(57)【要約】【課題】エネルギ効率を高く確保しながら吸収式冷凍機の構造を簡略化する。【解決手段】高温ガスＥを通過させる風洞８Ａの内部に、再生用加熱器１１ａを構成する再生伝熱管２０の管群と余熱回収熱交換器１７ａを構成する余熱回収伝熱管２１の管群とをガス通過方向の上流側から並べて配置し、再生器１１を構成するのに、再生伝熱管２０の管群に吸収液を供給する再生分配ヘッダ２５ａ、及び、再生伝熱管２０を通過した吸収液を集合させる再生集合ヘッダ２５ｂを風洞８Ａの壁部に設けるとともに、冷媒蒸気Ｒを再生集合ヘッダ２５ｂから導出する蒸気導出路２９を設け、密閉型強制循環式の余熱回収熱交換器１７ａに対する吸収液給排構成として、余熱回収伝熱管２１の管群に吸収液を供給する余熱回収分配ヘッダ２６ａ、及び、余熱回収伝熱管２１の管群を通過した吸収液を集合させる余熱回収集合ヘッダ２６ｂを風洞８Ａの壁部に設ける。【選択図】        図２
2004177004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸収液から冷媒を蒸発分離させる再生器において吸収液を加熱する再生用加熱器と、吸収液循環系において前記再生器よりも低温レベルの箇所で吸収液を満液状態で強制的に通過させながら加熱する密閉型強制循環式の余熱回収熱交換器とに対し、その順で直列に高温ガスを熱源熱媒として通過させる形式の吸収式冷凍機であって、
高温ガスを通過させる風洞を設けて、前記再生用加熱器を構成する再生伝熱管の管群と前記余熱回収熱交換器を構成する余熱回収伝熱管の管群とを、その順に高温ガス通過方向の上流側から並べた隣接状態で前記風洞の内部に配置し、
前記再生器を構成するのに、前記再生伝熱管の管群に吸収液を供給する再生分配ヘッダ、及び、前記再生伝熱管を通過した吸収液を集合させて送出する再生集合ヘッダを、高温ガス通過方向で前記再生伝熱管の管群に対応位置させて前記風洞の壁部に設けるとともに、吸収液から分離した冷媒蒸気を前記再生集合ヘッダから導出する蒸気導出路を設け、
密閉型強制循環式の前記余熱回収熱交換器に対する吸収液給排構成として、前記余熱回収伝熱管の管群に吸収液を供給する余熱回収分配ヘッダ、及び、前記余熱回収伝熱管の管群を通過した吸収液を集合させて送出する余熱回収集合ヘッダを、高温ガス通過方向で前記余熱回収伝熱管の管群に対応位置させて前記風洞の壁部に設けてある吸収式冷凍機。
【請求項２】
前記余熱回収伝熱管の管群における一部の余熱回収伝熱管を通過した吸収液を反転させて前記余熱回収伝熱管の管群における他の一部の余熱回収伝熱管に再び通過させる余熱回収中継ヘッダを前記風洞の壁部に設けてある請求項１記載の吸収式冷凍機。
【請求項３】
筒状ケースの内部を、ケース筒軸方向の全長にわたってケース横断面視で２つのヘッダ形成空間と前記風洞との３域に区画し、
前記ヘッダ形成空間の夫々をケース筒軸方向で複数の分割域に区画して、それら分割域を前記の各ヘッダにしてある請求項１又は２記載の吸収式冷凍機。
【請求項４】
前記余熱回収伝熱管の管群中において高温ガス通過方向で上流側の端部に位置する一部の余熱回収伝熱管の入口が前記余熱回収集合ヘッダに開口し、かつ、その一部の余熱回収伝熱管の出口が前記再生分配ヘッダに開口する状態に、それら余熱回収集合ヘッダと再生分配ヘッダとの相対的な位置関係を設定してある請求項１〜３のいずれか１項に記載の吸収式冷凍機。
【請求項５】
前記余熱回収熱交換器で発生した蒸気を蒸気抜き路を通じて吸収式冷凍機における高温冷媒蒸気の流通部へ逃がす構成にしてある請求項１〜４のいずれか１項に記載の吸収式冷凍機。
【請求項６】
前記余熱回収集合ヘッダ又は前記余熱回収分配ヘッダに前記蒸気抜き路の入口端を接続するのに対し、その蒸気抜き路の入口端を接続した前記余熱回収集合ヘッダ又は前記余熱回収分配ヘッダとそれに隣接する前記余熱回収中継ヘッダとを仕切るヘッダ仕切壁に、両ヘッダを連通させる蒸気抜き補助開口を形成してある請求項５記載の吸収式冷凍機。
【請求項７】
前記余熱回収伝熱管を水平姿勢で上下方向に並置し、前記余熱回収分配ヘッダ及び前記余熱回収集合ヘッダを前記風洞の横壁部に配置してある請求項５又は６に記載の吸収式冷凍機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は吸収式冷凍機に関し、詳しくは、吸収液から冷媒を蒸発分離させる再生器において吸収液を加熱する再生用加熱器と、吸収液循環系において前記再生器よりも低温レベルの箇所で吸収液を満液状態で強制的に通過させながら加熱する密閉型強制循環式の余熱回収熱交換器とに対し、その順で直列に高温ガス（例えば、ガスタービン、エンジン、その他の燃焼機器の排ガスなど）を熱源熱媒として通過させる形式の吸収式冷凍機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記形式の吸収式冷凍機では、吸収液から冷媒を蒸発分離させる再生器とその再生器よりも低温レベルの箇所で吸収液を加熱する余熱回収熱交換器とを別体で形成し、そして、再生器において吸収液を加熱する再生用加熱器のガス出口から送出される高温ガスを渡りガス管路を介して次の余熱回収熱交換器のガス入口へ送る構造にしていた（特許文献１参照）。
【０００３】
また一般に、再生器における再生用加熱器には、いわゆる煙管型の熱交換器が用いられていた。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１８３０２７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の従来構造では、再生用加熱器と余熱回収熱交換器とにわたらせる渡りガス管路の配管の為に、また、再生用加熱器を含む再生器と余熱回収熱交換器とを別々に製作して別々に組み付ける為に、冷凍機の構造が複雑になるとともに製作に手間がかかり、そのことで装置コストが高く付く問題があった。
【０００６】
また、吸収液と高温ガスとの熱交換では、液側伝熱面の熱伝達率に比べガス側伝熱面の熱伝達率が低く、その為、ガス側伝熱面の熱伝達率が制限要因になって吸収液と高温ガスとの熱交換の効率が低く制限されて、冷凍機全体としてのエネルギ効率（換言すれば成績係数）が低くなる問題もあった。
【０００７】
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、再生器及び余熱回収熱交換器の構造の合理化により、上記問題を効果的に解消する点にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
〔１〕請求項１に係る発明は吸収式冷凍機に係り、その特徴は、
