(57)【要約】【課題】吸収式冷凍装置の再生器において利用できる温熱の温度範囲を拡大し、吸収式冷凍装置を作動させるための熱源の選択の幅を広げる。【解決手段】吸収式冷凍装置（10）の再生器（11）には、再生側加熱器（12）と発生容器（13）とが設けられる。再生側加熱器（12）は、再生器（11）へ供給された吸収液を加熱する。再生側加熱器（12）では、吸収液の温度が上昇する。つまり、再生側加熱器（12）では、吸収液が顕熱変化する。再生側加熱器（12）は、加熱した吸収液を発生容器（13）へ供給する。発生容器（13）は、供給された吸収液から冷媒蒸気を発生させるその結果、発生容器（13）では、吸収液の濃度が上昇する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
再生器（11）と吸収器（22）と凝縮器（35）と蒸発器（24）とを備えた吸収式冷凍装置であって、
上記再生器（11）は、
上記吸収器（22）から供給された吸収液を加熱する再生側加熱器（12）と、
上記再生側加熱器（12）から供給された吸収液から冷媒蒸気を発生させることによって該吸収液の濃度を上昇させる発生容器（13）とを備え、
上記再生側加熱器（12）だけにおいて上記吸収液を加熱し、
上記発生容器（13）から上記吸収器（22）へ濃度が上昇した吸収液を、上記発生容器（13）から上記凝縮器（35）へ冷媒蒸気をそれぞれ供給する
ことを特徴とする吸収式冷凍装置。
【請求項２】
請求項２において、
上記発生容器（13）は、上記再生側加熱器（12）から供給された吸収液を噴霧する噴霧部材（15）を備えている
ことを特徴とする吸収式冷凍装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の吸収式冷凍装置（10）と、
熱媒体が循環する循環回路（41）を有して該熱媒体の温熱を上記吸収式冷凍装置（10）の上記再生側加熱器（12）へ供給する熱源装置（40）とを備え、
上記循環回路（41）には、
太陽電池パネル（43）と該太陽電池パネル（43）を冷却するために上記循環回路（41）の熱媒体が流れる冷却用通路（44）とを有する発電部材（42）と、
上記発電部材（42）の冷却用通路（44）を通過した熱媒体を更に加熱する熱源側加熱器（45）とが接続されている
ことを特徴とする冷凍システム。
【請求項４】
請求項３において、
上記熱源側加熱器（45）は、上記循環回路（41）の熱媒体を太陽熱によって加熱する集熱器である
ことを特徴とする冷凍システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸収式冷凍装置と、それを備えた冷凍システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、再生器と吸収器と凝縮器と蒸発器とを備えた吸収式冷凍装置が知られている。特許文献１には、エンジン等の排熱を利用して作動する吸収式冷凍装置が開示されている。
【０００３】
吸収式冷凍装置では、吸収器と再生器の間で吸収液が循環する。吸収器では、吸収液が冷媒蒸気を吸収し、吸収液の濃度が低下する。吸収器から再生器へは、比較的低濃度の吸収液が送られる。再生器では、吸収器から供給された吸収液が加熱され、吸収液から冷媒蒸気が発生し、吸収液の濃度が上昇する。再生器から吸収器へは、比較的高濃度の吸収液が送られる。再生器において発生した冷媒蒸気は、凝縮器へ送られて凝縮し、その後に蒸発器へ送られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−００２５３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、従来の再生器では、吸収液に含まれた冷媒が蒸発するため、吸収液の温度がその沸点に保たれる。つまり、再生器において冷媒蒸気を発生させるには、吸収液の温度をその沸点に保持する必要がある。このため、従来の吸収式冷凍装置では、その再生器において利用できる温熱が、吸収液の沸点よりも高温の温熱に限られる。従って、従来の吸収式冷凍装置には、再生器において利用できる温熱の温度範囲が制約され、吸収式冷凍装置を作動させるための熱源の選択の幅が狭いという問題があった。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、吸収式冷凍装置の再生器において利用できる温熱の温度範囲を拡大し、吸収式冷凍装置を作動させるための熱源の選択の幅を広げることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、再生器（11）と吸収器（22）と凝縮器（35）と蒸発器（24）とを備えた吸収式冷凍装置を対象とする。そして、上記再生器（11）は、上記吸収器（22）から供給された吸収液を加熱する再生側加熱器（12）と、上記再生側加熱器（12）から供給された吸収液から冷媒蒸気を発生させることによって該吸収液の濃度を上昇させる発生容器（13）とを備え、上記再生側加熱器（12）だけにおいて上記吸収液を加熱し、上記発生容器（13）から上記吸収器（22）へ濃度が上昇した吸収液を、上記発生容器（13）から上記凝縮器（35）へ冷媒蒸気をそれぞれ供給するものである。
【０００８】
