JPH09503285A

JPH09503285A - 改良した三重効果吸収サイクル装置

Info

Publication number: JPH09503285A
Application number: JP7510373A
Authority: JP
Inventors: ウーヴェロッケンフェラー; ポールサーキシアン
Original assignee: ロッキーリサーチ
Priority date: 1993-09-30
Filing date: 1994-09-21
Publication date: 1997-03-31
Anticipated expiration: 2018-01-20
Also published as: CA2171825A1; EP0721556B1; DE69421715D1; JP3369568B2; ES2139098T3; EP0721556A1; CN1099008C; ATE186772T1; US5390509A; AU7732694A; DE69421715T2; KR960705181A; CN1134746A; KR100331698B1; WO1995009334A1

Abstract

(57)【要約】本発明の基本装置は三重効果吸収サイクル装置であって、この装置はそれぞれ水性吸収流体を含み順次一層高温で作動する第１、第２、及び第３の再生器（Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３）と、順次一層高温で作動し再生器と作動するように連通する第１、第２、及び第３の凝縮器（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）と、第３、及び第２の再生器間、及び第２の凝縮器、及び第１の再生器間に協働してこれ等の間にエネルギーを指向させる第１の熱交換器と、１個、又は２個、又は３個の吸収器（Ａ１、Ａ２、Ａ３）と、これ等吸収器と第２の熱交換器との間に水性吸収流体を指向させる１個、又は２個、又は３個の流体ループとを具え、これ等ループ内の水性吸収流体の流れの間にエネルギーを交換させ、更に、吸収器と作動するよう連通する１個、又は２個、又は３個の蒸発器（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３）を具える。本発明は、好適な水性吸収流体と、この水性吸収流体内の熱伝達質量輸送添加剤と、水性吸収流体が高温の再生器（Ｇ３）に達する前にこの流体から上記添加剤を分離する装置（５０）と、熱伝達質量輸送タンクと、単数、又は複数個の吸収器、及び３個の再生器の間に上記流体を通すための多数の種々の吸収流体ループオプションとを有する。

Description

【発明の詳細な説明】改良した三重効果吸収サイクル装置フルオロカーボン、及びハイドロフルオロカーボンが周囲に与える環境破壊についての関心が高まった結果、水、又はアンモニヤのような環境的に安全な冷媒の広範囲な使用が要求されている。加熱を殆ど行わないで、１５〜１０，０００冷凍トンの容量範囲の営業用に対して、非可燃性で穏やかな性質の水は通常良好な冷媒である。このような冷媒を利用する水性吸収流体サイクルは既知であり、数十年にわたり使用されている。単一効果で、種々の２段設計のものが多くの国で営業用に使用されている。しかし、空気調和、又は冷凍のために使用されるエネルギーに化石燃料を変換するプロセスにおいて発生する全ＣＯ₂量についての関心の高まりにより、単一段吸収装置（成績係数ＣＯＰ＝0.6〜0.8）、又は２段吸収装置（成績係数ＣＯＰ＝0.9〜1.25）で現在得られているエネルギー変換効率より一層高い効率が要求されている。米国特許第4732008号は三冷凍効果を達成するため単一段サイクルを２つ結合して使用することを教示している。その独立するループによって異なる吸収流体を運び、水性LiBr溶液のような流体を下段で使用している。しかし、必要な上段では流体結晶化、及び蒸気圧抑制の特性があるため異なる流体を使用する必要がある。たとえ適切な上段用の流体を使用したとしても性能の評価は1.5〜1.7の成績係数になるに過ぎない。発明の要約本発明装置は単一の水性吸収流体、又は２個、又は３個の異なる吸収流体、又は単一の冷媒、即ち水についての種々の吸収剤濃度をシステムを通じて使用して、三重冷凍効果を有する装置である。従って、本発明は段とは無関係に、システムを通じて単一冷媒、水を冷媒、即ち作動流体溶剤として使用するから、通常の物質移動が無く３個の熱交換器を結合する熱伝達のみに依存する従来の三重効果システムを著しく改良する。本発明の装置、及びシステムは上述の単一段サイクルを２個有する三重効果装置で使用される成績係数に似た成績係数となる。しかし、最高作動温度がこのような二重ループシステムにおけるより低いため、第３段再生器における流体組成物の温度上昇、及び流体結晶化の要件が減少する。本願人等の米国特許第5335515号で開示された三重効果システムは３個の再生器と３個の凝縮器とを組み込み、これ等１個、又は２個、又は３個の吸収器と、第１、第２、及び第３の再生器のうちのいずれかの１個、又はそれ以上との間に水性吸収流体を指向させるための１個、又はそれ以上の流体ループを有するシステムであって、直列流体ループと並列流体ループの形態を使用している。本発明は潜在的な結晶化を引き起こす高い吸収剤濃度を避ける利益を達成するため、種々の並列流、直列流、及び逆流の流体ループの特別な組合せを組み込んだシステムを説明する。本発明の他の実施例では、最高段のループの構成要素を３段装置の残りの下段構成要素のみに熱伝達連通させている装置を図示する。図面の簡単な説明図１、及び図２は全ての段にそれぞれ並列流、及び逆流の構成を有し、対をなす単一の蒸発器と吸収器とを対にして利用した三重効果サイクルの線図的図面である。図３〜図７は多数の異なる吸収器と再生器と、流体ループとを組み合わせて有する２個の吸収器を持つシステムの線図である。図８は並列流体ループ、及び直列流体ループの組合せを組み込んだ３個の吸収器を有するシステムを線図的に示す図である。図９は熱交換面のみを介して、システムの高段の流体ループを２つの下段の凝縮器に熱交換連通して維持する三重効果システムの線図である。発明の詳細な説明本願人の上述の米国特許第5335515号には、本願の図面に線図的に示す装置を利用する発明の三重効果吸収サイクルを示す状態図が示されている。この線図的に示される装置は、それぞれ高温再生器Ｇ₃、中間温度再生器Ｇ₂、及び低温再生器Ｇ₁の３個の再生器と、それぞれ高温凝縮器Ｃ₃、中間温度凝縮器Ｃ₂、及び低温凝縮器Ｃ₁とを有する。着火温度ＦＴは通常、約204℃(400°F)と約271 ℃(520°F)との間にあり、最も狭い範囲では約199℃(390°F)と約215℃(420°F) との間である。このような装置では、高温用の第３段再生器Ｇ₃を使用して十分な圧力、及び温度の水蒸気を発生させ水冷媒を凝縮し、中間段再生器Ｇ₂を駆動するためこの凝縮熱を使用し得るようにする。この中間段再生器Ｇ₂は低温の第１段再生器Ｇ₁を駆動するため十分な温度で凝縮すべき蒸気を発生し、この第１段再生器Ｇ₁は冷媒蒸気を発生し、通常の冷却手段、及び熱除去手段によってこの冷媒蒸気を凝縮させる。凝縮器Ｃ₃と再生器Ｇ₂との間の熱交換はほぼ149℃(30 0°F)から204℃(400°F)の温度範囲内で作動し得る適切な相変化熱伝達流体を使用する相変化熱伝達によって達成される。代案として顕熱伝達のため熱交換流体の強制循環ループを使用してもよい。同様に、約65℃(150°F)と135℃(275°F) の温度範囲での相変化熱伝達によって、又は熱交換流体の強制循環によって凝縮器Ｃ₂と再生器Ｇ₁との熱交換を行ってもよい。上述の温度範囲はおおよその値であり、この温度範囲は装置に加わる熱的負荷と、一日中、及びシーズン中変化する周囲の放出熱温度とによって定まる。代表的な温度除去装置では、水冷装置については21℃(70°F)から35℃(95°F)の範囲であり、空冷装置については約4℃( 25°F)高い。第３段再生器Ｇ₃の作動温度はダブル効果装置に現在使用されている温度より一層高い。直接着火高温再生器による加熱は一層経済的であると共に、腐食の加速を防止し、材料が適さなくなるのを防止するため吸収流体に接触する再生器の表面にスポットが発生するのを避ける必要がある。