JP2008064422A - 高温再生器及び吸収冷凍機 - Google Patents

Abstract

【課題】気液分離器内の液位を適切な位置に調節しつつ、液管を過熱による損傷から防ぐ高温再生器及びこれを備える吸収冷凍機を提供すること。
【解決手段】高温再生器３２Ａは、加熱濃縮される希溶液Ｓｗを上方に向かって流す液管１０と、液管１０に下部から希溶液Ｓｗを供給する液室１４と、液管１０内を流れる希溶液Ｓｗを加熱する加熱装置１６と、液管１０内の液位が第１の所定の液位以下となったときに加熱装置１６による加熱を停止させる信号を発信する液管液位検出手段１２ａと、混合流体Ｆｍの冷媒蒸気Ｖａと濃溶液Ｓａとを分離する気液分離器２２と、気液分離器２２内の液位が第２の所定の液位以上となったときに液室１４に導入される希溶液Ｓｗの流量を減少させ、第３の所定の液位以下となったときに液室１４に導入される希溶液Ｓｗの流量を増加させる信号を発信する気液分離器液位検出手段２３とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は高温再生器及び吸収冷凍機に関し、特に気液分離器内の液位を適切な位置に調節しつつ液管を過熱による損傷から防ぐことができる高温再生器及び吸収冷凍機に関するものである。

近年の地球環境保全意識の高まりを背景に、より省エネルギーに資する三重効用冷凍機の採用が推奨されている。三重効用吸収冷凍機では、一般に、作動温度が最も高い高温再生器内の圧力が大気圧以上となるので、貫流ボイラ式の高温再生器が適している。

図４に、吸収冷凍機に用いられる従来の貫流ボイラ式の高温再生器９０を示す。高温再生器９０は、環状の上部管寄せ９１及び下部管寄せ９２の間に多数の液管９３を設け、その内側上部の中央部に燃焼装置９４を設けている。この高温再生器９０は次のように作用する。吸収器等（不図示）から下部管寄せ９２に供給された希吸収溶液Ｓｗを、燃焼装置９４によって、加熱沸騰させ、発生した冷媒蒸気Ｖと濃度が上昇した吸収溶液Ｓ（以下濃溶液Ｓという）の混合体を連絡管９６を介して気液分離器９７に導く。気液分離器９７内で濃溶液Ｓと分離された冷媒蒸気Ｖは、気液分離器９７の上部に形成された取り出し口９７ａから高温再生器９０よりも作動温度が低い再生器（不図示）に熱源として供給され、濃溶液Ｓは気液分離器９７の下部に形成された濃溶液取り出し口９７ｂから吸収器等（不図示）に向けて導出される。濃溶液取り出し口９７ｂから導出されない余剰の濃溶液Ｓは濃溶液戻り管９８を介して下部管寄せ９２に還流する。そして、作動温度が低い再生器（不図示）への冷媒蒸気Ｖの供給、及び吸収器等（不図示）への濃溶液Ｓの供給を安定して行うために、気液分離器９７では冷媒蒸気相及び濃溶液相の両相が分離された状態で存在するように調整される。

この調整は、気液分離器９７の上部と下部に連通する液面制御用ケース９９内にフロート９９ｆを設け、このフロート９９ｆの移動により気液分離器９７内の液位を検知し、下部管寄せ９２に希吸収溶液Ｓｗを送液する溶液ポンプ（不図示）の運転回転数をフロート９９ｆを介して発信された液位検知信号により制御することにより行われる。一例として、フロート９９ｆにより予め設定した高液位が検知されたときに発信される液位検知信号により溶液ポンプ（不図示）の運転回転数を減じて下部管寄せ９２への希吸収溶液Ｓｗの供給量を減らして気液分離器９７内の液位を下降させる。逆に、予め設定した低液位が検知されたときに発信される液位検知信号により溶液ポンプ（不図示）の運転回転数を増加させて下部管寄せ９２への希吸収溶液Ｓｗの供給量を増大させて気液分離器９７内の液位を上昇させるように、気液分離器９７内の液位を制御する。

しかしながら、高温再生器における液管内の液位は、高温再生器に供給される希吸収溶液の流量、高温再生器の運転圧力、燃焼量等によって変化し、これらの総合作用の結果として表れる。このため、気液分離器内の液位を所定の制御液位幅に制御した場合でも、液管内の液位は常に変動していて、液管を火炎による損傷から防ぐことができる安全低液位以下に液管内の液位が低下する場合がある。液管が火炎により損傷すると、高温再生器の耐用に影響が及ぶこととなる。

本発明は上述の課題に鑑み、気液分離器内の液位を適切な位置に調節しつつ、液管を過熱による損傷から防ぐことができる高温再生器、及びこの高温再生器を備える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高温再生器は、例えば図１に示すように、加熱され濃縮される希溶液Ｓｗを下方から上方に向かって流す液管１０と；導入された希溶液Ｓｗを液管１０に液管１０の下部から供給する液室１４と；液管１０内を流れる希溶液Ｓｗを加熱する加熱装置１６と；液管１０内の液位が第１の所定の液位以下となったときに加熱装置１６による加熱を停止させる信号を発信する液管液位検出手段１２ａと；液管１０で希溶液Ｓｗが加熱されることによって発生した冷媒蒸気Ｖａと濃度が上昇した濃溶液Ｓａとの混合流体Ｆｍを導入し、冷媒蒸気Ｖａと濃溶液Ｓａとを分離する気液分離器２２と；気液分離器２２内の液位が第２の所定の液位以上となったときに液室１４に導入される希溶液Ｓｗの流量を減少させる信号を発信し、気液分離器２２内の液位が第３の所定の液位以下となったときに液室１４に導入される希溶液Ｓｗの流量を増加させる信号を発信する気液分離器液位検出手段２３とを備える。

このように構成すると、液管内の液位が第１の所定の液位以下となったときに加熱装置による加熱を停止させる信号を発信する液管液位検出手段を備えるので、液管内の液位が第１の所定の液位以下となってもなお加熱が続くことを防ぐことができ、これにより液管を過熱による損傷から防ぐことができる。また、気液分離器内の液位が第２の所定の液位以上となったときに液室に導入される希溶液の流量を減少させる信号を発信し、気液分離器内の液位が第３の所定の液位以下となったときに液室に導入される希溶液の流量を増加させる信号を発信する気液分離器液位検出手段を備えるので、気液分離器内の液位を適切な位置に調節することができる。また、液管液位検出手段が液管内の液位を検出するので、気液分離器内の液位で第１の所定の液位を検出する場合に比べて、第３の所定の液位を低くすることができると同時に第２の所定の液位も並行して低くすることができ、運転液位を低く設定しても、液管を過熱による損傷から防ぎつつ高温再生器の保有液量を少なくすることができる。高温再生器の保有液量が少なくなると溶液加熱量を少なくすることができ、高効率化を図ることができる。

また、請求項２に記載の発明に係る高温再生器は、例えば図１に示すように、請求項１に記載の高温再生器において、第２の所定の液位より上方及び第３の所定の液位より下方で気液分離器２２と連通し、気液分離器液位検出手段２３が内部に配設された気液分離器液位検出手段収納容器２４を備える。

このように構成すると、気液分離器内の液位の検出において気液分離器内の流体の動きに影響を受けることを抑制することができると共に、気液分離器液位検出手段の保守を行いやすい高温再生器となる。

また、請求項３に記載の発明に係る高温再生器は、例えば図３に示すように、請求項１に記載の高温再生器において、気液分離器液位検出手段２３が、気液分離器２２内に配設されて第２の所定の液位を検出する高液位検出用電極棒２３ａと、気液分離器２２内に配設されて第３の所定の液位を検出する低液位検出用電極棒２３ｂとを含んで構成され；第２の所定の液位周辺の高液位検出用電極棒２３ａ及び第３の所定の液位周辺の低液位検出用電極棒２３ｂを囲む防波筒２８であって、気液分離器２２内の液面の波浪による誤検知を防ぐ防波筒２８を備える。

