JP2004239593A - 吸着式冷凍機における温度制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】吸着式冷凍機を用いた冷却システムにおいて、温度変動に対する機器破損防止や機器寿命の安定化を図るとともに、ファン回転数の変動によって生じる気になる音の変動回数を制限する。
【解決手段】吸着式冷凍機による冷媒の吸着・脱離工程間の切替り時の熱媒体の温度変動幅を一定の範囲に抑える制御をする温度制御手段（１１ａ，１２ａ〜１２ｆ，１３）を備え、室外熱交換器に入出力される室外空気の出入口温度（１２ａ）に応じて、又は室外熱交換器内に入出力される熱媒体の温度（１２ｂ，１２ｃ）に応じて、又は複数の室内交換器の少なくとも１つに入出力される熱媒体温度（１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ）に応じて、室外熱交換器冷却用ファンの回転数を制御し、又は第１発熱体（２）からの熱媒体の出口温度（１２ｆ）に基づいてポンプの回転数を制御することにより、熱媒体の温度変動幅を一定の範囲に抑えるようにした。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸着式冷凍機における温度制御システムに関し、特に、温度変動を嫌う熱源として用いられる吸着式冷凍機内を循環する熱媒体の温度変動を抑えた温度制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、本出願人により平成１３年６月１５日付けで出願された特願２００１−１８２０２９がある。この従来技術においては、高温発熱体のエネルギーを使用して同じ空間内に存在する低温発熱体を冷却する吸着式冷凍機が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特願２００１−１８２０２９
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の吸着式冷凍機においては、冷却システムを外気温度や湿度に依存して作動させると、吸着器内の熱バランスが変化し、高温発熱体を循環する循環流体である熱媒体に温度変動が発生し、温度変動を嫌う機器の冷却には適用できないという課題があった。
【０００５】
本発明の目的は、上記課題を解決するために、外気温度や湿度が変動しても常に高温発熱体を循環する熱媒体の温度変動を一定の範囲に抑制し、それにより温度変動に対する機器破損防止や機器寿命の安定化を可能とする、吸着式冷凍機における温度制御システムを提供することにある。
また、本発明は、熱媒体の温度変動を一定の範囲の抑制することに伴う騒音を抑制することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、吸着式冷凍機による冷媒の吸着工程と脱離工程の間の切り替わり時の熱媒体の温度変動幅を一定の範囲に抑える制御をする温度制御手段１１ａ，１２ａ〜１２ｆ，１３を備えたことを特徴とする温度制御システムが提供される。
【０００７】
これにより、熱媒体の温度変動幅は一定となるので、温度変動に対する機器破損防止や機器寿命の安定化が可能となる。
【０００８】
請求項２記載の発明によれば、吸着式冷凍機は、熱媒体と室外空気とを熱交換する室外熱交換器７と、室外熱交換器への室外空気の出入口に設けられたファン１１ａとを備えており、温度制御手段は、室外熱交換器に吸い込まれる室外空気の出入口温度１２ａに応じてファンの回転数を制御することにより、熱媒体の温度変動幅を一定の範囲に抑えるようにした。
【０００９】
請求項３記載の発明によれば、吸着式冷凍機は、熱媒体と室外空気とを熱交換する室外熱交換器７と、室外熱交換器への室外空気の出入口に設けられたファン１１ａとを備えており、温度制御手段は、室外熱交換器内に入力される熱媒体及び室外熱交換器から出力される熱媒体の少なくとも一方の温度１２ｂ，１２ｃに応じてファンの回転数を制御することにより、熱媒体の温度変動幅を一定の範囲に抑えるようにした。
【００１０】
請求項４記載の発明によれば、室内交換器は複数の室内交換器７ａ，７ｂからなり、複数の室内交換器の少なくとも１つに入力される熱媒体及び室外熱交換器の少なくとも１つから出力される熱媒体の少なくとも一方の温度１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅに応じてファンの回転数を制御することにより、熱媒体の温度変動幅を一定の範囲に抑えるようにした。
