(57)【要約】 【課題】  太陽熱を利用するアンモニアを冷媒とする吸収式冷却装置を提供する。【解決手段】    本発明の装置は、（Ａ）生成機３１と、前記生成機は、アンモニア・ガスを供給し、（Ｂ）凝縮器３６と、前記凝縮器は、前記アンモニア・ガスを液体アンモニアに凝縮し、（Ｃ）蒸発器３９と、前記蒸発器内で液体アンモニアが、アンモニア・ガスに変化し、熱を吸収し、（Ｄ）吸収機４３と、前記吸収機は、前記アンモニア・ガスを、液体アンモニアに吸収し、を有する。前記蒸発器は、前記凝縮器から受領した液体アンモニアの一部を保持して、それを戻し、リサイクルする。【選択図】  図１
2012510601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンモニアを冷媒として使用する吸収式冷凍サイクルの冷却装置において、
（Ａ）生成機（３１）と、
前記生成機は、アンモニア・ガスを供給し、
（Ｂ）凝縮器（３６）と、
前記凝縮器は、前記アンモニア・ガスを液体アンモニアに凝縮し、
（Ｃ）蒸発器（３９）と、
前記蒸発器内で、液体アンモニアが、アンモニア・ガスに変化する際熱を吸収し、
（Ｄ）吸収機（４３）と、
前記吸収機は、前記アンモニア・ガスを、液体アンモニアに吸収し、
を有し、
前記蒸発器（３９）は、前記凝縮器（３６）から受領した液体アンモニアの一部を保持して、それを戻し、リサイクルする
ことを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
（Ｅ）容器を更に有し、
前記容器は、前記蒸発器の端部にアンモニアの滞留部（４０）を有する
ことを特徴とする請求項１記載の冷却装置。
【請求項３】
前記容器は、前記蒸発器の入口から離れた端部に配置される
ことを特徴とする請求項２記載の冷却装置。
【請求項４】
（Ｆ）帰還パイプ（４１）を更に有し、
前記帰還パイプ（４１）は、前記容器を前記凝縮器に接続する
ことを特徴とする請求項３記載の冷却装置。
【請求項５】
前記帰還パイプは、前記容器で集められたアンモニアを凝縮器の入口に戻す
ことを特徴とする請求項４記載の冷却装置。
【請求項６】
前記帰還パイプは、大気に曝され、
前記帰還パイプ内を流れる液体アンモニアは、前記凝縮器に戻る前に、蒸発する
ことを特徴とする請求項４，５のいずれかに記載の冷却装置。
【請求項７】
前記帰還パイプは、前記蒸発器と熱交換可能に接触する
ことを特徴とする請求項６記載の冷却装置。
【請求項８】
請求項１−７のいずれかに記載の冷却装置を有するエアコンにおいて、
前記エアコンは、空気を蒸発器の周囲に循環させる手段を有する
ことを特徴とするエアコン。
【請求項９】
前記循環させる手段は、ファンを含む
ことを特徴とする請求項８記載のエアコン。
【請求項１０】
前記生成機は、太陽熱により加熱される
ことを特徴とする請求項９記載のエアコン。
【請求項１１】
（Ｆ）太陽熱収集装置（３３）を有し、
前記太陽熱収集装置は、太陽熱を前記生成機に与える
ことを特徴とする請求項１０記載のエアコン。
【請求項１２】
（Ｇ）熱交換器（３２）を有し、
前記熱交換器は、前記生成機に接続されて、太陽熱により生成された熱を前記生成機に移す
ことを特徴とする請求項１１記載のエアコン。
【請求項１３】
（Ｈ）第２の加熱手段或いは第２生成機（３４）を更に有する
ことを特徴とする請求項８−１２のいずれかに記載のエアコン。
【請求項１４】
前記第２生成機（３４）は、前記生成機（３１）と並列に配置され、
前記第２生成機は、前記更なる加熱手段により加熱される
ことを特徴とする請求項１３記載のエアコン。
【請求項１５】
前記更なる加熱手段は、ガスヒーター又は電気ヒーターの内の少なくとも一方を含む
ことを特徴とする請求項１４記載のエアコン。
【請求項１６】
アンモニアを冷媒として使用する吸収式サイクルの冷却装置において、
（Ａ）第１生成機（３１）と、
前記生成機は、アンモニア・ガスを供給し、
（Ｂ）凝縮器（３６）と、
前記凝縮器は、前記アンモニア・ガスを液体アンモニアに凝縮し、
（Ｃ）蒸発器（３９）と、
