(57)【要約】【課題】温水などの低質熱を熱源として、熱源温度よりも高温の蒸気などを発生させる昇温型吸収ヒートポンプ装置に関し、特に装置の高さ寸法の低減と起動特性を改良した三段昇温型吸収ヒートポンプ装置を提供する。【解決手段】凝縮器と再生器を収めた缶胴の上に、またはほぼ同じ高さで横に、低温吸収器と低温蒸発器を収めた缶胴を配置し、低温吸収器と低温蒸発器を収めた缶胴よりも上に、高温吸収器を収めた缶胴と中温吸収器を収めた缶胴とをほぼ同じ高さで配置した構成とし、再生器で濃縮した溶液を溶液ポンプで、高温吸収器と中温吸収器に並列に導入する溶液フローとする。【選択図】図１
2015025609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温吸収器、中温吸収器、低温吸収器、高温蒸発器、中温蒸発器、低温蒸発器、再生器、凝縮器、溶液ポンプ、冷媒ポンプなどを溶液配管及び冷媒配管で接続して溶液循環経路及び冷媒循環経路を構成し、前記凝縮器には冷却水を通水し、前記再生器と前記低温蒸発器には熱源流体を供給し、前記低温蒸発器で加熱蒸発した冷媒蒸気を前記低温吸収器の溶液に吸収させ、その吸収熱で前記中温蒸発器の冷媒液を加熱蒸発させて前記中温吸収器の溶液に吸収させ、さらに前記中温吸収器の吸収熱で前記高温蒸発器の冷媒液を加熱蒸発させて前記高温吸収器の溶液に吸収させ、前記高温吸収器から高温の被加熱流体を取り出す三段昇温型吸収ヒートポンプにおいて；
前記凝縮器と前記再生器を収めた缶胴の上に前記低温吸収器と前記低温蒸発器を収めた缶胴を配置するか、または前記凝縮器と前記再生器を収めた缶胴の横に前記低温吸収器と前記低温蒸発器を収めた缶胴をほぼ同じ高さで配置し；
前記低温吸収器と前記低温蒸発器を収めた缶胴よりも上に、前記高温吸収器を収めた缶胴と前記中温吸収器を収めた缶胴とをほぼ同じ高さで配置し；
前記再生器で濃縮した溶液を前記溶液ポンプで、少なくとも前記高温吸収器と前記中温吸収器に並列に導入すること；
を特徴とする三段昇温型吸収ヒートポンプ装置。
【請求項２】
前記高温吸収器からの出口溶液と前記中温吸収器からの出口溶液の少なくとも一方の溶液を、前記低温吸収器を経由せず、直接前記再生器に導くこと；
を特徴とする請求項１に記載の三段昇温型吸収ヒートポンプ装置。
【請求項３】
前記高温吸収器からの出口溶液と前記中温吸収器からの出口溶液の少なくとも一方の溶液を、前記低温吸収器に導く
ことを特徴とする請求項１に記載の三段昇温型吸収ヒートポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温水などの低質熱を熱源として高温水や蒸気を発生させる多段昇温型吸収ヒートポンプ装置に関し、特に装置の高さ寸法の低減と起動特性を改良した三段昇温型吸収ヒートポンプ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
昇温型吸収ヒートポンプは、温水などの低質熱を熱源として熱源温度よりも高温の蒸気などを発生させる装置であり、吸収器、蒸発器、再生器、凝縮器からなる単段昇温型が特許文献１や特許文献２に開示されている。また、昇温幅を上げるために吸収器と蒸発器を二段にして、高温吸収器、高温蒸発器、低温吸収器、低温蒸発器、再生器、凝縮器からなる二段段昇温型とした吸収ヒートポンプが特許文献１、特許文献３に開示されている。多段昇温型吸収ヒートポンプは、複数個の吸収器を備え、吸収器における吸収熱を順次高温段に利用することによって、比較的低温の温水などを熱源として、熱源温度よりもかなり高い温度の被加熱流体を得る装置であり、特許文献３で二段昇温型と共に三段昇温型吸収ヒートポンプが開示されている。
【０００３】
図５は特許文献３に開示された三段昇温型吸収ヒートポンプの概略構成図であり、高温吸収器、中温吸収器、低温吸収器、高温蒸発器、中温蒸発器、低温蒸発器、再生器、凝縮器を主要構成機器として備え、再生器・凝縮器を収めた缶胴の上に吸収器・蒸発器を収めた缶胴を配置した単段昇温型ヒートポンプを基にして、その上に中温吸収器缶胴、高温吸収器缶胴を配置している。なお、前記低温吸収器には管外で溶液が冷媒蒸気を吸収し、管内で冷媒液が蒸発する伝熱管があり、この伝熱管の管内側が前記中温蒸発器になっている。また、中温吸収器にも同様な管外吸収・管内蒸発を行わせる伝熱管があり、この伝熱管の管内側が前記高温蒸発器になっている。温水などの熱源により低温蒸発器で加熱蒸発させた冷媒蒸気を、前記低温吸収器に導入して溶液に吸収させ、その吸収熱で管内の中温蒸発器の冷媒液を加熱蒸発させる。中温蒸発器で発生した冷媒蒸気を前記中温吸収器に導入して溶液に吸収させ、その吸収熱で管内の高温蒸発器の冷媒液を加熱蒸発させる。高温蒸発器で発生した冷媒蒸気を前記高温吸収器に導入して溶液に吸収させ、その吸収熱で管内の被加熱媒体を加熱して高温蒸気として取り出している。再生器で温水により加熱濃縮した溶液を、溶液ポンプにより前記高温吸収器に強制的に導入し、次いで前記中温吸収器、さらに前記低温吸収器、再生器へと機器間の圧力差と位置ヘッドによって導き、各吸収器で冷媒蒸気を吸収して薄くなってきた溶液を、前記再生器に戻している。
【０００４】
この三段昇温吸収ヒートポンプでは、起動時に溶液温度が低く機器間に圧力差がなくても、位置ヘッドで溶液循環を確保できるようにするため、装置高さが非常に高くなっている。すなわち、再生器の上に低温吸収器を、その上に中温吸収器を、さらにその上に高温吸収器を配置し、再生器から溶液を溶液ポンプで最高位置にある高温吸収器に送り、その後は位置ヘッドだけでも、高温吸収器から中温吸収器に、中温吸収器から低温吸収器に、低温吸収器から再生器へと送ることを可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２０７８８２号公報
