JP2020193793A - 蒸気圧縮式冷凍サイクル拡張型廃熱利用サイクル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蒸気圧縮式冷凍サイクル（冷房エアコン）に暖房回路と熱回収発電回路とを設けて、冷暖房と発電を効率よく行う冷暖房発電サイクル装置を提供する。【解決手段】熱媒コンプレッサ１ーとコンプレッサーモーター５１を連結して熱媒配管で凝縮器１１とレシーバータンクと膨張弁又はキャピラリー管８と冷房集熱コイル４９を配置した回路で、電力制御１９と電力線２０による電力又はコンプレッサーモーター５１の代わりに別の動力駆動で機能する蒸気圧縮式冷凍サイクルに、チーズ１（１５）と開閉弁１７と暖房放熱コイル５０とチーズ５（４８）と逆止弁１（６）と廃熱回収用の集熱器４７とを配置して、開閉弁１７の開閉で冷房と暖房の切替えが逆止弁１（６）の動作において行えるようにした。【選択図】図２

Description

本発明は、蒸気圧縮式冷凍サイクルを拡張した廃熱による熱回収利用に関する。

従来、発電所など大型設備に利用されている廃熱回収をする熱機関サイクルや、小型機器用にペルチェ素子を使った発電装置が利用されて来た。

熱機関サイクルにおいても小型化が進んでいる。熱を電気に変えるには、半導体素子や発電モーターから電力を得るが、必要な電圧に変換するためには、インバーターやコンバーターを組合せ一定電圧の電力を作る必要がある。昨今、電子デバイスの変換ロスが大きく改善され始め、省エネ時代に向けた取組が拡大している。

特開２０１９−０１４４７１ 特開２０１２−１１２３６９ 特開２０１２−００１１８２ 特開２００７−１２７３１６ 特開２００５−３４５０８４

廃熱を利用する上で電力に変換すれば、用途が広く応用できるが、熱を電力に変換する手段において、ペルチェ素子であれば、熱から直接電力へ変換できる。しかし、効率は素子自体の変換率が大きく左右する。また、発電モーターからの発電の場合は、熱から蒸気や熱媒を使いタービンやフィンを回転させ、動力に変換する。さらに伝達機構で発電モーターを回し発電している。他に、スターリングエンジンもあるが高コストである。これらの発電電力もペルチェ素子同様にインバーター変換を使い、目的の電圧に変換している。エネルギーの形態変換の数が多くなる程、変換ロスが増し、熱からのエネルギー回収率が低下する。熱から回収された電力は他の用途の電力として使われるが、安定化の手段として、許容出来る大きさの蓄電設備を備えて、効率化を図る必要がある。

本発明は、熱から動力に変換し一部を動力として使用し、余分な動力を電力に変換することで、蓄電容量を少なくして、熱からのエネルギー回収効率を高める手段を用いる。

廃熱から回収変換した動力を同サイクルの動力源と発電電力とのシームレスに力学的な分配制御が容易に行え、冷暖房と発電の運転上の形態変化に対する制御がし易く、省エネルギー効果が良く、多種の車両や機器に転用できる。

図１は、蒸気圧縮式冷凍サイクルの回路系統図である。（実施例１） 図２は、蒸気圧縮式冷凍サイクルに暖房回路を拡張した回路系統図である。（実施例１） 図３は、蒸気圧縮式冷凍サイクルに暖房回路と発電回路を拡張した回路系統図である。（実施例２） 図４は、熱媒コンプレッサー発電の構成図面である（実施例２） 図５は、内燃機関に冷暖房発電サイクルを配置した系統図である。（実施例３）

蒸気圧縮式冷凍サイクルを拡張して、廃熱を利用し、熱媒の加熱による体積膨張による、熱媒フィンの回転から動力と発電モーターの駆動力を得て発電する回路の拡張配置と暖房を行う回路の拡張配置を行う手段において実施する。

