(57)【要約】【課題】熱源流体を低い温度まで有効に利用することができる温度レベルが二種ある排熱等を熱源とする一二重効用吸収冷温水機を提供する。【解決手段】高温再生器ＧＨ、排熱低温再生器ＧＸ、低温再生器ＧＬ、凝縮器Ｃ、吸収器Ａ、蒸発器Ｅ及びこれらの機器を接続する溶液流路と冷媒流路とを備えた一二重効用吸収冷温水機において、前記ＧＨ、ＧＸ、ＧＬのうち、出口濃度の低い１又は２の再生器の溶液を、残りの１又は２の再生器の溶液入口と溶液出口の途中位置から導入する溶液流路を形成することとしたものであり、前記溶液流路で、Ａからの吸収溶液を、ＧＨとＧＸとＧＬとに三方向に分割して、又は、いずれか単独に、又は、いずれか二つに分割して導くように構成され、例えば出口濃度の低い再生器がＧＨ又はＧＬとＧＨであり、途中位置に導入する再生器がＧＸとすることができる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温再生器、排熱低温再生器、低温再生器、凝縮器、吸収器、蒸発器及びこれらの機器を接続する溶液流路と冷媒流路とを備えた一二重効用吸収冷温水機において、前記高温再生器、排熱低温再生器、低温再生器のうち、出口濃度の低い１又は２の再生器の溶液を、残りの１又は２の再生器の溶液入口と溶液出口の途中位置から導入するように溶液流路を形成したことを特徴とする一二重効用吸収冷温水機。
【請求項２】
前記溶液流路が、吸収器からの吸収溶液を、高温再生器と排熱低温再生器と低温再生器とに三方向に分割して導くように構成され、出口濃度の低い再生器が低温再生器又は低温再生器と高温再生器であり、途中位置に導入する再生器が排熱低温再生器であるか、又は、出口濃度の低い再生器が排熱低温再生器又は排熱低温再生器と高温再生器であり、途中位置に導入する再生器が低温再生器であることを特徴とする請求項１記載の一二重効用吸収冷温水機。
【請求項３】
前記溶液流路が、吸収器からの吸収溶液を、排熱低温再生器と低温再生器とに分割して導くように構成され、出口濃度の低い再生器が低温再生器又は排熱低温再生器であり、該低温再生器又は排熱低温再生器からの溶液を高温再生器と排熱低温再生器又は低温再生器の途中位置に分割して導くか、又は前記低温再生器又は排熱低温再生器からの溶液を排熱低温再生器又は低温再生器の途中位置に導入し、前記排熱低温再生器又は低温再生器からの溶液の一部又は全部を高温再生器に導くように構成したことを特徴とする請求項１記載の一二重効用吸収冷温水機。
【請求項４】
前記溶液流路が、吸収器からの吸収溶液を、高温再生器又は高温再生器と排熱低温再生器とに分割して導くように構成され、出口濃度の低い再生器が低温再生器又は排熱低温再生器であり、該低温再生器又は排熱低温再生器へは溶液が高温再生器を経由して導入され、前記低温再生器又は排熱低温再生器からの溶液を排熱低温再生器又は低温再生器の途中位置に導入するように構成したことを特徴とする請求項１記載の一二重効用吸収冷温水機。
【請求項５】
前記溶液流路が、吸収器からの吸収溶液を、高温再生器と低温再生器又は排熱低温再生器とに分割して導くように構成され、出口濃度の低い再生器が高温再生器であり、途中位置に導入する再生器が排熱低温再生器又は低温再生器であることを特徴とする請求項１記載の一二重効用吸収冷温水機。
【請求項６】
前記溶液流路が、吸収器からの吸収溶液を、低温再生器又は排熱低温再生器に導くように構成され、出口濃度の低い再生器が高温再生器であり、前記低温再生器又は排熱低温再生器からの溶液を、高温再生器と排熱低温再生器又は低温再生器とに分割して導き、前記高温再生器からの溶液を該分割して導かれた排熱低温再生器又は低温再生器の途中位置に導入するように構成したことを特徴とする請求項１記載の一二重効用吸収冷温水機。
【請求項７】
前記溶液流路が、吸収器からの吸収溶液を、低温再生器と排熱低温再生器とに分割して導くように構成され、出口濃度の低い再生器が高温再生器であり、前記高温再生器は、低温再生器又は排熱低温再生器からの溶液が導かれて、前記排熱低温再生器又は低温再生器の途中位置に導入するように構成したことを特徴とする請求項１記載の一二重効用吸収冷温水機。
【請求項８】
前記溶液流路には、追焚き用の高温再生器を付加したことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の一二重効用吸収冷温水機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスタービン、エンジン等の高温排ガス、エンジンからの排ガスと高温水、エンジンからの蒸気と高温水、あるいはプラントからの高温水、排蒸気などの排熱を利用する吸収冷温水機に関するものである。
特に、温度レベルが２種ある排熱を熱源とする一二重効用サイクル、あるいは顕熱変化により温度を大きく変化させる熱流体を、高温部と低温部とに区分して用いる一二重効用サイクルに関するものであり、熱源熱流体を低い温度まで有効に利用する、吸収冷温水機の溶液循環経路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特公昭５７−２０５４３号公報
【特許文献２】特公昭５７−４２８２３号公報
【特許文献３】特公昭５３−３４６５８号公報
従来の排熱回収型一二重効用吸収冷凍機に、熱源に排ガスを用いる、特公昭５７−２０５４３号公報、特公昭５７−４２８２３号公報などがあり、高温排ガスを二重効用の熱源として高温再生器で、温度の下がった低温側排ガスを単効用の熱源として排熱低温再生器で利用している。
また、高温水を熱源とする一二重効用吸収冷凍機の例が、特公昭５３−３４６５８号公報にあり、高温水を二重効用サイクルの熱源としたあと、さらに単効用の熱源とするサイクルが示されている。
これらの例では、高温再生器、排熱低温再生器、低温再生器で濃縮される溶液は、各再生器に導入された溶液をそのまま濃縮するだけで、再生器内での溶液の濃度変化による沸騰温度の変化を有効に利用して、熱回収量を増加させようという考慮はなかった。
即ち、高温部を二重効用として、低温部を単効用として利用するにとどまり、熱回収量をさらに増加させようという考慮はなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術に鑑み、溶液の循環サイクルを工夫することで、高温再生器で熱源となる高温熱源流体からなるべく多くの熱量を回収し、また、排熱低温再生器での熱源熱流体の温度もできるだけ低くまで利用して回収熱量を多くし、冷温水機の出力である冷凍容量を大きくすることができる一二重効用吸収冷温水機を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、高温再生器、排熱低温再生器、低温再生器、凝縮器、吸収器、蒸発器及びこれらの機器を接続する溶液流路と冷媒流路とを備えた一二重効用吸収冷温水機において、前記高温再生器、排熱低温再生器、低温再生器のうち、出口濃度の低い１又は２の再生器の溶液を、残りの１又は２の再生器の溶液入口と溶液出口の途中位置から導入するように溶液流路を形成したことを特徴とする一二重効用吸収冷温水機としたものである。
前記吸収冷温水機において、溶液流路が、吸収器からの吸収溶液を、高温再生器と排熱低温再生器と低温再生器とに三方向に分割して導くように構成され、出口濃度の低い再生器が低温再生器又は低温再生器と高温再生器であり、途中位置に導入する再生器が排熱低温再生器であるか、又は、出口濃度の低い再生器が排熱低温再生器又は排熱低温再生器と高温再生器であり、途中位置に導入する再生器を低温再生器とすることができる。
【０００５】