【００１１】
請求項５記載の発明によれば、複数の室内交換器を備え、複数の室内交換器の少なくとも１つに入力される熱媒体及び室外熱交換器の少なくとも１つから出力される熱媒体の少なくとも一方の温度１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅに応じてファンの回転数を制御するとともに、複数の室外熱交換器の一つに吸い込まれる室外空気の出入口温度１２ａに応じてファンの回転数を制御することにより、熱媒体の温度変動幅を一定の範囲に抑えるようにした。
【００１２】
請求項６記載の発明によれば、温度制御手段は、第１発熱体２から冷却手段３に供給される熱冷媒の量を制御するポンプ１０ａを備えており、第１発熱体２からの熱媒体の出口温度１２ｆに基づいてポンプの回転数を制御することにより熱媒体の温度変動幅を一定の範囲に抑えるようにした。
【００１３】
請求項７記載の発明によれば、温度制御手段は、第１発熱体２からの熱媒体の出口温度変動幅１２ｆを一定にすることにより熱媒体の温度変動幅を一定の範囲に抑えるようにした。
請求項８記載の発明によれば、吸着式冷凍機は、第１の吸着器４ａと第２の吸着器４ｂとを備えており、第１の吸着器４ａが冷媒の吸着工程にあり第２の吸着器４ｂが記冷媒の脱離工程にある第１の吸着パターンと、第１の吸着器４ａが冷媒の脱離工程にあり第２の吸着器４ｂが冷媒の吸着工程にある第２の吸着パターンとの間を、所定のタイミングで切替えるようにし、第１の吸着パターンと第２の吸着パターンとの間の切り替わり時に、ファン１１ａ，１１ｂの回転数を変更するようにした。
これにより、パターンが切り替わるまでの間はファンは低速で回転する。したがって、ファン風量の変更回数は少なくなるので、ファン風量変更に伴う耳障りな音を低減させることができる。
請求項９〜１２記載の発明によれば、予め定められた条件とは、第１発熱体から吸着式冷凍機に入力される水の温度が目標温度以上になった時、第２の発熱体３から吹出される空気の吹出温度が所定温度以上になった時、吸着パターンの継続時間に所定時間を加算した時間が経過した時、吸着パターンの切り換え時から所定時間以上経過した時のいずれかである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面によって詳述する。全図を通じて同一部材または類似部材には同一の参照符号を付してある。
（第一の実施の形態）
図１は本発明の第一の実施の形態による吸着式冷凍機における温度制御システムを示す図である。
【００１５】
本実施の形態は、本発明に係る吸着式冷凍機を携帯電話基地局（以下、基地局と略す。）内の電子機器の冷却に適用したものであって、基地局１内には、比較的発熱量が多く、かつ、高温となる電波出力用アンプ、電波出力制御盤、整流器、電子機器、電気機器及び電気変換器等からなる第１発熱体２と、第１発熱体２より低温で冷却する必要がある回路制御盤、バッテリ、電子機器、電気機器及び電気変換器等からなる第２発熱体３と、両発熱体２、３を冷却する冷凍機４（冷却手段、一点鎖線で囲まれた部分）とが設けられている。なお、両発熱体２及び３は単独で稼動するものではなく、両者が連動して稼動するものである。
【００１６】
ここで、冷凍機４は、第１発熱体２から吸熱し、その吸熱した熱により吸着剤を過熱することにより稼動する吸着式冷凍機であり、以下、吸着式冷凍機（冷凍機４）について述べる。
【００１７】
なお、吸着剤は、冷媒（本実施の形態では水）を吸着するとともに、過熱されることにより吸着していた冷媒を脱離するもので、本実施の形態では、シリカゲルやゼオライト等の固体吸着剤を採用している。
【００１８】
４ａ及び４ｂは内部が略真空に保たれた状態で冷媒が封入された吸着器であり、この吸着器４ａ及び４ｂ内にはそれぞれ、吸着剤と熱媒体（本実施の形態では、エチレングリコール系の不凍液が混入された水）とを熱交換する第１熱交換機（吸着コア）５ａ及び５ｂと、熱媒体と吸着器４ａ及び４ｂ内に封入された冷媒とを熱交換する第２熱交換機（蒸発／凝縮コア）６ａ及び６ｂとが収納されている。
【００１９】
