JPH04268172A - 機械吸収式冷却方法及びその冷却装置 - Google Patents

Abstract

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め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は冷却に関連し、詳細に
は、冷却容積を補い熱エネルギを供給するように機械式
冷却システムに吸収冷却システムを結合させた改良型方
式と装置に関連する。

【０００２】

【従来の技術】機械式膨張冷却より以前にあるが、熱エ
ネルギによって制御する吸収式冷却システムは周知であ
り、豊富で安価な電気エネルギとフッ化した炭化水素冷
却ガスの発見と商業生産のため機械式冷却システムは広
く一般に使用されている。

【０００３】しかし、電気エネルギの費用増加、特に暦
の上で電気需要が高い間フッ素化した炭化水素に関連し
た環境への関心事は吸収式冷却への好機を引き起こして
いる。用語「吸収」の意味は、吸収法及び吸収現象の両
方を包含するように広く解釈すべきである。

【０００４】吸収式冷却のサイクルの中で水中のリチウ
ム臭化物のような液体溶解は第一段階では加熱によって
希薄物質の部分（水）を取り除くことによって濃縮され
、その濃縮された液体は第二段階へ進み、そこでその部
分を吸収又は再度吸収し、希薄になる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、希薄物質（水
）は希薄蒸気を出すように段階的に負荷（ｌｏａｄ）（
冷却又は冷された空間）から取り除かれた熱を吸収する
ために利用し、その蒸気は濃縮された液体に吸収され、
その液体は希薄されることによって又第一段階に戻り、
再度濃縮される。前記の吸収冷却システムは機械式膨張
による冷気システムの代わりの潜在代理とみなされて来
たが、吸収式システムは蒸発可能吸収物質による冷却効
果に大部分依存し、かつ必要な熱エネルギは廃熱又は高
価な燃料で費やされた熱によって補充されたので、吸収
式は相対的に機能が低く柔軟性に乏しかった。

【０００６】その上、濃縮段階と吸収段階は中間保存に
適応してはいなかった。その中間保存によって濃縮段階
は時間的に吸収段階から分離することができる。しかし
、ガンサー・ホルドルフ名義の米国特許第４，２６９，
０４１には吸収液の保存によって期間分離を促進させる
要素を持ったアンモニア吸収冷却システムが明記されて
いる。そして、本発明者の米国特許出願第０７／１３５
１，０６７号は濃縮機容器と吸収容器が保存用吸収液よ
り分離している。吸収式と機械式双方の利点が判明した
として、その上、実在する機械式装置が吸収式システム
の利点を得て改良することができたら有意義なことにな
るであろう。

【０００７】この発明の重要な目的は冷却組み合わせ機
械式―吸収式冷却方法と高能率で改良された装置の結合
することにより組み合わせ機械式―吸収式冷却方法及び
その装置を提供することにある。この発明の他の目的は
吸収冷却方式と装置を動源として電気エネルギを間接的
に利用するために機械的膨張冷却システムに結合した装
置を提供することである。この発明の更に他の目的は機
械式冷却システムによってエネルギを与えられる吸収式
冷却方式と装置を提供することにある。

【０００８】この発明の別の目的は機械式冷却によって
エネルギを与えられた吸収式冷却方法と装置が濃縮段階
の間に行われる機械冷却システムの冷却容積を補うため
に吸収段階を活用し、その後に吸収性の高い液と希薄な
冷却液を作り、留めることも可能にすることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明による機械式―
吸収式冷却方法は、冷却周期の間、冷却負荷への循環の
ために冷却媒体を冷却し、保存周期の間冷却エネルギを
保存する吸収冷却システムと機械冷却システムを結合し
たものである。この組み合わせ機械式―吸収式冷却方法
は、冷却と保存の交互周期の間実質的に継続的に機械冷
却システムを操作する工程と、冷却周期の間、吸収シス
テム蒸化容器を操作して、冷却希薄液と濃吸収液の流れ
を受け、それによって薄吸収剤溶液の分量を作り、蒸化
容量にある冷却希薄液の噴霧を通して冷却媒体の通過さ
せて冷却媒体の流れを部分的に冷却する工程と、冷却周
期の間機械冷却の冷却部に冷却媒体の流れを循環させる
ことによって冷却媒体を更に冷却する工程と、保存周期
の間、保存地区からの薄吸収剤溶液の分量を吸収システ
ム濃縮機容器に送出する工程と、機械冷却システムから
抽出された熱により発生部を加熱しかつ機械冷却システ
ムに循環する液によって濃縮部を冷却して、保存周期の
間、吸収システム濃縮機容器を操作し、これにより濃吸
収剤溶液と希薄冷却液体の分量を作る工程と、蒸化容器
が冷却周期の間働くまで、各保存地区で濃吸収剤溶液と
希薄冷却液体を保存する工程を含む。また、この発明の
組み合わせ機械式―吸収式冷却方法は、機械冷却システ
ムの熱抽出器から循環された液で発生器部を加熱する工
程、機械冷却システムで熱抽出器から循環された液で加
熱された圧縮冷却ガスで発生器を加熱する工程、発生器
を加熱し、機械冷却システムの圧縮器を通して循環され
たガス冷却器によって濃縮部を冷却する工程、機械冷却
システムにある冷却部から冷却媒体を通して循環するこ
とによって凝縮部を冷却する工程、機械冷却システムに
ある冷却部から冷却媒体を通して循環することによって
凝縮部を冷却する工程又は機械冷却システムにある冷却
部から冷却媒体を通して循環することによって凝縮部を
冷却する工程を含んでもよい。

