JP2010043819A - 気液分離器、高温再生器及び吸収冷凍機並びに吸収ヒートポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】小型にして気液分離性能に優れた気液分離器、この気液分離器を備える高温再生器及び吸収冷凍機を提供すること。
【解決手段】気体と液体とが混合した混合流体Ｆｍから気体Ｖａと液体Ｓａとを分離する気液分離器２０は、導入した混合流体Ｆｍを衝突させて液体Ｓａを分離する邪魔板２１と、気液分離器２０内を入口室２８と出口室２９とに仕切る仕切板２２であって、邪魔板２１で液体Ｓａが分離された混合流体Ｆｍを衝突させてさらに液体Ｓａを分離する板状部材２４を含んで構成される仕切板２２とを備える。入口室２８には混合流体Ｆｍを導入する導入口２８ｄが形成され、出口室２９には混合流体Ｆｍから分離された気体Ｖａを導出する気体導出口２９ｅが形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は気液分離器、高温再生器及び吸収冷凍機並びに吸収ヒートポンプに関し、特に小型にして気液分離性能に優れた気液分離器、この気液分離器を備える高温再生器及び吸収冷凍機並びに吸収ヒートポンプに関する。

吸収冷凍機の高温再生器においては、希溶液を加熱して冷媒蒸気を蒸発させることで、希溶液を濃溶液に再生することが行われる。このとき、冷媒蒸気と濃溶液とを分離してそれぞれを取り出すために、気液分離器を有する高温再生器がある（例えば、特許文献１参照）。従来の高温再生器が有する気液分離器として、以下のような構造のものがあった。円筒状の気液分離器の天板から鉛直下方に向かって気液分離器の中程まで延びる邪魔板が設けられ、邪魔板で上部の空間が分割された一方の上部側壁に希溶液の加熱で分離した冷媒蒸気と濃溶液との混合流体を導入する導入口が形成され、他方の天板に分離された冷媒蒸気を導出する導出口が形成された気液分離器である。この気液分離器では、導入口から導入された混合流体が邪魔板に案内されて下方に向かい、邪魔板の下方空間で反転上昇する。そして、混合流体が邪魔板によって下方に向かう際と邪魔板の下方空間で反転上昇する際に、混合流体から濃溶液が分離され、冷媒蒸気は反転上昇し濃溶液は下降する。なお、蒸気を取り出す吸収ヒートポンプにも気液分離器が設けられる場合がある（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００７−０８５６１９号公報（図１等） 特開２００６−１３８６１４号公報（図２〜５等）

上記のような構造で上記のような作用を奏する気液分離器は、寸法を小さくすると、導出口から導出される冷媒蒸気中に濃溶液が混入する場合があり、気液分離性能に劣ることとなる。そのため、上記のような構造の気液分離器においては、混合流体から冷媒蒸気を充分に分離して冷媒蒸気と濃溶液とを取り出すために、気液分離器の寸法形状を大きくせざるを得ず、小型化の要請に応えることが難しかった。

本発明は上述の課題に鑑み、小型にして気液分離性能に優れた気液分離器、小型にして充分に分離した冷媒蒸気と濃溶液とを取り出すことができる高温再生器、小型にして効率のよい吸収冷凍機並びに吸収ヒートポンプ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、本発明の第１の態様に係る気液分離器は、例えば図１に示すように、気体Ｖａと液体Ｓａとが混合した混合流体Ｆｍから気体Ｖａと液体Ｓａとを分離する気液分離器２０であって；導入した混合流体Ｆｍを衝突させて液体Ｓａを分離する邪魔板２１と；気液分離器２０内を、混合流体Ｆｍを導入する導入口２８ｄが形成された入口室２８と、混合流体Ｆｍから分離された気体Ｖａを導出する気体導出口２９ｅが形成された出口室２９とに仕切る仕切板２２であって、邪魔板２１で液体Ｓａが分離された混合流体Ｆｍを衝突させてさらに液体Ｓａを分離する板状部材２４を含んで構成される仕切板２２とを備える。

このように構成すると、板状部材を含んで構成される仕切板を備えるので、邪魔板で分離しきれなかった液体が板状部材で分離されることとなり、気液分離器の寸法を小さくしても板状部材において気体と液体とを充分に分離することができ、小型にして気液分離性能に優れた気液分離器となる。

また、本発明の第２の態様に係る気液分離器は、例えば図１に示すように、上記本発明の第１の態様に係る気液分離器２０において、邪魔板２１が仕切板２２と一体に構成され；入口室２８及び出口室２９の下部に、入口室２８と出口室２９とを連通する連通口２７が形成され；板状部材２４は、導入口２８ｄの下端よりも下位で仕切板２２に形成された開口部２３の出口室２９側に、仕切板２２の面に沿って複数個並べて配設されている。ここで、開口部２３は、典型的には、その上端が導入口２８ｄの下端よりも下方に位置するように仕切板２２に形成される。

このように構成すると、板状部材が導入口の下端よりも下位で仕切板に形成された開口部の出口室側に仕切板の面に沿って複数個並べて配設されているので、導入された混合流体が邪魔板に沿って下降することとなり液体が分離され、さらに混合流体が複数個並べて配設された板状部材の隙間を通過する際に液体が分離されることとなって、気体と液体とを充分に分離することができ、小型にして気液分離性能に優れた気液分離器となる。

また、本発明の第３の態様に係る気液分離器は、例えば図１に示すように、上記本発明の第２の態様に係る気液分離器２０において、板状部材２４は、折り曲げられることにより形成された稜線が略鉛直になるように配設されている。

このように構成すると、板状部材で分離された液体が板状部材の平面に沿って下方に滴下することとなるので、気液分離効果を向上させることができる。

また、本発明の第４の態様に係る気液分離器は、例えば図１に示すように、上記本発明の第２の態様又は第３の態様に係る気液分離器２０において、連通口２７が気液分離器２０に貯留された液体Ｓａに没入した状態を維持するように気液分離器２０内の液体Ｓａの液位を制御する制御装置６５（例えば図３参照）へ信号を送信する、気液分離器２０に貯留された液体Ｓａの液位を検出する液位検出器２６を備える。ここで、連通口２７が液体Ｓａに没入するとは、連通口２７の上端が液体Ｓａの液面よりも下方にある状態をいう。

このように構成すると、気液分離器に貯留された液体の液位を検出する液位検出器を備えるので、気液分離器から取り出される液体の流量を安定させることができる。また、連通口が気液分離器に貯留された液体に没入した状態を維持するように気液分離器内の液体の液位を制御するので、混合流体の導入により入口室側に貯留した液体が波立っても板状部材を含む仕切板によって出口室側の下部に貯留した液体の波立ちを抑制することができ、液面の検出を安定させることができる。

上記目的を達成するために、本発明の第５の態様に係る高温再生器は、例えば図２に示すように、気体Ｖａが、希溶液Ｓｗが加熱されることによって発生した冷媒蒸気であり；液体Ｓａが、希溶液Ｓｗが加熱されて冷媒蒸気Ｖａが発生することにより濃度が上昇した濃溶液であり；さらに、上記本発明の第１の態様乃至第４の態様のいずれか１つの態様に係る気液分離器２０と；希溶液Ｓｗを受容する液室１４とを備え；気液分離器２０の底部に、分離された濃溶液Ｓｒを液室１４に向けて導出する戻り液導出口２０ｒが形成されている。

一般に、高温再生器は、発生した冷媒蒸気と共に所定量の濃溶液を取り出すものであって、気体を取り出すことを目的とするボイラ用気液分離器等の場合よりも多くの液体が分離前の混合流体に含まれている。本発明の第５の態様に係る高温再生器のように構成すると、例えば一般的に採用されている冷媒が水で溶液が臭化リチウム水溶液である場合は溶液の比重が大きい特性があるので、混合流体に含まれている濃溶液が重力の作用により滴下して分離を促されるため、濃溶液が充分に分離された冷媒蒸気を取り出すことができると共に、濃溶液の取り出しにも適した気液分離器を備えている高温再生器となる。また、上記本発明の第１の態様乃至第４の態様のいずれか１つの態様に係る気液分離器を備えるので、高温再生器を小型にして充分に分離した冷媒蒸気と濃溶液とを取り出すことができる。また、気液分離器の底部に、分離された濃溶液を液室に向けて導出する戻り液導出口が形成されているので、高温再生器からの濃溶液の導出が間に合わないときに余剰分の濃溶液を液室に戻すことができる。

上記目的を達成するために、本発明の第６の態様に係る吸収冷凍機は、例えば図３に示すように、上記本発明の第５の態様に係る高温再生器３２Ａと；冷媒蒸気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Ｓｃを導入し、蒸発器３４で蒸発した冷媒Ｖｅを濃溶液Ｓｃで吸収し濃度が低下した希溶液Ｓｗを液室１４（例えば図２参照）に向けて導出する吸収器３１とを備える。ここで「希溶液を液室に向けて導出する」ことには、希溶液を吸収器から直接液室に導くことのみならず、前記高温再生器以外の再生器を介して液室に導くことも含まれる。また、吸収器が導入する濃溶液には、前記高温再生器から導出された濃溶液を直接吸収器に導入することのみならず、前記高温再生器以外の再生器を介して吸収器に導入することも含まれる。

このように構成すると、上記本発明の第５の態様に係る高温再生器を備えて高温再生器において冷媒蒸気と濃溶液とが充分に分離されて導出されるので、小型にして効率のよい吸収冷凍機となる。

上記目的を達成するために、本発明の第７の態様に係る吸収ヒートポンプは、例えば図４に示すように、内部に被加熱媒体Ｗを流す被加熱媒体流路１３１ａを有し、吸収液Ｓａが冷媒蒸気Ｖｅを吸収して被加熱媒体流路１３１ａ内を流れる被加熱媒体Ｗを加熱し、被加熱媒体Ｗを液体Ｗｑから気体Ｗｖにする吸収器１３１と；気体Ｗｖが気体の被加熱媒体であり、液体Ｗｑが液体の被加熱媒体であって、被加熱媒体流路１３１ａから導出された気体の被加熱媒体Ｗｖと液体の被加熱媒体Ｗｑとが混合した流体Ｗｍを導入し、気体の被加熱媒体Ｗｖと液体の被加熱媒体Ｗｑとを分離する、上記本発明の第１の態様乃至第４の態様のいずれか１つの態様に係る気液分離器１２０と；気液分離器１２０で分離された液体の被加熱媒体Ｗｑを被加熱媒体流路１３１ａに導く戻り流路１１９Ｂとを備える。

