JP2002048428A - 吸着式冷凍機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸着式冷凍機の運転条件（環境条件）によら
ず、十分な冷凍能力を発揮させる。 【解決手段】 ポンプ７０により蒸発器３０にて蒸発し
た冷媒を吸引し、その吸引した蒸気冷媒を直接に凝縮器
４０に送る強制冷房モードと、ポンプ７０により蒸発器
３０にて蒸発した冷媒を吸引し、その吸引した蒸気冷媒
を吸着工程にある吸着器１０、２１に送る蒸発アシスト
モードと、ポンプ７０により脱離工程にある吸着器１
０、２１内の蒸気冷媒を吸引し、その吸引した蒸気冷媒
を凝縮器４０に向けて吐出する凝縮アシストモードとの
うち、少なくとも１つのモードが選択することができる
ように構成する。これにより、吸着する水分量及び脱離
する水分量の両者を増大させることができ、吸着式冷凍
機の冷凍能力を増大させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蒸発した冷媒を吸
着するとともに、加熱されることにより吸着していた冷
媒を脱離する吸着剤を用いた吸着式冷凍機に関するもの
で、車両用空調装置に適用して有効である。

【０００２】

【従来の技術】吸着式冷凍機は、周知のごとく、水等の
冷媒を蒸発させて冷凍能力を発揮させるとともに、蒸発
した冷媒を吸着剤にて吸着することにより冷媒を連続的
に蒸発させている。また、吸着剤の（水分）吸着能力が
飽和して蒸気冷媒を吸着することができなくなったとき
には、吸着剤を加熱して吸着していた冷媒を脱離（再
生）した後、再び、蒸気冷媒を吸着させる。

【０００３】なお、本明細書では、吸着剤が冷媒を吸着
しているときを「吸着工程にある」と呼び、吸着剤が吸
着していた冷媒を脱離しているときを「脱離工程にあ
る」と呼ぶ。

【０００４】ところで、吸着式冷凍機の冷凍能力は、吸
着剤が吸着又は脱離する冷媒（水分）量（＝蒸発する冷
媒（水分）量）に比例する。具体的には、吸着時の水分
吸着率と脱離時の水分吸着率との差が大きいほど、冷凍
能力（＝吸着又は脱離する水分量）が大きくなる。

【０００５】また、一般的に、水分吸着率は、図１１に
示すように、吸着剤が置かれた環境の関係湿度が大きく
なるほど、大きくなる。ここで、関係湿度とは、その時
の吸着剤温度における飽和水蒸気圧Ｐ１に対する、吸着
剤が置かれた雰囲気温度における実際の水蒸気圧Ｐ２の
比（＝Ｐ２／Ｐ１）で決定される。

【０００６】そこで、例えば特開平４−３１６９６５号
公報（以下、第１公報と呼ぶ。）に記載の発明では、蒸
発器で蒸発した蒸気冷媒を加圧して吸着工程にある吸着
剤に供給することにより関係湿度（吸着剤が置かれた雰
囲気温度における実際の水蒸気圧Ｐ２）を大きくして吸
着剤の水分吸着量を増大させている。

【０００７】また、特許３０２００９１号公報（以下、
第２公報と呼ぶ。）に記載の発明では、脱離工程にある
吸着剤が収納された吸着器内の雰囲気ガス（脱離した蒸
気冷媒等を多く含む気体）をポンプにて吸引することに
より、関係湿度（吸着剤が置かれた雰囲気温度における
実際の水蒸気圧Ｐ２）を小さくして脱離する水分量を増
大させている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、第１公報で
は、吸着する水分量を増大させることができるものの、
脱離する水分量を増大させることができない。一方、第
２公報では、脱離する水分量を増大させることができる
ものの、吸着する水分量を増大させることができない。

【０００９】また、吸着式冷凍機では、水分を脱離させ
るために熱量を必要とするが、吸着式冷凍機を車両用空
調装置に適用した場合、水分を脱離させるために必要な
熱量（以下、この熱を再生用熱量と呼ぶ。）は、一般的
に、エンジンの廃熱（エンジン冷却水）が採用される。
このため、エンジン始動直後等のエンジン冷却水の温度
が低いときには、十分な量の水分を脱離させることがで
きない。

