JP5250340B2 - 吸収ヒートポンプ - Google Patents

Description

本発明は吸収ヒートポンプに関し、特に缶胴の厚さを薄くしてコンパクト化・軽量化を図ることができる多段昇温型第二種吸収ヒートポンプに関する。

低温の熱源から熱を汲み上げて高温の熱源にする機器であるヒートポンプのうち、熱駆動のものとして、吸収ヒートポンプが知られている。吸収ヒートポンプには、駆動熱源として投入した熱量より多くの熱量を得る増熱型のヒートポンプである第一種吸収ヒートポンプと、駆動熱源温度より高い温度の被加熱媒体を取り出す昇温型のヒートポンプである第二種吸収ヒートポンプとがある。第二種吸収ヒートポンプにおいて、被加熱媒体を、利用価値の高い高温水又は高温蒸気として取り出すため、吸収器及び蒸発器を多段に構成した多段昇温型吸収ヒートポンプがある（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００６−１１２６８６号公報

多段昇温型吸収ヒートポンプにおいては、一般に、被加熱媒体を高温水又は高温蒸気として取り出すために被加熱媒体を加熱する吸収器内の溶液温度を高くしており、これに伴って、当該吸収器に冷媒蒸気を供給する蒸発器の内圧が高くなりがちであった。そのため、上昇する内圧に耐えられるように、缶胴が肉厚に設計され、いきおい装置が大型化・重量化しがちになっていた。

本発明は上述の課題に鑑み、従来よりも缶胴の厚さを薄くしてコンパクト化及び／又は軽量化を図ることができる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の態様に係る吸収ヒートポンプは、例えば図１に示すように、被加熱媒体Ｗの流路１１を内部に有し、第１の吸収液Ｓａが第１の冷媒蒸気Ｖｒを吸収する際に発生する吸収熱で被加熱媒体Ｗを加熱する第１の吸収器１０と；第１の吸収器１０に第１の冷媒蒸気Ｖｒを供給する第１の蒸発器２０と；第２の吸収液Ｓｂが第２の冷媒蒸気Ｖｓを吸収する際に発生する吸収熱で第１の蒸発器２０内の冷媒液Ｖｆを加熱して第１の冷媒蒸気Ｖｒを生成する、第１の吸収器１０よりも内部圧力が低い第２の吸収器３０と；第１の蒸発器２０の内部圧力と相関関係を有する物理量を検出する第１の検出器９１と；第１の蒸発器２０の内部圧力があらかじめ定められた上限圧力を超えないように、第１の冷媒蒸気Ｖｒの生成量又は生成温度を調節する調節手段５８ｖ（５７ｖ、３９ｖ）とを備える。

このように構成すると、第１の蒸発器の内部圧力があらかじめ定められた上限圧力を超えないように第１の冷媒蒸気の生成量又は生成温度を調節する調節手段を備えるので、吸収ヒートポンプサイクル内で最も高圧となる第１の蒸発器の耐圧を明確化することが可能になり、当該明確化された圧力に耐えうる構造とすれば足り、従来よりも缶胴の厚さを薄くしてコンパクト化及び／又は軽量化を図ることができる吸収ヒートポンプとなる。

また、本発明の第２の態様に係る吸収ヒートポンプは、例えば図１に示すように、上記本発明の第１の態様に係る吸収ヒートポンプ１において、内部に熱源媒体ｈを流す第１の熱源媒体管５１と、第１の熱源媒体管５１に冷媒液Ｖｆを散布する冷媒液散布装置５２と、を有し、第１の熱源媒体管５１に散布された冷媒液Ｖｆを熱源媒体ｈで加熱して第２の冷媒蒸気Ｖｓを生成する、第１の蒸発器２０よりも内部圧力が低い第２の蒸発器５０を備え；前記調節手段が、第１の熱源媒体管５１を流れる熱源媒体ｈの流量を調節する第１の熱源媒体流量調節手段５７ｖ又は冷媒液散布装置５２から散布される冷媒液Ｖｆの流量を調節する冷媒液散布流量調節手段５８ｖを含んで構成されている。

このように構成すると、第１の熱源媒体管を流れる熱源媒体の流量を調節すること又は冷媒液散布装置から散布される冷媒液の流量を調節することにより、第１の冷媒蒸気の生成量又は生成温度を調節することができる。

また、本発明の第３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、上記本発明の第２の態様に係る吸収ヒートポンプにおいて、第１の蒸発器２０よりも内部圧力が低く第２の蒸発器５０よりも内部圧力が高い中段蒸発器４５であって、第２の吸収器３０に第２の冷媒蒸気Ｖｓを供給する中段蒸発器４５と；第２の吸収器３０よりも内部圧力が低い下段吸収器４３であって、下段吸収器４３内の吸収液Ｓが第３の冷媒蒸気Ｖｔを吸収する際に発生する吸収熱で、直接又は間接に中段蒸発器４５内の冷媒液Ｖｆを加熱して第２の冷媒蒸気Ｖｓを生成する下段吸収器４３とを備え；第２の蒸発器５０が、第２の冷媒蒸気Ｖｓを生成することに代えて、第３の冷媒蒸気Ｖｔを生成するように構成されている。

このように構成すると、熱源媒体の温度が比較的（例えば上記本発明の第１の態様と比較して）高くない場合であっても被加熱媒体の温度を上昇させて利用価値の高い高温水又は高温の蒸気を取り出すことができる。熱源媒体の温度が上記本発明の第１の態様と同程度である場合には、被加熱媒体の温度をさらに上昇させることができる。

また、本発明の第４の態様に係る吸収ヒートポンプは、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つの態様に係る吸収ヒートポンプ１において、前記調節手段が、第２の冷媒蒸気Ｖｓを吸収する第２の吸収液Ｓｂの流量を調節する第２の吸収液流量調節手段３９ｖ又は第２の吸収器３０で加熱される第１の蒸発器２０内の冷媒液Ｖｆの流量を調節する冷媒液流量調節手段２３、２３ｖを含んで構成されている。

このように構成すると、第２の冷媒蒸気を吸収する第２の吸収液の流量を調節すること又は第２の吸収器で加熱される第１の蒸発器内の冷媒液の流量を調節することにより、第１の冷媒蒸気の生成量及び／又は生成温度を調節することができる。

また、本発明の第５の態様に係る吸収ヒートポンプは、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４の態様のいずれか１つの態様に係る吸収ヒートポンプ１において、内部に熱源媒体ｈを流す第２の熱源媒体管６１と、冷媒蒸気を吸収した吸収液Ｓｗを第２の熱源媒体管６１に散布する吸収液散布装置６２と、を有し、第２の熱源媒体管６１に散布された冷媒蒸気を吸収した吸収液Ｓｗを第２の熱源媒体管６１を流れる熱源媒体ｈで加熱し吸収液Ｓｗから冷媒を蒸発させて吸収液Ｓを再生する再生器６０と；内部に冷却媒体ｃを流す冷却媒体管７１を有し、再生器６０から冷媒蒸気Ｖｇを導入し冷却媒体ｃで冷却して冷媒液Ｖｆを生成する凝縮器７０と；再生器６０で再生された吸収液Ｓａの濃度があらかじめ定められた上限濃度を超えないように、第２の熱源媒体管６１を流れる熱源媒体ｈの流量の調節、吸収液散布装置６２から散布される吸収液Ｓｗの流量の調節、冷却媒体ｃの温度の調節、及び冷却媒体ｃの流量の調節のうちの少なくとも１つの調節を行う制御装置９９とを備える。

このように構成すると、再生器で再生された吸収液の濃度があらかじめ定められた上限濃度を超えないように、第２の熱源媒体管を流れる熱源媒体の流量の調節、吸収液散布装置から散布される吸収液の流量の調節、冷却媒体の温度の調節、及び冷却媒体の流量の調節のうちの少なくとも１つの調節を行うので、第１の冷媒蒸気の生成量又は生成温度を調節することによって濃度が高くなりがちになった吸収液が結晶することを防ぐことが可能になり、さらに、吸収液の濃度が高くなることが抑制されることで吸収器における吸収液による冷媒蒸気吸収能力も抑制され、第１の蒸発器の内部圧力が上昇するのを抑制することができる。また、冷却媒体の温度が低下した場合でも、濃度が高くなりがちになった吸収液が結晶することを防ぐことができる。

また、本発明の第６の態様に係る吸収ヒートポンプは、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５の態様のいずれか１つの態様に係る吸収ヒートポンプ１において、第１の吸収器１０で加熱された被加熱媒体Ｗを導入し、被加熱媒体Ｗの蒸気Ｗｖと被加熱媒体Ｗの液体Ｗｑとを分離する気液分離器８０と；気液分離器８０の内部圧力と相関関係を有する物理量を検出する第２の検出器９２とを備え；気液分離器８０の内部圧力が所定の圧力を超えないように、前記調節手段を制御して第１の冷媒蒸気Ｖｒの生成量又は生成温度を調節するように構成されている。

このように構成すると、気液分離器の内部圧力が所定の圧力を超えないようにするので、気液分離器内の圧力の上昇が抑制されて被加熱媒体の飽和温度の上昇が抑制され、第１の吸収器内の温度が上昇しすぎることが抑制されるため、第１の蒸発器の内部圧力が上昇するのを抑制することができる。

本発明によれば、第１の蒸発器の内部圧力があらかじめ定められた上限圧力を超えないように第１の冷媒蒸気の生成量又は生成温度を調節する調節手段を備えるので、吸収ヒートポンプサイクル内で最も高圧となる第１の蒸発器の耐圧を明確化することが可能になり、当該明確化された圧力に耐えうる構造とすれば足り、従来よりも缶胴の厚さを薄くしてコンパクト化及び軽量化を図ることができる吸収ヒートポンプとなる。