【特許文献２】特開２００８−１０６９８３号公報
【特許文献３】特開２０１０−４８５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この従来構成の三段昇温吸収ヒートポンプでは、再生器の上に低温吸収器が、低温吸収器の上に中温吸収器が、中温吸収器の上に高温吸収器が配置してあり、ヒートポンプ装置の背が高くなってしまうという点、さらに、高さに対して幅が狭く設置上不安定であるという欠点がある。また、少しでも高さを抑えようと機器間の高さ方向のスペースを減らすと、溶液循環のための位置ヘッドが小さくなって、起動時の機器間圧力がほとんどない状態での溶液循環量が減り、起動に時間がかかってしまうという欠点がでてくる。
【０００７】
特許文献２に再生器・凝縮器を収めた缶胴と吸収器・蒸発器を収めた缶胴を左右に配置し、再生器の溶液を吸収器に送る溶液ポンプＳＰと吸収器の溶液を再生器に戻す補助溶液ポンプＳＰＸを設けた単段昇温型ヒートポンプ開示されているが、このヒートポンプを基にして、低温吸収器を含む缶胴の上に中温吸収器、さらにその上に高温吸収器を配置した三段昇温吸収ヒートポンプも構成できる。この構成であれば、前述の従来構成（図５）の三段昇温吸収ヒートポンプと同様の起動特性を持たせることができ、前述の従来機より高さを抑えることができるが、溶液循環のためのポンプ動力が大きくなるという欠点がある。
【０００８】
本発明は上述の課題に鑑み、起動特性を維持したまま、従来よりも装置の高さを少しでも低く抑え、かつポンプ動力の増大を防いだ吸収ヒートポンプの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明においては、高温吸収器、中温吸収器、低温吸収器、高温蒸発器、中温蒸発器、低温蒸発器、再生器、凝縮器、溶液ポンプ、冷媒ポンプを溶液配管及び冷媒配管で接続して溶液循環経路及び冷媒循環経路を構成し、凝縮器には冷却水を通水し、再生器と低温蒸発器には熱源流体を供給し、前記低温蒸発器で蒸発した冷媒蒸気を前記低温吸収器の溶液に吸収させ、低温吸収器の吸収熱で中温蒸発器（低温吸収器伝熱管の管内側）の冷媒液を加熱蒸発させて中温吸収器の溶液に吸収させ、さらに中温吸収器の吸収熱で高温蒸発器（中温吸収器伝熱管の管内側）の冷媒液を加熱蒸発させて高温吸収器の溶液に吸収させ、高温吸収器から高温の被加熱流体を取り出す三段昇温型吸収ヒートポンプにおいて、凝縮器と再生器を収めた缶胴の上に低温吸収器と低温蒸発器を収めた缶胴を配置するか、または凝縮器と再生器を収めた缶胴の横に低温吸収器と低温蒸発器を収めた缶胴をほぼ同じ高さで配置して、低温吸収器と低温蒸発器を収めた缶胴よりも上に高温吸収器を収めた缶胴と中温吸収器を収めた缶胴とをほぼ同じ高さで配置し、再生器で濃縮した溶液を溶液ポンプで、少なくとも高温吸収器と中温吸収器に並列に導入する構成としている。
【００１０】
また、高温吸収器からの出口溶液と中温吸収器からの出口溶液の少なくとも一方の溶液を、低温吸収器を経由せず直接再生器に導くことができる。
【００１１】
また、高温吸収器からの出口溶液と中温吸収器からの出口溶液の少なくとも一方の溶液を、低温吸収器に導くことができる。
【発明の効果】
【００１２】
従来構成の三段昇温吸収ヒートポンプでは、再生器と凝縮器を収めた缶胴の上に、低温吸収器と低温蒸発器を収めた缶胴を設け、その上に中温吸収器缶胴と高温吸収器缶胴を配置しているが、本発明によれば、再生器で濃縮した溶液を溶液ポンプで、高温吸収器と中温吸収器に並列に導入するので、低温吸収器ＡＬと低温蒸発器ＥＬを収めた缶胴の上に、高温吸収器ＡＨ缶胴と中温吸収器ＡＭ缶胴とを左右に並べた状態で設置することができ、装置の高さを抑えることができる。また、機器間の圧力差が無い状態でも、位置ヘッドによって、溶液循環ができ、起動特性を損ねることはない。
【００１３】
また、高温吸収器からの出口溶液と中温吸収器からの出口溶液の少なくとも一方の溶液を、低温吸収器を経由せず直接再生器に導くことで、低温吸収器の溶液を再生器に戻すための補助溶液ポンプを用いる場合でも、そのポンプ動力の増大を少なくすることができる。
【００１４】
高温吸収器からの出口溶液と中温吸収器からの出口溶液の少なくとも一方の溶液を、低温吸収器に導くこともできるので、低温吸収器の流量確保も容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第一の実施の形態に係る吸収ヒートポンプの構成を示すフローシートおよびデューリング線図である。
【図２】本発明の第二の実施の形態に係る吸収ヒートポンプの構成を示すフローシートである。
【図３】本発明の第三の実施の形態に係る吸収ヒートポンプの構成を示すフローシートである。
【図４】本発明の第四の実施の形態に係る吸収ヒートポンプの構成を示すフローシートである。
【図５】従来の吸収ヒートポンプの構成を示すフローシートおよびデューリング線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
また、以下の説明において、溶液に関し、ヒートポンプサイクル上における区別を容易にするために、性状やヒートポンプサイクル上の位置に応じて「希溶液Ｓｗ」や「濃溶液Ｓａ」等と呼称するが、性状等を不問にするときは総称して「溶液Ｓ」ということとする。同様に、冷媒に関し、ヒートポンプサイクル上における区別を容易にするために、性状やヒートポンプサイクル上の位置に応じて「高温冷媒蒸気Ｒｖｈ」、「再生器冷媒蒸気Ｒｖｇ」、「冷媒液Ｒｑ」等と呼称するが、性状等を不問にするときは総称して「冷媒Ｒ」ということとする。本実施の形態では、溶液Ｓ（吸収剤と冷媒Ｒとの混合物）としてＬｉＢｒ水溶液が用いられており、冷媒Ｒとして水（Ｈ２Ｏ）が用いられている。また、被加熱媒体Ｗは、液体の被加熱媒体Ｗである被加熱媒体液Ｗｑ、気体の被加熱媒体である被加熱媒体蒸気Ｗｖの総称である。本実施の形態では、被加熱媒体Ｗとして水（Ｈ２Ｏ）が用いられている。