【００１０】また、吸着式冷凍機を停止させたまま放置
すると、吸着剤の温度と雰囲気温度が等しくなり、関係
湿度が１００％となる。このため、停止状態が比較的長
時間を経過した後は、吸着剤が飽和しているので、吸着
式冷凍機を稼働させるには、先ず、飽和している吸着剤
を加熱して水分を脱離させる必要がある。

【００１１】しかし、前述のごとく、エンジン始動直後
は、エンジン冷却水の温度が低いため、吸着剤を十分に
加熱することができないので、エンジン始動直後は、吸
着式冷凍機を稼働させることが難しい。

【００１２】本発明は、上記点に鑑み、吸着式冷凍機の
運転条件（環境条件）によらず、十分な冷凍能力を発揮
させることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項１に記載の発明では、液冷媒を蒸
発させて冷凍能力を発揮する蒸発器（３０）と、蒸発器
（３０）にて蒸発した冷媒を吸着するとともに、加熱さ
れることにより吸着していた冷媒を脱離する吸着剤（１
１、２１）と、吸着剤（１１、２１）を収納する吸着器
（１０、２１）と、蒸気冷媒を冷却して凝縮させる凝縮
器（４０）と、冷媒を吸引して加圧吐出するポンプ手段
（７０）とを備え、ポンプ手段（７０）により蒸発器
（３０）にて蒸発した冷媒を吸引し、その吸引した蒸気
冷媒を凝縮器（４０）に送る強制蒸発モードと、ポンプ
手段（７０）により蒸発器（３０）にて蒸発した冷媒を
吸引し、その吸引した蒸気冷媒を吸着工程にある吸着器
（１０、２１）に送る蒸発アシストモードと、ポンプ手
段（７０）により脱離工程にある吸着器（１０、２１）
内の蒸気冷媒を吸引し、その吸引した蒸気冷媒を凝縮器
（４０）に向けて吐出する凝縮アシストモードとのう
ち、少なくとも１つのモードが選択することができるよ
うに構成されていることを特徴とする。

【００１４】これにより、吸着する水分量及び脱離する
水分量の両者を増大させることができ、吸着式冷凍機の
冷凍能力を増大させることができる。

【００１５】ところで、吸着剤（１１、２１）を加熱す
る熱源（８０）の始動時においては、吸着剤（１１、２
１）が飽和している可能性が高く、かつ、熱源（８０）
の温度も低いため、吸着剤（１１、２１）を十分に加熱
することができず、吸着式冷凍機を始動（稼働）させる
ことが難しい。

【００１６】これに対して、請求項２に記載の発明で
は、熱源（８０）の始動時においては、強制蒸発モード
を実行するので、吸着剤の状態によらず冷媒を蒸発させ
ることができ、確実に冷凍能力を発揮させることができ
る。

【００１７】なお、請求項３に記載の発明のごとく、吸
着剤（１１、２１）の温度が所定温度を超えるまで強制
蒸発モードを実行するようにしても、請求項２に記載の
発明と同様に、吸着剤の状態によらず冷媒を蒸発させる
ことができ、確実に冷凍能力を発揮させることができ
る。

【００１８】また、請求項４に記載の発明のごとく、脱
離工程にある吸着器（１０、２１）内の関係湿度が第１
所定湿度より高い場合には、凝縮アシストモードを実行
することが望ましい。

【００１９】また、請求項５に記載の発明のごとく、吸
着工程にある吸着器（１０、２１）内の関係湿度が第２
所定湿度より低い場合には、蒸発アシストモードを実行
することが望ましい。

