JPH0113023B2

JPH0113023B2 -

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Publication number: JPH0113023B2
Application number: JP55502411A
Authority: JP
Inventors: Jiikufuriito Shiringu
Original assignee: OERTLI AG
Current assignee: OERTLI AG
Priority date: 1979-10-25
Filing date: 1980-10-24
Publication date: 1989-03-03
Also published as: DE3049967D2; IT1212399B; FR2468085B1; IT8012694A0; FR2468085A1; ES496680A0; JPS56501495A; US4470268A; DE3049967C1; WO1981001193A1; CA1124094A; ES8207330A1

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は放出室、凝縮器、絞り部材、蒸発器お
よび吸収室または再吸収室を備えた連続運転可能
な吸収冷凍装置に関する。〔従来の技術〕吸収冷凍装置は、各種形態のものが工業用設備
としても家庭用器具としても以前から知られてお
り、技術的にも充分成熟した段階に達している
（ルドルフ・プランク著『冷凍技術便覧』第７巻、
R.プランク、J.クプリアノフ共著『冷凍機』参
照）。ところで近年、例えばDFVLR（ドイツ航空宇
宙研究実験所）が公表した新開発が示すように、
吸収冷凍装置を熱ポンプとして使用する開発が進
められる。…『油・ガス燃焼』1978年12月号を参
照。これは一対の液状物質を使つた代表的な吸収冷
凍装置であり、この場合放出器（ボイラ）がガス
バーナーまたは重油バーナーによつて直接焚付け
られ、廃ガスの余熱と周囲の熱は二次エネルギー
として蒸発側に供給されて利用できるようになつ
ている。更に、固形吸収剤、例えば塩化鉄又は塩化カル
シウムとアンモニア又はメチルアミンを吸収体と
して使用し、周期的に作動する吸収冷凍装置も公
知であり、当該冷凍機もやはり熱ポンプ回路内で
作動するようになつている。然しながら、上記熱ポンプ系を技術的に実現し
ようとすると、実際的には、例えば機械が高価と
なり製造が困難であつたり、或いは低い熱伝導
率、不都合な蒸気圧範囲、相当の水量を要するこ
と、及びそれらに関連する材料系の諸性質から生
じる問題が発生する。更に別の欠点として、kW級の大出力装置は大
量生産に適さないという問題がある。これらの欠点を除去するため、吸収冷凍装置の
原理に従つて作動する有望な蓄熱要素が提案され
ている（スイス特許明細書第609140号）。これは、
吸収剤としての固形物質と該吸収剤から放出され
る被吸収体の受留器とを含んだ吸収式蓄熱系の蓄
熱要素である。吸収剤と受留器は管状密閉ケーシ
ング内に配設され、中間室によつて互いに分離さ
れている。この種の要素は、それらを小さな生産単位とし
て容易且つ合理的に大量生産でき、必要に応じて
より大きな出力単位に組み立て得るという利点を
有する。しかし、吸収式熱ポンプとして作動する
この種の蓄熱要素は、不連続的な作業にしか適さ
ないという欠点を有する。〔発明が解決しようとする問題点〕本発明の目的は、上記の如き不連続運転の欠点
を排除し、静的冷凍機のあらゆる利点を維持し
つゝ、しかも構造的にできるだけ簡単で連続運転
可能な吸収冷凍装置を提供することにある。〔問題点を解決するための手段〕上記の目的は、吸収室及び放出室を具備するハウジングと、上
記ハウジング内で上記二つの室を区分する多孔性
の隔壁とから成る熱輸送ユニツトに気体から液体
への発熱過程と液体から気体への吸熱過程が可能
な熱輸送媒体を注入し、かつ、上記熱輸送媒体が
或る特定の温度と圧力に於て気体の状態で存在す
る上記吸収室から上記多孔性の隔壁を通過して、
これがより高い温度と高い圧力に於て存在する上
記放出室へ流れるよう構成した吸収冷凍装置に於
て、下記Ａ項ないしＣ項記載の特徴を有する吸収
冷凍装置によつて達成される。Ａ(1) 上記の液体状態にある熱輸送媒体中に実質
的に高濃度で容易に溶解可能で、 (2) 上記熱輸送媒体を強力に吸収し、且つ、 (3) 実質的に上記両圧力を含むレンジに於てそ
れぞれ対応する作業温度以上の沸点を有す
る、液体拡散媒体を上記装置内に注入、使用するこ
と。Ｂ上記隔壁の孔のサイズを、吸収によつて上記
熱輸送媒体を吸引し得るサイズより大きく、然
しながら液体状態にある上記熱輸送媒体の毛管
現象による流れを生じさせるに充分な程度に小
さく構成すること。Ｃ(1) 上記液体拡散媒体と、 (2) 液体状態に於て上記隔壁を湿潤させ実質的
にその孔を充満させる上記熱輸送媒体とを、溶液として用いること。なお、無機吸収体または有機吸収体の吸収を惹
き起こす物質または物質系はすべて「吸湿性」が
あると見なされ、その際この物質または物質系の
蒸気圧は吸収体の飽和蒸気圧と著しく相違してい
る（この点についてはO.クリツシヤー著『乾燥
技術』1978年刊54頁を参照）。〔作用〕上記の如く構成すると、簡単な構造で大量生産
に適し、製造コストが安く、連続運転が可能であ
り、更には複数個組み合せることにより大型出力
装置とすることも可能である等々の多くの利点を
有する吸収冷凍装置を提供し得るものである。〔実施例〕以下、図面を参照しつゝ、本発明にかゝる吸収
冷凍装置とその利用形態につき具体的に説明す
る。第１図は放出室及び吸収室を有する容器を備え
た吸収式熱ポンプユニツトの概略を示す縦断面
図、第２図は放出室と吸収室を分離する隔壁の部分
図とその毛管の作用を示す説明図、第３図及び第４図はそれぞれ吸収式熱ポンプユ
ニツト内の隔壁の二つの実施形態を示す概略縦断
面図、第５図は隔壁の特殊形態を示す縦断面図、第６図は吸収式熱ポンプユニツトの構造の実施
形態の概略を示す縦断面図、第７図、第８図及び第９図はそれぞれ第６図中
の―線、―線、―線に沿つた断面
図、第１０図は第６図に示した吸収式熱ポンプユニ
ツト内での熱運動を示す説明図、第１１図は対数目盛軸と１／Ｔ目盛軸により絶