従って、相変化、又は強制循環流体ループを使用するような、バーナーの火焔が高温再生器に接触しない間接加熱が好適である。更に、加熱再生器Ｇ₃の方法と無関係に、再生器Ｇ₃を加熱するために利用できないＧ₃温度以下の顕熱、又は残留エネルギーは燃焼空気の予熱に有利に使用され、又は一層下段の再生器の一方、又は両方に指向させるのに有利に使用される。従って、再生器Ｇ₃にエネルギーを与えるのに強制循環流体ループを使用する場合は、上述したように下段の再生器、及び凝縮器にリンクする強制循環ループを組み合わせることもでき、又は個々の熱伝達ループを使用して他の再生器、及び凝縮器を残して、連通する凝縮器、及び再生器構成要素の１個をリンクするように組み合わせてもよい。更に、例えばガス燃焼熱、又は高圧蒸気のように第２法則により利用できる高温の熱を使用する熱伝達流体再熱要求に必要とする温度より低い温度で流体回路を作動させることは熱力学的に不利であるが、上述の回路ループはハードウェアの必要、及びポンプの要求を簡単化し、従ってコストの面で利点がある。現在のチラーヒーターシステムに通常用いられている温水加熱を行うのに過剰な熱を使用することもできる。本発明のこのシステムの吸収器と蒸発器の部分をそれれ単一ユニット、又は多数のユニットにすることができる。流体の結晶化の限界が液体溶液の作動範囲内でのサイクルの安全な作動を危うくする場合には、図３〜図８の装置に示すような多数の蒸発器、及び多数の吸収器の使用が特に有利である。図示の実施例では、温度レベルが増大すると、塩の濃度が増大する。従って、吸収器Ａ₃の塩濃度は吸収器Ａ₂に比較して低く、また、吸収器Ａ₂の塩濃度は吸収器Ａ₁に比較して低い。同様に、それぞれの吸収器作動温度も一層高濃度の吸収器において一層高い。更に、これ等蒸発器は種々の温度で作動し、最も温度が高い蒸発器Ｅ₁は吸収器Ａ₁と協働し、吸収剤の濃度が最も高い流体を処理する。同様に、低温の蒸発器は一層希釈な溶液の吸収器に連通する。代案として、最も高い温度の蒸発器を濃度が一層低い溶液を処理する吸収器と対（つい）にし、低温の蒸発器を一層濃度が高い溶液の吸収器に連通させてもよい。但し、吸収器が蒸発器よりも一層低い蒸気圧で作動するものとする。通常、８℃(37°F)から16℃(60°F)の範囲の種々の蒸発器温度を使用するには、負荷を冷却するために使用する熱伝達流体の適正な路線が必要である。例えば、建物が通常冷水ループと呼ばれる冷水分配システムによって冷却されている場合、建物の負荷によって加熱された復帰流体がまず最も高温の蒸発器熱交換器に入り、次に順次の一層低温の蒸発器に通る。本発明のシステムは３個までの蒸発器を組み込むが、１個、又はそれ以上の吸収器を介して再生器に連通するよう２個以上の蒸発器を使用することによって再生器の数を増大することなく、種々の吸収器、蒸発器対を使用する他の装置の形態を使用することもできる。しかし、過度の装置コストは２つ、又は３つの蒸発器温度レベルによって到達すべき実際の限界を定めてしまう。図示のシステムも蒸発器Ｅ₁のみでなく蒸発器Ｅ₂、及びＥ₃のいずれか一方、又は両方と凝縮器Ｃ₁との間に直接の流れを設けることによって変更することができる。また、装置内の構成要素位置が重要な因子である場合には、ほぼ同一温度で多数の蒸発器を作動させるのが有利であり、このことはほぼ同一の作動温度が要求される多数区域の建物の場合に特に有利である。また、多数の吸収器の使用は種々の吸収剤濃度、又は種々の作動圧力、又は種々の作動温度での吸収器の作動に限定されない。更に、コスト上有利に製造するために、蒸発器と吸収器との対を１個のシェル、即ちハウジングに組み込むことは当業者には理解することができる。このような構成要素の対は下位段の２個の蒸発器、及び吸収器にとって特に有用である。安定した、又は受け入れられる熱伝達質量輸送添加剤を全ての３個の段に使用している場合、または添加剤が高段の再生器で劣化するのを防止するため十分な流体処理手段を使用している場合、又は添加剤の相当の量が高段の再生器に入るのを防止する他の手段を設けている場合には、１個、又はそれ以上の吸収器を単一のシェル、又はハウジング内に使用することができる。本発明のシステムでは単一の冷媒である水を水性の吸収流体内に使用するから、再生器と１個、又はそれ以上の吸収器との間の流体の流れの比率の大きな変化が得られ、発生する作動条件、負荷、及び特定の温度に応じて種々の流量選択の自由が得られる。例えば、高温の再生器Ｇ₃は凝縮器Ｃ₃で凝縮する十分な冷媒を発生することができ、従って、凝縮器Ｃ₃は再生器Ｇ₂に冷媒を送り、一部は再生器Ｇ₁に冷媒を送る。更に、もし凝縮器Ｃ₃のエネルギーが再生器Ｇ₂のみを駆動するにも不十分なものであると、燃焼システムからの煙道ガス、又は再生器Ｇ₃ を通る排ガスである熱伝達媒体を使用することができる。このような形態は種々の設計選択の異なる形式の例示のみと理解すべきで、本発明の範囲を限定するものでない。本発明により、またここに線図的に図示する種々の三重効果システムに示すように、１個、又はそれ以上の吸収器と３個の再生器との間に水性吸収流体を指向させる流体ループは直列流で、又は並列流で、又は逆流で流体を流すのを含む多数の種々の方法で組み合わせることができる。従って、１個の吸収器、又は複数個の吸収器からそれぞれの再生器に最適の熱的吸収効率のために量を定めた同一の流体を指向させて１個、又はそれ以上の吸収器が１個より多い、即ち２個以上の再生器に流体を送ることができる。通常は、種々の吸収器から種々の再生器への流れの質量、又は容積は同一でない。更に、１個の再生器からの流体の流れは１個、又はそれ以上の他の再生器からの流体に再結合し、１個、又はそれ以上の吸収器に送られる。種々の再生器から指向された流体の濃度が相違していると、このような流体の再結合は一層高い濃度の流体が最低の温度の吸収器に、又は単一の吸収器システム内の唯一の吸収器に入るのを回避し、これにより流体が結晶化する危険を減らしている。ここにこの要旨を説明すれば、吸収器をＡにて示すことにし、第１段、第２段、及び第３段の吸収器をそれぞれＡ₁、Ａ₂、及びＡ₃にて示し、それぞれ対応する蒸発器をＥ₁、Ｅ₂、及びＥ₃にて示す。種々の吸収器と再生器との間の流体ループは流体の方向を示す矢印が付いた直線で示されており、またこの直線には図示の再生器に向け、及び再生器からの流体の間に熱を伝達するための熱交換器を示している。また、この線図的な図示はシステム内の構成要素の温度圧力関係に基づいていること、及びこの流体ループの線は流体ループ内の水性吸収溶液の濃度を表していないことはもちろんである。図１、及び図２において、単一の吸収器から全ての一層高段の再生器へのそれぞれ並列、及び逆流流体ループを有する三重効果サイクルを示している。図１においては、吸収器Ａは全ての３個の再生器Ｇ₁、Ｇ₂、及びＧ₃に並列に流体を送る。この線図的に示すシステムはポンプ１７を通じて吸収器Ａからポンプ作用を加えた流体を指向させるため、流体分割接合点１３、１５を有する。再生器から吸収器への復帰回路では、接合点１２、１４によってそれぞれ再生器Ｇ₁、Ｇ₂からの水性吸収流体を再生器Ｇ₃に復帰する流体に再結合させる。また、このシステムはそれぞれの再生器に、及び再生器から流れる流体間に熱伝達するための流体ループに沿って熱交換器１６を使用していることを示している。従って、図１に示す実施例のシステムではこの流体ループに沿う全ての再生器へ、及び再生器からの並列の流れを示している。図２においては、逆流の回路を組み込んだ実施例の流体ループを使用しており、下段の再生器から流れる水性吸収流体の一部を指向させるための流体分割接合点に一層高段の再生器に向けポンプ作用を加え、流体の他の部分を吸収器に戻して指向させている。特に、１個の流体ループでは、ポンプ２１を介して水性吸収流体を第１段の再生器Ｇ₁に送り、この再生器Ｇ₁から流体を流体分割接合点２６に流し、この接合点で流体を２個の部分に分割し、ポンプ２２を通じて一方の流体を第２段の再生器Ｇ₂に送り、他の流体を吸収器Ａに復帰させる。同様に、流体分割接合点２７はポンプ２３を通じて再生器Ｇ₂からの流体の第１部分を再生器Ｇ₃に指向させ、流体の第２部分を吸収器Ａに復帰させる。複数個の再生器から吸収器Ａへの流体の再結合のための復帰流体接合点２８、２９も示されている。