JP3358325B2 - 吸着式冷凍装置の制御方法及び吸着式冷凍装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、吸着剤を内蔵する吸着
ユニットにより、蒸発器内の冷媒を気化させて吸着する
ようにした吸着式冷凍装置の制御方法及び吸着式冷凍装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば冷蔵庫やエアコン等に用いられる
冷凍装置として、水などを冷媒とした吸着式冷凍装置が
知られており、近年では、この種の吸着式冷凍装置を車
両用の空調装置に用いることが考えられている。

【０００３】この吸着式冷凍装置は、冷媒（水蒸気）を
吸着する吸着剤を内蔵してなる吸着ユニットを例えば２
組有し、これらは一方が吸着過程とされたときに他方が
再生過程となるように、交互に切替えられるようになっ
ている。このとき、吸着過程の吸着ユニットによって蒸
発器（エバポレータ）内の液冷媒を気化させて吸着する
ことにより、蒸発器内の冷媒と外気とが熱交換されて冷
却が行われ、他方の吸着ユニットにおいては、次の吸着
過程に備えて以前に吸着した水蒸気を脱離する再生過程
が実行される。尚、再生過程の吸着ユニットから脱離さ
れた水蒸気は、凝縮器（コンデンサ）により凝縮されて
液冷媒（水）となり、その液冷媒が蒸発器に供給される
ようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、車両用の空
調装置においては、例えば炎天下駐車後の冷房運転時等
において、通常の冷房時よりも高い冷却能力を必要とす
る高負荷状態となることがある。一方、上述のような吸
着式冷凍装置にあっては、吸着ユニットの吸着能力に応
じた冷却能力を存するため、冷却能力を高めるには、吸
着ユニットを大型化するあるいは吸着ユニットの個数を
増加させることが必要となる。

【０００５】従って、上述のような吸着式冷凍装置を、
例えば車両用の空調装置として採用する場合、高負荷
（クールダウン）時に対応するためには、大型の吸着ユ
ニットを用いることが望ましいが、その反面、車両への
搭載性を考えれば、吸着ユニットの大型化は避けること
が望ましい。このように、従来の吸着式冷凍装置では、
高負荷時の冷却能力の確保と、大型化の抑制という相反
する要望の双方を満足させることが困難であった。

【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、装置の大型化を抑制しつつも、高負荷
時において高い冷却能力を得ることを可能とする吸着式
冷凍装置の制御方法及び吸着式冷凍装置を提供するにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の吸着
式冷凍装置の制御方法は、液冷媒が供給され外部との間
で熱交換を行う蒸発器と、内部に冷媒を吸着する吸着剤
を備えてなり、前記蒸発器との流通状態で冷却状態とさ
れる吸着過程の実行により前記蒸発器の液冷媒を気化さ
せて吸着し、前記蒸発器との非流通状態で加熱状態とさ
れる再生過程の実行により吸着した冷媒を気冷媒として
脱離する複数個の吸着ユニットと、この吸着ユニットよ
り脱離した気冷媒を凝縮させて液冷媒とする凝縮器とを
具備する吸着式冷凍装置における、前記各吸着ユニット
の吸着，再生過程を制御するための方法であって、通常
負荷時においては、前記複数個の吸着ユニットに対して
順に吸着過程を実行させ、高負荷時においては、２個以
上の吸着ユニットに対して同時に吸着過程を実行させる
ところに特徴を有する。

【０００８】この場合、前記高負荷時において、前記複
数個の吸着ユニットの所定の吸着過程が進行したところ
で、前記複数個の吸着ユニットのうちの一部の吸着ユニ
ットを再生過程に切替えるようにすることができる（請
求項２の発明）。また、冷却運転の停止時において、そ
れまでに吸着過程にあった吸着ユニットに対して再生過
程を実行させるようにしても良い（請求項３の発明）。

