JP2003014330A - 吸着式冷凍機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外気温が高いときでも高い冷熱出力が得られ
る吸着式冷凍機を提供する。 【解決手段】 凝縮器２及び吸着工程が行われる吸着剤
熱交換器１に循環される冷却用流体ｗを冷却する冷却部
Ｃが、外気の顕熱により冷却されるように外気の通風域
に設置されて、冷却用流体ｗが通流される伝熱管１３を
備えて構成された吸着式冷凍機において、制御手段Ｋ
が、冷凍運転サイクルの終了に伴い、複数の吸着剤熱交
換器１と凝縮器２及び蒸発器３との間の冷媒ｒを通流さ
せるための連通を遮断し且つ再生工程を行わせていた吸
着剤熱交換器１と吸着工程を行わせていた吸着剤熱交換
器１とを連通させて、冷媒ｒの再生及び吸着を進行させ
る進行工程を行わせてから、再生及び吸着を行う吸着剤
熱交換器１を切り換えて次の冷凍運転サイクルに移行さ
せるように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の吸着剤熱交
換器のうちの一部に対して凝縮器を作用させ且つ残部に
対して蒸発器を作用させた状態で、凝縮器作用側の吸着
剤熱交換器に加熱用流体を流してその吸着剤熱交換器に
て冷媒を脱着させる再生工程を行わせ且つ蒸発器作用側
の吸着剤熱交換器に冷却用流体を循環させてその吸着剤
熱交換器にて冷媒を吸着させる吸着工程を行わせる冷凍
運転サイクルを、再生及び吸着を行う吸着剤熱交換器を
交互に切り換えて繰り返し行うように運転を制御する制
御手段が設けられ、前記凝縮器及び前記吸着工程が行わ
れる吸着剤熱交換器に循環される冷却用流体を冷却する
冷却部が、外気の顕熱により冷却されるように外気の通
風域に設置されて、冷却用流体が通流される伝熱管を備
えて構成された吸着式冷凍機に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる吸着式冷凍機において、従来は、
図１１及び図１２に示すように、一対の吸着剤熱交換器
１のうちの一方に対して凝縮器２を作用させ且つ他方に
対して蒸発器３を作用させた状態で、凝縮器作用側の吸
着剤熱交換器１に加熱用流体ｈを流してその吸着剤熱交
換器１にて冷媒ｒを脱着させる再生工程を行わせ且つ蒸
発器作用側の吸着剤熱交換器１に冷却用流体ｗを循環さ
せてその吸着剤熱交換器１にて冷媒ｒを吸着させる吸着
工程を行わせる冷凍運転サイクルを、単純に、交互に切
り換えて繰り返し行うように運転を制御するようにして
いた（例えば、特開平１０−１７００９３号公報参
照）。

【０００３】尚、従来は、図１１に示すように、第１容
器２１に、上方から記載順に、表面に吸着剤を保持した
第１吸着剤用伝熱管２２、第１凝縮器用伝熱管２３、第
１蒸発器用伝熱管２４を収納して、第１容器２１と第１
吸着剤用伝熱管２２にて第１吸着剤熱交換器１Ａを構成
し、第１容器２１と第１凝縮器用伝熱管２３にて第１凝
縮器２Ａを構成し、第１容器２１と第１蒸発器用伝熱管
２４にて第１蒸発器３Ａを構成し、同様に、第２容器２
５に、上方から記載順に、第２吸着剤用伝熱管２６、第
２凝縮器用伝熱管２７、第２蒸発器用伝熱管２８を収納
して、第２容器２５と第２吸着剤用伝熱管２６にて第２
吸着剤熱交換器１Ｂを構成し、第２容器２５と第２凝縮
器用伝熱管２７にて第２凝縮器２Ｂを構成し、第２容器
２５と第２蒸発器用伝熱管２８にて第２蒸発器３Ｂを構
成していた。つまり、吸着剤熱交換器１として、第１吸
着剤熱交換器１Ａと第２吸着剤熱交換器１Ｂの一対を設
け、凝縮器２として、第１凝縮器２Ａと第２凝縮器２Ｂ
の一対を設け、蒸発器３として、第１蒸発器３Ａと第２
蒸発器３Ｂの一対を設けていた。図１１中、１３は、外
気の通風域に設置されて、凝縮器２及び吸着工程が行わ
れる吸着剤熱交換器１に循環される冷却用流体ｗが通流
される伝熱管としての冷却部用伝熱管であり、その冷却
部用伝熱管１３にて、冷却部Ｃを構成してある。又、図
１１中の２９は、蒸発器３において冷却された被冷却用
流体が通流する負荷用伝熱管であり、例えば、その負荷
用伝熱管２９に対して冷却対象空気を通風して冷風を得
ることにより、空調対象域を冷房する。

【０００４】そして、図１１に示すように、第２吸着剤
熱交換器１Ｂに加熱用流体ｈを流し、第２凝縮器１Ｂに
冷却用流体ｗを流し、第１吸着剤熱交換器１Ａに冷却用
流体ｗを流し、第１蒸発器３Ａに被冷却用流体を流し
て、第２吸着剤熱交換器１Ｂにて再生工程を行わせ且つ
第１吸着剤熱交換器１Ａにて吸着工程を行わせる第１冷
凍運転サイクルと、図１２に示すように、第１吸着剤熱
交換器１Ａに加熱用流体ｈを流し、第１凝縮器１Ａに冷
却用流体ｗを流し、第２吸着剤熱交換器１Ｂに冷却用流
体ｗを流し、第２蒸発器３Ｂに被冷却用流体を流して、
第１吸着剤熱交換器１Ａにて再生工程を行わせ且つ第２
吸着剤熱交換器１Ｂにて吸着工程を行わせる第２冷凍運
転サイクルとを、交互に繰り返し行うように運転を制御
するようにしていた。

【０００５】つまり、第１冷凍運転サイクルが、第２吸
着剤熱交換器１Ｂに対して第２凝縮器２Ｂを作用させ且
つ第１吸着剤熱交換器１Ａに対して第１蒸発器３Ａを作
用させた状態で、第２吸着剤熱交換器１Ｂに加熱用流体
ｈを流してその第２吸着剤熱交換器１Ｂにて再生工程を
行わせ且つ第１吸着剤熱交換器１Ａに冷却用流体ｗを循
環させてその第１吸着剤熱交換器１Ａにて吸着工程を行
わせる冷凍運転サイクルであり、第２冷凍運転サイクル
が、第１吸着剤熱交換器１Ａに対して第１凝縮器２Ａを
作用させ且つ第２吸着剤熱交換器１Ｂに対して第２蒸発
器３Ｂを作用させた状態で、第１吸着剤熱交換器１Ａに
加熱用流体ｈを流してその第１吸着剤熱交換器１Ａにて
再生工程を行わせ且つ第２吸着剤熱交換器１Ｂに冷却用
流体ｗを循環させてその第２吸着剤熱交換器１Ｂにて吸
着工程を行わせる冷凍運転サイクルである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、凝縮器及び
吸着工程が行われる吸着剤熱交換器に循環される冷却用
流体は、外気の通風域に設置された冷却部用伝熱管に通
流させて、冷却用流体の保有熱を外気に対して放熱させ
ることにより冷却するので、外気の温度が高いとき、例
えば、夏季では、冷却用流体を十分に冷却することがで
きない。従って、外気温度が高くて冷却用流体が十分に
冷却されないときは、吸着工程が行われている吸着剤熱
交換器の吸着剤を十分に冷却することができないことか
ら、吸着工程が行われている吸着剤熱交換器においては
冷媒の吸着量が少なくなり、又、凝縮器の温度が高くな
って冷媒凝縮能力が小さくなることから、再生工程が行
われている吸着剤熱交換器においては冷媒の脱着量が少
なくなる。

