特許 7015671 吸収式熱交換システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-01-26

(45)【発行日】2022-02-03

(54)【発明の名称】吸収式熱交換システム

(51)【国際特許分類】

   F25B 15/00 20060101AFI20220127BHJP

【ＦＩ】

F25B15/00 301Z

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2017201151

(22)【出願日】2017-10-17

(65)【公開番号】P2019074271

(43)【公開日】2019-05-16

【審査請求日】2020-08-03

(73)【特許権者】

【識別番号】503164502

【氏名又は名称】荏原冷熱システム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】特許業務法人太陽国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100097320

【弁理士】

【氏名又は名称】宮川 貞二

(74)【代理人】

【識別番号】100131820

【弁理士】

【氏名又は名称】金井 俊幸

(74)【代理人】

【識別番号】100155192

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 美代子

(74)【代理人】

【識別番号】100100398

【弁理士】

【氏名又は名称】柴田 茂夫

(72)【発明者】

【氏名】竹村 與四郎

(72)【発明者】

【氏名】青山 淳

(72)【発明者】

【氏名】平田 甲介

【審査官】飯星 潤耶

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１８３９６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０７１４４０４２（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２００７－３０９５５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２０２８５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２０７８８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２５Ｂ １／００－４９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

吸収液が冷媒の蒸気を吸収して濃度が低下した希溶液となる際に放出した吸収熱によって第１の被加熱流体の温度を上昇させる吸収部と；
冷媒の蒸気が凝縮して冷媒液となる際に放出した凝縮熱によって第２の被加熱流体の温度を上昇させる凝縮部と；
前記凝縮部から前記冷媒液を導入し、導入した前記冷媒液が蒸発して前記吸収部に供給される前記冷媒の蒸気となる際に必要な蒸発潜熱を加熱源流体から奪うことで前記加熱源流体の温度を低下させる蒸発部と；
前記吸収部から前記希溶液を導入し、導入した前記希溶液を加熱し前記希溶液から冷媒を離脱させて濃度が上昇した濃溶液とするのに必要な熱を加熱源流体から奪うことで前記加熱源流体の温度を低下させる再生部と；
前記凝縮部において温度が上昇した後の前記第２の被加熱流体と、前記凝縮部において温度が上昇した後の前記第２の被加熱流体の温度を上昇させる昇温流体と、の間で熱交換を行わせる熱交換部とを備え；
前記吸収液と前記冷媒との吸収ヒートポンプサイクルによって、前記吸収部は前記再生部よりも内部の圧力及び温度が高くなり、前記蒸発部は前記凝縮部よりも内部の圧力及び温度が高くなるように構成され；
前記熱交換部は、前記蒸発部において温度が低下した後の前記加熱源流体及び前記再生部において温度が低下した後の前記加熱源流体の少なくとも一方を前記昇温流体として導入するように構成された；
吸収式熱交換システム。

【請求項2】

前記熱交換部は、前記蒸発部及び前記再生部に導入される前の前記加熱源流体から分岐された一部の前記加熱源流体を前記昇温流体として導入するように構成された；
請求項１に記載の吸収式熱交換システム。

【請求項3】

前記熱交換部から流出した前記第２の被加熱流体の温度が所定の温度になるように、前記蒸発部及び再生部に流入する前記加熱源流体の流量と前記熱交換部に流入する前記加熱源流体の流量との比が設定された；
請求項２に記載の吸収式熱交換システム。

【請求項4】

前記蒸発部及び前記再生部に導入される前の前記加熱源流体から分岐された一部の前記加熱源流体を前記第１の被加熱流体として前記吸収部に導入するように構成された；
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の吸収式熱交換システム。

【請求項5】

前記凝縮部から前記蒸発部に搬送される前記冷媒液と、前記熱交換部から流出した前記昇温流体と、の間で熱交換を行わせる冷媒熱交換器を備える；
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の吸収式熱交換システム。

【請求項6】

吸収液が冷媒の蒸気を吸収して濃度が低下した希溶液となる際に放出した吸収熱によって第１の被加熱流体の温度を上昇させる吸収部と；
冷媒の蒸気が凝縮して冷媒液となる際に放出した凝縮熱によって第２の被加熱流体の温度を上昇させる凝縮部と；
前記凝縮部から前記冷媒液を導入し、導入した前記冷媒液が蒸発して前記吸収部に供給される前記冷媒の蒸気となる際に必要な蒸発潜熱を加熱源流体から奪うことで前記加熱源流体の温度を低下させる蒸発部と；
前記吸収部から前記希溶液を導入し、導入した前記希溶液を加熱し前記希溶液から冷媒を離脱させて濃度が上昇した濃溶液とするのに必要な熱を加熱源流体から奪うことで前記加熱源流体の温度を低下させる再生部と；
前記凝縮部において温度が上昇した後の前記第２の被加熱流体と、前記凝縮部において温度が上昇した後の前記第２の被加熱流体の温度を上昇させる昇温流体と、の間で熱交換を行わせる熱交換部とを備え；
前記吸収液と前記冷媒との吸収ヒートポンプサイクルによって、前記吸収部は前記再生部よりも内部の圧力及び温度が高くなり、前記蒸発部は前記凝縮部よりも内部の圧力及び温度が高くなるように構成され；
前記凝縮部から前記蒸発部に搬送される前記冷媒液と、前記熱交換部から流出した前記昇温流体と、の間で熱交換を行わせる冷媒熱交換器を備える；
吸収式熱交換システム。

【請求項7】

前記吸収部で加熱された前記第１の被加熱流体を導入して前記第１の被加熱流体の液体と蒸気とに分離する気液分離器を備える；
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の吸収式熱交換システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は吸収式熱交換システムに関し、特に温度が異なる２種類の被加熱流体を取り出すことができる吸収式熱交換システムに関する。

【背景技術】

【0002】

熱交換器は、高温の流体と低温の流体との間で熱を交換する装置として広く用いられている。２つの流体の間で直接熱交換が行われる熱交換器では、熱交換後に流出する低温の流体及び高温の流体の温度は、両者の交換熱量に見合った温度となる（例えば、特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第５４９８８０９号公報（図１１等参照）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

熱交換器の用途の１つとして、排熱を回収することが挙げられる。排熱は、使用されずに捨てられる熱であるため、回収できる熱量が多いほど熱を有効に利用することができることとなる。回収した熱を利用する側で、温度が異なる２種類の流体の需要があるとき、温度が異なる２種類の流体を取り出すことができれば、回収した熱の有効利用を図ることができる。

