(57)【要約】  空調システムは、多重効用蒸発凝縮器、少なくとも１台の圧縮器、少なくとも１台の熱交換器、膨張弁、および少なくとも１台の多重効用蒸発凝縮器を備える。多重効用蒸発凝縮器は、水と冷媒との間で熱交換を行うためのきわめて効率的な熱交換パイプを利用する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定量の冷却水で所定量の冷媒を冷却するための多重効用蒸発凝縮器であって、所定流量で前記冷却水をポンプで汲み出すために適合されたポンプ装置と、空気入口および空気出口を有する塔筐体であって、気流が前記空気入口と前記空気出口との間で引き出される塔筐体と、前記ポンプ装置から揚げられた前記冷却水を収集するための、前記塔筐体に取り付けられた第１の集水容器と、複数の熱交換パイプおよび前記熱交換パイプの下に設けられた第１の充填材ユニットを備える第１の冷却ユニットであって、前記第１の集水容器に収集された前記冷却水が前記熱交換パイプおよび前記充填材ユニットの外面を通って流れるように構成される第１の冷却ユニットと、前記第１の冷却ユニットから流れる前記冷却水を収集するための、前記第１の冷却ユニットの下に配置された第２の集水容器であって、前記第２の集水容器に収集された前記冷却水が前記第１の集水容器で再利用されるように構成される第２の集水容器とを備え、前記冷媒が前記冷媒の温度を引き下げるための前記冷却水とのきわめて効率的な熱交換プロセスを行うように構成されるように、前記冷媒が前記第１の冷却ユニットの前記熱交換パイプを通って流れ、前記所定量の空気が、前記冷却水の温度を引き下げるための、前記第１の充填材を通って流れる前記冷却水との熱交換を行うために前記空気入口を通って前記塔筐体の中に引き込まれ、前記冷却水から前記熱を吸収した前記空気が前記空気出口を通って前記塔筐体の中から放出される、多重効用蒸発凝縮器。
【請求項２】
前記多重効用蒸発凝縮器が、前記冷却水が前記冷媒による加熱および前記気流による冷却を通って別の加熱および冷却のサイクルを受けることができるようにするための、前記第２の集水容器の下に設けられた第２の冷却ユニットをさらに備える、請求項１に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項３】
前記第２の冷却ユニットが、複数の熱交換パイプ、および所定量の第２の充填材ユニットを備え、前記第２の集水容器に収集された前記冷却水が、前記第２の冷却ユニットの前記熱交換パイプおよび前記第２の充填材ユニットの外面を通って流れるように構成される、請求項２に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項４】
前記第２に冷却ユニットから流れる前記冷却水を収集するための、前記第２の冷却ユニットの下に配置された第３の集水容器をさらに備え、前記第３の集水容器に収集された前記冷媒が前記ポンプ装置によって前記第１の集水容器に戻されるように構成され、前記冷媒が、前記冷媒の温度を引き下げるための、前記多重効用蒸発凝縮器を通って流れる前記冷却水との熱交換を行うように構成される方法および流れ成行きで前記熱交換パイプを通って流れるように誘導され、前記所定量の空気が、前記冷却水の温度を引き下げるための、前記第１の冷却ユニットおよび前記第２の冷却ユニットを通って流れる前記冷却水との熱交換を行うために、前記空気入口を通って前記塔筐体の中に吸い込まれ、前記冷却水から前記熱を吸収した前記空気は、前記空気出口を通って前記多重効用蒸発凝縮器の中から排出される、請求項３に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項５】
前記第１の集水容器が第１の底部タンクパネル、第２の側部タンクパネル、前記底部タンクパネルに形成された複数の第１の貫通通路穴を有し、前記冷却水が前記第１通路穴を通って前記第１の冷却ユニットに到達するように構成される、請求項３に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項６】
前記第１の冷却ユニットが、第１の支持トレイを第１のトレイ部および第２のトレイ部に分割するための、前記第１の支持トレイの底面から上方に延在する第１のトレイ仕切り部材を有する前記第１の支持トレイをさらに備え、前記対応する熱交換パイプの内の２本が前記第１のトレイ部で離間して支持され、前記対応する熱交換パイプの内の別の２本が前記第２のトレイ部で離間して支持される、請求項５に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項７】
前記第１の集水容器が、前記底部タンクパネルから離間してかつ下方に延在する複数の第１の間仕切りをさらに有して、それぞれ２つの対応する隣接する第１の間仕切りの間で複数の第１の捕集空洞を画定し、前記対応する熱交換パイプのそれぞれが、前記冷却水が前記対応する第１の通路穴を通って前記第１の捕集空洞の中に落ちるときに、前記冷却水が誘導されて、前記熱交換パイプと前記冷却水との間の効率的かつ効果的な熱交換を保証するために前記対応する熱交換パイプを実質的に組み込むように、それぞれ前記第１の捕集空間のそれぞれの中で支持される、請求項６に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項８】
前記第１の支持トレイが、前記第１の支持トレイ上に形成された複数の第１の貫通通過穴をさらに有し、前記第１の支持トレイで収集された前記冷却水が前記第１の充填材ユニット内に流入することができる、請求項７に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項９】
前記第１の充填材ユニットが、前記塔筐体で離間して支持された第１の充填材パックおよび第２の充填材パックを備え、前記第１のトレイ部から入る前記冷却水が、前記第１の充填材パックの中に落下するように構成され、一方で前記第２のトレイ部から入る前記冷却水が、前記第２の充填材パックの中に落下するように構成される、請求項８に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項１０】
前記第２の集水容器が第２の底部タンクパネル、第２の側部タンクパネル、前記底部タンクパネルに形成された複数の第２の貫通通路穴を有し、前記第１の充填材ユニットから滴下する前記冷却水が前記第２の集水容器で収集されるように構成され、前記第２の通路穴を通って前記第２の冷却ユニットに到達する、請求項９に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項１１】
前記第２の集水容器は、前記第２の底部タンクパネルから上方に延在する分離部材をさらに備えて、前記第２の集水容器を第１の収集チャンバおよび第２の収集チャンバに分離し、前記第１の充填材パックから入る前記冷媒が前記第１の収集チャンバで収集され、一方前記第２の充填材パックから入る前記冷却水が前記第２の収集チャンバで収集される、請求項１０に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項１２】
前記第２の冷却ユニットは、第２の支持トレイを第３のトレイ部および第４のトレイ部に分割するための、前記第２の支持トレイの底面から上方に延在する第２のトレイ仕切り部材を有する前記第２の指示トレイをさらに備え、前記対応する熱交換パイプの内の２本は前記第３のトレイ部で離間して支持され、前記対応する熱交換パイプの内の別の２本は前記第４のトレイ部で離間して支持される、請求項１１に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項１３】
前記第２の集水容器が、前記底部タンクパネルから離間してかつ下方に延在する複数の第２の間仕切りをさらに有して、それぞれの２つの対応する第２の間仕切りの間に対応する数の第２の捕集空洞を画定し、前記対応する熱交換パイプの内の４本が、前記冷却水が前記対応する第２の通路穴を通って前記第２の捕集空洞の中に落ちるとき、前記冷却水が前記対応する熱交換パイプを実質的に組み込むように、それぞれ前記第２の捕集空洞のそれぞれの中で支持される、請求項１２に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項１４】
前記第２の支持トレイが、前記第２の支持トレイ上に形成された複数の第２の貫通通過穴をさらに有し、前記第２の支持トレイで収集された前記冷却水が、前記第２の充填材ユニット内に流入することができる、請求項１３に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項１５】
前記第２の充填材ユニットが、前記塔筐体で離間して支持された第３の充填材パックおよび第４の充填材パックを備え、前記第１の下部トレイ部から入る前記冷却水が前記第３の充填材パックの中に落下するように構成され、一方前記第２の下部トレイ部から入る前記冷却水が前記第４の充填材パックの中に落下するように構成される、請求項１４に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項１６】
第２のポンプ装置、および前記第１の集水容器と前記第３の集水容器に設けられた複数の容器仕切り板をさらに備え、前記第１の集水容器に設けられた前記容器仕切り板が、前記第１の集水容器を第１の集水コンパートメントおよび第２の集水コンパートメントに分割し、前記第１の集水容器に設けられた前記容器仕切り板が、前記第３の集水容器を第３の集水コンパートメントおよび第４の集水コンパートメントに分割し、前記第３の充填材パックおよび前記第４の充填材パックから入る前記冷却水が、前記第３の集水コンパートメントおよび前記第４の集水コンパートメントで別々に収集され、それぞれ前記ポンプ装置によってそれぞれ前記第１の集水容器の前記第１の集水コンパートメントおよび前記第２の集水コンパートメントに別々にポンプで汲み出される、請求項１５に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項１７】
前記第２の冷却ユニットが、第２の支持トレイを第３のトレイ部および第４のトレイ部に分割するための、前記第２の支持トレイの底面から上方に延在する第２のトレイ仕切り部材を有する前記第２の支持トレイをさらに備え、前記熱交換パイプの内の２本が前記第３のトレイ部で離間して支持され、前記熱交換パイプの内の２本が前記第４のトレイ部で離間して支持される、請求項１０に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項１８】
前記第２の充填材ユニットが前記塔筐体で離間して支持された第３の充填材パックおよび第４の充填材パックを備え、前記第１の下部トレイ部から入る前記冷却水が、前記第３の充填材パックの中に落下するように構成され、一方、前記第２の下部トレイ部から入る前記冷却水が、前記第４の充填材パックの中に落下するように構成される、請求項１７に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項１９】
前記第１の冷却ユニットが、前記対応する熱交換パイプに沿って、薄い水膜で前記対応する熱交換パイプを通って流れるように前記冷却水を誘導するための、それぞれ前記対応する熱交換パイプのそれぞれに設けられた複数の第１の水膜分配器をさらに備え、前記薄い水膜状態にある前記冷却水が、前記対応する熱交換パイプを通って流れる前記冷媒と熱交換を行うように構成される、請求項１８に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項２０】
前記第２の冷却ユニットが、前記対応する熱交換パイプに沿って、薄い水膜で前記対応する熱交換パイプを通って流れるように前記冷却水を誘導するための、それぞれ前記対応する熱交換パイプのそれぞれに設けられた複数の第２の水膜分配器をさらに備え、前記薄い水膜状態にある前記冷却水が、前記対応する熱交換パイプを通って流れる前記冷媒と熱交換を行うように構成される、請求項１８に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項２１】
前記第２の冷却ユニットの下に設けられる第３の冷却ユニット、および前記第３の冷却ユニットから入る前記冷却水を収集するための、前記第３の冷却ユニットの下に設けられた第４の集水容器をさらに備える、請求項２０に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項２２】
前記第３の冷却ユニットが、第３の支持トレイを第５のトレイ部および第６のトレイ部に分割するための、前記第３の支持トレイの底面から上方に延在するトレイ仕切り部材を有する前記第３の支持トレイを備え、前記熱交換パイプの内の２本が前記第５のトレイ部で離間して支持され、前記熱交換パイプの内の２本が前記第６のトレイ部で離間して支持される、請求項２１に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項２３】
前記第３の冷却ユニットが、前記塔筐体で離間して支持された第５の充填材パックおよび第６の充填材パックを備える第３の充填材ユニットをさらに備え、前記第５のトレイ部から入る前記冷却水が、前記第５の充填材パックの中に落下するように構成され、前記第６のトレイ部から入る前記冷却水が前記第６の充填材パックの中に落下するように構成される、請求項２２に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項２４】
第３の冷却ユニットが、前記対応する熱交換パイプに沿って薄い水膜で前記対応する熱交換パイプを通って流れる前記冷却水を誘導するための、それぞれ前記対応する熱交換パイプのそれぞれに設けられた複数の第３の水膜分配器をさらに備える、請求項２３に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項２５】
前記第３の集水容器が、第３の底部タンクパネル、第２の側部タンクパネル、前記第３の底部タンクパネルに形成された複数の第３の貫通通路穴を有し、前記第２の充填材ユニットから落下する前記冷却水が前記第３の集水容器で収集されるように構成され、前記第３の通路穴を通って前記第３の冷却ユニットに到達し、前記第３の冷却ユニットを通過する前記冷却水が前記第４の集水容器に収集されるように構成され、前記冷媒との熱交換の別のサイクルのために前記第１の集水容器に戻される、請求項２４に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項２６】
前記第１の冷却ユニットが前記熱交換パイプの内の３本を備え、一方前記第２の冷却ユニットが前記熱交換パイプの内の別の３本を備え、前記第１の冷却ユニットの前記熱交換パイプが、前記冷却水が、前記対応する熱交換パイプを通って流れる前記冷媒と熱交換を行うために前記第１の集水容器の中に最初に送り込まれるように前記ポンプ装置と連通する前記第１の集水容器の中に浸漬される、請求項４に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項２７】
前記第２の冷却ユニットの前記熱交換パイプが、前記第１の冷却ユニットから入る前記冷却水が、前記対応する熱交換パイプを通って流れる前記冷媒と熱交換を行うように構成されるように前記第２の集水容器の中に浸漬される、請求項２６に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項２８】
前記第１の冷却ユニットが第１の支持トレイをさらに備え、前記第１の集水容器が前記冷却水を受け取るための第１のタンク空洞を画定する第１のタンク本体、および前記第１のタンク本体で離間して形成されて、それぞれ第１の水管の中に複数の第１の水路を画定する複数の前記第１の水管を備え、前記第１の水管が、前記冷却水が前記第１の集水容器から前記第１の支持トレイへ前記第１の水路を通って流れることができるように、前記第１の充填材ユニットと前記第１のタンク空洞を連通する、請求項２７に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項２９】
前記冷却水が、前記第１の支持トレイの上に形成された複数の第１通過穴をさらに有する前記第１の支持トレイで収集され、前記第１の支持トレイで収集された前記冷却水が、前記第１の通過穴を通って前記第１の充填材ユニット内に流入することができる、請求項２８に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項３０】
前記第１の水管のそれぞれが、前記第１の水管の上部開口部が前記対応する熱交換パイプよりも高くなるように、前記第１の集水容器に取り付けられる、請求項２９に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項３１】
前記第２の冷却ユニットが第２の支持トレイをさらに備え、前記第２の集水容器が、前記第１の冷却ユニットから出てくる前記冷却水を受け取るための第２のタンク空洞を画定する第２のタンク本体、および前記第２のタンク本体で離間して形成されて、それぞれ第２の水管の中に複数の第２の水路を画定する複数の前記第２の水管を備え、前記第２の水管が、前記冷却水が前記第２の集水容器から前記第２の支持トレイへ前記第２の水路を通って流れることができるように前記第２の充填材ユニットと前記第２のタンク空洞を連通する、請求項３０に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項３２】
前記冷却水が、前記第２の支持トレイ上に形成された複数の第２の貫通通過穴をさらにゆする前記第２の支持トレイで収集され、前記第２の支持トレイで収集された前記冷却水が、前記第２の通過穴を通って前記第２の充填材ユニット内に流入することができる、請求項３１に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項３３】
前記第２の水管のそれぞれが、前記第２の水管の上部開口部が前記対応する熱交換パイプより高くなるように、前記第２の集水容器に取り付けられる、請求項３２に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項３４】
前記第２の集水容器が、前記第１の冷却ユニットから入る前記冷却水が誘導されて、前記対応する熱交換パイプと熱交換を行うために、水誘導装置を通って前記第２の集水容器内に流入するように、前記第２のタンク空洞で斜めに延在する前記水誘導装置をさらに備える、請求項３３に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項３５】
前記第２の冷却ユニットの下に設けられる第３の冷却ユニット、および前記第３の冷却ユニットから入る前記冷却水を収集するための、前記第３の冷却ユニットの下に設けられた第４の集水容器をさらに備え、前記第１の冷却ユニット、前記第２の冷却ユニットおよび前記第３の冷却ユニットのそれぞれが前記熱交換パイプの内の５本を備える、請求項４に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項３６】
前記第１の冷却ユニットが、前記冷媒の進入のための第１の冷媒入口パイプ、および第１の冷媒出口パイプをさらに備え、前記対応する熱交換パイプが、前記第１の冷媒入口パイプと前記第１の冷媒出口パイプとの間に延在する、請求項４に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項３７】
前記第２の冷却ユニットが、前記第１の冷媒出口パイプに接続された第２の冷媒入口パイプ、および第２の冷媒出口パイプをさらに備え、前記対応する熱交換パイプが、前記第２の冷媒入口パイプと前記第２の冷媒出口パイプとの間に延在する、請求項３６に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項３８】
前記第３の冷却ユニットが、前記第２の冷媒出口パイプに接続された第３の冷媒入口パイプ、および第３の冷媒出口パイプをさらに備え、前記対応する熱交換パイプが、前記第３の冷媒入口パイプと前記第３の冷媒出口パイプとの間に延在する、請求項３７に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項３９】
前記第１の冷媒入口パイプに進入する前記冷媒が前記第１の冷却ユニットの前記５本の対応する熱交換パイプ内に流入するように分岐され、前記対応する熱交換パイプが前記第１の集水容器の中に浸漬される、請求項３６に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項４０】
前記第２の冷却ユニットの前記熱交換パイプが、前記第１の冷却ユニットから入る前記冷却水が前記第２の冷却ユニットの前記対応する熱交換パイプを通って流れる前記冷媒と熱交換を行うように構成されるように、前記第２の集水容器の中に浸漬される、請求項３８および３９のいずれか１項に記載の、多重効用蒸発凝縮器。
【請求項４１】
前記第１の冷却ユニットが第１の支持トレイをさらに備え、前記第１の集水容器が、前記冷却水を受け取るための第１のタンク空洞を画定する第１のタンク本体、および前記第１のタンク本体で離間して形成されて、それぞれ第１の水管の中に複数の第１の水路を画定する複数の前記第１の水管を備え、前記第１の水管が、前記第１の支持トレイを通って前記第１の充填材ユニットと前記第１のタンク空洞を連通し、前記冷却水が前記第１の集水容器から前記第１の支持トレイへ前記第１の水路を通って流れることができる、請求項４０に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項４２】
前記冷却水が、前記第１の支持トレイ上に形成された複数の第１の貫通通過穴を有する前記第１の支持トレイで収集され、前記第１の支持トレイで収集された前記冷却水が前記第１の通過穴を通って前記第１の充填材ユニット内に流入することができる、請求項４１に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項４３】
前記第１の水管のそれぞれが、前記第１の水管の上部開口部が前記対応する熱交換パイプよりも高くなるように、前記第１の集水容器に取り付けられる、請求項４２に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項４４】