【０００７】しかしながら、従来では、第１冷凍運転サ
イクルと第２冷凍運転サイクルを単純に交互に繰り返す
だけであるので、外気温度が高くて冷却用流体が十分に
冷却されないときは、各冷凍運転サイクルにおける冷媒
の吸脱着量が少なくなり、延いては、蒸発器での冷媒の
蒸発量が少なくなり、冷熱出力が低下するという問題が
あった。

【０００８】本発明は、かかる実情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、外気温が高いときでも高い冷熱
出力が得られる吸着式冷凍機を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】〔請求項１記載の発明〕
請求項１に記載の特徴構成は、前記制御手段が、前記冷
凍運転サイクルの終了に伴い、前記複数の吸着剤熱交換
器と前記凝縮器及び前記蒸発器との間の冷媒を通流させ
るための連通を遮断し且つ前記再生工程を行わせていた
吸着剤熱交換器と前記吸着工程を行わせていた吸着剤熱
交換器とを連通させて、冷媒の再生及び吸着を進行させ
る進行工程を行わせてから、再生及び吸着を行う吸着剤
熱交換器を切り換えて次の冷凍運転サイクルに移行させ
るように構成されていることにある。請求項１に記載の
特徴構成によれば、制御手段によって、冷凍運転サイク
ルの終了に伴い、複数の吸着剤熱交換器と凝縮器及び蒸
発器との間の冷媒を通流させるための連通が遮断された
状態とされ、且つ、再生工程を行わせていた吸着剤熱交
換器と吸着工程を行わせていた吸着剤熱交換器とを連通
させて、冷媒の再生及び吸着を進行させる進行工程が実
行され、進行工程が終わると、再生及び吸着を行う吸着
剤熱交換器が切り換えられて、次の冷凍運転サイクルが
行われるように、運転が制御される。進行工程において
は、その進行工程の前に再生工程を行っていた吸着剤熱
交換器から、進行工程の前に吸着工程を行っていた吸着
剤熱交換器に冷媒蒸気が流れて、進行工程の前に再生工
程を行っていた吸着剤熱交換器においては冷媒の脱着が
進行し、又、進行工程の前に吸着工程を行っていた吸着
剤熱交換器においては冷媒の吸着が進行する。そして、
各冷凍運転サイクルにて再生工程が行われる吸着剤熱交
換器においては、その前の進行工程にてより多くの冷媒
を吸着していることから、冷媒の脱着量が多くなり、一
方、各冷凍運転サイクルにて吸着工程が行われる吸着剤
熱交換器においては、その前の進行工程にてより多くの
冷媒を脱着していることから、冷媒の吸着量が多くな
り、要は、各冷凍運転サイクルにおける冷媒の吸脱着量
が多くなるので、蒸発器での冷媒の蒸発量が多くなり、
冷熱出力が高くなる。つまり、夏季等、外気温が高いと
きで、凝縮器及び吸着工程が行われる吸着剤熱交換器に
供給される冷却用流体を十分に冷却することができない
ときでも、進行工程において、吸着剤における冷媒の吸
脱着を進行させて、各冷凍運転サイクルでは吸着剤にお
ける冷媒の吸脱着量を多くすることができるので、蒸発
器での冷媒の蒸発量が多くなり、冷熱出力を向上するこ
とができるのである。従って、外気温が高いときでも高
い冷熱出力が得られる吸着式冷凍機を提供することがで
きるようになった。

【００１０】〔請求項２記載の発明〕請求項２に記載の
特徴構成は、前記進行工程を実行させる進行工程実行時
間が、前記凝縮器及び前記吸着工程が行われる吸着剤熱
交換器に対する冷却用流体の供給温度における、年間を
通じた最高温度として設定した設定最高温度に基づいて
設定されることにある。つまり、進行工程の実行中は、
冷熱の出力が低下しているので、冷熱出力を向上させる
上では、進行工程の効果が十分に得られる範囲で、進行
工程実行時間は短い方が好ましいが、一方、冷却用流体
の温度が高くて吸着剤における冷媒の吸脱着能力が低下
するときは、冷媒の吸脱着が飽和しない範囲で、進行工
程実行時間は長い方が好ましい。又、冷却用流体の温度
が高くなるほど、吸着剤における冷媒の吸脱着能力が低
下する。そこで、以上のような観点から、凝縮器及び吸
着工程が行われる吸着剤熱交換器に対する冷却用流体の
供給温度における、年間を通じた最高温度として、設定
最高温度を設定し、実験やシュミレーション等により、
吸脱着を十分に進行させることができる範囲でできるだ
け短く設定する等により、冷却用流体の温度が設定最高
温度のときに、高い冷熱出力が得られるように、進行工
程実行時間を設定する。そして、そのように設定した進
行工程実行時間にて運転すると、冷却用流体の温度が設
定最高温度やその近傍の温度になる夏季はもちろんのこ
と、冷却用流体の温度が設定最高温度よりも低くなると
き、例えば、春季、秋季並びに冬季においても、高い冷
熱出力を得ることができて、年間を通じて高い冷熱出力
を得ることができるのである。ちなみに、設定最高温度
は種々の方法にて設定することができ、例えば、吸着式
冷凍機が設置される地域の夏季の最高温度と冷却部の設
計条件（伝熱管の構造、伝熱面積、風速等）により設定
することができる。従って、進行工程実行時間を設定最
高温度に基づいて設定することにより、年間を通じて高
い冷熱出力を得ることができるようになった。

