(57)【要約】【課題】液体から固体または部分的に固体およびその逆、そして液体からガスの状態およびその逆へ、状態変化を起こさせるために、流体、および周辺または媒体からの熱、および圧縮および減圧ステップだけを使って熱の放出または吸収を行う閉システム及びその方法を提供する。【解決手段】提案された解決方法は、流体とその周辺空間との間の温度差を利用するものであり、圧力変化との組み合わせで流体の状態変化を生じさせることによる。一例として水の場合、好ましくは蒸留水（以下「水」）の場合、閉ループの中で高圧に曝されると、水は液体状態から固体または部分的に「Ice II、またはIce III、またはIce V、またはIce VI、またはIce VII」などの固体状態またはその逆に変化し、システムがひとつの状態から別状態というプロセスをたどる時の熱伝達で、そのような物質は到達温度やシステム由来の平衡状態によって、ひとつまたは別状態に変化する。多くの状態変化を得るために、本方法では、異なる圧力に相関する異なる温度で流体が経験する状態変化を活用するために、回路での圧力変化を利用する。【選択図】図１７
2021508808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２種類以上の媒体間で熱伝達を起こさせるシステムであって、家庭用、商用または産業用で、低エネルギー消費であり、
a)  熱作動流体の圧力を増減することができる少なくともひとつの強制ユニット(10)であって、プランジャ(27)に接続された少なくともひとつのピストン(2)を内部に含むシリンダ(1)を具備し、該プランジャ(27)は、流体ポンプ(32)から作動流体を受け取る方向制御弁(29)の駆動により交互に移動することを特徴とする少なくともひとつの強制ユニット（10）と、
b)  前記シリンダ（1）に接続された少なくともひとつの閉チャンバ(5)であって、少なくともひとつの第二パイプ(8)に接続された少なくともひとつのパイプ(12)を含み、前記熱作動流体は該閉チャンバ(5)の中で圧縮され、液体から固体の状態またはその反対、または固体の状態から別の固体またはその反対に状態が変化することを特徴とする少なくともひとつの閉チェンバ（5）と、さらに、
c)  制御ユニット(11)であって、方向制御弁(29)の駆動が閉チャンバ(5)の中で得られる温度と圧力に基づいて調整されることを特徴とする制御ユニット（11）と、
を含むことを特徴とする熱伝達を起こさせるシステム。
【請求項２】
前記シリンダ(1)は、プランジャ(27)の両側に設置された少なくとも２つのピストンを含み、該シリンダ(1)の各終端は前記閉チャンバに接続していることを特徴とする請求項１に記載の熱伝達を起こさせるシステム。
【請求項３】
少なくともひとつの熱交換器(34)が前記第二パイプ(8)で形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の熱伝達を起こさせるシステム。
【請求項４】
請求項１または２に基づき熱伝達を行うシステムでは、前記第二パイプ(8)は多数のチューブ、プレートまたはフィンであることを特徴とする請求項１または２に記載の熱伝達を起こさせるシステム。
【請求項５】
請求項１または２に基づき熱伝達を行うシステムでは、前記第二パイプ(8)はその終端のどちらか一方において遮断されていることを特徴とする請求項１または２に記載の熱伝達を起こさせるシステム。
【請求項６】
前記熱交換器(34)は熱消失を改善するファン(30)を含むことを特徴とする請求項３に記載の熱伝達を起こさせるシステム。
【請求項７】
請求項３に基づき熱伝達を行うシステムでは、 前記熱交換器(34)は、更に、前記第二パイプ(8)の上を通る空気の流れを制御するための排気ダクト(31)および／または排気フラップ(40)を含むことを特徴とする請求項３に記載の熱伝達を起こさせるシステム。
【請求項８】
少なくともひとつの充填バルブ(33)が、ピストン(2)の領域でのシリンダ(1)内の熱作業流体の圧力を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の熱伝達を起こさせるシステム。
【請求項９】
モーター(28)が前記流体ポンプ(32)を駆動することを特徴とする請求項１または２に記載の熱伝達を起こさせるシステム。
【請求項１０】
請求項１または２に基づき熱伝達を行うシステムでは、 前記モーター(28)は電気モーターまたはディーゼルエンジンなどの内燃機関エンジンであることを特徴とする請求項１または２に記載の熱伝達を起こさせるシステム。
【請求項１１】
水流体タンク(35)が水ポンプ(32)に水流体を供給することを特徴とする請求項１または２に記載の熱伝達を起こさせるシステム。
【請求項１２】
前記水流体ポンプ(32)は加圧ポンプ、流体ポンプ、インラインブースターポンプ、ロータリーポンプ、または往復型ポンプであることを特徴とする請求項１または２に記載の熱伝達を起こさせるシステム。
【請求項１３】
自動制御システムが前記制御ユニット(11)を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の熱伝達を起こさせるシステム。
【請求項１４】
閉チャンバ(5)のひとつ以上の温度センサーおよびひとつ以上の圧力センサーが、制御システムに情報を伝達することを特徴とする請求項１または２に記載の熱伝達を起こさせるシステム。
【請求項１５】
更に、熱交換器(34)に接続された少なくともひとつの方向制御弁(37)を含み、該少なくともひとつの方向制御弁（37）が前記第二パイプ(8)により冷却または加熱された流体を制御することを特徴とする請求項３に記載の熱伝達を起こさせるシステム。
【請求項１６】
前記排気フラップ(40)は、家庭、商用、または工業空間の加熱または冷却を制御するために第二パイプ(8)を通す流体の流れる方向を逆にするために動かされることを特徴とする請求項７に記載の熱伝達を起こさせるシステム。
【請求項１７】
並列に接続された複数の第二パイプ(8)を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の熱伝達を起こさせるシステム。
【請求項１８】
前記第二パイプ(8)内の熱作動流体は、圧縮および膨張が可能な流体であることを特徴とする請求項１、２または１７のうちの１項に記載の熱伝達を起こさせるシステム。
【請求項１９】
前記第二パイプ(8)内の熱作動流体は、水、CO2または相変化材料PCMのいずれかであることを特徴とする請求項１、２または１７のうちの１項に記載の熱伝達を起こさせるシステム。
【請求項２０】
２種類以上の媒体間で熱伝達を起こさせるシステムであって、該熱伝達を起こさせるシステムは、家庭用、商用または工業用であり、低エネルギー消費であって、
a) 熱作動流体の圧力を増減することができる少なくとも１つの強制ユニット(10)であって、該強制ユニット(10)がその内部にクランクシャフトに接続された少なくとも１つのピストン(2)を含むシリンダ(1)を含み、該クランクシャフトは該ピストン(2)を往復運動させるために起動されることを特徴とする１つの強制ユニット(10)と、
b) 記シリンダ(1)に接続された少なくとも１つの閉チャンバ(5)であって、該閉チャンバ(5)が少なくとも１つの第二パイプ(8)に接続された少なくとも１つのパイプ(12)を含み、前記熱作動流体は前記閉チャンバ(5)の中で圧縮されて、液体から固体の状態またはその反対、または固体の状態から別の固体またはその反対に状態が変化することを特徴とする１つの閉チャンバ(5)と、および、
c) 制御ユニット(11)であって、該制御ユニット(11)の内部でのクランクシャフトの起動が前記閉チャンバ(5)の中で得られる温度と圧力に基づいて調整されることを特徴とする制御ユニット(11)と、
を含むことを特徴とする熱伝達を起こさせるシステム。
【請求項２１】
２種類以上の媒体間で熱伝達を起こさせる方法であって、該熱伝達を起こさせる方法は、家庭用、商用または工業用であり、低エネルギー消費であって、
a)  シリンダ(1)に接続された閉チャンバ(5)に熱作動流体を導入するステップであって、該閉チャンバ(5)は少なくとも１つの第二パイプ(8)に接続された少なくとも１つのパイプ(12)を含むことを特徴とするステップと、
b)  少なくとも１つの強制ユニット(10)を用いて前記閉チャンバ(5)の中で前記熱作動流体を圧縮するステップであって、該強制ユニット(10)がその内部にプランジャ(27)に接続された少なくとも１つのピストン(2)を含むシリンダ(1)を含み、該プランジャ(27)は方向制御弁(29)の作動で交互に移動され、該方向制御弁(29)は流体ポンプ(32)から作動流体を受け取ることを特徴とするステップと、
c)  制御ユニット(11)を介して閉チャンバ(5)の中で得られる温度と圧力に基づいて、方向制御弁(29)の起動を調整するステップと、
d)  各熱作動流体の状態図に合わせて圧力を増加させることで熱作動流体の状態を液体から固体またはその反対、または固体の状態から別の固体の状態に、該各熱作動流体の状態に変化を起こさせるステップと、および
e)  各熱作動流体の状態図に合わせて圧力を下げることで状態の変化を再誘発させるために前記閉チャンバ(5)の中で熱作動流体を減圧するステップと、および
f)  希望する温度が家庭、商用、または工業環境で得られるまでb)からe)のステップを繰り返すステップと、
を含むことを特徴とする熱伝達を起こさせる方法。
【請求項２２】
前記方法が、
g)  初期圧力または基本圧力が得られるまで、充填バルブ(33)を使って、シリンダ(1)に接続された少なくとも２つの閉チャンバ(5)に熱作動流体を導入するステップと、
h)  プランジャ(27)の側面に作動流体を導入するステップと、
i)  閉チャンバ(5)で得られる温度と圧力に合わせて、制御ユニット(11)を介して、方向制御弁(29)の起動を調整するステップであって、
前記シリンダ(1)の各端が前記閉チャンバ(5)を接続することを特徴とするステップと、
j)  強制ユニット(10)で閉チャンバ(5)の熱作動流体を圧縮し、該閉チャンバ(5)の中の熱作動流体が閉チャンバ(5)に対してプランジャ(27)の反対側に初期圧力または基本圧力によって押されることを特徴とするステップと、
k)  各流体の状態図に合わせて圧力を増加して熱作動流体の状態の変化を起こさせるステップと、そして
l)  前記閉チャンバ(5)の中で圧縮された熱作動流体の圧力を初期圧力が得られるまで減圧し、各流体の状態図に合わせた圧力変化でもって、両方の閉チャンバの中で状態の変化を再誘発させるために、強制ユニット(10)を使用して、別の閉チャンバ(5)の中の熱作動流体であって、該別の閉チャンバ(5)に対してプランジャ(27)の反対側に初期圧力または基本圧力で押された熱作動流体を圧縮するステップと、および
m)  希望する温度が家庭、商用、または工業環境下で得られるまでd)のステップを繰り返すステップと、
を含むことを特徴とする請求項２１に記載の熱伝達を起こさせる方法。
【請求項２３】
前記請求項２１または２２のステップｂ）において、圧縮の前に、熱作動流体は、初期圧力または基本圧力が得られるまで、充填バルブ(33)を使用して、シリンダ(1)に接続された閉チャンバ(5)の中へ導入、または中から抽出されることを特徴とする請求項２１または２２に記載の熱伝達を起こさせる方法。
【請求項２４】
前記請求項２１、２２または２３のステップｂ）において、圧縮の前に、熱交換器の中を通る流体の温度に合わせて、充填バルブ(33)によって、閉チャンバ(5)の中で初期圧力または基本圧力が変化させられることを特徴とする請求項２１、２２及び２３のうちのいずれか１項に記載の熱伝達を起こさせる方法。
【請求項２５】
前記請求項２３または２４のステップａ）において、ピストン(2)がチューブ(12)の接続側の反対側にあるときに、初期圧力または基本圧力が大気圧以上となることを特徴とする請求項２３または２４に記載の熱伝達を起こさせる方法。
【請求項２６】
前記請求項２３または２４のステップａ）において、ピストン(2)がチューブ(12)の接続側の反対側にあるときに、初期圧力または基本圧力が0.13 MPaを超えることを特徴とする請求項２３または２４に記載の熱伝達を起こさせる方法。
【請求項２７】
前記請求項２３または２４のステップａ）において、ピストン(2)がチューブ(12)の接続側と同じ側にあるときに、初期圧力または基本圧力が大気圧未満となることを特徴とする請求項２３または２４に記載の熱伝達を起こさせる方法。
【請求項２８】
２種類以上の媒体間で熱伝達を起こさせる方法であって、該熱伝達を起こさせる方法は、家庭用、商用または工業用であり、低エネルギー消費であり、
a)  シリンダ(1)に接続された閉チャンバ(5)に熱作動流体を導入するステップであって、該閉チャンバ(5)は少なくとも１つの第二パイプ(8)に接続された少なくとも１のパイプ(12)を含むことを特徴とするステップと、
b)  前記閉チャンバ(5)の中の熱作動流体を、少なくとも１つの強制ユニット(10)を使用して、減圧するステップであって、該強制ユニット(10)が、プランジャ(27)に接続された少なくとも１つのピストン(2)を内部に含むシリンダ(1)を含み、該プランジャ(27)は方向制御弁(29)の起動で交互に運動し、該方向制御弁(29)が流体ポンプ(32)から作動流体を受け取ることを特徴とするステップと、
c)  制御ユニット(11)を使用して、前記閉チャンバ(5)の中で得られる温度と圧力に合わせて方向制御弁(29)の起動を調整するステップと、
d)  各熱作動流体の状態図に合わせて圧力を下げることで液体からガスまたはその逆の状態に、各熱作動流体の状態の変化を起こさせるステップと、および
e)  各熱作動流体の状態図に合わせて圧力を上げることで状態の変化を再誘発させるために前記閉チャンバ(5)で熱作動流体を圧縮するステップと、および
f)  希望する温度が家庭、商用、または工業環境下で得られるまでb)のステップを繰り返す
ことを特徴とする熱伝達を起こさせる方法。
【請求項２９】
２種類以上の媒体間で熱伝達を起こさせる方法であって、該熱伝達を起こさせる方法は、家庭用、商用または工業用で、低エネルギー消費であり、
a)  シリンダ(1)に接続されている閉チャンバ(5)に熱作動流体を導入するステップであって、該閉チャンバ(5)が少なくとも１つの第二パイプ(8)に接続された少なくとも１つのパイプ(12)を含むことを特徴とするステップと、
b)  少なくとも１つの強制ユニット(10)を使用して前記閉チャンバ(5)の中の熱作動流体を圧縮するステップであって、該強制ユニット(10)がクランクシャフトに接続された少なくとも１つのピストン(2)を内部に含むシリンダ(1)を含み、該クランクシャフトはピストン(2)を往復運動させるために起動されることを特徴とするステップと、
c)  前記閉チャンバ(5)で得られる温度と圧力に応じて、制御ユニット(11)を介して、クランクシャフトの駆動を調整するステップと、
d)  各熱作動流体の状態図に合わせて圧力を増加させることで、熱作動流体の状態を液体から固体またはその反対、または固体の状態から別の固体の状態に変化させるステップと、および、
e)  各熱作動流体の状態図に合わせて、圧力を下げて状態の変化を再誘発させるために前記閉チャンバ(5)の中の熱作動流体を減圧するステップと、さらに、
f) 希望する温度が家庭、商用、または工業環境下で得られるまでｂ）からｅ）のステップを繰り返すステップと、
を含むことを特徴とする熱伝達を起こさせる方法。
【請求項３０】
前記請求項２８または２９のステップｂ）における圧縮の前に、初期または基本圧力が得られるまで、充填バルブ(33)によって、前記熱作動流体が、シリンダ(1)に接続されている閉チャンバ(5)から誘発または抽出されることを特徴とする請求項２８または２９に記載の熱伝達を起こさせる方法。
【請求項３１】
前記請求項２８、２９または３０のうちの１項のステップb)における圧縮の前に、充填バルブ(33)によって、熱交換器を通る流体の温度に合わせて閉チャンバ(5)の中の初期圧力または基本圧力を変化させることを特徴とする請求項２８、２９または３０のうちの１項に記載の熱伝達を起こさせる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱伝達システムに関し、シリンダ／ピストンの閉システムまたはそれに類するものに基づくものであり、該閉システムの閉チャンバの中には、該閉チャンバの外側における温度の変化に敏感な流体があり、該流体は、熱を吸収または放出する時に状態を変化させる。具体的には、本発明は２種類以上の媒体間で熱伝達を起こさせる方法および該方法を実施するシステムに関係し、空調または２種類以上の媒体間で熱伝達が必要なあらゆる用途に使用可能であり、家庭用、商用または工業用に使用できる。
【背景技術】
【０００２】
現在、空調用に熱伝達を行う技術は多数存在するが、定められたエネルギー量を吸収または提供するには大容量のエネルギー、さらに冷却液の使用は環境を悪化させる。たとえば、オゾン層に悪影響を与えたり、温室効果を生じるクーラントを使用しているヒートポンプが存在する。たとえば、クロロフルオロカーボン（CFC）、飽和炭化水素から作られた不活性ガスは、大気圏に50〜100年に渡って残留し、塩素原子を放出する成層圏のオゾンと結合すると分解される。
【０００３】
CFCによるオゾン層の破壊が確認された後、それらの物質は温室効果や地球温暖化を起こす過フッ化炭化水素（HFC）、フッ素系ガスに置き換えられている。
【０００４】
CFCの一例はフロンで、熱伝達の繰り返しプロセスの過程で蒸発し、このタイプの物質は、現在では代替冷却剤で置き換えられており、このことは環境やオゾン層における冷却剤の影響を下げることを目的とする欧州のF-Gas規則などの法律によって進められ、この法律の主目的は、2030年までにフッ化温室効果ガス（GHG）の使用を70%削減することである。冷却剤ガス削減における地球規模での努力のもうひとつの例は、モントリオール議定書（1987年）の改定版であるキガリ改正で、約200カ国で採択されている。これは、過フッ化炭化水素（HFC）の生産と使用を漸次なくすための具体案であり、温室効果ガスは地球にとって非常に有害で、地球温暖化に大きな影響を及ぼすとみなされているからである。
【０００５】
もうひとつの関連があるポイントは、エネルギー消費の削減である。サーマルポンプとしてのHVACシステムにはCoefficient of Performance（COP）と呼ばれる性能があり、この性能（COP）は熱単位（熱kWhでの単位）と機器によって実際に消費されるパワー（電気kWhでの単位）との関係を表す。したがって、COPが高くなるほど、システムの性能は高くなる。一例としては、一般的なヒートポンプのCOPは2〜6で、これは両方の焦点の温度差によって異なる。したがって、性能（COP）の増加は、エネルギー消費において削減をもたらし、したがってCO2の削減となる。
【０００６】
従来技術については、空調用熱伝達のシステムに関連する文書がいくつか存在する。
【０００７】
したがって、たとえば、特許文献１（WO 2016/186572）には、閉ループの中で二酸化炭素作動流体を使用すること周辺熱または残留熱の利点を活用して副産物として冷熱で再生可能エネルギーを生成する装置が開示されている。この装置は、周辺熱エンジンとして開示されており、流体温度を下げるための拡張器（expander）と、流体が流動化した状態で維持されることを保証するために拡張器に接続された低圧熱交換器と、流体の圧力を変換するための低圧熱交換器に別途接続された流体モーターであって、少なくとも周辺熱または低品質熱および排出流体の流れによってパワーが供給されることを特徴とする流体モーターと、および凍結防止のために周辺熱で流体を再加熱するための高圧熱交換器とを含む。拡張器、低圧熱交換器、流体モーター、および高圧熱交換器は、流体を循環するための閉ループの中で互いに接続される。
【０００８】
特許文献２（US 2014/053544）では、第一熱交換器、エクスパンダ、第二熱交換器、およびバルブアセンブリを構成する熱エンジンシステムを開示している。第一熱交換器は、作動流体内を加熱するための熱源と連携している。エクスパンダは、第一熱交換器の下流にあり、熱作動流体を受け取るために連携する。第二熱交換器は、エクスパンダの下流にあり、そこから受け取った作動流体を冷却するために連携する。バルブアセンブリは、第二熱交換器および第二熱交換器から冷却された作動流体でエクスパンダの選択的噴射を提供するためのエクスパンダと連携する。
【０００９】
特許文献３（US5099651A）では、ガスを動力源とするエンジンのヒートポンプシステムを作動するための方法およびある種の冷凍蒸気圧縮を開示する。より具体的には、ガス駆動式内燃機関エンジンで好ましくは運転されるヒートポンプシステムであって、負荷および周辺熱源またはヒートポンプと流体結合した作動流体によって少なくとも部分的に冷却されることを特徴とするヒートポンプが言及されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】ＷＯ  ２０１６／１８６５７２
【特許文献２】ＵＳ  ２０１４／０５３５４４
【特許文献３】ＵＳ５０９９６５１Ａ
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】Revised Release on the Pressure along the Melting and Sublimation Curves of Ordinary Water Substance IAPWS R14-08 (2011) http://www.iapws.org.
