JPH04506860A - ヒートポンプ用熱伝達装置 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 ヒートポンプ用熱伝達装置 １哩△上１ 本発明は吸収および相変化熱交換原理に基づいて運転される冷却および加熱シス テムに関するものである。さらに詳細には、連続的に熱作動され、空気冷却され る多重効用発生器サイクル、吸収システムに関するものである。

他の態様において本発明は、非揮発性吸収削とおよび該吸収剤にきわめて可溶な 高揮発性冷媒とからなる吸収冷凍溶液対を用いるように構成されたシステムの改 良に間するものである。開示された冷媒対は、冷媒としてのアンモニアおよび吸 収剤としてのチオシアン酸ナトリウムである。

及泗ヱＬ１１ 本発明の前景は米国特許第４，６４６．５４１号（以後従来特許という）に見い だされ、該特許は本発明の一般的主題を開示する。したがって本発明は、共同発 明者エフ・パート・タック（Ｆ、Ｂｅｒｔ　Ｃｏｏｋ）およびニドワード・エイ ・リード・ジュニア（Ｅ　ｄ　ｗ　ａ　ｒ　ｄＡ、Ｒｅｅｄ、Ｊｒ、）を含みか つ本発明と同一譲渡人に譲渡されたこの従来特許に関連するものとみなすべきで ある。米国特許第４．７４２．６９３号、第４，７１９．７６７号、第４．６９ １．５３２号、第４，７４２．６８７号および第４．７２２．１９３号は該従来 特許の１連特許であり　またがっτ本発明の開示に関連するものであって本主題 に関する他の背景情報を提供するものである。

吸収冷凍およびヒートポンプシステムにおける改良を追求する際に、性能の共通 尺度はしばしば「動作係数（成績係数）」すなわちＣｏＰと呼ばれている。ここ で使用されているように、動作係数すなわちＣ０Ｐ−は、単位時間内に負荷にお いて伝達されたエネルギーを、同じ単位時間内にシステムに提供されたエネルギ ーで割った値として定義され、この値は当業者によく理解されているものである 。性能の池の尺度は複雑度の減少を含み；すなわち言い換えると装置およびシス テムの簡単化を含む吸収システムは通常、天然ガスフレームのような熱源が使用 されるとき、加熱サイクルの間にきわめて効率がよい、他方においてこのシステ ムは冷却サイクルにおいては効率が悪い。

代表的には水およびエチレングリコールのような不凍液などからなる中間熱伝達 溶液の流れを切り替えることにより、負荷に対し加熱または冷却のいずれとも提 供するように切Ｗ乙が可能な機械式フ気圧縮タイプの空冷冷凍回路もまた使用さ れている。

高効率を得るために、二重効用発生器サイクルと用いた液冷吸収冷凍回路が商業 的に利用可能である。しかしながら１冷ａヒして水を用いたこれらのシステムは 、冷媒が３２°Ｆで凍結ししたがって約４０°Ｆ以下の周囲外気温度においては 空間加熱システムにおいて使用できないので、空調空間を加熱するのに使用する には（加熱負荷）適していない。

吸収冷凍およびヒートポンプシステムはその基本的運転特性が周知であるので１ 本発明の詳細説明されるときに使用される定義および内容以外はほとんどさらに 説明を必要としないであろう。

代表的なシステムにおいては、冷媒である水または他の相変化物質は吸収剤（代 表的にはリチウムブロマイドまたはその他の塩）内に溶解されかつこれらはしば しば「溶液対」と呼ばれる。冷媒はシステム内で種々の割合で吸収剤を有する溶 液内に吸収されたりまたは該溶液から放出（排出）されたりし、また加熱効果お よび冷却効果を発生するなめに吸収熱が加えられなり抽出されたりする。

溶液対は発生器に入ってここで熱を受け、加えられた熱は冷媒の一部分を蒸気の 形で放出（排出）シ、該蒸気は凝縮器に送られる。ここで外部冷却が冷媒蒸気を 液体に凝縮し、該液体は膨張弁を通過してｍｌ器に送られ。

該蒸発器において熱が取り入れられる。冷凍システム運転においては、蒸発器内 に取り入れられる熱は冷却負荷からくるものである。

低圧蒸気は次に吸収器に入り、ここで冷却されて吸収剤／ｌＩ液が冷媒蒸気を吸 収することを可能にする。溶液は次にポンプに上り熱回収器に送られる。熱回収 器は向流熱交換器であり、ここで発生器から吸収器へ流れる吸収剤７／冷媒溶液 からの熱が吸収器から発生器へ流れる戻り溶液対を加熱する。加熱サイクルにお いては、吸収器および／または凝１１Ｈに与えられる冷却熱が加熱負荷に与えら れる熱である。

ここでの説明の便宜上用語として、同じ圧力で作動する吸収システムの各部分は 室と呼ぶことにする。

従来技術においては３室システムが見られるがその使用は限定され２通常の吸収 冷凍／加熱システムは２室システムである。ヒートポンプとして運転されるとき は。

２室システムはかなりの加熱性能を与えるがよい冷却性能は与えない。

冷媒としてアンモニア（ＮＨ，）および吸収剤として水（Ｈ２Ｃ）を使用したと き、ビートポンプ声楽は氷点以下の温度の周囲空気源からも行うことができる。

空気があたかもそれが乾燥しているかのごとくに取り扱われしたがって除霜が必 要ない場合には１代表的な２室ＮＨ−、’Ｈ２０ヒートポンプは単一ファーネス から期待されるものに対し顕著な改良を示すであろう、しかしながらヒートポン プはファーネスより高優であるので、冷却季節の性能利点が追加費用を正当化す る必要がある。言い換えるとヒートポンプは、ファーネスを用いた空気講和機の 別個の据付と組み合わされたヒートポンプの追加コストをオフセットするなめに も空気調和機として作動しなければならない。

冷却に対しては、ＮＨＩ／Ｈ２０システムは約０．５に等しいＣＯＰを有するこ とが子息される。この低い性能指数は、多量の燃料（またはエネルギー）を使用 することから不当な燃料（またはエネルギー）費を費やすことになる。

放出プロセスを行わせる段を設けることにより性能を改善するであろう種々のタ イプの３室システムが提案されてきた。これによりシステム（サイクル）に駆動 熱が加えられる実際の温度を増加することが可能である。米国特許第４，６４６ ．５４１号の発明が出るまでは、この温度の上昇はとくにアンモニア／水システ ムから不当に高い圧力をもたらしかつそれに対しデータが容易に利用できないよ うな領域でシステムを運転せざるをえないと考えられてきた。

さらに、３室システムにおいては圧力がアンモニア／水を不可能とする傾向があ った。アンモニアの代替品としてハロゲン化炭化水素および池の冷媒のような有 機物質を探求してきたが、これらの高１における流木安定性のために制限があっ た１通常の有機冷媒の安定性試験の結果、蒸気圧縮冷凍システムにおける運転に 対してはオイルが存在することが必要である二とがわかった。これらの高い運転 温度はとくに、しばしば局部的なホントスポットを発生させこのホットスポット が作動流体の劣化および／または装置部品の腐食を起こさせるような製品を燃焼 して直接加熱されることから１通常の冷媒の大部分の使用を不可能にする。

一来特許（米国特許第４’、６４６．５４１号）およびその関連特許の熱作動、 空気冷却、二重効用発生器サイクル吸収冷凍システムは既存の従来技術の制限を 克服した。その中で空気冷却システムは冷却水の必要性３排除し、かつ冷媒とし てのアンモニアの使用は加熱運転中の冷媒の凍結を回避する。二重効用発生器サ イクルは吸収冷凍回路中の内部熱回収により高効率を可能にする。吸収剤として のチオシアン酸ナトリウムの使用は冷媒ストリームを清浄にするための未回収熱 の損失を伴う分析計および整流器の必要性を排除する。

本発明は上記の従来特許のシステムをさらに改良しかつ簡略化することを目的と している０本発明は、その性質の利点を利用した装！およびシステムで操作され たときに、より高い温度においてきわめて流体安定性のよい材料を用いた１つの 溶液対を有する統合された３室システムに適用される６本発明のシステムおよび 要素の一部分として使用される代表的な好ましい溶液対は、冷媒としてのアンモ ニアおよび吸収剤としてのチオシアン酸ナトリウムである。

多重効用吸収冷凍および／または加熱システムを連続方式で運転し、かつ該シス テムが加熱モード、冷却モードまたは除霜モードのいずれで運転されるかに応じ て負苛１周囲外気および外部熱交換器の間での熱伝達を行わせるように切替え可 能な作動流体を用いることにより。

優れた加熱および冷却効率を可能にするシステムの要素およびモジュールにおけ る設計改良を得ることが可能である。

発生器、熱回収器および外部熱源の間で最大の熱伝達を行うために、下記の発生 器モジュール設計が使用される。該モジュールは形状が概して円筒形であり、外 部熱源はモジュールの中心軸上に置かれる。概して環状の複合形状をなして相互 に並置された複数のフィン付コイルで製作された第１の発生器手段は、外部熱源 を半径方向に包囲する。概して環状の複合形状をなして相互に接触して並置され た複数のむくの外側コイルを有する第１の熱回収器手段は第１の発生器手段を半 径方向に包囲する、第２の発生器手段および第２の熱回収器手段は両方とも相互 に接触して並置された複数のむくの外側コイルからなり、第１の熱回収器を包囲 する。第２の発生器コイルが第１の発生器手段の第１の部分と包囲しまた第２の 熱回収器コイルが第１の熱回収器手段の第２の部分を包囲することが好ましい。

概して１種ｑの要素のコイルは円筒渦巻の全本形状をなして構成される。第１お よび第２の熱回収器コイルおよび第２の発生器コイルの両方は「二重管式」構造 として知られる構造である。このような構造においては、一方の流体は内管内を 流れ、他方で第２の流木は内管を包囲する外管内を第１の？Ｘ体に対し自流をな して流れる。

運転効率をさらに改善するために、内管は溝付管とすることができる。溝付管は 外側および内側管壁内に渦巻状の隆起および凹部を形成するように管の外側に捩 れ溝を設けた管であり、これにより管内を流れる流体と管外を流れる流体との間 の熱伝達を改善する。

