JP5148264B2 - 高温再生器及び吸収冷凍機 - Google Patents

Description

本発明は高温再生器に関し、特に気液分離性能の低下を抑えつつ正確に損傷を防止できる高温再生器に関する。

二重効用あるいは三重効用といった多重効用吸収冷凍機には、作動温度が最も高い高温再生器に貫流ボイラ式の高温再生器を採用したものがある。貫流ボイラ式の高温再生器の概略構成は、環状の上部管寄せ及び下部管寄せの間に多数の液管を設け、その内側上部の中央部に多数の液管に囲まれるように燃焼装置を設けている。そして、吸収器等から下部管寄せに供給された希吸収溶液を、液管内を上昇する際に燃焼装置によって加熱沸騰させ、発生した冷媒蒸気と濃度が上昇した吸収溶液（以下「濃溶液」という）を気液分離器に導き、気液分離器内で両者を分離する。分離された冷媒蒸気は高温再生器よりも作動温度が低い再生器に熱源として供給され、濃溶液は吸収器等に供給される。このとき、液管内の液位が低くなると液管が過熱して損傷することがある。そこで、液管の過熱損傷を防ぐための液位を検出する液位検出器を、特定の液管内に設けたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００７−２６３４１１（段落００２２、図２等）

しかしながら、液管内を流れる溶液は、負荷に応じて性状が変化するため、過熱損傷防止液位を正確に検出できない場合があった。この不都合を回避するため、過熱損傷防止液位検出器を、気液分離器に隣接して配置した、気液分離器と連通する液面制御ケースに収容することが考えられる。ところが、一般に容量が制限されている気液分離器の下端を液面制御ケースの下端に合わせると気液分離器の気相空間が小さくなって気液分離性能が劣ってしまう。他方、液面制御ケースを気液分離器よりも下方に配置して気液分離器と液面制御ケースとを連通すると、連通部よりも下方の液面制御ケース内の溶液が滞留することとなって、気液分離器内の溶液の性状の変化が液面制御ケース内の溶液に反映されず、気液分離器内の液位を正確に検出することが難しい。

本発明は上述の課題に鑑み、気液分離性能の低下を抑えつつ正確に損傷を防止できる高温再生器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；液管１０に、液管１０の下部から希溶液Ｓｗを供給する液室１４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、混合流体Ｆｍから冷媒蒸気Ｖａと濃溶液Ｓａとを分離する気液分離器２２であって、液管１０を加熱による損傷から防ぐことができる液管１０内の損傷防止液位Ｌｐよりも上方に最下部が位置するように設けられた気液分離器２２と；気液分離器２２に接続され、気液分離器２２内の濃溶液Ｓａを液室１４に導く戻り管２５と；気液分離器２２に接続され、気液分離器２２内の冷媒蒸気Ｖａを導出する冷媒蒸気管５７と；損傷防止液位Ｌｐを検出する損傷防止液位検出器２３ｐと；損傷防止液位検出器２３ｐを収容する液位制御容器２４であって、上端が、液室１４に導入する希溶液Ｓｗの流量を減少させる契機となる気液分離器２２内の高液位Ｌｔよりも上方に、下端が損傷防止液位Ｌｐよりも下方に位置するように設けられた液位制御容器２４と；高液位Ｌｔよりも上方で、気液分離器２２又は冷媒蒸気管５７と、液位制御容器２４とを連絡する上部連通管２９Ａと；損傷防止液位Ｌｐよりも下方で戻り管２５と液位制御容器２４とを連絡する下部連通管２９Ｃと；上部連通管２９Ａと下部連通管２９Ｃとの間の高さで気液分離器２２又は戻り管２５と液位制御容器２４とを連絡する中間連通管２９Ｂとを備える。