なお、本実施の形態では、吸着式冷凍機４は複数個（２個）の吸着器４ａ及び４ｂから構成されており、紙面右側の吸着器４ａは（以下、第１吸着器４ａと呼ぶ。）と紙面左側の吸着器４ｂ（以下、第２吸着器４ｂと呼ぶ。）とは、同じ構成であるので、両者を総称して呼ぶときは、吸着器４と表記する。また、熱交換機５ａ及び５ｂの添え字ａは第１吸着器４ａ内の熱交換機であることを示し、ｂは第２吸着器４ｂ内の熱交換機であることを示す。
【００２０】
７は基地局１の建物外に配設された熱媒体と室外空気（放熱対象）とを熱交換する室外熱交換器であり、８は熱媒体を室外熱交換器７に供給するリザーブタンクである。
２ａは第１発熱体２で発生する熱を集めてその熱と熱媒体の熱とを熱交換させる第１集熱器であり、３ａは第２発熱体３で発生する熱を集めてその集めた熱と熱媒体の熱とを熱交換させる第２集熱器であり、９ａ〜９ｅは熱媒体流れを切り替えるロータリ式バルブ（以下、バルブと呼ぶ。）であり、１０ａ〜１０ｃは熱媒体を循環させるポンプである。
【００２１】
本実施の形態により、室外熱交換器７の空気の出入り口に温度センサ１２ａを設け、ＥＣＵ（電子制御装置）１３は温度センサ１２ａの出力に応じてファン１１ａの回転数を制御するようにした。
【００２２】
次に、冷凍機の基本作動モードについて説明する。
【００２３】
このモードは、以下に述べる第一、第二の基本作動モードを所定時間毎にあるいは予め定められた条件が満たされると切換運転するものである。因みに、所定時間は、吸着剤に吸着されていた冷媒を脱離させるに必要な時間に基づいて適宜選定されるものである。
【００２４】
なお、本実施の形態では、第１発熱体２は１５０℃以下となるように冷却（吸熱）され、第２発熱体３は外気温度（５５℃〜６０℃）以下程度となるように冷却され、吸着式冷凍機４は７０℃以上、１００℃以下で所定の冷凍能力を発揮するように各種諸元が決定されている。
【００２５】
また、以下の作動説明からも明らかなように、冷凍機４を安定稼動させるためには、第２発熱体３の発熱量が常に第１発熱体２の発熱量以下となる必要がある。
【００２６】
第１基本作動モードでは、第２集熱器３ａと第１吸着器４ａの蒸発／凝縮コア６ａとの間で熱媒体を循環させることにより、第１吸着器４ａ内の冷媒を蒸発させて第２集熱器３ａに冷却された熱媒体を供給することによって第２発熱体３を冷却するとともに、第１吸着器４ａ内で蒸発した気相冷媒（水蒸気）を第１吸着器４ａ内の吸着剤にて吸着する。
【００２７】
以下、冷媒を蒸発させて冷凍能力を発揮しつつ、その蒸発した気相冷媒を吸着剤にて吸着させている状態にある吸着器４ａ又は４ｂのことを、「吸着工程にある吸着気４ａ又は４ｂ」と呼び、吸着剤を加熱して吸着していた冷媒を脱離させつつ、その脱離した冷媒を冷却凝縮させている状態にある吸着器４ａ又は４ｂのことを、「脱離工程にある吸着器４ａ又は４ｂ」と呼ぶ。
【００２８】
第二基本作動モードでは、第一基本作動モードとは逆に、第１吸着器４ａを吸着工程とし、第２吸着器４ｂを脱離工程とするものである。
【００２９】
この外に、加熱運転モード、少熱運転モード、直接運転モード、等がある。それらのモードの詳細は特願２００１−１８２０２９に記載されているので、ここでは説明を省略するが、本願発明はこれらのモードのすべてに適用できる。
【００３０】
図２は図１におけるＥＣＵ１３の動作を説明するフローチャートである。同図において、ステップＳ２１でファン特性Ｖ（ｒｐｍ／°Ｃ）を予め入力する。このファン特性は、外気温度に対応する最適ファン回転数を示すマップである。
【００３１】
次にステップＳ２２にて、室外熱交換器７への空気の出入口に配置された温度センサ１２ａにより測定された外気温度を検出する。
【００３２】
そしてステップＳ２３にて、ステップＳ２２で測定された温度に対応するファン回転数を、ファン特性から獲得し、そのファン回転数となるようにファン１１ａを制御する。
【００３３】
こうして、外気温度に応じてファン回転数を制御することにより、熱媒体の温度変動幅を一定の範囲に抑えることが可能になる。
（第二の実施の形態）
図３は本発明の第二の実施の形態による吸着式冷凍機における温度制御システムを示す図である。本実施の形態においては、温度センサ１２ｂは室外熱交換器７に入力される熱媒体の温度を測定するものであり、温度センサ１２ｃは室外熱交換器７から出力される熱媒体の温度を測定するものである。ＥＣＵ１３は温度センサ１２ａ及び１２ｂの少なくとも一方の出力に応じてファン１１ａの回転数を制御する。
【００３４】