単一の吸収器を利用している図１、及び図２に示す実施例では、並列流と逆流との種々の組合せに、更に例えば、上述の米国特許第5335515号の図７、及び図８に示す直列流のループ構成要素を組み合わせていることを理解すべきである。図３〜図７においては、本発明による２個の吸収器を使用する三重効果システムの種々の実施例を線図的に示している。図３に示すシステムは分割接合点３２を通じて吸収器Ａ₂から第２段、及び第３段の再生器Ｇ₂、Ｇ₃への並列流体ループと、接合点３１で再結合している２個の一層高段の再生器Ｇ₂、Ｇ₃からの並列復帰流体ループとを使用している。吸収器Ａ₁は低段の再生器Ｇ₁のみに流体を送る。この図示のシステムは吸収器Ａ₂と再生器Ｇ₂、Ｇ₃との間の並列流と逆流とを変更することもできる。図４では、吸収器Ａ₂によって第１段の再生器Ｇ₁と第３段の再生器Ｇ₃とが並列に流体を受け、第２段の再生器Ｇ₂は吸収器Ａ₁によって流体を受ける。吸収器Ａ₂と再生器Ｇ₁、Ｇ₃間の流体ループにおける復帰流接合点４１と、再生器Ｇ₁に流体を送るための流体分割接合点４２とは並列の流れを発生させている。また、この図示のシステムは吸収器Ａ₂と再生器Ｇ₁、Ｇ₃との間に直列流、又は逆流を生ずるように変更することができる。図５に示すシステムは、両方の吸収器が第２段の再生器Ｇ₂に流体を送り、吸収器Ａ₂のみによって第３段の再生器Ｇ₃に流体を送り、再生器Ｇ₂と流体分割接合点５２とを通じて吸収器Ａ₁のみにより低段の再生器Ｇ₁に流体を送り、また、この接合点５２は再生器Ｇ₂からの水性吸収流体の第２部分を吸収器Ａ₂に指向させる構成を示す。従って、接合点５１、５２は両方の吸収器Ａ₁、Ａ₂に復帰させるため吸収器Ａ₁によって送られる流体の並列の流れを生ぜしめる。分割接合点５１によって両方の再生器Ｇ₃、Ｇ₂への並列の流れを発生させる。図６、図７の実施例と同様、図５の実施例においては、両方の吸収器間に破線で示したように２個の吸収器は重複する温度範囲を有する。図示の蒸発器は通常は単一のハウジング内にないが、その代わりに、各蒸発器は上述したように単一のシェル内でそれぞれの吸収器と通常結合している。この実施例は、複数個の再生器が１個より多い吸収器から流体を受けることができること、種々の再生器が１個より多い吸収器から流体を受けることができること、及び流体ループには直列流、並列流、又は逆流を組み合わせることができることを示している。図６、及び図７においては、高段の再生器Ｇ₃が第２段吸収器Ａ₂のみによって流体を受け、第１段の吸収器Ａ₁が両方の再生器Ｇ₁、Ｇ₂に流体を送り、また受けている。図６では、送り分割接合点６２は２個の下段の再生器Ｇ₁、Ｇ₂へ流体を送る並列流を提供し、接合点６１は２個の下段の再生器Ｇ₁、Ｇ₂から吸収器Ａ₁ へ復帰する並列流を提供している。図７においては、送り分割接合点７１、及びポンプ７３を利用する逆流によって再生器Ｇ₂は流体を受け、再生器Ｇ₁を去る流体の一部を再生器Ｇ₂に送ると共に、下段の複数個の再生器Ｇ₁、Ｇ₂からの復帰流体の流れを接合点７２で再結合する。図８は３個の吸収器を有するシステムの実施例を示し、送り分割接合点８１を通じて第３段吸収器Ａ₃は両方の再生器Ｇ₂、Ｇ₃に流体を送ると共に、吸収器Ａ₂ は再生器Ｇ₃に流体を送り、吸収器Ａ₁は再生器Ｇ₁のみに流体を送る。両方の再生器Ｇ₂、Ｇ₃からの復帰の流れを接合点８２で結合して再生器Ｇ₁に指向させ、接合点８３を通じて再生器Ｇ₁からの流体の流れを両方の吸収器Ａ₁、Ａ₂に分割する。このシステムは多数の吸収器に連通する１個、又はそれ以上の再生器を有する３個の吸収器のシステムに可能な多様な回路の例を示している。溶液の熱交換は通常の管、又は板の熱交換器によって達成することができ、出入する溶液間の温度を適正にすることによって最高効率が得られる。本発明のシステムの形態のいずれにおいても、複数個の再生器と単数の吸収器、又は複数個の吸収器との間の溶液熱交換を使用すべきであることが理解される。多数吸収流体ループを使用すれば、溶液の熱交換は各ループ間の熱交換に限定されず、種々の流体ループ間のエネルギー交換を組み込むことができる。例えば、一層高温の流体がその主機能を遂行して中間の温度の流体を予熱した後、高温の流体が一層低温側のループ流体を加熱する。過剰な熱は次のものから得ることができる。即ち、溶液熱交換器のコストドリブンデザイントレードオフから、また再生器に出入する濃厚な冷媒溶液と希釈冷媒溶液との間の比熱、及び質量の流れの差から、また再生器出口温度差から得られる。上述したように、吸収器、再生器のグループ、又は吸収器流体ループ、又は複数個のループに無関係に、本発明装置を通じて水性吸収流体に単一冷媒である水を使用し、更にこのシステムで実施するトリプル効果サイクルの全ての段で単一冷媒である水を使用する。しかし、種々の塩、又は塩の組合せ、又は同一塩の種々の濃度を種々の流体ループに使用することができる。本発明に使用し得る水性吸収流体はLiBr、LiCl、LiI、LiNO₂、LiCNS、及びLiClO₃の水性溶液、及びこれ等の混合物から成る。高段再生器で作用する好適な混合物は、LiBr−LiCNS、LiB r−Lil、LiBr−LiClO₃、LiBr−LiNO₂、LiCl-LiI、LiCl-LiNO₂、及びLiCl-LiClO₃ がある。他の有用な流体はLiBr、LiCl、及びLiIのグループの内の１つとNi(NO₃)₂ 、CaBr₂、FeCl₂、及びMnI₂のグループの中の第２塩との水性混合物である。他の有用な塩グループはCaBr₂を組み合わせたZnBr₂である。LiBr、LiCl、又はこれ等の混合物の適切な濃度は重量で約５８％と約６８％±２％との間であり、第３段ではLiBrの濃度が一層低く、約５０％、又はそれ以下が使用される。この残りの塩を約４０％から約７５％までの間の濃度でいかなる段階でも使用することができる。しかし、高い濃度は塩の結晶化限界によって制限を受ける。他の有用な塩グループはNaOH、KOH、又はその混合物から成る。結晶限界までの約４０％の適切な濃度を使用することができ、混合物を使用する場合には、４０％と６０％との間のNaOHの相対比率と、６０〜４０％のKOHの相対濃度とが好適である。LiB r、LiCl、又はその混合物を第１段、又は第１、第２段、又は第３段で使用する場合には、LiBr、又は他の上述の複数個の塩、又はその組合せのいずれかの低濃度のものが好適である。リチウム腐食防止剤は上述のリチウム塩組成物に対し特に有用である。適切な腐食防止剤には例えばリチウムモリブデン塩、リチウム硝酸塩、又はリチウムクロム酸塩がある。Ph調整は例えばLiOHを使用して行うことができる。第３段再生器における吸収流体の高温、及び塩濃度のため、耐食成分、又は耐食材料を使用するのが望ましい。従って、例えば、高段の再生器の構造用にニッケルクロム合金、又はニッケル銅合金、又はその他の非鉄合金が好適である。また、水性吸収流体には熱伝達添加物、及び物質移動添加物を使用するのが望ましい。特に、有用な添加物には約６から１０の炭素原子、例えば２−エチルヘキサノール、及びｎ−オクタノールを有するアルコールがある。ノニルアミン、又はベンジルアミン、又はその誘導体のような脂肪族、及び芳香族アミンも使用することができる。有効な濃度範囲は約１０ppmから２０００ppmである。第３段の再生器に入れる前に水性吸収流体から熱伝達質量輸送添加剤を分離するのが望ましい。熱伝達質量輸送添加剤は水性塩溶液に僅かに可溶性であるか、又は不溶性であり、従って吸収器又は複数個の吸収器内で非常に望ましい重い水性溶液上に通常浮動する第２相を形成する。しかし、これ等の添加剤は高温の再生器の温度では通常安定していないから、高温再生器に入る前に、これ等熱伝達質量輸送添加剤を分離するため機械的分離装置、又はスキマー、又はその他の手段を使用するのが望ましい。代案として、熱伝達質量輸送添加剤が集まる表面から溶液を汲み出さないようにする蓄積室を設けることによってこのような分離を行ってもよい。添加剤を分離するための他の手段は、一層低温の再生器Ｇ₂内にフラッシュ室を使用するか、高温再生器に入る前に流体ループに沿ってこのような室を設けることである。例えば、吸収流体が再生器Ｇ₃より前に再生器Ｇ₂に通るように吸収流体の通路を定めると、熱伝達質量輸送添加剤を再生器Ｇ₂から容易にフラッシュオフできる利点がある。しかし、この選択は、一層高い圧力で作動する再生器Ｇ₃に溶液を送り込むため付加的ポンプを必要とする。