また、前記吸収冷温水機において、溶液流路が、吸収器からの吸収溶液を、排熱低温再生器と低温再生器とに分割して導くように構成され、出口濃度の低い再生器が低温再生器又は排熱低温再生器であり、該低温再生器又は排熱低温再生器からの溶液を高温再生器と排熱低温再生器又は低温再生器の途中位置に分割して導くか、又は前記低温再生器又は排熱低温再生器からの溶液を排熱低温再生器又は低温再生器の途中位置に導入し、前記排熱低温再生器又は低温再生器からの溶液の一部又は全部を高温再生器に導くように構成するか、前記溶液流路が、吸収器からの吸収溶液を、高温再生器又は高温再生器と排熱低温再生器とに分割して導くように構成され、出口濃度の低い再生器が低温再生器又は排熱低温再生器であり、該低温再生器又は排熱低温再生器へは溶液が高温再生器を経由して導入され、前記低温再生器又は排熱低温再生器からの溶液を排熱低温再生器又は低温再生器の途中位置に導入するように構成することができる。
【０００６】
さらに、前記吸収冷温水機において、溶液流路が、吸収器からの吸収溶液を、高温再生器と低温再生器又は排熱低温再生器とに分割して導くように構成され、出口濃度の低い再生器が高温再生器であり、途中位置に導入する再生器が排熱低温再生器又は低温再生器であるか、前記溶液流路が、吸収器からの吸収溶液を、低温再生器又は排熱低温再生器に導くように構成され、出口濃度の低い再生器が高温再生器であり、前記低温再生器又は排熱低温再生器からの溶液を、高温再生器と排熱低温再生器又は低温再生器とに分割して導き、前記高温再生器からの溶液を該分割して導かれた排熱低温再生器又は低温再生器の途中位置に導入するように構成するか、又は、前記溶液流路が、吸収器からの吸収溶液を、低温再生器と排熱低温再生器とに分割して導くように構成され、出口濃度の低い再生器が高温再生器であり、前記高温再生器は、低温再生器又は排熱低温再生器からの溶液が導かれて、前記排熱低温再生器又は低温再生器の途中位置に導入するように構成することができる。
また、これらの一二重効用吸収冷温水機において、前記溶液流路には、追焚き用の高温再生器を付加することもできる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
凝縮温度が同一で、再生器への入口濃度が同一の場合、溶液流量が多いと再生器出口までの濃度上昇が低く抑えられ、再生器出口温度（出口での沸騰温度）が低く、熱源温度と溶液温度との温度差が大きくなり、熱源からの熱回収量が多くなる。しかし、吸収器、蒸発器、凝縮器、及び低温熱交換器が同一の場合、吸収器からの溶液流量が多くなると、サイクルの効率が低下するので、溶液流量を多くしすぎる訳にはいかない。
吸収器、蒸発器、凝縮器、及び低温熱交換器が同一で、吸収器からの溶液流量が同一の場合、吸収溶液の高温再生器、排熱低温再生器、低温再生器への循環経路、循環割合などにより、各再生器の沸騰温度が変化する。
本発明は、限られた溶液流量を、各再生器に分配し、あるいは流す順番を決めて、熱源からなるべく多くの熱を回収し、大きな冷凍出力を得ようとするものである。
【０００８】
一二重効用サイクルには、高温再生器、排熱低温再生器、低温再生器の少なくとも３基の再生器があり、これらの再生器への吸収溶液の導入順序（並列導入、直列導入）などによって、多くのサイクルが存在する。この中で、どのサイクルを選択するかは、高温再生器出口溶液の温度制限（腐食を考慮）、サイクルの濃度制限（結晶腐食を考慮）、高温再生器の飽和温度／飽和圧力制限（圧力容器に対する考慮）などの制限の中でに、高温再生器への熱源及び排熱低温再生器への熱源の特性を考えてなされ、単に、熱回収の多さだけで決定されるのではない。本発明は、高温再生器出口溶液の温度制限、サイクルの濃度制限、高温再生器の飽和温度／飽和圧力制限の中で、基本的なサイクルが選択されるとして、その中で、高温再生器での熱利用率を高めると共に、排熱低温再生器をでる熱源流体温度もできるだけ下げて回収熱量を多くし、冷温水機の出力である冷凍容量を大きくしている。
【０００９】
吸収器蒸発器、凝縮器、及び低温熱交換器が同一で、吸収器からの溶液流量が同一の場合、吸収溶液の高温再生器、排熱低温再生器低温再生器への循環経路により、各再生器で利用できる温度が変化する。
本発明では、まず、各再生器を出る熱源熱流体の温度をできるだけ下げ得るフローとするため、吸収器からの希溶液を、高温再生器、排熱低温再生器、低温再生器のそれぞれに導入するフローを採用し、さらに、排熱など外部熱源の種類により、各再生器に導く流量を設定している溶液フローについて説明する。
希溶液流量が多く導入された再生器の出口濃度は低く、希溶液導入量の少ない再生器の出口濃度は高くなる。濃度が高いと吸収溶液の沸騰温度が高くなり、熱源流体温度を低くできなくなる。本発明では、出口濃度の低い再生器の吸収溶液を、出口濃度の高い再生器に導入、導入位置は溶液入口から出口までの途中位置として、出口濃度の上昇を抑えている。
【００１０】
高温再生器の熱源が、顕熱変化の大きな熱源熱流体であり、また、排熱低温再生器の熱源も顕熱変化の大きな熱源熱流体であり、特に、高温再生器を通った熱源熱流体がそのまま排熱低温再生器の熱源となる場合、低温再生器には、全溶液循環量の内、多くの割合で希溶液を導入し、低温再生器の出口濃度を低く保つと共に、この低温再生器の出口溶液を前記排熱低温再生器の中間部に導入する。
高温再生器にて、熱源熱流体と吸収溶液とを全体として対向流にて熱交換させ、高温再生器の熱源熱流体出口では、熱源熱流体と入口希溶液とが熱交換するように構成すると共に、排熱低温再生器でも、熱源熱流体と吸収溶液とを全体として対向流にて熱交換させ、排熱低温再生器の熱源熱流体出口では、熱源熱流体と入口希溶液とが熱交換するように構成する。
低温再生器に多くの希溶液を導入し、低温再生器出口部の沸騰温度を低く抑えた結果、低温再生器の熱源となる高温再生器の冷媒蒸気を、飽和温度（凝縮温度）の低い冷媒蒸気とすることができ、高温再生器の沸騰温度を低下させることができる。これに従い、高温再生器の熱源温度も低くまで利用できて、即ち、高温再生器出口の排ガス温度も低下して、二重効用として利用できる熱源熱流体の熱量が多くなる。
【００１１】
一方、排熱低温再生器には、量は少なくとも、希溶液を導入し、溶液入口／排ガス出口部の沸騰温度を低く抑え、熱源熱流体の出口温度を低くする。溶液流量が少ないままとすると、濃度幅が大きくなり、溶液出口部での沸騰温度が高くなってしまうが、溶液濃度の低い低温再生器出口溶液の一部又は全部を、排熱低温再生器の中間部で、ほぼ同じ程度の濃度の部分から導入して溶液流量を多くすると、排熱低温再生器の出口濃度、沸騰温度を抑えることができ、従って、排熱低温再生器の熱源温度も低くまで利用でき、排熱低温再生器出口の排ガス温度も低下して、単効用として利用できる熱源熱流体の熱量も多くなる。
また、高温再生器の熱源が、顕熱変化の小さな熱源あるいは潜熱変化をする熱源であり、さらに二重効用サイクルの熱源温度としては低めで、温度的余裕がなく、一方、排熱低温再生器の熱源が、顕熱変化の大きな熱源熱流体である場合、低温再生器に、多くの割合で希溶液を導入し、次いで高温再生器にも多くの割合で希溶液を導入する。
【００１２】
高温再生器の熱源が、顕熱変化の小さな熱源あるいは潜熱変化をする熱源の場合、高温再生器のピンチ温度は、高温再生器の溶液出口温度部となるので、溶液出口部の沸騰温度はなるべく低いことが望まれ、即ち、出口濃度が低いことが望まれ、高温再生器にも多くの希溶液を導入する。低温再生器に多くの希溶液を導入するのは、高温再生器の冷媒蒸気飽和温度を下げ、高温再生器全体の沸騰温度を下げるためである。