図１は、エアコンや冷凍機に使用されている蒸気圧式冷凍サイクルの系統図である。一般には、エアコン回路と言い、熱機関サイクルである。冷媒の熱による力学的な変化を利用している。冷媒には、目的の使用温度や環境により、単一冷媒と多元冷媒があり、本回路は単段式であるがローレンツ式のように多元冷媒を用い、効率を上げるサイクルとする事もできる。使用する冷媒については特定しないものとする。説明において、以後冷媒は熱媒として表記する。図１の回路について説明する。７熱媒配管により各部材が連結されたサイクルであり、１熱媒コンプレッサーは１９電力制御により２０電力線で５２電力巻線に電力供給して５１コンプレッサーモーターを回してなる１熱媒コンプレッサーである。なお、１熱媒コンプレッサーの構造や方式を限定するものではない。４９冷房集熱コイルからの低温低圧ガス熱媒を圧縮して、高温高圧ガス熱媒を２６流れ方向に吐出する。熱媒は７熱媒配管を流れ、１４流れ方向から１１凝縮器（コンデンサー）に送られる。１２冷却により、熱交換が起こり低温高圧液体熱媒に凝縮する。１２冷却は、空冷、水冷、液媒冷却があり用途によって選択する。この熱媒は１０レシーバータンクに流れ、回路中の全熱媒容量の調整と気体より液体を先に送る役目（気液分離）をしている。１０レシーバータンクから７冷媒配管により、液化熱媒を８膨張弁で低圧化させ、４９冷房集熱コイル（エバポレータ）なる蒸発器に流れ、３送風機からの送風を４９冷房集熱コイル（エバポレータ）に接触させることで、熱交換され、内部で熱媒の蒸発が起こり蒸発潜熱により送風の低温化を行う熱交換が行われ、冷房を作り出すサイクルである。なお、８膨張弁はキャピラリー管とする事もできる。

図２は、図１の蒸気圧式冷凍サイクルに暖房回路を拡張した系統図である。蒸気圧式冷凍サイクルに暖房回路を拡張した回路を冷暖房サイクルと表示する。ヒートポンプ式と違い、廃熱の集熱と熱媒の圧縮熱を利用した暖房である。熱媒の流れにおいて実施説明する。なお、環境と使用温度、熱媒の種類において構成要素が変わる事からレシーバータンクとアキュムレーターやセンサー類は説明が複雑化するので省いてある。また、熱媒の種類は特定しないものとする。

４８チーズ５からの気液混合熱媒を１熱媒コンプレッサーで圧縮して高圧熱媒を吐出する。１熱媒コンプレッサーは１９電力制御と２０電力線により５２電力巻線を経て５１コンプレッサーモーターを駆動し、熱媒の圧縮動作をしている。熱媒は２６流れ方向に流れ、２７気液分離器において液体は４７集熱器へ流れ、気体は２８逆止弁に流れる分離を行っている。

冷房時の熱媒の回路を説明する。２７気液分離器からの圧縮液体は４７集熱器に流れるが、液体熱媒は無い物とし、４６加熱も無い物と仮定する。なお暖房の説明時に行う事とし、冷房時の説明から省いて説明する。２７気液分離器からの圧縮気体は２８逆止弁を通過する２９気体バイパス管により、３１チーズ４を経て１５チーズ１を通過し、１１凝縮器（コンデンサー）に流れる。１５チーズ１の分岐は１６流れ方向に流れるが１７開閉弁が閉止している。１１凝縮器（コンデンサー）では１２冷却による熱交換が行われ、熱媒は低温液体に凝縮する。１２冷却は送風、冷却水、冷媒による冷却がある。１１凝縮器（コンデンサー）からの熱媒は８膨張弁により低圧化され、６逆止弁を通過して４９冷房集熱コイル（エバポレーター）において、３送風機の送風により熱交換され、熱媒の蒸発が起こり蒸発潜熱により冷風に変換されている。なお、８膨張弁はキャピラリー管でも良い。
４９冷房集熱コイル（エバポレーター）からの低圧低温気体に変換された熱媒は４８チーズ５を通過し、４８チーズ５への５０暖房放熱コイルは１７開閉弁が閉止しているので流れは無い。熱媒が４８チーズ５から１熱媒コンプレッサーへ導かれ、圧縮された熱媒が２６流れ方向に送られ、２７気液分離器に流れる冷房サイクルを構成している。