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吸収ヒートポンプ１を説明する。図１は、吸収ヒートポンプ１の模式的系統図である。吸収ヒートポンプ１は、二段昇温型の吸収ヒートポンプである。吸収ヒートポンプ１は、被加熱媒体Ｗを加熱する第１の吸収器としての高温吸収器１０と、第１の冷媒蒸気としての高温冷媒蒸気Ｖｒを高温吸収器１０に供給する第１の蒸発器としての高温蒸発器２０と、高温吸収器１０よりも作動温度が低い第２の吸収器としての低温吸収器３０と、高温蒸発器２０よりも作動温度が低い第２の蒸発器としての低温蒸発器５０と、濃度が低い吸収溶液である希溶液Ｓｗを加熱して濃度が高い吸収液である第１の吸収液としての濃溶液Ｓａを生成する再生器６０と、再生器６０で希溶液Ｓｗから蒸発した冷媒である再生器冷媒蒸気Ｖｇを冷却して凝縮させる凝縮器７０と、高温吸収器１０で加熱された被加熱媒体Ｗを導入して気体の被加熱媒体Ｗである被加熱媒体蒸気Ｗｖと液体の被加熱媒体Ｗである被加熱媒体液Ｗｑとを分離する気液分離器８０と、第１の検出器としての高温蒸発器圧力センサ９１と、第２の検出器としての気液分離器圧力センサ９２と、制御装置９９とを備えている。吸収ヒートポンプ１は、比較的利用価値の低い低温（例えば８０℃〜９０℃程度）の排温水を熱源媒体として再生器６０及び低温蒸発器５０に供給して、利用価値の高い蒸気（例えば、圧力が約０．２ＭＰａ（ゲージ圧）を超え、望ましくは０．８ＭＰａ（ゲージ圧）程度）を気液分離器８０から取り出すことができるものである。

なお、以下の説明においては、吸収溶液に関し、ヒートポンプサイクル上における区別を容易にするために、性状やヒートポンプサイクル上の位置に応じて「希溶液Ｓｗ」や「濃溶液Ｓａ」等と呼称するが、性状等を不問にするときは総称して「吸収液Ｓ」又は「溶液Ｓ」ということとする。同様に、冷媒に関し、ヒートポンプサイクル上における区別を容易にするために、性状やヒートポンプサイクル上の位置に応じて「高温冷媒蒸気Ｖｒ」、「再生器冷媒蒸気Ｖｇ」、「冷媒液Ｖｆ」等と呼称するが、性状等を不問にするときは総称して「冷媒Ｖ」ということとする。本実施の形態では、吸収液Ｓ（吸収剤と冷媒Ｖとの混合物）としてＬｉＢｒ水溶液が用いられており、冷媒Ｖとして水（Ｈ_２Ｏ）が用いられている。また、被加熱媒体Ｗは、液体の被加熱媒体Ｗである被加熱媒体液Ｗｑ、気体の被加熱媒体である被加熱媒体蒸気Ｗｖ、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の総称である。本実施の形態では、被加熱媒体Ｗとして水（Ｈ_２Ｏ）が用いられている。

高温吸収器１０は、被加熱媒体Ｗの流路を構成する加熱管１１と、濃溶液Ｓａを散布する濃溶液散布ノズル１２を内部に有している。濃溶液散布ノズル１２は、散布した濃溶液Ｓａが加熱管１１に降りかかるように、加熱管１１の上方に配設されている。高温吸収器１０は、濃溶液散布ノズル１２から濃溶液Ｓａが散布され、濃溶液Ｓａが高温冷媒蒸気Ｖｒを吸収する際に吸収熱を発生させる。この吸収熱を、加熱管１１を流れる被加熱媒体Ｗが受熱して、被加熱媒体Ｗが加熱されるように構成されている。高温吸収器１０の下部には、散布された濃溶液Ｓａが高温冷媒蒸気Ｖｒを吸収して濃度が低下した第２の吸収液としての中間溶液Ｓｂが貯留される貯留部１３が形成されている。加熱管１１は、中間溶液Ｓｂに没入しないように、貯留部１３よりも上方に配設されている。このようにすると、加熱管１１の表面に濡れ広がった濃溶液Ｓａに高温冷媒蒸気Ｖｒが吸収されるようになるため、濃溶液Ｓａと高温冷媒蒸気Ｖｒとの接触面積を大きくできると共に、発生した吸収熱が加熱管１１を流れる被加熱媒体Ｗ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１３には、貯留された中間溶液Ｓｂの液位を検出する高温吸収器液位検出器１４が配設されている。

高温蒸発器２０は、高温吸収器１０に高温冷媒蒸気Ｖｒを供給する構成部材である。高温蒸発器２０は、冷媒液Ｖｆ及び高温冷媒蒸気Ｖｒを収容する冷媒気液分離胴２１と、冷媒液Ｖｆを低温吸収器３０の加熱管３１に導く冷媒液供給管２２と、冷媒液Ｖｆを加熱管３１に向けて圧送する高温冷媒液ポンプ２３と、加熱管３１で冷媒液Ｖｆが加熱されて生成された高温冷媒蒸気Ｖｒあるいは高温冷媒蒸気Ｖｒと冷媒液Ｖｆとの冷媒気液混相を冷媒気液分離胴２１まで案内する高温冷媒蒸気受入管２４と、冷媒気液分離胴２１内にて高温冷媒蒸気Ｖｒ中に含まれる冷媒Ｖの液滴を衝突分離させるバッフル板２５と、冷媒気液分離胴２１内の冷媒液Ｖｆの液位を検出する高温蒸発器液位検出器２６とを有し、加熱管３１の内面を高温蒸発器２０の伝熱面としている。また、高温蒸発器２０には冷媒液Ｖｆを導入する冷媒液管２９が接続されている。冷媒液供給管２２は、冷媒気液分離胴２１の冷媒液Ｖｆが貯留されている部分に一端が接続され、他端が加熱管３１の一端に接続されている。高温冷媒蒸気受入管２４は、冷媒気液分離胴２１内の冷媒液Ｖｆの最高液位とバッフル板２５との間の高さで冷媒気液分離胴２１の側面に一端が接続され、他端が加熱管３１の他端に接続されている。高温冷媒液ポンプ２３は、冷媒液供給管２２に配設され、圧送する冷媒液Ｖｆの流量を可変にすることができるインバータ２３ｖを有している。高温蒸発器液位検出器２６は、冷媒液管２９に配設された二方弁２９ｖと信号ケーブルで接続されており、検出した冷媒液Ｖｆの液位に応じて導入する冷媒液Ｖｆの流量を調節することができるように構成されている。なお、加熱管３１の内部で冷媒液Ｖｆが蒸気に変化して密度が大幅に減少するので、加熱管３１を気泡ポンプとして機能させることで高温冷媒液ポンプ２３を省略することが可能となる。

高温吸収器１０と高温蒸発器２０とは高温冷媒蒸気供給管１９を介して接続されており、高温蒸発器２０内の高温冷媒蒸気Ｖｒを高温吸収器１０に供給することができるように構成されている。高温冷媒蒸気供給管１９は、典型的には高温吸収器１０の頂部及び高温蒸発器２０の頂部に接続されている。

低温吸収器３０は、冷媒液Ｖｆ及び高温冷媒蒸気Ｖｒの流路を構成する加熱管３１と、中間溶液Ｓｂを散布する中間溶液散布ノズル３２を内部に有している。加熱管３１は、上述のように、一端に冷媒液供給管２２が、他端に高温冷媒蒸気受入管２４が、それぞれ接続されている。中間溶液散布ノズル３２は、中間溶液管３８を介して高温吸収器１０の貯留部１３と接続されており、中間溶液Ｓｂを導入することができるように構成されている。中間溶液散布ノズル３２は、散布した中間溶液Ｓｂが加熱管３１に降りかかるように、加熱管３１の上方に配設されている。低温吸収器３０は、中間溶液散布ノズル３２から中間溶液Ｓｂが散布され、中間溶液Ｓｂが第２の冷媒蒸気としての中間冷媒蒸気Ｖｓを吸収する際に生じる吸収熱により、加熱管３１を流れる冷媒液Ｖｆを加熱して高温冷媒蒸気Ｖｒを生成することができるように構成されている。低温吸収器３０は、高温吸収器１０よりも低い圧力（露点温度）で作動するように構成されており、高温吸収器１０よりも作動温度が低くなっている。低温吸収器３０の下部には、散布された中間溶液Ｓｂが中間冷媒蒸気Ｖｓ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３３が形成されている。加熱管３１は、貯留部３３よりも上方に配設されている。貯留部３３には、貯留された希溶液Ｓｗの液位を検出する低温吸収器液位検出器３４が配設されている。低温吸収器液位検出器３４は、中間溶液管３８に配設された流量調節弁３８ｖと信号ケーブルで接続されており、検出した希溶液Ｓｗの液位に応じて中間溶液散布ノズル３２から散布する中間溶液Ｓｂの流量を調節することができるように構成されている。流量調節弁３８ｖよりも下流側の中間溶液管３８には、中間溶液散布ノズル３２ではなく貯留部３３に中間溶液Ｓｂを導くバイパス管３９が接続されている。バイパス管３９には、中間溶液Ｓｂの流量を調節可能な流量調節弁３９ｖが配設されている。