第１の発明では、吸収式冷凍装置（10）の再生器（11）が、再生側加熱器（12）と発生容器（13）とを備える。吸収式冷凍装置（10）では、吸収器（22）から再生器（11）の再生側加熱器（12）へ吸収液が供給される。再生側加熱器（12）において加熱された吸収液は、発生容器（13）へ供給される。発生容器（13）では、流入した吸収液から冷媒蒸気が発生し、その結果、吸収液の濃度が上昇する。再生器（11）では、再生側加熱器（12）だけにおいて吸収液が加熱される。従って、再生器（11）では、再生側加熱器（12）において吸収液の温度が上昇し、発生容器（13）において吸収液は加熱されない。発生容器（13）において発生した冷媒蒸気は、凝縮器（35）へ供給される。凝縮器（35）において凝縮した冷媒は、蒸発器（24）へ供給され、冷却対象物から吸熱して蒸発する。蒸発器（24）において発生した冷媒蒸気は、吸収器（22）において吸収液に吸収される。一方、発生容器（13）において濃度が上昇した吸収液は、吸収器（22）側へ戻される。
【０００９】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記発生容器（13）は、上記再生側加熱器（12）から供給された吸収液を噴霧する噴霧部材（15）を備えるものである。
【００１０】
第２の発明において、再生側加熱器（12）から発生容器（13）へ供給された吸収液は、噴霧部材（15）によって発生容器（13）の内部空間に噴霧される。そして、発生容器（13）では、噴霧された吸収液から冷媒蒸気が発生する。
【００１１】
第３の発明は、冷凍システムを対象とする。そして、上記第１又は第２の発明の吸収式冷凍装置（10）と、熱媒体が循環する循環回路（41）を有して該熱媒体の温熱を上記吸収式冷凍装置（10）の上記再生側加熱器（12）へ供給する熱源装置（40）とを備え、上記循環回路（41）には、太陽電池パネル（43）と該太陽電池パネル（43）を冷却するために上記循環回路（41）の熱媒体が流れる冷却用通路（44）とを有する発電部材（42）と、上記発電部材（42）の冷却用通路（44）を通過した熱媒体を更に加熱する熱源側加熱器（45）とが接続されるものである。
【００１２】
第３の発明では、吸収式冷凍装置（10）と熱源装置（40）とが冷凍システム（1）を構成する。熱源装置（40）の循環回路（41）を流れる熱媒体は、発電部材（42）の冷却用通路（44）を通過する間に加熱され、その後に熱源側加熱器（45）において更に加熱される。吸収式冷凍装置（10）の再生側加熱器（12）は、循環回路（41）を循環する熱媒体の温熱を利用して、吸収液の加熱を行う。
【００１３】
ここで、太陽電池パネル（43）が効率よく発電できる温度範囲は、吸収式冷凍装置（10）を作動させることのできる温熱の温度範囲（具体的には、再生器（11）において吸収液の濃度を上昇させるのに必要な温熱の温度範囲）よりも低いのが通常である。一方、第３の発明の熱源装置（40）では、循環回路（41）を流れる熱媒体が、発電部材（42）において加熱された後に熱源側加熱器（45）において更に加熱される。従って、この発明の冷凍システム（1）では、発電部材（42）の太陽電池パネル（43）の温度が適切な囲に保たれると同時に、熱源装置（40）において得られた温熱によって吸収式冷凍装置（10）が作動する。
【００１４】
第４の発明は、上記第３の発明において、上記熱源側加熱器（45）は、上記循環回路（41）の熱媒体を太陽熱によって加熱する集熱器であるものである。
【００１５】
第４の発明では、熱源装置（40）の循環回路（41）に、集熱器が熱源側加熱器（45）として接続される。循環回路（41）を流れる熱媒体は、発電部材（42）の冷却用通路（44）を通過した後に集熱器へ流入する。集熱器へ流入した循環回路（41）の熱媒体は、太陽熱によって加熱される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の吸収式冷凍装置（10）の再生器（11）では、再生側加熱器（12）において吸収液の温度が上昇し、発生容器（13）において吸収液から冷媒蒸気が発生する。この再生器（11）では、再生側加熱器（12）だけにおいて吸収液が加熱される。このため、再生側加熱器（12）では、吸収液の温度がその沸点よりも低い温度から概ねその沸点にまで上昇する。従って、本発明の再生側加熱器（12）では、吸収液の沸点よりも高温の温熱だけでなく、吸収液の沸点よりも低温の温熱も、吸収液を加熱するために利用することができる。
【００１７】
このように、本発明によれば、吸収式冷凍装置（10）の再生器（11）において利用できる温熱の温度範囲を拡大することができる。その結果、吸収式冷凍装置（10）を作動させるための熱源の選択の幅を広げることができ、吸収式冷凍装置（10）の使い勝手を向上させることができる。
【００１８】
上記第３の発明では、吸収式冷凍装置（10）と熱源装置（40）とが冷凍システム（1）を構成する。そして、熱源装置（40）の循環回路（41）を流れる熱媒体が発電部材（42）と熱源側加熱器（45）の両方によって加熱され、熱源装置（40）の熱媒体の温熱が吸収式冷凍装置（10）の再生側加熱器（12）へ供給される。従って、この発明によれば、発電部材（42）の太陽電池パネル（43）の温度を効率よく発電できる範囲に保ちつつ、発電部材（42）を有する熱源装置（40）において得られた温熱を利用して吸収式冷凍装置（10）を作動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、実施形態１の冷凍システムおよび空気調和装置の概略構成を示す配管系統図である。
【図２】図２は、実施形態２の冷凍システムおよび空気調和装置の概略構成を示す配管系統図である。