【非特許文献２】M. Choukrounia and O. Grasset, Thermodynamic model for water and high-pressure ices up to 2.2 GPa and down to the metastable domain, J. Chem. Phys. 127 (2007) 124506.
【非特許文献３】M. P. Verma, Steam tables for pure water as an ActiveX component in Visual Basic 6.0, Computers Geosci. 29 (2003) 1155-1163.
【非特許文献４】D. Eisenberg and W. Kauzmann, The structure and properties of water (Oxford University Press, London, 1969); (b) The dodecahedral interstitial model is described in L. Pauling, The structure of water, In Hydrogen bonding, Ed. D. Hadzi and H. W. Thompson (Pergamon Press Ltd, London, 1959) pp. 1-6.
【非特許文献５】Equations of state of ice VI and ice VII at high pressure and high temperature citation The journal of chenical physics 141, 104505 (2014)).
【非特許文献６】Time-resolved x-ray diffraction across water-ice-VI/VII transformations using the dynamic-DAC.
【非特許文献７】N. H. Fletcher, In The Chemical Physics of Ice, (Cambridge University Press; 1970).
【非特許文献８】G. C. Leon, S. Rodriguez Romo and V. Tchijov, Thermodynamics of high-pressure ice polymorphs: ice II, Journal of Physical Chemistry Solids 63 (2002) 843-851.
【非特許文献９】Formulations for vapor pressure, frostpoint temperature, dewpoint temperature, and enhancement factors in the range -100 to +100 C, Bob Hardy.
【非特許文献１０】Requena Rodriguez, Alberto; Zuniga Roman, Jose. Physical Chemistry. 1st Edition 2007.
【非特許文献１１】MORCILLO RUBIO, Jesus; SENENT PEREZ and others: Physical Chemistry. 2nd Edition 2000.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
液体から固体または部分的に固体およびその逆、そして液体からガスの状態およびその逆へ、状態変化を起こさせるために、流体、および周辺または媒体からの熱、および圧縮および減圧ステップだけを使って熱の放出または吸収を行う閉システムの使用は、いずれの最新文書でも開示されていない。
【００１３】
従来技術とのもう１つの違いは、本システムはひとつまたは複数の閉回路で構成されることである。つまり、循環のない閉ループであって、各回路に含まれる流体が循環することなく、または圧縮および減圧が行われる流体の密度変化によって生じる交互の体積変化による自然移動、さらに流体が同じパスで膨張と収縮を繰り返すことで、ピストンまたはそれに類するものを移動させるような流体の状態変化によって生じる変化を除き、移動しない方法で設計されている閉ループである。一方、空調システムの従来技術では、流体は内部循環し、その流体は環境に有害な冷却剤であるが、本システムでは、環境に特段の害のないさまざまな冷却剤の流体を運転に使用することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
提案されている解決策は、周囲の熱、流体、その圧縮および減圧を活用して、閉回路（以下「回路」）内の圧力下での流体の状態変化をもたらすことに基づくものである。
【００１５】
これらの状態変化は、流体の密度に変化をもたらし、収縮や拡張を交互に生じ、熱伝達を起こさせ、それによって熱が吸収または放出される。このシステムには、必要に応じて流体の冷却または加熱のサポートとして役割を果たす外部熱源に加えて、ファンなどの現行のHVAC機器に既に備わっている基本要素が含まれる構造もある。
【００１６】
本システムの利点は、オゾン層を破壊せず、または地球温暖化をもたらす温室効果ガスではないような、水、CO2、相変化素材（PCM）などの異なる種類の流体を使用できることであり、そして可燃性ハイドロフルオロオレフィン（HFO）は使用しないことである。一般的に、本システムおよび方法では、環境にダメージを与える冷媒や可燃性冷媒を必要としないので、環境保護に貢献できる。
【００１７】
もうひとつの利点は、現在の技術よりもCOPが高く、その値は、負荷や流体により、10、さらには、それ以上となり、一部のシステムではCOPは、以下の実施例から判るように、15、20、30、40またはそれ以上になる。このことによってエネルギーを大幅に節約でき、より低い電気消費であることにより大気中へのCO2放出を大幅に削減できる。
【００１８】
もうひとつの利点は、加圧ユニット（force unit）を介してシステムにおける複数の逆の回路を使用することで、流体の圧縮に必要なエネルギー量を大幅に抑えることができる。これは両方の回路の圧力が反対方向に押すからである。加圧ユニットのプランジャのおいて平衡効果が生じるので、最大圧力よりもかなり低い圧力で、反対の回路において流体を圧縮し、状態変化を起こさせることができる。
【００１９】
固体から液体に状態変化を起こさせる場合、従来のシステムで同量のエネルギーを伝達させる場合とは異なり、流体を圧縮するための移動量はより小さな体積となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
別添の図は、発明のより良好な理解を意図としており、本明細書の一部である。
【図１】図１はシリンダ／ピストンシステムの概念図を示し、周辺または媒体の温度は回路内の流体温度よりも高く、周辺または媒体から熱「Q」を吸収すると、システムの拡張が認められる。
【図２】図２は図1のシリンダ／ピストンシステムの概念図を示し、ピストンがサーボブレーキまたは電動駆動型の一方向弁またはストロークを止めるための類似機能を行う他の機器に接続されている。
【図３】図３はシリンダ／ピストンシステムの概念図を示し、ピストンが圧縮し、周辺または媒体の温度は回路内の流体温度よりも高く、このことにより周辺または媒体に熱「Q」を伝達し、システムが液体から固体に変化すると、固体を生成する。
【図４】図４はシリンダ／ピストンシステムの概念図を示し、ピストンがリリースされ、周辺温度が回路内の流体温度よりも高くなると、流体は固体から液体に変化するので、周辺または媒体から熱「Q」を吸収する。
【図５】図５は図４のシリンダ／ピストンシステムの概念を示し、ピストンがサーボブレーキまたは電動駆動型の一方向弁またはストロークを止めるための類似機能を行う他の機器に接続されており、したがって、加圧ユニットの他のコンポーネントのサポートで新しいサイクルが始まる。
【図６】図６は、感受領域の水の拡大された圧縮／温度グラフを示し、システムは氷領域Ih、II、III、VおよびVIで移動する。この図は、ガス状態から液体または超臨界流体状態およびその逆、液体または超臨界流体状態から固体または部分的な固体およびその逆、そして氷 VIIまたは氷 VIIIから氷 VIおよびその逆、氷 Ihから氷 IIIおよびその逆、氷 VIから氷 Vおよびその逆、氷 IIから氷 IIIおよびその逆、氷 IIから氷 Ihおよびその逆の間の相変化を説明する。
【図７】図７は、感受領域の水の圧縮／温度グラフを示し、システムは氷領域Ih、II、III、V、VIおよびVIIで移動し、異なる圧力で水の異なる密度が認められ、これは体積変化があることを意味し、従って水は圧縮可能である。
【図８】図８は二酸化炭素CO2の圧力／温度グラフを示す。
【図９】図９はシリンダ／ピストンシステムの概念を示し、チャンバは、毛管である可能性があるパイプ、プレート、フィンの過半数によって形成されるパイプラインによって回路に接続される。
【図１０】図１０は、本発明に基づいて周辺または媒体からの熱を抽出または伝達するためのシステムの実施形態の正面から見た立面図を示す。
【図１１】図１１は、本発明に基づく熱伝達のためのシステムの実施形態の概要計画図を示す。
【図１２】図１２は、本発明に基づく熱伝達のためのシステムの概要透視図を示す。
【図１３】図１３は、流体が周辺または媒体温度よりも高い温度の場合、固体から液体およびその逆への状態変化のグラフを示す。
【図１４】図１４は、流体が周辺または媒体温度よりも低い温度の場合、液体から固体およびその逆への状態変化のグラフを示す。
【図１５】図１５は、加圧ユニットから接続されているふたつのシリンダ/ピストンシステムの概要図を示す。
【図１６】図１６は、加圧ユニットから接続されているシリンダ/ピストンシステムの概要図を示す。
【図１７】図１７は、線形増圧ポンプ型加圧ユニットまたはふたつの回路およびそれぞれの制御システムと共に挿入されるシリンダ/ピストンシステムの概要図を示す。
【図１８】図１８は、塩化カルシムと水の混合の塩化カルシウム（CaCI2）の相変化の温度／パーセントのグラフを示す。
【図１９】図１９は、線形増圧ポンプ型加圧ユニットまたはふたつの回路およびそれぞれの制御システムと共に図を示す。
【図２０】図２０は、プランジャポンプ型加圧ユニットまたはそれに類するものをふたつの回路およびそれぞれの制御システムと共に概要図に示す。
【図２１】図２１は、流体が熱交換器から流れて使用される場所、または外部の熱交換器または熱を放出または吸収する目的に従う同様の場所、およびそれぞれの制御システムに制御弁によって制御されるふたつの回路と共に加圧ユニットの概要図を示す。
【図２２】図２２は、本発明のような空調ユニットの一部である補助部品の概要図を示す。
【図２３】図２３は、本発明に基づく原則のひとつに合う、ふたつの並列接続された空調ユニットの概要図を示す。
【図２４】図２４は、本発明を実証する空調機器タイプの概要図を示す。
【図２５】図２５は、４つの回路が並列されたシステムの概要図を示す。
【図２６】図２６は、８つの回路が並列で動作するシステムの概要図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明は、２種類以上の媒体、機器またはシステム間で熱伝達を行う方法と、該方法を実施する装置またはシステムから構成されており、これらは、空調または２種類以上の媒体間での熱伝達が必要な用途に対応し、家庭用、商用または工業用に使用できる。
【００２２】
提案された解決方法は、流体とその周辺空間との間の温度差を利用するものであり、圧力変化との組み合わせで流体の状態変化を生じさせることによる。一例として水の場合、好ましくは蒸留水（以下「水」）の場合、閉ループの中で高圧に曝されると、水は液体状態から固体または部分的に「Ice II、またはIce III、またはIce V、またはIce VI、またはIce VII」などの固体状態またはその逆に変化し、システムがひとつの状態から別状態というプロセスをたどる時の熱伝達で、そのような物質は到達温度やシステム由来の平衡状態によって、ひとつまたは別状態に変化する。多くの状態変化を得るために、本方法では、異なる圧力に相関する異なる温度で流体が経験する状態変化を活用するために、回路での圧力変化を利用する。
【００２３】
たとえば、水の場合、本システムは図６および７で示す圧力/温度グラフで見られる温度に敏感な領域で作動する。シリンダシステム／ピストンまたはそれに類するものなどの閉システムでは、環境温度を増加する必要がある場合、液体状態における流体の温度は上昇し、それが凝固するまで圧縮され（ice Ihの場合は逆）、周辺温度よりも高い温度で固体が得られるので、システムは環境に熱を伝え、その後、固体から液体への状態変化が発生し、液体または部分的な液体に融解および変化し、システムは拡張し、液体から固体のケースでは、固体または部分的な固体に凝固および変化し、システムは流体ボリュームを収縮または削減し、ピストンは伝達熱率で生じる距離「L」を両方のケースで移動する。環境温度を下げる必要がある場合、その液体状態で流体は凝固されるまで圧縮され、熱を放出し、その後、圧力が下がり、固体から液体状態に変化し、融解し、液体または部分的な液体に変化し、環境から熱を吸収し、流体は膨張し、液体から固体の場合は固体に凝固および変化し、流体は収縮し、ピストンは伝達熱で生じる距離「L」を両方のケースで移動する。要するに、流体温度および圧力が曲線（融解／凝固）より下の場合、そして周辺温度が水温より高いまたは低い場合、固体から液体への状態変化が生じる。同じ理屈が液体から固体への状態変化に当てはまるが、コンプレッサ、ポンプまたはそれに類するものを介して得られた圧力および水温は、融解／凝固曲線より上でなければならない。
【００２４】
一方、本発明は、２種類以上の媒体間で熱伝達を行うためのシステムまたは機器で構成され、家庭用、商用、または工業用の使用が可能で、加圧ユニット、制御システムおよび補助機器の操作で熱伝達を行うために使用でき、１つ、２つ、またはそれ以上の閉回路から構成され、これらの各回路に含まれる流体が循環することなく、または圧縮および減圧が行われる流体の密度変化によって生じる交互の体積変化による自然移動、さらに流体が同じパスで膨張と収縮を繰り返すことで、ピストンまたはそれに類するものを移動させるような流体の状態変化によって生じる変化を除き、移動しない方法で設計されている。典型的には、水(3)の状態変化を得るために回路内で必要となる圧力と温度の相関関係およびその変化と関係は以下のとおりで、状態の変化の制限を示し、ここに明記されていない部分は本明細書に記載の非特許文献１、２、７、８にあり、固体からガスについては非特許文献９を参照すべきである。
【００２５】
・固体ice IIIから固体IIの状態変化を得るための-34.7℃〜-24.3℃の温度で最小限に必要な内圧P（II〜III）。
P(III〜II) = 213 + (1 - ((T゜+ 273.15)/238)^19.676 - 1)。
・固体または部分的な固体から液体への状態変化を得るための-21.98℃〜0℃の温度で最小限に必要な内圧P（Ih）:
P(Ih) = -395.2 * ((T゜+ 273.15)/273.16)^9 - 1)。
・液体から固体の状態変化を得るための-21.98℃〜-16.98℃の温度で最小限に必要な内圧P（III）。
P(III) = 208,566 - 0.299948 x 208,566 x (1 - ((T゜+ 273.15)/251,165)^60)。
・液体から固体または部分的な固体の状態変化を得るための-16.98℃〜0.16℃の温度で最小限に必要な内圧P（V）:
P(V) = 350.1- 1.18721 x 350.1x (1 - ((T゜+ 273.15)/256.16)^8)。
・液体から固体または部分的な固体への状態変化を得るための0.16℃〜81.85℃の温度で最小限に必要な内圧P（VI）:
P(VI) = 632.4 - 1.07476 x 632.4 x (1 - ((T゜+ 273.15)/273.31)^4.6)。
・液体から固体または部分的な固体の状態変化を得るための81.85℃〜90℃の温度で最小限に必要な内圧P（VII）:
Ln (P(VII)/2216) = 1.73683 x (1 - ((T゜+ 273.15)/355)^-1) - 0.0544606 x (1 - ((T゜+ 273.15)/355)^5) + 0.806106x10^-7 x (1 - ((T゜+ 273.15)/355)^22)。
・固体ice IIから固体IIの状態変化を得るための-34.7℃〜-24.3℃の温度で最大限に必要な内圧P（II〜III）。
P(II〜III) = 213 + (1 - ((T゜+ 273.15)/238)^19.676 - 1)。
