JP2650395B2

JP2650395B2 - 吸収サイクルヒートポンプ

Info

Publication number: JP2650395B2
Application number: JP1020947A
Authority: JP
Inventors: コリン・ラムシヨー; テレンス・ウイニントン
Original assignee: KARADON MAIRA Ltd; Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: KARADON MAIRA Ltd; Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1988-02-01
Filing date: 1989-02-01
Publication date: 1997-09-03
Anticipated expiration: 2012-09-03
Also published as: EP0327230A2; AU646688B2; CA1335628C; KR970009807B1; EP0327230B1; US5009085A; EP0756141A2; GR3024735T3; ES2103258T3; AU639360B2; CN1037960A; AU2952089A; KR890013438A; EP0756141A3; ATE155229T1; AU618312B2; AU8354891A; EP0327230A3; DE68928153T2; DE68928153D1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は吸収サイクル型ヒートポンプ、とくに遠心型
ヒートポンプに関する。

吸収サイクルヒートポンプは下記の要素、すなわち、
蒸発器、吸収器、発生器、凝縮器および任意に溶液熱交
換器を備え、液相の適当な作動流体を装入される。作動
混合物は蒸発性成分およびその吸収剤を含む。

吸収サイクルヒートポンプにおいて、高温熱源いわゆ
る熱の高級熱源および低温熱源しわゆる低級熱源は、熱
をヒートポンプに供給し、ヒートポンプは中間温度で両
方の熱源から熱入力の和を供給する。

通常の吸収サイクルヒートポンプの作用において、蒸
発性成分の多い作動混合物（以後便宜上混合物Ｒと称す
る）は発生器において高圧下で高級熱によつて加熱さ
れ、蒸発性成分の蒸気が発生し蒸発性成分の富度が少な
いまたは少い作動流体が発生する（以後便宜上混合物Ｌ
と称する）。

公知のヒートポンプにおいて、発生器からの前記蒸発
性成分の蒸気は凝縮器において同じ高圧で凝縮し、熱の
排出および蒸発性成分の液化を生ずる。液体蒸発性成分
は膨脹弁を通つて圧力を減少し、蒸発器に達する。蒸発
器において、前記液体は低級熱源、通常空気または周囲
温度の水から熱をうけ入れ蒸発する。得られた蒸気性成
分の蒸気は吸収器に通され、そこで混合物Ｌに吸収され
混合物Ｒを再生し熱を放出する。混合物Ｒはついで蒸気
発生器に移送されサイクルを完了する。

蒸発性成分の物理的状態を強調しようとする場合、便
宜上、“VVC"（蒸気またはガス状）または“LVC"（液
状）と称する。

種々の課題が現存するヒートポンプの設計に存在し、
本発明はこの種々の観点において下記に記載するものの
ような課題の解決法を提供しようとするものである。

しかして、たとえば、１つの課題の分野は蒸発性成分
が蒸発器の熱交換表面上を流れるとき乾燥点の発生を回
避することである。たとえば本出願人のヨーロッパ特許
出願第119776Bに開示されたヒートポンプにおいて、蒸
発器は凝縮器で得られた凝縮した蒸発性成分を供給さ
れ、凝縮器からうけ取る凝縮した蒸発性成分が比較的少
ないため（たとえば2g/秒）、比較的広い蒸発器の熱交
換方面を十分に浸潤するようにこの少量を拡散すること
は容易に達成できない。

水が蒸発性成分として使用されるとき、別の課題が生
ずる。吸収サイクルヒートポンプにおいて作動混合物の
蒸発性成分としての水の使用はきわめて高い理論的性能
を達成したとえば約70℃に達する（たとえば、低温源か
ら排出温度まで、スミス・アンド・キヤリー・インタナ
シヨナル・ヒートポンプ会議、英国ブリストル、1984年
９月参照）。しかしながら、そのような作動混合物の蒸
気性成分として水を使用する吸収サイクルヒートポンプ
は低温、したがつて低圧（たとえば蒸発器において０
℃）で作用し、大量の蒸気が蒸発器から吸収器に最小の
圧力損失で移送しなければならない。

通常の吸収サイクルヒートポンプにおいて蒸発器と吸
収器の間の蒸気流装置を形成する管は、長くかつ直径が
小さく、大量の蒸気の移送にうけ入れ難い制限を加え
る。そのような制限は蒸発器を経済的に作動することを
困難にし、とくに低温たとえば蒸気圧力および密度が小
さい０℃において熱負荷を大きくする。

本出願人のヨーロツパ特許第0119776号（米国特許第4
553408号）には、遠心型の吸収サイクルヒートポンプの
１型式が記載されている。そこに図示された実施例（第
３、４および５図）において、蒸発器および吸収器の機
能は多数の円板（14、15、16および17）を含むユニツト
に組合わされ、そのような多数のユニツトが使用されて
いる。さらに、発生器からくるVVCが凝固器円板（31）
の列を通つてその上に凝縮することが開示されている。
しかしながら、そのような多数および／または列を含む
吸収サイクルヒートポンプの製造は複雑化しかつ高価に
なり易い。

改善が望ましい他の分野は、ヒートポンプの種種の部
分の間の、たとえばポンプの蒸発器／吸収器側の低圧部
分と蒸気発生器／凝縮器側の高圧部分間における、蒸発
性成分および／または吸収材の供給にある。たとえばヨ
ーロツパ特許出願EP−Ａ−119776号において、太陽およ
び遊星歯車型ポンプが開示され、それは構造を複雑にす
るとともに生産コストを増加した。

改善が臨まれる他の分野は、蒸気発生器に使用される
熱源の型および発生した熱を利用する方法、ヒートポン
プのコンパクト性、ヒートポンプ内の流体流の管理、お
よび凝縮器、吸収器および、たとえば家庭用加熱方式に
使用される水のような外部熱交換流体間の熱伝達の実施
に使用される装置の簡単化である。

本発明の第１の特徴によれば、提供される回転集合体
を含む吸収サイクルヒートポンプは、前記回転集合体が
蒸発性流体成分およびその吸収液体の循環流路を形成す
るように連結された蒸気発生器、凝縮器、蒸発器および
吸収器を含み、使用中凝縮器から凝縮した蒸発性流体成
分をうけ入れるため設けられた貯槽、および貯槽から蒸
発器の熱交換面装置に前記成分を指向し前記蒸発性成分
を熱交換面装置を横切つて全体的に半径方向外向きに流
すため設けられた装置を備え、貯槽が蒸発器の熱交換面
装置からのその蒸発性成分が蒸発しないまゝで半径方向
外向きに前記熱交換面装置を横切つて流れた後蒸発性成
分をうけ入れそれにより貯槽から前記熱交換面装置に供
給された蒸発性成分の一部が凝縮器を側路して貯槽に戻
される、吸収サイクルヒートポンプである。

しかして、本発明のこの特徴を備えたヒートポンプに
より、蒸発器熱交換面装置が作用中完全に湿潤されるこ
とが確実になり、その訳は表面装置が凝縮器から凝縮し
た蒸発性成分を供給するのに加えて、貯槽から蒸発性成
分を直接供給されそこで熱交換面装置を横切つて流れる
蒸発性成分は吸収器／蒸気発生器／凝縮器回路を経て循
環するものよりはるかに多くなるからである。実際、蒸
発器への蒸発性成分の供給量はそのごく少部分が蒸発す
るようなものであり、残りの蒸発しない大部分は蒸発器
に再循環するため貯槽に戻される。