対温度に依存した系圧力を示す線図、第１２図は再吸収過程に関する第１１図と同様
の線図、第１３図は吸収式熱ポンプユニツトを太陽熱を
利用する空調装置に適用した例を示す概略斜視
図、第１４図は第１３図中―線に沿つた蒸発器
側回路の断面図と、Ａ―Ａ線に沿つた吸収器側回
路の断面図、第１５図は吸収式熱ポンプユニツトを組み込ん
だボイラの縦断面図、第１６図は第１５図中―線に沿つた断
面図、第１７図は再吸収熱ポンプユニツトの概略を示
す縦断面図、第１８図、第１９図及び第２０図はそれぞれ第
１７図中―線、―線及び―
線に沿つた横断面図、第２１図は放出器又は蒸発器の熱を伝達する差
込み式ヒートダクトの図、第２２図は熱媒体案内ランスの縦断面図、第２３図は二段式放出部を示す第６図と同様の
縦断面図、第２４図はLogP―１／Ｔ線図、第２５図は五層隔壁系を示す断面図、第２６図は二層隔壁系の部分断面図、第２７図はH₂O―LiBrの等圧線付ξT線図であ
る。先ず、吸収式熱ポンプのユニツトの概略を示す
第１図につき説明する。円形又は角形断面の熱交換器２は、放出室側及
び吸収室側に表面１１と１２を有する隔壁１によ
つて放出室４と吸収室５とに分離される。容器２
の両端に、隔壁１を密閉する封止部材１０が設け
てある。容器２の有効外表面を拡大するため冷却
リブ３が設けてある。第１図に示すように、冷媒
を液化する凝縮器６が流れに沿つて容器２より下
流側に接続してある。次に、冷媒の絞り、即ちそ
の減圧を行なう絞り部材８が接続され、その次
に、その出口が容器２の吸収室５に帰還する蒸発
器７が続く。管９は容器２を一方で凝縮器と、他
方で蒸発器７と接続する。上記の如く構成された吸収式熱ポンプの作動は
次の通りである。即ち、冷却リブ３を有する容器２の壁を介して
供給される熱Q₁によつて隔壁１のそれ自体湿つ
た表面１１が加熱され、その際、隔壁１内の湿気
の原因となる液体内にある冷媒が蒸発する。放出
室側、いわゆる高圧部で、冷媒の蒸発が増すにつ
れ放出室４内の圧力が上昇する。この昇圧によつ
て、冷媒は管９を通つて、熱抽出Q₂の行なわれ
る凝縮器６内に達する。そのため冷媒は凝縮器６
内で液化し、その沸点以下の温度まで冷却され
る。次に、高圧下の凝縮液は絞り部材８を介して
減圧される。然るのち、上記凝縮液は液体として
蒸発器７に達し、熱供給Q₃を受けて完全に蒸発
する（飽和蒸気、僅かに過熱）。次にこの低温蒸
気は管９を通つて吸収室５に流れ込み、湿つた隔
壁１の表面１２で上記隔壁によつて吸収される。
このとき発生する吸収熱Q₄は排出されねばなら
ない。これは主として冷媒の蒸発熱である。冷媒
は表面１２から隔壁１内に形成された毛管系によ
つて隔壁１の反対側の表面１１に達する。その
際、冷媒を輸送するための駆動力は隔壁の放出器
側に構成されたメニスカスの毛管吸引力によつて
与えられる。多孔性隔壁１付近及び隔壁内での諸過程は本発
明による吸収室熱ポンプユニツトのの全体経過に
とつて極めて重要な意味を有している。この場合
の「ユニツト」とは標準構造ユニツトの意味であ
る。隔壁１は容器２と一緒にこの冷凍装置のいわ
ゆる熱輸送ユニツトを形成する。表面１１上の吸
収物（冷媒）の蒸気圧力は表面１２上のそれより
大きく、そのため、補助ガスなしに（均圧せず
に）運転する場合には放出室４と吸収室５の間に
作動圧力差が生じる両室４と５間の結合による作
動は、隔壁１の毛管構成の結果毛管引力によつて
決定される。従つて、毛管の設計又は寸法（毛管
の径と長さ）は上述の機能にとつて決定的な意味
を有する。隔壁１の理想的な孔ないし毛管１３の拡大図が
第２図に示してある。孔１３は毛管液体１４で満
たされるが、当該液体は三つの機能、即ち蒸気遮
断機能（遮断液）と冷媒輸送機能と蒸気圧低下機
能を果たす諸成分１５と１６を有する。メニスカ
ス１７と１８を形成する湿潤は孔壁で行なわれ
る。 O.フンメルによると、メニスカス形成角度と
しての接触角β₁とβ₄は、孔の半径ｒと曲率半径
R₁及びR₄とにより次のとおりに表わすことがで
きる。 cosβ₁＝ｒ／R₁ cosβ₄＝ｒ／R₄ 熱供給Q₁が行なわれる時、溶媒若しくは冷媒
蒸気１９はメニスカス１７の表面からm₁として
流出するが、メニスカス１８は表面では冷媒蒸気
２０がm₄として吸収される。平衡時には、m〓₁＝
m〓₄である。メニスカスへの溶媒の流出と流入によつてメニ
スカスはさまざまな強さに曲がる。従つて、大き
な曲率ないし大きな吸引力を有するメニスカスの
方向に、つまり表面１１の方向に補償流が生じ
る。この吸引力は圧力、摩擦等の外力と平衡状態
にある。毛管圧力に関しては次式で表し得る：メニスカス１７では、pk₁＝2σ cosβ₁／γ メニスカス１８では、pk₄＝2σ cosβ₄／γ この場合の圧力差は： △pk＝2σ／γ（cosβ₁−cosβ₄）メニスカス１７の最高毛管引力が全外力の総和
と平衡状態にあるなら、当該メニスカスは完全に
つり合い、 R₁＝ｒとなり、 m〓₁＝m〓₄であるなら、R₄＝∞となる。従つて、最高毛管圧力は次式で表し得る。 pk＝2σ／γ 毛管液体としてLiBr溶液、冷媒としてH₂Oを
使用し、液化温度T₂＝30℃、蒸発温度T₃＝10℃
とすれば、毛管は3126paの背圧を保持せねばな
らない（1pa∧ ＝１Ｎ／m²＝10^-5bar）。半径ｒ＝ 10^-5m、毛管液体の表面張力σ＝0.073Nm^-1の毛
管はpk＝14500paの最大背圧をもたらし得る。ハーゲン・ポアズイユの法則により、毛管液体
運動は次式で表し得る。 m〓＝γ⁴π・〔△pk−（p₄−p₁）〕／８・Ｕ・Ｌ〔kg
／Ｓ・Pore〕この式から質量流は比較的大きくなる。表面１１から表面１２への溶解成分、例えば
LiBrの逆流は拡散によつて行なわれるのである
から、質量輸送は毛管液体の運動が大きいにもか
かわらず拡散によつて制御されている。次にこの質量流を求める。フイツクの第１法則
によれば次式が得られる。 m〓＝δ・Ｄ（ξ₁−ξ₄）／Ｌ〔kg／m²S〕この場合、表面１２の濃度 ξ₁＝0.55 表面11の濃度 ξ₄＝0.35 隔壁の厚さＬ＝0.005m 溶液の密度 δ＝0.1700Kg／m³ 拡散定数Ｄ＝2.88・10^-9
m²／Ｓ m〓＝1.958・10^-4Kg／m²Ｓ仮に冷凍効率Q〓＝0.1kWの場合、例えば冷媒