・液体から固体または部分的な固体の状態変化を得るための-21.98℃〜0℃の温度で最大限に必要な内圧P（Ih）:
P(Ih) = -395.2 * ((T゜+ 273.15)/273.16)^9 - 1)。
・固体から液体の状態変化を得るための-21.98℃〜-16.98℃の温度で最大限に必要な内圧P（III）。
P(III) = 208,566 - 0.299948 x 208,566 x (1 - ((T゜+ 273.15)/251.165)^60)。
・固体または部分的な固体から液体への状態変化を得るための-16.9℃〜0.16℃の温度で最大限に必要な内圧P（V）:
P(V) = 350.1 - 1.18721 x 350.1x (1 - ((T゜+ 273.15)/256.16)^8)。
・固体または部分的な固体から液体への状態変化を得るための0.16℃〜81.85℃の温度で最大限に必要な内圧P（VI）:
P(VI) = 632.4 - 1.07476 x 632.4 x (1 - ((T゜+ 273.15)/273.31)^4.6)。
・固体または部分的な固体から液体への状態変化を得るための81.85℃〜90 ℃の温度で最大限に必要な内圧P（VII）:
Ln(P(VII)/2216) = 1.73683 x (1 - ((T゜+ 273.15)/355)^-1) - 0.0544606 x
(1 - ((T゜+ 273.15)/355)^5) + 0.806106x10^-7 x (1 - ((T゜+ 273.15)/355)^22)。
【００２６】
温度(T゜)は摂氏(℃)で、圧力はメガパスカル(Mpa)の単位となる。これらの式を圧力vs.圧力グラフ温度に適用することで融解または凝固曲線を見ることができる。曲線の上限は、水(3)の固体または部分的な固体状態、下限は液体状態を表す。
【００２７】
したがって、内圧はこの曲線によって判断されるよりも高い圧力およびこの曲線より低い圧力との間で変化する必要があり、これは熱伝達のサーマルプロセスを生じ、状態の変化を生む。本システムでは、固体または部分的な固体から液体およびその逆、そのガス状態から液体または超臨界流体およびその逆、そのガス状態から固体または部分的な固体およびその逆、その液体または超臨界流体状態から固体または部分的な固体およびその逆への状態変化が可能であり、流体の固体状態との間、およびice VIIまたはice VIIIからice VIおよびその逆、ice Ihからice IIIおよびその逆、ice VIからice Vおよびその逆、ice IIからice IIIおよびその逆、ice IIからice Ihおよびその逆として知られている水の固体状態間で、ice II、またはice III、またはice V、またはice VIから液体および以降は液体からice Ihおよびその逆に状態変更もできる。
【００２８】
すべてのケースで、図６に詳細を示すように、状態変化は部分的でもあるので、本システムでは固体または部分的な固体から液体または部分的な液体およびその逆、ガスまたは部分的なガスおよび液体または部分的な液体およびその逆、超臨界流体から固体または部分的な固体およびその逆、超臨界流体から過熱蒸気およびその逆への状態変化が可能である。他の状態の変化についても同様。
【００２９】
一例としては、水が液体状態で回路の中にあり、温度が24 ℃で圧力が700 Mpaの場合、液体から固体または部分的な固体に状態変化を行うためには圧力を951 Mpaよりも高く上昇する必要があり、常に同じ内部温度にすることを考慮する。反対に、水が固体または部分的に固体の状態で、温度が24 ℃で内圧が1000 Mpaの場合、この圧力を950 Mpaに下げる必要があり、状態変化を行い、液体状態に変化するにはさらに圧力を下げる必要がある場合もある。
【００３０】
希望があれば、流体の状態を変更するために必要な圧力を得ることで圧力は個別の２つの状態が相変化の潜熱またはエンタルピーを考慮する式であるクラジウス・クラペイロン式[10] [11]によって曲線の傾斜、傾斜を得るためのボリューム変化と温度、固体状態から液体状態またはその逆をたどる場合の共存曲線として知られている曲線が融解凝固曲線であるPT図で曲線を描くことで達成できる。
【００３１】
dP/dT = ΔH / TΔV
ここで、dP/dTはこの曲線の傾斜で、ΔHは潜熱または相変化のエンタルピー、そして ΔVはボリュームである。
【００３２】
状態変化で必要な圧力差は、この式で得ることも可能で、潜熱、温度、温度変化およびボリューム変化を提供する。
【００３３】
本発明は、２種類以上の媒体およびシステム間で熱伝達を行う方法およびその方法を実行するシステムから構成され、空調または２種類以上の媒体間での熱伝達が必要な用途に使用でき、家庭用、商用または工業用に使用できる。
【００３４】
本発明の基本は、圧力変化とともに周辺熱を使用しており、循環せず、または流体の状態変化による交互の体積変化で、流体が同じパスで膨張と収縮を繰り返すことで、熱伝達が生じるような移動を除き、移動しない閉回路に基づく。
【００３５】
図１〜５を参照すると、本発明は周辺または媒体からチャンバ(5)およびシリンダ(1)ピストン(2)システム等のパイプ(8)への熱交換に基づいて作動する。
【００３６】
図1では、チャンバ(5)は、熱交換器またはそれに類するもののパイプ(8)に充填されている流体と共に、たとえば、300 MPaより高くなると、図6および7のグラフに示されている内容に基づいて、システムを使用すると、固体から液体およびその逆への変化が当該のチャンバ(5)および固体パイプ(8)内で発生する。周辺または外部媒体の温度がチャンバ(5)およびパイプ(8)の温度より高い場合、熱交換が発生し、チャンバ(5)およびパイプ(8)は当該の流体が融解すると回路を取り巻く媒体から熱を吸収する。これによって、チャンバ(5)およびパイプ(8)では、固体が液体および固体の一部分に変わるので膨張が発生し、したがって、周辺または媒体を熱するためにこの利点を活用して熱伝達によって生じる距離「L」でピストン(2)が移動する。図２、１５、１６、１７、および１９に示すように、距離「L」まで移動すると、ピストン(2)は、移動を止めるPLCまたは制御システムなどの一方向の電動駆動型サーボブレーキ(26)または一方向の電動駆動型弁または類似機能を行う他の機器に接続される。チャンバ(5)およびパイプ(8)は、固体が融解すると熱を吸収し、圧力が上昇して凝固すると融解/凝固曲線を通り熱を放出する。チャンバ(5)およびパイプ(8)に大量の固体があり、外部の温度がチャンバ(5)およびパイプ(8)の温度よりも高い場合、サーボブレーキまたはそれに類するものを使用して圧力を下げると、圧力が下がって当該のチャンバおよびパイプは周辺または外部の媒体から熱を吸収し、図４に示すように固体を融解する。固体の一部分が液体になると、ピストン(2)は外側に距離「L」移動し、状態変化が生じて熱伝達を行う。ピストンまたはそれに類するものに再びブレーキがかかる時点で、チャンバ(5)およびパイプ(8)で、図１７、１９、２０、および２１に示すように、つまりデューティサイクルを発してサーボブレーキまたはそれに類するものを使用でき、加圧ユニット(10)を介して圧力上昇が生じる。
【００３７】
電源ユニット(10)は本システムを介して熱を放出または吸収することによって双方を接続できるので、特に逆に機能する並列システムが存在する場合、これは常に機能可能である。すなわち、熱は放出され状態変化を生じることができるか、熱は吸収され状態変化を生じることができる。
【００３８】
前述のように、本発明は、複数の媒体間で熱伝達を行うための方法を説明し、これは家庭用、商用または工業用に使用でき、温度差および圧力変化の存在だけが条件であり、当該の方法は以下のステップを含む：
(a) 状態の変化が生じるまでパイプ(8)に充填された流体を圧縮する
(b) 初期の状態に達するための状態変化を再び生じるために流体を減圧する.
前記の流体の圧縮と減圧には以下のステップが含まれる:
(a) ピストンまたはプランジャを移動させが、このとき、希望の圧力を達成するためにピストンが最小ストロークに達するようにする;
(b) パイプ(8)に充填された当該の流体の状態変化および熱伝達が生じるまで周辺または媒体に当該の閉回路を晒す;
(c) 状態変化は、その液体状態または超臨界流体状態から固体、ガスから液体または超臨界流体に移ることに相当し、
(d) パイプ(8)に充填された流体を減圧し、当該の閉回路を周辺または媒体に晒すことで、再度状態変化を起こさせて、パイプ(8)に充填された流体の状態変化の結果熱伝達が生じるまで、パイプ(8)に充填された流体の膨張を生じさせるが、このとき、該熱伝達は熱交換器またはそれに類するものの中で発生する;
(e) 状態変化は、パイプ(8)に充填された該流体をその固体状態から液体または超臨界流体、液体、または超臨界流体からガスに変化させることに対応する。
【００３９】
一方、この方法は以下のステップも考えられる:
(e) 一方向の電動駆動型サーボブレーキまたは一方向の電動駆動型弁またはそれに類するもので、または加圧ユニットで直接的に、加圧ユニットでサポートされた圧力を上昇させるためのピストンにブレーキをかける、複数の回路を使用する場合は、回路が拡張する際に反対の回路の戻りをサポートするために加圧ユニットが使用される。
(f) 平衡効果を作るために複数の回路が使用され線形増圧ポンプが使用される場合、一方向の電動駆動型サーボブレーキまたは弁、または類似機能を実行する他の機器を開放することで、または加圧ユニットでもって直接的に、ピストンを開放するが、それはこの機能を満たす。そして、
(g) 温度が低いまたは高い周辺または媒体に該閉回路を晒して、流体の収縮を生じさせ、ピストンを初期位置に戻され、流体の状態変化のために熱伝達が生じて、新しいサイクルが開始される。
【００４０】
説明した方法は、異なる加圧ユニットによって生じることができる圧力変化と組み合わせて温度を使用して、閉回路内で圧力に曝された流体の状態変化が、システムはひとつの状態から他へのプロセスをたどるときに、これは回路の周囲の媒体の温度を平均化するための流体の傾向によるのであるが、熱伝達のたに、それに加えられた圧力に基づき、液体または部分的な液体状態または超臨界流体から固体または部分的な固体およびその逆、ガスから液体およびその逆、ひとつの物質に変化する物質または流体温度に基づく他の物質となることも含む。
【００４１】
このプロセスの操作は、回路内で圧縮および減圧を行うために必要な機器を構成するシステムによって異なり、ポンプ機器、流体ポンプまたはそれに類するもの、加圧ユニット(10)と呼ばれる機器を介して実現でき、これらは、図１７、１９、２０、および２１に示される。
【００４２】
一般的に、本システムは、シリンダ(1)の部分であるチャンバ(5)とピストン(2)で構成され、圧力下の流体は熱を吸収するために体積を増加または熱を放出するために体積を減少させる。
【００４３】
特に、本システムの構成は図１７に示されており、パイプの回路で構成され、ピストンを移動させてこの回路、回路、流体システム、圧力ポンプ、流体ポンプ(32)、線形増圧ポンプ(1)、直結駆動ロータリーポンプまたはプランジャポンプ(1)または他の機器、またはこの機能を満たすことができる他の装置の内圧を増加または減少させてピストンを移動させるために、パイプ(12)はプランジャ(27)およびピストン(2)でシリンダ(1)に接続される。図１７のケースでは、流体ポンプ(32)はモーター(28)と共に、この場合は、対応する加圧ユニットは電気式、回路の圧力を再び上昇するために対応するピストン(27)で必要な力を加える。その後、パイプ(12)は、複数のパイプまたはプレート、フィンまたはそれに類するもの(8)付きパイプ、に接続され、これらの毛管またはそれに類するものは、熱伝達表面を増加して熱交換器(3、4)を形成するために構成できる。ファン(30)は、熱交換器(34)を通る空気をプッシュまたは吸い込むので、パイプ(8)は周辺または媒体と接触する。冷気または熱気は、排気ダクト(31)を介して排出または吸入される。
【００４４】
線形増圧ポンプ(1)を使用するケースでは、充填される流体の流入を制御できるセンサーがあり、必要に応じて、満油弁(33)を介して、そして逃がし弁を介して、そしてこのケースでは、方向制御弁(29)と共に作動ポンプ(32)および線形増圧ポンプ(1)を運転するための他の一般的なエレメントを介して圧力を制御する。
【００４５】
ピストンまたはそれに類するものに適用される電気駆動型の一方向弁(26)またはそれに類するものの動作は、戻りを防止し、作動ポンプ、線形増圧ポンプ、プランジャポンプまたは回路内で流体圧力を上昇し、圧縮中に状態変化を生じる（ピストンまたはそれに類するもので圧力を働かせ、ピストンのどちらの側がプッシュされるかによって吸気を行うか大気圧より少なくなることができる）機能を満たす他のタイプの増圧ポンプなどの加圧ユニット(10)の他のコンポーネントのサポートにより最小移動ポイントでとどめる。
加圧ユニットは制御ユニット(11)によって接続および制御される。
【００４６】
図１９は、図１７の構成についてのバリエーションを示し、この図は水などの流体で機能するシステムを示し、このケースでは、液体から固体（このケースでは、ice Ihまたはice II、またはice III、またはice V、またはice VI、またはice VII）へ状態が変化し、パイプ(8)に最も近い加圧ユニット機器が一方向制御弁またはそれに類するもの(38)であり、これが存在しないケースでは、線形増圧ポンプまたは二重運転ピストンまたはそれに類似するものが使用され、それは後者となる。パイプ(12)に接続されている１つ以上の加圧ユニットは、電気駆動の一方向型サーボブレーキ(26)または一方向弁またはそれに類するものが、部分的に液体の段階において水が膨張することを防止するため、パイプ(12)および(8)を閉じて内圧を作るが、水を排出できずにピストンを押すので、融解/凝固曲線（図６および７）を超えて圧力が上昇し、凝固プロセスが開始する。このプロセスが開始されると、水は部分な凝固のためにボリュームが減少し、これによって加圧ユニット(10)のサポートでピストン転置が生じて圧力が下がり、次に水が完全またはほぼ完全に固体状態に圧縮されるまで、この曲線の下で再び水になり、そして常に回路またはそれに類するものの中にある流体に圧力を加えるポンプのサポートでこのプロセスを繰り返す。
【００４７】
一方、図２１は、流体（水）に熱を伝達するためのシステム構成を示し、このケースでは、流体は熱交換器(34)の横のパイプ(34)を通り、方向制御弁(37)は冷却および加熱された流体を制御し、熱交換器(34)から出てくる水となる。熱交換器から出てくる流体を冷却または加熱するには、冷却タワーまたは熱交換器(42)またはそれに類するものまたは(41)を使用するためにデポジットを通すことができ、次にシステムにそれを戻す。
【００４８】
本システムは、すべての流体を使用して運用するために概念化され、それをガスまたは液体にし、ガスの状態、液体または超臨界流体および固体または部分的な固体にでき、それらの気化または凝縮、溶解または融解曲線は2465 Mpa未満である。これは圧力が大気圧よりも低いという意味で、陰圧で温度は-60 ℃〜140 ℃であることも考慮される。固体間の状態変化を生じる流体の固体状態間の状態変化のケースでもこれは機能できる。
【００４９】
これらの状態変化は、流体密度、交替に生じる収縮および膨張で生じ、熱伝達の結果として得られる。
提示された方法は、周辺熱を吸収または放出するのに適しており、家庭用、商用または工業用の使用ができ、戸外または屋内を問わず、流体についての温度の最小差へのアクセスが利用できる任意の地点に構築または配置でき、流体が循環または移動せずに、ひとつまたは複数の回路に組み込まれる流体パラメータが提供され、流体の状態変化によって生じる体積の交替変化を除き、したがって、この流体は同じパスで膨張および縮小し（図１〜５）、それらは一定の圧力よりは下がらず、流体の最大温度は、事前に定められた最小および最大制限を超えず、設計の最大圧力によって制約される。
【００５０】
本発明およびそのそれぞれのシステムの実施態様では流体の使用を考え、それは水、できれば蒸留水であり、提案方法は以下の方法で動作する:
【００５１】
１つ以上の密封されたチャンバ(5)に水が入れられ、高圧がかけられ、ice IIとして知られる固体に変化するケースでは、一般的に212 MPaより大きく、周辺温度に晒され、これは通常、-50 ℃（冷凍の場合）以上でなければならず、ice IIIから液体およびその逆に変化するケースでは-24℃で、システム内の最大温度は、最大設計圧力によって制約され、これは工業用アプリケーションの目的では、+90℃を超えない温度で圧力は2465 Mpaを超えてはならない。(このケースでは、図7でみられる温度と圧力で、0℃未満〜-24℃以上の温度でも機能可能である)。このケースについては本システム内での最小圧力は、一般的に固体から液体およびその逆に変化するケースでは0.13 Mpaより大きい。
