JPH07198221A - 作動流体サイクルと吸収サイクルを持つ多段装置並びにその動作の方法 - Google Patents

作動流体サイクルと吸収サイクルを持つ多段装置並びにその動作の方法

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JPH07198221A
JPH07198221A JP6224086A JP22408694A JPH07198221A JP H07198221 A JPH07198221 A JP H07198221A JP 6224086 A JP6224086 A JP 6224086A JP 22408694 A JP22408694 A JP 22408694A JP H07198221 A JPH07198221 A JP H07198221A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 周辺温度が変化した場合に、導管内を通る作
動流体の流れの方向、流量を変えることによりエネルギ
を有効に利用できるようにすること。 【構成】 第１、第２、第３および第４の交換ユニット
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄと圧縮機ユニットＫを有し、各ユニット
は圧縮機回路および吸収回路であり、吸収回路は作動流
体回路（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）と２つの吸収剤回路（Ａ、
Ｃ）、（Ｂ、Ｄ）を含み、用語「交換ユニット」が発生
器、凝縮器、蒸発器および吸収器として働くユニットを
意味するものとして、吸収回路および圧縮機回路は、２
つの特定の交換ユニットＡ、Ｃが作動流体回路の交換ユ
ニットとしておよび圧縮機回路の交換ユニットとしても
動作するように共用し、特定の２つの交換ユニットＡ、
Ｃを通って作動流体回路内と圧縮機回路内の作動流体の
各々が双方の回路内を流れる構成。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は収着（ソープション）
過程を使用して熱エネルギおよび／または熱パワーを利
用するための作動流体（ワーキングフルーイド）と吸収
の２つのサイクルを含む多段装置に関する。
【０００２】
【発明の背景】作動流体は吸収サイクルにおいて吸収剤
に吸収または溶解されて異なる圧力レベルに変換され、
次に再び脱着または蒸発される。（用語「吸収剤／溶
剤」、「吸収／溶解／再吸収」および「蒸発／脱着（離
脱）」はこれに関連して技術的に等価と考える必要があ
る。）なお、吸収サイクルとは、吸収剤が作動流体を吸
収するサイクルをいい、請求の範囲に記載の吸収剤サイ
クルと対応する。作動流体は作動流体サイクルにおいて
一部気態一部液体および／または吸収された状態で循環
する。吸収された状態では作動流体は吸収サイクルの一
部において輸送される。従って作動流体サイクルはまた
少なくとも１つの吸収サイクルの作動流体高含有量の吸
収剤が循環している部分を含んでいる。
【０００３】この一般形式を持つ代表的な公知装置は次
のものを含んでいる。 ａ） 熱ポンプ（ヒートポンプ）および冷凍機 この２つは同じ原理で動作する。熱エネルギを高温で駆
動することにより、低温で放出された熱エネルギが中温
レベルに押上げられる。（用語「高」、「中」、「低」
はここでも保証説明においても特に定義しない限り相対
的な言葉と考えるべきである。） ｂ） 熱分離器（ヒートトランスフオーマ） 熱分離器は中温で放出された熱エネルギから高温で出力
熱エネルギを生成し、従ってまた低温で廃熱を生ずる装
置で第２種ヒートポンプまたはヒートトランスフオーマ
とも呼ばれる。 ｃ） 圧縮機式熱ポンプと圧縮機式冷凍機 この２つは同じ原理で動作する。低温で放出された熱エ
ネルギが機械的駆動エネルギにより高温レベルに押上げ
られる。 ｄ） 吸収サイクルを有する圧縮機式熱ポンプまたは冷
凍機 この装置は凝縮器を再吸収器で置換し、蒸発器を脱着器
で置換した点が上記ｃ）項と異る。 ｅ） 通常のクラウジウス・ランキン型熱パワーステー
ション ｆ） 吸収サイクルを有する熱パワープラント
【０００４】この装置は凝縮器と給水ポンプを含むボイ
ラとの間の接続を吸収サイクルで置換した点が、ボイ
ラ、膨張機（タービン）、凝縮器および給水ポンプを有
する通常の熱パワープラントと異る。この種の装置では
機械的エネルギと低温における廃熱が高温で放出される
熱エネルギから生ずる。上記ａ）項およびｂ）項の装置
は吸収サイクルだけを含むため一般に「吸収機式機械」
として説明することができる。（この用語の定義は下を
見られたい。）「吸収機式機械」という用語はいわゆる
再吸収機械も含むものとする。ｃ）項からｆ）項までに
説明された装置は気態作動流体が通る「圧力機械」を含
む作動流体サイクルを含んでいる。「圧力機械」という
用語は圧縮機（すなわち仕事によって作動流体の圧力を
増大する装置）と、ガスタービンや蒸気タービンのよう
な膨張機（すなわち仕事をするために作動流体の圧力を
下げる装置）とを意味するものとする。噴流ポンプは膨
張機と圧縮機の組合せと考えることができる。吸収サイ
クルは少くとも１つの吸収サイクルを含むが圧力機械を
含まない作動流体サイクルである。吸収サイクルの最も
重要な成分は、発生器、凝縮器、蒸発器および吸収器で
ある。これらの成分の機能は周知のものであって、これ
らの成分をここでは一般に「交換ユニット」と呼ぶ。従
って交換ユニットは装置が含んでいる作動流体および恐
らく吸収剤も、の熱含有量が少なくともその装置の特定
の動作形式において変化するような作動流体サイクルの
成分である。作動流体の相状態は一般に（発生器におけ
る）脱着、（凝縮器における）凝縮、（蒸発器におけ
る）蒸発および（吸収器における）吸収によって変化す
る。今問題にしている装置内の交換ユニットのあるもの
の機能は特定の装置の与えられた動作形式の違いによっ
て異ることがある。「蒸発器」および「吸収器」という
用語も再吸収機械において脱着および再吸収の機能を行
う交換ユニットにも適用するものとする。
【０００５】上述の交換ユニットおよび圧力機械は以下
の説明において「１次成分」と考えられ、ポンプ、熱交
換器、側流ダクト（バイパス）、溶液冷却器、整流装
置、絞り弁、収集容器等は「２次成分」と考えられる。
しかしこの定義は各種成分の技術的評価か商業的評価を
含蓄する意図を持たない。単段の、圧縮機式冷凍機およ
び吸収機式冷凍機および熱ポンプすなわち作動流体サイ
クルを１つしか含まないものは広く普及しており、高度
の発展を成している（例えばアシレー（Ａｓｈｒａｅ）
の基礎ハンドブック（Ｈａｎｄｂｏｏｋｏｆ Ｆｕｎｄ
ａｍｅｎｔａｌｓ）第１９〜２４頁参照）。多段吸収冷
凍機は例えば１９５９年シュプリンガ・フエルラーク社
（Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ）発行プランク
（Ｒ．Ｐｌａｎｋ）編輯の冷凍技術ハンドブック（Ｈａ
ｎｄｂｏｏｋ ｄｅｒ Ｋａｌｔｅｔｅｃｈｎｉｋ）特
にその第７１〜９１頁のニーベルガル（Ｗ．Ｎｉｅｂｅ
ｒｇａｌｌ）著「吸収冷凍機（Ｓｏｒｐｔｉｏｎ−Ｋａ
ｌｔｅｍａｓｃｈｉｎｅｎ）」によって知られる。
【０００６】多段吸収冷凍機はまた次の出所からも知ら
れる。ＤＥ−Ａ−２７８０７６（アルテンキルヒ（Ａｌ
ｔｅ ｎｋｉｒｃｈ）等）。アルテンキルヒ（Ｅ．Ａｌ
ｔｅｎｋｉｒｃｈ）、「綜合冷凍工業誌（Ｚｅｉｔｓｃ
ｈｒｉｆｔ ｆｕｒ ｄｉｅ ｇｅｓａｍｔｅ Ｋａｌ
ｔｅｉｎｄｕｓｔｒｉｅ）」（１９１４）第６〜１４頁
および第２１〜２４頁。リヒタ（Ｋ．Ｈ．Ｒｉｃｈｔｅ
ｒ）、「冷凍誌（Ｊｏｕｒｎａ ｏｆ Ｒｅｆｒｉｇｅ
ｒａｔｉｏｎ）」（１９６２）第５巻第１０５〜１１１
頁。ネッスルマン（Ｋ．Ｎｅｓｓｅｌｍａｎｎ）、「綜
合冷凍工業誌（Ｚｅｉｔｓｃｈｒｉｆｔ ｆｕｒ ｄｉ
ｅ ｇｅｓａｍｔｅ Ｋａｌｔｅｉｎｄｕｓｔｒｉ
ｅ）」（１９３４）第７３−７９頁。シナツパ（Ｊ．
Ｃ．Ｖ．Ｃｈｉｎａｐｐａ）等、「太陽エネルギ（Ｓｏ
ｌａｒＥｎｅｒｇｙ）」（１９７６）第１８巻第３３７
〜３４２頁。ＤＥ−Ａ−２４４４９６０（サンヨー） ＤＥ−Ａ−３０１４３２０（ロジエイ（Ｒｏｊｅｙ）） ＤＥ−Ｂ−１５０１１４１（スペース・コンデイショニ
ング（Ｓｐａｃｅ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）） ＤＥ−Ｂ−２１３６４０８（キャリア・カンパニ（Ｃａ
ｒｒｉｅｒ Ｃｏ．）） ＵＳ−Ｃ−３８４８４３０（トレイン（Ｔｒａｎｅ））
【０００７】上記アルテンキルヒの刊行物からいわゆる
「重畳温度」法を使用することも判る。この方法では発
生器中の吸収剤のガス出しを最高吸収器温度がその発生
器の最低温度を実質的に超える程度まで行い、熱交換を
発生器の最低温部と吸収器の最高温部の間で行う。多段
熱分離器（（ヒートトランスフオーマ）回路はＤＥ−Ｃ
−５０８１２１（アルテンキルヒ）から知られる。
【０００８】吸収器と圧縮機の回路を組合せて有する冷
凍機と熱ポンプは次の出所から知られる。ニーベルガル
（Ｗ．Ｎｉｅｂｅｒｇａｌｌ）、「冷凍技術ハンドブッ
ク（Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｄｅｒ Ｋａｌｔｅｔｅｃｈｎ
ｉｋ）」第９３〜９７頁。ニーベルガル（Ｗ．Ｎｉｅｂ
ｅｒｇａｌｌ）、「健康技術者（Ｇｅｓｕｎｄｈｅｉｔ
ｓ−Ｉｎｇｅｎｉｅｕｒ）」（１９５５）第７６巻第１
２９〜１３５頁。ＤＥ−Ａ−２２１６２０４（アークラ
（Ａｒｋｌａ）） ＤＥ−Ｃ−８４２７９７（ペールマン（Ｐｏｈｌｍａｎ
ｎ）） ＤＥ−Ｃ−９５３３７８（アルテンキルヒ（Ａｌｔｅｎ
ｋｉｒｃｈ）等） ＥＰ−Ａ−０００３２９３（ヤンセン（Ｊａｎｓｅｎ）
等） ＪＰ−Ｃ−５４−１０１５３４（穂積） ＵＳ−Ｃ−４０３１７１２（コステロ（Ｃｏｓｔｅｌｌ
ｏ））
【０００９】膨張機を有する吸収器回路の組合せは次の
出所から知られる。ＤＥ−Ａ−２８０１８３５（ジンゲ
ルマン（Ｓｉｎｇｅｌｍａｎｎ）） ＤＥ−Ｃ−２７８０７６（アルテンキルヒ（Ａｌｔｅｎ
ｋｉｒｅｈ）等） ＦＲ−Ａ−２４５５２５３（アーミン（Ａｒｍｉｎｅ
ｓ）等） ＵＳ−Ｃ−４００９５７５（ハルトマン（Ｈａｒｔｍａ
ｎｎ））
【００１０】これらの公知の多段吸収機式機械は複雑高
価で、そこで行われる過程の面から理解することが困難
なため、これまでこのような多段機械を他の用途特に家
庭用暖房方式の熱ポンプの動作に使用することは強力に
探究されなかった。従って特に恐らくさらに安価に同じ
効果が得られるかどうか、または他の方式を用いて好都
合にある種の仕事ができるかどうか、もしできればこの
ような方式は何であるのかを決することができなかっ
た。
【００１１】圧力機械を含み、吸収過程を用いる装置に
ついても同じことがいえる。
【００１２】
【発明の概要】この発明の目的は少なくとも１つの作動
流体サイクルを含み、収着（ソープション）過程を用い
る新規で有利な熱エネルギ制御用多段装置を開示するこ
とである。この新型の装置は特許請求の範囲によって定
義される。なお、請求の範囲において各要素および条件
の後につけた括弧書の符号、記号および図番は図示実施
例中の該当部を例示するもので、特に限定的な意味をも
つものではない。この発明は特定の目的を達成するに適
する構造（基本方式）をある規則を適用することにより
確認することができるという新発見を利用している。こ
の発明による新装置によれば、特定の目的を最適の効率
および／または装置に対する最低可能費用で達成するこ
とができる。その上この発明による装置によって従来法
では未だ実現することができなかった結果を得ることが
できる。
【００１３】例えば、供給温度と性能を可変戸外温度に
従って適応させることができるだけでなく、また性能係
数がそれ自身を広範囲内で与えられた温度に対する最良
値に調節するような熱ポンプが創造されている。そし
て、この発明に更に圧縮機サイクルを設けて成る装置に
おいて、熱ポンプや冷凍機械の特別の利点は、その圧縮
機が、同じ温度範囲で同じ冷媒を用いる通常の機械を用
いる場合より実質的に高いまたは低い圧力および／また
は圧力比で動作し得ることである。また膨張機が通常の
クラウジウス・ランキンの過程を用いる場合より実質的
に高いまたは低い圧力および／または圧力比で動作する
熱／パワー過程も判っている。例えば水を作動流体とし
て用いると、膨張機や圧縮機は１００℃より遙かに高い
温度に相当する圧力で動作するが、熱変換過程は１００
℃以下で行うことができる。逆に既知の過程では熱分解
の怖れのあった冷媒に対する可使範囲を拡大してさらに
高温度を蔽うことができる。
【００１４】この発明による装置は連続的にすなわち作
動流体が定常動作中連続して循環し、不連続に動作する
装置の場合のように時折貯留器に溜ることがないように
動作することが好ましい。少なくとも１つの吸収サイク
ルとこれに結合された少なくとも１つの圧力機械サイク
ルとを含み、少なくとも１つの閉じた作動流体サイクル
を作動流体が循環する連続動作装置を動作させるこの発
明の方法においては、この発明は、その圧力機械を離れ
て行く気相作動流体が凝縮し（吸収され）、これによっ
て生じた熱を利用してその圧力機械に入って来る気相作
動流体を発生することを特徴とする。
【００１５】また作動流体を圧縮することにより過熱さ
せる圧縮式熱ポンプとして動作する装置を動作させる方
法は、この発明により圧縮された作動流体が完全に吸収
されずに吸収サイクルに過剰の熱が放出されることを特
徴とする。逆に気相作動流体が発生され加熱された後膨
張機内で膨張させられる膨張機を動作させて仕事をさせ
る方法では、この発明は作動流体の量の一部の吸収また
は吸収剤の比熱により吸収サイクルの交換ユニット中で
その過熱が行われることを特徴とする。
【００１６】作動流体と吸収剤の両線路により接続され
て両者と共に作動流体のスループット（作動流体の流量
と流れの方向）を各別に変え得る少なくとも２つの作動
流体サイクル中に配置された複数個の交換ユニットを含
む装置を動作させる方法は、この発明により両サイクル
に属する動作定数すなわち圧力、温度および交換ユニッ
トの作動流体スループットのうちの少なくとも１つを調
整用変数として用いる。この交換ユニット中の作動流体
の回転率は実質的に低い方がよく、例えばこの装置の他
の交換ユニット中の作動流体のそれの２５％または１０
％より低いことが好ましい。
【００１７】次に図面を参照しつつこの発明の実施例の
各形式およびこの発明によって装置を設計するための一
般規則をさらに詳細に説明する。
【００１８】この過程と方式の略示では基本成分の数と
その間の接続を示すだけでなくその成分のｌｎｐ／−１
／Ｔ図表（すなわち仕事機械を除く装置の各成分の相対
動作圧力と相対動作温度を示す図表）中の相対位置を示
すことのできる形成を選んだ。この表示法の典型的特性
は、装置の配置と工程図のｌｎｐ／−１／Ｔ図表形式に
おける混合物を表わすもので、次の規則に含まれる構造
原理特に重畳原理（後述）の簡単迅速な適用を可能にす
る。
【００１９】簡単のために熱出力（測定の単位はワット
またはｋｃａｌ／時）を表わすのに用語「熱」を用い
る。装置の形式とその動作状態を簡単に分類するためさ
らに簡単化を行う。すなわち相の変化を受ける作動流体
の量と各交換ユニットの熱出力は互いに比例するため、
単位時間に変換される熱量Ｑと単位時間に変換される作
動流体の量の双方に同じ変数（例えばｍまたはｎ）を用
いることができる。なお、これら作動流体の流量と流れ
の方向を表すｍ、ｎが特許請求の範囲に記載のスループ
ットである。装置の説明と例示において作動流体の流れ
る各種の管路、交換ユニット等で起る圧力降下は論述も
図示もしない。しかし論証の過程に導入すべき最重要結
論の有効性がこのような仮定的近似で害されないことを
強調しておく。
【００２０】「完全サイクル」という用語は交換ユニッ
ト間または交換ユニットと少なくとも１つの圧力機械と
の間の接続と定義され、他の基本成分がなくても熱エネ
ルギを利用する装置として静止動作を可能にし、その中
で変換された熱と（適用可能なら）仕事が１つの作動流
体流の量と方向の表示により決まる。最も簡単な場合完
全サイクルは図１に示す１段吸収機械サイクルか図２に
示す１段圧力機械サイクルを１つ含んでいる。図１およ
び図２に示すサイクルは「基本サイクル」と考えるべき
である。図１および図２はまた作動媒体系の蒸気圧を示
し、ここでξは液体吸収剤中の作動流体の濃度を示す。
【００２１】図１の基本吸収サイクルは４つの交換ユニ
ットＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを含んでいる。交換ユニットＡ、Ｂ
は比較的高い圧力範囲Ｐ1 内で動作するが、交換ユニッ
トＣ、Ｄは比較的低い圧力範囲Ｐ0 内で動作する。交換
ユニットＤ、Ｂ、Ｃ、Ａはそれぞれ温度範囲Ｔ0 、
Ｔ1 、Ｔ2 、Ｔ3 内で動作し、各温度範囲の平均温度は
この順序で上昇する。交換ユニットＡ、Ｂは作動流体管
路１２で接続され、交換ユニットＣ、Ｄは作動流体管路
２０で接続されている。交換ユニットＡ、Ｃは吸収剤サ
イクル２２で接続され、交換ユニットＢ、Ｄは吸収剤サ
イクル２４で接続されている（さらに詳しくは図３、図
４及び図５に関する説明参照）。図１に示す吸収剤サイ
クルを含む全方式において、ｌｎｐ／−１／Ｔ図表の左
上の最も遠い位置にある結合された１対の交換ユニット
（すなわち図１では交換ユニットＢ、Ｄ）はまた吸収剤
サイクルでなく代りに１つの作動流体管路で接続するこ
ともできる。この作動流体管路はこの２つの交換ユニッ
ト間で移送される液体作動流体に対してその作動流体の
循環する方向によって絞り弁２４ｄかポンプ２４ｂを含
んでいる。
【００２２】圧力変化装置（絞り弁、ポンプ）を含む吸
収剤サイクル又は作動流体管路によって接続された各交
換ユニット対例えばＡ、ＣおよびＢ、Ｄは必要に応じて
温度軸に沿いその回路内の他の交換ユニット対まで移動
することができる。例えば図１の交換ユニット対Ｂ、Ｄ
は右へ温度範囲Ｔ1 、Ｔ2 が一致するまで、実際にはそ
れ以上に交換ユニットＢが交換ユニットＣより高温度で
動作するように移動することができる。交換ユニットＡ
〜Ｄはそれぞれ熱ＱA 、ＱB 、ＱC 、ＱD を供給または
抽出する装置で略示されている。吸収サイクル（または
絞り弁、ポンプ等の圧力変化装置を含む対応する作動流
体管路）によって結合された１対の交換ユニット例えば
図１のＡとＣまたはＢとＤの対では、これらの交換ユニ
ットが動作する各温度範囲の平均温度Ｔ1 、Ｔ2間と、