暖房時の熱媒の回路を説明する。２７気液分離器からの圧縮液体は４７集熱器に流れ、４６加熱により高温化される。４６加熱は排気熱、温水熱、太陽光、蒸気熱、熱媒の熱があり、主に廃熱あるいは、自然エネルギー熱の利用である。加熱後の高温高圧熱媒は３１チーズ４を通過して７熱媒配管により１５チーズ１に送られる。３１チーズ４では２７気液分離器から２８逆止弁２を通過する２９気体バイパス管からの気体熱媒と合流する。この時、４７集熱器で加熱された熱媒は液体から気体への膨張があり、４７集熱器入口内部の熱媒の流体抵抗（液体による摩擦抵抗）が有り、４７集熱器の出口付近の圧力が高くなる（爆発膨張）が発生する。４６加熱の状態に大きく関係することから、２８逆止弁２で逆圧閉止が起こる。このため、３１チーズ４での２９気体バイパス管からの気体熱媒の合流が妨げられる。これを解決する抵抗部を図面に記載はしていないが、４７集熱器と３１チーズ４の間の接続配管に抵抗部を設ける。この構図は本人発明の特許第６４６２２２７にある細管と可変する弁にある気体の搬送に同じであるが、抵抗部は特許第６４６２２２７の記載に無いオリフィスや電動弁や手動弁でも成立する。また、２８逆止弁２による逆圧を解消すると言う点から前記特許に抵触しないものと考えている。３１チーズ４の合流熱媒は７熱媒配管により１５チーズ１で１４流方向と１６流れ方向に分岐し、１６流れ方向の熱媒は１７開閉弁が開で５０暖房放熱コイルに送られる。３送風機の送風で熱交換して熱媒は凝縮し液体になり、もって送風は温風となる。１４流方向の熱媒は１１凝縮器（コンデンサー）に送られ、１２冷却で熱交換され液化熱媒となり８膨張弁に送られるが１７開閉弁が開であり４８チーズ５の圧力は高圧熱媒が流れ４９冷房集熱コイル（エバポレーター）も高圧状態である。８膨張弁の動作により８膨張弁と６逆止弁の間が低圧になり、４９冷房集熱コイル（エバポレーター）からの高圧冷媒により６逆止弁１は逆圧状態で流れが閉止されている。熱媒は４８チーズ５から１熱媒コンプレッサーへ送られ加圧された熱媒が２６流れ方向で２７気液分離器へ送られる暖房サイクルを構成している。

冷房と暖房の熱媒状態を冷暖房サイクルの説明において行ったが、暖房回路は一般に普及しているエアコンのヒートポンプ回路とは違い、コンデンサーとエバポレーターへの熱媒の流れを逆転する切替え弁は存在しない。ヒートポンプ式は切替え時の熱媒が安定する時間が必要である。本発明は、廃熱を吸収して放熱を行う暖房方式であり、１７開閉弁の開閉だけで、６逆止弁の熱媒の流れを制御し、冷暖房の切替えが行える廃熱利用の冷暖房サイクルである。