【図３】図３は、実施形態３の冷凍システムおよび利用側循環回路の概略構成を示す配管系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施形態および変形例は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００２１】
《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１について説明する。本実施形態の冷凍システム（1）は、吸収式冷凍装置（10）と熱源装置（40）とを備えている。後述するように、この冷凍システム（1）は、空気調和装置（60）に接続されている。
【００２２】
〈吸収式冷凍装置〉
図１に示すように、吸収式冷凍装置（10）は、再生器（11）と吸収器（22）と凝縮器（35）と蒸発器（24）と溶液熱交換器（37）とを備え、吸収式冷凍サイクルを行う。この吸収式冷凍装置（10）は、臭化リチウム（ＬｉＢｒ）水溶液を吸収液として用い、水（Ｈ２Ｏ）を冷媒として用いる。また、この吸収式冷凍装置（10）は、熱源装置（40）から供給された温熱を利用して作動する。吸収式冷凍装置（10）の運転によって得られた冷熱は、空気調和装置（60）の冷媒を冷却するために利用される。
【００２３】
再生器（11）は、再生側加熱器である加熱用熱交換器（12）と、発生容器（13）とを備えている。加熱用熱交換器（12）は、一次側流路（12a）と二次側流路（12b）とが形成されたプレート式熱交換器であって、一次側流路（12a）を流れる流体と二次側流路（12b）を流れる流体とを熱交換させる。また、加熱用熱交換器（12）は、二次側流路（12b）での流体の流通方向が一次側流路（12a）での流体の流通方向とは逆向きになる対向流型の熱交換器である。発生容器（13）は、本体容器（14）と噴霧ノズル（15）とを備えている。本体容器（14）は、起立した中空円筒状の部材である。噴霧部材である噴霧ノズル（15）は、本体容器（14）の内部空間の上端部に設置され、下方へ向かって流体を噴霧する。
【００２４】
再生器（11）では、加熱用熱交換器（12）の下流に発生容器（13）が配置される。加熱用熱交換器（12）は、二次側流路（12b）の出口端が、溶液配管（16）を介して発生容器（13）の噴霧ノズル（15）に接続される。また、再生器（11）では、発生容器（13）の噴霧ノズル（15）が加熱用熱交換器（12）よりも上方に配置される。
【００２５】
発生容器（13）の頂部には、蒸気配管（19）が接続されている。発生容器（13）は、蒸気配管（19）を介して凝縮器（35）の一端に接続されている。凝縮器（35）の他端は、配管を介して蒸発器（24）に接続されている。凝縮器（35）は、発生容器（13）から供給された冷媒蒸気（水蒸気）を室外空気と熱交換させる熱交換器である。凝縮器（35）の近傍には、凝縮器（35）へ室外空気を送るためのファン（36）が配置されている。
【００２６】
吸収器（22）と蒸発器（24）とは、一体に形成されている。一体形成された吸収器（22）及び蒸発器（24）は、一つのシェル部材（20）を備えている。シェル部材（20）の内部空間は、エリミネータ（21）によって左右に区画されている。エリミネータ（21）は、そこを通過する冷媒蒸気から液滴状の冷媒を分離するための部材である。
【００２７】
シェル部材（20）の内部空間では、エリミネータ（21）によって区画された一方の空間に、蒸発器（24）を構成する撒布部材（25）及び冷却管（26）が設置されている。冷却管（26）は、後述する空気調和装置（60）の冷媒回路（70）に接続される伝熱管である。撒布部材（25）は、冷却管（26）の上方に配置されている。この撒布部材（25）は、配管を介して凝縮器（35）の他端に接続され、凝縮器（35）から供給された液冷媒を冷却管（26）に向けて撒布する。蒸発器（24）では、冷却管（26）の内部を流れる空気調和装置（60）の冷媒が、撒布部材（25）から撒布された吸収式冷凍装置（10）の冷媒（Ｈ２Ｏ）と熱交換する。
【００２８】
また、シェル部材（20）の内部空間では、エリミネータ（21）によって区画された他方の空間に、吸収器（22）を構成する撒布部材（23）が設置されている。撒布部材（23）は、後述する吸収側循環回路（30）に接続され、供給された吸収液を下方に向けて撒布する。
【００２９】
シェル部材（20）には、吸収側循環回路（30）が接続されている。吸収側循環回路（30）は、その始端がシェル部材（20）の底部に接続され、その終端が吸収器（22）の撒布部材（23）に接続されている。吸収側循環回路（30）には、その始端から終端に向かって順に、溶液ポンプ（31）と冷却用熱交換器（32）とが配置されている。溶液ポンプ（31）は、シェル部材（20）の底部に溜まった吸収液を吸い込んで吐出する。冷却用熱交換器（32）は、溶液ポンプ（31）から吐出された吸収液を室外空気と熱交換させる熱交換器である。冷却用熱交換器（32）の近傍には、冷却用熱交換器（32）へ室外空気を送るためのファン（33）が配置されている。
【００３０】
なお、本実施形態の吸収式冷凍装置（10）では、一つのファンが、凝縮器用のファン（36）と冷却用熱交換器用のファン（33）とを兼ねていてもよい。この場合は、一つのファンによって凝縮器（35）と冷却用熱交換器（32）の両方へ室外空気が供給される。
【００３１】
溶液熱交換器（37）は、第１流路（37a）と第２流路（37b）とが形成されたプレート式熱交換器であって、第１流路（37a）を流れる吸収液と第２流路（37b）を流れる吸収液とを熱交換させる。また、溶液熱交換器（37）は、第２流路（37b）での流体の流通方向が第１流路（37a）での流体の流通方向とは逆向きになる対向流型の熱交換器である。