図４は図３におけるＥＣＵ１３の動作を説明するフローチャートである。同図において、ステップＳ４１にて室外熱交換器７の入力水温（熱媒体の温度）の設定値Ｔ１を設定する。次いでステップＳ４２にて室外熱交換器７の出口水温（熱媒体の温度）の設定値Ｔ２を設定する。次いでステップＳ４３にて、温度センサ１２ｂにより測定された室外熱交換器７の入力水温を検知する。
【００３５】
次いでステップＳ４４にて、検知温度が入力水温の設定値Ｔ１と等しいかを判定する。等しくなければステップＳ４５に進み、検知温度が設定値Ｔ１より高いかを判定する。
【００３６】
ステップＳ４４で、検知温度が入力水温の設定値Ｔ１と等しいと判定されると、ステップＳ４６にてファン１１ａの回転数を変化させないように制御する。
【００３７】
ステップＳ４５で、検知温度が設定値Ｔ１より高いと判定されると、ステップＳ４７にて、熱媒体の温度を下げるべくファン１１ａの回転数を増加させる制御をする。
【００３８】
ステップＳ４５にて、検知温度が設定値Ｔ１以下である判定されると、ステップＳ４８にて、熱媒体の温度を上げるべくファン１１ａの回転数を低減させる制御をする。
【００３９】
次いで、ステップＳ４９で、温度センサ１２ｃにより測定された室外熱交換器７の出口水温を検知する。
【００４０】
次いでステップＳ５０にて、検知温度が出口水温の設定値Ｔ２以下かを判定する。検知温度が出口水温の設定値Ｔ２以下であれば、ファン１１ａの回転数を増減する必要はないのでステップＳ４３に戻る。検知温度が出口水温の設定値Ｔ２以下でなければステップＳ５１に進み、検知温度が設定値Ｔ２より高いかを判定する。
【００４１】
ステップＳ５１で、検知温度が設定値Ｔ２より高いと判定されると、ステップＳ５２にて、熱媒体の温度を下げるべくファン１１ａの回転数を増加させる制御をしてステップＳ４９に戻る。
【００４２】
ステップＳ５１にて、検知温度が設定値Ｔ２以下である判定されると、ステップＳ５３にて、熱媒体の温度を上げるべくファン１１ａの回転数を低減させる制御をしてステップＳ４９に戻る。
【００４３】
これにより、室外熱交換器７やファン１１ａが変更されても上記の制御で対応可能であり、図１の実施の形態におけるような熱交換特性をＥＣＵに設定する必要がない。
【００４４】
なお、図４の例では室外熱交換器７の入力の水温（熱媒体の温度）の設定値Ｔ１及び出力の水温の設定値Ｔ２を温度センサ１２ｂ及び１２ｃによる測定値とそれぞれ比較したが、設定値の一方のみを用いて制御してもよい。
（第三の実施の形態）
図５は本発明の第三の実施の形態による吸着式冷凍機における温度制御システムを示す図である。本実施の形態においては、第一及び第二の実施の形態における単一の室外熱交換器７に替えて、２つの室外熱交換器７ａ及び７ｂを備えている。
【００４５】
吸着器４ａ及び４ｂの動作停止時では、２方−４方バルブ９ｃ及び９ｄにより、第２集熱器３ａと室外熱交換器７ｂを直接循環する回路と、２方−４方バルブ９ａ及び９ｂにより、第１集熱器２ａと室外熱交換器７ａを直接循環する回路とが形成される。
【００４６】
本実施の形態においては、温度センサ１２ａは室外熱交換器７ｂの空気の出入口に設けられており、温度センサ１２ｂは室外熱交換器７ａに入力される熱媒体の温度を測定するものであり、温度センサ１２ｃは室外熱交換器７ａから出力される熱媒体の温度を測定するものであり、温度センサ１２ｄは室外熱交換器７ｂに入力される熱媒体の温度を測定するものであり、温度センサ１２ｅは室外熱交換器７ｂから出力される熱媒体の温度を測定するものである。ＥＣＵ１３は温度センサ１２ａ〜１２ｅの少なくとも一方の出力に応じてファン１１ａの回転数を制御する。
【００４７】
図６は図５におけるＥＣＵ１３の動作を説明するフローチャートである。同図において、ステップＳ６１にて吸着器４ａおよび４ｂの作動時及び停止時の室外熱交換器に入出力する熱冷媒（水）の温度を設定する。第１吸着器４ａの作動時における室外熱交換器７ａの入力水温（熱媒体の温度）及び出力水温（熱媒体の温度）の設定値はそれぞれＴ１及びＴ２とし、第２吸着器４ｂの作動時における室外熱交換器７ｂの入力水温（熱媒体の温度）及び出力水温（熱媒体の温度）の設定値はそれぞれＴ３及びＴ４とし、第１吸着器４ａの停止時における室外熱交換器７ａの入力水温（熱媒体の温度）及び出力水温（熱媒体の温度）の設定値はそれぞれＴ５及びＴ６とし、第２吸着器４ｂの停止時における室外熱交換器７ｂの入力水温（熱媒体の温度）及び出力水温（熱媒体の温度）の設定値はそれぞれＴ７及びＴ８とする。
【００４８】
