JPH0427367B2 - - Google Patents

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JPH0427367B2
JPH0427367B2 JP58144338A JP14433883A JPH0427367B2 JP H0427367 B2 JPH0427367 B2 JP H0427367B2 JP 58144338 A JP58144338 A JP 58144338A JP 14433883 A JP14433883 A JP 14433883A JP H0427367 B2 JPH0427367 B2 JP H0427367B2
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Ai Karina Arekisandaa
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Publication of JPH0427367B2 publication Critical patent/JPH0427367B2/ja
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/06—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using mixtures of different fluids
    • F01K25/065—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using mixtures of different fluids with an absorption fluid remaining at least partly in the liquid state, e.g. water for ammonia
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明はエネルギーの発生方法に関するもので
ある。更に詳しくは、本発明は熱源から有用なエ
ネルギーの形でエネルギーを発生させる方法に関
するものである。 熱源から有用なエネルギーを製造するために最
も普通に使用される熱力学サイクルはランキンサ
イクルである。ランキンサイクルにおいては、ア
ンモニアまたはフレオンなどの作動流体が、使用
可能の熱源を使用する蒸発器中において蒸発させ
られる。そこで蒸発したガス状作動流体がタービ
ンを通して膨張させられてエネルギーを放出す
る。膨張後のガス状作動流体は、使用可能の冷媒
を使用して凝縮器の中で凝縮される。凝縮された
作動流体に対してポンプ作用でその圧力を加圧
し、その後この高圧作動流体を再び蒸発させ、こ
のようにしてサイクルを継続する。 ランキンサイクルは有効に作動するが、これは
比較的低効率を有する。代表的なランキンサイク
ルの効率は、現在の設備費がkW当り約＄1700〜
約＄2200の範囲内になる程度である。 ランキンサイクルの効率よりはるかに高い効率
を有する熱力学サイクルがあれば、これはkW当
りの設備費を低減させることになる。現在のオイ
ル価格においては、このような改良型サイクルは
種々の廃熱源を利用するために商業的に有望であ
る。 1980年４月24日付出願の出願人の先行米国特願
第143524号（米国特許第4346561号、特公昭62−
39660）は、２成分または多成分作動流体を使用
したエネルギー発生システムに関するものであ
る。このエネルギー発生システムは、一般的に、
２成分作動流体を１つの流体として動作圧までポ
ンプ加圧する原理で作動する。次にこの作動流体
を加熱して部分的に蒸発させ、分留して高沸点留
分と低沸点留分とに分割し、低沸点留分をタービ
ンの中で膨張させてタービンを駆動し、これに対
して高沸点留分から熱が回収されて、この熱が蒸
発前の２成分作動流体の加熱に使用され、次にこ
の高沸点留分は膨張後の主作動流体と混合され
て、凝縮器の中で冷媒の存在においてこの膨張後
の主作動流体を吸収するようなされている。 このエネルギー発生サイクルは、その改良効率
と利点を示すためにランキンサイクルと理論的に
比較されている。この理論的比較は、例えば海面
水などの比較的低温の熱源が使用される際には、
ランキンサイクルに対する出願人のエネルギーサ
イクルの効率の改良を示している。しかし出願人
は、これより高温の熱源が使用される場合には通
常のランキンサイクルに対する出願人のエネルギ
ーサイクルの理論的利点が少なくなることを発見
した。 従つて本発明の目的は、低温熱源が使用される
場合のみならず、高温の廃熱源その他の使用可能
の熱源が使用される際にも効率の改良を示すよう
なエネルギー発生システムを提供するにある。 この目的を達成するため、本発明のエネルギー
発生方法は、次の段階を含むものである。 (a) 低沸点成分と高沸点成分とから成る初組成を
有する多成分初作動流体流の少なくとも一部に
対して、蒸留システムの中において、中間圧で
分留を実施し、蒸留される流れの一部のみを蒸
留又は蒸発させて、主富化溶液に比較して低沸
点成分で富化された富化蒸気留分を生成する段
階、 (b) 前記富化蒸気留分を初作動流体流の一部と混
合して吸収させた後、凝縮させて前記初作動流
体流に比較して低沸点成分に関して富化された
少なくとも１つの主富化溶液を生成し、前記富
化蒸気留分を除いた初作動流体流の残りの部分
で、前記主富化溶液に比較して低沸点成分に関
して貧化された少なくとも１つの貧化溶液を生
成する段階、 (c) 前記主富化溶液の圧を高圧水準まで増大さ
せ、前記主富化溶液を蒸発させてガス状主作動
流体流を生成する段階、 (d) 前記ガス状主作動流体を低圧水準まで膨張さ
せて、そのエネルギーを使用可能な形態に変換
する段階、 (e) 前記膨張後のガス状主作動流体を、主吸収部
において前記中間圧より低い圧の前記貧化溶液
中に溶解させることによつて冷却、凝縮して、
前記初作動流体を再生する段階。 本発明の１実施態様においては、比較的低温の
熱は下記のグループのいずれか１つまたは複数か
