JP5259124B2 - 高温再生器及び吸収冷凍機 - Google Patents

Description

本発明は高温再生器及び吸収冷凍機に関し、特に負荷の変化にかかわらず冷媒蒸気と高濃度の吸収溶液とを確実に取り出すことができる高温再生器、及びこのような高温再生器を備える吸収冷凍機に関する。

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７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。

しかしながら、吸収冷凍機の高温再生器では冷凍負荷の変化に伴い、高温再生器に供給される希溶液量が変化し、同時に、発生する冷媒蒸気量も変化する。上述の貫流ボイラ式の高温再生器（図７参照）では、負荷が高い場合には高温再生器に供給される希溶液量が増大し燃焼装置の燃焼量が大きくなるために気液分離器内に供給される濃溶液と冷媒蒸気量が多量となり、気液の分離が不十分となって冷媒蒸気中に濃溶液が混入する場合があり、また、運転状況によっては濃溶液の取り出し量が安定しない場合があった。

本発明は上述の課題に鑑み、高温再生器における負荷の変化にかかわらず気液分離器から冷媒蒸気と高濃度の吸収溶液とを確実に取り出すことができる高温再生器、及びこのような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、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１次冷媒蒸気Ｖｐ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１次冷媒蒸気Ｖｐと濃溶液Ｓａとを分離する、液室１４と連通する第１の気液分離器２２と；１次冷媒蒸気Ｖｐを導入し、１次冷媒蒸気Ｖｐに同伴する、希溶液Ｓｗよりも高濃度の溶液である戻り溶液Ｓｒと、導出冷媒蒸気Ｖａとに分離する第２の気液分離器２４とを備える。ここで「導出冷媒蒸気」は冷媒蒸気であり、１次冷媒蒸気との区別を容易にするためにこのように呼称する。

このように構成すると、第１の気液分離器から濃溶液を取り出し、第２の気液分離器から導出冷媒蒸気を取り出すことができ、濃溶液と導出冷媒蒸気とを確実に取り出すことができる高温再生器となる。

また、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、液管１０で発生した混合流体Ｆｍが第１の気液分離器２２に導入される際の流通抵抗（圧力損失）が、第１の気液分離器２２への濃溶液Ｓａの導入の妨げにならない程度に低減されて構成されるとよい。このように構成すると、負荷が低く液管で発生する冷媒蒸気量が少ないために、冷媒蒸気に同伴して気液分離器に導かれるはずの液管で発生した濃溶液が気液分離器まで到達しないことを回避することができ、気液分離器内に濃溶液が貯留せずに高温再生器から濃溶液が取り出せないことを回避することができる。

また、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、第２の気液分離器２４に形成された導出冷媒蒸気Ｖａを導出する導出冷媒蒸気導出口２４ｅが、第１の気液分離器２２に形成された１次冷媒蒸気Ｖｐを導出する１次冷媒蒸気導出口２２ｅよりも高所に位置するように構成されていてもよい。このように構成すると、導出冷媒蒸気導出口から取り出される導出冷媒蒸気が、十分に気液分離されたものとなる。

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、第１の気液分離器２２内の濃溶液Ｓａを液室１４に導く第１の戻り管２５と；戻り溶液Ｓｒを液室１４に導く第２の戻り管２６とを備える。

このように構成すると、第１の気液分離器内の余剰分の濃溶液と第２の気液分離器内の戻り溶液を液室に導くことが可能になり、第１の気液分離器の濃溶液導出口から導出される濃溶液の流量を安定させることができる。

また、本発明の第３の態様に係る高温再生器は、例えば図４に示すように、上記本発明の第２の態様に係る高温再生器３２Ｅにおいて、第２の気液分離器２４の最下部に戻り溶液Ｓｒを液室１４に向けて導出する戻り溶液導出口２４ｒが形成され、戻り溶液導出口２４ｒよりも高所の第２の気液分離器に導出冷媒蒸気Ｖａを導出する導出冷媒蒸気導出口２４ｅが形成され；戻り溶液導出口２４ｒが形成された最下部が、第１の気液分離器２２内の濃溶液Ｓａの常用液位ＳａＬよりも高所に位置するように構成されている。ここで、戻り溶液導出口及び導出冷媒蒸気導出口が水平面以外に形成されている場合は、戻り溶液導出口の上端よりも導出冷媒蒸気導出口の下端が高所に位置するように、戻り溶液導出口及び導出冷媒蒸気導出口が形成される。また「常用液位」とは、典型的には、主として運転される運転負荷時（例えば、運転時間が最も長くなる運転負荷時等）における第１の気液分離器内の濃溶液の液位であって、第１の気液分離器内の濃溶液の最高液位と最低液位との間の液位である。

このように構成すると、導出冷媒蒸気導出口から導出される導出冷媒蒸気が、この高温再生器が吸収冷凍機に組み込まれたときの該吸収冷凍機の作動に支障がない程度に確実に気液分離されることとなる。

また、本発明の第４の態様に係る高温再生器は、例えば図２に示すように、上記本発明の第２の態様又は第３の態様に係る高温再生器において、戻り溶液２６が第１の戻り管２５を経由して液室１４に導かれるように構成されている。