前記蒸発器内で、液体アンモニアが、アンモニア・ガスに変化する際熱を吸収し、
（Ｄ）吸収機（４３）と、
前記吸収機は、前記アンモニア・ガスを、液体アンモニアに吸収し、
を有し、
前記第１生成機（３１）は、太陽熱収集装置（３３）により直接的又は間接的に加熱される
ことを特徴とする冷却装置。
【請求項１７】
前記第１生成機又は前記第２生成機は、更なる熱源により選択的に加熱される
ことを特徴とする請求項１６記載の冷却装置。
【請求項１８】
アンモニアを冷媒として使用する吸収式冷凍サイクルの冷却方法において、
（Ａ）液体アンモニアをアンモニア・ガスに変換するステップと、
（Ｂ）前記アンモニア・ガスを濃縮されたアンモニア溶媒に凝縮するステップと、
（Ｃ）前記凝縮されたアンモニア溶媒を蒸発させるステップと、
これにより前記液体アンモニアをアンモニア・ガスに変換し熱を吸収し、
（Ｄ）前記（Ｃ）ステップで凝縮された液体アンモニアの一部を保持するステップと、
これによりアンモニア・ガスに再変換し、
（Ｅ）前記蒸発器からのアンモニア・ガスを吸収するステップと、
これにより、前記アンモニア・ガスを液体アンモニアに変換して前記アンモニア・ガスに更に変換する
を有する
ことを特徴とする冷却方法。
【請求項１９】
前記液体アンモニア溶液は、前記アンモニア・ガスに、太陽熱で変換される
ことを特徴とする請求項１８記載の冷却方法。
【請求項２０】
前記（Ｄ）ステップで保持された流体は、周囲の熱でアンモニア・ガスに変換される
ことを特徴とする請求項１９記載の冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却方法と冷却装置に関し、特に外部の熱を用いる冷却方法と冷却装置に関する。本発明は、更にエアコンとして機能する冷却装置に関する。以下の説明は、冷却装置、特に太陽熱を利用するエアコンに関し、更に他の冷却のアプリケーション例えば周囲の熱源を含む他の外部熱源により駆動される冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の冷凍サイクルにおいては、圧縮機を用いて冷媒ガスの圧力を高める。この高圧の冷媒ガスを凝縮器の中で凝縮して液体の冷媒に戻す。これは、凝縮器のパイプ内を流れる冷却剤としての空気の助けを借りて行う。これにより、凝縮器内を流れる冷媒ガスが熱を放出して、高圧のガスを液体に熱交換しながら戻す。その後この高圧の液体冷媒を、膨張バルブを通して、低圧に落とし、冷却し、その後蒸発器内に通過させる。この蒸発器が、冷媒を蒸発させ、冷媒が液体から気体に変わる際熱を吸収する。これにより蒸発器内を流れる空気の温度を低下させる。この形態の冷凍サイクルはエアコンでも用いられている。
【０００３】
吸収式冷却／冷凍サイクルにおいては、冷却するのに可動部品を必要とせず、熱によってのみ駆動される。アンモニア吸収サイクルは、最初の冷却方法である。最初の冷却システムは、１８００年代に設置され、更に進んだアンモニア吸収システムが、Ferdinand Carre (Paris France)により１８５０年に発明された。彼の最初の発明は、直接加熱する生成機と、凝縮器と、蒸発器と、吸収機と、流体アンモニア・ポンプとからなる。これ等の全ては、その後改良されるが、アンモニア吸収システムの基本原理は、今も変わらない。最初のアンモニア吸収システムは、非常に効率が悪く、このアンモニア吸収システムで使用される液体アンモニアは、９０％以上の純度を必要とするが、そのような高純度の液体アンモニアを得ることは当時不可能であった。その結果、アンモニア吸収システムは、蒸発器で集まった過剰な水が蒸発温度を上げてしまうために、適正の動作することが困難であった。その時代、往復運動の機械は、従来の冷却サイクルにおける低温のアプリケーションで必要とされる圧縮比に達する程度に開発されていなかった。かくしてアンモニア吸収サイクルは、このような不利な点にも関わらず、冷凍産業で使用されてきた。往復運動の圧縮機が改良されたために、アンモニア吸収システムは時代遅れのものとなった。
