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JP2007519881A - Heat transfer method, heat transfer apparatus and system - Google Patents

Heat transfer method, heat transfer apparatus and system Download PDF

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JP2007519881A JP2006549786A JP2006549786A JP2007519881A JP 2007519881 A JP2007519881 A JP 2007519881A JP 2006549786 A JP2006549786 A JP 2006549786A JP 2006549786 A JP2006549786 A JP 2006549786A JP 2007519881 A JP2007519881 A JP 2007519881A
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Abstract

第1の気体吸着剤材料と、その第1の気体吸着剤材料とは熱的に比較的隔離されているが、第1の気体吸着剤材料と連続的に気体を連通する第2の気体吸着剤材料とを使用して、熱を伝導するための方法、装置、システムを開示する。第1のステップでは、第1の材料は、第1の材料に吸着されている気体を脱着するために加熱され、それによって気体は第2の材料へ通過し、そこで吸着される。第2のステップでは、第1の材料は、気体が第2の材料から脱着し、そこを通って第1の吸着剤材料へ再度吸着されるように冷却される。気体が第2の材料から脱着されるとき、第2の材料は従って冷却される。このようにして、高温の気体流が別の気体流の冷却に使用されることができる。
【選択図】図2
The first gas adsorbent material and the first gas adsorbent material are thermally relatively isolated from each other, but the second gas adsorber continuously communicates with the first gas adsorbent material. Disclosed are methods, apparatus, and systems for conducting heat using an agent material. In the first step, the first material is heated to desorb the gas adsorbed on the first material, whereby the gas passes to the second material where it is adsorbed. In the second step, the first material is cooled such that the gas desorbs from the second material and is again adsorbed to the first adsorbent material. As the gas is desorbed from the second material, the second material is thus cooled. In this way, a hot gas stream can be used to cool another gas stream.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、熱転送方法と、熱転送のための装置およびシステムに関する。本発明は1つの流体(気体または液体)の熱を別の流体を冷却するために使用する、脱着冷却装置として特定の応用を発見するが、この文脈で説明されているようにこれに限定されない。さらに、本発明は反対に、加熱された流体の冷却を強化するために応用されることができる。任意のケースで、本発明は広範囲の産業および文脈で応用を発見する。   The present invention relates to a heat transfer method, and an apparatus and system for heat transfer. The present invention finds particular application as a desorption cooling device that uses the heat of one fluid (gas or liquid) to cool another fluid, but is not so limited as described in this context. . Furthermore, the present invention can be applied to enhance the cooling of heated fluids, on the contrary. In any case, the present invention finds application in a wide range of industries and contexts.

多くの産業は温暖および高温プロセスで廃棄ガスを大気中に排出し、気体を廃棄し、それによって熱エネルギが失われる。これはさらに環境の温暖化を促すことになりかねない。排水のような温かい流体も環境に放出される可能性がある。この廃棄された熱エネルギの幾分かでも捕捉されて、その産業または他で使用されることが望ましい。   Many industries exhaust waste gas into the atmosphere in warm and hot processes and dispose of the gas, thereby losing heat energy. This can further promote environmental warming. Warm fluids such as waste water can also be released to the environment. It is desirable that some of this wasted thermal energy be captured and used in the industry or elsewhere.

米国特許第5,522,228号明細書には、二酸化炭素の吸着及び脱着により、冷却を生成する装置が開示されている。その装置は活性化された炭素と沸石をそれぞれ詰め込まれ、弁13を有する導管12により接続されている2つの容器10、11を備えている。熱交換装置14は容器10の周辺に設けられ、ヒータ15が容器11の周辺に設けられている。   U.S. Pat. No. 5,522,228 discloses an apparatus for generating cooling by adsorption and desorption of carbon dioxide. The device comprises two containers 10, 11, packed with activated carbon and zeolite, respectively, connected by a conduit 12 with a valve 13. The heat exchange device 14 is provided around the container 10, and the heater 15 is provided around the container 11.

動作において、容器10は−50℃まで冷却され、容器11中の沸石は190℃である。弁13が開かれ、二酸化炭素が、活性化された炭素から脱着され、これは容器10を0度まで暖める。しかしながら、脱着が活性化された炭素から熱を抽出するとき、恐らく、加熱された流体は熱交換器14を通過し、容器10を0℃まで暖める。脱着された二酸化炭素は容器11へ通過し、沸石により吸着され、45℃まで冷却される。吸着は沸石を加熱し、恐らく、幾つかのタイプの冷却が容器11を45℃まで冷却するために使用される。   In operation, the vessel 10 is cooled to -50 ° C and the zeolite in vessel 11 is at 190 ° C. Valve 13 is opened and carbon dioxide is desorbed from the activated carbon, which warms container 10 to 0 degrees. However, when desorption extracts heat from the activated carbon, it is likely that the heated fluid passes through the heat exchanger 14 and warms the vessel 10 to 0 ° C. The desorbed carbon dioxide passes to the container 11, is adsorbed by zeolite, and is cooled to 45 ° C. Adsorption heats the zeolite, and possibly some type of cooling is used to cool the vessel 11 to 45 ° C.

その後、弁が閉じられ、容器10は0℃から30℃(周囲温度)まで暖められることを可能にされる。同時に、容器11はヒーター15によって、45℃から70℃まで加熱される。   The valve is then closed and the container 10 is allowed to warm from 0 ° C. to 30 ° C. (ambient temperature). At the same time, the container 11 is heated from 45 ° C. to 70 ° C. by the heater 15.

その後、弁が開かれ、容器11がヒーター15によって70℃から200℃まで加熱され、これは二酸化炭素を沸石から脱着し、二酸化炭素を容器10中の活性化された炭素へ送り、吸着させる。これによって、吸着は、活性化された炭素を加熱するので、恐らく熱交換器14中で冷却流体を循環することによって、活性化された炭素は30℃から−40℃まで冷却される(即ち、熱力学的には、吸着熱の解放により、−40℃までの自己冷却は不可能である)。   Thereafter, the valve is opened and the container 11 is heated by the heater 15 from 70 ° C. to 200 ° C., which desorbs carbon dioxide from the zeolite and sends the carbon dioxide to the activated carbon in the container 10 for adsorption. This causes the adsorption to heat the activated carbon, so that the activated carbon is cooled from 30 ° C. to −40 ° C. (ie, by circulating a cooling fluid in the heat exchanger 14 (ie, Thermodynamically, self-cooling to −40 ° C. is impossible due to release of heat of adsorption).

容器11の加熱は、その後停止され、200℃から190℃までの冷却が可能にされる。弁を開くと、これは容器10、11の両者で圧力の低下を生じさせ、活性化された炭素はサイクルを完了するために−40℃から−50℃まで温度が降下する。この冷却はその後、流体が交換器14を通過することにより使用されることができる。   The heating of the vessel 11 is then stopped, allowing cooling from 200 ° C. to 190 ° C. When the valve is opened, this causes a pressure drop in both vessels 10, 11, and the activated carbon drops in temperature from -40 ° C to -50 ° C to complete the cycle. This cooling can then be used by the fluid passing through the exchanger 14.

米国特許第5,522,228号明細書記載の装置では、沸石の再生期間中に、容器10中の二酸化炭素の圧力を維持することが必要とされるので、弁13は必須である。弁が閉じられないならば、二酸化炭素は単に、炭素から脱着し、容器10の事前冷却時に沸石に通過し、それによって冷却相中に、ほとんど冷却が観察されない。   In the apparatus described in US Pat. No. 5,522,228, valve 13 is essential because it is necessary to maintain the pressure of carbon dioxide in vessel 10 during the regeneration period of zeolite. If the valve is not closed, the carbon dioxide simply desorbs from the carbon and passes to the zeolite during pre-cooling of the vessel 10, so that little cooling is observed during the cooling phase.

米国特許第5,522,228号明細書の教示とは対照的に、本発明は、2つの容器間での周期的な弁の閉/開の複雑性を必要とせず、−50℃付近の開始温度も必要としない方法、装置、システムを提供する。   In contrast to the teachings of US Pat. No. 5,522,228, the present invention does not require the complexity of periodic valve closing / opening between the two vessels and also requires a starting temperature near −50 ° C. A method, apparatus, and system are provided.

本発明は、その第1の特徴では、第1及び第2の気体吸着材料を使用して、熱を転送する方法を提供する。米国特許第5,522,228号明細書とは反対に、本発明の方法では、第2の材料は第1の材料から比較的に熱的に隔離されているが、連続的に気体と連通している。この方法は、
(i)第1の材料に吸着された気体を脱着するように第1の材料を加熱し、それによって気体は第2の材料へ送られて吸着され、
(ii)気体が第2の材料から脱着され、そこから第1の材料へ再度吸着されるように、第1の材料を冷却し、
それによって第2の材料は、気体をそこから脱着することにより、冷却されるステップを含んでいる。
In its first aspect, the present invention provides a method of transferring heat using first and second gas adsorbent materials. Contrary to US Pat. No. 5,522,228, in the method of the present invention, the second material is relatively thermally isolated from the first material, but is in continuous communication with the gas. This method
(I) heating the first material to desorb the gas adsorbed on the first material, whereby the gas is sent to the second material and adsorbed;
(Ii) cooling the first material so that the gas is desorbed from the second material and then adsorbed again to the first material;
Thereby, the second material includes a step of cooling by desorbing the gas therefrom.

