気Ｖｓ１と中温凝縮冷媒Ｖｆ２を冷却するための冷却水ｑを流す冷却水管Ｃ１が配設されている。また、凝縮器Ｃには、低温再生器Ｇ１で凝縮した中温凝縮冷媒Ｖｆ２を導入する中温凝縮冷媒管５７が接続されている。凝縮器Ｃには、低温冷媒蒸気Ｖｓ１が凝縮した低温凝縮冷媒Ｖｆ１と冷却された中温凝縮冷媒Ｖｆ２とが混合した冷媒液Ｖｆを蒸発器Ｅに向けて導出する低温凝縮冷媒管５８が接続されている。

蒸発器Ｅは、凝縮器Ｃから冷媒液Ｖｆを導入して被冷却媒体ｐの熱で冷媒液Ｖｆを蒸発させる装置である。蒸発器Ｅの内部には、被冷却媒体ｐを流す冷水管７４が配設されている。蒸発器Ｅ内の冷水管７４の上部には、冷媒液Ｖｆを散布するための冷媒液散布ノズル７５が配設されている。蒸発器Ｅの下部は、導入した冷媒液Ｖｆを貯留する貯留部７６となっている。貯留部７６には貯留されている冷媒液Ｖｆを上部の冷媒液散水ノズル７５に導く循環冷媒管５９が接続されている。循環冷媒管５９には、貯留部７６に貯留している冷媒液Ｖｆを冷媒液散水ノズル７５に圧送する循環ポンプ１４が配設されている。蒸発器Ｅは吸収器Ａと共に１つの缶胴内にシェルアンドチューブ型に形成され、両者の間には仕切壁が設けられている。蒸発器Ｅは吸収器Ａと仕切壁の上部で連通しており、蒸発器Ｅで蒸発した冷媒蒸気Ｖｓを吸収器Ａに移動させることができるように構成されている。

中温溶液ポンプ１２は、吸収器Ａから希溶液Ｓｗを中温再生器Ｇ２及び低温再生器Ｇ１に送液するポンプである。中温溶液ポンプ１２は、希溶液導出管４２に配設されている。希溶液導出管４２は中温再生器Ｇ２の希溶液散布ノズル５２ａに接続されている。中温溶液ポンプ１２より下流側の希溶液導出管４２からは希溶液管４１が分岐しており、希溶液管４１は低温再生器Ｇ１の希溶液散布ノズル５１ａに接続されている。中温溶液ポンプ１２は、吸収器Ａ内の希溶液Ｓｗを中温再生器Ｇ２に所定の圧力で送液できる程度の揚程を有していれば足り、中温再生器Ｇ２よりも圧力が高い高温再生器Ｇ３へ送液できる揚程は有していなくてもよい。このようにすると、中温溶液ポンプ１２は過剰な揚程、流量のポンプとはならずに済む。中温溶液ポンプ１２は、制御装置６０との間に信号ケーブルが敷設されており、制御装置６０からの信号を受信して回転速度を調節することにより、希溶液Ｓｗの吐出量を調節することができるように構成されている。

第１高温溶液ポンプ１３Ａは、吸収器Ａから希溶液Ｓｗを第１高温再生器Ｇ３Ａに送液するポンプである。第１高温溶液ポンプ１３Ａは、第１希溶液導出管４３Ａに配設されている。第１希溶液導出管４３Ａは第１高温再生器Ｇ３Ａの下部管寄せ８２（図２参照）に接続されている。第１高温溶液ポンプ１３Ａは、吸収器Ａ内の希溶液Ｓｗを第１高温再生器Ｇ３Ａに所定の圧力で送液できる揚程を有している。第１高温溶液ポンプ１３Ａは、制御装置６０との間に信号ケーブルが敷設されている。第１高温溶液ポンプ１３Ａは、制御装置６０からの信号を受信して回転速度を調節することにより希溶液Ｓｗの吐出量を調節することができ、制御装置６０からの信号を受信して停止することにより第１高温再生器Ｇ３Ａへの希溶液Ｓｗの導入を停止することができるように構成されている。

第２高温溶液ポンプ１３Ｂは、吸収器Ａから希溶液Ｓｗを第２高温再生器Ｇ３Ｂに送液するポンプである。第２高温溶液ポンプ１３Ｂは、第２希溶液導出管４３Ｂに配設されている。第２希溶液導出管４３Ｂは第２高温再生器Ｇ３Ｂの下部管寄せ８２（図２参照）に接続されている。第２高温溶液ポンプ１３Ｂは、吸収器Ａ内の希溶液Ｓｗを第２高温再生器Ｇ３Ｂに所定の圧力で送液できる揚程を有している。第２高温溶液ポンプ１３Ｂは、制御装置６０との間に信号ケーブルが敷設されている。第２高温溶液ポンプ１３Ｂは、制御装置６０からの信号を受信して回転速度を調節することにより希溶液Ｓｗの吐出量を調節することができ、制御装置６０からの信号を受信して停止することにより第２高温再生器Ｇ３Ｂへの希溶液Ｓｗの導入を停止することができるように構成されている。

低温溶液熱交換器３１は、低温濃溶液Ｓｈ１及び中温濃溶液Ｓｈ２が混合した濃溶液と、低温再生器Ｇ１及び中温再生器Ｇ２に送る希溶液Ｓｗとの間で熱交換させる機器である。低温溶液熱交換器３１は、典型的にはプレート型熱交換器が用いられるがシェルアンドチューブ型やその他の熱交換器を用いてもよい。低温溶液熱交換器３１は、希溶液管４１が分岐する前の希溶液導出管４２と、中温濃溶液導出管４５の接続位置より下流側の低温濃溶液導出管４４とに配設されている。

