JPS60235883A - 動作流体として複数の成分の混合物を使用する低温及び／又は吸収熱を発生せしめる新規方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、数多くの分野、特にガスの現場処理又は家庭
用あるいは集団加熱において用途が発見される可能性の
ある低温及び／又は吸収熱を発 生させる新規方法に関するものである。

従来技術 複数の圧縮サイクルによって機能する低温及び／又は熱
の発生方法の場合には動作流体は然気の相において圧縮
され、凝縮されて外部の冷却流体く水又は空気）に凝縮
熱を与え、減圧され、蒸発されて低温を生じる。１つの
吸収サイクルに依存すれば、コンプレッサー並びに駆動
機械（モーター又はタービン）の利用を回避することが
可能である。吸収サイクルにより機能する各機械は動作
流体と溶剤を利用する。

明確に異なる少なくとも２種の化合物からなる動作流体
を用いて、吸収型の熱機械を運転せしむることは既に提
案されている（フランス特許第２３９８１０１号）。

従来の動作流体を使用する別の公知の提案（米国特許第
３６３８４５２号）によれば、アブソーバ−から来るリ
ッチな溶液を発生機とコンデンサーの間で動作流体と、
次に、溶剤中での吸収過程で動作流体と、そして最後に
、発生機から来る貧溶液相と、引き続き接触させる。

発明の構成 本発明の方法は次のように定義される。

すなわち少なくとも２成分の混合物と１つの溶剤からな
る動作流体を用いる低温及び／又は吸収熱の発生方法で
、当該溶剤の大気圧における沸点が大気圧における前記
動作流体の泡立ち温磨よりも少なくとも１００″Ｃ＾く
、この際、少なくとも２成分の混合物の溶液（Ｍ）を少
なくとも部分的に脱着し、比較的高いある圧力で少なく
とも２成分の脱着混合物を少なくとも一部凝縮し、生じ
た凝縮混合物の少なくとも一部分を減圧しく段階Ｃ）そ
して比較的低圧でこれを蒸発して低温を生ぜしめ、生じ
た蒸発混合物を溶剤相（Ｓ＞と接触せしめそして、外部
の流体に熱を与えながら段階（Ｃ）の圧力に近いｈ力で
この溶剤相にこれを吸収せしめ（段１１２ｉｄ）、その
溶剤相にこれを吸収せしめ（段階ｄ）、その溶剤相（Ｓ
）は脱着によって生ずる液相で構成されており、かつ、
脱着から吸収へ送られる溶剤相（Ｓ）と吸収からＷＡ＠
へ送られる溶液（Ｍ）との間で熱交換を行なうようにす
るもの書。

で、それぞれ最初は（段階ａ）第１流体と、次はく段階
ｂ）第２流体との熱交換によって行なわれる連続的な少
なくとも２段階においてその脱着された混合物を凝縮し
、第２流体は外部流体であるようにすることと、段階（
ａ＞で利用される第１流体が溶液（Ｍ）の少なくとも一
部分で構成されていて、段階（ａ）の前記の熱交換後の
前記の第１流体が、次に脱着へ送られるようにすること
と、そして、溶液（Ｍ）の溶剤相及び脱着混合物との前
記の熱交換が同時交換であることとを特徴とするもので
ある。

例えば一方では流体Ａと、他方では２流体ＢとＣとの間
の同時熱交換と言うことは、あるいは同一の熱交換器の
中での独特の熱交換流れとしての流体Ａと流体ＢとＣと
の間で、あるいは明確に異なる２つの熱交換流Ａ、とＡ
２とに分かれた流体Ａと１つは流体Ｂと、他は流体Ｃと
の間で行なわれる熱交換のことである。同時交換は連続
交換を除くが、これは例えば米国特許第３６３８４５２
号の交換がそうである。

動作流体の組成の選択は対象とする用途に・より左右さ
れる。水を加熱づる場合は動作流体【よ複数のハロゲン
化炭化水素の混合物で構成することができ、これによれ
ばアンモニヤの使用に関連する安全の問題を防止するこ
とができる。

天然ガスの冷凍の場合は、動作流体は、動作流体の錫蓄
の貯蔵を回避し、かつ実施すべき補給を単純化するよう
に被処理ガス中に存在する炭化水素の内から選定するの
が好ましい。複数の炭化水素の混合物で構成することが
できる。更に、複数の成分の混合物によって構成される
動作流体の使用には、動作流体として純粋な物体を利用
する従来の吸収方法よりも、方法をより効果的かつより
高性能ならしめる特殊のサイクル形態が含まれる。

本発明による方法で使用する動作流体は少なくとも２成
分を含んでいて、各成分の正規の沸点は７０℃以下であ
ることが好ましい。これらの成分は例えば炭素の原子数
が６以下又はこれに等しい炭化水素の内から選ぶことが
できる。