高温の流体流(例えば廃棄ガスまたは処理液体)は、第1の材料に吸着された気体を脱着するように第1の材料を加熱するために使用され、同時に、高温の流体流は冷却されることができる。その後、冷却を必要とする別の流体流が第2の材料と熱的な連通され、それ故、第2の材料はそこからの気体の脱着により冷却され、他の流体流が冷却されることができる利点がある。換言すると、有効に、1つの流体流の熱は別の流体流の冷却に使用されることができる。   A hot fluid stream (eg, waste gas or process liquid) is used to heat the first material to desorb the gas adsorbed on the first material, while the hot fluid stream is cooled. be able to. Thereafter, another fluid stream that requires cooling is in thermal communication with the second material, so that the second material is cooled by desorption of gas therefrom and the other fluid stream is cooled. There is an advantage that can be. In other words, effectively the heat of one fluid stream can be used to cool another fluid stream.

さらに、第2の材料が第1の材料と連続的に気体の連通することを確実にすることによって、特に米国特許第5,522,228号明細書の装置と比較するとき、多数のシステム、装置、動作の簡潔性および効率が改良され、これは以下の説明により明白になるであろう。例えば装置は周囲温度で開始されることができ、外部の冷却源を必要としない。さらに、連続的なガスの連通のために、動作中の圧力変化は直ちに変換され、適合され、弁、外部ヒータ等の補償のための装置は必要とされない。   In addition, by ensuring that the second material is in continuous gas communication with the first material, particularly when compared to the device of US Pat. No. 5,522,228, a number of systems, devices, Improvements in brevity and efficiency will become apparent from the following description. For example, the device can be started at ambient temperature and does not require an external cooling source. Furthermore, due to continuous gas communication, pressure changes during operation are immediately converted and adapted, and no devices for compensation, such as valves, external heaters, etc. are required.

この明細書で使用されている表現“比較的に熱的に隔離されている”は、第1及び第2の吸着剤材料が十分に熱的に隔離されており、それによって必要な/所望される冷却脱着(またはその逆)が得られることを妨害しない程度まで、一方の吸着剤材料が、他方の吸着剤材料に影響せずに、加熱または冷却されることができることを意味することを意図している。さらに、熱的な隔離は第1及び第2の吸着剤材料を相互から間隔を隔て、および/または絶縁することにより強化されることができる。   As used herein, the expression “relatively thermally isolated” means that the first and second adsorbent materials are sufficiently thermally isolated so that they are needed / desired. Is intended to mean that one adsorbent material can be heated or cooled without affecting the other adsorbent material to the extent that it does not interfere with obtaining a cold desorption (or vice versa). is doing. Further, thermal isolation can be enhanced by spacing and / or insulating the first and second adsorbent materials from each other.

典型的に、ステップ(i)において、第1の材料は、(例えば熱交換構造を介する)比較的高温の流体流からの熱伝導により加熱される。高温の流体流は処理廃棄ガスまたは液体である可能性がある。   Typically, in step (i), the first material is heated by heat conduction from a relatively hot fluid stream (eg, via a heat exchange structure). The hot fluid stream can be process waste gas or liquid.

随意選択的に、ステップ(i)において、第1の材料が加熱されている期間中に、第2の材料は、冷却流体流による熱伝導により、第1の材料に関して冷却される。この冷却はさらに、第2の材料への気体の吸着を促進する。冷却流体流は例えば周囲空気流であってもよい。   Optionally, in step (i), during the period in which the first material is heated, the second material is cooled with respect to the first material by heat conduction by the cooling fluid stream. This cooling further promotes gas adsorption to the second material. The cooling fluid stream may be, for example, an ambient air stream.

典型的に、ステップ(ii)においては、第1の材料は、周囲への熱伝導により、または冷却流体流による熱伝導により、第2の材料に関して冷却される。再度述べるが、冷却流体流は周囲空気の流であってもよい。   Typically, in step (ii), the first material is cooled with respect to the second material by heat conduction to the surroundings or by heat conduction by a cooling fluid stream. Again, the cooling fluid flow may be a flow of ambient air.

典型的に、ステップ(ii)では、第2の材料がそこからのガスの脱着により冷却されている間に、(例えば熱交換構造を介して)別の流体(気体または流体)流を冷却するために使用される。典型的に、この別の流体は、冷却を必要とするか冷却から恩恵を得る処理ガスまたは液体であり、例えば冷却されるか、処理において使用される周囲空気であってもよい。   Typically, in step (ii), another fluid (gas or fluid) stream is cooled (eg, via a heat exchange structure) while the second material is cooled by desorption of gas therefrom. Used for. Typically, this other fluid is a process gas or liquid that requires or benefits from cooling, for example, it may be cooled or ambient air used in the process.

各流体流の流体は気体または液体であってもよい。例えば、前述したように、高温の流体流は処理廃棄ガスまたは排出ガスであってもよく、その熱は通常は、廃棄される。さらに、冷却流体流による熱伝導は通常、第1及び第2の材料を(例えばそれぞれ高温の流体または冷却された流体流で使用されるのと同一または異なる熱交換構造を介して)例えば周囲空気流と選択的に熱的な連通をさせることによって実現される。   The fluid in each fluid stream may be a gas or a liquid. For example, as described above, the hot fluid stream may be process waste gas or exhaust gas, and its heat is usually discarded. Further, heat conduction by the cooling fluid stream typically involves the first and second materials (eg, via the same or different heat exchange structures used in the hot fluid or cooled fluid stream, respectively), eg ambient air. This is achieved by allowing selective thermal communication with the flow.

さらに、典型的に、第2の材料からの気体の脱着が完了に到達すると、第2の材料は他の流体流からの熱伝導により僅かに加熱されることを可能にされ、それ故第2の材料はガスがそこに吸着される前に、ステップ(i)の温度に対応するレベルまでその温度を回復するために、丁度十分な温度に加熱され、それによってサイクルを完了する。   Furthermore, typically, once the desorption of the gas from the second material has been completed, the second material is allowed to be slightly heated by heat conduction from the other fluid stream, and therefore the second The material is heated to just enough temperature to restore its temperature to a level corresponding to the temperature of step (i) before the gas is adsorbed thereto, thereby completing the cycle.

典型的に、第1の気体吸着剤材料は、第2の気体吸着剤材料とは異なる吸着力を有している。使用において、これは材料間で気体が動作するための駆動力を提供する。典型的に、第1の気体吸着剤材料は、第2の気体吸着剤材料とは異なる材料である。これに関して、第1の気体吸着剤材料は分子ふるいを含むことでき、第2の吸着剤材料は、活性化された粉末を含むことができる。代わりに、第1及び第2の吸着剤材料はそれぞれ分子ふるいで構成されることができ、または異なる吸着力のそれぞれ活性化された粉末で構成されることができる。各分子ふるいは沸石であってもよく、各活性化された粉末は活性化された炭素であってもよく、第1及び第2の吸着剤材料と共に使用される気体は二酸化炭素であってもよい。   Typically, the first gas adsorbent material has an adsorption power that is different from the second gas adsorbent material. In use, this provides the driving force for the gas to move between the materials. Typically, the first gas adsorbent material is a different material than the second gas adsorbent material. In this regard, the first gas adsorbent material can include a molecular sieve and the second adsorbent material can include an activated powder. Alternatively, the first and second adsorbent materials can each be composed of molecular sieves, or can be composed of activated powders of different adsorptive power. Each molecular sieve may be zeolite, each activated powder may be activated carbon, and the gas used with the first and second adsorbent materials may be carbon dioxide. Good.

典型的に、この気体は周囲圧力に関して加圧される。気体に対する方法の典型的な動作圧力は、約0.5MPaである。   Typically, this gas is pressurized with respect to ambient pressure. The typical operating pressure of the method for gas is about 0.5 MPa.

典型的に、方法の開始ステップ(i)の前には、気体および第1及び第2の材料は通常、周囲温度である。   Typically, prior to the start step (i) of the method, the gas and the first and second materials are typically at ambient temperature.

本発明の第2の特徴では、第1の吸着剤材料を含む第1の部分と、第2の吸着剤材料を含む第2の部分とを有するチャンバを備えた熱転送装置を提供し、この装置は、これらの部分が常に、連続的な気体の連通をその間において可能にするように接続され、相互に比較的、熱的に隔離されていることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a heat transfer apparatus comprising a chamber having a first portion containing a first adsorbent material and a second portion containing a second adsorbent material, The device is characterized in that these parts are always connected to allow continuous gas communication therebetween and are relatively thermally isolated from each other.

本発明者は、熱的に隔離された部分を有する装置が、第1及び第2の吸着剤材料が常に連続的な気体の連通で維持されながら(即ち、その間に、脱着冷却サイクルを実現するための弁または停止部を必要とせずに)、脱着冷却を有効に実現できる(およびその逆)ことを観察した。これは例えば弁を必要とする米国特許第5,522,228号明細書の装置よりも簡単化される。さらに、弁は装置中に存在しないか、或いは必要とされないので、第1及び第2のチャンバ部分の圧力は自動的に平衡される。   The inventor has found that a device having a thermally isolated portion provides a desorption cooling cycle while the first and second adsorbent materials are always maintained in continuous gas communication (ie, during that time). It has been observed that desorption cooling can be effectively realized (and vice versa) without the need for a valve or stop for the purpose). This is simplified, for example, over the device of US Pat. No. 5,522,228 which requires a valve. Furthermore, since the valve is not present or required in the device, the pressures in the first and second chamber portions are automatically balanced.

