JP2502521Y2 - 吸着式冷凍機の反応器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） 本考案は、対向するパネル形熱交換器を用いて吸着材
による冷媒の吸・脱着作用を利用して冷凍運転を行なう
吸着式冷凍機の反応器に関する。

（従来の技術） 従来の吸着式冷凍機の反応器には、特開昭60-36852号
公報に記載されるように複数本の伝熱管としてのフィン
チューブ等よりなる熱交換器が用いられている。そし
て、吸・脱着を行なわせる側の熱交換器は、熱交換器収
納容器に、バンドル式フィンチューブと吸着材とを充填
して構成したもの、あるいは、各フィンチューブのフィ
ン間に吸着材を装着した構造となっている。一方、凝縮
・蒸発を行なわせる側の熱交換器も、伝熱管にフィンチ
ューブ等を用い熱交換器収納容器に収納した構造となっ
ている。

（考案が解決しようとする課題） しかるに、従来のフィンチューブに吸着材を装着する
方式であると、吸着材とチューブ間の熱伝達は確かに促
進されるが、フィンチューブに装着された吸着材の量と
実際に熱交換器収納容器にフィンチューブが納められた
時に占められる吸着材付きフィンチューブと空間との占
積率が小さく、従って有効な吸着材の量が少なくなる。
このため、必要な冷凍能力を得るためには、必然的に熱
交換器収納容器が大きくなり装置全体が大形化するとい
う問題がある。

また吸着工程より脱着工程へ、あるいはその逆に反応
が移行するとき、フィンチューブの同一流路に熱媒体を
切換えて流通させるため熱媒体は同一であることが望ま
しく、熱媒体が水と油などのように異種の場合に適応が
できず、また熱媒体の切換時に弁の切換操作が伴ない、
流路回路が複雑になるという問題もある。

本考案の目的は上記問題点に鑑み、冷媒の有効な吸・
脱着面積が広く、しかも全体の形状を小形化して必要な
冷凍能力を得ることができ、冷媒の移動が速やかでサイ
クル時間の短縮ができる吸着式冷凍機の反応器を提供す
るものである。

〔考案の効果〕

（課題を解決するための手段） 本考案の請求項１に記載の吸着式冷凍機の反応器は、
熱媒体が内部を流通する冷媒吸着側パネル形熱交換器の
パネル面に冷媒の吸脱着を行なわせる吸着材を保持した
吸着パネルを設け、熱媒体が内部を流通する冷媒凝縮、
蒸発側パネル形熱交換器の冷媒の凝縮、蒸発パネル面を
前記吸着パネルと小許の間隙をもって対向させた吸着式
冷凍機の反応器において、前記吸着パネルがパネル面に
形成されたフィン材とこのフィン材間に充填された吸着
材とよりなるものである。

本考案の請求項２に記載の吸着式冷凍機の反応器は、
前記フィン材がパネル面に形成されたハニカム構造体で
あるものである。

本考案の請求項３に記載の吸着式冷凍機の反応器は、
前記フィン材がパネル面に形成された多数本の突起フィ
ンであるものである。

本考案の請求項４に記載の吸着式冷凍機の反応器は、
凝縮、蒸発側熱交換器の凝縮、蒸発パネル面に網板が張
設され、この網板に冷媒保持用の樋状のパドルを設けた
ものである。

本考案の請求項５に記載の吸着式冷凍機の反応器は、
凝縮、蒸発側熱交換器の凝縮パネル面と蒸発パネル面を
略同一面として積重ねられた上段の凝縮熱交換器と下段
の蒸発熱交換器とに区分され、前記上段の熱交換器の凝
縮パネル面に網板が張設され、この網板に冷媒保持用の
樋状のパドルとこのパドルと交叉して連通された冷媒流
下用の上下方向の案内溝が形成されているものである。

（作用） 本考案の吸着式冷凍機の反応器は、一方の吸・脱着側
の熱交換器に温熱媒体を流通させ、このパネル面のフィ
ン材が加熱されこのフィン材に保持された吸着材が加熱
され吸着材に吸着した冷媒が脱着され、同時にこれに対
向させた他方の凝縮・蒸発側の熱交換器に冷熱媒体を流
通させ、このパネル面の凝縮・蒸発面を冷却すると対向
面から脱着された冷媒が速やかに凝縮・蒸発面に凝縮さ
れる。

次に吸・脱着側熱交換器に冷熱媒体を流通させ、凝縮
・蒸発側熱交換器に負荷側冷却水を流通させると、凝縮
・蒸発面の凝縮水は近接対向した吸着材パネルに吸着さ
れ、負荷側冷却水は冷却される。

