JP3348615B2 - 吸着式冷凍装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸着剤に冷媒を脱
着させて冷熱をつくりだす吸着式冷凍装置に関する。
着させて冷熱をつくりだす吸着式冷凍装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の吸着式冷凍装置は、水ま
たはアルコールを冷媒として用い、この冷媒を吸着する
吸着剤を納めた吸着ユニットを二つ用意し、一方の吸着
ユニットを加熱することにより吸着剤から蒸発させられ
た冷媒蒸気（気冷媒）を凝縮器に導いて液化し、この液
化した冷媒（液冷媒）を他方の吸着ユニットと接続され
た蒸発器に供給し、この蒸発器内で液冷媒を蒸発させて
該他方の吸着ユニット内の乾燥した吸着剤に吸着させ、
その時の蒸発潜熱により外部負荷を循環する負荷側冷媒
（冷水、冷気等）を冷却して冷熱をつくりだす構造とな
っていた。
たはアルコールを冷媒として用い、この冷媒を吸着する
吸着剤を納めた吸着ユニットを二つ用意し、一方の吸着
ユニットを加熱することにより吸着剤から蒸発させられ
た冷媒蒸気（気冷媒）を凝縮器に導いて液化し、この液
化した冷媒（液冷媒）を他方の吸着ユニットと接続され
た蒸発器に供給し、この蒸発器内で液冷媒を蒸発させて
該他方の吸着ユニット内の乾燥した吸着剤に吸着させ、
その時の蒸発潜熱により外部負荷を循環する負荷側冷媒
（冷水、冷気等）を冷却して冷熱をつくりだす構造とな
っていた。
【０００３】このような吸着式冷凍装置においては、蒸
発器と接続された吸着ユニットの吸着剤が吸着満杯状態
となると、それまで蒸発器と接続されていた他方の吸着
ユニットを凝縮器と接続して、吸着剤から冷媒を蒸発さ
せる再生工程を実行させると共に、それまで凝縮器と接
続されていた一方の吸着ユニットを蒸発器と接続して、
吸着剤へ気冷媒を吸着させる吸着工程を実行させ、冷凍
サイクルを継続するようにしていた（例えば、特開平８
−１７８４５９号公報参照）。
発器と接続された吸着ユニットの吸着剤が吸着満杯状態
となると、それまで蒸発器と接続されていた他方の吸着
ユニットを凝縮器と接続して、吸着剤から冷媒を蒸発さ
せる再生工程を実行させると共に、それまで凝縮器と接
続されていた一方の吸着ユニットを蒸発器と接続して、
吸着剤へ気冷媒を吸着させる吸着工程を実行させ、冷凍
サイクルを継続するようにしていた（例えば、特開平８
−１７８４５９号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の吸着式冷凍装置によれば、二つの吸着ユニットと凝
縮器、蒸発器との間に冷媒蒸気を切換え輸送するための
蒸気管を複雑に取り回さなければならず、圧損を考慮す
ると大径の蒸気管を採用しなければならないこともあっ
て、装置全体の複雑大型化が避けられないという問題が
あった。
来の吸着式冷凍装置によれば、二つの吸着ユニットと凝
縮器、蒸発器との間に冷媒蒸気を切換え輸送するための
蒸気管を複雑に取り回さなければならず、圧損を考慮す
ると大径の蒸気管を採用しなければならないこともあっ
て、装置全体の複雑大型化が避けられないという問題が
あった。
【０００５】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、その目的とするところは、蒸気管を切換え
る面倒な手続を廃し、もってコンパクトな吸着式冷凍装
置を提供することにある。
れたもので、その目的とするところは、蒸気管を切換え
る面倒な手続を廃し、もってコンパクトな吸着式冷凍装
置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、伝熱管の周りに冷媒を吸着する吸着剤を
充填してなる第１の熱交換器と、伝熱管の周りを冷媒の
流通路として構成する第２の熱交換器とを一つのチャン
バ内に上下二段に配設し、前記チャンバに隣接して、前