このように構成すると、高温再生器内の保有溶液量を少なくすることができる。

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４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、第１の気液分離器２２に、濃溶液Ｓａを吸収冷凍機の吸収器３１（図３参照）に向けて導出する濃溶液導出口２２ｎが形成され；濃溶液導出口２２ｎが、作動中における液管１０に現れる液面の最低高さと、液管１０の上端の高さとの間の高さに位置するように構成されている。ここで「濃溶液を吸収冷凍機の吸収器に向けて導出する」とは、濃溶液を高温再生器から直接吸収器に導くことのみならず、他の再生器を介して吸収器に導くことも含む。また、濃溶液導出口が水平面以外に形成されている場合は、濃溶液導出口の下端を位置関係の基準とする。また「液管に現れる液面」とは、典型的には、液管の両端の圧力差を示す指標であり、例えば希溶液が混合流体となる程の熱を受けない連通管（例えば図１中の連通管１１）を液管の両端に接続したときにその連通管内に現れる液面とほぼ等しい液面である。また「液管に現れる液面の最低高さ」とは、典型的には、高温再生器の運転中に維持すべき最低安全液位であって、液管を熱損傷から保護することができる最低の液面である。

このように構成すると、濃溶液導出口が、作動中における液管に現れる液面の最低高さと、液管の上端の高さとの間の高さに位置するので、ほとんどの場合で濃溶液が第１の気液分離器に存在し、吸収冷凍機の作動に影響を与えることがない。また、高温再生器内の液位を液管の最低液位以上に維持することができ、液管の損傷を防止することができる。

また、本発明の第６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５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ている。

このように構成すると、液管を複数備えるので希溶液から濃溶液へ再生する溶液量を増加させることあるいは液管を流れる溶液の加熱面積を増加させることができ、複数の液管から混合流体を収集する上部環状部材を備えるので複数の液管で生成された混合流体を収集して第１の気液分離器に導くことができる。

また、本発明の第７の態様に係る高温再生器は、例えば図４に示すように、上記本発明の第６の態様に係る高温再生器３２Ｅにおいて、第１の気液分離器２２の上端が、上部環状部材１５の上端よりも高所に位置するように構成されている。

このように構成すると、第１の気液分離器内における１次冷媒蒸気が占める容積を確保することが可能となり、第１の気液分離器における気液分離効果を向上させることができる。上部環状部材と第１の気液分離器とを連通する混合流体管の流通抵抗を低減させた場合（例えば混合流体管を大径にする又は複数本にする、あるいは長さを短くする等）は、運転負荷が低いために液管で発生する混合流体が少ないことに起因する、１次冷媒蒸気に同伴する濃溶液が第１の気液分離器まで到達しないという不都合を回避することができ、第１の気液分離器内に濃溶液が貯留せずに高温再生器から濃溶液を取り出すことができないという不都合を回避することができて、高温再生器からの濃溶液の取り出しを安定して行うことができる。

また、本発明の第８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１の態様乃至第７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（図１参照）に向けて導出する吸収器３１とを備える。

このように構成すると、濃溶液と冷媒蒸気とを確実に取り出すことができる高温再生器を備えるので、安定して作動する吸収冷凍機となる。

本発明に係る高温再生器によれば、第１の気液分離器から濃溶液を取り出し、第２の気液分離器から導出冷媒蒸気を取り出すことができ、濃溶液と導出冷媒蒸気とを確実に取り出すことができる。

また、本発明に係る吸収冷凍機によれば、濃溶液と冷媒蒸気とを確実に取り出すことができる高温再生器を備えるので、安定して作動する吸収冷凍機となる。

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。
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１次冷媒蒸気Ｖｐ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、高温濃溶液Ｓａと冷媒蒸気Ｖａとの混合流体Ｆｍから高温濃溶液Ｓａと１次冷媒蒸気Ｖｐとを分離する第１気液分離器２２と、１次冷媒蒸気Ｖｐから戻り溶液Ｓｒを分離する第２気液分離器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（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４５と、第１気液分離器２２から導出された高温濃溶液Ｓａを導入する第１の戻り管２５と、第２気液分離器２４から導出された戻り溶液Ｓｒを導入する第２の戻り管２６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１次冷媒蒸気Ｖｐ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１次冷媒蒸気Ｖｐ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１次冷媒蒸気Ｖｐとの混合流体Ｆｍを１次気液分離器２２に導く混合流体管２１が側面に接続されている。混合流体管２１は、上部管寄せ１５の上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２０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１８が設けられている。

