JP2021173489A

JP2021173489A - Heat exchanger

Info

Publication number: JP2021173489A
Application number: JP2020079128A
Authority: JP
Inventors: 靖市川; Yasushi Ichikawa; 仁伊藤; Hitoshi Ito; 允宣内村; Masanobu Uchimura; 雅紀中村; Masanori Nakamura
Original assignee: Renault SAS; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Renault SAS; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2020-04-28
Filing date: 2020-04-28
Publication date: 2021-11-01

Abstract

To provide a heat exchanger capable of continuously exchanging heat with the outside to take out "cold" or "hot".SOLUTION: A heat exchanger 10 has: a nanoporous body 20 that has elasticity, can be contracted to desorb a medium, and can be expanded to adsorb the medium; a housing part 30 that houses the nanoporous body inside; a press mechanism 40 that applies stress to the nanoporous body housed in the housing part and releases the applied stress; a stress applying unit 50 that applies stress to the nanoporous body to contract and absorb heat; and a stress releasing unit 60 that releases the stress applied to the nanoporous body to generate heat. The stress applying unit and the stress releasing unit are arranged at different positions.SELECTED DRAWING: Figure 1A

Description

本発明は、熱交換装置に関する。 The present invention relates to a heat exchange device.

弾性を有し、収縮して媒体を脱着可能で、かつ、膨張して媒体を吸着可能なナノ多孔質体を用いた熱交換装置が知られている（特許文献１を参照）。この熱交換装置は、ナノ多孔質体に応力を印加および解放して収縮膨張させることによって、ナノ多孔質体に媒体を脱着および吸着させて相変化による潜熱を発生させることができる。媒体の脱着および吸着により発生した潜熱を冷熱または温熱に直接的に利用することができるため、蒸発器や凝縮器が不要となる。また、潜熱を得るために蒸発器や凝縮器において減圧や加熱冷却が不要となるため、熱交換装置を小型化でき、熱サイクルに必要なエネルギーを小さくすることができる。 A heat exchange device using a nanoporous material having elasticity, contracting to detach a medium, and expanding to adsorb a medium is known (see Patent Document 1). This heat exchange device can generate latent heat due to a phase change by desorbing and adsorbing a medium on the nanoporous material by applying and releasing stress to the nanoporous material to cause contraction and expansion. Since the latent heat generated by the desorption and adsorption of the medium can be directly used for cold heat or hot heat, an evaporator or a condenser is not required. Further, since decompression and heating / cooling are not required in the evaporator and the condenser to obtain latent heat, the heat exchange device can be miniaturized and the energy required for the heat cycle can be reduced.

特開２０１８−２１７６６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-21766

特許文献１に開示された熱交換装置は、「冷熱」と「温熱」とが同一箇所において交代で入れ替わって生じる構成であるため、「冷熱」または「温熱」の熱源の切り替わりに応じて、熱交換する外部流体との接続を切替える必要があり、「冷熱」または「温熱」を連続的に外部と熱交換して取り出すことが困難である。 Since the heat exchange device disclosed in Patent Document 1 has a configuration in which "cold heat" and "hot" are alternately generated at the same location, heat is generated according to the switching of the "cold heat" or "hot" heat source. It is necessary to switch the connection with the external fluid to be exchanged, and it is difficult to continuously exchange heat with the outside for "cold heat" or "hot heat" to take out.

そこで、本発明は、弾性を有する吸着剤としてナノ多孔質体を用いた熱交換装置であって、「冷熱」または「温熱」を連続的に外部と熱交換して取り出すことが可能な熱交換装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention is a heat exchange device using a nanoporous material as an elastic adsorbent, and is capable of continuously exchanging heat with the outside for "cold heat" or "hot heat" to take out heat exchange. The purpose is to provide the device.

上記目的を達成するための本発明の熱交換装置は、弾性を有し、収縮して媒体を脱着可能で、かつ、膨張して前記媒体を吸着可能なナノ多孔質体と、前記ナノ多孔質体を内部に収容する収容部と、前記収容部に収容された前記ナノ多孔質体に応力を印加したり、印加した応力を解放したりするプレス機構と、前記ナノ多孔質体に応力を印加して収縮し吸熱させる応力付与部と、前記ナノ多孔質体に印加した応力を解放し発熱させる応力解放部と、を有する。前記応力付与部と前記応力解放部とがそれぞれ異なる位置に配置されている。 The heat exchange device of the present invention for achieving the above object has a nanoporous material which has elasticity, can be contracted to detach a medium, and can be expanded to adsorb the medium, and the nanoporous material. An accommodating portion for accommodating the body inside, a press mechanism for applying stress to or releasing the applied stress to the nanoporous body accommodated in the accommodating portion, and applying stress to the nanoporous body. It has a stress applying portion that shrinks and absorbs heat, and a stress releasing portion that releases the stress applied to the nanoporous material to generate heat. The stress applying portion and the stress releasing portion are arranged at different positions.

本発明によれば、応力付与部と応力解放部とが異なる位置に一定となるため、吸熱が発生する吸熱部位と発熱が発生する発熱部位とを異なる位置に分けて配置される。冷やしたい場所と温めたい場所とを異なる位置に固定して設けることができ、外部との熱交換を行いやすくなる。この結果、冷熱を連続的に外部と熱交換して取り出すことができ、温熱を連続的に外部と熱交換して取り出すことができる。 According to the present invention, since the stress applying portion and the stress releasing portion are fixed at different positions, the endothermic portion where heat is absorbed and the heat generating portion where heat is generated are separately arranged at different positions. The place to be cooled and the place to be warmed can be fixedly provided at different positions, which facilitates heat exchange with the outside. As a result, cold heat can be continuously exchanged with the outside and taken out, and hot heat can be continuously exchanged with the outside and taken out.

実施形態に係る熱交換装置の構成を示す概略断面図である。It is the schematic sectional drawing which shows the structure of the heat exchange apparatus which concerns on embodiment. 図１Ａの１Ｂ−１Ｂ線に沿う概略断面図である。It is a schematic cross-sectional view along the line 1B-1B of FIG. 1A. 応力付与部および応力解放部におけるそれぞれの温度変化を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the temperature change of each in a stress application part and a stress release part. 変形例１に係る熱交換装置の構成を示す概略断面図である。It is schematic cross-sectional view which shows the structure of the heat exchange apparatus which concerns on modification 1. FIG. 変形例２に係る熱交換装置の構成を示す概略断面図である。It is schematic cross-sectional view which shows the structure of the heat exchange apparatus which concerns on modification 2. 図４Ａの４Ｂ−４Ｂ線に沿う概略断面図である。It is a schematic cross-sectional view along the line 4B-4B of FIG. 4A. 変形例３に係る熱交換装置の構成を示す概略断面図である。It is schematic cross-sectional view which shows the structure of the heat exchange apparatus which concerns on modification 3. 変形例４に係る熱交換装置の構成を示す概略断面図である。It is schematic cross-sectional view which shows the structure of the heat exchange apparatus which concerns on modification 4. 変形例５に係る熱交換装置の構成を示す概略断面図である。It is schematic cross-sectional view which shows the structure of the heat exchange apparatus which concerns on modification 5. 変形例６に係る熱交換装置の構成を示す概略断面図である。It is schematic cross-sectional view which shows the structure of the heat exchange apparatus which concerns on modification 6. 変形例７に係る熱交換装置の構成を示す概略断面図である。It is schematic cross-sectional view which shows the structure of the heat exchange apparatus which concerns on modification 7. 熱交換装置を適用した自動車用空気調和装置の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the air conditioner for automobiles to which a heat exchange device is applied.

以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、以下の説明は特許請求の範囲に記載される技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings. The following description does not limit the technical scope and meaning of terms described in the claims. In addition, the dimensional ratios in the drawings are exaggerated for convenience of explanation and may differ from the actual ratios.

（実施形態の熱交換装置）
図１Ａは、実施形態に係る熱交換装置の構成を示す概略断面図、図１Ｂは、図１Ａの１Ｂ−１Ｂ線に沿う概略断面図である。 (Heat Exchanger of the Embodiment)
FIG. 1A is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the heat exchange device according to the embodiment, and FIG. 1B is a schematic cross-sectional view taken along the line 1B-1B of FIG. 1A.

実施形態に係る熱交換装置１０は、ナノ多孔質体２０に応力を印加および解放することにより、機械的に変形させて、冷媒（媒体に相当する）の脱着および吸着を行う。熱交換装置１０は、ナノ多孔質体２０と、収容部３０と、プレス機構４０と、応力付与部５０と、応力解放部６０と、を有する。ナノ多孔質体２０は、弾性を有し、収縮して冷媒を脱着可能で、かつ、膨張して冷媒を吸着可能である。収容部３０は、ナノ多孔質体２０を内部に収容する。プレス機構４０は、収容部３０に収容されたナノ多孔質体２０に応力を印加したり、印加した応力を解放したりする機構である。応力付与部５０は、ナノ多孔質体２０に応力を印加して収縮し吸熱させる。応力解放部６０は、ナノ多孔質体２０に印加した応力を解放し発熱させる。そして、熱交換装置１０は、応力付与部５０と応力解放部６０とがそれぞれ異なる位置に配置されている。応力付与部５０の位置には、「冷熱」を連続的に外部と熱交換して取り出す冷却用熱交換器７０が配置される。応力解放部６０の位置には、「温熱」を連続的に外部と熱交換して取り出す加熱用熱交換器８０が配置される。以下、詳述する。 The heat exchange device 10 according to the embodiment mechanically deforms the nanoporous body 20 by applying and releasing stress to desorb and adsorb a refrigerant (corresponding to a medium). The heat exchange device 10 includes a nanoporous body 20, an accommodating portion 30, a press mechanism 40, a stress applying portion 50, and a stress releasing portion 60. The nanoporous body 20 has elasticity, contracts to desorb the refrigerant, and expands to adsorb the refrigerant. The accommodating portion 30 accommodates the nanoporous body 20 inside. The press mechanism 40 is a mechanism for applying stress to the nanoporous body 20 housed in the housing unit 30 and releasing the applied stress. The stress applying portion 50 applies stress to the nanoporous body 20 to contract and absorb heat. The stress release unit 60 releases the stress applied to the nanoporous body 20 to generate heat. In the heat exchange device 10, the stress applying portion 50 and the stress releasing portion 60 are arranged at different positions. At the position of the stress applying portion 50, a cooling heat exchanger 70 for continuously exchanging heat with the outside and taking out "cold heat" is arranged. At the position of the stress release unit 60, a heat exchanger 80 for heating is arranged to continuously exchange heat with the outside for “heat” and take it out. The details will be described below.

