JP2005265349A - 空気冷媒冷凍装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】冷凍空間を形成する室3と、冷凍空間を形成する室の空気を吸引して断熱圧縮する圧縮機4と、圧縮空気を冷却する圧縮空気冷却器14と、冷却圧縮空気を断熱膨張する膨張機5を有し、冷凍空間を形成する室の空気を吸引して断熱圧縮し、断熱膨張することで得られる低温空気を冷凍空間を形成する室内に供給して冷凍空間を形成する空気冷媒冷凍装置において、除湿・冷熱放出経路9と冷熱吸収経路8とが伝熱面を介して伝熱可能に設けられた除湿・冷熱回収一体型の熱交換・除湿器1を備え、室内より吸引した空気を熱交換・除湿器の除湿・冷熱放出経路を通過させて除湿・冷熱放出した後圧縮機に導入し断熱圧縮し、圧縮空気を圧縮空気冷却器で冷却後、熱交換・除湿器の冷熱吸収経路を通過させて冷熱を回収し膨張機で断熱膨張させ、得られた低温空気を前記室内に供給する空気冷媒冷凍装置。
【選択図】図1
Description
更に、冷媒の流通する熱交換器で間接的に、冷却空間を冷却する前者に比べ、空気冷媒冷凍装置では、空気を直接断熱膨張により冷却するので、前記熱交換器が不要で、同時に熱交換器性能維持のためのデフロスト操作が不要なので、その分のエネルギロスがなくなる。
しかし、圧縮・膨張操作で液/ガスの相変化を伴う前者の冷媒に比べ、潜熱利用のできない、空気冷媒冷凍装置では従来の利用頻度の多い温度域では、前者に比べて効率(COP:成績係数)が低い。また装置が大型になるなどの難点があった。
また特許文献2では除湿が不十分なため、依然として雪状氷の堆積がさけられないことなどの難点がある。
更に特許文献3では、雪状氷の堆積した事後処置のための手段であり、本質的問題解決になっていない。
(1)空気冷媒冷凍機の極低温度域での効率性を生かし、更に除湿器と冷熱回収熱交換器と除湿器再生手段を一体化し効率向上と装置の単純縮小化を図ることができた。当然、地球環境保全及び安全対策強化となった。
(2)空気冷媒冷凍機により冷凍空間の空気を直接冷却することにより、従来熱交換器のデフロスト工程を排除し、エネルギロスを避けた。
(3)極低温で吸湿特性が優れ、低温で脱湿可能な高吸放湿性高分子化合物を吸湿剤として用いることなどにより、極低温域での冷凍庫としての実用化が可能となり、効率と小型化を更に向上した。
2 高吸放湿性高分子化合物を含む除湿剤
3 冷凍庫(冷凍空間を形成すべき室)
4 空気圧縮機
5 膨張機
6 モータ
7 除湿器再生用加熱経路
8 冷熱吸収経路
9 除湿・冷熱放出経路
10 除湿器再生時使用ライン
11 冷却運転時使用ライン
12 除湿器再生時排出ライン
13 冷却水
14 圧縮空気冷却器
15 伝熱面
Claims (5)
- 冷凍空間を形成すべき室と、該冷凍空間を形成すべき室の空気を吸引して断熱圧縮する圧縮機と、圧縮空気を冷却する圧縮空気冷却器と、冷却圧縮空気を断熱膨張する膨張機とを有し、前記冷凍空間を形成すべき室の空気を吸引して断熱圧縮し、断熱膨張することにより得られる低温空気を前記冷凍空間を形成すべき室内に供給して冷凍空間を形成する空気冷媒冷凍装置において、除湿・冷熱放出経路と冷熱吸収経路とが伝熱面を介して伝熱可能なように設けられた除湿・冷熱回収一体型の熱交換・除湿器を更に備え、前記室内より吸引した空気を該熱交換・除湿器の除湿・冷熱放出経路を通過させて除湿・冷熱放出した後、前記圧縮機に導入し、断熱圧縮し、該圧縮空気を前記圧縮空気冷却器にて冷却後、前記熱交換・除湿器の冷熱吸収経路を通過させて冷熱を回収し、前記膨張機で断熱膨張させ、得られた低温空気を前記室内に供給することを特徴とする空気冷媒冷凍装置。
- 前記熱交換・除湿器は更に前記除湿・冷熱放出経路と伝熱面を介して伝熱可能な除湿器再生用加熱経路を備え、前記圧縮機吐出後の高温空気をバイパスさせて、該除湿器再生用加熱経路に導入し、前記除湿・冷熱放出経路を加熱することにより前記熱交換・除湿器を再生することを特徴とする請求項1記載の空気冷媒冷凍装置。
- 前記熱交換・除湿器の除湿・冷熱放出経路内に除湿剤として高吸放湿性高分子化合物を含むことを特徴とする請求項1記載の空気冷媒冷凍装置。
- 前記熱交換・除湿器の除湿・冷熱放出経路内の伝熱面が前記高吸放湿性高分子化合物で被覆されていることを特徴とする請求項3記載の空気冷媒冷凍装置。
- 前記高吸放湿性高分子化合物が分子中にカルボキシル基を含み、吸湿水の除去に要する再生温度が60〜100℃の範囲にあることを特徴とする請求項3記載の空気冷媒冷凍装置。
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