中温溶液熱交換器３２は、中温濃溶液Ｓｈ２と中温再生器Ｇ２に送る希溶液Ｓｗとの間で熱交換させる機器である。中温溶液熱交換器３２は、中温再生器溶液溜まり２２よりも下方に配設されている。中温溶液熱交換器３２は、典型的にはプレート型熱交換器が用いられるがシェルアンドチューブ型やその他の熱交換器を用いてもよい。中温溶液熱交換器３２は、希溶液管４１が分岐した後の希溶液導出管４２と、中温濃溶液導出管４５とに配設されている。

第１高温溶液熱交換器３３Ａは、第１高温濃溶液Ｓａと第１高温再生器Ｇ３Ａに送る希溶液Ｓｗとの間で熱交換させる機器である。第１高温溶液熱交換器３３Ａは、高温再生器溶液溜まり８５（図２参照）よりも下方に配設されている。第１高温溶液熱交換器３３Ａは、典型的にはプレート型熱交換器が用いられるがシェルアンドチューブ型やその他の熱交換器を用いてもよい。第１高温溶液熱交換器３３Ａは、第１希溶液管４３Ａと濃溶液還流路としての第１高温濃溶液導出管４６Ａとに配設されている。なお、第１高温溶液熱交換器３３Ａを複数に分割して並列もしくは直列に設置してもよい。分割して１台当たりの大きさを小さくすると、第１高温溶液熱交換器３３Ａが大気圧を超える圧力となる場合であっても、内容積を小さくして安全性を高め、圧力容器に関する法規制上の取扱いを含めてより簡便な取扱いにすることができる。第１高温濃溶液導出管４６Ａは、第１高温溶液熱交換器３３Ａよりも下流側で、低温溶液熱交換器３１より下流側の低温濃溶液導出管４４に接続されている。第１高温濃溶液導出管４６Ａと低温濃溶液導出管４４との接続点と、吸収器Ａとの間には、中温再生器Ｇ２や低温再生器Ｇ１といった第１高温再生器Ｇ３Ａよりも作動温度が低い他の再生器が介在していない。第１高温濃溶液Ｓａを吸収器Ａに直接導くというのは、第１高温再生器Ｇ３Ａで生成された第１高温濃溶液Ｓａが第１高温再生器Ｇ３Ａ以外の再生器に導入されることなく吸収器Ａに導入されることを意味する。第１高温濃溶液導出管４６Ａは、第１高温濃溶液Ｓａを吸収器Ａに直接導いている。

第２高温溶液熱交換器３３Ｂは、第２高温濃溶液Ｓｂと第２高温再生器Ｇ３Ｂに送る希溶液Ｓｗとの間で熱交換させる機器である。第２高温溶液熱交換器３３Ｂは、高温再生器溶液溜まり８５（図２参照）よりも下方に配設されている。第２高温溶液熱交換器３３Ｂは、第２希溶液管４３Ｂと濃溶液還流路としての第２高温濃溶液導出管４６Ｂとに配設されている。なお、第２高温溶液熱交換器３３Ｂは、第１高温溶液熱交換器３３Ａと同様に、典型的にはプレート型熱交換器が用いられるがシェルアンドチューブ型やその他の熱交換器を用いてもよく、複数に分割して並列もしくは直列に設置してもよい。第２高温濃溶液導出管４６Ｂは、第２高温溶液熱交換器３３Ｂよりも下流側で、低温溶液熱交換器３１より下流側の低温濃溶液導出管４４に接続されている。第２高温濃溶液導出管４６Ｂと低温濃溶液導出管４４との接続点と、吸収器Ａとの間には、中温再生器Ｇ２や低温再生器Ｇ１といった第１高温再生器Ｇ３Ａよりも作動温度が低い他の再生器が介在していない。第２高温濃溶液Ｓｂを吸収器Ａに直接導くというのは、第２高温再生器Ｇ３Ｂで生成された第２高温濃溶液Ｓｂが第２高温再生器Ｇ３Ｂ以外の再生器に導入されることなく吸収器Ａに導入されることを意味する。第２高温濃溶液導出管４６Ｂは、第２高温濃溶液Ｓｂを吸収器Ａに直接導いている。

第１高温再生器Ｇ３Ａに接続された第１高温冷媒蒸気管５４Ａには、内部を流れる第１の冷媒蒸気としての第１高温冷媒蒸気Ｖａの流れを遮断する、第１の冷媒蒸気遮断弁としての第１蒸気遮断弁１８Ａが配設されている。第２高温再生器Ｇ３Ｂに接続された第２高温冷媒蒸気管５４Ｂには、内部を流れる第２の冷媒蒸気としての第２高温冷媒蒸気Ｖｂの流れを遮断する、第２の冷媒蒸気遮断弁としての第２蒸気遮断弁１８Ｂが配設されている。第１高温冷媒蒸気管５４Ａと第２高温冷媒蒸気管５４Ｂとは、それぞれ第１蒸気遮断弁１８Ａの下流側及び第２蒸気遮断弁１８Ｂの下流側で接続されており、その接続部にはさらに高温冷媒蒸気管５４が接続されている。高温冷媒蒸気管５４の他端は中温再生器Ｇ２の加熱用蒸気管５２に接続されている。高温冷媒蒸気管５４には第１高温冷媒蒸気Ｖａと第２高温冷媒蒸気Ｖｂとのどちらか一方又は両者が混合した蒸気が流れるが、高温冷媒蒸気管５４を流れる冷媒蒸気を高温冷媒蒸気Ｖｓ３ということとする。高温冷媒蒸気管５４には、内部の圧力を検知する圧力検知器としての圧力センサー６３が設けられている。圧力センサー６３は、典型的には第１高温冷媒蒸気管５４Ａと第２高温冷媒蒸気管５４Ｂとの接続部近傍に配設されている。圧力センサー６３は、信号ケーブルで制御装置６０と接続されており、圧力センサー６３で検知した圧力信号を制御装置６０に送信することができるように構成されている。

