(57)【要約】【課題】太陽光熱が余剰に得られる場合にはこれを有効に利用する。【解決手段】太陽光熱利用冷熱発生システムは、太陽光熱を利用した太陽光熱利用熱源発生装置１１と、太陽光熱利用熱源発生装置で発生した熱源を利用して冷熱を生成する吸収式冷凍機１５と、太陽光熱利用熱源発生装置で発生した熱源の供給量を制御する太陽光熱源制御弁３５と、吸収式冷凍機の冷凍能力を制御する冷凍機制御弁３７とを備えている。前記太陽光熱利用熱源発生装置は、冷熱発生システムの定格容量に対応した定格熱源発生量のものを使用すると共に、前記吸収式冷凍機については冷熱発生システムの定格容量を超える定格冷凍能力のものを使用する。また、吸収式冷凍機が太陽光熱利用熱源発生装置からの熱源を利用して冷熱を生成する場合、太陽光熱利用熱源発生装置での熱源発生量に応じて、冷凍機制御弁の設定上限開度を調整する制御装置５０を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光熱を利用した太陽光熱利用熱源発生装置と、前記太陽光熱利用熱源発生装置で発生した熱源を利用して冷熱を生成する吸収式冷凍機と、前記太陽光熱利用熱源発生装置で発生した熱源の供給量を制御する太陽光熱源制御弁と、前記吸収式冷凍機の冷凍能力を制御する冷凍機制御弁とを備えた太陽光熱利用冷熱発生システムであって、
前記太陽光熱利用熱源発生装置は、前記冷熱発生システムの定格容量に対応した定格熱源発生量のものを使用すると共に、前記吸収式冷凍機については前記冷熱発生システムの定格容量を超える定格冷凍能力のものを使用し、
前記吸収式冷凍機が前記太陽光熱利用熱源発生装置からの熱源を利用して冷熱を生成する場合、前記太陽光熱利用熱源発生装置での熱源発生量に応じて、前記冷凍機制御弁の設定上限開度を調整する制御装置を備えていることを特徴とする太陽光熱利用冷熱発生システム。
【請求項２】
太陽光熱を利用した太陽光熱利用熱源発生装置と、太陽光熱以外の他の熱源を利用した他熱源発生装置と、前記太陽光熱利用熱源発生装置及び前記他熱源発生装置で発生した熱源を利用して冷熱を生成する吸収式冷凍機と、前記太陽光熱利用熱源発生装置で発生した熱源の供給量を制御する太陽光熱源制御弁と、前記他熱源発生装置で発生した熱源の供給量を制御する他熱源制御弁と、前記吸収式冷凍機の冷凍能力を制御する冷凍機制御弁とを備えた太陽光熱利用冷熱発生システムであって、
前記太陽光熱利用熱源発生装置と前記他熱源発生装置は、前記冷熱発生システムの定格容量に対応した定格熱源発生量のものを使用すると共に、前記吸収式冷凍機については前記冷熱発生システムの定格容量を超える定格冷凍能力のものを使用し、
前記吸収式冷凍機が前記太陽光熱利用熱源発生装置からの熱源を利用して冷熱を生成する場合、前記太陽光熱利用熱源発生装置での熱源発生量に応じて、前記冷凍機制御弁の設定上限開度を調整する制御装置を備えていることを特徴とする太陽光熱利用冷熱発生システム。
【請求項３】
請求項２に記載の太陽光熱利用冷熱発生システムにおいて、前記制御装置は、前記吸収式冷凍機が前記他熱源発生装置からの熱源を利用する場合には、前記制御装置は、前記冷凍機制御弁の設定上限開度を、前記冷熱発生システムの定格容量に対応したシステム定格開度に設定することを特徴とする太陽光熱利用冷熱発生システム。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の太陽光熱利用冷熱発生システムにおいて、前記太陽光熱利用熱源発生装置でその定格熱源発生量を超える熱源発生量が得られる場合には、前記冷凍機制御弁の前記設定上限開度を、前記冷熱発生システムの定格容量に対応したシステム定格開度よりも大きな値に設定することを特徴とする太陽光熱利用冷熱発生システム。
【請求項５】
請求項１〜３の何れかに記載の太陽光熱利用冷熱発生システムにおいて、前記冷凍機制御弁は、前記吸収式冷凍機を最小冷凍能力で運転するための冷凍機下限開度と、最大冷凍能力で運転するための冷凍機上限開度の範囲内で制御され、且つ前記設定上限開度と前記冷凍機下限開度との間で、前記冷凍機制御弁は、冷凍負荷に応じてその開度が制御されることを特徴とする太陽光熱利用冷熱発生システム。
【請求項６】
請求項１〜３の何れかに記載の太陽光熱利用冷熱発生システムにおいて、前記太陽光熱利用熱源発生装置で得られる蒸気或いは温水の圧力が予め定めた設定圧力未満の場合、前記制御装置は前記冷凍機制御弁の前記設定上限開度を現在の設定上限開度よりも小さくなる方向にシフトし、前記設定上限開度が小さくなる側にシフトされていくことにより、冷熱発生システムの定格容量に対応したシステム定格開度になると、前記設定上限開度は前記システム定格開度よりも小さな値にはシフトされずに前記システム定格開度に保持され、太陽光熱利用熱源発生装置で発生する熱源量が不足する場合には前記他熱源発生装置からの蒸気を供給することで前記吸収式冷凍機の運転を行なうことを特徴とする太陽光熱利用冷熱発生システム。
【請求項７】
請求項１〜３の何れかに記載の太陽光熱利用冷熱発生システムにおいて、太陽光熱利用熱源発生装置からの熱源も得られる場合、前記制御装置は、太陽光熱利用熱源発生装置と他熱源発生装置の両方の熱源を利用して冷熱発生システムの定格容量を超える冷凍能力で前記吸収式冷凍機を運転可能に、前記冷凍機制御弁の設定上限開度を設定することを特徴とする太陽光熱利用冷熱発生システム。
【請求項８】
請求項１〜３の何れかに記載の太陽光熱利用冷熱発生システムであって、太陽光熱利用熱源発生装置からの熱源が投入されて運転される前記吸収式冷凍機の他に、電気を使用して冷熱を発生する方式の他の冷凍機を備え、冷凍負荷で温度の上昇した冷水を前記吸収式冷凍機制御弁に導いて予冷却した後、前記他の冷凍機に導いて目標温度まで更に冷却して前記冷凍負荷に供給するように構成していることを特徴とする太陽光熱利用冷熱発生システム。
【請求項９】
請求項８に記載の太陽光熱利用冷熱発生システムであって、前記冷凍負荷と前記吸収式冷凍機との間に設けられた冷水還りヘッダと、前記他の冷凍機と前記冷凍負荷との間に設けられた冷水往きヘッダとを備え、前記冷凍負荷で温度の上昇した冷水は前記冷水還りヘッダに流入した後、前記吸収式冷凍機と前記他の冷凍機に導かれ、前記他の冷凍機で目標温度まで冷却された冷水は前記冷水往きヘッダに導かれた後、前記冷凍負荷に供給されることを特徴とする太陽光熱利用冷熱発生システム。
【請求項１０】
請求項１〜３の何れかに記載の太陽光熱利用冷熱発生システムであって、太陽光熱利用熱源発生装置からの熱源が投入されて運転される前記吸収式冷凍機の他に、電気を使用して冷熱を発生する方式の他の冷凍機を備え、冷凍負荷で温度の上昇した冷水を前記吸収式冷凍機と、前記他の冷凍機に並列的に導き、それぞれの冷凍機で冷却された冷水を、前記冷凍負荷に冷水を導くための冷水往きヘッダに導いて混合させ、その混合された冷水を前記冷凍負荷に供給するように構成していることを特徴とする太陽光熱利用冷熱発生システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光熱を利用して蒸気や温水を発生させ、これを熱源として冷熱を発生する吸収式冷凍機を備えた太陽光熱利用冷熱発生システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
各種熱源を利用して冷熱を得るものとして吸収式冷凍機は広く普及しており、またこの吸収式冷凍機と太陽光熱集熱器とを組み合わせたシステムも実用化されている。  
この種従来技術としては、例えば特開２０１０−１９０４６０号公報（特許文献１）に記載のものがある。上記特許文献１のものには、太陽光熱を利用して蒸気を発生させ、この発生蒸気を吸収式冷凍機の作動熱源として利用し、この吸収式冷凍機からの冷熱は空調設備等に供給されて空調用をはじめ、各種冷熱供給を行うことが記載されている。
【０００３】
また、特開２００１−８２８２３号公報（特許文献２）のものにも吸収式冷凍機と太陽光熱集熱器とを組み合わせたシステムが記載されており、この特許文献２のものでは、晴天時には、吸収器で希釈された稀溶液を太陽光熱により加熱してフラッシング再生器で濃縮させ、雨天時等では、吸収器で希釈された稀溶液を高温再生器に送り、バーナ等の燃焼による加熱源で加熱して水分を蒸発させて濃縮し、更に曇天時等、太陽熱集熱器のみではフラッシング再生器で必要とされる温度まで稀溶液を加熱できない場合には、太陽熱によって加熱後、バーナ等の熱源で更に加熱して濃縮することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１９０４６０号公報
