| 【発明の名称】 |
吸収冷温水機 |
| 【発明者】 |
【氏名】刑 部 尚 樹
【氏名】小 島 弘
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| 【要約】 |
【課題】排熱の変換効率及び吸収冷温水全体の効率の向上。
【解決手段】吸収器（１０、１０Ｌ、１０Ｈ）と高温再生器（１１）とを連通する稀溶液ライン（Ｌ１）と、高温再生器（１１）と低温再生器（１２）とを連通する中間濃度溶液ライン（Ｌ３）と、低温再生器（１２）と吸収器（１０、１０Ｌ、１０Ｈ）とを連通する高濃度溶液ライン（Ｌ４）とを有しており、前記稀溶液ライン（Ｌ１）の高温溶液熱交換器（１４）と低温溶液熱交換器（１５）との間の領域に排熱投入用熱交換器（２０）を介装し、該排熱投入用熱交換器（２０）は外部排熱源から供給される排熱と前記稀溶液ライン（Ｌ１）を流過する稀溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器（９Ｌ，９Ｈ）及び吸収器（１０Ｌ、１０Ｈ）を複数段に分割して構成している。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 吸収器と高温再生器とを連通する稀溶液ラインと、高温再生器と低温再生器とを連通する中間濃度溶液ラインと、低温再生器と吸収器とを連通する高濃度溶液ラインとを有しており、前記稀溶液ラインの高温溶液熱交換器と低温溶液熱交換器との間の領域に排熱投入用熱交換器を介装し、該排熱投入用熱交換器は外部排熱源から供給される排熱と前記稀溶液ラインを流過する稀溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器及び吸収器を複数段に分割して構成したことを特徴とする吸収冷温水機。
【請求項２】 吸収器と高温再生器とを連通する稀溶液ラインと、高温再生器と低温再生器とを連通する中間濃度溶液ラインと、低温再生器と吸収器とを連通する高濃度溶液ラインとを有しており、前記稀溶液ラインは低温溶液熱交換器よりも吸収器側の領域で第１及び第２のラインに分岐しており、前記第１のラインには排熱投入用熱交換器が介装されており、前記第２のラインには低温溶液熱交換器及び高温溶液熱交換器が介装されており、第１及び第２のラインは合流して高温再生器に連通しており、前記排熱投入用熱交換器は外部排熱源から供給される排熱と前記第１のラインを流過する稀溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器及び吸収器を複数段に分割して構成したことを特徴とする吸収冷温水機。
【請求項３】 吸収器と高温再生器とを連通する稀溶液ラインと、高温再生器と低温再生器とを連通する中間濃度溶液ラインと、低温再生器と吸収器とを連通する高濃度溶液ラインとを有しており、前記稀溶液ラインは低温溶液熱交換器よりも吸収器側の領域で第１及び第２のラインに分岐しており、前記第１のラインには排熱投入用熱交換器が介装されており、前記第２のラインには低温溶液熱交換器が介装されており、第１及び第２のラインは高温溶液熱交換器よりも吸収器側の領域で合流して高温再生器に連通しており、前記排熱投入用熱交換器は外部排熱源から供給される排熱と前記第１のラインを流過する稀溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器及び吸収器を複数段に分割して構成したことを特徴とする吸収冷温水機。
【請求項４】 吸収器から出る稀溶液が流れる稀溶液ラインが、高温溶液熱交換器を経由して高温再生器側に連通する第１のラインと、低温再生器側に連通する第２のラインとに分岐しており、高温再生器で加熱・濃縮された吸収溶液が流れる溶液ラインと、低温再生器で加熱・濃縮された吸収溶液が流れる溶液ラインとが合流して吸収器に連通しており、稀溶液ラインの分岐点と吸収器の間の領域には低温溶液熱交換器及び排熱投入用熱交換器が介装されており、前記排熱投入用熱交換器は外部排熱源から供給される排熱と前記稀溶液ラインを流過する稀溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器及び吸収器を複数段に分割して構成したことを特徴とする吸収冷温水機。
【請求項５】 吸収器から出る稀溶液が流れる稀溶液ラインが低温溶液熱交換器よりも吸収器側の領域で第１及び第２のラインに分岐しており、第１のラインには排熱投入用熱交換器が介装されており、第２のラインには低温溶液熱交換器が介装されており、該第２のラインは、低温溶液熱交換器よりも再生器側の領域で高温溶液熱交換器を介装した第３のラインと、低温再生器側に連通する第４のラインとに分岐しており、前記第１のラインと第３のラインとが合流して高温再生器に連通しており、高温再生器で加熱・濃縮された吸収溶液が流れる溶液ラインと、低温再生器で加熱・濃縮された吸収溶液が流れる溶液ラインとが合流して吸収器に連通しており、前記排熱投入用熱交換器は外部排熱源から供給される排熱と前記第１のラインを流過する稀溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器及び吸収器を複数段に分割して構成したことを特徴とする吸収冷温水機。
【請求項６】 吸収器から出る稀溶液が流れる稀溶液ラインが、低温溶液熱交換器及び高温溶液熱交換器を経由して高温再生器側に連通する第１のラインと、排熱投入用熱交換器が介装されており且つ低温再生器側に連通する第２のラインとに分岐しており、高温再生器で加熱・濃縮された吸収溶液が流れる溶液ラインと、低温再生器で加熱・濃縮された吸収溶液が流れる溶液ラインとが合流して吸収器に連通しており、前記排熱投入用熱交換器は外部排熱源から供給される排熱と前記第２のラインを流過する稀溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器及び吸収器を複数段に分割して構成したことを特徴とする吸収冷温水機。
【請求項７】 吸収器から出る稀溶液が流れる稀溶液ラインが、低温溶液熱交換器よりも再生器側の領域の分岐点で、排熱投入用熱交換器及び高温溶液熱交換器が介装されており且つ高温再生器側に連通する第１のラインと低温再生器側に連通する第２のラインとに分岐しており、高温再生器で加熱・濃縮された吸収溶液が流れる溶液ラインと、低温再生器で加熱・濃縮された吸収溶液が流れる溶液ラインとが合流して吸収器に連通しており、前記排熱投入用熱交換器は外部排熱源から供給される排熱と前記第１のラインを流過する稀溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器及び吸収器を複数段に分割して構成したことを特徴とする吸収冷温水機。
【請求項８】 吸収器から出る稀溶液が流れる稀溶液ラインが、高温溶液熱交換器を経由して高温再生器側に連通する第１のラインと、低温再生器側に連通する第２のラインとに分岐しており、高温再生器と低温再生器とを連通する溶液ラインと、低温再生器と吸収器とを連通する溶液ラインとを有しており、稀溶液ラインの分岐点と吸収器の間の領域には低温溶液熱交換器及び排熱投入用熱交換器が介装されており、前記排熱投入用熱交換器は外部排熱源から供給される排熱と前記稀溶液ラインを流過する稀溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器及び吸収器を複数段に分割して構成したことを特徴とする吸収冷温水機。
【請求項９】 吸収器から出る稀溶液が流れる稀溶液ラインが低温溶液熱交換器よりも吸収器側の領域で第１及び第２のラインに分岐しており、第１のラインには排熱投入用熱交換器が介装されており、第２のラインには低温溶液熱交換器が介装されており、該第２のラインは、低温溶液熱交換器よりも再生器側の領域で、高温溶液熱交換器を介装した第３のラインと、低温再生器側に連通する第４のラインとに分岐しており、前記第１のラインと第３のラインとが合流して高温再生器に連通しており、高温再生器と低温再生器とを連通する溶液ラインと、低温再生器と吸収器とを連通する溶液ラインとを有しており、前記排熱投入用熱交換器は外部排熱源から供給される排熱と前記第１のラインを流過する稀溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器及び吸収器を複数段に分割して構成したことを特徴とする吸収冷温水機。
