JP3831964B2

JP3831964B2 - Adsorption type refrigerator

Info

Publication number: JP3831964B2
Application number: JP00547996A
Authority: JP
Inventors: 昌徳上原; 誠司井上; 伸本田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1996-01-17
Filing date: 1996-01-17
Publication date: 2006-10-11
Anticipated expiration: 2016-01-17
Also published as: JPH09196494A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数段の吸着器を設けることによりエバポレータを効率良く冷却する吸着式冷凍機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種の吸着式冷凍機としては、シリカゲル或いはゼオライトのような吸着剤が内部に充填された２つの吸着器を設け、吸着工程を実行する吸着器をエバポレータと接続すると共に、脱着工程を実行する吸着器をコンデンサと接続して構成されている。
【０００３】
この場合、エバポレータで蒸発した気冷媒は吸着工程を実行する吸着器で吸着されるので、エバポレータにおいて冷媒の蒸発が継続すると共に、脱着工程を実行する吸着器からは気冷媒がコンデンサに供給されて液化されるので、コンデンサからエバポレータに冷媒を供給することによりエバポレータの冷却作用を継続させることができる。
【０００４】
そして、吸着工程が終了した吸着器を加熱することにより脱着工程を実行させると共に、脱着工程が終了した吸着器を冷却することにより吸着工程を実行させる。これにより、吸着工程を実行するようになった吸着器によりエバポレータで発生した気冷媒を吸着することができると共に、脱着工程を実行するようになった吸着器からコンデンサに気冷媒を供給することができるので、エバポレータの冷却作用を継続することができる。
【０００５】
従って、エバポレータを通じて車室内に送風することにより、エバポレータを通過する空気とエバポレータ内で蒸発する冷媒との間で熱交換が行われ、以て車室内に冷気を送風することができる。
【０００６】
ところで、エバポレータの冷却能力は吸着剤の冷媒吸着率に依存するものの、吸着剤の冷媒吸着率は低いことから、エバポレータの冷却能力を高めるには吸着器に多量の吸着剤を充填する必要があり、吸着器が大形化すると共に重量が大きくなるという欠点がある。
【０００７】
そこで、複数の吸着器を多段化して設け、エバポレータと接続された前段の吸着器を後段の吸着器で冷却することにより前段の吸着器の冷媒吸着率を高め、前段の吸着器と接続されたエバポレータの冷却能力の向上を図る吸着式冷凍機が考えられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来構成のものでは、第１及び第２の吸着器に対応して後段となる吸着器を複数設け、全ての吸着器内を真空に維持するように構成すると共に、エバポレータ及びコンデンサと各吸着器とを真空用配管及び切替弁により選択的に接続する必要がある。このため、真空系機器の真空度の管理が困難であると共に、装置が大形化するという欠点がある。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、エバポレータで蒸発した気冷媒を吸着する吸着器及びコンデンサに気冷媒を供給する吸着器に加えて、これらの吸着器を冷却するための複数の吸着器等の真空系機器を備え、これらの真空系機器の内部を真空に維持する構成において、真空度の管理が容易であると共に全体の小形化を図ることができる吸着式冷凍機を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば、エバポレータ、コンデンサ、吸着器、複数の切替弁等の真空系機器は１つの真空容器に収納されているので、その真空容器の真空度を管理するだけで、全ての真空系機器の真空度を管理することができる。
【００１１】
また、真空容器に被着されるカバーに、所定の機器に加熱・冷却流体を供給するための流体流路を設けているので、配管作業を簡単化することができると共に、小形化を図ることができる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、真空容器の表面に、所定の機器に加熱・冷却流体を供給ための流体流路を設けることができるので、配管を特別に設ける必要がなくなる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、加熱手段により吸着器を構成する壁面は加熱されるので、吸着器の壁に水滴が付着することを防止して、吸着器による冷媒の吸着能力を向上することができる。
【００１４】
請求項４の発明によれば、吸着器を構成する壁面を加熱流体により加熱することができるので、特別な加熱手段を設けることなく、吸着器による冷媒の吸着能力を向上することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を車両用空調装置に適用した第１実施例を図１乃至図６を参照して説明する。
図２は、全体の接続関係を模式的に示している。この図２において、コンデンサ１の流出口とエバポレータ２の流入口とは接続されており、後述するようにコンデンサ１で凝縮された冷媒としての水はエバポレータ２に供給されるようになっている。
【００１６】
また、コンデンサ１の流入口及びエバポレータ２の流出口は４方弁３を介して第１の吸着器４及び第２の吸着器５と夫々接続されている。この場合、４方弁３が図示のように切替えられた状態では、コンデンサ１は第１の吸着器４と接続されていると共に、エバポレータ２は第２の吸着器５と接続されている。