低温蒸発器５０は、熱源媒体としての熱源温水ｈの流路を構成する第１の熱源媒体管としての熱源管５１と、冷媒液Ｖｆを散布する冷媒液散布装置としての冷媒液散布ノズル５２を内部に有している。冷媒液散布ノズル５２は、散布した冷媒液Ｖｆが熱源管５１に降りかかるように、熱源管５１の上方に配設されている。低温蒸発器５０は、冷媒液散布ノズル５２から冷媒液Ｖｆが散布され、散布された冷媒液Ｖｆが熱源管５１内を流れる熱源温水ｈの熱で蒸発して中間冷媒蒸気Ｖｓが発生するように構成されている。低温蒸発器５０は、高温蒸発器２０よりも低い圧力（露点温度）で作動するように構成されており、高温蒸発器２０よりも作動温度が低くなっている。低温蒸発器５０の下部には、凝縮器７０から導入した冷媒液Ｖｆ及び散布された冷媒液Ｖｆのうち蒸発しなかった冷媒液Ｖｆが貯留される貯留部５３が形成されている。貯留部５３には、貯留されている冷媒液Ｖｆを冷媒液散布ノズル５２及び高温蒸発器２０に供給するための冷媒液管５５が接続されている。冷媒液管５５は、冷媒液管２９及び冷媒液管５８に接続されている。換言すれば、冷媒液管５５は、冷媒液管２９と冷媒液管５８とに分岐している。冷媒液管５５には、冷媒液Ｖｆを圧送する蒸発器冷媒ポンプ５６が配設されている。冷媒液管５５側とは反対側の冷媒液管５８の端部は、冷媒液散布ノズル５２に接続されている。冷媒液管５８には、冷媒液散布ノズル５２に供給する冷媒液Ｖｆの流量を調節する流量調節弁５８ｖが配設されている。熱源管５１は、貯留部５３よりも上方に配設されている。貯留部５３には、貯留された冷媒液Ｖｆの液位を検出する低温蒸発器液位検出器５４が配設されている。低温蒸発器液位検出器５４は、冷媒液管７５に配設された二方弁７５ｖと信号ケーブルで接続されており、検出した冷媒液Ｖｆの液位に応じて低温蒸発器５０に導入する冷媒液Ｖｆの流量を調節することができるように構成されている。熱源管５１の一端は、再生器６０から導出された熱源温水ｈを低温蒸発器５０に導く熱源温水管６３に接続されている。熱源管５１の他端は、熱源温水ｈを系外に導出する熱源温水管５７に接続されている。

低温吸収器３０と低温蒸発器５０とは、相互に連通するように１つの缶胴内に形成されている。低温吸収器３０と低温蒸発器５０とが連通することにより、低温蒸発器５０で発生した中間冷媒蒸気Ｖｓを低温吸収器３０に供給することができるように構成されている。低温吸収器３０と低温蒸発器５０とは、典型的には、中間溶液散布ノズル３２より上方及び冷媒液散布ノズル５２より上方で連通している。

再生器６０は、第２の熱源媒体流路を形成する熱源管６１と、希溶液Ｓｗを散布する吸収液散布装置としての希溶液散布ノズル６２とを有している。熱源管６１には、希溶液Ｓｗを加熱濃縮するための熱源媒体としての熱源温水ｈが流れる。本実施の形態では、低温蒸発器５０の熱源管５１を流れる熱源温水ｈと、再生器６０の熱源管６１を流れる熱源温水ｈとは同じ温水であり、熱源管６１を流れた熱源温水ｈがその後熱源管５１を流れるように、熱源管６１の一端と熱源管５１の一端とが熱源温水管６３を介して接続されている。熱源管６１の他端には、系外から熱源温水ｈを導入する熱源温水管６４が接続されている。熱源温水管６４と熱源温水管６３とは、熱源管６１をバイパスするバイパス管６４ｂを介して連通されている。熱源温水管６３へのバイパス管６４ｂの接続部には、三方弁６３ｖが配設されている。また、バイパス管６４ｂとの分岐部より上流の熱源温水管６４と熱源温水管５７とは、熱源温水バイパス管６７を介して連通されている。熱源温水管５７への熱源温水バイパス管６７の接続部には、三方弁５７ｖが配設されている。再生器６０は、散布された希溶液Ｓｗから冷媒Ｖが蒸発して濃度が上昇した濃溶液Ｓａが下部に貯留されるように構成されている。再生器６０では、希溶液Ｓｗが熱源温水ｈに加熱されることにより、濃溶液Ｓａと再生器冷媒蒸気Ｖｇとが生成されるように構成されている。

再生器６０の濃溶液Ｓａが貯留される部分と高温吸収器１０の濃溶液散布ノズル１２とは、濃溶液Ｓａを流す濃溶液管６５で接続されている。再生器６０の近傍の濃溶液管６５には、濃溶液Ｓａの温度を検出する再生器温度センサ９６が設けられている。再生器温度センサ９６は、再生器６０の下部に貯留している濃溶液Ｓａの温度を検出するように、再生器６０に設けられていてもよい。また、濃溶液管６５には、再生器６０の濃溶液Ｓａを高温吸収器１０に圧送する溶液ポンプ６６が配設されている。溶液ポンプ６６は、高温吸収器液位検出器１４と信号ケーブルで接続されたインバータ６６ｖを有しており、高温吸収器液位検出器１４が検出する液位に応じて回転速度が調節されて高温吸収器１０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。希溶液散布ノズル６２と低温吸収器３０の貯留部３３とは希溶液Ｓｗを流す希溶液管３６で接続されている。希溶液管３６には、希溶液散布ノズル６２ではなく熱願管６１より下方の再生器６０内に希溶液Ｓｗを導くバイパス管３６ｂが接続されている。バイパス管３６ｂには、希溶液Ｓｗの流量を調節可能な流量調節弁３６ｖが配設されている。バイパス管３６ｂの接続部よりも上流側の濃溶液管６５及び希溶液管３６には、濃溶液Ｓａと希溶液Ｓｗとの間で熱交換を行わせる溶液熱交換器６８が配設されている。溶液熱交換器６８より下流側の濃溶液管６５と中間溶液管３８とには、濃溶液Ｓａと中間溶液Ｓｂとの間で熱交換を行わせる溶液熱交換器６９が配設されている。

凝縮器７０は、冷却媒体流路を形成する冷却水管７１を有している。冷却水管７１には、冷却媒体としての冷却水ｃが流れる。凝縮器７０は、再生器６０で発生した再生器冷媒蒸気Ｖｇを導入し、これを冷却水ｃで冷却して凝縮させるように構成されている。冷却水管７１は、再生器冷媒蒸気Ｖｇを直接冷却することができるように、再生器冷媒蒸気Ｖｇが凝縮した冷媒液Ｖｆに浸らないように配設されている。凝縮器７０には、凝縮した冷媒液Ｖｆの温度（冷媒Ｖの飽和温度）を検出する凝縮器温度センサ９７が設けられている。また、凝縮器７０には凝縮した冷媒液Ｖｆを低温蒸発器５０に送る冷媒液管７５が接続されている。冷媒液管７５には、冷媒液Ｖｆを低温蒸発器５０に圧送するための凝縮器冷媒ポンプ７６と、低温蒸発器５０への冷媒液Ｖｆの供給を調節する二方弁７５ｖとが、冷媒液Ｖｆの流れる方向にこの順で配設されている。

冷却水管７１を流れる冷却水ｃは、冷却塔１７０で生成される。冷却塔１７０は、タワー内に空気を流動させる冷却ファン１７１と、冷却水ｃを散布する冷却水散布ノズル１７２とを有し、冷却ファン１７１で流動される空気に対し、冷却水散布ノズル１７２から散布された冷却水ｃの一部が気化することにより冷却水ｃが冷却されるように構成されている。冷却ファン１７１は、インバータ１７１ｖを有し、ファンの回転速度を調節することができるように構成されている。冷却塔１７０で温度が低下した冷却水ｃを凝縮器７０の冷却水管７１に導くように、冷却塔１７０と冷却水管７１の一端とは冷却水往管１７５で接続されている。冷却水往管１７５には、冷却水ｃを圧送する冷却水ポンプ１７６が配設されている。冷却水ポンプ１７６はインバータ１７６ｖを有しており、ポンプの回転速度を調節して冷却水管７１に供給する冷却水ｃ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、冷却水管７１を流れて温度が上昇した冷却水ｃを冷却水散布ノズル１７２に導くように、冷却水管７１の他端と冷却水散布ノズル１７２とは冷却水還管１７８で接続されている。冷却水ポンプ１７６よりも上流側の冷却水往管１７５と冷却水還管１７８とは、冷却水バイパス管１７９で接続されている。冷却水還管１７８への冷却水バイパス管１７９の接続部には、冷却水還管１７８を流れる冷却水ｃを冷却塔１７０に導く量と冷却水バイパス管１７９に導く量とを調節する三方弁１７９ｖが配設されている。三方弁１７９ｖを調節することにより、冷却水還管１７８を流れる冷却水ｃを冷却水往管１７５を流れる冷却水ｃに混合させて、冷却水管７１に供給する冷却水ｃの温度を調節することができるように構成されている。

再生器６０と凝縮器７０とは、相互に連通するように１つの缶胴内に形成されている。再生器６０と凝縮器７０とが連通することにより、再生器６０で発生した再生器冷媒蒸気Ｖｇを凝縮器７０に供給することができるように構成されている。再生器６０と凝縮器７０とは、典型的には、希溶液散布ノズル６２より上方で連通している。

気液分離器８０は、高温吸収器１０の加熱管１１を流れて加熱された被加熱媒体Ｗを導入し、被加熱媒体蒸気Ｗｖと被加熱媒体液Ｗｑとを分離する機器である。気液分離器８０には、内部に貯留する被加熱媒体液Ｗｑの液位を検出する気液分離器液位検出器８１が設けられている。気液分離器８０の下部と高温吸収器１０の加熱管１１の一端とは、被加熱媒体液Ｗｑを加熱管１１に導く被加熱媒体液管８２で接続されている。被加熱媒体液管８２には、被加熱媒体液Ｗｑを加熱管１１に向けて圧送する被加熱媒体ポンプ８３が配設されている。内部が気相部となると気液分離器８０の側面と加熱管１１の他端とは、加熱された被加熱媒体Ｗを気液分離器８０に導く加熱後被加熱媒体管８４で接続されている。