発生器モジュールの効率をさらに改善するために１該モジユールは３つの円筒室 に分割されている。第１の室はその中心に熱源を含みかつ第１の発生器のフィン 付コイルにより包囲され、該コイルは相互に並置されたフィン付コイルを有する 概して環状の複合形状をなして形成されている。第１の円筒室を包囲する第２の 円筒室内には並置されて接触する複数のむくの外側コイルを有する熱回収器手段 が設けられ、該コイルは概して環状の複合形状をなしかつ室の環状形状に一致し ている。第３の円筒室は第２の室を包囲しかつ第２の発生器と第２の熱回収器ヒ を含み、これらの両方は並置されて接触する複数のむくコイルとして構成され、 該むくのコイルは概して環状の複合体を形成しかつ室の環状形状に一致している 。概して、すべての要素のコイルおよび熱源は共通軸を共有している。種々の室 内に空気を循環するための手段は、第１の室の一端に設けられたプロワと、第１ の室の他端にあって第２の室に通じている一連の開口と、第２の室の他端にあっ て第３の室に通じているさらに池の組の開口と、および第３の室からモジュール の外側に通じるさらに池の組の開口とからなり、これにより空気はブロワから概 して蛇状形状をなして３つの室を通過して。

すなわち第１の室の一端からその室の他端へおよび次に第２の室へ、第２の室の 一端から第２の室の他端へおよび次に第３の室へ、第３の室の一端から第３の室 の他端へ循環可能であり、最後に第３の室のその端部から外にでる。このように 室は次々の各室壁の交互の端部に開口を有し、これにより発生器モジュールを通 過する熱源燃焼生成物の蛇状循環を提供する。

第１および第２の熱回収器および第２の発生器の個々のコイルを相互に密に接触 させて積み上げかつ第２の発生器と第２の熱回収器とをそれらが同じ半径のコイ ルで上下に重なるように配置することにより、燃焼ガスは個々のコイル閏よりら むしろコイルのｌｌ１ａｌｌに沿った大きな通路を主として通過するように凍れ る。コイルの中よりらむしろコイルに沿った大きな通路を用いることにより、煤 および汚れの堆積によるコイル閏の小さな通路の詰まりは回避される。このよう な配！は、それが発生器モジュールの早期故障を回避するだけでなく、またそれ が従来技術の配置と同じ全本容積の中に発生器モジュールの要素を組み立てるこ とを可能にしている。第１の発生器の最大加熱を達成するために、第１の発生器 のコイルは細かいフィンを有し、該フィンは第１の発生器管の個々のコイルの閏 および周りを高温燃焼ガスが循環することを可能にする。

切替え可能な循環水式作動流体を備えた連続運転吸収システムを用いることによ り、システムの種々の要素とくに吸収器および凝縮器においである程度の効率を 得ることが可能である。したがって、吸収熱すなわち吸収放出熱は連続的に循環 水式作動流体に伝達可能である。熱伝達は二重管式または円筒内管式のいずれか からなる吸収器内で行われる１弱溶液による冷媒蒸気の吸収は、二重管式組立体 の内管内または円筒内管式組立体の管内で行われることが好ましい、吸収器と生 動流体との間のさらにより多くの熱伝達を得るために、二重管式または円筒内管 式組立体のいずれにおいても溝付管が使用される、同様な設計はまた。凝縮熱す なわち冷媒の凝縮から得ちれる凝縮の放出熱を循環水式作動流体に伝達する凝縮 器にも適用される。このような設計は、冷媒としてアンモニアをまた吸収剤とし てチオシアン酸ナトリウムを使用する多重効用吸収冷凍システムにおいてとくに 有効である４ 吸収器、凝縮器および第３の熱回収器を１つのモジュール内に組み合わせること によって外気への熱損失が最小にされる。ＩＩ縮検器よび吸収器が前に記載の円 筒内管式構造を有し、一方策３の熱回収器が二重管式構造であることが好ましい 、この配置が好ましいが、凝縮器−吸収器モジュールの種々の要素を二重管式ま たは円筒内管式構造のいずれにしてもよく、また種々の組合せおよびそれらの入 替えも本発明の目的のためには同等とみなされることを理解すべきである。

概して、凝縮器−吸収器モジュールは円筒ハウジング内に内包される。凝縮器の 軸はハウジングの軸と共通である。吸収器および第３の熱回収器もまたハウジン グの軸と共通である。吸収器および第３の熱回収器は凝縮器の第１および第２の 部分を包囲する１種々の要素とモジュールハウジングとの間の空間には適当な断 熱材が充填される。他の改良として、凝縮器のコイルにより形成される中心空間 内にパージポットを置いてもよい。

種々の要素に対して溝付管を用いればある程度追加効率を得ることができる。蒸 発器および凝縮器は４つの溝を有し、一方熱回収器１発生器および吸収器を含む 他の要素は３つの、１を有することが好ましい、さらに蒸発器およびａ検器はよ り密に捩ってこれによりそれらが単位長当たり池の要素の約３暗の溝を含むこと になる。

本発明の前記および池の利点は１本発明の好ましい実施態様が添付図面により詳 細に説明される以下の開示から明らかになろう、請求の範囲に列記された本発明 の範囲から逸脱することなく、または該発明の任意の利点を犠牲とすることなく １部分の構造特徴および配置の変更態様が当業者には明らかであることが予想さ れる。

図　の簡　を−明 図１は冷却モードにおける本発明の二重効用吸収システムの線区である。

図２は加熱モードにおける本発明の二重効用吸収システムの循環水式作動流体サ ブシステムの線図である。

図３は除霜モードにおける本発明の二重効用吸収システムの図２と同様な線図で ある。

図４は図６の線４−４による本発明の蒸発器装置の断両立面図である。

図５は冷却および／または加熱負苛を有する建物に隣接して取り吋けるように構 成可能な本発明の装置およびシステムの一実施態様の略画両立面図である。

図６は図５に示す装！の実施態様の略平面図である。

図７は図５の垂直方間長手軸７−７による本発明の発生３　熱回収器モジュール の断両立面図である。

図８は本発明の分Ｍ’Ｊ’ａ要素力立面斜Ｉｊ！図である。

図９は補助要素を有する本発明の吸収器−凝ＩＩ器モジュールの略画両立面図で ある。

図１０は本発明のエネルギー回収装！の配置の一実施態様の路線図である。

図１１は本発明のエネルギー回収装！の配置の一実施！ｒ！ＡａＩの路線図であ る。

図１２は本発明に含まれる代替！！エネルギー回収ユニットの略図である。

図１３は家庭用温水を供給するための本発明のシステムに対する代替態様追加の 略図である。

図１４は本発明の円筒内管式装置の部分断面側面図である。

図１５は本発明の円筒内管式装置の部分断面正面図である。

図１６は本発明の円筒内管式装置の部分断面平面口である。

図１７は本発明の円筒内管式分割流れ熱伝達装置の部分切取平面図である。

図１８は本発明の分割流れ混合装置の部分切取平面図である。

明の　の　、の−を 本発明の説明において、その中で使用される用語の意味を明確に理解することが 重要である。そうでないと。

全システムがｌＩ［ｌｌであることとおよび機檎、化学および電気の種々の分野 で要素が使用されることの理由から。

ある場合には用語が混乱することがあるからである。

したがって二こで使用されろ場合、溶液対に関していうとき用語「強溶液Ｊは、 吸収器内で溶媒を吸収した溶液であって１発生器の方向に流れてかつシステムの 発生器内で冷媒を放出するかまたは部分的に排出した溶液よりも冷媒の吸収剤に 対する比がより大きい溶剤をいう。

一方溶媒が排出された溶液は「弱溶液」であり、該「弱溶液」は溶液内に冷媒の 吸収剤に対するより低い比を有する。

本発明の３室システムにおいては１発生器手段の間でｒ中間」強度の溶液が使用 される。この溶液は定義により９強溶液よりは弱くかつ弱溶液よりは強い。

用語「発生器」と「放出器」とは同意語である。用語「熱交換器」は、そこで流 体が通常不透性の壁によってのみ相互に分離されるようにきわめて近接して流れ 、該不透壁を介して高温側から低温側に熱が流れるところの装置を意味する１通 常は、熱は高温流体から低温流体に流れるものと理解される。

ここで用いられているように、用語「熱交換器」はシステムへの入熱またはシス テムからの放熱とすなわち溝面外気のような外部流体と交換する装置を意味する 。システム内で熱を交換するような装！は「熱回収器」と呼ばれる。

さらに本説明で使用されるように、用語「作動流木」は負荷またはヒートシンク への放熱あるいはそれらからの入熱を交換するのに使用される流体を意味する。

これはエチレングリコールおよび水の；容液であることが好ましく、この溶液は 単なる液体の水よりもより低温においても不凍液として使用可能である。しかし ながら、塩化カルシウムと水との溶液のような池の作動流木らまた使用可能であ る。

本開示の発明の背景において説明したように、チオシアン酸ナトリウム／アンモ ニアの吸収削／冷媒対を使用することにより熱的／物理的性質が向上され、二重 管の概念を含む積み重ねられたコイル形状をなす発生器および熱交換器を備え、 さらに吸収冷凍システム内で必要かつ存在する溶液ポンプの所要動力を節約する ためのエネルギー回収モータを組み合わせた二重効用発生器吸収システムは、以 下に詳細に説明する本発明の基礎を形成する。チオシアン酸ナトリウム／アンモ ニアは好ましい吸収’ｌｉＱ／溶媒対であるが、溶媒としてメチルまたはエチル アミンおよび吸収剤としてアルカリ金属亜硝酸塩またはチオシアン酸塩を含む他 の吸収剤および冷媒ら使用可能である。

こ二に記載の本発明は熱駆動吸収冷凍およびヒートポンプシステムの方法および 装！攬遣の応用におけるとくに「冷媒としてアンモニアおよび吸収剤としてチオ シアン酸ナトリウム」からなる溶液対を選択することによる飛ｌ的なものである が１本発明の方法および装！を用いて種々の改良がなされるであろうことがわか った。

冷却、　熱および除　の日で　えＵ二重効用土器吸収システム 空間加熱および空間冷却の両方を行うように設計された吸収式ヒートポンプは吸 収冷凍サイクルの運転を逆にすることなしに加熱モードおよび冷却モードの闇で 切替え可能でなければならない０本発明においては、二重効用ヒートポンプは加 熱および冷却運転モードの両方に対し同じ方法でかつ同じ装置要素で運転を続け るように設計されている。この運転の方法および装置は以下にさらに詳細に説明 するように、改良された発生器／熱回収器装置においておよび改良された凝縮器 ／吸収器組合せ体において提供されるきわめて有効な熱交換要素および方法を応 用して独特な設計がなされている０作動流体切替弁および制御要素の配置は本発 明に貢獣している特徴である。