この場合、低温再生器出口濃度ばかりでなく、高温再生器出口濃度も、排熱低温再生器の出口濃度よりも低くなるので、低温再生器出口溶液を前記排熱低温再生器の中間部に導入すると共に、高温再生器の出口溶液も、前記排熱低温再生器の中間部で先程の導入部よりは下流位置に導入することで、溶液流量を多くして、排熱低温再生器の出口濃度、沸騰温度を抑えることができる。
【００１３】
さらに、排熱低温再生器の熱源熱流体が、蒸気など潜熱を主体とする熱源であって温度が低く、一方、高温再生器の熱源が、排ガスあるいは高温水で顕熱変化の大きな熱源熱流体である場合、排熱低温再生器の溶液出口温度（沸騰温度）が、潜熱変化をする熱源温度を支配する（排熱低温再生器の溶液出口側が、ピンチ温度となる）ので、希溶液流量を多く導入し溶液出口濃度を下げると、低温度の排熱には効果がある。一方、高温再生器は顕熱型の熱源であり、ピンチ温度は溶液入口側になるので、溶液流量が少なくともその影響は小さい。
この場合、排熱低温再生器に多くの希溶液を導入し、溶液出口温度が低温再生器出口濃度よりも低くなる場合、排熱低温再生器の出口溶液を、低温再生器の中間部に導入すると、低温再生器出口濃度、沸騰温度を抑えることができる。低温再生器の熱源は高温再生器からの冷媒蒸気であり、潜熱型の熱源であり、溶液出口がピンチ温度となるので、この溶液混入は効果がある。
【００１４】
また、排熱低温再生器の熱源熱流体が、蒸気など潜熱を主体とする熱源であって温度が低く、一方、高温再生器の熱源も、排蒸気で潜熱変化で温度変化が無く、あるいは多量の高温水で顕熱変化の小さな熱源熱流体である場合、排熱低温再生器と高温再生器に多くの割合で希溶液を導入する。
排熱低温再生器の溶液出口温度（沸騰温度）が、潜熱変化をする熱源温度を支配する（排熱低温再生器の溶液出口側が、ピンチ温度となる）ので、希溶液流量を多くすることで、溶液出口濃度、沸騰温度を下げることができ、低温度の排熱に効果がある。一方、高温再生器も顕然変化が小さいと、ピンチ温度が溶液出口側になるので、溶液流量が少ないと、必要入口温度が高くなり過ぎることになる。この場合、多くの希溶液を高温再生器にも導入し、高温再生器出口濃度が、低温再生器出口濃度よりも低い場合、排熱低温再生器の出口溶液を、低温再生器の中間部に導入すると共に、高温再生器の出口溶液も、前記低温再生器の中間部に導入することで、溶液流量を多くして、低温再生器の出口濃度、沸騰温度を抑えることができる。
排熱量が充分でない場合は、単効用ではなく、二重効用となる位置で、熱源のバックアップ、つまり追焚きをする。
【００１５】
次に、本発明では、排熱低温再生器への熱源流体が、顕熱変化の大きな熱源熱流体である場合を、特に想定し、以下のようなサイクルとしており、高温再生器への熱源流体は、顕熱変化でも潜熱変化でもどちらでもよい。
排熱低温再生器の熱源流体と吸収溶液とは対向流で流すとすると、ピンチ温度（熱交換温度差の最も小さい部分の温度差）が熱源流体出口部／吸収溶液入口部に存在し、熱源流体入口側／溶液出口側ではないことから、出口溶液温度はある程度高くなってもよく、排熱低温再生器に導入する溶液流量は少なくし、その分を他の再生器（高温再生器、低温再生器）に振り向け、多くした再生器での熱回収をよくすることができる。低温再生器への導入量を増した場合には、低温再生器の沸騰温度が低下し、熱源となる高温再生器の冷媒蒸気の飽和温度を低下させる効果があり、高温再生器の全領域に渡る沸騰温度を低下させることができ効果的である。
【００１６】
排熱低温再生器に導入する溶液流量を少なくすると、出口濃度が、他の再生器出口の濃度よりも高くなる。しかし、排熱低温再生器の溶液入口から溶液出口までの途中位置に、他の再生器で濃縮されて出てくる溶液を導入すると、途中から導入しなかった場合よりも、排熱再生器出口濃度を低く抑えることができ、沸騰温度を抑えることになって、伝熱のための温度差を大きくすることができ、熱回収量増大に効果がある。
この場合、本発明では、特に、低温再生器に多くの吸収溶液を流し、濃縮された溶液を排熱低温再生器の中間位置に導入する。
また、本発明では、排熱低温再生器に、溶液サイクル中で最も濃度の低い希溶液を導入して、ピンチ温度となる排熱低温再生器の溶液入口側の沸騰温度を低下させ、熱源流体出口温度を低下させている。また、排熱低温再生器に導入する溶液流量は制限し、他の再生器への流量を多くしている。即ち、排熱低温再生器の熱源流体は、顕熱変化の大きな熱流体を想定しているので、ピンチ温度となる排熱低温再生器の溶液入口側の沸騰温度を低下させればよく、溶液出口側の温度がある程度上昇してもよいが、本発明では、途中から溶液流量を増加させて、排熱低温再生器の出口濃度沸騰温度も抑えるようにしている。
【００１７】
また、本発明では、高温再生器の熱源温度が、二重効用サイクルに対して、それほど高くない場合に対応するもので、吸収器からの希溶液を全て高温再生器に導入し、高温再生器で濃縮された溶液を、排熱低温再生器と低温再生器に分割導入している。その分割は排熱低温再生器に少なく、低温再生器に多くして、低温再生器出口溶液を排熱低温再生器の入口から出口までの途中位置に導入する構成としている。
さらに、本発明は、高温再生器と別の再生器とに溶液を分配して流すサイクルで、高温再生器に多くの溶液を分配した場合に、高温再生器出口の溶液濃度が高くなっていないことを利用して、熱源からの回収熱量を増し、冷凍容量を大きくしようとするものである。
高温再生器にて加熱濃縮した吸収溶液が、排熱低温再生器の吸収溶液出口濃度より低いとき、排熱低温再生器の吸収溶液入口から出口までの途中位置に、高温再生器出口の吸収溶液を導入し沸騰温度を下げると共に、それ以降の温度上昇の勾配を抑える。
【００１８】
あるいは、高温再生器にて加熱濃縮した吸収溶液が、低温再生器の吸収溶液出口濃度より低いとき、低温再生器の吸収溶液入口から出口までの途中位置に、高温再生器出口の吸収溶液を導入し沸騰温度を下げると共に、それ以降の温度上昇の勾配を抑えることができる。
具体的には、本発明では、吸収器からの希溶液を、分岐して一部を高温再生器に導き、残部を低温再生器、又は排熱低温再生器に導くと共に、前記高温再生器に導いて加熱濃縮した吸収溶液を、排熱低温再生器又は前記低温再生器の吸収溶液入口から出口までの途中位置に導入する。
この場合、高温再生器に多くの希溶液を導入し、沸騰温度を下げることで、高温再生器熱源への温度対策とし、高温再生器の出口濃度があまり高くなっていないことを利用し、低温再生器または排熱低温再生器の中間位置に導入して、沸騰温度を低くしょうとするものである。
【００１９】
また、本発明では、吸収器からの希溶液を、低温再生器に導き加熱濃縮した吸収溶液を、高温再生器と排熱低温再生器とに分割して導くと共に、前記高温再生器に導いて加熱濃縮した吸収溶液を、前記排熱低温再生器の吸収溶液入口から出口までの途中位置に導入する。
この場合は、排熱低温再生器の熱源が顕熱変化の大きなもので、高温再生器の熱源は顕熱変化が小さいか、あるいは潜熱変化である場合に適したサイクルであり、高温再生器の出口濃度を排熱低温再生器の濃度上昇、沸点上昇を抑えるのに役立てることができる。
【００２０】
また、本発明では、吸収器からの希溶液を、排熱低温再生器に導き加熱濃縮した吸収溶液を、高温再生器と低温再生器とに分割して導くと共に、前記高温再生器に導いて加熱濃縮した吸収溶液を、前記低温再生器の吸収溶液入口から出口までの途中位置に導入する。この場合は、排熱低温再生器の熱源が低く、顕熱温度差も小さいか、あるいは潜熱変化であり、高温再生器の熱源も顕熱変化が小さいか、あるいは潜熱変化である場合に適したサイクルであり、希溶液の全量を排熱低温再生器に流すことで、温度の低い排熱低温再生器の熱源を利用可能とし、濃縮後の溶液の多くを高温再生器に導き、高温再生器出口温度を上げすぎないようにすると共に、高温再生器出口溶液を低温再生器の中間部から導入し、低温再生器の過濃縮、過剰な温度上昇を防ぐことができる。