典型的に、第1及び第2の部分は、それらの部分間で連続的な気体の連通を可能にしながら、第1の部分と第2の部分との間の熱の伝導を最小にするように構成されているセクションによって接合されている。このセクションは通常、それに隣接する第1及び第2のチャンバ部分の幅(例えば直径または実効直径)よりも比較的小さい幅(例えばさらに小さい直径またはさらに小さい実効直径)を有する導管である。導管は小さい幅を有するので、熱伝導のための表面面積/寸法は小さく、しかも依然として、それらの部分間に連続的なガスの連通を行うことができる。   Typically, the first and second portions minimize heat conduction between the first and second portions while allowing continuous gas communication between the portions. Are joined by a section composed of This section is typically a conduit having a relatively small width (eg, a smaller or smaller effective diameter) than the width (eg, diameter or effective diameter) of the first and second chamber portions adjacent thereto. Since the conduit has a small width, the surface area / dimension for heat conduction is small and still allows continuous gas communication between those parts.

典型的に、第1及び第2のチャンバ部分と導管はそれぞれ管状であり、一方、典型的に第1及び第2のチャンバ部分はほぼ同一の寸法である。   Typically, the first and second chamber portions and the conduit are each tubular, while typically the first and second chamber portions are approximately the same size.

典型的に、1以上の熱伝導素子が第1及び第2の吸着剤材料と共に、第1及び第2のチャンバ部分にそれぞれ配置されている。典型的に、各熱伝導素子は、(チャンバ部分の壁を介して)チャンバ部分の外部とその内部の吸着剤材料との間の熱の連通を高める金属のワイヤメッシュで構成されている。驚くべきことに、および有効に、熱伝導素子はまた第1及び第2の各吸着剤材料を通る気体(例えば二酸化炭素)の質量輸送速度を高めることが発見されている。   Typically, one or more heat conducting elements are disposed in the first and second chamber portions, together with the first and second adsorbent materials, respectively. Typically, each heat transfer element is comprised of a metal wire mesh that enhances thermal communication between the exterior of the chamber portion and the adsorbent material therein (through the chamber portion walls). Surprisingly and effectively, it has been discovered that the heat transfer element also increases the mass transport rate of gas (eg, carbon dioxide) through the first and second adsorbent materials.

典型的に、第1及び第2の材料は、それぞれチャンバのそれぞれの部分に詰められている。典型的に、第1及び第2の材料は本発明の第1の特徴で規定されているような材料である。   Typically, the first and second materials are each packed into a respective portion of the chamber. Typically, the first and second materials are materials as defined in the first aspect of the invention.

典型的に、第1及び第2のチャンバ部分は、さらに効率的に各流体と部分との間で熱を伝導するように各流体流中の中間流中に位置されるように構成される。   Typically, the first and second chamber portions are configured to be located in an intermediate flow in each fluid stream to more efficiently conduct heat between each fluid and the portion.

本発明の第3の特徴では、第1の流体流から熱を連続的に伝導し、第2の流体流を連続的に冷却するためのシステムを提供する。そのシステムはそれぞれ第1及び第2の流体流と熱的に連通することが可能な第1及び第2の装置を具備している。各装置は、分離された第1及び第2の吸着剤材料を有しているチャンバを備え、各装置は以下の段階で動作されることができる。
(1)第1の材料は、第1の材料に吸着された気体を脱着するように第1の流体流との熱的連通により加熱され、それによって気体は第2の材料に送られ、吸収され、
(2)第1の材料は、気体が第2の材料から脱着されるように冷却され、第1の材料へ再度吸着されるように、そこを通過し、第2の材料はそこから気体が脱着されることによって冷却され、第2の流体流は第2の材料との熱的連通によって冷却される。
In a third aspect of the invention, a system for continuously conducting heat from a first fluid stream and continuously cooling a second fluid stream is provided. The system includes first and second devices that can be in thermal communication with the first and second fluid streams, respectively. Each device comprises a chamber having separated first and second adsorbent materials, and each device can be operated in the following stages.
(1) The first material is heated by thermal communication with the first fluid stream so as to desorb the gas adsorbed on the first material, whereby the gas is sent to the second material and absorbed. And
(2) The first material is cooled so that the gas is desorbed from the second material and passes through it so that it is adsorbed again to the first material, from which the second material It is cooled by being desorbed and the second fluid stream is cooled by thermal communication with the second material.

このシステムは、
第1の装置が段階(1)下で、第1の流体流を使用して第1の装置の第1の材料を加熱するように動作され、第2の装置が段階(2)下で、気体が第2の装置の第2の材料から脱着することにより、第2の流体流を冷却するように動作されることができ、その後、
第1の流体流は第2の装置へ誘導されることができ、第2の装置の段階(1)下で動作され、第2の流体流が第1の装置へ誘導され、第1の装置の段階(2)下で動作できるようにされていることを特徴とする。
This system
The first device is operated under step (1) to heat the first material of the first device using the first fluid stream, and the second device under step (2), The gas can be operated to cool the second fluid stream by desorbing from the second material of the second device, after which
The first fluid stream can be directed to the second device and operated under stage (1) of the second device, the second fluid stream is directed to the first device, and the first device It is possible to operate under the step (2).

このようにして、このシステムは第1の流体流からの連続的な熱の伝導と、第2の流体流の連続的な冷却を効率的に有効に行う。第1および第2の流体流の切換えにより、このシステムは例えば、第1及び第2の特徴の方法及び装置が、中断される脱着冷却プロセス(及びその逆)ではなく連続的に動作されることを可能にする。   In this way, the system efficiently and effectively conducts continuous heat transfer from the first fluid stream and continuously cools the second fluid stream. By switching between the first and second fluid flows, the system, for example, allows the method and apparatus of the first and second features to be operated continuously rather than being interrupted by a desorption cooling process (and vice versa). Enable.

典型的に、システムは複数の第1の装置と複数の第2の装置とを具備し、典型的に、第1および第2の装置は並列に動作される。   Typically, the system comprises a plurality of first devices and a plurality of second devices, and typically the first and second devices are operated in parallel.

典型的に、システムはさらに、第1の装置と第2の装置との間、および第2の装置と第1の装置との間でそれぞれ、第1及び第2の流体流の流動を選択的に切換えるための弁を具備しており、それによって、第1の流体流からの熱の連続的な伝導と、第2の流体流の連続的な冷却とを維持する。弁は第1の装置と第2の装置との間での、周囲空気のような冷却流体流の切換えにも使用されることができる。   Typically, the system further selectively flows the first and second fluid streams between the first device and the second device and between the second device and the first device, respectively. For maintaining a continuous conduction of heat from the first fluid stream and a continuous cooling of the second fluid stream. The valve can also be used to switch a cooling fluid flow, such as ambient air, between the first device and the second device.

このシステムでは、典型的に、第1及び第2の各装置は第2の特徴で規定されており、典型的に各装置は第1の特徴の方法を使用して動作される。   In this system, each of the first and second devices is typically defined with a second feature, and typically each device is operated using the method of the first feature.

本発明の技術的範囲内に入る他の多くの形態があるが、本発明の好ましい形態を、単なる例示として、添付図面を参照して説明する。
典型的な使用モードでは、本発明による方法、装置、システムは別々の冷却目的(例えば別の分離された流体流の冷却)を実現するために、気体または液体流から熱エネルギ(例えば廃熱)を伝導するために使用される。
While there are many other forms that fall within the scope of the invention, the preferred form of the invention is described by way of example only with reference to the accompanying drawings.
In a typical mode of use, the method, apparatus, and system according to the present invention provides thermal energy (eg, waste heat) from a gas or liquid stream to achieve separate cooling purposes (eg, cooling another separate fluid stream). Used to conduct.

図1を参照すると、本発明による簡単な装置が、脱着冷却器モジュールの形態で示されている。このモジュールは、再生器チャンバ12と脱着冷却装置チャンバ14である2つの円筒形チャンバ(例えば、ステンレス鋼の管のような管)を有する密封された容器10を具備している。それらのチャンバは(小さい直径の管のような)狭い(例えば小さい直径の)導管またはネック16の形態の接合セクションにより接続されている。チャンバ12、14の、より大きな熱的隔離を行うために、導管16はチャンバ壁よりも小さい熱伝導度の金属(例えば熱伝導度の小さいステンレス鋼)から形成されることができ、典型的に容器10を密封するためのチャンバ壁に溶接される。   Referring to FIG. 1, a simple apparatus according to the present invention is shown in the form of a desorption cooler module. The module includes a sealed vessel 10 having two cylindrical chambers (eg, tubes such as stainless steel tubes) that are a regenerator chamber 12 and a desorption cooler chamber 14. The chambers are connected by a junction section in the form of a narrow (eg small diameter) conduit or neck 16 (such as a small diameter tube). To provide greater thermal isolation of the chambers 12, 14, the conduit 16 can be formed from a metal with a lower thermal conductivity (eg, stainless steel with lower thermal conductivity) than the chamber walls, typically It is welded to the chamber wall for sealing the container 10.

再生器チャンバ12は、典型的に分子ふるい(例えば13Xの沸石のような沸石)の形態の第1の吸着剤材料を詰められ、脱着冷却装置チャンバ14は、異なる第2の吸着剤材料(例えば活性化された炭素のような表面が活性化された粉末)の異なる第2の吸着剤材料または、異なる吸着力を有する同一の材料(例えば、10A、8A,5Aの沸石のような小さい吸着力を有している別のタイプの沸石または別のタイプの13Xの沸石)を詰められている。   The regenerator chamber 12 is typically packed with a first adsorbent material in the form of a molecular sieve (eg, a zeolite such as 13X zeolite), and the desorption chiller chamber 14 is filled with a different second adsorbent material (eg, Second adsorbent material with different activated carbon-like surface activated powder) or the same material with different adsorptive power (eg 10A, 8A, 5A zeolite with low adsorption power) Another type of zeolite or another type of 13X zeolite).