図１を参照すると、第１の発生器手段８０は加熱された強溶液８３を第１の分離 器９１に供給する。第１の発生器手段８０および分離器９１内において、たとえ ばガスフレームのような熱源８４から熱を加えることにより冷媒蒸気８２が放出 されかつ分離される。

第１の発生器手段８０の好ましい構造が図７に示されている。

分離器９１内には中１強度の溶液８５が残りかつ該溶液は第１の熱回収器手段８ ６に移送されそして次に絞り弁またはエネルギー回収モータ８７を通過して第２ の発生器手段８１に移送される。冷媒蒸気８２からの熱は第２の発生器８１内で 中間溶液８５と交換される。第２の分屋器９２内では中間溶液８５から追加の蒸 気８２が放出されて弱溶液８９を残す。

弱溶液８９は第２の熱回収２ｓ９５および絞り弁９６を通過して結合点９３に至 りかつ吸収器手段９７に入る。

弱溶液８９は冷媒蒸気８２を吸収して強溶液８３となり、該強溶液８３は次に溶 液ポンプ９８により順次に熱回収器９５および９６を通過して第１の発生器手段 ８０に戻される。

液体冷媒８２は分離器９１から膨張弁またはエネルギー回収モータ１０５を介し ておよび結合点９４から凝縮器１００を介して移送される９分離器９２からの追 加の冷媒８２は結合点９４を介して凝縮器１００に移送される。凝縮器１００か ら、液体冷媒８２は第３の熱回収器１０７を通過しかつ膨張弁１１０を介して蒸 発器１１５に移送される。冷えた低圧の冷媒は蒸発器１１５から熱回収器１０７ を通過して戻され、温かい液体冷媒８２と熱交換しかつアキュームレータ２０５ へ入る。

運転が異なる条件で行われ、とくに冷却、加熱および除霜の運転モードの間には 差があるので２凝縮器１００および蒸発器１１５内に含まれる冷媒量の変化の結 果として発生する余ｙＩの冷媒８２がアキ上−ムレ−タコ０５内に回収される。

この配置により、システムの冷媒濃度は約４６％ないし約３２％の間に制御され るので理想的である。

アキュームレータ２０５から冷媒は結合点９３において弱溶液８９と結合する。

結合点９３から、結合された弱溶液と冷媒とが吸収器９７を通過してパージポッ ト９９に入り、そこからさらに溶液ポンプ９８の入口に至る、このプロセスによ り１弱溶液８９は冷媒蒸気８２を吸収して吸収器９７内で強溶液８３となりかつ 溶液ポンプ９８により第１の発生器手段８０に戻されるが、このとき熱回収器９ ５および８６を順次に通過していく。

この改良発明は別個の循環水式サブシステムを含み。

該サブシステム内で作動流体が二重効用吸収冷凍システムの種々の要素の間を通 って負冑と熱源またはヒートシンクとの間で移送される。

再び図１に戻ると、サブシステムは細い実線で示されているが、該細い実線は凝 縮器１００の入口に結合されかつ第１の四方流体弁１０１に流れるが、該四方流 木弁１０１は吸収器９７の入口１０３への流れを継続するようにセ・ソトされて いる。吸収器９７を通過したあと、流体は出口１０４から第２の四方流木弁１０ ６へ移送されかつ第１の屋外熱交換器１０８の入口に供給される。第１の熱交換 器１０８から作動流体はポンプ１０９により第３の四方弁１１２に移送され、該 第３の四方弁１１２はｆ？！勅流体流体縮器１００の入口１１３へ戻すように位 置決めされている。これらの結合により、高温冷媒８２の凝縮熱および吸収熱は 凝縮器１００および吸収器９７において作動流体に交換され、該凝縮器１００お よび吸収器９７は作動流体を介して第１の熱交換器１０８における熱交換により 熱を周囲外気に伝達する。ファン１１４は第１の熱交換器１００を横切る空気流 を吸引し、該空気流は周囲外気への熱交換率を増大する。

この冷却モード運転において、吸収器９７の出口１０４は結合点１１６から第１ の四方弁を通過して結合点１１７において蒸発器１１５の入口１１８へ結合され ている。このモードにおいては、結合点１１６と１１７との間には作動流体内に 差圧が存在せずかつ戻り通路が存在しないので、結合点１１６および１１７の間 には流れが存在しない、したがって流れは発生しない。

この運転モードにおいては１作動流体は入口１１８から蒸発器１１５を通過して 出口１１９に移送される。蒸発器１１５の出口１１９から作動流体は四方弁１０ ６に移送され、そこから弁１０６を介して屋内の第２の熱交換ル１２１に移送さ れ、該屋内の第２の熱交換器１２１においては空調空間からの空気が作動流木と 熱交換関係をなして通過する。ファン１２２は熱交換８１２１のコイルを横切る 空気流を吸引する。

屋内熱交換器１２１から作動流体はポンプにより結合点１１７と第３の弁１１２ とを通過して蒸発器１１５の入口１１８に移送される。

この運転モードにおいては、作動流体は蒸発器１１５内を冷えた冷媒と熱交換関 係をなして通過するので、該作動流体は冷却される。冷却された作動流体はこの 冷却熱を第２の屋内熱交換３１２１内で屋内の空調される空気に伝達する。

図２を参照すると、二重効用発生器吸収システムの運転はビートポンプモードに 対する運転と同じである。しかしながらこの加熱モードにおいては、ｆｌ−動流 体のサブシステムが四方弁１０６および１１２の位置の変更により切り替えられ る。四方弁１０１は図１の冷却モードに示した前の位置のままである。

この配置において、凝縮器１００からの高温作動流木は出口１０２および四方弁 １０１を通過して吸収器９７の入口１０３に移送される。結合された冷媒および 弱溶液は高温であるのでサブシステムは吸収器を冷却し、これにより吸収冷凍シ ステム内で必要な吸収プロセスが行われる。これにより作動流体はさらに加熱さ れて出口１０４から吸収３９７を層れて西方弁１０６に至るが、該四方弁１０６ は前の冷却運転モードとは逆になっている、作ｇＩｈ凍本はここで第２の熱交換 器１２１に至り、ここで該作動流体は生活空間の空調空気（負苛）と熱交換を行 う、該流木はまずポンプ１２３を通過し次に弁１１２を通過する。

四方弁１０６および１１２のこの正常な加熱モード位！において１作動流木は蒸 発３１１５から屋外熱交換器１０８を通過して移送され、該屋外熱交換器１０８ において作動流体は蒸発器人口１１８に戻される前に外気から熱を受け取る。熱 交換器の表面上の霜の形成を減少させるために、ファン１１４は外気の温度およ び湿度条件に応じて間欠的に運転してもよい、サブシステムの弁１０６および１ １２がこの位置にあって運転が行われるとき、外気から蒸発器へのヒートポンプ 作業が行われ、これによりサブシステムの運転温度を上昇させて１．０より大き い理論ＣＯＰを提供する。

従来特許に記載のシステムと比較すると、簡単化１重要な初期コストの減少およ び運転の信頼性が達成されたことがわかるであろう。

システムが加熱モードで運転されるとき、第１の屋外熱交換器１０８は蒸発器と 連絡されかつ周囲の外気環境から熱を吸収する。外気の温度および湿度のある条 件下では、熱交換器１０８の外表面に周囲雰囲気内の湿気により霜が堆積するで あろう、屋外熱交換器１０８の表面上の霜の堆積はその熱交換効率を低下させ、 これによりヒートポンプ運転を妨害しかつシステム全体の性能を抵抗させるであ ろう、この問題を克服するために従来技術において１７の方法が提案さかかつ使 用さねできたがこのような従来のシステムは不便でありかつ電気抵抗または補助 ボイラ用の要求のような追加の熱エネルギーの要求によりユニットのＣＯＰを低 下させる。

しかしながら本発明のシステムの運転においては、除霜は、四方弁１１２および １０１が加熱モードに対する位置から反転されかつ四方弁１０６が加熱モードに 対する位置のままであるときに行われる。第２の熱交換器１０８を横切る空気流 はファン１１４のスイッチを切ることにより遮断される。凝縮器からの高温の作 動流木は熱交換器１０８内に流されて霜を溶かす、吸収器からの熱は継続して第 ２の屋内熱交換器１２１内を流されるので、これにより短時間一時的に熱の供給 が減少されるが空調空間に熱を提供する。除霜サイクルの閏も吸収器９７から負 荷に熱が凍れ続けることが本発明の特徴である。

空気伝熱式ヒートポンプの霜付の問題を解決するためにとられてきた通常の配置 においては、ヒートポンプを完全に遮断し除霜の間然を与えるために電気抵抗し −タを使用することが実際方法である。これに対し本発明は除霜の閏もヒートポ ンプからの熱流を維持し、かったいていの場合除霜は除霜運転の間に利用可能な 熱以上の熱が必要となる前に完了可能である。除霜サイクルの終了時に１反転さ れたすべての作動１本弁がそれらの正常加熱モード位置に戻され、かつ第１の熱 交換器１０８を通過する空気流が回復される。Ｗの形成に基づく効率の低下を検 知する通常の制御が設けられており、したがって除霜サイクルは自動的に運転さ れる。

代替方法として、たとえば周囲外気が冷たくなくまたはシステムが冷却モードで 運転されているときに負荷において吸収器手段のすべての熱が必要でないときは 、吸収器９７からの作動流木を家庭用温水貯蔵タンクと熱交換関係を有するよう に流してもよい。

図１３に示すように９本発明のビートポンプシステムが取り付けられている住宅 内に家庭用温水ヒータおよびタンク３７０が設けられている。吸収器９７の出口 １０４が該温水ヒータ３７０内の熱交換コイル３７２の入口３７１に結合されて いる。コイル３７２の出口は吸収器９７の入口に結合されている。ガスバーナー のような第２の熱源３７５もまた温水タンク３７０に設けられている。

この家庭用温水加熱サブシステムは、負荷によってサービスされる周囲状況に対 しシステムの全加熱容量が必要でない条件下において吸収器において利用可能な 余剰熱を利用するために組み合わせて含められている。システムにかかるＪｌ荷 がその設計容量以下であるとき１冷却または加熱モードのいずれにおいてもこの ような余剰熱が利用可能である。システムが運転していないときまたは吸収器９ ７に利用可能な余剰熱が存在しないとき、このような条件下では、必要な家庭用 温水が利用可能なように補助バーナーが運転可能である。

