JP3882242B2 - Adsorption refrigeration system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸着剤により水等の冷媒を吸着、脱着させることを利用した吸着式冷凍装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、実開平1−126811号公報には、図4に示すように、第1吸着コア1、および、第1凝縮蒸発器35を密閉容器7内部に収容し、第2吸着コア2および第2凝縮蒸発器46を密閉容器8内部に収容した吸着式冷凍装置100が提案されている。そして、第1吸着コア1が冷媒を吸着する吸着工程、第2吸着コア2が脱着工程を行なう第1過程と、第1吸着コア1が脱着工程、第2吸着コア2が吸着工程を行なう第2過程とを、所定時間毎に交互に切り替えて行なうようになっている。
【0003】
例えば、上記第1過程を行なうとき、第1吸着コア1に90℃程度の熱交換流体を供給し、第2吸着コア2に30℃程度の熱交換流体を供給すると同時に、第1、第2凝縮蒸発器35、46に30℃程度の熱交換流体を供給する。これにより、第1吸着コア1が冷媒を脱着し、この冷媒が第1凝縮蒸発器35において凝縮する。
【0004】
また、第2吸着コア2が冷媒を吸着するため、第2凝縮蒸発器46における液体冷媒の蒸発が促進される。よって、第2凝縮蒸発器46を通過する熱交換流体は、この蒸発による蒸発熱を奪われて8℃程度に冷却される。なお、蒸発器としてはたらく凝縮蒸発器35、46と室内熱交換器との間で熱交換流体を循環させるようになっており、凝縮蒸発器35、46にて冷却された熱交換流体を、室内熱交換器で熱交換させて室内を冷却している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記第1過程を行なうときは、凝縮器としてはたらく第1凝縮蒸発器35自身(流体配管やフィン)も、熱交換流体の温度程度(例えば、40℃程度)に加熱されている。この第1過程から第2過程に切り替えるとき、つまり、第1凝縮蒸発器35を蒸発器としてはたらかせるとき、第1凝縮蒸発器35自身の持つ熱が、冷媒の蒸発の際の蒸発潜熱として奪われたり、室内熱交換器から供給される冷たい(例えば、20℃程度)熱交換流体に放出されたりする。
【0006】
このため、第1凝縮蒸発器35を流れる熱交換流体が良好に冷却されず、室内熱交換器に冷たい熱交換流体を供給できないため、この冷凍装置の冷房能力が低下する、といった問題があった。なお、第2工程から第1工程に切り替えるときも、第2凝縮蒸発器46において、同様の問題が発生する。
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、室内熱交換器へ流す熱交換流体を良好に冷却して、冷房能力を向上することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1ないし3に記載の発明では、第1吸着コア(1)、第1凝縮器(3)、および、第1蒸発器(5)を、それぞれ別体に、1つの第1密閉容器(7)に収容し、第2吸着コア(2)、第2凝縮器(4)、および、第2蒸発器(6)を、それぞれ別体に、1つの第2密閉容器(8)に収容してある。そして、第1、第2吸着コア(1、2)が冷媒を脱着するとき、第1、第2凝縮器(3、4)に第1熱交換流体が流れて冷媒の凝縮による凝縮熱を奪い、第1、第2吸着コア(1、2)が冷媒を吸着するとき、第1、第2蒸発器(5、6)に第2熱交換流体が流れて冷媒の蒸発による蒸発熱を奪われ、吸着コア(1、2)が冷媒を吸着するとき、凝縮器(3、4)に第1熱交換流体が滞留するようになっている。
【0008】