使用する分離器の形式とは無関係に、水性吸収溶液内に存在する添加剤の量を添加剤のほぼ溶解限界まで、又は実質的に溶解限界まで減少させるのが好適である。吸収器に入る際、又は入る直前に、分離した添加剤を流体内に戻すための手段を設けるべきである。従って図８に示すように、高段の再生器Ｇ₃に入る前に、流体から分離した添加剤を、流体が再生器Ｇ₃を去った後、ループに戻して供給するための復帰導管５１を分離器５０に設けてもよい。図９は特に有用で有利な本発明の他の実施例を示し、この実施例ではこの三重効果システムの最も高い段はこの最も高い段において使用される水性吸収流体内に熱伝達質量輸送添加剤を組み入れておらず、又は下段の流体内で使用するものと異なる熱伝達質量輸送添加剤を使用する。図示のシステムでは、Ｅ_h−Ａ₂−Ｇ₃ −Ｃ₃間の最も高い段の流体ループは下段の凝縮器Ｃ₂、Ｃ₁との熱的連通、即ち熱伝達連通に限定され、高温の蒸発器Ｅ_h、及び第２段の吸収器Ａ₂は他の対（つい）をなす蒸発器、及び吸収器に物理的に連通していない。特に、図示のように、導管２２に沿って指向する凝縮器Ｃ₃からの凝縮した冷媒は凝縮器Ｃ₂内の熱交換器２３と凝縮器Ｃ₁内の熱交換器２５とを通じて熱伝達連通し、更に対（つい）をなす蒸発器Ｅ_h、吸収器Ａ₂に指向する。このようにして、最も高い温度の部分の水性吸収流体ループは下段のループ内の流体から物理的に分離され、これにより熱伝達質量輸送添加剤が下段から高段に好ましくない移動、即ち混合するのを防止する。凝縮器Ｃ₂からの凝縮水は導管２６を経て凝縮器Ｃ₁に通り、導管２７を経て凝縮器Ｃ₁から蒸発器Ｅ₁に通る。このような形態は２個の吸収器、及び蒸発器を有するシステムに限定されず、本明細書中にも前に説明し、米国特許第 5335515号に記載されている種々の蒸発器の結合体と共に３個の吸収器を使用している他の形態にも使用することができる。この実施例では、添加剤分離器５０の使用は任意である。水性吸収流体ループ内の空気、又はその他の非凝縮ガスを除去するため本発明システムに通常のパージャーを組み込むことが望ましい。このような装置、及び吸収システム内でのその使用は当業者には良く知られている。また、このシステムは熱伝達質量輸送添加剤移送タンク、及び添加剤を吸収器、又は複数個の吸収器内に導入するための手段を使用するように設計することができる。時間の経過により添加剤が徐々に分解するから、吸収器、又は複数個の吸収器内で、又はその手前で流体内の適切な濃度を維持するため、添加剤の計量した代わりの量を周期的に注入する手段も好適である。この場合、熱伝達質量輸送添加剤の分解生成物が例えば２−エチルヘキサノールによって駆遂することができるものであることが必要である。この装置の構成要素間に熱伝達するのに使用される適当な熱伝達流体には水、熱伝達油、ダウサム（商標名）流体、水グリコール混合液等がある。高温再生器が蒸気着火である場合には、システム内の低温部を加熱する目的に凝縮水を使用してもよい。本発明のサイクル、及びシステムの重要な利点は熱伝達と質量交換との結合に単一の冷媒で済む点にある。その結果、約10℃(50°F)の蒸発器温度から約82℃( 180°F)の溶液平衡温度まで54℃(130°F)の蒸発器、吸収器温度上昇を有する作動流体を必要としない。更に、最低有効作動温度は二重ループサイクルの場合に必要な温度より一層低い。これは凝縮器と再生器との間に必要な温度の広がりは蒸発器と吸収器との間の温度の広がりに比例しているからである。更に、本発明の最も高温段の部分は約7℃(45°F)と約32℃(90°F)との間の通常の蒸発器、吸収器温度上昇で作動し、最高段での凝縮温度は第２段再生器を駆動するのに十分であればよく、第２段再生器は149℃(300°F)の低い温度で作動することができる。このような状態は作動条件と使用する熱交換表面とにより第３段について約 199℃(390°F)と215℃(420°F)との間の最低の再生器温度要件となる。この温度は現在約226℃(440°F)と238℃(460°F)との間と考えられている二重ループ三重効果システムの温度より一層低い。本発明システムのこれ等の効果、及びその他の効果は当業者には明らかである。

【手続補正書】特許法第１８４条の７第１項【提出日】１９９５年３月１３日【補正内容】請求の範囲１．それぞれ水性吸収流体を含み、順次一層高温で作動する第１、第２、及び第３の再生器と、順次一層高温で作動し、前記第１、第２、及び第３の再生器にそれぞれ作動するように連通する第１、第２、及び第３の凝縮器と、前記第２、及び第１の凝縮器の１個、又はそれ以上と熱交換連通する前記第３の凝縮器からこの第３の凝縮器内で凝縮した冷媒を指向させる第１の凝縮水流動手段と、前記第３の凝縮器と、前記第２の再生器との間、及び前記第２の凝縮器と前記第１の再生器との間に協働して、それぞれこれ等の間にエネルギーを指向させる第１熱交換手段と、水性吸収流体を前記第１、及び第２の再生器に供給するため１個、又はそれ以上の第１の流体ループに協働する１個、又はそれ以上の第１の吸収器と、水性吸収流体を前記第３の再生器に供給するため１個、又はそれ以上の第２の流体ループに協働する１個、又はそれ以上の第２の吸収器と、前記流体ループ内の水性吸収流体の流れの間にエネルギーを交換するため前記流体ループに協働する第２の熱交換手段と、前記吸収器に作動するよう連通する１個、又はそれ以上の蒸発器とを具えることを特徴とする三重効果吸収サイクル装置。２．前記第２、及び第１の凝縮器内で凝縮した冷媒を１個、又はそれ以上の前記蒸発器に指向させる第２の凝縮水流動手段を設けた請求項１に記載の装置。３．前記１個、又はそれ以上の第１の吸収器に作動するよう連通する１個、又はそれ以上の第１の蒸発器と、前記１個、又はそれ以上の第２の吸収器に作動するよう連通する１個、又はそれ以上の第２の蒸発器とを具え、前記第３の凝縮器内で凝縮した前記冷媒を前記第１の凝縮水流動手段によって前記１個、又はそれ以上の第１の蒸発器に指向させる請求項１に記載の装置。４．前記第２、及び第１の凝縮器内で凝縮した冷媒を前記１個、又はそれ以上の第２の蒸発器に指向させる第２の凝縮水流動手段を有する請求項３に記載の装置。５．前記第２、及び第１の凝縮器にそれぞれ順次熱交換連通する前記第３の凝縮器内で凝縮した前記冷媒を前記第１の凝縮水流動手段によって指向させる請求項１に記載の装置。６．前記第２、及び第１の凝縮器にそれぞれ順次熱交換連通する前記第３の凝縮器内で凝縮した前記冷媒を前記第１の凝縮水流動手段によって指向させる請求項４に記載の装置。７．前記第２の凝縮器内で凝縮した冷媒を前記第１の凝縮器に前記第２の凝縮水流動手段によって指向させる請求項４に記載の装置。８．前記１個、又はそれ以上の第１の吸収器内の前記水性吸収流体がLiBr、又は LiCl、又はその混合物から成り、前記１個、又はそれ以上の第２の吸収器内の前記水性吸収流体が約５５％、又はそれ以下の濃度のLiBrの水溶液から成るか、又は（ａ）LiCl、LiNO₂、LiCNS、LiClO₃、又はLil、又はこれ等の混合物、（ｂ）LiBr、LiCl、又はLiI、及びNi(NO₃)₂、CaBr₂、FeCl₂、又はMnI₂から選択した塩、（ｃ）ZnBr₂、及びCaBr₂の混合物、（ｄ）NaOH、KOH、又はこれ等の混合物、又は（ｅ）LiNO₂、LiCNS、LiClO₃、又はLiI、又はこれ等と、LiBr、又はLiCl、又はこれ等の混合物との混合物の塩の群の中の１つの塩の水溶液から成る請求項１に記載の装置。９．前記１個、又はそれ以上の第１の吸収器内の前記水性吸収流体がLiBr、又は LiCl、又はその混合物から成り、前記１個、又はそれ以上の第２の吸収器内の前記水性吸収流体が約５５％、又はそれ以下の濃度のLiBrの水溶液から成るか、又は（ａ）LiCl、LiNO₂、LiCNS、LiClO₃、又はLiI、又はこれ等の混合物、（ｂ）LiBr、LiCl、又はLiI、及びNi(NO₃)₂、CaBr₂、FeCl₂、又はMnI₂から選択した塩、（ｃ）ZnBr₂、及びCaBr₂の混合物、（ｄ）NaOH、KOH、又はこれ等の混合物、又は（ｅ）LiNO₂、LiCNS、LiClO₃、又はLiI、又はこれ等と、LiBr、又はLiCl、又はこれ等の混合物との混合物の塩の群の中の１つの塩の水溶液から成る請求項７に記載の装置。 10．