【請求項１０】 吸収器から出る稀溶液が流れる稀溶液ラインが、低温溶液熱交換器及び高温溶液熱交換器を経由して高温再生器側に連通する第１のラインと、排熱投入用熱交換器が介装されており且つ低温再生器側に連通する第２のラインとに分岐しており、高温再生器と低温再生器とを連通する溶液ラインと、低温再生器と吸収器とを連通する溶液ラインとを有しており、前記排熱投入用熱交換器は外部排熱源から供給される排熱と前記第２のラインを流過する稀溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器及び吸収器を複数段に分割して構成したことを特徴とする吸収冷温水機。
【請求項１１】 吸収器から出る稀溶液が流れる稀溶液ラインが、低温溶液熱交換器よりも再生器側の領域の分岐点で、排熱投入用熱交換器及び高温溶液熱交換器が介装されており且つ高温再生器側に連通する第１のラインと低温再生器側に連通する第２のラインとに分岐しており、高温再生器と低温再生器とを連通する溶液ラインと、低温再生器と吸収器とを連通する溶液ラインとを有しており、前記排熱投入用熱交換器は外部排熱源から供給される排熱と前記第１のラインを流過する稀溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器及び吸収器を複数段に分割して構成したことを特徴とする吸収冷温水機。
【請求項１２】 吸収器から出る稀溶液が流れる稀溶液ラインが、低温溶液熱交換器よりも吸収器側の領域の分岐点で、低温溶液熱交換器を介して低温再生器に連通する第１のラインと、排熱投入用熱交換器を介装する第２のラインとに分岐しており、低温再生器で加熱・濃縮された溶液が流れる中間濃度溶液ラインが溶液ポンプ及び高温溶液熱交換器を介装し且つ前記第２のラインと合流して高温再生器に連通しており、高温再生器と吸収器とを連通する溶液ラインを有し、前記排熱投入用熱交換器は外部排熱源から供給される排熱と前記第２のラインを流過する稀溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器及び吸収器を複数段に分割して構成したことを特徴とする吸収冷温水機。
【請求項１３】 吸収器から出る稀溶液が流れる稀溶液ラインが、低温溶液熱交換器よりも吸収器側の領域の分岐点で、排熱投入用熱交換器を介装する第１のラインと、低温溶液熱交換器を介装する第２のラインとに分岐し、第１及び第２のラインは合流してから低温再生器に連通しており、低温再生器で加熱・濃縮された溶液が流れる中間濃度溶液ラインは溶液ポンプ及び高温溶液熱交換器を介装し且つ高温再生器に連通しており、高温再生器と吸収器とを連通する溶液ラインを有し、前記排熱投入用熱交換器は外部排熱源から供給される排熱と前記第１のラインを流過する稀溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器及び吸収器を複数段に分割して構成したことを特徴とする吸収冷温水機。
【請求項１４】 吸収器と低温再生器とを連通する稀溶液ラインを有し、該稀溶液ラインは低温溶液熱交換器及び排熱投入用熱交換器を介装し、低温再生器で加熱・濃縮された溶液が流れる中間濃度溶液ラインは溶液ポンプ及び高温溶液熱交換器を介装し且つ高温再生器に連通しており、高温再生器と吸収器とを連通する溶液ラインを有し、前記排熱投入用熱交換器は外部排熱源から供給される排熱と前記稀溶液ラインを流過する稀溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器及び吸収器を複数段に分割して構成したことを特徴とする吸収冷温水機。
【請求項１５】 吸収器と低温再生器とを連通する稀溶液ラインを有し、該稀溶液ラインは低温溶液熱交換器を介装し、低温再生器で加熱・濃縮された溶液が流れる中間濃度溶液ラインは溶液ポンプ、排熱投入用熱交換器及び高温溶液熱交換器を介装し且つ高温再生器に連通しており、高温再生器と吸収器とを連通する溶液ラインを有し、前記排熱投入用熱交換器は外部排熱源から供給される排熱と前記中間濃度溶液ラインを流過する吸収溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器及び吸収器を複数段に分割して構成したことを特徴とする吸収冷温水機。
【請求項１６】 吸収器から出る稀溶液が流れる稀溶液ラインが、低温溶液熱交換器よりも吸収器側の領域の分岐点で、低温溶液熱交換器を介して低温再生器に連通する第１のラインと、排熱投入用熱交換器を介装する第２のラインとに分岐しており、低温再生器で加熱・濃縮された溶液が流れる中間濃度溶液ラインが第１の中間濃度溶液ラインと第２の中間濃度溶液ラインに分岐しており、第１の中間濃度溶液ラインは溶液ポンプ及び高温溶液熱交換器を介装し且つ前記第２のラインと合流して高温再生器に連通しており、高温再生器で加熱・濃縮された溶液が流れる溶液ラインが前記第２の中間濃度溶液ラインと合流して吸収器と連通しており、前記排熱投入用熱交換器は外部排熱源から供給される排熱と前記第２のラインを流過する稀溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器及び吸収器を複数段に分割して構成したことを特徴とする吸収冷温水機。
【請求項１７】 吸収器から出る稀溶液が流れる稀溶液ラインが、低温溶液熱交換器よりも吸収器側の領域の分岐点で、排熱投入用熱交換器を介装する第１のラインと、低温溶液熱交換器を介装する第２のラインとに分岐し、第１及び第２のラインは合流してから低温再生器に連通しており、低温再生器で加熱・濃縮された溶液が流れる中間濃度溶液ラインが第１の中間濃度溶液ラインと第２の中間濃度溶液ラインに分岐しており、第１の中間濃度溶液ラインは溶液ポンプ及び高温溶液熱交換器を介装し且つ高温再生器に連通しており、高温再生器で加熱・濃縮された溶液が流れる溶液ラインが前記第２の中間濃度溶液ラインと合流して吸収器と連通しており、前記排熱投入用熱交換器は外部排熱源から供給される排熱と前記第１のラインを流過する稀溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器及び吸収器を複数段に分割して構成したことを特徴とする吸収冷温水機。
【請求項１８】 吸収器と低温再生器とを連通する稀溶液ラインを有し、該稀溶液ラインは低温溶液熱交換器及び排熱投入用熱交換器を介装し、低温再生器で加熱・濃縮された溶液が流れる中間濃度溶液ラインが第１の中間濃度溶液ラインと第２の中間濃度溶液ラインに分岐しており、第１の中間濃度溶液ラインは溶液ポンプ及び高温溶液熱交換器を介装し且つ高温再生器に連通しており、高温再生器で加熱・濃縮された溶液が流れる溶液ラインが前記第２の中間濃度溶液ラインと合流して吸収器と連通しており、前記排熱投入用熱交換器は外部排熱源から供給される排熱と前記稀溶液ラインを流過する稀溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器及び吸収器を複数段に分割して構成したことを特徴とする吸収冷温水機。
【請求項１９】 吸収器と低温再生器とを連通する稀溶液ラインを有し、該稀溶液ラインは低温溶液熱交換器を介装し、低温再生器で加熱・濃縮された溶液が流れる中間濃度溶液ラインが第１の中間濃度溶液ラインと第２の中間濃度溶液ラインに分岐しており、第１の中間濃度溶液ラインは溶液ポンプ、排熱投入用熱交換器及び高温溶液熱交換器を介装し且つ高温再生器に連通しており、高温再生器で加熱・濃縮された溶液が流れる溶液ラインが前記第２の中間濃度溶液ラインと合流して吸収器と連通しており、前記排熱投入用熱交換器は外部排熱源から供給される排熱と前記第１の中間濃度溶液ラインを流過する吸収溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器及び吸収器を複数段に分割して構成したことを特徴とする吸収冷温水機。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高質燃料系の熱源と、排熱利用熱源とを備え、吸収溶液配管に排熱投入用の熱交換器を介装することにより、外部からの排熱（例えばコジェネレーションシステム等から発生する３０℃〜１２０℃の流体、例えば温水や蒸気）を取り込むタイプの吸収冷温水機に関する。
【０００２】
【従来の技術】かかる吸収冷温水機の一例を、図２１を参照して説明する。図２１は、所謂シリーズフロータイプの従来技術を示しており、全体を符号１で示す吸収冷温水機は、蒸発器９、吸収器１０、高温再生器１１、低温再生器１２、凝縮器１３、高温溶液熱交換器１４、低温溶液熱交換器１５、冷媒ポンプＰ９、溶液ポンプＰ１０及びこれらの部材を接続する各種ラインが設けられている。また、高温再生器１１への加熱源（例えばガスバーナ）に高質燃料を供給する燃料ラインＬ７が設けられている。