吸着パネルのハニカム構造体よりなるフィン材、また
は多数の突起フィンよりなるフィン材は、吸着材の保持
と熱交換器内の熱媒体からの熱の伝達作用をする。

凝縮、蒸発パネル面に張設した網板とパドルは冷媒の
保持をする。

さらに、凝縮熱交換器と蒸発熱交換器とを分離した場
合の凝縮熱交換器のパネル面は凝縮した冷媒を網板に形
成され案内溝に沿って蒸発熱交換器側に流下し、冷凍工
程時に下方の蒸発面で負荷側冷水より蒸発潜熱をもらい
蒸発する。

（実施例） 実施例１ 第１図ないし第４図によって説明する。

1,2は吸脱着側と凝縮、蒸発側のパネル形熱交換器
で、小許の間隔を介してパネル面を対向して設けられて
いる。

一方の吸脱着側熱交換器１は内部に夫々温水源と冷却
源に連通された温水流路と冷却水流路を上下に有すると
ともに他方の熱交換器２との対向面に吸着パネル３が形
成されている。

吸着パネル３は、第２図に示すように吸脱着側の熱交
換器１のパネル面から突設されたハニカム構造体４より
なるフィン材５にアルミナ、シリカゲル、活性炭等より
なる固体吸着材６が充填保持された構造となっている
か、または、第３図に示すように、パネル面に多数の角
柱、円柱、円錐状の突起フィン７が施されたフィン材５
を形成し、突起フィン７の周囲に前述の吸着材６を充填
保持させた構造でもよい。

他方の凝縮、蒸発側の熱交換器２は、内部に冷却源に
連通された冷却水流路と負荷側冷水源に連通された負荷
側循環水流路とが上下２段に形成され、吸脱着側の熱交
換器１との対向パネル面には、網板８が張設され、この
網板８より冷媒保持のためのパドル９が複数段の樋状に
突設されている。

また、上述のように構成された吸脱着側の熱交換器１
と、凝縮、蒸発側の熱交換器２とよりなる反応器10は、
熱交換器収納容器11内に収納され、この熱交換器収納容
器11は排気管12で排気弁13を介して排気ポンプ14と連通
されている。

次に上述の実施例１の作用を冷媒として水を用いた場
合について説明する。

1.冷媒封入工程 吸脱着側熱交換器１に温水を流通させるとこのパネル
面に形成された吸着パネル３のハニカム構造体４よりな
るフィン材５または突起フィン７よりなるフィン材５を
介しこれに充填した吸着材６が加熱される。同時に排気
ポンプ14によって熱交換器収納容器11内を減圧すること
により吸着パネル３が再生される。

次に、温水の流通を停止し、排気ポンプ14を停止し、
同じ熱交換器１に冷却水を流通させることにより吸着パ
ネル３を冷却するとともに減圧された熱交換器収納容器
11内に冷媒タンク17からの水蒸気を供給すると、吸着パ
ネル３に水蒸気が吸着される。このときの吸着熱は、熱
交換器１を流通する冷却水によって冷却される。

次に冷却水の流通を止め、給水弁16を閉じて冷媒封入
工程を完了する。

2.再生工程 上述のように、吸着パネル３に水蒸気を吸着させた熱
交換器１に温水を流通させ、同時に凝縮、蒸発側熱交換
器２に冷却水源からの冷却水を流通させると、吸着パネ
ル３の水蒸気（冷媒）が脱着して対向面の熱交換器２の
冷却された網板８に凝結する。凝結した水滴は樋状のパ
ドル９により保持されて流下が防止される。

3.冷凍工程 次に吸脱着側熱交換器１の温水の流通を停止させた後
冷却水を流通させ、また凝縮、蒸発側熱交換器２を流通
する冷却水を停止させた後負荷側循環水を流通させるこ
とにより、網板８に凝結された水滴が蒸発し対向面の冷
却された吸着パネル３に吸着され、蒸発する際に伝熱面
である網板８を通して負荷側循環水より蒸発潜熱をうば
い負荷側循環水が冷却される。

上述のようにして２の再生工程と３の冷凍工程がくり
返されて冷凍運転が行なわれる。

また冷凍負荷量に応じて反応器１、２の数を増加させ
夫々の流路を温水源、冷水源負荷側冷却源に夫々並列に
連通させることにより冷凍負荷量に対向させることがで
きる。

実施例２ 第５図、第６図によって説明する。

この実施例２においては、凝縮熱交換器2aと蒸発熱交
換器2bとが断熱用スペーサ2cを介して上下２段に分離さ
れている。

2aは凝縮熱交換器で、吸脱着側熱交換器１の吸着パネ
ル３に小許の間隔を介して対面したパネル面にパドル９
を有する網板８が張設され、さらにこの網板８には上下
方向に複数の案内溝18が前記パドル９と連通して形成さ
れている。そして、この凝縮熱交換器2a内の流路は冷却
水源と連通されている。