このように構成すると、上記本発明の第１の態様乃至第４の態様のいずれか１つの態様に係る気液分離器を備えるので、液体の被加熱媒体と気体の被加熱媒体とが充分に分離されてそれぞれが導出され、小型にして効率のよい吸収ヒートポンプとなる。

上記目的を達成するために、本発明の第８の態様に係る吸収ヒートポンプは、例えば図５に示すように、内部に被加熱媒体Ｗを流す被加熱媒体流路１３１ａを有し、吸収液Ｓａが冷媒蒸気Ｖｅを吸収して被加熱媒体流路１３１ａ内を流れる被加熱媒体Ｗｑを加熱する吸収器１３１と；吸収器１３１で加熱された被加熱媒体Ｗｑを減圧して一部を気化させる減圧手段１１９ｒと；気体Ｗｖが気体の被加熱媒体であり、液体Ｗｑが液体の被加熱媒体であって、減圧手段１１９ｒで生成された気体の被加熱媒体Ｗｖと液体の被加熱媒体Ｗｑとが混合した流体Ｗｍを導入し、気体の被加熱媒体Ｗｖと液体の被加熱媒体Ｗｑとを分離する、上記本発明の第１の態様乃至第４の態様のいずれか１つの態様に係る気液分離器１２０と；気液分離器１２０で分離された液体の被加熱媒体Ｗｑを被加熱媒体流路１３１ａに導く戻り流路１１９Ｂとを備える。

このように構成すると、上記本発明の第１の態様乃至第４の態様のいずれか１つの態様に係る気液分離器を備えるので、液体の被加熱媒体と気体の被加熱媒体とが充分に分離されてそれぞれが導出され、小型にして効率のよい吸収ヒートポンプとなる。

また、本発明の第９の態様に係る吸収ヒートポンプは、例えば図５（ａ）に示すように、内部に被加熱媒体Ｗを流す被加熱媒体流路１３１ａを有し、吸収液Ｓａが冷媒蒸気Ｖｅを吸収して被加熱媒体流路１３１ａ内を流れる被加熱媒体Ｗｑを加熱する吸収器１３１と；上記本発明の第１の態様乃至第４の態様のいずれか１つの態様に係る気液分離器１２０であって、前記気体が気体の被加熱媒体Ｗｖであり、前記液体が液体の被加熱媒体Ｗｑであり、例えば図１に示すような導入口２８ｄから混合流体Ｆｍを導入することに代えて、吸収器１３１で加熱された液体の被加熱媒体Ｗｑを導入するように構成された気液分離器１２０と；気液分離器１２０で分離された液体の被加熱媒体Ｗｑを被加熱媒体流路１３１ａに導く戻り流路１１９Ｂとを備え；気液分離器１２０が、導入した液体の被加熱媒体Ｗｑの一部を気化させて混合流体とし、混合流体から気体の被加熱媒体Ｗｖと液体の被加熱媒体Ｗｑとを分離するように構成されている。

このように構成すると、上記本発明の第１の態様乃至第４の態様のいずれか１つの態様に係る気液分離器を備えるので、液体の被加熱媒体と気体の被加熱媒体とが充分に分離されてそれぞれが導出され、小型にして効率のよい吸収ヒートポンプとなる。

本発明によれば、板状部材を含んで構成される仕切板を備えるので、邪魔板で分離しきれなかった液体が板状部材で分離されることとなり、気液分離器の寸法を小さくしても板状部材において気体と液体とを充分に分離することができ、小型にして気液分離性能に優れた気液分離器となる。

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。

まず図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る気液分離器２０の構成を説明する。図１は気液分離器２０の概略構成図であり、（ａ）は模式的縦断面図、（ｂ）は図１（ａ）におけるＢ−Ｂ矢視図、（ｃ）は図１（ａ）におけるＣ−Ｃ矢視図である。気液分離器２０は、典型的には高温再生器３２Ａ（図２参照）に設けられる。

気液分離器２０は、吸収冷凍機３０（図３参照）の高温再生器３２Ａ（図２参照）で吸収液の希溶液が加熱されて発生した気体としての冷媒蒸気Ｖａと液体としての濃溶液Ｓａとの混合流体Ｆｍから冷媒蒸気Ｖａと濃溶液Ｓａとを分離する機器である。吸収冷凍機３０（図３参照）で使用される冷媒及び溶液（吸収液）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。濃溶液Ｓａは、希溶液よりも冷媒の含有量が少ない溶液である。気液分離器２０は、内部に邪魔板２１及び仕切板２２を有する本体２０Ｂと、本体２０Ｂ内の液位を検出する液位検出器２６とを備えている。

本体２０Ｂは、典型的には円筒状に形成されているが、軸直角方向断面が円形以外の楕円形や多角形であってもよい。本体２０Ｂは、高温再生器３２Ａ（図２参照）に配設される際、円筒の軸が鉛直方向に向くように配設される。以下の説明において、気液分離器２０の上下関係について述べるときは、高温再生器３２Ａ（図２参照）に配設された状態での関係をいうこととする。本体２０Ｂの内部には、本体２０Ｂの内部を入口室２８と出口室２９とに仕切る仕切板２２が設けられている。仕切板２２は、本体２０の天板から鉛直下方に延びる板状の部材で形成されている。仕切板２２は、円筒状の本体２０Ｂの軸直角方向断面において円の直径を示す位置に配設されている。このように、仕切板２２は、円筒状の本体２０Ｂの軸直角方向断面における長さができるだけ長くなるような位置に配設されている。

入口室２８側の本体２０Ｂの上部側面には、混合流体Ｆｍを導入する導入口としての混合流体導入口２８ｄが形成されている。混合流体導入口２８ｄが上部側面に形成されているのは、本体２０Ｂに導入した混合流体Ｆｍを邪魔板２１に衝突させ、邪魔板２１に衝突した混合流体Ｆｍの邪魔板２１の面に沿った下方に向かう流れをつくり出すためである。本実施の形態では、邪魔板２１は仕切板２２と一体に構成されている。すなわち、仕切板２２の上部は邪魔板２１としての機能を備えている。混合流体導入口２８ｄには混合流体管１９Ａが接続されている。出口室２９側の本体２０Ｂの天板には、冷媒蒸気Ｖａを導出する気体導出口としての冷媒蒸気導出口２９ｅが形成されている。冷媒蒸気導出口２９ｅは、出口室２９側の本体２０Ｂの上部側面に形成されていてもよいが、冷媒蒸気Ｖａを円滑に導出する観点から本体２０Ｂの天板に形成されていることが好ましい。冷媒蒸気導出口２９ｅには冷媒蒸気管５８が接続されている。

本体２０Ｂの底板には、濃溶液導出口２０ｎと戻り溶液導出口２０ｒとが形成されている。濃溶液導出口２０ｎは、混合流体Ｆｍから分離された濃溶液Ｓａを吸収冷凍機３０（図３参照）の吸収器３１に向けて導出する導出口である。戻り溶液導出口２０ｒは、混合流体Ｆｍから分離された濃溶液Ｓａを戻り溶液Ｓｒとして高温再生器３２Ａ（図２参照）の下部管寄せ１４に向けて導出する導出口である。なお、戻り溶液Ｓｒは、説明の便宜上用途（供給先）の違いによって名称を区別したものであり、実質は濃溶液Ｓａと同じ溶液である。濃溶液導出口２０ｎは出口室２９側に形成されており、戻り溶液導出口２０ｒは入口室２８側に形成されている。濃溶液導出口２０ｎには高温濃溶液管５６Ａが接続されている。戻り溶液導出口２０ｒには戻り管１９Ｂが接続されている。

本体２０Ｂの下部には、入口室２８と出口室２９とを連通する連通口２７が形成されている。本実施の形態では、本体２０Ｂの天板から下方に向かって延びる仕切板２２を本体２０Ｂの底板に接触させずに、仕切板２２の下端と本体２０Ｂの底板との間に隙間を設けることにより連通口２７を形成している。連通口２７が形成されていることにより、濃溶液導出口２０ｎと戻り溶液導出口２０ｒとが形成される位置に自由度を持たせることができる。連通口２７は、その開口面積が、濃溶液導出口２０ｎの開口面積と戻り溶液導出口２０ｒの開口面積とを合計した開口面積以上となるように形成されていると、本体２０Ｂの底部に貯留した濃溶液Ｓａの流れが連通口２７によって阻害されることがなく、濃溶液導出口２０ｎ及び戻り溶液導出口２０ｒからの濃溶液Ｓａ（Ｓｒ）の導出を安定させることができて好適である。

仕切板２２の下方の部分には、入口室２８と出口室２９とを連通する開口部２３（図１（ｂ）参照）が形成されている。開口部２３は、入口室２８に導入された混合流体Ｆｍを出口室２９に導く開口である。開口部２３は、典型的には、鉛直方向及び水平方向に延びる辺を有する矩形（長方形又は正方形）に形成されている。開口部２３は、その面積が大きいほど通過する混合流体Ｆｍの流速を低くして気液分離効果を向上させることができる。このため、上述のように、仕切板２２が円筒状の本体２０Ｂの軸直角方向断面における長さができるだけ長くなるような位置に（開口部２３の幅を大きくとれるような位置に）配設されている。開口部２３は、できるだけ大きい方が好ましい反面、仕切板２２の上方において邪魔板２１としての機能を発揮させるために、開口部２３の上端が混合流体導入口２８ｄの下端よりも下位になるように、好ましくは開口部２３の上端と混合流体導入口２８ｄの下端との間に混合流体Ｆｍの邪魔板２１の面に沿った下方に向かう流れにより濃溶液Ｓａが分離される距離が確保されるように形成されている。例えば、開口部２３の上端が仕切板２２の鉛直方向の長さの半分の位置よりも下位になるように開口部２３が形成されていてもよい。また、開口部２３の下端側は、仕切板２２の下端まで延長して、開口部２３と連通口２７とがつながるようになっていてもよい。なお、本実施の形態では連通口２７が仕切板２２の下端と本体２０Ｂの底板との間に隙間を設けることにより形成されることとしたので開口部２３と連通口２７とがつながってもその境界が分かるが、連通口２７が仕切板２２の中に形成されている場合（例えば連通口２７が矩形に形成されている場合に、連通口２７の上部及び両側面、又は四方が仕切板２２になっている状態）は、開口部２３と連通口２７との境界が分かりにくくなる。この場合は、後述する板状部材の下端の位置までを開口部２３とし、それ以下を連通口２７と区別することとする。

