JP2000500221A - 回転する伝熱装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
伝熱装置が冷却アセンブリを含み、冷却アセンブリが、低圧領域と高圧領域とを有している。伝熱装置は、冷却アセンブリの低圧領域及び高圧領域間に結合された発電アセンブリをも含む。冷却アセンブリと発電アセンブリとは、高圧領域内の冷媒が発電アセンブリを通して冷却アセンブリの低圧領域に送られるように配列される。発電アセンブリを冷媒が通過することにより該発電アセンブリが電力を発生し得る。伝熱装置は吸着領域をも含む。該吸着領域は、ピストン及びシリンダと、吸着サイクルと組み合わされた排出器サイクルと、繊維状の熱交換器と、渦管とを含み得、1実施例ではランプあるいはトーチが含まれる。
Description
【発明の詳細な説明】
回転する伝熱装置
(発明の分野)
本発明は伝熱装置に関する。
(従来の技術)
既知の伝熱装置は高価であり非効率的でもある。しかも、幾つかの伝熱装置で
は環境を損なう技法や材料が使用される。
(発明が解決しようとする課題)
前述の問題を解決する伝熱装置を提供することである。
(課題を解決するための手段)
本発明の1様相に従えば、低圧領域及び高圧領域とを有する冷却アセンブリと
、この冷却アセンブリに接続された発電アセンブリと、冷却アセンブリ内の前記
低圧及び高圧の各領域間を循環するようになっている冷媒とを含む伝熱装置が提
供される。1実施例では、冷却アセンブリと発電アセンブリとは、高圧領域内の
冷媒が発電アセンブリを通過して低圧領域に送られ、発電アセンブリを冷媒が貫
くに際してこの発電アセンブリが発電するように配列される。
望ましくは、発電アセンブリは高圧の冷媒がそこを通過するタービンあるいは
エンジンを含み、また更には、電力を発生するための発電機を含む。
冷却アセンブリは、この冷却アセンブリ内の冷媒を凝縮させるための凝縮器を
含み、更には、この凝縮器からの冷媒を受ける蒸発器を含み、この蒸発器で冷媒
を蒸発させるようにするのが好ましい。蒸発器に送られる冷媒の圧力を減少させ
るための、弁を含む減圧手段が凝縮器と蒸発器との間に好都合に配列される。
冷却アセンブリは、蒸発器から蒸発する低圧の冷媒を受けるための吸着器を更
に含む。吸着器は、冷媒を吸着して濃い冷媒液を生成するための吸着剤を含む。
冷却アセンブリは更に、この濃い冷媒液が通過して加熱される加熱手段を含む
。加熱手段は、濃い冷媒液の少なくとも幾分かを蒸発させて高圧の冷媒蒸気と薄
い冷媒液とを生成するようになっている。薄い冷媒液はその後吸着器に戻される
のが好ましい。加熱手段は太陽熱収集器と、好都合にはガスバーナとを含む。
加熱手段と吸着器との間には、濃い冷媒液を加熱手段にポンピングするための
ポンピング手段が配列される。ポンピング手段と加熱手段との間には、濃い冷媒
液を、この濃い冷媒液が加熱手段に送られるに先だって加熱するための前加熱器
が設けられる。
前加熱器は、低温の濃い冷媒液がその一方側を通り、高温の薄い冷媒液が他方
の側を通る熱交換器の形態を有し、濃い冷媒液及び薄い冷媒液間で熱交換が生じ
、濃い冷媒液が加熱手段に送られるに先立って加熱され、薄い冷媒液が吸着器に
戻るに先立って冷却されるのが好都合である。
弱い冷媒液から蒸発した冷媒を分離させるための分離手段が設けられる。
冷却アセンブリと発電アセンブリとは平行に配置され、冷媒が加熱手段内で蒸
発された後、幾分かの冷媒蒸気が発電アセンブリに送られ、残余の冷媒蒸気が凝
縮器に送られるようにされる。本様相では発電アセンブリからの低圧の冷媒蒸気
が吸着器に送られる。
あるいは、冷却アセンブリと発電アセンブリとは直列に配置され、加熱手段内
で蒸発された冷媒の実質的に全てが発電アセンブリに送られる。発電アセンブリ
に送られた冷媒は凝縮器に送られるのが好ましい。
他の実施例では、伝熱装置は平行に配列された第1の加熱手段及び第2の加熱
手段を含み、各加熱手段が、太陽熱収集器と、好都合にはガスバーナとを含む。
吸着器からの濃い冷媒液の幾分かが第1の加熱手段に送られ、この第1の加熱手
段内で蒸発した実質的に全ての冷媒が発電アセンブリに送られる。吸着器からの
冷媒の残余部分は第2の加熱手段を通して送られ、この第2の加熱手段内で蒸発
された実質的に全ての冷媒が凝縮器に送られる。本様相では伝熱装置は第1の分
離手段及び第2の分離手段を含み、第2の分離手段が、第2の加熱手段内に形成
された、薄い冷媒液から蒸発した冷媒を分離し、分離した冷媒蒸気を前加熱器に
送るようになっており、第1の分離手段が、第1の加熱手段内に形成された、薄
い冷媒液から蒸発する冷媒蒸気を分離し、分離した冷媒蒸気を第2の分離手段に
送るようになっている。
更に別の実施例では、伝熱装置は、濃い冷媒液がそこを通して第1の前加熱器
に送られるところの、平行に配列された第1の加熱手段及び第2の加熱手段を含
む。これら第1の加熱手段及び第2の加熱手段を通過した濃い冷媒液の幾分かは
望ましくは第2の前加熱器を介して第1の加熱手段に送られ、濃い冷媒液の残余
部分は第2の加熱手段に送られる。第1の加熱手段内で蒸発された冷媒の幾分か
は発電アセンブリに送られるのが好ましい。第1の加熱手段内で蒸発された冷媒
の残余部分が第2の加熱手段に送られ、この第2の加熱手段内で蒸発する冷媒に
は、この第2の加熱手段を通して送られる濃い冷媒液の熱が伝達される。第1の
加熱手段及び第2の加熱手段からの薄い冷媒液は前加熱器を介して吸着器に送ら
れる。
あるいは、第1の加熱手段及び第2の加熱手段は直列に配列されそれにより、
吸着器からの実質的に全ての濃い冷媒液が第1の加熱手段を通して送られ、冷媒
蒸気と、中間冷媒液とを生成するのが好ましい。第1の加熱手段からの中間冷媒
液は、それ以上に冷媒を蒸発させるために第2の加熱手段に送られる。第1の加
熱手段内で蒸発されたが発電アセンブリには送られない冷媒蒸気は第2の加熱手
段を通して送られ、この第2の加熱手段を通して送られる中間冷媒液内の冷媒を
蒸発させそれにより、蒸発された冷媒と薄い冷媒液とを更に生成させ、第2の加
熱手段を通過した第1の加熱手段からの冷媒は凝縮器に送られるのが好ましい。
第2の加熱手段内で中間冷媒液から蒸発された冷媒は凝縮器に送られる。第2の
加熱手段内に形成された薄い冷媒液は吸着器に戻されるのが好ましい。
本発明の他の様相に従えば、発電方法であって、高圧領域及び低圧領域を有す
る冷却アセンブリの周囲に冷媒の幾分かを循環させること、高圧領域からの冷媒
を発電アセンブリを通して送ることにより電力を発生させること、発電アセンブ
リからの冷媒を冷却アセンブリの低圧領域に送ること、を含む発電方法が提供さ
れる。
発電アセンブリはタービンを含み、高圧領域からの冷媒がタービンに送られる
ことにより電力が発生されるのが好ましい。
本方法には更に、蒸発器内の冷媒を蒸発させ、蒸発された冷媒を吸着器を通し
て送り、吸着器内で吸着剤に吸着させることにより濃い冷媒液を生成すること、
が含まれる。
本方法には更に、吸着器からの濃い冷媒液を、太陽熱収集器を含む加熱手段に
送り、濃い冷媒液を太陽エネルギーで加熱することが含まれる。加熱手段はガス
バーナをも含み得る。
本方法には更に、加熱手段内の冷媒の少なくとも幾分かを蒸発させて高圧の冷
媒蒸気と薄い冷媒液とを生成することが含まれる。
濃い冷媒液は、ポンピング手段により吸着器から加熱手段へとポンピングされ
る。濃い冷媒液は、加熱手段に入るに先立ち、前加熱器により加熱される。前加
熱器は、低温の濃い冷媒液がその一方の側を送られ、低温の薄い冷媒液が他方の
側を送られそれにより、濃い冷媒液と薄い冷媒液との間で熱交換が生じる熱交換
器の形態のものであり得る。
高圧の、蒸発された冷媒は加熱手段の下流側の分離手段により、薄い冷媒液か
ら分離される。1実施例では、加熱手段からの蒸発された冷媒の幾分かが発電ア
センブリに送られ、蒸発された冷媒の残余部分が凝縮器に送られ凝縮される。凝
縮された冷媒は減圧手段を介して凝縮器から蒸発器に送られて蒸発される。本実
施例では発電アセンブリからの低圧の冷媒は吸着器に送られるのが好ましい。
別の実施例では、加熱手段からの蒸発された冷媒の実質的に全てが発電アセン
ブリに送られた後に凝縮器に送られる。
本発明の他の様相に従えば、伝熱装置であって、伝熱流体をその内部で移動さ
せるための閉回路と、伝熱流体を加圧するための閉回路内の加圧手段と、加圧さ
れた伝熱流体から熱を除去するための閉回路内の除熱手段と、伝熱流体を減圧し
且つ伝熱流体に熱を導入するための、減圧及び熱導入手段と、を含む伝熱装置が
提供される。
伝熱流体は冷媒蒸気であり、加圧手段は、冷媒蒸気を圧縮し、圧縮された冷媒
蒸気を吸着あるいは吸着せしめて冷媒及び吸着剤組合せ体とするようになってい
るのが好ましい。冷媒及び吸着剤をそうした組合せ体状態に加圧し且つ吸着ある
いは吸着させた後、この冷媒及び吸着剤組合せ体を加熱し、吸着された冷媒蒸気
を加圧下に排出させる加熱手段を設けることができる。
加圧手段は、弁を含むシリンダ内にピストンを有するヒートポンプであり、冷
媒蒸気と前述の冷媒及び吸着剤組合せ体はピストンの一方の側と、シリンダの各
端部との間に位置付けられ、ピストンがシリンダ端に向けて移動すると溶媒蒸気
が圧縮されて吸着あるいは吸着が生じる。シリンダの弁を開き、加圧された溶媒
蒸気が除熱手段に移動することができるようにするための弁開放手段が設けられ
る。除熱手段は、溶媒蒸気を凝縮させて液化させるようになっている凝縮器を含
む。
閉回路は、凝縮器と蒸発器との間に、液化された冷媒に熱を導入するための液
溜めを含むのが好ましい。ピストンを一方のシリンダ端から引き離して移動させ
ることにより蒸発器内の圧力を減少させそれにより、蒸発器の周囲領域から熱を
抜き出して冷媒液を沸騰させ、前記領域に冷却効果を創出させることが可能であ
る。
先のヒートポンプと同じ態様で閉回路内で作動する更に別のヒートポンプを設
け、蒸発と、その結果としての冷却を連続的に実施することができる。
本発明の1様相に従えば、排出器サイクルと吸着器サイクルとを含む伝熱装置
であって、冷媒が排出器サイクルと吸着器サイクルとの間を循環する伝熱装置が
提供される。
有益には、排出器サイクルには吸着器サイクルからの冷媒を捕捉するように配
列された排出器が含まれる。
排出器サイクルは、比較的高圧の冷媒蒸気を発生させるための蒸気発生器と、
発生した冷媒蒸気を通過させる排出器とを含むのが好ましい。吸着器サイクルに
は、比較的低圧の冷媒蒸気を形成するために冷媒液を蒸発させるための蒸発器と
、冷媒及び吸着剤の溶液を形成するために、蒸発器からの冷媒蒸気を吸着するた
めの吸着剤を含む吸着器と、形成した冷媒及び吸着剤の溶液から溶媒の幾分かを
蒸発させて比較的低圧の冷媒蒸気を形成するための濃縮器とを含むのが好ましい
。1実施例では排出器は蒸発器に接続され、蒸発器からの冷媒蒸気の幾分かを捕
捉する。別の実施例では排出器は濃縮器に接続され、この濃縮器からの冷媒蒸気
を捕捉する。
本発明の別の様相に従えば、伝熱装置であって、排出器サイクルと吸着器サイ
クルとを含み、排出器サイクルが、比較的高圧の冷媒蒸気を発生するための蒸気
発生器と、発生した冷媒蒸気を通すための排出器とを含み、吸着器サイクルが、
比較的低圧の冷媒蒸気を形成するために冷媒液を蒸発させるための蒸発器と、蒸
発器からの冷媒蒸気を吸着させて冷媒及び吸着剤の溶液を形成させるための吸着
剤を含む吸着器と、形成された冷媒及び吸着剤の溶液からの冷媒の幾分かを蒸発
させて比較的低圧の冷媒蒸気を形成するための濃縮器とを含み、排出器が、蒸発
器かあるいは濃縮器の何れかに接続されてこれらの何れかからの冷媒蒸気を捕捉
する。
濃縮器は、比較的高温の冷媒がその第1の側、望ましくは排出器サイクルの側
の、好ましくは蒸気発生器から送られ、比較的低温の冷媒が第2の側、望ましく
は吸着器サイクルの側の、好ましくは吸着器から送られる熱交換器の形態を有す
るのが好都合である。
蒸気発生器からの冷媒は排出器を通して濃縮器に送られ、濃縮器内で、排出器
に捕捉された冷媒と混合されるのが好ましい。
排出器が蒸発器からの冷媒を捕捉する1実施例では装置は凝縮器を含み、濃縮
器の第2の側からの冷媒がこの凝縮器に送られる。凝縮器からの冷媒は蒸発器及
び蒸気発生器に送られるのが好ましい。この実施例では、濃縮器の第1の側から
の実質的に全ての冷媒が蒸発器に送られる。
排出器が濃縮器からの冷媒を捕捉する別の実施例では、濃縮器の第2の側から
の冷媒が蒸発器及び蒸気発生器に送られる。
別の実施例では、伝熱装置は更に、蒸発器に送る冷媒のための膨張弁を含む。
この実施例では蒸発器に冷媒を送るための2つの膨張弁が設けられる。一方の膨
張弁は、濃縮器の第1の側からの冷媒を蒸発器に送るために設けられ、他方の膨
張弁は、濃縮器の第2の側からの冷媒を蒸発器に送るために設けられる。吸着剤
を濃縮器の第2の側から吸着器に送るために更に別の膨張弁を設けることができ
る。
吸着器からの、溶媒及び吸着剤の溶液を濃縮器にポンピングするためのポンプ
を設けることができる。ポンプには、溶媒を溶媒蒸気発生器にポンピングするた
めのポンプを設けても良い。
本発明の更に別の様相に従えば、発電装置であって、前述したような伝熱装置
と、排出器サイクル及び吸着器サイクルとの間に接続された発電手段とを含む発
電装置が提供される。
冷媒が排出器サイクルから発電手段へと送られて電力が発生された後、冷媒は
この発電手段から吸着器サイクルに送られるのが好ましい。
発電手段を蒸気発生器に接続しそれにより、この蒸気発生器内に発生された、
前述の比較的高圧の冷媒蒸気の幾分かを発電手段に送るようにするのが有益であ
る。
発電装置の1実施例では、伝熱装置の第1実施例が、蒸気発生器と吸着器との
間に接続されれた発電手段を含み、発電手段からの冷媒が吸着器に送られる。発
電装置の別の実施例では、伝熱装置の第2実施例が、蒸気発生器と吸着器との間
に接続された発電手段を含み、この発電手段からの冷媒が吸着器に送られる。
本発明の他の様相に従えば、前述したような伝熱装置を含む、液体を処理する
ための液体処理装置であって、液体が冷媒から構成され、伝熱装置が、蒸発器に
対する液体供給源を含み、蒸発器から、蒸発されなかった送給材料を排出するた
めの生成物排出器と、濃縮器から濃出物を排出するための濃縮物排出器と、を含
む液体処理装置が提供される。
濃縮器の第2の側から送られる液体の幾分かが排出導管に送られ、前記液体の
残余部分が蒸気発生器に送られるのが好ましい。
本様相での発明は、液体が海水の形態を有する浄水装置であって、生成物がよ
り濃縮された塩溶液であり、濃縮物が真水である浄水装置として有益に使用する
ことができる。あるいは本発明は、蒸留装置あるいは濃縮装置として使用するこ
とができる。
本発明の更に別の様相に従えば、伝熱装置であって、伝熱サイクルが、冷媒蒸
気を発生するための主蒸気発生器を含む伝熱サイクルと、この主蒸気発生器から
の冷媒蒸気を送る排出器サイクルと、排出器サイクルからの冷媒蒸気を送る吸着
器とを含む伝熱装置が提供される。
1実施例では、排出器サイクルは、排出器からの加熱された冷媒蒸気を送る副
蒸気発生器にして、所定量の冷媒で充填され、充填された冷媒に、排出器から送
られる冷媒蒸気の熱が伝達され、副蒸気発生器内の冷媒が蒸発されて冷媒蒸気と
なる。排出器サイクルは更に、副蒸気発生器から蒸発する冷媒蒸気を凝縮させる
ための凝縮器と、望ましくは、この凝縮器からの冷媒を受けるための蒸発器とを
更に含むのが好ましい。この蒸発器は排出器に接続しそれにより、蒸発器内の低
圧の冷媒蒸気を、排出器を通して送られる冷媒に捕捉させるのが好ましい。蒸発
器と凝縮器との間に膨張弁を設け、凝縮器からの冷媒が蒸発器に入る前に膨張さ
せるのが好ましい。吸着器を蒸発器を介して排出器サイクルに接続し、蒸発器内
で蒸発された冷媒を吸着器に送るのが好ましい。
副蒸気発生器に冷媒/吸着器組合せ体を充填し、吸着器には、蒸発器からの冷
媒をそこに吸着するための、副蒸気発生器における吸着器と同一であり得る吸着
器を設けるのが好ましい。
吸着器が第2の伝熱サイクル、好ましくは第2の排出器と、第2の主蒸気発生
器と、第2の蒸発器と、第2の凝縮器とを含む第2の伝熱サイクルの一部を構成
するのが好ましい。吸着器が第2の、先に説明した副蒸気発生器を構成し、先に
説明した副蒸気発生器が、冷媒を受けるための第2の吸着器を構成するのが好ま
しい。
別の実施例では、排出器サイクルが第1の排出器と第2の排出器とを含む。排
出器サイクルが更に、凝縮器と蒸発器とを含み、凝縮器が、膨張弁を介して蒸発
器と連通されるのが好ましい。凝縮器は第1の排出器に好都合に接続され、第1
の排出器を通して送られる蒸気発生器からの冷媒蒸気が蒸発器からの冷媒を捕捉
し、第1の排出器からの排出物が凝縮器に好ましく送られ、次いで、膨張弁を介
