JPS62175563A - 高温および低温を連続的に発生するための装置 - Google Patents

高温および低温を連続的に発生するための装置

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JPS62175563A
JPS62175563A JP61271647A JP27164786A JPS62175563A JP S62175563 A JPS62175563 A JP S62175563A JP 61271647 A JP61271647 A JP 61271647A JP 27164786 A JP27164786 A JP 27164786A JP S62175563 A JPS62175563 A JP S62175563A
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unit
circuit
heat
reactor
storage device
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ジェラール　ペイエ
フランシス　ムニエール
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Jeumont Schneider SA
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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】 本発明は熱源から高温および低温を連続的に発生するた
めの装置に関する。
高温および低温を同時に発生するには、−ｆカこ電気ヒ
ートポンプが使用されている。この方法は、他の熱源を
使用したい場合、不適当である。
吸着システムも高温および低温を同時発生できる。よっ
てフランス特許第２，４６５，９７０号は、各々が同じ
固体吸着剤を含み、交互に吸着および脱離作動する２つ
のタンクを使用する固体吸着剤による冷却方法を述べて
いる。このシステムにより供給できる温度レベルは、選
択される固体吸着剤によって変わり、装置の性能効率に
作用する。
この場合、一方では解決すべき本質的問題は、ユーザの
要求に対してシステムにより供給される温度レベルを合
わせることであり、他方では、適当に高い効率を得るこ
とである。
要約すれば本発明は、各々が固体−液体の吸着剤／冷却
剤カップルを使用する縦続接続された反応器を使用し、
反応器自体の間で交換される熱および反応器と外部熱源
との間で交換される熱を最適使用する熱力学的サイクル
によりこれら２つの問題を解決する。
この最適化は、カップルの各々に作動温度（凝縮、気化
および吸着の温度）を合わせることにより行う。本発明
に係る装置は、大きな自由度を与えるので、直列にした
ヒートポンプの場合よりもより容易に作動条件に合わせ
て調節できる。
本例では、最適化は、冷却段階での凝縮器における有効
熱のみならず反応器における有効熱を取り出すことによ
り達成され、この方法は比較的高温を使用できるように
する。
従って、本発明の目的は外部熱源と少なくとも第１およ
び第２ユニットとの組合わせがら成り、各ユニットは異
なる固体−液体冷却剤／吸着剤カップルの使用により作
動し、各ユニットは同じ固体吸着剤を含む少なくとも２
つの反応器と、凝縮器と、気化器とから成り、第２ユニ
ットの反応器は交互に外部熱源に接続され、第１ユニッ
トから回収された熱は第２ユニットの反応器を交互に加
熱するよう働く、高温および体温を連続的に発生するた
めの装置にある。
添付図面を参照して次の詳細な説明を読めば、本発明は
より良好に理解され、本発明の上記以外の目的、利点お
よび特徴がより明らかになろう。
異なる図面間で同じ部品には、同じ参照番号を付した。
下記の明細書に記載し、図に示したすべてのバルブは三
方向バルブである。
次に第１図を参照して本発明に係る装置について説明す
る。本発明はこの装置のみに限定されるものではなく、
特に反応器のユニットの数を変更することができるが、
装置が異なる固体−液体吸着剤／冷却剤カップルにより
作動する少なくとも２つのユニットを有するようユニッ
トの数は２つより少な（なってはならない。
以下ボイラーと称する熱源はＩＯは、経済上の理由から
異なる熱源、例えばガスまたは／電気により動力供給さ