例えば、メタン、エタン、プロパン、ｎ−ブタン、イソ
ブタン、ｎ−ペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、
エチレン、プロピレン、ブテン−１、ブテン−２、ｎ−
ヘキサン、イソヘキサン、２．２−ジメチルブタン、２
．３−ジメチルブタン、３−メチルペンタンである。動
作流体の成分は、例えば四弗化メタン、モノクロール三
弗化メタン、三弗化メタン、三弗化モノ臭化メタン、モ
ノクロロ三弗化エタン、モノクロロニ弗化メタン、ジク
ロロ二弗化メタン、塩化二弗化ブロモメタン、三塩化弗
化メタン、二塩化弗化メタン、四塩化二弗化エタン、三
塩化三弗化エタン、二塩化四弗化エタン、塩化二弗化エ
タン、モノ塩化七ノ弗化メタン、二弗化メタン、モノ弗
化メタン、五塩化モノ弗化エタン、六弗化エタン、二塩
化三弗化エタン、塩化四弗化エタン、三弗化エタン、塩
化三弗化エタン、塩化二弗化エタン、三弗化エタン、二
弗化エタン、四弗化プロパン又は三弗化プロパンのよう
なハロゲン化炭化水素の中からも選定づ−ることができ
る。

溶剤の選定に当っては動作流体を構成する混合物と混合
できるようにする。溶剤の特徴は正規の沸点が、大気圧
における動作流体の泡立ら点よりも少なくとも１００℃
高いことである。　′この溶剤は純粋な物体でも、混合
物でもよい。

これは１つの炭化水素でも、炭化水素の混合物であって
もよい。この場合、溶剤の分子の炭素原子の数は少なく
とも６に等しいことが好ましい。使用する炭化水素はパ
ラフィン系、芳香族系又はナフテン系のものでもよく、
又、例えば、炭化水素系の油の中から選定することがで
きる。

１つ又は複数の水素原子はＣ／、Ｆ、Ｂｒのような他の
原子で置換してもよく、溶剤には又、ＣＨ３０Ｈ，Ｒ−
ＣＨ２０Ｈ，Ｒ−ＣＨＯＨ−Ｒ−１ＲＲ”Ｒ”　Ｃ−Ｏ
Ｈ，Ｒ−ＣＨＯ，ＲＲ”Ｃ＝０．Ｒ−ＧＯＯＲ′、Ｒ−
０−Ｒ＋、Ｒ−ＣＯＯＨと言った分子式（式中、Ｒ，Ｒ
”及びＲｎがそれら自体部分的に置換できるような炭化
水素系を表わす）を有するアルコール、アルデヒド、ケ
トン、エステル、エーテル、酸と言った官能基を含んで
いてもよい。

従って、この系には少なくとも３成分の使用が含まれて
おり、これらの３成分のうち２成分は動作流体を構成し
、第３の成分は溶剤を構成する。

本発明による第１の方法では動作流体（Ｆ）を構成する
成分の混合物は、先ず、段階（ｄ）から来る溶液（Ｍ）
の少なくとも一部分と（段階ａ）、次に、混合物が熱を
供給づる外部流体と（段階ｂ）の熱交換による少なくと
も２つの連続的段階（ａ）と（ｂ）において、比較的低
圧で凝縮され、次に得られた混合物は減圧し、段階（Ｃ
）の過程において外部流体を冷却するのに役立つ低温を
発生しながら、比較的低圧で蒸発され、次に液体溶剤の
相（Ｓ）と接触し、段階（ｄ）の過程において外部流体
に熱を与えながら、段階（Ｃ）の圧力に近い圧力でこの
溶剤相に吸収され、そして段階（ｄ）から来る溶液（Ｍ
）は動作流体（Ｆ）を構成しかつ段階（ａ）に送られる
蒸気相と、溶剤相（Ｓ）を構成しかつ段階（ｄ）へ送ら
れる液体相を発生しながら、段階（ａ）の圧力に近い圧
力のものとで加熱され、当該加熱に必要な熱の少なくと
も一部分は（ａ＞段階の流体（Ｆ）との熱交換によって
供給される。

本発明による方法を第１図によって説明する。

すなわち、槽（Ｂ３）から来て、管（３１）の中を循環
するガス状の動作流体（Ｆ）は熱交換器（Ｂ５）に入り
、ここで熱交換によって冷却されて部分的に凝縮し管（
３２）から出て、熱交換器（Ｅｌ）に入り、ここで管（
１０）を経て来て、管（１１）を経て再び出て行く外部
流体との熱交換によって冷却されながら少なくとも部分
的に凝縮する。少なくとも部分的に凝縮した動作流体（
Ｆ）は備蓄槽（Ｂ１）に集められる。これは管（１２）
を経て出て行き熱交換器（Ｂ６）に入り、ここでこれは
熱交換器（Ｅｌ）の出口で完全に凝縮されたのならある
いは過冷却するか、あるいは熱交換器（Ｅｌ）出口で完
全に凝縮されていないのなら、完全に凝縮させ又、場合
によっては過冷却し、バルブ（Ｖｌ）を通して減圧する
。すなわち、これはこの際、管（１３）を経て熱交換器
（Ｂ２）に来て管（１４）を経て出る外部流体に低温を
与えながら熱交換器（Ｂ２）内で少なくとも部分的に蒸
発する。動作流体は管（１５）を経て（Ｂ２）を出て、
管（１２）を経て来て、管（１６）を経て出る高圧の動
作流体と番。

の熱交換によって熱交換器（Ｂ６）内で加圧される。そ
してこれは管〈１７）を経て来る液体の溶剤相（Ｓ）と
接触し、管（１８）を軽で来て管（１９）を経て出る外
部流体に熱を与えながら熱交換器（Ｂ３）内で液体の溶
剤相中に蒸気相が吸収される。得られた溶液（Ｍ）は管
（２０）を経て熱交換器（Ｂ３）から出て行き、備蓄槽
（Ｂ２）に集められ、ここからこれは循環ポンプ（Ｐｌ
）に送り出され＠（２１）へ送られる。