H₂Oの質量流としては m〓＝Q₃／η＝4.04・10^-5Kg／Ｓが必要となろう。この質量流と拡散による単位面積当りの質量流
とによつて、所要の貫流面積はＡ＝0.206m²とな
る。この面積は、構造的に例えば積層構成とするこ
とによつてコントロール可能である。ダルトンの法則ないしラウールの法則による
と、動的平衡の場合、表面１１と１２の溶解冷媒
の蒸気圧は、純粋吸収物の蒸気圧（溶解諸成分の
分圧）より低い。蒸気圧は、対応する溶液濃度
（この場合両表面１１と１２の溶液濃度）と雰囲
気の温度とによつて与えられることが知られてお
り、湿気は濃度の異なる二つ又はそれ以上の諸成
分を有する溶液から形成される。例えば、放出室
４側の表面１１にH₂O35重量％の臭化リチウム
水溶液があり、より希釈された水55重量％の臭化
リチウム溶液が吸収室５の表面１２にあるとす
る。その場合、この水は溶媒であるばかりでなく
同時に冷媒でもあることに留意しなければならな
い。吸収室５から放出室４への冷媒即ち水の濃度
勾配は、表面１１では吸収物（水）の放出によつ
て、表面１２では吸収によつて生成される。隔壁
１内での溶媒輸送系は液体の毛管運動、密度差に
よる循環及び各種の形態の拡散によつて維持され
る。放出室４並びに吸収室５に於ける蒸気圧及び対
応する飽和蒸気温度は、両者とも一対の作業物質
及び隔壁１の材料構造によつて決定される。適宜の文献（例えばルドルフ・プランク著
（「吸収冷凍機」）の中に一連の作業物質とその熱
力学的データが記載してある。：塩化リチウム＋H₂O（LiCl＋H₂O）、苛性ソーダ溶液＋H₂O（NaOH＋H₂O）、苛性カリ溶液＋H₂O（KOH＋H₂O）、塩化カルシウム＋H₂O（CaCl₂＋H₂O）、塩化リチウム＋メタノール（LiCl＋CH₃OH）
（冷媒としてのメタノール）、 LiBr＋CH₃OH、石油＋Ｆ−21（フレオン）（代表
的冷媒）。熱供給Q₁によつて維持される上述の放出過程
によつて、放出器側の表面１１はさしあたつて冷
媒が乏しくなり、上記の如きそれぞれの作業物質
に応じて、毛管液体ととなつている溶媒又は溶質
が豊富となる。それとは逆に、吸収室５、従つて
吸収器側の表面１２には絶えず新しい冷媒が到達
するものであるから、ここでは溶液の冷媒の量が
豊富となり（水が多くなり）、従つて溶質………
この場合臭化リチウム溶液………の水に対する濃
度は低下する。吸収室５から放出室４への間隙溶
液内の上記の如き冷媒濃度の勾配は、拡散法則に
従つて質量移動を行なうよう作用し、その際吸収
物の拡散流は毛管引力によつて惹き起こされる液
体の毛管運動に対抗するよう作用する。拡散流は
毛管内に生じる流れのプロセスに比較すれば本質
的にゆるやかである。然しながら、吸収室側での
上述の吸収過程を維持するためには薄い冷媒濃度
ないし溶媒濃度が必要であるから、孔１３を通じ
て交換が行なわれる毛管系の表面は本発明に於て
は積層構造又は絨毛状表面構成によつて数倍に拡
大されるようになつている。第３図にはこの種の構造が示されており、同図
には、放出室４の表面１１と吸収室５の表面１２
を有する隔壁１の拡大部分図が示してある。隔壁
１は交換面拡大のため係合し合つた絨毛２３を備
えている。周知の如く、拡散運動を惹き起こすの
は濃度勾配だけでなく、僅かではあるが、温度勾
配もいわゆる熱拡散を惹き起こす。更に、多くの
毛管構造は、水溶液と結びついて特定成分につい
て選択な吸収性を有することが知られている。例
えば、臭化リチウム水溶液の水は濾紙によつて特
に吸収される。濃度は吸込み高さに伴つて減少
し、この現象はクロマトグラフイー分離法で利用
されているものである。第４図には第３図に示した構造の変形例が示し
てある。この場合、隔壁は熱供給ないし排出の改
善を目的とする熱伝導の積層２４と２５を備え、
当該積層は隔壁１を横切つて両側に貫通し、表面
１１と１２を形成するれぞれの境壁に固着してあ
る。二つの毛管層間で密度差による溶液循環が行な
われるように構成した二層毛管系は濃度の補償が
早くなされるであろう。然しながら、補償を早く
すると、放出室側から吸収室側への熱輸送が促進
され、それに応じて熱損失が大きくなり、従つて
熱効率（Q₃／Q₁）を悪化させるという欠点を生
じる。しかし、異方熱伝導性を有する導熱板を組
み込むことによつて、濃縮溶液の熱を熱伝導によ
つて目標とする希釈溶液に伝達することができ
る。第５図に示した実施例はこの考えを適用した
ものである。この図には、例えば第１図に於て符
号１が付された隔壁の一つの構成が示されてい
る。第５図中の隔壁３０も、放出室４と吸収室５
を分離るように設けられている。上側及び下側の
密閉はそれぞれ封止部材１０，１０によつて実現
される。第１図に表した隔壁１の均質構造の代わ
りに、この隔壁３０は中央に配設した導熱板３２
を有する。この導熱板は図示したように絶縁体３
１，３１によつて諸部分と絶縁されている。この
中心部３１，３２の周囲を循環運動するよう水の
豊富な溶液３３と水の乏しい溶液３４が移動す
る。その際、この内部流は特に密度差（σ₁／４＝
1.4）によつて惹き起こされる。導熱板３２は、
金属から成り、高い熱伝導率λを有する。従つ
て、この配置に於ては、流路を横切る熱伝導の方
が、濃縮溶液から希釈溶液への流路に沿つた熱伝
導に比べて本質的に大きくなる。導熱板３２を構
成する金属の高い熱伝導率のためである。実質的な諸利点は第２５図に示した隔壁系によ
つて得られる。隔壁（第２図で符号１を付した）は、第２５図
に示した実施例の場合離間配設された五つの層１
３０（これは二層又はそれ以上でなければならな
い）から成り、中間室１３１内に個々にスペーサ
ー１３２が配設してある。スペーサー１３２の材料は、毛管液体１４及び
液状冷媒１５によつて湿潤され得ないか若しくは
ごく僅かに湿潤されるような材質であり、これら
によつて吸収相での湿気輸送がスペーサー１３２
の表面で阻止され、溶解諸成分１６の濃度分極
は、流体力学的毛管液体輸送が過剰な場合、上述
の毛管引力によつて表面１１で本質的に減じられ
る。所要の冷媒輸送は既に説明したように層１３０
内部で行なわれる。しかしこの輸送は層１３０ご
とに相転移を介して、即ちその都度中間室１３１
内を支配しているそれぞれの圧力に於ける蒸発と
凝縮を介して行なわれる。蒸発熱は主にスペーサー１３２を介した熱伝導