このように構成すると、気液分離器内の液位の検出において気液分離器内の流体の動きに影響を受けることを抑制することができると共に、装置構成をコンパクトにした高温再生器となる。

また、請求項４に記載の発明に係る高温再生器は、例えば図１に示すように、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の高温再生器３２Ａにおいて、液管１０を複数備え；さらに、複数の液管１０から混合流体Ｆｍを収集する上部環状部材１５と；気液分離器２２と液室１４とを連絡する連絡管２５とを備え；液室１４が、複数の液管１０に希溶液Ｓｗを供給するように構成され；第２の所定の液位が、上部環状部材１５と液管１０との接続位置のうち最も下位となる接続位置より下方に設定されている。

このように構成すると、第２の所定の液位が、上部環状部材と液管との接続位置のうち最も下位となる接続位置より下方に設定されているので、ある液管内の溶液が他の液管に上部から流入することを防ぐことができる。

また、請求項５に記載の発明に係る高温再生器は、例えば図１に示すように、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の高温再生器３２Ａにおいて、気液分離器２２が、混合流体Ｆｍから冷媒蒸気Ｖａを分離する分離装置２２ａを有し；気液分離器２２に、混合流体Ｆｍから分離した濃溶液Ｓａを導出する溶液取出口２２ｎが形成され；第２の所定の液位が、分離装置２２ａの下端より下方に設定され；第３の所定の液位が、溶液取出口２２ｎの上端より上方に設定されている。

このように構成すると、第２の所定の液位が分離装置の下端より下方に設定されているので、気液分離器に貯留した濃溶液が分離装置に接触することがなく、分離装置の分離性能を低下させることがない。また、第３の所定の液位が溶液取出口の上端より上方に設定されているので、気液分離器からの濃溶液の取り出しを安定的に行うことができる。

上記目的を達成するために、請求項６に記載の発明に係る吸収冷凍機は、例えば図２に示すように、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の高温再生器３２Ａと；冷媒の蒸気Ｖｂを凝縮する凝縮器３３と；凝縮器３３で凝縮した冷媒液Ｖｆを導入し被冷却媒体ｐの熱で冷媒液Ｖｆを蒸発させる蒸発器３４と；濃溶液Ｓｄを導入し、蒸発器３４で蒸発した冷媒Ｖｅを濃溶液Ｓｄで吸収して濃度が低下した希溶液Ｓｗを生成する吸収器３１と；吸収器３１内の希溶液Ｓｗを高温再生器３２Ａに送液する高温溶液ポンプ４８と；液管液位検出手段１２ａ（例えば図１参照）から受信した信号に基づいて加熱装置１６（例えば図１参照）を制御すると共に、気液分離器液位検出手段２３（例えば図１参照）から受信した信号に基づいて高温溶液ポンプ４８を制御する制御装置６５とを備える。

このように構成すると、液管液位検出手段から受信した信号に基づいて加熱装置を制御するので、気液分離器内の液位で第１の所定の液位を検出する場合に比べて、第３の所定の液位を低くすることができると同時に第２の所定の液位も並行して低くすることができ、運転液位を低く設定しても液管を過熱による損傷から防ぐことができる吸収冷凍機となる。また、気液分離器液位検出手段から受信した信号に基づいて高温溶液ポンプを制御するので、気液分離器内の濃溶液の液位を冷凍負荷の変化にかかわらず所定の範囲内に維持し、高温再生器の気液分離器から濃溶液及び冷媒蒸気を安定的に供給することが可能な吸収冷凍機となる。

また、請求項７に記載の発明に係る吸収冷凍機は、例えば図２に示すように、請求項６に記載の吸収冷凍機３０において、吸収器３１から希溶液Ｓｗを導入し、高温再生器３２Ａから冷媒蒸気Ｖａを導入して、希溶液Ｓｗを冷媒蒸気Ｖａの熱で加熱することにより希溶液Ｓｗから冷媒Ｖｍが蒸発して濃度が上昇した中温濃溶液Ｓｍを生成する中温再生器３２Ｍと；吸収器３１から希溶液Ｓｗを導入し、中温再生器３２Ｍで蒸発した冷媒である中温冷媒蒸気Ｖｍを導入して、希溶液Ｓｗを中温冷媒蒸気Ｖｍの熱で加熱することにより希溶液Ｓｗから冷媒Ｖｂが蒸発して濃度が上昇した低温濃溶液Ｓｂを生成する低温再生器３２Ｂと；吸収器３１内の希溶液Ｓｗを中温再生器３２Ｍに送液するが高温再生器３２Ａに送液しない中温溶液ポンプ３８とを備え；高温溶液ポンプ４８が、吸収器３１内の希溶液を高温再生器３２Ａにのみ送液するように構成され；凝縮器３３が、低温再生器３２Ｂで蒸発した冷媒である低温冷媒蒸気Ｖｂを凝縮するように構成されている。ここで「吸収器内の希溶液を高温再生器にのみ送液する」とは、高温再生器以外の再生器に希溶液を送液しないことをいう。

このように構成すると、高温溶液ポンプが吸収器内の希溶液を高温再生器にのみ送液するように構成されているので、高温再生器への希溶液供給量を、中温再生器及び低温再生器の運転状況に依存せずに独立に制御することができる。

本発明に係る高温再生器によれば、液管内の液位が第１の所定の液位以下となったときに加熱装置による加熱を停止させる信号を発信する液管液位検出手段を備えるので、液管内の液位が第１の所定の液位以下となってもなお加熱が続くことを防ぐことができ、これにより液管を過熱による損傷から防ぐことができる。また、気液分離器内の液位が第２の所定の液位以上となったときに液室に導入される希溶液の流量を減少させる信号を発信し、気液分離器内の液位が第３の所定の液位以下となったときに液室に導入される希溶液の流量を増加させる信号を発信する気液分離器液位検出手段を備えるので、気液分離器内の液位を適切な位置に調節することができる。また、液管液位検出手段が液管内の液位を検出するので、気液分離器内の液位で第１の所定の液位を検出する場合に比べて、第３の所定の液位を低くすることができると同時に第２の所定の液位も並行して低くすることができ、運転液位を低く設定しても、液管を過熱による損傷から防ぎつつ高温再生器の保有液量を少なくすることができ、高温再生器の高効率化を図ることができる。

また、本発明に係る吸収冷凍機によれば、液管液位検出手段から受信した信号に基づいて加熱装置を制御するので、気液分離器内の液位で第１の所定の液位を検出する場合に比べて、第３の所定の液位を低くすることができると同時に第２の所定の液位も並行して低くすることができ、運転液位を低く設定しても液管を過熱による損傷から防ぐことができる吸収冷凍機となる。また、気液分離器液位検出手段から受信した信号に基づいて高温溶液ポンプを制御するので、気液分離器内の濃溶液の液位を冷凍負荷の変化にかかわらず所定の範囲内に維持し、高温再生器の気液分離器から濃溶液及び冷媒蒸気を安定的に供給することが可能な吸収冷凍機となる。

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、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高温再生器３２Ａの構成を説明する。図１は、高温再生器３２Ａの縦断面図である。高温再生器３２Ａは貫流式再生器であり、希溶液Ｓｗを導入する液室としての下部管寄せ１４と、下部管寄せ１４の希溶液Ｓｗを上方に向けて流す複数の液管１０と、液管１０内で濃溶液としての高温濃溶液Ｓａと冷媒蒸気としての高温冷媒蒸気Ｖａとの混合流体Ｆｍとなったものを収集する上部環状部材としての上部管寄せ１５と、液管１０内の希溶液Ｓｗを加熱する燃焼ガスを生成する加熱装置としてのバーナー１６と、これらの部材を収容する外容器１３と、下部管寄せ１４及び上部管寄せ１５と連通する液管液位検出手段収納容器としての液管液面制御ケース１２と、高温濃溶液Ｓａと高温冷媒蒸気Ｖａとを分離する気液分離器２２と、気液分離器２２と連通する気液分離器液位検出手段収納容器としての気液分離器液面制御ケース２４とを備えている。

