JPH09512332A - 吸収式冷却装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 吸収式冷却方法及び装置は、熱伝達添加剤の熱分解温度より低い温度で動作する発生器（２２、７２）において、流体が熱伝達添加剤の熱分解温度より高い温度で動作するサイクル（７０）の部分に到着する前に、流体から添加剤を除去することによって、添加剤の分解を最小限にするために、使用される。逆直列及び逆直並列接続三重作用方法及び装置は、分解を最小限にする低温で動作し、かつポンピング比を減少することによってかつ幾つかの熱交換器の効率を標準の慣例より減少することによって性能を改善する。

Description

【発明の詳細な説明】 吸収式冷却装置及び方法発明の分野 本発明は、吸収式冷却装置のような吸収サイクルを採用している装置に関する 。本発明は、特に、冷媒、吸収剤及び熱伝達添加剤を使用する吸収式冷却装置に 関する。関連技術に関する記載 吸収式冷却装置は、典型的に、吸収器、一つ又はそれ以上のポンプ、一つ又は それ以上の発生器、凝縮器、蒸発器及び必要な配管並びに制御装置を備えている 。装置は吸収剤及び冷媒を含む流体を使用する。流体は、吸収剤の濃度が比較的 高いか或いは低いかにより、濃いか又は薄いかがそれぞれ分類されている。典型 的に、薄い流体はおおよそ５６ないし６０重量パーセントの臭化リチュウム（li thium bromide）を含み、及び濃い液体は５９ないし６５重量パーセントの臭化 リチュウムを含み、正確な値は動作温度及びサイクルの設計による。 吸収式冷却装置の動作について単一の発生器を使用する吸収サイクルを参照し て簡単に説明する。薄い流体は吸収器から出され或いは汲み上げられる。薄い流 体は続いて発生器に供給され、その発生器は薄い液体から冷媒を蒸発させる。薄 い流体からの冷媒の蒸発は流体内の吸収剤の濃度を増加するので、流体はここで 濃い流体と呼ばれる。 蒸発された冷媒は凝縮器内で凝縮されかつ蒸発器に通される。蒸発器内で、冷 媒は周囲の熱を吸収し、それにより所望の冷却効果を与える。吸収された熱は冷 媒を蒸発させる。 蒸発された冷媒は吸収器に通され、そこで発生器から戻る濃い流体にさらされ る。濃い流体は冷媒を吸収し、それによって濃い流体を薄い流体にする。 吸収式冷却装置の性能は装置の流体内にある添加剤を加えることによって改善 される。例えば、水性の臭化リチュウム流体に２エチル、１ヘキサノール（オク チルアルコール（octyl alcohol））を加えると、そのような流体を使用する吸 収式冷却装置の性能は改善される。より詳しくは、添加剤は吸収器及び凝縮器に おける熱伝達率を改善する。したがって、このような添加剤は熱伝達添加剤とよ ばれる。 しかしながら、ある吸収式冷却装置において、特に二つ以上の発生器を使用し ている冷却装置において、発生器の動作温度は熱伝達添加剤の熱分解温度より高 くなり得る。熱伝達添加剤の分解は吸収式冷却装置の性能に逆に影響し、好まし くない。 発生器への熱伝達添加剤の流れを減少し或いは除去して熱伝達添加剤の分解を 最小にする試みが成されてきた。例えば、米国特許第4,315,411号は熱伝達添加 剤の一部を流体から分離するための分離器を記載している。分離器は、薄い流体 が吸収器から出る位置に配置されている。その分離器は流体の流速を減速するの に十分な大きさの容器を備えている。容器は下部分に入口をかつ上部分に出口を 有している。流体のわずかな部分、すなわち実質的に熱伝達添加剤に富んだ部分 は、流体の大部分すなわち熱伝達添加剤の少ない部分が下部分の出口から流出す る間に、上部分の出口から流出する。 この対策の基本的な欠点は、沈殿を介しての重力により分離の信頼性にあり、 その分離は実用的でないと信じられている。特に、このような装置は非常にのろ い。したがって、溶液を長い間貯える必要なく熱伝達添加剤の分解を最小にでき る装置の必要性がある。 ある吸収式冷却装置の性能はポンピング比を調整することによって改善される 。蒸発器への冷媒の質量流れから分割された一つ又はそれ以上の発生器への薄い 溶液の質量流れはポンピング比を発生する。単及び両作用冷却装置において、ポ ンピング比を減少すると熱動作係数（thermal coefficient of performance）を 増加する（高温発生器に供給された熱は蒸発器によって発生された冷却によって 分割される）が、一つ又はそれ以上の発生器の温度を増加する。 ポンピング比の調整は、発生器の温度の上昇が予想されるので、三重作用装置 （triple effect systems）における性能を改善するのに好ましくない手段と考 えられている。三重作用装置における高温発生器は、特に、熱伝達添加剤を分解 する温度で動作する。ポンピング比を減少すると発生器の温度はなお上昇する。 図４は、米国特許第5,205,136号に示される装置のような400トンの平行に接続さ れた三重作用装置におけるポンピング比の減少の効果を示している。高温発生器 を去る濃い流体の温度は、ポンピング比が減少すると急速に上昇する。ポンピン グ比を減少すると濃い流体の濃度が増加するために温度が上昇し、そのことで濃 い流体の沸騰点が上昇するものと信じられている。 ポンピング比を減少するこが平行に接続された三重作用装置における熱伝達添 加剤に悪い影響を及ぼすだけでなく、動作係数に所望のゲインを与えない。温度 が高いと、発生器を去る濃い流体は熱交換器により多くの負荷を加える。熱交換 器は濃い流体の熱のおおよそ７０％のみのしか取り戻せないので、残りの３０％ は流体が吸収器内に戻されたときに消費される。濃い流体の熱が増加すると消費 される熱の量も増加する。 熱交換器における損失が増加すると、ポンピング比を減少して得られる性能係 数のゲインを打ち消す。図３に示されるように、平行に接続された装置の性能の 係数はポンピング比が減少するとほとんど一定である。したがって、ポンピング 比を調整することは、三重作用装置の性能を改善する実行可能な手段ではない。発明の概要 本発明は、上記の熱伝達添加剤の分解の問題を解決し、直ぐに動作しかつ定格 容量で運転できる。更に、本発明は、他の三重作用方法及び装置よりも高い性能 の熱係数を有する三重作用吸収式冷却方法及び装置を提供する。 本発明の別の特徴及び利点は、次の記載に一部述べられてかつその記載から一 部明らかであり、また、本発明の実施によって学ばれ得る。本発明の特徴及び利 点は、特許請求の範囲に示された要素及び組み合わせによって達成される。 本発明による吸収式冷却装置は、吸収剤を含む流体が冷媒蒸気を吸収し、かつ 熱伝達添加剤の蒸気が流体の表面で凝縮して吸収剤、冷媒及び熱伝達添加剤を含 む流体を形成する吸収器を備えている。このような吸収式冷却装置は、一つ又は それ以上の発生器を備え、その発生器は熱伝達添加剤の熱分解温度より低い温度 で動作する低温発生器と、熱伝達添加剤の熱分解温度より高い温度で動作する高 温発生器とを備えている。 本発明の装置は、高温発生器に送られる流体から熱伝達添加剤を除去すること により熱伝達添加剤の熱分解を最小にする。