によつて蒸気質量流に逆らつてそれぞれの表面へ
と案内される。個々の隔壁の間隙に於ける溶液濃度ξは雰囲気
の壁温度及び圧力に対応して異なる。上述の隔壁系によつて、放出室４と吸収室５
（第１図）の総作動圧力差（P₁−P₄）を層の数に
応じて個々の毛管圧力の対応する倍数に高めるこ
とが可能となる。何故なら、冷媒の蒸気に対して
各層で孔内にメニスカスが形成されるからであ
る。第２６図は二層系の部分断面図を示す。この場
合 qλ＝熱流密度（Ｗ／m²Ｓ）ｍ＝質量流密度（Kg／m²Ｓ） Tw＝壁温度（℃）を意味する。第２５図に全体厚Ｌに関する五層系の圧力勾配
が記載してある。この場合Pkは個々の毛管圧力
を意味する。第２７図はH₂O飽和圧力Ｐの等圧線を有する
毛管液体LiBr―H₂OのξT線図を示す。この線図には二層についての平衡濃度及び平衡
温度Tw₁とTw₄が記載してある。表面１１での放出過程に際し、当然濃度は量△
ξ₁だけ変化し、吸収に際して表面１２でそれと同
じ量△ξ₄だけ溶液濃度が変化する。両濃度変化は
逆に進行し、放出室側では量（Tw₁ ^*−Tw₁）の
過剰冷却を惹き起こし、また吸収器側では量
（Tw₄−Tw₄ ^*）の過剰加熱を惹き起こす。 Tw^*は見掛けの平衡温度若しくは新しい平衡
温度である。プロセスに制約されたこの平衡状態
からの逸脱によつて放出室表面１１への希望する
方向に蒸気質量流が生じる。第６図には本発明にかゝる吸収式熱ポンプユニ
ツトの概略全体図が縦断面図で表してある。これ
は基本的には第１図に概略を示した実施形態であ
るが、第６図ではその詳細をより具体的に示して
ある。隔壁１は容器２を二つの分離した部屋又は
室、即ち放出室４と吸収室５とに分離している。
更に、凝縮器６がどのように容器２及びその下方
に接続された蒸発器７に結合してあるかが図示し
てあり、凝縮器６と蒸発器７間には第１図に示し
た絞り部材３８が示してある。容器２は、当然気密でなければならないが、好
ましくは筒形で、円形断面又は卵形断面を有す
る。然しながら、容器は基本的な板状ないし直方
体形状に構成しても良い。熱交換面を拡大するた
め容器２はリブ又は放熱フイン３を備えている。
このリブ又は放熱フイン３の取付けは、特に凝縮
器熱、吸収熱及び蒸発熱をガス、例えば空気を介
して排出ないし供給すべき場合に必要となる。液状媒体により熱交換させる場合には、この放
熱フイン又はリブ３を省いても良い。第６図に図
示したように、隔壁１は内側のトラフ状に成形し
た凹部を有し、該凹部内に容器壁の延長部である
壁体２１が延びている。蒸発器７も同様の壁体２
２を有する。この壁体２１と２２は特に放出室４
部分及び蒸発器７部分で上記媒体を案内する役割
を果す。凝縮器６は主に熱伝導率の良い粗孔質充填材、
例えば多孔質窒化珪素系の充填物３６から成る。
このような充填材を使用すれば、加工性の良さ及
び腐食性媒質に対する高い耐蝕性という利点がも
たらされる。この充填物３６は多孔質隔壁１と同
様に容器２の壁と接触している。第６図中の―線、―線、―線に沿
つた断面に相当する第７図ないし第９図は、前記
諸部分の接触形式及び縦溝９及び２８による非接
触部を示す。この縦溝９と２８は、第１０図で矢
印によつて示したように、放出室４から凝縮器６
及び蒸発器７を通つて吸収室５へと冷媒蒸気を輸
送する役割を果す。蒸発器７もやはり多孔質材料から成る充填物３
７を有し、この充填物が液状冷媒を吸収する。こ
の材料、例えば窒化珪素も、熱伝導率は良好であ
る。凝縮器６から蒸発器７へ向かう軸方向の熱流を
できるだけ少なくするため、充填物３６と３７間
に熱伝導性の悪い多孔質体３９、即ち例えば紙、
木、放熱フインセラミツク又はこれに類する断熱
材が設けてあり、当該多孔質体によつて毛管引力
の作用で液体輸送が行なわれるように構成してあ
る。高圧部から低圧部、即ち熱ポンプユニツトの放
出室４から吸収室５への移行部に於ける冷媒の減
圧は、絞り部材３８によつて行なわれる。第１０図は、第６図を簡略化して図示すると共
に、この系に供給、排出される熱量Qxと、冷媒
の流路を矢印によつて示してある。第１１図と第１２図には、吸収式熱ポンプユニ
ツトの熱力学的作動プロセスが、作業物質、例え
ば臭化リチウム水溶液の各一つの蒸気圧線図とし
て表わしてある。Ｘ軸は目盛１／Ｔで表わした温
度、Ｙ軸は対数目盛による圧力ｐである。この図
は次のように説明し得る。熱ポンプユニツトの熱力学的作動プロセスは、
作業物質、例えば臭化リチウム水溶液の通常の
LgP−１／Ｔ線図に基づいて最も良く説明できる。純粋溶媒（水、冷媒）の場合ξ＝１である。太い実線は冷媒液体の状態変化、溶液の状態変
化及び溶液濃度を示す。蒸気状の冷媒（水蒸気、
飽和蒸気）の進路は斜線ハツチングで示してあ
る。第１図に於ける隔壁１の湿潤表面１１への熱
量Q₁の供給は、第１１図線図の溶解状態・点１
で行なわれ、温度T₁、圧力p₁に於て冷媒の蒸発
を惹き起こす。冷媒の蒸気は凝縮器６へと流れ、温度T₂、圧
力p₁＝p₂の状態・点２に於て熱抽出Q₂が行なわ
れて凝縮される。凝縮液は絞り部材８によつて圧力p₃にされ、
T₃に於て熱量Q₃の供給により蒸発器７内で蒸発
せしめられる。これは状態・点３に相当する。この状態の冷媒蒸気は点４の状態にある吸収面
１２へと流れる。温度T₄、圧力p₄に於て冷媒蒸
気は熱量Q₄を排出して放出される。表面１１と１２の溶液濃度は、点１と４に対応
してさまざまであり、毛管構造内の水溶液H₂O
の選択的吸収性等の界面現象に助けられ拡散によ
つて補償が行なわれる。表面１１と１２間の濃度勾配は、代表的吸収式
冷凍技術に於て「脱ガス幅」と呼ばれ、拡散過程
を重ね合わせた毛管液体運動によつて生成維持さ
れる。所要の温度勾配（T₁−T₄）はなかんずく毛管
構造材料の選択、隔壁の構成と寸法及び系の基準
圧力によつて決定される。隔壁によつて保持されねばならない作動圧力差
（p₁−p₄）は、なかんずく毛管の寸法及び毛管液
体の選択によつて決定される。再吸収式熱ポンプユニツトの熱力学的作業プロ
セスは蒸気圧線図（第１２図）に基づいて最も良
く説明できる。湿潤表面１１への熱Q₁の供給は溶解状態・点
１に於て行なわれ、温度T₁、圧力p₁に於て冷媒
の蒸発を惹き起こす。これは湿り蒸気である。冷媒蒸気は吸収室５に相当するいわゆる再吸収
室に流れ込み、温度T₂、圧力p₁＝p₂、状態・点
