(57)【要約】      （修正有）【課題】冷凍サイクル装置および蒸気ボイラーの使用エネルギー削減が求められている。断熱圧縮機を用いないで低圧の気体を高温に気体に連続的に昇温する装置が求められている。低圧の水蒸気を連続的に高温の水蒸気にする技術が求められている。電力供給力が不足し冷凍サイクル装置の節電と電力以外のエネルギーで運転できる冷凍サイクルがもとめられている。【解決手段】低圧気体の吸入口を低部に高圧気体の吐出口を高部に配置した圧力容器と加熱熱源を有する加熱器で気体を加熱し、軽くなった気体を上昇させ圧力容器内を負圧にして低圧の気体を連続的に加熱器に吸入させる。この結果低圧気体を連続的に昇温できる。また、気液混合凝縮器で断熱圧縮機が不要となる。また蒸気を断熱膨張して動力を得て発電できる。【選択図】図５
2013217560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱器利用装置であって
作動流体と、
圧力容器と作動
流体の気体を加熱する加熱熱源からなる加熱器と、
加熱器の低温気体入り口を高温気体出口より低い位置に配置する事を特徴とする加熱器利用装置
【請求項２】
更に前記作動流体を前記加熱器に供給する作動流体供給手段を備える事を特徴とする請求項１の加熱器利用装置
【請求項３】
更に前記作動流体の気体を最終加熱温度に加熱する最終加熱器を備える事を特徴とする請求項１または２の加熱器利用装置
【請求項４】
更に前記最終加熱器の最終加熱温度以下の余熱熱源を備える余熱加熱器を備える事を特徴とする請求項１〜３いずれかの加熱器利用装置
【請求項５】
更に前記最終加熱器を上部構造とし、前記余熱加熱器を下部構造とする事を特徴とする請求項１〜４いずれかの加熱器利用装置
【請求項６】
更に前記作動流体の気体を断熱膨張する断熱膨張手段を備える事を特徴とする請求項１〜５いずれかの加熱器利用装置
【請求項７】
更に前記断熱膨張手段で低温低圧化された作動流体の気体を循環させる作動流体循環手段を備える事を特徴とする特徴とする請求項１〜６いずれかの加熱器利用装置
【請求項８】
更に前記断熱膨張手段で低温低圧化された作動流体の湿り蒸気の気液を分離する気液分離器を備える事を特徴とする請求項１〜７いずれかの加熱器利用装置
【請求項９】
更に前記気液分離器で分離された低温低圧の作動流体の液体を高圧で送出する液体高圧送出手段を備える事を特徴とする請求項１〜８いずれかの加熱器利用装置
【請求項１０】
更に前記加熱器で加熱された作動流体の過熱蒸気と作動流体の低温液体とを熱交換する熱交換器を備える事を特徴とする請求項１〜９いずれかの加熱器利用装置
【請求項１１】
更に前記作動流体の液体を減圧する液体減圧手段を備える事を特徴とする請求項１〜１０いずれかの加熱器利用装置
【請求項１２】
更に前記作動流体の液体を供給する液体供給手段を備える事を特徴とする請求項１〜１１いずれかの加熱器利用装置
【請求項１３】
更に前記液体減圧手段で減圧された液体を蒸発させる蒸発器を備える事を特徴とする請求項１〜１２いずれかの加熱器利用装置
【請求項１４】
更に前記蒸発器に気化熱を供給する気化熱供給手段を備える事を特徴とする請求項１〜１３いずれかの加熱器利用装置
【請求項１５】
更に前記蒸発器を下部構造とし、
前記加熱器を上部構造とする事を特徴とする請求項１〜１４いずれかの加熱器利用装置
【請求項１６】
更に前記加熱器を過熱度の大きい加熱器を上部に配置する事を特徴とする請求項１〜１５いずれかの加熱器利用装置
【請求項１７】
更に前期最終加熱器で加熱された気体を外部に放出する気体放出手段を備える事を特徴とする請求項１〜１６いずれかの加熱器利用装置
【請求項１８】
更に前記気体放出手段で放出された気体の熱エネルギーを機械エネルギーに変換する熱機械エネルギー変換手段を備える事を特徴とする請求項１〜１７いずれかの加熱器利用装置
【請求項１９】
更に前記熱機械エネルギー変換手段で変換された機械エネルギーを電気エネルギーに変換する発電手段を備える事を特徴とする請求項１〜１８いずれかの加熱器利用装置