前記第１、及び第２の再生器に供給する水性吸収流体は第１の塩配合の水性組成物から成り、前記第３の再生器に供給する水性吸収流体は第２の塩配合の水性組成物から成る請求項１に記載の装置。 11．前記第１、及び第２の再生器に供給する水性吸収流体は第１の塩配合の水性組成物から成り、前記第３の再生器に供給する水性吸収流体は第２の塩配合の水性組成物から成る請求項４に記載の装置。 12．前記第１、及び第２の再生器に供給する水性吸収流体は前記１個、又はそれ以上の第１の吸収器内の第１塩濃度を有する塩組成物の水溶液から成り、前記第３の再生器に供給する水性吸収流体は前記１個、又はそれ以上の第２の吸収器内の第２塩濃度を有する前記塩組成物の水溶液から成る請求項１に記載の装置。 13．前記第１、及び第２の再生器に供給する水性吸収流体は前記１個、又はそれ以上の第１の吸収器内の第１塩濃度を有する塩組成物の水溶液から成り、前記第３の再生器に供給する水性吸収流体は前記１個、又はそれ以上の第２の吸収器内の第２塩濃度を有する前記塩組成物の水溶液から成る請求項４に記載の装置。 14．前記第１、及び第２の再生器に供給する前記水性吸収流体は約６と約１０との間の炭素原子を有するアルコール、又は脂肪族アミン、又は芳香族アミンから成る熱伝達質量輸送添加剤を含み、前記第３の再生器に供給する前記水性吸収流体は熱伝達質量輸送添加剤を含まないか、前記第１、及び第２の再生器に供給する水性吸収流体が含む熱伝達質量輸送添加剤とは異なる熱伝達質量輸送添加剤を含む請求項１に記載の装置。 15．前記第１、及び第２の再生器に供給する前記水性吸収流体は約６と約１０との間の炭素原子を有するアルコール、又は脂肪族アミン、又は芳香族アミンから成る熱伝達質量輸送添加剤を含み、前記第３の再生器に供給する前記水性吸収流体は熱伝達質量輸送添加剤を含まないか、前記第１、及び第２の再生器に供給する水性吸収流体が含む熱伝達質量輸送添加剤とは異なる熱伝達質量輸送添加剤を含む請求項４に記載の装置。 16．前記第１の流体ループの少なくとも１個が前記第１の吸収器の少なくとも１個と前記第１、及び第２の再生器との間に直列流で、又は並列流で水性吸収流体を指向させるものであり、又は前記第１流体ループの少なくとも１個が第１、又は第２の再生器から前記第１の吸収器の１個に前記水性吸収流体の第１の部分を指向させると共に、前記第１、又は第２の再生器から前記第１、及び第２の再生器の他方に前記水性吸収流体の第２の部分を指向させる少なくとも１個の流れ分割接合点を前記第１の流体ループの少なくとも１個が有し、又は前記第１、又は第２の再生器の少なくとも１個から種々の第１の吸収器に水性吸収流体の第１、及び第２の部分を指向させる少なくとも１個の流れ分割接合点を前記第１の流体ループの少なくとも１個が有する請求項１に記載の装置。 17．流れ分割接合点からの水性吸収流体の流れの第１、及び第２の部分の質量、又は体積が一様でない請求項１６に記載の装置。 18．前記第１の流体ループの少なくとも１個が前記第１の吸収器の少なくとも１個と前記第１、及び第２の再生器との間に直列流で、又は並列流で水性吸収流体を指向させるものであり、又は前記第１流体ループの少なくとも１個が第１、又は第２の再生器から前記第１の吸収器の１個に前記水性吸収流体の第１の部分を指向させると共に、前記第１、又は第２の再生器から前記第１、及び第２の再生器の他方に前記水性吸収流体の第２の部分を指向させる少なくとも１個の流れ分割接合点を前記第１の流体ループの少なくとも１個が有し、又は前記第１、又は第２の再生器の少なくとも１個から種々の第１の吸収器に水性吸収流体の第１、及び第２の部分を指向させる少なくとも１個の流れ分割接合点を前記第１の流体ループの少なくとも１個が有する請求項４に記載の装置。 19．前記第１の吸収器に作動するよう連通する１個、又は２個の第１蒸発器と、前記第２吸収器に作動するよう連通する第２蒸発器とを更に具え、前記第２、及び第１の凝縮器にそれぞれ順次熱交換連通する前記第３の凝縮器から凝縮した冷媒を前記第１の凝縮水流動手段によって前記第２の蒸発器に指向させ、それぞれ前記第２、及び第１の凝縮器からの凝縮した冷媒を前記第１の蒸発器に指向させる第２の凝縮水流動手段を設けた請求項１に記載の装置。 20．前記第２の凝集器から前記第１の凝縮器へ、また前記第１の蒸発器へ順次前記凝縮水を前記第２の凝縮水流動手段によって指向させる請求項１９に記載の装置。 21．前記第１の流体ループの少なくとも１個が前記第１の吸収器の少なくとも１個と前記第１、及び第２の再生器との間に直列流で、又は並列流で水性吸収流体を指向させるものであり、又は前記第１流体ループの少なくとも１個が第１、又は第２の再生器から前記第１の吸収器の１個に前記水性吸収流体の第１の部分を指向させると共に、前記第１、又は第２の再生器から前記第１、及び第２の再生器の他方に前記水性吸収流体の第２の部分を指向させる少なくとも１個の流れ分割接合点を前記第１の流体ループの少なくとも１個が有し、又は前記第１、又は第２の再生器の少なくとも１個から種々の第１の吸収器に水性吸収流体の第１、及び第２の部分を指向させる少なくとも１個の流れ分割接合点を前記第１の流体ループの少なくとも１個が有する請求項１９に記載の装置。 22．それぞれ水性吸収流体を含み、順次一層高温で作動する第１、第２、及び第３の再生器と、それぞれ順次一層高温で作動し、前記第１、第２、及び第３の再生器にそれぞれ作動するように連通する第１、第２、及び第３の凝縮器と、前記第３の凝縮器と、前記第２の再生器との間、及び前記第２の凝縮器と前記第１の再生器との間に協働して、それぞれこれ等の間にエネルギーを指向させる第１の熱交換手段と、２個、又は３個の吸収器と、これ等吸収器に協働してこれ等２個、又は３個の吸収器と前記第１、第２、及び第３の再生器のいずれか１個、又はそれ以上との間に水性吸収流体を指向させる２個、又はそれ以上の流体ループとを設け、前記流体ループの少なくとも１個によって少なくとも１個の前記吸収器から複数個の前記再生器に並列流として、及び／又は少なくとも１個の前記再生器から複数個の前記吸収器に並列流として前記水性吸収流体を指向させ、前記流体ループ内の水性吸収流体の流れの間にエネルギーを交換するため前記流体ループに協働する第２の熱交換手段と、前記２個、又は３個の吸収器にそれぞれ作動するよう連通する１個、２個、又は３個の蒸発器とを具えることを特徴とする三重効果吸収サイクル装置。 23．前記流体ループの少なくとも１個が前記吸収器の少なくとも１個からの前記水性吸収流体を直列流として前記再生器の少なくとも２個に指向させるものである請求項２２に記載の装置。 24．前記流体ループの少なくとも１個が前記吸収器の少なくとも１個と、前記再生器の少なくとも２個との間に水性吸収流体を並列流として指向させるものである請求項２２に記載の装置。 25．前記再生器の１個から前記吸収器の１個に水性吸収流体の第１の部分を指向させ、前記再生器の１個から前記再生器の他方に前記水性吸収流体の第２の部分を指向させる少なくとも１個の流れ分割接合点を前記流体ループの少なくとも１個が有する請求項２２に記載の装置。 26．前記再生器の１個から種々の吸収器に水性吸収流体の第１、及び第２の部分を指向させる少なくとも１個の流れ分割接合点を前記流体ループの少なくとも１個が有する請求項２２に記載の装置。 27．流れ分割接合点からの水性吸収流体の流れの第１、及び第２の部分の質量、又は体積が一様でない請求項２５に記載の装置。 28．流れ分割接合点からの水性吸収流体の流れの第１、及び第２の部分の質量、又は体積が一様でない請求項２６に記載の装置。 29．前記再生器の１個から種々の吸収器に水性吸収流体の第１、及び第２の部分を指向させる少なくとも１個の流れ分割接合点を前記流体ループの少なくとも１個が有する請求項２５に記載の装置。 30．１個の吸収器を具え、前記流体ループがこの吸収器から各前記再生器に前記水性吸収流体を並列流として指向させる請求項２２に記載の装置。 31．１個の吸収器を具え、前記流体ループが前記再生器のおのおのから前記吸収器に前記水性吸収流体を並列流として指向させる請求項２２に記載の装置。 32．１個の吸収器を具え、前記流体ループが前記再生器のおのおのから前記吸収器に前記水性吸収流体を並列流として指向させる請求項３０に記載の装置。 33．