【００３２】
溶液熱交換器（37）の第１流路（37a）は、その入口端が配管を介して吸収側循環回路（30）における溶液ポンプ（31）と冷却用熱交換器（32）の間に接続され、その出口端が溶液配管（17）を介して加熱用熱交換器（12）の二次側流路（12b）の入口端に接続されている。溶液熱交換器（37）の第２流路（37b）は、その入口端が溶液配管（18）を介して発生容器（13）の底部に接続され、その出口端が配管を介してシェル部材（20）の底部に接続されている。
【００３３】
〈熱源装置〉
図１に示すように、熱源装置（40）は、集熱用循環回路（41）と熱搬送用循環回路（50）とを備えている。この熱源装置（40）は、集熱用循環回路（41）において得られた温熱を、熱搬送用循環回路（50）の熱媒体を介して吸収式冷凍装置（10）の加熱用熱交換器（12）へ供給する。
【００３４】
集熱用循環回路（41）は、ブライン等の熱媒体が循環する閉回路である。集熱用循環回路（41）は、発電部材である発電モジュール（42）と、熱源側加熱器である太陽熱集熱器（45）と、熱源側熱交換器（51）と、ポンプ（47）とを備えている。この集熱用循環回路（41）では、ポンプ（47）の吐出口から吸入口へ向かって順に、発電モジュール（42）と太陽熱集熱器（45）と熱源側熱交換器（51）とが配置されている。つまり、集熱用循環回路（41）では、発電モジュール（42）の下流側に太陽熱集熱器（45）が配置され、太陽熱集熱器（45）の下流側に熱源側熱交換器（51）が配置されている。
【００３５】
発電モジュール（42）は、太陽電池パネル（43）を備えている。また、発電モジュール（42）では、太陽電池パネル（43）の背面側に冷却用通路（44）が形成されている。この発電モジュール（42）は、冷却用通路（44）が集熱用循環回路（41）に接続され、冷却用通路（44）を流れる熱媒体が太陽電池パネル（43）から吸熱する。つまり、この発電モジュール（42）では、太陽電池パネル（43）による発電と、冷却用通路（44）を流れる熱媒体の加熱とが行われる。
【００３６】
太陽熱集熱器（45）には、集熱用通路（46）が形成される。この太陽熱集熱器（45）は、集熱用通路（46）が集熱用循環回路（41）に接続され、集熱用通路（46）を流れる熱媒体が太陽熱を吸収する。
【００３７】
熱源側熱交換器（51）は、一次側流路（51a）と二次側流路（51b）とが形成されたプレート式熱交換器であって、一次側流路（51a）を流れる流体と二次側流路（51b）を流れる流体とを熱交換させる。また、熱源側熱交換器（51）は、二次側流路（51b）での流体の流通方向が一次側流路（51a）での流体の流通方向とは逆向きになる対向流型の熱交換器である。
【００３８】
熱源側熱交換器（51）の一次側流路（51a）は、集熱用循環回路（41）に接続されている。つまり、熱源側熱交換器（51）の一次側流路（51a）は、その入口端が太陽熱集熱器（45）の集熱用通路（46）に接続され、その出口端がポンプ（47）の吸入口に接続される。一方、熱源側熱交換器（51）の二次側流路（51b）は、熱搬送用循環回路（50）に接続されている。この点については後述する。
【００３９】
熱搬送用循環回路（50）は、配管を介して吸収式冷凍装置（10）の加熱用熱交換器（12）に接続されることによって、ブライン等の熱媒体が循環する閉回路を形成する。具体的に、熱搬送用循環回路（50）は、その一端が加熱用熱交換器（12）の一次側流路（12a）の出口端に接続され、その他端が加熱用熱交換器（12）の一次側流路（12a）の入口端に接続される。
【００４０】
また、熱搬送用循環回路（50）は、ポンプ（52）と、熱源側熱交換器（51）と、バッファタンク（53）とを備えている。熱搬送用循環回路（50）では、その一端から他端へ向かって順に、ポンプ（52）と、熱源側熱交換器（51）とが配置されている。熱源側熱交換器（51）の二次側流路（51b）は、その入口端がポンプ（52）の吐出口に接続され、その出口端が配管を介して加熱用熱交換器（12）の一次側流路（12a）に接続される。バッファタンク（53）は、熱源側熱交換器（51）と加熱用熱交換器（12）の間に接続されている。
【００４１】
〈空気調和装置〉
上述したように、空気調和装置（60）は、本実施形態の冷凍システム（1）に接続されている。この空気調和装置（60）は、室外ユニット（61）と室内ユニット（62）とを備えている。また、この空気調和装置（60）は、冷媒が充填された冷媒回路（70）を備えており、蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う。
【００４２】
図１に示すように、冷媒回路（70）には、圧縮機（71）と、四方切換弁（72）と、室外熱交換器（73）と、膨張弁（74）と、室内熱交換器（75）とが設けられている。また、冷媒回路（70）は、配管を介して吸収式冷凍装置（10）の冷却管（26）に接続されることによって、冷媒が循環する閉回路を形成する。圧縮機（71）、四方切換弁（72）、室外熱交換器（73）及び膨張弁（74）は、室外ユニット（61）に収容される。一方、室内熱交換器（75）は、室内ユニット（62）に収容される。
【００４３】
冷媒回路（70）において、圧縮機（71）は、その吐出口が四方切換弁（72）の第１のポートに接続され、その吸入口が四方切換弁（72）の第２のポートに接続される。この冷媒回路（70）では、四方切換弁（72）の第３のポートから第４のポートに向かって順に、室外熱交換器（73）と、冷却管（26）と、膨張弁（74）と、室内熱交換器（75）とが配置されている。
