JP2019086171A - 吸着式冷凍装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】製造の難度を低減可能な吸着式冷凍装置を提供する。【解決手段】吸着式冷凍装置1は、冷媒を吸着および脱離可能な吸着材31と、吸着材31を内部に収容し、吸着材31と第1熱交換媒体との間の熱交換を提供する吸着コア部30aとを備える。吸着式冷凍装置1は、吸着コア部30aと内部同士が連通し、吸着材31から脱離された状態の冷媒を内部に保持して、冷媒と第2熱交換媒体の間の熱交換を提供する冷媒保持部30bを備える。吸着式冷凍装置1は、吸着コア部30aを通過する空気が流通する第1流路と、冷媒保持部30bを通過する空気が流通する第2流路とを備える。吸着式冷凍装置1は、空気を第1流路および第2流路の外部から第1流路および第2流路に流入させる吸込口10aと、空気を第1流路から外部に流出させる第1吹出口10bと、空気を第2流路から外部に流出させる第2吹出口10cとを備える。【選択図】図1

Description

この明細書における開示は、吸着式冷凍装置に関する。
特許文献1には、吸着式冷凍装置の一例が開示されている。特許文献1の吸着式冷凍装置は、吸着器と熱交換する流体が流通する熱交換流路、蒸発器と熱交換する流体が流通する循環路を備える。これらの流路は、配管を流体が循環する循環系となっている。
特開平9−303900号公報
特許文献1に示すように、吸着式冷凍装置においては、流体を循環させるための循環系が必要になる。循環系においては、循環系を構成する配管において流体の循環を保障するように気密性を確保する必要がある。したがって、特許文献1の吸着式冷凍装置は、循環系の気密性の確保という点で製造の難度が高い。
開示される目的は、製造の難度を低減可能な吸着式冷凍装置を提供することである。
この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として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って、技術的範囲を限定するものではない。
開示された吸着式冷凍装置のひとつは、冷媒を吸着および脱離可能な吸着材(31)と、吸着材を内部に収容し、吸着材と第1熱交換媒体との間の熱交換を提供する吸着コア部(30a;830a;930a)と、吸着コア部と内部同士が連通し、吸着材から脱離された状態の冷媒を内部に保持して、冷媒と第2熱交換媒体の間の熱交換を提供する冷媒保持部(30b;830b;930b)と、吸着コア部を通過する第1熱交換媒体が流通する第1流路(11、38、13a)と、冷媒保持部を通過する第2熱交換媒体が流通する第2流路(11、39、13b)と、第1熱交換媒体を第1流路の外部から第1流路に流入させる第1流入部(10a;10a1;810a)と、第1熱交換媒体を第1流路から外部に流出させる第1流出部(10b;810c)と、第2熱交換媒体を外部から第2流路に流入させる第2流入部(10a;10a2;810b)と、第2熱交換媒体を第2流路から外部に流出させる第2流出部(10c;810d)と、を備える。
この開示によれば、吸着コア部と熱交換する第1熱交換媒体および冷媒保持部と熱交換する第2熱交換媒体は、外部から第1流路および第2流路へと流入し、外部へと流出する。したがって、第1流路および第2流路は、第1熱交換媒体および第2熱交換媒体を吸着式冷凍装置内において循環させることなく通過させる。すなわち、第1流路は第1流入部と第1流出部とが配管で直接接続された循環系として構成されず、第2流路も第2流入部と第2流出部とが配管で直接接続された循環系として構成されないので、気密性を確保する必要がない。以上により、製作の難度を低減可能な吸着式冷凍装置を提供することができる。
第1実施形態に係る吸着式冷凍装置の構成図である。 第1実施形態に係る吸着式冷凍装置の脱離工程の状態を示す図である。 第1実施形態の吸着器を示す構成図である。 第2実施形態に係る吸着式冷凍装置の構成図である。 第2実施形態に係る吸着式冷凍装置の脱離工程の状態を示す図である。 第3実施形態に係る吸着式冷凍装置の構成図である。 第3実施形態に係る吸着式冷凍装置の脱離工程の状態を示す図である。 第4実施形態に係る吸着式冷凍装置の構成図である。 第4実施形態に係る吸着式冷凍装置の脱離工程の状態を示す図である。 第5実施形態に係る吸着式冷凍装置の構成図である。 第6実施形態に係る吸着式冷凍装置の構成図である。 第6実施形態に係る吸着式冷凍装置の脱離工程の状態を示す図である。 第7実施形態に係る吸着式冷凍装置の構成図である。 第7実施形態に係る吸着式冷凍装置の脱離工程の状態を示す図である。 第8実施形態に係る吸着式冷凍装置の構成図である。 第9実施形態の吸着器を示す構成図である。
(第1実施形態)
第1実施形態の吸着式冷凍装置1について、図1〜図3を参照しながら説明する。吸着式冷凍装置1は、送風部20と、吸着器30と、切替ドア部40と、ダクト部10とを備える。吸着式冷凍装置1は、例えば吸着器30によって冷却された冷却空気を冷却対象に供給する冷風供給装置として提供される。冷却対象は、例えば冷却空気を供給可能な空間、機器、人等である。
吸着式冷凍装置1は、ダクト部10の内部に、送風部20、吸着器30および切替ドア部40を収容した構成である。ダクト部10は、樹脂や金属等の十分な強度、剛性を確保可能な材料で形成されている。ダクト部10は、吸着器30と熱交換する熱交換媒体である空気が流通する通路を形成する通路形成部材である。第1実施形態の吸着式冷凍装置1において、吸着コア部30aと熱交換する熱交換媒体と、冷媒保持部30bと熱交換する熱交換媒体とはともに空気である。すなわち、空気は吸着式冷凍装置1における共通の熱交換媒体である。ダクト部10は、空気流れにおいて吸着器30よりも上流側の通路である上流通路11、吸着器30よりも下流側の通路である下流側通路、および吸着器30と並列の通路であるバイパス通路12を形成する。また、ダクト部10は送風部20、吸着器30および切替ドア部40を収容する収容部材である。さらにダクト部10は、吸着式冷凍装置1における外殻を形成する筐体であるということもできる。
上流通路11は、吸着器30よりも上流に形成された通路である。上流通路11における空気流れの最上流部には、吸込口10aが形成されている。吸込口10aは、外部に対して開放されている。ここで外部とは、設置された吸着式冷凍装置1の外側の空間を意味する。また、外部とは、熱交換媒体である空気が存在する吸着式冷凍装置1の周囲空間である。吸込口10aは、外部からダクト部10に吸い込まれる際に空気が通過する開口部である。すなわち吸込口10aは、吸着式冷凍装置1の内部における空気の流路の始端部である。吸込口10aは、「第1流入部」であり、かつ「第2流入部」である。上流通路11は、並列に形成された流路である吸着コア側流路38、冷媒保持部側流路39、バイパス通路12のそれぞれと直列に連通している。すなわち、上流通路11は、吸着コア部30aと熱交換する空気が流通する流路であり、且つ冷媒保持部30bと熱交換する空気が流通する流路でもある。上流通路11には、送風部20が配置されている。
