JPS63273768A - 再吸収熱変換装置 - 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、２元の作動媒体、特にアンモニア−水混合物
で、少なくとも一つの外部熱エネルギー源から供給され
た熱エネルギーをより高い温度水準に高めるために動か
され、液相にある作動媒体がより低い圧力水準からより
高い圧力水準に移されて再びより低い圧力水準に緩めら
れる二つの溶液循環系をもち、両方の循環系の間で低圧
側も高圧側も夫々蒸気相にある作動媒体が移行する一つ
の接続管が予め備えられており、接続管に平行に一つの
補償接続管が循環系の間に存在していて、その補償接続
管を通して液状の作動媒体が取り替えられ、接続管によ
り移行せしめられる蒸気状の作動媒体の量と濃度に依存
した関係にある液状の作動媒体の量と濃度は、高圧側及
び低圧側の接続管における蒸気状の作動媒体の移行によ
り両方の循環系において発生ずる量及び濃度の差が補償
されるように調整される、熱ポンプ、冷凍装置、熱交換
器等のような再吸収熱変換装置に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕この
種再吸収熱変換装置の場合に、両方の溶液循環系におい
て低圧側及び高圧側で広範囲に同じ圧力が支配的である
回路は公知である（ドイツ特許明細書第３３４４５９９
号）。他方、圧力水準が低圧側及び／又は高圧側でお互
いにずらされている回路も可能である。このような場合
に、装置の連続運転のためには唯単に両方の溶液循環系
の間の量及び濃度の結果が補償されねばならないのみな
らず、又循環系の間での蒸気状の作動媒体を取り替える
接続管において圧力補償も行われねばならない。絞り損
失の回避のために、上昇した圧力水準にある蒸気状の作
動媒体に含まれるエネルギーはその時、適切に接続管の
中ヘタービン又は膨張機械を挿入することによって機械
エネルギーに変換される（例えば、ドイツ特許明細書第
３４２４９５０号）。

他方再吸収器から出て行く豊富な溶液が温度変換器を通
して熱を脱気器から再吸収器に供給される僅かな溶液に
伝達され、その際に能力のそれ以上の向上のために温度
変換器から出て来る豊富な溶液の技術的に利用可能な残
留熱がその時、なお完全に又は部分的に温度変換器に供
給される僅かな溶液のそれ以上の脱気のために用いられ
る、溶液循環系をもつ２元圧縮形の熱ポンプ乃至冷凍機
は公知である（ドイツ公開明細書第３１１９９８９号）
。

本発明の基礎には、二つの溶液循環系をもつ公知２元再
吸収変換装置をその効率の点で更に木質的に改善すると
いう課題がある。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕冒頭に言及さ
れた種類の熱変換装置を出発点として、上記課題は、本
発明によれば、低圧側の接続管を高圧側の接続管と蒸気
状の作動媒体のために接続された導管が予め備えられて
いてその導管の途中に圧縮機が挿入されており、それが
低圧側に追い出された蒸気状の作動媒体を高圧側への圧
力上昇のもとで搬送し、また溶液を導（循環系の一つの
分岐の中へ第一の熱交換器が、一方では同時に低圧側で
支配的である圧力に比べて高圧のもとにある豊富な、そ
して他方では低圧のもとにある僅かな溶液により貫流さ
れ、それによって豊富な溶液中に含まれている残留熱が
僅かな溶液の補助的な脱気のもとで、この溶液上に伝達
され、補助的な脱気によって得られた蒸気状の作動媒体
が低圧側の接続管に供給される、ことによって解決され
る。発明による熱変換装置は従って、熱効率に関して最
適化された、再吸収装置及び圧縮装置の組合せである。

第一の熱交換器は、それが主として高圧のもとにある豊
富な溶液により貫流されるように溶液循環系中へ挿入さ
れ得る。

選択的に第一の熱交換器は、その上、それが高圧側では
支配的である圧力以下に、低圧側では支配的である圧力
以上にある中間圧力で、豊富な溶液と共に貫流され、第
一の熱交換器の豊富な溶液により貫流される部分の中に
分岐管の一端が通じ、その他端が低圧側の接続管を高圧
側の接続管と接続する、蒸気状の作動媒体を導く管に接
続されており、分岐管を通して低圧側で追い出された蒸
気状の作動媒体が中間圧力への圧力上昇のもとに挿入さ
れた圧縮機により豊富な溶液中へ入れられるように溶液
循環系中へ挿入することが可能である。