【請求項２０】
更に移動手段を備える事を特徴とする請求項１〜１９いずれかの加熱器利用装置
【請求項２１】
更に前記蒸発器の出口に取り付けた圧力スウィッチと、
前記液体減圧手段の出口に取り付けられた電磁弁を備える事を特徴とする請求項１〜２０いずれかの加熱器利用装置
【請求項２２】
更に前記蒸発器の出口に逆止弁を備える事を特徴とする請求項１〜２1いずれかの加熱器利用装置
【請求項２３】
更に断熱圧縮機を備える事を特徴とする請求項１〜２２いずれかの加熱器利用装置
【請求項２４】
更に請求項１〜２３の加熱器利用装置を備えた建築物及び工作物
【請求項２５】
更に前記作動流体と、
圧力容器と、
吐出弁と、
吸入弁と、
圧力容器内を移動するピストンと、
ピストンと吐出弁と吸入弁を制御する制御手段からなる定容加熱器をそなえることを特徴とする請求項１〜２４いずれかの加熱器利用装置
【請求項２６】
更に海水吸入手段と、
前記蒸発器で水分が蒸発して塩分濃度が上昇した海水を排水する海水排水手段を備えることを特徴とする請求項１〜２５いずれかの加熱器利用装置
【請求項２７】
更に断熱膨張手段を断熱膨張機とする請求項１〜２６いずれかの加熱器利用装置。
【請求項２８】
更に圧力容器と、
液体吸入弁と
液体排出弁と、
気体吸入弁と、
弁制御手段からなる気液混合凝縮器を備える事を特徴とする請求項１〜２７いずれかの加熱器利用装置。
【請求項２９】
更に前記気液混合凝縮器で液化された液体を冷却する冷却手段を備える事を特徴とする請求項１〜２８いずれかの加熱器利用装置。
【請求項３０】
更に前記気液混合の器の液面を検出する液面検出手段を備える事を特徴とする請求項１〜２９いずれかの加熱器利用装置。
【請求項３１】
更に前記液面検出手段と前記弁制御手段をフロート弁制御とする事を特徴とする請求項１〜３０いずれかの加熱器利用装置。
【請求項３２】
更に蒸気を断熱膨張手段に噴射する蒸気噴射手段を備える事を特徴とする請求項１〜３１いずれかの加熱器利用装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は気水発電装置および冷凍サイクル装置及び乾燥機に関する
【背景技術】
【０００２】
高温蒸気生成装置として蒸気ボイラーがある。
真空蒸気発生装置がある。
真空乾燥装置がある。
冷凍サイクル装置として蒸気圧縮冷凍サイクル装置がある。
蒸気圧縮冷凍サイクルの動力は主に電力である。
冷凍サイクル装置は食品の冷凍、冷蔵に使用されている。
またエアコンとして多数使用されている。
冷凍サイクルの効率向上策としてインバーター制御技術や液ガス熱交換、エジェクター等がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】よくわかる最新冷凍空調の基本と仕組み  高石吉登著
【非特許文献２】ゼロから学ぶ熱力学  小暮陽三著
【非特許文献３】上級  冷凍受験テキスト  社団法人  日本冷凍空調学会
【非特許文献４】やさしいボイラーの教科書  南雲健治著
【非特許文献５】火力発電総論    瀬間  徹  監修
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
冷凍サイクル装置および蒸気ボイラーの使用エネルギー削減が求められている。
蒸気ボイラーでは液体の水から水蒸気を生成しており、予め水蒸気にすると使用エネルギーが削減できることが知られている。
そこで低圧の水蒸気を連続的に高温の水蒸気にする技術が求められている。
気水火力発電のエネルギー効率の向上が求められている。
蒸気圧縮冷凍サイクル装置には断熱圧縮機が使用され大部分は電力で駆動されている。
断熱圧縮機を使わない冷凍サイクルが求められている。
再生可能エネルギーの利用が求められている。
冷凍サイクル装置の節電が求められている。