冷媒及び熱伝達添加剤は低温発生器 で蒸発され、それによって冷媒及び熱伝達添加剤を含む低温蒸気と、冷媒と吸収 剤を含むが熱伝達添加剤を実質的に含んでいない低温液体とを形成する。液体だ けが高温発生器に送られる。このように、もしあったとしても、少量の熱伝達添 加剤が高温発生器の温度の影響を受ける。 更に、本発明は、冷媒、吸収剤及び熱伝達添加剤を含む薄い液体を、冷媒を蒸 発させるのに十分な温度であるが熱伝達添加剤の熱分解温度より低い温度まで低 温発生器内で加熱して冷媒及び熱分解添加剤を含む低温蒸気と冷媒及び吸収剤を 含むが熱伝達添加剤を実質的に含んでいない低温液体とを形成することによって 、吸収式冷却装置における熱伝達添加剤の熱分解を減少する方法を含む。低温液 体は、高温発生器によって、熱伝達添加剤の熱分解温度より高い温度まで加熱さ れ、冷媒を含む高温蒸気と、冷媒及び吸収剤を含む高温液体を作る。低温蒸気は 凝縮されて冷媒及び熱分解添加剤を含む凝縮液体を形成する。凝縮された液体は 、その後、蒸発器熱交換器を有する蒸発器内で蒸発され蒸発器熱交換器内の媒体 を冷却しかつ冷媒及び熱伝達添加剤を含む蒸気をつくる。吸収器において、蒸発 された蒸気内に含まれる冷媒蒸気は高温液体を含む流体内に吸収され、蒸発され た蒸気内に含まれる熱伝達添加剤は流体の表面で凝縮されて薄い液体を形成する 。 他の視点において、本発明は、高温発生器の動作温度を予期しないほどに減少 しかつポンピング比が８ないし１１の範囲に保たれるとき高い動作係数を与える 、逆直列に接続されまた逆直列で平行に接続された三重作用冷却方法及び装置を 含む。 他の視点において、本発明は、予期しないほどに高い動作係数を与えかつ低温 熱交換器がおおよそ0.68ないし0.74の熱交換率を有し、中間温度熱交換器がおお よそ0.76ないし0.82の熱交換率を有し、かつ高温熱交換器が少なくともおおよそ 0.87の熱交換率を有するとき低温で動作する、逆直列に接続された三重作用冷却 方法及び装置を含む。 更に他の視点において、本発明は、予期しないほどに高い動作係数を与えかつ 低温熱交換器がおおよそ0.81ないし0.87の熱交換率を有し、中間温度熱交換器が おおよそ0.78ないし0.86の熱交換率を有し、かつ高温熱交換器が少なくともおお よそ0.87の熱交換率を有するとき低温で動作する、逆直列で平行に接続された三 重作用冷却方法及び装置を含む。 上記概略的な記述及び以下の詳細な記述は説明のためでありかつ本発明の特許 請求の範囲を限定するものではないものと理解すべきである。 本明細書に添付されかつ本出願の一部を成す図面、発明の幾つかの説明は、本 発明の原理を説明するだけのものである。図面の簡単な説明 本発明は詳細な記載及び以下の図面を参照して説明するために記載されており 、その図面において、 図１は、本発明による逆直列接続された三重作用吸収式冷却装置の縮尺によら ない概略図である。 図２は、本発明による逆直列並列接続された三重作用吸収式冷却装置の縮尺に よらない概略図である。 図３は、種々のポンピング比における三重作用装置の熱動作係数を示す図であ る。 図４は、種々のポンピング比における三重作用装置内の高温発生装置を去る流 体の温度を示す。好ましい実施例の記載 本発明のこの好ましい実施例について詳細に検討され、その実施例は添付の図 面に示されている。可能な限り、同じ部品又は似た部品に対しては図面全体を通 して同じ参照番号が使用される。 Ａ 本発明において有用な冷媒、吸収剤及び熱伝達添加剤 本発明による吸収式冷却方法及び装置は、吸収剤、冷媒及び熱伝達添加剤を含 む流体を使用する。好ましくは、吸収剤は臭化リチュウム溶液であり、冷媒は水 であり、熱伝達添加剤は２−エチル・１−ヘキサノール（オクチルアルコール） である。しかしながら、本発明は他の形式の吸収剤、冷媒及び熱伝達添加剤を使 用する装置及び方法に適用可能である。 例えば、１−アミノノナン（ａmino nonane）のような水溶性の臭化リチュウ ムと共に使用にするのに適した他の有機の熱伝達添加剤が使用可能であることは 、ここに記載された本発明の原理及び範囲が理解されたなら、当業者には容易に 理解できる。もし臭化リチュウム溶液と異なる吸収剤及び水と異なる冷媒が使用 されるなら、オクチルアルコール以外の熱伝達添加剤が好ましい。例えば、ニト ロベンゼンがリチュウムクロレート（lithium chlorate）及び水を含む液体内で 熱伝達添加剤として使用され得る。例えば、１−オクタノールは、臭化リチュウ ム、エチレングリコール、水を含む液体内で熱伝達添加剤として使用され得る。 水が冷媒であるときに使用され得る他の吸収剤は、ナドリウム及びカリウムの 組み合わせ又はリチュウム、亜鉛、臭化カルシウムの組み合わせを含む。オクチ ルアルコールは、臭化リチュウム溶液及び水を含む流体と同じではないが、これ らの液体と組み合わせて熱伝達添加剤として作用する。 本発明は、冷媒が吸収剤より低い沸騰点を有する冷媒、吸収剤及び熱伝達添加 剤の全ての組み合わせに適用可能である。更に、本発明の目的のために、冷媒、 吸収剤及び熱伝達添加剤は三つの成分より多い成分を含んでもよい。例えば、吸 収剤は二つ又はそれ以上の成分を含んでもよい。同様に、腐食防止剤のような他 の添加剤が流体内に存在してもよい。当業者に理解されるように、本発明は幅広 い液体に適用可能である。 Ｂ 熱伝達添加剤の機能 装置に適当な熱伝達添加剤を加えると冷却容量を増加する。例えば、熱伝達添 加剤は吸収器及び凝縮器の熱伝達率を増加し、それによって冷却容量を増加する 。更に詳細には、吸収器に関しては、熱伝達添加剤は熱伝達係数を増加し、それ によって濃い流体による冷媒蒸気の吸収及び濃い流体から冷却液体への熱伝達を 加速する。吸収剤及び冷媒がそれぞれ臭化リチュウム及び水であるとき、熱伝達 添加剤としてオクチルアルコールを添加することは、熱伝達係数を約70〜80Btu/ ft²-°F-hrから約250Btu/ft²-°F-hrに増加する。 更に、熱伝達添加剤はサブクーリング（subcooling）副冷却を減少し、そのこ とは所望の平衡状態からの実際の動作状態のずれの量である。平衡は、吸収剤中 の薄い流体が冷媒の可能な最大量を吸収したとき、存在する。しかしながら、通 常の動作状態の下で、薄い流体は平衡に達するまで十分長い間吸収器内に止まら ない。一つの観測可能な結果は、吸収器を去る薄い流体が蒸気圧温度ダイアグラ ムから計算されたものよりも多くの吸収剤を含んでいることである。したがって 、理論的に可能な冷却の程度は達成できない。すなわち、吸収され得るより多く の冷媒が蒸発され得ないので、容量は減少する。発生器の温度は、装置が濃い流 体の濃度を増加して吸収器を去る薄い流体の増大された濃度を補うことによって 所望の容量を保持しようとすると、上昇する可能性がある。冷却の程度は、実際 の作動状態が所望の平衡状態から更にそれると減少する。 ０°のサブクーリングは平衡に対応する。熱伝達添加剤の利点は、それがサブ クーリングを０°に接近することである。例えば、冷媒として水を使用し、臭化 リチュウムを吸収剤として使用する装置において、熱伝達添加剤としてオクチル ・アルコールを添加すると、サブクーリングが約−3.9°Ｃ（25°Ｆ）から−17. 