下部管寄せ１４は、希溶液Ｓｗを複数の液管１０に分配する部材である。下部管寄せ１４は、典型的には、水平断面が円環状に、鉛直断面が矩形状に形成されている。なお、水平断面は円形以外の多角形状にひとまわりしているものであってもよく、環状につながれずにＣ字状に形成されていてもよい。鉛直断面は矩形以外の円形あるいは楕円形であってもよい。また、下部管寄せ１４の中心部に形成された空洞部分には、耐火材１７が充填されている。下部管寄せ１４には、希溶液Ｓｗを導入する希溶液管４５と、気液分離器２２から導出された高温濃溶液Ｓａを導入する連絡管２５と、液管液面制御ケース１２と連通するための連通管１１とが接続されている。

下部管寄せ１４には、複数の液管１０がほぼ鉛直に配設されている。液管１０がほぼ鉛直とは、液管１０の軸がほぼ鉛直の状態である。ほぼ鉛直は、液管１０内で加熱されて希溶液Ｓｗから蒸発して生じた高温冷媒蒸気Ｖａが高温濃溶液Ｓａと共に円滑に排出される程度であればよい。液管１０の長さは、高温再生器３２Ａの高さに制限があるときは、その高さに納まるように決定されると共に、内部を流れる希溶液Ｓｗに与える熱量によって希溶液Ｓｗ中から高温冷媒蒸気Ｖａを発生させて高温濃溶液Ｓａを生成することができるように、高温再生器３２Ａに供給される希溶液Ｓｗの流量、液管１０の本数及び径との関係を総合的に勘案して決定される。また、複数の液管１０は、下部管寄せ１４とほぼ同心円上にほぼ等間隔に配設されている。下部管寄せ１４と同心円上にほぼ等間隔に配設された複数の液管１０の内側には、燃料を燃焼して燃焼ガスＧｂを生成する燃焼室２０が形成されている。

複数の液管１０の頂部には、上部管寄せ１５が接続されている。上部管寄せ１５は、下部管寄せ１４と同様に、典型的には、水平断面が円環状に、鉛直断面が矩形状に形成されている。上部管寄せ１５には、高温濃溶液Ｓａと高温冷媒蒸気Ｖａとの混合流体Ｆｍを気液分離器２２に導く混合流体管２１が接続されている。上部管寄せ１５の中心部に形成された空洞部分には、バーナー１６が配設されている。バーナー１６は、制御装置６５（図２参照）からの信号を受信して点火及び停止することができるように構成されている。また、上部管寄せ１５には、液管液面制御ケース１２と連通するための連通管１１が接続されている。

外容器１３は、燃焼室２０で生成された燃焼ガスＧｂを外部に漏らさないガスシール構造となっており、典型的には、円筒形状を有している。外容器１３は、下部管寄せ１４及び上部管寄せ１５とほぼ同心円となっており、下部管寄せ１４及び上部管寄せ１５を嵌め込むことができるような内径を有している。外容器１３には、燃焼ガスＧｂを排出する煙道１８が接続されている。

液管液面制御ケース１２は、典型的には、円筒状に形成されているが、四角柱形状や多角形形状、その他の形状であってもよい。液管液面制御ケース１２は、下部管寄せ１４及び上部管寄せ１５と連通することにより、液管１０内の液位が現れるようになっている。液管液面制御ケース１２には、液管１０内の液位を検出する液管液位検出手段としての液管電極棒１２ａが配設されている。なお、液管液面制御ケース１２には、必要に応じて、液管液面制御ケース１２内の溶液を介して液管電極棒と電気回路を形成するコモン電極棒（不図示）も配設されるが、以降の説明では、コモン電極棒についての言及を特に行わない。液管電極棒１２ａは、液管１０内の液位が安全低液位より低下してもなお燃焼が続くことを防ぐためのものであるため、液管電極棒１２ａの下端が安全低液位よりも余裕分だけ上方になるように配設される。この、安全低液位よりも余裕分だけ上方の液位が第１の所定の液位となる。ここで「安全低液位」とは、液管１０が過熱により損傷を受けることを防ぐことができる液位である。液管電極棒１２ａは、吸収冷凍機３０の制御装置６５（図２参照）と信号ケーブルで接続されており、液管１０の液位信号を制御装置６５（図２参照）に送信することができるように構成されている。

液管電極棒１２ａが上記のような位置に配設されるため、これを収容する液管液面制御ケース１２は、その下端が液管電極棒１２ａの下端よりも下方になるように配設される。また、液管液面制御ケース１２の上端は、少なくとも液管１０と上部管寄せ１５との接続部付近より上方となるようにすると、液管液面制御ケース１２内に液管１０の液位が確実に現れることとなり、誤検知を防ぐことができるので好ましい。

気液分離器２２は、典型的には、円筒状に形成されているが、四角柱形状や多角形形状、その他の形状であってもよい。気液分離器２２は、鉛直方向に長手方向がくるようにして上部管寄せ１５に近接した位置に配設されている。本実施の形態では、上部管寄せ１５の上端よりも気液分離器２２の上端の方が高くなるように配設し、上部管寄せ１５の上面と気液分離器２２の上部側面とを９０°曲がった混合流体管２１で接続するようにしている。また、気液分離器２２には、気液分離器液面制御ケース２４と連通するための連通管２９Ａ、２９Ｂが接続されている。

気液分離器２２内には、混合流体管２１を介して導入した混合流体Ｆｍを高温冷媒蒸気Ｖａと高温濃溶液Ｓａとに分離する分離装置としてのバッフル板２２ａが設けられている。バッフル板２２ａは、気液分離器２２の上部を２分割するように気液分離器２２の天板に取り付けられている。バッフル板２２ａによって分割された空間の、混合流体管２１が接続されていない方の領域の気液分離器２２の上面には、分離した高温冷媒蒸気Ｖａを導出する高温冷媒蒸気導出口２２ｅが形成されており、高温冷媒蒸気導出口２２ｅには冷媒蒸気管５７が接続されている。高温冷媒蒸気導出口２２ｅは、気液分離器２２の上部側面に形成されていてもよいが、冷媒蒸気管５７に溶液が混入するのを防ぐようにする観点から、気液分離器２２の上方に形成されていることが好ましい。

また、気液分離器２２の底面には分離した高温濃溶液Ｓａを導出する高温濃溶液導出口２２ｎが形成されており、高温濃溶液導出口２２ｎには高温濃溶液管４６が接続されている。高温濃溶液導出口２２ｎは、典型的には気液分離器２２の底面に形成されているが、気液分離器２２の下部側面に形成されていてもよい。さらに気液分離器２２の底面の別の部分には、分離した高温濃溶液Ｓａのうちの余剰分を下部管寄せ１４に戻す連絡管２５が接続されている。本実施の形態では、連絡管２５により下部管寄せ１４と気液分離器２２とが連絡している。下部管寄せ１４と気液分離器２２とが連絡していると、気液分離器２２内に貯留した高温濃溶液Ｓａを下部管寄せ１４に還流でき、気液分離器２２内の液位の上昇を抑制して、気液分離器２２から導出される高温冷媒蒸気Ｖａに同伴する溶液量を少なくすることができる。