このように構成すると、液管を加熱による損傷から防ぐことができる液管内の損傷防止液位よりも上方に最下部が位置するように設けられた気液分離器を備えるので、気液分離器の内容量を抑えつつ気液分離器内の気相空間を確保することが可能となり、気液分離性能の低下を抑制することができる。また、高液位よりも上方で気液分離器又は冷媒蒸気管と液位制御容器とを連絡する上部連通管と、損傷防止液位よりも下方で戻り管と液位制御容器とを連絡する下部連通管と、上部連通管と下部連通管との間の高さで気液分離器又は戻り管と液位制御容器とを連絡する中間連通管とを備えるので、負荷に応じて変化する気液分離器内の溶液の性状を、液位制御容器内の溶液の性状に正確に反映させることができる。したがって、気液分離性能の低下を抑えつつ正確に損傷を防止できる高温再生器となる。

また、本発明の第２の態様に係る高温再生器は、例えば図１に示すように、上記本発明の第１の態様に係る高温再生器３２Ａにおいて、中間連通管２９Ｂが、液室１４に導入する希溶液Ｓｗの流量を増加させる契機となる気液分離器２２内の低液位Ｌｓと損傷防止液位Ｌｐとの間の高さに設けられている。

このように構成すると、定常運転において中間連通管及び下部連通管に溶液が流通することとなり、負荷に応じて変化する気液分離器内の溶液の性状を、液位制御容器内の溶液の性状により正確に反映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３の態様に係る高温再生器は、例えば図１及び図３（ｃ）、（ｄ）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；液管１０に、液管１０の下部から希溶液Ｓｗを供給する液室１４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、混合流体Ｆｍから冷媒蒸気Ｖａと濃溶液Ｓａとを分離する気液分離器２２であって、液管１０を加熱による損傷から防ぐことができる液管１０内の損傷防止液位Ｌｐよりも上方に最下部が位置するように設けられた気液分離器２２と；気液分離器２２に接続され、気液分離器２２内の濃溶液Ｓａを液室１４に導く戻り管２５と；損傷防止液位Ｌｐを検出する損傷防止液位検出器２３ｐであって、下端が戻り管２５内に位置するように設けられた液位検出用電極棒２３ｐ（例えば図３（ｃ）、（ｄ）参照）で構成された損傷防止液位検出器とを備える。

このように構成すると、液管を加熱による損傷から防ぐことができる液管内の損傷防止液位よりも上方に最下部が位置するように設けられた気液分離器を備えるので、気液分離器の内容量を抑えつつ気液分離器内の気相空間を確保することが可能となり、気液分離性能の低下を抑制することができる。また、下端が戻り管内に位置するように設けられた液位検出用電極棒で構成された損傷防止液位検出器を備えるので、負荷に応じて気液分離器内の溶液の性状が変化しても正確に損傷防止液位を検出することができる。

また、本発明の第４の態様に係る高温再生器は、例えば図１に示すように、上記本発明の第１の態様乃至第３の態様のいずれか１つの態様に係る高温再生器３２Ａにおいて、液室１４に導入する希溶液Ｓｗの流量を減少させる契機となる気液分離器２２内の高液位Ｌｔを検出する高液位検出器２３ｔと；液管１０の上部から混合流体Ｆｍを収集する収集室１５とを備え；高液位検出器２３ｔが、収集室１５の下端より下方の液位を高液位Ｌｔとして検出するように配設されている。

このように構成すると、高液位検出器が収集室の下端より下方の液位を高液位として検出するので、液管を複数設けた場合であってもある液管内の溶液が他の液管に流入することを防ぐことができて混合流体の気液分離器への流れが阻害されることを防ぐことができ、液位の検出を安定させることができる。

また、本発明の第５の態様に係る高温再生器は、例えば図１に示すように、上記本発明の第１の態様乃至第３の態様のいずれか１つの態様に係る高温再生器において、気液分離器２２が、混合流体Ｆｍを衝突させて混合流体Ｆｍから冷媒蒸気Ｖａと濃溶液Ｓａとを分離する気液分離板２２ａを有し；液室１４に導入する希溶液Ｓｗの流量を減少させる契機となる気液分離器２２内の高液位Ｌｔを検出する高液位検出器２３ｔであって、気液分離板２２ａの下端より下方の液位を高液位Ｌｔとして検出するように配設された高液位検出器２３ｔを備える。