【実施例１】
【００１８】
図１（ａ）を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る三段昇温型吸収ヒートポンプ１を説明する。図１（ａ）は、三段昇温型吸収ヒートポンプ１の模式的系統を示すフローシートである。缶胴の概略配置は、再生器と凝縮器を収めた缶胴を下側に、低温吸収器と低温蒸発器を収めた缶胴を上側にした構成とし、さらにその上に高温吸収器と中温吸収器を左右に配置しており、図１（ａ）のフローシートでも機器の上下関係をイメージ的に表している。なお、他の実施例でも同様にイメージ的ではあるが、フローシート内で機器の上下関係を示している。
【００１９】
先ず、吸収ヒートポンプとしての通常運転時の動作を説明する。吸収ヒートポンプ１は、希溶液Ｓｗを加熱濃縮して濃溶液Ｓａを生成する再生器Ｇと、再生器Ｇで希溶液Ｓｗから蒸発した冷媒蒸気Ｒｖｇを冷却凝縮させて冷媒液Ｒｑとする凝縮器Ｃと、冷媒液Ｒｑを加熱して冷媒蒸気Ｒｖｌを生成する低温蒸発器ＥＬと、冷媒蒸気Ｒｖｌを受入れて溶液Ｓに吸収させる低温吸収器ＡＬと、低温吸収器ＡＬの吸収熱で冷媒液Ｒｑを加熱して冷媒蒸気Ｒｖｍを生成する中温蒸発器ＥＭと、冷媒蒸気Ｒｖｍを受入れて溶液Ｓに吸収させる中温吸収器ＡＭと、中温吸収器ＡＭの吸収熱で冷媒液Ｒｑを加熱して冷媒蒸気Ｒｖｈを生成する高温蒸発器ＥＨと、冷媒蒸気Ｒｖｈを受入れて溶液Ｓに吸収させ、その吸収熱で被加熱媒体液Ｗｑを加熱蒸発させる高温吸収器ＡＨと、高温吸収器ＡＨからの被加熱媒体Ｗを導入して蒸気と液体とを分離する気液分離器６５と、制御装置１００とを備えている。吸収ヒートポンプ１は、比較的利用価値の低い低温（例えば８０℃〜９０℃程度）の温水を熱源媒体として再生器Ｇ及び低温蒸発器ＥＬに供給して、利用価値の高い蒸気（例えば、圧力がゲージ圧で約０．５ＭＰａを超え、望ましくはゲージ圧で０．８ＭＰａ程度）を気液分離器６５から取り出すことができるものである。
【００２０】
再生器Ｇは、管内に熱源媒体が流れる伝熱管１１と、希溶液Ｓｗを散布する溶液散布装置１２とを有し、下部の貯留部１３に濃溶液Ｓａが貯留されるように構成されている。伝熱管１１には、熱源媒体としての熱源温水ｈが流れ、散布された希溶液Ｓｗは熱源温水ｈに加熱されることにより、濃溶液Ｓａと再生器冷媒蒸気Ｒｖｇとになる。本実施の形態では、低温蒸発器ＥＬの伝熱管３１を流れる熱源温水ｈと、再生器Ｇの伝熱管１１を流れる熱源温水ｈとは同じ温水であり、伝熱管１１を流れた熱源温水ｈがその後伝熱管３１を流れるように、伝熱管１１の一端と伝熱管３１の一端とが配管で接続されている。
【００２１】
再生器Ｇと凝縮器Ｃとは、相互に連通するように１つの缶胴内に形成され、再生器Ｇで発生した冷媒蒸気Ｒｖｇは凝縮器Ｃに缶胴内を移動することができる。
【００２２】
凝縮器Ｃは、管内に冷却媒体としての冷却水ｃｗが流れる伝熱管２１を有している。伝熱管２１は、再生器Ｇから導入された冷媒蒸気Ｒｖｇを冷却して凝縮させ冷媒液Ｒｑとする。凝縮器Ｃには冷媒液管８０と冷媒ポンプＲＰが接続され、冷媒液Ｒｑを低温蒸発器ＥＬ、中温蒸発器ＥＭ、高温蒸発器ＥＨに直接的あるいは間接的に送っている。冷媒液管８０には、低温蒸発器ＥＬへの冷媒液Ｒｑの供給を調節する冷媒調節弁８１、気液分離器４５を経由して中温蒸発器ＥＭへの冷媒液Ｒｑ供給を調節する冷媒調節弁８２、気液分離器５５を経由して高温蒸発器ＥＨへの冷媒液Ｒｑ供給を調節する冷媒調節弁８５が設けられている。
【００２３】
低温蒸発器ＥＬは、熱源媒体としての熱源温水ｈの流路を構成する伝熱管３１を内部に有し、伝熱管３１の７０〜８０％程度が冷媒液に浸るように冷媒液Ｒｑを貯留する貯留部３３を有し、伝熱管３１の周囲の冷媒液Ｒｑが伝熱管３１内を流れる熱源温水ｈの熱で沸騰し冷媒蒸気Ｒｖｌが発生する構造となっている。伝熱管３１の露出した部分では、沸騰蒸発の際に発生する冷媒液飛沫がかかって液膜を形成し、この液膜は熱源温水ｈで加熱され、露出部でも冷媒蒸気Ｒｖｌが発生する。低温蒸発器ＥＬには、貯留された冷媒液Ｒｑの液位を検出する低温蒸発器液位検出器３４が配設されており、液位検出器３４の信号に応じて冷媒調節弁８１を操作し、低温蒸発器ＥＬに導入する冷媒液Ｒｑの流量を調節することができるように構成されている。
【００２４】
低温吸収器ＡＬと低温蒸発器ＥＬとは、相互に連通するように１つの缶胴内に形成され、低温蒸発器ＥＬで発生した冷媒蒸気Ｒｖｌは、低温吸収器ＡＬへと缶胴内を移動することができる。
【００２５】
低温吸収器ＡＬは、伝熱管４１と、溶液散布装置４２を内部に有している。伝熱管４１の管内側には気液分離器４５から冷媒液Ｒｑが供給され、管外には溶液散布装置４２から散布された溶液Ｓｄが降りかかり、溶液Ｓｄが低温蒸発器ＥＬからの冷媒蒸気Ｒｖｌを吸収し、その際に生じる吸収熱により、伝熱管４１の内側を流れる冷媒液Ｒｑを加熱し、冷媒蒸気Ｒｖｍを生成する。すなわち、伝熱管４１の管内側は、冷媒蒸気Ｒｖｍを生成する中温蒸発器ＥＭを形成し、伝熱管４１の内面が中温蒸発器ＥＭの伝熱面となっている。低温吸収器ＡＬで散布された溶液Ｓｄは冷媒蒸気Ｒｖｌを吸収して濃度が低下し希溶液Ｓｗとなり、溶液配管７７を通し、吸収ヒートポンプ１の下部に配置されている低温溶液熱交換器ＨＬの加熱側、減圧器７８を経て、再生器Ｇへと導かれる。
【００２６】
