JPS6132587B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は熱ポンプ及び吸収式冷凍機の改良に関
する。このような装置は、その基本原理におい
て、外部流体Ｂより熱を取込み、外部流体Ｃと熱
交換を行つて作動し、外部流体Ａに熱を供給する
ものであることは知られている。２種の場合を区
別することができる。１つの場合（今後事例１と
称する）においては、流体Ｂの熱水準が流体Ａの
熱水準より高く、システムとしては流体Ａ及びＢ
の熱水準より低い熱水準を有する流体Ｃより熱を
取込む。流体Ｃが室温より高い熱水準にある場合
は、このようなサイクルによつて作動する装置を
通常吸収式熱ポンプと称する。この場合、流体Ａ
には、流体Ｃより熱量Q₂―Q₁を取込んで、流体
Ｂの与える熱量Q₁より大きい熱量Q₂が供給され
る。流体Ｃは室温より低い熱水準にあることがあ
り、この場合装置は冷凍機として働く。２番目の
場合（今後事例２と称する）においては、流体Ｂ
の熱水準は流体Ａの熱水準より低く、システムと
しては流体Ａ及びＢの熱水準より低い熱水準にあ
る流体Ｃに熱を与える。これはフランス特許第
2321098号（E.N7525598）の対象となつている熱
変換器の場合である。この場合、流体Ａには、流
体Ｃに熱量Q₂―Q₁を供給して、流体Ｂの与える
熱量Q₁より少ない熱量Q₂が供給される。 以後、室温以上においてのみ熱を取込み、事例
１の場合または事例２の場合に拘らず、前記の一
般定義に合致する一切の装置を吸収式熱ポンプと
称することにする。 上記の一般的説明及び本明細書後段において、
「温度」あるいは「熱水準」なる語を以て、一般
の場合においては、多少とも巾のある温度範囲で
あつて、熱交換を行う相手の外部流体の状態変化
に際して事実上一定の温度に落着くことのできる
如きものを指すものとし、第１「熱水準」は、そ
の示す温度範囲が少なくとも部分的に第２「熱水
準」の温度範囲より上方にあれば、第２「熱水
準」より高いものと見なす。 双方の場合において、サイクルは少なくとも１
つの吸収工程を含んでおり、その間においては溶
質の役割を果す作動流体の気相が溶媒として用い
る液相と接触せしめられ、また溶質の乏しくなつ
た液相と溶質に富む気相を再び生ぜしむる１つの
脱着工程を含むものである。本明細書において
「溶質」なる用語は可溶性気体化合物を意味す
る。 吸収工程は、通常、溶媒液相Ｌと溶質気相Ｖを
１つの囲域へ受入れて、第１図ａに示す配置に従
い溶液Ｓを得、直接吸収装置内において間接接触
交換によつて吸収熱を出して、１つの接触工程と
して実施する。 液相と気相の間の向流接触によつて吸収工程を
実施することも知られている。この配置は特にフ
ランス特許第2321098号に記載してある。この場
合、第１図ｂに示す配置に従つて操作することが
できる。向流接触は断熱条件下において、例えば
塔内において、これを行い、外部に向つて熱の供
給は、少なくとも一部は、塔外において、頂部で
得る蒸気の凝縮によつて行う。接触塔内において
は、吸収熱がそれほど揮発性を有しない溶媒相の
一部分の気化を惹起し、塔の頂部において溶媒の
蒸気に富む蒸気分を回収し、熱交換器Ｗにおいて
流体Ａに熱を供給してこの蒸気を凝縮する。 断熱条件とは、外部に向つての熱交換の制限に
よるか、あるいは抑止によるかのいずれかで、放
出された熱の少なくとも一部が、前記の条件の存
在する帯域より排出される流体中になお存在する
が如き条件を謂う。 溶媒相がそのままで塔内に入る場合は、このよ
うにして、溶質に乏しく、溶媒に富む蒸気分を塔
の頂部において回収し、かくして塔の頂部におい
て、底部におけるより高く、且つ１つの接触工程
のみにおいて得られるはずの温度より高い温度を
得ることができる。 しかしながら、この配置は欠点を示すものであ
る。事実、頂部の蒸気の凝縮温度範囲はその含ん
でいる溶質の割合に左右され、従つて、凝縮の終