また、気液分離器８０には、蒸気として系外に供給された分の被加熱媒体Ｗを補うための補給水Ｗｓを系外から導入する補給水管８５が接続されている。補給水管８５には、気液分離器８０に向けて補給水Ｗｓを圧送する補給水ポンプ８６と、逆止弁８５ｃと、補給水Ｗｓを温水で予熱する補給水熱交換器８７Ｂと、中間溶液Ｓｂと熱交換させて補給水Ｗｓをさらに加熱する補給水熱交換器８７Ａとが、補給水Ｗｓの流れ方向に向かってこの順に配設されている。補給水ポンプ８６は、気液分離器液位検出器８１と信号ケーブルで接続されており、気液分離器８０内の被加熱媒体液Ｗｑの液位に応じて発停が制御されるように構成されている。補給水熱交換器８７Ａは、補給水Ｗｓと中間溶液Ｓｂとを熱交換させるように、補給水管８５及び溶液熱交換器６９よりも上流側の中間溶液管３８に配設されている。また、気液分離器８０には、被加熱媒体蒸気Ｗｖを系外に供給する被加熱媒体蒸気供給管８９が上部（典型的には頂部）に接続されている。被加熱媒体蒸気供給管８９には、系外に供給する被加熱媒体蒸気Ｗｖの流量を調節することで気液分離器８０内の圧力を調節する圧力調節弁８９ｖと、被加熱媒体蒸気Ｗｖの気液分離器８０内への逆流を防ぐ逆止弁８９ｃとが被加熱媒体蒸気Ｗｖの流れ方向に向かってこの順に配設されている。気液分離器８０には、内部の静圧を検出する気液分離器圧力センサ９２が設けられている。圧力調節弁８９ｖは、気液分離器圧力センサ９２と信号ケーブルで接続されており、気液分離器圧力センサ９２で検出された圧力に応じて圧力調節弁８９ｖの開度を調節することができるように構成されている。

気液分離器８０は、加熱管１１内で被加熱媒体液Ｗｑの一部が蒸発して被加熱媒体液Ｗｑと被加熱媒体蒸気Ｗｖとが混合した混合被加熱媒体Ｗｍを導入してもよく、被加熱媒体液Ｗｑのまま気液分離器８０に導いて減圧し一部を気化させて混合被加熱媒体Ｗｍとしたものを気液分離させるようにしてもよい。被加熱媒体液Ｗｑを減圧気化するには、オリフィス等の絞り手段を用いることができる。加熱管１１内で被加熱媒体液Ｗｑの一部を蒸発させるか否かは、典型的には、被加熱媒体ポンプ８３及び／又は補給水ポンプ８６の吐出圧力を調節することにより、加熱管１１内の圧力を被加熱媒体液Ｗｑの温度に相当する飽和圧力よりも高くするか否かによって調節することができる。

高温蒸発器圧力センサ９１は、高温蒸発器２０の内部の静圧を検出する機器であり、バッフル板２５よりも上方で、高温蒸発器２０の冷媒気液分離胴２１に取り付けられている。高温蒸発器圧力センサ９１は、制御装置９９と信号ケーブルで接続されており、検出した圧力を制御装置９９に信号として送信することができるように構成されている。

制御装置９９は、吸収ヒートポンプ１の運転を制御する機器である。制御装置９９は、高温冷媒液ポンプ２３、蒸発器冷媒ポンプ５６、凝縮器冷媒ポンプ７６、被加熱媒体ポンプ８３、冷却水ポンプ１７６、冷却ファン１７１とそれぞれ信号ケーブルで接続されており、これらの発停や回転速度の調節を行うことができるように構成されている。これまでの説明では高温吸収器液位検出器１４の出力を直接入力して制御されることとした溶液ポンプ６６、及び気液分離器液位検出器８１の出力を直接入力して制御されることとした補給水ポンプ８６も、制御装置９９を介して（検出器の出力信号を一旦制御装置９９に入力して）制御されることとしてもよい。

制御装置９９と三方弁５７ｖとは、信号ケーブルで接続されて第１の熱源媒体流量調節手段として構成されており、制御装置９９が送信する信号で三方弁５７ｖの開度を調節することで熱源管５１を流れる熱源温水ｈの流量を調節することができるように構成されている。制御装置９９と流量調節弁５８ｖとは、信号ケーブルで接続されて冷媒液散布流量調節手段として構成されており、制御装置９９が送信する信号で流量調節弁５８ｖの開度を調節することで冷媒液散布ノズル５２から散布される冷媒液Ｖｆの流量を調節することができるように構成されている。第１の熱源媒体流量調節手段及び冷媒液散布流量調節手段は、それぞれ低温蒸発器５０の能力を調節する低温蒸発器能力調節手段の一形態である。制御装置９９と流量調節弁３９ｖとは、信号ケーブルで接続されて第２の吸収液流量調節手段として構成されており、制御装置９９が送信する信号で流量調節弁３９ｖの開度を調節することで中間溶液散布ノズル３２から散布される中間溶液Ｓｂの流量を調節することができるように構成されている。第２の吸収液流量調節手段は、低温吸収器３０の能力を調節する低温吸収器能力調節手段の一形態である。なお、制御装置９９によって吐出流量が制御される上述の高温冷媒液ポンプ２３もまた、低温吸収器能力調節手段の一形態である。また、制御装置９９は、流量調節弁３６ｖに信号を送信して希溶液Ｓｗ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、制御装置９９は、三方弁６３ｖ及び三方弁１７９ｖにそれぞれ信号を送信して流体の流量配分を調節することができるように構成されている。これまでの説明では高温蒸発器液位検出器２６の出力を直接入力して制御されることとした二方弁２９ｖ、低温吸収器液位検出器３４の出力を直接入力して制御されることとした流量調節弁３８ｖ、低温蒸発器液位検出器５４の出力を直接入力して制御されることとした二方弁７５ｖ、及び気液分離器圧力センサ９２の出力を直接入力して制御されることとした圧力調節弁８９ｖも、制御装置９９を介して（検出器の出力信号を一旦制御装置９９に入力して）制御されることとしてもよい。流量調節弁３６ｖ、三方弁６３ｖ、三方弁５７ｖ、三方弁１７９ｖ、インバータ１７１ｖ、インバータ１７６ｖは、それぞれ溶液過濃度防止手段の一構成要素である。

引き続き図１を参照して、吸収ヒートポンプ１の作用を説明する。まず、冷媒側のサイクルを説明する。凝縮器７０では、再生器６０で蒸発した再生器冷媒蒸気Ｖｇを受け入れて、冷却水管７１を流れる冷却水ｃで冷却して凝縮し、冷媒液Ｖｆとする。凝縮した冷媒液Ｖｆは、凝縮器冷媒ポンプ７６で低温蒸発器５０へと送られ、貯留部５３に貯留される。このとき、貯留部５３内の冷媒液Ｖｆが所定の液位になるように、低温蒸発器液位検出器５４の検出液位に応じて二方弁７５ｖが制御される。貯留部５３内の冷媒液Ｖｆは、蒸発器冷媒ポンプ５６により冷媒液管５５を流れ、一部は冷媒液管５８を介して冷媒液散布ノズル５２に送られ、残りは冷媒液管２９を介して高温蒸発器２０に送られる。冷媒液散布ノズル５２に送られた冷媒液Ｖｆは、熱源管５１内を流れる熱源温水ｈによって加熱され蒸発して中間冷媒蒸気Ｖｓとなる。低温蒸発器５０で発生した中間冷媒蒸気Ｖｓは、低温蒸発器５０と連通する低温吸収器３０へと移動する。

高温蒸発器２０に送られる冷媒液Ｖｆは、高温蒸発器２０内において所定の液位になるように、高温蒸発器液位検出器２６の検出液位に応じて制御される二方弁２９ｖを通過して冷媒気液分離胴２１に供給される。冷媒気液分離胴２１の冷媒液Ｖｆは、高温冷媒液ポンプ２３によって低温吸収器３０の加熱管３１に送られる。加熱管３１に送られた冷媒液Ｖｆは、低温吸収器３０において、低温蒸発器５０で発生して低温吸収器３０に移動してきた中間冷媒蒸気Ｖｓが中間溶液Ｓｂに吸収される際に発生する吸収熱により加熱され、この加熱により蒸発して高温冷媒蒸気Ｖｒとなる。加熱管３１内で発生した高温冷媒蒸気Ｖｒは、高温冷媒蒸気受入管２４を流れて冷媒気液分離胴２１に至り、高温蒸発器２０と連通する高温吸収器１０へと移動する。

次に吸収ヒートポンプ１の溶液側のサイクルを説明する。高温吸収器１０では、濃溶液Ｓａが濃溶液散布ノズル１２から散布され、この散布された濃溶液Ｓａが高温蒸発器２０から移動してきた高温冷媒蒸気Ｖｒを吸収する。高温冷媒蒸気Ｖｒを吸収した濃溶液Ｓａは、濃度が低下して中間溶液Ｓｂとなる。高温吸収器１０では、濃溶液Ｓａが高温冷媒蒸気Ｖｒを吸収する際に吸収熱が発生する。この吸収熱により、加熱管１１を流れる被加熱媒体液Ｗｑが加熱される。ここで、被加熱媒体蒸気Ｗｖを取り出すための気液分離器８０まわりの作用について説明する。

気液分離器８０には、系外から補給水Ｗｓが補給水管８５を介して導入される。補給水Ｗｓは、補給水ポンプ８６により補給水管８５を圧送され、まず補給水熱交換器８７Ｂで温度が上昇した後に、補給水熱交換器８７Ａで中間溶液Ｓｂと熱交換してさらに温度が上昇して、気液分離器８０に導入される。気液分離器８０に導入された補給水Ｗｓは、被加熱媒体液Ｗｑとして気液分離器８０の下部に貯留される。気液分離器８０の下部に貯留される被加熱媒体液Ｗｑが所定の液位になるように、補給水ポンプ８６が制御される。気液分離器８０の下部に貯留されている被加熱媒体液Ｗｑは、被加熱媒体ポンプ８３で高温吸収器１０の加熱管１１に送られる。加熱管１１に送られた被加熱媒体液Ｗｑは、高温吸収器１０における上述の吸収熱により加熱される。加熱管１１で加熱された被加熱媒体液Ｗｑは、一部が蒸発して被加熱媒体蒸気Ｗｖとなった混合被加熱媒体Ｗｍとして、あるいは温度が上昇した被加熱媒体液Ｗｑとして、気液分離器８０に向けて加熱後被加熱媒体管８４を流れる。加熱後被加熱媒体管８４を、温度が上昇した被加熱媒体液Ｗｑが流れる場合、被加熱媒体液Ｗｑは、気液分離器８０に導入される際に減圧され、一部が蒸発して被加熱媒体蒸気Ｗｖとなった混合被加熱媒体Ｗｍとして気液分離器８０に導入される。気液分離器８０に導入された混合被加熱媒体Ｗｍは、被加熱媒体液Ｗｑと被加熱媒体蒸気Ｗｖとが分離される。分離された被加熱媒体液Ｗｑは、気液分離器８０の下部に貯留され、再び高温吸収器１０の加熱管１１に送られる。他方、分離された被加熱媒体蒸気Ｗｖは、被加熱媒体蒸気供給管８９に導出され、蒸気利用場所に供給される。本実施の形態では、０．２〜０．４ＭＰａ（ゲージ圧）を超える被加熱媒体蒸気Ｗｖが気液分離器８０から導出され、また、熱源温水ｈの温度を上昇させることで０．８ＭＰａ（ゲージ圧）程度の、あるいはこれらの間の任意の圧力の被加熱媒体蒸気Ｗｖが導出される。