一方、第１の吸着器４及び第２の吸着器５に対応して第３の吸着器６及び第４の吸着器７が夫々設けられている。
【００１７】
これらの第１〜第４の吸着器４〜７には冷却加熱管８が内蔵されていると共に、その冷却加熱管８を囲繞するように吸着剤９が収納されている。この吸着剤９はシリカゲル或いはゼオライト等からなり、低温状態で水等の冷媒を吸着する吸着作用を呈すると共に、高温状態で冷媒を脱着する脱着作用を呈する。
【００１８】
ここで、第１及び第２の吸着器４及び５の冷却加熱管８の流出口は４方弁１０を介してエンジンのラジエータ若しくはポンプ１１を介して中間熱交換器１２に内蔵された伝熱管１３の流入口と接続されている。また、第１及び第２の吸着器４及び５の冷却加熱管８の流入口は３方弁１４を介して中間熱交換器１２の伝熱管１３の流出口と接続されている。この場合、４方弁１０及び３方弁１４が図示のように切替えられた状態では、中間熱交換器１２の伝熱管１３は第２の吸着器５の冷却加熱管８と接続されている。
【００１９】
中間熱交換器１２には水が収納されており、４方弁１５を介して第３及び第４の吸着器６及び７若しくはコンデンサ１６及び４方弁１５を介して第３及び第４の吸着器６及び７と接続されている。この場合、４方弁１５が図示のように切替えられた状態では、中間熱交換器１１は第４の吸着器７と接続されると共にコンデンサ１６を介して第３の吸着器６と接続されている。
【００２０】
第３の吸着器６の冷却加熱管８の流入口は４方弁１７を介してエンジン若しくは放熱器１９の流出口と接続されている。また、第３の吸着器６の冷却加熱管８の流出口は３方弁１８を介して第１の吸着器４の冷却加熱管８の流入口若しくは放熱器１９の流入口と接続されている。この場合、４方弁１７及び３方弁１８が図示のように切替えられた状態では、第３の吸着器６の冷却加熱管８はエンジン若しくは第１の吸着器４の冷却加熱管８と接続されている。
【００２１】
第４の吸着器７の冷却加熱管８の流入口は４方弁１７を介してエンジン若しくは放熱器１９の流出口と接続されている。また、第４の吸着器７の冷却加熱管８の流出口は３方弁２０を介して第２の吸着器５の冷却加熱管８の流入口若しくは放熱器１９の流入口と接続されている。この場合、４方弁１７及び３方弁２０が図示のように切替えられた状態では、第４の吸着器７の冷却加熱管８は放熱器１９と接続されている。
さらに、前記コンデンサ１は放熱器１９と接続されており、放熱器１９との間の冷却水の循環によりコンデンサ１が冷却されるようになっている。
【００２２】
ここで、コンデンサ１、エバポレータ２、第１〜第４の吸着器４〜７、中間熱交換器１２、コンデンサ１６、４方弁３、１５、そらにはそれらの真空系機器を接続する配管内は真空状態に維持されている。
【００２３】
上記構成の動作について簡単に説明する。この場合、図示左側に位置する第１及び第３の吸着器４及び６は脱着工程を実行し、図示右側に位置する第２及び第４の吸着器５及び７は吸着工程を実行するように接続されている。
【００２４】
つまり、図２の接続関係では、エバポレータ２は第２の吸着器５と接続されているので、第２の吸着器５内の吸着剤９の吸着作用によりエバポレータ２内の水蒸気が吸着される。これにより、エバポレータ２内の水蒸気圧が低下するので、エバポレータ２内の水の蒸発が促進され、それに応じてエバポレータ２が冷却作用を呈する。
【００２５】
このとき、ポンプ１１の駆動に応じて第２の吸着器４と中間熱交換器１２との間で冷却水が循環するので、第２の吸着器４の吸着剤９は冷却される。これにより、吸着剤１２がエバポレータ２で蒸発した水蒸気を吸着する際に発熱するにしても、吸着剤１２の吸着能力を維持することができる。
【００２６】
また、コンデンサ１は第１の吸着器４と接続されていると共に当該第１の吸着器４はエンジン冷却水の供給により加熱されるので、第１の吸着器４の吸着剤９に吸着されている水が水蒸気として脱着する。これにより、コンデンサ１に水が供給されるので、コンデンサ１において水蒸気が水に液化されてエバポレータ２に供給される。
従って、コンデンサ１からエバポレータ２に水を供給することができるので、エバポレータ２の冷却作用を継続することができる。
【００２７】
一方、中間熱交換器１２は第４の吸着器７と接続されており、第４の吸着器７に収納されている吸着剤９の吸着作用により中間熱交換器１２に貯留されている水の蒸発が促進されて当該中間熱交換器１２が冷却される。
このとき、第４の吸着器７を通過する冷却水は放熱器１９により冷却されるので、第４の吸着器７が冷却されることにより当該第４の吸着器７による中間熱交換器１２の冷却作用を継続することができる。
【００２８】
また、第３の吸着器５はコンデンサ１を介して中間熱交換器１２と接続されていると共にエンジン冷却水により加熱されるので、第３の吸着器５の吸着剤９に吸着された水を水蒸気として脱着してコンデンサ１６に供給することにより、コンデンサ１６から中間熱交換器１２に水を供給することができる。
【００２９】
以上の動作により、中間熱交換器１２による第２の吸着器５に対する冷却を継続することができると共に、第２の吸着器４の吸着剤９を十分に冷却して水の吸着率が低下することを防止することができるので、エバポレータ２の冷却効率を高めることができる。
【００３０】
そして、所定時間が経過したところで所定の弁を切替えることにより、第１及び第３の吸着器４及び６を吸着工程を実行させると共に、第２及び第４の吸着器５及び７を脱着工程を実行させることにより、エバポレータ２の冷却作用を継続して発揮させることができる。
【００３１】
さて、本実施例では、上記コンデンサ１、エバポレータ２、第１〜第４の吸着器４〜７、中間熱交換器１２、コンデンサ１６、切替弁等の真空系機器を１つの真空容器内に構成することを特徴としている。
即ち、図１は真空容器を示している。この図１において、真空容器２１は上下仕切板２２により上下に仕切られている。この場合、上下仕切板２２の下側は３つの部屋に仕切られており、各部屋に、コンデンサ１、エバポレータ２、中間熱交換器１２が構成されている。
【００３２】
