JP2018080851A - Adsorber - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、吸着剤が被吸着媒体を吸着する作用を利用して冷媒を蒸発させ、その蒸発潜熱により冷凍能力を発揮する吸着器に関する。 The present disclosure relates to an adsorber that evaporates a refrigerant by using an action of an adsorbent adsorbing a medium to be adsorbed and exhibits a refrigerating capacity by the latent heat of evaporation.
従来、この種の吸着器としては、特許文献1に記載の吸着器がある。特許文献1に記載の吸着器は、冷媒を吸着する吸着剤が内部に収容される密閉容器を備えている。密閉容器は、冷媒を収容する凝縮・蒸発面層と、吸着剤を収容する吸着・脱離面層とを区画している。凝縮・蒸発面層及び吸着・脱離面層は連通部を介して連通されている。凝縮・蒸発面層と吸着・脱離面層との外部上下には、それぞれの熱交換媒体が流通する第1循環水路及び第2循環水路がそれぞれ配置されている。 Conventionally, as this kind of adsorber, there is an adsorber described in Patent Document 1. The adsorber described in Patent Document 1 includes a sealed container in which an adsorbent that adsorbs a refrigerant is accommodated. The hermetic container partitions a condensation / evaporation surface layer containing a refrigerant and an adsorption / desorption surface layer containing an adsorbent. The condensation / evaporation surface layer and the adsorption / desorption surface layer are communicated with each other via a communication portion. A first circulation channel and a second circulation channel through which each heat exchange medium flows are respectively arranged above and below the condensation / evaporation surface layer and the adsorption / desorption surface layer.
特許文献1に記載の吸着器では、吸着工程時に、第2循環水路を流れる熱交換媒体と凝縮・蒸発面層内の液相冷媒との熱交換により、凝縮・蒸発面層内の液相冷媒が蒸発する。この液相冷媒の蒸発時の蒸発潜熱により、第2循環水路を流れる熱交換媒体が冷却される。また、この際、吸着・脱離面層では、蒸発した気相冷媒を吸着剤が吸着することにより、蒸発を促進させる。このとき、吸着剤は気相冷媒を吸着する際に熱を発生するため、吸着剤の温度が上昇する。吸着剤の温度が上昇すると、吸着剤の吸着能力が低下する。これを抑制するために、第1循環水路を流れる熱交換媒体と吸着剤との間で熱交換を行うことにより、吸着剤の温度上昇が抑制されている。 In the adsorber described in Patent Document 1, the liquid phase refrigerant in the condensation / evaporation surface layer is obtained by heat exchange between the heat exchange medium flowing in the second circulation channel and the liquid phase refrigerant in the condensation / evaporation surface layer during the adsorption process. Evaporates. The heat exchange medium flowing in the second circulation channel is cooled by the latent heat of vaporization during the evaporation of the liquid phase refrigerant. At this time, the adsorption / desorption surface layer promotes evaporation by adsorbing the vapor-phase refrigerant evaporated. At this time, since the adsorbent generates heat when adsorbing the gas-phase refrigerant, the temperature of the adsorbent rises. When the temperature of the adsorbent increases, the adsorbing capacity of the adsorbent decreases. In order to suppress this, the temperature increase of the adsorbent is suppressed by performing heat exchange between the heat exchange medium flowing through the first circulation channel and the adsorbent.
ところで、特許文献1に記載の吸着器では、吸着工程時に、第1循環水路を流れる熱交換媒体の温度は第1循環水路の下流側に向かうほど上昇する。したがって、第1循環水路の下流側に向かうほど、吸着・脱離面層内の吸着剤の吸着能力は低下する。一方、第2循環水路を流れる熱交換媒体の温度は、第2循環水路の下流側に向かうほど低下する。したがって、第2循環水路の下流側に向かうほど、凝縮・蒸発面層内の液相冷媒が蒸発し難くなる。 By the way, in the adsorber described in Patent Document 1, during the adsorption process, the temperature of the heat exchange medium flowing through the first circulation water channel increases toward the downstream side of the first circulation water channel. Therefore, the adsorption capacity of the adsorbent in the adsorption / desorption surface layer decreases toward the downstream side of the first circulation channel. On the other hand, the temperature of the heat exchange medium flowing through the second circulation channel decreases as it goes downstream of the second circulation channel. Therefore, the liquid phase refrigerant in the condensation / evaporation surface layer is less likely to evaporate toward the downstream side of the second circulation water channel.
このように、特許文献1に記載の吸着器では、吸着・脱離面層及び凝縮・蒸発面層において、第1循環水路及び第2循環水路のそれぞれの下流側で吸着能力が低下する傾向がある。これが、吸着器の冷凍能力を低下させる要因となっている。
本開示は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、吸着能力を向上させることのできる吸着器を提供することにある。
Thus, in the adsorber described in Patent Document 1, the adsorption capacity tends to decrease on the downstream side of each of the first circulation channel and the second circulation channel in the adsorption / desorption surface layer and the condensation / evaporation surface layer. is there. This is a factor that reduces the refrigeration capacity of the adsorber.