2°Ｃ（1°Ｆ）に減少され得る。 熱伝達添加剤を使用すると熱交換管の流体の臭化リチュウムの表面フィルムが 撹拌されると信じられている。熱伝達添加剤が存在しないと、臭化リチュウム流 体のむしろ静止した滑らかなフィルムは吸収器の管上を流れる。熱伝達添加剤が 存在すると、フィルムは強く撹拌され、それによって表面張力勾配が影響される 。撹拌により管における流体の静止状態のフィルムよりも良く熱交換される。撹 拌はより敏速な混合を促進し、その混合それ自身は物質移動（吸収剤流体への蒸 気の）及び熱伝達（吸収熱によって温められた表面フィルムを下にある熱交換管 の冷たい表面にする）を促進する。熱伝達添加剤は化学触媒、すなわち自身は永 久に変わることなく化学処理を促進する物体に似ていると考えられる。 装置は、比較的少量の熱伝達添加剤が必要である。例えば、オクチルアルコー ル及び水溶性の臭化リチュウムを使用するとき、約1892.5リットル（500ガロン ）の水溶性の臭化リチュウム溶液と共に使用するのに約0.5ないし1.0リットルの オクチルアルコールで十分である（臭化リチュウムのおおよそ５５ないし５８重 量 パーセント）。しかしながら、装置内での熱伝達添加剤の捕捉を許容するために 、この量より多い量を加えることが望ましい。捕捉とは、熱伝達添加剤が装置の 種々の部分に捕捉され或いは保持される現象である。更に、熱伝達添加剤は、装 置の浄化の間のように他の方法で失われ得る。蒸気補足及び損失を補償するため に、少なくとも約11.34リットル（３ガロン）の熱伝達添加剤、すなわちオクチ ルアルコールが約1892.5リットル（500ガロン）の水溶性の臭化リチュウムに対 して加えることを勧める。この比率は、使用される装置の大きさ及び形状に関係 なく適していると信じられる。 熱伝達添加剤は吸収器及び凝縮器内の熱伝達率を改善するが、その熱伝達添加 剤はサイクルの非常に暑い部分で分解するかもしれない。そのような非常に暑い 部分は、典型的には、一つ又はそれ以上の発生器が熱伝達添加剤の熱分解温度よ り高い動作温度を有する複作用吸収式冷却装置内に存在する。熱伝達添加剤の分 解は冷却装置の性能に悪い影響を及ぼす。 Ｃ 本発明による吸収式冷却装置 本発明による吸収式冷却装置の実施例が図１及び図２に示されている。蒸発器 ４６及び吸収器１０は、好ましくは共通の容器５８内に収容される。蒸発器４６ において、スプレーヘッダ４７は液体冷媒及び熱伝達添加剤を蒸発コイル上に散 布し、冷媒及び熱伝達添加剤を蒸発される。蒸発器溜め５０は、蒸発されなかっ たあらゆる液体冷媒及び熱伝達添加剤を収集する。典型的に、蒸発器溜め５０は 残留する又は過剰の冷媒を収容し、より多くの冷媒を必要とする動作状態での変 更を許容している。 蒸発器ポンプ内の液体は、好ましくは、出口５５を通してポンプ５７に流れ、 そのポンプは液体をパイプ５１を通してエゼクター４５に汲み上げ、そこにおい て、その液体は発生器からの凝縮された冷媒及び熱伝達添加剤と混ぜ合わされる 。混ぜ合わされた流体は、パイプ４２を通してスプレーヘッダ４７に流れる。蒸 発器４６内での液体冷媒及び熱伝達添加剤の再循環により、冷媒及び熱伝達添加 剤の蒸発が増加されかつ蒸発器コイル４８の表面を湿らすのに十分である。冷媒 ポンプ５７から出た高圧冷媒及び熱伝達添加剤は、エゼクター４５を経て、発生 器 から戻る冷媒及び熱伝達添加剤を汲み上げる作用をする。 蒸発器内での液体冷媒及び熱伝達添加剤の蒸発により、蒸発器コイル４８を通 過する冷媒流体（好ましくは水又は水と凍結防止剤）を、負荷要件により約6.3 °Ｃ（38°Ｆ）ないし約8.9°Ｃ（48°Ｆ）の温度に冷却する。冷媒流体の冷却 効果は、冷媒流体を、全体が熱交換器４９によって示されるような冷却装置の適 当な作業負荷を通して循環することによって蒸発器から得られる。ポンプ６９は 冷却された冷媒流体を負荷４９に送り、そこにおいて、冷却された冷媒流体は熱 を吸収してその温度を、典型的には約12.2°Ｃ（54°Ｆ）ないし18.3°Ｃ（65° Ｆ）に上げる。温められた冷媒流体はパイプ６７を経て蒸発器コイル４８に戻り 、そこにおいて、その冷媒流体は負荷から吸収した熱を冷媒及び熱伝達添加剤に 伝達することによって再び冷却される。 蒸発器によって発生された冷媒及び熱伝達添加剤の蒸気は、蒸発器溜め５０の 回りを通過しかつ吸収器１０に入る。吸収器１０において、吸収剤を含む流体は 冷媒蒸気を吸収し、かつ熱伝達添加剤の蒸気は流体の表面で凝縮し、吸収剤、冷 媒及び熱伝達添加剤を含む薄い液体２１を形成する。蒸発器、吸収器の外殻５８ 内の圧力は、蒸発器内の水の温度における水の蒸気圧力、典型的に約0.1psiaで ある。 冷媒蒸気の吸収及び熱伝達添加剤の蒸気の凝縮を容易にするために、濃い流体 は、スプレーヘッダ５４を介してかつ熱交換コイル５２上に散布することによっ て、冷却される。例えば、冷却塔６３からの冷却液体は、ポンプ７９及びパイプ ６５を経て熱交換コイル５２を介して循環される。好ましい冷却液体は、約35° Ｃ（95°Ｆ）より低いスケールを発生しない非腐食性の水である。池、川、井戸 又は海からの水は冷却液体として使用されるけれども、冷却塔からの水が、冷却 液体の温度及び量を最適に制御できるので、好ましい。 濃い流体は、熱交換コイル５２を越えて流れた後、冷媒蒸気（約０°のサブク ーリング）との平衡に近くなるまで希釈される。現在弱くなっている濃い液体は 、熱交換コイル５２から吸収器１０の溜め内の薄い流体２１内に落下する。吸収 器１０は、ほぼその底に配置された出口１２を備え、その出口を通して薄い流体 が 流出できる。好ましくは、出口１２は、吸収器ポンプの表面が付加的なトラップ として作用しないように吸収器の溜めの表面近くに配置された薄い流体を受ける ための立て管を備える。 出口１２から出る流体はパイプ１４を通して第１のポンプ１６に流れ、その第 １のポンプは電動モータ１７のような通常の装置によって軸１９を介して駆動さ れる。ポンプ１６は流体を発生器圧力まで上昇し、また好ましくは、薄い流体の 第１の部分を低温発生器に供給する導管を介して汲み上げかつ薄い流体の第２の 部分を吸収器に戻す。図１及び図２に示されるように、パイプ３０はポンプ１６ からの薄い流体を受け、その流体の一部をパイプ３０’を介して発生器に供給し 、その流体の残りの部分をパイプ３０”を介してエゼクター４４に供給する。 好ましくは、エゼクター４４はポンプ１６によって送られた薄い流体の４４％ を受ける。エゼクター４４内において、薄い流体は発生器からの濃い流体と混合 される。スプレーヘッダ５４は混合された流体を熱交換コイル５２の上に散布す る。 発生器はポンプ１６によって送られた薄い流体の残りを受ける。発生器は、冷 却が蒸発するが吸収剤が液状を保つように薄い流体を加熱することによって、冷 媒を吸収剤から分離する。濃縮された吸収剤は吸収器に戻りかつ濃縮された冷媒 は蒸発器に戻る。 発生器は、適当な幾つかの所望の形状の配管又は導管によって、吸収器及び蒸 発器と連結され得る。