JP2018194194A - 吸着式冷凍システム、および吸着式冷凍システムを備える車両用の空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷熱の取り出しを連続して行えるようにする。【解決手段】温度に応じて冷媒の吸着／脱着が可能な吸着材Ｓが内部に設けられた一対の吸着器５（５Ａ、５Ｂ）と、吸着材Ｓから脱着した冷媒Ｍ１を冷却して凝縮させるコンデンサ４と、凝縮により液化した冷媒Ｍ１を蒸発させるエバポレータ３と、吸着材Ｓから冷媒Ｍ１を脱着させる脱着工程を行う吸着器５（５Ａ、５Ｂ）と、吸着材Ｓに冷媒Ｍ１を吸着させる吸着工程を行う吸着器５を、一対の吸着器５（５Ａ、５Ｂ）の間で交互に入れ替える制御装置９（制御手段）と、を有し、吸着工程を行う吸着器５に生じた負圧を利用して、エバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発を行うように構成された吸着式冷凍システム２であって、吸着材Ｓとして、脱着工程の開始から終了までに要する脱着時間Ｔ１のほうが、吸着工程の開始から終了までに要する吸着時間Ｔ２よりも短時間である特性の吸着材Ｓを採用した構成とした。【選択図】図１

Description

本発明は、吸着式冷凍システム、および吸着式冷凍システムを備える車両用の空調装置に関する。

特許文献１には、一対の吸着器を有するバッチ式の吸着式冷凍装置（吸着式冷凍システム）が開示されている。

特開２０１７−０２６１６３号公報

この吸着式冷凍システムは、吸着器の動作モードとして、吸着材に熱媒体を吸着させる吸着モードと、吸着材から熱媒体（冷媒）を脱着させる脱着モード（脱着工程）を有している。
吸着式冷凍システムでは、吸着モード（吸着工程）を行う吸着器と、脱着モード（脱着工程）を行う吸着器とを、交互に入れ替えながら、吸着工程を行う吸着器を蒸発器に連通させる。
これにより、吸着材への冷媒の吸着で生じた負圧により、蒸発器内の冷媒が蒸発し、この冷媒の蒸発による冷熱を用いて、冷却対象が冷却される。

ここで、吸着工程では、吸着材を冷却しながら吸着材への冷媒の吸着を行い、脱着工程では、吸着材を加熱しながら吸着材からの冷媒の脱着を行う。
冷媒の吸着を行う際の吸着材の温度と、冷媒の脱着を行う際の吸着材の温度には、乖離がある。
そのため、脱着工程から吸着工程への切替え時には、冷媒の吸着が可能な温度まで吸着材を冷却する必要がある。

特許文献１の吸着式冷凍システムは、吸着材を冷却する予冷モード（冷却工程）をさらに有しており、脱着工程から吸着工程への切り替え時に、脱着工程と吸着工程の間に冷却工程を挟むことで、吸着材を、冷媒の吸着が可能な温度まで予冷している。

しかし、一対の吸着器で冷熱を発生させる仕様の吸着式冷凍システムの場合には、吸着器が冷却工程である間は、冷媒を蒸発させて冷熱を取り出すことができない。そうすると、冷却対象の冷却を連続して行えなくなる。

そのため、一対の吸着器を有する吸着式冷凍システムにおいて、吸着材の冷却を行う場合であっても、冷熱の取り出しを連続して行えるようにすることが求められている。

本発明は、
温度に応じて冷媒の吸着／脱着が可能な吸着材が内部に設けられた一対の吸着器と、
前記吸着材から脱着した冷媒を冷却して凝縮させる凝縮器と、
前記凝縮により液化した前記冷媒を蒸発させる蒸発器と、
前記吸着材から前記冷媒を脱着させる脱着工程を行う吸着器と、前記吸着材に前記冷媒を吸着させる吸着工程を行う吸着器を、前記一対の吸着器の間で切り替える制御手段と、を有し、
前記吸着工程を行う吸着器に生じた負圧を利用して、前記蒸発器での前記冷媒の蒸発を行うように構成された吸着式冷凍システムであって、
前記吸着材として、前記脱着工程の開始から終了までに要する脱着時間のほうが、前記吸着工程の開始から終了までに要する吸着時間よりも短時間である特性の吸着材を採用した構成の吸着式冷凍システム。

本発明によれば、冷熱を連続して取り出せる。

吸着式冷凍システムを備える車両用の空調装置の概略図である。 一方の吸着器で吸着工程を実施しつつ、他方の吸着器で冷却工程を実施している場合を説明する図である。 一方の吸着器で脱着工程を実施しつつ、他方の吸着器で吸着工程を実施している場合を説明する図である。 一方の吸着器で冷却工程を実施しつつ、他方の吸着器で吸着工程を実施している場合を説明する図である。 制御装置が行う工程の切替処理を説明するフローチャートである。 吸着式冷凍システムを駆動している場合における、吸着工程と、脱着工程と、冷却工程のとの切り替わりを説明する図である。 吸着材に対する冷媒の吸着／脱着の特性を説明する図である。

以下、本発明実施の形態を説明する。
図１は、本実施形態にかかる吸着式冷凍システム２を備える車両用の空調装置１の概略図である。
図１の（ａ）は、吸着式冷凍システム２を通常冷房モードで使用している場合の冷媒Ｍ１や、熱交換媒体Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４の流れを説明する図であって、一方の吸着器５Ａで吸着工程を、他方の吸着器５Ｂで脱着工程を実施している場合を示す図である。図１の（ｂ）は、空調装置１が備える制御装置９を説明する図である。
なお、図１の（ａ）では、吸着器５の吸着コア５１に保持された吸着材Ｓを一部のみ示している。

車両用の空調装置１では、車室内に吹き出す空気Ａｉｒ（空調空気）の流路Ｒ１上にクーラコア１１とヒータコア１２とが設けられている。
流路Ｒ１を通流する空気Ａｉｒのうち、ヒータコア１２を通過する空気Ａｉｒは、ヒータコア１２内での熱交換媒体Ｍ３との熱交換により加熱される。
また、クーラコア１１を通過する空気Ａｉｒは、クーラコア１１内での熱交換媒体Ｍ４との熱交換により冷却される。

クーラコア１１内での熱交換により暖められた熱交換媒体Ｍ４は、循環路１３を通って、クーラコア１１からエバポレータ３に戻されたのち、エバポレータ３内で冷却される。
そして、エバポレータ３で冷却された熱交換媒体Ｍ４は、循環路１３を通ってクーラコア１１に再び供給されて、クーラコア１１を通過する空気Ａｉｒとの熱交換に利用される。

エバポレータ３では、循環路２０を介してコンデンサ４側から供給された冷媒Ｍ１を減圧下で蒸発させる。この冷媒Ｍ１が蒸発する際の気化熱（冷熱）で、クーラコア１１側から戻された熱交換媒体Ｍ４を冷却する。

冷媒Ｍ１の循環路２０では、エバポレータ３の下流側に、２つの吸着器５（５Ａ、５Ｂ）が並列に設けられている。
なお、以下の説明においては、吸着器５Ａ、５Ｂを特に区別しない場合には、単純に吸着器５と標記する。