本発明の別の特徴は特許請求の範囲に記載され、また
下記の一般的記載において説明される。

本発明の好ましい実施例において、回転集合体は作動
混合物が連続して流れる、下記の要素を備えている。す
なわち、要素A:混合物Ｒを装入して混合物Ｒの蒸発性成分の一部
が蒸発しうるように第１温度の熱をうけ入れる蒸気発生
器要素B:要素ＡからVVCを装入されVVCがLVCに凝縮される
ように受熱流体を分離しうる凝縮器要素C:要素ＢからVVCを装入されLVCの蒸発が起るように
第２温度の熱をうけ入れうる蒸発器要素D:（ｉ）要素ＣからVVC要素をＡから混合物Ｌを装
入して吸収し、（ii）受熱流体をうけ入れて熱を取出し
うる吸収器であり、要素Ａ、ＢおよびＤの少くとも１つ、好ましく
はＢならびにＤはほゞ円板状または板状の部材を有し、
その部材はその平面の横方向のかつてそれとほゞ同軸の
軸線の周りに回転可能であり、熱伝達は前記部材の厚さ
方向に部材の第１面上を流れる第１流体と部材の第２面
上を流れる第２流体との間で起る。

蒸発器は、ａ）回転軸線にほゞ平行に配置された多数の管であっ
て、ｂ）各管の内面はLVCを装入可能であり、その外面は、
少くともLVCの一部の蒸発が管内面から起るように、第
２温度の熱をうけ入れ可能である、前記管を備えている。

蒸気発生器内における前記第１温度は蒸発器内におけ
る前記第２温度より低い。

好ましくは、第１温度の前記熱は高温ガス、たとえば
化石燃料の燃焼から得られる高級熱であるが、適当な温
度の液体、たとえば地熱を熱源とする水から得ることを
排除しない。

好ましくは、要素Ｃにおいて使用される第２温度の熱
は熱は周囲温度の空気（すなわち低級熱）から得られる
が、液体、たとえば河川、故障の水もしくは空調方式の
液体流のような液体とする可能性を排除しない。ヒート
ポンプが空調方式に使用される場合、および低級熱源が
液体である場合、液体およびLVCの双方が軸線に近接し
た蒸発器に供給されることが屡々好ましい。

本発明によりヒートポンプに使用される受熱流体は、
要素Ｄおよび要素Ｂを続いて貫流するのが好ましい。し
かしながら、受熱流体の別の供給装置が要素ＢならばＤ
に使用されることを排除しないが、しかしこれは好まし
くない。

通常、本発明によるヒートポンプは受熱流体の温度
を、それがたとえば集中暖房方式において熱源として使
用しうるように、上昇させるのに使用される。さもなく
ば、本発明によるヒートポンプは空調方式の要素として
使用することができる。

本発明によるヒートポンプが熱源として使用される場
合、受熱流体は好ましくは液体、さらに好ましくは水で
ある。通常、前記流体は集中暖房方式、たとえば家庭用
集中暖房方式として使用される。しかしながら、受熱流
体がガスであることを排除するものでない。

揮発性成分は、本発明のヒートポンプにおいては適当
な条件のもとで蒸気または液層として存在することがで
きる。たとえば、０℃では通常水銀柱約4.5mmの蒸気圧
力を有する。

好ましくは、蒸発性成分は低原子量水酸化物、たとえ
ばメタノール、一層好ましくは水である。しかしなが
ら、通常の吸収サイクルヒートポンプの分野で公知の蒸
発性成分を本発明によるヒートポンプに使用する可能性
を排除するものでない。

そのような公知の蒸発性成分の例は、モノクロロテト
ラフロロエタンである冷媒124のような、冷媒として周
知のクロロフロロハイドロカーボンとすることができ
る。

蒸発性成分は適当な吸収剤と組合わせて使用すること
ができ、それは好ましくは熱安定性の良い化合物であ
り、したがつて少くともヒートポンプの使用寿命の間、
この目的のため反復使用する温度サイクルにほとんどま
たはまつたく問題を生ずじないで使用することができ
る。適当な吸収剤の例としては、中でも、テトラグリ
ム、すなわち、2,5,8,11,14−ペンタオキサペンタデカ
ンがある。蒸発性成分が水である場合、吸収剤は無機媒
体、たとえばLiBr、水酸化ナトリウムまたは濃硫酸を含
む。好ましくは、吸収剤は本出願人のヨーロツパ特許第
0,208,427Aに記載されたような吸収剤であり、その記載
をここに参照する。

本出願人のヨーロツパ特許第0,208,427Aに記載された
吸収サイクルにおいて、混合物Ｒは水酸化セシウム、水
酸化カリウム、水酸化ナトリウムおよび水を規定の割合
で含んでいる。そのような混合物は屡々、適度な気候に
おいて冬季暖房に使用するためヒートポンプに装入して
使用することを可能にしている。

しかしながら、水に対する吸収剤として１つ以上の適
当な極性基を有する非蒸発性有機媒体とすることを排除
しない。

上記の好ましい吸収剤および水の作動混合物は、うけ
入れうる低い氷点、およびうけ入れうる低い蒸気圧、た
とえば65℃付近の温度で水銀柱3mm以下の蒸気圧の組合
わせを有する。

好ましくは化石燃料を、静止の輻射燃焼器において、
少くとも発生した熱の大部分が直接板から蒸気発生器の
円板または板の１面に輻射するように、燃焼される。し
かしなが、化石燃料の燃焼が、たとえばその含有熱量の
ほとんどすべてが煙道ガスによる対流によつて発生器に
与えられる別の手段で高級の熱を発生する可能性を排除
するものでない。

煙道ガス中の過剰の熱量は、（ａ）適当な手段により
たとえば発生器周囲上の煙道ガスの高度に一様な流れに
より発生器に、および／または、（ｂ）その上に適当な
ひれを設けられた下記の溶液熱交換器に、および／また
は、（ｃ）蒸発しなかつたLVCを蒸発器に集める部分に
隣接してロータの外壁に設けられた環状ひれに伝達する
ことができる。前記煙道ガスの高度に一様な流れは、煙
道ガス流が発生器をでるとき流れる通路の幅を制限する
ことにより発生することができる。熱交換器におけるそ
のようなひれの装置は、熱が蒸気発生器の温度より低い
温度で熱サイクルに流入することを可能にして、ヒート
ポンプの熱効率を改善する。そのような環状ひれの装置
は屡々、煙道ガス中の水蒸気がその上に凝縮して、そこ
から蒸発潜熱を回収することを可能にする。

さらにひれ付き延長部は、それが煙道ガスを燃焼部分
から引出すフアンとして作用するように、配置され別の
フアンまたは煙道の必要性をなくする。このことはさら
に低級熱源から引出す必要のある熱量を減少し、（ｉ）
蒸発器の管の数および／または大きさおよび／または長
さ（したがつてその上のひれの数）を（ii）ひれ上を通
すべき低級熱含有流体の量（したがつてそのとき使用さ
れるエネルギ）を減少することができる。

要素Ｃの管は非円形、たとえば楕円形断面とするのが
好ましく、その長軸を半径方向に向けるのが一層好まし
い。ロータの平衡を保つため、管はその軸線の周りに対
照的に配置するのが好ましい。通常、約10〜30本、たと
えば25本の管が使用される。

楕円形は、それが流体に（伝熱用の）大きい面積を提
供し、管の間の流体の通過を邪魔することなく流体に低
級の熱を与える。さらに、それはLVCが高度に一様なフ
イルムとして流れる大きい面積を提供し、面の湿潤性は
円形の管に比して、とくに内面が適当な手段たとえばグ
リツトブラストによつて粗面にされるとき、いちじるし
く改善される。

