JPS5877108A - Absorption engine externally cooled - Google Patents

Absorption engine externally cooled

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JPS5877108A
JPS5877108A JP17584081A JP17584081A JPS5877108A JP S5877108 A JPS5877108 A JP S5877108A JP 17584081 A JP17584081 A JP 17584081A JP 17584081 A JP17584081 A JP 17584081A JP S5877108 A JPS5877108 A JP S5877108A
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JP
Japan
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fluid
absorption
solvent
solution
mechanical expansion
Prior art date
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Pending
Application number
JP17584081A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ヴア−ドン・シ−・ブリンカ−ホフ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NIYUU ENAAJI DEIMENSHIYON CORP
Original Assignee
NIYUU ENAAJI DEIMENSHIYON CORP
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Publication date
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、外燃機関、さらに詳細には閉サイクル、2
流体、外部冷却、蒸気本位機関の装置及び方法に関する
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an external combustion engine, more particularly a closed cycle, two
This invention relates to apparatus and methods for fluid, external cooling, and steam-based engines.

従来の外燃機関は、唯一の作動流体を気化するのに外部
燃焼源からエネルギーを受けている。作動流体は膨張機
関装置内で利用され、作動流体の熱エネルギーはそこで
機械的エネルギーに変換する。閉サイクルシステムでは
、作動流体は機械的膨張機関を通過した後に凝縮してボ
イラーに戻り、そこで作動流体は再び蒸発する。作動流
体をボイラーへ戻すことによっていくらかの節約が実現
されることに力るが、大規模な凝縮装置が備えられてい
なければ、作動流体内に実質的な背圧が生じ、それによ
って機械的膨張機関の効率が低下してしまうことがよく
知られている。
Conventional external combustion engines receive energy from an external combustion source to vaporize the only working fluid. The working fluid is utilized within the expansion engine device, where the thermal energy of the working fluid is converted into mechanical energy. In a closed cycle system, the working fluid condenses after passing through the mechanical expansion engine and returns to the boiler, where it is vaporized again. Although some savings may be realized by returning the working fluid to the boiler, unless extensive condensing equipment is provided, substantial back pressure can be created within the working fluid, thereby reducing mechanical expansion. It is well known that this reduces the efficiency of the institution.

二元流体システムはζρ分野において知られており、一
般に低い沸点の作動流体と高い沸点の溶媒とを協働させ
るものである。溶媒は、作動流体に対して比較的吸収力
の高いものが選ばれる。この゛ようなシステムの一つは
、主として冷却の分野ではあるが、数多く適用されて用
いら些ているアンモニア/水シ゛ステムとしてよく知ら
れている。
Binary fluid systems are known in the ζρ field and generally involve the cooperation of a low boiling point working fluid and a high boiling point solvent. The solvent is selected to have a relatively high absorption capacity for the working fluid. One such system is well known as the ammonia/water system, which has been used in many applications, although primarily in the field of refrigeration.

しかしながら、本発明がなされるまでは、如伺なる先行
技術システムにも、熱エネルギーを機械的エネルギーに
変換するのに閉じた蒸気本位熱機関を利用し、それによ
って作動流体と溶媒とから成る溶液から作動流体が蒸留
され、その後、機械的膨張機関へ送り込まれる前に過熱
されるようにしたものは全くなかった。この排出された
作動流体は溶媒に吸収され、吸収熱は外部冷却源によっ
て回収される。
However, until the present invention, any number of prior art systems utilized a closed steam-based heat engine to convert thermal energy into mechanical energy, whereby a solution consisting of a working fluid and a solvent was used. None allowed for the working fluid to be distilled from and then superheated before being pumped into the mechanical expansion engine. This discharged working fluid is absorbed by the solvent and the absorbed heat is recovered by an external cooling source.

それゆえ、外部燃焼源からの熱エネルギーを二元流体シ
ステムを利用する機械的エネルギーに変換するのに、閉
サイクル、蒸気本位熱機関を提供することは、当分野に
おいて意義ある進歩であろう。溶媒流体が作動流体に対
して高い吸収力を持ち、そしてシステムの熱吸収が外部
冷却源によって回収されるような二元流体システムを提
供することもまた、当分野における進歩であろう。゛か
かる新規な装置及び方法がここに開示され且つ特許とし
て請求されている。
Therefore, it would be a significant advance in the art to provide a closed cycle, steam-based heat engine for converting thermal energy from an external combustion source into mechanical energy utilizing a dual fluid system. It would also be an advance in the art to provide a dual fluid system in which the solvent fluid has a high absorption capacity for the working fluid and the heat absorption of the system is recovered by an external cooling source. ``Such novel apparatus and methods are disclosed and claimed herein.