吸着器５は、吸着材Ｓを保持する吸着コア５１と、吸着コア５１を収容する容器５５と、を有している。
吸着器５では、吸着コア５１の内部を、循環路６側から供給された冷却用の熱交換媒体Ｍ２と、循環路７側から供給された加熱用の熱交換媒体Ｍ３のうちの一方が通流する。
そのため、吸着器５（５Ａ、５Ｂ）の吸着コア５１の上流側と下流側には、各吸着器５（５Ａ、５Ｂ）の吸着コア５１の接続先を、循環路６と循環路７との間で切り替える切替弁８１、８２が設けられている。

そして、吸着コア５１が、冷却用の熱交換媒体Ｍ２が通流する循環路６に接続されると、吸着コア５１で保持された吸着材Ｓは、吸着コア５１を通流する冷却用の熱交換媒体Ｍ２との熱交換で冷却される。
また、吸着コア５１が、加熱用の熱交換媒体Ｍ３が通流する循環路７に接続されると、吸着コア５１で保持された吸着材Ｓは、吸着コア５１を通流する加熱用の熱交換媒体Ｍ３との熱交換で加熱される。

吸着材Ｓは、温度に応じて冷媒Ｍ１の吸着／脱着が可能な有機系、または無機系の吸着材である。熱交換媒体Ｍ２、Ｍ３との間での熱交換により、吸着材Ｓを冷却／加熱すると、吸着材Ｓに対する冷媒Ｍ１の吸着／脱着が行われる。

ここで、本明細書における用語「吸着材」は、冷媒Ｍ１を保持（吸着）する特性を有する有機系の高分子材料や無機材料であって、この材料の表面に、冷媒Ｍ１を吸着させるもの（一般的な吸着材）だけではなく、材料の内部に冷媒Ｍ１を収容するものの両方を意味している。

本実施形態では、吸着材Ｓから冷媒Ｍ１を脱着させるのに要する時間である脱着時間Ｔ１が、吸着材Ｓに冷媒Ｍ１を吸着させるのに要する時間である吸着時間Ｔ２の３分の２以下である特性の吸着材を採用している。なお、吸着材の特性については、別途説明する。

また、本実施形態では、吸着器２に対して吸着／脱着させる冷媒Ｍ１として、例えば水を用いている。循環路６、７、１３を通流する熱交換媒体Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４として、例えば、水にエチレングリコール系の不凍液を混合した流体を用いている。

この吸着器５を備える吸着式冷凍システム２では、吸着器５において吸着材Ｓへの冷媒Ｍ１の吸着を実施すると、冷媒Ｍ１の吸着で生じた負圧により、エバポレータ３側から冷媒Ｍ１が吸引されて、エバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発が行われる。

ここで、吸着材Ｓへの冷媒Ｍ１の吸着量が飽和して、冷媒Ｍ１の吸着ができなくなると、エバポレータ３側から冷媒Ｍ１を吸引できなくなる。そうすると、エバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発が停止する。

そのため、吸着式冷凍システム２には、２つの吸着器５（５Ａ、５Ｂ）が設けられている。
例えば、空調装置１の冷房運転時（通常冷房モード）では、一方の吸着器５Ａで、吸着材Ｓに冷媒Ｍ１を吸着させる吸着工程を行う一方で、他方の吸着器５Ｂで、吸着材Ｓから冷媒Ｍ１を脱着させる脱着工程を行うようになっている。
そして、空調装置１が通常冷房モードで駆動している間、吸着工程を行う吸着器５を、一対の吸着器５（５Ａ、５Ｂ）の間で切り替えることで、エバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発を停止させないようにしている。

そのため、循環路２０における２つの吸着器５（５Ａ、５Ｂ）の上流側には、エバポレータ３に連通する吸着器５（５Ａ、５Ｂ）を切り替えるための切替弁２１が設けられている。そして、切替弁２１と吸着器５Ａ、５Ｂを繋ぐ分岐管の途中に、吸着器５Ａ、５Ｂとエバポレータ３との連通を遮断するための開閉弁２３（２３Ａ、２３Ｂ）が設けられている。

冷媒Ｍ１の循環路２０では、吸着器５（５Ａ、５Ｂ）の下流側に、コンデンサ４が設けられている。
このコンデンサ４には、吸着器５（５Ａ、５Ｂ）内の吸着材Ｓから脱着させた気体状の冷媒Ｍ１が供給される。

そのため、循環路２０における２つの吸着器５（５Ａ、５Ｂ）の下流側には、コンデンサ４に連通する吸着器５（５Ａ、５Ｂ）を切り替えるための切替弁２２が設けられている。そして、切替弁２２と吸着器５Ａ、５Ｂを繋ぐ分岐管の途中に、吸着器５Ａ、５Ｂとコンデンサ４との連通を遮断するための開閉弁２４（２４Ａ、２４Ｂ）が設けられている。

コンデンサ４では、吸着器５（５Ａ、５Ｂ）側から供給された気体状の冷媒Ｍ１が、コア４ａを通流する熱交換媒体Ｍ２との熱交換で冷却される。これにより、気体状の冷媒Ｍ１が凝縮して、液体状の冷媒Ｍ１となる。

さらに、冷媒Ｍ１の循環路２０では、コンデンサ４の下流側に、冷媒Ｍ１を貯留するリキッドタンク（図示せず）と、冷媒Ｍ１を減圧する膨張弁（図示せず）と、が設けられている。
リキッドタンク（図示せず）では、コンデンサ４で凝縮した冷媒Ｍ１が、気液に分離される。膨張弁（図示せず）で減圧された低温低圧の冷媒Ｍ１は、エバポレータ３に再び供給されて、エバポレータ３内で蒸発する。

このように、吸着式冷凍システム２では、エバポレータ３と、吸着器５と、コンデンサ４とが、循環路２０に沿って設けられている。
そして、吸着材Ｓへの冷媒Ｍ１の吸着と脱着を利用して、エバポレータ３と、吸着器５と、コンデンサ４との間を、冷媒Ｍ１が循環する。
よって、循環路２０に沿って吸着式冷凍システム２（吸着式冷凍サイクル）が形成されている。

本実施形態では、空調装置１の冷房運転時（通常冷房モード）に、空調装置１が備える制御装置９（図１の（ｂ）参照）が、各吸着器５Ａ、５Ｂにおいて、以下の工程のうちのどの工程を行うのかを決定する。
（ａ）吸着材Ｓに冷媒Ｍ１を吸着させる吸着工程、（ｂ）吸着材Ｓから冷媒Ｍ１を脱着させる脱着工程、（ｃ）吸着材Ｓに対する冷媒Ｍ１の吸着／脱着を行わずに、吸着材Ｓを冷却する冷却工程。

吸着式冷凍システム２では、制御装置９が、吸着器５Ａと吸着器５Ｂのうちの何れか一方で、吸着工程を必ず実施させることで、エバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発が連続して行われるようにしている。
そのため、前記したように本実施形態では、吸着材Ｓから冷媒Ｍ１を脱着させるのに必要な時間である脱着時間Ｔ１が、吸着材Ｓに冷媒Ｍ１を吸着させるのに必要な時間である吸着時間Ｔ２の３分の２以下である特性の吸着材を採用している。

