WO1987007360A1 - Heat exchanging system - Google Patents

Description

明 書 熱 交 換 シ ス テ ム

技術分野

本発明 は低温熱エネ ルギお よ び冷熱エネ ルギを利用 し て高温の熱エネ ルギを発生せ し め る 熱交換 シ ス テ ム に関 し 、 具体的 に は太陽熱ま た は廃熱に よ る 熱エネ ルギそ の 他定温熱エネ ルギを熱源 と し て高温の熱エネ ルギを取 り 出す熱交換 シ ス テ ム 、 お よ びデ ィ ーゼルエ ン ジ ン 、 ガ ス ェ ン ジ ン等の 内燃機関お よ び温度差ェ ン ジ ン を組み合せ て熱エネ ルギの有効利用 を 図 り つつ発電機を駆動す る よ う に し た温度差駆動式発電併用熱交換 シ ス テ ム に関す る 背景技術

ヒ ー ト ポ ン プは、 熱媒の気化に際 し て取 り 込ま れ る 気 化熱お よ び熱媒の液化の 際に放出 さ れる 凝縮熱を利用 し て熱エネ ルギの移動お よ び伝達を行 う も ので あ る が、 例 え ば室外の大気温度が低下す る ほ ど益々 暖か く な る 暖房 機即 ち逆ス ト ー ブは こ の ヒ ー ト ポ ン プを利用 し た も ので あ る 。 従来、 ヒ ー ト ポ ン プを他の熱機関で駆動す る よ う に し た逆ス ト ー ブが知 ら れて い る 。 こ れは、 低い外気 と 定温度熱源 と の 間で熱機関を動か し 、 そ の熱機関の 出力 軸 に 自動遠心ク ラ ッ チ を介 し て電動機を接続 し 、 前記熱 機関の動力が充分大 き い と き は制御器で 自動的に前記 ク ラ ッ チ をつ な いで直接熱機関の動力 （出力） で ヒ ー ト ポ ン プを駆動 し 、 該ポ ン プで定温度熱源か ら 熱を汲み上げ て放熱部へ導 き 、 ま た前記熱機関の動力が充分でな い と き は、 同様に前記制御器に よ り 前記 ク ラ ッ チ を切 っ て前 記電動機で ヒ ー ト ポ ン プを駆動す る よ う に し た も の であ る 0

上述 し た 自動 ク ラ ッ チお よ び制御器を用 い た逆ス ト ー プあ る い は暖房装置で は、 熱機関の動力が充分でな い と き に熱機関側の動力 を切 っ て電動機の動力 に よ り ヒ ー ト ポ ン プを駆動す る ので、 電動機に大電力が必要であ り 、 ま た熱機関側の動力 の変化に制御器お よ び 自動 ク ラ ッ チ が適確に追従せず、 結局電動機が働か な い ま ま 熱機関側 の低下 し た動力で ヒ 一 ト ポ ン プを駆動す る こ と と な り 、 ヒ ー ト ポ ン プ し たが っ て逆ス ト 一ブが有効に働か な い と い っ た欠点があ る 。 ま た電動機は ヒ ー ト ポ ン プの圧縮器 に連結 さ れる が、 暖房機と し て は通常電動機 と 圧縮器 と が一体に組み込ま れた密閉形の も のが一般的で あ り 、 こ の よ う な も の に さ ら に熱機関の 回転出力軸を連結す る こ と は構造的な無理が生 じ 、 連結部か ら ヒ ー ト ポ ン プ系内 の熱媒体が漏れ出 る と い っ た不具合が起 る 。 圧縮器 と 電 動機が分離 し た非密閉形の も の は、 圧縮器、 電動機 と も に大型であ っ て、 こ の種の暖房機に は適 さ な い。

ま た、 従来力、 ら 、 ガス タ ー ビ ン や デ ィ ーゼルエ ン ジ ン 等に よ っ て発電機を回 し 、 デ ィ ーゼルエ ン ジ ン等の排熱 を他の加熱装置等の熱源 と し て利用 し 、 こ れに よ つ て電 気 と 熱を同時に供給す る 熱併給発電 シ ス テ ム が知 ら れて い る 。 こ の場合、 ディ ーゼルエ ン ジ ン を駆動す る の に用 い た燃料が、 一部は電気工ネ ルギに、 他の一部は熱エネ ルギに変化 し た も の であ り 、 直接発電機を回転 さ せ る の は あ く ま でデ ィ ーゼルエ ン ジ ンであ り 、 し か も そ の排熱 を再び発電の エネ ルギ と し て利用す る こ と は行われて い な い。

上述 し た従来か ら知 ら れて い る 熱併铪発電 シ ス テ ム は、 電気 と 熱を同時に取 り 出す シ ス テ ム で あ り 、 燃料等の一 次エネ ルギ源の利用効率を高め る も のであ る が、 発電に 限 っ てみればデ ィ ーゼルエ ン ジ ン の能力で発電がな さ れ る た め に、 発電効率はデ ィ ーゼルエ ン ジ ン の効率を超え る こ と はで き ず、 排熱を利用す る こ と な く 捨ててい た従 来の単独の発電 シ ス テ ム と 変 ら な い。

し たが っ て本発明 は、 太陽熱あ る い は廃熱を利用 し 、 あ る い は こ れ ら の太陽熱、 廃熱を利用で き な い環境下で も ヒ ー タ 、 バ一ナ、 ボイ ラ 等の定常熱源を利用 し て装置 自 体を単独 し て稼働 し 、 低温熱エネ ルギか ら 高温の熱ェ ネ ルギを取 り 出す こ と の で き る 熱交換 シ ス テ ム を提供す る こ と を 目 的 と す る 。

本発明 は ま た、 低温の熱エネ ルギ、 デ ィ ーゼルェ ン ジ ン の 回転駆動エネ ルギ、 デ ィ ーゼルエ ン ジ ン の発生熱ェ ネ ルギ、 そ の他任意の熱源装置で得 ら れ る 熱エネ ルギを 発電の エネ ルギ と し て利用 し、 高効率の発電を行い得 る よ う に し 、 し か も 系 内 に組み込ま れ る 温度差エ ン ジ ン を 特別に耐圧構造 と す る 必要がな く 、 そ の潤滑 も効率よ く な し得、 全体 と し て コ ンパ ク ト に構成 し得 る 高効率の温 度差駆動式発電併用熱交換 シ ス テ ム を提供す る こ と を 目 的 と す る。

発明の開示

即 ち本発明 に よ る 熱交換 シ ス テ ム は、 放熱器、 蒸発器 お よ び圧縮器を熱媒体循環路で閉系路状に結ん だ加熱サ ィ ク ル部 と 、 凝縮器、 蒸発器お よ びタ ーボエ ン ジ ン を熱 動力媒体循環路で閉系路状に結んだ熱動力サイ ク ル部 と を有 し、 前記タ ーボエ ン ジ ン の 出力軸を前記圧縮器に連 結 し て該圧縮器の駆動源 と し 、 前記熱動力媒体循環路の 蒸発器を定熱源で加熱す る よ う に し た も の であ る 。