れ、回路５により第１ユニット１に給金され、第１ユニ
、ト１は、少なくとも２つの反応器、気化器および凝縮
器から成り、第１の固体−液体冷却剤／吸着剤カップル
を使用して作動する。このユニット１は、回路８により
第２ユニット２と結合し、第２ユニットは、少なくとも
２つの反応器と、気化器と凝縮器とから成り、第１冷却
剤／吸着剤カップルと異なる第２固体−液体冷却剤／吸
着剤カップルを使用して作動し、回路９およびバルブＶ
１７により蓄熱装置４に結合される。
別の蓄熱装置３を設ける場合、一方でユニット１は回路
１７によりこの蓄熱装置３に結合され、蓄熱装置３はこ
の装置３が回路２９により結合されるユニット２の熱源
を構成し、他方回路９およびバルブＶ１７によってもユ
ニット１は蓄熱装置３と結合できる。
蓄熱装置３を設けない場合、ユニット１は回路１７およ
び２９によりユニット２に直接結合され、回路１７およ
び１９はユニットによりユニット２へ送られる熱を送る
よう組合わされる。
ユニット２は、回路２７により蓄熱装置４に結合される
。
装置により発生される熱は、利用回路６により蓄熱装置
４から取り出され、低温は回路７によりユニット２の気
化器にて取り出される。
装置の作動は自動制御装置３０により制御することは明
らかである。
次に本発明の実施態様例を示す、第２図を参照して第１
図の本発明に係る装置をより詳細に説明する。本発明は
この例のみに限定されるものでなく、反応器が交互に作
動できるよう２つよりも少なくならなければ、各ユニッ
トの反応器の数を特に変更できる。
この実施態様例では、蓄熱装置３は、最も完全な状態に
ある装置を記載するよう設けられているが、この蓄熱シ
ステムは本装置の作動に不可欠なものではないことは当
業者には自明である。
とりわけ、本発明に係る装置の本質的な利点は、本装置
はユーザの要求に対応する温度レベルを供給することが
できるようになっていることであることを思い出す必要
がある。
この目的のため、第１図に示すような装置の一般的構造
を保持しながら適当な態様でユニット１および２内で使
用される固体−液体冷却剤／吸着剤カップルを選択し、
所望する異なる温度レベルに応じて使用泣面を最終的に
選択するよう各ユニットにおける反応器の数を合わせる
ことができる。
−ｉ釣力法では、気化器で低温を発生し、凝縮器および
反応器で熱すなわち高温を発生する。
第２図に示される実施態様例は、−１０℃の低温および
７０℃の高温を発生するよう設計されている。
この目的を達成するために、第１ユニットの固体−液体
冷却剤／吸着剤カップルはゼオライトと水の力・ノプル
であり、第２ユニットのカップルは活性炭−メタノール
のカップルである。
ボイラー１０は、約３００℃の温度で回路５内を循環す
るオイルのような熱キャリア液を加熱する。
参照番号１１および１２は、ゼオライトを含む２つの反
応器を示し、これら反応器は２つのバルブＶｌｌおよび
Ｖ１２を介してボイラー１０にそれぞれ各反応器１１．
１２を結合する回路５内の熱キャリア液および２つのバ
ルブＶ１５およびＶ２Ｃを介して蓄熱装置３に各反応器
１１．１２を結合する回路１７内の別の熱キャリア液を
交互に流す。
次に各反応器１１．１２は、回路１５およびバルブＶ１
３を介して凝縮器１３へ接続され、回路１６およびバル
ブＶ１４を介して気化器１４へ接続される。凝縮器１３
は回路１８により気化器１４へ接続される。ゼオライト
に関連する水は回路１５．１６および１８内を循環する
。
本例におけるユニット２は、ユニット１と同じ部品から
成り、参照番号２１〜２８およびＶ２１〜Ｖ２６は、番
号１１〜１８およびＶｌｌ〜Ｖ１６により表示される部
品に対応する部品を示す。
ユニット２の反応器２１および２２は、上記のような活
性炭を含み、活性炭と関連するメタノールは、回路２５
．２６および２８内を循環する。
蓄熱装置４は、ユニット１に対する蓄熱装置３の役割と
同じ役割をユニット２に対して果し、蓄熱装置３はボイ
ラー１０および回路５の役割と同じ役割をユニット２に
対して果す。
凝縮器１３により集められた熱は回路９およびバルブＶ
１７を介してそれぞれ蓄熱装置３および蓄熱装置４へ送
られる。
ある段階における回路８は、気化器１４内に集められた
低温を凝縮器２３へ送ることができることが好ましい。
発生された熱は、蓄熱装置４内の水を加熱し、熱は利用
回路６により蓄熱装置４から取り出される。低温は回路