この発明は、外部燃焼源からの熱エネルギーを利用して
溶媒”内に溶けた作動流体の吸収溶液から作動流体を蒸
留するようにした閉サイクル、二元流体、外部冷却、蒸
気本位機関に関するものである。過熱器において付加的
な熱エネルギーが蒸気化した作動流体に加えられ、それ
によってガスを膨張させ、高圧にする。このガスは機械
的膨張機関内で膨張し、これによってガス内の熱エネル
ギーを機械的エネルギーに変換する。機械的膨張機関の
下流におけるシステムの背圧は、作動流体を蒸留器から
の溶媒に吸収させる一方、その吸収によって生じる吸収
熱を回収し、それによって機械的膨張機関の下流におけ
るーシステムに普通では得られ力い低い背圧を生じさせ
ることによって、有意に減圧されることになる。結果と
して生じた溶液は、逆゛流熱交換器を通してポンプで送
られ、溶媒を吸収装置へ送り込み溶液を蒸発装量べ戻す
前に、溶媒から熱エネルギーを取シ除く。
This invention relates to a closed-cycle, dual-fluid, externally cooled, steam-based engine that utilizes thermal energy from an external combustion source to distill a working fluid from an absorbent solution of the working fluid dissolved in a solvent. In the superheater, additional thermal energy is added to the vaporized working fluid, thereby expanding the gas and bringing it to high pressure.The gas is expanded in a mechanical expansion engine, thereby increasing the heat in the gas. Converts energy into mechanical energy.The system backpressure downstream of the mechanical expansion engine causes the working fluid to be absorbed into the solvent from the still, while recovering the absorbed heat resulting from that absorption, thereby converting the mechanical expansion A significant vacuum is created by creating a normally low backpressure in the system downstream of the engine. The resulting solution is pumped through a counterflow heat exchanger to remove the solvent. Thermal energy is removed from the solvent before it is pumped into the absorber and the solution is evaporated back.

それゆえ、本発明の目的は、閉サイクルの蒸気本位熱機
関に改良を施こすことである。
It is therefore an object of the present invention to provide an improvement to a closed cycle steam-based heat engine.

本発明の他の目的は、熱エネルギーを機械的エネルギー
に変換する改良された方法を提供することである。
Another object of the invention is to provide an improved method of converting thermal energy into mechanical energy.

本発明の他の目的は、第一の作動流体が蒸留器で蒸気化
されると共に、機械的膨張機関内に導入される前に過熱
され、そして蒸留器装置からの溶媒に作動流体を吸収す
ることによって機械的膨張機関の下流における背圧を減
圧した、閉サイクルの蒸気本位熱機関を提供することで
ある。
Another object of the invention is that the first working fluid is vaporized in the distiller and superheated before being introduced into the mechanical expansion engine, and the working fluid is absorbed into the solvent from the distiller apparatus. The object of the present invention is to provide a closed cycle steam-based heat engine in which back pressure downstream of a mechanical expansion engine is reduced.

本発明の他の目的は、吸収装置内で発生した熱エネルギ
ーが熱変換装置によって外部から取り除かれる閉サイク
ルの蒸気本位機関装置を提供することである。
Another object of the present invention is to provide a closed cycle steam-based engine system in which the thermal energy generated within the absorption device is removed from the outside by a heat conversion device.

本発明の他の目的は、機械的膨張機関の下流において作
動流体を吸収し、それによって発生した嘔収熱を取り除
くだめの新規な装置を提供するととである。
Another object of the present invention is to provide a novel device for absorbing working fluid downstream of a mechanical expansion engine and removing the fever generated thereby.

本発明のこれら及び他の目的と特徴は、添付図面と共に
なされた以下の記載及び特許請求の範囲からより完全に
明らかになるであろう。
These and other objects and features of the invention will become more fully apparent from the following description and claims taken in conjunction with the accompanying drawings.

本発明は、図面を参照して最もよく理解されるが、図面
においては同一の部品には、図面を通して同じ数字が用
いられている。
The present invention is best understood with reference to the drawings, in which like numerals have been used throughout the drawings to refer to like parts.

蒸留は、溶液に含まれる種々の成分を分離するものとし
てよく知られた方法である。蒸留過程は、溶液内の全て
の物質の気相と液相間の分布に基づいており、そして両
成分が共に両相で存在している場合に適用される。蒸留
は、第2の相を与えるために新しい物質が混合物内へ導
入されないという点で吸収や脱着と異なっている。その
代わり、新しい相が気化や凝縮によって元の溶液から作
り出される。蒸留は、それゆえ、全ての成分が感知し得
る程に揮発性を有する溶液の分離に関するものである。
Distillation is a well-known method for separating various components contained in a solution. The distillation process is based on the distribution of all substances in the solution between gas and liquid phases and is applied when both components are present together in both phases. Distillation differs from absorption and desorption in that no new material is introduced into the mixture to provide a second phase. Instead, a new phase is created from the original solution by vaporization or condensation. Distillation therefore concerns the separation of solutions in which all components are appreciably volatile.

この範晴に入るよく知られた例としてアンモニア(作動
流体)と水(溶媒)の溶液の成分の蒸留による分離が挙
げられる。溶液に熱を加えることによって、溶液に部分
的な蒸発が生じ、水とアンモニアから成る一つの気相が
形成され、そしてこの気相は残留溶液よシもアンモニア
に富んでいるために、ある程度の分離が得られることに
なる。
A well-known example of this category is the separation of components of a solution of ammonia (the working fluid) and water (the solvent) by distillation. The application of heat to the solution causes partial evaporation of the solution, forming a gas phase consisting of water and ammonia, and this gas phase has a certain amount of evaporation since the remaining solution is also rich in ammonia. Separation will be obtained.