これらのユニットが動作す る各圧力範囲の平均圧力Ｐ
1 、Ｐ2 間に次の関係が存在する。
【数１】 ここで
【数２】 は吸収剤の各濃度における作動流体の 蒸気圧曲線の平
均勾配を表わし、Ｒは普遍気体常数を示す。
【００２３】第２図に示す基本圧力機械サイクルも図１
と同様に吸収剤サイクル２２で結合された２つの交換ユ
ニットＡ、Ｂと作動流体サイクル中に配置された１つの
圧力機械Ｋを含んでいる。圧力機械Ｋが膨張機か圧縮機
かによってその機械に対し仕事Ｗが受授される。
【００２４】図１および第２図に示す基本サイクルは、
作動流体の循環する方向と左方最遠部に位置する交換ユ
ニット対の位置によって、分類ａ）ないしｆ）に属する
上述の種々の装置を表わす。以下の説明はこの形式の装
置を設計する規則を示す。この規則によって特定の目的
を達成するために得られる方式を決定することができ
る。また多くの場合この規則を適用することにより与え
られた基本回路を簡単最適化することができる。
【００２５】規則１ 各交換ユニット間または交換ユニットと圧力機械との間
の各接続は完全サイクルまで減少することができねばな
らない。交換ユニットまたは圧力機械は任意数の完全サ
イクルに属することができる。（重畳原理）規則２ 作動流体の流れをその量と方向において任意に選ぶこと
のできる、すなわち他の完全サイクルと無関係に選択が
できる予め定まった最大数の完全サイクルが各方式にあ
る。この作動流体の流れを量と方向について選択し得る
完全サイクル（「独立サイクル」として知られている）
の最大数は次式を用いて計算することができる。 １＋（レベルの異る交換ユニット間の接続の数）−（相
互接続された圧力レベルの数）。（結節点式）規則３ ａ） 作動流体流の量と方向の比の特殊化選択によっ
て、２つ以上の交換ユニット間の部分的または完全な内
部熱交換を可能にすることができる（この交換ユニット
は規則１による方式を一緒に取出すことのできる種々の
完全回路に属する必要がある）。 ｂ） これらの成分が属する完全回路の作動流体流を各
回路内のその成分の種々の機能が互いに打消されるよう
に選択したときは必ず１つの交換ユニットまたは圧力機
械を明瞭に概念化された方式から消去することができ、
このためそのユニットに対し熱または仕事を授受する必
要はない。
【００２６】以上の規則について若干の意見を付加しな
ければならない。完全サイクルは２つの交換ユニット間
の接続が総数に計上されない１つ以上の交換ユニットを
通るように設計されることもある。すなわち技術用語で
は、流体流の加熱、冷却、精溜等の特殊効果を得るた
め、この流体流を異る完全サイクルに属する交換ユニッ
トを通すことが望ましいことがある。一方このとき生ず
る圧力降下を防ぐ必要があれば、作動流体の流れを側路
（偏流管路）により機能的に接続された交換ユニット間
に設けた交換ユニットを通すことができる。規則２の結
節点式を用いて独立に選択し得る作動流体流の数を決め
る場合、絞り弁、ポンプおよび圧縮機または膨張機を有
する１つの作動流体管路を１つの接続として計数する
が、１つの完全ソリューションサイクルも同様に１つの
接続として数える。
【００２７】規則１によれば、ある方式はその完全サイ
クルの１つと交換ユニットを３つまで共有し得る１つの
基本サイクルを加えることにより機能を拡大することが
できる。逆に各方式を基本サイクルで構成することがで
きる。規則３ｂ）を適用すると交換ユニットと圧力機械
の数を与えられた目的に必要な最大数に減ずることが可
能になる。この方法をある方式の設計に適用するとき
は、規則１〜３の用語「独立サイクル」をさらに特殊化
された簡単な用語「基本サイクル」で置換することがで
きる。独立に選択し得る作動流体流の最大数（規則２）
はその方式を基本サイクルの遂次追加により構成し得る
その基本サイクルの数を決定することにより確かめられ
る。新しく追加されるサイクルごとに少なくとも１つの
交換ユニットまたは圧力機械が既に存在する方式の対応
成分と一致し、少なくとも１つの成分が新しい機能を引
受けるなら、この計数法は明確である。
【００２８】規則３ａ）は完全な内部熱交換が行われる
ために正味熱量が零であることを要求している。すなわ
ち内部熱交換において関係する交換ユニットに熱量Ｑが
供給されることもそれから引出されることもないことを
要する。作動流体流の大きさはこの条件Ｑ1 （ｎ、ｍ）
＝Ｑ2 （ｎ、ｍ）によって決まる。規則３ｂ）は単に交
換ユニットからこれに入ったのと等量の気相作動流体が
出て行って相殺されることを要求している。上記の規則
に基いて目的を達成し得る方式を示すことができる。技
術的経費すなわち動作状態を実現するに要する成分の数
はその方式によって異るが大きいものもある。しかし規
則１〜３は原理的に可能な方式がすべて得られることを
自動的に保証するものではなく、従って可能最低の技術
的経費で目的を達し得るような方式が見出されているか
否かは一般に確実でない。
【００２９】以下の説明では原理的に可能な全方式の提
示従ってその試験を保証する教示を規則４として与え
る。規則４は第１の完全サイクルの各交換ユニットを第
２の完全サイクルの各交換ユニットと機能的に合体でき
るという重要で新規な認識に基いている。以下の説明で
はその方式を基本吸収または仕事機械サイクルの複合体
として概念化する。
【００３０】規則４を明確化するため次の用語を定義し
ておく必要がある。方式の累進度（すなわち段階の表
示）はその方式を形成する独立の基本サイクルの数であ
る。ここに述べる形式の方式の分類は上記の認識すなわ
ち２つの基本サイクルを組合せて多段装置を構成する場
合、第１の回路の各交換ユニットを熱についてだけでな
く流体についても第２のサイクルの各交換ユニットと組
合せて２つの交換ユニットが１つのユニットになるよう
にすることができるということに基くことができる。当
然このとき組合された２つのサイクルは同じ作動流体を
含む必要がある。吸収剤は組合された交換ユニットに連
なる吸収剤サイクルにおいてのみ同じでなければならな
い。また２つのサイクルを熱についてのみ結合すること
もできるが、この場合は規則３ｂ）が省略される。２つ
の基本吸収サイクル（それぞれ４つの交換ユニットを含
む）を組合せて２段装置を形成するときは、４×４＝１
６の組合せすなわち最大７つの交換ユニットを持つ１６
種の方式が可能で、換言すれば最大７つの温度レベルと
最大３つの圧力レベルが可能である。この中のいくつか
は互いに等価で、すなわち組合せＡｉ×ＢｊはＡｊ×Ｂ
ｉと等価である。ここでＡ、Ｂは２つのサイクルを表わ
し、ｉ、ｊは共通の交換ユニットの数を表わす。従って
実質的に異なるものは１０種しかない。
【００３１】従って方式の種類の定義を次のようにする
ことができる。ある種類の方式を結合されたサイクルの
交換ユニットの温度範囲と圧力範囲を変えることにより
互いに融合させることができる。種々の交換ユニットの
作動媒体系の温度、圧力および濃度の動作常数はその交
換ユニットが属する吸収サイクルと作動流体サイクルに
よって互いに依存するが、その他の場合は作動流体系の
選択によって定まるある限度内の任意の値をとることが
できる。１つの種類の各素子はこの値を特徴とする。
【００３２】規則４ すべての種類の２段装置または機械は２つの基本サイク
ルを１つ以上の交換ユニットを共有するように組合せる
ことにより得られる。すべての種類の（ｎ＋１）段機械
（但しｎ≧２）は各ｎ段機械を他の基本吸収サイクルま
たは仕事機械サイクルと組合せ、これが１つ以上の交換
ユニットを共有するか、吸収サイクルによって拡大され
る場合は３つもの交換ユニットを共有するようにするこ
とによって得られる。従ってある種の方式は数回得ら
れ、段数が（ｎ＋１）未満の方式も得られる。
【００３３】各種類の機械の動作範囲と動作状態は、交
換ユニットの圧力、温度、作動媒体のスループットおよ
び吸収剤のスループットが変ることで確かめることがで
きる。従って必須条件はその多段ユニットを構成する基
本サイクルが熱についてのみならず作動媒体の流れにつ
いても各共通の交換ユニットにおいて一緒に結合される
ことである。
【００３４】以下の説明では図１および第２図に示され
た基本サイクルとこのサイクルを含む方式を極めて簡略
化して示す。すなわち交換ユニットは小円で、圧力機械
は大円で、また作動流体管路と吸収剤サイクルは単なる
棒線で表わす。
【００３５】図３、図４は、図１の基本吸収サイクル２
つを１つの共通交換ユニットで結合したとき生ずる１６
の種類を示す。図３、図４はまた上述の動作常数の変化
により得られるこれらの種類の各素子の例も示してい
る。サイクルＡはすべての図において同一に示され（図
３右上参照）、２つのサイクルの交換ユニットはサイク
ルＡについて示すように番号付けされている。Ａｉ×Ｂ
ｊは回路Ａの交換ユニットｉが回路Ｂの交換ユニットｊ
と一致することを意味する。
【００３６】図５は、この発明の各種実施例を示す図で
あり、同図は、１つの吸収サイクルと１つの圧力機械サ
イクルを含み、１つの交換ユニットを共有する方式が第
３図と同様に示されている。１つの基本吸収サイクルＡ
と１つの基本仕事機械サイクルＫを１つの交換ユニット
を共有するように組合せると、その結果それぞれ最大５
つの交換ユニット、換言すれば最大５つの温度レベルと
３つの圧力レベルを持つ４×２＝８種類の方式が得られ
る。また１つの基本吸収サイクルＡと第２の基本吸収サ
イクルＢまたは基本圧力機械サイクルｋを２つの交換ユ
ニットを共有するように組合せることもできる。この結
果図６ａ、図６ｂ、図６ｃに示す種類の方式が得られ
る。２つの基本サイクルを結合して成る各方式に対し、
その２つのサイクルを作動流体が循環する方向の種々の
組合せに対応して相異る４つの形式の装置ができる。こ
の形式内でまた複数個の動作状態すなわち装置の動作形
式がある。
【００３７】公知の多段装置は特定の形式とその形式内
における動作の特定の形式についてのみ設計され、公知
の装置に対応する基本方式に対して他の形式および動作
形式はどのようなものがあるかを学ぶことはできない。
【００３８】これに対しこの発明の実施例の推奨形式の
重要な特徴は与えられた装置が複数の動作状態で動作し
得ること、これらの動作形式間の連続または不連続の遷
移が可能で、その装置の動作を変化する周囲条件および
要求にうまく適合させることができる。
【００３９】まず、この発明の要旨である装置を図６
ｃ、及びこの発明の理解を助けるために開示した装置を
図６ａと図６ｂを参照して説明する。
【００４０】図７は図６ａによる基本系を持つ装置を若
干精密化した形式で示す。図７に示す吸収機械は６つの
交換ユニットＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆを有する。図示の
ように交換ユニットＡ、Ｂ、Ｃは圧力Ｐ1 （または実際
にはＰ1 を中心とするある圧力範囲内）で動作し、交換
ユニットＤ、Ｅ、ＦはＰ1 より低い圧力Ｐ0 （実際には
これを中心とするある圧力範囲内）で動作する。また交
換ユニットは図７から判るように種々の温度範囲Ｔ0 〜
Ｔ3 内で動作する。この温度範囲Ｔ0 〜Ｔ3 の平均温度
はこの順序に高くなっている。図７の吸収機械は少なく
とも１つの作動流体と少なくとも１つの吸収剤を含む作
動流体系によって動作する。代表的作動流体系は作動流
体としてアンモニア、吸収剤として水を有する。
【００４１】交換ユニットＡ、Ｂは作動流体管路１２
で、交換ユニットＢ、Ｃは作動流体管路１４で、交換ユ
ニットＣ、Ｆは作動流体管路１６で、交換ユニットＦ、
Ｅは作動流体管路１８で、交換ユニットＥ、Ｄは作動流
体管路２０で接続されている。また交換ユニットＡ、Ｄ
は吸収剤サイクル２２で、交換ユニットＢ、Ｅは吸収剤
サイクル２４で結合されている。交換ユニットＢ、Ｄお
よび／またはＣ、Ｅは熱交換器サイクル３２、３４でそ
れぞれ表示されているように互いに熱的に結合されるの
が好ましい。これを「内部熱交換」（すなわち装置内に
おける熱交換）と呼ぶ。一般に熱的に結合された交換ユ
ニットはまた熱を除去または供給する装置を含んでい
る。作動流体管路１６は吸収機械の用途に従って例えば
絞り弁２６またはポンプ２７のような圧力変化装置を含
む。以下これを詳細に説明する。
【００４２】以上この場合の吸収機械の各成分について
述べた。吸収機械はさらにまた熱交換器２２ｅ、２４
ｅ、２８のような２次成分並びに従来法で公知のような
内部熱交換用の他の熱交換器（図示せず）を有すること
もある。作動流体管路１２、１４、１８、２０はそれぞ
れ調整弁２９、３０、３１、３３を含むことがある。
【００４３】６つの交換ユニットＡ〜Ｆとこれに付随す
る他の成分を含む上述の構成を用いて、種々のサイクル
を流れる作動流体の向きに応じて相異る４つの形式の吸
収機械を実現することができる。これを説明するために
は図７を図６ａに略示するように交換ユニットＡ、Ｂ、
Ｄ、Ｅおよび吸収サイクル２２、２４を含む高温段と交
換ユニットＢ、Ｃ、Ｅ、Ｆおよび吸収サイクル２４を含
む低温段ＩＩを持つ２段吸収機械と見る必要がある。各
段は熱ポンプ（または原理的に同様に冷凍機）または熱
分離器として設計すればよい。特定の段を熱ポンプとし
て設計すると、図６ａおよび図７に示すように反時計方
向に作動流体が循環する。またその段を熱分離器として
設計すると、作動流体は時計方向に循環する。このよう
にして可能な４つの形式に到達する。
【００４４】２つの独立の作動流体サイクルＡＢＥＤと
ＢＣＦＥが観測され、そのサイクルを循環する作動流体
流をそれぞれ図７に示すｎ、ｍとすると、４つの形式に
対する結果は次のようになる。 形式１…熱ポンプ／熱ポンプ ｍ＞０、ｎ＞０ 形式２…熱分離器／熱ポンプ ｍ＜０、ｎ＞０ 形式３…熱分離器／熱分離器 ｍ＜０、ｎ＜０ 形式４…熱ポンプ／熱分離器 ｍ＞０、ｎ＜０
【００４５】図６（ａ）、図６（ｂ）による方式は最も
一般化された場合において６つの温度範囲Ｔ0 〜Ｔ5 で
動作する。動作常数を変えることによりこの温度範囲の
数を５または４にも減じることができる。図７および図
１０は４つの温度範囲を有する図６（ａ）および図６
（ｂ）の種類の方式を示す。種々の交換ユニットまたは
種々の温度範囲で変換された熱出力に対し、次の値が図
７の方式に適する。 ＱA ＝ｎ ＱB ＝−ｎ＋ｍ ＱC ＝−ｍ ＱD ＝−ｎ ＱE ＝ｎ−ｍ ＱF ＝ｍ Ｑ3 ＝ｎ Ｑ2 ＝−２ｎ＋ｍ Ｑ1 ＝ｎ−２ｍ Ｑ0 ＝ｍ
【００４６】図７の装置の可能な動作状態をさらに詳細
に解析すると、境界が特に明瞭な８つの範囲を互いに識
別することができる。これらの範囲を図６（ｄ）に示
す。作動流体流ｍ、ｎをプロットした図６（ｄ）では、
４つの象限が上述の４つの形式を表している。第１およ
び第３象限はまた条件Ｑ0 ＝０、Ｑ1 ＝０、Ｑ2 ＝０、
Ｑ3 ＝０で定義される境界線を持つ３の部分に分割され
ている。表１（左欄の線指定）〔請求の範囲の前の最後
の頁の表１、２、３のための付録参照〕は、図７の装置
が関連する動作範囲１〜８で動作するとき温度範囲Ｔ3
〜Ｔ0 における正味熱変換Ｑ3 〜Ｑ0 に対する＋と−の
８つの組合せを示す。各成分の熱変換に与えられた代数
符号（＋または−）は上の式が決めることができる。交
換ユニットＢ、Ｄ間とＣ、Ｅ間の内部熱変換を象徴化す
る熱交換器はすべての動作状態で不要である。成分Ｂと
ＤまたはＣとＥをそれぞれ温度が近くなるように移動す
ることが好ましいこともある。
【００４７】次章では種々の動作範囲または動作状態の
特別な特徴について論じる。動作範囲１ Ａ（ＮＨ3 ／Ｈ2 Ｏに対する１５０〜１８０℃の化石燃
料熱）およびＢ（８０〜１１０℃の太陽熱または廃熱）
の駆動熱、Ｆの冷凍出力、Ｃ、Ｅの廃熱および有効熱量
の放出。Ｄで放出される熱はＢにおいて補充発生熱とし
て用いることができる。ＢがＤより高温なら、Ｄの吸収
熱は有効熱量として放出される。最初の場合冷凍効率
は、
【数３】 で、熱の発生に対しては、
【数４】 である。
【００４８】動作範囲２ Ａの駆動熱、Ｆの冷凍出力、Ｃおよび／またはＥおよび
／またはＤおよび／またはＢの有効熱量。冷凍効率は、
【数５】 で、熱の発生に対する効率は、
【数６】 である。動作範囲２の外部限界と中央において次の特別
の動作状態が生ずる。 ａ） 動作状態Ｑ2 ＝０、 すなわちＱB ＝−ＱD 、ｎ≒ｍ／２ Ｄで吸収により得られた熱はＢにおける発生に完全に使
用し得る。Ｃで凝縮されまたはＦで蒸発される作動流体
の１／２はＡで発生され、残りの１／２はＢでＤと内部
熱交換により発生される。この有効熱量はＣとＥからレ
ベルＴ1 で得られる。装置を熱ポンプとして用いると、
性能係数はηW ＝３で、冷凍機械として用いるとηK ＝
２となる。すなわち冷凍出力は簡単な機械に比して２倍
になる。 ｂ） 動作状態ＱB ＝０およびＱE ＝０、ｎ＝ｍ ＢとＥでは熱変換がない。この２つの変換ユニットＢ、
Ｅをなくすれば、この結果は変換対間の温度間隔が１つ
の対の成分間の温度間隔の２倍になる。性能係数は熱発
生に対して２、冷凍に対して１である。交換ユニットＢ
はすべての動作状態におけるように精溜器としても働
く。Ｄで吸収される作動流体はＥで予熱されることもあ
る。 ｃ） 動作状態Ｑ1 ＝０、 すなわちＱC ＝−ＱE 、ｎ≒２ｍ Ｃで得られる凝縮または吸収の熱はそのままＥにおける
発生に用いることができる。この有効熱量（または冷凍
機械の場合の廃熱）はここで温度レベルの高いＢ、Ｄか
ら抽出される。得られる効率はそれぞれ ηW ＝３／２およびηK ＝１／２ である。簡単な機械に比較すると、廃熱に比して約２倍
低い温度レベルで冷凍出力ＱF が生成される。
【００４９】表８〔付録参照〕には３つの動作状態がま
とめられている。まず蒸発器出力ｍは３つの動作状態の
全部で大きさが等しいが、駆除出力ｎは与えられた動作
状態に可変的に適応すると仮定する。すると有効熱量温
度の上昇により有効熱量出力が上昇し、自ら効率が低下
する。逆に与えられた駆除出力ｎにおいて例えば周囲温
度の上昇と共に蒸発器出力ｍが上昇すると効率（および
有効熱量出力）をさらに高い値に適応させることができ
る。この関係は図６（ａ）および図７の方式によって周
囲温度の変化する中で有効熱量温度と有効熱量出力の面
で極めて変化の大きい要求にその与えられた条件に対す
る最適効率をもって適応することができることを示して
いる。
【００５０】３つの動作状態ａ、ｂ、ｃのすべての間の
連続遷移を可能にする１つの技術的手段を図８に示す。
ここでは図７の対応成分に対し同じ引用記号を用いてい
る。ここでは作動流体の同時交換による内部熱交換が熱
の除去のためＨ2 Ｏのような熱担体の流れの第３の管内
を貫通する２重管（互いに溶接されているか同軸のも