ま た本発明の熱併耠発電 シ ス テ ム あ る い は発電併用熱 交換 シ ス テム は、 放熱器 と蒸発器 と を結ぶ主熱媒体循環 路に温度差エ ン ジ ン を設け、 前記温度差エ ン ジ ン の 出力 軸 に発電機を取 り 付け、 内燃機関の運転に よ る生成熱お よびそ の他の外部熱源装置の集熱を副熱媒体循環路を介 し て前記蒸発器へ供給 し、 前記温度差エ ン ジ ン に よ っ て 前記発電機を駆動 し、 前記放熱器お よ び前記蒸発器に よ る 熱交換動作と と も に前記発電機に よ る 発電動作を行わ せ る も の で あ る 。

こ の場合、 前記タ ーボエ ン ジ ン お よ び前記圧縮器、 あ る い は前記温度差エ ン ジ ン お よ び前記発電機は、 密閉 し た圧力容器内 に収納 さ れ、 該容器内 に熱媒体が充満 さ れ る よ う に し、 こ れに よ つ て前記タ ーボエ ン ジ ン あ る い は 圧縮器等が特別な耐圧構造にす る 必要がな く な り 、 全体 と し て コ ンパ ク ト に構成 さ れ る と と も に、 定温度熱源の 故に安定 し た熱交換作用が も た ら さ れ、 さ ら に太陽熱あ る い は廃熱を利用で き な い環境下で も 、 ヒ ー タ 、 パーナ、 ボイ ラ 等の定温熱源で熱動力サ イ ク ル部の熱交換器即 ち 蒸発器を加熱す る の で、 本装置 自体を独立 し て稼働で き 、 例え ば吸収式冷温水発生機と 同 じ ょ う な使用が可能 と な る o

図面の簡単な説明

第 1 図 は本発明の実施例 に係 る 熱交換 シ ス テ ム の概略 図、 第 2 図 は本発明の他の実施例 に係 る 熱交換 シ ス テ ム の概略図、 第 3 図 は第 2 図の実施例 に お け る 圧力容器の 内部構造を示す断面図、 第 4 図 は第 1 図 に示す実施例の 変形形態を示す概略図、 第 5 図は第 1 図 ま た は第 2 図の 実施例の放熱器お よ び凝縮器の変形配置例を示す概略断 面図、 第 6 図 は本発明の実施例 に係 る 発電併用熱交換 シ ス テ ム の概略図、 第 7 図 は第 6 図 に示す実施例 に お け る 圧力容器の 内部構造を示す断面図であ る 。

発明を実施す る た め の最良の形態

本発明を よ り 詳細 に説明す る た め に、 以下添附図面に し たが つ て こ れを説明す る 。

第 1 図 は本発明 の シ ス テ ム を加熱装置 と し て実施す る 場合を示 し た も のであ る 。 本実施例の加熱装置 は全体 と し て符号 Aで示す加熱サ イ ク ル部 と 、 符号 B で示す熱動 力 サ イ ク ル部 と で構成 さ れ る 。 ま ず、 加熱サ イ ク ル部 A は、 加熱対象部 C に熱を与え る放熱器 1 と 、 加熱装置の ら 定温度熱源 と し て構成 さ れ る 蒸発器 2 と 、 熱動力サ イ ク ル部 B の エキスパ ン ダ （ タ ーボエ ン ジ ン） 1 2 に よ り 駆 動 さ れる圧縮器 4 と を有 し、 こ れ ら の放熱器 1 、 蒸発器 2 、 お よ び圧縮器 4 を配管 6 で閉回路状に結び、 こ の系 内 に例えばフ ロ ン等の熱媒体を封入す る こ と に よ り 構成 さ れ る 。 圧縮器 4 と し て は、 こ の実施例で は、 タ ー ビ ン 形式の も のが採用 さ れ る 。 ま た蒸発器 2 は、 こ の加熱サ ィ ク ル部 A の系外 に あ る太陽熱集熱装置あ る い は各種の 廃熱回収装置 につ なが る配管 7 に よ つ て温熱が導入 さ れ 該温熱 と系内の熱媒体 と の 間で熱交換がな さ れる よ う に 構成 さ れてい る 。 な お、 図示の実施例で は さ ら に、 本装 置を冷房機 と し て使用す る 場合の切換弁 も設けてあ る が こ れにつ い て は後述す る 。

熱動力サイ ク ル部 B は、 例え ば屋外の冷気に さ ら さ れ る 凝縮器 1 1 と 、 定温度熱源 （ ヒ ー タ 、 パーナ等） 1 7 と の 間で熱交換を行 う 蒸発器 1 3 と 、 温度差エ ン ジ ン と な る エキ スパ ン ダ （ タ ーボエ ン ジ ン） 1 2 と 、 こ れ ら を 閉回路状に結んで熱動力媒体循環路を形成す る 配管 1 4 と 力、 ら 構成 さ れて い る 。 タ ー ボエ ン ジ ン 1 2 は、 配管 1 4 の入口側に ノ ズルを設けた タ ー ビ ン形式の回転動力 機と し て構成 さ れ、 そ の 回転出力軸 1 5 は加熱サ イ ク ル 部 A の圧縮器 4 の入力軸 に連結 さ れ る 。 熱動力サ イ ク ル 部 B の配管 1 4 に は必要に応 じ て ポ ン プ 1 6 が設け ら れ る 。 配管 1 4 内 に は例え ばフ ロ ン等の よ う な気液変化す る 熱媒体が封入 さ れ、 こ の熱動力サイ ク ル部側の熱媒体 を こ こ で は熱動力媒体 と 称す る こ と と す る 。

こ の よ ό な構成で ま ず熱動力 サ イ ク ル部 B の動作につ い て説明すれば、 凝縮器 1 1 が対面 し て い る 屋外の 冷気 と Β 側蒸発器 1 3 の定温度熱源 （ ヒ ー タ 1 7 ) と の 間 に 或 る 温度差があ る と 、 前記熱源に よ り 蒸発器 1 3 で気化 し た 熱動力 媒体 の 気体 は 配管 1 4 か ら タ ー ボエ ン ジ ン 1 2 に導入 さ れた後、 凝縮器 1 1 で外冷気に よ り 液化 し 、 再び蒸発器 1 3 で気化 し て系 内 を循環す る 。 タ 一ポェ ン ジ ン 1 2 の 内部は、 凝縮器 1 1 に お け る 熱動力媒体の気 体か ら 液体への相変化に伴 う 体積の収縮に よ る 吸引 に よ つ て負圧状態に な っ てお り 、 配管 1 4 か ら 導入 さ れ る 気 体状の熱動力媒体の ノ ズル噴出 に よ り タ ー ビ ン の 口 一 夕 を回転せ し め、 出力軸 1 5 に 回転動力 を与え る 。 屋外の 冷気が温度低下すればす る 程、 凝縮器 1 1 と Β 側蒸発器 1 3 と の部分で温度差が大 き く な り 、 配管 1 4 か ら タ ー ボエ ン ジ ン 1 2 への気体噴出力 は強 く 、 大 き な動力が出 力 さ，れ る 。 こ の動力 は前述の如 く 加熱サ イ ク ル部 Α の圧 縮器 4 の駆動源 と な る 。