【００５２】
そして、加圧ユニットによって圧力は制御されて、Ice Ih、Ice II、またはIce III、またはIce V、またはIce VI、またはIce VIIおよびその逆として知られている液体状態から固体状態に水の状態変化を生じるようにする。これらの状態変化は、冷却または加熱される領域と回路内の流体間の熱の伝達に伴う圧力の増加または減少の結果として生じる。動作のためにこの回路の異なる温度の機能として必要となる異なる圧力間の関係性は、以下の詳細な記述で説明される。
【００５３】
カメラ(5); パイプ(12)およびパイプ(8)またはそれに類するものが、熱交換器(34)またはそれに類するものを構成し、閉回路に変換され、ブロックまたはそれに類するものにされた「ｎ」本のパイプまたは回路で構成され、「n」は１以上となる場合があり、これは複雑な形式を取ることができ、例として、螺旋、ジグザグ、波動や可変長の形であり、各回路によって伝達されるエネルギー量が大きくなるほど、これは長くなり、逆に、エネルギーが低くなるほど、回路は短くできる。
【００５４】
壁は、カーボンナノチューブ、グラフェンナノチューブ、カーボン、グラフェン、鉄、スチール、チタン、銅などの抵抗と熱伝導性を持つ素材で構成され、システムの最大の設計圧力に耐えるために必要な壁の厚さ(6)〜(7)があり、回路を周辺温度に晒し、水温は-50℃以上である必要があり、ice IIとして知られる固体に変化するケースでは通常は212 Mpaより高く加圧され、システム内の最小圧力は通常は0.13 Mpa以上であり、液体からガスおよびその逆または固体からガスおよびその逆に水の状態変化を生じるケースでは、温度は-50℃〜90℃、圧力は1パスカル〜0.13 Mpaであり、すべてのケースでそれがすべて加圧されることでひとつ以上の加圧ユニット(10)を介してひとつの回路のエンドで配置され、そして、線形増圧ポンプが使用されるケース（図１７）またはそれに類するケースでは、ピストンは加圧ユニット内に存在する。加圧ユニット(10)は、回路の内圧を増加または減少できる装置で、ピストン、プランジャ(27)、作動シリンダピストン、圧力ポンプ、作動ポンプ(32)、線形増圧ポンプ(1)、直結駆動ロータリーポンプまたはプランジャポンプ(1)（図１７、２０）またはそれに類するもの、電気モーターまたはディーゼルまたはそれに類するもの(28)、プランジャ(27)またはその他の転置を生じるための方向制御弁、減圧している流体の戻りの制御で圧力を回路または他の回路に交替に指定するための方向制御弁(38)、冷却および加熱された流体を制御する方向制御弁(37)で、これは熱交換器(34)から排出される水などの場合があり、冷却タワーまたは熱交換器(42)または熱交換器から排出される流体を冷却または加熱するためのそれに類するもの（図２１）、熱交換器(34)を通る流体の転置のための作動ポンプ（図２１）、アクチュエータおよび電気駆動型サーボブレーキなどの他のコンポーネントに加えて、満油弁(33)、逃がし弁またはそれに類するもの、作動流体タンク(35)、制御システム(11)に接続される各ユニットで構成される。本システムは、液体状態から固体または部分的な固体状態（Ice Ih、Ice III、またはIce V、またはIce VI、またはIce VII）に水の状態変化を生じる方法で圧力と収縮を制御し、このケースでは異なる温度となり、圧力が水の膨張を得るための方法で制御される場合、逆方向に状態変化が行われる。これらの状態変化は、水(3)の密度で変化を生じ、交替に加圧ユニットの助けとピストン(2)を移動する膨張で収縮を生じ、熱伝達を発生し、したがって、熱を吸収および放出する。さらに、制御システムは補助機器(9)を制御する。
【００５５】
この方法は一定の値に基づきそして流体の状態変化の発生についての相関性、このケースでは水(3)は、内部の温度に基づいて必要となる異なる圧力を考慮し、１つ以上のセンサーで測定され、そして加圧ユニット（図１６、１７、１９、２０、２１）と補助機器(9)の運転を制御する制御システムを介して制御される（図１０、１１、１２）。
【００５６】
図２２、２３および２４は、設置された補助機器で空調システムの概要図を示す。これらは熱交換器(34)を通して流れる空気を押し出すまたは吸気するファン(30)で構成され、熱交換器内で、コイルを形成するパイプ(8)はそれらから流れる流体の熱を吸収または放出し、その内部で圧縮される流体を通してパイプ(8)に到達し、冷熱または加熱または冷却された流体を排出または吸入するため、熱交換器(34)はパイプ(12)を介して加圧ユニット(10)に接続される。ダクトに入る気流を制御するための排気パイプまたはダクトまたはそれに類するもの(31)および排気ゲート(40)がある。
【００５７】
本システムは、抵抗器またはそれに類するものを介してパイプ(8)を加熱できるヒーター、他の理由の中でパイプの外部表面のアイスのケースで、ひとつの媒体から他に熱を伝達するための機能を満たすラジエータ、熱交換器(34)、制御システムに情報を伝えるための熱交換器の異なるポイントで接続されるサーモスタット、加湿器、特定の場所に加熱または冷却された流体を向けるために熱交換器のアウトレットに接続される流体を冷却または加熱するケースでは方向制御弁またはそれに類するもの(37)、複数の回路間で圧縮される流れを切り替えるため熱交換器とポンプまたはコンプレッサまたはそれに類するものの間を接続する方向制御弁(38)も考えられる。
【００５８】
一部の構成では、方向制御弁(38)は不要で、数ある中で、有線および無線回路ですべてが接続されている（図２２）。ファンまたは排気ゲート(40)および方向制御弁またはそれに類するもの(37)の方向は、加熱または冷却モードでシステムを使用するため、流体の冷却または加熱のケースで逆にできる。
【００５９】
周辺または媒体の温度差を少なくするため、本システムでは、他の汎用的な空調システムに接続したり、同様の機能をもつシステムで複数のシステム、または複数の密封した回路間を１つまたは複数の加圧ユニット(10)間で接続し、そこでこの接続はシリーズまたはカスケードにでき、つまり、熱が伝達される媒体の流れの方向に基づいて回路の数を少なくする。たとえば、最初のラインに４つの回路が動作していれば（２システム）、次のラインでは２つの回路が動作する。熱を伝達するための媒体の流れも減少し、その流れの100%は最初のラインに入り、このプロセスでは、50%が放出され、流れの残りの50%は二番目の回路ラインに入り、二番目の回路の50%が再び放出などをする（図２５および２６）。この方法論は、異なるサイズの連続システムまたは同じ数の回路を配置することで機能するが、以前のものに関係して次のラインで回路の50%を切断すると、この最後の構成によって、システムの動作を逆にすることができる（図２３および２４）。
【００６０】
この流体は、圧縮および伸縮可能であるので、圧縮または減圧されると、状況に応じて熱を放出または吸収でき、この伝達はこの流体の完全または部分的な状態変化の結果として、図解するように液体から固体または部分的な固体またはその逆のように大きくなるが、これは使用される流体の範囲を制限すると解釈すべきではなく、この流体は水（CO2）、塩化カルシウムまたは特定の温度と圧力で状態が変化した時の潜熱がある任意の物質を水と混ぜたものが可能で、それは各流体によって異なり、熱の吸収または放出が可能で、これらの流体は有機物、無機物および共晶が可能で、相変化流体、Phase Change MaterialまたはPhase Change Material（PCM）と呼ばれる。
【００６１】
大気圧よりも低い圧力が適用されるか、圧力は融解温度よりも低い温度または固体から固体状態、または固体から液体およびその逆への温度変化よりも低い温度で、または大気圧で特定の流体の前述の状態変化から状態変化を生じるために回路に送られ、平均周辺温度の大気圧で状態変化がある流体を選択するため、大気圧で発生する状態変化の温度間および冷却または加熱のために空気または液体を通す温度で温度差が大きくなるほど、対象となる流体への圧力差が大きくなるので、これは低い正と 負の圧力（大気圧よりも低い圧力）を適用することができるなどの領域によって異なり、したがって、この方法およびシステムが大気圧より低い圧力で使用されなければ、流体が大気圧の状態に変化する温度は、この方法とシステムが機能できる最小温度でなければならないので低くなる必要があり、使用が制限され、したがって、非常に低い温度の大気圧で状態変化する流体を選択する必要があり、そして状態変化を生じる非常に高い圧力が常に作用される必要があり、これらのパイプを通して大気圧よりも高い温度または空気または流体の平均温度で流体が状態を変化する場合と異なり、大気圧よりも高い圧力または大気圧よりも低い圧力は、加熱または冷却される空気または液体が、大気圧で流体の状態変化温度よりも低い場合に作用できる。これは、満油弁(33)またはそれに類するものでパイプ内により多くまたは少ない流体を入れるまたは出すことによって制御され、熱交換器またはそれに類するものから流れる空気または流体の温度が増加したので、より高い温度に状態変化温度を置き換える必要があり（圧力温度曲線を右に置換）、そして非常に高い圧力が作用することを望まない場合、線形増圧ポンプまたはそれに類するもののプランジャが中心にされると各回路はピストン(2)またはそれに類するものの表面を押すので、両方の回路内そして流体については必要となる状態変化に圧力が生まれ、これが生じるための温度は大気圧で流体が状態を変えるよりも高い温度である必要があり、同じ方法で、回路から流体が取り除かれると、線形増圧ポンプまたはそれに類するもののプランジャが中心にされ、回路はピストン(2)またはそれに類するものを吸い込み、負の圧力または大気圧より低い圧力を作用し、流体については状態変化に必要となる温度が大気圧の流体変化状態での温度よりも低くなる必要がある。到達するには約２倍のエネルギーが必要なので、これはすべてエネルギーの節約になる。たとえば、40 Mpaで0以上の0〜80 Mpaが-40 MPAで0に追加されている（同じ圧力であるが負で）。互いの正面に置かれた2つの複式ピストン（一方のピストンの正面にピストンの正面）も使用できるので、一方のシリンダのピストンをひとつのピストンが圧縮し、負の圧力を生じる場合はその逆で、これらのピストンは増圧ポンプと同じ機能となる。
【００６２】
そこで、摂氏１５度の大気圧で流体を凝固すると、摂氏１０度で状態変化を生じるためには負の圧力が必要となる。
本システムは、水の図（１７、１９、２０、２１）などの流体の加熱または冷却の両方で使用できる。水などの流体の冷却のケースでは、図21で示すように(41)を使用後に戻すことができ、同じことが空気のケースでも当てはまる。
【００６３】
具体的には、本発明は、家庭用、商用または工業用で使用できる複数の媒体間で熱伝達を行うためのシステムも説明し、以下で構成される。
(a) 流体の圧力を増加または減少できるひとつ以上の加圧ユニット;
(b) 密封されたパイプライン回路;
密封されたパイプライン回路は、密封されたパイプライン回路またはそれに類するものの形成のためにひとつ以上のパイプを構成し、これは一方の終端で閉じられ、パイプの部分はプレートまたはフィンまたはそれに類するものがあるパイプで、これらは毛管またはそれに類するものである。
加圧ユニットは、流体、プランジャタイプ、ピストンまたはそれに類するもの、機器を移動するためのポンプまたはそれに類するものの圧力を増加または減少することができる機器を構成する。
【００６４】
さらに、本システムは以下を含む:
(a) 液体または超臨界流体状態から固体または部分的な固体状態およびその逆、ガスから液体およびその逆というように状態変化を生じる圧力と収縮を制御する制御システム;
(b) 制御システムに情報を送るひとつ以上の密封された回路圧力および温度センサー;
(c) １つ以上の加圧ユニットの部分である１つ以上の電気駆動型サーボブレーキまたは制御弁またはそれに類するもので、自動制御システムに接続されている;
(d) 熱交換器(34);
(e) ケースが(31)である時に熱気または冷気を排出または吸入するための排気ダクト;
(f) 冷却タワーまたは熱交換器(42)またはそれに類するもの;
(g) このケースの場合、熱気または冷気を排出または吸入するため、排気パイプまたはダクトまたはそれに類するものを制御する排気ゲート(40)またはそれに類するもの;
(h) 流体の冷却または加熱をサポートするための外部熱源;
(i) 加熱または冷却モードでシステムを使用するために逆にできるファンおよび/または排気ゲート(40);
(j) 加熱または冷却モードでシステムを使用するために方向を逆にできる熱交換器(34)を介して流体を置き換えるためのポンプ;
(k) 熱交換器(42)。
【００６５】
本システムの加圧ユニットは、ピストン、作動シリンダピストン、圧縮ポンプ、作動ポンプ、線形増圧ポンプまたはそれに類するもの、ロータリー直結駆動ポンプまたはそれに類するもの、プランジャポンプまたはそれに類するもの、電気モーターまたはそれに類するもの、方向制御または他の電気駆動型弁、さらに電気駆動型アクチュエータおよびサーボブレーキなどの他のコンポーネント、満油弁、逃がし弁またはそれに類するものである。
【００６６】
一方、本システムは１つ以上の回路を使用でき、その場合は１つ以上の加圧ユニットに接続でき、これらの加圧ユニットは制御システムと共に各回路の温度を制御する。
【００６７】
複数の回路が使用され、線形増圧ポンプまたはそれに類するものを使用して平衡効果を作る場合、回路の最初の側の最小ストロークにピストンを残し、それを圧縮してピストンを回路の二番目の側の最大ストロークでピストンを残し、それを減圧してパイプ(8)に充填された流体の状態変化のために熱伝達を生じる圧縮および減圧する機能を満たす。前述の平衡効果はサーボブレーキまたは制御弁またはそれに類する起動または停止されるものでも実現でき、圧縮は起動されると生じ、減圧は停止されると生じる。流体が減圧されて膨張すると、制御弁(37)または制御システムで制御されるそれに類するものは、プランジャポンプまたはそれに類するものにこの膨張した流体を戻す。
【００６８】
本システムによって、状態が変化する流体に関して温度差を少なくするために従来の空調システムに接続することもできる。これは、複雑なシステムをハイブリッドシステムに構成している新しいシステムの熱交換器に入れる周辺または媒体の温度を削減または増加するという意味である。
【００６９】
他の特徴は、低い負荷で動作するための現行システムのコンデンサまたは蒸発器の周辺または媒体の温度を削減または増加するためのサポートとしての役割をシステムが果たす。
【００７０】
その範囲を広げるためには、ひとつ以上のシステムを接続でき、これは、温度を徐々に上昇するためにはシリーズまたはカスケードが可能である。
【実施例】
【００７１】
イラストで以下に８つの例を示すが、これによって本発明の範囲が制限されるものではない。
実施例１：
スチールパイプで構成されるふたつの密封された回路は、求められる温度と運転で凝固を達成するために方程式P(VI)の結果として1115 Mpaの設計圧力を持ち、このケースでは、-21℃〜30℃の間の温度で、このケースではシステム内の圧力は210〜1050 Mpaの範囲となる。この回路は、0.5 mmの内径および1.5 mmの厚さ、4メートルの長さのメインパイプ(12)で構成される。一方の終端（以下、終端(19)）で、内径1 mm、厚さ4.26 mm、長さ50 mmのパイプ(17)が、長さ482 mmおよび直径152 mmの加圧ユニット(10)の部分である増圧器に挿入、接続され、ここでは、10 cmのパイプを介して接続され、直径15.87 mmのピストン(2)であり、状態の変化の結果として、シリンダ内で交替の方向に移動し、そのボリュームを変化する流体の交替動作によって移動される。ピストン(2)は加圧ユニット(10)の一部でもあり、この例では「加圧ユニット1」と呼ばれ、これにはセンサーがあり満油弁を介して必要に応じて流体の充填を制御でき、逃がし弁を介して圧力を制御するために、このケースでは作動シリンダピストンまたはそれに類するものが加圧ユニット１の一部で、ピストンと増圧器間で接続された電気駆動型方向弁と共に流体状態を変化するためにピストンを圧縮する400 Wのパワーがある。終端から0.1メートルの時点は終端(20)と呼ばれ、当該の終端は、この例では終端(19)から4メートルにあり、パイプを介して制御システム(11)に接続される。本システムは、ふたつのサーモスタット、ひとつの圧力スイッチ、ふたつのファン、ヒーターとクーラーでも構成され、このケースでは100 Wのパワーのペルチェセル（以下、「補助機器」）であり、ヒーターとクーラーは必要に応じて流体温度を増加または減少する機能を行い、圧縮と減圧の助けと共に温度の増加または減少でサイクルを閉じる。