【００１１】〔請求項３記載の発明〕請求項３に記載の
特徴構成は、前記設定最高温度Ｔ°Ｃが３５°Ｃ以上の
ときは、前記吸着剤熱交換器の吸着剤の充填深さが１６
ｍｍ以下に対して、前記進行工程実行時間ｔ秒が、 Ｔ−１０≦ｔ≦Ｔ＋１５ の範囲で設定されることにある。本発明の発明者は、種
々の設定最高温度に応じて、高い冷熱出力を得ることが
できるように進行工程実行時間を設定すべく、鋭意実験
し、設定最高温度Ｔ°Ｃが３５°Ｃ以上のときは、前記
吸着剤熱交換器の吸着剤の充填深さが１６ｍｍ以下に対
して、進行工程実行時間ｔ秒を、 Ｔ−１０≦ｔ≦Ｔ＋１５ の範囲で設定すると、高い冷熱出力を得ることができる
ことを見出した。尚、吸着剤熱交換器の吸着剤の充填深
さとは、吸着剤熱交換器における吸着剤が充填されてい
る部分において、真空空間に接する位置とその位置から
から最も離れている位置との距離である。つまり、吸着
剤熱交換器の吸着剤の充填深さが１６ｍｍ以下であるこ
とによって、冷媒の吸着速度及び脱着速度を速い状態に
維持する状態で、進行工程実行時間ｔ秒をＴ−１０≦ｔ
≦Ｔ＋１５の範囲内に設定することにより、冷熱出力を
効果的に向上することができるのである。一方、吸着剤
の充填深さが１６ｍｍを越えるような吸着剤熱交換器
は、冷媒の吸着速度及び脱着速度が遅くなって、冷凍運
転サイクルでの冷熱出力が小さくなり、実用性に劣るも
のとなる。そこで、設定最高温度Ｔ°Ｃが３５°Ｃ以上
のときは、前記吸着剤熱交換器の吸着剤の充填深さが１
６ｍｍ以下に対して、進行工程実行時間ｔ秒を、設定最
高温度Ｔ°Ｃに基づいて設定した上述の範囲内で設定す
ると、高い冷熱出力を得ることができる進行工程実行時
間を、実験を行うことなく簡単に設定することができる
のである。従って、高い冷熱出力を得ることができる進
行工程実行時間を簡単に設定することができるようにな
った。

【００１２】〔請求項４記載の発明〕請求項４に記載の
特徴構成は、前記制御手段が、前記進行工程を行わせて
いる間は、その進行工程の前に再生工程を行わせていた
吸着剤熱交換器に加熱用流体を流し且つ前記進行工程の
前に吸着工程を行わせていた吸着剤熱交換器に冷却用流
体を循環させるように構成されていることにある。請求
項４に記載の特徴構成によれば、進行工程においては、
進行工程の前に再生工程が行われていた吸着剤熱交換器
には、加熱用流体が流れていることから、その吸着剤熱
交換器においては、加熱用流体による加熱により冷媒の
脱着が促進されて冷媒の脱着量が一層増加し、並びに、
進行工程の前に吸着工程が行われていた吸着剤熱交換器
には、冷却用流体が流れていることから、その吸着剤熱
交換器においては、冷却用流体による冷却により冷媒の
吸着が促進されて冷媒の吸着量が一層増加するので、各
冷凍運転サイクルにおいては、吸着剤における冷媒の吸
脱着量が一層多くなって、延いては、蒸発器での冷媒の
蒸発量が一層多くなる。従って、外気温が高いときでも
一段と高い冷熱出力が得られる吸着式冷凍機を提供する
ことができるようになった。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
実施の形態を説明する。図１に示すように、吸着式冷凍
機は、一対の吸着剤熱交換器１と、凝縮器２と、蒸発器
３と、一対の吸着剤熱交換器１のうち一方に対して凝縮
器２を作用させ且つ他方に対して蒸発器３を作用させた
状態で、凝縮器作用側の吸着剤熱交換器１に加熱用流体
ｈを流してその吸着剤熱交換器１にて冷媒を脱着させる
再生工程を行わせ且つ蒸発器作用側の吸着剤熱交換器１
に冷却用流体ｗを循環させてその吸着剤熱交換器１にて
冷媒を吸着させる吸着工程を行わせる冷凍運転サイクル
を、再生及び吸着を行う吸着剤熱交換器１を交互に切り
換えて繰り返し行うように運転を制御する制御手段とし
ての制御部Ｋと、凝縮器２及び吸着工程が行われる吸着
剤熱交換器１に循環される冷却用流体ｗを冷却する冷却
部Ｃを備えて構成してある。そして、冷却部Ｃは、冷却
用流体ｗが通流されるフィン付の冷却部用伝熱管１３
（伝熱管に相当する）と、その冷却部用伝熱管１３に外
気を通風する送風機１４を備えて構成してある。尚、一
対の吸着剤熱交換器１は同様の構成であるが、以下の説
明では、説明を分かり易くするために、一対の吸着剤熱
交換器１のうちの一方を第１吸着剤熱交換器１Ａ、他方
を第２吸着剤熱交換器１Ｂと称する場合がある。

【００１４】第１吸着剤熱交換器１Ａと凝縮器２とを第
１凝縮器側冷媒蒸気路４Ａにて接続すると共に、その第
１凝縮器側冷媒蒸気路４Ａに第１凝縮器側開閉弁ＶｃＡ
を設け、第２吸着剤熱交換器１Ｂと凝縮器２とを第２凝
縮器側冷媒蒸気路４Ｂにて接続すると共に、その第２凝
縮器側冷媒蒸気路４Ｂに第２凝縮器側開閉弁ＶｃＢを設
けてある。又、第１吸着剤熱交換器１Ａと蒸発器３とを
第１蒸発器側冷媒蒸気路５Ａにて接続すると共に、その
第１蒸発器側冷媒蒸気路５Ａに第１蒸発器側開閉弁Ｖｅ
Ａを設け、第２吸着剤熱交換器１Ｂと蒸発器３とを第２
蒸発器側冷媒蒸気路５Ｂにて接続すると共に、その第２
蒸発器側冷媒蒸気路５Ｂに第２蒸発器側開閉弁ＶｅＢを
設けてある。そして、第１凝縮器側開閉弁ＶｃＡ及び第
２凝縮器側開閉弁ＶｃＢ夫々の開閉操作により、一対の
吸着剤熱交換器１を交互に凝縮器２と連通させ、第１蒸
発器側開閉弁ＶｅＡ及び第２蒸発器側開閉弁ＶｅＢ夫々
の開閉操作により、一対の吸着剤熱交換器１を交互に蒸
発器３と連通させるように構成してある。又、凝縮器２
と蒸発器３とは、トラップ付の冷媒液路６にて接続して
ある。

【００１５】本発明においては、一対の吸着剤熱交換器
１を、連通路７にて連通接続すると共に、その連通路４
に連通切り換え用開閉弁Ｖｐを設けて、その連通切り換
え用開閉弁Ｖｐの開閉により、一対の吸着剤熱交換器１
同士を連通させる状態と遮断する状態とに切り換えるよ
うに構成してある。

【００１６】吸着剤熱交換器１は、真空容器から成るケ
ーシング１ａ内に、フィン付の伝熱管１ｂを配設すると
共に、伝熱管１ｂのフィン間に吸着剤１ｃを充填して構
成してある。詳細は後述するが、吸着剤熱交換器１にて
再生工程を行わせる場合は、伝熱管１ｂには、工場排
熱、エンジン排熱等を回収した温水等の加熱用流体ｈを
流し、吸着剤熱交換器１にて吸着工程を行わせる場合
は、伝熱管１ｂには、冷却部Ｃにて冷却した冷却水等の
冷却用流体ｗを循環させる。

【００１７】凝縮器２は、ケーシング２ａ内に、伝熱管
２ｂを配設して構成し、その伝熱管１ｂに冷却用流体ｗ
を循環させて、冷媒蒸気を凝縮すると共に、凝縮した冷
媒液を貯留し、貯留冷媒液を冷媒液路６を通じて蒸発器
３に供給するように構成してある。蒸発器３は、ケーシ
ング３ａ内に、伝熱管３ｂを配設して構成し、冷媒液の
蒸発による気化熱奪取により、伝熱管３ｂを通流する被
冷却用流体を冷却して、冷熱を得るように構成してあ
る。