の）の中で行われる。この２つの３重熱交換器ＢＤ、Ｃ
Ｅからの熱の除去により、３つの動作状態間に連続遷移
が行われ、その有効熱量発生（加熱）に対する効率は３
と１．５の間で変わる。図８の吸収機械は図７に示す成
分の他に気体と液体の流れを混合する装置Ｍと、流体貯
溜器として働き、また気体流と液体流を分離する働きを
する装置Ｔと、側路管ＢＰを含んでいる。太い実線は循
環ポンプＵＰ、３方弁ＤＶおよび加熱体Ｈを含む温水加
熱方式の温水回路を示す。ｎ＝２の１段吸収熱ポンプに
比較すると、戸外温度の上昇により得られる高い性能効
率ｎ＝３は唯一の利点ではなく、直接加熱の場合より常
に実質的に高い性能係数でさらに低い戸外温度まで熱ポ
ンプの動作が拡大されるという利点もある。図７または
図８の装置は冷凍機械として用いると極めて変化の大き
い廃熱温度に適応すると共に、なお与えられた温度にお
いて最適の性能係数（ＣＯＰ）で動作することができ
る。
【００５１】動作範囲３ Ｃで生ずる熱量はＥにおける発生に追加して用いるか、
圧力Ｐ１を上げることによりＣを高温度に移動して廃熱
（有効熱量）として放出することができる。第１の場合
の性能係数は、
【数７】
【数８】 である。図９には図７の範囲１、２、３に対する熱ポン
プの効率がｎ／ｍの関数として描かれている。
【００５２】動作範囲４ この動作状態は第２種の熱ポンプトランスフォーマを説
明する。この形式は低温サイクルＢＣＦＥが熱分離器
（ヒートトランスフォーマ）として働き、高温サイクル
ＡＢＥＤが熱ポンプとして働くもので、ａ）純粋に単段
熱ポンプ（ｍ＝０）かまたはｂ）純粋に単段熱分離器
（ｎ＝０）として働くか、またはｃ）両方の機能を共通
して行う（ｍ≠０、ｎ≠０）ことができる。Ｅで放出さ
れる熱量は熱分離器の駆動用熱量および熱ポンプの熱源
として働き、Ａの駆動用熱量と共に供給される。この種
の装置は低い戸外温度および有効熱量に対する低需要
（例えば夜間）においてユニットが熱分離器として動作
し得るため廃熱利用に特に適している。出力または有効
熱量を上昇するため熱ポンプを実際に段階的でなくそれ
に接続することができる。
【００５３】動作範囲５、６、７ ２つの基本サイクルが何れも熱分離器として働く。この
場合も特に重要な特性は動作範囲で、この中で性能係数
は１／２（ｎ＝ｍ／２）、１／２（ｎ＝ｍ）および２／
３（ｎ＝２ｍ）の間で連続的に変化することができ、自
ら温度平均の種々の上昇が生じる。
【００５４】動作範囲８ ここでは低温部分が熱ポンプ（＝冷凍機械）として働
き、高温部分が熱分離器として働く。この機械ではＢ、
Ｄで駆動用熱量を放出することによりＦにおいて冷凍出
力を発生すると同時にさらに高い温度レベルＴ3 におい
てＡで有効熱量（工程熱量）を発生することができる。
Ｃ、Ｅで生ずる熱量は廃熱またはこの場合もＴ1 が充分
高ければ有効熱量である。熱ポンプおよび熱分離器は互
いに独立して動作し得るため、Ｆの有効冷凍量とＡの有
効熱量は需要に応じて調節することができる。この動作
範囲用に設計された装置では、内部熱交換用のユニット
３２、３４が不要である。
【００５５】〔代表的動作データ〕原理的にいわゆる分
解能の場（作動流体濃度を助変数とする１ｎｐの−１／
Ｔへの依存度）が充分に広い作動媒体系はすべて上述お
よび後述の装置に適用することができる。全ての動作範
囲に利用し得る程度はその作動流体系とそれに要する性
能および温度条件に依存する。適当な作動媒体系（作動
流体／吸収剤）はＮＨ3 ／Ｈ2 ０である。その他の適当
な作動媒体系は次の通り。 ＮＨ3 ／Ｈ2 Ｏ、Ｈ2 ＮＨ3 ／Ｈ2 Ｏ、ブタン Ｈ2 Ｏ／塩の水溶液、特に臭化リチウム溶液 ＣＨ3 ０Ｈ／塩のアルコール溶液 Ｈ2 Ｏ1 、ｅＨ3 ＯＨ／塩の溶液 Ｒ２２および／またはＲ２１のような有機作動流体、テ
トラエチレングリコール・ジメチルエーテルまたはｎ、
ｎ−ジメチルホルムアルデヒドのような有機吸収剤。
【００５６】しかしさらに高温度で動作する両回路で
は、作動流体としてＮＨ3 を用い、これをＨ2 Ｏの蒸気
圧を最大可能程度まで下げる吸収剤としての塩の様なあ
る種の物質の水溶液と組合せると特に有利である。この
ような作動媒体系は原理的にＤＥ−Ａ−２８５５４３４
から知られているが、この作動媒体系を多段吸収機械の
高温部で用いることおよび低温部を「簡単な」ＮＨ3 ／
Ｈ2 Ｏ系で動作させることは示されていない。その上作
動流体とその濃度は動作範囲（その装置が動作していな
いときは最低温度を含む）沈澱を生じないように選ぶ必
要がある。好都合な作動媒体系はＮＨ3 ／Ｈ2 Ｏ＋Ｌｉ
Ｂｒであるが、その他の有利な系は次の通り。 ＮＨ3 ／Ｈ2 Ｏ＋ＬｉＢｒ＋ＣａＢｒ2 （モル比 ＬｉＢｒ：ＣａＢｒ2 ≒２：３） ＮＨ3 ／Ｈ2 Ｏ＋ＬｉＢｒ＋ＺｎＢｒ2 （モル比 ＬｉＢｒ：ＺｎＢｒ2 ≒１：１） ＮＨ3 ／Ｈ2 Ｏ＋ＬｉＢｒ＋ＺｎＢｒ2 ＋ＣａＢｒ2 （モル比 約３：３：１）
【００５７】これらの作動媒体系、特に臭化リチウム水
溶液（この種類の系の代表としてこれだけを以下の説明
に引用する）で特に溶液総重量の４０〜６０％の臭化リ
チウムを含むものは、ここに述べる形式の吸収機械に有
利で、事実これは強調されなければならないだけでな
く、特にニーベルガル（Ｎｉｅｂｅｒｇａｌｌ）（第３
２図、第８２頁参照）の論文やＤＥ−Ａ−３０１４３２
０明細書に記載されたような他の公知の２段および多段
の吸収機械にも用いることができる。この種の塩の溶液
を用いると溶液範囲が広くなり、与えられた温度で吸収
機械の動作に極めて好都合な効果を持つアンモニア濃度
の高い溶液範囲内の領域を形成することができる。特に
与えられた駆除または脱ガス温度における精溜経費が減
少する。溶液範囲の拡大と蒸気圧曲線の急傾斜のため、
純ＮＨ3 ／Ｈ2 Ｏ系で実現不能の動作状態も可能であ
り、特に例えば−７０℃以下のような低い冷凍温度まで
得られる。次章では図７および図８について上述したよ
うな形式１の吸収機械に関する若干の代表的動作データ
を表の形で示す。
【００５８】１） 高効率 ａ）基本的用途は加熱用、特に低温加熱および工業用水
加熱である。 作動媒体系…ＮＨ3 ／Ｈ2 Ｏ 温度の単位はすべて℃。
【表１】 ＮＨ3 ／Ｈ2 Ｏ＋ＬｉＢｒ系を回路２２に用いると同様
の値が得られる。 ｂ）冷凍、空気調節方式 高戸外温度にも使用可能。 作動媒体系…ＮＨ3 ／Ｈ2 Ｏ（回路２２ではＮＨ3 ／Ｈ
2 Ｏ＋ＬｉＢｒが有利）。
【表２】 上記例の最後の形式ではｎ＝２のこの例の吸収機械を用
いて３０℃までの廃熱温度すなわち実際に冷房で得られ
る温度より−１０℃までの低温が得られることに注目す
べきである。 ２） 中効率 作動媒体系…アンモニア／水またはアンモニア／臭化リ
チウム水溶液。
【表３】 ３） 低効率 この範囲では特に高い温度差を包含することができる。 ａ）基本用途…加熱方式用
【表４】 ｂ）基本用途…冷媒流体または冷媒空気の温度Ｔ2 の高
い空冷または水冷式冷凍機。
【表５】
【００５９】換言すれば僅かに約１１５℃の駆動熱量を
用いて空冷により−５０℃までの冷凍が得られる。この
場合も回路２２にアンモニア／臭化リチウム溶液系を用
いるのが特に有利である。
【００６０】発生器温度ＴA を約１５０〜１７０℃とす
ると、空冷でも−７５℃までの温度が得られる。これは
高温回路にＮＨ3 ／Ｈ2 Ｏ＋ＬｉＢｒ系を用いることに
よってのみ可能である。
【表６】 アンモニア／水の作動媒体方式によると、発生したＮＨ
3 からＨ2 Ｏ蒸気をできるだけ多く除去するため発生器
Ａで生じる蒸気の精溜に相当の経費を要することはすで
に述べた。またアンモニアと水溶液特に臭化リチウムの
水溶液から成る新しい作動媒体方式を用いると、この精
溜の問題が減ることもすでにのべた。
【００６１】上記の吸収機械では、公知の吸収機械にお
けるより精溜の問題が少ない理由は、Ａから生ずる水蒸
気がさらに低い温度ＴB でＥから回路２４を介して供給
される吸収剤（溶液）に吸収されると同時にＮＨ3 が駆
除されるため、Ｂを通るときに冷却精溜されることであ
る。しかしこの結果ＢとＥの間のサイクルでＨ2 Ｏの蓄
積を生ずる。これは図７に示すように調整弁２４ｇを含
む支管２４ｆを設けて作動流体を多く含む管路２４ａか
らの吸収剤の一部を分流し、これを発生器Ａに戻してこ
こで公知の方法で予備精溜に用いることにより防止され
る。図７はまた上記吸収機械のさらに進歩したものを示
している。有効熱量出力をさらに増すため、ＮＨ3 の少
ない溶液を管路２２ｃから調整弁２２ｉを含む支管２２
ｈを介して分流し、直接交換ユニットＢに送ってここで
アンモニア蒸気を吸収させ、対応する吸収熱を追加発生
させる。
【００６２】作動流体管路に設けた弁２９、３０、３
１、３３によって交換ユニットＡ〜Ｆを互いに分離する
ことができるため、機械を始動するとき好都合である。
動作中はこれらは調整装置として使用することができ
る。作動流体管路１４に設けた弁３０は特に次の目的に
使用し得る。ｎ＝３／２の動作状態においては凝縮器Ｃ
と発生器Ｅの間に周辺条件により温度差ＴＣ−ＴＥを生
じ、これが余り大きいため凝縮器出力ＱC が蒸発器出力
ＱF に比して大きくなり過ぎたり、Ｅにおける発生中に
Ｆの蒸発器出力が減り過ぎるほどの高圧が生じることが
ある。蒸発器出力を最大にするため低温部における作動
流体ガス流を調節し得るように、ＢとＣの間に弁３０を
設けて凝縮器管路従って凝縮器温度を圧力を介して制御
し得るようにしてある。
【００６３】図７の吸収機械の他の可能な変更は作動流
体管路と２０を交換ユニットＥを弁によって選択的に側
路する橋絡管により橋絡して、作動流体流ｎがＥを充分
に流れないようにすることにより行われる。この橋絡管
はこの機械の始動や調整のためおよび必要に応じて圧力
降下を減ずるために種々の交換ユニットにとっても有利
である。
【００６４】図６（ａ）に示す種類の方式における今１
つの重要な素子は、ＣとＤがＣ′で示すように同じ温度
範囲ですなわち形式２、４で動作し（この場合作動流体
Ｉ、ＩＩは反対方向に循環する）、Ｃ′とＤの間で内部
熱交換ができるように圧力比Ｐ１／Ｐ０を選択すれば得
られる。図６（ａ）に示す方式を持つ２段熱ポンプは、
Ｑ1 ＝０の動作状態またはＱ2＝０の動作状態において
のみ機能することができるもので、この発明の要旨では
ない。しかし図６（ａ）の方式を持ち、動作範囲２、
３、４、８用に構成された装置は、この発明の理解を助
ける有利な参考例を与える。
【００６５】４つの温度範囲と３つの圧力範囲を持つ装
置の例 図１０は図６（ｂ）の方式を簡単な形式で若干精密に示
す。この方式は図６（ａ）の方式のように一緒に結合さ
れた２つの基本吸収サイクルから成るが、３つの実質的
圧力レベルで働き、４つの温度レベルを有する。この方
式でも図６（ａ）、図６（ｄ）および図７について上述
したように同じ８つの動作範囲を持つ４つの形式の吸収
機械がある。
【００６６】図７の方式の場合は図１０の方式の場合よ
り広い溶液範囲を要する。従って図７の方式はＮＨ4 ／
Ｈ2 Ｏ作動媒体系の性質に適するように、図１０の方式
はＨ2 Ｏ／ＬｉＢｒ・Ｈ2 Ｏ作動媒体系に適するように
設計される。図１０の方式を含み、Ｑ2 ＝０の動作状態
専用に構成された装置は、前述の従来法で公知のためこ
の発明の要旨に入れる積りはない。図１０の方式を持つ
冷凍機械は、図６（ｄ）に示す範囲１の動作用に構成さ
れた場合も、範囲２の破線上およびその下側の部分（す
なわちｎ≦ｍのとき）の動作用に構成された場合も請求
範囲に含まれていない。しかし図１０の方式を含み、範
囲４または８で動作するように設計された装置はこの発
明を理解するための一参考例形式を与える。図６（ｂ）
または図１０の方式の動作常数はまた交換ユニットＢ、
Ｅが同じ温度範囲（図６（ｂ）に破線で示す）で動作す
るように選択することができ、内部熱交換をこのときこ
の２つの交換ユニット間で行うことができる。
【００６７】吸収サイクルと圧力機械サイクルを有する
装置 図６（ｃ）の方式の特殊化形式されたこの発明に係る実
施例が図１１（ａ）に若干詳細に図示され、図１２に略
示されているが、これは吸収サイクルＡＢＤＣと圧力機
械サイクルＫＡＣまたはＫＢＤを含む。図６（ｃ）によ
る方式は実質的な２つの圧力範囲と４０の温度範囲で動
作する。簡単のため以下の説明は図１１（ａ）と図１２
を参照しつつ３つの実質的温度範囲だけで動作するこの
回路の各形式について行う。圧力機械サイクルＫＡＣま
たは吸収サイクルＡＢＤＣを循環する作動流体流をそれ
ぞれ符号ｎおよびｍで表す。作動流体流の循環方向によ
って装置の形式は４つになる。この可能な動作範囲を図
１１（ｂ）に図６（ｄ）と同様の様式で示す。
【００６８】次に図１１（ａ）の方式の各動作範囲と動
作状態を図１１（ｂ）において説明する。温度範囲Ｔ0
〜Ｔ2 における熱交換Ｑ0 〜Ｑ2 の代数符号（＋または
−）と、圧力機械の仕事Ｗの代数符号（仕事入力には
＋、仕事出力には−）が図１１（ｂ）の８つの動作状態
について表１（付録参照）に示されている。その右列の
符号は各管路に有効なものである。動作範囲１〜８相互
間の境界条件として次の８つの特別の場合が存在する。 ｎ＝０ 熱ポンプ（ｍ＞０）または熱分離器（ｍ＜０）としての
純吸収動作。圧力機械は動作していない。 ｍ＝０ （Ｑ0 ＝０、ＱB ＝０）装置は温度Ｔ1 、Ｔ2 間に成分
Ａ、Ｃ、Ｋを有する圧縮機式熱ポンプ（ｎ＞０）または
膨張機械（ｎ＜０）として動作する。 ｍ＝ｎ （Ｑ2 ＝ＱA ＝０、ＱC ＝０）装置は温度Ｔ0 、Ｔ1 間
に成分Ｂ、Ｄ、Ｋを有する圧縮機式熱ポンプ（ｎ＞０）
または膨張機械（ｎ＜０）として動作する。 ｎ≒２ｍ （Ｑ1 ＝０、ＱB ＝−ＱC ）装置はＢ、Ｃ間の内部熱伝
達により比較的広い温度範囲Ｔ2 〜Ｔ0 において比較的
低い圧力比Ｐ１／Ｐ０で圧縮機式熱ポンプ（ｎ＞０）ま
たは膨張機械（ｎ＜０）として動作する。
【００６９】この８つの動作範囲は次の性質を有する。動作範囲１ 吸収式熱ポンプの駆動用熱量はＡに供給され、有効熱量
が温度範囲Ｔ1 で抽出され、有効冷凍が温度範囲Ｔ0 で
発生される。ｎ≪ｍのときは吸収式熱ポンプの性質が優
勢であるが、ｎがｍに近づくと圧縮機式熱ポンプの性能
が優勢になる。動作範囲２ 圧縮機は交換ユニットＢＤ、ＡＣの双方と共に動作す
る。Ｔ1 における交換ユニットＢからの熱抽出とＴ2 に
おける交換ユニットＡからの熱抽出。Ｔ0 における交換
ユニットＤの冷凍。交換ユニットＣにおける発生に要す
る熱はＢから内部熱伝達（熱交換）により抽出すること
ができる。有効熱量の平均温度はＴ1 （ｎ＝ｍ）からＴ
2 （ｎ≒ｍ）まで上昇し、性能係数が自ら温度と反対に
変化する。この有効熱量温度（または廃熱温度）の可変
動作状態に対する適応能力は家庭用の加熱用熱ポンプま
たは可変廃熱温度の空気調節機として特によく適合す
る。
【００７０】図１２はこの種の熱ポンプの実施例形式を
略示する。交換ユニットＢ、Ｃは１つの３重熱交換器と
して組合され、同時に管路を太い実線で表す循環水流中
に設けられている。交換ユニットＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄと圧縮
機を含む圧力機械Ｋの他に、図１２の装置は気相作動流
体と液相吸収剤を混合する混合容器Ｍと、例えば図７の
熱交換器２２ｅに対応する熱交換器ＷＴと、遮断弁を含
む橋絡管路ＢＰと、加熱体Ｈおよび温水循環ポンプＵＰ
を含んでいる。圧縮機Ｋがまず交換ユニットＢ、Ｄ（境
界領域は動作状態１）と共に動作すると、圧縮された作
動流体の過熱による余分の熱を蒸発目的に利用し得るた
め、効率が上がる。Ｄにおいて蒸発した作動流体は過熱
を防ぐためＣを側路で通過させることができる。逆にＣ
で蒸発された作動流体流は低温で圧縮機Ｋに入るように
Ｄで予冷することができる。（圧縮機が過熱作動流体を
吸出し得るその他の方式にもすべて同様の考え形が適用
される。）
【００７１】動作範囲３ Ｂで発生した熱はＣにおける蒸発の熱条件に充分合わな
い。従って有効冷凍はＤではＴ0 で、ＣではＴ1 で発生
される。熱は交換ユニットＡからＴ2 で放出される。動作範囲４ 装置は熱分離器と圧縮機式熱ポンプの組合せとして動作
する。Ｔ0 において熱が周辺に放出され、交換ユニット
Ｂ、Ｃに熱分離器の動作用の熱Ｔ1 が供給され、交換ユ
ニットＣはさらに圧縮機式熱ポンプ部分に対する熱源と
して供給され、有効熱量は交換ユニットＡからＴ2 にお
いて抽出される。動作範囲５ 装置は熱分離器として動作し、さらに膨張機械を含む圧
力機械Ｋによって有効仕事を供給する。Ｔ0 において廃
熱が放出され、Ｔ2 において交換ユニットＡから有効熱
量を抽出することができる。交換ユニットＡは交換ユニ
ットＢで発生された水蒸気を膨張機械Ｋに入る前に過熱
するため過熱器として用いるのが好ましい。動作範囲６ 装置Ｔ1 （Ｂで）およびＴ2 （Ａで）において供給され
る熱から有効仕事を供給する。Ｃで放出された熱はＢに
追加供給されるため、廃熱はＴ0 でしか起こらない。動作範囲７ 装置Ｔ2 の熱から有効熱量を供給する。ＣからＢへの熱
伝達があり、廃熱はＴ0 で生ずる。その上Ｃにおいて有
効熱量または廃熱の形てＴ1 の熱放出がある。動作範囲８ 装置は吸収機式熱ポンプまたは冷凍機械ＡＢＣＤとして
動作し、Ａで発生した作動流体流の一部がＫで分解して
仕事をし、吸収器Ｃに入る。Ｔ2 で熱が供給され、Ｔ1
（ＢおよびＣ）で放出される。有効冷凍はＴ0 で生ず
る。従ってこの装置は必要とｎとｍの比と機械的仕事に
よって有効冷凍および／または有効熱量を供給する。
【００７２】公知のため請求範囲に記載しないものは、
図６（ｃ）の方式を有する装置で、これは図１１（ｂ）
の範囲８の動作またはその範囲の境界を含む範囲１の動
作または範囲６、７間の境界上の動作のために構成され
たものである。この発明の特に有利な形式は範囲２、
３、５、６または７の動作のために構成された図６
（ｃ）の方式を持つものである。
【００７３】図３及び図４に示す２段吸収機械 その中で１０種だけが互いに実質的に異なる図３及び図
４の２段吸収機械の１６種類に対する図６（ａ）、図６
（ｂ）および図６（ｄ）の説明と同様に、互いに接続さ
れているが独立した２つの回路の作動流体流の代数符号
の４つの組合せ（＋＋）、（＋−）、（−＋）、（−
−）によって４つの形式の吸収機械ができる。（＋）は
作動流体が反時計方向に循環していることを意味する
（各吸収サイクルは熱ポンプとして動作している）。
（−）は作動流体が時計方向に循環していることを意味
する（熱分離器としての動作）。
【００７４】図３及び図４に示す方式を持つ装置は３つ
の圧力範囲とある種の方式では動作常数を適当に選ぶこ
とにより４つか３つにまでも減じ得る通常７つの温度範