気液分離器液面制御ケース２４は、典型的には、円筒状に形成されているが、四角柱形状や多角形形状、その他の形状であってもよい。気液分離器液面制御ケース２４と気液分離器２２とは、上方に配設された連通管２９Ａ及び下方に配設された連通管２９Ｂを介して連通している。これにより、気液分離器液面制御ケース２４内に、気液分離器２２内の液位が現れるようになっている。気液分離器液面制御ケース２４には、気液分離器２２内の液位を検出する気液分離器液位検出手段としての気液分離器電極棒２３が配設されている。気液分離器電極棒２３は、高液位である第２の所定の液位を検出する高液位検出用電極棒としての高液位電極棒２３ａと、低液位である第３の所定の液位を検出する低液位検出用電極棒としての低液位電極棒２３ｂとを含んでいる。なお、気液分離器液面制御ケース２４には、必要に応じて、気液分離器電極棒２３と高温濃溶液Ｓａを介して電気回路を形成するコモン電極棒（不図示）も配設されるが、以降の説明では、コモン電極棒についての言及を特に行わない。気液分離器電極棒２３は、吸収冷凍機３０の制御装置６５（図２参照）と信号ケーブルで接続されており、気液分離器２２の高液位信号及び低液位信号を制御装置６５（図２参照）に送信することができるように構成されている。

気液分離器電極棒２３は、鉛直方向に延びるようにして、気液分離器液面制御ケース２４の上面に取り付けられている。気液分離器電極棒２３は、高液位電極棒２３ａの下端及び低液位電極棒２３ｂの下端が、上方の連通管２９Ａの下端と下方の連通管２９Ｂの上端との間になるように配設されている。特に、高液位電極棒２３ａの下端が、上部管寄せ１５と液管１０との接続位置のうち最も下位となる接続位置より下方となるように配設するのが好ましい。このようにすると、液管１０内の液位が気液分離器２２内の液位よりも低く維持されることから、液管１０内の液位が上部管寄せ１５と液管１０との接続位置よりも低く維持されることとなり、ある液管１０内の溶液が他の液管１０に上部（上部管寄せ１５との接続部）から流入することを防ぐことができる。これにより混合流体Ｆｍの気液分離器２２への流れが阻害されることを防ぐことができる。他方、低液位電極棒２３ｂの下端は、高液位電極棒２３ａの下端よりも下方かつ高温濃溶液導出口２２ｎの最上部の位置よりさらに余裕分上方となるように配設される。このようにすると、高温濃溶液Ｓａを安定的に高温濃溶液管４６に導出することができる。

以上では、気液分離器液位検出手段が気液分離器電極棒２３であるとして説明したが、フロートスイッチ等の公知の液位検出手段としてもよい。また、液管液位検出手段が液管電極棒１２ａであるとして説明したが、こちらもフロートスイッチ等の公知の液位検出手段としてもよい。しかしながら、液位検出手段を電極棒とすると、可動部分がないため信頼性が高まるという利点がある。

次に図２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３０の構成を説明する。図２は吸収冷凍機３０の系統図である。吸収冷凍機３０は、三重効用吸収冷凍機であり、被冷却媒体としての冷水ｐの熱で冷媒液Ｖｆを蒸発させて冷媒蒸気Ｖｅを発生させることにより冷水ｐを冷却する蒸発器３４と、蒸発器３４で発生した冷媒蒸気Ｖｅを混合濃溶液Ｓｄで吸収する吸収器３１と、吸収器３１で冷媒蒸気Ｖｅを吸収して濃度が低下した希溶液Ｓｗを導入し、希溶液Ｓｗを加熱し冷媒を蒸発させて濃度が上昇した高温濃溶液Ｓａを生成する第１の実施の形態として上述した高温再生器３２Ａと、吸収器３１から希溶液Ｓｗを導入し、高温再生器３２Ａで発生した高温冷媒蒸気Ｖａで希溶液Ｓｗを加熱し冷媒を蒸発させて濃度が上昇した中温濃溶液Ｓｍを生成する中温再生器３２Ｍと、同じく吸収器３１から希溶液Ｓｗを導入し、主に中温再生器３２Ｍで発生した中温冷媒蒸気Ｖｍで希溶液Ｓｗを加熱し冷媒を蒸発させて濃度が上昇した低温濃溶液Ｓｂを生成する低温再生器３２Ｂと、低温再生器３２Ｂで希溶液Ｓｗから蒸発した低温冷媒蒸気Ｖｂを冷却して凝縮させ、蒸発器３４に送る冷媒液Ｖｆを生成する凝縮器３３と、吸収冷凍機３０を制御する制御装置６５とを備えている。吸収冷凍機３０で使用される冷媒及び溶液は、典型的には、冷媒として水が、溶液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。

蒸発器３４には、冷却する対象である冷水ｐを流す冷水管３４ａが配設されている。冷水管３４ａは、エアハンドリングユニット等の冷水利用機器（不図示）と配管５２を介して接続されている。また、蒸発器３４には、冷媒液Ｖｆを冷水管３４ａに向けて散布するための冷媒液散布ノズル３４ｂが冷水管３４ａの上方に配設されている。蒸発器３４の下部には、導入した冷媒液Ｖｆを貯留する貯留部３４ｃが形成されている。

吸収器３１には、混合濃溶液Ｓｄで冷媒蒸気Ｖｅを吸収した際に発生する吸収熱を奪う冷却水ｑを流す冷却水管３１ａが内部に配設されている。冷却水管３１ａは、凝縮器３３内の冷却水管３３ａと配管５３を介して、及び冷却塔（不図示）と配管５４を介して、それぞれ接続されている。また、吸収器３１には、混合濃溶液Ｓｄを冷却水管３１ａに向けて散布する濃溶液散布ノズル３１ｂが冷却水管３１ａの上方に配設されている。吸収器３１は、冷却水管３１ａの下方に、冷媒蒸気Ｖｅを吸収して濃度が低下した希溶液Ｓｗを貯留する貯留部３１ｃが形成されている。

吸収器３１と蒸発器３４とは共に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３１ｄが設けられている。吸収器３１と蒸発器３４とは仕切壁３１ｄの上部で連通しており、蒸発器３４で発生した冷媒蒸気Ｖｅを吸収器３１に移動させることができるように構成されている。缶胴外側の蒸発器３４側には、貯留部３４ｃに貯留されている冷媒液Ｖｆを上部の冷媒液散布ノズル３４ｂに導く循環冷媒管５１が配設されている。循環冷媒管５１には、貯留部３４ｃに貯留している冷媒液Ｖｆを冷媒液散布ノズル３４ｂに圧送する冷媒ポンプ３９が配設されている。

吸収器３１の底部には、貯留部３１ｃの希溶液Ｓｗを高温再生器３２Ａに導く希溶液管４５と、中温再生器３２Ｍ及び低温再生器３２Ｂに導く希溶液管５５が接続されている。希溶液管４５には、希溶液Ｓｗを高温再生器３２Ａに圧送する高温溶液ポンプ４８が配設されている。希溶液管５５には、希溶液Ｓｗを中温再生器３２Ｍ及び低温再生器３２Ｂに圧送する中温溶液ポンプ３８が配設されている。このように構成することにより、高温溶液ポンプ４８は希溶液Ｓｗを高温再生器３２Ａにのみ送液し（すなわち中温再生器３２Ｍ及び低温再生器３２Ｂには送液しない）、中温溶液ポンプ３８は希溶液Ｓｗを高温再生器３２Ａには送液しないようにして、高温再生器３２Ａへの希溶液Ｓｗの供給量を、中温再生器３２Ｍ及び／又は低温再生器３２Ｂの運転状況にかかわらず、独立に制御することを可能にしている。高温溶液ポンプ４８及び中温溶液ポンプ３８は、典型的にはインバータ（不図示）により、回転速度を調節することが可能なように構成されており、冷凍負荷に応じた流量の希溶液Ｓｗを圧送することができるように構成されている。なお、中温溶液ポンプ３８とは別に、吸収器３１から低温再生器３２Ｂへ希溶液Ｓｗを圧送する溶液ポンプを設けてもよい。