【０００９】そして、本発明の請求項４の吸着式冷凍装
置は、液冷媒が供給され外部との間で熱交換を行う蒸発
器と、内部に冷媒を吸着する吸着剤を備えてなり、前記
蒸発器との流通状態で冷却状態とされる吸着過程の実行
により前記蒸発器の液冷媒を気化させて吸着し、前記蒸
発器との非流通状態で加熱状態とされる再生過程の実行
により吸着した冷媒を気冷媒として脱離する複数個の吸
着ユニットと、この吸着ユニットより脱離した気冷媒を
凝縮させて液冷媒とする凝縮器と、前記蒸発器から前記
各吸着ユニットへの冷媒の流通及びそれら各吸着ユニッ
トの冷却，加熱状態の切替えを行う切替手段と、冷却負
荷を検出する検出手段と、この検出手段が検出した冷却
負荷が通常負荷のときには、前記複数個の吸着ユニット
に対して順に吸着過程を実行させ、高負荷のときには、
２個以上の吸着ユニットに対して同時に吸着過程を実行
させるように前記切替手段を制御する制御手段とを具備
するところに特徴を有する。

【００１０】また、この場合、前記制御手段を、前記高
負荷時において、前記複数個の吸着ユニットの所定の吸
着過程が進行したところで、前記複数個の吸着ユニット
のうちの一部の吸着ユニットを再生過程に切替えるよう
に前記切替手段を制御する構成とすることができる（請
求項５の発明）。さらには、前記制御手段を、冷却運転
の停止時において、それまでに吸着過程にあった吸着ユ
ニットに対して再生過程を実行させるように前記切替手
段を制御する構成としても良い（請求項６の発明）。

【００１１】

【作用及び発明の効果】この種の吸着式冷凍装置にあっ
ては、少なくとも２個の吸着ユニットを備え、１個の吸
着ユニットが再生過程にあるときに別の１個の吸着ユニ
ットにより吸着過程を実行することにより、連続した冷
却運転を可能としている。また、この場合、吸着過程に
おいては、吸着ユニットは最大出力状態で稼働されるの
であるが、この際の１個の吸着ユニットによる吸着過程
継続可能時間はほぼ一定とされ、また、これにより通常
時の冷却能力が得られるようになっている。

【００１２】ところが、吸着ユニットの再生過程におい
て、冷媒の脱離に要する時間は、単位時間に与えられる
熱量により変化し、熱量の調整により、吸着ユニットの
再生過程実行時間を、前記吸着過程継続可能時間よりも
大幅に短縮することが可能となるのである。また、この
種の吸着式冷凍装置を用いたシステムにあって、高負荷
状態となることがあっても、通常の冷却能力よりも高い
冷却能力での冷却運転を行えば、その高負荷状態は短時
間で解消されるので、高い冷却能力が必要となるのは前
記吸着過程継続可能時間に比べて短い時間であるに過ぎ
ない。

【００１３】本発明者は、このような特質に着目し、複
数個の吸着ユニットに対して同時に吸着過程を実行させ
ることにより、通常よりも高い冷却能力を得ることがで
き、しかも連続した冷却運転の障害となることを未然に
防止することができることを知見し、本発明を成し遂げ
たのである。

【００１４】即ち、本発明の請求項１の吸着式冷凍装置
の制御方法によれば、通常負荷時においては、複数個の
吸着ユニットに対して順に吸着過程を実行させるので、
連続した冷却運転が行われる。一方、高負荷時において
は、２個以上の吸着ユニットに対して同時に吸着過程を
実行させるようにしたので、通常の冷却能力よりも高い
冷却能力での冷却運転を行うことができる。

【００１５】従って、吸着ユニットを大型化することな
く高負荷状態に対応することが可能となり、この結果、
装置の大型化を抑制しつつも、高負荷時において高い冷
却能力を得ることを可能とするという優れた効果を奏す
るものである。

【００１６】この場合、上述のように、吸着ユニットの
再生過程に要する時間を、吸着過程継続可能時間よりも
短くすることができるので、前記高負荷時において、前
記複数個の吸着ユニットの所定の吸着過程が進行したと
ころで、前記複数個の吸着ユニットのうちの一部の吸着
ユニットを再生過程に切替えるようにすれば（請求項２
の吸着式冷凍装置の制御方法）、高負荷状態において高
能力の冷却運転を行った後の、通常能力の冷却運転を連
続して実行することができる。

【００１７】また、高負荷状態となるのは、冷却運転の
開始時が多い事情があるが、冷却運転の停止時におい
て、それまでに吸着過程にあった吸着ユニットに対して
再生過程を実行させるようにすれば（請求項３の吸着式
冷凍装置の制御方法）、冷却運転の開始時に、即座に２
個以上の吸着ユニットによる同時吸着過程の実行が可能
となり、冷却運転開始時の高負荷状態において、速やか
に高能力での冷却運転を行うことができる。