【特許文献２】特開２００１−  ８２８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１のものでは、太陽光熱を利用して吸収式冷凍機を作動させることが開示されているが、夜間や雨天時に吸収式冷凍機を作動させることに関しての配慮はない。
【０００６】
また、上記特許文献２のものでは、太陽光熱を利用できない雨天時や太陽光熱だけでは不十分な曇天時等ではバーナなどの燃焼による熱源を利用して吸収式冷凍機を作動させることが記載されているものの、太陽光熱が余剰に得られる場合にこれを有効に利用することに関しての配慮は為されていない。
【０００７】
本発明の目的は、太陽光熱が余剰に得られる場合にはこれを有効に利用することのできる太陽光熱利用冷熱発生システムを得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、太陽光熱を利用した太陽光熱利用熱源発生装置と、前記太陽光熱利用熱源発生装置で発生した熱源を利用して冷熱を生成する吸収式冷凍機と、前記太陽光熱利用熱源発生装置で発生した熱源の供給量を制御する太陽光熱源制御弁と、前記吸収式冷凍機の冷凍能力（冷却容量）を制御する冷凍機制御弁とを備えた太陽光熱利用冷熱発生システムであって、前記太陽光熱利用熱源発生装置は、前記冷熱発生システムの定格容量に対応した定格熱源発生量のものを使用すると共に、前記吸収式冷凍機については前記冷熱発生システムの定格容量を超える冷凍能力のものを使用し、前記吸収式冷凍機が前記太陽光熱利用熱源発生装置からの熱源を利用して冷熱を生成する場合、前記太陽光熱利用熱源発生装置での熱源発生量に応じて、前記冷凍機制御弁の設定上限開度を調整する制御装置を備えていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の他の特徴は、太陽光熱を利用した太陽光熱利用熱源発生装置と、太陽光熱以外の他の熱源を利用した他熱源発生装置と、前記太陽光熱利用熱源発生装置及び前記他熱源発生装置で発生した熱源を利用して冷熱を生成する吸収式冷凍機と、前記太陽光熱利用熱源発生装置で発生した熱源の供給量を制御する太陽光熱源制御弁と、前記他熱源発生装置で発生した熱源の供給量を制御する他熱源制御弁と、前記吸収式冷凍機の冷凍能力を制御する冷凍機制御弁とを備えた太陽光熱利用冷熱発生システムであって、前記太陽光熱利用熱源発生装置と前記他熱源発生装置は、前記冷熱発生システムの定格容量に対応した定格熱源発生量のものを使用すると共に、前記吸収式冷凍機については前記冷熱発生システムの定格容量を超える冷凍能力のものを使用し、前記吸収式冷凍機が前記太陽光熱利用熱源発生装置からの熱源を利用して冷熱を生成する場合、前記太陽光熱利用熱源発生装置での熱源発生量に応じて、前記冷凍機制御弁の設定上限開度を調整する制御装置を備えていることにある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、太陽光熱利用熱源発生装置での熱源発生量に応じて、冷凍機制御弁の設定上限開度を制御する制御装置を備えているので、太陽光熱が冷熱発生システムの定格以上に得られる場合、前記冷凍機制御弁の設定上限開度を大きくすることにより、余剰となる太陽光熱を有効に利用できる太陽光熱利用冷熱発生システムを得ることができる。従って、太陽光熱が余剰に得られる場合には冷熱発生システムの定格以上の冷凍能力を得ることができる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の太陽光熱利用冷熱発生システムの実施例１を示す系統図。
【図２】図１に示す冷凍機制御弁の制御について説明する線図。
【図３】図１に示す冷凍機制御弁における設定上限開度の調整制御の一例を説明するフローチャート。
【図４】図１に示す冷凍機制御弁の制御例を説明するフローチャート。
【図５】図１に示す冷凍機制御弁の他の制御例を説明するフローチャート。
【図６】図１に示す蒸気放出弁の制御を説明するフローチャート。
【図７】図１に示す吸収式冷凍機の一例を示す系統図。
【図８】図１に示す吸収式冷凍機の他の例を示す系統図。
【図９】図７または図８に示す高温再生器付近の詳細構成を説明する要部の系統図。
【図１０】夜の運転モードと昼の運転モードにおいて、蒸気ドレン熱回収器から流出する蒸気ドレン温度に対するボイラ効率、吸収式冷凍機効率及び太陽光集熱器効率をそれぞれ指数で表し、またそのときの冷熱出力値を示す線図。
【図１１】太陽光熱利用熱源発生装置の定格熱源発生量の決め方を説明する図。
【図１２】太陽光熱利用熱源発生装置の定格熱源発生量の決め方を説明する他の図。
【図１３】本発明の太陽光熱利用冷熱発生システムの実施例２を示す概略構成図。
【図１４】本発明の太陽光熱利用冷熱発生システムの実施例３を示す概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の太陽光熱利用冷熱発生システムの具体的実施例を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分を示している。
【実施例１】
【００１３】
本実施例は、太陽光熱が余剰に得られる場合にはこれを有効に利用することのできる太陽光熱利用冷熱発生システムを得ることができるようにしたものである。ここで、まず、太陽光熱利用熱源発生装置（太陽光熱集熱器など）の定格熱源発生量の決め方を図１１により説明する。
【００１４】
図１１において、横軸は月（１月〜１２月）で、縦軸はＤＮＩ、即ち太陽エネルギー直達日射強度（Direct Normal Irradiation）（Ｗ／ｍ２）であり、１月〜１２月の１年間に亘る各月の平均ＤＮＩを棒グラフで表している。そして、１年間の月間平均ＤＮＩ値に基づいて、直線Ｅで示すような定格設計点としてのＤＮＩ値を決め、この定格設計点のデータを用いて、定格熱源発生量を得られる太陽光熱利用熱源発生装置（太陽光熱集熱器など）の仕様や台数は決められている。
【００１５】
このように設計された各種の太陽光熱集熱器は、この図１１からわかるように、特に月間平均ＤＮＩ値の高い夏期においては、定格設計点Ｅ（定格熱源発生量）よりも遥かに大きな熱量が得られることがわかる。
【００１６】
また、ある場所のある季節での日々の運転を考えた場合の、典型的な１日のＤＮＩの時間変化例を、図１２に示す。この図１２において、横軸は時刻、縦軸はＤＮＩの変化例を示している。この図に示すように、一般に、日々のＤＮＩ値の変化は、ゼロを起点とした上に凸となるような傾向になる。
【００１７】
そして、太陽光熱を主熱源とする太陽光熱利用熱源発生装置の設計ポイントとして、ＤＮＩの設計点をいくらに持ってくるかで、太陽光熱集熱器（太陽光熱利用熱源発生装置）の仕様が異なってくる。通常は図１２に示す設計ＤＮＩａや設計ＤＮＩｂのように、設計点を定めて太陽光熱集熱器等の仕様を決めている。従って、日々の運転においても、図１２に示すように、設計点よりも高いＤＮＩの部分では、プロセス計画値よりも多くの蒸気を発生することができる。しかし、従来の太陽光熱利用冷熱発生システムにおいては、太陽光熱集熱器において定格熱源発生量よりも大きな熱量が得られた場合には、これを余剰熱として廃棄していた。
【００１８】
そこで、本実施例では、太陽光熱が余剰に得られる場合、この余剰熱量を有効に利用できる太陽光熱利用冷熱発生システムとしたものである。以下、本実施例の具体的構成を図１〜図１０により詳細に説明する。
【００１９】
図１により、本発明の太陽光熱利用冷熱発生システムの一例を説明する。図１において、１１は太陽光熱を集熱する太陽光熱集熱器（太陽光熱利用熱源発生装置）である。前記太陽光熱集熱器１１は、例えば集光機構としての断面が放物線形状をなすトラフ型またはフレネル型の反射鏡によって太陽光を集熱管に向けて集光する太陽光集光部と、前記集熱管の内部を流通する熱媒体にエネルギーを伝達するようにした太陽光受熱部と、前記集熱管の外周を、断熱空間を形成して覆う透明の断熱管（断熱部）とから構成されている。前記太陽光熱集熱器１１に温水タンク１２からの温水或いは水などの熱媒体を循環ポンプ１３により導入し、この太陽光熱集熱器１１では太陽光熱により、例えば圧力が２ＭＰａ(G)以上で２２０〜２５０℃程度（吸収式冷凍機が３重効用の場合、２重効用の場合には圧力が０．８２ＭＰａ(G)以上で１７５℃程度、単効用の場合には０．０５ＭＰａ(G)以上で１１０℃程度の蒸気もしくは９０℃程度の低温水）の高温水、または高温水と高温蒸気の混合流体が生成され、この高温水、または高温水と高温蒸気の混合流体（熱媒体）は蒸気発生手段（セパレータ）１４に送られる。