一方、 加熱サ イ ク ル部 A で は、 系内 の熱媒体は第 1 図 の実線矢印の如 く 放熱器 1 、 A側蒸発器 2 、 圧縮器 4 の 間を循環す る 。 熱媒体 は A側蒸発器 2 で前記の配管 7 に よ る 定温度熱源に よ り 気化 し 、 圧縮器 4 を経て放熱器 1 で凝縮 さ れて液化 し 、 こ の凝縮の 際に放熱器 1 か ら 加熱 対象部 C 例え ば室内 に熱を放出す る 。 液化 し た熱媒体は 再び A 側蒸発器 2 へ戻 さ れ、 こ の よ う に し て気液変化 し つつ系内を循環 し て放熱器 1 に よ る加熱を行 う 。 こ の加 熱サイ ク ル部 Aで は圧縮器 4 の動作に よ り 熱媒体の循環 が行われる が、 本実施例の圧縮器 4 の駆動は、 前述の如 く 熱動力サイ ク ル部 B の外気 と 定温度熱源 1 7 と の温度 差を利用 し た タ ーボエ ン ジ ン 1 2 に よ り な さ れ る 。

加熱装置を冷却 （冷房） 装置 と し て使用す る た め に、 図示の実施例で は配管 6 の径路に電動式 4 方弁 1 8 が設 け ら れ る 。 暖房モー ド の と き は加熱サ イ ク ル部 A で熱媒 体は実線矢印の如 く 流れる が冷房モー ド時に は破線矢印 の如 く 冷媒が流れ、 こ の場合は前記放熱器 1 が蒸発器 と し て作用 し、 前記蒸発器 2 が凝縮器 と し て作用 し 、 冷却 対象部 C に冷却空気が送出 さ れ る 。 蒸発器 2 に凝縮器 と し ての作用 を行わせ る た め に適当 な冷却搭が設置 さ れ、 ま た熱動力サイ ク ル部 B の定温度熱源と し て例え ば ヒ ー 夕 、 ノ、 *ーナ あ る い はボイ ラ の高温熱が供給 さ れ る が、 系 内 の熱動力媒体の流れ方向、 し たが っ て タ ーボエ ン ジ ン 1 2 の 回転方向 は変 ら な い。

第 2 図の実施例 にお いて は、 加熱サイ ク ル部 A は、 加 熱対象部 C に熱を与え る放熱器 1 と 加熱装置の定温度熱 源 と し て構成さ れ る 蒸発器 2 と を結ぶ配管 6 に、 電動機 5 に よ り 駆動 さ れ る 予備圧縮器 3 と 、 前述 し た熱動力サ イ ク ル部 B の タ ーボエ ン ジ ン 1 2 に よ り 駆.動 さ れる 圧縮 器 4 と を有 し、 前記 タ ーボエ ン ジ ン 1 2 お よ び圧縮器 4 が圧力容器 2 0 に収容 さ れてい る 。 こ れ ら の放熱器 1 、 蒸発器 2 、 予備圧縮器 3 、 圧力容器 2 0 お よ び圧縮器 4 を配管 6 で閉回路状に結び、 こ の系内 に例え ばフ ロ ン等 の熱媒体を封入す る こ と に よ り 加熱サ イ ク ル部 A が構成 さ れ る 。 ま た圧縮器 3 お よ び電動機 5 はケース に一体に 組み込ま れた密閉型の も のが好適に採用 さ れ る 。 な お、 第 2 図の実施例で は第 1 図 と 同様の構成部材 に つ い て は 同一の符号を付 し て あ り 、 かっ こ の部分の重複 し た説明 はで き る だ け省略す る 。

熱動力 サ イ ク ル部 B は、 例え ば屋外の冷気に さ ら さ れ る 凝縮器 1 1 と 、 B 側熱源 （太陽熱集熱装置等） と の間 で熱交換を行 う 蒸発器 1 3 と 、 圧力容器 2 0 に収容 さ れ た温度差エ ン ジ ン と な る タ ー ボエ ン ジ ン 1 2 と 、 こ れ ら を 閉 回 路状 に 結ん で熱動力 媒体循環路を形成す る 配管 1 4 と か ら構成 さ れて い る 。 蒸発器 1 3 は前述 し た加熱 サ イ ク ル部 A の蒸発器 2 と 同 じ温熱源に接練 さ れて も よ い。 タ ーボエ ン ジ ン 1 2 は、 圧力容器 2 0 内 に媒体導入 口 を開 口 し た タ ー ビ ン形式の 回転動力機と し て構成 さ れ、 そ の 回転出力軸 1 5 は加熱サ イ ク ル部 A の圧縮器 4 の入 力軸 に連結 さ れて い る 。

第 3 図 は第 2 図の実施例 に係 る 圧力容器 2 0 お よ び こ の 内部 に収容 さ れる タ ーボエ ン ジ ン 1 2 、 圧縮器 4 を示 し た断面図であ る 。 容器 2 0 内の 夕 一ボエ ン ジ ン 1 2 の 媒体導入口 1 2 a お よ び圧縮器 4 の媒体導入口 4 a は該 容器内 に開 口 し てお り 、 ま た それ ら の吐出 口 1 2 b , 4 b は該容器の吐出 口 2 5 , 2 6 に連通 さ れてい る 。 前 述 し た熱媒循環路お よ び熱動力媒体循環路 は それぞれ配 管 6 , 1 4 を介 し て圧力容器 2 0 の導入 口 2 4 に連通 さ れ、 こ れに よ つ て容器内 に媒体が充満 さ れ、 さ ら に導入 Ρ 1 2 a , 4 a 力、 ら タ ーボエ ン ジ ン 1 2 お よ び圧縮器 4 に導入 さ れ る 0 圧力容器 2 0 内 に は さ ら に タ ーボェ ン ジ ン 1 2 の 出力軸 1 5 を潤滑す る た めの潤滑油 ポ ン プ 2 1 潤滑油配管 2 7 お よ び油溜め 2 2 が設け ら れ、 さ ら に必 要-に応 じ て媒体 ( フ ロ ン） お よ び潤滑油の 回収 口 2 8 が 形成 さ れ る 。 夕一ボエ ン ジ ン 1 2 お よ び圧縮器 4 は圧力 容 2 0 内 に収容 さ れ る 閼係か ら 、 特別に耐圧構造に構 成す る必要は な い 0