そして、第1、第2蒸発器(5、6)を流れる第2熱交換流体は、室内空気と熱交換する室内熱交換器(15)に流れて室内を冷却するようになっており、吸着コア(1、2)による冷媒の吸着、脱着を切り替えるとき、この切り替えの直前において凝縮器(3、4)の一方に滞留している第1熱交換流体を、上記切り替えの直後に、凝縮器(3、4)の他方へ移動させた後、この他方の凝縮器(3、4)に第1熱交換流体を滞留させるとともに、一方の凝縮器(3、4)に第1熱交換流体を流すことを特徴としている。
【0009】
このような構成によれば、例えば、第1吸着コア(1)が冷媒を吸着し、第2吸着コア(2)が冷媒を脱着するとき、第1吸着コア(1)における冷媒の吸着により、第1蒸発器(5)が冷媒を蒸発させるので、第1蒸発器(5)を流れる第2熱交換流体が冷却されるとともに、第1凝縮器(3)自身、および、第1凝縮器(3)に滞留する第1熱交換流体も冷却される。また、第2吸着コア(2)における冷媒の脱着により、第2凝縮器(4)が冷媒を凝縮するので、第2凝縮器(4)を流れる第1熱交換流体が加熱されるとともに、第2凝縮器(4)自身および第2蒸発器(6)自身も加熱される。
【0010】
この状態から、第1吸着コア(1)が冷媒を脱着し、第2吸着コア(2)が冷媒を吸着するよう切り替えるとき、この切り替えの直後に、第1凝縮器(3)に滞留する冷却された第1熱交換流体を、上記加熱された第2凝縮器(4)に流しているので、第2凝縮器(4)自身が上記冷却された第1熱交換流体により冷却される。
【0011】
ここで、凝縮器と蒸発器とを一体に設けていた従来技術では、凝縮器自身の熱および蒸発器自身の持つ熱を、室内熱交換器へ流れる熱交換流体へ放出していたが、本発明では、上述のように、凝縮器(3、4)と蒸発器(5、6)とを別体に設け、かつ、上述のような作動を行なうことにより、第2凝縮器(4)自身の持つ熱を、第1凝縮器(3)に滞留する冷却された第1熱交換流体に放出できる。
【0012】
この結果、▲1▼第2蒸発器(6)を流れる第2熱交換流体、つまり、室内熱交換器(15)へ流れる第2熱交換流体に放出する熱を減らすことができ、この第2熱交換流体が加熱されるのを抑制できる。▲2▼第2蒸発器(6)を流れる熱交換流体から、より多くの熱を蒸発潜熱として奪うことができる。上記▲1▼、▲2▼により、第2蒸発器(6)を流れる熱交換流体を効率よく冷却でき、この吸着式冷凍装置の冷房能力を向上できる。
【0013】
なお、第1吸着コア(1)が冷媒を脱着し、第2吸着コア(2)が冷媒を吸着する状態から、第1吸着コア(1)が冷媒を吸着し、第2吸着コア(2)が冷媒を脱着する状態に切り替えるときも、上述した効果と同様の効果が得られる。
また、請求項2に記載の発明では、密閉容器(7、8)内部の液体冷媒(L)から露出するように凝縮器(3、4)を配置し、液体冷媒(L)に浸漬するように蒸発器(5、6)を配置してある。このため、凝縮器(3、4)における冷媒の凝縮、および、蒸発器(5、6)における冷媒の蒸発がより効率よく行なわれ、この吸着式冷凍装置の冷房能力をより向上できる。
【0014】
また、請求項3に記載の発明では、上記切り替えの直前に、第1、第2蒸発器(5、6)の一方を流れる第2熱交換流体を、上記切り替えの直後に、室内熱交換器(15)へ移動させた後、他方の蒸発器(5、6)を流れる第2熱交換流体を室内熱交換器(15)に流すことを特徴としている。