両相を適当に操作を加え、及び/又は蒸発と凝縮を繰シ
返すことによって、望み通シの完全な分離を行ない、そ
れによって元の溶液の両成分を望み通シの純粋な状態で
取り戻すことは通常は可能である。
By suitably manipulating both phases and/or repeating evaporation and condensation, one can achieve the desired complete separation, thereby recovering both components of the original solution in the desired pure state. This is usually possible.

それゆえ、蒸留においては、新しい相はその熱容量によ
って元の相とは異なることに、なる。熱は、たやすく加
えられ、困難もなく取り除くことができるが、しかし、
もちろん、そうするのに要するコストを考慮しなければ
ならないということは避けられない。多くの技術文献が
多元成分系、特に2元液体−気体平衡線図に利用するこ
とができる。
Therefore, in distillation, the new phase differs from the original phase by its heat capacity. Heat can be easily applied and removed without difficulty, but
Of course, it is inevitable that the costs involved in doing so must be considered. A large body of technical literature is available for multicomponent systems, especially binary liquid-gas equilibrium diagrams.

圧力、温度、及び混合物の成分間の関係は、数多くの成
分に対して−通り研究と解析が行なわれてきている。こ
のことは、よく知られたアンモニア/水の系に対、して
は特に確かである。
The relationship between pressure, temperature, and the components of a mixture has been extensively studied and analyzed for a large number of components. This is especially true for the well-known ammonia/water system.

それゆえ、要約すると、蒸留は混合された2元の溶液を
隔離された高圧蒸留器内で蒸留し、秒数溶液から蒸気(
作動流体)を生成して蒸留器の残留生成物として溶媒に
富んだもう一つの流体(溶媒)を残すことによって従来
と同様性なわれる。
Therefore, in summary, distillation involves distilling a mixed binary solution in an isolated high-pressure still, distilling the solution into vapor (
This is accomplished by producing a working fluid (working fluid) and leaving another solvent-rich fluid (solvent) as the residual product of the still.

熱エネルギーは溶液に伝達されて分離を生じさせ、蒸発
した流体は一方向弁を通って導かれるが、この弁のとこ
ろで、望むなら流体に熱を付は加えても良い。例えば、
これまた外部燃焼源からの熱エネルギーを利用する過熱
装置によって、気化した作動流体に対して熱エネルギー
を付加することができる。
Thermal energy is transferred to the solution to cause separation and the vaporized fluid is directed through a one-way valve where heat may be added to the fluid if desired. for example,
Thermal energy can be added to the vaporized working fluid by a superheater that also utilizes thermal energy from an external combustion source.

従来の機械的膨張機関装置は、加熱作動流体蒸気の熱エ
ネルギー容量を機械的エネルギーに変換するために利用
することができる。数多くの装置がこの目的のために利
用され、主としてタービン等の形で提供されている。そ
れによって得られる機械的エネルギーは種々の目的のた
めに使われるが、この目的の中には電気エネルギーの発
生が含まれてい曇。重要なことは、吸収装置が、この装
置の内部で作動流体を吸収する目的で機械的膨張機関装
置の下流に設けられていて、それによって機械効率を向
上するだめに機械的膨張機関に対する背圧を実質的に減
圧することである。作動流体の溶媒への溶解度は一般的
に溶液の温度と同様に含まれる分圧によって決定される
。従って、溶媒を吸収装置へ導入する前に溶媒の温度を
下げておくのが有益である。従って、気体の溶解は一般
に熱の発生をもたらすから、それによって発生した熱エ
ネルギーを取り除くことは作動流体の溶媒への吸収を向
上するのに有益力ことはよく知られたことである。
Conventional mechanical expansion engine devices can be utilized to convert the thermal energy content of heated working fluid vapor into mechanical energy. A number of devices are available for this purpose, primarily in the form of turbines and the like. The mechanical energy thereby obtained is used for various purposes, including the generation of electrical energy. Importantly, an absorption device is provided downstream of the mechanical expansion engine device for the purpose of absorbing working fluid inside this device, thereby reducing back pressure on the mechanical expansion engine to improve mechanical efficiency. is to substantially reduce the pressure. The solubility of a working fluid in a solvent is generally determined by the temperature of the solution as well as the partial pressure involved. It is therefore advantageous to lower the temperature of the solvent before introducing it into the absorber. It is therefore well known that since dissolution of gas generally results in the generation of heat, removing the thermal energy thereby generated is beneficial in improving the absorption of the working fluid into the solvent.

