JPS58184467A - 吸収ユニット及び該吸収ユニットの作動法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、独国特許出願の特許請求の範囲第１項乃至第
２２項の前段に記載された吸着ユニット（装置）及びそ
の動作方法に関する。 今世紀以来、吸着ユニットの基礎的な熱力学はすでに知
られている。それらは、最も簡単な周期的に作動する冷
凍装置又は冷蔵庫から今日未まだに使用されている、連
続的に作動する吸着型の冷蔵庫へと発展してき友。第２
次世昇天戦後は、フッ化炭化水素の発明及びこれに併う
コンプレッサ技術の発展によって圧縮型の冷凍装置が提
供されている。この圧縮型の冷凍装置１１周期的に作動
する冷凍装置に完全に取って代わり、連続的に作動する
冷凍装置として適用されているほんのわずかな分野、例
えばキャンプ用の冷蔵庫又は冷水用の装置（クーラ）に
おいて吸着ユニットが残されている。 １９７３年乃至１９７４年のエネルギー危機に１５− 起因してエネルギー価格が上昇し、これによって家庭用
の冷蔵庫と同種である、熱システムのための電気的動力
を有する圧縮型の冷凍装置が設置されてきた。動力装置
の効率倉吉むそのよう々熱システムの全体の効率は、最
近の通常の熱システムの効率と比較した個々のケースに
おいてわずかに高いのみである。それ故に、直接に一次
エネルギー（燃料オイル、燃料ガス、石炭）を供給する
、連続的に作動する吸着ユニットの着想が再び取り上げ
られ友。連続的に作動する吸着ユニットは、動力装置の
エネルギー損失を除去することができる故に、全体的表
性能値を１乃至３の価値まで増大させることができる利
魚ヲ有する。これら両方のシステム、即ち圧縮型の冷凍
装置及び連続的に作動する吸着ユニットは、尚初連続的
な冷却を意図していたので、熱システムの使用の几めの
多くの面で不適切であることが確認されている。 １６− ヒートポンプと冷凍装置又は吸着ユニットとの相違点は
、根本的に適用される分野が異なっている。冷凍装置は
、略一定の冷却レベルに連続的に冷却作動することを意
図している。この種の装置からの廃熱のリサイクルは例
外的な場合にのみ利用されており、それ故にその量及び
温度は重要ではない。このことは、廃熱が野１有用な〃
熱となるヒートポンプとは全く累々っている。低い雰囲
気温度におけるこの有用な熱は、より高い出力温度に利
用され、その温度をより高くする。しかし、その時には
、熱源の温度、即ち冷凍装置の冷却温度は特に低い。こ
のことは同時に、有用な熱のための要求が強いときには
有効な温度と熱源の温度との差が大きいことヲ憲味して
いる。更に、双方の温度は天候の変化に応じてのみなら
ず消費者の取扱いによっても、互いに独立して別個に非
常に変動を受ける。それ故に、一般に熱源によって十分
な熱が供給されているとそのための要求はないが、他方
これに反して熱の要求が増大しているときには熱源は消
耗されている。これらの動作状態においては、連続的に
作動する装置及び機械の性能値Ｖｉ著るしく低下する。 他方、このことは、有効な熱の発生が減少したときには
付加的な熱貯蔵容積を設けるか及び／又は補助的な熱シ
ステム？作用状態にすることによって補償しなければな
らないことを結果的に生じる。 ここまで記載し友全てのヒートポンプシステムの有効な
熱の温度は、熱源の低い温度と経済的な性能値の必要性
の友めに６０℃以下の値に制限される。この制限によっ
て、新しい建物の経済性のためにのみ低温熱システムの
設置が必要とされる。 古い建物又は改善、修繕を受ける。ｌ建物においては、
このことは例外的な場合にのみ可能となる。 今日の市場における全ての吸着ヒートポンプは連続的に
作動するユニットであり、これらは有害で且つ可燃性の
物質の結合（組）アンモニア／水が満されている。法律
によって規制されている許容最高濃度のアンモニア全使
用すると、ヒートポンプの性能上好１しくない適宜の切
換装置全役けなければならない。吸着冷却技術に使用さ
れる他のより無害な物質の結合（組）は、ヒートポンプ
に使用するに充分効果的でないことが知ら

【ている。 溶剤ポンプの高いエネルギー消費及び付加的にかなり大
きい摩損を受けることを考慮に入れると、製造業者によ
って得られるこれらの機械の性能値は約１乃至３である
。しかしながら、実際には、低い熱源温度で使用される
こと、熱要求の変動又は周期的に作動する場合などによ
って、これらの性能値は達成することができない。更に
、この糧のユニットは平均的な有用な熱の要求？意図し
て１９− おり、それ故に熱要求が増大した場合には付加的な熱源
を設けなければならない。このことは、必要とざｎる付
加的な設備が成人熱要求を意図しなければならないため
に、投資コスト及び床面積が二重となることを意味して
いる。 一方では熱源によって供給式れる熱の任意の利用のため
、他方ではより経済的な率で一次エネルギーを利用する
期間及び熱要求を満足させるために、ドイツ公開特許第
２５２３４２９号（ＤＥ−Ｏ８２５２３４２９）では、
熱源からの熱を特別な熱保存体に貯え、次いで電気的な
動力を有する圧縮型のヒートポンプを用い夜間の低料金
を利用してこの熱を熱貯蔵器に移すものが提案されてい
る。一般に、これらの提案は、大きな貯蔵容量を必要と
し、更に熱貯蔵器の熱交換器における必要な温度差が小
さいと共に有用な熱の温度が低いために、熱保存体にお
ける効果的な熱の拡散がほと２０− んど不可能でろり、それ故にいつも実現することができ
ない。 ここ１０年間満足に使用されてきた熱貯蔵型のものは、
所謂六夜間電力熱保存装置〃（熱貯蔵器は夜間料金の間