制御装置６０は、圧力センサー６２、６３から圧力信号を受信し、また、各液面センサー６６Ｃ（図２参照）、６５から液面の信号を受信して、高温再生器溶液溜まり８５（図２参照）の液面高さが第１の所定の液面高さとなるように、及び中温再生器溶液溜まり２２の液面高さが第２の所定の液面高さとなるように、第１高温溶液ポンプ１３Ａ及び第２高温溶液ポンプ１３Ｂ並びに中温溶液ポンプ１２に信号を送信し、第１高温溶液ポンプ１３Ａ及び第２高温溶液ポンプ１３Ｂ並びに中温溶液ポンプ１２の回転速度をそれぞれ調節する装置である。第１の所定の液面は、第１高温再生器Ｇ３Ａ内の第１高温濃溶液Ｓａが第１高温冷媒蒸気管５４Ａに（第２高温再生器Ｇ３Ｂ内の第２高温濃溶液Ｓｂが第２高温冷媒蒸気管５４Ｂに）混入しないように上限を設定し、第１高温溶液熱交換器３３Ａ内の第１高温濃溶液Ｓａ（第２高温溶液熱交換器３３Ｂ内の第２高温濃溶液Ｓｂ）が不足しないように下限を設定した液面であり、高温再生器溶液溜まり８５（図２参照）にある、高位液面センサー６６ＣＨと低位液面センサー６６ＣＬとの間の液面である。また、第２の所定の液面は、中温再生器Ｇ２内の中温濃溶液Ｓｈ２が中温冷媒蒸気管５５に流入しないように上限を設定し、中温溶液熱交換器３２内の濃溶液Ｓｈ２が不足しないように下限を設定した液面であり、中温再生器溶液溜まり２２内（又は中温液面検知器６５が中温再生器Ｇ２本体内に配設される場合は、中温再生器Ｇ２本体内）にある、高位液面センサー６５Ｈと低位液面センサー６５Ｌとの間の液面である。

引き続き図１及び図２（高温再生器Ｇ３の説明）を参照して、吸収冷凍機１のサイクルを説明する。まず、冷媒側のサイクルを説明する。凝縮器Ｃでは、低温再生器Ｇ１で蒸発した低温冷媒蒸気Ｖｓ１を受け入れて、冷却塔（不図示）から供給された、冷却水管Ｃ１を流れる冷却水ｑで冷却して凝縮し、冷媒液Ｖｆ１とする。凝縮した冷媒液Ｖｆ１は、冷却水管Ｃ１を流れる冷却水ｑで冷却された中温凝縮冷媒Ｖｆ２と混合されて冷媒液Ｖｆとなって蒸発器Ｅへと送られ、貯留部７６に冷媒液Ｖｆとして貯留される。あるいは、凝縮器Ｃから蒸発器Ｅへ送られる冷媒液Ｖｆは、循環ポンプ１４で圧送される冷媒液Ｖｆと合流し、冷媒液散布ノズル７５によって冷水管７４に散布されてから貯留部７６に貯留されてもよい。貯留部７６に貯留された冷媒液Ｖｆは、循環ポンプ１４により冷媒液散布ノズル７５に送液される。蒸発器Ｅの冷媒液Ｖｆが冷媒液散布ノズル７５から冷水管７４に散布されると、冷媒液Ｖｆは冷水管７４内の被冷却媒体ｐから熱を受けて蒸発する一方、被冷却媒体ｐは冷やされる。冷やされた被冷却媒体ｐは冷熱を利用する場所（不図示）に送られて使われる。他方、蒸発器Ｅで蒸発した冷媒液Ｖｆは冷媒蒸気Ｖｓとなって、連通している吸収器Ａへと移動する。

次に溶液側のサイクルを説明する。吸収器Ａでは、高濃度の溶液Ｓが濃溶液散布ノズル７２から散布され、蒸発器Ｅで発生した冷媒蒸気Ｖｓを溶液Ｓが吸収して希溶液Ｓｗとなる。希溶液Ｓｗは、貯留部７３に貯留される。溶液Ｓが冷媒蒸気Ｖｓを吸収する際に発生する吸収熱は、冷却水管７１を流れる冷却水ｑによって除去される。本実施の形態における冷却水ｑは、凝縮器Ｃで使われたものを冷却水管７１に導入し、吸収熱を奪って温度が上昇した冷却水は冷却塔（不図示）に送られて空冷される。特に、三重効用吸収冷凍機では高温再生器の圧力が高くなるので、本実施の形態のように、冷却水ｑを凝縮器Ｃで利用してから吸収器Ａに導くことで低温再生器Ｇ１内の圧力の上昇を抑制し、ひいては高温再生器Ｇ３内の圧力の上昇を抑制することができる。しかしながら、吸収器Ａで利用した後に凝縮器Ｃに導いてもよい。この場合は、吸収器Ａの性能を上げることができる。また、冷却水ｑを凝縮器Ｃ及び吸収器Ａにそれぞれ別々に導いてもよい。この場合は、高温再生器Ｇ３内の圧力の上昇を抑制しつつ吸収器Ａの性能を上げることが可能となる。

