JPH11511549A - ヒートポンプ - Google Patents

ヒートポンプ

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JPH11511549A
JPH11511549A JP9515584A JP51558497A JPH11511549A JP H11511549 A JPH11511549 A JP H11511549A JP 9515584 A JP9515584 A JP 9515584A JP 51558497 A JP51558497 A JP 51558497A JP H11511549 A JPH11511549 A JP H11511549A
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circulation heat
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ウィニントン,テレンス,レスリー
グリーン,リチャード,ジョン
ロートン,ロバート
ユーセルトン,ロバート,ブラウンリー
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インテロテックス リミテッド
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Abstract

(57)【要約】 回転ヒートポンプ10が、揮発性流体構成要素とその吸収剤流体の循環流体の流路を形成するように相互に接続された蒸気発生器20、凝縮器24/34、蒸発器42、および吸収器40から構成している。結晶化限界に近いポンプの作動を可能にするため、ポンプは、結晶化の始まりが検出されると、結晶しがちな領域の流体の温度を上昇させる結晶化制御手段を有する。例えば、結晶化個所から上流の圧力増大により、暖められた流体は直接または間接に転流されて、結晶化個所の流体の温度を上昇する。本明細書は、また、吸収剤混合液の流量を制御し;その濃度を制御し;スクープポンプを緩衝し;発生器面への流れを想定し;圧力放出と拡張されたポンプの作動;新規なヒートポンプ;ヒートボンプの金属組成;ヒートポンプに使用される水素ゲッターについて開示する。

Description

【発明の詳細な説明】 ヒートポンプ 本発明は、吸収循環式のヒートポンプに関し、詳細には、回転または遠心力型 のヒートポンプおよび前記ヒートポンプを作動する方法に関する。 吸収循環式ヒートポンプは、次の構成部分から構成している:蒸発器、吸収器 、発生器、凝縮器および選択として溶液熱交換器。これらは、液相の適切な作動 混合液が装填されている。作動混合液は、揮発性構成要素(成分)と吸収剤とから 成っている。 吸収循環式ヒートポンプにおいて、高温熱源、いわゆる高品位熱、および低温 熱源、いわゆる低品位熱はヒートポンプへ熱を送り、次に、中間温度において両 方の熱源から入力された熱の総量を送る(または放出する)。 従来の熱吸収循環ヒートポンプの作動において、揮発性構成要素が濃厚な作動 混合液(この混合液は、以降便宜のため”混合液R”と言う)は、揮発性構成要 素の蒸気が発生し、揮発性構成要素の濃度が低いかまたは希薄な作動混合液(こ の混合液は、以降便宜のため”混合液L”と言う)が生成されるように、加圧さ れ、高品位熱により発生器内で加熱される。 既知の単一段ヒートポンプにおいては、発生器からの揮発性構成要素の前述の 蒸気が、前記高圧において、熱の放出発生と液の揮発性構成要素の形成とより、 凝縮器で凝縮される。液の揮発性構成要素は、膨張バルブを通過して、その圧力 を低下し、そこから、蒸発器へ流れる。蒸発器においては前記液は低温熱源、一 般に周囲温度の空気または水から熱を受けて蒸発する。揮発性構成要素の発生し た蒸気は、吸収器へ流れ、そこで蒸気は混合液Rの再生と熱の放出とにより混合 液Lに吸収される。次に、混合液Rは蒸気発生器へ送られ、サイクルを完了する 。このプロセスの多くの変形が可能である。例えば、ヒートポンプは二つ以上の 段をもたすことが出来、最初に説明した(主)蒸気発生器により蒸発された揮発 性構成要素からの蒸気は、中間蒸気発生器へ熱を送るため熱的に接続された中間 凝縮器で凝縮され、中間蒸気発生器は、さらに揮発性構成要素を生成して、最初 に説明した(主)凝縮器に おいて凝縮する。 揮発性構成要素の物理的状態を強調するため、便宜上その構成要素を’VVC ’(気体または蒸気の場合)または’LVC’(液体状態の場合)と称する。揮発性 構成要素は他に冷媒と呼ばれ、混合液LとRは吸収剤流体と呼ばれる。与えられ た個々の例において、冷媒は水であり、吸収剤流体は、EP−A−208427 に記載されているようにアルカリ金属の水酸化物から成る水酸化溶液であり、そ の内容は本明細書に取り入れられている。 米国特許No.5,009,085は、初期の回転式ヒートポンプを開示して おり、その明細書の教示は、ここに参考に記載する。米国特許No.5,009 ,085に述べられた種類のヒートポンプには関連した多くの問題があり、本発 明の色々の見地は、これらの問題を克服するか、または少なくとも軽減すること にある。 米国特許No.5,009,085に述べられたヒートポンプなどにおいては 、作動流体が結晶化するか、またはその流量が制限を受けるならば、破滅的故障 の危険がある。このため、ヒートポンプは一般に、結晶化条件から十分にかけ離 れて設定された最大溶液濃度で作動され、その作動は最大効率を発揮させること よりもむしろ結晶化を避けようとして決定されている。本発明者は、結晶化の発 生が検出されると、修正動作を始め、これにより、結晶化状態に近い安全運転を 可能にする変形を開発した。 従って、一つの見地によれば、本発明は、作動流量の吸収剤の結晶化の発生ま たは許容できない程の高い粘性の発生に応答して、それ以上の結晶化を防止する か、およびまたは結晶化された金属を再溶解するか、または前記粘性を低下する 手段を始動する手段を有する吸収循環式ヒートポンプを提供する。 結晶化または流量制限を最もしがちな場所は、一般に溶液熱交換器から吸収器 への吸収剤流体流路にあり、ここではその最低温度と最高濃度の状態にある。 この防止手段はその温度を上昇するか、及びまたは前記結晶化個所かまたはそ れに接近した作動流体の吸収剤の濃度を低下する逃げ手段から成ってい る。例えば、流体の流れは、少なくとも一時的に転流して、前記結晶化個所を通 過する流れの温度を熱交換により直接か、または間接的に上昇する。これは、結 晶化個所から上流の局部的圧力を検出することにより起動される。 一つの方法においては蒸気発生器から吸収器へ流れる吸収剤の流体が溶液熱交 換器を経て反対方向へ流れる吸収剤流体へ熱を放出する場合、発生器から吸収器 への通路からの、比較的に高温である吸収剤の一部が、吸収器から発生器へ戻る 流れへ誘導されるように転流される。この方式の場合、この復帰流れの温度は高 くなり、結晶化個所から上流の流れの温度を上昇し、これにより、前記個所の流 体を溶解するか、またはその粘性を低下する。 この転流は、二つの流れの間のバルブまたはせきなどの圧力依存制御を行うこ とにより達成され、これにより、結晶化または許容出来ないほど高い粘性の発生 により生じた逆圧力が予め設定された閾値を超えると、前記誘導が始まる。 あるいは、冷却流体が、凝縮器から蒸発器へ転流され、これにより、蒸発温度 を上昇し、冷媒の増加した量が蒸発して、吸収剤により吸収され、作動流体の吸 収剤濃度の一時的低下と、結晶化領域における作動流体の温度の上昇を発生する 様にしてもよい。 他の問題は、温度上昇及びまたは熱的負荷が減少したとき、十分に高い効率を 維持し、全能力以下でヒートポンプを運転することである。温度上昇は、蒸発器 と吸収器との間の温度差として定義される。熱的負荷及びまたは温度上昇に従っ て、サイクルを通じ、吸収剤の流体の流量を制御することによりこれらの部分負 荷状態におけるサイクル効率を改善することが出来ることが分かった。その上、 ポンプ内の動的または静的圧力が、優勢な温度上昇または熱的負荷に適応するよ うに、吸収剤流体の流量を調節するのに役に立ち、これにより、調節可能な制御 バルブなどを必要としないように、ヒートポンプを設計するが可能であることが 分かったが、本発明者は、この様な制御装置の可能性の余地を除外するものでは ないと考える。 従って、本発明の他の見地においては、本発明は、蒸気発生器、凝縮器、蒸発 器、および吸収器から構成している吸収循環式ヒートポンプを提供し、 これらが、揮発性流体の構成要素とその吸収剤流体の循環流体の流路と、次の少 なくとも一つに従って、前記吸収剤流体の流量を制御する流量制御手段を配置す るように相互に接続される。 (1)吸収器と蒸発器との間の温度差 (2)ヒートポンプの熱的負荷 (3)一つ以上の他の作動パラメータ 流量は多様な方法により調節されるが、ポンプの能力を変えることにより調節 はしないことが好ましい。然して、流量制御手段は、都合良くは、前記発生器か らの吸収剤流体の流路の流れ制限手段から成る。この制限手段は、能動的制御装 置の使用により所要の性能を与えるように制御されるが、適切な制御は、オリフ ィス、ボルテックス、毛細管、またはこれらのいくつか、またはすべての組み合 わせなどの受動的制限器により達成される。 発生器からの吸収剤流体の流量が、発生器からの吸収剤流体の流路のいずれか の端における作動圧力差に依存するか、およびまたは発生器からの流体流路のい ずれかの端における吸収剤流体の開放面のレベルの間のすべての差によるマノメ ーター圧力差に依存するようにしてヒートポンプが好適に設計される。 従って、図6に関し以降に説明するように、作動圧力により変化する個々の流 量を与えて、変化する作動状態に適応するように流量の変化を行うように、ヒー トポンプと制限手段の流れ特性を設計することが出来る。同様に、発生器からの 流体の流路は、いずれかの端において蓄積手段(貯溜手段)を有するように設計さ れ、そこで、蓄積手段は、選択された高さまたは半径方向の距離に自由な面レベ ルを形成するように、大きさが設定され、配置されて、必要なマノメーター圧力 差を作動中に与えることが出来る。 一つの具体的実施例においては、発生器は送り室の形の蓄積器を含みこの送り 室には吸収剤液が発生器から流出する前に集まり、自由面を形成し、発生器から の流体の流路は、吸収器に隣接するトラフで終端し、送り室は、正常な作動にお いて、自由な流体レベルがトラフ内のレベルに対しより高いか、または半径方向 に内方へ向いているように構成されている。 あるいは、発生器からの吸収剤流体の流路から下流端は、放出された流体を収 集する蓄積手段内の流体の面の上方にある出口で終端しており、これにより、出 口ヘッドはマノメーター出口圧力を作成する。 上述のように、吸収剤流体の流量の能動的制御器がある。従って、前記流量制 御手段は、装置の一つ以上の作動パラメータを決定するか予知するかする一つ以 上の検出器手段と、前記吸収剤流体の流量を制御する前記検出器手段に応答する 手段とから成っている。 回転式ヒートポンプにおいて問題となる他のものは、各種のポンプの構成にあ り、ポンプのそれぞれは、ヒートポンプが回転すると回転拘束されるスクープポ ンプから成っており、スクープポンプは環状トラフまたは蓄積器から液をすくい 取り、それを必要により他へ送る。代表的スクープポンプの設計では、始動時に 、ヒートポンプは最初に静止しており、流体は、ヒートポンプが回転していると きよりも遥かに大きい半径方向の深さを有するトラフの最下位の円弧部に集まる 。