生；空間力空ス装置 本発明の生活空間、住宅空調および加熱の実施態様の一形状が区５および図６に 示され、該形状において空調および加熱ユニット１６５は住宅の外に配置されか つベース１６７上に矩形形状に建設され、さらにハウジング１６６を含んでいる 。ハウジング１６６は上部開口１６９を含む、該開口はファン１１４（図１参照 ）のような周囲空気吸引手段の上方に配置されている。第１の熱交換器１０８は ユニット１６５の３つの側部を占有している。第４の側部には図示のように、溶 液ポンプ９８．パージポット９９．蒸発器１１５．凝縮器１００．吸収器９７お よび熱回収器１０５を配置するのが便利である。

分離器９１および９２（図８に示すように長手方向垂直位１にある）はその近く に配！されている０作動流体を移送するためのポンプ１２３および１０９は溶液 ポンプ９８および１５７に並置されている。第２の熱交換器１２１およびファン １２２は生活空間内に配置されてし）る二重　用　ｔ　および熱回収”　置 図５１図６および図７を参照すると２二重効用発生器７′熱回収器手段２２０は 、熱源８４内で発生された熱の利用に関連する種々の要素およびモジュールを１ つの相互関連組立体内に統合した装置として示されている。理解分容易にするた めに、符号は図１に示したシステムの要素と同じらのが使用されている。

発生器モジュール 図７に示すように７発生器ユニットまたはモジュール２２０はほぼ垂直中心軸の 周りに概して対称的に構成されている０発生器モジュール２２０は平面図（図６ ）において円形の発生器ハウジング２２１を含みかつ加熱および空調ユニット１ ６５のベース１６７と同じかまたは該ベース１６７とは別の発生器フレームベー ス２２２上に構築されている０発生器ユニット２２０は断熱材２３１を含むよう に発生器ベース２２２の上方で発生器ハウジング２２１に装着された円形床２３ ０を含む０発生各床２３０は中心から発生器ハウジング２２１に向かって僅かに 傾斜し、これによりユニットからの凝縮水のドレン抜きを可能にする。

発生器ハウジング２２１は上部発生器シュラウド２２３と発生器天井２２４とを 含み、これらの間に断熱材２２５が設けられている。シュラウド２２３の中心部 分と発生器天井２２４の中心部分とを結合する日清２２７により円筒通路２２６ が形成されている１円筒キャップ２２８が円２２２７と周囲雰囲気からシールし かつ発生器ブロワ２２９が装着される取は面を提供する１円筒キャップ２２８は 開口（図示なし）を含み、該開口はブロア２′２つからｒ＋１筒遣路２２６を通 過して発生器ユニット２２０に空気が入り込むことを可能にする。

システムに外部熱を提供する代表例ではガスバーナーのような中央駆動熱Ｊ８４ が、中心でユニット２２０のほぼ中心軸２３２上に配置されている。ガス源は図 示されてないが１通常の配管設計のものであると理解すべきである。１状要素が 円形熱源８４を包囲しかつ第１の発生器手段（放出手段）８０．第１の（高温〉 熱回収器手段８６．第２の発生器手段８１および第２の（低温）熱回収器手段９ ５を含む、各要素は実質的にまたは概して環状の複合形状すなわち垂直に配置さ れた円環（トーラス）または渦巻形状をなして相互に並！された複数のコイルと して構築されている。要素は相互に並置されかつ中心軸２３２から半径方向にあ る程度距離を有してすなわち種々の距離で熱源８４を包囲している０発生器８０ のコイルは細かいフィンを有し、該フィンは最大の熱交換を達成するようにコイ ルの閏および周囲にホットガスを通過させる。たとえばここに参照される米国特 許第４．７４２．６９３号の図５項目２０５を参照されたい。

第１および第２の熱回収器および第２の発生器はむくの外面を備えたコイルを有 し、該コイルは相互に接触しながら巻けけられている。

熱回収器８６および９５および第２の発生器８１はしばしば二重管式構造といわ れるように配置された内管と外管とを有する。内管は、内管内と外管内とのそれ ぞれの流体間の熱伝達をさらに改善するために、ｊ１１巻１２３３を有している ことが好ましい、溝ｊ土管は市販品として。

ターボチック・プロダクツ社（Ｔｕｒｂｏｔｅｃ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ、Ｉｎｃ、 ）ウィンザー（Ｗ　ｉ　ｎ　ｄ　ｓ　ｏ　ｒ）、コネチカット州およびデルタ　 チー　リミテド社（Ｄｅｌｔａ−Ｌｉｍｉｔｅｄ）、タルサ（Ｔｕ　ｌ　ｓａ） 、オクラホマ州のような提供者から利用可能て゛ある。液−液熱交換器および吸 収器は３つの溝を有する。蒸発器および凝縮器は４つの清を有しかつ１フイート 当たり約３倍の溝を有する。すなわち蒸発器および凝縮器はより多くの溝を有す るばかりでなくそれらの溝が１フイート当たり何回も捩られている。

管材料は通常のものでよく、管壁を通過する熱交換の良好なものおよび耐食性が 優れたものから選ばれる。ステンレス鋼およびＡｒ５Ｉ　９２６０およびＡＴＳ １１０７５のような低合金鋼が適切である。ｌ＠生器８０は代表的には小さな細 かいフィンを備えた通常の単一管構造である。

図７に示す好ましい実施態様において、第１の発生器室内に高１の空気および燃 焼生成物く燃焼ガス）２４うが発生されかつ管状発生器８０の壁１３１に衝突し 、該空気および燃焼生成物２４５はプロワ２２９により発生器８０のコイルの間 のフィンを通過してやや下側へかつ半径方向外側へ駆動される。高温燃焼生成物 ２４５は円筒バッフル２３４内の開口２３５を通過して出てかつ円筒形のむくの 内側の第１の熱回収器ハウジング２３６に沿って下方に流れ、そこで燃焼生成物 ２４５は開口２３８を通過して出る。内側熱回収器ハウジング２３６の底部に入 る。

高温の空気および燃焼生成￥＠２４５は次に第１の熱回収器室２３７の底部ハウ ジング２５０内の開口２３８を通過して第１の発生器室を包囲する第２の（Ｍ回 収器）室２３７に入る。高温の空気および燃焼生成物２４５は、概して上方方向 に流れながら第１の熱回収５８６の管２４９のコイルに衝突する。温かい燃焼生 成物および空気２４５は第２の室２３７から外側熱回収器ハウジング２３９の頂 部部分内に配置された開口３１２を通過して発生器ユニットの第３の室または外 側室２４０に入る。

温かい燃焼生成物および空気２４５は、概して下方方向に流れながら第２の発生 器８１の管２５２のコイルとおよび第２の熱回収器９５の管２６０のコイルとに 衝突する。燃焼生成物および空気２４５は発生器ユニット２２０から発生器床２ ３０のちょうど真上に配置され、？−発生器ハウジング２２１内の開口２４１を 通過して発生器ユニット２２０から外に出る。

発生器、熱回収器および他の室は相互に並置された同軸の円筒室である。燃焼生 成物および空気の全体流れは図７に矢印で示されているように概して蛇状形状を なしすなわち第１の室内では下方に１第２の室内では上方にかつ第３の室内では 下方に向いている。

第１の発生器手段８０はフィン付管の二重巻き渦巻コイルで製作されている１強 溶液８３は第１の（高温）熱回収器８６から入口１３７を通過して約３８５”Ｆ の温度および１４８０ｐｓｉａの圧力で第１の発生器８０に入る０強溶液８３は それが渦巻コイルの外側巻を通過して下方に流れ次に渦巻コイルの内側巻を通過 して上方に流れるときに熱１ＩＩ８４によって加熱されて、第１の発生器手段８ ０から出口１３８を通過して約４１５°Ｆの温度で外に出る０強溶液８３は熱源 ８４から約３６．０００　ｂ　ｔ　ｕ　／　ｈ　ｒの割合で直接熱を受け取る。

図１および図８に示すように、加熱された強溶液８３は次に分離器人口２４２を 通過して第１の（１次）分離器９１に入り、該分離器９１において強溶液８３は 中間溶液８５と冷媒蒸気８２とに分離される。中間溶液８５は下部出口２４３か ら分離器９１を離れる。冷媒蒸気８２は上部出口２４４から分離器９１を離れる 。

図７に戻ると、中ｒＷＪ溶液８５は内側の湧は管入口２４６を通過して第１の熱 回収器８６に入る。第１の熱回収２１８６は、第１の発生器８０の半径方向外側 に隣接して配置されかつ該第１の発生３８０のほぼ全長にわたり垂直方向に伸長 する３列の漬は二重管式渦巻コイルからなる。第１の熱回収器８６は、内側円筒 バッフル２３６゜外側内ＦＪ熱回収器ハウジング２３９１発生器ユニットの天井 ２２４および第１の熱回収器ハウジングの底部２５０により形成される円筒形の 第１の熱回収器室２３７内に内包されている。中間溶液８５が熱回収器８６の溝 付内管２４８内を通過するときに、該中間溶液８５は熱回収器８６の外管２４９ 内の強溶液８３に約６９．０００ｂ　ｔ　ｕ　／　ｈ　ｒの割合で熱と交換しか つ内管出口２４７から２４５°Ｆの温度とおよび１４５０ｐｓｉａの圧力で離れ る。中間温ｔ１８５は次に弁８７（図１）によりほぼ等エンタルピ的に絞られて ２４５°Ｆの温度および２９０ｐｓｉａの圧力で第２の発生器８１に到達する。

中間溶液８５は外管人口２５１を通過して第２の発生器手段８１に入る。第２の 発生器８１は第１の熱回収器８６の半径方向外側に隣接して配置されかつ第１の 熱回収器８６の頂部部分に沿って垂直方向に伸長する２列の溝付二重管式渦巻コ イルからなる。第２の発生器８１は外側の第１の熱回収器ハウジング２３９１発 生器ユニットのハウジング２２１１発生器ユニットの天井２２４および発生器ユ ニットの床２３０により形成される円筒形の最外側発生器ユニット室２４０の上 部部分内に内包されている。中間１容液８５が外管２５２内を通過するときに、 溝（寸内管２５３内でａ縮しつつある冷媒蒸気８２から中間温１１８５に約１８ ．０００ｂｔ、ｕ／ｈｒが伝達される。外管２５２内の中間溶液８５には循環燃 焼ガス２４５から追加の約１．０ＯＯｂｔｕ／ｈｒが伝達される、中間溶液８５ は第２の発生器の外管出口２５４から２５５°Ｆの温度および２９０ρｓｉａの 圧力で第２の発生器８１を離れる０図１および図８に示すように、加熱された中 間溶液８５は次に分離器入口２５５を通過して第２の（２次）分離器９２に入り 、該分屋器９２において中間溶液８５は弱溶液８９と冷媒蒸気８２とに分離され る０弱溶液８９は下部出口２５６から分離器９２を離れる。冷媒蒸気８２は上部 出口２５７から分離器９２を離れる。