また、上下仕切板２２の上側は下側の部屋と交差するように４つの部屋に仕切られており、各部屋に、第１〜第４の吸着器４〜７が構成されている。
ここで、図３に示すように、上下仕切板２２においてコンデンサ１と第１及び第２の吸着器４及び５とを夫々仕切る部位には第１及び第２の窓２３及び２４が形成されており、当該窓２３及び２４はドア２５により開閉されるようになっている。この場合、第１の窓２３の開放状態でコンデンサ１と第１の吸着器４とが連通し、第２の窓２４の開放状態でコンデンサ１と第２の吸着器５とが連通する（図４参照）。
【００３３】
また、上下仕切板２２においてエバポレータ２と第１及び第２の吸着器４及び５とを夫々仕切る部位には第３の窓２６及び第４の窓２７が形成されており、当該窓２６及び２７がドア２５により開閉されるようになっている。この場合、第３の窓２６の開放状態でエバポレータ２と第１の吸着器４とが連通し、第４の窓２７の開放状態でエバポレータ２と第２の吸着器５とが連通する。
【００３４】
さらに、上下仕切板２２において中間熱交換器１２と第１，第４の吸着器４，７とを夫々仕切る部位には第５及び第６の窓２８及び２９が形成されており、当該窓２８及び２９がドア２５により開閉されるようになっている。この場合、第５の窓２８の開放状態で中間熱交換器１２と第３の吸着器６とが連通し、第６の窓２９の開放状態で中間熱交換器１２と第４の吸着器７とが連通する。
【００３５】
尚、図示はしていないが、コンデンサ１にはコンデンサ１６が一体に設けられており、中間熱交換器１２は、コンデンサ１６を介して第３の吸着器６若しくは第４の吸着器７の何れかに選択的に連通するようになっている。
【００３６】
即ち、上下仕切り板２２において、コンデンサ１６と第３及び第４の吸着器６及び７とを夫々仕切る部位には第７及び第８の窓２９ａ及び２９ｂが形成されており、当該窓２９ａ及び２９ｂはドア２５により開閉されるようになっている。この場合、第７の窓２９ａの開放状態でコンデンサ１６と第３の吸着器６とが連通し、第８の窓２９ｂの開放状態でコンデンサ１６と第４の吸着器７とが連通する。
【００３７】
そして、真空容器２１に構成されたコンデンサ１及び１６、中間熱交換器１２、第１〜第４の吸着器４〜７には、図１で示した接続関係を満足するように配管が接続されている。
つまり、コンデンサ１は、配管３０及び３１を通じて放熱器１９と接続されている。
【００３８】
中間熱交換器１２は、配管３２を通じて４方弁１０と接続されていると共に配管３３を通じて３方弁１４と接続されている。
エバポレータ２は、配管３４及び３５を通じて車室内側に設けられた室内熱交換器と接続されている。
【００３９】
第１の吸着器４は、配管３６を通じて４方弁１０と接続されていると共に、配管３７を通じて３方弁１４及び３方弁１８と接続されている。
第２の吸着器５は、配管３８を通じて４方弁１０と接続されていると共に、配管３９を通じて３方弁１４及び３方弁２０と接続されている。
第３の吸着器６は、配管４０を通じて４方弁１７と接続されていると共に、配管４１を通じて３方弁１８と接続されている。
第４の吸着器７は、配管４２を通じて４方弁１７と接続されていると共に、配管４３を通じて３方弁２０と接続されている。
尚、図２で示したポンプ１１は図示を省略した。
【００４１】
ところで、図１示す真空容器２１には、図５に示すように当該真空容器２１と接続された各配管３０〜４３のうちコンデンサ１及び中間熱交換器１２にエンジン冷却水を供給するための配管３０〜３３を取外した形態で樹脂カバー４４が装着されている。
【００４２】
ここで、樹脂カバー４４には放熱器１９と接続するための配管口４５，４６及びエンジン側と接続するための配管口（図示せず）が設けられていると共に、配管３０〜３３に相当する流体流路４７〜５０（図６参照）が一体に設けて構成されており、その流体流路４７〜５０をコンデンサ１及び中間熱交換器１２に接続するようになっている。
【００４３】
上記構成のものによれば、エバポレータ２を冷却するために第１〜第４の吸着器４〜７、中間熱交換器１２等の真空系機器を設けた構成において、全ての真空系機器を１つの真空容器２１に収納するように構成したので、真空系機器が独立して構成されている従来例のものと違って、真空系機器の維持，管理を容易に行うことができる。
また、樹脂カバー４４の表面に流体流路４７〜５０を沿わせて設けることができるので、配管の突出を抑制でき、以て全体の小形化を図ることができる。
【００４４】
図７は本発明の第２実施例を示している。この第２実施例は、真空容器２１の表面に配管を一体に形成したことを特徴とする。
即ち、真空容器２１の金属表面に強度向上を兼ねるリブ５１を形成し、そのリブ５１により流体流路５２を形成するようにしている。
このような構成によれば、樹脂カバー４４に配管を一体に設ける必要がなくなり、さらに全体の小形化を図ることができる。
【００４５】
図８及び図９は本発明の第３実施例を示している。この第３実施例は、真空容器２１において吸着器を構成する部屋の内壁面を加熱するように構成したことを特徴とする。
【００４６】
即ち、真空容器２１の表面にリブ５３によって高温のエンジン冷却水を通過させる加熱手段（流体流路）としての水蒸気凝縮防止流路５４を形成するようにしたものである。この場合、水蒸気凝縮防止流路５４に供給するエンジン冷却水としては、吸着剤９の再生に利用したエンジン冷却水を水蒸気凝縮防止流路５４に通過させてからエンジン側に戻すようにしている。
【００４７】
このような構成によれば、第１〜第４の吸着器４〜７を構成する部屋の内壁面を加熱することができるので、内壁面に水蒸気が凝縮して冷房能力が低下してしまうことを防止できる。つまり、真空容器２１の内壁面が低温の場合、部屋内の水蒸気が凝縮して水滴となって滞留するので、本来エバポレータ２或いは中間熱交換器１２との間で行われる水蒸気の吸着が、部屋の内壁面に付着した水滴との間で行われてしまって、冷房能力の低下を生じるからである。
【００４８】
本発明は、上記実施例にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張できる。