ら選定される。 (a) 主富化溶液の蒸発のために使用される比較的
高温の熱の低温部分 (b) 主富化溶液の蒸発のために使用される比較的
高温の熱のうちでこの蒸発に使用されなかつた
熱の一部 (c) 膨張後のガス状主作動流体から回収される熱 (d) 主吸収部から抽出された熱 (e) その他の比較的低温の熱源から得られた熱。 蒸留システムと、主蒸発部において主富化溶液
を蒸発させる前に予熱するための主蒸発部の低温
部との間に、比較的低温の熱が分配されるように
することが望ましい。 本発明の望ましい実施態様は下記の段階を含
む。 (a) 初作動流体流を第１中立流と第１蒸留流とに
分割する段階、 (b) 蒸留システムの中において前記第１蒸留流に
対して分留を実施し、前記第１蒸留流の一部を
蒸発させ、富化蒸気留分を第１低沸点留分とし
て生成する段階、 (c) 前記第１蒸留流の前記第１低沸点留分を除去
した残余の高沸点留分で貧化溶液を生成する段
階、 (d) 前記第１低沸点留分を前記第１中立流の中に
吸収させて、前記初作動流体流に比較して低沸
点成分で富化された第１富化溶液を生成する段
階、 (e) 前記第１富化溶液を利用して主富化溶液を構
成する段階。 本発明のこの実施態様は、比較的高温の熱源を
もつて有効に蒸発させることのできる主富化溶液
を生成するのに十分な作動流体の富化が単一蒸留
部で実施されるような熱媒と冷媒が入手可能で使
用される適当な条件において使用される。 本発明の他の実施態様においては、本発明の方
法の実施に使用される熱媒と冷媒がある限り、単
一段階の蒸留システムにおけるよりも高水準に富
化された主富化溶液を生成するため、蒸留システ
ムの中に２段階、３段階またはそれ以上の蒸留を
含むことができる。例えば、蒸留部において２段
階の蒸留を含む場合、 (a) 蒸発システムの後続の第２蒸留部で分留され
た第２高沸点留分を第１富化溶液と混合して第
２初作動流体流を生成し、 (b) 前記第２初作動流体流の圧力を第２中間圧ま
で加圧し、 (c) 前記第２初作動流体流を第２中立流と第２蒸
留流とに分割し、 (d) 第２蒸留流に対して第２蒸留システムの中で
分留を実施して、前記第２蒸留流の一部を蒸留
又は蒸発させ、第２低沸点留分と第２高沸点留
分とを生成し、前記第２高沸点留分を循環させ
て前記第１富化溶液と混合し、 (e) 前記第２低沸点留分を前記第２中立流の中に
吸収させて、第１富化溶液より低沸点成分に関
して富化された第２富化溶液を生成し、 (f) 前記第２富化溶液を用いて主富化溶液を成す
ことによつて、第１富化溶液に対して少なくと
も１回の第２蒸留を実施する段階を含む。 本発明の方法において使用可能の種々の熱源を
使用しまた本発明の方法で使用される富化溶液流
と貧化溶液流を最も有効に製造するため、蒸留シ
ステムが種々に調整および変更される。 主蒸発部において主富化溶液を部分的に蒸発さ
せることもできるが、主蒸発部において主富化溶
液がほぼ蒸発させられることが好ましく、更に完
全に蒸発させられることが好ましい。このように
して、主富化溶液の蒸発に使用されるすべての熱
が、タービンの中で膨張させられてエネルギーの
放出またはガス状主作動流体の生成に役立つ。 もし主富化溶液が部分的にしか蒸発されなけれ
ば、蒸発されなかつた主富化溶液が比較的高温ま
で加熱されるが、これはエネルギの発生には役立
たない。故にこの工程の効率を低下させる。 蒸発されなかつた主富化溶液の一部が蒸発前の
主富化溶液に対して熱を供給するためまた／ある
いは蒸留部において使用される熱を供給するため
に利用されるとしても、その比較的高温の熱の故
に熱交換システムの内部で相当のエネルギー損失
が生じる。 主蒸発部において比較的高温の熱を使用して主
富化溶液をほぼ完全に蒸発させることにより、ま
た蒸発される主富化溶液の全部またはほぼ全部を
エネルギー発生用のガス状主作動流体として利用
することにより、エネルギー利用が最も効率的に
行なわれる。 蒸留システムの中の分留のために比較的低温の
熱を使用することにより、熱損が実質的に軽減さ
れる。もちろん蒸留システムの熱交換器の中で熱
損はなおも生じるが、比較的低温の熱を使用する
が故に、熱損の量が大巾に軽減される。 本発明の蒸留システムに使用される比較的低温
の熱は、消費ずみの比較的高温の熱の形で、また
熱源からとられた比較的高温の熱の低温部分の形
で、また前記の熱源またはその他の熱源の比較的
低温の廃熱またはその他の熱の形で、また／ある
いは本発明の方法において発生され、主富化溶液
の蒸発には有効に使用できないあるいはより有効
には使用できないあるいは全く使用できない比較
的低温の熱の形で得られる。 実際上、任意の使用可能の熱、特に主富化溶液
の蒸発のために使用不能のあるいは有効に使用で
きない低温熱を、蒸留システムの比較的低温の熱
として使用することができる。同様に、このよう
な比較的低温の熱は主吸収部の予熱器または低温
部分の中において主富化溶液を予熱するために使
用することができる。 本発明の１実施態様においては、主富化溶液の
少なくとも一部を、その圧力を増大させ、第２主
蒸発部において蒸発させ、膨張させてエネルギー
を放出させ、次に他の膨張後のガス状主作動流体
流および貧化溶液と共に主吸収部において凝縮さ
せることにより、初作動流体として使用すること
ができる。 本発明のこの実施態様においては、初作動流体
と主作動流体は別々に、例えば別個のタービンま
たは類似装置を通して膨張させてエネルギーを放
出させることができる。 本発明のこの実施態様は、本発明の方法を実施
する際に使用されうる高温熱源が、主富化溶液の
圧力を主蒸発器およびタービンその他の膨張およ
びエネルギー放出手段の容量以上に増大させ、し
かもなお主蒸発器の中において有効な蒸発を成し
うるような場合に使用することができる。この場
合に、低沸点成分に関して比較的貧化された主作
動流体を、主蒸発器およびタービンの圧力容量に
相応する低圧で有効に蒸発させるように、まず高
温熱源によつて加熱することができる。このよう
に、蒸発から出た消費ずみの非常に高温の熱は直
列に、主富化溶液を適当圧で蒸発させるために使