前記第２の冷却ユニットが第２の支持トレイをさらに備え、前記第２の集水容器が、前記第１の冷却ユニットから入る前記冷却水を受け取るための第２のタンク空洞を画定する第２のタンク本体、および前記第２のタンク本体で離間して形成されて、それぞれ第２の水管の中に複数の第２の水路を画定する複数の前記の第２の水管を備え、前記第２の水管が、前記冷却水が、前記第２の集水容器から前記第２の支持トレイへ前記第２の水路を通って流れることができるように、前記第２の充填材ユニットと前記第２のタンク空洞を連通する、請求項４３に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項４５】
前記冷却水が、前記第２の支持トレイ上に形成された複数の第２no貫通通過穴をさらに有する前記第２の支持トレイで収集され、前記第２の支持トレイで収集された前記冷却水が、前記第２の通過穴を通って前記第２の充填材ユニット内に流入することができる、請求項４４に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項４６】
前記第２の水管のそれぞれが、前記第２の水管の上部開口部が前記対応する熱交換パイプよりも高くなるように前記第２の集水容器に取り付けられる、請求項４５に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項４７】
前記第２の集水容器が、前記第１の冷却ユニットからの前記冷却水が誘導されて、前記熱交換パイプとの熱交換を行うための前記第２の集水容器の下部部分の中に第１の水誘導装置を通って流入するように、前記第２のタンク空洞で斜めに延在する前記第１の水誘導装置をさらに備え、前記第１の水誘導装置が第２の水管の上方に取り付けられる、請求項４６に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項４８】
前記第１の水誘導装置が、前記第１の充填材ユニットから入る前記冷却水を第１の傾斜部分で斜めに摺動するように誘導するための、前記第２の集水容器の前記上側端部分から前記第２の集水容器の反対側部分に斜めに延在する前記第１の傾斜部分、および前記第１の傾斜部分で摺動する前記冷却水が誘導されて、前記第２のタンク空洞の下部部分内に流入し、前記対応する熱交換パイプと熱交換を行うように、前記第１の傾斜部分から前記第２のタンク空洞に下方にかつ実質的に鉛直に延在する第１の誘導部分を有する、請求項４７に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項４９】
前記第３の冷却ユニットが第３の支持トレイをさらに備え、前記第３の集水容器が、前記第２の冷却ユニットから入る前記冷却水を受け取るための第３のタンク空洞を画定する第３のタンク本体、および前記第３のタンク本体で離間して形成されて、それぞれ前記第３の水管の中に複数の第３の水路を画定する複数の前記第３の水管を備え、前記第３の水管が、前記冷却水が前記第３の集水容器から前記第３の支持トレイへ前記第３の水路を通って流入することができるように、前記第３の充填材ユニットと前記第３のタンク空洞を連通する、請求項４８に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項５０】
前記冷却水が、前記第３の支持トレイ上に形成された複数の第３の貫通通過穴をさらに有する前記第３の支持トレイで収集され、前記第３の支持トレイで収集された前記冷却水が前記第２の通過穴を通って前記第３の充填材ユニット内に流入することができる、請求項４９に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項５１】
前記第３の水管のそれぞれが、前記第３の水管の上部開口部が前記対応する熱交換パイプよりも高くなるように前記第３の集水容器に取り付けられる、請求項５０に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項５２】
前記第３の集水容器が、前記第２の冷却ユニットから入る前記冷却水が誘導されて、前記対応する熱交換パイプとの熱交換を行うための前記第３の集水容器の下部部分の中に第２の水誘導装置を通って流入するように、前記第３のタンク空洞で斜めに延在する前記第２の水誘導装置をさらに備え、前記第２の水誘導装置が前記第３の水管の上方に取り付けられる、請求項５１に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項５３】
前記第２の水誘導装置が、前記第２の充填材ユニットから入る前記冷却水を第２の傾斜部分で斜めに摺動するように誘導するための、前記第３の集水容器の上側端部分から前記第３の集水容器の反対側部分に斜めに延在する前記第２の傾斜部分、および前記第２の傾斜部分で摺動する前記冷却水が誘導されて、前記第３のタンク空洞の下部部分内に流入し、前記対応する熱交換パイプと熱交換を行うように、前記第２の傾斜部分から前記第３のタンク空洞に下方にかつ実質的に鉛直に延在する第２の誘導部分を有する、請求項５２に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項５４】
前記冷却水の前記温度をさらに削減するための、前記第１の冷却ユニットの下に設けられた第２の冷却ユニットをさらに備え、前記第２の集水容器が前記第２の冷却ユニットから入る前記冷却水を収集するための前記第２の冷却ユニットの下に配置され、前記第２の冷却ユニットが複数の熱交換パイプおよび所定量の第２の充填材ユニットを備え、前記第２の集水容器に収集された前記冷却水が前記第２の冷却ユニットおよび前記第２の充填材ユニットの前記熱交換パイプの外面を通って流れるように構成される、請求項１に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項５５】
前記第１の集水容器が、第１の底部タンクパネル、第１の側部タンクパネル、前記底部タンクパネルに形成された複数の第１の貫通通路穴を有し、前記冷却水が、前記第１の集水容器の中に送り込まれ、前記第１の通路穴を通って前記第１の冷却ユニットに到達するように構成される、請求項５４に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項５６】
前記第１の冷却ユニットが、前記冷媒の進入のための第１の冷媒入口パイプ、および第１の冷媒出口パイプをさらに備え、前記対応する熱交換パイプが、前記第１の冷媒入口パイプと前記第１の冷媒出口パイプとの間に延在する、請求項５５に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項５７】
前記第２の冷却ユニットが、前記冷媒の進入のための第２の冷媒入口パイプ、および第２の冷媒出口パイプをさらに備え、前記対応する熱交換パイプが、前記第２の冷媒入口パイプと前記第２の冷媒出口パイプとの間に延在する、請求項５６に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項５８】
前記第１の冷媒入口パイプおよび前記第１の冷媒出口パイプのそれぞれが、前記冷媒の流れを誘導するための、前記第１の冷媒入口パイプおよび前記第１の冷媒出口パイプの中に取り付けられた遮断部材を備える、請求項５７に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項５９】
前記第２の冷媒入口パイプおよび前記第２の冷媒出口パイプのそれぞれが、前記冷媒の流れを誘導するための、前記第２の冷媒入口パイプおよび前記第２の冷媒出口パイプの中に取り付けられた遮断部材を備える、請求項５８に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項６０】
前記第１の冷却ユニットの下に設けられた第２の冷却ユニットおよび前記冷却水の前記温度をさらに削減するための、前記第２の冷却ユニットの下に設けられた第３の冷却ユニットをさらに備え、前記第２の集水容器が、前記第３の冷却ユニットから入る前記冷却水を収集するために前記第３の冷却ユニットの下に配置され、前記第２の冷却ユニットが複数の熱交換パイプおよび所定量の前記第２の充填材ユニットを備え、前記第１の冷却ユニットからの前記冷却水が、前記第２の冷却ユニットおよび前記第２の充填材ユニットの前記熱交換パイプの外面を通って流れるように構成され、前記第３の冷却ユニットが複数の熱交換パイプおよび所定量の第３の充填材ユニットを備え、前記第２の冷却ユニットからの前記冷却水が、前記第３の冷却ユニットおよび前記第３の充填材ユニットの前記熱交換パイプの外面を通って流れるように構成される、請求項１に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項６１】
２台のポンプ装置、および前記第１の集水容器および前記第２の集水容器に設けられた複数の容器仕切り板をさらに備え、前記容器仕切り板が前記第１の集水容器上に離間して設けられ、前記第１の集水容器を第１〜第３の集水コンパートメントに分割し、前記容器仕切り板が前記第２の集水容器上に離間して設けられ、前記第２の集水容器を第４〜第６の集水コンパートメントに分割する、請求項６０に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項６２】
前記第１の充填材ユニットが第１〜第３の充填材パックを備え、第４〜第６の充填材パックを備える前記第２の充填材ユニット、前記第３の充填材ユニットが第７〜第９の充填材パックを備える、請求項６１に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項６３】
前記第１の集水コンパートメントに収集された前記冷却水は、前記第１の冷却ユニット、前記第２の冷却ユニット、前記第３の冷却ユニットを通って流れるように構成され、前記第２の集水容器の前記第４の集水コンパートメントに収集され、前記第２の集水コンパートメントに収集された前記冷却水は、前記第１の冷却ユニット、前記第２の冷却ユニット、前記第３の冷却ユニットを通って流れるように構成され、前記第２の集水容器の前記第５の集水コンパートメントに収集され、前記第３の集水コンパートメントに収集された前記冷却水は、前記第１の冷却ユニット、前記第２の冷却ユニット、前記第３の冷却ユニットを通って流れるように構成され、前記第２の集水容器の前記第６の集水コンパートメントに収集され、前記ポンプ装置のそれぞれが、前記第１の集水容器および前記第２の集水容器の２つの対応する集水コンパートメント間を循環する前記冷却水をポンプで汲み出すように構成される、請求項６２に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項６４】
前記第１の集水コンパートメントで収集された前記冷却水は、順次、前記第１の冷却ユニットの前記対応する熱交換パイプの内の３本、前記第１の充填材パック、前記第２の冷却ユニットの前記対応する熱交換パイプの内の３本、前記第４の充填材パック、前記第３の冷却ユニットの前記対応する熱交換パイプの内の３本、前記第７の充填材パック、および前記第４の集水コンパートメントを通って流れるように構成される、請求項６３に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項６５】
前記第１の集水コンパートメントで収集された前記冷却水は、順次、前記第１の冷却ユニットの前記対応する熱交換パイプの内の３本、前記第２の充填材パック、前記第２の冷却ユニットの前記対応する熱交換パイプの内の３本、前記第５の充填材パック、前記第３の冷却ユニットの前記対応する熱交換パイプの内の３本、前記１８の充填材パック、および前記第５の集水コンパートメントを通って流れるように構成される、請求項６４に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項６６】
前記第１の集水コンパートメントで収集された前記冷却水は、順次、前記第１の冷却ユニットの前記対応する熱交換パイプの内の３本、前記第３の充填材パック、前記第２の冷却ユニットの前記対応する熱交換パイプの内の３本、前記第６の充填材パック、前記第３の冷却ユニットの前記対応する熱交換パイプの内の３本、前記第９の充填材パック、および前記第６の集水コンパートメントを通って流れるように構成される、請求項６５に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項６７】
前記第１の冷却ユニットが、前記冷媒の進入のための第１の冷媒入口パイプ、および第１の冷媒出口パイプをさらに備え、前記対応する熱交換パイプが前記第１の冷媒入口パイプと前記第１の冷媒出口パイプとの間に延在する、請求項６６に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項６８】
前記第２の冷却ユニットが、前記冷媒の進入のための第２の冷媒入口パイプ、および第２の冷媒出口パイプをさらに備え、前記対応する熱交換パイプが前記第２の冷媒入口パイプと前記第２の冷媒出口パイプとの間に延在する、請求項６７に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項６９】
前記第３の冷却ユニットが、前記冷媒の進入のための第３の冷媒入口パイプ、および第３の冷媒出口パイプをさらに備え、前記対応する熱交換パイプが前記第３の冷媒入口パイプと前記第３の冷媒出口パイプとの間に延在する、請求項６８に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項７０】
前記第１の冷媒入口パイプおよび前記第１の冷媒出口パイプのそれぞれが、所定の方法で前記熱交換パイプを通る前記冷媒の流れを誘導するための、前記第１の冷媒入口パイプおよび前記第１の冷媒出口パイプの中に取り付けられた遮断部材を備える、請求項６９に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項７１】
前記第２の冷媒入口パイプおよび前記第２の冷媒出口パイプのそれぞれが、所定の方法で前記熱交換パイプを通る前記冷媒の流れを誘導するための、前記第２の冷媒入口パイプおよび前記第２の冷媒出口パイプの中に取り付けられた遮断部材を備える、請求項７０に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項７２】
前記第３の冷媒入口パイプおよび前記第３の冷媒出口パイプのそれぞれが、所定の方法で前記熱交換パイプを通る前記冷媒の流れを誘導するための、前記第３の冷媒入口パイプおよび前記第３の冷媒出口パイプの中に取り付けられた遮断部材を備える、請求項７１に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項７３】
前記第１の充填材ユニットが、第１の充填材パックおよび第２の充填材パックを備える、請求項５に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項７４】
前記第２の集水容器が、第２の底部タンクパネル、第２の側部タンクパネル、前記第２の底部タンクパネルに形成された複数の第２の貫通通路穴を有し、前記第１の充填材ユニットから滴下する前記冷却水が、前記第２の集水容器で収集されるように構成され、前記第２の通路穴を通って前記第２の冷却ユニットに到達する、請求項７３に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項７５】
それぞれ前記第１の集水容器、前記第２の集水容器、および前記第３の集水容器に設けられた複数の容器仕切り板をさらに備え、前記第１の集水容器に設けられた前記容器仕切り板が、前記第１の集水容器を第１の集水コンパートメントおよび第２の集水コンパートメントに分割し、前記第２の集水容器に設けられた前記容器仕切り板が、前記第２の集水容器を第３の集水コンパートメントおよび第４の集水コンパートメントに分割し、前記第３の集水容器に設けられた前記容器仕切り板が、前記第３の集水容器を第５の集水コンパートメントおよび第６の集水コンパートメントに分割し、前記第１の集水コンパートメントに収集された前記冷媒が前記第１の冷却ユニット、前記第２の冷却ユニットの前記第３の集水コンパートメントを通って流れるように構成され、前記第３の集水容器の前記第５の集水コンパートメントで収集され、前記第２の集水コンパートメントに収集された前記冷媒が前記第１の冷却ユニット、前記第２の冷却ユニットの前記第４の集水コンパートメントを通って流れるように構成され、前記第３の集水容器の前記第６の集水コンパートメント１１１収集される、請求項７４に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項７６】
前記第２の充填材装置は、第３の充填材パックおよび第４の充填材パックを備える、請求項７５に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項７７】
前記熱交換パイプのそれぞれが、パイプ本体、前記対応する熱交換パイプの熱交換表面積を強化するため、および内側熱交換フィンの前記螺旋状の経路に沿って前記対応する熱交換パイプの前記内面で流体の流れを誘導するための、螺旋状に前記パイプ本体の内面に沿って離間しかつ突出して延在する複数の前記内側熱交換フィン、および前記対応する熱交換パイプの熱交換表面積を強化するため、および外側熱交換フィンに沿って前記対応する熱交換パイプの前記外面上で流体の流れを誘導するための、前記パイプ本体の外面に沿って離間しかつ突出して延在する複数の前記外側熱交換フィンを備える、請求項１６、２５、３４、５３、５９、７２および７６のいずれか１項に記載の多重効用蒸発凝縮器。
【請求項７８】
パイプ本体、前記対応する熱交換パイプの熱交換表面積を強化するため、および内側熱交換フィンの前記螺旋状の経路に沿って前記対応する熱交換パイプの前記内面で流体の流れを誘導するために螺旋状に前記パイプ本体の内面に沿って離間しかつ突出して延在する複数の前記内側熱交換フィン、および前記対応する熱交換パイプの熱交換表面積を強化するため、および外側熱交換フィンに沿って前記対応する熱交換パイプの前記外面で流体の流れを誘導するための、前記パイプ本体の外面に沿って離間しかつ突出して延在する複数の前記外側熱交換フィンを備える、高効率熱交換パイプ。
【請求項７９】
前記内側熱交換フィンおよび前記外側熱交換フィンのそれぞれがＩ形状の断面を有する、請求項７８に記載の熱交換パイプ。
【請求項８０】
前記内側熱交換フィンおよび前記外側熱交換フィンのそれぞれがＬ形状の断面を有する、請求項７８に記載の熱交換パイプ。
【請求項８１】
内側熱交換フィンおよび前記外側熱交換フィンのそれぞれがＴ形状の断面を有する、請求項７８に記載の熱交換パイプ。
【請求項８２】
内側熱交換フィンおよび前記外側熱交換フィンのそれぞれが、前記内側熱交換フィンおよび前記外側熱交換フィンからの埃の容易な脱離を助長するために化学物質層で被覆される、請求項７８、７９、８０および８１のいずれか１項に記載の熱交換パイプ。
【請求項８３】
前記パイプ本体および前記外側熱５交換フィンが外側保護パイプの中に挿入できるように直径を有する前記外側保護パイプをさらに備える、請求項７８、７９、８０および８１のいずれか１項に記載の熱交換パイプ。
【請求項８４】
前記外側熱交換フィンが、前記パイプ本体の外面から離間してかつ外向きに延在し、前記外側熱交換フィンのそれぞれが、前記パイプ本体の前記外面から円周方向に延在して、前記パイプ本体の前記外面に沿って流れる対応する熱交換媒体と熱交換を行うための熱交換パネルを形成する、請求項７８に記載の熱交換パイプ。
【請求項８５】
前記外側熱交換フィンのそれぞれが、前記外側熱交換フィンを横切る流体の流れを容易にするための、外側熱交換フィンの上に離間して設けられた複数の貫通誘導穴をさらに有する、請求項８４に記載の熱交換パイプ。
【請求項８６】
前記外側熱交換フィンが、前記外側熱交換フィンと、前記対応する熱交換パイプを横切って流れる前記流体との間の熱交換のための表面積をさらに最大化するための、前記外側熱交換フィン上に形成された複数の凹みをさらに有する、請求項８５に記載の熱交換パイプ。
【請求項８７】
所定量の水と所定量の冷媒との間の熱交換を容易にするための熱交換器であって、水入口、水出口、冷媒入口、冷媒出口および熱交換器筐体に取外し自在に設けられたカバーを有する前記熱交換器筐体と、前記熱交換器筐体の上部に設けられた上部水チャンバと、前記水出口と連通され、前記熱交換器の下部に設けられた下部水チャンバと、前記水入口と連通され、前記上部水チャンバと前記下部水チャンバとの間で延在する少なくとも１本の熱交換パイプとを備え、相対的に低温を有する水が前記水入口を通って前記熱交換器に進入し、前記下部水チャンバに一時的に保存するように構成され、前記水が前記熱交換パイプを通って前記熱交換器筐体を上に送られ、前記上部水チャンバに一時的に保存し、前記水出口を通って前記熱交換器から離れ、前記熱交換パイプがパイプ本体と、前記パイプ本体から内向きに延在する複数の内側熱交換フィンと、前記パイプ本体から外向きに延在する複数の外側熱交換フィンとを備え、前記冷媒が、前記冷媒入口を通って前記熱交換器に進入し、前記熱交換パイプの前記対応する内側熱交換フィンを通って流れる前記水と熱交換を行うための前記熱交換パイプの外側熱交換フィンの外部を通って流れるように誘導され、熱が、蒸発状態になる前記冷媒によって吸収され、前記冷媒の蒸気が次いで前記冷媒出口を通って前記熱交換器から離れるように誘導される、熱交換器。
【請求項８８】
フィードバック出口、フィードバック入口、ならびに前記フィードバック出口および前記フィードバック入口を接続するフィードバックパイプを備えるフィードバック装置をさらに備え、不完全に蒸発した冷媒が、前記不完全に蒸発した冷媒が前記熱交換器から離れる前に完全に蒸発できるように熱交換の別のサイクルを行うために前記フィードバック出口および前記フィードバック入口を通って前記熱交換器に戻されるように構成され、前記圧縮器または前記空調システムの他の構成要素に戻る、請求項８７に記載の熱交換器。
【請求項８９】
複数の熱交換パイプ、および前記熱交換パイプを横切って流れるように前記冷媒入口から入る前記冷媒を誘導するための、前記上部水チャンバに設けられた冷媒分配器をさらに備え、前記冷媒分配器が、前記冷媒入口から延在するメイン誘導パイプ、前記メイン誘導パイプから横断方向にかつ離間して延在する複数の分配枝路を備え、前記分配枝路のそれぞれが、前記分配枝路の前記端部に形成される噴射ノズルを有する、請求項８８に記載の熱交換器。
【請求項９０】
前記冷媒分配器が、前記噴射ノズル上方の位置で前記熱交換器筐体に取り付けられた分割部材、および前記分割部材の下に横断方向にかつ離間して取り付けられて、前記分割部材と誘導装置パネルとの間にガス空洞を画定する前記誘導装置パネルをさらに備え、前記分配枝路を通って流れる前記冷媒が、疑似気体状態で前記ガス空洞内で噴霧される、請求項８９に記載の熱交換器。
【請求項９１】