例えば、図１は、薄い流体を発生器を介して流すための逆 直列流れ（inverse series flow）装置を示す。図２は薄い流体を発生器を介し て流すための逆直並列流れ（inverse series-parallel flow）装置を示す。 １．逆直列に接続された多作用吸収式冷却装置 図１に示される本発明の実施例において、低温発生器、中温発生器及び高温発 生器は、逆直列流れ装置の吸収器に連結されている。 吸収器１０からの薄い流体は、低温溶液熱交換器９０を介して流れ、その熱交 換器９０は薄い流体をそれが低温発生器７４内に入る前に予備加熱する。更に詳 細には、熱交換器９０は、薄い流体を高温発生器７０から排出される高温液体と 熱交換させる。高温液体は好ましくは熱交換器９０に接続されているパイプ２０ を介して流れる。薄い流体を予備加熱すると、発生器７４によって供給されるべ き熱量が減少される。 低温発生器７４は、吸収器１０からの薄い流体を受けかつその薄い流体を冷媒 が蒸発するのに十分な温度であるが熱伝達添加剤の熱分解温度より低い温度に加 熱して冷媒及び熱伝達添加剤の蒸気を含む低温蒸気と、冷媒及び吸収剤を含む低 温液体を形成するために、設けられている。図１に示されるように、パイプ３０ ’は、好ましくは、薄い流体を低温発生器７４の溜め内に送る。代わりに、この 発生器及び他の発生器内に流入する流体は、スプレーヘッダから発生器の管巣の 上に散布される。いずれにせよ、薄い流体は蒸気（中温発生器７２からの）から 熱を吸収して第１の管巣３６内で凝縮し、それによって薄い流体内の蒸発する冷 媒は蒸発して冷媒及び熱伝達添加剤を含む低温蒸気を形成する。大量の冷媒蒸気 は、少量の比較的不揮発性の熱伝達添加剤の蒸気を発生器の外に押し出す。熱伝 達添加剤の蒸気が押し出された添加剤の蒸気と入れ替わると、それはまた冷媒蒸 気によって押し出される。この蒸気蒸留工程は、比較的不揮発性の熱伝達添加剤 のほとんど全てを薄い流体から蒸発させて取り除く。 好ましい実施例において、発生器の圧力及び温度並びに第１の管巣３６の熱伝 達特性は、低温発生器７４に与えられた薄い流体から熱伝達添加剤のほとんどを 取り除くように設計されている。好ましい逆直列装置において、低温発生器７４ は熱伝達添加剤の全てを取り除く必要はない。少なくとも一つの続く発生器が、 熱伝達添加剤の熱分解温度より低い温度で動作する。したがって、続く発生器は 、流体を高温発生器に供給する前に、低温発生器を去る流体内のあらゆる熱伝達 添加剤を除去する。 例として、本発明による370トン装置に対して、低温発生器は、典型的に、0.9 4psiaの圧力で動作しかつ薄い流体を約79.4°Ｃ（175°Ｆ）に加熱する。このよ うな条件は、冷媒及び全てでなくても殆どの熱伝達添加剤を取り除くのに十分で ある。この例において、発生器７４から出る低温液体は約５８．３％の臭化リチ ュウムと、41.7％の水を含み、実質的にオクチルアルコールを含んでいない。す な わちおおよそ１ないし５ppmより少ない。 好ましくは、低温蒸気を凝縮して冷媒及び熱伝達添加剤を含む凝縮液体を形成 するために、凝縮器は低温発生器内に設けられている。図１に示されるように、 低温発生器７４の上部分は熱交換器３９を有する凝縮器３８を収容している。好 ましい実施例において、熱交換器３９は冷却塔６３と熱交換コイル５２（吸収器 １０内の）と共に接続されている。凝縮器３８内の熱交換器３９は蒸発された冷 媒及び熱伝達添加剤を凝縮して凝縮液体を形成する。凝縮器容器４０は凝縮液体 を集め、その凝縮液体はパイプ８８を通してエゼクターに流れる。 低温液体から蒸発されない薄い流体の一部は冷媒及び吸収剤を含んでいる。低 温液体は低温発生器７４の溜めに集まりかつ出口２２を介して出る。 好ましくは、本発明による吸収式冷却装置は、低温液体を低温発生器から中温 熱交換器を介して中温発生器に送るための第２のポンプを備えている。図１に実 施されているように、パイプ１５は低温液体を出口２２からポンプ２６に送る。 ポンプ２６は液体をパイプ３１を介して中温発生器７２に送る。 パイプ３１は発生器７２に入る前に中温溶液熱交換器９２内に入りかつそこか ら出て低温液体を予熱する。熱交換器９２は、パイプ３１内の低温液体と高温発 生器７０から排出される高温液体との間で熱交換させる。高温液体は、好ましく は、熱交換器９２に入りかつそこから出るパイプ２１を通して流れる。 中温発生器７２は、好ましくは、低温液体を受けかつその低温液体を冷媒を蒸 発させるのに十分であるが熱伝達添加剤の熱分解温度より低い温度に加熱して冷 媒を含む中温蒸気と冷媒及び吸収剤を含む中温液体とを形成するために、設けら れている。パイプ３１は低温液体を中温発生器７２の溜め内に送る。低温液体は 蒸気（高温発生器７０からの）から熱を吸収して、その蒸気は第２の管巣７６内 で凝縮し、それによって低温液体内の冷媒を蒸発させる。冷媒蒸気は液体内に残 るあらゆる熱伝達添加剤を取り除きかつ共に中温蒸気を形成する。中温蒸気は中 温発生器７２を出てパイプ８６内に入る。 好ましい実施例において、中温発生器７２内の状態により、熱伝達添加剤の殆 どは低温液体から蒸発する。例えば、本発明による370トン装置に対して、中温 発生器は、典型的には、約7.5psiaの圧力で動作し、かつ低温液体は第２の管巣 ７６によって約130°Ｃ（266°Ｆ）の温度に加熱される。この例において、低温 発生器７４の出口２２から流れる低温液体はおおよそ57.9％の臭化リチュウム、 42.1％の水を含むがオクチルアルコールを殆ど含まない。 低温液体に熱を伝達した後、第２の管巣７６内の凝縮された冷媒は、パイプ８ ６に入り、そこで冷媒は中温発生器７２によって発生された中温蒸気と混合され る。代わりに、凝縮された冷媒はパイプ１８及びスプレーヘッダ６４によって凝 縮器３８に直接与えられ、それらのパイプ及びスプレーヘッダは破線で示されて いる。凝縮された液体がパイプ８６に入り第１の管巣を通して流れることが好ま しいが、その熱の一部は低温発生器７４内の薄い液体に伝達されるので、熱効率 が10％増加する。 第２の管巣７６で蒸発されなかった低温液体の一部は、冷媒及び吸収剤を含む 低温液体を形成する。中温液体は低温発生器７２の溜めに集まりかつ出口２３を 通して出る。 好ましくは、本発明による吸収式冷却装置は、中温液体を中温発生器から高温 溶液熱交換器を通して高温発生器に送るための第３のポンプを備える。図１に示 されるように、パイプ２９は中温液体を出口２３からポンプ２８に通す。ポンプ ２８は液体をパイプ３２を通して高温発生器７０に送る。 高温発生器７０は、中温液体を中温発生器から受け取りかつその中温液体を冷 媒が蒸発のに十分であり、かつ熱伝達添加剤の熱分解温度より高い温度に加熱し て冷媒を含む高温蒸気を形成するために、設けられている。パイプ３２は中温液 体を高温発生器７０の溜め内に送る。中温液体は第３の管巣から熱を吸収し、そ れによって液体内の冷媒を蒸発させて高温蒸気を形成する。 好ましくは、バーナー３７によって発生される熱い液体の流れは、第３の管巣 ７８を加熱する。バーナー３７は、天然ガス又は油のような炭化水素燃料で動作 する。