【０００３】吸収器１０から高温再生器１１に連通する稀溶液ラインＬ１の、高温溶液熱交換器１４と低温溶液熱交換器１５との間の領域には、排熱投入用の熱交換器２０が介装されており、熱交換器２０には、コジェネレーションシステムその他の図示しない排熱源からの排熱ラインＬ２が連通しており、稀溶液ラインＬ１を流れる稀溶液と排熱ラインＬ２を流過する温排水との間で熱交換を行っている。
【０００４】すなわち、排熱焚再生器２０により、８５℃〜１２０℃の排温水と稀溶液ラインＬ１を流れる稀溶液とが顕熱・顕熱交換を行い、これによりコストの高い高質燃料の消費量の削減が図られるようになっている。
【０００５】上記提案の技術自体は非常に有効なものである。しかし、高効率化及び省エネルギ化の要請が厳しい昨今においては、図２１で示すような一重二重効用吸収冷温水機でさらに高効率化したいという要請が存在する。これに対して、図２１で示すタイプの吸収冷温水機では、高効率化が相当に進んでおり、これ以上の効率アップが困難であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来技術の問題点に鑑みて提案されたもので、システム全体としての熱の有効利用効率を排熱利用率を更に高めて、高質燃料の消費量を削減することができる吸収冷温水機の提供を目的としている。
【０００７】
【知見】本発明者は種々研究の結果、デューリング線図上で考えれば明らかな様に、所謂下胴部分（吸収器及び蒸発器）を複数段で構成すれば、図２１で示すように単一段で構成した場合に比較して、吸収溶液の温度及び濃度が下り、排熱の変換効率が向上すること、及び、濃度幅が拡大するため吸収冷温水機全体の効率が向上することを見出した。本発明は、この様な知見に基づいて創作されたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の吸収冷温水機は、吸収器と高温再生器とを連通する稀溶液ラインと、高温再生器と低温再生器とを連通する中間濃度溶液ラインと、低温再生器と吸収器とを連通する高濃度溶液ラインとを有しており、前記稀溶液ラインの高温溶液熱交換器と低温溶液熱交換器との間の領域に排熱投入用熱交換器を介装し、該排熱投入用熱交換器は外部排熱源から供給される排熱と前記稀溶液ラインを流過する稀溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器及び吸収器を複数段に分割して構成したことを特徴としている（図１）。
【０００９】また本発明の吸収冷温水機は、吸収器と高温再生器とを連通する稀溶液ラインと、高温再生器と低温再生器とを連通する中間濃度溶液ラインと、低温再生器と吸収器とを連通する高濃度溶液ラインとを有しており、前記稀溶液ラインは低温溶液熱交換器よりも吸収器側の領域で第１及び第２のラインに分岐しており、前記第１のラインには排熱投入用熱交換器が介装されており、前記第２のラインには低温溶液熱交換器及び高温溶液熱交換器が介装されており、第１及び第２のラインは合流して高温再生器に連通しており、前記排熱投入用熱交換器は外部排熱源から供給される排熱と前記第１のラインを流過する稀溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器及び吸収器を複数段に分割して構成したことを特徴としている（図３）。
【００１０】本発明の吸収冷温水機は、吸収器と高温再生器とを連通する稀溶液ラインと、高温再生器と低温再生器とを連通する中間濃度溶液ラインと、低温再生器と吸収器とを連通する高濃度溶液ラインとを有しており、前記稀溶液ラインは低温溶液熱交換器よりも吸収器側の領域で第１及び第２のラインに分岐しており、前記第１のラインには排熱投入用熱交換器が介装されており、前記第２のラインには低温溶液熱交換器が介装されており、第１及び第２のラインは高温溶液熱交換器よりも吸収器側の領域で合流して高温再生器に連通しており、前記排熱投入用熱交換器は外部排熱源から供給される排熱と前記第１のラインを流過する稀溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器及び吸収器を複数段に分割して構成したことを特徴としている（図４）。
【００１１】本発明の吸収冷温水機は、吸収器から出る稀溶液が流れる稀溶液ラインが、高温溶液熱交換器を経由して高温再生器側に連通する第１のラインと、低温再生器側に連通する第２のラインとに分岐しており、高温再生器で加熱・濃縮された吸収溶液が流れる溶液ラインと、低温再生器で加熱・濃縮された吸収溶液が流れる溶液ラインとが合流して吸収器に連通しており、稀溶液ラインの分岐点と吸収器の間の領域には低温溶液熱交換器及び排熱投入用熱交換器が介装されており、前記排熱投入用熱交換器は外部排熱源から供給される排熱と前記稀溶液ラインを流過する稀溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器及び吸収器を複数段に分割して構成したことを特徴としている（図５）。
【００１２】本発明の吸収冷温水機は、吸収器から出る稀溶液が流れる稀溶液ラインが低温溶液熱交換器よりも吸収器側の領域で第１及び第２のラインに分岐しており、第１のラインには排熱投入用熱交換器が介装されており、第２のラインには低温溶液熱交換器が介装されており、該第２のラインは、低温溶液熱交換器よりも再生器側の領域で高温溶液熱交換器を介装した第３のラインと、低温再生器側に連通する第４のラインとに分岐しており、前記第１のラインと第３のラインとが合流して高温再生器に連通しており、高温再生器で加熱・濃縮された吸収溶液が流れる溶液ラインと、低温再生器で加熱・濃縮された吸収溶液が流れる溶液ラインとが合流して吸収器に連通しており、前記排熱投入用熱交換器は外部排熱源から供給される排熱と前記第１のラインを流過する稀溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器及び吸収器を複数段に分割して構成したことを特徴としている（図６）。
【００１３】本発明の吸収冷温水機は、吸収器から出る稀溶液が流れる稀溶液ラインが、低温溶液熱交換器及び高温溶液熱交換器を経由して高温再生器側に連通する第１のラインと、排熱投入用熱交換器が介装されており且つ低温再生器側に連通する第２のラインとに分岐しており、高温再生器で加熱・濃縮された吸収溶液が流れる溶液ラインと、低温再生器で加熱・濃縮された吸収溶液が流れる溶液ラインとが合流して吸収器に連通しており、前記排熱投入用熱交換器は外部排熱源から供給される排熱と前記第２のラインを流過する稀溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器及び吸収器を複数段に分割して構成したことを特徴としている（図７）。
【００１４】本発明の吸収冷温水機は、吸収器から出る稀溶液が流れる稀溶液ラインが、低温溶液熱交換器よりも再生器側の領域の分岐点で、排熱投入用熱交換器及び高温溶液熱交換器が介装されており且つ高温再生器側に連通する第１のラインと低温再生器側に連通する第２のラインとに分岐しており、高温再生器で加熱・濃縮された吸収溶液が流れる溶液ラインと、低温再生器で加熱・濃縮された吸収溶液が流れる溶液ラインとが合流して吸収器に連通しており、前記排熱投入用熱交換器は外部排熱源から供給される排熱と前記第１のラインを流過する稀溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器及び吸収器を複数段に分割して構成したことを特徴としている（図８）。
【００１５】本発明の吸収冷温水機は、吸収器から出る稀溶液が流れる稀溶液ラインが、高温溶液熱交換器を経由して高温再生器側に連通する第１のライン（Ｌ１−９１）と、低温再生器側に連通する第２のライン（Ｌ１−９２）とに分岐しており、高温再生器と低温再生器とを連通する溶液ライン（Ｌ３）と、低温再生器と吸収器とを連通する溶液ライン（Ｌ４）とを有しており、稀溶液ラインの分岐点（ＰＰ２）と吸収器の間の領域には低温溶液熱交換器及び排熱投入用熱交換器が介装されており、前記排熱投入用熱交換器は外部排熱源から供給される排熱と前記稀溶液ラインを流過する稀溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器及び吸収器を複数段に分割して構成したことを特徴としている（図９）。