２に於て表面１２に相当する表面で熱抽出Q₂を
行ないつゝ再吸収される。水、冷媒濃縮溶液は毛管吸引力によつて表面１
１へと運ばれる。温度T₃に於て冷媒は熱量Q₃の
供給により再び気化、放出される。これは状態・
点３に相当する。冷媒蒸気は状態・点４にある吸収室表面１２へ
と流れる。温度T₄、圧力p₃＝p₄に於て冷媒蒸気
は熱量Q₄を放出しつゝ吸収される。第１２図から明らかなように、再吸収及び放出
は溶液状態に於て行なわれ、凝縮に於けるように
冷媒の蒸気圧曲線上で行なわれるのではない。圧力の等しいp₁＝p₂の場合、再吸収温度T₂は、
冷媒凝縮の場合（第１１図）の凝縮温度T₂のそ
れより高いことも第１２図から明らかとなる。従つて、再吸収式熱ポンプユニツトの適用は運
転事情への適用可能性が拡大する利点を有する。本発明による熱ポンプユニツトは、小出力の完
全熱ポンプとして大量生産することができる。ま
た、構成が単純であるため所望の最終出力需要に
対応して複数個のこの種のユニツトをユニツト方
式の簡単な方法で大型出力装置へとまとめること
ができる。更に個々のユニツト又はユニツト群を
多段吸収式冷凍装置へと接続することができる。
多段吸収式冷凍施設の考えは、既に略50年前E.ア
ルテンキルヒによつて提案されたが、装置のコス
トがかさむので小出力範囲では普及し得なかつ
た。二段ないし多段吸収冷凍装置の別の実施例は第
２３図に例示的に図示した二段熱ポンプユニツト
の構成によつて示されている。この場合、放出室４（第６図）は、封止部材１
０ａ（第２３図）によつて二つの気密性放出室４
及び４ａに分離されている。放出室４と４ａ内ではその温度T₂又はT₂′に対
応して圧力はP₁又はP₁′となつている。放出室４内で表面１１に於て蒸発した冷媒は壁
体２１ａで凝縮する。凝縮熱は表面１１ａでの第
二の放出過程に役立つ。発生する凝縮液は、絞り部材３８ａを介して圧
力P₁′に減圧され、凝縮器６及び絞り部材３８
（第６図）を介して表面１１ａで蒸発する冷媒の
凝縮液と一緒に蒸発器７（第６図）に供給され
る。蒸発した冷媒は次に、一段式実施例に於て既に
説明したように、縦溝の流路９（第６図）を通つ
て吸収室表面１２ａと１２（第２３図）に到達
し、そこで熱排出することにより低温蒸気が吸収
され、液状冷媒はこれも既に説明した方法で隔壁
によつて表面１１と１１ａへと帰還される。ここに図示された熱ポンプユニツトの実施形態
によれば、一度供給した放出器出力によつて略２
倍の当量冷凍出力を得ることが可能となり、熱効
率Q₃／Q₁がそれに応じて改善される。第２４図は、第１１図の線図及びその説明に類
似した上述の二段吸収式冷凍装置の熱力学的作業
プロセスを示すLgP−１／Ｔ線図である。第１３図と第１４図は、いわゆる空気調節装置
への300W級ユニツトの適用例である。第１３図
はこの種の空気調節装置に於ける基本的配置の概
略斜視図を示し、第１４図は、給気なしに再循環
空気によつて室側を加熱又は冷却するか、又は給
気と再循環空気とによつて室側を加熱するかに応
じて空気案内フラツプをさまざまな位置に切り換
えた場合に於ける蒸発器側及び吸収器側の―
線及びＡ―Ａ線に沿つた断面を示している。本質的にこの空気調節装置は、送風機４０、空
気案内フラツプ４１、ケーシング４２等の公知の
構成要素を含んでいる。この装置に対する本発明
の適用に於ては、先に説明したように、熱交換器
として各300Wの六つのユニツト４３が使用して
ある。所要の放出熱は、80度水の形で太陽集熱装
置（図示省略）又は熱ポンプ・ボイラ（熱ポンプ
第１段、図示省略）からユニツト４３へと供給さ
れる。外気４４から蒸発器４５で二次熱が抽出さ
れる。部屋の空気４６は凝縮器４７及び吸収器４
８を循環する際、暖められる。給気及び循環運転
に際し排気４９は蒸発器４５を介して案内され、
外気温度に至るまで該排気から熱が抽出される
（熱回収）。第１４図に於てTRは部屋の空気温
度、TAは外気温度を意味する。記号′と″は流入
と流出を意味し、Ｔは給気と排気である。冷房運転の場合には、部屋の空気４６（TR′）
は蒸発器４５を介して案内され、TR″は冷却され
る。外気４４（TA′）は凝縮器４７及び吸収器４
８を介して流れ、熱を外へと排出する（TA″）。
放出熱としてやはり太陽集熱装置の熱を使用し得
る。第１５図は吸収式熱ポンプ・ボイラへの吸収式
熱ポンプユニツトの適用例を示す。第１５図はボ
イラの縦断面図であり、第１６図は第１５図中
―線に沿つた断面図である。このボイラ内
に吸収式熱ポンプユニツト５１が組み込んであ
る。該ユニツトはリブ付き放出器５２と、同様の
蒸発器５３とを備えている。吸収器部と凝縮器部
は、両方とも５４が付してあり、リブなしに実施
してあり、加熱水に曝されるようになつている。
更に、燃焼室５６内で燃焼するガスバーナ５５又
はメタノールバーナが図示してある。この燃焼室
に対流管５７が接続されており、更に廃ガス管５
８が続く。付加的に新鮮な空気管５９を介して新
鮮な空気が供給され、その熱が抽出される。更に
煙道ガスの凝縮液溜め６０が設けてある。廃ガス
排気送風機６１がガスを廃ガス排気管６２へ排出
する。ボイラには加熱還流管６３及び加熱順流管
６４が取り付けてある。ボイラ水６５は煙道ガス
に曝されたジヤケツト内にある。ボイラは断熱材
６６によつて保温されている。更にボイラ燃焼系
内にバーナ５５の火炎６７、廃ガス路６８及び新
鮮な空気６９が図示してある。発生する凝縮液はドレイン７１となつて排出さ
れる。加熱順流７３と加熱還流７２も図示してあ
る。ボイラの機能一般は自明であり、第１５図と
第１６図から明らかとなる。この装置に於て、煙
道ガスは周囲温度まで冷却されるものであるか
ら、100％の燃焼技術的効率を得ることができる。
煙道ガスのこのような低い温度への冷却は、低い
CO₂値での運転を可能とし、極めて低いNOx値
を達成すると共に、安全で煤を生じない燃焼を行
ない得るという多くの利点をもたらす。給気即ち
新鮮な空気６９は付加的に蒸発器部５３を介して
熱を抽出し、これをボイラ水６５に供給する。この場合吸収式熱ポンプユニツトは次のように
機能する。第１５図に図示したユニツトの放出器５２側で
は、ボイラ対流管５７から流出する廃ガスが負荷
され、対流管の端に於て廃ガス温度はユニツトの