【００４４】
四方切換弁（72）は、第１のポートが第３のポートと連通し且つ第２のポートが第４のポートと連通する第１状態（図１に実線で示す状態）と、第１のポートが第４のポートと連通し且つ第２のポートが第３のポートと連通する第２状態（図１に破線で示す状態）とに切り換わる。室外熱交換器（73）は、冷媒回路（70）の冷媒を室外空気と熱交換させる熱交換器である。室外熱交換器（73）の近傍には、室外熱交換器（73）へ室外空気を送るための室外ファン（63）が配置されている。室内熱交換器（75）は、冷媒回路（70）の冷媒を室内空気と熱交換させる熱交換器である。室内熱交換器（75）の近傍には、室内熱交換器（75）へ室内空気を送るための室内ファン（64）が配置されている。
【００４５】
−冷凍システムの運転動作−
本実施形態の冷凍システム（1）は、夏季などの冷房負荷が比較的高い状況において空気調和装置（60）が冷房運転を行っているときに、後述するような運転動作を行う。空気調和装置（60）の暖房運転中と停止中には、冷凍システム（1）は作動しない。また、空気調和装置（60）の冷房運転中であっても、室内の冷房負荷が比較的低い場合は、冷凍システム（1）は作動しない。
【００４６】
ここでは、本実施形態の冷凍システム（1）の運転動作を説明する。なお、以下に示す温度、濃度および圧力の値は、いずれも単なる一例である。
【００４７】
冷凍システム（1）の熱源装置（40）では、集熱用循環回路（41）のポンプ（47）が作動し、集熱用循環回路（41）を熱媒体が循環する。また、この熱源装置（40）では、熱搬送用循環回路（50）のポンプ（52）が作動し、熱搬送用循環回路（50）を熱媒体が循環する。
【００４８】
集熱用循環回路（41）において、ポンプ（47）から吐出された熱媒体は、発電モジュール（42）の冷却用通路（44）へ流入する。熱媒体は、冷却用通路（44）を流れる間に太陽電池パネル（43）から吸熱し、その温度が６８℃から７３℃にまで上昇する。発電モジュール（42）では、熱媒体によって太陽電池パネル（43）が冷却される。このため、太陽電池パネル（43）の温度は、太陽電池パネル（43）が効率よく発電できる温度範囲（７５℃以下）に保たれる。
【００４９】
発電モジュール（42）の冷却用通路（44）から流出した熱媒体は、太陽熱集熱器（45）の集熱用通路（46）へ流入する。熱媒体は、集熱用通路（46）を流れる間に太陽熱を吸収し、その温度が７３℃から９３℃にまで上昇する。太陽熱集熱器（45）の集熱用通路（46）から流出した熱媒体は、熱源側熱交換器（51）の一次側流路（51a）へ流入する。熱媒体は、この一次側流路（51a）を流れる間に熱搬送用循環回路（50）の熱媒体へ放熱し、その温度が９３℃から６８℃にまで低下する。熱源側熱交換器（51）の一次側流路（51a）から流出した熱媒体は、ポンプ（47）へ吸い込まれ、再び発電モジュール（42）へ供給される。
【００５０】
熱搬送用循環回路（50）において、ポンプ（52）から吐出された熱媒体は、熱源側熱交換器（51）の二次側流路（51b）へ流入する。熱媒体は、この二次側流路（51b）を流れる間に集熱用循環回路（41）の熱媒体から吸熱し、その温度が６５℃から９０℃にまで上昇する。熱源側熱交換器（51）の二次側流路（51b）から流出した熱媒体は、加熱用熱交換器（12）の一次側流路（12a）へ流入する。熱媒体は、この一次側流路（12a）を流れる間に二次側流路（12b）を流れる吸収液へ放熱し、その温度が９０℃から６５℃にまで低下する。加熱用熱交換器（12）の一次側流路（12a）から流出した熱媒体は、ポンプ（52）へ吸い込まれ、再び熱源側熱交換器（51）へ供給される。
【００５１】
吸収式冷凍装置（10）では、溶液ポンプ（31）が作動し、吸収側循環回路（30）を吸収液が循環する。溶液ポンプ（31）は、シェル部材（20）の底部に溜まった吸収液を吸い込んで吐出する。溶液ポンプ（31）から吐出された吸収液は、その一部が溶液熱交換器（37）へ向かって流れ、残りが冷却用熱交換器（32）へ向かって流れる。
【００５２】
冷却用熱交換器（32）には、ファン（33）によって室外空気が供給される。冷却用熱交換器（32）では、流入した吸収液が室外空気へ放熱し、吸収液の温度が４５℃から３７℃にまで低下する。冷却用熱交換器（32）において冷却された吸収液は、吸収器（22）の撒布部材（23）へ供給され、撒布部材（23）によってシェル部材（20）の内部空間に撒布される。撒布部材（23）によって撒布された吸収液は、蒸発器（24）において発生した冷媒蒸気（水蒸気）を吸収しながら落下する。
【００５３】
上述したように、溶液ポンプ（31）から吐出された吸収液（濃度：５０質量％）の一部は、溶液熱交換器（37）へ向かって流れる。この吸収液は、溶液熱交換器（37）の第１流路（37a）へ流入する。吸収液は、この第１流路（37a）を流れる間に第２流路（37b）を流れる吸収液から吸熱し、その温度が４５℃から６２℃にまで上昇する。溶液熱交換器（37）の第１流路（37a）から流出した吸収液は、溶液配管（17）を通って加熱用熱交換器（12）の二次側流路（12b）へ流入する。
【００５４】
再生器（11）の加熱用熱交換器（12）において、吸収液は、二次側流路（12b）を流れる間に一次側流路（12a）を流れる熱媒体から吸熱し、その温度が６２℃から８８℃にまで上昇する。加熱用熱交換器（12）の二次側流路（12b）において、吸収液の温度は、概ねその沸点にまで上昇する。つまり、加熱用熱交換器（12）の二次側流路（12b）において、吸収液の温度は、その沸点以下となっている。このため、加熱用熱交換器（12）の二次側流路（12b）では、吸収液が顕熱変化する。