第１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。第１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。そして、図１に示す例では上部管寄せ１５の上端と第１気液分離器２２の上端とがほぼ同じ高さになるように配設され、上部管寄せ１５の側面と第１気液分離器２２の上部側面とが直管の混合流体管２１で接続されているが、これに限らず例えば上部管寄せ１５の上端よりも第１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の上面と第１気液分離器２２の上部側面とを９０°曲がった混合流体管で接続するようにしてもよい。上部管寄せ１５と第１気液分離器２２とが、直管の混合流体管２１で接続されている場合であっても、９０°曲がった混合流体管で接続されている場合（上部管寄せ１５の上端よりも第１気液分離器２２の上端の方が高くなるように配設されている場合）であっても、液管１０で発生した混合流体Ｆｍが第１気液分離器２２に導入される際の流通抵抗が、第１気液分離器２２への高温濃溶液Ｓａの導入の妨げにならない程度に低減されていればよい。混合流体管の流通抵抗が上述のように低減されていると、運転負荷が低いために液管１０で発生する１次冷媒蒸気Ｖｐの量が少ない場合であっても、液管１０で発生した高温濃溶液Ｓａが１次冷媒蒸気Ｖｐに同伴して第１気液分離器２２に導かれて、高温濃溶液Ｓａを第１気液分離器２２に貯留することができ、高温濃溶液Ｓａが第１気液分離器２２に到達することができないという不都合を回避することができる。他方、運転負荷が高く液管１０で発生する１次冷媒蒸気Ｖｐの量が多い場合は、液管１０で発生した高温濃溶液Ｓａは容易に第１気液分離器２２に導かれる。

第１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１次冷媒蒸気Ｖｐと高温濃溶液Ｓａとに分離するバッフル板２２ａが設けられている。バッフル板２２ａは、第１気液分離器２２の上部を２分割するように第１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第１気液分離器２２の上面には、分離した１次冷媒蒸気Ｖｐを導出する１次冷媒蒸気導出口２２ｅが形成されており、１次冷媒蒸気導出口２２ｅには１次冷媒蒸気管２３が接続されている。１次冷媒蒸気導出口２２ｅは、第１気液分離器２２の上部側面に形成されていてもよいが、１次冷媒蒸気管２３に溶液が混入する量をできるだけ少なくして高温濃溶液Ｓａを第１気液分離器２２の下部に導くようにする観点から、第１気液分離器２２の上方に形成されていることが好ましい。なお、高温再生器３２Ａでは溶液を１次冷媒蒸気Ｖｐと共に第２気液分離器２４に持ち込まれることが許容されるので、必ずしもバッフル板２２ａを設けなくてもよい。

また、第１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、典型的には第１気液分離器２２の底面に形成されているが、第１気液分離器２２の下部側面に形成されていてもよい。第１気液分離器２２は、高温濃溶液導出口２２ｎが、作動中における液管１０に現れる液面の最低高さと、液管１０の上端の高さとの間の高さに位置するように配設されているのが好ましい。ここでいう「作動中」とは高温再生器３２Ａの作動中（混合流体Ｆｍが生成される状態）のことであり、「最低高さ」とは液管１０の熱損傷を防止するために高温再生器３２Ａの作動中に維持すべき安全低液位のことである。

さらに第１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に戻す第１の戻り管２５が接続されている。本実施の形態では、第１の戻り管２５により下部管寄せ１４と第１気液分離器２２とが連通している。下部管寄せ１４と第１気液分離器２２とが連通していると、第１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、第１気液分離器２２内の高温濃溶液Ｓａの液位を安定させることができて吸収器３１（図３参照）への高温濃溶液Ｓａの供給を安定して行うことができる。

第２気液分離器２４は、第１気液分離器２２と同様に、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。第２気液分離器２４は、上部側面に、１次冷媒蒸気Ｖｐを導入する１次冷媒蒸気管２３が接続されている。また、第２気液分離器２４内には、１次冷媒蒸気管２３を介して導入した１次冷媒蒸気Ｖｐから、１次冷媒蒸気Ｖｐに同伴して入ってきた戻り溶液Ｓｒを分離するバッフル板２４ａが設けられている。戻り溶液Ｓｒは、典型的には高温濃溶液Ｓａとほぼ同じ濃度の溶液であるが、説明の便宜上名称を区別している。なお、戻り溶液Ｓｒは、高温濃溶液Ｓａと異なる濃度の溶液であってもよい。バッフル板２４ａは、第２気液分離器２４の上部を２分割するように第２気液分離器２４の上面に取り付けられている。バッフル板２４ａによって分割された空間の、１次冷媒蒸気管２３が接続されていない方の領域の第２気液分離器２４の上面には、１次冷媒蒸気Ｖｐから戻り溶液Ｓｒを分離した後の導出冷媒蒸気としての高温冷媒蒸気Ｖａを導出する導出冷媒蒸気導出口２４ｅが形成されており、導出冷媒蒸気導出口２４ｅには冷媒蒸気管５７が接続されている。なお、導出冷媒蒸気導出口２４ｅは、第２気液分離器２４の上部側面に形成されていてもよいが、気液分離の観点からは、第２気液分離器２４の上面に形成されていた方が高温冷媒蒸気Ｖａを取り出すまでの第２気液分離器２４内における１次冷媒蒸気Ｖｐ（高温冷媒蒸気Ｖａ）の占める容積を大きくすることができて好ましい。