貯留部７３の希溶液Ｓｗは、第１高温溶液ポンプ１３Ａで第１高温再生器Ｇ３Ａへ、第２高温溶液ポンプ１３Ｂで第２高温再生器Ｇ３Ｂへ、中温溶液ポンプ１２で中温再生器Ｇ２及び低温再生器Ｇ１へ、それぞれ圧送される。なお、貯留部７３に溜まった溶液を溶液循環ポンプ（不図示）により、各再生器Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３Ａ、Ｇ３Ｂから還ってきた高濃度の溶液Ｓと混合させて濃溶液散布ノズル７２に供給できるような、構成としてもよい。また、中温溶液ポンプ１２が溶液循環ポンプを兼ねるように構成してもよい。この場合は、中温溶液ポンプ１２と低温溶液熱交換器３１との間の希溶液導出管４２から配管を分岐して濃溶液散布ノズル７２に接続するとよい。

第１高温溶液ポンプ１３Ａは、第１高温再生器Ｇ３Ａ内の第１高温濃溶液Ｓａの液面高さを一定にするために、圧力センサー６３で検知した圧力に応じて吐出量を調節する。第１高温再生器Ｇ３Ａ内の第１高温濃溶液Ｓａの液面高さを一定にするのは、第１高温濃溶液Ｓａが混ざっていない第１高温冷媒蒸気Ｖａを次工程に供給し、第１高温溶液熱交換器３３Ａ内の第１高温濃溶液Ｓａが不足することによる熱交換効率の低下及び第１高温再生器Ｇ３Ａの伝熱面の過熱を防ぐためである。吐出量の調節は典型的には第１高温溶液ポンプ１３Ａの回転速度を調節することにより行う。回転速度の調節により吐出量を調節すると、バルブ等で絞る場合と比べて消費動力が削減できるので好ましい。圧力センサー６３で検知した圧力に応じて吐出量を調節することは、典型的には、あらかじめ求めておいた第１の所定の液面を維持するのに必要なポンプ回転速度と圧力センサー６３で検知した圧力との関係に基づいて、検知した圧力センサー６３の圧力に応じたポンプ回転速度で第１高温溶液ポンプ１３Ａを運転することにより行う。

あらかじめ求めておいた第１の所定の液面を維持するのに必要な第１高温溶液ポンプ１３Ａの回転速度と圧力センサー６３で検知した圧力との関係に基づいて、検知した圧力センサー６３の圧力に応じたポンプ回転速度で第１高温溶液ポンプ１３Ａを運転しても第１の所定の液面を維持することができないときは、第１高温溶液ポンプ１３Ａの吐出量の修正を行うための液面の検知を、液面センサー６６ＣＨ、６６ＣＬ（場合によっては液面センサー６６ＡＨ、６６ＡＬ、６６ＢＨ、６６ＢＬ、６６ＤＨ、６６ＤＬ。以下、この段落において同じ。）によって行う。液面が下がって低位液面センサー６６ＣＬが液面未検知となったら、制御装置６０は第１高温溶液ポンプ１３Ａに信号を送信し、回転速度を所定値だけ増加させる。逆に液面が上昇して高位液面センサー６６ＣＨが高位液面を検知したら、制御装置６０は第１高温溶液ポンプ１３Ａに信号を送信し、回転速度を所定値だけ減少させる。

第２高温溶液ポンプ１３Ｂは、第２高温再生器Ｇ３Ｂ内の第２高温濃溶液Ｓｂの液面高さを一定にするために、圧力センサー６３で検知した圧力に応じて吐出量を調節する。また、必要に応じて、液面センサー６６ＣＨ、６６ＣＬにより第２高温溶液ポンプ１３Ｂの吐出量の修正を行う。第２高温溶液ポンプ１３Ｂの制御は、第１高温溶液ポンプ１３Ａと同じ要領で行う。

中温溶液ポンプ１２は、中温再生器Ｇ２内の中温濃溶液Ｓｈ２の液面高さを一定にするために、圧力センサー６２で検知した圧力に応じて吐出量を調節する。所定の液面を維持することができないときは、中温溶液ポンプ１２の吐出量の修正を行うための液面の検知を、液面センサー６５Ｈ、６５Ｌによって行う。中温溶液ポンプ１２の制御は、第１高温溶液ポンプ１３Ａと同じ要領で行う。