【００５５】
加熱用熱交換器（12）の二次側流路（12b）から流出した吸収液は、溶液配管（16）を通って発生容器（13）の噴霧ノズル（15）へ供給される。噴霧ノズル（15）は、供給された吸収液を下方へ向かって噴霧する。
【００５６】
ここで、吸収液の圧力は、溶液配管（16）を通過する間に若干低下する。また、噴霧ノズル（15）は、加熱用熱交換器（12）よりも上方に配置されている。このため、本体容器（14）の内部空間の圧力（１０ｋＰａ）は、加熱用熱交換器（12）の二次側流路（12b）を流れる吸収液の圧力よりも若干（例えば、１０ｋＰａ程度 ）低くなる。
【００５７】
吸収液の沸点は、吸収液の圧力が低いほど低くなる。このため、噴霧ノズル（15）から噴霧される吸収液の温度は、本体容器（14）の内圧における吸収液の沸点よりも高くなる。つまり、本体部材の内部空間には、過熱状態の吸収液が噴霧ノズル（15）によって噴霧される。従って、噴霧ノズル（15）から噴霧された吸収液に含まれた冷媒（水）が蒸発し、この吸収液から冷媒蒸気（水蒸気）が発生する。発生容器（13）において、吸収液は、その濃度が５０質量％から５１質量％にまで上昇し、その温度が８８℃から６７℃にまで低下する。
【００５８】
このように、本実施形態の再生器（11）では、加熱用熱交換器（12）において吸収液が加熱され、発生容器（13）において吸収液から冷媒蒸気が発生する。つまり、この再生器（11）では、加熱用熱交換器（12）だけにおいて吸収液が加熱され、発生容器（13）においては吸収液は加熱されない。
【００５９】
発生容器（13）の本体容器（14）の底部に溜まった吸収液（濃度：５１質量％）は、溶液配管（18）を通って溶液熱交換器（37）の第２流路（37b）へ流入する。溶液熱交換器（37）において、第２流路（37b）を流れる吸収液は、その第１流路（37a）を流れる吸収壁へ放熱し、その温度が６７℃から５０℃にまで低下する。溶液熱交換器（37）の第２流路（37b）から流出した吸収液は、シェル部材（20）の底部へ供給され、シェル部材（20）の底部に溜まった吸収液と混ざり合った後に溶液ポンプ（31）に吸い込まれる。
【００６０】
発生容器（13）において発生した冷媒蒸気（水蒸気）は、蒸気配管（19）を通って凝縮器（35）へ流入する。凝縮器（35）には、ファン（36）によって室外空気が供給される。凝縮器（35）へ流入した冷媒蒸気は、室外空気へ放熱して凝縮する。
【００６１】
凝縮器（35）において凝縮した冷媒は、蒸発器（24）の撒布部材（25）へ送られ、冷却管（26）に対して上方から撒布される。撒布部材（25）から撒布された冷媒は、冷却管（26）の表面を伝って流れ、その間に冷却管（26）の内部を流れる空気調和装置（60）の冷媒から吸熱して蒸発する。蒸発器（24）における冷媒（Ｈ２Ｏ）の蒸発温度は、２０℃である。蒸発器（24）において発生した冷媒蒸気（水蒸気）は、エリミネータ（21）を通過して吸収器（22）へ流入し、吸収器（22）の撒布部材（23）から撒布された吸収液に吸収される。
【００６２】
−空気調和装置の運転動作−
空気調和装置（60）は、冷房運転と暖房運転を選択的に実行する。
【００６３】
先ず、空気調和装置（60）の冷房運転について説明する。冷房運転時には、四方切換弁（72）が第１状態（図１に実線で示す状態）に設定される。圧縮機（71）から吐出された冷媒は、四方切換弁（72）を通過して室外熱交換器（73）へ流入し、室外空気へ放熱して凝縮する。室外熱交換器（73）から流出した冷媒は、吸収式冷凍装置（10）の冷却管（26）へ流入する。冷凍システム（1）の運転中に冷却管（26）を流れる空気調和装置（60）の冷媒は、吸収式冷凍装置（10）の冷媒と熱交換することによって冷却される。一方、冷凍システム（1）の停止中に冷却管（26）を流れる空気調和装置（60）の冷媒は、冷却されることなく単に冷却管（26）を通過する。
【００６４】
冷却管（26）を通過した冷媒は、膨張弁（74）を通過する際に減圧され、その後に室内熱交換器（75）へ流入する。室内熱交換器（75）では、流入した冷媒が室内空気から吸熱して蒸発する。空気調和装置（60）は、室内熱交換器（75）において冷却された室内空気を室内空間へ供給する。室内熱交換器（75）から流出した冷媒は、四方切換弁（72）を通過後に圧縮機（71）へ吸入される。圧縮機（71）は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。
【００６５】
次に、空気調和装置（60）の暖房運転について説明する。暖房運転時には、四方切換弁（72）が第２状態（図１に破線で示す状態）に設定される。圧縮機（71）から吐出された冷媒は、四方切換弁（72）を通過して室内熱交換器（75）へ流入し、室内空気へ放熱して凝縮する。空気調和装置（60）は、室内熱交換器（75）において加熱された室内空気を室内空間へ供給する。
【００６６】
室内熱交換器（75）から流出した冷媒は、膨張弁（74）を通過する際に減圧され、その後に吸収式冷凍装置（10）の冷却管（26）を通過してから室外熱交換器（73）へ流入する。上述したように、空気調和装置（60）の暖房運転中には、冷却システムは停止している。このため、空気調和装置（60）の冷媒は、冷却管（26）を通過する際に冷却されない。室外熱交換器（73）では、流入した冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（73）から流出した冷媒は、四方切換弁（72）を通過後に圧縮機（71）へ吸入される。圧縮機（71）は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。