仕切板２２は、板状部材としての折り曲げ板２４を含んで構成されている。折り曲げ板２４は、開口部２３の鉛直方向の長さよりも長い長辺を有する長方形の板が、短辺側から見た側面が「く」の字状になるように（長辺同士が近づくように）折り曲げられて形成されている。この折り曲げ板２４は、１つの稜線（長方形の板を折り曲げることによって形成された山の頂上が連なる線）を有している。折り曲げ板２４は、その複数が、稜線が鉛直になるように、また、一方の端部に位置する折り曲げ板２４Ａを除いた折り曲げ板２４の山が隣の折り曲げ板２４の谷に入るように並べられた状態で、仕切板２２の出口室２９側の開口部２３に取り付けられている。折り曲げ板２４がこのように配設されることにより、折り曲げ板２４の間にクランク状の流路が形成されている。複数配列された折り曲げ板２４のうち両端に位置する折り曲げ板２４Ａ、２４Ｂは、開口部２３にかからないように、開口部２３の横の部分の仕切板２２に取り付けられている。両端に位置する折り曲げ板２４Ａ、２４Ｂに挟まれた複数の折り曲げ板２４は、その上部が開口部２３より上の部分の仕切板２２に取り付けられており、開口部２３より下の部分の仕切板２２が存在する場合はそこに折り曲げ板２４の下部が取り付けられている。このように折り曲げ板２４が配設されることにより、開口部２３は複数の折り曲げ板２４全体に覆われ（入口室２８側から出口室２９側を見ると折り曲げ板２４により出口室２９内が見えない状態）、各折り曲げ板２４の間に形成された複数のクランク状の流路により入口室２８と出口室２９とが連通するようになっている。つまり、入口室２８から出口室２９に流入する混合流体Ｆｍのすべてが各折り曲げ板２４の間に形成されたクランク状の流路を通過するように構成されている。

配列された複数の折り曲げ板２４の上部には、開口部２３を通過した混合流体Ｆｍが折り曲げ板２４の間から鉛直方向に抜ける（折り曲げ板２４間に形成されたクランク状の流路を通過しきらずにショートカットする）のを防ぐ閉塞板２４ｃが取り付けられている。閉塞板２４ｃは、長方形の板状部材であり、その長手方向の長さが、配設された複数の折り曲げ板２４のうち両端に位置する折り曲げ板２４Ａ、２４Ｂを覆うことができる長さに形成されている。閉塞板２４ｃは、その面が仕切板２２の面に直角になるように仕切板２２に取り付けられている。このようにして、折り曲げ板２４は仕切板２２に包含されている。

液位検出器２６は、典型的には、本体２０Ｂとは別の容器である液面制御用容器２５内に配設されている。液面制御用容器２５は、典型的には円筒状に形成されているが、軸直角方向断面が円形以外の楕円形や多角形であってもよい。液面制御用容器２５は、本体２０Ｂに隣接して配設されている。液面制御用容器２５と出口室２９側の本体２０Ｂとは、開口部２３の上端よりも上位で上連通管２５ｕにより接続されており、開口部２３の下端よりも下位（あるいは連通口２７が形成されている高さ）で下連通管２５ｗにより接続されている。このように構成されていることにより、本体２０Ｂ内の濃溶液Ｓａの液位が液面制御用容器２５内にも現れる。

液位検出器２６は、電極棒式の液面スイッチであり、高液位を検出する高液位検出棒２６Ｈと、低液位を検出する低液位検出棒２６Ｌと、コモン電極棒（不図示）とを含んで構成されている。高液位検出棒２６Ｈ及び低液位検出棒２６Ｌは、液面制御用容器２５の天板から鉛直下方に向かって延びている。そして、高液位検出棒２６Ｈの下端が低液位検出棒２６Ｌの下端より上方に位置している。高液位検出棒２６Ｈの下端と低液位検出棒２６Ｌの下端との高さ方向の間隔は、高温再生器３２Ａ（図２参照）の特性を勘案して設定するのがよい。また、高液位検出棒２６Ｈと低液位検出棒２６Ｌの各下端は、開口部２３の上端から開口部２３の高さ方向の約１／２以上の下方、連通口２７の上端から所定の高さを加えた位置よりも上方に位置するように構成されるのが好適である。ここで、所定の高さは、常用運転時に低液位検出棒２６Ｌの下端よりも低下する液面変動幅に一定の幅を勘案して加えた高さである。このように構成されていると、混合流体Ｆｍが開口部２３を通過できる面積を充分に確保して、本体２０Ｂに貯留される濃溶液Ｓａの最高液位が設定されることとなる。また、本体２０Ｂに貯留される濃溶液Ｓａに連通口２７（仕切板２２の下部）が没入している状態が維持されることとなって、出口室２９側の下部に貯留される濃溶液Ｓａの波立ちを抑制することができ、液面（液位）の検出を安定させることができる。本実施の形態では、高液位検出棒２６Ｈの長さは、その下端が、開口部２３の上端から、開口部２３の高さ方向の長さの５／１０以上、７／１０以下の下方（例えば６／１０程度下方）に位置するような長さに構成されている。他方、低液位検出棒２６Ｌの長さは、その下端が、開口部２３の下端よりも上位に位置し、かつ、開口部２３の上端から開口部２３の高さ方向の長さの８／１０以上の下方（例えば９／１０程度下方）に位置するような長さに構成されている。コモン電極棒（不図示）の下端は、低液位検出棒２６Ｌの下端より下方に位置するように構成されている。あるいは、液面制御用容器２５と電気的導通のある部材をコモン電極棒として採用してもよい。

液位検出器２６は、信号ケーブルを介して吸収冷凍機３０（図３参照）の制御装置６５（図３参照）に接続される。制御装置６５（図３参照）に接続された液位検出器２６は、濃溶液Ｓａの液位が上昇して濃溶液Ｓａが高液位検出棒２６Ｈに接すると、高液位検出棒２６Ｈとコモン電極棒（不図示）との間に電流が流れることにより高液位を検出して制御装置６５（図３参照）に高液位信号を送信するように構成されている。他方、濃溶液Ｓａの液位が下降して濃溶液Ｓａが低液位検出棒２６Ｌから離れると、低液位検出棒２６Ｌとコモン電極棒（不図示）との間に電流が流れなくなることにより低液位を検出して制御装置６５（図３参照）に低液位信号を送信するように構成されている。

次に図２を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る高温再生器３２Ａの構成を説明する。図２は高温再生器３２Ａの縦断面図である。本実施の形態の高温再生器３２Ａは貫流式再生器であり、これまでで説明した気液分離器２０と、希溶液Ｓｗを導入する液室としての下部管寄せ１４と、希溶液Ｓｗを上方に向けて流す複数の液管１０と、液管１０内で発生した濃溶液Ｓａと冷媒蒸気Ｖａとの混合流体Ｆｍ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燃焼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とを備えている。なお、液管１０内で加熱濃縮される希溶液Ｓｗは、厳密には戻り溶液Ｓｒ（濃溶液Ｓａ）が混合している場合があるが、再生（濃縮）が必要な溶液という意味において希溶液Ｓｗと表現することとする。

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（三角形及び矩形を含む）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５５Ａと、気液分離器２０から導出された戻り溶液Ｓｒを導入する戻り管１９Ｂ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冷媒蒸気Ｖａが濃溶液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中から冷媒蒸気Ｖａを発生させて濃溶液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と略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を生成する燃焼室１８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、濃溶液Ｓａと冷媒蒸気Ｖａとの混合流体Ｆｍを気液分離器２０に導く混合流体管１９Ａが上面に接続されている。混合流体管１９Ａは、上部管寄せ１５の側面に接続されていてもよい。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。また、上部管寄せ１５と下部管寄せ１４とは連通管１１で接続され、連通管１１には液面センサー（不図示）を有する液位検出部１２が配設されており、液管１０の液位を制御することができるように構成されている。

外容器１３は、燃焼室１８で生成された燃焼ガス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と略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１３ｅが設けられている。

次に図３を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る吸収冷凍機３０の構成を説明する。図３は吸収冷凍機３０の系統図である。吸収冷凍機３０は、二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Ｓｃ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濃溶液である高温濃溶液Ｓａ（低温再生器３２Ｂで生成される低温濃溶液Ｓｂと区別するために、高温再生器３２Ａで生成される濃溶液Ｓａを「高温濃溶液Ｓａ」と呼ぶ場合もある）を生成する高温再生器３２Ａと、同様に吸収器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の運転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、上述のように冷媒として水が、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、高温濃溶液Ｓａと低温濃溶液Ｓｂとが混合した混合濃溶液Ｓｃ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Ｓｃ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５５には、希溶液Ｓｗを両再生器３２Ａ、３２Ｂに圧送する溶液ポンプ３８が配設されている。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。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、高温再生器３２Ａ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３５が配設されている。高温溶液熱交換器３５には、また、高温濃溶液Ｓａを流す高温濃溶液管５６Ａが接続されている。高温溶液熱交換器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。

希溶液管５５Ａは、高温再生器３２Ａに接続されている。高温再生器３２Ａには、高温濃溶液管５６Ａが接続されている。また、高温再生器３２Ａには、発生した冷媒蒸気である高温冷媒蒸気Ｖａ（低温再生器３２Ｂで生成される低温冷媒蒸気Ｖｂと区別するために、高温再生器３２Ａで生成される冷媒蒸気Ｖａを「高温冷媒蒸気Ｖａ」と呼ぶ場合もある）を流す冷媒蒸気管５８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高温冷媒蒸気Ｖａ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内で高温冷媒蒸気Ｖａ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には高温濃溶液管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内で高温冷媒蒸気Ｖａ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、蒸発器３４で冷却される冷水ｐが所望の温度となるように、吸収液及び冷媒液の循環流量や冷却水ｑの温度及び流量を制御するように構成されている。また、制御装置６５は、液位検出器２６（図１（ａ）参照）から液位信号を受信して溶液ポンプ３８の吐出流量を調節するように構成されている。本実施の形態では、制御装置６５は、液位検出器２６（図１（ａ）参照）から高液位信号を受信したときに溶液ポンプ３８の回転速度（ｒｐｍ）を減少させ、低液位信号を受信したときに溶液ポンプ３８の回転速度を増加させるように構成されている。