【００１８】冷媒としては、水を用い、吸着剤１ｃとし
ては、シリカゲルを用い、被冷却用流体としては、水を
用いる。吸着剤１ｃに用いるシリカゲルは、粒径が、例
えば０．１４ｍｍ〜０．８５ｍｍの範囲のものを用い
る。

【００１９】一対の吸着剤熱交換器１の伝熱管１ｂ夫々
に対する、加熱用流体入口１１ｉ、加熱用流体出口１１
ｅ、冷却用流体入口１２ｉ及び冷却用流体出口１２ｅ夫
々の接続状態を切り換えて、一対の吸着剤熱交換器１の
伝熱管１ｂ夫々に対する加熱用流体ｈ及び冷却用流体ｗ
夫々の通流状態を切り換えるべく、１１個の流路切り換
え用開閉弁Ｖ１〜Ｖ１１を設けてある。冷却用流体入口
１２ｉ及び冷却用流体出口１２ｅに対して、冷却部Ｃの
冷却部用伝熱管１３を接続し、冷却用流体入口１２ｉに
冷却用流体ｗを圧送すべく、循環ポンプ１５を設けてあ
る。凝縮器２の伝熱管２ｂには、冷却用流体入口１２ｉ
及び冷却用流体出口１２ｅを直結して、冷却部Ｃにて冷
却された冷却用流体ｗを常時循環させる。

【００２０】吸着式冷凍機の各種制御を司るコントロー
ラ１０を設けてあり、そのコントローラ１０は、以下に
詳述する第１冷凍運転サイクル、第１進行工程、第１予
熱工程、第２冷凍運転サイクル、第２進行工程、第２予
熱工程を記載順に実行するのを１周期として、その周期
を繰り返して実行すべく、第１凝縮器側開閉弁ＶｃＡ、
第２凝縮器側開閉弁ＶｃＢ、第１蒸発器側開閉弁Ｖｅ
Ａ、第２蒸発器側開閉弁ＶｅＢ、連通切り換え用開閉弁
Ｖｐ及び１１個の流路切り換え用開閉弁Ｖ１〜Ｖ１１夫
々を、記憶しているタイムチャート（図７参照）に基づ
いて開閉操作するように構成してある。

【００２１】つまり、予め、第１冷凍運転サイクル及び
第２冷凍運転サイクルを実行する冷凍運転サイクル実行
時間、第１進行工程及び第２進行工程を実行する進行工
程実行時間、並びに、第１予熱工程及び第２予熱工程を
実行する予熱工程実行時間を設定する。そして、第１冷
凍運転サイクル、第１進行工程、第１予熱工程、第２冷
凍運転サイクル、第２進行工程、第２予熱工程を記載順
に夫々の設定実行時間にて実行させるように、第１凝縮
器側開閉弁ＶｃＡ、第２凝縮器側開閉弁ＶｃＢ、第１蒸
発器側開閉弁ＶｅＡ、第２蒸発器側開閉弁ＶｅＢ、連通
切り換え用開閉弁Ｖｐ及び１１個の流路切り換え用開閉
弁Ｖ１〜Ｖ１１夫々を開閉操作するためのタイムチャー
トを、図７に示す如く設定して、コントローラ１０の記
憶部に記憶させてある。尚、図７に示すタイムチャート
において、「○」は弁の開き状態を示し、「×」は弁の
閉じ状態を示す。もって、コントローラ１０、第１凝縮
器側開閉弁ＶｃＡ、第２凝縮器側開閉弁ＶｃＢ、第１蒸
発器側開閉弁ＶｅＡ、第２蒸発器側開閉弁ＶｅＢ、連通
切り換え用開閉弁Ｖｐ及び１１個の流路切り換え用開閉
弁Ｖ１〜Ｖ１１により、制御部Ｋを構成してある、

【００２２】詳細は後述するが、進行工程実行時間は、
凝縮器２及び吸着工程が行われる吸着剤熱交換器１に対
する冷却水の供給温度における、年間を通じた最高温度
として設定した設定最高温度に基づいて、設定する。つ
まり、吸着式冷凍機を設置する場所の設定最高温度を設
定して、その設定最高温度に基づいて進行工程実行時間
を設定するので、コントローラ１０に記憶させてあるタ
イムチャートにおける進行工程実行時間を設定最高温度
に応じて変更設定するための設定変更部１０ｓを設けて
ある。

【００２３】（第１冷凍運転サイクル）図１に示すよう
に、第１冷凍運転サイクルは、連通切り換え用開閉弁Ｖ
ｐを閉じ状態にして、第１吸着剤熱交換器１Ａと第２吸
着剤熱交換器１Ｂとの連通を遮断し、第１凝縮器側開閉
弁ＶｃＡを開き状態、第２凝縮器側開閉弁ＶｃＢを閉じ
状態にして、第１吸着剤熱交換器１Ａを凝縮器２に連通
させ、第１蒸発器側開閉弁ＶｅＡを閉じ状態、第２蒸発
器側開閉弁ＶｅＢを開き状態にして、第２吸着剤熱交換
器１Ｂを蒸発器３に連通させ、流路切り換え用開閉弁の
うちＶ４，Ｖ５，Ｖ６，Ｖ１１を開き状態にし、他を閉
じ状態にして、第１吸着剤熱交換器１Ａの伝熱管１ｂに
加熱用流体ｈを通流させ、且つ、第２吸着剤熱交換器１
Ｂの伝熱管１ｂに冷却用流体ｗを循環させる状態に操作
して、もって、第１吸着剤熱交換器１Ａにて再生工程を
行わせ、第２吸着剤熱交換器１Ｂにて吸着工程を行わせ
る。

【００２４】つまり、加熱用流体入口１１ｉから導入さ
れた加熱用流体ｈは、流路切り換え用開閉弁Ｖ６、第１
吸着剤熱交換器１Ａの伝熱管１ｂ、流路切り換え用開閉
弁Ｖ４を順に流れる経路で流れて、加熱用流体出口１１
ｅから流出し、第１吸着剤熱交換器１Ａ内の吸着剤１ｃ
が、伝熱管１ｂを流れる加熱用流体ｈによって加熱され
て、冷媒蒸気ｒが脱着され、脱着された冷媒蒸気ｒは、
第１冷媒蒸気路４Ａを通じて凝縮器２に流入して、伝熱
管２ｂを流れる冷却用流体ｗによって冷却されて液化
し、液化した冷媒液ｒは圧力差等によって冷媒液路６を
通じて蒸発器３に供給される。又、冷却部Ｃにて冷却さ
れて冷却用流体入口１２ｉから導入された冷却用流体ｗ
は、流路切り換え用開閉弁Ｖ５、第２吸着剤熱交換器１
Ｂの伝熱管１ｂ、流路切り換え用開閉弁Ｖ１１を順に流
れる経路で流れて、冷却用流体出口１２ｅから冷却部Ｃ
に戻り、第２吸着剤熱交換器１Ｂ内の吸着剤１ｃが、伝
熱管１ｂを流れる冷却用流体ｗによって冷却されて、第
２冷媒蒸気路５Ｂを通じて蒸発器３から流入してくる冷
媒蒸気ｒを吸着するので、蒸発器３内においては、冷媒
液が蒸発して、その蒸発による気化熱奪取により、伝熱
管３ｂを通流する被冷却用流体が冷却されて、冷熱が得
られる。