ここで、本明細書における用語「脱着時間Ｔ１」「吸着時間Ｔ２」は、吸着器５内の吸着材Ｓに理論上吸着可能な冷媒の総量に基づいて決まる時間である。
例えば、吸着材Ｓに理論上吸着可能な上限（吸着可能な総量）まで冷媒Ｍ１を吸着させるのに必要な時間が、「吸着時間Ｔ２」となる。理論上吸着可能な上限まで冷媒Ｍ１を吸着している吸着材Ｓから、総ての冷媒Ｍ１を脱着させるのに必要な時間が、「脱着時間Ｔ１」となる。

なお、吸着材Ｓからの冷媒Ｍ１の脱着速度と、吸着材Ｓへの冷媒Ｍ１の吸着速度は、時間の経過と共に遅くなる（図７参照）。
図７では、左側の縦軸に冷媒Ｍ１の脱着速度を、右側の縦軸に冷媒Ｍ１の吸着速度を取り、脱着／吸着の開始からの経過時間との関係を示している。

よって、例えば、「吸着時間Ｔ２」を、吸着材Ｓに理論上吸着可能な冷媒Ｍ１の総量の９０％に達するまでの時間としても良く、「脱着時間Ｔ１」を、吸着材Ｓから理論上脱着可能な冷媒Ｍ１の総量の９０％に達するまでの時間としても良い。図７におけるａｄｓｏｒｂ９０％（吸着時間Ｔ２）、ｄｅｓｏｒｂ９０％（脱着時間Ｔ１）参照）。

本実施形態では、このような特性の吸着材Ｓを採用することで、少なくとも吸着時間Ｔ２の３分の１の時間を、脱着工程を終了した吸着材Ｓの冷却に利用している。
そして、吸着時間の３分の１の時間で冷却工程を行うことで、吸着工程を行っている吸着器５での吸着工程が終了するまでの間に、脱着工程を終了した吸着器５の吸着材Ｓの温度を、吸着工程を実施するのに適した温度まで冷却するようにしている。

なお、脱着工程に要する時間が短くなればなるほど、冷却工程で吸着材Ｓを冷却できる時間が長くなる。そのため、吸着材Ｓの脱着時間の最小値は、吸着材Ｓを構成する材料に応じて決まる実現可能な最小の時間である。

このような特性を有する吸着材は、１種類の吸着材であっても良いが、複数の異なる種類の吸着材を任意の比率で混合したものであっても良い。
また、例えば、冷媒Ｍ１を、表面だけではなく内部にも収容可能な高分子系の吸着材に、このような特性を有するものがある。

このような特性を持つ高分子系の吸着材は、冷媒Ｍ１の吸着速度よりも脱着速度のほうが速いので、置換基の種類や比率、そしてポリマー主鎖の長さを変更することで、脱着時間Ｔ１が、吸着時間Ｔ２の３分の２以下である特性のものを提供することが可能である。

以下、制御装置９が行う各吸着器５（５Ａ、５Ｂ）での工程の切替処理を、空調装置１の冷房運転時（通常冷房モード）の場合を例に挙げて説明する。
図５は、各吸着器５Ａ、５Ｂにおいて実施される工程（吸着工程、脱着工程、冷却工程）の切替処理を説明するフローチャートであって、制御装置９が行う工程の切替処理を説明するフローチャートである。
図２は、一方の吸着器５Ａにおいて吸着工程を実施しつつ、他方の吸着器５Ｂで冷却工程を実施している場合を説明する図である。
図３は、一方の吸着器５Ａにおいて脱着工程を実施しつつ、他方の吸着器５Ｂで吸着工程を実施している場合を説明する図である。
図４は、一方の吸着器５Ａにおいて冷却工程を実施しつつ、他方の吸着器５Ｂで吸着工程を実施している場合を説明する図である。
なお、前記した図１では、一方の吸着器５Ａにおいて吸着工程を実施しつつ、他方の吸着器５Ｂで脱着工程を実施している場合を示している。
図６は、一方の吸着器５Ａと他方の吸着器５Ｂで実施される各工程の切り替わりを説明する図である。図６の（ａ）は、吸着工程を実施する吸着器５を、一方の吸着器５Ａと他方の吸着器５Ｂとの間で交互に切り替えながら、吸着式冷凍システム２を駆動している場合における、吸着工程と、脱着工程と、冷却工程のとの切り替わりを説明する図である。図６の（ｂ）は、吸着工程を実施する吸着器５を、一方の吸着器５Ａと他方の吸着器５Ｂとの間で交互に切り替えながら、吸着式冷凍システム２を駆動している場合であって、従来例にかかる場合を説明する図である。

空調装置１の冷房運転時には、制御装置９が、各吸着器５Ａ、５Ｂで実施する工程（吸着工程、脱着工程、冷却工程）を決定する。
そして、一方の吸着器５Ａと他方の吸着器５Ｂのうち、吸着工程を実施している吸着器５での吸着工程を終了すると、吸着工程を実施していない吸着器５において、吸着工程が開始される。
すなわち、吸着工程の終了をトリガとして、吸着工程を実施する吸着器が切り替えられる。エバポレータ３における冷媒Ｍ１の蒸発を途切れることなく連続して行うためである。

図１の場合には、一方の吸着器５Ａにおいて吸着工程が実施されており、他方の吸着器５Ｂにおいて、脱着工程が実施されている（ステップＳ１０１）。
他方の吸着器５Ｂにおいて脱着工程を実施するのは、一方の吸着器５Ａにおいて吸着工程が終了した時点で、他方の吸着器５Ｂにおいて吸着工程を開始できるようにするためである。

図１の状態において制御装置９は、切替弁８１、８２を操作して、吸着器５Ａの吸着コア５１を、低温の熱交換媒体Ｍ２の循環路６に連通させていると共に、吸着器５Ｂの吸着コア５１を、高温の熱交換媒体Ｍ３の循環路７に連通させている。

そのため、一方の吸着器５Ａには、低温の熱交換媒体Ｍ２が供給されており、吸着器５Ａ内の吸着材Ｓが冷却されている。また、他方の吸着器５Ｂには、高温の熱交換媒体Ｍ３が供給されており、吸着器５Ｂ内の吸着材Ｓが加熱されている。

さらに、制御装置９は、吸着器５Ａの下流側の開閉弁２４Ａを閉じて、吸着器５Ａとコンデンサ４との連通を遮断していると共に、吸着器５Ａの上流側の開閉弁２３Ａを開いて、吸着器５Ａとエバポレータ３とを連通させている。

これにより、吸着器５Ａ内では、吸着材Ｓへの冷媒Ｍ１の吸着（吸着工程）が実施されている。そして、冷媒Ｍ１の吸着による吸着熱で加熱された吸着材Ｓは、低温の熱交換媒体Ｍ２との熱交換により、冷媒Ｍ１の吸着が可能な所定温度に保持されている。

吸着器５Ａでは、吸着材Ｓへの冷媒Ｍ１の吸着により、容器５５内の圧力が負圧となる。そうすると、吸着器５Ａはエバポレータ３に連通しているので、エバポレータ３内の冷媒Ｍ１が蒸発して、吸着器５Ａ内に吸引される。

これにより、エバポレータ３では、冷媒Ｍ１の蒸発が連続的に発生し、この冷媒Ｍ１の蒸発による冷熱を用いて、冷却対象である熱交換媒体Ｍ４が冷却される。
そして、冷却された熱交換媒体Ｍ４により、流路Ｒ１内のクーラコア１１を通過する空気Ａｉｒが冷却される。