こ の よ う な構成で .ま ず熱動力サ イ ク ル部 B の動作につ い て説明すれば 、 is ¾ 丄 丄 が対面 し て い る屋外の冷気 と Β 側蒸発器 3 の前記熱源と の 間 に或 る 温度差があ る と、 前記熱源に よ り 蒸発器 1 3 で気化 し た熱動力媒体の 気体は配管 1 4 か ら圧力容器 2 0 内 に導入 さ れ、 該容器 内の力 Π圧気体が タ一ボェ ン ジ ン 1 2 に導入さ れた後、 該 タ —ボェ ン ジ ン 1 2 の吐出 口 に連結 さ れた配管か ら 凝縮 器 1 1 へ流入 し、 該凝縮器 1 1 で外冷気に よ り 液化 し 、 再び蒸発器 1 で気化 し て系内 を循環す る 。 タ ーボェ ン ジ ン 1 2 の 内部は、 凝縮器 1 お け る 熱動力媒体の気 体力ヽ ら液体への相変化に伴 う 体積の収縮に よ る 吸引 に よ つ て負圧状態 な つ てお り 、 圧力容器 2 0 内 に充満 し た 気体状の熱動力媒体に よ り タ ― ビ ン の ロ ー タ を回転せ し め、 出力軸 1 5 に回転動力 与え る 。 屋外の冷気が温度 低下すればす る程、 凝縮器 1 1 と B 側蒸発器 1 3 と の部 分で温度差が大 き く な り 、 配管 1 4 か ら圧力容器 2 0 へ の気体噴出力 は強 く 、 大き な動力が出力 さ れ る 。 こ の動 力 は前述の如 く 加熱サイ ク ル部 A の圧縮器 4 の駆動源と な る 。

一方、 加熱サ イ ク ル部 Aで は、 系内 の熱媒体は電動機 5 に よ る圧縮器 3 の作動に よ り 、 第 2 図の実線矢印の如 く 放熱器 1 、 A側蒸発器 2 、 圧力容器 2 0 、 圧縮器 4 お よ び電動機駆動圧縮器 3 の 間を循環す る 。 熱媒体は A側 蒸発器 2 で前記の定温度熱源に よ り 気化 し 、 圧縮器 4、 電動機駆動圧縮器 3 を経て放熱器 1 で凝縮 さ れて液化 し、 こ の凝縮の 際に放熱器 1 か ら加熱対象部 C 例え ば室内 に 熱を放出す る 。 液化 し た熱媒体は再び蒸発器 2 へ戻 さ れ、 こ の よ う に し て気液変化 しつつ系内 を循環 して放熱器 1 に よ る 加熱を行 う 。 こ の加熱サ イ ク ル部 Aで は上述の如 く 電動機駆動の圧縮器 3 の動作に よ り 熱媒体の循環が行 われ る が、 本実施例で は、 こ れに付加 し て圧縮器 4 の作 動 に よ り 熱媒体の循環がな さ れ る 。 圧縮器 4 の駆動は、 前述の如 く 熱動力サ イ ク ル部 B の外気 と 廃熱等の熱源 と の温度差を利用 し た タ ーボエ ン ジ ン 1 2 に よ り な さ れ、 こ の圧縮器 4 の作動分だ け電動機駆動圧縮器 3 の動作が 軽減 さ れ、 電動機 5 の容量お よ び電力が小 さ く てすむ。 熱動力サ イ ク ル部 B に お け る 温度差が充分大 き く 、 タ ー ボエ ン ジ ン 1 2 の駆動力が大の と き は、 こ の予備の圧縮 器 3 は働か さ な く て も よ く 、 電動機 5 は休止 さ せ る こ と がで き る 。 な お、 設置環境、 周 囲条件等に よ り 、 圧縮器 4 の動力だ けで JS ¾s さ せた い と き は圧 ¾S ¾s 3 に対 し てバ ィ パ ス管 8 を配管 6 に設け、 弁 9 を開 い て圧縮器 3 を除 い た運転状態 と す る こ と も で き る 。 電動機 5 の铪電線に は イ ンバ一 夕 6 0 が設け ら れ、 こ れに よ っ て電動機 5 の 回転数制御がな さ れ る 。 そ の場合、 加熱サ イ ク ル部 A の 配管 6 を流れ る 熱媒体の圧力が制御部お よ び検出部を介 し て取 り 込ま れ、 熱媒体の圧力等に応 じ て 自動的 に電動 機の 回転数制御がな さ れ、 ま た電動機の停止 と 同時にバ ィ パ ス管 8 の切換弁 9 の 自 動開成がな さ れ る 。 こ の加熱 装置を冷却 （冷房） 装置 と し て使用す る た め に 、 こ の実 施例で も 配管 6 の径路に電動式 4 方弁 1 8 が設け ら れて い る 。

こ の第 2 図の実施例 に よ れば、 電動機-駆動の圧縮 と外気、 温熱源間の温度差利用 の圧縮器 4 と を系内 に 直 列 につ な ぎ、 相互に捕完 し 得 る よ う に し た ので、 両圧縮 器 3， 4 の一方が不作動 と な つ て も熱交換装置の機能が 失われ る こ と はな く 、 外気温度が低下す る ほ ど電動機駆 動側の圧 ¾S ¾ff 3 の動力が少 く てすみ、 場合に よ つ て は休 止す る こ と も可能で、 しか も放熱部か ら は高温の熱が放 出 さ れ る 効果が も た ら さ れ る 。 加熱サ イ ク ル部に組み込 ま れ る 圧縮器 3 は電動 体に な つ た密閉型の も の を 使用で き 、 タ一ボェ ン ジ ン お よ び圧縮器 4 は全体が圧力 容器内 に収容 さ れてい る の で耐圧構造で あ る 必要は な く ま た潤滑油 ポ ン プ も 圧力容器に 内蔵せ し め、 外部か ら 潤 滑油を供铪す る こ と な < 該谷器内で潤滑を行 う の で潤滑 作用が良好かつ効率よ く 行い得、 全体 と し て コ ンパ ク ト に構成で き る 。