このように構成すると、高液位検出器が、気液分離板の下端より下方の液位を高液位として検出するので、冷媒蒸気を安定して取り出すことができる。

また、本発明の第６の態様に係る吸収冷凍機として、例えば図２に示すように、上記本発明の第１の態様乃至第５の態様のいずれか１つ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で吸収し濃度が低下した希溶液Ｓｗを液室１４（例えば図１参照）に向けて導出する吸収器３１とを備えるように構成してもよい。

このように構成すると、気液分離性能の低下を抑えつつ正確に損傷を防止できる上記本発明の第１の態様乃至第５の態様のいずれか１つの態様に係る高温再生器を備えるので、安定した運転が可能な吸収冷凍機となる。

本発明によれば、液管を加熱による損傷から防ぐことができる液管内の損傷防止液位よりも上方に最下部が位置するように設けられた気液分離器を備えるので、気液分離器の内容量を抑えつつ気液分離器内の気相空間を確保することが可能となり、気液分離性能の低下を抑制することができる。また、高液位よりも上方で気液分離器又は冷媒蒸気管と液位制御容器とを連絡する上部連通管と、損傷防止液位よりも下方で戻り管と液位制御容器とを連絡する下部連通管と、上部連通管と下部連通管との間の高さで気液分離器又は戻り管と液位制御容器とを連絡する中間連通管とを備えた場合は、負荷に応じて変化する気液分離器内の溶液の性状を、液位制御容器内の溶液の性状に正確に反映させることができる。また、下端が戻り管内に位置するように設けられた液位検出用電極棒で構成された損傷防止液位検出器を備えた場合は、負荷に応じて気液分離器内の溶液の性状が変化しても正確に損傷防止液位を検出することができる。したがって、気液分離性能の低下を抑えつつ正確に損傷を防止できる高温再生器となる。

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。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収集室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、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と連通する液位制御容器としての液面制御ケース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を導入する戻り管２５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。

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。

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。気液分離器２２は、水平断面の面積が、戻り管２５の軸直角方向の断面積よりも大きく形成されている。気液分離器２２は、混合流体管２１で上部管寄せ１５と接続されている。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とに分離する気液分離板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に戻す戻り管２５が接続されている。本実施の形態では、戻り管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２２は、蒸気の取り出しを目的とするボイラ用の気液分離器と異なり、高温濃溶液Ｓａを安定して吸収器３１（図２参照）に還流させるために、高温再生器３２Ａの運転中は常に高温濃溶液導出口２２ｎより上方に高温濃溶液Ｓａの液位が存在するように配置することが好ましい。他方、気液分離器は気相空間が大きいほど気液分離性能が向上するため、気相空間をできるだけ大きく確保することが好ましい。一方で、高温再生器に設けられる気液分離器は、現在のところ法的に内容量が制限されている。このような事情から、気液分離器２２は、高温濃溶液Ｓａを安定して貯留しつつ気相空間が大きくなる位置に配置することが好ましい。

また、気液分離器２２は、混合流体管２１及び戻り管２５並びに上部管寄せ１５及び下部管寄せ１４を介して液管１０と接続されていて、高温再生器３２Ａの運転中は、液管１０内の混合流体Ｆｍの液位に対して気液分離器２２内の高温濃溶液Ｓａの液位は高く現れる。そして、液管１０が過熱されることによる損傷を防ぐ観点から液管１０内の溶液（希溶液Ｓｗから高温濃溶液Ｓａに移行する溶液）の液位に応じて現れる気液分離器２２内の高温濃溶液Ｓａの液位が損傷防止液位Ｌｐよりも高くなるように気液分離器２２が配置され、高液位Ｌｔ及び低液位Ｌｓが設定される。その他の観点では、ある液管１０内の混合流体Ｆｍが他の液管１０に流入することを防ぐ観点から液管１０内の混合流体Ｆｍの液位が液管１０の上端を越えないように、気液分離器２２内の高温濃溶液Ｓａの高液位Ｌｔが液管１０の上端より所定の寸法だけ下方に位置している。そして、高液位Ｌｔの下方に低液位Ｌｓを設定してもなお、低液位Ｌｓの下方に定常状態で安定的な取り出しが可能な量の高温濃溶液Ｓａを確保できるような位置に気液分離器２２の底面がくるように、また、気相空間をできるだけ大きくする観点から、気液分離器２２の底面（最下部）ができるだけ損傷防止液位Ｌｐより上方に位置するように気液分離器２２が配設されている。このような位置に気液分離器２２が配設されていると、内容量の制限が解除された場合においても気液分離器２２をコンパクトにすることができ、ひいては高温再生器３２をコンパクトにすることができるので好ましい。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り、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。