【００１６】本発明の吸収冷温水機は、吸収器から出る稀溶液が流れる稀溶液ラインが低温溶液熱交換器よりも吸収器側の領域で第１及び第２のライン（第１のラインＬ１−１０１、第２のラインＬ１−１０２）に分岐（分岐点ＰＰ２）しており、第１のライン（Ｌ１−１０１）には排熱投入用熱交換器が介装されており、第２のライン（Ｌ１−１０２）には低温溶液熱交換器が介装されており、該第２のライン（Ｌ１−１０２）は、低温溶液熱交換器よりも再生器側の領域で、高温溶液熱交換器を介装した第３のライン（Ｌ１−１０３）と、低温再生器側に連通する第４のライン（Ｌ１−１０４）とに分岐しており、前記第１のライン（Ｌ１−１０１）と第３のライン（Ｌ１−１０３）とが合流（合流点ＰＰ３））して高温再生器に連通しており、高温再生器と低温再生器とを連通する溶液ライン（Ｌ３）と、低温再生器と吸収器とを連通する溶液ライン（Ｌ４）とを有しており、前記排熱投入用熱交換器は外部排熱源から供給される排熱と前記第１のライン（Ｌ１−１０１）を流過する稀溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器及び吸収器を複数段に分割して構成したことを特徴としている（図１０）。
【００１７】本発明の吸収冷温水機は、吸収器から出る稀溶液が流れる稀溶液ライン（Ｌ１）が、低温溶液熱交換器及び高温溶液熱交換器を経由して高温再生器側に連通する第１のライン（Ｌ１−１１１）と、排熱投入用熱交換器が介装されており且つ低温再生器側に連通する第２のライン（Ｌ１−１１２）とに分岐（分岐点ＰＰ２）しており、高温再生器と低温再生器とを連通する溶液ライン（Ｌ３）と、低温再生器と吸収器とを連通する溶液ライン（Ｌ４）とを有しており、前記排熱投入用熱交換器は外部排熱源から供給される排熱と前記第２のラインを流過する稀溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器及び吸収器を複数段に分割して構成したことを特徴としている（図１１）。
【００１８】本発明の吸収冷温水機は、吸収器から出る稀溶液が流れる稀溶液ライン（Ｌ１）が、低温溶液熱交換器よりも再生器側の領域の分岐点（ＰＰ２）で、排熱投入用熱交換器及び高温溶液熱交換器が介装されており且つ高温再生器側に連通する第１のライン（Ｌ１−１２１）と低温再生器側に連通する第２のライン（Ｌ１−１２２）とに分岐しており、高温再生器と低温再生器とを連通する溶液ライン（Ｌ３）と、低温再生器と吸収器とを連通する溶液ライン（Ｌ４）とを有しており、前記排熱投入用熱交換器は外部排熱源から供給される排熱と前記第１のライン（Ｌ１−１２１）を流過する稀溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器及び吸収器を複数段に分割して構成したことを特徴としている（図１２）。
【００１９】本発明の吸収冷温水機は、吸収器から出る稀溶液が流れる稀溶液ラインが、低温溶液熱交換器よりも吸収器側の領域の分岐点で、低温溶液熱交換器を介して低温再生器に連通する第１のラインと、排熱投入用熱交換器を介装する第２のラインとに分岐しており、低温再生器で加熱・濃縮された溶液が流れる中間濃度溶液ラインが溶液ポンプ及び高温溶液熱交換器を介装し且つ前記第２のラインと合流して高温再生器に連通しており、高温再生器と吸収器とを連通する溶液ラインを有し、前記排熱投入用熱交換器は外部排熱源から供給される排熱と前記第２のラインを流過する稀溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器及び吸収器を複数段に分割して構成したことを特徴としている（図１３）。
【００２０】本発明の吸収冷温水機は、吸収器から出る稀溶液が流れる稀溶液ラインが、低温溶液熱交換器よりも吸収器側の領域の分岐点で、排熱投入用熱交換器を介装する第１のラインと、低温溶液熱交換器を介装する第２のラインとに分岐し、第１及び第２のラインは合流してから低温再生器に連通しており、低温再生器で加熱・濃縮された溶液が流れる中間濃度溶液ラインは溶液ポンプ及び高温溶液熱交換器を介装し且つ高温再生器に連通しており、高温再生器と吸収器とを連通する溶液ラインを有し、前記排熱投入用熱交換器は外部排熱源から供給される排熱と前記第１のラインを流過する稀溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器及び吸収器を複数段に分割して構成したことを特徴としている（図１４）。
【００２１】本発明の吸収冷温水機は、吸収器と低温再生器とを連通する稀溶液ラインを有し、該稀溶液ラインは低温溶液熱交換器及び排熱投入用熱交換器を介装し、低温再生器で加熱・濃縮された溶液が流れる中間濃度溶液ラインは溶液ポンプ及び高温溶液熱交換器を介装し且つ高温再生器に連通しており、高温再生器と吸収器とを連通する溶液ラインを有し、前記排熱投入用熱交換器は外部排熱源から供給される排熱と前記稀溶液ラインを流過する稀溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器及び吸収器を複数段に分割して構成したことを特徴としている（図１５）。
【００２２】本発明の吸収冷温水機は、吸収器と低温再生器とを連通する稀溶液ラインを有し、該稀溶液ラインは低温溶液熱交換器を介装し、低温再生器で加熱・濃縮された溶液が流れる中間濃度溶液ラインは溶液ポンプ、排熱投入用熱交換器及び高温溶液熱交換器を介装し且つ高温再生器に連通しており、高温再生器と吸収器とを連通する溶液ラインを有し、前記排熱投入用熱交換器は外部排熱源から供給される排熱と前記中間濃度溶液ラインを流過する吸収溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器及び吸収器を複数段に分割して構成したことを特徴としている（図１６）。
【００２３】本発明の吸収冷温水機は、吸収器から出る稀溶液が流れる稀溶液ライン（Ｌ１）が、低温溶液熱交換器よりも吸収器側の領域の分岐点（ＰＰ２）で、低温溶液熱交換器を介して低温再生器に連通する第１のライン（Ｌ１−１７１）と、排熱投入用熱交換器を介装する第２のライン（Ｌ１−１７２）とに分岐しており、低温再生器で加熱・濃縮された溶液が流れる中間濃度溶液ラインが第１の中間濃度溶液ライン（Ｌ４−１）と第２の中間濃度溶液ライン（Ｌ４−２）に分岐しており、第１の中間濃度溶液ライン（Ｌ４−１）は溶液ポンプ及び高温溶液熱交換器を介装し且つ前記第２のライン（Ｌ１−１７２）と合流して（合流点ＰＰ１）高温再生器に連通しており、高温再生器で加熱・濃縮された溶液が流れる溶液ライン（Ｌ３）が前記第２の中間濃度溶液ライン（Ｌ４−２）と合流して（合流点ＰＰ３）吸収器と連通しており、前記排熱投入用熱交換器は外部排熱源から供給される排熱と前記第２のライン（Ｌ１−１７２）を流過する稀溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器及び吸収器を複数段に分割して構成したことを特徴としている（図１７）。
【００２４】本発明の吸収冷温水機は、吸収器から出る稀溶液が流れる稀溶液ライン（Ｌ１）が、低温溶液熱交換器よりも吸収器側の領域の分岐点（ＰＰ２）で、排熱投入用熱交換器を介装する第１のライン（Ｌ１−１８１）と、低温溶液熱交換器を介装する第２のライン（Ｌ１−１８２）とに分岐し、第１及び第２のライン（Ｌ１−１８１、Ｌ１−１８２）は合流（合流点ＰＰ１）してから低温再生器に連通しており、低温再生器で加熱・濃縮された溶液が流れる中間濃度溶液ラインが第１の中間濃度溶液ライン（Ｌ４）と第２の中間濃度溶液ライン（Ｌ４−２）に分岐しており、第１の中間濃度溶液ライン（Ｌ４）は溶液ポンプ及び高温溶液熱交換器を介装し且つ高温再生器に連通しており、高温再生器で加熱・濃縮された溶液が流れる溶液ライン（Ｌ３）が前記第２の中間濃度溶液ライン（Ｌ４−２）と合流して吸収器と連通しており、前記排熱投入用熱交換器は外部排熱源から供給される排熱と前記第１のライン（Ｌ１−１８１）を流過する稀溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器及び吸収器を複数段に分割して構成したことを特徴としている（図１８）。
【００２５】本発明の吸収冷温水機は、吸収器と低温再生器とを連通する稀溶液ライン（Ｌ１）を有し、該稀溶液ライン（Ｌ１）は低温溶液熱交換器及び排熱投入用熱交換器を介装し、低温再生器で加熱・濃縮された溶液が流れる中間濃度溶液ラインが第１の中間濃度溶液ライン（Ｌ４）と第２の中間濃度溶液ライン（Ｌ４−２）に分岐しており（分岐点ＰＰ４）、第１の中間濃度溶液ライン（Ｌ４）は溶液ポンプ及び高温溶液熱交換器を介装し且つ高温再生器に連通しており、高温再生器で加熱・濃縮された溶液が流れる溶液ライン（Ｌ３）が前記第２の中間濃度溶液ライン（Ｌ４−２）と合流して吸収器と連通しており、前記排熱投入用熱交換器は外部排熱源から供給される排熱と前記稀溶液ライン（Ｌ１）を流過する稀溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器及び吸収器を複数段に分割して構成したことを特徴としている（図１９）。