引き続き図１〜図３を参照して、気液分離器２０及び高温再生器３２Ａの作用について、吸収冷凍機３０の作用と共に説明する。まず、図３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、高濃度の溶液Ｓｃ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を溶液Ｓｃ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。溶液Ｓｃ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、溶液ポンプ３８で高温再生器３２Ａ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を溶液で充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、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、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。

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を流れて高温溶液熱交換器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を流れて高温溶液熱交換器３５へ流入した希溶液Ｓｗは、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希溶液管５５Ａを流れて高温再生器３２Ａへと導入される。

ここで図２及び図１を参照して、高温再生器３２Ａ及び気液分離器２０の作用を説明する。希溶液管５５Ａ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、溶液ポンプ３８（図３参照）の圧力により複数の液管１０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、冷媒が蒸発して冷媒蒸気Ｖａが発生し、溶液自体の濃度は上昇して濃溶液Ｓａとなる。このとき、各液管１０の液位は、上部管寄せ１５よりも下方かつ所定の最低高さよりも上方になるように、溶液ポンプ４８（図３参照）によって調節される。所定の最低高さは、液管１０に流体がない状態で加熱することによる液管１０の損傷を防ぐための、液管１０に溶液を満たしておくべき最低高さである。また、各液管１０の液位を上部管寄せ１５よりも下方に設定するのは、ある液管１０の液位が上部管寄せ１５に達すると液管１０の上部（上部管寄せ１５）を溶液が流動して他の液管１０を溶液が下降する現象が発生する場合があり、これを防ぐためである。冷媒蒸気Ｖａは、希溶液Ｓｗから濃度が上昇した濃溶液Ｓａとの混合流体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１９Ａを介して気液分離器２０に流入する。

気液分離器２０に流入する混合流体Ｆｍは、混合流体導入口２８ｄから入口室２８に流入する。入口室２８に流入した混合流体Ｆｍは、流れ方向正面に存在する邪魔板２１に衝突してその流れ方向が変わる。本実施の形態では邪魔板２１が仕切板２２と一体に構成されているため、混合流体Ｆｍが仕切板２２の上部に衝突すると見ることもできる。冷媒蒸気Ｖａと濃溶液Ｓａとの混合流体Ｆｍが邪魔板２１に衝突して流れの向きを変える際に、混合流体Ｆｍから比較的大きな濃溶液Ｓａの塊が分離され、分離された濃溶液Ｓａは落下して本体２０Ｂの底部に貯留される。本体２０Ｂの底部に貯留される濃溶液Ｓａは、連通口２７を介して出口室２９にも流入する。なお、混合流体Ｆｍから分離された濃溶液Ｓａが落下することにより本体２０Ｂの入口室２８側の底部に貯留されている濃溶液Ｓａの液面が乱れることがあるが、液位検出器２６により濃溶液Ｓａの液面が折り曲げ板２４を含む仕切板２２によって遮られる（本実施の形態では仕切板２２の下端よりも上部にある）状態が維持されるので、折り曲げ板２４を含む仕切板２２が防波堤の作用をなし、出口室２９側の濃溶液Ｓａの液面は乱れずに安定する。

混合流体Ｆｍが邪魔板２１に衝突して濃溶液Ｓａが分離されることにより残った冷媒蒸気Ｖａは、主として下方に向かって流れ、本体２０Ｂの底部に貯留されている濃溶液Ｓａの液面に対面して行く手を阻まれ、開口部２３側に向きを変える。開口部２３に流入する冷媒蒸気Ｖａには、邪魔板２１への衝突によって分離されなかった濃溶液Ｓａの液滴が随伴している。開口部２３に流入した濃溶液Ｓａの液滴を随伴する冷媒蒸気Ｖａは、複数の折り曲げ板２４の間に形成されたクランク状の流路に流入する。濃溶液Ｓａの液滴を随伴する冷媒蒸気Ｖａは、折り曲げ板２４の間に形成されたクランク状の流路において折り曲げ板２４の面に沿って出口室２９内に向かって流れる際にくの字の山（谷）の部分で流れの向きを変え、このときに冷媒蒸気Ｖａから濃溶液Ｓａの液滴が分離される。本実施の形態では、折り曲げ板２４の製造コストの抑制の観点から、折り曲げ板２４を「く」の字状（稜線が１本）に曲げているので、濃溶液Ｓａの液滴を随伴する冷媒蒸気Ｖａの流れの向きが、折り曲げ板２４の間に形成されたクランク状の流路において１回変わることとなる。

濃溶液Ｓａの液滴を随伴する冷媒蒸気Ｖａが折り曲げ板２４の間に形成されたクランク状の流路を流れることにより分離された濃溶液Ｓａの液滴は、折り曲げ板２４がその稜線が略鉛直になるように配設されているので、重力の作用により折り曲げ板２４の面に沿って滑るように落下する。このようにして濃溶液Ｓａの液滴の冷媒蒸気Ｖａからの分離効果を向上させることができる。落下した濃溶液Ｓａの液滴は、出口室２９側の底部に貯留される。底部に貯留される濃溶液Ｓａは、連通口２７により入口室２８側に貯留されている濃溶液Ｓａと一体となる。なお、開口部２３の開口面積が大きいほど開口部２３に流入する濃溶液Ｓａの液滴を随伴する冷媒蒸気Ｖａの流速を低くすることができ、気液分離効果を向上させることができる。

折り曲げ板２４の間に形成されたクランク状の流路から流出した冷媒蒸気Ｖａは、出口室２９側の本体２０Ｂの側壁に案内されて流れの向きを上方に変える。このとき、未だ冷媒蒸気Ｖａに濃溶液Ｓａの液滴が含まれている場合は、冷媒蒸気Ｖａの側壁への衝突により濃溶液Ｓａの液滴が分離されて本体２０Ｂの底部に貯留される。本体２０Ｂの底部に貯留されている濃溶液Ｓａは、主に濃溶液導出口２０ｎから導出されて吸収器３１（図３参照）に向かって流れ、余剰分は戻り溶液Ｓｒとして戻り溶液導出口２０ｒから導出されて濃溶液戻り管１９Ｂを介して下部管寄せ１４に還流する。本実施の形態では、濃溶液導出口２０ｎが出口室２９側に形成されているので、液面の安定した出口室２９側から安定して濃溶液Ｓａを取り出すことができる。なお、取り出す濃溶液Ｓａの量及び入口室２８側の液面状況によっては、濃溶液導出口２０ｎを入口室２８側に、戻り溶液導出口２０ｒを出口室２９側に形成し、入口室２８側から濃溶液Ｓａを取り出すようにしてもよい。また、濃溶液導出口２０ｎ及び戻り溶液導出口２０ｒの双方を、仕切板２２の下方で入口室２８側と出口室２９側との間（境界部分）に並べて形成してもよい。このようにすると、濃溶液Ｓａ及び戻り溶液Ｓｒの双方とも同一液面状況から取り出すことができる。あるいは、濃溶液導出口２０ｎ及び戻り溶液導出口２０ｒの双方を、入口室２８側又は出口室２９側のいずれか一方に形成してもよい。これらは、高温再生器３２Ａの容量や気液分離器２０の大きさ等を勘案して決定するとよい。他方、冷媒蒸気Ｖａは冷媒蒸気導出口２９ｅから導出され、冷媒蒸気管５８を低温再生器３２Ｂ（図３参照）に向かって流れる。

再び図３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５６Ａを流れる高温濃溶液Ｓａは、高温溶液熱交換器３５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５８を流れる高温冷媒蒸気Ｖａは、低温再生器３２Ｂの加熱蒸気管３２Ｂａに流入する。

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を流れる高温冷媒蒸気Ｖａ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。高温冷媒蒸気Ｖａからの受熱により温度が上昇した低温濃溶液Ｓｂは、重力及び低温再生器３２Ｂ内の圧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、高温溶液熱交換器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、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。

以上の説明では、液位検出器２６が液面制御用容器２５内に設けられているとしたが、本体２０Ｂ内に設置してもよい。この場合、濃溶液Ｓａの液面の乱れが少ない出口室２９側に、本体２０Ｂの天板から吊り下げるように、高液位を検出する高液位検出棒２６Ｈと低液位を検出する低液位検出棒２６Ｌとを設けるのが好ましい。このようにすると、液面制御用容器２５を不要にして製造コストを抑制することができる。しかしながら、冷媒蒸気Ｖａが保有する熱による影響を避けるために液面制御用容器２５内に設けるのが好ましい。また、液位検出器２６が電極棒であるとしたが、例えばフロートスイッチ等の電極棒以外の液位検出器であってもよい。

次に図４を参照して、本発明の第４の実施の形態に係る吸収ヒートポンプ１３０の構成を説明する。図４（ａ）は吸収ヒートポンプ１３０の系統図であり、図４（ｂ）は気液分離器１２０まわりの部分詳細図である。吸収ヒートポンプ１３０は、典型的には単段の吸収ヒートポンプである。吸収ヒートポンプ１３０は、蒸発器１３４で蒸発した冷媒Ｖｅを濃溶液Ｓａで吸収する吸収器１３１と、吸収器１３１から希溶液Ｓｗを導入し加熱して冷媒蒸気Ｖｂを発生させる再生器１３２と、再生器１３２で発生した冷媒蒸気Ｖｂを冷却し凝縮させて冷媒液Ｖｆとする凝縮器１３３と、凝縮器１３３から冷媒液Ｖｆを導入し蒸発させて冷媒蒸気Ｖｅを発生させる蒸発器１３４と、吸収器１３１で加熱された被加熱媒体Ｗを、気体の被加熱媒体としての被加熱媒体蒸気Ｗｖと液体の被加熱媒体としての被加熱媒体液Ｗｑとが混合した流体である混合被加熱媒体Ｗｍとして導入して、被加熱媒体蒸気Ｗｖと被加熱媒体液Ｗｑとに分離する気液分離器１２０とを備えている。なお、以下の説明において各溶液（希溶液Ｓｗや濃溶液Ｓａ等）の濃度を不問とするときは、総称して単に「吸収液Ｓ」又は「溶液Ｓ」ということとする。本実施の形態における吸収液Ｓ（吸収剤と冷媒の混合物）は、ＬｉＢｒ水溶液が用いられている。また、被加熱媒体Ｗは、被加熱媒体液Ｗｑ、被加熱媒体蒸気Ｗｖ、混合被加熱媒体Ｗｍの総称である。