本実施例では、低温吸収器ＡＬの出口部の液面は、溶液配管７７の内部で低温吸収器ＡＬ出口から低温溶液熱交換器ＨＬまでの間に形成され、その液面位置は溶液の流量と低温吸収器ＡＬと再生器Ｇの圧力差（溶液の液ヘッドで表すと１〜１．５ｍ程度である）によって変化する。低温吸収器ＡＬが再生器Ｇの上部にあり、低温溶液熱交換器ＨＬを再生器Ｇよりも下側に置くことにより、低温吸収器ＡＬの出口から再生器Ｇ入口の散布装置１２までの間が、大きな液面変動を許容する液シール管となり、低温蒸発器ＥＬの冷媒蒸気の吹き抜けを防止することができる。なお、減圧器７８はオリフィスであり、定格運転時の溶液流量を規定し、液位を適当な位置に設定する役目をしている。
【００２７】
中温蒸発器ＥＭ（すなわち、伝熱管４１の管内側）で加熱された冷媒Ｒは、冷媒気液分離器４５に導かれ、中温冷媒蒸気Ｒｖｍに含まれる冷媒液滴が分離され、冷媒蒸気配管８４を通って中温吸収器ＡＭへと導かれる。分離された冷媒液Ｒｑは、気液分離器４５の下部に貯留される。冷媒液ポンプＲＰから圧送され、冷媒液管８０を通して冷媒気液分離器４５に導入される冷媒液量を、冷媒気液分離器４５内の冷媒液Ｒｑの液位を検出する分離器液位検出器４６の信号を基に、冷媒調節弁８２で調節する。気液分離器４５の底部と中温蒸発器（伝熱管４１の内側）とは、下側に凸になったＵ字形の冷媒配管８３で接続され、気液分離器４５の冷媒液Ｒｑが供給されるようになっている。本実施例では、伝熱管４１の内部で冷媒液Ｒｑが蒸気に変化して密度が大幅に減少することを利用し、気液分離器４５の貯留部と伝熱管４１とで気泡ポンプとして機能させて、冷媒Ｒを循環させている。なお、この気泡ポンプ機能の代わりに、気液分離器４５の貯留部から伝熱管４１への配管中に冷媒循環ポンプを持たせて、強制的に循環をさせてもよい。以後の気泡ポンプ機能部も同様にポンプで置き換え可能である。
【００２８】
中温吸収器ＡＭは、伝熱管５１と、溶液散布装置５２を内部に有している。伝熱管５１の管内側には気液分離器５５から冷媒液Ｒｑが供給され、管外には溶液散布装置５２から散布された濃溶液Ｓａが降りかかり、濃溶液Ｓａは中温蒸発器ＥＭからの冷媒蒸気Ｒｖｍを吸収し、その際の吸収熱で伝熱管５１の内側を流れる冷媒液Ｒｑを加熱し、冷媒蒸気Ｒｖｈを生成する。すなわち、伝熱管５１の管内側は、冷媒蒸気Ｒｖｈを生成する高温蒸発器ＥＨを形成し、伝熱管５１の内面が高温蒸発器ＥＨの伝熱面となっている。中温吸収器ＡＭの下部には、散布された濃溶液Ｓａが冷媒蒸気Ｒｖｍを吸収して濃度が低下し中間溶液Ｓｃとなって、貯留部５３に貯留される。伝熱管５１は、通常運転時に溶液Ｓｃに没入しないように、貯留部５３よりも上方に配設されている。貯留部５３には、貯留された中間溶液Ｓｃの液位を検出する中温吸収器液位検出器５４が配設されている。
【００２９】
高温蒸発器ＥＨ（すなわち、加熱器５１の管内側）で加熱された冷媒Ｒは、冷媒気液分離器５５に導かれ、高温冷媒蒸気Ｒｖｈに含まれる冷媒液滴が分離され、蒸気配管８７を通して高温吸収器ＡＨへと導かれる。分離された冷媒液Ｒｑは、気液分離器５５の下部に貯留される。冷媒液ポンプＲＰから圧送され、冷媒液管８０を通して冷媒気液分離器５５に導入される冷媒液量を、冷媒気液分離器５５内の冷媒液位を検出する冷媒液位検出器５６の信号を基に冷媒調節弁８５で調節する。気液分離器５５の底部と高温蒸発器ＥＨ（伝熱管５１の内側）とは、下側に凸になったＵ字形の冷媒配管８６で接続され、気液分離器５５の冷媒液Ｒｑが高温蒸発器ＥＨに供給されるようになっている。伝熱管５１の内部で冷媒液Ｒｑが蒸気に変化して密度が大幅に減少、気液分離器５５の貯留部と伝熱管５１とで気泡ポンプとして機能し、冷媒Ｒが循環する。
【００３０】
高温吸収器ＡＨは、管内側に被加熱媒体Ｗが流れる伝熱管６１と、濃溶液Ｓａを散布する濃溶液散布装置６２を内部に有している。濃溶液散布装置６２から散布した濃溶液Ｓａは伝熱管６１に降りかかり、濃溶液Ｓａが高温冷媒蒸気Ｒｖｈを吸収する際の吸収熱で伝熱管６１を流れる被加熱媒体Ｗを加熱する。高温吸収器ＡＨの下部には、散布された濃溶液Ｓａが高温冷媒蒸気Ｒｖｈを吸収して濃度が低下した中間溶液Ｓｂとなり、貯留部６３に貯留される。伝熱管６１は、通常運転時に中間溶液Ｓｂに没入しないように、貯留部６３よりも上方に配設されている。貯留部６３には、貯留された中間溶液Ｓｂの液位を検出する高温吸収器液位検出器６４が配設されている。
【００３１】
被加熱媒体気液分離器６５は、高温吸収器ＡＨの伝熱管６１を流れて加熱された被加熱媒体Ｗを導入し、被加熱媒体蒸気Ｗｖと被加熱媒体液Ｗｑとを分離する機器である。気液分離器６５には、内部に貯留する被加熱媒体液Ｗｑの液位を検出する気液分離器液位検出器６６が設けられている。気液分離器６５の底部と高温吸収器ＡＨの伝熱管６１の一端とは、被加熱媒体液Ｗｑを伝熱管６１に導く被加熱媒体液管９２で接続されている。液管９２は下側に凸になったＵ字形をしており、伝熱管６１の内部で被加熱媒体液Ｗｑが蒸気に変化して密度が大幅に減少することを利用し、気液分離器６５の貯留部と伝熱管６１とで気泡ポンプとして機能させて、被加熱媒体Ｗを伝熱管６１と気液分離器６５の間を循環させている。伝熱管６１の出口側は被加熱媒体管９３で、気液分離器６５に接続されている。
【００３２】