第１希溶液管４３Ａを流れる希溶液Ｓｗは、第１高温溶液熱交換器３３Ａで第１高温濃溶液Ｓａと熱交換して熱回収し、温度が上昇した後に第１高温再生器Ｇ３Ａに導入される。第１高温再生器Ｇ３Ａに導入される希溶液Ｓｗは、吸収器Ａから他の再生器を介さずに第１高温再生器Ｇ３Ａに導入される（すなわち、直接導入される）。第１高温再生器Ｇ３Ａに導入された希溶液Ｓｗは、下部管寄せ８２に導入され、第１高温溶液ポンプ１３Ａの圧力で複数の伝熱管８３を通って上部管寄せ８１に至る。このとき、バーナー８４に空気とガス又は油を供給して燃焼させ、この燃焼の熱を加熱源として伝熱管８３を通過する希溶液Ｓｗを加熱して、希溶液Ｓｗから冷媒を蒸発させる。伝熱管８３で加熱された希溶液Ｓｗからは冷媒蒸気が発生し、典型的には液面は伝熱管８３内に維持されて、第１高温濃溶液Ｓａと第１高温冷媒蒸気Ｖａとが気液２相流（混相流）の状態で配管８６を通って気液分離器８５に流入する。気液分離器８５では、上部から第１高温冷媒蒸気Ｖａが導出される。気液分離器８５の下部からは、第１高温濃溶液Ｓａの一部が下部管寄せ８２に戻され、残りが第１高温濃溶液導出管４６Ａから吸収器Ａに向けて導出される。第１高温濃溶液導出管４６Ａに導出された第１高温濃溶液Ｓａは、バーナー８４における燃焼熱からの受熱により温度が上昇しており、第１高温溶液熱交換器３３Ａに導入されて希溶液Ｓｗと熱交換して熱が回収され、低温溶液熱交換器３１から導出された低温濃溶液Ｓｈ１と中温濃溶液Ｓｈ２とが混合した溶液と合流する。第１高温再生器Ｇ３Ａでは、伝熱管８３内で第１高温冷媒蒸気Ｖａが発生し、上部管寄せ８１を介して気液分離器８５に流れる第１高温濃溶液Ｓａの流量が吸収器Ａから第１高温溶液ポンプ１３Ａで供給される希溶液Ｓｗの流量よりも大きいため、気液分離器８５内の第１高温濃溶液Ｓａの一部を下部管寄せ８２に戻すこととしている。このように、三重効用吸収冷凍機では、第１高温再生器Ｇ３Ａが大気圧以上となるので、貫流式ボイラとすることが好ましい。第１高温再生器Ｇ３Ａの作動圧力及び作動温度は、吸収冷凍機１の冷凍負荷に応じて変動しうる。冷凍負荷の変動に対しては、典型的には、バーナー８４に供給するガス又は油の量を制御バルブ（不図示）にて調節することにより対応する。供給するガス又は油の量が変動すると第１高温再生器Ｇ３Ａの内圧が変動するため、作動する第１高温再生器Ｇ３Ａの温度及び圧力も変動することとなる。

第２希溶液管４３Ｂを流れる希溶液Ｓｗは、第２高温溶液熱交換器３３Ｂで第２高温濃溶液Ｓｂと熱交換して熱回収し、温度が上昇した後に第２高温再生器Ｇ３Ｂに導入される。第２高温再生器Ｇ３Ｂは、第１高温再生器Ｇ３Ａと同様に作用し、気液分離器８５の上部から第２高温冷媒蒸気Ｖｂが導出され、気液分離器８５の下部からは第２高温濃溶液Ｓｂが第２高温濃溶液導出管４６Ｂに導出される。第２高温濃溶液導出管４６Ｂに導出された第２高温濃溶液Ｓｂは、バーナー８４における燃焼熱からの受熱により温度が上昇しており、第２高温溶液熱交換器３３Ｂに導入されて希溶液Ｓｗと熱交換して熱が回収され、低温溶液熱交換器３１から導出された低温濃溶液Ｓｈ１と中温濃溶液Ｓｈ２とが混合した溶液と合流する。

第１高温冷媒蒸気Ｖａ及び／又は第２高温冷媒蒸気Ｖｂは、高温冷媒蒸気管５４を介して中温再生器Ｇ２の加熱用蒸気管５２に送られる。

希溶液導出管４２を流れる希溶液Ｓｗは、まず低温溶液熱交換器３１で中温濃溶液Ｓｈ２と低温濃溶液Ｓｈ１とが混合した濃溶液と熱交換して熱回収した後に分流し、一部は中温溶液熱交換器３２へと導かれ、残りは低温再生器Ｇ１へと導かれる。中温溶液熱交換器３２に導入された希溶液Ｓｗは、中温濃溶液Ｓｈ２と熱交換して熱回収し、温度が上昇した後に中温再生器Ｇ２に導入され、希溶液散布ノズル５２ａから散布される。希溶液散布ノズル５２ａから散布された希溶液Ｓｗは、高温冷媒蒸気管５４を介して加熱用蒸気管５２に供給された高温冷媒蒸気Ｖｓ３によって加熱され、中温再生器Ｇ２内の希溶液Ｓｗ中の冷媒が蒸発して中温濃溶液Ｓｈ２となる。蒸発した中温冷媒蒸気Ｖｓ２は、中温冷媒蒸気管５５を介して低温再生器Ｇ１の加熱用蒸気管５１に送られる。中温濃溶液Ｓｈ２は、高温冷媒蒸気Ｖｓ３からの受熱により温度が上昇しており、中温再生器溶液溜まり２２に流入した後、重力及び中温再生器Ｇ２内の圧力により中温溶液熱交換器３２に導入されて希溶液Ｓｗと熱交換して熱が回収され、低温濃溶液Ｓｈ１と合流する。また、中温再生器Ｇ２で希溶液Ｓｗを加熱した高温冷媒蒸気Ｖｓ３は温度が低下して凝縮し、高温凝縮冷媒Ｖｆ３となって中温冷媒蒸気Ｖｓ２と合流する。中温冷媒蒸気Ｖｓ２と合流した高温凝縮冷媒Ｖｆ３は混ざり合って両者が混合した冷媒蒸気Ｖｍとなる。