期温度が凝縮の初期温度より著しく低くなるのを
避けるためには、前記の頂部の蒸気中に溶質をほ
とんど入れないようにすることが重要であり、従
つて脱着工程中において溶媒相を高度に浄化しな
ければならない。 水相にあるアンモニアの吸収を考え、蒸気が塔
内に入る溶媒相Ｌと事実上釣合つて出て行くとい
う条件下にあるとしてみれば、この問題は明白で
あるが、これは蒸気の流量が液体の流量に比して
小さい場合に行われるものである。10.2気圧の圧
力下おいて溶媒相Ｌの組成を変動させれば、下記
の結果が見られる。

【表】 凝縮温度範囲が急速に大きくなるのが認められ
る。これを避けるには脱着工程中において溶媒相
を高度に浄化し、他方、塔内に入る蒸気分の流量
を制限することが必要である。このような制約は
効率を制限することになる。 凝縮温度範囲を小さくし、かくて課せられた温
度条件について一層高い効率を得ることを可能と
しつつも、高い凝縮初期温度という利点を保持す
ることを得しめる配置に従つて操作を行うことが
可能であることが見出されたが、これこそが本発
明の目的である。この効率の向上ということは、
あるいは流体Ｃより取込む熱量と流体Ｂより取込
む熱量との比に（事例１）、あるいは流体Ａに供
給する流量と流体Ｂより取去る熱量との比（事例
２）に関わるものである。 熱ポンプ及び吸収式冷凍機の吸収工程について
の本発明による改良は第１図ｃに示す通りである
が、溶媒相Ｌの一部分L₁の吸収帯域への送込み
を含み、もう１つの部分L₂は溶質に乏しくな
り、著しい割合の溶媒蒸気を含み吸収帯域より排
出する蒸気相に合併される。この合併はこの蒸気
相が熱（主として凝縮熱）を外部流体Ａに与える
熱交換器Ｗ内に移行前または移行中に行われる。
かくして、溶質の乏しくなつた溶液S₁と蒸気の凝
縮によつて得る溶液S₂を得る。望ましくは、吸収
帯域内における各相の接触は、上に示した利点に
鑑み、向流を以て実施する。 水―アンモニア混合物について前に示した条
件、即ち圧力10.2気圧で、溶媒相はモル分率にし
て10％のアンモニアを含有し、蒸気相はモル分率
にして51.2％のアンモニアを含有するという条件
下において、Vsは出て来る蒸気のモル流量を、
L₂は蒸気に混合した溶媒相のモル流量を示すも
のとしてモル比L₂／Vsを変動せしめて操作を行
う場合、混合物のアンモニア含量及び凝縮終期温
度は下記の如く推移する。

【表】 その代り、吸収帯域内において大きいアンモニ
ア流量を許容し、かくして可能な限り大きい熱量
を生ぜしめ得るには、与えられた凝縮終期温度を
得るのに要するL₂／Vs比の値を超えないことが
重要である。 上に述べた熱吸収及び熱交換工程の改変は従来
の技術に記載する如き他の工程、特に脱着及び流
体ＢならびにＣとの熱交換工程を変更するもので
はない。特に、２種の溶液S₁及びS₂は脱着帯域へ
送込み、その中で溶媒相Ｌと蒸気相Ｖは流体Ｂお
よびＣと熱交換を行つて既知の技術によつて再生
することができる。 上に述べた吸収工程の改変は熱ポンプ及び吸収
式冷凍機の如何なる図式にも挿入することができ
る。 従つて、本法の欠くべからざる工程は何よりも
先ず次の如きものである。即ち(a)吸収帯域におい
て、溶質となつている気相と溶媒相の１番目の液
体分L₁との間に向流接触を実施して、溶質に富
むようになつた溶液S₁と溶質に乏しくなつた気相
を得る、(b)前記の接触帯域の少なくとも１点にお
いて、１番目の溶液分と接触した気相を取り去
る、(c)前記気相を溶媒相の２番目の液体分L₂と
混合する、(d)外部流体Ａと熱交換を行つて、工程
(c)より生じた混合物を冷却し、流体Ａに熱を供給
して前記混合物の少なくとも一部を凝縮して溶液
S₂を得る如くにする、(e)工程(a)および(d)の過程に
おいて外部流体Ｂより熱を取込み、外部流体Ｃと
熱交換を行つて得る溶液S₁及びS₂よりの脱着によ
つて、溶媒液相と溶質気相を分離する。しかして
(f)溶媒液相及び溶質気相を工程(a)に再循環せしめ