スクープポンプは、トラフの最下位部にあって、流体に沈んでいる、吊り下げ られた質量を有する。従って、始動時には、トラフ内の流体とスクープポンプと の間には大きい抗力があり、これは、効率を悪くし、定常状態の作動を遅らせる 。本発明者は、従来設計ポンプに関連した始動抗力がかなり減少された新しい形 のスクープポンプを開発した。この設計は、従来のスクープポンプに伴う固定質 量を減少し、従って、輸送中にスクープポンプが受けがちな衝撃負荷を低減する ことに有利でもある。 従って、本発明は他の見地によれば、本発明は、揮発性構成要素と吸収剤流体 との流体の循環流路を形成するように相互に接続された、蒸気発生器、凝縮器、 蒸発器、および吸収器から成る回転組立体から構成している吸収循環式ヒートポ ンプを提供する。この場合、前記発生器、蒸発器、および吸収器の少なくとも一 つが、前記組立体内に回転可能に取り付けられた吊り下げ部材から成るスクープ ポンプを有し、前記部材が、前記組立体による回転に抗して拘束され、ほぼ円周 上に配置されたトラフから流体を集めるために使用されて配置されている。前記 吊り下げ部材は、ポンプが停止しているとき前記トラフまたは蓄積器から流体を 充填される前記組立体の回転軸に対し偏 心した吊り下げ拘束容器から成っている。 この構造は、幾つかの利点を有する。流体の一部が吊り下げ拘束容器内に拘束 されるので、トラフ内に流体が少なく、従って、始動時の抗力が、かなり減少さ れる。また、吊り下げ拘束容器内の流体は、スクープポンプの静止質量を増加し 、これは大きい慣性を有し、従って、抗力による影響が小さいことを意味する。 前記吊り下げ拘束容器は、ポンプ作用無しでオリフィスを経てトラフから流体 を受けるが、前記スクープポンプが、これより集められた流体の少なくとも一部 を前記吊り下げ拘束容器へ送る手段を有することは好ましい。 この様にして、前記ポンプが定常状態で作動しているとき、前記吊り下げ拘束 容器内の流体の質量は、前記吊り下げ部材のかなりの、または主要な部分を形成 している。吊り下げ拘束容器は、前記吊り下げ拘束容器内の流体の部分が前記ト ラフまたは容器へ戻ることを可能にする流出の排出手段を有することが出来る。 従って、代表的実施態様において、前記ヒートポンプがその回転軸と水平に静止 しているとき、前記容器は、前記トラフまたは蓄積器に含まれた流体に少なくと も一部が浸漬され、少なくとも一部が流体で満たされている。 スクープポンプの構造は、従来の回転ヒートポンプに使用されたスクープポン プのどれにも代わって使用されることを理解されるであろう。本発明のこの見地 からのポンプは、また、すべての液含有トラフの、特に、後に述べるように、量 が変化する流体を含有し、吸収剤流体の濃度の制御を可能にする始動時緩衝を容 器に備えている重要な装置を形成している。 本発明者は、作動状態に一致するように、混合液の吸収剤と揮発性構成要素の 関連部分を調節する装置も開発した。その上、この装置は、温度感知と一つ以上 の制御バルブの使用により達成されるが、冷媒の変化する量が、作動状態に依存 して蓄積器に蓄積され、これにより、溶液濃度の有用な制御を行うように、吸収 剤濃度の制御を適切なポンプの設計により行うことが可能であることが分かった 。本発明者は、さらに最大溶液濃度が限定されるこの装置を開発した。 この様にして、本発明は他の見地によれば、吸収剤と揮発性構成要素とから成 る作動流体を有し、次の少なくとも一つに基づき、前記作動流体の前記吸収剤の 濃度を調節する手段から成る吸収循環式ヒートポンプを提供する。 (1)吸収器と蒸発器との間の温度差、 (2)前記ヒートポンプへの熱的負荷に従う前記作動流体、 (3)一つ以上の他の作動パラメータ。 好適に、濃度は、動作緩衝器に蓄積された揮発性構成要素の量を変化すること により調節される。 従って、濃度を調節する前記手段は、揮発性構成要素およびまたは吸収剤流体 の変化する量を蓄積する一つ以上の蓄積器と、前記濃度を調節するため前記蓄積 器を出入する流体をポンプ作用で送る手段とを有する。 作動状態において、個々の温度上昇において蒸発器により蒸発された揮発性構 成要素の量は、吸収剤流体の濃度の関数である。蒸発速度が低下するにつれて、 より多くの流体が蒸発器に集まり、本発明のこの観点から、過剰な流体は、緩衝 器に蓄積され、従って、吸収器へ送られるコンピュータの揮発性構成要素の部分 を減少し、これにより、蒸発速度は増大する。 特定の実施態様では、混合液と揮発性構成要素の動作緩衝器は、他の場所も勿 論可能であるが、一般的には、発生器と蒸発器の各蓄積器に格納されている。動 作蓄積器は、前に引用したように、少なくとも一つのの慣性に寄与する吊り下げ 容器を好都合に有する。 ヒートポンプ内の作動流体の濃度を限定することも好ましい。例えば、揮発性 構成要素の緩衝器は、越流手段を有し、これは、蒸発器の吊り下げ容器に蓄積さ れた冷媒の量を限定することにより、どこか他に循環している混合液の最大希薄 度を限定する。従って、濃度が予め設定された限界を超えるか、または近づくと 、越流手段は、液状の揮発性構成要素を前記動作蓄積器から吸収器へ送られた吸 収剤流体の流れへ流す。これは、前記動作蓄積器内及びまたは前記蒸発器に近く 集まっている冷媒の量との関係により決定される。 本発明者が発見した回転ヒートポンプに伴う不効率の他の要因は、関連トラフ 内の流体のレベルが少なくとも一つのの入口導管より低くなると、少な くとも一つの組立体が回転軸回りに振動する傾向があることである。従って、各 種の装置を開発し、これにより、振動は止められた。 この様にして、他の見地から、本発明は、蒸気発生器、凝縮器、蒸発器、およ び吸収器から成る回転組立体を有する吸収循環式ヒートポンプを提供する。前記 ヒートポンプは、前記組立体内に回転可能に取り付けられているが、その回転に 抗して拘束されるスクープポンプを有し、前記スクープポンプは、前記スクープ ポンプに対し回転する円周状のトラフまたは蓄積器から流体を収集する入口の開 口を有し、前記ヒートポンプは、前記トラフまたは蓄積器内の流体のレベルが前 記入口の開口より低いと、前記スクープポンプを特有的であるが専有的でなく安 定化する安定化手段を有する。 安定化手段は、多くの形を取ることが出来る。一つの実施例において、前記手 段は、前記スクープポンプの揺動運動で動くように設計された移動可能な質量体 を拘束する軌道を形成している手段から成っている。この方式では、振動運動は 、質量体と軌道との間の粘着力と摩擦力により発生したエネルギーの散逸によっ て容易に制止される。軌道は好適に湾曲しており、その凸面は、安定している重 心とシャフトと垂直にその上下にある。 あるいは、前記安定化手段は、抗力発生手段、例えば、フィン、または他の抗 力面、または別のスクープポンプのポンプ入口手段を有することが出来る。 回転ヒートポンプの始動時に特に遭遇する他の問題は、装置全体の流体の状態 が、発生器への混合液の流れが不十分であるように成っていることである。これ は、発生器の壁への過酷な過熱と損傷の原因となる。従って、本発明者は、発生 器ONポンプが作動混合液への優先的アクセスを有する新しい装置を開発した。 従って、さらに他の見地から、本発明は、蒸気発生器、凝縮器、蒸発器、およ び吸収器を有する回転組立体から成る吸収循環式ヒートポンプを提供する。回転 組立体を構成しているこれらの装置は、揮発性構成要素と吸収剤液体の循環流体 の流路、前記発生器の過熱された面へ吸収剤流体をポンプ作用で送る発生器ON ポンプ手段、前記発生器の面から流体をポンプ作用で集め て、排出する発生器OFFポンプ手段、および前記発生器ONポンプ手段がヒー トポンプの最初の動作時に前記発生器面を加湿する流体の適切な供給を有するこ とを確実にする手段を、形成するように相互に接続されている。 好適に確実にする手段が、前記発生器面から排出する吸収剤液体と前記発生器 面へ噴霧される吸収剤液体とを受け取り使用する共通の蓄積器から成り、前記発 生器ONポンプと前記発生器OFFポンプが、前記蓄積器手段から吸収剤液体を それぞれ好適に受け取り、前記発生器ONポンプがそこへの好適なアクセスを有 する。一つの装置において、前記発生器ON/OFFポンプが、スクープポンプ であり、前記蓄積器手段がほぼ円周状のトラフであり、発生器ONスクープポン プの入口が、発生器OFFポンプの入口より回転軸からさらに半径方向へ離れて いる。発生器ONポンプと発生器OFFポンプは、その下流に分割された流れを 有する単一のポンプから成ることが出来る。 他の見地から、本発明は、蒸気発生器、凝縮器、蒸発器、および吸収器を有す る回転組立体から成る吸収循環式ヒートポンプを提供する。回転組立体を構成し ているこれらの装置は、揮発性液体構成要素とその吸収剤液体との循環流体の流 路を形成するように相互に接続されており、前記発生器の過熱された面から排出 する吸収剤液体を集め、かつ発生器の過熱された面へ送られる流体を受け取る共 通の蓄積器手段を有する。 米国特許No.5,009,085に開示されたタイプの回転ヒートポンプに おいて遭遇する他の問題は、凝縮器と吸収器内の冷却流体へ、有効な量と熱の輸 送を行うことである。この初期の明細書において、吸収器と凝縮器は、隔壁のそ れぞれの側に吸収器の円盤と吸収器の円盤を有し、混合液と水がそれぞれ流れる 面は、平坦なプレートにより形成されており、これは、EP−B−119776 に前に説明されているように、その時点における遠心力プロセスを強化する考え と一貫して一致している。しかし、本発明者は、熱交換器がコイル状の配管から 有利に構成されており、驚くほどに、これは、有効に強化された熱と量との輸送 を回転ポンプにおいて行うことが分かった。 従って、他の見地から、蒸気発生器、凝縮器、蒸発器、および吸収器から成る 組立体を有する吸収循環回転または遠心力式ヒートポンプが提供されて おり、一つ以上の凝縮器、蒸発器、および吸収器が、らせん状の配管により形成 された、または波状の外面を有する熱交換器から成っている。 らせん配管は、次の内側と次の外側の巻きの両方に接触しているか、または近 接したらせんの中間巻きでほぼ完了して、二つの相対する中断または波状の面を 有する熱交換器を形成している。配管は、好適に、相互に近接した平坦な部分ま たは相互に接触した領域を有するほぼ平坦な円形断面である。 従来のヒートポンプでは、内部の雰囲気は、空気が無く、腐食が、揮発性構成 要素の吸収を吸収剤流体により阻害する自由水素ガスの発生を起こしがちであり 、従って、ポンプの効率を低下する。これは、ヒートポンプを定期的に排出する ことにより処理されるが、これは時間を浪費し、潜在的に危険であり、従って、 商業に使用することは推薦されない。他の可能性は、パラジウム・フィンガーを 使用することであるが、これらは高価であり、加熱器と関連装置も必要である。 しかし、本発明者は、材料を注意深く選択することにより、普通に使用して発生 する水素の量をかなり低減し、自由水素がヒートポンプの性能を劣化しないよう に、自由水素を補足する比較的低廉で簡単な装置を提供することが出来ることが 分かった。 従って、本発明の他の見地から、使用中に水素分子を吸収およびまたは結合す るように適合された材料の基板を有する吸収循環式ヒートポンプが提供されてい る。 基板材料は、好適に、適切な触媒を取り入れた水素処理材から成っている。適 切な水素処理材の幾つかの例は、還元有機ポリマーの均質触媒水素処理に基づい ている。代表的組み合わせは、以降に説明するクラブレット・キャタリスト、ま たはレーニウム・キャタリストなどのイリジウム基材の触媒と結合したポリスチ レン−ポリブタジエン−ポリスチレン(PS−PB−PS)から成っている。