図３は、蒸気圧縮式冷凍サイクルに暖房回路と発電回路を拡張した回路系統図である。前記冷暖房サイクルに発電機能を拡張した冷暖房発電サイクルと表示する。熱媒の冷暖房においては実施例１で説明しているので発電機能について述べる。９チーズ２から７熱媒配管を通じ２流量調整３方弁を配置している。これは冷暖房が停止している場合や冷暖房の能力を調整する機能として配置している。４８チーズ５からの熱媒と９チーズ２からの熱媒の流量を調整し、４７集熱器と２１熱媒回転フィンと１１凝縮器（コンデンサー）と１熱媒コンプレッサーからなる発電サイクルの能力を、２流量調整３方弁を設ける事で冷暖房の熱媒流量の影響がなく４７集熱器の熱回収を確保している。２流量調整３方弁はガス圧感知式とする事もできるが電動弁や電磁弁や手動弁に置換える事も可能である。２流量調整３方弁の構造において、４８チーズ５からと９チーズ２からの熱媒の比率混合である。暖房時は同圧力に近いが、冷房時は８膨張弁で減圧しているので圧力差が大きい。たとえば、エゼクターの様に高い圧力流体で低い圧力流体を吸引混合している効果と同じである。この流体の比率を調整できる弁が２流量調整３方弁である。また、ベーン式回転体を使い二段膨張式やツーステージポンプなどの原理を使用すれば高低圧の混合は容易である。よって、構造方式については限定しないものとする。４７集熱器で高温化され、膨張した高圧高温の熱媒を７熱媒配管を通じ３１チーズ４で２９気体バイパス管からの熱媒と合流させ、２１熱媒回転フィンを熱媒の圧力差による膨張力で回転させ、動力に変換している。２１熱媒回転フィンを通過し、低下した圧力は、熱媒の種類や使用環境により変化することから、中圧と説明しておく。２１熱媒回転フィンを通過した熱媒は中圧高温状態で１５チーズ１に送られる。２１熱媒回転フィンの回転動力で５３発電モーターを回転させ、５４電力巻線から電力を得る。２０電力線は複数線で５４電力巻線と５２電力巻線は別線としている。回収された電力は、２０電力線で１９電力制御に送られ、インバーターにより調圧され、５１コンプレッサーモーターの電源として利用される。余分な電力は蓄電設備に送るか他の電力として利用される。

図４は、１熱媒コンプレッサーと２１熱媒回転フィンと２５発電兼用モーターの一体式構成図面である。図３の発電構成は１熱媒コンプレッサーと２１熱媒回転フィンは個別の電力巻線であるため、熱回収した動力から電力に変換して、その電力を利用して熱媒コンプレッサーを駆動している事から、変換ロスが大きい。図４の構成は、１熱媒コンプレッサーと２１熱媒回転フィンと２５発電兼用モーターの一体式で２５発電兼用モーター内部の２３連結軸に２４動力伝達機を搭載して１熱媒コンプレッサーと２１熱媒回転フィンの直接駆動を行っている。２４動力伝達機構は減速とクラッチ又はトルクコンバーター又は粘性流体カップリング又は粘性固体カップリングであり、使用状況に応じた伝達（振動、音の減少を含む）を行う制御が行える機構である。また、制御機構にはついては述べないものとする。たとえば、１熱媒コンプレッサーがスクリュー式、ルクロール式、ベーンロータリー式、ピストン式の低回転型とし、２１熱媒回転フィンがタービン式であれば高回転型であり減速が必要である。また、ベーン式やピストン式であれば比較的低速である事から２４動力伝達機構は省く事も可能であるが、軸を連結する上で、回転ムラ（圧縮ムラ）による振動が相互に干渉してしまう。この振動は、気体と液体の混合熱媒と潤滑オイルが熱媒と共に循環しており、圧縮や膨張回転時の熱媒気体と液体の比率の差により振動となり振動音を発生させている。この回転ムラ（圧縮ムラ）による振動を吸収しているのが２４動力伝達機構である。２１熱媒回転フィンの形式は多種の方式がある事から特定しないものとする。２２巻線は回転用にも発電用にも利用できるもの、又は個別のものである。動作説明をすると、運転開始は１９電力制御で２０電力線を通じ２２巻線に通電し２５発電兼用モーターの制御を行う。運転開始時、１熱媒コンプレッサーを回し熱媒の圧縮を行う電力の供給を行い、熱媒が廃熱を吸収し液体熱媒の気化膨張と熱体積膨張により、２１熱媒回転フィンを回転せしめ、２３連結軸と２４動力伝達機により回転力が伝達され、１熱媒コンプレッサーを回転させる。電力供給動力と熱回収動力の合算で動力過剰により２３連結軸の回転速度が上昇すると、この回転上昇状態を１９電力制御で捉え、２５発電兼用モーターへの電力供給を下げることで２３連結軸の回転速度を一定に保つ制御を行う。電力供給を停止してもなお回転上昇する場合は余力動力があると判断して、２２巻線に発電負荷を与え、吊り合い負荷により一定回転を維持する。よって、余力の動力から電力を作りだす仕組みである。２４動力伝達機構は、効率の良い発電状態に変速させる必要がある場合に設ける機構であり、無くても動作できる環境の場合は省く。熱回収による全ての動力を発電変換するのでは無く、電気変換前の動力を２１熱媒回転フィンを直動し１熱媒コンプレッサーを駆動する事で、余力分の動力で発電する。発電変換のロスを少なくし、廃熱によるエネルギーの回収において、省エネ効率を高めている。