次に、ここに添附の第1図を参照すると、本発明の外部
冷却の我収機関装置は一般に10で示されておシ、この
装置は、蒸留器12、過熱器14、機械的膨張機関16
、吸収装置20及び熱交換器60を含んでいる。周辺装
置としては、発電機18、ポンプ22及び制御−弁24
及び26が含まれている。各制御弁24及び26は、そ
れぞれ制御器25及び27によって制御されている。
Referring now to FIG. 1 attached hereto, the externally cooled engine system of the present invention, generally designated 10, includes a distiller 12, a superheater 14, a mechanical expansion engine. 16
, an absorption device 20 and a heat exchanger 60. Peripheral devices include a generator 18, a pump 22, and a control valve 24.
and 26 are included. Each control valve 24 and 26 is controlled by a controller 25 and 27, respectively.

蒸留器12を特に参照すると、蒸留器12J/i絶縁シ
ース32によって囲まれた円筒状コラム30として形成
されており、上方に伸びると共にコラム30を通して燃
焼室36から離間した関係にある同軸線の煙道34を含
んでいる。火炎40によって概略示されているように、
バーナー38が燃焼室36に必要な熱エネルギーを与え
ている。このようにして生じた熱エネ伽ギーは煙道34
を通して上方に伝達され、そこで温度の下った排気ガス
42として大気中へ排出される。煙道34は、それゆえ
、熱エネルギーをコラム30の内部へ伝達するための熱
交換面として機能している。
With particular reference to distiller 12, distiller 12J/i is formed as a cylindrical column 30 surrounded by an insulating sheath 32, with a coaxial line of smoke extending upwardly and in spaced relation from combustion chamber 36 through column 30. Contains road 34. As shown schematically by flame 40,
A burner 38 provides the necessary thermal energy to the combustion chamber 36. The heat energy generated in this way is transferred to the flue 34.
is transmitted upward through the air, where it is discharged into the atmosphere as cooled exhaust gas 42. The flue 34 therefore functions as a heat exchange surface for transferring thermal energy into the interior of the column 30.

コラム30は一般に上側の蒸留部分と、溶媒50のだめ
の下側のアフター・ヒータ一部分とに分離されておシ、
これについては次により詳細に記述する。上側の蒸留部
分は、煙道34の外周面に取り付けられた複数の截頭円
錐形の分散リング44を含んでいる。各分散リング44
は、流入管48によって送り込まれた溶液のだめの一連
の集木霊としての役割を担っている。流入溶液は、煙道
34に隣接する複数の孔46を通して、下方にそして連
続して順次分散1Jング44を通過することにより、煙
道34の外面にわたって分散される。
The column 30 is generally separated into an upper distillation section and an after-heater section below the solvent reservoir 50.
This will be described in more detail below. The upper distillation section includes a plurality of frusto-conical dispersion rings 44 attached to the outer circumference of the flue 34. Each distributed ring 44
serves as a series of collectors for the solution reservoir sent in by the inflow pipe 48. The incoming solution is distributed over the outer surface of the flue 34 by passing downwardly and sequentially through the dispersion ring 44 through a plurality of holes 46 adjacent to the flue 34 .

このようにして、熱エネルギーは溶液51に効率的に伝
導され、それによって溶液から作動流体を蒸発させる。
In this way, thermal energy is efficiently transferred to the solution 51, thereby evaporating the working fluid from the solution.

蒸発した作動流体は円筒状コラム30を上に昇って、そ
して逆止弁58を通って流れ、この弁のところで作動流
体は導管59によって過熱器14の逆流熱交換装置へ導
入される。
The evaporated working fluid flows up the cylindrical column 30 and through the check valve 58 where it is introduced by conduit 59 into the counterflow heat exchange device of the superheater 14.

一連の分散リング44を順々に通過した後、作動流体は
溶液51から実質的に蒸発し、残留流体が比較的純粋な
溶媒50となる。溶媒50は、蒸留器12のペースのア
フターヒータ一部分内に溜りとして集まる。煙道34の
下端部は、流入口52を有する管のコイル54によって
熱交換関係に囲まれている。蒸留器12の下端部近傍か
らの溶媒50は、導管56によって逆流熱交換器60へ
向かう前に、煙道34の下端部と熱交換関係をもってコ
イル54全通して汲み出される。熱交換コイル54の使
用によって付加的な熱エネルギーが溶媒50に加えられ
るので、溶媒50は逆流熱交換器60内で冷却されるの
みならず、蒸留器12へ導入される前に、導管48を通
って上方に至る溶媒51に対して先に述べた熱エネルギ
ーを伝達していることに注意すべきである。次に溶媒5
0は弁24によって、制御され、流入管57によって吸
収コラム20の上端へ導入される。
After successively passing through a series of dispersion rings 44 , the working fluid is substantially evaporated from the solution 51 and the remaining fluid is a relatively pure solvent 50 . Solvent 50 collects as a pool within the pace afterheater portion of distiller 12. The lower end of the flue 34 is surrounded in heat exchange relation by a coil of tubing 54 having an inlet 52 . Solvent 50 from near the lower end of distiller 12 is pumped through coil 54 in heat exchange relationship with the lower end of flue 34 before being directed by conduit 56 to counterflow heat exchanger 60 . Additional thermal energy is added to the solvent 50 through the use of the heat exchange coil 54 so that the solvent 50 is not only cooled in the counterflow heat exchanger 60 but also cooled through the conduit 48 before being introduced into the distiller 12. It should be noted that the above-mentioned thermal energy is transferred to the solvent 51 passing through and upwardly. Next solvent 5
0 is controlled by the valve 24 and introduced into the upper end of the absorption column 20 by the inlet pipe 57.