囲で動作する。異なる基本サイクルに属する交換ユニッ
ト間に部分的または完全な内部熱交換が生じる動作状態
のために構成された装置は一般に特に有利である。装置
に対して熱を授受する温度範囲はこのとき数種類におい
て３つに減ずることができる。圧力範囲の数は常に３つ
である。４つの温度範囲で動作する図３及び図４の装置
では、一般に表１に示す８つの動作範囲が見出される。
温度範囲が５つのときは一般化した場合２２の動作範囲
があり、これに対し５つの温度範囲における正味の熱交
換Ｑ0 〜Ｑ４の代数符号が表３に掲げられている。（左
欄の符号は各表（原文通り上記第４６頁第２０行参照）
の各行について有効なものである。）
【００７５】図１３乃至図２１には内部熱交換を行い得
る図３の方式に対する交換ユニットが表形式で掲げられ
ている。ＢｉＡｊはサイクルＢの交換ユニットｉとサイ
クルＡの交換ユニットｊの間で熱交換を行い得ることを
意味する。括弧内の代数符号は作動流体が各サイクルを
循環する相対的方向を示し、すなわち括弧内がプラスと
マイナスのときは２つのサイクルの循環方向が互いに反
対であり、その他の場合は同方向でなければならない。
２つの吸収サイクルの作動流体が反時計方向に循環し、
さらに内部熱交換が行われない図３及び図４の種類Ａ2
×Ａ3 の左側（および種類Ａ3 ×Ｂ2 の右側）の方式ま
たは種類Ａ3 ×Ｂ3 の（左側の）方式を持つ装置はこの
発明の要旨ではない。
【００７６】１温度範囲における熱交換の場合は熱交換
が作動流体流ｍ、ｎを適当に選択することにより完全に
行われる。２温度範囲における熱交換の場合は一般に両
温度範囲の完全な熱交換は不可能である。しかしその方
式を第３の独立吸収サイクルが生ずるように交換ユニッ
トを追加して拡大すると両温度範囲の完全な熱交換が常
に行われるようになる。このために図３及び図４の各方
式について図２７に示す２つの可能性がある。追加の交
換ユニットは黒丸で示されている。図３及び図４の方式
では両温度範囲における完全な内部交換の条件が多くの
場合に実際に合うため、追加の交換ユニットにおける作
動流体と熱の変換は比較的小さいことしか必要でない。
従ってこのような場合の追加の交換ユニットの大きさは
他の７つの交換ユニットに比して小さくすることができ
る。またこの追加の交換ユニットの熱変換および／また
は作動流体変換および／または温度および／または圧力
を用いて開ループまたは閉ループ制御を行うこともでき
る。
【００７７】図５に示す２段吸収圧力機械方式 図５の各種類に対する方式を持つ装置には、２つの作動
流体中の作動流体流の代数符号によって４つの形式があ
る。ここでも図１３乃至図２１と同様に図１３乃至図２
１の表に掲げられたように吸収サイクルＡと圧力機械サ
イクルＫの２つの交換ユニット間に内部熱交換が可能で
ある。
【００７８】吸収サイクルの作動流体が反時計方向に循
環し、圧力機械が圧縮機で、内部熱交換が行われない図
５の種類Ａ3 ×Ｋ1 の方式を有する装置はこの発明の要
旨ではない。ａ）圧力機械が圧縮機で、ｂ）作動流体が
時計方向に循環し、圧縮機の出力が最高圧力範囲の最低
温度範囲で動作する交換ユニットに接続され、内部熱交
換がＫ1 とＡ4 の間で行われる図５の種類Ａ2 ×Ｋ1 の
最初の図に示される方式を有する装置もこの発明の要旨
ではない。図５の種類Ａ1 ×Ｋ1 、Ａ2 ×Ｋ1、Ａ3 ×
Ｋ2 、Ａ4 ×Ｋ2 に属する図５の右側の方式が特に好ま
しい。図５の種類Ａ1 ×Ｋ1 、Ａ1 ×Ｋ2 、Ａ3 ×
Ｋ2 、Ａ4 ×Ｋ1 、Ａ4 ×Ｋ2 の左側に示される方式も
また有利と考えられる。図１３乃至図２１で述べた２つ
の温度範囲の完全な熱交換に関することはこれにも適用
できる。２つの温度範囲における完全な熱交換の条件に
合わすために必要な追加の交換ユニットは図５の方式で
は図６（ｂ）の吸収系をその交換ユニットが含むような
位置に設けられている。この場合も追加の交換ユニット
は比較的小さくてよく、その動作常数は開ループおよび
閉ループ制御用に用いることができる。
【００７９】図２８のａないしｆには２つないし４つの
圧力範囲と３つの温度範囲を持つ吸収圧力機械方式が示
されている。図２８のａ′ないしｆ′は表１の８つの動
作範囲に関連する各動作状態を示す。以下の説明の導入
部として図２８のｆは３段装置を示すが、次の説明がこ
れにも適用できる。図２８のａの方式は図６（ｃ）、図
１１（ａ）および図１１（ｂ）を引用してすでに説明し
たが、図２８のｂないしｆの方式の同じ動作状態が可能
なため、ここで再び系統的な理由だけで示す。図２８の
ｂないしｆの方式では、図２８のａ（図１１（ａ））の
方式と同様に８つの動作状態があるが、圧力機械がより
高いまたはより低い圧力において異なる圧力比（入口圧
力と出口圧力の比）動作するため、用途によっては有利
なことがある。次にある温度範囲で熱変換がなくなるこ
とで識別され、図２８のａ′ないしｆ′に２つの隣接扇
形部の境界として示される若干の簡単な動作状態を説明
する。技術的にはこれらの動作状態はこの温度範囲内で
動作する交換ユニット間の熱伝達により、またはサイク
ルの一部を遮断することにより得られる。次の加熱に関
するａ）項は有効熱量の発生に関し、ｂ）項は冷凍に対
する関連装置の使用に関し、ｃ）項は有効仕事Ｗを生成
し、図の下半の動作形式に対応する装置の形式に関す
る。
【００８０】Ｑ1 ＝０（動作範囲２、３間または６、７
間の境界） ａ）熱はＴ0 （例えば戸外温度）からＴ2
まで引上げられる。図２８のａ、ｂ、ｄ、ｅ、ｆの方式
では圧縮機が純粋の作動流体を用いる必要がある場合よ
り低いまたは高い圧力範囲において異なる圧力比で動作
する。Ｔ1 における内部熱交換によってより大きな温度
上昇が得られる。 ｂ）Ｔ2 が戸外温度を表すときは比較的低い温度Ｔ0 で
有効熱量が発生する。この場合も温度上昇が大きい利点
がある。圧縮機が動作する圧力に対しては上記ａ）項の
同じ条件が適用できる。 ｃ）温度範囲Ｔ2 において供給される熱から機械的仕事
が得られる。温度範囲Ｔ0 では廃熱が放出される。これ
に対し膨張機械中の気相作動流体の弛張における圧力比
は、純粋の作動流体を用いるとき温度範囲Ｔ2 〜Ｔ0 に
対応する図２８のａ、ｂ、ｄの装置のＰ2 ／Ｐ0 より遙
かに小さいが、図２８のｆの装置ではそれより大きい。
図２８のａ、ｄ、ｅの方式における入口圧力の絶対値は
Ｐ２よりも小さく、図２８のｂの方式では最終圧力の絶
対値はＰ０よりも大きく、図２８のｄ、ｅ、ｆの方式で
はＰ0 より小さい。 Ｑ2 ＝０（動作範囲１、２間または５、６間の境界）
【００８１】ａ）熱はＴ0 からＴ1 まで上昇される。図
２８のｂ、ｄの方式では、圧縮機が図２８のａに示すよ
うな簡単な圧縮機熱ポンプＢＤＫの場合と同じ圧力比で
動作するが、この圧力は絶対値において（図２８ｂの方
式で）より高いか（図２８のｄの方式で）より低い。図
２８のｃ、ｅ、ｆの方式では圧力比が簡単な熱ポンプの
ときより大きい。 ｂ）Ｔ0 における冷凍、Ｔ1 における廃熱およびＱ1 ＝
０の動作状態に比して２倍の性能係数。圧縮機の圧力に
対してはａ）項と同じ条件が適用できる。 ｃ）温度Ｔ1 における熱は仕事に変換され、Ｔ0 におい
て廃熱がある。しかし図５のｂないしｆの装置では、膨
張機械を同じ純粋の作動流体により動作する通常の動力
プラントの場合と異なる圧力範囲および温度範囲で動作
させることができる。 Ｑ0 ＝０（動作範囲３、４間および７、８間の境界）
【００８２】ａ）熱はＴ1 からＴ0 まで上昇されるが、
図２８のａ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆの方式では圧縮機が同じ純
粋の作動流体で動作する通常の装置の圧縮機と異なる圧
力範囲で動作する。 ｂ）Ｔ1 における冷凍、Ｔ2 における廃熱。この場合も
圧縮機は異なる圧力および温度範囲で動作する。 ｃ）温度Ｔ2 の熱が仕事に変換される。廃熱はＴ1 で生
ずる。図２８のａ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆの装置では、膨張機
械が純粋の作動流体（すなわち吸収剤の循環なし）で動
作する通常の装置の膨張機械と異なる圧力範囲で動作す
る。
【００８３】この装置の特別の利点は前述のように作動
流体のスループットｍ、ｎを変えることによりその動作
状態を戸外条件の変化に適応させ得ることである。例と
して図２８のａからｆの全方式に実現し得る動作範囲２
について次に説明する。有効熱量はＴ2 、Ｔ1 の双方に
おいて抽出することができる。Ｔ2 からＴ1 への遷移中
効率は連続的に上昇する。温度範囲Ｔ2 だけで熱を抽出
すると、同じ圧縮機出力ｍでＴ0 における単位時間当た
りの吸熱量が、温度範囲Ｔ1 でのみ熱が抽出されるとき
（図２８のａ、ｂにおいてｍ＝ｎ）の１／２しかない
（図２８のａ、ｂにおいてｍ＝ｎ／２）。有効熱量温度
の上昇（Ｔ1 からＴ2 への遷移）と共に有効熱量出力を
一定に保つか上昇させるには、作動流体スループットｎ
従って単位時間に供給される仕事を増大する必要があ
る。温水回路の流入温度を制御することにより、Ｔ1 、
Ｔ2 でそれぞれ抽出された熱量の比を決めることができ
る。冷凍機械や空調方式においてもこの廃熱の温度の適
応性は有利である。この廃熱温度の低下と共に装置の冷
凍に対する性能係数が自動的に向上する。
【００８４】上述の各装置はまた唯１つの圧縮機を用い
て例えば動作範囲３で種々の温度範囲において同時に冷
凍を行い得るようにする。この性質は冷蔵庫、冷凍機お
よびこの場合も特に空調装置の動作に有利である。この
発明の装置の圧縮機または膨張機械が吸収剤の循環が全
くない同じ作動流体を用いた同じ過程の場合における圧
力範囲と全く異なる圧力範囲で動作することを若干の実
例を挙げて以下詳細に説明する。
【００８５】例 １ Ｑ2 ＝０、Ｗ＞０の動作状態における図２８のｂの装置
は、熱がＴ0 からＴ1に上昇し、圧縮機Ｐ0 、Ｐ1 間の
代わりにＰ1 、Ｐ2 間で動作する熱ポンプを示す。凝縮
器Ｅで生じた凝縮熱は蒸気圧縮機の原理によってＡで発
生に使用される。作動流体をＨ2 Ｏ、吸収剤を６０臭化
リチウム水溶液とすると、例として次の動作データが得
られる。 Ｐ0 ＝０．２ｂａｒ Ｐ1 ＝１ ｂａｒ Ｐ2 ＝６．５ｂａｒ Ｔ0 ＝６０ ℃ Ｔ1 ＝１００℃ Ｔ2 ＝１５０℃ Ｈ2 Ｏを作動流体とし、６０℃から１００℃への温度上
昇により動作する通常の圧縮機熱ポンプでは、その圧縮
機が大きな容積スループットで０．２ｂａｒから１ｂａ
ｒへの圧縮を行う必要があるが、この発明の圧縮機熱ポ
ンプの圧縮機は比較的小さい容積スループットで１ｂａ
ｒから６．５ｂａｒへの圧縮を行う。
【００８６】例 ２ 逆（Ｗ＜０）の場合は、この装置を用いると、６．５ｂ
ａｒから１ｂａｒへの水蒸気の弛張により比較的小さい
タービンで１００℃と６０℃の温度差から仕事が得られ
る。Ａで生ずる吸収熱はＥで水蒸気の発生に用いられ
る。
【００８７】この２つの例においてもＴ0 を６０℃より
低く選ぶことができる。この２例ではＱ2 ＝０のとき作
動流体流量ｍがほぼｎに等しいため、交換ユニットＢに
おける熱変換と作動流体変換が小さい。従って交換ユニ
ットＢは原理的に省略することができる。しかしこの場
合は、比熱、溶媒の溶解熱および循環熱、圧縮機の効率
等の極めて特殊化された条件下においてのみＱ2 が正し
く０に等しくなる。図２８のｂ′の動作範囲１、２の境
界は破線（ｍ＝ｎを表す）の左または右とすることがで
き、また若干の点でこの破線上にあってもよい。Ｔ2 に
おける熱の授受がないときは、交換ユニットＢは２つの
線Ｑ2 ＝０、ＱB ＝０の相互関係に依存して小型凝縮器
（Ｑ2 ＝０でｍ＞ｎ）か蒸発器（Ｑ2 ＝０でｍ＜ｎ）
で、Ｅ、Ａ間の熱平衡を等化する働きをする。交換ユニ
ットＢを通る作動流体流ｍ−ｎは組合せＫＥＡの動作常
数を調整する働きをすることができる。交換ユニット
Ａ、Ｅ、Ｂは蒸気圧曲線に沿って高圧から低圧へ任意に
移動することができる（図２９のａ、ｃ）。このように
熱ポンプの与えられた温度上昇Ｔ1 〜Ｔ0 において、圧
縮機Ｋの圧力Ｐ2 、Ｐ1 を技術的に好ましい範囲内にお
くことができる。効率を上げるためまずＥからＤまでに
生ずる液相作動流体流を圧力レベルＰ1 まで弛張した
後、これによって生じた気体成分を直接圧縮機Ｋに戻す
のがよい。動作範囲５、６の境界でも同様の条件が熱平
衡と成分Ｂに当てはまる。この動作状態では作動流体が
ＤからＥに圧送され、これによって加熱される筈である
ため、Ｂは給水予熱による効率の向上に対応してこの作
動流体を部分的に加熱する凝縮器として働くことができ
る。
【００８８】図２８のｄ（および特に図２９のｄ）の装
置は、例えば作動流体の熱的安定性が圧縮過程における
加熱のため危険になったときや、圧縮機のＰ1 が不相応
な高レベルにあるときに有利である。ＱD ＝−ＱE すな
わちＱ0 ＝０の場合は、圧縮機はＰ0 ′とＰ0 の間だけ
で動作するが、熱分離器／熱ポンプの動作では熱がＴ1
からＴ2 に押上げられる。Ｑ0 ＝０の動作状態では図２
８のｄの方式における交換ユニットＣの熱変換および作
動流体変換は小さい。動作範囲３、４間または７、８間
の境界はＱC ＝０に対する破線の近傍にある。従って原
理上Ｃは省略できるが、この場合Ｄ、Ｅ間の熱平衡が一
般に精密に等化されない。しかし交換ユニットはその中
で圧縮機から来た気相作動流体の過熱の熱量を例えば発
生に用いて効率を向上し得るように保たれる。Ａ、Ｅ間
を循環する吸収剤で一方の流れで作動流体中の濃度が高
く他方で低いものの熱平衡はＣにおいて部分的に等化す
ることができる。図２８のｄに示す方式でも、交換ユニ
ットＤ、Ｅ、Ｃを蒸気圧曲線に沿って都合のよい圧力ま
たは温度範囲（図２９のｂ、ｄ参照）に任意に移動する
ことができる。Ｔ0 もまた戸外温度より低いことがあ
る。
【００８９】Ｑ2 ＝０（ｍ＝ｎ）でＷ＞０の図２８のｅ
の装置は高効率の圧縮機式熱ポンプを表す。この形式の
動作では過熱の熱量をＡにおける発生のために使用しよ
うとしない限り交換ユニットＡを省略することができる
（図３６（ａ）参照）。圧力機械が膨張機（Ｗ＜０）の
ときは、Ａは過熱器として作用する。圧縮機の出口すな
わち圧縮側に通じる交換ユニットは過熱の熱量を持ち去
るだけでなく、また油分離器として働くことができる。
これは特に圧縮機の潤滑に適する油が吸収剤として使用
される場合に言える。図２８のｃの装置ではＱ0 ＝０す
なわちｍ＝−ｎのとき交換ユニットＤを省略することが
できる。
【００９０】図２８のａないしｆの方式では、温度の逆
数の目盛の区間Ｔ2 〜Ｔ1 とＴ1 〜Ｔ0 がほぼ等しい長
さに選ばれている。図３１のａ、ｂは例として他の２つ
の交換ユニットと１つの吸収サイクルを追加すると、実
質的圧力レベルの数を４つ以上に増すことなく図２８の
ａの方式の温度区間を思い通りに変えることができる様
子を示す。図２８のａ乃至ｆの方式を有する吸収サイク
ルはすべてこの方式と同様の拡張が可能である。従って
吸収部分が２段あるこれらの新方式は図２８のａ′ない
しｆ′に示すように完全に同じ動作状態をとることがで
きるが、温度区間の変化によって期待される筈の性能係
数の変化が起こる。図３１のａ、ｂの方式では各圧力段
を圧力機械によって接続することができる。
【００９１】図２８のａないしｆの方式にはすべて２つ
の独立した循環があり、特殊動作状態を除いて仕事の熱
の双方がその方式の動作のために供給されるようになっ
ている。例えばこの方式はまず熱の供給により純粋に熱
ポンプまたは熱分離器として働く。次に性能を向上する
ため常に圧縮機を追加することができ、熱の供給が尽き
るとその方式を自身で駆動することもできる。これらの
方式は圧縮機の出力Ｗが内燃機関で得られるとき特に有
利である。このとき機関の廃熱は吸収式熱ポンプ部（ｍ
＞０）または熱分離器部（ｍ＜０）用の駆動熱量として
使用することができる。これはまた例えばＨ2 Ｏを作動
流体としＬｉＢｒ溶液を吸収剤とする図２８のｂ（また
は図２９のａ）の方式にも当てはまる。
【００９２】図２９のａ、ａ′ないしｋ、ｋ′には図５
の方式において４つの温度範囲が得られるように動作常
数を選んだ例が示されている。ダッシュ（′）を付した
引用数字は圧力機械ｋ′を持つ代替方式である。付随す
る動作状態図は簡単のため同じ数字に適宜ダッシュを付
け、または付けずに識別してある。熱交換Ｑ0 〜Ｑ3 と
仕事Ｗの代数符号を表３（右欄の各行の符号）に示す。
【００９３】図２９、図３０のａ、ｇの方式には図２８
のｂ、ｃおよびｄ、ｅに対する上述の説明と同じ条件が
Ｔ0 、Ｔ1 またはＴ2 、Ｔ3 間の熱ポンプとしての動作
に当てはまる。図２９のａ、ｂでは温度範囲Ｔ3 とＴ0
でそれぞれ完全な熱交換があるとときは交換ユニットＢ
またはスおける作動流体変換は小さく零のこともあるこ
とが再び示されている。図２９のｃ、ｃ′とｄ、ｄ′の
方式は図２８のｂ〜ｅの方式の変形であることが判る
が、また図２９のａ、ａ′とｂ、ｂ′の方式の変形と考
えることもでき、図２９のａまたはａ′の方式でｋまた
はｋ′を有する任意にずらすことのできる組合せＥＢＡ
を、交換ユニットＥだけが圧力の点でその上にあるよう
に交換ユニット対ＣＤを通じてずらすと得られる。図２
９のｃ、ｃ′の方式の場合は熱ポンプがＴ1 、Ｔ3 間の
Ｔ2 で内部熱変換により動作し、ＤはＱ2 ＝０の条件を
完全に満足するための小型交換ユニットを表す。図２９
のｄ、ｄ′の場合も同じことが言える。図２９のｅ、
ｅ′の方式はそれぞれ図２９のａ、ａ′の方式から生成
され、すべての位相幾何学的関係（すなわち全接続）は
そのまま維持されるが交換ユニットＣがＢを越えてＴ1
まで移動したものである。この最後の方式は図２９の
ｂ、ｂ′または図２８のｅの方式の場合のようにＴ2 か
らＴ3 まで熱を送ることができ、温度範囲Ｔ1 において
Ｅ、Ｃ間に内部熱交換が起こる。しかしこの場合は条件
ＱE ＝−ＱC を満足させるため小型交換ユニットＤが凝
縮器または蒸発器として働く。同様にして図２９のｆ、
ｆ′の方式では低い温度レベルにある交換ユニットによ
る図２８のｂの方式と異なり、高い温度レベルにある交
換ユニットにより温度範囲Ｔ2 における熱平衡が等化さ
れる。従って凝縮器と発生器の間の熱平衡を等化する２
つの方法が「蒸気圧縮」にあることが判る。
【００９４】図３０のｇ、ｇ′とｈ、ｈ′による方式は
吸収部分を温度軸に沿って拡張することによりそれぞれ
図２９のｅ、ｅ′とｆとｆ′の方式から生成される。図
３０のｉ、ｉ′の方式は接続を変えずに交換ユニットＥ
を遙かに高い圧力にずらすことによりそれぞれ図２８の
ｄ、ｅの方式から生成される。同じことが図２８のｂ、
ｃの方式から導かれた図３０のｋ、ｋ′の方式について