【００２０】また、請求項６に記載の発明のごとく、脱
離工程にある吸着器（１０、２１）内の関係湿度が第１
所定湿度より高い場合には、凝縮アシストモードを実行
し、吸着工程にある吸着器（１０、２１）内の関係湿度
が第２所定湿度より低い場合には、蒸発アシストモード
を実行し、さらに、脱離工程にある吸着器（１０、２
１）内の関係湿度が第１所定湿度より高く、かつ、吸着
工程にある吸着器（１０、２１）内の関係湿度が第２所
定湿度より低い場合には、強制蒸発モードを実行するこ
とが望ましい。

【００２１】また、請求項７に記載の発明のごとく、強
制蒸発モードにおいては、蒸発器（３０）にて蒸発した
冷媒を吸引し、その吸引した蒸気冷媒を直接に凝縮器
（４０）に送ることが望ましい。

【００２２】因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後
述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す
一例である。

【００２３】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）本実施形態は、
本発明に係る吸着式冷凍機を車両用空調装置に適用した
ものであって、図１は本実施形態に係る吸着式冷凍機の
模式図である。

【００２４】図１中、１０、２０は、表面に吸着剤１
１、２１が接着された熱交換器１２、２２を収納すると
ともに、冷媒（本実施形態では、水）が流通する通路を
兼ねる第１、２吸着器であり、３０は車室内に吹き出す
空気と冷媒（水）とを熱交換して冷媒を蒸発させること
により冷凍能力を発揮し、車室内に吹き出す空気を冷却
する蒸発器である。

【００２５】なお、吸着剤１１、２１は、吸着剤が置か
れた環境の関係湿度に応じて水分（水蒸気）を吸着・脱
離するものであり、本実施形態では、シリカゲルを採用
している。

【００２６】４０は外気（室外空気）により蒸気冷媒を
冷却して凝縮させる凝縮器であり、凝縮器４０にて凝縮
（液化）された冷媒は、所定の圧量損失を有する冷媒配
管４１を経由して蒸発器３０に戻される。

【００２７】５１〜５４は第１、２吸着器１０、２０、
蒸発器３０及び凝縮器４０を結ぶ冷媒配管であり、６
１、６２は冷媒の流通状態を制御する第１、２切換バル
ブである。５５は第１、２切換バルブ６１、６２間を直
接に結ぶバイパス配管であり、このバイパス配管５５に
は、バイパス配管５５を開閉する開閉バルブ６３、及び
蒸気冷媒を吸入して、その吸引した蒸気冷媒を加圧吐出
するポンプ（蒸気圧縮機）７０が配設されている。

【００２８】また、８０は走行用のエンジン（内燃機
関）であり、９０は熱交換器１１、２１から流出した熱
媒体（本実施形態では、エチレングリコール系の不凍液
が混入された水であって、エンジン冷却水と同じ流体）
と室外空気とを熱交換し、熱媒体（以下、冷却水と呼
ぶ。）を冷却する室外器である。

【００２９】６４、６５はエンジン８０と熱交換器１１
との間で冷却水を循環させ、かつ、熱交換器２１と室外
器９０との間で冷却水を循環させる場合と、エンジン８
０と熱交換器２１との間で冷却水を循環させ、かつ、熱
交換器１１と室外器９０との間で冷却水を循環させる場
合とを切り替える第３、４切換バルブである。

【００３０】１０１はエンジンから流出する冷却水（吸
着器１０、２０に供給される冷却水）の温度を検出する
水温センサであり、１０２は室外空気の温度を検出する
外気温センサである。そして、両センサ１０１、１０２
の検出温度は、電子制御装置（ＥＣＵ）１００に入力さ
れており、ＥＣＵ１００は、両センサ１０１、１０２の
検出温度に基づいて予め設定されたプログラムに従って
バルブ６１〜６５及びポンプ７０等を制御する。

【００３１】なお、３２は蒸発器３０に空気を送風する
送風機であり、４２は凝縮器４０に冷却風を送風する送
風機であり、９１は室外器９０に冷却風を送風する送風
機である。

