JPH0532664B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の技術分野〕 本発明は、一般に冷凍に関し、さらに詳細に
は、新規かつ改良された化学的に助長された機械
冷凍サイクルに関する。 〔発明の背景〕 典型的な機械冷凍システムは、機械的圧縮機を
使用して圧力を昇圧し、かつガス状冷媒を凝縮
し、その後その気化熱を吸収する。このように、
典型的な蒸気圧縮サイクルは、液体冷媒、例えば
フレオン−12（商標名）が低圧で沸騰して冷却を
生ずる蒸発器；蒸発器を去つた後にガス状冷媒の
圧力を昇圧する圧縮機；冷媒が凝縮し、かつその
熱を環境に放出する凝縮器；および凝縮器を去る
液体冷媒が凝縮器内の高圧水準から蒸発器内の低
圧水準に膨張する膨張弁を使用する。 圧縮機またはポンプの必要なしに低級エネルギ
ー源、例えば太陽エネルギーを利用する冷凍シス
テムを開発するために多くの努力が過去数十年に
わたつて費やされている。この努力の多くは、溶
媒として二次流体を使用して冷媒ガスを吸収する
ことによつて圧縮を達成する所謂吸収サイクルに
向けられている。典型的な吸収システムは、蒸気
圧縮サイクルのように凝縮器、膨張弁および蒸発
器を包含する。しかしながら、圧縮機の代わりに
吸収器−発生器対が使用される。臭化リチウム−
水または水−アンモニアが、使用される溶媒−冷
媒混合物の典型である。 再吸収サイクルも、研究されている。今世紀の
初めの半分においては、再吸収サイクルは、操作
が吸収サイクルと類似している。しかしながら、
再吸収器が凝縮器の代わりに使用され、そして蒸
気は、凝縮しながら特殊な弱い溶液によつて吸収
される。次いで、この溶液は、蒸発器に循環さ
れ、この蒸発器において冷媒は沸騰し、かつ解離
熱および気化熱は冷凍効果を生ずる。 大部分の従来のシステムは、溶媒−冷媒の組み
合わせを使用するときに圧縮機の使用を回避する
が、２、３の方法は、システム内で圧縮機と一緒
に溶媒−冷媒対を使用している。米国特許第
4037426号明細書に記載のシステムおよび方法は、
実例である。この特許においては、ガス状冷媒
は、圧縮され、次いで液体溶媒と混合される。そ
の後、混合物は、熱交換器において冷却され、次
いでデカンターに通過され、このデカンターにお
いて、より重い液体画分は、より軽い液体冷媒か
ら分離される。次いで、液体冷媒は、低圧帯に通
過し、この低圧帯において蒸発されて熱を作動流
体から吸収する。米国特許第3277659号明細書お
よび第4199961号明細書に開示のシステムまたは
方法は、圧縮機型のシステムの他の例を提供す
る。 これらの従来のシステムおよび他の従来のシス
テムは、複数の不利の１以上をこうむる。例え
ば、従来のシステムは、圧縮型サイクル内で作動
媒体を最後に冷却する気化熱および希釈熱の両方
の利点を取ることができない。追加的に、圧縮機
を利用する従来のシステムは、比較的高い圧縮比
に耐えることができるヘビーデユーテイー圧縮機
を必要とする。他のシステムは、比較的高い圧力
で作動し、よりヘビーデユーテイーな部品を必要
とする。なお他のシステムは、比較的効率の良く
ない伝熱力学を有する。なお他のシステムは、圧
縮機への流れ密度を減少せずに冷媒−溶媒と溶媒
との間の補助的熱交換を可能にできず、一方他の
システムは、冷媒−溶媒と溶媒との間に補助的熱
交換において顕熱伝達を与えることができない。
なお他のシステムは、溶媒が蒸発器を去つた後に
溶媒からのガス状冷媒の二次発生を与えて総合効
率を高めることができない。従来のシステムによ
つて遭遇されるこれらの問題および他の問題は、
本発明によつて、排除されないとしても実質上減
少される。 〔発明の概要〕 互いに組み合わされたときにラウールの法則か
らの負の偏差（negative deviation）を有する冷
媒および溶媒を使用する化学的に助長された機械
冷凍法が、提供される。冷媒および液化冷媒を包
含する溶液流は、蒸発器に通過される。次いで、
溶液上の圧力は、減圧されて冷媒を蒸発させ、か
つ溶媒から分離する。それと同時に、発生冷媒お
よび溶媒は、作動媒体と熱交換関係に置かれてエ
ネルギーを作動媒体から除去する。冷媒流および
ガス状冷媒を包含する冷媒流が、形成され、そし
て蒸発器を去る。その後、冷媒流は、機械圧縮を
受け、そして冷媒流および溶媒流は、冷媒および
溶媒の実質的溶解を促進するのに十分な圧力にお
いて接触される。蒸発器への通過用溶液流は、こ
のようにして形成される。冷媒および溶媒は、接
触しかつ混合している時間の少なくとも一部分作
動媒体と熱交換関係にあると、エネルギーはそれ
から除去される。 一具体例においては、蒸発器を去る溶媒流は、
好ましくは、蒸発器に通過する溶液流と熱交換関
係で通過される。このことは、エコノマイザー帯
（economizing zone）において生じて溶媒流と溶
液流との間の伝熱を生じさせる。 このような伝熱は、エコノマイザー帯を通過す
る１以上の流れに関してのガス状冷媒の物質移動
によつて容易にされ得る。例えば、一具体例にお
いては、蒸発器を去る溶媒流は、溶解冷媒の実質
的部分を包含する。溶媒流は、蒸発器を去る冷媒
流と流体連通に置かれて溶媒流から冷媒流へのガ
ス状冷媒の物質移動を達成する。このことは、混
合帯への溶媒流および冷媒流の通過前にエコノマ
イザー帯内での伝熱を容易にする。 この具体例の修正においては、ミキサーおよび
共同（joint）圧縮帯を包含する混合帯が設けら
れ得る。共同圧縮帯においては、冷媒流および溶
媒流は、互いに接触され、そして冷媒−溶媒上の
圧力は、ミキサー内の溶媒中への溶媒の溶解を容
易にするのに十分な程昇圧される。 蒸発器を去る冷媒流および溶媒流が、互いに流
体連通に置かれて溶媒流からのガスの発生を可能
にした後２つの流れが単一圧縮機を包含する共同
圧縮帯に通過する場合には、圧縮機は、回転圧縮
機、遠心圧縮機または回転ねじ圧縮機であること
ができる。 なおさらに他の修正においては、蒸発器を去る
冷媒流および溶媒流は、圧縮帯において接触され
て合流の溶媒−冷媒流を形成できる。次いで、圧
縮帯を去りかつミキサーに通過する溶媒−冷媒流
は、エコノマイザー帯への溶液流の通過前に、ミ
キサーを去る溶液流と熱交換関係に置かれ得る。
合流の溶媒−冷媒流の温度は、好ましくは、ミキ