に電気的エネルギー？受ける）と呼ばしるものであり、
これは夜間の低料金の期間の間に加熱される。これにお
いては、熱保存体は　　、低負荷、即ち低料金の期間の
間に６００℃以上に加熱さｎる０次、いで、必要とされ
る有用な熱は、高料金の間（昼間）に熱保存体の特有の
熱から取り出される。しかしながら、必要な高い好酸温
度は、比較的厚い絶縁層にもかかわらず多くの熱損失を
生ずる結果となる。それ故に、ヒートポンプの効果はな
い。 また、ヨーロッパ公開特許第２６２５５７号（ＥＰ−０
８００２６２５５７）には、ヒートポンプのための動力
用エネルギーを十分に高い温度で貯蔵することを目的と
する、周期的に作動する吸着型の熱貯蔵器が開示式れて
いる。しかしながら、この貯蔵器の南進は開放されたま
まであり、それ故に熱源から供給され几貯蔵熱は供給す
ることができない。気いわば連続的な作動〃のために、
２個の別個の吸着貯蔵装置を設けなければならない必要
性が生じる。 従来公知の冷凍装置は、いかなる外的変化にもかかわら
ず冷却部分の温度が一定となるのを目的としている。し
かし、凝縮装置又は汽罐吸着器からの浪費し交熱のリサ
イクルを意図したユニットでは、また冷却温度の制御装
置が最大の冷却會考慮して設計されている。 Ｆにまた、ドイツ特許５９６３０８号（ＤＥ−ＰＳ５９
６３０８）には、周期的に作動する吸着冷凍装置におい
て凝縮又は吸着によって水を高温にするための装置が開
示されている。しかしながら、これにおいては、冷却効
果を損なわないために、サーモスタット制御装置は高温
の水？使用することなく流出せしめる。 本発明の基本的な概念は、ヒートポンプとしてだけでな
く同時に熱貯蔵器としても使用することができる吸着型
の装置及びその改良された動作方法を提供することであ
る。熱源からの熱温度はヒートポンプの作用によって有
用な熱の温度？より高め、そして、このポンプのための
動力エネルギーとして必要な吸着熱と一緒に貯蔵するこ
とが可能である。この有用な熱の放出は、吸着ユニット
の動作段階に関係なく制御されなければならない。 上記問題に対する本発明特有の解決は、特許請求の範囲
第１項、第２２項及び第３７項等の記載された装置を交
互に女はこれらを累積的に結合（使用）することによっ
て達成される。 特許請求の範囲第１項乃至第４項の記載にょれ２３− ば、熱システムの熱放出制御装置は通常の加熱制御装置
の機能を十分に達成することができ、それ故に、しばし
ば設けられているミキシング弁に取って代わることが可
能となる。その結果、付加的に装置が簡牟になると共に
その設置のためのコストが低減される。 特許請求の範囲第６項の記載によれば、制御消耗が最小
にまで減少せしめられる。吸着媒体の温度が吸着の几め
に上昇したとき、又は加熱による脱着段階若しくは熱要
求が小さいときには、熱交換ユニット内の圧力上昇のた
めに熱交換媒体の液体レベルが低下するか又は完全に消
失する。それで、作用媒体の蒸気の凝縮器への送給が少
なくなり、また凝縮器の温度が低下する。このために、
消費装置への熱放出が再び開始したり又は増大した場合
には、熱排出制御装置が再び熱交換媒体（熱交換ユニッ
トの）を補充することによって圧力２４− 全平均させるまで熱交換ユニッ）　（１１）内の圧力は
低下する。 特許請求の範囲第８項に記載された配置によれば、冷却
及び吸着段階の間に汽罐吸着器からの有用な熱を凝縮器
から消費装置に供給することができる利点？有する。有
用な熱の排圧のための別個な制御装置と同様に消費装置
の端部の付加的な熱交換器は必要ではない。吸着段階に
おいては、汽罐吸着器は凝縮器から分離されている。 特許請求の範囲第１１項の記載によれば、この段階にお
いては吸着圧力は凝縮装置の圧力よりも低下（７ている
ので、チェックバルブ（一方向バルブ）の配役は十分に
有効である。しかしながら、制御されていない脱着熱が
付与されている脱着段階においては、汽罐吸着器内の圧
力が熱排出制御装置によって制御されている凝縮器の圧
力を越えているが、熱要求がない故に、特許請求の範囲
第１０項に記載した、有用な熱の排出制御に打ち勝つ遮
断装置が配設されなければならない。 特許請求の範囲第１２項の記載によれば、いくつかの付
加的な利点がある。まず、汽罐吸着ユニッ）１いくつか
の汽罐吸着ユニットの集合体（複数個のユニット）に分
割することは、取り扱いを容易にし、設置場所のための
運搬及び扱いを容易にし、しかも部分的床面積の利用の
ための自由な適合が各易なアセンブリとすることが可能
となる。 また、真空パイプを介して所望通りに連結（結合）可能
な多くの標準化畜れた同一の構成部品に限定されるので
あれば、穐準の組立式汽罐吸着器のパッケージを使用す
ることによってそれぞれ所望の貯蔵容量に除々に増大さ
せることができる。取り扱いｔ容易にする友め重量？小
過くするためには、これらの汽罐吸着器のパッケージは
組立て友後に吸着材が満される。複数個の汽罐吸着ユニ
ットが設置されるならば、所望数の吸着ユニットはユニ
ットのいかなる動作段階（例えば夏期の間）においても
実際の熱要求に依存して作用状態となる（又はその全て
を停止させる）利点がある。 特許請求の範囲第１６項乃至第２０項の記載圧よれば、
吸着媒体の結合（組）としてゼオライト／水の使用が可
能である利点がある。特に、このゼオライ′トタイプの
ものは、十分な蒸気圧力の減少時に高い熱安定性と共に
大きい水吸着容＝１有するものに非常に適している。市
販のゼオライトは粉状又は粒状でおる。最大性能値は、
純粋なゼオライト又は１８重量パーセントの結合剤を含
むゼオライトによって達成される。ゼオライトの低い熱