【００２０】
蒸気発生手段１４に流入した高温水、または高温水と高温蒸気の混合流体は若干、例えば１．９ＭＰａ(G)程度（３重効用の場合、２重効用の場合には０．７８ＭＰａ(G)程度、単効用の場合には０．０３ＭＰａ(G)程度）に減圧されることで、例えば２１２℃程度（３重効用の場合、２重効用の場合には１７４℃程度、単効用の場合には１０７℃程度）の蒸気と温水に分離され、この蒸気は吸収式冷凍機１５に供給されて、その作動熱源となる。一方、前記蒸気発生手段１４の下部に溜まった温水は循環ポンプ１６によって前記太陽光熱集熱器１１に送られ、太陽光熱により再び加熱される。
【００２１】
前記吸収式冷凍機１５で、稀溶液の濃縮に使用された蒸気は、例えば１９５℃程度（３重効用の場合、２重効用の場合には１６０℃程度、単効用の場合には１００℃程度）の蒸気ドレンとなり、前記温水タンク１２に、また場合によっては直接太陽光熱集熱器１１に送られる。  
前記吸収式冷凍機１５には空調機１８が冷水配管で接続されており、空調機１８から例えば１５℃で流入する水を吸収式冷凍機１５の蒸発器５で約７℃まで冷却し、その後この冷水は再び前記空調機１８に供給されて、室内などの冷房または他への冷熱利用に供される。
【００２２】
また、前記吸収式冷凍機１５にはクーリングタワーなどから例えば３４℃の冷却水が供給され、吸収式冷凍機１５を構成する吸収器６や凝縮器４と熱交換して例えば３９℃まで加熱されて再び前記クーリングタワーなどに戻される。なお、１は再生器である。
【００２３】
１９は高温水又は高温蒸気を生成するためのボイラ（太陽光熱以外の他の熱源を利用した他熱源発生装置）であり、夜間や雨天などの天候不順のために、前記太陽光熱集熱器１１において、太陽光熱により高温水等を生成できない場合や、曇天のため太陽光熱だけでは十分な熱源発生量が得られない場合のバックアップとして設けられている。このボイラ１９は、バーナ等の燃焼による加熱源を使用して高温の蒸気を生成し、前記蒸気発生手段１４に供給するように構成されている。
【００２４】
なお、前記ボイラ１９は図１に示す太陽光熱利用冷熱発生システムに専用のものでも良いし、或いは他の設備にも共有されている工場スチーム等を使用するものであっても良い。また、前記吸収式冷凍機１５に供給される熱源としては蒸気には限られず、温水であっても良い。
【００２５】
２０ａ〜２０ｃ，２１，２２ａ，２２ｂはそれぞれの配管に設けられた開閉弁である。また、３５は前記太陽光熱集熱器１１と前記蒸気発生手段１４を接続している配管に設けられ、前記太陽光熱集熱器１１から前記吸収式冷凍機への蒸気供給量を制御する太陽光熱源制御弁、３６は前記太陽光熱集熱器１１と前記太陽光熱源制御弁３５の間に設けられ、前記太陽光熱集熱器１１で得られた蒸気或いは温水の圧力を検出するための圧力検出器である。３７は前記蒸気発生手段１４と前記吸収式冷凍機１５を接続している配管に設けられ、前記吸収式冷凍機１５の冷凍能力を制御する冷凍機制御弁で、この冷凍機制御弁３７の開度を制御することで前記吸収式冷凍機１５への蒸気供給量（熱源供給量）を制御し、冷凍能力を調整する。３８は前記蒸気発生手段１４と前記冷凍機制御弁３７の間に設けられ、前記吸収式冷凍機１５へ供給される蒸気の圧力を検出するための圧力検出器である。
【００２６】
なお、前記バックアップ用の蒸気のラインについては、前記冷凍機制御弁３７の一次側に直接接続して前記バックアップ用の蒸気を直接導入するように構成しても良い。
【００２７】
更に、３９は前記ボイラ（他熱源発生装置）１９と前記蒸気発生手段１４を接続している配管に設けられ、ボイラ１９等から冷凍機への蒸気供給量を制御するボイラ弁（他熱源制御弁）である。４０は蒸気放出弁で、前記圧力検出器３８で検出された圧力が予め定めた所定圧力（例えば、吸収式冷凍機が３重効用の場合は２．１ＭＰａ(G)程度、２重効用の場合は０．８４ＭＰａ(G)程度、単効用の場合は０．１ＭＰａ(G)程度）以上となった場合に開かれて、余剰の蒸気を大気等に放出するものである。
【００２８】
５０は太陽光熱利用冷熱発生システムの制御装置（システム制御装置）で、この制御装置５０は、前記圧力検出器３６及び３８で検出された圧力情報に基づいて前記各制御弁３５，３７，３９及び前記蒸気放出弁４０を制御する。前記各制御弁３５，３７，３９は開度制御可能な弁で構成され、前記蒸気放出弁４０については本実施例では開閉弁で構成されている。なお、前記循環ポンプ１３，１６や前記開閉弁２０ａ〜２０ｃ，２１，２２ａ，２２ｂの制御も前記制御装置５０で行なうようにしても良い。
【００２９】
また、本実施例の太陽光熱利用冷熱発生システムにおいてはその定格容量（例えば５０ＲＴ（冷凍トン））に対して、前記太陽光熱集熱器（太陽光熱利用熱源発生装置）１１と前記ボイラ（他熱源発生装置）１９は、前記冷熱発生システムの定格容量に対応した定格熱源発生量（即ち５０ＲＴ）のものを使用しているが、前記吸収式冷凍機１５については前記冷熱発生システムの定格容量（５０ＲＴ）を超える冷凍能力、好ましくは前記冷熱発生システムの定格容量の１．５〜２倍程度の冷凍能力（本実施例では１００ＲＴ）のものを使用している。
【００３０】
次に、図１と図２により前記制御装置５０による前記冷凍機制御弁３７の制御について説明する。  
図２は冷凍機制御弁３７の開度制御を説明する線図で、横軸は吸収式冷凍機１５の冷凍能力（ＲＴ）、縦軸は冷凍能力に対する蒸気消費量である。図２の細い斜めの実線で示すように、吸収式冷凍機１５の冷凍能力を増加させるためには、それに応じて蒸気消費量も増加させていく必要がある。蒸気消費量を増加させるためには、前記冷凍機制御弁３７の開度を増大する。図２の実線Ａは前記冷凍機制御弁３７の下限開度（冷凍機下限開度）で、吸収式冷凍機１５を連続運転できる最小冷凍能力開度である。それよりも小さな冷凍能力での運転が要求される場合には、前記冷凍機制御弁３７をＯＮ−ＯＦＦ制御するのが一般的である。また、実線Ｂは前記冷凍機制御弁３７の上限開度（冷凍機上限開度）で、吸収式冷凍機１５を最大冷凍能力で運転するための開度であり、吸収式冷凍機１５の運転時に、冷凍機制御弁３７は前記冷凍機上限開度Ｂよりも大きい開度には制御されない。
【００３１】
図２の一点鎖線Ｃは前記冷凍機制御弁３７の設定上限開度で、前記冷凍機制御弁３７はこの設定上限開度よりも大きな開度には制御されず、前記冷凍機下限開度Ａとこの設定上限開度Ｃとの間で、前記冷凍機制御弁３７は冷凍負荷に応じて（冷凍機１５から出る冷水の温度が例えば７℃になるように）その開度が制御される。
【００３２】
図２の破線Ｄは冷熱発生システムの定格容量（例えば５０ＲＴ）に対する蒸気消費量分の蒸気を供給するための前記冷凍機制御弁３７の開度（システム定格開度）である。本実施例では、熱源として、前記ボイラ（他熱源発生装置）１９の単独利用或いは前記ボイラ１９と前記太陽光熱集熱器１１との併用による熱源を投入して前記吸収式冷凍機１５を運転する場合、前記冷凍機制御弁３７の前記設定上限開度Ｃは、前記制御装置５０により、前記システム定格開度Ｄとなるように設定されて制御される。即ち、前記ボイラ弁（他熱源制御弁）３９が開状態にある場合、前記制御装置５０は、前記冷凍機制御弁３７の設定上限開度Ｃを前記システム定格開度Ｄに、或いはＤとなる方向に調整していく。従って、ボイラ（他熱源発生装置）１９を利用して運転する場合、前記冷凍機制御弁３７の開度は、前記冷凍機下限開度Ａから前記システム定格開度Ｄとの間で、冷凍負荷に応じてその開度が制御され、冷凍能力はシステムの定格容量（例えば５０ＲＴ）までの範囲に抑えられるように運転される。
【００３３】
前記太陽光熱集熱器（太陽光熱利用熱源発生装置）１１での熱源発生量が増加していくと、前記ボイラ弁（他熱源制御弁）３９は閉じられる方向に制御され、更に前記太陽光熱集熱器１１での熱源発生量が吸収式冷凍機１５で要求される熱量よりも多くなると、太陽光熱集熱器１１で得られる熱源のみで前記吸収式冷凍機１５が運転されるように制御されていく。この場合、前記冷凍機制御弁３７の設定上限開度は、前記制御装置５０により、前記太陽光熱集熱器１１での熱源発生量に応じて、前記システム定格開度Ｄと前記冷凍機上限開度Ｂとの間の値になるように調整されていく。