サー導入直前にミキサーの温度に近づくと信じら
れる。 別の具体例においては、ガス状冷媒の物質移動
は、圧縮帯を去る冷媒流の一部分をエコノマイザ
ー帯において溶液流に通過することによつて達成
され、それによつて溶液流中の冷媒の％は、増大
される。 さらに詳細な具体例においては、数工程を包含
する化学的に助長された機械冷凍法が、提供され
得る。溶媒および液化冷媒を包含する溶液流は、
蒸発器に通過される。冷媒および溶媒は、組み合
わせのときに、ラウールの法則からの負の偏差を
有する。次いで、圧力は、溶液にわたつて減圧さ
れて冷媒を蒸発させ、かつ溶媒から分離し、一方
それと同時に、発生冷媒および溶媒は、作動媒体
と熱交換関係に置かれてエネルギーを作動媒体か
ら除去し、それによつて蒸発器を去る溶媒流およ
び冷媒流を形成する。冷媒流は、ガス状冷媒を包
含する。次いで、蒸発器を去る溶媒流は、エコノ
マイザー帯において、蒸発器に通過する溶液流と
熱交換関係で通過されて溶媒流と溶液との間の伝
熱を生じさせる。それと同時に、溶媒流および冷
媒流は、互いに流体連通に置かれて溶媒流から冷
媒流へのガス状冷媒の物質移動を達成し、このよ
うにして溶媒流と溶液流との間のエコノマイザー
帯内での伝熱を容易にする。その後、溶媒流およ
び冷媒流は、共同圧縮帯において接触され、この
共同圧縮帯において両流上の圧力が昇圧されて合
流の溶媒−冷媒流を形成する。次いで、合流の溶
媒−冷媒流は、溶媒中への冷媒の実質的溶解を促
進するのに十分な圧力下でミキサーに通過されて
蒸発器への通過用溶液流を形成する。ミキサーが
作動媒体と熱交換関係にあると、エネルギーは、
ミキサーから除去される。 別の具体例においては、蒸発された冷媒は、溶
媒の高速液体ジエツトを冷媒に通過させることに
よつて圧縮され得る。冷媒の一部分も、ミキサー
導入側に発生器−吸収器対に通過され得る。 本発明によれば、冷媒を圧縮する機械的圧縮機
および溶媒中への冷媒の実質的溶解を促進しかつ
溶媒−冷媒流を形成するのに十分な圧力下で溶媒
および圧縮冷媒を受容するミキサー包含の混合帯
を包含する化学的に助長された機械冷凍装置も、
提供される。ミキサーから冷媒−溶媒流を受容
し、そして冷媒の少なくとも実質的部分を溶媒か
ら分離させかつ作動媒体（媒体は発生冷媒−溶媒
と熱交換関係にある）から気化熱および溶解熱を
吸収した後に最後に冷媒をミキサーに返送する蒸
発器を包含するか蒸発器からなる蒸発帯も、設け
られる。 蒸発帯から混合帯に通過する溶媒を、ミキサー
から蒸発帯に通過する冷媒−溶媒流と熱交換関係
に置くエコノマイザー帯も、設けることができ
る。例えば、溶媒の通過用導管および溶媒−冷媒
の薄膜を受容する、導管に隣接の表面を包含する
熱交換器が、設けられ得る。混合物がミキサーか
ら通過した後に圧縮冷媒の一部分を冷媒−溶媒流
と一緒に溶液中に直接通過させる噴射機構並びに
ミキサーを去る冷媒−溶媒流をミキサーに入る溶
媒または圧縮冷媒と溶媒との両方と熱交換関係に
置く熱交換器も、設けることができる。 作動媒体を循環させるコイルが、蒸発器内の液
体中に実質上浸漬でき、または蒸発器は、多管熱
交換器配置からなることができる。或る具体例に
おいては、機械的圧縮機は、蒸発器からの溶媒を
使用して、蒸発器を去る冷媒を圧縮するのに適し
ているジエツト圧縮機であることができる。 さらに詳細な具体例においては、冷媒を溶媒か
ら分離させ、かつ発生冷媒−溶媒の組み合わせと
熱交換関係にある作動媒体から溶媒−冷媒流の気
化熱および溶解熱の実質的部分を吸収するのに十
分な圧力下において、冷媒−溶媒流を受容する蒸
発帯を包含する化学的に助長された機械冷凍装置
が、提供され得る。圧縮機は、気体流および液体
流を受容し、かつ前記両流の圧力を合流時に昇圧
するように設けられ、かつ適している。溶媒用導
管は、蒸発器および圧縮機を連結して蒸発器から
圧縮機への溶媒の通過を可能にさせる。冷媒用導
管は、蒸発器および圧縮機を連結してガス状冷媒
を蒸発器から圧縮機に通過させる。冷媒用導管
は、溶媒用導管に通過する冷媒から発生するガス
を受容できるように溶媒用導管と流体連通にあ
る。ミキサーに連結された一端および蒸発器に連
結された他端を有する溶液用導管も、設けられ
る。溶液用導管は、ミキサーと蒸発器との間の圧
力の低下を容易にするのに適している。溶媒用導
管および溶液用導管を互いに熱交換関係に置くエ
コノマイザーも、設けられる。 なおさらに詳細な具体例においては、溶液用導
管および圧縮機からミキサーまで走行する合流の
溶媒−冷媒用導管を互いに熱交換関係に置く第二
熱交換器が、設けられる。冷媒および溶媒が圧縮
機において接触されるいずれの場合にも、圧縮機
は、回転圧縮機、遠心圧縮機または回転ねじ圧縮
機であることができる。 〔発明の具体的説明〕 本発明の好ましいものなどの本発明の或る具体
例の詳細な説明を図面と一緒に後述する。この説
明は、限定よりもむしろ例示として解釈されるべ
きである。なお、第１図および第２図に示す冷凍
サイクルの略図は本発明の理解を容易にするため
の参考例を示すであり、第４図は本発明の実施例
を示す概略図である。第３図は、第１図、第２図
および第４図に示す例において使用する蒸発器の
概略図である。 まず第１図を参照すると、化学的に助長された
機械冷凍サイクルの略図が、示される。好ましく
は冷媒を完全に溶液中に有する適当な溶媒−冷媒
流は、ライン２１から蒸発器１０に導入される。
以下にさらに詳細に記載されるであろうように、
冷媒は、蒸発器１０において操作条件下で蒸発
し、かつ溶媒から分離し、それ故溶解熱および気
化熱は、導管２２内に循環する作動媒体、例えば
水に伝達される。溶媒流は、液体として去り、そ
して溶媒用ポンプ１３によつてライン１９を経て
ミキサー−凝縮器１１にポンプ給送され、一方蒸
発された冷媒の冷媒流は、ライン１８を経て（通
常開放の弁７６を通して）蒸発器を去り、ライン
１４を経てミキサー１１に移動される前に圧縮機
１２内で圧縮される。弁７１および７４は、如何
なる流れもそれぞれライン７２および７３におい
て生じないように操作される。同様に、弁８１
は、ライン８２を通しての流れを防止する。 ミキサー１１の操作条件において、今や圧縮さ
れた冷媒は、ライン１９からミキサーに入る溶媒
に溶解される。混合熱および凝縮熱は、ライン２
３内の作動媒体によつて凝縮機−ミキサー１１か