This indication is made in view of such a situation, and the object is to provide the adsorption machine which can improve adsorption capacity.
上記課題を解決する吸着器(50,60)は、被吸着媒体を内部に収容する密閉容器(53,63)と、密閉容器の内部に配置され、被吸着媒体を吸着する吸着剤(54,64)が設けられるとともに、第1熱媒体との熱交換により吸着剤から被吸着媒体を脱離させる吸着コア部(51,61)と、密閉容器の内部に配置され、第2熱媒体との熱交換により、吸着剤から脱離した被吸着媒体を凝縮又は蒸発させる蒸発/凝縮コア部(52,62)と、を備える。密閉容器において、吸着コア部を流れる第1熱媒体と、蒸発/凝縮コア部を流れる第2熱媒体とが対向するように流れている。 An adsorber (50, 60) that solves the above problems includes a sealed container (53, 63) that accommodates the medium to be adsorbed therein, and an adsorbent (54, 60) that is disposed inside the sealed container and adsorbs the medium to be adsorbed. 64) and an adsorption core part (51, 61) for desorbing the adsorbed medium from the adsorbent by heat exchange with the first heat medium, and an inside of the sealed container, An evaporation / condensation core section (52, 62) for condensing or evaporating the adsorbed medium desorbed from the adsorbent by heat exchange. In the sealed container, the first heat medium flowing through the adsorption core portion and the second heat medium flowing through the evaporation / condensation core portion flow so as to face each other.
この構成によれば、蒸発/凝縮コア部において蒸発し難い下流側の部分と、吸着コア部において吸着し易い上流側の部分とを対向させることができる。また、蒸発/凝縮コア部において蒸発し易い上流側の部分と、吸着コア部において吸着し難い下流側の部分とを対向させることができる。これにより、吸着器における被吸着媒体の吸着及び蒸発のバランスを取ることができるため、被吸着媒体の吸着性を向上させることができる。 According to this configuration, the downstream portion that is difficult to evaporate in the evaporation / condensation core portion can be opposed to the upstream portion that is easily adsorbed in the adsorption core portion. Further, an upstream portion that is easily evaporated in the evaporation / condensation core portion and a downstream portion that is difficult to be adsorbed in the adsorption core portion can be made to face each other. Thereby, since adsorption | suction and evaporation of the to-be-adsorbed medium in an adsorber can be balanced, the adsorptivity of an to-be-adsorbed medium can be improved.
なお、上記手段、及び特許請求の範囲に記載の括弧内の符号は、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。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis as described in the said means and a claim is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
本開示によれば、吸着能力を向上させることのできる吸着器を提供できる。 According to this indication, an adsorption machine which can improve adsorption capacity can be provided.
以下、吸着器の一実施形態について図面を参照しながら説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。はじめに、本実施形態の吸着器を用いた吸着式冷凍機の概要について説明する。 Hereinafter, an embodiment of an adsorber will be described with reference to the drawings. In order to facilitate the understanding of the description, the same constituent elements in the drawings will be denoted by the same reference numerals as much as possible, and redundant description will be omitted. First, an outline of an adsorption type refrigerator using the adsorber of the present embodiment will be described.