第２気液分離器２４は、典型的には、導出冷媒蒸気導出口２４ｅが、第１気液分離器２２の１次冷媒蒸気導出口２２ｅよりも高い位置になるように配設されている。このようにすると、分離した戻り溶液Ｓｒが冷媒蒸気管５７から導出されることが抑制される。しかしながら、第２気液分離器２４は、導出冷媒蒸気導出口２４ｅが１次冷媒蒸気導出口２２ｅとほぼ同じ高さに位置するように配設されていてもよい。導出冷媒蒸気導出口２４ｅと１次冷媒蒸気導出口２２ｅとがほぼ同じ高さに位置する場合は、逆Ｕ字形状の管で形成された１次冷媒蒸気管２３で第１気液分離器２２の上面と第２気液分離器２４の上面とが接続される場合が典型例であるが、このような場合は第１気液分離器２２の上面と第２気液分離器２４の上面とをほぼ同じ高さとすることができ、高温再生器３２Ａ全体の高さを抑制することができる。このようにしても、高温濃溶液Ｓａを取り出す第１気液分離器２２と、高温冷媒蒸気Ｖａを取り出す第２気液分離器２４とが別に設けられているので、高温濃溶液Ｓａと高温冷媒蒸気Ｖａとを確実に取り出すことができる。また、第２気液分離器２４の底面には分離した戻り溶液Ｓｒを導出する第２の戻り管２６が接続されている。第２の戻り管２６は、典型的には第２気液分離器２４の底面に接続されているが、第２気液分離器２４の下部側面に接続されていてもよい。第２の戻り管２６の他端は、典型的には下部管寄せ１４の側面に接続されているが以下に説明するように接続されていてもよい。

図２は、高温再生器３２Ａの変形例を説明する縦断面図であり、第２の戻り管２６の接続部回りが高温再生器３２Ａとは異なっている。第２の戻り管２６の接続部回り以外は高温再生器３２Ａと同様であるので重複した説明は省略する。変形例では、第２の戻り管２６の他端を第１の戻り管２５に割り込ませ、戻り溶液Ｓｒを第１の戻り管２５内を流れる高温濃溶液Ｓａに合流させている。すなわち、戻り溶液Ｓｒを第１の戻り管２５を経由して下部管寄せ１４に導くこととしている。このようにすると、高温再生器内の保有溶液量を少なくすることができ、機器の軽量化を図ることができる。あるいは、図示による説明は省略するが、第２の戻り管２６の他端を第１気液分離器２２の下部側面に接続してもよい。第２の戻り管２６の他端を第１気液分離器２２の下部側面に接続した場合も、戻り溶液Ｓｒは第１の戻り管２５を経由して下部管寄せ１４に導かれることとなる。また、図２に示すように、戻り溶液Ｓｒが第１の戻り管２５の一部を流れる場合も第１の戻り管２５を経由していることに変わりはない。

次に図３を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る吸収冷凍機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、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に圧送する溶液ポンプ３８が配設されている。溶液ポンプ４８、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。

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。

引き続き図１及び図３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、溶液ポンプ４８で高温再生器３２Ａへ、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、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。

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、溶液ポンプ４８（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１次冷媒蒸気Ｖｐ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。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、前述のように、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。１次冷媒蒸気Ｖｐは、希溶液Ｓｗから濃度が上昇した高温濃溶液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２１を介して第１気液分離器２２に流入される。

第１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１次冷媒蒸気Ｖｐと高温濃溶液Ｓａとに分離され、高温濃溶液Ｓａは第１気液分離器２２の下部に溜まる。第１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３参照）に向かって流れる。また、第１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、第１の戻り管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に供給されるが、液管１０と第１気液分離器２２とが第１の戻り管２５及び混合流体管２１を介して連通していることから、液管１０の液位と同高さの液位が第１気液分離器２２にも現れる。そして、高温再生器３２Ａに供給された希溶液Ｓｗは、第１気液分離器２２の高温濃溶液導出口２２ｎから導出されるので、液管１０の液位は高温濃溶液導出口２２ｎの高さ以上に維持される。ここで、第１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に現れる液面の最低高さ以上に設定されているために、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る。その後、運転中に高温再生器３２Ａの液位が低下した場合には、第１気液分離器２２に現れる液位も低下するが、その際、一時的に高温濃溶液導出口２２ｎの高さよりも第１気液分離器２２に現れる液位が低下した場合には、高温濃溶液導出口２２ｎからの高温濃溶液Ｓａの取り出しが止まり、高温再生器３２Ａ内の溶液貯留量が急増して、高温再生器３２Ａ内（ひいては第１気液分離器２２内）の液位が急回復する。ゆえに、高温再生器３２Ａ内の液位はこの最低高さ以上に実質的に維持される。結局、燃焼開始時から運転中にわたって高温再生器３２Ａ内の液位はこの最低高さ以上に実質的に維持されて、火炎の加熱により液管１０が損傷されることがない。