【０００４】
３０年代半ば、改良型のアンモニア吸収システムが出現した。この改良型のアンモニア吸収システムは、廃棄蒸気や、廃熱で、或いは天然ガス或いは他のガスで直接加熱することにより、動作する。これ等のシステムは、バブル・コラム・デザインとスプレー型の吸収機を採用し、冷却デューティに対しては９９．９６％の純度のアンモニアを提供していた。高純度（商用ベース）のアンモニアを提供するような技術的進歩が、初期のアンモニア吸収システムの主要な動作上の問題点を解決した。
【０００５】
沢山のソーラーパワー（太陽熱）のエアコン或いは冷蔵庫が、販売されるようになった。これ等のエアコン又は冷蔵庫のあるものは、吸収サイクルでの熱源として、太陽光収集装置から熱を吸収して吸収サイクルを実行している。吸収サイクルの大部分は、水／臭化リチウム（water/lithium bromide）で動作するが、アンモニア／水のサイクルを用いるような多くのアプリケーションが存在し、特に低温で好まれるものであった。冷媒（例、アンモニア）は、最終的にサイクルのあるポイントで吸収されるので、ソーラーパワーの冷蔵庫は、吸収型の冷蔵庫として知られる。水／臭化リチウムのサイクルとアンモニア／水のサイクルの両方において、水は、作動流体として使用されるが、全く別の方法である。一方では、アンモニアのシステムに於ける吸収剤として、他方では、臭化リチウムの冷媒として使用されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のソーラーパワーのエアコンと冷蔵庫は特に効率がよいという訳ではない。その為、本発明の目的は、吸収サイクルで動作し従来の不都合な点を解決する改良された冷却方法と冷却装置を提供することである。本発明の一態様は、上記のタイプの冷却装置を提供し、これを太陽熱により動作するエアコンとして実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のアンモニアを冷媒として使用する吸収式冷凍サイクルの冷却装置は、
（Ａ）生成機と、
前記生成機は、アンモニア・ガスを供給し、
（Ｂ）凝縮器と、
前記凝縮器は、前記アンモニア・ガスを液体アンモニアに凝縮し、
（Ｃ）蒸発器と、
前記蒸発器内で、液体アンモニアが、アンモニア・ガスに変化する際熱を吸収し、
（Ｄ）吸収機と、
前記吸収機は、前記アンモニア・ガスを、液体アンモニアに吸収し、
を有する。
前記蒸発器は、前記凝縮器から受領した液体アンモニアの一部を保持して、それを戻し、リサイクルする。
【０００８】
本発明の一実施例によれば、本発明の冷却装置は、（Ｅ）容器を更に有する。前記容器は、前記蒸発器の端部にリセスを有し、液体アンモニアを収集する。
本発明の一実施例によれば、前記容器は、前記蒸発器の入口から離れた端部に配置される。
本発明の一実施例によれば、本発明の冷却装置は、（Ｆ）帰還パイプを更に有する。前記帰還パイプは、前記容器を前記凝縮器に接続する。
本発明の一実施例によれば、前記帰還パイプは、前記容器で集められたアンモニアを凝縮器の入口に戻す。
本発明の一実施例によれば、前記帰還パイプは、大気に曝され、前記帰還パイプ内を流れる液体アンモニアは、前記凝縮器に戻る前に、蒸発する。
本発明の一実施例によれば、前記帰還パイプは、前記蒸発器と熱交換可能に接触する。
【０００９】
本発明の一実施例によれば、上記のいずれかに記載の冷却装置を有するエアコンにおいて、前記エアコンは、空気を蒸発器の周囲に循環させる手段を有する。
【００１０】
本発明の一実施例によれば、前記循環させる手段は、ファンを含む。
本発明の一実施例によれば、前記生成機は、太陽熱により加熱される。
本発明の一実施例によれば、本発明の冷却装置は、（Ｆ）太陽熱収集装置を有する。前記太陽熱収集装置は、太陽熱を前記生成機に与える。
本発明の一実施例によれば、本発明の冷却装置は、（Ｇ）熱交換器を更に有する。前記熱交換器は、前記生成機に接続されて、太陽熱により生成された熱を前記生成機に移す。
【００１１】
本発明の一実施例によれば、本発明の冷却装置は、（Ｈ）第２の加熱手段或いは第２生成機を更に有する。