【００１８】そして、本発明の請求項４の吸着式冷凍装
置によれば、蒸発器から複数個の吸着ユニットへの冷媒
の流通及びそれら各吸着ユニットの冷却，加熱状態の切
替えを行う切替手段と、冷却負荷を検出する検出手段
と、この検出手段が検出した冷却負荷が通常負荷のとき
には、前記複数個の吸着ユニットに対して順に吸着過程
を実行させ、高負荷のときには、２個以上の吸着ユニッ
トに対して同時に吸着過程を実行させるように前記切替
手段を制御する制御手段とを具備するので、吸着ユニッ
トを大型化することなく高負荷状態に対応することが可
能となり、この結果、装置の大型化を抑制しつつも、高
負荷時において高い冷却能力を得ることを可能とすると
いう優れた効果を奏するものである。

【００１９】この場合、前記制御手段を、前記高負荷時
において、前記複数個の吸着ユニットの所定の吸着過程
が進行したところで、前記複数個の吸着ユニットのうち
の一部の吸着ユニットを再生過程に切替えるように前記
切替手段を制御する構成とすれば（請求項５の吸着式冷
凍装置）、高負荷状態において高能力の冷却運転を行っ
た後の、通常能力の冷却運転を連続して実行することが
できる。

【００２０】さらには、前記制御手段を、冷却運転の停
止時において、それまでに吸着過程にあった吸着ユニッ
トに対して再生過程を実行させるように前記切替手段を
制御する構成とすれば（請求項６の吸着式冷凍装置）、
冷却運転の開始時に、即座に２個以上の吸着ユニットに
よる同時吸着過程の実行が可能となり、冷却運転開始時
の高負荷状態において、速やかに高能力での冷却運転を
行うことができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明を車両用の空調装置（オートエ
アコン）に適用した第１の実施例について、図１ないし
図５を参照して説明する。図４及び図５は、本実施例に
係る吸着式冷凍装置１の全体構成を概略的に示してい
る。この吸着式冷凍装置１は、気体冷媒を凝縮して液冷
媒とする凝縮器２、液冷媒を気化させて外部空気との熱
交換を行う蒸発器３、後述する第１及び第２の２個の吸
着ユニット４及び５を、冷媒管路６により相互に接続し
て構成されている。また、内部には、所要量の冷媒（例
えば水）が封入されている。

【００２２】このとき、前記冷媒管路６による接続は、
次のようになされている。即ち、前記凝縮器２の出口側
は、逆止弁７を介して前記蒸発器３の入口側に接続され
ている。そして、前記蒸発器３の出口側は切換器８の入
口側に接続され、この切換器８にて二股に分岐し、一方
（図で左側）が前記第１の吸着ユニット４の入口側に接
続され、他方（図で右側）が前記第２の吸着ユニット５
の入口側に接続されている。このとき、前記切換器８と
第１の吸着ユニット４との間には、第１の開閉弁９が設
けられ、前記切換器８と第２の吸着ユニット５との間に
は、第２の開閉弁１０が設けられている。

【００２３】さらに、前記第１の吸着ユニット４の出口
側は、第３の開閉弁１１を介して前記凝縮器２の入口側
に接続され、前記第２の吸着ユニット５の出口側は、第
４の開閉弁１２を介して前記凝縮器２の入口側に接続さ
れている。前記切換器８は、蒸発器３の出口側を、前記
第１及び第２の吸着ユニット４及び５のいずれか一方あ
るいは双方に連通させるような切換えを行うようになっ
ている。

【００２４】詳しく図示はしないが、前記第１の吸着ユ
ニット４は、容器の内部に、シリカゲル，ゼオライト，
活性炭，活性アルミナ等の吸着剤が充填されていると共
に、その吸着剤を加熱するための加熱用熱交換器１３及
び冷却するための冷却用熱交換器１４が設けられてい
る。前記加熱用熱交換器１３には、加熱用開閉弁１５の
開放により加熱媒体が流通され、前記冷却用熱交換器１
４には冷却用開閉弁１６の開放により冷却媒体が流通さ
れるようになっている。また、前記第２の吸着ユニット
５も同等の構成とされ、加熱用開閉弁１７の開放により
加熱媒体が流通される加熱用熱交換器１８、及び、冷却
用開閉弁１９の開放により冷却媒体が流通される冷却用
熱交換器２０が設けられている。