同 様な特性の多くの他の適切な材料は、本技術に精通した専門家には周知である。 好適に、生地は、材料が、水素で飽和しているか、またはそれ以上の水素を結合 するかまたは吸収することが他に出来ない状態に到達している時を示す表示手段 を有する。 本発明者は、ヒートポンプ内の過剰な圧力を放出する安全装置も開発した が、これは、ヒートポンプの連続およびまたは拡張された動作を可能にする予期 しない利益も有する。 従って、本発明のこの見地から、高圧発生器/中間凝縮器室、中間圧力発生器 /凝縮器室、および低圧蒸発器吸収器室から成り、かつ次の中間圧力安全手段を 含む吸収循環式ヒートポンプが提供されている。 (1)前記高圧室と前記中間圧力室およびまたは、 (2)前記中間圧力室と前記低圧室。 圧力安全手段は、好適に制御された解放を行い、これにより、前記安全手段を 流れる流れは、圧力差に依存する。一つの実施例において、圧力差が事前設定レ ベルに到達すると、安全手段は開き、流量は圧力差の増加と共に増大する。この 方式では、装置の作動範囲は拡張され、単一段ヒートポンプとして作動し、圧力 差が事前設定のレベルより低くなると、二段作動へ戻る。 EP−A−208427に開示された吸収剤から成る水酸化物を基材とする吸 収剤材料は、バーナーが働く特に高温において非常に腐食性であることが知られ ており、回転組立体を形成している気密的密封体と内部の構成要素が製作されて いる材料を選択するとき、十分注意が払われなければならない。過去に、壁と構 成要素が、かなりの割合のニッケルと他の金属を含んでいる”モネル”などの銅 ーニッケル合金で製作されていた。しかし、本発明者は、多少驚くことには、最 初の表示にかかわらず、銅と、合金が材料の重量で約15%少ない銅合金とを使 用することが実際に可能であることが分かった。 従って、本発明の他の見地から、一種類以上のアルカリ金属の水酸化物から成 る作動流体を内蔵しているほぼ密閉された密封体から構成している吸収循環式ヒ ートポンプが提供されており、この場合、前記作動流体と接触している前記密封 体の少なくとも一部が、クローム、アルミニウム、鉄などの合金材または添加材 の重量で、約15%まで含有している銅材で製作されている。 実質的に、好適には、密封体の全体が前記銅材で製作されている。 前記銅材は、好適に、銅ーニッケル合金から成っている。本発明者は、水酸化 物と接触して腐食し、悪い作用をすると、普通予期される、低ニッケル 含有量の銅ーニッケル合金が、蒸気発生器で受ける高温においても、実際に非常 に耐性があることが分かった。 本発明はこれまでに説明されたが、本発明は、上記または以降の説明と図面に 記載された特徴のすべての発明性組み合わせへ拡大するものである。特に、文脈 が認める場合、定義された特徴は、回転または非回転ヒートポンプ、および単独 または相互の組み合わせの単一段または多段ヒートポンプに使用することが出来 る。本発明はまた、上記および以降に説明される原理に従って、吸収循環式ヒー トポンプを作動する方法へも拡大する。従って、さらに他の見地から、本発明は 、吸収循環式ヒートポンプを作動する方法を提供するもので、この方法は、作動 流体の吸収剤の結晶化の発生または許容出来ないほど高い粘性の発生を検出する か、または予知するため、作動流体を監視すること、およびいずれかの状態の検 出または予知により、一層の結晶化を防止し及びまたは結晶化した材料を再溶解 し、または前記粘性を低下する防止処置を始動することから成っている。 好適に、前記始動段階は、流体(例えば、高温の作動流体)の流れを少なくと も一時的に転流して、結晶化または粘性の増大しがちな個所に隣接する温度を上 昇することから成っている。前記監視段階は、結晶化または粘性の増大しがちな 個所から上流の圧力を監視するか、または応答することから成っている。作動流 体が結晶性吸収剤液体である場合、前記始動段階は、結晶化しがちな個所に隣接 した、または上流の吸収剤液体の濃度を少なくとも一時的に低下することから成 っている。 さらに他の見地から、本発明は、揮発性流体構成要素と吸収剤流体の循環流体 の流路を形成するように相互に接続された、蒸気発生器、凝縮器、蒸発器、およ び吸収器を作動する方法を提供するものであり、これは、次の少なくとも一つに 従って流量を制御することから成っている。 (1)吸収器と蒸発器との間の温度差、 (2)ヒートポンプへの熱的負荷、および (3)一つ以上の他の作動パラメータ。 本発明によるヒートポンプの実施の形態を、実施例についてのみ、添付図 面を参照して各種の変形を詳細に説明する。 図1は、本発明による2段ヒートポンプの系統図で、非限定的温度と圧力が単 に図示するために示されている。 図2は、本発明によるヒートポンプの側面図であり、ヒートポンプの基本的構 成要素を示しているが、幾つかの相互結線、構成要素、および作動流体は、簡潔 にするため削除されている。 図3は、図に示されたヒートポンプの変形においてスクープポンプと共に使用 される制限器の実施例である。 図4は、スクープポンプと共に使用される制限器の他の実施例である。 図5は、発生器と吸収器との間の吸収剤の流体流れの結晶化の可能性の低減に 使用される圧力感知流量制御を示す説明図である。 図6は、設定蒸発器温度と二つの異なる温度上昇についてのヒートポンプのそ のほかの要素の最適溶液濃度と温度を表す理想化された図である。 図1と2に関し、ヒートポンプの示された実施態様は、シャフト12と共に回 転し、高圧空間14、中間圧空間16、および低圧空間18を形成している気密 的に密閉された装置から構成している。"高"、"中間"、および"低"は、ヒートポ ンプが作動中の圧力に相当する。ヒートポンプの内部は、空気が製造中に排除さ れている。高圧空間14は、蒸気発生器20として働く壁により、見て左側に仕 切られており、蒸気発生器は外部からバーナー22により加熱される。その他面 には、高圧空間14が、その高圧面に凝縮器24とその反対側の面に中間蒸気発 生器26を形成している壁により仕切られており、その反対側の面は中間圧空間 16の左側の端も形成している。さらに他の壁27が、高圧空間14内に位置付 けられており、後に詳細に説明するように、発生器OFF導管30から流体を収 集するために、蒸気発生器20と凝縮器24との間に配置され、供給室28を形 成している。 中間圧空間16は、仕切り壁32により低圧空間18から分離され、凝縮器の 対のコイル34と第一と第二溶液熱交換器36と38を内蔵している。低圧空間 18は、吸収器コイル40と蒸発器の対のコイル42を内蔵している。 作動状態において、水とアルカリ金属の水酸化物との水が濃厚な混合液が、発 生器ONスクープポンプの入口46により共通の発生器ON/OFFトラフ44 からすくわれ、発生器ON送り導管48から蒸気発生器20へ排出して、その面 に広がる。揮発性構成要素(水)の部分は蒸発して、凝縮器24へ流れる。残り の水が希薄な混合液’L’は、発生器ON/OFFトラフ44に集まる。発生器 のONスクープポンプの入口46は、後に詳細に説明する流体荷重のスクープポ ンプ組立体50の一部を形成している。発生器のOFFスクープポンプの入口5 2は、前記組立体の一部であるが、発生器ONスクープポンプの入口46の内方 へ半径方向に配置されている。発生器OFFスクープポンプは、混合液’L’を 環状送り室28へ放出し、そこから、混合液は導管(示されていない)を経て第 一溶液熱交換器の冷却通路へ流れ、そこで、前記熱交換器は、他の側を流れて、 中間蒸気発生器26から発生器ON/OFFトラフ44へ戻ろうとする混合液’ R’へ熱を吸収する(図1参照)。第一溶液熱36の冷却通路を通過すると、次に 、混合液’L’は、第二溶液熱交換器38を通過して、そこで、熱交換器38は 、蒸気吸収器40から中間蒸気発生器26へ流れている、他の側の流体へ熱を引 き渡す。冷却通路から、混合液’L’は流量制限器54(図1参照)を通過し、 次に、分割壁32の吸収側に形成された環状吸収器のONトラフ56へ流れる。 そこから、混合液は吸収器ONスクープポンプのスクープポンプ入口58により 収集され、送り導管60を経て吸収器40のコイルへ放出され、そこで、吸収器 40は揮発性構成要素を蒸発器42から吸収する。 ここで水が濃厚な混合液は、吸収器OFFトラフ62に集められ、そこから、 混合液は、吸収器OFFスクープポンプ入口66と送り導管68を経て、分割壁 に環状トラフとして、吸収器ONトラフ56の内方へ半径方向に形成された送り 室64へポンプ作用で送られる。吸収器ON/OFFスクープポンプは、共通組 立体65の一部である。 送り室64から、水が濃厚な混合液は、第二溶液熱交換器38の加熱通路を通 り、そこで加熱され、次に、中間発生器ONトラフ70へ送られる。そこから、 その流体は中間発生器ONスクープポンプの入口72により集めら れて、送り導管74により中間発生器26の中心へ放出され、そこで、発生器2 6はその壁の他の面にある中間凝縮器24から熱を受ける。揮発性構成要素の一 部は、中間蒸気発生器26により蒸発して、主凝縮器のコイル凝縮器34により 蒸発する。中間蒸気発生器26を離れた液状混合液は、OFFトラフ76に集ま り、そこから、中間発生器のOFFポンプの入口78によりすくい取られ、送り 導管80を経て第一溶液熱交換器36の加熱通路へ送られ、そこで、加熱され、 次に、共通発生器ON/OFFトラフ44へ戻る。中間発生器ON/OFFスク ープポンプは、シャフト12に取り付けられた共通組立体の一部を形成している 。簡潔にするため、溶液熱交換器を出入する流体の接続は、省略されている。 ここで揮発性構成要素の流れリサイクルを見ると、混合液が蒸気発生器20を 過ぎると、揮発性構成要素の部分は、高圧空間14において蒸発され、VVCは 中間凝縮器24の表面において凝縮する。次に、凝縮したLVCは、スロットル 82を経て、中間圧空間16の主凝縮器34へ流れる(図1参照)。 主凝縮器34から、LVCは、さらに他のスロットル84を経て低圧空間18 の蒸発器6Yトラフ86へ流れる。ここで、流体は蒸発器ONポンプ89のスク ープポンプの入口88により収集され、送り導管90を経て蒸発器コイル42へ 放出される。そこから、蒸発したVVCは吸収器コイル40へ流れ、そこで、混 合液へ吸収されて戻り、混合液路を進む。第二スクープポンプの入口92は、過 剰なLVCを蒸発器ONポンプと通じている容器102へポンプで送ることによ り、トラフ86内のLVCのレベルを制限する。流出抵抗オリフィス94とオー バーフロー部96を有する。 シャフト12の左側の端は、シャフトの中心を流れ下る冷媒流体、例えば、水 の流路を形成している通路103,105へ分割されており、主凝縮器34の対 のコイルを循環し、次に、吸収器コイル40を循環し、次に、シャフトから出る 。凝縮器コイル34を通る流れは、見られるように左側のコイルの内部の部分を 出発して、つる巻き状に外方へ進み、次に内方へ戻り、流れ出る。吸収コイル4 0において、流れはコイルの最も外をスタートして、つる巻き状に内方へ進む。 同様に、冷却された流体の水の回路(示されていない)は、冷却された水を供 給し、蒸発器コイル42から集める。 装置全体を説明したが、幾つかの特別の改善または変形を説明する。吸収剤混合液の流量制御 ヒートポンプを通る吸収剤混合液の流量は、第二溶液熱交換器38と吸収器O Nトラフ56との間の流路にある、蒸気吸収器と接続した流量制限器54により 制御される。 