弱溶液８９は２９０ｐｓ　ｉ　ａの圧力および２５５’　Ｆの温度で分離器９２ を離れかつ第２の熱回収器の溝付内管の入口２５８から第２の熱回収器９５に入 る。第２の熱回収器９５は、第１の熱回収器８６の半径方向外側に隣接して配置 されかつ第１の熱回収器８６の下部−上部および下部部分に沿って垂直方向に伸 長する２列の溝付二重管式渦巻コイルからなる。第２の熱回収器９５は外側の第 １の熱回収器ハウジング２３９１発生器ユニットのハウジング２２１１発生器ユ ニットの天井２２４および発生器ユニットの床２３０により形成される円筒形の 最外側の発生器ユニット室２４０の下部−上部および下部部分内に内包されてい る０弱溶液８つが第２の熱回収器９５の漬は内管２５９内を通過するときに１弱 溶液８つは、第１の熱回収器８６に向かいつつある外管２６０内の強ｉ［８３に 約５０　、　ＯＯＯｂ　ｔ　ｕ　、／　ｈ　ｒを伝達する０弱溶液は溝付内管出 口２６１から第２の熱回収器９５を離れ次に弁９６（図１）によりほぼ等エンタ ルピ的に絞られて１２０°Ｆの温度および７０ｐｓｉａの圧力で結合部９３に到 達する。

分離器９１の上部出口２４４からの高圧蒸気８２は溝付内管入口から４１５°Ｆ の温度および１４８０ｐｓｉａの圧力で第２の発生器８１に入る。漬は内管２５ ３内を循環する間に、該蒸気は外管２５２内の中間溶液８５に約１８．０ＯＯｂ ｔｕ／ｈｒを放出しながら凝縮される。凝縮された蒸気８２は溝は内管出口から 約２６０゜Ｆの温度で第２の発生器８１を離れる。凝縮された蒸気８２が膨張弁 １０５を通過するとその温度は１２０″Ｆにまたその圧力は２９０ｐｓｉａに低 下される。Ｗｊ張された蒸気８２は結合部９４において第２の分層器９２からの 蒸気８２と結合される。

蒸気８２が吸収器９７内で弱溶液８９に吸収されかつ形成された強溶液８３がバ ージポンド９９およびポンプ９８内を通過したのちに、該強溶液８３は１２０’ Ｆの温度および１５５０ｐｓｔａの圧力で外管人口２６４から第２の熱回収器９ ５に入る。外管２６０内を循環する間に１強、ｔＩ液は溝付内管２５９内の弱溶 液８つから５０．０ＯＯｂｔｕ、、’ｈｒとおよび循環燃焼ガス２４５から追加 の１．０ＯＯｂｔｕ、’ｈｒとを受け取る。外管出口２６５から第２の熱回収３ ９５を離れると１強溶液８３は２３０°Ｆの１度および１５２０ｐｓｉａの圧力 になる。

第２の熱回収器９５から１強溶液は外管人口２６６を通過して第１の熱回収器８ ６に入る。外管２４９内を循環する閏に１強溶液８３は溝付内管２４８内を循環 する中間溶液８５から６９．０００ｂｔｕ／ｈｒおよび循環燃焼ガス２４５から 追加の１．０ＯＯｂｔｕ、／ｈｒを受け取る３強溶液８３は外管出口２６７から ３８５°Ｆの温度および１４９０ｐｓｉａの圧力で第１の熱回収器８６を離れる 。

好ましい実施態様を図示しかつ説明してきたが、興なる運転条件に対しては他の 配置が適当であるかもしれない、たとえば、とくに円環内に高圧流体を有するこ とが好ましくないような低温熱回収器９５においては溝付内管内の溶液と円環内 の溶液とをお互いに入れ替えてもよい。

吸収器および凝縮器モジュール 図９を参照すると、統合吸収器／凝縮器モジュールは図１ないし図３に略図で示 した凝＠２Ｂｔｏｏおよび吸収器９７の要素の組立体を提供する。吸収２Ｓ／凝 縮器モジユールは、加熱１冷却および除霜のための駆動熱１１８４内で発生され る熱の利用に１１諷の装置の種々の要素を１つの統合組立体に統合する。

アンモニア、／チオシアン酸ナトリウムの溶液対を使用するのが好ましい１次（ 冷媒）システムは屋外の加熱および空調ユニット１６５内に完全に内包されかつ 種々の要素内の流れの切替えなしに連続方式で運転されることに注目すべきであ る。水／グリコール作動流体を用いるのが好ましい作動サブシステムは、システ ムが加熱２冷却または除霜モードのいずれで運転されるかに応じて負荷（内部空 １）２周囲外気および外部熱交換器の間で熱を交換する。

冷媒システムと循環水式作動流体サブシステムとの間の熱交換は２吸収器／凝縮 器モジユール２７０内でとくに吸収器９７および凝縮器１００内で行われる。吸 収器／凝縮器モジュールは、吸収器９７．バーシボ・ｌト９９、凝縮器１００お よび第３のく３次）熱回収器手段１０７からなる。凝縮器１００および３次熱回 収８１０７は溝付二重管式構造であることが好ましい、吸収器９７は円筒内溝付 管式構造である。

パージポット９９は２中心で、吸収器９７．凝縮器１００および第３の熱回収器 １０７を含む環状要素のほぼ中心軸２７１上に配置されている。各要素はほぼ環 状のコイル（１本または複数）および７／′または複数の垂直に配置された円環 または渦巻配管として構成されている。

吸収３９７および第３の熱回収器１０７は凝縮器に並置されかつ中心軸２７１か らは半径方向にさらに離れている。

吸収器・′凝Ｉ１３モジュール２７０は底部２７９と頂部２８０とを備えた円筒 ハウジング２７８内に内包されている０円筒ハウジング２７８と最外側の要素と の間に断熱材２８１が設けられている。

吸収器９７は１円筒形の吸収器外壁２８４．凝縮器外壁２８５．吸収器底部２８ ６および吸収器頂部２８７により形成される円筒空間２７６内に内包された溝付 管の２列のコイルからなる。内側および外側コイルは円筒バッフル２８９により 分離されている。バッフル２８９は吸収器頂部２８７に接続されている。一般に コイル巻は、概して環状の複合形状すなわち円筒渦巻形状をなして相互に並置さ れた複数のコイルとして設計される。

弱溶液および冷媒の混合物は吸収器の頂部において溝付管２８８の外側コイル巻 に入り、概して下方に流れ。

次に内側コイル巻内を概して上方にすなわち吸収コイルの軸に概して平行な方向 に流れる０作動流体２７５は入口１０３から円筒空間２７６に入り、そして概し て下方に、かつ並置された溝付管の外側コイル巻により形成される空間内および 周囲を通過して、循環される０作動流木２７５はバッフル２８９の下縁の下関を 通過し１次に並置された溝１寸管の内側コイル巻により形成される空間内および 周囲を通過して循環される０作動流体は出口１０４から吸収器９７を離れる０弱 ：′ｓ液８９は結合部９３において冷媒８２と結会しモして溝ｆ１内管入口２７ ２から約１４４°Ｆの温度および約７０ｐｓｉａの圧力で吸収器９７に入る。冷 媒８２は弱溶液８つ内に吸収され。

このとき円筒空間２７６内を循環する作動流木２７５に５２．０ＯＯｂｔｕ／ｈ ｒの吸収熱を放出する１強溶液８３は溝（１内管出口２７７から約１１８°Ｆの 温度および約７０ｐｓｉａの圧力で吸収器９７を離れる。

吸収器９７を離れたのちに１強溶液８３が入口２８２からパージポット９９に入 りそして出口２８３からパージポットを出る。パージポットはシステム内で形成 される不凝縮ガスを定期的にベントライン３１０および弁３１１から逃がすのに 使用される。

凝縮器１００は溝付管２９３の単一コイル巻すなわち概して環状の複合形状をな して相互に並置された複数のコイルからなるのが好ましく、該コイルは吸収器／ 凝縮器ユニット２７０の垂直な全長にわたり伸長しかつ円筒形の凝縮器内壁２９ １３円筒形の凝縮器外壁２８５．吸収器／凝縮器の頂部２８７および凝縮器の底 部２９２により形成される円筒形の凝縮器空間２９０内に内包されたすなわち円 筒内管式構造であることが好ましい、やや好ましくはないが、二重管式構造を使 用してもよい、二重管式構造が使用された場合２作動流体は外管内を循環するこ とが好ましい。

循環水式作動流木は入口１０２から凝縮器空間２９０に入り、並置された溝は管 ２９３のコイルにより形成される空間内および周囲を中心線２７１に概して平行 な方向に（管２９３内の蒸気８２の流れに対し交流をなして）循環しかつ出口１ １３から離れる。冷媒蒸気８２は入口２９４から１２０°Ｆの温度および２９０ ｐｓｉａの圧力で凝縮器１００に入る。蒸気８２は溝付管２９３内で凝縮して、 １１縮器円筒空間２９０内を循環する循環水式作動流体２７５に２７，０ＯＯｂ ｔｕ／ｈｒの凝縮熱を伝達する。凝縮された冷媒蒸気８２は出口２９５から１０ ０°Ｆの温度および２９０ｐｓ　ｉ　ａの圧力で凝縮器を離れる。

第３の（３次）熱回収器手段１０７は凝縮器１００から半径方向外方に並置され た１列の溝付二重管式コイル巻である。凝縮器出口２９５からの凝縮された蒸気 ８２は溝付管人口２９６から３次熱回収器１０７に入りかつ溝付内管２９７を通 過して循環され、該溝付内管２９７内で蒸気８２は外管２９８内の蒸気８２に６ １０ｂｔｕ／　ｈ　ｒを伝達する。凝縮された蒸気８２は溝付管出口２９９から ９０°Ｆの温度および２８５ｐｓｉａの圧力で３次熱回収器１０７を離れる。

図４に示すように蒸発器１１５は１円筒空間３０２を形成する円筒形の外側ハウ ジング３００．円筒形の内側ハウジング３０１．頂１１１３０３および底部３０ ４を有する円筒ユニットである。溝付管３０５め環状コイル巻は円筒空間３０２ 内に内包されている。循環水式作動流木２７５は入口１１８がら蒸発器１１５に 入りがっ並置された溝付管３０５のコイル巻により形成される空間の上、中およ び周りを概して下方に循環される。循環水式作動流体２７５は出口１１９がら蒸 発器１１５の底部を離れる。