［ナノ多孔質体２０］
ナノ多孔質体２０は、弾性を有し、収縮して冷媒を脱着可能で、かつ、膨張して冷媒を吸着可能なナノ多孔質の材料から構成される。ナノ多孔質体２０は、応力を印加されて収縮して冷媒を脱着し、吸熱する。ナノ多孔質体２０は、応力を解放すると自由膨張して冷媒を吸着し、発熱する。冷媒は、ナノ多孔質体２０に吸着すると気体から液体へ相変化し、脱着すると液体から気体へ相変化する。 [Nanoporous body 20]
The nanoporous body 20 is made of a nanoporous material that has elasticity, contracts to desorb the refrigerant, and expands to adsorb the refrigerant. The nanoporous body 20 contracts when stress is applied to desorb the refrigerant and absorb heat. When the stress is released, the nanoporous body 20 freely expands to adsorb the refrigerant and generate heat. When the refrigerant is adsorbed on the nanoporous material 20, it undergoes a phase change from gas to liquid, and when it is desorbed, it undergoes a phase change from liquid to gas.

ナノ多孔質体２０の「弾性」とは、外部から応力を印加して収縮させても、応力を解放することによって、可逆的に大きく変形してほぼ元の形状に回復する性質を意味する。ナノ多孔質体２０の弾性限度は、冷媒を脱着するために必要な応力印加よりも大きくなるように設計されている。ナノ多孔質体２０の弾性限度は、熱交換装置１０の適用対象の冷却規模等に応じて適宜設計することが好ましい。 The "elasticity" of the nanoporous body 20 means a property that even if stress is applied from the outside to cause contraction, the nanoporous body 20 is reversibly greatly deformed and restored to almost the original shape by releasing the stress. The elastic limit of the nanoporous body 20 is designed to be greater than the stress applied to desorb the refrigerant. It is preferable that the elastic limit of the nanoporous body 20 is appropriately designed according to the cooling scale of the object to which the heat exchange device 10 is applied.

また、「ナノ多孔質」とは、複数のナノレベルの細孔を有することを意味する。ナノレベルの細孔とは、好ましくは直径０．５〜１００ｎｍであり、より好ましくは直径０．７〜５０ｎｍであり、さらに好ましくは直径０．７〜６ｎｍのミクロ孔またはメソ孔である。なお、ＩＵＰＡＣ（国際純正及び応用化学連合）では、直径２ｎｍ以下の細孔をミクロ孔（ｍｉｃｒｏｐｏｒｅ）、直径２〜５０ｎｍの細孔をメソ孔（ｍｅｓｏｐｏｒｅ）、直径５０ｎｍ以上の細孔をマクロ孔（ｍａｃｒｏｐｏｒｅ）と定義している。 Further, "nanoporous" means having a plurality of nano-level pores. The nano-level pores are preferably micropores or mesopores having a diameter of 0.5 to 100 nm, more preferably 0.7 to 50 nm, and even more preferably 0.7 to 6 nm in diameter. In IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry), pores with a diameter of 2 nm or less are micropores, pores with a diameter of 2 to 50 nm are mesopores, and pores with a diameter of 50 nm or more are macropores (micropores). It is defined as macropore).

ナノ多孔質体２０を構成する材料としては、弾性を有し、収縮して冷媒を脱着可能で、かつ、膨張して冷媒を吸着可能な材料であれば特に限定されない。そのような材料としては、例えば、ゼオライトテンプレートカーボン（ＺＴＣ；ＺｅｏｒｉｔｅＴｅｍｐｌａｔｅＣａｒｂｏｎ）、グラフェンメソスポンジ（ＧＭＳ；ＧｒａｐｈｅｎｅＭｅｓｏＳｐｏｎｇｅ）等が挙げられる。ゼオライトテンプレートカーボン（以下、「ＺＴＣ」と称する。）およびグラフェンメソスポンジ（以下、「ＧＭＳ」と称する。）は、いずれも単層グラフェン骨格からなり、冷媒の脱着および吸着に必要な多孔性および弾性特性を有している。 The material constituting the nanoporous body 20 is not particularly limited as long as it has elasticity, contracts to desorb the refrigerant, and expands to adsorb the refrigerant. Examples of such a material include zeolite template carbon (ZTC; Zeorite Template Carbon), graphene merchandise sponge (GMS), and the like. Zeolite template carbon (hereinafter referred to as "ZTC") and graphene merchandise sponge (hereinafter referred to as "GMS") are both composed of a single-layer graphene skeleton, and have the porosity and elasticity required for the desorption and adsorption of the refrigerant. It has characteristics.

ナノ多孔質体２０は、応力を印加すると細孔が収縮し、細孔壁に吸着していた冷媒は脱着する。このとき、液体の密度で吸着された冷媒は、再び気体としてナノ多孔質体２０の外部に放出される。熱交換装置１０は、この脱着の際の蒸発潜熱を冷熱として利用することによって、対象を冷却することができる。 When stress is applied to the nanoporous body 20, the pores shrink, and the refrigerant adsorbed on the pore walls is desorbed. At this time, the refrigerant adsorbed at the density of the liquid is released again as a gas to the outside of the nanoporous material 20. The heat exchange device 10 can cool the object by using the latent heat of vaporization at the time of desorption as cold heat.

ナノ多孔質体２０は、応力を解放すると、ナノ多孔質体２０は自由膨張して細孔が元の大きさに戻り、冷媒を再び吸着させることができる。冷媒は、ナノ多孔質体２０の細孔壁に液体の密度で吸着される。冷媒は、ナノ多孔質体２０へ吸着される際に、気体から液体へ相変化して、凝縮潜熱を発生する。 When the stress is released from the nanoporous body 20, the nanoporous body 20 freely expands and the pores return to their original sizes, so that the refrigerant can be adsorbed again. The refrigerant is adsorbed on the pore walls of the nanoporous body 20 at a liquid density. When the refrigerant is adsorbed on the nanoporous body 20, it undergoes a phase change from a gas to a liquid to generate latent heat of condensation.

［冷媒］
本実施形態では冷媒として水を用いる。なお、冷媒は、水に限定されず、例えば、エタノールを用いることもできる。 [Refrigerant]
In this embodiment, water is used as the refrigerant. The refrigerant is not limited to water, and ethanol can be used, for example.

［収容部３０およびプレス機構４０］
プレス機構４０は、収容部３０に収容されたナノ多孔質体２０に応力を印加して収縮させ、印加した応力を解放してナノ多孔質体２０を自由膨張させる。プレス機構４０は、ナノ多孔質体２０の細孔径を外部からの応力で制御することができる。 [Accommodation unit 30 and press mechanism 40]
The press mechanism 40 applies stress to the nanoporous body 20 housed in the accommodating portion 30 to contract it, and releases the applied stress to freely expand the nanoporous body 20. The press mechanism 40 can control the pore diameter of the nanoporous body 20 by stress from the outside.

図１Ａおよび図１Ｂに示すように、プレス機構４０は、収容部３０を構成するシリンダ１００と、シリンダ１００内において進退移動するピストン１０１と、ピストン１０１を進退駆動する駆動部１０２と、を有する。ナノ多孔質体２０は、シリンダ１００に収容され、ピストン１０１の進退移動によって、応力付与部５０と応力解放部６０とに移動する。 As shown in FIGS. 1A and 1B, the press mechanism 40 includes a cylinder 100 constituting the accommodating portion 30, a piston 101 that moves forward and backward in the cylinder 100, and a drive unit 102 that drives the piston 101 forward and backward. The nanoporous body 20 is housed in the cylinder 100 and moves to the stress applying portion 50 and the stress releasing portion 60 by advancing and retreating the piston 101.