【００３２】次に、本実施形態の作動を述べる。

【００３３】本実施形態は、以下の４種類の運転モード
を後述するように条件に応じて切り替えるものである
が、先ず、４種類の運転モードについて述べる。

【００３４】１．ノーマル冷房モード このモードは、エンジン８０から流出する冷却水の温度
が十分（例えば７０℃以上）に高く、吸着剤１１、２１
を十分に脱離（再生）することができ、かつ、吸着剤１
１、２１にて十分な量の水分を吸着して十分な冷凍能力
（冷房能力）を発揮することができる場合に実行される
モードであり、具体的には、以下の２つのモード（第１
ノーマルモード及び第２ノーマルモード）を所定時間毎
に切換運転するものである。

【００３５】なお、第１ノーマルモードと第２ノーマル
モードとを切り替える所定時間は、吸着剤１１、２１の
総水分吸着量（総水分吸着能力）に応じて適宜選定され
るものである。

【００３６】１．１ 第１ノーマルモード（図１参照） このモードでは、開閉バルブ６３を閉じ、かつ、ポンプ
７０を停止さるとともに、第１、２切換バルブ６１、６
２を作動させて第１吸着器１０と凝縮器４０とを連通さ
せ、かつ、第２吸着器２０と蒸発器３０とを連通させ
る。

【００３７】さらに、第３、４切換バルブ６４、６５を
作動させてエンジン８０と熱交換器１１との間で冷却水
を循環させ、かつ、熱交換器２１と室外器９０との間で
冷却水を循環させる（以下、このような第３、４切換バ
ルブ６４、６５の作動を第１バルブ作動モードと呼
ぶ。）。

【００３８】これにより、高温の冷却水が熱交換器１１
に供給されて吸着剤１１が加熱されるので、第１吸着器
１０内の関係湿度が小さくなり、第１吸着器１０内の吸
着剤１１は、この小さくなった関係湿度に呼応するよう
に吸着していた水分を脱離する。

【００３９】そして、その脱離した水分（水蒸気）は、
凝縮器４０にて冷却されて凝縮（液化）し、その液化し
た冷媒が蒸発器３０に供給される。

【００４０】一方、蒸発器３０では、室内に吹き出す空
気から熱を奪って液冷媒が蒸発するとともに、その蒸発
した冷媒が第２吸着器２０内の吸着剤２１に吸着され
て、冷媒が連続的に蒸発器３０内で蒸発する。

【００４１】なお、吸着剤は蒸気冷媒を吸着する際に、
凝縮熱に相当する熱量（吸着熱）を発生するが、室外器
９０と熱交換器２１との間で冷却水を循環させることに
より、吸着剤２１の温度上昇（第２吸着器１０内の関係
湿度が小さくなること）を抑制して吸着能力が低下する
ことを防止している。

【００４２】１．２ 第２ノーマルモード このモードは、第１ノーマルモードに対して、冷媒及び
冷却水流れが逆になったものである。具体的には、図２
に示すように、開閉バルブ６３を閉じ、かつ、ポンプ７
０を停止さるとともに、第１、２切換バルブ６１、６２
を作動させて第２吸着器２０と凝縮器４０とを連通さ
せ、かつ、第１吸着器１０と蒸発器３０とを連通させ
る。

【００４３】さらに、第３、４切換バルブ６４、６５を
作動させてエンジン８０と熱交換器２１との間で冷却水
を循環させ、かつ、熱交換器１１と室外器９０との間で
冷却水を循環させる（以下、このような第３、４切換バ
ルブ６４、６５の作動を第２バルブ作動モードと呼
ぶ。）。

【００４４】これにより、高温の冷却水が熱交換器２１
に供給されて吸着剤２１が加熱されるので、第２吸着器
２０内の吸着剤２１は吸着していた水分を脱離する。そ
して、その脱離した水分（水蒸気）は、凝縮器４０にて
冷却されて凝縮（液化）し、その液化した冷媒が蒸発器
３０に供給される。

【００４５】一方、蒸発器３０では、室内に吹き出す空
気から熱を奪って液冷媒が蒸発するとともに、その蒸発
した冷媒が第１吸着器１０内の吸着剤１１に吸着され
て、冷媒が連続的に蒸発器３０内で蒸発する。