本発明の一実施例によれば、前記第２生成機（３４）は、前記生成機（３１）と並列に配置され、前記第２生成機は、前記更なる加熱手段により加熱される。
本発明の一実施例によれば、前記更なる加熱手段は、ガスヒーター又は電気ヒーターの内の少なくとも一方を含む。
【００１２】
本発明の一実施例によれば、本発明の冷却方法は、
（Ａ）液体アンモニアをアンモニア・ガスに変換するステップと、
（Ｂ）前記アンモニア・ガスを濃縮されたアンモニア溶媒に凝縮するステップと、
（Ｃ）前記凝縮されたアンモニア溶媒を蒸発させるステップと、
これにより前記液体アンモニアをアンモニア・ガスに変換し熱を吸収し、
（Ｄ）前記（Ｃ）ステップで凝縮された液体アンモニアの一部を保持するステップと、
これによりアンモニア・ガスに再変換し、
（Ｅ）前記蒸発器からのアンモニア・ガスを吸収するステップと、
これにより、前記アンモニア・ガスを液体アンモニアに変換して前記アンモニア・ガスに更に変換する
を有する。
【００１３】
本発明の一実施例によれば、前記液体アンモニア溶液は、前記アンモニア・ガスに、太陽熱で変換される。
本発明の一実施例によれば、前記（Ｄ）ステップで保持された流体は、周囲の熱でアンモニア・ガスに変換される。
【００１４】
本発明の一実施例によれば、アンモニアを冷媒として使用する吸収式サイクルの冷却装置は、
（Ａ）第１生成機と、
前記生成機は、アンモニア・ガスを供給し、
（Ｂ）凝縮器と、
前記凝縮器は、前記アンモニア・ガスを液体アンモニアに凝縮し、
（Ｃ）蒸発器と、
前記蒸発器内で、液体アンモニアが、アンモニア・ガスに変化する際熱を吸収し、
（Ｄ）吸収機と、
前記吸収機は、前記アンモニア・ガスを、液体アンモニアに吸収し、
を有する。
【００１５】
前記第１生成機は、太陽熱収集装置により直接的又は間接的に加熱される。
本発明の一実施例によれば、前記第１生成機又は前記第２生成機は、更なる熱源により選択的に加熱される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の吸収サイクルを用いる冷却装置の第１実施例のブロック図。
【図２】本発明の冷却装置のエアコンとしての第２実施例の側面図。
【図３】図２の冷却装置の側面図。
【図４】図２の冷却装置の上面図。
【図５】本発明の他の冷却装置の側面図。
【図６】本発明の他の冷却装置の上面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１において、本発明の冷却装置１０は、アンモニアを冷媒として、水を吸収剤とする吸収式冷凍サイクルを利用する。冷却装置１０は、太陽熱収集装置１１を有する。この太陽熱収集装置１１は、熱をアンモニア・ガスの生成器１２に与え、アンモニア・ガスを生成する。アンモニア・ガス生成器１２は、一連のパイプ１４を具備する金属製のタンク１３を有する。この一連のパイプ１４内を、太陽熱収集装置１１により生成された蒸気が、通過する。蒸気は水ジャケット（図示せず）内の水から生成される。水ジャケットは、一連のパイプ１４と連通する。水は、太陽熱収集装置１１により加熱され水蒸気となる。十分な太陽熱が無い場合には、追加の熱源（例、ガス加熱器或いは電気パイプ）を用いて、水蒸気を発生させることもできる。
【００１８】
高濃度のアンモニア−水の混合物が、アンモニア・ガス生成器１２のタンク１３内にあり、加熱された水ジャケット或いは一連のパイプ１４内の水蒸気からの熱（最大１５０℃の温度）が、タンク１３内のアンモニア−水の混合物を沸騰させる。沸騰の結果、高濃度の混合物が、アンモニア・ガスを放出して、極少量の温水を有するアンモニア・ガスが、アンモニア・ガス生成器１２から放出される。
【００１９】
沸騰した高濃度の流体が、濾過器パイプ１５内を移動して、分離タンク１６に入る。そこで、流体は、熱い流体（水）と熱い気体（アンモニア・ガス）に分離される。その後熱いアンモニア・ガスは、分別塔１７に入り、高濃度の熱いアンモニア・ガスが、分別塔１７を出て、凝縮器１８に入る。分別塔１７を出たアンモニア・ガスは、それほど過熱されてはいないので、凝縮器１８は、３５℃でも効率よく動作することができる。