また、気液分離器６５には、蒸気として系外に供給した被加熱媒体Ｗを補うため、被加熱媒体液（補給水）Ｗｑを系外から導入する被加熱媒体配管（補給水管）９０が接続されている。補給水管９０には、気液分離器６５に向けて補給水Ｗｑを圧送する補給水ポンプＷＰと、逆止弁９１と、補給水Ｗｑを熱源温水で予熱する補給水熱交換器ＨＷとが配設されている。補給水ポンプＷＰは、気液分離器液位検出器６６の信号により、気液分離器６５内の被加熱媒体液Ｗｑの液位に応じて発停制御あるいは回転速度制御されるように構成されている。また、気液分離器６５には、被加熱媒体蒸気Ｗｖを系外に供給する被加熱媒体蒸気供給管９４が上部（典型的には頂部）に接続されている。被加熱媒体蒸気供給管９４には、系外に供給する被加熱媒体蒸気Ｗｖの流量を調節することで気液分離器６５内の圧力を調節する圧力調節弁９５と、被加熱媒体蒸気Ｗｖの気液分離器６５内への逆流を防ぐ逆止弁９６とが配設されている。気液分離器６５には、内部の静圧を検出する気液分離器圧力センサ９７が設けられ、検出された圧力に応じて圧力調節弁９５の開度を調節することができるように構成されている。
【００３３】
次に吸収ヒートポンプ１の溶液側のサイクルを前述と重複する部分もあるが説明する。再生器Ｇで、希溶液Ｓｗは、希溶液散布装置１２から散布される。希溶液散布装置１２から散布された希溶液Ｓｗは、伝熱管１１を流れる熱源温水ｈによって加熱され、散布された希溶液Ｓｗ中の冷媒が蒸発して濃溶液Ｓａとなり、再生器Ｇの下部に貯留される。他方、希溶液Ｓｗから蒸発した冷媒Ｒは再生器冷媒蒸気Ｒｖｇとして凝縮器Ｃへと移動する。再生器Ｇの下部に貯留された濃溶液Ｓａは、濃溶液管７０中の溶液ポンプＳＰにより、高温吸収器ＡＨの溶液散布装置６２と中温吸収器ＡＭの溶液散布装置５２に圧送される。濃溶液管７０を流れる濃溶液Ｓａは、まず低温溶液熱交換器ＨＬで希溶液Ｓｗと熱交換して温度上昇し、一部が分岐して、溶液配管７３で中温溶液熱交換器ＨＭの加熱側を経由して中温吸収器ＡＭへと流れ、残部は高温溶液熱交換器ＨＨの加熱側経由で高温吸収器ＡＨへと流れる。このとき、高温吸収器ＡＨの貯留部６３に貯留された中間溶液Ｓｂが所定の液位になるように、高温吸収器液位検出器６４の検出液位に応じて溶液ポンプＳＰの回転速度が操作されて高温吸収器ＡＨへの流入量が調節され、また、中温吸収器ＡＭの貯留部５３に貯留された中間溶液Ｓｃが所定の液位になるように、中温吸収器液位検出器５４の検出液位に応じて溶液配管７３中の溶液流量調節弁ＶＭの開度が操作され中温吸収器ＡＭへの流入量が調節される。
【００３４】
高温吸収器ＡＨで、溶液散布装置６２から伝熱管６１に散布された濃溶液Ｓａは、高温冷媒蒸気Ｒｖｈを吸収し、濃度が低下して中間溶液Ｓｂとなり、貯留部６３に貯留される。貯留部６３内の中間溶液Ｓｂは、位置ヘッド及び蒸気圧力差により低温吸収器ＡＬに向かって溶液配管７１を通り、高温溶液熱交換器ＨＨで濃溶液Ｓａと熱交換して温度が低下し、減圧器としてのオリフィス７２を経て、中温吸収器ＡＭからの溶液との合流点（低温吸収器ＡＬの散布装置４２の入口部）に至る。
【００３５】
中温吸収器ＡＭで、濃溶液Ｓａは、溶液散布装置５２から伝熱管５１に向けて散布され、中温蒸発器ＥＭから移動してきた冷媒蒸気Ｒｖｍを吸収し、その際に発生する吸収熱で伝熱管５１内すなわち高温蒸発器ＥＨを流れる冷媒液Ｒｑを加熱して高温冷媒蒸気Ｒｖｈとする。中間冷媒蒸気Ｒｖｍを吸収した溶液は、濃度が低下して中間溶液Ｓｃとなり、貯留部５３に貯留される。貯留部５３内の中間溶液Ｓｃは、位置ヘッド及び蒸気圧力差により低温吸収器ＡＬに向かって溶液配管７４を通り、中温溶液熱交換器ＨＭで濃溶液Ｓａと熱交換して温度が低下し、減圧器としてのオリフィス７５を経て、高温吸収器ＡＨからの溶液との合流点に至る。なお、液位検出器５４と溶液調節弁ＶＭとは、一体化したフロート弁で代用してもよい。
【００３６】
前記合流点で、高温吸収器ＡＨからの中間溶液Ｓｂと中温吸収器ＡＭからの中間溶液Ｓｃとは、合流点で混合し中間溶液Ｓｄとなって、低温吸収器ＡＬに導入される。中間溶液Ｓｄは、溶液散布装置４２から伝熱管４１に向けて散布され、低温蒸発器ＥＬから移動してきた冷媒蒸気Ｒｖｌを吸収し、その際に発生する吸収熱で伝熱管４１内すなわち中温蒸発器ＥＭを流れる冷媒液Ｒｑを加熱して冷媒蒸気Ｒｖｍとする。冷媒蒸気Ｒｖｌを吸収した中間溶液Ｓｄは、濃度が低下して希溶液Ｓｗとなり、低温吸収器ＡＬの下部出口部に集り、希溶液配管７７を通り、低温溶液熱交換器ＨＬで濃溶液Ｓａと熱交換して温度が低下し、減圧器としてのオリフィス７８を経て再生器Ｇの溶液散布装置１２に導かれる。
【００３７】
低温吸収器ＡＬから再生器Ｇに戻った希溶液Ｓｗは、再生器Ｇで加熱濃縮されて濃溶液Ｓａとなり、サイクルを一巡する。
【００３８】
制御装置１００は、吸収ヒートポンプ１の運転を制御する機器である。制御装置１００は、冷媒液ポンプＲＰ、溶液ポンプＳＰ、補給水ポンプＷＰなどとそれぞれ信号ケーブルで接続されており、これらの発停や回転速度の調節を行うことができるように構成されている。これまでの説明では高温吸収器液位検出器６４の出力を直接入力して制御されることとした溶液ポンプＳＰ、及び気液分離器液位検出器６６の出力を直接入力して制御されることとした補給水ポンプＷＰ等は、制御装置１００を介して（検出器の出力信号を一旦制御装置１００に入力して）制御されることとしてもよい。同様に、操作端となる溶液調節弁ＶＭ、冷媒流量調節弁８１、８２、８５と、対応する検出器との関係も制御装置１００を介して制御されることとしてもよい。
【００３９】
図１（ｂ）はヒートポンプ１の通常運転時のデューリング線図である。本図を参照して、図１（ａ）の吸収ヒートポンプ１の作用を簡略化して再度説明する。図１（ｂ）のデューリング線図は、縦軸に冷媒Ｒ（本実施の形態では水）の露点（溶液の蒸気圧に対する飽和温度）を、横軸に溶液Ｓ（本実施の形態ではＬｉＢｒ水溶液）の温度をとっている。右上がりの直線は溶液Ｓの等濃度線を表し、右側の直線ほど高濃度、左側の直線ほど低濃度であり、図中の露点０℃を通る右上がりの線Ｒは溶液濃度０％（すなわち冷媒のみ）の冷媒線である。なお、縦軸が示す露点は飽和圧力と対応関係にあるため、冷媒蒸気Ｒｖｇ、Ｒｖｌ、Ｒｖｍ、Ｒｖｈが飽和蒸気である本実施の形態のヒートポンプサイクルでは、縦軸は内部圧力を表していると見ることもできる。