代わりに、第３の管巣７８は、通常の技術であるコイル内の直火によって 或いは当業者に知られている他の手段によって加熱される。 高温蒸気はパイプ８２を通して第２の管巣７６に流れる。高温蒸気は第２の管 巣７６内で凝縮しかつ好ましくはパイプ８６内の中温蒸気と結合される。 第３の管巣７８によって蒸発されない中温液体の残りは、吸収剤を含む高温液 体を形成し、その中温液体は高温発生器７０の溜め内に集まる。高温液体又は濃 い流体は高温発生器７０のほぼ底に配置された出口２４を通して出る。高温液体 は熱交換器９４、９２及び９０を通過した後吸収器１０に戻る。 例えば、本発明による３７０トン冷却装置において、高温発生器の動作圧力は 約46.2psiaであり、高温発生器７０を去る高温液体約196.7°Ｃ（386°Ｆ）であ る。この例において、発生器７０から流れる高温流体は約62.96％の臭化リチュ ウム及び37.04％の水を含みオクチル・アルコールを殆ど吹くんでいない。 図１に示された本発明の実施例によって示されるように、低温発生器及び中温 発生器は、高温発生器に供給される流体から冷媒及び殆ど全ての熱伝達添加剤を 取り除く。発生器からの冷媒及び熱伝達添加剤は、エゼクタ４５内において、蒸 発器溜め５０からの冷媒及び熱伝達添加剤と組合わされる。組合わされた液体は 蒸発器のコイル４８上に散布され、それによって負荷４９を冷却する。残りの冷 媒及び熱伝達添加剤の蒸気は吸収器内に流れ、かつ発生器から戻る濃い流体と組 合わされて薄い流体を形成し、かつサイクルを続ける。 この逆直列に接続された冷却装置用に与えられた例示的な発生器圧力、温度及 び流体の内容物は、ポンピング比１０で動作する装置に基づく。ポンピング比１ ０は、三重作用装置用の典型的な約１８のポンピング比によって与えられる発生 器温度より意外に低い発生器温度を与える。例えば、約１８のポンピング比によ り、高温発生器を去る濃い流体の温度は典型的に約232.2°Ｃ（450°Ｆ）である 。このような温度（熱伝達添加剤がオクチルアルコールである場合にほぼ204.4 °Ｃ（400°Ｆ））において、熱伝達添加剤の分解が起こり得る。更に、発生器 が約204.4°Ｃ（400°Ｆ）より高い温度で動作すると、腐食の問題が発生する。 このような問題を軽減するために、熱伝達添加剤を製造するときモネル（monel ）のような腐食防止剤を使用する必要がある。 図４に示されるように、ポンピング比を８ないし１１の範囲、最も好ましくは １０に減少すると、高温発生器の動作温度を意外に低くでき、それ故、熱伝達添 加剤の分解を最小にすることができる。ポンピング比を減少して得られる利点を 強調するために、図３及び図４は400トン装置の性能を示し、そこにおいて、装 置の熱交換効率は本発明によって最適にされる。図３及び図４の装置は、低温、 中温及び高温熱交換器に対してそれぞれ0.72、0.80及び0.80の効率を有する。 好ましくは、ポンピング比は、薄い流体の第１の部分のみを吸収器から発生器 に供給しかつ薄い流体の第２又は残りの部分を吸収器に戻すことによって、減少 される。最も好ましくは、薄い流体の約56％は発生器に与えられかつ約44％は吸 収器に戻される。ポンピング比は、ポンプの速度を減速し、発生器に導くパイプ 内の弁を絞り、或いはこの開示を読んで当業者に明らかな他の方法で、減少され 得る。しかしながら、薄い流体を吸収器に再循環することは、熱交換コイル５２ を湿らす十分な液体が得られるので、好ましい。 発生器の温度はポンピング比が減少するとき特に上昇するけれども、本発明の 逆直列接続された装置内の高温発生器を去る濃い流体の温度は、ポンピング比が 減少したとき著しく上昇することはない。更に重要なことには、図３に示される ように、逆直列接続された装置の動作係数は、ポンピング比が減少すると顕著に 上昇する。ポンピング比を減少すると熱交換器を通る薄い流体の流れが減少し、 熱交換器の負荷が減少し、かつ熱交換器の損失が減少し、それによって装置の動 作係数を増大させる。 更に、発生器の圧力、温度及び例として上げられた流体の成分は、幾つかの熱 交換器の効率を特に使用される効率より低く減少することによって、決定された 。溶液熱交換器は、効率の程度を変えるように、技術的に知られた方法によって 設計される。特に、熱交換器の効率を増加すると装置の性能を増加し得ることは 承知されている。しかしながら、表１に示されるように、本発明の逆直列装置は 驚くほど異なる方法で作用する。幾つかの熱交換器の効率を減少すると、逆直列 装置の性能が予期しないほどに改善される。 表１に示されるように、装置は、低温熱交換器の効率が増加すると、その性能 が増加することを最初は示している。しかしながら、約0.76の効率において、装 置は高温発生器の温度が顕著に増加しかつ性能が減少する。低温熱交換器に対す る好ましい効率は、約0.68ないし0.74で、最も好ましくは0.74である。 装置は、中温熱交換器の効率が変えられたとき非常に似た挙動を示す。しかし ながら、その効率は、発生器の温度を著しく増加することなく又は動作係数を著 しく減少することなく、約0.82まで増加され得る。高温熱交換器の好ましい効率 は、約0.76ないし0.82であり、最も好ましくは約0.82である。 装置は、高温熱交換器の効率を変えるとき、予期された方法で作用する。高温 熱交換器の効率を増加すると、高温発生器の温度が降下しかつ装置の動作係数が 増加する。高温熱交換器の好ましい効率は、もしそれが経済的に実用的なら、１ であのが良い。現在、好ましい効率は、約0.87の最も高い経済的に実用的な効率 である。 本発明の逆直列方法及び装置は、高温発生器７０に到達する熱伝達添加剤を仮 に存在しても極めて少なくし、それによって添加剤の分解を最小限にする。本発 明は、更に、高温発生器内の温度を下げることによって熱伝達添加剤の分解を最 小限にする。更に、本発明は高い動作係数を与える。換言すると、本発明の逆直 列接続された方法及び装置は、並列接続された三重作用装置よりも高い動作係数 を与え（比較可能な状態の下で）、熱伝達添加剤の熱分解が問題にならないほど 低い温度で動作し、かつ温度が高くなっても、熱伝達添加剤をサイクルの過度に 熱い部分にさらさない。 ２．逆直並列接続多効果吸収式冷却装置 図２に示される本発明の他の実施例において、低温発生器、中温発生器及び高 温発生器は逆直並列流れ装置に配列されている。 吸収器１０からの薄い流体は、低温溶液熱交換器９０を通過し、その熱交換器 は薄い流体が低温発生器７４に入る前にその薄い流体を予熱する。熱交換器９０ は、パイプ３０’内の薄い流体と高温発生器７０から排出される高温液体及び中 温発生器７２から排出される中温液体との間で熱交換させる。高温液体及び中温 液体は、好ましくは、熱交換器９０に入りかつ出るパイプ２０を通して流れる。 低温発生器７４は、吸収器１０から薄い流体を受けかつそれを冷媒が蒸発する のに十分な温度であるが熱伝達添加剤の熱分解温度より低い温度に加熱して冷媒 及び熱伝達添加剤の蒸気を含む低温蒸気と、冷媒及び吸収性液体を含む低温液体 とを形成するために、設けられる。