【００２１】
さらに、本発明では、吸収器からの希溶液を、低温再生器と排熱低温再生器とに導くと共に、前記低温再生器に導いて加熱濃縮した吸収溶液を、高温再生器に導いてさらに濃縮し、該吸収溶液を前記排熱低温再生器の吸収溶液入口から出口までの途中位置に導入するか、あるいは前記排熱低温再生器に導いて加熱濃縮した吸収溶液を、高温再生器に導いてさらに濃縮し、該吸収溶液を前記低温再生器の吸収溶液入口から出口までの途中位置に導入する。
吸収器からの希溶液の多くを、低温再生器に導き、次いで高温再生器に導くと、二重効用サイクル部が、所謂　リバースフローの形になり、低温再生器の沸騰温度が低く、間接的に高温再生器の沸騰温度を抑えることができる。多くの溶液を高温再生器に送ると、排熱低温再生器への流量が不足し、排熱低温再生器出口濃度が上昇しすぎるが、これを、高温再生器からの吸収溶液で希釈し沸騰温度を抑えることができる。この方式では、低温再生器入口温度を低くすることができ、一方、出口温度は高いので、排熱低温再生器への熱源が、顕熱温度差の大きな熱源である場合に適したサイクルである。なお、低温再生器出口溶液を全量高温再生器に送ろうとすると、流量調節のための特別な制御が必要になるので、大部分の吸収溶液を送ることとし、残りは、排熱低温再生器に送ると特別な制御は不要となる。
【００２２】
例えば、高温再生器にはポンプを用いて送る吐出量をオリフィスなどで規定し、残りの溶液はポンプが吸込まず、排熱再生器側に溢れるというような形態で、特別な制御を不要とすることができる。
一方、排熱低温再生器への熱源が低い場合には、吸収器からの希溶液の多くを、排熱低温再生器に導き、次いで高温再生器に導き、一方、低温再生器への流量を増すために、高温再生器からの溶液を途中から導入している。この場合は、高温再生器への熱源温度は少し高くなるが、排熱再生器への熱源温度を下げることができる。なお、排熱低温再生器出口溶液を全量高温再生器に送ろうとすると、流量調節のための特別な制御が必要になるので、大部分の吸収溶液を送ることとし、残りは、低温再生器に送ると特別な制御は不要となる。
前記本発明の一二重効用吸収冷温水機においては、追焚き用の高温再生器を付加することで、排熱だけでは冷凍負荷を賄えない時の対策とすることができる。追焚きは、当然熱効率のよい二重効用部分、即ち、高温再生器の圧力部で行う。
【００２３】
次に、本発明を、図面を用いて、冷媒に水、吸収溶液に無機塩類水溶液を用いた吸収冷温水機を対象として説明する。
図１、図２、図７、図８、図１３、図１４は、本発明に用いる吸収冷温水機のフロー構成図であり、図３〜図６、図９〜図１２、図１５〜図２２は、それぞれ（ａ）は簡略化したフロー図、（ｂ）は、圧力−濃度線図上の吸収溶液サイクル図、（ｃ）、（ｄ）は再生器の熱源液体と溶液の温度関係を示すグラフである。図において、Ａは吸収器、ＧＬは低温再生器、ＧＨは高温再生器、ＧＸは排熱低温再生器、ＧＨ１は追焚き用高温再生器、Ｃは凝縮器、Ｅは蒸発器、Ｘは低温熱交換器、、ＸＨは高温熱交換器、ＳＰ、ＳＰ１は溶液ポンプ、ＲＰは冷媒ポンプ、Ｖ１〜Ｖ３は弁、１、１’は熱源、２は冷温水、３、４は冷却水、５、６、７は中間部、１１〜１８は溶液流路、２１〜２５は冷媒流路である。
このように、本発明の例では、吸収器Ａ、蒸発器Ｅ、低温再生器ＧＬ、凝縮器Ｃを一つの角型缶胴に収め、この缶胴とは別に、高温排熱を熱源とする高温再生器ＧＨと排熱低温再生器ＧＸと溶液熱交換器ＸＨ、Ｘが配備されている。そして、この缶胴の吸収器Ａ及び低温再生器ＧＬと、高温再生器ＧＨ、排熱低温再生器ＧＸ、追焚き用高温再生器ＧＨ１とは，それぞれ溶液流路及び冷媒流路で接続されている。
【００２４】
次に、図１について説明すると、図１は各再生器に吸収溶液を３分割して導く例で、高温再生器の熱源及び排熱低温再生器の熱源が、顕熱変化の大きな熱源熱流体である場合の例である。
特に、熱源は、ガスタービン、ガスエンジンなどからの排ガスを、先ず高温再生器、次いで排熱低温再生器に導いて、冷温水機の駆動熱源としている。
まず、冷房運転においては、弁Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を閉止して、冷房サイクルを行う。
吸収器Ａからの希溶液を三分割し、一部を高温再生器ＧＨ、一部を排熱低温再生器ＧＸ、残りを低温再生器ＧＬに導く。高温再生器ＧＨ及び排熱低温再生器ＧＸでは、熱源１となる排ガスと吸収溶液とを、図示のように、全体として対向流となるように流して熱交換させ、吸収溶液を加熱濃縮する。高温再生器ＧＨの排ガス出口では、出口排ガスと溶液入口側の希溶液とが熱交換し、また、排熱低温再生器ＧＸの排ガス出口でも、出口排ガスが希溶液と熱交換する。
低温再生器ＧＬでは、高温再生器ＧＨで発生した冷媒蒸気を熱源に吸収溶液を加熱濃縮する。
【００２５】
低温再生器ＧＬで加熱濃縮した溶液は、排熱低温再生器ＧＸの溶液入口から出口までの溶液流れの中間部５に導入し、溶液量を増量する。低温再生器ＧＬで発生した冷媒蒸気は、排熱低温再生器ＧＸからの冷媒蒸気と共に凝縮器Ｃに入り、冷却水で冷却され凝縮する。高温再生器ＧＨで発生し低温再生器ＧＬの熱源となった冷媒蒸気は凝縮液となって凝縮器Ｃに入り、先ほどの凝縮器Ｃで凝縮した冷媒液と共に、蒸発器Ｅに入る。
蒸発器Ｅでは、冷媒液が冷水２から熱を奪って、冷凍効果を発揮し、冷媒蒸気になる。
高温再生器ＧＨ、排熱低温再生器ＧＸから出てくる濃溶液は吸収器Ａに戻り、冷却水で冷却される伝熱面に散布され、蒸発器Ｅからの冷媒蒸気を吸収し、希溶液となる。
【００２６】
図３（ａ）は、図１の吸収溶液の流れを簡略化したフロー図、図３（ｂ）は、吸収溶液のサイクルを圧力−濃度線図上に示したものである。
図３（ｃ）は、高温再生器ＧＨでの排ガスと吸収溶液との温度関係を示すもので、吸収溶液の沸騰開始温度部分がピンチ温度（最小温度差）となっており、排ガスの出口温度を支配する温度となっている。
図３（ｄ）は、排熱低温再生器ＧＸでの排ガスと吸収溶液との温度関係を示すもので、吸収溶液の沸騰開始温度部分がピンチ温度（最小温度差）となっており、排ガスの出口温度を支配する温度となっている。なお、低温再生器Ｇからの溶液を排熱低温再生器ＧＸに導入しない場合、破線のように、溶液出口部での沸騰温度が高くなるが、本発明を適用すると、破線から実線のように吸収溶液の温度が低下し、排ガス出口温度が低下、回収熱量が多くなる。
本図では、低温再生器ＧＬ出口溶液を、排熱低温再生器ＧＸに導いているが、熱交換器経由で、高温再生器ＧＨの溶液入口から出口までの途中位置に導入することも可能である。
【００２７】
暖房運転については、弁Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を開として冷暖を切替える。冷却水は流さない。
吸収器Ａからの希溶液を三分割し、一部を高温再生器ＧＨ、一部を排熱低温再生器ＧＸ、残りを低温再生器ＧＬに導き、低温再生器ＧＬからの濃溶液を排熱低温再生器ＧＸに導く吸収溶液の流れは、冷房運転の場合と同じであるが、高温再生器ＧＨ、排熱低温再生器ＧＸから出てくる濃溶液は弁Ｖ２を通して蒸発器Ｅに入れ、溶液を蒸発器Ｅに散布する。
低温再生器ＧＬの圧力レベルの機器（低温再生器ＧＬ、排熱低温再生器ＧＸ、凝縮器Ｃ）と蒸発器Ｅ又は蒸発器Ｅとを結ぶ配管中の弁Ｖ１を通して、冷媒蒸気を蒸発器Ｅに導き、先程の散布溶液に吸収させ、暖房時の出力となる温水をこの吸収熱で加熱する。蒸発器Ｅで冷媒蒸気を吸収した溶液は、弁Ｖ３を通して吸収器Ａに戻る。弁Ｖ３の代わりに蒸発器液溜めのオーバーフロー管（図示せず）を通して吸収器Ａに戻してもよい。