記第１の熱交換器と同一構造の第３の熱交換器を内装し
た第２のチャンバを配置し、該第２のチャンバと前記第
１の熱交換器の伝熱管の一端とを蒸気管にて接続すると
共に、該第１の熱交換器の伝熱管の他端をドレン管を介
して前記チャンバの底部に連通し、前記チャンバと前記
第２のチャンバとを開閉手段を有する連通管を介して連
通し、前記第３の熱交換器の伝熱管には、加熱源を含む
加熱回路と冷却水源を含む冷却回路とを切換え可能に接
続し、前記第１の熱交換器には、前記冷却回路から分岐
した分岐冷却管を取り回し、前記第２の熱交換器の伝熱
管には、前記冷却回路および外部負荷を含む冷熱回路と
を並列に接続し、かつ前記第２、第３の熱交換器並びに
前記分 岐冷却管に対する流体流通を制御する制御手段を
設けたことを特徴とする。
め、本発明は、伝熱管の周りに冷媒を吸着する吸着剤を
充填してなる第１の熱交換器と、伝熱管の周りを冷媒の
流通路として構成する第２の熱交換器とを一つのチャン
バ内に上下二段に配設し、前記チャンバに隣接して、前
記第１の熱交換器と同一構造の第３の熱交換器を内装し
た第２のチャンバを配置し、該第２のチャンバと前記第
１の熱交換器の伝熱管の一端とを蒸気管にて接続すると
共に、該第１の熱交換器の伝熱管の他端をドレン管を介
して前記チャンバの底部に連通し、前記チャンバと前記
第２のチャンバとを開閉手段を有する連通管を介して連
通し、前記第３の熱交換器の伝熱管には、加熱源を含む
加熱回路と冷却水源を含む冷却回路とを切換え可能に接
続し、前記第１の熱交換器には、前記冷却回路から分岐
した分岐冷却管を取り回し、前記第２の熱交換器の伝熱
管には、前記冷却回路および外部負荷を含む冷熱回路と
を並列に接続し、かつ前記第２、第３の熱交換器並びに
前記分 岐冷却管に対する流体流通を制御する制御手段を
設けたことを特徴とする。
【０００７】このように構成した吸着式冷凍装置におい
ては、第１の熱交換器の前段に、これと同じ構造の第３
の熱交換器を設けたので、第３の熱交換器で蒸発させた
気冷媒を第１の熱交換器の加熱媒体として用いて、二段
に気冷媒を発生させることができ、再生工程時の加熱エ
ネルギーの低減を達成できる。しかも、蒸気を通す管
は、チャンバ同士を直結するだけの単純構成となってい
るので、構造的にそれほど複雑大型となることはない。
ては、第１の熱交換器の前段に、これと同じ構造の第３
の熱交換器を設けたので、第３の熱交換器で蒸発させた
気冷媒を第１の熱交換器の加熱媒体として用いて、二段
に気冷媒を発生させることができ、再生工程時の加熱エ
ネルギーの低減を達成できる。しかも、蒸気を通す管
は、チャンバ同士を直結するだけの単純構成となってい
るので、構造的にそれほど複雑大型となることはない。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基いて説明する。
図面に基いて説明する。
【０００９】図１および２は、本発明に係る吸着式冷凍
装置の基本原理を示したものである。これらの図におい
て、１はチャンバで、チャンバ１内には、第１の熱交換
器２と第２の熱交換器３とが上下二段に配設されてい
る。第１の熱交換器２は、図２に良く示されるように、
枝分れした伝熱管４を取り回した多孔のケーシング５内
に固形の吸着剤６を充填してなるもので、その伝熱管４
の両端には、加熱源７を含む加熱回路８と冷却水源９を
含む冷却回路１０とが電磁切換弁（三方弁）１１ａ，１
１ｂにより切換え可能に接続されている。一方、第２の
熱交換器３は、枝分れした伝熱管１２を取り回した多孔
のケーシング１３を備えたもので、その伝熱管１２の両
端には、前記冷却水源９を含む冷却回路１０と空調機
（外部負荷）１４を含む冷熱回路１５とが並列に接続さ
れている。なお、冷却回路１０は、電磁切換弁（三方
弁）１６ａ，１６ｂにより第１の熱交換器２側と第２の
熱交換器３側とに選択的に連通されるようになってい
る。
装置の基本原理を示したものである。これらの図におい
て、１はチャンバで、チャンバ１内には、第１の熱交換