１個の吸収器を具え、前記再生器の１個から前記吸収器に水性吸収流体の第１の部分を指向させ、前記再生器から前記再生器の１個、又はその他の１個以上に前記水性吸収流体の第２の部分を指向させる少なくとも１個の流れ分割接合点を前記流体ループの少なくとも１個が有する請求項２２に記載の装置。 34．２個、又は３個の吸収器を具え、前記流体ループの少なくとも１個が吸収器から前記再生器の２個に前記水性吸収流体を並列流として指向させるものである請求項２２に記載の装置。 35．２個、又は３個の吸収器を具え、前記流体ループの少なくとも１個が前記再生器の２個、又は３個から前記吸収器の１個、又はそれ以上に前記水性吸収流体を並列流として指向させるものである請求項２２に記載の装置。 36．前記流体ループの１個が前記吸収器の１個から前記第２、及び第３の再生器に前記水性吸収流体を並列流として指向させるものである請求項３４に記載の装置。 37．前記流体ループの１個が前記吸収器の１個から前記第１、及び第３の再生器に前記水性吸収流体を並列流として指向させるものである請求項３４に記載の装置。 38．前記流体ループの１個が前記吸収器の１個から前記第１、及び第２の再生器に前記水性吸収流体を並列流として指向させるものである請求項３４に記載の装置。 39．前記流体ループの少なくとも１個が１個の吸収器と、少なくとも２個の再生器との間に前記水性吸収流体を直列流として指向させるものである請求項３４に記載の装置。 40．前記再生器の１個から吸収器に水性吸収流体の第１の部分を指向させ、前記再生器から前記再生器の他の１個、又はそれ以上に前記水性吸収流体の第２の部分を指向させる少なくとも１個の流れ分割接合点を前記流体ループの少なくとも１個が有する請求項３８に記載の装置。 41．前記再生器の１個から吸収器に水性吸収流体の第１の部分を指向させ、前記再生器から前記再生器の他の１個、又はそれ以上に前記水性吸収流体の第２の部分を指向させる少なくとも１個の流れ分割接合点を前記流体ループの少なくとも１個が有する請求項３９に記載の装置。 42．２個の吸収器を具え、第１の吸収器と前記第１の再生器との間に前記水性吸収流体を指向させる第１の流体ループを具える請求項３６に記載の装置。 43．前記第２、及び第３の再生器から第２の吸収器に水性吸収流体を並列流で指向させる第２の流体ループを具える請求項４２に記載の装置。 44．２個の吸収器を具え、第１の吸収器と前記第２の再生器との間に水性吸収流体を指向させる第１の流体ループを具える請求項３７に記載の装置。 45．前記第１、及び第３の再生器から第２の吸収器に水性吸収流体を並列流で指向させる第２の流体ループを具える請求項４４に記載の装置。 46．２個の吸収器を具え、第１の吸収器から前記第１、及び第２の再生器に前記水性吸収流体を直列流として指向させる流体ループを具える請求項３６に記載の装置。 47．前記第２の再生器から両方の吸収器に水性吸収流体の第１、及び第２の部分を指向させる流れ分割接合点を有する流体ループを具える請求項４６に記載の装置。 48．２個の吸収器を具え、これ等吸収器の１個と前記第３の再生器との間に前記水性吸収流体を指向させる流体ループを具える請求項３８に記載の装置。 49．２個、又は３個の吸収器を具え、これ等吸収器の少なくとも２個から前記再生器の１個に前記水性吸収流体を並列流として指向させる流体ループを具える請求項２２に記載の装置。 50．各前記流体ループ内のそれぞれの前記水性吸収流体が、（ａ）LiNO₂、LiCNS、LiClO₃、LiI、又はこれ等の混合物、（ｂ）LiBr、LiCl、又はLiI、及びNi(NO₃)₂、CaBr₂、FeCl₂、又はMnI₂から選択した塩、（ｃ）ZnBr₂、及びCaBr₂の混合物、（ｄ）NaOH、KOH、又はその混合物、又は（ｅ）LiNO₂、LiCNS、LiClO₃、又はLiI、又はこれ等の混合物のLiBr、又はL iCl、又はそれ等の混合物との混合物、の塩の群の中の１つの塩の水溶液から成る請求項２２に記載の装置。 51．２個、又は３個の吸収器を具え、これ等２個、又は３個の吸収器に協働してこれ等２個、又は３個の吸収器と前記第１、第２、及び第３の再生器の１個、又はそれ以上との間に水性吸収流体を指向させる２個、又はそれ以上の流体ループを具え、これ等流体ループの少なくとも１個が前記吸収器の少なくとも１個から複数個の前記再生器に並列流で、又は前記再生器の少なくとも１個から複数個の前記吸収器に並列流で前記水性吸収流体を指向させるものであり、１個、２個、又は３個の蒸発器がそれぞれ前記２個、又は３個の吸収器にそれぞれ作動するよう連通する請求項２２に記載の装置。【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９５年９月２８日【補正内容】を２個有する三重効果装置で使用される成績係数に似た成績係数となる。しかし、最高作動温度がこのような二重ループシステムにおけるより低いため、第３段再生器における流体組成物の温度上昇、及び流体結晶化の要件が減少する。米国特許第4520634号は３個の再生器を有する３段吸収冷凍システムを開示している。このシステムでは、他の再生器を通して流すことなく、１個の吸収器から各３個の再生器に互いに並列流として直接、溶液を供給している。本願人等の米国特許第5335515号で開示された三重効果システムは３個の再生器と３個の凝縮器とを組み込み、これ等１個、又は２個、又は３個の吸収器と、第１、第２、及び第３の再生器のうちのいずれかの１個、又はそれ以上との間に水性吸収流体を指向させるための１個、又はそれ以上の流体ループを有するシステムであって、直列流体ループと並列流体ループの形態を使用している。本発明は潜在的な結晶化を引き起こす高い吸収剤濃度を避ける利益を達成するため、種々の並列流、直列流、及び逆流の流体ループの特別な組合せを組み込んだシステムを説明する。本発明の他の実施例では、最高段のループの構成要素を３段装置の残りの下段構成要素のみに熱伝達連通させている装置を図示する。図面の簡単な説明図１、及び図２は全ての段にそれぞれ並列流、及び逆流の構成を有し、対をなす単一の蒸発器と吸収器とを対にして利用した三重効果サイクルの線図的図面である。図３〜図７は多数の異なる吸収器と再生器と、流体ループとを組み合わせて有する２個の吸収器を持つシステムの線図である。図８は並列流体ループ、及び直列流体ループの組合せを組み込んだ３個の吸収器を有するシステムを線図的に示す図である。図９は熱交換面のみを介して、システムの高段の流体ループを２つの下段の凝縮器に熱交換連通して維持する三重効果システムの線図である。発明の詳細な説明本願人の上述の米国特許第5335515号には、本願の図面に線図的に示す装置を利用する発明の三重効果吸収サイクルを示す状態図が示されている。この線図的に示される装置は、それぞれ高温再生器Ｇ₃、中間温度再生器Ｇ₂、及び低温再生器Ｇ₁の３個の再生器と、それぞれ高温凝縮器Ｃ₃、中間温度凝縮器Ｃ₂、及び低温凝縮器Ｃ₁とを有する。着火温度ＦＴは通常、約204℃(400°F)と約271

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ【要約の続き】の間に上記流体を通すための多数の種々の吸収流体ループオプションとを有する。

Claims