して蒸発器に望ましく送られる。蒸気発生器からの冷媒の残余部分は第2の排出
器に好ましく送られ、第2の排出器が蒸発器からの冷媒を捕捉し、第2の排出器
からの排出物が、吸着剤を内部に有する第2の蒸気発生器に送られて冷媒が吸着
される。
第1の蒸気発生器は吸着剤/冷媒組合せ体を含み、この第1の蒸気発生器に熱
が加えられると冷媒が蒸発されるのが好ましい。
伝熱装置は更に、吸着器から蒸気発生器に冷媒を移送するための第2の伝熱サ
イクルを含み、この第2の伝熱サイクルが、先に説明した伝熱サイクルに相当す
る様式で配列された、第1の排出器及び第2の排出器と、凝縮器及び蒸発器とを
も含み得る。
本発明の他の様相に従えば、伝熱装置であって、吸着器と、蒸気発生器と、渦
管と、を含み、蒸気発生器が、圧縮された冷媒を渦管に送るようになっておりそ
れにより、渦管から比較的熱く且つ比較的冷たい冷媒が吸着器に送られる。
吸着器は、渦管からこの吸着器に送られる冷媒を吸着して冷媒及び吸着剤の溶
液を形成するための吸着剤を含むのが好ましい。冷媒及び吸着剤の溶液は、蒸気
発生器に送られ、この蒸気発生器から加圧された冷媒蒸気が発生され、吸着剤は
吸着器に送られるのが好ましい。
吸着器と蒸気発生器との間には熱交換器を設け、この熱交換器の一方側を通し
て前記冷媒及び吸着剤の溶液を送り、蒸気発生器からの吸着剤を熱交換器の他方
側を送り、吸着剤からの熱を冷媒及び吸着剤の溶液に伝達させる。
1実施例では、渦管の、高温の冷媒がそこから排出されるところの第1の端部
が凝縮器に接続され、この凝縮機内で高温の冷媒が凝縮される。凝縮器と吸着器
との間には蒸発器を接続し、凝縮器からこの蒸発器に送られる凝縮された冷媒が
蒸発され、蒸発器の周囲部分から熱が奪われる。
本発明の別の実施例は、その各端部が渦管に接続されたヒートパイプの形態を
有し得る。吸着器がヒートパイプのある部分を構成する。本実施例は、ヒートパ
イプが実質的に垂直でありそれにより、吸着器がヒートパイプの底部位置に設け
られるように配列され得る。
蒸気発生器が渦管を取り巻いて配列され得る。
本発明の1様相に従えば、排出器サイクルと発電サイクルとを含む発電装置が
提供される。排出器サイクルは、比較的高圧の冷媒蒸気を発生するための蒸気発
生器と、発生された比較的高圧の冷媒蒸気を送る排出器とを含み、また、排出器
サイクルは更に、排出器に接続され、排出器を比較的高圧の冷媒蒸気が通過する
に際して比較的低圧の冷媒蒸気がそこから捕捉され得るところの低圧手段を含み
、発電サイクルが蒸気発生器に接続され、比較的高圧の冷媒蒸気が電力発生のた
めに発電サイクルに対しても送られる。
蒸気発生器は太陽熱収集サイクルにより駆動される。太陽熱収集サイクルは、
蒸気発生器に熱を送るように配列された太陽熱収集機を含む。太陽熱収集サイク
ルは更に、太陽熱収集機から得られた熱を補助するための加熱手段をも含む。太
陽熱収集サイクルにおける冷媒は、発電装置における冷媒とは分離されるのが好
ましい。
排出器サイクルは更に、排出器及び発電サイクルからの冷媒蒸気を受けるため
の第1の凝縮器と、この第1の凝縮器からの冷媒蒸気を受けるための第2の凝縮
器とを更に含み得る。
本発明の1実施例に従えば、回転する熱交換器を含む伝熱装置が提供される。
回転する熱交換器は、回転シャフトから外側に伸延する複数の細長要素と、熱交
換器を回転させるための駆動手段と、熱交換器の前記細長要素に伝熱流体を供給
するための供給手段とを含みそれにより、熱交換器が回転されたとき、熱が細長
要素を介して伝熱流体へ、あるいは伝熱流体から伝達され得る。
細長要素は脊椎の形態のフィンと、針あるいは狭幅のストリップとを含む。こ
の回転する熱交換器の利点は、多数の細長要素を使用することで広い表面積が提
供されることである。例えば、直径30cmの熱交換器では8平方メートルの表面
積が提供される。
1実施例では伝熱装置は伝熱流体の蒸気を発生させるための蒸気発生器の形態
を有し、別の実施例では、伝熱装置は、伝熱流体の蒸気を受け且つ凝縮させるた
めの凝縮器の形態のものとすることができる。別の実施例では、伝熱装置は吸着
器を含み、この吸着器内の吸着剤が、吸着器に供給される伝熱流体の蒸気を吸着
する。更に別の実施例では伝熱装置は蒸発器を含み、この蒸発器に供給される膨
張された伝熱流体を受けそして蒸発させる。
伝熱装置が回転する熱交換器のためのハウジングを含むのが好ましい。このハ
ウジングは、液体を保持するためのリザーバを含み、前記液体の幾分かを収集し
、収集した液体を細長要素に送達するための収集手段を更に有する。この収集手
段は、回転する熱交換器と共に回転することのできるパイプを含む。収集手段は
回転シャフトに固着され、この回転シャフトと共に回転するのが好ましい。収集
手段は掬いパイプを含むのが好ましい。あるいは、収集手段は回転する熱交換器
の回転により作動するポンプの形態を有する。
回転シャフトは導管を含み、この導管は、この導管に細長要素が固着された場
合に、その一端部から他端部へと熱を伝達することができる。導管は回転するヒ
ートパイプの形態を有するのが好ましい。細長要素からの熱はこのヒートパイプ
に伝達され得る。あるいはヒートパイプからの熱は細長要素に伝達され得る。
あるいは回転シャフトは、細長要素を固着するスピンドルであり得る。
本発明の別の様相に従えば、先の関連するパラグラフに説明したような伝熱装
置を含む伝熱装置であって、更に別の少なくとも1つの伝熱装置にして、伝熱ア
センブリの一方の部分からの伝熱流体を他方の部分に移行させそれにより、伝熱
アセンブリの一方の部分から他方の部分へと熱を伝達させる伝熱装置が提供され
る。
前記更に別の伝熱装置の少なくとも1つ、あるいは各々は、先の関連するパラ
グラフに説明したような伝熱装置の形態を有するのが好ましい。
伝熱アセンブリは膨張された伝熱流体を蒸発させるための蒸発器を含み得る。
伝熱装置は更に、蒸発器からの、蒸発された伝熱流体を受けるための吸着器を含
み、この吸着器は、伝熱流体を吸着して濃い伝熱流体/吸着剤溶液を生成するた
めの吸着剤を含む。濃い伝熱流体/吸着剤溶液を受け、伝熱流体の蒸気を発生さ
せるとともに、薄い伝熱流体/吸着剤溶液を生成するための蒸気発生器もまた設
けられる。伝熱アセンブリは更に、蒸発器からの伝熱流体の蒸気を受け且つ凝縮
するための凝縮器を含み得る。
ここで、“濃い伝熱流体/吸着剤溶液”とは、高濃度の伝熱流体を有する溶液
に対して参照され、“薄い伝熱流体/吸着剤溶液”とは、低濃度の伝熱流体を有
する溶液に対して参照される。
蒸発器、吸着器、蒸気発生器、凝縮器、の少なくとも1つは、先に関連するパ
ラグラフで説明した伝熱装置を好ましく含んでいる。
薄い伝熱流体/吸着剤溶液は、蒸気発生器から吸着器に供給されるのが好都合
である。
各蒸発器の1実施例では、吸着器と蒸気発生器とは先の関連するパラグラフで
説明した伝熱装置を含んでいる。
別の実施例では、凝縮器もまた、先の関連するパラグラフで説明した伝熱装置
を含んでいる。
これらの実施例は、凝縮された伝熱流体が凝縮器から、好ましくは膨張手段を
介して蒸発器に供給され、この蒸発器によって伝熱流体が膨張されそれにより、
伝熱流体の圧力が減少されるサイクルを含むことができる。
別の実施例では、蒸気発生器の回転する熱交換器のシャフトと凝縮器とが、ヒ
ートパイプを含み得る。
また別の実施例では、各蒸発器及び各吸着器が、先の関連するパラグラフで説
明した伝熱装置を含んでいる。
この実施例は、伝熱流体が、太陽熱で駆動され得る蒸気発生器から離れた位置
で蒸発される開放サイクルを含み得る。蒸気発生器は太陽熱収集機を含むのが好
ましい。伝熱アセンブリに更に冷媒を供給するための冷媒供給手段が設けられる
。
別の実施例では、蒸発器、吸着器、蒸気発生器、の各々が、先の関連するパラ
グラフで説明した伝熱装置を含み、伝熱アセンブリが、溶剤としての伝熱流体を
含む溶液を蒸発器に送り、この蒸発器から伝熱流体を蒸発させるための供給手段
と、凝縮器から凝縮した伝熱流体を排出するための凝縮物排出手段とを含む開放
サイクルを提供する。この実施例は、蒸発器から凝縮された溶剤を排出するため
の溶媒排出手段を更に含み得る。
また別の実施例では、吸着器、凝縮器、蒸気発生器の各々が、先の関連するパ
ラグラフで説明した伝熱装置を含んでいる。本実施例は、伝熱流体が水を含む場
合の乾燥用途のための開放サイクルを含み得る。吸着器は、湿った空気を受ける
ための入り口と、乾燥した空気を排出するための出口とを有し、吸着剤が、空気
中の水分を吸着するようになっている。凝縮器に排水口を設け、凝縮された水分
を排出することができるようにするのが好ましい。
更に別の実施例では、伝熱アセンブリは伝熱手段により結合され、空調システ
ムの形態を有する2つのサイクルを含む。伝熱アセンブリの第1のサイクルが、
前記湿った空気から水分を除去して空気を乾燥させるための暖かい加湿領域を受
ける吸着器と、乾燥された空気を受け、また、有益には水である伝熱流体を受け
てこの伝熱流体を蒸発させ、流入する乾燥空気を冷却し且つ加湿して、冷却され
加湿され空気を生成する蒸発器とを含む。
吸着器と蒸発器との間には伝熱手段が、第1のサイクルから第2のサイクルに
熱を伝達するべく好都合に配列される。伝熱手段はヒートパイプであり、このヒ
ートパイプの一方の部分が、吸着器と蒸発器との間の通路に配列されるのが好ま
しい。
第2のサイクルが暖められた空気を受け、蒸気発生器が伝熱流体を受け、蒸発
する伝熱流体が暖められた空気を冷却及び加湿し、加湿された空気を排出手段が
排出する。伝熱手段が、第2のサイクルの蒸発器と排出手段との間に好都合に配
列される。伝熱手段の反対側の端部が、蒸発器と排出手段との間の通路内に配列
されるのが好ましい。
第1のサイクルの蒸発器と吸気、第2のサイクルの蒸発器の各々は、先の関連
するパラグラフ中で説明した伝熱装置を含み得る。
本発明の別の様相に従えば、伝熱流体の蒸気を発生するための蒸気発生器と、
蒸気発生器に濃い伝熱流体/吸着剤溶液を供給するための吸着器と、伝熱流体の
蒸気を受けると共に、伝熱流体をそこから排出するための排出器と、排出器に接
続された蒸発器とを含み、排出器を貫いて送られる伝熱流体が、蒸発器からの伝
熱流体を捕捉する伝熱装置が提供される。
1実施例では、蒸発器と排出器との間に仕事取り出し手段が配列され、排出器
が、この仕事取り出し手段を介して蒸気発生器からの伝熱流体の蒸気を受ける。
仕事取り出し手段は、電流を発生するための交流発電機を駆動するタービンの形
態を有し得る。本実施例では伝熱装置は、複数のステージに配列された複数の排
出器を含み得る。
蒸気発生器からの流体を凝縮させるための凝縮器が設けられ、この凝縮器と排
出器との間には、凝縮器からの凝縮された伝熱流体を受けるための蒸発器が設け
られる。膨張弁の形態を有する減圧手段を凝縮器と蒸発器との間に設けることが
できる。
凝縮器が、蒸気発生器からの伝熱流体の蒸気を直接受けるべく配列されそれに
より、蒸気発生器からの伝熱流体の蒸気の幾分かが、仕事取り出し手段に送られ
、また、伝熱流体の蒸気の幾分かが凝縮器に送られる。あるいは、凝縮器を、こ
の仕事取り出し手段からの伝熱流体の蒸気を受けるように配列し、この、仕事取
り出し手段からの伝熱流体の蒸気の幾分かを排出器に送り、他の幾分かを凝縮器
に送るようにすることができる。
別の実施例では、蒸気発生器が、前記伝熱流体の蒸気を発生するための熱交換
器を含み、この熱交換器が、排出器からの伝熱流体を受けるようになっている。
この実施例では、排出器から排出される伝熱流体を、蒸気発生器によって受容さ
れるに先立って加熱するための加熱手段を設けることができる。この加熱手段は
、排出器から排出される伝熱流体を加圧するための圧縮器を含むのが好ましい。
排出器からの伝熱流体は蒸気発生器に送られ、そして後、蒸発器に送られるのが
好ましい。
本実施例では、蒸発器は吸着器に接続されそれにより、蒸発器からの伝熱流体
の幾分かが排出器に捕捉され、他の幾分かが吸着器に送られる。
別の実施例では、伝熱装置は、蒸気発生器からの伝熱流体の蒸気の幾分かを受
けるための第1の排出器と、蒸気発生器からの伝熱流体の蒸気の他の幾分かを受
けるための第2の排出器とを含み得る。
第1の排出器から排出される蒸気を受けるための冷却手段を設け得る。この冷
却手段には第2の排出器を接続する。これにより、蒸気発生器からの伝熱流体は
、この第2の排出器を貫いて送られるに際して、冷却手段内の伝熱流体を捕捉す
る。
本発明の他の様相に従えば、伝熱装置であって、伝熱流体の蒸気を発生するた
めの蒸気発生器と、蒸発器からの伝熱流体の蒸気を受けるための排出器と、伝熱
流体を受けるための蒸発器にして、排出器と流体的に連通された蒸発器とを含み
、蒸気発生器から排出器を通して送られる伝熱流体の蒸気が蒸発器からの伝熱流
体を捕捉しそれにより、蒸発器内の、蒸発する伝熱流体をして、排出器内で、蒸
気発生器からの伝熱流体の蒸気と混合せしめる伝熱装置が提供される。
伝熱装置は更に、排出器からの伝熱流体を受け且つ凝縮させるための凝縮器を
含み、蒸発器が、この凝縮器からの凝縮された伝熱流体の幾分かを受けるべく、
凝縮器と流体連通状態とされるのが好ましい。
蒸発器により受容された凝縮器からの伝熱流体を膨張させ、この伝熱流体の圧
力を減少させるための膨張手段を設け得る。蒸気発生器は、凝縮器からの伝熱流
体の幾分か、好ましくは残余部分を受けるために、凝縮器と連通させることがで
きる。伝熱流体を蒸気発生器にポンピングするためのポンプ手段を設け得る。
太陽熱を蒸気発生器に伝達させ、伝熱流体の蒸気を発生させるための太陽熱加
熱手段を設けることができる。この太陽熱加熱手段は太陽熱収集器を含み、受け
た太陽エネルギーにより、この太陽熱収集器内の伝熱流体を加熱する。太陽熱収
集器から第2の伝熱流体を蒸気発生器にポンピングし、先に説明した伝熱流体を
加熱するためのポンプ手段が好ましく設けられる。
太陽熱加熱手段は更に、太陽熱収集器の収集した太陽エネルギーが、先に説明
した伝熱流体に十分な熱を提供することができない場合に、第2の伝熱流体を加
熱するための二次加熱手段を含み得る。
伝熱装置は更に、凝縮器からの、先に説明した伝熱流体の蒸気の幾分かを受け
るようになっている仕事取り出し手段を更に含み、この仕事取り出し手段は、伝
熱流体により伝熱装置からの仕事の取り出しを可能とするべく作動自在である。
仕事取り出し手段は、電流を発生させるための交流発電機に接続することのでき
るタービンを含み得るのが好ましい。タービンは、蒸気発生器及び凝縮器と流体
連通状態に配列されそれにより、伝熱流体は蒸気発生器からタービンに送られた
後、凝縮器に送られる。
本発明の他の様相に従えば、電気を発生するための電源であって、伝熱流体を
収納するための伝熱流体収納手段を含み、この伝熱流体収納手段が第1の端部領
域及び第2の端部領域を画定し、これらの第1の端部領域及び第2の端部領域間
を伝熱流体が循環し、発電手段が、第1の端部領域及び第2の端部領域間に配列
され、伝熱流体が循環することによりこの発電手段が作動されて発電が行われる
電源が提供される。
電源は、第1の端部領域と第2の端部領域との間に取り付けたタービンと、こ
のタービンに結合された交流発電機とを含み、伝熱流体が循環することによりタ
ービンが駆動され、タービンの駆動が交流発電機を作動させて発電が行われるの
が好ましい。
第1の端部領域が蒸発器を含みそれにより、この蒸発器内の伝熱流体が蒸発器
を加熱することにより蒸発されるのが好ましい。第2の端部領域が凝縮器を含み
、この凝縮機内で、蒸発器内の伝熱流体の蒸気から熱が除去され、伝熱流体が凝
縮されるのが好ましい。第2の端部領域から第1の端部領域に伝熱流体を移行さ
せるための移行手段を設けうる。移行手段は吸引手段の形態を有し、更には、第
1の端部領域と第2の端部領域との間を伸延する導管を含む。
発電手段が、蒸発する伝熱流体の通路内に配列され、この発電手段に伝熱流体
の蒸気の圧力が行使されることにより作動されるのが好ましい。
第2の端部領域の位置には、この第2の端部領域からの除熱を容易化するため
のフィンを設け得る。蒸発器は、伝熱流体を広い表面積に分散させることにより
伝熱流体の蒸発を容易化させるための流体分散手段を含み得る。流体分散手段は
ウィックの形態を有し得る。
本発明の別の様相に従えば、電気的設備の物品であって、加熱されることによ
り用途の第1の端部領域及び第2の端部領域との間を循環することのできる伝熱
流体を収納するヒートパイプと、循環する伝熱流体の通路内に配列され、電気を
発生するための発電手段と、この発電手段により発生された電気を使用するため
の電機使用手段とを含む電気的設備の物品が提供される。
(図面の簡単な説明)
図1は、本発明の伝熱装置の概略図である。