ら回収される。このようにして溶媒−冷媒流が、
形成される。 溶媒−冷媒流は、ライン１５を経て膨張弁１６
を通して通過し、この膨張弁１６においてライン
２１を経て蒸発器１０に入る前に減圧される。 蒸発器−沸騰器（effervescer）１０は、ライ
ン２２を通して循環する作動流体から気化熱およ
び解離熱の両方の実質的伝達を可能にさせるよう
に作られる。効率の良い伝熱は、ぬれた伝熱表面
の使用によつて促進されるので、伝熱表面は、好
ましくは溶解冷媒があるかない溶媒によつてぬら
されることができる。このように、一具体例にお
いては、冷媒−溶媒流は、作動流体を収容する埋
設コイルを使用して伝熱表面にわたつて薄膜とし
て通過され得る。 第３図に示された別の具体例においては、作動
流体、例えば冷却水は、ライン２２を経て多管型
熱交換器のシエル側を通して通過され、一方ライ
ン２１から入る冷媒−溶媒流は、管側を通過す
る。冷媒は、管内において溶媒から分離し、そし
て溶媒および冷媒の両方は、気液分離器に通過
し、この気液分離器３１において溶媒および冷媒
は分離される。気液分離器３１は、ワイヤーメツ
シユ３２以下に集まる同伴液滴を捕えるワイヤー
メツシユ３２を具備することができる。溶媒は、
ライン３３を経てポンプ１３に通過し、一方冷媒
は、ライン１８を経て圧縮機１２に通過する。 別の具体例においては、導管２２は、蒸発器内
の液体中に実質上浸漬される。冷媒−溶媒流が蒸
発器に入ると、冷媒は、実質上解離し、かつ溶媒
から沸騰し去り、このようにして作動流体を冷却
する。このような具体例においては、蒸発器は、
作動媒体が液体中に実質上浸漬されている管を通
して循環する多管熱交換器と構造が類似であるこ
とができる。 或いは、作動媒体は、コイルに通過できる。そ
れは、蒸発器の下部に通過し、このようにして液
体中に実質上浸漬される。例として、冷媒−溶媒
流は、１〜４トンの装置の場合直径1/2フイート
（約15.24cm）の単管コイル中を循環し、かつ分離
を受け、次いでさらに気液分離器において分離す
ることができる。 この開示の利益を有する当業者に既知であろう
ように、蒸発器は、数種の修正熱交換器または蒸
発器のいずれかからなることができる。 蒸発された冷媒を溶媒から分離するのを容易に
することが、望ましい場合には、蒸気および液体
が蒸発器において２流に分離するならば、エリミ
ネーター（eliminator）が、蒸発器の蒸気出口に
おいて使用され得る。このことは、冷媒が溶媒と
は別個に機械的圧縮機に通過するときに特に適当
であり得る。 圧縮機は、数種の機械型のいずれかであること
ができる。本発明の精神を守る際に、使用される
圧縮機の型に無関係に、その操作コストは、所定
の応用の場合に典型的な蒸気圧縮冷凍システムに
おける対応物の操作コストよりも一般に低くある
べきである。このことは、本システムの増大され
た効率のため可能である。従来の機械的蒸気圧縮
サイクル以上に増大された効率は、部分的には溶
媒中への冷媒の溶解度が所要の機械圧縮の水準に
低下するという事実から生ずると信じられる。冷
媒は、所定の操作条件および濃度で凝縮器におい
て溶媒に溶解するのに十分な程加圧されることだ
けが必要である。通常の蒸気圧縮サイクルにおけ
るように凝縮温度において凝縮するのに十分な程
加圧するのに、冷媒の浪費の圧縮は、ほとんどま
たは何もないと信じられる。追加的に、冷媒は、
純冷凍サイクルの場合よりもミキサーを去るとき
に低温であるので、より少ない伝熱しか必要とせ
ず、従つてより少ない作動流体をミキサーに循環
するだけで良い。 選択される圧縮機は、操作条件、選択される冷
媒−溶媒の組み合わせまたはシステムが適用され
る応用に応じて変化できる。例えば、第１図およ
び第２図に示される具体例の場合には、ライン１
８を通過するガス冷媒が蒸発器１０の出口におけ
るエリミネーターの使用にも拘らず依然として若
干の同伴液体を有することがあるので、遠心、回
転またはねじ圧縮機が好ましいことがある。或い
は、蒸発器を去る冷媒流および溶媒流が互いに流
体連通に置かれて溶媒流からのガスの発生を可能
にし、その後２流が単一の圧縮機に通過する第４
図に示される具体例の場合には、圧縮機は、回転
圧縮機、遠心圧縮機または回転ねじ圧縮機である
ことができる。 溶媒用ポンプが、例えば第１図および第２図に
記載の具体例におけるように使用されるべきであ
る場合には、溶媒用ポンプ１３は、液体溶媒をシ
ステムの操作条件下でミキサーにポンプ給送する
のに好適な如何なる種類であることもできる。う
ず巻ポンプが、その単純さ、低い一次コスト、均
一な非脈動流、低い維持費、静から操作およびモ
ーターまたはタービン駆動で使用する適合性のた
め、好ましいことがある。他方、正の変位ポン
プ、例えば回転、ねじ、または歯車ポンプが、好
ましいことがある。 蒸発器１０とミキサーとの間の圧力差に留意す
れば、ミキサーは、蒸発器のデザインと同様のデ
ザインを有することができ、それ故システムは、
加熱器並びに冷凍機として役立つことができる。 冷媒−溶媒の組み合わせは、少なくとも２成
分、即ち冷媒および溶媒からなる。冷媒および溶
媒は、好ましくは脱混合（demixing）熱、希釈
熱または解離熱並びに気化熱の実質量を吸収しな
がら冷媒が蒸発器において操作条件下で溶媒から
ガスとして分離するであろうように選択される。
このように、冷媒−溶媒の組み合わせの選択の支
配原理は、対がラウールの法則からの負の偏差を
示すように冷媒が溶媒に易溶であることである。 適当な溶媒と一緒に本発明で使用するのに好適
であると信じられる冷媒の例は、炭化水素、例え
ばメタン、エタン、エチレンおよびプロパン；ハ
ロゲン化炭化水素、例えば冷媒R20、R21、R22、
R23、R30、R32、R40、R41、R161および
R1132a；アミン、例えばメチルアミン、または
或る種の冷凍法で使用されるガス、例えば塩化メ
チル、二酸化硫黄、アンモニア、一酸化炭素およ
び二酸化炭素またはこれらの適当な組み合わせで
ある。 溶媒成分は、サイクルの操作条件において実質
上不揮発の液体であるか、冷媒の一部分を有する
溶液中にあるときに少なくとも不揮発性の液体で
あるべきである。このように、溶媒、例えば亜酸
化窒素は、室温でガスであることができる。 溶媒は、エーテル、エステル、アミド、アミン