【００１０】また、この発明による組み合わせ冷却装置
は、冷却周期の間、冷却負荷への循環のため冷却媒体を
冷却し、保存周期の間、冷却するエネルギを保存する吸
収冷却装置と機械式膨張冷却装置とを備えている。この
冷却装置は、更に圧縮装置、熱抽出装置及び冷却装置と
を有しかつ実質的に継続的に作動される機械式冷却装置
と、蒸化部及び吸収部を備えた蒸化容器並びに凝縮部及
び発生部を備えた濃縮機容器とを有する吸収冷却装置と
、冷却周期の間、薄吸収剤溶液を受ける蒸化容器及び濃
縮機へ接続されかつ保存周期の間発生器部へ薄吸収剤溶
液の流れを送る保存容器と、蒸化容器の蒸化部及び冷却
周期の間に機械式冷却装置の冷却装置を通って冷却媒体
を循環させる装置と、濃縮機容器の発生器部へ比較的熱
い液を導き、機械式冷却装置から熱を受け、濃吸収剤溶
液と希薄蒸気の分量を発生する導入装置と、保存周期の
間、濃縮機容器の凝縮部を通して機械式冷却装置から比
較的冷たい液を循環させ、凝縮部の希薄冷却流体の量を
凝縮させる循環装置と、濃縮機容器へ接続されかつ保存
周期の間作られた希薄冷却溶液と濃吸収剤溶液の量を保
存すると共に、蒸化容器に接続されかつ冷却周期の間、
希薄冷却器と濃吸収剤溶液の流れを送る保存容器とを備
えている。

【００１１】濃縮機容器の発生部へ比較的熱い流体を導
く導入装置は機械式冷却装置の熱抽出器へ接続するパイ
プ、専用圧縮器と圧縮ガス回路又は圧縮手段からの圧縮
ガス回路を含んでもよい。専用圧縮器へ戻るガスは機械
冷却システムにある熱抽出器に接続された熱交換器を通
る。

【００１２】濃縮部を通して比較的冷たい液を循環させ
る循環装置は、圧縮装置にガスを送り返す導管と膨張バ
ブル、凝縮部を通して機械式冷却装置から比較的冷たい
流体を循環させる循環装置は、冷却装置に接続されたパ
イプを含んでもよい。

【００１３】

【作用】冷却媒体を冷すために吸収冷却と機械式膨張冷
却を組み合わせた方式と装置の中に機械冷却システムは
、外部空気調整機を冷すために冷却周期の間吸収冷却シ
ステムで連続に接続し、内部吸収剤溶液を濃縮し保存す
るために、保存周期の間吸収システムを動かし、更に冷
却周期の間活用される内部希薄冷却液を保存するために
接続する。前記の操作が交互に行われ、吸収冷却と機械
式膨張冷却との利点を備えた組み合わせ機械式―吸収式
冷却方法及びその装置を提供する。

【００１４】約言すれば、この発明は吸収冷却システム
を機械式冷却システムに組合せ、それに濃縮液体吸収剤
溶液と希薄液体吸収剤溶液、更に希薄冷却溶液による保
存を加えることに関連する。吸収システムの濃縮段階と
蒸気段階を異なる率と又は時間制限による制御を可能に
し、要求のピーク時に機械システムの冷却容積を補うた
めに準備するものである。

【００１５】吸収システムは空気装置に供給するに必要
な冷却容積の半分を準備するために形作られており、そ
して蒸気段階の出力は冷却サイクルの間は（ほとんど月
〜金）機械システムと接続されている。又濃縮段階は保
存サイクル（比較的電気代が安価な夜間に）間に機械シ
ステムに接続するのである。むしろ吸収システムの濃縮
と蒸気段階ともども比較的均等な圧力で制御され、それ
によって、希薄浸潤温度は実質均等であり段階の間に起
こる吸収剤溶液の温度変化を最少限にできる。熱力学的
に説明すると、浸潤温度の均等化によって吸収システム
の効率が増加し、従来の吸収システムに用いらている高
価で煩雑な液溶解熱交換機の必要性を制限することがで
きめる。その上、この発明の実施を可能とする前記温度
の均等化は吸収液と温度を最少限にし、その様な組合せ
は吸収液の腐食特性を低減する。

【００１６】

【実施例】本発明の目的と長所は添付図面に関する詳細
な説明から更に明確となろう。

【００１７】図１に示す本発明の冷却装置において、発
生器、凝縮装置、吸収器、蒸発器として示す吸収冷却装
置の各機能部分は濃縮機容器１０と蒸気容器６０の２つ
の容器間に配置されるものとして理解すべきである。図
示の濃縮機容器１０は低発生器部分と高凝縮器部分を含
む。図示の蒸気容器６０には低吸収部分及び高蒸気部分
を含む。更に、発明方式の背景として、吸収冷却方は吸
収冷却溶解液の濃縮の段階を含む。例えば、リチウム臭
化物などの水溶液を発生器と凝縮機能を含む第一濃縮段
階に最初に流出する比較的弱く、希薄された内部の溶液
に熱を加えることによって希薄蒸気を蒸留（発生器機能
）し、その蒸気を冷却することによって濃縮（濃縮機能
）し、それによって内部に流れる比較的濃縮された強吸
収剤溶液（発生器内）及び冷希薄（凝縮器内）の液体を
作る。この双方の液体の流れは第２蒸気段階で活用され
、そこで希薄冷液体を外部冷却媒材で冷却されたものが
冷却装置に循環する。リチウム臭化物の水溶液は望まし
い価格と無公害の理由で好まれている。しかし、他に希
薄と吸収の組合せは、アンモニアと水、水と水酸化ナト
リウム、水と水酸化カルシウムなどとも吸収冷却システ
ムで充分可能であることが公知であり、この方法及び装
置に使用できるであろう。