【００６７】
−実施形態１の効果−
従来の吸収式冷凍装置の再生器では、吸収液の加熱と吸収液からの冷媒蒸気の発生とが、一つの容器内で行われるのが通常である。従って、従来の再生器では、吸収液の温度をその沸点に保持する必要がある。そのため、再生器の吸収液を加熱するための熱媒体の温度は、熱媒体が再生器から流出する時点においても、再生器における吸収液の沸点より高くなる。
【００６８】
これに対し、本実施形態の吸収式冷凍装置（10）の再生器（11）では、加熱用熱交換器（12）において吸収液の加熱が行われ、発生容器（13）において吸収液から冷媒蒸気（水蒸気）が発生する。そして、加熱用熱交換器（12）において、吸収液は、その沸点よりも低い温度（本実施形態では６２℃）から、概ねその沸点に等しい温度（本実施形態では８８℃）にまで上昇する。つまり、加熱用熱交換器（12）において、冷媒蒸気は実質的に発生しない。加熱用熱交換器（12）では、一次側流路（12a）を熱搬送用循環回路（50）の熱媒体が流れ、この熱媒体によって二次側流路（51b）を流れる吸収液が加熱される。そして、加熱用熱交換器（12）では、二次側流路（12b）へ流入する吸収液の温度がその沸点よりも低いため、一次側流路（12a）から流出する熱媒体の温度も吸収液の沸点より低くなる。従って、本実施形態の再生器（11）では、吸収液の沸点よりも高温の温熱だけでなく、吸収液の沸点よりも低温の温熱も、吸収液を加熱するために利用することができる。
【００６９】
このように、本実施形態によれば、吸収式冷凍装置（10）の再生器（11）において利用できる温熱の温度範囲を拡大することができる。その結果、吸収式冷凍装置（10）を作動させるための熱源の選択の幅を広げることができ、吸収式冷凍装置（10）の使い勝手を向上させることができる。
【００７０】
上述したように、本実施形態の吸収式冷凍装置（10）の再生器（11）では、加熱用熱交換器（12）の二次側流路（12b）の入口と出口における吸収液の温度差が比較的大きくなる。一方、熱搬送用循環回路（50）において熱源側熱交換器（51）から加熱用熱交換器（12）へ搬送される熱量は、“加熱用熱交換器（12）の二次側流路（12b）の入口と出口における吸収液の温度差”と“熱搬送用循環回路（50）を循環する熱媒体の流量”の積に比例する。このため、熱搬送用循環回路（50）において熱媒体が搬送する熱量が同じであれば、“加熱用熱交換器（12）の二次側流路（12b）の入口と出口における吸収液の温度差”が大きいほど、“熱搬送用循環回路（50）を循環する熱媒体の流量”は少なくて済む。従って、本実施形態によれば、熱搬送用循環回路（50）を循環する熱媒体の流量を抑えることによって、ポンプ（52）への入力を低く抑えることができる。
【００７１】
また、本実施形態の吸収式冷凍装置（10）の再生器（11）では、加熱用熱交換器（12）の二次側流路（12b）の入口と出口における吸収液の温度差が比較的大きくなる。このため、熱搬送用循環回路（50）では、加熱用熱交換器（12）の一次側流路（12a）から流出する熱媒体の温度が比較的低くなり、比較的低温の熱媒体が熱源側熱交換器（51）の二次側流路（51b）へ流入する。その結果、集熱用循環回路（41）では、熱源側熱交換器（51）の一次側流路（51a）から流出する熱媒体の温度が比較的低くなり、比較的低温の熱媒体が発電モジュール（42）の冷却用通路（44）へ流入する。従って、本実施形態によれば、発電モジュール（42）において得られた温熱（太陽熱）を吸収式冷凍装置（10）の運転に利用しつつ、太陽電池パネル（43）を確実に冷却することができる。
【００７２】
ここで、発電モジュール（42）の太陽電池パネル（43）に効率よく発電を行わせるには、太陽電池パネル（43）の温度を所定の適正範囲に保つ必要がある。そして、太陽電池パネル（43）が効率よく発電を行う温度範囲の上限は、吸収式冷凍装置（10）の再生器（11）において吸収液を加熱するための温熱の温度よりも低いのが通常である。従って、発電モジュール（42）において加熱された熱媒体の温度は、吸収式冷凍装置（10）を作動させるには低すぎる。
【００７３】
これに対し、本実施形態の熱源装置（40）の集熱用循環回路（41）では、発電モジュール（42）の下流に太陽熱集熱器（45）が配置され、発電モジュール（42）を通過後に太陽熱集熱器（45）において更に加熱された熱媒体が熱源側熱交換器（51）の一次側流路（12a）へ流入する。このため、本実施形態の熱源装置（40）によれば、発電モジュール（42）の太陽電池パネル（43）の温度を適正範囲に保ちつつ、熱源側熱交換器（51）へ供給される集熱用循環回路（41）の熱媒体の温度を、吸収式冷凍装置（10）を作動させることができる程度の高温にすることができる。
【００７４】
《発明の実施形態２》
本発明の実施形態２について説明する。ここでは、本実施形態について、実施形態１と異なる点を説明する。
【００７５】