再び吸収ヒートポンプ１の溶液側のサイクルの説明に戻る。高温吸収器１０で高温冷媒蒸気Ｖｒを吸収した濃溶液Ｓａは、濃度が低下して中間溶液Ｓｂとなり、貯留部１３に貯留される。貯留部１３内の中間溶液Ｓｂは、重力及び内圧の差により低温吸収器３０に向かって中間溶液管３８を流れ、補給水熱交換器８７Ａで補給水Ｗｓと熱交換して温度が低下した後に、溶液熱交換器６９で濃溶液Ｓａと熱交換してさらに温度が低下して、低温吸収器３０の中間溶液散布ノズル３２に至る。その後、中間溶液Ｓｂは、中間溶液散布ノズル３２から加熱管３１に向けて散布され、低温蒸発器５０から移動してきた中間冷媒蒸気Ｖｓを吸収し、その際に発生する吸収熱で加熱管３１内を流れる冷媒液Ｖｆを加熱して高温冷媒蒸気Ｖｒとする。中間冷媒蒸気Ｖｓを吸収した中間溶液Ｓｂは、濃度が低下して希溶液Ｓｗとなり、貯留部３３に貯留される。このとき、貯留部３３に貯留される希溶液Ｓｗの液位が所定の液位になるように、低温吸収器液位検出器３４の検出液位に応じて流量調節弁３８ｖの開度が制御される。

貯留部３３の希溶液Ｓｗは、重力及び内圧の差により再生器６０へ送られる。希溶液Ｓｗは、低温吸収器３０から再生器６０に向かって希溶液管３６を流れる際、溶液熱交換器６８で濃溶液Ｓａと熱交換して温度が低下する。再生器６０に送られた希溶液Ｓｗは、希溶液散布ノズル６２から散布される。希溶液散布ノズル６２から散布された希溶液Ｓｗは、熱源管６１を流れる熱源温水ｈ（本実施の形態では約８０℃前後）によって加熱され、散布された希溶液Ｓｗ中の冷媒が蒸発して濃溶液Ｓａとなり、再生器６０の下部に貯留される。他方、希溶液Ｓｗから蒸発した冷媒Ｖは再生器冷媒蒸気Ｖｇとして凝縮器７０へと移動する。再生器６０の下部に貯留された濃溶液Ｓａは、溶液ポンプ６６により、濃溶液管６５を介して吸収器１０の濃溶液散布ノズル１２に圧送される。このとき、高温吸収器１０の貯留部１３に貯留された中間溶液Ｓｂが所定の液位になるように、高温吸収器液位検出器１４の検出液位に応じてインバータ６６ｖにより溶液ポンプ６６の回転速度（ひいては吐出流量）が調節される。濃溶液管６５を流れる濃溶液Ｓａは、まず溶液熱交換器６８で希溶液Ｓｗと熱交換して温度が上昇し、その後溶液熱交換器６９で中間溶液Ｓｂと熱交換してさらに温度が上昇してから高温吸収器１０に流入し、濃溶液散布ノズル１２から散布される。以降、同様のサイクルを繰り返す。

吸収ヒートポンプ１は、上記のような溶液Ｓ及び冷媒Ｖのヒートポンプサイクルが行われている間、高温蒸発器２０に取り付けられた高温蒸発器圧力センサ９１が、高温蒸発器２０内の圧力を検出している。高温蒸発器２０内の圧力を検出して、高温蒸発器２０内の圧力があらかじめ定められた上限圧力を超えそうになったら、上限圧力を超えないように、高温冷媒蒸気Ｖｒの生成量又は生成温度を調節する。高温蒸発器２０の内圧が上限圧力を超えないようにすることで、缶胴を上限圧力に耐えうるように製造すれば足り、上限圧力未満に抑制しない場合に到達しうる最高圧力に耐えうるような缶胴の設計をしなくて済むため、コンパクトで軽量な吸収ヒートポンプとすることができる。上限圧力は適宜決定することができるが、例えば、ある圧力を境界としてこの圧力を超えると異なる取り扱い（例えばメンテナンス等）が求められるような規制がある場合に、この境界圧力を超えない範囲で決定することができる。なお、高温蒸発器２０内の圧力を検出しているのは、高温蒸発器２０の内圧がヒートポンプサイクルの中で最も高圧となるためである。

図２のデューリング線図をも参照して、吸収ヒートポンプ１の作用をさらに詳しく説明する。図２のデューリング線図は、縦軸に冷媒Ｖ（本実施の形態では水）の露点温度を、横軸に溶液Ｓ（本実施の形態ではＬｉＢｒ水溶液）の温度をとっている。右上がりの線は溶液Ｓの等濃度線を表し、右に行くほど高濃度、左に行くほど低濃度となり、図中の露点温度０℃を通る右上がりの線は溶液濃度０％（すなわち冷媒のみ）の線である。なお、縦軸が示す露点温度は飽和圧力と対応関係にあるため、冷媒蒸気Ｖｒ、Ｖｓ、Ｖｇが飽和蒸気である本実施の形態のヒートポンプサイクルでは、縦軸は主要構成部材１０、２０、３０、５０、６０、７０の内部圧力を表していると見ることもできる。

図２中、吸収ヒートポンプ１の定格運転における溶液Ｓの状態は溶液線ＳＬで表され、定格運転における冷媒Ｖの状態は冷媒線ＶＬで表されている。本実施の形態の定格条件（設計条件）は、凝縮器７０の冷却水管７１に出入りする冷却水ｃの入口温度が２０℃、出口温度が２５℃、再生器６０の熱源管６１に流入する熱源温水ｈの温度が８８℃、低温蒸発器５０の熱源管５１から導出される熱源温水ｈの温度が８３℃であり、気液分離器８０から供給される被加熱媒体蒸気Ｗｖの圧力を０．６５ＭＰａ（ゲージ圧）に調節している。図２中、状態Ｐ１０は高温吸収器１０の溶液Ｓの状態を表し、状態Ｐ３０は低温吸収器３０の溶液Ｓの状態を表し、状態Ｐ６０は再生器６０の溶液Ｓの状態を表している。図２中、状態Ｐ１０、Ｐ３０、Ｐ６０が水平方向に伸びているのは、等圧下で溶液Ｓの濃度が変化していることを表している。また、状態Ｐ２０は高温蒸発器２０の状態を、状態Ｐ５０は低温蒸発器５０の状態を、状態Ｐ７０は凝縮器７０の状態をそれぞれ表している。図２から明らかなように、ヒートポンプサイクル中で最も圧力が高くなるのは高温蒸発器２０（状態Ｐ２０）である。したがって、上限圧力を超えないようにするために検出する圧力を高温蒸発器２０の内部圧力としている。なお、冷媒Ｖの蒸気を移動させるために互いに連通している高温吸収器１０と高温蒸発器２０、低温吸収器３０と低温蒸発器５０、再生器６０と凝縮器７０の内部圧力は、厳密に言えば冷媒Ｖの蒸気の下流側となる方が冷媒Ｖの蒸気の流動による圧力損失分だけ低くなるが、ほぼ同じ圧力である。

さて、高温蒸発器２０の内圧をはじめとする各主要構成部材の内圧が変動する要因の１つとして、冷却水ｃの温度の変動がある。冷却水ｃの温度は、冷却塔１７０内に冷却ファン１７１によって取り込まれる外気の湿球温度に起因する冷却限度がある。図２中の破線で表された溶液線ＳＣＨは、上述の定格条件のうち、例えば夏季に冷却水管７１へ入る冷却水ｃの温度が３５℃に上昇したときの、上限圧力を超えないような制御を行わない場合における溶液Ｓの状態を表す線図である（気液分離器８０から供給される被加熱媒体蒸気Ｗｖの圧力は０．６５ＭＰａ（ゲージ圧）に調節している）。溶液線ＳＣＨは、溶液線ＳＬに比べて、露点温度の最大値、すなわち圧力の最大値が上昇している。このように、上限圧力を超えないような制御を行わない場合は、冷却水ｃの温度の上昇によって高温蒸発器２０の内圧が上限圧力を超えて上昇する場合があり得る。

吸収ヒートポンプ１は、高温蒸発器２０の内圧が上限圧力を超えて上昇することがないように、高温蒸発器圧力センサ９１で高温蒸発器２０内の圧力を検出し、高温蒸発器２０内の圧力が上限圧力を超えそうになったら（典型的には、上限圧力よりも余裕分だけ低い圧力を検出したら）、制御装置９９が流量調節弁５８ｖを絞って冷媒液散布ノズル５２から散布される冷媒液Ｖｆの流量を減少させる。すると、低温蒸発器５０で生成される中間冷媒蒸気Ｖｓの流量が減少し、低温吸収器３０において中間溶液Ｓｂが吸収する中間冷媒蒸気Ｖｓが減少するために発生する吸収熱が少なくなり、加熱管３１を流れる冷媒液Ｖｆへの伝達熱量が少なくなって、高温冷媒蒸気Ｖｒの生成量が低下し、また高温冷媒蒸気Ｖｒの生成温度も低下して、高温蒸発器２０内の圧力が低下する。このようにして、高温蒸発器２０の内部圧力が上限圧力を超えることを回避することができる。