図2は、図1の伝熱装置の変形例での概略図である。
図3は、図1の伝熱装置の変形例での概略図である。
図4は、図1の伝熱装置の変形例での概略図である。
図5は、図1の伝熱装置の変形例での概略図である。
図6は、ヒートポンプを使用する伝熱装置の1実施例の概略図である。
図7は、図5のヒートポンプの、異なるステージでの概略図である。
図8は、図5のヒートポンプの、異なるステージでの概略図である。
図9は、図5のヒートポンプの、異なるステージでの概略図である。
図10は、図7から図9の伝熱装置の変形例での概略図である。
図11は、別態様での伝熱装置の概略図である。
図12は、図11の伝熱装置の改変例での概略図である。
図13は、図11の伝熱装置を組み込んでなる発電装置の概略図である。
図14は、図12の伝熱装置を組み込んでなる発電装置の概略図である。
図15は、液体処理装置の概略図である。
図16は、別態様での伝熱装置の概略図である。
図17は、図11の伝熱装置の他の改変例での概略図である。
図18は、図17の伝熱装置の更に別の改変例での概略図である。
図19は、渦管の概略図である。
図20は、渦管を組み込んでなる伝熱装置の概略図である。
図21は、渦管を組み込んでなる改変例での伝熱装置の概略図である。
図22は、渦管を組み込んでなる別の改変例での伝熱装置の概略図である。
図23は、更に別の伝熱装置の概略図である。
図24は、図23の伝熱装置の改変例での概略図である。
図25は、伝熱アセンブリの1実施例の概略図である。
図26は、伝熱アセンブリの1改変例での概略図である。
図27は、伝熱アセンブリの1改変例での概略図である。
図28は、伝熱アセンブリの1改変例での概略図である。
図29は、伝熱アセンブリの1改変例での概略図である。
図30は、伝熱アセンブリの1改変例での概略図である。
図31は、伝熱アセンブリの1改変例での概略図である。
図32は、図31の伝熱アセンブリのサイクルのチャート図である。
図33は、伝熱アセンブリの他の実施例を表す概略図である。
図34は、図33の伝熱アセンブリの他の実施例を表す概略図である。
図35は、図33の伝熱アセンブリの他の実施例を表す概略図である。
図36は、図33の伝熱アセンブリの他の実施例を表す概略図である。
図37は、図33の伝熱アセンブリの他の実施例を表す概略図である。
図38は、電気的設備の物品の実施例の断面図である。
図39は、電気的設備の物品の他の実施例の断面図である。
図40は、電気的設備の物品の他の実施例の断面図である。
(発明の実施の態様)
図1を参照するに、発電装置が全体を参照番号1010で示され、冷却アセン
ブリ1012と、発電アセンブリ1014とを含んでいる。
冷却アセンブリ1012は蒸発器1016と、吸着器18と、加熱手段102
0と、凝縮器1022とを含み、冷媒1024が冷却アセンブリ1012を全体
的に貫いて循環する。
蒸発器1016内の冷媒1024は、流入する流体、例えばライン1026を
通る空気あるいは水により蒸発される。蒸発する冷媒が、ライン1026内の流
体から熱(Q)を取り出す。次いで、冷えた流体を冷却のために使用することが
できる。飽和蒸気の形態の冷媒が、ライン1028を通して吸着器1018に送
られ、吸着器1018が、流入する冷媒の蒸気を吸着して、吸着熱(Q0)を、
流入する流体、例えばライン1032内の水あるいは空気に与える。この吸着プ
ロセス中に濃い冷媒溶液が形成され、形成された濃い冷媒溶液は、ライン103
6を通してポンプ1034によりポンピングされ、熱交換器1038を経て(そ
の目的は以下に説明する)加熱手段1020に送られる。ポンプ1034が、ラ
イン1036内の濃い冷媒溶液の圧力を上昇させる。
加熱手段1020は、太陽熱収集器1040を含む。太陽熱収集器1040内
では濃い冷媒溶液を加熱するために太陽エネルギーが使用され、ガス式の加熱器
1042が、それ以上の加熱を与えるために、あるいは、太陽エネルギーを得ら
れない場合に全ての加熱を与えるために設けられる。
冷媒1024の蒸気と、液体の吸着剤とが分離器1044を経て送られ、液体
の吸着剤1030を冷媒1024の蒸気から分離させる。高温の液体である吸着
剤1030はライン1046を介して熱交換器1038に送られる。熱交換器1
038内では、ライン1036内の濃い冷媒溶液が熱交換器の一方の側を送られ
、ライン1046内の高温の吸着剤が他方の側にをられそれにより、吸着剤から
の熱が濃い冷媒溶液に伝達され、濃い冷媒溶液の温度が上昇し、吸着剤の温度が
低下する。次いで吸着剤はライン1048を通して吸着器1030に送られ、そ
の圧力が、膨張弁1049により、吸着器1030に流入するに先立ち減少され
る。
分離器1044を出る高温の、冷媒の蒸気の幾分かは、ライン1050及び逆
止弁1052を通して凝縮器に1022に送られる。高温の、冷媒の蒸気の残余
部分は、ライン1054及び逆止弁105を経て、以下に説明する発電アセンブ
リ1058に送られる。
高温且つ高圧の、ライン1050内の冷媒の蒸気は凝縮器1024に送られ、
凝縮機内で流体、例えば水あるいは空気により凝縮され、冷媒からは熱(Q0)
が取り出される。凝縮された冷媒は次いでライン1062を経て、膨張弁106
4の形態の減圧弁を通して送られ、低圧となった冷媒は蒸発器1016に送られ
、サイクルが反復される。
ライン1054内の、高温且つ高圧の冷媒の蒸気は、タービン1066及び発
電機1068とを含む発電手段に送られる。ライン内の高圧の冷媒蒸気がタービ
ン1066を駆動し、発電機1068を駆動して、概略例示されるユニット10
70、1072内に電気を発生させる。
タービン1066を駆動する高圧の冷媒は、タービン1066を横断する際に
減圧されそれにより、低圧となった冷媒がライン1074を通して送られ、吸着
器1018に入るライン1028内の冷媒の蒸気と合流する。
図2を参照するに、図1のそれと全体的に同一の発電装置1010の別の実施
例が示されている。本実施例は、平行に配列された第1の加熱手段1020Aと
第2の加熱手段1028Bが含まれる点で図1の装置とは異なっている。第1の
加熱手段1020Aは第1の太陽熱収集器1040Aと、第1のガスヒータ10
42Aとを含む。第2の加熱手段1020Bは、第2の太陽熱収集器1040B
と第2のガスヒータ1042Bとを含む。ライン1036内の濃い冷媒溶液は、
熱交換器1038を通過した後に2つのライン1036A及び1036Bに分岐
される。ライン1036A内の濃い冷媒溶液は液体ポンプ1034Aを介して送
られ、この液体ポンプ1034Aが、ライン1036Aから第1の太陽熱収集器
1040Aに向かう濃い冷媒溶液の圧力を増大させ、ガスヒータ1042Aが、
ライン1036A内の濃い冷媒溶液を蒸発させて、高圧の、高温の、冷媒102
4の蒸気と、薄い冷媒溶液1030とを生成させる。次いで、高圧の、高温の、
冷媒1024の蒸気と、薄い冷媒溶液1030との混合物は分離器1044Aに
送られ、この分離器1044A内で冷媒の蒸気がライン1054を通して発電ア
センブリ1014に送られ、薄い冷媒容器がライン1046Aを通して、今後説
明する第2の分離器1044Bに送られる。
熱交換器1038出る濃い冷媒の溶液の、ライン1036Aを通して送られな
い残余部分は、ライン1036Bを通して太陽熱収集器1040B及びガスヒー
タ1042Bに送られ、濃い冷媒溶液中の冷媒が蒸発されそれにより、高温の、
高圧の、冷媒1024の蒸気と、薄い冷媒溶液1030とが生成される。この、
高温の、高圧の、冷媒1024の蒸気と、薄い冷媒溶液1030とは、ライン1
046A内の薄い冷媒溶液1030と混合される。この混合物は、膨張弁104
7Aにより減圧され、第2の分離器1044Bに入る。この第2の分離器104
4B内の冷媒1024の蒸気は、ライン1050を経て凝縮器1022に送られ
る。第2の分離器1044B内の薄い冷媒溶液1030は、ライン1046Bを
経て熱交換器1038に送られる。
図2では、図1と同じ参照番号を付記した要素は図1のそれらと同一の機能を
果たす。
図3を参照するに、分離器1024内の冷媒の蒸気は全て、ライン1054、
弁1056、を経て、発電のためのタービン1066に送られる。タービン10
66を出た、ライン1074内の低圧の冷媒は凝縮器1022に送られそこで、
凝縮物の熱(Q0)がライン1060により取り出される。凝縮された冷媒10
24は次いで、ライン1062及び膨張弁1064を通して蒸発器1016に送
られる。蒸発器1016内で蒸発された冷媒はライン1028を経て吸着器10
28に送られる。本装置の残余部分の機能は図1に示した装置のそれと同じであ
る。
図4を参照するに、別の実施例が示され、平行に配列された第1の加熱手段1
120A及び1120Bを含んでいる。図4の実施例で図1の実施例と同じ参照
番号を付記した特徴部分の機能は図1のそれらと同じである。
第1の加熱手段1120Aは、任意の好適な加熱手段として良く、図4では、
ライン1130に沿って流入する流体により加熱が行われることが概略示されて
いる。第1の加熱手段1120Aが、図1及び図3を参照して説明した加熱手段
1020と類似のものであることを理解されよう。
ライン1036を通して、濃い冷媒溶液がポンプ1034を経て熱交換器10
38にポンピングされ、そして後、ライン1136を通り、このライン1136
で濃い冷媒溶液の幾分かがライン1136Bに分岐され、以下に説明する第2の
加熱手段1120Bに送られる。濃い冷媒溶液の残余部分はライン1136Aを
介して第2の熱交換器1138を通り、第1の加熱手段1120Aに向かう。第
1の加熱手段1120A内では、ライン1130からの熱(Qi)が、濃い冷媒
液中の冷媒をして蒸発せしめ、蒸発された冷媒はライン1154を通して送られ
、今後説明するライン1154A及び1154Bに分岐される。
ライン1154A内の高温の冷媒は弁1156を経てタービンあるいはエンジ
ン1066に送られた後、ライン1158を経てライン1028内の冷媒と混合
され、吸着器1018に入る。凝縮器1022内で凝縮された冷媒はライン10
62、熱交換器1160、膨張弁1064を経て蒸発器1016に送られる。蒸
発された例薬剤はライン1028、熱交換器1160を経て蒸発器1016から
送られ、熱交換器1160で、ライン1028内の蒸発された冷媒からの熱がラ
イン1062内の冷媒に伝達される。
第1の加熱手段1120A内での冷媒の蒸発により生成される薄い冷媒溶液は
、ライン1140を通して熱交換器1138に送られる。この、高温の薄い冷媒
溶液は、熱交換器1138の一方の側を送られ、濃い冷媒溶液が熱交換器の他方
の側を送られる。これにより、高温の薄い冷媒溶液の熱が濃い冷媒溶液に伝達さ
れ、濃い冷媒溶液の温度が上昇し、ライン1140内の薄い冷媒溶液の温度が低
下する。
ライン1136Bを通して送られる濃い冷媒溶液は第2の加熱手段1120B
に送られ、そこで、ライン1154B内の、冷媒の高温の蒸気により過熱される
。この高温の蒸気は結局、この第2の加熱手段1120Bをライン1154Cを
介して出ることにより冷却される。ライン1140Bから第2の加熱手段112
0Bに入り加熱された濃い冷媒溶液は、蒸発され、ライン1150を通して凝縮
器1022に送られる。ライン1154C内の冷媒は膨張弁1155を介してや
はり凝縮器1022に送られる。第2の加熱手段1120Bから冷媒が蒸発する
ことにより生成された薄い冷媒溶液は、ライン1140Bを通して送られ、熱交
換器1038を通るライン1140内の薄い冷媒溶液と混合された後、ライン1
048を通して吸着器1018に送られる。
図5を参照するに、更に別の実施例が示され、直列に配列された第1の加熱手
段1120A及び第2の加熱手段1120Bを含んでいる。本実施例は、ライン
1136内の濃い冷媒溶液が2つのライン1136A及び1136Bに分岐され
ない転移外は、図4に示した実施例と同一である。本実施例では、そうではなく
、ライン1136内の濃い冷媒溶液は全て、熱交換器1138を通して第1の加
熱手段1120Aに送られそこで蒸発されることにより、中間冷媒溶液が生成さ
れる。この中間冷媒溶液はライン1140、熱交換器1138、膨張弁1139
を通して第2の加熱手段1120Bに送られる。
この第2の加熱手段1120B内の中間冷媒溶液は、ライン1154B内から
流入する、高温の冷媒の蒸気により加熱されて蒸発し、ライン1150を通して
凝縮器1022に送られる。これにより生じた薄い冷媒溶液は、ライン1140
Bを通して熱交換器1038に送られた後、ライン1048を通して吸着器10
18に送られる。かくして、第1の加熱手段からの、冷媒の蒸気はライン115
4Bを通して凝縮器1022に送られ送られ、第2の加熱手段1120Bからの
冷媒の蒸気はライン1150を通してやはり凝縮器1022に送られる。高温且
つ高圧の、ライン1154内の冷媒の蒸気はライン1150を通してタービンあ
るいはエンジン1066に送られ、発電機1068内に電気を発生させた後、ラ
イン1158を通して図5に示すように送られ、ライン1028内の冷媒の蒸気
と混合され、吸着器1018に送られる。
所望であれば、第1の加熱手段1120Aからの燃焼ガスを、図4あるいは図
5に示す装置内の第2の加熱手段1120B内で使用し、この第2の加熱手段1
120Bを更に加熱させることもできる。
本実施例で使用する冷媒及び吸着剤は任意の好適な冷媒及び吸着剤とすること
ができる。冷媒は、例えば、アンモニア及び水であり、水及びリチウム臭化物で
あり、水及びカルシウムホルメートであり、或いは水及びNaSCN、ヒドロフ
ルオロカーボン(HFC)冷媒(例えばR134a、R123、R32、及びR
152a)であり、吸着剤は、例えばETFE、DTGであり、DTrGを使用
することもできる。
ここで、“高温”、“低温”、“高圧”、“低圧”とは、装置の種々の部分に
おける相対的な温度及び圧力に対し適宜のものとして参照される相対的表現であ
る。
ここで“濃い”、“中間の”、“薄い”、と表現される各冷媒溶液は、吸着剤
中の冷媒の相対的な濃度に対して参照される。例えば、“濃い”とは、比較的高
濃度の冷媒に対して参照され、“薄い”とは、比較的低濃度の冷媒に対して参照
される。
図6から図9を参照するに、蒸気を圧縮するためのヒートポンプが、ピストン
/シリンダ配列構成を含み、ピストン2010はシリンダ2012内を往復作動
するようになっている。ピストン2010の作用側と、シリンダ端部2013と
の間には、冷媒液/吸着剤組合せ体2014、例えばNH3/H2O或いはH2O
/LiBr(或いは冷媒液/吸着剤組合せ体、例えばNH3/CaCl2、R32
/AX21)及び冷媒2016、例えば液体アンモニアの蒸気が維持される。液
体アンモニアの蒸気は、冷媒液/吸着剤組合せ体2014とシリンダ端部201
3との間に維持される。ボイラ/熱交換器2018が、シリンダ2012内で冷
媒2016の蒸気の位置にその一部が位置付けられた閉じた水回路を提供する。
シリンダ端部2013は入り口2020と出口2022とを有し、これらの入
り口及び出口は各々、逆止弁により制御され、また、凝縮器2024と連通する
。凝縮器2024は、冷媒溜め2026と連通する流路を有する。冷媒溜め20
26は、コイル蒸発器2032を画定する閉じた冷媒回路に接続された出口20
28及び入り口2030を有する。
凝縮器2024と、冷媒溜め2026と、蒸発器2032とが、図示されない
冷却器のためのアセンブリを提供する。冷媒溜め2026は好適な絶縁体203
4を有し、蒸発器2032は、適宜の絶縁体2038を備える状態で水チャンバ
2036内に配置される。
作動に際し、ピストン2010が図7に示す平衡位置から、シリンダ2012
のシリンダ端部2013に向けて移動し、冷媒2016の蒸気を圧縮し、この蒸
気をして冷媒液/吸着剤組合せ体2014内に吸着せしめる。この冷媒液/吸着
剤組合せ体2014の濃度のみならず圧力は、ピストン2010がその圧縮スト
ロークの終点に接近するに従い増大される(図8)。圧縮プロセス中、吸着及び
圧縮によりシリンダ2012に生ずる熱は、熱交換器2018により除去される
。
圧縮プロセスが完了すると、出口2022が逆止弁により開放され、冷媒液/
吸着剤組合せ体2014がボイラ2018により加熱され、圧縮プロセス中に吸
着された冷却剤の蒸気が排除される。化学的吸着は、冷却剤の蒸気が高圧の蒸気
として排除された後に冷却されて凝縮し、液体となるようなものである。
高圧の、冷却剤の蒸気はシリンダ2010から凝縮器2024に送られる。凝
縮器2024は蒸気を凝縮して液体とし、この凝縮物の熱を環境中に放出する。
凝縮器2024を出た冷媒液は冷媒溜め2026に送られ、次いでコイル蒸発器