【００７２】
メインパイプ(12)のもう一方の終端で、終端(19)から4メートルにある終端(21)は、この例では、最初のパイプ(13)が接続され、そこからパイプ(22)が現れると、このケースではそれはマニホールドで、パイプ(8)の最初の過半数が接続され、このケースでは毛管またはそれに類するものである。マニホールドパイプ(22)は、内径が1 mm、厚さが4.26 mm、そして長さが10 cmである。毛管(8)またはそれに類するものは、それぞれ内径が0.5 mm、厚さが1.5 mm、そして長さが500 mで、長さ100 cm、高さ50 cmのコイルまたはラジエータを形成し、ペルチェセルまたはそれに類するものにも接続される。このマニホールドパイプ(22)に接続されたパイプ(8)は、内径1 mm、厚さ4.26 mm、長さ5 cmのパイプ(13)に接続される。この例では、合計3つの毛管がパイプ(22)に接続され、これはパイプ(22)から33 mm離れて接続される。このケースでは、加圧ユニット１は、軸に接続されているふたつの作動シリンダピストンとふたつの接続棒またはそれに類するもので構成され、両方の回路に接続される図１５は、さらにふたつの増圧器、およびふたつの電気駆動型方向弁またはそれに類するもので構成され、ふたつの満油弁とふたつの逃がし弁があるふたつのピストンに加えて、制御システム(11)にすべてが接続される。
【００７３】
できるだけ蒸留水（以下「水」）を使用し、以降は加圧ユニット１の作動シリンダピストンがピストンを圧縮し、システムからすべての空気を取り除き、水だけを残し、パイププラグで自由端を閉じる。
【００７４】
その後、作動シリンダピストンまたはそれに類するものの移動で、両方の回路の圧力は20.8 Mpaで増加し、増圧器の機能のために回路の圧力は208 Mpaに到達し（増圧器は1:10の比率）、その後、熱を吸収するケースでは、水は-21℃で冷却されて水は液体の状態を保ち、その後、作動シリンダピストン1は22 Mpaで水を圧縮し、220 Mpaの増圧で外部圧を得て、この例１の回路内で、回路は水が凝固するまで最大で移動すると圧縮が開始する。これが発生すると、反対の回路（回路２）のピストンが最大ストロークに置かれ、これが発生すると、回路２の満油弁またはそれに類するものが開いてこの回路２に水を入れ、その後、この第二回路の作動シリンダピストンはピストン２を圧縮し、第二回路の水が凝固するまで増圧器で圧力を増加する。
各回路は同じように機能する。
【００７５】
加圧ユニット１は熱伝達のサーマルプロセスと組み合わせて、各回路の内圧を変化させ、それによって水の状態変化がおこる。前述のプロセスは、加圧ユニット１の方向弁またはそれに類するものの動作と共に、この収縮中にピストンが戻ることを防止してそれを最小移動ポイントで残し、液体から固体状態への水の状態変化（ice IIIまたはice V、またはice VI）が生じ、たとえば、それよりも高い他の媒体の温度で、摂氏-21度のパイプの水温でice IIIを融解する熱を吸収し、そして同時に液体から反対の回路の固体への変化で熱を下げ、方向弁またはそれに類するものは、それが部分的に液体の段階である場合は、水は排出することができない限りピストンを押し、加圧ユニット１の助けが生じるので膨張を続けないようにし、融解/凝固曲線が交差する圧力の増加およびこれは凝固のプロセスを開始する。このプロセスを開始すると、水は部分的な凝固でボリュームが減少し、ice Ihのケースでは、ボリュームは逆に増加し、これによってピストンの転置が生じて圧力が減少し、その代わりに曲線の下で水が戻り、水が完全またはほぼ完全に固体状態に圧縮されるまでこのプロセスを持続的に繰り返す。同じ加圧ユニットの作動シリンダピストンは、必要に応じてピストンの戻りを加速するためのサポートとしての役割を果たし、膨張するとピストンの逆の回路のプッシュ動作（平衡効果）と共に、この逆の回路のピストンが同時に逆の状態変化、つまり液体から固体のプロセスを行う。これらのプロセスは、熱伝達プロセスで実施される。これらのプロセス中、ピストンおよびふたつの温度と圧力センサーの位置についての情報を受け取る制御システムは、それぞれが各回路の各第二パイプの毛管に置かれ、それらの温度と外部温度の情報を得る。制御システムの機能は、加圧ユニット１を介して状態変化を制御するためで、これはコンポーネントおよび補助機器を制御し、たとえば、排気ゲート(40)を制御するので、冷気または熱の流れが排気ダクト(31)を通して排出またはこのケースでは特定の場所に吸入される。また、システムが停止した時は最大の設計圧力を超えないように、制御システムは圧力を解放するために逃がし弁またはそれに類するものを作動する。
【００７６】
この圧力での固体状態（このケースではice II、またはice III、またはice Vまたはice VI）での水は、液体の水よりも高い密度であるので、固体状態から液体状態への状態変化が生じると、流体がその相変化にある圧力に基づいて約2〜11%のボリューム変化が発生し（ice Ihのケースでは逆になる）、この変化によってシステムは吸収し、液体または部分的な液体から固体または部分的な固体への状態変化が発生し、システムはこのケースでは約30,000 BTU/hの吸収または放出のための熱容量を持つ。
【００７７】
このプロセスは必要に応じて一日中持続的に繰り返される。制御システムは水の初期温度を制御するので、希望する温度に到達する。水は凝固すると熱を放出し、融解すると熱を吸収する。すべてのこの吸収または伝達された熱は、前述した状態変化を生じる。
ファンの向きは、加熱または冷却モードで使用するために逆にされる。
【００７８】
実施例２：
スチールパイプで構成されるふたつの密封された回路は、求められる温度とこのケースで機能する凝固を達成するために方程式P(VI)の結果として1115 Mpaの設計圧力を持ち、このケースでは-21℃〜30℃の間の温度で、このケースではシステム内の圧力は210〜1050 Mpaの範囲となる。この回路は、0.5 mmの内径および1.5 mmの厚さ、4メートルの長さのメインパイプ(12)で構成される。一方の終端（以下、終端(19)）で、内径1 mm、厚さ4.26 mm、長さ50 mmのパイプ(17)が、長さ482 mmおよび直径152 mmの加圧ユニット(10)図17の部分である線形増圧ポンプ（以下「増圧器」）に接続され、状態の変化の結果として、この中で交替の方向に移動するシリンダピストン(2)があり、そのボリュームを変化する各回路の流体の交替動作によって転置される。増圧器にはセンサーがあり、これによって必要に応じて流体の充填の流入の制御ができ、満油弁を介してこのケースでは、作動ポンプ(32)は、方向制御弁および他の線形増圧ポンプの一般的なエレメント、440 Wのパワーで加圧ユニット１の部分と共に状態流体を変化するためにピストンを圧縮する。終端から0.1メートルの時点は終端(20)と呼ばれ、当該の終端は、この例では終端(19)から4メートルにあり、パイプを介して制御システム(11)に接続され、これはふたつのサーモスタット、ひとつの圧力スイッチ、それぞれ30 Wのふたつのファン（以下、「補助機器」）でも構成され、ヒーターとクーラーは必要に応じて流体温度を増加または減少する機能を行い、圧縮と減圧の助けと共に温度の増加または減少で回路を閉じる。
【００７９】
メインパイプ(12)のもう一方の終端で、終端(19)から4メートルにある終端(21)は、この例では、最初のパイプ(13)が接続され、そこからパイプ(22)が現れると、このケースではそれはマニホールドで、パイプ(8)の最初の過半数が接続される。マニホールドパイプ(22)は、内径が1 mm、厚さが4.26 mm、そして長さが10 cmである。
【００８０】
毛管(8)またはそれに類するものは、それぞれ内径が0.5 mm、厚さが1.5 mm、そして長さが500 mで、長さ100 cm、高さ50 cmのコイルまたはラジエータを形成し、ペルチェセルまたはそれに類するものにも接続される。パイプ(8)はこのマニホールドパイプ(22)に接続され、これは、内径1 mm、厚さ4.26 mm、長さ5 cmのパイプ(13)に接続される。この例では、合計３つの毛管がパイプ(22)に接続され、これはパイプ(22)から33 mm離れて接続される。このケースでは、制御システム(11)に接続される加圧ユニット１は、両方の回路に接続される。
【００８１】
できるだけ蒸留水（以下「水」）を使用し、以降は加圧ユニット１がシステムを圧縮し、そこからすべての空気を取り除き、水だけを残し、パイププラグで自由端を閉じる。
【００８２】
その後、増圧ピストンの転置で、線形増圧ポンプを介して、そして作動ポンプの助けによって回路の圧力は100 Mpaで増加し（増圧器は1:20の比率）、以降は、冷却が必要なシステムとして-10℃で空気が通る媒体で熱を吸収するケースでは、空気は回路１および２で冷却されたシステム、一般的な空調機器で以前に冷却されたシステムから再循環され、空気は回路１および２を-10℃で水を冷却し、これが生じる間、回路１の圧力は30 MPAで増加してこの回路で130 MPAに達し、回路１で水を液体状態に保ち、これは130 MPAの圧力よりも下になるので、-10℃でice Ihに変化するために水で必要となるのに必要な圧力よりも高くし、即座に作動ポンプを介した増圧ピストンは70 Mpaで回路２の水を減圧し、第二回路の水は、ice Ihに変化して熱を放出し、水は回路１に液体で残るので凝固する。以降は、回路２が完全または部分的に凝固すると、その圧力は130 Mpaで増加し、回路１の圧力は70 Mpaで減少するので、それは融解するために回路１は熱を放出し、回路２は熱を吸収し、それは各回路を交替に圧縮と減圧し、熱の吸収と放出をし、回路を介して空気が通され、熱を吸収する回路は冷却システムに再び入り、熱せられた回路を介して通される空気は外部に排出される。制御された排気は、冷却される場所が低い圧力であるために使用される。
各回路は同じように機能する。
【００８３】
加圧ユニット１は熱伝達のサーマルプロセスと組み合わせて、各回路の内圧を変化させ、それによって水の状態変化がおこる。前述のプロセスは、加圧ユニット１のコンポーネントと共に、ピストンが戻ることを防止してそれを最小移動ポイントで残し、この収縮中、液体から固体状態への水の状態変化（ice IIIまたはice V、またはice VI）が生じ、たとえば、それよりも高い他の媒体の温度で、摂氏-21度のパイプの水温でice IIIを融解する熱を吸収し、そして同時に液体から反対の回路の固体への変化で熱を放出し、方向弁またはそれに類するものは、それが部分的に液体の段階である場合は、水は交換することができない限りピストンを押し、加圧ユニット１の助けが生じるので膨張を続けないようにし、融解/凝固曲線が交差する圧力の増加およびこれは凝固のプロセスを開始する。このプロセスを開始すると、水は部分的な凝固でボリュームが減少し（ice Ihのケースでは、ボリュームは逆に増加）、これによってピストンの転置が生じて圧力が減少し、その代わりに曲線の下で水が戻り、水が完全またはほぼ完全に固体状態に圧縮されるまでこのプロセスを持続的に繰り返す。同じ加圧ユニットの作動ポンプ(32)は、ピストンの戻りを加速するために圧力を作用し、膨張するとピストンの逆の回路のプッシュ動作と共に、この逆の回路のピストンが同時に逆の状態変化、つまり固体から液体のプロセスを行う。これらのプロセスは、サーマルおよび機械的な熱伝達プロセスで実施される。これらのプロセス中、ピストンおよびふたつの温度と圧力センサーの位置についての情報を受け取る制御システムは、それぞれが各回路の各第二パイプのパイプ(8)に置かれ、それらの内部温度と外部温度の情報を得る。制御システムの機能は、加圧ユニット１を介して状態変化を制御するためで、これはコンポーネントおよび補助機器を制御し、たとえば、排気ゲート(40)を制御するので、冷気または熱の流れが排気ダクト(31)を通して排出またはこのケースでは特定の場所に吸入される。また、システムが停止した時は最大の設計圧力を超えないように、制御システムは圧力を解放するために逃がし弁またはそれに類するものを作動する。
【００８４】
この圧力での固体状態（このケースではice II、またはice III、またはice Vまたはice VI）の水は、液体の水よりも高い密度であるので、固体状態から液体状態への状態変化が生じると、ボリューム変化が発生し、流体がその相変化にある圧力に基づいて約2〜11%のボリューム変化が発生し（ice Ihのケースでは逆になる）、この変化によってシステムは熱を吸収し、液体または部分的な液体状態から固体または部分的な固体への状態変化が発生し、システムはこのケースでは約30,000 BTU/hの吸収または放出のための熱容量を持つ。
【００８５】
このプロセスは必要に応じて一日中持続的に繰り返される。制御システムは水の初期温度を制御するので、希望する温度に到達する。水は凝固すると熱を放出し、融解すると熱を吸収する。すべてのこの吸収または伝達された熱は、前述した状態変化を生じる。
ファンの向きは、加熱または冷却モードで使用するために逆にされる。
【００８６】
実施例３：
スチールパイプで構成される密封された回路は、求められる温度とこのケースで機能する凝固を達成するために方程式P(VI)の結果として1115 Mpaの設計圧力を持ち、このケースでは、-21℃〜30℃の間の温度で、このケースではシステム内の圧力は210〜1050 Mpaの範囲となる。この回路は、0.5 mmの内径および1.5 mmの厚さ、4メートルの長さのメインパイプ(12)で構成される。一方の終端（以下、終端(19)）で、内径1 mm、厚さ4.26 mm、長さ50 mmのパイプ(17)が、長さ482 mmおよび直径152 mmの加圧ユニット(10)の部分である増圧器に挿入、接続され、ここでは、両方向に交替で移動する直径15.87 mmのシリンダがあるピストン(2)である10 cmのパイプを介して接続され、状態の変化の結果として、そのボリュームを変化する流体の交替動作によって転置される。ピストン(2)は加圧ユニット(10)の一部でもあり、この例では「加圧ユニット１」と呼ばれ、これにはセンサーがあり満油弁を介して必要に応じて流体の充填を制御でき、逃がし弁を介して圧力を制御するために、このケースでは作動シリンダピストンまたはそれに類するものが加圧ユニット１の一部で、ピストンと増圧器間で接続された電気駆動型方向弁と共に流体状態を変化するためにピストンを圧縮する440 Wのパワーがある。終端から0.1メートルの時点は終端(20)と呼ばれ、当該の終端は、この例では終端(19)から4メートルにあり、パイプを介して制御システム(11)に接続され、これはふたつのサーモスタット、ひとつの圧力スイッチ、それぞれ30 Wのふたつのファン(30)（以下、「補助機器」）でも構成され、ヒーターとクーラーは必要に応じて流体温度を増加または減少する機能を行い、圧縮と減圧と共に温度の増加または減少で回路を閉じる。
【００８７】
メインパイプ(12)のもう一方の終端で、終端(19)から4メートルにある終端(21)は、この例では、最初のパイプ(13)が接続され、そこからパイプ(22)が現れると、このケースではそれはマニホールドで、パイプ(8)の最初の過半数が接続され、このケースでは毛管またはそれに類するものである。マニホールドパイプ(22)は、内径が1 mm、厚さが4.26 mm、そして長さが10 cmである。毛管(8)またはそれに類するものは、それぞれ内径が0.5 mm、厚さが1.5 mm、そして長さが500 mで、長さ100 cm、高さ50 cmのコイルまたはラジエータを形成し、ペルチェセルまたはそれに類するものにも接続される。パイプ(8)はこのマニホールドパイプ(22)に接続され、これは、内径1 mm、厚さ4.26 mm、長さ5 cmのパイプ(13)に接続される。この例では、合計3つの毛管がパイプ(22)に接続され、これはパイプ(22)から33 mm離れて接続される。このケースでは、加圧ユニット１は、軸に接続されている作動シリンダピストンまたはそれに類するもので構成され、図１６は両方の回路に接続され、さらに増圧器、および電気駆動型方向弁またはそれに類するもので構成され、満油弁と逃がし弁があるピストンに加えて、制御システム(11)にすべてが接続される。
【００８８】
できるだけ蒸留水（以下「水」）を使用し、以降は加圧ユニット１の作動シリンダピストンがピストンを圧縮し、システムからすべての空気を取り除き、水だけを残し、パイププラグで自由端を閉じる。
【００８９】
その後、作動シリンダピストンの移動で、その後に熱を放出するケースでは、水は30℃で加熱されて液体の状態を保ち、その後、作動シリンダピストン１は122 Mpaで水を圧縮し、1120 Mpaの増圧器の外部圧を得て、回路は水が凝固するまで、この例1の回路内で、最大で移動したときに圧縮が開始する。