LVCは適当な手段で管に装入される。たとえば、LVCは
楕円管内部に配置された管のオリフイスから管内面の半
径方向内方区域に噴霧される。LVCの小部分はフラツシ
ユ蒸発し、残りは遠心力により薄いフイルムを形成す
る。液体が管に装入される割合は、通常、液体がそこら
か蒸発する割合より大きく、したがつて各管内面のほゞ
全部は連続的に湿潤される。フイルムの小部分は管の前
記内面から蒸発し、大部分は通常蒸発円板の周囲から溢
流する。

前記大部分の蒸発しなかつた部分は半径方向外向きに
流れ、適当な手段たとえば樋、すくいおよび分配ヘツダ
により楕円管に再循環される。

好ましくは、蒸発器リムに隣接した（凝縮器から直接
および／または再循環した）LVCは、静止すくいにより
半径方向内方に液体ジエツトとして噴射され、蒸発器と
ともに回転する分配器によつて収集され、蒸発器はジエ
ツトを転向し噴霧を前記楕円形蒸発管の内側に向つて噴
射させる。この方法は、（ａ）分配方式の前記管内にお
ける小さいオリフイスを除去し、（ｂ）フラツシユ蒸発
を促進するように一層良い噴霧パターンを形成するよう
になつている。そのような分配方式は前記変型より製造
が簡単である。

本発明の別の特徴によれば、液体を多数の受器に分配
する分配器が設けられ、それらは軸線の周りに回転する
ようにそれに平行に取付けられ、（ａ）分配器は多数の受器とともに回転可能であり、（ｂ）分配器は回転軸線の横方向の平面内に多数のポ
ートを備え、各ポートは分配器周辺から離れた頂点に収
劍し、頂点は軸線に対し先端から線を引かれ、そして、（ｃ）各ポートの頂点は受器と連通する流体流を形成
するオリフイスであることを特徴としている。

蒸発器の管は多数のひれを備えるのが好ましく、一層
好ましくは低温熱源から管内面への熱伝達を助けるため
にその横方向に備えている。そのようなひれが存在する
とき、多数の管はフアンインペラとして作用し、それら
がロータとともに回転するときそれらは低温熱源の流れ
をその上に誘起して蒸発器からのLVCの蒸発を促進す
る。

さらに、驚くべきことに、蒸発器からのLVCの蒸発は
約−５℃までの温度でも適当な割合で行うことができ
る。。

とくに受熱流体が続いて吸収器および凝縮器を通つて
流れる場合、受熱流体は同軸にヒートポンプに導入さ
れ、そこから熱を引出すのが好ましい。受熱流体が、た
とえば管のシーズ／コア装置を通つて同じ端部で、ヒー
トポンプに導入されかつそこから引出されるのが一層好
ましい。その装置は、ｉ）受熱流体を輸送する管構造をヒートポンプに出し
入れする口は一端に配置することができ、 ii）その流体と外部との間のシールのみが必要であ
り、 iii）定置ポンプが要素Ｃと要素Ｄとの間の部分に取付
けられる軸は小さい直径のもので、（ａ）そこに設けな
ければならない軸受およびシールの大きさ、（ｂ）混合
物Ｒが発生器に移送される管に達する前に混合物Ｒが漏
洩する作用面積を減少することができ、 iv）小さい軸受および軸を、受熱流体が必然的に蒸発
器外部の軸部分の中心を通る必要がないため、蒸発器の
ロータ外側を支持するように設けることができるという利点を有する。

屡々小さい孔または管が、凝縮器および／または吸収
器に隣接して設けられ、受熱流体用入口管および出口管
の間を流体的に連通する。そのような孔または管は、空
気をたとえば通気によつて、たとえば凝縮器および／ま
たは吸収器におけるベーパーロツクの発生を防止するよ
うに、排出することを可能にしている。

本発明の一層特殊な特徴によれば提供される吸収サイ
クルヒートポンプは少くとも下記の要素、すなわち、（Ａ）回転軸上にそれとともに回転するように取付け
られた蒸気発生器であつて、少くとも１つの円板または
板を含み、その第１面は化石燃料の燃焼によつて得られ
た高級熱をうけ入れ、その第２面を横切つて混合物Ｒ
が、その蒸発性成分の少くとも一部が混合物Ｒから発生
するように流れ、混合物Ｌが第２面からその周辺のまた
は近接した部分から排出する、前記蒸気発生器、（Ｂ）前記回転軸上にそれとともに回転するように取
付けられた凝縮器であつて、１つの円板を含み、その第
１面を横切つて蒸気発生器で発生したVVCが流れかつそ
の上で凝縮し、その第２面を横切つて受熱流体が、凝縮
熱がそこに伝達されるように流れる、前記凝縮器、（Ｃ）前記軸上にそれとともに回転するように取付け
られた蒸発器であつて、そこを凝縮器からのLVCが流
れ、そこからLVCが低級熱源からの熱伝達により蒸発す
る、前記蒸発器、（Ｄ）前記回転軸上にそれとともに回転するように取
付けられた吸収器であつて、少くとも１つの円板を含
み、その第１面を横切つて蒸発器からのVVCおよび蒸気
発生器からの混合物Ｌが一緒に流れ、その第２面を横切
つて受熱流体が、凝縮器に流れる前に吸収熱がそこに伝
達されるように、流れる、前記吸収器、および（Ｅ）熱が混合物ＲとＭとの間で交換される溶液熱交
換器の各要素を含み、各要素Ａ、ＢおよびＤにおける熱伝達
が円板の厚さ方向に円板の第１面から第２面に実施され
る前記吸収サイクルヒートポンプにおいて、蒸発器が多数の管を備え、その管が（ａ）円板または板要素Ｄから突出するように垂下し
かつそれとともに回転するように設けられ、（ｂ）円板または板の回転軸線にほゞ平行にかつその
周辺に隣接して設けられ、（ｃ）その内面上にフイルムとして流れるLVCを装入
可能であり、（ｄ）その外面上を、LVCの少くとも一部が内面から
蒸発するように、流れる低級熱と接触可能であることを
特徴としている。

しかし蒸気発生器および／または蒸発器がほゞ平らな
円板を備え、好ましくは蒸気発生器ならびに蒸発器は、
それらが使用中うける圧力に耐えうるように皿型とする
可能性を排除するものでない。好ましくは、少くとも発
生器または蒸発器、一層好ましくは発生器は内向きに凹
で機械全長を減少し、機械を一層コンパクトにしてい
る。

凝縮器および吸収器は、その面上を流れる受熱流体へ
の熱伝達を促進するように、構成されている。たとえ
ば、それらは伝達面積を増加し層流を促進することによ
り熱伝達を改善する手段を含んでいる。そのような手段
の例として、とくに、凝縮器または吸収器円板の第２面
に取付けられたまたは接触する、エクスパメツト（商品
名）、リブ付き金属または金属ガーゼ、の設置がある。
そのような手段の設置は、回転ならびに受熱媒体の静圧
からうける力に耐える強力な集合体を形成する。

好ましくは、回転集合体は全体的に截頭円錐形で発生
器はその小径端に設けられる。

回転集合体の截頭円錐形は下記のように、すなわち、ｉ）発生器周辺と樋の間の静的圧力差のため、混合物
Ｌが蒸気発生器から熱交換器を通つて（そこから吸収器
に装入される）樋に達するの流れを助け、その圧力差は
遠心力により何倍にも（たとえば50〜60倍）拡大され
る。これは、要素A/Bおよび要素C/D間の圧力差によつて
十分に、少くともほゞすべての混合物Ｌが、発生器周辺
に隣接する液体のヘツドを生ずる必要なしに、樋に戻る
ことを可能にする。

ii） LVCが凝縮器を出るポートと混合物Ｌが発生器を
出るポートとの距離を増加し、熱が高温の発生器から冷
却器に漏洩する通路の長さ、ヒートポンプの面積を増加
し、熱損失およびサイクルの低効率を改善する。

iii）同様に熱が吸収器部分において混合物ＲおよびＬ
用の樋および蒸発器のLVCから漏洩する通路の長さを増
加し、低効率を改善し、さらに iv）吸収器の適当な樋内の混合物Ｒのレベルの制御を容
易にするように選択される。