2032に送られる。
ボイラ2018が停止され、ピストン2010の端部がシリンダ端部2013
から離れると、冷媒溜め2026から蒸気が引き出され、蒸発器2032内の圧
力が減少する。これにより、液体アンモニアである冷媒が沸騰し、結局、冷媒が
冷却される。次のサイクルでは冷媒に何らの熱も戻されない。それは、冷媒液内
での層理が熱的ダイオード効果を生じさせるからである。冷えた冷媒液と暖かい
冷媒液との間の濃度差が、これら各冷媒の混合を妨げる。冷却空間を冷えた状態
に維持することにより、氷を製造することができる。
吸着システムは従来からの蒸気圧縮システムよりもずっと嵩張ったものとなる
。それは、吸着冷却器の構成部品がずっと多いからである。吸着設備(即ち蒸気
発生器及び吸着器)の伝熱量及び質量伝達量は小さいので、大きな表面積も必要
となる。蒸気圧縮システムのシリンダ内に冷媒液/吸着剤組合せ体を使用して冷
却と加熱とを生じさせることでそうした問題は一掃され、吸着プロセスを従来か
らの吸着システムによるよりもずっと効率的に(即ち、冷媒を脱着するためには
素早い吸着と最小の熱入力が必要である)行えるようになる。更に、冷媒液/吸
着剤組合せ体を蒸気圧縮システムで使用することにより、オゾン層を減少させる
恐れがなく、しかも温室効果ガスではない、環境低負荷の冷媒を使用することが
できるようになる。
連続運転を実現するために、本装置には図10に示すような2つのピストン/
シリンダ配列構成を組み込むことができる。これらのピストン/シリンダ配列構
成では、シリンダ入り口2020、2020A、が蒸発器2032に直結され、
各シリンダ出口2022、2022Aが凝縮器2024に接続され、各シリンダ
2010、2010Aがボイラ/熱交換器2018と熱交換関係に配置されてい
る。各シリンダの膨張ストローク端位置では冷媒の蒸気がシリンダの、各ピスト
ンの上方の空間を占有し、これが蒸気溜めとして機能する。
異なる形式の装置を使用して冷媒蒸気を圧縮し得ることを認識されたい。そう
した装置には例えば、往復作動、回転或いはスクリュー形式の各圧縮機が含まれ
る。異なる形式の圧縮プロセス及び膨張プロセスを使用してサイクル効率を最大
化させることができる。
例えば、使用し得るその他の冷媒/吸着剤組合せ体の例には、カルシウムホル
メート/水NH3/NaSCN、が含まれ、一方、冷媒/吸着剤組合せ体には、
シリカゲル/二酸化硫黄と、アンモニア/塩化カルシウムR134a/AX21
、R60/AX21が含まれ得る。
図11を参照するに伝熱装置3010が示され、排出器サイクル3012と、
吸着器サイクル3014とを含んでいる。排出器サイクル3012は蒸気発生器
3016と排出器3018とを含み、吸着器サイクル3014は蒸発器3020
を含んでいる。蒸発器3020は、図示されるように、排出器サイクル3018
と蒸発器3020との間を伸延するライン3022を介して排出器サイクル30
12に接続される。
吸着器サイクル3014は更に、例えば水性のリチウム臭化物溶液である吸着
剤を組み込んだ吸着器3022を含む。吸着器サイクル3014は更に、濃縮器
3024と、凝縮器3026とを含む。装置3010は、水のような冷媒と共に
使用するために適している。
運転に際し、熱QAが蒸気発生器3016に供給され、蒸気発生器3016内
の冷媒が蒸気となる。冷媒蒸気は次いで、ライン3026を介して排出器301
8に送られそこで、この排出器3018の主ノズルを通して膨張しそれにより、
ライン3022を通しての蒸発器3020からの低圧の蒸気を捕捉する。排出器
からの排出物はライン3028Aを経て濃縮器3024に送られる。濃縮器30
24は凝縮器コイル3028B内の冷媒/吸着剤組合せ体に熱を与える。凝縮さ
れた冷媒液はこの凝縮器コイル3028Bからライン3028Cを経て送られ、
膨張弁3030を通して膨張された後、蒸発器3020に入る。蒸発器3020
は低圧状況にあり、周囲から熱QBを引き出して蒸発器3020位置での冷却効
果を創出する。蒸発器3020内の冷媒蒸気の幾分かはライン3022を通して
排出器3018に捕捉され、残余の冷媒蒸気はライン3032を通して吸着器3
020に送られる。吸着器3022は、例えば、水内のリチウム臭化物からなる
濃縮用液である吸着剤を含んでいる。吸着器3022に入る冷媒が吸着されると
、吸着熱QCが放出され、希釈された吸着剤溶液が形成される。この希釈された
吸着剤溶液は、ポンプ3034により、ライン3036を通して濃縮器3024
にポンピングされる。
濃縮器3024内では凝縮器3028Bを通して送られる冷媒からの熱が、ラ
イン3036を通して濃縮器3024に入る吸着剤溶液内の冷媒をして蒸発せし
める。この、冷媒の蒸気はライン3038を通して凝縮器3026に送られる。
濃縮器3024内の冷媒が蒸発されることにより、吸着剤溶液の濃度が増大す
る。この、濃縮された吸着剤溶液はライン3042を介して膨張弁3040を通
して吸着器3022に戻され、ライン3032を通して流入するそれ以上の冷媒
を吸着する。凝縮器3026に送られる冷媒蒸気はこの凝縮器内で凝縮されるに
際し凝縮熱QDを放出する。凝縮された冷媒は次いで、ライン3046を通して
送られた後、2つのラインに分岐される。第1のライン3048はこの冷媒を膨
張弁3050を通して蒸発器3020に送る。冷媒は蒸発器3020内で膨張さ
れる。第2のライン3052はポンプ3044を介して冷媒を蒸気発生器301
6に送る。冷媒は、流入する熱QAによりこの蒸気発生器内で蒸発され、サイク
ルが再開される。かくて、このサイクルが連続的に反復される。
図12を参照するに、図11に示す実施例の改変例が示され、同じ構成部品に
は同じ参照番号が付記されている。図12に示す装置は、ライン3038と、凝
縮器3026と、ライン3046とが省略されている点が図11に示す装置と異
なっている。凝縮器3028Bからのライン3028Cもまた2つのライン、即
ち、冷媒を膨張弁3050を介して蒸発器に送る第1のライン3048と、冷媒
を蒸気発生器3016に送る第2のライン3052とに分岐される。濃縮器30
24からの冷媒蒸気は、ライン3138を介して排出器3018に結合される。
これにより、ライン3026を介して排出器3018に送られる蒸気発生器30
16からの冷媒蒸気は、ライン3138を介して濃出器3024から送られる低
圧の冷媒蒸気を捕捉する。図12では蒸発器3020からのライン3022は省
略されている。
図13を参照するに、発電装置3110が示され、図11に示すそれと同一の
伝熱装置3010と、発電手段3112とを含んでいる。発電手段3112はタ
ービン3114を含み、タービン3114はライン3116を介して蒸気発生器
3016と結合されている。タービン3114は、電気を発生させるための発電
機を駆動させるために使用することができる。タービン3114はライン311
8を介して吸着器3022と結合される。
運転に際し、蒸気発生器3016位置の冷媒蒸気はライン3116を介してタ
ービン3114に送られる。蒸気発生器3116位置の冷媒蒸気は高圧でありそ
れにより、タービン3114をして回転させることができる。タービンが回転す
ることにより発電が開始される。タービン3114を出る冷媒蒸気は低圧であり
、ライン3118を介して吸着器3022に送られる。
図14を参照するに、発電装置3110の別の実施例が示され、図12に示す
ような伝熱装置3010を含んでいる。発電装置3110は、図13の発電手段
3112と同じ発電手段3112を含み、この発電手段3112が、蒸気発生器
3016と吸着器3022との間に同じように結合されている。
上記各実施例では、排出器サイクル3012と吸着器サイクル3014とは共
に閉回路である。
図15を参照するに、脱塩装置3210が示され、図1及び図2に示される特
徴部分の多くを含み、これらの特徴部分が、図1及び図2におけるそれらと同じ
参照番号で示されている。
運転に際し、ライン3212を介してブラインが蒸発器3020に送られる、
蒸発器3020はコイル3214から熱を取り出し、このブラインから水を蒸発
させる。水の蒸気はライン3032を介して吸着器に送られる。蒸発器3020
内の残余のブラインは濃縮された塩性溶液の形態を有し、ライン3216を介し
て蒸発器から排出される。水の蒸気は蒸発器3020からライン3032を介し
て吸着器3022に送られそこで、リチウム臭化物の濃縮水溶液中に吸収される
ことにより、希釈された水性のリチウム臭化物を生成する。吸着が生じた際の吸
着熱は、コイル3218により取り出される。希釈されたリチウム臭化物の水溶
液は次いで、ライン3036Aを介してポンプ3034により熱交換器3220
にポンピングされそこで加熱された後、ライン3036Bを介して濃縮器302
4に送られる。濃縮器3024内の凝縮器コイル3028Bが、この濃縮器30
24に入る希釈されたリチウム臭化物の水溶液を加熱し、この希釈されたリチウ
ム臭化物から水分を蒸発させる。こうして水分が蒸発されることにより濃度が増
大されたリチウム臭化物は、ライン3024Aを通して熱交換コイル3220に
送られ、熱交換コイル3042Bを通る際に、この熱交換コイル3042Bの外
側を流れる希釈されたリチウム臭化物の水溶液に対して熱が放出される。次いで
、濃縮されたリチウム臭化物の水溶液はライン3042Cを介して膨張弁304
0を通り、その後、吸着器3022に送られる。
熱交換コイル3222を介し、蒸気発生器3016に熱が供給され、この熱交
換コイル3222内の水が加熱され蒸気が発生される。発生した蒸気はライン3
026を介して排出器3018に送られる、蒸気は、この排出器3018の主ノ
ズルを通して膨張されそれにより、ライン3138を介しての濃出器3024か
らの低圧の蒸気を捕捉する。ライン3026及びライン3138からの蒸気は、
ライン3138により、蒸発器3024内の凝縮コイル3028Bを通して送ら
れた後、ライン3028Cを通して送られた後、2つのラインに分岐される。第
1のライン3052を送られる蒸気はポンプ3044により蒸気発生器3016
に戻され、ライン3224を送られる残余の蒸気は凝縮物として収集される。
脱塩のために使用される図15に示す実施例が、その他の目的、例えば蒸留、
あるいはライン3212内を送られる液体を濃縮させるためにも使用できること
を認識されたい。
図16を参照するに、更に別の実施例が示され、本実施例の装置は蒸気発生器
3016と、排出器3018と、蒸発器3020と、第1の凝縮器3060と、
第2の凝縮器3062と、発電手段3110とを含んでいる。蒸気発生器301
6は太陽熱収集手段3017により駆動される。この太陽熱収集手段3017は
、太陽熱収集パネル3072と、ガスバーナ3074と、蒸気発生器3016内
に配列された加熱コイル3076とを含んでいる。ポンプ3078が、太陽熱収
集手段ル3070の周囲に冷媒をポンピングするために設けられる。
運転に際し、ポンプ3078がライン3080を介し、太陽熱収集パネル30
72に冷媒をポンピングする。冷媒は、太陽熱収集パネル3072を送られるに
従い、太陽エネルギーにより加熱される。次いで、加熱された冷媒はガスバーナ
3074を通して送られる。ガスバーナ3074は、太陽エネルギーが少ない場
合に使用され、気温が高い場合には省略することができる。
加熱された冷媒は次いで、蒸気発生器3016内の冷媒を加熱する加熱コイル
3076に送られる。蒸気発生器3016を出た冷媒はライン3026を介して
排出器3018に送られる。冷媒は、主ノズルを通して膨張される際にライン3
022を介しての蒸発器3020からの低圧の冷媒を捕捉する。排出器3018
を出る、ライン3026及びライン3022からの冷媒の混合物を含む排出物は
、ライン3028を介して第1の凝縮器3060に送られる。
蒸気発生器3016内で発生した冷媒蒸気の幾分かは、ライン3116を介し
てタービン3114に送られる。タービン3114に送られる高圧の冷媒蒸気が
、タービン翼を回転させ、交流発電機3115内に電気を発生させる。ライン3
118を介してタービン3114を出る低圧の冷媒蒸気は第1の凝縮器3060
に送られそこで、ライン3028から流入する冷媒蒸気と混合される。冷媒蒸気
混合物は次いでライン3064を介して第2の凝縮器3062に送られそこで、
冷媒蒸気は完全に液化される。液化された冷媒は、ポンプ3068によりライン
3066を通して蒸気発生器3016に送られる。かくしてこのサイクルが反復
される。
前記サイクルは2つの冷媒を含む。第1の冷媒は、排出器と、蒸発器と、蒸気
発生器とを含む発電サイクル内での冷媒であり、第2の冷媒は、太陽熱収集パネ
ル3072と、ガスバーナ3074と、加熱コイル3076とを含む太陽熱収集
手段における冷媒である。
図17を参照するに、伝熱装置3150を含む本発明の更に別の実施例が示さ
れ、伝熱装置3150が、第1の伝熱サイクルを含み、この第1の伝熱サイクル
が、主蒸気発生器3152と、排出器3154と、蒸発器3156と、凝縮器3
158と、副蒸気発生器3160と、吸着器3162とを含んでいる。主蒸気発
生器3152内の冷媒を蒸発させるための熱QAが供給される。主蒸気発生器3
152内で発生した冷媒蒸気は、ライン3166を介して蒸発器3156と接続
された排出器3154へと、ライン3164を介して送られる。ライン3164
から排出器3154を通して送られる高圧の冷媒蒸気は、ライン3166を介し
ての、蒸発器3156内の低圧の冷媒蒸気を捕捉する。排出器からの、蒸気発生
器3152及び蒸発器3156からの冷媒蒸気の混合物を含む排出物は、ライン
3168を通して副蒸気発生器3160に送られる。
副蒸気発生器3160は冷媒、好ましくは主蒸気発生器3152からの冷媒蒸
気と同一の冷媒が吸着される吸着剤で充填される。副蒸気発生器3160内には
加熱コイル3168Bが設けられる。この加熱コイル3168Bは排出器315
4からの冷媒蒸気の熱を副蒸気発生器3160内の冷媒/吸着剤組合せ体に伝達
し、この冷媒/吸着剤組合せ体から冷媒を蒸発させる。副蒸気発生器3160内
で発生した冷媒蒸気は、ライン3170を介して凝縮器3158に送られる。加
熱コイル3168Bを送られた冷媒蒸気は、ライン3168Cを介して送られた
後、ポンプ3172によりポンピングされて主蒸気発生器3152に戻される。
ライン3170を通して凝縮器3158に送られる冷媒蒸気は凝縮器3158内
で凝縮され、その際に凝縮熱QBを放出する。凝縮された冷媒は、ライン317
4を介して膨張弁3176を通しそこで膨張された後、蒸発器3156に送られ
る。
蒸発器3156内の低圧の冷媒蒸気は、蒸発器の周囲から熱QCを取り出しそ
れにより冷却効果を創出する。ライン3168C内の冷媒の幾分かはライン31
78を通して送られ、膨張弁3180を経て蒸発器3156に達する。
蒸発器3156内の冷媒の幾分かは、ライン3166を介して排出器3154
に捕捉される。蒸発器3156内の残余の冷媒はライン3184を介して吸着器
3162に送られる。吸着器3162には、この吸着器に送られる冷媒を吸着す
る吸着剤が設けられる。
伝熱装置3150は更に、図17に示すそれと類似の特徴部分を有する第2の
伝熱サイクルを含んでいる。つまり、この第2の伝熱サイクルには、第2の主蒸
気発生器と、第2の排出器と、第2の蒸発器と、第2の凝縮器とが含まれる。こ
れらの特徴部分は図17では明瞭化のために省略されている。吸着器3162は
第2の伝熱サイクルでの第2の副蒸気発生器を構成する。かくして、吸着器31
62内の冷媒/吸着剤組合せ体は、冷媒がそこから蒸発されるところの、冷媒/
吸着剤組合せ体の充填物として作用する。かくして、冷媒蒸気を発生する第2の
副蒸気発生器として作用する吸着器3162を使用して、冷媒蒸気を第2の凝縮
器に送ることができる。このサイクルでは、最初に説明した副蒸気発生器316
0に戻る冷媒が、この副蒸気発生器3160内の吸着剤に吸着される。かくして
、2つの伝熱サイクルを使用して、所望に応じて、伝熱装置の一部分から他の部
分へと変更させて反復使用することができる。
図18を参照するに、図17に示す装置の更に別の実施例が示され、全体を番
号3151で示されている。装置3151は、蒸気発生器3153と、第1の排
出器3155と、第2の排出器3157とを含む第1の伝熱サイクルを含む。第
1の排出器3155は凝縮器3159に接続され、また、蒸発器3161にも接
続される。第2の排出器3157は吸着器3163に結合される。
運転に際し、蒸気発生器3153は吸着剤/冷媒組合せ体で充填され、熱QA
が供給される。これにより冷媒が蒸発され、発生した高圧の冷媒蒸気がライン3
165を介して蒸気発生器を出る。蒸気発生器3153を出る冷媒蒸気の幾分か
