JPH08233389A - 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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的低温の熱エネルギを有効に利用できる
ようにすること。 【解決手段】 ２つの作動流体回路Ａ、Ｂと２つの吸収
剤回路との中に含まれていて熱エネルギを供給し又は取
り出すことによって上記作動流体の圧力レベル及び温度
レベルが変えられるような、複数個の容器Ａ₁ 、Ａ₂ 、
・・・、Ｂ₁ 、Ｂ₂ 、・・・を具備し、これらの容器が
それぞれ発生器、凝縮器、蒸発器、及び吸収器として働
くような多段熱エネルギ利用装置であって、特徴とし
て、上記装置は７個の容器を有し、そのうちの１個の容
器は両方の作動流体回路に共通であり、また、２個の容
器が高圧域で働き、２個の容器が低圧域で働き、３個の
容器が中間圧域で働き（クラスＡ₂ ×Ｂ₃ ）、かつ、作
動流体がヒートポンプの形式で循環するような上記形式
の装置において、熱が少なくとも２個の容器の間で伝達
される（内部熱交換）構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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】

【背景技術】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。こ
の「交換ユニット」が、特許請求の範囲に記載の「容
器」である。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 ｇｅｓａｍｔｅＫａｌｔ
ｅｉｎｄｕｓｔｒｉｅ）」（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 ｇｅｓａｍｔｅＫａｌｔｅｉｎｄｕｓｔｒｉｅ）」
（１９３４）第７３−７９頁。シナツパ（Ｊ．Ｃ．Ｖ．
Ｃｈｉｎａｐｐａ）等、「太陽エネルギ（ＳｏｌａｒＥ
ｎｅｒｇｙ）」（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（Ｓｉｎｇｅ
ｌｍａｎｎ）） 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】

【発明の開示】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。また、この発明に更に圧力機
械サイクルを結合し、この圧力機械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方法においては、
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ができる。

【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この発明に結
合し、この熱ポンプを結合した装置を動作させる方法
は、この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。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。

【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とを特徴とする。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】

【発明の実施の形態】次に図面を参照しつつこの発明の
実施形態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Ｑ_A 、Ｑ_B 、Ｑ_C 、Ｑ_D 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
Ｐ₁ 、Ｐ₂ 間に次の関係が存在する。

【００２３】

【数１】 ここで

【００２４】

【数２】

【００２５】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。

【００２６】図２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。

【００２７】図１および図２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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】以下の説明では図１および図２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。

【００３８】図３、図４は、この発明の各種実施形態を
示す図であり、同図は、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×Ｂｊ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。

【００３９】図５には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
式が図３、及び図４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。

【００４０】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。

【００４１】これに対しこの発明の実施形態の推奨形式
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。

【００４２】まず、この発明の要旨である装置を図６
ａ、図６ｂ、及びこの発明の理解を助けるために開示し
た装置を図６ｃを参照して説明する。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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Ｉ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。

【００４７】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

【００４８】図６ａ、図６ｂ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Ｔ ₀ 〜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６ａおよび図６ｂ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。 Ｑ_A ＝ｎ Ｑ_B ＝−ｎ＋ｍ Ｑ_C ＝−ｍ Ｑ_D ＝−ｎ Ｑ_E ＝ｎ−ｍ Ｑ_F ＝ｍ Ｑ₃ ＝ｎ Ｑ₂ ＝−２ｎ＋ｍ Ｑ₁ ＝ｎ−２ｍ Ｑ₀ ＝ｍ

【００４９】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６ｄに示す。作
動流体流ｍ、ｎをプロットした図６ｄ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）〔最後の頁の表７、８、９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Ｑ
₃ 〜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。

【００５０】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、

【００５１】

【数３】

【００５２】で、熱の発生に対しては、

【００５３】

【数４】

【００５４】である。

【００５５】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、

【００５６】

【数５】

【００５７】で、熱の発生に対する効率は、

【００５８】

【数６】

【００５９】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Ｑ_B ＝−Ｑ_D 、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η_W ＝３で、冷凍機械として用いるとη_K ＝
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Ｑ_B ＝０およびＱ_E ＝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Ｑ_C ＝−Ｑ_E 、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 η_W ＝３／２およびη_K ＝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Ｑ_F が生成される。

【００６０】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６ａ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。

【００６１】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。

【００６２】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、

【００６３】

【数７】

【００６４】

【数８】

【００６５】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。

【００６６】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。

【００６７】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。

【００６８】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。

【００６９】〔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。

【００７０】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）

【００７１】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。

【００７２】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℃。

【００７３】

【表１】

【００７４】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）。

【００７５】

【表２】

【００７６】上記実施例の最後の形式ではｎ＝２のこの
発明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。