各回路は同じように機能する。
【００９０】
加圧ユニット１は熱伝達のサーマルプロセスと組み合わせて、各回路の内圧を変化させ、それによって水の状態変化がおこる。前述のプロセスは、加圧ユニット１の方向弁またはそれに類するものの動作と共に、ピストンが戻ることを防止してそれを最小移動ポイントで残し、この収縮中、液体から固体状態への水の状態変化（ice IIIまたはice V、またはice VI）が生じ、たとえば、それよりも高い他の媒体の温度で、摂氏-21度のパイプの水温でice IIIを融解する熱を吸収し、そして同時に液体から反対の回路の固体への変化で熱を放出し、方向弁またはそれに類するものは、それが部分的に液体の段階である場合は、水は交換することができない限りピストンを押し、加圧ユニット１の助けが生じるので膨張を続けないようにし、融解/凝固曲線が交差する圧力の増加およびこれは凝固のプロセスを開始する。このプロセスを開始すると、水は部分的な凝固でボリュームが減少し、ice Ihのケースでは、ボリュームは逆に増加し、これによってピストンの転置が生じて圧力が減少し、その代わりに曲線の下で水が戻り、水が完全またはほぼ完全に固体状態に圧縮されるまでこのプロセスを持続的に繰り返す。同じ加圧ユニットの作動シリンダピストンは、必要に応じてピストンの戻りを加速するためのサポートとして機能する。これらのプロセスは、サーマルおよび機械的な熱伝達プロセスで実施される。これらのプロセス中、ピストンおよび温度と圧力センサーの位置についての情報を受け取る制御システムは、各回路の第二パイプの毛管に置かれ、それらの温度と外部温度の情報を得る。制御システムの機能は、加圧ユニット１を介して状態変化を制御するためで、これはコンポーネントおよび補助機器を制御し、たとえば、排気ゲート(40)を制御するので、冷気または熱の流れが排気ダクト(31)を通して排出またはこのケースでは特定の場所に吸入される。また、システムが停止した時は最大の設計圧力を超えないように、制御システムは圧力を解放するために逃がし弁またはそれに類するものを作動する。
【００９１】
この圧力での固体状態（このケースではice II、またはice III、またはice Vまたはice VI）の水は、液体の水よりも高い密度であるので、固体状態から液体状態への変化が生じると、流体がその相変化にある圧力に基づいて約2〜11%のボリューム変化が発生し（ice Ihのケースでは逆になる）、この変化によってシステムは吸収し、液体または部分的な液体状態から固体または部分的な固体への状態変化が発生し、システムは熱を伝達し、このケースでは約30,000 BTU/hの吸収または伝達のための熱容量を持つ。
【００９２】
このプロセスは必要に応じて一日中持続的に繰り返される。制御システムは水の初期温度を制御するので、希望する温度に到達する。水は凝固すると熱を放出し、融解すると熱を吸収する。すべてのこの吸収または伝達された熱は、前述した状態変化を生じる。
ファンまたはダンパー(40)の向きは、加熱または冷却モードで使用するために逆にされる。
【００９３】
実施例４：
銅製パイプで構成されるふたつの密封された回路が構築され、これは1 Mpaの設計圧力でのクラジウス・クラペイロン式の結果となり、このケースでは-40℃〜30℃の温度で機能するので、システム内の圧力は、このケースでは1パスカル〜1 Mpaの範囲となる。この回路は、9 mmの内径および0.3 mmの厚さ、4メートルの長さのメインパイプ(12)で構成される。一方の終端（以下、終端(19)）で、内径9 mm、厚さ0.3 mm、長さ50 mmのパイプ(17)が、長さ482 mmおよび直径152 mmの加圧ユニット(10)（図１７）の部分である線形増圧ポンプ（以下「増圧器」）に挿入、接続され、状態の変化の結果として、この中で交替の方向に移動するシリンダピストン(2)があり、そのボリュームを変化する各回路の流体の交替動作によって転置される。増圧器にはセンサーがあり、これによって必要に応じて満油弁を介して流体の流入を制御でき、このケースでは、作動ポンプは、方向制御弁および他の線形増圧ポンプの一般的なエレメントで加圧ユニット1の部分と共に状態流体を変化するためにピストンを圧縮する。終端から0.1メートルの時点は終端(20)と呼ばれ、当該の終端は、この例では終端(19)から4メートルにあり、パイプを介して制御システム(11)に接続され、これはふたつのサーモスタット、ひとつの圧力スイッチ、それぞれ30 Wのふたつのファン(30)で構成され、ヒーターとクーラーは、このケースでは500 Wのパワーでペルチェセルであり（以下、「補助機器」）、このヒーターとクーラーは、必要に応じて流体温度を増加または減少する機能を行い、圧縮と減圧の助けと共に温度の増加または減少はサイクルを閉じる。
【００９４】
メインパイプ(12)のもう一方の終端で、終端(19)から４メートルにある終端(21)は、この例では、最初のパイプ(13)が接続され、そこからパイプ(22)が現れると、このケースではそれはマニホールドで、パイプ(8)の最初の過半数が接続され、このケースでは毛管またはそれに類するものである。マニホールドパイプ(22)は、内径が9 mm、厚さが0.3 mm、そして長さが10 cmである。毛管(8)またはそれに類するものは、それぞれ内径が6 mm、厚さが0.3 mm、そして長さが500 mで、長さ100 cm、高さ50 cmのコイルまたはラジエータを形成し、ペルチェセルまたはそれに類するものにも接続される。パイプ(8)はこのマニホールドパイプ(22)に接続され、これは、内径9 mm、厚さ0.3 mm、長さ35 cmのパイプ(13)に接続される。この例では、合計６つの毛管がパイプ(22)に接続され、これはパイプ(22)から50 mm互いに離れて接続される。このケースでは、制御システム(11)に接続される加圧ユニット１は、両方の回路に接続される。
【００９５】
できるだけ蒸留水（以下「水」）を使用し、以降は加圧ユニット１がシステムを圧縮し、そこからすべての空気を取り除き、水だけを残し、パイププラグで自由端を閉じる。
【００９６】
その後、両方の回路から水を除去する増圧器は、両方の回路の圧力を1パスカルで減少し、水を液体からガスの状態に変化し、熱を吸収するケースでは、水は-25℃で冷却されてガスの状態に保たれ、その後、増圧ピストンは圧力を増加、状態変化を発生するために、この例では回路内、回路１で、ゆっくりと回路の水の吸引を減少し、それがガスになるまで、この回路が最小の移動となる時に吸引を開始する。これが発生すると、反対の回路（回路２）では、ピストンが最大ストロークに置かれ、これが発生すると、回路２の満油弁またはそれに類するものが開いてこの回路２に水を入れ、その後、加圧ユニットの作動シリンダピストンはチャンバを減圧し、第二の回路で水がガスになるまで増圧器で圧力を減少する。
各回路は同じように機能する。
【００９７】
加圧ユニット１は熱伝達のサーマルプロセスと組み合わせて、各回路の内圧を変化させ、それによって水の状態変化がおこる。前述のプロセスは、加圧ユニット１のコンポーネントの動作と共に、ピストンが戻ることを防止してそれを最小移動ポイントで残し、この収縮中、液体からガス状態への水の状態変化が生じ、たとえば、それよりも高い他の媒体の温度で、摂氏-21度のパイプの水温で液体水の蒸気またはガスへの変化で熱を吸収し、そして反対の回路で同時に蒸発した水の液体への変化で熱を放出し、方向弁またはそれに類するものは、それが部分的にガスの段階である場合は、水は交換することができない限りピストンを押し、加圧ユニット１の助けが生じるので膨張を続けないようにし、蒸発曲線が交差する圧力の減少およびこれは液体への状態変化のプロセスを開始する。このプロセスを開始すると、水はボリュームが減少し、これによってピストンの転置が生じる。縮小している回路によって生じる吸引は、他の回路を吸引するピストンのサポートとして機能し、この他の回路は同時に逆の状態変化プロセス、つまり液体からガスを行う。これらのプロセスは、サーマルおよび機械的な熱伝達プロセスで実施される。これらのプロセス中、ピストンおよびふたつの温度と圧力センサーの位置についての情報を受け取る制御システムは、それぞれが各回路の各第二パイプのパイプに置かれ、それらの内部温度と外部温度の情報を得る。制御システムの機能は、加圧ユニット１を介して状態変化を制御することで、これはコンポーネントおよび補助機器を制御し、たとえば、排気ゲート(40)を制御するので、冷気または熱の流れが排気ダクト(31)を通して排出またはこのケースでは特定の場所に吸入される。また、システムが停止する時にシステムが機能することを防止するため、制御システムは満油弁またはそれに類するものを起動して圧力を増加する。
【００９８】
水は液体状態における圧力では、ガスよりも密度が高く、液体からガスに状態変化が発生すると、ボリューム変化が生じ、この変化によってシステムは吸収し、状態変化がガスまたは部分的なガス状態から液体または部分的な液体状態に変化すると、システムは熱を伝達し、このケースでは約15,000 BTU/hの吸収または放出のための熱容量を持つ。
【００９９】
このプロセスは必要に応じて一日中持続的に繰り返される。制御システムは水の初期温度を制御するので、希望する温度に到達する。水は液体に変化すると熱を放出し、蒸発すると熱を吸収する。すべてのこの吸収または伝達された熱は、前述した状態変化を生じる。
ファンまたはダンパー(40)の向きは、加熱または冷却モードで使用するために逆にされる。
【０１００】
実施例５：
スチールパイプで構成されるふたつの密封された回路が構築され、これは800 Mpaの設計圧力でクラジウス・クラペイロン式の結果となり、このケースでは-20℃〜31℃の温度で機能するので、システム内の圧力は、このケースでは200〜750 Mpaで変動する。この回路は、0.5 mmの内径および1.5 mmの厚さ、4メートルの長さのメインパイプ(12)で構成される。一方の終端（以下、終端(19)）で、内径1 mm、厚さ4.26 mm、長さ50 mmのパイプ(17)が、長さ482 mmおよび直径152 mmの加圧ユニット(10)の部分である増圧器に挿入、接続され、ここでは、10 cmのパイプを介して接続され、直径15.87 mmのシリンダがあるピストン(2)であり、状態の変化の結果として、シリンダ内で両方向に交替に移動し、そのボリュームを変化する流体の交替動作によって転置される。ピストン(2)は加圧ユニット(10)の一部でもあり、この例では「加圧ユニット１」と呼ばれ、これにはセンサーがあり満油弁を介して必要に応じて流体の充填を制御でき、逃がし弁を介して圧力を制御するために、このケースでは作動シリンダピストンが加圧ユニット１から開始し、ピストンと増圧器間で接続された電気駆動型方向弁と共に流体状態を変化するためにピストンを圧縮する。終端から0.1メートルの時点は終端(20)と命名され、当該の終端は、この例では終端(19)から4メートルにあり、パイプを介して制御システム(11)に接続され、これはふたつのサーモスタット、ひとつの圧力スイッチ、ふたつのファン(30)で構成され、ヒーターとクーラーは、このケースでは500 Wのパワーでペルチェセルであり（以下、「補助機器」）、このヒーターとクーラーは、必要に応じて流体温度を増加または減少する機能を行い、圧縮と減圧の助けと共に温度の増加または減少はサイクルを閉じる。
【０１０１】
メインパイプ(12)のもう一方の終端で、この例では終端(19)から4メートルにある終端(21)は、最初のパイプ(13)が接続され、ここからパイプ(22)が現れると、このケースではそれはマニホールドで、パイプ(8)の最初の過半数が接続され、このケースでは毛管またはそれに類するものである。マニホールドパイプ(22)は、内径が1 mm、厚さが4.26 mm、そして長さが10 cmである。毛管(8)またはそれに類するものは、それぞれ内径が0.5 mm、厚さが1.5 mm、そして長さが500 mで、長さ100 cm、高さ50 cmのコイルまたはラジエータを形成し、ペルチェセルまたはそれに類するものにも接続される。パイプ(8)はこのマニホールドパイプ(22)に接続され、これは、内径1 mm、厚さ4.26 mm、長さ5 cmのパイプ(13)に接続される。この例では、合計6つの毛管がパイプ(22)に接続され、これはパイプ(22)から50 mm互いに離れて接続される。このケースでは、加圧ユニット１は、軸に接続されているふたつの作動シリンダピストンとふたつの接続棒またはそれに類するもので構成され（図１５）、両方の回路に接続され、さらにふたつの増圧器、およびふたつの電気駆動型方向弁またはそれに類するもので構成され、ふたつの満油弁とふたつの逃がし弁があるふたつのピストンに加えて、制御システム(11)にすべてが接続される。
【０１０２】
CO2が取り込まれ、次に加圧ユニット１の作動シリンダピストンがピストンを圧縮し、システムからすべての空気を取り除き、CO2だけを残し、パイププラグで自由端を閉じる。
【０１０３】
その後、作動シリンダピストンの移動で、増圧の機能のために両方の回路の圧力は20.8 Mpaで増加し、回路の圧力は200 Mpaに達し（増圧は1:10の比率）、その後、熱を吸収するケースでは、CO2は-21℃で冷却されてCO2は液体の状態を保ち、その後、作動シリンダピストン１は22 MpaでCO2を圧縮し、220 Mpaの増圧で外部圧を得て、この例の回路１では、回路はそれが凝固するまで最大で移動すると圧縮が開始する。これが発生すると、反対の回路（回路２）のピストンが最大ストロークに置かれ、これが発生すると、回路２の満油弁またはそれに類するものが開いてこの回路２にCO2を入れ、その後、この第二回路の作動シリンダピストンはピストン２を圧縮し、第二回路のCO2が凝固するまで増圧器で圧力を増加する。
各回路は同じように機能する。
【０１０４】
加圧ユニット１は熱伝達のサーマルプロセスと組み合わせて、各回路の内圧を変化させ、それによってCO2の状態変化がおこる。前述のプロセスは、加圧ユニット１の方向弁またはそれに類するものの動作と共に、ピストンが戻ることを防止してそれを最小移動ポイントで残し、この収縮中、液体から固体状態へのCO2の状態変化が生じ、たとえば、それよりも高い他の媒体の温度で、摂氏-21度のパイプのCO2の温度でCO2を融解する熱を吸収し、そして同時に液体CO2から反対の回路の固体への変化で熱を放出し、方向弁またはそれに類するものは、それが部分的に液体の段階である場合は、CO2は交換することができない限りピストンを押し、加圧ユニット１の助けが生じるので膨張を続けないようにし、融解/凝固曲線が交差する圧力の増加およびこれは凝固のプロセスを開始する。このプロセスを開始すると、CO2はピストンの転置で生じる部分的な凝固のためにボリュームが減少し、圧力が下がり、その代わりにCO2が曲線の下に戻り、CO2が固体状態で完全またはほぼ完全に圧縮されるまで持続的にこのプロセスが繰り返される。同じ加圧ユニットの作動ポンプ(32)は、ピストンの戻りを加速するためのサポートとして作用し、膨張するとピストンの逆の回路のプッシュ動作と共に、この逆の回路のピストンが同時に逆の状態変化、つまり固体から液体のプロセスを行う。これらのプロセスは、熱伝達プロセスで実施される。これらのプロセス中、ピストンおよびふたつの温度と圧力センサーの位置についての情報を受け取る制御システムは、それぞれが各回路の各第二パイプの毛管に置かれ、それらの温度と外部温度の情報を得る。制御システムの機能は、加圧ユニット１を介して状態変化を制御するためで、これはコンポーネントおよび補助機器を制御し、たとえば、排気ゲート(40)を制御するので、冷気または熱の流れが排気ダクト(31)を通して排出またはこのケースでは特定の場所に吸入される。また、システムが停止した時は最大の設計圧力を超えないように、制御システムは圧力を解放するために逃がし弁またはそれに類するものを作動する。
【０１０５】
この圧力での固体状態でのCO2は、液体のCO2よりも高い密度であるので、固体状態から液体状態への変化が生じると、CO2がその相変化にある圧力に基づいてボリューム変化が発生し、この変化によってシステムは熱を吸収し、液体または部分的な液体状態から固体または部分的な固体への状態変化が発生し、システムは熱を放出する。このケースでは、機器は20,000 BTU/hの吸収または放出のための熱容量を持つ。
【０１０６】
このプロセスは必要に応じて一日中持続的に繰り返される。制御システムはCO2の初期温度を制御するので、希望する温度に到達する。CO2は凝固すると熱を放出し、融解すると熱を吸収する。すべてのこの吸収または伝達された熱は、前述した状態変化を生じる。
ファンまたはダンパー(40)の向きは、加熱または冷却モードで使用するために逆にされる。
【０１０７】
実施例６：