【００２５】これにて、前記第１及び第２の吸着ユニッ
ト４及び５にあっては、それぞれ、前記蒸発器３との流
通状態（第１及び第２の開閉弁９及び１０の開放状態）
で、冷却用開閉弁１６及び１９が開放（加熱用開閉弁１
５及び１７が閉塞）されることにより、前記蒸発器３内
の液冷媒を気化させて吸着する吸着過程とされ、以て蒸
発器３において、外気との熱交換が行われて外気を冷却
するようになっている。尚、この場合、吸着ユニット
４，５は最大出力状態（例えば平均吸着速度１．２ｇ／
秒）で稼働され、この際の１個の吸着ユニット４，５に
よる吸着過程継続可能時間（ｔ）はほぼ一定とされる。

【００２６】一方、前記第１及び第２の吸着ユニット４
及び５にあって、それぞれ、前記蒸発器３との非流通状
態（第１及び第２の開閉弁９及び１０の閉塞）で、加熱
用開閉弁１５及び１７が開放（冷却用開閉弁１６及び１
９が閉塞）されることにより、吸着剤に吸着されていた
冷媒を気化させて脱離させる再生過程とされ、以て、吸
着能力が再生されると共に、脱離された気体冷媒が凝縮
器２に供給されるようになっている。尚、本実施例で
は、前記加熱用熱交換器１３及び１８に供給される加熱
媒体の温度を高くすること等により、吸着ユニット４，
５の再生過程において、冷媒の脱離に要する時間（ｔ
０）が、前記吸着過程継続可能時間（ｔ）のほぼ半分と
されている。

【００２７】かかる構成において、前記第１及び第２の
吸着ユニット４及び５にあっては、通常時（冷却負荷が
通常の状態）には、一方が吸着過程にあるときに、他方
が再生過程とされるようになっている。図５は、第１の
吸着ユニット４が再生過程、第２の吸着ユニット５が吸
着過程にある状態を示している。尚、図４及び図５で
は、開放状態にある弁を白抜き状態で、閉塞状態にある
弁を塗潰し状態で示している。ここでは、蒸発器３の冷
媒が、第２の開閉弁１０を通って冷却状態にある第２の
吸着ユニット５により吸着され、一方、加熱状態にある
第１の吸着ユニット４では、吸着した冷媒の脱離が進行
し、その冷媒が第３の開閉弁１１を通って凝縮器２に供
給されるようになっている。

【００２８】このような運転により、第１の吸着ユニッ
ト４の吸着剤が所定量の冷媒を脱離し、第２の吸着ユニ
ット５の吸着剤が所定量の冷媒を吸着すると、切換器８
及び各弁９，１０，１１，１２，１５，１６，１７，１
９が切換えられ、今度は第１の吸着ユニット４が吸着過
程とされ、第２の吸着ユニット５が再生過程とされて同
様の運転が継続される。従って、これら切換器８及び各
弁９，１０，１１，１２，１５，１６，１７，１９等か
ら本発明にいう切替手段が構成されている。通常時にお
いては、このような吸着，再生の過程が交互に切替えら
れ、蒸発器３による外気の冷却が連続的に行われ、通常
時の冷却能力が得られるようになっている。

【００２９】以上のように構成された吸着式冷凍装置１
は、例えば車両（自動車）に搭載されて空調装置（オー
トエアコン）の一部として機能する。図示はしないが、
この空調装置は、周知のように、送風ファンの風が通さ
れるダクトユニット内に、前記蒸発器３を配置すると共
に、ヒータコア及びエアミックスダンパを設け、前記吸
着式冷凍装置１の起動，停止、送風ファンによる送風
量、エアミックスダンパの開度等を調整することによ
り、車内の各吹出口から、所定温度の吹出し風を供給す
るように構成されている。

【００３０】この空調装置において、各機構を制御する
制御装置（コントロールユニット）は、使用者による温
度設定や、車内温度センサ、外気温センサ、エバ後温度
センサ等の検出に基づいて、目標吹出し温度を設定し、
それに基づいて、各機構を制御するようになっている。
前記制御装置は、前記吸着式冷凍装置１の切換器８及び
各弁９，１０，１１，１２，１５，１６，１７，１９等
も制御するようになっている。