前記したように他方の吸着器５Ｂには、高温の熱交換媒体Ｍ３が供給されており、吸着器５Ｂ内の吸着材Ｓが加熱されている。
そのため、吸着材Ｓは、高温の熱交換媒体Ｍ３との熱交換により、冷媒Ｍ１の脱着が可能な所定温度に加熱されている。
よって、吸着器５Ｂでは、吸着器５Ａでの吸着工程に平行して、吸着材Ｓからの冷媒Ｍ１の脱着（脱着工程）が実施されている。

吸着器５Ｂでは、吸着材Ｓからの冷媒Ｍ１の脱着により、容器５５内の圧力が高圧となる。そうすると、吸着器５Ｂはコンデンサ４に連通しているので、容器５５内の気体状の冷媒Ｍ１がコンデンサ４側に排出される。

コンデンサ４では、熱交換器６０での熱交換で冷却された熱交換媒体Ｍ２が、コア４ａを通流している。
そのため、コンデンサ４内に到達した気体状の冷媒Ｍ１は、コア４ａを通流する熱交換媒体Ｍ２との熱交換で冷却されて凝縮する。これにより、気体状の冷媒Ｍ１が、コンデンサ４で冷却されて、液体状の冷媒Ｍ１になる。

前記したように本実施形態では、吸着材Ｓから冷媒Ｍ１を脱着させるのに必要な時間である脱着時間Ｔ１が、吸着材Ｓに冷媒Ｍ１を吸着させるのに必要な時間である吸着時間Ｔ２の３分の２以下となる特性を持つ吸着材Ｓが採用されている。

そのため、他方の吸着器５Ｂでの脱着工程のほうが、一方の吸着器５Ａでの吸着工程よりも短時間で終了する（図６の（ａ）参照）。
よって、制御装置９は、脱着工程が終了したか否かを確認する（ステップＳ１０２）。
本実施形態では、制御装置９は、吸着器５Ｂに供給される熱交換媒体Ｍ３の温度と、吸着器５Ｂから排出される熱交換媒体Ｍ３の温度と、に基づいて、脱着工程が終了したか否かを確認する。

具体的には、制御装置９は、吸着器５Ｂの入口における熱交換媒体Ｍ３の温度Ｔｉｎと、吸着器５Ｂの出口における熱交換媒体Ｍ３の温度Ｔｏｕｔを、温度センサの出力信号から特定する。
そして、制御装置９は、温度Ｔｉｎと温度Ｔｏｕｔとの差Δｔの絶対値（＝｜Ｔｏｕｔ−Ｔｉｎ｜）が、所定の閾値温度Ｔｈ１未満となった時点で、脱着工程が終了したと判断する（Ｔｈ１＞｜Δｔ｜）。

脱着工程を行っている吸着器５Ｂでは、吸着材Ｓから冷媒Ｍ１が脱着する際の気化熱で、吸着材Ｓが冷却される。吸着材Ｓの温度が低くなると、冷媒Ｍ１の分子運動が低下して、吸着材Ｓからの冷媒Ｍ１の脱着効率が低下する。

吸着式冷凍システム２では、脱着工程を行う吸着器５Ｂに高温の熱交換媒体Ｍ３を供給して、吸着材Ｓの温度低下を抑えることで、冷媒Ｍ１の脱着効率の低下を防いでいる。
そのため、吸着器５Ｂで脱着工程が行われている間は、吸着器５Ｂの入口での熱交換媒体Ｍ３の温度Ｔｉｎよりも、吸着器５Ｂの出口での熱交換媒体Ｍ３の温度Ｔｏｕｔの方が低くなり、温度差Δｔが大きくなる。

吸着材Ｓに吸着されている冷媒Ｍ１の脱着が進んで、吸着材Ｓからの冷媒Ｍ１の脱着が終了に近づくと、冷媒Ｍ１の脱着量が少なくなる。
そうすると、吸着器５Ｂの出口での熱交換媒体Ｍ３の温度Ｔｏｕｔが徐々に高くなり、吸着器５Ｂの入口での熱交換媒体Ｍ３の温度Ｔｉｎに近づく結果、温度差Δｔが小さくなる。

そのため、本実施形態では、脱着工程の終了を判断するための閾値温度Ｔｈ１が、実験等の結果を踏まえて設定されている。
そして、温度差Δｔが閾値温度Ｔｈ１未満となった時点で、脱着工程の終了を判断している。

制御装置９は、他方の吸着器５Ｂでの脱着工程の終了を判断すると（ステップＳ１０２、Ｙｅｓ）、他方の吸着器５Ｂにおいて冷却工程を実施する（ステップＳ１０３）。
具体的には、制御装置９は、開閉弁２４Ｂを閉じて、他方の吸着器５Ｂとコンデンサ４との連通を遮断する（図２参照）。
さらに、制御装置９は、切替弁８１、８２を操作して、他方の吸着器５Ｂの吸着コア５１を循環路６に接続する。これにより、低温の熱交換媒体Ｍ２が、吸着器５Ｂにも供給される（図２参照）。

そうすると、吸着器５Ｂ内の吸着材Ｓが、熱交換媒体Ｍ２との熱交換により冷却されて、吸着工程の開始に適した目標温度に向けて低下する。
この際に、吸着器５Ｂは、エバポレータ３およびコンデンサ４との連通が遮断された状態で冷却される。すなわち、一定容積に保持された状態で冷却されるので、吸着器５内の圧力が低下する。よって、冷却工程の終了時点で、吸着器５内の圧力が低圧になる。

制御装置９は、他方の吸着器５Ｂでの冷却工程の実施に並行して、一方の吸着器５Ａでの吸着工程の終了を判定する（ステップＳ１０４）。
本実施形態では、制御装置９は、吸着器５Ａに供給される熱交換媒体Ｍ２の温度Ｔｉｎと、吸着器５Ａから排出される熱交換媒体Ｍ２の温度Ｔｏｕｔと、に基づいて、吸着工程が終了したか否かを確認する。

具体的には、制御装置９は、吸着器５Ａの入口における熱交換媒体Ｍ２の温度Ｔｉｎと、吸着器５Ａの出口における熱交換媒体Ｍ２の温度Ｔｏｕｔを、温度センサの出力信号から特定する。
そして、制御装置９は、温度Ｔｉｎと温度Ｔｏｕｔとの差Δｔの絶対値（＝｜Ｔｏｕｔ−Ｔｉｎ｜）が、所定の閾値温度Ｔｈ２未満となった時点で、吸着工程が終了したと判断する（Ｔｈ２＞｜Δｔ｜）。

吸着式冷凍システム２では、吸着工程を行う吸着器５Ａに低温の熱交換媒体Ｍ２を供給して、吸着材Ｓの温度上昇を抑えることで、冷媒Ｍ１の吸着効率の低下を防いでいる。
そのため、吸着器５Ａで吸着工程が行われている間は、吸着器５Ａの入口での熱交換媒体Ｍ２の温度Ｔｉｎよりも、出口での熱交換媒体Ｍ２の温度Ｔｏｕｔの方が高くなり、温度差Δｔが大きくなる。