流量制限器54は、オリフィス、毛細管、ボルテックス管又はノズルであるこ とが出来、制限器54を通る流量は、それに働く圧力により決定される。従って 、流量は、前述のように、発生器OFFポンプ容量により設定されるよりも、む しろ関連圧力により依存する。従って、流量は、高低圧力空間14,18の間の 圧力差、および送り室28の開放面と吸収器ONトラフ56の開放面との間のマ ノメーター・ヘッド差により変化する。吸収剤の流量は、圧力差が空間14と1 8の間で増加するにつれて、自動的に増大する。制限器54の特性、空間14と 18の間の設計上の圧力差、および送り室28とトラフ56の排気量と容量は、 作動条件で所望の流量の変化を設定するように選択される。 目標作動条件における最小流量は、結晶化を考慮して正常に設定されるが、こ れより高いすべての境界値は、溶液熱交換器内の増加した損失によりヒートポン プの効率を低下する。熱力学的にみて、吸収剤の濃度がサイクルに必要な温度上 昇を支えるにちょうど十分である時に、最良の効率が得られる。これらの環境の 下で、考慮すべき色々な問題は、必要な吸収剤の質量流量を必要とする。水冷媒 および無機塩吸収剤を使用する装置において、与えられた温度上昇における最小 流量は、結晶化が始まる前に許容される最大溶液濃度により制約される。 図6は、代表的理想的流体の特性を示しており、図から、58℃の吸収器と凝 縮器の温度において、与えられた溶液濃度における混合液は、4℃において冷媒 を吸収することが出来ることが分かる。この溶液濃度は、200℃ の発生器温度を発生するように示された理想的サイクルに見ることが出来る。吸 収器と凝縮器の温度が35℃より低下すると、溶液濃度が新しい条件に適するよ うに低下されるならば、発生器の温度は117℃へ下がることが分かる。 これは、サイクルの与えられた質量流量について、熱交換器による熱損失も低 下すると見込まれることを意味している。さらに、この様に低い濃度は、流量の 低下(従って、より大きい溶液濃度のずれ)を起こす結晶化温度もかなり下げる 。本明細書で他に説明した制御装置は、性能をさらに改善するために、この自動 濃度調節と質量流量の調節の両方を行う。流体荷重型スクープポンプ 共通の発生器ON/OFFポンプ組立体50は、ジャーナル軸受けによりシャ フト12から懸垂され、かつ入口管46と52の内方へ半径方向にある入口導管 100により共通トラフ44から流体を送られる吊り下げられた容器98から成 っている。動作状態において、これは、発生器ONトラフ内に正常に保持された 流体の収容量の一部が、前記吊り下げられた容器に保持され、ポンプ組立体50 の静止質量に大きく寄与していることを意味する。また、作動停止状態で、かな りの量の流体が、正常にトラフ44内に集まり、ポンプ組立体の宙吊り質量によ り排出される。示された装置に関し、ポンプが静止していると、流体はそのまま か、または入口導管100を経て吊り下げられた容器98へ流れ込み、これによ り、トラフ内の流体のレベルを低下し、ポンプ組立体の質量を増加する。この特 徴は、始動時に、非常に減少した抗力に寄与する。 同様に、蒸発器ONポンプ89は、吊り下げられた容器102から成っており 、容器102は吊り下げ錘として働き、さらに、後に説明するように、冷媒の作 動緩衝器として働く。吸収剤流体濃度の制御 図2の装置は、吸収剤の濃度が、蒸発された揮発性構成要素の吸収の割合 に従って、吸収器40により自動的に調節されるように構成されている。蒸発器 ONポンプ89は、すべての過剰な液体の揮発性構成要素を容器102へポンプ 作用で送る導管入口92を有す。この液体の揮発性構成要素(LVC)は、循環 から除去され、これにより、循環している混合液の吸収剤の部分は、容器102 の含有量が増加するにつれて増加する。オリフィス94を経てトラフ86へ戻る 制御された流出がある。吸収剤の最大濃度は、吸収器OFFトラフ62へ排出さ れる越流96を容器102へ送ることにより制限される。この様にして、吸収剤 の濃度は、変化するLVCの量を容器102へ収容することにより自己調整され 、前述のサイクル条件は満足される。スクープポンプの緩衝 図3に関し、スクープポンプの緩衝器の説明図が示されており、これは、図2 の装置のスクープポンプのいずれかか、またはすべてに使用される。ポンプ10 4はジャーナルによりシャフト12に取り付けられており、本体106とすくい 取り導管入口108から成っている。スクープポンプ入口108の下方に、ダミ ー入口107の形で抵抗要素が配置されている。この場合、スクープポンプ入口 が流体レベルになくても、ダミー入口107はそのまま浸漬され、従って、スク ープポンプ入口が流体から離れるか、または再浸水するとき、重要な制動作用を 行う。 図4に示された他の装置において、幾つかの部品は似ており、同じ参照数字で 表されている。しかし、ジャーナルの下方には、曲がった軌道110が形成され ており、この軌道はシャフト12と同心でなく、質量体112の制限通路を形成 している。本体がシャフトの回りを傾斜すると、質量体は軌道に沿って移動し、 本体をその平衡状態へ戻そうとするが、ある程度の摩擦と粘着により、振り子運 動の運動エネルギーを急速に散逸するように、質量体は拘束される。軌道は多く の形をとることが出来る。この装置は特に、基準として働く隣接した静止状態の 構造体がない場合に効果的である。結晶化防止 前に考察したように、出来るだけ結晶化の限界に近く作動することが、リサイ クルの効率には望ましいが、結晶化の影響は破滅的である。従って、図1と5に 示されているように、結晶化の始まりが検出されると直ぐに、蒸気発生器20か らの混合液が、第二溶液熱交換器38の上流112において転流され、第二溶液 熱交換器38へ流入するように、蒸気吸収器40からの流れと114において合 流するように、流れの転流機構が設定されている。これにより、蒸気発生器40 から第二溶液熱交換器38へ入る流れの温度は上昇し、これは、第二溶液熱交換 器から蒸気吸収器への流れの温度を高め、結晶化が非常に始まる可能性のある領 域116を通過する。 図5の装置において、流れの転流は、圧力感知せき118により制御される。 正常な作動において、部位112と114の間の圧力差は、せきにより形成され た上部を越えるには十分でなく、従って、流れはない。しかし、結晶化が領域1 16で始まると、部位112における負圧は、流体が部位114へ流れるに十分 である。この装置において、流れ制限器54は、流れ転流点112の上流に再配 置することが出来、有利である。 他の各種の流れ制御器が使用することが出来、便宜上、図1は制御バルブ12 0として制御手段を示している。この特徴は、流れを阻害し勝ちな粘性の望まし くない増加の傾向のある作動流体を扱うためにも使用することが出来る。共通ON/OFF発生器トラフ 各種のスクープポンプ導管入口46,52,および100は、流体を前記トラ フ44から取り入れるが、発生器ON導管入口46は、他の二つのトラフより深 いことを付け加えておく。これは、始動時と他の極端な状態において、発生器O Nポンプがトラフ内の流体へ優先的アクセスを有し、これにより、作動中の発生 器の表面が乾燥する可能性を確実に低減する。熱交換器 図1の装置において、熱と質量の送りを強化するため、凝縮器34、吸収 器40および蒸発器42から成る熱交換器は、平坦な断面のらせん状の金属配管 (普通、銅)を有する。このらせん体は、一般に、接触している隣接の巻きと近 接しているか、または相互に近接している。配管により形成された波形の面は、 表面積を増加し、熱と質量の送りには優れた表面を形成することが分かった。水素汚染 例証された実施態様において、密閉された空間14,16,18の少なくとも 一つは、水素添加重合材の構成要素114を含んでおり、この構成要素は、触媒 と共に装填され、水素分子の高い親和力を有し、これを使用して、吸収器内の吸 収剤流体の汚染を防止するため、水素の内部雰囲気を洗い流す。 重合材と触媒の代表的組み合わせは、シェル・ケミカル・カンパニーのクラト ンD1102などのスチレン・ブタジュエンのトリブロック共重合PS−PB− PSと、クラブトリー・キャタリスト[Ir(COD)(py)(tcyp)]P F6(COD − 1.5−シクロオクタダイエン;py − ピリジン;tc yp − トリシクロエキシルホスフィン)などのイリジウム基材の触媒である 。容積300mlのこの材料の構成要素は、数年間自由水素を吸収するに十分であ る。圧力開放 図2の装置は、高/中間圧力空間14と16、中間/低圧力空間16と18の それぞれの間に圧力開放バルブ122,124を有する。圧力開放バルブは、バ ルブが開いているとき、圧力で流量の滑らかな変化を行い、これにより、ヒート ポンプは拡張された作動範囲を有し、圧力開放バルブにかかる圧力差がバルブ開 放圧力を超えると、単一段スクープポンプとして作動し、圧力差が正常に戻ると 、二段作動へ戻る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,S Z,UG),UA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD ,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ ,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CZ, DE,DK,EE,ES,FI,GB,GE,HU,I S,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LK,LR ,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN, MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,S D,SE,SG,SI,SK,TJ,TM,TR,TT ,UA,UG,US,UZ,VN (72)発明者 グリーン,リチャード,ジョン イギリス国 チェルトナム ジーエル54 5ワイユー グレットン ワーキング レ ーン コート オーチャード 1 ザ シ ーリング (72)発明者 ロートン,ロバート イギリス国 チェルトナム ジーエル52 6アールキュー チャールトン キングス ヘイワード ロード 37 (72)発明者 ユーセルトン,ロバート,ブラウンリー アメリカ合衆国 テキサス 75234 アデ ィソン マーシュ レーン 14700 ナン バー126