図1に示されるように、本実施形態の冷凍機10は、熱源20と、冷熱発生器30と、放熱器40と、第1吸着器50と、第2吸着器60と、四方弁71〜74とを備えている。冷凍機10は、四方弁71〜74の接続状態を図1に示される状態と図2に示される状態とに所定の周期で切り替えることにより、冷熱発生器30から冷熱を発生させる。なお、図1及び図2では、四方弁71〜74において接続状態の流路が実線で示され、非接続状態の流路が破線で示されている。
As shown in FIG. 1, the
熱源20は、例えば車両のエンジンである。熱源20は、四方弁71及び四方弁72を介して第1吸着器50及び第2吸着器60に接続されている。具体的には、熱源20は、四方弁71及び四方弁72が図1に示される接続状態であるとき、第1吸着器50に接続される。すなわち、熱源20と第1吸着器50との間を第1熱媒体が循環することにより、熱源20の熱が第1吸着器50に伝達される。また、熱源20は、四方弁71及び四方弁72が図2に示される接続状態であるとき、第2吸着器60に接続される。すなわち、熱源20と第1吸着器50との間を第1熱媒体が循環することにより、熱源20の熱が第2吸着器60に伝達される。
The
冷熱発生器30は、例えば車両用空調装置の蒸発器である。冷熱発生器30は、四方弁73及び四方弁74を介して第1吸着器50及び第2吸着器60に接続されている。具体的には、冷熱発生器30は、四方弁71及び四方弁72が図1に示される接続状態であるとき、第2吸着器60に接続される。すなわち、冷熱発生器30と第2吸着器60との間を第2熱媒体が循環することにより、第2吸着器60から冷熱発生器30に冷熱が伝達される。また、冷熱発生器30は、四方弁71及び四方弁72が図2に示される接続状態であるとき、第1吸着器50に接続される。すなわち、冷熱発生器30と第1吸着器50との間を第2熱媒体が循環することにより、第1吸着器50から冷熱発生器30に冷熱が伝達される。
The
放熱器40は、第1吸着器50を循環する第1熱媒体及び第2吸着器60を循環する第2熱媒体と空気との間で熱交換を行うことにより、第1熱媒体及び第2熱媒体の熱を放散する。放熱器40は、第1放熱部41と、第2放熱部42とを有している。
第1放熱部41は、四方弁71及び四方弁72が図1に示される接続状態であるとき、第2吸着器60に接続される。すなわち、第1放熱部41と第2吸着器60との間を第1熱媒体が循環することにより、第1放熱部41は、第1熱媒体により第2吸着器60から伝達される熱を放散する。また、第1放熱部41は、四方弁71及び四方弁72が図2に示される接続状態であるとき、第1吸着器50に接続される。すなわち、第1放熱部41と第1吸着器50との間を第1熱媒体が循環することにより、第1放熱部41は、第1熱媒体により第2吸着器60から伝達される熱を放散する。
The
The first
第2放熱部42は、四方弁71及び四方弁72が図1に示される接続状態であるとき、第1吸着器50に接続される。すなわち、第2放熱部42と第1吸着器50との間を第2熱媒体が循環することにより、第2放熱部42は、第2熱媒体により第1吸着器50から伝達される熱を放散する。また、第2放熱部42は、四方弁71及び四方弁72が図2に示される接続状態であるとき、第2吸着器60に接続される。すなわち、第2放熱部42と第2吸着器60との間を第2熱媒体が循環することにより、第2放熱部42は、第2熱媒体により第2吸着器60から伝達される熱を放散する。
The second
図3に示されるように、第1吸着器50は、吸着コア部51と、蒸発/凝縮コア部52と、密閉容器53と、吸着剤54と、担持部材55と、仕切板56とを有している。
密閉容器53の内部は真空状態となっている。密閉容器53の内部には、吸着剤54により吸着可能な被吸着媒体と、吸着コア部51と、蒸発/凝縮コア部52とが収容されている。被吸着媒体としては、例えば水を用いることができる。吸着コア部51及び蒸発/凝縮コア部52は、密閉容器53の内部において上下方向に対向して配置されている。
As shown in FIG. 3, the
The inside of the sealed
仕切板56は、密閉容器53の内部において上下方向に平行に配置されており、密閉容器53の内部空間を左右方向に区画している。以下では、便宜上、密閉容器53の内部空間において仕切板56により区画されている内部領域のうち、仕切板56よりも密閉容器53の右側壁531側の領域を第1内部領域A11と称し、仕切板56よりも密閉容器53の左側壁532側の領域を第2内部領域A12と称する。仕切板56は、第1内部領域A11と第2内部領域A12との間の熱の伝達を抑制することの可能な断熱材により形成されている。
The
吸着コア部51は、密閉容器53の内部における上下方向の略中央部から上壁部530までの領域に配置されている。吸着コア部51は、タンク部510〜512と、管状部材513a,513bとを有している。
管状部材513a,513bは、上下方向に延びる中空状の部材からなる。管状部材513a,513bの内部空間は、第1熱媒体が流れる流路となっている。管状部材513aは、第1内部領域A11において左右方向に複数並べて配置されている。管状部材513bは、第2内部領域A12において左右方向に複数並べて配置されている。管状部材513a,513bは、タンク部510〜512に対して直交している。
The
The
タンク部510〜512は、内部に第1熱媒体が流れる筒状の部材からなる。タンク部510は、密閉容器53の右側壁531の上端近傍から密閉容器53の第1内部領域A11に挿入されるとともに、仕切板56の近傍まで密閉容器53の上壁部530に沿って延びるように配置されている。タンク部510には、管状部材513aの上端部が接続されている。図1及び図2に示されるように、タンク部510は、四方弁71に接続されている。