吸収器１３１は、被加熱媒体流路を構成する被加熱媒体管１３１ａと、濃溶液Ｓａを散布する濃溶液散布ノズル１３１ｂを内部に有している。吸収器１３１は、濃溶液散布ノズル１３１ｂから濃溶液Ｓａが散布され、濃溶液Ｓａが冷媒蒸気Ｖｅを吸収する際に吸収熱を発生させる。この吸収熱を、被加熱媒体管１３１ａを流れる被加熱媒体液Ｗｑが受熱して、少なくともその一部が蒸気になるように構成されている。吸収器１３１の下部には、散布された濃溶液Ｓａが冷媒蒸気Ｖｅを吸収して濃度が低下した希溶液Ｓｗが貯留される貯留部１３１ｃが形成されている。被加熱媒体管１３１ａは、希溶液Ｓｗに没入しないように、貯留部１３１ｃよりも上方に配設されている。このようにすると、被加熱媒体管１３１ａの表面に濡れ広がった濃溶液Ｓａに冷媒蒸気Ｖｅが吸収されるようになるため、濃溶液Ｓａと冷媒蒸気Ｖｅとの接触面積を大きくできると共に、発生した吸収熱が被加熱媒体管１３１ａを流れる被加熱媒体液Ｗｑに速やかに伝わり、吸収能力の回復を早めることができる。貯留部１３１ｃには、貯留された希溶液Ｓｗの液位を検出する希溶液位検出器１６８が配設されている。

再生器１３２は、再生熱媒体流路を構成する再生熱源管１３２ａと、希溶液Ｓｗを散布する希溶液散布ノズル１３２ｂとを有している。再生熱源管１３２ａには、希溶液Ｓｗを加熱濃縮するための熱媒体ｈとして、典型的には温水が流れるが、排ガスや排蒸気等を熱媒体としてもよい。再生器１３２の下部には、散布された希溶液Ｓｗから冷媒が蒸発（この蒸発した冷媒を冷媒蒸気Ｖｂと呼ぶ）して濃度が上昇した濃溶液Ｓａが貯留される貯留部１３２ｃが形成されている。再生器１３２の貯留部１３２ｃと吸収器１３１の濃溶液散布ノズル１３１ｂとは濃溶液Ｓａを流す溶液配管１５５で接続されており、再生器１３２の希溶液散布ノズル１３２ｂと吸収器１３２の貯留部１３１ｃとは希溶液Ｓｗを流す溶液配管１５６で接続されている。溶液配管１５５には再生器１３２の濃溶液Ｓａを吸収器１３１に圧送する溶液ポンプ１３８が配設されている。溶液ポンプ１３８は、希溶液位検出器１６８と信号ケーブルで接続されたインバータ１３８ｘを有しており、希溶液位検出器１６８が検出する液位に応じて回転速度が調節されて吸収器１３１に圧送する濃溶液Ｓａの流量を調節することができるように構成されている。また、溶液配管１５５及び溶液配管１５６には希溶液Ｓｗと濃溶液Ｓａとの間で熱交換を行わせる溶液熱交換器１３６が配設されている。溶液熱交換器１３６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。再生器１３２は、吸収器１３１で冷媒蒸気Ｖｅを吸収して濃度が低下した希溶液Ｓｗを溶液配管１５６を介して導き入れ、熱媒体ｈの熱により冷媒を蒸発させて高濃度の濃溶液Ｓａに再生することができるように構成されている。

凝縮器１３３は、冷却媒体流路としての冷却水管１３３ａを有している。冷却水管１３３ａには、冷却媒体としての冷却水ｑが流れる。凝縮器１３３ａは、再生器１３２で発生した冷媒蒸気Ｖｂを導入し、これを冷却水ｑで冷却して凝縮させるように構成されている。冷却水管１３３ａは、冷媒蒸気Ｖｂを直接冷却することができるように、冷媒液Ｖｆに浸らないように配設されている。凝縮器１３３には凝縮した冷媒液Ｖｆを蒸発器１３４に送る冷媒配管１５１が接続されている。冷媒配管１５１には、冷媒液Ｖｆを蒸発器１３４に圧送するための冷媒ポンプ１３９と、蒸発器１３４に圧送する冷媒液Ｖｆの流量を調節する流量調節弁１６６とが、冷媒液Ｖｆの流れる方向にこの順で配設されている。

蒸発器１３４は、蒸発熱媒体流路としての蒸発熱源管１３４ａを有している。蒸発熱源管１３４ａには、冷媒液Ｖｆを蒸発させるための熱媒体ｐとして、典型的には温水が流れるが、排ガスや排蒸気等を熱媒体としてもよい。蒸発器１３４は、凝縮器１３３と冷媒配管１５１で接続されている。蒸発器１３４は、凝縮器１３３から冷媒液Ｖｆを導き入れ、熱媒体ｐの熱により蒸発させて冷媒蒸気Ｖｅを発生させることができるように構成されている。蒸発器１３４は、下部に、冷媒液Ｖｆを貯留する貯留部１３４ｃが形成されている。蒸発熱源管１３４ａは、貯留部１３４ｃに溜まった冷媒液Ｖｆを加熱するように、冷媒液Ｖｆに浸っている。このようにすると、蒸発器１３４内で冷媒液Ｖｆを循環させるための循環ポンプが不要になる。貯留部１３４ｃには、貯留された冷媒液Ｖｆの液位を検出する冷媒液位検出器１６９が配設されている。冷媒液位検出器１６９と流量調節弁１６６とは信号ケーブルで接続されており、冷媒液位検出器１６９で検出された液位に応じて流量調節弁１６６の開度を調節することができるように構成されている。

図４（ｂ）に示すように、気液分離器１２０は、以下の点を除き、気液分離器２０（図１参照）と同様に構成されている。気液分離器１２０の、気液分離器２０（図１参照）と異なる点は、液面制御用容器２５（図１参照）並びに上連通管２５ｕ（図１参照）及び下連通管２５ｗ（図１参照）が省かれて液位検出器２６が出口室２９内に設けられている点、混合流体Ｆｍ（図１参照）を導入する混合流体管１９Ａ（図１参照）に代えて混合被加熱媒体Ｗｍを導入する混合被加熱媒体管１１９Ａが設けられている点、本体２０Ｂの下部に高温濃溶液Ｓａ（図１参照）ではなく被加熱媒体液Ｗｑが貯留される点、戻り溶液Ｓｒ（図１参照）を導出する戻り管１９Ｂ（図１参照）に代えて被加熱媒体液Ｗｑを導出する戻り流路を構成する戻り管１１９Ｂが設けられている点、高温濃溶液管５６Ａ（図１参照）が省かれている点、高温冷媒蒸気Ｖａ（図１参照）を導出する冷媒蒸気管５８（図１参照）に代えて被加熱媒体蒸気Ｗｖを導出する被加熱媒体蒸気管１５８が設けられている点、気液分離器１２０内に被加熱媒体Ｗを補充する補充被加熱媒体Ｗｓを導入する補充被加熱媒体管１４１が気液分離器１２０の下部に接続されている点である。気液分離器１２０は、上記以外の点は気液分離器２０（図１参照）と同様の構成であるので、ここでは詳細な説明を省略する（必要に応じて気液分離器２０（図１参照）の説明を参照されたい）。

混合被加熱媒体管１１９Ａは、吸収器１３１の被加熱媒体管１３１ａの一端に接続されており、吸収器１３１から混合被加熱媒体Ｗｍを入口室２８に導入することができるように構成されている。戻り管１１９Ｂは、吸収器１３１の被加熱媒体管１３１ａの他端に接続されており、気液分離器１２０で分離した被加熱媒体液Ｗｑを被加熱媒体管１３１ａに供給することができるように構成されている。戻り管１１９Ｂには、気液分離器１２０で分離した被加熱媒体液Ｗｑを被加熱媒体管１３１ａに圧送する被加熱媒体液ポンプ１１８が配設されている。補充被加熱媒体管１４１は、被加熱媒体蒸気Ｗｖの気液分離器１２０からの導出により減少した、気液分離器１２０と吸収器１３１とを循環する被加熱媒体Ｗを補充するために、系外から補充被加熱媒体Ｗｓを導入する目的で設けられている。補充被加熱媒体管１４１には、補充被加熱媒体Ｗｓを気液分離器１２０に供給する補充被加熱媒体ポンプ１４２と、補充被加熱媒体Ｗｓを温水ｋで予熱する熱交換器１４３と、補充被加熱媒体Ｗｓを希溶液Ｓｗで予熱する熱交換器１４４とが、補充被加熱媒体Ｗｓの流れる方向にこの順で配設されている。熱交換器１４４は、溶液熱交換器１３６より上流側の溶液配管１５６が接続されており、希溶液Ｓｗを導入することができるようになっている。なお、図では、便宜上、補充被加熱媒体管１４１を気液分離器１２０の出口室２９に接続した態様で示しているが、補充被加熱媒体管１４１を、気液分離器１２０の出口室２９に接続する代わりに、気液分離器１２０の入口室２８に接続することが好ましく、あるいは、気液分離器１２０に接続する代わりに被加熱媒体液ポンプ１１８の吸込側もしくは吐出側の戻り管１１９Ｂに、又は被加熱媒体管１３１ａに接続してもよい。このようにすると、補充被加熱媒体Ｗｓが気液分離器１２０に流入することに伴う液位検出器２６の配設部分（本実施の形態では出口室２９）の液位の乱れを抑制することができ、安定した液位制御を実現することができる。補充被加熱媒体管１４１を気液分離器１２０の出口室２９に接続する場合は、図１（ａ）に示すように本体２０Ｂとは別に液面制御用容器２５を設け、液面制御用容器２５に液位検出器２６を配設するとよい。また、補充被加熱媒体管１４１を気液分離器１２０に接続する場合、低液位検出棒２６Ｌの下端よりも下方の位置で気液分離器１２０に接続すると、補充被加熱媒体Ｗｓが気液分離器１２０内に貯留されている被加熱媒体液Ｗｑ内に供給されることとなり、気液分離器１２０内で被加熱媒体液Ｗｑが形成する液面を乱すことが少なくなる。また、気液分離器１２０内に供給される補充被加熱媒体Ｗｓは、一般的に気液分離器１２０内に貯留されている被加熱媒体液Ｗｑよりも温度が低いが、補充被加熱媒体管１４１を低液位検出棒２６Ｌの下端よりも下方の位置で気液分離器１２０に接続することにより、低い温度の補充被加熱媒体Ｗｓが気液分離器１２０の構成部材を直撃することがなくなって気液分離器１２０の構成部材に温度衝撃が発生することがなくなり、気液分離器１２０の耐用期間を延ばすことができる。