熱効率のそれ以上の改善は、更に第一の熱交換器から出
て行く豊富な溶液を導く管が低圧への溶液の完全な移行
と蒸気状の作動媒体からの気体突出の前に外部熱源から
の熱供給のもとで少なくとも二つの部分導管に分岐され
ており、それらのうちの第一の部分導管が直接第一の部
分の中へ、第二の部分導管が溶液における圧力を下げる
絞り機構を通して第二の熱交換器の第二の部分の中へ通
じており、その際に第二の熱交換器の第一の部分を貫流
する豊富な溶液から第二の部分を貫流する溶液の方へ向
かった残留熱の伝達のもとに後者溶液から作動媒体が蒸
気状で低圧側の接続管の中へ追い出され、それによって
より僅かな溶液が第二の熱交換器から溢れ出た後作かな
溶液を導く循環系の分岐の中へ導かれ、他方第二の熱交
換器の第一の部分から出て行く豊富な溶液が中間接続さ
れた、圧力を下げる絞り機構をもつ導管を通して低圧側
の脱気器に接続されており、その中では外部エネルギー
源からの熱の供給によってそれ以上の蒸気状の作動媒体
が低圧側の接続管に追い出される、ことによって達成さ
れ得る。

この熱変換装置はその上さらに、第一の熱交換器からの
豊富な溶液を分岐させる導管から別の導管が分岐されて
おり、それが溶液中で圧力を沈下させる絞り機構の中間
接続のもとでその第二の部分に関して他の溶液循環系の
中へ挿入された第三の熱交換器の第一の部分の中へ接続
されており、その第一の部分から豊富な溶液がその中に
含まれている残留熱の放出後代かな溶液を導く最初の循
環系の分岐の中へ返送され、第三の熱交換器の第二の部
分が高圧水準上の豊富な溶液を導く他の溶液循環系の分
岐に接続されており、その際に第三の熱交換器において
その第二の部分を貫流する豊富な溶液から熱交換器にお
いて伝達された熱によって作動媒体が蒸気状で追い出さ
れ、高圧側の接続管の中へ移り、他方それによって発生
ずる僅かな溶液を他の循環系の低圧側の吸収器に返送す
る分岐の中へ移るように、引き続いて形成されることが
できる。

〔実施例〕

第１図乃至第６図と関連して以下に記述の再吸収・圧縮
形の熱変換装置の実施例は、基本的な回路による構成に
おいて継続的に開発され且つ完全にされた熱ポンプ装置
又は冷凍装置である。図面において機能的に同し部分に
対しては、同し参照符号が用いられているので、修正さ
れた実施例の記述の際にはその都度既述実施例に対して
実行された変形だけを説明することで十分である。

第１ａ図は、二つの溶液循環系を持つ公知の２元再吸収
熱ポンプとみなされ得る、全体が符号１０で指示された
本発明による熱変換装置の第一の実施例が示されている
。図面での表示は、他の実施例の表示と同しく、構成部
品の水平位置は図の中で概略的に濃度ξを、その垂直位
置は２元作動媒体における圧力Ｐを原理的に図解で説明
するよ−うになされている。又、それに応じて図面上に
はξ、Ｐ座標系も補助的に記入されている。

装置１０ば、二つの内部循環系■及び■を主としてアン
モニア−水混合物からなる液体の作動媒体のためにもっ
ており、そのうち図面右側に示された循環系Ｉ内に挿入
された溶液ポンプ２０又は絞り機構２２をもつ導管１６
及び１８を通して脱気器１２及び再吸収器１４と、図面
左側に示された第二の循環系■内に挿入された溶液ポン
プ３２又は絞り機構３４をもつ導管２８．３０を通して
吸収器２４及び脱気器２６とが一緒に接続されている。

第一の循環系Ｉの脱気器１２及び第二の循環系Ｈの吸収
器２４の中の作動媒体は低圧力Ｐ０以下のレベルにあり
、他方再吸収器１４及び脱気器２６の中の作動媒体はよ
り高い圧カレヘルＰ１に保たれている。

低圧側で脱気器１２及び吸収器２４を接続している第一
の接続管３８と高圧側で脱気器２６及び再吸収器１４を
接続している第二の接続管４０を通して熱ポンプ１０の
第−及び第二の循環系Ｉ及び■は、互いに接続されてお
り、これらの接続管を通して気体状の作動媒体成分は循
環系■及びＨの間で取り替えられる。接続管３８に平行
に、脱気器１２及び吸収器２４の間にはさらに制御弁４
４をもつ補償管４２が挿入されており、それを通して溶
液循環系における量及び濃度を補償するための流体の作
動媒体が、装置の連続運転を保証するために取り替えら
れ得る。制御弁４４の調整に必要な接続は、それ自体公
知であるから図面中には示されていない。循環系■には
更に熱交換器４６が配置されており、その中では導管１
８の中を流れる作動媒体により熱が導管１６の中を流れ
る作動媒体に伝達される。同様にして、循環系Ｈには第
二の熱交換器４８が挿入されており、その中では熱変換
が導管２８及び３０の中を流れる作動媒体の間で行われ
る。以上記述の範囲においては熱変換装置１０は、言及
された公知の２元再吸収熱ポンプ装置を示している。