The
図3に示されるように、タンク部511は、密閉容器53の左側壁532の上端近傍から第2内部領域A12に挿入されるとともに、仕切板56の近傍まで密閉容器53の上壁部530に沿って延びるように配置されている。タンク部511には、管状部材513bの上端部が接続されている。図1及び図2に示されるように、タンク部511は、四方弁72に接続されている。
As shown in FIG. 3, the
図3に示されるように、タンク部512は、密閉容器53の上下方向の中央部付近において第1内部領域A11から第2内部領域A12に延びるように配置されている。タンク部512には、管状部材513a,513bのそれぞれの下端部が接続されている。なお、タンク部512における第1内部領域A11に配置されている部分の内部流路、及び第2内部領域A12に配置されている部分の内部流路は、仕切板56により仕切られることなく連通されている。
As shown in FIG. 3, the
吸着コア部51では、第1熱媒体がタンク部510から流入した場合、この第1熱媒体は複数の管状部材513aに分配される。第1熱媒体は管状部材513aを下方に向かって流れてタンク部512において集められた後、管状部材513bに分配される。第1熱媒体は複数の管状部材513bを上方に向かって流れてタンク部511において集められた後、排出される。なお、吸着コア部51では、第1熱媒体がタンク部511から流入した場合、この第1熱媒体は、管状部材513b、タンク部512、複数の管状部材513a、タンク部510の順で流れる。
In the
蒸発/凝縮コア部52は、密閉容器53の内部における上下方向の略中央部から底壁部533までの領域に配置されている。蒸発/凝縮コア部52は、タンク部520〜522と、管状部材523a,523bとを有している。
管状部材523a,523bは、上下方向に延びる中空状の部材からなる。管状部材523a,523bの内部空間は、第2熱媒体が流れる流路となっている。管状部材523aは、第1内部領域A11において左右方向に複数並べて配置されている。管状部材523bは、第2内部領域A12において左右方向に複数並べて配置されている。管状部材523a,523bは、タンク部520〜522に対して直交している。
The evaporation /
The
タンク部520〜522は、内部に第2熱媒体が流れる筒状の部材からなる。タンク部520は、密閉容器53の右側壁531の下端近傍から密閉容器53の第1内部領域A11に挿入されるとともに、仕切板56の近傍まで密閉容器53の底壁部533に沿って延びるように配置されている。タンク部520には、管状部材523aの下端部が接続されている。図1及び図2に示されるように、タンク部520は、四方弁74に接続されている。
The
図3に示されるように、タンク部521は、密閉容器53の左側壁532の下端近傍から密閉容器53の第2内部領域A12に挿入されるとともに、密閉容器53の左右方向の中央部まで密閉容器53の底壁部533に沿って延びるように配置されている。タンク部521には、管状部材523bの下端部が接続されている。図1及び図2に示されるように、タンク部521は、四方弁73に接続されている。
As shown in FIG. 3, the
図3に示されるように、タンク部522は、密閉容器53の上下方向の中央部付近において第1内部領域A11から第2内部領域A12に延びるように配置されている。タンク部522には、管状部材523a,523bのそれぞれの上端部が接続されている。なお、タンク部522における第1内部領域A11に配置されている内部流路、及び第2内部領域A12に配置されている部分の内部流路は、仕切板56により仕切られることなく連通されている。
As shown in FIG. 3, the
蒸発/凝縮コア部52では、第2熱媒体がタンク部520から流入した場合、この第2熱媒体は複数の管状部材523aに分配される。第2熱媒体は管状部材523aを上方に向かって流れてタンク部522において集められた後、複数の管状部材523bに分配される。第2熱媒体は管状部材523bを下方に向かって流れてタンク部521において集められた後、排出される。なお、蒸発/凝縮コア部52では、第2熱媒体がタンク部521から流入した場合、この第2熱媒体は、複数の管状部材523b、タンク部522、複数の管状部材523a、タンク部520の順で流れる。
In the evaporation /
図3に示されるように、吸着剤54は、吸着コア部51の管状部材513a,513bの外面に貼付されている。吸着剤54は、被吸着媒体である水が水蒸気となった際にこれを吸着することの可能な材料、例えばゼオライトからなる。吸着剤54は、基本的には、その温度が低い程被吸着媒体を吸着し易い性質を有している。
As shown in FIG. 3, the adsorbent 54 is affixed to the outer surfaces of the
担持部材55は、蒸発/凝縮コア部52の管状部材523a,523bの外面に貼付されている。担持部材55は、被吸着媒体である水を担持することの可能な部材、例えば多孔質部材からなる。
図1及び図2に示されるように、第2吸着器60は、第1吸着器50をと一の構造を有している。すなわち、第2吸着器60は、吸着コア部61と、蒸発/凝縮コア部62と、密閉容器63と、吸着剤64と、担持部材65と、仕切板66とを有している。吸着コア部61は、タンク部610〜612と、管状部材613a,613bとを有している。蒸発/凝縮コア部62は、タンク部620〜622と、管状部材623a,623bとを有している。