【００２５】（第１進行工程）図２に示すように、第１
進行工程は、第１冷凍運転サイクルの状態から、連通切
り換え用開閉弁Ｖｐを開き状態に切り換え、且つ、第１
凝縮器側開閉弁ＶｃＡ及び第２蒸発器側開閉弁ＶｅＢを
閉じ状態に切り換え、第２凝縮器側開閉弁ＶｃＢ、第１
蒸発器側開閉弁ＶｅＡ及び流路切り換え用開閉弁Ｖ１〜
Ｖ１１は第１冷凍運転サイクルと同じ状態にして、第１
吸着剤熱交換器１Ａ及び第２吸着剤熱交換器１Ｂと凝縮
器２及び蒸発器３との間の冷媒を通流させるための連通
を遮断し、且つ、第１吸着剤熱交換器１Ａには加熱用流
体ｈを通流させ、且つ、第２吸着剤熱交換器１Ｂには冷
却用流体ｗを循環させる状態で、第１吸着剤熱交換器１
Ａと第２吸着剤熱交換器１Ｂとを連通させる。すると、
冷媒蒸気ｒの脱着が行われていた高圧側の第１吸着剤熱
交換器１Ａから、冷媒蒸気ｒの吸着が行われていた低圧
側の第２吸着剤熱交換器１Ｂへ連通管７を通じて冷媒蒸
気ｒが流れるので、冷媒蒸気ｒの脱着が行われていた第
１吸着剤熱交換器１Ａにおいては更に冷媒蒸気ｒの脱着
が進行し、並びに、冷媒蒸気ｒの吸着が行われていた第
２吸着剤熱交換器１Ｂにおいては更に冷媒蒸気ｒの吸着
が進行する。しかも、第１冷凍運転サイクルで冷媒蒸気
ｒの脱着が行われていた第１吸着剤熱交換器１Ａには、
継続して加熱用流体ｈが流れていて、冷媒蒸気ｒの脱着
が促進され、並びに、冷媒蒸気ｒの吸着が行われていた
第２吸着剤熱交換器１Ｂには、継続して冷却用流体ｗが
流れていて、冷媒蒸気ｒの吸着が促進されることから、
第１吸着剤熱交換器１Ａにおける冷媒蒸気ｒの脱着量、
及び、第２吸着剤熱交換器１Ｂにおける冷媒蒸気ｒの吸
着が一層増加することとなる。従って、第２吸着剤熱交
換器１Ｂ内の吸着剤１ｃは、より多量の冷媒を吸着して
保持することとなる。

【００２６】( 第１予熱工程)図３に示すように、第１
予熱工程は、先の第１進行工程の状態から、連通切り換
え用開閉弁Ｖｐを閉じ状態に切り換え、流路切り換え用
開閉弁Ｖ１，Ｖ３，Ｖ９を開き状態に切り換え、流路切
り換え用開閉弁Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６を閉じ状態に切り換
え、他をそのままの状態にして、第１吸着剤熱交換器１
Ａ及び第２吸着剤熱交換器１Ｂと凝縮器２及び蒸発器３
とを遮断し、且つ、第１吸着剤熱交換器１Ａと第２吸着
剤熱交換器１Ｂとの連通を遮断した状態で、加熱用流体
入口１１ｉから導入された加熱用流体ｈは、いずれにも
流さずにそのまま加熱用流体出口１１ｅから流出させ、
冷却用流体入口１２ｉから、流路切り換え用開閉弁Ｖ
９、第１吸着剤熱交換器１Ａの伝熱管１ｂ、流路切り換
え用開閉弁Ｖ１、第２吸着剤熱交換器１Ｂの伝熱管１
ｂ、流路切り換え用開閉弁Ｖ１１を順に流れて、冷却用
流体出口１２ｅに至る通流経路を形成する。すると、第
１吸着剤熱交換器１Ａの伝熱管１ｂに残留していた加熱
用流体ｈは、冷却用流体ｗによって第２吸着剤熱交換器
１Ｂの伝熱管１ｂに押し流されて、次の第２冷凍運転サ
イクルのために、第２吸着剤熱交換器１Ｂ内の吸着剤１
ｃを予熱する。

【００２７】（第２冷凍運転サイクル）図４に示すよう
に、第２冷凍運転サイクルは、前の第１予熱工程におい
て、第１吸着剤熱交換器１Ａの伝熱管１ｂに残留してい
た加熱用流体ｈが、第２吸着剤熱交換器１Ｂの伝熱管１
ｂを流れて、第２吸着剤熱交換器１Ｂの伝熱管１ｂから
流出し始める手前のタイミングにて、第２凝縮器側開閉
弁ＶｃＢ、第１蒸発器側開閉弁ＶｅＡ、流路切り換え用
開閉弁Ｖ２，Ｖ７，Ｖ８を閉じ状態から開き状態に切り
換え、且つ、流路切り換え用開閉弁Ｖ１，Ｖ３，Ｖ１１
を開き状態から閉じ状態に切り換え、他はそのままの状
態にして、第１吸着剤熱交換器１Ａと第２吸着剤熱交換
器１Ｂとの連通を遮断し、第２吸着剤熱交換器１Ｂを凝
縮器２に連通させ、第１吸着剤熱交換器１Ａを蒸発器３
に連通させ、第２吸着剤熱交換器１Ｂの伝熱管１ｂに加
熱用流体ｈを通流させ、且つ、第１吸着剤熱交換器１Ａ
の伝熱管１ｂに冷却用流体ｗを循環させる状態に操作し
て、もって、第１吸着剤熱交換器１Ａにて吸着工程を行
わせ、第２吸着剤熱交換器１Ｂにて再生工程を行わせ
る。つまり、再生工程が行われる第２吸着剤熱交換器１
Ｂ内の吸着剤１ｃは、第１予熱工程に先立つ第１進行工
程において、より多量の冷媒を吸着していることから、
再生工程によって、より多量の冷媒蒸気が脱着されて、
凝縮器２にて液化され、蒸発器３に供給される。そし
て、吸着工程が行われる第１吸着剤熱交換器１Ａ内の吸
着剤１ｃは、第１予熱工程に先立つ第１進行工程におい
て、より多量の冷媒蒸気を脱着していることから、吸着
工程によって、より多量の冷媒蒸気を吸着するので、蒸
発器２における冷媒蒸発量がより多くなり、伝熱管３ｂ
を通流する被冷却用流体を冷却する冷却能力が向上す
る。