またはこれらの高分子誘導体、例えばジメチルホ
ルムアミドおよびテトラエチレングリコールのジ
メチルエーテル並びにハロゲン化炭化水素、例え
ば四塩化炭素およびジクロロエチレン；またはこ
れらの適当な組み合わせであることができると信
じられる。ハロゲン化塩、例えば臭化リチウム
も、溶媒の一成分であることができる。 メタノール、エタノール、アセトン、クロロホ
ルムおよびトリクロロエタンも、溶媒として好適
であると信じられる。有機物性溶媒、例えばプロ
ピレンカルボネートおよびスルホランまたは結合
酸素を含有する他の有機液体が、使用され得る。 ラウールの法則からの比較的大きい偏差、従つ
て比較的大きい混合熱は、冷媒および溶媒分子の
一方または好ましくは両方が極性であるときに得
られる。過度の溶解度は、双極子−双極子誘引
（水素結合を包含）または誘導双極子−双極子誘
引の結果であると信じられる。 或いは、限定された実験データおよび計算は、
冷媒と溶媒との或る種の組み合わせが満足な動作
係数を有していないことがあることを示す。この
ように、第４図に示された具体例についての計算
は、二酸化炭素と１，１，１−トリクロロエタン
との組み合わせが余り効率良くはないことを示
す。さらに詳細には、第４図に関してR22および
１，１，１−トリクロロエタンに関して後述され
たものと比較される計算は、それぞれ仮の蒸発器
温度５〓（約−15.0℃）およびミキサー温度86〓
（約30.0℃）の場合に動作係数1.83、仮の蒸発器
温度40〓（約4.44℃）およびミキサー温度110〓
（約43℃）の場合に1.49を生じた。このことは、
多分、二酸化炭素の高臨界温度87.87〓（約31.0
℃）および高臨界圧力1069.96psiaによつて説明
され得る。 他の化学成分が、他の目的、例えば発泡、潤
滑、腐食抑制、凝固点、降下、沸点上昇または漏
れの指示のために基本対に添加され得ると信じら
れる。しかしながら、このような添加成分は、好
ましくは蒸発器において生じた解離熱または気化
熱を実質上阻害しないように選択されるべきであ
る。さらに、成分は、好ましくはラウールの法則
からの負の偏差を阻害しないようなものである。 本発明の比較効率は、CHClF₂（冷媒22）およ
びジメチルホルムアミド（DMF）からなる冷媒
−溶媒対の場合に入手可能なデータを参照するこ
とによつて説明される。M.ジエリネツクなど、
「エンタルピー−濃度線図」、A.S.H.R.A.E.
Trans.、84（1978）、Pt.、pp60−67に開示の
エントロピー−濃度線図によれば、R22−DMF
溶液は、56.8psigおよび86〓（約30.0℃）におい
て平衡である（重量分布R₂₂60％およびDMF40
％）。圧力が十分に減圧されるならば、R₂₂は
DMFから沸騰し、72Btu／ポンドよりもわずか
に高い気化熱と混合熱との合計量を吸収するであ
ろう。或いは、混合熱は、K.P.タギ、「混合熱」、
Ind.Jnl.of Tech.、14（1976）、pp.167−169中の式
(14)から19.33Btu／ポンドであると計算でき、一方
R₂₂の気化熱は、55.92Btu／溶液ポンドである。
このように、蒸発器に入る溶液１ポンド当たり吸
収される合計熱は、75.25Btu／ポンドであり、前
記エントロピー−濃度線図とほぼ一致する。 冷媒−溶媒混合物または組み合わせは、冷媒の
実質量が蒸発器において溶液から蒸発するように
選択されることが好ましいことがあるが、必ずし
もそうであるとは限らない。例えば、以下で第２
図と一緒にさらに詳細に記載されるであろうよう
に、ミキサーを去る冷媒−溶媒が、蒸発器を去る
溶媒と熱交換関係に置かれるときには、比較的高
い気化熱を有する冷媒が、溶媒の量に比較して小
割合で循環され得る。 別の具体例においては、蒸発器を去る溶媒は、
エコノマイザーまたは補助的熱交換器に通過され
得る。米国特許第3277659号明細書に記載のよう
な多くの従来のシステムと異なり、圧縮機に通過
する吸引蒸気を直接加熱する必要がなく、このよ
うにその密度を減少し、そして圧縮機によつて取
り扱われるガスの容量を増大する。 この具体例の１形態は、第２図に図示される。
この具体例の操作は、第１図に示された具体例の
操作と同様である。しかしながら、ボーデロツト
（Baudelot）冷却器と同様であることができるエ
コノマイザーが、使用される。追加的に、圧縮機
が以下にさらに詳細に記載されるように吸収器−
発生器対によつて助長されるべきでないならば、
弁４１および４２は、一般に閉じられているであ
ろう。 冷媒−溶媒溶液は、エコノマイザー熱交換器２
６内の表面上を膜で流下する。これらの表面は、
蒸発器−沸騰器１０から導管２４を通して返送さ
れる冷溶媒によつて冷却される。冷却された冷媒
−溶媒は、弁７９によつて圧縮機出口から導管２
７を通して抽気される依然として冷たい冷媒の雰
囲気中に浸すこともできる。従つて、冷たい冷媒
−溶媒流によつて吸収された追加の冷媒の凝縮熱
並びに混合熱は、エコノマイザーを循環する冷溶
媒に伝達される。或いは、弁７９は閉じられ、そ
して交換器２６は、如何なる混合も生じさせずに
熱交換器としてだけ操作され得る。 操作中、圧縮機１２は、冷凍ガスをポンプ給送
しかつ圧縮し、そして圧縮ガスを導管１４を通し
てポンプ給送し、一方弁７９は、開けられ、そし
て圧縮ガスの別の部分は、導管２７を通してポン
プ給送される。ミキサー１１に行く圧縮ガスは、
溶媒と混合され、そして冷媒−溶媒流は、導管１
５を通してエコノマイザー２６および膨張弁１６
に向けられる。次いで、冷媒−溶媒は、第１図に
おけるように蒸発器１０に向けられる。蒸発器か
らの溶媒は、システムを循環させる溶媒用ポンプ
１３によつて導管２４を経てエコノマイザー２６
に給送される。圧縮機１２は、蒸発された冷媒を
導管１８を通して引き、または吸引してサイクル
を完成する。このようにして、プロセスの効率
は、エコノマイザーを使用して冷媒−溶媒を過冷
却しかつ溶液の正味の冷凍効果を増大することに
よつて増大され得る。弁７９は、圧縮冷媒の特定
の一部分または全部が凝縮機−ミキサー１１に通
過するようにライン２７を通しての流れを調整ま
たは防止するように操作され得る。 また、導管１４を経て圧縮機１２を去る圧縮ガ
スは、ミキサー１１を去る冷媒−溶媒流と熱交換
関係に置かれて、ミキサー１１の操作温度が導管