７により気化器２４から取出される。
バルブＶ１１〜Ｖ１６およびＶ２１〜Ｖ２６の切替は、
自動調節器３０（その配線は図示されていない）により
制御される。
次に熱すなわち高温と低温を発生する態様について説明
する。このため、第３〜５図を参照してまずユニット１
の作動について説明するが、この作動は３つのステップ
から成る。
ステップ１：　　Ｂの　心″１１および　　菖のｒＡＪ
　１２（事　３ズ） 閉口路５内で循環する熱キャリア液は、ボイラー１０内
で加熱され、反応器１１を通過し、次にバルブＶ１２に
達し、このバルブからボイラー１０へ戻る。加熱回路５
は、太い実線で示されている。
熱キャリア液の通過によりゼロライトは加熱され、ゼオ
ライトは脱離により水蒸気を発生する。
水蒸気は、回路１５およびバルブＶ１３を通って凝縮器
１３へ達し、ここで凝結する。この凝結は、発熱反応で
あるので、回路９内を流れる液体は、凝縮器１３を通過
するとき加熱される。凝結した水は、回路１８を通って
気化器１４へ達し、気化する。気化は吸熱反応であるの
で、回路８内を循環する液体は気化器１４を通過すると
き冷却される。次に水蒸気は回路１６およびバルブＶ１
４を通って反応器１２に達し、次にこの反応器内に含ま
れるゼオライトに吸着される。ゼオライトに関連する水
である液体冷却剤の流れは、太い破線で示されている。
吸着は、発熱反応であるので、回路１７内を循環し、バ
ルブＶ１５およびＶ１６により反応器１２を通過する液
体はこの反応器通過中に加熱される。この熱回収回路は
細い破線で示されている。
反応器ｌｌ内に含まれるゼオライトがほとんど完全に脱
離すると、バルブＶｌｌ〜Ｖ１６は、効率が低すぎると
きに吸着段階を終了させるため第２ステツプ（このステ
ップの利点はフランス特許第２，４６５，９７０号に示
されている）を実施するよう切替えられる。
実際には、サイクルを急に反転すると、性能効率を低下
させる熱損失が生じる。このことは、次に述べる中間ス
テップを通過させることを上記特徴で推奨している理由
である。
ステップ２：　日ステップ（４ヌ） バルブＶ１５およびＶ１６は、回路１７を流れる液体が
２つの反応器１１および１２を通過するよう切替えられ
る。この液体の回路は破線で示される。
液体の通過は、反応器１１の冷却から生じるがなりの熱
の一部が反応器１２へ送るのを可能にし、吸収潜熱の一
部も同様である。
従って、反応器１２が外部エネルギーを発生することな
く部分的脱離によりまず加熱され、このことにより装置
の性能効率が大きくなる。
反応器１２内のゼオライトの温度が反応器１１内に含ま
れるゼオライトの温度にほとんど等しくなると、バルブ
Ｖｌｌ〜Ｖ１６は第１ステツプに対するサイクルを反転
し、第３ステツプを実施するよう切替えられる。
ボイラー１０の回路５内の熱キャリア液は、バルブＶｌ
ｌまで循環し、反応器１２を通過し、バルブＶ１２まで
達し、ボイラー１０まで戻る。この加熱回路５は、太い
実線で示されている。
冷却液は反応器１２を離れ、凝縮器１３に達し、バルブ
Ｖ１３および回路１５を通過し、次に回路１８を通って
気化器１４へ進入し、バルブＶ１４および回路１６を通
って反応器１１へ送られる。
冷却液の回路は、太い破線で示されている。回路１７内
を流れる熱回収液は、バルブＶ１５およびＶ１６を通っ
て反応器１１を通過する。この熱回収回路は細い破線で
示されている。
回路９内を循環する液体は凝縮器１３の通過中に加熱さ
れ、回路８内を循環する液体は気化器１４内を通過中に
冷却する。
作動は第１ステツプの作動と同じある。
ユニット１の作動の記載から次のことが判る。
温度が約３００″Ｃの熱キャリア液によりボイラー１０
により供給される熱により始まり、反応器１１および１
２にて交互に熱が発生され、この熱は、温度が約１７０
℃と１２０℃との間呻ある回路１７内を流れる液体によ
り蓄熱装置３へ移される。
凝縮器１３で熱が発生し、この熱は、回路９内を流れる
液体の温度が１２０℃を越えるとき蓄熱装置３へ移され
、他方液体の温度が約１２０℃と７０℃の間にあるとき
蓄熱装置４へ送られる。
気化器１４では低温が発生し、この低温は、温度がほぼ
２０℃と４０°Ｃとの間にある回路８内を流れる液体に
よりユニット２の凝縮器２３を冷却するようこの凝縮器
へ移される。
第２ユニット２の作動は、ユニット１の作動と同じであ
り、蓄熱装置３はボイラー１０の役割と同じ役割を果す