更に、接続管３Ｂ及び４０はＲ管５０を介して挿入され
た圧縮機５２と接続されており、それを通して低圧側で
追い出された蒸気状の作動媒体が高圧側への圧力」二昇
のもとて再吸収器１４へ１般送され得、そこで再び溶液
循環系■の中を循環する作動媒体中へ再吸収される。導
管１６及び１８の間で、流れの方向に見て、溶液ポンプ
の前又は絞り機構の前には第一の熱交換器５４が挿入さ
れており、この熱交換器には又、一方では導管１８の中
を流れていて主として圧力Ｐ１のもとにある豊富な溶液
が他方では脱気器１２から出て行く圧力Ｐ、にある僅か
な溶液が貫流し、その際に豊富な溶液の中ではまだ含ま
れている残留熱が上記の僅かな溶液の追加的な脱気のも
とて豊富な溶液へ伝達される。追加的脱気により得られ
た蒸気状の作動媒体は、導管５６を介して接続管３８中
へ供給される。溶液循環系Ｉにおいて追加的脱気のため
に利用しつくされた豊富な溶液の残留熱は、循環系■の
吸収器２４における気体状の作動媒体の吸収の際又は循
環系Ｉの再吸収器１４における再吸収の際に有効熱とし
て取り戻され、それによって装置１０の熱効率の明白な
改善が、公知の種類の純粋の２元再吸収熱ポンプ装置と
比べて得られる。

その際さらに、もしエネルギー収支と並んでシステムの
中を流れる作動媒体の量収支も補償され、その際に作動
媒体が熱ポンプの個々の構成部分、即ち脱気器１２．吸
収器２４．再吸収器２６及び再吸収器１４において現行
の圧力水準の時に必要な濃度をもちそしてこの濃度も一
定不変に維持されるならば、上記装置の運転が連続的に
維持され得ることを指摘しなければならない。従って圧
縮機５２は導管５０を介して低圧側から高圧側へ搬・　
送される気体状の作動媒体の量がその収支が補償される
ように制御されねばならないことは明らかである。

第１ｂ図に示された熱変換装置１０においては、溶液循
環系■における豊富な溶液中に含まれる残留熱の伝達が
第一の熱交換器５４における僅かな溶液に対して僅かな
溶液の追加的脱気のためにＰｏとＰｌの間にある圧力の
下で行われ、そのために熱交換器５４の前方の導管１８
内に絞り機構５８が接続されている。中間圧力の際に、
熱交換器５４における豊富な溶液の中には気体状の作動
媒体が再吸収され、その豊富な溶液は圧縮機６２を含む
、分岐管６０を通して導管５０から取り出される。蒸気
状の作動媒体をともかく単にＰ。及びＰｌの間にある中
間圧力へ圧縮しなければならない、図面では別々のユニ
ットとして示された圧縮機６２は、圧縮機５２が多段タ
ーボ形圧縮機として形成されているならば、この圧縮機
５２と共に一体のユニットとして形成することができる
。分岐管６０を介して熱交換器５４に供給すべき作動媒
体は、この場合簡単に圧縮機段から流し出すことができ
、この圧縮機段においては対応する中間圧力が作用して
いる。

第２ａ図に示された本発明による熱変換装置１０の実施
例においては、？８液循環系■の脱気器２６に供給され
る熱エネルギーが明らかにより高い圧力水準Ｐ２で（対
応してより高い温度ｔ２の際に）生じるという点だけで
、第１ａ図と関連して記述された装置と区別される。こ
の構成によって、圧力差Ｐｚ　　Ｐ＋　を溶液循環系■
において高圧側即ち脱気器側で支配的な圧力Ｐ１に対し
て更に機械エネルギーを生み出すために利用することが
可能であり、接続管４０の途中に膨張機械６６例えばタ
ービンが挿入されていて、それが直接圧縮機５２の駆動
のためか、或いは（図示されていない）連結された発電
機の発電のために役立っている。

相対的により高い圧ノコ水準Ｐ２を得るために、脱気器
２６において必要な高温Ｌ　２　は、必要な温度をもつ
廃熱が自由に使えない場合には、特別にこの代わりに予
め備えられた燃焼装置等によって得ることができる。

第２ｂ図に示された実施例では、これに対して、第２ａ
図による熱度換装Ｗ１０に対応し且つ第１ａ図による装
置に対し第１ｂ図による装置において補助的に予め備え
られた気体状の作動媒体の再吸収が第一の熱交換器５４
においてＰ。及びＰ＋の間にある圧力の下で実現されて
いる。