【特許請求の範囲】１．それぞれ水性吸収流体を含み、順次一層高温で作動する第１、第２、及び第３の再生器と、順次一層高温で作動し、前記第１、第２、及び第３の再生器にそれぞれ作動するように連通する第１、第２、及び第３の凝縮器と、前記第２、及び第１の凝縮器の１個、又はそれ以上と熱交換連通する前記第３の凝縮器からこの第３の凝縮器内で凝縮した冷媒を指向させる第１の凝縮水流動手段と、前記第３の凝縮器と、前記第２の再生器との間、及び前記第２の凝縮器と前記第１の再生器との間に協働して、それぞれこれ等の間にエネルギーを指向させる第１熱交換手段と、水性吸収流体を前記第１、及び第２の再生器に供給するため１個、又はそれ以上の第１の流体ループに協働する１個、又はそれ以上の第１の吸収器と、水性吸収流体を前記第３の再生器に供給するため１個、又はそれ以上の第２の流体ループに協働する１個、又はそれ以上の第２の吸収器と、前記流体ループ内の水性吸収流体の流れの間にエネルギーを交換するため前記流体ループに協働する第２の熱交換手段と、前記吸収器に作動するよう連通する１個、又はそれ以上の蒸発器とを具えることを特徴とする三重効果吸収サイクル装置。２．前記第２、及び第１の凝縮器内で凝縮した冷媒を１個、又はそれ以上の前記蒸発器に指向させる第２の凝縮水流動手段を設けた請求項１に記載の装置。３．前記１個、又はそれ以上の第１の吸収器に作動するよう連通する１個、又はそれ以上の第１の蒸発器と、前記１個、又はそれ以上の第２の吸収器に作動するよう連通する１個、又はそれ以上の第２の蒸発器とを具え、前記第３の凝縮器内で凝縮した前記冷媒を前記第１の凝縮水流動手段によって前記１個、又はそれ以上の第１の蒸発器に指向させる請求項１に記載の装置。４．前記第２、及び第１の凝縮器内で凝縮した冷媒を前記１個、又はそれ以上の第２の蒸発器に指向させる第２の凝縮水流動手段を有する請求項３に記載の装置。５．前記第２、及び第１の凝縮器にそれぞれ順次熱交換連通する前記第３の凝縮器内で凝縮した前記冷媒を前記第１の凝縮水流動手段によって指向させる請求項１に記載の装置。６．前記第２、及び第１の凝縮器にそれぞれ順次熱交換連通する前記第３の凝縮器内で凝縮した前記冷媒を前記第１の凝縮水流動手段によって指向させる請求項４に記載の装置。７．前記第２の凝縮器内で凝縮した冷媒を前記第１の凝縮器に前記第２の凝縮水流動手段によって指向させる請求項４に記載の装置。８．前記１個、又はそれ以上の第１の吸収器内の前記水性吸収流体がLiBr、又は LiCl、又はその混合物から成り、前記１個、又はそれ以上の第２の吸収器内の前記水性吸収流体が約５５％、又はそれ以下の濃度のLiBrの水溶液から成るか、又は（ａ）LiCl、LiNO₂、LiCNS、LiClO₃、LiI、及びこれ等の混合物、（ｂ）LiBr、LiCl、又はLiI、及びNi(NO₃)₂、CaBr₂、FeCl₂、又はMnI₂から選択した塩、（ｃ）ZnBr₂、及びCaBr₂の混合物、（ｄ）NaOH、KOH、及びこれ等の混合物、又は（ｅ）LiNO₂、LiCNS、LiClO₃、又はLiI、及びこれ等と、LiBr、LiCl、又はこれ等の混合物との混合物の塩の群の中の１つの塩の水溶液から成る請求項１に記載の装置。９．前記１個、又はそれ以上の第１の吸収器内の前記水性吸収流体がLiBr、又は LiCl、又はその混合物から成り、前記１個、又はそれ以上の第２の吸収器内の前記水性吸収流体が約５５％、又はそれ以下の濃度のLiBrの水溶液から成るか、又は（ａ）LiCl、LiNO₂、LiCNS、LiClO₃、LiI、又はこれ等の混合物、（ｂ）LiBr、LiCl、又はLiI、及びNi(NO₃)₂、CaBr₂、FeCl₂、又はMnI₂から選択した塩、（ｃ）ZnBr₂、及びCaBr₂の混合物、（ｄ）NaOH、KOH、又はこれ等の混合物、又は（ｅ）LiNO₂、LiCNS、LiClO₃、又はLiI、又はこれ等と、LiBr、LiCl、又はこれ等の混合物との混合物の塩の群の中の１つの塩の水溶液から成る請求項７に記載の装置。 10．前記第１、及び第２の再生器に供給する水性吸収流体は第１の塩配合の水性組成物から成り、前記第３の再生器に供給する水性吸収流体は第２の塩配合の水性組成物から成る請求項１に記載の装置。 11．前記第１、及び第２の再生器に供給する水性吸収流体は第１の塩配合の水性組成物から成り、前記第３の再生器に供給する水性吸収流体は第２の塩配合の水性組成物から成る請求項４に記載の装置。 12．前記第１、及び第２の再生器に供給する水性吸収流体は前記１個、又はそれ以上の第１の吸収器内の第１塩濃度を有する塩組成物の水溶液から成り、前記第３の再生器に供給する水性吸収流体は前記１個、又はそれ以上の第２の吸収器内の第２塩濃度を有する前記塩組成物の水溶液から成る請求項１に記載の装置。 13．前記第１、及び第２の再生器に供給する水性吸収流体は前記１個、又はそれ以上の第１の吸収器内の第１塩濃度を有する塩組成物の水溶液から成り、前記第３の再生器に供給する水性吸収流体は前記１個、又はそれ以上の第２の吸収器内の第２塩濃度を有する前記塩組成物の水溶液から成る請求項４に記載の装置。 14．前記第１、及び第２の再生器に供給する前記水性吸収流体は約６と約１０との間の炭素原子を有するアルコール、又は脂肪族アミン、又は芳香族アミンから成る熱伝達質量輸送添加剤を含み、前記第３の再生器に供給する前記水性吸収流体は熱伝達質量輸送添加剤を含まないか、前記第１、及び第２の再生器に供給する水性吸収流体が含む熱伝達質量輸送添加剤とは異なる熱伝達質量輸送添加剤を含む請求項１に記載の装置。 15．前記第１、及び第２の再生器に供給する前記水性吸収流体は約６と約１０との間の炭素原子を有するアルコール、又は脂肪族アミン、又は芳香族アミンから成る熱伝達質量輸送添加剤を含み、前記第３の再生器に供給する前記水性吸収流体は熱伝達質量輸送添加剤を含まないか、前記第１、及び第２の再生器に供給する水性吸収流体が含む熱伝達質量輸送添加剤とは異なる熱伝達質量輸送添加剤を含む請求項４に記載の装置。 16．前記第１の流体ループの少なくとも１個が前記第１の吸収器の少なくとも１個と前記第１、及び第２の再生器との間に直列流で、又は並列流で水性吸収流体を指向させるものであり、又は前記第１流体ループの少なくとも１個が第１、又は第２の再生器から前記第１の吸収器の１個に前記水性吸収流体の第１の部分を指向させると共に、前記第１、又は第２の再生器から前記第１、及び第２の再生器の他方に前記水性吸収流体の第２の部分を指向させる少なくとも１個の流れ分割接合点を前記第１の流体ループの少なくとも１個が有し、又は前記第１、又は第２の再生器の少なくとも１個から種々の第１の吸収器に水性吸収流体の第１、及び第２の部分を指向させる少なくとも１個の流れ分割接合点を前記第１の流体ループの少なくとも１個が有する請求項１に記載の装置。 17．流れ分割接合点からの水性吸収流体の流れの第１、及び第２の部分の質量、又は体積が一様でない請求項１６に記載の装置。 18．前記第１の流体ループの少なくとも１個が前記第１の吸収器の少なくとも１個と前記第１、及び第２の再生器との間に直列流で、又は並列流で水性吸収流体を指向させるものであり、又は前記第１流体ループの少なくとも１個が第１、又は第２の再生器から前記第１の吸収器の１個に前記水性吸収流体の第１の部分を指向させると共に、前記第１、又は第２の再生器から前記第１、及び第２の再生器の他方に前記水性吸収流体の第２の部分を指向させる少なくとも１個の流れ分割接合点を前記第１の流体ループの少なくとも１個が有し、又は前記第１、又は第２の再生器の少なくとも１個から種々の第１の吸収器に水性吸収流体の第１、及び第２の部分を指向させる少なくとも１個の流れ分割接合点を前記第１の流体ループの少なくとも１個が有する請求項４に記載の装置。 19．それぞれ水性吸収流体を含み、順次一層高温で作動する第１、第２、及び第３の再生器と、それぞれ順次一層高温で作動し、前記第１、第２、及び第３の再生器にそれぞれ作動するように連通する第１、第２、及び第３の凝縮器と、前記第３の凝縮器と、前記第２の再生器との間、及び前記第２の凝縮器と前記第１の再生器との間に協働して、それぞれこれ等の間にエネルギーを指向させる第１の熱交換手段と、１個、又は２個の第１吸収器と、これ等第１吸収器と前記第１、及び第２の再生器のいずれかの１個、又はそれ以上との間に水性吸収流体を指向させるため前記第１吸収器に協働する第１流体ループと、更に第２吸収器と、この第２吸収器と前記第３再生器との間に水性吸収流体を指向させる第２流体ループと、前記流体ループ内の水性吸収流体の流れの間にエネルギーを交換するため前記流体ループに協働する第２の熱交換手段と、前記第１吸収器に作動するように連通する１個、又は２個の第１蒸発器と、前記第２吸収器に作動するように連通する第２蒸発器と、前記第２、及び第１凝縮器にそれぞれ順次熱交換連通する前記第３凝縮器からの凝縮冷媒を前記第２蒸発器に指向させる第１凝縮水流動手段と、前記第２、及び第１凝縮器からのそれぞれの凝縮冷媒を前記第１蒸発器に指向させる第２凝縮水流動手段とを具えることを特徴とする三重効果吸収サイクル装置。 20．前記第２の凝集器から前記第１の凝縮器へ、また前記第１の蒸発器へ順次前記凝縮水を前記第２の凝縮水流動手段によって指向させる請求項１９に記載の装置。 21．