【００３４】
即ち、前記圧力検出器３６で検出された圧力値が所定値（例えば、３重効用の場合２ＭＰａ(G)、２重効用の場合０．８２ＭＰａ(G)、単効用の場合には０．０５ＭＰａ(G)）以上の場合、前記制御装置５０は前記冷凍機制御弁３７の設定上限開度を現在の設定上限開度よりも大きくなる方向にシフトしていく。これにより、吸収式冷凍機１５はより大きな冷凍能力を発揮することができるようになり、より大きな負荷にも対応できるようになる。なお、前記冷凍機制御弁３７の最大開度（冷凍機上限開度Ｂ）は吸収式冷凍機１５の定格冷凍能力（この例では１００ＲＴ）に対応した値に設定されている。
【００３５】
一方、前記圧力検出器３６で検出された圧力値が所定値（例えば、３重効用の場合２ＭＰａ、２重効用の場合０．８２ＭＰａ(G)、単効用の場合には０．０５ＭＰａ(G)）未満の場合、前記制御装置５０は前記冷凍機制御弁３７の前記設定上限開度Ｃを現在の設定上限開度よりも小さくなる方向にシフトしていく。これにより、前記冷凍機制御弁３７の設定上限開度は太陽光熱集熱器１１で得られる熱源発生量に応じた値になるので、前記ボイラ１９からの蒸気を消費することなく太陽光熱のみで、或いは前記ボイラ１９からの蒸気消費量を抑えて吸収式冷凍機１５を運転することが可能となり、省エネ化を図れる。
【００３６】
なお、前記冷凍機制御弁３７の設定上限開度Ｃが小さくなる側にシフトされていくことにより、冷熱発生システムの定格容量（この例では５０ＲＴ）に対応した上限開度（システム定格開度Ｄ）になると、前記設定上限開度Ｃはこれ以下には小さな値にはシフトされず、前記システム定格開度Ｄに保持される。これにより、冷熱発生システムはその定格容量までの範囲で運転が可能となり、太陽光熱集熱器１１で発生する熱源量が不足する場合には前記ボイラ１９からの蒸気を供給することで、太陽光熱集熱器１１とボイラ１９を併用して、冷熱発生システムの定格容量までの範囲で負荷に応じた運転が可能となる。
【００３７】
以上説明した冷凍機制御弁３７における設定上限開度Ｃの調整制御の一例を、図１及び図２を参照しつつ図３のフローチャートにより具体的に説明する。  
太陽光熱利用冷熱発生システムの運転が開始（スタート）されると、ステップＳ１で、太陽光熱蒸気の圧力検出器３６で検出された値（太陽圧力）が、予め定めた設定圧力（例えば０．８２ＭＰａ(G)）より大きいか否かを比較し、前記太陽圧力が設定圧力よりも大の場合（Ｙの場合）には太陽熱集熱器１１から十分な熱容量の蒸気或いは温水が供給されていると判断し、太陽光熱源制御弁（太陽弁）３５の開度を開く方向（増加方向）にシフト、即ち開度を上げる（ＵＰ）ように制御する（ステップＳ２）。
【００３８】
次に、ステップＳ３に移り、吸収式冷凍機１５への蒸気供給圧力を検出する圧力検出器３８で検出された圧力値（冷凍機圧力）が予め定めた設定圧力（例えば０．７８ＭＰａ(G)）よりも大きいか否かを判定する。この判定の結果、設定圧力よりも大の場合（Ｙの場合）には、前記ボイラ弁（他熱源制御弁）３９の開度を減少させる（ＤＯＷＮ）方向に制御し（ステップＳ４）、ステップＳ５では前記ボイラ弁３９の開度が全閉か否かを判定する。このステップＳ５でボイラ弁３９が全閉の場合（Ｙの場合）には、前記冷凍機制御弁３７の設定上限開度Ｃを現在の設定上限開度よりも大きくなる方向にシフト（ＵＰ）する（ステップＳ６）。一方、前記ステップＳ５でボイラ弁３９が全閉にはなっていない場合（Ｎの場合）には、ステップＳ７に移り、前記冷凍機制御弁３７の設定上限開度Ｃを現在の設定上限開度よりも小さくなる方向にシフト（ＤＯＷＮ）する。
【００３９】
次に、前記ステップＳ６で開度が大きくなる側にシフトされた前記冷凍機制御弁３７の設定上限開度Ｃが、図２で説明した冷凍機上限開度Ｂよりも大きくなるかどうかをステップＳ８で判定し、前記冷凍機上限開度Ｂ以下であれば（Ｎの場合）、新たに設定された前記冷凍機制御弁３７の設定上限開度Ｃと前記冷凍機下限開度Ａとの範囲Ｈ１（図２参照）内で、前記吸収式冷凍機１５の負荷に応じて前記冷凍機制御弁３７の開度制御が為される。
【００４０】
前記ステップＳ８での判定の結果、開度が大きくなる側にシフトされた前記設定上限開度Ｃが、前記冷凍機上限開度Ｂよりも大となっている場合（Ｙの場合）には、前記設定上限開度Ｃを前記冷凍機上限開度Ｂに設定（或いは維持）して（ステップＳ９）、前記冷凍機上限開度Ｂと前記冷凍機下限開度Ａとの範囲Ｈ２（図２参照）内で、前記吸収式冷凍機１５の負荷に応じて前記冷凍機制御弁３７の開度制御が為される。  
その後、ステップＳ１７に移って、運転継続の要否を判定し、運転継続要の場合（Ｙの場合）には、制御時間（制御周期）経過後、再び前記ステップＳ１から同様の動作を繰り返す。前記ステップＳ１７で運転継続否の場合（Ｎの場合）には運転を終了する。
【００４１】
前記ステップＳ７において、前記冷凍機制御弁３７の設定上限開度Ｃを現在の設定上限開度よりも小さくなる方向にシフト（ＤＯＷＮ）した場合、ステップＳ１０に移り、この新たに設定された前記冷凍機制御弁３７の設定上限開度Ｃが冷熱発生システムの前記システム定格開度Ｄ（図２参照）よりも小さくなっているかどうかを判定する。この判定で前記設定上限開度Ｃが前記システム定格開度Ｄよりも小さくなっている場合（Ｙの場合）にはステップＳ１１に移って、前記設定上限開度Ｃを前記システム定格開度Ｄに設定（或いは維持）し、この設定上限開度Ｃ（＝システム定格開度Ｄ）と前記冷凍機下限開度Ａとの範囲Ｈ３（図２参照）内で、前記吸収式冷凍機１５の負荷に応じて前記冷凍機制御弁３７の開度制御が為される。一方、前記ステップＳ１０の判定で新たに設定された前記設定上限開度Ｃが前記システム定格開度Ｄ以上の場合（Ｎの場合）には、前記ステップＳ７で新たに設定されたその設定上限開度Ｃと前記冷凍機下限開度Ａとの範囲Ｈ１内で、前記吸収式冷凍機１５の負荷に応じて前記冷凍機制御弁３７の開度制御が為される。  
その後は前記ステップＳ１７に移って、同様の動作を行なう。
【００４２】
前記ステップＳ３において、圧力検出器３８で検出された圧力値が予め定めた設定圧力以下の場合（Ｎの場合）、吸収式冷凍機へ供給する蒸気圧力が十分ではないので、ステップＳ１２に移り、ボイラ弁３９の開度を上げ（ＵＰ）、更に前記設定上限開度Ｃを下げる（ＤＯＷＮ）。その後は上述したステップＳ１０以降の動作を同様に実施する。
【００４３】
前記ステップＳ１において、圧力検出器３６で検出された圧力値が予め定めた設定圧力以下の場合（Ｎの場合）、太陽光熱集熱器１１からの蒸気圧力が十分でないので、ステップＳ１３に移り、太陽光熱源制御弁３５の開度を下げる（ＤＯＷＮ）。次に、ステップＳ１４に移り、圧力検出器３８で検出された圧力値が予め定めた設定圧力より大きい場合（Ｙの場合）にはステップＳ１５に移って、前記ボイラ弁３９の開度を減少（ＤＯＷＮ）させ、更に前記設定上限開度Ｃを下げる（ＤＯＷＮ）。その後は上述したステップＳ１０以降の動作を同様に実施する。
【００４４】
一方、前記ステップＳ１４において、圧力検出器３８で検出された圧力値が予め定めた設定圧力以下の場合（Ｎの場合）、吸収式冷凍機へ供給する蒸気圧力が十分ではないので、ステップＳ１６に移り、前記ボイラ弁３９の開度を増加（ＵＰ）させ、更に前記設定上限開度Ｃを下げる（ＤＯＷＮ）。その後は上述したステップＳ１０以降の動作を同様に実施する。
【００４５】
本実施例においては、前記冷凍機制御弁３７の設定上限開度Ｃを上述した図３のように制御することにより、前記吸収式冷凍機１５は、前記太陽光熱集熱器（太陽光熱利用熱源発生装置）１１からの熱源を利用して冷熱を生成する場合、前記太陽光熱集熱器１１での蒸気発生量（熱源発生量）に応じて、前記冷凍機制御弁３７の設定上限開度Ｃを前記制御装置５０により制御することができる。従って、夏期など、太陽光熱集熱器１１での蒸気発生量がその定格蒸気発生量（定格熱源発生量）よりも多く得られる場合には、前記冷凍機制御弁３７の設定上限開度Ｃが前記システム定格開度Ｄよりも大きな値に設定されるので、冷熱発生システムの定格容量を超える冷凍能力で吸収式冷凍機１５を運転することが可能となり、冷熱発生システムの定格以上の冷凍能力を得ることができる。
【００４６】
また、前記太陽光熱集熱器１１での蒸気発生量が不足する場合には、ボイラ（他熱源発生装置）１９からの蒸気も併用して運転され、この場合には前記冷凍機制御弁３７の設定上限開度が前記システム定格開度Ｄに維持されるので、ボイラ１９からの蒸気供給量は冷熱発生システムの定格容量以下に抑えることができる。