【００３１】このとき、後の作用説明にて述べるよう
に、前記制御装置は、そのソフトウエア的構成により、
冷房運転時において、必要冷房能力（冷却負荷）を算出
して通常負荷状態か高負荷状態かを判断し、通常負荷時
には、前記第１及び第２の吸着ユニット４及び５に対し
て、上述したように吸着，再生の過程を交互に実行させ
るようになっている。一方、高負荷時においては、第１
及び第２の両吸着ユニット４及び５に対して、同時に吸
着過程を実行させるように、前記切換器８及び各弁９，
１０，１１，１２，１５，１６，１７，１９等を制御す
るようになっている。従って、前記制御装置及び各セン
サ等から、本発明にいう検出手段が構成され、また、前
記制御装置が、本発明にいう制御手段としての機能を果
たすようになっているのである。

【００３２】そして、本実施例では、前記制御装置は、
前記高負荷時において、第１及び第２の両吸着ユニット
４及び５に対して同時に吸着過程を実行させた際、所定
の吸着過程が進行したところで、一方例えば第２の吸着
ユニット５を、再生過程に切替えるように構成されてい
る。この場合、第２の吸着ユニット５を再生過程に切替
えるタイミングは、第２の吸着ユニット５の再生が、次
の吸着過程に間に合うように設定され、本実施例では、
予め吸着ユニット４，５の性能を把握しておき、第２の
吸着ユニット５に必要な再生時間（ｔ０）を確保できる
ように、同時吸着過程開始から所定時間後に切替えるよ
うにしている。

【００３３】さらに、本実施例では、前記制御装置は、
冷却運転が停止されたとき、それまでに吸着過程にあっ
た吸着ユニット４，５に対して再生過程を実行させるよ
うに構成されている。また、吸着ユニット４，５が再生
過程の途中にあった場合でも、再生過程を完了するまで
継続した後停止させるように構成されている。

【００３４】次に、上記構成の作用について、図１ない
し図３も参照して説明する。車両用空調装置において冷
房運転を行うにあたっては、制御装置により、図２のフ
ローチャートに示すルーチンにて、冷却負荷が高負荷で
あるか通常負荷であるかの判断が行われ、その判断に基
づいて、吸着式冷凍装置１（第１及び第２の吸着ユニッ
ト４及び５）の運転が制御される。尚、この冷房運転の
開始時においては、第１及び第２の吸着ユニット４及び
５は、共に吸着過程の実行可能な準備状態とされてい
る。

【００３５】即ち、まず、ステップＳ２１にて、使用者
の設定操作による設定データや各種センサからのデータ
の取込みが行われる。このデータとしては、設定温度、
設定風量、車内温度、車外温度、日射量、乗員数などが
ある。次のステップＳ２２では、上記読込んだ各種デー
タから必要冷房能力が算出される。この必要冷房能力の
算出方法は、一般のオートエアコン等で周知であるため
省略する。

【００３６】ステップＳ２３では、上記ステップＳ２２
にて算出された必要冷房能力が、通常の冷房能力（１個
の吸着ユニット４，５の吸着過程の実行により得られる
冷房能力）を越えているかどうかが判断される。この場
合、通常では、必要冷房能力が通常冷房能力を越えるこ
とはなく、ステップＳ２３でＮｏとなり、次のステップ
Ｓ２４に進む。ステップＳ２４では、さらに高冷房能力
が必要かどうかが判断され、必要でなければ（Ｎｏ）、
そのままステップＳ２５にて、吸着式冷凍装置１の通常
運転が開始される。上述のように、この通常運転（通常
負荷時）では、図５に示したように、第１及び第２の吸
着ユニット４及び５を一方が吸着過程にあるときに他方
が再生過程とされることが、例えば所定時間間隔で交互
に繰返され、もって、通常の冷房能力にて連続した冷房
運転を行うことができる。

【００３７】一方、例えば夏季における炎天下駐車後の
急速冷房運転時等においては、高い冷却能力を必要とす
る高負荷状態となり、必要冷房能力が通常冷房能力を越
えることがある（ステップＳ２３にてＹｅｓ）。このよ
うに高負荷状態が検出された場合、及び、前記ステップ
Ｓ２４にて高冷房能力が必要とされた場合（Ｙｅｓ）に
は、ステップＳ２６にて、吸着式冷凍装置１の高負荷運
転が行われる。