送風部20は、空気を駆動して吸着器30に対して送風する送風装置である。送風部20は、例えば軸流ファン、遠心ファン、クロスフローファン、斜流ファン等の回転することで空気を駆動するファンを有する送風装置として提供される。送風部20は、例えば吸込口10a付近に配置される。送風部20は、外部から吸込口10aを介して空気を吸い込み、第1吹出口10bおよび第2吹出口10cを介して外部に吹き出す。送風部20は、吸着器30およびバイパス通路12に対して空気を送風する。送風部20は、単体の送風装置によって提供されてもよく、上流通路11を横断するように並べられた複数の送風装置によって提供されてもよい。送風部20は、熱交換媒体である空気を駆動する駆動部である。送風部20は、後述の第1流路を流通する空気を駆動する第1駆動部であり、後述の第2流路を流通する空気を駆動する第2駆動部でもある。
吸着器30の構成について図3を参照して説明する。図3は、ダクト部10が形成する流路を横断する方向の断面を示す断面図である。すなわち、図3において空気は紙面前後方向に流通する。吸着器30は、吸着材31を保持する吸着コア部30aと被吸着媒体を貯留する冷媒保持部30bとを有する。吸着器30は、ダクト部10の内部において、バイパス通路12と並列に配置されている。吸着器30は、例えば送風部20よりも下流で、切替ドア部40よりも上流に配置されている。吸着器30の表面には、送風部20から送風された空気が通過する。吸着器30は、密閉された状態の内部に吸着材31と被吸着媒体を封入された構成を有する。吸着器30は、内部に封入された吸着材31と送風された空気および被吸着媒体と送風された空気との間の熱交換を提供する熱交換器である。被吸着媒体は、例えば水によって提供される。または、被吸着媒体としてアンモニアやアルコール等を採用することもできる。被吸着媒体は、吸着コア部30aにて吸着材31に吸着される媒体である。被吸着媒体は、冷媒保持部30bにて蒸発して蒸発潜熱を周囲から吸熱する冷媒である。
吸着コア部30aは、吸着材31と、吸着材31を保持している複数の保持容器32と、フィン35とを含んで構成されている。吸着コア部30aは、吸着材31を封入した複数の保持容器32を、間にフィン35を挟み込むように上下方向、すなわち鉛直方向に積層した構造体として構成されている。吸着材31は、被吸着媒体を吸着脱離可能な材料である。吸着材31は、例えばシリカゲル、ゼオライト、活性炭、金属有機構造体等の多孔質材料である。吸着材31は、保持容器32の内部に充填されている。吸着材31は、特に保持容器32の外部との熱交換をより容易に行うことができるように、保持容器32の内壁に接触するようにして保持容器32に詰められている。吸着コア部30aは、例えば吸着器30において冷媒保持部30bの上方に位置するように設けられている。吸着コア部30aは、冷媒保持部30bと連結されている。吸着コア部30aは、冷媒保持部30bと内部同士が連通している。
複数の保持容器32は、例えば金属材料等の比較的伝熱性に優れた材料により形成されている。それぞれの保持容器32は、全体として扁平形状に形成されている。それぞれの保持容器32は、例えば絞り加工等によってカップ状に形成された一対のプレートを上下方向に向い合せて接合させることによって形成されている。それぞれの保持容器32には、積層状態で隣接する他の保持容器32と連通する連通部として連通穴33が形成されている。保持容器32は、連通穴33によって隣接する保持容器32と内部が連通した状態で連結されている。複数の保持容器32は、吸着材31を内部に収容した状態で積層された複数の容器部であるということができる。保持容器32の内部において、吸着材31は連通穴33を閉塞しないように封入されている。複数の保持容器32が積層された状態において、吸着コア部30aには、吸着コア部30aの内部全体を貫通する空間が連通穴33によって形成されている。
積層された複数の保持容器32は、送風部20によって送風された空気が通過可能な吸着コア側流路38を形成する。吸着コア側流路38は、隣接する保持容器32同士の間に形成される。換言すれば、吸着コア側流路38は、保持容器32同士の間の隙間である。また、吸着コア側流路38は、吸着コア部30aの端部の保持容器32とダクト部10の壁部との間にも形成されていてよい。吸着コア側流路38は、送風された空気がフィン35および保持容器32を介して吸着材31と熱交換する際に通過する流路である。
フィン35は、積層された保持容器32と保持容器32との間に設けられている。換言すれば、フィン35は隣接する保持容器32に挟まれている。フィン35は比較的伝熱性に優れた材料で形成されている。フィン35は、例えばコルゲート状に屈曲された薄い金属板によって形成され、フィン35を挟む両側の保持容器32と接合されている。フィン35は、特に保持容器32における吸着材31が詰められている部分の外側表面に接合されるように設けられている。フィン35は、吸着コアの表面積を拡大して吸着コアと空気との間の熱交換効率を向上させる機能を有する。以上のように、吸着コア部30aは、複数の保持容器32と、複数の保持容器の内部を積層方向に連通する連通穴33と、複数の保持容器32の間に設けられたフィン35を有する。したがって複数の保持容器32の間に送風空気が流通する吸着コア側流路38を形成できるとともに、フィン35によって熱交換効率を向上することができる。また、複数の保持容器32の積層により吸着コア側流路38を複数形成するので、この点においても熱交換面積を拡大できる。
冷媒保持部30bは、冷媒保持材36と、冷媒保持材36を保持する複数の保持容器32とを有する。冷媒保持部30bは、吸着コア部30aの下方で吸着コア部30aと連結されている。冷媒保持材36は、表面張力や吸着作用等によって被吸着媒体を保持可能な材料によって提供することができる。冷媒保持材36は、例えば発泡金属や焼結金属のような多孔質材料によって提供することができる。または、細孔や溝、凹凸等が形成された固形構造体等によって提供することができる。複数の保持容器32は、吸着コア部30aにおける複数の保持容器32と同様の構成を有する。複数の保持容器32は、吸着コア部30aにおける複数の保持容器32と内部が連通した状態で連結されている。
積層された複数の保持容器32は、送風部20によって送風された空気が通過可能な冷媒保持部側流路39を形成する。冷媒保持部側流路39は、隣接する保持容器32同士の間に形成される。換言すれば、冷媒保持部側流路39は、保持容器32同士の間の隙間である。また、冷媒保持部側流路39は、冷媒保持部30bの端部の保持容器32とダクト部10の壁部との間にも形成されていてよい。冷媒保持部側流路39は、送風された空気がフィン35および保持容器32を介して被吸着媒体と熱交換する際に通過する流路である。フィン35は、吸着コア部30aにおけるフィン35と同様の構成を有し、積層された保持容器32と保持容器32との間に設けられている。フィン35は、冷媒保持部30bの表面積を拡大して冷媒保持部30bと空気との間の熱交換効率を向上させる機能を有する。以上のように、冷媒保持部30bは、吸着コア部30aと同様に複数の保持容器32と、複数の保持容器の内部を積層方向に連通する連通穴33と、複数の保持容器32の間に設けられたフィン35を有する。したがって複数の保持容器32の間に送風空気が流通する冷媒保持部側流路39を形成できるとともに、フィン35によって熱交換効率を向上することができる。また、複数の保持容器32の積層により冷媒保持部側流路39を複数形成するので、この点においても熱交換面積を拡大できる。