【００４７】
次に、上記図３で設定された設定上限開度Ｃを用いた冷凍機制御弁３７の制御例を図４に示すフローチャートにより説明する。  
吸収式冷凍機１５が運転されると、まずステップＳ２１で吸収式冷凍機１５から出た冷水温度を、図示していない温度計で検出して、この冷水温度が予め設定された設定温度（例えば７℃）より高いか否かを判定する。その結果、冷水温度が設定温度よりも高い場合（Ｙの場合）、冷凍機の冷凍能力を増加させる必要があるので、ステップＳ２２で冷凍機制御弁３７の開度が上記設定上限開度Ｃよりも小さいか否かを判定し、小さい場合（Ｙの場合）にはステップＳ２３に移って、前記冷凍機制御弁３７の開度を増加させる方向に制御し、冷凍機の冷凍能力を増加させる。
【００４８】
前記ステップＳ２１で、冷水温度が予め設定された設定温度以下の場合（Ｎの場合）にはステップＳ２４に移り、冷凍機制御弁３７の開度を減少させる方向に制御する。また、前記ステップＳ２２で、冷凍機制御弁３７の開度が前記設定上限開度Ｃ以上の場合（Ｎの場合）にも、上記ステップＳ２４に移り、冷凍機制御弁３７の開度を減少させる方向に制御する。
【００４９】
上記ステップＳ２３及びＳ２４において冷凍機制御弁３７の制御をした後、ステップＳ２７に移り、運転継続の要否を判定し、運転継続要の場合（Ｙの場合）には、制御時間（制御周期）経過したら、再び前記ステップＳ２１から制御を同様に繰り返す。前記ステップＳ２７で運転継続否の場合（Ｎの場合）には前記冷凍機制御弁３７の制御を終了する。
【００５０】
このように、冷凍機制御弁３７を制御することにより、空調機１８などの負荷から戻ってきた例えば１５℃程度の冷水を、吸収式冷凍機１５で例えば７℃に冷却して、再び前記空調機１８に供給する動作を継続することができる。
【００５１】
図５に示すフローチャートにより、前記冷凍機制御弁３７の他の制御例を説明する。図５において図４と同一符号を付したステップは図４と同様の動作をするので、それらの説明については省略する。この制御例では、ステップＳ２２で冷凍機制御弁３７の開度が前記設定上限開度Ｃ以上の場合（Ｎの場合）、ステップＳ２５に移り、前記冷凍機制御弁３７の開度が設定上限開度Ｃに等しいか否かを判定する。そして、前記ステップＳ２５で前記冷凍機制御弁３７の開度が設定上限開度Ｃに等しいと判定された場合（Ｙの場合）には、ステップＳ２６に移り、前記冷凍機制御弁３７の開度を前記設定上限開度Ｃに保持する。
【００５２】
一方、前記ステップＳ２５で前記冷凍機制御弁３７の開度が設定上限開度よりも大と判定された場合（Ｎの場合）には、ステップＳ２４に移って、冷凍機制御弁３７の開度を減少させるように制御する。その後、ステップＳ２７に移って、図４で説明したものと同様の動作を行なう。
【００５３】
このように構成しても上記図４で説明した制御と同様の効果が得られると共に、冷凍機制御弁開度が設定上限開度Ｃとなっている場合には、冷凍機制御弁３７をその開度に保持するように制御するので、より安定した制御を行なうことができる。
【００５４】
図６は図１に示す蒸気放出弁４０の制御について説明するフローチャートである。この図６により、前記蒸気放出弁４０の制御を説明する。  
図１に示す冷熱発生システムが運転開始されると、吸収式冷凍機１５に供給される蒸気圧力が前記圧力検出器３８で検出され、この検出された圧力値が予め定めた蒸気放出設定圧力（例えば、吸収式冷凍機が３重効用の場合は２．１ＭＰａ(G)、２重効用の場合は０．８４ＭＰａ(G)、単効用の場合には０．０７ＭＰａ(G)）よりも高いか否かを判定する（ステップＳ３０）。通常は、前記圧力検出器３８で検出される圧力は吸収式冷凍機１５に供給される圧力、例えば０．７８ＭＰａ(G)程度に保持されているが、前記太陽光熱集熱器１１で発生する蒸気量が多く、且つ前記吸収式冷凍機１５で消費される蒸気量が少なくなると、前記圧力検出器３８で検出される圧力は高くなっていく。
【００５５】
このため、冷熱発生システム保護のため、予め定めた前記蒸気放出設定圧力よりも圧力が高くなった場合（Ｙの場合）には、前記蒸気放出弁４０が開かれる（ステップＳ３１）。その後、ステップＳ３３に移って、運転継続の要否を判定し、運転継続要の場合（Ｙの場合）には、制御時間経過後、前記ステップＳ３０からの制御が同様に繰り返される。蒸気放出弁４０が開かれたことで、前記圧力検出器３８で検出される圧力値が前記蒸気放出設定圧力以下となった場合には、前記蒸気放出弁４０は閉じられる（ステップＳ３２）。以下、前記ステップＳ３３に移って、運転継続要の場合には、同様に、制御時間経過後、再び前記ステップＳ３０からの制御が同様に繰り返される。前記ステップＳ３３で運転継続否の場合（Ｎの場合）には、前記蒸気制御弁４０の制御を終了する。
【００５６】
このように、蒸気放出弁４０を制御することで、太陽光熱集熱器１１で発生する蒸気量が多く、吸収式冷凍機１５で消費される蒸気量が少ない場合でも、冷熱発生システム内の蒸気圧力を蒸気放出設定圧力値以下に保つことができる。
【００５７】
なお、本実施例では、前記蒸気放出弁４０として開閉弁を使用しているが、開度制御が可能な制御弁を使用することも可能である。開度制御可能な制御弁を使用すれば、冷凍機１５に供給する蒸気圧力をより安定した圧力に保持することが可能となる。
【００５８】
上述した図３〜図６に示すフローチャートで説明した制御は、前記制御装置５０により行われる。なお、図示はしていないが、吸収式冷凍機１５自体にも冷凍機用の制御装置（冷凍機制御装置）は備えられており、吸収式冷凍機１５で冷却される冷水温度は吸収式冷凍機で検出されて、この冷水温度が設定温度になるように、前記冷凍機制御装置により前記冷凍機制御弁３７の開度が制御される。前記冷熱発生システムの制御装置（システム制御装置）５０と前記冷凍機用の制御装置（冷凍機制御装置）を共用して制御するように構成しても良い。
【００５９】
また、本実施例では、前記吸収式冷凍機１５が前記ボイラ（他熱源発生装置）１９からの熱源を利用して運転される場合には、前記制御装置５０は、前記冷凍機制御弁３７の設定上限開度を前記冷熱発生システムの定格容量、例えば５０ＲＴに対応した値（システム定格開度）に設定するようにした例について説明した。しかし、本実施例においては、吸収式冷凍機１５の冷凍能力を、冷熱発生システムの定格容量を超える冷凍能力、例えば１００ＲＴのものを使用している。従って、太陽光熱集熱器１１からの熱源も得られる場合には、太陽光熱集熱器１１とボイラ１９の両方の熱源を利用して冷熱発生システムの定格容量を超える冷凍能力で前記吸収式冷凍機を運転できるように、前記冷凍機制御弁３７の設定上限開度を調整するように構成することも可能である。この場合、前記太陽光熱集熱器１１での蒸気発生量がその定格蒸気発生量（定格熱源発生量）よりも多くは得られない場合であっても、ボイラ１９を併用することで、前記冷凍機制御弁３７の設定上限開度を前記システム定格開度Ｄよりも大きな値に設定して、冷熱発生システムの定格容量を超える冷凍能力で吸収式冷凍機１５を運転することが可能となる。
【００６０】
上述した図１に示す太陽光熱利用冷熱発生システムにおいて、太陽光熱を利用可能な昼の運転モードの場合、前記太陽光熱源制御弁３５と、前記開閉弁２０ａ，２０ｂは開状態に制御される。また、前記開閉弁２０ｃは、前記太陽光熱集熱器１１で十分な蒸気が得られる場合には閉状態とされて、ボイラ１９へは温水が流れないようにし、ボイラ１９は停止された状態となる。前記太陽光熱集熱器１１で十分な蒸気が得られない場合には、前記開閉弁２０ｃも開かれ、ボイラ１９にも温水を流して該ボイラ１９でも蒸気を生成し、この蒸気は、前記蒸気発生手段１４を介して前記吸収式冷凍機１５に送られる。
【００６１】
また、前記吸収式冷凍機１５からの蒸気ドレンの出口側に設けられている前記開閉弁２１は、前記吸収式冷凍機１５を作動させる場合には開とされ、吸収式冷凍機１５を停止させる場合には閉とされる弁である。更に、前記吸収式冷凍機１５と前記空調機１８とを接続している冷水配管に設けられている前記開閉弁２２ａ，２２ｂは、空調機１８を使用する場合には開とされ、停止させる場合には閉とされる。
【００６２】