2bは蒸発熱交換器で、前記凝縮熱交換器2aの下段に形
成され内部の流路は負荷側冷水源と連通されている。

そしてこの蒸発熱交換器2bの下部には、前記案内溝18
から流下する水滴を受け溜める上面を開口した水滴受容
器19が設けられている。

この実施例２においては、再生工程において加熱され
た吸着パネル３から蒸発した水蒸気がこのパネル３に対
向した凝縮熱交換器2aで冷却されている網板８に水滴と
なって凝結する。この凝結した水滴は網板８よりパドル
９に流れ落ち、さらにパドル９より案内溝18に沿って流
下して下段の蒸発熱交換器2bのパネル面へ流下する。次
の冷凍工程においては、吸脱着側熱交換器１の温水の流
通を停止させた後冷却水を流通させ、また凝縮熱交換器
2aを流通する冷却水を停止させた後、蒸発熱交換器2b内
に負荷側循環水を流通させると前工程で蒸発パネル面へ
流下した水滴は蒸発してその蒸発潜熱によって負荷側循
環水を冷却する。蒸発した水蒸気は対向した上方に位置
する吸着パネル３に吸着される。

上述の再生、冷凍工程がくり返されて冷凍運転が行な
われる。

なお、その他の構成並に作用は実施例１と同様であ
る。

〔考案の効果〕

本考案によれば、一対のパネル形熱交換器の対向した
パネル面が吸着パネルと凝縮・蒸発面になっているか
ら、少ない空間で吸・脱着効率の良い冷凍量を得ること
ができる。また吸・脱着面と凝縮・蒸発面は、狭い間隔
を介して対向されているから、冷媒の移動がすみやかに
行なわれ、サイクル時間が短縮化される。

また、吸着パネルは熱交換器のパネル面に形成された
ハニカム構造体または多数の突起フィンよりなるフィン
材に充填保持したから、熱媒体からの熱伝達が確実に行
なわれる。

さらに凝縮、蒸発側の熱交換器のパネル面に張設した
パドル付網板により冷媒の保持が確実になされる。また
網板に形成された案内溝により凝縮した水滴が蒸発面に
案内され冷媒の蒸発潜熱を負荷側冷凍に有効に利用され
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す吸着式冷凍機の反応器
の説明図、第２図は同上吸着パネルの一部の拡大斜視
図、第３図は同上他の吸着パネルの実施例を示す拡大斜
視図、第４図は凝縮、蒸発パネル面の一部の拡大斜視
図、第５図は他の反応器の実施例を示す説明図、第６図
は同上凝縮パネル面、蒸発パネル面の斜視図である。 1,2……パネル形熱交換器、2a……凝縮熱交換器、2b…
…蒸発熱交換器、３……吸着パネル、４……ハニカム構
造体、５……フィン材、６……吸着材、７……突起フィ
ン、８……網板、９……パドル、18……案内溝。

Claims (5)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】熱媒体が内部を流通する冷媒吸着側パネル
   形熱交換器のパネル面に冷媒の吸脱着を行なわせる吸着
   材を保持した吸着パネルを設け、熱媒体が内部を流通す
   る冷媒凝縮、蒸発側パネル形熱交換器の冷媒の凝縮、蒸
   発パネル面を前記吸着パネルと小許の間隙をもって対向
   させた吸着式冷凍機の反応器において、 前記吸着パネルがパネル面に形成されたフィン材とこの
   フィン材間に充填された吸着材とよりなることを特徴と
   する吸着式冷凍機の反応器。
2. 【請求項２】前記フィン材がパネル面に形成されたハニ
   カム構造体であることを特徴とする請求項１記載の吸着
   式冷凍機の反応器。
3. 【請求項３】前記フィン材がパネル面に形成された多数
   本の突起フィンであることを特徴とする請求項１記載の
   吸着式冷凍機の反応器。
4. 【請求項４】凝縮、蒸発側熱交換器の凝縮、蒸発パネル
   面に網板が張設され、この網板に冷媒保持用の樋状のパ
   ドルを設けたことを特徴とする請求項１ないし３のいず
   れかに記載の吸着式冷凍機の反応器。
5. 【請求項５】凝縮、蒸発側熱交換器が凝縮パネル面と蒸
   発パネル面を略同一面として積重ねられた上段の凝縮熱
   交換器と下段の蒸発熱交換器とに区分され、前記上段の
   熱交換器の凝縮パネル面に網板が張設され、この網板に
   冷媒保持用の樋状のパドルとこのパドルと交叉して連通
   された冷媒流下用の上下方向の案内溝が形成されている
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の
   吸着式冷凍機の反応器。