用することができる。そののち、残余の消費ずみ
熱を本発明の蒸留システムの中で使用することが
できる。 本発明の類似の実施態様において、蒸留システ
ムの中で初作動流体流を、貧化溶液のほか、相異
なる組成を有する複数の主富化溶液流を生じるよ
うに処理することができる。この実施例において
は、主富化溶液流はそれぞれ別個に処理されてそ
のそれぞれの圧力を増大され、蒸発され、また膨
張させられる。各主富化溶液流の蒸発は、その溶
液流のそれぞれの組成範囲に適した熱源温度範囲
で実施される。 本発明の方法の好ましい実施例においては、蒸
留システムの各蒸留部において、各作動流体流の
富化程度は、その各蒸留部において使用される低
温熱源によつて有効な蒸留を成しうると共に、ま
た各蒸留部において使用される冷媒をもつて低沸
点留分を中立流の中に有効に凝縮させうる最大限
まで増大され、蒸発に先立つて高圧までポンプ化
圧される主富化溶液を製造することができる。 本発明のサイクルを運転するために種々の熱源
を使用することができる。例えば、1000〓（約
538℃）または1000〓以上の高温の熱源から、海
洋の熱勾配によつて得られる熱源まで種々の熱源
を使用することができる。例えば低品位の一次燃
料、廃熱、地熱、太陽熱などの熱源および海洋熱
エネルギー変換システムがすべて本発明において
使用できるものと考えられる。 本発明において使用される作動流体は、二種ま
たは二種以上の低沸点成分と高沸点成分との混合
物を含む多成分作動流体とすることができる。こ
れらの流体は、優れた熱力学特性を有し広い溶解
度範囲を有する多数の化合物の任意の混合物とす
ることができる。例えば、作動流体はアンモニア
−水混合物などの２成分流体、二種または二種以
上の炭化水素混合物、二種または二種以上のフレ
オンガス混合物、または炭化水素とフレオンガス
との混合物とすることができる。 アンモニア−水のエンタルピー／濃度ダイヤグ
ラムは容易に入手され、また一般的に受入れられ
ている。アンモニア−水は広い沸点温度範囲と優
れた熱力学特性とを有する。従つてこのアンモニ
ア−水混合物は本発明の大概の用途において実際
的な、また有望な作動流体である。しかし、本発
明の商業的実施態様を開発する際に装置の経済性
とタービン設計とが最大の関心事となる場合、フ
レオン−22とトルエンおよびその他の炭化水素と
の混合物、あるいはフレオン混合物とすることも
できる。 一般に本発明の方法を実施する際に標準装置を
使用することができる。即ち本発明の方法を実施
する際に、代表的ランキンサイクルに使用される
型の熱交換器、タンク、ポンプ、タービン、弁お
よび取付物などの装置を使用することができる。
本発明の場合、構造材料に関する要件は、通常の
ランキンサイクルの動力システムまたは冷凍シス
テムの場合と同様である。しかし、本発明の熱力
学効率の高さの故に、特に熱交換器とボイラー装
置の価格を節減することにより、回収される有効
エネルギー単位当りの投資額を低下させることが
できる。熱交換器が熱の発生と捕集のための全投
資額の小部分を成す傾向のある地熱または太陽熱
などの用途の場合、本発明の効率の高さの故にエ
ネルギー出力を増大することができる。従つて、
発生エネルギー単位当りの全コストを低減させる
ことができる。 ガス状主作動流体を高圧水準から低圧水準まで
膨張させてエネルギーを放出する段階は、当業者
には公知の任意適当な通常手段によつて実施する
ことができる。このように放出されたエネルギー
は当業者に公知の種々の通常法のいずれかによつ
て貯蔵しまたは利用することができる。 本発明の好ましい実施態様においては、作動流
体は通常型のタービンの駆動のために膨張させら
れる。 以下本発明を図面に示す実施例について詳細に
説明する。 第１図について述べれば、参照数字１０・１
は、本発明による熱力学システムまたはサイクル
の１実施態様を全体として示すものである。 このシステムまたはサイクル１０・１は、主蒸
発部１２・１と、タービン１６・１と、主吸収部
２０・１と、蒸留システム２４・１と、主富化溶
液ポンプ２８・１を含む。 このシステムの使用中、２成分作動流体として
アンモニア−水作動流体を使用すれば、初期低圧
の初作動流体流が主吸収部２０・１からライン２
２・１に沿つて蒸留システム２４・１まで流れ
る。蒸留システム２４・１の中において初作動流
体流はその圧力が中間圧で増大され、中立流と蒸
留流とに分割される（第１図において図示され
ず）。この蒸留流は低温熱源を使用して部分的に
蒸留され、相異なる組成の複数の作動流体留分を
発生する。低沸点成分に関して、即ちアンモニア
に関して富化された留分（富化蒸気留分）は、中
立流に加えられ、蒸留システム２４・１の内部の
凝縮器の中で凝縮されて主富化溶液流を生じ、こ
れが蒸留システム２４・１からライン２６・１に
沿つて出て、主富化溶液ポンプ２８・１まで流れ
る。 次に主富化溶液は主富化溶液ポンプ２８・１に
よつて高圧に加圧され、次にライン３０・１に沿
つて主蒸発部１２・１まで流れ、そこで比較的高
温の熱源によつて完全に蒸発させられて、高圧ガ
ス状主作動流体を形成する。 そして、このガス状主作動流体はライン１４・
１に沿つてタービン１６・１まで送られ、そこで
膨張させられてエネルギーを放出する。膨張した
ガス状主作動流体はタービン１６・１からライン
１８・１に沿つて主吸収部２０・１まで排出され
る。ガス状主作動流体は望ましくは初低圧水準ま
で膨張させられる。 前記の蒸留システム２４・１の中で発生され、
低沸点成分即ちアンモニアに関して貧化された作
動流体留分は高沸点留分または貧化溶液流を成
し、これが蒸留システム２４・１からライン３
２・２（第２図）に沿つて出る。この貧化溶液は
減圧弁３４・１を通つて圧力が低下し、この減圧
した貧化溶液がライン３６・１に沿つて主吸収部
２０・１まで流れる。 主吸収部２０・１の中において、膨張後のガス
状主作動流体は貧化溶液の中に吸収されることに
よつて凝縮され、同時にこの主吸収部２０・１の
中において、適当な冷媒を用いてガス状主作動流
体から熱を抽出する。 本発明のシステムまたはサイクルを運転する際