【００２０】
アンモニア・ガスが凝縮器１８内で冷却されると、水蒸気が凝縮されて水蒸気が取り除かれる。水蒸気は、凝縮し、分離タンク１６内に戻り、拡大したＴ型パイプ１９に沿って出て、アンモニア・ガスは、更に凝縮器１８に沿って流れ、そこで冷却され、相変換して、ほぼ純粋の液体アンモニアになる。凝縮器１８の底から、液体アンモニアは、蒸発器２０内に流れる。
【００２１】
この無水アンモニアが、蒸発器２０内を通り、水素ガス又はヘリウムガスの存在下で蒸発して、凝縮器１８と蒸発器２０の間の圧力を等しくする。アンモニアが蒸発するので、アンモニアは、蒸発機２０内で熱を吸収して、蒸発器２０を−７０℃に冷却する。この冷却された蒸発器２０の表面が、その後周囲の空気（又はグリコール溶液）を冷却する。ファン２１が、蒸発器２０に隣接して配置され、冷却された空気を周囲の空間に吹かせて、エアコンを実現する。
【００２２】
高濃度の混合物の一部が、重力を利用して、熱交換ジャケット２２の上部に入る。その際、温かいアンモニア・ガスは、垂直方向に上昇し、第２の小型凝縮機（図示せず）内で冷却され、蒸発器２０に戻る。
【００２３】
熱吸管２３が、分離タンク１６から流体を吸い上げて、それを熱交換ジャケット２２の底に放出する。その場所で、その流体は、蒸発器２０からのアンモニアと水素、又はヘリウムガスと混合される。その後この混合液が吸収器２４を通過する。吸収器２４は、残りの熱を、熱交換ジャケット２２とファン２５の助けを借りて、除去して、冷却されたアンモニアが、分解或いは水で再吸収される。この混合溶液が、吸収器２４の底部の吸収器容器２６で集められる。吸収器２４内で、熱交換機である冷却装置１０のセンタ・パイプ２７を通って戻った高濃度の水が、吸収器２４からのアンモニア溶液と混合される。その後この混合溶液は、パイプ２８を介しアンモニア・ガス生成器１２に移り、そこでサイクルが再び開始される。
本発明のシステムは、熱のバランスを維持する。その際、入った全部の熱は、廃棄された全熱とバランスを維持して、冷却装置１０に対する簡単なチェックが行える。
【００２４】
図２−４に、本発明の冷却装置（エアコン）３０を示す。この冷却装置３０は、ガス／蒸気生成器３１を含む。ガス／蒸気生成器３１は、熱交換機である外部パイプ３２で加熱される。この外部パイプ３２はガス／蒸気生成器３１の周囲に配置される。外部パイプ３２は、太陽熱収集機３３により生成された蒸気を含む。太陽熱収集機３３は、平坦なプレート型の太陽光収集装置である。冷却装置３０は、更にガス生成機（第２ガス生成器）３４を含む。ガス生成機３４は、ガス／蒸気生成器（第１ガス生成器）３１に類似し、ガス生成機３４と並列に配置される。ガス生成機３４は、補助熱源（例、ガス加熱器或いは電気加熱器）で加熱される。これは太陽熱が不十分な場合である。別の構成として、ガス生成機３４は周囲空気により加熱される。ガス／蒸気生成器３１とガス生成機３４は、入口パイプ３５と凝縮器３６に接続される。凝縮器３６は、フィン３７を具備し、熱の発散を効率よく行う。
【００２５】
図１の実施例と同様に、ガス／蒸気生成器３１又はガス生成機３４内の高濃度のアンモニア／水の溶液は、太陽熱収集機３３又は他の熱源により加熱され、沸騰し、アンモニア・ガスを発生させる。このアンモニア・ガスは、ガス／蒸気生成器３１又はガス生成機３４を出て凝縮器３６内に入り、そこで冷却される。つまり、アンモニア・ガスは、凝縮器３６内を移動し、凝縮器３６の温度まで冷却される。かくして、アンモニア・ガスは、気体（ガス）相から純粋な液体アンモニアに変わる。
【００２６】
凝縮器３６は、出口パイプ３８により蒸発器３９に接続される出口を有する。凝縮器３６からの無水アンモニアが、蒸発器３９内に流れ、蒸発器３９を通過しながら蒸発器３９を冷却する。蒸発器３９は、拡がったアンモニア容器（リザボア）或いはリセスであるアンモニアの滞留部４０をその自由端に有する。帰還パイプ４１が、蒸発器３９に沿って通り、そこで周囲空気にさらされる。帰還パイプ４１は、滞留部４０を凝縮器３６への入口パイプ３５に接続する。