複数のディスクリートな金属のワイヤメッシュパネルの形態の1以上の熱伝導素子が第1、第2の吸着剤材料と共に、各チャンバ12および14のそれぞれ中に配置されることが好ましい(即ちパネルは吸着剤材料を通して分散される)。パネルは典型的に、ステンレス鋼、真鍮、アルミニウムまたは銅のような、容器10中の気体及び材料に反応しない材料で、また、十分な熱伝導性を有する材料から形成される。パネルは吸着剤材料と壁、したがって各チャンバの外部の間での熱伝導性を高めるように機能する。さらに、本発明は驚くことに、および有効に、パネルが各第1及び第2の吸着剤材料を通して、二酸化炭素の質量輸送速度を強化することを発見している。   One or more heat conducting elements in the form of a plurality of discrete metal wire mesh panels are preferably disposed in each of the chambers 12 and 14 along with the first and second adsorbent materials (ie, the panel is adsorbed). Dispersed through the agent material). The panel is typically made of a material that does not react to the gases and materials in the container 10, such as stainless steel, brass, aluminum, or copper, and that has sufficient thermal conductivity. The panel functions to increase the thermal conductivity between the adsorbent material and the walls and thus the exterior of each chamber. Furthermore, the present invention has surprisingly and effectively discovered that the panel enhances the mass transport rate of carbon dioxide through each first and second adsorbent material.

密封された容器10はさらに、適切に加圧された気体、典型的には、豊富さと使用の容易さのために二酸化炭素を含んでいるが、冷媒、アンモニア、アルコール、水(水蒸気)、窒素等のような他の気体が、気体に適した吸着剤と組合わせて使用されることができる。   The sealed container 10 further contains a suitably pressurized gas, typically carbon dioxide for abundance and ease of use, but refrigerant, ammonia, alcohol, water (steam), nitrogen. Other gases such as etc. can be used in combination with an adsorbent suitable for the gas.

本発明によれば、密封された容器10は、気体が導管16を介して、各チャンバ12、14の間を連続的に、妨害されずに通過することができるように構成される。弁または付加的な流動制御は行われない、または必要とされない利点があり、さらに、密封された容器は可動部をもたない利点がある。   In accordance with the present invention, the sealed container 10 is configured such that gas can pass between the chambers 12, 14 through the conduit 16 continuously and unimpeded. There is the advantage that no valve or additional flow control is performed or required, and the sealed container has the advantage of having no moving parts.

さらに、密封された容器10は典型的に、脱着冷却装置チャンバ14(第2の吸着剤材料を収納する)が、少なくとも動作可能な程度までは再生器チャンバ12(第1の吸着剤材料を収納する)から熱的に隔離されるように構成される。これはチャンバと接続するが空間的に隔てられるように、細い導管16を使用することによって最適に実現される。しかしながら熱的な隔離はさらに、チャンバ周辺および/またはチャンバ間に、絶縁バリア及びバッフルを含む適切に配置された絶縁手段(例えば以下説明する図2のシステムを参照)を使用することによって強化されることができる。   In addition, the sealed container 10 typically has a regenerator chamber 12 (contains the first adsorbent material) to the extent that the desorption cooler chamber 14 (contains the second adsorbent material) is at least operational. Configured to be thermally isolated from the This is optimally achieved by using a narrow conduit 16 so that it connects to the chamber but is spatially separated. However, thermal isolation is further enhanced by using appropriately positioned isolation means (eg, see the system of FIG. 2 described below) that includes an isolation barrier and baffle around and / or between chambers. be able to.

第1の使用モードでは、第1の吸着剤材料は、第2の吸着剤材料よりも、容器気体に対して高い吸着力を有するように選択される。周囲温度で開始すると、より大きな割合またはバルクの容器気体が第1の材料で吸着されることが観察される。   In the first mode of use, the first adsorbent material is selected to have a higher adsorption power for the container gas than the second adsorbent material. It is observed that starting at ambient temperature, a greater proportion or bulk of the vessel gas is adsorbed with the first material.

第1の使用モードでは、及び第1のステップでは、再生器チャンバ12は、高温の気体流の中心または中間点に再生器チャンバを配置することによって、比較的高温の気体流(例えば処理廃棄ガス)と接触され、それによって第1の吸着剤材料が加熱される。高温の気体流は(チャンバ12を通って延在する1以上のパイプ/管を介して)チャンバ12の上を、またはその周辺を、またはそこを通過されることができる。第1の材料の温度が上昇するにつれて、吸着された気体(例えば二酸化炭素)はそこから脱着し、容器内の気体圧力は増加する。脱着冷却装置チャンバ14の相対的な熱的隔離のために、導管16を通して、二酸化炭素がチャンバ12からチャンバ14へ通過し、比較的低温の第2の材料(例えば活性化された炭素)へ吸着されるための駆動力が存在する。この吸着期間中、第2の材料は僅かに加熱される。気体が第2の材料に吸着される傾向は、第2の材料がさらに第1の材料に関して冷却されるように、冷却気体流(例えば周囲空気流)の中心または中間点にチャンバ14を配置することによって強化されることができる。   In the first mode of use, and in the first step, the regenerator chamber 12 is positioned at the center or midpoint of the hot gas stream to provide a relatively hot gas stream (eg, process waste gas). ), Thereby heating the first adsorbent material. The hot gas stream may be passed over or around chamber 12 (via one or more pipes / tubes extending through chamber 12). As the temperature of the first material increases, the adsorbed gas (eg, carbon dioxide) desorbs therefrom and the gas pressure in the container increases. Due to the relative thermal isolation of the desorption cooler chamber 14, carbon dioxide passes from chamber 12 to chamber 14 through conduit 16 and is adsorbed to a relatively cool second material (eg, activated carbon). There is a driving force to be used. During this adsorption period, the second material is slightly heated. The tendency of the gas to be adsorbed by the second material places the chamber 14 at the center or midpoint of the cooling gas flow (eg, ambient air flow) so that the second material is further cooled with respect to the first material. Can be strengthened by.

第1の材料(例えば沸石の分子ふるい)は、熱い気体流と熱的に連通をしながら、比較的加熱された状態を保ち、それによって容器10中の気体をそこで再吸着するための駆動力は存在しない。   The first material (eg, zeolite molecular sieve) remains relatively heated while in thermal communication with the hot gas stream, thereby driving the gas in the vessel 10 to re-adsorb there. Does not exist.

第1の使用モードでは、第2のその後のステップで、再生器チャンバ12は(例えば高温ガスの流動を停止するか、再誘導することにより)、さらに典型的にはチャンバ12を冷却気体流(例えば周囲空気)と接触させることにより冷却される。チャンバ12が冷却するにつれて、第1の材料は冷却し、容器内の二酸化炭素の圧力は減少される。これはその後、気体が再生器チャンバ12へ戻り、第1の材料に再度吸着されるための駆動力を提供する。これに関して、気体は第2の材料から脱着され、導管16を介してチャンバ14からチャンバ12へ通過し、第1の材料へ再度吸着される。   In the first mode of use, in a second subsequent step, the regenerator chamber 12 (eg, by stopping or redirecting the hot gas flow), and more typically the cooling gas flow ( For example, it is cooled by contact with ambient air. As the chamber 12 cools, the first material cools and the carbon dioxide pressure in the container is reduced. This then provides the driving force for the gas to return to the regenerator chamber 12 and be adsorbed again by the first material. In this regard, the gas is desorbed from the second material, passes through chamber 16 from chamber 14 to chamber 12, and is adsorbed again to the first material.

有効に、チャンバ14中の第2の材料からの二酸化炭素の脱着は、第2の吸着剤材料を冷却し(即ち気体はその脱着期間中に、材料から熱を抽出する必要がある)、したがってチャンバ14とその壁を冷却する。実際に、本発明者は、気体の脱着が進行するにつれて、第2のチャンバが周囲温度より下の10℃よりも高い温度で冷却されることができることを観察した。   Effectively, the desorption of carbon dioxide from the second material in chamber 14 cools the second adsorbent material (ie, the gas needs to extract heat from the material during the desorption period), and thus Cool chamber 14 and its walls. In fact, the inventors have observed that as the gas desorption proceeds, the second chamber can be cooled at a temperature higher than 10 ° C. below ambient temperature.

同一または別の流体流が(チャンバ14を通って配置されている1以上の熱交換パイプ/管を介して)チャンバ14上、その周辺またはそこを通過されることができ、それによって他の流体流が冷却される。したがって、冷却されたチャンバ14は例えばエンジンまたは気体タービンのような気体流を予め冷却するために使用されることができるか、空調用の冷却空気を与えるため等に使用されることができる。このようにして、高温の処理流体(例えば廃棄ガス)は、冷却を必要とするか冷却から恩恵を得る別の処理流体を冷却するために使用されることができる。   The same or another fluid stream can be passed over, around or through the chamber 14 (via one or more heat exchange pipes / tubes disposed through the chamber 14), thereby allowing other fluids The stream is cooled. Thus, the cooled chamber 14 can be used to pre-cool a gas stream, such as an engine or a gas turbine, or can be used to provide cooling air for air conditioning, or the like. In this way, the hot process fluid (eg, waste gas) can be used to cool another process fluid that requires or benefits from cooling.

本発明の最適な応用は電気発生器にあり、ここでは例えば石炭または燃料の燃焼からの高温の廃棄(排気)ガスは、タービン等に与えられる気体流を予め冷却するために使用される。   The optimal application of the present invention is in electricity generators, where hot waste (exhaust) gas from, for example, coal or fuel combustion is used to pre-cool the gas stream applied to the turbine or the like.