伝動率は非常に少ない結合ＭＪｔ用いてゼオライト／水
体に７Ｊ［ｌ工す呟。□よっ、改善オあ。よができ、こ
れによって好ましくはゼオライｈＴｈ熱交換器の形状に
適合させるのがよく、またゼオラ２７− イｉｆ熱交換器の表面に抑圧乃至結合させるのがよい。 蒸気（水の蒸気）の流入及び流出による圧力損失全可能
な限り低く保つ九めＫ、適宜の流路が設けられている。 他の固体の吸着物質と対比して、ゼオライトは吸着のと
きに膨張しない。これにより、熱交換器會ゼオライトの
本体に埋込むことが可能となる。 かくして、ゼオライト及び熱交換器が一体となり、吸引
作用によって仕切られている安定した本体とする必要が
ない。ただ、熱交換器と汽罐吸着器の壁とがゼオライト
の本体に吸引作用によって確実に埋め込まれる必要があ
る。外側の過圧力、即ち大気圧力は熱交換器をゼオライ
トに確実に押圧し、かくして熱伝達が一層改善される。 更に、結合（組）ゼオライト／水は特に全く無害で且つ
不燃性であるという利点がある。鋼板に対しても腐食が
ない。有用な熱の温度が１００℃以下に保持され２８− る限り、全体のユニットは吸引下に保たれる。それ故に
、高価な圧力容器、を報システム及び過圧力保繰装置は
必要でない。 より高い性能値會得るためには、汽罐吸着器からの非常
に加熱された作用媒体の蒸気は、特許請求の範囲第２１
穣に記載されているように、−次エネルギーによって直
接加熱されていない吸着材の部分全通過して遮断装＃全
通過する前に冷却さ　　　′れなければならない。これ
によって、作用媒体の蒸気が冷却され、一方吸着材はガ
スケ除去する。 その結果、性能値が著るしく高くなる。 特許請求の範囲第２２項の記載によれば、高価で且つ接
置の大きい遮断装置又はバルブ？必要としない利点があ
る。更に、汽罐吸着器の液体流入バルブは、チェックバ
ルブ又はフロートバルブと同様に経済的に設計される。 − 特許請求の範囲第２３項に記載された液体塩水流量制御
装置によれば、特に、熱源からの熱の付与が有用な熱の
伝達（排出）から完全に独立して行なわれる利点がある
。吸着段階前の温度ではなく、吸着段階の終了時におけ
る熱源の温度のみが実際の性能値全決定する。それ故に
、熱源の温度の異常は、有用な熱の同時的な熱効率に影
ｑ＃を与えない。液体塩水における突然のｍｌｆ上昇及
び作用媒体における圧力上昇、即ち冷却プロセスから高
温の廃水が流入しないことによってのみ液体塩水ａ量制
御装置が作動せしめらｎる。 特許請求の範囲第２２項及び第２５項に記載された蒸気
ユニットの基本的概念によれば、実際に蒸発が起こる蒸
気室及び少なくとも１個の熱吸着交換ユニットへの短い
作用媒体の蒸気路が使用される熱源の選択に制限されな
い別売がある。少なくとも１個の熱交換器はいつも熱源
に近接して設置するか又は熱収集器自体（太陽吸着器、
屋根吸着器等）の機能を受けることができる。かくして
、熱源として周囲の空気を使用する場合には、接種が大
きくてエネルギーを消費する風路全通して蒸発器に導く
必要がない。 特許請求の範囲第２７項の記載によれば、吸着ユニット
への熱の付与は熱源の温度が０℃以下であっても行なわ
れることを示している。 特許請求の範囲第２８項記載の配置によれば、一方にお
いては混合媒体の蒸気圧力を非常に低くすることができ
、他方においてはゼオライト及び液体塩水の内の金属陽
イオンゲ一定にすることができる利点がある。それ故に
、液体塩水がゼオライトに接触した場合にも、有害なイ
オン交換は起こらない。 特許請求の範囲第ｊ′ｉ：′９項乃至第３１項の記載に
よれば、氷点（凝固点）よりも高い温度での蒸気室内の
蒸気圧力は、不凍剤の濃朋ケ非常に高くす＝３１− ることによって不必要に更に減少させる必要がない利点
がある。特に本発明によれば、液体塩水の一部は液体塩
水循環システムの遮断装置會有する分岐パイプ部に貯蔵
され、他方、貯蔵タンクからの液体作用媒体は補充装置
？介して塩水循環システムに補充される。同様にして、
また蒸気室で蒸発する作用媒体は特許請求の範囲第２６
項に記載されているよう５補充される。 特許請求の範囲第３２項に記載されているように、補充
装置に供給する前に、即ち高温の水音つくるために、熱
交換器内で液体作用媒体を冷却することによって、性能
値を付加的に改善することができる。 特許請求の範囲第３３項の記載によれば、熱（液体作用
媒体からの）ケ碕気室自体内の冷い作用媒体の蒸気に伝
達することによって一層性能価會改善することができる
。それで、不必要でない蒸３２− 気は、この部分で利用される有用な熱からの特有の熱の
必要とされる部分會受ける。 特許請求の範囲第３４項の記載によれば、蒸発ユニット
と熱交換ユニットとの本発明特有の結合のために、蒸気
室内で発生した作用媒体の蒸気が脱着の前に吸着材の部
分を通過することができる。 この吸着材の部分は、通常の作動状態下ですでに飽和さ
れているが、しかしながら、より冷い作用媒体の蒸気及
び連続的な吸着によって更に冷却されている。それ故に
、エネルギー的に好ましい方法で作用媒体の蒸気全非常
に加熱するのに必要な熱ｔを発生させることができると
共に、更にｉｎ［差を減することなく蒸気をバイパスさ
せることによって吸着材から熱交換ユニットへの熱移送
も改善することができる。 特許請求の範囲第３５項の記載によれば、全体の吸着ユ
ニット’ｌウォータジェットポンプの作用によって空に
することができる他の特有の利点がおる。吸着材による
作用媒体の吸５１妨げる妨害ガスは、凝縮器内に流入す
る作用媒体の蒸気によってＩｆ縮されて送給さｎる。こ
のとき、より低い温１ｆ及び圧力で排熱を排出する冷却