図２に示すように、本実施形態の空気調和装置（60）の冷媒回路（70）には、吸収式冷凍装置（10）の冷却管（26）に代えて過冷却熱交換器（76）が設けられている。過冷却熱交換器（76）は、室外ユニット（61）に収容されている。この過冷却熱交換器（76）は、一次側流路（76a）と二次側流路（76b）が形成されたプレート式熱交換器であって、一次側流路（51a）を流れる流体と二次側流路（51b）を流れる流体とを熱交換させる。空気調和装置（60）の冷媒回路（70）では、過冷却熱交換器（76）の二次側流路（76b）が、室外熱交換器（73）と膨張弁（74）の間に配置されている。
【００７６】
過冷却熱交換器（76）の一次側流路（76a）は、配管を介して吸収式冷凍装置（10）の冷却管（26）に接続されている。冷却管（26）の出口端と過冷却熱交換器（76）の一次側流路（76a）の入口端とを接続する配管には、ポンプ（81）が設けられている。過冷却熱交換器（76）と、冷却管（26）と、ポンプ（81）と、これらを接続する配管とは、冷熱搬送回路（80）を構成している。冷熱搬送回路（80）は、ブライン等の熱媒体が循環する閉回路である。この冷熱搬送回路（80）は、吸収式冷凍装置（10）において得られた冷熱を空気調和装置（60）へ搬送するための回路である。
【００７７】
空気調和装置（60）が冷房運転中であり、且つ冷凍システム（1）が作動中である場合に、冷熱搬送回路（80）のポンプ（81）が作動する。吸収式冷凍装置（10）の冷却管（26）へ流入した冷熱搬送回路（80）の熱媒体は、吸収式冷凍装置（10）の冷媒によって冷却される。冷却管（26）を通過する間に冷却された熱媒体は、ポンプ（81）へ吸入され、ポンプ（81）から過冷却用熱交換器（32）へ向けて吐出される。過冷却熱交換器（76）の一次側流路（76a）へ流入した熱媒体は、その二次側流路（76b）を流れる空気調和装置（60）の冷媒から吸熱し、その後に冷却管（26）へ送られる。
【００７８】
過冷却熱交換器（76）の二次側流路（76b）では、室外熱交換器（73）において凝縮した冷媒が冷却されて過冷却状態となる。過冷却熱交換器（76）の二次側流路（76b）から流出した冷媒は、膨張弁（74）へ向かって流れる。
【００７９】
《発明の実施形態３》
本発明の実施形態３について説明する。ここでは、本実施形態について、実施形態１と異なる点を説明する。
【００８０】
図３に示すように、本実施形態の吸収式冷凍装置（10）の冷却管（26）には、空気調和装置（60）の冷媒回路（70）に代えて利用側循環回路（85）が接続されている。利用側循環回路（85）は、その一端が冷却管（26）の出口端に接続され、その他端が冷却管（26）の入口端に接続されている。利用側循環回路（85）には、その一端から他端へ向かって順に、ポンプ（86）と利用側熱交換器（87）とが設けられている。利用側循環回路（85）は、冷却管（26）に接続することによって、熱媒体が循環する閉回路を形成する。利用側循環回路（85）を循環する熱媒体は、水やブライン等の顕熱変化することによって冷熱を搬送するものであってもよいし、いわゆるフロン冷媒等の潜熱変化することによって冷熱を搬送するものであってもよい。
【００８１】
利用側熱交換器（87）は、利用側循環回路（85）の熱媒体を室内空気と熱交換させる。利用側熱交換器（87）の近傍には、利用側熱交換器（87）へ室内空気を送る利用側ファン（88）が配置されている。
【００８２】
利用側循環回路（85）のポンプ（86）が作動すると、吸収式冷凍装置（10）において得られた冷熱が利用側熱交換器（87）へ搬送される。具体的に、吸収式冷凍装置（10）の冷却管（26）へ流入した利用側循環回路（85）の熱媒体は、吸収式冷凍装置（10）の冷媒によって冷却される。冷却管（26）を通過する間に冷却された熱媒体は、ポンプ（86）へ吸入され、ポンプ（86）から利用側熱交換器（87）へ向けて吐出される。利用側熱交換器（87）へ流入した熱媒体は、室内空気から吸熱し、その後に冷却管（26）へ送られる。利用側熱交換器（87）において冷却された室内空気は、室内空間へ供給される。
【００８３】
例えばサーバーが設置されたサーバールーム等を冷房する場合は、例えばオフィス等の人間の居室を冷房する場合に比べて温度の高い冷熱を利用できる。そして、吸収式冷凍装置（10）の冷却管（26）において冷却された熱媒体によって室内空気を冷却する本実施形態のシステムは、比較的温度の高い冷熱によって室内を冷房できる場合に適している。
【００８４】
《その他の実施形態》
実施形態１および実施形態２では、吸収式冷凍装置（10）と空気調和装置（60）の室外ユニット（61）とが一つのケーシングに収容されていてもよい。
【００８５】
また、実施形態１および実施形態２では、室内の空気調和を行う空気調和装置（60）に代えて、例えば冷蔵庫の庫内を冷却したり水を冷却して冷水を生成する冷凍機が、冷凍システム（1）に接続されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
以上説明したように、本発明は、吸収式冷凍装置と、それを備えた冷凍システムについて有用である。
【符号の説明】
【００８７】
1    冷凍システム
10    吸収式冷凍装置
11    再生器
12    加熱用熱交換器（再生側加熱器）
13    発生容器
15    噴霧ノズル（噴霧部材）
22    吸収器
24    蒸発器
35    凝縮器
40    熱源装置
41    集熱用循環回路（循環回路）
42    発電モジュール（発電部材）
43    太陽電池パネル
44    冷却用通路
45    太陽熱集熱器（熱源側加熱器）
60    空気調和装置
【図１】
2014119209.tif 000003
【図２】
2014119209.tif 000004
【図３】
2014119209.tif 000005