【００１８】吸収冷却システムの中の装置にエネルギを
注入し制御することは加熱又は冷却形式の熱量単位の方
式として知られている。吸収冷却は暖冷の源として、経
済的選択による傾向が多いことは安価な点と関連してい
る。又、他方では内部冷却ガスの蒸発作用を通じて冷気
を供給する機械式膨張による冷却システムもガスの圧縮
膨張及び蒸発サイクル以前の圧縮熱、凝縮熱の抽出も関
連し、圧縮に必要なことはモータやエンジンからの動力
より得る往復運動か遠心圧縮のどちらかであり、機械的
冷却の瞬間は燃料で動くモータやエンジン、特に電気の
より経済的な選択であることが量が豊富であり又安価と
関連している。その上、双方のシステムは相関して暖冷
を作り外部又媒材に放出している。暖気は通常熱排出器
を循環し、冷気は通常空気調整装置又他の冷却負荷を循
環する。通常の機械システムは本来負荷サイクル間の膨
張した冷却ガスの連続的流れによるものであり、冷熱エ
ネルギの確実な保存には役に立たない。吸収システムは
濃縮段階で作られた内部の強吸収剤溶液と希薄液の超過
した量の蓄積されたものによって冷熱エネルギが保存さ
れる設計であることが以前よりわかっていた。公知のよ
うに、代表的な機械式システムは冷却ガスを圧縮させる
往復運動か遠心運動のどちらか圧縮機と濃縮と圧縮によ
る熱を放出する熱抽出機、熱を消費するために低温で液
体を沸騰させる蒸気部の閉流動回路を有する。冷却又空
気調整の間共通及び単体の冷媒を進めるために機械式と
吸収式を組み合わせること及び機械システムの出力は熱
蔵回路循環中に吸収システムに投入エネルギを供給する
ことが最近見出された。

【００１９】本発明の方法による吸収システムでは、蒸
気と吸収機能を含む２蒸気段階での要求に対して分離さ
れた濃い溶液と希薄流液体の少なくとも一部をそれぞれ
図１に示す第一ゾーン４０と第二ゾーン５０に保存し、
そこで空気調整負荷又は冷却負荷等に対する外部冷却媒
体を処理するために接続された冷熱交換機９０を冷却す
るために希薄液が使用されている。冷却段階（蒸発機能
）の間に冷い希薄液へ伝達される熱により、第一ゾーン
より取り出され（吸収機能）かつ吸収段階で取り入れら
れた濃水溶液の第２の流れを希薄するために利用できる
ある希釈剤の蒸発が行われ、これにより第一ゾーンより
の濃溶液の第２の液流の流れの調節の際に決定される流
量で希薄又は薄溶液の第２の液流が作られる。第３ゾー
ン７０の中２番目の薄水溶液の少なくとも一部分を保存
し、その後比較的薄い溶液の第１液流を取り除き、凝縮
段階の容積により決定される流量で前記液流を第１凝縮
段階に取り入れることにより、第一ゾーン４０と第二ゾ
ーン５０に貯蔵された液体を補充する間のみ吸収サイク
ルが閉鎖される。希薄液と比較的濃薄水溶液のそれぞれ
の保存量により、第１の濃縮段階と第２の吸収段階それ
ぞれ好ましい制御状況を可能にする。

【００２０】好ましい臭化リチウム溶液を使用して、濃
縮及び蒸化段階は内部圧力が０．２インチ絶対水銀値（
５．１センチ）と同等で制御する３５°Ｆ（１．７℃）
の水蒸気飽和温度（凝縮温度）と比較的低い溶液沸点を
与えるのに対して、空気に熱を出す今迄の吸収冷却濃縮
機にある制御圧力は絶対水銀値３インチ（７６．２セン
チ）、水蒸気飽和温度１１５°Ｆ（４６．１℃）そして
薄溶液沸点２２０°Ｆ（１０４．４℃）の結果としてい
る。

【００２１】それに応じて、濃縮段階で応力を０．２イ
ンチ（５．１センチメートル）の絶縁水銀値に保ち、主
として熱入力と希薄液の流れを第一濃縮段階で調節し、
希薄蒸気（水蒸気など）は３５°Ｆ（１．７℃）で冷却
される事によって、凝縮され、そして、圧縮された希薄
液はその温度で第２保存ゾーンに送ることが出来る。こ
のように、希薄水溶液も蒸気段階の冷却媒体として３５
°Ｆ（１．７℃）の温度で利用でき、その段階で空気調
整又はそのような装置から取った冷却流動体を含む冷却
熱交換機を冷却することに応用出来る。