装置に反して、凝縮器の温度は十分に高く、それ故に、
妨害ガス？ウォータジェットポンプによって除去するこ
とができる。 汽罐吸着器内の圧力が過剰となった場合には、特許請求
の範囲第３６項に記載した通りの金属プレートは過剰圧
力リリーフバルブとして作動することができる。開口（
汽罐吸着器壁の）は、また汽罐吸漸器の充填、点検のた
めにも好都合に使用することができる。 特許請求の範囲第３８項の記゛載１によ扛は、これによ
って有用な熱の効率は脱着熱の熱効率から独立となる。 特許請求の範囲第３９項の記載によれば、熱源からの熱
が利用できない場合には、有用な熱の供給は壕だ保証さ
れている。 他方、即ち特許請求の範囲第４０項の記載によれば、熱
源からの熱が過剰に供給されると、過剰の熱は、特に本
発明によると有用な熱の温度で直ちに貯蔵される。 特許請求の範囲第４１項の記載によれば、熱交換媒体が
吸着熱によって不必要に蒸発嘔ｒＬることがない故に、
史に性能値が改善逼れる。 特許請求の範囲第４２項、第５７項及び第５８項の記載
によれば、ガスの除去範囲がより広くガリ、かくして性
能値が一層高くなる。同一の脱着熱の消費にもかかわら
ず有用な熱の量が増大する１、″・ 故に、貯蔵容量か間接的に増加する。 特許請求の範囲第４３項記載のプロセスにおいては、吸
着材の温度が低下するが、他方同時にガ３５− ス除去範囲が広くなる。絶縁層を通しての熱損失がかな
り減少する。それ故に、薄い絶縁層を適用することがで
き、これによって投資コスト及び心安な空間が減少せし
めらｎる。 特許請求の範囲第４４項の記載によれば、吸着材が冷却
場れる故に、特許請求の範囲第４３項に記載式れた通り
の利点と同様の基本的利点があるうしかし、更に吸着材
が同じ作用媒体の蒸気圧力でより多くの作用媒体を吸着
することができ、かくして発生される有用な熱の量は増
大する。 ３６− 特許請求の範囲第４５項の記載によれば、吸着材の温度
を有用な熱の温度よシも低下させることができる点に関
して上述したものと相違している。 ２段階動作の公知の原則は非常に簡単な手段によって達
成される。この方法によって、熱源からの熱の温度は２
つの温度上昇ステップで有用な熱の温度のレベルまで上
昇する。公知のプロセスに反して、貯蔵容量及び性能値
はこの方法によって著るしく増大し、減少することはな
い。 特許請求の範囲第４６項に記載された方法によれば、上
記プロセスＣ特許請求の範囲第４５項）は複数段階動作
にまで拡張することが可能である。 特許請求の範囲第４７項に記載され次男法によれば、送
給された熱量が脱着熱の一部である故に、結果として性
能値が増大する。 特許請求の範囲第４８項によれば、熱源からの利用でき
る熱がない場合には、低料金の間に付加的な電気的補助
熱システムが使用される。かくして、利用できる有用な
熱量は、同時に、単なる吸着熱量によって増大せしめら
れる。 特許請求の範囲第４９項の記載によれば、電気的補助熱
によることなく、この単なる吸着熱量を有益に利用する
ことができる。 特許請求の範囲第５０項の記載によれば、夜間料金の間
（前述した）のみでなく他の低料金（低負荷）の間、即
ちよシ一般的な週末料金の間も利用することによって、
吸着ユニットの作動コストを一層低減させることができ
る。この種のユニットは最大動力要求がなく、基礎負荷
動作で作動する駆動装置は週末に作動させることが可能
であるからである。よシ高い動力要求にもかかわらず、
新しい動力装置は必要とされな区−石炭粉動力装置は週
末に作動させて供給原料として通常燃料オイルを使用す
る熱システムに代えて用いることができる。 特許請求の範囲第５１項の記載によれば、汽罐吸着ユニ
ットが待機状態でない場合には、脱着段階の後に初期の
段階で熱源からの利用できる熱を受けて、それぞれ吸着
段階（冷却プロセス）の開始が可能となる。有効々（使
用可能な）廃熱が損失しない。 特許請求の範囲第５２項の記載によれは、熱源からの熱
が吸着ユニットの普通の動作状態（段階）から独立して
システムに付与される他の特有の利点がある。このこと
は、かなシの温度変動があっても、中間の熱貯蔵器を設
けることなく工場、商売、家庭からの全てのタイプの廃
熱を利用することができる。また、不要材料の燃焼炉か
らの廃熱″＼ も有益に使用することができる。末だに使用されていな
い他の可能な熱源は自動車である。自動車の高温の放熱
器からの特有の熱は、吸着ユニット３９− のための高価な付加的装置を設けることなく、冷却水の
循環を介して伝達することができる。このために１運転
のために使用される自動車は、スナップ連結装置によっ
て蒸気ユニットの熱交換器に連結されている。 特許請求の範囲第５３項の記載によれば、消費装置は凝
縮装置から有用な熱を受けることができるか又は塩水循
環路に過剰の熱を戻すことができる。このような消費装
置の熱システムは冷却システムとなる。このことは、夏
の間に凝縮器がバイパスされると、部屋は冬の間に加熱
のために使用される同一のラジエタでもって冷却される
ことを意味している。かくして、通常の熱システムは、
わずかな付加的装置を設けるのみで冷却システムに切換
えることができる。凝縮器によって排出された熱は、例
えば水泳用プールを加熱する等して有益に使用すること
ができる。凝縮器はバイパス４０− されず、冷却効果が使用されない場合には、特許請求の
範囲第４９項に記載されたのと同様の効果が期待できる
。 特許請求の範囲第５４項の記載によれば、吸着材からの
作用媒体が液体塩水に凝縮されて加熱される故に、蒸気
室は凝縮器に変換される。塩水循環システムで加熱及び
冷却が可能である。 特許請求の範囲第５６項の記載によれば、これによって