上述のように構成された吸収ヒートポンプ１３０は、まず冷媒側のサイクルを説明すると、凝縮器１３３では、再生器１３２で蒸発した冷媒蒸気Ｖｂを受け入れて、冷却塔（不図示）から供給された、冷却水管１３３ａを流れる冷却水ｑで冷却して凝縮し、冷媒液Ｖｆとする。凝縮した冷媒液Ｖｆは、冷媒ポンプ１３９で蒸発器１３４へと送られ、貯留部１３４ｃに貯留される。このとき、流量調節弁１６６は、冷媒液位検出器１６９により、蒸発器１３４の貯留部１３４ｃの液位が低いときは開度を大きくし、液位が高い場合は開度を小さくするように調節される。蒸発器１３４内に貯留された冷媒液Ｖｆは、熱媒体ｐによって加熱され、冷媒蒸気Ｖｅとなる。このとき、蒸発器１３４内は、温水の熱で冷媒液Ｖｆが蒸発する程度の圧力になっている。蒸発器１３４で冷媒液Ｖｆが蒸発して発生した冷媒蒸気Ｖｅは、連通している吸収器１３１へと移動する。

次に吸収ヒートポンプ１３０の溶液側のサイクルを説明する。吸収器１３１では、濃溶液Ｓａが濃溶液散布ノズル１３１ｂから散布され、蒸発器１３４で発生した冷媒蒸気Ｖｅを濃溶液Ｓａが吸収して希溶液Ｓｗとなる。吸収器１３１では、濃溶液Ｓａが冷媒蒸気Ｖｅを吸収する際に吸収熱が発生する。この吸収熱により、被加熱媒体管１３１ａを流れる被加熱媒体液Ｗｑが加熱され、少なくともその一部が蒸発して蒸気となる。ここで、被加熱媒体蒸気Ｗｖを取り出すための気液分離器１２０まわりの作用について説明する。

気液分離器１２０は、上述のように、下部に被加熱媒体液Ｗｑが貯留されており、被加熱媒体液Ｗｑが所定の液位になるまでは、補充被加熱媒体管１４１を介して補充被加熱媒体Ｗｓが系外から導入される。補充被加熱媒体Ｗｓは、液位検出器２６で検出された本体２０Ｂ内の被加熱媒体液Ｗｑの液位に応じて回転速度が調節される補充被加熱媒体ポンプ１４２に圧送され、熱交換器１４３及び熱交換器１４４を通過するたびに温度が上昇して、気液分離器１２０に流入する。本体２０Ｂの底部に貯留されている被加熱媒体液Ｗｑは、導出口２０ｒから導出され、戻り管１１９Ｂを介して被加熱媒体管１３１ａに流入する。被加熱媒体液Ｗｑは、被加熱媒体管１３１ａを流れているときに、濃溶液Ｓａが冷媒蒸気Ｖｅを吸収する際に発生する吸収熱により加熱され、少なくともその一部が蒸発して被加熱媒体蒸気Ｗｖとなる。被加熱媒体液Ｗｑの一部が蒸発して生成された被加熱媒体蒸気Ｗｖは、被加熱媒体液Ｗｑと共に混合被加熱媒体Ｗｍとして被加熱媒体管１３１ａから導出され、混合被加熱媒体管１１９Ａを介して気液分離器１２０に流入する。

気液分離器１２０に流入する混合被加熱媒体Ｗｍは、混合流体導入口２８ｄから入口室２８に流入する。入口室２８に流入した混合被加熱媒体Ｗｍは、流れ方向正面に存在する邪魔板２１に衝突してその流れ方向が変わる。本実施の形態では邪魔板２１が仕切板２２と一体に構成されているため、混合被加熱媒体Ｗｍが仕切板２２の上部に衝突すると見ることもできる。被加熱媒体蒸気Ｗｖと被加熱媒体液Ｗｑとの混合被加熱媒体Ｗｍが邪魔板２１に衝突して流れの向きを変える際に、混合被加熱媒体Ｗｍから被加熱媒体液Ｗｑが分離され、分離された被加熱媒体液Ｗｑは落下して本体２０Ｂの底部に貯留される。本体２０Ｂの底部に貯留される被加熱媒体液Ｗｑは、連通口２７を介して出口室２９にも流入する。なお、混合被加熱媒体Ｗｍから分離された被加熱媒体液Ｗｑが落下することにより本体２０Ｂの入口室２８側の底部に貯留されている被加熱媒体液Ｗｑの液面が乱れることがあるが、液位検出器２６により被加熱媒体液Ｗｑの液面が折り曲げ板２４を含む仕切板２２によって遮られる（本実施の形態では仕切板２２の下端よりも上部にある）状態が維持されるので、折り曲げ板２４を含む仕切板２２が防波堤の作用をなし、出口室２９側の濃溶液Ｓａの液面は乱れずに安定する。

混合被加熱媒体Ｗｍが邪魔板２１に衝突して被加熱媒体液Ｗｑが分離されることにより残った被加熱媒体蒸気Ｗｖは、主として下方に向かって流れ、本体２０Ｂの底部に貯留されている被加熱媒体液Ｗｑの液面に対面して行く手を阻まれ、開口部２３側に向きを変える。開口部２３に流入する被加熱媒体蒸気Ｗｖには、邪魔板２１への衝突によって分離されなかった被加熱媒体液Ｗｑの液滴が随伴している。開口部２３に流入した被加熱媒体液Ｗｑの液滴を随伴する被加熱媒体蒸気Ｗｖは、複数の折り曲げ板２４の間に形成されたクランク状の流路に流入する。被加熱媒体液Ｗｑの液滴を随伴する被加熱媒体蒸気Ｗｖは、折り曲げ板２４の間に形成されたクランク状の流路において折り曲げ板２４の面に沿って出口室２９内に向かって流れる際にくの字の山（谷）の部分で流れの向きを変え、このときに被加熱媒体蒸気Ｗｖから被加熱媒体液Ｗｑの液滴が分離される。

被加熱媒体液Ｗｑの液滴を随伴する被加熱媒体蒸気Ｗｖが折り曲げ板２４の間に形成されたクランク状の流路を流れることにより分離された被加熱媒体液Ｗｑの液滴は、折り曲げ板２４がその稜線が略鉛直になるように配設されているので、重力の作用により折り曲げ板２４の面に沿って滑るように落下する。このようにして被加熱媒体液Ｗｑの液滴の被加熱媒体蒸気Ｗｖからの分離効果を向上させることができる。落下した被加熱媒体液Ｗｑの液滴は、出口室２９側の底部に貯留される。底部に貯留される被加熱媒体液Ｗｑは、連通口２７により入口室２８側に貯留されている被加熱媒体液Ｗｑと一体となる。なお、開口部２３の開口面積が大きいほど開口部２３に流入する被加熱媒体液Ｗｑの液滴を随伴する被加熱媒体蒸気Ｗｖの流速を低くすることができ、気液分離効果を向上させることができる。

折り曲げ板２４の間に形成されたクランク状の流路から流出した被加熱媒体蒸気Ｗｖは、出口室２９側の本体２０Ｂの側壁に案内されて流れの向きを上方に変える。このとき、未だ被加熱媒体蒸気Ｗｖに被加熱媒体液Ｗｑの液滴が含まれている場合は、被加熱媒体蒸気Ｗｖの側壁への衝突により被加熱媒体液Ｗｑの液滴が分離されて本体２０Ｂの底部に貯留される。その後、被加熱媒体蒸気Ｗｖは導出口２９ｅから導出され、被加熱媒体蒸気管１５８を介して蒸気が利用される場所に供給される。このように、本実施の形態では、液体よりも比エンタルピが大きな蒸気を取り出して蒸気利用場所に供給できるので、供給熱量に対して熱媒体の流量を少なくすることができ、ポンプの動力を小さくすることができる。

再び吸収ヒートポンプ１３０の溶液側のサイクルの説明に戻る。吸収器１３１で冷媒蒸気Ｖｅを吸収して濃度が低下した希溶液Ｓｗは、貯留部１３１ｃに貯留される。貯留部１３１ｃの希溶液Ｓｗは、重力及び内圧の差により再生器１３２Ａへ送られる。希溶液Ｓｗは、吸収器１３１から再生器１３２に至る途中、熱交換器１４４で補充被加熱媒体Ｗｓと熱交換して温度が低下し、さらに溶液熱交換器１３６で濃溶液Ｓａと熱交換して温度が低下する。再生器１３２に送られた希溶液Ｓｗは、希溶液散布ノズル１３２ｂから散布される。希溶液散布ノズル１３２ｂから散布された希溶液Ｓｗは、再生熱源管１３２ａを流れる熱媒体ｈによって加熱され、再生器１３２内の希溶液Ｓｗ中の冷媒が蒸発して濃溶液Ｓａとなり、貯留部１３２ｃに貯留される。他方、希溶液Ｓｗから蒸発した冷媒は冷媒蒸気Ｖｂとして凝縮器３３へと送られる。貯留部１３２ｃに貯留された濃溶液Ｓａは、溶液ポンプ１３８により、溶液配管１５５を介して吸収器１３１の濃溶液散布ノズル１３１ａに圧送される。なお、溶液ポンプ１３８は、付属のインバータ１３８ｘが吸収器１３１の希溶液位検出器１６８から液位信号を随時受信し、吸収器１３１の貯留部１３１ｃの希溶液Ｓｗの液位が低いときは回転速度を増大させて吐出流量を増大させ、貯留部１３１ｃの希溶液Ｓｗの液位が高いときは回転速度を減少させて吐出流量を減少させる。溶液配管１５５を流れる濃溶液Ｓａは、溶液熱交換器１３６で希溶液Ｓｗと熱交換して温度が上昇した後に吸収器１３１に流入し、濃溶液散布ノズル１３１ａから散布される。以降、同様のサイクルを繰り返す。