【００２６】本発明の吸収冷温水機は、吸収器と低温再生器とを連通する稀溶液ライン（Ｌ１）を有し、該稀溶液ライン（Ｌ１）は低温溶液熱交換器を介装し、低温再生器で加熱・濃縮された溶液が流れる中間濃度溶液ラインが第１の中間濃度溶液ライン（Ｌ４）と第２の中間濃度溶液ライン（Ｌ４−２）に分岐（分岐点ＰＰ４）しており、第１の中間濃度溶液ライン（Ｌ４）は溶液ポンプ、排熱投入用熱交換器及び高温溶液熱交換器を介装し且つ高温再生器に連通しており、高温再生器で加熱・濃縮された溶液が流れる溶液ライン（Ｌ３）が前記第２の中間濃度溶液ライン（Ｌ４−２）と合流して吸収器と連通しており、前記排熱投入用熱交換器は外部排熱源から供給される排熱と前記第１の中間濃度溶液ライン（Ｌ４）を流過する吸収溶液とで熱交換を行うように構成されており、蒸発器及び吸収器を複数段に分割して構成したことを特徴としている（図２０）。
【００２７】上述したような構成を具備する本発明の吸収冷温水機によれば、複数段に分割した蒸発器及び吸収器の配置により、稀溶液ラインの温度及び濃度が降下する。そのため、前記排熱投入用熱交換器における顕熱・顕熱交換が更に活発に行われて排熱有効利用が図られると共に、排熱の変換効率も向上する。それに加えて、吸収冷温水機の作動サイクルにおける濃度幅が拡大するので、吸収冷温水機全体の効率が著しく向上するのである。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、図中、同様な部材には同様な符号が付してある。
【００２９】図１は本発明の第１の実施形態を示しており、該第１実施形態は、上記した請求項１に対応している。図１で示す吸収冷温水機は、高温再生器１１から高温溶液熱交換器１４を介して低温再生器１２に向う中間濃度溶液ラインＬ３を有する、所謂「シリーズフロータイプ」の吸収冷温水機が示されている。この吸収冷温水機の所謂「下胴」側、蒸発器及び吸収器は、それぞれ高圧側（添字Ｈ）と低圧側（添字Ｌ）の複数段に分割している。すなわち、複数段に分割（図示の例では２段）された低圧側蒸発器９Ｌ及び高圧側蒸発器９Ｈと、低圧側吸収器１０Ｌ及び高圧側吸収器１０Ｈとが設けられている。
【００３０】低圧側蒸発器９Ｌは、凝縮器１３に接続され、高圧側蒸発器９Ｈは、冷媒ポンプＰ９に接続されている。また、低圧側吸収器１０Ｌは、低温溶液熱交換器１５に接続され、高圧側吸収器１０Ｈは、溶液ポンプＰ１０に接続されている。更に、圧力が概略等しい低圧側蒸発器９Ｌと低圧側吸収器１０Ｌとが接続され、高圧側蒸発器９Ｈと高圧側吸収器１０Ｈとが接続されている。この様な蒸発器９Ｌ、９Ｈ及び吸収器１０Ｌ、１０Ｈの配置は、逆流防止のためである。
【００３１】ここで、下胴側を分割することにより吸収器１０Ｌ、１０Ｈ側の圧力が大きくなると、沸点が上昇して蒸発器９Ｌ、９Ｈ側で蒸発しにくくなる。しかし、蒸発器９Ｌ、９Ｈの大きさを設計変更することにより、対処することが可能である。これらの計算は、既知のＵ値（熱の変換され方を示す値）、又は、ＫＡ値（熱伝達係数）を適宜変えることにより行う。
【００３２】高圧側吸収器１０Ｈから、溶液ポンプＰ１０、低温溶液熱交換器１５、高温溶液熱交換器１４を介して高温再生器１１に連通しているのは稀溶液ラインＬ１である。そして、排熱ラインＬ２を介して図示しない排熱源から供給される排熱を稀溶液ラインＬ１を流れる吸収溶液（稀溶液）へ投入するため、稀溶液ラインＬ１及び排熱ラインＬ２には、排熱投入用の熱交換器２０が介装されている。換言すれば、排熱ラインＬ２及び熱交換器２０を介して投入される排熱により、稀溶液ラインＬ１内の稀溶液が加熱されるのである。
【００３３】図１において、符号Ｌ１１は高温再生器１１で発生した冷媒蒸気（水蒸気）が流れる蒸気ラインであり、符号Ｌ１２は低温再生器１２で発生した冷媒蒸気を凝縮器１３へ供給する蒸気ラインを示す。そして図１の第１実施形態では、稀溶液ラインＬ１は分岐しておらず、高温溶液熱交換器１４、低温溶液熱交換器１５、排熱投入用熱交換器２０が介装されているのである。
【００３４】次に、図１の実施形態の作用について説明する。稀溶液ラインＬ１を流れる稀溶液は、低温溶液熱交換器１５において、濃溶液ラインＬ４を流れる濃溶液と顕熱・顕熱熱交換が行われて加熱される。そして、熱交換器２０において、排熱ラインＬ２を流れる排熱（例えば温排水）と、稀溶液ラインＬ１を流れる稀溶液とが顕熱・顕熱熱交換を行い、排熱が当該稀溶液に投入される。
【００３５】また、それぞれ２段に分割された蒸発器及び吸収器、すなわち低圧側蒸発器９Ｌ、高圧側蒸発器９Ｈ、低圧側吸収器１０Ｌ、高圧側吸収器９Ｈを設けた結果として、稀溶液ラインＬ１の稀溶液濃度が下がり、熱交換器２０における顕熱・顕熱交換が更に活発に行われ、排熱ラインＬ２の戻り温度も低下する。ここで、稀溶液ラインＬ１の稀溶液濃度は低下しても、濃溶液ラインＬ４の濃溶液の濃度は低下しないので、吸収冷温水機全体の濃度幅が増加し、効率が向上するのである。
【００３６】図２は、従来の吸収冷温水機と本発明の吸収冷温水機を、デューリング線図上で表現したものである。図２では、点線で示す従来のシリーズフロータイプの吸収冷温水機のサイクル（下胴側が単段で構成）に比較して、実線で示すサイクル、すなわち下胴側を２段で構成した方が、稀溶液ラインＬ１の稀溶液温度が低下している。その結果、熱交換器２０を介して投入される排熱量が増加し、排熱の変換効率が向上する。また図２では、横軸方向幅で表現される濃度幅が増加する事が、明確に示されている。
【００３７】図３は本発明の第２実施形態にかかる吸収冷温水機を示している。この第２実施形態も、「シリーズフロータイプ」の吸収冷温水機を示している。図３において、吸収器１０Ｌ、１０Ｈから、溶液ポンプＰ１０を経由して高温再生器１１に連通する稀溶液ラインＬ１は、分岐点ＰＰ２においてラインＬ１−１（第１のライン）、Ｌ１−２（第２のライン）に分岐して、合流点ＰＰ１で合流している。
【００３８】ラインＬ１−１には排熱投入用の熱交換器２０が介装されており、ラインＬ１−１を流過する稀溶液にはラインＬ２及び熱交換器２０を介して排熱が投入される。一方、ラインＬ１−２には低温溶液熱交換器１５と高温溶液熱交換器１４とが介装されている。そして、ラインＬ１−２を流れる稀溶液には、先ず、低温溶液熱交換器１５を介して高濃度溶液ラインＬ４を流れる高濃度吸収溶液が保有する熱量が供給され、次に、高温溶液熱交換器１４を介して中間濃度溶液ラインＬ３を流れる中間濃度吸収溶液が保有する熱量が供給されるのである。
【００３９】この実施形態においても、下胴側が分割して構成されているので（９Ｌ、９Ｈ、１０Ｌ、１０Ｈ）、排熱投入用熱交換器２０を介して投入される排熱量が多くなり、熱変換効率が向上すると共に、濃度幅を広くして効率を向上することが出来る。その他の構成及び作用効果については、図１及び図２で示す第１実施形態と同様である。
【００４０】図４で示す第３実施形態も、「シリーズフロータイプ」の吸収冷温水機にかかるものである。この実施形態においては、稀溶液ラインＬ１が分岐点ＰＰ２にてラインＬ１−４１、Ｌ１−４２に分岐している。そして、ラインＬ１−４１には排熱投入用熱交換器２０が介装されており、排熱投入ラインＬ２からの排熱がラインＬ１−４１を流れる稀溶液に供給される。一方、ラインＬ１−４２には低温溶液熱交換器１５が介装されており、高濃度溶液ラインＬ４を流れる高濃度溶液が保有する熱量が、ラインＬ１−４２を流れる稀溶液に供給される。
【００４１】ラインＬ１−４１、Ｌ１−４２は合流点ＰＰ１で合流して再び稀溶液ラインＬ１となり、高温溶液熱交換器１４を経由して、高温再生器１１に連通する。そして高温溶液熱交換器１４において、中間濃度溶液ラインＬ３を流れる中間濃度溶液が保有する熱量が、稀溶液ラインＬ１を流れる稀溶液に供給される。
【００４２】図４の実施形態においても、排熱が多量に投入され、熱変換効率が向上すると共に、濃度幅が広くなり、吸収冷温水機の効率が向上する。その他の構成及び作用効果については、第１、第２実施形態と同様である。