電力供給力が不足し電力以外のエネルギーで運転できる冷凍サイクルがもとめられている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本目的を達成するための加熱器利用装置であって
作動流体と、
圧力容器と作動流体の気体を加熱する加熱熱源からなる加熱器と、
加熱器の低温気体入り口を高温気体出口より低い位置に配置する事を特徴とするものである。
作動流体とは冷凍サイクル装置では冷媒、気水発電では水である。
加熱器は気体を加熱によって圧力一定で高温にする。
所謂過熱蒸気にする。
過熱蒸気は比体積が増し軽くなる。
加熱器の出口を入り口より高くし自由端にすると加熱された気体は上昇し加熱器から流出し加熱器の下部は負圧となる。
いわゆる煙突効果である。
この現象を利用すると低温の気体を連続的に高温にする事ができる。
加熱熱源は燃焼熱熱源、電気抵抗発熱熱源、太陽熱集熱熱源、外気熱源、水道水熱源、エンジン燃焼排熱熱源などである。
熱交換器も加熱器の一種である。
【０００６】
また、更に前記作動流体を前記加熱器に供給する作動流体供給手段を備える事を特徴とするものである。
作動流体供給手段とは水であれば給水装置、乾燥機であれば被乾燥物の衣類、食品である。
【０００７】
また、更に前記作動流体の気体を最終加熱温度に加熱する最終加熱器を備える事を特徴とするものである。
ボイラーであれば水蒸気、冷凍サイクル装置であれば冷媒を最終吐出温度まで加熱する加熱器が最終加熱器ある。作動流体は低圧高温の過熱蒸気である。
外気温、外水温まで熱交換で加熱すると最終加熱するエネルギーが削減できる。
熱交換器でも加熱器の下部が低温部で上部が高温になるように配置する。
【０００８】
また、更に前記最終加熱器の最終加熱温度以下の余熱熱源を備える余熱加熱器を備える事を特徴とするものである。
余熱熱源とは最終加熱熱源温度以下の熱源のことである。
ボイラーのドレイン、外気熱源、水道水地下水等の外水熱源、ボイラー燃焼排熱、エンジン廃熱熱源などである。この気体も過熱蒸気である。
この熱源と低温気体とを熱交換すると最終加熱エネルギーが削減できる。
【０００９】
また、更に前記最終加熱器を上部構造とし、前記余熱加熱器を下部構造とする事を特徴とするものである。
加熱された過熱気体は軽くなるので温度の高低と位置の高低を合わせる。余熱加熱器より最終加熱器を上部に配置する。
【００１０】
また、更に前記作動流体の気体を断熱膨張する断熱膨張手段を備える事を特徴とするものである。
蒸発した飽和温度圧力の気体を断熱膨張させるとエネルギーを放出して等温圧縮して、液化される。ゆえに冷凍サイクルでは凝縮器が不要となる。
また作動流体が過熱蒸気であれば、過熱温度相当のエネルギー分を断熱膨張させると蒸気が液化する事なく仕事に変換できる。断熱膨張手段とはタービンのことである。
【００１１】
また、更に前記断熱膨張手段で低温低圧化された作動流体の気体を循環させる作動流体循環手段を備える事を特徴とするものである。
過熱蒸気を断熱膨張手段で飽和蒸気圧までさげエネルギーを取り出し、蒸気のまま循環して加熱器で過熱蒸気にする。
気化熱を従来技術のように復水器に捨てないので効率が向上する。
蒸発温度を余熱熱源の外気、地下水、海水、水道水などの自然熱源にすると燃料等の外部エネルギー無しで機械エネルギーが取り出せる。
【００１２】
また、更に前記断熱膨張手段で低温低圧化された作動流体の湿り蒸気の気液を分離する気液分離器を備える事を特徴とするものである。
飽和蒸気を断熱膨張すると等温圧縮過程になり気体が徐徐に液化されていく。
完全に気体を断熱膨張すると冷凍サイクルでは凝縮器と断熱膨張機すなわちタービンは同じ機能になる。タービンが液体で機能しなくならない様に気液を分離する。
【００１３】
また、更に前記気液分離器で分離された低温低圧の作動流体の液体を高圧で送出する液体高圧送出手段を備える事を特徴とするものである。
冷凍サイクルのようなサイクルの場合サイクルを回すために高圧部が必要となる。
液体を高圧にするのは高圧ポンプで容易に実現できる。
【００１４】