スチールパイプで構成される４つの密封された回路が構築され（図２３および１２）、これは150 Mpaの設計圧力でクラジウス・クラペイロン式の結果となり、必要となる温度で凝固を達成するため、このケースの動作温度は、15℃〜38℃の温度で機能するように設定されるので、システム内の圧力は、この例では0.001〜150 Mpaの範囲となる。各回路はステンレススチールのメインパイプ(12)で構成され、回路１では内径は3.5 mm、厚さは1.7 mm、長さは2 mで、回路３および４では、2 mおよび3 mとなる。終端（以下、終端(19)）のそれぞれで、これは回路１および回路２の各パイプ(12)に挿入し、内径3.5 mm、厚さ1.7 mm、長さ100 mmのパイプ(17)が、線形増圧ポンプ（以下、「増圧器」）またはそれに類するもの（図１１）の各側に各回路を接続し、これは長さ482 mmおよび直径152 mmの加圧ユニット１（10）（図１７）と呼ばれるコンプレッサまたはポンプユニットの一部で、その中で交替の方向に移動するシリンダピストン(2)があり、状態の変化の結果としてそのボリュームを変化する各回路での流体の交替動作によって転置される。増圧器にはセンサーがあり、これによって必要に応じて満油弁(33)を介して充填している流体の流入を制御でき、このケースでは、作動ポンプ(32)を方向制御弁(29)および加圧ユニット1の一部で500 Wのパワーがある線形増圧ポンプ(1)（図１７）の他の一般的なエレメントと共に状態流体を変化するためにピストンを圧縮する。終端から0.1メートルの時点は終端(20)と呼ばれ（図１０）、当該の終端は、この例では終端(19)から1メートルにあり、制御システム(11)に接続され、さらにシステムは４つのサーモスタット、４つの圧力スイッチ、それぞれ30 Wの４つのファン(30)（以下、「補助機器」）で構成される。
【０１０８】
回路１のメインパイプ(12)の終端で、終端(19)から2メートルにある終端(21)は、この例では、内径3.5 mm、厚さ1.7 mm、および長さ100 cmの最初のパイプ(13)が接続され、そこからパイプ(22)が現れると（図１２）、このケースではそれはマニホールドで、パイプ(8)またはそれに類するものの最初の過半数が接続される。マニホールドパイプ(22)は、内径が3.5 mm、厚さが1.7 mm、そして長さが100 cmである。パイプ(8)またはそれに類するものは、内径が2.8 mmおよび厚さが1.4 mmで、このケースでは100 mの5つのパイプがあり、それは合計で長さが500 mとなり、フィンの間に3 mmの間隔があり、14 mmの外径でこのコイルに接続された円形のアルミニウムフィンで長さ100 cm、高さ100 cmのコイルを形成する。マニホールドパイプ(22)に接続されたパイプ(8)は、パイプ(13)に接続され、そして次にメインパイプ(12)に接続される。
【０１０９】
この例では終端(19)から2メートルにある回路２のメインパイプ(12)のもうひとつの終端で、内径3.5 mm、厚さ1.7 mm、および長さ100 cmの最初のパイプ(15)が接続され、そこからパイプ(22)が現れると、このケースではそれはマニホールドで、パイプ(8)またはそれに類するものの最初の過半数が接続される。マニホールドパイプ(22)は、内径が3.5 mm、厚さが1.7 mm、そして長さが100 cmである。パイプ(8)またはそれに類するものは、内径が2.8 mmおよび厚さが1.4 mmで、このケースでは100 mの5つのパイプがあり、それは合計で長さが500 mとなり、フィンの間に3 mmの間隔があり、14 mmの外径で、このコイルに接続された円形のアルミニウムフィンで長さ100 cm、高さ100 cmで交換器(34)に挿入されたコイルを形成する。このマニホールドパイプ(22)に接続するパイプ(8)は、パイプ(15)に接続される。
【０１１０】
このケースでは（図２３）、加圧ユニット1は回路１および２に接続され、すべての回路の圧力を自動的に制御するために同じユニットを使用しない場合、「加圧ユニット２」と呼ばれる加圧ユニット１と同じ寸法で250 Wのパワーがある第二の加圧ユニットがあり、これにはパイプ(22)と(8)を除いて加圧ユニット１に接続されているパイプと同じ寸法のパイプがあり、両方の加圧ユニットが制御ユニット(11)によって接続および制御される内径が3.5 mm、厚さが1.7 mmのパイプ(8)またはそれに類するものがある回路３および４に接続される。
【０１１１】
この例では、合計５つのパイプ(8)が回路１、２、３および４の各パイプ(22)に接続され、パイプ(22)に沿って互いに96 mm離れて接続される。
【０１１２】
加圧ユニット２のパイプ(8)は、このケースでは50 mの５つのパイプで、各回路（回路3および回路4)では合計が250 mの長さを持ち、熱交換器に組み込まれたコイルを形成する各回路は、長さ100 cm、高さ50 cmで、このコイルに接続された円形のアルミニウムフィンがあり、フィンの間隔は3 mmで半径は14 mmで、パイプ(8)はマニホールドパイプ(22)に接続され、これは回路３を接続し、もうひとつは回路４に接続し、内径が3.5 mm、厚さが1.7 mm、そして長さが50 cmである。これらの回路１、２、３および４はそれぞれ、カスケードシステムを示す図２３などのシステムを形成する熱交換器(34)内に置かれる。
【０１１３】
相変化素材「PCM」と呼ばれる有機物または無機物の流体は、回路１および２に採用され、このケースでは、大気圧で、28℃の温度で凝固されるように設計され（以下、「PCM 1」）、回路３および４で使用される。大気圧の18℃の温度で凝固されるケースで相変化素材（以下、「PCM 2」）と呼ばれる有機物または無機物の流体、および以降の加圧ユニット１および２は、両方のシステムを圧縮し、そこからすべての空気を取り除き、PCM 1およびPCM 2だけを残し、パイププラグで自由端を閉じる。
【０１１４】
次に、冷却するための機器を使用し、周辺温度が33℃であるケースでは、加圧ユニット１および２の助けで、回路１および３の圧力は100 Mpaに増加し、この時点で、最大設計圧力は、交換器を介する温度が最大設計温度でないので、状態の変化を生じるための最大設計圧力に到達する必要はなく、この圧力は、この回路がピストンの最大ストロークまたは液体状態で回路１および３に存在するPCMの最大ボリューム、そしてそれぞれの加圧ユニットを満たすと開始し、線形ポンプに挿入されるピストンを介すケースでは、それが凝固するまでPCMを圧縮し、圧力の増加に伴ってPCM凝固曲線が到達し、PCM温度は常に大気圧以下でそれが凝固する温度よりも高くなるので、PCM温度がその凝固温度よりも低い場合は凝固され、状態変化を生じることはできず、したがって、PCMは大気圧での凝固よりも低い温度の場合、負の圧力が働くか、回路の内圧が状態の変化を発生する大気圧よりも低い圧力で減少する。熱伝達は、このケースでは17、16、15℃より低い温度で発生する。逆の回路（回路２および４）でこれが発生すると、各押上げユニットの同じピストンは、この回路２および４のPCMボリュームを増加し（これは最初の段階でのみ発生）、満油弁または類似のこれらの回路は回路２および４にPCMを入れるために開くので、以降はそれぞれの加圧ユニットの作動シリンダピストンが回路２および４を圧縮し、第二および第四回路のPCMが凝固するまで圧力を増加する。
【０１１５】
回路２および４でPCMが凝固すると、回路１および３のPCMは融解およびその逆となる。
各回路は同じように機能する。
【０１１６】
加圧ユニット１および２は熱伝達のサーマルプロセスと組み合わせて、各回路の内圧を変化させ、それによってPCMの状態変化がおこる。前述のプロセスは、加圧ユニット１および２のコンポーネントの動作と共に、ピストが戻ることを防止して最小の移動ポイントにとどまるようにし、この収縮中に圧力を増加し、液体から固体状態へのPCMの状態変化を行い、減圧中または圧力低下中、固体から液体への状態変化で、たとえば、回路１および３のパイプのPCMの融解（固体から液体）で熱を吸収し、同時に、逆の回路２および４の液体から固体への変化で熱を放出する。例として、作動ポンプ(32)はモーター(28)と共に、それぞれの加圧ユニットが電気のケースでは、回路１および３の圧力を再び増加するためにそれぞれのピストン(27)に必要な力を作用し、PCMを液体から固体に変化し、ピストン(2)で逆の回路を押す動作と共に、それが拡張、プッシュまたはバランスをとると、より低い密度で機能するために加圧ユニットモーターを手助けし、通常は逆のシステムの基本圧力があり、PCMを融解するために大気圧に到達する必要はないので、必要となる凝固圧力と大気圧の圧力差より低い圧力差で常に機能し、熱交換器を介する温度が大気圧でのPCMの融解/凝固温度よりも低いケースでは、大気よりも低い圧力が使用され、したがって、力の向きは逆になるので、各回路はピストンを吸い込み、これが生じると、システムは自動的に流体のパーセンテージを描き、満油弁、逃がし弁(33)またはそれに類するものがあるPCMのこのケースでは、システムが平衡となるか、ピストンが線形増圧ポンプの中央にあると、両方の回路は大気よりも低い圧力となり、達成されることは、融解/凝結の温度は、熱交換器（回路）を介する空気または液体の温度よりも低い温度で排出され、このシステムは交替に圧力差を作用でき、逆の回路２および４は固体から液体への逆の状態変化プロセスを行う。これらのプロセスは、サーマルおよび機械的な熱伝達プロセスで実施される。これらのプロセス中、ピストンおよび４つの温度と圧力センサーの位置についての情報を受け取る制御システムは、それぞれが各回路の各第二パイプ(8)のパイプに置かれ、それらの内部温度と外部温度の情報を得る。制御システムの機能は、加圧ユニット１および２を介して状態変化を制御すること、コンポーネントおよび補助機器を制御することで、たとえば、排気ゲート(40)（この例では、図２３に示されるように配置）を制御するので、冷却モードのケースでは、回路１および２の熱交換器に残る熱い空気の流れは排出され、回路１および２の熱交換器に残る冷たい空気の流れは回路３および４の熱交換器に流れ、そこで以降は第二ゲートは排気ダクト(31)またはそれに類するものを介して回路３および４から出てくる冷たい空気を取り込み、このケースでは、これらの回路３および４から熱い空気を特定の場所に排出する。また、システムが停止した時は最大の設計圧力を超えないように、制御システムは各回路で圧力を解放するために逃がし弁またはそれに類するものを作動する。
【０１１７】
このケースの圧力で固体状態のPCMは、液体のPCMよりも密度が高く（部分的に固体PCMである場合もあり、たとえばゲル）、固体から液体状態への状態変化が起こると、このケースでは約3〜5%のボリューム変化が起こり、PCMが相変化にある圧力に基づいて、そしてPCMのタイプに基づいて、この変化はシステム吸収を生じ、液体または部分的な液体状態から固体または部分的な固体状態が発生すると、システムは熱を放出し、このケースでは31,000 BTU/hの吸収または放出を行うための熱容量を持ち、これは高圧力負荷で12のCOPを生み出し、低圧力負荷で45のCOPに到達でき、温度はPCMの状態変化温度に近くなり、これは、冷却のケースでは、回路１および２で吸収されるエネルギーの一部が失われ、外部へ回路１および２によって既に冷却された空気を加熱および排気する回路３または４となるので、これは回路３および４を通る。
【０１１８】
場合によっては、機器またはシステムの入力および出力間でより大きい温度差を得て、50%以上の冷却または加熱容量を得るため、しかし性能効率「COP」（伝達または吸収されるエネルギーを消費で割り算）が約30%低い場合、それぞれの加圧ユニットで回路1および2が使用され、それを４倍（４つの機器）に複製し、回路１、２、３、４、５、６、７、および８と呼び、ふたつの機器をそれぞれふたつのラインに残し、これで、空気または液体は機器１および２（回路１、２、３、４）を通ると、交替にそれらの回路の半分は熱を放出し、もう半分が熱を吸収し、伝達または吸収された熱は、冷却または加熱が必要かどうかに基づいて、ふたつの機器（回路５、６、７、８）の第二ラインのひとつの機器（このケースでは回路５および６）だけを通り、ライン２の第二機器を停止したままにし、これは通過する流れまたは蒸気が、機器１および２を通る最初の流れの半分となるからである。結果として、温度差が２倍あり（カスケードシステム）、４つの機器に加えて、カスケードシステムは逆に使用できるので加熱でき、流体の大気圧での結合/凝結の温度を想定すると、このケースでは、PCMは機器のライン１で高くなり、ライン２で低くなる。加熱または加熱モードで使用される場合、ライン２でふたつの機器が起動され、ライン１のひとつの機器が停止する。温度が流体の大気圧で状態を変化する場合、ライン１のPCMがライン２のPCMよりも少ないケースでは、加熱モードでそれを保持するために反対方向に流れる（流れはライン１から最初は流れ、次はライン２）。また、使用される多くの加圧ユニットでより効率的にするために、これらの少ない数を各回路の圧力を制御できる制御システムで使用できる。サイズは空調の必要性に基づいて変わる。
【０１１９】
このプロセスは必要に応じて一日中持続的に繰り返される。制御システムは、PCMの初期の圧力とファンの速度を制御するので、希望の温度に到達する。PCMは凝固すると熱を放出し、融解すると熱を吸収する。すべての吸収または伝達された熱は、圧力変化の結果、前述の状態変化を発生する。
【０１２０】
ファンおよび排気ゲート(40)の方向は、加熱または冷却モードで使用されるために逆にされるので、加熱のケースでは、空気は回路３および４から最初に流れ、次に加熱された空気は回路１および２から流れる。
【０１２１】
本システムは空気の冷却または加熱の両方で使用でき、水ポンプでファンを切り替えるケースでも、水または他の液体を冷却または加熱できる。
【０１２２】
回路１および２のみ、または回路３および４のみが、高温度のバリエーションが必要ない場合に使用される。ふたつの加圧ユニットは、この例で説明したように使用でき、または圧縮時でひとつのユニットは回路１および３、そして以降は回路２および４を圧縮し、このユニットは前述の２つの加圧ユニットの合計と同じパワーを持つ。
【０１２３】
カスケードシステムは、図１７、１９、２０および２１で示した図表のように、明細書に言及された内容を含むポンプの異なるタイプであるが、それらだけに限定せず、加圧ユニットおよび熱交換器で使用できる。
【０１２４】
各回路で異なる圧力および回路でひとつのコンプレッサを実行するために自動コンプレッサを使用できる。
さらに、一か所にある空気は再循環でき、この再循環される空気は回路から流すことができ、場所内の空気を減らし、制御された排気で制御できる。
【０１２５】
実施例７：
銅製パイプで構成されるふたつの密封された回路が構築され（図２４および１２）、これは100 Mpaの設計圧力でクラジウス・クラペイロン式の結果となり、必要となる温度で凝固を達成するため、このケースの動作温度は15℃〜35℃の温度で機能するように構成されるので、システム内の圧力は、この例では0.01〜100 Mpaの範囲となる。各回路は、回路１および２では、3.5 mmの内径および1.7 mmの厚さ、2メートルの長さのメインパイプ(12)で構成される。終端のそれぞれ（以下、終端(19)）で、回路１および２の各パイプ(12)が内径3.5 mm、厚さ1.7 mm、長さ50 mmのパイプ(17)に挿入され、それは方向制御弁(38)のそれぞれの側に各回路、さらにプランジャポンプまたはそれに類するものを（図１１）（以下、「増圧器」）に接続され、これはコンプレッサまたはポンプ装置の一部で加圧ユニット1(10)（図１９および２０）と呼ばれ、長さ400 mm、高さ400 mm、そして幅300 mmである。加圧ユニットにはセンサーがあり、それによって流入液を制御でき、必要に応じて、弁を介してPCMがコンパートメントに入るようにしたり、逃し弁で圧力を制御し、このケースでは、プランジャポンプ(1)は方向制御弁(38)および他の一般的なエレメントと共に500 Wのパワーで加圧ユニット１を運転し、流体の状態を変化するために圧縮する。終端から0.1メートルの時点は終端(20)と呼ばれ（図１０および１１）、当該の終端は、この例では終端(19)から１メートルにあり、制御システム(11)に接続され、さらにシステムは４つのサーモスタット、４つの圧力スイッチ、それぞれ30 Wの４つのファン(30)（以下、「補助機器」）で構成される。
【０１２６】