たとえば、溢流孔が前記樋の側壁に設けられその孔は
混合物Ｒが遠心力によつて適当に設けられた貯槽に送ら
れ、別の孔を通つてゆつくりと別の樋に排出することを
可能にしている。

本発明によるヒートポンプは、好ましくは適当な制御
装置たとえばマイクロプロセツサを備え、スイツチを切
る前に回転集合体の回転方向を短時間たとえば数回転だ
け逆転する。そのような回転方向の逆転は混合物Ｌおよ
びＲを、作動混合物が低温貯蔵に適した液状で保持され
るように、混合する。

本発明によるヒートポンプのロータは通常、ロータ先
端速度が５〜20m/秒、たとえば約12m/秒になるように回
転される。

本出願人の前記ヨーロツパ特許第0,119,776Bには、混
合物ＲおよびＬ間で熱伝達する溶液熱交換器が記載され
ている。その熱交換器は、たとえば約1mmの間隔で適当
に打出しされた多数の円板を備えている。熱交換器が、
一緒に回転するため、ロータの外側部分に取付けられた
１つ以上の形式のものであるのが好ましい。しかしなが
ら、前記熱交換器がロータ上に取付けられた多数の別々
の熱交換器として具体化することを排除するものでない
が、これが好ましいものではない。

溶液熱交換器は箔、たてえば不銹鋼の箔から作るのが
好ましく、箔は少くともロータと同軸の同心円筒形部分
の型式にされ、混合物ＲおよびＬがほゞ層流とし、密接
した板のマトリツクスを通つて、対向流熱交換器として
交互の層を通つて流れるようなマニホルドを備えてい
る。

好ましい製作方法において、溶液熱交換器は多重サン
ドイツチ型として準備される。各層は（ｉ）両端に流体
移送孔を備えた平板、（ii）適当なポートを備えたフレ
ームおよび（iii）前記のような熱伝達手段、たとえば
エキスパメツト等を備えている。これらの層は適当な手
段、たとえば真空蝋接、拡散接合または溶接によつて接
合され、頑丈な、無漏洩集合体となる。フレームは１つ
の型のみが必要であるように設計されるのが好ましく、
それはいずれかの側を交互に使用される。これは２流体
の簡単かつ有効なマニホルドを提供する。

本発明の別の特徴によれば、同心の多重サンドイツチ
型式の溶液熱交換器が提供され、その各層は、（ａ）両端に流体移送孔を備えた平板、（ｂ）適当なポートを備えたフレーム、（ｃ）熱伝達手段、たとえばリブ付きのエクスパメツ
ト、金属または金属ガーゼ、（ｄ）そこに高温および低温流体を装入する手段（ｅ）流体を別々にそこから排出する手段を備えている。

公知の吸収サイクルヒートポンプにおいて、ヒートポ
ンプの発生器／凝縮器および蒸発器／吸収器部分間に存
在する圧力差のため、混合物Ｒを押送することが屡々困
難になる。

（１）作動流体が前記のように水およびアルカリ金属化
合物を含む場合、（２）蒸発器の低級熱が約０℃であ
り、凝縮器におけるLVCが約60℃である場合には、驚く
べきことに、吸収器から熱交換器を通つて発生器に至る
混合物Ｒの給送は、いわゆる回転動力理論、たとえば静
止すくいを液体、すなわち混合物Ｒの回転環状液ために
浸漬することによつて実施される。たとえば、重力また
は磁気によつて保持され（好ましくは一体のはねかけし
やへいを備えた）、ピトーポンプのように作用する適当
に配置されかつ指向されたすくいには、混合物Ｒを熱交
換器を通して押送するのに使用することができ、また発
生器と蒸発器との間の圧力差に打ち勝つことができる。
そのようなすくいは密封シエル内に設けられ、好ましく
は重力または磁力装置によつて静止的に保持される。

適当な発生器および吸収器表面の混合物ＲおよびＬに
よる湿潤を改善するため、それらの表面は適当な処理、
たとえばサンドブラストまたは金属噴射処理をうけるの
が好ましい。

少なくとも吸収器と蒸発器との間の噴射による損傷を
減少するため、そのようなはねかけを防止する手段、た
とえば不当に低圧蒸気流を阻止しないじやま板が吸収器
と蒸発器との間に設けられる（第４図の50参照）。

ヒートポンプは、LVCを凝縮器から蒸発器に流れると
き絞るためＵ字型膨脹装置を備えている。通常これは液
体が流通する制限部のない平滑管の型式のものである。
管は圧力差を瞬間的に液体ロツクによつて保持する。Ｕ
字管が回転集合体の周辺に設けられ、Ｕ字管の脚部が半
径方向に延びるのが一層好ましい。

ロータ壁の内面には多数の円周方向の樋が設けられて
いる。適当な液体を装入しうる別々の樋は、互いに断熱
されるのが好ましい。

本発明によるヒートポンプの要素の間で流体を装入、
排出する装置が適当な位置に設けられる。たとえば、静
止すくいがヒートポンプを通る流体流を制御するため使
用される。しかして、要素Ｄの周辺に隣接したロータ壁
上の樋内の混合物Ｒに浸漬するすくいは、方式を通る混
合物Ｒの流れを制御する。前記すくいに隣接してしかし
その内方に設けられた第２のすくい、たとえば第２図の
34aは、過剰な混合物Ｒを貯槽に排出してポンプの不必
要なドラグを制限するのに使用される。適当な樋（たと
えば第２図の20、21）の部分的に浸漬したすくいは、樋
に入るほとんどすべての混合物Ｌを捕捉し、実質的に接
線方向に配置された静止管を通つて吸収器表面上に分配
す。

さらに、反対方向に向いたすくいを前記ポンプに取付
けて機械が逆転するとき別の流れ状態を得ることができ
る。これはたとえば停止直前の別々の混合物ＲおよびＬ
およびLVCを再混合するのに使用される。

本発明によるヒートポンプの回転軸を駆動する装置
は、必要に応じて速度制御して渦電流エネルギを最少に
しうる電動機とするのが便利である。

本発明によるヒートポンプのロータは、通常20〜80cm
たとえば約35cmの軸方向長さと10〜100cmたとえば約50c
mの直径を有する。

以下，本発明を図面に基づいて説明する。

まず第１図を参照すると、液状作動混合物は蒸発器E
V、吸収器AB、溶液熱交換器Ｘ、蒸気発生器GEおよび凝
縮器COよりなる密封方式を循環し、その間軸Ｓ上で軸と
ともに回転する。蒸発器EVにおいて、水（蒸発性成分）
は周囲空気流（もしくは水または大地のようなある別の
周囲熱源）との熱交換により蒸発する。蒸気は管１を通
つて吸収器ABに流れ、そこで水およびアルカリ金属水酸
化物の水の少い混合物（混合物Ｌ）に吸収され、その際
溶解熱を発生する。熱は熱伝導により管２内を流れる受
熱媒体流、通常中央加熱媒体、たとえば水または空気の
流れの中に取出される。

吸収器ABから出る水およびアルカリ金属水酸化物の水
の多い混合物（混合物Ｒ）（通常重量比で約67％の水酸
化セシウム、約10％の水酸化ナトリウムおよび約23％の
水を含んでいる。）は管３を通つて溶液熱交換器Ｘに流
れ、そこで管４を通つて蒸気発生器GEに流れる前に前記
混合物Ｌから熱を取出す。発生器GEは、たとえば副射熱
でまたガス炎により直接にもしくは熱ガスにより間接的
に加熱され、混合物Ｒから蒸気（VVC）が発生する。得
られた混合物Ｌは管５、および溶液熱交換器Ｘを通つて
吸収器ABに戻される。