ここで、損傷防止液位Ｌｐは、液管１０内に溶液（希溶液Ｓｗから高温濃溶液Ｓａに移行する溶液）がない状態で液管１０を加熱することによって液管１０が過熱されることによる損傷を防ぐために最低限液管１０内に溶液を満たしておくべき液位に余裕分（高温再生器３２Ａが停止動作を開始してから停止するまでの間に液位が降下する分）だけ上方に設定した液管１０内の液位が気液分離器２２に現れる液位である。余裕分は適宜決定することができる。高液位Ｌｔは、本実施の形態では下部管寄せ１４に供給される希溶液Ｓｗの流量を減少させる信号を溶液ポンプ４８（図２参照）に送信する液位である。低液位Ｌｓは、本実施の形態では下部管寄せ１４に供給される希溶液Ｓｗの流量を増加させる信号を溶液ポンプ４８（図２参照）に送信する液位である。

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。液面制御ケース２４の内部には、損傷防止液位Ｌｐを検出する損傷防止液位検出器としての損傷防止電極棒２３ｐと、低液位Ｌｓを検出する低液位検出器としての低液位電極棒２３ｓと、高液位Ｌｔを検出する高液位検出手段としての高液位電極棒２３ｔとが鉛直方向に延びるようにして収納されている。以下、損傷防止電極棒２３ｐ、低液位電極棒２３ｓ、高液位電極棒２３ｔを総称して「液位検出電極棒２３」ということもある。液位検出電極棒２３は、それぞれ液面制御ケース２４の天板に取り付けられている。損傷防止電極棒２３ｐの下端は損傷防止液位Ｌｐに位置している。低液位電極棒２３ｓの下端は低液位Ｌｓに位置している。高液位電極棒２３ｔの下端は高液位Ｌｔに位置している。なお、液面制御ケース２４には、必要に応じて、高温濃溶液Ｓａを介して液位検出電極棒２３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。液位検出電極棒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並びに損傷防止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。

液位検出電極棒２３を収納する液面制御ケース２４は、下端（下面）が損傷防止液位Ｌｐよりも下方に、上端（上面）が少なくとも液管１０の上端より上方で好ましくは上部管寄せ１５の上端よりも上方に位置するように配設されている。液面制御ケース２４の上端は気液分離器２２の上端より下方であってもよい。このようにすると、液面制御ケース２４をコンパクトにすることができる。液面制御ケース２４の上面は、気液分離器２２の上部側面と上部連通管２９Ａで接続されている。また、液面制御ケース２４は、損傷防止液位Ｌｐより下方の部分と戻り管２５とが下部連通管２９Ｃで接続されている。また、液面制御ケース２４は、上部連通管２９Ａと下部連通管２９Ｃとの間に配設された中間連通管２９Ｂで、戻り管２５と接続されている。このように、液面制御ケース２４が、上部連通管２９Ａと中間連通管２９Ｂと下部連通管２９Ｃとで気液分離器２２あるいは戻り管２５と接続されていることにより、気液分離器２２内の高温濃溶液Ｓａの液位及び液管１０内の溶液の液位が液面制御ケース２４内に正しく現れることになる。このようにして、気液分離器２２の下部と上部とを液面制御ケース２４に連通しただけでは溶液の性状の変化によって気液分離器２２内の高温濃溶液Ｓａの液位が液面制御ケース２４内に正確に現れないという不都合を解消している。