所要の作業温度ないし放出温度にされる。放出器５２の端で吸収された熱は、例えば第２
１図に示したリブ付き熱管等の装置によつて隔壁
１の湿潤表面１１（第１図）へと案内される。そ
の際冷媒蒸気は解放され、凝縮器５４内で第１５
図に於てボイラ水内にあるその表面５２を介して
凝縮される。凝縮熱Q₂はボイラ水に放出される。
凝縮液は既に述べたように減圧され、蒸発器５３
（第１５図）に供給される。この蒸発器は廃ガス
によつて外部から、またボイラの周囲から吸い込
んだ空気６９によつて負荷される。その際廃ガス
と部屋の空気は室温以下の温度まで冷却される。
廃ガス及び周囲の空気から発生する凝縮液は溜め
６０に集められ、ドレイン７１となつて排出され
る。ガス或いはメタノール燃焼の場合には、凝縮
液は排水管に直接導いても構わない。それに反
し、硫黄含有熱料を燃焼させる場合には、凝縮液
は中和されねばならないであろう。上記熱ポンプユニツトに於て、冷媒蒸気は蒸発
器から吸収室５（第１図）に流入し、そこで湿潤
表面１２によつて吸収される。吸収熱Q₄は、第
１５図に於てやはりボイラ水内にある容器２（第
１図）の表面を介してボイラ水ないし加熱水に放
出される。従つて、第１５図の吸収式熱ポンプユニツトの
適用によつて、廃ガスの残留エンタルピーを利用
することも、ボイラの外表面から放出された熱を
再回収することも可能である。もちろんこの構造は燃焼を放出器の駆動にのみ
利用するように選択しても良く、その場合の二次
熱は周囲及び／又は公知の二次熱源、例えば大
地、太陽熱集熱装置、外気等から抽出し得る。第１７図は再吸収式熱ポンプユニツトの縦断面
図であり、その―線、―線、
―線に沿つた３つの横断面図がそれれぞれ
第１８図、第１９図、第２０図に示されている。
これは、第１２図の線図を説明する際に述べたよ
うに第１図の吸収式熱ポンプユニツトと根本的に
相違している。このユニツトは放出部を吸収部から分離する隔
壁８１を有し、該隔壁は容易８２の内壁に気密に
当接することによつて放出部と吸収部とを気密に
分離している。容器８２の外側に放熱フインない
しリブ８３が取り付けてある。容器内壁８４は、
第６図と第１０図の実施例の場合と同様に隔壁８
１の内部にまで通じてある。ガスケツト８５は放
出部を外部に対して密閉する。隔壁８１に相当す
る隔壁８６が再吸収部に組み込んであり、該隔壁
８６は放出部と再吸収部とを分離している。この
場合にも容器内壁８７は容器８２の再吸収部に通
じてある。第１７図の左側放出部へのバイパスを
有する分離板８９は再吸収部に通じ、再吸収部か
ら放出部へのバイパスを有する分離板９０が設け
てある。パツキン輪９１がバイパス１０６と１０
７を交互に覆う。これによつてバイパス系が生じ
る。更に、―線断面図で示したように、
半径方向に延びるバイパス９２と長手方向に延び
るバイパス９３と９４が設けてある。冷媒、即ち吸収体は放出室９６内で隔壁８１の
表面９５に於て蒸発し、バイパス９２，９３，９
４を介して再吸収室９８に流入し、そこで冷媒蒸
気は隔壁８６の表面１００で凝縮ないし再吸収さ
れる。希薄な毛管液体（溶媒内に溶解した物質は
僅かである。）は隔壁８６の間隙を通つて蒸発器
１０２内に達し、該蒸発器に於て冷媒は低圧、低
温の隔壁８６の表面１０３で蒸発する。この低温
蒸気はバイパス１０５，１０６，１０７を介して
放出部９７の吸収室１０９に流入し、隔壁８１の
表面１１０で吸収される。このユニツトの吸収／放出部９７は、例えば第
１図の吸収式熱ポンプユニツトの諸条件と同様の
条件下で作動する。再吸収ユニツトの作動様式に
於ける差異は、第１１図と第１２図を説明する際
に詳しく述べたように、再吸収部（再吸収室９
８）に於て冷媒蒸気がその蒸気圧で凝縮されるの
でなく、分圧において濃度に対応して再吸収され
る点にあるにすぎない。それゆえ吸収式ユニツト
（第１図）の凝縮器６及び蒸発器７がここでは吸
収器／放出器（吸収室１０９と放出室９６）に代
えてある。この再吸収式熱ポンプユニツトの利点
は、第１１図と第１２図の線図から明白なよう
に、高温度に於ける凝縮ないし再吸収が純粋冷媒
の凝縮である点にある。第２１図は、放出熱ないし蒸発熱を伝達する差
込式熱管１１５の図を示す。この図では差込軸１
１６を有する通常の熱管１１５が見て取れ、該熱
管はリブ１１７を備えている。差込軸１１６は吸
収式熱ポンプユニツトの放出器４ないし蒸発器３
７（第６図）に差し込んである。熱管１１５はそ
の表面、即ちリブ１１７を介してガス流から熱を
吸収し、その熱を僅かの温度勾配によつて凝縮部
の軸１１６に伝え、熱ポンプユニツトの内壁２
１，２２に放熱する。第２２図は外管１２１、内管１２２、熱媒体入
口１２３及び熱媒体出口１２４を有する熱媒体案
内ランスを示す。このランスは図示した方法で熱
ポンプユニツトに熱を供給及び排出するのに役立
つ。このランスは差込式であり、熱ポンプユニツト
の内壁２１，２２と良く接触する。別のランスの実施形態として外管１２１を省い
た構造も可能である。その場合、内管１２２のよ
うな形式の内側壁体は熱媒体ないし冷媒によつて
直接負荷されることになろう。もちろんランス
は、熱媒体ないし冷媒が共心環状スロツト内でリ
ブないし波形によつて螺旋状に案内されるように
設計しても良い。引き続き、この種の熱ポンプの例を計算式で扱
うことにする。熱ポンプ・ボイラの作用様式は熱収支計算で適
切に明示することができる。ユニツトは一対の作業物質、例えばLiBr―H₂
（冷媒としてH₂O）によつて次の温度に於て作業
する。 T₁＝135℃での放出∧ ＝190mmHg 第１１図の点１ T₂＝ 65℃での凝縮∧ ＝190mmHg 第１１図の点
２ T₃＝ 10℃での蒸発∧ ＝９mmHg 第１１図の
点３ T₄＝ 65℃での吸収∧ ＝９mmHg 第１１図の
点４ガス側ないしボイラ水側での次の温度が与えら
れる。 T₁″＝140℃の放出廃ガス第１５図 T₂″＝ 60℃の凝縮ボイラ水65℃ 第１５図 T₃″＝ 15℃の蒸発廃ガス＋給気第１５図 T₄″＝ 60℃の吸収ボイラ水65℃ 第１５図熱交換面の最後、即ち出口での過剰温度は５℃
であり、従つて充分に大きな熱流密度が確保され