図５は、内燃機関に前記冷暖房発電サイクルを配置した系統図である。内燃機関の構成から説明する。３９冷却水循環ポンプにより冷却水を３８流れ方向に循環させ４２エンジン内部の冷却をしている。３７エンジン冷却水が３６流れ方向に３４冷却水熱交換器を通過し、４１冷却水循環パイプで４０冷却ラジエターに流れ熱交換され冷却された冷却水が３９冷却水循環ポンプに循環する冷却サイクルを行っている。４２エンジンの４３燃焼排気が４４流れ方向に排気され３２排気熱交換器を経て４５消音器へ送られている。

冷暖房発電サイクルにおいて、熱媒の種類や容量については、目的環境や搭載状況において変化することから限定しない。圧力と温度についても限定はしないが、説明に必要な部分には、仮定して説明する。１９電力制御で２０電力線を通じ２５発電兼用モーターの制御電力で１熱媒コンプレッサーを回し熱媒の圧縮を行う。熱媒は圧縮され高圧状態になり温度も上昇する。７熱媒配管により各部材が連結されたサイクルである。１熱媒コンプレッサーに接続された７熱媒配管を通じ２６流れ方向に流れ２７気液分離器内では熱媒の質量差により気体は上部から２８逆止弁２へ流れ、液体は下部から３５集熱器１方向に分離される。２９気体バイパス管の口径は冷房能力の流量により選定するが比較的小径である。これは液体を管抵抗により流れ難くし、気体の流量抵抗の低さを利用した、気体の搬送構造である。図面記載は無いが、３２排気熱交換器２と３１チーズ４の間の７熱媒配管に抵抗部を設ける。２９気体バイパス管の必要性について、３５集熱器１に気体が多く流れると３５集熱器内の熱媒質量（液体比率）が減少し、３５集熱器の熱交換効率が低下する事を改善する手段である。３５集熱器１で３４冷却水熱交換器内を流れる冷却水により熱交換されるがエンジン冷却水の温度は８０度前後であり熱媒の温度も近い温度であるため熱交換量が少ない場合がある。よってこの３５集熱気１は設けなくても良く、詳しい説明は省く。熱媒は３３集熱器２で加熱される。３２排気熱交換器２を流れる排気温度は機関により違いがあるが６００度以上あると推測されるので十分熱回収できる。このサイクルの効率は集熱器の回収熱と凝縮器の冷却による温度差に比例している。３３集熱器２で加熱された熱媒（８０度〜２００度）は、３１チーズ４で２９気体バイパス管からの気体と合流し３０気液分離器（アキュムレーター）を通過するが、３０気液分離器（アキュムレーター）は無くても良い場合がある。簡素に説明すると液体は溜り気体を先に送る部品であるが内部容量は２８逆止弁２への膨張逆圧の衝撃圧を緩和できる容量を選定する。高温高圧の熱媒（８０度〜２００度２．０Ｍｐａ）は７熱媒配管を通じ２１熱媒回転フィン内で中温中圧化（６０度〜１３０度１．０Ｍｐａ）され回転動力を得ている。２５発電兼用モーターについては（実施例２）図４で説明しているので省く。２１熱媒回転フィンを通過した中温中圧の熱媒は十分な温度を有しており、１８ゼーベック素子に５５熱交換パイプを設け熱媒を通過させて、５６冷却フィンを１２冷却（４０度以下）する温度差発電が可能である。また、１８ゼーベック素子による温度差発電は設けなくてもサイクルは機能する。容量によるが５５熱交換パイプは凝縮器の役割をする。熱媒は１５チーズ１で、１４流れ方向の冷房回路側と１６流れ方向の暖房側に分岐する。（実施例２）図３で述べた４９冷房集熱コイルと５０暖房放熱コイルを４冷暖房コイルとして兼用している。この場合も（実施例１）同様に１７開閉弁の開閉で６逆止弁の熱媒の流れを制御し、冷暖房の切替えが行える。１１凝縮器（コンデンサー）で冷却され、１０レシーバータンクを通過する。１０レシーバータンクは回路中の全熱媒量の調整とガスより液体を先に送る役目（気液分離）をしている。１０レシーバータンクから７冷媒配管により、９チーズ２で分岐し、液化した熱媒（４０度〜５０度１．０Ｍｐａ）を８膨張弁で低圧化（４度〜８度０．１Ｍｐａ）させ、１７開閉弁が閉の場合は冷房側で、６逆止弁１と５チーズ３を通過し４冷暖房コイルなる熱交換器に流れ、３送風機からの送風を４冷暖房コイルに接触させることで、送風による熱交換気化で気化潜熱による送風の低温化が行われ、冷房風（７度〜１２度）を作り出す。また、１７開閉弁が開の場合は暖房側で、１６流れ方向の高温中圧熱媒（６０度〜１３０度１．０Ｍｐａ）が５チーズ３を流れ、６逆止弁１が逆圧による閉止で、４冷暖房コイルなる熱交換器に流れ、３送風機からの送風を４冷暖房コイルに接触させることで、送風の高温化（５０度〜７０度）が行われ、暖房風を作り出す。４冷暖房コイルからの熱媒と９チーズ２からの液化した熱媒とが２流量調整３方弁で比率調整され、冷房と暖房の能力調整が行われる。この混合された熱媒は、暖房時は熱媒の液化比率が高く、冷房時は気化熱媒が混合され、液化比率の低い熱媒が１熱媒コンプレッサーに送られる。この事から冷房時の効率向上の２９気体バイパス管が設けられている。なお、２９気体バイパス管、２８逆止弁２、２７気液分離器は無くても、冷暖房発電サイクルは成立する。