【００２８】（第２進行工程）図５に示すように、第２
進行工程は、第２冷凍運転サイクルの状態から、連通切
り換え用開閉弁Ｖｐを開き状態に切り換え、且つ、第２
凝縮器側開閉弁ＶｃＢ及び第１蒸発器側開閉弁ＶｅＡを
閉じ状態に切り換え、第１凝縮器側開閉弁ＶｃＡ、第２
蒸発器側開閉弁ＶｅＢ及び流路切り換え用開閉弁Ｖ１〜
Ｖ１１は第２冷凍運転サイクルと同じ状態にして、第１
吸着剤熱交換器１Ａ及び第２吸着剤熱交換器１Ｂと凝縮
器２及び蒸発器３との間の冷媒を通流させるための連通
を遮断し、且つ、第２吸着剤熱交換器１Ｂには加熱用流
体ｈを通流させ、且つ、第１吸着剤熱交換器１Ａには冷
却用流体ｗを循環させる状態で、第１吸着剤熱交換器１
Ａと第２吸着剤熱交換器１Ｂとを連通させる。すると、
第１進行工程とは逆に、第２吸着剤熱交換器１Ｂから第
１吸着剤熱交換器１Ａへ冷媒蒸気ｒが流れて、冷媒蒸気
ｒの脱着が行われていた第２吸着剤熱交換器１Ｂにおい
ては更に冷媒蒸気ｒの脱着が進行し、並びに、冷媒蒸気
ｒの吸着が行われていた第１吸着剤熱交換器１Ａにおい
ては更に冷媒蒸気ｒの吸着が進行する。しかも、第２冷
凍運転サイクルで冷媒蒸気ｒの脱着が行われていた第２
吸着剤熱交換器１Ｂには、継続して加熱用流体ｈが流れ
ていて、冷媒蒸気ｒの脱着が促進され、並びに、冷媒蒸
気ｒの吸着が行われていた第１吸着剤熱交換器１Ａに
は、継続して冷却用流体ｗが流れていて、冷媒蒸気ｒの
吸着が促進されることから、第２吸着剤熱交換器１Ｂに
おける冷媒蒸気ｒの脱着量、及び、第１吸着剤熱交換器
１Ａにおける冷媒蒸気ｒの吸着が一層増加することとな
る。従って、第１吸着剤熱交換器１Ａ内の吸着剤１ｃ
は、より多量の冷媒を吸着して保持することとなる。

【００２９】（第２予熱工程)図６に示すように、第２
予熱工程は、先の第２進行工程の状態から、連通切り換
え用開閉弁Ｖｐを閉じ状態に切り換え、流路切り換え用
開閉弁Ｖ３，Ｖ５，Ｖ１０を開き状態に切り換え、流路
切り換え用開閉弁Ｖ２，Ｖ７，Ｖ９を閉じ状態に切り換
え、他をそのままの状態にして、冷却用流体入口１２ｉ
から、流路切り換え用開閉弁Ｖ５、第２吸着剤熱交換器
１Ｂの伝熱管１ｂ、流路切り換え用開閉弁Ｖ１０、第１
吸着剤熱交換器１Ａの伝熱管１ｂ、流路切り換え用開閉
弁Ｖ８を順に流れて、冷却用流体出口１２ｅに至る通流
経路を形成して、第１予熱工程とは逆に、第２吸着剤熱
交換器１Ｂの伝熱管１ｂに残留していた加熱用流体ｈ
を、冷却用流体ｗによって第１吸着剤熱交換器１Ａの伝
熱管１ｂに押し流して、次の第１冷凍運転サイクルのた
めに、第１吸着剤熱交換器１Ａ内の吸着剤１ｃを予熱す
る。

【００３０】次に、上述のように構成した本発明の吸着
式冷凍機において、冷熱出力を高くすることができる進
行工程実行時間を設定するために行った実験結果を、図
８に基づいて説明する。尚、実験に用いた吸着式冷凍機
における吸着剤熱交換器１は、クロスフィンコイル型で
あり、図９及び図１０に示すように、夫々の長手方向が
横方向を向く姿勢で互いに間隔を隔てて並ぶ状態の複数
の長方形状のフィン１ｄに対して、銅管から成る伝熱管
１ｂが横方向に等間隔を隔てた複数の箇所で貫通する状
態に組み付けて、隣接するフィン１ｄの間に、吸着剤１
ｃとしてのシリカゲルを充填して構成してあり、シリカ
ゲルの充填量は、７ｋｇ程度である。フィン１ｄの長辺
の長さは、（短辺の長さ）×（伝熱管の貫通箇所の数）
とし、フィン１ｄを長辺方向に伝熱管１ｂの貫通箇所の
数で等分して、等分した各部分の中心に伝熱管１ｂを貫
通させてある。つまり、フィン１ｄに貫通する伝熱管部
分１本当たりに対応するフィン１ｄの部分の大きさは、
フィン１ｄの短辺と同じ長さを１辺とする正方形となる
ように構成してある。実験に用いた吸着式冷凍機の吸着
剤熱交換器１においては、伝熱管１ｂをフィン１ｄに対
して５箇所で貫通させてある。

【００３１】そして、吸着剤熱交換器１における吸着剤
１ｃが充填されている部分において、フィン１ｄの上縁
に沿う部分及び下縁に沿う部分夫々に対応する部分が、
真空空間に接する位置となるので、吸着剤１ｃの充填深
さ（以下、吸着剤充填深さとと称する場合がある）Ｄ、
即ち、吸着剤熱交換器１における吸着剤１ｃが充填され
ている部分において真空空間に接する位置とその位置か
ら最も離れている位置との距離は、真空空間に接する２
箇所（即ち、フィン１ｄの上縁に沿う部分及び下縁に沿
う部分夫々に対応する部分）を直線で結ぶ最短経路にお
ける端と中央との距離となる。

【００３２】実験においては、冷凍運転サイクルの実行
時間を５．５分とし、被冷却用流体としての冷水の蒸発
器出口での温度が平均で７°Ｃになるように運転した。

【００３３】実験では、冷却用流体ｗとしての冷却水の
温度及び加熱用流体ｈとしての温水の温度を異ならせた
複数の条件において、進行工程実行時間を異ならせて運
転して、各進行工程実行時間について冷熱出力を求め
て、性能を検証した。尚、図８において、進行工程実行
時間が０秒というのは、進行工程を実行しないことを示
し、従来の吸着式冷凍機に相当するものである。

【００３４】上述の検証は、進行工程の前に再生工程を
行わせていた吸着剤熱交換器１に温水を流し続けると共
に、進行工程の前に吸着工程を行わせていた吸着剤熱交
換器１に冷却水を流し続ける場合（以下、単に、冷却水
と温水を流し続ける場合と記載する場合がある）と、い
ずれの吸着剤熱交換器１にも温水及び冷却水を流さない
場合の両方について行って、進行工程中、冷却水と温水
を流し続ける場合と温水及び冷却水を流さない場合につ
いて比較した。

