JP2001296038A - 冷却システム - Google Patents
冷却システムInfo
- Publication number
- JP2001296038A JP2001296038A JP2000117184A JP2000117184A JP2001296038A JP 2001296038 A JP2001296038 A JP 2001296038A JP 2000117184 A JP2000117184 A JP 2000117184A JP 2000117184 A JP2000117184 A JP 2000117184A JP 2001296038 A JP2001296038 A JP 2001296038A
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- Japan
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- adsorbent
- air
- cooling
- cooled
- evaporator
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- Pending
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- Devices For Blowing Cold Air, Devices For Blowing Warm Air, And Means For Preventing Water Condensation In Air Conditioning Units (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】水蒸気を含んだ湿性空気の冷却に必要な冷却エ
ネルギーを節減できる冷却システムを提供する。 【解決手段】吸着剤を収納して回転する吸着剤循環機構
部１４を、コンデンサ４と熱交換した排気空気の排気通
路１７とエバポレータ２への吸入空気の吸入通路１８を
循環するように配置する。エバポレータ２へ吸入される
被冷却空気１０中の水蒸気は前記吸着剤で吸着されると
共に、吸着剤はコンデンサ４の排気空気で水蒸気を除去
され吸着力を回復する。これにより、水蒸気除去のため
の冷却エネルギーが節減される。
ネルギーを節減できる冷却システムを提供する。 【解決手段】吸着剤を収納して回転する吸着剤循環機構
部１４を、コンデンサ４と熱交換した排気空気の排気通
路１７とエバポレータ２への吸入空気の吸入通路１８を
循環するように配置する。エバポレータ２へ吸入される
被冷却空気１０中の水蒸気は前記吸着剤で吸着されると
共に、吸着剤はコンデンサ４の排気空気で水蒸気を除去
され吸着力を回復する。これにより、水蒸気除去のため
の冷却エネルギーが節減される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、航空機などに使用
される空調用の冷却システム、特に吸着剤を用いて冷却
効率を向上させた冷却システムに関する。
される空調用の冷却システム、特に吸着剤を用いて冷却
効率を向上させた冷却システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、航空機内の冷却システムとしてベ
ーパ・サイクル冷却装置やエアー・サイクルマシン等が
用いられている。例えば、ベーパ・サイクル冷却装置
は、図３に示すような膨張バルブ１、エバポレータ２、
コンプレッサ３及びコンデンサ４とそれらを環状に連結
する導管１３と、その中を状態を変えながら循環するフ
レオン等の冷媒５ａから構成されている。
ーパ・サイクル冷却装置やエアー・サイクルマシン等が
用いられている。例えば、ベーパ・サイクル冷却装置
は、図３に示すような膨張バルブ１、エバポレータ２、
コンプレッサ３及びコンデンサ４とそれらを環状に連結
する導管１３と、その中を状態を変えながら循環するフ
レオン等の冷媒５ａから構成されている。