なお、冷媒液散布ノズル５２から散布される冷媒液Ｖｆの流量を減少させることに代えて、又はこれと共に、低温蒸発器５０の熱源管５１を流れる熱源温水ｈの流量を減少させるように三方弁５７ｖを制御してもよい。熱源管５１を流れる熱源温水ｈの流量を減少させても、冷媒液散布ノズル５２から散布される冷媒液Ｖｆの流量を減少させる場合と同様に、低温蒸発器５０で生成される中間冷媒蒸気Ｖｓの量が減少するため、高温冷媒蒸気Ｖｒの生成量が低下し、また高温冷媒蒸気Ｖｒの生成温度が低下して、高温蒸発器２０内の圧力が低下することとなる。あるいは、冷媒液散布ノズル５２から散布される冷媒液Ｖｆの流量を減少させること及び／又は熱源管５１を流れる熱源温水ｈの流量を減少させることに代えて、又はこれらと共に、中間溶液散布ノズル３２から散布される中間溶液Ｓｂを減少させるように流量調節弁３９ｖを制御してもよい。中間溶液散布ノズル３２から散布される中間溶液Ｓｂを減少させると、中間溶液Ｓｂが吸収する中間冷媒蒸気Ｖｓが減少するために発生する吸収熱が少なくなり、加熱管３１を流れる冷媒液Ｖｆへの伝達熱量が少なくなって、高温冷媒蒸気Ｖｒの生成量が低下し、また高温冷媒蒸気Ｖｒの生成温度が低下して、高温蒸発器２０内の圧力が低下する。あるいは、冷媒液散布ノズル５２から散布される冷媒液Ｖｆの流量を減少させること及び／又は熱源管５１を流れる熱源温水ｈの流量を減少させること及び／又は中間溶液散布ノズル３２から散布される中間溶液Ｓｂを減少させることに代えて、又はこれらと共に、加熱管３１内に供給する冷媒液Ｖｆの流量を減少させるように高温冷媒液ポンプ２３を制御してもよい。加熱管３１内に供給する冷媒液Ｖｆの流量を減少させると、加熱管３１の内面（高温蒸発器２０の伝熱部）の伝熱が低下し、低温吸収器３０から加熱管３１内の冷媒液Ｖｆへの伝達熱量が少なくなって、高温冷媒蒸気Ｖｒの生成量が低下し、また高温冷媒蒸気Ｖｒの生成温度が低下して、高温蒸発器２０内の圧力が低下する。

他方、図２中の破線で表された溶液線ＳＣＬは、上述の定格条件のうち、例えば冬季に冷却水管７１へ入る冷却水ｃの温度が１２．５℃に低下したときの、熱源管６１、５１を流れる熱源温水ｈの流量及び冷却水管７１を流れる冷却水ｃの流量を一定にした場合における溶液Ｓの状態を表す線図である。溶液線ＳＣＬは、溶液線ＳＬに比べて、露点温度は上昇していないが溶液Ｓの濃度が上昇している。露点温度（圧力）が上昇していないため、高温蒸発器２０の内部圧力も上限圧力を超えないが、溶液Ｓの濃度が上昇すると溶液Ｓが結晶して溶液Ｓが流動しなくなる可能性が生じる。図２中の結晶線ＣＲＬよりも濃度が高くなると溶液Ｓが結晶するため、溶液Ｓの結晶を回避する観点から、本実施の形態では、結晶線ＣＲＬよりも低濃度の溶液濃度（ＬｉＢｒ水溶液中のＬｉＢｒの割合）が６３．５ｗｔ％を超えないように、以下のように制御している。

図２中の状態ＰＳは、再生器６０で濃度が上昇した濃溶液Ｓａが再生器６０から導出されるときの温度であると共に、再生器６０内の圧力を示している。上述のように、再生器６０の圧力は凝縮器７０の圧力（露点温度）とほぼ同じであるため、凝縮器７０の冷媒Ｖの温度（凝縮温度＝露点温度）から再生器６０の圧力を求めることができる。つまり、再生器６０から導出される濃溶液Ｓａの温度と、凝縮器７０の冷媒Ｖの温度とから、状態ＰＳ（溶液Ｓの濃度も含む）を求めることができる。制御装置９９には、露点温度と、溶液温度と、溶液濃度との関係があらかじめ記憶されている。制御装置９９は、再生器温度センサ９６で検出された濃溶液Ｓａの温度と、凝縮器温度センサ９７で検出された凝縮器７０内の冷媒Ｖの温度とから、溶液Ｓの濃度を求め、溶液Ｓの濃度が上限濃度（本実施の形態では結晶に対して比較的大きな余裕を持たせて６３．５ｗｔ％としている）を超えそうになったら、インバータ１７６ｖで冷却水ポンプ１７６の吐出流量を調節することによって冷却水管７１に供給される冷却水ｃの流量を減少させる。すると、凝縮器７０で冷媒液Ｖｆに凝縮される再生器冷媒蒸気Ｖｇの流量が減少し、再生器６０で希溶液Ｓｗから蒸発する冷媒Ｖの量が減少して、再生器６０から導出される濃溶液Ｓａの濃度が低下する。このようにして、溶液Ｓの濃度が上限濃度を超えることを回避することができる。

なお、冷却水管７１に供給される冷却水ｃの流量を減少させることに代えて、又はこれと共に、インバータ１７１ｖで冷却ファン１７１の回転速度を減少させて冷却水ｃの温度低下を抑制し、冷却水管７１に供給される冷却水ｃの温度を高くすることにより、凝縮器７０において凝縮される再生器冷媒蒸気Ｖｇの流量を減少させて、再生器６０において希溶液Ｓｗから蒸発する冷媒の量を減少させてもよい。あるいは、冷却水管７１に供給される冷却水ｃの流量を減少させること及び／又は冷却水管７１に供給される冷却水ｃの温度を高くすることに代えて、又はこれらと共に、再生器６０の熱源管６１を流れる熱源温水ｈの流量を減少させるように三方弁６３ｖ及び／又は三方弁５７ｖを制御してもよい。熱源管６１を流れる熱源温水ｈの流量が減少すると、希溶液散布ノズル６２から散布された希溶液Ｓｗから蒸発する冷媒Ｖの量が減少して、再生器６０から導出される濃溶液Ｓａの濃度が低下することとなる。あるいは、冷却水管７１に供給される冷却水ｃの流量を減少させること及び／又は冷却水管７１に供給される冷却水ｃの温度を高くすること及び／又は熱源管６１を流れる熱源温水ｈの流量を減少させることに代えて、又はこれらと共に、希溶液散布ノズル６２から散布される希溶液Ｓｗを減少させるように流量調節弁３６ｖを制御してもよい。希溶液散布ノズル６２から散布される希溶液Ｓｗを減少させると、希溶液Ｓｗから蒸発する冷媒Ｖの量が減少して、再生器６０から導出される濃溶液Ｓａの濃度が低下することとなる。なお、冷却水管７１に供給される冷却水ｃの温度の調節は、三方弁１７９ｖを調節して冷却塔１７０に導入される前の冷却水ｃを冷却塔１７０から導出された冷却水ｃに混合させることにより行ってもよい。また、溶液Ｓの濃度は、再生器温度センサ９６で検出した温度及び凝縮器温度センサ９７で検出した温度に基づいて求めることに代えて、再生器６０内の希溶液Ｓｗの液位を検出することにより求めてもよい。これは、溶液サイクル濃度が濃い状態では、溶液系統（溶液線ＳＬ側）から冷媒系統（冷媒線ＶＬ側）に冷媒Ｖが多く放出されて溶液系統内の溶液Ｓの体積が減少する一方で、溶液系統の中で高温吸収器１０及び低温吸収器３０に保有される溶液Ｓの量はほぼ一定となるために溶液系統内の溶液Ｓの体積の変動は再生器６０に現れる事実を利用したものである。この場合、再生器温度センサ９６及び凝縮器温度センサ９７を設けることに代えて、再生器６０内の希溶液Ｓｗの液位を検出する再生器液位検出器（不図示）を設けるとよい。

高温蒸発器２０等の内圧が変動する要因のうち、冷却水ｃの温度の変動以外のものとして、熱源温水ｈの温度が上昇することが挙げられる。
図３は、吸収ヒートポンプ１の熱源温水ｈの温度が変化したときの状態を示すデューリング線図である。図２と同様、溶液線ＳＬは吸収ヒートポンプ１の定格運転における溶液Ｓの状態を表している。溶液線ＳＨＨは、再生器６０の熱源管６１に流入する熱源温水ｈの温度が８８℃から９６℃に上昇したときの、熱源管６１、５１を流れる熱源温水ｈの流量及び冷却水管７１を流れる冷却水ｃの流量を一定にした場合における溶液Ｓの状態を表している。図３に示されるように、熱源温水ｈの温度が上昇すると、溶液線ＳＬに比べて、露点温度の最大値、すなわち圧力の最大値が上昇する。つまり、熱源温水ｈの温度の上昇によって高温蒸発器２０の内圧が上限圧力を超えて上昇する場合があり得る。

高温蒸発器２０の内圧の上昇が、熱源温水ｈの温度の上昇に起因する場合であっても、上述した、高温蒸発器２０の内部圧力が上限圧力を超えないような制御を行う。つまり、吸収ヒートポンプ１は、高温蒸発器圧力センサ９１で高温蒸発器２０内の圧力を検出し、高温蒸発器２０の内圧の上昇の原因にかかわらず（圧力上昇の要因が、熱源温水ｈの温度の上昇であるか、冷却水ｃの温度の上昇であるかにかかわらず）、高温蒸発器２０内の圧力が上限圧力を超えそうになったら、制御装置９９が、上述した、冷媒液散布ノズル５２から散布される冷媒液Ｖｆの流量を減少させること、及び／又は熱源管５１を流れる熱源温水ｈの流量を減少させること、及び／又は中間溶液散布ノズル３２から散布される中間溶液Ｓｂを減少させること、及び／又は加熱管３１内に供給する冷媒液Ｖｆの流量を減少させることを行う。このことにより、高温蒸発器２０の内部圧力が上限圧力を超えることを回避することができる。