上部管寄せ１５から第１気液分離器２２へ混合流体Ｆｍが流れる際、上部管寄せ１５と第１気液分離器２２とが近接し、混合流体管２１が短くほとんど勾配がない場合、混合流体管２１における流通抵抗（圧力損失）が小さくなる。第１気液分離器２２がこのように配置されていると、運転負荷が低い場合は、高温再生器３２Ａへの希溶液Ｓｗ供給量が少なくなり燃焼部２０における燃焼量が小さくなって液管１０内で発生する１次冷媒蒸気Ｖｐ及び高温濃溶液Ｓａは少量となるが、混合流体管２１の流通抵抗が小さいために、少量の高温濃溶液Ｓａは少量の１次冷媒蒸気Ｖｐに同伴して容易に上部管寄せ１５から第１気液分離器２２へ流入し、第１気液分離器２２内に高温濃溶液Ｓａを供給することができる。また、運転負荷が高い場合は、高温再生器３２Ａへの希溶液Ｓｗ供給量が多くなり燃焼部２０における燃焼量が大きくなって液管１０内で発生する１次冷媒蒸気Ｖｐ及び高温濃溶液Ｓａは多量となり、発生した高温濃溶液Ｓａは多量の１次冷媒蒸気Ｖｐに同伴して上部管寄せ１５から第１気液分離器２２に流入する。高温濃溶液Ｓａは第１気液分離器２２内に常に貯留されることとなり、第１気液分離器２２からの高温濃溶液Ｓａの取り出しを可能とする。このように、運転負荷が低い場合でも高い場合でも、第１気液分離器２２の高温濃溶液導出口２２ｎから、常に、高温濃溶液Ｓａを取り出すことができる。なお、上部管寄せ１５の上端よりも第１気液分離器２２の上端の方が高くなるように配設されている場合には、第１気液分離器２２内における１次冷媒蒸気Ｖｐが占める容積を増大させることが可能となり、第１気液分離器２２における気液分離効果を向上させることができる。この場合であっても、混合流体管２１の全体又は一部を大径にするもしくは複数本にする、あるいは上部管寄せ１５の上端と第１気液分離器２２の上端が近接するようにする等により、液管１０で発生した混合流体Ｆｍが第１気液分離器２２に導入される際の流通抵抗（圧力損失）が、第１気液分離器２２への高温濃溶液Ｓａの導入の妨げにならない程度に低減されていれば同様の効果が得られ、この場合も第１気液分離器２２の高温濃溶液導出口２２ｎから、常に、高温濃溶液Ｓａを取り出すことができる。

第１気液分離器２２で混合流体Ｆｍから高温濃溶液Ｓａが分離した１次冷媒蒸気Ｖｐは、１次冷媒蒸気導出口２２ｅから導出され、１次冷媒蒸気管２３を第２気液分離器２４に向かって流れる。第１気液分離器２２から第２気液分離器２４へ流れる１次冷媒蒸気Ｖｐには、戻り溶液Ｓｒが同伴することが多い。ここで、戻り溶液Ｓｒは、典型的には高温濃溶液Ｓａとほぼ同じ性質の溶液であり、説明の便宜上単に名称を変えて区別したものである。第２気液分離器２４に流入した、戻り溶液Ｓｒを同伴する１次冷媒蒸気Ｖｐは、バッフル板２４ａにより高温冷媒蒸気Ｖａと戻り溶液Ｓｒとに分離され、戻り溶液Ｓｒは第２の戻り管２６を流れて下部管寄せ１４に還流する。他方、高温冷媒蒸気Ｖａは導出冷媒蒸気導出口２４ｅから導出され、冷媒蒸気管５７を中温再生器３２Ｍ（図３参照）に向かって流れる。

上述のように、第１気液分離器２２から第２気液分離器２４へ流れる１次冷媒蒸気Ｖｐには、戻り溶液Ｓｒが同伴することが多い。特に運転負荷が高い場合には、第１気液分離器２２に流入する混合流体Ｆｍの流量が多くなるため、第１気液分離器２２から第２気液分離器２４へ同伴する戻り溶液Ｓｒが多くなる。しかしながら、１次冷媒蒸気Ｖｐが同伴する高温濃溶液Ｓａである戻り溶液Ｓｒは、第１気液分離器２２内で冷媒蒸気から一度分離されているために、上部管寄せ１５から第１気液分離器２２へ流れる混合流体Ｆｍに含まれる高温濃溶液Ｓａよりもはるかに少ない。また、第２気液分離器２４には第１気液分離器２２と連通した戻り溶液Ｓｒ（高温濃溶液Ｓａ）の液位が現れる。ここで、第２気液分離器２４が第１気液分離器２２よりも高い位置に配設されている場合は、第２気液分離器２４内が分離前後の１次冷媒蒸気Ｖｐで満たされて、第２気液分離器２４内すべての空間を利用して気液分離が行われ、高温冷媒蒸気Ｖａを十分に（中温再生器３２Ｍ（図３参照）の作動に必要な程度）取り出すことができる。運転負荷が低い場合には、第１気液分離器２２から第２気液分離器２４に同伴する戻り溶液Ｓｒは少ないために、この傾向はより顕著になる。このため、運転負荷が高い場合でも低い場合でも、第２気液分離器２４の導出冷媒蒸気導出口２４ｅから、常に、高温冷媒蒸気Ｖａを取り出すことができる。

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、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。