すなわち、管（２１）を経て３路弁（Ｖ３）に来る液体
の流量は２部分に分かれる。すなわち、最大の部分（Ｍ
ｌ）は管（２３）を経て熱交換器（Ｅｌ）へ送られ、そ
こからこの部分は管（２６）を経て流出し、残りの部分
（Ｍ２）は管（２２）を経て熱交換器（Ｂ５）へ送られ
この中でこの部分は管（３１）を経て入る動作流体との
熱交換によって加熱される。この部分は管（２４）を経
て流出し、これらの２部分（Ｍｌ）（Ｍ２）は混合され
、管（２１）を軽て熱交換器（Ｂ４）に入りこの中でこ
れらの部分は管（２８）を経て入り、管（２９）を経て
流出する熱い外部流体との熱交換によって加熱される。

すなわち、溶液は管（３０）を経て熱交換器（Ｂ４）か
ら流出し、一部は蒸発する。液体と蒸気のこれら両相は
槽（Ｂ３）において分離され、溶剤相（Ｓ）を構成する
液相は管（２５）を経て（Ｂ３）から流出し、熱交換器
〈Ｅｌ）に入り、ここで液相は管（２３）を経て流入す
る溶液（Ｍ）の（Ｍｌ）部分との熱交換によって冷却さ
れ、管（３３）を経て熱交換器（Ｅｌ）から流出し、弁
（■２）を横切って減圧し管（１７）を経て来て、管（
１６）内を循環する動作流体（Ｆ）を接触する。動作流
体（Ｆ）を構成するガス相は管（３１）を経て槽（Ｂ３
）から流出し熱交換器（Ｂ５〉に流入し新しいサイクル
を実施する。

水沫の一変形例では熱交換器（Ｅ５）、（Ｅｌ）は３流
束式の単一熱交換器（Ｅ８）にまとめることができる。

この変形例は第２図に図示しである。すなわち、ポンプ
（Ｐｌ）の出口において管（２１）内を循環する溶液（
Ｍ）は全部熱交換器（Ｅ８）に入り、管（２７）から流
出する。溶剤相（Ｓ）は管（２５）を経て槽（Ｂ３）か
ら流出し、熱交換器（Ｅ８）に流入し、管（３３）を経
て流出する。ガス状の動作流体は管（３１）を経て４！
！（８３）から流出し、熱交換器（Ｅ８）に流入し、管
（３２）を経て流出する。

熱交換が熱交換器（Ｅ８）内で一方の溶液（Ｍ）と他方
の溶剤相（Ｓ）および動作流体（Ｆ）の間で行なわれる
。この変形例によれば、本発明による方法のフローシー
トを簡略化しかつ調節も簡略化することができる。

動作流体として純粋物体を利用できる従来の吸収装置で
は、必ず熱交換器（Ｆ７）が存在する。

いくつかの場合（米国特許第３６３８４５２号）、本発
明の熱交換器（Ｅ５）と同じ熱交換器が設けられたが、
この熱交換器の利点は小さい。すなわち、動作流体の凝
縮はほとんど一定かつ十分に低い温度で行なわれるから
である。

従って、実際上は回収するのは顕然たけである。

従って、米国特許の発明者は次に、本発明の熱交換器（
Ｅｌ）と同じ熱交換器に溶液（Ｍ）を送らねばならない
。本発明による方法の場合には、動作流体の凝縮はある
間隔をおいて（例えば３０〜１５０℃の間隔）行なわれ
、このこと　層によって動作流体の凝縮において大けの
熱を回収しくかつ高い熱水準において）、溶液を加熱し
、従ってこの方法の収率を高めることができる。

この方法のもう１つの変形例は熱交換器（Ｅ６）と熱交
換器（Ｅ２）を単一の３流束熱交換器（Ｅ９）にまとめ
ることにある。すなわち、の方式は第３図に説明されて
いる。熱交換器（Ｅｌ）の出口で、少なくとも部分的に
凝縮された動作流体（Ｆ）が管（１２）を経て熱交換器
（Ｅ９）に入り、そこから管（３４）を経て完全に液体
で、場合によっては過冷却されて流出する。これは弁（
■１）で減圧され、再び管（３５）を経て熱交換器（Ｅ
９）に流入し、ここで少なくとも部分的に蒸発して低温
を生じ、これは一方では管（１２）　（３４）内を循環
する動作流体を冷却する役目を果し、他方では管（１３
）を経て熱交換器（Ｅ９）に入り、ここから！（１４）
を経て流出する外部流体を冷却するのに役立つ。

この変形例の方法によれば２基の熱交換器（Ｅ２）（Ｅ
６）を利用する場合よりも湿度間隔を大きくして低温を
生ぜしめて、この方法を更に簡略化することができる。

前記のこれらの２方法は同時に実ｆＩＩ！！することが
できる。

本発明によ方法を改良した１つの変形例によれば、発生
器と熱交換器の間の温度間隔を大ぎくし、従って、特に
低温で低温を発生させるためのこの方法の応用の領域を
広めることが出来る。