【００７７】

【表３】

【００７８】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

【００７９】

【表４】

【００８０】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。

【００８１】

【表５】

【００８２】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。発生器温度Ｔ_A 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。

【００８３】

【表６】

【００８４】アンモニア／水の作動媒体方式によると、
発生したＮＨ₃ 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。

【００８５】この発明の吸収機械では、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Ｔ_B 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Ｈ₂Ｏ
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２４
ａ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
２２ｈ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。

【００８６】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Ｑ_C が蒸発器出力
Ｑ_F 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。

【００８７】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。

【００８８】図６ａ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６ａ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６ａの方式を持ち、動作範囲２、３、４、８用に
構成された装置は、この発明の有利な実施例を与える。

【００８９】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６ｂの方式を簡単な形式で若干精密に示す。
この方式は図６ａ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
６ａ、図６ｄ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。

【００９０】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６ｄ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の
有利な実施例形式を与える。図６ｂ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６ｂ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。

【００９１】吸収サイクルと圧力機械サイクルを有する
装置 図６ｃの方式の特殊化形式されたこの発明を理解するた
めの一参考例が図１１ａ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６ｃによ
る方式は実質的な２つの圧力範囲と４つの温度範囲で動
作する。簡単のため以下の説明は図１１ａ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６ｄと同様の様式で示す。

【００９２】次に図１１の方式の各動作範囲と動作状態
を図１１ｂ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１１ｂの８つの動作状態について表７（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、Ｑ_B ＝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 ＝Ｑ_A ＝０、Ｑ_C ＝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、Ｑ_B ＝−Ｑ_C ）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。

【００９３】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。

【００９４】図１２はこの種の熱ポンプの１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。）

【００９５】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。

【００９６】公知のため請求範囲に記載しないものは、
図６ｃの方式を有する装置で、これは図１１ｂ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。この発明の理解に助けとなる形式は範囲２、３、
５、６または７の動作のために構成された図６ｃの方式
を持つものである。

【００９７】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６ａ、図６ｂお
よび図６ｄ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）。

【００９８】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７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９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。）

【００９９】図１３乃至図２１には内部熱交換を行い得
る図３及び図４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。

【０１００】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。

【０１０１】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。

【０１０２】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６ｂ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。

【０１０３】図２８ａ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２８ａ′ないしｆ′は表７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２８ｆは３段装置を示すが、次の説明がこれにも
適用できる。図２８ａの方式は図６ｃ、図１１ａおよび
図１１ｂを引用してすでに説明したが、図２８ｂ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２８ｂないしｆの方式では、図
２８ａ（図１１ａ）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２８ａ′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。

【０１０４】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２８ａ、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２８ａ、ｂ、ｄの装置のＰ₂ ／Ｐ₀ より遙か
に小さいが、図２８ｆの装置ではそれより大きい。図２
８ａ、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２８ｂの方式では最終圧力の絶対値はＰ
０よりも大きく、図２８ｄ、ｅ、ｆの方式ではＰ₀ より
小さい。

【０１０５】Ｑ₂ ＝０（動作範囲１、２間または５、６
間の境界） ａ）熱はＴ₀ からＴ₁ まで上昇される。図２８ｂ、ｄの
方式では、圧縮機が図２８ａ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２８ｄの方式で）より低い。図２８ｃ、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５ｂ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。

【０１０６】Ｑ₀ ＝０（動作範囲３、４間および７、８
間の境界） 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２８ａ、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。

【０１０７】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２８ａ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２８ａ、ｂにおいてｍ＝ｎ）の１／２しかない（図
２８ａ、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。

【０１０８】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。

【０１０９】例 １ Ｑ₂ ＝０、Ｗ＞０の動作状態における図２８ｂ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。

【０１１０】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。

【０１１１】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２８ｂ′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、Ｑ_B ＝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２９ａ、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。

【０１１２】図２８ｄ（および特に図２９ｄ）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。Ｑ_D ＝−Ｑ_E 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２８
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Ｑ_C ＝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２８ｄ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２９ｂ、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。

【０１１３】Ｑ₂ ＝０（ｍ＝ｎ）でＷ＞０の図２８ｅ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３６ａ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２８ｃ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。

【０１１４】図２８ａ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３１ａ、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２８ａ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２８ａ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２８ａ′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３１ａ、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。

【０１１５】図２８ａ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２８ｂ（または図
２９ａ）の方式にも当てはまる。

【０１１６】図２９及び図３０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９（右欄の各行
の符号）に示す。