高温溶液ポンプ４８の下流側の希溶液管４５には、希溶液Ｓｗと高温濃溶液Ｓａとの間で熱交換を行わせる高温溶液熱交換器３７が配設されている。高温溶液熱交換器３７には、また、高温濃溶液Ｓａを流す濃溶液管４６が接続されている。高温溶液熱交換器３７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であってもよい。

希溶液管４５は、高温再生器３２Ａに接続されている。上述のように、高温再生器３２Ａには、高温濃溶液管４６が接続されている。また、高温再生器３２Ａには、発生した高温冷媒蒸気Ｖａを流す冷媒蒸気管５７が接続されている。高温再生器３２Ａへの希溶液管４５、高温濃溶液管４６、冷媒蒸気管５７の具体的な接続位置は既に述べている（図１参照）のでここでは省略する。

中温溶液ポンプ３８の下流側の希溶液管５５には、希溶液Ｓｗと混合濃溶液Ｓｃとの間で熱交換を行わせる低温溶液熱交換器３６が配設されている。低温溶液熱交換器３６には、また、混合濃溶液Ｓｃを流す濃溶液管５６が接続されている。低温溶液熱交換器３６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であってもよい。

希溶液管５５は、低温溶液熱交換器３６の下流側で、中温再生器３２Ｍに接続される希溶液管５５Ａと、低温再生器３２Ｂに接続される希溶液管５５Ｂとに分岐している。希溶液管５５Ａには、希溶液Ｓｗと中温濃溶液Ｓｍとの間で熱交換を行わせる中温溶液熱交換器３５が配設されている。中温溶液熱交換器３５には、また、中温濃溶液Ｓｍを流す中温濃溶液管５６Ａが接続されている。中温溶液熱交換器３５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であってもよい。

中温再生器３２Ｍには、希溶液Ｓｗを加熱するための加熱源となる高温冷媒蒸気Ｖａを流す加熱蒸気管３２Ｍａが配設されている。加熱蒸気管３２Ｍａは、一端が冷媒蒸気管５７に接続されている。他端は、凝縮冷媒管５７Ｄに接続されている。中温再生器３２Ｍには、導入した希溶液Ｓｗを加熱蒸気管３２Ｍａに向けて散布する希溶液散布ノズル３２Ｍｂが配設されている。希溶液散布ノズル３２Ｍｂは、希溶液管５５Ａに接続されている。中温再生器３２Ｍの底部には、温度が上昇した中温濃溶液Ｓｍを通す中温濃溶液管５６Ａが接続されている。中温濃溶液管５６Ａは、中温溶液熱交換器３５を経由して低温濃溶液管５６Ｂに接続されている。また、中温再生器３２Ｍには、発生した中温冷媒蒸気Ｖｍを流す冷媒蒸気管５８が接続されている。冷媒蒸気管５８には、上述の凝縮冷媒管５７Ｄが接続されている。

低温再生器３２Ｂには、希溶液Ｓｗを加熱するための加熱源となる混合冷媒蒸気Ｖｎを流す加熱蒸気管３２Ｂａが配設されている。加熱蒸気管３２Ｂａは、一端が冷媒蒸気管５８に接続されている。他端は、凝縮冷媒管５９に接続されている。凝縮冷媒管５９は、加熱蒸気管３２Ｂａ内で混合冷媒蒸気Ｖｎが凝縮した冷媒液Ｖｄを凝縮器３３へと導く配管である。低温再生器３２Ｂには、導入した希溶液Ｓｗを加熱蒸気管３２Ｂａに向けて散布する希溶液散布ノズル３２Ｂｂが配設されている。希溶液散布ノズル３２Ｂｂは、希溶液管５５Ｂに接続されている。

凝縮器３３には、低温再生器３２Ｂで発生した低温冷媒蒸気Ｖｂを冷却するための冷却水ｑを流す冷却水管３３ａが配設されている。冷却水管３３ａは、一端が吸収器３１内の冷却水管３１ａと配管５３を介して、他端が冷却塔（不図示）と配管５４を介して、それぞれ接続されている。

凝縮器３３と低温再生器３２Ｂとは共に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３３ｄが設けられている。凝縮器３３と低温再生器３２Ｂとは仕切壁３３ｄの上部で連通しており、低温再生器３２Ｂで発生した低温冷媒蒸気Ｖｂを凝縮器３３に移動させることができるように構成されている。凝縮器３３と低温再生器３２Ｂとが形成された缶胴は、吸収器３１と蒸発器３４とが形成された缶胴よりも上方に配設されており、低温再生器３２Ｂ内の低温濃溶液Ｓｂを吸収器３１に、凝縮器３３内の冷媒液Ｖｆを蒸発器３４に、それぞれ重力によって送液することができるように構成されている。

低温再生器３２Ｂの底部には、濃度が上昇した低温濃溶液Ｓｂを通す低温濃溶液管５６Ｂが接続されている。低温濃溶液管５６Ｂには中温濃溶液管５６Ａが接続されて濃溶液管５６となっている。濃溶液管５６は、低温溶液熱交換器３６を経由して濃溶液管６６に接続されている。濃溶液管６６は、濃溶液散布ノズル３１ｂに接続されている。凝縮器３３の底部には、冷媒液Ｖｆを蒸発器３４に向けて導出する冷媒液管６０が接続されている。冷媒液Ｖｆは、低温冷媒蒸気Ｖｂが凝縮した冷媒液Ｖｃと、加熱蒸気管３２Ｂａ内で混合冷媒蒸気Ｖｎが凝縮し、凝縮器３３で冷却された冷媒液Ｖｄとが混合した冷媒液である。

制御装置６５は、気液分離器電極棒２３（図１参照）から高液位信号及び低液位信号を受信する。制御装置６５は、高液位電極棒２３ａ（図１参照）から高液位信号を受信することにより気液分離器２２（図１参照）内の高温濃溶液Ｓａの液位が第２の所定の液位以上となったことを検出したときに、高温溶液ポンプ４８に信号を送信して回転数（ｒｐｍ）を減少させる。これにより、下部管寄せ１４（図１参照）に導入される希溶液Ｓｗが減少する。また、制御装置６５は、低液位電極棒２３ｂ（図１参照）から低液位信号を受信することにより気液分離器２２（図１参照）内の高温濃溶液Ｓａの液位が第３の所定の液位以下となったことを検出したときに、高温溶液ポンプ４８に信号を送信して回転数（ｒｐｍ）を増加させる。これにより、下部管寄せ１４（図１参照）に導入される希溶液Ｓｗが増加する。高温溶液ポンプ４８は、中温再生器３２Ｍ及び低温再生器３２Ｂの運転状況に依存せずに独立に制御されるため、高温再生器３２Ａの特性に適した増減回転数を設定することができ、制御幅を小さくして高液位電極棒２３ａ（図１参照）の液位を低液位電極棒２３ｂ（図１参照）の液位に近づけることができる。これにより、運転中における液位を低液位電極棒２３ｂ（図１参照）近傍に近づけて吸収冷凍機３０内の保有液量を少なくし、溶液加熱量を少なくして高効率化を図ることができる。

また、制御装置６５は、液管１０（図１参照）内の液位が第１の所定の液位以下となったときに液管電極棒１２ａ（図１参照）から信号を受信する。液管電極棒１２ａ（図１参照）から信号を受信した制御装置６５は、バーナー１６（図１参照）に信号を送信してバーナー１６（図１参照）における燃焼を停止させ、液管１０（図１参照）の加熱を停止させる。また、制御装置６５は、吸収冷凍機３０の運転負荷に応じて高温溶液ポンプ４８及び中温溶液ポンプ３８の回転数（ｒｐｍ）を調節する他、吸収冷凍機３０の運転を制御する。