【００３５】又、吸着剤熱交換器１の吸着剤充填深さＤ
が冷熱出力に与える影響を検証するために、吸着剤充填
深さＤが異なる２種類の吸着剤熱交換器１により検証を
行った。一方の吸着剤熱交換器１は、フィン１ｄの大き
さは、短辺の長さが２７ｍｍであり、長辺の長さが１３
５ｍｍ（２７ｍｍ×５）であり、フィン１ｄに貫通する
伝熱管部分１本当たりに対応するフィン１ｄの部分の大
きさは、２７ｍｍ×２７ｍｍとなり、吸着剤充填深さＤ
は１３．５ｍｍである。他方の吸着剤熱交換器１は、フ
ィン１ｄの大きさは、短辺の長さが３６ｍｍであり、長
辺の長さが１８０ｍｍ（３６ｍｍ×５）であり、フィン
１ｄに貫通する伝熱管部分１本当たりに対応するフィン
１ｄの部分の大きさは、３６ｍｍ×３６ｍｍとなり、吸
着剤充填深さＤは１８ｍｍである。

【００３６】図８に示すように、吸着剤充填深さＤが１
３．５ｍｍの吸着剤熱交換器１を備えたものにおいて、
冷却水と温水を流し続ける状態で進行工程を実行した場
合、温水温度が８０°Ｃで冷却水温度が３５°Ｃのとき
は、進行工程実行時間が２５秒〜５０秒の範囲で冷熱出
力が高くなり、温水温度が８０°Ｃで冷却水温度が４０
°Ｃのときは、進行工程実行時間が３０秒〜５５秒の範
囲で冷熱出力が高くなり、温水温度が９０°Ｃで冷却水
温度が３５°Ｃのときは、進行工程実行時間が２５秒〜
５０秒の範囲で冷熱出力が高くなり、温水温度が９０°
Ｃで冷却水温度が４５°Ｃのときは、進行工程実行時間
が３５秒〜６０秒の範囲で、冷熱出力が高くなることが
分かった。又、進行工程を実行しない場合は、進行工程
を実行する場合に比べて、冷熱出力が低いことが分かっ
た。

【００３７】又、吸着剤充填深さＤが１８ｍｍの吸着剤
熱交換器１を備えたものにおいて、温水温度が９０°
Ｃ、冷却水温度が３５°Ｃで、冷却水と温水を流し続け
る状態で進行工程実行時間３５秒にて進行工程を実行す
る条件で運転した場合、冷熱出力が２．７ｋＷであっ
た。この条件と同一条件で、吸着剤充填深さＤが１３．
５ｍｍの吸着剤熱交換器１を備えたものを運転した場合
の冷熱出力は、３．９ｋＷであり、吸着剤充填深さＤが
１８ｍｍの吸着剤熱交換器１を備えたものに比べて、冷
熱出力が高くなる。説明は省略するが、種々実験を行っ
た結果、吸着剤充填深さＤが１６ｍｍを越えると、冷媒
の吸着速度及び脱着速度が遅くなって冷熱出力が低下す
るので、吸着剤充填深さＤを１６ｍｍ以下に設定するの
が、冷媒の吸着速度及び脱着速度を速い状態に維持して
冷熱出力を向上させる上で好ましい。

【００３８】つまり、上記の実験から、以下のことを見
出した。凝縮器２及び吸着工程が行われる吸着剤熱交換
器１に対する冷却水の供給温度における、年間を通じた
最高温度として設定した設定最高温度Ｔ°Ｃを、吸着式
冷凍機が設置される地域の夏季の最高温度と冷却部Ｃの
設計条件（冷却部伝熱管１３の構造、伝熱面積、送風機
１４により冷却部伝熱管１３に通風される風速等）によ
り設定する。そして、吸着剤熱交換器１の吸着剤充填深
さＤが１６ｍｍ以下である条件で、設定最高温度Ｔ°Ｃ
が４５°Ｃのときは、進行工程実行時間を３５〜６０秒
の範囲に設定すると、冷却水温度が設定最高温度４５°
Ｃ以下の範囲で、高い冷熱出力を得ることができ、特
に、進行工程実行時間を４５秒に設定すると、冷却水温
度が設定最高温度４５°Ｃ以下の範囲で極力高い冷熱出
力を得ることができる。又、設定最高温度Ｔ°Ｃが４０
°Ｃのときは、進行工程実行時間を３０〜５５秒の範囲
に設定すると、冷却水温度が設定最高温度４０°Ｃ以下
の範囲で、高い冷熱出力を得ることができ、特に、進行
工程実行時間を４０秒に設定すると、冷却水温度が設定
最高温度４０°Ｃ以下の範囲で極力高い冷熱出力を得る
ことができる。又、設定最高温度Ｔ°Ｃが３５°Ｃのと
きは、進行工程実行時間を２５〜５０秒の範囲に設定す
ると、冷却水温度が設定最高温度３５°Ｃ以下の範囲
で、高い冷熱出力を得ることができ、特に、進行工程実
行時間を３５秒に設定すると、冷却水温度が設定最高温
度３５°Ｃ以下の範囲で極力高い冷熱出力を得ることが
できる。

【００３９】つまり、冷却水温度が高くなるほど、吸着
剤における冷媒の吸脱着能力が低下して、冷熱出力が低
下するので、吸着式冷凍機が設置される場所における設
定最高温度を設定し、冷却水温度が設定最高温度のとき
に極力高い冷熱出力が得られるように進行工程実行時間
を最適化しておくと、冷却水温度が設定最高温度のとき
はもちろんのこと、冷却水温度が設定最高温度よりも低
いときも高い冷熱出力を得ることができ、年間を通じて
高い冷熱出力を得ることができるのである。

【００４０】又、冷却水温度が３５°Ｃよりも低いとき
は、冷媒の吸脱着能力はそれほど低下することがなく、
進行工程実行時間を設定最高温度にかかわらず一律に設
定しても、冷却水温度が３５°Ｃよりも低い範囲におい
て、高い冷熱出力が得られることを見出した。ちなみ
に、冷却水温度が３５°Ｃよりも低いときは、高い冷熱
出力が得られる進行工程実行時間を、冷却水温度が３５
°Ｃ以上のときにおいて高い冷熱出力が得られる進行工
程実行時間よりも短い時間に設定することが可能であ
る。

【００４１】つまり、設定最高温度Ｔ°Ｃが３５°Ｃ以
上のときは、吸着剤熱交換器１における吸着剤充填深さ
Ｄが１６ｍｍ以下に対して、進行工程実行時間ｔ秒を、 Ｔ−１０≦ｔ≦Ｔ＋１５ の範囲で設定すると、冷却水温度が高い場合でも、高い
冷熱出力を得ることができ、年間を通じて高い冷熱出力
を得ることができることを見出した。特に、ｔ＝Ｔに設
定すると、極力高い冷熱出力を得ることができることを
見出した。

【００４２】又、図８に示すように、進行工程中に冷却
水と温水を流し続けると、温水及び冷却水を流さない場
合に比べて、冷熱出力が高くなることを確認することが
できた。

【００４３】〔別実施形態〕次に別実施形態を説明す
る。 （イ） 上記の実施形態においては、進行工程中は、そ
の進行工程の前の冷凍運転サイクルにおいて再生工程が
行われた吸着剤熱交換器１の伝熱管１ｂには加熱用流体
ｈを通流させ、吸着工程が行われた吸着剤熱交換器１の
伝熱管１ｂには冷却用流体ｗを通流させる場合について
例示したが、進行工程中は、一対の吸着剤熱交換器１夫
々の伝熱管１ｂには加熱用流体及び冷却用流体のいずれ
も流さないようにしても良い。但し、冷熱出力を一層高
くするには、進行工程中も冷却水と温水を流し続けるの
が好ましい。