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.吸収循環式ヒートポンプにおいて:作動流体の吸収剤の結晶化の始ま り、または許容できないほど高い粘性の始まりに応答して、一層の結晶化を防止 し及びまたは結晶化した材料を再溶解するか、または前記粘性を低下する手段を 始動する手段を有することを特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 2.請求項1に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:結晶化または粘 性が増加しがちな個所またはそこに隣接した作動流体の吸収剤の温度を上昇し及 びまたは前記吸収剤の濃度を低下する解消手段を含んでいることを特徴とする前 記吸収循環式ヒートポンプ。 3.請求項2に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:流体の流れを少 なくとも一時的に転流して、結晶化または粘性を増加しがちな前記個所を通る流 れの温度を上昇する手段を有することを特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ 。 4.請求項2または3に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:前記解 消手段が、結晶化または粘性を増加しがちな個所から上流の局部的圧力に応答す ることを特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 5.請求項2または3に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:使用中 に、蒸気発生器から吸収器へ流れる吸収剤流体が、溶液熱交換器を経て反対方向 へ流れる吸収剤流体に熱を引き渡し、前記ヒートポンプが、吸収器から蒸気発生 器へ戻る流れへと誘導されるように、吸収剤流体の一部を発生器からの流路から 吸収剤へ転流し、これにより、結晶化または粘性が増加しがちな個所から上流の 流れの温度を上昇することを特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 6.請求項5に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:前記転流手段が 前記二つの流れの間にバルブまたはせきなどの圧力依存制御器を含んでおり、こ れにより、結晶化または許容できないほど高い粘性の始まりにより発生した逆圧 力が予め設定された閾値を超えると、前記転流が始動されるこ とを特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 7.請求項1乃至3のいずれかに記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて :前記転流手段が、冷却流体を凝縮器から蒸発器へ転流するように動作し、これ により、蒸発温度を上昇し、冷媒の増量が蒸発して、吸収器により吸収され、作 動流体の吸収剤の濃度の一時的低下と結晶化領域の作動流体の温度上昇を発生す ることを特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 8.吸収循環式ヒートポンプを作動する方法において:作動流体の吸収剤 の結晶化の始まり、または許容できないほど高い粘性の始まりを検出または予知 するように、作動流体を監視し、かつ、検出または予知の状態において、一層の 結晶化を防止し及びまたは結晶化した材料を再溶解するか、または前記粘性を低 下する防止手段を始動することを含んでいることを特徴とする前記方法。 9.請求項8に記載の方法において:前記始動段階が、結晶化または粘性 を増加しがちな個所に隣接した温度を少なくとも一時的に上昇するように流体の 流れを転流することを含んでいることを特徴とする前記方法。 10.請求項9に記載の方法において:前記流体が暖化作動流体を含んで いることを特徴とする前記方法。 11.請求項8乃至10のいずれかに記載の方法において:前記監視段階 が、結晶化または粘性を増加しがちな個所から上流の圧力を監視または応答する ことを含んでいることを特徴とする前記方法。 12.請求項8乃至11のいずれかに記載の方法において:作動流体が結 晶化性吸収剤の液体を含んでおり、前記始動段階が、結晶化しがちな個所に隣接 するか、または上流の吸収剤の液体の濃度を少なくとも一時的に低下することを 含んでいることを特徴とする前記方法。 13.請求項1乃至12のいずれかに記載の吸収循環式ヒートポンプにし て、揮発性流体構成要素およびその吸収剤流体の循環流体の流路を形成するよう に相互に接続された蒸気発生器、凝縮器、および吸収器を含んでいる前記ヒート ポンプにおいて:流量制御手段が、次の少なくとも一つのパラメータに従って前 記吸収剤流体の流量を制御するために設けられていること を特徴とする前記装置。 (1)吸収器と蒸発器との間の温度差、 (2)ヒートポンプへの熱的負荷、および (3)一つ以上のほかの作動パラメータ。 14.請求項13に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:流量制御手 段が、前記発生器からの吸収剤流体の流路に流れ制限手段を含んでいることを特 徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 15.請求項13に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:流量制御手 段が、オリフィス、ボルテックス、および毛細管の一つ以上を含んでいる受動的 制限器を有することを特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 16.請求項13乃至16のいずれかに記載の吸収循環式ヒートポンプに おいて:発生器からの吸収剤流体の流量が次の条件の少なくとも一つに依存する ように、適合されていることを特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 (1)発生器からの吸収剤流路のいずれかの端における作動圧力、および (2)発生器からの流路のいずれかの端における吸収剤流体の自由面のレ ベルの間のすべての差によるマノメーター圧力差。 17.請求項16に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:発生器から の流路がいずれかの端に蓄積手段を有し、蓄積手段が、自由面のレベルを選択さ れた高さまたは半径方向の距離に形成して、作動中に必要なマノメーター圧力差 を与えるように大きさが設定され、配置されていることを特徴とする前記吸収循 環式ヒートポンプ。 18.請求項17に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:発生器が、 吸収剤流体が発生器を離れる前に集まり、使用状態でそこに流量の自由面を形成 する送り室の形の蓄積器を有し、発生器からの流路が吸収器に隣接したトラフで 終端し、正常な作動状態で、そこの自由面がトラフの半径方向に内方にあるよう に、送り室が配置されていることを特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 19.請求項17に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:発生器 からの吸収剤流路が、使用状態において、通常、蓄積器内の流量の表面の上方に ある出口で終端し、蓄積器は前記出口手段から排出された流体を収集しており、 これにより、出口ヘッドがマノメーター出口圧力を形成することを特徴とする前 記吸収循環式ヒートポンプ。 20.請求項13または14に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて: 吸収剤流体の流量を制御する能動的制御手段を有することを特徴とする前記吸収 循環式ヒートポンプ。 21.請求項20に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:前記流量制 御手段が、装置の一つ以上の作動変数を検出または予知する一つ以上の検出器手 段と、それに従って前記吸収剤流体の流量を制御する前記検出器手段に応答する 手段とを含んでいることを特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 22.請求項1乃至21のいずれかに記載の収循環式ヒートポンプにして 、揮発性構成要素と吸収剤流体との循環流体の流路を形成するように相互に接続 された蒸気発生器、凝縮器、蒸発器、および吸収器を有する回転組立体含み、前 記発生器、蒸発器、および吸収器の少なくとも一つが、前記組立体内に回転可能 に取り付けられ、前記組立体による回転に抗して拘束され、かつ、ほぼ円周状に 配置されたトラフまたは蓄積器から流体を使用中に集めるように配置された吊り 下げ部材を含んでいるスクープポンプを含んでいる前記ヒートポンプにおいて: 前記吊り下げ部材が、ポンプが休止しているとき、前記トラフまたは蓄積器から の流体で充填される前記組立体の回転軸に対し偏心した吊り下げ容器を有するこ とを特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 23.請求項22に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:前記吊り下 げ部材が、前記組立体が回転するとトラフから流体を受けるオリフィスを有する ことを特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 24.請求項23に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:前記スクー プポンプが、収集された流体の少なくとも一部を前記吊り下げ容器へ送る手段を 有することを特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 25.請求項22乃至23のいずれかに記載の吸収循環式ヒートポンプに おいて:吊り下げ容器が、前記吊り下げ容器内の流体の一部が前記トラフまたは 容器へ排出されて戻ることを可能にする排出手段を有すことを特徴とする前記吸 収循環式ヒートポンプ。 26.請求項22乃至25のいずれかに記載の吸収循環式ヒートポンプに おいて:前記吊り下げ容器が、起動緩衝器を関連の液体一含有トラフまたは蓄積 器に備えていることを特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 27.請求項1乃至26のいずれかに記載の吸収循環式ヒートポンプにし て、吸収剤と揮発性構成要素を含んでいる作動流体を有する前記ヒートポンプに おいて:次のパラメータの少なくとも一つに従って前記作動流体の前記吸収剤の 濃度を調節する手段を特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 (1)吸収器と蒸発器との間の温度差、 (2)前記ヒートポンプへの熱邸負荷に従う前記作動流体、および (3)一つ以上の他の作動パラメータ。 28.請求項27に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:揮発性構成 要素の変化する量を格納する作動緩衝器を備え、これにより前記吸収剤の濃度を 調節する手段を有することを特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 29.請求項28に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:作動緩衝器 を備えている前記手段が、揮発性構成要素及びまたは吸収剤流体の変化する量を 格納する一つ以上の蓄積器手段と、前記蓄積器手段を出入する流体をポンプ作用 で送り、前記濃度を調節する手段とを含んでいることを特徴とする前記吸収循環 式ヒートポンプ。 30.請求項27,28,または29に記載の吸収循環式ヒートポンプに おいて:ヒートポンプ内の吸収剤作動流体の濃度を限定する手段を有することを 特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 31.