開放された熱は、例えば地下の収集器。 冷凍庫等に効果的に貯えることができる。 特許請求の範囲第５９項及び第６０項の記載によれば、
まず最初にユニット内の第１段階の温度を１００℃以上
に増大させることができる。このことは、あるプロセス
段階において同時に又は異なる時に氷も加熱された水を
提供することが可能となる。 特許請求の範囲第６１項に記載された、いくつかの利点
を有する吸着ユニットによれば、固体消費燃料（例えば
、木、わら１紙、廃物その他）からの廃熱を利用するた
めに用いられる。全体の燃焼作動時間は、これらによっ
て通常必要とされる燃焼作動時間の１４に減少せしめら
れる。燃焼期間が中断してはいけないために、固体燃料
のための燃料炉は旧又は１週間に１度補充する必要があ
る。炉が閉となっている間は、吸着ユニットは有用な熱
の供給を受ける。有用な熱の要求が上昇しないと（燃焼
期間の間）、燃焼効率はほぼ３倍となる。それ故に、最
小熱出力のためにも、よシ高い効率で作動すると共に有
害な物質の放出を減少させるより大き込バーナーが設置
される。また、開放のファイヤーブレイス及び傾斜した
ストーブは、吸着ユニットに効果的に淳結される。 特許請求の範囲第３７項乃至第６１項に記載されたプロ
セス及び方法は、個々の特許請求の範囲のための記載に
は指摘していないが、所望の順に原則的に全て結合する
ことができる。 概略は、発明（特許出願）の開示の一部を説明的に含ん
でいる。 以下、添付図面を参照して、本発明を更に詳細に説明す
る。 第１−Ｃ図は、本発明に従って構成された吸着ユニット
の基本的な配置を示している。第１−Ｃ図において、適
宜の形態でよい汽罐吸着器１０内の上方部分には、吸着
材１２及び熱交換器１１が配設されている。特に本発明
では、上記汽罐吸着器１０内の下方には蒸発ユニット３
０の一部を構成している蒸気室１４が設けられている。 この蒸発ユニット３０は、具体例においては別個の蒸気
室１４と熱交換器３■：猛、とを有する通常の循環型の
蒸発器である。特に本発明におりでは、有用な熱はここ
から消費装置５０に供給される。作動制御＝４３− 装置４０を作動せしめる熱排出制御装置４１は、汽鍮吸
着器１０の作動状態とは完全咳独立している凝縮器２０
に伝達される熱を制御する。また吸着段階の間において
は、付加的な連断バルブ１３０作用によって、熱源から
の熱は熱交換器３８を介して汽罐吸着器１０内に付与さ
れる。消費装置５０の付加的熱移送点６０（第ｉ−ｃ図
に破線で示す）は、それ故に必ずしも必要なものではな
い。 吸着ユニットの動作のために、また貯蔵タンク２１、補
充装置１３４及び塩水ポンプ３６が設けられている。概
略図を簡単化するために、第１−Ａ図乃至第１−Ｃ図に
おいては各々の動作ステップに必ず必要な装置部分、貢
い換えると連続する３つの動作段階に使用される装置部
分を示しておシ、まず第１−Ａ図に示す脱着段階から開
始される。 吸着ユニットの３つの動作段階については、以下に説明
する（第１図）。 ４４− １、脱着段階（第１−Ａ図） この段階においては、作用媒体は高温の脱着熱の供給に
よって吸着材１２から放出され、次い！有用な熱温度で
凝縮器２０内で凝縮される。 そして凝縮された作用媒体は、その後貯蔵タンク２１に
貯えられる。吸着材の温度が所定の値になると、すぐに
脱着熱の供給が停止される。 この段階では、有用な熱は凝縮器２０を介して消費装置
５０に伝達される。 ２、冷却段階（第１−Ｂ図） 吸着材１２に貯えられた特有の熱は、熱交換器１１を介
して消費装置５０に排出される。この排出は、熱交換循
環路６１（破線で示す）のみならず、特に本発明によれ
ば凝縮器２０を介して行なわれる。熱排出制御装置４１
は、作動制御装置（要素）４０の向う側の熱交換器】１
内の作用媒体の蒸気圧力を制御する。吸着材１２は冷却
され、そして、このプロセスの開始時点において汽罐吸
着器１０内の作用媒体の蒸気圧力の値を凝縮器２０内の
圧力よシも小さくせしめる。 ３、吸着段階（第１−Ｃ図） 汽罐吸着器１０内の作用媒体の蒸気圧力が蒸発ユニット
３０内の作用媒体の蒸気圧力よシも低くなると、すぐに
吸着段階が開始する。塩水循環路３５からの作用媒体は
低温度で蒸気室１４内で蒸気となシ、よシ高い温度で吸
着される吸着材１２内へ流れる。そして、それによって
その吸着熱が自由となる。冷却された液体の塩水は、熱
交換器３８内で再び暖められ、次いで再び蒸気室１４に
供給される。しかし、この前に作用媒体は、蒸気室１４
内の蒸発によって消失するが、貯蔵タンク２１から補充
装置３４内で補充される。この段階の間においては、吸
着熱は上述した冷却段階と同様に同一の方法で消費装置
５０に伝達（供給）される。 第ｉ−ｃ図を補足する第２図は、更に１個の汽罐吸着器
を付設した配置を示している。この−例の配置において
、熱交換ユニット１１及びｌ１ｍは電気的加熱システム
１７及び１７ａを備えている。遮断装置１３及び１３ａ
の上流側の吸着材の部分１６及び１６ａのみは加熱され
ない。熱排出側には、貯蔵タンク２１の上流に凝縮器２
０及びウォータジェットポンプ２２が配設されている。 貯蔵タンク２１の底端において、熱排出制御装置４１は
作動制御装置（要素）４０を介して熱交換ユニット１１
及び１１１Ａに流れる流量を制御する。 ここから蒸発ユニット３０まで作用媒体路が設けられて
いる。特に本゛覧明においては、蒸発ユニットは遮断装
置３３、補充装置３４及び塩水ポンプ３６を含む分岐パ
イプ部を有する塩水循環路３５４７− を具備している。この循環路は、流体流入パルプ１８及
びｔＳａ並びに１９及び１９１１と塩水流量制御装置３