状況の変化について述べる。図５がハイブリッド自動車の場合、エンジンの動作は限定的であり、熱回収も限定的になる。本発明は排熱がない場合でも冷房は機能し暖房も圧縮熱（８０度）で緩やかに機能する。この時３４冷却水熱交換器が暖房能力の平均化に役立つ熱源プールの役割がありかつ、始動時の暖機運転の場合、熱媒の圧縮熱と回収熱で暖機（冷却水の温度上昇）を早める効果があり、省エネになる。および、現在の車両に多い温水暖房と違い、冬場のエンジン始動と共に瞬時に排気熱からの回収熱で暖房が行える特筆すべき特長がある。また、冷暖房発電サイクルの特徴は、冷房サイクルの拡張であるため、新たなサイクルの熱媒管理を必要としない点である。現在の車両についてはエアコンが標準装備され、熱媒漏れの管理において、１系統で同じである。今後の車両において、空調熱とエンジン熱の管理が燃費を大きく左右することになる。

熱回収装置の多くは産業設備で使用されているが、本発明装置は小型化が容易で、冷房、暖房、温水器として利用できる可能性や太陽光熱の利用なども可能性としてある。船舶や鉄道車両他乗り物は走行風の冷却利用や温水作りやヒーティングに利用できる。家庭であれば、夏の太陽光熱を冷房の動力として使い、放熱で温水器の予備加熱として使用するなど産業利用上の可能性は広い。