【０００３】このベーパ・サイクル冷却装置は、液体の
回りの蒸気圧が下がると液体の沸騰点が低下する原理を
利用している。冷媒５ｄが膨張バルブ１を通ってエバポ
レータ２に流入するとその圧力が下がり、冷媒５ａの沸
騰点は冷却される室内からの被冷却空気１０の温度より
も低下する。これにより、被冷却空気１０はエバポレー
タ２により冷却空気１１に変換されると共に、エバポレ
ータ２内の冷媒５ａから蒸発した低圧低温蒸気５ｂは、
コンプレッサ３により圧縮され高圧高温蒸気５ｃに変換
される。このコンプレッサ３から出た高圧高温蒸気５ｃ
はコンデンサ４に流入し、高圧高温蒸気５ｃの熱量は外
気１２に吸収されて外部に放出されると共に、温度の低
下により高圧高温蒸気５ｃは凝縮されて液状の冷媒５ｄ
に変換される。この冷媒５ｄは再び膨張バルブ１によっ
て低沸騰点の冷媒５ａに変換され、エバポレータ２に流
入する。このような冷媒５ａの状態変化を繰り返すこと
により被冷却空気１０は連続的に冷却される。
回りの蒸気圧が下がると液体の沸騰点が低下する原理を
利用している。冷媒５ｄが膨張バルブ１を通ってエバポ
レータ２に流入するとその圧力が下がり、冷媒５ａの沸
騰点は冷却される室内からの被冷却空気１０の温度より
も低下する。これにより、被冷却空気１０はエバポレー
タ２により冷却空気１１に変換されると共に、エバポレ
ータ２内の冷媒５ａから蒸発した低圧低温蒸気５ｂは、
コンプレッサ３により圧縮され高圧高温蒸気５ｃに変換
される。このコンプレッサ３から出た高圧高温蒸気５ｃ
はコンデンサ４に流入し、高圧高温蒸気５ｃの熱量は外
気１２に吸収されて外部に放出されると共に、温度の低
下により高圧高温蒸気５ｃは凝縮されて液状の冷媒５ｄ
に変換される。この冷媒５ｄは再び膨張バルブ１によっ
て低沸騰点の冷媒５ａに変換され、エバポレータ２に流
入する。このような冷媒５ａの状態変化を繰り返すこと
により被冷却空気１０は連続的に冷却される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の冷却システムは
上記のように構成されているが、室内からエバポレータ
に吸入される被冷却空気を冷却する場合、その空気湿度
に相当した水蒸気が冷却されて液化する際に発生する熱
を冷却しなければならず、そのため大きな冷却エネルギ
ーが必要となる。例えば、３０℃の乾燥空気１ｋｇを５
℃に冷却するには２５ＫＪのエネルギーが必要であるの
に対し、同じく湿度７８％の空気１Ｋｇを冷却するには
６６ＫＪの熱量を必要とする。このように水蒸気を含ん
だ高湿度の空気を冷却するには大きな冷却能力を備えた
冷却システムが必要になるという問題がある。本発明
は、このような事情に鑑みてなされたものであって、湿
度の高い空気の冷却に必要な冷却エネルギーを節減でき
る冷却システムを提供することを目的とする。
上記のように構成されているが、室内からエバポレータ
に吸入される被冷却空気を冷却する場合、その空気湿度
に相当した水蒸気が冷却されて液化する際に発生する熱
を冷却しなければならず、そのため大きな冷却エネルギ
ーが必要となる。例えば、３０℃の乾燥空気１ｋｇを５
℃に冷却するには２５ＫＪのエネルギーが必要であるの
に対し、同じく湿度７８％の空気１Ｋｇを冷却するには
６６ＫＪの熱量を必要とする。このように水蒸気を含ん
だ高湿度の空気を冷却するには大きな冷却能力を備えた
冷却システムが必要になるという問題がある。本発明
は、このような事情に鑑みてなされたものであって、湿
度の高い空気の冷却に必要な冷却エネルギーを節減でき
る冷却システムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の冷却システムは、低圧液体冷媒を蒸発させ
るエバポレータと、低温蒸発冷媒を圧縮するコンプレッ
サと、高温蒸発冷媒を凝縮させるコンデンサ及び高圧液
体冷媒を低圧液体冷媒に変える膨張バルブと状態を変化
させながらそれらを循環する冷媒等を備えた冷却部本体
と、前記エバポレータにより冷却される被冷却空気の吸