【０１１７】図２９ａ、図３０ｇの方式には図２８ｂ、
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２９ａ、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２９ｃ、ｃ′とｄ、ｄ′の方式は図２
８ｂ〜ｅの方式の変形であることが判るが、また図２９
ａ、ａ′とｂ、ｂ′の方式の変形と考えることもでき、
図２９ａまたはａ′の方式で図２９ｋ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２９ｃ、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２９ｄ、ｄ′の場合
も同じことが言える。図２９ｅ、ｅ′の方式はそれぞれ
図２９ａ、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２９ｂ、ｂ′または図２８ｅ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Ｑ_E ＝−Ｑ_C 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２９ｆ、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２８ｂ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。

【０１１８】図３０ｇ、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
２９ｅ、ｅ′とｆとｆ′の方式から生成される。図３０
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２８ｄ、ｅの
方式から生成される。同じことが図２８ｂ、ｃの方式か
ら導かれた図３０ｋ、ｋ′の方式についても言える。図
２９ａ、ａ′ないし図３０ｋ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。

【０１１９】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３２ａ〜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３２ａ〜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３２ｃ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６ａの方式にも当てはまる。

【０１２０】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。

【０１２１】図３３ａ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。 Ｔ_A ＝１５０〜１８０℃ Ｔ_F ＝１００℃ Ｔ_D ＝ ３０℃ Ｔ_C ＝ ５℃

【０１２２】図３３ｃ、ｉ、ｋの方式は同様に動作する
ことができる。図３３ｃ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３３ｆの方式は図３３ｃ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３３ｇ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。

【０１２３】Ｈ₂ Ｏ／ＬｉＢｒ溶液の作動流体系を用い
たとき、図３３ｂ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。

【０１２４】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３３ａ、ｂ、ｃによる方式に対する図３４
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。

【０１２５】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３５ａ〜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。

【０１２６】極めて特定の動作形式用に構成された図３
５ｂ、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
５ｂ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３５ｂ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３６ａ、ｂ、ｃにはそれぞれ図３５
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３６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。

【０１２７】図３６ａ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Ｔ₀ 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３６ｃ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３６ｂ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。

【０１２８】図３６ａ〜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３６ａ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３６ｂ、ｃの方式にはこの対応する条件が当
てはまる。

【０１２９】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。

【０１３０】図３８ａは図３２の各方式および図６ａ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３８ｂ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３８ｂの方式において弁Ｖ₁ を閉じ、弁Ｖ₂ 、Ｖ₃ を
開くことにより図３８ｃ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
ｄの方式を実現することができる。

【０１３１】対応する条件が図３５の吸収圧縮方式にも
当てはまる。図３９ａ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３８ｂ
と同様図３９ｂは内部熱交換を有し、図示の各種の弁の
開閉によって図３９ｃ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。

【０１３２】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。

【０１３３】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。

【０１３４】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。

【０１３５】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。

【０１３６】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。

【０１３７】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。

【０１３８】図６ａ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。

【０１３９】図４７は図４６と同様に図６ｂ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。

【０１４０】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。

【０１４１】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。

【０１４２】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。

【０１４３】図６ａ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６ａ、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６ａ、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。

【０１４４】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５９ａ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Ｋ₃ で
置換することができる。規則３ｂ）により、図５９ａ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。

【０１４５】図５９ａ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５９ｂ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５９ｂの装置はＴ₀ 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５９ｂ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Ｋ
₁ 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。

【０１４６】図５９ｂ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。

【０１４７】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。

【０１４８】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。

【０１４９】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
６ａに示す種類の方式に対して図６２ａに示す種々の方
式が得られる。図６２ｂ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６ａの方式に
対しては図６０および図１３乃至図２６の各種方式が推
奨される。

【０１５０】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。

【０１５１】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。

【０１５２】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。

【０１５３】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６６ａ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６６ｂ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 ×Ｂ₂ の
方式は発明として請求の範囲に含まれていない。

【０１５４】図６７ａ〜ｈには作動流体系ＮＨ₃ ／Ｈ₂
Ｏ用の有利な装置の各方式を示す。図６７ａ〜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
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６７ａ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６７ｃ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６７ｃ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。

【０１５５】図６７ｅ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６７ｆ、
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６７ｈの方式
は図６７ａ、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６８ａ〜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。

【０１５６】図６８ａ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６８ａ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６８ａの方式の効率は図６８ｂ、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６８ｄは図６７ｈ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。

【０１５７】交換ユニットＡ、Ｂを図６８ａ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６８ｃ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６８ｃの完全な方式で得られる
ような低温度は得られない。

【０１５８】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６９ａ、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６９ｄ、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６９ｆの方式は図６９ｅの方式に実質的に対応す
る。図６９ｇ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６９ｈ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。。