次いでステップＳ６２にて吸着器４ａ及び４ｂがオンかオフかを判定する設定温度をＴ９とする。室外熱交換器７ｂの空気吸い込み口の温度がＴ９以上であれば吸着器はオンと判定され、Ｔ９より低ければ吸着器はオフと判定される。
【００４９】
次いでステップＳ６３にて温度センサ１２ａにより測定された室外熱交換器７ｂの空気の吸い込み温度を検知する。
【００５０】
次いでステップＳ６４にて温度センサ１２ａによる測定値が設定値Ｔ９以上かを判定する。否であれば吸着器４ａ及び４ｂはオフであると判断して、ステップＳ６５にて吸着器停止時の設定値Ｔ５及びＴ７を第１室外熱交換器７ａ及び第２室外交換器７ｂの入口水温の設定値とし、吸着器停止時の設定値Ｔ６及びＴ８を第１室外熱交換器７ａ及び第２室外熱交換器７ｂの出口水温の設定値とする。また、ステップＳ６４の判定の結果、温度センサ１２ａによる測定値が設定値Ｔ９以上であれば、両吸着器４ａ及び４ｂはオンであると判断して、ステップＳ６６にて吸着器の作動時の設定値Ｔ１及びＴ３を室外熱交換器７ａ及び７ｂの入口水温の設定値とし、吸着器作動時の設定値Ｔ２及びＴ４を室外熱交換器７ａ及び７ｂの出口水温の設定値とする。
【００５１】
次いでステップＳ６７にて室外熱交換器７ａの入口水温を温度センサ１２ｂにて検知する。
【００５２】
次いで、ファン１１ａ及び１ｂの回転数の制御を、温度センサによる測定値に応じて以下の通り行う。図６のステップＳ６７以降はファン１１ａの回転数の制御を示すフローチャートであり、図７のステップＳ７８以降はファン１１ｂの回転数の制御を示すフローチャートである。
【００５３】
ステップＳ６８にて、温度センサ１２ｂによる測定値が作動時の第１吸着器４ａの入口水温の作動時設定値Ｔ１又は停止時設定値Ｔ５に等しいかを判定する。否であれば第１吸着器４ａは作動時及び停止時のいずれの入口水温設定値とも異なると判定されて、ステップＳ６９に進み温度センサ１２ｂによる測定値が第１吸着器４ａの作動時の設定値Ｔ１又は停止時の設定値Ｔ５より高いかを判定する。温度センサ１２ｂによる測定値が第１吸着器４ａの作動時の設定値Ｔ１又は停止時の設定値Ｔ５より高いと判定されると、熱媒体の温度を低下させるべくステップＳ７０にてファン１１ａの回転数を低減させる。
【００５４】
ステップＳ６９の判定で温度センサ１２ｂによる測定値が第１吸着器４ａの作動時の設定値Ｔ１又は停止時の設定値Ｔ５以下であると判定されると、熱媒体の温度を上げるべくステップＳ７１にてファン１１ａの回転数を増加させる。
【００５５】
ステップＳ６８の判定で温度センサ１２ｂによる測定値が第１吸着器４ａの作動時の設定値Ｔ１又は停止時の設定値Ｔ５と等しいと判定されると、熱媒体の温度は変化させる必要がないので、ステップＳ７２にてファン１１ａの回転数を一定に保つ。
【００５６】
次にステップＳ７３にて、室外熱交換器７ａの出口水温を温度センサ１２ｃにて検知する。
【００５７】
次いで、ファン１１ａ及び１１ｂの回転数の制御を、温度センサ１２ｃによる測定値に応じて、ステップＳ６８からステップＳ７１までの制御と同様にして行う。但し、ステップＳ７４にて、温度センサ１２ｃによる測定値が作動時の第１吸着器４ａの出口水温の作動時の設定値Ｔ２又は停止時のＴ６と等しい場合は、ファンの制御をする必要がないので、ステップＳ６３に戻り、ステップＳ６３以降の動作を繰り返す。また、ステップＳ７６又はステップＳ７７の制御の後はステップＳ７３に戻りファン１１ｂの回転数の制御を繰り返す。
【００５８】
図７のステップＳ７８〜ステップＳ８８はファン１１ｂの回転数の制御を示すフローチャートである。この制御も図６のステップＳ６７以降に示したファン１１ａの制御と同様であるので、説明を省略する。
【００５９】
以上の本発明の第三の実施の形態によれば、室外熱交換器７ａ又は７ｂやファン１１ａが変更されても上述した制御により対応可能であり、且つ、第一の実施の形態におけるような熱交換特性を入力する必要がなく、手間が省けるという効果もある。
（第四の実施の形態）
図８は本発明の第四の実施の形態による吸着式冷凍機における温度制御システムを示す図である。本実施の形態においては、第一の実施の形態における室外熱交換器７への空気の出入口に設けられた温度センサ１２ａに替えて，第１集熱器２ａからの熱媒体の出口に温度センサ１２ｆが設けられている。その他の構成は図１に示した温度制御システムと同じである。
【００６０】