吸収液から冷媒を蒸発分離させる再生器において吸収液を加熱する再生用加熱器と、吸収液循環系において前記再生器よりも低温レベルの箇所で吸収液を満液状態で強制的に通過させながら加熱する密閉型強制循環式の余熱回収熱交換器とに対し、その順で直列に高温ガスを熱源熱媒として通過させる形式の吸収式冷凍機を構築するのに、
高温ガスを通過させる風洞を設けて、前記再生用加熱器を構成する再生伝熱管の管群と前記余熱回収熱交換器を構成する余熱回収伝熱管の管群とを、その順に高温ガス通過方向の上流側から並べた隣接状態で前記風洞の内部に配置し、
前記再生器を構成するのに、前記再生伝熱管の管群に吸収液を供給する再生分配ヘッダ、及び、前記再生伝熱管を通過した吸収液を集合させて送出する再生集合ヘッダを、高温ガス通過方向で前記再生伝熱管の管群に対応位置させて前記風洞の壁部に設けるとともに、吸収液から分離した冷媒蒸気を前記再生集合ヘッダから導出する蒸気導出路を設け、
密閉型強制循環式の前記余熱回収熱交換器に対する吸収液給排構成として、前記余熱回収伝熱管の管群に吸収液を供給する余熱回収分配ヘッダ、及び、前記余熱回収伝熱管の管群を通過した吸収液を集合させて送出する余熱回収集合ヘッダを、高温ガス通過方向で前記余熱回収伝熱管の管群に対応位置させて前記風洞の壁部に設けてある点にある。
【０００９】
つまり、この構成では、風洞の内部に配置した再生伝熱管の管群により再生用加熱器を構成して、この再生伝熱管の管群と、再生伝熱管の管群に吸収液を供給する再生分配ヘッダと、再生伝熱管の管群を通過した吸収液を集合させて送出する再生集合ヘッダとにより再生器を構成し、再生分配ヘッダから再生集合ヘッダへわたる各再生伝熱管の管内通過課程で吸収液を風洞内の通過高温ガスと効率的に熱交換させて加熱し、この加熱により吸収液から蒸発分離させて再生集合ヘッダの上部に集合させた冷媒蒸気を蒸気導出路を通じて吸収式冷凍機における凝縮器の側へ導出し、一方、冷媒蒸気を分離した吸収液は再生集合ヘッダから吸収液循環系における所定の後続部へ送る。
【００１０】
また、風洞の内部において高温ガス通過方向で再生伝熱管の管群（すなわち、再生用加熱器）の下流側に隣接配置した余熱回収伝熱管の管群により、再生用加熱器に続いて高温ガスを通過させる密閉型強制循環式の余熱回収熱交換器を構成し、吸収液を満液状態で強制的に各余熱回収伝熱管の管内を通過させて余熱回収分配ヘッダから余熱回収集合ヘッダへわたらせる課程で、その吸収液を風洞内の通過高温ガス（すなわち、再生伝熱管の管群域を通過した後の高温ガス）と効率的に熱交換させて加熱し、この加熱した吸収液を余熱回収集合ヘッダから吸収液循環系における所定の後続部へ送る。
【００１１】
すなわち、上記構成によれば、各伝熱管及び各ヘッダを共通の風洞へ組み付ける形態で再生器と余熱回収熱交換器とを一体的に形成するから、再生器と余熱回収熱交換器とにわたらせる渡りガス管路の配管を不要にすることができ、また、再生器と余熱回収熱交換器との製作及び冷凍機機体に対する組み付けを夫々、一工程にし得るとともに、その組み付け構造も簡略にすることができ、これにより、先述の従来構造に比べ、冷凍機の構造を簡略にすることができ、また、冷凍機の製作を容易にすることができて、装置コストを効果的に低減することができる。
【００１２】
また、再生器において吸収液を加熱する再生用加熱器を、それに続いて高温ガスを通過させる余熱回収熱交換器とともに、いわゆる水管型の熱交換器にするから、吸収液と高温ガスとの熱交換においてガス側伝熱面の熱伝達率が低いことに対し、再生伝熱管や余熱回収伝熱管の外面に伝熱フィンを付設してガス側伝熱面の面積を大きく確保するなどの対応を採ることができ、これにより、再生用加熱器及び余熱回収熱交換器の夫々での吸収液と高温ガスとの熱交換の効率を高く確保することができて、冷凍機全体としてのエネルギ効率を従前に比べ高めることができる。
【００１３】
ちなみに、再生器と余熱回収熱交換器との一体化を考えた場合、再生器は冷媒を吸収液から蒸発分離させる目的上、吸収液を液面が存在する自由流動状態下で加熱する開放型になることから、単純には余熱回収熱交換器も再生器と同様の開放型にすることになるが、この開放型の熱交換器では吸収液の流速が限られることで、吸収液側伝熱面の熱伝達率までが小さなものになって余熱回収熱交換器における吸収液と高温ガスとの熱交換の効率が低下してしまう。
【００１４】
これに対し、上記構成では、余熱回収用伝熱管の管群に対し再生器側のヘッダとは独立させた専用の分配ヘッダ及び集合ヘッダを装備して、余熱回収熱交換器を密閉型強制循環式の熱交換器（吸収液を満液状態で強制的に通過させながら加熱する熱交換器）にするから、余熱回収熱交換器における吸収液の通過流速を大きくして吸収液側伝熱面の熱伝達率を高くすることができ、この点からも、冷凍機全体としてのエネルギ効率を高くすることができる。
【００１５】
なお、請求項１に係る発明の実施において、余熱回収伝熱管の管群を風洞の内部に配置して構成する余熱回収熱交換器は１器に限られるものではなく、再生用加熱器を構成する再生伝熱管の管群と、第１の余熱回収熱交換器を構成する余熱回収伝熱管の管群と、第２の余熱回収熱交換器を構成する余熱回収伝熱管の管群とを、その順に排ガス通過方向の上流側から並べた隣接状態で風洞の内部に配置するとともに、それら管群の各々に対する分配ヘッダと集合ヘッダを排ガス通過方向で各管群に対応位置させて風洞の壁部に設けるといった形態で、再生器と２以上の余熱回収熱交換器とを一体化した構造にしてもよい。
【００１６】
また、再生器と一体化する単数ないし複数の余熱回収熱交換器は、再生器よりも低温レベルの箇所であれば吸収液循環系における何れの箇所の吸収液を加熱するものであってもよい。
【００１７】
〔２〕請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記余熱回収伝熱管の管群における一部の余熱回収伝熱管を通過した吸収液を反転させて前記余熱回収伝熱管の管群における他の一部の余熱回収伝熱管に再び通過させる余熱回収中継ヘッダを前記風洞の壁部に設けてある点にある。
【００１８】
つまり、この構成によれば、余熱回収分配ヘッダ及び余熱回収集合ヘッダのみにより全ての余熱回収伝熱管に対し吸収液を並列に管内通過させるのに比べ、満液状態で余熱回収伝熱管の管内を強制的に通過させる吸収液の管内通過速度を大きくすることができ、これにより、吸収液側伝熱面の熱伝達率を一層高くして、余熱回収熱交換器における吸収液と高温ガスとの熱交換の効率を一層効果的に高めることができる。
【００１９】