冷媒保持部30bは、冷媒保持材36によって吸着材31から脱離された状態の被吸着媒体を貯留することができる。冷媒保持部30bは、吸着材31が被吸着媒体を吸着する吸着工程において、貯留されていた被吸着媒体が蒸発する蒸発器として機能する。また、冷媒保持部30bは、吸着材31から被吸着媒体が脱離される脱離工程において、被吸着媒体が凝縮する凝縮器として機能する。
吸着コア部30aの外側表面には、加熱部50が設けられている。加熱部50は、例えば電流が流れることによって発熱する電熱線等の発熱体を有する電気ヒータによって提供される。加熱部50は、特に保持容器32における吸着材31が詰められている部分の外側表面に設けられている。加熱部50は、保持容器32を介して吸着材31を加熱する。加熱部50は、加熱によって吸着材31から被吸着媒体を脱離させることができる。加熱部50は、吸着コア部30aを加熱する熱量を供給可能な熱量供給部である。加熱部50は、その作動を制御部90によって制御される。
バイパス通路12は、吸着器30と並列に設けられた通路である。バイパス通路12は、吸着器30を迂回して流れる空気が流通する流路である。バイパス通路12は、例えば吸着器30の下流側で第2下流通路13bと合流するように形成されている。バイパス通路12は、常時空気の流通が許可された状態である。バイパス通路12は、バイパス流路の一例である。
下流通路は、吸着器30の下流側の通路である。下流通路は、第1下流通路13aと第2下流通路13bとを有する。第1下流通路13aと第2下流通路13bは、並列に設けられた通路である。第1下流通路13aは、吸着器30の吸着コア側流路38と連通する通路である。
第1下流通路13aは、切替ドア部40の第2ドア板部42によって吸着コア側流路38との連通が遮断されている間冷媒保持部側流路39と連通する。第2下流通路13bは、冷媒保持部側流路39と連通する通路である。第2下流通路13bは、バイパス通路12とも連通する。第1下流通路13aにおける空気流れの最下流部には、第1吹出口10bが形成され、第2下流通路13bにおける空気流れの最下流部には、第2吹出口10cが形成されている。第1吹出口10bおよび第2吹出口10cは、それぞれ送風部20によって送風された空気がダクト部10から外部空間に吹き出される際に空気が通過する開口部である。すなわち第1吹出口10bおよび第2吹出口10cは、外部に対して開放されている。第1吹出口10bおよび第2吹出口10cは、ダクト部10、ひいては吸着式冷凍装置1における空気の流路の終端部である。第1吹出口10bは、「第1流出部」であり、第2吹出口10cは、「第2流出部」である。
切替ドア部40は、ダクト部10の内部において吸着器30よりも下流に設置されている。切替ドア部40は、例えば第1ドア板部41と、第2ドア板部42と、側板部43とを有する。切替ドア部40は、全体として一部が開口したロータリドアの形状に構成されている。切替ドア部40は、回転軸を有して回転軸まわりに回動可能なドア部材である。第1ドア板部41は、例えば回転軸の周方向において円弧状に延びるように形成されたドア板である。第1ドア板部41は、回転軸の軸方向における両端で側板部43と連結されている。第1ドア板部41は、側板部43の回転軸まわりの回動に伴って回転軸周りに回動する。第1ドア板部41は、図1に示す状態において吸着コア側流路38と第1下流通路13aとの連通を許可する。換言すれば、吸着コア側流路38と第1吹出口10bとの連通を許可する。第1ドア板部41は、図2に示す状態において、吸着コア側流路38と第1下流通路13aとの連通を遮断する。換言すれば、吸着コア側流路38と第1吹出口10bとの連通を禁止する。第1ドア板部41は、吸着コア側切替部の一例である。
第2ドア板部42は、例えば回転軸から径方向に延びるように形成されたドア板である。第2ドア板部42は、図1に示す状態において第1下流通路13aと第2下流通路13bとを区画する。換言すれば、吸着コア側流路38と第1下流通路13aとを連通し、且つ冷媒保持部側流路39と第2下流通路13bとを連通する。第2ドア板部42は、図2に示す状態において第2下流通路13bを一部遮断して、冷媒保持部側流路39と第2吹出口10cとの連通を遮断する。第2ドア板部42は、図2に示す状態において冷媒保持部側流路39と第1吹出口10bとを連通させる。換言すれば、第2ドア板部42は、冷媒保持部側流路39と第1下流通路13aとを連通させる。第2ドア板部42は、回転軸の軸方向における両端が、側板部43に連結されている。第2ドア板部42は、冷媒保持部側切替部の一例である。
側板部43は、切替ドア部40の回転軸方向の両端に一対設けられている。側板部43は、回転軸に連結されて回転軸まわりに回動可能となっている。側板部43は、例えば扇形に形成されている。側板部43は、第1ドア板部41と第2ドア板部42とに連結され、第1ドア板部41と第2ドア板部42とを共通の回転軸を軸にして一体に回動可能にしている。
吸着式冷凍装置1は、上流通路11、吸着コア側流路38、第1下流通路13aによって、吸着コア部30aと熱交換する空気が流通する流路である第1流路を形成する。この第1流路を通過する空気は、外部に対して開放された吸込口10aおよび第1吹出口10bによって、外部から流入し、外部へと流出する。吸着式冷凍装置1は、上流通路11、冷媒保持部側流路39、第2下流通路13bによって、冷媒保持部30bと熱交換する空気が流通する流路である第2流路を形成する。この第2流路を通過する空気は、外部に対して開放された吸込口10aおよび第2吹出口10cによって、外部から流入し、外部へと流出する。
ここで外部とは、吸着式冷凍装置1における第1流路と第2流路を形成するダクト部10の外部である。外部とは、送風部20、吸着器30、切替ドア部40を収容する筐体の外部であるということもできる。例えば吸着式冷凍装置1が、建物の室内に設置された場合、この室内空間が外部となる。この場合、吸込口10aが空気を吸い込む空間と、第1吹出口10bおよび第2吹出口10cが空気を吹き出す空間は、同じ室内空間となる。または、吸込口10a、第1吹出口10bおよび第2吹出口10cが異なる外部に対して開口するように吸着式冷凍装置1が設置されてもよい。例えば吸込口10aおよび第1吹出口10bが屋外空間に開口し、第2吹出口10cが屋内空間に開口するように設けられた場合には、屋外空間が吸込口10a、第1吹出口10bに対応する外部であり、屋内空間が第2吹出口10cに対応する外部である。
制御部90は、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータを主なハードウェア要素として備える。記憶媒体は、コンピュータによって読み取り可能な所定のプログラムを非一時的に記憶する非遷移的実体的記憶媒体である。記憶媒体は、半導体メモリまたは磁気ディスクなどによって提供されうる。制御部90は、記憶媒体に記憶された各種のプログラムをCPU等のプロセッサによって実行することで、各種制御処理を実施する機能を有する。制御部90は、送風部20、加熱部50、切替ドア部40と通信可能に接続されている。制御部90は、送風部20、加熱部50、切替ドア部40の作動を制御可能である。制御部90は、吸着式冷凍装置1において吸着材31に水蒸気を吸着させる吸着工程を実施する運転モードと、吸着材31から水蒸気を脱離させる脱離工程を実施する運転モードとを切り替え制御する。