同様に、第2図を特に参照すると、過熱器14は、絶縁
層64によって囲まれた概略円筒状のコラム62として
輪郭づけられていて、そしてコラム62とは離間した関
係で上に向って貫通して伸びている同軸線の煙道66を
含んでいる。燃焼室70はバーナー72e含んでいて、
しかも煙道66に接続されているので、この燃焼室で発
生した熱エネルギーは、火炎74で概略示されているよ
うに、煙道66を通って上に昇り、温度の下った排気ガ
ス76として排出される。煙道66と円筒殻62との間
の環状空間は複数の環状ディスク68によって横に区切
られており、このディスク68は内部に孔69を有して
いる。ディスク68は煙道66から取シ囲んでいる環状
空間の作動流体蒸気への熱エネルギーの伝導のための熱
伝導フィンとしての役割を担っている。孔69によって
混合が完全になシ、作動流体が過熱器14を下方に向っ
て通シ出ロ導管78へ至る時に、作動流体蒸気とディス
ク68との間の熱交換接触が親密になる。このようにし
て、過熱器14によって作動流体に付加的な熱エネルギ
ーが加えられ、それによって作動流体が通過する機械的
膨張機関の効率が向上する。
Similarly, with particular reference to FIG. 2, superheater 14 is defined as a generally cylindrical column 62 surrounded by an insulating layer 64 and extending upwardly through the column 62 in spaced relation thereto. It includes a coaxial flue 66 extending therefrom. The combustion chamber 70 includes a burner 72e,
Moreover, since it is connected to the flue 66, the thermal energy generated in this combustion chamber rises through the flue 66, as schematically shown by the flame 74, and as cooled exhaust gas 76. be discharged. The annular space between the flue 66 and the cylindrical shell 62 is laterally delimited by a plurality of annular discs 68, which have holes 69 inside. The disk 68 serves as a heat transfer fin for the conduction of thermal energy from the flue 66 to the working fluid vapor in the surrounding annular space. The holes 69 ensure complete mixing and intimate heat exchange contact between the working fluid vapor and the disk 68 as the working fluid passes downwardly through the superheater 14 to the outlet conduit 78. In this manner, additional thermal energy is added to the working fluid by the superheater 14, thereby increasing the efficiency of the mechanical expansion engine through which the working fluid passes.

制御弁26は制御器27によって操作されて、高圧、高
温の作動流体蒸気が機械的膨張機関16へ流入するのを
制御している。機械的膨張機関16は、好ましくはター
ビン等の形として、従前からの機械的膨張機関として図
示されており、作動流体蒸気の熱エネルギーを機械的エ
ネルギーに変換するものである。機械的エネルギーは、
次に、シープ17及び19間で協働する可撓性のベルト
28によって発電機18へ伝達される。この発電機18
について説明するとこれは機械的エネルギーを雷り的エ
ネルギーに変換する。しかしながら、機械的膨張機関1
6によって発生された機械的エネルギーを利用するため
であれば、他の従来の装置も協働させることができる。
Control valve 26 is operated by controller 27 to control the flow of high pressure, high temperature working fluid vapor into mechanical expansion engine 16 . Mechanical expansion engine 16 is illustrated as a conventional mechanical expansion engine, preferably in the form of a turbine, for converting thermal energy of working fluid vapor into mechanical energy. Mechanical energy is
It is then transmitted to the generator 18 by a flexible belt 28 cooperating between the sheeps 17 and 19. This generator 18
This converts mechanical energy into lightning energy. However, mechanical expansion engine 1
Other conventional devices can also be co-operated to utilize the mechanical energy generated by 6.

機械的膨張機関16の下流では、この機関から排出され
た作動流体は高圧部79によって吸収コラム20へ向け
られる。詳細には、高圧部79は吸収コラム20内へ、
複数の孔81を有する同軸線状の穴あきシリンダとして
下方へ伸びている。高圧部79の穴あきコラムは吸収コ
ラム20の円筒状コラム82の内壁から離間しておシ、
そのまわりの環状空間は、流入管92と流出管90間で
伸びる熱交換コイル84で満たされている。吸収コラム
82の上端部は、溶媒50を熱交換コイル84の上へ降
り注ぐための複数の孔87を有する分散スクリーン86
を備えている。下方に通過する溶媒は、孔811に:通
過する作動流体蒸気と一緒になって溶液51を作る。そ
の後、溶液51は導管47を通って回収され、流入管4
8ft通して蒸留器12へ導かれる前に高圧デンゾ22
によって逆流熱交換器60へ汲み出される。
Downstream of the mechanical expansion engine 16, the working fluid discharged from this engine is directed by the high pressure section 79 to the absorption column 20. In detail, the high pressure section 79 enters the absorption column 20,
It extends downward as a coaxial perforated cylinder having a plurality of holes 81 . The perforated column of the high pressure section 79 is spaced apart from the inner wall of the cylindrical column 82 of the absorption column 20.
The annular space around it is filled with a heat exchange coil 84 extending between the inflow pipe 92 and the outflow pipe 90. The upper end of the absorption column 82 includes a dispersion screen 86 having a plurality of holes 87 for pouring the solvent 50 onto the heat exchange coil 84.
It is equipped with The solvent passing downwardly joins the passing working fluid vapor into the hole 811 to form a solution 51 . Solution 51 is then withdrawn through conduit 47 and inlet tube 4
High pressure Denzo 22 before being led to distiller 12 through 8 ft.
is pumped to the counterflow heat exchanger 60 by.