【００４４】（ロ） 図１１に示す構造の吸着剤冷凍機
に本発明を適用する場合は、以下のように構成する。即
ち、第１容器２１内において第１吸着剤用伝熱管２２が
存在する部分と第１凝縮器用伝熱管２３及び第１蒸発器
用伝熱管２４が存在する部分とを、開閉自在な容器連通
用開閉弁を備えた壁部にて区画し、第２容器２５内にお
いて第２吸着剤用伝熱管２６が存在する部分と第２凝縮
器用伝熱管２７及び第２蒸発器用伝熱管２８が存在する
部分とを、開閉自在な容器連通用開閉弁を備えた壁部に
て区画し、第１容器２１内における第１吸着剤用伝熱管
２２が存在する部分と、第２容器２５内における第２吸
着剤用伝熱管２６とを、上記の実施形態の如く、連通路
７にて連通接続すると共に、その連通路４に連通切り換
え用開閉弁Ｖｐを設ける。そして、冷凍運転サイクルを
実行するときは、第１容器２１及び第２容器２５の容器
連通用開閉弁を開き、且つ、連通切り換え用開閉弁Ｖｐ
を閉じ、進行工程を実行するときは、第１容器２１及び
第２容器２５の容器連通用開閉弁を閉じ、且つ、連通切
り換え用開閉弁Ｖｐを開く。

【００４５】（ハ） 吸着剤熱交換器１を３基以上設
け、それら３基以上の吸着剤熱交換器１を二組に分け
て、再生工程と吸着工程を交互に繰り返し行わせても良
い。

【００４６】（ニ） 吸着剤熱交換器１の構成は、上記
の実施形態において例示した構成に限定されるものでは
ない。例えば、上記の実施形態のように、間隔を隔てて
並ぶ状態の複数の長方形状のフィン１ｄに対して、伝熱
管１ｂが横方向に等間隔を隔てた複数の箇所で貫通する
状態に組み付けて構成する場合、伝熱管１をフィン１ｄ
に貫通させる箇所の数は適宜変更可能である。又、間隔
を隔てて並ぶ状態の複数のフィン１ｄに対して、伝熱管
１ｂが１箇所で貫通するように組み付けて構成しても良
い。

【００４７】（ホ） 冷媒としては、上記の実施形態に
おいて例示した水以外に、メタノール、エタノール、メ
タノールとエタノールを混合したもの、メタノールと水
を混合したもの、エタノールと水を混合したもの等、各
種のものを用いることができる。又、吸着剤１ｃとして
は、上記の実施形態において例示したシリカゲル以外
に、活性炭、ゼオライト、金属塩を担持した多孔体等、
各種のものを用いることができる。ちなみに、金属塩の
具体例としては、臭化リチウム、塩化リチウム、塩化ナ
トリウム等があり、多孔体の具体例としては、活性炭、
シリカゲル、シリカ骨格のメソ多孔体等がある。尚、吸
着剤／冷媒の好ましい組み合わせは、活性炭／メタノー
ル、エタノール、あるいは、シリカゲル、ゼオライト、
金属塩を担持した多孔体／水である。

【００４８】（ヘ） 冷凍運転サイクル及び予熱工程夫
々の実行時間は、適宜設定可能である。 （ト） 予熱工程は省略可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】吸着式冷凍機の全体構成、及び、第１冷凍運転
サイクルの作動状態を示す図

【図２】第１進行工程の作動状態を示す図

【図３】第１予熱工程の作動状態を示す図

【図４】第２冷凍運転サイクルの作動状態を示す図

【図５】第２進行工程の作動状態を示す図

【図６】第２予熱工程の作動状態を示す図

【図７】制御動作のタイムチャートを示す図

【図８】進行工程実行時間を設定するための実験結果を
示す図

【図９】吸着剤熱交換器の要部の縦断正面図

【図１０】吸着剤熱交換器の要部の縦断側面図

【図１１】従来の吸着式冷凍機の構成、及び、第１冷凍
運転サイクルの作動状態を示す図

【図１２】従来の吸着式冷凍機の第２冷凍運転サイクル
の作動状態を示す図

【符号の説明】

１ 吸着剤熱交換器 ２ 凝縮器 ３ 蒸発器 １３ 伝熱管 ｈ 加熱用流体 ｒ 冷媒 ｗ 冷却用流体 Ｃ 冷却部 Ｋ 制御手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の吸着剤熱交換器のうちの一部に対
   して凝縮器を作用させ且つ残部に対して蒸発器を作用さ
   せた状態で、凝縮器作用側の吸着剤熱交換器に加熱用流
   体を流してその吸着剤熱交換器にて冷媒を脱着させる再
   生工程を行わせ且つ蒸発器作用側の吸着剤熱交換器に冷
   却用流体を循環させてその吸着剤熱交換器にて冷媒を吸
   着させる吸着工程を行わせる冷凍運転サイクルを、再生
   及び吸着を行う吸着剤熱交換器を交互に切り換えて繰り
   返し行うように運転を制御する制御手段が設けられ、 前記凝縮器及び前記吸着工程が行われる吸着剤熱交換器
   に循環される冷却用流体を冷却する冷却部が、外気の顕
   熱により冷却されるように外気の通風域に設置されて、
   冷却用流体が通流される伝熱管を備えて構成された吸着
   式冷凍機であって、 前記制御手段が、前記冷凍運転サイクルの終了に伴い、
   前記複数の吸着剤熱交換器と前記凝縮器及び前記蒸発器
   との間の冷媒を通流させるための連通を遮断し且つ前記
   再生工程を行わせていた吸着剤熱交換器と前記吸着工程
   を行わせていた吸着剤熱交換器とを連通させて、冷媒の
   再生及び吸着を進行させる進行工程を行わせてから、再
   生及び吸着を行う吸着剤熱交換器を切り換えて次の冷凍
   運転サイクルに移行させるように構成されている吸着式
   冷凍機。
2. 【請求項２】 前記進行工程を実行させる進行工程実行
   時間が、前記凝縮器及び前記吸着工程が行われる吸着剤
   熱交換器に対する冷却用流体の供給温度における、年間
   を通じた最高温度として設定した設定最高温度に基づい
   て設定される請求項１記載の吸着式冷凍機。
3. 【請求項３】 前記設定最高温度Ｔ°Ｃが３５°Ｃ以上
   のときは、前記吸着剤熱交換器の吸着剤の充填深さが１
   ６ｍｍ以下に対して、前記進行工程実行時間ｔ秒が、 Ｔ−１０≦ｔ≦Ｔ＋１５ の範囲で設定される請求項２記載の吸着式冷凍機。
4. 【請求項４】 前記制御手段が、前記進行工程を行わせ
   ている間は、その進行工程の前に再生工程を行わせてい
   た吸着剤熱交換器に加熱用流体を流し且つ前記進行工程
   の前に吸着工程を行わせていた吸着剤熱交換器に冷却用
   流体を循環させるように構成されている請求項１〜３の
   いずれか１項に記載の吸着式冷凍機。