前記誘導装置パネルが、前記誘導装置パネル上に離間して形成された複数の貫通誘導装置穴を有し、前記熱交換パイプが、前記上部水チャンバと前記下部チャンバとの間で前記誘導装置穴を通って延在するように構成され、液体状態にある前記冷媒が前記熱交換パイプと前記誘導穴の対応する側壁との間の前記小さな隙間を通過し、前記ガス空洞から前記熱交換器筐体の前記下部部分に到達できるように、前記誘導穴のそれぞれの直径が前記対応する熱交換パイプの外径よりもわずかに大きい、請求項９０に記載の熱交換器。
【請求項９２】
前記誘導装置パネルの真下の位置で前記熱交換器筐体内に横断方向に、吊り下げられて、かつ離間して取り付けられた複数の迂回パネルをさらに備え、前記隣接する迂回パネルのそれぞれ２枚が前記熱交換器筐体の向かい合う側壁に取り付けられ、前記迂回パネルのそれぞれの直径が、前記迂回パネルの内端と前記熱交換器筐体の前記対応する向かい合う側壁との間に所定の通路空間を形成するように、前記熱交換器筐体の直径よりも小さく、前記迂回パネルの前記通路空間が、蒸発した冷媒が前記熱交換器筐体の上部から前記熱交換器筐体の下部に流れるための通路を構成する、請求項９１に記載の熱交換器。
【請求項９３】
前記迂回パネルのそれぞれが、前記迂回パネル上に離間して形成された複数の通路穴を有し、それぞれ前記誘導穴と位置合わせされ、前記熱交換パイプが前記通路穴を通過するように構成され、前記通路穴のそれぞれの直径が、前記液体状態にある冷媒が、前記熱交換パイプと前記通路穴の対応する側壁との間の前記小さな隙間を通過できるように、前記対応する熱交換パイプの外径よりもわずかに大きい、請求項９２に記載の熱交換器。
【請求項９４】
前記フィードバック装置が、前記熱交換器筐体の下部に設けられた残留物収集チャンバを備え、未蒸発の冷媒が誘導され、前記残留物収集チャンバに収集されるように前記フィードバック出口と連通される、請求項９３に記載の熱交換器。
【請求項９５】
複数の熱交換パイプ、および前記冷媒入口から延在するメイン誘導パイプおよび前記熱交換器筐体の外部に設けられる前記メイン誘導パイプから延在する複数の分散枝路を備える冷媒分配器をさらに備える、請求項８８に記載の熱交換器。
【請求項９６】
前記冷媒分配器が、前記熱交換器筐体に取り付けられた分割部材、および前記分割部材の下に横断方向にかつ離間して取り付けられて、前記分割部材と誘導装置パネルとの間にガス空洞を画定する前記誘導装置パネルをさらに備え、前記分配枝路のそれぞれが、液体冷媒が前記熱交換パイプと熱交換を実行できるようにするために前記ガス空洞に直接的に延在する、請求項９５に記載の熱交換器。
【請求項９７】
前記誘導装置パネルが、前記誘導装置パネル上に離間して形成された複数の貫通誘導装置穴を有し、前記熱交換パイプが、前記上部水チャンバと前記下部チャンバとの間で前記誘導装置穴を通って延在するように構成され、前記誘導穴のそれぞれの直径が、液体状態にある前記冷媒が前記熱交換パイプと前記誘導穴の対応する側壁との間の前記小さな隙間を通過し、前記ガス空洞から前記熱交換器筐体の前記下部部分に到達できるように前記対応する熱交換パイプの外径よりもわずかに大きい、請求項９６に記載の熱交換器。
【請求項９８】
前記誘導装置パネルの真下の位置で前記熱交換器筐体内に横断方向に、吊り下げられて、かつ離間して取り付けられた複数の迂回パネルをさらに備え、前記隣接する迂回パネルのそれぞれ２枚が前記熱交換器筐体の向かい合う側壁に取り付けられ、前記迂回パネルのそれぞれの直径が、前記迂回パネルの内端と前記熱交換器筐体の前記対応する向かい合う側壁との間に所定の通路空間を形成するように、前記熱交換器筐体の直径よりも小さく、前記迂回パネルの前記通路空間が、蒸発した冷媒が前記熱交換器筐体の上部から前記熱交換器筐体の下部に流れるための通路を構成する、請求項９７に記載の熱交換器。
【請求項９９】
前記迂回パネルのそれぞれが、前記迂回パネル上に離間して形成された複数の通路穴を有し、それぞれ前記誘導穴と位置合わせされ、前記熱交換パイプが前記通路穴を通過するように構成され、前記通路穴のそれぞれの直径が、前記液体状態にある冷媒が前記熱交換パイプと前記通路穴の対応する側壁との間の前記小さな隙間を通過できるように、前記対応する熱交換パイプの外径よりもわずかに大きい、請求項９８に記載の熱交換器。
【請求項１００】
前記フィードバック装置が、前記熱交換器筐体の下部に設けられた残留物収集チャンバをさらに備え、未蒸発の冷媒が誘導され、前記残留物収集チャンバに収集されるように前記フィードバック出口と連通される、請求項９９に記載の熱交換器。
【請求項１０１】
前記熱交換パイプのそれぞれが、パイプ本体と、前記対応する熱交換パイプの熱交換表面積を強化するため、および内側熱交換フィンの前記螺旋状の経路に沿って前記対応する熱交換パイプの前記内面で流体の流れを誘導するための、螺旋状に前記パイプ本体の内面に沿って離間しかつ突出して延在する複数の前記内側熱交換フィンと、前記対応する熱交換パイプの熱交換表面積を強化するため、および外側熱交換フィンに沿って前記対応する熱交換パイプの前記外面で流体の流れを誘導するための、前記パイプ本体の外面に沿って離間しかつ突出して延在する複数の前記外側熱交換フィンを備える、請求項１００に記載の熱交換器。
【請求項１０２】
前記熱交換パイプに取り付けられた内側螺旋状誘導部材をさらに備え、前記内側螺旋状誘導部材の外径が、前記内側螺旋状誘導部材が前記熱交換パイプに当たらないように、前記熱交換パイプの内径よりもわずかに小さい、請求項８８に記載の熱交換器。
【請求項１０３】
前記内側螺旋状誘導部材が、前記内側螺旋状誘導部材が前記熱交換パイプに当たらないようにするための、前記内側螺旋状誘導部材の外側端縁に沿って形成された内側螺旋状誘導装置をさらに有する、請求項１０２に記載の熱交換器。
【請求項１０４】
前記熱交換パイプが、パイプ本体と、前記対応する熱交換パイプの熱交換表面積を強化するため、および内側熱交換フィンの前記螺旋状の経路に沿って前記対応する熱交換パイプの前記内面で流体の流れを誘導するための、螺旋状に前記パイプ本体の内面に沿って離間しかつ突出して延在する複数の前記内側熱交換フィンと、前記対応する熱交換パイプの熱交換表面積を強化するため、および外側熱交換フィンに沿って前記対応する熱交換パイプの前記外面で流体の流れを誘導するための、前記パイプ本体の外面に沿って離間しかつ突出して延在する複数の前記外側熱交換フィンとを備える、請求項１０３に記載の熱交換器。
【請求項１０５】
前記内側螺旋状誘導部材が、前記熱交換筐体の長手方向に沿って螺旋状に延在し、前記熱交換パイプの前記螺旋状に延在する内側熱交換フィンに向かい合う方向に沿って延在するように構成される、請求項１０４に記載の熱交換器。
【請求項１０６】
前記熱交換器筐体の内面に沿って螺旋状に、内向きにかつ斜めに延在して、複数の外側螺旋状誘導装置を形成する複数の外側螺旋状誘導部材をさらに備え、前記冷媒入口からの前記蒸気冷媒が前記螺旋状誘導部材に衝突し、前記熱交換パイプの前記外側熱交換フィンに向かって流れるように構成される、請求項１０４に記載の熱交換器。
【請求項１０７】
それぞれ２台の隣接する外側螺旋状誘導装置の間の垂直距離が、前記熱交換器筐体の高さが減少するにつれて増加する、請求項１０６に記載の熱交換器。
【請求項１０８】
前記外側熱交換フィンと前記熱交換筐体の内面との間の空間を通って流れる前記冷媒の流路を調整し、誘導するための、前記熱交換器筐体の前記内面に沿った長手方向に沿って設けられた外側誘導装置をさらに備える、請求項１０７に記載の熱交換器。
【請求項１０９】
前記熱交換器筐体に設けられたカバー、および前記カバーを前記熱交換器筐体に接続する第１のフランジおよび第２のフランジを備える切り離し自在の装置をさらに備え、前記第１のフランジが、前記第１のフランジ上に離間して形成された複数の第１の接続穴を有し、前記第１のフランジが、前記第１の接続穴を貫通する複数のコネクタによって前記熱交換器筐体を前記カバーと接続する、請求項８８に記載の熱交換器。
【請求項１１０】
前記切り離し装置が、前記カバーおよび前記熱交換パイプを切り離し自在に接続する支持フレームをさらに備え、前記第２のフランジが複数の第２の接続穴を有し、前記支持フレームが、前記第２の接続穴を貫通する複数のコネクタによって前記第１のフランジに同様に接続された前記第２のフランジに接続されている、請求項１０９に記載の熱交換器。
【請求項１１１】
前記第２のフランジが前記第１のフランジよりも小さい直径を有し、したがって前記カバーは、前記カバーが前記第１のフランジに接続されたときに前記第２のフランジおよび前記熱交換パイプを覆うことができる、請求項１１０に記載の熱交換器。
【請求項１１２】
前記切り離し装置が、前記第２のフランジに取り付けられた複数の固定ネジを通って前記第２のフランジと前記熱交換パイプとの間に固定された密封部材をさらに備える、請求項１１１に記載の熱交換器。
【請求項１１３】
前記支持フレームが、前記第２のフランジと接続するために交差して互いに接続された第１の支持物および第２の支持物を備える、請求項１１２に記載の熱交換器。
【請求項１１４】
前記熱交換パイプのそれぞれが、パイプ本体と、前記対応する熱交換パイプの熱交換表面積を強化するため、および内側熱交換フィンの前記螺旋状経路に沿って前記対応する熱交換パイプの前記内面で流体の流れを誘導するための、螺旋状に前記パイプ本体の内面に沿って離間しかつ突出して延在する複数の前記内側熱交換フィンと、前記対応する熱交換パイプの熱交換表面積を強化するため、および外側熱交換フィンに沿って前記対応する熱交換パイプの前記外面で流体の流れを誘導するための、前記パイプ本体の外面に沿って離間しかつ突出して延在する複数の前記外側熱交換フィンとを備える、請求項１１３に記載の熱交換器。
【請求項１１５】
所定量の冷媒を冷却するための冷却装置であって、管状の筐体の底部に形成された冷媒入口および前記管状の筐体の上部に形成された冷媒出口を有する前記管状の筐体であって、前記冷媒が前記冷媒入口を通って前記管状の筐体に進入するように構成され、一方、前記冷媒が前記冷媒出口を通って前記冷却装置から離れるように構成され、前記管状の筐体が、前記管状の筐体の上部に設けられた水入口および前記管状の筐体の底部に設けられた水出口をさらに有し、水が前記水入口を通って前記管状の筐体内に流入するように構成される管状の筐体と、前記冷媒入口および前記冷媒出口から延在する熱交換パイプであって、前記冷媒が前記管状の筐体の前記熱交換パイプを通って流れるように構成され、前記管状の筐体を通って流れる前記水が、前記熱交換パイプを通って流れる前記冷媒と熱交換を行うように構成される、熱交換パイプとを備える、冷却装置。
【請求項１１６】
水分流加減器のそれぞれが配向されるように前記管状筐体の内側側壁から離間して延在する複数の前記水分流加減器をさらに備え、したがって前記水がその上に衝突するとき、水は、前記熱交換パイプを通って流れる前記冷媒と熱交換を行うための前記熱交換パイプの外面を通過する一方、次の低いレベルで前記反対の水分流加減器６３に向かって流れるように誘導される、請求項１１５に記載の冷却装置。
【請求項１１７】
前記管状の筐体が、互いに切り離し自在に取り付けられて、前記管状の筐体を形成する第１の筐体本体および第２の筐体本体を備え、前記第１の筐体本体および前記第２の筐体本体のそれぞれが半円形の断面を有し、互いと切り離し自在に接続されている、請求項１１６に記載の冷却装置。
【請求項１１８】
前記熱交換パイプのそれぞれが、パイプ本体と、前記対応する熱交換パイプの熱交換表面積を強化するため、および内側熱交換フィンの前記螺旋状経路に沿って前記対応する熱交換パイプの前記内面で流体の流れを誘導するための、螺旋状に前記パイプ本体の内面に沿って離間しかつ突出して延在する複数の内側熱交換フィンと、前記対応する熱交換パイプの熱交換表面積を強化するため、および外側熱交換フィンに沿って前記対応する熱交換パイプの前記外面で流体の流れを誘導するための、前記パイプ本体の外面に沿って離間しかつ突出して延在する複数の外側熱交換フィンとを備える、請求項１１６に記載の冷却装置。
【請求項１１９】
前記熱交換パイプのそれぞれが、パイプ本体と、前記対応する熱交換パイプの熱交換表面積を強化するため、および内側熱交換フィンの前記螺旋状経路に沿って前記対応する熱交換パイプの前記内面で流体の流れを誘導するための、螺旋状に前記パイプ本体の内面に沿って離間しかつ突出して延在する複数の内側熱交換フィンと、前記対応する熱交換パイプの熱交換表面積を強化するため、および外側熱交換フィンに沿って前記対応する熱交換パイプの前記外面で流体の流れを誘導するための、前記パイプ本体の外面に沿って離間しかつ突出して延在する複数の外側熱交換フィンとを備える、請求項１１７に記載の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空調システムに関し、より詳細には、効果的かつ効率的に冷媒を冷却するための多重効用蒸発凝結器を活用する空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
図面の図１〜図２を参照すると、集中空調システム用の従来の凝縮器１００２Ｐおよび従来の冷却塔１００１Ｐが示されている。従来の冷却塔１００１Ｐおよび従来の凝縮器１００２Ｐは配水管９３１Ｐ，９２３Ｐを通って接続されており、配水管９３１Ｐ，９２３Ｐを通って冷却塔１００１Ｐと凝縮器１００２との間で循環させるために、ポンプ装置９３２Ｐによって冷却水９２４Ｐがポンプで汲み出される。冷却塔１００１Ｐは、通常、建物の屋根上等、建物の外部に設置される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
（集中空調システムの圧縮器から入る）温度の高い蒸気状冷媒は凝縮器１００２Ｐに進入し、冷却塔１００１Ｐから入る冷却水９２４Ｐと熱交換を行うように構成される。熱交換プロセスの後、蒸気状冷媒は冷却され、液体状態に変換される。液状の冷媒９３５Ｐは別の圧縮サイクルのために凝縮器１００２Ｐから離れ、蒸発器に戻るように構成される。
【０００４】
冷却水９２４Ｐは、冷却塔１００１Ｐと凝縮器１００２Ｐとの間を循環する。凝縮器１００２Ｐにある間、冷却水９２４Ｐは蒸気状冷媒から熱を吸収し、冷却水９２４Ｐの温度はそれによって上昇する。冷却水９２４Ｐは、熱を吸収後、冷却塔１００１Ｐによって冷却されるために配水管９２３Ｐを通って冷却塔１００１Ｐに戻される。より低い温度を有する冷却水９２４Ｐは、次いで蒸気状冷媒との熱交換の別のサイクルのために配水管９３１Ｐを通って循環し、凝縮器１００２Ｐに戻る。従来、冷却塔１００１Ｐから離れる冷却水９２４Ｐの温度は約３２℃である。一方、凝縮器１００２Ｐから離れる（つまり、蒸気状冷媒から熱を吸収後の）冷却水９２４Ｐの温度は約３７℃である。
【０００５】
凝縮器１００２Ｐから離れた冷却水９２４Ｐは、上部集水容器９２５Ｐで収集される。冷却塔１００１Ｐは、受入れ空洞、ともに受入れ空洞と連通した空気入口９２９Ｐおよび空気出口９３０Ｐを有する塔筐体を備え、上部集水容器９２５Ｐは塔筐体の上部に設けられる。冷却塔１００１Ｐは、底部集水容器９２８Ｐ、および受入れ空洞に受け取られる所定量の充填材９２６Ｐをさらに備える。上部集水容器９２５Ｐに収集された冷却水９２４Ｐは、（重力により）誘導されて受入れ空洞内に流入し、充填材９２６Ｐと物理的に接触して水膜を形成する。周囲空気は、空気入口９２９Ｐを通って受入れ空洞の中に吸い込まれ、充填材９２６Ｐを通過する冷却水９２４Ｐと熱交換を行うように構成される。熱交換後、空気は空気出口９３０Ｐを通って冷却塔１００１Ｐを出るように構成される。一方、冷却水９２４Ｐは、凝縮器１００２Ｐに接続された底部集水容器９２８Ｐで収集される。
【０００６】
上述の空調システムに関連して多くの不利な点が存在する。第１に、上記の凝縮器１００２Ｐの場合、凝縮器１００２Ｐに入り込む冷却水９２４Ｐのための温度が低いほど、蒸気状冷媒を冷却する性能が向上し、凝縮器から出る冷却水９２４Ｐの温度は低くなる。ただし、冷却塔１００１Ｐの場合、上部集水容器９２５Ｐに収集される冷却水９２４Ｐの温度が高いほど、空気と充填材９２６Ｐを通って流れる冷却水９２４Ｐとの間の熱交換はより効果的になる。言い換えると、凝縮器１００２Ｐの冷却水９２４Ｐの温度要件と冷却塔１００１Ｐとの間には相互関係がある。
【０００７】
第２に、図面の図２を参照すると、冷却塔１００１Ｐは、水膜を誘導して充填材９２６Ｐを通って流れる周囲空気と熱交換を行うための充填材９２６Ｐで充填される。上部集水容器９２５Ｐ内に流入する水は（薄い水膜の形の）充填材を通って、配水塔１００１Ｐの長手方向に沿って流れるように誘導される。それにも関わらず、空気は空気入口９２９Ｐから空気出口９３０Ｐに引き出されるため、実用上の観点からは、空気入口９２９Ｐと空気出口９３０Ｐとの間の空気温度の漸増がある。他方、冷却塔１００１Ｐの横断方向に沿って熱交換性能の漸減が存在する。図面の図２に示すように、冷却塔１００１Ｐが仮に４つの部分、つまりＷ１、Ｗ２、Ｗ３、およびＷ４に分割される場合、これらの４つの部分での熱交換性能は、４つの部分の空気温度が異なるために相違する。結果的に、これら４つの部分から出てくる冷却水９２４Ｐは異なる温度となり、しかも冷却水９２４Ｐはすべて下部集水容器９２８Ｐで収集される。したがって、配水管９３１Ｐを通って冷却塔１００１Ｐから離れる冷却水９２４Ｐの温度は、実際には、（図１に示されるような）充填材９２６Ｐの４つの異なる部分からの混合された後の結果として生じる冷却水９２４Ｐの温度である。
【０００８】
第３に、図１に示すように、従来の冷却塔空調システムは、システムの多様な構成部品を接続するための（配水管９２３Ｐ，９３１Ｐ等の）非常に長いパイプの使用を必要とする。たとえば、空調システムおよび冷却塔１００１Ｐが異なる場所に設置されているとき、冷却塔１００１Ｐおよび凝縮器１００２Ｐを接続するパイプの長さは非常に長くなくてはならず、したがって冷却塔１００１Ｐは通常建物の屋根に位置し、一方凝縮器１００２Ｐは建物内部のどこかに位置する。係る広範囲の配管システムは厄介な保守手順を必要とし、原材料の多大な無駄を構成する。さらに、冷却塔１００１Ｐおよび凝縮器１００２Ｐを接続するダクトは長さが非常に長いので、ダクト内部に非常に大きな抵抗が生じ、したがって、冷却塔１００１Ｐと凝縮器１００２Ｐとの間を循環する冷却水をポンプで汲み出すために必要とされるエネルギーが必然的に浪費される。これは、全体的な冷却塔空調システムの効率を大幅に削減する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、本発明が、多重効用蒸発凝縮器内部での熱交換が冷媒からの熱の効果的かつ効率的な排除を容易にするために最適に実施される多重効用凝縮器を提供するという点で有利である。
【００１０】
本発明の別の利点は、従来の集中空調システム用の従来の冷却塔と凝縮器との間に多くのかつ広範囲な配管および構成部品を有する必要性を排除する多重効用蒸発凝縮器を提供することにある。
【００１１】
本発明の別の利点は、冷却水と冷媒との間で熱交換を行うための相対的に大きな面積の熱交換面を提供する複数のきわめて効率的な熱交換パイプを活用する多重効用蒸発凝縮器を提供することにある。
【００１２】
本発明の別の利点は、上記の従来の冷却塔におけるむらがあり、満足のいかない熱交換の問題を解決するために、周囲空気と冷却水と冷媒との間で多段階的に（つまり、気温傾度で）熱交換を行うために適合された複数の熱交換ユニットを備える多重効用蒸発凝縮器を提供することにある。
【００１３】
本発明の別の利点は、多重効用蒸発凝縮器の熱交換性能を強化するために、空気出口での飽和空気温度を上げることができる多重効用蒸発凝縮器を提供することにある。
【００１４】
本発明の別の利点は、きわめて効率的な熱交換パイプを使用することによって冷媒と水との間の熱交換を効率的に促進できる熱交換器を提供することにある。
【００１５】
本発明の別の利点は、相対的に大きな接触表面積を提供する複数の内側熱交換フィンおよび大きな熱交換表面積を形成するための複数の外側熱交換フィンを備えるきわめて効率的な熱交換パイプを提供することにある。より詳細には、きわめて効率的な熱交換パイプは、きわめて効率的な熱交換パイプの所与の材料にとって重大な熱流束密度を達成できる。
【００１６】
本発明の追加の利点および特徴は以下の説明から明らかになり、添付ｍｐ請求項で特に指摘される手段および組合せによって実現され得る。
【００１７】
本発明によれば、前記のおよび他の目的および利点は、
所定流量で該冷却水をポンプで汲み出すために適合されたポンプ装置と、
空気入口と空気出口とを有する塔筐体であって、気流が該空気入口と該空気出口との間で引き出される、塔筐体と、
該ポンプ装置からポンプで汲み出される該冷却水を収集するための、該塔筐体に取り付けられる第１の集水容器と、
複数の熱交換パイプを備える第１の冷却ユニットおよび該熱交換パイプの下に設けられる第１の充填材ユニットであって、該第１の集水容器に収集される該冷却水が、該熱交換パイプおよび該第１の充填材ユニットの外面を通って流れるように構成される、第１の冷却ユニットおよび第１の充填材ユニットと、
該第１の冷却ユニットから流れる該冷却水を収集するための、該第１の冷却ユニットの下に配置される底部集水容器であって、該底部集水容器に収集された該冷却水は、該ポンプ装置によって該第１の集水容器に戻されるように構成され、該冷媒が、該冷媒が該冷媒の温度を引き下げるための該冷却水とのきわめて効率的な熱交換プロセスを行うように構成されるように該第１の冷却ユニットの該熱交換パイプを通って流れ、該所定量の空気が、該冷却水の温度を引き下げるための該第１の充填材を通って流れる該冷却水との熱交換を行うために該空気入口を通って該塔筐体の中に引き込まれ、該冷却水から吸収された該熱を有する該空気が該空気出口を通って該塔筐体の中から放出される、底部集水容器と
を備える、所定量の冷却水によって所定量の冷媒を冷却するための多重効用蒸発凝縮器を提供することによって達成される。
【００１８】
本発明の別の態様によれば、本発明は、
パイプ本体と、
対応する熱交換パイプの熱交換表面積を強化するため、および内側熱交換フィンの螺旋状経路に沿って対応する熱交換パイプの内面上で流体の流れを誘導するための、螺旋状にパイプ本体の内面に沿って離間して、かつ突出して延在する多様な形状を有することができる複数の内側熱交換フィンと、
対応する熱交換パイプの熱交換表面積を強化するため、および外側熱交換フィンに沿って対応する熱交換パイプの外面上で流体の流れを誘導するための、パイプ本体の外面に沿って離間して、かつ突出して延在する多様な形状を有することができる複数の外側熱交換フィンと
を備える、高い効率の熱交換パイプを提供する。
【００１９】
本発明の別の態様によれば、本発明は、
水入口、水出口、冷媒入口、冷媒出口、および熱交換器筐体上に切り離し自在に設けられたカバーを有する熱交換器筐体と、
熱交換器筐体の上部に設けられた、水出口と連通した上部水チャンバと、