る。 工程(e)はこれと異なる既知の技術によつて実施
してもよい。上に述べた２種の場合に適用する２
種の特殊な脱着方式を以下に示す。 事例１においては、吸収帯域の出口において得
る溶液は、少なくとも吸収帯域の圧力と等しい圧
力の脱着帯域において、吸収帯域に再循環せしめ
られる溶質に乏しくなつた溶液ならびに外部流体
Ａに熱を供給して少なくとも一部が凝縮する蒸気
分を得て、吸収帯域において熱が生じる温度範囲
より上方にある温度範囲において、外部流体Ｂの
供給する熱を受入れて脱着する。しかして、この
外部流体Ａは吸収帯域の圧力に近い圧力におい
て、外部流体Ｃより熱を回収して、少なくとも一
部は再気化され、吸収帯域に再循環せしめられ
る。 事例２においては、吸収帯域の出口において得
る溶液は、高くとも吸収帯域の圧力と等しい圧力
の脱着帯域において、吸収帯域に再循環せしめら
れる溶質に乏しくなつた溶液ならびに冷却用外部
流体Ｃに熱を与えて少なくとも一部が凝縮する蒸
気分を得て、吸収帯域において熱が生じる温度範
囲より下方にある温度範囲において、外部流体Ｂ
より熱を取込んで脱着する。しかして、この冷却
用外部流体Ｃは外部流体Ｂより熱を回収して、少
なくとも一部は再気化され、吸収帯域に再循環せ
しめられる。 上に明確にした熱交換の各々は１工程あるいは
数工程として実施することができるが、流体Ａ，
Ｂ及びＣは、その各々について、単一の流体もし
くはある温度範囲内で熱交換を行う異なる流体の
いずれかを示すものである。 工程(d)の過程において得る溶液は直接脱着帯域
へ送つてもよいし、またはアンモニアの追加吸収
を実施するために吸収帯域内の１点へ送り返して
もよい。 本発明は、とりわけ、溶質がアンモニアであ
り、溶媒が水である場合に用いられるものであ
る。しかしながら、その他の溶質及び溶媒も、そ
のままで、あるいは混合して用いることができ
る。 溶媒は、また、ジメチルホルムアミド、ジメチ
ルスルホキシド、Ｎ―メチルピロリドン、燐酸ト
リブチル、エチレングリコール、ジエチレングリ
コール、ベンジンアルコールあるいはアニリン、
さらには例えばパラフイン系炭化水素類のうちよ
り選択した炭化水素の如き有機溶媒であつてもよ
い。 溶質（その沸騰温度あるいは昇華温度は溶媒の
それよりも低い）は、アンモニア以外に、溶媒に
溶解し、その溶解が熱の放出を伴うものでさえあ
れば、プロン、ブタン、ペンタンあるいはジフル
オロクロロメタン、フルオロジクロロメタンまた
はジフルオロジクロロメタンの如き塩素及び／あ
るいは弗素を含む炭化水素であつてもよい。 一般に、溶質―溶媒の組合わせは、当該物質が
操作温度条件ならびに圧力条件下において化学的
に安定であり、溶質及び溶媒が操作温度条件なら
びに圧力条件下において気化せしめ得るものであ
り、しかも溶質の揮発性が溶媒のそれよりも高
く、且つ溶質が熱の放出を伴つて溶媒に溶解する
ものでさえあれば、如何なるものでも適当であ
る。 吸収帯域の圧力は、望ましくは、１乃至50バー
ルの間に含まれるものとする。熱は、通常、20乃
至150℃の間に含まれる温度範囲内において、吸
収帯域内で生ずるものとする。 溶媒相の部分L₂は有利には全溶媒相Ｌの５乃
至90％、望ましくは溶媒相の15乃至60％を占め、
残余はL₁相となる。 この各種の場合において、吸収工程及び脱着工
程は、望ましくは、この種の操作を処理するため
に化学工学において、最も頻繁に用いる型の塔内
において実施するが、その他の装置、特に自動撹
拌器を備えた装置を用いてもよい。 吸収帯域の出口において採取する気相と溶媒相
から取る液体分との間で行う混合は、単純フロー
ミキシングにより、あるいは静止式混合機を通じ
ることにより、あるいは機械で振動せしめる丸型
フラスコ内で、さらにはプレート式またはライニ
ング式の接触帯域内のいずれかによつて実施する
ことができる。液体分と蒸気の混合及び得られる
液体―蒸気混合物の少なくとも一部の凝縮による