引き続き図１及び図２を参照して高温再生器３２Ａ及び吸収冷凍機３０の作用を説明する。なお、高温再生器３２Ａの作用は、吸収冷凍機３０の作用の説明の一環として説明する。まず図２を参照して吸収冷凍機３０の冷媒側のサイクルを説明する。凝縮器３３では、低温再生器３２Ｂで蒸発した低温冷媒蒸気Ｖｂを受け入れて、冷却塔（不図示）から供給された、冷却水管３３ａを流れる冷却水ｑで冷却して凝縮し、冷媒液Ｖｃとする。凝縮した冷媒液Ｖｃは、冷媒液Ｖｄと混合され冷媒液Ｖｆとなって蒸発器３４へと送られ、貯留部３４ｃに冷媒液Ｖｆとして貯留される。貯留部３４ｃに貯留された冷媒液Ｖｆは、冷媒ポンプ３９により冷媒液散布ノズル３４ｂに送液される。蒸発器３４の冷媒液Ｖｆが冷媒液散布ノズル３４ｂから冷水管３４ａに散布されると、冷媒液Ｖｆは冷水管３４ａ内の冷水ｐから熱を受けて蒸発する一方、冷水ｐは冷やされる。冷やされた冷水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３４で蒸発した冷媒液Ｖｆは冷媒蒸気Ｖｅとなって、連通している吸収器３１へと移動する。

次に吸収冷凍機３０の溶液側のサイクルを説明する。吸収器３１では、高濃度の混合濃溶液Ｓｄが濃溶液散布ノズル３１ｂから散布され、蒸発器３４で発生した冷媒蒸気Ｖｅを混合濃溶液Ｓｄが吸収して希溶液Ｓｗとなる。希溶液Ｓｗは、貯留部３１ｃに貯留される。混合濃溶液Ｓｄが冷媒蒸気Ｖｅを吸収する際に発生する吸収熱は、冷却水管３１ａを流れる冷却水ｑによって除去される。貯留部３１ｃの希溶液Ｓｗは、高温溶液ポンプ４８で高温再生器３２Ａへ、中温溶液ポンプ３８で中温再生器３２Ｍ及び低温再生器３２Ｂへ、それぞれ圧送される。なお、貯留部３１ｃに溜まった溶液を溶液循環ポンプ（不図示）により循環させて冷却水管３１ａに散布する構成としてもよい。このようにすると、冷却水管３１ａを溶液で十分に濡らすことができ、冷却水管３１ａに接触する溶液の偏りを防止することができる。また、中温溶液ポンプ３８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３８と低温溶液熱交換器３６との間の希溶液管５５から配管を分岐して濃溶液散布ノズル３１ｂに接続するとよい。

高温溶液ポンプ４８で圧送されて希溶液管４５を流れる希溶液Ｓｗは、高温溶液熱交換器３７で高温再生器３２Ａから導出された高温濃溶液Ｓａと熱交換して温度が上昇した後に高温再生器３２Ａへと導入される。

ここで図１を参照して、高温再生器３２Ａの作用を説明する。希溶液管４５を流れて高温再生器３２Ａへと導入された希溶液Ｓｗは、下部管寄せ１４に流入する。下部管寄せ１４に流入した希溶液Ｓｗは、各液管１０の下部に達し、高温溶液ポンプ４８（図２参照）の圧力により複数の液管１０内を上昇して上部管寄せ１５へと向かう。希溶液Ｓｗは、各液管１０を上昇する過程で燃焼ガスＧｂにより加熱され、冷媒が蒸発して高温冷媒蒸気Ｖａが発生し、溶液自体の濃度は上昇して高温濃溶液Ｓａとなる。希溶液Ｓｗから濃度が上昇した高温濃溶液Ｓａと高温冷媒蒸気Ｖａとは、混合流体Ｆｍとして各液管１０から上部管寄せ１５に流入して収集され、混合流体管２１を介して気液分離器２２に流入される。

気液分離器２２に流入した混合流体Ｆｍは、バッフル板２２ａにより高温冷媒蒸気Ｖａと高温濃溶液Ｓａとに分離され、高温冷媒蒸気Ｖａは上方に移動し、高温濃溶液Ｓａは気液分離器２２の下部に溜まる。気液分離器２２の上方に移動した高温冷媒蒸気Ｖａは、高温冷媒蒸気導出口２２ｅから導出され、冷媒蒸気管５７を中温再生器３２Ｍ（図２参照）に向かって流れる。他方気液分離器２２の下部に溜まった高温濃溶液Ｓａは、高温濃溶液導出口２２ｎから導出され、高温濃溶液管４６を吸収器３１（図２参照）に向かって流れる。また、気液分離器２２の下部に溜まった高温濃溶液Ｓａの余剰分が、連絡管２５を流れて下部管寄せ１４に還流する。

なお、吸収冷凍機３０の起動時には、高温再生器３２Ａの燃焼部２０における燃焼開始前に希溶液Ｓｗが下部管寄せ１４に供給され、希溶液Ｓｗは連絡管２５を定常運転時と逆方向に流れて気液分離器２２に流入して気液分離器２２の高温濃溶液導出口２２ｎから導出されるが、その際の高温再生器３２Ａ内の液位は高温濃溶液導出口２２ｎの高さに維持される。このとき、気液分離器２２の高温濃溶液導出口２２ｎが、作動中における液管１０内に現れる液面の最低高さ以上に設定されていると、燃焼開始時の高温再生器３２Ａ内の液位はこの最低高さ以上に維持されて、火炎の加熱により液管１０が損傷されることがない。

吸収冷凍機３０の定常運転時には、下部管寄せ１４に流入する希溶液Ｓｗの流量は、気液分離器２２内の高温濃溶液Ｓａの液位に基づいて調節される。気液分離器２２内の液位が高液位電極棒２３ａの検出液位迄上昇すると、高液位電極棒２３ａが信号を発信して高温溶液ポンプ４８の回転数（ｒｐｍ）を所定の回転数減少させ、これにより希溶液Ｓｗの供給量を減少させて、気液分離器２２内の液位を低下させる。ここで「所定の回転数」は、典型的には気液分離器２２内の高温濃溶液Ｓａの増加を抑制して気液分離器２２内の高温濃溶液Ｓａを適切な量に維持できるような回転数である。検出直後は気液分離器２２内の高温濃溶液Ｓａが減少するようにし、その後液位を気液分離器２２内の適切な位置に維持するようにしてもよい。

他方、気液分離器２２内の液位が低液位電極棒２３ｂの検出液位迄下降すると、低液位電極棒２３ｂが信号を発信して高温溶液ポンプ４８の回転数（ｒｐｍ）を所定の回転数増加させ、これにより希溶液Ｓｗの供給量を増加させて、気液分離器２２内の液位を上昇させる。ここで「所定の回転数」は、典型的には気液分離器２２内の高温濃溶液Ｓａの減少を抑制して気液分離器２２内の高温濃溶液Ｓａを適切な量に維持できるような回転数である。検出直後は気液分離器２２内の高温濃溶液Ｓａが増加するようにし、その後液位を気液分離器２２内の適切な位置に維持するようにしてもよい。

このように、気液分離器２２内の高温濃溶液Ｓａの液位を、高液位電極棒２３ａの検出液位と低液位電極棒２３ｂの検出液位との間の液位幅に所定の変動幅を加えた液位幅内で制御するように、下部管寄せ１４に流入する希溶液Ｓｗの流量を調節する。これにより、気液分離器２２内の高温濃溶液Ｓａの液位は、負荷の変化にかかわらず常に所定範囲幅内に維持されることとなる。