熱交換器筐体の下部に設けられた、水入口と連通した下部水チャンバと、
上部水チャンバと下部水チャンバとの間に延在する少なくとも１本の熱交換パイプであって、相対的に低い温度を有する水が水入口を通って熱交換器に進入し、下部水チャンバ内に一時的に保存するように構成され、水が熱交換パイプを通って熱交換器筐体を上にポンプで汲み出され、上部水チャンバに一時的に保管され、水出口を通って熱交換器から離れ、熱交換パイプがパイプ本体、パイプ本体から内向きに延在する複数の内側熱交換フィン、およびパイプ本体から外向きに延在する複数の外側熱交換フィンを備える、少なくとも１本の熱交換パイプと
を備え、
冷媒が、冷媒入口を通って熱交換器に進入するように誘導され、熱交換パイプの対応する内側熱交換フィンを通って流れる水と熱交換を行うための熱交換パイプの外側熱交換フィンの外部を通って流れ、熱は蒸発状態になる冷媒によって吸収され、冷媒の蒸気は次いで冷媒出口を通って熱交換器から離れるように誘導される、
熱交換器を提供する。
【００２０】
追加の目的および利点は、以下の説明および図面の検討から明らかになる。
【００２１】
本発明のこれらのおよび目的、特徴および利点は、以下に記載する、発明を実施するための形態、添付の図面、および添付の特許請求の範囲から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】集中空調システムの従来の冷却塔および従来の凝縮器の概略図である。
【図２】従来の集中空調システムの冷却塔の概略図である。
【図３】本発明の好ましい実施形態に係る多重効用蒸発凝縮器の斜視図である。
【図４】本発明上記の好ましい実施形態に係る多重効用蒸発凝縮器の概略図である。
【図５】冷媒の流路を示す、本発明の上記の好ましい実施形態に係る多重効用蒸発凝縮器の概略図である。
【図６】冷却ユニットおよび熱交換パイプの内の１つを示す本発明の上記の好ましい実施形態に係る多重効用蒸発凝縮器の概略図である。
【図７】第１の集水容器に容器仕切り板が備えられていることを示す、本発明の上記の好ましい実施形態に係る多重効用蒸発凝縮器の別の概略図である。
【図８】多重効用蒸発凝縮器が集中空調システムの一部であることを示す、本発明の上記の好ましい実施形態に係る多重効用蒸発凝縮器の第１の代替形態を示す図である。
【図９】図８に示される多重効用蒸発凝縮器の側断面図を示す、本発明の上記の好ましい実施形態に係る多重効用蒸発凝縮器の第１の代替形態を示す図である。
【図１０】多重効用蒸発凝縮器が第１〜第３の冷却ユニットを有することを示す、本発明の上記の好ましい実施形態に係る多重効用蒸発凝縮器の第１の代替形態を示す図である。
【図１１】本発明の上記の好ましい実施形態の第１の代替形態に係る多重効用蒸発凝縮器の拡大図である。
【図１２】図１０，図１１に示される熱交換パイプの側面図を示す、本発明の上記の好ましい実施形態の第１の代替形態に係る多重効用蒸発凝縮器の側面図である。
【図１３】図１０，図１１に示される多重効用蒸発凝縮器の上部〜図示される熱交換パイプを示す、本発明の上記の好ましい実施形態の第１の代替形態に係る多重効用蒸発凝縮器の平面１３−１３における平面断面図である。
【図１４】多重効用蒸発凝縮器が１つしか冷却ユニットを有さないことを示す、本発明の上記の好ましい実施形態に係る多重効用蒸発凝縮器の第１の代替形態を示す図である。
【図１５】図１５Ａ〜図１５Ｃは、本発明の上記の好ましい実施形態に係る多重効用蒸発凝縮器の第２の代替形態の概略図である。
【図１６】本発明の上記の好ましい実施形態に係る多重効用蒸発凝縮器の第３の代替形態を示す図である。
【図１７】図１７Ａ〜図１７Ｃは、熱交換パイプおよび冷媒の流れを示す、本発明の上記の好ましい実施形態に係る多重効用蒸発凝縮器の第３の代替形態の概略図である。
【図１８】図１８Ａ〜図１８Ｃは、本発明の上記の好ましい実施形態に係る多重効用蒸発凝縮器の第３の代替形態の概略図である。
【図１９】本発明の上記の好ましい実施形態に係る多重効用蒸発凝縮器の第４の代替形態を示す図である。
【図２０】第１の冷却ユニットでの冷媒の流路を示す、本発明の上記の好ましい実施形態に係る多重効用蒸発凝縮器の第４の代替形態を示す図である。
【図２１】第２の冷却ユニットでの冷媒の流路を示す、本発明の上記の好ましい実施形態に係る多重効用蒸発凝縮器の第４の代替形態を示す図である。
【図２２】本発明の上記の好ましい実施形態に係る多重効用蒸発凝縮器の第５の代替形態を示す図である。
【図２３】第１の冷却ユニットでの冷媒の流路を示す、本発明の上記の好ましい実施形態に係る多重効用蒸発凝縮器の第５の代替形態を示す図である。
【図２４】第２の冷却ユニットでの冷媒の流路を示す、本発明の上記の好ましい実施形態に係る多重効用蒸発凝縮器の第５の代替形態を示す図である。
【図２５】第３の冷却ユニットでの冷媒の流路を示す、本発明の上記の好ましい実施形態に係る多重効用蒸発凝縮器の第５の代替形態を示す図である。
【図２６】図２６Ａ〜図２６Ｃは、本発明の上記の好ましい実施形態に係る多重効用蒸発凝縮器の第６の代替形態の概略図である。
【図２７】本発明の上記の好ましい実施形態の第６の代替形態に係る多重効用蒸発凝縮器の平面図である。
【図２８】図２８Ａ〜図２８Ｃは、冷媒の流路を示す、本発明の上記の好ましい実施形態の第６の代替形態に係る多重効用蒸発凝縮器の概略図である。
【図２９】本発明の上記の好ましい実施形態に係る熱交換パイプの斜視図である。
【図３０】本発明の上記の好ましい実施形態に係る熱交換パイプの側面図である。
【図３１】図３０の平面２−２における側断面図を示す、本発明の上記の好ましい実施形態に係る熱交換パイプの側断面図である。
【図３２】図３０の平面３−３における側断面図を示す、本発明の上記の好ましい実施形態に係る熱交換パイプの上部断面図である。
【図３３】内側熱交換フィンおよび外側熱交換フィンが「Ｔ」断面形状を有することを示す、本発明の上記の好ましい実施形態に係る熱交換パイプの上部断面図である。
【図３４】図３４Ａ〜図３４Ｉは、本発明の上記の好ましい実施形態に係る熱交換フィンの異なる断面形状を示す図である。
【図３５】図３５Ａ〜図３５Ｂは、熱交換パイプが外側保護パイプと併せて使用できることを示す、本発明の上記の好ましい実施形態に係る熱交換パイプの概略図である。
【図３６】熱交換パイプが外側保護パイプによって組み込まれていることを示す、本発明の上記の好ましい実施形態に係る熱交換パイプの第１の代替形態の概略図である。
【図３７】本発明の上記の好ましい実施形態に係る熱交換パイプの代替形態の斜視図である。
【図３８】本発明の上記の好ましい実施形態に係る熱交換パイプの代替形態の正面断面図である。
【図３９】本発明の上記の好ましい実施形態に係る熱交換パイプの代替形態の側面図である。
【図４０】外側熱交換フィンが円形の断面を有することを示す、本発明の上記の好ましい実施形態に係る熱交換パイプの代替形態の側面図である。
【図４１】本発明の上記の好ましい実施形態に係る熱交換器の側面図である。
【図４２】本発明の上記の好ましい実施形態に係る熱交換器の側断面図であって、側断面図は図４１の平面１０−１０に沿って作成される。
【図４３】本発明の上記の好ましい実施形態に係る熱交換器の側断面図であって、側断面図は図４２の平面１１−１１に沿って作成される。
【図４４】本発明の上記の好ましい実施形態に係る熱交換器部分概略図である。
【図４５】本発明の上記の好ましい実施形態に係る熱交換器の第１の代替形態を示す図である。
【図４６】本発明の上記の好ましい実施形態に係る熱交換器の第１の代替形態の側断面図である。
【図４７】本発明の上記の好ましい実施形態に係る熱交換器の第２の代替形態を示す図である。
【図４８】本発明の上記の好ましい実施形態に係る熱交換器の第２の代替形態の側断面図である。
【図４９】本発明の上記の好ましい実施形態に係る熱交換器の第２の代替形態の（図４７の平面１７−１７における）側断面図である。
【図５０】本発明の上記の好ましい実施形態に係る熱交換器の第２の代替形態の（図４９の平面１８−１８における）側断面図である。
【図５１】本発明の上記の好ましい実施形態に係る熱交換器の第３の代替形態を示す図である。
【図５２】本発明の上記の好ましい実施形態に係る熱交換器の第３の代替形態の（図５１の平面２０−２０における）側断面図である。
【図５３】熱交換器筐体の上部を示す、本発明の上記の好ましい実施形態に係る熱交換器の第３の代替形態の部分拡大概略図である。
【図５４】本発明の上記の好ましい実施形態に係る熱交換器の第３代替形態の上部断面図である。
【図５５】図５５Ａ〜図５５Ｆは、本発明の上記の好ましい実施形態に係る追加の冷却装置の概略図である。
【図５６】２台の熱交換器が並んで接続されていることを示す、本発明の上記の好ましい実施形態に係る熱交換器の内の２台の概略図である。
【図５７】２台の熱交換器が直列に接続されていることを示す、本発明の上記の好ましい実施形態に係る熱交換器の内の２台の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図面の図３〜図６を参照すると、本発明の好ましい一実施形態に係る空調システムのための多重効用蒸発凝縮１００が示されている。空調システムは、（図８に示すように）所定量の冷却水１および所定量の冷媒３を使用することによって建物内部の特定の空間等所定の空間を冷却するためである。空調システムの構成部品は、１つづつ以下に記載する。ただし、構成部品のいくつかがそれ自体特許が受けられる程度に識別性があり、空調システム以外の用途で使用され得ることが注目に値する。
【００２４】
多重効用蒸発凝縮器１００は、所定の流量で冷却水１をポンプで汲み出すために適合されたポンプ装置１０、空気入口２０１および空気出口２０２を有する塔筐体２００を備え、気流が空気入口２０１と空気出口２０２との間で引き出される。
【００２５】
多重効用蒸発凝縮器１００は、ポンプ装置１０からポンプで汲み出される冷却水を収集するための、塔筐体２００に取り付けられる第１の集水容器をさらに備える。
【００２６】
多重効用蒸発凝縮器１００は、複数の熱交換パイプ２４１〜２４４を備える第１の冷却ユニット２４、および熱交換パイプ２４１〜２４４の下に設けられる第１の充填材ユニット２４５をさらに備え、第１の集水容器２１に収集される冷却水１は、熱交換パイプ２４１〜２４４の外面を通って、次いで第１の充填材ユニット２４５を通って流れるように構成される。
【００２７】
多重効用蒸発凝縮器１００は、第１の冷却ユニット２４から流れる冷却水１を収集するための、第１の冷却ユニット２４の下に配置される第２の集水容器２２をさらに備え、第２の集水容器２２に収集される冷却水１は、ポンプ装置１０によって第１の集水容器２１に戻されるように構成され、冷媒３は、冷媒３が、冷媒３の温度を引き下げるための冷却水１とのきわめて効率的な熱交換プロセスを行うために少なくとも１つの熱交換ルートを通って流れるように構成されるように第１の冷却ユニット２４の熱交換パイプ２４１〜２４４を通って流れ、所定量の空気が、冷却水１の温度を引き下げるための第１の充填材ユニット２４５を通って流れる冷却水１と熱交換を行うために空気入口２０１を通って塔筐体２００の中に引き込まれ、冷却水１から吸収された熱を有する空気は空気出口２０２を通って塔筐体２００の中から放出される。
【００２８】
本発明の好ましい実施形態に従って、多重効用蒸発凝縮器１００は、冷却水が冷媒による加熱の第２のサイクルを受けることができるようにし、第２の充填材ユニット２５５を通って流れることによって冷却するための、第２の集水容器２２の下に設けられる第２の冷却ユニット２５をさらに備える。
【００２９】
第２の集水容器２２は、第１の冷却ユニット２４から流れる冷却水を収集するために配置される。第２の冷却ユニット２５は、複数の熱交換パイプ２５１〜２５４、および所定量の第２の充填材ユニット２５５を備え、第２の集水容器２２に収集される冷却水１は、第２の冷却ユニット２５の熱交換パイプ２５１〜２５４および第２の充填材ユニット２５の外面を通って流れるように構成される。
【００３０】
冷媒３は、第１の冷却ユニット２４および第２の冷却ユニット２５の熱交換パイプ２４１〜２４４によって形成される少なくとも１つの熱交換ルートに従うように構成される。
【００３１】
この好ましい本実施形態では、多重効用蒸発凝縮器１００は、第２の冷却ユニット２５から流れる冷却水１を収集するための、第２の冷却ユニット２５の下に配置される第３の集水容器２３をさらに備え、第３の集水容器２３に収集される冷却水１は、ポンプ装置１０によって第１の集水容器２１に戻されるように構成され、冷媒３は、冷媒３の温度を引き下げるための、多重効用蒸発凝縮器１００を通って流れる冷却水１と熱交換を行うように構成されるような方法および流れ成行きで熱交換パイプ２４１〜２４４を通って流れ、所定量の空気が、冷却水１の温度を引き下げるための、第１の冷却ユニット２４および第２の冷却ユニット２５を通って流れる冷却水１と熱交換を行うために空気入口２０１を通って塔筐体２００の中に吸い込まれ、冷却水１から熱を吸収した空気は空気出口２０２を通って多重効用蒸発凝縮器１００の中から排出される。
【００３２】
冷却水１が冷却水と冷媒との間の複数の熱交換プロセスを経験しているときという意味で、多重効用蒸発凝縮器１００が「多層」かつ「多重効果的」であることに、この段階で言及することが重要である。冷却水１が冷却ユニット２４（２５）を通過するたびに、冷却水１は冷媒によって加熱され、以後対応する充填材ユニット２４（２５）を通って流れることによって冷却される。したがって、図４を例にとる、冷却水１は第１の冷却ユニット２４を通過して、今回だけは冷却水１と冷媒との間の熱交換プロセスを受け（冷却水１は冷媒によって加熱され、次いで第１の充填材ユニット２４５を通って流れることによって冷却され）、次いで、冷却水１と冷媒との間の別の熱交換プロセスを受けるために第２の冷却ユニット２５に流れる（冷却水１は冷媒によって加熱され、次いで再度第２の充填材ユニット２５５を通って流れることによって冷却される）ように構成される。言い換えると、冷却水１の１つのユニットが、熱処理および冷却処理のサイクルごとに少なくとも１回活用される。
【００３３】
冷却水１が第１の冷却ユニット２４および第２の冷却ユニット２５を通過した後、ポンプ装置１０は塔筐体２００内に設けられ、第３の集水容器２３から第１の集水容器２１まで冷却水１をポンプで汲み出すように構成される。この好ましい実施形態では、第１の集水容器２１と第３の集水容器２３との間の垂直距離（つまり、高さ）は、概して４．５ｍを超えない。多重効用蒸発凝縮器は、その総高さが４．５ｍを超える３台の冷却ユニットを備えるときだけ。
【００３４】
第１の冷却ユニット２４と第２の冷却鵜２５との間に延在する複数の熱交換パイプ２４１〜２４４が存在する。熱交換器パイプ２４１〜２４４、２５１〜２５５の正確な数、および冷媒３が循環する方法は、本発明の適用状況および多重効用蒸発凝縮器１００内の冷却ユニットの数によって決定される。
【００３５】
第１の集水容器２１は、第１の底部タンクパネル２１１、第１の側部タンクパネル２１２、底部タンクパネル２１１に形成された複数の第１の貫通通路穴２１３を有し、冷却水１は、ポンプ装置１０によって第１の集水容器２１の中にポンプで送り込まれ、第１の通路穴２１３を通って第１の冷却ユニット２４に到達する。より詳細には、第１の冷却ユニット２４は、第１の支持トレイ２４６を第１のトレイ部２４６１および第２のトレイ部２４６２に分割するための、第１の支持トレイ２４６の底面から上方に延在する第１のトレイ仕切り部材２４６３を有する第１の支持トレイ２４６をさらに備える。本好ましい実施形態に従って、第１の冷却ユニット２４は第１のトレイ部２４６１で離間して支持された第１の熱交換パイプ２４１，２４２（つまり、第１の第１の熱交換パイプ２４１および第２の熱交換パイプ２４２）の内の２本、ならびに第２のトレイ部２４６２で離間して支持された熱交換パイプ２４３、２４４（つまり、第３の熱交換パイプ２４３および第４の熱交換パイプ２４４）の内の別の２本を有するように実施される。
【００３６】
さらに、第１の集水容器２１は、底部タンクパネル２１１から離間し、かつ下方に延在する複数の第１の間仕切り２１４を有して、それぞれ２つの対応する隣接する第１の間仕切り２１４間に複数の第１の捕集空洞２１５を画定し、第１〜第４の熱交換パイプ２４１，２４２，２４３，２４４のそれぞれが、冷却水１が対応する第１の通路穴２１３を通って第１の捕集空洞２１５の中に落ちるとき、冷却水１が、熱交換パイプ２４０と冷却水１との間の効率的かつ効果的な熱交換を保証するために誘導されて対応する熱交換パイプ２４０を実質的に組み込むように、それぞれ第１の捕集空洞２１５のそれぞれの中で支持される。
【００３７】
第１の支持トレイ２４６は、第１の支持トレイ２４６上に形成される複数の第１の貫通通過穴２４６７を有し、第１の支持トレイ２４６で収集された冷却水１は、第１の充填材ユニット２４５内に流入することができる。
【００３８】
第１の充填材ユニット２５３は、塔筐体２００に離間して支持された第１の充填材パック２４５１および第２の充填材パック２４５２を備え、第１のトレイ部２４６１から入る冷却水１は第１の充填材パック２４５１の中に落下するように構成される。一方、第２のトレイ部２４６２から入る冷却水１は、第２の充填材パック２４５２の中に落下するように構成される。以下に言及されるように、第１の熱交換パイプ２４１および第２の熱交換パイプ２４２を通過した冷媒３の温度は、第３の熱交換パイプ２４３および第４の熱交換パイプ２４４を通過した冷媒３の温度とは異なり、第１の充填材パック２４５１に進入する冷却水１の温度および第２の充填材パック２４５２に進入する冷却水１の温度も異なる。これは、第１の充填材パック２４５１および第２の充填材パック２４５２での熱交換性能に多大な差を有する。
【００３９】
他方、第２の集水容器２２は、第２の底部タンクパネル２２１、第２の側部タンクパネル２２２、第２の底部タンクパネル２２１に形成された複数の第２の通路穴２２３を有し、第１の充填材ユニット２４５から滴下する冷却水１は、第２の集水容器２２で収集されるように構成され、第２の通路穴２２３を通って第２の冷却ユニット２５に到達する。
【００４０】
図面の図４，図６を参照すると、第２の集水容器２２２は、第２の底部タンクパネル２２１から上方に延在する分離部材２２６をさらに備え、第２の集水容器２２を第１の収集チャンバ２２７および第２の収集チャンバ２２８に分離し、第１の充填材パック２４５１から入る冷却水１は第１の収集チャンバ２２７で収集される。一方、第２の充填材パック２４５２から入る冷却水１は第２の収集チャンバ２２８で収集される。
【００４１】
図４，図６に示すように、第２の冷却ユニット２５は、第２の支持トレイ２５６を第３のトレイ部２５６１および第４のトレイ部２５６２に分割するため、第２の支持トレイの底面から上方に延在する第２のトレイ仕切り部材２５６３を有する第２の支持トレイ２５６をさらに備え、熱交換パイプ２５１，２５２の内の２本（つまり、第５の熱交換パイプ２５１および第６の熱交換パイプ２５２）は、第３のトレイ部２５６１で離間して支持され、熱交換パイプ２５３，２５４の内の２本（つまり、第７の熱交換パイプ２５３および第８の熱交換パイプ２５４）は、第４のトレイ部２５６２で離間して支持される。
【００４２】
さらに、第２の集水容器２２は、第２の底部タンクパネル２２１から離間して、かつ下方に延在する複数の第２の間仕切り２２４を有して、それぞれ２つの対応する第２の間仕切り２２４の間に対応する数の第２の捕集空洞２２５を画定する。本好ましい実施形態に従って、冷却水１が対応する第２の通路穴２２３を通って第２の捕集空洞２２５の中に落ちるときに、冷却水１が、第５〜第８の熱交換パイプ２５１、２５２，２５３，２５４と冷却水１との間の効率的かつ効果的な熱交換を保証するために、誘導されて対応する第５〜第８の熱交換パイプ２５１、２５２，２５３，２５４を実質的に組み込むように、それぞれ４つの第２の捕集空洞２２５の中に支持された４本の熱交換パイプ２５１、２５２，２５３，２５４がある。
【００４３】
第２の支持トレイ２５６は、第２の支持トレイ２５６の中に形成された複数の第２貫通通過穴２５６７をさらに有し、第２の支持トレイ２５６で収集された冷却水１は、第２の充填材ユニット２５５内に流入することができる。
【００４４】
第２の充填材ユニット２５５は、塔筐体２００で離間して支持された第３の充填材パック２５５１および第５の充填材パック２５５２を備え、第１のトレイ部２５６１から入る冷却水１は、第３の充填材パック２５５１の中に落下するように構成される。一方、第２の下部トレイ部２５６２から入る冷却水１は、第４の充填材パック２５５２の中に落下するように構成される。再び、第５の熱交換パイプ２５１および第６の熱交換パイプ２５２を通過した冷媒３の温度は、第７の熱交換パイプ２５３および第８の熱交換パイプ２５４を通過した冷媒３の温度とは異なるので、第３の充填材パック２５５２に進入する冷却水１の温度および第４の充填材パック２５５２に進入する冷却水１の温度も異なる。最後に、冷却水１は、第３の集水容器２３で収集され、熱交換の別のサイクルのために第１の集水容器２１に戻される。
【００４５】
空気が、伝導性熱伝達によって冷却水１から熱を伝えるために第１の充填材ユニット２４５および第２の充填材ユニット２５５を通過するように構成されることに留意されたい。したがって、冷却水１は冷媒３から熱を吸収する。一方、吸収された熱は次いで、多重効用蒸発凝縮器１００を通って流れる空気によって運び去られる。
【００４６】
本発明の目的の１つが、多重効用蒸発凝縮器１００の熱伝導性能を向上させ、エネルギーを節約することであり、これを達成するための方法の１つが空気出口２０２での飽和空気温度を上げることにあることに言及する価値がある。ただし、これは、上記の「背景技術」で言及された問題のために従来の蒸発凝結器１００によって付随することはできない。ただし、当業者は、多重効用蒸発凝縮器１００が、冷却水１と冷媒３と熱交換パイプ２４１〜２４４および２５１〜２５４との間の多重熱交換手順を達成できることを理解するであろう。
【００４７】
より詳細には、本好ましい実施形態に従って、冷却水１は、第１の集水容器２１〜第３の集水容器２３を通るときに、２つの熱交換サイクルを行っている。冷却水１は、最初に冷媒３との熱交換を行い（それによって、その温度を上昇させ）、次いで、進入する空気が関連する冷却ユニット２４（２５）を通過するたびに進入する空気と熱交換を実行（し、それによってその温度を低下）する。同時に、冷媒３は、対応する熱交換パイプ２４１〜２４４および２５１〜２５４を通る冷却水１との熱交換を行い、熱は冷却水１に抽出され、冷却水１は次いで空気入口２０１と空気出口２０２との間で流れる空気によって冷却される。
【００４８】