【0005】

本発明は上述の課題に鑑み、温度が異なる２種類の被加熱流体を取り出すことができる吸収式熱交換システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係る吸収式熱交換システムは、例えば図１に示すように、吸収液Ｓａが冷媒の蒸気Ｖｅを吸収して濃度が低下した希溶液Ｓｗとなる際に放出した吸収熱によって第１の被加熱流体ＦＬ１の温度を上昇させる吸収部１０と；冷媒の蒸気Ｖｇが凝縮して冷媒液Ｖｆとなる際に放出した凝縮熱によって第２の被加熱流体ＦＬ２の温度を上昇させる凝縮部４０と；凝縮部４０から冷媒液Ｖｆを導入し、導入した冷媒液Ｖｆが蒸発して吸収部１０に供給される冷媒の蒸気Ｖｅとなる際に必要な蒸発潜熱を加熱源流体ＦＨから奪うことで加熱源流体ＦＨの温度を低下させる蒸発部２０と；吸収部１０から希溶液Ｓｗを導入し、導入した希溶液Ｓｗを加熱し希溶液Ｓｗから冷媒Ｖｇを離脱させて濃度が上昇した濃溶液Ｓａとするのに必要な熱を加熱源流体ＦＨから奪うことで加熱源流体ＦＨの温度を低下させる再生部３０と；凝縮部４０において温度が上昇した後の第２の被加熱流体ＦＬ２と、凝縮部４０において温度が上昇した後の第２の被加熱流体ＦＬ２の温度を上昇させる昇温流体ＦＨと、の間で熱交換を行わせる熱交換部８０とを備え；吸収液Ｓａ、Ｓｗと冷媒Ｖｅ、Ｖｆ、Ｖｇとの吸収ヒートポンプサイクルによって、吸収部１０は再生部３０よりも内部の圧力及び温度が高くなり、蒸発部２０は凝縮部４０よりも内部の圧力及び温度が高くなるように構成されている。

【0007】

このように構成すると、温度が異なる２種類の被加熱流体を取り出すことができる。

【0008】

また、本発明の第２の態様に係る吸収式熱交換システムは、例えば図１に示すように、上記本発明の第１の態様に係る吸収式熱交換システム１において、吸収部１０で加熱された第１の被加熱流体ＦＬ１を導入して第１の被加熱流体ＦＬ１の液体Ｆｒと蒸気Ｆｖとに分離する気液分離器１６を備える。

【0009】

このように構成すると、利用価値の高い、第１の被加熱流体の蒸気を取り出すことができる。

【0010】

また、本発明の第３の態様に係る吸収式熱交換システムは、例えば図１に示すように、上記本発明の第１の態様又は第２の態様に係る吸収式熱交換システム１において、熱交換部８０は、蒸発部２０において温度が低下した後の加熱源流体ＦＨ及び再生部３０において温度が低下した後の加熱源流体ＦＨの少なくとも一方を昇温流体として導入するように構成されている。

【0011】

このように構成すると、吸収式熱交換システムから排出される加熱源流体からさらに熱を回収することができる。

【0012】

また、本発明の第４の態様に係る吸収式熱交換システムは、例えば図３に示すように、上記本発明の第１の態様乃至第３の態様のいずれか１つの態様に係る吸収式熱交換システム２において、熱交換部８０は、蒸発部２０及び再生部３０に導入される前の加熱源流体ＦＨから分岐された一部の加熱源流体ＦＨｓを昇温流体として導入するように構成されている。

【0013】

このように構成すると、熱交換部から流出する第２の被加熱流体の温度を高くすることができる。

【0014】

また、本発明の第５の態様に係る吸収式熱交換システムは、例えば図３を参照して示すと、上記本発明の第４の態様に係る吸収式熱交換システム２において、熱交換部８０から流出した第２の被加熱流体ＦＬ２の温度が所定の温度になるように、蒸発部２０及び再生部３０に流入する加熱源流体ＦＨの流量と熱交換部８０に流入する加熱源流体ＦＨｓの流量との比が設定されている。

【0015】

このように構成すると、熱交換部から流出した第２の被加熱流体の温度を所定の温度に設定することができる。

【0016】

また、本発明の第６の態様に係る吸収式熱交換システムは、例えば図４に示すように、上記本発明の第１の態様乃至第５の態様のいずれか１つの態様に係る吸収式熱交換システム３において、蒸発部２０及び再生部３０に導入される前の加熱源流体ＦＨから分岐された一部の加熱源流体ＦＨを第１の被加熱流体ＦＬ１として吸収部１０に導入するように構成されている。

【0017】

このように構成すると、第１の被加熱流体の温度を、分岐された加熱源流体の温度よりも高くすることができる。

【0018】

また、本発明の第７の態様に係る吸収式熱交換システムは、例えば図５に示すように、上記本発明の第１の態様乃至第６の態様のいずれか１つの態様に係る吸収式熱交換システム４において、凝縮部４０から蒸発部２０に搬送される冷媒液Ｖｆと、熱交換部８０から流出した昇温流体ＦＨと、の間で熱交換を行わせる冷媒熱交換器９９を備える。

【0019】

このように構成すると、吸収式熱交換システムから流出する昇温流体の温度を下げることができ、吸収式熱交換システムにおいて昇温流体から回収する熱量を増加させることができる。

【0020】

上記目的を達成するために、本発明の第８の態様に係る吸収式熱交換システムは、例えば図６に示すように、吸収液Ｓａが冷媒の蒸気Ｖｅを吸収して濃度が低下した希溶液Ｓｗとなる際に放出した吸収熱によって第１の被加熱流体ＦＬ１の温度を上昇させる吸収部１０と；冷媒の蒸気Ｖｇが凝縮して冷媒液Ｖｆとなる際に放出した凝縮熱によって第２の被加熱流体ＦＬ２の温度を上昇させる凝縮部４０と；凝縮部４０から冷媒液Ｖｆを導入し、導入した冷媒液Ｖｆが蒸発して吸収部１０に供給される冷媒の蒸気Ｖｅとなる際に必要な蒸発潜熱を加熱源流体ＦＨから奪うことで加熱源流体ＦＨの温度を低下させる蒸発部２０と；吸収部１０から希溶液Ｓｗを導入し、導入した希溶液Ｓｗを加熱し希溶液Ｓｗから冷媒を離脱させて濃度が上昇した濃溶液Ｓａとするのに必要な熱を加熱源流体ＦＨから奪うことで加熱源流体ＦＨの温度を低下させる再生部３０とを備え；吸収液Ｓａ、Ｓｗと冷媒Ｖｅ、Ｖｆ、Ｖｇとの吸収ヒートポンプサイクルによって、吸収部１０は再生部３０よりも内部の圧力及び温度が高くなり、蒸発部２０は凝縮部４０よりも内部の圧力及び温度が高くなるように構成され；さらに、凝縮部４０から流出した第２の被加熱流体ＦＬ２を導入し、第２の被加熱流体ＦＬ２が保有する熱で加熱を必要とする物質を加熱する中温熱消費設備６４を備える。

【0021】

このように構成すると、温度が異なる２種類の被加熱流体を取り出して有効に利用することができる。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、温度が異なる２種類の被加熱流体を取り出すことができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の第１の実施の形態に係る吸収式熱交換システムの模式的系統図である。