１４内の圧縮ガスの操作温度よりも高いならば後
者を過冷却することができる。このように、第１
図に示されるように、通常閉じている弁８１およ
び８３は、圧縮冷媒がライン８２を経て熱交換器
８５に通過するように開けることができ、この熱
交換器８５において熱をライン１５に通過する溶
媒−冷媒流と交換する。次いで、圧縮冷媒は、既
述のようにライン８４を経てミキサー１１に通過
する。 本発明の好ましい具体例においては、数工程を
包含する化学的に助長された機械冷凍法が、提供
され得る。冷媒および溶媒は、組み合わせのとき
に、ラウールの法則からの負の偏差を有する。溶
媒および液化冷媒を包含する溶液流は、蒸発器に
通過される。次いで、圧力は、溶液にわたつて減
圧されて冷媒を蒸発させ、かつ溶媒を分離し、一
方それと同時に発生冷媒および溶媒は、作動媒体
と熱交換関係に置かれてエネルギーを作動媒体か
ら除去し、それによつて蒸発器を去る溶媒流およ
び冷媒流を形成する。冷媒流は、ガス状冷媒を包
含する。次いで、蒸発器を去る溶媒流は、エコノ
マイザー帯において、蒸発器に通過する溶液流と
熱交換関係で通過されて溶媒流と溶液との間の伝
熱を生じさせる。それと同時に、溶媒流および冷
媒流は、互いに流体連通に置かれて溶媒流から冷
媒流へのガス状冷媒の物質移動を達成し、このよ
うにして溶媒流と溶液流との間のエコノマイザー
帯内での伝熱を容易にする。その後、溶媒流およ
び冷媒流は、共同圧縮帯において接触され、この
共同圧縮帯において両流上の圧力は昇圧されて合
流の溶媒−冷媒流を形成する。次いで、合流の溶
媒−冷媒流は、溶媒中への冷媒の実質的溶解を促
進するのに十分な圧力下においてミキサーに通過
されて、蒸発器への通過用の溶液流を形成する。
ミキサーが作動媒体と熱交換関係にあると、エネ
ルギーは、ミキサーから除去される。 第４図を今や参照すると、本発明の好ましい具
体例のさらに特定の具体例が、記載されるであろ
う。溶媒−液化冷媒流は、ライン２５を経て蒸発
器１０に通過される。溶媒−液化冷媒流の冷媒お
よび溶媒は、ラウールの法則からの負の偏差を有
し、そして既述の物質の多数の組み合わせから選
択され得る。例として、R₂₂−トリクロロエタン
の冷媒−溶媒の組み合わせが、使用され得る。 第１図および第２図に示された具体例に関連し
て本質上記載のように、溶媒−冷媒流上の圧力
は、蒸発器において減圧されて冷媒を蒸発させ、
かつ溶媒から分離し、一方同時に発生冷媒および
溶媒を作動媒体と熱交換関係に置いてエネルギー
を作動媒体から除去する。その結果、ライン２４
を経て通過する溶媒流およびライン１８を経て通
過するガス状冷媒包含の冷媒流が、形成される。 ライン２４を経て通過する溶媒流は、プロセス
の効率を妨げずに冷媒の実質的部分を含有できる
と信じられる。さらに詳細には、蒸発器を去りか
つライン２４を経て通過する溶媒流は、ライン１
５および２５を経て蒸発器に通過する溶媒−冷媒
流と熱交換関係に置かれる。さらに、ライン２４
内の溶媒流は、ライン１８の冷媒流と流体連通に
置かれ、それ故溶媒流２４から発生するガス状冷
媒は、導管９２を経て冷媒流１８に通過できる。
このガス発生は、溶媒流を冷却する傾向があり、
このようにしてエコノマイザーまたはエコノマイ
ザー帯における伝熱を容易にし、エコノマイザー
帯を通過するときに溶媒−冷媒流の温度低下を増
大する。別の言い方で言つて、冷媒は、さらに溶
媒から発生させられ、かつ得られるエネルギー変
化は、蒸発器に入るときの溶媒−冷媒流の温度低
下によつて蒸発器を通過する作動媒体に間接的に
伝達されるので、冷媒を溶媒から分離するのに失
敗することによつて生ずる蒸発器の無効率は、軽
減されると信じられる。 次いで、溶媒流および冷媒流の両方は、第４図
で圧縮機８８によつて図示されるような共同圧縮
帯において接触される。共同圧縮帯、例えば圧縮
機８８において冷媒を液体と一緒に圧縮すること
は、数種の利点を与えると信じられる。このよう
に、液体溶媒は、一般に冷媒よりも高い熱容量を
有し、そして一般に圧縮機において冷却剤として
作用し、このようにして冷媒を圧縮するのに必要
な仕事量を減少するであろう。追加的に、シーラ
ントおよび潤滑剤並びに冷却剤として作用する液
体溶媒が、選択され得る。このように、冷媒ガス
が共同圧縮帯において単一の圧縮機−ポンプ、例
えば圧縮機８８によつて圧縮され、同時に溶媒が
ポンプ給送されるときには、数種の利点が生じる
ことができる。例えば、溶媒は、全装置の内部冷
却を与え、このようにして可逆断熱よりもポリト
ロープであり、従つて一般により経済的である圧
縮を可能にさせる。追加的に、圧縮機における溶
媒の存在は、遠心圧縮機の場合には高圧を可能と
し、または回転圧縮機の場合には潤滑剤およびシ
ーラントとして作用すると信じられる。 得られた合流の溶媒−冷媒流は、ライン９０を
経て熱交換器、例えば予冷器８６を通してミキサ
ー１１に流れる。熱交換器または予冷器８６は、
ミキサーに通過する溶媒−冷媒の組み合わせの温
度をさらに上げるのに役立ち、一方同時にライン
１５を経てエコノマイザー２６に向けて通過する
冷媒−溶媒流を冷却し始める。熱交換器、例えば
予冷器８６は、ミキサー１１に入る冷媒−溶媒の
合流の温度をミキサー１１の温度にできるだけ近
くに近づけさせる（この温度を超えずに）ように
操作されるべきである。追加的に、予冷器は、ラ
イン９０を経て通過する冷媒−溶媒の組み合わせ
の温度が、冷媒がミキサー１１に達する前には実
質上溶解し始めず、熱を発散しないような温度で
あるような方式で操作されるべきである。 第１図および第２図に関して実質上既述のよう
に、ミキサー１１においては、合流の冷媒−溶媒
流は、所定の温度の場合に溶媒中への冷媒の実質
的溶解を促進してライン１５および２５を経ての
蒸発器１０への通過用溶液流を形成するのに十分
な圧力に維持される。それと同時に、ミキサー
は、ミキサー１１において溶解凝縮冷媒によつて
発散されるエネルギーまたは熱を除去する作動媒
体と熱交換関係にある。 第４図に示される具体例の操作は、図中に示さ
れる各種の温度（すべて〓）によつてさらに明示
される。これらの温度は、以下の仮定に基づいて
計算された。冷媒としてR₂₂を使用しかつ溶媒と
して１，１，１−トリクロロエタン（TCE）を
使用するサイクルが、蒸発器温度40〓（約4.44