従って、第1吸着コア(1)が冷媒を吸着するとき、第1蒸発器(5)が冷媒を蒸発させるため、この第1蒸発器(5)を流れる第2熱交換流体は冷却されており、第2吸着コア(2)では冷媒を脱着するので、第2凝縮器(4)は冷媒を凝縮し、これにより、第2蒸発器(6)に滞留する第2熱交換流体は加熱されている。そして、第1吸着コア(1)が冷媒を脱着し、第2吸着コア(2)が冷媒を吸着するよう切り替えるとき、この切り替え直後に、第2蒸発器(6)を流れる第2熱交換流体を室内熱交換器(15)に流すようにした場合、上記加熱された第2熱交換流体が、室内熱交換器(15)に流れるため、この分だけ冷房能力が低下する。これに対して、上記切り替えの直後に、第1蒸発器(5)において冷却された第2熱交換流体を室内熱交換器(15)に流すことで、この分だけ冷房能力を向上できる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。
(第1の実施形態)
図1に示すように、本実施形態の吸着式冷凍装置100は、多数の吸着剤を備えた第1、第2吸着コア1、2、気体冷媒を凝縮する第1、第2凝縮器3、4、および、液体冷媒を蒸発させる第1、第2蒸発器5、6を備えている。ここで、冷媒としては、例えば、水やアルコール等を用いている。また、吸着剤は、冷却状態において気体冷媒を高能力で吸着し、この吸着に伴い吸着能力が次第に低下するが、加熱状態とされることにより、吸着していた気体冷媒を脱着して吸着能力が再生されるという性質を有している。
【0016】
また、第1、第2吸着コア1、2は、後述する熱交換流体が流れる流体配管と、この流体配管近傍に設けられる伝熱フィンと、上記多数の吸着剤とを備え、第1、第2凝縮器3、4および第1、第2蒸発器5、6は、後述する熱交換流体が流れる流体配管、および、この流体配管近傍に設けられる伝熱フィンを備えている。
【0017】
そして、第1吸着コア1、第1凝縮器3、および、第1蒸発器5は、上方からこの順に配置され、1つの第1密閉容器7内に収容されている。同様に、第2吸着コア2、第2凝縮器4、および、第2蒸発器6は、上方からこの順に配置され、1つの第2密閉容器8内に収容されている。
そして、第1吸着コア1が冷媒を吸着する吸着工程、第2吸着コア2が脱着工程を行なう第1過程と、第1吸着コア1が脱着工程、第2吸着コア2が吸着工程を行なう第2過程とを、所定時間T1 (例えば100秒)毎に交互に切り替えて行なうようになっている。また、第1、第2凝縮器3、4は、第1、第2吸着コア1が脱着工程を実行しているときにのみ、冷媒を凝縮し、第1、第2蒸発器5、6は、第1、第2吸着コア1が吸着工程を実行しているときにのみ、冷媒を蒸発させる。
【0018】
ここで、第1、第2密閉容器7、8内の底側内部には、常に液体冷媒Lが存在している。なお、第1、第2凝縮器3、4は、常に液体冷媒Lの液面よりも上方に配置されて液体冷媒Lから露出し、第1、第2蒸発器5、6は、常に液体冷媒Lの液面よりも下方に配置されて液体冷媒Lに浸漬している。
そして、室外熱交換器9、四方切替弁10、第1、第2吸着コア1、2、四方切替弁11、電動ポンプ12、室外熱交換器9が、この順に直列に接続され、この順に熱交換流体が流れるようになっている。この熱交換流体は、例えば不凍液からなり、各部位で熱を吸収したり放出するものである。また、室外熱交換器9、四方切替弁13、第1、第2凝縮器3、4、四方切替弁14、電動ポンプ12、室外熱交換器9が、この順に直列に接続され、この順に熱交換流体が流れるようになっている。
【0019】
また、第1凝縮器3、四方切替弁14、四方切替弁13、第2凝縮器4は、この順に直列に接続され、この順に熱交換流体が流れるようになっている。また、第2凝縮器4、四方切替弁14、四方切替弁13、第1凝縮器3も、この順に直列に接続され、この順に熱交換流体が流れるようになっている。
また、室内熱交換器15、電動ポンプ16、三方切替弁17、第1、第2蒸発器5、6、三方切替弁18、室内熱交換器15が、この順に直列に接続され、この順に熱交換流体が流れるようになっている。また、図示しないエンジン、図示しないポンプ、第1、第2吸着コア1、2、上記エンジンが、この順に直列に接続され、この順に熱交換流体が流れるようになっている。なお、室外熱交換器9および室内熱交換器15は、後述する熱交換流体が流れる流体配管と、この流体配管の近傍に設けられた伝熱フィンとを備えている。