る。１バーナー５５（第１５図）を介しての熱供給 Q〓zu＝B〓・Hu 燃料流量 B〓＝１Kg／ｈ∧ ＝0.278・10^-3Kg／Ｓ下側発熱量 Hu＝42636KJ／Kg Q〓zu＝11.85kW ２バーナー５５（第１５図）を介しての給気 V〓_L＝100m_o ³h^-1∧ ＝0.28m_o ³ S^-1 気温 T_L＝20℃ 比熱 _p＝1.3KJ／m_o ³・Ｋ３燃焼室５６（第１５図）内での燃焼と空気加
熱。高い過剰空気量に於て燃焼が行なわれる。
（λ＝1.7）。空気の大部分は燃焼に関与せず、燃焼生成ガ
スとの混合によつて暖まる。ガスの混合物のエンタルピーから次の燃焼室
温度が生じる。 T_F＝344℃ ４燃焼室及び対流器５７（第１５図）内の熱流 Q〓_F＝（T_F−T₁′）・c_p・V〓 T₁′＝300℃ V〓＝0.028m_o ³ c_p＝1.3KJ／m³・Ｋとすれば、 Q〓_F＝16000kWとなる。５放出器５２（第１５）の熱流 T₁′＝300℃ T₁″＝140℃ Q〓₁＝（T₁′−T₁″）・c_p・V〓 Q〓₁＝5.824kW 内側での蒸発に際してのリブ管での比計算は
次の熱通過率を生じる。 q〓＝2000W／Lfm 従つて放出室は2.912mのリブ管又は長さ各
0.24mの12のユニツトから成る。６管路５８（第１５図）内の熱流 T₁″＝140℃ T₃′＝ 90℃ Q〓k＝（T₁″−T₃′）・c_p・V〓 Q〓k＝1820kW ７蒸発器５３（第１５図）内の熱流（廃ガス
熱） T₃′＝90℃ T₃″＝15℃ Q〓₃＝（T₃′−T₃″）・c_p・Ｖ Q〓₃＝2730kW ８蒸発器５３（第１５図）内の熱流（給気熱） T_3L′＝20℃ T_3L″＝15℃ V〓_L＝0.33m_o ³・S^-1 Q〓_3L＝（T_3L′−T_3L″）・c_p・Ｖ Q〓_3L＝2145kW 而して、第１５図のポンプ・ボイラにおける熱
流の収支は次の通りである。・バーナー５５（第１５図）を介した熱供給
………Q〓_zu＝11850kW ・燃焼室６７内の熱流ボイラ水に直接に ………Q〓_F＝1600kW ・放出器５２の熱流ボイラ水に間接に ………Q〓₁＝5.824kW ・管路５８内の熱流ボイラ水に直接に
………Q〓_k＝1820kW ・蒸発器５３内の熱流廃ガス熱から ………Q〓₃＝2730kW ・蒸発器５３内の熱流給気から ………Q〓_3L＝2145kW ・ボイラ水への全熱流の和 Q〓_Ab＝14120kW 効率 η_F＝Q_Ab／Q_zu＝14.120／11.850＝1.19 電気エネルギー生成のための一次エネルギー投
入を基準に、この効率は圧縮機熱ポンプの力率 ε_a〓_q＝ηF／η_e＝1.19／0.35＝3.40 に相当する。熱比Q₃／Q₁＝4.88／5.824＝0.84は全く現実的で、達
成可能である。熱ポンプの接続を改善して熱流Q〓_FとQ〓_kを避け
ると、効率は η_F＝10.70／8.43＝1.27 であろう。純粋な熱ポンプ接続では η_WP＝1.8∧ ＝ε_a〓_q＝5.14 の力率を達成できる。〔発明の効果〕本発明は叙上の如く構成されるから、本発明に
よるときは、小出力の完全熱ポンプとして大量生
産可能な吸収冷凍装置を供給することができる。
また、本発明にかゝる吸収冷凍装置は、その構成
が単純であるため所望の最終出力需要に対応して
複数個のユニツトを組み合せることにより容易に
大型出力装置へとまめることができ、更に個々の
ユニツト又はユニツト群を組み合めて多段吸収冷
凍装置を構成することができる。従つて、本発明にかゝる吸収冷凍装置は例えば
暖房、換気或いはその他の空調技術一般、即ち車
輛（乗用車、トラツク等の交通機関）の空気調
節、１世帯〜２世帯住宅の暖房、換気及び空調技
術、例えば冷凍箱や冷蔵庫等の家庭用器具技術に
利用し得る。なお、本発明は叙上の実施例に限定されるもの
でなく、本発明の目的の範囲内に於て上記の説明
から当業者が容易に想到し得るすべての変更実施
例を包摂するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は放出室及び吸収室を有する容器を備え
た吸収式熱ポンプユニツトの概略を示す縦断面
図、第２図は放出室と吸収室を分離する隔壁の部
分図とその毛管の作用を示す説明図、第３図及び
第４図はそれぞれ吸収式熱ポンプユニツト内の隔
壁の二つの実施形態を示す概略縦断面図、第５図
は隔壁の特殊形態を示す縦断面図、第６図は吸収
式熱ポンプユニツトの構造の実施形態の概略を示
す縦断面図、第７図、第８図及び第９図はそれぞ
れ第６図中の―線、―線、―線に沿
つた断面図、第１０図は第６図に示した吸収式熱
ポンプユニツト内での熱運動を示す説明図、第１
１図は対数目盛軸と１／Ｔ目盛軸により絶対温度
に依存した系圧力を示す線図、第１２図は再吸収
過程に関する第１１図と同様の線図、第１３図は
吸収式熱ポンプユニツトを太陽熱を利用する空調
装置に適用した例を示す概略斜視図、第１４図は
第１３図中―線に沿つた蒸発器側回路の断面
図と、Ａ―Ａ線に沿つた吸収器側回路の断面図、
第１５図は吸収式熱ポンプユニツトを組み込んだ
ボイラの縦断面図、第１６図は第１５図中―
線に沿つた断面図、第１７図は再吸収熱ポン
プユニツトの概略を示す縦断面図、第１８図、第
１９図及び第２０図はそれぞれ第１７図中―
線、―線及び―線に沿つた
横断面図、第２１図は放出器又は蒸発器の熱を伝
達する差込み式熱管の図、第２２図は熱媒体案内
ランスの縦断面図、第２３図は二段式放出部を示
す第６図と同様の縦断面図、第２４図はlgP−
１／Ｔ線図、第２５図は五層隔壁系を示す断面
図、第２６図は二層隔壁系の部分断面図、第２７
図はH₂O―LiBrの等圧線付ξT線図である。１…隔壁、２…容器、３…リブ、４…放出室、
５…吸収室、６…凝縮器、７…蒸発器、８…絞り
部材、９…管（縦溝）、１０，１０…封止部材、
１１…放出室側表面、１２…吸収室側表面、１３
…孔、１４…毛管液体、１５…液状冷媒、１６…
溶解諸成分、１７，１８…メニスカス、１９，２
０…冷媒蒸気、２１，２２…壁体、２３…絨毛、
２４，２５…放熱フイン、２８…縦溝、３０…隔
壁、３１，３１…絶縁体、３２…導熱板、３３…
水の豊富な溶液、３４…水の乏しい溶液、３６，
３７…充填物、３８…絞り部材、３９…断熱性多
孔質体、４０…横流送風機、４１…空気案内フラ
ツプ、４２…ケーシング、４３…熱ポンプユニツ
ト、４４…外気、４５…蒸発器、４６…部屋の空
気、４７…凝縮器、４８…吸収器、４９…排気、