℃）およびミキサー温度100〓（約43℃）の場合
に使用されたと仮定される。熱収支から得られる
計算に基づいて、予冷器が存在しないならば、シ
ステムの理論動作係数は6.71であろうと信じら
れ、この値は従来技術のシステムで一般に使用さ
れる純粋なR₂₂蒸気圧縮サイクルの場合の5.75と
好都合に匹敵する。しかしながら、熱交換器、例
えば予冷器８６が存在するならば、冷媒−溶媒の
組み合わせは、ミキサーを出る冷媒−溶媒流を冷
却するのに使用され得る。ライン９０を経て通過
するこの組み合わせは、ミキサーに入るときにミ
キサー圧力であるが、熱交換器８６を通しての通
過を開始するときにはミキサー温度未満であるの
で、溶媒中への冷媒の溶解は、予冷器８６におい
て開始しているであろうと推測される。示された
温度において冷媒としてR₂₂を使用し、かつ溶媒
としてトリクロロエタンを使用する場合には、不
活性液体の場合に理論上得られる熱交換の半分だ
けの理論的最大が得られ、そして得られる理論的
動作係数は、7.13である〔完全な（カルノー）サ
イクルの場合の理論的最大動作係数は、7.14であ
る〕。 純粋なR₂₂蒸発圧縮サイクルに比較してのこれ
らの計算結果は、表１に示される。計算に必要な
各種のデータ、即ち蒸気密度、ポリトロープ吐出
し温度を測定するための可逆断熱圧縮の吐出し温
度などは、アメリカン・ソサイエテイー・オブ・
ヒーテイング・レフリジレーテイング・エンド・
エア・コンデイシヨニング・エンジニアーズ、
「冷媒の熱物性」、1976年およびアメリカン・ソサ
イエテイー・オブ・ヒーテイング・レフリジレー
テイング・エンド・エア・コンデイシヨニング・
エンジニアーズ、「冷媒の熱力学的性質」、1980年
からとられた。外挿された場合には、それらは、
一般にサイクル動作に関して保存推定値
（conservative estimates）の方向になされたと
信じられる。 蒸発器温度40〓（約4.44℃）およびミキサー温
度110〓（約43℃）の場合にR₂₂−TCEサイクル
および循環物１ポンド（約453ｇ）に基づいて、
100〓（約43℃）および94.7psiaにおいて、
TCE0.684ポンド（約310ｇ）は、液体溶液におい
てR₂₂0.316ポンド（約142ｇ）と平衡である。40
〓（約4.44℃）および24.7psiaにおいて、
R₂₂0.262ポンド（約118.8ｇ）が蒸発し、R₂₂0.054
ポンド（約24.49ｇ）が溶液中に残る。エンタル
ピー測定は、発生R₂₂が蒸発器における総冷凍効
果として22.65Btuを吸収することを示す。

【表】 ンド

【表】

【表】 完全な熱交換および等しい出口温度69.6〓（約
20.9℃）を仮定すると、40〓（約4.44℃）で入る
溶媒がライン１５および２５に入つて来る冷媒含
有溶液流に向流で流れるときに、残りのR₂₂0.054
ポンド（約24.49ｇ）は、エコノマイザーにおい
て蒸発すべきである。両方の場合の出口温度は、
約70〓（約21.1℃）である。予冷器８６が使用さ
れないならば71〓（約21.7℃）により近い温度が
得られ、一方予冷器８６が使用されるときには各
場合に約69.64〓（約20.91℃）の出口温度に達す
る。 比熱0.258を有するTCE0.684ポンド（約310ｇ）
は、予冷器８６がない場合には70.93〓（約21.63
℃）で圧縮機に入り、または予冷器８６が圧縮機
８８とミキサー１１との間にある場合には69.64
〓（約20.91℃）で圧縮機に入り、そしてエコノ
マイザー帯からの40〓（約4.44℃）よりも温かい
ガスを包含するR₂₂0.36ポンド（約163ｇ）の導入
温度は、予冷器８６が不存在の場合には42.62〓
（約5.9℃）と計算され、または予冷器８６が存在
する場合には42.5〓（約5.83℃）と計算される。
ガス単独の可逆断熱圧縮は、148〓（約64.4℃）
の吐出し温度を与え、それ故液体およびガスの吐
出し温度は、100.51〓（約38.06℃）であり、ま
たは予冷器８６が使用される場合には99.25〓
（約37.36℃）である。 ｎの値、即ちポリトロープ圧縮定数は、次式 （式中、T₁＝502.62゜R、T₂＝560.51゜R、P₂＝24.7
×144psf、P₂＝94.7×144psf、ｎ＝1.09） から求められる。 圧縮仕事（Btu）P₂V₂−P₁V₁／Ｊ（１−ｎ）は、蒸発
された R₂₂0.316ポンド（約142ｇ）当たり2.05Btuであ
る。V₁およびV₂は、アメリカン・ソサイエテイ
ー・オブ・ヒーテイング・レフリジエレーテイン
グ・エンド・エア・コンデイシヨニング・エンジ
ニアーズ、「冷媒の熱力学的性質」、1980年の過熱
度の表からとられる。エコノマイザー２６を去る
ストリツピングTCEの密度は、83.98ポンド／立
方フイートであり、70psi示差にわたつての圧力
ヘツドは、120.42フイート（約3670cm）であり、
そしてTCE0.684ポンド（約310ｇ）をポンプ給送
するBtuは、0.106である。従つて、ガスを圧縮し
かつ液体をポンプ給送する全仕事は、混合物１ポ
ンド（0.4536Kg）当たり2.16Btuである。 比熱0.264を有する冷媒−溶媒溶液は、蒸発器
において30.93〓（−0.594℃）〜40〓（約4.44℃）
に過冷却されなければならないので、ガス−液体
循環物１ポンド（0.4536ｇ）当たりの正味の有効
冷凍効果は、予冷器８６の不存在の場合に
14.48Btuである。 このように、サイクルの動作係数は、6.71であ
る。これらの条件下での純R₂₂サイクルの理論動
作係数は、5.75であるので、追加の熱交換器、例
えば予冷器８６が使用されないと仮定し、第４図
に示された具体例は、比較可能な蒸気圧縮冷凍サ
イクルよりも16.7％効率の良い方法を示すと信じ
られる。 前記のことは、前記初期参照を除いて、圧縮機
を出る液体−圧縮ガス混合物が11〓（約43℃）の
ミキサーよりも依然として冷たく、そしてミキサ
ーを出る冷媒−溶媒溶液を過冷却する能力を有す
るという事実を無視している。液体によるガスの
吸収がなく、従つて熱の発生がないならば、予冷
器８６は、凝縮器からの流出物を105.62〓（約
40.9℃）に過冷却するであろう。実際の温度低下
が（110゜−105.62゜）の半分だけであると仮定し
て、冷媒−溶媒溶液は、110〓（約43℃）の代わ