【００４６】２．強制冷房モード（強制蒸発モード） このモードは、エンジン始動直後等の冷却水の温度が低
いときに実行されるモードであり、具体的には、図３に
示すように、開閉バルブ６３を開き、かつ、ポンプ７０
を稼働さるとともに、第１、２切換バルブ６１、６２を
作動させて蒸発器３０と凝縮器４０とを直接に結ぶ。

【００４７】これにより、蒸発器３０にて蒸発した蒸気
冷媒は、ポンプ７０に吸引されて第１、２吸着器１０、
２０を経由することなく、直接に凝縮器４０に送られ
る。したがって、第１、２吸着器１０、２０内の吸着剤
１１、２１が飽和して蒸気冷媒を吸引（吸着）すること
ができない場合であっても、蒸発器３０内の冷媒を連続
的に蒸発させることができる。

【００４８】なお、強制冷房モードにおいては、第３、
４切換バルブ６４、６５の作動モードは第１バルブ作動
モード及び第２バルブ作動モードのいずれであってもよ
いが、強制冷房モードの終了後は、脱離（再生）を行っ
た吸着剤（吸着器）を先に吸着工程とする必要がある。

【００４９】３．蒸発アシストモード このモードは、外気温度が高く、吸着工程にある吸着器
（吸着剤）を十分に冷却することができず、吸着剤の水
分吸着能力が低下したときに実行するモードである。具
体的には、図４、５に示すように、開閉バルブ６３を開
き、かつ、ポンプ７０を稼働さるとともに、ポンプ７０
により蒸発器３０にて蒸発した冷媒を吸引し、その吸引
した蒸気冷媒を吸着工程にある吸着器１０、２０に送る
ものである。

【００５０】これにより、吸着器１０、２０内の関係湿
度（吸着剤が置かれた雰囲気温度における実際の水蒸気
圧Ｐ２）を大きくすることができるので、吸着剤１１、
２１の水分吸着量を増大させることができる。

【００５１】なお、図４は第２吸着器２０が吸着工程に
ある例であり、図５は第１吸着器１０が吸着工程にある
例である。

【００５２】４．凝縮アシストモード このモードは、冷却水の温度が低く、吸着剤１１、２１
を十分に加熱することができないときに実行するモード
であり、具体的には、図６、７に示すように、開閉バル
ブ６３を開き、かつ、ポンプ７０を稼働さるとともに、
ポンプ７０により脱離工程にある吸着器１０、２０内の
蒸気冷媒を吸引し、その吸引した蒸気冷媒を凝縮器４０
に向けて吐出するものである。

【００５３】これにより、吸着器１０、２０内の関係湿
度（吸着剤が置かれた雰囲気温度における実際の水蒸気
圧Ｐ２）を小さくすることができるので、脱離する水分
量を増大させることができる。

【００５４】次に、図８に示すフローチャートに基づい
て各モードの切り替え作動について述べる。

【００５５】吸着式冷凍機（車両用空調装置）の始動ス
イッチ（図示せず。）が投入されると、エンジン８０の
始動直後であるか否かを判定する（Ｓ１００）。なお、
本実施形態では、エンジン８０が起動した時から所定時
間（例えば５分）以内のときには「始動直後」と見な
し、一方、エンジン８０が起動した時から所定時間を超
えたときには「始動直後ではない」と見なしている。

【００５６】そして、エンジン８０の始動直後であると
判定されたときには、水温センサ１０１の検出温度（エ
ンジン水温）が所定温度Ｔ１（本実施形態では、７０
℃）以下であるか否かを判定し（Ｓ１１０）、水温セン
サ１０１の検出温度が所定温度Ｔ１以下であるときに
は、強制冷房モードを実行する（Ｓ１２０）。

【００５７】一方、Ｓ１１０にて水温センサ１０１の検
出温度が所定温度Ｔ１より高いと判定されたときには、
外気温センサ１０２の検出温度（外気温）が所定温度Ｔ
２（本実施形態では、３０℃）以下であるか否かを判定
し（Ｓ１３０）、外気温センサ１０２の検出温度が所定
温度Ｔ２以下であるときは、ノーマル冷房モードを実行
し（Ｓ１４０）、外気温センサ１０２の検出温度が所定
温度Ｔ２より高いときは、蒸発アシストモードを実行す
る（Ｓ１５０）。