実施形態のプレス機構４０は、回転可能に支持される第１ケーシング１１１と、非回転の第２ケーシング１１２とを有する。第１ケーシング１１１は、複数個（図示例では４個）のシリンダ１００が同心円状に取り付けられている。ピストン１０１は、シリンダ１００内に摺動自在に配置される。ピストン１０１の前面とシリンダ１００とによって区画されたシリンダ室が収容部３０を形成する。収容部３０の内部は、真空または真空に近い低圧に保たれている。このため、冷媒は比較的低い温度において液体から気体へ相変化することができる。第２ケーシング１１２は、斜板１１３が第１ケーシング１１１の回転軸に対して傾斜して取り付けられている。斜板１１３は、上端が第１ケーシング１１１の前面１１１ａ（図１Ａにおいて右側に示される面）に最も接近し、下端が第１ケーシング１１１の前面１１１ａから最も離間して傾斜する。ピストン１０１に連結されたロッド１０３は、斜板１１３に摺動自在に接触する。ピストン１０１は、第１ケーシング１１１の回転に伴って、斜板１１３に案内されながらシリンダ１００内において進退移動する。第１ケーシング１１１の回転に伴って、４個のピストン１０１のうち最上位の位置に回転してきたピストン１０１が上死点に達し、最下位の位置に回転してきたピストン１０１が下死点に達する。図１Ｂにおいて右側のピストン１０１は、上死点から下死点に向けて移動し、左側のピストン１０１は、下死点から上死点に向けて移動している。 The press mechanism 40 of the embodiment has a first casing 111 that is rotatably supported and a second casing 112 that is non-rotating. A plurality of cylinders 100 (four in the illustrated example) are concentrically attached to the first casing 111. The piston 101 is slidably arranged in the cylinder 100. The cylinder chamber partitioned by the front surface of the piston 101 and the cylinder 100 forms the accommodating portion 30. The inside of the accommodating portion 30 is maintained at a vacuum or a low pressure close to a vacuum. Therefore, the refrigerant can undergo a phase change from liquid to gas at a relatively low temperature. In the second casing 112, the swash plate 113 is attached so as to be inclined with respect to the rotation axis of the first casing 111. The upper end of the swash plate 113 is closest to the front surface 111a of the first casing 111 (the surface shown on the right side in FIG. 1A), and the lower end is inclined farthest from the front surface 111a of the first casing 111. The rod 103 connected to the piston 101 slidably contacts the swash plate 113. The piston 101 moves forward and backward in the cylinder 100 while being guided by the swash plate 113 as the first casing 111 rotates. With the rotation of the first casing 111, the piston 101 that has rotated to the highest position among the four pistons 101 reaches the top dead center, and the piston 101 that has rotated to the lowest position reaches the bottom dead center. .. In FIG. 1B, the piston 101 on the right side moves from the top dead center to the bottom dead center, and the piston 101 on the left side moves from the bottom dead center to the top dead center.

図１Ｂに示すように、プレス機構４０は、第１ケーシング１１１に回転力を付与する駆動ローラ１２１と、第１ケーシング１１１の回転に伴って従動回転する支持ローラ１２２と、を有する。駆動ローラ１２１は、図示しない伝達機構を介してモータ１２３が接続される。駆動部１０２は、駆動ローラ１２１および斜板１１３などによって構成される。 As shown in FIG. 1B, the press mechanism 40 has a drive roller 121 that applies a rotational force to the first casing 111, and a support roller 122 that is driven to rotate with the rotation of the first casing 111. A motor 123 is connected to the drive roller 121 via a transmission mechanism (not shown). The drive unit 102 is composed of a drive roller 121, a swash plate 113, and the like.

［応力付与部５０および応力解放部６０］
熱交換装置１０は、応力付与部５０と応力解放部６０とがそれぞれ異なる位置に配置されている。ピストン１０１が上死点に達したときの収容部３０が、ナノ多孔質体２０に応力を印加して収縮し吸熱させる応力付与部５０として機能する。ピストン１０１が下死点に達したときの収容部３０が、ナノ多孔質体２０に印加した応力を解放し発熱させる応力解放部６０として機能する。 [Stress applying section 50 and stress releasing section 60]
In the heat exchange device 10, the stress applying portion 50 and the stress releasing portion 60 are arranged at different positions. When the piston 101 reaches top dead center, the accommodating portion 30 functions as a stress applying portion 50 that applies stress to the nanoporous body 20 to contract and absorb heat. When the piston 101 reaches the bottom dead center, the accommodating portion 30 functions as a stress releasing portion 60 that releases the stress applied to the nanoporous body 20 to generate heat.

熱交換装置１０は、複数の収容部３０を備え、第１ケーシング１１１が回転することによって、複数の収容部３０のそれぞれが応力付与部５０および応力解放部６０として機能する。 The heat exchange device 10 includes a plurality of accommodating portions 30, and by rotating the first casing 111, each of the plurality of accommodating portions 30 functions as a stress applying portion 50 and a stress releasing portion 60.

［冷却用熱交換器７０および加熱用熱交換器８０］
冷却用熱交換器７０は、応力付与部５０の位置、つまりピストン１０１が上死点に達する位置に対応して配置される。冷却用熱交換器７０は、冷媒の脱着時に発生する蒸発潜熱から得た冷熱を利用して外部媒体を冷却する。 [Cooling heat exchanger 70 and heating heat exchanger 80]
The cooling heat exchanger 70 is arranged corresponding to the position of the stress applying portion 50, that is, the position where the piston 101 reaches the top dead center. The cooling heat exchanger 70 cools the external medium by utilizing the cold heat obtained from the latent heat of vaporization generated at the time of desorption of the refrigerant.

加熱用熱交換器８０は、応力解放部６０の位置、つまりピストン１０１が下死点に達する位置に対応して配置される。加熱用熱交換器８０は、冷媒の吸着時に発生する凝縮潜熱から得た温熱を利用して外部媒体を加熱する。 The heating heat exchanger 80 is arranged corresponding to the position of the stress release portion 60, that is, the position where the piston 101 reaches the bottom dead center. The heating heat exchanger 80 heats the external medium by utilizing the heat obtained from the latent heat of condensation generated when the refrigerant is adsorbed.

熱交換装置１０を例えば自動車用の空気調和装置に適用する場合にあっては、外部媒体は、車室内空気や車室外空気である。 When the heat exchange device 10 is applied to, for example, an air conditioner for an automobile, the external medium is vehicle interior air or vehicle interior air.

（作用）
駆動部１０２によって第１ケーシング１１１を回転すると、それぞれのピストン１０１は、斜板１１３に案内されながらシリンダ１００内において進退移動する。４個のピストン１０１のうち最上位の位置に回転してきたピストン１０１が上死点に達し、最下位の位置に回転してきたピストン１０１が下死点に達する。ピストン１０１が上死点に達すると、ナノ多孔質体２０は応力が印加されて収縮し、ナノ多孔質体２０から冷媒が脱着するときに蒸発潜熱が発生する。ピストン１０１が上死点に達する部位が応力付与部５０となる。また、ピストン１０１が下死点に達すると、ナノ多孔質体２０は印加されていた応力が解放されて膨張し、ナノ多孔質体２０に冷媒を吸着するときに凝縮潜熱が発生する。ピストン１０１が下死点に達する部位が応力解放部６０となる。 (Action)
When the first casing 111 is rotated by the drive unit 102, each piston 101 moves forward and backward in the cylinder 100 while being guided by the swash plate 113. Of the four pistons 101, the piston 101 that has rotated to the highest position reaches the top dead center, and the piston 101 that has rotated to the lowest position reaches the bottom dead center. When the piston 101 reaches top dead center, stress is applied to the nanoporous body 20 to contract, and latent heat of vaporization is generated when the refrigerant is desorbed from the nanoporous body 20. The portion where the piston 101 reaches the top dead center is the stress applying portion 50. Further, when the piston 101 reaches the bottom dead center, the applied stress is released and the nanoporous body 20 expands, and latent heat of condensation is generated when the refrigerant is adsorbed on the nanoporous body 20. The portion where the piston 101 reaches the bottom dead center is the stress release portion 60.

このように、応力付与部５０と応力解放部６０とがそれぞれ異なる位置に配置される。冷却用熱交換器７０は、応力付与部５０の位置に対応して配置され、冷熱を利用して外部媒体を冷却する。加熱用熱交換器８０は、応力解放部６０の位置に対応して配置され、温熱を利用して外部媒体を加熱する。 In this way, the stress applying portion 50 and the stress releasing portion 60 are arranged at different positions. The cooling heat exchanger 70 is arranged corresponding to the position of the stress applying portion 50, and cools the external medium by utilizing the cold heat. The heat exchanger 80 for heating is arranged corresponding to the position of the stress release portion 60, and heats the external medium by utilizing heat.

なお、熱交換装置１０は第１ケーシング１１１を介して冷熱または温熱を外部媒体に取り込む構成であるため、応力付与部５０と応力解放部６０との間で温度の均一化を防ぐことが好ましい。このため、第１ケーシング１１１を、熱伝導率の低い材料から形成したり、応力付与部５０に面する部位と応力解放部６０に面する部位との間に、熱伝導を遮断する断熱材などを配置したりすることが好ましい。 Since the heat exchange device 10 has a configuration in which cold heat or hot heat is taken into an external medium via the first casing 111, it is preferable to prevent uniform temperature between the stress applying portion 50 and the stress releasing portion 60. Therefore, the first casing 111 is formed of a material having a low thermal conductivity, or is a heat insulating material that blocks heat conduction between the portion facing the stress applying portion 50 and the portion facing the stress releasing portion 60. It is preferable to arrange.

図２は、応力付与部５０および応力解放部６０におけるそれぞれの温度変化を模式的に示す図である。実線は応力解放部６０における温度変化を示し、２点鎖線は応力付与部５０における温度変化を示している。 FIG. 2 is a diagram schematically showing temperature changes in the stress applying section 50 and the stress releasing section 60, respectively. The solid line shows the temperature change in the stress release part 60, and the alternate long and short dash line shows the temperature change in the stress application part 50.

熱交換装置１０は、応力付与部５０と応力解放部６０とがそれぞれ異なる位置に配置されるため、「冷熱」または「温熱」の熱源が切り替わることがない。このため、応力解放部６０においては、温度は時間の経過とともに上昇して安定な温度域となり、応力付与部５０においては、温度は時間の経過とともに低下して安定な温度域となる。したがって、応力付与部５０および応力解放部６０のそれぞれにおいて、外部媒体と熱交換して、外部媒体を所望の温度に調整できる。 In the heat exchange device 10, since the stress applying portion 50 and the stress releasing portion 60 are arranged at different positions, the heat source of “cold heat” or “hot heat” does not switch. Therefore, in the stress release unit 60, the temperature rises with the passage of time to become a stable temperature range, and in the stress applying unit 50, the temperature decreases with the passage of time to become a stable temperature range. Therefore, each of the stress applying section 50 and the stress releasing section 60 can exchange heat with the external medium to adjust the external medium to a desired temperature.