【００４０】
図１（ｂ）中、吸収ヒートポンプ１の定格運転における溶液Ｓの状態は溶液線ＳＬで表され、定格運転における冷媒Ｒの状態は冷媒線Ｒ上のＣ、ＥＬ、ＥＭ、ＥＨで表されている。本実施の形態の定格条件（設計条件）は、凝縮器Ｃの伝熱管２１に出入りする冷却水ｃｗの入口温度が２５℃、出口温度が３０℃、再生器Ｇの伝熱管１１に流入する熱源温水ｈの温度が９０℃、低温蒸発器ＥＬの伝熱管３１から導出される熱源温水ｈの温度が７５℃であり、気液分離器６５から供給される被加熱媒体蒸気Ｗｖの圧力を０．８ＭＰａ（ゲージ圧）に調節している。図１（ｂ）中、Ｇは再生器Ｇの溶液Ｓの状態を表し、ＡＬは低温吸収器ＡＬの溶液Ｓの状態を表し、ＡＭは中温吸収器ＡＭの溶液Ｓの状態を表し、ＡＨは高温吸収器ＡＨの溶液Ｓの状態を表している。これらの溶液の状態が水平方向に伸びているのは、等圧下で溶液Ｓの濃度が変化していることを表している。傾斜線Ｓａは濃溶液の温度変化、Ｓｂは高温吸収器出口の中間溶液の温度変化、Ｓｃは中温吸収器出口の中間溶液の温度変化、Ｓｄは低温吸収器入口状態を、Ｓｗは低温吸収器出口の希溶液の温度変化を表す。また、Ｃは凝縮器Ｃの冷媒の状態を、ＥＬは低温蒸発器ＥＬの冷媒の状態を、ＥＭは中温蒸発器ＥＭの冷媒の状態を、ＥＨは高温蒸発器ＥＨの冷媒の状態をそれぞれ表している。図１（ｂ）から明らかなように、ヒートポンプサイクル中で最も圧力が高くなるのは高温蒸発器ＥＨと高温吸収器ＡＨである。なお、冷媒Ｒの蒸気を移動させるために互いに連通している高温吸収器ＡＨと高温蒸発器ＥＨは、厳密に言えば冷媒蒸気の下流側となる高温吸収器ＡＨの方が、流動による圧力損失分だけ低くなるがほぼ同圧である。
【００４１】
再生器Ｇで、希溶液Ｓｗは加熱濃縮され、冷媒蒸気Ｒｖｇを凝縮器Ｃに放出し、濃溶液Ｓａとなる。濃溶液Ｓａは、溶液ポンプＳＰにより昇圧されて、低温溶液熱交換器ＨＬで希溶液Ｓｗと熱交換し昇温した後、一部が分岐されて中間溶液Ｓｃと熱交換して温度上昇して中温吸収器ＡＭに入り、残部は中間溶液Ｓｂと熱交換して温度上昇し、高温吸収器ＡＨに入る。
【００４２】
高温吸収器ＡＨで、濃溶液Ｓａは、高温蒸発器ＥＨからの高温冷媒蒸気Ｒｖｈを吸収し、濃度が低下して中間溶液Ｓｂとなる。高温蒸発器ＥＨの露点（冷媒蒸気の飽和温度）と平衡する溶液温度（濃度Ｓａ〜Ｓｂ）は高温であり、被加熱媒体Ｗを高温化することができる。中間溶液Ｓｂは、高温吸収器ＡＨと低温吸収器ＡＬの高位差（位置ヘッド）及び内圧の差（圧力ヘッド）により、高温吸収器ＡＨから低温吸収器ＡＬに向かって流れ、途中で濃溶液Ｓａと熱交換して温度が低下して、中温吸収器ＡＭからの溶液との合流点に至る。
【００４３】
中温吸収器ＡＭで、濃溶液Ｓａは、中温蒸発器ＥＭからの冷媒蒸気Ｒｖｍを吸収し、濃度が低下して中間溶液Ｓｃとなる。中温蒸発器ＥＭの冷媒の露点と平衡する溶液温度（濃度Ｓａ〜Ｓｃ）は高温蒸発器ＥＨの冷媒の露点よりも高温であり、中温吸収器ＡＭの溶液で、高温蒸発器ＥＨの冷媒を加熱蒸発させることができる。中間溶液Ｓｃは、中温吸収器ＡＭと低温吸収器ＡＬの高位差（位置ヘッド）及び内圧の差（圧力ヘッド）により、中温吸収器ＡＭから低温吸収器ＡＬに向かって流れ、途中で濃溶液Ｓａと熱交換して温度が低下して、高温吸収器ＡＨからの溶液との合流点に至る。合流点で中間溶液ＳｂとＳｃは混合してＳｄとなり、低温吸収器ＡＬに導かれる。
【００４４】
低温吸収器ＡＬで、中間溶液Ｓｃは、低温蒸発器ＥＬからの冷媒蒸気Ｒｖｌを吸収し、濃度が低下して希溶液Ｓｗとなる。低温蒸発器ＥＬの冷媒の露点と平衡する溶液温度（濃度Ｓｃ〜Ｓｗ）は中温蒸発器ＥＭの冷媒の露点よりも高温であり、低温吸収器ＡＬの溶液で、中温蒸発器ＥＭの冷媒を加熱蒸発させることができる。希溶液Ｓｗは、低温吸収器ＡＬと再生器Ｇとの高位差（位置ヘッド）及び内圧の差（圧力ヘッド）により、低温吸収器ＡＬから再生器Ｇに向かって流れ、途中、低温溶液熱交換器ＨＬで濃溶液Ｓａと熱交換して温度が低下して、再生器Ｇに戻り、溶液サイクルを一巡する。
【００４５】
次に、起動から通常運転までの動作について説明する。運転前、溶液Ｓの大部分は再生器Ｇ下部の貯留部１３に貯留されており、運転開始とともにこの溶液Ｓは、溶液ポンプＳＰにより高温吸収器ＡＨと中温吸収器ＡＭに送られる。溶液ポンプＳＰの回転速度は高温吸収器ＡＨの液面検出器６４の信号を基に操作されるのであるが、最大回転速度を高温吸収器ＡＨの状態値（たとえば冷媒蒸気圧とし、圧力センサー６９で検出）で制限し、起動直後に通常運転時の回転速度よりも低い速度からスムーズに立ち上がれるようにしている。（制限を加えない場合、起動直後に最大回転速度になり、その後、液面上昇で急激に回転速度が低下する急変動作が生じる）。
【００４６】
ヒートポンプ起動時に、高温吸収器ＡＨおよび中温吸収器ＡＭから低温吸収器ＡＬへと流出する流量は、低温吸収器ＡＬとの蒸気圧力差が小さく、それぞれ、高温吸収器ＡＨ出口液面および中温吸収器ＡＭ出口液面と低温吸収器ＡＬの溶液散布装置４２との位置ヘッド差を主な駆動力としている。高温吸収器液位検出器６４の信号により溶液ポンプＳＰの回転速度が調整されて、高温吸収器ＡＨへの溶液流入量は流出能力に見合ったものとなり、また、中温吸収器液位検出器５４の信号により溶液流量調節弁ＶＭの開度が調整されて、中温吸収器ＡＭへの溶液流入量は流出能力に見合ったものとなる。
【００４７】
高温吸収器ＡＨおよび中温吸収器ＡＭは、低温吸収器ＡＬの溶液散布装置４２よりも高位にあり、溶液Ｓは位置ヘッド差で低温吸収器ＡＬの溶液散布装置４２へと導かれ、伝熱管４１に散布される。低温吸収器ＡＬは再生器Ｇの溶液散布装置１２よりも高位にあり、溶液Ｓは位置ヘッド差で再生器Ｇに戻ることができる。