図2を参照すると、ここでは類似の参照符号は類似または同一の部分を示すことに使用されており、本発明による脱着冷却装置システム20が示されている。このシステムは本発明による連続的な脱着冷却を行うことができる。   Referring to FIG. 2, like reference numerals are used herein to indicate like or identical parts, and a desorption chiller system 20 according to the present invention is shown. This system is capable of continuous desorption cooling according to the present invention.

システム20は図1の複数の密封された脱着冷却器容器10を使用し、容器は各平行なモジュールバンクAおよびBにおいて、平行に整列されている。各モジュールバンクはそれぞれのバンク容器22中で整列されている。さらに、各バンク容器22は、(壁24を通過して延在する導管16を除いて)その各の脱着冷却装置チャンバ14から各再生器チャンバ12を分離するために位置されている熱バリア壁24を具備している。バリア壁24はしたがって、チャンバ12、14の熱的な隔離をさらに強化する。バリア壁24はまた絶縁材料から形成されるか、および/または絶縁材料で被覆されることができる。さらに、バリア壁24は各バンク容器22中の再生器チャンバ26と脱着冷却装置チャンバ28を規定する。   The system 20 uses a plurality of sealed desorption cooler vessels 10 of FIG. 1, which are aligned in parallel in each parallel module bank A and B. Each module bank is aligned in a respective bank container 22. In addition, each bank vessel 22 has a thermal barrier wall positioned to separate each regenerator chamber 12 from its respective desorption cooler chamber 14 (except for a conduit 16 extending through the wall 24). 24. The barrier wall 24 thus further enhances the thermal isolation of the chambers 12,14. The barrier wall 24 can also be formed from and / or coated with an insulating material. In addition, the barrier wall 24 defines a regenerator chamber 26 and a desorption cooler chamber 28 in each bank vessel 22.

システム20中の対向する端部には、4方弁30、30’が、流体(例えば気体)をモジュールバンクAおよびBのバンク容器22中に選択的に誘導するために配置されている。これに関して、4方弁30は、高温の処理気体32(例えば高温の空気流)を選択的に、再生器チャンバ26のうちの1つに誘導でき、同時に冷却ガス34(例えば周囲空気流)を再生器チャンバ26のうちの他の再生器チャンバ26に誘導することができる。   At opposite ends in the system 20, four-way valves 30, 30 ′ are arranged to selectively direct fluid (eg, gas) into the bank containers 22 of module banks A and B. In this regard, the four-way valve 30 can selectively direct a hot process gas 32 (eg, a hot air stream) to one of the regenerator chambers 26 while simultaneously directing a cooling gas 34 (eg, an ambient air stream). Other regenerator chambers 26 of the regenerator chambers 26 can be directed.

同様に、4方弁30’は、冷却を必要とする処理気体32(例えば空気流)を選択的に、脱着冷却装置チャンバ28のうちの1つに誘導でき、同時に冷却ガス36(例えば周囲空気流)を脱着冷却装置チャンバ28のうちの他の脱着冷却装置チャンバ28に誘導することができる。しかしながら、図2のシステムでは、冷却ガス流36は分割され、両方の脱着冷却装置チャンバ28へ誘導され、一方のガス流は冷却の目的(即ちチャンバ28のうちの1つにおいて)、他方のガス流は冷却された空気流38を発生するために冷却される(即ちチャンバ28のうちの1つから選択的に回収される)。その後、冷却された空気流は、チャンバ28の他のチャンバから選択的に回収され、連続的な方法で行われる。   Similarly, the four-way valve 30 'can selectively direct a process gas 32 (eg, an air stream) that requires cooling to one of the desorption cooler chambers 28, while simultaneously cooling gas 36 (eg, ambient air). Stream) can be directed to another desorption cooler chamber 28 of the desorption cooler chambers 28. However, in the system of FIG. 2, the cooling gas stream 36 is split and directed to both desorption chiller chambers 28, one gas stream for cooling purposes (ie in one of the chambers 28), the other gas The stream is cooled to produce a cooled air stream 38 (ie, selectively recovered from one of the chambers 28). The cooled air stream is then selectively withdrawn from the other chambers of chamber 28 and is performed in a continuous manner.

(即ち4方弁30により制御されるとき)例えばモジュールAの再生器チャンバ26がそこで高温の処理気体32を受取り、各第1の吸着剤材料からの気体の脱着を促し、モジュールBの再生器チャンバ26がそこで冷却気体34を受取って、各第1の吸着剤材料の気体吸着を促すように4方弁30、30’は制御される。同様に、(即ち4方弁30’により制御されるとき)モジュールAの脱着冷却装置28はそこで冷却気体36を受取り、各第2の吸着剤材料での気体の吸着を促し、モジュールBの脱着冷却装置28が、各第2の吸着剤材料からの気体の脱着が生じるとき、そこで冷却を受ける気体36を受取って、各第1の吸着剤材料の気体吸着を促すように4方弁30、30’は制御される。   (I.e. when controlled by the four-way valve 30), for example, the regenerator chamber 26 of module A receives the hot process gas 32 and facilitates the desorption of gas from each first adsorbent material. The four-way valves 30, 30 'are controlled so that the chamber 26 receives the cooling gas 34 and facilitates gas adsorption of each first adsorbent material. Similarly, module A desorption cooler 28 receives cooling gas 36 there (which is controlled by four-way valve 30 ') to facilitate gas adsorption on each second adsorbent material and module B desorption. A four-way valve 30, so that when the cooling device 28 receives a gas 36 to be cooled there when gas desorption occurs from each second adsorbent material, the gas adsorbs each first adsorbent material; 30 'is controlled.

各モジュールに対して同一の予め定められた時間(例えば高温の気体の熱伝導および/または気体の冷却が定常状態からの移動を開始するとき)、各4方弁30、30’に対するガス流が切換えられ、それによってその後の処理段は各モジュールAおよびBで行われることができる。このようにして、システム20は有効に、熱い処理気体32からの熱の連続的な熱伝導と、気体36の連続的な冷却とを行う。さらに気体流の切換えによって、システムは、中断される脱着冷却とは反対に、連続性を可能にする。代わりにシステムは脱着冷却の反対であるプロセスを促すことができる。   The same predetermined time for each module (eg when hot gas heat conduction and / or gas cooling starts moving from steady state), the gas flow to each four-way valve 30, 30 ' Is switched so that subsequent processing stages can be performed in each module A and B. In this way, the system 20 effectively provides continuous heat transfer from the hot process gas 32 and continuous cooling of the gas 36. Furthermore, by switching the gas flow, the system allows continuity as opposed to interrupted desorption cooling. Instead, the system can facilitate a process that is the opposite of desorption cooling.

方法、装置、およびシステムの限定されない例について説明する。   Non-limiting examples of methods, apparatus, and systems are described.

[例1]
図1の脱着冷却器モジュールが試験され、0.22(米国特許第5,522,228号明細書のシステムでは0.054よりも小さい理論的COP)の性能係数(COP)を有することが計算された。この計算は以下に基づいて、米国特許第5,522,228号明細書のシステムを使用して行われた。
[Example 1]
The desorption cooler module of FIG. 1 was tested and calculated to have a coefficient of performance (COP) of 0.22 (theoretical COP of less than 0.054 for the system of US Pat. No. 5,522,228). This calculation was made using the system of US Pat. No. 5,522,228 based on the following.

米国特許第5,522,228号明細書のシステムでは、各容器11と10にはそれぞれ100gの沸石及び炭素が存在すると仮定された。炭素を0℃から30℃まで加熱するのに必要なエネルギは約2.1kJと評価された。沸石を45℃から70℃および70℃から200℃まで加熱するのに必要なエネルギは約1.75kJおよび9.1kJとそれぞれ評価された。−40℃から−50までの冷却によって除去されるエネルギは約0.7kJであると評価された。(冷却される材料から加熱される材料へエネルギが循環する可能性があることにより)190℃から45℃および200℃から190℃までの沸石の冷却に必要とされるエネルギと、−50℃から0℃まで炭素を加熱するのに必要なエネルギを無視すると、COPは0.7/(2.1+1.75+9.1)=0.054であると評価された。   In the system of US Pat. No. 5,522,228, it was assumed that each vessel 11 and 10 contained 100 g of zeolite and carbon, respectively. The energy required to heat the carbon from 0 ° C. to 30 ° C. was estimated to be about 2.1 kJ. The energy required to heat the zeolite from 45 ° C. to 70 ° C. and 70 ° C. to 200 ° C. was estimated to be about 1.75 kJ and 9.1 kJ, respectively. The energy removed by cooling from −40 ° C. to −50 was estimated to be about 0.7 kJ. The energy required to cool the zeolite from 190 ° C. to 45 ° C. and 200 ° C. to 190 ° C. (because energy may circulate from the cooled material to the heated material), from −50 ° C. Neglecting the energy required to heat the carbon to 0 ° C., the COP was estimated to be 0.7 / (2.1 + 1.75 + 9.1) = 0.054.

類似の方法を使用して、図1のモジュールは0.22のCOPを有することが計算された。図2の脱着冷却システムは、0.22よりも非常に大きいCOPを有することが計算され、それはバンク容器22内のモジュールの封じ込めのために、そこからの少ない熱損失と共に、各モジュールAとBでかなり大きな均一の加熱が実現されることによるものである。   Using a similar method, the module of FIG. 1 was calculated to have a COP of 0.22. The desorption cooling system of FIG. 2 is calculated to have a COP that is much greater than 0.22, which, due to the containment of the modules in the bank vessel 22, with each module A and B with less heat loss therefrom. This is because a fairly large uniform heating is realized.