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。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、高液位電極棒２３ｔ（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の液位が高液位Ｌｔに至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２３ｓ（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の液位が低液位Ｌｓに至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。また、制御装置６５は、損傷防止電極棒２３ｐ（図１参照）から損傷防止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の液位が戻り管２５内の損傷防止液位Ｌｐまで降下したことを検出したときに、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を上昇する過程でバーナー１６の火炎及び燃焼ガス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に衝突後にバッフル板２２ａの面に案内されて下方に流れる際に高温冷媒蒸気Ｖａと高温濃溶液Ｓａとに分離され、高温冷媒蒸気Ｖａはバッフル板２２ａの下端を反転して上方に移動し、高温濃溶液Ｓａは気液分離器２２の下部に溜まる。このとき、分離された高温濃溶液Ｓａが気液分離器２２の下部に貯留されている高温濃溶液Ｓａに降り注ぐため、気液分離器２２の下部に貯留されている高温濃溶液Ｓａの液面は波立っている。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、戻り管２５を流れて下部管寄せ１４に還流する。

このとき、気液分離器２２と連通する液面制御ケース２４にも高温濃溶液Ｓａが流入する。液面制御ケース２４の上部が気液分離器２２の気相部と上部連通管２９Ａで接続されているため、液面制御ケース２４の気相部と気液分離器２２の気相部とがほぼ等しい圧力となり、液面制御ケース２４内には気液分離器２２内の高温濃溶液Ｓａの液位が現れる。また、液面制御ケース２４は配設高さを異にした中間連通管２９Ｂ及び下部連通管２９Ｃで戻り管２５と接続されていて、中間連通管２９Ｂは低液位Ｌｓより下位にあって高温濃溶液Ｓａで満たされているため、戻り管２５を流通する高温濃溶液Ｓａの一部は中間連通管２９Ｂ及び下部連通管２９Ｃをバイパスして液面制御ケース２４を流通する。これによって、液面制御ケース２４内の高温濃溶液Ｓａは、気液分離器２２及び戻り管２５を流通する高温濃溶液Ｓａと素早く置換され、気液分離器２２内の高温濃溶液Ｓａと同一性状、同一比重となる。さらに、液面制御ケース２４内は、高温濃溶液Ｓａの液滴が降り注ぐことがないので液面が落ち着いている。したがって、液面制御ケース２４内の高温濃溶液Ｓａの液位は、気液分離器２２内の高温濃溶液Ｓａの液位が正しく反映されることとなる。そして、気液分離器２２内の高温濃溶液Ｓａの液位が正しく反映される液面制御ケース２４内に液位検出電極棒２３が設けられているので、気液分離器２２内の高温濃溶液Ｓａの液位を正確に検出することができる。このように、本実施の形態の高温再生器３２Ａでは、従来の不都合、つまり、従来のように気液分離器と液面制御ケースとを気相部と液相部とを各１本ずつの連通管で接続したままで、液面制御ケースの下端が気液分離器の下端よりも下方になるように配設した場合は、負荷に応じて性状が変化する気液分離器内の溶液に対して液面制御ケース内の溶液はその内部に滞留したまま溶液性状が変化せず、双方の溶液性状が異なって、液面制御ケース内の液位が気液分離器内の液位を正確に反映することができずに安定した液位制御が困難であるという不都合を解消している。

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２３ｔの検出液位迄上昇すると、高液位電極棒２３ｔ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２３ｓの検出液位迄下降すると、低液位電極棒２３ｓ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２３ｔの検出液位と低液位電極棒２３ｓ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２３ｔの検出液位と低液位電極棒２３ｓ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、通常は高温濃溶液Ｓａの液位が損傷防止液位Ｌｐよりも低下することがないと考えられる。しかし、液管１０内の液位や気液分離器２２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から戻り管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現れるため、損傷防止液位Ｌｐ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、気液分離器２２内の高温濃溶液Ｓａの液位が損傷防止液位Ｌｐ迄下降すると、損傷防止電極棒２３ｐ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。