図２に示されるように、パイプ３０’は薄い 流体を低温発生器７４の溜め内に送る。薄い液体は蒸気（中温発生器７２からの ）から熱を吸収して第１の管巣３６内で凝集し、それによって薄い流体内の冷媒 を蒸発して冷媒及び熱伝達添加剤を含む添加剤蒸気を形成する。多量の冷媒蒸気 は、発生器の外の少量の比較的不揮発性の熱伝達添加剤を排除する。 好ましい実施例において、発生器圧力並びに第１の管巣の温度及び熱交換特性 は、低温発生器に加えられる薄い流体から実質的に全ての熱伝達添加剤を取り除 くように設計されている。逆直並列装置において、低温発生器は、低温発生器が 高温発生器に流体を直接供給するので、殆ど全ての熱伝達添加剤を取り除かなけ ればならない。 例えば、本発明による370トン装置において、低温発生器は、典型的に約0.94p siaの圧力で動作し、薄い流体を約73.3°Ｃ（164°Ｆ）に加熱する。これらの条 件は、冷媒及び全てでなくても殆どの熱伝達添加剤を除去するのに十分である。 この例において、発生器から出て発生器７４に流れる低温液体はおおよそ55.0％ の臭化リチュウム及び45.0％の水を含み、実質的にオクチル・アルコールを含ま ない。すなわちおおよそ１ないし５ppmより少ない。 好ましくは、低温蒸気を凝縮して冷媒及び熱伝達添加剤を含む凝縮液体をつく るために、凝縮器が低温発生器内に設けられる。図２に示されるように、低温発 生器７４の上部分は熱交換器３９を有する凝縮器３８を収容している。好ましい 実施例において、熱交換器３９は冷却塔及び熱交換コイル５２（吸収器１０内の ）に接続されている。熱交換器３９は冷媒及び熱伝達添加剤を凝縮して凝縮され た液体を形成する。凝縮の容器４０は凝縮された液体を集め、その液体はパイプ ８８を介してエゼクタ４５に流れる。 蒸発されなかった薄い流体の一部は、冷媒及び吸収剤を含む低温液体を形成す る。低温液体は発生器７４の溜めに集まり、出口２２を通して流出する。 好ましくは、本発明による吸収式冷却装置は、低温液体を中温溶液熱交換器を 介して低温発生器から中温発生器に、かつ高温溶液熱交換器を介して高温発生器 に送るために、第２のポンプを備えている。図２に示されるように、パイプ２６ は低温液体を出口２２からポンプ２６に通す。ポンプ２６はパイプ３１を介して 液体を送り、その液体は熱交換器９２に入りかつそこを出る。熱交換器９２にお いて、パイプ３１内の流体は高温発生器７０から排出される高温液体及び中温発 生器７２から排出される中温液体と熱交換される。 パイプ３１はパイプ３１’及び３１”に分割される。パイプ３１’は発生器７ ２に入る。パイプ３１”は高温発生器７０に入る前に熱交換器９４内に入り、そ こから出る。熱交換器９４において、パイプ３１”内の流体は、高温発生器７０ から排出される高温液体と熱交換される。 中温発生器７２は、好ましくは、低温液体の第１の部分を受けかつその部分を 冷媒が蒸発するのに十分な温度であるが熱伝達添加剤の熱分解温度より低い温度 に加熱して冷媒を含む中温蒸気と吸収剤を含む中温液体とを形成するために、設 けられる。パイプ３１’は低温液体を中温発生器７２の溜めに送る。低温液体は 蒸気（高温発生器７０からの）から熱を吸収して第２の管巣７６内で凝縮し、そ れによって低温液体内の冷媒を蒸発して中温蒸気を形成する。中温蒸気は中温発 生器７２を出てパイプ８６内に入る。 例として、本発明による370トン装置において、中温発生器は約7.85psiaの圧 力で動作しかつ低温液体は第２の管巣７６によって約135°Ｃ（275°Ｆ）に加熱 される。この例において、出口２３から流れる中温液体は、おおよそ59.95％の 臭化リチュウム、40.05％の水を含むが、オクチルアルコールは殆ど含んでいな い。 低温液体に熱を伝達した後、第２の管巣内の凝縮された冷媒はパイプ８６に入 り、或いは、その代わりに、パイプ１８及びスプレーヘッダ６４によって凝縮器 ３８に直接与えられる。好ましくは、液体冷媒はパイプ８６に入りかつ第１の管 巣を通して流れる。その理由は、装置が熱効率が１０％増加するからである。 第２の管巣７６によって蒸発されない低温液体の一部は、冷媒及び吸収剤を含 む中温液体を形成する。中温液体は発生器７２の溜めに集まり、出口２３を通し て出る。図２に示されるように、中温液体は、好ましくは、熱交換器９２及び９ ０を通過した後、吸収器１０に戻される。 高温発生器は、低温液体の第２の部分を低温発生器７４から受けかつその部分 を冷媒が蒸発するのに十分な温度で、可能なら熱伝達添加剤の熱分解温度以上の 温度に加熱して冷媒を含む高温蒸気と、冷媒及び吸収剤を含む高温液体とを形成 するために、設けられている。図２に示されるように、パイプ３１”は低温液体 を高温発生器７０の溜め内に流す。低温液体は第３の管束から熱を吸収し、それ によって液体内の冷媒を蒸発させて高温蒸気を形成する。 高温蒸気はパイプ８２を通して第２の管束７６内に流れる。高温蒸気は第２の 管束７６内で凝縮しかつ、好ましくは、パイプ８６内の中温蒸気と混合される。 第３の管巣７８によって沸騰されない低温液体の残りの部分は、吸収剤を含む 高温液体を形成し、その高温液体は高温発生器７０の溜め内に集まる。高温発生 器７０はほぼ底に配置された出口２４を備え、その出口を通して高温液体が流出 する。高温液体は熱交換器９４、９２及び９０を通過して後吸収器１０に戻る。 例えば、本発明による370トン装置に対して、高温発生器７０は約49.2psiaの 圧力で動作しかつ高温発生器７０内の液体は約197.8°C（388°F）の温度に加熱 される。この例において、発生器７０から流れる高温液体又は濃い流体は約62.9 6％の臭化リチュウム、37.04％の水を含み、オクチルアルコールは殆ど含んでい ない。 図２に示された本発明の実施例によって示されるように、低温発生器は、流体 が中温発生器及び高温発生器に供給される前に、その流体から冷媒及びほぼ全て の熱伝達添加剤を除去する。中温発生器及び高温発生器内において、流体から更 に多くの冷媒が除去される。発生器からの冷媒及び熱伝達添加剤は、エゼクタ４ ４内で、蒸発器の溜め５０からの冷媒及び熱伝達添加剤と合わされる。合わされ た流体は蒸発器コイル４８上に散布され、負荷４９を冷却する。その結果生じた 冷媒及び熱伝達添加剤の蒸気は、吸収器内に流れ、発生器から戻った濃い流体と 混ざって薄い流体を形成しかつサイクルが続く。 逆直並列接続冷却装置に対する前に列挙した例示の発生器圧力、温度及び流体 の成分は、ポンピング比１０で動作する装置に基づく。典型的なポンピング比が １８であるが、ポンピング比が８ないし１１の範囲内に、最も好ましくは１０に 減少したとき、装置は予期しないほど高い性能でかつ低い温度で動作することが 発見された。 図４に示されるように、本発明による逆直並列接続装置における高温発生器を 去る濃い液体の温度は、ポンピング比が減少したとき著しく上昇しない。更に重 要なことには、図３に示されるように、逆直並列接続装置の動作係数はポンピン グ比が減少したとき著しく増加する。 更に、前に列挙した例示の発生器圧力、温度及び流体の成分は、幾つかの熱交 換器の効率を特に使用される効率まで減少して得られている。