以上説明したように、実施形態の熱交換装置１０は、ナノ多孔質体２０と、ナノ多孔質体２０を内部に収容する収容部３０と、収容部３０に収容されたナノ多孔質体２０に応力を印加したり、印加した応力を解放したりするプレス機構４０と、ナノ多孔質体２０に応力を印加して収縮し吸熱させる応力付与部５０と、ナノ多孔質体２０に印加した応力を解放し発熱させる応力解放部６０と、を有する。そして、応力付与部５０と応力解放部６０とがそれぞれ異なる位置に配置される。 As described above, the heat exchange device 10 of the embodiment includes the nanoporous body 20, the accommodating portion 30 accommodating the nanoporous body 20 inside, and the nanoporous body 20 accommodated in the accommodating portion 30. The press mechanism 40 for applying stress and releasing the applied stress, the stress applying portion 50 for applying stress to the nanoporous body 20 to contract and absorb heat, and the stress applied to the nanoporous body 20. It has a stress release unit 60 that releases and generates heat. Then, the stress applying portion 50 and the stress releasing portion 60 are arranged at different positions.

このように構成することによって、応力付与部５０と応力解放部６０とが異なる位置に一定となるため、吸熱が発生する吸熱部位と発熱が発生する発熱部位とを異なる位置に分けて配置される。冷やしたい場所と温めたい場所とを異なる位置に固定して設けることができ、外部との熱交換を行いやすくなる。この結果、冷熱を連続的に外部と熱交換して取り出すことができ、温熱を連続的に外部と熱交換して取り出すことができる。 With this configuration, the stress applying portion 50 and the stress releasing portion 60 are fixed at different positions, so that the endothermic portion where heat is absorbed and the heat generating portion where heat is generated are separately arranged at different positions. .. The place to be cooled and the place to be warmed can be fixedly provided at different positions, which facilitates heat exchange with the outside. As a result, cold heat can be continuously exchanged with the outside and taken out, and hot heat can be continuously exchanged with the outside and taken out.

また、プレス機構４０は、収容部３０を構成するシリンダ１００と、シリンダ１００内において進退移動するピストン１０１と、ピストン１０１を進退駆動する駆動部１０２と、を有し、ナノ多孔質体２０は、シリンダ１００に収容され、ピストン１０１の進退移動によって、応力付与部５０と応力解放部６０とに移動する。このように構成することによって、応力付与部５０および応力解放部６０を容易に形成できる。 Further, the press mechanism 40 includes a cylinder 100 constituting the accommodating portion 30, a piston 101 that moves forward and backward in the cylinder 100, and a drive portion 102 that drives the piston 101 forward and backward. It is housed in the cylinder 100 and moves to the stress applying portion 50 and the stress releasing portion 60 by advancing and retreating the piston 101. With this configuration, the stress applying portion 50 and the stress releasing portion 60 can be easily formed.

（変形例１）
図３は、変形例１に係る熱交換装置１１の構成を示す概略断面図である。なお、実施形態の熱交換装置１０と共通する部材には同一の符号を付し、その説明を一部省略する。 (Modification example 1)
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the heat exchange device 11 according to the first modification. The members common to the heat exchange device 10 of the embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be partially omitted.

変形例１の熱交換装置１１は、プレス機構４０の構成を改変した点において、実施形態の熱交換装置１０と相違する。 The heat exchange device 11 of the first modification is different from the heat exchange device 10 of the embodiment in that the configuration of the press mechanism 40 is modified.

変形例１のプレス機構４０は、回転可能に支持されるケーシング１３０と、非回転の円筒部材１３１とを有する。ケーシング１３０は、複数個（図示例では４個）のシリンダ１００が周方向に等間隔に取り付けられている。非回転の円筒部材１３１は、中心位置がケーシング１３０の回転中心位置から偏心して配置されている。ピストン１０１に連結されたロッド１０３は、円筒部材１３１の外周面に摺動自在に接触する。ピストン１０１は、ケーシング１３０の回転に伴って、円筒部材１３１に案内されながらシリンダ１００内において進退移動する。ケーシング１３０の回転に伴って、４個のピストン１０１のうち最上位の位置に回転してきたピストン１０１が上死点に達し、最下位の位置に回転してきたピストン１０１が下死点に達する。右側のピストン１０１は、上死点から下死点に向けて移動し、左側のピストン１０１は、下死点から上死点に向けて移動している。 The press mechanism 40 of the first modification has a casing 130 that is rotatably supported and a non-rotating cylindrical member 131. A plurality of cylinders 100 (four in the illustrated example) are attached to the casing 130 at equal intervals in the circumferential direction. The non-rotating cylindrical member 131 is arranged so that the center position is eccentric from the rotation center position of the casing 130. The rod 103 connected to the piston 101 slidably contacts the outer peripheral surface of the cylindrical member 131. The piston 101 moves back and forth in the cylinder 100 while being guided by the cylindrical member 131 as the casing 130 rotates. As the casing 130 rotates, the piston 101 that has rotated to the highest position among the four pistons 101 reaches the top dead center, and the piston 101 that has rotated to the lowest position reaches the bottom dead center. The piston 101 on the right side moves from the top dead center to the bottom dead center, and the piston 101 on the left side moves from the bottom dead center to the top dead center.

プレス機構４０は、駆動ローラ１２１および支持ローラ１２２を有する。駆動部１０２は、駆動ローラ１２１および円筒部材１３１などによって構成される。 The press mechanism 40 has a drive roller 121 and a support roller 122. The drive unit 102 is composed of a drive roller 121, a cylindrical member 131, and the like.

熱交換装置１１は、応力付与部５０と応力解放部６０とがそれぞれ異なる位置に配置されている。ピストン１０１が上死点に達する部位が応力付与部５０となり、ピストン１０１が下死点に達する部位が応力解放部６０となる。 In the heat exchange device 11, the stress applying portion 50 and the stress releasing portion 60 are arranged at different positions. The portion where the piston 101 reaches the top dead center is the stress applying portion 50, and the portion where the piston 101 reaches the bottom dead center is the stress releasing portion 60.

変形例１の熱交換装置１１は、実施形態の熱交換装置１０と同様に、応力付与部５０と応力解放部６０とが異なる位置となるため、吸熱が発生する吸熱部位と発熱が発生する発熱部位とを異なる位置に分けて配置される。冷やしたい場所と温めたい場所とを異なる位置に設けることができ、外部との熱交換を行いやすくなる。この結果、冷熱を連続的に外部と熱交換して取り出すことができ、温熱を連続的に外部と熱交換して取り出すことができる。 In the heat exchange device 11 of the first modification, similarly to the heat exchange device 10 of the embodiment, the stress applying portion 50 and the stress releasing portion 60 are located at different positions, so that the endothermic portion where heat is absorbed and the heat generated are generated. The part is divided into different positions and arranged. The place to be cooled and the place to be warmed can be provided at different positions, which facilitates heat exchange with the outside. As a result, cold heat can be continuously exchanged with the outside and taken out, and hot heat can be continuously exchanged with the outside and taken out.

（変形例２）
図４Ａは、変形例２に係る熱交換装置１２の構成を示す概略断面図、図４Ｂは、図４Ａの４Ｂ−４Ｂ線に沿う概略断面図である。 (Modification 2)
FIG. 4A is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the heat exchange device 12 according to the modified example 2, and FIG. 4B is a schematic cross-sectional view taken along the line 4B-4B of FIG. 4A.

変形例２の熱交換装置１２は、応力付与部５０と応力解放部６０とを連通する構成を追加した点において、実施形態の熱交換装置１０と相違する。 The heat exchange device 12 of the second modification is different from the heat exchange device 10 of the embodiment in that a configuration for communicating the stress applying portion 50 and the stress releasing portion 60 is added.

変形例２の熱交換装置１２は、実施形態の熱交換装置１０と同様に、複数の収容部３０を備え、複数の収容部３０のそれぞれが応力付与部５０および応力解放部６０として機能する。変形例２の熱交換装置１２はさらに、応力付与部５０と応力解放部６０とを連結する冷媒用通路１４０（媒体用通路に相当する）を有する。 Similar to the heat exchange device 10 of the embodiment, the heat exchange device 12 of the second modification includes a plurality of accommodating portions 30, and each of the plurality of accommodating portions 30 functions as a stress applying portion 50 and a stress releasing portion 60. The heat exchange device 12 of the second modification further has a refrigerant passage 140 (corresponding to a medium passage) that connects the stress applying portion 50 and the stress releasing portion 60.