はライン3165Aを介して第1の排出器3155に送られる。第1の排出器3
155を通る冷媒蒸気は、ライン3167を通して蒸発器3161からこの第1
の排出器3155に送られる低圧の冷媒蒸気を捕捉する。第1の排出器3155
からの、ライン3165Aからの冷媒蒸気とライン3167からの冷媒蒸気との
混合物からなる排出物は、ライン3169を通して凝縮器3159に送られる。
凝縮する冷媒から凝縮熱QCが放出され、凝縮器3159から除去される。凝縮
された冷媒はライン3171を通して送られ、膨張弁3173を通る際に膨張さ
れた後、蒸発器3161に送られる。
蒸気発生器3153で発生された高圧の冷媒蒸気の残余部分はライン3165
Bを介して第2の排出器3157に送られそこで、ライン3175を介しての蒸
発器3161からの低圧の冷媒蒸気を捕捉する。第2の排出器3157からの排
出物はライン3177を介して吸着器3163に送られる。吸着器3163には
吸着剤が設けられ、吸着器3163に入る冷媒はこの吸着剤に吸着されその時、
吸着熱QDを放出する。
第2の伝熱サイクル(明瞭化のために図示しない)では、吸着器3163内の
冷媒が蒸気発生器3153に戻され、この蒸気発生器内の吸着剤に吸着される。
この第2の伝熱サイクルには、相互に、蒸気発生器3151に熱を伝達する(且
つ吸着する)ために、図18に示される先に説明した伝熱サイクルのそれと類似
の様式で配列された、第1の排出器及び第2の排出器と、凝縮器と、蒸発器とが
含まれる。
かくして、冷媒が吸着器3163内の吸着剤に吸着されると、吸着器3163
に熱が供給され、その結果冷媒蒸気が発生し、かくして蒸気発生器3153が吸
着器として作用し、冷媒がこの蒸気発生器3153内の吸着剤に吸着される。
図19を参照するに、標準的な渦管3310の概略図が示されている。渦管3
310は、加圧ガス、例えば空気が矢印Xで示されるように流入するチャンバ3
312を含む。渦管3310は更に第1のパイプ3314を有し、この第1のパ
イプ3314の一端部の中央には障害物3316が、この第1のパイプ3314
の前記一端部を部分的に塞ぐように配列される。渦管3310は更に、第2のパ
イプ3318を有する。第1のパイプ3314を矢印Y方向に出るガスが、入り
口3313を通して流入する加圧ガスよりも高温であり、第2のパイプ3318
を矢印Z方向に出る加圧ガスの方が、入り口3313を通して流入する加圧ガス
よりも低温であることが分かった。
図20、図21、図22には渦管3310の使用状況が示される。図20を参
照するに、渦管3310にはライン3320を介して蒸気発生器3322からの
蒸気が供給される。この蒸気発生器には熱QAが供給されそれにより、その内部
の冷媒/吸着剤組合せ体324内の冷媒が蒸発される。蒸気発生器3322で発
生した冷媒蒸気は高圧である。渦管3310のチャンバ3312に入り口331
3を通して供給されたこの高圧の冷媒蒸気は、第1のパイプ3314の端部を出
た後、ヒーター3326に送られ、この時に熱QXが取り出される。ヒーター3
326を通過した冷媒はライン3328を介して吸着器3330に送られる。第
2のパイプ3318の端部を出た冷媒は冷えた蒸気の形態を有し、冷却コイル3
330に送られてその周囲部分から熱QYを取り出す。冷媒は冷却コイル333
0からライン3332を介して吸着器3330に送られる。吸着器3330は吸
着剤3334を有し、この吸着剤3334に、ライン3328及びライン333
2を通して流入する冷媒が吸着される。この吸着に際し吸着熱QZが発生する。
吸着剤に冷媒が吸着されることにより形成された溶液はライン3336、ポンプ
3338を経て熱交換器3340を通して蒸気発生器3322に送られる。熱交
換器3340はライン3336内の冷媒/吸着剤組合せ体を加熱し、加熱された
冷媒/吸着剤組合せ体は蒸気発生器3322に送られる。蒸気発生器3322内
では冷媒が蒸発され、発生した冷媒蒸気が、先に説明したようにライン3320
を介して送られ、一方、高温の吸着剤がライン3342を介して熱交換器334
0を通して送られ、この熱交換器内で、熱交換器をライン3336を介して送ら
れる吸着剤/冷媒組合せ体との間に熱交換が生じる。ライン3342内の吸着剤
は次いで、膨張弁3344を通して膨張された後、吸着器3330に入る。
図21には、図20に示す使用状況の実施例の改変例が示され、図20に示さ
れる幾つかの特徴部分と同じ多くの特徴部分を含んでいる。これらの特徴部分に
は同じ参照番号が付記される。図21の実施例は、ライン3328からの冷媒を
受けるための蒸発器3350が設けられている点が、図20の実施例と異なって
いる。ライン3328内の冷媒は、蒸発器3350に入るに先立ち、膨張弁33
52内で膨張される。かくして、冷媒は、蒸発器3350に入るに際して膨張さ
れそれにより、蒸発器の周囲から熱QRを取り出すことによる冷却効果を創出す
る。蒸発器3350内の冷媒はライン3354を通して吸着器3330に送られ
そこで、ライン3350及びライン3332から流入する冷媒が吸着剤3334
に吸着される。図21に示すサイクルのそれ以降の運転は図20に示すそれと同
じである。
図22には渦管3310を組み込んだヒートパイプ3310が示される。ヒー
トパイプ3410は冷却コイル3412を含む。この冷却コイル3412により
、第1のパイプ3318の端部から送られる冷えた空気は、このヒートパイプの
周囲部分から熱QYを取り出すことができる。ヒートパイプ3410は更に、第
1のパイプ3314の端部からの高温の冷媒蒸気を受けそれにより、熱QXを発
生する加熱コイル3414を含む。ヒートパイプ3410は更に、吸着剤341
8を含む吸着セクション3416を含む。冷却コイル3412を通して送られる
冷えた冷媒は、ヒートパイプのセクション3420を通して送られた後、吸着セ
クション3416に達する。加熱コイル3414からの冷媒もまた、この加熱コ
イルの他方の端部位置の吸着セクション3416に送られる。加熱コイル341
2及び冷却コイル3414からの冷媒は共に、吸着剤3418に吸着されて冷媒
/吸着剤組合せ体3428となる。この冷媒/吸着剤組合せ体3428は、ポン
プ3424により、ライン3422を介して蒸気発生器3426に送られる。蒸
気発生器3426には、冷媒/吸着剤組合せ体3428から冷媒を蒸発させるた
めの熱QAが供給される。発生した高圧の冷媒蒸気はライン3313を経て渦管
に送られる。濃縮された吸着剤はライン3430を介して膨張弁3432に送ら
れて膨張された後に、ヒートパイプ3410の吸着セクション3416に送られ
る。
図23及び図24を参照するに、伝熱装置4010が示され、回転する熱交換
器4012を含み、この回転する熱交換器4012が、細長針4014の形態を
有する複数の細長要素を含んでいる。細長針4014はシャフトに取り付けられ
ており、このシャフトは図23に示す実施例ではスピンドル4016の形態を有
し、図24に示す実施例では回転するヒートパイプ4018の形態を有する。
図23に示す実施例ではスピンドル4016はロッド4020を介してモータ
4022に結合される。図24の実施例ではヒートパイプ4018はプーリ40
24及びベルト4026を介して駆動モータ4022に結合される。
細長針4014はスピンドル4016あるいはヒートパイプ4018から外側
に、スピンドル4016あるいはヒートパイプ4018の円周方向に沿って伸延
しそれにより、細長針4014から伝熱流体へのあるいは伝熱流体から細長針4
014への伝熱のための広い表面積を提供する。伝熱装置は、細長部材4030
に取り付けた掬いパイプ4028の形態の収集手段を含む。細長部材は、結局、
図示されるように、シャフト4016あるいはヒートパイプ4018に固着され
る。
伝熱装置4010はハウジング4032を含み、このハウジング内には熱交換
器が格納される。ハウジング4032はリザーバ4034を含み、このリザーバ
4034には伝熱流体4036が収納される。出口パイプ4038がこのリザー
バから伸延され、伝熱流体4036がこの出口パイプを通してリザーバから排出
される。ハウジング4032には、このハウジングに伝熱流体を供給するための
入り口パイプ4040もまた結合される。ハウジング4032に供給される伝熱
流体は出口パイプ4038を通して排出される伝熱流体4036と同じかあるい
は同じでなくとも良い。例えば、仮に伝熱装置が吸着器として使用される場合に
は、伝悦装置4010に流入する伝熱流体は冷媒の形態を有し、一方、リザーバ
4032内の伝熱流体は冷媒/吸着剤からなる溶液の形態のものとすることがで
きる。
ハウジング4032の、細長針4014の付近からは、伝熱装置4010の機
能に応じて、この細長針4014に伝熱流体の蒸気を供給するための、あるいは
ハウジング4032から伝熱流体の蒸気を放出させるための導管4042が伸延
される。図23を参照するに、伝熱装置4010の機能に応じて、入熱手段ある
いは除熱手段4044が、伝熱流体4036を加熱するためか、あるいは伝熱流
体から熱を取り出すための何れかのために設けられる。
図24を参照するに、ヒートパイプ4018がハウジング4032の外側の第
1の端部領域4044と、ハウジング4032の内側に位置付けられた第2の端
部領域4046とを含んでいる。運転に際し、第1の端部領域4044に熱が供
給され、この熱がヒートパイプに沿って第2の端部領域4046に伝達されるこ
とにより、細長針4014上の伝熱流体が蒸発され得る。あるいは、第1の端部
領域4044から熱が除去されそれにより、第2の端部領域4046からの熱が
ハウジング4032の外側の部分に伝達されるようにすることもできる。
駆動モータ4022が、熱交換器4012を回転させるべく運転されると、結
局、掬いパイプ4028が回転する。これにより、伝熱流体4036は細長針4
014の表面積全体に分与され、効率的な伝熱が提供される。
図23及び図24に示される伝熱装置は、伝熱流体を蒸発させるための蒸気発
生器の形態、蒸発された伝熱流体を凝縮させるための凝縮器の形態、蒸発された
伝熱流体を吸着させるための吸着剤を保持する吸着器の形態、また、伝熱流体を
蒸発させて冷却効果を創出させるための蒸発器の形態のものとすることができる
。
図25から図29には、いろいろの形態の伝熱アセンブリが示され、異なる組
み合わせ状態での、蒸気発生器、凝縮器、吸着器、蒸発器、としての、図23及
び図24に示す形態の伝熱装置を含んでいる。
図25を参照するに、伝熱アセンブリ4050が示され、蒸発器4010Aと
、吸着器4010Bと、蒸気発生器4010Cとを含んでいる。蒸発器4010
Aと、吸着器4010Bと、蒸気発生器4010Cは各々、図23に示す形式で
の熱交換器4010を含んでいる。伝熱アセンブリ4050はまた、標準形式の
凝縮器4052をも含んでいる。
凝縮された伝熱流体、あるいは冷媒4036が、パイプ4054及び膨張弁4
056を通して蒸発器4010Aに送られる。膨張弁4056が、この膨張弁を
通る冷媒4036を膨張させ且つ減圧する。減圧された冷媒4036は蒸発器4
010Aに入った後に細長針4014Aに送られ、次いでリザーバ4034Aに
送られる。リザーバ内の掬いパイプ4028Aが細長針4014Aに冷媒403
6を分与しそれにより、モータ4022Aによりスピンドル4016Aが回転し
、細長針4014Aが回転するに際して冷媒が蒸発し、かくして蒸発が助長され
る。この蒸発により冷却効果が創出され、導管4058を介しリザーバ4034
Aを通して送られる冷媒が冷却される。
冷媒4036Aの蒸気は導管4042を通して吸着器4010Bに送られる。
連結ロッド4020Bが、蒸発器内でスピンドル4016Aから吸着器4010
B内のスピンドル4016Bに伸延される。かくして、熱交換器4012A及び
4012B並びに吸着器4010Bはモータ4022により同期状態で回転され
る。
吸着器4010Bのリザーバ4034Bが、吸着器4010B内で掬いパイプ
4028Bにより細長針4014Bに分与された冷媒/吸着剤溶液を保持する。
これにより、リザーバに流入する冷媒4036Aの蒸気が細長針4014上の冷
媒/吸着剤溶液中の吸着剤に吸着される。吸着器4010Bのリザーバ4034
Bからの吸着熱が流体導管4060を介して取り出される。濃い冷媒/吸着剤溶
液が、出口4038B及びポンプ4062を介して熱交換器4046を通して送
られ、この熱交換器内で加熱される。加熱された濃い冷媒/吸着剤溶液は、次い
でパイプ4040Cを通して蒸気発生器4010Cに送られた後、リザーバ40
64Cに内に収集される。蒸気発生器4010Cには、導管4066を介して熱
が供給され、掬いパイプ4028Cが冷媒/吸着剤溶液を細長針4014Cに分
与する。これによりモータ4022Cにより熱交換器4012Cが回転すると、
発生した冷媒蒸気が出口4042Cを介して凝縮器4052に送られる。薄い冷
媒/吸着剤溶液は、出口4038Cを介し、蒸発器4064を通して送られ、こ
の蒸発器を貫いて送られる、パイプ4038Bからの流体を加熱する。これによ
り、薄い冷媒/吸着剤溶液は冷却され、冷却された冷媒/吸着剤溶液は次に、入
り口導管4040Bを介して、それ以上の吸着のために吸着器4010Bに送ら
れる。出口4042Cを出た冷媒蒸気は凝縮器に入り、この凝縮器内の導管40
68を通して送られる流体により冷却される。次いで、このサイクルが反復され
る。
図26を参照するに、図23に示されると類似の装置が示される。本装置は、
標準形式の凝縮器4052が、図24に示す形式の熱交換装置4010Dで代替
されている点で図23の装置とは異なっている。蒸気発生器4010Cは、やは
り図24に示す形式の、即ちヒートパイプ4018C及び4018Dを共に含む
形式の熱交換器4012Cを含んでいる。
蒸発器4010Aと吸着器4010Bの運転は、図25のそれと同じであるの
でここでは説明されない。蒸気発生器4010Cの運転は、図25に示す蒸気発
生器4010Cと類似のものであるが、リザーバ4034C内の溶液を加熱する
ための導管4066が省略されている点で異なっている。熱交換器4012Cと
熱交換器4012Dとは共に、プーリ4024D及びベルト4025Dを介して
ヒートパイプ4018Dに結合された駆動モータ4022Dにより回転される。
矢印Aで示される熱は第1の端部領域4044Cに供給された後、ヒートパイプ
4018Cの第2の端部領域4046Cに伝達されそれが、細長針4014C上
の冷媒/吸着剤溶液内の冷媒をして、この細長針4014が回転するに際して蒸
発せしめる。発生した冷媒蒸気は導管4042Cに沿って凝縮器4010Dに送
られ、リザーバ4034D内に収集された後、掬いパイプ4028Dにより、細
長針4016D上に分与される。第2の端部領域4046Dからヒートパイプ4
018Dに沿って第1の端部領域4044Dに熱が伝達され、この伝達された熱
は、矢印Bで示されるように、ヒートパイプ4018Dから除去される。凝縮さ
れた冷媒4036はリザーバ4034D内に凝縮され、パイプ4054を経て膨
張弁4056を通して蒸発器4010Aに送られる。
図27を参照するに、図26に示される実施例と同じ構成部品を含む伝熱手段
が示される。しかしながら本実施例は図26の実施例とは異なる態様で運転され
る。
ヒートパイプ4018Cを介し、矢印Aで示されるように、廃熱が、蒸気発生
器4010Cに送られ、また、導管4058内の加熱流体を介して蒸気発生器4
010Aに送られる。
蒸気発生器4010C上のヒートパイプ4018Cに送られる熱が、導管40
40Cから流入する濃い冷媒/吸着剤溶液中の冷媒を、この濃い冷媒/吸着剤溶
液が膨張弁4041Cを通して膨張された後に蒸発させる。これにより、冷媒/
吸着剤溶液は低圧下に蒸気発生器4010Cに流入する。蒸気発生器4010C
内で発生した冷媒蒸気は導管4042Cを介して凝縮器4010Dに送られ、凝
縮器内で細長針4016D上を送られるに際してこの冷媒から熱が取り出され、
冷媒はこの細長針4016D上に凝縮される。凝縮された冷媒は低温下にリザー
バ4034D内に収集される。凝縮器4010Dからの熱は矢印Bに示されるよ
うにヒートパイプ4018Dから除去される。
冷媒が蒸発された後の薄い冷媒/吸着剤溶液は、蒸気発生器4010Cのリザ
ーバ4034C内に収集された後にポンプ4063によりポンピングされ、導管
4038C及び4040B内の吸着器4010Bに入る。
蒸気発生器4010C内の回転する熱交換器4012Cと共に回転する掬いパ
イプ4028Cが、細長針4014Cが冷媒/吸着剤溶液により覆われ続けるこ
とを保証する。同様に、掬いパイプ4028Dが、回転する熱交換器4012D