The supporting
As shown in FIGS. 1 and 2, the
なお、第2吸着器60のタンク部610,611,620,621と四方弁71〜74との接続態様は、第1吸着器50のタンク部510,511,520,521と四方弁71〜74との接続態様と異なる。具体的には、吸着コア部61のタンク部610は、四方弁72に接続されている。また、吸着コア部61のタンク部611は、四方弁71に接続されている。さらに、蒸発/凝縮コア部62のタンク部620は、四方弁73に接続されている。また、蒸発/凝縮コア部62のタンク部621は、四方弁74に接続されている。
In addition, the connection part of the tank parts 610,611,620,621 of the
次に、本実施形態の冷凍機10の動作例について説明する。
四方弁71〜74が図1に示される接続状態であるとき、第1吸着器50の吸着コア部51と熱源20との間を第1熱媒体が循環する。したがって、吸着コア部51には、熱源20において温度の上昇した高温の第1熱媒体が流れる。吸着コア部51を第1熱媒体が流れる際、第1熱媒体と吸着剤54との間で熱交換が行われることにより、吸着剤54が加熱される。これにより、吸着剤54から被吸着媒体が脱離する。
Next, an operation example of the
When the four-
また、四方弁71〜74が図1に示される接続状態であるとき、第1吸着器50の蒸発/凝縮コア部52と第2放熱部42との間を第2熱媒体が循環する。したがって、蒸発/凝縮コア部52には、第2放熱部42において空気と熱交換を行うことにより冷却された第2熱媒体が流れる。蒸発/凝縮コア部52を第2熱媒体が流れる際、吸着剤54から脱離した被吸着媒体の熱を第2熱媒体が吸収することにより、蒸発/凝縮コア部52の表面に被吸着媒体が凝縮される。蒸発/凝縮コア部52の表面に凝縮された被吸着媒体は、担持部材55に担持される。このように、蒸発/凝縮コア部52は、吸着剤54からの被冷却媒体の脱離を促進させる部分として機能する。
When the four-
一方、四方弁71〜74が図1に示される接続状態であるとき、第2吸着器60の蒸発/凝縮コア部62と冷熱発生器30との間を第2熱媒体が循環する。蒸発/凝縮コア部62を第2熱媒体が流れる際、担持部材65に担持された被吸着媒体と第2熱媒体との間で熱交換が行われることにより、担持部材65に担持された被吸着媒体が蒸発する。この際に発生する蒸発潜熱により第2熱媒体が冷却される。この冷却された第2熱媒体が冷熱発生器30を流れることにより、冷熱発生器30から冷熱が発生する。担持部材65から蒸発した被吸着媒体は、吸着コア部61の吸着剤64により吸着される。
On the other hand, when the four-
また、四方弁71〜74が図1に示される接続状態であるとき、第2吸着器60の吸着コア部61と第1放熱部41との間を第1熱媒体が循環する。したがって、吸着コア部61には、第1放熱部41において空気と熱交換を行うことにより冷却された第1熱媒体が流れる。吸着コア部61を第1熱媒体が流れる際、吸着剤64の熱を第1熱媒体が吸収することにより、吸着剤64が冷却される。これにより、吸着剤64による被吸着媒体の吸着性が高められる。
In addition, when the four-
このように、四方弁71〜74が図1に示される接続状態であるとき、第1吸着器50では、第1熱媒体との熱交換により吸着剤54から被吸着媒体が脱離するとともに、脱離した被吸着媒体が凝縮する。また、第2吸着器60では、担持部材65から被吸着媒体が蒸発するとともに、蒸発した被吸着媒体が吸着剤64により吸着される。
Thus, when the four-
冷凍機10は、四方弁71〜74の接続状態を図1に示される状態で所定時間だけ維持した後、四方弁71〜74の接続状態を図2に示される状態に切り替える。これにより、第1吸着器50の蒸発/凝縮コア部52と冷熱発生器30との間を第2熱媒体が循環する。蒸発/凝縮コア部52を第2熱媒体が流れる際、担持部材55に担持された被吸着媒体と第2熱媒体との間で熱交換が行われることにより、担持部材55に担持された被吸着媒体が蒸発する。この際に発生する蒸発潜熱により第2熱媒体が冷却される。この冷却された第2熱媒体が冷熱発生器30を流れることにより、冷熱発生器30から冷熱が発生する。担持部材55から蒸発した被吸着媒体は、吸着コア部51の吸着剤54により吸着される。
The
また、四方弁71〜74が図2に示される接続状態であるとき、第1吸着器50の吸着コア部51と第1放熱部41との間を第1熱媒体が循環する。したがって、吸着コア部51には、第1放熱部41において空気と熱交換を行うことにより冷却された第1熱媒体が流れる。吸着コア部51を第1熱媒体が流れる際、吸着剤54の熱を第1熱媒体が吸収することにより、吸着剤54が冷却される。これにより、吸着剤54による被吸着媒体の吸着性が高められる。
In addition, when the four-
一方、四方弁71〜74が図2に示される接続状態であるとき、第2吸着器60の吸着コア部61と熱源20との間を第1熱媒体が循環する。したがって、吸着コア部61には、熱源20において温度の上昇した高温の第1熱媒体が流れる。吸着コア部61を第1熱媒体が流れる際、第1熱媒体の熱が吸着剤64に伝達されることにより、吸着剤64が加熱される。これにより、吸着剤64から被吸着媒体が脱離する。