なお、請求項２に係る発明の実施において、１つの余熱回収熱交換器に対する余熱回収中継ヘッダの装備数（すなわち、中継ヘッダによる吸収液反転の回数）は単数に限られるものではなく、複数であってもよい。
【００２０】
〔３〕請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
筒状ケースの内部を、ケース筒軸方向の全長にわたってケース横断面視で２つのヘッダ形成空間と前記風洞との３域に区画し、
前記ヘッダ形成空間の夫々をケース筒軸方向で複数の分割域に区画して、それら分割域を前記の各ヘッダにしてある点にある。
【００２１】
つまり、この構成によれば、風洞の内部に区画形成した２つのヘッダ形成空間の夫々をケース筒軸方向で複数の分割域に区画するだけで、再生分配ヘッダ、再生集合ヘッダ、余熱回収分配ヘッダ、余熱回収集合ヘッダの夫々を形成することができ、また、伝熱管については、各伝熱管をケース横断面視で一方のヘッダ形成空間と他方のヘッダ形成空間とにわたらせる状態で、単純に多数の伝熱管をケースのほぼ全長にわたりケース筒軸方向に並べて風洞内に配置するだけで済ませることができる。
【００２２】
すなわち、これらヘッダ形成空間の区画と伝熱管の単純並置だけで、再生用加熱器を備える再生器、及び、密閉型強制循環式の余熱回収熱交換器を一体化状態で形成することができ、これにより、装置の製作を一層容易にし得るとともに装置コストも一層安価にすることができる。
【００２３】
なお、請求項１〜３のいずれかに係る発明の実施において、再生分配ヘッダと再生集合ヘッダとを風洞の対向壁部に振り分けて配置する構成や、余熱回収分配ヘッダと余熱回収集合ヘッダとを風洞の対向壁部に振り分けて配置する（余熱回収中継ヘッダを設ける場合には、余熱回収分配ヘッダと余熱回収集合ヘッダと余熱回収中継ヘッダとのうち吸収液の通過順で隣合うものを風洞の対向壁部に振り分けて配置する）構成を採れば、再生伝熱管や余熱回収伝熱管を風洞の対向壁部間にわたらせる直管（請求項３に係る発明では２つのヘッダ形成空間にわたらせる直管）で構成することができ、再生伝熱管や余熱回収伝熱管をＵ字状管や蛇行状管などの曲管で構成するに比べ、製作の容易化及び構造の簡略化を一層促進することができる。
【００２４】
また、吸収液から冷媒を蒸発分離させる再生器については、請求項１〜３のいずれかに係る発明の実施にあたり、再生分配ヘッダを風洞の下壁部に配置するととともに、再生集合ヘッダを風洞の上壁部に配置して、それら再生分配ヘッダと再生集合ヘッダとにわたらせる再生伝熱管を縦管で構成し、これにより、再生伝熱管の管内で発生した冷媒蒸気を再生集合ヘッダへ円滑に集合させるようにするのが望ましい。
【００２５】
〔４〕請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか１項に係る発明の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記余熱回収伝熱管の管群中において高温ガス通過方向で上流側の端部に位置する一部の余熱回収伝熱管の入口が前記余熱回収集合ヘッダに開口し、かつ、その一部の余熱回収伝熱管の出口が前記再生分配ヘッダに開口する状態に、それら余熱回収集合ヘッダと再生分配ヘッダとの相対的な位置関係を設定してある点にある。
【００２６】
つまり、この構成によれば、再生器に送る吸収液を余熱回収熱交換器で予熱する構成とする場合に、余熱回収伝熱管の管群中において高温ガス通過方向で上流側の端部に位置する上記一部の余熱回収伝熱管（別言すれば、再生伝熱管の管群と余熱回収伝熱管の管群との間に位置する伝熱管）を送液管に利用して、余熱回収集合ヘッダから再生分配ヘッダへ予熱後の吸収液を送る（すなわち、余熱回収熱交換器から再生器へ予熱後の吸収液を送る）ことができ、これにより、余熱回収集合ヘッダから再生分配ヘッダへ予熱後の吸収液を送る専用の送液管を風洞外部に設けるに比べ、構造を一層簡略化することができ、また、その専用送液管での放熱損失も回避することができて、エネルギ効率面でも一層有利にすることができる。
【００２７】
なお、請求項４に係る発明の実施にあたり、送液管に利用する上記一部の余熱回収伝熱管を他の余熱回収伝熱管ないし再生伝熱管と同構造で同姿勢に風洞内配置するものにして、余熱回収集合ヘッダと再生分配ヘッダとの相対的な位置関係の設定だけで、上記一部の余熱回収伝熱管の入口を余熱回収集合ヘッダに開口させ、かつ、その一部の余熱回収伝熱管の出口を再生分配ヘッダに開口させるようにすれば、余熱回収集合ヘッダと再生分配ヘッダとにわたらせる為に他の伝熱管と構造や配置姿勢を異ならせた専用の伝熱管を設けて、その専用伝熱管を送液管として用いるに比べ、構造を一層簡略化することができる。
【００２８】
〔５〕請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれか１項に係る発明の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記余熱回収熱交換器で発生した蒸気を蒸気抜き路を通じて吸収式冷凍機における高温冷媒蒸気の流通部へ逃がす構成にしてある点にある。
【００２９】
つまり、この構成によれば、風洞に供給する高温ガスの保有熱量増加など何らかの原因で密閉型強制循環式の余熱回収熱交換器において沸騰が生じても、その沸騰で発生する蒸気を蒸気抜き路を通じ吸収式冷凍機における高温冷媒蒸気の流通部（すなわち、再生器から凝縮器にかけての部分）へ逃がすことで、沸騰による余熱回収熱交換器の機能障害や損傷を回避でき、また、沸騰の原因が高温ガスの保有熱量増加である場合にはその保有熱量の増加分も余熱回収熱交換器での吸収液の再生（冷媒蒸気の発生）の形で回収することになり、この点で、余熱回収熱交換器を密閉型強制循環式としながらも沸騰に対する対応性が高く、エネルギ効率面でも一層有利な冷凍機にすることができる。
【００３０】
換言すれば、駆動用熱入力として風洞に投入する高温ガスの温度変化や流量変化（すなわち、投入熱量変化）に対する対応性が高くて汎用性の高い冷凍機にすることができる。
【００３１】
なお、請求項５に係る発明の実施において、蒸気抜き路は口径の設定やオリフィスの介装などにより適当な通過抵抗を与えた常時開放の流路であってもよいが、好ましくは、蒸気の通過は許すのに対し液の通過は阻止する自動ガス抜き弁等の選択通過手段を蒸気抜き路に装備しておくのがよい。
【００３２】