中間熱交換器１２を用いることなく、後段の吸着器により前段の吸着器を冷却するような構成の吸着式冷凍機に適用するようにしてもよい。
第４実施例において、真空容器２１の部屋を加熱する加熱手段としては、電熱ヒータ、エンジンの排熱を利用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例における全体構成を概略的に示す斜視図
【図２】全体の接続関係を示す模式図
【図３】上下仕切板の平面図
【図４】コンデンサに対応する上下仕切板の斜視図
【図５】全体の斜視図
【図６】流体流路の断面を示す斜視図
【図７】本発明の第２実施例を示す全体の斜視図
【図８】本発明の第３実施例における要部を破断して示す斜視図
【図９】要部の縦断面図
【符号の説明】
１はコンデンサ、２はエバポレータ、４〜７は吸着器、９は吸着剤、１２は中間熱交換器、２１は真空容器、３０〜４３は配管、４４は樹脂カバー、４７〜５０は流体流路、５４は水蒸気凝縮防止流路（加熱手段、流体流路）である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an adsorption refrigerator that efficiently cools an evaporator by providing a plurality of stages of adsorbers.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of adsorption refrigerator, two adsorbers filled with an adsorbent such as silica gel or zeolite are provided, and the adsorber for performing the adsorption process is connected to the evaporator, and the desorption process Is configured by connecting an adsorber that performs the above operation with a capacitor.
[0003]
In this case, since the gas refrigerant evaporated by the evaporator is adsorbed by the adsorber that performs the adsorption process, the refrigerant continues to evaporate in the evaporator, and the gas refrigerant is supplied to the condenser from the adsorber that performs the desorption process. Since it is liquefied, the cooling action of the evaporator can be continued by supplying the refrigerant from the condenser to the evaporator.
[0004]
Then, the desorption process is performed by heating the adsorber after the adsorption process is completed, and the adsorption process is performed by cooling the adsorber after the desorption process is completed. Thus, the gas refrigerant generated in the evaporator can be adsorbed by the adsorber that has performed the adsorption process, and the gas refrigerant can be supplied to the condenser from the adsorber that has performed the desorption process. Therefore, the cooling action of the evaporator can be continued.
[0005]
Accordingly, by blowing air into the vehicle interior through the evaporator, heat exchange is performed between the air passing through the evaporator and the refrigerant evaporating in the evaporator, so that cool air can be blown into the vehicle interior.
[0006]
By the way, although the cooling capacity of the evaporator depends on the refrigerant adsorption rate of the adsorbent, since the refrigerant adsorption rate of the adsorbent is low, it is necessary to fill the adsorber with a large amount of adsorbent in order to increase the cooling capacity of the evaporator. However, there is a drawback that the adsorber becomes larger and the weight increases.