これまで述べてきた吸収過程によって生じた吸収熱は熱
交換コイル84を通り抜ける流体へ伝達されることによ
って回収される。例えば、低温の冷却剤93が流入管9
2を通して送シ込まれ、そして熱交換コイルからは流出
管90を通して加熱を受けた冷却剤91として回収され
る。好都合なことには、加熱された冷却剤91によって
運ばれた回収吸収熱は、適当なプロセス又は装置(図示
せず)であれば如何なるものでも熱源として利用できる
The absorbed heat generated by the absorption process described above is recovered by being transferred to the fluid passing through heat exchange coil 84. For example, if the coolant 93 at a low temperature is
The coolant 91 is injected through the heat exchange coil 2 and recovered as a heated coolant 91 through an outflow pipe 90 from the heat exchange coil. Conveniently, the recovered absorbed heat carried by the heated coolant 91 can be utilized as a heat source in any suitable process or equipment (not shown).

逆流熱交換器6oは、蒸留器12のアフターヒータ一部
分からの比較的高温の溶媒50から、吸収コラム20か
らの比較的低温の溶液51への熱エネルギーの伝達に用
いられていて、これによって吸収コラム20の上端部へ
送り込む溶媒を比較的低温にしている。これに応じて、
結果として生じた比較的高温の溶液51は流入管4“8
を通って蒸留器12へ送シ込まれることになる。このよ
うにして、作動流体蒸気を作るのに蒸留器12で必要な
熱エネルギーがずっと少なくなる。加えて、流入管57
を通って入ってくる溶媒は実質的に温度が下っているの
で、吸収コラム20に生じる背圧が実質的によシ低くな
る。重要なことは、結果として生じた溶液51を冷却す
ることによって効率の向上がさらに得られ、この溶媒5
1は、今度は逆流熱交換器60に入ってくる溶媒50の
冷却に太いに貢献することである。
The counterflow heat exchanger 6o is used to transfer thermal energy from the relatively high temperature solvent 50 from the afterheater portion of the distiller 12 to the relatively low temperature solution 51 from the absorption column 20, thereby reducing the absorption The solvent fed into the upper end of the column 20 is kept at a relatively low temperature. Accordingly,
The resulting relatively hot solution 51 flows into the inlet tube 4"8.
It will be sent to the distiller 12 through. In this way, much less thermal energy is required in distiller 12 to create working fluid vapor. In addition, the inflow pipe 57
Because the solvent entering through is at a substantially lower temperature, the back pressure created in the absorption column 20 is substantially lower. Importantly, further efficiency gains are obtained by cooling the resulting solution 51, and this solvent 5
1 is to greatly contribute to the cooling of the solvent 50 which in turn enters the counterflow heat exchanger 60.

本発明は、本発明の精神又は本質的な特徴から逸脱する
ことなく、他の特定の形態に具体化することができる。
The invention may be embodied in other specific forms without departing from its spirit or essential characteristics.

ここで記述された実施例は、いかなる点においても、例
を挙げて説明するものであると考えるべきものであって
限定するものとして考えるべきでなく、それゆえ、本発
明の範囲はこれまでの記述によって示されるというより
特許請求の範囲によって示されることになる。特許請求
の範囲と等価な意味及び範囲内となる全ての変更1 は、特許請求の範囲の範囲内に含まれるものである。
The embodiments described herein are to be considered illustrative and not limiting in any respect, and the scope of the invention is therefore limited in any respect. It is as indicated by the claims rather than by the description. All changes that come within the meaning and range of equivalency of the claims are to be embraced within the scope of the claims.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

添附の図面は本発明の一実施例を示すもので、第1図は
、理解を容易にするために一部を断面でまた破断して示
した本発明の装置の概略図である。 第2図は、第1図の線2−2に、ついての断面図である
。 主要部分の符号の説明 10・・・外部冷却される吸収機関装置12・・・蒸留
器     14・・・過熱器16・・・機械的膨張機
関   18・・・発電機20・・・吸収装置    
34 、66・・・煙道36.70・・・燃焼室   
38.72・・・バーナー50・・・溶媒      
51・・・溶液60・・・熱交換器    91,93
・・・冷却剤特許出願人  ニューエナージ′ディメン
/−1ンコー昶イシ1ンFiに1.1
The accompanying drawings illustrate one embodiment of the invention, and FIG. 1 is a schematic diagram of the apparatus of the invention, partially shown in cross-section and broken away for ease of understanding. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line 2--2 in FIG. Explanation of symbols of main parts 10... Externally cooled absorption engine device 12... Distiller 14... Superheater 16... Mechanical expansion engine 18... Generator 20... Absorption device
34, 66... Flue 36.70... Combustion chamber
38.72...Burner 50...Solvent
51...Solution 60...Heat exchanger 91,93
...Refrigerant patent applicant New Energy 'Dimension/-1 1.1 to 1.1