発生器GEからの蒸気は管６により凝縮器COに輸送さ
れ、そこで熱を管７内を流れる受熱媒体に与え、凝縮し
て液体になる。液体は最終的に蒸発器EVに管８を通つて
戻される。

容易に分るように、ヒートポンプへの全熱入力は、蒸
発器EVにおいて周囲の流体から取出された低級の熱の蒸
気発生器GEに供給された高級の熱との和である。蒸発器
の温度と蒸気発生器の温度の中間の温度の、熱出力は吸
収器ABおよび凝縮器COにおいて受熱媒体によつて取出さ
れる。

第１図の管９は周囲空気が蒸発器に導入される通路で
ある。高温ガスは（対流加熱が使用される）適当な燃焼
器から管10により蒸気発生器に導入される。受熱媒体は
管２をついで管７を通つて流れ、吸収器においてついで
凝縮器において熱を吸収する。

第２図に略図的に図示された本発明によるヒートポン
プの実施例は、軸Ｓとともに回転するため、軸Ｓ上に図
示の順序で取付けられている。理解を容易にするため、
すなわち、第１図に基づいてすでに説明した機能を実施
するヒートポンプロータのこれらの部分、すなわち、蒸
発器、凝縮器、溶液熱交換器、吸収器および蒸発器は、
符号GE、CO、Ｘ、ABおよびEVで示されている。

管11から供給されたガスは、ハウジング61の通孔を通
つて吸込まれた空気とともに燃焼器12において燃焼さ
れ、燃焼器は、輻射熱および燃焼生成物に含まれる熱の
量にほゞ等しい燃焼エネルギを放出する、放熱板13を嵌
合されている。静止板13から放出される熱エネルギは発
生器14の回転皿板に衝突する。燃焼器12からの高温煙道
ガスは発生器14の外面上に流れ、ついで環状溝15を通つ
て排出され、溶液熱交換器16上に流れるときそこにさら
に熱を放出する。溝15の付近で、発生器板14への熱伝導
は主として強制対流による。

混合物Ｒは管17を通つて皿板14内面に装入され、そこ
から熱を、VVCが板14の面上を半径方向外向きに流れる
ときまた混合物Ｌがポート18を通つて排出されるとき、
吸収する。混合物Ｌはポート18から、19内を通路20に溶
液熱交換器16を通つて流れ、熱交換器16は回転集合体の
半径方向外側に設けられ、かつ下記に説明するように構
成されている。混合物Ｌは通路20から静止管21を通つて
すくい上げられ、その軸線に隣接する吸収円板の面22に
装入される。

皿板14の内面で発生したVVCは凝縮器円板の面23上で
凝縮される。LVCは面23を横切つて半径方向外方に流れ
樋24に集まる。それは樋24から絞りとして使用するＵ字
管25内に、そして樋26内に流入する。それは樋26から静
止管26に集めれら、回転ヘツダリング28内に供給され
る。ヘツダリング28から、それは管29を通つて流れ、そ
こから半径方向内方に、皿板36とは別のまたその横方向
にひれ21を設けられた、楕円管31内に噴射される（矢印
30参照）。LVCの一部は管31内面から蒸発してVVCを形成
する。蒸発しなかつた蒸発性成分は管31から通路26に溢
流し、ついで管27、28および29を通つて管31に還流す
る。

周囲空気はたとえば約1m³/秒の割合でシユラウド62を
通つて吸込まれ、それは熱は蒸発器のひれ32および管31
に与え、ついで半径方向外方に排出される。

蒸発器において発生したVVCは吸収器の面に流れ、そ
こで混合物Ｌに吸収されて混合物Ｒを形成する。混合物
Ｒは半径方向外方に通路33まで流れ、そこで静止管34に
よつてすくい上げられ、溶液熱交換器16を通る管35を経
て管17まで流れ、そこでサイクルは完了する。

静止すくい管34aは通路33内の液体のレベルを制御す
るため通路33に対応して設けられている。管34aは部分
的に液体内に浸漬して延び、隣接する通路76内に余分に
供給する。通路33および76は小さい孔で連通して水の多
い吸収剤を通路33に戻す。同様にすくい管42は通路26に
対応してその中の液体レベルを制御し、すくい管42は通
路26に部分的に浸漬し、たとえば通路20内にその中の過
剰の液体を送出す。

種々なすくい管21、27、34、34a、42はすべて入口を
回転集合体の回転方向、すなわち液体の運動方向と反対
方向に向けており、それらはすべてトルク反作用装置に
よつて回転しないように保持され、トルク反応装置は軸
Ｓ上に自由に装架された（第２図には図示しない）磁気
的のものまたは重錘の型式のものとすることができる。

蒸気発生器、凝縮器、吸収器および蒸発器を含む回転
集合体、軸の発生器端に中空軸Ｓ上に取付けられた、図
示しない駆動装置によつて駆動され、軸の吸収器端は適
当な軸受に取付けられている。受熱流体すなわち水は軸
Ｓを通り、蒸発器端から半径方向外方に、吸収器を通つ
て円板22と接触し半径方向内方に凝縮器を通つて円板23
と接触して流れ、その軸から発生器に隣接して排出され
る。吸収器円板22および凝縮器円板23は凝縮器および吸
収器に共通の熱交換器を形成し、それにより別の熱交換
器の必要性を回避しうる室70に供給されていることが分
るであろう。隔壁72は室70を２つの半径方向および円周
方向に延びる部分に分け、各部分は吸収器円板22と隔壁
72との間隙および凝縮器円板23と隔壁72との間隙を含
み、２つの部分は隔壁72の周囲で連通している。

LVCを管31内に導入する変型機構を示す第３図（ａお
よびｂ）を参照すると、静止すくい管27はLVCジエツト
を蒸発器に取付けられかつそれと一緒に回転しうる、分
配器内の通路47内に半径方向に排出し、通路47はそれぞ
れジエツトを通過させる。LVCジエツトは通路47の半径
方向収縮によつて集められ、ジエツトに対する分配器46
の相対運動のため、オルフイス48を通つて押出される。
オルフイス48の大きさおよびその整合は、オルフイスか
ら出るジエツトが拡大し運動の半径方向内方および軸方
向成分をもつて噴射されるように設けられ、管31のほゞ
半径方向の全内面が湿潤される。液体は壁を遠心力でカ
バーして管31内面の残りを湿潤する。はねかけしやへい
49は、通路47からふたたび排出するLVCが機械の吸収器
部分に入り樋26内に戻ることも防止する。

第４図を参照すると、図示された本発明によるヒート
ポンプの好ましい実施例は、軸Ｓにそれと一緒に回転す
るため図示の順序で取付けられた、第１図および第２図
の要素を含んでいる。

理解を容易にするため、第２図に基づいて既に説明し
た機能を実施するヒートポンプロータのこれら部分は、
同じ符号たとえば皿状発生器円板14で示されている。管
11を通つて供給されるガスは、放熱板13を取付けられ
た、燃焼器12内で燃焼される。輻射熱および燃焼性生成
物は放熱板13から発生器14の内向きに凹んだ皿板に衝突
する。燃焼器12からの高温の煙道ガスは発生器14の外面
上を流れ、ついで環状溝15を通つて排出し、その上を流
れるとき溶液熱交換器16およびひれ45にさらに熱を与
え、ハウジング61は熱交換器16上を通るように煙道ガス
を軸方向に向けるように形成されている。