【００２８】
図２は、図１において、熱源熱流体単独では冷暖房容量を賄えない場合に、燃料等による追焚きを可能にした冷温水機であり、燃料による高温再生器ＧＨ１を付加している。
図４は、図１において、さらに高温再生器ＧＨで加熱濃縮した溶液も、排熱低温再生器ＧＸの溶液流れの中間部に導入するもので、図４（ａ）は、吸収溶液の流れを簡略化したフロー図を、図４（ｂ）は、吸収溶液のサイクルを圧力−濃度線図上に、図４（ｃ）は、高温再生器ＧＨでの熱源流体と溶液との温度関係、図４（ｄ）は、排熱低温再生器ＧＸでの熱源流体と溶液との温度関係を示したものである。
【００２９】
高温再生器ＧＨの熱源が、顕熱変化の小さな熱源あるいは、潜熱変化をする熱源であり、二重効用サイクルの熱源温度としてあまり余裕がなく、サイクル温度が低いことが望まれるものであり、一方、排熱低温再生器ＧＸの熱源熱流体は、顕熱変化の大きな熱源熱流体である場合に適用するサイクルである。
低温再生器ＧＬに多くの溶液を流して沸騰温度を下げ、高温再生器ＧＨの飽和圧力を下げている。また、高温再生器ＧＨへの流量もある程度多くして、出口濃度を抑え、沸騰温度を抑えている。
排熱低温再生器ＧＸの熱源熱流体出口は、希溶液と熱交換する。吸収溶液は入口から出口までの途中で、低温再生器ＧＬからの溶液が入り、またさらに、高温再生器ＧＨからの溶液が導入される。
なお、入る順番は、低温再生器ＧＬと高温再生器ＧＨとが逆になることもある。低い濃度の方を溶液入口側に入れるのが望ましい。
【００３０】
図５は、図１において、排熱低温再生器ＧＸで加熱濃縮した溶液を、低温再生器ＧＬの溶液流れの中間部に導入するように変更したもので、図５（ａ）は、吸収溶液の流れを簡略化したフロー図を、図５（ｂ）は、吸収溶液のサイクルを圧力−濃度線図上に、図５（ｃ）は、高温再生器ＧＨでの熱源流体と溶液との温度関係、図５（ｄ）は、排熱低温再生器ＧＸでの熱源流体と溶液との温度関係を示したものである。
高温再生器ＧＨの熱源が、顕熱変化の大きな熱源熱流体であり、一方、排熱低温再生器ＧＸの熱源熱流体は、温度が低く、顕熱変化の小さな熱源あるいは潜熱変化をする熱源である場合に適用するサイクルである。
排熱低温再生器ＧＸに多くの溶液を流して沸騰温度を下げ、ピンチ温度となる排熱低温再生器ＧＸの溶液出口温度をできるだけ下げている。
高温再生器ＧＨと低温再生器ＧＬへの流量は、高温再生器ＧＨへの熱源温度を考慮して決める。
排熱低温再生器ＧＸの出口溶液は濃度が低いので、低温再生器ＧＬの吸収溶液入口から出口までの途中に導入する。なお、低温再生器ＧＬの代わりに、高温再生器ＧＨに導入してもよい。
【００３１】
図６は、図１において、高温再生器ＧＨと排熱低温再生器ＧＸとの両方の加熱濃縮した溶液を、低温再生器ＧＬの溶液流れの中間部に導入するように変更したもので、図６（ａ）は、吸収溶液の流れを簡略化したフロー図を、図６（ｂ）は、吸収溶液のサイクルを圧力−濃度線図上に、図６（ｃ）は、高温再生器ＧＨでの熱源流体と溶液との温度関係、図６（ｄ）は、排熱低温再生器ＧＸでの熱源流体と溶液との温度関係を示したものである。
高温再生器ＧＨの熱源が、顕熱変化の小さな熱源あるいは、潜熱変化をする熱源であり、一方、排熱低温再生器ＧＸの熱源熱流体もまた、顕熱変化の小さな熱源あるいは、潜熱変化をする熱源である場合に適用するサイクルである。
排熱低温再生器ＧＸに多くの溶液を流して沸騰温度を下げ、ピンチ温度となる低温再生器ＧＬの溶液出口温度をできるだけ下げている。
高温再生器ＧＨと低温再生器ＧＬへの流量は、高温再生器ＧＨへの熱源温度を考慮して決めるが、高温再生器ＧＨのピンチ温度が溶液出口側にあるので、高温再生器ＧＨへの流量を多くするのが好ましい。
【００３２】
排熱低温再生器ＧＸの溶液出口濃度、高温再生器ＧＨの溶液出口濃度は、低温再生器ＧＬ出口濃度よりも低いので、低温再生器ＧＬの吸収溶液入口から出口までの途中に、排熱低温再生器ＧＸからの溶液を入れ、またさらに、高温再生器ＧＨからの溶液を導入すると、低温再生器ＧＬ出口濃度が低下し、また沸騰温度も低下し、高温再生器ＧＨの沸騰温度をさらに下げる効果がでてくる。
なお、溶液を入れる順番は、排熱低温再生器ＧＸと高温再生器ＧＨとが逆になることもある。低い濃度の方を溶液入口側に入れるのが望ましい。
また、ここで、本発明の熱源は、高温再生器ＧＨへの熱源流体と、排熱低温再生器ＧＸへの熱源熱流体が別流体であっても、また同一流体で、高温再生器ＧＨを通した後、排熱低温再生器ＧＸへ通してもよい。
【００３３】
また、高温再生器ＧＨを通ったあとの熱源流体に、別の熱源からくる熱流体を導入し、両流体を排熱低温再生器ＧＸの熱源としてもよい。
高温再生器ＧＨの熱源が、顕熱変化をする熱源熱流体である場合、熱源熱流体と吸収溶液とは対向流で流すのがよく、排熱低温再生器ＧＸの場合も同様である。
また、本発明の暖房への切替は、図１の切替方式が、図４〜図６のフローにも適用できる。
高温再生器ＧＨから冷媒蒸気を導く等、暖房切替の別の方式も可能であり、また、蒸発器Ｅへの溶液散布をせず、蒸発器Ｅで冷媒蒸気を凝縮させる等の暖房方式も適用でき、暖房方式、冷暖切替に限定されるものではない。
【００３４】
次に、本発明において、溶液の流れが、低温再生器ＧＬの出口溶液を、排熱低温再生器ＧＸの溶液流れの中間部に導入するか、又はその逆の場合について説明する。
図７は、高温再生器ＧＨ及び排熱低温再生器ＧＸの熱源が、顕熱変化の大きな熱源であり、高温再生器ＧＨへの熱源の供給温度が高い場合に適したサイクルであり、両再生器とも熱源流体と吸収溶液とを対向流で流すとして、熱源出口部／吸収溶液入口部がピンチ温度となる。図７では、ガスタービンからの排ガスを熱源に、駆動するとして説明する。
まず、冷房運転について説明すると、弁Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を閉止して、冷房サイクルを行う。
吸収器Ａからの希溶液を低温熱交換器Ｘの被加熱側出口で分岐し、一部を低温再生器ＧＬ、残部を排熱低温再生器ＧＸに導く。低温再生器ＧＬに多くの溶液、例えば７５％を導入するものとし、低温再生器ＧＬで濃縮された溶液の一部を排熱低温再生器ＧＸの溶液入口から出口までの途中位置に導入し、残部を高温熱交換器の被加熱側経由で高温再生器ＧＨ溶液入口に導入する。
【００３５】
熱源１は、ガスタービンからの排ガスで、高温再生器ＧＨ入口が約３００℃、出口１８０℃程度で、その後、排熱低温再生器ＧＸに導き、１１０℃程度まで利用する。熱源１となる排ガスと溶液とは対向流とし、伝熱効率をよくしている。高温発生器ＧＨ及び排熱低温再生器ＧＸで、溶液は前記排ガスによって加熱され、冷媒蒸気を発生しながら濃縮される。
低温再生器ＧＬでは、高温再生器ＧＨで発生した冷媒蒸気を熱源に吸収溶液を加熱濃縮する。低温再生器ＧＬで加熱濃縮された溶液は、排熱低温再生器ＧＸの溶液入口から出口までの溶液流れの途中位置５に導入し、溶液量を増量する。一方、発生した冷媒蒸気は、排熱低温再生器ＧＸからの冷媒蒸気と共に凝縮器Ｃに入り、冷却水で冷却され凝縮する。高温再生器ＧＨで発生し低温再生器ＧＬの熱源となった冷媒蒸気は凝縮液となって凝縮器Ｃに入り、先ほどの凝縮器Ｃで凝縮した冷媒液と共に、蒸発器Ｅに入る。
蒸発器Ｅでは、冷媒液が冷水から熱を奪って、冷凍効果を発揮し、冷媒蒸気になる。
高温再生器ＧＨ、排熱低温再生器ＧＸから出てくる濃溶液は吸収器Ａに戻り、冷却水で冷却される伝熱面に散布され、蒸発器Ｅからの冷媒蒸気を吸収し、希溶液となる。
【００３６】
図９（ａ）は、図７の吸収溶液の流れを簡略化したフロー図。
図９（ｂ）は、吸収溶液のサイクルを圧カ−濃度線図上に示したものである。ＧＬとＧＸの圧力はほぼ同一で、図面上重なるはずであるが、両者の区別ができるように少し圧力をずらして表示している〔図１０（ａ）〜図１２（ｂ）も同様〕