本発明による方法のこの改良された変形例では、動作流
体（Ｆ）を構成する成分の混合物は、比較的高圧におい
て、少なくとも３段階において凝縮されるが、先ず（段
階ａ）段階（Ｃ１）から来る溶液（Ｍ）の少なくとも一
部分との熱交換、次に（段階ｂ）外部流体との熱交換に
よるものであり、段階（ｂ）からの液体の部分の少なく
とも一部分で構成される動作流体（Ｆ）の一部分（Ｆ２
）は採取されて段階（ｆ）に送られ、動作流体の残部（
Ｆｌ）は蒸発過程において段階（Ｃ）の流体との熱交換
によって段階（ｅ）の過程で完全に凝縮され、場合によ
っては過冷却され、動作流体（Ｆ）の部分（Ｆｌ）は次
に段階（Ｃ）の過程において減圧され、比較的低圧で蒸
発され、低温を外部流体及び段階（ｅ）の動作流体の部
分（Ｆｌ）に与え、動作流体の部分（Ｆ２）は段階（Ｃ
）の圧力に近い圧力の段階（ｆ）の過程において減圧さ
れかつ、少なくとも部分的に蒸発して段階（Ｑ）に必要
な低温を発生し、結果的に生ずる両部会（「１）（Ｆ２
）はこの際結合され、溶剤相（Ｓ）と接触し、段階（Ｃ
）の圧力に近い圧力でこの溶剤相に部分的に吸収され、
段階（ｄ）の過程で外部流体に熱を与え、段階（ｄ）か
ら発生する気液混合物は段階（ｑ）の過程で、段階（ｆ
）で生じた低温を与えられ、溶剤中への動作流体（Ｆ）
の吸収を続けるようにし、段１１５（ｏ）から生ずる溶
液（Ｍ）は段階（ａ）の圧力に近い圧力の下で加熱され
て、動作流体（Ｆ）を構成しかつ、段階（ａ）へ送られ
る蒸気相と、溶剤相（Ｓ）を構成し、かつ、段１！ｌ！
１（ｄ）へ送られる液体相を発生し、溶液（Ｍ）の前記
の加熱に必要な熱の少なくとも一部は段階（ａ）におい
て動作流体（Ｆ）との熱交換によって供給され　４・る
。

本発明による方法のこの改定された実施例は第４図のフ
ローシートによって説明される。すなわち槽（Ｂ３）か
ら来て、管（３１）内を循環するガス状の動作流体（Ｆ
）は熱交換器（Ｂ８）に入り、ここでこれは熱交換器に
よって冷却され、管（３２）を経て流出し、熱交換器（
Ｅｌ）に入り、ここでこれは管（１０）を経て来て管（
１１）を経て出る外部流体との熱交換によって冷却され
る。部分的に凝縮した動作流体（Ｆ）は備蓄槽（Ｂ１）
内に捕集される。蒸気相と場合によっては液相の一部に
よって構成される動作流体の部分（Ｆｌ）は槽（８１〉
がら管（１２）を経て流出し、熱交換器（Ｂ９）に流入
し、ここでこの部分は完全に凝縮され場合によっては過
冷却され管（３４）を経て流出し、弁（Ｖｌ）において
、比較的低圧まで減圧され、管（３５）を経て熱交換器
（Ｂ９）へ入り、ここでこの部分は少なくとも部分的に
蒸発して一方では、管（１２）　（３４）内を循環する
動作流体の一部（ト１）へ、又他方では管（１３）を経
て熱交換器（Ｂ９）に入り、ここから管（１４）を経て
流出する外部流体へ低温を供給し、管（１６）を経て熱
交換器（Ｂ９）から流出する。全部あるいは部分的に液
相からなる槽（Ｂ１）の動作流体の残りの部分（Ｆ２）
は管（３６）を経て流出し、熱交換器（Ｅ　１０）に入
り、ここでこれは適冷ｆＪ］され、管（３７）を経て流
出し、弁（Ｖ４）内で減圧され、管（３８）を経て熱交
換器（Ｅ　１０）に戻り、ここで、これは少なくとも部
分的に蒸発して低温を発生し、管（３つ）を経（゛流出
し、管（１６）内を循環する動作流体の部分（「１）と
混合される。管（４２）内を循環づ−る部分（Ｆｌ）（
Ｆ２）の混合物は管（１７）を経て来る液状溶剤相（Ｓ
）と接触し、すなわち、熱交換器（Ｆ３）では蒸気相の
一部分は溶剤中に吸収されて、熱を管（１８）を経て来
て、管（１９）を経て出る外部流体へ熱を与える。部分
的に液体と蒸気体があるこの混合物は熱交換器（Ｆ３）
から管（２０）を経て流出し、熱交換器（Ｅ　１０）に
入り、ここで蒸気相は全て溶剤中に吸収されるが、これ
は管（３８）　（３９）の間に含まれる熱交換器（Ｅ　
１０）の分岐内で蒸発しながら低温を生ずる動作流体の
部分（Ｆ２）との熱交換による冷却によるものである。