低温溶液熱交換器３１で温度が上昇した後に低温再生器Ｇ１に導かれた希溶液Ｓｗは、希溶液散布ノズル５１ａから散布される。希溶液散布ノズル５１ａから散布された希溶液Ｓｗは混合した冷媒蒸気Ｖｍによって加熱され、低温再生器Ｇ１内の希溶液Ｓｗ中の冷媒が蒸発して低温濃溶液Ｓｈ１となる。蒸発した低温冷媒蒸気Ｖｓ１は、凝縮器Ｃへと送られる。低温濃溶液Ｓｈ１は、冷媒蒸気Ｖｍからの受熱により温度が上昇しており、低温再生器溶液溜まり２１に流入した後、重力及び低温再生器Ｇ１内の圧力により低温濃溶液導出管４４を流れ、中温溶液熱交換器３２を出た中温濃溶液Ｓｈ２と合流した後に、低温溶液熱交換器３１に導入されて希溶液Ｓｗと熱交換して熱が回収され、その後第１高温濃溶液Ｓａ及び第２高温濃溶液Ｓｂと合流した後に吸収器Ａの濃溶液散布ノズル７２から吸収器Ａ内に散布される。

上述のような吸収冷凍機１の運転中に冷凍負荷が減少し、２つの高温再生器Ｇ３Ａ、Ｇ３Ｂのうち１台の作動で足りるときは、一方の高温再生器を停止する。高温再生器を台数制御することで、より低い部分負荷運転を行うことができる。高温再生器の台数制御を行わない場合は、吸収冷凍機が温調停止ししたときに希釈運転により系外に熱を放出（典型的には冷却塔を介して系外に放熱）してしまうが、台数制御を行うことで吸収冷凍機の部分負荷運転範囲が広がり、希釈運転による熱ロスを低減し、省エネルギー運転をすることが可能となる。本実施の形態では第２の再生器Ｇ３Ｂの作動を停止することとする。台数制御により第２の再生器Ｇ３Ｂの作動を停止するには、まずバーナー８４の燃焼を停止して、第２蒸気遮断弁１８Ｂを閉じる。第２蒸気遮断弁１８Ｂを閉じることにより、第２高温溶液ポンプ１３Ｂを停止しても、第１高温再生器Ｇ３Ａで発生した第１冷媒蒸気Ｖａが第２高温再生器を介して吸収器Ａに抜けることがなくなり、冷凍サイクルが成り立たなくなることを防いでいる。また、第２高温再生器Ｇ３Ｂが冷えて内部の圧力が低下しても、第２高温再生器Ｇ３Ｂは、他の再生器を介さずにサイクル内で圧力が最も低くなる吸収器Ａと連通しているので、第２希溶液管４３Ｂ内の希溶液Ｓｗの流れ及び第２高温濃溶液導出管４６Ｂ内の第２高温濃溶液Ｓｂの流れをバルブ等で遮断しなくても、第２蒸気遮断弁１８Ｂを閉じるだけで、溶液で満たされることがなくなる。したがって第２高温冷媒蒸気Ｖｂの系統が溶液で汚染されることがない。

バーナー８４の燃焼を停止した直後の第２高温再生器Ｇ３Ｂは、内部圧力が吸収器Ａ内の圧力よりも高く、内部に濃縮された第２高温濃溶液Ｓｂが存在する。濃縮された溶液が存在すると、第２高温再生器Ｇ３Ｂの温度低下により第２高温濃溶液Ｓｂが結晶するので、これを防ぐために希釈運転を行う。希釈運転の際の第２高温溶液ポンプ１３Ｂは、液面センサー６６ＣＨ、６６ＣＬで制御してもよく、第２蒸気遮断弁１８Ｂの上流側に圧力センサー（不図示）を設けて液面及び圧力で制御してもよい。希釈運転は、第２希溶液管４３Ｂ及び第２高温濃溶液導出管４６Ｂにそれぞれ温度センサー（不図示）を設置して第２高温再生器Ｇ３Ｂの溶液の出入口温度差が所定の温度差になるまで、あるいは第２高温濃溶液導出管４６Ｂに濃度センサー（不図示）を設置して第２高温濃溶液導出管４６Ｂ内の溶液濃度が所定の濃度になるまで、あるいは所定時間行う。希釈運転が完了したら第２高温溶液ポンプ１３Ｂを停止する。第２高温溶液ポンプ１３Ｂを停止することにより、第２高温再生器Ｇ３Ｂへの希溶液Ｓｗの導入を停止する。なお、本実施の形態では、台数制御を行う際に第２高温再生器Ｇ３Ｂの作動を停止することとしたが、累積運転時間が長い方の高温再生器を停止することとして両高温再生器の運転時間を均一化するようにしてもよい。

本実施の形態では、希溶液Ｓｗを吸収器Ａから第２高温再生器Ｇ３Ｂへ他の再生器を介さずに送り、第２高温濃溶液Ｓｂを第２高温再生器Ｇ３Ｂから吸収器Ａへ他の再生器を介さずに戻している。本実施の形態では、第２希溶液管４３Ｂ及び第２高温濃溶液導出管４６Ｂに遮断弁を設けていないが、第２高温再生器Ｇ３Ｂが冷えて内部の圧力が低下するとサイクル内で圧力が最も低くなる吸収器Ａとの圧力差がほとんどなくなり、第２高温再生器Ｇ３Ｂ内の溶液の液面が吸収器Ａの液面位置ヘッドとバランスする点で維持される。したがって、第２希溶液管４３Ｂ及び第２高温濃溶液導出管４６Ｂに逆流防止手段や遮断弁を設けることなく、停止した第２高温再生器Ｇ３Ｂが内部の圧力低下に起因して溶液で満たされることを回避することができる。このように、吸収冷凍機１は、バルブを減らして装置構成を簡略化しつつ高温再生器の台数制御が可能な三重効用吸収冷凍機となる。