収容部３０は、シリンダ１００およびピストン１０１が最上位の位置に回転したとき、応力付与部５０として機能し、シリンダ１００およびピストン１０１が最下位の位置に回転したとき、応力解放部６０として機能する。冷媒用通路１４０は、一端が応力付与部５０として機能する収容部３０に連通し、他端が応力解放部６０として機能する収容部３０に連通する。冷媒用通路１４０は、第１ケーシング１１１の前面１１１ａを貫通する通孔１４１と、第１ケーシング１１１の外部において通孔１４１同士を連通する外部通路１４２と、通孔１４１に配置されたフィルタ１４３と、を有する。フィルタ１４３は、冷媒を通過させるが、ナノ多孔質体２０を通過させない機能を有し、冷媒のみを冷媒用通路１４０に取り込むことができる。第１ケーシング１１１は回転することから、外部通路１４２の端部は、第１ケーシング１１１の前面１１１ａに対して摺動自在に接触する。 The accommodating portion 30 functions as a stress applying portion 50 when the cylinder 100 and the piston 101 rotate to the highest position, and functions as a stress releasing portion 60 when the cylinder 100 and the piston 101 rotate to the lowest position. .. One end of the refrigerant passage 140 communicates with the accommodating portion 30 that functions as the stress applying portion 50, and the other end communicates with the accommodating portion 30 that functions as the stress releasing portion 60. The refrigerant passage 140 includes a through hole 141 penetrating the front surface 111a of the first casing 111, an external passage 142 communicating the through holes 141 with each other outside the first casing 111, and a filter 143 arranged in the through hole 141. Has. The filter 143 has a function of passing the refrigerant but not the nanoporous material 20, and can take only the refrigerant into the refrigerant passage 140. Since the first casing 111 rotates, the end portion of the outer passage 142 slidably contacts the front surface 111a of the first casing 111.

冷媒は、応力付与部５０においてナノ多孔質体２０から脱着し、応力解放部６０においてナノ多孔質体２０に吸収される。応力付与部５０として機能する収容部３０内の冷媒は、第１ケーシング１１１の通孔１４１を通って、外部通路１４２に取り込まれる。外部通路１４２に取り込まれた冷媒は、第１ケーシング１１１の通孔１４１を通って、応力解放部６０として機能する収容部３０内に流れる。このように、応力付与部５０と応力解放部６０との間が冷媒用通路１４０によって繋がれているため、応力付与部５０において脱着した冷媒を、応力解放部６０に送ることができる。応力付与部５０、応力解放部６０、および冷媒用通路１４０は、閉じられた空間となるため、この閉空間の内部に冷媒を保持することができる。 The refrigerant is desorbed from the nanoporous body 20 at the stress applying portion 50 and absorbed by the nanoporous body 20 at the stress releasing portion 60. The refrigerant in the accommodating portion 30 that functions as the stress applying portion 50 is taken into the external passage 142 through the through hole 141 of the first casing 111. The refrigerant taken into the external passage 142 flows through the through hole 141 of the first casing 111 into the accommodating portion 30 that functions as the stress release portion 60. In this way, since the stress applying section 50 and the stress releasing section 60 are connected by the refrigerant passage 140, the refrigerant desorbed in the stress applying section 50 can be sent to the stress releasing section 60. Since the stress applying portion 50, the stress releasing portion 60, and the refrigerant passage 140 are closed spaces, the refrigerant can be held inside the closed space.

以上説明したように、変形例２の熱交換装置１２は、複数の収容部３０を備え、複数の収容部３０のそれぞれが応力付与部５０および応力解放部６０として機能し、応力付与部５０と応力解放部６０とを連結する冷媒用通路１４０をさらに有する。このように構成することによって、応力付与部５０において脱着した冷媒を応力解放部６０に送ることができる。また、応力付与部５０、応力解放部６０、および冷媒用通路１４０によって形成される閉空間の内部に冷媒を保持することができる。 As described above, the heat exchange device 12 of the modified example 2 includes a plurality of accommodating portions 30, each of the plurality of accommodating portions 30 functions as a stress applying portion 50 and a stress releasing portion 60, and the stress applying portion 50 Further, it has a refrigerant passage 140 for connecting the stress release portion 60. With this configuration, the refrigerant desorbed in the stress applying section 50 can be sent to the stress releasing section 60. Further, the refrigerant can be held inside the closed space formed by the stress applying portion 50, the stress releasing portion 60, and the refrigerant passage 140.

（変形例３）
図５は、変形例３に係る熱交換装置１３の構成を示す概略断面図である。なお、実施形態の熱交換装置１０と共通する部材には同一の符号を付し、その説明を一部省略する。 (Modification example 3)
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the heat exchange device 13 according to the modified example 3. The members common to the heat exchange device 10 of the embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be partially omitted.

変形例３の熱交換装置１３は、プレス機構４０の構成を改変した点において、実施形態の熱交換装置１０と相違する。 The heat exchange device 13 of the third modification is different from the heat exchange device 10 of the embodiment in that the configuration of the press mechanism 40 is modified.

変形例３のプレス機構４０は、外筒１５０と、外筒１５０の内部に配置されたロータ１５１と、外筒１５０とロータ１５１とを相対的に回転駆動する駆動部１５２と、を有する。収容部３０は、外筒１５０とロータ１５１との間の空間１５３によって形成される。ロータ１５１は、回転中心位置が外筒１５０の中心位置から偏心して配置される。ナノ多孔質体２０は、空間１５３に収容され、外筒１５０とロータ１５１との相対的な回転によって、応力付与部５０と応力解放部６０とに移動する。 The press mechanism 40 of the third modification has an outer cylinder 150, a rotor 151 arranged inside the outer cylinder 150, and a drive unit 152 that rotationally drives the outer cylinder 150 and the rotor 151 relative to each other. The accommodating portion 30 is formed by a space 153 between the outer cylinder 150 and the rotor 151. The rotor 151 is arranged so that the rotation center position is eccentric from the center position of the outer cylinder 150. The nanoporous body 20 is housed in the space 153 and moves to the stress applying portion 50 and the stress releasing portion 60 by the relative rotation of the outer cylinder 150 and the rotor 151.

変形例３のプレス機構４０は、外筒１５０は非回転であり、ロータ１５１のみが回転駆動される。ロータ１５１には、ロータ１５１を回転駆動するモータ１５４などの駆動部１５２が接続される。収容部３０は、複数か所（図示例では４か所）設けられ、複数の収容部３０のそれぞれが応力付与部５０および応力解放部６０として機能する。ロータ１５１の外周面には、収容部３０に収容されたナノ多孔質体２０を保持する抑え板１５５が取り付けられている。 In the press mechanism 40 of the third modification, the outer cylinder 150 is non-rotating, and only the rotor 151 is rotationally driven. A drive unit 152 such as a motor 154 that rotationally drives the rotor 151 is connected to the rotor 151. The accommodating portions 30 are provided at a plurality of locations (four locations in the illustrated example), and each of the plurality of accommodating portions 30 functions as a stress applying portion 50 and a stress releasing portion 60. On the outer peripheral surface of the rotor 151, a holding plate 155 for holding the nanoporous body 20 housed in the housing portion 30 is attached.

ナノ多孔質体２０は、ロータ１５１の回転に伴って、抑え板１５５によって保持され、外筒１５０の内壁との間の摩擦や、ロータ１５１の表面との間の摩擦などを受けながら、ロータ１５１の周方向に移動し、連続的に応力付与部５０と応力解放部６０とを通過できる。収容部３０は、ロータ１５１の回転に伴って、図において最上位の位置に回転したとき、応力付与部５０として機能し、図において最下位の位置に回転したとき、応力解放部６０として機能する。 The nanoporous body 20 is held by the holding plate 155 as the rotor 151 rotates, and while receiving friction with the inner wall of the outer cylinder 150 and friction with the surface of the rotor 151, the rotor 151 Can move in the circumferential direction of the above and continuously pass through the stress applying portion 50 and the stress releasing portion 60. The accommodating portion 30 functions as a stress applying portion 50 when rotated to the highest position in the figure with the rotation of the rotor 151, and functions as a stress releasing portion 60 when rotated to the lowest position in the figure. ..

変形例３の熱交換装置１３は、実施形態の熱交換装置１０と同様に、応力付与部５０と応力解放部６０とが異なる位置となるため、吸熱が発生する吸熱部位と発熱が発生する発熱部位とを異なる位置に分けて配置される。冷やしたい場所と温めたい場所とを異なる位置に設けることができ、外部との熱交換を行いやすくなる。この結果、冷熱を連続的に外部と熱交換して取り出すことができ、温熱を連続的に外部と熱交換して取り出すことができる。 In the heat exchange device 13 of the third modification, similarly to the heat exchange device 10 of the embodiment, the stress applying portion 50 and the stress releasing portion 60 are located at different positions, so that the endothermic portion where heat is absorbed and the heat generated are generated. The part is divided into different positions and arranged. The place to be cooled and the place to be warmed can be provided at different positions, which facilitates heat exchange with the outside. As a result, cold heat can be continuously exchanged with the outside and taken out, and hot heat can be continuously exchanged with the outside and taken out.

なお、応力付与部５０と応力解放部６０との間でロータ１５１の温度の均一化を防ぐため、ロータ１５１を、熱伝導率の低い材料から形成したり、ロータ１５１を介しての熱伝導を遮断する断熱材などを配置したりすることが好ましい。 In order to prevent the temperature of the rotor 151 from becoming uniform between the stress applying portion 50 and the stress releasing portion 60, the rotor 151 is formed from a material having a low thermal conductivity, or heat conduction is performed through the rotor 151. It is preferable to arrange a heat insulating material or the like to block the heat.

以上説明したように、変形例３の熱交換装置１３は、外筒１５０と、ロータ１５１と、駆動部１５２と、を有し、収容部３０は、外筒１５０とロータ１５１との間の空間１５３によって形成され、ロータ１５１は、回転中心位置が外筒１５０の中心位置から偏心して配置される。ナノ多孔質体２０は、空間１５３に収容され、外筒１５０とロータ１５１との相対的な回転によって、応力付与部５０と応力解放部６０とに移動する。このように構成することによって、応力付与部５０および応力解放部６０を簡単な構造によって形成できる。 As described above, the heat exchange device 13 of the modified example 3 has an outer cylinder 150, a rotor 151, and a drive unit 152, and the accommodating unit 30 is a space between the outer cylinder 150 and the rotor 151. The rotor 151 is formed by 153, and the rotation center position is eccentrically arranged from the center position of the outer cylinder 150. The nanoporous body 20 is housed in the space 153 and moves to the stress applying portion 50 and the stress releasing portion 60 by the relative rotation of the outer cylinder 150 and the rotor 151. With this configuration, the stress applying portion 50 and the stress releasing portion 60 can be formed by a simple structure.