に使用された廃熱源またはその他の熱源から取ら
れた比較的高温の熱を参照数字４０・１で示す。
この比較的高温の熱４０・１が主富化溶液を完全
に蒸発させるために主蒸発部１２・１に送られ
る。 前述の比較的高温の熱は主蒸発部１２・１の中
において有効に使用することができず、この主蒸
発部１２・１から出た熱は比較的低熱源となつて
いる。この熱は点線４２・１に沿つて送られて、
蒸発システム２４・１の中において初作動流体の
一部を分留するためにこの分留システム２４・１
の中に送られる比較的低温の熱４４・１を成す。 前記蒸留システム２４・１に加えられる比較的
低温の熱４４・１の他、他の比較的低温の熱源か
ら、また／あるいは点線４６・１で示されるよう
に主吸収部２０・１から抽出された熱から、ま
た／あるいは点線４８・１によつて示されるよう
に、タービン１６・１と主吸収部２０・１との間
において、膨張後のガス状主作動流体から回収さ
れる熱から、蒸留システム２４・１に加えられる
比較的低温の熱を得ることができる。 使用可能の熱を有効に使用するために、これら
を種々に組合わせて用いることができる。従つ
て、作動流体の蒸発と蒸留システム２４・１の中
における分留とに熱を使用する態様は、使用され
る装置の型、タービン１６・１の容量、使用され
る作動流体の種類、熱源として使用される熱の
型、および比較的低温の熱と比較的高温の熱の有
無に依存している。 例えば第１図の実施例において主蒸発部１２・
１は予熱部または低温部１３・１を含むことがで
きる。比較的低温の熱がこの予熱部１３・１に送
られて、主富化溶液を蒸発前に予熱する。 このような比較的低温の熱は下記のものとする
ことができる。 (a) 点線４２・１によつて引出されてライン４
３・１に沿つて予熱部１３・１に送られる比較
的低温の熱４２・１の少なくとも一部分、 (b) 主吸収部２０・１の高温部から引出されてラ
イン４５・１に沿つて予熱部１３・１に送られ
る熱の少なくとも一部分、 (c) タービン１６・１の下流の膨張後のガス状主
作動流体から回収されライン４７・１に沿つて
予熱部１３・１に送られる熱の少なくとも一部
分、また／あるいは (d) 使用可能の熱源から引出されライン４９・１
に沿つて予熱部１３・１に送られる比較的低温
の熱。 第２図について述べれば、参照数字１０・２は
第１図のシステムの第１実施態様の更に詳細な説
明図である。 このシステムまたはサイクル１０・２は、本質
的に前記のシステム１０・１に対応している。従
つて、対応の部分は、その接尾辞“・１”の代わ
りに接尾辞“・２”を使用した以外は対応の参照
数字によつて示される。 システム１０・２において、蒸留システム２
４・２はこのシステムを成す各部を識別するため
に一点鎖線で包囲されている。 初期低圧の初作動流体流がライン２２・２に沿
つて、主吸収部２０・２から、蒸留システム２
４・２の中に流入する。この初作動流体流は第１
ポンプ５０・２の中に入り、そこで圧力が中間圧
まで上昇させられる。 第１ポンプ５０・２の下流において、初作動流
体流は、ライン５２・２に沿つた第１中立流と、
ライン５４・２に沿つた第１蒸留流とに分割され
る。 蒸留システム２４・２は第１蒸留部Ｄ１を含
み、この第１蒸留部Ｄ１は熱交換器の形を成し、
ライン５４・２に沿つて流れる第１蒸留部を、ラ
イン１８・２に沿つて流れる膨張後のガス状主作
動流体と熱交換の関係に置く。 第１蒸留部Ｄ１の中において、膨張後のガス状
主作動流体から出た比較的低温の熱が第１蒸留流
の分留を生じさせて、相異なる組成の作動流体留
分が生じ、これがライン５６・２に沿つて第１分
離部Ｓ１に流れる。 第１分離部Ｓ１は当業者には公知の任意適当型
の分離部によつて構成することができる。 この分離部Ｓ１の中において、作動流体留分は
低沸点成分で富化された富化蒸気留分（低沸点留
分）と低沸点成分で貧化された貧化蒸気留分（高
沸点留分）とに分離される。アンモニアに関して
貧化された高沸点留分はライン３２・２に沿つて
蒸留システム２４・２から出て、減圧弁３４・２
を通り、次にライン３６・２を通つて、貧化溶液
として主吸収部２０・２に流れる。 アンモニアで富化された低沸点留分がライン５
８・２に沿つて流れ、ライン５２・２に沿つて流
れる第１中立流と混合されて、この中立流を富化
する。故に低沸点留分は第１凝縮部Ｃ１の中にお
いて第１中立流の中に吸収され、第１主富化溶液
流を成して、第１凝縮部Ｃ１を出る。 このシステム１０・２が単一の蒸留ユニツト２
４・２を含む。故に、第１凝縮部Ｃ１を出る第１
富化溶液流はこの蒸留システム２４・２からライ
ン２６・２に沿つて出る主富化溶液流を成し、次
の主富化溶液ポンプ２８・２に達し、そこで、主
蒸発部１２・２の中で蒸発される前に圧力が増大
される。 サイクル１０・２において、主吸収部２０・２
についても、第１凝縮部Ｃ１についても、ガス留
分を液体留分の中に吸収させるために常温の冷却
水が使用される。主蒸発部１２・２の中において
主富化溶液の蒸発を実施するための比較的高温の
熱については、ライン４０・２に沿つて流れるド
ラバル型エンジンの排気ガスを使用する。 ドラバル型デイーゼルエンジンからの廃熱の回
収を説明するためのケーススタデイを実施した。
この種のエンジンからの廃熱は廃ガス、ジヤケツ
ト水および潤滑油の形で回収することができる。
第２図に図示の実施例の場合、廃ガスから得られ
る熱のみが熱源として使用された。低温熱は必要
とされないからである。 しかし第３図に図示の実施例においては、廃ガ
スの形で得られる熱と、ジヤケツト水の形で得ら
れる熱が共に熱源として使用された。 ドラバル型エンジンはトランスアメリカドラバ
ル社の型式ナンバーDSRV−12−４“エンタプラ
イズ”であつた。このエンジンは総bhp定格7390
と、正味bhp定格7313を有していた。 ドラバル型デイーゼルエンジンの廃熱から得ら
れる使用可能な熱源は下記の通りである。
【表】
【表】 使用可能の熱源中のエネルギー 85〓の冷却水初温度と105〓の最終温度におい
てエネルギーを決定した。160〓以下の初温度を
有する熱源中のエネルギーはミニマムと見なされ
無視された。使用可能の熱源中のエネルギーは下