なお、図３から分かるように、熱源温水ｈの温度が上昇した場合（溶液線ＳＨＨ）は、内圧が上昇するのみならず、溶液Ｓの濃度も同時に上昇する。したがって、制御装置９９は、再生器温度センサ９６で検出された濃溶液Ｓａの温度と、凝縮器温度センサ９７で検出された凝縮器７０内の冷媒Ｖの温度とから溶液Ｓの濃度を求め、あるいは、再生器液位検出器（不図示）で検出された再生器６０内の希溶液Ｓｗの液位から溶液Ｓの濃度を求め、溶液Ｓの濃度が上限濃度（本実施の形態では６３．５ｗｔ％）を超えそうになったら、上述した、冷却水管７１に供給される冷却水ｃの流量を減少させること、及び／又は冷却水管７１に供給される冷却水ｃの温度を高くすること、及び／又は熱源管６１を流れる熱源温水ｈの流量を減少させること、希溶液散布ノズル６２から散布される希溶液Ｓｗの流量を減少させること、を行う。このことにより、溶液Ｓの濃度が上限濃度を超えることを回避することができる。

また、吸収ヒートポンプ１は、気液分離器８０内の圧力が所定の圧力を超えないような制御をしている。気液分離器８０内の圧力が上昇すると、被加熱媒体液Ｗｑの飽和温度が上昇し、加熱管１１を流れる被加熱媒体Ｗの受熱量が少なくなるために高温吸収器１０内の放熱量が減少する。このことによって、高温吸収器１０内の温度が上昇し、これに伴って高温吸収器１０の内圧が上昇し、高温吸収器１０と連通する高温蒸発器２０の内圧も上昇する。気液分離器８０内の圧力が所定の圧力を超えないような制御をすることにより、高温蒸発器２０の内部圧力が上限圧力を超えることを回避することができる。上述の意義から、「所定の圧力」は、高温蒸発器２０の内部圧力が上限圧力を超える圧力になる契機となる圧力である。

本実施の形態では、気液分離器８０内の圧力が所定の圧力を超えないような制御として、制御装置９９は、気液分離器圧力センサ９２で検出された圧力が、所定の圧力よりも低い第２の所定の圧力になるように、圧力調節弁８９ｖを制御する。このようにすることにより、被加熱媒体蒸気Ｗｖの安定した供給が可能になる。被加熱媒体蒸気Ｗｖの供給の安定は、吸収ヒートポンプ１の安定運転、すなわち、冷媒Ｖ及び溶液Ｓのサイクルの安定化をもたらすこととなる。

そして、圧力調節弁８９ｖを全開にしても気液分離器８０内の圧力が上昇する場合は、生成される被加熱媒体蒸気Ｗｖの量が利用先に対して過多となっていると推定できるため、制御装置９９は、被加熱媒体蒸気Ｗｖの生成量を抑制するために、典型的には、三方弁５７ｖを調節して熱源温水ｈが熱源管６１及び熱源管５１をバイパスするようにして、再生器６０及び低温吸収器３０への入熱を減少させる。この制御により、高温蒸発器２０の内圧の上昇を抑制できると共に、被加熱媒体蒸気Ｗｖの供給を安定させることができる。なお、熱源管６１及び熱源管５１を流れる熱源温水ｈの流量を減少させることに代えて又はこれと共に、冷媒液散布ノズル５２から散布される冷媒液Ｖｆの流量を減少させること、及び／又は中間溶液散布ノズル３２から散布される中間溶液Ｓｂを減少させること、及び／又は加熱管３１内に供給する冷媒液Ｖｆの流量を減少させることを行ってもよい。

これまで説明したように、高温蒸発器２０の内圧が上限圧力を超えないようにすることで、缶胴の内圧を明確に制限できる場合、缶胴を上限圧力に耐えうるように製造すれば足り、上限圧力未満に抑制しない場合に到達しうる最高圧力に耐えうるような缶胴の設計をしなくて済むため、コンパクトで軽量な吸収ヒートポンプとすることができる。
図４に、高温吸収器１０の断面構造の例を示す。図４（ａ）は縦断面形状が円形の缶胴１０ａを有する高温吸収器１０Ａを表し、図４（ｂ）は縦断面形状が矩形の缶胴１０ｂを有する高温吸収器１０Ｂを表している（両者の区別を容易にするために異なる符号１０Ａ、１０Ｂを付している。）。缶胴１０ａのように円形断面を採用して、缶胴１０ａの厚さが薄くても耐圧を高めることができる構造とすると、より軽量化を図ることができる。他方、缶胴１０ｂのように矩形断面を採用すると、高温吸収器１０Ａに見られるような加熱管１１及び濃溶液散布ノズル１２の外縁と缶胴１０ａとの間に見られる空間をなくすことができ、よりコンパクトにすることができる。軽量化及びコンパクト化の両方を実現できるかあるいは一方を選択するかは、規定する上限圧力による。

上述のように、高温蒸発器２０の内部圧力が上限圧力を超えないような制御を行うと、高温冷媒蒸気Ｖｒの生成量が抑制され、また生成温度が低下することとなる。このことは、気液分離器８０における被加熱媒体蒸気Ｗｖの生成量の低下を招来するが、被加熱媒体蒸気Ｗｖの生成量の低下は、年間を通して考えると、一般に、１％未満の減少であるため、高温蒸発器２０の内部圧力が上限圧力を超えないように規定するメリットの方が遙かに大きい。

以上で説明した、高温蒸発器２０の内部圧力が上限圧力を超えないようにするための制御の中で、冷媒液散布ノズル５２から散布される冷媒液Ｖｆの流量を減少させるのに用いる流量調節弁５８ｖ、熱源管５１を流れる熱源温水ｈの流量を減少させるのに用いる三方弁５７ｖ、中間溶液散布ノズル３２から散布される中間溶液Ｓｂを減少させるのに用いる流量調節弁３９ｖ、加熱管３１に供給する冷媒液Ｖｆの流量を減少させるのに用いるインバータ２３ｖは、すべてを備えていなくてもよく、調節するために利用する手段を設け、調節に使用しない手段は設けなくてもよい。同様に、溶液Ｓの濃度が上限濃度を超えないようにするための制御の中で、冷却水管７１に供給される冷却水ｃの流量を減少させるのに用いるインバータ１７６ｖ、冷却水管７１に供給される冷却水ｃの温度を高くするのに用いるインバータ１７１ｖ又は三方弁１７９ｖ、熱源管６１を流れる熱源温水ｈの流量を減少させるのに用いる三方弁６３ｖ又は三方弁５７ｖ、希溶液散布ノズル６２から散布される希溶液Ｓｗの流量を減少させるのに用いる流量調節弁３６ｖは、すべてを備えていなくてもよく、調節するために利用する手段を設け、調節に使用しない手段は設けなくてもよい。

以上の説明では、熱源媒体が熱源温水ｈとしたが、排ガスや排蒸気等の熱媒体としてもよい。また、熱源管５１及び熱源管６１に同じ熱源温水ｈが流れるとしたが、それぞれの熱源管５１、６１に異なる熱源媒体が流れるように構成してもよい。

以上の説明では、第１の検出器が高温蒸発器２０の内圧を検出する高温蒸発器圧力センサ９１であるとしたが、高温蒸発器２０の内圧と相関関係のある、例えば、高温吸収器１０の内圧を検出する圧力センサ、冷媒Ｖが飽和している高温蒸発器２０の内部温度（飽和温度）を検出する温度センサ等を用いてもよい。同様に、第２の検出が気液分離器８０の内圧を検出する気液分離器圧力センサ９２であるとしたが、気液分離器８０の内圧と相関関係のある、例えば、気液分離器８０の内部温度（飽和温度）を検出する（あるいは気液分離器８０に導入される被加熱媒体Ｗの温度を検出する）温度センサ等を用いてもよい。

以上の説明では、気液分離器８０で分離した被加熱媒体蒸気Ｗｖを蒸気利用場所に供給することとしたが、例えば高温水での供給を求められる場合等は高温吸収器１０で加熱された被加熱媒体液Ｗｑを蒸発させずに高温の被加熱媒体液Ｗｑとして取り出すこととしてもよい。高温の被加熱媒体液Ｗｑは、例えば１６０℃程度の温水である。被加熱媒体液Ｗｑとして取り出す場合は、気液分離器８０を省略して（設けずに）、補給水管８５を直接高温吸収器１０の加熱管１１に接続してもよい。なお、加熱後被加熱媒体管８４を流れる被加熱媒体Ｗが被加熱媒体液Ｗｑの場合（取り出しが被加熱媒体液Ｗｑか被加熱媒体蒸気Ｗｖかは問わない）は、被加熱媒体蒸気Ｗｖが発生しないように加熱後被加熱媒体管８４内に圧力をかけることでヒートポンプサイクルが安定する。他方、加熱後被加熱媒体管８４を流れる被加熱媒体Ｗが被加熱媒体蒸気Ｗｖの場合、蒸発する量の１．１〜２倍程度の被加熱媒体液Ｗｑを加熱管１１に送れば足り、また加熱後被加熱媒体管８４内に圧力をかける必要がないため、被加熱媒体ポンプ８３の必要ヘッドは小さくて済み、被加熱媒体ポンプ８３の必要動力は、気液分離器８０まで被加熱媒体液Ｗｑとして送る場合の１〜２％程度となり、動力を大幅に低減することができる。