りに107.81〓（約42.12℃）の温度でエコノマイ
ザー２６に流れる。 前記計算をエコノマイザーおよび圧縮機につい
て繰り返すと、ライン２４中の溶媒流内のすべて
のR₂₂は、依然として出て来ると信じられる。圧
縮−ポンプ給送の仕事は、循環物１ポンド
（0.4536Kg）当たり、2.08Btuになる。凝縮器から
の流出物は、若干冷却されているので、循環物１
ポンド（0.4536Kg）当たりの有効な正味の冷凍効
果は、14.83Btuである。 動作係数は、純R₂₂の場合の5.75に比較して今
や7.13であり、予冷器８６なしの場合の6.71と比
較される。40〓（約4.44℃）と110〓（約43℃）
との間の理論上完全なカルノー効率は、7.14であ
るので、予冷器は、より高い効率を与えるらし
い。その理由は、7.13が5.75よりも約25％良好で
あるからである。 図面に示された具体例への多数の変形および置
換は、可能である。例として、第１図中の具体例
は、ライン１９からの溶媒の一部分がライン１８
中の冷凍流に噴霧され、このようにして遠心圧縮
機に高圧を発現させるように操作され得ると信じ
られる。その理由は、うず巻ポンプによつて発現
される圧力が被処理媒体の密度と先端速度の自乗
との積に比例するからである。このように、かな
り高い圧力が所定のうず巻ポンプに対して発現で
き、それ故より小さいポンプが使用され得る。 第１図に示される具体例に対しての別の変形に
おいては、ポンプ型圧縮機１２の代わりにジエツ
ト圧縮機を使用できる。このように、ライン１９
からの溶媒の一部分によつてジエツト圧縮機に供
給される溶媒の高速液体ジエツトは、蒸発器−沸
騰器１０から来る冷媒ガスを圧縮するのに使用さ
れ得る。より高い比熱の溶媒の存在は、液体のよ
り高い熱容量のため、さらに効率の良い圧縮を生
ずると信じられる。さらに詳細には、圧縮は、大
体等温になり、従つてさらに効率良くなる。 別の具体例においては、圧縮機１２および溶媒
用ポンプ１３の両方の代わりに、冷媒ガスを圧縮
し、溶媒を循環し、そして単一の導管を通してミ
キサー１１に導入する前にガスと溶媒との混合を
開始する液体リング圧縮機が、使用され得る。圧
縮は、大体等温であり、従つてさらに効率良いと
理解される。 例えば、第１図に示すように、弁７６は、閉じ
ることができ、そして弁７１および液体リング圧
縮機７７は、溶媒および冷媒の両方が蒸発器１０
からライン７２を経てリング圧縮機７７に通過す
るように操作され得る。次いで、圧縮混合物は、
ミキサー１１に通過するであろう。例として、リ
ング圧縮機７７は、コネチカツト州サウス・ノル
ウオークのナツシユ・エンジニアリング・カンパ
ニーによつて製造され、かつ1971年に前記会社の
会報No.474−Ｃに記載のダブルローブ圧縮機であ
ることができる。 なお別の具体例においては、冷媒は、溶媒で発
泡でき、そして溶媒用ポンプ１３は、第１図に示
された具体例から排除できた。冷媒および溶媒の
両方は、蒸発器１０から圧縮機１２まで循環さ
れ、従つてミキサー１１に循環されるであろう。
同様に、第２図に示された具体例も、修正でき
る。例えば、溶媒用ポンプ１３の代わりに、圧縮
冷媒ガスを導管１４から導管２４内の溶媒流に噴
射し、このようして冷媒ガスおよび溶媒液体の両
方を凝縮器−ミキサー１１に推進する装置が、使
用され得る。また、第１図に示されるように、弁
７１および７４は、溶媒の少なくとも一部分を溶
媒用ポンプ１３を迂回させるように操作でき、一
方弁７４は、十分量の蒸気をライン１４からライ
ン７３を経てライン７２に通過させるように操作
される。 本発明は、他のシステムと一緒にも使用され得
る。例えば、発生器−吸収器対は、圧縮機と協同
して組立てて取り付けられて圧縮機用のバツクア
ツプ（back−up）を与えることができる。発生
器は、例えば排気または太陽エネルギーの形態か
らの二次熱源として機能できた。例えば、第２図
に示されるように、弁４１および４２は、ライン
１８および１４の圧縮機１２の両側に置かれて発
生器−吸収器対４８，４４をシステム内に組立て
て取り付けることができる。次いで、蒸発された
冷媒の一部分は、ライン１８からライン４３を経
て吸収器に通過でき、適当な二次溶媒中に吸収さ
れ、次いでポンプ４６によつてライン４５および
４７を通して発生器４８に溶液でポンプ給送され
た。発生器４８内での冷媒の蒸発時に、今や圧縮
された蒸気は、ライン４９、弁４２およびライン
１４を経てミキサーに通過でき、一方二次溶媒
は、ライン５０を経て吸収器４４に返送された。 二次溶媒は、主システムで使用されたのと同一
であることができる。 勿論、本発明のすべての利点を得るために、発
生器−吸収器対は、圧縮機１２の完全な代用物で
あるべきではない。むしろ、発生器−吸収器対お
よび機械的圧縮機は、加圧冷媒ガスを発生する相
補的手段である。 さらに、第４図の具体例に関しては、この開示
の利益を有する当業者には既知であろうように、
ガス成分および液体成分の同時圧縮−ポンプ給送
用の多数の別の具体例が、存在する。例えば、ヨ
ークによつて製造されるような大きい多段遠心圧
縮機は、しばしば段間のフラツシユ中間冷却用の
代替物として液体冷媒を蒸気流に噴射するように
設計される。しかしながら、このような場合に
は、液体の流量は、できるだけ合理的に均一であ
るべきである。また、ダンハム・ブツシユ
（Dunham− Bush）製のような螺旋または回転
ねじ圧縮機は、本明細書に開示のような化学的に
助長された機械冷凍システムの場合に使用するの
に適していることがある。しかしながら、化学的
には助長された機械冷凍システムにおいては、溶
媒は、好ましくは冷却剤、潤滑剤およびシーラン
トとして役立つべきである。さらに、溶媒は、圧
縮ガスと一緒にミキサー上に通過するので、大き
い油分離器および油冷却器は、排除されるべきで
ある。 より小さい能力のためには、日本のオグラ・ク
ラツチ製のワンケル（Wankel）型圧縮機、また
はロトレツクス（Rotorex）〔フエダーズ
（Fedders）〕および三菱のころがりピストン圧縮
機が、有用であることが立証されている。シヒ
（Sihi）製の多段遠心圧縮機−ポンプも、多分有
用である。この装置においては、ガス−液体混合
物は、第一の密閉羽根車に軸方向に入り、そして