回路１のメインパイプ(12)の終端で、終端(19)から2メートルにある終端(21)は、この例では、内径3.5 mm、厚さ1.7 mm、および長さ100 cmの最初のパイプ(13)が接続され、そこからパイプ(22)が現れると（図１２）、このケースではそれはマニホールドで、パイプ(8)またはそれに類するものの最初の過半数が接続される。マニホールドパイプ(22)は、内径が3.5 mm、厚さが1.7 mm、そして長さが100 cmである。パイプ(8)またはそれに類するものは、内径が2.8 mmおよび厚さが1.4 mmで、このケースでは100 mの５つのパイプがあり、それは合計で長さが500 mとなり、フィンの間に3 mmの間隔があり、14 mmの外径でこのコイルに接続された円形のアルミニウムフィンで長さ100 cm、高さ100 cmのコイルを形成する。マニホールドパイプ(22)に接続されたパイプ(8)は、パイプ(13)に接続され、そして次にメインパイプ(12)に接続される。
【０１２７】
この例では終端(19)から1メートルにある回路２のメインパイプ(12)のもうひとつの終端で、内径3.5 mm、厚さ1.7 mm、および長さ100 cmの最初のパイプ(15)が接続され、そこからパイプ(22)が現れると、このケースではそれはマニホールドで、パイプ(8)またはそれに類するものの最初の過半数が接続されるマニホールドパイプ(22)は、内径が3.5 mm、厚さが1.7 mm、そして長さが100 cmである。パイプ(8)またはそれに類するものは、内径が2.8 mmおよび厚さが1.4 mmで、このケースでは100 mの5つのパイプがあり、それは合計で長さが500 mとなり、フィンの間に3 mmの間隔があり、14 mmの外径で、このコイルに接続された円形のアルミニウムフィンで長さ100 cm、高さ100 cmで交換器(34)に挿入されたコイルを形成する。このマニホールドパイプ(22)に接続するパイプ(8)は、パイプ(15)に接続される。
【０１２８】
このケース（図２２および２４）では、方向制御弁(38)を介して加圧ユニット１は回路１および２に接続され、すべては制御ユニット(11)で制御される。
この例では、合計５つのパイプ(8)が回路１および２の各パイプ(22)に接続され、パイプ(22)に沿って互いに96 mm離れて接続される。
回路１および２のそれぞれは、図２４と同様のシステムを形成する熱交換器(34)内に置かれる。
【０１２９】
相変化素材「PCM」と呼ばれる有機物または無機物の流体は回路に採用され、このケースでは、大気圧で、12℃の温度で凝固されるように設計され（以下、「PCM 1」）、加圧ユニットはシステムを圧縮し、そこからすべての空気を取り除き、PCMだけを残し、パイププラグで自由端を閉じる。
【０１３０】
以降は、冷却するための機器を使用し、周辺温度が33℃であるケースでは、加圧ユニット１の助けで、回路１の圧力は100 Mpaに増加し、この圧縮が開始し、この回路が回路１に存在するPCMの最大ボリュームを液体状態で満たすと、次のそれぞれの加圧ユニットはそれが凝固するまで弁(38)を介してPCMを圧縮し、増加する圧力がPCM凝固曲線に到達するため、PCM温度は常に大気圧で凝固する温度よりも高くなるので、PCM温度がその凝固温度よりも低い場合は凝固され、状態変化を生じることはできず、したがって、線形増圧ポンプを使用しているケースでは、PCMが大気圧での凝固温度よりも低い温度の場合は、負の圧力が働くか、回路の内圧が状態の変化を発生する大気圧よりも低い圧力で減少する。熱伝達は、このケースでは6、8、10℃より低い温度で発生する。これが逆の回路（回路２）で発生すると、加圧ユニットの弁(38)は、この回路２のPCMのボリュームを増加し（これは最初の段階でのみ起こる）、そしてそれぞれの加圧ユニットは弁(38)を介して回路２を圧縮し、第二回路のPCMが凝固するまで圧縮する。
【０１３１】
回路２のPCMが凝固すると、回路１のPCMは融解およびその逆となる。
各回路は同じように機能する。
【０１３２】
熱伝達のサーマルプロセスと組み合わせて、500 Wのパワーを持つ加圧ユニット（図２０）は、各回路の内圧を変化させ、それによってPCMの状態変化がおこる。前述のプロセスは、加圧ユニットのコンポーネントの動作に関連して、収縮、圧縮、圧力増加、液体から固体へのPCMの状態変化を行い、減圧または圧力減少の間、固体から液体への状態変化は、この例では回路１のパイプのPCMの融解（固体から液体）で熱を吸収し、そして同時に液体から反対の回路２への固体への変化で熱を放出する。例として、図２０のプランジャポンプ(1)はそれぞれの加圧ユニットの弁(38)と共に、回路１の圧力を再び増加するために必要な力を交替で作用し、液体から固体にPCMを変化し、弁(38)は回路２の圧力を下げるので、逆の回路２は同時に固体から液体に状態変化の逆プロセスを行う。これらのプロセスは、サーマルおよび機械的な熱伝達プロセスで実施される。これらのプロセス中、ふたつの温度と圧力センサーから情報を受け取る制御システムは、それぞれが各回路の各第二パイプ(8)のパイプに置かれ、それらの内部温度と外部温度の情報を得る。制御システムの機能は、電源ユニットを介して状態変化を制御し、コンポーネントと補助機器を制御するには、たとえば、排気ゲート(40)（図２４で示されるように置かれた例では）を制御するので、冷却モードのケースでは、熱い空気の流れは、回路１または２の熱交換器に残り、そのPCMが凝固されると排出され、回路１または２の熱交換器に残る冷たい空気の流れは、そのPCMが融解すると排気ダクト(31)に取り込まれる。さらに、最大設計圧力の伝達を避けるために、システムが停止すると、制御システムは各回路で圧力を解放するために弁(38)またはそれに類するものを作動する。
【０１３３】
このケースの圧力で固体状態のPCMは、液体のPCMよりも密度が高く（部分的に固体PCMである場合もあり、たとえばゲル）、固体から液体状態への状態変化が起こると、このケースでは約3〜5%のボリューム変化が起こり、PCMが相変化にある圧力に基づいて、そしてPCMのタイプに基づいて、この変化はシステム吸収を生じ、液体または部分的な液体状態から固体または部分的な固体状態が発生すると、システムは熱を放出し、このケースでは5,000 BTU/hの吸収または放出を行うためのサーマル容量を持つ。
【０１３４】
このプロセスは必要に応じて一日中持続的に繰り返される。制御システムは、PCMの初期の圧力とファンの速度を制御するので、希望の温度に到達する。PCMは凝固すると熱を放出し、融解すると熱を吸収する。すべての吸収または伝達された熱は、圧力変化の結果、前述の状態変化を発生する。
ファンまたはダンパー(40)の向きは、加熱または冷却モードで使用するために逆にされる。
【０１３５】
システムは、図１７、１９、２０および２１で示した図表のように、明細書に言及された内容を含むポンプの異なるタイプであるが、それらだけに限定せず、加圧ユニットおよび熱交換器で使用できる。
【０１３６】
実施例８：
銅製パイプで構成される２つの密封された回路が構築され（図２１および１２）、これは100 Mpaの設計圧力でクラジウス・クラペイロン式の結果となり、必要となる温度で凝固を達成するため、このケースの動作温度は18℃〜36℃の温度で機能するように構成されるので、システム内の圧力は、この例では0.001〜100 Mpaの範囲となる。各回路は、回路１および２では、3.5 mmの内径および1.7 mmの厚さ、2メートルの長さのメインパイプ(12)で構成される。終端のそれぞれ（以下、終端(19)）で、回路１および２の各パイプ(12)が内径3.5 mm、厚さ1.7 mm、長さ50 mmのパイプ(17)に挿入され、それは方向制御弁(38)のそれぞれの側に各回路、さらに増圧ポンプまたはそれに類するものを（図１１）（以下、「増圧器」）に接続され、これはコンプレッサまたはポンプ装置の一部で加圧ユニット(10)（図２１）と呼ばれ、長さ582 mm、高さ170 mmである。加圧ユニットにはセンサーがあり、それによって流入液を制御でき、必要に応じて、弁を介してPCMがコンパートメントに入るようにしたり、逃し弁で圧力を制御し、このケースでは、線形増圧ポンプ(1)は方向制御弁(38)またはこれに類するものおよび他の一般的なエレメントと共に加圧ユニット１を運転し、流体の状態を変化するために圧縮する。終端から0.1メートルの時点は終端(20)と呼ばれ（図１０および１１）、当該の終端は、この例では終端(19)から1メートルにあり、制御システム(11)に接続され、さらにシステムは４つのサーモスタット、４つの圧力スイッチ（以下、「補助機器」）で構成される。
【０１３７】
回路１のメインパイプ(12)の終端で、終端(19)から2メートルにある終端(21)は、この例では、内径3.5 mm、厚さ1.7 mm、および長さ100 cmの最初のパイプ(13)が接続され、そこからパイプ(22)が現れると（図１２）、このケースではそれはマニホールドで、パイプ(8)またはそれに類するものの最初の過半数が接続される。マニホールドパイプ(22)は、内径が3.5 mm、厚さが1.7 mm、そして長さが100 cmである。パイプ(8)またはそれに類するものは、内径が2.8 mmおよび厚さが1.4 mmで、このケースでは100 mの5つのパイプがあり、それは合計で長さが500 mとなり、フィンの間に3 mmの間隔があり、14 mmの外径でこのコイルに接続された円形のアルミニウムフィンで長さ100 cm、高さ100 cmのコイルを形成する。このマニホールドパイプ(22)に接続されたパイプ(8)は、パイプ(13)に接続され、そして次にメインパイプ(12)に接続される。
【０１３８】
この例では終端(19)から1メートルにある回路２のメインパイプ(12)のもうひとつの終端で、内径3.5 mm、厚さ1.7 mm、および長さ100 cmの最初のパイプ(15)が接続され、そこからパイプ(22)が現れると、このケースではそれはマニホールドで、パイプ(8)またはそれに類するものの最初の過半数が接続される。マニホールドパイプ(22)は、内径が3.5 mm、厚さが1.7 mm、そして長さが100 cmである。パイプ(8)またはそれに類するものは、内径が2.8 mmおよび厚さが1.4 mmで、このケースでは100 mの５つのパイプがあり、それは合計で長さが500 mとなり、フィンの間に3 mmの間隔があり、14 mmの外径で、このコイルに接続された円形のアルミニウムフィンで長さ100 cm、高さ100 cmで熱交換器(34)に挿入されたコイルを形成する。このマニホールドパイプ(22)に接続するパイプ(8)は、パイプ(15)に接続される。
【０１３９】
このケースでは、加圧ユニット1は方向制御弁(38)を介して回路１および２に接続され、すべては制御ユニット(11)で制御される。
この例では、合計５つのパイプ(8)が回路１および２の各パイプ(22)に接続され、パイプ(22)に沿って互いに96 mm離れて接続される。
回路１および２のそれぞれは、図２１と同様のシステムを形成する熱交換器(34)内に置かれる。
【０１４０】
相変化素材「PCM」と呼ばれる有機物または無機物の流体は回路に採用され、このケースでは、大気圧で27℃の温度で凝固されるように設計され（以下、「PCM 1」）、加圧ユニットはシステムを圧縮し、そこからすべての空気を取り除き、PCMだけを残し、パイププラグで自由端を閉じる。
【０１４１】
次に、水または他の液体を冷却するための機器を使用し、その温度が36℃であるケースでは、加圧ユニット１の助けで、回路１の圧力は100 Mpaに増加し、この圧縮が開始し、この回路が回路１に存在するPCMの最大ボリュームを液体状態で満たすと、次のそれぞれの加圧ユニットはそれが凝固するまで弁(38)を介してPCMを圧縮し、それが圧力を増加し、PCMの凝固曲線に到達するため、PCM温度は常に大気圧で凝固する温度よりも低くなる場合、それは凝固して状態変化が行われていないので、線形増圧ポンプまたは他を使用しているケースでは、PCMが大気圧での凝固温度よりも低い温度の場合は、負の圧力が働くか、回路の内圧が状態の変化を発生する大気圧よりも低い圧力で減少する。熱伝達は、このケースでは24、22、20℃より低い温度で発生する。これが逆の回路（回路２）で発生すると、加圧ユニットの弁(38)が開き、PCMが入るので、この回路２のPCMのボリュームは増加し（これは最初の段階でのみ起こる）、以降は、それぞれの加圧ユニットが弁(38)を介して回路２を圧縮し、第二回路のPCMが凝固するまで圧力を増加する。
回路２のPCMが凝固すると、回路１のPCMは融解およびその逆となる。
各回路は同じように機能する。
【０１４２】
ポンプのパワーを含み300Wの合計パワーを持つ加圧ユニット（図２１）は、熱伝達のサーマルプロセスと合わせて、各回路の内圧そしてPCMの状態変化を変える。前述のプロセスは、加圧ユニットのコンポーネントの動作に関連して、収縮、圧縮、圧力増加、液体から固体へのPCMの状態変化を行い、減圧または圧力減少の間、固体から液体への状態変化は、この例では回路１のパイプのPCMの融解（固体から液体）で熱を吸収し、そして同時に液体から反対の回路２への固体への変化で熱を放出する。例として、図２１の線形増圧ポンプ(1)はそれぞれの加圧ユニットの弁(38)と共に、回路１の圧力を再び増加するために必要な力を交替で作用し、液体から固体にPCMを変化し、弁(38)は回路２の圧力を下げるので、逆の回路２は同時に固体から液体に状態変化の逆プロセスを行い、弁(38)は、線形増圧ポンプまたはそれに類するもの(1)に減圧するPCMを再投入する。これらのプロセスは、サーマルおよび機械的な熱伝達プロセスで実施される。これらのプロセス中、ふたつの温度と圧力センサーから情報を受け取る制御システムは、それぞれが各回路の各第二パイプ(8)のパイプに置かれ、それらの内部温度と外部温度の情報を得る。制御システムの機能は、パワーユニットを介して状態変化を制御し、コンポーネントおよび補助機器を制御するために、たとえば、冷却された流体または水になるように加熱の方向を制御する方向制御弁またはそれに類するもの(37)を制御し、この例では、図２１に示されるように配置するので、冷却モードのケースでは、回路１または２の熱交換器に残る熱い液体は、PCMが凝固すると冷却タワータイプの熱交換器またはそれに類するものに入れられ、(42)それは部屋の温度を下げ、次にそれを再び入れ、回路１または２の熱交換器に残る冷たい液体の流れは、そのPCMが融解すると、それ以降の使用のためにパイプに取り込まれ(41)、そして必要に応じて、再び加熱されて、再投入される。さらに、最大設計圧力の伝達を避けるために、システムが停止すると、制御システムは各回路で圧力を解放するために弁(38)またはそれに類するものを作動する。
【０１４３】
このケースの圧力で固体状態のPCMは、液体のPCMよりも密度が高く（部分的に固体PCMである場合もあり、たとえばゲル）、固体から液体状態への状態変化が起こると、このケースでは約5〜8%のボリューム変化が起こり、PCMが相変化にある圧力に基づいて、そしてPCMのタイプに基づいて、この変化はシステム吸収を生じ、液体または部分的な液体状態から固体または部分的な固体状態が発生すると、システムは熱を放出し、このケースでは20,000 BTU/hの吸収または放出を行うための熱容量を持つ。ということは、20の性能効率（COP）の結果で、50のCOPで温度が状態変化温度に近くなると低い圧縮負荷に到達できる。
【０１４４】
このプロセスは必要に応じて一日中持続的に繰り返される。制御システムは、希望の温度に到達するために、必要でないがこの機器の一部である作動ポンプを介してPCMの初期圧力と冷却または加熱のための流体の速度を必要に応じて制御する。PCMは凝固すると熱を放出し、融解すると熱を吸収する。すべての吸収または伝達された熱は、圧力変化の結果、前述の状態変化を発生する。
【０１４５】
方向制御弁(37)は、水または流体の加熱または冷却モードで使用するために逆にされる。
システムは、図１７、１９、２０および２１で示した図のように、明細書に言及された内容を含むポンプの異なるタイプであるが、それらだけに限定せず、加圧ユニットおよび熱交換器で使用できる。
【０１４６】
この機器とこの方法およびシステムを使用する人は、コンデンサまたは蒸発器から流れる空気を冷却するためにオプションで使用し、場合によっては、それを通す空気の流れの温度などの現在の機器で使用され、減少または増加され、これによって一般的な空調機器の消費が減少する。
【０１４７】
さらに、現在の空調機器をサポートとして使用することもできるので、一定の温度範囲で現在の機器は機能し、他の範囲でこの方法とシステムは機能する。
【０１４８】
増圧器は、低圧力のポンプを使用できる機器でも使用できる。増圧器は圧力を上昇する機能を果たし、それゆえ高圧力で動作するコンポーネントは少なく、このために線形増圧器がないポンプを使用するケースでは、ふたつの流体を分離でき、これはポンプで使用される作動油である流体という意味で、増圧器のもう一方の終端では、流体はPCMが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【国際調査報告】
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