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)第一の低沸点を有する第一の作動流体と、第二の
高沸点を有する第二の溶媒流体とから成り、前記第二の
流体は第一の流体に対して比較的高い吸収力を有してい
る閉サイクル系と、 外部燃焼源からの熱エネルギーを加えて第一の流体を選
択的に蒸発させることにより第一の流体を第二の流体か
ら分離するための蒸留手段と、気化した第一の流体を過
熱するための過熱器手段と、 該過熱器手段の下流に、あって、第一の流体の熱エネル
ギーを機械的エネルギーに変換する機械的膨張機関手段
と、 該機械的膨張機関手段の下流にあって、該機械的膨張機
関手段からの第一の流体を吸収し、それによって第二の
流体が第一の流体内の背圧を減じ、第二の流体に吸収さ
れた第一の流体が第三の溶解流体を形成している外部冷
却される吸収手段とから成る閉サイクル蒸気本位機関。
(1) consisting of a first working fluid having a first low boiling point and a second solvent fluid having a second high boiling point, said second fluid having a relatively high absorption relative to the first fluid; a distillation means for separating the first fluid from the second fluid by applying thermal energy from an external combustion source to selectively vaporize the first fluid; , superheater means for superheating the vaporized first fluid; mechanical expansion engine means downstream of the superheater means for converting thermal energy of the first fluid into mechanical energy; downstream of the mechanical expansion engine means, absorbing the first fluid from the mechanical expansion engine means, whereby the second fluid reduces the back pressure in the first fluid and causes the second fluid to absorb the first fluid from the mechanical expansion engine means; and an externally cooled absorption means in which the absorbed first fluid forms a third dissolved fluid.
(2)蒸留手段が、流入口を第二の流体内に浸した熱交
換コイルから成る第二の流体のだめのアフターヒーター
から成っている特許請求の範囲第1項に記載の閉サイク
ル蒸気本位機関。
(2) A closed-cycle steam-standard engine according to claim 1, wherein the distillation means comprises an after-heater for a second fluid reservoir consisting of a heat exchange coil whose inlet is immersed in the second fluid. .
(3)吸収手段は、さらに、第一の流体が第二の流体に
よって吸収された時に生じる吸収熱を吸収するだめの熱
交換手段を有していて、該熱交換手段は外部流体を溶液
と熱交換関係に伝導するための熱交換手段から成ってい
る特許請求の範囲第1項に記載の閉サイクル蒸気本位機
関。
(3) The absorption means further includes a heat exchange means for absorbing absorption heat generated when the first fluid is absorbed by the second fluid, and the heat exchange means converts the external fluid into a solution. A closed cycle steam-based engine as claimed in claim 1, comprising heat exchange means for conducting into a heat exchange relationship.
(4)吸収装量は、さらに吸収手段へ流入する溶媒を吸
収手段で作られた冷却溶液で冷却するだめの逆流熱交換
器を有していて、冷却溶液は溶媒によって加熱された後
で蒸留器へ戻り、それによって蒸留器の熱効率を向上し
ている特許請求の範囲第1項に記載の閉サイクル蒸艶本
位機関。
(4) The absorption unit further includes a counterflow heat exchanger for cooling the solvent flowing into the absorption means with a cooling solution produced by the absorption means, and the cooling solution is heated by the solvent and then distilled. 2. A closed cycle steaming standard engine according to claim 1, wherein the steaming standard engine returns to the vessel, thereby improving the thermal efficiency of the still.
(5)第一の作動流体と第二の溶媒流体とを含み、第一
の流体は第一の比較的低い沸点を有し、第二の流体は第
二の比較的高い沸点と第一の流体に対する比較的高い吸
収力とを有していて、第二の流体内に吸収された流体は
第三の溶解流体を形成している閉サイクル系と、 第一の流体を選択的に蒸発し、それによって第二の流体
から第一の流体を分離して蒸留器内に第二の残留流体を
残す蒸留器手段と、 該蒸留器手段からの蒸発した第一の流体の熱エネルギー
を増大するための過熱器手段と、該過熱器手段の下流に
あって、該過熱器手段からの第一の流体の熱エネルギー
を機械的エネルギーに変換する機械的膨張機関手段と、 該機械的膨張機関の下流にあって、第一の流体を第二の
流体に吸収させて第三の流体を形成することによって、
機械的膨張機関手段からの第一の流体に対する背圧を低
下すると共に、外部から冷却されて吸収手段の効率を実
質的に向上している外部冷却される吸収手段と、 溶媒を吸収手段に送り込む前に蒸留器手段からの溶媒か
ら熱エネルギーを回収する一方、溶液を蒸留器手段へ送
り込む前に吸収手段からの溶液を加熱する熱交換手段と
から成る閉サイクル外部冷却吸収機関装置。
(5) comprising a first working fluid and a second solvent fluid, the first fluid having a first relatively low boiling point and the second fluid having a second relatively high boiling point and a first relatively high boiling point; a closed cycle system in which the fluid absorbed into the second fluid forms a third dissolved fluid and selectively evaporates the first fluid; still means for separating the first fluid from the second fluid leaving a second residual fluid within the still; and increasing the thermal energy of the vaporized first fluid from the still means. a mechanical expansion engine means downstream of the superheater means for converting thermal energy of a first fluid from the superheater means into mechanical energy; downstream, by absorbing the first fluid into the second fluid to form a third fluid;