次に図５を参照して、本発明の第４の実施の形態の変形例に係る吸収ヒートポンプ１３０Ａの構成を説明する。図５（ａ）は吸収ヒートポンプ１３０Ａの系統図であり、図５（ｂ）は被加熱媒体Ｗの導入部まわりの気液分離器１２０の部分詳細図である。吸収ヒートポンプ１３０Ａは、吸収ヒートポンプ１３０（図４参照）と比較して、被加熱媒体管１３１ａ内で被加熱媒体液Ｗｑの一部が蒸気となった混合被加熱媒体Ｗｍを流す混合被加熱媒体管１１９Ａ（図４参照）が気液分離器１２０に接続される代わりに、吸収器１３１で加熱された被加熱媒体Ｗを、気液分離器１２０近傍までは被加熱媒体液Ｗｑとして導き、気液分離器１２０に導入する直前に被加熱媒体液Ｗｑの一部を気化させて混合被加熱媒体Ｗｍとする供給流路としての被加熱媒体供給管１１９Ｃが気液分離器１２０に接続されている。被加熱媒体供給管１１９Ｃには、被加熱媒体液Ｗｑの一部を気化させる減圧手段としてのオリフィス１１９ｒが気液分離器１２０の近傍に設けられている。典型的には、被加熱媒体供給管１１９Ｃの気液分離器１２０側の端部が気液分離器１２０の入口室２８に挿入されており、気液分離器１２０に挿入された部分の被加熱媒体供給管１１９Ｃにオリフィス１１９ｒが設けられている。気液分離器１２０に挿入された部分の被加熱媒体供給管１１９Ｃの端部の開口は、邪魔板２１に対向している。被加熱媒体供給管１１９Ｃが気液分離器１２０の入口室２８に挿入されている場合、被加熱媒体供給管１１９Ｃの管端と入口室２８との境界が導入口となる。なお、被加熱媒体供給管１１９Ｃの端部が入口室２８に挿入されずに本体２０Ｂの側壁に接続されていてもよい。この場合は減圧手段が本体２０Ｂの側壁と同一面に位置するように設けられていてもよい。また、減圧手段は本体２０Ｂの外部に位置する被加熱媒体供給管１１９Ｃの内部に設けられていてもよく、減圧手段はオリフィス１１９ｒ以外の被加熱媒体液Ｗｑの一部を減圧気化することができる構成（例えばバルブ等）であってもよい。また、減圧手段が被加熱媒体供給管１１９Ｃと気液分離器１２０との境界部分の被加熱媒体供給管１１９Ｃに設けられている場合は、被加熱媒体液Ｗｑが被加熱媒体供給管１１９Ｃから気液分離器１２０へ流入する際にその一部が気化することとなるが、このような場合も気液分離器１２０は混合被加熱媒体Ｗｍ（混合流体）を導入することに含まれることとする。吸収ヒートポンプ１３０Ａの上記以外の構成は、吸収ヒートポンプ１３０（図４参照）と同様である。

吸収ヒートポンプ１３０Ａでは、被加熱媒体液ポンプ１１８で吸収器１３１に送られた被加熱媒体液Ｗｑが、被加熱媒体管１３１ａ内で加熱されても気化せずに被加熱媒体液Ｗｑの状態で被加熱媒体供給管１１９Ｃを流れるような温度及び圧力となっている。このようにするために、典型的には、被加熱媒体管１３１ａ内の圧力が被加熱媒体液Ｗｑの温度に相当する飽和圧力よりも高くなるように被加熱媒体液ポンプ１１８及び／又は補充被加熱媒体ポンプ１４２の吐出圧力が設定（あるいは調節）される。被加熱媒体供給管１１９Ｃを流れる被加熱媒体液Ｗｑは、気液分離器１２０に導入される直前で、オリフィス１１９ｒを通過することにより圧力が低下し、一部が気化して被加熱媒体蒸気Ｗｖとなって、全体としては被加熱媒体液Ｗｑと被加熱媒体蒸気Ｗｖとが混合した混合被加熱媒体Ｗｍとなる。オリフィス１１９ｒは、気液分離器１２０の入口室２８の圧力が被加熱媒体供給管１１９Ｃを流れる被加熱媒体液Ｗｑの温度に相当する飽和圧力よりも低い圧力に維持されるように形状が決定される。オリフィス１１９ｒを通過して生成された混合被加熱媒体Ｗｍは、気液分離器１２０の入口室２８に流入し、流れ方向正面に存在する邪魔板２１に衝突してその流れ方向が変わる。なお、減圧手段として、被加熱媒体供給管１１９Ｃと気液分離器１２０との境界部分の被加熱媒体供給管１１９Ｃ（被加熱媒体供給管１１９Ｃの管端面）にオリフィス１１９ｒが設けられている場合や、被加熱媒体供給管１１９Ｃの先端部分に被加熱媒体液Ｗｑの噴出孔が複数形成されている等の場合は、被加熱媒体Ｗが被加熱媒体液Ｗｑのまま気液分離器１２０に流入し、気液分離器１２０内で被加熱媒体液Ｗｑの一部が気化して混合被加熱媒体Ｗｍとなり、この混合被加熱媒体Ｗｍが邪魔板２１に衝突する場合もある。以降、吸収ヒートポンプ１３０（図４参照）における場合と同様に、気液分離器１２０内において被加熱媒体液Ｗｑと被加熱媒体蒸気Ｗｖとが分離され、被加熱媒体液Ｗｑは戻り管１１９Ｂを介して被加熱媒体管１３１ａに導かれ、被加熱媒体蒸気Ｗｖは導出口２９ｅから導出されて蒸気が利用される場所に供給される。吸収ヒートポンプ１３０Ａの上記以外の作用は、吸収ヒートポンプ１３０（図４参照）と同様である。

吸収ヒートポンプ１３０Ａは、被加熱媒体Ｗが、被加熱媒体管１３１ａ及びオリフィス１１９ｒまでの被加熱媒体供給管１１９Ｃを被加熱媒体液Ｗｑの状態で流れるので、被加熱媒体管１３１ａ内に被加熱媒体Ｗの気化に伴うスケールの生成等がなく、被加熱媒体管１３１ａの耐用期間を延ばすことができる。また、被加熱媒体液Ｗｑの気化が気液分離器１２０近傍あるいは気液分離器１２０内部で起こるため、気液分離器１２０に点検孔等を設けることなどにより、気化に伴うスケールの付着状況等の点検が行いやすくなる。

以上の説明では、折り曲げ板２４が、長方形の板を短辺側から見た側面がくの字状（稜線が１本）になるように折り曲げられて形成されるとしたが、短辺側から見た側面がＮ字状（稜線が２本）、あるいは短辺側から見た側面がＷ（Ｍ）字状（稜線が３本）等、稜線が複数本となるように形成されていてもよい。
図６（ａ）は、変形例に係る気液分離器の本体２０Ｂ部分の水平断面図であり、折り曲げ板２４Ｘの稜線が２本になるように形成されている。図６（ｂ）は、別の変形例に係る気液分離器の本体２０Ｂ部分の水平断面図であり、折り曲げ板２４Ｙの稜線が３本になるように形成されている。折り曲げ板２４（２４Ｘ、２４Ｙ）の稜線が多くなるほど、すなわち折り曲げ板２４（２４Ｘ、２４Ｙ）の間に形成されたクランク状の流路において濃溶液Ｓａの液滴を随伴する冷媒蒸気Ｖａの流れの向きが変わる回数が多いほど、気液分離効果を向上させることができる。しかしながら、折り曲げ板２４（２４Ｘ、２４Ｙ）の製造コストの抑制の観点からは、稜線の数が少ない方がよい。

以上の説明では、板状部材が稜線を１本有する折り曲げ板２４（２４Ｘ、２４Ｙ）であるとしたが、折り曲げ板２４（２４Ｘ、２４Ｙ）の山の部分が接続されずに離れた「ハ」の字状に形成された板状部材２４Ｚであってもよい。
図６（ｃ）は、さらに別の変形例に係る気液分離器の本体２０Ｂ部分の水平断面図であり、折り曲げ板の山の頂部が接続されておらず（連続しておらず）離れて「ハ」の字状に形成された板状部材２４Ｚが配設されている。この場合、開口部２３に流入して板状部材２４Ｚの間に形成された流路を流れる、濃溶液Ｓａの液滴を随伴する冷媒蒸気Ｖａは、一旦板状部材２４Ｚの面から離れるが、向き（仕切板２２の面に対する角度）を変えた板状部材２４Ｚの面に衝突して再び接触して流れの向きが変わり、濃溶液Ｓａの液滴が分離されることとなる。また、図示は省略するが、板状部材として、多孔板（例えばパンチングプレート）を、濃溶液Ｓａの液滴を随伴する冷媒蒸気Ｖａの流れ方向に対して穴位置がずれるように、その面が流れに直角になるように、水平方向に間隔をおいて配置したものとして構成してもよい。

以上の説明では、折り曲げ板２４が、その稜線が略鉛直になるように仕切板２４に取り付けられ、折り曲げ板２４の間を流れる濃溶液Ｓａの液滴を随伴する冷媒蒸気Ｖａが、水平方向に蛇行することとしたが、折り曲げ板２４が、その稜線が略水平になるように仕切板２４に取り付けられ、折り曲げ板２４の間を流れる濃溶液Ｓａの液滴を随伴する冷媒蒸気Ｖａが、鉛直方向に蛇行するようにしてもよい。この場合、分離された濃溶液Ｓａが折り曲げ板２４の谷の部分に溜まらないよう、側面から見て折り曲げ板２４が「ヘ」の字になるように、すなわち折り曲げ板２４の山の頂部が最も高くなるように配設するとよい。