器２と第２の熱交換器３とが上下二段に配設されてい
る。第１の熱交換器２は、図２に良く示されるように、
枝分れした伝熱管４を取り回した多孔のケーシング５内
に固形の吸着剤６を充填してなるもので、その伝熱管４
の両端には、加熱源７を含む加熱回路８と冷却水源９を
含む冷却回路１０とが電磁切換弁（三方弁）１１ａ，１
１ｂにより切換え可能に接続されている。一方、第２の
熱交換器３は、枝分れした伝熱管１２を取り回した多孔
のケーシング１３を備えたもので、その伝熱管１２の両
端には、前記冷却水源９を含む冷却回路１０と空調機
（外部負荷）１４を含む冷熱回路１５とが並列に接続さ
れている。なお、冷却回路１０は、電磁切換弁（三方
弁）１６ａ，１６ｂにより第１の熱交換器２側と第２の
熱交換器３側とに選択的に連通されるようになってい
る。
【００１０】上記加熱回路８、冷却回路１０および冷熱
回路１５のそれぞれには、ポンプ１７，１８，１９が介
装されている。これらポンプ１７，１８，１９および上
記各電磁切換弁１１ａ，１１ｂと１６ａ，１６ｂの作動
は、制御装置２０により制御されるようになっており、
制御装置２０からの指令で各ポンプおよび電磁切換弁が
選択的に作動し、第１および第２の熱交換器２，３の伝
熱管４，１２には加熱流体（こゝでは温水）、冷却水、
負荷側冷媒（こゝでは冷水）が選択的に流通するように
なる。
回路１５のそれぞれには、ポンプ１７，１８，１９が介
装されている。これらポンプ１７，１８，１９および上
記各電磁切換弁１１ａ，１１ｂと１６ａ，１６ｂの作動
は、制御装置２０により制御されるようになっており、
制御装置２０からの指令で各ポンプおよび電磁切換弁が
選択的に作動し、第１および第２の熱交換器２，３の伝
熱管４，１２には加熱流体（こゝでは温水）、冷却水、
負荷側冷媒（こゝでは冷水）が選択的に流通するように
なる。
【００１１】こゝで、上記第１の熱交換器２に充填され
た吸着剤６は、水、アルコール等の冷媒を吸着する性質
を有するもので、例えば活性炭、シリカゲル等が用いら
れている。この吸着剤６の冷媒吸着量は温度に依存し、
温度が低いほどその吸着量が増大する。したがって、吸
着剤６の温度を下げてこれに冷媒を吸着させた後、吸着
剤６の温度を上げると吸着剤６から冷媒が蒸発し、その
温度差を適当に設定することにより多量の気冷媒を得る
ことができるようになる。
た吸着剤６は、水、アルコール等の冷媒を吸着する性質
を有するもので、例えば活性炭、シリカゲル等が用いら
れている。この吸着剤６の冷媒吸着量は温度に依存し、
温度が低いほどその吸着量が増大する。したがって、吸
着剤６の温度を下げてこれに冷媒を吸着させた後、吸着
剤６の温度を上げると吸着剤６から冷媒が蒸発し、その
温度差を適当に設定することにより多量の気冷媒を得る
ことができるようになる。
【００１２】冷凍サイクルの実施に際しては、上記のよ
うに構成した吸着式冷凍装置を二つ用意し、図３に示す
ように、一方の冷凍装置Ａを再生工程に用いている間
に、他方の冷凍装置Ｂを吸着工程に用いる運転制御を行
う。
うに構成した吸着式冷凍装置を二つ用意し、図３に示す
ように、一方の冷凍装置Ａを再生工程に用いている間
に、他方の冷凍装置Ｂを吸着工程に用いる運転制御を行
う。
【００１３】より詳しくは、再生工程に用いる冷凍装置
Ａについては、第１の熱交換器２内の吸着剤６が吸着満
杯状態にあるとの前提で、予め制御装置２０からの指令
で電磁切換弁１１ａ，１１ｂを作動させて加熱回路８を
第１の熱交換器２側へ切換えると共に、電磁切換弁１６
ａ，１６ｂを作動させて冷却回路１０を第２の熱交換器
３側へ切換える。次に、加熱回路８内のポンプ１７を作
動させると同時に、冷却回路１０内のポンプ１８を作動
させる。これにより、第１の熱交換器２の伝熱管４には
加熱源７から所定の温度Ｔ1 （例えば、60℃）の温水が
導入され、第１の熱交換器２内の吸着剤６が加熱され
て、これに吸着されている冷媒が盛んに蒸発する。な