【００２２】冷却薄液は冷却媒体又は負荷への要求形態
に合致するために充分な率で濃縮段階へ取り入れられる
。熱伝導表面を充分濡らし保つために余分な冷希薄液を
熱交換冷却機９０に適用し、又再循環させることがしば
しば有利と思われる。冷却熱交換機からでる熱は希薄部
分を蒸化させ、従ってその蒸気は冷却熱交換機で発生し
た希薄蒸気を充分吸収できる率で吸収段階に注入され、
濃縮された温かい吸収剤溶液の第２の液流で吸収される
ために用意する。さらに注入された吸収要得と希薄蒸気
は吸収過程の膨張動作から出た熱を取り除くため蒸気段
階にある第２熱交換機９２で数度、冷却される。

【００２３】濃縮段階の圧力を最善なレベル（０．２イ
ンチ絶対水銀値、具体的に定義された）に保つために冷
却される量と共に濃縮された吸収剤溶液の注入率は調節
される。その結果得られた比較的薄く冷却な希薄吸収剤
溶液は第３保存ゾーン７０へと取りだされる。そこで濃
縮段階にて要求があっても保たれる。濃縮段階を吸収段
階の制御サイクルと一致する時でもしない時期でも最善
に近い形態容積で制御する事を意味する。

【００２４】図１に示すように、吸収システムの第１濃
縮段階で比較的薄い吸収剤溶液の第１の流れの加熱方法
は電気発熱ポンプの凝縮段階から取り出された熱で有効
に成しとげることが出来る。その結果として出来た希薄
蒸気は熱蒸化ポンプで凝縮され、それによって希薄剤の
凝縮潜熱を保存し、濃縮過程へ又注入される。即ち、濃
縮段階室は、濃縮機１２と蒸化機１４及び自動熱ポンプ
の熱交換器を含み、電気モータ２０や燃料燃焼エンジン
のような動力によって制御される熱ポンプ圧縮機１８は
濃縮室の外に利便性の良い所に設置されている。しかし
この発明の多数の応用例の中で、吸収冷却システムが機
械式膨張冷却システムの冷却容積を補い、機械システム
に必要なエネルギを減少させるために冷却需要の絶頂期
間に使用できる熱備蓄を用意するとよい。そのような応
用で機械システムは薄い吸収剤溶液から希薄部分を凝縮
させるために必要な熱エネルギを補給し、又交互に吸収
濃縮機に結合することが出来る。

【００２５】これは実質的に機械システムを継続的に制
御し、吸収システムにおける蒸気段階を動かし、自動ガ
ス膨張部の冷却容積を吸収システムの蒸化部の冷却容積
に結合して、冷却サイクル（その期間に吸収と自動圧縮
熱抽出装置ともども熱抽出は熱放出装置と希薄吸収剤溶
液が作られる吸収機で結合されている）の間冷却媒体を
冷却し、凝縮段階で吸収システムを作動すると共に、機
械式ガス膨張部の冷却容積を凝縮部に結合させ、又機械
システムの熱抽出を吸収システムの発生部に連結し、濃
縮段階を制御して、濃吸収剤溶液と冷希薄液それぞれの
分量を作り保存する。

【００２６】図１は基本的な吸収―保存システム製造工
程を図表的に示し、閉鎖された円筒状タンク等の濃縮機
容器１０は、濃縮機容器１０の下部（発生器）に設けら
れた凝縮コイル１２と、濃縮機容器１０の上部（凝縮機
）に設けられた蒸気コイル１４を有する熱ポンプ回路を
備えている。コイル１２と１４は冷気膨張パルブ１６に
よって相互に結合され、各コイルは容器の外にある圧縮
機１８と常法により結合している。圧縮機は電気モータ
２０にて制御されている。あるシステムで熱状かポンプ
１４と濃縮機の要求が平衡でない場合、容器１０の外に
ある外部補助熱交換機（図示せず）を入れると有利であ
ろう。普通これが必要な場合、その熱交換機は濃縮コイ
ル１２と圧縮放出機の間に接続される。

【００２７】図１に示すように濃縮機容器１０は蒸化機
コイル１４の真下にある第１希薄収集皿３０と、濃縮機
コイル１２の直上に配置された第一吸収剤溶液スプレイ
ヘッダ３２とを有する。吸収剤溶液溜３４は濃縮機コイ
ル１２の下にある濃縮機容器１０にある。第一貯蔵器４
０はパイプ４２、ポンプ４４と確認バルブ４６によって
濃縮溶液溜３４に接続され、第２貯蔵器５０はパイプ５
２、ポンプ５４と、確認バルブ４８によって第一希薄収
集皿３０に接続している。

【００２８】第２貯蔵器５０も可変流調節バルブ５８を
通じて希釈剤スプレイヘッダ５６に接続している。希釈
剤スプレイヘッダ５６は普通蒸気／吸収容器６０の上部
にあり、セクション（蒸化器）の一つの中にある。容器
６０の下の吸収器部分にある第２吸収剤溶液スプレーヘ
ッダ６２は他の可変流調節バルブ６４を通じて第一貯蔵
器４０接続されている。第２吸収剤溶液溜６６は第２ス
プレーヘッダ６２の下にある蒸気／吸収容器６０にあり
、パイプ６８によって第３貯蔵器７０に接続され、また
、可変流調節バルブ７２を通じて第一吸収剤溶液スプレ
ーヘッダ３２に接続される。ポンプ７４と確認パルブ７
６は溜６６と第３貯蔵器７０との間にあるパイプ６８の
中に接続される。第３希薄収集皿８０は希薄スプレーヘ
ッダ５６の下にある蒸化／吸収容器の中に設置され、パ
イプ８２とポンプ８４によってスプレーヘッダ５６に直
接希薄と再循環させるために接続されている。更に二つ
に分離された熱交換機コイル９０と９２は蒸化／吸収容
器６０にある。熱交換器コイル９０は第一希薄スプレー
ヘッダ５６と収集皿８０の間にあり、事務所空気調節器
システムのような冷却管から（図示せず）冷却器具へ循
環させる。熱交換機９２は第２吸収剤溶液スプレーヘッ
ダ６２と溜６６の間に設置され、冷却塔（図示せず）の
ような熱放出から液を循環させる。