記の通りである。 (a) 廃ガス−1431.4kWまたは1230607kW／hr； (b) ジヤケツト水−277・9kWまたは
238190Kcal／hr； (c) 潤滑油−73.3kWまたは67329Kcal／hr； (d) 合計−1787.5kWまたは1536846Kcal／hr 実施されたケーススタデイにおいては、文献に
記載の水−アンモニアエンタルピー／濃度ダイヤ
グラムから温度圧力及び濃度を調べた。 第２図に図示のシステム１０・２に基づいて計
算されたケーススタデイは下記第１表に記載のパ
ラメータを有していた。
【表】
【表】 表１の第１列においてポイントナンバ１〜21に
よつて表示された各パラメータは第２図の対応の
数字によつて表示されるパラメータである。 このケーススタデイは下記のデータを生じた。 (1) タービン出力（75％効率において）−
774.7kW； (2) 全ポンプ仕事−11.3kW； (3) 正味出力−763.4kWまたは656400Kcal／
hr； (4) 熱効率−21.2％； (5) 第２法則効率−53.9％； (6) エネルギー利用効率−42.7％； (7) 内部サイクル効率−71.9％および (8) 定格エネルギー回収率−14.6％。 通常のランキンサイクルと比べた場合、システ
ム１０・２について第２法則効率は53.9％であつ
たのに対して通常のランキンサイクルは42.8％で
あつた。同様に、第２図のシステム１０・２につ
いて、エネルギー利用効率は42・７％と計算され
たが、ランキンサイクルについては34.2％であつ
た。このような効率の改良はkW当りの設備費を
約40〜60％減少させることができる。 第２図のシステム１０・２のパラメータを計算
する際に、出発点として、ポイント１１、即ち膨
張後のガス状主作動流体の圧力をとつた。この圧
力は１気圧にとられ、これは、１気圧以下の密封
の問題を考慮せずに簡便に取扱うことのできる最
低圧である。 この圧力を出発点として使用し、ポイント１５
における温度は使用された冷却水温度に基づいて
35℃となる。ポイント１５における初作動流体流
の濃度は水−アンモニアエンタルピー／濃度ダイ
ヤグラムから求められる。 従つて、初作動流体流の圧力は、第１蒸留流が
第１蒸留部Ｄ１の中で有効に蒸発させられる圧力
まで第１ポンプ５０・２によつて増大させられ、
このようにして第１凝縮器Ｃ１の内部における圧
力は有効な凝縮を実施するのに十分に高い。 実施されたケーススタデイは、熱力学の観点か
らも、あるいは経済的観点からも最適化されたも
のではなかつた。 実際問題として、装置コストと設備費につり合
わせながら高温熱源と低温熱源の有効利用につり
合うようにパラメータを変動させる。 前記のケーススタデイについて行なわれた理論
計算は、第２図に図示の本発明の実施例がきわめ
て高温の廃熱源を加熱媒質として使用した場合で
も、通常のランキン型サイクルよりも実質的に有
利であることを示している。このような利点は、
蒸発部における高温熱の有効利用および蒸留シス
テムにおける低温熱の利用によつて熱を有効に利
用し熱損失の大きさを制限した結果得られるもの
と考えられる。 第３図について述べれば、参照数字１０・３は
本発明によるサイクルまたはシステムの他の実施
態様を示す。 システム１０・３は実質的にシステム１０・１
および１０・２に対応している。従つて、対応部
分は、接尾辞“・２”の代わりに接尾辞“・３”
を使用したことを除いて、対応の参照数字によつ
て表示される。 システム１０・３も蒸留システム２４・３を有
し、この蒸留システム２４・３はその各部を識別
するために一点鎖線で囲んである。 蒸留システム２４・３は２個の蒸留ユニツトを
含み、第１蒸留ユニツトは、蒸留部Ｄ１、分離部
Ｓ１および凝縮部Ｃ１を有し、第２蒸留ユニツト
は蒸留部Ｄ２、分離部Ｓ２および凝縮部Ｃ２を有
する。 システム１０・３において、ライン５４・３に
沿つて蒸留部Ｄ１に入る第１蒸留流の分留を実施
するため、低温熱源としてドラバル型デイーゼル
エンジンの冷却ジヤケツト水が使用される。 蒸留部Ｄ１から流出する分留された第１蒸留流
はライン５６・３に沿つて第１分離部Ｓ１に入
る。前記の場合と同様に、低沸点成分で貧化され
た第１貧化留分（第１高沸点留分）はライン３
２・３に沿つて減圧弁３４・３を通り、次にライ
ン３６・３を通つて主吸収部２０・３に達する。
低沸点成分で富化された第１富化蒸気留分（第１
低沸点留分）はライン５２・１に沿つて流れる第
１中立流と混合し、凝縮部Ｃ１の中においてこの
第１中立流の中に吸収される。 第２蒸留ユニツトから出た第２高沸点留分がラ
イン６３・３に沿つて流れ、減圧弁６５・３を通
つて第１凝縮部Ｃ１に達する。 第１凝縮部Ｃ１は、アンモニアを富化させた第
１低沸点留分の吸収を保証するため、常温の冷却
水によつて冷却される。 故に、第１凝縮部Ｃ１の中において、第２初作
動流体流が生成され、ライン６７・３に沿つて第
２ポンプ６９・３に達する。この第２ポンプ６
９・３は第２初作動流体流の圧力を増大し、その
後この流体流は、ライン７１・３に沿つて流れる
第２中立流と、ライン７５・３に沿つて流れる第
２蒸留流とに分割される。 第２蒸留流は第２蒸留部Ｄ２を通り、この第２
蒸留部Ｄ２は、ライン１８・３に沿つて流れる膨
張後のガス状主作動流体と熱交換関係にある。蒸
留部Ｄ２の中で分留が生じるので、分留された第
２蒸留流はライン７５・３に沿つて第２分離部Ｓ
２に流れる。この分離部Ｓ２から出た低沸点成分
に関して貧化させて貧化留分（高沸点留分）は第
２高沸点留分を成し、これがライン６３・３に沿
つて第１凝縮部Ｃ１に流れる。分離部Ｓ２から出
た低沸点成分に関して富化された富化蒸気留分
（第２低沸点留分）はライン７７・３に沿つて流
れ、第２凝縮部Ｃ２の中で、第２中立流の中に吸
収される。この場合にも、第２凝縮部Ｃ２は常温
の冷却水によつて冷却される。 このようにして形成された主富化溶液が蒸留シ
ステム２４・３からライン２６・３に沿つて出
て、ポンプ２８・３に入り、そこで、蒸発部１
２・３の中で蒸発を完了し、またはほぼ完了する
ために適当な圧力まで加圧され、この蒸発部１