得られた溶液（Ｍ）は熱交換器（Ｅ　１０）から管（４
０）を経て流出し、その圧力を高めるポンプ（Ｐｌ）に
よって送り出され、管（４１）を経て熱交換器（Ｅ　１
０）へ流入し、ここで、これは再加熱され、管（２１）
を経て流出し、熱交換器（Ｆ８）へ入り、ここでこれは
一方では動作流体（Ｆ）との熱交換により、又他方では
、槽（Ｆ３）より来る溶剤相（Ｓ）との熱交換によって
再加熱され、管（２７）を経て流出し熱交換器（Ｆ４）
に入り、ここで、これは管（２８）を経て入り、管（２
９）を経て流出する熱い外部流体との熱交換によって加
熱され、部分的に蒸発して管（３０）を経て熱交換器（
［４）から流出する。蒸気液両相は槽（Ｆ３）内で分離
される。液体溶剤相（Ｓ＞を構成する液相は槽（Ｆ３）
から管（２５）を経て流出し熱交換器（Ｆ８）に流入し
、ここでこれは熱交換によって冷却され、管（３３）を
経て流出し、減汀弁（ｖ２）を横断して減圧され、管（
１７）を経４ て来て管（４２）内を循環する動作流体と接触すること
になる。動作流体（Ｆ）を構成覆るガス相は槽（Ｆ３）
から管（３１）を経て流出し熱交換器（Ｆ８）に流入し
、新しいサイクルを実施する。

本発明による方法のこの改良型においては動作流体の凝
縮と吸収は室温以下のある温度で終了する。このため、
本方法の最初の変形例の場合よりも軽い成分を利用し、
従って、発生機の温度が同じ場合、熱交換器の温良を下
げることができる。

本発明による方法のこの改良された例は熱交換器の温度
を下げることのできる複数の変形例の対象とすることが
できる。特に、動作流体の凝縮と溶剤中への吸収はより
数多い段階において及び／又は複数の圧力水準において
実施することができる。

熱交換器において極低温を得ることも複数の吸収サイク
ルを縦続接続せしめて実施することができる（この方法
は現在圧縮冷凍１ナイクル用に使用されている）。この
場合、熱交換器が最低の温度にある（α）サイクルで表
わ１サイクルの動作流体の凝縮と溶剤中への吸収は少な
くとも部分的には、その動作流体が室温以上が、これに
等しい温度で凝縮し溶剤中に吸収される（β）サイクル
として表わす別の吸収サイクルの熱交換器において発生
した低温を利用してし実施される。縦続接続法の好まし
い配買にＪ３いては動作流体の凝縮と溶剤中への吸収に
より４ノイクル（β）によって放出される熱は少なくと
も部分的にサイクル（α）の熱交換器（「４）に必要な
熱を供給するために利用づることがで・きる。縦続接続
におけるサイクル数は必要な冷凍温度が低いほど大きく
なる。

本発明による方法の各種の変形例において、複数の熱交
換器は複流束式である。すなわち、熱交換器（Ｅ８）（
Ｅ９）についは３流束、熱交換器（Ｅ　１０）について
は４流束である。このような熱交換器は特に天然ガスの
液化技術において冷凍や低温化学に現在使用されている
。これらはプレート式のものでよく（溶接アルミニウム
製又はステンレス鋼製）又はコイル型のものでよい。溶
接アルミニウム製のプレート式熱交換器の利用は特に好
ましいが、これは装置が極めて小型であることと、コイ
ル型の熱交換器よりも］ストが安いためである。この方
法の各種変形例で利用されるフラスコ型、ポンプ型、弁
型その他の熱交換器と言った他の装置は古い構想による
ものである。動作流体の蒸発に由来する温度水準を左右
するものは使用する成分の種類と、蒸発の圧力であり、
安全上の問題を起すおそれのある空気の侵入を避けるた
めに、この圧力（系の低圧）は大気圧より高くづべきで
、０．１〜１ＭＰａであるのが好ましい。本発明による
方法の高圧の値、すなわち熱交換器（１ヨ４）における
動作流体の脱着の段階と熱交換器（Ｅｌ）における凝縮
に相当する圧力は動作流体の凝縮の終了温度との関係で
選定される。これは０．５〜５ＭＰａの範囲にあるのが
好ましい。

熱交換器内での動作流体の蒸発によって生ずる低温水準
れを左右するものは動作流体の組成とサイクルの配置と
である。又一方低温はある温度間隔で発生１′るが、こ
れは動作流体が複数の成分の混合物だからである。第１
図のフロー　１シートのようなこの方法のフローシート
によれば、熱交換器（Ｅ２）で生ずる低温水準は３０℃
と一３０℃との間にすることができる。第４図のような
この方法のフローシートによれば低温水準は−３０〜−
１００℃の間とすることができる。多段階配置、すなわ
ち縦続接続配置を利用すれば、低温水準は約−１６０℃
とすることができるが、これはすなわち、天然ガスの液
化に相当する温度でもある。

溶液から動作流体の脱着を実施するため熱交換器（Ｅ４
）に供給される高水準の熱は１００〜３００℃の間の温
度水準にあることが好ましい。

複数のサイクルが縦続接続の配置になっている場合、そ
の熱交換器（Ｅｌ）（Ｅ３）が室温以下のある温度に冷
却される各サイクルに供給される熱は、特にもしこの熱
がある他のサイクルの動作流体の凝縮によって又は溶剤
へのその吸収によって供給される場合は１００℃以下の
温度水準とすることができる。この場合、熱の供給の温
度水準は室温付近とすることかできる。

熱交換器（Ｅｌ）における動作流体の凝縮の一部の過程
において又、熱交換器（Ｅ３）における動作流体の溶剤
への吸収の過程において外部流体に供給される熱は発生
機の温度と熱交換器の温度の中間温度の水準である。特
別なあるサイクルの場合、これは縦続接続には含まれな
いか、コンデンサーとアブソーバ−の温度はＯ℃〜２０
０℃の間にあるのが好ましい。