図９は図８におけるＥＣＵ１３の動作を説明するフローチャートである。同図において、ステップＳ９１にて第１集熱器２ａから出力される熱冷媒（水）の温度Ｔを設定する。
【００６１】
次いでステップＳ９２にて温度センサ１２ｆにより測定された、第１集熱器から出力される熱冷媒の温度を検知する。
【００６２】
次いでステップＳ９３にて温度センサ１２ｆによる測定値が設定値Ｔと等しいかを判定する。否であれば熱冷媒の温度は設定値と異なるので、ステップＳ９４に進み、温度センサ１２ｆによる測定値が設定値Ｔより高いかを判定する。温度センサ１２ｆによる測定値が設定値より高い場合は、熱媒体の温度を低下させるべくステップＳ９５にてポンプ１０ａの回転数を低減させる。
【００６３】
ステップＳ９４の判定で温度センサ１２ｆによる測定値が設定値Ｔより低いと判定されると、熱媒体の温度を上げるべくステップＳ９７にてポンプ１０ａの回転数を増加させる。
【００６４】
ステップＳ９３の判定で温度センサ１２ｆによる測定値が設定値Ｔと等しいと判定されると、熱媒体の温度は変化させる必要がないので、ステップＳ９８にてポンプ１０ａの回転数を一定に保つ。
【００６５】
ステップＳ９５、９７．又は９８の終了後、ステップＳ９に戻り上記の動作を繰り返す。
以上に説明した本発明の第一から第四の実施の形態のそれぞれにより、第１集熱器２ａから出力される熱媒体の温度を一定にし、常に吸着器の吸着工程と脱離工程の切り替わり時の温度変動ΔＴが一定となるので、吸着器の熱ロスが一定となる。
【００６６】
また、第１発熱体２の発熱量が変化しても、常に第１集熱器２ａの出口温度を一定に制御することが可能となり、温度変動により故障や寿命短縮が発生する危機の冷却に適したシステムとすることが可能である。
【００６７】
さらに、吸着器の１サイクル（吸着、脱離）内での温度変動にも追随が可能となり、より高精度に温度変動を制御可能となる。
【００６８】
また、吸着器の温度振幅も常に一定になるので、吸着器の故障も低減が可能となる。
【００６９】
即ち、吸着器４は常に第２発熱体３の熱エネルギーを同一量使用し、また吸着器４から出力される熱媒体の温度が一定になるので、第１発熱体２及び第２発熱体３の温度は外気温度に影響されることなく一定となり、温度変動により故障や寿命短縮が発生する危機の冷却に適してシステムとすることが可能となる。
【００７０】
また、吸着器の温度振幅も常に一定になるので、吸着器の故障も低減が可能となる。
（第五の実施の形態）
図１０は本発明の第５の実施の形態による吸着式冷凍機における温度制御システムを示す図である。同図は図５と実質的に同じであり、同一参照符号は同一物を示す。図１０では図５を更に詳細に示してある。即ち、基地局１内に存在する第１発熱体２は最大で１２台の増幅器（ＡＭＰ）と集熱器からなり、第２発熱体３にはモデム（ＭＤＥ）が含まれている。また、吸着式冷凍機４内には冷凍用の室内器１００が設けられている。基地局１内に室内機１００を含ませてもよい。
図１０には、図５に図示されていない要素として、第１発熱体２の入力側に設けられた非常用ニ方バルブ９ｅ、第１発熱体２に出力側に設けられた非常用ニ方バルブ９ｆ、第１室外熱交換器７ａからの熱媒体の出口に設けられた冗長用三方バルブ９ｇ、第１発熱体２からの熱媒体の出口に設けられた温度センサ１２ｇ、室外機１００から第２発熱体３に向けて吹き出される空気の温度を検出する吹出温センサ１２ｈ、第１室外熱交換器７ａと第２室外熱交換器７ｂとの間に設けられた室外機切替用三方バルブ９ｉ、基地局１と吸着式冷凍機４の間に設けられたメンテナンス用オン／オフバルブ１０１、１０２、および吸着式冷凍機４と室外年津交換器７ａ，７ｂの間に設けられたメンテナンス用オン／オフバルブ１０３から１０６が示されている。
図１１は図１０に示した温度制御システムによるバルブ９ａ〜９ｄのオン／オフの制御のタイミングとファン回転数の変更との関係を示すグラフである。同図に示すように、２方−４方バルブ９ａおよび９ｂが開いており、２方−４方バルブ９ｃおよび９ｄが閉じている間は第一の吸着パターン（Ａパターン、第一の基本動作モード）であって、吸着器４ａは脱離工程を行い、吸着器４ｂは冷却工程を行う。また、２方−４方バルブ９ａおよび９ｂが閉じており、２方−４方バルブ９ｃおよび９ｄが開いている間は第二の吸着パターン（Ｂパターン、第二の基本動作モード）であって、吸着器４ａは吸着工程を行い、吸着器４ｂは脱離工程を行う。Ａパターンでは、所定時間間隔毎の第一の吸着パターン２方−４方バルブ９ａが開から閉に切り替わり時から所定時間Ｔ１の後に２方−４方バルブ９ｂが開から閉に切り替わる。また、Ｂパターンでは２方−４方バルブ９ｃが閉から開に切り替わり時から所定時間Ｔ２の後に２方−４方バルブ９ｄが閉から開に切り替わる。このように、切り替わりのタイミングを若干ずらすのは、温水と冷水が吸着式冷凍機内で混合することを防止するためである。