請求項1乃至30のいずれかに記載の吸収循環式ヒートポンプして 、蒸気発生器、凝縮器、蒸発器、および吸収器を含んでいる回転組立体を有し、 前記ヒートポンプが、前記組立体内に回転可能に取り付けられてい るが、その回転に対し拘束されるスクープポンプを有し、前記スクープポンプが 、前記スクープポンプに対し回転する円周状のトラフまたは蓄積器から流体を集 める入口開口を有する前記ヒートポンプにおいて:前記ヒートポンプが、前記ト ラフ内の液体レベルが前記入口開口より低いとき、前記スクープポンプを特有的 であるが専有的でなく安定させる安定化手段を有していることを特徴とする前記 吸収循環式ヒートポンプ。 32.請求項31に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:前記安定化 手段が、前記スクープポンプの揺動運動で移動されるようにされた移動可能な質 量を拘束する軌道を形成している手段を含んでいることを特徴とする前記吸収循 環式ヒートポンプ。 33.請求項32に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:前記軌道手 段が湾曲しており、その凸面が安定化重心とそのシャフトに垂直で上方または下 方にあることを特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 34.請求項32に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:前記安定化 手段が、抗力発生手段、例えば、フィンまたは他の抗力面または他のスクープポ ンプのポンプ入口手段を含んでいることを特徴とする前記吸収循環式ヒートポン プ。 35.請求項1乃至34のいずれかに記載の吸収循環式ヒートポンプにお いて:揮発性液体構成要素と吸収剤液体の循環流体の流路を形成するように相互 に接続された蒸気発生器、凝縮器、蒸発器、および吸収器、従って、吸収剤流体 を前記発生器の過熱されて面へポンプ作用で送る発生器ONポンプ手段、前記発 生器面からポンプで排出される流体を集める発生器OFFポンプ手段を有する回 転組立体を含んでいる前記ヒートポンプにおいて:ヒートポンプの最初の作動時 に前記発生器ONポンプ手段が前記発生器面を加湿するのに適切な流体の供給源 をもつことを確保する手段を特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 36.請求項35に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:前記確保す る手段が、使用中に、前記発生器面から排出する吸収剤液体と前記発生器面に噴 霧される吸収剤液体を受ける共通の蓄積器手段を含んでおり、前記 発生器OFFポンプがそれぞれ吸収剤液体を前記共通蓄積器手段から取り入れ、 前記発生器ONポンプがそれへの好適なアクセスを有することを特徴とする前記 吸収循環式ヒートポンプ。 37.請求項36に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:前記発生器 ON/OFFポンプがそれぞれスクープポンプを含んでおり、前記蓄積器手段が ほぼ円周状のトラフを含み、発生器ONすくい取り部が、発生器OFFポンプよ り回転軸からさらに半径方向にあることを特徴とする前記吸収循環式ヒートポン プ。 38.請求項36に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:発生器ON ポンプと発生器OFFポンプが、その下流に分流を有する単一のポンプを含んで いることを特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 39.請求項1乃至38のいずれかに記載の吸収循環式ヒートポンプにし て:揮発性液体構成要素と吸収剤液体の循環流体の流路を形成するように相互に 接続された蒸気発生器、凝縮器、蒸発器、および吸収器を有する回転組立体を含 んでいる前記ヒートポンプにおいて:前記ヒートポンプが、前記発生器の加熱さ れた面から排出する吸収剤液体を収集し、かつ、発生器の加熱された面へ送られ る流体を受ける共通の蓄積器手段を有することを特徴とする前記吸収循環式ヒー トポンプ。 40.請求項1乃至39のいずれかに記載の吸収循環回転または遠心式ヒ ートポンプにして、蒸気発生器、凝縮器、蒸発器、および吸収器を有する組立体 を含んでいる前記ヒートポンプにおいて:一つ以上の凝縮器、蒸発器、および吸 収器が、らせん状の配管により形成された熱交換器を含んでいるか、または波状 の外面を有することを特徴とする前記吸収循環または遠心式ヒートポンプ。 41.請求項40に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:らせん状配 管が、二つの相対する中断状または波状の面を有する熱交換器を形成するように 、次の外側の巻きおよび次の内側の巻きの両方に接触しているか、または接近し ているらせん状配管の中間部の巻きでほぼ終了していることを特徴とする前記吸 収循環式ヒートポンプ。 42.請求項40または41に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて: 配管が好適に、相互に接近した平坦な部分または相互に接触した領域を有する、 ほぼ平坦な円形の断面であることを特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 43.請求項40乃至42のいずれかに記載の吸収循環式ヒートポンプに おいて:らせん状配管が平坦か、または皿状であることを特徴とする前記吸収循 環式ヒートポンプ。 44.請求項1乃至43のいずれかに記載の吸収循環式ヒートポンプにし て、高圧発生器/中間凝縮器の室、中間圧中間発生器/凝縮器の室、および低圧 蒸発器吸収器の室を含んでいる前記ヒートポンプにおいて:次の室の中間にある 圧力安全手段を特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 (1)前記高圧室と前記中間圧室、及びまたは (2)前記中間圧室と前記低圧室。 45.請求項44に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:安全手段が 制御された放出を行い、これにより、前記安全手段を通る流れが圧力差に依存す ることを特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 46.請求項45に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:前記圧力安 全手段が、圧力差が事前設定レベルに到達すると動作して、流量が圧力差の増大 と共に増加することを特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 47.請求項1乃至46のいずれかに記載の吸収循環式ヒートポンプにし て:作動流体と一種類以上のアルカリ金属の水酸化物を格納しているほぼ密閉さ れた密封体を含んでいる前記ヒートポンプにおいて:使用中に前記作動流体と接 触している前記密封体の少なくとも一部が、合金材または添加材を重量で0%か ら約15%を含有している銅材で製作されていることを特徴とする前記吸収循環 式ヒートポンプ。 48.吸収循環式ヒートポンプにおいて:揮発性流体構成要素とその吸収 剤流体の循環流量の流路を形成するように相互に接続された蒸気発生器、凝縮器 、蒸発器、および吸収器と、次のパラメータの少なくとも一つに従って前記吸収 剤流体の流量を制御する流量制御手段とを含んでいることを特徴 とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 (1)吸収器と蒸発器との間の温度差、 (2)ヒートポンプへの熱的負荷、および (3)一つ以上の他の作動パラメータ。 49.請求項48に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:流量制御手 段が、前記発生器からの吸収剤流体の流路にある流れ制限手段を含んでいること を特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 50.請求項48に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:流量制御手 段が、一つ以上のオリフィス、ボルテックス、および毛細管を含んでいる受動的 制限器を有することを特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 51.請求項48乃至50のいずれかに記載の吸収循環式ヒートポンプに おいて:発生器からの吸収剤流体の流量が次の条件の少なくとも一つに依存する ようにされていることを特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 (1)発生器からの吸収剤流路のいずれかの端における作動圧力、および (2)発生器からの流路のいずれかの端における吸収剤流体の自由面のレ ベルの間のすべての差によるマノメーター圧力差。 52.請求項51に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:発生器から の流路がいずれかの端に蓄積手段を有し、蓄積手段が、自由面のレベルを選択さ れた高さまたは半径方向の距離に形成して、作動中に必要なマノメーター圧力差 を与えるように大きさが設定され、配置されていることを特徴とする前記吸収循 環式ヒートポンプ。 53.請求項52に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:発生器が、 吸収剤流体が発生器を離れる前に集まり、使用状態でそこに流量の自由面を形成 する送り室の形の蓄積器を有し、発生器からの流路が吸収器に隣接したトラフで 終端し、正常な作動状態で、そこの自由面がトラフの半径方向に内方にあるよう に、送り室が配置されていることを特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 54.請求項53に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:発生器 からの吸収剤流路が、使用状態において、通常、蓄積器内の流量の表面の上方に ある出口で終端し、蓄積器は前記出口手段から排出された流体を収集しており、 これにより、出口ヘッドがマノメーター出口圧力を形成することを特徴とする前 記吸収循環式ヒートポンプ。 55.請求項48または49に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて: 吸収剤流体の流量を制御する活動的制御手段を有することを特徴とする前記吸収 循環式ヒートポンプ。 56.請求項55に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:前記流量制 御手段が、装置の一つ以上の作動変数を検出または予知する一つ以上の検出器手 段と、それに従って前記吸収剤流体の流量を制御する前記検出器手段に応答する 手段とを含んでいることを特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 57.請求項58乃至56のいずれかに記載の吸収循環式ヒートポンプに おいて:前記ヒートポンプが回転ヒートポンプであることを特徴とする前記吸収 循環式ヒートポンプ。 