お、前記温水は、伝熱管４を通過する間に蒸発潜熱によ
り冷却され、所定の温度Ｔ2 （例えば、55℃）まで下が
って加熱源７へ還流する。
Ａについては、第１の熱交換器２内の吸着剤６が吸着満
杯状態にあるとの前提で、予め制御装置２０からの指令
で電磁切換弁１１ａ，１１ｂを作動させて加熱回路８を
第１の熱交換器２側へ切換えると共に、電磁切換弁１６
ａ，１６ｂを作動させて冷却回路１０を第２の熱交換器
３側へ切換える。次に、加熱回路８内のポンプ１７を作
動させると同時に、冷却回路１０内のポンプ１８を作動
させる。これにより、第１の熱交換器２の伝熱管４には
加熱源７から所定の温度Ｔ1 （例えば、60℃）の温水が
導入され、第１の熱交換器２内の吸着剤６が加熱され
て、これに吸着されている冷媒が盛んに蒸発する。な
お、前記温水は、伝熱管４を通過する間に蒸発潜熱によ
り冷却され、所定の温度Ｔ2 （例えば、55℃）まで下が
って加熱源７へ還流する。
【００１４】一方、冷凍装置Ａの第２の熱交換器３の伝
熱管１２には、冷却水源９から所定の温度ｔ1 （例え
ば、32℃）の冷却水が導入されており、上記吸着剤６か
ら蒸発した冷媒すなわち気冷媒は、この第２の熱交換器
３の伝熱管１２により冷却されて液化し、チャンバ１の
下部に液冷媒Ｒとして溜る。なお、前記冷却水は伝熱管
１２を通過する間に加熱され、所定の温度ｔ2 （例え
ば、37℃）まで上がって冷却水源９へ還流する。
熱管１２には、冷却水源９から所定の温度ｔ1 （例え
ば、32℃）の冷却水が導入されており、上記吸着剤６か
ら蒸発した冷媒すなわち気冷媒は、この第２の熱交換器
３の伝熱管１２により冷却されて液化し、チャンバ１の
下部に液冷媒Ｒとして溜る。なお、前記冷却水は伝熱管
１２を通過する間に加熱され、所定の温度ｔ2 （例え
ば、37℃）まで上がって冷却水源９へ還流する。
【００１５】これに対して、吸着工程に用いる冷凍装置
Ｂについては、予め制御装置２０からの指令で電磁切換
弁１１ａ，１１ｂおよび電磁切換弁１６ａ，１６ｂを作
動させて、冷却回路１０を第１の熱交換器２側へ切換え
る。次に、冷却回路１０内のポンプ１８を作動させると
同時に、冷熱回路１５内のポンプ１９を作動させる。こ
れにより、第１の熱交換器２の伝熱管４には冷却水源９
から所定の温度ｔ1 （32℃）の冷却水が導入されると同
時に、第２の熱交換器３の伝熱管１２には所定の温度ｔ
3 （例えば、12℃）の冷水（負荷側冷媒）が導入され
る。これにより、チャンバ１の底部に溜って液冷媒Ｒが
蒸発し、その気冷媒が上方へ移動して第１の熱交換器２
内の吸着剤６に吸着される。そして、この時の蒸発潜熱
により前記冷水が冷却され、所定の温度ｔ4 （例えば、
７℃）まで下がって空調機１４へ送られる。なお、第１
の熱交換器２の伝熱管４に供給された冷却水は、吸着剤
６に気冷媒を吸着する際の発熱により所定の温度ｔ2
（37℃）まで加熱されて、冷却水源９へ還流する。ま
た、チャンバ１の下部には、吸着工程の終了段階でも所
定の量の液冷媒Ｒが滞留するようになっている。
Ｂについては、予め制御装置２０からの指令で電磁切換
弁１１ａ，１１ｂおよび電磁切換弁１６ａ，１６ｂを作
動させて、冷却回路１０を第１の熱交換器２側へ切換え
る。次に、冷却回路１０内のポンプ１８を作動させると
同時に、冷熱回路１５内のポンプ１９を作動させる。こ
れにより、第１の熱交換器２の伝熱管４には冷却水源９
から所定の温度ｔ1 （32℃）の冷却水が導入されると同
時に、第２の熱交換器３の伝熱管１２には所定の温度ｔ
3 （例えば、12℃）の冷水（負荷側冷媒）が導入され
る。これにより、チャンバ１の底部に溜って液冷媒Ｒが
蒸発し、その気冷媒が上方へ移動して第１の熱交換器２
内の吸着剤６に吸着される。そして、この時の蒸発潜熱
により前記冷水が冷却され、所定の温度ｔ4 （例えば、
７℃）まで下がって空調機１４へ送られる。なお、第１
の熱交換器２の伝熱管４に供給された冷却水は、吸着剤
６に気冷媒を吸着する際の発熱により所定の温度ｔ2