も言える。図２９及び図３０のａ、ａ′ないしｋとｋ′
に示される２０の方式はすべて有効交換ユニットの番号
が４まで減じられる１つの動作状態を有する。この場合
両回路に共通の交換ユニットは無効である。
【００９５】図３及び図４の１６の種類では各種類が６
つの交換ユニット従って最大６つの温度レベルと３つの
圧力レベルを有する亜種を有する。これらの亜種は規則
３ｂ）を適用すると２つの回路に属していた交換ユニッ
トが今はもう存在しないような方式が生成されることに
より識別される。この共通の交換ユニットの省略によっ
てえられる方式を図３２のａ〜ｆに示す。内部熱交換が
行われる図３及び図４の方式から始めると新しい方式に
到達する。しかし内部熱交換がなければ図３２のａ〜ｄ
およびｆの方式は公知のため請求の範囲には入っていな
い。また温度重畳法を用いた交換ユニットを持つ図３２
のｃまたはｄによる方式を有する装置も請求範囲に入っ
ていない。同じことが図６（ａ）の方式にも当てはま
る。
【００９６】図３２の方式には単一の独立作動流体流し
かなく、従って２つの形式しかない。特に有効で新規な
図３２による方式を図３３に示す。垂直の波状線はこれ
が接続する交換ユニット間の内部熱交換を表し、熱流の
方向はその形式、換言すれば流体の循環の方向に依存す
る。 次の説明は熱ポンプとして動作するように構成さ
れた図３３の装置に関する。作動流体流が反対方向の場
合にも同様の条件が当てはまる。
【００９７】図３３のａの方式では駆動熱がＡに供給さ
れ、冷凍出力Ｃで生成され、廃熱がＤで放出され、高温
の有効熱量がＦで放出される。ＮＨ3 ／Ｈ2 Ｏの作動媒
体方式では温度が例えば次のようになる。 ＴA ＝１５０〜１８０℃ ＴF ＝１００℃ ＴD ＝ ３０℃ ＴC ＝ ５℃
【００９８】図３３のｃ、ｉ、ｋの方式は同様に動作す
ることができる。図３３のｃの方式ではＡで動作熱量が
供給され、Ｃで熱が吸熱され、Ｄ、Ｆで有効熱量が放出
される。同じ動作温度の１段熱ポンプに比較すると、発
生器Ａの圧力が実質的に低く、実際に蒸発器Ｃの圧力ま
で低下することができる。図３３のｆの方式は図３３の
ｃの方式と同様の熱ポンプを表すが、この場合は発生器
Ａの圧力が蒸発器Ｃの圧力より低い。破線は交換ユニッ
トＡ、Ｂ、Ｅ、Ｆをｌｎｐ／（−１／Ｔ）図に示される
位置に移動することにより発生器Ａ′の圧力を蒸発器Ｃ
の圧力に実際に等しく得ることを示す。Ｂ′とＣは別の
成分のままである。図３３のｇの方式は例えばＨ2 Ｏ／
ＬｉＢｒ溶液の作動流体系を用いて水の凝固点以下の温
度でＤに冷凍出力を得るために使用することができる。
【００９９】Ｈ2 Ｏ／ＬｉＢｒ溶液の作動流体系を用い
たとき、図３３のｂの方式は発生器Ａの圧力が１段熱ポ
ンプの場合より同じ温度範囲で高いレベルにあるという
利点を持っている。
【０１００】図３３の方式で完全な内部熱交換が望まし
いが与えられた動作温度のため達成が困難であれば、熱
平衡を等化するために追加の交換ユニットが設けられ
る。この追加の交換ユニットの唯一の必要条件は図３３
に示す交換ユニットに比して小さく、やはり２つの独立
の循環を生ずるような位置に配置されることである。こ
の場合は図３３のａ、ｂ、ｃによる方式に対する図３４
のａ、ｂ、ｃの例のように破線で示される３つの異なる
可能性がある。この追加の小型交換ユニットの動作常数
は図２７について前述したように閉ループおよび開ルー
プ制御用に用いることができた。
【０１０１】図５の吸収圧力機械方式でも規則３ｂ）を
適用することにより共通の交換ユニットを含まない方式
が得られる。その方式を図３５のａ〜ｆに示す。図３２
の方式と同様に図３５の方式も作動流体の循環が１つし
かなく、従って図３５の各種方式の各方式に対して２つ
の形式しかない。
【０１０２】極めて特定の動作形式用に構成された図３
５のｂ、ｄ、ｅ、ｆによる方式を有する装置は既知であ
り、従ってこの発明の要旨に含まれない。すなわち図３
５のｂおよびｄ〜ｆに示すような圧力機械が圧縮機で、
吸収部分が内部熱交換なしで動作する方式は公知であ
る。また図３５のｂに示す圧力機械が膨張機の方式を持
つ装置も公知である。図３６のａ、ｂ、ｃにはそれぞれ
図３５のｅ、ａ、ｂの方式に対応して内部熱交換機を有
する特に有利な方式が示されている。圧縮機を有する熱
ポンプまたは冷凍機械を連続的に機能させるために図３
６の方式を用いると特に有利である。しかし圧力機械が
膨張機であれば対応する条件が当てはまる。
【０１０３】図３６のａに示す方式を持つ熱ポンプで
は、ＤからＣへ熱が送られるが、圧縮機Ｋは温度範囲Ｔ
0 における作動流体の蒸気圧に対応する圧力範囲より実
質的に高い圧力範囲で動作する。温度範囲Ｔ2 は圧縮機
Ｋに好都合な圧力が得られるように温度Ｔ0 、Ｔ1 に無
関係に選ぶことができる。これはＨ2 Ｏを作動流体とし
て用いたとき好都合である。図３６のｃの方式を持つ熱
ポンプでは、熱がＢからＡに送られ、圧縮機Ｋが交換ユ
ニットＢの温度範囲における作動流体の蒸気圧に対応す
るものより実質的に低い圧力範囲で動作する。これは圧
縮機Ｋがより低い圧力で動作することができ、作動流体
が圧縮中にこのような高温度にならないという利点を有
する。図３６のｂに示す方式を持つ熱ポンプでは、熱が
ＤからＡに送られる。
【０１０４】図３６のａ〜ｃの方式で結合された交換ユ
ニット間で完全な熱交換を達成する必要があれば、すな
わち熱が外部から互いに熱交換関係にある交換ユニット
に供給されず、また交換ユニットから抽出されることも
なければ、第２の完全な作動流体の循環が形成されるよ
うに小型交換ユニットを追加することにより図３６の方
式を拡大することができる。このとき図３６のａに示す
方式に対して図３７に破線で示される２つの可能性があ
る。その上交換ユニットＦは膨張機Ｋに流入する気体の
過熱器の機能を行うか、逆に圧縮機Ｋを離れてＢで凝縮
される気体流を予冷することができる。さらに交換ユニ
ットＥはＡで発生され、圧縮機Ｋにより圧送される気体
流を冷却するか、膨張機Ｋを離れる気体流を加熱するこ
とができる。図３６のｂ、ｃの方式にはこの対応する条
件が当てはまる。
【０１０５】図３２の方式はそれぞれ種々の条件におけ
る最適の動作を保証する異なる性質を有する。互いに独
立の２つの可変作動流体流を有する前述の方式では、そ
の作動流体の流れを変えることにより条件の変化に適応
させることができた。さらに図３２の方式では気相作動
流体に対する阻止値を持つ簡単な接続管路を追加して図
３２のある形から他の形に変えることができるようにす
ることにより種々の条件に対する同様の適応を得ること
ができる。
【０１０６】図３８のａは図３２の各方式および図６
（ａ）の方式を吸収サイクルを全く変えずに望み通り実
現するに要する接続管路と気体弁を示す。図３８のｂに
示すように内部熱交換を持つ方式の各種類間の切換も可
能である。図３８のｂの方式において弁Ｖ1 を閉じ、弁
Ｖ2 、Ｖ3 を開くことにより図３８のｃの方式を実現す
ることができ、また弁Ｖ1 を開き弁Ｖ2 、Ｖ3 を閉じる
とにより図３８のｄの方式を実現することができる。
【０１０７】対応する条件が図３５の吸収圧縮方式にも
当てはまる。図３９のａは図３５の各方式と図６のｃの
方式を図示の種々の気体管路および弁を開閉することに
より実現することができる吸収圧縮方式を示す。図３８
のｂと同様図３９のｂは内部熱交換を有し、図示の各種
の弁の開閉によって図３９のｃまたはｄの方式を実現す
ることのできる方式を示す。従って図３８および図３９
の各方式では、異なる効率で動作する方式間の不連続切
換ができる。
【０１０８】さらに図３８および図３９について説明し
たような方式の各種類間の切換がまた図３及び図４に示
す方式によっても行い得ることが発見された。すなわち
種類Ａ1 ×Ｂ1 、Ａ1 ×Ｂ4 、Ａ4 ×Ｂ4 の方式は気体
管路によって切換えることがでができ、種類Ａ2 ×
Ｂ2 、Ａ2 ×Ｂ3 、Ａ3 ×Ｂ3 の各方式は相互に接続す
ることができ、最後に種類Ａ1 ×Ｂ2 、Ａ1 ×Ｂ3 、Ａ
2 ×Ｂ4 、Ａ3 ×Ｂ3 の各方式も相互に接続することが
できる。
【０１０９】上記同様に図５の方式によれば気体弁を切
換ることにより種類Ａ1 ×Ｋ1 、Ａ1 ×Ｋ2 、Ａ4 ×Ｋ
1 、Ａ4 ×Ｋ2 の各方式相互間の遷移を行うことがで
き、対応する条件が種類Ａ2 ×Ｋ1 、Ａ2 ×Ｋ2 、Ａ3
×Ｋ1 、Ａ3 ×Ｋ2 の各方式に当てはまる。
【０１１０】図３及び図４による２段吸収機械方式を他
の１つの基本吸収サイクルにより拡張すると、最大１０
個の交換ユニットすなわち最大１０個の温度レベルと最
大４つの温度レベルを持つ３段吸収機械が得られる。追
加の吸収サイクルは拡張された２段方式と共通に３つの
交換ユニットを持つことができるから、８つの交換ユニ
ットを持つ亜種が得られる。温度範囲もまた３つに減ず
ることができる。
【０１１１】２段吸収機械方式を１つの基本圧力機械サ
イクルにより拡張すると、各種の３段吸収圧力機械方式
が得られる。１つの吸収サイクルと１つの圧力機械サイ
クルを有する２段方式を１つの基本吸収サイクルにより
拡張すると、一部だけ前節に述べた種類に含まれるさら
に他の種類の３段機械が得られる。
【０１１２】図３及び図４に示す２段方式に他の基本吸
収サイクルを追加してその追加された新しい吸収サイク
ルが図３及び図４によるもとの２段方式と共通に３つの
交換ユニットを持つようにすると、図２７に示す方式が
得られるが、この場合すべての交換ユニットは普通の大
きさと考えるべきである。これらの方式はすべて３つの
独立した作動流体流を有する。この作動流体流間の関係
を選択することにより多数の動作形式を規則３に従って
実現することができる。
【０１１３】図３２の２段吸収方式を他の吸収サイクル
により、その他の吸収サイクルがもとの図３２の２段方
式と共通の２つの交換ユニットを持つように拡張する
と、図４０乃至図４５に示すように８つの交換ユニット
と２つの独立作動流体流を持つ３段方式が得られる。上
述の３段方式を得る方法によると、若干種類の３段方式
が数回得られる。
【０１１４】図６（ａ）の２段吸収方式を、付加的な基
本吸収サイクルを加えることによりその追加の吸収回路
ともとの方式とが共通に２つの交換ユニットを持つよう
に拡張すると、図４６に示す３段方式が得られる。これ
らの方式は８つの交換ユニットを含み、３つの独立した
作動流体の循環を有するものとなる。
【０１１５】図４７は図４６と同様に図６（ｂ）の２段
吸収方式を上述の方法で拡張して得られる３段方式を示
す。
【０１１６】図５の２段吸収圧縮方式を１つの基本吸収
サイクルを追加してその追加の吸収サイクルがもとの方
式と共通に３つの交換ユニットを持つように拡張する
と、図５４に示す３種類の３段吸収圧力機械方式が得ら
れる。
【０１１７】図３５に示す２段吸収圧力機械方式を、他
の１つの基本吸収サイクルにより、その他の吸収サイク
ルともとの方式とが共通に２つの交換ユニットを持つよ
うにして拡張すると、図４８乃至図５３に示すように６
つの交換ユニットと２つの独立した作動流体流を持つ３
段方式が得られる。
【０１１８】図３２に示す２段吸収方式を、１つの基本
圧力機械サイクルにより、その追加の基本圧力機械サイ
クルともとの方式が共通に２つの交換ユニットを持つよ
うにして拡張すると、それぞれ圧力機械Ｋか、圧力機械
Ｋ′か、圧力機械Ｋ″かを含み得る図５５の方式が得ら
れる。この方式のいくつかは図４８乃至図５３のいくつ
かの方式と同じである。
【０１１９】図６（ａ）の２段吸収方式は、１つの基本
圧力機械サイクルにより拡張して、その基本圧力機械サ
イクルともとの方式が共通に２つの交換ユニットを持つ
ようにすると、６つの交換ユニットと３つの独立した作
動流体循環を持つ図５６の種類の３段方式が得られる。
図６（ｂ）の２段吸収方式を、１つの基本圧力機械サイ
クルにより、このサイクルがもとの方式と共通に２つの
交換ユニットをもつように拡張すると、図５４の種類の
方式が得られる。図６（ａ）、（ｂ）の吸収方式は、ま
た、１つの基本圧力機械サイクルにより拡張して、後者
が図６（ａ）、（ｂ）の方式と共通に唯１つの交換ユニ
ットを持つようにすることもできる。
【０１２０】図３及び図４の２段吸収方式は、また、１
つの基本圧力機械サイクルにより拡張して、それがもと
の方式と共通に１つまたは２つの交換ユニットを持つよ
うにすることもできる。例えば図５７に示すような２つ
の基本圧力機械サイクルを含む２段圧力機械方式はまた
１つの基本吸収サイクルの追加によって３段装置に拡張
することができる。これによって図５９（ａ）に太線で
示す２つの圧力機械Ｋ1 、Ｋ2 を持つ方式が得られる。
この２つの圧力機械の一方Ｋ1 またはＫ2 は圧力機械Ｋ
3 で置換することができる。規則３ｂ）により、図５９
（ａ）の方式からその吸収サイクルと１つの圧力機械回
路の双方に共通の１つの交換ユニットを取除くと、図３
及び図４に示すような方式が得られる。これらの方式は
４つの交換ユニットと２つの圧力機械を有し、２つの独
立した作動流体の循環を持つ。
【０１２１】図５９（ａ）に示す方式の中で中央右に示
す圧力機械Ｋ1 、Ｋ2 を持つ方式が推奨される。この方
式による熱ポンプでは圧力機械が圧縮機で、作動流体管
路と吸収サイクルが図５９（ｂ）に示すようにして接続
されることが好ましい。交換ユニットＡ、Ｃを吸収サイ
クルによって接続しなければ、図５９（ｂ）の装置はＴ
0 からＴ2 に熱を上げる公知の２段熱ポンプを表わす。
圧縮機Ｋ1 で圧縮された作動流体は分離器として設計さ
れた交換ユニットＤでその過剰の熱を放棄する。吸収サ
イクルで接続された交換ユニットＡ、Ｃを持つ図５９
（ｂ）の圧縮機式熱ポンプは、交換ユニットＡにおいて
圧縮機Ｋ2 を離れる作動流体からの過熱の熱量が蒸発に
利用され、圧縮機Ｋ1 を離れる作動流体の過熱の熱量が
交換ユニットＣに持去られるため、簡単な２段圧縮機熱
ポンプより効率が高い。
【０１２２】図５９（ｂ）の方式はさらに破線で示すよ
うに吸収サイクルによりＣと結合され、作動流体管路に
よりＥと結合された変換ユニットＦの追加により拡張す
ることができる。
【０１２３】２つの圧力機械を持つ方式では、一方の圧
力機械に仕事をさせ、他方に仕事を消費させることが可
能である。この場合はその２つの圧力機械を１つの噴流
圧縮機によて実現することができる。これらの専門装置
中請求範囲に記載されないものは噴流抽出器をＳＳで表
した図６０に示す方式である。
【０１２４】上述の多段方式では、２段装置について上
に説明したように、動作常数を適当に選べば再び内部熱
交換が可能である。
【０１２５】同じ圧力範囲で動作する３つの交換ユニッ
トを含む上述の方式では、これらの交換ユニットの相互
結合に図６１に示す４つの可能性が存在する。従って図
６（ａ）に示す種類の方式に対して図６２（ａ）に示す
種々の方式が得られる。図６２（ｂ）に示す専門方式を
持つ装置は請求の範囲にない。熱ポンプ動作における図
６（ａ）の方式に対しては図６０および図１３乃至図２
６の各種方式が推奨される。
【０１２６】４つの交換ユニットが同じ圧力範囲で動作
している場合は、図６３に示す接続管路ａ〜ｆが得られ
る。各交換ユニットが確実に１つおきの交換ユニットと
直接または間接に接続されている限り、これらの接続管
路の３つないし６つの任意の組合せを用いることができ
る。
【０１２７】ある方式が異なる圧力範囲で動作し、液相
作動流体の管路で互いに接続される必要がある３つの交
換ユニットを含んでいると、図６４に示す可能性が存在
する。
【０１２８】この方式が、異なる圧力レベルで動作し、
吸収サイクルで互いに接続された３つの交換ユニットを
含むときは、少なくとも図６５に示す可能性が存在す
る。ある方式が１つの吸収サイクルによって接続された
複数対の隣接交換ユニット例えば交換ユニット対Ａと
Ｃ、ＢとＤ、ＥとＦを含むとき、およびその吸収サイク
ルを循環する作動流体系の溶液の範囲が極めて広いため
あるサイクルにおいて高い作動流体中の吸収剤の濃度が
他のサイクルにおける低い作動流体中の吸収剤の濃度に
等しくなるときは、その吸収サイクルを合併することが
できる。図６６の左側には分離した２つの吸収サイクル
が示されているが、この左側の管路にはそれぞれ吸収剤
の濃度の高い作動流体が流れ、右側の管路には吸収剤の
濃度の低い作動流体が流れている。この２つの各別の吸
収サイクルの右側には、その左側の２つの吸収サイクル
の合併により得られる吸収サイクルが示されている。最
初の２列だけに示したようにそれぞれ３つの変形が得ら
れ、対応する条件が他の列にも当てはまる。循環方向が
逆の場合はポンプの代わりに絞り弁があり、その逆もま
た同様である。
【０１２９】上述のように２つの吸収サイクルを合併す
ると、これによって得られる合併吸収サイクルが吸収剤
を含む管路で接続されて同じ圧力レベルで動作する例え
ば図６６のａの第２方向の交換ユニットＡとＢまたはＣ
とＤのような２つの交換ユニットを含むことが多い。こ
れらの交換ユニットは各別の交換ユニットのままでもよ
いし、または装置の構造をコンパクトにするため組合せ
て単一の交換ユニットにして、その吸収剤の流路に沿っ
て対応する温度降下と濃度降下が起こるようにすること
もできる。交換ユニットＡ、Ｂが１つの共通ユニットと
して組合され、２つの吸収サイクルの作動流体が反時計
方向に循環すれば、図６６のｂまたはｃの第２の回路図
として示された吸収サイクルを持つ図３の種類Ａ2 ×Ｂ
2 の方式は発明として請求の範囲に含まれていない。
【０１３０】図６７のａ〜ｈには作動流体系ＮＨ3 ／Ｈ
2 Ｏ用の有利な装置の各方式を示す。図６７のａ〜ｄの
方式が推奨される。すべての装置において作動流体は反
時計方向に循環するとしている。波状線で接続された交
換ユニット間には矢印の方向に内部熱交換が生ずる。図
６７のａに示す方式を持つ装置は図１に示すような簡単
な冷凍機械の効率の３倍も大きい冷凍用の効率を持つ。
その上図６７のａによる装置は交換ユニットＢに熱を追
加供給することができ、この結果最低温度範囲で動作す
るその交換ユニットの冷凍出力が増大するという利点を
有する。図６７のｃに示す冷凍用の方式の効率は図１の
ような簡単な冷凍機械の効率の４倍である。この場合も
交換ユニットＢには廃熱または太陽熱のような熱を追加
供給して、最低温度範囲で動作するその交換ユニットの
冷凍出力を増すことができる。図６７のｃの装置はアン
モニア水作動流体系を用いると次の動作常数で動作する
ことができる。 Ｐ2 ＝ １２ｂａｒ Ｐ1 ＝ ６ｂａｒ Ｐ0 ＝ ２ｂａｒ Ｔ5 ＝１６０〜１８０℃ Ｔ3 ＝ ９０〜１２５℃ Ｔ1 ＝ ３０〜 ４０℃ Ｔ0 ＝ ８℃ これらは近似値である。