an externally cooled absorption means that reduces back pressure on the first fluid from the mechanical expansion engine means and is externally cooled to substantially increase the efficiency of the absorption means; and delivering solvent to the absorption means. a closed cycle externally cooled absorption engine apparatus comprising heat exchange means for heating the solution from the absorption means before feeding the solution to the distillation means while recovering thermal energy from the solvent from the distillation means.
(6)作動流体として比較的低い沸点を有する第一の流
体と、該第−の流体のための溶媒として比較的高い沸点
を有する第二の流体とから成っていて、第二の流体は第
一の流体に対して比較的高い吸収力を有し、混合した第
一の流体と第二の流体はツ三の流体溶液を形成する二元
流体系を得ることと、 蒸留器、過熱器、機械的膨張機関手段、吸収コラム及び
熱交換器から成る閉鎖系内に二元流体系を包み込むこと
と、 第三の流体を蒸留器手段内で蒸留し、それによって第一
の流体を第二の流体から分離して作動流体を作シ出すこ
とと、 作動流体を過熱器手段内で過熱することと、作動流体を
機械的膨張機関手段に通すことによって作動流体内の熱
エネルギーを機械的エネルギーに変換することと、 機械的膨張機関手段からの作動流体を蒸留器からの溶媒
に吸収させ、それによって機械的膨張機関手段への背圧
を減少して機械的膨張機関手段の効率を向上すること、 とから成る熱エネルギーの機械的エネルギーへの変換方
法。
(6) consisting of a first fluid having a relatively low boiling point as a working fluid and a second fluid having a relatively high boiling point as a solvent for the second fluid; obtaining a binary fluid system having a relatively high absorption capacity for one fluid and in which the mixed first fluid and second fluid form a three-fluid solution; a distiller, a superheater; enclosing the binary fluid system within a closed system consisting of mechanical expansion engine means, an absorption column and a heat exchanger; and distilling a third fluid within distiller means, thereby converting the first fluid into a second fluid. converting thermal energy in the working fluid into mechanical energy by creating a working fluid separately from the fluid; superheating the working fluid in superheater means; and passing the working fluid through mechanical expansion engine means. and absorbing the working fluid from the mechanical expansion engine means into the solvent from the distiller, thereby reducing back pressure on the mechanical expansion engine means and improving the efficiency of the mechanical expansion engine means. , A method for converting thermal energy into mechanical energy.
(7)吸収段階は、さらに作動流体の溶媒への吸収時に
発生する吸収熱を取シ除くことによって吸収器手段を外
部から冷却することにより、吸収器手段の効率を向上す
ることを含んでいる特許請求の範囲第6項に記載の変換
方法。
(7) The absorption step further includes improving the efficiency of the absorber means by externally cooling the absorber means by removing the absorbed heat generated during absorption of the working fluid into the solvent. A conversion method according to claim 6.
(8)吸収段階は、さらに、蒸留手段からの溶媒を、吸
収手段からの冷却された溶液で冷却することによって吸
収手段の効率を向上することを含み、これに応じて、溶
液を熱交換手段内の蒸留器手段へ送り込む前に溶液を加
熱することによって蒸留器手段の効率を向上するように
した特許請求の範囲第6項に記載の変換方法。
(8) The absorption step further includes increasing the efficiency of the absorption means by cooling the solvent from the distillation means with the cooled solution from the absorption means, and correspondingly transferring the solution to the heat exchange means. 7. A method as claimed in claim 6, characterized in that the efficiency of the still means is improved by heating the solution before feeding it to the still means within the distiller.
(9)加熱段階は、さらに、溶媒を熱交換手段に通す前
に、溶媒を蒸留器内のアフターヒーターに通すことを含
んでいる特許請求の範囲第8項に記載の変換方法。
(9) The conversion method of claim 8, wherein the heating step further comprises passing the solvent through an after-heater in the distiller before passing the solvent through the heat exchange means.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5527206A (en) * 1978-08-16 1980-02-27 Mamoru Kametaki Producing process of metal mold roll
US4295335A (en) * 1978-01-09 1981-10-20 Brinkerhoff Verdon C Regenative absorption engine apparatus and method

Patent Citations (2)

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