７とを介して蒸気室１４及び１４＆に接続されている。 ２個の汽罐吸着器１０及び１０＆は、更に２個の作用媒
体蒸気路４２及び４４に接続されている。 吸着材１２は、好ましくは低料金の期間の間に電気的加
熱システム１７によって加熱される。この段階の間に自
由となった作用媒体の蒸気は汽罐吸着器１０内の圧力を
増大せしめ、その結果凝縮圧力を越える。そこで、遮断
弁１３は凝縮装置２０への蒸気路を開放する。この脱着
段階では、液体流入バルブ１８及び１９が塩水循環路３
５を速断している故に、蒸気室１４内は作用媒体の蒸気
のみとなる。吸着材１２から分離した作用媒体は凝縮器
２０内で消費装置５０に熱を供給することによって凝縮
され、貯蔵タンク２１内に収集される。 ４８− 特に本発明においては、その後、ウォータジェットポン
プ２２は凝縮器２０からの凝縮していないガスを取シ除
く。脱着段階が終わると、遮断パルプ１３は凝縮器２０
への蒸気路を閉塞する。その後、熱消費装置５６によっ
て制御される熱排出制御装置４１は、貯蔵タンク２１か
ら熱交換ユニット１１内へ液体作用媒体を補給する。こ
のとき、作用媒体は蒸発して吸着材１２を下から上へと
冷却していく。そして、遮断バルブ１３が末だ閉である
ので、汽罐吸着器１０内の蒸気圧力が低下する。次いで
、この圧力が液体塩水の蒸気圧力よシも低下すると、す
ぐに液体流入パルプ１８及び１９は、蒸気室１４への塩
水循環路を開放する。これは、液体塩水流量制御装置３
７によって制御される。このとき、作用媒体は蒸発して
その吸着熱をよシ高い温度で吸着材１２に付与し、また
この吸着熱を熱交換ユニット１１を介して凝縮器２０に
排出する。 もし必要であるならば、貯蔵タンク２１から塩水循環路
３５に補充することによって補充装置３４は蒸気室１４
内の蒸発している水を元に戻す。更に貯蔵容積を増大さ
せるために１熱交換ユニツト１１から凝縮器２０を分離
して作用媒体の蒸気を熱交換ユニット１１から閉塞可能
な作用媒体蒸気路４２を介して汽罐吸着器１１ｍに供給
することによって、吸着材１２を有効な温度（有用な熱
の温度）よシも低く冷却することもできる。よシ高い作
用媒体の蒸気圧力のために、汽罐吸着器１０龜内の吸着
体１２ｍは連続的に吸着し、そしてその後、自由になっ
た熱は、特に本発明によれば、熱交換ユニット１１鳳を
介して消費装置５０に供給される。もし吸着段階の間に
熱源塵ら蒸気ユニツ、１］　　・Ｊ ）３０を介してシステム内に熱が供給されないならば、
この熱は吸着体１２によって吸着されている汽罐吸着器
１０内に遮断バルブ１３を介して作用媒体の蒸気流の一
部を供給することによって汽罐吸着器１０、即ち熱交換
システム１１から取シ出される。

【図面の簡単な説明】

第１−Ａ図乃至第１−Ｃ図は、夫々、吸着ユニットの一
連の動作段階を示すブロック図。 第２図は、２個の汽罐吸着器を含む吸着ユニットの簡略
化した配置を示す図。 １０及び１０ｍ・・・汽−吸着器 １１及びｌ１ｍ・・・熱交換ユニット １２及び１．２ｍ・・・吸着材 ２１・・・貯蔵タンク ４１・・・熱排出制御装置 ５０・・・消費装置　：（’ｌｌｌ’１回 Φ ３５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、作用媒体を沸かすと共に吸着するための吸着材（］
   ２）と熱交換ユニツ）　（１１）とを含む少なくとも１
   個の汽罐吸着器（１０）と、凝縮器（２０）と、貯蔵タ
   ンク（２１）と、該汽罐吸着器（１０）から消費装置（
   ５０）への熱の排出のための制御要素と、を具備する吸
   着ユニットにおいて、該制御要素は該消費装置（５０）
   によって制御される熱排出制御装着（４１）であること
   を特徴とする吸着ユニット。 ２、該熱排出装置（４１）は排出される有用な熱の間隔
   全制御する特許請求の範囲第１項記載の吸着ユニット。 ３、該熱排出装置（４１）は排出される有用な熱の−１
   −りりへ 温度を制御する特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
   吸着ユニット。 ４、該熱排出装置（４１）は排出される有用な熱の出力
   を制御する特許請求の範囲第１項乃至第３項いずれかに
   記載の吸着ユニット。 ５、該熱交換ユニツ）　（１１）ＩＩ′ｉ熱交換媒体の
   ための蒸発器として作用する特許請求の範囲第１項乃至
   第４項いずれかに記載の吸着ユニット。 ６、該熱排出制御装着（４１）は、作動制御装置（４０
   ）ｔ−介して該熱交換媒体の蒸気圧力？制御する特許請
   求の範囲第５項記載の吸着ユニット。 ７、該熱交換媒体は作用媒体工ある特許請求の範囲第５
   項又は第６項記載の吸着ユニット。 ８、該熱交換ユニット（１１）は、蒸気路（３９）ｔ”
   介して該凝縮器（２０）に接続されている特許請求の範
   囲第７項記載の吸着ユニット。 ９、該蒸気路（３９）は付加的な熱交換器（４３）１に
   含２− んでいる特許請求の範囲第８項記載の吸着ユニット。 １０、　　該汽罐吸着器（１０）と該凝縮器（２０）と
   の間の該蒸気路には遮断装置（１３）が配設されている
   特許請求の範囲第８項記載の吸着ユニット。 １１、該遮断装置（１３）Ｖｉチェック弁でおる特許請
   求の範囲第１０項記載の吸着ユニット。 １２、　　該汽罐吸着器は、独立して作動する実質上同
   一の複数個の汽罐吸着ユニット（１０，１０ａ）から構
   成されている特許請求の範囲第１項乃至第１１項いずれ
   かに記載の吸着ユニット。 １３゜該汽輸吸着ユニット（１０，１Ｏａ）は、閉塞可