【図2】本発明の第１の実施の形態の変形例に係る吸収式熱交換システムの模式的系統図である。

【図3】本発明の第２の実施の形態に係る吸収式熱交換システムの模式的系統図である。

【図4】本発明の第３の実施の形態に係る吸収式熱交換システムの模式的系統図である。

【図5】本発明の第４の実施の形態に係る吸収式熱交換システムの模式的系統図である。

【図6】本発明の第５の実施の形態に係る吸収式熱交換システムの模式的系統図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

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。

【0025】

まず図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る吸収式熱交換システム１を説明する。図１は、吸収式熱交換システム１の模式的系統図である。吸収式熱交換システム１は、吸収液と冷媒との吸収ヒートポンプサイクルを利用して、第１低温流体ＦＬ１及び第２低温流体ＦＬ２と、高温流体ＦＨとの熱交換を行わせるシステムである。ここで、第１低温流体ＦＬ１及び第２低温流体ＦＬ２は、吸収式熱交換システム１において温度を上昇させる対象となる流体であり、第１低温流体ＦＬ１は第１の被加熱流体に、第２低温流体ＦＬ２は第２の被加熱流体に、それぞれ相当する。高温流体ＦＨは、吸収式熱交換システム１において温度が低下する流体であり、加熱源流体に相当する。吸収式熱交換システム１は、吸収液Ｓ（Ｓａ、Ｓｗ）と冷媒Ｖ（Ｖｅ、Ｖｇ、Ｖｆ）との吸収ヒートポンプサイクルが行われる主要機器を構成する吸収器１０、蒸発器２０、再生器３０、及び凝縮器４０を備え、さらに、熱交換部８０を備えている。吸収器１０、蒸発器２０、再生器３０、凝縮器４０は、それぞれ、吸収部、蒸発部、再生部、凝縮部に相当する。

【0026】

本明細書においては、吸収液に関し、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「吸収液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「蒸発器冷媒蒸気Ｖｅ」、「再生器冷媒蒸気Ｖｇ」、「冷媒液Ｖｆ」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Ｖ」ということとする。本実施の形態では、吸収液Ｓ（吸収剤と冷媒Ｖとの混合物）としてＬｉＢｒ水溶液が用いられており、冷媒Ｖとして水（Ｈ_２Ｏ）が用いられている。

【0027】

吸収器１０は、第１低温流体ＦＬ１の流路を構成する伝熱管１２と、濃溶液Ｓａを伝熱管１２の表面に供給する濃溶液供給装置１３とを内部に有している。吸収器１０は、濃溶液供給装置１３から濃溶液Ｓａが伝熱管１２の表面に供給され、濃溶液Ｓａが蒸発器冷媒蒸気Ｖｅを吸収して希溶液Ｓｗとなる際に吸収熱を発生させる。この吸収熱を、伝熱管１２を流れる第１低温流体ＦＬ１が受熱して、第１低温流体ＦＬ１が加熱されるように構成されている。

【0028】

本実施の形態に係る吸収式熱交換システム１は、吸収器１０の伝熱管１２を流れて加熱された第１低温流体ＦＬ１を液体と蒸気とに分離する気液分離器１６を備えている。気液分離器１６と伝熱管１２とは、加熱後流体管１７及び分離液管１８で接続されている。加熱後流体管１７は、伝熱管１２を流れて加熱された第１低温流体ＦＬ１を気液分離器１６に導くものである。分離液管１８は、伝熱管１２を流れて加熱された第１低温流体ＦＬ１が気液分離器１６内で分離された後の液体である分離液体Ｆｒを伝熱管１２に導くものである。また、気液分離器１６の上部（典型的には頂部）には、分離蒸気管１９の一端が接続されている。分離蒸気管１９は、伝熱管１２を流れて加熱された第１低温流体ＦＬ１が気液分離器１６内で分離された後の蒸気である分離蒸気Ｆｖを吸収式熱交換システム１の外に導くものである。また、主に蒸気として吸収式熱交換システム１の外に供給された分の第１低温流体ＦＬ１を補うための補給液体Ｆｓを吸収式熱交換システム１の外から導入する補導入管１８ｓが設けられている。補導入管１８ｓは、分離液管１８に接続されており、分離液管１８を流れる分離液体Ｆｒに補給液体Ｆｓを合流させるように構成されている。補導入管１８ｓには、分離液管１８に向けて補給液体Ｆｓを圧送する補給液体ポンプ１８ｐが配設されている。分離液管１８を流れる分離液体Ｆｒは、第１低温流体ＦＬ１として吸収器１０の伝熱管１２に導入されるように構成されている。

【0029】

蒸発器２０は、高温流体ＦＨの流路を構成する熱源管２２を、蒸発器缶胴２１の内部に有している。蒸発器２０は、蒸発器缶胴２１の内部に冷媒液Ｖｆを散布するノズルを有していない。このため、熱源管２２は、蒸発器缶胴２１内に貯留された冷媒液Ｖｆに浸かるように配設されている（満液式蒸発器）。蒸発器２０は、熱源管２２周辺の冷媒液Ｖｆが熱源管２２内を流れる高温流体ＦＨの熱で蒸発して蒸発器冷媒蒸気Ｖｅが発生するように構成されている。蒸発器缶胴２１には、蒸発器缶胴２１内に冷媒液Ｖｆを供給する冷媒液管４５が接続されている。

【0030】

吸収器１０と蒸発器２０とは、相互に連通している。吸収器１０と蒸発器２０とが連通することにより、蒸発器２０で発生した蒸発器冷媒蒸気Ｖｅを吸収器１０に供給することができるように構成されている。

【0031】

再生器３０は、希溶液Ｓｗを加熱する高温流体ＦＨを内部に流す熱源管３２と、希溶液Ｓｗを熱源管３２の表面に供給する希溶液供給装置３３とを有している。熱源管３２内を流れる高温流体ＦＨは、本実施の形態では、蒸発器２０の熱源管２２内を流れた後の高温流体ＦＨとなっている。蒸発器２０の熱源管２２と再生器３０の熱源管３２とは、高温流体ＦＨを流す高温流体連絡管２５で接続されている。再生器３０の熱源管３２の高温流体連絡管２５が接続された端部とは反対側の端部には、高温流体排出管３９が接続されている。高温流体排出管３９は、高温流体ＦＨを系外へ導く流路を構成する管である。再生器３０は、希溶液供給装置３３から供給された希溶液Ｓｗが高温流体ＦＨに加熱されることにより、希溶液Ｓｗから冷媒Ｖが蒸発して濃度が上昇した濃溶液Ｓａが生成されるように構成されている。希溶液Ｓｗから蒸発した冷媒Ｖは再生器冷媒蒸気Ｖｇとして凝縮器４０に移動するように構成されている。