熱の供給は、混合帯域を、外部に熱を供給する熱
交換器とは別々に設けて、相次いで操作するか、
あるいは、例えば、この混合を冷却用熱交換器を
備えたフラスコ内で実施して同時に操作するかの
いずれかによつてできる。 本発明の実施方式は第１図ｃ、第２図及び第３
図に示す通りであるが、実施例１及び２は本発明
を例示するものである。単純化を期して、第２お
よび第３図は実施例１及び２に関連して描いてあ
るが、その範囲は一般的なものであり、前記実施
例中に明示する数値に限定するものと解すべきで
はない。 実施例 １ 本実施例は第２図に示す。フランス特許第
2321098号に記載する原理に従つて作動し、本発
明の技術によつて改変したものである。脱着を、
13段のプレートを備えた段塔C₂内において実施
する。導管１２を通つて、モル分率にして24.5％
のアンモニアを含むアンモニア水溶液が11360K
モル／時の流量で入つて来る。この溶液はｎ―ペ
ンタンの蒸気流の存在下において脱着される。導
管２２を通つて入つて来る蒸気の流量は1913Kモ
ルであり、その組成はモル分率にして下記の通り
である。 NH₃ ： 36.2％ H₂O ： 14.8％ ｎ―ペンタン： 49.0％ 塔の頂部における圧力は7.8気圧である。 塔の底部において、ポンプP₃を用いて路線２１
により10544Kモル／時の流量の溶液を取り、こ
れを熱交換器Ｅ１０４内で炭化水素の存在下にお
いて気化し、100℃で熱交換器Ｅ１０４内に入
り、95℃で熱交換器Ｅ１０４から出て行く外部流
体（一般定義に謂う流体Ｂ）より16.1×10⁶Kカロ
リー／時の熱を回収する。 アンモニア溶液は、塔Ｃ２に入る前に、熱交換
器Ｅ１０６において97℃から81℃に冷却される。
対応する熱は、塔頂より７段目のプレートの下方
にあるポンプＰ１を用いて取出した再循環流に伝
達され、かくして塔Ｃ２の加熱に用いられる。 塔Ｃ２の頂部において、導管１３により2730K
モル／時の流量の蒸気を取るが、そのモル分率に
よる組成は下記の通りである。 NH₃ ： 59.7％ H₂O ： 6.0％ ｎ―ペンタン： 34.3％ この蒸気は71℃の温度で出て来る。これを熱交
換器Ｅ１０５に送り、その中でポンプＰ４を用い
てフラスコＢ２より取つた937Kモル／時の流量
の液体ｎ―ペンタン（路線２０）と熱交換を行つ
て冷却する。熱交換器Ｅ１０５の出口（路線１
４）おいて、温度は59℃である。導管１４を通つ
て出て来る液体・蒸気流は、槽Ｂ１より取りかつ
路線１５及び１６を通つて来る液相の9568Kモ
ル／時の流量の溶液と混合する。このようにして
得る液―蒸気混合物（路線１７）は向流熱交換器
Ｅ１０７内で凝縮カロリーを放出して完全に凝縮
される。この熱交換器において、混合物を、20℃
で入つて来て30℃で出て行く流量1915m³／時の水
を用いて冷却する。熱交換器Ｅ１０７の出口（路
線１８）において、混合物は30℃の温度である。
フラスコＢ２に炭化水素相を回収する。これをポ
ンプＰ４によつて再び取出し、熱交換器Ｅ１０５
を通過して熱交換器Ｅ１０４に再循環せしめる。
モル分率にして44.8％のアンモニアを含むアンモ
ニア溶液も回収する。これをポンプＰ５によつて
再び取出す。この中で溶液は、導管１５によつて
受入れる溶液の流れと熱交換を行つて加熱され、
45℃の温度で出て行く。溶液は熱交換器Ｅ１０８
を出ると、導管１０を通つて熱交換器Ｅ１０１へ
送られる。熱交換器Ｅ１０１において、溶液は一
部気化し、その過程において13×10⁶Kカロリ
ー／時の熱を回収する。溶液は68℃で熱交換器Ｅ
１０１へ入り、90℃でそこから出て行く。気化に
要するカロリーを持つて来る外部流体は100℃で
入り、95℃で出て行く（一般定義に謂う流体Ｃで
ある）。かくして、合計で29.1×10⁶Kカロリー／
時の熱量を回収したことになる。熱交換器Ｅ１０
１の出口で得る液体分及び蒸気分はフラスコB₁
に回収する。 熱交換器Ｅ１０４を出る時に気化していない液