図９（ｃ）は、高温再生器ＧＨでの排ガスと吸収溶液との温度関係を示すもので、吸収溶液の沸騰開始温度部分がピンチ温度（最小温度差）となっており、排ガスの出口温度を支配する温度となっている。
図９（ｄ）は、排熱低温再生器ＧＸでの排ガスと吸収溶液との温度関係を示すもので、吸収溶液の沸騰開始温度部分がピンチ温度（最小温度差）となっており、排ガスの出口温度を支配する温度となっている。
【００３７】
図７において、暖房運転では、弁Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を開として冷暖を切替える。冷却水は流さない。
吸収器Ａからの希溶液を分岐、一部を低温再生器ＧＬ、残部を排熱低温再生器ＧＸに導き、低温再生器ＧＬからの濃溶液を高温再生器ＧＨと排熱低温再生器ＧＸに導く吸収溶液の流れは、冷房運転の場合と同じであるが、高温再生器ＧＨ、排熱低温再生器ＧＸから出てくる濃溶液は、弁Ｖ２を通して蒸発器Ｅに入れ、溶液を蒸発器Ｅに散布する。
低温再生器ＧＬの圧力レベルの機器（低温再生器ＧＬ、排熱低温再生器ＧＸ、凝縮器Ｃ）と蒸発器Ｅ又は蒸発器Ｅとを結ぶ配管中の弁Ｖ１を通して、冷媒蒸気を蒸発器Ｅに導き、先程の散布溶液に吸収させ、暖房時の出力となる温水をこの吸収熱で加熱する。蒸発器Ｅで冷媒蒸気を吸収した溶液は、弁Ｖ３を通して吸収器Ａに戻る。弁Ｖ３の代わりに蒸発器液溜めのオーバーフロー管（図示せず）を通して吸収器Ａに戻してもよい。
【００３８】
図８は、図７を少し変更して、熱源熱流体単独では冷暖房容量を賄えない場合に、燃料等による追焚きを可能にした冷温水機であり、燃料による高温再生器ＧＨを付加している。
図１０は、図７において、高温再生器ＧＨには、排熱低温再生器ＧＸの出口溶液を分岐して導入するもので、図１０（ａ）は、吸収溶液の流れを簡略化したフロー図を、図１０（ｂ）は、吸収溶液のサイクルを圧力−濃度線図上に、図１０（ｃ）は、高温再生器ＧＨでの熱源流体と溶液との温度関係、図１０（ｄ）は、排熱低温再生器ＧＸでの熱源流体と溶液との温度関係を示したものである。
高温再生器ＧＨの熱源が、（潜熱変化の熱流体でも、顕熱変化の大きな熱流体であっても）二重効用に対して余裕のある温度であり、一方、排熱低温再生器ＧＸの熱源熱流体は、顕熱変化がある程度の大きく、なるべく低温まで利用したい場合に適したサイクルである。
排熱低温再生器ＧＸでは、溶液入口がピンチ温度となるので、少ないながら希溶液を導入して、入口部の沸騰温度を下げている。
低温再生器ＧＬには多くの溶液を流して沸騰温度を下げることで、高温再生器ＧＨの飽和温度を下げ、高温再生器ＧＨの溶液温度を低下させている。低温再生器ＧＬで濃縮された溶液は、排熱低温再生器ＧＸの中間位置に全量導入し、その後、排熱低温再生器ＧＸのほぼ全量を高温再生器ＧＨに導いている。
【００３９】
図１１は、吸収器からの希溶液を高温再生器ＧＨと排熱低温再生器ＧＸとに分割導入すると共に、低温再生器ＧＬには、高温再生器ＧＨの出口溶液を導き、低温再生器ＧＬの出口溶液を排熱低温再生器ＧＸの溶液流れの中間部に導入するもので、図１１（ａ）は、吸収溶液の流れを簡略化したフロー図を、図１１（ｂ）は、吸収溶液のサイクルを圧力−濃度線図上に、図１１（ｃ）は、高温再生器ＧＨでの熱源流体と溶液との温度関係、図１１（ｄ）は、排熱低温再生器ＧＸでの熱源流体と溶液との温度関係を示したものである。
高温再生器ＧＨの熱源が、顕熱変化の小さな熱源熱流体であり、しかも、二重効用サイクルを駆動する温度としては低い温度であり、一方、排熱低温再生器ＧＸの熱源熱流体は、顕熱変化の大きな熱源である場合に適したサイクルである。高温再生器ＧＨに多くの希溶液を流して、入口から出口まで溶液濃度を低く抑えて沸騰温度を下げている。
排熱低温再生器ＧＸには、少ないが希溶液を導入して、ピンチ温度となる排熱低温再生器ＧＸの溶液入口温度を下げている。途中で、分岐していた溶液全量を混入し、出口温度が過大にならないようにしている。
【００４０】
図１２は、吸収器Ａから吸収溶液を全量高温再生器ＧＨに導き、出口溶液を排熱低温再生器ＧＸと低温再生器ＧＬとに分岐して導入するもので、図１２（ａ）は、吸収溶液の流れを簡略化したフロー図を、図１２（ｂ）は、吸収溶液のサイクルを圧カ−濃度線図上に、図１２（ｃ）は、高温再生器ＧＨでの熱源流体と溶液との温度関係、図１２（ｄ）は、排熱低温再生器ＧＸでの熱源流体と溶液との温度関係を示したものである。
高温再生器ＧＨの熱源が、顕熱変化の小さな熱源熱流体であり、しかも、二重効用サイクルを駆動する温度としては低い温度であり、一方、排熱低温再生器ＧＸの熱源熱流体は、顕熱変化は小さな熱源であるが、単効用サイクルに対しては温度の余裕がある場合に適したサイクルである。
高温再生器ＧＨに希溶液の全流量を流して、入口から出口まで溶液濃度を低く抑えて沸騰温度を下げている。高温再生器ＧＨを出た溶液を分岐し、低温再生器ＧＬと排熱低温再生器ＧＸに流している。
高温再生器ＧＨに影響を与える低温再生器ＧＬ側に多く流し、濃縮後の溶液を排熱低温再生器ＧＸの途中位置に戻し、排熱低温再生器ＧＸの溶液出口温度が過大にならないようにしている。
【００４１】
図７〜図１２においても、熱源は、高温再生器ＧＨへの熱源流体と、排熱低温再生器ＧＸへの熱源熱流体が別流体であっても、また同一流体で、高温再生器ＧＨを通した後、排熱低温再生器ＧＸへ通してもよい。
また、高温再生器ＧＨを通ったあとの熱源流体に、別の熱源からくる熱流体を導入し、両流体を排熱低温再生器ＧＸの熱源としてもよい。
高温再生器ＧＨの熱源が、顕熱変化をする熱源熱流体である場合、熱源熱流体と吸収溶液とは対向流で流すのがよく、排熱低温再生器ＧＸの場合も同様である。
また、この場合も、暖房への切替は、図７の切替方式が、図８〜図１２のフローにも適用できる。
高温再生器ＧＨから冷媒蒸気を導く等、暖房切替の別の方式も可能であり、また、蒸発器への溶液散布をせず、蒸発器で冷媒蒸気を凝縮させる等の暖房方式も適用でき、暖房方式、冷暖切替に限定されるものではない。
【００４２】
次に、本発明において、高温再生器ＧＨの出口溶液を、低温再生器ＧＬ又は排熱低温再生器ＧＸの溶液流れの中間部に導入する場合について説明する。
図１３は、プラントから供給される熱源流体として、大量の高温水を高温再生器ＧＨに、排蒸気を排熱低温再生器ＧＸに導いて、冷温水機を駆動する。
冷房運転においては、弁Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を閉止して、冷房サイクルを行う。吸収器Ａからの希溶液を低温熱交換器Ｘの被加熱側出口で分岐し、一部を低温再生器ＧＬに、残部を高温熱交換器ＸＨの被加熱側を経由して高温再生器ＧＨに導く。
高温再生器ＧＨでは、熱源となる高温水と吸収溶液とが対向流で熱交換する。大量の高温水で顕熱変化の小さな熱源、あるいは蒸気などの潜熱を用いる場合、高温再生器ＸＨのピンチ温度（伝熱のための温度差の最小値）は、溶液出口側となる。本フローでは、高温水が二重効用サイクルを駆動するには低めであるとして、高温再生器ＧＨに希溶液を導入し、さらに低温再生器ＧＬへの希溶液より多くの希溶液を高温再生器ＧＨに導くことで、高温再生器ＧＨの出口の溶液濃度を抑え、沸騰温度を低く保っている。高温水出口は希溶液で沸騰温度が低く、高温水からの回収熱量を多くしている。
【００４３】
高温再生器ＧＨ出口濃度は、低温再生器ＧＬの出口の濃度より低濃度となるので、この低濃度を伝熱的に役立てるため、この高温再生器ＧＨの出口溶液を低温再生器ＧＬの希溶液入口から出口までの中間位置に混入し、低温再生器ＧＬの出口側濃度、出口側沸騰温度を抑えている。