【0032】

凝縮器４０は、第２低温流体ＦＬ２が流れる伝熱管４２を凝縮器缶胴４１の内部に有している。凝縮器４０は、再生器３０で発生した再生器冷媒蒸気Ｖｇを導入し、これが凝縮して冷媒液Ｖｆとなる際に放出した凝縮熱を、伝熱管４２内を流れる第２低温流体ＦＬ２が受熱して、第２低温流体ＦＬ２が加熱されるように構成されている。伝熱管４２には、一端に第２低温流入管４８が接続され、他端に第２低温排出管４９が接続されている。第２低温流入管４８は、伝熱管４２に第２低温流体ＦＬ２を供給するものである。第２低温流体排出管４９は、伝熱管４２で加熱された第２低温流体ＦＬ２を流すものである。再生器３０と凝縮器４０とは、相互に連通するように、再生器３０の缶胴と凝縮器缶胴４１とが一体に形成されている。再生器３０と凝縮器４０とが連通することにより、再生器３０で発生した再生器冷媒蒸気Ｖｇを凝縮器４０に供給することができるように構成されている。

【0033】

再生器３０の濃溶液Ｓａが貯留される部分と吸収器１０の濃溶液供給装置１３とは、濃溶液Ｓａを流す濃溶液管３５で接続されている。濃溶液管３５には、濃溶液Ｓａを圧送する溶液ポンプ３５ｐが配設されている。吸収器１０の希溶液Ｓｗが貯留される部分と希溶液供給装置３３とは、希溶液Ｓｗを流す希溶液管３６で接続されている。濃溶液管３５及び希溶液管３６には、濃溶液Ｓａと希溶液Ｓｗとの間で熱交換を行わせる溶液熱交換器３８が配設されている。凝縮器４０の冷媒液Ｖｆが貯留される部分と蒸発器缶胴２１とは、冷媒液Ｖｆを流す冷媒液管４５で接続されている。冷媒液管４５には、冷媒液Ｖｆを圧送する冷媒ポンプ４６が配設されている。

【0034】

熱交換部８０は、高温流体排出管３９及び第２低温排出管４９に配設されており、高温流体排出管３９を流れる高温流体ＦＨと第２低温排出管４９を流れる第２低温流体ＦＬ２とで熱交換を行わせるように構成されている。本実施の形態では、蒸発器２０及び再生器３０において温度が低下した高温流体ＦＨが、昇温流体として機能し、第２低温流体ＦＬ２と熱交換するようになっている。熱交換部８０は、典型的にはシェルアンドチューブ型熱交換器で構成されているが、プレート型熱交換器等の、２つの流体の間で熱交換させる機器であってもよい。

【0035】

吸収式熱交換システム１は、定常運転中、吸収器１０の内部の圧力及び温度は再生器３０の内部の圧力及び温度よりも高くなり、蒸発器２０の内部の圧力及び温度は凝縮器４０の内部の圧力及び温度よりも高くなる。吸収式熱交換システム１は、吸収器１０、蒸発器２０、再生器３０、凝縮器４０が、第２種吸収ヒートポンプの構成となっている。

【0036】

引き続き図１を参照して、吸収式熱交換システム１の作用を説明する。まず、冷媒側の吸収ヒートポンプサイクルを説明する。凝縮器４０では、再生器３０で蒸発した再生器冷媒蒸気Ｖｇを受け入れて、伝熱管４２を流れる第２低温流体ＦＬ２によって再生器冷媒蒸気Ｖｇが冷却されて凝縮し、冷媒液Ｖｆとなる。このとき、第２低温流体ＦＬ２は、再生器冷媒蒸気Ｖｇが凝縮する際に放出した凝縮熱によって温度が上昇する。凝縮した冷媒液Ｖｆは、冷媒ポンプ４６で蒸発器缶胴２１に送られる。蒸発器缶胴２１に送られた冷媒液Ｖｆは、熱源管２２内を流れる高温流体ＦＨによって加熱され、蒸発して蒸発器冷媒蒸気Ｖｅとなる。このとき、高温流体ＦＨは、冷媒液Ｖｆに熱を奪われて温度が低下する。蒸発器２０で発生した蒸発器冷媒蒸気Ｖｅは、蒸発器２０と連通する吸収器１０へと移動する。

【0037】

次に溶液側の吸収ヒートポンプサイクルを説明する。吸収器１０では、濃溶液Ｓａが濃溶液供給装置１３から供給され、この供給された濃溶液Ｓａが蒸発器２０から移動してきた蒸発器冷媒蒸気Ｖｅを吸収する。蒸発器冷媒蒸気Ｖｅを吸収した濃溶液Ｓａは、濃度が低下して希溶液Ｓｗとなる。吸収器１０では、濃溶液Ｓａが蒸発器冷媒蒸気Ｖｅを吸収する際に吸収熱が発生する。この吸収熱により、伝熱管１２を流れる第１低温流体ＦＬ１が加熱され、第１低温流体ＦＬ１の温度が上昇する。吸収器１０で蒸発器冷媒蒸気Ｖｅを吸収した濃溶液Ｓａは、濃度が低下して希溶液Ｓｗとなり、吸収器１０の下部に貯留される。貯留された希溶液Ｓｗは、吸収器１０と再生器３０との内圧の差により再生器３０に向かって希溶液管３６を流れ、溶液熱交換器３８で濃溶液Ｓａと熱交換して温度が低下して、再生器３０に至る。

【0038】

再生器３０に送られた希溶液Ｓｗは、希溶液供給装置３３から供給され、熱源管３２を流れる高温流体ＦＨによって加熱され、供給された希溶液Ｓｗ中の冷媒が蒸発して濃溶液Ｓａとなり、再生器３０の下部に貯留される。このとき、高温流体ＦＨは、希溶液Ｓｗに熱を奪われて温度が低下する。熱源管３２を流れる高温流体ＦＨは、蒸発器２０の熱源管２２を通過してきたものである。希溶液Ｓｗから蒸発した冷媒Ｖは、再生器冷媒蒸気Ｖｇとして凝縮器４０へと移動する。再生器３０の下部に貯留された濃溶液Ｓａは、溶液ポンプ３５ｐにより、濃溶液管３５を介して吸収器１０の濃溶液供給装置１３に圧送される。濃溶液管３５を流れる濃溶液Ｓａは、溶液熱交換器３８で希溶液Ｓｗと熱交換して温度が上昇してから吸収器１０に流入し、濃溶液供給装置１３から供給され、以降、同様のサイクルを繰り返す。

【0039】

吸収液Ｓ及び冷媒Ｖが上記のような吸収ヒートポンプサイクルを行う過程における、高温流体ＦＨ並びに第１低温流体ＦＬ１及び第２低温流体ＦＬ２の温度の変化を、具体例を挙げて説明する。９５℃で蒸発器２０の熱源管２２に流入した高温流体ＦＨは、冷媒液Ｖｆに熱を奪われて８９℃に温度が低下する。蒸発器２０から流出した高温流体ＦＨは、高温流体連絡管２５を流れた後、８９℃で再生器３０の熱源管３２に流入する。熱源管３２に流入した高温流体ＦＨは、希溶液Ｓｗに熱を奪われて８４℃に温度が低下する。再生器３０で温度が低下した高温流体ＦＨは、８４℃で再生器３０を流出し、高温流体排出管３９を流れて熱交換部８０に流入する。