次に第1実施形態の吸着式冷凍装置1の作動について説明する。吸着式冷凍装置1は、例えば作動スイッチを投入されることでその作動を開始する。吸着式冷凍装置1は、作動を開始すると送風部20を回転駆動して空気の送風を開始し、吸着器30において吸着工程または脱離工程のいずれかを開始する。切替ドア部40は、吸着器30において吸着工程と脱離工程のどちらが実行されているかによって、対応した位置まで回転駆動される。送風部20は吸着工程と脱離工程のいずれにおいても回転駆動され、外部空間から吸込口10aへと空気を吸い込み、ダクト部10の内部を流通させる。
まず吸着器30にて吸着工程が実行される場合について説明する。吸着工程では、図1に示すように切替ドア部40が吸着コア側流路38と第1下流通路13aとを連通し、冷媒保持部側流路39と第2下流通路13bとを連通する。送風部20によって送風された空気は、吸着コア側流路38および冷媒保持部側流路39のそれぞれを並列に流通する。
吸着器30の吸着コア部30a側では、吸着コア側流路38を流通する空気と吸着材31との熱交換によって、吸着材31の熱が空気へと放熱される。これにより、吸着材31の温度が低下すると、吸着材31の水分吸着量が増加し、吸着器30内部の水蒸気の吸着が進行する。吸着の進行によって、吸着器30内部の圧力が水蒸気量の減少に伴って減少する。したがって、この圧力の低下によって、冷媒保持部30bにおける水の蒸発が進行するようになる。水の蒸発の際、蒸発潜熱が冷媒保持部30bの周囲から吸熱される。この吸熱作用によって、冷媒保持部側流路39を流通している空気は熱を奪われて冷却される。また、吸着コア側流路38においては吸着の進行に伴って吸着材31から吸着熱が放熱され、吸着コア側流路38を流通する空気が加熱される。
以上により、吸着工程では吸着コア部30aを通過する空気が加熱され、冷媒保持部30bを通過する空気が冷却される。吸着コア部30aにて加熱された空気(以下、加熱空気と表記)は、第1吹出口10bから外部へと吹き出される。加熱空気は、例えば排熱として外部空間に放出される。冷媒保持部30bにて冷却された空気(以下、冷却空気と表記)は、第2吹出口10cから外部へと放出される。冷却空気は、冷却対象に対して供給され、冷却対象を冷却するために使用される。
次に吸着器30にて脱離工程が実行される場合について説明する。脱離工程では、図2に示すように切替ドア部40が吸着コア側流路38と第1下流通路13aとの連通を禁止し、冷媒保持部側流路39と第1下流通路13aとを連通する。また、加熱部50が作動を開始して吸着コア部30aの加熱を開始する。
吸着器30の吸着コア部30a側では、加熱部50の加熱によって吸着材31が加熱される。これにより吸着材31の水分吸着量が低下し、吸着材31における水蒸気の脱離が進行する。また、第2ドア板部42によって、吸着コア側流路38には送風された空気の流入が抑制されている。したがって、吸着コアの加熱がより促進される。冷媒保持部30b側では、冷媒保持部側流路39を流通する空気によって冷媒保持部30bから熱が放熱される。脱離の進行による吸着器30内部の圧力の増加と、放熱による温度の低下とによって、冷媒保持部30bにおける水蒸気の凝縮が進行する。凝縮によって生じる凝縮熱は、冷媒保持部側流路39を流通する空気へと放熱される。また、水蒸気の凝縮により発生した水滴は、重力により下方へと滴下する。冷媒保持部30bが吸着コア部30aの下方にあるため、冷媒保持部30bへの水の貯留がより進行する。
以上により、脱離工程では冷媒保持部30bを通過する空気が加熱される。冷媒保持部30bにて加熱された加熱空気は、切替ドア部40によって第1下流通路13aへと導かれ、第1吹出口10bから外部へと吹き出される。このときの加熱空気は、例えば吸着工程での加熱空気と同様に排熱として外部空間に放出される。また、バイパス通路12を流通した空気は、第2下流通路13bを流通して第2吹出口10cから外部へと吹き出される。
吸着式冷凍装置1は、作動している間吸着工程と脱離工程とを繰り返す。したがって吸着式冷凍装置1は、冷却空気と雰囲気温度相当の空気とを第2吹出口10cから交互に吹き出す。
次に第1実施形態の吸着式冷凍装置1がもたらす作用効果について説明する。吸着式冷凍装置1は、冷媒を吸着および脱離可能な吸着材31と、吸着材31を内部に収容し、吸着材31と第1熱交換媒体との間の熱交換を提供する吸着コア部30aとを備える。吸着式冷凍装置1は、吸着コア部30aと内部同士が連通し、吸着材31から脱離された状態の冷媒を内部に保持して、冷媒と第2熱交換媒体の間の熱交換を提供する冷媒保持部30bを備える。吸着式冷凍装置1は、吸着コア部30aを通過する空気が流通する第1流路と、冷媒保持部30bを通過する空気が流通する第2流路とを備える。吸着式冷凍装置1は、空気を第1流路および第2流路の外部から第1流路および第2流路に流入させる吸込口10aと、空気を第1流路から外部に流出させる第1吹出口10bと、空気を第2流路から外部に流出させる第2吹出口10cとを備える。
これによれば、吸着コア部30aと熱交換する空気および冷媒保持部30bと熱交換する空気は、外部から吸着コア側流路38および冷媒保持部側流路39へと流入し、外部へと流出する。したがって、第1流路および第2流路は、それぞれ熱交換媒体を循環させる必要がない。すなわち、第1流路および第2流路が、それぞれ吸込口10aと吹出口10b、10cとが配管で直接接続された循環系として構成されないので、気密性を確保する必要がない。以上により、製作の難度を低減可能な吸着式冷凍装置1を提供することができる。
吸着コア部30aおよび冷媒保持部30bを内部に収容するとともに、吸込口10a、第1吹出口10bおよび第2吹出口10cが形成されたダクト部10を備える。これによれば、筐体であるダクト部10の内部に、吸着コア部30aおよび冷媒保持部30bを集約することができる。これにより、より省スペースな吸着式冷凍装置1を提供することができる。
吸着式冷凍装置1は、空気を駆動して吸着コア側流路38と冷媒保持部側流路39とに流通させる送風部20を備える。これによれば、吸着式冷凍装置1は、吸着器30と熱交換する熱交換媒体の流れを形成することができる。したがって、熱交換媒体の流れのない周囲環境下でも確実に動作する吸着式冷凍装置1を提供することができる。
吸着式冷凍装置1は、吸着コア側流路38における空気の通過を許可する状態と、吸着コア側流路38における空気の通過を禁止する状態と、を切り替える切替ドア部40を有する。これによれば、送風部20によって空気を連続的に流通させることができる。
冷媒保持部側流路39を流通した空気を第2吹出口10cに導く状態と、冷媒保持部側流路39を流通した空気を第1吹出口10bに導く状態と、を切り替える切替部を有する。これによれば、吸着工程において冷媒保持部側流路39を流通して冷却された空気を第2吹出口10cから吹き出し、脱離工程において冷媒保持部側流路39を流通して加熱された空気を第1吹出口10bから吹き出すことができる。したがって、吸着器30において加熱された空気を常に第1吹出口10bから吹き出すことが可能となる。