【０１３１】図６７のｅの方式は冷凍に用いたとき図１
に示す簡単な冷凍機械の３倍の効率を有する。図６７の
ｆ、ｇの方式は図１の簡単な冷凍機械の５倍の効率を有
するが、最低温度範囲とその次に低い温度範囲における
交換ユニット間の温度上昇が比較的小さい。図６７のｈ
の方式は図６７のａ、ｃの方式より冷凍に対して比較的
高温における駆動熱のみならずまた比較的低温における
熱、例えば中間の圧力範囲において矢印をした交換ユニ
ットに供給される温度６０〜１００℃における太陽熱も
使用し得るという利点を有する。図６８のａ〜ｃは臭化
リチウム／水の作動流体系に対する有利な３つの多段吸
収方式を示す。
【０１３２】図６８のａの方式では、最低温度レベルで
動作する交換ユニットが水の凝固点を下げる臭化リチウ
ムを含むため、最低温度レベルを０℃以下に拡張するこ
とができる。従って交換ユニットＨは脱着器として機能
する。Ｇ、Ｆ間の内部熱交換により、臭化リチウム／水
の作動流体系の溶液の範囲が狭いにも拘らず、生成され
た廃熱が交換ユニットＥの働く比較的高い温度レベルに
ある。図６８のａに示す装置における温度レベルはほぼ
次の値をとり得る。 −５〜０℃、30℃、60℃、 100℃、 140〜150 ℃ 図６８のａの方式の効率は図６８のｂ、ｃに示すように
熱交換を有する追加の吸収サイクルによって増大するこ
とができる。図６８のｄは図６７のｈの方式と同様で、
冷凍出力を増すため低温度（例えば６０〜１００℃）で
矢印の交換ユニットに熱（太陽熱、廃熱）を追加供給し
得る方式を示す。
【０１３３】交換ユニットＡ、Ｂを図６８のａの方式か
ら削除しても、機能を持つ方式が得られるが、その効率
は若干低くなる。最低圧力レベルで動作する交換ユニッ
トを図６８のｃの方式から削除しても、また機能する方
式が得られるが、これでは図６８のｃの完全な方式で得
られるような低温度は得られない。
【０１３４】図６９には多段吸収方式または吸収膨張機
械方式と考えられる方式が示されているが、これらはこ
の発明の要旨ではない。図６９のａ、ｂ、ｃの方式は実
際上蒸発器Ｖと吸収器Ａが種々の温度範囲で冷凍出力を
発生するため極めて近接した圧力範囲で動作する複数の
並列蒸発器吸収器対ＶＡ、Ｖ′Ａ′、Ｖ″Ａ″等に分割
された１つの単段吸収方式または２つの２段吸収方式を
表す。図６９のｄ、ｅの方式は単一の作動流体回路を含
み、追加の脱着器吸収器対ＤＡ、Ｄ′Ａ′等により高効
率が得られ、または高温度差が使用し得る吸収冷凍機械
を表す。図６９のｆの方式は図６９のｅの方式に実質的
に対応する。図６９のｇは２つの段に内部熱交換を持つ
公知の３段吸収冷凍機械を示す。精密な解析をすると図
６９のｈの方式を導入し得る加熱プラントも存在する。
従ってこの方式は同様にこの発明の要旨ではない。上述
の説明により公知の熱ポンプ、冷凍機械等をさらに良好
な適応性および／または高い効率が得られるように構成
し得ることが明らかである。これはまた図７０および図
７１について説明する。。
【０１３５】図７０のａは公知の装置（１９７０年８月
１０日付米国特許願第６２４６６号および第４６４６７
号に対応するＤＥ−Ｂ ２１３６４０８参照）をどのよ
うにしてこの発明による装置に変換し得るかを示す。こ
の公知の装置の回路図は図７０のｂに与えられている。
交換ユニットは前と同じ大文字で示す。図７０のｂの公
知装置の第１の優れた改良は図７０のａ、ｃに示すよう
に交換ユニットＤとＡの間に圧縮機Ｋ1 を追加すること
により得ることができる。しかし図７０のａ、ｃに示す
代替変形は特に有利で、図７０のａに示すように接続さ
れ、圧縮機Ｋ2 と交換ユニットＡ内で凝縮器として作用
する熱交換素子として実施された追加の交換ユニットＧ
を有する。凝縮器Ｇからの凝結物は絞り弁Ｄｒを通り交
換ユニットＢに連なる蒸気管路に供給され、同様に交換
ユニットＣに熱を放出することができるようになってい
る。
【０１３６】図７１のａはこの発明の教示により公知の
冷凍機械（ＤＥ−Ａ ２９４４９６０参照）を改変し得
る方法を示す。公知の冷凍機械の基本回路図を図７１の
ｂに示す。この公知の冷凍機械はこの発明により図７１
のｃに回路図形式で、図７１のａに詳細に示すように、
１つの圧縮機Ｋと１つの交換ユニットＧを追加すること
により有利な方法で拡張することができる。圧縮機Ｋは
交換ユニットＢ、Ｇ間に配置され、交換ユニットＧは凝
縮器として働き、交換ユニットＡと熱交換関係にあり、
この目的でこの交換ユニットＡ内に設けられている。Ｂ
と絞り弁ＤＲ１の間のもとの接続はＸで示すように遮断
されている。絞り弁ＤＲ２とＢの間に追加の蒸発器Ｖを
配置することもできる。
【０１３７】図７０のａと図７１のａの冷凍機械では、
臭化リチウム溶液と水を作動流体系に用いることが好ま
しい。図７０のａおよび図７１のａに示すように上述の
方法で実施された冷凍機械の第１の利点は、交換ユニッ
トＡへの加熱エネルギと圧縮機Ｋへの機械的エネルギと
の同時供給により冷凍出力が増大し得ることである。し
かしこの発明による冷凍機械はまた熱エネルギまたは圧
縮機の駆動エネルギまたはこの２つの形式のエネルギの
種々の組合せによって駆動することもできる。
【０１３８】圧縮機を内燃機関で駆動すると、この場合
は排気の熱を交換ユニットＡに加熱エネルギとして供給
することができ、冷媒の熱を例えば図７１のａの熱交換
器ＷＴを介して交換ユニットＣに追加の熱として供給す
ることができるため、特に有利な条件が得られる。図７
０のａに示す装置では、交換ユニットＣに交換ユニット
Ａで行なわれたのと同様にして加熱装置が与えられ。
【０１３９】図７０のａおよび図７１のｂに示される冷
凍機械を駆動エネルギが充分または少なくとも優勢的に
供給されるように構成することが望ましければ、交換ユ
ニットＢ、Ｃ、Ｄの大きさを他の交換ユニットに比して
比較的小さくすることができる。図７０のａ、ｂ〜ｄ並
びに図７１のａ、ｂ、ｄを比較するとまた以上略示した
各方式を如何にして実現することができるかが判る。例
えば、図７０のａに示す装置を用いると図７０のｄの方
式を有する装置を実現することができ、これによって仕
事と冷凍出力を同時に発生することができる。この場合
は圧力機械Ｋ2 が膨張機で、内部熱交換がＡからＧへ進
行する。吸収サイクルＡＣＤＢが熱分離器として働き、
これに駆動熱量が交換ユニットＣから供給される。廃熱
はＤで生成される。交換ユニットＢは一般に比較的小さ
く、Ｂ、Ｃ間の熱平衡をｂにおける熱平衡を等化するた
めに用いることができる。上記ユニットを用いるとこの
装置はすでに機能することができる。Ｆで冷凍出力を追
加発生するには熱ポンプとして動作する吸収サイクルＣ
ＤＦＥが用いられる。
【０１４０】臭化リチウムと水と作動流体系を持つ図７
０および図７１の冷凍機械を０℃以下の温度で冷凍出力
を発生するために用いるか、０℃いかの蒸発器温度でも
動作する熱ポンプとして用いる必要があれば、図７０の
ｄおよび図７１のｃの方式を図６８に示すようにＦへの
内部熱交換を有する交換ユニットＧ、Ｈに対応するさら
に２つの交換ユニットにより図６８と同様にして拡張す
ることができる。交換ユニットＨでは、水の凝固点を充
分下げるためにある程度の臭化リチウム濃度が維持され
ている。この濃度は実際には極めて低く（数％）するこ
とができる。
【０１４１】〔付 録〕
【表７】
【表８】
【表９】
【図面の簡単な説明】
【図１】基本吸収サイクルの略図である。
【図２】基本圧力機械サイクルの略図である。
【図３】この発明の要旨でない装置の回路図であり、図
１に示す形式の２つの基本吸収サイクルが１つの特定交
換ユニットを共有するように組合されたとき得られる２
段吸収方式の各種に対する回路図の極めて簡略化した図
である。
【図４】この発明の要旨でない装置の回路図であり、図
１に示す形式の２つの基本吸収サイクルが１つの特定交
換ユニットを共有するように組合されたとき得られる２
段吸収方式の各種に対する回路図の極めて簡略化した図
である。
【図５】請求の範囲（１）に係る発明の各種実施例を示
す図であり、図１の基本吸収サイクルと図２の基本圧力
機械サイクルが１つの特定交換ユニットを共有するよう
に組合されたとき得られる２段方式の各種に対する図３
と同様の図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）はこの発明の要旨でない装置の
回路図であり、図１による２つの基本吸収サイクルが２
つの特定交換ユニットを共有するように組合されたとき
得られる２段吸収方式の略図、（ｃ）は請求の範囲
（６）に係る発明の一実施例を示す図であり、図１によ
る基本吸収サイクルが図２による基本圧力機械サイクル
と２つの交換ユニットを共有するように組合されたとき
得られる２段方式の略図、（ｄ）は図６ａおよび図６ｂ
による方式を有する装置の動作範囲を示す図である。
【図７】この発明の要旨でない図６ａによる方式を持つ
装置の若干精密な図である（ここでは対応する図におい
て管の接続が単に直線で示されている）。
【図８】この発明の要旨でない図６ａによる方式を持つ
推奨装置のさらに詳細な図である。
【図９】この発明の要旨でない図６ａによる方式を持つ
装置に対する２つの作動流体の流量比に従う性能係数を
表わす図表である。
【図１０】この発明の要旨でない図６ｂによる方式を持
つ装置の若干より精密な図である。
【図１１】（ａ）は請求の範囲（６）に係る発明の一実
施例を示す図であり、図６ｃに示す方式を持つ装置の若
干より精密な図、（ｂ）は同図（ａ）による装置をその
ために構成し得る動作の形式を表わす図表である。
【図１２】請求の範囲（６）に係る発明の一実施例の図
１１ａに示す方式を有する装置を表わすさらに精密な略
図である。
【図１３】この発明の要旨でない図３に示す方式におい
て内部熱交換の可能性を説明する図表である。
【図１４】この発明の要旨でない図３に示す方式におい
て内部熱交換の可能性を説明する図表である。
【図１５】この発明の要旨でない図３に示す方式におい
て内部熱交換の可能性を説明する図表である。
【図１６】この発明の要旨でない図３に示す方式におい
て内部熱交換の可能性を説明する図表である。
【図１７】この発明の要旨でない図３に示す方式におい
て内部熱交換の可能性を説明する図表である。
【図１８】この発明の要旨でない図３に示す方式におい
て内部熱交換の可能性を説明する図表である。
【図１９】この発明の要旨でない図４に示す方式におい
て内部熱交換の可能性を説明する図表である。
【図２０】この発明の要旨でない図４に示す方式におい
て内部熱交換の可能性を説明する図表である。
【図２１】この発明の要旨でない図４に示す方式におい
て内部熱交換の可能性を説明する図表である。
【図２２】請求の範囲（２）、（６）に係る発明の一実
施例を示す図５の方式における内部熱交換の可能性を示
す表形式の図表である。
【図２３】請求の範囲（２）、（６）に係る発明の一実
施例を示す図５の方式における内部熱交換の可能性を示
す表形式の図表である。
【図２４】請求の範囲（２）、（６）に係る発明の一実
施例を示す図５の方式における内部熱交換の可能性を示
す表形式の図表である。
【図２５】請求の範囲（２）、（６）に係る発明の一実
施例を示す図５の方式における内部熱交換の可能性を示
す表形式の図表である。
【図２６】請求の範囲（２）、（６）に係る発明の一実
施例を示す図５の方式における内部熱交換の可能性を示
す表形式の図表である。
【図２７】この発明の要旨でない各種回路であり、２重
完全内部熱交換で熱平衡を等化するための黒丸印で示す
追加の交換ユニットを持つ図３及び図４に示す吸収機の
略図である。
【図２８】（ａ）〜（ｆ）は請求の範囲（３）に係る発
明の各種実施例としての有利な吸収／圧力機械方式の図
であり、（ａ’）〜（ｆ’）は同図（ａ）〜（ｆ）に示
す機械をそのために構成し得る動作の形式を説明する付
属図である。
【図２９】（ａ）〜（ｆ）及び（ａ’）〜（ｆ’）は有
利な吸収／圧力機械方式の図で、圧力機械Ｋを持つ方式
に関しては文字にダッシュがなく、圧力機械Ｋ′を持つ
方式に関しては文字にダッシュがあり、その機械方式の
図と種々の動作形式を示す付属図である。
【図３０】（ｇ）〜（ｋ）及び（ｇ’）〜（ｋ’）は有
利な吸収／圧力機械方式の図で、圧力機械Ｋを持つ方式
に関しては文字にダッシュがなく、圧力機械Ｋ′を持つ
方式に関しては文字にダッシュがあり、その機械方式の
図と種々の動作形式を示す付属図である。
【図３１】（ａ）、（ａ’）、（ｂ）、及び（ｂ’）は
他の有利な吸収／圧力機械方式の図である。
【図３２】（ａ）〜（ｆ）はこの発明の要旨でない単一
の作動流体サイクルを持つ２段吸収方式の例を示す図で
ある。
【図３３】（ａ）〜（ｋ）はこの発明の要旨でない内部
熱交換を持つ有利な吸収方式の例を示す図である。
【図３４】（ａ）〜（ｃ）は追加の交換ユニットを持つ
図３３ａ、図３３ｂ、図３３ｃにそれぞれ対応する回路
図である。
【図３５】（ａ）〜（ｆ）は１つの作動流体サイクルを
持つ特殊化２段吸収／圧力機械方式を示す図である。
【図３６】（ａ）〜（ｃ）は追加の内部熱交換手段を有
する図３５の方式である。
【図３７】追加の交換ユニットを持つ図３６ａの方式の
回路図である。
【図３８】（ａ）は弁を他の位置に切換えることにより
種々の方式が実現し得る２段吸収機械方式を示す図、
（ｂ）は弁を他の位置に切換えることにより同図（ｃ）
または同図（ｄ）の方式を実現し得る内部熱交換手段を
持つ吸収機械回路を示す図である。
【図３９】（ａ）〜（ｄ）は図３８（ａ）〜図３８
（ｄ）に対応する吸収／圧力機械方式を示す図である。
【図４０】８つの交換ユニットを持つ３段吸収機械の各
種の図である。
【図４１】８つの交換ユニットを持つ３段吸収機械の各
種の図である。
【図４２】８つの交換ユニットを持つ３段吸収機械の各
種の図である。
【図４３】８つの交換ユニットを持つ３段吸収機械の各
種の図である。
【図４４】８つの交換ユニットを持つ３段吸収機械の各
種の図である。
【図４５】８つの交換ユニットを持つ３段吸収機械の各
種の図である。
【図４６】８つの交換ユニットを持つ３段吸収機械の各
種の図である。
【図４７】８つの交換ユニットを持つ３段吸収機械の各
種の図である。
【図４８】請求の範囲（９）、（１２）に係る発明の各
種実施例の６つの交換ユニットを持つ３段吸収機械方式
を示す図である。
【図４９】請求の範囲（９）、（１２）に係る発明の各
種実施例の６つの交換ユニットを持つ３段吸収機械方式
を示す図である。
【図５０】請求の範囲（９）、（１２）に係る発明の各
種実施例の６つの交換ユニットを持つ３段吸収機械方式
を示す図である。
【図５１】請求の範囲（９）、（１２）に係る発明の各
種実施例の６つの交換ユニットを持つ３段吸収機械方式
を示す図である。
【図５２】請求の範囲（９）、（１２）に係る発明の各
種実施例の６つの交換ユニットを持つ３段吸収機械方式
を示す図である。
【図５３】請求の範囲（９）、（１２）に係る発明の各
種実施例の６つの交換ユニットを持つ３段吸収機械方式
を示す図である。
【図５４】この発明に係る各種実施例の吸収／圧力機械
方式を示す図である。
【図５５】請求の範囲（９）、（１２）に係る発明の各
種実施例の吸収／圧力機械方式を示す図である。
【図５６】この発明に係る実施例の吸収／圧力機械方式
を示す図である。
【図５７】公知の２段圧力機械方式を示す図である。
【図５８】請求の範囲（９）に係る発明の各種実施例の
２つの圧力機械と４つの交換ユニットを持つ３段吸収／
圧力機械方式を示す略図である。
【図５９】（ａ）は請求の範囲（９）に係る発明の各種
実施例の２つの圧力機械と４つの交換ユニットを持つ他
の３段吸収／圧力機械方式の略図、（ｂ）は同図（ａ）
による吸収／圧力機械方式の１実施例形式の若干より精
密化した図である。
【図６０】２つの公知装置の略図である。
【図６１】作動流体管路により同じ圧力レベルで動作す
る３つの交換ユニットを接続する可能性を示す図であ
る。
【図６２】（ａ）は２段吸収方式で達成し得る作動流体
管路接続の組合せを示す図、（ｂ）は図５９、図６２ａ
に示す方式を持つ公知の装置を示す図である。
【図６３】同じ圧力範囲で動作する４つの交換ユニット
ｈ〜ｌを接続し得る作動流体管路ａ〜ｆを示す図であ
る。
【図６４】相異る圧力範囲で動作する３つの交換ユニッ
トを作動流体管路で互いに接続する可能性を示す図であ
る。
【図６５】（ａ）〜（ｉ）は相異る圧力範囲で動作する
３つの交換ユニットを吸収回路で互いに接続する可能性
を示す図である。
【図６６】（ａ）〜（ｈ）は作動媒体系の濃度の差によ
る種々の吸収サイクル変更の可能性を示す図である。
【図６７】（ａ）〜（ｈ）は多段装置の特殊化された形
式を示す図である。
【図６８】（ａ）〜（ｄ）は他の多段装置の回路図であ
る。
【図６９】（ａ）〜（ｈ）はこの発明の要旨でない装置
の回路図である。
【図７０】（ａ）は請求の範囲（１３）に係る発明の一
実施例の吸収圧縮機械の簡略図、（ｂ）、（ｄ）は同図
（ａ）の説明で引用される略図、（ｃ）は請求の範囲
（１３）に係る発明の一実施例の略図である。
【図７１】（ａ）はこの発明の一実施例に係る吸収圧縮
機械の簡略図、（ｂ）は同図（ａ）の説明で引用される
略図である。
【符号の説明】
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ 交換ユニット Ａ1 Ａ2 Ａ3 Ａ4 交換ユニット Ｋ 圧縮機ユニット Ｋ1 Ｋ2 交換ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 Ｐ３１３２４６１．４ (32)優先日 1981年８月17日 (33)優先権主張国 ドイツ（ＤＥ） (31)優先権主張番号 Ｐ３２０４９０２．１ (32)優先日 1982年２月12日 (33)優先権主張国 ドイツ（ＤＥ） (31)優先権主張番号 Ｐ３２０５８７２．１ (32)優先日 1982年２月18日 (33)優先権主張国 ドイツ（ＤＥ）

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の交換ユニットと圧縮機ユニットと
    で構成されており、これらのユニットは第１、第２およ
    び第３の順番に低い圧力範囲で動作するもので、かつ第
    １と第２の作動流体回路および少なくとも１つの吸収剤
    回路に含まれており、これらの回路内における作動流体
    の圧力と温度レベルが有効エネルギの供給または取出し
    によって変化する形式の、多段熱エネルギ利用装置であ
    って；上記用語「交換ユニット」が、発生器、凝縮器、
    蒸発器または吸収器として働くユニットを含むものとし
    て、 上記第１の作動流体回路は吸収回路で、上記第２の作動