【0040】

他方、３２℃で凝縮器４０の伝熱管４２に流入した第２低温流体ＦＬ２は、再生器冷媒蒸気Ｖｇが凝縮する際に放出した凝縮熱を得て、５０℃に温度が上昇する。凝縮器４０から流出した第２低温流体ＦＬ２は、第２低温排出管４９を流れて熱交換部８０に流入する。熱交換部８０では、高温流体排出管３９を流れる高温流体ＦＨと第２低温排出管４９を流れる第２低温流体ＦＬ２との間で熱交換が行われ、８４℃の高温流体ＦＨは７４℃に温度が低下し、５０℃の第２低温流体ＦＬ２は８０℃に温度が上昇する。７４℃に温度が低下した高温流体ＦＨは、引き続き高温流体排出管３９を流れて吸収式熱交換システム１から排出される。８０℃に温度が上昇した第２低温流体ＦＬ２は、中温度の熱を消費する設備（不図示）に供給される。吸収式熱交換システム１は、熱交換部８０で加熱された第２低温流体ＦＬ２の温度が、蒸発器２０及び再生器３０から流出した高温流体ＦＨの温度よりも高くないが、高温流体ＦＨが中温度の熱を消費する設備で利用できない性質や種類の流体である場合には好適である。例えば、高温流体ＦＨが生産プロセス内を循環する流体であって、生産プロセスから吸収式熱交換システム１に流入した高温流体ＦＨを、熱を奪って冷却した後に生産プロセスに戻す場合、又は、高温流体ＦＨが廃棄すべき流体であって、吸収式熱交換システム１で熱を奪って冷却した後に廃棄する場合等である。中温度の熱を消費する設備として、典型的には比較的近距離に設置された暖房設備が挙げられる。吸収式熱交換システム１では、第２低温流体ＦＬ２の流量を、高温流体ＦＨの流量の約１／３としている。換言すれば、第２低温流体ＦＬ２と高温流体ＦＨとの流量比を約１：３としている。この流量比は、あらかじめ決められた値にしたがって採用したサイズの配管やオリフィス等を用いることで固定してもよく、バルブ等を用いて自動又は手動で調節可能に構成してもよい。流量比がバルブ等を用いて自動で調節される場合、バルブ等は典型的には制御装置に制御される。

【0041】

また、８２℃で吸収器１０の伝熱管１２に流入した第１低温流体ＦＬ１は、濃溶液Ｓａが蒸発器冷媒蒸気Ｖｅを吸収する際に発生した吸収熱を得て１１０℃に温度が上昇する。第１低温流体ＦＬ１は、吸収器１０で加熱された際に一部が沸騰して気液混合状態となる。吸収器１０から流出した第１低温流体ＦＬ１は、加熱後流体管１７を介して気液分離器１６に流入する。気液分離器１６に流入した第１低温流体ＦＬ１は、分離蒸気Ｆｖと分離液体Ｆｒとに分離される。気液分離器１６で分離された分離蒸気Ｆｖは、分離蒸気管１９に流出し、高温度の熱を消費する設備（不図示）に供給される。高温度の熱を消費する設備として、典型的には工場プロセスや遠方に設置された暖房設備が挙げられる。このように、吸収式熱交換システム１では、導入する高温流体ＦＨの温度以上の分離蒸気Ｆｖ（第１低温流体ＦＬ１）を取り出すことができる。他方、気液分離器１６で分離された分離液体Ｆｒは、分離液管１８を流れ、途中で補導入管１８ｓを流れてきた補給液体Ｆｓが合流して温度が低下し、第１低温流体ＦＬ１として８２℃で伝熱管１２内に供給される。典型的には、分離蒸気Ｆｖとして高温度の熱を消費する設備に供給された分が、補給液体Ｆｓとして外部から供給される。

【0042】

以上で説明したように、本実施の形態に係る吸収式熱交換システム１によれば、第２種吸収ヒートポンプの機能を発揮する吸収器１０、蒸発器２０、再生器３０、凝縮器４０における吸収液Ｓと冷媒Ｖとの吸収ヒートポンプサイクルを介して間接的に高温流体ＦＨと第１低温流体ＦＬ１及び第２低温流体ＦＬ２との熱交換を行わせると共に、熱交換部８０において直接的に高温流体ＦＨと第２低温流体ＦＬ２との熱交換を行わせることで、温度が異なる２種類の被加熱流体（第１低温流体ＦＬ１、第２低温流体ＦＬ２）を取り出すことができる。また、吸収式熱交換システム１では、吸収器１０から流出した第１低温流体ＦＬ１を気液分離器１６において気液分離して分離蒸気Ｆｖとして取り出すので、エンタルピが大きく利用価値の高い蒸気を供給することができる。なお、高温流体ＦＨ、第１低温流体ＦＬ１、第２低温流体ＦＬ２のそれぞれは、流体の性質や種類が、他の１つ又は２つと異なっていてもよく、同じであってもよい。

【0043】

次に図２を参照して、本発明の第１の実施の形態の変形例に係る吸収式熱交換システム１Ａを説明する。図２は、吸収式熱交換システム１Ａの模式的系統図である。吸収式熱交換システム１Ａは、主として以下の点で吸収式熱交換システム１（図１参照）と異なっている。吸収式熱交換システム１Ａは、吸収器１０から流出した第１低温流体ＦＬ１が、液体の状態で高温度の熱を消費する設備（不図示）に供給されるようになっている。したがって、吸収式熱交換システム１Ａでは、吸収式熱交換システム１（図１参照）で設けられていた気液分離器１６（図１参照）及びこのまわりの構成の分離蒸気管１９（図１参照）、分離液管１８（図１参照）、補給液体ポンプ１８ｐ（図１参照）が配設された補導入管１８ｓ（図１参照）が設けられておらず、高温度の熱を消費する設備等から送られてきた第１低温流体ＦＬ１が吸収器１０の伝熱管１２に流入し、吸収器１０で加熱された第１低温流体ＦＬ１が加熱後流体管１７を流れて高温度の熱を消費する設備に供給されるように構成されている。吸収式熱交換システム１Ａの上記以外の構成は、吸収式熱交換システム１（図１参照）と同様である。

【0044】

上述のように構成された吸収式熱交換システム１Ａでは、吸収器１０、蒸発器２０、再生器３０、凝縮器４０における吸収液Ｓと冷媒Ｖとの吸収ヒートポンプサイクルは、吸収式熱交換システム１（図１参照）と同様に作用する。また、高温流体ＦＨの流路及び温度変化も、吸収式熱交換システム１（図１参照）と同様に作用する。また、第２低温流体ＦＬ２の流路及び温度変化も、吸収式熱交換システム１（図１参照）と同様に作用する。他方、第１低温流体ＦＬ１は、吸収器１０の伝熱管１２に流入し、吸収器１０において濃溶液Ｓａが蒸発器冷媒蒸気Ｖｅを吸収する際に発生した吸収熱を得て蒸発しない程度に温度が上昇して吸収器１０から流出し、加熱後流体管１７を介して高温度の熱を消費する設備（不図示）に供給される。このように、吸収式熱交換システム１Ａは、気液分離器１６（図１参照）まわりの構成を省略した簡便な構成で温度が異なる２種類の液体を取り出すことができる。