次に図３を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る吸収冷凍機２の構成について説明する。図３は、吸収冷凍機２を示す模式的系統図である。吸収冷凍機２の吸収冷凍機１（図１参照）との相違点は以下の通りである。第１高温再生器Ｇ３Ａには、第１希溶液管４３Ａ（図１参照）に代えて、希溶液Ｓｗを流す第３の希溶液流路を形成する第３希溶液管４３Ｃが接続されている。第２高温再生器Ｇ３Ｂには、第２希溶液管４３Ｂ（図１参照）に代えて、希溶液Ｓｗを流す第４の希溶液流路を形成する第４希溶液管４３Ｄが接続されている。第３希溶液流路４３Ｃ及び第４希溶液流路４３Ｄは、吸収器Ａの貯留部７３に接続された希溶液流路を形成する希溶液管４３が分岐したものである。したがって、第３希溶液流路４３Ｃ及び第４希溶液流路４３Ｄは希溶液管４３の一部であり、各高温再生器Ｇ３Ａ、Ｇ３Ｂへの接続関係の説明の便宜のために区別したものである。

吸収冷凍機２では、希溶液Ｓｗを吸収器Ａから第１高温再生器Ｇ３Ａ及び第２高温再生器Ｇ３Ｂへ送液する高温溶液ポンプ１３を１台備えている。高温溶液ポンプ１３は、第３希溶液流路４３Ｃと第４希溶液流路４３Ｄとに分岐する前の希溶液管４３に配設されている。高温溶液ポンプ１３は、制御装置６０との間に信号ケーブルが敷設されており、制御装置６０からの信号を受信して回転速度を調節することにより、希溶液Ｓｗの吐出量を調節することができるように構成されている。第４希溶液流路４３Ｄには、内部の希溶液Ｓｗの流れを遮断する希溶液遮断弁１９が配設されている。希溶液遮断弁１９は、制御装置６０との間に信号ケーブルが敷設されており、制御装置６０からの信号を受信して弁の開閉をすることができるように構成されている。その他の吸収冷凍機２の構成は、吸収冷凍機１（図１参照）の構成と同じである。

引き続き図３を参照して、吸収冷凍機２の作用を説明する。なお、吸収冷凍機２を構成する各部材の作用は吸収冷凍機１（図１参照）と同様であるため説明を省略し、ここでは吸収冷凍機２の台数制御について説明する。吸収冷凍機２の運転中に冷凍負荷が減少し、２つ高温再生器Ｇ３Ａ、Ｇ３Ｂのうち１台の作動で足りるときは、希溶液遮断弁１９が配設された第４希溶液管４３Ｄが接続されている第２高温再生器Ｇ３Ｂを停止する。台数制御により第２の再生器Ｇ３Ｂの作動を停止するには、吸収冷凍機１（図１参照）の場合と同様、まずバーナー８４（図２参照）の燃焼を停止して、第２蒸気遮断弁１８Ｂを閉じる。このとき、希溶液遮断弁１９は開のままとする。バーナー８４（図２参照）の燃焼を停止した直後の第２高温再生器Ｇ３Ｂは、内部圧力が吸収器Ａ内の圧力よりも高く、内部に濃縮された第２高温濃溶液Ｓｂが存在するため、結晶防止のために希釈運転を行うためである。

希釈運転は、第４希溶液管４３Ｄ及び第２高温濃溶液導出管４６Ｂにそれぞれ温度センサー（不図示）を設置して第２高温再生器Ｇ３Ｂの溶液の出入口温度差が所定の温度差になるまで、あるいは第２高温濃溶液導出管４６Ｂに濃度センサー（不図示）を設置して第２高温濃溶液導出管４６Ｂ内の溶液濃度が所定の濃度になるまで、あるいは所定時間行う。希釈運転が完了したら希溶液遮断弁１９を閉にする。希溶液遮断弁１９を閉にすることにより、第２高温再生器Ｇ３Ｂへの希溶液Ｓｗの導入を停止する。

なお、第３希溶液管４３Ｃにも遮断弁を設けることで、台数制御を行う際に任意の高温再生器を停止することができる。このようにすると、一方の高温再生器の作動を停止する時点において累積運転時間が長い方の高温再生器を停止することができ、両高温再生器の運転時間を均一化することができる。

本実施の形態では、希溶液Ｓｗを吸収器Ａから第２高温再生器Ｇ３Ｂへ他の再生器を介さずに送り、第２高温濃溶液Ｓｂを第２高温再生器Ｇ３Ｂから吸収器Ａへ他の再生器を介さずに戻している。本実施の形態では、第２高温濃溶液導出管４６Ｂに遮断弁を設けていないが、第２高温再生器Ｇ３Ｂが冷えて内部の圧力が低下するとサイクル内で圧力が最も低くなる吸収器Ａとの圧力差がほとんどなくなり、第２高温再生器Ｇ３Ｂ内の溶液の液面が吸収器Ａの液面位置ヘッドとバランスする点で維持される。したがって、第２高温濃溶液導出管４６Ｂに逆流防止手段や遮断弁を設けることなく、停止した第２高温再生器Ｇ３Ｂが内部の圧力低下に起因して溶液で満たされることを回避することができる。また、本実施の形態では、１台の高温溶液ポンプ１３で第１高温再生器Ｇ３Ａ及び第２高温再生器Ｇ３Ｂに希溶液Ｓｗを送液することとし、ポンプの台数を削減している。このように、吸収冷凍機２は、ポンプやバルブを減らして装置構成を簡略化しつつ高温再生器の台数制御が可能な三重効用吸収冷凍機となる。

以上の説明では、高温再生器が、第１高温再生器Ｇ３Ａと第２高温再生器Ｇ３Ｂとの２台であるとしたが、３台以上であってもよい。高温再生器を３台以上とすれば、取扱いを簡便にしたまま、より大きい容量の冷凍機とすることができる。