〔６〕請求項６に係る発明は、請求項５に係る発明の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記余熱回収集合ヘッダ又は前記余熱回収分配ヘッダに前記蒸気抜き路の入口端を接続するのに対し、その蒸気抜き路の入口端を接続した前記余熱回収集合ヘッダ又は前記余熱回収分配ヘッダとそれに隣接する前記余熱回収中継ヘッダとを仕切るヘッダ仕切壁に、両ヘッダを連通させる蒸気抜き補助開口を形成してある点にある。
【００３３】
つまり、この構成によれば、蒸気抜き路の入口端を接続した余熱回収集合ヘッダ又は余熱回収分配ヘッダとそれに隣接する余熱回収中継ヘッダとの蒸気抜き補助開口を通じての連通により、沸騰発生時における余熱回収熱交換器からの蒸気の逃がしを円滑化することができ、これにより、余熱回収中継ヘッダを設けて吸収液を余熱回収熱交換器内で反転流動させる形態を採りながらも沸騰に対する対応性を高く確保することができる。
【００３４】
また、隣接ヘッダどうしを仕切るヘッダ仕切壁に蒸気抜き補助開口を形成するから、前記の蒸気抜き路を余熱回収集合ヘッダ又は余熱回収分配ヘッダと余熱回収中継ヘッダとに対し並列に接続する構成や、蒸気抜き路の入口端を接続した余熱回収集合ヘッダ又は余熱回収分配ヘッダに対し外部配管からなる蒸気抜き渡り補助路を通じて余熱回収中継ヘッダを連通させる構成に比べ、構造を簡略化することができる。
【００３５】
なお、蒸気抜き路の入口端を接続した余熱回収集合ヘッダ又は余熱回収分配ヘッダと蒸気抜き補助開口を通じて連通させた余熱回収中継ヘッダに対してさらに隣接する余熱回収中継ヘッダがある場合には、それら余熱回収中継ヘッダどうしを仕切るヘッダ仕切壁にも蒸気抜き補助開口を形成するのが望ましい。
【００３６】
また、ヘッダ仕切壁に形成する蒸気抜き補助開口の大きさは、蒸気抜き補助開口を通じての隣接ヘッダ間での吸収液の短絡流動を抑止できる程度に制限しておくのが望ましく、場合よっては、蒸気の通過は許すのに対し液の通過は阻止する選択通過手段を蒸気抜き補助開口に装備するようにしてもよい。
【００３７】
〔７〕請求項７に係る発明は、請求項５又は６に係る発明の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記余熱回収伝熱管を水平姿勢で上下方向に並置し、前記余熱回収分配ヘッダ及び前記余熱回収集合ヘッダを前記風洞の横壁部に配置してある点にある。
【００３８】
つまり、余熱回収熱交換器を構成する余熱回収伝熱管を横向き配置の風洞の内部で縦姿勢に配置して、余熱回収分配ヘッダ及び余熱回収集合ヘッダを風洞の下壁部や上壁部に設ける構成の場合、余熱回収熱交換器において沸騰が生じると、蒸気抜き路を通じて発生蒸気を逃がすものの、その沸騰で発生した蒸気がいずれか一方のヘッダの内部に充満する状態になることで、そのヘッダに接続された全ての余熱回収伝熱管が充満蒸気による閉塞状態になって、余熱回収熱交換器における吸収液の強制通過が阻害されてしまう可能性がある。
【００３９】
これに対し、上記構成によれば、沸騰による発生蒸気が上部側における水平姿勢の余熱回収伝熱管を通じ風洞の横壁部における余熱回収分配ヘッダ及び余熱回収集合ヘッダ夫々の上部どうしにわたる状態で溜まるようにして、その蒸気溜まりの形成にかかわらず下部側における水平姿勢の余熱回収伝熱管を通じての吸収液通過により余熱回収熱交換器における吸収液の強制通過を良好に維持することができ、これにより、沸騰に対する対応性を一層効果的に高めることができ、また、エネルギ効率面でもさらに有利な冷凍機にすることができる。
【００４０】
なお、請求項７に係る発明の実施において、前記の余熱回収中継ヘッダを設ける場合には、この余熱回収中継ヘッダも余熱回収分配ヘッダ及び余熱回収集合ヘッダとともに風洞の横壁部に設けるようにする。
【００４１】
【発明の実施の形態】
図１はガスタービン・コージェネレーションシステムを示し、１はガスタービン、２はガスタービン１の出力軸１ａに連結した圧縮機であり、この圧縮機２により吸気路３から燃焼用空気Ａを吸入して、その吸入した燃焼用空気Ａを送気路４を通じガスタービン１の燃焼器５に加圧供給し、この燃焼器５で燃料路６からの供給燃料Ｆを燃焼させることによりガスタービン１を継続的に運転する。
【００４２】
また、７は排ガス路８へ送出されたガスタービン１の排ガスＥと送気路４の燃焼用空気Ａ（Ａ１）とを熱交換させて燃焼用空気Ａを予熱する再生熱交換器であり、この再生熱交換器７による空気予熱により、所要のタービン作動温度を得るのに要する燃料量を減じてガスタービン１の燃料消費量を削減する。
【００４３】
９は圧縮機２とともにガスタービン１の出力軸１ａに連結した発電機であり、ガスタービン１の発生動力により発電機９を駆動することでコージェネレーションシステムとしての電力出力を得る。
【００４４】
一方、１０は二重効用型の吸収式冷凍機であり、この吸収式冷凍機１０の高温再生器１１において吸収液Ｌａを加熱する高温再生用加熱器１１ａを再生熱交換器７よりも下流側で上記排ガス路８に介装して、この高温再生用加熱器１１ａに対しガスタービン側の再生熱交換器７を通過した後のタービン排ガスＥを熱源熱媒として供給する構成にし、これにより、再生熱交換器７を通過した後のタービン排ガスＥの保有熱を駆動熱源として吸収式冷凍機１０を運転することで、コージェネレーションシステムとしての熱出力を得る。
【００４５】
１２は高温再生器１１において高温再生用加熱器１１ａによる加熱で冷媒Ｒを蒸発分離させた後の中濃度吸収液Ｌｂを導入する低温再生器、１２ａは高温再生器１１で発生した冷媒蒸気Ｒを熱源熱媒とする低温再生用加熱器であり、この低温再生用加熱器１２ａによる低温再生器１２での吸収液加熱により低温再生器１２において中濃度吸収液Ｌｂから更に冷媒蒸気Ｒを発生させる。
【００４６】
１３は低温再生器１２で発生した冷媒蒸気Ｒ及び低温再生器１２における低温再生用加熱器１２ａを通過した冷媒Ｒを冷却器１３ａの通過冷却水Ｃにより冷却して凝縮させる凝縮器、１４は凝縮器１３から送られる液冷媒Ｒを低圧雰囲気下で蒸発させて出力熱交換器１４ａにおける通過水Ｗをそれからの気化熱奪取により冷却する蒸発器、１５は冷却器１５ａの通過冷却水Ｃによる冷却下において低温再生器１２から送られる濃吸収液Ｌｃに蒸発器１４での蒸発冷媒Ｒを吸収させる吸収器である。
【００４７】
また、１６ａは吸収器１５から高温再生器１１に戻す希吸収液Ｌａを低温再生器１２から吸収器１５に送る濃吸収液Ｌｃと熱交換させて予熱する低温熱交換器、１６ｂは低温熱交換器１６ａで予熱した希吸収液Ｌａを高温再生器１１から低温再生器１２に送る中濃度吸収液Ｌｂによりさらに予熱する高温熱交換器、ｐ１は冷媒循環ポンプ、ｐ２は吸収液循環ポンプである。
【００４８】