【００５８】また、Ｓ１００にてエンジン８０の始動直
後でないと判定されたときには、水温センサ１０１の検
出温度が所定温度Ｔ１以下であるか否かを判定し（Ｓ１
６０）、水温センサ１０１の検出温度が所定温度Ｔ１よ
り高いときには、Ｓ１３０に進む。

【００５９】一方、水温センサ１０１の検出温度が所定
温度Ｔ１以下であるときには、外気温センサ１０２の検
出温度が所定温度Ｔ２以下であるか否かを判定し（Ｓ１
７０）、外気温センサ１０２の検出温度が所定温度Ｔ２
以下であるときは、凝縮アシストモードを実行し（Ｓ１
８０）、外気温センサ１０２の検出温度が所定温度Ｔ２
より高いときは、強制冷房モードを実行する（Ｓ１９
０）。

【００６０】次に、本実施形態の特徴を述べる。

【００６１】本実施形態によれば、蒸発アシストモード
及び凝縮アシストモードを有して、それらのモードを冷
却水温度及び外気温度に基づいて切り替えるので、吸着
する水分量及び脱離する水分量の両者を増大させること
ができ、吸着式冷凍機の冷凍能力を増大させることがで
きる。

【００６２】ところで、エンジン始動直後であって冷却
水温度が低いときには、「発明が解決しようとする課
題」の欄で述べたように、両吸着器１０、２０内の吸着
剤１１、２１が両方とも飽和している可能性が高く、か
つ、冷却水温度の温度が低いため、吸着剤１１、２１を
十分に加熱することができないので、吸着式冷凍機を始
動（稼働）させることが難しい。

【００６３】これに対して、本実施形態では、エンジン
始動直後であって冷却水温度が低いときには、強制冷房
モードを実行するので、吸着剤の状態によらず冷媒を蒸
発させることができ、確実に冷凍能力を発揮させること
ができる。

【００６４】また、冷却水温度及び外気温度が高いとき
には、冷房負荷が大きくなるに連れて吸着剤１１、２１
の温度が上昇して関係湿度が小さくなるので、水分吸着
率が低下するが、本実施形態では、冷却水温度及び外気
温度が高いときには、蒸発アシストモードを実行するの
で、水分吸着率が低下することを防止して吸着する水分
量が減少することを抑制できる。

【００６５】また、冷却水温度及び外気温度が低いとき
には、吸着剤１１、２１の温度が低下して関係湿度が大
きくなるので、水分吸着率が増大するが、本実施形態で
は、冷却水温度及び外気温度が低いときには、凝縮アシ
ストモードを実行するので、水分吸着率が上昇すること
を防止して脱離する水分量が減少することを抑制でき
る。

【００６６】ところで、水分吸着率は、前述のごとく、
関係湿度によって決定されるので、図９に示すように、
脱離工程には関係湿度を第１所定値以下とする必要があ
り、吸着工程では関係湿度を脱離工程時の所定値より大
きい第２所定値以上とする必要がある。

【００６７】ここで、関係湿度は、吸着剤１１、２１の
温度と雰囲気温度とを検出する必要があるが、吸着工程
においては外気で吸着剤１１、２１を冷却し、脱離工程
においては冷却水で吸着剤１１、２１を加熱するので、
本実施形態では、吸着工程にあっては、冷却水温度が所
定温度Ｔ１より高く、かつ、外気温度が所定温度Ｔ２よ
り高いときには、関係湿度が第２所定値未満であるもの
と見なして蒸発アシストモードを実行し、脱離工程にあ
っては冷却水温度が所定温度Ｔ１以下であり、かつ、外
気温度が所定温度Ｔ２以下であるときには、関係湿度が
第１所定値より高いものと見なして凝縮アシストモード
を実行している。