２・３の中でドラバル型エンジンから来た廃棄ガ
スによつて蒸発させられる。 高温熱源としてドラバル型エンジンの排気ガス
を使用するのみならず、低温熱源としてドラバル
型エンジンのジヤケツト水を使用するこのシステ
ム１０・３について、前記のシステム１０・２の
場合と同様に設計スタデイを実施した。 標準アンモニア−水エンタルピー／濃度ダイヤ
グラムを使用して実施された理論計算のパラメー
タを下記の第２表に示す。 この第２表において第１列のポイント１〜35は
第３図に記入されたポイントと対応している。
【表】
【表】 このケーススタデイに関連して、下記のデータ
を計算した。 １ タービン出力（75％効率において）−
875.4kW ２ 全ポンプ仕事−14.5kW ３ 正味出力−860.9kWまたは740159Kcal／hr ４ 熱効率−15.2％ ５ 第２法則−51.9％ ６ エネルギー利用効率−48.2％ ７ 内部サイクル効率−69.2％ ８ 定格エネルギー回収率−16.5％ システムサイクル１０・３についての理論計算
を通常のランキンサイクルと比較した場合、サイ
クル１０・３の第２法則効率は、通常のランキン
サイクルの42.8％に対して51.9％であつた。また
サイクル１０・３のエネルギー利用効率は、通常
のランキンサイクルの34.2％に対して48.2％であ
つた。このようなサイクル１０・２に対する改良
はドラバル型デイーゼルエンジンの発生する低温
廃熱のより有効な利用の結果であると思われる。 故に第３図に図示のサイクル実施態様は、代表
的な通常のランキンサイクルに比較して、キロワ
ツト当りの設備費を約50〜60％低減させる利点を
示すものである。なお、このことは本質的に理論
計算に基づくものであり、実際のキロワツト当り
設備費はプラントの設計、配置およびサイズに対
応して変動する。 しかしながらサイクル１０・２と１０・３につ
いて実施された設計スタデイは、通常入手される
要素装置を使用しても本発明の熱力学サイクルま
たはシステムの熱利用方法を用いれば、内燃機関
の廃熱を一次エンジンの定格出力の約15〜20％の
量の有効エネルギー出力に経済的に変換できるこ
とを示している。 第４図について述べれば、参照数字１０・４は
本発明による更に他の実施例を全体として示して
いる。このシステム１０・４は全体としてシステ
ム１０・１に対応している。従つて対応部分は、
接尾辞“・１”の代わりに接尾辞“・４”を用い
たこと以外は対応の参照数字によつて表示され
る。 このサイクルまたはシステム１０・４は、主富
化溶液の圧力が通常の蒸発部またはタービンによ
つて処理できる以上の圧力まで増大されてしまう
程度に主富化溶液を蒸発させることのできる高温
の廃熱源が使用される場合に用いられる。 従つてサイクル１０・４は、通常の蒸発部およ
びタービンによつて処理できないほどの圧力を生
じることなく、このような高熱源を有効に利用す
るように設計されている。 システム１０・４においては、蒸留システム２
４・４は前記と同様に、この蒸留部から出る低沸
点成分に関して貧化された貧化溶液を生じ、この
貧化溶液がライン３２・４に沿つて減圧弁３４・
４を通り、ライン３６・４を通つて主吸収部２
０・４に入る。 しかしそのほか、蒸留システム２４．４は相異
なる組成の２つの富化溶液流を生じる。その一方
は、低沸点成分のアンモニアの富化度が少なく、
従つて他の富化溶液よりも低沸点成分の貧化され
た溶液であつて、ライン２６・４に沿つてポンプ
２８・４に送られ、主蒸発部１２・４において、
非常に高温の熱源をもつて蒸発される。主蒸発部
１２・４の中で蒸発されたガス状主作動流体は第
１タービン１６・４に送られてエネルギーを放出
する。 蒸留システム２４・４の中で発生される第２富
化溶液は低沸点成分のアンモニアを他の富化溶液
よりも多く富化され、従つて他の富化溶液よりも
低沸点成分が富化された溶液であつて、ライン２
７・４に沿つてポンプ２９・４に送られ、そこで
圧力が増大される。そこからライン８０・４に沿
つて予熱部８２・４を通り、そこでタービン１
６・４から来た膨張後のガス状主作動流体と熱交
換する。その後、この溶液はライン８４・４に沿
つて第２主蒸発部１３・４に入り、そこで、第１
蒸発部１２・４から回収された少し温度の低い高
温熱４０・４によつて蒸発される。この溶液は第
１富化溶液流よりも低沸点成分のアンモニアをよ
り多く富化されているので、この低沸点成分で富
化された溶液は、第１蒸発部１２・４において使
用された熱源よりも低温の熱源をもつて有効に蒸
発させることができる。 従つて、第２主蒸発部１３・４は第２ガス状主
作動流体を生じ、これが第２タービン１７・４に
送られてエネルギーを放出する。この膨張後の第
２ガス状主作動流体流は、第１タービン１６・４
から来た膨張後のガス状主作動流体と共に主吸収
部２０・４に流れて、貧化溶液の中に吸収され
る。 本発明の１実施態様においては、ライン２６・
４に沿つて流れる第１富化溶液は、使用可能の熱
源と操作条件に応じて、主吸収部２０・４から出
る初作動流体流と同一の組成を有するようにする
ことができる。 システム１０・４を第５図において更に詳細に
示し、それぞれ参照数字１０・５によつて表示す
る。 この場合にも蒸留システム２４・５は一点鎖線
によつて囲まれて識別されている。この蒸留シス
テム２４・５は複数の蒸留ユニツトを含み、これ
らのユニツトは主蒸留部Ｄ１，Ｄ２と、主凝縮部
Ｃ１，Ｃ２と、複数の分離部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３と
を含む。 熱源としてドラバル型デイーゼルエンジンから
得られる排気ガス、ジヤケツト水および潤滑油を
使用したシステム１０・５について設計計算を実
施した。この設計計算は、通常のランキンサイク
ルの第２法則効率42.8％に対して、52.6％の第２
法則効率を示した。また通常のランキンサイクル
のエネルギー利用効率34.2％に対して、約51.8％
を示した。 第５図の実施態様は、非常に高温の熱源から低
温の熱源まで広範な熱源を有効に使用するため
に、本発明のシステムのパラメータがどのように