上記太陽光熱利用冷熱発生システムにおいて、夜間など太陽光熱により高温水等を生成できない場合の運転モード（以下、夜の運転モードという）では、前記太陽光熱源制御弁３５と、前記開閉弁２０ａ，２０ｂは閉状態に制御され、ボイラ１９に温水を送る配管に設けられている開閉弁２０ｃを開状態に制御する。また、前記ボイラ１９には燃料が投入されて該ボイラは駆動され、温水タンク１２から循環ポンプ１３によりボイラ１９に供給された温水を加熱して高温の蒸気、例えば１．９ＭＰａ(G)程度（３重効用の場合；２重効用の場合には０．７８ＭＰａ(G)程度、単効用の場合には０．０３ＭＰａ(G)程度）の蒸気を生成する。この蒸気は蒸気発生手段１４を通って前記吸収式冷凍機１５に供給されて、その作動熱源となる。前記吸収式冷凍機１５で、稀溶液の濃縮に使用された蒸気は、蒸気ドレンとなり、再び前記温水タンク１２に戻される。
【００６３】
なお、図１に示す例では、太陽光熱集熱器１１で高温水、または高温水と高温蒸気の混合流体、即ち高温の熱媒体を生成し、蒸気発生手段（セパレータ）１４で蒸気と温水に分離して、この蒸気を吸収式冷凍機１５に供給する構成としているが、本発明はこのような方式に限られるものではない。例えば、蒸気発生手段１４内に伝熱管を配置し、この伝熱管に前記太陽光熱集熱器１１で生成された高温の熱媒体（水や水以外の流体）を流し、一方前記蒸気発生手段１４には前記吸収式冷凍機１５で利用された蒸気ドレン（温水）を導き、この蒸気ドレンと前記伝熱管内を流れる高温の熱媒体とを熱交換させる。伝熱管内を流れる高温の熱媒体により蒸気発生手段１４内の蒸気ドレンを加熱することで高温の蒸気を発生させ、この高温蒸気を前記吸収式冷凍機１５に再び供給する、という構成にしても良い。
【００６４】
また、上述した実施例では、前記冷凍機制御弁３７により、前記吸収式冷凍機１５から前記空調機１８に供給する冷水を設定温度に維持するようにしている（図４または図５参照）が、前記制御装置５０に前記吸収式冷凍機１５から検出された冷水温度情報を取り込み、前記冷水温度を設定温度に維持するように、前記太陽光熱源制御弁３５の開度を制御するように構成することも可能である。この場合、前記制御装置５０は、前記太陽光熱利用熱源発生装置（太陽光熱集熱器）１１での熱源発生量に応じて前記太陽光熱源制御弁３５の設定上限開度を調整するように構成すると良い。このように構成することで、前記冷凍機制御弁３７を廃止することも可能となる。
【００６５】
なお、ボイラ（他熱源発生装置）１９を併用したり、或いは夜の運転モードなどでボイラ１９単独で吸収式冷凍機１５に蒸気供給する場合には、前記ボイラ弁（他熱源制御弁）３９を、前記冷水温度が設定温度に維持されるように、前記太陽光熱源制御弁３５と共に、或いは前記ボイラ弁３９単独で制御する。この場合、前記ボイラ弁３９の設定上限開度は、前記冷熱発生システムの定格容量に対する蒸気消費量分の蒸気を供給するための開度（図２のシステム定格開度Ｄを参照）となるように設定すると良い。
【００６６】
更に、前記太陽光熱源制御弁３５、前記ボイラ弁３９及び前記冷凍機制御弁３７を併用して、前記冷水温度が設定温度に維持されるように、前記制御装置５０で制御するように構成することも可能である。
【００６７】
次に、図７〜図１０により、図１に示した吸収式冷凍機１５の構成を説明する。  
図７は前記吸収式冷凍機１５の１例（３重効用吸収式冷凍機）を示す系統図である。即ち、図７に示す本実施例の吸収式冷凍機１５は、高温再生器１、中温再生器２、低温再生器３を備え、前記高温再生器１には、前述したように、例えば１．９ＭＰａの圧力で温度が２１２℃の蒸気が投入される蒸気三重効用吸収式冷凍機で構成されている。また、吸収器６からの稀溶液は稀溶液ポンプ（溶液循環ポンプ）７０により、前記高温再生器１、中温再生器２及び低温再生器３のそれぞれに並列的に供給される、いわゆるパラレルフローサイクルに構成されている。更に、前記高温再生器１、中温再生器２及び低温再生器３で濃縮された溶液（濃溶液）は濃溶液ポンプ（溶液散布ポンプ）８１により前記吸収器６に戻され散布される。
【００６８】
前記高温再生器１で稀溶液から分離された冷媒蒸気は中温再生器２に送られて中温再生器２内の稀溶液を加熱した後、中温ドレン熱交換器９５及び低温ドレン熱交換器８５を通ることで、中温再生器２に供給される稀溶液の一部及び低温再生器３に供給される稀溶液の一部を加熱し、その後凝縮器４に送られて冷却水により凝縮される。
【００６９】
前記中温再生器２で稀溶液から分離された冷媒蒸気は低温再生器３に送られて低温再生器３内の稀溶液を加熱した後、低温ドレン熱交換器８５を通ることで、低温再生器３に供給される稀溶液の一部を加熱し、その後前記凝縮器４に送られて冷却水により凝縮される。
【００７０】
また、８は前記吸収器６から出た稀溶液と前記吸収器６へ供給される濃溶液とを熱交換させる低温熱交換器、９は前記低温熱交換器８で加熱された稀溶液と前記中温再生器２からの濃溶液とを熱交換させる中温熱交換器、１０は前記低温熱交換器８で加熱された稀溶液と前記高温再生器１からの濃溶液とを熱交換させる高温熱交換器である。
【００７１】
前記凝縮器４で凝縮された液冷媒は蒸発器５に送られ、冷媒ポンプ５５で散布されて蒸発器５内を流れる冷水から熱を奪って蒸発し、前記吸収器６に流れて溶液に吸収される。前記蒸発器５を流れる冷水は、例えば１５℃で蒸発器５に流入して７℃まで冷却され、その後前記空調機１８（図１参照）などに供給される。
【００７２】
前記吸収器６には、クーリングタワーなどから、この例では３４℃の冷却水が供給されて吸収器を冷却し、その後前記冷却水は前記凝縮器４に流れて冷媒蒸気を冷却し、自らは３９℃程度まで加熱されて再び前記クーリングタワーなどに戻されるように構成されている。
【００７３】
前述したように、前記高温再生器１には、１．９ＭＰａ(G)で温度が２１２℃の蒸気が投入され、この熱により高温再生器１内の溶液を濃縮した後、前記蒸気は高温再生器１から蒸気ドレンとなって流出する。しかし、その蒸気ドレンの温度は２００℃近い高温状態にあるため、本実施例では更に蒸気ドレン熱回収器１０５を設けており、前記高温熱交換器１０の上流側からバイパス配管Ｐ１３により稀溶液を導き、該稀溶液を前記蒸気ドレン熱回収器１０５で加熱して熱回収した後、この稀溶液を前記高温再生器１に導入するように構成している。その結果、前記蒸気ドレン熱回収器１０５から流出する蒸気ドレンの温度を９０℃以下となるまで熱回収できる。
【００７４】
図７では、前記吸収式冷凍機１５を３重効用吸収式冷凍機とした場合について説明したが、吸収式冷凍機１５は３重効用のものに限らず、２重効用或いは単効用の吸収式冷凍機でも同様に適用できるものである。  
前記吸収式冷凍機１５の他の例として、２重効用吸収式冷凍機とした場合の例を図８により説明する。図８は前記吸収式冷凍機１５としての２重効用吸収式冷凍機を示す系統図である。
【００７５】
図８において、図７と同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分を示しているので、重複する説明は省略する。図８において、図７と異なるところは、再生器が高温再生器１と低温再生器３の二つだけであり、このため、図７に示す三重効用の場合の中温再生器２はなく、更に、中温熱交換器９や中温ドレン熱交換器９５なども備えられていない。
【００７６】
前記高温再生器１には、図７と同様に、前記太陽光熱集熱器１１やボイラ１９（図１参照）からの蒸気が投入される。２重効用吸収式冷凍機に投入される蒸気は、例えば、圧力が０．７８ＭＰａ(G)で、その温度は１７４℃程度のものが使用される。
【００７７】
吸収器６からの稀溶液は稀溶液ポンプ（溶液循環ポンプ）７０により、前記高温再生器１及び低温再生器３のそれぞれに並列的に供給される、いわゆるパラレルフローサイクルに構成されている。更に、前記高温再生器１及び低温再生器３で濃縮された溶液（濃溶液）は濃溶液ポンプ（溶液散布ポンプ）８１により前記吸収器６に戻され散布される。
【００７８】
前記高温再生器１で稀溶液から分離された冷媒蒸気は低温再生器３及び低温ドレン熱交換器８５を通ることで、低温再生器３に供給される稀溶液の一部を加熱し、その後凝縮器４に送られて冷却水により凝縮される。前記低温再生器３で稀溶液から分離された冷媒蒸気も凝縮器４に送られて冷却水により凝縮される。
【００７９】
８は前記吸収器６から出た稀溶液と前記吸収器６へ供給される濃溶液とを熱交換させる低温熱交換器、１０は前記低温熱交換器８で加熱された稀溶液と前記高温再生器１からの濃溶液とを熱交換させる高温熱交換器である。
【００８０】
前記凝縮器４で凝縮された液冷媒は蒸発器５に送られ、冷媒ポンプ５５で散布されて蒸発器５内を流れる冷水から熱を奪って蒸発し、前記吸収器６に流れて溶液に吸収される。前記蒸発器５を流れる冷水は、図７の例と同様に、例えば１５℃で蒸発器５に流入して７℃まで冷却され、その後前記空調機１８などに供給される。  