    流体回路は圧縮機回路であり、 上記吸収回路は第１、第２、第３および第４の交換ユニ
    ット（図５のA1、A2、A3、A4）より成り、 上記第１ユニットA1は、上記第１作動流体回路の高圧範
    囲である第１圧力範囲の高温範囲で動作し、 上記第２ユニットA2は上記第１圧力範囲の低温範囲で動
    作し、 上記第３ユニットA3は、上記第１作動流体回路の低圧範
    囲である第２圧力範囲の低温範囲で動作し、 上記第４ユニットA4は、上記第２圧力範囲の高温範囲で
    動作し；上記圧縮機回路は、第５および第６の交換ユニ
    ット（K1、K2）と圧縮機(K) とを含み、 上記第５交換ユニット（K1) は上記圧縮機回路の第３の
    高圧範囲で動作し、 上記第６交換ユニット（K2) は上記圧縮機回路の第４の
    低圧範囲で動作し、 上記吸収回路および圧縮機回路は、１つの特定の交換ユ
    ニットが上記作動流体回路の交換ユニットとしておよび
    上記圧縮機回路の交換ユニットとしても動作するよう
    に、１つの交換ユニットを共用して、総計５つの交換ユ
    ニットより成るものとし、上記特定の１つの交換ユニッ
    トを通って上記作動流体回路内と上記圧縮機回路内の作
    動流体の各々が上記作動流体回路内と圧縮機回路内の双
    方を流れ、更に下記する１群の条件、すなわち、 （ａ） 上記吸収回路および圧縮機回路の双方に共通の
    特定交換ユニットは、次の一群の対すなわちA1K1；A
    1K2；A2K2；A3K2；A4K2から選択された１対の交換ユニ
    ットを形成する、 （ｂ） 上記第１と第２の作動流体回路の双方に共通の
    １つの特定交換ユニットは、上記第３（A3）および第５
    （K1）の交換ユニットを形成し、上記作動流体は上記吸
    収回路中をそれがヒートトランスフォーマとして働くよ
    うに循環する、 （ｃ） 上記第１と第２の作動流体回路に共通の１つの
    特定交換ユニットは上記第３（A3）および第５（K1）の
    交換ユニットを形成し、少なくとも２つの交換ユニット
    の間には熱交換手段が設けられている、 （ｄ） 上記第１と第２の作動流体回路の双方に共通の
    １つの特定交換ユニットは上記第２（A2）および第５
    （K1）の交換ユニットを形成し、交換ユニット間に接続
    された上記圧縮機は上記第１および第３圧力範囲で動作
    する、 （ｅ） 上記第１と第２の作動流体回路の双方に共通の
    １つの特定交換ユニットは上記第２（A2）および第５
    （K1）の交換ユニットを形成し、作動流体は上記吸収回
    路中をそれが熱ポンプとして働くように循環する、 （ｆ） 上記第１と第２の作動流体回路の双方に共通の
    １つの特定交換ユニットは上記第２（A2）および第５
    （K1）の交換ユニットを形成し、上記第５（K1）および
    第４（A4）の交換ユニットは熱的に分離されている、 （ｇ） 上記第１と第２の作動流体回路の双方に共通の
    １つの特定交換ユニットは上記第４（A4）および第５
    （K1）の交換ユニットを形成している、の条件の中の１
    つの条件を満足する、多段熱エネルギ利用装置。
  2. 【請求項２】 少なくとも２つの上記交換ユニットどう
    しの間で熱エネルギを移動させる内部熱交換を行う手段
    を具備して成る請求の範囲（１）に記載の多段熱エネル
    ギ利用装置（図２２乃至図２６）。
  3. 【請求項３】 少なくとも２つの上記交換ユニットどう
    しの間で熱エネルギを移動させる内部熱交換を行う熱交
    換手段を有し、該熱交換手段は完全な熱交換を行い、ま
    たこの熱交換手段は熱平衡を等化するために設けられて
    いる請求の範囲（１）に記載の多段熱エネルギ利用装置
    （図２２乃至図２６、図２８）。
  4. 【請求項４】 それぞれ多段装置の形式の変更を可能と
    する弁を有する付加的な作動流体導管を具えた、請求の
    範囲（１）に記載の多段熱エネルギ利用装置。
  5. 【請求項５】 上記圧縮機が、圧縮されるべき気相作動
    流体を受入れる入口ポートと圧縮された気相作動流体を
    送り出す出口ポートを有し、上記両ポートの少なくとも
    １つにおける上記作動流体が過熱の熱を有し、上記過熱
    の熱の少なくとも１部が上記吸収回路の交換ユニットに
    供給されるように構成された、請求の範囲（１）に記載
    の多段熱エネルギ利用装置。
  6. 【請求項６】 第１、第２、第３および第４の交換ユニ
    ットと圧縮機ユニットを有し、上記各ユニットは圧縮機
    回路および吸収回路に含まれており、上記吸収回路は作
    動流体回路（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）と少なくとも１つの吸収
    剤回路を含み、上記作動流体の圧力レベルと温度レベル
    は有効エネルギの供給または取出しによって上記回路内
    で変化させられるもので、用語「交換ユニット」が発生
    器、凝縮器、蒸発器および吸収器として働くユニットを
    意味するものとして、 上記吸収回路および圧縮機回路は、２つの特定の交換ユ
    ニットが上記作動流体回路の交換ユニットとしておよび
    上記圧縮機回路の交換ユニットとしても動作するよう
    に、２つの交換ユニットを共用して、総計４つの交換ユ
    ニットより成るものとし、上記特定の２つの交換ユニッ
    トを通って上記作動流体回路内と上記圧縮機回路内の作
    動流体の各々が上記作動流体回路内と圧縮機回路内の双
    方を流れ、 作動流体は上記作動流体回路（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）中を第
    １の流速（ｍ）で循環し、また上記圧縮機回路（Ａ、
    Ｃ、Ｋ）中を第２の流速（ｎ）で循環し、このｍとｎに
    付した正の符号は熱ポンプの場合の作動流体の循環を表
    わしており、 上記吸収回路における上記作動流体の流速（ｍ）と上記
    圧縮機回路における上記作動流体の流速（ｎ）は、少な
    くとも次の諸条件、すなわち （ａ） ｍとｎが共に０より大で、ｎがｍより大である
    こと、 （ｂ） ｍが０より小で、ｎが０より大であること、 （ｃ） ｍとｎが共に０より大で、上記第２と第３の交
    換ユニット（Ｂ、Ｃ）が熱交換関係にあること、 （ｄ） 上記第１乃至第４の交換ユニット（Ａ−Ｄ）が
    吸収回路中で直列に連続され、相異なる圧力範囲で動作
    する２つの交換ユニットが熱交換関係にあり、かつｎが
    ０より大であること、のうちの少なくとも１つを満足し
    て装置が動作するように選ばれている、多段熱エネルギ
    利用装置（図６ｃ、図１１ａ）。
  7. 【請求項７】 それぞれ多段装置の形式の変更を可能と
    する弁を有する付加的な作動流体導管を具えた、請求の
    範囲（６）に記載の多段熱エネルギ利用装置（図３９
    ａ）。
  8. 【請求項８】 上記した少なくとも１つの別の回路が、
    圧縮されるべき気相作動流体を受入れる入口ポートと圧
    縮された気相作動流体を送り出す出口ポートを有する圧
    縮機から成り、上記両ポートの少なくとも１つにおける
    上記作動流体が過熱の熱を有し、上記過熱の熱の少なく
    とも１部が上記吸収回路のうちの１つの交換ユニットに
    供給されるように構成された、請求の範囲（６）に記載
    の多段エネルギ利用装置。
  9. 【請求項９】 ３つの相異なる圧力範囲で動作する４個
    の交換ユニットと、圧縮機ユニットとより成り、これら
    の交換ユニットと圧縮機ユニットは、それらのすべてを
    通じて同じ量の作動流体流が流れるように直列吸収回路
    をなすように接続されており、更に、別個の吸収回路が
    上記直列吸収回路と少なくとも１つの特定交換ユニット
    を共用し、上記特定交換ユニットが上記別個の吸収回路
    と上記直列吸収回路の双方における交換ユニットとして
    動作し、上記特定交換ユニットを通って上記２つの回路
    内の作動流体の各々が上記２つの双方の回路内を流れる
    構成である多段熱エネルギ利用装置（図４８乃至図５
    ３、図５５、図５８）。
  10. 【請求項１０】 １つの作動流体回路（図３２の如き）
    を形成するように直列に結合された第１乃至第６の交換
    ユニットから成る第１の作動流体回路を具えた多段熱エ
    ネルギ利用装置（図４１）であって；上記第１と第２の
    交換ユニットは第１の圧力範囲における高温範囲および
    低温範囲でそれぞれ動作し、上記第３と第４の交換ユニ
    ットは上記第１の圧力範囲よりも高い圧力範囲である第
    ２の圧力範囲における高温範囲および低温範囲で動作
    し、上記第５および第６の交換ユニットは上記第２の圧
    力範囲よりも高い圧力範囲である第３の圧力範囲におけ
    る高温範囲および低温範囲で動作し、また同じ圧力範囲
    で動作する各交換ユニット対は互いに接続されており、
    特徴として、互いに異なる圧力範囲で動作する２つの上
    記交換ユニットを結合する少なくとも１つの圧縮機を含
    み、この圧縮機とこれと結合する２つの上記交換ユニッ
    トが更に１つの作動流体回路を形成し、上記作動流体回
    路の各々は少なくとも１つの特定交換ユニットを介して
    上記複数の各々の作動流体回路が結合されて、上記特定
    交換ユニットを通ってすべての作動流体回路の作動流体
    の各々が相互に循環する構成となっている、多段熱エネ
    ルギ利用装置（図５５）。
  11. 【請求項１１】 複数の交換ユニットで構成されてお
    り、その各交換ユニットが、相異なる３つの圧力範囲で
    働くもので、また第１および第２の作動流体回路と夫々
    に少なくとも１つの吸収剤回路とを含む第１および第２
    の吸収回路を具備し、これら第１および第２の吸収回路
    内における作動流体の圧力および温度レベルが有効エネ
    ルギの供給または取出しによって変化する形態の、多段
    熱エネルギ利用装置であって；上記用語「交換ユニッ
    ト」が、発生器、凝縮器、蒸発器または吸収器として働
    くユニットを含むものと定義されるとして、 上記第１の作動流体回路（図３のＡ）は、第１、第２、
    第３および第４の交換ユニット（A1、A2、A3、A4）より
    成り、 上記第１の交換ユニット（A1）は、上記第１の作動流体
    回路の高圧範囲の高温範囲で動作し、 上記第２の交換ユニット（A2）は、上記第１の作動流体
    回路の上記高圧範囲の低温範囲で動作し、 上記第３の交換ユニット（A3）は、上記第１の作動流体
    回路の低圧範囲の低温範囲で動作し、 上記第４の交換ユニット（A4）は、上記第１の作動流体
    回路の上記低圧範囲の高温範囲で動作するものであり；
    上記第２の作動流体回路（図３のＢ）は、第５、第６、
    第７および第８の交換ユニット（B1、B2、B3、B4）より
    成り、 上記第５の交換ユニット（B1）は、上記第２の作動流体
    回路の高圧範囲の高温範囲で動作し、 上記第６の交換ユニット（B2）は、上記第２の作動流体
    回路の上記高圧範囲の低温範囲で動作し、 上記第７の交換ユニット（B3）は、上記第２の作動流体
    回路の低圧範囲の低温範囲で動作し、 上記第８の交換ユニット（B4）は、上記第２の作動流体
    回路の上記低圧範囲の高温範囲で動作するものであり；
    上記第１と第２の作動流体回路は、１つの特定交換ユニ
    ットが上記第１と第２の作動流体回路の双方における交
    換ユニットとして動作するようにその１つの交換ユニッ
    トを共用して、総計７個の交換ユニットより成るものと
    し、上記特定の１つの交換ユニットを通って上記第１と
    第２の作動流体回路内の作動流体の各々が上記第１と第
    ２の双方の作動流体回路内を流れ、特徴として、互いに
    異なる圧力範囲で動作する２つの上記交換ユニットを結
    合する少なくとも１つの圧縮機を含む多段熱エネルギ利
    用装置。
  12. 【請求項１２】 ４個の第１の交換ユニット（Ａ、Ｂ、
    Ｃ、Ｄ）と圧縮機ユニット（Ｋ）とを有し、上記のユニ
    ットにおける作動流体の圧力と温度のレベルが有効エネ
    ルギの供給および取出しによって変化するもので、用語
    「交換ユニット」が発生器（脱着器）、凝縮器、蒸発器
    および吸収器（再吸収器）として動作するユニットを意
    味し、上記４個の第１の交換ユニット（Ａ、Ｂ、Ｃ、
    Ｄ）と上記圧縮機（Ｋ）は直列回路をなすように接続さ
    れていてそれら全部を通して同じ量の作動流体流が流れ
    るようにされ（図３５ａ乃至図３５ｆ）、特徴として少
    なくとも４個の第２の交換ユニットを含む別個の吸収回
    路を設け、少なくとも１つの特定交換ユニットが上記作
    動流体回路と上記吸収回路の双方における交換ユニット
    として動作するように少なくとも１つの上記特定交換ユ
    ニットを共用する構成とし、上記特定交換ユニットを通
    って上記作動流体回路内の作動流体と上記吸収回路内の
    作動流体が双方の回路内を流れる多段熱エネルギ利用装
    置（図４８乃至図５３）。
  13. 【請求項１３】 第１と第２の作動流体回路と少なくと
    も１つの吸収回路であってそれら各回路中の作動流体の
    圧力および温度レベルが有効エネルギの供給と取出しに
    よって変化するような回路に含まれる第１乃至第６の交
    換ユニットを具え、用語「交換ユニット」が発生器、凝
    縮器、蒸発器および吸収器として動作するユニットを意
    味するものとして、 上記第１の作動流体回路は、第１の圧力範囲の高い温度
    範囲および低い温度範囲においてそれぞれ動作する上記
    第１と第２の交換ユニット（Ａ、Ｂ）と、上記第１の圧
    力範囲よりも低い第２の圧力範囲の高い温度範囲と低い
    温度範囲で動作する上記第２および第３の交換ユニット
    （Ｃ、Ｄ）より成り、上記第２の作動流体回路は、上記
    第２の圧力範囲よりも低い第３の最低圧力範囲の高い温
    度範囲および低い温度範囲でそれぞれ動作する上記第５
    および第６の交換ユニット（Ｅ、Ｆ）と上記第３および
    第４の交換ユニット（Ｃ、Ｄ）とで構成されており、上
    記第１と第２の作動流体回路は、少なくとも１つの特定
    交換ユニットが上記第１と第２の作動流体回路の双方に
    おける交換ユニットとして動作するようにその少なくと
    も１つの特定交換ユニットを共用し、上記少なくとも１
    つの特定交換ユニットを通って上記第１と第２の作動流
    体回路内の作動流体の各々が上記第１と第２の双方の作
    動流体回路内を流れ、 上記第２と第３の交換ユニット（Ｂ、Ｃ）の間に熱交換
    手段が設けられ、上記第１の圧力範囲の交換ユニットと
    上記第２の圧力範囲で動作する交換ユニットとの間に圧
    縮機（K1）が結合されている、多段熱エネルギ利用装置
    （図７０ａ、図７０ｃ）。
  14. 【請求項１４】 上記圧縮機を駆動し、排気熱エネルギ
    と冷却水熱エネルギを生成する内燃機関を有し、上記熱
    エネルギが、第１および第２圧力範囲で働く交換ユニッ
    ト（Ａ、Ｃ）に供給される、請求の範囲（１３）に記載
    の多段熱エネルギ利用装置。
  15. 【請求項１５】 作動流体の圧力レベルおよび温度レベ
    ルが有効エネルギの供給および取出しによって変化する
    複数の作動流体回路に含まれている複数の交換ユニット
    より成り、上記複数の作動流体回路うちの少なくとも１
    つが圧縮機回路である多段熱エネルギ利用装置で、用語
    「交換ユニット」が、発生器、凝縮器、蒸発器または吸
    収器として働くユニットを意味するものと定義されると
    し、かつ上記作動流体の循環速度は少なくとも第１およ
    び第２の作動流体回路中で互いに独立に制御可能であ
    り、上記第１と第２の作動流体回路は、少なくとも１つ
    の特定交換ユニットが上記第１と第２の作動流体回路の
    双方における交換ユニットとして動作するようにその少
    なくとも１つの特定交換ユニットを共用し、上記少なく
    とも１つの特定交換ユニットを通って上記第１と第２の
    作動流体回路内の作動流体の各々が上記第１と第２の双
    方の作動流体回路内を流れる形態を有する装置を動作さ
    せる方法であって；特徴として、圧力、温度および一対
    の作動流体回路に共通の交換ユニットの作動流体スルー
    プット（作動流体の流量と流れの方向）より成る動作パ
    ラメータ群の中の少なくとも１つの動作パラメータを変
    えて上記装置の動作を制御する、多段熱エネルギ利用装
    置を動作させる方法。
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Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2557277B1 (fr) * 1983-12-22 1986-04-11 Alsthom Atlantique Machine a induction thermique
DE3503863A1 (de) * 1985-02-05 1986-08-07 Georg Prof.Dr. 8000 München Alefeld Anlage mit einem waerme aufnehmenden und waerme abgebenden prozessteil sowie einem eine absorbereinrichtung enthaltenden waermeversorgungsteil
US4724679A (en) * 1986-07-02 1988-02-16 Reinhard Radermacher Advanced vapor compression heat pump cycle utilizing non-azeotropic working fluid mixtures