【００４８】
熱源温水ｈは、再生器伝熱管１１で溶液Ｓを加熱し、次いで低温蒸発器ＥＬの伝熱管３１で冷媒液Ｒｑを加熱蒸発させる。低温蒸発器で発生した冷媒蒸気Ｒｖｌは低温吸収器ＡＬに入り、伝熱管４１の周囲で溶液Ｓに吸収され、前記溶液Ｓは吸収熱で昇温し、蒸発器ＥＬの冷媒温度よりも高温になって、伝熱管４１内部の中温蒸発器ＥＭの冷媒液を加熱蒸発させる。中温蒸発器ＥＭで発生した冷媒蒸気Ｒｖｍは、気液分離器４５を経由して、中温吸収器ＡＭに入り、溶液Ｓに吸収される。中温吸収器で溶液Ｓは吸収熱で昇温され、蒸発器ＥＭの冷媒温度よりも高温になり、伝熱管５１内部の高温蒸発器ＥＨの冷媒液を加熱蒸発させる。高温蒸発器ＥＨで発生した冷媒蒸気Ｒｖｈは、気液分離器５５を経由して、高温吸収器ＡＨに入り、高温吸収器ＡＨの蒸気圧を上げるとともに、溶液Ｓに吸収され、溶液Ｓはその吸収熱で高温になる。
【００４９】
各蒸発器の冷媒温度が上昇すると共に、各吸収器の蒸気圧が上昇し、溶液温度も次第に上昇していく。蒸気圧上昇と共、機器間の蒸気圧差も大きくなり、溶液循環量が増大していき、各部の圧力は通常運転の蒸気圧分布に近づいていく。高温吸収器ＡＨの伝熱管６１内の被加熱媒体Ｗは加熱され蒸発はするが、圧力センサ９７で蒸気弁９５が調節されており、所定の圧力以下では外部に供給されることはないので、高温吸収器ＡＨの加熱能力は、主に内部の溶液温度や被加熱媒体の温度上昇に使われ、急激な温度上昇、圧力上昇となって、起動から通常運転へと立ち上がっていくことになる。
【００５０】
図１（ａ）では、中温吸収器ＡＭへの溶液分岐点を低温溶液熱交換器ＨＬ加熱側の下流で、中温溶液熱交換器ＨＭ加熱側の上流とし、高温吸収器ＡＨからの溶液と中温吸収器ＡＭからの溶液の合流点を高温溶液熱交換器ＨＨ被加熱側の直後で、かつ中温溶液熱交換器ＨＭ被加熱側の直後としている。この分岐点、合流点は、中温吸収器ＡＭへの溶液の分岐点を中温溶液熱交換器ＨＬ加熱側と高温溶液熱交換器ＨＭ加熱側の中間とし、合流点を高温吸収器ＡＨ被加熱側と中温溶液熱交換器ＨＭ被加熱側の中間とすることもできる。
【実施例２】
【００５１】
次に図２を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る三段昇温型の吸収ヒートポンプ２を説明する。吸収ヒートポンプ１との大きな違いは、吸収ヒートポンプ１が高温吸収器ＡＨおよび中温吸収器ＡＭからの溶液Ｓを合流させて低温再生器ＡＬの散布装置４２に導いているのに対し、吸収ヒートポンプ２は高温吸収器ＡＨからの溶液Ｓｂを低温再生器ＡＬの出口側に導くとともに、中温再生器ＡＭからの溶液Ｓｃは低温吸収器ＡＬの散布装置４２に導いている点である。また、再生器Ｇと凝縮器Ｃを含む缶胴と、低温吸収器ＡＬと低温蒸発器ＥＬを含む缶胴を、合体させた構造としている点も吸収ヒートポンプ１と異なる。
【００５２】
高温吸収器ＡＨからの溶液Ｓｂを低温再生器ＡＬの出口側に導くことで、高温吸収器ＡＨから低温吸収器ＡＬの散布装置４２に導いた時よりも、位置ヘッド差を大きくすることができ、起動時の高温吸収器ＡＨからの流出能力が増え、高温吸収器の溶液循環量を多くすることができる。また、再生器Ｇ、凝縮器Ｃ、低温吸収器ＡＬおよび低温蒸発器ＥＬを単胴とすることで、ヒートポンプ装置の高さ寸法を抑えることができる。
【００５３】
なお、図２では、高温吸収器AＨからの溶液Ｓｂを低温再生器ＡＬの出口側に導くとともに、中温再生器ＡＭからの溶液Ｓｃは低温吸収器ＡＬの散布装置４２に導いているが、高温吸収器AＨからの溶液Ｓｂを低温吸収器ＡＬの散布装置４２に、中温再生器ＡＭからの溶液Ｓｃを低温再生器ＡＬの出口側に導いてもよい。この場合、起動時の中温吸収器ＡＭの循環量を多くすることができる。
【００５４】
また、図２の溶液の変形フローとして、溶液ポンプＳＰの吐出側直後で分岐し、高温吸収器ＡＨ、中温再生器ＡＭ、低温吸収器ＡＬに溶液Ｓを導き、各吸収器からの戻りの溶液Ｓを再生器Ｇの散布装置１２の入口側で合流させることもできる。この場合は、高温吸収器ＡＨおよび中温吸収器ＡＭからの流出に係る位置ヘッド差が大きくとれるので、起動時の高温吸収器ＡＨおよび中温吸収器ＡＭの溶液循環量を多くすることができ、起動を速めることができる。
【実施例３】
【００５５】
次に図３を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る三段昇温型吸収ヒートポンプ３を説明する。吸収ヒートポンプ３は、再生器Ｇと凝縮器Ｃを収めた缶胴と、低温吸収器ＡＬと低温蒸発器ＥＬを収めた缶胴とを左右に配置し、これらの缶胴の上に高温吸収器ＡＨと中温吸収器ＡＭとを左右にほぼ同じ高さで配置して、ヒートポンプの高さを抑えている。この場合、両吸収器ＡＨとＡＭの間に圧力差のほとんどない状態では、高温吸収器ＡＨからの溶液Ｓｂを中温吸収器ＡＭの散布装置５２に位置ヘッド差で戻すことはできない。
【００５６】
吸収ヒートポンプ３では、再生器Ｇの濃溶液Ｓａを溶液ポンプＳＰで昇圧し、高温吸収器ＡＨと中温吸収器ＡＭとに並列に導くと共に、中温吸収器ＡＭからの戻り溶液Ｓｃは中温吸収器ＡＭの出口液面より下側に配置された再生器Ｇの散布装置１２に導き、高温吸収器ＡＨからの戻り溶液Ｓｂは高温吸収器ＡＨの出口液面より下側に配置された低温吸収器ＡＬの散布装置４２に導き、低温吸収器ＡＬからの溶液Ｓｗは、補助溶液ポンプＳＰＸで再生器Ｇの溶液散布装置１２に導くことで、機器間の圧力差が無い状態でも溶液循環ができるようにしている。なお、低温吸収器ＡＬの下部には溶液貯留部４３と貯留部液位検出器４４を設け、液位検出器４４の信号でＳＰＸの溶液Ｓｗの吐出流量を低温吸収器ＡＬへの流入量にバランスするように調節している。