On the other hand, when the four-
また、四方弁71〜74が図2に示される接続状態であるとき、第2吸着器60の蒸発/凝縮コア部62と第2放熱部42との間を第2熱媒体が循環する。したがって、蒸発/凝縮コア部62には、第2放熱部42において空気と熱交換を行うことにより冷却された第2熱媒体が流れる。蒸発/凝縮コア部62を第2熱媒体が流れる際、吸着剤64から脱離した被吸着媒体の熱を第2熱媒体が吸収することにより、蒸発/凝縮コア部62の表面に被吸着媒体が凝縮される。蒸発/凝縮コア部62の表面に凝縮された被吸着媒体は、担持部材65に担持される。このように、蒸発/凝縮コア部62は、吸着剤64からの被冷却媒体の脱離を促進させる部分として機能する。
Further, when the four-
このように、四方弁71〜74が図2に示される接続状態であるとき、第2吸着器60では、第1熱媒体との熱交換により吸着剤64から被吸着媒体が脱離するとともに、脱離した被吸着媒体が凝縮する。また、第1吸着器50では、担持部材55から被吸着媒体が蒸発するとともに、蒸発した被吸着媒体が吸着剤54により吸着される。
Thus, when the four-
冷凍機10は、四方弁71〜74の接続状態を図2に示される状態で所定時間だけ維持した後、四方弁71〜74の接続状態を図1に示される状態に切り替える。以降、冷凍機10は、四方弁71〜74の接続状態を所定の周期で図1に示される状態と図2に示される状態とに切り替えることにより、冷熱発生器30から継続的に冷熱を発生させる。
The
ところで、図2に示されるように、第1吸着器50において被吸着媒体が蒸発する際、第1吸着器50では、吸着コア部51を流れる第1熱媒体と、蒸発/凝縮コア部52を流れる第2熱媒体とが対向して流れる。これにより、蒸発/凝縮コア部52では、第2熱媒体の流れ方向の上流側に配置される管状部材523aよりも、第2熱媒体の流れ方向の下流側に配置される管状部材523bの方が温度が低下する。そのため、管状部材523aの担持部材55よりも管状部材523bの担持部材55の方が、被吸着媒体が蒸発し難くなる。また、吸着コア部51では、第1熱媒体の流れ方向の上流側に配置される管状部材513bよりも、第1熱媒体の流れ方向の下流側に配置される管状部材523aの方が温度が上昇する。そのため、管状部材513aの吸着剤54よりも、管状部材513bの吸着剤54の方が被吸着媒体を吸着し易くなる。
Incidentally, as shown in FIG. 2, when the adsorbed medium evaporates in the
すなわち、第1吸着器50では、蒸発/凝縮コア部52において蒸発し難い下流側の部分と、吸着コア部51において吸着し易い上流側の部分とが対向している。また、蒸発/凝縮コア部52において蒸発し易い上流側の部分と、吸着コア部51において吸着し難い下流側の部分とが対向している。これにより、第1吸着器50における被吸着媒体の吸着及び蒸発のバランスを取ることができるため、被吸着媒体の吸着性を向上させることができる。
That is, in the
また、図3に示されるように、第1吸着器50では、仕切板56により、密閉容器53の内部領域が第1内部領域A11と第2内部領域A12とに区画されている。これにより、第1内部領域A11と第2内部領域A12との間における被吸着媒体の流出入を抑制することができるため、被吸着媒体の吸着性を更に向上させることができる。
As shown in FIG. 3, in the
同様に、図1に示されるように、第2吸着器60において被吸着媒体が蒸発する際、第2吸着器60では、吸着コア部51を流れる第1熱媒体と、蒸発/凝縮コア部52を流れる第2熱媒体とが対向して流れる。そのため、第2吸着器60でも、第1吸着器50と同様の作用及び効果を得ることができる。
Similarly, as shown in FIG. 1, when the adsorbed medium evaporates in the
以上説明した本実施形態の第1吸着器50及び第2吸着器60によれば、以下の(1)〜(4)に示される作用及び効果を得ることができる。
(1)第1吸着器50では、密閉容器53において、吸着コア部51を流れる第1熱媒体と、蒸発/凝縮コア部52を流れる第2熱媒体とが対向するように流れている。また、第2吸着器60でも、密閉容器63において、吸着コア部61を流れる第1熱媒体と、蒸発/凝縮コア部62を流れる第2熱媒体とが対向するように流れている。これにより、第1吸着器50及び第2吸着器60における被吸着媒体の吸着及び蒸発のバランスを取ることができるため、被吸着媒体の吸着性を向上させることができる。
According to the
(1) In the
(2)第1吸着器50は、密閉容器53の内部を第1内部領域A11と第2内部領域A12とに仕切る仕切板56を備えている。これにより、第1内部領域A11と第2内部領域A12との間における被吸着媒体の流出入を抑制することができるため、被吸着媒体の吸着性を更に向上させることができる。また、第2吸着器60も、同様の機能を有する仕切板66を備えているため、同様の作用及び効果を得ることができる。
(2) The
(3)第1吸着器50の仕切板56及び第2吸着器60の仕切板66は断熱材料により構成されている。これにより、第1内部領域A11と第2内部領域A12との間における熱伝達を抑制することができるため、被吸着媒体の吸着性を更に向上させることができる。