低温再生器ＧＬでは、高温再生器ＧＨで発生した冷媒蒸気を熱源に吸収溶液を加熱濃縮され、その後、排熱低温再生器ＧＸに導き、排蒸気で加熱濃縮している。本フローでは、排蒸気が単効用に対しては、余裕のある温度であるとして、最も濃縮した位置で吸収溶液を加熱濃縮している。
高温再生器ＧＨで発生し低温再生器ＧＬの熱源となった冷媒蒸気は、凝縮液となって凝縮器Ｃに入る。低温再生器ＧＬで発生した冷媒蒸気と、排熱低温再生器ＧＸで発生した冷媒蒸気は、共に凝縮器Ｃに入り、冷却水で冷却されて凝縮し、高先程の冷媒液と共に蒸発器Ｅに入る。
蒸発器Ｅでは、冷媒液が冷水から熱を奪って、冷凍効果を発揮し、冷媒蒸気になる。
排熱低温再生器ＧＸから出てくる濃溶液は吸収器Ａに戻り、冷却水で冷却される伝熱面に散布され、蒸発器Ｅからの冷媒蒸気を吸収し、希溶液となる。
【００４４】
図１５（ａ）は、図１３を簡略化した溶液のフロー図である。
図１５（ｂ）は、吸収溶液のサイクルを圧力−濃度線図上に示したものである。
図１５（ｃ）は、高温再生器ＧＨでの高温水と吸収溶液との温度関係を示すもので、吸収溶液の出口部分がピンチ温度（最小温度差）となっており、高温水の必要温度を支配する温度となっている。
図１５（ｄ）は、排熱低温再生器ＧＸでの排蒸気と吸収溶液との温度関係を示すものである。
吸収溶液の出口部分がピンチ温度（最小温度差）となっており、必要な蒸気温度を支配することになる。
【００４５】
図１３において、暖房運転では、弁Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を開として冷暖を切替える。冷却水は流さない。
吸収器Ａからの希溶液を分岐し、一部を高温再生器ＧＨ、残部を排熱低温再生器ＧＸ又は低温再生器ＧＬに導くなど、再生器への吸収溶液の流れは、冷房運転の場合と同じであるが、排熱低温再生器ＧＸから戻ってくる濃溶液を、弁Ｖ２を通して蒸発器Ｅに入れ、溶液を蒸発器Ｅに散布する。
高温再生器ＧＨで発生した冷媒蒸気は、低温再生器ＧＬを加熱し冷媒蒸気を発生させる。低温再生器ＧＬの圧力レベルの機器（低温再生器ＧＬ、排熱低温再生器ＧＸ、凝縮器Ｃ）と蒸発器Ｅ又は蒸発器Ｅとを結ぶ配管中の弁Ｖ１を通して、冷媒蒸気を蒸発器Ｅに導き、先程の散布溶液に吸収させ、暖房時の出力となる温水をこの吸収熱で加熱する。蒸発器で冷媒蒸気を吸収した溶液は、弁Ｖ３を通して吸収器Ａに戻る。弁Ｖ３の代わりに蒸発器液溜めのオーバーフロー管（図示せず）を通して吸収器に戻してもよい。
【００４６】
図１４は、図１３において、排熱だけでは冷暖房容量を賄えない場合、燃料等による追焚きを可能にした冷温水機であり、燃料による高温再生器ＧＨを付加している。
本図は図１３に、燃料による高温再生器を付加しているが、後述の他のフローに対しても同様に付加することができる。
図１６は、図１３において、高温再生器ＧＨの出口溶液を、排熱低温再生器ＧＸの溶液流れの中間部に導入するように変更したもので、図１６（ａ）は、吸収溶液の流れを簡略化したフロー図を、図１６（ｂ）は、吸収溶液のサイクルを圧力−濃度線図上に、図１６（ｃ）は、高温再生器ＧＨでの熱源流体と溶液との温度関係、図１６（ｄ）は、排熱低温再生器ＧＸでの熱源流体と溶液との温度関係を示したものである。
【００４７】
高温再生器ＧＨの熱源が、顕熱変化の大きな熱流体であって、高温再生器ＧＨの溶液入口／排熱出口がピンチ温度となり、一方、排熱低温再生器ＧＸの熱源熱流体は、顕熱変化がある程度小さいか、潜熱変化の場合に適したサイクルである。
高温再生器ＧＨでは、溶液入口がピンチ温度となるので、少ないながら希溶液を導入して、入口部の沸騰温度を下げている。
低温再生器ＧＬには多くの溶液を流して沸騰温度を下げることで、高温再生器ＧＨの飽和温度を下げ、高温再生器ＧＨの溶液温度を低下させている。低温再生器ＧＬで濃縮された溶液は、排熱低温再生器ＧＸに全量導入し、高温再生器ＧＨで濃縮された溶液を、排熱低温再生器ＧＸの中間位置に導いている。
【００４８】
図１７は、図１３において、希溶液を高温再生器ＧＨと、排熱低温再生器ＧＸに分割導入するように変更し、さらに、高温再生器ＧＨの出口溶液を、排熱低温再生器ＧＸの溶液流れの中間部に導入して低温再生器ＧＬに導くように変更したもので、図１７（ａ）は、吸収溶液の流れを簡略化したフロー図を、図１７（ｂ）は、吸収溶液のサイクルを圧力−濃度線図上に、図１７（ｃ）は、高温再生器ＧＨでの熱源流体と溶液との温度関係、図１７（ｄ）は、排熱低温再生器ＧＸでの熱源流体と溶液との温度関係を示したものである。
高温再生器ＧＨ及び排熱低温再生器ＧＸの熱源が、顕熱変化の小さな熱源熱流体であり、しかも熱源温度が低めの場合に適したサイクルである。
高温再生器ＧＨに多くの希溶液を流して、入口から出口まで溶液濃度を低く抑えて沸騰温度を下げている。排熱低温再生器ＧＸにも、希溶液を導入し、途中で分岐していた高温再生器ＧＨの溶液を混入し、出口温度を低下させている。図１３の例を選択するか、図１７の例を選択するかは、高温再生器ＧＨ側の温度の余裕と低温再生器ＧＬ側の余裕との比較による。高温再生器ＧＨ側の温度の余裕が少ない場合図１３、低温再生器ＧＬ側の余裕が少ない場合、図１７とするのが好ましい。
【００４９】
図１８は、図１３において、希溶液を高温再生器ＧＨと、排熱低温再生器ＧＸに分割導入するように変更し、さらに、高温再生器ＧＨの出口溶液を、低温再生器ＧＬの溶液流れの中間部に導入するように変更したもので、図１８（ａ）は、吸収溶液の流れを簡略化したフロー図を、図１８（ｂ）は、吸収溶液のサイクルを圧力−濃度線図上に、図１８（ｃ）は、高温再生器ＧＨでの熱源流体と溶液との温度関係、図１８（ｄ）は、排熱低温再生器ＧＸでの熱源流体と溶液との温度関係を示したものである。
高温再生器ＧＨの熱源が、図１７では顕熱変化の小さな熱源熱流体であったのに対し、図１８では顕熱変化の大きな場合に適している。一方、排熱低温再生器ＧＸの熱源熱流体は、顕熱変化は小さな熱源であり、単効用サイクルに対しても温度が低めである場合に適したサイクルである。
【００５０】
図１９は、吸収溶液を低温再生器ＧＬに全量導入して、出口溶液を分岐し、一部を高温再生器ＧＨを経て、排熱低温再生器ＧＸの溶液流れの中間部に導入するもので、図１９（ａ）は、吸収溶液の流れを簡略化したフロー図を、図１９（ｂ）は、吸収溶液のサイクルを圧力−濃度線図上に、図１９（ｃ）は、高温再生器ＧＨでの熱源流体と溶液との温度関係、図１９（ｄ）は、排熱低温再生器ＧＸでの熱源流体と溶液との温度関係を示したものである。
高温再生器ＧＨの熱源が、顕熱変化の小さな熱源熱流体であり、しかも熱源温度が低めであり、一方、排熱低温再生器ＧＸの熱源が、顕熱変化の大きな熱源熱流体である場合に適したサイクルである。
低温再生器ＧＬに希溶液の全量を流して沸騰温度を下げることで、高温再生器ＧＨの飽和温度を下げ、高温再生器ＧＨの溶液温度を低下させている。低温再生器ＧＬで濃縮された溶液を、高温再生器ＧＨと排熱低温再生器ＧＸとに分割導入するが、高温再生器ＧＨに多くの量を流し、濃縮された溶液を、排熱低温再生器ＧＸの中間位置に導いている。
【００５１】
図２０は、吸収溶液を排熱低温再生器ＧＸに全量導入し、出口溶液を分岐して、高温再生器ＧＨを経て、低温再生器ＧＬの溶液流れの中間部に導入するもので、図２０（ａ）は、吸収溶液の流れを簡略化したフロー図を、図２０（ｂ）は、吸収溶液のサイクルを圧力−濃度線図上に、図２０（ｃ）は、高温再生器ＧＨでの熱源流体と溶液との温度関係、図２０（ｄ）は、排熱低温再生器ＧＸでの熱源流体と溶液との温度関係を示したものである。
排熱低温再生器ＧＸの熱源が、図１９では顕熱変化の大きな熱源熱流体であったのに対し、図２０では顕熱変化の小さな場合に適している。