【００６８】（第２実施形態）第１実施形態では、第
１、２切換バルブ６１、６２に６方弁を用い、かつ、強
制冷房モードにおいては、ポンプ７０にて蒸発器３０か
ら吸引した蒸気冷媒を直接に凝縮器４０に送ったが、本
実施形態は、図１０に示すように、第１〜３切換バルブ
６１、６２、６４に３方弁を用い、かつ、強制冷房モー
ドにおいては、ポンプ７０にて蒸発器３０から吸引した
蒸気冷媒を第１吸着器１０又は第２吸着器２０内を流通
させて間接的に凝縮器４０に送るようにしたものであ
る。因みに、その他の作動及び制御は、第１実施形態と
同様である。

【００６９】なお、強制冷房モードにおいては、ポンプ
７０にて蒸発器３０にて吸引された蒸気冷媒は、第１吸
着器１０又は第２吸着器２０内を流通して凝縮器４０に
流れ込むが、このモードにおいては、前述のごとく、吸
着剤１１、２１は飽和しているので、蒸気冷媒は第１吸
着器１０又は第２吸着器２０内を蒸気冷媒が通過する際
に吸着剤１１、２１に吸着さることなく、凝縮器４０に
流れ込む。

【００７０】したがって、６方弁を用いることなく簡便
な構造にて、本実施形態に係る強制冷房モードにおいて
も、第１実施形態と同様な効果を得ることがでできる。

【００７１】（その他の実施形態）上述の実施形態で
は、吸着工程であるか又は脱離工程であるか、並びに冷
却水温度及び外気温度から関係湿度を推測したが、関係
湿度の定義に従って、その時の吸着剤温度における飽和
水蒸気圧Ｐ１、及び吸着剤が置かれた雰囲気温度におけ
る実際の水蒸気圧Ｐ２を検出して関係湿度を算出しても
よい。また、その他の手段により間接的に関係湿度も算
出してもよい。

【００７２】また、上述の実施形態では、蒸発器３０で
の水分蒸発量（冷凍能力）は、特に制御しなかったが、
例えば車室内に吹き出す空気の目標温度（ＴＡＯ）を演
算しこのＴＡＯと実際に吹き出している空気の温度（Ｔ
Ａ）との温度差に基づいてポンプ７０の加圧度合い及び
吐出量を制御して、強制冷房モード時、蒸発アシストモ
ード時又は凝縮アシストモード時における蒸発器３０で
の水分蒸発量、及び凝縮器４０での凝縮量を制御しても
よい。

【００７３】これにより、必要とする冷房能力（冷凍能
力）に応じてポンプ７０で必要とする動力を増減するこ
とができるので、吸着式冷凍機の省動力を図ることがで
きる。

【００７４】また、上述の実施形態では、吸着剤として
シリカゲルを用いていたが、他にも、活性アルミナ、活
性炭、ゼオライト、モレキュラーシービングカーボン等
を用いてもよい。なお、冷媒として水を使用するとき
は、水の吸着、脱着量が大きいシリカゲルを用いいるの
が好ましく、冷媒としてアルコールを使用するときは、
アルコールの吸着、脱着量が大きい活性炭を用いるのが
好ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る吸着式冷凍機の模
式図である。