以上の説明では、高温再生器３２Ａ（図１参照）（変形例（図２参照）を含む）の上部管寄せ１５の上端と第１気液分離器２２の上端とがほぼ同じ高さになるように構成されているとしたが、以下の高温再生器３２Ｅ（図４参照）のように構成されていてもよい。
図４は、本発明の第３の実施の形態に係る高温再生器３２Ｅの縦断面図である。高温再生器３２Ｅの、高温再生器３２Ａ（図１参照）と異なる点を以下に示す。高温再生器３２Ｅは、第１気液分離器２２の上端が上部管寄せ１５の上端よりも高所に位置するように、第１気液分離器２２及び上部管寄せ１５が配設されている。そして、上部管寄せ１５の上面に混合流体Ｆｍを導出する混合流体導出口１５ｅが形成されており、この混合流体導出口１５ｅと第１の気液分離器２２に形成された混合流体導入口２２ｄとが９０°曲がった混合流体管２１Ｅで接続されている。これにより、混合流体導入口２２ｄ（少なくとも混合流体導入口２２ｄの下端）が混合流体導出口１５ｅ（少なくとも混合流体導出口１５ｅの下端）よりも高所に位置するようになっている。このように構成されていると、第１気液分離器２２内における１次冷媒蒸気Ｖｐが占める容積を増大させることができ、第１気液分離器２２における気液分離効果を向上させることができる。この場合、混合流体管２１の全体又は一部を大径にするもしくは複数本にする、あるいは上部管寄せ１５の混合流体導出口１５ｅと第１気液分離器２２の混合流体導入口２２ｄとを近接させて混合流体管２１の長さを短くする等によって、液管１０で発生した混合流体Ｆｍが第１気液分離器２２に導入される際の流通抵抗（圧力損失）を、第１気液分離器２２への高温濃溶液Ｓａの導入の妨げにならない程度に低減することにより、第１気液分離器２２の高温濃溶液導出口２２ｎから、常に、高温濃溶液Ｓａを取り出すことができる。

また、高温再生器３２Ｅでは、第１気液分離器２２と第２気液分離器２４との位置関係が、外見上高温再生器３２Ａ（図１参照）と同様に示されているが、第２気液分離器２４に形成された戻り溶液導出口２４ｒは第２気液分離器２４内の最下部である底面に設けられており、第２気液分離器２４の最下部（すなわち戻り溶液導出口２４ｒ）が第１の気液分離器２２内の高温濃溶液Ｓａの常用液位ＳａＬよりも高所に位置するように構成されている。このように構成されていると、第２気液分離器２４内は、実質的に１次冷媒蒸気Ｖｐ（導出冷媒蒸気Ｖａ）で満たされることとなり、第２気液分離器２４の内容積を小さくすることができる。常用液位ＳａＬとして第１気液分離器２２内に現れる高温濃溶液Ｓａの最高液位を採用してもよく、この場合は、第２気液分離器２４内は常に分離前後の１次冷媒蒸気Ｖｐで満たされて十分に気液分離を行うことができる。また、常用液位ＳａＬとして第１気液分離器２２内に現れる高温濃溶液Ｓａの最低液位を採用してもよく、この場合は、常用液位ＳａＬを第１気液分離器２２内に現れる高温濃溶液Ｓａの最高液位とした場合に次ぐ気液分離性能になるが、高温再生器の全高を下げて高温再生器をコンパクトにすることができる。常用液位ＳａＬとして第１気液分離器２２内に現れる高温濃溶液Ｓａの最高液位と最低液位との間の液位を採用すれば、両者の長所を按分することとなるため、常用液位ＳａＬとして、典型的には主として運転される運転負荷時（例えば、運転時間が最も長くなる運転負荷時）における第１気液分離器２２内の高温濃溶液Ｓａの液位を採用すると、気液分離性能の向上と高温再生器３２Ｅのコンパクト化とのバランスがよくなり好適である。吸収冷凍機３０（図３参照）がどのような運転負荷で最も運転されるか、ひいては高温再生器３２Ｅがどのような運転負荷で最も運転されるかは、高温再生器３２Ｅが採用されるシステムの設計条件によるところが大きい。つまり、運転負荷範囲や第１気液分離器２２及び第２気液分離器２４の気液分離方式や気液分離効果を勘案して、第１気液分離器２２の常用液位ＳａＬ（基準液面）を適宜決定するとよい。