吸着式冷凍装置1は、空気が冷媒保持部側流路39を迂回するバイパス通路12を有する。これによれば、脱離工程において第2吹出口10cから冷却された空気を供給できない場合でも、外部と同等の温度の空気を第2吹出口10cから送風することができる。
吸着式冷凍装置1は、吸着コア部30aに取り付けられて吸着コア部30aを加熱可能な発熱体である加熱部50を有する。これによれば、吸着式冷凍装置1は、発熱体の発熱によって吸着コア部30aを加熱する。したがって、吸着コア部30aの加熱に利用可能な加熱流体が存在しない場合でも吸着コア部30aの加熱が可能であり、吸着式冷凍装置1の汎用性を向上できる。また、吸着熱を回収する流体流れと独立して吸着コア部30aを加熱することができるので、吸着コア側流路38を流通する媒体の流れを切り替えるための構成を省略することができる。したがって、流体の流れる通路の構成をより簡素にすることが可能になる。
吸着器30と熱交換する熱交換媒体が空気である。これによれば、吸着式冷凍装置1は、空気が存在する周囲環境下であれば、その周囲環境の空気を利用して冷風の供給が可能である。したがって、別途熱交換媒体を準備する必要がなく、より汎用性の高い吸着式冷凍装置1を提供することができる。
吸着コア部30aは、冷媒保持部30bの上方に設けられている。これによれば、吸着材31から脱離された水は、重力の作用によって吸着コア部30aから冷媒保持部30bへと滴下しやすい。したがって、脱離工程においてより多くの冷媒を冷媒保持部30bに凝縮させることができる。
(第2実施形態)
第2実施形態では、第1実施形態における吸着式冷凍装置1の変形例について説明する。図4および図5において第1実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。
第2実施形態の吸着式冷凍装置1は、バイパス切替ドア部12aを有する。バイパス切替ドア部12aは、バイパス通路12への空気の流通を禁止する状態と、バイパス通路12への空気の流通を許可する状態とを切り替える切替部である。バイパス切替ドア部12aは、例えば回転軸まわりに回動する板ドアによって提供される。または、バイパス切替ドア部12aには、ロータリドア、スライドドア等の種々のドアを適宜採用することができる。バイパス切替ドア部12aは、制御部90によってその作動を制御される。バイパス切替ドア部12aは、バイパス切替部の一例である。
バイパス切替ドア部12aは、図4に示すように吸着器30が吸着工程である場合にはバイパス通路12の空気の流通を遮断する。バイパス切替ドア部12aは、図5に示すように吸着器30が脱離工程である場合にはバイパス通路12の空気の流通を許可する。以上により、脱離工程では第1実施形態と同様に第2吹出口10cから雰囲気温度相当の空気を供給することができる。また、吸着工程では冷媒保持部30bを通過する空気の流量割合を増加させ、第2吹出口10cから吹き出す冷却空気の温度をより低下させることができる。
(第3実施形態)
第3実施形態では、第1実施形態における吸着式冷凍装置1の変形例について説明する。図6および図7において第1実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。
第3実施形態の吸着式冷凍装置1は、切替部として、第1ドア部341と第2ドア部342とを有する。第1ドア部341は、吸着器30よりも上流に設けられているドアである。第1ドア部341は、例えば回転軸を軸に回転可能な板ドアによって提供される。または、第1ドア部341はスライドドアやロータリドア等によって提供されてもよい。第1ドア部341は、吸着コア側流路38への空気の流入を許可すると禁止する状態とを切り替えることができる。第1ドア部341は、制御部90によってその作動を制御される。
第2ドア部342は、吸着器30よりも下流に設けられているドアである。第2ドア部342は、例えば第1ドア部341と同様に、回転軸を軸に回転可能な板ドアによって提供されてもよいし、スライドドアやロータリドア等によって提供されてもよい。第2ドア部342は、吸着コア側流路38と第1下流通路13aとの連通および冷媒保持部側流路39と第2下流通路13bとの連通を許可する状態と、冷媒保持部側流路39と第2下流通路13bとの連通を禁止して第1下流通路13aとの連通を許可する状態とを切り替える。第2ドア部342は、第1ドア部341と同様に制御部90によってその作動を制御される。
次に第1ドア部341および第2ドア部342の作動について説明する。吸着器30の吸着工程において、第1ドア部341は、吸着コア側流路38への空気の流入を許可する。また、第2ドア部342は吸着コア側流路38と第1下流通路13aとの連通および冷媒保持部側流路39と第2下流通路13bとの連通を許可する。これにより、吸着コア側流路38を通過した加熱空気は第1吹出口10bより吹き出され、冷媒保持部側流路39を通過した冷却空気は第2吹出口10cより吹き出される。
吸着器30の脱離工程において、第1ドア部341は、吸着コア側流路38への空気の流入を禁止する。また、第2ドア部342は冷媒保持部側流路39と第2下流通路13bとの連通を禁止し、蒸発側流路と第1下流通路13aとの連通を許可する。これにより、送風部20から送風された空気は吸着コア側流路38へと流入せずに冷媒保持部側流路39へと誘導される。また、冷媒保持部側流路39を通過した加熱空気は、第2ドア部342によって第1下流通路13aへと誘導され、第1吹出口10bから吹き出される。
(第4実施形態)
第4実施形態では、第1実施形態における吸着式冷凍装置1の変形例について説明する。図8および図9において第1実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。
第4実施形態の吸着式冷凍装置1には、上流通路11として第1上流通路11aと第2上流通路11bとが形成されている。第1上流通路11aは、吸着コア側流路38と連通する流路である。第1上流通路11aの最上流側には、外部に対して開口する第1吸込口10a1が形成されている。第2上流通路11bは、冷媒保持部側流路39と連通する流路である。第2上流通路11bの最上流側には、外部に対して開口する第2吸込口10a2が形成されている。第1上流通路11aおよび第2上流通路11bは、区画部材によって区画された通路である。換言すれば、第1上流通路11aおよび第2上流通路11bは互いに独立した通路である。すなわち、第4実施形態の吸着式冷凍装置1において、第1流路は、第1上流通路11a、吸着コア側流路38、第1下流通路13aによって形成される。また、第2流路は、第2上流通路11b、冷媒保持部側流路39、第2下流通路13bによって形成される。
吸着式冷凍装置1は、送風部20として第1送風部20aと第2送風部20bを有する。第1送風部20aは、空気を駆動する第1駆動部である。第1送風部20aは、第1上流通路11aに設けられている。第2送風部20bは、空気を駆動する第2駆動部である。第2送風部20bは、第2上流通路11bに設けられている。第1送風部20aおよび第2送風部20bは、それぞれ制御部90によってその作動を制御される。第1送風部20aおよび第2送風部20bは、互いに独立して作動可能である。すなわち、第1送風部20aおよび第2送風部20bは、第1上流通路11aにおける送風空気の流通と、第2上流通路11bにおける送風空気の流通とをそれぞれ別々に制御できる。