【００５２】
図２１は、図７において、低温再生器ＧＬを経た高温再生器ＧＨの出口溶液を、排熱低温再生器ＧＸの溶液流れの中間部に導入するように変更したもので、図２１（ａ）は、吸収溶液の流れを簡略化したフロー図を、図２１（ｂ）は、吸収溶液のサイクルを圧力−濃度線図上に、図２１（ｃ）は、高温再生器ＧＨでの熱源流体と溶液との温度関係、図２１（ｄ）は、排熱低温再生器ＧＸでの熱源流体と溶液との温度関係を示したものである。
高温再生器ＧＨの熱源が、顕熱変化の小さな熱源熱流体であり、しかも熱源温度が低めであり、一方、排熱低温再生器ＧＸの熱源が、顕熱変化の大きな熱源熱流体である場合に適したサイクルである。
【００５３】
低温再生器ＧＬに希溶液の多くの割合を流して沸騰温度を下げることで、高温再生器ＧＨの飽和温度を下げ、高温再生器ＧＨの溶液温度を低下させている。低温再生器ＧＬで濃縮された溶液の全量あるいは殆どを高温再生器ＧＨに導いている。
排熱高温再生器ＧＸでは、溶液入口がピンチ温度となるので、少ないながら希溶液を導入して、入口部の沸騰温度を下げている。ただし、出口側の温度が高くなり過ぎないように、高温再生器ＧＨからの濃溶液を排熱低温再生器ＧＸの中間位置に導いている。
図１９の例を選択するか、図２１の例を選択するかは、排熱低温再生器側熱源への溶液入口温度の効果の大きさで選択する。
【００５４】
図２２は、図７において、排熱低温再生器ＧＸを経た高温再生器ＧＨの出口溶液を、低温再生器ＧＬの溶液流れの中間部に導入するするように変更したもので、図２２（ａ）は、吸収溶液の流れを簡略化したフロー図を、図２２（ｂ）は、吸収溶液のサイクルを圧力−濃度線図上に、図２２（ｃ）は、高温再生器ＧＨでの熱源流体と溶液との温度関係、図２２（ｄ）は、排熱低温再生器ＧＸでの熱源流体と溶液との温度関係を示したものである。
排熱低温再生器ＧＸの熱源が、図２１では、顕熱変化の大きな熱源熱流体であったのに対し、図２２では、顕熱変化の小さな場合に適している。
図２０の例を選択するか、図２２の例を選択するかは、排熱低温再生器側熱源への溶液出口温度の効果の大きさで選択する。
【００５５】
本発明の暖房への切替は、高温再生器から冷媒蒸気を導く等、別の方式もできる。
また、蒸発器への溶液散布をせず、蒸発器で冷媒蒸気を凝縮させる等の暖房方式も適用できる。
本発明は、冷媒蒸気を熱源とする給湯熱交換器を設けることにより、
冷房運転＋給湯運転
暖房運転＋給湯運転
なども可能である。
吸収器、蒸発器側には、通常の吸収器／蒸発器の他、吸収器、蒸発器を２段にして構成するなどがあるが、本発明はこれらと自由に組み合せることができる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、前記した各種の温度レベルが２種ある排熱を熱源とする一二重効用サイクル、あるいは顕熱変化により温度を大きく変化させる熱流体を、高温部と低温部とに区分して用いる一二重効用サイクルとしたことにより、高温再生器で熱源となる高温熱源流体からなるべく多くの熱量を回収し、又、排熱低温再生器での熱源熱流体の温度もできるだけ低くまで利用して回収熱量を多くし、冷温水機の出力である冷凍容量を大きくすることができる一二重効用サイクルを行う吸収冷温水機を提供できた。
また、高温再生器の熱源温度が二重効用サイクルの熱源として、温度的に余裕のない場合、あるいは、排熱低温再生器への熱源温度が低く、溶液サイクルに熱源の熱が入り難い場合などに対し、溶液の循環サイクルを工夫することで、排熱をなるべく多く投入し、有効利用することができた。
特に、高温熱源流体と低温熱源流体の温度レベル、温度変化の特性などにより、溶液の循環経路を考慮し、排熱を有効利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いる吸収冷温水機の一例を示すフロー構成図。
【図２】本発明に用いる吸収冷温水機の他の例を示すフロー構成図。
【図３】図１の例の（ａ）簡略化したフロー図、（ｂ）圧力−濃度線図上のサイクル図、（ｃ）、（ｄ）再生器の熱源と吸収溶液の温度関係を示すグラフ。
【図４】本発明の他の例を示し、（ａ）簡略化したフロー図、（ｂ）圧力−濃度線図上のサイクル図、（ｃ）、（ｄ）再生器の熱源と吸収溶液の温度関係を示すグラフ。
【図５】本発明の他の例を示し、（ａ）簡略化したフロー図、（ｂ）圧力−濃度線図上のサイクル図、（ｃ）、（ｄ）再生器の熱源と吸収溶液の温度関係を示すグラフ。
【図６】本発明の他の例を示し、（ａ）簡略化したフロー図、（ｂ）圧力−濃度線図上のサイクル図、（ｃ）、（ｄ）再生器の熱源と吸収溶液の温度関係を示すグラフ。
【図７】本発明に用いる吸収冷温水機の他の例を示すフロー構成図。
【図８】本発明に用いる吸収冷温水機の他の例を示すフロー構成図。
【図９】本発明の他の例を示し、（ａ）簡略化したフロー図、（ｂ）圧力−濃度線図上のサイクル図、（ｃ）、（ｄ）再生器の熱源と吸収溶液の温度関係を示すグラフ。
【図１０】本発明の他の例を示し、（ａ）簡略化したフロー図、（ｂ）圧力−濃度線図上のサイクル図、（ｃ）、（ｄ）再生器の熱源と吸収溶液の温度関係を示すグラフ。
【図１１】本発明の他の例を示し、（ａ）簡略化したフロー図、（ｂ）圧力−濃度線図上のサイクル図、（ｃ）、（ｄ）再生器の熱源と吸収溶液の温度関係を示すグラフ。
【図１２】本発明の他の例を示し、（ａ）簡略化したフロー図、（ｂ）圧力−濃度線図上のサイクル図、（ｃ）、（ｄ）再生器の熱源と吸収溶液の温度関係を示すグラフ。
【図１３】本発明に用いる吸収冷温水機の他の例を示すフロー構成図。
【図１４】本発明に用いる吸収冷温水機の他の例を示すフロー構成図。
【図１５】本発明の他の例を示し、（ａ）簡略化したフロー図、（ｂ）圧力−濃度線図上のサイクル図、（ｃ）、（ｄ）再生器の熱源と吸収溶液の温度関係を示すグラフ。
【図１６】本発明の他の例を示し、（ａ）簡略化したフロー図、（ｂ）圧力−濃度線図上のサイクル図、（ｃ）、（ｄ）再生器の熱源と吸収溶液の温度関係を示すグラフ。
【図１７】本発明の他の例を示し、（ａ）簡略化したフロー図、（ｂ）圧力−濃度線図上のサイクル図、（ｃ）、（ｄ）再生器の熱源と吸収溶液の温度関係を示すグラフ。
【図１８】本発明の他の例を示し、（ａ）簡略化したフロー図、（ｂ）圧力−濃度線図上のサイクル図、（ｃ）、（ｄ）再生器の熱源と吸収溶液の温度関係を示すグラフ。
【図１９】本発明の他の例を示し、（ａ）簡略化したフロー図、（ｂ）圧力−濃度線図上のサイクル図、（ｃ）、（ｄ）再生器の熱源と吸収溶液の温度関係を示すグラフ。
【図２０】本発明の他の例を示し、（ａ）簡略化したフロー図、（ｂ）圧力−濃度線図上のサイクル図、（ｃ）、（ｄ）再生器の熱源と吸収溶液の温度関係を示すグラフ。
【図２１】本発明の他の例を示し、（ａ）簡略化したフロー図、（ｂ）圧力−濃度線図上のサイクル図、（ｃ）、（ｄ）再生器の熱源と吸収溶液の温度関係を示すグラフ。
【図２２】本発明の他の例を示し、（ａ）簡略化したフロー図、（ｂ）圧力−濃度線図上のサイクル図、（ｃ）、（ｄ）再生器の熱源と吸収溶液の温度関係を示すグラフ。
【符号の説明】
Ａ：吸収器、ＧＬ：低温再生器、ＧＨ：高温再生器、ＧＸ：排熱低温再生器、ＧＨ１：追焚き用高温再生器、Ｃ：凝縮器、Ｅ：蒸発器、Ｘ：低温熱交換器、、ＸＨ：高温熱交換器、ＳＰ、ＳＰ１：溶液ポンプ、ＲＰ：冷媒ポンプ、Ｖ１〜Ｖ３：弁、１、１’：熱源、２：冷温水、３、４：冷却水、５、６、７：中間部、１１〜１８：溶液流路、２１〜２５：冷媒流路
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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