混合物Ｒは管17を通つて凹んだ皿板14内面に装入さ
れ、そこで、板14上を半径方向外方に流れるときVVCが
発生するように熱を吸収し、混合物Ｌはポート18を通つ
て排出される。混合物Ｌは、ポート18から管19内を溶液
熱交換器16を通つてついで通路22に流れ込む。混合物Ｌ
は部分的に浸漬した静止管21を通つてすくわれ、管21a
を通つてそこの軸線に隣接する吸収器円板の面22に装入
される。

円板14の内面で発生したVVCは凝縮器円板の面23上で
凝縮する。LVCは面23を横切つて半径方向外方に流れ、
樋24内に集まる。それは樋24からＵ字管絞り25内につい
で樋26内に流れる。樋26から、それは静止管27によつて
すくわれ第3a図および第3b図に示された分配器を通つて
装入される。

すくい管27は完全に浸漬して作用し、樋26内の液体レ
ベルはそれに隣接して位置する第２の部分的に浸漬する
管42によつて制御され、その入口は管27の半径方向内方
に設けられ、管42は余分なLVCを上昇してそれを軸方向
にジエツトとして吸収器部分内に、たとえば図示のよう
に吸収器円板22に向つて、または通路33内に排出する。
その配置は、方式が指導され最善の作用濃度を運転状態
の全範囲に亘つて達成する手段を形成する。

蒸発器において形成されたVVCは吸収器の表面に流
れ、そこで混合物Ｌに吸収され混合物Ｒを形成する。混
合物Ｒは半径方向外方に通路33まで流れ、そこで静止管
34によつてすくわれ管35を経て半径方向外方に溶液熱交
換器16を通つて管17に流れ、そこでサイクルは完了す
る。

種々のすくい管21、27、34、42は、軸の細い部分82に
枢着された構造物80によつて支持されるが、またはその
構造物として具体化される。構造物80は振子のように半
径方向に延び、間にじやま板50が延びる軸方向に離れた
脚部84、86を含んでいる。ここでは管として説明した
が、すくい管21、27、34および42は少なくとも部分的に
構造物80に形成された孔を含んでいる。構造物80は偏心
的に設けられた重量を構成しかつトルク反作用を生ずる
ように設計され、そこで、回転集合体の通常の回転中、
構造ぶつ80は静止したままで、それによりすくい管を静
止したまゝとなる。

第４図の実施例において、蒸気発生器壁14および蒸発
器36は全体的に截頭円錐形のハウジングの一部を形成
し、発生器壁14は小さい直径の端部に設けられている。
截頭円錐形状は、種々の周辺の貯槽たとえば通路18、2
4、33、20、および26を軸５の軸線に対して異つた半径
方向距離に設置することを容易にし、前記利点を生ず
る。発生器壁14および蒸発器壁36は凹状ならびに凸状で
あり、壁14は内向きに凸である壁36は外向きに凸であ
る。この配置は全体構造を軸方向に一層コンパクトにす
る。たとえば駆動装置Ｄは軸に、それが少なくとも部分
的に蒸発管によつて囲まれた区域の限界内にある位置に
おいて、軸Ｓに連結されている。

回転集合体は軸Ｓの蒸発器端部に設けられた駆動装置
Ｄによつて駆動され、軸の他端は軸受51に取付けられて
いる。軸Ｓは、（ａ）蒸発器外部に無垢のシリンダ、
（ｂ）蒸発器と吸収器との間に、すくい管を支持する構
造物80が取付けられる小さい直径の無垢のシリンダ82、
および（ｃ）吸収器／凝縮器に対して蒸気発生器の外側
からの同心の入口および出口管88、90を備えている。受
熱媒体である水は、（ａ）発生端から入口管88を通つ
て、（ｂ）半径方向外方に隔壁72と吸収器円板22との間
の環状間隙を通つて、（ｃ）隔壁72と凝縮器円板23との
間隙を通つて半径方向内方に、（ｄ）燃焼器を通る管90
を通つてかつロータから適当なシールを通つて排出され
る。

じやま板50は吸収器と蒸発器との中間に設けられ、そ
の間に発生する好ましくないLVCのはねかけを減少す
る。

ポンプ装置の形式を一層詳細に示す第５、６および７
図を参照すると、第４図とおなじ符号が同様の部分を指
示するため使用されている。しかして、管27はLVCを貯
槽26から（図示しない）分配器46に供給し、その入口は
貯槽26内の液体レベル100下方まで浸漬している。スキ
ム管42はヒートポンプの通常の運転中部分的に浸漬し、
余分のLVCを吸収器部分に供給する。管34は通路33に浸
漬し、すなわち液体レベル102以下にあり、水の多い吸
収剤を孔105、（図示しない）管35、溶液熱交換器16お
よび管17を通つて蒸気発生器に供給する。管21は通路22
に部分的に浸漬して作動し、混合物Ｌを蒸気発生器から
うけとる（液体レベル104で示されている）。管21は混
合物Ｌを吸収器円板22上に孔108および出口21aを通して
供給する（第７図には全部は図示されていない）。種々
の管がはねかけ保護板106を備えている。通路33は（図
示しない）別々の静止管を設けられ、その管は部分的に
浸漬して作用する構造物の一部を形成し、液体をたとえ
ば構造物80の上に取付けられた図示しない液体貯槽に供
給することによつて通路33内の液体レベル102を決定す
る。

しかして、種々の管はすべて入口が同じ円周方向、た
とえばポンプの通常の運転中の、回転集合体の回転方向
と反対の方向に延びている。さらにこれらの管に加え
て、入口が円周方向反対方向に突出しかつヒートポンプ
の通常の運転中作用しない管が設けられている。

しかしながら、ヒートポンプが停止したとき、前記の
ように、ポンプはマイクロプロセッサ制御によつて反対
方向に自動的に駆動され、これらの場合通常作用しない
管は作用し始め、流体を再分配しかつ再混合し、たとえ
ば作動流体をそうでなければLVCが凍結する温度に液体
として貯蔵するのに適した液体の状態で回収する。たと
えば、管110は逆方向回転において、停止の際最初LVCを
主として出口112を通つて吸収器部分にある流体に供給
し、そこで腐食性吸収剤との再混合が起こる。同様に管
114は逆方向回転において、通路33の液体を出口116を通
つて蒸発器部分内に供給する。

本発明を下記の例によつてさらに説明する。

例蒸発性成分として水を用いる第４図に図示されたよう
なヒートポンプの性能は下記の通りである。

混合物Ｒは下記の成分を有する。

重量％ CsOH 28.8 KOH 27.6 NaOH 19.2 H₂O 24.4 高級の熱がメタンと空気の燃焼によつて供給され、低
級の熱（周囲空気）が５℃であるヒートポンプにおい
て、受熱流体は約55℃で入つてくる水であり、その水は
続いて蒸発器およい凝縮器を通り、約65℃で排出され
る。計算は次のようになる。

発生器の熱入力（高級の熱から） 6000ワット蒸発器の熱入力（低級の熱から） 4000ワット水が凝縮器で受取る熱 4600ワット水が吸収器で受取る熱 5400ワット機械の運転係数（予想）＝1.42 ただし全燃焼器および煙道ガスの熱回収効率を85％と
する。