変動されるかを示している。 本発明のそれぞれの用途について、使用される
それぞれの作動流体に関する適当な多成分ダイヤ
グラムを使用して各用途の最も適当なパラメータ
に達するように、使用される熱源をそれぞれの装
置コストに釣合わさなければならない。 各付図に示した本発明の実施態様は、エネルギ
ーの発生のために本発明が対応する相異なる温度
の熱源を有効に使用して、有効な熱利用と熱損の
低下とをもたらすことを示している。 更に、通常のランキンシステムに対して本発明
によるシステムの計算を実施した。本発明による
代表的システムの場合、これを代表的な海洋熱エ
ネルギー変換システムとして使用し、熱媒および
冷媒として海面水と深海水とを使用した時、通常
のランキンサイクルの第２法則効率29.7％に対し
て、59.7％であることを発見した。 太陽電池の形の熱源について実施された計算に
おいては、代表的ランキンサイクルの第２法則効
率および熱エネルギー効率的56％に対して、本発
明の第２法則効率は約80％、エネルギー利用効率
は約80％と計算された。 第６図について述べれば、この第６図は、地熱
の形の廃熱を利用するために使用された本発明の
代表的サイクルを示す。 第６図の実施態様は第２図の実施態様に本質的
に対応している。故に対応部分は、接尾辞“・
２”の代わりに接尾辞“・６”を使用した以外は
対応の参照数字で表示した。 システムまたはサイクル１０・６は、米国にお
いてイーストミーサ地熱発電所と呼ばれる所の地
熱の形の熱源を使用するために理論ベースで設計
されたものである。 参照数字４０・６で示されるように地熱塩水溶
液の形で比較的高温の熱が主蒸発部１２・６に対
して加えられ、この溶液は335〓（168.3℃）から
134.8〓（56.0℃）まで冷却された。 このサイクル１０・６は、２個の部分蒸留部Ｄ
１とＤ２を含む単一の蒸留ユニツトを備える。 ライン１８・６に沿つて流れ蒸留部Ｄ２を通る
膨張後のガス状主作動流体によつて、比較的低温
の熱が蒸留システムに対して供給される。その後
ライン３６・６がこのライン１８・６と合流する
ところで、セパレータＳ１からの低沸点成分に関
して貧化された貧化溶液（高沸点留分）が合流す
る。次にこの合流した溶液流は、蒸留部Ｄ１の中
を第１蒸留流と熱交換関係で流れる。 前記のシステムの場合と同様に、タービン１
６・６を通るガス状主作動流体の膨張度は、貧化
溶液の圧が減圧弁３４・６によつて低下させられ
る圧に対応する低圧をうるように制御される。 また他のシステムの場合と同様に、比較的高温
の熱源として地熱を使用し、また主吸収部２０・
６と凝縮部Ｃ１の中において冷媒として常温空気
を使用して、サイクル１０・６について設計スタ
デイを実施した。 この場合にも標準アンモニア−水エンタルピ
ー／濃度ダイヤグラムを使用して実施された理論
計算のパラメータを下表３に示す。
【表】
【表】 第３表の第１列のポイント１〜17は第６図のそ
れぞれのマークポイントに対応している。 このケーススタデイに関連して下記のデータを
計算した。
【表】 この実施例は通常のランキンサイクルに対する
実質的な理論的改良を示している。またこの実施
例は、富化された高圧液体作動流体の完全蒸発を
実施するために比較的高温の熱源として地熱を有
効に使用し、また初作動流体流を有効に富化する
ためにその分留を実施するための低温熱源とし
て、膨張後のガス状主作動流体の比較的低温の熱
を利用する方法を示している。 主蒸発部と主吸収部において著しく相異なる組
成の作動流体を使用することによつて、主蒸発部
において作動流体の有効なまた完全な蒸発を実施
するために有効に熱が利用される。そののち、実
質的に貧化した作動流体を主吸収部において利用
することにより、膨張後のガス状主作動流体は有
効に凝縮されて、再使用のために再生される。 本発明のシステムの種々のポイントおよび各種
の熱源および廃熱源から熱をとり、比較的高温の
熱を利用して有効に蒸発を成し、次に比較的高温
の熱の残分と他の熱源からの比較的低温の熱とを
利用して分留を実施して、有効な蒸発のために作
動流体を富化することができることが判る。 なお、図示しないが、第２富化溶液に対して少
なくとももう１回の分留を実施して第２富化溶液
よりも更に低沸点成分に関して富化された第３富
化溶液を生成し、この第３富化溶液を主富化溶液
として使用するようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の方法を実施する１システムの
簡単な略示図、第２図は第１図のシステムによる
実施態様のより詳細な略示図、第３図は第１図の
システムの変更態様を示す更に詳細な略示図、第
４図は本発明の方法を実施する変更システムの簡
単な略示図、第５図は第４図のシステムによる他
の実施態様の詳細な略示図、また第６図は地熱の
形の熱源を使用する本発明による変更システムの
略示図である。 １２……主蒸発部、１６……タービン、２０…
…主吸収部、２４……蒸留システム、Ｄ……蒸留
部、Ｃ……凝縮部、Ｓ……分離部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 低沸点成分と高沸点成分とから成る初組
    成を有する多成分初作動流体流の少なくとも一
    部に対して、蒸留システムの中において、中間
    圧で分留を実施し、蒸留される流れの一部のみ
    を蒸留又は蒸発させて、主富化溶液に比較して
    低沸点成分で富化された富化蒸気留分を生成す
    る段階と、 (b) 前記富化蒸気留分を初作動流体流の一部と混
    合して吸収させた後、凝縮させて前記初作動流
    体流に比較して低沸点成分に関して富化された
    少なくとも１つの主富化溶液を生成し、前記富
    化蒸気留分を除いた初作動流体流の残りの部分
    で、前記主富化溶液に比較して低沸点成分に関
    して貧化された少なくとも１つの貧化溶液を生
    成する段階と、 (c) 前記主富化溶液の圧を高圧水準まで増大さ
    せ、前記主富化溶液を蒸発させてガス状主作動
    流体流を生成する段階と、 (d) 前記ガス状主作動流体を低圧水準まで膨張さ