【００２９】第１貯蔵器４０、第２貯蔵器５０及び第３
貯蔵器７０はそれぞれ前述のバブルとポンプ配置の中で
それぞれ外部容器を外部空気への抜け口を有する。交互
に濃縮機又は蒸化／濃縮機容器へ抜けることもできる。 しかし、液体を吸収する容器の上まで上昇しなければな
らない。

【００３０】前述にあるシステムの運用を満たされる潜
在条件としては１００％冷気装置を有用するために蒸化
器の吸収過程容積をほぼ２倍に保つように設定されてい
るが、電気料率が低い時に日常の約１／２を作動するに
は下記の特徴が関係する。約９５°Ｆ（３５℃）で第３
貯蔵器７０に保存されている５７（１／２）％のリチウ
ム臭化物と水との比較的薄い吸収水溶液は、第１貯蔵器
４０へ連続的に移される溜３４にて約１１２°Ｆ（４４
．４℃）で更に濃い６３％溶液を作る割合で濃縮機容器
１０に噴霧される。

【００３１】容器１０は０．２インチ（５．１センチメ
ートル）絶対水銀値で保たれ、熱圧縮ポンプ１８とコイ
ル１２と１４は凝縮器コイル１２へ約１４５°Ｆ（６２
．８℃）で高熱冷却ガスを送り、又膨張バルブ１６へ約
１２７°Ｆ（５２．８℃）で冷却液体を出し、圧縮器入
口へ約３０°Ｆ（−１．１℃）で冷却ガスが送り返され
る。第２貯蔵器５０に保存される時から蒸化器／吸収器
容器６０での要求に対して利用するため、濃縮機容器内
にある水蒸気は蒸化器コイル１４で凝縮し、約３５°Ｆ
（１．７℃）で第一収集皿３０で蓄積する。０．２イン
チ（５．１センチメートル）絶対水銀値と同じ圧力に蒸
化容器６０を保持することにより、冷却熱交換器９０に
噴霧される動性水は約３５°Ｆ（１．７℃）のままであ
るが、利用できる蒸発熱は約５０°Ｆ（１０℃）の入口
温度から約４０°Ｆ（４．４℃）の出口温度まで熱交換
器９０にある冷却剤を冷却する。

【００３２】蒸発水は第一貯蔵器４０から出された強リ
チウム臭化溶液に再吸収され、それによって溶液を５７
．５％に蓄め、そして第３貯蔵器７０に戻される。再吸
収される間０．２インチ（５．１センチメートル）絶対
水銀値に容器圧力を保つために溶液は熱排除交換器９２
によって約９５°Ｆ（３５℃）に冷却される。普通熱排
除交換器は冷却塔等から８５°Ｆ（２９℃）の水が薄め
られた吸収剤溶液を冷却するために充分である。

【００３３】明らかに前述のシステムは冷却装置を広い
範囲で応じるための形態が取れる。外部貯蔵容器を取り
除きそれぞれ蒸化器／吸収器容器１０と６０と各自の濃
縮機の中にある収集皿３０と８０、溜３４と６６の希薄
／吸収剤溶液に充分な保存容積を与えるために、約５ト
ンの冷却又はそれより少ない比較的小さい応用が可能で
ある。

【００３４】図１のシステムに示すように、３つに分離
した貯蔵器４０、５０と７０はそれぞれ外部空気へ出口
を与えた時に図２に示すように固定容器１０２と分離し
た出入口接続機１０４と１０６で通気孔１１０の中に膨
張管１００で含む。貯蔵器の空気通気孔は制御バブルを
供給するために比較的一定の圧力を与え、管は流体容積
変化のため移動区画と空気又は水分の吸収の働きを与え
る。

【００３５】図３に示す固定単体容器１０８にある３つ
に区別された膨張管１００ａと１００ｂと１００ｃを活
用し、３つの貯蔵器を結合することが出来る。結合貯蔵
器容量は描かれたシステムの働きを通じてほぼ一定に保
たれる。貯蔵器必要条件は企画された冷却容積の各トン
／時につき約１．２立方フィートになる。冷却負荷の部
分を供給するために前述の吸収冷却と保存システムを修
正することも可能である。なるべくなら、機械式膨張冷
却システムと組み合わせて約負荷の半分が望ましい。こ
れは例えば、図４と図５に示すように特に決まった冷却
媒体回路に機械冷却装置を増強するために改造され、ま
た再調節の応用に有利である。更に同様な図６で示す組
合せは新規又は第１の装置に使用される。図４〜図６の
結合システムそれぞれにある吸収システムは図１に示す
装置と同等の品質を有する。図４の結合システムでは蒸
化容器６０の冷却媒体熱交換器コイル９０の入口はパイ
プ１００によって冷却負荷に接続され、その出口は他の
パイプ１０２によって冷却媒体方法又は遠心圧縮機１１
２をもつ機械冷却システム一般に１０８の冷却機１１０
の入口に接続される。冷却機１１０の出口はポンプ１６
と二重形成バルブ１１８を通じて冷却負荷へ続くパイプ
１２０に接続することが出来る。（再調節装置のために
、決まった機械システム１０８は冷却負荷への循環のた
めに既に冷却媒体を介して水を冷やす冷却機１１０を含
む。その媒体は吸収システムのそれぞれの段階で利用出
来ることが理解されよう。