(4)第1吸着器50の吸着コア部51の管状部材513a,513bは、タンク部510,511,520,521に対して直交している。また、第2吸着器60の吸着コア部61の管状部材613a,613bは、タンク部610,611,620,621に対して直交している。これにより、第1吸着器50及び第2吸着器60のそれぞれの伝熱面積を広げることができるため、第1吸着器50及び第2吸着器60の吸着性能を向上させることができる。
(3) The
(4) The
なお、上記実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・図4に示されるように、第1吸着器50の仕切板56には、上下方向及び左右方向の両方に直交する方向に延びるスリット560が形成されていてもよい。スリット560は、図3における吸着コア部51と蒸発/凝縮コア部52との間に配置されている。このような構成によれば、仕切板56を介した吸着コア部51と蒸発/凝縮コア部52との間における熱リークが抑制されるため、第1吸着器50の吸着性能を更に向上させることができる。また、第2吸着器60の仕切板66にも同様のスリットを形成すれば、同様の作用及び効果を得ることができる。
In addition, the said embodiment can also be implemented with the following forms.
As shown in FIG. 4, the
・図5に示されるように、第1吸着器50は、担持部材55を有していない構造であってもよい。この場合、蒸発/凝縮コア部52との熱交換により被吸着媒体が凝縮した場合、凝縮した被吸着媒体が密閉容器53の底壁部533に貯留すると、蒸発/凝縮コア部52が被吸着媒体に浸ることになる。同様の構成は、第2吸着器60にも適用することができる。
As shown in FIG. 5, the
・図6に示されるように、第1吸着器50の密閉容器53は、複数の仕切板56により複数の内部領域に仕切られていてもよい。同様の構成は、第2吸着器60にも適用することができる。
・図7に示されるように、第1吸着器50は、複数の吸着部50a,50bにより構成されていてもよい。各吸着部50a,50bは、図3に示される第1吸着器50の構成から仕切板56を除いた構成を有している。吸着部50a,50bのそれぞれの吸着コア部51は流路75aを介して互いに接続されている。また、吸着部50a,50bのそれぞれの蒸発/凝縮コア部52は流路75bを介して互いに接続されている。このような構成であっても、吸着部50aの密閉容器53の内部領域と、吸着部50bの密閉容器53の内部領域とが実質的に分離されているため、仕切板56を有する第1吸着器50と類似の作用及び効果を得ることができる。同様に、第2吸着器60も、複数の吸着部60a,60bにより構成されていてもよい。
As shown in FIG. 6, the sealed
-As FIG. 7 shows, the
・第1吸着器50の吸着コア部51及び蒸発/凝縮コア部52は、ドロンカップ型の熱交換部からなるものであってもよい。例えば、吸着コア部51は、図8に示されるような構造を有していてもよい。図8に示されるように、吸着コア部51は、複数のドロンカッププレート57を積層することで構成されている。この場合、隣り合うドロンカッププレート57,57の間に仕切板56を挟み込むだけで、吸着コア部51に仕切板56を容易に設けることができる。なお、管状部材513a,513bの内部に設けられている波形状の部材はインナーフィンである。また、蒸発/凝縮コア部52がドロンカップ型の熱交換部からなる場合でも、蒸発/凝縮コア部52に仕切板56を容易に設けることができる。よって、上記実施形態の第1吸着器50を容易に製造することができる。同様に、第2吸着器60の吸着コア部61及び蒸発/凝縮コア部62をドロンカップ型の熱交換部により構成すれば、上記実施形態の第2吸着器60を容易に製造することができる。
-The adsorption |
・本開示は上記の具体例に限定されるものではない。上記の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素、及びその配置、条件、形状等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。 -This indication is not limited to said specific example. Any of the above specific examples that are appropriately modified by those skilled in the art are also included in the scope of the present disclosure as long as they have the features of the present disclosure. Each element included in each of the specific examples described above, and the arrangement, conditions, shape, and the like thereof are not limited to those illustrated, and can be appropriately changed. Each element included in each of the specific examples described above can be appropriately combined as long as no technical contradiction occurs.