【0045】

次に図３を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る吸収式熱交換システム２を説明する。図３は、吸収式熱交換システム２の模式的系統図である。吸収式熱交換システム２は、主として以下の点で吸収式熱交換システム１（図１参照）と異なっている。吸収式熱交換システム２は、蒸発器２０に導入される前の高温流体ＦＨの一部を分岐した部分高温流体ＦＨｓを、蒸発器２０及び再生器３０を迂回して、再生器３０から流出した高温流体ＦＨに合流させる高温流体迂回管２９が設けられている。高温流体迂回管２９の一端は、高温流体ＦＨを熱源管２２に導入する高温流体導入管２４に接続されている。高温流体迂回管２９の他端は、高温流体排出管３９に接続されている。本実施の形態では、高温流体排出管３９を流れる高温流体ＦＨは、熱交換部８０を介さずに系外に排出される。熱交換部８０は、吸収式熱交換システム１（図１参照）においては高温流体排出管３９及び第２低温排出管４９に配設されていたことに代えて、第２低温排出管４９及び高温流体迂回管２９に配設されており、第２低温排出管４９を流れる第２低温流体ＦＬ２と、高温流体迂回管２９を流れる部分高温流体ＦＨｓとの間で熱交換を行わせるように構成されている。吸収式熱交換システム２の上記以外の構成は、吸収式熱交換システム１（図１参照）と同様である。

【0046】

上述のように構成された吸収式熱交換システム２の作用は以下の通りである。吸収器１０、蒸発器２０、再生器３０、凝縮器４０における吸収液Ｓと冷媒Ｖとの吸収ヒートポンプサイクルは、吸収式熱交換システム１（図１参照）と同様に作用する。蒸発器２０に向かって高温流体導入管２４を流れる高温流体ＦＨは、一部が分岐して部分高温流体ＦＨｓとして高温流体迂回管２９に流入し、残りの高温流体ＦＨが熱源管２２に流入する。熱源管２２に流入した高温流体ＦＨは、冷媒液Ｖｆに熱を奪われて温度が低下し、蒸発器２０から流出して高温流体連絡管２５を流れた後に再生器３０の熱源管３２に流入し、再生器３０において希溶液Ｓｗに熱を奪われて温度が低下して再生器３０を流出する。高温流体導入管２４から高温流体迂回管２９に流入した高温流体ＦＨは、熱交換部８０に流入する。他方、凝縮器４０の伝熱管４２に流入した第２低温流体ＦＬ２は、再生器冷媒蒸気Ｖｇが凝縮する際に放出した凝縮熱を得て温度が上昇し、凝縮器４０から流出して熱交換部８０に流入する。熱交換部８０では、高温流体迂回管２９を流れる部分高温流体ＦＨｓと第２低温排出管４９を流れる第２低温流体ＦＬ２との間で熱交換が行われ、部分高温流体ＦＨｓは温度が低下し、第２低温流体ＦＬ２は温度が上昇する。熱交換部８０において温度が低下した部分高温流体ＦＨｓは、高温流体迂回管２９を介して高温流体排出管３９を流れる高温流体ＦＨと合流し、吸収式熱交換システム２から排出される。熱交換部８０において温度が上昇した第２低温流体ＦＬ２は、引き続き第２低温排出管４９を流れて中温度の熱を消費する設備（不図示）に供給される。他方、第１低温流体ＦＬ１は、吸収式熱交換システム１（図１参照）と同様、吸収器１０の伝熱管１２に流入し、吸収器１０において濃溶液Ｓａが蒸発器冷媒蒸気Ｖｅを吸収する際に発生した吸収熱を得て温度が上昇して吸収器１０を流出し、気液分離器１６に流入して分離蒸気Ｆｖと分離液体Ｆｒとに分離され、分離蒸気Ｆｖは高温度の熱を消費する設備（不図示）に供給され、分離液体Ｆｒは必要な補給液体Ｆｓが合流したうえで再び第１低温流体ＦＬ１として伝熱管１２内に流入する。

【0047】

吸収式熱交換システム２によれば、高温流体導入管２４を流れる高温流体ＦＨの、熱源管２２に流入する流量と高温流体迂回管２９に流入する流量との比率に応じて、熱交換部８０から流出して中温度の熱を消費する設備に供給される第２低温流体ＦＬ２の温度を調節することができる。換言すれば、熱交換部８０から流出した第２低温流体ＦＬ２の温度が所定の温度になるように、熱源管２２に流入する高温流体ＦＨの流量と高温流体迂回管２９に流入する高温流体ＦＨの流量との比を設定することができる。この場合における流量比は、熱源管２２及び高温流体迂回管２９の各々についてあらかじめ決められた値にしたがって採用したサイズの配管やオリフィス等を用いることで固定してもよく、各々の管２２、２９のいずれかの位置に配置したバルブ等を用いて自動又は手動で調節可能に構成してもよい。また、本実施の形態における熱交換部８０の加熱側流体である部分高温流体ＦＨｓの温度は、吸収式熱交換システム１（図１参照）における熱交換部８０の加熱側流体である高温流体ＦＨの温度よりも高いので、本実施の形態では、熱交換部８０で加熱される第２低温流体ＦＬ２の温度を、吸収式熱交換システム１（図１参照）の場合よりも高くすることができる。なお、図示は省略するが、吸収式熱交換システム２の構成に加えて、図１に示すような高温流体排出管３９及び第２低温排出管４９に配設された熱交換部８０を設け、２つの熱交換部８０を備えることとしてもよい。この場合、高温流体迂回管２９の高温流体排出管３９への接続部を、高温流体排出管３９及び第２低温排出管４９に配設された熱交換部８０の上流側として、部分高温流体ＦＨｓが合流した後の高温流体排出管３９を流れる高温流体ＦＨと、第２低温排出管４９を流れる第２低温流体ＦＬ２とで熱交換を行わせるようにするとよい。換言すれば、第２低温排出管４９を流れる第２低温流体ＦＬ２は、部分高温流体ＦＨｓが合流した後の高温流体排出管３９を流れる高温流体ＦＨと熱交換した後に、高温流体迂回管２９を流れる部分高温流体ＦＨｓと熱交換するように構成すると、最初に高温流体ＦＨで加熱され、次に高温流体ＦＨよりも温度が高い部分高温流体ＦＨｓで加熱されることとなってよい。