前述のように、１次冷媒蒸気Ｖｐが同伴する高温濃溶液Ｓａである戻り溶液Ｓｒは、第１気液分離器２２内で冷媒蒸気から一度分離されているために、上部管寄せ１５から第１気液分離器２２へ流れる混合流体Ｆｍに含まれる高温濃溶液Ｓａよりもはるかに少ない。また、第２気液分離器２４には第１気液分離器２２と連通した戻り溶液Ｓｒ（高温濃溶液Ｓａ）の液位が現れる。高温再生器３２Ｅでは、第２気液分離器２４の最下部が第１の気液分離器２２内の高温濃溶液Ｓａの常用液位ＳａＬよりも高所に位置し、第２気液分離器２４の最下部に戻り溶液導出口２４ｒが形成されているので、第２気液分離器２４内に流入する戻り溶液Ｓｒの量が少ないことと１次冷媒蒸気Ｖｐ（導出冷媒蒸気Ｖａ）で満たされた第２気液分離器２４内すべての空間を利用して、第２気液分離器２４に流入した、戻り溶液Ｓｒが同伴した１次冷媒蒸気Ｖｐから、戻り溶液Ｓｒを十分に（導出冷媒蒸気導出口２４ｅから導出される導出冷媒蒸気Ｖａが、高温再生器３２Ｅが吸収冷凍機３０（図３参照）に組み込まれたときの吸収冷凍機３０の作動に支障がない程度に）分離することができる。運転負荷が低い場合には、第１気液分離器２２から第２気液分離器２４に同伴する戻り溶液Ｓｒは少ないために、この傾向はより顕著になる。このため、運転負荷が高い場合でも低い場合でも、第２気液分離器２４の導出冷媒蒸気導出口２４ｅから、常に、高温冷媒蒸気Ｖａを取り出すことができる。

なお、図５で本発明の第４の実施の形態に係る高温再生器３２Ｆとして示すように、第１の気液分離器２２の上端が、上部管寄せ１５の上端よりも高所に位置するようにしつつ（図５では第１気液分離器２２の混合流体導入口２２ｄも上部管寄せ１５の混合流体導出口１５ｅよりも高所に位置するようになっている）、第２気液分離器２４の導出冷媒蒸気導出口２４ｅが第１気液分離器２２の１次冷媒蒸気導出口２２ｅとほぼ同じ高さに位置するように配設して、高温再生器３２Ｆの高さを抑制するように構成されていてもよい。導出冷媒蒸気導出口２４ｅが１次冷媒蒸気導出口２２ｅとほぼ同じ高さに位置し、第１気液分離器２２の上端が上部管寄せ１５の上端よりも高所に位置していると、第１気液分離器２２内における１次冷媒蒸気Ｖｐが占める容積を確保することが可能となり、第１の気液分離器２２における気液分離効果を向上させることができる。
また、高温再生器３２Ｅ（図４参照）及び高温再生器３２Ｆ（図５参照）共に、第２の戻り管２６の他端を第１の戻り管２５に割り込ませ、戻り溶液Ｓｒを第１の戻り管２５内を流れる高温濃溶液Ｓａに合流させるように図示したが、図１に示す高温再生器３２Ａのように、第１の戻り管２５と第２の戻り管２６とが共に下部管寄せ１４に接続されるように構成されていてもよい。

以上の説明では、高温再生器３２Ａ（図１参照）（変形例（図２参照）を含む）、３２Ｅ（図４参照）、３２Ｆ（図５参照）の第１気液分離器２２及び第２気液分離器２４が、共に垂直のバッフル板２２ａ、２４ａを内蔵した気液分離方式であるとしたが、これに限らず、図６に示す遠心式気液分離方式やその他の気液分離方式でもよい。
図６は、高温再生器３２Ａ（変形例（図２参照）を含む）、３２Ｅ、３２Ｆが有する気液分離器の変形例を説明する図であり、（ａ）は水平断面図、（ｂ）は縦断面図である。ここでは第１気液分離器２２（図１等参照）の変形例として説明し、第２気液分離器２４（図１等参照）については対応する部材の符号を図６中に括弧書きで示す。変形例に係る気液分離器２２Ｃは、バッフル板２２ａ（図１等参照）に代えて蒸気導出管２２ｐが設けられている。蒸気導出管２２ｐは、一端が気液分離器２２Ｃの上面に形成された１次冷媒蒸気導出口２２ｅに接続されており、他端が気液分離器２２Ｃ内に貯留される高温濃溶液Ｓａの最高液位よりも上方に位置するように配設されている。蒸気導出管２２ｐが気液分離器２２Ｃ内に延びている場合であっても、蒸気導出管２２ｐと１次冷媒蒸気管２３との接続位置を気液分離器２２Ｃの蒸気取り出し口の位置とする。このように構成された気液分離器２２Ｃでは、混合流体管２１を介して導入された混合流体Ｆｍが蒸気導出管２２ｐの外周に沿って旋回しながら下降し、１次冷媒蒸気Ｖｐと高温濃溶液Ｓａとに分離される。そして、１次冷媒蒸気Ｖｐは蒸気導出管２２ｐの内部を通って１次冷媒蒸気導出口２２ｅから導出され、高温濃溶液Ｓａは高温濃溶液管４６あるいは第１の戻り管２５（図１等参照）に導出される。

バッフル板を内蔵した気液分離方式及び遠心式気液分離方式にはそれぞれ気液分離性能が優れている運転負荷領域があるので、気液分離性能が優れている運転負荷領域が異なる２個の気液分離器を、それぞれ第１気液分離器及び第２気液分離器として組み合わせてもよい。例えば、高温再生器に流入する溶液流量、高温再生器の運転圧力、運転負荷範囲の広狭等に応じて、バッフル板を内蔵した気液分離器、遠心式気液分離器、あるいは他の方式の気液分離器のうちの１つを第１気液分離器とし、第１の気液分離器と異なる方式の気液分離器を第２気液分離器として採用してもよい。また、第１及び第２の気液分離器として同じ気液分離器方式を採用した場合であっても、気液分離器の寸法を変えることによって気液分離に優れた運転負荷領域を変えることができるので、寸法の異なる２個の気液分離器を合わせて高温再生器を構成してもよい。このように構成することにより、広い運転負荷範囲で優れた気液分離性能を発揮する気液分離器を備えた高温再生器とすることができる。