【００３８】この高負荷運転（高負荷時）においては、
図４に示すように、切換器８が前記第１，第２の吸着ユ
ニット４，５の双方側への冷媒の流通を可能とすると共
に、第１，第２の開閉弁９，１０が共に開放され、さら
に、冷却用開閉弁１６，１９が共に開放されて第１，第
２の両吸着ユニット４，５に冷却媒体が供給されるよう
になる。また、加熱用開閉弁１５，１７並びに第３，第
４の開閉弁１１，１２は閉塞される。これにて、図１に
も示すように、第１及び第２の両吸着ユニット４及び５
に対して、同時に吸着過程が実行されるようになってお
り、もって、通常時の２倍の冷房能力が得られるのであ
る。

【００３９】しかして、このような２個の吸着ユニット
４，５による同時吸着過程の実行を無条件に続けると、
吸着ユニット４，５の冷媒吸着量が多くなって吸着能力
が低下し、再生過程への切替時期に来たときに、次の吸
着過程の実行が不可能となり、冷房運転が途絶えてしま
うことになる。そこで、本実施例においては、高負荷運
転が開始された際に、図３に示すフローチャートに従っ
て、一方この場合第２の吸着ユニット５を再生過程に切
替えることが行われる。

【００４０】即ち、上記した高負荷運転が開始される
と、ステップＳ３１にて時間検出が行われる。そして、
ステップＳ３２にて、所定時間を越えたかが判断され、
高負荷運転（２個の吸着ユニットによる同時吸着過程の
実行）が所定時間進行すると（Ｙｅｓ）、ステップＳ３
３にて、第２の吸着ユニット５が再生過程に切替えられ
るのである。尚、その後は、上述したような通常運転が
行われるようになっている。

【００４１】図１は、この際の両吸着ユニット４，５の
時間経過に伴う過程の切替の様子を示している。ここ
で、吸着ユニット４，５の再生過程に要する時間ｔ０
は、単位時間あたりに与える加熱量をより大きくするこ
とにより短縮することができ、吸着ユニット４，５の吸
着過程継続可能時間ｔよりも短くすることができるので
ある。本実施例では、予め吸着ユニット４，５の性能つ
まり吸着ユニット４，５の吸着過程継続可能時間ｔ及び
第２の吸着ユニット５の再生過程に要する時間ｔ０を把
握することにより、第２の吸着ユニット５を再生過程に
切替えるタイミング（時刻Ｔ１）を、第２の吸着ユニッ
ト５の再生完了が次の吸着過程（時刻Ｔ２）に間に合う
ように設定しているのである。

【００４２】このように、高負荷状態において、２個の
吸着ユニット４，５の同時吸着過程開始から所定時間後
（時刻Ｔ１）に、第２の吸着ユニット５を再生過程に切
替えることにより、第２の吸着ユニット５に必要な再生
時間を確保でき、これにて、高能力の冷却運転を行った
後の、通常能力の冷却運転を中断させることなく連続し
て実行することができるのである。尚、この場合、高負
荷状態は比較的短時間で解消されるものなので、第２の
吸着ユニット５の再生過程への切替に伴ってさほどの弊
害はない。

【００４３】このような本実施例によれば、高負荷状態
となったときに、通常では交互に吸着過程とされる２個
の吸着ユニット４，５を共に吸着過程とするようにした
ので、吸着ユニットを大型化するあるいは吸着ユニット
の個数を増加させることを行わずに、通常の冷却能力よ
りも高い冷却能力での冷却運転を行うことができるよう
になった。

【００４４】従って、吸着ユニット４，５を大型化する
ことなく高負荷状態に対応することが可能となり、この
結果、装置全体の大型化を抑制しつつも、高負荷時にお
いて高い冷却能力を得ることができるものであり、車両
用の空調装置に適用する場合において、高負荷時の冷却
能力の確保と、大型化の抑制（搭載性）という相反する
要望の双方を満足させることができたのである。