【0048】

次に図４を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る吸収式熱交換システム３を説明する。図４は、吸収式熱交換システム３の模式的系統図である。吸収式熱交換システム３は、主として以下の点で吸収式熱交換システム１Ａ（図２参照）と異なっている。吸収式熱交換システム３は、蒸発器２０に導入される前の高温流体ＦＨから分岐された一部の高温流体ＦＨを、第１低温流体ＦＬ１として吸収器１０の伝熱管１２に流入させる分岐流体流入管１５が設けられている。分岐流体流入管１５の一端は、高温流体ＦＨを熱源管２２に導入する高温流体導入管２４に接続されている。分岐流体流入管１５の他端は、伝熱管１２の、加熱後流体管１７が接続された端部とは反対側の端部に接続されている。吸収式熱交換システム３の上記以外の構成は、吸収式熱交換システム１Ａ（図２参照）と同様である。

【0049】

上述のように構成された吸収式熱交換システム３では、吸収器１０、蒸発器２０、再生器３０、凝縮器４０における吸収液Ｓと冷媒Ｖとの吸収ヒートポンプサイクルは、吸収式熱交換システム１Ａ（図２参照）と同様に作用する。また、第２低温流体ＦＬ２の流路及び温度変化も、吸収式熱交換システム１Ａ（図２参照）と同様に作用する。蒸発器２０に向かって高温流体導入管２４を流れる高温流体ＦＨは、一部が分岐して第１低温流体ＦＬ１として分岐流体流入管１５に流入し、残りの高温流体ＦＨが熱源管２２に流入する。熱源管２２に流入した高温流体ＦＨは、冷媒液Ｖｆに熱を奪われて温度が低下し、蒸発器２０から流出して高温流体連絡管２５を流れた後に再生器３０の熱源管３２に流入し、再生器３０において希溶液Ｓｗに熱を奪われて温度が低下して再生器３０を流出する。再生器３０を流出した高温流体ＦＨは、高温流体排出管３９を流れ、熱交換部８０において第２低温流体ＦＬ２と熱交換して温度が低下したうえで、吸収式熱交換システム３から排出される。他方、高温流体導入管２４から分岐流体流入管１５に流入した第１低温流体ＦＬ１（分岐された一部の高温流体ＦＨ）は、吸収器１０の伝熱管１２に流入し、吸収器１０において濃溶液Ｓａが蒸発器冷媒蒸気Ｖｅを吸収する際に発生した吸収熱を得て温度が上昇して吸収器１０を流出し、加熱後流体管１７を介して高温度の熱を消費する設備（不図示）に供給される。このように、吸収式熱交換システム３では、蒸発器２０に導入される前の高温流体ＦＨから分岐された一部の高温流体ＦＨを第１低温流体ＦＬ１として吸収器１０に導入するので、吸収器１０から流出した第１低温流体ＦＬ１の温度を蒸発器２０に導入される前の高温流体ＦＨの温度よりも高くすることができる。

【0050】

次に図５を参照して、本発明の第４の実施の形態に係る吸収式熱交換システム４を説明する。図５は、吸収式熱交換システム４の模式的系統図である。吸収式熱交換システム４は、主として以下の点で吸収式熱交換システム１（図１参照）と異なっている。吸収式熱交換システム４は、吸収式熱交換システム１（図１参照）の構成に加えて、冷媒熱交換器９９を備えている。冷媒熱交換器９９は、凝縮器４０から蒸発器２０に向かう冷媒液Ｖｆと、熱交換部８０から流出した高温流体ＦＨとの間で熱交換を行わせる機器である。冷媒熱交換器９９は、冷媒ポンプ４６よりも下流側の冷媒液管４５及び熱交換部８０よりも下流側の高温流体排出管３９に配設されている。冷媒熱交換器９９には、シェルアンドチューブ型やプレート型の熱交換器が用いられる。吸収式熱交換システム３の上記以外の構成は、吸収式熱交換システム１（図１参照）と同様である。

【0051】

上述のように構成された吸収式熱交換システム４の作用は以下の通りである。吸収器１０、蒸発器２０、再生器３０、凝縮器４０における吸収液Ｓと冷媒Ｖとの吸収ヒートポンプサイクルは、凝縮器４０から蒸発器２０に向かう冷媒液Ｖｆの温度変化を除き、吸収式熱交換システム１（図１参照）と同様に作用する。高温流体ＦＨの流路及び温度変化は、熱交換部８０から流出するまでは、吸収式熱交換システム１（図１参照）と同様に作用する。第１低温流体ＦＬ１及び第２低温流体ＦＬ２の流路及び温度変化は、吸収式熱交換システム１（図１参照）と同様に作用する。そして、冷媒熱交換器９９を備える吸収式熱交換システム４においては、凝縮器４０から蒸発器２０に向かう冷媒液Ｖｆと、熱交換部８０から流出した高温流体ＦＨとの間で熱交換が行われ、冷媒液Ｖｆの温度が上昇し、高温流体ＦＨの温度が低下する。冷媒熱交換器９９から流出した冷媒液Ｖｆは、温度が上昇して蒸発器２０に流入するので、蒸発器２０において蒸発するのに必要な熱量を抑制することができ、これに伴って温度低下が抑制された高温流体ＦＨが保有する熱量を熱交換部８０における熱交換に利用することができて、熱交換部８０から流出する第２低温流体ＦＬ２の温度を上昇させることができる。他方、冷媒熱交換器９９から流出した高温流体ＦＨは、温度が低下して吸収式熱交換システム４から排出されることとなり、吸収式熱交換システム４における高温流体ＦＨの回収熱量を増やすことができる。なお、冷媒熱交換器９９は、吸収式熱交換システム１Ａ（図２参照）、吸収式熱交換システム２（図３参照）、吸収式熱交換システム３（図４参照）のそれぞれに設置することもできる。