（37℃）まで加熱されて、冷却水源９へ還流する。ま
た、チャンバ１の下部には、吸着工程の終了段階でも所
定の量の液冷媒Ｒが滞留するようになっている。
【００１６】このようにして吸着工程に用いる冷凍装置
Ｂの第１の熱交換器２内の吸着剤６が吸着満杯状態とな
ったら、冷凍装置Ｂを再生工程に、冷凍装置Ａを吸着工
程にそれぞれ用い、今度は冷凍装置Ａで空調機１４へ送
る冷水をつくり、これを交互に繰り返すことにより冷凍
サイクルの継続が可能になる。このようなシステムによ
れば、一つのチャンパ１内で気冷媒を移動させて、再生
工程または吸着工程を実行することができるので、チャ
ンバ１の周りに複雑大型の蒸気管を取り回す必要が全く
なく、装置全体が非常にコンパクトになる。しかも、冷
凍サイクルを継続する場合でも、密閉構造となるチャン
バを二つ用意すれば足りるので、二つの吸着ユニット
と、凝縮器と蒸発器との四つのチャンバを用意しなけれ
ばならない従来のものに比べ、製造は簡単となって製造
コストは低減する。
Ｂの第１の熱交換器２内の吸着剤６が吸着満杯状態とな
ったら、冷凍装置Ｂを再生工程に、冷凍装置Ａを吸着工
程にそれぞれ用い、今度は冷凍装置Ａで空調機１４へ送
る冷水をつくり、これを交互に繰り返すことにより冷凍
サイクルの継続が可能になる。このようなシステムによ
れば、一つのチャンパ１内で気冷媒を移動させて、再生
工程または吸着工程を実行することができるので、チャ
ンバ１の周りに複雑大型の蒸気管を取り回す必要が全く
なく、装置全体が非常にコンパクトになる。しかも、冷
凍サイクルを継続する場合でも、密閉構造となるチャン
バを二つ用意すれば足りるので、二つの吸着ユニット
と、凝縮器と蒸発器との四つのチャンバを用意しなけれ
ばならない従来のものに比べ、製造は簡単となって製造
コストは低減する。
【００１７】図４および５は、本発明の実施の形態とし
ての吸着式冷凍装置を示したものである。本実施の形態
においては、前記チャンバ（以下、これを第１のチャン
バという）１に隣接して、前記第１の熱交換器２と同一
構造の第３の熱交換器２１を内装する第２のチャンバ２
２を配置し、この第２のチャンバ２２と第１の熱交換器
２の伝熱管４の一端とを蒸気管２３にて接続している。
前記第１のチャンバ１内の構造は、上記原理的に示した
ものと基本的に同じであり、その上部側に第１の熱交換
器２が、その下部側に第２の熱交換器３がそれぞれ配置
されている。しかして、本実施の形態においては、第１
の熱交換器２の伝熱管４の他端の下部からドレン管２４
を下方へ延ばし、その先端を第１のチャンバ１の底に滞
留している液冷媒Ｒ内に挿入させている。また、第１の
チャンバ１と第２のチャンバ２２との間には、開閉弁
（開閉手段）２５を有する連通管２６が介装されてい
る。なお、ドレン管２４の途中には圧力調整のためのト
ラップ２７が設けられている。
ての吸着式冷凍装置を示したものである。本実施の形態
においては、前記チャンバ（以下、これを第１のチャン
バという）１に隣接して、前記第１の熱交換器２と同一
構造の第３の熱交換器２１を内装する第２のチャンバ２
２を配置し、この第２のチャンバ２２と第１の熱交換器
２の伝熱管４の一端とを蒸気管２３にて接続している。
前記第１のチャンバ１内の構造は、上記原理的に示した
ものと基本的に同じであり、その上部側に第１の熱交換
器２が、その下部側に第２の熱交換器３がそれぞれ配置
されている。しかして、本実施の形態においては、第１
の熱交換器２の伝熱管４の他端の下部からドレン管２４
を下方へ延ばし、その先端を第１のチャンバ１の底に滞
留している液冷媒Ｒ内に挿入させている。また、第１の
チャンバ１と第２のチャンバ２２との間には、開閉弁
（開閉手段）２５を有する連通管２６が介装されてい
る。なお、ドレン管２４の途中には圧力調整のためのト
ラップ２７が設けられている。
【００１８】本実施の形態において、第２のチャンバ２
２内の第３の熱交換器２１の伝熱管２１ａには、上記基