そしてまた、この吸収式冷凍機１０では、高温熱交換器１６ｂで予熱した希吸収液Ｌａを高温再生用加熱器１１ａから送出されるタービン排ガスＥと熱交換させて更に加熱した上で高温再生器１１へ戻す第１余熱回収熱交換器１７ａを設けるとともに、高温熱交換器１６ｂで希吸収液Ｌａの予熱に供した中濃度吸収液Ｌｂを第１余熱回収熱交換器１７ａから送出されるタービン排ガスＥと熱交換させて加熱した上で低温再生器１２に送る第２余熱回収熱交換器１７ｂ、並びに、低温熱交換器１６ａで予熱した希吸収液Ｌａを第２余熱回収熱交換器１７ｂから送出されるタービン排ガスＥと熱交換させてさらに加熱した上で高温熱交換器１６ｂに送る第３余熱回収熱交換器１７ｃを設けてある。
【００４９】
つまり、これら余熱回収熱交換器１７ａ〜１７ｃを装備することにより、高温再生用加熱器１１ａの排ガス出口におけるタービン排ガスＥの温度を高く設定して高温再生器１１における冷媒Ｒの蒸発温度（蒸発圧力）を高く確保しながらも、高温再生用加熱器１１ａから送出されるタービン排ガスＥの残存保有熱量を温度レベルの異なる複数の余熱回収熱交換器１７ａ〜１７ｂでの段階的な熱回収にをもって極力有効に低温レベルまで回収し、これにより、未利用のままで機外へ排出するタービン排ガスＥの残存保有熱量を効果的に低減して、冷凍機全体としてのタービン排ガス保有熱の回収率を高く確保する。
【００５０】
なお、吸収式冷凍機１０として温水発生運転が可能な吸収式冷温水発生器を用いる場合、その温水発生運転では、高温再生器１１において高温再生用加熱器１１ａにより加熱した冷媒Ｒを短絡的に蒸発器１４に導いて、その加熱冷媒Ｒにより出力熱交換器１４ａにおける通過水Ｗを加熱する。
【００５１】
ガスタービン１の燃焼器５に対する燃焼用空気Ａの送気路４には、再生熱交換器７に対するバイパス路４ａを設けるとともに、再生熱交換器７を通じてガスタービン１の燃焼器５に供給する燃焼用空気Ａ１と、バイパス路４ａを通じ再生熱交換器７を迂回させてガスタービン１の燃焼器５に供給する燃焼用空気Ａ２との流量比を調整する調整弁Ｖを設けてあり、また、ガスタービン１からの排ガス路８において、再生熱交換器７と吸収式冷凍機１０における高温再生用加熱器１１ａとの間には、通過タービン排ガスＥを再加熱する補助バーナ１８を介装してある。
【００５２】
１９はシステムの運転制御を司る制御装置であり、この制御装置１９は燃焼器５の燃焼量調整によりガスタービン１の出力Ｇ（換言すれば、発電機９の電力出力）を所要出力に調整するとともに、調整弁Ｖの調整及び補助バーナ１８の燃焼量調整により吸収式冷凍機１０の出力Ｑ（すなわち冷熱発生量、吸収式冷温水発生機では冷熱ないし温熱の発生量）を調整する。
【００５３】
また、制御装置１９は、吸収式冷凍機１０の出力Ｑを調整するのに、タービン出力Ｇを所要の一定出力に保ちながら、補助バーナ１８の燃焼運転を停止しかつバイパス路４ａを通じてガスタービン１の燃焼器５に供給する燃焼用空気Ａ２の流量を最大流量にしている状態において得られる吸収式冷凍機１０の出力Ｑを閾出力Ｑｓとして、吸収式冷凍機１０の必要出力Ｑが閾出力Ｑｓ以下のときには、補助バーナ１８の燃焼運転を停止した状態での調整弁Ｖによる上記流量比の調整により吸収式冷凍機１０の出力Ｑを調整する小出力調整を行ない、一方、吸収式冷凍機１０の必要出力Ｑが閾出力Ｑｓよりも大きいときには、バイパス路４ａを通じてガスタービン１の燃焼器５に供給する燃焼用空気Ａ２の流量を調整弁Ｖにより最大流量に調整した状態での補助バーナ１８の燃焼量調整により吸収式冷凍機１０の出力Ｑを調整する大出力調整を行なう構成にしてある。
【００５４】
すなわち、上記の小出力調整では、再生熱交換器７を通じてガスタービン１の燃焼器５に供給する燃焼用空気Ａ１と、バイパス路４ａを通じ再生熱交換器７を迂回させてガスタービン１の燃焼器５に供給する燃焼用空気Ａ２との流量比を調整することで、ガスタービン１から送出されるタービン排ガスＥの保有熱を再生熱交換器７での空気予熱に供する熱と吸収式冷凍機１０における高温再生用加熱器１１ａ及び余熱回収熱交換器１７ａ〜１７ｃでの吸収液加熱に供する熱とに分配する形態でその熱分配比を調整し、この熱分配比の調整により高温再生用加熱器１１ａ及び余熱回収熱交換器１７ａ〜１７ｃでの吸収液加熱に供する熱量を調整することで、タービン出力Ｇを所要の一定出力に保ちながら吸収式冷凍機１０の出力Ｑを閾出力Ｑｓよりも低出力側において調整する。
【００５５】
なお、バイパス路４ａを通じてガスタービン１の燃焼器５に供給する燃焼用空気Ａ２の流量を最大流量にした状態においては、タービン効率を高く確保する為、再生熱交換器７を通じてガスタービン１の燃焼器５に供給する燃焼用空気Ａ１の流量を所定の最小流量だけ確保するようにしてある。
【００５６】
吸収式冷凍機１０における高温再生器１１、及び、高温再生器１１の高温再生用加熱器１１ａに続いてタービン排ガスＥを直列に通過させる複数の余熱回収熱交換器１７ａ〜１７ｃは、図２〜図４に示す如く、補助バーナ１８を通過した後のタービン排ガスＥを横向きに通過させる角筒状の風洞８Ａ（排ガス路８の一部）に組み付ける形態で一体的に形成してあり、具体的には、高温再生用加熱器１１ａを構成する再生伝熱管２０の管群、第１余熱回収熱交換器１７ａを構成する第１余熱回収伝熱管２１の管群、第２余熱回収熱交換器１７ｂを構成する第２余熱回収伝熱管２２の管群、並びに、第３余熱回収熱交換器１７ｃを構成する第３余熱回収伝熱管２３の管群を、その順（すなわち、吸収液循環系において温度レベルの高い順）に排ガス通過方向の上流側から並べた隣接状態で、かつ、各伝熱管２０〜２３を縦姿勢の直管にして風洞８Ａの上壁部と下壁部とにわたらせた状態で風洞８Ａの内部に配置し、各伝熱管２０〜２３の外面には、水平姿勢で各伝熱管にわたらせた共通の板状伝熱フィン２４を所定ピッチで上下に多数並べて付設してある。
【００５７】
そして、再生伝熱管２０の管群に対して加熱対象の吸収液Ｌａを供給する再生分配ヘッダ２５ａを、排ガス通過方向で再生伝熱管２０の管群に対応位置させて風洞８Ａの下壁部に設け、これに対し、再生伝熱管２０の管群を通過した吸収液Ｌａを集合させて吸収液循環系における後続箇所へ送出する再生集合ヘッダ２５ｂを、排ガス通過方向で再生伝熱管２０の管群に対応位置させて風洞８Ａの上壁部に設けてある。
【００５８】
また同様に、第１〜第３余熱回収伝熱管２１〜２３の各管群に対して加熱対象の吸収液Ｌａ，Ｌｂを供給する第１〜第３の余熱回収分配ヘッダ２６ａ〜２８ａを、排ガス通過方向で対象管群に対応位置させて風洞８Ａの下壁部に設け、これに対し、第１〜第３余熱回収伝熱管２１〜２３の各管群を通過した吸収液Ｌａ，Ｌｂを集合させて吸収液循環系における後続箇所へ送出する第１〜第３の余熱回収集合ヘッダ２６ｂ〜２８ｂを、排ガス通過方向で対象管群に対応位置させて風洞８Ａの上壁部に設けてある。