また、更に前記加熱器で加熱された作動流体の過熱蒸気と作動流体の低温液体とを熱交換する熱交換器を備える事を特徴とするものである。
低圧で蒸発して加熱された過熱蒸気は熱エネルギーを持っているが圧力が低い。
そこで低温低圧の液体と熱交換して熱エネルギーを移動させる。
ボイラーあれば過熱蒸気と水を熱交換して温水または蒸気を生成する。
１００度以上の蒸気が必要なときは高圧ポンプで水の圧力をあげて飽和蒸気圧を上げておくと良い。
また冷凍サイクルであれば受液器内の液体冷媒と熱交換する。
その後この高温冷媒と蒸発器を出た低温低圧冷媒と熱交換するとエネルギーが節減できる。
【００１５】
また、更に前記作動流体の液体を減圧する液体減圧手段を備える事を特徴とするものである。
冷凍サイクルであれば膨張弁、キャピラリーチューブである。
【００１６】
また、更に前記作動流体の液体を供給する液体供給手段を備える事を特徴とするものである。
液体供給手段とは蒸気ボイラーでは給水である。
【００１７】
また、更に前記液体減圧手段で減圧された液体を蒸発させる蒸発器を備えることを特徴とするものである。
冷凍サイクルでは蒸発器である。
【００１８】
また、更に前記蒸発器に気化熱を供給する気化熱供給手段を備えることを特徴とするものである。
気化熱供給手段とは冷凍サイクルの乾式蒸発器ではファンとプレートフィンによる外気の吸熱である。
既存の蒸気ボイラーでは低温の液体の水から高温の水蒸気を生成している。
よって使用熱量は潜熱の気化熱と顕熱の合計である。
そこで予め液体の水を蒸発器で蒸発させる。蒸発器の上部に配置された加熱器を加熱して煙突効果で下部の蒸発器内を負圧にして低圧で蒸発させる。水を低圧下で気化させ気化熱を燃料以外の外部熱源である地下水や水道水や海水または外気で供給することで気化熱分の燃料エネルギーが削減される。
これで過熱蒸気生成の際のエネルギーが気化熱分削減できる。
気化熱供給を水で行う場合は蒸発器の熱源は水となる。
水は冷却される。雰囲気の空気を熱源とすれば冷房となる。
また高圧の湿り蒸気を生成する時は高圧ポンプで液体を高圧にして過熱蒸気と熱交換すればよい。
１ｇの摂氏０度の液体の水を摂氏１００度の過熱蒸気にする場合
水の気化熱    摂氏０度  ２４００J   外部より供給
ゆえに    ０J
１００度分の顕熱  ２J×１００＝２００J
従来の場合    ２６００J
今回            ２００J
削減効果        １ｇあたり  ２４００J                        
となり大幅にエネルギーが削減される。
水不足の土地では水蒸気と空気との熱交換でも良い。
高温熱源は電気抵抗発熱、燃焼熱熱源、太陽熱集熱熱源などである。
【００１９】
また、更に前記蒸発器を下部構造とし、
前記加熱器を上部構造とする事を特徴とするものである。
加熱器は過熱蒸気になり軽くなるので煙突効果を生むために蒸発器の上に配置する
【００２０】
また、更に前記加熱器を過熱度の大きい加熱器を上部に配置する事を特徴とするものである。
過熱度が大きいほど軽くなるので上部に配置する。
【００２１】
また、更に前期最終加熱器で加熱された気体を外部に放出する気体放出手段を備える事を特徴とするものである。
過熱蒸気ボイラーでは蒸気の放出管の事である。
乾燥機では蒸気放出管である。
【００２２】
また、更に前記気体放出手段で放出された気体の熱エネルギーを機械エネルギーに変換する熱機械エネルギー変換手段を備える事を特徴とするものである。
いわゆる蒸気タービンである。
低温低圧で蒸発した蒸気を加熱して過熱蒸気にすると蒸発圧力まで液化されないのでタービンに液体が付着せずタービンが傷つかない。
またタービンの圧力が低いので機器の構造が簡単になる。
【００２３】
また、更に前記熱機械エネルギー変換手段で変換された機械エネルギーを電気エネルギーに変換する発電手段を備える事を特徴とするものである。
所謂発電機である。
【００２４】
また、更に移動手段を備える事を特徴とするものである。