58.揮発性流体構成要素とその吸収剤流体との循環流体の流路を形成す るように相互に接続された、蒸気発生器、凝縮器、蒸発器、および吸収器を含ん でいる吸収循環式ヒートポンプにおいて:次のパラメータの少なくとも一つに従 って流量を制御することを含んでいることを特徴とする吸収循環式ヒートポンプ を作動する方法。 (1)吸収器と蒸発器との間の温度差、 (2)ヒートポンプへの熱的負荷、および (3)一つ以上の他の作動パラメータ。 59.揮発性流体構成要素とその吸収剤流体との循環流体の流路を形成す るように相互に接続された、蒸気発生器、凝縮器、蒸発器、および吸収器を含ん でいる吸収循環式ヒートポンプにおいて:前記発生器、蒸発器、および吸収器の 少なくとも一つが、前記組立体内に回転可能に取り付けられ、前記組立体による 回転に対して拘束され、ほぼ円周状に配置されたトラフまたは蓄積器から流量を 集めるように配置された吊り下げ部材を含んでいるス クープポンプを有し、前記吊り下げ部材が、ポンプが休止しているとき前記トラ フまたは蓄積器から流体を充填される、前記組立体の回転軸に対し偏心している 吊り下げ容器を有することを特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 60.請求項59に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:前記吊り下 げ部材が、前記組立体が回転するとトラフから流体を受けるオリフィスを有する ことを特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 61.請求項60に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:前記スクー プポンプが、収集された流体の少なくとも一部を前記吊り下げ容器へ送る手段を 有することを特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 62.請求項59乃至61のいずれかに記載の吸収循環式ヒートポンプに おいて:吊り下げ容器が、前記吊り下げ容器内の流体の一部が前記トラフまたは 容器へ排出されて戻ることを可能にする排出手段を有することを特徴とする前記 吸収循環式ヒートポンプ。 63.請求項59乃至62のいずれかに記載の吸収循環式ヒートポンプに おいて:前記吊り下げ容器が、起動緩衝器を関連の液体一含有トラフまたは蓄積 器に備えていることを特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 64.吸収剤と揮発性構成要素を含んでいる作動流体を有する吸収循環式 ヒートポンプにおいて:次のパラメータの少なくとも一つに従って前記作動流体 の前記吸収剤の濃度を調節する手段を有することを特徴とする前記吸収循環式ヒ ートポンプ。 (1)吸収器と蒸発器との間の温度差、 (2)前記ヒートポンプへの熱的負荷に従う前記作動流体、および (3)一つ以上の他の作動パラメータ。 65.請求項64に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:揮発性構成 要素の変化する量を格納する作動緩衝器を備え、これにより前記吸収剤の濃度を 調節する手段を有することを特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 66.請求項65に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:作動緩 衝器を備えている前記手段が、揮発性構成要素及びまたは吸収剤流体の変化する 量を格納する一つ以上の蓄積器手段と、前記蓄積器手段を出入する流体をポンプ 作用で送り、前記濃度を調節する手段とを含んでいることを特徴とする前記吸収 循環式ヒートポンプ。 67.請求項64,65,または66に記載の吸収循環式ヒートポンプに おいて:ヒートポンプ内の吸収剤作動流体の濃度を限定する手段を有することを 特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 68.揮発性構成要素と揮発性流体の循環流体の流路を形成するように相 互に接続された蒸気発生器、凝縮器、および吸収器を有し、流体を充填される容 器手段を有する回転組立体を含んでいる吸収循環式ヒートポンプを作動する方法 において:前記ヒートポンプの選択された一部または数部分において優勢な吸収 剤流体と揮発性構成要素の濃度を調節するように前記容器内の変化する量の流体 を貯溜することを含んでいることを特徴とする吸収循環式ヒートポンプを作動す る方法。 69.蒸気発生器、凝縮器、蒸発器、および吸収器を含んでいる回転組立 体を有し、前記ヒートポンプが、前記組立体内に回転可能に取り付けられている が、一緒の回転が拘束されるスクープポンプを有し、前記スクープポンプが、前 記スクープポンプに対し回転する円周状のトラフまたは蓄積器から流体を集める 入口開口を有する前記ヒートポンプにおいて:前記ヒートポンプが、前記トラフ 内の液体レベルが前記入口開口より低いとき、前記スクープポンプを特有的であ るが専有的でなく安定させる安定化手段を有していることを特徴とする前記吸収 循環式ヒートポンプ。 70.請求項69に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:前記安定化 手段が、前記スクープポンプの揺動運動で移動するようにした移動可能な質量を 拘束する軌道を形成している手段を含んでいることを特徴とする前記吸収循環式 ヒートポンプ。 71.請求項70に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:前記軌道手 段が湾曲しており、その凸面が安定化重心とそのシャフトに垂直で上方または下 方にあることを特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 72.請求項70に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:前記安定化 手段が抗力発生手段、例えばフィンまたは他の抗力面または他のスクープポンプ のポンプ入口手段を含んでいることを特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 73.吸収循環式ヒートポンプにおいて:揮発性液体構成要素と吸収剤液 体の循環流体の流路を形成するように相互に接続された、蒸気発生器、凝縮器、 蒸発器、および吸収器、吸収剤液体を前記発生器の加熱された面へポンプ作用で 送る発生器ONポンプ手段、前記発生器面から排出するポンプ送り流体を集める 発生器OFFポンプ手段、およびヒートポンプの最初の作動時に前記発生器ON ポンプ手段が前記発生器の面を加湿するように流体の適切な供給源を有すること を確保する手段を有する回転組立体を含んでいることを特徴とする前記吸収循環 式ヒートポンプ。 74.請求項73に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:前記確保す る手段が、前記発生器面から排出する吸収剤液体と前記発生器面へ噴霧される吸 収剤液体とを使用中に受ける共通の蓄積器手段を含んでおり、前記発生器ONポ ンプと前記発生器OFFポンプが、それぞれ吸収剤液体を前記共通蓄積器手段か ら取り、前記発生器ONポンプがそれへの優先的なアクセスを有することを特徴 とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 75.請求項74に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:前記発生器 ON/OFFのポンプが、スクープポンプを含んでおり、かつ、前記蓄積器手段 が、それぞれほぼ円周状のトラフを含んでおり、発生器ONスクープポンプの入 口が、発生器OFFポンプの入口より回転軸から半径方向へ離れていることを特 徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 76.請求項75に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:発生器ON ポンプと発生器OFFポンプが、その下流に分流を有する単一ポンプを含んでい ることを特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 77.吸収循環式ヒートポンプにおいて:揮発性液体構成要素と吸収剤液 体との循環流体の流路を形成するように相互に接続された蒸気発生器、凝縮器、 蒸発器、および吸収器を有し、かつ、前記発生器の加熱された面か ら排出する吸収剤を集めかつ発生器の加熱された面へ供給される流体を受ける共 通の蓄積器を有する回転組立体を含んでいることを特徴とする前記吸収循環式ヒ ートポンプ。 78.蒸気発生器、凝縮器、蒸発器、および吸収器を有する組立体を含ん でいる吸収循環式回転または遠心ヒートポンプにおいて:一つ以上の凝縮器、蒸 発器、および吸収器が、らせん状配管により形成されているか、または波状の外 面を有する熱交換器を含んでいることを特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ 。 79.請求項78に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:前記らせん 状配管が、二つの相対する中断されたか、または波状の面を有する熱交換器を形 成するように、次の内側巻きと次の外側巻きの両方に接触しているか、または近 接している前記らせん状配管の中間巻きでほぼ終了していることを特徴とする前 記吸収循環式ヒートポンプ。 80.請求項78または79に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて: 前記配管が、好適に、相互に近接した平坦な部分または相互に接触した領域を有 するほぼ平坦な円形の断面を有することを特徴とする前記吸収循環式ヒートポン プ。 81.請求項78乃至80のいずれかに記載の吸収循環式ヒートポンプに おいて:らせん状の配管が平坦であることを特徴とする前記吸収循環式ヒートポ ンプ。 82.請求項78乃至80のいずれかに記載の吸収循環式ヒートポンプに おいて:らせん状の配管が皿状であることを特徴とする前記吸収循環式ヒートポ ンプ。 83.吸収循環式ヒートポンプにおいて:高圧発生器/中間凝縮器の室、 中間圧中間発生器/凝縮器の室、および低圧蒸発器室を含み、かつ、次の室の中 間に圧力安全手段を有することを特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 (1)前記高圧室と前記中間圧室、およびまたは (2)前記中間圧室と前記低圧室。 84.請求項82に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:圧力安全手 段が制御された放出を行い、前記安全手段を通る流れが圧力差に依存することを 特徴とする前記吸収循環式ヒートポンプ。 85.請求項84に記載の吸収循環式ヒートポンプにおいて:圧力差が予 め設定されたレベルに到達すると、安全手段が開いて、流量が圧力差の増加につ れて増大するように、圧力安全手段が動作することを特徴とする前記吸収循環式 ヒートポンプ。 86.吸収循環式ヒートポンプにおいて:作動流体と一種類以上のアルカ リ金属の水酸化物を格納しているほぼ密閉された密封体を含み、使用中の前記作 動流体と接触している前記密封体の少なくとも一部が、合金材または添加材を重 量で0%から15%を含有している銅材で製作されていることを特徴とする前記 吸収循環式ヒートポンプ。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015114093A (ja) * 2013-12-16 2015-06-22 アイシン精機株式会社 吸収式ヒートポンプ装置