   能な作用媒体蒸気路（４４）によって互いに接続されて
   いる特許請求の範囲第１２項記載の吸着−＝ッ、。　　
   　　パ）′ １４、該熱交換ユニット（１１）は、閉塞可能な作用媒
   体蒸気路（４２）を介して汽罐吸着ユニット（１０ａ）
   に接続されている特許請求の範囲第１２項記載の吸着：
   Ｌ″′）０ １５　　該熱交換器（４３）は、他方のべ罐吸着ユニツ
   ）　（１０ａｌＯ熱交換ユニツト（ＩＯａ）である特許
   請求の範囲第１２項記載の吸着ユニット。 １６、該吸着材（１２）けＮａ−Ｙタイプのゼオライト
   である特許請求の範囲第１項乃至第１５項いずれかに記
   載の吸着ユニット。 １７、該吸着材は、マグネシウムイオンによってイオン
   交換され友Ｎａ−ｙタイプのゼオライｌｆ少なくとも部
   分的に含んでいる特許請求の範囲第１項乃至第１６項い
   ずれかに記載の吸着ユニット。 １８、該ゼオライトは、１８重量パーセント以下の・Ｖ
   ：１ 結合剤又は変換によって生産された副産物？含んでいる
   特許請求の範囲第１６項又は第１７項記載の吸着ユニッ
   ト。 ３− １９、該ゼオライｌ’固体で流路が形成されており、及
   び／又はその表面が正確に該熱交換ユニット（ｌ］）の
   表面に対向している特許請求の範囲第１６項又は第１７
   項記載の吸着ユニット。 ２０、該熱交換ユニツ）　（１１）及び／又は該汽罐吸
   着器の壁は、大気圧によって該ゼオライトに十分に押圧
   されている特許請求の範囲第１６項乃至第１９項いずれ
   かに記載の吸着ユニット。 ２１、該熱交換ユニツ）　（１１）及び該汽罐吸着器の
   壁は、脱着段階の間は非常に加熱された作用媒体の蒸気
   が遮断装置（１３）を通過する前に脱着熱によって岐鄭
   さＩい吸着材の部１分（１６）？通過するように構成さ
   れている特許請求の範囲第１項乃至第２０項いずれかに
   記載の吸着ユニット。 ２２、作用媒体を吸着材（１２）から脱着及び該吸着材
   （１２）に吸着せしめるための少なくとも１個４− の汽罐吸着器（１０）と、凝縮器（２０）と、貯蔵タン
   ク（２１）と、蒸気室（１４）を含む蒸発ユニッ）　（
   ３０）と、を具備し、該蒸気室（１４）は該汽罐吸着器
   （１０）の一部全構成しており、液体流入バルブ（１８
   ，１９）Ｔｈ介して該蒸発ユニット（３０）から遮断可
   能であり、東に該蒸発ユニッ）　（３０）からの液体塩
   水を空にすることが可能である特許請求の範囲第１項乃
   至第２１項いずれかに記載の吸着ユニット。 ２３、該蒸気室（１４）を通る液体塩水の流量を制御す
   るための液体塩水制御装置（３７）が配設されている特
   許請求の範囲第２２項記載の吸着ユニット。 ２４、該液体塩水制御装置（３７）は、該塩水循環路（
   ３５）の作用媒体の蒸気圧力Ｐａと該へ罐吸着器（１０
   ）内の作用媒体の蒸気圧力Ｐ８とを比較する特許請求の
   範囲第２３項記載の吸着ユニット。 ２５　　該塩水循環路（３５）には、少なくとも１個の
   熱交換器（３９）が配設されている特許請求の範囲第２
   ２項記載の吸着ユニット。 ２６　　該塩水循環路（３５）には、液体の作用媒体の
   ための補充装置１ｉ（３４）が配設されている特許請求
   の範囲第２２項記載の吸着ユニット。 ２７、該液体塩水は、液体の作用媒体と凝固点？低下さ
   せる添加物との混合物である特許請求の範囲第２２項記
   載の吸着ユニット。 ２８、該混合物は塩又はアルカリ液會含んでおり、該ア
   ルカリ液の陽イオンは該ゼオライトの陽イオンと同一で
   ある特許請求の範囲第２７項記載の吸着ユニット。 ２９、該塩水循環路（３５）には遮断装着（３３）分有
   する分岐パイ□プ部が設けられ５ぞ寥り、該分岐パイプ
   部にて液体塩水の少なくとも一部が貯蔵可能である特許
   請求の範囲第２７項記載の吸着ユニット。 ３０、該遮断装置（３３）を有する該分岐パイプ部は液
   体塩水の作用媒体の濃度を制御する特許請求の範囲第２
   ９項記載の吸着ユニット。 ３１、該遮断装置（３３）’に有する該分岐パイプ部は
   、純粋な作用媒体の凝固点よりも高い温度で液体塩水を
   最大限まで満たし、最も低い液体温度でほぼ完全に空に
   する特許請求の範囲第２９項記載の吸着ユニット。 ３２、該貯蔵タンク（２１）と該補充装置（３４）との
   間の作用媒体路には、少なくとも１個の熱交換器（４６
   ）が配設されている特許請求の範囲第２６項記載の吸着
   ユニット。 ３３、少なくとも１個の該熱交換器（４６）は、該蒸ｆ
   ｉ！　（１４）（７）Ａ’７’、ＯＫ、ｆｆ、’ｇｔＬ
   ’ｔ−イｌ’り＋；ｆｆｆｌ求の範囲第３２項記載の吸
   着ユニット。 ３４　　該熱交換ユニツ）　（１１）及び該蒸気室（１
   ４）７− は、最初に該汽罐吸着器（ｌＯ）が該蒸気室（１４）の
   部分を冷却し、セして／又は該蒸気室（１４）内で発生
   した作用媒体の蒸気がまず該吸着体のすでに冷却された
   部分を通過するように配設され且つ構成されている特許
   請求の範囲第１項乃至第３３項いずれかに記載の吸着ユ
   ニット。 ３５、該凝縮器（２０）に接続されているウォータジェ
   ットポンプ（２２）が設けられている特許請求の範囲第
   １項乃至第３４項いずれかに記載の吸着ユニット。 ３６、該汽罐吸着器の壁に形成された開口には、大気圧
   によって金属プレートが吸引押圧されている特許請求の
   範囲第１項記載の吸着ユニット。 ３７、脱着段階、冷却段階及び吸着段階を含んでおり、