第３ａ図は、溶液循環系Ｉにより接続管３８を介して供
給される気体状の作動媒体の吸収が、溶液循環系Ｈの低
圧側の吸収器２４において溶液循環系Ｉにおける脱気器
１２から出て行く気体状の作動媒体の圧力Ｐ０より高い
圧力Ｐ１の下で行われる点で、第１ａ図と関連して記述
された実施例と区別される、熱変換装置１０の実施例を
示している。この場合、圧力差を克服するために、接続
管３８の途中に圧縮機６８が挿入されている。この圧縮
機６８並びに機能的にはまた圧縮機５２の駆動のために
、（図示されていない）ガス機関或いはディーゼル機関
が用いられるならば、その廃熱は高圧側の気体状の作動
媒体成分の脱気のために溶液循環系■の脱気器２６にお
いて利用することができる。

第３ｂ図で示された熱変換装置１０は、第１ａ又は２ａ
図による実施例に対して第１ｂ及び２ｂ回による実施例
において実行されている構成が予め備えられている、第
３ａ図と関連して前述された実施例に対応している。

第４ａ及び４ｂ図に示された実施例は、第２ａ及び３ａ
図又は第２ｂ及び３ｂ図に示された装置を実際に組合わ
せて成る熱変換装置を示している。

即ち、溶液循環系■は、低圧側でも高圧側でも溶液循環
系１　　（Ｐｏ又はｐ、”）よりも高い圧力水準Ｐ＋　
　′又はＰ２をもっている。従って、接続管４０の途中
に膨張機械６６が機械エネルギーの追加的取得のために
、そして接続管３８の途中に圧縮機６８が低圧側の圧力
差ＰＩ　′−Ｐ０の克服のために、予め備えられている
。

第５ａ及び５ｂ図による熱変換装置１０は、溶液循環系
■が低圧側で溶液循環系Ｉより低い圧力水準Ｐ。゛をも
っている点で、第１ａ及びｌｂ図に示された実施例とは
異なる。実際の適用の場合、この装置の接続は例えば、
発生させるべき有効熱が温度１＋　　（例えば７０°Ｃ
）をもつ遠隔熱であって、それが循環系Ｉでの低圧脱気
のために冷却塔の廃熱（ｔｏ〜４０℃）からと循環系■
における脱気のためのガス機関からの廃熱とから得られ
る時には、問題となるかも知れない。これに対して、低
圧側の圧力差Ｐ。−Ｐｏ　′は、接続管３８の途中に膨
張機械７０を挿入することにより、有効機械エネルギー
の取得を可能にしている。この場合、例えばタービンと
して形成された膨張機械７０は、直接圧縮機５２．６２
の駆動のために又は／及び連結された（図示されていな
い）発電機での発電のために役立つかも知れない。

第６ａ及び６ｂ図は、第２ａ及び５ａ図又は第２ｂ及び
５ｂ図による装置の組合せとみなされ得る熱変換装置を
具体的に示している。これらの装置においては、低圧側
の圧力水Ｉ４！Ｐ０′は循環系■の低圧側の圧力水準Ｐ
。よりも低く、循環系■の高圧側の圧力水準Ｐ２は循環
系Ｉの高圧側の圧力水準Ｐ２より高い。それ故に、追加
的機械エネルギーは膨張機械７０を接続管３８の途中へ
挿入することによっても、膨張機械６Ｇを接続管４０の
途中へ挿入することによっても取得することができる。

第７ａ及び７ｂ図、第８ａ及び８ｂ図、第１０ａ及び１
０ｂ図並びに第１２２及び１２ｂ図に夫々示された熱変
換装置８０は、公知の２元再吸収熱変換装置の更に別の
形態とみることができる。

かかる熱交換器は、前述のものと同様に二つの溶液循環
系■及び■をもっており、低圧側の吸収器８２は導管８
４．８６を介して高圧側の脱気器８８をもつ内部循環系
Ｉに液体状の作動媒体を給送すべく接続されており、更
に溶液ポンプ９０及び絞り機構９２が導管８４又は８６
の途中に備えられている。溶液循環系Ｈにおいては低圧
側の脱気器９４が高圧側の再吸収器９６と導管９８，１
００を介して接続されており、この場合にも、溶液ポン
プ１０２及び絞り機構１０４が導管９８又は１００の途
中に挿入されている。循環系Ｉの低圧側の吸収器８２及
び循環系■の低圧側の脱気器９４は接続管１０６を介し
て、又循環系Ｉの高圧側の脱気器８８は循環系■の高圧
側の再吸収器９６と接続管１０８を介してお互いに接続
されている。