上記のように、気液分離器２２内の高温濃溶液Ｓａの液位が、高液位電極棒２３ａの検出液位と低液位電極棒２３ｂの検出液位との間の液位幅に所定の変動幅を加えた液位幅内で制御されると、通常は液管１０内の液位が安全低液位よりも低下することがないと考えられる。しかし、液管１０内の液位は、高温溶液ポンプ４８からの希溶液Ｓｗの供給量、気液分離器２２に流出する混合流体Ｆｍの流量、気液分離器２２から連絡管２５を介して下部管寄せ１４に戻る高温濃溶液Ｓａの流量、バーナー１６における燃焼量、吸収冷凍機３０（図２参照）の運転圧等が総合的に作用してその変化が表れるため、安全低液位よりも低下することも起こりうる。

そこで、高温再生器３２Ａでは、液管１０内の液位が液管電極棒１２ａの検出液位迄下降すると、液管電極棒１２ａが信号を発信してバーナー１６の燃焼を停止させる。これにより、液管１０が過熱されることに起因して損傷を受けることを防ぐことができ、高温再生器３２Ａを安全に運転することができる。このように、液管１０の液位が第１の所定の液位以下になったことを検出してバーナー１６の燃焼を停止させる回路を組み込むことにより、気液分離器２２の低液位電極棒２３ｂの検出液位を必要以上に高く設定しなくても高温再生器３２Ａを確実に安全保護することができ、これにより気液分離器２２内の高温濃溶液Ｓａの保有液量を減らすことができる。仮に、気液分離器２２内の液位により安全保護する場合には、総合的な作用に伴う液管１０内の液位の変化を考慮して、液管１０内の液位が安全低液位に達する液位を気液分離器２２内の液位から予測してバーナー１６の燃焼を停止することになるので、予測誤差等を考慮すると、燃焼を停止させる気液分離器２２内液位は高くなり、この液位よりも高位に運転液位（低液位電極棒２３ｂの検出液位と高液位電極棒２３ａの検出液位）を設定することとなるので、本発明における場合よりも保有液量が多くなる。これに対し、本発明に係る高温再生器３２Ａでは、保有液量を減らすことができ、溶液加熱量を少なくして高効率化を図ることができる。

再び図２に戻って、溶液側のサイクルの説明を続ける。高温再生器３２Ａから導出されて高温濃溶液管４６を流れる高温濃溶液Ｓａは、高温溶液熱交換器３７に導かれて高温再生器３２Ａに向かう希溶液Ｓｗと熱交換を行い温度が低下する。他方、高温再生器３２Ａから導出されて冷媒蒸気管５７を流れる高温冷媒蒸気Ｖａは、中温再生器３２Ｍの加熱蒸気管３２Ｍａに流入する。

ここから低温再生器２１Ｂ及び中温再生器３２Ｍまわりの作用に視点を移すと、中温溶液ポンプ３８で圧送されて希溶液管５５を流れる希溶液Ｓｗは、まず低温溶液熱交換器３６で混合濃溶液Ｓｃと熱交換して熱回収した後に分流し、一部は希溶液管５５Ａを流れて中温溶液熱交換器３５へと導かれ、残りは希溶液管５５Ｂを流れて低温再生器３２Ｂへと導かれる。希溶液管５５Ａを流れて中温溶液熱交換器３５へ流入した希溶液Ｓｗは、中温再生器３２Ｍから導出された中温濃溶液Ｓｍと熱交換して温度が上昇した後に希溶液管５５Ａを流れて中温再生器３２Ｍへと導入される。

中温再生器３２Ｍに導かれた希溶液Ｓｗは、希溶液散布ノズル３２Ｍｂから散布される。希溶液散布ノズル３２Ｍｂから散布された希溶液Ｓｗは、加熱蒸気管３２Ｍａを流れる高温冷媒蒸気Ｖａによって加熱され、中温再生器３２Ｍ内の希溶液Ｓｗ中の冷媒が蒸発して中温濃溶液Ｓｍとなる。高温冷媒蒸気Ｖａからの受熱により温度が上昇した中温濃溶液Ｓｍは、重力及び中温再生器３２Ｍ内の圧力により中温濃溶液管５６Ａへ導出される。他方、希溶液Ｓｗから蒸発した冷媒は中温冷媒蒸気Ｖｍとして冷媒蒸気管５８を流れる。加熱蒸気管３２Ｍａを流れる高温冷媒蒸気Ｖａは、希溶液Ｓｗに熱を奪われ凝縮して冷媒液となり、凝縮冷媒管５７Ｄを介して冷媒蒸気管５８に流入し、中温冷媒蒸気Ｖｍと混合される。冷媒蒸気管５８を流れる中温冷媒蒸気Ｖｍは、冷媒液が混入して混合冷媒蒸気Ｖｎとなり、低温再生器３２Ｂの加熱蒸気管３２Ｂａへと送られる。

他方、希溶液管５５Ｂを流れて低温再生器３２Ｂに導かれた希溶液Ｓｗは、希溶液散布ノズル３２Ｂｂから散布される。希溶液散布ノズル３２Ｂｂから散布された希溶液Ｓｗは、加熱蒸気管３２Ｂａを流れる混合冷媒蒸気Ｖｎによって加熱され、低温再生器３２Ｂ内の希溶液Ｓｗ中の冷媒が蒸発して低温濃溶液Ｓｂとなる。他方、希溶液Ｓｗから蒸発した冷媒は低温冷媒蒸気Ｖｂとして凝縮器３３へと送られる。混合冷媒蒸気Ｖｎからの受熱により温度が上昇した低温濃溶液Ｓｂは、低温再生器３２Ｂ内の圧力や重力により低温濃溶液管５６Ｂへ導出される。なお、加熱蒸気管３２Ｂａを流れる混合冷媒蒸気Ｖｎは、希溶液Ｓｗに熱を奪われ凝縮して冷媒液Ｖｄとなり、凝縮冷媒管５９を流れて凝縮器３３に導入される。

低温再生器３２Ｂから導出されて低温濃溶液管５６Ｂを流れる低温濃溶液Ｓｂは、中温溶液熱交換器３５から導出されて高温濃溶液管５６Ａを流れてきた高温濃溶液管Ｓａと合流して混合濃溶液Ｓｃとなって濃溶液管５６を流れる。その後混合濃溶液Ｓｃは、低温溶液熱交換器３６に流入して吸収器３１から導出された希溶液Ｓｗと熱交換を行い温度が低下する。温度が低下した混合濃溶液Ｓｃは、高温溶液熱交換器３７で熱交換を行って温度が低下した高温濃溶液Ｓａと混ざり合って混合濃溶液Ｓｄとなる。混合濃溶液Ｓｄは、吸収器３１に導かれ、濃溶液散布ノズル３１ｂから冷却水管３１ａに向けて散布される。以降、同様のサイクルを繰り返す。

なお、上述の吸収冷凍機３０において、高温再生器３２Ａを、高温再生器３２Ａ（図１参照）の変形例に係る高温再生器３２Ａｄ（図３参照）に代えてもよい。
図３は、高温再生器３２Ａｄの縦断面図である。高温再生器３２Ａｄは、図１に示す高温再生器３２Ａと比較して、気液分離器電極棒２３を気液分離器２２内に設け、気液分離器液面制御ケース２４（図１参照）を省略している。その他の構成は高温再生器３２Ａと同様である。

高温再生器３２Ａｄでは、気液分離器電極棒２３が、鉛直方向に延びるようにして、気液分離器２２の上面に取り付けられている。このとき、気液分離器電極棒２３が、混合流体管２１が接続されている領域と、バッフル板２２ａを挟んで反対側の領域に配設されていることが好ましい。このようにすると、気液分離器２２に流入した混合流体Ｆｍが直接気液分離器電極棒２３に接触することを防ぐことができ、誤検知を抑制することができる。なお、気液分離器２２内では、混合流体Ｆｍがバッフル板２２ａに当たって分離した高温濃溶液Ｓａが常に上方から降り注いでいる。このため、気液分離器２２の下部に貯留した高温濃溶液Ｓａの液表面は荒れている。