【００２７】
アンモニアは、暖められると蒸発し、蒸発器３９内の水素ガス又はヘリウムガスと混合される。アンモニアは、蒸発する際蒸発器３９内の熱を吸収し、熱交換機４２を通り吸収器４３に入る。吸収器４３は一連のパイプを含む。小径パイプ４４は、凝縮器３６の出口を吸収器４３の出口端部方向に接続する。蒸発器３９からのアンモニア・ガスは、吸収器４３内のパイプ４５を介して供給される水と低濃度のアンモニアの溶液と再結合し、高濃度のアンモニア水の溶液を作る。この高濃度のアンモニア水の溶液は、吸収器４３の出口に接続されている吸収容器４６内に集まる。この高濃度のアンモニア水の溶液は、ガス／蒸気生成器３１、３４に、供給パイプ４７を介して再供給される。かくして冷却サイクルを繰り返す。
【００２８】
アンモニアの一部は、このサイクルから外される。即ち、アンモニアの一部は、滞留部（リセス）４０にほぼ純粋なアンモニアとして集められ、吸収器４３を通過する代わりに、帰還パイプ４１内に入り、そこで、冷却装置３０が配置される建物或いは部屋内の周囲の熱により（又はグリコール溶液により）加熱される。このアンモニアが、蒸発器３９の周囲の熱により気体／蒸気に戻ると、アンモニア・ガスの一部は、帰還パイプ４１に沿って移動し、一部冷却され、この一部冷却された遷移状態のアンモニアが、凝縮器３６の入口パイプ３５に戻る。アンモニアが帰還パイプ４１内で冷却されるので、帰還パイプ４１内に部分的真空を引き起こすアンモニア・ドロップ（滴）が、帰還パイプ４１内により多くの蒸気を引き込む。入口パイプ３５を介して凝縮器３６に入るアンモニア・ガスは、凝縮器３６により冷却を継続し、最終的に液体アンモニアとなる。このように戻ったアンモニアは、液化されて、蒸発器３９に出口パイプ３８を介して、戻る。他の液体アンモニアは、凝縮器３６内で凝縮する。かくして、蒸発器３９の開始点に滞留部４０を配備することにより、蒸発器３９は、純粋なアンモニアを一部保持して、上記のサイクルを繰り返す。
【００２９】
エアコンである冷却装置３０は、グリコール溶液を冷却して、この冷却能を他の装置に移送することも出来る。このエアコン３０は、逆のサイクル即ち周囲空気を冷却することも出来る。この装置は。−７０℃まで冷却可能であり、他の装置としてエネルギーを利用できる。更に周囲の熱サイクルを加えることにより、この装置は、大気熱のみを用いて更なる冷却効果を提供できる。エアコン３０は、６５Ｗの補助電気ヒーターを有するか或いは小型のガスパワーの加熱装置から直接駆動することも出来る。例えばガス生成機３４にこの加熱装置を連結することも出来る。エアコン３０はファンを必要としないが、冷却されたグリコールを使用する分離装置は、ファンとポンプを駆動する電気を利用することもできる。滞留部４０内に保持されたアンモニアに対する周囲熱の効果と組み合わせて、アンモニア溶液を加熱するための太陽光による温水を利用することにより、冷却効果を更に高めることも出来る。
【００３０】
図５、６に本発明の冷却装置５０を示す。この冷却装置５０は、図２−４の装置と類似の構成要素を有するが、図５，６においては部品番号に「’」を付けて示す。冷却装置５０は、ガス／蒸気生成器３１′、３４′を有する。その中の液体アンモニアが、太陽熱により加熱され、アンモニア・ガスに変わり、凝縮器３６′内に入る。周囲の空気が凝縮器３６′のフィンを通過することにより、アンモニア・ガスは、液体アンモニアに凝縮し、蒸発器３９′内に流れる。液体アンモニアの一部は、蒸発器３９′の端部にあるリセスである滞留部４０′内に留まる。水素ガス又はヘリウムガスの存在下で、液体アンモニアは、蒸発し、これにより熱の吸収が行われ、蒸発器３９′の周囲の空間を冷却する。ファン（図示せず）が、冷えた蒸発器３９′に空気を吹き付け、室内の空気を冷却する。滞留部４０′内に保持されたアンモニアは、帰還パイプ４１′を介して凝縮器３６′に戻り、冷却装置５０を介して、冷凍サイクルを再開する。
【００３１】