本原理における第１の熱交換器２に対すると同様の態様
で、加熱回路８と冷却回路１０とが接続されている（図
１参照）。また、第１の熱交換器２には、前記冷却回路
１０から分岐した分岐冷却管２８が接続されている。
２内の第３の熱交換器２１の伝熱管２１ａには、上記基
本原理における第１の熱交換器２に対すると同様の態様
で、加熱回路８と冷却回路１０とが接続されている（図
１参照）。また、第１の熱交換器２には、前記冷却回路
１０から分岐した分岐冷却管２８が接続されている。
【００１９】本実施の形態の冷凍装置を再生工程に用い
る場合は、予め連通管２６内の開閉弁２５を閉じた状態
とし、前記基本原理におけると同様に、前記電磁切換弁
１１ａ，１１ｂを作動させて加熱回路８を第３の熱交換
器２１側へ切換えると共に、前記電磁切換弁１６ａ，１
６ｂを作動させて冷却回路１０を第２の熱交換器３側へ
切換える。そして、加熱回路８内のポンプ１７の作動に
より第３の熱交換器２１の伝熱管２１ａに加熱源７から
所定の温度Ｔ1 （例えば、60℃）の温水を給送する（図
１参照）。これにより、第３の熱交換器２１内の吸着剤
（図示略）が加熱されて冷媒が蒸発し、この気冷媒は、
蒸気管２３を通じて第１の熱交換器２の伝熱管４へ移動
する。
る場合は、予め連通管２６内の開閉弁２５を閉じた状態
とし、前記基本原理におけると同様に、前記電磁切換弁
１１ａ，１１ｂを作動させて加熱回路８を第３の熱交換
器２１側へ切換えると共に、前記電磁切換弁１６ａ，１
６ｂを作動させて冷却回路１０を第２の熱交換器３側へ
切換える。そして、加熱回路８内のポンプ１７の作動に
より第３の熱交換器２１の伝熱管２１ａに加熱源７から
所定の温度Ｔ1 （例えば、60℃）の温水を給送する（図
１参照）。これにより、第３の熱交換器２１内の吸着剤
（図示略）が加熱されて冷媒が蒸発し、この気冷媒は、
蒸気管２３を通じて第１の熱交換器２の伝熱管４へ移動
する。
【００２０】この結果、第２の熱交換器２内の吸着剤６
が加熱され、この吸着剤６に吸着されていた冷媒が蒸発
し、その気冷媒が第１のチャンバ１の下方へ移動して、
第２の熱交換器３の伝熱管１２により冷却されて液化
し、該第１のチャンバ１の下部に溜る。また、これと同
時に、第１の熱交換器２の伝熱管４に移動した気冷媒は
吸着剤６に熱をうばわれて液化し、この液密冷媒はドレ
ン管２４を通じて第１のチャンバ１の下部に流下し、前
記吸着剤６から蒸発した気冷媒が液化して溜った液冷媒
Ｒと混合される。この時、第２のチャンバ２２内の気冷
媒の温度（蒸気温度）と第１のチャンバ１内の蒸気温度
との差により、第１のチャンバ１内の蒸気圧力は第２の
チャンバ２２内の蒸気圧力よりも小さくなっており、単
にドレン管２４を設けただけでは、第１の熱交換器２内
で液化した液冷媒は前記第１のチャンバ１の底部に溜っ
ている液冷媒Ｒと混合しない。しかし、本第２の実施の
形態においては、ドレン管２４の途中にトラップ２７を
設けているので、このトラップ２７の落差Ｈ分だけ、ド
レン管２４内を流下する液冷媒が減圧され、前記した液
冷媒Ｒと円滑に混合する。
が加熱され、この吸着剤６に吸着されていた冷媒が蒸発
し、その気冷媒が第１のチャンバ１の下方へ移動して、
第２の熱交換器３の伝熱管１２により冷却されて液化
し、該第１のチャンバ１の下部に溜る。また、これと同
時に、第１の熱交換器２の伝熱管４に移動した気冷媒は
吸着剤６に熱をうばわれて液化し、この液密冷媒はドレ
ン管２４を通じて第１のチャンバ１の下部に流下し、前
記吸着剤６から蒸発した気冷媒が液化して溜った液冷媒
Ｒと混合される。この時、第２のチャンバ２２内の気冷
媒の温度（蒸気温度）と第１のチャンバ１内の蒸気温度
との差により、第１のチャンバ１内の蒸気圧力は第２の
チャンバ２２内の蒸気圧力よりも小さくなっており、単
にドレン管２４を設けただけでは、第１の熱交換器２内
で液化した液冷媒は前記第１のチャンバ１の底部に溜っ
ている液冷媒Ｒと混合しない。しかし、本第２の実施の