低圧側で脱気器９４から吸収器８２へ流れる気体状の作
動媒体及び高圧側で脱気器８８から再吸収器９６へ流れ
る気体状の作動媒体における濃度差の補償のため並びに
システム全体における作動媒体の量の収支の補償のため
に、高圧側の接続管１０８に平行に循環系Ｉ及びＨの間
に無段制御可能な制御弁１１．６をもつ補償管１１２が
備えられている。前述の実施例に類似してこの場合にも
、熱交換器１１０は導管８４．８６の途中に、また熱交
換器１１４は導管９８．１００の途中に夫々挿入されて
いる。

第７ａ図に示された本発明による熱交換器８０の実施例
においては、接続管１０６及び１０８は追加的に導管１
２０を介して挿入された圧縮機１１８と接続されており
、又、その導管１２０を介して低圧側で追い出された蒸
気状の作動媒体は高圧側への圧力上昇のもとて再吸収機
９６へ搬送され、そこで再び溶液循環系Ｈの中で循環し
ている作動媒体の中へ再吸収され得る。導管９８，１０
０の途中に、流れ方向で見て溶液ポンプ１０２及び絞り
機構１０４の前側に第一の熱交換器１２２が挿入されて
いて、それには一方では導管１００の中を流れる主とし
て圧力Ｐ、の豊富な溶液により、他方では脱気器９４か
ら出て行く圧力Ｐ。のわずかな溶液により貫流され、そ
の際、豊富な溶液の中に含まれる残留熱がわずかな溶液
の追加的脱気を行うべくこのわずかな溶液へ伝達される
。

追加的脱気により得られた蒸気状の作動媒体は、導管１
２４を介して接続管１０６又はこの接続管１０６に接続
された導管１２０中へ供給される。

溶液循環系Ｈにおいて追加的脱気のために利用しつくさ
れた豊富な溶液の残留熱は、気体状の作動媒体の吸収の
際に循環系Ｉの吸収器８２において、又は再吸収の際に
循環系Ｈの再吸収器９６において有効熱として再び取得
され、それによって装置８０の熱効率のはっきりした改
善が、公知種類の純粋の２元再吸収熱変換装置と比べて
得られる。

上述の装置の運転は、エネルギーの収支と並んでシステ
ムの中で流れる作動媒体の量の収支も補償され、そして
その際に作動媒体が、熱交換器の個々の構成部分におい
て、即ち吸収器８２．脱気器８８．脱気器９４及び再吸
収器９６において現存している圧力水準の時に必要な濃
度をもっており、この濃度がまた一定不変に維持される
限り、連続して維持され得る。それによって、圧縮機１
１８により導管１２０を介して再吸収器９６に搬送され
た気体状の作動媒体の量が対応して制御されなければな
らないことは、明らかである。

第７ｂ図に示された熱変換装置８０は、溶液循環系■に
おける豊富な溶液の中に含まれる残留熱の、第一の熱交
換器１２２によるわずかな溶液への伝達が、わずかな溶
液の追加的脱気のためにＰ。

とＰｌの間にある圧力の下で行われ、従って導管１００
の途中にある熱交換器１２２の前に絞り機横１２６が接
続されている変形以外は、第７ａ図による装置に対応し
ている。

この中間圧力の下で熱交換器１２２中の豊富な溶液によ
ってさらに気体状の作動媒体は再吸収され、挿入された
圧縮機１３０をもつ分岐管１２８を介して導管１２０か
ら取り出される。熱交換器１２２に供給されるべき蒸気
状の作動媒体をＰ。

とＰ、　の間にある中間圧力に圧縮しなければならない
、図面士別々のユニットとして示された圧縮機１３０は
、もし圧縮機１１８が多段クーポ形圧縮機として形成さ
れているならば、この圧縮機１１８と共に一体のユニッ
トをも形成することができる。熱交換器１２２に分岐管
１２８を介して供給されるべき作動媒体は、圧縮機１１
８から簡単に流し出すことができ、その中では対応する
中間圧力により支配されている。

第８ａ及び８ｂ図による熱変換装置８０は、）容液循環
系Ｉが低圧側で循環系■よりも低い圧力水準Ｐ０をもっ
ている点で、第７ａ及び７ｂ図に示された実施例とは異
なっている。低圧側の圧力差Ｐ、’−Ｐ。は、を効機械
エネルギーの取得を膨張機械１３２の接続管１０６中へ
の挿入によって可能にしている。例えばタービンとして
形成された膨張機械１３２は、直接圧縮機１１８又は圧
縮ｍ１１８，１．３０の駆動のためか、又は／及び（図
示されていない）連結された発電機における発電のため
に役立てることができる。