３次熱回収器１０７を離れたのちに、凝縮された蒸気８２は膨張弁１１０内を通 過し、該膨張弁１１０のあとで蒸気８２は７２ｐｓｉａの圧力および約３９°Ｆ の温度で蒸発器入口３０７から蒸発器１１５に入る。凝縮された蒸気８２は溝付 管３０５内で蒸発器円筒空間３０２内を循環する循環水式作動流体から３６，０ ＯＯｂｔｕ／　ｈ　ｒを吸収する。蒸発された蒸気８２は出口３０６から約５３ °Ｆの温度および約７２１）Ｓｉａの圧力で蒸発器１１５を離れる。

蒸発器を離れたのちに、冷媒蒸気８２は外管入口３０８から３次熱回収器１０７ に入り、外管２９８内を循環して溝付内管２９７内の凝縮された蒸気８２がら６ １０ｂ　ｔ　ｕ　／　ｈ　ｒを受け取り、そして外管出口３０９がら約６７°Ｆ の温度および約７１ｐｓｉａの圧力で離れる。

３次熱回収器を離れたのちに、１気８２はアキニームレータ２０５に入る。

好ましい実ｔＩｉ１ｇ様を図示しかつ説明してきたが、ｊ！なる運転ｌｋ＃に対 して簡の配置も適切であろう、たとえば、とくに円環内に高圧流木を有しないこ とが好ましい低温熱回収３９５においては、溝付管内の溶液と円環内の溶液とを お互いに入れ替えてもよいであろう、第３の熱回収器１０７はまた凝縮器１００ の外側に図示されているのと同様に蒸発器コイル１１５の外側に取り付けること も可能である。パージポット９９は必ずしも吸収器／凝縮器の内側である必要は ない、しがしながら選択された位置は空間を占めることになる。熱伝達流＃（エ チレングリコール／水）のｌ＋％Ｎおよび収縮を可能にする膨張タンクは同様に 蒸発器の内側に！くことが可能である。

循環水式作動流体の温度 入口　出口 凝縮器　１００°Ｆ　１１０”Ｆ 吸収器　１１０　１２０ 蒸発器　５５　４５ 屋外熱交換器 加熱モード　４０　４５ 冷却モード　１２０　１０５ 屋内熱交換器 加熱モード　１２０　１０５ 冷却モード　４５　５５ 分割流れ熱伝達システム 本発明の１つの目的はビートポンプ設計内に含まれる種々の流体間の改善された 熱交換を提供することである、この目的のために、熱伝達形状における改善が提 供される。渦巻形コイル内の第１の流木流れ（ガス、凝縮ガスおよび液体を含む が必ずしもこれに限定されない）と環状円筒内でこれらのコイルの周囲および上 を循環する第２の交流流木との間で熱を伝達するなめに円阿内管式（密閉交流） の熱伝達装置が使用される１図４および図９に示すように、基本的な円筒内管式 構造は環状円筒内に内包された概して環状の複合形状をなす複数のコイルからな る。

図１４−図１７に示すように、渦巻コイルは溝付管４０２から構成されるのが好 ましい、この結果第２の交流熱交換流体は、コイルに概して直角な方向に（図１ ４および図１６において矢印で示されている）、１）密閉環状円１１１４２０の ！４０４および４０６と接触する溝付管４０２の頂縁４０８の結果として形成さ れる空隙内を（空隙４１２；図１５）、２）相互に接触するη１０８の結果とし て形成される空隙内を（空隙４１０；図１６および図１７）、および３）相互に 隣接して密閉円ｌ！［４２０の壁４０４および４０６内に置かれたとき溝付管４ ０２の円形形状の結果として形成される空隙内を（空隙４１４；図１４および図 １７）流れる。第２の流体の全体流れの方向は図１７に示されており、この場合 流体は入口４２２に入り、渦巻状に巻付けられかつ並置されたコイルの軸４２６ に概して平行な方向に上方に流れ１次に出口４２４から離れる。

図１７に示すように１列コイル内の流木流れを少なくとも２つの別個の流れに分 割することが有利であることがわかった。このような分割流れ配置を用いること により、大きな圧力損失を回避することが可能である。たとえば図９に示す吸収 器のような単列流れの溝付管設計は約８ｐｓｉの圧力損失を与えるが、一方図１ ７の２列流れ溝付管設計は類似の運転条件のもとで約１．５ｐｓｉの圧力損失を 与える。

分割流れを達成するために、第１の流体流れは入口４８０から端部キャップ４８ ４を有する円形マニホルド４８２に入り、かつ２つの溝付管ライン４８６および ４８８に入った結果として少なくとも２つの別個の第１の流体流れに分割される 。溝付管ラインは単列のコイルとして環状円１１４２０の内壁４０６の周りに巻 付けられている。この結果１分割ライン４８６の各コイルは分割ライン４８８の コイルに隣接している。すなわち、ライン４８６用の１セツトの複数のコイルの 各コイルはライン４８８により形成される複数のコイルの第２のセットのコイル に隣接して並！されている。別個の流れが並置された漬はコイル内を通過したの ちに、これらの流れは結合ライン４８６および４８８により端部キャップ４９２ を有する円形の再結合用事２のマニホルド４９０に再結合され、これにより結合 さｈた蛍−流れとなって出口４９４から外に出る。

図１７の分割凍れ配置を使用するとき、吸収器の蒸気および溶液のような２つの 流体の分割および混合をさらに改良するために、一般的な分割および混合装置４ ５０が開発されてきた。図１８に示すように、この装置４５０は図１７に示す方 法と同じ方法で２つの溝付管ライン４６６に結合された端部キャップ４６２を備 えた分割マニホルド４６０からなる。第３の流体流れが入口レグ４７０からティ ー４６８に入り、該ティー４６８において流体流れは別個の第３の流体流れに分 割されて配管４７２の一端に入る。配管４７２はマニホルド４６０の壁を貫通し て十分な距離だけ溝付管４６６の中に入り、これにより配管端部４７６から出る 第３の流体流れを本質的にライン４６６内の別個の第１の流体流れとのみ混合す る。

２列流れ溝付管設計は凝縮器、吸収器、熱回収器、蒸発器などに使用可能である 。ヒートポンプ凝縮器および蒸発器に対しては、並置されたコイルの中を循環す る冷媒が第１の流体であり１一方環状円筒内を循環する循環水式？＆木が第２の 流体である。吸収器に対しては、冷媒蒸気が第１のｆ＆木でありまた吸収剤液体 が第３の流体である。これらの流体はａか装置４５０を用いて分割かつ混合され また渦巻コイルの中を循環し、該渦巻コイルにおいて１１本は環状円筒内を循環 する循環本式の第２の流体に吸収熱を伝達する。熱回収器に対しては、熱伝達は 作動流体との間で行われないでシステムの要素間で行われる。たとえば第３の熱 交換器においては、熱伝達はコイル内を流れる液相冷媒（第１の液＃）とおよび 環状円筒内を流れる気相冷媒（第２の液体）との間で伝達が行われる。コイル内 の流木と環状円筒内の流体とを入れ替えることも可能である。このような入替え は本発明の目的に対しては上記の流れと同等とみなされる。さらに本発明の２列 流れ熱伝達装置は、ヒートポンプ設計に関連しない種々の他の熱交損装買にも適 用性を有することが期待される。

′　ポンプおよびエネルギー　収装 本発明の吸収冷凍システムの運転において、熱エネル　、ギー人力のほかに機械 的エネルギー人力が必要である。

必要となる機械的エネルギーは主として、溶液対をシステム内に循環させる溶液 ポンプのために必要とされる。

図１１図２および図３において１強溶液を、吸収器９７から第２および第１の熱 回収器９５および８６のそれぞれを介して第１の発生器手段８０に移送する溶液 ポンプ９８が示されている。３６．０ＯＯｂｔｕ／ｈｒのシステム容量において 、溶液圧力を約１２００ｐｓｉａにＰ昇するのに必要な機械的エネルギーは約６ ７０７・ソトである。通常の電動モータおよびポンプを用いてこの１１械的エネ ルギーを提供する場き、約１２００７・ノドの電力消費が必要となり、この電力 は冷凍サイクル効率りＣ０Ｐ）を約１１％低下させるであろう、従来特許はシス テムに必要な等エンタルピ的絞り弁からのエネルギーを回収するためのエネルギ ー回収システムを記載して−Ａる。

本発明においては１図１０および図１１に示すような他のエネルギー回収システ ムがさらに提案されて０る。

図１０において、改良されたエネルギー回収装置の一実施態様は、パージポット ９９から強溶液を受け取る溶液ポンプ手段（回転式または往復式のいずれでもよ ６ｘ）９８を駆動する回転モータ手段１５２を含む、溶液ポンプ９８は強溶液を 昇圧しかつ該溶液を第２の高圧溶液ポンプ１５７に移送し１強溶液を熱回収器９ ５および８６を通過させて第１の発生器８０に移送する前にポンプ１５７により 圧力はシステムの所要の高い圧力まで上昇される。

第２のポンプ１５７は低温熱回収器９５と高温熱回収器８６との間に配置しても よい（仮１１３７０で示す）。

このように両方のポンプ１５８およびモータ１５７．１５８および１５９はすべ てほぼ笠しい温度であろう、また低温の両方のパイプもまたほぼ同じ圧力であり かつ１次発生器の圧力より著しく低いであろう。

溶液ポンプ１５７はエネルギー回収手段１５８により駆動されまた代替方法とし て追加のエネルギー回収手段１５９によっても駆動される。

溶液ポンプ９８は通常設計の電動モータ駆動ポンプであることが好ましい、溶液 ポンプ１５７は回転ポンプでもまたは高圧用に適した往復動ポンプでも４ｓずれ でもよ＜、＊張手段８７および１０５の圧力効果を介して運転される往復動膨張 装置により駆動される。

図１０による構造において、エネルギー回収モータ番よ、溶液ポンプおよびエネ ルギー回収装置の運転におｌｖ）で、従来特許の実施態様におけるよりもより大 きν）フレキシビリティ−を提供するモータ１５２の軸に機械的Ｇこ番よ結合さ れてなく、該従来特許にお１）ては反対の直接結合が提供されている。ポンプ９ ８および１５７Ｇこおし）で発生される圧力は発生器８０における合計圧力を形 成するために加算されるが、各ポンプは独立の駆動システムの影響下で独立に運 転される。