移動手段とは自動車、船舶、鉄道車両、建設機械等である。取り出した機械エネルギーで移動手段を動かす。
また加熱器を利用した冷凍サイクル装置を車、船舶、鉄道車両、建設機械に搭載する。
【００２５】
また、更に前記蒸発器の出口に取り付けた圧力スウィッチと、
前記液体減圧手段の出口に取り付けられた電磁弁を備える事を特徴とするものである。
上部を加熱器で加熱すると煙突効果で下部が負圧になる。
圧力スウィッチを任意の蒸発圧力に設定して煙突効果で所定の圧力に下がると電磁弁を開き液体を供給する。
これで煙突効果を利用した蒸発圧力制御ができる。
【００２６】
また、更に前記蒸発器の出口に逆止弁を備える事を特徴とするものである。
【００２７】
また、更に断熱圧縮機を備える事を特徴とするものである。
【００２８】
また、更に加熱器利用装置を備えた建築物及び工作物である。
【００２９】
また、更に前記作動流体と、
圧力容器と、
吐出弁と、
吸入弁と、
圧力容器内を移動するピストンと、
ピストンと吐出弁と吸入弁を制御する制御手段からなる定容加熱器をそなえる事を特徴とするものである。
【００３０】
また、更に海水吸入手段と、
前記蒸発器で水分が蒸発して塩分濃度が上昇した海水を排水する海水排水手段を備える事を特徴とするものである。
海水淡水化装置である。
【００３１】
また、更に断熱膨張手段を断熱膨張機とする事を特徴とするものである。
【００３２】
また、更に圧力容器と、
液体吸入弁と
液体排出弁と、
気体吸入弁と
弁制御手段からなる気液混合凝縮器を備える事を特徴とするものである。
そして、過熱蒸気吸収弁を開いて過熱蒸気を圧力容器内に吸入する。
加熱蒸気で容器内が満たされたら液体吸入弁を開いて圧力容器内に液体を入れる。
この過熱蒸気は低温の液体と混合され気化熱を吸入して、過熱蒸気は液化される。そして液体の温度が上昇する。
【００３３】
また、更に前記気液混合凝縮器で液化された液体を冷却する冷却手段を備える事を特徴とするものである。
【００３４】
また、更に前記気液混合の器の液面を検出する液面検出手段を備える事を特徴とするものである。
液体吸入弁と液体排出弁を閉じて、気体吸入弁を開いて気体を圧力容器内に導く。
気体で圧力容器内が満たされたら気体吸入弁を閉じる。
更に液体吸入弁を開き、液体を圧力容器内に導入する。
この時、液面が上昇するに伴い気体は圧縮されて高温高圧になるが液体によって冷却される。
液体を満杯にすると気体は完全に液化され、液体の温度が上昇する。
次に液体排出弁と気体吸入弁を開き液体を排出しながら気体を吸入する。この時液面は徐々に下降し、圧力容器内は負圧になり気体が吸入される。
このサイクルをくり返すことで気体が凝縮され液温は上昇する。
【００３５】
また、更に前記液面検出手段と前記弁制御手段をフロート弁制御とする事を特徴とするものである。
【００３６】
また、更に蒸気を断熱膨張手段に噴射する蒸気噴射手段を備える事を特徴とするものである。
蒸気とは蒸発した飽和蒸気、加熱された過熱蒸気、断熱膨張手段で膨張してエネルギーを抽出した蒸気を含む。
完全に蒸気を液化する為に数回断熱膨張させる。
断熱膨張手段の前に噴射手段を決める噴射手段の主なものはノズルである。
【発明の効果】
【００３７】
液体を低温低圧で蒸発させ低圧のまま加熱して連続的に昇温して過熱蒸気を生成できる。
この結果気化熱従来技術と比べて過熱蒸気生成エネルギーが大幅に削減できる。
過熱蒸気または蒸気を断熱膨張させて機械エネルギーを取り出し、蒸気を低温低圧にする事ができる。
冷凍サイクルにおいては蒸気を断熱膨張させて発電機を取り付けると発電が出来て、凝縮器が不要となる。
又気液混合凝縮器を用いる事で断熱圧縮機が不要となる。
また沸点が低い冷媒、二酸化炭素を使用して摂氏−６０度位で蒸発させ外部の自然熱源である外気、海水などを熱源にして蒸気を生成し断熱膨張する事で発電が可能となる。化石燃料などのエネルギーを全く使用しない発電が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】加熱器である。１は圧力容器で２は加熱熱源である。３の加熱器入り口は４の加熱器出口より低く配置する。