体分は導管２２ｂにより分離器２２ｃに入るが、
12％のアンモニアを含んでいる。この部分はポン
プＰ２によつて路線２２ａを通つて取出され、路
線７によつて熱交換器Ｅ１０２へ送るが、そこか
らは101℃の温度で出て行く。熱交換器Ｅ１０２
から出て行く溶液の流れは２つの部分に分けられ
る。その第１部分は3011Kモル／時の流量のもの
であるが、段塔Ｃ１に送られる。段塔Ｃ１は断熱
性であり、18段を備えており、7.5気圧において
作動する。塔Ｃ１内において、導管１より来る液
体分とフラスコＢ１から路線９を通つて来る蒸気
分との間で向流接触を実施する。かくして、塔Ｃ
１の出口において2.64％のアンモニアを含む液体
分を得るが、これは塔１から102℃の温度で出て
行く。この液体分を、フラスコＢ１より出て取出
して導管２３を通つて来た液体分と混合し、導管
８，１１及び１２によつて塔Ｃ２へ送る。 塔Ｃ１の頂部においては、74.5％のアンモニア
を含む蒸気を回収する。この蒸気（路線３）を、
熱交換器Ｅ１０２に由来する溶液の流れを分けて
得た液体分の第２部分と混合する、この液体分は
導管２を通して受入れられ、得られる混合物は導
管４によつて熱交換器Ｅ１０３へ送られる。熱交
換器Ｅ１０３の入口（路線４）において、この混
合液体の温度は124℃である。これは外部流体
（一般定義に謂う流体Ａ）に10×10⁶Kカロリー／
時の熱量を与えて、105℃の温度で出て行く。路
線５によつて熱交換器Ｅ１０３を出た混合液は、
熱交換器Ｅ１０２内で、導管７より来る液体分と
熱交換を行つて、105℃より95℃に冷却され、路
線６より出て行く。 本実施例において、脱着帯域より出て行く液体
分を２つに分ける利点が明白になつている。この
ようにして、大きな流量を以て蒸気を吸収塔に送
りながらも、しかも脱着帯域において高度の浄化
の必要もなく、高い温度において熱を供給するこ
とが可能であるが、これによつて高い効率が得ら
れる。 実施例 ２ 本実施例は第３図に示す。脱着は13段を備える
段塔Ｃ４において実施する。導管２４によつて、
モル分率にして21.1％のアンモニアを含むアンモ
ニア水溶液を9068Kモル／時で送る。 塔Ｃ４は頂部において17.8気圧において作動
し、180℃の温度において作動して14455×10₆K
カロリー／時の熱量を受けるリボイラーを備えて
いる。底部において、モル分率にして10％のアン
モニアを含む溶液を回収する。頂部においては、
導管２６によつて、79.2％のアンモニアを含む蒸
気分を147℃で回収する。この蒸気分を、導管２
７を通つて入つて来る液体の流れと混合し、液―
蒸気混合物を導管２８により熱交換器Ｅ１１４へ
送る。この混合物は完全に凝縮されて90℃の温度
で熱交換器Ｅ１１４から出て行く。凝縮熱は
9.501×10⁶Kカロリー／時であるが、熱交換器Ｅ
１１４へ70℃の温度で入り、熱交換器Ｅ１１４か
ら90℃の温度で出て行く水の流れ（一般定義に謂
う流体Ｂ）を加熱することができる。凝縮した溶
液は導管２９によつて熱交換器Ｅ１１５へ送ら
れ、そこから溶液は導管３０より75℃の温度で出
る。次いで熱交換器Ｅ１１６において過冷却さ
れ、そこから導管３１によつて58℃の温度で出て
行く。導管３２によつて910Kモル／時の流量の
溶液を膨張弁Ｖ１に送る。弁Ｖ１の中で膨張した
後、この溶液は熱交換器Ｅ１１６に送られ、その
中で気化されて、導管３０より来る溶液の過冷却
を行うようになる。得た蒸気は導管３４により熱
交換器Ｅ１１６から排出される。熱交換器Ｅ１１
６内で過冷却された3398Kモル／時の流量の溶液
を膨張弁Ｖ２に送り、その中でこの溶液は4.8気
圧にまで膨張せしめられる。熱交換器Ｅ１１７に
おいて、得た溶液は一部気化されるが、気化熱は
5.545×10⁶Kカロリー／時であり、70℃で入つて
来て、50℃で出て行く熱水流（一般定義に謂う流
体Ｃ）に供給させる。液―蒸気混合物を導管３５
によりフラスコＢ４へ送り、この中で液相と気相