入通路と前記コンデンサの熱を吸収した排出空気の排出
通路に吸着剤を回転循環させ、前記被冷却空気がエバポ
レータに到達する前に含まれている水蒸気を前記吸着剤
により除去すると共に、コンデンサから排出された高温
の排出空気により前記吸着剤を乾燥させるようにした吸
着剤循環機構部を備えたことを特徴とする。本発明の冷
却システムは上記のように構成されており、吸着剤を連
続的に再生使用して被冷却空気を冷却前に除湿すること
により冷却システムに必要な冷却エネルギーを節減する
ことができる。
め、本発明の冷却システムは、低圧液体冷媒を蒸発させ
るエバポレータと、低温蒸発冷媒を圧縮するコンプレッ
サと、高温蒸発冷媒を凝縮させるコンデンサ及び高圧液
体冷媒を低圧液体冷媒に変える膨張バルブと状態を変化
させながらそれらを循環する冷媒等を備えた冷却部本体
と、前記エバポレータにより冷却される被冷却空気の吸
入通路と前記コンデンサの熱を吸収した排出空気の排出
通路に吸着剤を回転循環させ、前記被冷却空気がエバポ
レータに到達する前に含まれている水蒸気を前記吸着剤
により除去すると共に、コンデンサから排出された高温
の排出空気により前記吸着剤を乾燥させるようにした吸
着剤循環機構部を備えたことを特徴とする。本発明の冷
却システムは上記のように構成されており、吸着剤を連
続的に再生使用して被冷却空気を冷却前に除湿すること
により冷却システムに必要な冷却エネルギーを節減する
ことができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明による冷却システムの実施
例を図面に基づいて説明する。図１は本冷却システムの
概略構成図、図２は吸着剤循環機構部の正面図（ａ）及
び側面図（ｂ）である。なお、図において、従来例と同
機能の構成要素には同一符号を付している。本冷却シス
テムは、吸込みファン７により室内から吸い込まれた被
冷却空気１０の熱量を吸収し、冷却空気１１に変換する
ためのエバポレータ２と、該エバポレータ２内の冷媒５
ａから蒸発する低圧低温蒸気５ｂを圧縮して高圧高温蒸
気５ｃに変換するためのコンプレッサ３と、吸込みファ
ン８により吸い込まれた外気１２に前記高圧高温蒸気５
ｃの熱量を吸収させるためのコンデンサ４と、該コンデ
ンサ４によって液化された冷媒５ｄを膨張させて低圧低
温の冷媒５ａに変換するための膨張バルブ１等を導管１
３で環状に連結してなる冷却部本体２０と、前記外気１
２の排気通路１７と前記被冷却空気１０の吸入通路１８
を横切るように配置され、回転により吸着剤１４ａを絶
えず前記排気通路１７及び吸入通路１８に循環させるよ
うにした吸着剤循環機構部１４から構成されている。
例を図面に基づいて説明する。図１は本冷却システムの
概略構成図、図２は吸着剤循環機構部の正面図（ａ）及
び側面図（ｂ）である。なお、図において、従来例と同
機能の構成要素には同一符号を付している。本冷却シス
テムは、吸込みファン７により室内から吸い込まれた被
冷却空気１０の熱量を吸収し、冷却空気１１に変換する
ためのエバポレータ２と、該エバポレータ２内の冷媒５
ａから蒸発する低圧低温蒸気５ｂを圧縮して高圧高温蒸
気５ｃに変換するためのコンプレッサ３と、吸込みファ
ン８により吸い込まれた外気１２に前記高圧高温蒸気５
ｃの熱量を吸収させるためのコンデンサ４と、該コンデ
ンサ４によって液化された冷媒５ｄを膨張させて低圧低
温の冷媒５ａに変換するための膨張バルブ１等を導管１
３で環状に連結してなる冷却部本体２０と、前記外気１
２の排気通路１７と前記被冷却空気１０の吸入通路１８
を横切るように配置され、回転により吸着剤１４ａを絶
えず前記排気通路１７及び吸入通路１８に循環させるよ
うにした吸着剤循環機構部１４から構成されている。
【０００７】前記吸着剤循環機構部１４は、図２に示す
ように円筒体１４ｂの断面の一方に回転軸１４ｃを溶接
した金属メッシュ付の円形フレーム１４ｄをねじ止めま
たは溶接により固定すると共に、他方に金属メッシュ付
の円形フレーム１４ｅをねじ止めしてなる回転容器内に