（変形例４）
図６は、変形例４に係る熱交換装置１４の構成を示す概略断面図である。なお、変形例３の熱交換装置１３と共通する部材には同一の符号を付し、その説明を一部省略する。 (Modification example 4)
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the heat exchange device 14 according to the modified example 4. The members common to the heat exchange device 13 of the modified example 3 are designated by the same reference numerals, and some description thereof will be omitted.

変形例４の熱交換装置１４は、プレス機構４０におけるロータ１５１の表面形状を改変した点において、変形例３の熱交換装置１３と相違する。 The heat exchange device 14 of the modified example 4 is different from the heat exchange device 13 of the modified example 3 in that the surface shape of the rotor 151 in the press mechanism 40 is modified.

変形例４のプレス機構４０は、変形例３のプレス機構４０と同様に、外筒１５０と、外筒１５０の内部に配置されたロータ１５１と、外筒１５０とロータ１５１とを相対的に回転駆動する駆動部１５２と、を有する。収容部３０は、外筒１５０とロータ１５１との間の空間１５３によって形成される。ロータ１５１は、回転中心位置が外筒１５０の中心位置から偏心して配置される。ナノ多孔質体２０は、空間１５３に収容され、外筒１５０とロータ１５１との相対的な回転によって、応力付与部５０と応力解放部６０とに移動する。 Similar to the press mechanism 40 of the modification 3, the press mechanism 40 of the modification 4 rotates the outer cylinder 150, the rotor 151 arranged inside the outer cylinder 150, and the outer cylinder 150 and the rotor 151 relative to each other. It has a drive unit 152 for driving. The accommodating portion 30 is formed by a space 153 between the outer cylinder 150 and the rotor 151. The rotor 151 is arranged so that the rotation center position is eccentric from the center position of the outer cylinder 150. The nanoporous body 20 is housed in the space 153 and moves to the stress applying portion 50 and the stress releasing portion 60 by the relative rotation of the outer cylinder 150 and the rotor 151.

変形例４のロータ１５１は、ロータ１５１の表面にナノ多孔質体２０を保持する凹凸部１６０を有する。 The rotor 151 of the modified example 4 has a concavo-convex portion 160 that holds the nanoporous body 20 on the surface of the rotor 151.

ナノ多孔質体２０は、ロータ１５１の回転に伴って、凹凸部１６０によって保持され、外筒１５０の内壁との間の摩擦や、ロータ１５１の表面との間の摩擦などを受けながら、ロータ１５１の周方向に移動し、連続的に応力付与部５０と応力解放部６０とを通過できる。収容部３０は、ロータ１５１の回転に伴って、図において最上位の位置に回転したとき、応力付与部５０として機能し、図において最下位の位置に回転したとき、応力解放部６０として機能する。 The nanoporous body 20 is held by the uneven portion 160 as the rotor 151 rotates, and receives friction with the inner wall of the outer cylinder 150, friction with the surface of the rotor 151, and the like, while the rotor 151 It can move in the circumferential direction of the above and continuously pass through the stress applying portion 50 and the stress releasing portion 60. The accommodating portion 30 functions as a stress applying portion 50 when rotated to the highest position in the figure with the rotation of the rotor 151, and functions as a stress releasing portion 60 when rotated to the lowest position in the figure. ..

以上説明したように、変形例４のロータ１５１は、ロータ１５１の表面にナノ多孔質体２０を保持する凹凸部１６０を有する。このように構成することによって、応力付与部５０および応力解放部６０を一層簡単な構造によって形成できる。 As described above, the rotor 151 of the modified example 4 has a concavo-convex portion 160 that holds the nanoporous body 20 on the surface of the rotor 151. With this configuration, the stress applying portion 50 and the stress releasing portion 60 can be formed with a simpler structure.

（変形例５）
図７は、変形例５に係る熱交換装置１５の構成を示す概略断面図である。なお、変形例３の熱交換装置１３と共通する部材には同一の符号を付し、その説明を一部省略する。 (Modification 5)
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the heat exchange device 15 according to the modified example 5. The members common to the heat exchange device 13 of the modified example 3 are designated by the same reference numerals, and some description thereof will be omitted.

変形例５の熱交換装置１５は、プレス機構４０におけるロータ１５１の構成を改変した点において、変形例３の熱交換装置１３と相違する。 The heat exchange device 15 of the modified example 5 is different from the heat exchange device 13 of the modified example 3 in that the configuration of the rotor 151 in the press mechanism 40 is modified.

変形例５のプレス機構４０は、変形例３のプレス機構４０と同様に、外筒１５０と、外筒１５０の内部に配置されたロータ１５１と、外筒１５０とロータ１５１とを相対的に回転駆動する駆動部１５２と、を有する。収容部３０は、外筒１５０とロータ１５１との間の空間１５３によって形成される。ロータ１５１は、回転中心位置が外筒１５０の中心位置から偏心して配置される。ナノ多孔質体２０は、空間１５３に収容され、外筒１５０とロータ１５１との相対的な回転によって、応力付与部５０と応力解放部６０とに移動する。 Similar to the press mechanism 40 of the modification 3, the press mechanism 40 of the modification 5 rotates the outer cylinder 150, the rotor 151 arranged inside the outer cylinder 150, and the outer cylinder 150 and the rotor 151 relative to each other. It has a drive unit 152 for driving. The accommodating portion 30 is formed by a space 153 between the outer cylinder 150 and the rotor 151. The rotor 151 is arranged so that the rotation center position is eccentric from the center position of the outer cylinder 150. The nanoporous body 20 is housed in the space 153 and moves to the stress applying portion 50 and the stress releasing portion 60 by the relative rotation of the outer cylinder 150 and the rotor 151.

変形例５のロータ１５１は、ロータ１５１の表面からロータ１５１の径方向に伸縮可能な仕切り板１７０を有する。仕切り板１７０は、ベーンポンプなどと同様に、ロータ１５１に形成した穴部１７１に収納されている。穴部１７１は、ロータ１５１の径方向に沿って形成されている。穴部１７１の底部と、仕切り板１７０の後端との間には、仕切り板１７０を径方向外方に向けて移動させる方向の弾発力を付勢する圧縮ばねや流体圧などの弾性部材１７２が配置されている。仕切り板１７０の先端は、弾発力が付勢され、外筒１５０の内周面に接触する。 The rotor 151 of the modified example 5 has a partition plate 170 that can be expanded and contracted in the radial direction of the rotor 151 from the surface of the rotor 151. The partition plate 170 is housed in the hole 171 formed in the rotor 151, similarly to the vane pump and the like. The hole 171 is formed along the radial direction of the rotor 151. Between the bottom of the hole 171 and the rear end of the partition plate 170, an elastic member such as a compression spring or a fluid pressure that urges an elastic force in the direction of moving the partition plate 170 outward in the radial direction. 172 is arranged. The tip of the partition plate 170 is urged by an elastic force and comes into contact with the inner peripheral surface of the outer cylinder 150.

ナノ多孔質体２０は、ロータ１５１の回転に伴って、仕切り板１７０によって滞りなくロータ１５１の周方向に移動し、連続的に応力付与部５０と応力解放部６０とを通過できる。収容部３０は、ロータ１５１の回転に伴って、図において最上位の位置に回転したとき、応力付与部５０として機能し、図において最下位の位置に回転したとき、応力解放部６０として機能する。 As the rotor 151 rotates, the nanoporous body 20 moves smoothly in the circumferential direction of the rotor 151 by the partition plate 170, and can continuously pass through the stress applying portion 50 and the stress releasing portion 60. The accommodating portion 30 functions as a stress applying portion 50 when rotated to the highest position in the figure with the rotation of the rotor 151, and functions as a stress releasing portion 60 when rotated to the lowest position in the figure. ..

以上説明したように、変形例５のロータ１５１は、ロータ１５１の表面からロータ１５１の径方向に伸縮可能な仕切り板１７０を有する。このように構成することによって、ナノ多孔質体２０を無駄なく使用でき、熱交換の効率を向上できる。 As described above, the rotor 151 of the modified example 5 has a partition plate 170 that can be expanded and contracted in the radial direction of the rotor 151 from the surface of the rotor 151. With such a configuration, the nanoporous body 20 can be used without waste, and the efficiency of heat exchange can be improved.

（変形例６）
図８は、変形例６に係る熱交換装置１６の構成を示す概略断面図である。なお、変形例５の熱交換装置１５と共通する部材には同一の符号を付し、その説明を一部省略する。 (Modification 6)
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the heat exchange device 16 according to the modified example 6. The members common to the heat exchange device 15 of the modified example 5 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be partially omitted.

変形例６の熱交換装置１６は、外筒１５０の内壁を構成する曲面の構成を改変した点において、変形例５の熱交換装置１５と相違する。 The heat exchange device 16 of the modified example 6 is different from the heat exchange device 15 of the modified example 5 in that the configuration of the curved surface forming the inner wall of the outer cylinder 150 is modified.

変形例６の熱交換装置１６は、外筒１５０の内壁を構成する曲面１８０が、円周方向に曲率が異なる領域を有する。そして、ナノ多孔質体２０に印加されている応力を一定に維持する区間を形成している。 The heat exchange device 16 of the modified example 6 has a region in which the curved surface 180 forming the inner wall of the outer cylinder 150 has a different curvature in the circumferential direction. Then, a section for maintaining the stress applied to the nanoporous body 20 to be constant is formed.