【００５７】
吸収ヒートポンプ３では、中温吸収器ＡＭからの溶液Ｓｃを、直接再生器Ｇの散布装置１２に導いて、補助溶液ポンプＳＰＸの動力を減らしているが、高温吸収器ＡＨからの溶液Ｓｂを再生器Ｇの散布装置１２に導き、中温吸収器ＡＭからの溶液Ｓｃを低温吸収器ＡＬの散布装置４２に導いても補助溶液ポンプＳＰＸの動力を減らすことはできる。なお、補助溶液ポンプＳＰＸの動力削減にはならないが、高温吸収器ＡＨおよび中温吸収器ＡＭからの溶液Ｓを、合流して再生器Ｇの散布装置１２に導いても、起動時の溶液循環が可能で、ヒートポンプ装置の高さ抑制効果はある。
【実施例４】
【００５８】
次に図４を参照して、本発明の第４の実施の形態に係る三段昇温型の吸収ヒートポンプ４を説明する。図３の吸収ヒートポンプ３との違いは、再生器Ｇの濃溶液Ｓａを溶液ポンプＳＰで昇圧して、高温吸収器ＡＨ、中温吸収器ＡＭおよび低温吸収器ＡＬとに三方向に分岐して並列に導くと共に、高温吸収器ＡＨおよび中温吸収器ＡＭからの溶液Ｓを直接再生器Ｇの散布装置１２に導いている点である。補助溶液ポンプＳＰＸで低温吸収器ＡＬから再生器Ｇの溶液散布装置１２に戻す溶液は、溶液ポンプＳＰにより低温吸収器ＡＬに送り込まれた分量だけであり、補助溶液ポンプＳＰＸの動力を減らすことができる。
【００５９】
以上の説明では、低温再生器ＥＬの伝熱管３１の大部分を冷媒液Ｒｑに浸して、伝熱管内を流れる熱源温水ｈと熱交換させる形式（満液式）として説明したが、通常の吸収冷凍機と同じように冷媒液を散布して伝熱管外面に液膜を形成する形式であっても差し支えない。
【００６０】
以上の説明では、熱源媒体が熱源温水ｈとしたが、排蒸気等の熱媒体としてもよい。また、伝熱管１１及び伝熱管３１に同じ熱源温水ｈが流れるとしたが、それぞれの伝熱管１１、３１に異なる熱源媒体が流れるように構成してもよい。
【００６１】
以上の説明では、高温吸収器ＡＨの状態検出器を高温吸収器ＡＨの缶胴内蒸気圧力を検出する高温吸収器圧力センサ６９としたが、高温吸収器と高温蒸発器とはほぼ同圧なので、高温蒸発器ＥＨの缶胴内蒸気圧力を検出する圧力センサとしてもよく、また蒸気圧と相関関係のある、例えば、高温蒸発器ＥＨの内部温度（飽和温度）を検出する温度センサ等を用いてもよい。また高温吸収器の溶液温度センサ等を用いてもよい。
【００６２】
以上の説明で、高温吸収器ＡＨの溶液循環量は、定格運転時に定格流量になるように、高温吸収器出口部のオリフィス７２で設定し、運転状態によりオリフィスを通る流量（流出量）が変化するのに合わせて流入量を調節するため、流入出量のバランスを液面検出器６６で検出し、溶液ポンプＳＰの回転速度制御をしているが、溶液ポンプＳＰの吐出側に流量調節弁を用いて溶液の流入量を調節してもよい。また、例えば高温吸収器の運転状態を基にインバータなどでポンプ能力を調節することで流入量を可変とし、その流入量に合わせて流出量を高温吸収器出口の調節弁で調節する方式などであってもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１、２、３、４          昇温型吸収ヒートポンプ
１１、２１、３１、４１、５１、６１  伝熱管
１２、４２、５２、６２        溶液散布装置
１３、３３、４３、５３、６３  貯留部
３４、４４、５４、６４        液位検出器
４５、５５、６５        気液分離器
４６、５６、６６        分離器液位検出器
６９、９７              圧力センサ
７０、７１、７３、７４、７６、７７  溶液配管
７２、７５、７８        減圧器（オリフィス）
８０、８３、８６        冷媒液配管
８１、８２、８５        冷媒調節弁
８４、８７              冷媒蒸気配管
９０、９２、９３、９４  被加熱媒体配管
９１、９６              チェッキ弁
１００                  制御装置
ＡＨ                    高温吸収器
ＡＬ                    低温吸収器
ＡＭ                    中温吸収器
Ｃ                      凝縮器
ｃｗ                    冷却水
ＥＨ                    高温蒸発器
ＥＬ                    低温蒸発器
ＥＭ                    中温蒸発器
Ｇ                      再生器
ｈ                      熱原水
ＨＬ、ＨＭ、ＨＨ        溶液熱交換器
Ｒ                      冷媒
ＲＰ                    冷媒ポンプ
Ｒｑ                    冷媒液
Ｒｖｇ、Ｒｖｈ、Ｒｖｍ、Ｒｖｌ    冷媒蒸気
Ｓ、Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄ、Ｓｗ  溶液
ＳＰ                    溶液ポンプ
ＳＰＸ                  溶液循環補助ポンプ
ＶＭ                    溶液調節弁
Ｗ、Ｗｖ、Ｗｑ          被加熱媒体
ＷＰ                    補給水ポンプ
【図１】
2015025609.tif 000003
【図２】
2015025609.tif 000004
【図３】
2015025609.tif 000005
【図４】
2015025609.tif 000006
【図５】
2015025609.tif 000007