本実施の形態により、ＡパターンとＢパターンとの切り替わり時に、温度制御手段を制御するようにした。具体的にはファン１１ａおよび１１Ｂの回転数を変更するようにした。
図１２は図１０に示した温度制御システムにおける吸着パターンの切替えおよびファンの風量変更動作を説明するフローチャートである。同図において、ステップ１２１〜１２４にて水温センサ１２ｇによる検出水温が目標水温ＴＷＭ以上か、吹出温センサ１２ｈからの検出温度ＴＦＩが所定温度、例えば３５℃以上か、前回のパターンの継続時間に所定時間、例えば６０秒を加算した時間が経過したか、又はパターンの切替え後、所定時間、例えば７２０秒経過した場合のいずれかで、ステップ１２５にて吸着パターンがＡからＢ又はＢからＡに切り替わる。この切替えは、対応する冷水ポンプをオフにし、ロータリ式バルブ９ａ〜９ｄの切替えにより行われる。
次いで、ステップ１２６にて第一の実施の形態から第四の実施の形態で説明した温度制御システムの制御が行われる。
次いで、ステップ１２７にて吸着ファン１１ａおよび凝着ファン１１ｂの回転数をＥＣＵ１３（図１、図３、図５、図８参照）により制御して風量を変更し、スタートに戻る。
これにより、パターンの変更時にのみファンの風量が変更されるので、ファン回転数を常時変更することに比べて風切り替わり音の変動はモータ回転数の変動による音の変化が耳につく音となるといった問題は軽減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態による吸着式冷凍機における温度制御システムを示す図である。
【図２】図１におけるＥＣＵ１３の動作を説明するフローチャートである。
【図３】本発明の第二の実施の形態による吸着式冷凍機における温度制御システムを示す図である。
【図４】図３におけるＥＣＵ１３の動作を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の第三の実施の形態による吸着式冷凍機における温度制御システムを示す図である。
【図６】図５におけるＥＣＵ１３の動作を説明するフローチャートである。
【図７】図５におけるファン１１ｂの回転数の制御を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第四の実施の形態による吸着式冷凍機における温度制御システムを示す図である。
【図９】図８におけるＥＣＵ１３の動作を説明するフローチャートである。
【図１０】本発明の第５の実施の形態による吸着式冷凍機における温度制御システムを示す図である。
【図１１】図１０に示した温度制御システムによるバルブ９ａ〜９ｄのオン／オフの制御のタイミングとファン回転数の変更との関係を示すグラフである。
【図１２】図１０に示した温度制御システムにおける吸着パターンの切替えおよびファンの風量変更動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１…携帯電話基地局（閉じられた空間）
２…第１発熱体
２ａ…第１集熱器
３…第２発熱体
３ａ…第２集熱器
４…吸着式冷凍機
４ａ，４ｂ…吸着器
５ａ，５ｂ…吸着コア
６ａ，６ｂ…蒸発縮コア
７，７ａ，７ｂ…室外熱交換器
１０ａ，１０ｂ…ポンプ
１１ａ，１１ｂ…ファン
１２ａ〜１２ｆ…温度センサ
１３…ＥＣＵ
ＴＦＩ…吹出温度
ＫＳ…吸着パターンの継続時間

Claims (12)

1. 閉じられた空間（１）に存在する第１発熱体（２）から熱を吸収し、その吸収した熱により可動する冷却手段（４）を備え、前記冷却手段（４）は、前記閉じられた空間内に存在する第２発熱体（３）を冷却し、蒸発した気相冷媒を吸着するとともに、過熱されることによりその吸着していた冷媒を脱離する吸着剤と、前記第１発熱体から熱を吸収して前記吸収剤に供給する熱媒体とを有して構成された吸着式冷凍機であり、前記吸着式冷凍機による前記冷媒の吸着工程と脱離工程の間の切り替わり時の前記熱媒体の温度変動幅を一定の範囲に抑える制御をする温度制御手段（１１ａ，１１ｂ，１２ａ〜１２ｆ，１３）を備えたことを特徴とする、吸着式冷凍機における温度制御システム。