【００４５】また、本実施例では、前記高負荷時におい
て、２個の吸着ユニット４，５の所定の吸着過程が進行
したところで、一方のの吸着ユニット５を再生過程に切
替えるようにしたので、高負荷状態において高能力の冷
却運転を行った後の、通常能力の冷却運転を連続して実
行することができる利点を得ることができる。

【００４６】さらには、冷却運転が停止されたとき、そ
れまでに吸着過程にあった吸着ユニット４，５に対して
再生過程を実行させるようにしたので、次の冷却運転の
開始時に、即座に２個の吸着ユニット４，５による同時
吸着過程の実行が可能となり、冷却運転開始時の高負荷
状態において、速やかに高能力での冷却運転を行うこと
ができるものである。

【００４７】図６のフローチャートは、本発明の第２の
実施例を示すものであり、高負荷運転（２個の吸着ユニ
ット４，５による同時吸着過程の実行）が開始された場
合の、一方この場合第２の吸着ユニット５を再生過程に
切替える際のルーチンを示すものである。本実施例が上
記第１の実施例（図３のフローチャート）と異なる点
は、次の通りである。

【００４８】即ち、吸着ユニット４，５による吸着過程
においては、次第に吸着冷媒量が増加して行き、吸着さ
れた冷媒の量に応じて吸着ユニット４，５における吸着
能力（冷房能力）が低下していく。従って、吸着ユニッ
ト５（または吸着ユニット４）の吸着冷媒量つまり重量
を検出することにより、吸着過程がどれくらい進行した
のかを判断することができるのである。この実施例で
は、例えば吸着ユニット５の重量を検出する図示しない
重量センサを設け、この重量センサの検出に基づいて第
２の吸着ユニット５を再生過程に切替えるようにしてい
る。

【００４９】上記した高負荷運転が開始されると、ステ
ップＳ６１にて第２の吸着ユニット５の重量検出が行わ
れる。そして、ステップＳ６２にて、所定重量を越えた
かどうかが判断され、第２の吸着ユニット５の所定重量
までの吸着過程が進行すると（Ｙｅｓ）、ステップＳ６
３にて、第２の吸着ユニット５が再生過程に切替えられ
るのである。

【００５０】このとき、前記所定重量は、予め吸着ユニ
ット４，５の性能を把握することにより、第２の吸着ユ
ニット５を再生過程に切替えるタイミングを、第２の吸
着ユニット５の再生が次の吸着過程に間に合うように設
定している。従って、上記第１の実施例と同様に、高負
荷状態において高能力の冷却運転を行った後の、通常能
力の冷却運転を連続して実行することができるのであ
る。

【００５１】図７は、本発明の第３の実施例を示すもの
である。この実施例では、上記した第１及び第２の吸着
ユニット４及び５に加えて、同等の構成の第３の吸着ユ
ニット２１を設けるようにしている。この第３の吸着ユ
ニット２１は、切換器８及び第５の開閉弁２２を介して
前記蒸発器３の出口側に接続され、第６の開閉弁２３を
介して前記凝縮器２の入口側に接続されている。また、
加熱用開閉弁２４の開放により加熱媒体が流通される加
熱用熱交換器２５、及び、冷却用開閉弁２６の開放によ
り冷却媒体が流通される冷却用熱交換器２７が設けられ
ている。

【００５２】これら計３個の吸着ユニット４，５，２１
は、通常負荷時においては、１個は吸着過程、別の１個
は再生過程、さらに別の１個は次の吸着過程に備えて冷
却，降温される降温過程が実行され、それが順にローテ
ーションされるように制御される。そして、高負荷時に
おいては、図示のように、例えば３個の吸着ユニット
４，５，２１の全てが吸着過程とされ、通常の３倍の冷
却能力を出力するように構成されている。かかる構成に
よっても、上記第１の実施例と同様の作用，効果を得る
ことができ、所期の目的を達成し得るものである。

【００５３】尚、本発明は上記し図面に示した各実施例
に限定されるものではなく、例えば吸着ユニットを４個
以上設けるようにしても良く、また、車両用の空調装置
に限定されず、建物用のエアコンや、冷蔵庫，冷凍庫な
どに適用するようにしても良いなど、要旨を逸脱しない
範囲内で適宜変更して実施し得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すもので、時間経過
に伴う２個の吸着ユニットの過程の切替状態を示す図