【００５９】
つまり、風洞８Ａの内部に配置した再生伝熱管２０の管群により高温再生用加熱器１１ａを構成して、この再生伝熱管２０の管群と再生分配ヘッダ２５ａと再生集合ヘッダ２５ｂとにより高温再生器１１を構成してあり、再生分配ヘッダ２５ａから再生集合ヘッダ２５ｂにわたる各再生伝熱管２０の管内通過課程で希吸収液Ｌａを風洞８Ａ内の通過タービン排ガスＥと効率的に熱交換させて加熱し、この加熱による沸騰により希吸収液Ｌａから蒸発分離させて再生集合ヘッダ２５ｂにおける上部の蒸気集合部２５ｃに集合させた冷媒蒸気Ｒを蒸気導出路２９及び気液分離器（図示を省略）を通じ後続の低温再生用加熱器１２ａへ導出し、一方、冷媒蒸気Ｒを分離した後の中濃度吸収液Ｌｂを溶液導出路３０を通じ後続の高温熱交換器１６ｂへ導出するようにしてある。
【００６０】
また、風洞８Ａの内部において排ガス通過方向で再生伝熱管２０の管群の下流側に隣接配置した第１余熱回収伝熱管２１の管群により密閉型強制循環式の第１余熱回収熱交換器１７ａを構成し、溶液導入路３１を通じて前段の高温熱交換器１６ｂから第１余熱回収分配ヘッダ２６ａに導入される希吸収液Ｌａを満液状態で強制的に第１余熱回収伝熱管２１の管内を通過させて第１余熱回収集合ヘッダ２６ｂへわたらせる課程で、その希吸収液Ｌａを風洞８Ａ内の通過タービン排ガスＥ（再生伝熱管２０の管群域を通過した後のタービン排ガス）と効率的に熱交換させて加熱し、この加熱した希吸収液Ｌａを高温再生器１１に送るようにしてある。
【００６１】
さらに、風洞８Ａの内部において排ガス通過方向で第１熱回収伝熱管２１の管群の下流側に隣接配置した第２余熱回収伝熱管２２の管群により密閉型強制循環式の第２余熱回収熱交換器１７ｂを構成し、溶液導入路３２を通じて前段の高温熱交換器１６ｂから第２余熱回収分配ヘッダ２７ａに導入される中濃度吸収液Ｌｂを満液状態で強制的に第２余熱回収伝熱管２２の管内を通過させて第２余熱回収集合ヘッダ２７ｂへわたらせる課程で、その中濃度吸収液Ｌｂを風洞８Ａ内の通過タービン排ガスＥ（第１余熱回収伝熱管２１の管群域を通過した後のタービン排ガス）と効率的に熱交換させて加熱し、この加熱した中濃度吸収液Ｌｂを第２余熱回収集合ヘッダ２７ｂから溶液導出路３３を通じて後続の低温再生器１２に送るようにしてある。
【００６２】
そしてまた、風洞８Ａの内部において排ガス通過方向で第２熱回収伝熱管２２の管群の下流側に隣接配置した第３余熱回収伝熱管２３の管群により密閉型強制循環式の第３余熱回収熱交換器１７ｃを構成し、溶液導入路３４を通じて前段の低温熱交換器１６ａから第３余熱回収分配ヘッダ２８ａに導入される希吸収液Ｌａを満液状態で強制的に第３余熱回収伝熱管２３の管内を通過させて第３余熱回収集合ヘッダ２８ｂへわたらせる課程で、その希吸収液Ｌａを風洞８Ａ内の通過タービン排ガスＥ（第２余熱回収伝熱管２２の管群域を通過した後のタービン排ガス）と効率的に熱交換させて加熱し、この加熱した希吸収液Ｌｂを第３余熱回収集合ヘッダ２８ｂから溶液導出路３５を通じて後続の高温熱交換器１６ｂに送るようにしてある。
【００６３】
風洞８Ａは横向き筒状のケース３６の内部を風洞下壁３７及び風洞上壁３８により上下方向においてケース下部域３６ａとケース上部域３６ｂ（すなわち、２つのヘッダ形成空間）とそれらの間の風洞８Ａとの３域にケース筒軸方向の全長にわたりケース横断面視で区画することで形成してあり、そして、風洞下壁部に配設する再生分配ヘッダ２５ａ及び第１〜第３の余熱回収分配ヘッダ２６ａ〜２８ａは、複数のヘッダ仕切壁３９ａ〜３９ｆによりケース下部域３６ａをケース筒軸方向（排ガス通過方向）において区画することで形成し、同様に、風洞上壁部に配設する再生集合ヘッダ２５ｂ及び第１〜第３の余熱回収集合ヘッダ２６ｂ〜２８ｂは、複数のヘッダ仕切壁４０ａ〜４０ｆによりケース上部域３６ｂをケース筒軸方向において区画することで形成してある。
【００６４】
上記の如く風洞８Ａに組み付ける形態で高温再生器１１及び第１〜第３の余熱回収熱交換器１７ａ〜１７ｃを一体的に形成する構成において、第１余熱回収熱交換器１７ａで加熱した希吸収液Ｌａを高温再生器１１に送る送液構造については、再生分配ヘッダ２５ａと第１余熱回収分配ヘッダ２６ａとを仕切るヘッダ仕切壁３９ｂの配置設定、及び、再生集合ヘッダ２５ｂと第１余熱回収集合ヘッダ２６ｂとを仕切るヘッダ仕切壁４０ｂの配置設定により、第１余熱回収伝熱管２１の管群中で排ガス通過方向において上流側の端部に位置する一部の伝熱管２１ｓ（別言すれば、再生伝熱管２０の管群と第１余熱回収伝熱管２１の管群との間に位置させた送液用伝熱管）の上端を第１余熱回収集合ヘッダ２６ｂに開口させるのに対し、その下端を再生分配ヘッダ２５ａに開口させた構造にしてあり、これにより、それら一部の伝熱管２１ｓを送液管に利用して、第１余熱回収熱交換器１７ａで加熱した希吸収液Ｌａを高温再生器１１に送るようにしてある。
【００６５】
また、第２余熱回収熱交換器１７ｂは第２余熱回収分配ヘッダ２７ａから全ての第２余熱回収伝熱管２２に対し並列に加熱対象の吸収液Ｌｂを供給する形式の熱交換器とし、同様に、第３余熱回収熱交換器１７ｃも第３余熱回収分配ヘッダ２８ａから全ての第３余熱回収伝熱管２３に対し並列に加熱対象の吸収液Ｌａを供給する形式の熱交換器とするのに対し、第１余熱回収熱交換器１７ａは、第１余熱回収伝熱管２１の管群を複数の小管群に区分して、それら小管群に対し加熱対象の吸収液Ｌａを直列に通過させる構成にしてある。
【００６６】
具体的には、排ガス通過方向で下流側に位置する一部の第１余熱回収伝熱管２１ａに対し第１余熱回収分配ヘッダ２６ａから加熱対象の吸収液Ｌａを供給するのに対し、それら排ガス通過方向下流側の第１余熱回収伝熱管２１ａを通過した吸収液Ｌａを反転させて排ガス通過方向で中央に位置する一部の第１余熱回収伝熱管２１ｂに供給する排ガス通過方向下流側の第１余熱回収中継ヘッダ２６ｃを風洞８Ａの上壁部に設けるとともに、それら排ガス通過方向中央の第１余熱回収伝熱管２１ｂを通過した吸収液Ｌａを反転させて排ガス通過方向で上流側に位置する一部の第１余熱回収伝熱管２１ｃに供給する排ガス通過方向上流側の第１余熱回収中継ヘッダ２６ｄを風洞８Ａの下壁部に設け、これら排ガス通過方向上流側の第１余熱回収伝熱管２１ｃを通過させた吸収液Ｌａを第１余熱回収集合ヘッダ２６ｂに受け入れる構成にしてある。
【００６７】