【図２】本発明の第１実施形態に係る吸着式冷凍機にお
けるノーマル冷房モード状態を示す模式図である。

【図３】本発明の第１実施形態に係る吸着式冷凍機にお
ける強制冷房モードを示す模式図である。

【図４】本発明の第１実施形態に係る吸着式冷凍機にお
ける蒸発アシストを示す模式図である。

【図５】本発明の第１実施形態に係る吸着式冷凍機にお
ける蒸発アシストを示す模式図である。

【図６】本発明の第１実施形態に係る吸着式冷凍機にお
ける凝縮アシストモードを示す模式図である。

【図７】本発明の第１実施形態に係る吸着式冷凍機にお
ける凝縮アシストモードを示す模式図である。

【図８】本発明の第１実施形態に係る吸着式冷凍機の制
御作動を示すフローチャートである。

【図９】本発明の第１実施形態に係る吸着式冷凍機の制
御作動の変形例を示す図表である。

【図１０】本発明の第１実施形態に係る吸着式冷凍機の
模式図である。

【図１１】水分吸着率と関係湿度との関係を示すグラフ
である。

【符号の説明】

１０…第１吸着器、１１…吸着剤、２０…第２吸着器、
２１…吸着剤、３０…蒸発器、４０…凝縮器、６１…第
１切換バルブ、６２…第２切換バルブ、６３…開閉バル
ブ、７０…ポンプ、８０…エンジン、９０…室外器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 隆久 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 松野 孝充 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 三井 宏之 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 Ｆターム(参考） 3L093 NN04 PP07 PP15

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液冷媒を蒸発させて冷凍能力を発揮する
   蒸発器（３０）と、 前記蒸発器（３０）にて蒸発した冷媒を吸着するととも
   に、加熱されることにより吸着していた冷媒を脱離する
   吸着剤（１１、２１）と、 前記吸着剤（１１、２１）を収納する吸着器（１０、２
   １）と、 蒸気冷媒を冷却して凝縮させる凝縮器（４０）と、 冷媒を吸引して加圧吐出するポンプ手段（７０）とを備
   え、 前記ポンプ手段（７０）により前記蒸発器（３０）にて
   蒸発した冷媒を吸引し、その吸引した蒸気冷媒を前記凝
   縮器（４０）に送る強制蒸発モードと、前記ポンプ手段
   （７０）により前記蒸発器（３０）にて蒸発した冷媒を
   吸引し、その吸引した蒸気冷媒を吸着工程にある前記吸
   着器（１０、２１）に送る蒸発アシストモードと、前記
   ポンプ手段（７０）により脱離工程にある前記吸着器
   （１０、２１）内の蒸気冷媒を吸引し、その吸引した蒸
   気冷媒を前記凝縮器（４０）に向けて吐出する凝縮アシ
   ストモードとのうち、少なくとも１つのモードが選択す
   ることができるように構成されていることを特徴とする
   吸着式冷凍機。
2. 【請求項２】 前記吸着剤（１１、２１）を加熱する熱
   源（８０）の始動時においては、前記強制蒸発モードを
   実行することを特徴とする請求項１に記載の吸着式冷凍
   機。
3. 【請求項３】 前記吸着剤（１１、２１）の温度が所定
   温度を超えるまでは、前記強制蒸発モードを実行するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の吸着式冷凍機。
4. 【請求項４】 脱離工程にある前記吸着器（１０、２
   １）内の関係湿度が第１所定湿度より高い場合には、前
   記凝縮アシストモードを実行することを特徴とする請求
   項１ないし３のいずれか１つに記載の吸着式冷凍機。
5. 【請求項５】 吸着工程にある前記吸着器（１０、２
   １）内の関係湿度が第２所定湿度より低い場合には、前
   記蒸発アシストモードを実行することを特徴とする請求
   項１ないし３のいずれか１つに記載の吸着式冷凍機。
6. 【請求項６】 脱離工程にある前記吸着器（１０、２
   １）内の関係湿度が第１所定湿度より高い場合には、前
   記凝縮アシストモードを実行し、 吸着工程にある前記吸着器（１０、２１）内の関係湿度
   が第２所定湿度より低い場合には、前記蒸発アシストモ
   ードを実行し、 さらに、脱離工程にある前記吸着器（１０、２１）内の
   関係湿度が前記第１所定湿度より高く、かつ、吸着工程
   にある前記吸着器（１０、２１）内の関係湿度が前記第
   ２所定湿度より低い場合には、前記強制蒸発モードを実
   行することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１
   つに記載の吸着式冷凍機。
7. 【請求項７】 前記強制蒸発モードにおいては、前記蒸
   発器（３０）にて蒸発した冷媒を吸引し、その吸引した
   蒸気冷媒を直接に前記凝縮器（４０）に送ることを特徴
   とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の吸着式
   冷凍機。