が、凝縮された冷媒によりコーティングされ続けることを保証する。
リザーバ4034D内の、凝縮された冷媒は、ポンプ4065により導管40
54を介して蒸発器4010Aに送られる。導管4058内の流体により蒸気発
生器4010Aに廃熱が供給され、細長針4014A上の冷媒が蒸発する。掬い
パイプ4028Aが、細長針4014Aが冷媒でコーティングされ続けることを
保証する。
発生した冷媒蒸気は導管4024Aを介して吸着器4010Bに送られ、冷媒
が細長針4014B上の吸着剤に吸着されて吸着熱を放出する。この吸着熱は導
管4060内の流体により除去される。
かくして、吸着熱は蒸気発生器4010C及び蒸発器4010A位置で中庸温
度でシステム内に供給された後、このシステムでの伝熱により、凝縮器から低温
下に除去され、吸着器から高温下に除去される。
図28を参照するに、伝熱アセンブリ4050の更に別の実施例の概略斜視図
が示され、蒸気発生器4010Aと、吸着器4010Bと、蒸気発生器4070
とを含んでいる。蒸気発生器4010Aは回転する熱交換器4012Aを有し、
モータ4022及びプーリ4024そしてベルト4026からなる配列構成によ
り駆動される中空スピンドル4016Aに取り付けた複数の細長針4014Aを
も有している。
運転に際し、冷媒は膨張弁4056を介してこの中空スピンドル4016Aに
供給され、次いで細長針4014Aに送られる。熱交換器4012Aがモータ4
022により回転されると冷媒は細長針4014Aに沿って移動し、細長針40
14Aは冷媒により完全に覆われる。蒸気発生器4010A内の冷媒蒸気は導管
4042Aを経て吸着器4010Bに送られる。吸着器4010Bは、導管40
33Bを介して中空スピンドル4016Bからの薄い冷媒/吸着剤溶液を受け、
遠心力により細長針4014B上に散布する。これにより、導管4042Aを介
して吸着器4014Bに流入した冷媒が細長針4014B上で吸着される。抗し
て生じた濃い冷媒/吸着剤溶液は、リザーバ4034B内に収集された後、導管
4038Bを通して送られ、フィルタ4074を通過して保持タンク4072に
入る。この濃い冷媒/吸着剤溶液は、次いでポンプ4076により導管4074
を通してポンピングされ、熱交換器4046に送られて加熱される。濃い冷媒/
吸着剤溶液は次いで導管4078を通して蒸気発生器4070にポンピングされ
る。
蒸気発生器4070は太陽エネルギーを受けるための太陽熱収集器4080を
含んでいる。太陽熱収集器4080で受けた太陽エネルギーが前記濃い冷媒/吸
着剤溶液内の冷媒を蒸発させる。これにより生じた薄い冷媒/吸着剤溶液は収集
タンク4082内に収集される。今や高圧化された薄い冷媒/吸着剤溶液は導管
4084を介して熱交換器4064に送られた後、導管4074を通して流入す
る溶液により冷却される。次いで、薄い冷媒/吸着剤溶液は導管4086を通し
て送られ、逆止弁4088を通して流体シール4090に送られた後、導管40
92を通してタンク4094に入る。導管4092は、このタンク4094を貫
いて伸延し、導管4033Bとしてこのタンクを出る。タンク4094は、蒸気
発生器4070位置で導管4096を通して蒸発する水を補充する補給水を受け
るようになっている熱交換器の形態を有する。補給水を受けることにより、タン
ク4094を貫いて導管4033Bに送られる薄い冷媒/吸着剤溶液が冷却され
る。導管4098は、タンク4094内で冷却されるべき水を供給する。水はタ
ンクを貫いて送られた後、低温下にタンクを出る。
図29を参照するに、伝熱アセンブリ4050が示される。この伝熱アセンブ
リは、例えば、水の脱塩処理のために使用することができるものであり、図25
及び図26に示される蒸発器4010A及び吸着器4010Bと同様に運転され
る、蒸発器4010Aと、吸着器4010Bと、を含む。図25及び図26の蒸
発器と図29に示される蒸発器4010Aとの運転上の相違は、図25及び図2
6のそれが凝縮器から水を再循環させるのではなく、伝熱アセンブリの外側から
流入する被脱塩水を受けることであり、蒸発器4010Aが、濃縮された塩溶液
を排出するための出口導管4100を備えている点である。
運転に際し、塩溶液が入り口パイプ4102を通して蒸発器4010Aに供給
される。塩溶液は細長針4014A上に分与された後、リザーバ4034A内に
収集され得る。導管4102から流入する冷媒、即ち塩溶液は低圧であり、細長
針4014A上で、熱交換器4012Aが回転するに際して蒸発する。これによ
り生じた濃縮された塩溶液はリザーバ4034Aに収集され、出口導管4100
を通して排出される。冷媒蒸気が吸着器4010Bに送られて細長針4014B
上の吸着剤に吸着されると、濃い冷媒/吸着剤溶液が形成される。形成された濃
い冷媒/吸着剤溶液は次いで、ポンプ4062Aによりパイプ4038Aを通し
てポンピングされて熱交換器に送られて加熱された後、蒸気発生器4010Cに
送られ、モータ4042Cが回転すると回転する掬いパイプ4028Cにより細
長針4014C上に分与される。加熱された流体を担持する導管4066により
蒸気発生器4020Cが加熱される。これにより、細長針4014C上の濃い冷
媒/吸着剤溶液から溶媒が蒸発する。冷媒蒸気は導管4042Cを介して凝縮器
4052に送られ、液状に凝縮された後、導管4104を通して廃棄されあるい
は貯蔵される。濃い冷媒/吸着剤溶液から冷媒が蒸気となって出た後の薄い冷媒
/吸着剤溶液は、導管4038Cを通して熱交換器4064に送られて冷却され
た後、導管4040Bを通して吸着器4010に戻される。
図30を参照するに、脱水アセンブリが示され、吸着器4010Bと、凝縮器
4010Dとを含んでいる。
吸着器4010Bは図23に示す形式のものであり、回転する熱交換器401
2Bを含んでいる。熱交換器4012Bは、スピンドル4016Bと、このスピ
ンドルから伸延する複数の細長針4014Bとを含む。吸着器4010Bは更に
、冷媒/吸着剤溶液4036Bを保持するためのリザーバ4032Bと、冷媒/
吸着剤溶液4036Bをリザーバ4032Bから細長針4014Bに移動させる
ための掬いパイプ4028Bとを有する。運転に際し、流入する、湿った暖かい
空気が、入り口4104を介して回転する熱交換器4012Bに矢印Cで示され
るように送られる。熱交換器4012Bが駆動モータ4022により回転される
と細長針4014bが濃い冷媒/吸着剤溶液4036Bで覆われる。これにより
熱交換器4012Bに入る空気中の水分が、濃い冷媒/吸着剤溶液4036Bに
吸着され、こうして乾燥された空気は出口4010Cを通して吸着器4010B
から矢印Dで示されるように排出される。
冷媒/吸着剤溶液4036B内に水分が吸着されることにより濃い冷媒/吸着
剤溶液が生成される。濃い冷媒/吸着剤溶液は導管4038Bを通して熱交換器
4064に送られて加熱された後、導管4040Cを通して蒸気発生器4010
Cに送られる。蒸気発生器4010Cは図24に示す伝熱装置と類似の構造のも
のであり、その第1の端部領域4034Cに熱が矢印Dで示されるように供給さ
れるヒートパイプ4018Cを含んでいる。熱はヒートパイプ4018Cに沿っ
て第2の端部領域4046Cに伝達され、流入する冷媒/吸着剤溶液から冷媒を
蒸発させる。発生した冷媒蒸気4036Cは導管4042を通して送られ、これ
により生じた薄い冷媒/吸着剤溶液はポンプ4062によりライン4038Cを
通して熱交換器4064に送られて冷却された後、ライン4040Bを通して吸
着器4010Bに送られる。凝縮器4010Dに入った冷媒蒸気4036Cは、
回転する熱交換器4012Dの細長針4014D上で凝縮される。凝縮された冷
媒液はリザーバ4034D内に収集された後、導管4108から排出される。
ヒートパイプ4018からの熱は矢印Fに示されるように除去される。これは
熱が第2の端部領域4046Dから第1の端部領域4044Dに伝達されること
により凝縮効果が創出されることを意味する。回転する熱交換器4012B及び
4012Dは細長ロッド4020Cにより相互に結合されており、従って、プー
リ4024D及びベルト4026Dによりヒートパイプ4018Dに結合された
モータ4022dを運転することにより回転される。
図31及び図32を参照するに、図31には空調アセンブリが示され、ヒート
パイプ4074により熱動力学的に結合された第1の開放サイクル4070と、
第2の開放サイクル4072とを含んでいる。
第1の開放サイクル4070は、冷却するべき部屋あるいは建物の外側から矢
印1で示されるように流入する空気を受けるようになっている吸着器4010B
を含んでいる。流入した空気は導管4040Bを通して、回転する熱交換器40
12Bに送られる。熱交換器4012Bは、ベルト4026B及びプーリ402
4B系と、スピンドル4025Bとを介してこの熱交換器に結合されたモータ4
022Bにより回転される。スピンドル4025Aは以下に説明するように第1
の蒸発器4010Aに向けて伸延する。
吸着剤は導管4076を介して熱交換器4012Bの細長針4014Bに送ら
れ、この吸着剤に、流入する空気の水分が吸着される。
このとき発生する吸着熱が流入する空気を加温する。加温され乾燥された空気
は出口導管4042Bを通して第1の蒸発器4010Aに送られる。
流入する空気中の水分が吸着剤に吸着されたことにより生じた濃い冷媒/吸着
剤溶液は、リザーバ4034B内に収集された後、ポンプ4080により、導管
4078を介して熱交換器4082にポンピングされて更に加温される。次いで
濃い冷媒/吸着剤溶液は導管4084を通して蒸気発生器4086に送られ、加
熱要素4088により冷媒が蒸発される。冷媒蒸気は、番号4090で示すよう
に大気中に放出される。
冷媒が蒸発されることにより生じた薄い冷媒/吸着剤溶液は次いで導管409
2を通して熱交換器4082に送られて冷却された後、導管4076を通して吸
着器4010Bに送られる。
導管4042B内の、加温され乾燥された空気はヒートパイプ4074の第1
の端部領域4074A上を送られる。前記空気の熱はヒートパイプのフィン40
94を介してこのヒートパイプ4074に伝達された後、以下に説明するように
第2の開放サイクル4072に伝達される。
ヒートパイプ4074上での伝熱により冷却された導管4042B内の空気は
導管4040Aを通して第1の蒸発器4010Aに送られる。第1の蒸発器40
10Aは、細長針4014Aを備え回転する熱交換器4012Aを含む。
熱交換器4012Aはモータ4022Bにより回転される。モータ4022B
はベルト4026B及びプーリ4024Bを作動させることにより、その回転力
をスピンドル4025Aを介して熱交換器4012Aに伝える。
水の形態の冷媒が導管4096を介してこの回転する熱交換器に供給され、細
長針4014A上にコーティングされる。細長針上で水が蒸発すると第1の蒸発
器4010Aに流入する空気が冷却され且つ加湿される。冷却され加湿された空
気は導管4102を介し、この第1の蒸発器4010Aから、冷却するべき部屋
あるいは建物内に矢印Yで示す方向に放出される。
蒸発しなかった水分はリザーバ4034Aに収集され、ポンプ4097により
導管4098及び導管4096を通し第1の蒸発器4010Aに再循環される。
蒸発で失われた水分は導管4100を通して流入する水により補充される。
第2の開放サイクル4072は、冷却するべき部屋あるいは建物からの暖かい
空気を導管4101を通して受けるようになっている第2の蒸発器4010AA
を含む。この第2の蒸発器4010AAは回転する熱交換器4012AAを有す
る。
冷媒、例えば水は導管4102を通して送られ、モータ4022AAにより回
転する熱交換器4012AA上の細長針4014AA上に分与される。細長針4
012AA上で水が蒸発することにより、導管4101から流入する空気が冷却
され且つ加湿される。冷却され加湿された空気は次いで導管4104を通してヒ
ートパイプ4074の第2の端部領域4074Bに送られる。第2の端部領域4
074Bでは、ヒートパイプ4074からの熱が、フィン4094Bを介して冷
却され加湿された空気に伝達され、これにより加温された空気は導管4106を
通して大気中に矢印Zで示されるように放出される。蒸発されなかった水分はリ
ザーバ4034AAに収集された後、ポンプ4105により導管4106及び4
102を通して送られ、導管4108から流入する水と共に熱交換器4012A
Aに戻され、蒸発により失われた水分と置換される。
図32を参照するに、図31に示す装置の2つの開放サイクルを通して送られ
る際の空気の温度及び湿度変化を表すチャートが示される。
図32を図31と共に参照するに、図32中で丸印と共に付記された番号1、
2、3、4、並びに記号A、B、C、は、図31での同じ番号及び記号で示す部
分の位置を表している。
図32を参照するに、番号1及び2で示す位置を通過する空気は、吸着器40
10B内の吸着剤に水分が吸着され且つ吸着熱により暖められるに従い、温度が
上昇し湿度は低下する。
番号2及び3で示される位置の間部分を通過する空気は、ヒートパイプ407
4の第1の端部領域4074Aを通して熱が取り出されるに際して温度が低下す
る。
番号3及び4の間を送られる空気は、蒸発器で水分が蒸発することにより冷却
され、蒸発した水分が空気を加湿することにより加湿され、温度は低下する。か
くして冷却された空気が冷却するべき部屋あるいは建物内に送り込まれる。
記号B及びCの間を送られる空気は、ヒートパイプ4074の第2の端部領域
4074Bを通過するに際してこの第2の端部領域から熱を取り出すことにより
温度が上昇する。
図33から図37には、伝熱装置4150の様々な実施例が示される。図33
の伝熱装置4150は、冷媒蒸気を発生させるための熱が供給される蒸気発生器
4152と、この蒸気発生器4152で発生された冷媒蒸気を、タービン415
6の形態を有する仕事取り出し手段を介して受けるための排出器4154とを含
んでいる。タービン4156はシャフト4157を介して、発電用の交流発電機
4158に結合される。導管4160が蒸気発生器4152をタービン4156
に結合し、導管4162がタービンを排出器4154に結合する。蒸気発生器4
152から発生する高圧の冷媒蒸気がタービン4156を駆動し、交流発電機4
158が電気を発生する。冷媒はタービン4156から排出器4154に送られ
る。本装置は更に、凝縮器4166を介して蒸気発生器4152に結合された蒸
発器4164を含んでいる。導管4168が蒸気発生器4152を凝縮器416
6に結合し、導管4170が凝縮器を蒸発器4164に結合する。
残余の冷媒蒸気は導管4168を通して蒸気発生器4152から凝縮器416
6に送られて凝縮される。凝縮された冷媒は膨張弁4172を介して膨張された
後、導管4170に沿って低圧下に蒸発器4164に送られる。
タービン4156から排出器4154を通して送られる冷媒蒸気は、導管41
74から蒸発器4164に入る冷媒蒸気を捕捉する。タービン4156及び蒸発
器4164からの冷媒蒸気混合物は、導管4176を介し、排出器4154から
吸着器4178に排出される。
吸着器は、導管4176を通して流入する冷媒蒸気を吸着して濃い冷媒/吸着
剤溶液を提供する吸着剤を含んでいる。濃い冷媒/吸着剤溶液は溶液ポンプ41
80により熱交換器4182を通してポンピングされ、熱交換器4182内で加
熱された後に蒸気発生器4152に送られ、濃い冷媒/吸着剤溶液中の冷媒が蒸
発される。これにより生じた薄い冷媒/吸着剤溶液は熱交換器4182及び逆止
弁4184を介して吸着器に戻されて冷却される。
図34を参照するに、図33に示す伝熱装置と類似の伝熱装置が示され、図3
3の実施例のそれと同じ特徴部分を含み、これらの特徴部分には図33の実施例
と同じ参照番号が付記されている。
図34に示される実施例は、タービン4156の下流側に凝縮器4166が結
合されている点で図33の実施例と異なっている。導管4162からは導管41
68が伸延される。
図34に示される伝熱装置では冷媒は水であり得、吸着剤はカルシウムホルメ
ートであり得る。図34の実施例は、吸着器内の圧力が増大されることによりカ
ルシウムホルメートの結晶化が妨げられると言う利点がある。
図35を参照するに、伝熱装置4150が示され、図33及び図34の実施例
の多くの特徴部分を含み、それらの特徴部分には図33及び図34の実施例と同
じ参照番号が付記されている。本実施例では蒸気発生器は番号4152Aで示さ
れ、導管4186を通して排出器4154から伝熱流体が供給される熱交換器の
形態を有している。圧縮器4190が導管4186内に配置され、排出器415