つまり、第１余熱回収伝熱管２１の管群における一部の余熱回収伝熱管２１ａ，２１ｂを通過した吸収液Ｌａを反転させて第１余熱回収伝熱管２１の管群における他の一部の余熱回収伝熱管２１ｂ，２１ｃに再び通過させる液通過形態を採ることにより、第１余熱回収分配ヘッダ２６ａから全ての第１余熱回収伝熱管２１に対し吸収液Ｌａを並列に供給するのに比べ、満液状態で第１余熱回収伝熱管２１の管内を強制的に通過させる吸収液Ｌａの管内通過速度を大きくして、第１余熱回収熱交換器１７ａにおける吸収液側伝熱面の熱伝達率を一層高く確保し、これにより、第１余熱回収熱交換器１７ａでの吸収液Ｌａとタービン排ガスＥとの熱交換の効率（換言すれば、第１余熱回収熱交換器１７ａでの熱回収率）を一層高めるようにしてある。
【００６８】
なお、排ガス通過方向下流側の第１余熱回収中継ヘッダ２６ｃは、再生集合ヘッダ２５ｂ及び第１〜第３の余熱回収集合ヘッダ２６ｂ〜２８ｂとともに、ケース３６におけるケース上部域３６ｂを複数のヘッダ仕切壁４０ａ〜４０ｆにより区画することで形成し、同様に、排ガス方向上流側の第１余熱回収中継ヘッダ２６ｄは、再生分配ヘッダ２５ａ及び第１〜第３の余熱回収分配ヘッダ２６ａ〜２８ａとともに、ケース３６におけるケース下部域３６ａを複数のヘッダ仕切壁３９ａ〜３９ｆにより区画することで形成してある。
【００６９】
４１は、密閉型強制循環式の第１余熱回収熱交換器１７ａで沸騰が生じたとき、その沸騰で発生する蒸気を第１余熱回収熱交換器１７ａから吸収式冷凍機１０における高温冷媒蒸気Ｒの流通部へ逃がす蒸気抜き路であり、本例では、この蒸気抜き路４１の入口端を第１余熱回収集合ヘッダ２６ｂの上部に接続し、蒸気抜き路４１の出口端を再生集合ヘッダ２５の蒸気集合部２５ｃに接続してある。また、この蒸気抜き路４１には、液の通過は阻止して蒸気の通過のみを許す蒸気抜き弁Ｖを装備してある。
【００７０】
４２はヘッダ仕切壁４０ｃの上端部に形成した蒸気抜き補助開口であり、この蒸気抜き補助開口４２により排ガス通過方向下流側の第１余熱回収中継ヘッダ２６ｃを第１余熱回収集合ヘッダ２６ｂに連通させておくことで、沸騰発生時における第１余熱回収熱交換器１７ａからの蒸気の逃がしを円滑化する。
【００７１】
なお、第２余熱回収熱交換器１７ｂについては、沸騰が生じたとしても発生蒸気を吸収液Ｌとともに溶液導出路３３を通じて第２余熱回収集合ヘッダ２７ｂから上方の低温再生器１２へ容易に逃がし得ることから、専用蒸気抜き路の装備を省略してあり、また、第３余熱回収熱交換器１７ｃについては、温度レベルが低くくて沸騰の危険性がないことから専用蒸気抜き路の装備を省略してある。
【００７２】
また本例では、第３余熱回収熱交換器１７ｃを、第３余熱回収分配ヘッダ２８ａから全ての第３余熱回収伝熱管２３に対し並列に加熱対象の吸収液Ｌａを供給する形式の熱交換器にしたが、この第３余熱回収熱交換器１７ｃについても第１余熱回収熱交換器１７ａと同様、余熱回収中継ヘッダを設けて、一部の第３余熱回収伝熱管２３を通過させた加熱対象の吸収液Ｌａを余熱回収中継ヘッダで反転させて他の一部の第３余熱回収伝熱管２３に対し再び通過させる構成にし、これにより、第３余熱回収伝熱管２３の管内を強制的に通過させる吸収液Ｌａの管内通過速度を大きくして、第３余熱回収熱交換器１７ｃにおける吸収液Ｌａと高温ガスＥとの熱交換の効率を一層高めるようにしてもよい。
【００７３】
〔別実施形態〕
次に別実施形態を列記する。
【００７４】
上述の実施形態では、ガスタービン１からの排ガスＥを再生熱交換器７と吸収式冷凍機１０の再生器１１における再生用加熱器１１ａ（高温再生用加熱器）とに対しその順で直列に通過させる構成において、再生熱交換器７を通じガスタービン１の燃焼器５に供給する燃焼用空気Ａ１と、バイパス路４ａを通じ再生熱交換器７を迂回させてガスタービン１の燃焼器５に供給する燃焼用空気Ａ２との流量比を調整弁Ｖにより調整することで、ガスタービン１から送出される排ガスＥの保有熱を再生熱交換器７での空気予熱に供する熱と再生用加熱器１１ａ及びそれに続く余熱回収熱交換器１７ａ〜１７ｃでの吸収液加熱に供する熱とに分配する形態で、その熱分配比を調整するようにしたが、
これに代え、再生熱交換器７を通じて再生用加熱器１１ａに供給するタービン排ガスＥとバイパス路を通じ再生熱交換器７を迂回させて再生用加熱器１１ａに供給するタービン排ガスＥとの流量比を調整弁により調整することで、ガスタービン１から送出される排ガスＥの保有熱を再生熱交換器７での空気予熱に供する熱と再生用加熱器１１ａ及びそれに続く余熱回収熱交換器１７ａ〜１７ｃでの吸収液加熱に供する熱とに分配する形態で、その熱分配比を調整するようにしてもよい。
【００７５】
また、図５に示す如く、ガスタービン１からの排ガスＥを再生熱交換器７と再生用加熱器１１ａとに対し分流して並列に通過させる構成において、それら再生熱交換器７と再生用加熱器１１ａとに対するタービン排ガスＥの分流比を調整弁Ｖ′により調整することで、ガスタービン１から送出される排ガスＥの保有熱を再生熱交換器７での空気予熱に供する熱と再生用加熱器１１ａ及びそれに続く余熱回収熱交換器１７ａ〜１７ｃでの吸収液加熱に供する熱とに分配する形態で、その熱分配比を調整するようにしてもよい。
【００７６】
なお、図５に示すシステムに対し改良を加えたものとして、図６に示す如く、調整弁Ｖ′で分流して再生用加熱器１１ａに送るタービン排ガスＥに対し、再生熱交換器７から送出される排ガスＥの一部を合流路８ｂを通じ合流させるようにするとともに、この合流量を調整する調整弁Ｖｍを設け、これにより、調整弁Ｖ′による分流比調整と調整弁Ｖｍによる合流量調整とをもって、再生用加熱器１１ａに送るタービン排ガスＥの温度・流量を一層多様に調整できるようにしてもよい。
【００７７】
また一方、再生用加熱器１１ａに送るタービン排ガスＥの温度・流量を多様に調整するのに、図７に示す如く、ガスタービン１からの排ガスＧを再生熱交換器７に通過させるものと再生熱交換器７を迂回させるものとに分流する構成にして、その分流比を調整する調整弁Ｖａを設けるとともに、再生用熱交換器７を通過させたタービン排ガスＥと再生用熱交換器７を迂回させたタービン排ガスＥとを合流させた後、その合流タービン排ガスＥの一部を分流して再生用加熱器１１ａに送る構成にして、その分流量を調整する調整弁Ｖｂを設け、これにより、調整弁Ｖａによる分流比調整と調整弁Ｖｂによる分流量調整とをもって、再生用加熱器１１ａに送るタービン排ガスＥの温度・流量を調整するようにしてもよい。
【００７８】