US4732008A (en) * 1986-11-24 1988-03-22 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Triple effect absorption chiller utilizing two refrigeration circuits
DE3723938A1 (de) * 1987-07-20 1989-02-02 Thermo Consulting Heidelberg Resorptions-waermewandleranlage
US5097676A (en) * 1990-10-24 1992-03-24 Erickson Donald C Vapor exchange duplex GAX absorption cycle
US5271235A (en) * 1991-03-12 1993-12-21 Phillips Engineering Company High efficiency absorption cycle of the gax type
US5367884B1 (en) * 1991-03-12 1996-12-31 Phillips Eng Co Generator-absorber-heat exchange heat transfer apparatus and method and use thereof in a heat pump
US5570584A (en) * 1991-11-18 1996-11-05 Phillips Engineering Co. Generator-Absorber heat exchange transfer apparatus and method using an intermediate liquor
US5390509A (en) * 1991-11-27 1995-02-21 Rocky Research Triple effect absorption cycle apparatus
USRE36045E (en) * 1991-11-27 1999-01-19 Rocky Research Triple effect absorption cycle apparatus
JP3040475B2 (ja) * 1991-11-27 2000-05-15 ロッキー・リサーチ 改良された三重の効果を有する吸収サイクル装置
US5205136A (en) * 1992-03-11 1993-04-27 Martin Marietta Energy Systems, Inc. Triple-effect absorption refrigeration system with double-condenser coupling
US5284029B1 (en) * 1992-09-15 1996-05-14 Gas Res Inst Triple effect absorption heat exchanger combining second cycle generator and first cycle absorber
US5579652A (en) * 1993-06-15 1996-12-03 Phillips Engineering Co. Generator-absorber-heat exchange heat transfer apparatus and method and use thereof in a heat pump
US5467614A (en) * 1994-02-14 1995-11-21 Martin Marietta Energy Systems, Inc. Dual-circuit, multiple-effect refrigeration system and method
US5490393A (en) * 1994-03-31 1996-02-13 Robur Corporation Generator absorber heat exchanger for an ammonia/water absorption refrigeration system
US5584193A (en) * 1994-04-26 1996-12-17 York International Corporation Absorption-type refrigeration systems and methods
US5782097A (en) * 1994-11-23 1998-07-21 Phillips Engineering Co. Generator-absorber-heat exchange heat transfer apparatus and method and use thereof in a heat pump
DE4443204C2 (de) * 1994-12-05 2000-06-08 Zae Bayern Bayerisches Zentrum Fuer Angewandte Energieforschung Ev Wärmetransportsystem
US5791157A (en) * 1996-01-16 1998-08-11 Ebara Corporation Heat pump device and desiccant assisted air conditioning system
US5727397A (en) * 1996-11-04 1998-03-17 York International Corporation Triple effect absorption refrigeration system
US6003331A (en) * 1998-03-02 1999-12-21 York International Corporation Recovery of flue gas energy in a triple-effect absorption refrigeration system
US5931007A (en) 1998-03-24 1999-08-03 Carrier Corporation Asborption refrigeration system with condensate solution coupling
US6112547A (en) * 1998-07-10 2000-09-05 Spauschus Associates, Inc. Reduced pressure carbon dioxide-based refrigeration system
US6073454A (en) * 1998-07-10 2000-06-13 Spauschus Associates, Inc. Reduced pressure carbon dioxide-based refrigeration system
AT411392B (de) * 2000-09-04 2003-12-29 Vaillant Gmbh Umlaufheizgerät
FR2830318B1 (fr) 2001-10-03 2004-03-26 Centre Nat Rech Scient Installation et procede pour la production de froid ou de chaleur par un systeme a sorption
EP1554528A4 (en) * 2002-10-24 2014-04-30 Showa Denko Kk REFRIGERATING SYSTEM, COMPRESSOR AND THERMAL EMISSION APPARATUS, AND THERMAL EMISSION DEVICE
US7003966B2 (en) * 2003-12-19 2006-02-28 Hewlett Packard Development Company, L.P. Energy consumption reduction in a multi-effect absorption system
ES2344432T3 (es) * 2007-08-09 2010-08-26 Millenium Energy Industries Inc. Unidad refrigeradora de absorcion de aire enfriado a baja temperatura en dos etapas.
US9145793B2 (en) * 2012-11-05 2015-09-29 General Electric Company Combined cycle power plant with absorption heat transformer
US9869495B2 (en) 2013-08-02 2018-01-16 Martin Gordon Gill Multi-cycle power generator
US10197338B2 (en) * 2013-08-22 2019-02-05 Kevin Hans Melsheimer Building system for cascading flows of matter and energy
US10584904B2 (en) * 2017-03-27 2020-03-10 Rebound Technologies, Inc. Cycle enhancement methods, systems, and devices
WO2019165328A1 (en) 2018-02-23 2019-08-29 Rebound Technologies, Inc. Freeze point suppression cycle control systems, methods, and devices
CN109442765A (zh) * 2018-11-03 2019-03-08 成都文博蓉耀科技有限公司 一种太阳能饮用水自动供给装置
WO2020132467A1 (en) 2018-12-20 2020-06-25 Rebound Technologies, Inc. Thermo-chemical recuperation systems, devices, and methods

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5625657A (en) * 1979-08-08 1981-03-12 Osaka Gas Co Ltd Absorption type cooling device

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE278076C (ja) * 1911-08-11
US2027610A (en) * 1932-12-21 1936-01-14 Siemens Ag System for the conversion of heat
DE678942C (de) * 1932-12-22 1939-07-29 Siemens Schuckertwerke Akt Ges Einrichtung zur Waermeumwandlung
US2182098A (en) * 1934-09-29 1939-12-05 Mallory & Co Inc P R Duplex solution thermo-compression process
US2182453A (en) * 1936-01-18 1939-12-05 William H Sellew Heat transfer process and apparatus
DE953378C (de) * 1950-08-29 1956-11-29 Margarete Altenkirch Geb Schae Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Waermepumpe
DE1015455B (de) * 1953-12-04 1957-09-12 Gottfried Bischoff G M B H Verfahren zur Kuehlung von Koksofenrohgas
US3015940A (en) * 1954-07-26 1962-01-09 Harwich Stanley Refrigerative compression system driven by fluid energy of an absorption system
DE1601003A1 (de) * 1966-12-02 1970-07-16 Gohee Mamiya Energieerzeugungssystem
GB1114480A (en) * 1966-12-19 1968-05-22 Space Conditioning Inc Methods and apparatus for heating water or other fluids simultaneously with the cooling of water or other fluids
US3440832A (en) * 1967-11-29 1969-04-29 Worthington Corp Absorption refrigeration system with booster cooling
US3483710A (en) * 1968-06-13 1969-12-16 Crane Co Cascade absorption refrigeration system
US3651655A (en) * 1970-08-10 1972-03-28 Carrier Corp Control system for multiple stage absorption refrigeration system
US3854301A (en) * 1971-06-11 1974-12-17 E Cytryn Cryogenic absorption cycles
US3837174A (en) * 1973-03-16 1974-09-24 Sanyo Electric Co Control device for an absorption system hot and cold water supply apparatus
US3824804A (en) * 1973-08-22 1974-07-23 C Sandmark Refrigerating machines
JPS50156743A (ja) * 1974-06-11 1975-12-18
US4009575A (en) * 1975-05-12 1977-03-01 said Thomas L. Hartman, Jr. Multi-use absorption/regeneration power cycle
JPS5833444B2 (ja) * 1976-07-12 1983-07-20 松下電器産業株式会社 燃焼装置
JPS5334659A (en) * 1976-09-14 1978-03-31 Ishikawajima Harima Heavy Ind Roll eccentric removing control device
JPS5337139A (en) * 1976-09-17 1978-04-06 Nippon Steel Corp Method of continuous casting
JPS5812507B2 (ja) * 1977-03-10 1983-03-08 株式会社荏原製作所 ハリブリツド型吸収式ヒ−トポンプ
JPS6023266B2 (ja) * 1977-12-15 1985-06-06 三洋電機株式会社 二重効用吸収冷凍機
JPS5549668A (en) * 1978-10-06 1980-04-10 Hitachi Ltd Absorption refrigerating cycle
JPS5828903B2 (ja) * 1978-11-07 1983-06-18 三洋電機株式会社 一重二重効用併用吸収冷凍機
JPS5563364A (en) * 1978-11-08 1980-05-13 Kogyo Gijutsuin High temperature heat pump system
JPS5832301B2 (ja) * 1978-12-25 1983-07-12 工業技術院長 吸収冷凍機
BE875277A (fr) * 1979-04-02 1979-10-02 Jourdain Leon J Machine motrice
JPS561539A (en) * 1979-06-18 1981-01-09 Nec Corp Semiconductor device
JPS5627875A (en) * 1979-08-15 1981-03-18 Hitachi Ltd Absorption refrigerating equipment
US4333515A (en) * 1980-08-13 1982-06-08 Battelle Development Corp. Process and system for boosting the temperature of sensible waste heat sources
US4402795A (en) * 1980-09-18 1983-09-06 Erickson Donald C Reverse absorption heat pump augmented distillation process

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5625657A (en) * 1979-08-08 1981-03-12 Osaka Gas Co Ltd Absorption type cooling device

Also Published As

Publication number Publication date
DE3280457D1 (de) 1994-09-15
ATE109880T1 (de) 1994-08-15
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EP0597822B1 (de) 1996-06-26
EP0597822A2 (de) 1994-05-18
JPS58500261A (ja) 1983-02-17
EP0597822A3 (de) 1995-02-08
EP0061721B1 (de) 1994-08-10
WO1982003448A1 (fr) 1982-10-14
DE3280473D1 (de) 1996-08-01
US4531374A (en) 1985-07-30
EP0061721A1 (de) 1982-10-06

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