第 4 図 は冷温水供袷装置 と し て構成 し た本発明 の実施 例 に係 る 熱交換 シ ス テ ム の概略図で あ る 。 こ の実施例で も全体 と し て符号 A で示す加熱サイ ク ル部 と 、 符号 B で 示す熱動力 サ イ ク ル部 と で構成 さ れ る 。 ま ず、 加熱サ イ ク ル部 A は、 加熱対象部 C に熱 （温熱水） を与え る 放熱 器 （冷温水熱交換器） 1 と 、 加熱サ イ ク ル部 A の定温度 熱源 （大気） と し て構成 さ れ る蒸発器 （空気熱交換器） 2 と 、 後述す る 熱動力 サ イ ク ル部 B の タ ー ボエ ン ジ ン 1 2 に よ り 駆動 さ れ る 圧縮器 4 と を有 し 、 こ れ ら の放熱 器 1 、 蒸発器 2 、 圧縮器 4 を配管 6 で閉回路状に結び、 こ の系内 に例え ばフ ロ ン等の熱媒体を封入す る こ と に よ り 構成 さ れ る 。 な お圧縮器 4 お よ び前記タ ーボエ ン ジ ン 1 2 はケー ス に一体に組み込ま れた密閉型の も のが好適 に採用 さ れる 。 圧縮器 4 と し て は、 こ の実施例で は、 タ — ビ ン形式の も のが採用 さ れ る 。 ま た蒸発器 2 は、 こ の 加熱サ イ ク ル部 A の設置 さ れ る 室内 の暖気、 温熱風あ る い は 期の野外暖気に よ る 温熱が導入 さ れ、 該温熱 と 系 内 の熱媒体 と の 間で熱交換がな さ れ、 冷風が放出 さ れ る よ う に構成 さ れて い る 。 な お、 図示の実施例で は さ ら に、 本装 Sを冷水供給機 と し て使用す る 場合の切換弁 1 8 が 設けて あ る 。

熱動力サ イ ク ル部 B は、 例え ば屋外の冷気そ の他の低 温雰囲気に さ ら さ れ る 凝縮機 （低温側熱交換器） 1 1 と 、 定温度熱源 と の 間で熱交換を行 う 蒸発器 （高温側熱交換 器） 1 3 と 、 温度差エ ン ジ ン と な る タ ーボエ ン ジ ン 1 2 と 、 こ れ ら を閉回路状に結んで熱動力媒体循環路を形成 す る 配管 1 4 と 力、 ら 構成 さ れて い る 。 タ ー ボエ ン ジ ン 1 2 の 回転出力軸 1 5 は加熱サイ ク ル部 A の圧縮器 4 の 入力軸 に連結 さ れ る 。

熱動力サ イ ク ル部 B の凝縮器 1 1 に は冷却搭 6 1 が配 管 6 2 を介 し て連結 さ れ、 こ の 間を冷却水ポ ン プ 6 3 に よ っ て冷水が循環す る よ う に な っ てい る 。 冷却搭 6 1 は 内蔵 し た フ ァ ン に よ り 周 囲の空気を温風 と し て放出 （放 熱） す る よ う に構成 さ れて い る 。 熱動力サイ ク ル部 B の 蒸発器 1 3 に は、 図示の実施例で は、 .図示 し な い加熱源 に よ り 得 ら れ た 定温 の 熱水 1 9 が供耠 さ れて該蒸発器 1 3 にて系内の前記熱動力媒体 と の 間で熱交換がな さ れ る 。 B側蒸発器 1 3 にお け る 定温度熱源 と し て は、 こ の ほか例え ばボイ ラ か ら の蒸気供给、 あ る い はノ ーナ あ る い は ヒ ータ 1 7 等に よ る 蒸発器の 直接加熱等の手段が採 用 さ れ得 る 。 圧縮器 4 お よ びタ ーボエ ン ジ ン を収容 し た 圧力容器 2 0 の 内部構造は第 3 図 と 同様であ り 、 こ れに つ い て の説明 は省略す る 。

こ の実施例 にお いて も 、 圧縮器 4 の駆動 は、 熱動力 サ イ ク ル部 B の外気 と 定温度熱源 （例え ば図示の如 く ヒ ー タ 1 7 ) と の温度差を利用 し た タ ーボエ ン ジ ン 1 2 お よ び圧力容器 2 0 内 の加圧媒体に よ り な さ れる 。

一方、 加熱サ イ ク ル部 Aで は、 系内の熱媒体は、 第 1 図の実線矢印の如 く 圧縮器 4 か ら 切換弁 1 8 を経て蒸発 器 2 、 放熱器 1 、 切換弁 1 8 か ら圧力容器 2 0 に入 り 、 圧力容器 2 0 内の圧縮器 4 に入 り 、 こ れ ら の 間を循環す る 。 熱媒体は こ の A側蒸発器 2 で前記の定温度熱源に よ り 気化 し、 放熱器 1 で凝縮 さ れて液化 し 、 こ の凝縮の 際 に放熱器 1 か ら 冷温水配管 3 0 を介 し て温熱水を加熱対 象部 C へ供給す る 。 液化 し た熱媒体は再び蒸発器 2 へ戻 さ れ、 こ の よ う に し て気液変化 しつつ系内を循環 し て放 熱器 1 に よ る 温熱水供給を行 う 。

電動式 4 方弁 1 8 の切 り 換え に よ り 温熱水供铪装置を 冷水供给装置 と し て使用す る こ と がで き る 。 温水供給モ 一 ドの と き は熱媒体は前述の如 く 実線矢印の如 く 流れ る が冷水供袷モー ド時に は破線矢印の如 く 冷媒が流れ、 こ の場合は前記放熱器 1 が蒸発器 と し て作用 し 、 前記蒸発 器 2 が凝縮器 と し て作用 し 、 冷却対象部 C に冷却水が送 出 さ れる 。'前記蒸発器 2 に凝縮器 と し ての作用 を行わせ る た め に適当 な冷却搭を設置 し て も よ い。

第 4 図の実施例で は太陽熱あ る い は廃熱を利用で き な い環境下で も 、 ヒ ー タ 、 パーナ、 ボイ ラ 等の定温熱源で 熱動力サイ ク ル部 B の熱交換器即 ち蒸発器を加熱す る の で、 本装置 自 体を独立 し て稼働で き 、 例えば吸収式冷温 水発生機 と 同 じ よ う な使用が可能であ る 。