を分離する。気相は導管３４より来る蒸気分と混
合され、このようにして得た蒸気相は95.9％のア
ンモニアを含み、1066Kモル／時の流量を持つて
いるが、導管３６により塔Ｃ３へ送られる。液相
は33.5％のアンモニアを含み、ポンプＰ５により
2555Kモル／時の流量を取出し、これを導管３７
により熱交換器Ｅ１１５に送り、塔Ｃ５より出て
来る蒸気と混合する。導管４６により、残留液体
分をフラスコＢ３へ送る。 塔Ｃ４の底部において回収した溶液を導管２５
により熱交換器Ｅ１１３へ送り、溶液はこれから
導管３８を通つて170℃の温度で出て行く。対応
する熱は1.322×10⁶Kカロリー／時であるが、頂
部より８段目のプレートの下でポンプＰ６を用い
て取出した再循環流にこれを伝達し、かくして塔
Ｃ４の加熱に用いる。熱交換器Ｅ１１３から導管
３８を通つて出て来る溶液は熱交換器Ｅ１１２に
送られ、溶液はそこから導管３９を通つて110℃
の温度で出て行く。導管３９より受入れる流れは
これを２つの部分に分ける。第１の部分は2596K
モル／時の流量を示すが、これを導管４０により
弁Ｖ４へ送り、この中で膨張せしめ、次いで段塔
Ｃ３へ送る。段塔Ｃ３は断熱性であり、13段を備
え、底部において4.2気圧の圧力で作動する。こ
の塔内において、弁Ｖ４より出て来る液体分と導
管３５より来る蒸気の間の逆流接触を実施する。
導管４１により、111.3℃において64.7％のアン
モニアを含み、1071Kモル／時の流量を示す蒸気
分を回収する。導管３９より受入れる流れの部分
で塔Ｃ３へ送られなかつたものは5019Kモル／時
の流量を示している。この第２部分を導管４２に
より弁Ｖ３に送り、この中で膨張せしめ、次いで
導管４１を通つて受入れる蒸気と混合する。この
ようにして得る液―蒸気混合物を導管４３により
熱交換器Ｅ１０９へ送るが、混合物は112℃の温
度でこの中へ入り、完全に凝縮されて90℃の温度
でこれから出て行く。凝縮熱は10.499×10⁶Kカロ
リー／時であるが、70℃で入り、90℃で出て行く
水の流れ（一般定義に謂う流体Ａ）に供給され
る。凝縮した混合物（路線４４）をフラスコＢ５
内に回収し、そこからポンプＰ８によつて取出
し、フラスコＢ３へ送る。 塔Ｃ３の底部において、87.2℃において22.7％
のアンモニアを含み、2590Kモル／時の流量を示
す液体分を、導管４５により回収する。フラスコ
Ｂ３において得る液体混合物はポンプＰ７により
熱交換器Ｅ１１２に送り、次いで塔Ｃ４に再循環
せしめられる。 実施例１及び２は各々本発明の特殊な実施方式
を記載するものである。事例２に関する実施例１
においては、脱着は、特許第2321098号に記載す
る配置に従つて、炭化水素相の存在下においてこ
れを操作する。しかしながら、これらの脱着方式
は一例として示したに過ぎないものであり、当該
技術の法則に属するその他の配置も考え得るもの
である。けだし、本発明による改良は吸収工程を
行う方式に特定して関するものであるからであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図は本発明の実施例を
示す系統図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溶媒中における溶質（可溶性気体化合物）の
   吸収工程及び得た溶液よりの前記溶質の脱着工程
   を含むサイクルにて、流出気体よりの吸収及び熱
   の回収を受けなかつた溶質を含む前記流出気体の
   排出を伴う、溶質に乏しい溶媒層と溶質気相との
   接触による吸収工程を含む型式であつて、該回収
   は前記流出気体の冷却の過程において少なくとも
   一部が凝縮されることを伴うものである、型式の
   熱ポンプ及び吸収式冷凍機に利用し得る改良した
   熱吸収及び熱交換法において、脱着工程に由来し
   かつ溶質に乏しい溶媒相の第１部分L₁のみが吸
   収工程の接触帯域に送られ、該溶媒相の他の第２