【図２】加熱器詳細図である。プレートコイル式熱交換器を１の圧力容器に収容したものである。熱交換器として使用する場合は７のコイル（銅管）に液体を接触させ６のプレートフィンを気体と接触させる。８の作動流体の入り口を下部に９の出口を上部に配置する。
【図３】乾燥機である。１２は乾燥室で圧力容器内に水を含んだ１３の衣類、食品等を収容する。１８の最終加熱器の加熱熱源が２の電気ヒーターである。最終加熱器を加熱すると加熱器内の空気が加熱され過熱蒸気になり煙突効果で下部の予熱器内が負圧になる。１５は圧力スウィッチで圧力が所定の蒸発圧力にまで下がると１４の電磁弁を開く。乾燥室内の圧力が下がり衣類などの水分が蒸発する。蒸発の際には気化熱分の熱量が必要であるが、外部熱源である１７の地下水で供給する。熱源は蒸発温度より高温の熱源が必要である。高温熱源として外気、水道水、地下水を利用する為、蒸発温度は外気温等より低温にする。水を摂氏零度で蒸発させるためには５００パスカルに設定し煙突効果で５００パスカル以下で電磁弁をひらく。外気温、地下水温度まで１６の予熱加熱器で加熱すると最終加熱器の消費エネルギーが削減される。従来の乾燥機に比して本発明では気化熱を外部熱源から吸熱するので気化熱分、水であれば１ｇあたり２４００J節減できる。各加熱器の配置は蒸気の温度の上下で配置する。下から乾燥室、予熱加熱器、最終加熱器の順である。
【図４】冷凍サイクルである。19の蒸発器で蒸発した冷媒を２２の噴射ノズルで速度エネルギーを増して断熱膨張機に吸入させる。断熱膨張機は既存断熱圧縮機利用したもので、断熱圧縮機の電動モーターを発電機に断熱圧縮機の吐出口を断熱膨張機の吸入口にしたものである。圧縮比１０の断熱圧縮機は断熱膨張１０の断熱膨張機になる。２１の断熱膨張機を通過した低温低圧化された冷媒を２２の噴射ノズルで速度エネルギーを増し、再び２１の断熱膨張機に導く。断熱膨張比１０の断熱膨張機を２回使用すると膨張比は１００となる。このサイクルを３回すると膨張比は１０００となる。これでも液化されない冷媒は２９の気液混合凝縮器で凝縮する。気液混合凝縮をすると気化熱分温度が上昇するので３０の冷却器で放熱する。
【図５】気水発電サイクル装置である。１９の蒸発器の蒸発圧力を１６の予熱加熱器と１８の最終加熱器の加熱によるエントツ効果で制御する。エントツ効果で１５の圧力が下がると１４の電磁弁を開く。これで蒸発圧力制御が可能となる。１９の蒸発器で蒸発した蒸気を１７の地下水を熱源に１６の予熱加熱器で過熱蒸気にし、更に１８の最終加熱器で所定の温度まで加熱する。熱源は２８の燃焼熱熱源である。２１の断熱膨張機はタービンや断熱膨張機である。断熱膨張機は断熱圧縮機を逆転使用する。断熱圧縮機の圧縮比が断熱膨張の膨張比となる。一度断熱膨張された蒸気は低温低圧化されているので２２の噴射ノズルで再び速度エネルギーを増して２１の次の断熱膨張機に導く。膨張比１０の断熱膨張機を３回使用すると膨張比は１０００となる。断熱膨張して液化されたものは２４の気液分離機を通じて２５の受液器に貯める。受液した液体は低圧なので２６の高圧ポンプで高圧にする。それでも液化しない蒸気は２９の気液混合凝縮器で凝縮させる。凝縮液は温度が高くなるので３０の冷却器で冷却する。
【図６】乾燥機のｐ−ｈ線図である。３６は蒸発開始点で３１まで濡れた衣類の水分が飽和蒸気圧以下で蒸発を始める。３７から３８までは過熱蒸気になる。３８の過熱蒸気は大気中に放出する為に過熱度を上げる必要がある。又、気液混合凝縮器を使うと過熱蒸気でなくても凝縮できる。４８は凝縮点である。