吸着材Ｓへの冷媒Ｍ１の吸着が進んで、吸着材Ｓに吸着されている冷媒Ｍ１の総量が飽和量に近づくと、冷媒Ｍ１の吸着量が少なくなる。
そうすると、吸着器５Ａの出口での熱交換媒体Ｍ３の温度Ｔｏｕｔが徐々に低くなり、吸着器５Ａの入口での熱交換媒体Ｍ３の温度Ｔｉｎに近づく結果、温度差Δｔが小さくなる。
そのため、本実施形態では、温度差Δｔが閾値温度Ｔｈ２未満となった時点で、吸着工程の終了を判断している。

制御装置９は、一方の吸着器５Ａでの吸着工程の終了を判断すると（ステップＳ１０４、Ｙｅｓ）、吸着工程を実施する吸着器５を、一方の吸着器５Ａから他方の吸着器５Ｂに切り替える（ステップＳ１０５）。
すなわち、制御装置９は、吸着工程を終了した一方の吸着器５Ａにて脱着工程を実施すると共に、脱着工程の終了後の冷却工程を行っている他方の吸着器５Ｂでの冷却工程を終了して、他方の吸着器５Ｂにおいて吸着工程を実施する（ステップＳ１０５）。

具体的には、制御装置９は、開閉弁２３Ａ、２４Ａ、切替弁２１、２２を操作して、吸着器５Ａとエバポレータ３との連通を遮断すると共に、吸着器５Ａとコンデンサ４と連通させる（図３）。
さらに、制御装置９は、切替弁８１、８２を操作して、吸着器５Ａの吸着コア５１の接続先を、循環路６から循環路７に切り替える（図３）。
これにより、循環路７を通流する高温の熱交換媒体Ｍ３が吸着器５Ａに供給されて、吸着器５Ａにおいて、吸着材Ｓに吸着されている冷媒Ｍ１を脱着させる脱着工程が実施される。

さらに、制御装置９は、開閉弁２３Ｂを開いて、冷却工程を終了した他方の吸着器５Ｂとエバポレータ３とを連通させる。
前記したように、冷却工程は、吸着器５Ｂとエバポレータ３およびコンデンサ４との連通を遮断した状態で、低温の熱交換媒体Ｍ２を吸着器５Ｂに供給することで実施される。
そのため、冷却工程が終了した時点で、吸着器５内の圧力が低圧になっている。

よって、冷却工程の終了後に、吸着工程を行うために吸着器５Ｂとエバポレータ３とを連通させると、吸着材Ｓへの冷媒Ｍ１の吸着による負圧の発生を待つことなく、冷却工程で吸着器５内に生じていた負圧で、エバポレータ３側から冷媒Ｍ１を吸引できる。
これにより、吸着工程を実施する吸着器５を切り替えた直後に、エバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発量が一時的に低下しないようになっている。
さらに、吸着工程を実施する吸着器５を切り替えた直後に、エバポレータ３から取り出すことができる冷熱の総量が、一時的に減少することがないので、冷熱を連続して、安定的に取り出すことが可能になる。よって、冷房運転を行っている空調装置１側への影響を抑えることができるようになっている。

そして、脱着工程を開始した一方の吸着器５Ａにおいて、脱着工程の終了が判断されると（ステップＳ１０６、Ｙｅｓ）、この一方の吸着器５Ａにおいて前記した冷却工程が実施される（ステップＳ１０７）。
これにより、一方の吸着器５Ａでの冷却工程の実施に並行して、他方の吸着器５Ｂで実施されている吸着工程の終了が判断されるまで（ステップＳ１０８、Ｙｅｓ）、吸着器５Ａにおいて冷却工程が実施される。

そして、他方の吸着器５Ｂにおいて吸着工程の終了が判断された時点で（ステップＳ１０８、Ｙｅｓ）、吸着工程を実施する吸着器５が、他方の吸着器５Ｂから一方の吸着器５Ａに切り替えられる（ステップＳ１０１）。
これにより、吸着器５Ａにおいて吸着工程が開始され、吸着器５Ｂにおいて脱着工程が開始されることになる。

そして、以降、吸着工程を実施している吸着器５での吸着工程が終了するたびに、吸着工程を実施する吸着器５が、一方の吸着器５Ａと他方の吸着器５Ｂとの間で切り替えられて、エバポレータ３における冷媒Ｍ１の蒸発が連続して実施される（図６の（ａ）参照）。

前記したように、本実施形態にかかる吸着式冷凍システム２では、脱着工程の開始から終了までに必要な脱着時間Ｔ１のほうが、吸着工程の開始から終了までに必要な吸着時間Ｔ２よりも短時間である特性の吸着材Ｓを備える吸着器５（５Ａ、５Ｂ）を採用している。

そのため、脱着工程を終了した一方の吸着器５において、他方の吸着器５で吸着工程が終了するまでの待ち時間を、一方の吸着器５内の吸着材Ｓの冷却（冷却工程）に利用して、一方の吸着器５内の吸着材を、吸着工程を実施するのに適した温度に向けて冷却している。

これにより、新たに吸着工程を実施する吸着器５では、吸着工程を実施するのに適した温度に向けて冷却された吸着材Ｓに対して、冷媒Ｍ１の吸着工程が開始される（図６の（ａ）参照）。
よって、吸着工程に切り替えられた直後から、吸着材Ｓに冷媒Ｍ１を速やかに吸着させることができ、エバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発に必要な負圧を、速やかに発生させることができる。

さらに、冷却工程は、吸着器とエバポレータ３およびコンデンサ４との連通を遮断した状態で実施されるので、冷却工程が終了した時点の吸着器５は、容器５５内の圧力が低圧になっている。
よって、冷却工程の終了後に、吸着工程を行うために吸着器５Ｂとエバポレータ３とを連通させると、吸着材Ｓへの冷媒Ｍ１の吸着による負圧の発生を待つことなく、冷却工程で吸着器５内に生じていた負圧で、エバポレータ３側から冷媒Ｍ１を吸引できる。

これにより、吸着工程を実施する吸着器５を切り替えた直後に、エバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発量の一時的な低下を抑制できる。
よって、吸着工程を行う吸着器５を切り替えた際に、エバポレータ３での冷媒の蒸発効率が低下することを好適に抑制できる。

ここで、図６の（ｂ）に示すように、特許文献１に開示された従来例にかかる吸着式冷凍システムのように、吸着材Ｓに対する冷媒の吸着時間Ｔ２’と、吸着材からの冷媒の脱着時間Ｔ１’が略同じ場合には、次のような問題がある。
（ａ）脱着工程を終了した時点の吸着器で、吸着工程を開始すると、吸着材の温度が、冷媒の吸着に適した温度よりも高いので、吸着材への冷媒の吸着開始までに時間がかかる。
（ｂ）そのため、吸着工程を開始した吸着器内に生じる負圧が、エバポレータでの冷媒の蒸発に適した圧力よりも高くなり、エバポレータで取り出すことができる冷熱が一時的に少なくなる。

しかし、脱着工程と吸着工程との間に冷却工程を行うと、吸着工程を終了した吸着器は、冷却工程が終了するまで待機する必要がある（図６の（ｂ）参照）。これにより、吸着工程が、連続的ではなく、断続的に行われることになり、冷熱を、安定的、かつ連続的に取り出すことができない。