表２に示されるよ うに、本発明による逆直並列装置の性能は、低いレベルの効率を有する熱交換器 を使用することによって予期しないほど改善され得る。しかしながら、約0.81の 効率において、装置は高温発生器の温度が急激に降下しかつ動作係数が著しく増 加する。更に、効率が0.87以上に増加すると、装置の動作係数は僅かに増加する だけであるが、発生器の温度は著しく上昇する。低温熱交換器に対する好ましい 効率は約0.81ないし0.87であり、最も好ましくは約0.82である。 中温熱交換器の効率を増加すると、発生器の温度及び動作係数は規則的である が僅かに上昇する。中温熱交換器に対する好ましい効率は、0.78ないし0.86であ り、最も好ましくは、0.83である。 高温熱交換器において、効率を改善すると、発生器の温度を目立って変更する ことなく性能が改善される。高温発生器に対する好ましい効率は、もし経済的に 実用可能なら、１である。現在、好ましい効率は、最も高い経済的に実用可能な 効率であって、約0.87である。 本発明は、高温発生器７０に到着する熱伝達添加剤を仮に存在したとしても僅 かしかつ高温発生器の温度を降下することによって、添加剤の分解を減少する。 逆直並列冷却装置の動作温度及び動作係数は、好ましい逆直列冷却装置の動作温 度及び動作係数ほど望ましいものではない。しかしながら、使用するポンプの数 が１個少ない点で逆直列サイクルよりも有利である。更に、逆直並列冷却装置は 、低い発生器温度において並列サイクルよりも良好な動作係数を与える。 本発明の特定の実施例が説明のために詳細に記載されたが、明細書及びここに 記載された発明の実施を考慮すれば、発明の他の実施例は当業者に容易である。 明細書及び実施例は、例示のためであり、発明の真の範囲及び精神は次の請求の 範囲に示されている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 吸収剤、冷媒及び熱伝達添加剤を含む流体が冷媒の蒸気を吸収しかつ熱伝 達添加剤の蒸気が流体の表面で凝縮する吸収器と、 吸収剤、冷媒及び熱伝達添加剤を含む流体を、冷媒を蒸発させるのに十分な温 度であるが熱伝達添加剤の熱分解温度より低い温度に加熱して、冷媒及び熱伝達 添加剤を含む低温蒸気と、冷媒及び吸収剤を含むが熱伝達添加剤を実質的に含ん でいない低温液体を形成とを形成する低温発生器と、 低温液体を、冷媒を蒸発させるのに十分な温度でかつ熱伝達添加剤の熱分解温 度より高い温度に加熱して、冷媒を含む高温蒸気と、吸収剤を含む高温液体とを 形成する高温発生器と、 低温蒸気を凝縮して冷媒及び熱伝達添加剤を含む凝縮された液体を形成する凝 縮器と、 少なくとも凝縮された液体を蒸発して蒸発器熱交換器内の媒体を冷却しかつ冷 媒及び吸収器に供給される熱伝達添加剤を含む蒸気を形成するための蒸発器熱交 換器を有する蒸発器と、 を備えた吸収式冷却装置。 ２． 吸収剤、冷媒及び熱伝達添加剤を含む流体が冷媒の蒸気を吸収しかつ熱伝 達添加剤の蒸気が流体の表面で凝縮する吸収器と、 薄い流体を、冷媒を蒸発させるのに十分な温度であるが熱伝達添加剤の熱分解 温度より低い温度に加熱して、冷媒及び熱伝達添加剤を含む低温蒸気と、冷媒及 び吸収剤を含む低温液体を形成とを形成する低温発生器と、 低温液体を、冷媒を蒸発させるのに十分な温度であるが熱伝達添加剤の熱分解 温度より低い温度に加熱して、冷媒及び熱伝達添加剤を含む中温蒸気と、吸収剤 を含むが熱伝達添加剤を実質的に含んでいない中温液体とを形成する中温発生器 と、 中温液体を、冷媒を蒸発させるのに十分な温度に加熱して、冷媒を含む高温蒸 発と、吸収剤を含む高温液体とを形成する高温発生器と、 低温蒸気を凝縮して冷媒及び熱伝達添加剤を含む凝縮された液体を形成する凝 縮器と、 少なくとも凝縮された液体を蒸発して蒸発器熱交換器内の媒体を冷却しかつ冷 媒及び吸収器に供給される熱伝達添加剤を含む蒸気を形成するための蒸発器熱交 換器を有する蒸発器と、 を備えた吸収式冷却装置。 ３． 請求項２に記載の吸収式冷却装置において、更に、 吸収器から薄い流体を受けかつ薄い流体の第１の部分を低温発生器に供給しま た薄い流体の第２の部分を吸収器に戻す導管を備え、装置のポンピング比が８な いし１１の範囲内である冷却装置。 ４． 請求項２に記載の吸収式冷却装置において、更に、 少なくとも約0.87の効率を有し、中温液体と高温液体との間で熱交換して高温 発生器に入る前の中温液体を加熱する高温熱交換器と、 0.76ないし0.82の範囲の効率を有し、低温液体と高温熱交換器を通過した高温 液体との間で熱交換して中温発生器に入る前の低温液体を加熱する中温熱交換器 と、 0.68ないし0.74の範囲の効率を有し、薄い流体と高温及び中温熱交換器を通過 した高温液体との間で熱交換して低温発生器に入る前の薄い流体を加熱する低温 熱交換器と、 を備えた冷却装置。 ５． 請求項２に記載の吸収式冷却装置において、更に、 外部の熱源と中温液体との間で熱交換して中温液体を加熱するための高温発生 器内の第３の管巣と、 高温蒸気と低温発生器からの低温液体との間で熱交換して低温液体を加熱しか つ高温蒸気を凝縮するための中温発生器内の第２の管巣と、 第２の管巣を通過して凝縮された高温蒸気と合わされた、中温発生器からの中 温蒸気と薄い流体との間で熱交換して薄い流体を加熱しかつ中温蒸気を凝縮する ための低温発生器内の第１の管巣と、 を備えた冷却装置。 ６． 吸収剤、冷媒及び熱伝達添加剤を含む流体が冷媒の蒸気を吸収しかつ熱伝 達添加剤の蒸気が流体の表面で凝縮する吸収器と、 薄い流体を、冷媒を蒸発させるのに十分な温度であるが熱伝達添加剤の熱分解 温度より低い温度に加熱して、冷媒及び熱伝達添加剤を含む低温蒸気と、冷媒及 び吸収剤を含むが熱伝達添加剤を実質的に含んでいない低温液体を形成とを形成 する低温発生器と、 低温液体の第１の部分を、冷媒を蒸発させるのに十分な温度であるが熱伝達添 加剤の熱分解温度より低い温度に加熱して、冷媒を含む中温蒸気と、吸収剤を含 む中温液体を形成する中温発生器と、 低温液体の第２の部分を、冷媒を蒸発させるのに十分な温度に加熱して、冷媒 を含む高温蒸発と、吸収剤を含む高温液体とを形成する高温発生器と、 低温蒸気を凝縮して冷媒及び熱伝達添加剤を含む凝縮された液体を形成する凝 縮器と、 少なくとも凝縮された液体を蒸発して蒸発器熱交換器内の媒体を冷却しかつ冷 媒及び吸収器に供給される熱伝達添加剤を含む蒸気を形成するための蒸発器熱交 換器を有する蒸発器と、 を備えた吸収式冷却装置。 ７． 請求項６に記載の吸収式冷却装置において、更に、 吸収器から薄い流体を受けかつ薄い流体の第１の部分を低温発生器に供給しま た薄い流体の第２の部分を吸収器に戻す導管を備え、装置のポンピング比が８な いし１１の範囲内である冷却装置。 ８． 請求項６に記載の吸収式冷却装置において、更に、 少なくとも約0.87の効率を有し、低温液体の第２の部分と高温液体との間で熱 交換して低温液体の第２の部分を加熱する高温熱交換器と、 0.76ないし0.82の範囲の効率を有し、低温液体と高温熱交換器を通過した中温 液体及び高温液体との間で熱交換して低温液体を加熱する中温熱交換器と、 0.68ないし0.74の範囲の効率を有し、薄い流体と高温及び中温熱交換器を通過 した高温液体及び中温熱交換器を通過した中温液体との間で熱交換して薄い流体 を加熱する低温熱交換器と、 を備えた冷却装置。 ９． 請求項６に記載の吸収式冷却装置において、更に、 外部の熱源と低温液体の第２の部分との間で熱交換して低温液体の第２の部分 を加熱するための高温発生器内の第３の管巣と、 高温蒸気と低温液体の第１の部分との間で熱交換して低温液体の第１の部分を 加熱しかつ高温蒸気を凝縮するための中温発生器内の第２の管巣と、 第２の管巣を通過した凝縮された高温蒸気と合わされた中温蒸気と薄い流体と の間で熱交換して薄い流体を加熱しかつ中温蒸気を凝縮するための低温発生器内 の第１の管巣と、 を備えた冷却装置。 １０． 冷媒、吸収剤及び熱伝達添加剤を含む流体を使用する吸収式冷却装置に おける熱伝達添加剤の熱分解を減少する方法において、 低温発生器内の冷媒、吸収剤及び熱伝達添加剤を含む薄い流体を、冷媒を蒸発 させるのに十分な温度であるが熱伝達添加剤の熱分解温度より低い温度に加熱し て、冷媒及び熱伝達添加剤を含む低温蒸気と、冷媒及び吸収剤を含むが熱伝達添 加剤を実質的に含んでいない低温液体とを形成する工程と、 高温発生器内の低温液体を、熱伝達添加剤の熱分解温度以上の温度に加熱して 、冷媒を含む高温蒸気と、冷媒及び吸収剤を含む高温液体とを形成する工程と、 低温蒸気を凝縮して冷媒及び熱伝達添加剤液体を含む凝縮された液体を形成す る工程と、 蒸発器熱交換器を備える蒸発器内の凝縮された液体を蒸発させて蒸発器熱交換 器内の媒体を冷却しかつ冷媒及び熱伝達添加剤を含む蒸発器蒸気を形成する工程 と、 蒸発器蒸気からの冷媒が流体によって吸収されかつ蒸発器蒸気からの熱伝達添 加剤が流体の表面上で凝縮して薄い流体を形成するように蒸発器蒸気を吸収器内 の高温液体を含む流体にさらす工程と、 を備える方法。 １１． 冷媒、吸収剤及び熱伝達添加剤を含む流体を使用する吸収式冷却装置に おける熱伝達添加剤の熱分解を減少する方法において、 低温発生器内の冷媒、吸収剤及び熱伝達添加剤を含む薄い流体を、冷媒を蒸発 させるのに十分な温度であるが熱伝達添加剤の熱分解温度より低い温度に加熱し て、冷媒及び熱伝達添加剤を含む低温蒸気と、冷媒及び吸収剤を含むが熱伝達添 加剤を実質的に含んでいない低温液体とを形成する工程と、 中温発生器内の低温液体を、冷媒を蒸発させるのに十分な温度であるが熱伝達 添加剤の熱分解温度より低い温度に加熱して、冷媒及び熱伝達添加剤を含む中温 蒸気と、吸収剤を含むが熱伝達添加剤を実質的に含まない中温液体とを形成する 工程と、 高温発生器内の中温液体を、冷媒を蒸発するのに十分な温度に加熱して冷媒を 含む高温蒸気と、吸収剤を含む高温液体とつくる工程と、 低温蒸気を凝縮して冷媒及び熱伝達添加剤を含む凝縮された液体を形成する工 程と、 蒸発器熱交換器を備える蒸発器内の凝縮された液体を蒸発させて蒸発器熱交換 器内の媒体を冷却しかつ冷媒及び熱伝達添加剤を含む蒸発器蒸気をつくる工程と 、 蒸発器蒸気からの冷媒が流体によって吸収されかつ蒸発器蒸気からの熱伝達添 加剤が流体の表面上で凝縮して薄い流体を形成するように蒸発器蒸気を吸収器内 の高温液体を含む流体にさらす工程と、 を備える方法。 １２． 請求項１１に記載の方法において、更に、 ポンピング比を８ないし１１の範囲に保持する工程を含む方法。 １３． 請求項１１に記載の方法において、更に、 中温液体と高温液体とで熱交換して高温発生器に入る前の中温液体を加熱し、 そこにおいて、高温液体と中温液体との間の熱交換効率が少なくとも約0.87でる 工程と、 低温液体と高温液体とで熱交換して中温発生器に入る前の低温液体を加熱し、 そこにおいて、高温液体と低温液体との間の熱交換効率が0.87ないし0.86の範囲 内である工程と、 薄い流体と高温液体とで熱交換して低温発生器に入る前の薄い流体を加熱し、 そこにおいて、高温液体と薄い流体との間の熱交換効率が0.81ないし0.87の範囲 内である工程と、 を含む方法。 １４． 請求項１１に記載の方法において、更に、 外部熱源と高温発生器内の中温液体とで熱交換して中温液体を加熱する工程と 、 高温蒸気と中温発生器内の低温液体とで熱交換して低温液体を加熱しかつ高温 蒸気を凝縮させる工程と、 凝縮された高温蒸気と合わされた中温蒸気と低温発生器内の薄い流体とで熱交 換して薄い流体を加熱しかつ中温蒸気を凝縮させる工程と、 を含む方法。 １５． 冷媒、吸収剤及び熱伝達添加剤を含む流体を使用する吸収式冷却装置に おける熱伝達添加剤の熱分解を減少する方法において、 低温発生器内で冷媒、吸収剤及び熱伝達添加剤を含む薄い流体を、冷媒を蒸発 させるのに十分な温度であるが熱伝達添加剤の熱分解温度より低い温度に加熱し て、冷媒及び熱伝達添加剤を含む低温蒸気と、冷媒及び吸収剤を含むが熱伝達添 加剤を実質的に含んでいない低温液体とを形成する工程と、 中温発生器内で低温液体の第１の部分を、冷媒を蒸発させるのに十分な温度で あるが熱伝達添加剤の熱分解温度より低い温度に加熱して、冷媒を含む中温蒸気 と、吸収剤を含む中温液体とを形成する工程と、 高温発生器内で低温液体の第２の部分を、冷媒を蒸発させるのに十分な温度に 加熱して、冷媒を含む高温蒸気と、吸収剤を含む高温液体とを形成する工程と、 低温蒸気を凝縮して冷媒及び熱伝達添加剤液体を含む凝縮された液体を形成す る工程と、 蒸発器熱交換器を備える蒸発器内の凝縮された液体を蒸発させて蒸発器熱交換 器内の媒体を冷却しかつ冷媒及び熱伝達添加剤を含む蒸発器蒸気をつくる工程と 、 蒸発器蒸気からの冷媒が流体によって吸収されかつ蒸発器蒸気からの熱伝達添 加剤が流体の表面上で凝縮して薄い流体を形成するように蒸発器蒸気を吸収器内 の中温液体及び高温液体を含む流体にさらす工程と、 を備える方法。 １６． 請求項１５に記載の方法において、更に、 ポンピング比を８ないし１１の範囲に保持する工程を含む方法。 １７． 請求項１１に記載の方法において、更に、 低温液体の第２の部分と高温液体とで熱交換して低温液体の第２の部分を加熱 し、そこにおいて、高温液体と低温液体の第２の部分との間の熱交換効率が少な くとも約0.86である工程と、 低温液体と高温液体及び中温液体とで熱交換して低温液体を加熱し、そこにお いて、高温及び中温液体と低温液体との間の熱交換効率が0.78ないし0.86の範囲 内である工程と、 薄い流体と高温液体及び中温液体とで熱交換して薄い流体を加熱し、そこにお いて、高温及び中温液体と薄い流体との間の熱交換効率が0.81ないし0.87の範囲 内である工程と、 を含む方法。 １８． 請求項１５に記載の方法において、更に、 外部熱源と高温発生器内の低温液体の第２の部分とで熱交換して低温液体の第 ２の部分を加熱する工程と、 高温蒸気と中温発生器内の低温液体の第１の部分とで熱交換して低温液体の第 １の部分を加熱しかつ高温蒸気を凝縮させる工程と、 凝縮された高温蒸気と混合された中温蒸気を低温発生器内の薄い流体とで熱交 換して薄い流体を加熱しかつ中温蒸気を凝縮させる工程と、 を含む方法。