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を以下のものに代えてもよい。図３は、変形例に係る高温再生器の縦断面図であり、（ａ）は第１の変形例、（ｂ）は第２の変形例、（ｃ）は第３の変形例、（ｄ）は第４の変形例の図である。図３に示す各変形例では、気液分離器２２まわりを示し外容器１３内の図示は省略しているが、外容器１３内の構成、並びに、液管１０（図１参照）、上部管寄せ１５（図１参照）、及び下部管寄せ１４（図１参照）と気液分離器２２との高さの関係は、図１に示す第１の実施の形態に係る高温再生器３２Ａと同様である。

図３（ａ）に示す第１の変形例では、上部連通管２９Ａが気液分離器２２ではなく冷媒蒸気管５７に接続されている。このとき、上部連通管２９Ａは、気液分離器２２との接続部になるべく近い冷媒蒸気管５７に接続されていると、液面制御ケース２４内の高温濃溶液Ｓａの液位が気液分離器２２内の液位をより正確に反映することとなるため好ましい。

図３（ｂ）に示す第２の変形例では、中間連通管２９Ｂが戻り管２５ではなく気液分離器２２の下部の高温濃溶液Ｓａが貯留されている部分に接続されている。この場合は、図１に示す第１の実施の形態に係る高温再生器３２Ａに比べて、気液分離器２２内の高温濃溶液Ｓａの性状等の変化が、液面制御ケース２４内の高温濃溶液Ｓａに反映されるのが早くなる。

図３（ｃ）に示す第３の変形例では、液位検出電極棒２３を気液分離器２２内に設け、液面制御ケース２４（図１参照）を省略している。第３の変形例では、液位検出電極棒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。ここで、損傷防止液位Ｌｐは気液分離器２２の最下部よりも下方にあるため、損傷防止電極棒２３ｐは、気液分離器２２の底面に接続された戻り管２５内まで下端が延びている。損傷防止電極棒２３ｐの下端を戻り管２５内まで延長することによって、気液分離器２２を相対的に上方に配設することができ、気液分離器２２内の気相空間を大きく取ることができる。高液位電極棒２３ｔの下端及び低液位電極棒２３ｓの下端は、気液分離器２２内に止まっている。これによって、気液分離器２２内に高温濃溶液Ｓａを貯留することができる。このとき、液位検出電極棒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が直接液位検出電極棒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、上述のように、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ため、気液分離器２２の下部に貯留された高温濃溶液Ｓａの液表面は荒れている。

第３の変形例では、荒れた液面によって液位検出電極棒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、液位検出電極棒２３を囲む防波筒２８が設けられている。防波筒２８は、典型的には液位検出電極棒２３全体を囲うような円筒であり、液位検出電極棒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（ｃ）に示すように高液位電極棒２３ｔ、低液位電極棒２３ｓ、及び損傷防止電極棒２３ｐのそれぞれを別個に囲むように３本設けてもよく、あるいは高液位電極棒２３ｔ及び低液位電極棒２３ｓについては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の長手方向全体を囲まなくても、少なくとも液位検出電極棒２３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、各液位検出電極棒２３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。第３の変形例によれば、液面制御ケース２４（図１参照）が不要となり、製造コストを安価にすることができる。

図３（ｄ）に示す第４の変形例では、液面制御ケース２４内には高液位電極棒２３ｔ及び低液位電極棒２３ｓを配設し、損傷防止電極棒２３ｐを、第３の変形例の要領で、下端が戻り管２５内まで延びるようにして気液分離器２２内に配設している。このようにすると、液面制御ケース２４の下端を損傷防止液位Ｌｐまで下げることなくコンパクトにすることができると共に、下部連通管２９Ｃを省略することができる。