これに対して、実施形態にかかる吸着式冷凍システム２では、上記した特性の吸着材Ｓを採用しているので、一対の吸着器のうちの一方で常に吸着工程を行うことができる（図６の（ａ）参照）。よって、吸着工程が途切れることなく連続的に行われるので、冷熱を、安定的、かつ連続的に取り出すことができる。

以上の通り、実施形態では、
（１）温度に応じて冷媒Ｍ１の吸着／脱着が可能な吸着材Ｓが内部に設けられた一対の吸着器５（５Ａ、５Ｂ）と、
吸着材Ｓから脱着した冷媒Ｍ１を冷却して凝縮させるコンデンサ４（凝縮器）と、
凝縮により液化した冷媒Ｍ１を蒸発させるエバポレータ３（蒸発器）と、
吸着材Ｓから冷媒Ｍ１を脱着させる脱着工程を行う吸着器５（５Ａ、５Ｂ）と、吸着材Ｓに冷媒Ｍ１を吸着させる吸着工程を行う吸着器５を、一対の吸着器５（５Ａ、５Ｂ）の間で切り替える制御装置９（制御手段）と、を有し、
吸着工程を行う吸着器５に生じた負圧を利用して、エバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発を行うように構成された吸着式冷凍システム２であって、
吸着材Ｓとして、脱着工程の開始から終了までに要する脱着時間Ｔ１のほうが、吸着工程の開始から終了までに要する吸着時間Ｔ２よりも短時間である特性の吸着材Ｓを採用した構成とした。

このように構成すると、一方の吸着器５での脱着工程と、他方の吸着器５で吸着工程とが同じタイミングで開始されると、脱着工程のほうが吸着工程よりも先に終了する。
一対の吸着器５（５Ａ、５Ｂ）を有する吸着式冷凍システム２では、一方の吸着器５で脱着工程が終了しても、他方の吸着器５で吸着工程が終了するまでは、一方の吸着器５で吸着工程が開始されない。吸着工程を行う吸着器５を、一対の吸着器５（５Ａ、５Ｂ）の間で交互に切り替えることで、エバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発を連続的に行うからである。
よって、脱着工程を終了した一方の吸着器５では、他方の吸着器５で吸着工程が終了するまでの待ち時間を、次に行われる吸着工程への準備に用いることができる。
これにより、吸着工程を開始するための準備が整った状態で、一方の吸着器５で吸着工程を開始でき、他方の吸着器５で吸着工程が終了した時点で、一方の吸着器５で速やかに吸着工程を開始できる。
これにより、一対の吸着器５（５Ａ、５Ｂ）を有する吸着式冷凍システム２において、吸着工程を途切れることなく、連続的に行うことができるので、冷熱を連続して取り出すことが可能になる。

吸着式冷凍システム２は、以下の構成を有している。
（２）制御装置９は、吸着器５（５Ａ、５Ｂ）に供給する熱交換媒体を、
脱着工程用の第１温度の熱交換媒体Ｍ３と、吸着工程用の第２温度の熱交換媒体Ｍ２との間で切り替えることで、脱着工程を行う吸着器５と吸着工程を行う吸着器５を、一対の吸着器５（５Ａ、５Ｂ）の間で切り替える
第２温度の熱交換媒体Ｍ２の温度は、第１温度の熱交換媒体Ｍ３よりも低い温度である。

吸着工程を行う際の吸着材Ｓの温度は、脱着工程を行う際の吸着材Ｓの温度よりも低い温度である。そして、吸着工程を行う際の吸着材Ｓの温度が高いと、吸着材Ｓに対する冷媒Ｍ１の吸着効率（吸着速度、吸着総量）が低くなる。
脱着工程を終了した時点での吸着材Ｓの温度は、吸着工程を実施するのに適した温度よりも十分に高い温度である。そのため、脱着工程を終了した直後の吸着器５で吸着工程を開始しても、吸着材Ｓに対する冷媒の吸着効率が低いため、発生する負圧の程度が低くなる。
そうすると、エバポレータ３での冷媒の蒸発効率が低下して、エバポレータ３から取り出すことができる冷熱の総量が少なくなる。

一対の吸着器５（５Ａ、５Ｂ）を有する吸着式冷凍システム２では、一方の吸着器５で脱着工程が終了しても、他方の吸着器５で吸着工程が終了するまでは、一方の吸着器５で吸着工程が開始されない。
よって、他方の吸着器５で吸着工程が終了するまでの待ち時間を、一方の吸着器５内の吸着材Ｓの冷却に利用して、一方の吸着器５内の吸着材を、吸着工程を実施するのに適した温度に向けて冷却できる。
これにより、吸着工程を開始した際に、吸着工程に切り替えられた直後から、吸着材Ｓに冷媒Ｍ１を速やかに吸着させることができ、エバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発に必要な負圧を、速やかに発生させることができる。
よって、吸着工程を行う吸着器５を切り替えた際に、エバポレータ３での冷媒の蒸発効率が低下することを好適に抑制できる。
これにより、一対の吸着器５（５Ａ、５Ｂ）を有する吸着式冷凍システム２において、吸着工程を行う吸着器５を、一対の吸着器５（５Ａ、５Ｂ）の間で交互に入れ替えながら、吸着工程を途切れることなく連続的に行っても、エバポレータ３から取り出すことができる冷熱の総量が、一時的に大きく減少することがない。
これにより、冷熱を連続して、安定的に取り出すことが可能になる。

また、吸着器５をもう一台追加して、一方の吸着器５で吸着工程を行うと共に他方の吸着器５で脱着工程を行いつつ、追加した一台の吸着器５において吸着材Ｓの冷却を行うようにすることで、吸着工程を途切れることなく連続的に行えるようにすることが考えられる。
この場合にも、冷熱を連続的に取り出せるようになるが、吸着器５を追加したことにより吸着式冷凍システム２が大型化してしまう。
上記のような特性を持つ吸着材Ｓを採用すると、吸着器５を追加する必要が無い。そのため、吸着式冷凍システム２を大型化させることなく、冷熱を連続して取り出せる。

吸着式冷凍システム２は、以下の構成を有している。
（３）制御装置９は、
脱着工程が行われている吸着器５で脱着工程が終了すると、吸着工程が行われている吸着器５での吸着工程が終了するまで、冷却工程を行う。
冷却工程では、制御装置９が、冷却工程を行う吸着器５と、エバポレータ３およびコンデンサ４との連通を遮断して、冷却工程を行う吸着器５の容積を一定容積に保持した状態で、第２温度の熱交換媒体Ｍ２を、冷却工程を行う吸着器５に供給する。

このように構成すると、冷却工程を行う吸着器５の吸着材Ｓが、吸着工程を行うのに適した温度まで速やかに冷却される。
さらに、冷却工程を行う吸着器５は、一定容積に保持された状態で冷却されるので、吸着器５内の圧力が低下する。これにより、冷却工程の終了時点で、吸着器５内の圧力が低圧になる。
よって、冷却工程の終了後に、吸着工程を行うために吸着器５とエバポレータ３とを連通させると、吸着材Ｓへの冷媒Ｍ１の吸着による負圧の発生を待つことなく、冷却工程で吸着器５内に生じていた負圧で、エバポレータ３側から冷媒Ｍ１を吸引できる。
これにより、吸着工程を実施する吸着器５を切り替えた直後に、吸着器５内の負圧により、エバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発が促進されると共に、エバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発量の一時的な低下を抑制できる。
よって、吸着工程の開始直後にエバポレータ３から取り出すことができる冷熱の総量が、一時的に減少することがないので、冷熱を連続して、安定的に取り出すことが可能になる。