【図７】冷凍サイクル又は気水、発電サイクル、気液混合なしのｐ−ｈ線図である。３６から３７は蒸発器での蒸発である。３７から３８は外気等での冷媒の加熱で過熱蒸気になる過程である。断熱膨張の機械エネルギー変換を大きくする為に過熱する３８から３７は段熱膨張機での過熱エネルギー変換である。３７からは断熱膨張機での凝縮過程で気液２相の内の気体蒸気を断熱膨張機で液化する。気液２相状態なので等温圧縮過程である。３６は完全に凝縮が完了した点である。３６の液体は低温低圧なので高圧ポンプで３９まで加圧する。この時温度もわずかに上昇する。３９から３６は絞り膨張過程である。キャピラリーチューブ、膨張弁で等エンタルピー変化させ冷媒の圧力を下げる。
【図８】気液混合ありのｐ−ｈ線図である。４０から蒸発を開始して４１で蒸発を終了し、４２まで加熱して過熱蒸気にする。４２から４１は断熱膨張機による機械エネルギー変換である。過熱蒸気は断熱膨張されて低温になり４１の飽和蒸気になる。４１から４３は断熱膨張機による２相の内の気体エネルギーを機械エネルギーに変換する過程である。この過程では気体が液化されていく。４３は断熱膨張の終了点であり液化されなかった蒸気は気液混合凝縮器で液化され４４の等エンタルピーの液体となる。４４から４５は冷却であるが実際は液体の量が多いので液体で冷却される。４５は冷却された液体であり４６の点まで絞り膨張される。４５〜４９は高圧ポンプによる昇圧点及絞り膨張開始点４９〜４６は絞り膨張。
【図９】気液混合凝縮器である。aは３２の液体吸入弁と３１の液体排出弁を閉じて３３の気体吸入弁を開け気体を１の圧力容器内に吸入させる。この時液体吸入弁を圧力容器上部に液体排出弁を圧力容器下部に配置する。bは気体が圧力容器内に充填されたら気体吸入弁を閉じる。液体吸収弁を開き液体を圧力容器内に注入する。液体が注入されるに伴い液面が上昇し気体が圧縮され高温高圧になる。この高温高圧の気体は低温の液体によって冷却され凝縮する。ｃは圧力容器をすべて液体で満たすと気体はすべて凝縮され液体は気体のエネルギーを吸収して温度が上昇する。aの時の気体の質量（比体積）とcの時の液体の質量（比体積）とは大巾に違うので液体の温度上昇はわずかである。ｄ、cでの凝縮が終了すると３１の液体排出弁を開き液体を排出する。同時に気体吸入弁を開く。この時液面は下降し圧力容器内は負圧にない気体が吸入される。
【符号の説明】
【００３９】
１    圧力容器  
２    電気抵抗発熱  
３    圧力容器入口
４    圧力容器出口
５    逆止弁
６    アルミプレート
７    銅管
８    冷媒入口
９    冷媒出口
１０    銅管入口
１１    銅管出口
１２    乾燥機
１３    水を含んだ衣類
１４    電磁弁
１５    圧力スウィッチ
１６    予熱加熱器
１７    地下水
１８    最終加熱器
１９    蒸発器
２０    外気
２１    断熱膨張凝縮機（スクロール、レシプロ、スクリュー）
２２    噴射ノズル
２３    発電機
２４    気液分離機
２５    受液器
２６    高圧ポンプ
２７    キャピラリーチューブ
２８    燃焼熱
２９    気液混合凝縮器
３０    液体冷却機
３１    液体排出弁
３２    液体吸入弁
３３    気体吸入弁
３４    気体
３５    液体
３６    蒸発開始点又は断熱膨張による凝縮終了点又は高圧ポンプによる加圧開始点
３７    蒸発終了点又は断熱膨張による凝縮開始点
３８    加熱終了点又は断熱膨張開始点
３９    高圧ポンプによる加圧終了点又は絞り膨張開始点
４０    蒸発開始点
４１    蒸発終了点（過熱開始点）
４２    過熱終了点（断熱膨張開始点）
４３    断熱膨張終了点（気液混合凝縮開始点）
４４    気液混合凝縮終了点（冷却開始点）
４５    冷却終了点（絞り膨張開始点）
４５−４９    高圧ポンプによる昇圧点及絞り膨張開始点
４６    絞り膨張終了点（蒸発開始点）
４７    飽和蒸気圧線
４８    気液混合凝縮点
【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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