高温再生器３２Ａｄでは、荒れた液面によって気液分離器電極棒２３が高温濃溶液Ｓａとの接液と非接液を繰り返すチャタリング現象に起因する誤検知を排除するため、気液分離器電極棒２３を囲む防波筒２８が設けられている。防波筒２８は、典型的には気液分離器電極棒２３全体を囲うような円筒であり、気液分離器電極棒２３の下端よりもさらに下方にチャタリングを回避できる長さ以上延長されており、下端が開放されている。さらに防波筒２８の上方、すなわち、気液分離器２２の天板近くの防波筒２８の側面位置に、防波筒２８内の圧力を気液分離器２２内の圧力に保つための小孔２８ｈが形成されている。小孔２８ｈは、防波筒２８の外側から内側に向けて液滴が侵入することを防ぐ観点から、バッフル板２２ａに対向する側とは反対側に形成するとよい。

防波筒２８は、図３に示すように高液位電極棒２３ａ及び低液位電極棒２３ｂのそれぞれを別個に囲むように２本設けてもよく、あるいは高液位電極棒２３ａ及び低液位電極棒２３ｂを１本の防波筒２８に収容するようにしてもよい。また、防波筒２８は、気液分離器電極棒２３の全体を囲まなくても、少なくとも高液位電極棒２３ａの下端周辺及び低液位電極棒２３ｂの下端周辺を囲むようにすればよい。ここで「下端周辺」とは、各電極棒２３ａ、２３ｂが荒れた液面の波浪による誤検知を回避することができる範囲である。高温再生器３２Ａｄによれば、気液分離器液面制御ケース２４が不要となり、製造コストを安価にすることができる。

以上の説明では、吸収冷凍機３０が三重効用吸収冷凍機であるとして説明したが、単効用吸収冷凍機や二重効用吸収冷凍機であってもよい。単効用吸収冷凍機とした場合は、上述した高温再生器３２Ａ（３２Ａｄ）を再生器とすることができ、二重効用吸収冷凍機とした場合は、上述した高温再生器３２Ａ（３２Ａｄ）を作動温度が高い方の再生器とするとよい。

本発明の第１の実施の形態に係る高温再生器の縦断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る吸収冷凍機の系統図である。 本発明の第１の実施の形態に係る高温再生器の変形例の縦断面図である。 従来の貫流ボイラ式高温再生器の縦断面図である。

符号の説明

１０ 液管
１２ａ 液管電極棒
１４ 下部管寄せ
１５ 上部管寄せ
１６ バーナー
２２ 気液分離器
２２ａ バッフル板
２２ｎ 高温濃溶液取出口
２３ 気液分離器電極棒
２３ａ 高液位電極棒
２３ｂ 低液位電極棒
２４ 気液分離器液面制御ケース
２５ 連絡管
２８ 防波筒
３０ 吸収冷凍機
３１ 吸収器
３２Ａ 高温再生器
３２Ｍ 中温再生器
３２Ｂ 低温再生器
３３ 凝縮器
３４ 蒸発器
３８ 中温溶液ポンプ
４８ 高温溶液ポンプ
６５ 制御装置
Ｆｍ 混合流体
Ｓｗ 希溶液
Ｓａ 高温濃溶液
Ｓｍ 中温濃溶液
Ｓｄ 混合濃溶液
Ｓｂ 低温濃溶液
Ｖａ 高温冷媒蒸気
Ｖｍ 中温冷媒蒸気
Ｖｂ 低温冷媒蒸気
Ｖｅ 蒸発冷媒
Ｖｆ 冷媒液
ｐ 被冷却媒体

Claims (7)

1. 加熱され濃縮される希溶液を下方から上方に向かって流す液管と；
   導入された前記希溶液を前記液管に前記液管の下部から供給する液室と；
   前記液管内を流れる前記希溶液を加熱する加熱装置と；
   前記液管内の液位が第１の所定の液位以下となったときに前記加熱装置による加熱を停止させる信号を発信する液管液位検出手段と；
   前記液管で前記希溶液が加熱されることによって発生した冷媒蒸気と濃度が上昇した濃溶液との混合流体を導入し、前記冷媒蒸気と前記濃溶液とを分離する気液分離器と；
   前記気液分離器内の液位が第２の所定の液位以上となったときに前記液室に導入される希溶液の流量を減少させる信号を発信し、前記気液分離器内の液位が第３の所定の液位以下となったときに前記液室に導入される希溶液の流量を増加させる信号を発信する気液分離器液位検出手段とを備える；
   高温再生器。
2. 前記第２の所定の液位より上方及び前記第３の所定の液位より下方で前記気液分離器と連通し、前記気液分離器液位検出手段が内部に配設された気液分離器液位検出手段収納容器を備える；
   請求項１に記載の高温再生器。
3. 前記気液分離器液位検出手段が、前記気液分離器内に配設されて前記第２の所定の液位を検出する高液位検出用電極棒と、前記気液分離器内に配設されて前記第３の所定の液位を検出する低液位検出用電極棒とを含んで構成され；
   前記第２の所定の液位周辺の前記高液位検出用電極棒及び前記第３の所定の液位周辺の前記低液位検出用電極棒を囲む防波筒であって、前記気液分離器内の液面の波浪による誤検知を防ぐ防波筒を備える；
   請求項１に記載の高温再生器。
4. 前記液管を複数備え；
   さらに、複数の前記液管から前記混合流体を収集する上部環状部材と；
   前記気液分離器と前記液室とを連絡する連絡管とを備え；
   前記液室が、複数の前記液管に前記希溶液を供給するように構成され；
   前記第２の所定の液位が、前記上部環状部材と前記液管との接続位置のうち最も下位となる接続位置より下方に設定された；
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の高温再生器。
5. 前記気液分離器が、前記混合流体から前記冷媒蒸気を分離する分離装置を有し；
   前記気液分離器に、前記混合流体から分離した前記濃溶液を導出する溶液取出口が形成され；
   前記第２の所定の液位が、前記分離装置の下端より下方に設定され；
   前記第３の所定の液位が、前記溶液取出口の上端より上方に設定された；
   請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の高温再生器。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の高温再生器と；
   冷媒の蒸気を凝縮する凝縮器と；
   前記凝縮器で凝縮した冷媒液を導入し被冷却媒体の熱で前記冷媒液を蒸発させる蒸発器と；
   前記濃溶液を導入し、前記蒸発器で蒸発した冷媒を前記濃溶液で吸収して濃度が低下した希溶液を生成する吸収器と；
   前記吸収器内の希溶液を前記高温再生器に送液する高温溶液ポンプと；
   前記液管液位検出手段から受信した信号に基づいて前記加熱装置を制御すると共に、前記気液分離器液位検出手段から受信した信号に基づいて前記高温溶液ポンプを制御する制御装置とを備える；
   吸収冷凍機。
7. 前記吸収器から前記希溶液を導入し、前記高温再生器から前記冷媒蒸気を導入して、前記希溶液を前記冷媒蒸気の熱で加熱することにより前記希溶液から冷媒が蒸発して濃度が上昇した中温濃溶液を生成する中温再生器と；
   前記吸収器から前記希溶液を導入し、前記中温再生器で蒸発した冷媒である中温冷媒蒸気を導入して、前記希溶液を前記中温冷媒蒸気の熱で加熱することにより前記希溶液から冷媒が蒸発して濃度が上昇した低温濃溶液を生成する低温再生器と；
   前記吸収器内の希溶液を前記中温再生器に送液するが前記高温再生器に送液しない中温溶液ポンプとを備え；
   前記高温溶液ポンプが、前記吸収器内の希溶液を前記高温再生器にのみ送液するように構成され；
   前記凝縮器が、前記低温再生器で蒸発した冷媒である低温冷媒蒸気を凝縮するように構成された；
   請求項６に記載の吸収冷凍機。

Images