１、熱媒コンプレッサー
２、流量調整３方弁
３、送風機
４、冷暖房コイル
５、チーズ３
６、逆止弁１
７、熱媒配管
８、膨張弁又はキャピラリー管
９、チーズ２
１０、レシーバータンク
１１、凝縮器（コンデンサー）
１２、冷却
１３、回収電力
１４、流れ方向
１５、チーズ１
１６、流れ方向
１７、開閉弁
１８、ゼーベック素子
１９、電力制御
２０、電力線
２１、熱媒回転フィン
２２、巻線
２３、連結軸
２４、動力伝達機
２５、発電兼用モーター
２６、流れ方向
２７、気液分離器
２８、逆止弁２
２９、気体バイパス管
３０、気液分離器（アキュムレーター）
３１、チーズ４
３２、排気熱交換器
３３、集熱器２
３４、冷却水熱交換器
３５、集熱器１
３６、流れ方向
３７、エンジン冷却水
３８、流れ方向
３９、冷却水循環ポンプ
４０、冷却ラジエター
４１、冷却水循環パイプ
４２、エンジン
４３、燃焼排気
４４、流れ方向
４５、消音器へ
４６、加熱
４７、集熱器
４８、チーズ５
４９、冷房集熱コイル（エバポレーター）
５０、暖房放熱コイル
５１、コンプレッサーモーター
５２、電力巻線
５３、発電モーター
５４、電力巻線
５５、熱交換パイプ
５６、冷却フィン

Claims (8)

1. １熱媒コンプレッサーと５１コンプレッサーモーターを連結して熱媒配管で１１凝縮器と１０レシーバータンクと８膨張弁又はキャピラリー管と４９冷房集熱コイルを配置した回路で、１９電力制御と２０電力線による電力又は５１コンプレッサーモーターの代わりに別の動力駆動で機能する蒸気圧縮式冷凍サイクルに、１５チーズ１と１７開閉弁と５０暖房放熱コイルと４８チーズ５と６逆止弁と廃熱回収用の４７集熱器とを配置して、１７開閉弁の開閉で冷房と暖房の切替えが６逆止弁の動作において行える事を特徴とした廃熱利用式サイクル装置。
2. 請求項１に２７気液分離器と２８逆止弁２と２９気体バイパス管と３１チーズ４と３０気液分離器とを４７集熱器に並列配置して、４７集熱器と３１チーズ４の間の熱媒配管に抵抗部を設け、４７集熱器の熱交換効率を高めた廃熱利用式サイクル装置。
3. 請求項１及び請求項２に２１熱媒回転フィンと５３発電モーターを連結し、３１チーズ４と１５チーズ１の間の熱媒配管に配置し、２流量調整３方弁と９チーズ２を４８チーズ５と６逆止弁と８膨張弁に並列配置した廃熱利用式サイクル装置。
4. 請求項３の５１コンプレッサーモーターと５２電力巻線と５３発電モーターと５４電力巻線とを消去し、２３連結軸と２４動力伝達機の組合せと２２巻線を連結せしめた２５発電兼用モーターと１熱媒コンプレッサーと２１熱媒回転フィンとの一体式配置をしてなる廃熱利用式サイクル装置。
5. 請求項３又は請求項４の４９冷房集熱コイルと５０暖房放熱コイルと４８チーズ５とを消去し、冷房用と暖房用を兼用する４冷暖房コイルと５チーズ３を配置してなる廃熱利用式サイクル装置。
6. 請求項３〜５のエネルギー回収制御において、回収熱から得た動力又は電力を同サイクルの動力源として消費し、余分な動力を電気変換して電力回収する、電力回収制御を行う廃熱利用式サイクル装置。
7. 請求項１〜６の４７集熱器を３５集熱器１と３３集熱器２に分割配置してなる廃熱利用式サイクル装置。
8. 請求項１〜７に１８ゼーベック素子と５５熱交換パイプと５６冷却フィンを構成した発電回路を２１熱媒回転フィンと１５チーズ１の間又は、１５チーズ１と１１凝縮器の間の熱媒配管に配置してなる廃熱利用式サイクル装置。

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