図面の図３〜図６を参照すると、多重効用蒸発凝縮器１００に進入する冷媒３は、最初に第３の熱交換パイプ２４３、第４の熱交換パイプ２４４、第７の熱交換パイプ２５３および第８の熱交換パイプ２５４を通って流れるように誘導される。これらの熱交換パイプ２４３、２４４、２５３，２５４を通過後、冷媒３は第１の気温傾度によって冷却される。冷媒３は次いで、第１の熱交換パイプ２４１および第２の熱交換パイプ２４２を通って流れるように誘導され、さらに第２の気温傾度によって冷却される。冷媒３は次いで第５の熱交換パイプ２５１および第６の熱交換パイプ２５２を通って流れるように誘導され、このようにして第３の気温傾度によってさらに冷却される。
【００４９】
図面の図７を参照すると、多重効用蒸発凝縮器１００が第２のポンプ装置１０Ａ、ならびに第１の集水容器２１および第３の集水容器２３に設けられた複数の容器仕切り板２７をさらに備える、本発明の多重効用蒸発凝縮器１００の第１の代替形態が示されている。第１の集水容器２１に設けられた容器仕切り板２７は、第１の集水容器２１を第１の集水コンパートメント２１６および第２の集水コンパートメント２１７に分割する。同様に、第１の集水容器２３に設けられた容器仕切り板２７は、第３の集水容器２３を第３の集水コンパートメント２３１および第４の集水コンパートメント２３２に分割する。第３の充填材パック２５５１および第４の充填材パック２５５２から入る冷却水１は、第３の集水コンパートメント２３１および第４の集水コンパートメント２３２で別々に収集され、それぞれ第１の集水容器２１の第１の集水コンパートメント２１６および第２の集水コンパートメント２１７に（ポンプ装置１０によって）別々にポンプで汲み出される。
【００５０】
容器仕切り板２７の目的は、多重効用蒸発凝縮器１００の各側での熱交換性能の干渉を最小限に抑えるために第１の集水容器２１および第３の集水容器２３での冷却水１の多大な熱伝導を防ぐことにある。
【００５１】
図面の図８を参照すると、集中空調システムが、上記の多重効用蒸発凝縮器１００の第１の代替形態を備える、集中空調システムが示されている。図８は、その第１の代替形態にある（または上記のその好ましい実施形態にある）多重効用蒸発凝縮器１００′が集中空調システムで使用され得ることを示す。したがって、図８に示される集中空調システムは、複数の圧縮器４０、それぞれ複数の膨張弁５０を通って圧縮器４０に接続された複数の熱交換器３０、および冷媒３が、熱交換パイプ２４１〜２４４および２５１〜２５４を通って流れるように誘導され、ポンプで汲み出されるように圧縮器４０に接続された複数の多重効用蒸発凝縮器１００′を備える。２台の多重効用蒸発凝縮器１００′は、１台の単一送水ポンプ１０′によってサービスを受ける。
【００５２】
さらに、冷媒３は、複数の膨張弁５０を通って多重効用蒸発凝縮器１００′と熱交換器３０との間で循環される。その蒸気状態にある冷媒３は圧縮されて、冷却水１との熱交換のために多重効用蒸発凝縮器１００′に進入する。冷却水１との熱交換後、冷媒は液体状態に変換され、多重効用蒸発凝縮器１００′から離れて熱交換器３０に進入するように誘導される。熱交換器３０では、冷媒３は熱を吸収し、飽和蒸気（つまり、蒸気状態）になる。冷媒３は、次いで圧縮されて、冷却水１との熱交換の別のサイクルのために多重効用蒸発凝縮器１００′に流れ戻る。
【００５３】
多重効用蒸発凝縮器１００′内で循環する冷却水１をポンプで汲み出すための１台のポンプ装置１０′によってサービスを受ける多重効用蒸発凝縮器１００′の断面図である、図面の図９を参照する。多重効用蒸発凝縮器１００′のそれぞれに、ポンプ装置１０′が第３の集水容器２３′と対応する第１の集水容器２１′との間で連通される。
【００５４】
多重効用蒸発凝縮器１００′のそれぞれに、第１の集水容器２１′は、第１の底部タンクパネル２１１′、第１の側部タンクパネル２１２′、底部タンクパネル２１１′に形成された複数の第１の貫通通路穴２１３′を有し、冷却水は第１の集水容器２１′の中に送り込まれ、第１の通路穴２１３′を通って第１の冷却ユニット２４′に到達するように構成される。 第１の冷却ユニット２４′は、第１の支持トレイ２４６′を第１のトレイ部２４６１′および第２のトレイ部２４６２′に分割するための、第１の支持トレイ２４６′の底面から上方に延在するトレイ仕切り部材２４６３′を有する第１の支持トレイ２４６′を備え、熱交換パイプ２４１′、２４２′の内の２本（すなわち、第１の熱交換パイプ２４１′および第２の熱交換パイプ２４２′）は、第１のトレイ部２４６１′で離間して支持され、熱交換パイプ２４３′，２４４′の内の２本（つまり、第３の熱交換パイプ２４３′および第４の熱交換パイプ２４４′）は、第２のトレイ部２４６２′で離間して支持される。
【００５５】
第１の充填材ユニット２４５′は、塔筐体２００′で離間して支持された第１の充填材パック２４５１′および第２の充填材パック２４５２′を備え、第１のトレイ部２４６１′から入る冷却水１は第１の充填材パック２４５１′の中に落下するように構成される。一方、第２のトレイ部２４６２′から入る冷却水１は、第２の充填材パック２４５２′の中に落下するように構成される。
【００５６】
他方、第２の集水容器２２′は、第２の底部タンクパネル２２１′、第２の側部タンクパネル２２２′、第２の底部タンクパネル２２１′に形成された複数の第２の通路穴２２３′を有し、第１の充填材ユニット２４５′から落下する冷却水１は第２の集水容器２２′で収集されるように構成され、第２の通路穴２２３′を通って第２の冷却ユニット２５′に到達する。
【００５７】
第２の冷却ユニット２５′は、第２の支持トレイ２５６′を第３のトレイ部２５６１′および第４のトレイ部２５６２′に分割するための、第２の支持トレイ２５６′の底面から上方に延在する第２のトレイ仕切り部材２５６３′を有する第２の支持トレイ２５６′をさらに備え、熱交換パイプ２５１′，２５２′の内の２本（つまり、第５の熱交換パイプ２５１′および第６の熱交換パイプ２５２′）は、第３のトレイ部２５６１′で離間して支持され、熱交換パイプ２５３′，２５４′の内の２本（つまり、第７の熱交換パイプ２５３′および第８の熱交換パイプ２５４′）は第４のトレイ部２５６２′で離間して支持される。
【００５８】
第２の充填材ユニット２５５′は、塔筐体２００′で離間して支持された第３の充填材パック２５５１′および第４の充填材パック２５５２′を備え、第１のトレイ部２４６１′から入る冷却水１は第３の充填材パック２５５１′の中に落下するように構成される。一方、第２の下部トレイ部２５６２′から入る冷却水１は第４の充填材パック２５５２′の中に落下するように構成される。
【００５９】
この代替形態では、空気は、冷却水１からの熱を多重効用蒸発凝縮器１００′を通って流れる空気に伝えるために、第１の充填材ユニット２４５′および第２の充填材ユニット２５５′、ならびに第１〜第８の熱交換パイプ２４′，２４２′，２４３′，２４４′，２５′，２５２′，２５３′，２５４′を通過するように構成される。
【００６０】
さらに、第１の冷却ユニット２４′は、第１〜第４の熱交換パイプ２４１′，２４２′，２４３′，２４４′を通って流れる冷却水１をそれに沿って薄い水膜の形で誘導するための、それぞれ第１〜第４の熱交換パイプ２４１′，２４２′，２４３′，２４４′を備えた複数の第１の水膜分配器２４７をさらに備える。薄い水膜状態にある冷却水１は、第１〜第４の熱交換パイプ２４１′，２４２′，２４３′，２４４′を通過した冷媒３と熱交換を行うように構成される。
【００６１】
冷却水１は、次いで、第１の支持トレイ２４６′の上に形成された複数の第１の貫通通過穴２４６７′をさらに有する第１の支持トレイ２４６′で収集され、第１の支持トレイ２４６′で収集された冷却水１は、第１の充填材ユニット２４５′内に流入することができる。同様に、第２の支持トレイ２５６′は、第２の支持トレイ２５６′の上に形成された２５６′複数の第２の下部通過穴２５６７′をさらに有し、第２の支持トレイ２５６′で収集された冷却水１は、第２の充填材ユニット２５５′内に流入することができる。
【００６２】
さらに、第２の冷却ユニット２′は、第５〜第８の熱交換パイプ２５１′，２５２′，２５３′，２５４′を通って流れる冷却水１をそれに沿って薄い水膜で誘導するための、それぞれ第５〜第８の熱交換パイプ２５１′，２５２′，２５３′，２５４′を備えた複数の第２の水膜分配器２５７′をさらに備える。薄い水膜状態にある冷却水１は、第５〜第８の熱交換パイプ２５１′，２５２′，２５３′，２５４′を通過した冷媒３と熱交換を行うように構成される。
【００６３】
図１０〜図１１は、多重効用蒸発凝縮器１００′のそれぞれが第２の冷却ユニット２５′の下に設けられ、第１の冷却ユニット２４′および第２の冷却ユニット２５′に構造上同一である追加の（つまり、第３の）冷却ユニット２６′を備えることを示す。したがって、多重効用蒸発凝縮器１００′のそれぞれは、第３の冷却ユニット２６′から入る冷却水１を収集するための、第３の冷却ユニット２６′の下に設けられた第４の集水容器２８′を備える。
【００６４】
第３の冷却ユニット２６′は、第３の支持トレイ２６６′を第５のトレイ部２６６１′および第６のトレイ部２６６２′に分割するための、第３の支持トレイ２６６′の底面から上方に延在するトレイ仕切り部材２６６３′を有する第３の支持トレイ２６６′を備え、熱交換パイプ２６１′，２６２′の内の２本（つまり、第９の熱交換パイプ２６１′および第１０の熱交換パイプ２６２′）は、第５のトレイ部２６６１′で離間して支持され、熱交換パイプ２６３′，２６４′の内の２本（つまり、第１１の熱交換パイプ２６３′および第１２の熱交換パイプ２６４′）は、第６のトレイ部２６６２′で離間して支持される。
【００６５】
第３の冷却ユニット２６′は、塔筐体２００′で離間して支持された第５の充填材パック２６５１′および第６の充填材パック２６５２′を備える第３の充填材ユニット２６５′をさらに備え、第５のトレイ部２６６１′から入る冷却水１は、第５の充填材パック２６５１′に落下するように構成される。一方、第２のトレイ部２６６２′から入る冷却水１は、第６の充填材パック２６５２′の中に落下するように構成される。
【００６６】
さらに、第３の冷却ユニット２６′は、第９〜第１２の熱交換パイプ２６１′，２６２′，２６３′，２６４′をそれに沿って薄い水膜で誘導するための、（それぞれ第９〜第１２の熱交換パイプ２６１′，２６２′，２６３′，２６４′を備えた複数の第３の水膜分配器２６７′をさらに備える。薄い水膜状態にある冷却水１は、第９〜第１２の熱交換パイプ２６１′，２６２′，２６３′，２６４′を通過した冷媒３と熱交換を行うように構成される。
【００６７】
他方、第３の集水容器２３′は、第３の底部タンクパネル２３１′、第２の側部タンクパネル２３２′、第３の底部タンクパネル２３１′に形成された複数の第３の貫通通路穴２３３′を有し、第２の充填材ユニット２５５′から落下する冷却水１は、第３の集水容器２３′で収集されるように構成され、第３の通路穴２３３′を通って第３の冷却ユニット２６′に到達する。第３の冷却ユニット２６′を通過する冷却水１は、第４の集水容器２８′で収集されるように構成され、冷媒３との熱交換の別のサイクルのために第１の集水容器１′に戻される。
【００６８】
図面の図１１〜図１３に示すように、熱交換パイプ２４０′（２４１′〜２４４′）のそれぞれは、多重効用蒸発凝縮器１００′内で延在する三次元パイプアレイを形成するように製造されるために実施される。したがって、熱交換パイプ２４１′〜２４４′のそれぞれは、塔筐体２００′で水平に延在する第１の水平部２４０１′、第１の水平部２４０１′の真下の位置で塔筐体２００′で水平に延在する第２の水平部２４０２′、および第１の水平部２４０１′と第２の水平部２４０２′との間に延在する複数の鉛直部２４０３′を備え、冷媒３は、第２の水平部２４０２′から第１の水平部２４０１′へ、鉛直部２４０３′を通って流れるように構成される。１本の特定の熱交換パイプ２４０′の第２の水平部２４０２′を通過した冷媒３は、次いで隣接する熱交換パイプ２４０′の第２の水平部２４０２′に流入するように誘導される。
【００６９】
図面の図１４に示すように、多重効用蒸発凝縮器１００′のそれぞれは、第１の充填材ユニット２４５′から入る冷却水１が第２の集水容器２２′で収集され、第１の集水容器２１′に戻されるように第１の冷却ユニット２４′だけを備える。
【００７０】
図面の図１５Ａ〜図１５Ｃを参照すると、多重効用蒸発凝縮器１００″の第２の代替形態が示されている。図１５は、その第２の代替形態の多重効用蒸発凝縮器１００′および第１の冷却ユニット２４″および第２の冷却ユニット２５″を備えることを示す。多重効用蒸発凝縮器１００″の第２の代替形態は、冷却ユニット２４″（２５″）を除き好ましい実施形態の上記の代替形態と同様である。この第２の代替形態では、第１の冷却ユニット２４″は、熱交換パイプ２４０″の内の３本（つまり、第１〜第３の熱交換パイプ２４１″，２４２″，２４３″）を備える。一方、第２の冷却ユニット２５″は、熱交換パイプ２４０″の別の３本（つまり、第４〜第６の熱交換パイプ２５１″，２５２″，２５３″）を備える。
【００７１】
第１〜第３の熱交換パイプ２４１″、２４２″，２４３″は、冷却水１が、第１〜第３の熱交換パイプ２４１″，２４２″、２４３″を通過した冷媒３と熱交換を行うために最初に第１の集水容器２１″の中に送り込まれるように、ポンプ装置１０″と連通する第１の集水容器２１″の中に浸漬される。第１〜第３の熱交換パイプ２４１″，２４２″，２４３″を通って流れる冷却水１は、空気入口２０１から引き出される空気と熱交換を行うための第１の充填材パック２４５１″を備える上部充填材ユニット２４５″を通って流れるように構成される。
【００７２】
さらに、第４〜第６の熱交換パイプ２５１″、２５２″，２５３″は、第１の冷却ユニット２４″から入る冷却水１″が、第４〜第６の熱交換パイプ２５１″，２５２″，２５３″を通過した冷媒３と熱交換を行うように構成されるように、第２の集水容器２２″の中に浸漬される。
【００７３】
本発明の多重効用蒸発凝縮器のこの第２の代替形態では、第１の冷却ユニット２４″は第１の支持トレイ２４６″をさらに備え、第１の集水容器２１″は冷却水１を受け取るための第１のタンク空洞２１１１″を画定する第１のタンク本体２１１″、およびそれぞれ第１の水管２１２″の内部に複数の第１の水路２１２１″を画定するために第１のタンク本体２１１″で離間して形成された複数の第１の水管２１２″を備える。第１の水管２１２″は、冷却水１が第１の集水容器２１″〜第１の支持トレイ２４６″へ第１の水路２１２１″を通って流れることができるように、第１の支持トレイ２４６″を通って第１のタンク空洞２１１１″を第１の充填材ユニット２４５″と連通する。
【００７４】
冷却水は次いで、第１の支持トレイ２４６″の上に形成された複数の第１の貫通通過穴２４６７″をさらに有する第１の支持トレイ２４６″で収集され、上部支持トレイ２４６″で収集された冷却水１は、空気入口２０１から引き出される空気と熱交換を行うために第１の充填材ユニット２４５″内に流入することができる。
【００７５】
第１の水管２１２″のそれぞれが、第１の水管２１２″の上部開口部が第１〜第３の熱交換パイプ２４１″，２４２″，２４３″よりも高くなるように第１の集水容器２１″に取り付けられることに言及する価値がある。単純な物理学から、より高い温度を有する冷却水１は第１の集水容器２１″内で上昇する傾向があり、一方相対的に温度の低い冷却水１は第１の集水容器２１″内で下がる傾向がある。したがって、第１の集水容器２１″の冷却水１は、第１〜第３の熱交換パイプ２４１″，２４２″，２４３″から熱を吸収するように構成され、熱吸収後、冷却水１は第１の集水容器２１″内で上昇し、第１の水管２１２″の内の１本に流入する。相対的に冷たい冷却水１は、冷却水１が第１の集水容器２１″内で上昇し、第１の水管２１２″に進入する程度まで温度が上昇するまで熱吸収のために第１の集水容器２１″の下部に保持される。
【００７６】
第２の冷却ユニット２５″は第２の支持トレイ２５６″をさらに備え、第２の集水容器２２″は、第１の冷却ユニット２４″から入る冷却水１を受け取るための第２のタンク空洞２２１１″を画定する第２のタンク本体２２１″，および第２のタンク本体２２１″で離間して形成され、それぞれ第２の水管２２２″内部に複数の第２の水路２２２１″を画定する複数の第２の水管２２２″を備える。第２の水管２２２″は、冷却水１が第２の集水容器２２″から第２の支持トレイ２５６″へ第２の水路２２２１″を通って流れることができるように、下部充填材ユニット２５５″の第２の充填材パック２５５１″と第２のタンク空洞２２１１″を連通する。
【００７７】
冷却水は次いで、第２の支持トレイ２５６″の上に形成された複数の第２の貫通通過穴２５６７″をさらに有する第２の支持トレイ２５６″で収集され、第２の支持トレイ２５６″で収集された冷却水１″は、空気入口２０２から引き出される空気と熱交換を行うための第２の充填材ユニット２５５″の第２の充填材パック２５５１″内に流入することができる。
【００７８】
第１の集水容器２１″の場合でのように、第２の水管２２２″のそれぞれは、第２の水管２２２″の上部開口部が第４〜第６の熱交換パイプ２５１″、２５２″、２５３″よりも高くなるように第２の集水容器２２″に取り付けられる。第２の集水容器２２″内の冷却水１は、第４〜第６の熱交換パイプ２５１″、２５２″、２５３″から熱を吸収するように構成され、熱吸収後、冷却水１は第２の集水容器２２″内で上昇し、第２の水管２２２″の内の１本に流入する。相対的に冷たい冷却水１は、冷却水１″が第２の集水容器２２″内で上昇し、第２の水管２２２″に進入する程度まで温度が上昇するまで熱吸収のために第２の集水容器２２″の下部に保持される。
【００７９】
第２の支持トレイ２５６″は、第２の支持トレイ２５６″上に形成された複数の貫通下部通過穴２５６７″をさらに有し、第２の支持トレイ２５６″で収集された冷却水１は、第２の充填材ユニット２５５″内に流入することができる。
【００８０】
第２の集水容器２２″は、第１の冷却ユニット２４″から入る冷却水１が誘導されて、第４〜第６の熱交換パイプ２５１″，２５２″，２５３″と熱交換を行うために、水誘導装置２２９″を通って第２の集水容器２２″内に流入するように、第２のタンク空洞２２１１″で斜めに延在する水誘導装置２２９″をさらに備える。
【００８１】
図面の図１６、図１７Ａ〜図１７Ｃ、図１８Ａ〜図１８Ｃを参照すると、本発明の多重効用蒸発凝縮器１００Ａの上記の好ましい実施形態の第３の代替形態が示されている。図１６は、その第３の代替形態にある多重効用蒸発凝縮器１００Ａ、および第１の冷却ユニット２４Ａ、第２の冷却ユニット２５Ａ、および第３の冷却ユニット２６Ａを備えることを示している。多重効用蒸発凝縮器１００Ａの第３の代替形態は、上述した第２の代替形態と同様である。この第３の代替形態では、第１の冷却ユニット２４Ａ、第２の冷却ユニット２５Ａおよび第３の冷却ユニット２６Ａのそれぞれが、熱交換パイプ２４０Ａの内の５本を備える。
【００８２】
さらに、第１の冷却ユニット２４Ａは、熱交換器３０に接続された第１の冷媒入口パイプ２４８Ａ、および第１の冷媒出口パイプ２４９Ａをさらに備え、対応する熱交換パイプ２４０Ａは、第１の冷媒入口パイプ２４８Ａと第１の冷媒出口パイプ２４９Ａとの間に延在する。同様に、第２の冷却ユニット２５Ａは、第１の冷媒出口パイプ２４９Ａに接続された第２の冷媒入口パイプ２５８Ａ、および第２の冷媒出口パイプ２５９Ａをさらに備え、対応する熱交換パイプ２４０Ａは、第２の冷媒入口パイプ２５８Ａと第２の冷媒出口パイプ２５９Ａとの間に延在する。さらに、第３の冷却ユニット２６Ａは、第２の冷媒出口パイプ２５９Ａに接続された第３の冷媒入口パイプ２６８Ａ、および熱交換器３０に接続された第３の冷媒出口パイプ２６９Ａを備え、対応する熱交換パイプ２４０Ａは、第３の冷媒入口パイプ２６８Ａと第３の冷媒出口パイプ２５９Ａとの間に延在する。言い換えると、第１の冷却ユニット２４Ａから第３の冷却ユニット２６Ａのそれぞれに、対応する熱交換パイプ２４０Ａおよび対応する冷媒入口２４８Ａ（２５８Ａ）（２６８Ａ）および対応する冷媒出口パイプ２４９Ａ（２５９Ａ）（２６９Ａ）が、第１の冷却ユニット２４Ａから第３の冷却ユニット２６Ａを通過する冷却水１と熱交換を行うように構成される冷媒３を伝達するためのパイプの３つのアレイを形成する。
【００８３】
第１の冷媒入口パイプ２４８Ａに進入する冷媒３は、第１の冷却ユニット２４Ａで５本の熱交換パイプ２４０Ａ内に流入するように分岐される。熱交換パイプ２４０Ａは、冷却水１が熱交換パイプ２４０Ａを通過した冷媒３と熱交換を行うために第１の集水容器２１Ａの中に最初に送り込まれるように、ポンプ装置１０と連通される第１の集水容器２１Ａの中に浸漬される。これらの熱交換パイプ２４０Ａを通って流れる冷却水１は、空気入口２０１から引き出される空気と熱交換を行うための第１の充填材パック２４５１Ａを備える第１の充填材ユニット２４５Ａを通って流れるように構成される。
【００８４】
第１の冷却ユニット２４Ａの熱交換パイプ２４０Ａを通過する冷媒３が収集されて、第２の冷媒入口パイプ２５８Ａに接続された第１の冷媒出口パイプ２４９Ａ内に流入することに留意されたい。第２の冷媒入口パイプ２５８Ａに進入する冷媒３は、第２の冷却ユニット２５Ａで５本の熱交換パイプ２４０Ａ内に流入するように分岐される。
【００８５】
さらに、第２の冷却ユニット２５Ａの熱交換パイプ２４０Ａは、第１の冷却ユニット２４Ａから入る冷却水１が、第２の冷却ユニット２５Ａの熱交換パイプ２４０Ａを通過した冷媒３と熱交換を行うように構成されるように、第２の集水容器２２１Ａの中に浸漬される。第２の冷却ユニット２５Ａの熱交換パイプ２４０Ａを通過する冷媒３は収集されて、第３の冷媒入口パイプ２６８Ａに接続された第２の冷媒出口パイプ２５９Ａ内に流入する。
【００８６】
この第３の代替形態では、第１の冷却ユニット２４Ａは第１の支持トレイ２４６Ａをさらに備え、第１の集水容器２１Ａは、冷却水１を受け取るための第１のタンク空洞２１１１Ａを画定する第１のタンク本体２１１Ａ、および第１のタンク本体２１１Ａで離間して形成され、それぞれ第１の水管２１２Ａ内部に複数の第１の水路２１２１Ａを画定する複数の第１の水管２１２Ａを備える。第１の水管２１２Ａは、冷却水１が第１の集水容器２１Ａから第１の支持トレイ２４６Ａへ第１の水路２１２１Ａを通って流れることができるように、第１の充填材ユニット２４５Ａと第１のタンク空洞２１１１Ａを連通する。
【００８７】
冷却水１は、次いで第１の支持トレイ２４６Ａの上に形成された複数の第１の貫通通過穴２４６７Ａをさらに有する第１の支持トレイ２４６Ａを通過し、第１の支持トレイ２４６Ａに到達した冷却水１は、空気入口２０１から引き出される空気と熱交換を行うための第１の充填材ユニット２４５Ａ内に流入することができる。
【００８８】