[0007]
Therefore, a plurality of adsorbers are provided in multiple stages, and the pre-stage adsorber connected to the evaporator is cooled by the post-stage adsorber to increase the refrigerant adsorption rate of the pre-stage adsorber and connected to the pre-stage adsorber. Adsorption-type refrigerators that improve the cooling capacity of the evaporator are considered.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above conventional configuration, a plurality of subsequent adsorbers are provided corresponding to the first and second adsorbers, and all the adsorbers are maintained in vacuum, and an evaporator and a capacitor are provided. It is necessary to selectively connect each adsorber with a vacuum pipe and a switching valve. For this reason, it is difficult to control the degree of vacuum of the vacuum system equipment, and there is a drawback that the apparatus is increased in size.
[0009]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to cool these adsorbers in addition to an adsorber that adsorbs the gas refrigerant evaporated by the evaporator and an adsorber that supplies the gas refrigerant to the condenser. Adsorption type refrigerator having a vacuum system such as a plurality of adsorbers and maintaining the inside of these vacuum systems in a vacuum with easy management of the degree of vacuum and miniaturization of the whole Is to provide.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to the invention of claim 1, since vacuum system equipment such as an evaporator, a condenser, an adsorber, and a plurality of switching valves are housed in one vacuum container, all that is required is to manage the vacuum degree of the vacuum container. The vacuum degree of the vacuum system equipment can be managed.
[0011]
In addition , the cover attached to the vacuum vessel is provided with a fluid flow path for supplying heating / cooling fluid to a predetermined device, so that the piping work can be simplified and the size can be reduced. Can do.
[0012]
According to the second aspect of the present invention, since a fluid flow path for supplying heating / cooling fluid to a predetermined device can be provided on the surface of the vacuum vessel, it is not necessary to provide a special pipe.
[0013]
According to the invention of claim 3 , since the wall surface constituting the adsorber is heated by the heating means, it is possible to prevent water droplets from adhering to the wall of the adsorber and to improve the adsorption capacity of the refrigerant by the adsorber. Can do.
[0014]
According to the invention of claim 4 , since the wall surface constituting the adsorber can be heated by the heating fluid, the adsorbing capacity of the refrigerant by the adsorber can be improved without providing any special heating means.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a description will be given of a first embodiment of the present invention is applied to a vehicle air conditioner with reference to FIGS.
FIG. 2 schematically shows the overall connection relationship. In FIG. 2, the outlet of the condenser 1 and the inlet of the evaporator 2 are connected, and water as a refrigerant condensed in the condenser 1 is supplied to the evaporator 2 as will be described later.
[0016]
Further, the inlet of the condenser 1 and the outlet of the evaporator 2 are connected to the first adsorber 4 and the second adsorber 5 via the four-way valve 3, respectively. In this case, in a state where the four-way valve 3 is switched as illustrated, the capacitor 1 is connected to the first adsorber 4 and the evaporator 2 is connected to the second adsorber 5.
On the other hand, a third adsorber 6 and a fourth adsorber 7 are provided corresponding to the first adsorber 4 and the second adsorber 5, respectively.
[0017]
These first to fourth adsorbers 4 to 7 have a built-in cooling and heating tube 8 and an adsorbent 9 is housed so as to surround the cooling and heating tube 8. The adsorbent 9 is made of silica gel, zeolite, or the like, and exhibits an adsorption action for adsorbing a refrigerant such as water at a low temperature and a desorption action for desorbing the refrigerant at a high temperature.
[0018]
Here, the outlet of the cooling and heating pipe 8 of the first and second adsorbers 4 and 5 is a heat transfer pipe built in the intermediate heat exchanger 12 via the four-way valve 10 and the engine radiator or pump 11. 13 inlets are connected. The inlets of the cooling and heating pipes 8 of the first and second adsorbers 4 and 5 are connected to the outlet of the heat transfer pipe 13 of the intermediate heat exchanger 12 via a three-way valve 14. In this case, in a state where the four-way valve 10 and the three-way valve 14 are switched as illustrated, the heat transfer tube 13 of the intermediate heat exchanger 12 is connected to the cooling heating tube 8 of the second adsorber 5.
[0019]
Water is stored in the intermediate heat exchanger 12, and the third and fourth adsorption units 6 and 7 through the four-way valve 15 or the third and fourth adsorption units through the condenser 16 and the four-way valve 15. Connected to devices 6 and 7. In this case, when the four-way valve 15 is switched as shown, the intermediate heat exchanger 11 is connected to the fourth adsorber 7 and is connected to the third adsorber 6 via the capacitor 16. Yes.
[0020]
The inlet of the cooling and heating pipe 8 of the third adsorber 6 is connected to the outlet of the engine or radiator 19 via a four-way valve 17. Further, the outlet of the cooling and heating pipe 8 of the third adsorber 6 is connected to the inlet of the cooling and heating pipe 8 of the first adsorber 4 or the inlet of the radiator 19 via a three-way valve 18. . In this case, when the four-way valve 17 and the three-way valve 18 are switched as shown, the cooling heating pipe 8 of the third adsorber 6 is connected to the engine or the cooling heating pipe 8 of the first adsorber 4. Has been.