吸着式冷凍システム２は、以下の構成を有している。
（４）制御装置９は、
脱着工程を行っている吸着器５の入口での熱交換媒体Ｍ３の温度Ｔｉｎと、出口での熱交換媒体Ｍ３の温度Ｔｏｕｔとの差Δｔが、所定の閾値温度Ｔｈ１未満となった時点で、脱着工程を終了して、冷却工程を開始する。

吸着材Ｓから冷媒を脱着させる脱着工程の終了が近づくと、脱着工程を行っている吸着器５の入口と出口の温度差が小さくなる。また、脱着工程を早めに終了しても、冷媒Ｍ１の蒸発への影響が小さい。
よって、脱着工程を行っている吸着器５の入口と出口の温度差に基づいて、一律に脱着工程を終了させることで、次に行われる吸着工程に備えて吸着材Ｓを冷却するための冷却工程の時間を確保できる。

吸着式冷凍システム２は、以下の構成を有している。
（５）吸着材Ｓから冷媒Ｍ１を脱着させるのに要する時間である脱着時間Ｔ１が、吸着材Ｓに冷媒Ｍ１を吸着させるのに要する時間である吸着時間Ｔ２の３分の２以下である。

このように構成すると、少なくとも吸着時間Ｔ２の３分の１の時間を、脱着工程を終了した吸着材Ｓの冷却に利用できる。
そして、吸着時間の３分の１の時間で冷却工程を行うことで、吸着工程を行っている吸着器５での吸着工程が終了するまでの間に、脱着工程を終了した吸着器５の吸着材Ｓの温度を、吸着工程を実施するのに適した温度まで冷却できる。

なお、脱着工程に必要な時間（脱着時間Ｔ１）が短くなればなるほど、冷却工程で吸着材Ｓを冷却できる時間が長くなるので、吸着材Ｓの脱着時間の最小値は、吸着材Ｓを構成する材料に応じて決まる実現可能な最小の時間であることが好ましい。

吸着式冷凍システム２は、以下の構成を有している。
（６）吸着材Ｓは、冷媒Ｍ１を内部に収容可能な高分子系の吸着材である。

高分子系の吸着材は、冷媒Ｍ１の吸着速度よりも脱着速度のほうが速いので、高分子系の吸着材を用いることで、脱着時間Ｔ１を吸着時間Ｔ２よりも短くできる。

図７は、吸着材Ｓの冷媒の吸着／脱着の特性を説明する図である。
この図７では、左側の縦軸に冷媒Ｍ１の脱着速度を、右側の縦軸に冷媒Ｍ１の吸着速度を取り、脱着／吸着の開始からの経過時間との関係を示している。

前記した実施形態では、吸着材に対する冷媒Ｍ１の吸着／脱着に必要な時間（脱着時間Ｔ１、吸着時間Ｔ２）を、吸着材を特定するための指標のひとつとして用いる場合を例示した。
例えば、図７に示すように、吸着材に対する冷媒Ｍ１の吸着速度／脱着速度を、吸着材を特定するための指標として用いることや、時間と速度の両方を用いて、吸着材を特定するようにしても良い。

例えば、冷媒の脱着速度Ｖ１の最大値Ｍａｘ＿ｄｅｓｏｒｂほうが、吸着速度Ｖ２の最大値Ｍａｘ＿ａｄｓｏｒｂよりも速い吸着材を用いることによっても、一方の吸着器で吸着工程を実施している間に、他方の吸着器で脱着工程と冷却工程を実施できる。
この場合には、脱着速度Ｖ１の最大値Ｍａｘ＿ｄｅｓｏｒｂが、吸着速度Ｖ２の最大値Ｍａｘ＿ａｄｓｏｒｂよりも、大凡１．５倍以上、好ましくは２倍以上である特性の吸着材Ｓを採用することが好ましい。
なお、この場合にも、脱着速度Ｖ１の最大値Ｍａｘ＿ｄｅｓｏｒｂほうが、吸着速度Ｖ２の最大値Ｍａｘ＿ａｄｓｏｒｂよりも大きくなるほど、冷却工程で吸着材Ｓを冷却できる時間が長くなる。そのため、脱着速度Ｖ１の最大値Ｍａｘ＿ｄｅｓｏｒｂの吸着速度Ｖ２の最大値Ｍａｘ＿ａｄｓｏｒｂに対する比率の最大値は、吸着材Ｓを構成する材料に応じて決まる実現可能な最大値である。

さらに、以下の２つの到達時間を基準にして、吸着材Ｓの特性を特定しても良い。
（ａ）脱着工程の開始から、吸着材からの冷媒の脱着量が理論値の例えば８０％に到達するまでの時間（到達時間Ｔ＿ｄｅｓｏｒｂ）。
（ｂ）吸着工程の開始から、吸着材に対する冷媒の吸着量が理論値の例えば８０％に到達するまでの時間（到達時間Ｔ＿ａｄｓｏｒｂ）。
この場合には、到達時間Ｔ＿ｄｅｓｏｒｂのほうが、到達時間Ｔ＿ａｄｓｏｒｂよりも短い特性の吸着材を用いることで、一方の吸着器で吸着工程を実施している間に、他方の吸着器で脱着工程と冷却工程を実施できる。

さらに、前記した実施形態では、脱着工程の終了の判断を、脱着工程を実施している吸着器での熱交換媒体Ｍ３の入口の温度Ｔｉｎと、出口の温度Ｔｏｕｔとの差を用いて行う場合を例示したが、脱着工程の終了の判断手法は、この態様に限定されるものではない。

図７に示すように、吸着材Ｓからの冷媒Ｍ１の脱着速度は、脱着工程の開始直後の所定時間が最も速く、所定時間を経過した後は、時間の経過と共に徐々に低下する傾向がある。
この図７においてハッチングで示した領域は、吸着材Ｓからの冷媒Ｍ１の脱着量が、理論値の８０％である範囲を示している。そして、脱着量が８０％に到達した後は、吸着量は理論値に向けて徐々に増加する。

よって、脱着量が理論値の８０％に到達するまでの時間（脱着工程の開始からの経過時間）を、実験などにより求めておき、脱着工程の終了を、脱着工程の開始からの経過時間で一律に終了するようにしても良い。
さらに、図７の場合には、脱着量が理論値の８０％に到達した後は、吸着材Ｓからの冷媒Ｍ１の脱着速度が低くなっている。そのため、脱着速度が閾値速度Ｔｈｖ未満となった時点で、脱着工程を一律に終了するようにしても良い。

すなわち、吸着式冷凍システム２は、以下のような構成であっても良い。
（７）制御装置９は、
脱着工程の開始から所定時間が経過した時点で、脱着工程を終了して、冷却工程を開始する。
所定時間は、脱着工程における吸着材Ｓからの冷媒Ｍ１の脱着特性に基づいて設定されたものである。

この場合において、例えば、所定時間を、脱着工程の開始から吸着材Ｓからの冷媒Ｍ１の脱着量が理論値の８０％になるまでの時間に設定する。または、所定時間を、吸着材Ｓからの冷媒Ｍ１の脱着速度が、閾値速度Ｔｈｖ未満となるまでの時間に設定する。
これらの所定時間を、実験などにより予め設定しておく。