第９ａ及び９ｂ図に具体的に示された実施例は、−兄弟
７ａ及び７ｂ図による実施例と似た構成ではあるが、こ
のシステムにおいては、外部熱エネルギーの供給を必要
とする高圧側の脱気器８８が溶液循環系Ｉにおいて熱交
換器１３４により代用させられており、この熱交換器１
３４が一方では循環系Ｉの中を流れる液状の作動媒体に
より貫流されるが、脱気のために必要なエネルギーをこ
の熱交換器１３４を他方では循環系■の第一の熱交換器
１２２から出て行く豊富な溶液の部分流から取り出すと
いう理由で、２元再吸収熱変換装置の別の形態としては
解釈され得ない。この目的のために溶液循環系Ｈの導管
１００は第一の熱交換器１２２の後部で分岐点１３６の
ところで分岐されており、しかも絞り機構１４０を中間
に接続している分岐管１３８は言及したように溶液循環
系Ｉの熱交換器１３４に溶液循環系Ｉを流れる液状の作
動媒体へ熱を伝達したあと、そして部分的には脱気した
あと、この熱交換器から溶液循環系Ｈの導管９８の、溶
液ポンプ１０２の前の位置へ戻される。別の分岐管１４
２は、絞り機構１４４を中間に接続して分岐点１３６か
ら溶液循環系Ｈの第二の熱交換器１４６へ連通せしめら
れている。この分岐管１４２を介して導かれる豊富なｉ
＠液の部分流は、熱交換器の中で熱エネルギーを受は入
れたあと、そして部分的には脱気したあと、溶液循環系
Ｉの熱交換器１３４から逆流する部分流の中へ、そして
これと共に導＠９８中へ進む。脱気の際に溶液から追い
出された気体状の作動媒体の分担分は、接続管１０６へ
導かれる。第二の熱交換器１４６において脱気のために
必要なエネルギーは同様に豊富な溶液の部分流から取り
出され、その部分流は分岐点１３６から出る第三の分岐
管１４８を通して第二の熱交換器１４６へ入り、第二の
分岐管１４２を介して流れる部分流へ熱エネルギーを伝
達した後に、中間に接続された絞り＆１構１５０を通し
て溶液循環系■の低圧側の吸収器９４に至る。その他の
点では第９ａ及び９ｂ図に示された実施例は、第７ａ及
び７ｂ図と関連して既述された熱変換装置に対応する。

第１０ａ及び１０ｂ図は第７ａ及び７ｂ図に示された実
施例の更なる変形を示し、この場合には、溶液循環系Ｉ
における高圧側の脱気が外部からの熱供給の下に脱気器
８８において行われる。しかし、第一の熱交換器１２２
から出て行く溶液の二つの部分流により貫流される第９
ａ及び９ｂ図と関連して既に既述された第二の熱交換器
１４６は、溶液循環系Ｈにおいて第一の熱交換器１２２
の後方に接続されており、この場合、分岐点１３６から
出て第二の熱交換器１４６の第一の部分へ通じる分岐管
１４２の途中へは絞り機構１４４が挿入されており、他
方第二の分岐管１４８は絞られないで熱交換器１４６の
第二の部分へ通している。

熱交換器１４６の第二の部分から出た部分流は、第７ａ
及び７ｂ図に示された実施例における絞り機構１０４に
対応する絞り機構１０４を通して圧力Ｐ０へ絞られる。

第１１ａ図及びｌｌｂ図に示された実施例は、第９ａ及
び９ｂ図と関連して説明された実施例に対応しているが
、この場合には、追加的に溶液循環系Ｈの低圧側の脱気
器９４と溶液循環系■の低圧側の吸収器８２との間に存
在する圧力差Ｐ。′−Ｐ。は、接続管１０６の途中に挿
入された膨張機械１３２を通して機械エネルギーの追加
的取得を可能にしている。

第１２２及び１２ｂ図は、第１０２及び１０ｂ図に対応
する熱交換器の実施例を示しており、この場合には、圧
力差Ｐ。’−Ｐ。は溶液循環系■の低圧側の脱気器と溶
液循環系Ｉの低圧側の吸収器との間に存在するだけであ
り、それは接続管１０６の途中に膨張機械１３２を挿入
することによって機械エネルギーの取得と所望の場合に
は膨張機械１３２へ発電機を連結することによって電気
エネルギーの取得を可能にしている。