[0021]
The inlet of the cooling and heating pipe 8 of the fourth adsorber 7 is connected to the outlet of the engine or radiator 19 via a four-way valve 17. The outlet of the cooling heating pipe 8 of the fourth adsorber 7 is connected to the inlet of the cooling heating pipe 8 of the second adsorber 5 or the inlet of the radiator 19 via the three-way valve 20. . In this case, in the state where the four-way valve 17 and the three-way valve 20 are switched as shown in the figure, the cooling and heating pipe 8 of the fourth adsorber 7 is connected to the radiator 19.
Further, the condenser 1 is connected to a radiator 19, and the condenser 1 is cooled by circulation of cooling water between the condenser 1 and the radiator 1.
[0022]
Here, the condenser 1, the evaporator 2, the first to fourth adsorbers 4 to 7, the intermediate heat exchanger 12, the condenser 16, the four-way valves 3 and 15, and the pipes connecting these vacuum system devices Is maintained in a vacuum state.
[0023]
The operation of the above configuration will be briefly described. In this case, the first and third adsorbers 4 and 6 located on the left side in the figure perform the desorption process, and the second and fourth adsorbers 5 and 7 located on the right side in the figure perform the adsorption process. It is connected.
[0024]
That is, in the connection relationship of FIG. 2, the evaporator 2 is connected to the second adsorber 5, so that the water vapor in the evaporator 2 is adsorbed by the adsorbing action of the adsorbent 9 in the second adsorber 5. Thereby, since the water vapor pressure in the evaporator 2 is lowered, the evaporation of water in the evaporator 2 is promoted, and the evaporator 2 exhibits a cooling action accordingly.
[0025]
At this time, the cooling water circulates between the second adsorber 4 and the intermediate heat exchanger 12 according to the driving of the pump 11, so that the adsorbent 9 of the second adsorber 4 is cooled. Thereby, even if the adsorbent 12 generates heat when adsorbing the water vapor evaporated by the evaporator 2, the adsorption capacity of the adsorbent 12 can be maintained.
[0026]
Further, since the capacitor 1 is connected to the first adsorber 4 and the first adsorber 4 is heated by the supply of engine cooling water, it is adsorbed by the adsorbent 9 of the first adsorber 4. Water is desorbed as water vapor. As a result, water is supplied to the condenser 1, so that the water vapor is liquefied into water in the condenser 1 and supplied to the evaporator 2.
Therefore, since water can be supplied from the condenser 1 to the evaporator 2, the cooling action of the evaporator 2 can be continued.
[0027]
On the other hand, the intermediate heat exchanger 12 is connected to the fourth adsorber 7, and the water stored in the intermediate heat exchanger 12 is adsorbed by the adsorbent 9 accommodated in the fourth adsorber 7. Evaporation is promoted and the intermediate heat exchanger 12 is cooled.
At this time, since the cooling water passing through the fourth adsorber 7 is cooled by the radiator 19, the fourth adsorber 7 is cooled, whereby the intermediate heat exchanger 12 by the fourth adsorber 7 is cooled. The cooling action can be continued.
[0028]
Further, since the third adsorber 5 is connected to the intermediate heat exchanger 12 via the condenser 1 and is heated by the engine cooling water, the water adsorbed by the adsorbent 9 of the third adsorber 5 is removed. By desorbing it as water vapor and supplying it to the condenser 16, water can be supplied from the condenser 16 to the intermediate heat exchanger 12.
[0029]
With the above operation, the cooling of the second adsorber 5 by the intermediate heat exchanger 12 can be continued, and the adsorbent 9 of the second adsorber 4 is sufficiently cooled to lower the water adsorption rate. Since this can be prevented, the cooling efficiency of the evaporator 2 can be increased.
[0030]
Then, by switching a predetermined valve when a predetermined time has elapsed, the first and third adsorbers 4 and 6 are caused to perform an adsorption process, and the second and fourth adsorbers 5 and 7 are desorbed. By performing this, the cooling effect of the evaporator 2 can be continuously exhibited.
[0031]
In this embodiment, the condenser 1, the evaporator 2, the first to fourth adsorbers 4 to 7, the intermediate heat exchanger 12, the condenser 16, and the switching valve are configured in a single vacuum vessel. It is characterized by doing.
That is, FIG. 1 shows a vacuum vessel. In FIG. 1, the vacuum vessel 21 is partitioned vertically by an upper and lower partition plate 22. In this case, the lower side of the upper and lower partition plates 22 is partitioned into three rooms, and the condenser 1, the evaporator 2, and the intermediate heat exchanger 12 are configured in each room.
[0032]
Moreover, the upper side of the upper and lower partition plates 22 is partitioned into four rooms so as to intersect with the lower room, and first to fourth adsorbers 4 to 7 are configured in each room.
Here, as shown in FIG. 3, first and second windows 23 and 24 are formed at portions of the upper and lower partition plates 22 that partition the capacitor 1 and the first and second adsorbers 4 and 5, respectively. The windows 23 and 24 are opened and closed by a door 25. In this case, the capacitor 1 and the first adsorber 4 communicate with each other when the first window 23 is open, and the capacitor 1 and the second adsorber 5 communicate with each other when the second window 24 is open (FIG. 4).