【0052】

次に図６を参照して、本発明の第５の実施の形態に係る吸収式熱交換システム５を説明する。図６は、吸収式熱交換システム５の模式的系統図である。吸収式熱交換システム５は、主として以下の点で吸収式熱交換システム１（図１参照）と異なっている。吸収式熱交換システム５は、熱交換部８０（図１参照）が設けられておらず、中温熱消費設備６４が設けられている。中温熱消費設備６４は、第２低温流体ＦＬ２が保有する熱によって、加熱を必要とする物質を加熱する設備であり、典型的には暖房設備が挙げられる。中温熱消費設備６４が暖房設備の場合、暖房対象空間の加熱に用いられる温水又は空気が、加熱を必要とする物質に該当する。中温熱消費設備６４には、それぞれの一端が凝縮器４０の伝熱管４２に接続された第２低温流入管４８及び第２低温排出管４９それぞれの他端が接続されている。なお、中温熱消費設備６４から流出した第２低温流体ＦＬ２を、伝熱管４２に流入させる前に冷却する冷却塔ＣＴを設けてもよい。ここで、冷却塔ＣＴは、熱の放出先である大気が加熱を必要とする訳ではないので、中温熱消費設備６４には該当しない。冷却塔ＣＴが設けられる場合、典型的には、冷却塔ＣＴはバイパス管４８Ｂに配設され、バイパス管４８Ｂの両端は間隔をあけて第２低温流入管４８に接続され、バイパス管４８Ｂの両端の間の第２低温流入管４８には開閉弁４８ｖが設けられ、開閉弁４８ｖの開閉によって第２低温流体ＦＬ２が冷却塔ＣＴを通過しないのと通過するのとを切り替えることができるように構成される。さらに、バイパス管４８Ｂにバイパス開閉弁４８Ｂｖを設けて、開閉弁４８ｖとバイパス開閉弁４８Ｂｖとの開度を各々所定の開度に調節することによって、第２低温流体ＦＬ２の一部が冷却塔ＣＴを通過できるように構成してもよい。また、第１低温流体ＦＬ１の系統について、典型的には、分離蒸気Ｆｖを高温熱消費設備ＨＦに供給できるように分離蒸気管１９の端部と高温熱消費設備ＨＦとが蒸気供給管７８で接続され、高温熱消費設備ＨＦから流出した液体を補給液体Ｆｓとして分離液管１８に流入させることができるように高温熱消費設備ＨＦと補導入管１８ｓの端部とが戻り液管７７で接続される。なお、高温熱消費設備ＨＦに供給されるのが、分離蒸気Ｆｖに代えて液体の第１低温流体ＦＬ１でもよく、この場合は吸収式熱交換システム１Ａ（図２参照）に倣って気液分離器１６まわりの構成を省略することができる。吸収式熱交換システム５の上記以外の構成は、吸収式熱交換システム１（図１参照）と同様である。

【0053】

上述のように構成された吸収式熱交換システム５では、吸収器１０、蒸発器２０、再生器３０、凝縮器４０における吸収液Ｓと冷媒Ｖとの吸収ヒートポンプサイクルは、吸収式熱交換システム１（図１参照）と同様に作用する。また、第１低温流体ＦＬ１の流路及び温度変化も、吸収式熱交換システム１（図１参照）と同様に作用する。高温流体ＦＨは、再生器３０の熱源管３２から流出するまでは流路及び温度変化が吸収式熱交換システム１（図１参照）と同様に作用し、熱源管３２から流出すると吸収式熱交換システム５の外に排出される。第２低温流体ＦＬ２は、凝縮器４０の伝熱管４２では、吸収式熱交換システム１（図１参照）と同様に昇温する。伝熱管４２から流出した第２低温流体ＦＬ２は、第２低温排出管４９を介して中温熱消費設備６４に供給され、中温熱消費設備６４で熱が利用されて温度が低下し、第２低温流入管４８を介して再び伝熱管４２に流入する。ここで、第２低温流入管４８を流れる第２低温流体ＦＬ２が冷却塔ＣＴを通るのは、典型的には、吸収ヒートポンプサイクルにおいて凝縮器４０の伝熱管４２へ流入する流体に許容される温度の上限値より高い温度の第２低温流体ＦＬ２（説明の便宜上、以降これを「高温第２低温流体ＦＬ２ｈ」という。）が、中温熱消費設備６４から流出する場合である。高温第２低温流体ＦＬ２ｈが冷却塔ＣＴを通る場合、高温第２低温流体ＦＬ２ｈの全量がバイパス管４８Ｂを経由して冷却塔ＣＴに導入されて冷却された後に、高温第２低温流体ＦＬ２ｈは吸収ヒートポンプサイクルに対して適正な温度に減温された後に伝熱管４２に導入される。又は、高温第２低温流体ＦＬ２ｈの一部がバイパス管４８Ｂを経由して冷却塔ＣＴに導入されて冷却され、バイパス管４８Ｂを経由しなかった高温第２低温流体ＦＬ２ｈと合流した後に、高温第２低温流体ＦＬ２ｈは吸収ヒートポンプサイクルに対して適正な温度に減温されて伝熱管４２に導入される。他方、中温熱消費設備６４から流出する第２低温流体ＦＬ２の温度が、吸収ヒートポンプサイクルが許容する温度範囲内にある場合には、第２低温流体ＦＬ２は冷却塔ＣＴを経由せずに伝熱管４２に流入する。このように、吸収式熱交換システム５では、吸収式熱交換システム１（図１参照）で設けられているような熱交換部８０を省略した比較的簡便な構成で、温度が異なる２つの流体を、中温熱消費設備６４と例えば高温熱消費設備ＨＦとに供給することができる。

【0054】

なお、図６に示す吸収式熱交換システム５が備える、加熱を必要とする物質を加熱する設備である中温熱消費設備６４、バイパス管４８Ｂ、冷却塔ＣＴ、開閉弁４８ｖ、バイパス開閉弁４８Ｂｖを、吸収式熱交換システム１（図１参照）、１Ａ（図２参照）、２（図３参照）、３（図４参照）、４（図５参照）のそれぞれに設けて、これら（吸収式熱交換システム１（図１参照）乃至４（図５参照））を、温度が異なる２つの流体が中温熱消費設備６４と高温熱消費設備ＨＦとに供給されるように構成してもよい。このようにすると、加熱を必要とする物質を加熱する設備である中温熱消費設備６４に、吸収式熱交換システム５の場合より温度が高い第２低温流体ＦＬ２を供給することができる。

【0055】

以上の説明では、蒸発器２０が満液式であるとしたが、流下液膜式であってもよい。蒸発器を流下液膜式とする場合は、蒸発器缶胴２１内の上部に冷媒液Ｖｆを供給する冷媒液供給装置を設け、満液式の場合に蒸発器缶胴２１に接続することとしていた冷媒液管４５の端部を、冷媒液供給装置に接続すればよい。また、蒸発器缶胴２１の下部の冷媒液Ｖｆを冷媒液供給装置に供給する配管及びポンプを設けてもよい。

【0056】

以上の説明では、高温流体ＦＨが、蒸発器２０から再生器３０に直列に流れることとしたが、再生器３０から蒸発器２０に直列に流れることとしてもよく、蒸発器２０と再生器３０とに並列に流れることとしてもよい。高温流体ＦＨが、蒸発器２０から再生器３０に直列に流れることとすると吸収液Ｓが結晶する確率をより低減することができ、再生器３０から蒸発器２０に直列に流れることとするとＣＯＰを向上させることができ、蒸発器２０と再生器３０とに並列に流れることとすると高温流体ＦＨとして液体のみならず蒸気がより使いやすくなる。

【符号の説明】

【0057】

１ 吸収式熱交換システム
１０ 吸収器
１６ 気液分離器
２０ 蒸発器
３０ 再生器
４０ 凝縮器
６４ 中温熱消費設備
８０ 熱交換部
９９ 冷媒熱交換器
ＦＬ１ 第１低温流体
ＦＬ２ 第２低温流体
ＦＨ 高温流体
ＦＨｓ 部分高温流体
Ｓａ 濃溶液
Ｓｗ 希溶液
Ｖｅ 蒸発器冷媒蒸気
Ｖｆ 冷媒液
Ｖｇ 再生器冷媒蒸気

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】