[例2]
実証装置が開発され、以下の評価について試験をされた。
[Example 2]
A demonstration device was developed and tested for the following evaluations.

1.再生器の温度の最適化;
2.kJによる冷却容量;
3.性能係数(COP)または効率;
4.1サイクルで得られる温度降下の程度;
5.時間による性能についての影響;
6.加熱及び冷却率を曲げる確率または、商用システムに対する最適な時間サイクルの設計を可能にするための時間。
1. Regenerator temperature optimization;
2. Cooling capacity by kJ;
3. Coefficient of performance (COP) or efficiency;
4.1 degree of temperature drop obtained in one cycle;
5). Influence on performance by time;
6). Probability of bending heating and cooling rates, or time to allow optimal time cycle design for commercial systems.

実証装置の概略図及び平面図が図3のaおよびbで示されており、ここでは同様の参照符号が図1および2と類似または同一の部分を示すために使用されている。実証装置40は図2で示され説明されている2つのモジュールAとBの一方から構成されている。   A schematic and plan view of the demonstration device is shown in FIGS. 3a and b, where like reference numerals are used to indicate parts similar or identical to FIGS. The demonstration device 40 comprises one of the two modules A and B shown and described in FIG.

実験は、関連する性能及び設計データを集めるためにモジュールのうちの1つを研究し、最適化するために行われ、それによって商用のモジュールの設計を拡大及び縮小することを可能にする。   Experiments are conducted to study and optimize one of the modules to gather relevant performance and design data, thereby allowing commercial module designs to be scaled up and down.

実証装置は102の(図1で示されているように)同一の冷却器モジュール10を含んでいる。冷却器モジュールには、絶縁された再生器と脱着冷却装置チャンバ26、28が積み重ねられており、各冷却器モジュール導管16は壁24を通して延在している。さらに、絶縁された入口41、42、44と出口46のダクトが、熱の伝導効率を最大にし、熱の損失を最小にするためにチャンバ26、28へ/チャンバ26、28から設けられた。   The demonstration apparatus includes 102 identical cooler modules 10 (as shown in FIG. 1). The cooler module is stacked with insulated regenerators and desorption cooler chambers 26, 28, with each cooler module conduit 16 extending through a wall 24. In addition, insulated inlet 41, 42, 44 and outlet 46 ducts were provided to / from chambers 26, 28 to maximize heat transfer efficiency and minimize heat loss.

再生器チャンバの入口は高温の空気源および周囲空気源に接続された。高温の空気源は、種々の所望の流動速度と温度の高温の空気を発生するために同軸ファン50(ファン2)を有する空気流を連通する電気ヒータ48からなる。周囲空気源は別の同軸ファン52(ファン3)を有する。手作業で動作されるダンパー54が、高温の空気と周囲空気との間で選択的に切換えるために、高温の空気源と周囲空気源との間で使用された。脱着冷却装置チャンバ28もまた、第3の同軸ファン56(ファン1)を含む周囲空気源に接続された。   The inlet of the regenerator chamber was connected to a hot air source and an ambient air source. The hot air source consists of an electric heater 48 that communicates the air flow with a coaxial fan 50 (fan 2) to generate hot air of various desired flow rates and temperatures. The ambient air source has another coaxial fan 52 (fan 3). A manually operated damper 54 was used between the hot air source and the ambient air source to selectively switch between the hot air and the ambient air. The desorption cooler chamber 28 was also connected to an ambient air source including a third coaxial fan 56 (fan 1).

熱電対が再生器入口(T1、T8)、再生器出口(T4)、再生器(T6)、脱着冷却装置入口(T3)、再生器出口(T4)、脱着冷却装置出口(T5)に適切に配置され、動作中の温度変化を感知して、連続的に記録した。熱電対に接続されたデータ記録用コンピュータは、試験が行われる期間中、温度を記録するために使用された。   Appropriate thermocouples at regenerator inlet (T1, T8), regenerator outlet (T4), regenerator (T6), desorption cooler inlet (T3), regenerator outlet (T4), desorption cooler outlet (T5) Detected temperature changes during operation and recorded continuously. A data recording computer connected to a thermocouple was used to record the temperature during the test period.

[動作]
以下のステップが、空気流の冷却を行うために使用された。
1.データ記録用コンピュータは、図3の(a)の装置40で示されているような種々の位置における温度Tを記録するためにオンに切換えられた。
2.ダンパー54は、ヒーター48を介して、高温の空気が再生器26へ流れることを可能にするために手作業で切換えられ、その後、ファン50(ファン2)とヒーター48がオンに切換えられた。
3.ファン56(ファン1)は脱着冷却装置チャンバ28中での吸着により発生された熱を除去するためにオンに切換えられた。再生期間中、ファン52(ファン3)はオフに切換えられた。
4.再生器26が135乃至200℃の温度を獲得し、脱着冷却装置28が周囲温度(20乃至25℃)まで冷却されると、ヒーター48とファン50はオフに切換えられた。ダンパーはその後、ファン52からの周囲空気が再生器26へ入ることを可能にするために手作業で切換えられた。
5.これに関して、ファン52は、ファン56が脱着冷却装置28から外に流れる低温の空気を生成するために動作を継続する間はオンに切換えられた。
[Operation]
The following steps were used to provide air flow cooling.
1. The data recording computer was turned on to record the temperature T at various locations as shown by the device 40 of FIG.
2. The damper 54 was manually switched to allow hot air to flow to the regenerator 26 via the heater 48, after which the fan 50 (fan 2) and the heater 48 were switched on.
3. Fan 56 (fan 1) was turned on to remove the heat generated by adsorption in the desorption cooler chamber 28. During the regeneration period, fan 52 (fan 3) was switched off.
4). When regenerator 26 achieved a temperature of 135 to 200 ° C and desorption cooler 28 was cooled to ambient temperature (20 to 25 ° C), heater 48 and fan 50 were switched off. The damper was then manually switched to allow ambient air from the fan 52 to enter the regenerator 26.
5). In this regard, the fan 52 was switched on while the fan 56 continued to operate to produce cool air flowing out of the desorption cooler 28.

これらのステップで動作の1サイクルを完了した。例えば商用のシステムでは、モジュールAが再生している間、モジュールBは冷却効果を生成し、モジュールBが低温の空気の発生を停止すると、モジュールAは低温空気の生成を開始するように付勢されることに注意すべきである。このようにして、低温の空気が連続して生成されることができる。   These steps completed one cycle of operation. For example, in a commercial system, module B generates a cooling effect while module A is regenerating, and when module B stops generating cold air, module A is energized to start generating cold air. It should be noted that. In this way, cold air can be continuously generated.

実証装置は空気によって試験されたが、多くの他の流体流が加熱および/または冷却媒体として使用されることができることに注意すべきである。   Although the demonstration device has been tested with air, it should be noted that many other fluid streams can be used as heating and / or cooling media.

[動作パラメータ及び結果]
試験の実行中(例えば、以下の操作番号76、表1を参照)、再生器26は約250乃至300リットル/秒の流動速度により150乃至200℃の高温の空気(T1、T8)で加熱された。脱着冷却装置チャンバ28を通る空気流は約250リットル/秒に維持された。再生器の出口46における空気の温度T4が150乃至200℃の入口温度T1、T8と同じになり、再生器の温度T6が約120℃乃至150℃に到達したときに、再生は完了したと考えられる。完全な再生を確実にするために、加熱は短い余分の時間(例えば20乃至30分間)継続される。
[Operating parameters and results]
During the test (eg, operation number 76 below, see Table 1), the regenerator 26 is heated with hot air (T1, T8) at 150-200 ° C. with a flow rate of about 250-300 liters / second. It was. The air flow through the desorption cooler chamber 28 was maintained at about 250 liters / second. Regeneration is considered complete when the air temperature T4 at the regenerator outlet 46 is the same as the inlet temperatures T1, T8 of 150-200 ° C and the regenerator temperature T6 reaches about 120-150 ° C. It is done. Heating is continued for a short extra time (eg, 20-30 minutes) to ensure complete regeneration.

図4で示されているように、再生は最初の30分間(即ちT4=T8)内に完了された。さらに、30分後、再生器の温度T6には大きな変化は観察されなかった。   As shown in FIG. 4, regeneration was completed within the first 30 minutes (ie, T4 = T8). Furthermore, after 30 minutes, no significant change was observed in the regenerator temperature T6.

再生後、ヒーター48とファン50はオフに切換えられ、ダンパー54の位置は、ファン52からの周囲空気が再生器を冷却することを可能にするように変更された。この時間中に、ファン52による空気流の速度は約250乃至450リットル/秒に維持された。   After regeneration, the heater 48 and fan 50 were switched off and the position of the damper 54 was changed to allow ambient air from the fan 52 to cool the regenerator. During this time, the air flow rate by the fan 52 was maintained at about 250 to 450 liters / second.

大部分の動作では、低温の排気空気を発生するために、ファン56による脱着冷却装置28への空気流は、85乃至250リットル/秒の範囲に維持された。図5に示されているように、5℃乃至7℃(T5)の範囲の温度降下が、(30%から86%まで変化した)空気の相対湿度にしたがって、脱着の低温排気空気で観察された。脱着低温チャンバ28を通る空気流がないと、チャンバの温度は、周囲温度にしたがって11乃至14℃だけ低下したことも観察された。   In most operations, the air flow to the desorption cooler 28 by the fan 56 was maintained in the range of 85 to 250 liters / second to generate cool exhaust air. As shown in FIG. 5, a temperature drop in the range of 5 ° C. to 7 ° C. (T5) is observed with desorbed cold exhaust air according to the relative humidity of the air (changed from 30% to 86%). It was. It was also observed that in the absence of air flow through the desorption cryochamber 28, the chamber temperature dropped by 11-14 ° C. according to ambient temperature.