以上の説明では、溶液Ｓの流れ（溶液フロー）として、再生器６０で再生された濃溶液Ｓａを高温吸収器１０に導き、中間濃度になった中間溶液Ｓｂを低温吸収器３０に導き、さらに濃度が低下した希溶液Ｓｗを再生器６０に戻す、二段昇圧型の吸収ヒートポンプに適したいわゆるシリーズフローであるとした。しかしながら、シリーズフロー以外の、いわゆるリバースフローやパラレルフロー等の他の溶液フローを適用してもよい。ここで、リバースフローとは、再生器６０の濃溶液Ｓａを低温吸収器３０に導き、中間濃度になった中間溶液Ｓｂを高温吸収器１０に導き、高温吸収器１０で濃度がさらに低下した希溶液Ｓｗを再生器６０に戻すフローである。また、パラレルフローとは、再生器６０の濃溶液Ｓａを並行して高温吸収器１０及び低温吸収器３０へ導き、両吸収器１０、３０で濃度が低下した溶液Ｓを再生器６０に戻すフローである。この他の例として、再生器６０を二分割とし、一方の再生器と高温吸収器１０との間で溶液Ｓを循環させると共に、他方の再生器と低温吸収器３０との間で溶液Ｓを循環させる溶液フローを適用してもよい。

以上の説明では、二段昇圧型の吸収ヒートポンプとしたが、三段以上の多段昇圧型の吸収ヒートポンプとしてもよい。
図５は、本発明の第２の実施の形態に係る吸収ヒートポンプ２の概略構成図である。吸収ヒートポンプ２は、三段昇温型の吸収ヒートポンプである。吸収ヒートポンプ２は、吸収ヒートポンプ１（図１参照）の構成に加えて、高温蒸発器２０よりも作動温度（内部圧力）が低く低温蒸発器５０よりも作動温度（内部圧力）が高い中段蒸発器４５と、低温吸収器３０よりも作動温度（内部圧力）が低い下段吸収器４３とを備えている。図５では、主要構成機器（吸収器、蒸発器、再生器、凝縮器）の概略構成を主に示し、内部の詳細な構成や熱交換器等の付帯機器の図示は省略しているが、吸収ヒートポンプ２は、内部の詳細な構成や熱交換器等の付帯機器も図１に示される吸収ヒートポンプ１と同様に備えている。

吸収ヒートポンプ２の、吸収ヒートポンプ１（図１参照）との主な相違点は、中段蒸発器４５は低温吸収器３０と中間冷媒蒸気Ｖｓの移動があるように連通して両者はほぼ同じ圧力となっており、下段吸収器４３は低温蒸発器５０と第３の冷媒蒸気Ｖｔの移動があるように連通して両者はほぼ同じ圧力となっている点、低温吸収器３０に供給される中間冷媒蒸気Ｖｓが中段蒸発器４５で生成される点、及び低温蒸発器５０が生成する冷媒蒸気が第３の冷媒蒸気Ｖｔである点である。他方、最も作動温度（内部圧力）が高い吸収器（高温吸収器１０）に被加熱媒体Ｗを導入し、最も作動温度（内部圧力）が低い蒸発器（低温蒸発器５０）に熱源温水ｈを導入する点は、吸収ヒートポンプ１（図１参照）と同様である。中段蒸発器４５には、典型的には低温蒸発器５０の下部に貯留されている冷媒液Ｖｆが導入されるが、凝縮器７０に貯留されている冷媒液Ｖｆが導入されることとしてもよい。下段吸収器４３には、典型的には、低温吸収器３０で濃度が低下した希溶液Ｓｗが導入されるが、高温吸収器１０から中間溶液Ｓｂが導入されることとしてもよく、再生器６０から濃溶液Ｓａが導入されることとしてもよい。

なお、吸収ヒートポンプ２が、吸収ヒートポンプ１（図１参照）から中段蒸発器４５及び下段吸収器４３の主要構成機器を付加したように、一段上位の蒸発器（図５では中段蒸発器４５）の冷媒液を加熱蒸発させる吸収器（図５では下段吸収器４３）とこの吸収器（下段吸収器４３）によって冷媒液が加熱蒸発させられる当該蒸発器（中段蒸発器４５）の組を、低温吸収器３０と低温蒸発器５０との間に複数組設けて三段を超える多段昇温型の吸収ヒートポンプとしてもよい。段数を増加させることにより、吸収ヒートポンプが熱を汲み上げる高さを高くすることができる。

本発明の第１の実施の形態に係る吸収ヒートポンプの模式的系統図である。 本発明の第１の実施の形態に係る吸収ヒートポンプの冷却水の温度が変化したときの状態を示すデューリング線図である。 本発明の第１の実施の形態に係る吸収ヒートポンプの熱源温水の温度が変化したときの状態を示すデューリング線図である。 本発明の第１の実施の形態に係る吸収ヒートポンプを構成する高温吸収器の構造例を示す断面図である。（ａ）は断面形状が円形の缶胴を有するものの図、（ｂ）は断面形状が矩形の缶胴を有するものの図である。 本発明の第２の実施の形態に係る吸収ヒートポンプの概略系統図である。

符号の説明

１ 二段昇温型吸収ヒートポンプ
２ 三段昇温型吸収ヒートポンプ
１０ 高温吸収器
１１ 加熱管
２０ 高温蒸発器
３０ 低温吸収器
３９ｖ 流量調節弁
４３ 下段吸収器
４５ 中段蒸発器
５０ 低温蒸発器
５１ 熱源管
５２ 冷媒液散布ノズル
５７ｖ 三方弁
５８ｖ 流量調節弁
６０ 再生器
６１ 熱源管
６２ 希溶液散布ノズル
７０ 凝縮器
７１ 冷却水管
８０ 気液分離器
９１ 高温蒸発器圧力センサ
９２ 気液分離器圧力センサ
ｃ 冷却水
ｈ 熱源温水
Ｓａ 濃溶液
Ｓｂ 中間溶液
Ｓｗ 希溶液
Ｖｆ 冷媒液
Ｖｇ 再生器冷媒蒸気
Ｖｒ 高温冷媒蒸気
Ｖｓ 中間冷媒蒸気
Ｗ 被加熱媒体
Ｗｖ 被加熱媒体蒸気
Ｗｑ 被加熱媒体液

Claims (5)

1. 被加熱媒体の流路を内部に有し、第１の吸収液が第１の冷媒蒸気を吸収する際に発生する吸収熱で前記被加熱媒体を加熱する第１の吸収器と；
   前記第１の吸収器に前記第１の冷媒蒸気を供給する第１の蒸発器と；
   第２の吸収液が第２の冷媒蒸気を吸収する際に発生する吸収熱で前記第１の蒸発器内の冷媒液を加熱して前記第１の冷媒蒸気を生成する、前記第１の吸収器よりも内部圧力が低い第２の吸収器と；
   前記第１の蒸発器の内部圧力、前記第１の蒸発器の内部温度、及び前記第１の吸収器の内部圧力からなる群より選択された一つの値を検出する第１の検出器と；
   前記第１の蒸発器の内部圧力があらかじめ定められた上限圧力を超えないように、前記第１の冷媒蒸気の生成量又は生成温度を調節する調節手段と；
   内部に熱源媒体を流す第１の熱源媒体管と、前記第１の熱源媒体管に冷媒液を散布する冷媒液散布装置と、を有し、前記第１の熱源媒体管に散布された冷媒液を前記熱源媒体で加熱して前記第２の冷媒蒸気を生成する、前記第１の蒸発器よりも内部圧力が低い第２の蒸発器を備え；
   前記調節手段が、前記冷媒液散布装置から散布される前記冷媒液の流量を調節する冷媒液散布流量調節手段で構成された；
   吸収ヒートポンプ。
2. 前記第１の蒸発器よりも内部圧力が低く前記第２の蒸発器よりも内部圧力が高い中段蒸発器であって、前記第２の吸収器に前記第２の冷媒蒸気を供給する中段蒸発器と；
   前記第２の吸収器よりも内部圧力が低い下段吸収器であって、前記下段吸収器内の吸収液が第３の冷媒蒸気を吸収する際に発生する吸収熱で、直接又は間接に前記中段蒸発器内の冷媒液を加熱して前記第２の冷媒蒸気を生成する下段吸収器とを備え；
   前記第２の蒸発器が、前記第２の冷媒蒸気を生成することに代えて、前記第３の冷媒蒸気を生成するように構成された；
   請求項１に記載の吸収ヒートポンプ。
3. 前記調節手段が、前記第２の冷媒蒸気を吸収する前記第２の吸収液の流量を調節する第２の吸収液流量調節手段又は前記第２の吸収器で加熱される前記第１の蒸発器内の冷媒液の流量を調節する冷媒液流量調節手段を含んで構成された；
   請求項１又は請求項２に記載の吸収ヒートポンプ。
4. 内部に熱源媒体を流す第２の熱源媒体管と、冷媒蒸気を吸収した吸収液を前記第２の熱源媒体管に散布する吸収液散布装置と、を有し、前記第２の熱源媒体管に散布された前記冷媒蒸気を吸収した吸収液を前記第２の熱源媒体管を流れる熱源媒体で加熱し吸収液から冷媒を蒸発させて吸収液を再生する再生器と；
   内部に冷却媒体を流す冷却媒体管を有し、前記再生器から冷媒蒸気を導入し前記冷却媒体で冷却して冷媒液を生成する凝縮器と；
   前記再生器で再生された吸収液の濃度があらかじめ定められた上限濃度を超えないように、前記第２の熱源媒体管を流れる前記熱源媒体の流量の調節、前記吸収液散布装置から散布される吸収液の流量の調節、前記冷却媒体の温度の調節、及び前記冷却媒体の流量の調節のうちの少なくとも１つの調節を行う制御装置とを備える；
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の吸収ヒートポンプ。
5. 前記第１の吸収器で加熱された被加熱媒体を導入し、前記被加熱媒体の蒸気と前記被加熱媒体の液体とを分離する気液分離器と；
   前記気液分離器の内部圧力と相関関係を有する物理量を検出する第２の検出器とを備え；
   前記気液分離器の内部圧力が所定の圧力を超えないように、前記調節手段を制御して前記第１の冷媒蒸気の生成量又は生成温度を調節するように構成された；
   請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の吸収ヒートポンプ。

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