そうすると、脱着工程が、所定時間で一律に終了するので、吸着器の個体差（吸着材のロット振れなど）の影響で、脱着工程の実施時間が、一方の吸着器５と他方の吸着器５との間で乖離することを好適に防止できる。
これにより、図６の（ａ）に示すように、一定のタイミング（時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４・・・）で、吸着工程を実施する吸着器５を、一方の吸着器５Ａと他方の吸着器５Ｂとの間で交互に連続的に切り替えることができる。
よって、エバポレータ３から、冷熱を連続して、より安定的に取り出すことが可能になる。なお、理論値の８０％は、あくまでも例示であり、適宜変更可能である。

さらに、脱着量が理論値の８０％に到達するまでの時間に代えて、脱着量が、吸着工程での必要吸着量と同等以上になるまでの時間（所定時間）で、脱着工程の終了を判断するようにしても良い。

すなわち、吸着式冷凍システム２は、以下のような構成であっても良い。
（８）制御装置９は、
脱着工程の開始から所定時間が経過した時点で、脱着工程を終了して、冷却工程を開始する。
所定時間は、吸着工程での必要吸着量に基づいて設定されたものである。

エバポレータ３での蒸発を維持するために必要な冷媒Ｍ１の吸着量（必要吸着量）は、エバポレータ３の容量や、吸着材Ｓに吸着可能な冷媒Ｍ１の総量に応じて決まる。
少なくとも吸着工程での必要吸着量の分だけ、冷媒Ｍ１を吸着材Ｓから脱着させた時点で脱着工程を終了すれば、冷却工程後に実施される吸着工程において、必要量の冷媒Ｍ１を吸着材Ｓに確実に吸着させることができる。

よって、実験などにより、吸着工程での必要吸着量と同等以上の脱着量となるまでの時間（最短脱着時間）を求めておき、求めた最短脱着時間を、脱着工程を終了させる所定時間としておくことで、一律に脱着工程を終了させるようにしても良い。
このように構成することによっても、冷媒の必要吸着量を確保しつつ、脱着工程を最短時間で終了できる。
これにより、脱着工程を終了した吸着器５の吸着材Ｓの温度を、吸着工程を実施するのに適した温度に向けて冷却したのちに、吸着工程を開始できる。

また、本願発明は、
（８）前記した実施形態や変形例に示した吸着式冷凍システム２を備える車両用の空調装置１であって、エバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発潜熱を用いて冷却した熱交換媒体Ｍ４により、空調用の空気Ａｉｒを冷却する構成の空調装置１としても特定できる。

このように構成すると、車両側における空調装置１の設置に要する空間の容積を抑えることが可能となるので、搭載性に優れた車両用の空調装置となる。

本願発明は、前記した実施の形態および変形例に示した態様にのみ限定されるものではない。発明の技術的な思想の範囲内で、適宜変更可能である。

１ 空調装置
１１ クーラコア
１２ ヒータコア
１３ 循環路
２ 吸着式冷凍システム
２０ 循環路
２１、２２ 切替弁
２３（２３Ａ、２３Ｂ） 開閉弁
２４（２４Ａ、２４Ｂ） 開閉弁
３ エバポレータ
４ コンデンサ
５（５Ａ、５Ｂ） 吸着器
５１ 吸着コア
５５ 容器
６ 循環路
６０ 熱交換器
７ 循環路
９ 制御装置
８１〜８８ 切替弁
Ａｉｒ 空気
Ｍ１ 冷媒
Ｍ２〜Ｍ４ 熱交換媒体
Ｒ１ 流路
Ｓ 吸着材
Ｔ１ 脱着時間
Ｔ２ 吸着時間
Ｔｈ１、Ｔｈ２ 閾値温度
Ｔｉｎ 入口の温度
Ｔｏｕｔ 出口の温度

Claims (9)

1. 温度に応じて冷媒の吸着／脱着が可能な吸着材が内部に設けられた一対の吸着器と、
   前記吸着材から脱着した冷媒を冷却して凝縮させる凝縮器と、
   前記凝縮により液化した前記冷媒を蒸発させる蒸発器と、
   前記吸着材から前記冷媒を脱着させる脱着工程を行う吸着器と、前記吸着材に前記冷媒を吸着させる吸着工程を行う吸着器を、前記一対の吸着器の間で切り替える制御手段と、を有し、
   前記吸着工程を行う吸着器に生じた負圧を利用して、前記蒸発器での前記冷媒の蒸発を行うように構成された吸着式冷凍システムであって、
   前記吸着材として、前記脱着工程の開始から終了までに要する脱着時間のほうが、前記吸着工程の開始から終了までに要する吸着時間よりも短時間である特性の吸着材を採用したことを特徴とする吸着式冷凍システム。
2. 前記制御手段は、前記吸着器に供給する熱交換媒体を、
   前記脱着工程用の第１温度の熱交換媒体と、前記吸着工程用の第２温度の熱交換媒体との間で切り替えることで、前記脱着工程を行う吸着器と前記吸着工程を行う吸着器を、前記一対の吸着器の間で切り替えるように構成されており、
   前記第２温度の熱交換媒体の温度は、前記第１温度の熱交換媒体よりも低い温度であることを特徴とする請求項１に記載の吸着式冷凍システム。
3. 前記制御手段は、
   前記脱着工程が行われている吸着器で前記脱着工程が終了すると、前記吸着工程が行われている吸着器での前記吸着工程が終了するまで、冷却工程を行うように構成されており、
   前記冷却工程では、前記制御手段が、前記冷却工程を行う吸着器の容積を一定容積に保持した状態で、前記第２温度の熱交換媒体を、前記冷却工程を行う吸着器に供給することを特徴とする請求項２に記載の吸着式冷凍システム。
4. 前記制御手段は、
   前記脱着工程を行っている吸着器の入口での前記熱交換媒体の温度と、出口での前記熱交換媒体の温度との差が、所定の閾値温度未満となった時点で、前記脱着工程を終了して、前記冷却工程を開始することを特徴とする請求項３に記載の吸着式冷凍システム。
5. 前記制御手段は、
   前記脱着工程の開始から所定時間が経過した時点で、前記脱着工程を終了して、前記冷却工程を開始し、
   前記所定時間は、前記脱着工程における前記吸着材からの冷媒の脱着特性に基づいて設定されたものであることを特徴とする請求項３に記載の吸着式冷凍システム。
6. 前記制御手段は、
   前記脱着工程の開始から所定時間が経過した時点で、前記脱着工程を終了して、前記冷却工程を開始し、
   前記所定時間は、前記吸着工程での必要吸着量に基づいて設定されたものであることを特徴とする請求項３に記載の吸着式冷凍システム。
7. 前記吸着材の前記脱着時間が、前記吸着材の前記吸着時間の３分の２以下であることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一項に記載の吸着式冷凍システム。
8. 前記吸着材は、前記冷媒を内部にも収容可能な高分子系の吸着材であることを特徴とする請求項１から請求項７の何れか一項に記載の吸着式冷凍システム。
9. 請求項１から請求項８の何れか一項に記載の吸着式冷凍システムを備える車両用の空調装置。