    せて、そのエネルギーを使用可能な形態に変換
    する段階と、 (e) 前記膨張後のガス状主作動流体を、主吸収部
    において前記中間圧より低い圧の前記貧化溶液
    中に溶解させることによつて冷却、凝縮して、
    前記初作動流体を再生する段階と、 を含むエネルギー発生方法。 ２ 前記多成分初作動流体流は、比較的低温の熱
    を用いて分留され、前記主富化溶液は比較的高温
    の熱を用いて蒸発され、前記比較的低温の熱は、 (a) 主富化溶液の蒸発のために使用される比較的
    高温の熱の低温部分 (b) 主富化溶液の蒸発のために使用される比較的
    高温の熱のうちでこの蒸発に使用されなかつた
    熱の一部 (c) 膨張後のガス状作動流体から回収される熱 (d) 主吸収部から抽出された熱 (e) その他の比較的低温の熱源から得られた熱 から得られる特許請求の範囲第１項による方法。 ３ 蒸留システムと、主蒸発部において主富化溶
    液を蒸発させる前に予熱するための主蒸発部の低
    温部との間に、比較的低温の熱が分配されるよう
    にした特許請求の範囲第２項による方法。 ４ (a) 初作動流体流を第１中立流と第１蒸留流
    とに分割する段階と、 (b) 蒸留システムの中において前記第１蒸留流に
    対して分留を実施し、前記第１蒸留流の一部を
    蒸発させ、富化蒸気留分を第１低沸点留分とし
    て生成する段階と、 (c) 前記第１蒸留流の前記第１低沸点留分を除去
    した残余の高沸点留分で貧化溶液を生成する段
    階と、 (d) 前記第１低沸点留分を前記第１中立流の中に
    吸収させて、前記初作動流体流に比較して低沸
    点成分で富化された第１富化溶液を生成する段
    階と、 (e) 前記第１富化溶液を利用して主富化溶液を構
    成する段階と、 を含む特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれ
    かによる方法。 ５ (a) 蒸発システムの後続の第２蒸留部で分留
    された第２高沸点留分を第１富化溶液と混合し
    て第２初作動流体流を生成し、 (b) 前記第２初作動流体流の圧力を第２中間圧ま
    で加圧し、 (c) 前記第２初作動流体流を第２中立流と第２蒸
    留流とに分割し、 (d) 第２蒸留流に対して第２蒸留システムの中で
    分留を実施して、前記第２蒸留流の一部を蒸留
    又は蒸発させ、第２低沸点留分と第２高沸点留
    分とを生成し、前記第２高沸点留分を循環させ
    て前記第１富化溶液と混合し、 (e) 前記第２低沸点留分を前記第２中立流の中に
    吸収させて、第１富化溶液より低沸点成分に関
    して富化された第２富化溶液を生成し、 (f) 前記第２富化溶液を用いて主富化溶液を成す
    ことによつて、第１富化溶液に対して少なくと
    も１回の第２蒸留を実施する段階、 を含む特許請求の範囲第４項による方法。 ６ 第２富化溶液に対して少なくとももう１回の
    分留を実施して第２富化溶液よりも更に低沸点成
    分に関して富化された第３富化溶液を生成し、こ
    の第３富化溶液を主富化溶液として使用する段階
    を含む特許請求の範囲第５項による方法。 ７ 主蒸発部において、熱源からとられた高温熱
    を用いて主富化溶液がほぼ完全に蒸発させられ、
    前記熱源からとられた低温熱の少なくとも一部を
    用いて初作動流体流の分留を実施する特許請求の
    範囲第１項乃至第６項のいずれかによる方法。 ８ 熱源からとられる熱は直列に使用されて、低
    温熱の少なくとも一部は、主富化溶液の蒸発に使
    用された消費ずみ高熱から成る特許請求の範囲第
    ７項による方法。 ９ 主富化溶液は比較的高温の熱を用いてほぼ完
    全に蒸発させられ、また主富化溶液の蒸発に有効
    に使用することのできない比較的低温の熱を用い
    て初作動流体流の分留を実施する特許請求の範囲
    第１項乃至第６項のいずれかによる方法。 １０ 主富化溶液の少なくとも一部を、その圧力
    を増大させ、第２主蒸発部において蒸発させ、膨
    張させてエネルギーを放出させ、次に他の膨張後
    のガス状主作動流体流および貧化溶液と共に主吸
    収部において凝縮させることにより、初作動流体
    として使用する特許請求の範囲第１項乃至第９項
    のいずれかによる方法。 １１ 初作動流体流は蒸留システムの中で処理さ
    れて、貧化溶液のほか複数のそれぞれ相異なる組
    成の主富化溶液流を生じ、これらの各主富化溶液
    流はそれぞれ別個に処理されてその圧力を増大さ
    せ、蒸発させ、膨張させ、各主富化溶液流の蒸発
    は、その特定の組成範囲に対応する熱源温度範囲
    をもつて実施されるようにした特許請求の範囲第
    １項乃至第１０項のいずれかによる方法。 １２ 比較的高温の熱をもつて有効に蒸発するの
    に十分な程度に低沸点成分に関して富化された主
    富化溶液を生じるため、各蒸留部において、初作
    動流体流の圧力は、その蒸留部において使用され
    れる低温熱源をもつて蒸留流を有効に蒸留させる
    ことができると共に、その蒸留部において使用さ
    れる冷媒または冷却水をもつて低沸点留分を中立
    流の中に有効に凝縮させることのできる中間圧ま
    で増大させられる特許請求の範囲第１項乃至第１
    １項のいずれかによる方法。 １３ 主富化溶液は、使用される高温熱源による
    完全な蒸発と、ガス状作動流体を膨張させる膨張
    手段の容量とに相応した最高圧までポンプ加圧さ
    れる特許請求の範囲第１２項による方法。 １４ 初作動流体流は高沸点成分としての水と低
    沸点成分としてのアンモニアの混合物を含む特許
    請求の範囲第１項乃至第１３項のいずれかによる
    方法。
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