【００４３】図５は第４実施形態を示している。この第４実施形態は、所謂「パラレルフロータイプ」の吸収冷温水機にかかるものであり、稀溶液ラインＬ１は分岐点ＰＰ２で、高温溶液熱交換器１４を経由して高温再生器１１に連通するラインＬ１−５１（第１のライン）と、低温再生器１２に連通するラインＬ１−５２（第２のライン）とに分岐している。そして、ラインＬ１−５１を流れる稀溶液は、高温溶液熱交換器１４において、ラインＬ３を流れる吸収溶液が保有する熱量が供給される。ここで、稀溶液ラインＬ１は、低温溶液熱交換器１５と排熱投入用熱交換器２０とを経由した後に分岐しており、低温溶液熱交換器１５において、溶液ライン６を流れる溶液が保有する熱量が投入され、熱交換器２０において排熱ラインＬ２からの排熱が投入される。
【００４４】高温再生器１１で加熱・濃縮された吸収溶液はラインＬ３を流れ、低温再生器１２で加熱・濃縮された吸収溶液はラインＬ４を流れ、低温溶液熱交換器１５の上流側（再生器側）の合流点ＰＰ１で合流する。そして、合流点ＰＰ１と吸収器１０Ｌ、１０Ｈとの間の領域の溶液ラインＬ６内を流過し、低温溶液熱交換器１５を経由して、吸収器（１０Ｌ、１０Ｈ）へ連通する。
【００４５】図５の実施形態においても、蒸発器（９Ｌ、９Ｈ）及び吸収器（１０Ｌ、１０Ｈ）は２段に分割されており、且つ、排熱ラインＬ２及び熱交換器２０を介して排熱が投入される構成となっている。その結果、熱変換効率が向上すると共に、吸収冷温水機の効率が向上する。その他の構成及び作用効果については、第１−第３実施形態と同様である。
【００４６】図６は本発明の第５実施形態を示している。この第５実施形態も、「パラレルフロータイプ」の吸収冷温水機に関するものである。この実施形態では、稀溶液ラインＬ１は（第１の）分岐点ＰＰ２（稀溶液ラインが低温溶液熱交換器よりも吸収器側の領域で第１及び第２のラインに分岐している分岐点）で、排熱ラインＬ２からの排熱投入用の熱交換器２０に連通するラインＬ１−６１（第１のライン）と、低温溶液熱交換器１５に連通するラインＬ１−６２（第２のライン）に分岐する。そして、ラインＬ１−６１の稀溶液には、排熱ラインＬ２を流れる温排水等が保有する排熱が（熱交換器２０を介して）投入される。一方、ラインＬ１−６２を流れる稀溶液には、高温再生器１１で加熱・濃縮された吸収溶液と、低温再生器１２で加熱・濃縮された吸収溶液との混合溶液（合流点ＰＰ１から吸収器１０Ｌ、１０Ｈとの間の領域のラインＬ６を流れる吸収溶液）が保有する熱量が、熱交換器１５を介して投入される。
【００４７】前記ラインＬ１−６２は低温溶液熱交換器１５で加熱された後、第２の分岐点ＰＰ３（低温溶液熱交換器よりも再生器側の領域で、第３のライン及び第４のラインに分岐している分岐点）において、高温溶液熱交換器１４に連通するラインＬ１−６３（第３のライン）と、低温再生器１２に連通するラインＬ１−６４（第４のライン）とに分岐する。そして、ラインＬ１−６３を流れる稀溶液は、熱交換器１４を介して、高温再生器１１で加熱・濃縮された吸収溶液（ラインＬ３を流れる溶液）が保有する熱量を供給された後、合流点ＰＰ４（第１のラインと第３のラインとが合流する合流点）において、前記ラインＬ１−６１（排熱が投入される稀溶液ライン）と合流して、高温再生器１１に連通する。
【００４８】図６の実施形態においても、下胴側（蒸発器９Ｌ、９Ｈ及び吸収器１０Ｌ、１０Ｈ）は２段に分割されており、且つ、熱交換器２０を介して排熱が投入される構成となっている。その結果、熱変換効率が向上し、吸収冷温水機の効率が向上する。そして、図６の実施形態におけるその他の構成及び作用効果については第１−第４実施形態と同様である。
【００４９】図７は本発明の第６実施形態を示している。この実施形態も「パラレルフロータイプ」の吸収冷温水機に関するものである。図７の実施形態においては、稀溶液ラインＬ１は分岐点ＰＰ２において、低温溶液熱交換器１５、高温溶液熱交換器１４を介して高温再生器１１に連通するラインＬ１−７１（第１のライン）と、排熱投入用熱交換器２０を介して低温再生器１２に連通するラインＬ１−７２（第２のライン）とに分岐する。
【００５０】前記ラインＬ１−７１を流れる稀溶液は、分岐後、最初に、高温再生器１１で加熱・濃縮された吸収溶液と、低温再生器１２で加熱・濃縮された吸収溶液との混合溶液（合流点ＰＰ１から吸収器１０Ｌ、１０Ｈとの間の領域のラインＬ６を流れる吸収溶液）が保有する熱量を、熱交換器１５を介して受け取る。そして、熱交換器１４を介して、高温再生器１１で加熱・濃縮された吸収溶液（ラインＬ３を流れる溶液）が保有する熱量を受け取る。これ等の熱量を受け取ることにより加熱された稀溶液は、高温再生器１１へ供給される。
【００５１】一方、前記ラインＬ１−７２を流れる稀溶液には、分岐後、排熱ラインＬ２及び排熱投入用熱交換器２０を介して、図示しない排熱源から供給される排熱が供給される。そして、排熱が投入されることにより加熱された稀溶液は、低温再生器１２に供給される。
【００５２】図７の実施形態においても、下胴側すなわち蒸発器（９Ｌ、９Ｈ）及び吸収器（１０Ｌ、１０Ｈ）は２段に分割されている。そして、熱交換器２０を介して排熱が投入される構成となっている。その結果、熱変換効率が向上し、吸収冷温水機の効率が向上する。その他の構成及び作用効果については、第１−第５実施形態と同様である。
【００５３】図８は本発明の第７実施形態に係るものであり、「パラレルフロータイプ」の吸収冷温水機を示している。図８の実施形態においては、稀溶液ラインＬ１は低温溶液熱交換器１５を経由した後、分岐点ＰＰ２（低温溶液熱交換器よりも再生器側の領域の分岐点）において、排熱投入用熱交換器２０及び高温溶液熱交換器１４を介して高温再生器１１に連通するラインＬ１−８１（第１のライン）と、低温再生器１２に連通するラインＬ１−８２（第２のライン）とに分岐する。
【００５４】前記ラインＬ１−８１を流れる稀溶液は、分岐後、排熱ラインＬ２及び排熱投入用熱交換器２０を介して、図示しない排熱源から供給される排熱が供給される。そして、高温再生器１１で加熱・濃縮された吸収溶液（ラインＬ３を流れる溶液）が保有する熱量を受け取り、これ等の熱量を受け取ることにより加熱された稀溶液は、高温再生器１１へ供給される。
【００５５】なお、稀溶液ラインＬ１の分岐点ＰＰ２よりも吸収器１０、１０Ｈ側の領域に介装された低温溶液熱交換器１５においては、高温再生器１１で加熱・濃縮された吸収溶液と、低温再生器１２で加熱・濃縮された吸収溶液との混合溶液（合流点ＰＰ１から吸収器１０Ｌ、１０Ｈとの間の領域のラインＬ６を流れる吸収溶液）が保有する熱量が、熱交換器１５により、稀溶液ラインを流れる稀溶液に供給される。
【００５６】図８の実施形態においても、蒸発器（９Ｌ、９Ｈ）及び吸収器（１０Ｌ、１０Ｈ）は２段に分割されている。そして、熱交換器２０を介して排熱が投入される構成となっている。その結果、熱変換効率が向上し、吸収冷温水機の効率が向上する。その他の構成及び作用効果については、第１−第６実施形態と同様である。構成については、同じパラレルフロータイプである第４−第６実施形態と共通する部分が多い。
【００５７】図９は本発明の第８実施形態を示しており、所謂「シリーズパラレルフロータイプ」の吸収冷温水機に本発明を適用した実施形態の１つである。この実施形態は、図５で示す第４実施形態と良く似ている。図５の実施形態では、高温再生器１１で加熱・濃縮された吸収溶液はラインＬ３を流れ、低温再生器１２で加熱・濃縮された吸収溶液はラインＬ４を流れ、ラインＬ３とＬ４とは低温溶液熱交換器１５の上流側（再生器側）の合流点ＰＰ１で合流して、ラインＬ６として低温溶液熱交換器１５を経由して吸収器１０Ｌ、１０Ｈに連通している。これに対して、図９の第８実施形態では、高温再生器１１で加熱・濃縮された吸収溶液はラインＬ３を流れて低温再生器１２へ供給される。低温再生器１２には、高温再生器１１からラインＬ３を介して供給される吸収溶液と、稀溶液ラインＬ１から分岐したラインＬ１−９２（図５のＬ１−５２に対応）を流れる稀溶液とが供給され、冷媒蒸気ラインＬ１１を流れる冷媒蒸気により加熱・濃縮される。そして、低温再生器１２で加熱・濃縮された吸収溶液は、ラインＬ４により、低温溶液熱交換器１５を経由して吸収器１０Ｌ、１０Ｈに連通する。換言すれば、図９の第８実施形態では、合流点ＰＰ１（図５）及び溶液ラインＬ６（図５）に関する構成を具備していないのである。そして、上述した構成を除けば、図９の第８実施形態は、図５で示す第４実施形態と概略同じである。
【００５８】なお、図９の実施形態においても、蒸発器（９Ｌ、９Ｈ）及び吸収器（１０Ｌ、１０Ｈ）は２段に分割されている。そして、熱交換器２０を介して排熱が投入される構成となっている。そのため、熱変換効率が向上し、吸収冷温水機の効率が向上する。図９の第８実施形態のその他の構成及び作用効果については、第１−第７実施形態と同様である。