[0033]
In addition, a third window 26 and a fourth window 27 are formed in the upper and lower partition plates 22 where the evaporator 2 and the first and second adsorbers 4 and 5 are partitioned, respectively. Is opened and closed by the door 25. In this case, the evaporator 2 and the first adsorber 4 communicate with each other when the third window 26 is open, and the evaporator 2 and the second adsorber 5 communicate with each other when the fourth window 27 is open.
[0034]
Further, fifth and sixth windows 28 and 29 are formed at the portions of the upper and lower partition plates 22 that partition the intermediate heat exchanger 12 and the first and fourth adsorbers 4 and 7, respectively. And 29 are opened and closed by the door 25. In this case, the intermediate heat exchanger 12 and the third adsorber 6 communicate with each other when the fifth window 28 is open, and the intermediate heat exchanger 12 and the fourth adsorber 7 with the sixth window 29 open. And communicate.
[0035]
Although not shown in the figure, the capacitor 1 is integrally provided with the capacitor 16, and the intermediate heat exchanger 12 is connected to either the third adsorber 6 or the fourth adsorber 7 via the capacitor 16. It is designed to communicate selectively with crab.
[0036]
That is, in the upper and lower partition plates 22, seventh and eighth windows 29a and 29b are formed at portions that partition the capacitor 16 and the third and fourth adsorbers 6 and 7, respectively, and the windows 29a and 29b. Is opened and closed by a door 25. In this case, the capacitor 16 and the third adsorber 6 communicate with each other when the seventh window 29a is open, and the capacitor 16 and the fourth adsorber 7 communicate with each other when the eighth window 29b is open.
[0037]
Then, piping is connected to the capacitors 1 and 16, the intermediate heat exchanger 12, and the first to fourth adsorbers 4 to 7 configured in the vacuum container 21 so as to satisfy the connection relationship shown in FIG. 1. ing.
That is, the capacitor 1 is connected to the radiator 19 through the pipes 30 and 31.
[0038]
The intermediate heat exchanger 12 is connected to the four-way valve 10 through a pipe 32 and is connected to the three-way valve 14 through a pipe 33.
The evaporator 2 is connected to an indoor heat exchanger provided on the vehicle interior side through pipes 34 and 35.
[0039]
The first adsorber 4 is connected to the four-way valve 10 through a pipe 36 and is connected to the three-way valve 14 and the three-way valve 18 through a pipe 37.
The second adsorber 5 is connected to the four-way valve 10 through a pipe 38 and is connected to the three-way valve 14 and the three-way valve 20 through a pipe 39.
The third adsorber 6 is connected to the four-way valve 17 through the pipe 40 and is connected to the three-way valve 18 through the pipe 41.
The fourth adsorber 7 is connected to the four-way valve 17 through a pipe 42 and is connected to the three-way valve 20 through a pipe 43.
The illustration of the pump 11 shown in FIG. 2 is omitted.
[0041]
Incidentally, in the vacuum vessel 21 shown in FIG. 1, piping for supplying engine cooling water to the condenser 1 and the intermediate heat exchanger 12 among the pipings 30 to 43 connected to the vacuum vessel 21 as shown in FIG. 5. The resin cover 44 is mounted in a form in which 30 to 33 are removed.
[0042]
Here, the resin cover 44 is provided with piping ports 45 and 46 for connecting to the radiator 19 and piping ports (not shown) for connecting to the engine side, and corresponds to the piping 30 to 33. The fluid flow paths 47 to 50 (see FIG. 6) are integrally provided, and the fluid flow paths 47 to 50 are connected to the condenser 1 and the intermediate heat exchanger 12.
[0043]
According to the above configuration, in order to cool the evaporator 2, all the vacuum system devices are 1 in the configuration in which the vacuum system devices such as the first to fourth adsorbers 4 to 7 and the intermediate heat exchanger 12 are provided. Since it is configured to be housed in one vacuum vessel 21, unlike the conventional example in which the vacuum system equipment is configured independently, maintenance and management of the vacuum system equipment can be easily performed.
Moreover, as it can be provided and along a fluid flow path 47 to 50 to the surface of the resin cover 44, it is possible to suppress protrusion of the piping, it is possible to achieve the overall miniaturization Te following.
[0044]
FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention. The second embodiment is characterized in that piping is integrally formed on the surface of the vacuum vessel 21.
That is, ribs 51 that also serve to improve the strength are formed on the metal surface of the vacuum vessel 21, and the fluid flow paths 52 are formed by the ribs 51.
According to such a configuration, it is not necessary to provide piping integrally with the resin cover 44, and the overall size can be further reduced.
[0045]
8 and 9 show a third embodiment of the present invention. The third embodiment is characterized in that the vacuum vessel 21 is configured to heat the inner wall surface of the room constituting the adsorber.