【００３６】同様に吸収部の第２熱交換器コイル９２へ
の入口はパイプ２２によって噴霧塔のような熱放出機に
接続され、熱交換器コイル９２の出口はパイプ１２６と
二重形成のバルブ１８を通してパイプ１２４で機械シス
テムの熱放出機１３０の入口に接続されている。順番に
熱放出機の出口はパイプ１３４によって放出機（噴霧塔
）に接続されている。従って、移動している機械圧縮機
１１２と吸収蒸化容器６０の冷却周期の間、冷却負荷か
らの冷却媒体はパイプ１００を通して、冷却熱交換器９
０へ入り、そこで約３５°Ｆの冷希薄液によって冷され
る。次に、パイプ１６２を通して、更に冷され自動冷却
機１１０へ流れ、バルブ１１８をポンプ１１６によって
パイプ１２０を通って、冷却負荷へ戻る。同時に吸収蒸
化容器６０の蒸化部にある第２熱交換器コイル９２は熱
放熱器からパイプ１２２を通った冷却液を取り、その液
をパイプ１２４、バルブ１２８とポンプ１２６を通して
機械システム熱抽出機１３０の中を流れ、次に温まった
液はパイプ１３４を通じて熱放出機に戻る。

【００３７】保存周期の間、蒸化容器６０が効き目がな
い時、冷却媒体と熱放出液回路は再設置されたバルブ１
１８と１２８によって阻止され、続いて自動システム冷
却機１１０の冷却水はポンプ１１６によりバルブ１１８
、パイプ１４０と１４２及び濃縮機容器１０にある濃縮
部のコイル１４を通して循環され、発生機部コイル１２
は専用圧縮機１５２に接続しながらパイプ１４８と１５
０を通った熱い液の循環を受ける。専用圧縮機１５２の
熱出口は遠心圧縮機１１２と組み合った熱放出機１３０
から熱交換器１５６を通して循環された温かい水溶液と
一緒に膨張バルブ１５４、更にパイプ１５８と１６０そ
してバルブ１２８を通った後、パイプ１５０を通して循
環された液を温めることによって増大する。一般的に熱
抽出機１３０にある液は約１００°Ｆであるので専用圧
縮機を活用することによって、発生機部分にあるコイル
１２へ流れる液の温度は約１３５°Ｆに上昇できる。

【００３８】冷却周期の間、２ポジションバルブ１１８
がパイプ１２０を通して流れを誘導するように配置され
た場合、パイプ１４０、１４２とコイルの閉鎖回路のど
の流れ方向をとるかに注目されたい。反対に保存周期の
間パイプ１４０への流れを誘導するためにバルブ１１８
を設置すると冷却負荷とパイプ１２０、１００、１０２
及びコイル９０の閉鎖回路へのどの方向も阻止するであ
ろう。同じく冷却周期の間２ポジションバルブ１２８が
パイプ１２４から流れを可能にした場合パイプ１５８と
１６０を包む回路のどの方向の流れを止めるように働く
。逆に保存周期の間、バルブ１２８がパイプ１５８と１
６０への流れを誘導するように配置された場合、噴霧塔
を通じてどの方向も止めるであろう。

【００３９】図５を参照すると、同様な組合せた吸収及
機械システムが回転式圧縮機１７２を活用する場所を示
す。図５の具体的図では蒸化容器６０と機械冷却システ
ムおもに１０８の間を接続する配管とともに冷却周期の
働きは図４の具体図と同じである。そして二つの具体図
の共通部分は同等の参照特性を持っている。しかし回転
式圧縮機１７２は高温度（遠心圧縮機の約１０４°Ｆに
比べると一般に約１４０°Ｆである）で熱抽出機１３０
を通る熱を拒否することが出来るので吸収システムの濃
縮機容器１０にある発生機部コイル１２は保存周期の間
、パイプ１７８、１８０を通して熱抽出機１３０から熱
湯の直循環のため接続され、図４の具体図にあるように
、凝縮部コイル１４は自動冷却システム１１０から直接
循環された冷水を受けるためにパイプ１４０、１４２に
よって接続されている。図６に注目すると新しく又第１
の装置が組み合わせた吸収と機械システムは吸収システ
ム蒸化容器６０と自動冷却システム通常１０８の同じよ
うな組合せが含まれることが明記されている。そして冷
却周期の作用は実質上図４と５の具体図と同様である。

【００４０】しかし、そのような第１の装置では冷却ガ
スを交互に回転式圧縮機１９２から冷却周期の際、直膨
張冷却機１９４へ、そして保存周期の間は吸収濃縮機容
器１０のコイル１２と１４へと循環させることが出来る
。従って吸収システム蒸化容器６０は冷却機１９４と自
動システム一般的に１０８の図４と５の具体図と同様の
熱抽出機１３０に設置され、冷却周期の間、同じ方法で
作用する。