より密な液体は、周辺に投入される。より軽いガ
スは、室の中心により近い第二の後段に入れら
れ、次いでガスおよび液体の両方は、第二の羽根
車後段を通して一緒に運ばれる。 或いは、エコノマイザーが使用され、かつ資本
コストが許す場合には、タービンが、エコノマイ
ザーと蒸発器との間において冷媒−溶媒流内に設
置されて減圧装置として機能させ、絞り装置を補
足することができる。適当な操作条件下において
は、エコノマイザーを出る過冷却流は、この点に
おいて冷媒ガスをほとんどフラツシユしそうもな
いと信じられ、そして得られる軸仕事は、システ
ム用ポンプ、圧縮機、補助フアンなどを動力増進
するのに使用され得る。 追加の装置事項は、本発明の枠内で使用され得
る。例えば、本質上手の制御装置の使用は、多く
の操作の場合に十分であるが、システムの制御並
びにシステム融通性は、適当なプロセス制御の使
用によつて増大され得る。追加的に、第４図に示
された具体例においては、ガス状冷媒および液体
の低い圧力低下混合が、インライン不動ミキサ
ー、例えばニユーヨーク州エーボンのミキシン
グ・イクイツプメント・カンパニーによつて提供
されるものを使用することによつて達成できた。 本発明の装置および方法のさらに他の修正およ
び別の具体例は、この記載に鑑みて当業者には明
らかであろう。従つて、この記載は、例示として
だけ解釈されるべきであり、そして当業者に本発
明の実施法を教示する目的のためである。図示さ
れかつ記載された本発明の形態は、本発明の好ま
しい具体例と解釈されるべきであることが理解さ
れるべきである。各種の変化は、部品の大きさ、
形状および配置についてなされ得る。例えば、本
明細書で図示されかつ記載されたものの代わり
に、等価のエレメントまたは材料を使用でき、部
品は交替でき、そして本発明の或る特徴は、他の
特徴の使用に独立に利用され得る。これらのすべ
ては、本発明のこの記載の利益を有した後には当
業者には明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図に示す冷凍サイクルの略図
は本発明の理解を容易にするための参考図であ
り、第３図は、第１図、第２図および第４図に示
す例において使用する蒸発器の概略図であり、第
４図は、本発明の実施例を示す概略図である。 １０……蒸発器、１１……ミキサー、１２……
圧縮機、２６……エコノマイザー、４４……吸収
器、４８……発生器、８６……予冷器、８８……
圧縮機。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 混合帯において、冷媒と溶媒との溶液が形成
   される条件下において、冷媒と溶媒を混合してラ
   ウール法則からの負の偏差を示す冷媒−溶媒溶液
   を調製し、 前記溶液と作動媒体との間で熱交換を行うこと
   によつて前記溶液から熱を除去し、 前記溶液流をエコノマイザー帯を介して冷却帯
   に通過させてここで冷媒の放出が生ずる圧力まで
   減圧し、これによりガス状冷媒と冷媒放出が行わ
   れた溶液を形成し、 前記冷却帯において作動媒体と前記溶液との間
   で熱交換を行つて前記作動流体から熱を除去し、 前記冷却帯に移送される溶液流との間で熱交換
   関係に置かれるように前記エコノマイザー帯を介
   して前記冷媒放出が行われた溶液を通過させ、 さらに前記ガス状冷媒流を前記冷却帯から前記
   混合帯へ通過させるとともに前記冷媒と前記冷媒
   放出が行われた溶液とを一緒に圧縮することによ
   つて、前記ガス状冷媒と前記冷媒放出が行われた
   溶液を前記エコノマイザー帯から前記混合帯に移
   送する工程からなる、化学的に助長された機械冷
   凍法であつて、 前記エコノマイザー帯における前記冷媒放出が
   行われた溶液と前記ガス状冷媒との間で流体連通
   を行うようにして、これにより前記冷媒流から放
   出するガス状冷媒が、前記冷媒放出が行われた溶
   液から分離されて前記エコノマイザー帯を去りそ
   して前記冷媒流へと通過することができるように
   したことを特徴とする、化学的に助長された機械
   冷凍法。 ２ 前記混合帯から前記エコノマイザー帯へと通
   過する前記溶液と熱交換関係に置かれた状態で、
   予冷帯を介して前記圧縮された冷媒と前記冷媒放
   出が行われた溶液とを前記混合帯へと通過させる
   工程をさらに含む、特許請求の範囲第１項に記載
   の方法。 ３ 予冷帯において、前記圧縮された冷媒と前記
   冷媒放出が行われた溶液の温度を上昇させて前記
   混合帯の温度に近ずける、特許請求の範囲第２項
   に記載の方法。 ４ 冷媒と溶媒との溶液が形成される条件下にお
   いて冷媒と溶媒を混合してラウール法則からの負
   の偏差を示す冷媒−溶媒溶液を調製するように配
   置されたミキサー１１および前記溶液と作動媒体
   との間で熱交換を行つて前記溶液から熱を除去す
   るための手段と、 前記溶液から熱を除去するために前記作動媒体
   と熱交換関係にある間に前記溶液から冷媒を放出
   させて前記溶液から冷媒を放出させるための冷却
   帯１０と、 前記冷却帯１０へ移動した溶液と冷却帯に存在
   している前記冷媒放出が行われた溶液との間で熱
   交換を行うためのエコノマイザー２６と、 前記ガス状冷媒と前記冷媒放出が行われた溶液
   とを一緒に圧縮するための圧縮手段８８と、 前記冷却帯１０において放出されたガス状冷媒
   を前記圧縮手段に移送するための導管１８とを具
   備してなる化学的に助長された機械冷凍装置であ
   つて、 前記冷却帯１０と圧縮手段８８との間の位置に
   おいて、前記エコノマイザー２６と前記ガス状冷
   媒を移送するための導管１８との間を連絡して前
   記エコノマイザー２６中の前記溶液から放出され
   る冷媒を前記導管１８に移送するための導管９２
   を具備してなることを特徴とする、化学的に助長
   された機械冷凍装置。 ５ 前記圧縮手段８８からミキサー１１へと通過
   する圧縮された冷媒および冷媒放出が行われた溶
   液と、前記ミキサー１１から前記エコノマイザー
   ２６へと通過する冷媒−溶媒溶液との間で熱交換
   を行うための予冷器８６をさらに具備してなる、
   特許請求の範囲第４項に記載の機械冷凍装置。