本発明による方法を次の２実施例によって説明する。

実　施　例 実施例１ 本例においては、第１図に示すフローシートに従って運
転し、この際、第３図に略示したような修正を施した。

ずなわち、第１図の熱交換器（Ｂ６）（Ｂ２）は１基＋
７）３′ａ束熱交換器（Ｂ９）で代替しである。使用流
体は一方では溶剤としてのケロシンであり、一方では動
作流体としてのエタン−プロパン−ブタンの混合物であ
る。

溶剤と動作流体の混合物は管（２０）を軽て熱交換器（
Ｂ３）から流出し、温度３５℃、圧力０．４６ＭＰａで
は完全に液体である。この溶液はポンプ（Ｐｌ）によっ
て送り出され、その圧力は１．５５ＭＰａまで上昇され
る。溶液の流束は２分割される。すなわち大きい法の部
分、すなわち９２．５％は管（２３）を通り溶剤相との
熱交換により、熱交換器（Ｅｌ）中で加熱され、残りの
部分は管（２２）内を通り、熱交換器（Ｂ５）に入り、
ここでこれは動作流体との熱交換によって加熱される。

この両部会は再び混合され、この溶液全体は熱交換器（
Ｂ４）に入り、ここでこれは熱い外部流体との熱交換に
よって温度２００℃まで加熱される。溶液は管（３０）
を経て熱交換器（Ｂ４）から流出し、部分的に蒸発し、
これら気液両相は槽（Ｂ３）内で分離される。蒸気相は
動作流体を構成し、管（３１）内を通り熱交換器（Ｂ５
）に入り、ここでこれは冷却され一部凝縮し、熱交換器
（Ｅｌ）に入り、ここでこれは外部流体との熱交換によ
って冷却され、完全に凝縮し、温度３５℃で熱交換器（
Ｅｌ）から流出し、熱交換器（Ｂ９）に入り、ここでこ
れは温度−８，５℃まで適冷　、。

却され、弁（■１）内で減圧され、管（３５）を経て、
温度−１３，５℃で熱交換器（Ｂ９）に流入し、ここで
これは蒸発して低温を生ずるが、これは外部流体の冷却
と、動作流体の過冷却に役立ち、管（１６）を経て３０
℃で熱交換器（Ｂ９）を出る。溶剤リッチなＩ（Ｂ３）
内の液相は管（２５）に入り熱交換器（Ｅｌ）中で冷却
され、弁（■２）内で減圧され、管（１６）から来る動
作流体と混合される。この混合物は熱交換器（Ｂ３）に
流入し、動作流体は溶剤中に吸収されて熱を拡散するが
、これは外部流体によって排除される。

本例では、熱交換器（Ｂ９）で生ずる低温と熱交換器（
Ｂ４）において供給される熱の比は０．８１である。同
一サイクルにおいて、同じ温度でケロシンとプロパンの
組合わせを用いると、この比は０．６７になる。

実施例２ この例では第４図に示すフローシートに従って運転する
。溶剤はある炭化水素油であり、動作流体はエタン、プ
ロパン、ブタン、ペンタンの混合物である。

動作流体は部分的に熱交換器（Ｅｌ）内で凝縮し管（１
０）を経て流入し、管（１１）を経て流出するサイクル
の外部冷却水に熱を与える。熱交換器（Ｅｌ）の出口に
は、動作流体がｔｆｆｉ＜Ｂ１）に捕集され、この温度
は３５℃で、圧力ＩＪＯ，６４ＭＰａで一部凝縮してい
る。動作流体の５７重量％にあたる、動作流体の液相の
一部は管（３６）を経て槽（Ｂ１）から流出し、熱交換
器（Ｅ　１０）に入り、ここでこれは過冷却され、弁（
Ｖ４）内で圧力０．１５ＭＰａまで減圧され、管（３８
）を経て−１８，５℃で熱交換器（Ｅ　１０）に流入し
ここで蒸発して低温を生じ、温度３０℃で管（３９）を
経て流出づる。蒸気相と液相の残りからなる動作流体の
他の部分は管（１２）を経て槽（Ｂ１）から流出し、熱
交換器（Ｂ９）に入り、ここでこれは熱交換によって冷
却されその結果蒸気相が凝縮し、次に過冷却が行なわれ
、管（３４）を経て流出し、弁（■１）で圧力０．１５
ＭＰａまで減圧され、管（３５）を経て、温度−５０℃
で熱交換器（Ｂ９）に流入し、ここでこれは蒸発して低
温を生じ、これは一方では管（１２）　（３４）内を循
環する動作流体へ供給され、又、一方では外部流体へ供
給され温度３０℃で管（１６）を経て出て、管（３９）
内を循環する動作流体の一部に混入され、管（４２）内
を循環する全動作流体は管（１７）から来る液体の溶剤
相と接触づ゛る。蒸気相の一部は熱交換器（Ｂ３）内の
液体溶剤相に吸収され、管（１８）を経て流入し管（１
９）を経て流出する外部冷却水へ熱を与える。部分的に
液体でありかつ蒸気であるこの混合物は熱交換器（Ｂ３
）から、管（２０）を経て、温度３５℃で流出し、熱交
換器（Ｅ　１０）に入り、ここでこれは熱交換によって
冷却され、従って全蒸気相は溶剤相中へ吸収される。溶
液は熱交換器（Ｅ　１０）から、管（４０）を経て、泡
立ち温度で流出し、ポンプ（Ｐｌ）によって０．６５Ｍ
Ｐａに昇圧されて送り出され、管（４１）を経て熱交換
器（Ｅ　１０）に入り、ここでこれは再加熱され、？！
（２１）を経てここから流出し、熱交換器（Ｂ８）に入
り、ここでこれは一方では溶剤相との熱交換により、又
一方では動作流体との熱交換により再加熱さ　層れ、管
（２７）を経て出て、熱交換器（Ｂ４）に入り、そこで
、管（２８）を経て（Ｂ４）に入り、管（２９）を経て
そこから出る熱い外部流体との熱交換によって再加熱さ
れる。溶液は熱交換器（Ｂ４）から管（３０）を経て一
部蒸発して、温度２１０℃で流出する。溶液と蒸気の両
相は槽（Ｂ３）内で分離される。油を９６．３重量％含
む液相は槽（Ｂ３）から管（２５）を経て流出し、熱交
換器（Ｂ８）に入り、ここで溶液との熱交換によって冷
却され、管（３３）を経て流出し、弁（Ｖ２）で圧力０
．１４２ＭＰａまで減圧され、管（１７）を経て流出し
て、再び、管（４２）から来る動作流体と接触すること
になる。