５１…吸収式熱ポンプユニツト、５２…放出管、
５３…蒸発器、５４…吸収器及び凝縮器、５５…
ガスバーナ、５６…燃焼室、５７…対流管、５８
…廃ガス管、５９…空気管、６０…煙道ガスの凝
縮液溜め、６１…廃ガス排気送風機、６２…廃ガ
ス排気管、６３…加熱還流管、６４…加熱順流
管、６５…ボイラ水、６６…断熱材、６７…火
炎、６８…廃ガス路、６９…新鮮な空気、７１…
ドレイン、７２…加熱還流、７３…加熱順流、８
１…隔壁、８２…容器、８３…リブ、８４…容器
内壁、８５…ガスケツト、８６…隔壁、８７…容
器内壁、８９，９０…分離板、９１…パツキン
輪、９２，９３，９４…バイパス、９５…隔壁８
１の表面、９６…放出室、９７…吸収／放出部、
９８…再吸収室、１００…隔壁８６の表面、１０
２…蒸発器、１０３…隔壁８６の表面、１０５，
１０６，１０７…バイパス、１０９…吸収室、１
１０…隔壁８１の表面、１１５…差込式熱管、１
１６…差込軸、１１７…リブ、１２１…外管、１
２２…内管、１２３…熱媒体入口、１２４…熱媒
体出口、１３０…層、１３１…中間室、１３２…
スペーサー。

Claims

【特許請求の範囲】１吸収室及び放出室を具備するハウジングと、
上記ハウジング内で上記二つの室を区分する多孔
性の隔壁とから成る熱輸送ユニツトに気体から液
体への発熱過程と液体から気体への吸熱過程が可
能な熱輸送媒体を注入し、かつ、上記熱輸送媒体
が或る特定の温度と圧力に於て気体の状態で存在
する上記吸収室から上記多孔性の隔壁を通過し
て、これがより高い温度と高い圧力に於て存在す
る上記放出室へ流れるよう構成した吸収冷凍装置
に於て、下記Ａ項ないしＣ項記載の特徴を有する
上記の吸収冷凍装置。Ａ(1) 上記の液体状態にある熱輸送媒体中に実質
的に高濃度で容易に溶解可能で、 (2) 上記熱輸送媒体を強力に吸収し、且つ、 (3) 実質的に上記両圧力を含むレンジに於てそ
れぞれ対応する作業温度以上の沸点を有す
る、液体拡散媒体を上記装置内に注入、使用する
こと。Ｂ上記隔壁の孔のサイズを、吸収によつて上記
熱輸送媒体を吸引し得るサイズより大きく、然
しながら液体状態にある上記熱輸送媒体の毛管
現象による流れを生じさせるに充分な程度に小
さく構成すること。Ｃ(1) 上記液体拡散媒体と、 (2) 液体状態に於て上記隔壁を湿潤させ実質的
にその孔を充満させる上記熱輸送媒体とを、溶液として用いること。２ハウジングがその一端から他端へ延びる側壁
を有する細長い気密なハウジングであり、 (1) 上記多孔性の隔壁は上記ハウジングの一端部
分に設けられ、且つ上記側壁と共に上記両室を
画定し、 (2) 上記ハウジングの他端部分は蒸発器を構成
し、 (3) 上記ハウジングの中間部は、 (a) 上記放出室に通じる凝縮器と、 (b) 上記熱輸送媒体が上記凝縮器から上記蒸発
器へ通過する流路内に絞り手段とを有する、特許請求の範囲第１項記載の吸収冷凍装置。３上記多孔性の隔壁がスリーブ状の形状を有
し、更に、 (1) 上記多孔性の隔壁は上記側壁の上記一端部に
よつて囲繞され、かつ、上記側壁の内側へ間隙
を隔てゝ設けられることにより上記側壁と共に
上記吸収室を画定し、 (2) 上記ハウジングは上記一端部に実質的にスリ
ーブ状の内壁を有し、上記内壁は上記多孔性の
隔壁によつて囲繞され、かつ、上記多孔性の隔
壁の内側へ間隙を隔てゝ設けられることにより
上記隔壁と共に上記放出室を画定する、特許請求の範囲第２項記載の吸収冷凍装置。４ (1) 上記ハウジングの長手方向に沿つて上記
最初に記載した多孔性の隔壁から間隙を隔て且
つこれからシールされて設けられる第二のスリ
ーブ状の多孔性の隔壁を有し、上記第二の多孔
性の隔壁は上記ハウジングの上記側壁から内側
へ間隙を隔てゝ設けられ、これにより上記側壁
と共に上記最初に記載した吸収室と通じる第二
の吸収室を画定し、 (2) 上記ハウジング内に於て、上記第二の多孔性
の隔壁によつて囲繞され、これにより上記第二
の多孔性の隔壁と共に上記凝縮室に通じる第二
の放出室を画定するスリーブ状の隔壁を有し、
上記スリーブ状の隔壁はその内部に上記最初に
記載した放出室に開放された受留室を画定し、 (3) 上記スリーブ状の隔壁に支承され、上記受留
室と上記第二の放出室との間の流通を制限する
流量制限手段を有する、特許請求の範囲第３項記載の吸収冷凍装置。５上記ハウジングの内面が、その上記一端部分
に於て実質的に環状の端部壁によつて上記ハウジ
ングの外側壁と連結され、且つ上記ハウジング内
に液体熱輸送媒体を受留可能な細長い樋状の凹部
を画定する特許請求の範囲第３項記載の吸収冷凍
装置。６上記蒸発器及び上記凝縮器の少なくとも一方
が、良好な熱伝導性を有する粗い多孔性のフイラ
ー材料から成る特許請求の範囲第２項記載の吸収
冷凍装置。７上記絞り手段が断熱性の多孔性材料から成る
特許請求の範囲第２項記載の吸収冷凍装置。８上記熱輸送媒体を上記蒸発器から上記吸収室
へ輸送し、且つ上記凝縮器及び上記絞り手段から
シールされた状態で上記ハウジングの中間部を通
過せしめるよう、上記ハウジングの側壁に沿つて
長手方向に延びる管路を有する特許請求の範囲第
２項記載の吸収冷凍装置。９上記多孔性の隔壁が上記吸収室側へ伸びる多
孔性の突起を有する特許請求の範囲第１項記載の
吸収冷凍装置。１０ (1) 上記多孔性の隔壁の各面に間隙を保つ
て対向せしめられ、それぞれ上記多孔性の隔壁
と共に上記吸収室及び上記放出室を画定する熱
伝導性の壁手段と、 (2) 上記それぞれの熱伝導性の壁手段に対して設
けられ、その一端は上記熱伝導性の壁手段に熱
輸送が可能なように結合され、その他端は上記
多孔性の隔壁に固着せしめられる複数の熱輸送
フインと、を有する特許請求の範囲第１項記載の吸収冷凍装
置。１１上記最初に記載した多孔性の隔壁と間隙を
保つて対向せしめられ、これにより上記放出室を
画定せしめる第二の多孔性の隔壁を有し、これに
より上記放出室は第二の吸収室としての機能を果
たし、当該第二の吸収室は上記第二の多孔性の隔
壁によつて第二の放出室から分離された特許請求
の範囲第１項記載の吸収冷凍装置。１２上記最初に記載した多孔性の隔壁と、上記
第二の多孔性の隔壁とに連結され、これらを互い
に間隙を保つて対向せしめるための実質的に湿潤
しない材料で作製されたスペーサーを有する特許
請求の範囲第１１項記載の吸収冷凍装置。