以上本発明を吸収サイクルヒートポンプについて説明
したが、そのある特徴は他の回転式流体処理装置に対し
ても容易に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、簡単に、本発明による吸収サイクルヒートポ
ンプの各要素およびその配置、およびそこを通る流体の
流れを示す図。第２図は本発明によるヒートポンプの断面図。第３図は本発明によるヒートポンプの蒸発器に使用する
液体分配器の部分の、部分断面かつ異つた縮尺で示す図
で、それぞれ、（ａ）は回転軸の横方向平面における、
また（ｂ）は回転軸の平行な平面における断面図。第４図は本発明によるヒートポンプの好ましい実施例を
示す図。第５、６および７図は第２、４図の実施例に使用するの
に適した給送装置の図で、各図は（第４図の右から左
に）軸方向に見た図および回転集合体の直径方向に反対
側から見た図。１、３〜６、８……管（作動媒体用）,2,7……管（受熱
媒体用）,9……管（低温ガス用）,10……管（高温ガス
用）,11……管（燃焼ガス用）,12……燃焼室,13……放
熱管,14……皿板,15……環状溝,16……溶液熱交換器,2
1,27,34……すくい管,24,26……樋,28……ヘツダリン
グ,46……分配器,62……シユラウド,AB……吸収器,CO…
…凝縮器,EV……蒸発器,GE……蒸気発生器,S……軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者コリン・ラムシヨーイギリス国．チエシヤー．ランコーン. ザ・ヒース（番地その他表示なし) (72)発明者テレンス・ウイニントンイギリス国．ストロード．バーレイ．ヤコブス・ノル．ヒルサイド・ハウス（番地その他表示なし) (56)参考文献特開昭59−180262（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−159569（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】回転集合体を含む吸収サイクルヒートポン
プであって、前記回転集合体が蒸発性流体成分およびそ
の吸収液体の循環流路を形成するように連結された蒸気
発生器、凝縮器、蒸発器および吸収器を備え、凝縮器か
ら凝縮した蒸発性流体成分を使用中うけ入れるため設け
られた貯槽、および貯槽から蒸発器の熱交換面に前記成
分を指向し前記蒸発性成分を熱交換面装置を横切って全
体的に半径方向外向きに流す装置を備え、貯槽は蒸発器
の熱交換面からその蒸発性成分が蒸発しないままで半径
方向外向きに前記熱交換面を横切って流れた後蒸発性成
分をうけ入れそれにより貯槽から前記熱交換面に供給さ
れた蒸発性成分の一部が凝縮器を側路して貯槽に戻され
る前記吸収サイクルヒートポンプ。
【請求項２】貯槽が集合体の半径方向外周に隣接して設
けられ前記指向装置が回転しないように拘束され蒸発性
成分を貯槽から半径方向内方に供給する装置および集合
体とともに回転可能で非回転供給装置と整合して蒸発性
成分を供給装置から蒸発器の熱交換面の異った部分に供
給する分配装置を含む請求項１に記載のヒートポンプ。
【請求項３】前記熱交換面装置が集合体の回転軸線の周
りに角度的に離れた多数の管によって構成され前記分配
装置が前記供給装置から送られた前記蒸発性成分を運動
の半径方向内方に向いた成分を備えた管内に噴射するよ
うに配置され蒸発性成分が最初に内部管面の半径方向最
内端に衝突する請求項２に記載のヒートポンプ。
【請求項４】分配装置が前記蒸発性成分を運動の前記半
径方向内向きの成分に加えて運動の軸線方向成分を備え
た前記管内に噴射するように設けられた請求項３に記載
のヒートポンプ。
【請求項５】分配装置が蒸発性成分を前記各管に拡大ジ
ェットとして噴射するように設けられた請求項３または
４に記載のヒートポンプ。
【請求項６】貯槽内の蒸発性成分および吸収液体のレベ
ルを制御し貯槽内のレベルが一定の高さに達したとき過
剰の液体を集合体の吸収器部分に変向する装置を含む請
求項１ないし５のいずれか一項に記載のヒートポンプ。
【請求項７】指向装置は蒸発性成分および／または吸収
液体を貯槽から半径方向内方にそれぞれ発生器、吸収器
または蒸発器の熱交換面に隣接した排出位置まで供給す
る給送装置であって、該または各給送装置が貯槽内にう
け入れられる半径方向外向きに設けられた入口および前
記排出位置において半径方向内向きに設けられた出口を
有する前記給送装置、回転集合体とともに回転しないよ
うに前記要素を拘束するため設けられたトルク反作用装
置を含む請求項１ないし６のいずれか一項に記載のヒー
トポンプ。
【請求項８】各蒸気発生器、吸収器および蒸発器がそれ
ぞれ貯槽およびそれと関連した給送装置を有する請求項
７に記載のヒートポンプ。
【請求項９】前記通路限定要素がすべて集合体の回転軸
線の周りに枢着され前記トルク反作用装置によって集合
体とともに回転しないように拘束された共通構造体によ
って支持または一体化された請求項８に記載のヒートポ
ンプ。
【請求項１０】少なくとも一つの給送装置は給送装置の
前記要素に対して貯槽内の異った半径方向位置に半径方
向外向きに設けられた入口を有する通路形成装置をさら
に有し、前記別の要素の出口が前記要素の出口に対して
集合体内の異った位置に排出口を設けられた請求項７な
いし９のいずれか一項に記載のヒートポンプ。
【請求項１１】回転集合体が低圧部分および高圧部分を
備え、流体が集合体の回転に応じて回転運動を与えら
れ、また低圧部分から高圧部分まで流体を給送する装置
を備え、流体給送装置が低圧部分内の回転流体を半径方
向内方に変向する回転拘束装置を備え、集合体とともに
回転する装置が移送された流体を高圧部分に排出する前
に半径方向外方に変向する請求項１ないし10のいずれか
一項に記載のヒートポンプ。
【請求項１２】回転ハウジングを含み、使用中回転運動
がハウジング内に収容されるとき流体に加えられ、発生
した力は流体をハウジング内の円周方向に延びる通路内
に変位させ、流体供給装置が他の位置に供給するため通
路から流体を変向するため設けられ、流体供給装置は少
なくとも二つの通路を限定し、各通路は通路内の入口開
口を有し、かつ通路の半径方向内方に延びる回転拘束装
置を備え、入口は通路内の異った半径方向位置に設けら
れ、それにより使用中一層内側に設けられた入口を備え
た通路は流体が通路内に蓄積しうる半径方向深さを限定
する一方、一層外側に設けられた入口を備えた通路は通
路から流体を供給しつづける前記回転流体装置。
【請求項１３】前記回転拘束装置が磁気装置によって形
成された請求項７ないし12のいずれか一項に記載の装
置。
【請求項１４】前記回転拘束装置が偏心的に設けられた
重錘によって形成される請求項７ないし12のいずれか一
項に記載の装置。
【請求項１５】回転集合体を含む吸収サイクルヒートポ
ンプであって、前記集合体が蒸発性流体成分およびその
吸収液体の循環流路を形成するように連結された蒸気発
生器、凝縮器、蒸発器および吸収器および前記集合体を
回転させる駆動装置を備え、駆動装置がヒートポンプの
通常の作用に応じて一つの回転方向にまた第２の回転方
向に選択的に作動可能であり、また集合体が前記第２の
回転方向に駆動されるとき作動して蒸発性流体成分を前
記蒸発性流体成分を放出した吸収液体と組合わせる装置
を有する前記ヒートポンプ。
【請求項１６】前記駆動装置が自動的に作動して前記一