【図２】冷却負荷の判断ルーチンを示すフローチャート

【図３】高負荷時における第２の吸着ユニットの再生過
程への切替のルーチンを示すフローチャート

【図４】２個の吸着ユニットを同時に吸着過程とした状
態の吸着式冷凍装置の構成を示す図

【図５】吸着式冷凍装置の構成を示す図

【図６】本発明の第２の実施例を示す図３相当図

【図７】本発明の第３の実施例を示す図４相当図

【符号の説明】

図面中、１は吸着式冷凍装置、２は凝縮器、３は蒸発
器、４は第１の吸着ユニット、５は第２の吸着ユニッ
ト、６は冷媒管路、８は切換器、９は第１の開閉弁、１
０は第２の開閉弁、１１は第３の開閉弁、１２は第４の
開閉弁、１３，１８，２５は加熱用熱交換器、１４，２
０，２７は冷却用熱交換器、１５，１７，２４は加熱用
開閉弁、１６，１９，２６は冷却用開閉弁、２１は第３
の吸着ユニット、２２は第５の開閉弁、２３は第６の開
閉弁を示す。

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液冷媒が供給され外部との間で熱交換を
   行う蒸発器と、 内部に冷媒を吸着する吸着剤を備えてなり、前記蒸発器
   との流通状態で冷却状態とされる吸着過程の実行により
   前記蒸発器の液冷媒を気化させて吸着し、前記蒸発器と
   の非流通状態で加熱状態とされる再生過程の実行により
   吸着した冷媒を気冷媒として脱離する複数個の吸着ユニ
   ットと、 この吸着ユニットより脱離した気冷媒を凝縮させて液冷
   媒とする凝縮器とを具備する吸着式冷凍装置における、 前記各吸着ユニットの吸着，再生過程を制御するための
   方法であって、 通常負荷時においては、前記複数個の吸着ユニットに対
   して順に吸着過程を実行させ、 高負荷時においては、２個以上の吸着ユニットに対して
   同時に吸着過程を実行させることを特徴とする吸着式冷
   凍装置の制御方法。
2. 【請求項２】 前記高負荷時において、前記複数個の吸
   着ユニットの所定の吸着過程が進行したところで、前記
   複数個の吸着ユニットのうちの一部の吸着ユニットを再
   生過程に切替えることを特徴とする請求項１記載の吸着
   式冷凍装置の制御方法。
3. 【請求項３】 冷却運転の停止時において、それまでに
   吸着過程にあった吸着ユニットに対して再生過程を実行
   させることを特徴とする請求項１または２記載の吸着式
   冷凍装置の制御方法。
4. 【請求項４】 液冷媒が供給され外部との間で熱交換を
   行う蒸発器と、 内部に冷媒を吸着する吸着剤を備えてなり、前記蒸発器
   との流通状態で冷却状態とされる吸着過程の実行により
   前記蒸発器の液冷媒を気化させて吸着し、前記蒸発器と
   の非流通状態で加熱状態とされる再生過程の実行により
   吸着した冷媒を気冷媒として脱離する複数個の吸着ユニ
   ットと、 この吸着ユニットより脱離した気冷媒を凝縮させて液冷
   媒とする凝縮器と、 前記蒸発器から前記各吸着ユニットへの冷媒の流通及び
   それら各吸着ユニットの冷却，加熱状態の切替えを行う
   切替手段と、 冷却負荷を検出する検出手段と、 この検出手段が検出した冷却負荷が通常負荷のときに
   は、前記複数個の吸着ユニットに対して順に吸着過程を
   実行させ、高負荷のときには、２個以上の吸着ユニット
   に対して同時に吸着過程を実行させるように前記切替手
   段を制御する制御手段とを具備してなる吸着式冷凍装
   置。
5. 【請求項５】 前記制御手段は、前記高負荷時におい
   て、前記複数個の吸着ユニットの所定の吸着過程が進行
   したところで、前記複数個の吸着ユニットのうちの一部
   の吸着ユニットを再生過程に切替えるように前記切替手
   段を制御することを特徴とする請求項４記載の吸着式冷
   凍装置。
6. 【請求項６】 前記制御手段は、冷却運転の停止時にお
   いて、それまでに吸着過程にあった吸着ユニットに対し
   て再生過程を実行させるように前記切替手段を制御する
   ことを特徴とする請求項４または５記載の吸着式冷凍装
   置。