【００５９】図１０は本発明の第９実施形態を示している。この実施形態もシリーズパラレルフロータイプの吸収冷温水機にかかるものである。図６で示す第５実施形態では、高温再生器１１で加熱・濃縮された吸収溶液はラインＬ３を流れ、低温再生器１２で加熱・濃縮された吸収溶液はラインＬ４を流れ、ラインＬ３とＬ４とは低温溶液熱交換器１５の上流側（再生器側）の合流点ＰＰ１で合流して、ラインＬ６として低温溶液熱交換器１５を経由して吸収器１０Ｌ、１０Ｈに連通している。これに対して、図１０の第９実施形態では、高温再生器１１で加熱・濃縮された吸収溶液はラインＬ３を流れて低温再生器１２へ供給される。そして、低温再生器１２には、高温再生器１１からラインＬ３を介して供給される吸収溶液と、稀溶液ラインＬ１から分岐したラインＬ１−１０４（図６のＬ１−６４に対応）を流れる稀溶液とが供給され、そして、低温再生器１２で加熱・濃縮された吸収溶液は、ラインＬ４により、低温溶液熱交換器１５を経由して吸収器１０Ｌ、１０Ｈに連通する。換言すれば、図１０の第９実施形態でも、合流点ＰＰ１（図６）及び溶液ラインＬ６（図６）に関する構成を具備していないのである。そして、上述した構成を除けば、図１０の第９実施形態は、図６で示す第５実施形態とは概略同一である。
【００６０】図１０の実施形態においても、蒸発器（９Ｌ、９Ｈ）及び吸収器（１０Ｌ、１０Ｈ）は２段に分割されている。そして、熱交換器２０を介して排熱が投入される構成となっている。そのため、熱変換効率が向上し、吸収冷温水機の効率が向上する。図１０の第９実施形態のその他の構成及び作用効果については、第１−第８実施形態と同様である。
【００６１】図１１は本発明の第１０実施形態を示している。この実施形態もシリーズパラレルフロータイプの吸収冷温水機にかかるものであり、図７で示す第６実施形態と似通っている。図１１の第１０実施形態では、高温再生器１１で加熱・濃縮された吸収溶液はラインＬ３を流れて低温再生器１２へ供給される。低温再生器１２には、高温再生器１１からラインＬ３を介して供給される吸収溶液と、稀溶液ラインＬ１から分岐したラインＬ１−１１２（図７のＬ１−７２に対応）を流れる稀溶液とが供給され、冷媒蒸気ラインＬ１１を流れる冷媒蒸気により加熱・濃縮される。そして、低温再生器１２で加熱・濃縮された吸収溶液は、ラインＬ４により、低温溶液熱交換器１５を経由して吸収器１０Ｌ、１０Ｈに連通する。図１１の第１０実施形態でも、合流点ＰＰ１（図７）及び溶液ラインＬ６（図７）に関する構成を具備していない。そして、その点及び上述の構成を除けば、図１１の第１０実施形態は、図７で示す第６実施形態とは概略同じである。
【００６２】図１１の実施形態においても、蒸発器（９Ｌ、９Ｈ）及び吸収器（１０Ｌ、１０Ｈ）は２段に分割されている。そして、稀溶液ライン（Ｌ１−１１２）には熱交換器２０を介して排熱が投入される。そして、熱変換効率が向上し、吸収冷温水機の効率が向上する。図１１の第１０実施形態のその他の構成及び作用効果については、第１−第９実施形態と同様である。
【００６３】図１２は本発明の第１１実施形態を示している。この実施形態もシリーズパラレルフロータイプの吸収冷温水機にかかるものであり、図８で示す第７実施形態と概略同様であるが、次の点では相違している。図１２の第１１実施形態では、高温再生器１１で加熱・濃縮された吸収溶液はラインＬ３を流れて低温再生器１２へ供給される。低温再生器１２には、高温再生器１１からラインＬ３を介して供給される吸収溶液と、稀溶液ラインＬ１から分岐したラインＬ１−１２２（図８のＬ１−８２に対応）を流れる稀溶液とが供給される。低温再生器１２で加熱・濃縮された吸収溶液は、ラインＬ４により、低温溶液熱交換器１５を経由して吸収器１０Ｌ、１０Ｈに連通する。そして、図１２の第１１実施形態では、合流点ＰＰ１（図８）及び溶液ラインＬ６（図８）に関する構成を具備していない。
【００６４】図１２の実施形態においても、下胴側（蒸発器９Ｌ、９Ｈ及び吸収器１０Ｌ、１０Ｈ）は２段に分割されている。そして、稀溶液ライン（Ｌ１−１２１）には熱交換器２０を介して排熱が投入される。その結果、熱変換効率が向上し、吸収冷温水機の効率が向上する。図１２の第１１実施形態のその他の構成及び作用効果については、第１−第１０実施形態と同様である。
【００６５】図１３は本発明の第１３実施形態を示している。この実施形態は所謂「リバースフロータイプ」の吸収冷温水機に関するものである。図１３の実施形態では、溶液ポンプＰ１０によりヘッドが付加された稀溶液は、稀溶液ラインＬ１を流れ、分岐点ＰＰ２（低温溶液熱交換器よりも吸収器側の領域の分岐点）にて、低温再生器１２に連通するラインＬ１−１３１（第１のライン）と、他方のラインＬ１−１３２（第２のライン）とに分岐する。ラインＬ１−１３１を流れる稀溶液は、低温溶液熱交換器１５において、高濃度ラインＬ３を流れる高濃度吸収溶液が保有する熱量を受け取り、低温再生器１２へ流入する。低温再生器１２へ流入した稀溶液は、冷媒蒸気ラインＬ１１を流れる冷媒蒸気が保有する熱量により加熱・濃縮され、ラインＬ４−１（低温再生器で加熱・濃縮された溶液が流れる中間濃度溶液ライン）を流れ、ポンプＰ１２によりヘッドが与えられる。そして、ラインＬ４−１に介装された高温溶液熱交換器１４において、高温再生器１１で加熱・濃縮された高濃度溶液が保有する熱量が投入される。
【００６６】一方、ラインＬ１−１３２を流れる稀溶液には、排熱ラインＬ２、排熱投入用熱交換器２０を介して、図示しない排熱源からの排熱が投入される。そして、合流点ＰＰ１において、前記ラインＬ４−１と合流する。そして合流した後、ラインＬ４−２となって加熱された吸収溶液を高温再生器１１へ供給する。高温再生器１１において吸収溶液は、例えば高質燃料を用いたバーナ等で加熱・濃縮され、高濃度溶液としてラインＬ３を吸収器側へ流れる。図１３の実施形態においても、下胴側を構成する蒸発器（９Ｌ、９Ｈ）及び吸収器（１０Ｌ、１０Ｈ）は２段に分割されている。そして、稀溶液ライン（Ｌ１−１３２）には、排熱投入用熱交換器２０が介装され、排熱が投入される。その結果、熱変換効率が向上し、吸収冷温水機の効率が向上する。図１３の第１２実施形態のその他の構成及び作用効果については、第１−第１１実施形態と同様である。
【００６７】図１４は本発明の第１３実施形態を示しており、この第１３実施形態もリバースフロータイプの吸収冷温水機に係るものである。図１４において、稀溶液ラインＬ１は分岐点ＰＰ２（低温溶液熱交換器よりも吸収器側の領域の分岐点）において、排熱投入用熱交換器２０が介装されたラインＬ１−１４１（第１のライン）と、低温溶液熱交換器１５が介装されたラインＬ１−１４２（第２のライン）とに分岐している。
【００６８】前記ラインＬ１−１４１を流れる稀溶液には、排熱ラインＬ２、熱交換器２０を介して排熱が投入される。一方、前記ラインＬ１−１４２を流れる稀溶液には、低温溶液熱交換器１５を介して、高温再生器１１からの高濃度溶液ラインＬ３を流れる高濃度溶液が保有する熱量が投入される。そして、ラインＬ１−１４１、Ｌ１−１４２は合流点ＰＰ１で合流して再びラインＬ１となり、低温再生器１２へ連通する。低温再生器１２で加熱・濃縮された溶液は、溶液ポンプＰ１２でヘッドが付加され、ラインＬ４（中間濃度溶液ライン）により高温再生器１１へ連通する。前述した通り、高温再生器１１で加熱・濃縮された溶液は、ラインＬ３を流れて吸収器１０Ｌ、１０Ｈに連通する。
【００６９】図１４の実施形態においても、蒸発器（９Ｌ、９Ｈ）及び吸収器（１０Ｌ、１０Ｈ）は２段に分割されている。そして、稀溶液ライン（Ｌ１−１４１）に排熱投入用熱交換器２０が介装され、排熱が投入される。その結果、熱変換効率が向上し、吸収冷温水機の効率が向上する。図１４の第１３実施形態のその他の構成及び作用効果については、第１−第１２実施形態と同様である。
【００７０】図１５で示す本発明の第１４実施形態もリバースフロータイプの吸収冷温水機に係るものである。図１５において、稀溶液ラインＬ１は低温再生器１２へ連通しており、低温溶液熱交換器１５及び排熱投入用熱交換器２０が介装されている。稀溶液ラインＬ１を流れる稀溶液には、先ず、低温溶液熱交換器１５を介して、高濃度溶液ラインＬ３内を流れる高濃度溶液が保有する熱量が投入される。そして、熱交換器２０を介して、図示しない排熱源及び排熱ラインＬ２から排熱が投入される。