次に第4実施形態の吸着式冷凍装置1の作動について説明する。吸着工程において、吸着式冷凍装置1は、第1送風部20と第2送風部20の両方を作動して、吸着コア側流路38と冷媒保持部側流路39の両方に空気を送風する。脱離工程において、吸着式冷凍装置1は、第1送風部20の送風を停止する。これにより、吸着コア側流路38への空気の流入は停止し、効率的に吸着材31からの水蒸気の脱離を進行させることができる。以上のように、第1上流通路11aと第2上流通路11bにそれぞれ独立した送風部20を配置することで、第1実施形態の切替ドア部40のような流路切替機構を省略することも可能となる。
(第5実施形態)
第5実施形態では、第1実施形態における吸着式冷凍装置1の変形例について説明する。図10および図11において第1実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。
第5実施形態の吸着式冷凍装置1は、第1装置と第2装置とを備える。第1装置部と第2装置部は、それぞれダクト部10と、ダクト部10の内部に収容されている送風部20、吸着器30、加熱部50、切替ドア部40を備える。制御部90は、第1装置と第2装置の送風部20、加熱部50、切替ドア部40をそれぞれ制御する。
第5実施形態の吸着式冷凍装置1は、第1装置にて吸着工程を実行している間に第2装置にて脱離工程を実行し、第1装置にて脱離工程を実行している間に第2装置にて吸着工程を実行する。したがって、第5実施形態の吸着式冷凍装置1は、吸着工程における冷媒保持部30bを通過した冷却空気を、連続的に供給することができる。また、第5実施形態の吸着式冷凍装置1は、第1装置のダクト部10と第2装置のダクト部10とがそれぞれ独立して形成されているので、第1装置と第2装置との間で媒体の流路の切り替えを行う必要がない。したがって、冷却空気を連続的に供給しつつ、構成を比較的簡素にすることができる。
(第6実施形態)
第6実施形態では、第1実施形態における吸着式冷凍装置1の変形例について説明する。図12において第1実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。
第6実施形態の吸着式冷凍装置1は、外部空間における流体が流入する流入口610aを有する。流入口610aは第1実施形態の吸込口10aと同様に外部に開口する開口部である。外部空間における流体とは、例えば河川や海洋の流水、自然風、人工風、車両等の移動体の走行による走行風等が挙げられる。第6実施形態の吸着式冷凍装置1は、外部空間における流体の流れを流入口610aからダクト部10の内部に取り込み、流出口610b、610cから外部空間に放出する。流出口610b、610cはそれぞれ第1実施形態における第1吹出口10bおよび第2吹出口10cと同様に外部に開口する開口部である。これにより、吸着式冷凍装置1は駆動部を省略することができる。第6実施形態の吸着式冷凍装置1は、安定して吸着工程と脱離工程を行うために、例えば河川等の流量の変動が比較的少ない外部空間に配置されることが望ましい。
(第7実施形態)
第7実施形態では、第1実施形態における吸着式冷凍装置1の変形例について説明する。図13および図14において第1実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。
第7実施形態の吸着式冷凍装置1は、脱離工程での吸着コアの加熱に、加熱空気を利用する点が第1実施形態と相違する。第7実施形態の吸着式冷凍装置1のダクト部10は、加熱空気が流通する加熱通路710を形成する。
加熱通路710は、吸着器30の上流側に形成された加熱流路である。加熱通路710は、上流通路11と同様に外部から空気を受け入れる流入口を有する。加熱通路710は、上流通路11と合流する通路である。加熱通路710は、加熱空気が吸着コア側流路38に流れることができるように、上流通路11における上下方向の上側寄りの位置、すなわち吸着コア部30aが配置されている側の位置において合流するように形成されている。加熱通路710には、例えば加熱空気送風部755が配置されている。
加熱空気送風部755は、加熱通路710を流通する空気を駆動する送風部である。加熱空気送風部755は、例えば送風部と同様に回転駆動するファンによって空気を送風する送風装置によって提供される。加熱空気送風部755は、加熱通路流入口から外部の空気を吸い込み、加熱通路710内を流通させる。加熱空気送風部20は、空気を上流通路11へと送風する。
加熱用熱交換器750は、加熱通路710に配置される。加熱用熱交換器750は、内部に高温の熱媒体が流通する熱交換器である。加熱用熱交換器750は、加熱空気送風部755によって送風された空気と高温の熱媒体との間の熱交換を提供する。加熱用熱媒体は、送風された空気を加熱することが可能な温度の媒体である。加熱用熱媒体は、例えば作動により発熱する発熱部品を冷却する熱媒体によって提供することができる。換言すれば、加熱用熱媒体は、発熱部品から発生する排熱を回収する排熱媒体によって提供することができる。より具体的な例としては、車両のエンジン冷却水や、データセンタ等の水冷式サーバの冷却水等を加熱用熱媒体として使用することができる。加熱用熱交換器750によって加熱された空気は、吸着材31を加熱するための加熱媒体として加熱通路710を流通する。
加熱通路切替部741は、加熱通路710と上流通路11との合流位置に設けられる。加熱通路切替部741は、例えば加熱通路710と上流通路11との連通を許可する状態と加熱通路710と上流通路11との連通を禁止する状態とを切り替える切替ドアによって提供される。加熱通路切替部741は、制御部90によってその作動を制御される。
切替ドア部42は、吸着器30よりも下流で冷媒保持部側流路39と第2吹出口10cを連通する状態と、冷媒保持部側流路39と第1吹出口10bを連通する状態とを切り替える切替ドアである。第7実施形態の吸着式冷凍装置1は、吸着コア側流路38と第1吹出口10bとの流通を禁止するドア部を有さない。すなわち、吸着工程および脱離工程のいずれにおいても吸着コア側流路38を通過した媒体が第1吹出口10bへと導かれる構成となっている。
第7実施形態の吸着式冷凍装置1の作動を説明する。吸着工程において、吸着式冷凍装置1は、加熱通路切替部741によって加熱通路710と上流通路11との連通が禁止され、且つ切替ドア部42によって吸着コア側流路38と第1吹出口10bとが連通し、冷媒保持部側流路39と第2吹出口10cとが連通した状態である。この状態で、吸着式冷凍装置1は、第1実施形態と同様に、第1吹出口10bから加熱空気を吹き出し、第2吹出口10cから冷却空気を吹き出す。
脱離工程において、吸着式冷凍装置1は、加熱通路切替部741によって加熱通路710と上流通路11とが連通された状態であり、且つ切替ドア部42によって冷媒保持部側流路39と第1吹出口10bとが連通した状態である。この状態では、加熱通路710の流入口から吸い込まれて加熱用熱交換器750によって加熱された空気は、加熱通路切替部741によって吸着コア側流路38に導かれ、吸着コアと熱交換する。換言すれば、加熱空気は吸着コアを加熱する。また、上流通路11の流入口から吸い込まれて冷媒保持部側流路39を流通する空気は、冷媒保持部30bで放熱された凝縮熱によって加熱されて、吸着器30の下流で吸着コア側流路38を通過した加熱空気と合流する。合流した空気は、第1吹出口10bから外部へと放出される。