外筒１５０は、内壁を構成する曲面１８０を有する。曲面１８０は、曲率が異なる複数個（図示例では４個）の領域１８１〜１８４に分割されている。図において上下の領域１８１、１８２においては、曲面１８０は、ロータ１５１と同心円上に形成されている。図において左側の領域１８３においては、曲面１８０とロータ１５１の表面との間の間隔は、ロータ１５１の回転方向に徐々に拡がる。図において右側の領域１８４においては、曲面１８０とロータ１５１の表面との間の間隔は、ロータ１５１の回転方向に徐々に狭くなる。領域１８１，１８２を、同心区間と称し、領域１８３、１８４を、テーパー区間と称する。 The outer cylinder 150 has a curved surface 180 that constitutes an inner wall. The curved surface 180 is divided into a plurality of regions 181 to 184 having different curvatures (4 in the illustrated example). In the upper and lower regions 181, 182 in the figure, the curved surface 180 is formed concentrically with the rotor 151. In the region 183 on the left side of the figure, the distance between the curved surface 180 and the surface of the rotor 151 gradually increases in the rotation direction of the rotor 151. In the region 184 on the right side of the figure, the distance between the curved surface 180 and the surface of the rotor 151 gradually narrows in the rotation direction of the rotor 151. The regions 181, 182 are referred to as concentric sections, and the regions 183 and 184 are referred to as tapered sections.

同心区間においては、ナノ多孔質体２０をさらに圧縮したり、ナノ多孔質体２０をさらに膨張させたりすることがない。つまり、同心区間は、ナノ多孔質体２０に印加されている応力を一定に維持する区間となる。 In the concentric section, the nanoporous body 20 is not further compressed, and the nanoporous body 20 is not further expanded. That is, the concentric section is a section in which the stress applied to the nanoporous body 20 is kept constant.

テーパ区間においては、ナノ多孔質体２０をさらに圧縮したり、ナノ多孔質体２０をさらに膨張させたりする。つまり、テーパ区間のみが、吸熱／発熱する部位となる。したがって、テーパ区間においてのみ、外部媒体と熱交換を行う。収容部３０は、ロータ１５１の回転に伴って、領域１８４の位置に回転したとき、応力付与部５０として機能し、領域１８３の位置に回転したとき、応力解放部６０として機能する。 In the tapered section, the nanoporous body 20 is further compressed, and the nanoporous body 20 is further expanded. That is, only the tapered section is a portion that absorbs heat / generates heat. Therefore, heat exchange with the external medium is performed only in the tapered section. The accommodating portion 30 functions as a stress applying portion 50 when rotated to the position of the region 184 with the rotation of the rotor 151, and functions as a stress releasing portion 60 when rotated to the position of the region 183.

以上説明したように、変形例６の熱交換装置１６にあっては、外筒１５０の内壁を構成する曲面１８０は、円周方向に曲率が異なる領域１８１〜１８４を有し、ナノ多孔質体２０に印加されている応力を一定に維持する区間（領域１８１、１８２）を形成している。このように構成することによって、外筒１５０の内壁を構成する曲面１８０がロータ１５１の表面と同心円となる区間を設定でき、この区間を、ナノ多孔質体２０に対して圧縮も膨張もしない区間とできる。吸熱／発熱する部位を円周方向のうちの特定の区間（領域１８３、１８４）に限定できることから、その区間においてのみ外部と熱交換することによって、冷熱および温熱を無駄なく利用でき、熱交換効率が向上する。 As described above, in the heat exchange device 16 of the modified example 6, the curved surface 180 constituting the inner wall of the outer cylinder 150 has regions 181 to 184 having different curvatures in the circumferential direction, and is a nanoporous material. A section (regions 181 and 182) for maintaining a constant stress applied to the 20 is formed. With this configuration, it is possible to set a section in which the curved surface 180 forming the inner wall of the outer cylinder 150 is concentric with the surface of the rotor 151, and this section is not compressed or expanded with respect to the nanoporous body 20. Can be done. Since the endothermic / heat generating part can be limited to a specific section (regions 183, 184) in the circumferential direction, by exchanging heat with the outside only in that section, cold heat and hot heat can be used without waste, and heat exchange efficiency. Is improved.

（変形例７）
図９は、変形例７に係る熱交換装置１７の構成を示す概略断面図である。なお、変形例３の熱交換装置１３と共通する部材には同一の符号を付し、その説明を一部省略する。 (Modification 7)
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the heat exchange device 17 according to the modified example 7. The members common to the heat exchange device 13 of the modified example 3 are designated by the same reference numerals, and some description thereof will be omitted.

変形例７の熱交換装置１７は、プレス機構４０における外筒１５０の内壁形状およびロータ１５１の表面形状を改変した点において、変形例３の熱交換装置１３と相違する。 The heat exchange device 17 of the modification 7 is different from the heat exchange device 13 of the modification 3 in that the inner wall shape of the outer cylinder 150 and the surface shape of the rotor 151 in the press mechanism 40 are modified.

変形例７のプレス機構４０は、変形例３のプレス機構４０と同様に、外筒１５０と、外筒１５０の内部に配置されたロータ１５１と、外筒１５０とロータ１５１とを相対的に回転駆動する駆動部１５２と、を有する。収容部３０は、外筒１５０とロータ１５１との間の空間１５３によって形成される。ロータ１５１は、回転中心位置が外筒１５０の中心位置から偏心して配置される。ナノ多孔質体２０は、空間１５３に収容され、外筒１５０とロータ１５１との相対的な回転によって、応力付与部５０と応力解放部６０とに移動する。 Similar to the press mechanism 40 of the modification 3, the press mechanism 40 of the modification 7 relatively rotates the outer cylinder 150, the rotor 151 arranged inside the outer cylinder 150, and the outer cylinder 150 and the rotor 151. It has a drive unit 152 for driving. The accommodating portion 30 is formed by a space 153 between the outer cylinder 150 and the rotor 151. The rotor 151 is arranged so that the rotation center position is eccentric from the center position of the outer cylinder 150. The nanoporous body 20 is housed in the space 153 and moves to the stress applying portion 50 and the stress releasing portion 60 by the relative rotation of the outer cylinder 150 and the rotor 151.

変形例７の外筒１５０の内壁およびロータ１５１の表面のそれぞれは、互いに噛み合うように配置された凹凸ギア部１９０を有する。ナノ多孔質体２０は、外筒１５０およびロータ１５１がともに回転することによって、応力付与部５０と応力解放部６０とに移動する。 Each of the inner wall of the outer cylinder 150 of the modified example 7 and the surface of the rotor 151 has a concavo-convex gear portion 190 arranged so as to mesh with each other. The nanoporous body 20 moves to the stress applying portion 50 and the stress releasing portion 60 by rotating both the outer cylinder 150 and the rotor 151.

変形例７の外筒１５０は、非回転のケーシング１９１と、ケーシング１９１内に収納され回転駆動される外接ギア部１９２とを有する。ロータ１５１は、外接ギア部１９２の内側に収納された内接ギア部１９３を有する。外筒１５０の内壁は、外接ギア部１９２の内周面であり、ロータ１５１の表面は、内接ギア部１９３の外周面である。外接ギア部１９２の内周面および内接ギア部１９３の外周面は、互いに噛み合うように配置された凹凸ギア部１９０を有する。外接ギア部１９２および内接ギア部１９３は、ともに同方向に回転駆動される。図において符号１９４は、外接ギア部１９２を回転駆動するモータを示している。 The outer cylinder 150 of the modified example 7 has a non-rotating casing 191 and an external gear portion 192 housed in the casing 191 and driven to rotate. The rotor 151 has an inscribed gear portion 193 housed inside the circumscribed gear portion 192. The inner wall of the outer cylinder 150 is the inner peripheral surface of the circumscribed gear portion 192, and the surface of the rotor 151 is the outer peripheral surface of the inscribed gear portion 193. The inner peripheral surface of the circumscribed gear portion 192 and the outer peripheral surface of the inscribed gear portion 193 have an uneven gear portion 190 arranged so as to mesh with each other. The circumscribed gear portion 192 and the internal gear portion 193 are both rotationally driven in the same direction. In the figure, reference numeral 194 indicates a motor that rotationally drives the circumscribed gear portion 192.

ナノ多孔質体２０は、外筒１５０の外接ギア部１９２およびロータ１５１の内接ギア部１９３がともに回転することによって、連続的に応力付与部５０と応力解放部６０とを通過できる。収容部３０は、外筒１５０の外接ギア部１９２およびロータ１５１の内接ギア部１９３の回転に伴って、図において最上位の位置に回転したとき、応力解放部６０として機能し、図において最下位の位置に回転したとき、応力付与部５０として機能する。 The nanoporous body 20 can continuously pass through the stress applying portion 50 and the stress releasing portion 60 by rotating both the circumscribed gear portion 192 of the outer cylinder 150 and the inscribed gear portion 193 of the rotor 151. The accommodating portion 30 functions as a stress release portion 60 when rotated to the highest position in the figure with the rotation of the circumscribed gear portion 192 of the outer cylinder 150 and the inscribed gear portion 193 of the rotor 151, and is the most in the figure. When rotated to a lower position, it functions as a stress applying portion 50.