第１の水管２１２Ａのそれぞれが、第１の水管２１２Ａの上部開口部が、対応する熱交換パイプ２４０Ａよりも高くなるように第１の集水容器２１に取り付けられることに言及する価値がある。単純な物理学から、より高い温度を有する冷却水１は第１の集水容器２１Ａ内で上昇する傾向があり、一方相対的に温度の低い冷却水１は第１の集水容器２１Ａ内で下がる傾向がある。したがって、第１の集水容器２１Ａの冷却水１は、熱交換パイプ２４０Ａから熱を吸収するように構成され、熱吸収後、冷却水１は第１の集水容器２１Ａ内で上昇し、第１の水管２１２Ａの内の１本に流入する。相対的に冷たい冷却水１は、冷却水１が第１の集水容器２１Ａ内で上昇し、第１の水管２１２Ａに進入する程度まで温度が上昇するまで熱吸収のために第１の集水容器２１Ａの下部に保持される。
【００８９】
第２の冷却ユニット２５Ａは第２の支持トレイ２５６Ａをさらに備え、第２の集水容器２２Ａは、第１の冷却ユニット２４Ａから入る冷却水１を受け取るための第２のタンク空洞２２１１Ａを画定する第２のタンク本体２２１Ａ、および第２のタンク本体２２１Ａで離間して形成され、それぞれ第２の水管２２２Ａ内部に複数の第２の水路２２２１Ａを画定する複数の第２の水管２２２Ａを備える。第２の水管２２２Ａは、冷却水１が第２の集水容器２２Ａから第２の支持トレイ２５６Ａへ第２の水路２２２１Ａを通って流れることができるように、第２の充填材パック２５５１Ａを備える第２の充填材ユニット２５５Ａと第２のタンク空洞２２１１Ａを連通する。
【００９０】
冷却水は次いで、第２の支持トレイ２５６Ａ上に形成された複数の第２の貫通通過穴２５６７Ａをさらに有する第２の支持トレイ２５６Ａで収集され、第２の支持トレイ２５６Ａで収集された冷却水１は、空気入口２０２から引き出される空気と熱交換を行うための第２の充填材ユニット２５５Ａの第２の充填材パック２５５１Ａ内に流入することができる。
【００９１】
第１の集水容器２１Ａの場合でのように、第２の水管２２２Ａのそれぞれは、第２の水管２２２Ａの上部開口部が対応する熱交換パイプ２４０Ａよりも高くなるように第２の集水容器２２Ａに取り付けられる。第２の集水容器２２Ａ内の冷却水１は、熱交換パイプ２４０Ａから熱を吸収するように構成され、熱吸収後、冷却水１は第２の集水容器２２Ａ内で上昇し、第２の水管２２２Ａの内の１本に流入する。相対的に冷たい冷却水１は、冷却水１が第２の集水容器２２Ａ内で上昇し、第２の水管２２２Ａに進入する程度まで温度が上昇するまで熱吸収のために第２の集水容器２２Ａの下部に保持される。
【００９２】
第２の集水容器２２Ａは、第１の冷却ユニット２４Ａから入る冷却水１が誘導されて、熱交換パイプ２４０Ａと熱交換を行うために、第１の水誘導装置２２９Ａを通って第２の集水容器２２Ａの下部内に流入するように、第２のタンク空洞２２１１Ａで斜めに延在する第１の水誘導装置２２９Ａをさらに備える。第１の水誘導装置２２９Ａが、第１の冷却ユニット２４Ａから入る冷却水１が、熱交換パイプ２４０Ａから熱を吸収した冷却水１と混合されないように、第２の水管２２２Ａの上方に取り付けられることに留意されたい。
【００９３】
図面の図１８Ａ〜図１８Ｃに示すように、第１の水誘導装置２２９Ａは、第１の充填材ユニット２４５Ａから入る冷却水１を誘導して、第１の傾斜部分２２９１Ａ上で斜めに摺動するための、第２の集水容器２２Ａの上側端縁部分から第２の集水容器２２Ａの反対の側部に斜めに延在する第１の傾斜部分２９９１Ａ、および第１の傾斜部分２２９１Ａ上で摺動し、相対的に低い温度を有する冷却水１が誘導されて、第２のタンク空洞２２１１Ａの下部内に流入し、熱交換パイプ２４０Ａと熱交換を行うように第１の傾斜部分２２９１Ａから第２のタンク空洞２２１１Ａに下方にかつ実質的に鉛直に延在する第１の誘導部分２２９２Ａを有する。
【００９４】
第３の冷却ユニット２６Ａはさらに第３の支持トレイ２６６Ａを有し、第３の集水容器２３Ａは、第２の冷却ユニット２５Ａから入る冷却水１を受け取るための第３のタンク空洞２３１１Ａを画定する第３のタンク本体２３１Ａ、および第３のタンク本体２３１Ａで離間して形成され、それぞれ第３の水管２３２Ａの内部に複数の第３の水路２３２１Ａを画定する複数の第３の水管２３２Ａを備える。第３の水管２３２Ａは、冷却水１が第３の集水容器２３Ａから第３の支持トレイ２６６Ａへ第３の水路２３２１Ａを通って流れることができるように第３の充填材パック２６５１Ａを備える第３の充填材ユニット２６５Ａと第３のタンク空洞２３１１Ａを連通する。
【００９５】
冷却水１は次いで、第３の支持トレイ２６６Ａ上に形成された複数の第３の貫通通過穴２６６７Ａをさらに有する第３の支持トレイ２６６Ａで収集され、第３の支持トレイ２６６Ａで収集された冷却水１は、空気入口２０２から引き出される空気と熱交換を行うための第３の充填材ユニット２６５Ａの第３の充填材パック２６５１Ａ内に流入することができる。
【００９６】
第２の集水容器２２Ａの場合のように、第３の水管２３２Ａのそれぞれは、第３の水管２３２Ａの上部開口部が対応する熱交換パイプ２４０Ａよりも高くなるように第３の集水容器２３Ａに取り付けられる。第３の集水容器２３Ａ内の冷却水１は、熱交換パイプ２４０Ａから熱を吸収するように構成され、熱吸収後、冷却水１は第３の集水容器２３Ａ内で上昇し、第３の水管２３２Ａの内の１本に流入する。相対的に冷たい冷却水１は、冷却水１が第３の集水容器２３Ａ内で上昇し、第２の水管２３２Ａに進入する程度まで温度が上昇するまで熱吸収のために第３の集水容器２３Ａの下部に保持される。
【００９７】
第３の集水容器２３Ａは、第２の冷却ユニット２５Ａから入る冷却水１が誘導されて、熱交換パイプ２４０Ａと熱交換を行うために、第２の水誘導装置２３０Ａを通って第３の集水容器２３Ａの下部内に流入するように、第３のタンク空洞２３１１Ａで斜めに延在する第２の水誘導装置２３０Ａをさらに備える。第２の水誘導装置２３０Ａが、第２の冷却ユニット２５Ａから入る冷却水１が、熱交換パイプ２４０Ａから熱を吸収した冷却水１と混合されないように、第３の水管２３２Ａの上方に取り付けられることに留意されたい。
【００９８】
第２の水誘導装置２３０Ａは、第２の充填材ユニット２５５Ａから入る冷却水１を誘導して、第２の傾斜部分２３０１Ａ上で斜めに摺動するための、第３の集水容器２３Ａの上側端縁部分から第３の集水容器２３Ａの反対の側部に斜めに延在する第２の傾斜部分２３０１Ａ、および第２の傾斜部分２３０１Ａ上で摺動し、相対的に低い温度を有する冷却水１が誘導されて、第３のタンク空洞２３１１Ａの下部内に流入し、熱交換パイプ２４０Ａと熱交換を行うように第２の傾斜部分２３０１Ａから第３のタンク空洞２３１１Ａに下方にかつ実質的に鉛直に延在する第２の誘導部分２３０２Ａを有する。
【００９９】
図面の図１９〜図２０を参照すると、本発明の好ましい実施形態に係る多重効用蒸発凝縮器の第４の代替形態が示されている。第４の代替形態は、上記の代替形態と同様である。第４の代替形態によると、多重効用蒸発凝縮器１００Ｂも、空気入口２０１および空気出口２０２を有する（図３に図示される）塔筐体２００、第１の集水容器２１Ｂ、第１の冷却ユニット２４Ｂ、第２の冷却ユニット２５Ｂ、および第２の冷却ユニット２５Ｂの下に設けられた第２の集水容器２２Ｂを備える。
【０１００】
第１の集水容器２１Ｂは、ポンプ装置１０からポンプで汲み出される冷却水１を収集するために（図３に示すように）塔筐体２００に取り付けられる。他方、第１の冷却ユニット２４Ｂは複数の熱交換パイプ２４０Ｂおよび第１の充填材ユニット２４５Ｂを備え、第１の集水容器２１Ｂに収集された冷却水１は、熱交換パイプ２４０Ｂおよび第１の充填材ユニット２４５Ｂの外面を通って流れるように構成される。
【０１０１】
他方、第２の冷却ユニット２５Ｂは、複数の熱交換パイプ２４０Ｂ、および所定量の第２の充填材ユニット２５５Ｂを備え、第１の充填材ユニット２４５Ｂを通過する冷却水１は、第２の冷却ユニット２５Ｂの熱交換パイプおよび第２の充填材ユニット２５５Ｂの外面を通って流れるように構成される。
【０１０２】
第２の集水容器２２Ｂは、第２の冷却ユニット２５Ｂから流れる冷却水１を収集するために第２の冷却ユニット２５Ｂの下に配置され、第２の集水容器２２Ｂに収集された冷却水１は、ポンプ装置１０によって第１の集水容器２１Ｂに戻されるように構成され、冷媒３は、冷媒３が、冷媒３の温度を引き下げるための多重効用蒸発凝縮器１００Ｂを通って流れる冷却水１と熱交換を行うように構成される方法および流れの順序で第１の冷却ユニット２４Ｂおよび第２の冷却ユニット２５Ｂの熱交換パイプを通って流れるように構成され、所定量の空気が、冷却水１の温度を引き下げるための第１の冷却ユニット２４Ｂおよび第２の冷却ユニット２５Ｂを通って流れる冷却水１と熱交換を行うために空気入口２０１Ｂを通って（図３に示すように）塔筐体２００の中に吸い込まれ、冷却水１から熱を吸収した空気が、空気出口２０２Ｂを通って多重効用蒸発凝縮器１００の中から排出される。
【０１０３】
第１の集水容器２１Ｂは、第１の底部タンクパネル２１１Ｂ、第１の側部タンクパネル２１２Ｂ、底部タンクパネル２１１Ｂに形成された複数の第１の貫通通過穴２１３Ｂを有し、冷却水１は、第１の集水容器２１Ｂの中に送り込まれ、第１の通路穴２１３Ｂを通って第１の冷却ユニット２４Ｂに到達するように構成される。
【０１０４】
図面の図１９〜図２０に示すように、第１の冷却ユニット２４Ｂおよび第２の冷却ユニット２５Ｂの熱交換パイプ２４０Ｂは、（図３に示すように）塔筐体２００で離間して延在する。さらに、第１の冷却ユニット２４Ｂは、（図８に示すように）熱交換器３０に接続された第１の冷媒入口パイプ２４８Ｂ、および第１の冷媒出口パイプ２４９Ｂを備え、対応する熱交換パイプ２４０Ｂは、第１の冷媒入口パイプ２４８Ｂと第１の冷媒出口パイプ２４９Ｂとの間に延在する。同様に、第２の冷却ユニット２５Ｂは、（図８に示すように）熱交換器３０に接続された第２の冷媒入口パイプ２５８Ａ、および第２の冷媒出口パイプ２５９Ａをさらに備え、対応する熱交換パイプ２４０Ｂは、第２の冷媒入口パイプ２５８Ｂと第２の冷媒出口パイプ２５９Ｂとの間に延在する。
【０１０５】
（図８に示されるように）圧縮器４０から離れる冷媒３は、最初に第１の冷却ユニット２４Ｂの熱交換パイプ２４０Ｂ（つまり、図２０に示される第１〜第５の熱交換パイプ２４１Ｂ，２４２Ｂ，２４３Ｂ，２４４Ｂ，２４５Ｂ）に接続された第１の冷媒入口パイプ２４８Ａに進入する。図面の図２０に示すように、冷媒３は次いで第１の熱交換パイプ２４１Ｂおよび第２の熱交換パイプ２４２Ｂ内に流入するように誘導され、第１の熱交換パイプ２４１Ｂおよび第２の熱交換パイプ２４２Ｂから冷媒３を収集する第１の冷媒出口パイプ２４９Ｂに到達する。
【０１０６】
冷媒３は次いで第３の熱交換パイプ２４３Ｂおよび第４の熱交換パイプ２４４Ｂ内に流入するように誘導され、第１の冷媒入口パイプ２４８Ｂに到達する。第３の熱交換パイプ２４３Ｃおよび第４の熱交換パイプ２４４Ｂを通過した冷媒３は次いで第１の冷媒入口パイプ２４８Ｂで収集され、第５の熱交換パイプ２４５Ｂ内に流入するように誘導される。第５の熱交換パイプ２４５Ｂを通過した冷媒３は、次いで第１の冷媒出口パイプ２４９Ｂで収集され、冷媒は第１の冷却ユニット２４Ｂから流れ出るように誘導される。
【０１０７】
第１の冷媒入口パイプ２４８Ｂおよび第１の冷媒出口パイプ２４９Ｂのそれぞれが、上記の経路内で順次流れる冷媒３を誘導するための、第１の冷媒入口パイプ２４８Ｂおよび第１の冷媒出口パイプ２４９Ｂの中に取り付けられた遮断部材２４８１Ｂ，２４９１Ｂを備えることに言及する価値がある。
【０１０８】
言い換えると、第１の冷却ユニット２４Ｂに進入する冷媒３は、最初に第１の冷媒入口パイプ２４８Ｂに進入し、第１の冷媒入口パイプ２４８Ｂの中に設けられた遮断部材２４８１Ｂに衝突する。遮断部材２４８１Ｂに衝突した冷媒３は、第１の熱交換パイプ２４１Ｂおよび第２の熱交換パイプ２４２Ｂ内に流入するように誘導され、第１の冷媒出口パイプ２４９Ｂに到達する。第１の冷媒出口パイプ２４９Ｂに到達した冷媒３は、第１の冷媒出口パイプ２４９Ｂの中に設けられた遮断部材２４９１Ｂに衝突するように構成され、第３の熱交換パイプ２４３Ｂおよび第４の熱交換パイプ２４４Ｂ内に流入するように誘導され、第１の冷媒入口パイプ２４８Ａに到達する。第１の冷媒入口パイプ２４８Ａに到達した冷媒３は、遮断部材２４８１Ｂによって遮断され、第１の熱交換パイプ２４１Ｂおよび第２の熱交換パイプ２４２Ｂに戻ることを阻止される。冷媒３は、次いで第５の熱交換パイプ２４５Ｂ内に流入するように誘導される。第５の熱交換パイプ２４５Ｂを通過した冷媒３は、第１の冷媒出口パイプ２４９Ｂの遮断部材２４９１Ｂによって第４の熱交換パイプ２４４Ｂおよび第３の熱交換パイプ２４３Ｂの中内に戻ることを阻止される。
【０１０９】
また、図面の図１９〜図２０を参照すると、第１の冷却ユニット２４Ｂを離れた冷媒３は、多重効用蒸発凝縮器１００Ｂから流れ出る。他方、（図８に示される）圧縮器４０または空調システムの他の類似した構成部品からの冷媒３も、第２の冷却ユニット２５Ｂに進入するように誘導される。冷媒３は第２の冷媒入口パイプ２５８Ｂ内に流入するように誘導され、次いで第６の熱交換パイプ２５１Ｂおよび第７の熱交換パイプ２５２Ｂ内に流入するように誘導され、第６の熱交換パイプ２５１Ｂおよび第７の熱交換パイプ２５２Ｂから冷媒３を収集する第２の冷媒出口パイプ２５９Ｂに到達する。
【０１１０】
さらに、冷媒３は、次いで第８の熱交換パイプ２５３Ｂおよび第９の熱交換パイプ２５４Ｂ内に流入するように誘導され、第２の冷媒入口パイプ２５８Ｂに達する。第８の熱交換パイプ２５３Ｂおよび第９の熱交換パイプ２５４Ｂを通過した冷媒３は、次いで第２の冷媒入口パイプ２５８Ｂで収集され、第１０の熱交換パイプ２５５Ｂ内に流入するように誘導される。第１０の熱交換パイプ２５５Ｂを通過した冷媒３は次いで第２の冷媒出口パイプ２５９Ｂで収集され、冷媒は第２の冷却ユニット２５Ｂから流れ出るように誘導される。
【０１１１】
第２の冷媒入口パイプ２５８Ｂおよび第２の冷媒出口パイプ２５９Ｂのそれぞれが、上記の経路内で順次流れる冷媒３を誘導するための、第２の冷媒入口パイプ２５８Ｂおよび第２の冷媒出口パイプ２５９Ｂの中に取り付けられた遮断部材２５８１Ｂ、２５９１Ｂを備えることに言及する価値がある。
【０１１２】
言い換えると、第２の冷却ユニット２５Ｂに進入する冷媒３は、最初に第２の冷媒入口パイプ２５８Ｂに進入し、第２の冷媒入口パイプ２５８Ｂの中に設けられた遮断部材２５８１Ｂに衝突する。遮断部材２５８１Ｂに衝突した冷媒３は、第６の熱交換パイプ２５１Ｂおよび第７の熱交換パイプ２５２Ｂ内に流入するように誘導され、第２の冷媒出口パイプ２５９Ｂに到達する。第２の冷媒出口パイプ２５９Ｂに到達した冷媒３は、第２の冷媒出口パイプ２５９Ｂの中に設けられた遮断部材２５９１Ｂに衝突するように構成され、第８の熱交換パイプ２５３Ｂおよび第９の熱交換パイプ２５４Ｂ内に流入するように誘導され、第２の冷媒入口パイプ２５８Ｂに到達する。第２の冷媒入口パイプ２５８Ｂに到達した冷媒３は、遮断部材２５８１Ｂによって遮断され、第６の熱交換パイプ２５１Ｂおよび第７の熱交換パイプ２５２Ｂに戻ることを阻止される。冷媒３は、次いで第１０の熱交換パイプ２５５Ｂ内に流入するように誘導される。第１０の熱交換パイプ２５５Ｂを通過した冷媒３は、第２の冷媒出口パイプ２５９Ｂの遮断部材２５９１Ｂによって第８の熱交換パイプ２５３Ｂおよび第９の熱交換パイプ２５４Ｂの中内に戻ることを阻止される。
【０１１３】
図面の図２２〜図２３に示すように、本発明の好ましい実施形態に係る多重効用蒸発凝縮器の第５の代替形態が示されている。第５の代替形態は、上記の代替形態と同様である。第５の代替形態によると、多重効用蒸発凝縮器は、第１の冷却ユニット２４Ｃ、第２の冷却ユニット２５Ｃ、および第３の冷却ユニット２６Ｃを備える。
【０１１４】
さらに、多重効用蒸発凝縮器１００Ｃは、３台のポンプ装置１０、第１の集水容器２１Ｃ、第２の集水容器２２Ｃ、およびそれぞれ第１の集水容器２１Ｃおよび第２の集水容器２２Ｃに設けられた複数の容器仕切り板２７Ｃを備える。
【０１１５】
第１の集水容器２１Ｃで離間して設けられた容器仕切り板２７Ｃは、第１の集水容器２１Ｃを第１〜第３の集水コンパートメント２１６Ｃ，２１７Ｃ，２１８Ｃに分割する。同様に、第２の集水容器２２Ｃに設けられた容器仕切り板２７Ｃは、第２の集水容器２２Ｃを第４〜第６の集水コンパートメント２２６Ｃ，２２７Ｃ，２２８Ｃに分割する。
【０１１６】
この第５の代替形態では、第１の冷却ユニット２４Ｃは、第１〜第３の充填材パック２４５１Ｃ，２４５２Ｃ，２４５３Ｃを備える第１の充填材ユニット２４５Ｃを備える。第２の冷却ユニット２５Ｃは、第４〜第６の充填材パック２５５１Ｃ，２５５２Ｃ，２５５３Ｃを備える第２の充填材ユニット２５５Ｃを備える。第３の冷却ユニット２６Ｃは、第７〜第９の充填材パック２６５１Ｃ，２６５２Ｃ，２６５３Ｃを備える第３の充填材ユニット２６５Ｃを備える。
【０１１７】
冷却水１は、最初に、第１〜第３の集水コンパートメント２１６Ｃ，２１７Ｃ，２１８Ｃに仕切られる第１の集水容器２１Ｃで収集される。第１の集水コンパートメント２１６Ｃに収集された冷却水１は、第１の冷却ユニット２４Ｃ、第２の冷却ユニット２５Ｃ、第３の冷却ユニット２６Ｃを通って流れるように構成され、最終的に第２の集水容器２２Ｃの第４の集水コンパートメント２２６Ｃに収集される。同様に、第２の集水コンパートメント２１７Ｃで収集された冷却水１は、第１の冷却ユニット２４Ｃ、第２の冷却ユニット２５Ｃ、第３の冷却ユニット２６Ｃを通って流れるように構成され、最終的に第２の集水容器２２Ｃの第５の集水コンパートメント２２７Ｃに収集される。さらに、第３の集水コンパートメント２１８Ｃで収集された冷却水１は、第１の冷却ユニット２４Ｃ、第２の冷却ユニット２５Ｃ、第３の冷却ユニット２６Ｃを通って流れるように構成され、最終的に第２の集水容器２２Ｃの第６の集水コンパートメント２２８Ｃに収集される。
【０１１８】
図面の図２２に示すように、ポンプ装置１０のそれぞれは、第１の集水容器２１Ｃと第２の集水容器２２Ｃとの２つの対応する集水コンパートメント間を循環する冷却水１をポンプで汲み出すように構成される。
【０１１９】
第１の冷却ユニット２４は、９本の熱交換パイプ２４０Ｃ（つまり、第１〜第９の熱交換パイプ２４０１Ｃ，２４０２Ｃ，２４０３Ｃ，２４０４Ｃ，２４０５Ｃ，２４０６Ｃ，２４０７Ｃ，２４０８Ｃ，２４０９Ｃ）を備え、第１の集水コンパートメント２１６Ｃで収集された冷却水１は、順次、第１〜第３の熱交換パイプ２４０１Ｃ，２４０２Ｃ，２４０３Ｃ、第１の充填材パック２４５１Ｃ、第１０〜第１２の熱交換パイプ２５０１Ｃ，２５０２Ｃ，２５０３Ｃ、第４の充填材パック２５５１Ｃ、第１９〜第２１の熱交換パイプ２６０１Ｃ，２６０２Ｃ，２６０３Ｃ、および第４の集水コンパートメント２２６Ｃを通って流れるように構成される。
【０１２０】
同様に、第２の集水コンパートメント２１７Ｃで収集された冷却水１は、順次、第４〜第６の熱交換パイプ２４０４Ｃ，２４０５Ｃ，２４０６Ｃ、第２の充填材パック２４５２Ｃ、第１３〜第１５の熱交換パイプ２５０４Ｃ，２５０５Ｃ，２５０６Ｃ、第５の充填材パック２５５Ｃ、第２２〜第２４の熱交換パイプ２６０４Ｃ，２６０５Ｃ，２６０６Ｃ、および第５の集水コンパートメント２２７Ｃを通って流れるように構成される。
【０１２１】
さらに、第３の集水コンパートメント２１８Ｃで収集された冷却水１は、順次、第７〜第９の熱交換パイプ２４０７Ｃ，２４０８Ｃ，２４０９Ｃ、第３の充填材パック２４５３Ｃ、第１６〜第１８の熱交換パイプ２５０７Ｃ，２５０８Ｃ，２５０９Ｃ、第６の充填材パック２５５３Ｃ、第２５〜第２７の熱交換パイプ２６０７Ｃ，２６０８Ｃ，２６０９Ｃ、および第６の集水コンパートメント２２８Ｃを通って流れるように構成される。
【０１２２】
図面の図２３に示すように、第１の冷却ユニット２４Ｃは、（図８に示すように）熱交換器３０に接続された第１の冷媒入口パイプ２４８Ｃ、および第１の冷媒出口パイプ２４９Ｃをさらに備え、対応する熱交換パイプ（第５〜第９の熱交換パイプ２４０１Ｃ，２４０２Ｃ，２４０３Ｃ，２４０４Ｃ，２４０５Ｃ，２４０６Ｃ，２４０７Ｃ，２４０８Ｃ，２４０９Ｃ）は、第１の冷媒入口パイプ２４８Ｃと第１の冷媒出口パイプ２４９Ｃとの間に延在する。
【０１２３】
同様に、図面の図２４に示すように、第２の冷却ユニット２５Ｃは、熱交換器３０に接続された第２の冷媒入口パイプ２５８Ｃ、および第２の冷媒出口パイプ２５９Ｃをさらに備え、対応する熱交換パイプ（第１０の熱〜第１８の熱交換パイプ２５０１Ｃ，２５０２Ｃ，２５０３Ｃ，２５０４Ｃ，２５０５Ｃ，２５０６Ｃ，２５０７Ｃ，２５０８Ｃ，２５０９Ｃ）が、第２の冷媒入口パイプ２５８Ｃと第２の冷媒出口パイプ２５９Ｃとの間に延在する。
【０１２４】
さらに、図面の図２５に示すように、第３の冷却ユニット２６Ｃは、やはり熱交換器３０に接続された第２の冷媒入口パイプ２６８Ｃおよび第２の冷媒出口パイプ２６９Ｃをさらに備え、対応する熱交換パイプ（第１９〜第２７の熱交換パイプ２６０１Ｃ，２６０２Ｃ，２６０３Ｃ，２６０４Ｃ，２６０５Ｃ，２６０６Ｃ，２６０７Ｃ，２６０８Ｃ，２６０９Ｃ）は、第３の冷媒入口パイプ２６８Ｃと第３の冷媒出口パイプ２６９Ｃとの間に延在する。
【０１２５】
図面の図２３に示すように、第１の冷媒入口パイプ２４８Ｃおよび第１の冷媒出口パイプ２４９Ｃのそれぞれは、以下に記載する経路内で順次流れる冷媒３を誘導するための、第１の冷媒入口パイプ２４８Ｃおよび第１の冷媒出口パイプ２４９Ｃの中に取り付けられた遮断部材２４８１Ｂ，２４９１Ｂを備える。
【０１２６】
言い換えると、第１の冷却ユニット２４Ｃに進入する熱交換器３０からの冷媒３は、最初に第１の冷媒入口パイプ２４８Ｃに進入し、第１の冷媒入口パイプ２４８Ｃの中に設けられた遮断部材２４８１Ｃに衝突する。遮断部材２４８１Ｃに衝突した冷媒３は、第１の熱交換パイプ２４０１Ｃ、第２の熱交換パイプ２４０２Ｃ、および第３の熱交換パイプ２４０３Ｃ内に流入するように誘導され、第１の冷媒出口パイプ２４９Ｃに到達する。第１の冷媒出口パイプ２４９Ｃに到達した冷媒３は、第１の冷媒出口パイプ２４９Ｃの中に設けられた遮断部材２４９１Ｂに衝突するように構成され、第４の熱交換パイプ２４０４Ｃ、第５の熱交換パイプ２４０５Ｃ、および第６の熱交換パイプ２４０６Ｃ内に流入するように誘導され、第１の冷媒入口パイプ２４８Ｃに到達する。第１の冷媒入口パイプ２４８Ｃに到達した冷媒３は遮断部材２４８１Ｃによって遮断され、冷媒３は第１〜第３の熱交換パイプ２４０１Ｃ，２４０２Ｃ，２４０３Ｃに戻ることを阻止される。冷媒３は、次いで第７の熱交換パイプ２４０７Ｃ、第８の熱交換パイプ２４０８Ｃ、および第９の熱交換パイプ２４０９Ｃ、ならびに第１の冷媒出口パイプ２４９Ｃ内に流入するように誘導される。冷媒３は、次いで第１の冷却ユニット２４Ｃから離れ、熱交換器３０に流れ戻るように構成される。
【０１２７】