以上の説明では、上部管寄せ１５と第１気液分離器２２とが１本の混合流体管２１（図１、図２参照）、２１Ｅ（図４、図５参照）で接続されているように示されているが、２本以上の混合流体管２１、２１Ｅで接続されていてもよい。
また、環状の上部管寄せ及び下部管寄せを採用した例を示したが、水平断面が矩形形状の上部管寄せ及び下部管寄せを採用した角形貫流ボイラ式高温再生器に適用してもよい。

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、本実施の形態で説明した高温再生器３２Ａ（変形例（図２参照）を含む）、３２Ｅ、３２Ｆ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、本実施の形態で説明した高温再生器３２Ａ（変形例（図２参照）を含む）、３２Ｅ、３２Ｆを作動温度が高い方の再生器とするとよい。

以上の説明では、吸収冷凍機３０が高温再生器３２Ａ（変形例（図２参照）を含む）、３２Ｅ、３２Ｆの下部管寄せ１４に希溶液Ｓｗを導入するように構成されることとしたが、低温濃溶液Ｓｂや中温濃溶液Ｓｍを下部管寄せ１４に導入するように構成してもよい。

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。 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３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４の実施の形態に係る高温再生器の縦断面図である。 高温再生器が有する気液分離器の変形例を説明する図である。（ａ）は水平断面図、（ｂ）は縦断面図である。 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
１４ 下部管寄せ（液室）
１５ 上部管寄せ（上部環状部材）
１５ｅ 混合流体導出口
２２ 第１の気液分離器
２２ｄ 混合流体導入口
２２ｅ １次冷媒蒸気導出口
２２ｎ 濃溶液導出口
２４ 第２の気液分離器
２４ｅ 導出冷媒蒸気導出口
２４ｒ 戻り溶液導出口
２５ 第１の戻り管
２６ 第２の戻り管
３１ 吸収器
３２Ａ、３２Ｅ、３２Ｆ 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
Ｆｍ 混合流体
ｐ 被冷却媒体
Ｓａ 高温濃溶液
ＳａＬ 常用液位
Ｓｄ 濃溶液
Ｓｒ 戻り溶液
Ｓｗ 希溶液
Ｖａ 高温濃溶液（導出冷媒蒸気）
Ｖｅ 冷媒
Ｖｆ 冷媒液
Ｖｐ １次冷媒蒸気

Claims (6)

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１次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１次冷媒蒸気と前記濃溶液とを分離する、前記液室と連通する第１の気液分離器であって、前記混合流体から前記１次冷媒蒸気と前記濃溶液とを分離する第１のバッフル板が前記第１の気液分離器の上部を２分割するように前記第１の気液分離器の天板に取り付けられると共に前記第１の気液分離器の底面又は下部側面に前記濃溶液を吸収冷凍機の吸収器に向けて導出する濃溶液導出口が形成されて構成された第１の気液分離器と；
   前記１次冷媒蒸気を導入し、前記１次冷媒蒸気に同伴する、前記希溶液よりも高濃度の溶液である戻り溶液と、導出冷媒蒸気とに分離する第２の気液分離器であって、前記１次冷媒蒸気から前記戻り溶液を分離する第２のバッフル板が前記第２の気液分離器の上部を２分割するように前記第２の気液分離器の上面に取り付けられて構成された第２の気液分離器とを備え；
   前記第２の気液分離器が、前記第１の気液分離器よりも小さい内容積とすることにより前記第１の気液分離器における気液分離性能上の運転負荷領域とは異なる気液分離性能上の運転負荷領域を有するように構成され；
   前記第１の気液分離器内の濃溶液を前記液室に導く第１の戻り管と；
   前記戻り溶液を前記液室に導く第２の戻り管とを備え；
   前記第２の気液分離器の最下部に前記戻り溶液を前記液室に向けて導出する戻り溶液導出口が形成され、前記戻り溶液導出口よりも高所の前記第２の気液分離器に前記導出冷媒蒸気を導出する導出冷媒蒸気導出口が形成され；
   前記戻り溶液導出口が形成された前記最下部が、前記第１の気液分離器内の濃溶液の常用液位よりも高所に位置するように構成された；
   高温再生器。
2. 前記戻り溶液が前記第１の戻り管を経由して前記液室に導かれるように構成された；
   請求項１に記載の高温再生器。
3. 前記濃溶液導出口が、作動中における前記液管に現れる液面の最低高さと、前記液管の上端の高さとの間の高さに位置するように構成された；
   請求項１又は請求項２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. 前記第１の気液分離器の上端が、前記上部環状部材の上端よりも高所に位置するように構成された；
   請求項４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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