50,60:吸着器
51,61:吸着コア部
52,62:蒸発/凝縮コア部
53,63:密閉容器
54,64:吸着剤
510〜512,610〜612,520〜522,620〜622:タンク部
513a,513b,523a,523b,613a,613b,623a,623b:管状部材
560:スリット
50, 60:
Claims (7)
前記密閉容器の内部に配置され、被吸着媒体を吸着する吸着剤(54,64)が設けられるとともに、第1熱媒体との熱交換により前記吸着剤から前記被吸着媒体を脱離させる吸着コア部(51,61)と、
前記密閉容器の内部に配置され、第2熱媒体との熱交換により、前記吸着剤から脱離した前記被吸着媒体を凝縮又は蒸発させる蒸発/凝縮コア部(52,62)と、を備え、
前記密閉容器において、前記吸着コア部を流れる第1熱媒体と、前記蒸発/凝縮コア部を流れる前記第2熱媒体とが対向するように流れている
吸着器。 A sealed container (53, 63) for accommodating the adsorbed medium therein;
An adsorption core disposed inside the sealed container and provided with an adsorbent (54, 64) for adsorbing the adsorbed medium, and desorbing the adsorbed medium from the adsorbent by heat exchange with the first heat medium. Part (51, 61),
An evaporation / condensation core section (52, 62) that is disposed inside the sealed container and condenses or evaporates the adsorbed medium desorbed from the adsorbent by heat exchange with a second heat medium,
In the sealed container, the first heat medium flowing through the adsorption core portion and the second heat medium flowing through the evaporation / condensation core portion are flowing so as to face each other.
前記吸着コア部における前記第1熱媒体の流れ方向の上流側の部分、及び前記蒸発/凝縮コア部における前記第2熱媒体の流れ方向の下流側の部分を含む前記密閉容器の内部領域を第2内部領域とするとき、
前記密閉容器の内部を前記第1内部領域と前記第2内部領域とに仕切る仕切板を更に備える
請求項1に記載の吸着器。 An inner region of the sealed container including a downstream portion of the adsorption core portion in the flow direction of the first heat medium and an upstream portion of the evaporation / condensation core portion in the flow direction of the second heat medium. 1 as an internal area
An internal region of the sealed container including a portion of the adsorption core portion on the upstream side in the flow direction of the first heat medium and a portion of the evaporation / condensation core portion on the downstream side in the flow direction of the second heat medium 2 When the internal area
The adsorber according to claim 1, further comprising a partition plate that partitions the inside of the sealed container into the first internal region and the second internal region.
請求項2に記載の吸着器。 The adsorber according to claim 2, wherein a slit (560) that communicates the first internal region and the second internal region is formed in the partition plate.
請求項2又は3に記載の吸着器。 The adsorber according to claim 2 or 3, wherein the partition plate is made of a heat insulating material.
前記吸着剤が外面に設けられ、前記吸着剤に吸着された前記被吸着媒体と前記第1熱媒体との間で熱交換を行う複数の管状部材(513a,513b,613a,613b)と、
複数の前記管状部材に前記第1熱媒体を分配する、又は複数の前記管状部材を流れる前記第1熱媒体を集めるタンク部(510〜512,610〜612)と、を有し、
前記管状部材は、前記タンク部に対して直交している
請求項1〜4のいずれか一項に記載の吸着器。 The adsorption core part is
A plurality of tubular members (513a, 513b, 613a, 613b) provided on the outer surface and performing heat exchange between the adsorbed medium adsorbed by the adsorbent and the first heat medium;
A tank portion (510-512, 610-612) for distributing the first heat medium to the plurality of tubular members or collecting the first heat medium flowing through the plurality of tubular members;
The adsorber according to any one of claims 1 to 4, wherein the tubular member is orthogonal to the tank portion.
前記被吸着媒体と前記第2熱媒体との間で熱交換を行う複数の管状部材(523a,523b,623a,623b)と、
複数の前記管状部材に前記第2熱媒体を分配する、又は複数の前記管状部材を流れる前記第2熱媒体を集めるタンク部(520〜522,620〜622)と、を有し、
前記管状部材は、前記タンク部に対して直交している
請求項1〜4のいずれか一項に記載の吸着器。 The evaporation / condensation core part is:
A plurality of tubular members (523a, 523b, 623a, 623b) for exchanging heat between the adsorbed medium and the second heat medium;
A tank portion (520-522, 620-622) for distributing the second heat medium to the plurality of tubular members or collecting the second heat medium flowing through the plurality of tubular members;
The adsorber according to any one of claims 1 to 4, wherein the tubular member is orthogonal to the tank portion.
請求項1〜6のいずれか一項に記載の吸着器。 The adsorber according to any one of claims 1 to 6, wherein the adsorption core unit and the evaporation / condensation core unit include a drone cup type heat exchange unit.
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