図面の図２４に示すように、第２の冷媒入口パイプ２５８Ｃおよび第２の冷媒出口パイプ２５９Ｃのそれぞれは、以下に記載する経路を順次流れる冷媒３を誘導するための、第２の冷媒入口パイプ２５８Ｃおよび第２の冷媒出口パイプ２５９Ｃの中に取り付けられた遮断部材２５８１Ｃ，２５９１Ｃを備える。
【０１２８】
言い換えると、（図８に示される）熱交換器３０からの冷媒３は第２の冷媒入口パイプ２５８Ｃに進入し、第２の冷却ユニット２５Ｃに進入する冷媒３は、最初に第２の冷媒入口パイプ２５８Ｃに進入し、第２の冷媒入口パイプ２５８Ｃの中に設けられた遮断部材２５８１Ｃに衝突する。遮断部材２５８１Ｃに衝突した冷媒３は、第１０の熱交換パイプ２５０１Ｃ、第１１の熱交換パイプ２５０２Ｃ、および第１２の熱交換パイプ２５０３Ｃ内に流入するように誘導され、第２の冷媒出口パイプ２５９Ｃに到達する。第２の冷媒出口パイプ２５９Ｃに到達した冷媒３は、第２の冷媒出口パイプ２５９Ｃの中に設けられた遮断部材２５９１Ｂに衝突するように構成され、第１３の熱交換パイプ２５０４Ｃ、第１４の熱交換パイプ２５０５Ｃ、および第１５の熱交換パイプ２５０６Ｃ内に流入するように誘導され、第２の冷媒入口パイプ２５８Ｃに到達する。第２の冷媒入口パイプ２５８Ｃに到達した冷媒３は遮断部材２５８１Ｃによって遮断され、冷媒３は第１０の熱交換パイプ２５０１Ｃ、第１１の熱交換パイプ２５０２Ｃ、および第１２の熱交換パイプ２５０３Ｃに戻ることを阻止される。冷媒３は、次いで第１６の熱交換パイプ２５０７Ｃ、第１７の熱交換パイプ２５０８Ｃ、および第１８の熱交換パイプ２５０９Ｃ、ならびに第２の冷媒出口パイプ２５Ｃ内に流入するように誘導される。冷媒３は、次いで第２の冷却ユニット２５Ｃを離れて、熱交換器３０に流れ戻るように構成される。
【０１２９】
同時に、（図８に示される）熱交換３０からの冷媒３も第３の冷却ユニット２６Ｃの第３の冷媒入口パイプ２６８Ｃに進入し、第３の冷媒入口パイプ２６８Ｃの中に設けられた遮断部材２６８１Ｃに衝突する。遮断部材２５８１Ｃに衝突した冷媒３は、第１９の熱交換パイプ２６０１Ｃ、第２０の熱交換パイプ２６０２Ｃ、および第２１の熱交換パイプ２６０３Ｃに流入するように誘導され、第３の冷媒出口パイプ２６９Ｃに到達する。第３の冷媒出口パイプ２６９Ｃに到達した冷媒３は、第３の冷媒出口パイプ２６９Ｃの中に設けられた遮断部材２６９１Ｂに衝突するように構成され、第２２の熱交換パイプ２６０４Ｃ、第２３の熱交換パイプ２６０５Ｃ、および第２４の熱交換パイプ２６０６Ｃに流入するように誘導され、第３の冷媒入口パイプ２６８Ｃに到達する。第３の冷媒入口パイプ２６８Ｃに到達した冷媒３は遮断部材２６８１Ｃによって遮断され、冷媒３は、第１９の熱交換パイプ２６０１Ｃ、第２０の熱交換パイプ２６０２Ｃ、および第２１の熱交換パイプ２６０３Ｃに戻ることを阻止される。冷媒３は、次いで第２１の熱交換パイプ２６０７Ｃ、第２６の熱交換パイプ２６０８Ｃ、および第２７の熱交換パイプ２６０９Ｃ、ならびに第３の冷媒出口パイプ２６９Ｃ内に流入するように誘導される。冷媒３は、次いで第３の冷却ユニット２６Ｃから離れるように構成され、熱交換器３０に流れ戻るように誘導される。
【０１３０】
冷媒３の温度を引き下げるために熱交換が必要である限り、上記の冷媒３が、（必ずしも熱交換器３０ではなく）任意の他の構成部品から入ってもよいことに留意されたい。これが、多重効用蒸発凝縮器１００Ｃを多岐に渡る技術分野で（および空調システムだけではなく）活用できるようにする特徴である。
【０１３１】
図面の図２６Ａ〜図２６Ｃ，図２７，図２８Ａ〜図２８Ｃを参照すると、本発明の上記の好ましい実施形態に係る多重効用蒸発凝縮器１００Ｄの第６の代替形態が示されている。第６の代替形態は好ましい実施形態と実質的に同様である。
【０１３２】
図２６は２台の多重効用蒸発凝縮器１００Ｄを示し、多重効用蒸発凝縮器１００Ｄのそれぞれは、少なくとも１台（好ましくは２台）のポンプ装置１０によってサービスを受ける。この第６の代替形態では、多重効用蒸発凝縮器１００Ｄのそれぞれは、第１の集水容器２１Ｄ、第１の冷却ユニット２４Ｄ、第２の冷却ユニット２５Ｄ、第１の冷却ユニット２４Ｄと第２の冷却ユニット２５Ｄとの間に配置された第２の集水容器２２Ｄ、第３の集水容器２３Ｄ、ならびに第１の集水容器２１Ｄ、第２の集水容器２２Ｄ、および第３の集水容器２３Ｄにそれぞれ設けられた複数の容器仕切り板２７Ｄを備える。
【０１３３】
第１の冷却ユニット２４Ｄは、複数の熱交換パイプ２４０Ｄ、および熱交換パイプ２４０Ｄの下に設けられた第１の充填材ユニット２４５Ｄを備え、第１の集水容器２１Ｄに収集された冷却水１は、熱交換パイプ２４０Ｄの外面を通り、次いで第１の充填材ユニット２４５Ｄを通って流れるように構成される。
【０１３４】
第１の集水容器２１Ｄに設けられた容器仕切り板２７Ｄは、第１の集水容器２１Ｄを第１の集水コンパートメントおよび第２の集水コンパートメント２１６Ｄ，２１７Ｄに分割する。同様に、第２の集水容器２２Ｄに設けられた容器仕切り板２７Ｃは、第２の集水容器２２Ｄを第３の集水コンパートメントおよび第４の集水コンパートメント２２６Ｄ，２２７Ｄに分割する。さらに、第３の集水容器２３Ｄに設けられた容器仕切り板２７Ｄは、第３の集水容器２３Ｄを第５の集水コンパートメントおよび第６の集水コンパートメント２３６Ｄ，２３７Ｄに分割する。
【０１３５】
この第６の代替形態では、第１の冷却ユニット２４Ｄは、第１の充填材パックおよび第２の充填材パック２４５１Ｄ、２４５２Ｄを含む第１の充填材ユニット２４５Ｄを備える。第２の冷却ユニット２５Ｄは、第３の充填材パックおよび第４の充填材パック２５５１Ｄ，２５５２Ｄを含む第２の充填材ユニット２５５Ｄを備える。
【０１３６】
冷却水１は、最初に、第１の集水コンパートメントおよび第２の集水コンパートメント２１６Ｄ，２１７Ｄに仕切られた第１の集水容器２１Ｄで収集される。第１の集水コンパートメント２１６Ｄに収集された冷却水１は、第１の冷却ユニット２４Ｄ、第２の冷却ユニット２５Ｄの第３の集水コンパートメント２２６Ｄを通って流れるように構成され、最終的に第３の集水容器２３Ｄの第５の集水コンパートメント２３６Ｄに収集される。
【０１３７】
同様に、第２の集水コンパートメント２１７Ｄに収集された冷却水１は、第１の冷却ユニット２４Ｄ、第２の冷却ユニット２５Ｄの第４の集水コンパートメント２２７Ｄを通って流れるように構成され、最終的に第３の集水容器２３Ｄの第６の集水コンパートメント２３７Ｄに収集される。
【０１３８】
冷媒３は、第１の冷却ユニット２４Ｄおよび第２の冷却ユニット２５Ｄの熱交換パイプ２４０Ｄによって形成された少なくとも１つの熱交換ルートに従うように構成される。
【０１３９】
第１の集水容器２１Ｄは、第１の底部タンクパネル２１１Ｄ、第１の側部タンクパネル２１２Ｄ、底部タンクパネル２１１Ｄで形成された複数の第１の貫通通路穴２１３Ｄを有し、冷却水１は、ポンプ装置１０によって第１の集水容器２１Ｄの中に送り込まれ、第１の通路穴２１３Ｄを通って第１の冷却ユニット２４Ｄに到達するように構成される。
【０１４０】
他方、第２の集水容器２２Ｄは、第２の底部タンクパネル２２１Ｄ、第２の側部タンクパネル２２２Ｄ、第２の底部タンクパネル２２１Ｄに形成された複数の第２の貫通通路穴２２３Ｄを有し、上記のように第１の充填材ユニット２４５Ｄから滴下する冷却水１は第２の集水容器２２Ｄで収集されるように構成され、第２の通路穴２２３Ｄを通って第２の冷却ユニット２５Ｄに到達する。
【０１４１】
図２７は、冷媒３の流路を示す。第１の冷却ユニット２４Ｄは、（図８に示される）圧縮器４０に接続された第１の冷媒入口パイプ２４８Ｄ、および第１の冷媒伝達パイプ２４９Ｄをさらに備え、対応する熱交換パイプ（第１〜第４の熱交換パイプ２４１Ｄ，２４２Ｄ，２４３Ｄ，２４４Ｄ）が第１の冷媒入口パイプ２４８Ｄと第１の冷媒伝達パイプ２４９Ｄとの間に延在する。
【０１４２】
同様に、第２の冷却ユニット２５Ｄは、圧縮器４０に接続された第２の冷媒入口パイプ２５８Ｄ、および第２の冷媒伝達パイプ２５９Ｄをさらに備え、対応する熱交換パイプ（第５〜第８の熱交換パイプ２５１Ｃ，２５２Ｃ，２５３Ｃ，２５４Ｃ）は、第２の冷媒入口パイプ２５８Ｄと第２の冷媒伝達パイプ２５９Ｄとの間に延在する。
【０１４３】
図面の図２７に示すように、第１の冷媒入口パイプ２４８Ｄは、以下に記載する経路で順次流れる冷媒３を誘導するために、第２の熱交換パイプ２４２Ｄと第３の熱交換パイプ２４３Ｄとの間の位置で、第１の冷媒入口パイプ２４８Ｄの中に取り付けられた遮断部材２４８１Ｄを備える。
【０１４４】
第１の冷却ユニット２４Ｄに進入する冷媒３は、最初に、第１の冷媒入口パイプ２４８Ｄに進入し、第１の冷媒入口パイプ２４８Ｄの中に設けられた遮断部材２４８１Ｄに衝突する（図２７の右側を参照すること）。
【０１４５】
遮断部材２４８１Ｄに衝突した冷媒３は、第１の熱交換パイプ２４１Ｄおよび第２の熱交換パイプ２４２Ｄ内に流入するように誘導され、第１の冷媒伝達パイプ２４９Ｄに到達する。第１の冷媒伝達パイプ２４９Ｄに到達した冷媒３は混合されるように構成され、第３の熱交換パイプ２４３Ｄおよび第４の熱交換パイプ２４４Ｄ内に流入し、第１の冷媒入口パイプ２４８Ｄに流れ戻るように誘導され、次いで第１の冷却ユニット２４Ｄから離れるように誘導される。
【０１４６】
第２の冷媒入口パイプ２５８Ｄは、以下に記載する経路で順次流れる冷媒３を誘導するために、第６の熱交換パイプ２５２Ｄと第７の熱交換パイプ２５３Ｄとの間の位置で、第２の冷媒入口パイプ２５８Ｄ内に取り付けられた遮断部材２５８１Ｄを備える（図２７の左側を参照すること）。
【０１４７】
第２の冷却ユニット２５Ｄに進入する冷媒３は、最初に第２の冷媒入口パイプ２５８Ｄに進入し、第２の冷媒入口パイプ２５８Ｄの中に設けられた遮断部材２５８１Ｄに衝突する。遮断部材２５８１Ｄに衝突した冷媒３は、第５の熱交換パイプ２５１Ｄおよび第６の熱交換パイプ２５２Ｄ内に流入するように誘導され、第１の冷媒伝達パイプ２５９Ｄに到達する。第２の冷媒伝達パイプ２５９Ｄに到達した冷媒３は、第７の熱交換パイプ２５３Ｄおよび第８の熱交換パイプ２５４Ｄ内に流入し、第２の冷媒入口パイプ２５８Ｄに流れ戻るように誘導され、次いで第２の冷却ユニット２５Ｄから離れるように誘導される。
【０１４８】
図２８Ａ〜図２８Ｃは、冷媒３の別の流路を示す。多重効用蒸発凝縮器内で循環する冷媒３の多くの流路が存在することに言及することが重要である。これらは本発明の明白な代替策であり、変化する流路も本発明の範囲によって対象とされるべきである。
【０１４９】
さらに、上述の多重効用蒸発凝縮器の場合（好ましい実施形態および好ましい実施形態の代替物のすべて）熱交換パイプのそれぞれは、最大量の熱伝導効率を達成するために上記の方法で特に設計され、構築される。熱交換パイプの好ましい実施形態が最初に説明され、次いで代替物が詳説される。
【０１５０】
図面の図２９〜図３３を参照すると、本発明の好ましい実施形態に係る高効率の熱交換パイプ２４０が示されており、熱交換パイプ２４０は、パイプ本体５１、複数の内側熱交換フィン５２、および複数の外側熱交換フィン５３を備える。（図３２，図３３の点線が、パイプ本体５１の回りに連続的に延在する内側熱交換フィンおよび外側熱交換フィン５２，５３を示すことに留意されたい。）
【０１５１】
内側熱交換フィン５２は、対応する熱交換パイプ２４０の熱交換表面積を強化するため、および内側熱交換フィン５２の螺旋状経路に沿って対応する熱交換パイプ２４０の内面５１１上で流体の流れを誘導するために、螺旋状にパイプ本体５１の内面に沿って離間しかつ突出して延在する。
【０１５２】
外側熱交換フィン５３は、対応する熱交換パイプ２４０の熱交換表面積を強化するため、および外側熱交換フィン５３に沿って対応する熱交換パイプ２４０の外面５１２上で流体の流れを誘導するために、パイプ本体５１の外側表面５１２に沿って離間しかつ突出して延在する。
【０１５３】
内側熱交換フィン５２および外側熱交換フィン５３のそれぞれが、対応する熱交換パイプ２４０の熱交換表面積を最適に強化するために多岐に渡る断面形状を有するとして実施できることを言及することが重要である。たとえば、内側熱交換フィン５２および外側熱交換フィン５３のそれぞれの断面形状は、「Ｉ」形状、「Ｌ」形状、「Ｔ」形状、「Ｖ」形状、「Ｗ」形状、または「Ｚ」形状としても実施できる。内側熱交換フィン５２および外側熱交換フィン５３の異なった断面形状は図３４Ａ〜図３４Ｉにさらに示される。
【０１５４】
より詳細には、図３４Ａは、内側熱交換フィン５２および外側熱交換フィン５３のそれぞれが「Ｖ」断面形状を有することを示す。図３４Ｂは、内側熱交換フィン５２および外側熱交換フィン５３のそれぞれが「Ｓ」断面形状を有することを示す。図３４Ｄは、内側熱交換フィン５２および外側熱交換フィン５３のそれぞれが「Ｚ」断面形状を有することを示す。図３４Ｃ，図３４Ｅは、内側熱交換フィン５２および外側熱交換フィン５３のそれぞれが対応するパイプ本体５１から延在し、一方これらの内側熱交換フィン５２および外側熱交換フィン５３のそれぞれの外端部分厚さの次第に薄くなり、鋭い外端部分を形成することを示す。図３４Ｆは、内側熱交換フィン５２および外側熱交換フィン５３のそれぞれが「Ｗ」断面形状を有することを示す。図３４Ｇは、内側熱交換フィン５２および外側熱交換フィン５３のそれぞれが波状の断面形状を有することを示す。図３４Ｈは、内側熱交換フィン５２および外側熱交換フィン５３のそれぞれが、非常に小さな傾斜角の「Ｖ」断面形状を有することを示す。図３４Ｉは、内側熱交換フィン５２および外側熱交換フィン５３のそれぞれが「Ｔ」断面形状を有することを示す。
【０１５５】
特定の熱交換パイプ２４０の熱交換の性能は、その熱交換パイプ２４０の熱流束密度によって決定される。一般にフーリエの法則として知られる熱伝導の法則は、材料を通る熱伝導の時間速度が温度の負の勾配、および熱が流れるその勾配に対して直角の面積に比例することを示す。したがって、熱伝導の時間速度を最大化するために、対応する熱交換プロセスのための面積を最大化しなければならない。内側熱交換フィン５２と外側熱交換フィン５３の異なる形状は、熱伝導が生じる表面積を最大化するために使用される。
【０１５６】
さらに、熱交換パイプ２４０の容易な清掃を助長するために、内側熱交換フィン５２および外側熱交換フィン５３のそれぞれは、内側熱交換フィンおよび外側熱交換フィン５２，５３から埃が容易に離れるようにテフロン（登録商標）層（ＰＴＦＥ）等の化学物質層で被覆される。
【０１５７】
図面の図３５Ａ，図３５Ｂ，図３６を参照すると、熱交換パイプ２４０のそれぞれは、外側保護パイプ５４と併せて使用できる。したがって、熱交換パイプ２４０のそれぞれは、パイプ本体５１および外側熱交換フィン５３が外側保護パイプ５４の中に差し込むことができるように直径を有する外側保護パイプ５４をさらに備える。より詳細には、外側保護パイプ５４は、パイプ部材５４１および外側パイプ５４の外部に沿って流れる流体と熱交換を行うための、パイプ部材５４１の外面５４１２から外向きに延在する複数の外側熱交換フィン５３を備える。（図３５Ａ，図３５Ｂの点線が、パイプ本体５１の回りに連続的に延在する内側熱交換フィンおよび外側熱交換フィン５２，５３を示すことに留意されたい。）
【０１５８】
さらに、図面の図３６に示すように、熱交換パイプ２４０のパイプ本体５１は、外側保護パイプ５４の中に完全に挿入するように構成され、流体はパイプ本体５１を通って流れることができる。パイプ部材５４１から延在する外側熱交換フィン５３の特徴は、上記の特徴と同一であることに言及する価値がある。言い換えると、外側熱交換フィン５３も多岐に渡る断面形状を有するとして実施できる。
【０１５９】
室温で、外側保護パイプ５４の内径は、パイプ本体５１の外側熱交換フィン５３の外径または放射状の直径よりも実際にはわずかに小さく、したがってパイプ本体５１および外側熱交換フィン５３は外側保護パイプ４内に受容されないことに言及する価値がある。製造メーカが外側保護パイプ４の中にパイプ本体５１を挿入することを望む場合、製造メーカは外側保護パイプ５４を高い温度まで加熱する必要があり、外側保護パイプ５４は相応して膨張する。膨張後、製造は、すべての内側熱交換フィン５２および外側熱交換フィン５３とともにパイプ本体５１を外側保護パイプ５４の中に挿入できる。
【０１６０】
流体が外側保護パイプ５４の外部（つまり、外側熱交換フィン５３）を通過するとき、熱はパイプ部材５４１、パイプ本体５１の外側熱交換フィン５３、およびパイプ本体５１の内側熱交換フィン５２を通ってパイプ本体５１で流れる流体に伝達される。パイプ本体５１内部を流れる流体が、外側保護パイプ５４の外部で流れる（つまり、パイプ部材５４１の外側熱交換フィン５３を横切って流れる）流体に伝達されなければならない熱を運ぶときにも同一の熱伝達経路が達成される。外側保護パイプ５４の機能は、パイプ本体１が偶然に壊れるときに、パイプ本体５１を通って流れている流体が熱交換パイプ２４０の外部を通る流体と直接的に混合しないようにすることにある。
【０１６１】
図面の図３７〜図３９を参照すると、本発明の好ましい実施形態に係る熱交換パイプ２４０′の第１の代替形態が示されている。この第１の代替形態では、熱交換パイプ２４０′のそれぞれが、パイプ本体５１′、対応する熱交換パイプ２４０′の熱交換表面積を強化するため、および内側熱交換フィン５２′の螺旋状の経路に沿って対応する熱交換パイプ２４０′の内面５１１′上で流体の流れを誘導するための、螺旋状にパイプ本体５１′の内面５１１′に沿って離間しかつ突出して延在する複数の内側熱交換フィン５２′を備える。（図３８の点線が、パイプ本体５１′の回りに連続的に延在する内側熱交換フィン５２′を示すことにも留意されたい。）
【０１６２】
他方、熱交換パイプ２４０′のそれぞれは、パイプ本体５１′の外面５１２′から離間してかつ外向きに延在する複数の外側熱交換フィン５３′をさらに備える。より詳細には、外側熱交換フィン５３′のそれぞれはパイプ本体５１′の外面５１２′から円周方向に延在して、パイプ本体５１′の外面５１２′に沿って流れる（上記の冷却水等の）対応する流体と熱交換を行うための熱交換パネルを形成する。
【０１６３】
図面の図３７に示すように、外側熱交換フィン５３′のそれぞれは、外側熱交換フィン５３′を横切って（上記の冷却水１等の）流体の流れを容易にするための、外側熱交換フィン５３′上に離間して設けられた複数の貫通誘導穴５３１′をさらに有する。冷却水１等の流体は、誘導穴５３１′を通って外側熱交換フィン３′を通過できる。さらに、外側熱交換フィン５３′のそれぞれは、外側熱交換フィン５３′と、対応する熱交換パイプ２４０′を横切って流れる流体との間の熱交換のための表面積をさらに最大化するための、外側熱交換フィン５３′上に形成された複数の凹み５３２′をさらに有する。
【０１６４】
外側熱交換フィン５３′のそれぞれの断面形状は、熱交換パイプ２４０′の異なる用途に適合するために変えることができることに言及することが重要である。たとえば、外側熱交換フィン５３′のそれぞれは、図面の図３７〜図３８に示される正方形または矩形の断面形状を有することがある。ただし、図面の図４０に示すように、外側熱交換フィン５３′は対応する流体との熱交換を行うための円形の断面を有してよく、図４０の点線は、パイプ本体５１′の回りに連続的に延在する内側熱交換フィン５２′を示す。）
【０１６５】
外側熱交換フィン５３′が、多岐に渡る断面形状を有するとして実施され得ることに言及することが重要である。たとえば、外側熱交換フィン５３′のそれぞれは、矩形の断面形状、六角形の断面形状、八角形の断面形状、または任意の他の断面形状を有するとして実施されてよい。
【０１６６】
さらに、上記の熱交換パイプ２４０（およびすべての代替物）は、上記した多重効用蒸発凝縮器１００および多重効用蒸発凝縮器１００の代替物のすべてにおいて使用できる。さらに、熱交換パイプ２４０は、以下に記載する熱交換器３０でも使用される。
【０１６７】
図面の図４１，図４４を参照すると、本発明の上記の好ましい実施形態に係る熱交換器３０が示されている。好ましい実施形態に従って、熱交換器３０は、熱交換器筐体３１、熱交換器筐体３１の上部に設けられた上部水チャンバ３３、熱交換器筐体３１の下部に設けられた下部水チャンバ３４、およびフィードバック装置３２を備える。
【０１６８】
熱交換器筐体３１は、水入口３１１、水出口３１２、冷媒入口３１４、冷媒出口３１５、および熱交換器筐体３１で切り離し自在に設けられたカバー３１３を有する。
【０１６９】
上部水チャンバ３３が水出口３１２と連通するのに対し、下部水チャンバ３４は水入口３１１と連通する。熱交換器３０は、上部水チャンバ３３と下部水チャンバ３４との間に延在する複数の熱交換パイプ２４０をさらに備え、相対的に低温を有する水は水入口３１１を通って熱交換器３０に進入し、下部水チャンバ３４内に一時的に保存するように構成される。水は次いで、熱伝導パイプ２４０を通って熱交換器筐体３１を上に送られ、上部水チャンバ３３に一時的に保存し、水出口３１２を通って熱交換器３０から離れる。ポンプによる揚水は、熱交換器ポンプ３００によって達成される。
【０１７０】
同時に、冷媒３は冷媒入口３１４を通って熱交換器３０に進入し、対応する熱交換パイプ２４０を通って流れる水と熱交換を行うための熱交換パイプ２４０の外部を通って（つまり、対応する外側熱交換フィン５３に沿って）流れるように誘導される。冷媒３と水との間の熱交換プロセスの間、熱は、蒸発状態（つまり、蒸気状態）になる冷媒３によって吸収される。冷媒３の蒸気は、次いで冷媒出口３１５を通って熱交換器３０から離れるように誘導される。
【０１７１】
フィードバック出口３２１、フィードバック入口３２２、ならびにフィードバック出口３２１およびフィードバック入口３２２を接続するフィードバックパイプ３２３を備えるフィードバック装置３２、不完全に蒸発した冷媒３は、不完全に蒸発した冷媒３が熱交換器３０から離れる前に完全に蒸発できるようにするために熱交換の別のサイクルを行うためにフィードバック出口３２１およびフィードバック入口３２２を通って熱交換器３０に返されるように構成され、圧縮器または空調システムの他の構成要素に戻る。
【０１７２】
熱交換器３０は、冷媒入口３１４から入る冷媒を誘導して、熱交換パイプ２４０を横切って流すための、上部水チャンバ３３に設けられた冷媒分配器３６をさらに備える。より詳細には、冷媒分配器３６は、冷媒入口３１４から延在するメイン誘導パイプ３６１、メイン誘導パイプ３６１から横断方向にかつ離間して延在する複数の分配枝路３６２を備え、分配枝路３６２のそれぞれは、分配枝路３６２の端部に形成された噴射ノズル３６２１を有する。
【０１７３】
冷媒分配器３６は、噴射ノズル３６２１の上方の位置で熱交換器筐体３１内に取り付けられた分割部材３６３、および分割部材３６３の下に横断方向にかつ離間して取り付けられて、分割部材３６３と誘導装置パネル３６４との間にガス空洞３６５を画定する誘導装置パネル３６４をさらに備え、分配枝路３６２を通過した冷媒３は、疑似気体状態（つまり、部分的に気体状態および部分的に液体状態）でガス空洞３６５内で噴霧される。