入口(T3)と出口(T5)の温度が同一であるとき(即ち図5では100分間よりも多くの時間)冷却サイクルは、完了したと考えられた。さらに、図5により示されているように、総冷却期間は約60分間であった。しかしながら、実際には、30分間のピーク冷却だけが、30分間の加熱サイクルと一致すると考慮される必要があることが注目された。   The cooling cycle was considered complete when the inlet (T3) and outlet (T5) temperatures were the same (ie, more than 100 minutes in FIG. 5). Further, as shown by FIG. 5, the total cooling period was about 60 minutes. In practice, however, it was noted that only 30 minute peak cooling needs to be considered consistent with a 30 minute heating cycle.

図6の温度プロットは25分間の再生期間と25分間の冷却期間からなる特別な動作を記録している。動作条件が(以下の)表2に示されている。150乃至170℃の減少された再生空気温度が、冷却容量の大きな損失無く、使用されることができることが発見された。   The temperature plot of FIG. 6 records a special action consisting of a 25 minute regeneration period and a 25 minute cooling period. The operating conditions are shown in Table 2 (below). It has been discovered that reduced regeneration air temperatures of 150-170 ° C. can be used without significant loss of cooling capacity.

入口空気温度は各動作中に僅かに増加したことに注目すべきである。これは特に、ファンモータから解放された熱によるものであるが、さらにヒーター、再生器、関連するダクトの絶縁された表面からの少量の損失から生じる室温の変化によるものであった。   Note that the inlet air temperature increased slightly during each operation. This was in particular due to the heat released from the fan motor but also due to changes in room temperature resulting from a small loss from the insulated surfaces of the heater, regenerator and associated ducts.

試運転で使用される流動速度は、熱伝導モデルに基づいている。空気流は各ファンの入口に適合されている長さ1メートルで内部直径310mmのダクトにおける空気速度から推定された。デジタル風速計(製造業社Lutron、モデルYK-2001AL)が速度の測定に使用された。実証装置の周辺の相対湿度及び温度は、電子湿度計(製造業社Erler & Weinkauff)を使用して±10%の正確度で測定された。   The flow rate used in the commissioning is based on a heat conduction model. The air flow was estimated from the air velocity in a 1 meter long, 310 mm internal diameter duct fitted to each fan inlet. A digital anemometer (manufacturer Lutron, model YK-2001AL) was used to measure speed. The relative humidity and temperature around the demonstration device were measured with an accuracy of ± 10% using an electronic hygrometer (Manufacturer Erler & Weinkauff).

熱電対の較正と正確度は、規則的なベースで試験された。温度は十進法にしたがって第2の位置まで記録され、これらは最大10%の誤差があった。   Thermocouple calibration and accuracy were tested on a regular basis. The temperature was recorded to the second position according to the decimal system, which had an error of up to 10%.

50回を超える試運転で測定された温度と流動速度に基づいて、脱着冷却装置の冷却容量は約900乃至1200kJであることが評価され、性能係数(COP)は熱損失、湿度、再生の効率、測定誤差にしたがって、0.07乃至0.12間で変化する。これは、好ましい性能が商用のスケールアップで実現できることを示している。また、最大の冷却容量とCOPを得るために、動作条件を最適にするための試験も行われた。   Based on the temperature and flow rate measured in more than 50 trial runs, the cooling capacity of the desorption cooler is estimated to be about 900-1200 kJ, and the coefficient of performance (COP) is the heat loss, humidity, regeneration efficiency, It varies between 0.07 and 0.12, depending on the measurement error. This indicates that favorable performance can be achieved with commercial scale-up. Tests were also performed to optimize operating conditions to obtain maximum cooling capacity and COP.

単一のモジュールの性能は約1年間テストされ、実証装置は6ヶ月を超える期間、テストされ、何れの場合にも性能の劣化は観察されなかった。

Figure 2007519881
Figure 2007519881
The performance of a single module was tested for about one year, and the demonstrator was tested for more than 6 months, with no performance degradation observed in any case.
Figure 2007519881
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好ましい方法、装置およびシステムに対する前述の説明および先の例は、単なる説明の目的で与えられ、いかなる方法でも本発明の技術的範囲を限定することを意図していない。さらに、既に説明したものに加えて、基本的な発明の概念を逸脱せずに、種々のその他の変更、変形を実施形態に対して行うことができることが認識されるべきである。全てのこのような変更及び変形は本発明の技術的範囲内であると考えるべきである。   The foregoing descriptions of the preferred methods, apparatus, and systems, and the foregoing examples, are provided for purposes of illustration only and are not intended to limit the scope of the invention in any way. Furthermore, it should be appreciated that various other changes and modifications can be made to the embodiments in addition to those already described without departing from the basic inventive concept. All such changes and modifications should be considered within the scope of the present invention.

ここでの従来技術の情報の参照は、情報が豪州または任意の他の国で共通の一般知識の一部を形成するという承認を構成するものではないことも理解されるべきである。   It should also be understood that reference to prior art information herein does not constitute an admission that the information forms part of common general knowledge in Australia or any other country.

本発明による脱着冷却器モジュールの概略図。1 is a schematic view of a desorption cooler module according to the present invention. FIG. 本発明にしたがった、図1の複数の脱着冷却器モジュールを使用している脱着冷却装置システムの概略図。FIG. 2 is a schematic view of a desorption cooler system using a plurality of desorption cooler modules of FIG. 1 in accordance with the present invention. 気体の脱着冷却において使用するための実証装置の概略的な側面図及び平面図。FIG. 2 is a schematic side view and plan view of a demonstration device for use in gas desorption cooling. 図3の装置の再生器の温度位置T8、T4、T6における時間に対する温度変化を示すグラフ。The graph which shows the temperature change with respect to time in temperature position T8, T4, T6 of the regenerator of the apparatus of FIG. 図3の装置の脱着冷却装置の温度位置T5、T3における時間に対する温度変化を示すグラフ。The graph which shows the temperature change with respect to time in temperature position T5, T3 of the desorption cooling device of the apparatus of FIG. 図3の実証装置の温度位置T1、T6、T4、T3、T5における時間に対する温度変化を示すグラフ。The graph which shows the temperature change with respect to time in temperature position T1, T6, T4, T3, T5 of the verification apparatus of FIG.

Claims (34)