図１１において、モータ１５２′は溶液ポンプ９８′を駆動する。第２の溶液ポ ンプ１５７′ｌよ圧力膨張弁８７に結合されたエネルギー回収装置１５８′によ り往復運動で駆動される。この代替態様におし）で番よ１強溶液番よ同じ吸込み 圧力でポンプ９８′および１５７’４こ入る。

しかしながら吐出側においては、ポンプからの出口は同じ圧力に結合されている ９発生器８０への流れは２つの流れの和である。

図１０の実施態様または図１１の実施態様のいずれにおいても、冷却モードにお いてｃＯＰを約０．８の範囲に増大するように著しく貢献するよう十分なエネル ギー回収が提供される。

図１２を参照すると、エネルギー回収手段３５０として要素１５７および１５８ を組み合わせたエネルギー回収モータが示されている。ユニット３５０には溶液 ポンプ９８により供給される。溶液ポンプ９８の出口は分割されかつ逆止弁手段 ３５１および３５２を通過して往復動ピストンポンプ３５０の両側端部に入り、 該往復動ピストンポンプ３５０は往復動ピストン３５６の両端部により室３５４ および３５５に中心で分割されたシリンダ３５３を含む、ピストン３５６は室３ ５４および３５５を第２の室３５７および３５８のそれぞれに分割する。

室３５４および３５５にはそれぞれ逆止弁手段３６０および３６１を通過する出 口が設けられている。逆止弁手段は一緒に結合されて第１の主発生器手段８０へ の結合部を提供する。

第２の室３５７および３５８にはそれぞれ制御弁３６２および３６３を介して高 圧の溶液８５が供給される。

溶液は制御弁３６４および３６５を介して第２の発生器８１へ向けて室３５７お よび３５８を離れる。制御弁３６２．３６３，３６４および３６５は室３５７お よび３５８へ高圧溶液を導入するタイミングで運転しかつピストン３５６を往復 運動させて１次発生器８０における高レベル璽市まで溶液圧力を上昇させる。往 復運動を介したこのタイプのエネルギー回収装！はリカバリ・エンジニアリング 社（Ｒｅｃｏｖｅｒｙ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｉｎｃ、）、ミネアポリス、 ミネソタ州から購入可能である。これらの横道および運転の詳細は本発明の一部 ではない。

ここでは９本発明はとくに好ましい実施態様および実施例で開示されてきたが、 ここに開示された概念の修正態様および変更態様は当業者によって実施可能であ ることを理解すべきである。このような修正態様および変更態様は本発明の範囲 および添付の請求の範囲内にあるものとみなす。

要　約　書 少なくとも２つの発生器（８０と８１）の螺旋状の同心のコイルと、中心に熱ユ ニット（８４）を持つ共通軸上ぐ２３２＞にある熱回収器（８６と８６）を配置 することによって冷却と熱システムの改善された効率か得られる。　また熱燃焼 ガスは、蛇状形状をなしてコイルを含んだ別々の同心室を通過して循環する。吸 収器（９７）、凝縮器（１００）及び熱回収器（１０７）を単一モジュールの中 に配置し、溝付内管をもった２重管式組立体あるいは円筒内管式組立体を使用す ることによって更に高い効率か得られる。一般的な目的で、分割流水、円筒内管 式、熱伝導器（４００）は、循環流水において圧縮低下を減少させるために使用 される。

国際調査報告 偵ｍ＋訂−ａｓＪＩＡａ６Ｒ１１６ｎ〜ａＰＣＴ／［１５９１１００９１４ＰＣ Ｔ／Ｕ３９１１００９１４ エエＸ、Ｃｌａｉｍｓ　１３−１８．ｄｒａｗｎ　ｔｏ　ａ　ｃｏｎｄ＠ｎ５ｅ ｒ、　ｈｙｄｒｏｎｉｃ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｆｌｕｉｄｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ 、　ｃｌａｓｓ１ｆ１＠ｄ　ｉｎ　Ｃ１ａｓｓ　１６５．　５ｕｂｃｌａｓｓ　 １６４゜Ｖ工、Ｃｌａｉｍｓ　５０−５８　ａ　ｈ＠ａｔ　ｔｒａｎｓｆ＠ｒ　 ｄ＠ｖｉｃ＠ｃｌａｓｓｉｆｉｅｄ　ｉｎ　ｃｌａｓｇ　１６５゜５ｕｂｃｌａ ｓｓ　１５６゜

Claims (58)