【０１７４】
誘導装置パネル３６４が、誘導装置パネル３６４上に離間して形成された複数の貫通誘導装置穴３６４１を有し、熱交換パイプ２４０が誘導装置穴３６４１を通って上部水チャンバ３３と下部水チャンバ３４との間に延在するように構成されることに言及する価値がある。ただし、液体状態にある冷媒３が熱交換パイプ２４０と誘導穴３６４１の対応する側壁との間の小さな隙間を通過し、ガス空洞３６５から熱交換器筐体３１の下部に到達できるように、誘導穴３６４１のそれぞれの直径は、対応する熱交換パイプ２４０の（外側熱交換フィン５３を含む）外径よりもわずかに大きい。
【０１７５】
図面の図４２に示すように、熱交換器３０は、誘導装置パネル３６４の真下の位置で、熱交換器筐体３１内に横断方向に、吊り下げられて、かつ離間して取り付けられた複数の迂回パネル３５をさらに備え、隣接する迂回パネル３５の内のそれぞれ２枚が熱交換器筐体３１の向かい合った側壁に取り付けられ、迂回パネル３５のそれぞれの直径は、迂回パネル３５の内端と熱交換器筐体３１の対応する向かい合った側壁との間に所定の通路空間を形成するために熱交換器筐体３１の直径よりも小さい。迂回パネル３５のこれらの通路空間は、蒸発した冷媒３が熱交換器筐体３１の上部３１６から、冷媒出口３１５が位置する熱交換器筐体３１の下部に流れるための通過流路３０１を構成する。
【０１７６】
言い換えると、それぞれ２枚の隣接する迂回パネル３３の側端３５２は、蒸発した冷媒３が冷媒出口１５に到達するまで、蒸発した冷媒３がジグザグに熱交換器筐体３１の上部３１６から底部３１７に移動するように構成されるように、それぞれ熱交換器筐体３１の２つの向かい合った内側側壁に取り付けられる。
【０１７７】
迂回パネル３５のそれぞれが、迂回パネル３５上に離間して形成された複数の通路穴３５１を有し、それぞれ誘導穴３６４１と位置合わせされ、熱交換パイプ２４０は通路穴３５１を通過するように構成されることにも留意されたい。
【０１７８】
さらに、液体状態にある冷媒３が、熱交換パイプ２４０と通路穴３５１の対応する側壁との間の小さな隙間を通過し、対応する熱交換パイプ２４０の外側熱交換フィン５３に沿って熱交換器筐体３１の下部３１７に到達できるように、通路穴３５１のそれぞれの直径は、対応する熱交換パイプ２４０の（外側熱交換フィン５３を含む）外径よりもわずかに大きい。
【０１７９】
言い換えると、液体状態にある冷媒３は次いで、熱交換パイプ２４０（つまり、熱交換パイプ２４０の内部）を通って流れる水との熱交換のために熱交換パイプ２４０の外側熱交換フィン５３を通って流れる薄膜を形成するように構成され、熱交換パイプ２４０の上部から熱交換パイプ２４０の底部に向かって下方に移動するように構成される。さらにそれぞれ２枚の迂回パネル３５間の垂直距離は、一番上の迂回パネル３５から一番下の迂回パネル３５へ徐々に増加している。
【０１８０】
冷媒３が熱交換パイプ２４０の上部から熱交換パイプ２４０の下部に移動するとき、冷媒３は水から熱を吸収し、所定の速度で蒸発する。他方、熱交換パイプ２４０を通って流れる水の熱は抽出され、水が熱交換パイプ２４０の底部から熱交換パイプ２４０の上部に移動するときに水の温度は減少する。冷媒３が熱交換パイプ２４０の下部に到達するときまでに、冷媒３の大半は蒸発し、冷媒出口３１５を通って熱交換器３０を出るように誘導される。
【０１８１】
図面の図４２に示すように、フィードバック装置３２は、熱交換器筐体３１の下部３１７に設けられた残留物収集チャンバ３２４をさらに備え、未蒸発冷媒３（つまり、残った冷媒３）が誘導されて、残留物収集チャンバ３２４に収集されるようにフィードバック出口３２１と連通される。残った冷媒３は、次いでフィードバックパイプ３２３を通ってフィードバック入口３２２に戻される。フィードバック入口３２２は、蒸発器筐体３１内で誘導装置パネル３６４と上部迂回パネル３５との間に形成される空間と連通され、したがって残った冷媒３は分配枝路３６２から入る冷媒３に加わり、再び熱交換パイプ２４０に沿って通ることによって再度熱交換プロセスを受け得る。
【０１８２】
図面の図４５，図４６を参照すると、本発明の好ましい実施形態に係る熱交換器の第１の代替形態が概略で示されている。熱交換器３０の第１の代替形態は、冷媒分配器３６′を除き、上記の好ましい実施形態と同様である。
【０１８３】
この第３の代替形態では、冷媒分配器３６′は熱交換器筐体３１の外部で冷媒３の流れを誘導する。冷媒分配器３６′は、冷媒入口３１４′から延在するメイン誘導パイプ３６１′を備え、分配枝路３６２′は、熱交換器塔筐体３１の外部に設けられるメイン誘導パイプ３６１′から延在し、分配枝路３６２′のそれぞれは、液体冷媒３が熱交換パイプ２４０と熱交換を実行できるようにするために、ガス空洞３６５′に直接的に延在する。
【０１８４】
図面の図４７，図５０を参照すると、本発明の好ましい実施形態に係る熱交換器の第２の代替形態が概略で示されている。熱交換器３０″の第２の代替形態は、熱交換パイプ２４０″を除き、上記の好ましい実施形態と同様である。
【０１８５】
熱交換器３０″の第２の代替形態に従って、熱交換器３０″は、水と冷媒３との間の熱交換を容易にするための１本の熱交換パイプ２４０Ｅしか含まない。より詳細には、熱交換器３０″は、熱交換器塔筐体３１″、熱交換器塔筐体３１″の上部３１６″に設けられた上部水チャンバ３３″、熱交換器塔筐体３１″の下部３１７″に設けられた下部水チャンバ３４″、およびフィードバック装置３２″を備える。
【０１８６】
熱交換器塔筐体３１″は、水入口３１１″、水出口３１２″、冷媒入口３１４″、冷媒出口３１５″、および熱交換器塔筐体３１″の上に切り離し自在に設けられたカバー３１３″を有する。
【０１８７】
上部水チャンバ３３″が水出口３１２″と連通されるのに対し、下部水チャンバ３４″は水入口３１１″と連通される。熱交換パイプ２４０Ｅは、上部水チャンバ３３″と下部水チャンバ３４″との間に延在され、相対的に低温を有する水は、水入口３１１″を通って熱交換器３０″に進入し、下部水チャンバ３４″に一時的に保存するように構成される。水は次いで、熱伝導パイプ２４０Ｅを通って熱交換器筐体３１″を上方に送られ、上部水チャンバ３３″に一時的に保存し、水出口３１２″を通って熱交換器３０″から離れる。ポンプによる揚水は、熱交換器ポンプ３００″によって達成される。
【０１８８】
同時に、冷媒３は冷媒入口３１４″を通って熱交換器３０″に進入し、対応する熱交換パイプ２４０Ｅを通って流れる水と熱交換を行うための熱交換パイプ２４０Ｅの外部を通って（つまり、対応する外側熱交換フィン５３に沿って）流れるように誘導される。冷媒３と水との間の熱交換プロセスの間、熱は、蒸発状態（つまり、蒸気状態）になる冷媒３によって吸収される。冷媒３の蒸気は、次いで冷媒出口３１５″を通って熱交換器３０″から離れるように誘導される。
【０１８９】
フィードバック出口３２１″、フィードバック入口３２２″、ならびにフィードバック出口３２１″およびフィードバック入口３２２″を接続するフィードバックパイプ３２３″を備えるフィードバック装置３２″、不完全に蒸発した冷媒３は、不完全に蒸発した冷媒３が熱交換器３０″から離れる前に完全に蒸発できるようにするために熱交換の別のサイクルを行うためにフィードバック出口３２１″およびフィードバック入口３２２″を通って熱交換器３０″に返されるように構成され、圧縮器または空調システムの他の構成要素に戻る。
【０１９０】
冷媒分配器は、冷媒分配器が、冷媒入口３１４″から熱交換器３０″の唯一の熱交換パイプ２４０Ｅ″に流れるために冷媒３を分配するように構成されるのを除き、好ましい実施形態に開示されるものと同一である。
【０１９１】
熱交換器３０″のこの第２の代替形態では、熱交換器３０″は、熱交換パイプ２４０″に取り付けられた内側螺旋状誘導部材３７″をさらに備え、内側螺旋状誘導部材３７″の外径は、内側螺旋状誘導部材３７″が熱交換パイプ２４０Ｅの（パイプ本体５１Ｅから延在する）内側熱交換フィン５２Ｅに当たらないように、熱交換パイプ２４０Ｅの内径よりもわずかに小さい。
【０１９２】
内側螺旋状誘導部材３７″は、可撓性材料によって作られる内側螺旋状誘導装置３７１″をさらに有し、内側螺旋状誘導部材３７″が内側熱交換フィン５２Ｅに衝突するのを防ぐための内側螺旋状誘導部材３７″の外側端縁に沿って形成される。（点線が、パイプ本体５１Ｅの回りに連続的に延在する内側螺旋状誘導装置３７１″および内側交換フィン５２Ｅを示すことに留意されたい。）
【０１９３】
内側螺旋状誘導部材３７″が熱交換筐体３１″の長手方向に沿って延在し、熱交換パイプ２４０Ｅの螺旋状に延在する内側熱交換フィン５２Ｅに対向する方向に沿って延在するように構成されることにこの段階で言及することが重要である。言い換えると、内側熱交換フィン５２Ｅが時計回りに延在するとき、内側螺旋状誘導部材３７″は反時計回りに延在する。水が熱交換パイプ２４０Ｅを通って流れるとき、水の流れは内側螺旋状誘導部材３７″によって誘導される。内側螺旋状誘導部材３７″および内側熱交換フィン５２Ｅの螺旋状に延在する方向は反対であるため、内側螺旋状誘導部材３７″を通って流れる水は内側熱交換フィン５２Ｅに衝突するように誘導される。さらに、内側螺旋状誘導部材３７″が熱交換パイプ２４０Ｅに取り付けられるとき、熱交換パイプ２４０Ｅでの水が流れる時間は、水と冷媒３との間の熱交換時間を最大化するために最大化される。
【０１９４】
他方、熱交換器３０″は、熱交換器筐体３１″の内面に沿って螺旋状に、内向きにおよび斜めに延在する複数の外側螺旋状誘導部材３８″をさらに備え、複数の外側螺旋状誘導装置３８１″を形成し、冷媒入口３１４″からの蒸気冷媒３は螺旋状誘導部材３８″に衝突し、熱交換パイプ２４０Ｅの外側熱交換フィン５２Ｅに向かって流れるように構成される。冷媒３は、外側熱交換フィン５２Ｅおよび内側熱交換フィン５３Ｅを通る水と熱交換を行うように構成される。さらに、図面の図５０に示すように、それぞれ２台の隣接する外側螺旋状誘導装置３８１″間の垂直距離は、熱交換器筐体３１″の高さが減少するのに伴い、増加している。
【０１９５】
熱交換器３０″は、外側熱交換フィン５２Ｅと熱交換筐体３１″の内面との間の空間を通過した冷媒３の流れる経路を調整し、誘導するための、熱交換器筐体３１″の内面に沿って長手方向に沿って設けられた外側誘導装置３９″をさらに備える。冷媒３が外側熱交換フィン５２Ｅによって螺旋状部材内で流れるように誘導されるとき、遠心力が発生し、冷媒３は熱交換器筐体３１″の内面に向かって流れる傾向があることに留意されたい。外側誘導装置３９″の目的は、外側誘導装置３９″に衝突した冷媒を、冷媒３が外側熱交換フィン５２Ｅと接触している時間を引き延ばすために外側熱交換フィン５２Ｅに流れ戻るように誘導することにある。
【０１９６】
図面の図５１，図５４を参照すると、本発明の好ましい実施形態に係る熱交換器の第３の代替形態が概略で示されている。熱交換器３０Ａの第３の代替形態は、熱交換器３０Ａが切り離し自在装置３９Ａをさらに備えるのを除き、上記の熱交換３０″の第２の代替形態と同様である。
【０１９７】
この第３の代替形態では、使用者が熱交換器筐体３１Ａからカバー３１３Ａを切り離すことによって熱交換パイプ２４０Ｅを交換できるようにするための切り離し自在装置３９Ａが熱交換器筐体３１Ａに設けられる。
【０１９８】
より詳細には、切り離し自在装置３９Ａは、カバー３１３Ａを熱交換器筐体３１Ａに接続する第１のフランジ３９１Ａおよび第２のフランジ３９２Ａを備える。第１のフランジ３９１Ａは、第１のフランジ３９１Ａ上に離間して形成された複数の第１の接続穴３９１１Ａを有し、第１のフランジ３９１Ａは、第１の接続穴３９１１Ａを貫通する、ねじ等の複数のコネクタによって熱交換器筐体３１Ａをカバー３１３Ａと接続する。他方、切り離し装置３９Ａは、カバー３１３Ａおよび熱交換パイプ２４０Ｅを切り離し自在に接続する支持フレーム３９３Ａをさらに備える。図面の図５３に示すように、第２のフランジ３９２Ａは複数の第２の接続穴３９２１Ａを有し、支持フレーム３９３Ａは第２のフランジ３９２Ａに接続され、第２のフランジ３９２Ａは同様に、第２の接続穴３９２１Ａを貫通する、ねじ等の複数のコネクタによって第１のフランジ３９１Ａに接続される。第２のフランジ３９２Ａが第１のフランジ３９１Ａの直径よりも小さい直径を有し、したがってカバー３１３Ａは、それが第１のフランジ３９１に接続されると、第２のフランジ３９２Ａおよび熱交換パイプ２４０Ｅをカバーできることに留意されたい。さらに、切り離し装置３９Ａは、第２のフランジ３９２Ａに取り付けられた複数の固定ネジ３９５Ａによって第２のフランジ３９２Ａと小さな種本体５１Ｅとの間に固定される。
【０１９９】
指示フレーム３９３Ａは、第２のフランジ３９２Ａと接続するために互いと交差するように接続された第１の支持物部材および第２の支持物部材３９３１Ａ，３９３２Ａを備える。
【０２００】
本発明の利用者が熱交換器３０Ａから熱交換パイプ２４０Ｅを容易に交換し得るまたは清掃のために取り外し得ることに言及する価値がある。利用者はカバー３１３Ａおよび熱交換器筐体３１Ａを接続するコネクタのネジを抜き、第１のフランジ３９１Ａからカバー１３Ａを切り離しさえすればよい。次いで、利用者は第２のフランジ３９２Ａから固定ネジ３９５Ａを抜く必要がある。その後、利用者は第１のフランジ３９１Ａから第２のフランジ３９２Ａを切り離し、清掃または交換のために熱交換器筐体３１Ａから指示フレーム３９３Ａとともに熱交換パイプ２４０Ｅを取り出すことができる。
【０２０１】
図面の図５５Ａ〜図５５Ｆは、本発明の空調システムの空調システムが、低温の補足的な水を使用して液体冷媒を冷却する冷却装置６０をさらに備えることを示す。例として、冷却装置６０は、（図８に示される）膨張弁５０と多重効用蒸発凝縮器１００との間で接続でき、冷却装置６０は、多重効用蒸発凝縮器１００から入る冷媒の温度をさらに低下させるように構成される。
【０２０２】
冷却装置６０は、管状筐体の底部部分に形成された冷媒入口６１１、および管状筐体６１の上部に形成された冷媒出口６１２を有する管状筐体６１を備え、多重効用蒸発凝縮器１００から離れた冷媒３は、追加の冷却のために冷媒入口６１１を通って管状筐体６１に進入するように構成される。一方、冷媒３は冷媒出口６１２を通って冷却装置６０から離れるように構成される。
【０２０３】
冷却装置６０は、冷媒入口６１１および冷媒出口６１２から延在する（上記の）熱交換パイプ２４０をさらに備え、冷媒３は、冷却装置６０で熱交換パイプ２４０を通って流れるように構成される。さらに、管状筐体６１は、管状筐体６１の上部に設けられた水入口６１３、管状筐体６１の底部に設けられた水出口６１４をさらに有し、補足水は水入口６１３を通って管状筐体６１内に流入し、冷媒３の温度をさらに冷却するために冷媒３と熱交換を行うように構成される。水が冷媒３から熱を吸収するのを終了するときに、水が冷却のために誘導されて多重効用蒸発凝縮器に流れ戻るように、この冷却装置６０を通って流れる水が多重効用蒸発凝縮器から収集されることに留意されたい。
【０２０４】
冷却装置６０は、水分流加減器６３のそれぞれが配向されるように管状筐体６１の内側側壁から離間して延在する複数の水分流加減器６３をさらに備え、したがって水がその中で衝突すると、水は、熱交換パイプ２４０を通過した冷媒３と熱交換を行うための、熱交換パイプ２４０の外面を通過する一方で、次の低いレベルで反対の水分流加減器６３に向かって流れるように誘導される。水入口６１３から進入する水は、このようにしてジグザグ経路で管状筐体６１内で流される。
【０２０５】
管状筐体６１は、互いと切り離し自在に取り付けられた第１の筐体本体および第２の筐体本体６１５，６１６を備え、管状筐体６１を形成する。図面の図５５Ｅ，図５５Ｆに示すように、第１の筐体本体および第２の筐体本体６１５，６１６のそれぞれは半円形の断面を有し、係合装置６１７を介して相互に切り離し自在に接続される。
【０２０６】
図面の図５６〜図５７を参照すると、２台の熱交換器３０（すなわち、第１の熱交換器３０および第２の熱交換器３０）が、本発明の熱交換容量をさらに強化するために並列でおよび直列で相互に接続されている。図５６は、２台の熱交換器３０が並んで置かれるのを示す。一方、図５７は、２台の熱交換器３０が直列で鉛直な構成で置かれているのを示す。後者の場合、（底部に位置する）第１の熱交換器３０を出る水は、（上部に位置する）第２の熱交換器３０内に流入するように誘導され、これらの第１の熱交換器３０および第２の熱交換器３０のそれぞれの熱交換機構は上記のものと同一である。図５７では、第１の熱交換器３０を出る水は、さらに冷媒３に熱を取り出すために第２の熱交換器３０内に流入するように誘導される。
【０２０７】
当業者は、図面に図示され、上述された本発明の実施形態が例示的に過ぎず、限定することを目的としていないことを理解するであろう。
【０２０８】
したがって、本発明の目的が完全にかつ効果的に達成されたことがわかるであろう。本実施形態は、本発明の機能上および構造上の原則を説明する目的で、図示および説明され、係る原則から逸脱することなく変更されることがある。したがって、本発明は、以下の特許請求の範囲の趣旨および範囲内に含まれるすべての変更形態を含む。
【図１】
2015518558.tif 000003
【図２】
2015518558.tif 000004
【図３】
2015518558.tif 000005
【図４】
2015518558.tif 000006
【図５】
2015518558.tif 000007
【図６】
2015518558.tif 000008
【図７】
2015518558.tif 000009
【図８】
2015518558.tif 000010
【図９】
2015518558.tif 000011
【図１０】
2015518558.tif 000012
【図１１】
2015518558.tif 000013
【図１２】
2015518558.tif 000014
【図１３】
2015518558.tif 000015
【図１４】
2015518558.tif 000016
【図１５Ａ】
2015518558.tif 000017
【図１５Ｂ】
2015518558.tif 000018
【図１５Ｃ】
2015518558.tif 000019
【図１６】
2015518558.tif 000020
【図１７Ａ】
2015518558.tif 000021
【図１７Ｂ】
2015518558.tif 000022
【図１７Ｃ】
2015518558.tif 000023
【図１８Ａ】
2015518558.tif 000024
【図１８Ｂ】
2015518558.tif 000025
【図１８Ｃ】
2015518558.tif 000026
【図１９】
2015518558.tif 000027
【図２０】
2015518558.tif 000028
【図２１】
2015518558.tif 000029
【図２２】
2015518558.tif 000030
【図２３】
2015518558.tif 000031
【図２４】
2015518558.tif 000032
【図２５】
2015518558.tif 000033
【図２６Ａ】
2015518558.tif 000034
【図２６Ｂ】
2015518558.tif 000035
【図２６Ｃ】
2015518558.tif 000036
【図２７】
2015518558.tif 000037
【図２８Ａ】
2015518558.tif 000038
【図２８Ｂ】
2015518558.tif 000039
【図２８Ｃ】
2015518558.tif 000040
【図２９】
2015518558.tif 000041
【図３０】
2015518558.tif 000042
【図３１】
2015518558.tif 000043
【図３２】
2015518558.tif 000044
【図３３】
2015518558.tif 000045
【図３４Ａ】
2015518558.tif 000046
【図３４Ｂ】
2015518558.tif 000047
【図３４Ｃ】
2015518558.tif 000048
【図３４Ｄ】
2015518558.tif 000049
【図３４Ｅ】
2015518558.tif 000050
【図３４Ｆ】
2015518558.tif 000051
【図３４Ｇ】
2015518558.tif 000052
【図３４Ｈ】
2015518558.tif 000053
【図３４Ｉ】
2015518558.tif 000054
【図３５Ａ】
2015518558.tif 000055
【図３５Ｂ】
2015518558.tif 000056
【図３６】
2015518558.tif 000057
【図３７】
2015518558.tif 000058
【図３８】
2015518558.tif 000059
【図３９】
2015518558.tif 000060
【図４０】
2015518558.tif 000061
【図４１】
2015518558.tif 000062
【図４２】
2015518558.tif 000063
【図４３】
2015518558.tif 000064
【図４４】
2015518558.tif 000065
【図４５】
2015518558.tif 000066
【図４６】
2015518558.tif 000067
【図４７】
2015518558.tif 000068
【図４８】
2015518558.tif 000069
【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５Ａ】
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【図５５Ｂ】
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【図５５Ｃ】
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【図５５Ｄ】
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【図５５Ｅ】
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【図５５Ｆ】
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【図５６】
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【図５７】
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【国際調査報告】
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