さらにまた、図８に示す如く、ガスタービン１からの排ガスＥを再生用加熱器１１ａ及びそれに続く余熱回収熱交換器１７ａ〜１７ｃと再生熱交換器７とに対しその順で直列に通過させる構成において、再生用加熱器１１ａ及びそれに続く余熱回収熱交換器１７ａ〜１７ｃを通じ再生熱交換器７に供給するタービン排ガスＥと、バイパス路８ａを通じ再生用加熱器１１ａ及びそれに続く余熱回収熱交換器１７ａ〜１７ｃを迂回させて再生熱交換器７に供給するタービン排ガスＥとの流量比を調整弁Ｖ″により調整することで、ガスタービン１から送出される排ガスＥの保有熱を再生熱交換器７での空気予熱に供する熱と再生用加熱器１１ａ及びそれに続く余熱回収熱交換器１７ａ〜１７ｃでの吸収液加熱に供する熱とに分配する形態で、その熱分配比を調整するようにしてもよい。
【００７９】
図１，図５〜図８に示す各実施形態では、再生用加熱器１１ａに供給するタービン排ガスＥを再加熱する補助バーナ１８を装備して、前述の熱分配比の調整と補助バーナ１８の燃焼量調整とにより吸収式冷凍機１０の出力Ｑを調整する構成を示したが、これら図１，図５〜図８の夫々に示す構成において補助バーナ１８を省略し、前述の熱分配比の調整のみにより吸収式冷凍機１０の出力Ｑを調整するようにしてもよく、また逆に、熱分配比の調整を行う熱分配手段を省略して、補助バーナ１８の燃焼量調整のみにより吸収式冷凍機１０の出力Ｑを調整するようにしてもい。
【００８０】
なお、図５〜図８に示す構成において、各調整弁Ｖ′，Ｖ″，Ｖｍ，Ｖａ，Ｖｂ、タービン排ガスＥの合流部や分流部、並びに、補助バーナ１８などの具体的な装備位置は、タービン１の側に装備したり、冷凍機１０の側に装備したり、あるいは、両者の間に装備するなど、種々の装備位置を選定することができ、また、それらの排ガス経路上での相対的位置関係も各図に示す位置関係に限らず、種々の変更が可能である。
【００８１】
吸収式冷凍機１０は、二重効用型に限られるものではなく単効用型や三重以上の多重効用型であってもよく、また、冷凍専用機に限られるものではなく温水発生運転が可能な吸収式冷温水発生機であってもよい。
【００８２】
前述の実施形態では、再生用加熱器１１ａに続いて密閉型強制循環式の複数の余熱回収熱交換器１７ａ〜１７ｃに対しタービン排ガスＥを直列に通過させる例を示したが、再生用加熱器１１ａに続いてタービン排ガスＥを通過させる密閉型強制循環式の余熱回収熱交換器は単数であってもよく、また、単数ないし複数の余熱回収熱交換器は、再生器１１よりも低温レベルの箇所であれば吸収液循環系における何れの箇所の吸収液を加熱するものであってもよい。
【００８３】
再生用加熱器１１ａ及び余熱回収熱交換器１７ａ〜１７ｃを風洞８Ａに組み付ける形態で一体的に形成するのに、前述の実施形態では、再生用加熱器１１ａを構成する再生伝熱管２０、及び、各余熱回収熱交換器１７ａ〜１７ｃを構成する余熱回収伝熱管２１〜２３を全て縦姿勢にして横向きの風洞８Ａ内に配置する例を示したが、図９〜図１１に示す如く、再生用加熱器１１ａを構成する再生伝熱管２０を縦姿勢で風洞８Ａ内に配置して、その再生伝熱管２０の管群に対する再生分配ヘッダ２５ａ及び再生集合ヘッダ２５ｂを風洞８Ａの上壁部と下壁部とに振り分けて配設するのに対し、余熱回収熱交換器１７ａ（この例では、高温熱交換器１６ｂから高温再生器１１に送る希吸収液Ｌａを加熱する余熱回収熱交換器）を構成する余熱回収伝熱管２１を水平姿勢で上下方向及び排ガス通過方向に並べて風洞８Ａ内に配置し、そして、その余熱回収伝熱管２１の管群に対する余熱回収分配ヘッダ２６ａ及び余熱回収集合ヘッダ２６ｂを風洞８Ａの横壁部に配設するようにしてもよく、風洞８Ａ内における再生伝熱管２０の配置形態及び余熱回収伝熱管２１の配置形態は種々の構成変更が可能である。
【００８４】
また、再生伝熱管２０及び余熱回収伝熱管２１〜２３は夫々、風洞８Ａの対向壁部にわたる直管に限らず、Ｕ字状管や蛇行管であってもよく、どのような形状の伝熱管２０〜２３をどのような配置形態で風洞８Ａ内に配置するかによって、各伝熱管群に対するヘッダ２５ａ〜２８ａ，２５ｂ〜２８ｂの配設形態も適宜変更すればよい。
【００８５】
余熱回収熱交換器１７ａにおいて沸騰が生じたときの発生蒸気を逃がす蒸気抜き路４１の入口端は、余熱回収熱交換器１７ａにおける沸騰時の発生蒸気を逃がし易い箇所であれば、いずれの箇所に接続してもよく、前述の実施形態の如く、余熱回収集合ヘッダ２６ｂに接続するに代え、場合によっては余熱回収分配ヘッダ２６ａの側に接続するなどしてもよい。
【００８６】
また、蒸気抜き路４１の出口端も、沸騰時の発生蒸気を吸収式冷凍機における高温冷媒蒸気Ｒの流通部に導き易い箇所であれば、いずれの箇所に接続してもよく、前述の実施形態の如く再生集合ヘッダ２５ｂに接続するに代え、再生器１１で分離した冷媒蒸気Ｒを導く蒸気導出路２９に接続するなどしてもよい。
【００８７】
本発明の実施において再生用加熱器１１ａと単数ないし複数の余熱回収熱交換１７ａとに対してその順で直列に通過させる高温ガスＥは、タービン排ガスに限られるものではなく、エンジン排ガスや種々の燃焼炉からの排ガスなどであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】コージェネレーションシステムの構成図
【図２】熱交換器の構造を示す側面図
【図３】熱交換器の構造を示す正面図
【図４】熱交換器の構造を示す平面図
【図５】別実施形態を示すシステム構成図
【図６】別実施形態を示すシステム構成図
【図７】別実施形態を示すシステム構成図
【図８】別実施形態を示すシステム構成図
【図９】別実施形態を示す熱交換器構造の側面図
【図１０】別実施形態を示す熱交換器構造の正面図
【図１１】別実施形態を示す熱交換器構造の平面図
【符号の説明】
８Ａ            風洞
１１            再生器
１１ａ          再生用加熱器
１７ａ〜１７ｃ  余熱回収熱交換器
２０            再生伝熱管
２１〜２３      余熱回収伝熱管
２５ａ          再生分配ヘッダ
２５ｂ          再生集合ヘッダ
２６ａ〜２８ａ  余熱回収分配ヘッダ
２６ｂ〜２８ｂ  余熱回収集合ヘッダ
２６ｃ，２６ｄ  余熱回収中継ヘッダ
２９            蒸気導出路
３６            筒状ケース
３６ａ，３６ｂ  ヘッダ形成空間
４０ｃ          ヘッダ仕切壁
４１            蒸気抜き路
４２            蒸気抜き補助開口
Ｅ              高温ガス
Ｌａ，Ｌｂ      吸収液
Ｒ              冷媒
【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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