前記吸収器６にも、図７の例と同様に、クーリングタワーなどから、３４℃の冷却水が供給され、その後前記凝縮器４に流れて、３９℃程度まで加熱され、再び前記クーリングタワーなどに戻される。
【００８１】
前述したように、前記高温再生器１には、０．７８ＭＰａ(G)で温度が１７４℃程度の蒸気が投入され、この熱により再生器１内の溶液を濃縮した後、前記蒸気は高温再生器１から蒸気ドレンとなって流出する。しかし、その蒸気ドレンの温度は１６０℃前後の高温状態にあるため、この例でも図７の例と同様に蒸気ドレン熱回収器１０５を設けており、前記熱交換器８の上流側からバイパス配管Ｐ１３により稀溶液を導き、該稀溶液を前記蒸気ドレン熱回収器１０５で加熱して熱回収した後、この稀溶液を前記高温再生器１に導入するように構成している。その結果、前記蒸気ドレン熱回収器１０５から流出する蒸気ドレンの温度を９０℃以下となるまで熱回収できる。  
このように、本発明は二重効用の吸収式冷凍機にも同様に適用でき、更に説明は省略するが、単効用の吸収式冷凍機にも同様に適用でき、三重効用の場合と比較すると吸収式冷凍機の効率は低下するものの、ほぼ同様の効果を得ることができる。
【００８２】
また、吸収式冷凍機の上記各例では、吸収式冷凍機のサイクル構成がパラレルフロー方式となっているもので説明したが、パラレルフロー方式に限定されるものではなく、シリーズフロー方式やリバースフロー方式を採用した多重効用サイクル（三重効用サイクルや二重効用サイクルなど）の吸収式冷凍機でも同様に適用可能である。更に、前記吸収式冷凍機は、冷水を製造する冷凍機に限定されるものでもなく、冷水のみならず温水も製造する吸収式冷温水機にも同様に適用できるものであり、吸収式冷凍機には吸収式冷温水機も含まれるものである。
【００８３】
前記蒸気ドレン熱回収器１０５による熱回収の効果は、特に夜の運転モードの場合に大きい。夜の運転モードでは、供給される燃料を燃焼させてボイラ１９により蒸気を生成するが、２００℃（三重効用の場合、二重効用の場合は１６０℃、単効用の場合１００℃）程度の高温の温水を加熱するよりも、前記蒸気ドレン熱回収器１０５で冷却されて９０℃以下になった温水を加熱した方がボイラの熱効率は大幅に向上する。また、蒸気ドレン熱回収器１０５でも十分に熱回収ができるため、システム全体の効率を向上できる。
【００８４】
しかし、昼の運転モードでは、太陽光熱のみで高温水を生成する場合、燃料の消費はない。このため前記蒸気ドレン熱回収器１０５で熱回収するメリットは小さい。しかも、吸収式冷凍機１５単独で見た場合には、前記高温熱交換器１０で、前記高温再生器１に供給される稀溶液の全てを、高温再生器１からの高温の濃溶液で加熱した方が、濃溶液の温度をより低下させることができるので、吸収式冷凍機１５の効率を向上させることができる。
【００８５】
図１０は、夜の運転モードと昼の運転モードにおいて、前記蒸気ドレン熱回収器１０５から流出する蒸気ドレン温度に対するボイラ効率、吸収式冷凍機効率及び太陽光熱集熱器効率をそれぞれ指数で表し、またそのときの冷熱出力値を示す線図である。夜の運転モードでは、蒸気ドレン温度が１２０℃近辺のとき最高の冷熱出力が得られ、一方昼の運転モードでは、蒸気ドレン温度が２００℃近辺となるときに最高の冷熱出力が得られることがわかる。
【００８６】
そこで、本実施例では、図９に示すように、前記蒸気ドレン熱回収器１０５周辺を構成している。この図９は上記図７または図８に示した高温再生器付近の詳細構成を説明する要部の系統図である。
【００８７】
即ち、前記高温熱交換器１０をバイパスして前記蒸気ドレン熱回収器１０５に流れる稀溶液のバイパス配管Ｐ１３の前記蒸気ドレン熱回収器入口側に、電磁弁または流量調整可能な電動弁２６を設けている。また、前記蒸気ドレン熱回収器１０５が設けられている蒸気ドレンが流れる配管Ｐ１２には、前記蒸気ドレン熱回収器１０５をバイパスするようにバイパス配管Ｐ１４を設け、このバイパス配管Ｐ１４にも電磁弁または流量調整可能な電動弁２７を設けている。更に、前記配管Ｐ１２のバイパス配管Ｐ１４分岐部と蒸気ドレン熱回収器１０５との間にも電磁弁または流量調整可能な電動弁２８を設けている。
【００８８】
これらの弁（電磁弁または電動弁）２６〜２８は、吸収式冷凍機１５に備えられている制御装置（冷凍機制御装置）２９により開閉制御、或いは開度制御ができるように構成されている。また、前記バイパス配管Ｐ１４が合流する前記蒸気ドレン熱回収器１０５下流側の配管Ｐ１２には、そこを流れる蒸気ドレンの温度を検出するための温度検出器３０が設けられている。
【００８９】
前記制御装置２９には、前記温度検出器３０からの温度情報と、図１に示す太陽光熱利用冷熱発生システム（ボイラ含む）の運転情報が、例えば前記システム制御装置５０（図１参照）を介して入力され、この制御装置２９は、例えば次のように前記弁２６〜２８を制御する。  
図１に示す太陽光熱を利用して蒸気を生成する昼の運転モードの場合には、制御装置２９により、前記弁２６と２８は閉じられ、弁２７は開となるように制御される。これにより、高温再生器１から出た蒸気ドレンは例えば１９５℃（３重効用の場合、２重効用の場合は１６０℃、単効用の場合１００℃）程度で温水タンク１２に戻され、該温水タンク１２の温水は循環ポンプ１３により太陽光熱集熱器１１に供給されて、太陽光熱により例えば２２０〜２５０℃（３重効用の場合、２重効用の場合は１７５℃程度、単効用の場合１１０℃程度）の高温水となるように加熱される。これにより、吸収式冷凍機１５の前記高温再生器１には例えば２１２℃（３重効用の場合、２重効用の場合は１７４℃、単効用の場合１０７℃）程度の蒸気が供給されるという循環を繰り返す。
【００９０】
夜の運転モードの場合には、太陽光熱は利用されず、燃焼による加熱源により、ボイラで蒸気が生成されるので、この場合にはボイラ効率が向上するように制御装置２９は制御を行う。即ち、前記弁２６〜２８が電磁弁（開閉弁）で構成されている場合には、前記弁２６と２８を開き、弁２７を閉じるように制御する。これによって高温の蒸気ドレンから蒸気ドレン熱回収器１０５により熱回収して高温再生器１に供給される稀溶液の温度を上昇させることができる。また、蒸気ドレンの温度も例えば９０℃以下になるまで熱回収でき、前記ボイラ１９には低い温度の温水を供給できるからボイラ効率を向上できる。
【００９１】
前記弁２６〜２８を流量調整可能な電動弁とした場合には、ボイラ効率と吸収式冷凍機の効率を合わせた効率がより向上するように制御することもできる。即ち、前記蒸気ドレン熱回収器１０５での熱回収量を多くするほどボイラ効率は向上するが、前記高温熱交換器１０での熱交換量は減少するから、高温再生器１からの濃溶液を前記高温熱交換器１０で十分に冷却することができなくなり、吸収式冷凍機１５の効率は低下する。
【００９２】
そこで、ボイラ効率と吸収式冷凍機の効率を合わせた全体の効率と前記温度検出器３０で検出される温度との関係を予め実験や解析で求めておき、温度検出器３０で検出される温度が、ボイラ効率（燃焼による加熱源の効率）と吸収式冷凍機の効率を合わせた全体の効率がより向上する所定の温度範囲となるように、制御装置２９により前記弁２６〜２８を制御する。このように構成することにより、ボイラ効率と吸収式冷凍機の効率を合わせた効率がより向上するように制御することが可能となる。
【００９３】
なお、本実施例では、前記システム制御装置５０と前記冷凍機制御装置２９を別々に設けて制御するように構成しているが、これらの制御装置２９，５０を共用して１つの制御装置で制御するように構成することもできる。
【００９４】
以上説明したように、本実施例では、太陽光熱を利用するため２００℃（３重効用の場合、２重効用の場合は１７４℃、単効用の場合は１０７℃）以上の高温蒸気を得ることができるので、三重効用の蒸気吸収式冷凍機と組み合わせることにより、効率の高い太陽光熱利用システムを得ることができる。また、従来のように、フラッシング再生器を設ける必要がなく、太陽光熱と燃焼による加熱源の何れによっても、吸収器で希釈された稀溶液を濃縮することができる。しかも、高温再生器で熱交換した後の蒸気ドレンからも蒸気ドレン熱回収器により熱回収できるようにしているので、特に燃焼による加熱源（ボイラや工場スチームなどの熱源）により蒸気を生成して吸収式冷凍機を運転する場合の効率を大幅に向上できる。
【００９５】