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9617444D0 (en) 1996-08-20 1996-10-02 Interotex Eeig Burner assemblies
GB9707948D0 (en) 1997-04-19 1997-06-11 Interotex Limited Rotary heat and/or mass transfer arrangements
JP3591356B2 (ja) * 1999-02-03 2004-11-17 株式会社日立製作所 吸収冷凍機及びその製造方法
WO2003099961A2 (en) * 2002-05-28 2003-12-04 Fmc Technologies, Inc. Portable gas-to-liquids unit and method for capturing natural gas at remote locations
WO2005050106A1 (es) * 2003-11-21 2005-06-02 Rotartica, S.A. Bomba de calor por ciclo de absorcion rotativo
FR2900722B1 (fr) * 2006-05-02 2016-02-12 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de refroidissement par absorption.
FR2921468B1 (fr) * 2007-09-25 2009-12-18 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de calcul et de regulation de la concentration de fluide absorbant dans un dispositif de climatisation par absorption, et dispositif de climatisation par absorption pour la mise en oeuvre d'un tel procede
CN101324384A (zh) * 2008-07-25 2008-12-17 李华玉 在第一类吸收式热泵上增加相邻高温供热端的方法
CN101504217A (zh) * 2009-02-27 2009-08-12 李华玉 一种回热式发生-吸收体系与高温型第二类吸收式热泵
CN103438615B (zh) * 2013-09-12 2015-08-05 哈尔滨工业大学 一种旋转电磁热泵系统
RU2736965C1 (ru) * 2020-03-11 2020-11-23 Общество с ограниченной ответственностью "Радиус" (ООО "Радиус") Способ глубокой утилизации низкопотенциального тепла продуктов сгорания с применением абсорбционного термотрансформатора с двухступенчатой абсорбцией

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2277429A (en) * 1941-09-17 1942-03-24 Gen Electric Refrigerating system
US3054272A (en) * 1960-01-13 1962-09-18 Carrier Corp Absorption refrigeration systems and method of operating the same
US3154930A (en) * 1962-10-01 1964-11-03 Worthington Corp Refrigeration apparatus
US3241330A (en) 1963-08-08 1966-03-22 Borg Warner Prevention of concentrated solution flashing in an absorption refrigeration system
US3300999A (en) * 1963-11-18 1967-01-31 American Radiator & Standard Decrystallizating means for absorption refrigeration systems
US3287928A (en) * 1964-04-14 1966-11-29 American Radiator & Standard Decrystallizer means for double effect absorption refrigeration system
US3410104A (en) * 1964-05-08 1968-11-12 Borg Warner Absorption refrigerating systems
DE1476959A1 (de) * 1965-09-08 1969-10-23 American Radiator & Standard Absorptionskuehlanlage
US3374644A (en) * 1967-01-03 1968-03-26 Carrier Corp Absorption refrigeration system
US3426547A (en) 1967-11-13 1969-02-11 Carrier Corp Control of absorption refrigeration systems
US3517522A (en) * 1968-10-11 1970-06-30 Kishaseizo Kk Device for automatically adjusting concentration of absorbent solution
US3626710A (en) * 1969-09-09 1971-12-14 Trane Co Crystallization prevention control for absorption refrigeration machines
US3626711A (en) * 1969-09-09 1971-12-14 Trane Co Crystallization prevention control
US3604216A (en) * 1969-09-09 1971-09-14 Trane Co Crystallization prevention control for absorption refrigeration machine
US3695053A (en) * 1971-07-28 1972-10-03 Carrier Corp Dilution system for absorption refrigeration systems
US3740966A (en) * 1971-12-17 1973-06-26 Dynatherm Corp Rotary heat pump
SU516880A1 (ru) 1974-11-04 1976-06-05 Предприятие П/Я А-3304 Устройство дл автоматического регулировани производительности холодильной установки
US4090372A (en) * 1977-03-21 1978-05-23 Jeffrey Wayne Lamb Fuel conservation controller for capacity controlled refrigeration apparatus
US4485638A (en) * 1983-02-22 1984-12-04 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Heat exchanger bypass system for an absorption refrigeration system
GB8308135D0 (en) * 1983-03-24 1983-05-05 Ici Plc Centrifugal heat pump
DE3344421A1 (de) 1983-12-08 1985-06-20 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Heizungsanlage mit einer absorptionswaermepumpe
GB8400324D0 (en) * 1984-01-06 1984-02-08 Ici Plc Heat pumps
JPS6454179A (en) * 1987-08-26 1989-03-01 Sanyo Electric Co Absorption water chiller and heater
JPH0240459A (ja) * 1988-08-01 1990-02-09 Hitachi Zosen Corp 吸収式冷凍機における吸収液の結晶析出防止方法
GB2241774B (en) 1990-03-01 1994-10-12 Ici Plc Heat machines
US5201196A (en) * 1991-06-04 1993-04-13 Wright State University Centrifugal heat pipe vapor absorption heat pump
US5303565A (en) * 1993-03-11 1994-04-19 Conserve Resources, Inc. Rotary absorption heat pump of improved performance

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015114093A (ja) * 2013-12-16 2015-06-22 アイシン精機株式会社 吸収式ヒートポンプ装置

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Publication number Publication date
WO1997014924A2 (en) 1997-04-24
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CN1154816C (zh) 2004-06-23
RU2164325C2 (ru) 2001-03-20
CN1203655A (zh) 1998-12-30
ZA968660B (en) 1998-07-14
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