前記第１の流体ループの少なくとも１個が前記第１の吸収器の少なくとも１個と前記第１、及び第２の再生器との間に直列流で、又は並列流で水性吸収流体を指向させるものであり、又は前記第１流体ループの少なくとも１個が第１、又は第２の再生器から前記第１の吸収器の１個に前記水性吸収流体の第１の部分を指向させると共に、前記第１、又は第２の再生器から前記第１、及び第２の再生器の他方に前記水性吸収流体の第２の部分を指向させる少なくとも１個の流れ分割接合点を前記第１の流体ループの少なくとも１個が有し、又は前記第１、又は第２の再生器の少なくとも１個から種々の第１の吸収器に水性吸収流体の第１、及び第２の部分を指向させる少なくとも１個の流れ分割接合点を前記第１の流体ループの少なくとも１個が有する請求項１９に記載の装置。 22．それぞれ水性吸収流体を含み、順次一層高温で作動する第１、第２、及び第３の再生器と、それぞれ順次一層高温で作動し、前記第１、第２、及び第３の再生器にそれぞれ作動するように連通する第１、第２、及び第３の凝縮器と、前記第３の凝縮器と、前記第２の再生器との間、及び前記第２の凝縮器と前記第１の再生器との間に協働して、それぞれこれ等の間にエネルギーを指向させる第１の熱交換手段と、１個、２個、又は３個の吸収器と、これ等吸収器に協働してこれ等１個、２個、又は３個の吸収器と前記第１、第２、及び第３の再生器のいずれか１個、又はそれ以上との間に水性吸収流体を指向させる１個、又はそれ以上の流体ループとを設け、前記流体ループの少なくとも１個によって少なくとも１個の前記吸収器から複数個の前記再生器に、又は少なくとも１個の前記再生器から複数個の前記吸収器に前記水性吸収流体を指向させ、前記流体ループ内の水性吸収流体の流れの間にエネルギーを交換するため前記流体ループに協働する第２の熱交換手段と、前記１個、２個、又は３個の吸収器にそれぞれ作動するよう連通する１個、２個、又は３個の蒸発器とを具えることを特徴とする三重効果吸収サイクル装置。 23．前記流体ループの少なくとも１個が前記吸収器の少なくとも１個からの前記水性吸収流体を直列流として前記再生器の少なくとも２個に指向させるものである請求項２２に記載の装置。 24．前記流体ループの少なくとも１個が前記吸収器の少なくとも１個と、前記再生器の少なくとも２個との間に水性吸収流体を並列流として指向させるものである請求項２２に記載の装置。 25．前記再生器の１個から前記吸収器の１個に水性吸収流体の第１の部分を指向させ、前記再生器の１個から前記再生器の他方に前記水性吸収流体の第２の部分を指向させる少なくとも１個の流れ分割接合点を前記流体ループの少なくとも１個が有する請求項２２に記載の装置。 26．前記再生器の１個から種々の吸収器に水性吸収流体の第１、及び第２の部分を指向させる少なくとも１個の流れ分割接合点を前記流体ループの少なくとも１個が有する請求項２２に記載の装置。 27．流れ分割接合点からの水性吸収流体の流れの第１、及び第２の部分の質量、又は体積が一様でない請求項２５に記載の装置。 28．流れ分割接合点からの水性吸収流体の流れの第１、及び第２の部分の質量、又は体積が一様でない請求項２６に記載の装置。 29．前記再生器の１個から種々の吸収器に水性吸収流体の第１、及び第２の部分を指向させる少なくとも１個の流れ分割接合点を前記流体ループの少なくとも１個が有する請求項２５に記載の装置。 30．１個の吸収器を具え、前記流体ループがこの吸収器から各前記再生器に前記水性吸収流体を並列流として指向させる請求項２２に記載の装置。 31．１個の吸収器を具え、前記流体ループが前記再生器のおのおのから前記吸収器に前記水性吸収流体を並列流として指向させる請求項２２に記載の装置。 32．１個の吸収器を具え、前記流体ループが前記再生器のおのおのから前記吸収器に前記水性吸収流体を並列流として指向させる請求項３０に記載の装置。 33．１個の吸収器を具え、前記再生器の１個から前記吸収器に水性吸収流体の第１の部分を指向させ、前記再生器から前記再生器の１個、又はその他の１個以上に前記水性吸収流体の第２の部分を指向させる少なくとも１個の流れ分割接合点を前記流体ループの少なくとも１個が有する請求項２２に記載の装置。 34．２個、又は３個の吸収器を具え、前記流体ループの少なくとも１個が吸収器から前記再生器の２個に前記水性吸収流体を並列流として指向させるものである請求項２２に記載の装置。 35．２個、又は３個の吸収器を具え、前記流体ループの少なくとも１個が前記再生器の２個、又は３個から前記吸収器の１個、又はそれ以上に前記水性吸収流体を並列流として指向させるものである請求項２２に記載の装置。 36．前記流体ループの１個が前記吸収器の１個から前記第２、及び第３の再生器に前記水性吸収流体を並列流として指向させるものである請求項３４に記載の装置。 37．前記流体ループの１個が前記吸収器の１個から前記第１、及び第３の再生器に前記水性吸収流体を並列流として指向させるものである請求項３４に記載の装置。 38．前記流体ループの１個が前記吸収器の１個から前記第１、及び第２の再生器に前記水性吸収流体を並列流として指向させるものである請求項３４に記載の装置。 39．前記流体ループの少なくとも１個が１個の吸収器と、少なくとも２個の再生器との間に前記水性吸収流体を直列流として指向させるものである請求項３４に記載の装置。 40．前記再生器の１個から吸収器に水性吸収流体の第１の部分を指向させ、前記再生器から前記再生器の他の１個、又はそれ以上に前記水性吸収流体の第２の部分を指向させる少なくとも１個の流れ分割接合点を前記流体ループの少なくとも１個が有する請求項３８に記載の装置。 41．前記再生器の１個から吸収器に水性吸収流体の第１の部分を指向させ、前記再生器から前記再生器の他の１個、又はそれ以上に前記水性吸収流体の第２の部分を指向させる少なくとも１個の流れ分割接合点を前記流体ループの少なくとも１個が有する請求項３９に記載の装置。 42．２個の吸収器を具え、第１の吸収器と前記第１の再生器との間に前記水性吸収流体を指向させる第１の流体ループを具える請求項３６に記載の装置。 43．前記第２、及び第３の再生器から第２の吸収器に水性吸収流体を並列流で指向させる第２の流体ループを具える請求項４２に記載の装置。 44．２個の吸収器を具え、第１の吸収器と前記第２の再生器との間に水性吸収流体を指向させる第１の流体ループを具える請求項３７に記載の装置。 45．前記第１、及び第３の再生器から第２の吸収器に水性吸収流体を並列流で指向させる第２の流体ループを具える請求項４４に記載の装置。 46．２個の吸収器を具え、第１の吸収器から前記第１、及び第２の再生器に前記水性吸収流体を直列流として指向させる流体ループを具える請求項３６に記載の装置。 47．前記第２の再生器から両方の吸収器に水性吸収流体の第１、及び第２の部分を指向させる流れ分割接合点を有する流体ループを具える請求項４６に記載の装置。 48．２個の吸収器を具え、これ等吸収器の１個と前記第３の再生器との間に前記水性吸収流体を指向させる流体ループを具える請求項３８に記載の装置。 49．２個、又は３個の吸収器を具え、これ等吸収器の少なくとも２個から前記再生器の１個に前記水性吸収流体を並列流として指向させる流体ループを具える請求項２２に記載の装置。 50．各前記流体ループ内のそれぞれの前記水性吸収流体が、（ａ）LiNO₂、LiCNS、LiClO₃、LiI、又はこれ等の混合物、（ｂ）LiBr、LiCl、又はLiI、及びNi(NO₃)₂、CaBr₂、FeCl₂、又はMnI₂から選択した塩、（ｃ）ZnBr₂、及びCaBr₂の混合物、（ｄ）NaOH、KOH、又はその混合物、又は（ｅ）LiNO₂、LiCNS、LiClO₃、又はLiI、又はこれ等の混合物のLiBr、又はL iCl、はそれ等の混合物との混合物、の塩の群の中の１つの塩の水溶液から成る請求項２２に記載の装置。 51．２個、又は３個の吸収器を具え、これ等２個、又は３個の吸収器に協働してこれ等２個、又は３個の吸収器と前記第１、第２、及び第３の再生器の１個、又はそれ以上との間に水性吸収流体を指向させる２個、又はそれ以上の流体ループを具え、これ等流体ループの少なくとも１個が前記吸収器の少なくとも１個から複数個の前記再生器に並列流で、又は前記再生器の少なくとも１個から複数個の前記吸収器に並列流で前記水性吸収流体を指向させるものであり、１個、２個、又は３個の蒸発器がそれぞれ前記２個、又は３個の吸収器にそれぞれ作動するよう連通する請求項２２に記載の装置。