〔発明の効果〕

上述の如く、本発明によれば、熱変換効率の高い而も熱
効率に関して最適化された、この種再吸収熱変換装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１３及びＩｂ図は夫々互いに変形された本発明による
方法で構成された再吸収・圧縮形の熱変換装置の一実施
例の概略回路図、第２ａ及び２ｂ図は夫々互いに変形さ
れた本発明に従う再吸収・圧縮形の熱変換装置の他の実
施例の概略回路図、第３ａ及び３ｂ図は夫々互いに変形
された本発明に従う再吸収・圧縮形の熱変換装置の更に
他の実施例の概略回路図、第４３及び４ｂ図は夫々互い
に変形された本発明に従う再吸収・圧縮形の熱変換装置
の更に他の実施例の概略回路図、第５ａ及び５ｂ図は夫
々互いに変形された本発明に従う再吸収・圧縮形の熱変
換装置の更に他の実施例の概略回路図、第６ａ及び６ｂ
図は夫々互いに変形された本発明に従う再吸収・圧縮形
の熱変換装置の更に他の実施例の概略回路図、第７ａ及
び７ｂｌ’ｌは夫々互いに変形された本発明に従う再吸
収・圧縮形の熱変換装置の更に他の実施例の概略回路図
、第８３及び８ｂ図は夫々互いに変形された本発明に従
う再吸収・圧縮形の熱変換装置の更に他の実施例の概略
回路図、第９ａ及び９ｂ図は夫々互いに変形された本発
明に従う再吸収・圧縮形の熱変換装置の更に他の実施例
の概略回路図、第１０２及び１０ｂ図は夫々互いに変形
された本発明に従う再吸収・圧縮形の熱変換装置の更に
他の実施例の概略回路図、第１．１　ａ及びｌｌｂ図は
夫々互いに変形された本発明に従う熱変換装置の更に他
の実施例の概略回路図、第１．２２及び１２ｂ［Ｊは夫
々互いに変形された本発明に従う熱変換装置の更に他の
実施例の概略回路図である。 １０．８０・・・・熱変換装置、１２．２６・・１．脱
気器、１４．２４・・・・吸収器、１６，１８．２８゜
３０．５０，１００，１２０・・・・導管、３８，４０
．１０６，１０８・、・・接続管、５２．６２，１１８
．１３０・・・、圧縮機、５４．１２２，１３４゜１４
６・・・熱交換器、６０，１２８・・・・分岐管、１３
８．１４２．１４８・・・・部分導管、１４０゜１４４
．１５０・・・・絞り機構、６６．７０．１３２・・・
・膨張機械。 ゝ使賂〃 ｐ＝氏力 ｙ＝濃及 ｎ ｐ＝瓜り ｆす肌 ト１９１０ ｐ＝Ｅ力 ｊ；・うＩ 旦虹回 ｐ＝反υ ５・救 旦［些 Ｆｉｇ、４ｂ ｐ；尽力 ５“〕餞 ず Ｆｉｇ、７ｂ 下 ｐ＝圧力 ５・う艮先 Ｆｉｇ、９ａ ｐ＝五力 ５・三七 す Ｆｉｇ、９ｂ 顆七 ｆ Ｆｉｇ、１０ｂ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）２元の作動媒体、特にアンモニア−水混合物で、
   少なくとも一つの外部熱エネルギー源から供給された熱
   エネルギーをより高い温度水準に高めるために動かされ
   、液相にある作動媒体がより低い圧力水準からより高い
   圧力水準に移されて再びより低い圧力水準に移行される
   二つの溶液循環系をもち、両方の循環系の間で低圧側も
   高圧側も夫々蒸気相にある作動媒体が移行する一つの接
   続管が予め備えられており、接続管に平行に一つの補償
   接続管が循環系の間に存在していて、その補償接続管を
   通して液状の作動媒体が取り替えられ、接続管で移行す
   る蒸気状の作動媒体の量と濃度に依存関係にある液状の
   作動媒体の量と濃度は、高圧側及び低圧側の接続管にお
   ける蒸気状の作動媒体の移行により両方の循環系におい
   て発生する量及び濃度の差が補償されるように調整され
   る、熱ポンプ、冷凍装置、熱交換器等のような再吸収熱
   変換装置において、低圧側の接続管を高圧側の接続管（
   ３８；１０６；４０；１０８）と蒸気状の作動媒体のた
   めに接続された導管（５０；１２０）とが予め備えられ
   ており、その中へ圧縮機（５２；１１８）が挿入されて
   おり、それが低圧側で追い出された蒸気状の作動媒体を
   高圧側への圧力上昇のもとで搬送し、また溶液を導く循
   環系（ I ；II）の一つの分岐の中へ第一の熱交換器（
   ５４；１２２）が、一方では同時に低圧側で支配的であ
   る圧力に比べて高圧のもとにある豊富な、そして他方で
   は低圧のもとにある僅かな溶液により貫流され、それに
   よって豊富な溶液中に含まれている残留熱が僅かな溶液
   の補助的な脱気のもとでこの溶液上に伝達され、補助的
   な脱気によって得られた蒸気状の作動媒体が低圧側の接