ガス相は槽（Ｂ３）から管（３１）を経て流出し、熱交
換器（Ｂ８）に入り、ここで溶液との熱交換によって冷
却されて部分的に凝縮し、管（３２）を流出し、熱交換
器（Ｅｌ）に入り新しいサイクルを実施する。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図および第４図はこの発明の方法
によるフローシーｈである。 （１０）〜（４２）・・・管、（［１）〜（Ｆ　１０）
・・・熱交換器、（Ｖｌ）〜（■４）・・・弁、（Ｂ１
）〜（Ｂ３）・・・檜、（Ｐｌ）・・・ポンプ。 以」二 特許出願人　アンスティテコ・フランセ・デュ・ベトロ
ール 外４名　−′

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　少なくとも２つの成分の混合物と１つの溶剤とか
   らなる動作流体を用いる低温及び／又は吸収熱の発生方
   法であって、当該溶剤の大気圧における沸点は大気圧に
   おける前記動作流体の泡立ち温度よりも少なくとも１０
   ０℃高く、この際少なくとも２成分の前記混合物の溶液
   （Ｍ）を少なくとも部分的に脱着し、比較的高圧におい
   て、脱着した少なくとも２成分の混合物を少た なくとも部分的に凝縮し、生じ７凝縮混合物の少なくと
   も一部分を減圧しく段階Ｃ）、これを比較的低圧で蒸発
   して低温を生じさせ、生じた蒸発混合物を溶剤相（Ｓ＞
   と接触せしめ、これを段階（Ｃ）の圧力に近い圧力でこ
   の溶剤相に吸収させ（段１１２ｉｄ）て熱を外部流体に
   与え、溶剤相（Ｓ）は脱着によって生ずる液相で構成さ
   れ、又、脱着から吸収へ送られる溶剤相（Ｓ＞と吸収か
   ら脱着へ送られる溶液（Ｍ）との間で熱交換を行なうも
   ので、それぞれ、先ず（段階ａ）第１流体と、次に（段
   階ｂ）第２流体との熱交換によって実施される少なくと
   も連続２段階において脱着混合物を凝縮し、第２流体は
   外部の流体であることと、段ｌＩｌ！１（ａ）で用いら
   れる第１流体は溶液（Ｍ）の少なくとも一部分で構成さ
   れており、段階（ａ）の前記熱交換後、前記第１流体は
   、次に、脱着へ送られることと、そして、溶液（Ｍ）の
   溶剤相（Ｓ）並びに脱着した混合物（段階ａ）との前記
   熱交換が同時交換であることを特徴とする方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の方法であって、段階（
   Ｃ）を施した部分（Ｆｌ）と異なる、段階（ｂ）から来
   る凝縮した混合物（Ｆ）の一部分（Ｆ２）が減圧され比
   較的低圧で蒸発され（段階ｆ）低温を与え、得られる蒸
   気相（Ｆ２）は段階（Ｃ）から生ずる蒸気相（Ｆｌ）に
   結合され、結果的混合物（Ｆ１＋Ｆ２＞は段階（ｄ）を
   施され、段階（ｄ）に次いで段階（「）で生じた低温に
   よって補足冷却が行なわれて溶液（Ｍ）が得られるよう
   にし然る後これを前記のように加熱することを特徴とす
   る方法。 ３）　特許請求の範囲第１項又は第２項記載の方法であ
   って、動作流体が連続的３段階で凝縮され、第３段階（
   ｅ）の特徴が段！Ｉ＠　（ｈ）から出る動作流体（Ｆ）
   が２部分に分かれることＣあり、段階（ｂ）から発生す
   る動作流体（Ｆ）の少なくとも蒸気相から構成される動
   作流体の部分（Ｆｌ）が段階（Ｃ）で生ずる低温の一部
   を用いて完全に凝縮され、次に、段階（Ｃ）の過程で減
   圧され、比較的低圧で蒸発され、前記の低温を生じ、こ
   れは段階（ｅ）において動作流体へ伝達され、段階（ｂ
   ）から生じた動作流体の段階（ｂ）から生じた動作流体
   （Ｆ）の少なくとも液相の一部から構成される段階すか
   ら１じた動作流体の残りの部分（Ｆ２）が、段階（ｆ）
   の過程において減圧され、段階（Ｃ）の圧力に近い圧力
   で少なくとも部分的に蒸発され、以下に定義する段階（
   ｑ）に必要な低温を−１じ、段階（Ｃ）から生じた部分
   （Ｆｌ）と減圧され　１゜少なくとも部分的に蒸発され
   た、段階（ｆ）から生じた部分（Ｆ２）は結合され、溶