4から排出される伝熱流体を圧縮する。これにより、導管4186内の伝熱流体
の温度が上昇する。熱交換コイル4192が導管4186から伸延され、この熱
交換コイルを通して送られる冷媒が、吸着器4187から流入する濃い冷媒/吸
着剤溶液に熱を伝達する。これにより濃い冷媒/吸着剤溶液中の冷媒が蒸発し、
発生した冷媒蒸気が導管4194を経て排出器4154に送られる。冷媒蒸気が
蒸発することにより生じた薄い冷媒/吸着剤溶液は図33及び図34を参照して
説明したと同じ様式で吸着器4178に戻される。
冷媒蒸気は熱交換コイル4192内での熱交換により冷却された後、導管41
96を通して膨張弁4198を通して送られて膨張及び減圧された後、蒸発器4
164に送られる。
排出器4154から排出される冷媒蒸気は、蒸発器4164から導管4200
を介して排出器4154に送られる冷媒蒸気の幾分かを捕捉し、導管4194か
ら排出器4154を通して送られる冷媒蒸気と混合される。蒸発器4164内の
残余の冷媒は導管4202を介して吸着器4178に送られて吸着剤に吸着され
る。
図36を参照するに、伝熱装置4150の更に別の実施例が示され、第1の排
出器4154と、第2の排出器4154Aとを含んでいる。図36に示す伝熱装
置4150は、図33及び図34に示す伝熱装置の多くの特徴部分を有しそれら
には同じ参照番号が付記されている。
運転に際し、蒸気発生器4152に供給される熱により冷媒蒸気が発生する。
冷媒蒸気の幾分かは導管4160を介して第1の排出器4150に送られる。導
管4160を通して第1の排出器4150に送られる冷媒蒸気は、導管4174
を介して蒸発器4164から送られる冷媒蒸気を捕捉する。第1の排出器415
4からの混合された冷媒蒸気混合物は導管4206を介して冷却手段4204に
送られる。
蒸気発生器4152内で発生した冷媒蒸気の残余部分は導管4174Aを経て
第2の排出器4154Aに送られる。第2の排出器4154Aを通して送られる
冷媒蒸気は導管4208を通して冷却手段4204から送られる冷媒蒸気を捕捉
する。第1の排出器4154から排出される冷媒蒸気は導管4210を通して凝
縮器4160に送られる。凝縮器4160内で凝縮された冷媒は導管4212及
び膨張弁4214を通して蒸発器4164に送られる。蒸発器4164内の冷媒
蒸気の幾分かは導管4216を介して吸着器4178に送られる。吸着器417
8は先に説明したと同じ様式で運転される。
図37を参照するに、伝熱装置4250が示され、冷媒蒸気を発生させるため
の熱が加えられる蒸気発生器4252と、発生した冷媒蒸気を導管4256を介
して受ける排出器4254と、蒸発器4258とを含んでいる。排出器4254
を通して送られる高圧の冷媒蒸気が、蒸発器4258内から導管4260を介し
て排出器4254に送られる低圧の冷媒蒸気を捕捉する。この冷媒蒸気混合物は
導管4264を介して凝縮器4262に送られる。凝縮器4262内で凝縮され
た冷媒液はライン4266を介して送られる。このライン4266内の冷媒液の
幾分かは膨張弁4270を通して送られ、低圧下に蒸発器4258に流入する。
ライン4266内の残余の冷媒液はポンプ4272により蒸気発生器4252に
ポンピングされサイクルが反復される。
伝熱装置4250は更に、蒸気発生器4252に熱を供給するための加熱手段
4274を含む。加熱手段4274は、太陽エネルギーを捕捉する太陽熱収集器
4276を含み、この太陽熱収集器を通して送られる冷媒を加熱する。太陽熱収
集器4276により加熱された冷媒はライン4278を介して加熱要素4280
に送られる。加熱要素4280は蒸気発生器4252内で、流入する冷媒を加熱
して蒸発ささせるように配列される。加熱要素4280を出た冷媒蒸気はポンプ
4284によりライン4282を介してポンピングされ太陽熱収集器4276に
戻される。
ガスバーナ4288を含む副加熱手段4286もまた設けられる。太陽熱収集
器4276を出た冷媒は副加熱手段4286内の加熱要素4290を通して送ら
れ、ガスバーナ4288により加熱される。加熱手段4290からの加熱された
冷媒は次いで、蒸気発生器4252内の加熱要素4280に送られる。
伝熱装置4252は更に、蒸気発生器4252からの冷媒蒸気が導管4294
を介して送られるタービン4292を含む。蒸気発生器4252からの高圧の冷
媒蒸気がタービン4292を駆動する。タービン4292はシャフト4296を
介して交流発電機4298に結合されこれにより、電気が発生される。タービン
4292を出た冷媒蒸気はライン4300を経て凝縮器に送られ、排出器425
2から流入する冷媒蒸気と混合される。
好適な冷媒/吸着剤溶液組合せ体は以下のようなもの、即ち、
水/Libr、メタノール/Libr、水/KOH、である。これらの各冷媒
/吸着剤対では、冷媒は水あるいはメタノールであり、吸着剤はLibr、Cs
OHあるいはKOHである。別の冷媒/吸着剤対では冷媒が水であり、吸着剤が
LibrとZmbrとの混合物である。冷媒としての水と、吸着剤としてのカル
シウムホルメート(HCOOK)との混合物を使用することもできる。
図38を参照するに、トーチあるいはランプ4350が示され、適宜のホルダ
4354に取り付けられた電球4352を含んでいる。電球4352は透明ガラ
スあるいは透明プラスチック材料4356でシールドされている。
ランプ4350はヒートパイプ4360の形態の電源4358と、発電手段4
362とを含んでいる。ヒートパイプ4360は、蒸発器4362の形態の第1
の端部領域と、凝縮器4366の形態の第2の端部領域とを有する。伝熱流体あ
るいは冷媒4368が蒸発器4364と凝縮器4366との間を循環する。
運転に際して熱が、以下に説明するように、矢印Hiで示されるように蒸発器
4364に付加される。これにより、冷媒4368が矢印Evで示されるように
蒸発し、蒸発器4364内に高圧の冷媒蒸気が発生する。
蒸発器4364内の高圧の冷媒蒸気は凝縮器4366に送られて矢印Hoで示
されるように凝縮熱を発生する。この凝縮熱により凝縮器4366内の冷媒が凝
縮する。凝縮熱の取り出しはフィン4370を設けることにより容易化される。
導管4372及びウィック4374の形態の移送手段が、凝縮した冷媒4368
を凝縮器4366から蒸発器4364に戻す。
冷媒蒸気4368が蒸発器4364から凝縮器4366に向かう流露内に発電
手段4362が配列される。発電手段4362は、タービン4376と、このタ
ービン4376にシャフト4380を介して結合された交流発電機4378とを
含む。
冷媒蒸気がタービン4376を通して送られるとタービンが回転し、このター
ビンの回転が交流発電機4378にシャフト4380を介して伝えられ電気が発
生すると電球4352が点灯する。
蒸発器4364は、蒸発器4364の周囲をこの蒸発器の長さ方向に沿って伸
延するウィック4382を有する。
図39を参照するに、トーチあるいはランプ4350の別の実施例が示され、
図38の実施例と同じ特徴部分を含み、これらの特徴部部分には同じ番号が付記
されている。
図39に示されるランプ4350は、凝縮器が蒸発器に対して実質的に90度
の角度で取り付けられていることと、凝縮された冷媒を蒸発器に戻す移送手段が
導管4372よりも長い導管4372を有する点で、図38の実施例と異なって
いる。ウィック4382は、図示されるように、蒸発器4364の下端部分の周
囲のみに設けられている。
図40を参照するに、ランプ4350の別の実施例が示される。本実施例は図
38及び図39に示す実施例と類似のものであり、同じ特徴部分には同じ番号が
付記されている。図40の実施例は、凝縮器4366内で凝縮された冷媒436
8が表面4384上に収集されるようになっている点で図38の実施例と異なっ
ている。
図40に示されるランプ4350には、ランプ4350を担持できるようにす
るためのハンドル4386も設けられる。
図38から図40に示されるランプの蒸発器4364には色々の手段、例えば
それを保持する人の体温、太陽エネルギー、廃熱、相変化材料のような蓄熱材の
使用などにより熱を供給することができる。相変化材料の1例には、TERMA
C TH30がある。相変化材料は、図38から図40に示されるようなランプ
4350が、爆発性のガスが存在するような鉱石タンカーあるいは燃料タンカー
のような危険度の高い用途で使用される場合にこれらのランプに電力を供給する
ために使用することができる。相変化材料は、ある温度での熱をランプ4350
に供給するために使用することが可能であり、また、ランプ内の蒸発セクション
と一体化させ、あるいは、ランプに結合した別の容器内に保持させることもでき
る。
以上、本発明を実施例を参照して説明したが、本発明の範囲内で種々の変更を
為し得ることを認識されたい。
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フロントページの続き
(31)優先権主張番号 9604988.7
(32)優先日 平成8年3月8日(1996.3.8)
(33)優先権主張国 イギリス(GB)
(31)優先権主張番号 9614106.4
(32)優先日 平成8年7月5日(1996.7.5)
(33)優先権主張国 イギリス(GB)
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L
U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF
,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,
SN,TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,S
Z,UG),UA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD
,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ
,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,
CU,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,G
E,HU,IL,IS,JP,KE,KG,KP,KR
,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,
MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,P
L,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK
,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,US,UZ,
VN
(72)発明者 イームズ,イーアン ウィリアム
イギリス国 エヌジー7 2アールディー
ノッティンガム,ユニバーシティ パー
ク,ザ ユニバーシティ オブ ノッティ
ンガム
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.回転する熱交換器を含む伝熱装置であって、 前記回転する熱交換器が、回転シャフトから外側に伸延する複数の細長要素と 、回転する熱交換器を回転させるための駆動手段と、回転する熱交換器の細長要 素に伝熱流体を供給するための供給手段とを含み、回転する熱交換器が回転する と、細長要素を介して、回転する熱交換器に熱が伝達され、あるいは回転する熱 交換器から熱が伝達されるようになっている伝熱装置。 2.細長要素が、背骨、針あるいは狭幅のストリップの形態のフィンを含んでい る請求の範囲1の伝熱装置。 3.回転する熱交換器のためのハウジングを含み、該ハウジングが、液体を保持 するためのリザーバを含み、前記ハウジングが更に、液体の幾分かを収集し、収 集した液体を回転する熱交換器の細長要素に送達するための収集手段を含んでい る請求の範囲1あるいは2の伝熱装置。 4.収集手段が、回転する熱交換器と共に回転するパイプを含み且つ回転シャフ トに固着される請求の範囲3の伝熱装置。 5.回転シャフトが導管を含み、該導管がその一方の端部から他方の端部に熱を 伝達することが可能であり、該導管には細長要素が固着される請求の範囲1、2 、あるいは3の伝熱装置。 6.アセンブリの一方の部分から他方の部分に伝熱流体を移動させるための少な くとも1つの更に別の伝熱装置に結合され、前記アセンブリの一方の部分から他 方の部分に熱が伝達される請求の範囲1から5の何れかの伝熱装置を含むアセン ブリ。 7.伝熱装置の少なくとも1つあるいは各々が、請求の範囲1から5の何れかの 伝熱装置の形態を有する請求の範囲6のアセンブリ。 8.膨張された伝熱流体を蒸発させるための蒸発器と、該蒸発器からの蒸発した 伝熱流体を受けるための吸着器とを含み、該吸着器が、伝熱流体を吸着して濃い 伝熱流体/吸着剤溶液を生成するための吸着剤を収納し、該濃い伝熱流体/吸着 剤溶液を受け、受けた濃い伝熱流体/吸着剤溶液から伝熱流体を蒸発させて薄い 伝熱流体/吸着剤溶液を生成するための蒸気発生器と、発生した伝熱流体の蒸気 を受け且つ凝縮させるための凝縮器と、を含む請求の範囲6あるいは7のアセン ブリ。 9.蒸発器、吸着器、蒸気発生器、凝縮器、の少なくとも1つが、請求の範囲1 から5の何れかの伝熱装置を含んでいる請求の範囲8のアセンブリ。 10.伝熱流体の蒸気を発生させるための蒸気発生器と、濃い伝熱流体/吸着剤 溶液を蒸気発生器に供給するための吸着器と、蒸気発生器から発生した伝熱流体 の蒸気を受け、受けた伝熱流体の蒸気を排出するための排出器と、該排出器に結 合された蒸発器とを含み、排出器を通して送られる伝熱流体が蒸発器からの伝熱 流体を捕捉する伝熱装置。 11.蒸気発生器と排出器との間に仕事取り出し手段が配列され、排出器が、蒸 気発生器から前記仕事取り出し手段を介して送られる伝熱流体の蒸気を受け、仕 事取り出し手段が、交流発電機を駆動して電流を発生させるためのタービンの形 態を有している請求の範囲10の伝熱装置。 12.蒸気発生器からの流体を凝縮させるための凝縮器を含み、該凝縮器と排出 器との間には、前記凝縮器からの凝縮された伝熱流体を受けるための蒸発器が配 列され、凝縮器と蒸発器との間には減圧手段が配列される請求の範囲10あるい は11の伝熱装置。 13.凝縮器が、蒸気発生器からの伝熱流体の蒸気を直接受けるように配列され それにより、仕事取り出し手段からの伝熱流体の蒸気の幾分かが仕事取り出し手 段に送られ、他の幾分かが凝縮器に送られる請求の範囲12の伝熱装置。 14.凝縮器が、仕事取り出し手段からの伝熱流体の蒸気を受けるように配列さ れそれにより、仕事取り出し手段からの伝熱流体の蒸気の幾分かが排出器に送ら れ、他の幾分かが凝縮器に送られる請求の範囲12の伝熱装置。 15.蒸気発生器が、伝熱流体の蒸気を発生させるための熱交換器を含み、該熱 交換器が、排出器からの伝熱流体を受けるようになっており、排出器からの伝熱 流体を、該伝熱流体が蒸気発生器によって受け取られるに先立って加熱するため の加熱手段が設けられ、該加熱手段が、排出器から排出される伝熱流体を加圧す る圧縮器を含んでいる請求の範囲10の伝熱装置。 16.蒸気発生器から発生する伝熱流体の蒸気の幾分かを受けるための第1の排 出器と、蒸気発生器から発生する伝熱流体の蒸気の幾分かを受けるための第2の 排出器とを含んでいる請求の範囲10の伝熱装置。 17.第1の排出器からの伝熱流体を受けるための冷却手段が設けられ、該冷却 手段には第2の排出器が結合され、該第2の排出器からの伝熱流体が、前記冷却 手段内の伝熱流体を捕捉する請求の範囲16の伝熱装置。 18.伝熱流体を蒸発焦るための蒸気発生器と、蒸気発生器からの伝熱流体の蒸 気を受けるための排出器と、伝熱流体を受けるための蒸発器とを含み、該蒸発器 が前記排出器と流体的に連通されそれにより、蒸気発生器から排出器を通して送 られる伝熱流体の蒸気が蒸発器からの流体を捕捉することが可能であり、該捕捉 により、蒸発器内の蒸発した伝熱流体が、蒸気発生器からの伝熱流体の蒸気と排 出器内で混合される伝熱装置。 19.排出器からの伝熱流体を受け且つ凝縮させるための凝縮器を含み、該凝縮 器と流体連通された蒸発器が凝縮器からの凝縮された伝熱流体の幾分かを受ける 請求の範囲18の伝熱装置。 20.太陽熱加熱手段を含み、該太陽熱加熱手段からの熱を蒸気発生器に伝達さ せることにより蒸気発生器内で伝熱流体が蒸発され、前記太陽熱加熱手段が太陽 熱収集器を含み、該太陽熱収集器がその内部の第2の伝熱流体を加熱する請求の 範囲19の伝熱装置。 21.