【特許請求の範囲】
1. １．複数の発生器および複数の熱交換式熱回収器を含む冷凍および／または加熱 システムにおいて，本システムが； ａ）少なくとも１つの発生器手段に近接する外部熱源と； ｂ）複数のフィン付コイルとして構成された第１の発生器手段であって，該コイ ルが概して環状の複合形状をなして相互に並置され，該第１の発生器手段が熱源 を包囲するところの該第１の発生器手段と；ｃ）複数のコイルからなる第１の熱 回収器手段であって，該コイルが概して環状の複合形状をなして相互に接触して 並置されかつ該熱回収器手段が第１の発生器手段を包囲するところの該第１の熱 回収器手段と；ｄ）複数のコイルとして構成された第２の発生器手段であって， 該コイルが概して環状の複合形状をなして相互に接触して並置され，該第２の発 生器手段が第１の熱回収器手段の第１の部分を包囲するところの該第２の発生器 と；および ｅ）複数のコイルからなる第２の熱回収器手段であって，該コイルが概して環状 の複合形状をなして相互に接触して並置されかつ該第２の熱回収器手段が第１の 熱回収器手段の第２の部分を包囲するところの該第２の熱回収器手段と； を含む冷凍および／または加熱システム。
2. ２．コイルが渦巻として構成されている請求項１の冷凍および／または加熱シス テム。
3. ３．回収器コイルおよび第２の発生器コイルが二重管式熱伝達部材からなる請求 項１の冷凍および／または加熱システム。
4. ４．二重管式熱伝達部材の内管が溝付管である請求項１の冷凍および／または加 熱システム。
5. ５．複数の発生器および複数の熱交換式熱回収器を含む冷凍および／または加熱 システムにおいて，本システムが； ａ）外部熱源とおよび複数のフィン付コイルとして構成された第１の発生器手段 とを含む第１の円筒室であって，該コイルが概して環状の複合形状をなして相互 に並置され，該第１の発生器手段が熱源を包囲するところの該第１の円筒室と； ｂ）前記第１の円筒室を囲みかつ複数のコイルからなる熱回収手段を含む第２の 同軸円筒室であって，該コイルが概して環状の複合形状をなして相互に接触して 並置されているところの該第２の同軸の円筒室と；ｃ）前記第２の円筒室を囲み かつ複数のコイルとして構成された第２の発生器手段を含む第３の同軸の円筒室 であって，該コイルが概して環状の複合形状をなして相互に接触して並置されか つ前記熱回収器手段が複数のコイルからなり，該コイルが概して環状の複合形状 をなして相互に接触して並置されているところの該第３の同軸の円筒室と；およ び ｄ）前記第１の室内の前記熱源からの燃焼ガスを前記第２および第３の室内に順 次に循環させるための手段とを含む冷凍および／または加熱システム。
6. ６．燃焼ガスを循環させるための手段が前記第１の室に給気するブロワとおよび 順次の各室の壁の交互の端部にある開口とである請求項５の冷凍および／または 加熱システム。
7. ７．吸収器および循環水式作動流体を含む冷凍および／または加熱システムにお いて，本システムが二重管式吸収器内で吸収熱を循環水式作動流体に伝達するこ とを含む冷凍および／または加熱システム。
8. ８．弱溶液による冷媒蒸気の吸収が二重管式吸収器の内管内で行われおよび吸収 熱が前記二重管式吸収器の外管内の循環水式作動流体に伝達される請求項７の冷 凍および／または加熱システム。
9. ９．前記二重管式吸収器の前記内管が溝付管である請求項８の冷凍および／また は加熱システム。
10. １０．吸収器および循環水式作動流体を含む冷凍および／または加熱システムに おいて，本システムが，概して環状の複合形状をなして相互に並置されかつ環状 円筒容器内に内包された複数の冷媒蒸気／弱溶液吸収コイル内で行われる溶媒蒸 気の弱溶液内吸収により発生する吸収熱を，前記円筒等器内を前記吸収コイルの 軸に概して平行な方向に流れる循環水式作動流体に伝達するように構成された円 筒内管式吸収器を含む冷凍および／または加熱システム。
11. １１．前記吸収コイルが溝付管コイルである請求項１０の冷凍および／または加 熱システム。
12. １２．吸収器を含みかつ冷媒としてアンモニアをまた吸収剤としてチオシアン酸 ナトリウムを使用し，該冷媒対および循環水式作動流体を含む冷凍システムにお いて本システムが，前記吸収を形成するために放出された吸収熱を，前記吸収器 内で前記循環水式作動流体に伝達することを含む冷凍システム。
13. １３．凝縮器および循環水式作動流体を含む冷凍および／または加熱システムに おいて，本システムが，二重管式凝縮器内で凝縮熱を循環水式作動流体に伝達す ることを含む冷凍および／または加熱システム。
14. １４．冷媒蒸気の凝縮が前記二重管式組立体の内管内で行われかつ凝縮熱が前記 二重管式組立体の外管内で循環水式作動流体に伝達される請求項１３の冷凍およ び／または加熱システム。
15. １５．前記二重管式組立体の内管が溝付管である請求項１４の冷凍および／また は加熱システム。
16. １６．凝縮器および循環水式作動流体を含む冷凍および／または加熱システムに おいて，本システムが，概して環状の複合形状をなして相互に並置されかつ環状 円筒容器内に内包された複数の凝縮コイル内で行われる冷媒蒸気の凝縮により発 生する凝縮熱を，前記円筒容器内を前記凝縮コイルの軸に概して平行な方向に流 れる循環水式作動流体に伝達するように構成された円局内管式凝縮器を含む冷凍 および／または加熱システム。
17. １７．前記凝縮コイルが溝付管コイルである請求項１６の冷凍および／または加 熱システム。
18. １８．凝縮器を含みかつ冷媒としてアンモニアをまた吸収剤としてチオシアン酸 ナトリウムを使用し，該溶媒対および循環水式作動流体を含む冷凍システムにお いて本システムが，前記冷媒から放出される凝縮熱を，前記凝縮器内で前記循環 水式作動流体に伝達されることを含む冷凍システム。
19. １９．凝縮器，吸収器および３次熱回収器ならびに冷媒蒸気，弱溶液および作動 流体を含む冷凍および／または加熱システムにおいて、凝縮器／吸収器モジュー ルが円筒ハウジングを含み，該円筒ハウジングが；ａ）複数のコイルとして構成 された前記冷媒蒸気用凝縮器手段であって，該コイルが概して環状の複合形状を なして相互に並置されかつ環状円筒内に内包され，該環状円筒内を作動流体が前 記コイルに概して直角な方向に流れるところの該凝縮器手段と；およびｂ）複数 のコイルからなる前記冷媒蒸気を前記弱溶液内に吸収するための吸収器手段であ って，該コイルが概して環状の複合形状をなして相互に並置されかつ環状円筒内 に内包され，該環状円筒内を作動流体が前記コイルに概して直角な方向に流れお よび前記吸収器手段が少なくとも前記凝縮器手段の少なくとも一部分を包囲する ところの該吸収器手段と； を含む冷凍および／または加熱システム。
20. ２０．複数の二重管式コイルとして構成された３次熱回収器手段をさらに含む前 記円筒ハウジングであって，該コイルが概して環状の複合形状をなして相互に並 置され，該熱回収器手段が前記凝縮器手段の少なくとも一部分を包囲するところ の該円筒ハウジングを備えた請求項１９の冷凍および／または加熱システム。
21. ２１．前記凝縮器手段のコイルにより形成された中心空間内にバージポットをさ らに含む前記ハウジングを備えた請求項１９の冷凍および／または加熱システム 。
22. ２２．溝付管を用いた，複数の熱回収器，凝縮器および蒸発器を含む冷凍システ ムにおいて，本システムが，溝付管を用い，凝縮器および蒸発器の管が熱回収器 の管より多くの溝を有することを含む冷凍システム。
23. ２３．凝縮器および蒸発器の管が熱回収器の管より約１．３倍多くの溝を有する 請求項２２の冷凍システム。
24. ２４．溝付管を用いた，複数の熱回収器，凝縮器および蒸発器を含む冷凍システ ムにおいて，本システムが，溝付管を用い，凝重器および蒸発器の管が回収器の 管より単位長当たりより多くの溝を有することを含む冷凍システム。
25. ２５．凝縮器および蒸発器の管が熱回収器の管より，単位長当たり約３倍多くの 溝を有する請求項２４の冷凍システム。
26. ２６．凝縮器，吸収器，冷媒蒸気，弱溶液および作動流体を有する冷凍および加 熱モードの両用の連続吸収システムにおいて，凝縮器／吸収器モジュールが円筒 ハウジングを含み，該円筒ハウジングが： ａ）前記システムの冷凍および加熱モードの両用でありかつ複数のコイルからな る前記冷媒蒸気用凝縮器手段であって，該コイルが概して環状の複合形状をなし て相互に並置され，前記凝縮器手段が前記作動流体と熱交換関係にあるところの 該凝縮器手段と；およびｂ）前記システムの冷凍および加熱モードの両用であり かつ複数のコイルからなる前記冷媒蒸気を前記弱溶液内に吸収するための吸収器 手段であって，該コイルが概して環状の複合形状をなして相互に並置され，前記 吸収器手段が前記作動流体と熱交換関係にありまた前記吸収器手段が前記凝縮器 手段の少なくとも一部分と同軸関係にあるところの該吸収器手段と； を含む連続吸収システム。
27. ２７．前記吸収器手段が前記凝縮器手段の少なくとも一部分を包囲する請求項２ ６の連続吸収システム。
28. ２８．前記凝縮器と前記作動流体との間の前記熱交換関係が前記凝縮器手段を環 状円筒内に内包することにより達成され，該環状円筒内を前記作動流体が前記コ イルの軸に対して平行な方向に流れる請求項２６の連続吸収システム。
29. ２９．前記凝縮器手段の前記コイルが溝付管からなる請求項２８の連続吸収シス テム。
30. ３０．前記吸収器手段と前記作動流体との間の前記熱交換関係が前記吸収器手段 を環状円筒内に内包することにより達成され，該環状円筒内を前記作動流体が前 記コイルの軸に概して平行な方向に流れる請求項２６の連続吸収システム。
31. ３１．前記吸収器手段の前記コイルが溝付管からなる前求項３０の連続吸収シス テム。
32. ３２．前記凝縮器手段と前記作動流体との間の前記熱交換関係が二重管式組立体 により達成され，内管が前記凝縮器手段でありまた前記外管が前記作動流体を含 む請求項２６の連続吸収システム。
33. ３３．前記凝縮器手段の前記内管が溝付管である請求項３２の連続吸収システム 。
34. ３４．前記吸収器手段と前記作動流体との間の前記熱交換関係が二重管式組立体 により達成され，内管が前記吸収器手段でありまた前記外管が前記作動流体を含 む請求項２６の連続吸収システム。
35. ３５．前記吸収器手段の前記内管が溝付管である前求項３４の連続吸収システム 。
36. ３６．前記凝縮器手段のコイルおよび前記吸収器手段のコイルが溝付管でありま た前記凝縮器の溝付管が前記吸収器手段の溝付管より多くの溝を有する請求項２ ６の連続吸収システム。
37. ３７．前記凝縮器の溝付管が前記吸収器手段の溝付管より約１．３倍多くの溝を 有する請求項３６の連続吸収システム。
38. ３８．前記凝縮器手段のコイルおよび前記吸収器手段のコイルが溝付管でありま た前記凝縮器の溝付管が前記吸収器手段の溝付管より単位長当たりより多くの溝 を有する請求項２６の連続吸収システム。
39. ３９．前記凝縮器手段の溝付管が前記吸収器手段の溝付管より単位長当たり約３ 倍多くの溝を有する請求項３８の連続吸収システム。
40. ４０．複数のコイルとして溝成された３次熱回収器手段をさらに含む前記円筒ハ ウジングであって，コイルが概して円筒形の複合形状をなして相互に並置され， 前記３次熱回収器手段が前記凝縮器手段の少なくとも一部分と同軸関係に並置さ れているところの該円筒ハウジングを備えた請求項２６の連続吸収システム。
41. ４１．前記３次熱回収器手段が前記凝縮器手段の少なくとも一部分を包囲する前 求項４０の連続吸収システム。
42. ４２．前記複数のコイルが二重管式コイルである前求項４０の連続吸収システム 。
43. ４３．前記二重管式コイルの内管が溝付管である請求項４２の連続吸収システム 。
44. ４４．前記複数のコイルが円筒内管式コイルである請求項４０の連続吸収システ ム。
45. ４５．前記円筒内管式コイル内の前記チューブが溝付管である請求項４４の連続 吸収システム。
46. ４６．前記凝縮器手段のコイルおよび前記３次熱回収器手段のコイルが溝付管で ありまた前記凝縮器の溝付管が前記３次熱回収器手段の溝付管より多くの溝を有 する請求項４０の連続吸収システム。
47. ４７．前記凝縮器の溝付管が前記３次熱回収器手段の溝付管より約１．３倍多く の溝を有する請求項４６の連続吸収システム。
48. ４８．前記コンデンサ手段のコイルおよび前記３次熱回収器手段のコイルが溝付 管でありまた前記凝縮器の溝付管が前記３次熱回収器の溝付管より単位長当たり より多くの溝を有する請求項４０の連続吸収システム。
49. ４９．前記凝縮器手段の溝付管は前記３次熱回収器手段の溝付管より単位長当た り約３倍多くの溝を有する請求項４８の連続吸収システム。
50. ５０．分割流れの円筒内管式熱伝達装置において：ａ）第１の流体流れを分離さ れた少なくとも２つの流体流れに分割するための手段と； ｂ）複数のコイルのセットであって，各セットが前記分離された第１の流体流れ の１つを受け取りまた前記複数のコイルの各セットの各コイルが概して環状の複 合形状をなして前記複数のコイルの他のセットの他のコイルと相互に並置されて いるところの該セットと；およびｃ）並置されたコイルの前記セットを内包する 環状円筒であって，該環状円筒の中を第２の流体が，前記複数のコイルの前記セ ットの上を，それと熱交換関係をなしてかつ前記コイルの軸に概して平行な方向 に流れるところの該環状円筒と； を含む分割流れ円筒内管式熱伝達装置。
51. ５１．前記コイルの環状セットが溝付管で形成される請求項５０の分割流れ円筒 内管式熱伝達装置。
52. ５２．前記溝付管の頂縁が，前記環状円筒の内外壁とおよび隣接コイルの頂縁と 接触する請求項５１の分割流れ円筒内管式熱伝達装置。
53. ５３．前記第１の流れを分割するための前記手段が前記第１の流体流れを受け取 るためのラインを備えた第１のマニホルドであり，前記マニホルドが前記並置さ れたコイルの前記セットに接続され，前記コイルのセットが前記分離された第１ の流体流れを受け取る請求項５０の分割流れ円筒内管式熱伝達システム。
54. ５４．並置されたコイルのセットから出てくる前記分離された流れを単一流れに 結合するための手段をさちに含む請求項５０の分割流れ円筒内管式熱伝達装置。
55. ５５．前記並置されたコイルのセットから出てくる前記分割された流れを結合す るための前記手段が，それから出てくる前記分離された第１の流体流れを受け取 るように前記コイルのセットに接続されかつ前記結合された第１の流体流れのた めの出口ポートを有する第２のマニホルドである請求項５４の分割流れ円筒内管 式熱伝達装置。
56. ５６．第３の流体流れを少なくとも２つの分離された第３の流体流れに分割しか つ前記分離された第３の流体流れを前記分離された第１の流体流れと混合するた めの手段をさらに含む請求項５０の分割流れ円筒内管式熱伝達装置。
57. ５７．前記第３の流体流れの分割および混合手段であって： ａ）前記第３の流体流れを少なくとも２つの分離された流体流れに分割するため の手段と；およびｂ）複数の手段であって，各前記手段が前記分離された第３の 流体流れの１つを受け入れかつ出てきた分離された第３の流体流れを本質的に前 記１つの分離された第１の流体流れのみと混合するように前記分離された第１の 流体流れの１つの中に十分な長さ伸長するところの該複数の手段と； を含む請求項５６の分割流れ円筒内管式熱伝達装置。
58. ５８．前記第３の流れを分別するための前記手段がティーであり，前記ティーの レグが前記第３の流体流れを受け収り，前記分離された第３の流体流れを受け取 るための前記複数の手段が配管であり，前記配管の一端が請記ティーの個々のア ームに結合されて前記分離された第３の流体流れの各々を受け取りおよび前記配 管の第２の端部が前記配管の前記第２の端部から出てくる第３の流体流れを本質 的に１つの分離された第１の流体流れのみと混合するように前記分離された第１ の流体流れ内に十分な長さ伸長する請求項５７の分割流れ円筒内管式熱伝達装置 。