フィルタ１４ｆ及び吸着剤１４ａを収納して構成されて
いる。この吸着剤循環機構部１４は、前記排気通路１７
と吸入通路１８のそれぞれに開けられた一定間隔のスペ
ースに回転できるように配置され、その回転軸１４ｃは
電動モータ１５に連結され、モータ駆動装置（図示せ
ず）により回転駆動される。その回転スピードは被冷却
空気の湿度での冷却効率が最も高くなるように決められ
る。
ように円筒体１４ｂの断面の一方に回転軸１４ｃを溶接
した金属メッシュ付の円形フレーム１４ｄをねじ止めま
たは溶接により固定すると共に、他方に金属メッシュ付
の円形フレーム１４ｅをねじ止めしてなる回転容器内に
フィルタ１４ｆ及び吸着剤１４ａを収納して構成されて
いる。この吸着剤循環機構部１４は、前記排気通路１７
と吸入通路１８のそれぞれに開けられた一定間隔のスペ
ースに回転できるように配置され、その回転軸１４ｃは
電動モータ１５に連結され、モータ駆動装置（図示せ
ず）により回転駆動される。その回転スピードは被冷却
空気の湿度での冷却効率が最も高くなるように決められ
る。
【０００８】上記構成の冷却システムにおいて、外部よ
り吸入された外気１２は前記高圧高温蒸気５ｃが流入す
るコンデンサ４を介して熱量を吸収して温度が上昇す
る。この外気１２は矢印の方向に、一定速度で回転して
いる吸着剤循環機構部１４内の吸着剤１４ａ及び排気通
路１７を通って外部に排気されるが、その間に吸着剤１
４ａ（図２）中に吸着されていた水蒸気を蒸発発散さ
せ、吸着剤１４ａは乾燥し吸着能力を回復する。この吸
着剤１４ａの吸着能力は外気１２の温度が高い程、そし
て高圧高温蒸気５ｃから吸収する熱量が大きい程高くな
る。
り吸入された外気１２は前記高圧高温蒸気５ｃが流入す
るコンデンサ４を介して熱量を吸収して温度が上昇す
る。この外気１２は矢印の方向に、一定速度で回転して
いる吸着剤循環機構部１４内の吸着剤１４ａ及び排気通
路１７を通って外部に排気されるが、その間に吸着剤１
４ａ（図２）中に吸着されていた水蒸気を蒸発発散さ
せ、吸着剤１４ａは乾燥し吸着能力を回復する。この吸
着剤１４ａの吸着能力は外気１２の温度が高い程、そし
て高圧高温蒸気５ｃから吸収する熱量が大きい程高くな
る。
【０００９】また、吸込みファン７により吸入された被
冷却空気１０は、矢印方向に吸着剤循環機構部１４を通
過した後、エバポレータ２により冷却されて冷却空気１
１となり室内に循環される。この際、被冷却空気１０中
の水蒸気は前記外気１２により吸着力を回復した吸着剤
１４ａ（図２）により吸着されて減少し、その水蒸気が
液化する際に発生する熱を冷却する冷却用エネルギーが
不要となり、エバポレータ２による被冷却空気１０の冷
却効率が上昇する。前記吸着剤１４ａとしてシリカゲル
や活性アルミナ等の水分吸着剤を使用することができる
が、さらに被冷却空気１０の湿度の平常値に対して吸水
率が高い種類のものを選ぶことにより冷却効率を上げる
ことができる。
冷却空気１０は、矢印方向に吸着剤循環機構部１４を通
過した後、エバポレータ２により冷却されて冷却空気１
１となり室内に循環される。この際、被冷却空気１０中
の水蒸気は前記外気１２により吸着力を回復した吸着剤
１４ａ（図２）により吸着されて減少し、その水蒸気が
液化する際に発生する熱を冷却する冷却用エネルギーが
不要となり、エバポレータ２による被冷却空気１０の冷
却効率が上昇する。前記吸着剤１４ａとしてシリカゲル
や活性アルミナ等の水分吸着剤を使用することができる
が、さらに被冷却空気１０の湿度の平常値に対して吸水
率が高い種類のものを選ぶことにより冷却効率を上げる
ことができる。
【００１０】本発明は、コンデンサを冷却した排気空気
を循環している吸着剤に送風して、その吸着能力を回復
させると共に乾燥した吸着剤により被冷却空気の水蒸気
を除去することを特徴としており、吸着剤循環機構部の
形状及び吸着剤の種類などは本実施例に限定されるもの
ではない。
を循環している吸着剤に送風して、その吸着能力を回復
させると共に乾燥した吸着剤により被冷却空気の水蒸気