2. 前記吸着式冷凍機は、前記熱媒体と室外空気とを熱交換する室外熱交換器（７）と、前記室外熱交換器への室外空気の出入口に設けられたファン（１１ａ）とを備えており、前記温度制御手段は、前記室外熱交換器に吸い込まれる室外空気の出入口温度（１２ａ）に応じて前記ファンの回転数を制御することにより、前記熱媒体の温度変動幅を一定の範囲に抑えるようにしたことを特徴とする、請求項１記載の温度制御システム。
3. 前記吸着式冷凍機は、前記熱媒体と室外空気とを熱交換する室外熱交換器（７）と、前記室外熱交換器への室外空気の出入口に設けられたファン（１１ａ）とを備えており、前記温度制御手段は、前記室外熱交換器内に入力される前記熱媒体及び前記室外熱交換器から出力される前記熱媒体の少なくとも一方の温度（１２ｂ，１２ｃ）に応じて前記ファンの回転数を制御することにより、前記熱媒体の温度変動幅を一定の範囲に抑えるようにしたことを特徴とする、請求項１記載の温度制御システム。
4. 前記室内交換器は複数の室内交換器（７ａ，７ｂ）からなり、前記複数の室内交換器の少なくとも１つに入力される前記熱媒体及び前記室外熱交換器の少なくとも１つから出力される前記熱媒体の少なくとも一方の温度（１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ）に応じて前記ファンの回転数を制御することにより、前記熱媒体の温度変動幅を一定の範囲に抑えるようにしたことを特徴とする、請求項３記載の温度制御システム。
5. 前記室内交換器は複数の室内交換器からなり、前記複数の室内交換器の少なくとも１つに入力される前記熱媒体及び前記室外熱交換器の少なくとも１つから出力される前記熱媒体の少なくとも一方の温度（１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ）に応じて前記ファンの回転数を制御するとともに、前記複数の室外熱交換器の一つに吸い込まれる室外空気の出入口温度（１２ａ）に応じて前記ファンの回転数を制御することにより、前記熱媒体の温度変動幅を一定の範囲に抑えるようにしたことを特徴とする、請求項３記載の温度制御システム。
6. 前記温度制御手段は、前記第１発熱体（２）から前記冷却手段（３）に供給される前記熱冷媒の量を制御するポンプ（１０ａ）を備えており、前記第１発熱体（２）からの前記熱媒体の出口温度（１２ｆ）に基づいて前記ポンプの回転数を制御することにより前記熱媒体の温度変動幅を一定の範囲に抑えるようにしたことを特徴とする、請求項１記載の温度制御システム。
7. 前記温度制御手段は、前記第１発熱体（２）からの前記熱媒体の出口温度変動幅（１２ｆ）を一定にすることにより前記熱媒体の温度変動幅を一定の範囲に抑えるようにしたことを特徴とする、請求項１記載の温度制御システム。
8. 前記吸着式冷凍機は、第１の吸着器（４ａ）と第２の吸着器（４ｂ）とを備えており、前記第１の吸着器（４ａ）が前記冷媒の吸着工程にあり前記第２の吸着器（４ｂ）が記冷媒の脱離工程にある第１の吸着パターンと、前記第１の吸着器（４ａ）が前記冷媒の脱離工程にあり前記第２の吸着器（４ｂ）が前記冷媒の吸着工程にある第２の吸着パターンとの間を、予め定められた条件が満たされると、切替えるようにし、前記第１の吸着パターンと前記第２の吸着パターンとの間の切り替わり時に、前記ファン（１１ａ，１１ｂ）の回転数を変更するようにしたことを特徴とする、請求項２から７のいずれか一項記載の温度制御システム。
9. 前記予め定められた条件とは、前記第１発熱体から前記吸着式冷凍機に入力される水の温度が目標温度以上になった時であることを特徴とする、請求項８記載の温度制御システム。
10. 前記予め定められた条件とは、前記第２の発熱体（３）から吹出される空気の吹出温度が所定温度以上になった時であることを特徴とする、請求項８記載の温度制御システム。
11. 前記予め定められた条件とは、前記吸着パターンの継続時間に所定時間を加算した時間が経過した時であることを特徴とする、請求項８記載の温度制御システム。
12. 前記予め定められた条件とは、前記吸着パターンの切り換え時から所定時間以上経過した時であることを特徴とする、請求項８記載の温度制御システム。

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