【００４１】保存周期の間、自動システム１０８″と濃
縮機容器１０の接続とその作用は実質的に図１の具体図
の通りに自動システムは熱ポンプ用として作用しガス状
の冷気を濃縮部のコイル１４に通し高熱圧縮機と発生機
部コイル１２へ通すのである。これを成すには回転式圧
縮機１９２の出口を平行に二重調節バルブ２００、２０
２に接続する。バルブ２００は直接熱抽出機１３０に送
り、バブル２０２は導管２１２と２１４及び濃縮コイル
１２を通して熱抽出機へと送る。冷却液線２０４と２１
６は熱抽出機１３０から導かれそれぞれソレノイドバル
ブ２２２と２２４が設置されている。冷却周期の間バブ
ル２００と２２２は開かれ、バブル２０２と２２４は閉
められる。圧縮冷却流体（ガス）を抽出機１３０を通し
て循環させ（そこで水で冷され凝縮しパイプ１２４と１
３４を通して噴霧塔に誘導される）、その流体はそこか
らパイプ２０４と自動温度調整膨張バブル２０６を通し
て直接冷却機１９４へと誘導され、そこで又、蒸発され
、パイプ２０８を通して圧縮機１９２の吸込み方向へ戻
される。従って冷却機１９４はパイプ１０２を通して吸
引蒸化容器６０から未だ冷却媒体を冷す働きをし更にパ
イプ１２０を通して冷気’ｈ負荷へと媒体を循環するの
である。保存周期の間、バブル２００と２２２は閉めら
れ（従って冷却機１９４と排抽出１３０ともども活動不
可にする）そしてパルブ２０２と２２４は導管２１２と
濃縮機容器１０の発生機部にあるコイル１２を通して循
環させ高温圧縮液を誘導するために開けられ、そこから
同感２１４とから回りしている熱抽出機１３０を通り、
更に導管２１６に入り、第２自動温度調整バルブ２１８
を通しコイル容器１０にある濃縮部へと流れるのである
。後者から冷却ガスは導管２２０を通り圧縮機１９２へ
戻されるのである。

【００４２】図４〜図６の具体図それぞれに濃縮機容器
１０は冷却周期の間濃縮機容器６０の要求に対して貯蔵
器４０、５０に保存されている。希薄と濃吸収剤溶液の
量を作るために保存周期の間図１の具体図と同様に動く
。それと同じく冷却周期の間薄吸収剤溶液の量は蒸化容
器６０の中で作られ貯蔵器７０に保存されるであろう。 濃／薄吸収剤溶液の組合せ総量は本質的に一定にし約０
．７〜１．０立法フィート／トン時の保存冷却能力で動
く。代表的な事務所ビルの側面作用にはひな形ビルの冷
却負荷１トンにつき約９．０〜５．０立法フィートとな
る。図３の膨張した気泡を活用し又は好ましい最大量を
保つために必要な濃／薄水溶液を決められた容量器を別
々に与えることが可能である。更に第１の吸収剤溶液を
保存しそして他を周期の働きに応じて交互に使用するた
めに部分的結合貯蔵器（図示せず）の多用性を活用する
ことも可能である。

【００４３】図４〜図６の実施例に示すように色々な媒
体、液体、流体の循環の方向は修正が可能であるが、説
明した循環は描かれた機械式膨張冷却システムと吸収冷
却システムのある温度の最善な活用を得るために定義さ
れている。前に説明された発明の他の修正や変更は次に
紹介される主張に定義された。発明の精神と視野から離
れずに作ることが出来るであろう。

【００４４】

【発明の効果】前述のように、この発明では、吸収冷却
と機械式膨張冷却との利点を備えた組み合わせ機械式―
吸収式冷却方法及びその装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　三つの液体貯蔵層が吸収冷却濃縮機容器と
蒸気／吸収容器の間に接続され、この中にヒートポンプ
が濃縮機を制御する個々の機能の具体的な図の概要図