[0046]
That is, a water vapor condensation prevention flow path 54 is formed on the surface of the vacuum vessel 21 as a heating means (fluid flow path) for allowing high-temperature engine cooling water to pass through the ribs 53. In this case, as the engine cooling water supplied to the water vapor condensation prevention channel 54, the engine cooling water used for the regeneration of the adsorbent 9 is passed through the water vapor condensation prevention channel 54 and then returned to the engine side.
[0047]
According to such a structure, since the inner wall surface of the room which comprises the 1st-4th adsorbers 4-7 can be heated, water vapor | steam condenses on an inner wall surface, and cooling capacity will fall. Can be prevented. That is, when the inner wall surface of the vacuum vessel 21 is at a low temperature, the water vapor in the room is condensed and stays in the form of water droplets. It is because it will be performed between the water droplets adhering to the inner wall surface and the cooling capacity will be reduced.
[0048]
The present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified or expanded as follows.
You may make it apply to the adsorption | suction type refrigerator of the structure which cools a front | former stage adsorber by a back | latter stage adsorber, without using the intermediate heat exchanger 12. FIG.
In the fourth embodiment, as a heating means for heating the chamber of the vacuum vessel 21, an electric heater or exhaust heat of the engine may be used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view schematically showing an overall configuration in a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing an overall connection relationship. FIG. 3 is a plan view of upper and lower partition plates. perspective view FIG. 5 is a perspective view of the entire FIG. 6 is a perspective view of the whole showing a second embodiment of a perspective view showing a cross-section of the fluid passage 7 present invention the upper and lower partition plate to 8 The perspective view which cuts and shows the principal part in 3rd Example of this invention [FIG. 9] The longitudinal cross-sectional view of the principal part [Explanation of a code | symbol]
1 is a condenser, 2 is an evaporator, 4 to 7 are adsorbers, 9 is an adsorbent, 12 is an intermediate heat exchanger, 21 is a vacuum vessel, 30 to 43 are piping, 44 is a resin cover, and 47 to 50 are fluid flow paths , 54 are water vapor condensation prevention flow paths (heating means, fluid flow paths).

Claims

An evaporator for evaporating the liquid refrigerant;
A condenser that liquefies the gaseous refrigerant and gives it to the evaporator;
An adsorption process is provided to alternately execute an adsorption process and a desorption process, and an adsorbent that adsorbs the gas refrigerant evaporated by the evaporator by executing the adsorption process and gives the gas refrigerant to the capacitor by executing the desorption process is stored. A first adsorber and a second adsorber;
Third and fourth adsorbers provided to cool the adsorbers that are provided corresponding to the first and second adsorbers and perform the adsorption process;
In the adsorption refrigeration machine comprising the evaporator, the condenser, and a plurality of switching valves for switching the connection relationship of the first to fourth adsorbers,
The evaporator, the condenser, the first to fourth adsorbers, and the plurality of switching valves are housed in a single vacuum container ,
A cover to be attached to the vacuum vessel;
An adsorption refrigeration machine, wherein a fluid flow path for supplying heating / cooling fluid to a predetermined device is provided integrally with the cover .

An evaporator for evaporating the liquid refrigerant;
A condenser that liquefies the gaseous refrigerant and gives it to the evaporator;
An adsorption process is provided to alternately execute an adsorption process and a desorption process, and an adsorbent that adsorbs the gas refrigerant evaporated by the evaporator by executing the adsorption process and gives the gas refrigerant to the capacitor by executing the desorption process is stored. A first adsorber and a second adsorber;
Third and fourth adsorbers provided to cool the adsorbers that are provided corresponding to the first and second adsorbers and perform the adsorption process;
In the adsorption refrigeration machine comprising the evaporator, the condenser, and a plurality of switching valves for switching the connection relationship of the first to fourth adsorbers,
The evaporator, the condenser, the first to fourth adsorbers, and the plurality of switching valves are housed in a single vacuum container,
An adsorption refrigeration machine, wherein a fluid flow path for supplying a heating / cooling fluid to a predetermined device is integrally provided on a surface of the vacuum vessel .

An evaporator for evaporating the liquid refrigerant;
A condenser that liquefies the gaseous refrigerant and gives it to the evaporator;
An adsorption process is provided to alternately execute an adsorption process and a desorption process, and an adsorbent that adsorbs the gas refrigerant evaporated by the evaporator by executing the adsorption process and gives the gas refrigerant to the capacitor by executing the desorption process is stored. A first adsorber and a second adsorber;
Third and fourth adsorbers provided to cool the adsorbers that are provided corresponding to the first and second adsorbers and perform the adsorption process;
In the adsorption refrigeration machine comprising the evaporator, the condenser, and a plurality of switching valves for switching the connection relationship of the first to fourth adsorbers,
The evaporator, the condenser, the first to fourth adsorbers, and the plurality of switching valves are housed in a single vacuum container,
Heating means for heating the surface of the vacuum vessel;
An adsorption refrigerator that heats the inner wall surface of the adsorber by the heating means .

The heating means includes
A heating fluid passage through which the heating fluid passes is provided on the surface of the vacuum vessel,
The adsorption refrigerator according to claim 3, wherein the heating fluid channel and a wall surface constituting the adsorber are provided in a heat transfer manner in the vacuum vessel .