(第8実施形態)
第8実施形態では、第1実施形態における吸着式冷凍装置1の変形例について説明する。図15において第1実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。
第8実施形態の吸着コア部830aは、吸着材31が封入された容器と、容器の内部に設けられた吸着コア側流路838とを有する。吸着コア側流路838は、例えば蛇行した配管等によって提供することができる。吸着コア側流路838は、吸着コア部830aの上流側と下流側で、吸着コア側上流配管811aおよび吸着コア側下流配管813aとそれぞれ連通している。
吸着コア側上流配管811aは、その吸着コア部830aと反対側の端部に第1流入口810aが形成されている。第1流入口810aは、外部に対して開放されている。第1流入口810aは、例えば水が貯留されたタンク等に浸されている。第1流入口810aは、液相の流体を受け入れる流入口である。吸着コア側上流配管811aには、圧送ポンプ820aが取り付けられている。圧送ポンプ820aは、液相の流体を流入口から吸入して吸着コア部830aに対して圧送する。すなわち、圧送ポンプ820aは媒体を駆動する第1駆動部である。
吸着コア側下流配管813aは、その吸着コア部830aと反対側の端部に第1流出口810cが形成されている。第1流出口810cは、外部に対して開放されている。第1流出口810cは、例えば第1流入口810aと同様に水が貯留されたタンク等に浸されている。または第1流出口810cは中空に開口され媒体が第1流出口810cから下方に流下する構成であってもよい。第1流出口810cは、吸着コア部830aを流通した液相の流体を外部に流出させる。
冷媒保持部830bは、被吸着媒体が貯留された容器と、容器の内部に設けられた冷媒保持部側流路839とを有する。冷媒保持部側流路839は、例えば蛇行した配管等によって提供することができる。冷媒保持部側流路839は、冷媒保持部830bの上流側と下流側で、冷媒保持部側上流配管811bおよび冷媒保持部側下流配管813bとそれぞれ連通している。
冷媒保持部側上流配管811bは、その冷媒保持部830b側と反対側の端部に第2流入口810bが形成されている。第2流入口810bは、第1流入口810aと同様に外部に対して開放されている。第2流入口810bは、例えば水が貯留されたタンク等に浸されて、液相の流体を受け入れる。冷媒保持部側上流配管811bには、媒体を駆動する第2駆動部である圧送ポンプ820bが取り付けられている。冷媒保持部側下流配管813bは、冷却用熱交換器850に連通している。冷却用熱交換器850は、内部を流通する媒体とファン860によって送風される送風空気との間の熱交換を提供する。冷媒保持部830b側下流配管の冷却用熱交換器850よりも下流側には、第2流出口810dが形成されている。第2流出口810dは、外部に対して開放されている。第2流出口810dは、例えば第2流入口810bと同様に水が貯留されたタンク等に浸されている。または第2流出口810dは中空に開口され媒体が第2流出口810dから下方に流下する構成であってもよい。第2流出口810dは、冷媒保持部830bを流通した液相の流体を外部に流出させる。第8実施形態の吸着式冷凍装置1において、第1流路は、吸着コア側上流配管811a、吸着コア側流路838、吸着コア側下流配管813aによって形成される。また、第2流路は、冷媒保持部側上流配管811b、冷媒保持部側流路839、冷媒保持部側下流配管813bによって形成される。
(第9実施形態)
第9実施形態では、第1実施形態における吸着式冷凍装置1の変形例について説明する。図16において第1実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。
第9実施形態の吸着式冷凍装置1は、吸着器930の構成が第1実施形態の吸着器30と相違する。吸着器930は、上タンク部932と、下タンク部933と、複数の中間タンク部936とを備える。上タンク部932は、吸着器930の上端に設けられた容器である。上タンク部932は、例えば上下方向に扁平な形状に形成されている。上タンク部932の下面には、複数の中間タンク部936が連結されている。複数の中間タンク部936は、上下方向に長い複数の容器である。複数の中間タンク部936は、水平方向に並ぶように配置されている。複数の中間タンク部936は、その上端が上タンク部932と連結され、下端が下タンク部933と連結されている。複数の中間タンク部936は、内部空間が上タンク部932および下タンク部933と連通している。下タンク部933は、吸着器930の下端に設けられた容器である。下タンク部933の上面には、複数の中間タンク部936が連結されている。下タンク部933は、例えば上タンク部932と同様に上下方向に扁平な形状に形成されている。
吸着材31は、上タンク部932の内部と、複数の中間タンク部936の内部の上部側に封入されている。すなわち、吸着器930の上タンク部932および複数の中間タンク部936の上部は吸着コア部930aを形成しているということができる。吸着材31は、特に複数の中間タンク部936において内壁に接触するように封入されている。冷媒保持材36は、下タンク部933の内部と、複数の中間タンク部936の内部の下部側に封入されている。すなわち、吸着器930の上タンク部932および複数の中間タンク部936の下部は冷媒保持部930bを形成しているということができる。複数の中間タンク部936において、冷媒保持材36と吸着材31とは上下方向に直接対向している。冷媒保持材36は、特に複数の中間タンク部936の内壁に接触するように封入されている。
隣接する中間タンク部936同士の隙間は、吸着器930において空気が流通する吸着コア側流路38および冷媒保持部側流路39を提供する。すなわち、複数の中間タンク部936は吸着コア側流路38および冷媒保持部側流路39を形成する流路形成部材であるということができる。吸着コア側流路38および冷媒保持部側流路39は、仕切部材934によって上下方向に仕切られている。仕切部材は、例えば上下方向において吸着材31の下端よりも下方で且つ冷媒保持材36の上端よりも上方に設けられている。吸着コア側流路38および冷媒保持部側流路39には、フィン35が設けられている。フィン35は、例えば隣接する中間タンク部936に挟まれるように設けられたコルゲート状のフィン35である。フィン35は、中間タンク部936と接合されている。
加熱部50は、例えば上タンク部932の上面に設けられている。加熱部50は、例えば電気ヒータである。加熱部50は、上タンク部932の上面から吸着材31を加熱する。または、加熱部50は、複数の中間タンク部936の外壁に設けられていてもよい。
以上のように、第9実施形態の吸着器930は、上下方向に延びる複数の中間タンク部936の上部に吸着材31を保持する吸着コア部930aを形成し、下部に吸着材31から脱離された状態の冷媒を保持する冷媒保持部930bを形成している。したがって、吸着材31から脱離した冷媒は、重力の作用によって下方の冷媒保持部930bに滴下しやすい。
(他の実施形態)