を除去することを特徴としており、吸着剤循環機構部の
形状及び吸着剤の種類などは本実施例に限定されるもの
ではない。
【００１１】
【発明の効果】本発明の冷却システムは上記のように構
成されており、絶えず高温低湿度の排出空気で吸着能力
を再生した吸着剤で、室内からの吸入空気の水蒸気を除
去した後、エバポレータで吸入空気を冷却するので、冷
却エネルギーを節約することができる。
成されており、絶えず高温低湿度の排出空気で吸着能力
を再生した吸着剤で、室内からの吸入空気の水蒸気を除
去した後、エバポレータで吸入空気を冷却するので、冷
却エネルギーを節約することができる。
【図１】本発明の実施例による冷却システムの概略構成
図である。
図である。
【図２】本発明にかかる吸着剤循環機構部の正面図
（ａ）及び側面図（ｂ）である。
（ａ）及び側面図（ｂ）である。
【図３】従来の冷却システムの概略構成図である。
１…膨張バルブ ４…コンデンサ ２…エバポレータ ３…コンプレッサ ５ａ、５ｄ…冷媒 ５ｂ…低圧低温蒸気 ５ｃ…高圧高温蒸気 ７、８…吸込みファン １０…被冷却空気 １１…冷却空気 １２…外気 １３…導管 １４…吸着剤循環機構部 １４ａ…吸着剤 １４ｂ…円筒体 １４ｃ…回転軸 １４ｄ、１４ｅ…円形フレーム １４ｆ…フィルタ １５…電動モータ １７…排気通路 １８…吸入通路 ２０…冷却部本体
Claims (1)
- 【請求項１】低圧液体冷媒を蒸発させるエバポレータ
と、低温蒸発冷媒を圧縮するコンプレッサと、高温蒸発
冷媒を凝縮させるコンデンサ及び高圧液体冷媒を低圧液
体冷媒に変える膨張バルブと状態を変化させながらそれ
らを循環する冷媒等を備えた冷却部本体と、前記エバポ
レータにより冷却される被冷却空気の吸入通路と前記コ
ンデンサの熱を吸収した排出空気の排出通路に吸着剤を
回転循環させ、前記被冷却空気がエバポレータに到達す
る前に含まれている水蒸気を前記吸着剤により除去する
と共に、コンデンサから排出された高温の排出空気によ
り前記吸着剤を乾燥させるようにした吸着剤循環機構部
を備えたことを特徴とする冷却システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000117184A JP2001296038A (ja) | 2000-04-13 | 2000-04-13 | 冷却システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000117184A JP2001296038A (ja) | 2000-04-13 | 2000-04-13 | 冷却システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001296038A true JP2001296038A (ja) | 2001-10-26 |
Family
ID=18628540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000117184A Pending JP2001296038A (ja) | 2000-04-13 | 2000-04-13 | 冷却システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001296038A (ja) |
-
2000
- 2000-04-13 JP JP2000117184A patent/JP2001296038A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060724 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080516 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080701 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081104 |