以上説明したように、変形例７の熱交換装置１７にあっては、外筒１５０の内壁およびロータ１５１の表面のそれぞれは、互いに噛み合うように配置された凹凸ギア部１９０を有し、ナノ多孔質体２０は、外筒１５０およびロータ１５１がともに回転することによって、応力付与部５０と応力解放部６０とに移動する。このように構成することによって、熱交換装置１７の外筒１５０およびロータ１５１の剛性を高めることができる。このため、ナノ多孔質体２０の剛性が比較的高い場合であっても、熱交換装置１７は、破損などの不具合を招くことなく、ナノ多孔質体２０の圧縮および膨張を繰り返しながら作動を続けることができる。 As described above, in the heat exchange device 17 of the modified example 7, the inner wall of the outer cylinder 150 and the surface of the rotor 151 each have an uneven gear portion 190 arranged so as to mesh with each other, and are nanoporous. The body 20 moves to the stress applying portion 50 and the stress releasing portion 60 by rotating both the outer cylinder 150 and the rotor 151. With this configuration, the rigidity of the outer cylinder 150 and the rotor 151 of the heat exchange device 17 can be increased. Therefore, even when the rigidity of the nanoporous material 20 is relatively high, the heat exchange device 17 continues to operate while repeating compression and expansion of the nanoporous material 20 without causing problems such as breakage. be able to.

（熱交換装置を適用した自動車用空気調和装置２００）
図１０は、熱交換装置１５を適用した自動車用空気調和装置２００の構成を模式的に示す図である。 (Vehicle air conditioner 200 to which a heat exchange device is applied)
FIG. 10 is a diagram schematically showing the configuration of an automobile air conditioner 200 to which the heat exchange device 15 is applied.

熱交換装置１５の冷熱および温熱は、自動車用空気調和装置２００の熱源として利用できる。自動車用空気調和装置２００は、車室内空気（以下、内気２０１という）と車室外空気（以下、外気２０２という）とを選択的に導入するインテークユニット２０３と、導入した空気を熱交換装置１５の冷熱によって冷却するクーラユニット２０４と、導入した空気を熱交換装置１５の温熱によって加熱するヒータユニット２０５と、空気を車室内の所定の位置に向けて吹き出すダクト部２０６と、不要な空気を車外に排出する排気ダクト部２０７と、を有する。インテークユニット２０３には、内気２０１と外気２０２との導入比率を調整するインテークドア２０８と、ブロワ２０９とが配置される。クーラユニット２０４を通過した冷風と、ヒータユニット２０５を通過した温風との比率を調整することによって、車室内に吹き出す空気の温度が調整される。冷風と温風との比率は、ミックスドア２１０の位置を変えることによって調整される。 The cold and hot heat of the heat exchange device 15 can be used as a heat source for the automobile air conditioner 200. The automobile air conditioner 200 includes an intake unit 203 that selectively introduces vehicle interior air (hereinafter referred to as inside air 201) and vehicle interior outside air (hereinafter referred to as outside air 202), and a heat exchange device 15 that introduces the introduced air. A cooler unit 204 that cools by cold heat, a heater unit 205 that heats the introduced air by the heat of the heat exchange device 15, a duct part 206 that blows air toward a predetermined position in the vehicle interior, and unnecessary air outside the vehicle. It has an exhaust duct portion 207 for discharging. In the intake unit 203, an intake door 208 for adjusting the introduction ratio of the inside air 201 and the outside air 202 and a blower 209 are arranged. By adjusting the ratio of the cold air that has passed through the cooler unit 204 and the hot air that has passed through the heater unit 205, the temperature of the air blown into the vehicle interior is adjusted. The ratio of cold air to hot air is adjusted by changing the position of the mix door 210.

熱交換装置１５は、変形例５と同様のベーンポンプ型である。応力付与部５０の位置に対応して冷却用熱交換器７０が配置されている。この冷却用熱交換器７０がクーラユニット２０４の空気通路内に配置される。冷却用熱交換器７０は、冷媒の脱着時に発生する蒸発潜熱から得た冷熱を利用して、クーラユニット２０４の空気通路を流れる空気を冷却する。応力解放部６０の位置に対応して加熱用熱交換器８０が配置されている。この加熱用熱交換器８０がヒータユニット２０５の空気通路内に配置される。加熱用熱交換器８０は、冷媒の吸着時に発生する凝縮潜熱から得た温熱を利用して、ヒータユニット２０５の空気通路を流れる空気を加熱する。 The heat exchange device 15 is a vane pump type similar to the modified example 5. A cooling heat exchanger 70 is arranged corresponding to the position of the stress applying portion 50. The cooling heat exchanger 70 is arranged in the air passage of the cooler unit 204. The cooling heat exchanger 70 cools the air flowing through the air passage of the cooler unit 204 by utilizing the cold heat obtained from the latent heat of vaporization generated at the time of desorption of the refrigerant. A heat exchanger 80 for heating is arranged corresponding to the position of the stress release portion 60. The heating heat exchanger 80 is arranged in the air passage of the heater unit 205. The heating heat exchanger 80 heats the air flowing through the air passage of the heater unit 205 by utilizing the heat obtained from the latent heat of condensation generated when the refrigerant is adsorbed.

熱交換装置１５は、蒸発器や凝縮器が不要であるので、小型化できる利点がある。したがって、この熱交換装置１５を適用した自動車用空気調和装置２００も小型化を図ることができる。 Since the heat exchange device 15 does not require an evaporator or a condenser, it has an advantage that it can be miniaturized. Therefore, the automobile air conditioner 200 to which the heat exchange device 15 is applied can also be miniaturized.

１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７熱交換装置、
２０ナノ多孔質体、
３０収容部、
４０プレス機構、
５０応力付与部、
６０応力解放部、
７０冷却用熱交換器、
８０加熱用熱交換器、
１００シリンダ、
１０１ピストン、
１０２駆動部、
１０３ロッド、
１１１第１ケーシング、
１１１ａ前面、
１１２第２ケーシング、
１１３斜板、
１２１駆動ローラ、
１２２支持ローラ、
１２３モータ、
１３０ケーシング、
１３１円筒部材、
１４０冷媒用通路（媒体用通路）、
１４１通孔、
１４２外部通路、
１４３フィルタ、
１５０外筒、
１５１ロータ、
１５２駆動部、
１５３空間、
１５４モータ、
１５５抑え板、
１６０凹凸部、
１７０仕切り板、
１７１穴部、
１７２弾性部材、
１８０曲面、
１８１、１８２，１８３、１８４領域、
１９０凹凸ギア部、
１９１ケーシング、
１９２外接ギア部、
１９３内接ギア部、
２００自動車用空気調和装置。 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 heat exchangers,
20 nanoporous material,
30 containment unit,
40 press mechanism,
50 Stressed part,
60 Stress release part,
70 Cooling heat exchanger,
80 heat exchanger for heating,
100 cylinders,
101 piston,
102 drive unit,
103 rod,
111 First casing,
111a front,
112 Second casing,
113 swash plate,
121 drive roller,
122 support roller,
123 motor,
130 casing,
131 Cylindrical member,
140 Refrigerant passage (medium passage),
141 through hole,
142 external passage,
143 filter,
150 outer cylinder,
151 rotor,
152 drive unit,
153 space,
154 motor,
155 restraint plate,
160 uneven part,
170 divider,
171 holes,
172 Elastic member,
180 curved surface,
181, 182, 183, 184 areas,
190 Concavo-convex gear part,
191 Casing,
192 External gear,
193 Inscribed gear,
200 Automotive air conditioner.

Claims

A nanoporous material that has elasticity, can be contracted to detach the medium, and can be expanded to adsorb the medium.
An accommodating portion for accommodating the nanoporous material inside,
A press mechanism for applying stress to or releasing the applied stress to the nanoporous material accommodated in the accommodating portion, and a press mechanism for releasing the applied stress.
A stress-applying portion that applies stress to the nanoporous material to shrink and absorb heat,
It has a stress release portion that releases the stress applied to the nanoporous material and generates heat.
A heat exchange device in which the stress applying portion and the stress releasing portion are arranged at different positions.

A plurality of the accommodating portions are provided, and each of the plurality of accommodating portions functions as the stress applying portion and the stress releasing portion.
The heat exchange device according to claim 1, further comprising a passage for a medium connecting the stress applying portion and the stress releasing portion.

The press mechanism includes a cylinder constituting the accommodating portion, a piston that moves forward and backward in the cylinder, and a drive portion that drives the piston forward and backward.
The heat exchange device according to claim 1 or 2, wherein the nanoporous material is housed in the cylinder and moves to the stress applying portion and the stress releasing portion by advancing and retreating the piston.
The heat exchange device according to claim 1 or 2.

The press mechanism includes an outer cylinder, a rotor arranged inside the outer cylinder, and a drive unit that rotationally drives the outer cylinder and the rotor relative to each other.
The accommodating portion is formed by a space between the outer cylinder and the rotor.
The rotor is arranged so that the rotation center position is eccentric from the center position of the outer cylinder.
The heat according to claim 1 or 2, wherein the nanoporous material is housed in the space and moves to the stress applying portion and the stress releasing portion by the relative rotation of the outer cylinder and the rotor. Exchange device.

The heat exchange device according to claim 4, wherein the rotor has an uneven portion on the surface of the rotor that holds the nanoporous material.

The heat exchange device according to claim 4 or 5, wherein the rotor has a partition plate that can expand and contract in the radial direction of the rotor from the surface of the rotor.

The curved surface forming the inner wall of the outer cylinder has a region having a different curvature in the circumferential direction, and forms a section for maintaining a constant stress applied to the nanoporous body, claim 4 to 4. The heat exchange device according to any one of 6.

Each of the inner wall of the outer cylinder and the surface of the rotor has a concavo-convex gear portion arranged so as to mesh with each other.
The heat exchange device according to claim 4, wherein the nanoporous material moves to the stress applying portion and the stress releasing portion by rotating both the outer cylinder and the rotor.