【０１５９】図７０ａは公知の装置（１９７０年８月１
０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７０ｂ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７０ｂの公知装置
の第１の優れた改良は図７０ａ、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７０ａ、ｃに示す代替変形は
特に有利で、図７０ａに示すように接続され、圧縮機Ｋ
₂ 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。

【０１６０】図７１ａ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７１ｂに
示す。この公知の冷凍機械はこの発明により図７１ｃに
回路図形式で、図７１ａ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。

【０１６１】図７０ａと図７１ａ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７０ａおよび図７１ａ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。

【０１６２】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７１ａ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７０
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。

【０１６３】図７０ａおよび図７１ｂ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７０ａ、ｂ〜ｄ並びに図
７１ａ、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
７０ａに示す装置を用いると図７０ｄ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Ｋ
₂ 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ＣＤＦＥが用い
られる。

【０１６４】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７０ｄ
および図７１ｃ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。

【０１６５】〔付 録〕

【０１６６】

【表７】

【０１６７】

【表８】

【０１６８】

【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】本発明の各種実施例を示す図であり、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】本発明の各種実施例を示す図であり、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】この発明の要旨でない装置の回路図であり、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及び図４と同様
の図である。

【図６】（ａ）、（ｂ）はこの発明に係る実施例を示す
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）はこの発明の要旨でな
い装置の回路図であり、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及び図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】本発明の一実施例の図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】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】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】図６ｂ図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）はこの発明の要旨でない図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】この発明の要旨でない図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】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】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】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】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】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】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】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】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】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】図５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２３】図５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２４】図５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２５】図５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２６】図５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２７】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）は吸収／圧力機械方式の図、
（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
の吸収／圧力機械方式の図である。

【図３２】（ａ）〜（ｆ）は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）は内部熱交換を持つ有利な吸
収方式の例である。

【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
である。

【図３５】（ａ）〜（ｆ）はこの発明の要旨でない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
式である。

【図３６】（ａ）〜（ｃ）はこの発明の要旨でない追加
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
持つ吸収機械回路である。

【図３９】（ａ）〜（ｄ）は図３８（ａ）〜（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】この発明の要旨でない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】この発明の要旨でない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】この発明の要旨でない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】この発明の要旨でない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】この発明の要旨でない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】この発明の要旨でない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】吸収／圧力機械方式を示す図である。

【図５５】吸収／圧力機械方式を示す図である。

【図５６】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】この発明の要旨でない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）は他の多段装置の回路図であ
る。

【図７０】（ａ）は吸収圧縮機械の簡略図、（ｂ）、
（ｃ）、（ｄ）は同図（ａ）の説明で引用される略図で
ある。

【図７１】（ａ）は吸収圧縮機械の簡略図、（ｂ）、
（ｃ）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

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成８年１月５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── 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） (71)出願人 594156536 Ｊｏｓｅｆ−Ｒａｐｓ−Ｓｔｒａｓｓｅ ３，Ｄ−80805 Ｍｕｅｎｃｈｅｎ，Ｆｅ ｄｅｒａｌ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｇ ｅｒｍａｎｙ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも２つの作動流体回路と少なく
   とも２つの吸収剤回路との中に含まれていて熱エネルギ
   を供給し又は取り出すことによって上記作動流体の圧力
   レベル及び温度レベルが変えられるような、複数個の容
   器を具備し、これらの容器がそれぞれ発生器、凝縮器、
   蒸発器、及び吸収器として働くような多段熱エネルギ利
   用装置であって、特徴として上記装置は７個の容器を有
   し、そのうちの１個の容器（Ａ_i ×Ｂ_j ）は両方の作動
   流体回路に共通であり（図３、図４）、 また、２個の容器が高圧域で働き、２個の容器が低圧域
   で働き、３個の容器が中間圧域で働き（クラスＡ₂ ×Ｂ
   ₃ ）、かつ、作動流体がヒートポンプの形式で循環する
   ような上記形式の装置において次記条件のうちの１つが
   満足されるものであり、 記 ａ）熱が少なくとも２個の容器の間で伝達される（内部
   熱交換）、 ｂ）所定の圧力において２つの発生器のうち高い圧力で
   働く一方の発生器を構成する吸収剤回路中の作動流体
   は、上記よりも低い圧力で働く他方の発生器を構成する
   他方の作動流体回路中の作動流体の蒸気圧特性よりも高
   い温度の蒸気圧特性を有する、 かつ、２個の容器が高温度域で働き、３個の容器が中間
   圧域で働き、かつ２個の容器が低圧域で働き、（クラス
   Ａ₃ ×Ｂ₃ ）、かつ作動流体が、両作動流体回路中をヒ
   ートポンプの形式で循環するような装置において、少な
   くとも２個の容器の間で熱が伝達されるようにされた多
   段熱エネルギ利用装置。