太陽熱加熱手段が、太陽熱収集器により収集される太陽エネルギーが伝熱 流体を加熱するためには不十分である場合に、伝熱流体を加熱するための第2の 副加熱手段を更に含んでいる請求の範囲20の伝熱装置。 22.凝縮器からの伝熱流体の蒸気の幾分かを受けるようになっている仕事取り 出し手段を更に含み、該仕事取り出し手段が、前記伝熱流体により伝熱装置から 仕事を取り出すように作動させることが可能であり、該仕事取り出し手段が、電 流を発生させるための交流発電機に結合され得るタービンを含み、該タービンが 蒸気発生器及び凝縮器と流体連通状態で配列されそれにより、伝熱流体が蒸気発 生器からタービンに送られた後に凝縮器に送られる請求の範囲18から21の何 れかの伝熱装置。 23.伝熱流体を収納するための伝熱流体収納手段を含む、発電のための電源で あって、伝熱流体収納手段が第1の端部領域及び第2の端部領域を画定し、該第 1の端部領域及び第2の端部領域間を伝熱流体が循環し、前記第1の端部領域及 び第2の端部領域間には発電手段が配列され、該発電手段が、前記伝熱流体が循 環することにより電気を発生する電源。 24.第1の端部領域及び第2の端部領域間にタービンが取り付けられ、該ター ビンには交流発電機が結合され、伝熱流体が循環することによりタービンが駆動 され、交流発電機が作動されて電気が発生される請求の範囲23の電源。 25.第1の端部領域が蒸発器を含み、該蒸発器内の伝熱流体が該蒸発器が加熱 されることにより蒸発し、第2の端部領域が凝縮器を含み、該凝縮器内で、伝熱 流体の蒸気から熱が除去されることにより伝熱流体が凝縮され、凝縮された伝熱 流体を前記第2の端部領域から第1の端部領域に送るための移送手段が設けられ る請求の範囲23あるいは24の電源。 26.ウィックの形態を有し、第1の端部領域と第2の端部領域との間を伸延す る導管を更に含んでいる請求の範囲25の電源。 27.発電手段が伝熱流体の蒸気の流路内に配列され、該発電手段が、該発電手 段に付加される伝熱流体の蒸気の圧力により作動される請求の範囲23から26 の何れかの電源。 28.第2の端部領域からの除熱を容易化するためのフィンが前記第2の端部領 域に設けられ、蒸発器が伝熱流体を広い表面積を覆って分与し、伝熱流体が該広 い表面積から容易に蒸発させるようにするための流体分与手段を含んでいる請求 の範囲25あるいは26の電源。 29.流体分与手段がウィックの形態を有している請求の範囲27の電源。 30.請求の範囲23から29の何れかの電源と、該電源により発生した電気を 利用するための手段とを含む電気的設備の物品。 31.電気的設備の物品がトーチあるいはランプである請求の範囲30の物品。 32.ヒートパイプを含み、該ヒートパイプが、該ヒートパイプに熱が付加され た場合にその第1の端部領域と第2の端部領域との間を循環することのできる伝 熱流体を収納し、伝熱流体の前記循環の流路には発電手段が配列され、発電手段 により発生した電気を利用する電気利用手段を有する電気的設備の物品。 33.図22から図39を参照して説明したような伝熱装置。 34.図37から図39を参照して説明したような電源。 35.図37から図39を参照して説明したような電気的設備の物品。 36.冷却アセンブリを含む伝熱装置であって、低圧領域及び高圧領域と、冷却 アセンブリに結合された発電アセンブリと、前記冷却アセンブリの低圧領域及び 高圧領域間を循環するようになっている冷媒とを含み、冷却アセンブリと発電ア センブリとが、前記高圧領域内の冷媒が発電アセンブリを通して低圧領域に送ら れるように配列されそれにより、発電アセンブリを通して冷媒が送られるに際し て該発電アセンブリによる発電が行われる伝熱装置。 37.冷却アセンブリが、該冷却アセンブリ内の冷媒を凝縮させるための凝縮器 を含み。該凝縮器からの凝縮された冷媒を受けるための蒸発器を更に含んでいる 請求の範囲36の伝熱装置。 38.冷却アセンブリが、蒸発器からの、低圧の冷媒蒸気を受けるための吸着器 を含み、該吸着器が、冷媒蒸気を吸着して濃い冷媒溶液を生成することのできる 吸着剤を含んでいる請求の範囲37の伝熱装置。 39.冷却アセンブリが、濃い冷媒溶液を送り加熱させるための加熱手段を更に 含み、該加熱手段が、濃い冷媒溶液からの冷媒の少なくとも幾分かを蒸発させる ことにより、高圧の冷媒蒸気と薄い冷媒溶液とを生成するようになっている請求 の範囲38の伝熱装置。 40.加熱手段内で蒸発された冷媒の幾分かが発電アセンブリに送られ、残余の 冷媒蒸気が凝縮器に送られるように冷却アセンブリと発電アセンブリとが配列さ れる請求の範囲36から39の何れかの伝熱装置。 41.加熱手段内で蒸発された実質的に全ての冷媒が発電アセンブリに送られる ように冷却アセンブリと発電アセンブリとが配列される請求の範囲36から39 の何れかの伝熱装置。 42.冷却アセンブリが、平行に配列された第1の加熱手段及び第2の加熱手段 を含み、吸着器からの濃い冷媒溶液の幾分かが第1の加熱手段に送られ、該第1 の加熱手段内で発生した実質的に全ての冷媒蒸気が発電アセンブリに送られ、吸 着器からの残余の濃い冷媒溶液が第2の加熱手段を通して送られ、該第2の加熱 手段内で発生した冷媒蒸気の実質的に全てが凝縮器に送られる請求の範囲39の 伝熱装置。 43.第1の分離手段と第2の分離手段とを含み、第2の分離手段が、第2の加 熱手段内で蒸発される冷媒蒸気を該第2の加熱手段内に形成される薄い冷媒溶液 から分離して薄冷媒溶液を前加熱器に送るようになっており、第1の分離手段が 、第1の加熱手段内で蒸発される冷媒蒸気を、該第1の加熱手段内に形成される 薄い冷媒溶液から分離して薄い冷媒溶液を前記第2の分離手段に送るようになっ ている請求の範囲42の伝熱装置。 44.冷却アセンブリが平行に配列された第1の加熱手段及び第2の加熱手段を 含み、濃い冷媒溶液が第1の前加熱器を通して送られ、該濃い冷媒溶液の幾分か が第2の前加熱器を介して第1の加熱手段に送られ、残余の濃い冷媒溶液が第2 の加熱手段に送られる請求の範囲39の伝熱装置。 45.第1の加熱手段と第2の加熱手段とが直列に配列されそれにより、吸着器 からの実質的に全ての濃い冷媒溶液が第1の加熱手段を通して送られて冷媒蒸気 と、中間冷媒溶液とを生成し、前記第1の加熱手段からの中間冷媒溶液が冷媒を 更に蒸発させるために第2の加熱手段に送られる請求の範囲39の伝熱装置。 46.高圧領域及び低圧領域を有する冷却アセンブリの周囲を冷媒を循環させる こと、前記高圧領域からの冷媒の幾分かを発電アセンブリを通して送ることによ り電力を発生させること、発電アセンブリからの冷媒を冷却アセンブリの低圧領 域に送ること、を含む発電方法。 47.蒸発器内の冷媒を蒸発させ、発生した冷媒蒸気を吸着器内の吸着剤に吸着 させることにより、濃い冷媒溶液を生成することを含む請求の範囲46の発電方 法。 48.吸着器からの濃い冷媒溶液を、太陽熱収集器を含み得る加熱手段に送り、 前記濃い冷媒溶液を太陽エネルギーで加熱することを含む請求の範囲47の発電 方法。 49.加熱手段内の少なくとも幾分かの冷媒を蒸発させることにより、高圧の冷 媒蒸気と薄い冷媒溶液とを生成することを含む請求の範囲46から48の何れか の発電方法。 50.冷媒蒸気が加熱手段の下流側の分離手段により薄い冷媒溶液から分離され る請求の範囲49の発電方法。 51.加熱手段からの冷媒蒸気が発電アセンブリに送られ、冷媒蒸気の残余部分 が凝縮器に送られて凝縮され、凝縮された冷媒が減圧手段を介して蒸発器に送ら れて蒸発される請求の範囲50の発電方法。 52.加熱手段からの実質的に全ての冷媒蒸気が発電アセンブリに送られた後に 凝縮器に送られる請求の範囲51の発電方法。 53.図1から5を参照して説明したような伝熱装置。 54.図1から5を参照して説明したような発電方法。 55.伝熱流体をその内部で移動させるための閉回路を提供する手段と、該閉回 路内で前記伝熱流体を加圧するための加圧手段と、加圧された伝熱流体から熱を 除去するための前記閉回路内の除熱手段と、伝熱流体を減圧し且つ伝熱流体に熱 を導入するための前記閉回路内の手段とを含む伝熱装置。 56.伝熱流体が冷媒蒸気であり、加圧手段が該冷媒蒸気を加圧して該加圧され た冷媒蒸気をして冷媒及び吸着剤の組合せ体の状態で吸収あるいは吸着せしめる ようになっており、前記加圧及び吸着後における前記冷媒及び吸着剤の組合せ体 を加熱することにより、吸着された冷媒蒸気を加圧下に排出させるための加熱手 段が設けられる請求の範囲55の伝熱装置。 57.加圧手段が、弁を有するシリンダ内のピストンを有するヒートポンプであ り、前記ピストンの一方の端部とシリンダの端部との間には冷媒蒸気が位置付け られ、ピストンがシリンダ端部に向けて移動することにより冷媒蒸気が圧縮され て吸収あるいは吸着が生じ、シリンダの弁を開放し、圧縮された冷媒蒸気が除熱 手段に移動することができるようにするための手段が設けられる請求の範囲56 の伝熱装置。 58.閉回路の、除熱手段と蒸発器との間に液溜を含み、該液溜が冷媒液に熱を 導入する請求の範囲55から57の何れかの伝熱装置。 59.更に別のヒートポンプが設けられ、該更に別のヒートポンプが、閉回路内 のヒートポンプと同一様式で作動されそれにより、連続的な蒸発とその結果とし ての連続しての冷却が実現される請求の範囲56の伝熱装置。 60.図5から9を参照して説明したような伝熱装置。 61.排出器サイクルと吸着器サイクルとを含み、冷媒が排出器サイクルと吸着 器サイクルとの間を再循環される伝熱装置。 62.排出器サイクルが、吸着器サイクルからの冷媒を捕捉するように配列され た排出器を含む請求の範囲61の伝熱装置。 63.排出器サイクルが、比較的高圧の冷媒蒸気を発生させるための蒸気発生器 と、発生した冷媒蒸気を送る排出器とを含み、吸着器サイクルが、冷媒液を蒸発 させることにより比較的低圧の冷媒蒸気を形成させるための蒸発器と、蒸発器か らの冷媒蒸気を吸着して冷媒及び吸着剤の溶液を形成するための吸着剤を含む吸 着器と、前記溶液からの冷媒蒸気の幾分かを凝縮させて比較的低圧の冷媒蒸気を 形成するための濃縮器とを含み、排出器が、蒸発器かあるいは濃縮器の何れかに 結合され、該蒸発器あるいは濃縮器の何れかからの冷媒蒸気を捕捉する請求の範 囲61あるいは62の伝熱装置。 64.濃縮器が熱交換器の形態を有し、比較的高温の冷媒が該熱交換器の一方の 側、望ましくは排出器サイクルからの側を送られ、比較的低温の冷媒が他方の、 吸着サイクルからの側を送られる請求の範囲63の伝熱装置。 65.排出器が蒸発器からの冷媒を捕捉し、装置が凝縮器を更に含み、冷媒が、 濃縮器の第1の側から蒸発器に向けて送られ、また濃縮器の第2の側から凝縮器 に送られ、凝縮器からの冷媒が蒸発器及び蒸気発生器に送られる請求の範囲63 あるいは64の伝熱装置。 66.排出器が濃縮器からの冷媒を捕捉し、濃縮器の第1の側からの冷媒が蒸発 器及び蒸気発生器に送られ、濃縮器の該第1の側からの冷媒が排出器に捕捉され る請求の範囲63あるいは64の伝熱装置。 67.請求の範囲61から66の何れかに記載される伝熱装置と、排出器サイク ル及び吸着器サイクルとの間に結合された発電手段とを含む発電装置。 68.排出器サイクルが発電手段に結合され、排出器サイクルから発電手段に送 られる冷媒により電力が発生され、発電手段が吸着器サイクルに結合されそれに より、冷媒が前記発電手段から吸着器サイクルに送られる請求の範囲67の伝熱 装置。 69.発電手段が蒸気発生器に結合され、蒸気発生器内で発生する冷媒蒸気の幾 分かが比較的高い圧力下に該蒸気発生器から発電手段に送られる請求の範囲68 の伝熱装置。 70.請求の範囲61から66の何れかに記載される伝熱装置を含む液体処理装 置であって、液体が冷媒を構成し、伝熱装置が、蒸発器に対する液体送給物と、 蒸発器からの蒸発されなかった送給物材料を排出させるための生成物排出器と、 濃縮器から濃縮物を排出させるための濃縮物排出器とを含む液体処理装置。 71.伝熱サイクルを含む伝熱装置であって、冷媒蒸気を発生させるための主蒸 気発生器と、冷媒蒸気を前記蒸気発生器から送ることのできる排出器サイクルと 、排出器サイクルからの冷媒を送ることのできる吸着器あるいは吸収器とを含む 伝熱装置。 72.排出器サイクルが、排出器からの加熱された冷媒蒸気を送ることのできる 副蒸気発生器を含み、該副蒸気発生器が所定量の冷媒で充填されそれにより、排 出器から該副蒸気発生器に送られる冷媒からの熱が該副蒸気発生器内の冷媒の充 填物に伝達され、該冷媒の充填物が冷媒蒸気として蒸発される請求の範囲71の 伝熱装置。 73.吸着器あるいは吸収器が蒸発器を介して排出器サイクルに結合され、蒸発 器内で発生した冷媒蒸気が前記吸着器あるいは吸収器に送られる請求の範囲72 の伝熱装置。 74.副蒸気発生器が冷媒/吸着剤の組合せ体あるいは冷媒/吸収剤の組合せ体 で充填され、吸収器あるいは吸着器には、副蒸気発生器内の吸着剤あるいは吸収 剤と同一の吸着剤あるいは吸収剤が設けられ、該吸着剤あるいは吸収剤が蒸発器 から冷媒を吸着あるいは吸収する請求の範囲72あるいは73の伝熱装置。 75.吸着器あるいは吸収器が第2の伝熱サイクルの一部分を構成し、該第2の 伝熱サイクルが、第2の排出器と、第2の主蒸気発生器と、第2の蒸発器と、第 2の凝縮器とを含み、吸着器あるいは吸収器が第2の副蒸気発生器を構成し、該 第2の第2の副蒸気発生器が冷媒を受けるための第2の吸着器あるいは第2の吸 収器を構成する請求の範囲71から74の何れかの伝熱装置。 76.排出器サイクルが第1の排出器及び第2の排出器を含み、排出器サイクル が更に凝縮器と蒸発器とを含み、凝縮器が膨張弁を介して蒸発器に連通され、該 凝縮器が第1の排出器に結合され、第1の排出器を通して送られる主蒸気発生器 からの冷媒蒸気が蒸発器からの冷媒を捕捉し、第1の排出器からの排出物が凝縮 器に送られた後、膨張弁を介して蒸発器に送られ、蒸気発生器からの残余の冷媒 が好ましくは第2の排出器に送られて蒸発器からの冷媒を捕捉し、第2の排出器 からの排出物が、吸着剤をその内部に有する第2の蒸気発生器に送られ、該第2 の蒸気発生器内の前記吸着剤に冷媒が吸着される請求の範囲71の伝熱装置。 77.吸収器あるいは吸着器からの冷媒を蒸気発生器に移動させるための第2の 伝熱サイクルを更に含み、該第2の伝熱サイクルもまた、伝熱サイクルに相当す る第1の排出器及び第2の排出器と、凝縮器及び蒸発器とを含んでいる請求の範 囲74の伝熱装置。 78.吸着器と、蒸気発生器と、渦管とを含み、蒸気発生器が、圧縮された冷媒 を渦管に送るようになっておりそれにより、渦管からの比較的高温且つ比較的冷 却された冷媒が吸着器に送られる伝熱装置。 79.吸着器が、渦管から該吸着器に送られる冷媒を吸着して冷媒及び吸着剤か らなる溶液を形成するための吸着剤を含み、該溶液が蒸気発生器に送られ次いで 該蒸気発生器内で蒸発され、吸着剤が前記吸着器に送られる請求の範囲78の伝 熱装置。 80.渦管の、加熱された冷媒がそこを通して送られる第1の端部が凝縮器に結 合され、前記加熱された冷媒が該凝縮器内で凝縮され、該凝縮器と吸着器との間 には、凝縮器からの凝縮された冷媒が送られるところの蒸発器が結合され、該蒸 発器により前記凝縮された冷媒が蒸発されその際に冷媒から該蒸発器の周囲に熱 が取り出される請求の範囲78あるいは79の伝熱装置。 81.ヒートパイプを含み、該ヒートパイプの各端部が渦管に結合され、吸着器 が該ヒートパイプの一部を構成する請求の範囲78あるいは79の伝熱装置。 82.蒸気発生器が渦管を包囲する、請求の範囲78から81の何れかの伝熱装 置。 83.排出器サイクルと発電サイクルとを含む伝熱装置であって、排出器サイク ルが、比較的高圧の冷媒を発生させるための蒸気発生器と、前記比較的高圧の冷 媒が送られる排出器とを含み、排出器サイクルが更に、前記排出器に結合された 低圧手段を含み。該低圧手段からは、比較的高圧の冷媒が排出器を貫いて送られ るに際して比較的低圧の冷媒が前記比較的高圧の冷媒に捕捉され得、蒸気発生器 には発電サイクルが結合されそれにより、前記比較的高圧の冷媒が発電サイクル にも送られて電気が発生される伝熱装置。 84.蒸気発生器が太陽熱収集サイクルにより駆動され、該太陽熱収集サイクル が、太陽熱を蒸気発生器に送るように配列された太陽熱収集器を含み、太陽熱収 集サイクルが更に、太陽熱収集器から得られる熱を補助するための加熱手段を含 んでいる請求の範囲83の伝熱装置。 85.排出器サイクルが更に、排出器及び発電サイクルからの冷媒を受けるため の第1の凝縮器と、該第1の凝縮器からの冷媒を受けるための第2の凝縮器とを 含んでいる請求の範囲83あるいは84の伝熱装置。 86.図10から22を参照して説明したような伝熱装置。
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