   部分L₂が前記の接触よりの流出気体に合併さ
   れ、該流出気体と混合して、前記流出気体の少な
   くとも一部の前記凝縮を惹起するように冷却に付
   せられることを特徴とする熱交換法。 ２ ａ吸収帯域において、実質的に断熱条件下
   に、溶質となつている気相と溶媒相の第１の液体
   部分との間に向流接触を実施し、溶質に富むよう
   になつた溶液S₁と溶質に乏しくなつた気相を得、
   ｂ前記の第１液体部分と接触した気相を取つて、
   これを吸収帯域より排出し、ｃ吸収帯域より排出
   された前記気相を前記向流吸収帯域の外部にて溶
   媒相の第２液体部分L₂と混合し、ｄ外部流体Ａ
   と熱交換を行うことによつて、工程ｃより生ずる
   混合物より熱を取込んで、流体Ａに熱を供給し、
   且つ溶液S₂を得て、前記混合物の少なくとも一部
   を凝縮せしめるようにし、ｅ工程ａ及びｄの過程
   にて外部流体Ｂより熱を取込み、且つ外部流体Ｃ
   と熱交換を行つて得る溶液よりの脱着によつて溶
   媒液相と溶質気相を分離し、しかしてｆ溶媒液相
   の少なくとも一部を工程ａ及びｃに、且つ溶質気
   相の少なくとも一部を工程ａに再循環せしめるこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の方
   法。 ３ 溶質がアンモニアであり、溶媒が水である、
   特許請求の範囲第１項あるいは第２項記載の方
   法。 ４ 溶質が炭化水素であり、溶媒が有機溶媒であ
   る、特許請求の範囲第１項あるいは第２項記載の
   方法。 ５ 溶質が塩素及び／あるいは弗素を含む炭化水
   素であり、溶媒が有機溶媒である、特許請求の範
   囲第１項あるいは第２項記載の方法。 ６ 溶媒相の部分L₂が全溶媒相の５乃至90％を
   占めており、残余が溶媒L₁となつている、特許
   請求の範囲第１項より第５項までのいずれかに記
   載の方法。 ７ 吸収帯域における圧力が１乃至50バールの間
   に含まれている、特許請求の範囲第１項より第６
   項までのいずれかに記載の方法。 ８ 吸収帯域にて生じる熱が20乃至150℃の間に
   含まれる温度範囲にて解放される、特許請求の範
   囲第１項より第７項までのいずれかに記載の方
   法。 ９ 吸収帯域の出口にて得る溶液が、吸収帯域に
   再循環せしめられてそこで部分L₁及び部分L₂と
   なる、溶質に乏しくなつた溶液、ならびに外部流
   体Ａに熱を供給して少なくとも一部が凝縮せしめ
   られ、吸収帯域の圧力に近い圧力にて外部流体Ｃ
   より熱を回収して少なくとも一部が再気化され、
   吸収帯域に再循環せしめられる蒸気分を得て、吸
   収帯域内にて熱が生じる温度範囲より上方にある
   温度範囲内にて外部流体Ｂの供給する熱を追加と
   して、少なくとも脱着帯域の圧力と等しい圧力を
   以て、脱着される、特許請求の範囲第１項より第
   ８項までのいずれかに記載の方法。 １０ 吸収帯域の出口にて得る溶液が、吸収帯域
   に再循環せしめられて、そこで部分L₁及び部分
   L₂となる、溶質に乏しくなつた溶液、ならびに
   冷却用外部流体Ｃに熱を与えて少なくとも一部が
   凝縮せしめられ、吸収帯域の圧力に近い圧力にて
   外部流体Ｂより熱を回収して少なくとも一部が再
   気化され、吸収帯域に再準環せしめられる蒸気分
   を得て、吸収帯域内にて熱が生じる温度範囲より
   下方にある温度範囲より下方にある温度範囲内に
   て外部流体Ｂより熱を取り、高くとも吸収帯域の
   圧力と等しい圧力を以て脱着される、特許請求の
   範囲第１項より第８項までのいずれかに記載の方
   法。 １１ 脱着が、脱着帯域の出口にて少なくとも一
   部が凝縮せしめられる炭化水素蒸気相の存在下に
   て操作される、特許請求の範囲第１項より第９項
   までのいずれかに記載の方法。