   該脱着段階に誉いては有用な熱が該凝縮器（２０）から
   取り出される特許請求の範囲第１項又は第２２項記載の
   吸着ユニットにおける動作８一 方法。 ３８、該脱着段階においては、該吸着材（１２）の特有
   の熱からの有用な熱は該熱交換ユニツ［１１）全弁して
   伝達てれる特許請求の範囲第１項記載の吸着ユニットに
   おける動作方法。 ３９　　該吸着段階においては、該吸着材（１２）の特
   有の熱からの有用な熱は該熱交換ユニット（１１）を介
   して伝達される特許請求の範囲第１項記載の吸着ユニッ
   トにおける動作方法。 ４０、熱源からの熱は該吸着体（１２）の特有の熱とし
   て貯えられる特許請求の範囲第１項又は第２２項記載の
   吸着ユニットにおける動作方法。 ４１　　該脱着段階の前又はそのときにおいては、該熱
   排出制御装置（４１）は熱交換媒体を該熱交換ユニット
   （１１）から逆流せしめる特許請求の範囲第６項記載の
   吸着ユニットにおける動作方法。 ４２、該脱着段階の終了時点においては、該遮断装置（
   １３）は閉塞されており、該汽罐吸着ユニット＋１０）
   からの作用媒体の蒸気は閉塞可能な該作用媒体蒸気路（
   ４４）’に介して該汽罐吸着ユニツ）　（１０ａ）に流
   入される特許請求の範囲第１３項記載の吸着ユニットに
   おける動作方法。 ４３、脱着熱は供給されない特許請求の範囲第４２項記
   載の吸着ユニットにおける動作方法。 ４４、作用媒体の蒸気は該熱交換ユニツ）　（１１）に
   て生成され、閉塞可能な該作用媒体蒸気路（４２）？介
   して該汽罐吸着ユニツ）　（Ｂｏａ）内に供給され、そ
   して該汽罐吸着ユニツ）　（１０ａ）にて吸着される特
   許請求の範囲１．１４項記載の吸着ユニットにおける動
   作方法。 ４５、該熱交換ユニツ）　（１１）から該凝縮器（２０
   ）までの該蒸気路は閉塞されてい、、る特許請求の範囲
   第４４項記載の吸着ユニットにおける動作方法。 ４６、該熱交換ユニツ）　（ｌｌａ）は該凝縮器（２０
   ）から分離されており、該ユニツ）　（ｌｌａ）からの
   作用媒体の蒸気は吸着が行なわれる第２の汽罐吸着ユニ
   ットに供給される特許請求の範囲第４５項記載の吸着ユ
   ニットにおける動作方法。 ４７、該熱交換ユニツ）　（１１）からの作用媒体の蒸
   気は、非常に過熱されている該熱交換ユニット（ｌｌａ
   ）に供給される特許請求の範囲第１５項記載の吸着ユニ
   ットにおける動作方法。 ４８、＃吸着段階においては、塩水循環路（３５）は低
   料金の電力によって加熱される特許請求の範囲第２２項
   記載の吸着ユニットにおける動作方法。 ４９、該熱交換ユニツ）　（１１）からの作用媒体の蒸
   気は、開放されソ１いる遮断装置（１３）ｆｒ、通って
   該吸着体（１２）によって吸着される該汽罐吸着ユニツ
   ）　（１０）内に供給される特許請求の範囲１１− 第７項記載の吸着ユニットにおける動作方法。 ５０、　　該脱着段階は動力装置の低負荷時の間に遂行
   される特許請求の範囲第１１２項記載の吸着ユニットに
   おける動作方法。 ５１、該汽罐吸着ｘ　ニット（１０，１０ａ）ｒ、ｔ、
   順次１個づつ冷却される特許請求の範囲第１２項記載の
   吸着ユニットにおける動作方法。 ５２、該液体塩水流量制御装置（３７）は、該塩水循環
   路（３５）の作用媒体の蒸気男Ｐａが該汽罐吸着器（１
   ０）＋Ｐｉｌの作用媒体の蒸気圧力Ｐａよりも大きい（
   Ｐ　ａ）Ｐ　ｓ）ときに、該蒸気室（１４）に液体の塩
   水を送給する特許請求の範囲第２４項記載の吸着ユニッ
   トにおける動作方法。 ５３、該吸着段階においては、該消゛、費ｒ装置　（５
   ０）からの熱が塩水循環路（３５）に供給される特許請
   求の範囲第５２項記載の吸着ユニットにおける動作方法
   。 １２− ５４、＃液体塩水流量制御装置（３７）は、該汽罐吸着
   器（１０）内の作用媒体の蒸気圧力Ｐｓが該塩水循環路
   （３５）の作用媒体の蒸気圧力Ｐａよりも大きい（Ｐｓ
   ）Ｐａ）のときに、液体の塩水の該蒸気室（１４）に送
   給する特許請求の範囲第２４項記載の吸着ユニットにお
   ける動作方法。 ５５、少なくとも１個の熱交換器（３８）は、該蒸気室
   （１４）内の液体塩水から取り出され良熱でも。 って防水する特許請求の範囲第５４項記載の吸着ユニッ
   トにおける動作方法。 ５６、該蒸気室（１４）内の液体塩水から取り出された
   熱は、核蒸発ユニツ）　（３０）外に貯えられる特許請
   求の範囲第５４項記載の吸着ユニットにおける動作方法
   。 ５７、該脱着段階の終了時又は該冷却段階の開始時にお
   いては、作用媒体は液体塩水に凝縮される特許請求の範
   囲第５４項記載の吸着ユニットにおける動作方法。 ５８．該汽罐吸着ユニツ）　（］Ｏ）から取り出された
   熱量は、該蒸発ユニツ）（３０）を介して該汽罐吸着ユ
   ニツ）　（１Ｏａ）に伝達される特許請求の範囲第５４
   項記載の吸着ユニットにおける動作方法。 ５９、該吸着段階においては有用な熱の温度は１００℃
   以上である特許請求の範囲第１項乃至第５８項いずれか
   に記載の吸着ユニットにおける動作方法。 ６０、該蒸気室（１４）内の蒸発温度は０℃以下である
   特許請求の範囲第５９項記載の吸着ユニットにおける動
   作方法。 ６１、脱着熱は固体、液体又はガス状の燃料によって生
   成される特許請求の範囲第、、１項記載の吸着ユニット
   における動作方法。