第 1 図お よ び第 2 図の実施例 は A側の放熱器 1 お よ び B 側の凝縮器 1 1 を それぞれ別の場所 に分離 し て設置 し た例で あ る.が、 第 5 図の実施例 に示すよ う に、 こ れ ら の A側放熱器 1 、 B側凝縮器 1 1 を互い に 隣接 し て配置 し 外気に さ ら すよ う に野外に設置 し、 野外の空気流 4 1 が B側凝縮器 1 1 か ら A側放熱器 1 を貫通 し て流れる よ う に適当 な フ ァ ン 3 7 を設け る こ と も で き る 。 こ れに よ つ て B 側凝縮器 1 1 か ら の温熱が A側の放熱器 1 に と り 込 ま れ、 該放熱器 1 に よ る系内の フ ロ ン の気化が促進 さ れ る。 さ ら に、 凝縮器 1 1 、 放熱器 1 に それぞれ個別に フ ア ン 3 8 , 3 9 を設け、 し 力、 も こ れ ら の フ ァ ン 3 7， 3 8 , 3 9 を開成、 閉成で き る よ う に し、 季節 に応 じ て あ る い は周 囲環境温度の変化に対応 し て凝縮器 1 1 お よ び放熱器 1 の通 り 抜け用 の フ ァ ン 3 7 を閉塞 し て各個の フ ァ ン 3 8， 3 9.の みを使用 し た り 、 そ の逆に前記フ ァ ン 3 7 の みを使用 し てフ ァ ン 3 8， 3 9 を閉塞 し た り す る こ と がで き る よ う に す る 。 こ の第 5 図 の形態の場合は 放熱器 1 を外気に よ る 冷気あ る い は暖気に さ ら し て該放 熱器 1 内の フ ロ ン を気液変化 さ せ よ う と す る も の であ り こ れは特に、 後述の よ う に本装置を加熱、 冷却兼用 の冷 暖房装置 と し て構成 し た場合に有効であ る 。 具体的 には 冬期 に は フ ァ ン 3 8 , 3 9 をダ ンバ 5 3 で遮断 し B側凝 縮器 1 1 の貫通空気流 4 1 で放熱器 1 を加熱 し 、 夏期に は前記 4方弁を切 り 換えて冷房モー ド と し 、 フ ァ ン 3 7 を遮断 し て フ ァ ン 3 8， 3 9 に よ り 図示の よ う な個另¾に 流れ る 空気流 4 0 を生 じ さ せて放熱器 1 、 凝縮器 1 1 を 外気で冷や し 、 第 4 図の冷温水配管 3 0 か ら 冷水を冷却 機器へ与え る よ う にす る 。 第 6 図 は本発明の実施例 に係 る 温度差駆動式発電併用 熱交換 シ ス テ ム の概略図であ る 。 例え ば屋外の冷気に さ ら さ れ る 放熱器 1 と 、 蓄熱槽 6 4 を介 し て例え ば太陽熱 集熱装置 6 8 等の定温度熱源 と の 間で熱交換を行 う 蒸発 器 1 3 と 、 温度差エ ン ジ ン 1 2 ' を収容 し た圧力容器 2 0 と が主熱媒体循環路 6 5 に よ っ て 閉回路状に結ばれ、 こ の主熱媒体循環路 6 5 内 に、 例 え ばフ ロ ン等の容易 に 気液変化す る 主熱媒体が封入 さ れ る 。 主熱媒体循環路 6 5 に は必要に応 じ て ポ ン プ 1 6 が設け ら れ る 。 前記温 度差エ ン ジ ン 1 2 ' は そ の熱媒体導入口が圧力容器 2 0 内 に 開 口 し て お り 、 ま た そ の 吐 出 口 は主熱媒体循環路 6 5 に連結 さ れて い る 。 こ の温度差エ ン ジ ン は、 タ ー ビ ン形式の 回転動力機で構成 さ れ、 そ の 回転出力軸 1 5 は 同 じ圧力容器 2 0 内 に収納 さ れた発電機 6 6 の駆動軸 に 連結 さ れ る 。 こ の実施例で は上記発電機 と は別の他の発 電機 あ る い は 他 の 熱交換装置 の ヒ ー ト ポ ン プ等を駆動 す る た め の デ ィ ー ゼルエ ン ジ ン 6 7 が設置 さ れて い る 。 ま た 圧 力 容器 2 0 内 に は 後述す る 如 く 温度差エ ン ジ ン 1 2 ' の 濶 I油 ポ ン プが収納 さ れて い る 。 6 9 は デ ィ ー ゼルエ ン ジ ン 6 7 に燃料を供給す る 燃料 タ ン ク で あ る 。 な お、 主熱媒体循環路 6 5 を通 る 熱媒体は圧力容器 2 0 の部分で該容器内 に気体状態で充満 さ れ る 。

第 7 図 は第 6 図の実施例 に係 る 圧力容器 2 0 の 内部構 造を示 し た 図であ る 。 圧力容器 2 0 内 に収納 さ れた温度 差エ ン ジ ン 1 2 ' の熱媒体導入口 1 2 a は該容器内 開 口 し てお り 、 ま た そ の熱媒体吐出 口 1 2 b は該容器の吐 出 口 3 0 b に吐出管 3 8 を介 し て連結 さ れて い る 。 前記 主熱媒体循環路 1 4 は こ の圧力容器 2 0 の熱媒体導入口 3 0 a に連通 さ れ、 こ れに よ つ て該容器内 に熱媒体 （気 体） が充満 さ れ、 温度差エ ン ジ ン の導入口 1 2 a に導入 さ れて該温度差エ ン ジ ン 1 2 ' を駆動 し 、 ェ ン ジ ン吐出 口 1 2 b 、 吐出管 3 8 、 容器吐出 口 3 0 b を経て主熱媒 体循環路 6 5 か ら放熱器 1 (第 6 図 ) へ送 ら れ る O

圧力容器 2 0 に収容さ れた発電機 6 6 力、 ら の 出力電力 線 3 2 は、 圧力容器 2 0 に気密にね じ込みで固着 さ れた プラ グ 3 3 か ら容器外へ引 き 出 さ れ る 。 圧力容器 2 0 内 に は さ ら に 、 温度差 エ ン ジ ン 1 2 ' お よ びそ の 出力軸. 1 5 (容器内で発電機に連結） を潤滑す る た めの潤滑油 ポ ン プ 2 1 、 潤滑油配管 2 7 お よ び油溜め 2 2 が設け ら れ、 さ ら に必要に応 じ て熱媒体 （ フ ロ ン ） お よ び潤滑油 の 回収口 2 8 が設け られる 。 温度差ェ ン ジ ン 1 2 ' に導 入さ れる 熱媒体は高圧の気体 と な つ てい る が、 温度差ェ ン ジ ン 1 2 ' は圧力容器 （例えば 2 0 kg / cif ) 内 に収容 さ れ る 関係か ら特別に耐圧構造に構成す る 必要は な く 、 例えば汎用の タ ーボェ ン ジ ン等を採用す る こ と がで き る 温度差エ ン ジ ン各部の潤滑 も 、 容器内の発電機 6 6 の電 力で直接駆動 さ れる 潤滑油 ポ ン プ 2 1 に よ り 該容器内で 行われ る の で、 効率の よ い良好な潤滑が可能 と な る o