以上の説明では、邪魔板２１が仕切板２２と一体に構成されていることとしたが、邪魔板２１と仕切板２２とが分離して構成されていてもよい。
図７に、邪魔板２１と仕切板２２とが分離して構成された気液分離器の本体１２０Ｂ部分の一例を示す。本体１２０Ｂは、本体２０Ｂ（図１（ａ）参照）に比べて鉛直方向に短く、水平方向に長く形成されている。邪魔板２１は、仕切板２２から分離され、混合流体Ｆｍを衝突させるために混合流体導入口２８ｄから開口部２３へと向かう混合流体Ｆｍの流れを遮る位置に、混合流体Ｆｍの流路を確保するために本体１２０Ｂの側壁及び天板から離れて配置されている。この変形例の本体１２０Ｂを備える気液分離器は、本体２０Ｂ（図１（ａ）参照）を備える気液分離器２０よりも水平方向に大きくなるが、高さ寸法を抑えることができ、板状部材２４を含む仕切板２２を備えているため従来の気液分離器に比べて小型にして気液分離性能に優れたものとなる。

以上の説明では、高温再生器３２Ａが貫流式再生器であるとしたが、自然循環液管式再生器や強制循環液管式再生器、あるいは煙管式再生器としてもよい。貫流式再生器以外の再生器であっても、気液分離器２０を備えることで冷媒蒸気Ｖａと濃溶液Ｓａとの分離効果を向上させることができる。また、本発明に係る気液分離器を、圧縮式冷凍機用に、気液混合冷媒から気体としての冷媒気体と液体としての冷媒液とに分離する用途に適用してもよい。その構成は以下の通りである。すなわち、圧縮式冷凍機において冷媒気体を圧縮した後に発生した気液混合冷媒から、冷媒気体と冷媒液とを分離する気液分離器であって；導入した前記気液混合冷媒を衝突させて前記冷媒液を分離する邪魔板と；前記気液分離器内を、前記気液混合冷媒を導入する導入口が形成された入口室と、前記混合冷媒から分離された前記冷媒気体を導出する冷媒気体導出口が形成された出口室とに仕切る仕切板であって、前記邪魔板で前記冷媒液が分離された前記気液混合冷媒を衝突させてさらに前記冷媒液を分離する板状部材を含んで構成される仕切板とを備える気液分離器である。実施形態としては、図１において、混合流体導入口２８ｄから気液混合冷媒を流入し、冷媒蒸気導出口２９ｅから冷媒気体を流出し、溶液導出口２０ｎから冷媒液を取り出す構成である。戻り溶液導出口２０ｒは設けなくてもよい。また、本発明に係る気液分離器は、蒸気ボイラ、特に貫流ボイラ用に適用してもよい。

以上の説明では、吸収冷凍機３０が二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三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、本実施の形態で説明した高温再生器３２Ａを再生器とすることができ、三重効用吸収冷凍機とした場合は、本実施の形態で説明した高温再生器３２Ａを最も作動温度が高い再生器とするとよい。

以上の説明では、吸収ヒートポンプ１３０が単段の吸収ヒートポンプであるとして説明したが、多段の吸収ヒートポンプであってもよい。また、気液分離器１２０に供給される補充被加熱媒体Ｗｓは、熱交換器１４３、１４４で予熱されることとしたが、熱交換器１４３、１４４の前に又は熱交換器１４３、１４４に代えて、凝縮器１３３及び／又は蒸発器１３４を通過させて冷媒蒸気Ｖｂ及び／又は冷媒蒸気Ｖｅの熱で予熱してもよい。

本発明の第１の実施の形態に係る気液分離器の構成を示す概略図である。（ａ）は模式的縦断面図、（ｂ）は図１（ａ）におけるＢ−Ｂ矢視図、（ｃ）は図１（ａ）におけるＣ−Ｃ矢視図である。 本発明の第２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３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４の実施の形態に係る吸収ヒートポンプを示す図である。（ａ）は系統図、（ｂ）は気液分離器まわりの部分詳細図である。 本発明の第４の実施の形態の変形例に係る吸収ヒートポンプを示す図である。（ａ）は系統図、（ｂ）は被加熱媒体の導入部まわりの気液分離器の部分詳細図である。 本発明の第１の実施の形態に係る気液分離器の本体部分の変形例を示す水平断面図である。（ａ）は第１の変形例を示す図、（ｂ）は第２の変形例を示す図、（ｃ）は第３の変形例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る気液分離器の本体部分の第４の変形例を示す模式的縦断面図である。

符号の説明

１４ 下部管寄せ（液室）
２０ 気液分離器
２０ｒ 戻り液導出口
２１ 邪魔板
２２ 仕切板
２３ 開口部
２４ 板状部材
２６ 液位検出器
２７ 連通口
２８ 入口室
２８ｄ 混合流体導入口
２９ 出口室
２９ｅ 冷媒蒸気導出口
３０ 吸収冷凍機
３１ 吸収器
３２Ａ 高温再生器
３３ 凝縮器
３４ 蒸発器
６５ 制御装置
１１９Ｂ 戻り管
１１９ｒ オリフィス
１２０ 気液分離器
１３０ 吸収ヒートポンプ
１３１ａ 被加熱媒体管
Ｆｍ 混合流体
ｐ 冷水（被冷却媒体）
Ｓａ 濃溶液（高温濃溶液）
Ｓｃ 混合濃溶液
Ｓｗ 希溶液
Ｖａ 冷媒蒸気（高温冷媒蒸気）
Ｖｂ 低温冷媒蒸気
Ｖｆ 冷媒液
Ｖｅ 冷媒蒸気
Ｗ 被加熱媒体
Ｗｍ 混合被加熱媒体
Ｗｑ 被加熱媒体液
Ｗｖ 被加熱媒体蒸気

Claims (9)

1. 気体と液体とが混合した混合流体から前記気体と前記液体とを分離する気液分離器であって；
   導入した前記混合流体を衝突させて前記液体を分離する邪魔板と；
   前記気液分離器内を、前記混合流体を導入する導入口が形成された入口室と、前記混合流体から分離された前記気体を導出する気体導出口が形成された出口室とに仕切る仕切板であって、前記邪魔板で前記液体が分離された前記混合流体を衝突させてさらに前記液体を分離する板状部材を含んで構成される仕切板とを備える；
   気液分離器。
2. 前記邪魔板が前記仕切板と一体に構成され；
   前記入口室及び前記出口室の下部に、前記入口室と前記出口室とを連通する連通口が形成され；
   前記板状部材は、前記導入口の下端よりも下位で前記仕切板に形成された開口部の前記出口室側に、前記仕切板の面に沿って複数個並べて配設された；
   請求項１に記載の気液分離器。
3. 前記板状部材は、折り曲げられることにより形成された稜線が略鉛直になるように配設された；
   請求項２に記載の気液分離器。
4. 前記連通口が前記気液分離器に貯留された液体に没入した状態を維持するように前記気液分離器内の液体の液位を制御する制御装置へ信号を送信する、前記気液分離器に貯留された液体の液位を検出する液位検出器を備える；
   請求項２又は請求項３に記載の気液分離器。
5. 前記気体が、希溶液が加熱されることによって発生した冷媒蒸気であり；
   前記液体が、前記希溶液が加熱されて前記冷媒蒸気が発生することにより濃度が上昇した濃溶液であり；
   さらに、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の気液分離器と；
   前記希溶液を受容する液室とを備え；
   前記気液分離器の底部に、分離された前記濃溶液を前記液室に向けて導出する戻り液導出口が形成された；
   高温再生器。
6. 請求項５に記載の高温再生器と；
   冷媒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濃度が低下した希溶液を前記液室に向けて導出する吸収器とを備える；
   吸収冷凍機。
7. 内部に被加熱媒体を流す被加熱媒体流路を有し、吸収液が冷媒蒸気を吸収して前記被加熱媒体流路内を流れる前記被加熱媒体を加熱し、前記被加熱媒体を液体から気体にする吸収器と；
   前記気体が気体の前記被加熱媒体であり、前記液体が液体の前記被加熱媒体であって、前記被加熱媒体流路から導出された前記気体の被加熱媒体と前記液体の被加熱媒体とが混合した流体を導入し、前記気体の被加熱媒体と前記液体の被加熱媒体とを分離する、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の気液分離器と；
   前記気液分離器で分離された前記液体の被加熱媒体を前記被加熱媒体流路に導く戻り流路とを備える；
   吸収ヒートポンプ。
8. 内部に被加熱媒体を流す被加熱媒体流路を有し、吸収液が冷媒蒸気を吸収して前記被加熱媒体流路内を流れる前記被加熱媒体を加熱する吸収器と；
   前記吸収器で加熱された前記被加熱媒体を減圧して一部を気化させる減圧手段と；
   前記気体が気体の前記被加熱媒体であり、前記液体が液体の前記被加熱媒体であって、前記減圧手段で生成された前記気体の被加熱媒体と前記液体の被加熱媒体とが混合した流体を導入し、前記気体の被加熱媒体と前記液体の被加熱媒体とを分離する、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の気液分離器と；
   前記気液分離器で分離された前記液体の被加熱媒体を前記被加熱媒体流路に導く戻り流路とを備える；
   吸収ヒートポンプ。
9. 内部に被加熱媒体を流す被加熱媒体流路を有し、吸収液が冷媒蒸気を吸収して前記被加熱媒体流路内を流れる前記被加熱媒体を加熱する吸収器と；
   請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の気液分離器であって、前記気体が気体の前記被加熱媒体であり、前記液体が液体の前記被加熱媒体であり、前記導入口から前記混合流体を導入することに代えて、前記吸収器で加熱された前記液体の被加熱媒体を導入するように構成された気液分離器と；
   前記気液分離器で分離された前記液体の被加熱媒体を前記被加熱媒体流路に導く戻り流路とを備え；
   前記気液分離器が、導入した前記液体の被加熱媒体の一部を気化させて前記混合流体とし、前記混合流体から前記気体の被加熱媒体と前記液体の被加熱媒体とを分離するように構成された；
   吸収ヒートポンプ。

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