さらに図示は省略するが、高液位電極棒２３ｔ及び低液位電極棒２３ｓを第３の変形例の要領で気液分離器２２内に配設し、損傷防止電極棒２３ｐを液面制御ケース２４内に配設することとしてもよい。また、液面制御ケース２４内に設ける液位検出器は、液位検出電極棒２３に代えてフロートスイッチ等の公知の液位検出器としてもよい。しかしながら、液位検出器を電極棒とすると、可動部分がないため信頼性が高まるという利点がある。

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を示す部分縦断面図である。（ａ）は第１の変形例、（ｂ）は第２の変形例、（ｃ）は第３の変形例、（ｄ）は第４の変形例の図である。

符号の説明

１０ 液管
１４ 下部管寄せ（液室）
１５ 上部管寄せ（収集室）
２２ 気液分離器
２２ａ 気液分離板
２３ｐ 損傷防止液位電極棒（損傷防止液位検出器）
２３ｔ 高液位電極棒（高液位検出器）
２４ 液位制御容器
２５ 戻り管
２９Ａ 上部連通管
２９Ｂ 中間連通管
２９Ｃ 下部連通管
３１ 吸収器
３２Ａ 高温再生器
３３ 凝縮器
３４ 蒸発器
５７ 冷媒蒸気管
Ｆｍ 混合流体
Ｌｐ 損傷防止液位
Ｌｓ 低液位
Ｌｔ 高液位
ｐ 被冷却媒体
Ｓａ 濃溶液
Ｓｄ 濃溶液
Ｓｗ 希溶液
Ｖａ 冷媒蒸気
Ｖｂ 冷媒蒸気
Ｖｅ 冷媒
Ｖｆ 冷媒液

Claims (4)

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；
   前記液管に、前記液管の下部から前記希溶液を供給する液室と；
   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、前記混合流体から前記冷媒蒸気と前記濃溶液とを分離する気液分離器であって、前記液管を前記加熱による損傷から防ぐことができる前記液管内の損傷防止液位よりも上方に最下部が位置するように設けられた気液分離器と；
   前記気液分離器に接続され、前記気液分離器内の濃溶液を前記液室に導く戻り管と；
   前記気液分離器に接続され、前記気液分離器内の冷媒蒸気を導出する冷媒蒸気管と；
   前記損傷防止液位を検出する損傷防止液位検出器と；
   前記損傷防止液位検出器を収容する液位制御容器であって、上端が、前記液室に導入する希溶液の流量を減少させる契機となる前記気液分離器内の高液位よりも上方に、下端が前記損傷防止液位よりも下方に位置するように設けられた液位制御容器と；
   前記高液位よりも上方で、前記気液分離器又は前記冷媒蒸気管と、前記液位制御容器とを連絡する上部連通管と；
   前記損傷防止液位よりも下方で前記戻り管と前記液位制御容器とを連絡する下部連通管と；
   前記上部連通管と前記下部連通管との間の高さで前記気液分離器又は前記戻り管と前記液位制御容器とを連絡する中間連通管とを備え；
   前記中間連通管が、前記液室に導入する希溶液の流量を増加させる契機となる前記気液分離器内の低液位と前記損傷防止液位との間の高さに設けられた；
   高温再生器。
2. 前記液室に導入する希溶液の流量を減少させる契機となる前記気液分離器内の高液位を検出する高液位検出器と；
   前記液管の上部から前記混合流体を収集する収集室とを備え；
   前記高液位検出器が、前記収集室の下端より下方の液位を前記高液位として検出するように配設された；
   請求項１に記載の高温再生器。
3. 前記気液分離器が、前記混合流体を衝突させて前記混合流体から前記冷媒蒸気と前記濃溶液とを分離する気液分離板を有し；
   前記液室に導入する希溶液の流量を減少させる契機となる前記気液分離器内の高液位を検出する高液位検出器であって、前記気液分離板の下端より下方の液位を前記高液位として検出するように配設された高液位検出器を備える；
   請求項１に記載の高温再生器。
4. 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と；
   前記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。

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