他の発電機あ る い は他の ヒ ー ト ポ ン プを駆動す る の に 使われ る デ ィ ーゼルエ ン ジ ン 6 7 の運転に よ る 排ガス は 後述の排熱交換器 6 9 お よ び消音器 7 0 を経て排出 さ れ る 。 ま た デ ィ ーゼルエ ン ジ ン 6 7 の冷却水は エ ン ジ ン稼 衝に よ り 加熱 さ れ る が、 こ の加熱冷却水 も 記管 7 1 に よ り 後述の水 - 水熱交換器 7 2 を通 っ て循環す る 。 蓄熱槽 6 4 に は冷水が供铪 さ れ る が、 こ の冷水 は そ の一部が配 管 7 3 に よ っ て該蓄熱槽 6 4 と 前記排熱交換器 6 9 と の 間を循環 し 、 ま た一部は前記水 一水熱交換器 7 2 を通 つ て循環す る 。 さ ら に屋外設置の太陽熱集熱器 6 8 と 菴熱 槽 6 4 と の 間 も配管 7 4 ， 7 4 ' を介 し て連結 さ れ、 ポ ン プ 7 5 に よ り こ の 間を水が循環す る よ う に構成 さ れて い る 。 こ れ ら の排熱交換器 6 、 水 一水熱交換器 7 2 お よ び太陽熱集熱器 6 8 に よ り 加熱 さ れた蓄熱槽 6 4 内 の 水は、 一部は耠油 ポ ン プ 7 6 に よ っ て取 り 出 さ れ、 給油 と し て利用 さ れて も よ いが、 そ の大部分は副熱媒体循環 路 7 7 お よ びポ ン プ 7 8 を介 し て前述の蒸発器 1 3 を、 前記主熱媒体循環路 6 5 と は別系統で循環す る よ う に な つ て い る 。

こ の よ う な構成で、 主熱媒体循環系 に お い て、 放熱器 1 が対面 し て い る 屋外の冷気 と 蒸発器 1 3 の熱源 と の 間 に或る 温度差が あ る と 、 前記熱源に よ り 蒸発器 1 3 で気 化 し た主熱媒体の気体は主熱媒体循環路 6 5 か ら 圧力容 器 2 0 に導入 さ れ、 温度差エ ン ジ ン 1 2 ' を駆動 し た後、 放熱器 1 で外冷気に よ り 液化 し、 再 び蒸発器 1 3 で気化 し て系内を循環す る 。 温度差エ ン ジ ン 1 2 ' の 内部は、 放熱器 1 に お け る 主熱媒体の気体か ら 液体への相変化に 伴な う 体積の収縮に よ る 吸引 に よ っ て負圧状態に な っ て お り 、 圧力容器 2 0 内 に充満 し た気体状の熱媒体に よ り タ ー ビ ン の ロー タ を回転せ し め、 出力軸 1 5 に回転動力 を与え る 。 屋外の冷気が温度低下すればす る 程、 放熱器 1 と 蒸発器 1 3 と の 間で温度が大 き く な り 、 循環路 6 5 か ら 圧力容器 2 0 への気体噴出力 は強 く 、 大 き な動力が 出力 さ れる 。 こ の温度差エ ン ジ ン 1 2 ' の動力 に よ り 発 電機 6 6 が駆動 さ れ、 電力が得 ら れ る 。

—方、 デ ィ ーゼルエ ン ジ ン 6 7 の運転に よ る排熱お よ びエ ン ジ ン冷却水の熱は前述の如 く 熱交換器 6 9 , 7 2 を介 し て蓄熱糟 6 4 内の副熱媒体に蓄え られ、 副熱媒体 循環路 7 7 を介 し て蒸発器 1 3 の熱源 と な る 。 ディ 一ゼ ルエ ン ジ ン 6 7 の 回転数が上 る程、 該エ ン ジ ン 6 7 の排 熱お よ びエ ン ジ ン冷却水の温度が上昇 し 、 結局、 放熱器

1 と蒸発器 1 3 間の温度差が大 き く な り 、 温度差ェ ン ジ ン 1 2 ' の発電機駆動動力が増大す る 。

上述の実施例で、 建屋内 と屋外 と の 間 に或 る 温度差が あ る場合に は屋外の冷気に さ ら さ れる 放熱器 1 と 建屋内 に設置 さ れ る 蒸発器 1 3 と に よ り 、 副熱媒体循環系がな く て も 、 主熱媒体循環路 6 5 内 の熱媒体 （ フ ロ ン ） は気 液変化 し て循環 し、 こ れ に よ つ て温度差エ ン ジ ン 1 2 ' が作動 し、 発電機 6 6 に よ り 発電が な さ れ る 。 発電機 6 6 に よ る 発電能力が不足す る と き は、 デ ィ ーゼルェ ン ジ ン駆動に よ る他の発電機に よ る 電力を併せて用 い る こ とがで き る 。 ディ ーゼルエ ン ジ ン と し て は発電機内蔵形 あ る い は ヒ 一 ト ポ ン プ内蔵形の も のが有効に使用 さ れ る こ の第 ら 図の実施例 に よ れば、 放熱器 と 蒸発器の設置 さ れ る 場所の温度差を利用 し て発電機を駆動す る と と も に、 併用す る 他の発電機駆動用 あ る い は ヒ ー ト ポ ン プ駆 動用 デ ィ ーゼルエ ン ジ ン の発生熱 （排ガス 、 エ ン ジ ン冷 却水） を用 い て前記放熱器 と 蒸発器間の温度差を増大 さ せ る よ う に し た ので、 全体 と し て高効率の、 エネ ルギの 無駄の な い発電を行 う こ と がで き る 。 温度差エ ン ジ ン お よ び発電機は と も に圧力容器内 に収納 さ れて い る の で設 置関係が簡潔 と な り 、 ま た温度差エ ン ジ ン の全体を耐圧 構造 とす る 必要がな く 、 し か も こ の エ ン ジ ン の潤滑 も 圧 力容器内部の潤滑油 ポ ン プで行 う た め に外部か ら 潤滑油 を圧送す る 必要がな く 、 効率の よ い確実な潤滑を な し得 る o