更に、上述した弁２６〜２８を設けることにより、太陽光熱を利用して生成された蒸気を使用して吸収式冷凍機を運転する場合には、前記蒸気ドレン熱回収器１０５での熱回収を行わないようにし、前記高温熱交換器１０で高温の濃溶液から熱回収することにより、太陽光熱利用時でも吸収式冷凍機の効率を向上できる。
【００９６】
また、前記弁２６〜２８を開度調整可能な電動弁とし、蒸気ドレン熱回収器下流の蒸気ドレン温度を検出して前記弁を制御することで、ボイラ（燃焼による加熱源）の運転効率と吸収式冷凍機の運転効率とを合わせた総合効率がより高くなるように制御することも可能になる。
【００９７】
なお、上述した実施例では、蒸気ドレン熱回収器１０５での熱回収を制御するのに３つの弁２６〜２８を設けているが、上記弁２７は必ずしも必要ではない。また、上記弁２８を設けることにより、蒸気ドレン熱回収器１０５に稀溶液を流さない場合に、高温の蒸気ドレンも前記熱回収器１０５に流さないようにすることができる。これにより、前記熱回収器１０５に残存している溶液が結晶化するのを防止できる効果がある。
【実施例２】
【００９８】
本発明の太陽光熱利用冷熱発生システムの実施例２を図１３に示す概略構成図により説明する。この実施例は、冷凍機として図１に示した太陽光熱利用冷熱発生システムに使用されている吸収式冷凍機（以下太陽熱吸収式冷凍機という）１５と、他の冷凍機４１、例えばターボ冷凍機などの電気を使用して冷熱を発生する方式の冷凍機とを組み合わせて冷凍負荷４２を冷却するように構成しているものである。
【００９９】
図１３は前記冷凍負荷４２に供給される冷水の循環系統を示しており、４３は冷水還りヘッダ、４４は冷水往きヘッダである。前記冷凍負荷４２で加熱されて温度が１５℃程度に上昇した冷水は前記冷水還りヘッダ４３に戻され、ここから前記冷水は、前記太陽熱吸収式冷凍機１５に導かれて予冷却される。前記太陽熱吸収式冷凍機１５に導かれた約１５℃の冷水はこの太陽熱吸収式冷凍機１５で１０℃程度に予冷却された後、前記他の冷凍機４１の冷水入口側に導かれる。
【０１００】
また、前記他の冷凍機４１の冷水入口側には前記冷水還りヘッダ４３からの約１５℃の冷水も直接導かれる。従って、前記太陽熱吸収式冷凍機１５で冷却された約１０℃の冷水と前記冷水還りヘッダ４３から直接導かれた約１５℃の冷水とが合流され、約１２℃の冷水となって前記他の冷凍機４１に導かれる。前記他の冷凍機４１では、約１２℃で流入してきた冷水を目標温度（約７℃）まで更に冷却し、前記冷水往きヘッダ４４に送る。そして、この冷水往きヘッダ４４から約７℃の冷水を前記冷凍負荷４２に供給し、冷凍負荷４２を冷却する。以下、冷水は同様の動作を繰り返して循環され、冷凍負荷４２を継続して冷却することができる。
【０１０１】
この実施例では、前記太陽熱吸収式冷凍機１５を前記他の冷凍機４１の予冷として使用し、前記他の冷凍機４１で更に冷却して目標温度の７℃に温度調節するように構成している。これにより、太陽熱吸収式冷凍機１５の能力をフル活用でき、太陽光熱集熱器１１（図１参照）での熱源発生量（蒸気発生量）が多い場合には冷水の冷却量を増加できるから、前記他の冷凍機４１の負荷を低減でき、その結果使用電力量を低減できるから省エネ化を図ることができる。
【０１０２】
特に、本実施例では、図１に示す太陽光熱冷熱発生システムの吸収式冷凍機（太陽熱吸収式冷凍機）１５と他の冷凍機４１とを組み合わせているので、夏期など、太陽光熱集熱器１１で定格熱源発生量以上の熱源発生量が得られる場合、従来は余剰熱量として廃棄されていた熱量を、本実施例では有効に利用して太陽光熱冷熱発生システムを定格以上の容量で運転できる。従って、他の冷凍機４１の負荷が小さくなることで小容量で運転したり、或いは他の冷凍機が複数台ある場合にはその運転台数を減らすことができ、大幅な省エネ化を図ることができる。
【０１０３】
なお、上述した冷水の温度は一例である。また、本実施例では前記他の冷凍機４１にも冷水還りヘッダ４３から直接冷水を導くようにしているが、前記他の冷凍機４１には前記太陽熱吸収式冷凍機１５で予冷された冷水のみを導くようにしても良い。
【実施例３】
【０１０４】
本発明の太陽光熱利用冷熱発生システムの実施例３を図１４に示す概略構成図により説明する。図１４において図１２と同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分を示しているので、重複する部分の説明は省略する。
【０１０５】
この実施例３においても、冷凍機として図１に示した太陽光熱利用冷熱発生システムに使用されている吸収式冷凍機（太陽熱吸収式冷凍機）１５と、ターボ冷凍機などの他の冷凍機４１とを組み合わせて冷凍負荷４２を冷却するように構成している点では上記実施例２と同様である。実施例２と異なるのは、前記太陽熱吸収式冷凍機１５と前記他の冷凍機４１とは並列に設置して構成されている点である。冷水還りヘッダ４３から、約１５℃の冷水は前記太陽熱吸収式冷凍機１５と前記他の冷凍機４１に並列的に導かれる。前記太陽熱吸収式冷凍機１５に導かれた冷水は例えば約１０℃まで冷却されて冷水往きヘッダ４４に供給される。一方、前記他の冷凍機４１に導かれた冷水は例えば約５℃まで冷却されて冷水往きヘッダ４４に供給される。これによって、冷水往きヘッダ４４では前記１０℃と前記５℃の冷水が混合されて約７℃の冷水となり、冷凍負荷４２に供給される。
【０１０６】
前記太陽熱吸収式冷凍機１５に供給される冷水量が固定の場合、前記太陽光熱集熱器１１での熱源発生量（蒸気発生量）が変化すると、太陽熱吸収式冷凍機１５からの冷水出口温度は変化する。このため、前記冷凍負荷４２へ供給する冷水温度を例えば７℃に温度調節する場合には前記他の冷凍機４１の冷凍能力を調整する。
【０１０７】
なお、前記太陽熱吸収式冷凍機１５で得られる冷凍能力に応じて、該太陽熱吸収式冷凍機に導かれる冷水量を変化させる冷水変流量制御を行なうことで、その冷水出口温度を７℃に保つようにすれば、前記他の冷凍機４１からの冷水出口温度も７℃とすることで、前記太陽光熱集熱器１１での熱源発生量が変化した場合でも一定温度の冷水を前記冷凍負荷４２に供給することが可能となる。
【０１０８】
他の構成は前記実施例２と同様であり、本実施例３においても実施例２と同様に、太陽光熱集熱器１１で定格容量以上の熱源発生量が得られる場合には、従来廃棄されていた余剰熱量を有効に利用して他の冷凍機４１の負荷をより低減でき、他の冷凍機４１を小容量で運転したり、その運転台数を減らすことで、大幅な省エネ化を図ることができる。
【０１０９】
以上述べた本発明の各実施例によれば、太陽光熱利用熱源発生装置での熱源発生量に応じて、冷凍機制御弁の設定上限開度を制御する制御装置を備えているので、冷熱発生システムの定格以上の余剰の太陽光熱が得られる場合、前記冷凍機制御弁の設定上限開度を、冷熱発生システムのシステム定格開度以上に大きくすることにより、余剰となる太陽光熱を有効に利用できる太陽光熱利用冷熱発生システムを得ることができる。従って、太陽光熱が余剰に得られる場合には冷熱発生システムの定格以上の冷凍能力を得ることができる効果が得られる。
【符号の説明】
【０１１０】
１…高温再生器（再生器）、２…中温再生器、３…低温再生器、
４…凝縮器、５…蒸発器、６…吸収器、
８…低温熱交換器、９…中温熱交換器、１０…高温熱交換器、
１１…太陽光熱集熱器（太陽光熱熱源発生装置）、
１２…温水タンク、１３，１６…循環ポンプ、
１４…蒸気発生手段（セパレータ）、
１５…吸収式冷凍機（太陽熱吸収式冷凍機）、
１８…空調機、１９…ボイラ（他熱源発生装置）、
２０ａ〜２０ｄ，２１，２２ａ，２２ｂ…開閉弁、
２６〜２８…弁（電磁弁または電動弁）、
２９…制御装置（冷凍機制御装置）、３０…温度検出器、
３５…太陽光熱源制御弁、３７…冷凍機制御弁、３９…ボイラ弁（他熱源制御弁）、
３６，３８…圧力検出器、４０…蒸気放出弁、
４１…他の冷凍機、４２…冷凍負荷、
４３…冷水還りヘッダ、４４…冷水往きヘッダ、
５０…制御装置（システム制御装置）、
５５…冷媒ポンプ、７０…稀溶液ポンプ（溶液循環ポンプ）、
８１…濃溶液ポンプ（溶液散布ポンプ）、
８５…低温ドレン熱交換器、９５…中温ドレン熱交換器、
１０５…蒸気ドレン熱回収器、
Ｐ１…配管、Ｐ１３，Ｐ１４…バイパス配管。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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