が、回路２９　（この構造は回路５の構造と同じである
）内を流れる熱キャリア液を１２０℃の高さの温度まで
加熱するが、この温度をメタノールの部分的分解を回避
するよう過度に高くならない状態で活性炭の脱離をする
のに適当な温度である。
蓄熱装置３と同じ役割を果す蓄熱装置４は、利用回路６
で利用できる水を約７０℃の温度まで加熱できる。
最終的に気化器２４は、約−１０℃の温度の液体を回路
７へ供給する。
実施のための特定手段について説明したが、当業者であ
れば本発明の範囲から原理を逸脱することなく変更でき
ることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に係る装置を示す略図、第２図はかか
る装置の実施態様例を示す詳細図、第３．４および５図
はかかる装置の反応器に関する作動サイクルの３つのス
テップを示す図である。 １・・・・・・第１ユニット ２・・・・・・第２ユニット １０・・・・・・外部熱源 １１．１２；２１．２２・・・・・・反応器１３．２３
・・・・・・凝縮器 １４．２４・・・・・・気化器 手続補正書（方式） ■、事件の表示　　　昭和６１年特許願第２７１６４７
号２、発明の名称　　　高温および低温を連続的に発生
するだめの装置 ３補正をする者 事件との関係　　出願人 氏名　　ジュモン　ンユナイダ＝ ４、代理人 ７補正の内容　　　　別紙の通り 願書に最初に添付した図面のｉｌ）書 く内容に変更なし）

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）外部熱源（１０）と、少なくとも第１および第２
    ユニット（１、２）との組合わせから成り、各ユニット
    は異なる固体−液体冷却剤／吸着剤カップルの使用によ
    り作動し、各ユニットは同じ固体吸着剤を含む少なくと
    も２つの反応器（１１、１２；２１、２２）と、凝縮器
    （１３、２３）と、気化器（１４、２４）とから成り、
    第１ユニット（１）の反応器は交互に外部熱源（１０）
    に接続され、第１ユニット（１）から回収された熱は第
    ２ユニット（２）の反応器を交互に加熱するよう働くこ
    とを特徴とする高温および低温を連続的に発生するため
    の装置。
  2. （２）第１ユニット（１）の少なくとも一つの気化器（
    １４）から回収された低温は、第２ユニット（２）の少
    なくとも一つの凝縮器（２３）へ伝達されることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項記載の装置。
  3. （３）第２ユニット（２）の反応器を交互に加熱するよ
    うこれら反応器を貫通する第２回路（２９）と結合して
    、吸着段階中に供給される熱を回収するよう第１ユニッ
    ト（１１）の反応器を貫通する第１回路（１７）を含む
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。
  4. （４）第１および第２回路（１７、２９）は結合されて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の装置
    。
  5. （５）上記第１回路（１７）と上記第２回路（２９）の
    間に位置する蓄熱装置（３）を含むことを特徴とする特
    許請求の範囲第３項記載の装置。
  6. （６）吸着段階中に供給されるエネルギーを回収するよ
    う第２ユニット（２）の反応器を貫通する第３回路（２
    ７）に接続された蓄熱装置を含み、本装置により送られ
    た熱は前記蓄熱装置（４）に接続された利用回路（６）
    へ供給されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
    載の装置。
  7. （７）本装置によって送られる低温は、第２ユニット（
    ２）の少なくとも１つの気化器（２４）に接続された利
    用回路（７）へ供給されることを特徴とする特許請求の
    範囲第１項記載の装置。
JP61271647A 1985-11-19 1986-11-14 高温および低温を連続的に発生するための装置 Pending JPS62175563A (ja)

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