産業上の利用可能性

本発明 の熱交換 シ ス テ ム は低温熱エネ ルギお よ び冷熱 エネ ルギを利用 し て高温の熱エネ ルギを発生せ し め る こ と がで き る ので、 事務所、 ホ テル、 病院そ の他一般家庭 に お け る 冷暖房機器、 加熱、 冷却機器 と し て有用で あ る 特に太陽熱集熱装置 ま た は各種の廃熱回収装置の温熱を 熱源 と し て高い熱エネ ルギを発生せ し め る こ と がで き 、 野外 と 室内 の温度差が大 き く な る 程高い熱エネ ルギが取 り 出せ る の で逆ス ト 一ブ式加熱装置 と し て有用であ る 。 電動機ま た は内燃機関駆動の圧縮器 と 温度差利用 の圧縮 器 と を系内 に 直列 につ な い だ も の に あ っ て は相互に補完 > し得 る こ と か ら、 両圧縮器の一方が不作動 と な っ て も シ ス テム全体の機能が失われ る こ と がな く 、 ま た電動機駆 動側の圧縮器は電動機と一体と な っ た コ ンパ ク 卜 な密閉 形の も の に構成で き る 。 電動機駆動 に よ る 圧縮器を用 い ず、 ヒ ー タ 、 パーナ、 ボイ ラ 等の定常熱源で熱動力サ イ ク ル部を作動 さ せ る 場合は、 太陽熱あ る い は廃熱を利用 で き な い環境下で も シ ス テ ム 自 体を独立 し て稼働で き 、 吸収式冷温水発生機 と 同 じ よ う な使用が可能であ る 。 凝 縮器 と蒸発器の設置 さ れ る 場所の温度差を利用 し て発電 機を駆動す る も ので は、 一般の電力設備の な い場所で も 使用で き 、 かっ こ の発電機に よ る 電力で シ ス テ ム 内の ポ ン プ、 フ ァ ン等を駆動 し得、 エネ.ルギを無駄な く 利用で き る 。 圧縮器、 タ ーボエ ン ジ ン等は圧力容器内 に収納 し 、 かつ該容器内 に充満 し た加圧媒体を圧縮器や タ ーボェ ン ジ ン に と り 込むよ う に し たので、 圧縮器、 タ ーボェ ン ジ ン等を特別耐圧構造にす る 必要がな く 、 それだ け シ ス テ 厶 の構造が コ ンパ ク ト と な り 、 さ ら に前記圧力容器内 に 潤滑油 ポ ン プ も 収容 し た ので、 内蔵の タ ーボエ ン ジ ン、 発電機の 回動部に対 し効率の よ い潤滑がな さ れ る 。

Claims

請 求 の 範 囲 1 . 加熱サイ ク ル部 と熱動力 サ イ ク ル部 と を有 し、 前記 加熱サ イ ク ル部は、 放熱器 と蒸発器 と を結ぶ熱媒体循環 路に前記熱動力サ イ ク ル部で駆動 さ れ る 圧縮器を設け、 前記熱動力サ イ ク ル部は、 凝縮器 と蒸発器 と を結ぶ熱動 力媒体循環路に タ ーボエ ン ジ ン を設げて構成 し、 前記 タ ーボエ ン ジ ン の 出力軸を前記圧縮器に連結 し 、 さ ら に前 記爇動力媒体循環路の蒸発器を加熱す る 定熱源 ヒ ー タ を 設け る こ 特徴 と す る 熱交換 シ ス テ ム 。

2 . 前記加熱サ イ ク ル部の放熱器お よ び前記熱動力サ イ ク ル部の凝繚器は、 互い に 隣接 し て配.置 さ れかつ該放熱 器お よ び該凝縮器を貫通す る 空気流を生 じ さ せ る 手段お よ び該放熱器お よ び該凝縮器を それぞれ個別に流れ る 空 気流を生 じ さ せ る 手段を有す る こ と を特徵 と す る 特許請 求の範囲第 1 項に記載 し た熱交換 シ ス テ ム 。

3 . 前記空気流を生 じ さ せ る 手段は、 開閉可能な送風フ ァ ン を含む こ と を特徵 と す る 特許請求の範囲第 2 項に記 載 した 熱交換 シ ス テ ム 。

4 . 前記 タ ー ボエ ン ジ ン お よ び前記圧縮器は潤滑油 ボ ン プ と と も に 1 つ の圧力容器内 に収容 さ れ、 前記圧力容器 内で潤滑油の循環を行 っ て前記タ ーボエ ン ジ ン お よ び前 記圧縮器を潤滑 し 、 さ ら に前記タ ーボエ ン ジ ン お よ び前 記圧縮器の媒体導入口 を そ れぞれ前記圧力容器内 に開 口 せ し め、 前記タ ー ボエ ン ジ ン お よ び前記圧縮器へ導入 さ れ る 媒体を前記両媒体循環路か ら前記圧力容器内 に充満 さ せ る よ う に し た こ と を特徵 と す る 特許請求の範囲第 1 項ま た は第 2 項に記載 し た熱交換 シ ス テム。

5 . 前記加熱サ イ ク ル部の熱媒体循環路に電動機ま た は 内燃機関で駆動可能な第 2 の圧縮器を設け た こ と を特徵 と す る 特許請求の範囲第 1 項な い し第 4 項に記載 し た熱 交換 シ ス テ ム 。

6 . 前記加熱サイ ク ル部の熱媒体循環路に 4 方弁を設け、 該 4 方弁に よ っ て暖房モー ド、 冷房モー ド の切 り 換え を 行 う よ う に し た こ と を特徵と す る特許請求の範囲第 1 項 な い し第 5 項に記載 し た熱交換 シ ス テ ム 。

7 . 放熱器 と蒸発器 と を結ぶ主熱媒体循環路に温度差ェ ン ジ ンを設け、 前記温度差エ ン ジ ン の 出力軸 に発電機を 取 り 付 け、 内燃機関の運転に よ る生成熱お よ びそ の他の 外部熱源装置の集熱を副熱媒体循環路を介 し て前記蒸発 器へ供给 し 、 前記温度差エ ン ジ ン に よ っ て前記発電機を 駆動 し、 前記放熱器お よ び前記蒸発器に よ る 熱交換動作 と と も に前記発電機に よ る 発電動作を行わせ る こ と を特 徵 と す る 温度差駆動式発電併用熱交換 シ ス テ ム 。

8 . 前記温度差エ ン ジ ンお よ び前記発電機は、 潤滑油 ポ ン プ と と も に 1 つ の圧力容器内 に収納 さ れ、 前記温度差 エ ン ジ ン の熱媒体導入口 を前記圧力容器内 に開 口せ し め る と と も に そ の吐出 口 を前記熱媒体循環路に連結 し 、 前 記'温度差エ ン ジ ン に導入 さ れ る 熱媒体を前記主熱媒体循 環路か ら前記圧力容器内 に充満 さ せ、 前記発電機か ら の O 87/07360 ·.. ^ PCT/JP87/00316

出力電流を前記圧力容器に取 り 付 け た電源プラ グを介 し て取 り 出す よ う に し た こ と を特徵 と す る 特許請求の範囲 第 7 項に記載 し た温度差駆動式発電併用熱交換 シ ス テ ム 9 . 前記副熱媒体循環路に蓄熱槽が介在 さ れ、 前記内燃 機関の運転に よ る 生成熱お よ び前記外部熱源装置の集熱 が前記蓄熱槽 に蓄え ら れ る こ と を特徵 と す る 特許請求の 範囲第 7 項ま た は第 8 項に記載 し た温度差駆動式発電併 用熱交換 シ ス テ ム 。