この明細書における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および/または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および/または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および/または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
上述の実施形態において、送風部20は吸着器30より上流に設けられるとしたが、これに代えて、吸着器30より下流に配置される構成であってもよい。
上述の実施形態において、吸着式冷凍装置1は冷媒保持部側切替部を有するとしたが、冷媒保持部側切替部を省略した構成でもよい。換言すれば、冷媒保持部を通過した熱交換媒体を吸着工程および脱離工程にわたって第2流出口から流出させる構成であってもよい。
1 吸着式冷凍装置、 10 ダクト部(筐体)、 10a 吸込口(第1流入部、第2流入部)、 20 送風部(第1駆動部、第2駆動部)、 20a 第1送風部(第1駆動部)、 20b 第2送風部(第2駆動部)、 810a 第1流入口(第1流入部)、 810b 第2流入口(第2流入部)、 10b 第1吹出口(第1流出部)、 10c 第2吹出口(第2流出部)、 11、38、13a 第1流路、 11、39、13b 第2流路、 12 バイパス流路、 12a バイパス切替部、 13a 第1流路、 30a、830a、930a 吸着コア部、 30b、830b、930b 冷媒保持部、 31 吸着材、 32 容器部、 33 連通穴(連通部)、 35 フィン、 36 冷媒保持材、 40 切替ドア、 41 第1ドア板部(吸着コア側切替部)、 42 第2ドア板部(冷媒保持部側切替部)、 50 加熱部、 710 加熱通路(加熱流路)。

Claims (14)

  1. 冷媒を吸着および脱離可能な吸着材(31)と、
    前記吸着材を内部に収容し、前記吸着材と第1熱交換媒体との間の熱交換を提供する吸着コア部(30a;830a;930a)と、
    前記吸着コア部と内部同士が連通し、前記吸着材から脱離された状態の前記冷媒を内部に保持して、前記冷媒と第2熱交換媒体の間の熱交換を提供する冷媒保持部(30b;830b;930b)と、
    前記吸着コア部を通過する前記第1熱交換媒体が流通する第1流路(11、38、13a)と、
    前記冷媒保持部を通過する前記第2熱交換媒体が流通する第2流路(11、39、13b)と、
    前記第1熱交換媒体を前記第1流路の外部から前記第1流路に流入させる第1流入部(10a;10a1;810a)と、
    前記第1熱交換媒体を前記第1流路から外部に流出させる第1流出部(10b;810c)と、
    前記第2熱交換媒体を前記第2流路の外部から前記第2流路に流入させる第2流入部(10a;10a2;810b)と、
    前記第2熱交換媒体を前記第2流路から外部に流出させる第2流出部(10c;810d)と、
    を備える吸着式冷凍装置。
  2. 前記吸着コア部および前記冷媒保持部を内部に収容するとともに、前記第1流路および前記第2流路が内部に形成され、外部に開口した前記第1流入部、前記第1流出部、前記第2流入部および前記第2流出部を有する筐体(10)を備える請求項1に記載の吸着式冷凍装置。
  3. 前記第1熱交換媒体を駆動して前記第1流路に流通させる第1駆動部(20;20a)と、前記第2熱交換媒体を駆動して前記第2流路に流通させる第2駆動部(20;20b)と、を備える請求項1または請求項2に記載の吸着式冷凍装置。
  4. 前記第1熱交換媒体および前記第2熱交換媒体は共通の熱交換媒体であり、前記第1流路および前記第2流路は、前記吸着コア部および前記冷媒保持部よりも上流側で共通の流路であって、
    前記吸着材に前記冷媒を吸着させる吸着時に前記第1流路における前記共通の熱交換媒体の通過を許可する状態と、前記吸着材から前記冷媒を脱離させる脱離時に前記第1流路における前記共通の熱交換媒体の通過を禁止する状態と、を切り替える吸着コア側切替部(41)を有する請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の吸着式冷凍装置。
  5. 前記吸着時に前記冷媒保持部を通過した前記共通の熱交換媒体を前記第2流出部に導く状態と、前記脱離時に前記冷媒保持部を通過した前記共通の熱交換媒体を前記第1流出部に導く状態と、を切り替える冷媒保持部側切替部(42)を有する請求項4に記載の吸着式冷凍装置。
  6. 前記吸着コア側切替部および前記冷媒保持部側切替部は、前記吸着コア部および前記冷媒保持部よりも下流側に設けられて、一体に回動可能に形成された切替ドア部(40)である請求項5に記載の吸着式冷凍装置。
  7. 前記吸着コア部に取り付けられて、前記吸着材から前記冷媒を脱離させる脱離時に前記吸着コア部を加熱可能な加熱部(50)を有する請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の吸着式冷凍装置。
  8. 前記吸着材から前記冷媒を脱離させる脱離時に前記吸着コア部を通過して前記吸着材を加熱する加熱媒体が流通する加熱流路(710)を備える請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の吸着式冷凍装置。
  9. 前記第1熱交換媒体および前記第2熱交換媒体は空気である請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の吸着式冷凍装置。
  10. 前記第2熱交換媒体が前記冷媒保持部を迂回して前記第2流出部から流出するバイパス流路(12)を有する請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の吸着式冷凍装置。
  11. 前記バイパス流路における前記第2熱交換媒体の通過を許可する状態と、前記バイパス流路における前記第2熱交換媒体の通過を禁止する状態とにわたって切り替え可能なバイパス切替部(12a)を備える請求項10に記載の吸着式冷凍装置。
  12. 前記吸着コア部は、前記冷媒保持部の上方に設けられている請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の吸着式冷凍装置。
  13. 前記吸着コア部は、
    前記吸着材を内部に収容した状態で積層された複数の容器部(32)と、
    前記複数の容器部の内部を積層方向に連通する連通部(33)と、
    前記複数の容器部の間に設けられたフィン(35)と、
    を有する請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の吸着式冷凍装置。
  14. 前記冷媒保持部は、
    積層されて内部に前記冷媒を保持可能な複数の容器部(32)と、
    前記複数の容器部の内部を積層方向に連通する連通部(33)と、
    前記複数の容器部の間に設けられたフィン(35)と、
    を有する請求項1から請求項13のいずれか1項に記載の吸着式冷凍装置。
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