形態においては、ドレン管２４の途中にトラップ２７を
設けているので、このトラップ２７の落差Ｈ分だけ、ド
レン管２４内を流下する液冷媒が減圧され、前記した液
冷媒Ｒと円滑に混合する。
【００２１】上記した再生工程においては、前記基本原
理におけると同じ温度（60℃）の温水を熱源として、第
３の熱交換器２１と第１の熱交換器２とで二段に気冷媒
を発生させるので、再生に必要な加熱エネルギー（温度
×流量）は大幅に低減する。また、蒸気を通す管２３，
２６を必要とするため、蒸気管を完全に省略した上記基
本原理と比べれば構造の複雑大型化は避けられないが、
それら蒸気管２３，２６は二つのチャンバ１と２２同士
を直結するだけとの単純構造となっているので、従来の
ように蒸気管の切り換えを必要とするものに比べれば、
コンパクトな構造を実現できる。
理におけると同じ温度（60℃）の温水を熱源として、第
３の熱交換器２１と第１の熱交換器２とで二段に気冷媒
を発生させるので、再生に必要な加熱エネルギー（温度
×流量）は大幅に低減する。また、蒸気を通す管２３，
２６を必要とするため、蒸気管を完全に省略した上記基
本原理と比べれば構造の複雑大型化は避けられないが、
それら蒸気管２３，２６は二つのチャンバ１と２２同士
を直結するだけとの単純構造となっているので、従来の
ように蒸気管の切り換えを必要とするものに比べれば、
コンパクトな構造を実現できる。
【００２２】なお、本実施の形態の冷凍装置を吸着工程
で用いる場合は、予め連通管２６内の開閉弁２５を開い
た状態とし、前記基本原理におけると同様に、電磁切換
弁１１ａ，１１ｂおよび電磁切換弁１６ａ，１６ｂを作
動させて、冷却回路１０を第３の熱交換器２１側へ切換
えて第３の熱交換器２１の伝熱管２１ａに冷却水を供給
し、これと同時に分岐冷却回路２８を通じて第１の熱交
換器２の伝熱管４にも冷却水を供給する。そして、冷却
回路１０内のポンプ１８と冷熱回路１５内のポンプ１９
を作動させると、第１のチャンバ１の底部に溜って液冷
媒Ｒが蒸発し、その気冷媒の一部が上方の第１の熱交換
器２内の吸着剤６に吸着されると共に、その残りが連通
管２６を通じて第２のチャンバ２２へ移動し、その中の
第３の熱交換器２１の吸着剤に吸着される。
で用いる場合は、予め連通管２６内の開閉弁２５を開い
た状態とし、前記基本原理におけると同様に、電磁切換
弁１１ａ，１１ｂおよび電磁切換弁１６ａ，１６ｂを作
動させて、冷却回路１０を第３の熱交換器２１側へ切換
えて第３の熱交換器２１の伝熱管２１ａに冷却水を供給
し、これと同時に分岐冷却回路２８を通じて第１の熱交
換器２の伝熱管４にも冷却水を供給する。そして、冷却
回路１０内のポンプ１８と冷熱回路１５内のポンプ１９
を作動させると、第１のチャンバ１の底部に溜って液冷
媒Ｒが蒸発し、その気冷媒の一部が上方の第１の熱交換
器２内の吸着剤６に吸着されると共に、その残りが連通
管２６を通じて第２のチャンバ２２へ移動し、その中の
第３の熱交換器２１の吸着剤に吸着される。
【００２３】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明に係る吸
着式冷凍装置によれば、二段に気冷媒を発生させるの
で、再生工程時の加熱エネルギーの大幅な低減を達成で
きる。しかも、蒸気を通す管は、チャンバ同士を直結す
るだけの単純構成となっているので、構造的にそれほど
複雑大型となることはない。
着式冷凍装置によれば、二段に気冷媒を発生させるの
で、再生工程時の加熱エネルギーの大幅な低減を達成で
きる。しかも、蒸気を通す管は、チャンバ同士を直結す
るだけの単純構成となっているので、構造的にそれほど
複雑大型となることはない。
【図１】本発明に係る吸着式冷凍装置の基本原理を模式
的に示す系統図である。
的に示す系統図である。
【図２】図１に示した吸着式冷凍装置で用いるチャンバ
内の構造を示す断面図である。
内の構造を示す断面図である。
【図３】図１に示した吸着式冷凍装置による冷凍サイク
ルの実施要領を示す説明図である。