   続管（３８；１０６）に供給されるようになっている、
   ことを特徴とする再吸収熱変換装置。
2. （２）第一の熱交換器（５４；１２２）が主として高圧
   のもとにある豊富な溶液により貫流されるように溶液循
   環系（ I ；II）の中へ挿入されていることを特徴とす
   る、特許請求の範囲第１項に記載の熱変換装置。
3. （３）第一の熱交換器（５４；１２２）が高圧側では支
   配的である圧力以下で、低圧側では支配的である圧力以
   上にある中間圧力で、豊富な溶液と共に貫流され、第一
   の熱交換器５４；１２２）の豊富な溶液により貫流され
   る部分の中に分岐管（６０；１２８）の一端が通じ、そ
   の他端が低圧側の接続管を高圧側の接続管（３８；１０
   ６；４０；１０８）へ接続する、蒸気状の作動媒体を導
   く管（５０；１２０）に接続されており、分岐管（６０
   ；１２８）を通して低圧側で追い出された蒸気状の作動
   媒体が中間圧力への圧力上昇のもとに挿入された圧縮機
   （６２；１３０）により豊富な溶液中へ入れられるよう
   に溶液循環系（ I ；II）の中に挿入されていることを
   特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の熱変換装置
   。
4. （４）第一の熱交換器（１２２）から出て行く豊富な溶
   液を導く管（１００）が低圧側への溶液の完全な移行と
   蒸気状の作動媒体からの気体突出の前に外部熱源からの
   熱供給のもとで少なくとも二つの部分導管（１４８；１
   ４２；１３８）に分岐されており、それらのうちの第一
   の部分導管（１４８）が直接第一の部分の中へ、又第二
   の部分導管（１４２）が溶液における圧力を下げる絞り
   機構（１４４）を通して第二の熱交換器（１４６）の第
   二の部分の中へ夫々通じており、その際に第二の熱交換
   器（１４６）の第一の部分を貫流する豊富な溶液から第
   二の部分を貫流する溶液の方へ向かった残留熱の伝達の
   もとに後者溶液から作動媒体が蒸気状で低圧側の接続管
   （１０６）の中へ追い出され、それによってより僅かな
   溶液が第二の熱交換器（１４６）からあふれ出たあと僅
   かな溶液を導く循環系（II）の分岐の中へ導かれ、他方
   第二の熱交換器（１４６）の第一の部分から出て行く豊
   富な溶液が中間接続された、圧力を下げる絞り機構（１
   ５０）をもつ導管を通して低圧側の脱気器（９４）に接
   続されており、その中では外部エネルギー源からの熱の
   供給によってそれ以上の蒸気状の作動媒体が低圧側の接
   続管（１０６）内へ追い出されるようになっていること
   を特徴とする、特許請求の範囲第１項乃至第３項の何れ
   かに記載の熱変換装置。
5. （５）第一の熱交換器（１２２）からの豊富な溶液を分
   岐させる導管から別の導管（１３８）が分岐されており
   、それが溶液中で圧力を沈下させる絞り機構（１４０）
   の中間接続のもとでその第二の部分に関して他の溶液循
   環系（ I ）の中へ挿入された第三の熱交換器（１３４
   ）の第一の部分の中へ接続されており、その第一の部分
   から豊富な溶液がその中に含まれている残留熱の放出後
   僅かな溶液を導く最初の循環系（II）の分岐の中へ返送
   され、第三の熱交換器（１３４）の第二の部分が高圧の
   豊富な溶液を導く他の溶液循環系（ I ）の分岐に接続
   されており、その際に第三の熱交換器（１３４）におい
   てその第二の部分を貫流する豊富な溶液から熱交換器（
   １３４）において伝達された熱によって作動媒体が蒸気
   状で追い出され、高圧側の接続管（１０８）の中へ移り
   、他方それによって発生する僅かな溶液を他の循環系（
   I ）の低圧側の吸収器（８２）に返送する分岐の中へ
   移動するようになっていることを特徴とする、特許請求
   の範囲第４項に記載の熱変換装置。
6. （６）高圧側及び／又は低圧側の接続管（４０；３８；
   １０８；１０６）の中へ循環系（ I 、II）の間での蒸
   気状の作動媒体の移行のために一つのタービン又は他の
   膨張機械（６６；７０；１３２）が挿入されており、そ
   の中で圧力差が部分的に機械エネルギーに変換されるこ
   とを特徴とする、両方の循環が高圧側及び／又は低圧側
   で一つの異なった圧力水準をもっている特許請求の範囲
   第１項乃至第３項の何れかに記載の熱変換装置。