第1及び第2の気体吸着材料を使用して、熱を転送する方法において、第2の材料は第1の材料から熱的に比較的、隔離されているが、連続的に気体を連通しており、
(i)第1の材料に吸着された気体を脱着するように第1の材料を加熱し、それによって生成された気体は第2の材料へ送られて、吸着され、
(ii)気体が第2の材料から脱着して、そこから第1の材料へ再度吸着されるように、第1の材料を冷却し、
それによって第2の材料は、気体をそこから脱着することにより、冷却されるステップを含んでいる熱転送方法。
In the method of transferring heat using the first and second gas adsorbing materials, the second material is thermally relatively isolated from the first material, but the gas is continuously communicated. And
(I) heating the first material to desorb the gas adsorbed on the first material, and the gas generated thereby is sent to the second material and adsorbed;
(Ii) cooling the first material so that the gas desorbs from the second material and is adsorbed again from there onto the first material;
A method of heat transfer whereby the second material is cooled by desorbing a gas therefrom.
ステップ(i)において、第1の材料は、比較的高温の流体流からの熱伝導により加熱される請求項1記載の方法。   The method of claim 1, wherein in step (i), the first material is heated by heat conduction from a relatively hot fluid stream. 比較的高温の流体流は廃棄処理ガスまたは液体である請求項2記載の方法。   The method of claim 2 wherein the relatively hot fluid stream is a waste process gas or liquid. 第1の材料が加熱されている期間中に、第2の材料は、冷却流体流による熱伝導により、第1の材料に関して冷却される請求項1乃至3のいずれか1項記載の方法。   4. A method according to any one of the preceding claims, wherein during the period in which the first material is heated, the second material is cooled with respect to the first material by heat conduction through a cooling fluid stream. 冷却流体流は周囲空気流である請求項4記載の方法。   The method of claim 4, wherein the cooling fluid stream is an ambient air stream. ステップ(ii)において、第1の材料は、周囲への熱伝導により、または冷却流体流による熱伝導により、第2の材料に関して冷却される請求項1乃至5のいずれか1項記載の方法。   6. A method according to any one of the preceding claims, wherein in step (ii) the first material is cooled with respect to the second material by heat conduction to the surroundings or by heat conduction by a cooling fluid stream. 冷却流体流は周囲空気流である請求項6記載の方法。   The method of claim 6, wherein the cooling fluid stream is an ambient air stream. ステップ(ii)において、第2の材料がその材料からのガスの脱着により冷却されているときに、第2の材料は別の流体を冷却するために使用される請求項1乃至7のいずれか1項記載の方法。   8. In step (ii), when the second material is being cooled by desorption of gas from the material, the second material is used to cool another fluid. The method according to claim 1. 前記他の流体流は、冷却を必要とする処理ガスまたは液体である請求項8記載の方法。   9. The method of claim 8, wherein the other fluid stream is a process gas or liquid that requires cooling. 第2の材料からの脱着が完了に到達すると、第2の材料は他の流体流からの熱伝導により僅かに加熱されることを可能にされ、その温度は、気体がそこに吸着される前に、第2の材料がステップ(i)の温度に対応するレベルまでその温度を回復するのに、丁度十分な温度である請求項8または9記載の方法。   When desorption from the second material is complete, the second material is allowed to be slightly heated by heat conduction from the other fluid stream, the temperature of which is before the gas is adsorbed onto it. 10. A method according to claim 8 or 9, wherein the second material is just at a temperature sufficient to restore its temperature to a level corresponding to the temperature of step (i). 第1の気体吸着剤材料は、第2の気体吸着剤材料とは異なる吸着力を有する請求項1乃至10のいずれか1項記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 10, wherein the first gas adsorbent material has an adsorption power different from that of the second gas adsorbent material. 第1の気体吸着剤材料は、第2の気体吸着剤材料とは異なる材料である請求項1乃至11のいずれか1項記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 11, wherein the first gas adsorbent material is a material different from the second gas adsorbent material. 第1の気体吸着剤材料は沸石であり、第2の気体吸着剤材料は活性化された炭素である請求項1乃至12のいずれか1項記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 12, wherein the first gas adsorbent material is zeolite and the second gas adsorbent material is activated carbon. 第1及び第2の材料に吸着される気体は二酸化炭素である請求項1乃至13のいずれか1項記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 13, wherein the gas adsorbed on the first and second materials is carbon dioxide. 気体は周囲圧力に関して加圧される請求項1乃至14のいずれか1項記載の方法。   15. A method according to any one of the preceding claims, wherein the gas is pressurized with respect to ambient pressure. 気体は、約0.5MPaに加圧される請求項15記載の方法。   The method of claim 15, wherein the gas is pressurized to about 0.5 MPa. 開始ステップ(i)の前に、気体および第1及び第2の材料は一般的に、周囲温度である請求項1乃至16のいずれか1項記載の方法。   17. A method according to any one of claims 1 to 16, wherein the gas and the first and second materials are generally at ambient temperature prior to the starting step (i). 添付図面および/または実施例を参照してここで実質的に説明されている熱転送方法。   A heat transfer method substantially as herein described with reference to the accompanying drawings and / or examples. 第1の吸着剤材料を含む第1の部分と、第2の吸着剤材料を含む第2の部分とを有するチャンバを具備している熱伝導装置において、前記第1及び第2の部分が常に、連続的な気体の連通をその間において可能にするように接続され、相互に熱的に比較的、隔離されていることを特徴とする熱転送装置。   In a heat transfer device comprising a chamber having a first part containing a first adsorbent material and a second part containing a second adsorbent material, the first and second parts are always A heat transfer device connected in such a way as to allow continuous gas communication therebetween and is relatively thermally isolated from each other. 前記第1及び第2の部分は、それらの部分間に連続的な気体連通を可能にしながら、第1の部分と第2の部分との間の伝導熱の伝導を最小にするように構成されているセクションによって接合されている請求項19記載の装置。   The first and second portions are configured to minimize conduction of conduction heat between the first portion and the second portion while allowing continuous gas communication between the portions. 20. The device of claim 19, wherein the devices are joined by sections. 前記セクションは、それに隣接する第1及び第2のチャンバ部分の幅に比較して小さい幅を有する導管である請求項20記載の装置。   21. The apparatus of claim 20, wherein the section is a conduit having a width that is small compared to a width of the first and second chamber portions adjacent thereto. 1以上の熱伝導素子が第1及び第2の吸着剤材料と共に、第1及び第2の各チャンバ部分に配置されている請求項19乃至21のいずれか1項記載の装置。   The apparatus according to any one of claims 19 to 21, wherein one or more heat conducting elements are disposed in each of the first and second chamber portions together with the first and second adsorbent materials. 各熱伝導素子は、チャンバ部分の外部とその内部の吸着剤材料との間の熱の連通を高める金属のワイヤメッシュを具備しており、第1及び第2の各吸着剤材料を通して、気体の質量輸送速度を高めている請求項22記載の装置。   Each heat transfer element includes a metal wire mesh that enhances heat communication between the exterior of the chamber portion and the adsorbent material therein, through each of the first and second adsorbent materials. 24. The device of claim 22, wherein the device increases the mass transport rate. 第1及び第2のチャンバ部分は、各流体とそれらの部分との間で熱を伝導するように、それぞれの流体の流れの中間流に位置されるようにそれぞれ構成されている請求項19乃至23のいずれか1項記載の装置。   20. The first and second chamber portions are each configured to be located in an intermediate flow of a respective fluid flow so as to conduct heat between each fluid and those portions. 24. The apparatus according to any one of 23. 第1及び第2の材料は、それぞれチャンバのそれぞれの部分に詰められている請求項19乃至24のいずれか1項記載の装置。   25. An apparatus according to any one of claims 19 to 24, wherein the first and second materials are each packed in a respective portion of the chamber. 第1及び第2の材料は請求項12または13で規定されている請求項19乃至24のいずれか1項記載の装置。   25. Apparatus according to any one of claims 19 to 24, wherein the first and second materials are defined in claim 12 or 13. 添付図面および/または実施例を参照してここで実質的に説明されている熱伝導装置。   A heat transfer device substantially as herein described with reference to the accompanying drawings and / or examples. 第1の流体流から熱を連続的に伝導し、第2の流体流を連続的に冷却するためのシステムにおいて、システムは第1及び第2の流体流と熱的に連通することがそれぞれ可能な第1及び第2の装置を具備しており、各装置は、分離された第1及び第2の吸着剤材料を有しているチャンバを具備し、各装置は以下の段階で動作可能であり、即ち、
(1)前記第1の材料は、第1の材料に吸着された気体を脱着するように第1の流体流との熱的連通により加熱され、それによって、気体は第2の材料に送られて、
(2)前記第1の材料は、気体が第2の材料から脱着されるように冷却され、第1の材料へ再度吸着されるように、そこから送られ、第2の材料はそこから気体が脱着されることにより冷却され、第2の流体流は第2の材料との熱的連通により冷却され、
システムは、
前記第1の装置が段階(1)下で、第1の流体流を使用して第1の装置の第1の材料を加熱するように動作されながら、第2の装置が段階(2)下で、気体が第2の装置の第2の材料から脱着することにより第2の流体流を冷却するように動作され、
その後、第1の流体流は第2の装置へ誘導されることができ、第2の装置の段階(1)下で動作され、第2の流体流が第1の装置へ誘導され、第1の装置の段階(2)下で動作されて、
それによって、第1の流体流からの熱の連続的な伝導と、第2の流体流の連続的な冷却を効率的に行うことを特徴とするシステム。
In a system for continuously conducting heat from a first fluid stream and continuously cooling a second fluid stream, the system can be in thermal communication with the first and second fluid streams, respectively. First and second devices, each device comprising a chamber having separated first and second adsorbent materials, each device being operable in the following stages: Yes, that is,
(1) The first material is heated by thermal communication with the first fluid stream so as to desorb the gas adsorbed on the first material, whereby the gas is sent to the second material. And
(2) The first material is cooled so that the gas is desorbed from the second material and sent from there so that it is again adsorbed to the first material, from which the second material is gaseous Is cooled by desorption, and the second fluid stream is cooled by thermal communication with the second material;
the system,
While the first device is operated under step (1) to heat the first material of the first device using the first fluid stream, the second device is under step (2). The gas is operated to cool the second fluid stream by desorbing from the second material of the second device;
Thereafter, the first fluid flow can be directed to the second device, operated under stage (1) of the second device, the second fluid flow directed to the first device, and the first device Operated under stage (2) of the equipment of
Thereby, a system for efficiently conducting continuous conduction of heat from the first fluid stream and continuously cooling the second fluid stream.
複数の第1の装置と複数の第2の装置とを具備している請求項28記載のシステム。   30. The system of claim 28, comprising a plurality of first devices and a plurality of second devices. 第1および第2の装置は並列に動作される請求項28または29記載のシステム。   30. The system of claim 28 or 29, wherein the first and second devices are operated in parallel. さらに、第1の装置と第2の装置との間、および第2の装置と第1の装置との間で、それぞれ第1及び第2の流体流の流動を選択的に切換えるための弁を具備しており、それによって、第1の流体流からの熱の連続的な伝導と、第2の流体流の連続的な冷却を維持する請求項28乃至20のいずれか1項記載のシステム。   And a valve for selectively switching the flow of the first and second fluid flows between the first device and the second device, and between the second device and the first device, respectively. 21. A system according to any one of claims 28 to 20, comprising, thereby maintaining continuous conduction of heat from the first fluid stream and continuous cooling of the second fluid stream. 第1及び第2の装置のそれぞれは請求項19乃至27のいずれか1項に規定されている構成である請求項28乃至31のいずれか1項記載のシステム。   The system according to any one of claims 28 to 31, wherein each of the first and second devices has a configuration defined in any one of claims 19 to 27. 第1及び第2の装置のそれぞれは請求項1乃至18のいずれか1項で記載されている方法を使用して動作される請求項28乃至32のいずれか1項記載のシステム。   33. A system according to any one of claims 28 to 32, wherein each of the first and second devices is operated using the method described in any one of claims 1 to 18. 添付図面および/または実施例を参照してここで実質的に説明されている、第1の流体流から連続的に熱を伝導し、第2の流体流を連続的に冷却するシステム。   A system for conducting heat continuously from a first fluid stream and continuously cooling a second fluid stream substantially as herein described with reference to the accompanying drawings and / or examples.
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