   剤相（Ｓ）と接触され、段階（Ｃ）の圧力に近い圧力で
   この溶剤相中に部分的に吸収され、段階（ｄ）の過程に
   おいて外部流体に熱を供給し、段階（ｄ）から生じた蒸
   気と液体の混合物は段階（Ｇ）の過程で、段階（ｆ）で
   生じた低温を受け入れて、動作流体（Ｆ）の溶剤相（Ｓ
   ）への吸収を続けるようにし、段階（ｑ）から生ずる溶
   液（Ｍ）は段階（ａ）の圧力に近い圧力で加熱されて、
   動作流体（Ｆ）を構成し、かつ段階（ａ）へ送られる蒸
   気相と溶剤相（Ｓ）を構成し段１１１（１へ送られる液
   相とを生じ、溶液（Ｍ）の前記加熱に必要な熱の少なく
   とも一部分は段１＠（ａ）において動作流体（Ｆ）との
   熱交換によって供給されることを特徴とする方法。 ４）　特許請求の範囲第１項〜第３項記載のうちいずれ
   か１つによる方法であって、この際、動作流体（Ｆ）が
   次のリストに示１少なくとも２成分によって構成されて
   いる方法。づなわら、メタン、エタン、プロパン、ｎ−
   ブタン、イソブタン、ｎ−ペンタン、イソペンタン、ネ
   オペンタン、エチレン、プロピレン、ブテン１、ブテン
   ２、ｎ−ヘキサン、イソヘキサン、２．２−ジメチルブ
   タン、２．３−ジメチルブタン、３−メチルペンタン、
   四弗化メタン、モノ塩化三弗化メタン、三弗化メタン、
   三弗化モノ臭化メタン、モノ塩化五弗化エタン、モノ塩
   化二弗化メタン、二塩化二弗化メタン、塩化二弗化メタ
   ン、四塩化二弗化エタン、三塩化三弗化エタン、二塩化
   四弗化エタン、塩化二弗化エタン、モノ塩化、モノ弗化
   メタン、二弗化メタン、モノ弗化メタン、五塩化モノ弗
   化エタン、六弗化エタン、二塩化三弗化エタン、塩化四
   弗化エタン、三弗化エタン、塩化三弗化エタン、塩化二
   弗化エタン、三弗化エタン、二弗化エタン、三弗化プロ
   パン、三弗化プロパン。 ５）　特許請求の範囲第１項〜￥３４項記載のうちいず
   れか１つによる方法で！あって、この際、溶剤（Ｓ）が
   パラフィン系、芳香族系又はナフテン系の、炭素原子数
   が少なくとも６に等しい炭化水素、炭化水素油、ハロゲ
   ン化炭化水素、分子式がＣＨａ　ＯＨ，Ｒ−ＣＨ２０Ｈ
   ，ＲＣＨＯＨ−Ｒ−又はＲＲ−Ｒ′Ｃ−ＯＨのアルコー
   ル、分子式がＲ−ＣＨＯのアルデヒド、分子式がＲＲ＝
   　Ｃ＝Ｏのケトン、分子式がＲ−Ｃ０Ｏ−Ｒ′のエステ
   ル、分子式がＲ−０−Ｒ−のエーテル、分子式がＲ−Ｃ
   ＯＯＨの有機酸であって、Ｒ，Ｒ”、Ｒ”がそれら自体
   部分的に置換することのできる炭化水素基を示し、溶剤
   （Ｓ＞はこれらの物質の混合物で橋成されていでもよい
   方法。 ６）　特許請求の範囲第１項〜第５項記載のうちいずれ
   か１つによる方法であって、動作流体（Ｆ）の凝縮圧が
   ０．５〜５ＭＰａの間にあり、動作流体（Ｆ）の蒸発圧
   力が０．１とＩＭＰａの間にあり、動作流体（Ｆ）の液
   体溶剤相（Ｓ）への吸収圧力が０．１とＩＭＰａの間に
   あり、溶液（Ｍ）の加熱圧力が０．５と５ＭＰａの間に
   あることを特徴とする方法。 ７）　特許請求の範囲第１項〜第６項記載のうちいずれ
   か１つによる方法であって、溶液（Ｍ）の最高加熱温度
   が１００℃〜３００℃の間にあす ることを特徴とする方法。 ８）　特許請求の範囲第１項〜第７項のうちいずれか１
   つによる方法であって、低温発生の最低温度が−１０〜
   −１６０℃の間にあることを特徴とする方法。 ９）　特許請求の範囲第１項〜第８項のうちいずれか１
   つによる方法であって、段階（ｈ）の後に、動作流体（
   Ｆ）が凝縮され及び／又は過冷却され、少なくとも部分
   的に蒸発されて、独特の３流束熱交換器において外部流
   体に低温を供給することを特徴とする方法。 １０）　特許請求の範囲第１項〜第９項記載のうちいず
   れか１つによる方法で、この際、段階（ｂ）と（ｄ）の
   過程において外部流体に供給される熱がＯ℃〜２００℃
   の間にある温度水準にある方法。