方向の回転装置の停止に応じて前記第２の方向に回転集
合体を駆動しうる請求項15に記載のヒートポンプ。
【請求項１７】回転集合体を含む吸収サイクルヒートポ
ンプであって、前記集合体が蒸発性流体成分およびその
吸収液体の循環流路を形成するように連結された蒸気発
生器、凝縮器、蒸発器および吸収器および、吸収器およ
び凝縮器に対応する熱交換器装置を含み、熱交換装置が
吸収器によって一側を凝縮器によって反対側を境界され
た室および熱交換流体が吸収器および凝縮器の各境界面
を横切って流れるように室内の熱交換流体用の流体流路
を限定する装置を含む前記ヒートポンプ。
【請求項１８】前記室が前記集合体の回転軸線の横方向
に延びる第１および第２の軸線方向に離れかつそれぞれ
吸収器および凝縮器を構成する壁を有し、前記流体流路
限定装置が第１および第２の壁の間にかつ前記回転軸線
の半径方向にかつその周りに円周方向に延びる間隙を限
定するように軸線方向に離れた隔壁を有し、各間隙が隔
壁外周で互いに連通している請求項17に記載のヒートポ
ンプ。
【請求項１９】熱交換流体用の、蒸気発生器を通って軸
線方向に延びかつ前記隔壁と吸収器壁との間の間隙に開
口する第１の入口通路、および、同様に、蒸気発生器を
通って軸線方向に延びまた前記隔壁と凝縮器壁との間の
間隙に開口する第２の出口を有する請求項18に記載のヒ
ートポンプ。
【請求項２０】前記入口および出口通路が前記回転軸線
と同軸であり、一方が他方の内部にある請求項19に記載
のヒートポンプ。
【請求項２１】回転集合体を含む吸収サイクルヒートポ
ンプであって、前記集合体が蒸発性流体成分およびその
吸収液体の循環流路を形成するように連結された蒸気発
生器、凝縮器、蒸発器および吸収器を含み、発生器およ
び蒸発器がそれぞれ回転集合体の回転軸線の全体的に横
方向に延びる全体的に凹凸状の壁を含み、発生器壁がヒ
ートポンプの蒸発器側から見たとき全体的に凸状であり
蒸発器壁がポンプの発生器側から見たとき全体的に凹状
である前記ヒートポンプ。
【請求項２２】発生器および蒸発器壁が全体的に截頭円
錐形ハウジングの境界壁を形成し、発生器壁が截頭円錐
形ハウジングの小径端に設けられた請求項21に記載のヒ
ートポンプ。
【請求項２３】回転集合体を含む吸収サイクルヒートポ
ンプであって、前記集合体が蒸発性流体成分およびその
吸収液体の循環流路を形成するように連結された蒸気発
生器、凝縮器、蒸発器および吸収器を含み、蒸発器が集
合体の回転軸線にほぼ平行に設けられかつ外部の熱交換
流体と熱交換するように設けられた多数の管を含み、蒸
発性流体成分を蒸発器管内に指向し、使用中蒸発性成分
を最初管の半径方向最内端の内面部分に接触させついで
集合体の回転中発生した力の影響で、管内面の周りに管
内面の半径方向最外端に向って流れさせる装置が設けら
れた前記ヒートポンプ。
【請求項２４】蒸発器の管が集合体の回転軸線の横方向
平面内において断面非円形で各管の長軸が全体的に回転
軸線の半径方向に延びる請求項23に記載のヒートポン
プ。
【請求項２５】指向装置が蒸発性成分を各管内に運動の
半径方向内向きおよび軸線方向成分を備えた各管内に噴
射するように配置された請求項23または24に記載のヒー
トポンプ。
【請求項２６】指向装置が蒸発性成分をそれが各管に管
の内側熱交換表面において蒸発しうる割合より大きい割
合で噴射するように配置され、その配置は蒸発しなかっ
た蒸発性成分が集合体の回転中発生した力の影響で、各
管から蒸発器と関連しかつ管の半径方向外側に設けられ
た貯槽内に流れるようなものであり、貯槽は凝縮器から
凝縮した蒸発性成分をうけ入れ、指向装置は蒸発性成分
を貯槽から蒸発器管内に噴射するため引出すように配置
された請求項23,24または25記載のヒートポンプ。
【請求項２７】管内への蒸発性成分の噴射割合は管の内
側熱交換面がつねに湿潤したままに保持されるようなも
のである請求項3,4,5,25および26のいずれか一項に記載
のヒートポンプ。
【請求項２８】前記指向装置は蒸発性成分を蒸発器の熱
交換面に前記熱交換面を横切って流れる間蒸発性成分の
大部分が蒸発しないまま残るような割合で供給される請
求項１ないし６、または23ないし27のいずれか一項に記
載のヒートポンプ。
【請求項２９】回転集合体を含む吸収サイクルヒートポ
ンプであって、前記集合体蒸発性流体成分およびその吸
収液体の循環流路を形成するように連結された蒸気発生
器、凝縮器、蒸発器、吸収器および集合体の回転軸線の
全体的に横方向に延びる蒸気発生器壁を加熱する装置を
含み、加熱装置が燃焼生成物および蒸気発生器壁に向っ
て輻射熱を指向するように配置された可燃性流体燃焼放
熱板を含む前記ヒートポンプ。
【請求項３０】蒸気発生器壁は皿状でありかつ加熱装置
の放熱板に向う方向に凹んでいる請求項29に記載のヒー
トポンプ。
【請求項３１】吸収器から蒸気発生器に流れる蒸発性成
分に富む吸収液と蒸気発生器から吸収器に流れる蒸発性
成分の少ない吸収液との間の熱交換を実施する溶液熱交
換器、および加熱装置から得られるガス状燃焼生成物の
流れを溶液熱交換器に指向する装置を含む請求項29また
は30に記載のヒートポンプ。
【請求項３２】溶液熱交換器は回転集合体とともに回転
可能でありかつその半径方向外側に設けられた請求項31
に記載のヒートポンプ。
【請求項３３】回転集合体を含む吸収サイクルヒートポ
ンプであって、前記集合体が蒸発性流体成分およびその
吸収液体の循環流路を形成するように連結された蒸気発
生器、凝縮器、蒸発器、吸収器および溶液熱交換器を含
み、蒸気発生器が使用中加熱される集合体の回転軸線の
全体的に横方向に延びる壁を含み、半径方向内側位置の
発生器壁に前記蒸発性成分に富む吸収液体を溶液熱交換
器を経て供給する装置が設けられ、そこで吸収液体は集
合体の回転中吸収液体を排出した蒸発性成分の蒸気を伴
い壁を横切って半径方向外方に流れ、また排出された吸
収液体を半径方向外側で収集しそれを吸収器に溶液熱交
換器を経て指向する装置を備え、溶液熱交換器は発生器
および吸収器の半径方向外側に設けられそれにより集合
体の回転中発生した力は排出された吸収液を蒸発器から
吸収器に溶液熱交換器を経て押送する前記ヒートポン
プ。
【請求項３４】前記回転拘束装置が低圧部分の流体の回
転運動の方向と反対方向に開口する半径方向外方に設け
られた入口を有する通路を限定し、前記通路が流体を低
圧部分から高圧部分に開口する排出口に供給する通路を
備えた請求項11に記載のヒートポンプ。
【請求項３５】前記通路が入口から半径方向内方に延
び、半径方向内側位置で前記集合体とともに回転しかつ
前記半径方向内側位置から半径方向外側に延びる別の通
路を有し、流体は前記出口を経て高圧部分に排出される
前に遠心方向に加速される請求項34に記載のヒートポン
プ。
【請求項３６】前記指向装置が蒸発性成分および吸収液
体を前記貯槽から収集して蒸発器の前記熱交換面に移送
するため回転を拘束する装置を含む請求項１に記載のヒ
ートポンプ。
【請求項３７】指向装置が蒸発性成分および吸収液体を
貯槽から半径方向内方に発生器の前記熱交換面に隣接し
た排出位置に供給する給送装置を含み、前記給送装置は
貯槽内にうけ入れられる半径方向外方に配置された入口
および前記排出位置において半径方向内方に配置された
出口を有する通路限定装置を有し、トルク反作用装置が
回転集合体とともに回転しないように前記要素を拘束す
るため設けられた請求項１に記載のヒートポンプ。