【
図２】　　図１のシステムにある容器と一つの貯水層の
断面図

【図３】　　単一容器内にある複数の貯水層の二通りの
具体的な断面図

【図４】　　機械システムと遠心圧縮機を有する本発明
の実施例を示すブロック図

【図５】　　機械システムと往復運動圧縮装置を有する
本発明の実施例を示すブロック図

【図６】　　往復圧縮装置と直接膨張冷却器を備えかつ
機械冷却装置に吸収冷却システムを組み合わせた本発明
の実施例を示すブロック図

【符号の説明】

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　冷却周期の間、冷却負荷への循環のた
   めに冷却媒体を冷却し、保存周期の間冷却エネルギを保
   存する吸収冷却システムと機械冷却システムを結合した
   組み合わせ機械式−吸収式冷却方法において、冷却と保
   存の交互周期の間実質的に継続的に機械冷却システムを
   操作する工程と、冷却周期の間、吸収システム蒸化容器
   を操作して、冷却希薄液と濃吸収液の流れを受け、それ
   によって薄吸収剤溶液の分量を作り、前記蒸化容量にあ
   る冷却希薄液の噴霧を通して冷却媒体の通過させて冷却
   媒体の流れを部分的に冷却する工程と、前記冷却周期の
   間機械冷却の冷却部に前記冷却媒体の流れを循環させる
   ことによって冷却媒体を更に冷却する工程と、保存周期
   の間、保存地区からの薄吸収剤溶液の分量を吸収システ
   ム濃縮機容器に送出する工程と、前記機械冷却システム
   から抽出された熱により発生部を加熱しかつ前記機械冷
   却システムに循環する液によって濃縮部を冷却して、前
   記保存周期の間、前記吸収システム濃縮機容器を操作し
   、これにより濃吸収剤溶液と希薄冷却液体の分量を作る
   工程と、蒸化容器が前記冷却周期の間働くまで、各保存
   地区で前記濃吸収剤溶液と希薄冷却液体を保存する工程
   を含むことを特徴とする組み合わせ機械式―吸収式冷却
   方法。
2. 【請求項２】　　前記機械冷却システムの熱抽出器から
   循環された液で前記発生器部を加熱する工程を含む「請
   求項１」に記載の組み合わせ機械式―吸収式冷却方法。
3. 【請求項３】　　前記機械冷却システムで熱抽出器から
   循環された液で加熱された圧縮冷却ガスで発生器を加熱
   する工程を含む「請求項１」に記載の組み合わせ機械式
   ―吸収式冷却方法。
4. 【請求項４】　　前記発生器を加熱し、前記機械冷却シ
   ステムの圧縮器を通して循環されたガス冷却器によって
   前記濃縮部を冷却する工程を含む「請求項１」に記載の
   組み合わせ機械式―吸収式冷却方法。
5. 【請求項５】　　前記機械冷却システムにある前記冷却
   部から冷却媒体を通して循環することによって前記凝縮
   部を冷却する工程を含む「請求項１」に記載の組み合わ
   せ機械式―吸収式冷却方法。
6. 【請求項６】　　機械冷却システムにある前記冷却部か
   ら冷却媒体を通して循環することによって前記凝縮部を
   冷却する工程を含む「請求項２」に記載の組み合わせ機
   械式―吸収式冷却方法。
7. 【請求項７】　　前記機械冷却システムにある前記冷却
   部から冷却媒体を通して循環することによって前記凝縮
   部を冷却する工程を含む「請求項３」に記載の組み合わ
   せ機械式―吸収式冷却方法。
8. 【請求項８】　　冷却周期の間、冷却負荷への循環のた
   め冷却媒体を冷却し、保存周期の間、冷却するエネルギ
   を保存する吸収冷却装置と機械式膨張冷却装置とを備え
   、圧縮装置、熱抽出装置及び冷却装置とを有しかつ実質
   的に継続的に作動される機械式冷却装置と、蒸化部及び
   吸収部を備えた蒸化容器並びに凝縮部及び発生部を備え
   た濃縮機容器とを有する吸収冷却装置と、前記冷却周期
   の間、薄吸収剤溶液を受ける前記蒸化容器及び前記濃縮
   機へ接続されかつ保存周期の間前記発生器部へ薄吸収剤
   溶液の流れを送る保存容器と、前記蒸化容器の前記蒸化
   部及び冷却周期の間に前記機械式冷却装置の冷却装置を
   通って冷却媒体を循環させる装置と、前記濃縮機容器の
   発生器部へ比較的熱い液を導き、前記機械式冷却装置か
   ら熱を受け、濃吸収剤溶液と希薄蒸気の分量を発生する
   導入装置と、保存周期の間、前記濃縮機容器の凝縮部を
   通して前記機械式冷却装置から比較的冷たい液を循環さ
   せ、前記凝縮部の希薄冷却流体の量を凝縮させる循環装
   置と、濃縮機容器へ接続されかつ前記保存周期の間作ら
   れた希薄冷却溶液と濃吸収剤溶液の前記量を保存すると
   共に、前記蒸化容器に接続されかつ冷却周期の間、前記
   希薄冷却器と濃吸収剤溶液の流れを送る保存容器と、を
   備えたことを特徴とする組み合わせ冷却装置。
9. 【請求項９】　　前記濃縮機容器の前記発生部へ比較的
   熱い流体を導く導入装置は前記機械式冷却装置の熱抽出
   器へ接続するパイプを含む「請求項８」に記載の組み合
   わせ冷却装置。
10. 【請求項１０】　　前記濃縮機容器の前記発生部へ比較
    的熱い流体を導く導入装置は専用圧縮器と圧縮ガス回路
    を含み、前記専用圧縮器へ戻るガスは前記機械冷却シス
    テムにある前記熱抽出器に接続された熱交換器を通る「
    請求項８」に記載の組み合わせ冷却装置。
11. 【請求項１１】　　前記濃縮機容器の前記発生部へ比較
    的熱い流体を導く導入装置は前記圧縮手段からの圧縮ガ
    ス回路を含み、前記濃縮部を通して比較的冷たい液を循
    環させる循環装置は、前記圧縮装置に前記ガスを送り返
    す導管と膨張バブルを含む「請求項８」に記載の組み合
    わせ冷却装置。
12. 【請求項１２】　　前記凝縮部を通して前記機械式冷却
    装置から比較的冷たい流体を循環させる循環装置は前記
    冷却装置に接続されたパイプを含む「請求項８」に記載
    の組み合わせ冷却装置。
13. 【請求項１３】　　前記凝縮部を通して前記機械式冷却
    装置から比較的冷たい流体を循環させる循環装置は前記
    冷却装置に接続されたパイプを含む「請求項９」に記載
    の組み合わせ冷却装置。
14. 【請求項１４】　　前記凝縮部を通して前記機械式冷却
    装置から比較的冷たい流体を循環させる循環装置は前記
    冷却装置に接続されたパイプを含む「請求項１０」に記
    載の組み合わせ冷却装置。