【００７１】低温再生器１２で加熱・濃縮された溶液は、溶液ポンプＰ１２でヘッドが付加され、ラインＬ４（中間濃度溶液ライン）内を流れ、高温溶液熱交換器１４を経由して高温再生器１１へ供給される。そして、高温再生器１１で加熱・濃縮された溶液は、ラインＬ３を流れて吸収器１０Ｌ、１０Ｈに連通する。
【００７２】図１５の実施形態においても、蒸発器（９Ｌ、９Ｈ）及び吸収器（１０Ｌ、１０Ｈ）は２段に分割されている。そして、溶液ラインＬ１に排熱投入用熱交換器２０が介装され、排熱が投入される。それに伴い、熱変換効率の向上、吸収冷温水機効率の向上、という作用効果を奏する。図１５の第１４実施形態のその他の構成及び作用効果については、第１−第１３実施形態と同様である。
【００７３】図１６で示す本発明の第１５実施形態もリバースフロータイプの吸収冷温水機に係るものである。図１５の実施形態では、低温再生器１２へ連通する稀溶液ラインＬ１には低温溶液熱交換器１５及び排熱投入用熱交換器２０が介装されており、低温再生器１２から高温再生器１１に連通するラインＬ４には、溶液ポンプＰ１２と高温溶液熱交換器１４が介装されている。これに対して図１６の第１５実施形態では、稀溶液ラインＬ１には低温溶液熱交換器１５のみが介装されており、低温再生器１２から高温再生器１１に連通するラインＬ４には、溶液ポンプＰ１２、排熱投入用熱交換器２０、高温溶液熱交換器１４が介装されている。
【００７４】図１６の実施形態では、稀溶液ラインＬ１を流れる稀溶液には、低温溶液熱交換器１５を介して、高濃度溶液ラインＬ３内を流れる高濃度溶液が保有する熱量が投入される。低温再生器１２で加熱・濃縮された溶液は、溶液ポンプＰ１２でヘッドが付加され、ラインＬ４（中間濃度溶液ライン）内を流れて高温再生器１１へ供給される。その間にラインＬ４内を流れる吸収溶液には、熱交換器２０を介して排熱が投入され、そして、高温溶液熱交換器１４を介して、ラインＬ３内を流れる高濃度溶液が保有する熱量が投入される。
【００７５】図１６の実施形態においても、下胴側（蒸発器９Ｌ、９Ｈ及び吸収器１０Ｌ、１０Ｈ）は２段に分割されている。そして、溶液ラインＬ４に排熱投入用熱交換器２０が介装され、排熱が投入される。それに伴い、熱変換効率及び吸収冷温水機効率が向上する。図１６の第１５実施形態のその他の構成及び作用効果については、第１−第１４実施形態と同様である。
【００７６】図１７は、本発明の第１６実施形態を示す。この第１６実施形態は、所謂「リバースパラレルフロータイプ」の吸収冷温水機にかかるものである。図１７の第１６実施形態は、図１３の第１２実施形態と概略同様の構成を具備している。但し、図１３の第１２実施形態では、低温再生器１２で加熱・濃縮された吸収溶液は、その全量がラインＬ４−１を介して高温再生器１１へ供給される。それに対して、図１７の第１６実施形態では、低温再生器１２から出る溶液ラインＬ４−１は、分岐点ＰＰ−４でラインＬ４−２が分岐しており、該ラインＬ４−２は合流点ＰＰ３で高温再生器１１からの溶液ラインＬ３と合流し、低温溶液熱交換器１５を経由して吸収器１０Ｌ、１０Ｈへ連通する。図１７において、合流点ＰＰ３から吸収器１０Ｌ、１０Ｈまでの領域の溶液ラインは、符号Ｌ６で表現されている。
【００７７】図１７の実施形態においても、下胴側（蒸発器９Ｌ、９Ｈ及び吸収器１０Ｌ、１０Ｈ）は２段に分割されている。そして、溶液ラインＬ１−１７２に排熱投入用熱交換器２０が介装され、排熱が投入される。それに伴い、熱変換効率及び吸収冷温水機効率が向上する。図１７の第１６実施形態のその他の構成及び作用効果については、第１−第１５実施形態と同様である。
【００７８】図１８で示す第１７実施形態もリバースパラレルフロータイプの吸収冷温水機にかかるものである。図１８の第１７実施形態は、図１４の第１３実施形態と概略同様の構成を具備している。但し、図１４の第１３実施形態では、低温再生器１２で加熱・濃縮された吸収溶液は、その全量がラインＬ４を介して高温再生器１１へ供給されている。これに対して、図１８の第１７実施形態では、低温再生器１２から出る溶液ラインＬ４−１からラインＬ４−２が分岐しており、該ラインＬ４−２は合流点ＰＰ３で高温再生器１１からの溶液ラインＬ３と合流してラインＬ６となり、低温溶液熱交換器１５を経由して吸収器１０Ｌ、１０Ｈへ連通している。
【００７９】図１８の実施形態においても、蒸発器（９Ｌ、９Ｈ）及び吸収器（１０Ｌ、１０Ｈ）は２段に分割されている。そして、溶液ラインＬ１−１８１に排熱投入用熱交換器２０が介装され、排熱が投入される。それに伴い、熱変換効率及び吸収冷温水機効率が向上する。図１８の第１７実施形態のその他の構成及び作用効果については、第１−第１６実施形態と同様である。
【００８０】図１９で示す第１８実施形態もリバースパラレルフロータイプの吸収冷温水機にかかるものである。図１９の第１８実施形態は、図１５の第１４実施形態と概略同様の構成を具備している。ここで、図１５の第１４実施形態では、低温再生器１２で加熱・濃縮された吸収溶液は、その全量がラインＬ４を介して高温再生器１１へ供給されているのに対して、図１９の第１８実施形態では、溶液ラインＬ４からラインＬ４−２が分岐している。そしてラインＬ４−２は、合流点ＰＰ３で高温再生器１１からの溶液ラインＬ３と合流してラインＬ６となり、低温溶液熱交換器１５を経由して吸収器１０Ｌ、１０Ｈへ連通している。
【００８１】図１９の実施形態においても、蒸発器（９Ｌ、９Ｈ）及び吸収器（１０Ｌ、１０Ｈ）は２段に分割されている。そして、溶液ラインＬ１に排熱投入用熱交換器２０が介装され、排熱が投入される。それに伴い、熱変換効率及び吸収冷温水機効率が向上する。図１９の第１８実施形態のその他の構成及び作用効果については、第１−第１７実施形態と同様である。
【００８２】図２０で示す第１９実施形態もリバースパラレルフロータイプの吸収冷温水機にかかるものである。図２０の第１９実施形態は、図１６の第１５実施形態と概略同様の構成を具備している。ここで、図１６の第１５実施形態では、低温再生器１２で加熱・濃縮された吸収溶液は、その全量がラインＬ４を介して高温再生器１１へ供給されているのに対して、図２０の第１９実施形態では、分岐点ＰＰ４において溶液ラインＬ４からラインＬ４−２が分岐している。そしてラインＬ４−２は、合流点ＰＰ３で溶液ラインＬ３と合流してラインＬ６となり、低温溶液熱交換器１５を経由して吸収器１０Ｌ、１０Ｈへ連通している。
【００８３】図２０の実施形態においても、下胴側を構成する蒸発器（９Ｌ、９Ｈ）及び吸収器（１０Ｌ、１０Ｈ）は２段に分割されている。そして、溶液ラインＬ４に排熱投入用熱交換器２０が介装され、排熱が投入される。それに伴い、熱変換効率及び吸収冷温水機効率が向上する。図２０の第１９実施形態のその他の構成及び作用効果については、第１−第１８実施形態と同様である。
【００８４】なお、図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記載ではない旨を付記する。
【００８５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、排熱投入用の熱交換器を介して排熱を吸収冷温水機内へ供給することが出来る。その結果、排熱利用率を高め、高質燃料の消費量を削減して、高効率を達成することが可能となるのである。また、蒸発器及び吸収器（下胴側の構成）を複数段に分割する事により、排熱の変換効率を向上する。それと共に、吸収溶液の濃度幅を拡大することにより吸収冷温水機及びそれを含むシステム全体としての効率を向上できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２２０２６２
【氏名又は名称】東京瓦斯株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年３月２９日（１９９９．３．２９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７１６９６
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 敏忠 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２８３５９０（Ｐ２０００−２８３５９０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１０月１３日（２０００．１０．１３） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−８６６８５ |
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