アンモニア（と水素又はヘリウム）ガスが、吸収器４３′を通過し、アンモニアは、チューブ４９’から、吸収器４３′の上流側に供給されるアンモニアの溶液内に吸収される。チューブ４９’は、液体アンモニア供給パイプ４６′を、ガス／蒸気生成器３１′、３４′に連結する。吸収器４３′内のアンモニアが、蒸発器３９′に戻ると、水素とヘリウムガスが放出される。その後高濃度のアンモニア溶液が、容器（パイプ）４５′内に集められて、ガス／蒸気生成器３１′，３４′内に再び入り、冷凍サイクルを再開する。
【００３２】
上記の実施例においては、ポンプは通常必要ではない。その理由は流体は重力により装置内を流れるからである。しかしポンプは分離システムにおいては必要である。
【００３３】
上記の冷却装置は、家庭、事務所、小さなビル、ショッピングセンター、工場、自動車、列車、バス、乗用車等のエアコンとして用いることが出来る。このような場合、適宜なファンで、冷却用の蒸発器を介して空気を循環させてもよい。
【００３４】
大部分の装置は、２種類の又は３種類の方法でパワーを供給するシステムとして提供できる。例えば、太陽光とガス、太陽光とディーゼルエンジン、太陽光と電気、ガスとディーゼルエンジンと電気である。これ等は、曇りの日のブースターとして用いられる。大部分の装置は、ビルの周囲の熱を利用し、更に冷却効果を上げることも出来る。これは太陽、人々、光、電気装置から来る周囲熱である。ガソリンエンジン或いはディーゼルエンジンからの廃熱も、太陽光収集装置と共に用いることが出来る。これにより遠隔地にあるアプリケーション或いは移動用のアプリケーションに対し、極めて便利となる。本発明のシステムは、最小のエネルギー損失で、０％から１００％まで自動的に動作できる。負荷の要件が減ると対応する熱の消費も対応してそれに応じて減る。
【００３５】
太陽熱収集機３３からの過剰な温水を、ビルの既存の温水供給装置に代わって或いはそれに付加して、３０％のエネルギー消費を、ビルを冷却するのに比例して達成でき、更に３０％はビル内で温水を提供することで、達成できる。本発明の装置により、エアコンと温水の供給のエネルギーコストを減らす或いは省くことも出来る。
【００３６】
以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例を考え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。特許請求の範囲の構成要素の後に記載した括弧内の番号は、図面の部品番号に対応し、発明の容易なる理解の為に付したものであり、発明を限定的に解釈するために用いてはならない。また、同一番号でも明細書と特許請求の範囲の部品名は必ずしも同一ではない。これは上記した理由による。用語「又は」に関して、例えば「Ａ又はＢ」は、「Ａのみ」、「Ｂのみ」ならず、「ＡとＢの両方」を選択することも含む。特に記載のない限り、装置又は手段の数は、単数か複数かを問わない。
【符号の説明】
【００３７】
１０  冷却装置 
１１  太陽熱収集装置
１２  アンモニア・ガス生成器
１３  金属タンク
１４  一連のパイプ
１５  濾過器パイプ
１６  分離タンク
１７  分別塔
１８  凝縮器
１９  Ｔ型パイプ
２０  蒸発器
２１  ファン
２２  熱交換ジャケット
２３  熱吸管
２４  吸収器
２５  ファン
２７  センタ・パイプ
２８  パイプ
３１  ガス／蒸気生成器
３２  外部パイプ
３３  太陽熱収集装置
３４  ガス生成機
３６  凝縮器
３８  出口パイプ
３９  蒸発器
４０  滞留部
４１  帰還パイプ
４２  熱交換機
４３  吸収器
４４  小径パイプ
４５  パイプ
５０  冷却装置
【図１】
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【図２】
2012510601.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年10月14日(2011.10.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンモニアを冷媒として使用する吸収式冷凍サイクルの冷却装置において、