以上の説明では、第１高温冷媒蒸気Ｖａと第２高温冷媒蒸気Ｖｂとを合流させて高温冷媒蒸気Ｖｓ３とした上で中温再生器Ｇ２に導入することとしたが、第１高温冷媒蒸気Ｖａ及び第２高温冷媒蒸気Ｖｂを別々に中温再生器Ｇ２に導入してもよい。

以上の説明では、吸収冷凍機１、２は三重効用吸収冷凍機としたが、二重効用吸収冷凍機としてもよく、四重効用以上の多重効用吸収冷凍機としてもよい。二重効用吸収冷凍機とすると構成が単純になる。四重効用以上の多重効用吸収冷凍機とすると、ガスや油等の原料の使用量をさらに削減できて省エネルギー性の高い吸収冷凍機となる。

本発明の第１の実施の形態に係る吸収冷凍機を示す模式的系統図である。 高温再生器の詳細図である。（ａ）は縦断面図、（ｂ）は缶胴部分の平面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る吸収冷凍機を示す模式的系統図である。

符号の説明

１３ 溶液ポンプ
１３Ａ 第１の溶液ポンプ
１３Ｂ 第２の溶液ポンプ（希溶液導入遮断手段）
１８Ａ 第１蒸気遮断弁（第１の冷媒蒸気遮断弁）
１８Ｂ 第２蒸気遮断弁（第２の冷媒蒸気遮断弁）
１９ 希溶液遮断弁（希溶液導入遮断手段）
４３ 希溶液流路
４３Ａ 第１の希溶液流路
４３Ｂ 第２の希溶液流路
４３Ｃ 第３の希溶液流路
４３Ｄ 第４の希溶液流路
４６Ａ、４６Ｂ 濃溶液還流路
５４Ａ 第１高温冷媒蒸気管（第１の冷媒蒸気流路）
５４Ｂ 第２高温冷媒蒸気管（第２の冷媒蒸気流路）
Ａ 吸収器
Ｇ２ 中温再生器（第３の再生器）
Ｇ３Ａ 第１高温再生器（第１の再生器）
Ｇ３Ｂ 第２高温再生器（第２の再生器）
Ｓ 溶液
Ｓｗ 希溶液
Ｓａ 第１高温濃溶液（第１の濃溶液）
Ｓｂ 第２高温濃溶液（第２の濃溶液）
Ｓｈ２ 中温濃溶液（第３の濃溶液）
Ｖａ 第１高温冷媒蒸気（第１の冷媒蒸気）
Ｖｂ 第２高温冷媒蒸気（第２の冷媒蒸気）
Ｖｓ 冷媒蒸気

Claims (3)

1. 冷媒蒸気を溶液で吸収し、前記溶液を濃度が低下した希溶液とする吸収器と；
   前記吸収器から前記希溶液を導入し加熱することにより冷媒を蒸発させて濃度が上昇した第１の濃溶液とする第１の再生器と；
   前記吸収器から前記希溶液を導入し加熱することにより冷媒を蒸発させて濃度が上昇した第２の濃溶液とする第２の再生器と；
   溶液を導入し、前記第１の再生器で発生した第１の冷媒蒸気及び前記第２の再生器で発生した第２の冷媒蒸気の熱で前記溶液を加熱することにより冷媒を蒸発させて濃度が上昇した第３の濃溶液とする第３の再生器と；
   前記第１の冷媒蒸気を前記第３の再生器に導く第１の冷媒蒸気流路と；
   前記第１の冷媒蒸気流路に配設され、前記第１の冷媒蒸気流路内の前記第１の冷媒の流れを遮断する第１の冷媒蒸気遮断弁と；
   前記第２の冷媒蒸気を前記第３の再生器に導く第２の冷媒蒸気流路と；
   前記第２の冷媒蒸気流路に配設され、前記第２の冷媒蒸気流路内の前記第２の冷媒の流れを遮断する第２の冷媒蒸気遮断弁と；
   前記第１の再生器内の第１の濃溶液及び前記第２の再生器内の第２の濃溶液を前記吸収器に直接導く濃溶液還流路と；
   前記第２の再生器の作動を停止したときに、前記第２の再生器への前記希溶液の導入を停止する希溶液導入遮断手段とを備える；
   吸収冷凍機。
2. 前記希溶液を前記吸収器から前記第１の再生器に直接導く第１の希溶液流路と；
   前記第１の希溶液流路に配設され、前記希溶液を送液する第１の溶液ポンプと；
   前記希溶液を前記吸収器から前記第２の再生器に直接導く第２の希溶液流路と；
   前記第２の希溶液流路に配設され、前記希溶液を送液する、停止手段を有する第２の溶液ポンプとを備え；
   前記希溶液導入遮断手段が、前記停止手段を有する第２の溶液ポンプである；
   請求項１に記載の吸収冷凍機。
3. 前記希溶液を前記吸収器から前記第１の再生器及び前記第２の再生器に導く希溶液流路であって、前記希溶液を前記第１の再生器に導く第３の希溶液流路と前記第２の再生器に導く第４の希溶液流路とに分岐された希溶液流路と；
   前記分岐の上流側の前記希溶液流路に配設され、前記希溶液を前記第１の再生器及び前記第２の再生器に送液する溶液ポンプと；
   前記第４の希溶液流路に配設され、前記第４の希溶液流路内の希溶液の流れを遮断する希溶液遮断弁とを備え；
   前記希溶液導入遮断手段が、前記希溶液遮断弁である；
   請求項１に記載の吸収冷凍機。
   

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