ルの実施要領を示す説明図である。
【図４】本発明に係る吸着式冷凍装置の要部構造を模式
的に示す系統図である。
的に示す系統図である。
【図５】本吸着式冷凍装置で用いるチャンバ内の構造を
示す断面図である。
示す断面図である。
１ チャンバ ２ 第１の熱交換器 ３ 第２の熱交換器 ４ 伝熱管 ６ 吸着剤 ７ 加熱源 ８ 加熱回路 ９ 冷却水源 １０ 冷却回路 １１ａ，１１ｂ、１６ａ，１６ｂ 電磁切換弁 １４ 空調機（外部負荷） １５ 冷熱回路 ２０ 制御装置 ２１ 第３の熱交換器 ２２ 第２のチャンバ ２３ 蒸気管 ２５ 開閉弁 ２６ 連通管 ２８ 分岐冷却管 Ｒ 液冷媒
Claims (1)
- 【請求項１】伝熱管の周りに冷媒を吸着する吸着剤を充
填してなる第１の熱交換器と、伝熱管の周りを冷媒の流
通路として構成する第２の熱交換器とを一つのチャンバ
内に上下二段に配設し、前記チャンバに隣接して、前記
第１の熱交換器と同一構造の第３の熱交換器を内装した
第２のチャンバを配置し、該第２のチャンバと前記第１
の熱交換器の伝熱管の一端とを蒸気管にて接続すると共
に、該第１の熱交換器の伝熱管の他端をドレン管を介し
て前記チャンバの底部に連通し、前記チャンバと前記第
２のチャンバとを開閉手段を有する連通管を介して連通
し、前記第３の熱交換器の伝熱管には、加熱源を含む加
熱回路と冷却水源を含む冷却回路とを切換え可能に接続
し、前記第１の熱交換器には、前記冷却回路から分岐し
た分岐冷却管を取り回し、前記第２の熱交換器の伝熱管
には、前記冷却回路および外部負荷を含む冷熱回路とを
並列に接続し、かつ前記第２、第３の熱交換器並びに前
記分岐冷却管に対する流体流通を制御する制御手段を設
けたことを特徴とする吸着式冷凍装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02096197A JP3348615B2 (ja) | 1997-01-20 | 1997-01-20 | 吸着式冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02096197A JP3348615B2 (ja) | 1997-01-20 | 1997-01-20 | 吸着式冷凍装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10205912A JPH10205912A (ja) | 1998-08-04 |
| JP3348615B2 true JP3348615B2 (ja) | 2002-11-20 |
Family
ID=12041780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02096197A Expired - Fee Related JP3348615B2 (ja) | 1997-01-20 | 1997-01-20 | 吸着式冷凍装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3348615B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5959152B2 (ja) * | 2011-02-21 | 2016-08-02 | 株式会社豊田中央研究所 | 熱輸送装置 |
| CN107356011B (zh) * | 2017-08-15 | 2023-05-23 | 广州市香港科大霍英东研究院 | 一种吸附式制冷系统 |
-
1997
- 1997-01-20 JP JP02096197A patent/JP3348615B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10205912A (ja) | 1998-08-04 |
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