（Ａ）生成機（３１）と、
前記生成機は、アンモニア・ガスを供給し、
（Ｂ）凝縮器（３６）と、
前記凝縮器は、前記アンモニア・ガスを液体アンモニアに凝縮し、
（Ｃ）蒸発器（３９）と、
前記蒸発器内で、液体アンモニアが、アンモニア・ガスに変化する際熱を吸収し、
前記蒸発器は、前記蒸発器のの入口から離れた端部に、滞留部（４０）を有し、
前記滞留部（４０）に前記凝縮器（３６）から受領した液体アンモニアの一部を保持し、
（Ｄ）吸収機（４３）と、
前記吸収機は、前記アンモニア・ガスを、液体アンモニアに吸収し、
を有し、
（Ｅ）帰還パイプ（４１）と
前記帰還パイプ（４１）は、前記滞留部（４０）を前記凝縮器に接続し、
を有する
ことを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
前記帰還パイプは、前記容器で集められたアンモニアを凝縮器の入口に戻す
ことを特徴とする請求項１記載の冷却装置。
【請求項３】
前記帰還パイプは、大気に曝され、
前記帰還パイプ内を流れる液体アンモニアは、前記凝縮器に戻る前に、蒸発する
ことを特徴とする請求項１，２のいずれかに記載の冷却装置。
【請求項４】
前記帰還パイプは、前記蒸発器と熱交換可能に接触する
ことを特徴とする請求項３記載の冷却装置。
【請求項５】
請求項１−４のいずれかに記載の冷却装置を有するエアコンにおいて、
前記エアコンは、空気を蒸発器の周囲に循環させる手段を有する
ことを特徴とするエアコン。
【請求項６】
前記循環させる手段は、ファンを含む
ことを特徴とする請求項５記載のエアコン。
【請求項７】
前記生成機は、太陽熱により加熱される
ことを特徴とする請求項６記載のエアコン。
【請求項８】
（Ｆ）太陽熱収集装置（３３）を有し、
前記太陽熱収集装置は、太陽熱を前記生成機に与える
ことを特徴とする請求項７記載のエアコン。
【請求項９】
（Ｇ）熱交換器（３２）を有し、
前記熱交換器は、前記生成機に接続されて、太陽熱により生成された熱を前記生成機に移す
ことを特徴とする請求項８記載のエアコン。
【請求項１０】
（Ｈ）第２の加熱手段或いは第２生成機（３４）を更に有する
ことを特徴とする請求項５−９のいずれかに記載のエアコン。
【請求項１１】
前記第２生成機（３４）は、前記生成機（３１）と並列に配置され、
前記第２生成機は、前記更なる加熱手段により加熱される
ことを特徴とする請求項１０記載のエアコン。
【請求項１２】
前記更なる加熱手段は、ガスヒーター又は電気ヒーターの内の少なくとも一方を含む
ことを特徴とする請求項１１記載のエアコン。
【請求項１３】
アンモニアを冷媒として使用する吸収式サイクルの冷却装置において、
（Ａ）生成機（３１）と、
前記生成機は、アンモニア・ガスを供給し、
前記生成機は、太陽熱収集装置（３３）により、直接的又は間接的に加熱され、
（Ｂ）凝縮器（３６）と、
前記凝縮器は、前記アンモニア・ガスを液体アンモニアに凝縮し、
（Ｃ）蒸発器（３９）と、
前記蒸発器内で、液体アンモニアが、アンモニア・ガスに変化する際熱を吸収し、
前記蒸発器は、前記蒸発器のの入口から離れた端部に滞留部（４０）を有し、前記滞留部（４０）に前記凝縮器（３６）から受領した液体アンモニアの一部を保持し、
（Ｄ）吸収機（４３）と、
前記吸収機は、前記アンモニア・ガスを、液体アンモニアに吸収し、
（Ｅ）パイプ（４１）と
前記パイプ（４１）は、前記滞留部（４０）を前記凝縮器に接続し、
前記パイプ（４１）は、周囲温度に曝され、
を有する
ことを特徴とする冷却装置。
【請求項１４】
前記パイプは、前記蒸発器と熱交換可能に接触する
ことを特徴とする請求項１３記載の冷却装置。
【請求項１５】
前記蒸発器周囲の空気を巡回させる手段を更に有する
ことを特徴とする請求項１３記載の冷却装置。
【国際調査報告】
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