【0020】
以下に、上記構成の吸着式冷凍装置100の作動を説明する。
まず、第1吸着コア1が気体冷媒を吸着し、第2吸着コア2が気体冷媒を脱着する第1過程について説明する。この場合、上記四方切替弁10、11、13、14および三方切替弁17、18の回動位置は、図1中実線で示すように設定される(この状態を、状態Aとする)。なお、図1中太線で示す部位には、図1中矢印で示すように熱交換流体が流れ、図1中細線で示す部位では、熱交換流体の流れは停止しており、熱交換流体が滞留している。
【0021】
具体的に、エンジンにて加熱された熱交換流体(吸着コアを加熱する加熱流体)が、弁10を経て第2吸着コア2へ供給されることにより、第2吸着コア2の吸着剤が加熱されて冷媒を脱着する。この第2吸着コア2において、冷媒の脱着による脱着熱を奪われた熱交換流体が、弁11を経て再びエンジンに戻り、加熱される。また、室外熱交換器9にて室外空気に放熱した熱交換流体が、弁13を経て第2凝縮器4へ供給されることにより、上記脱着された冷媒を、第2凝縮器4にて凝縮する。この第2凝縮器4において、冷媒の凝縮による凝縮熱を奪った熱交換流体が、弁14を経て再び室外熱交換器9へ戻り、放熱する。
【0022】
また、室外熱交換器9からの熱交換流体(吸着コアを冷却する冷却流体)が、弁10を経て第1吸着コア1へ供給されることにより、第1吸着コア1の吸着剤が冷却されて冷媒を吸着する。この第1吸着コア1において、冷媒の吸着による吸着熱を奪った熱交換流体が、弁11を経て再び室外熱交換器9へ戻る。このとき、冷媒の吸着により密閉容器7内の圧力が下がり、第1蒸発器5において、液体冷媒が蒸発するので、第1蒸発器5を流れる熱交換流体は、蒸発による蒸発熱を奪われて冷却される。そして、冷却された熱交換流体が、弁18を経て室内熱交換器15に供給されることにより、室内熱交換器15近傍の室内空気が冷却される。
【0023】
ここで、吸着側の第1吸着コア1を流れる熱交換流体の速度よりも、脱着側の第2吸着コア2を流れる熱交換流体の速度の方が速くなるように設定し、第1過程から第2過程に切り替えるときに、脱着側の第2吸着コア2は、それ以上脱着できない状態(脱着完了状態)となるようにし、吸着側の第1吸着コア1は、多少吸着可能な状態となるようにしてある。
【0024】
なお、第1過程の終了直前(第1過程から第2過程に切り替える直前)において、第1吸着コア1を流れる熱交換流体の入口温度は例えば35℃、出口温度は例えば45℃であり、第1蒸発器5を流れる熱交換流体の入口温度は例えば25℃、出口温度は例えば10℃である。そして、第1凝縮器3に滞留する熱交換流体は、上記蒸発熱を奪われて、例えば15℃程度に冷却されている。
【0025】
また、第2吸着コア2(脱着完了状態)を流れる熱交換流体の入口温度および出口温度は例えば90℃であり、第2凝縮器4を流れる熱交換流体の入口温度および出口温度は、例えば35℃である。そして、第2蒸発器6に滞留する熱交換流体は、上記凝縮熱を奪って、例えば25℃程度に加熱されている。また、室外熱交換器9の入口温度は例えば40℃、出口温度は例えば35℃であり、室内熱交換器15の入口温度は例えば10℃、出口温度は例えば25℃である。ここで、第1、第2吸着コア1、2、凝縮器3、4、蒸発器5、6、室外熱交換器9、および、室内熱交換器15自身の温度も、上記熱交換流体と同程度の温度となっている。
【0026】
そして、上記第1過程から第2過程に切り替えるとき、まず、四方切替弁14の回動位置はそのままとし、それ以外の切替弁10、11、13、17、18の回動位置を、図1中点線で示す位置に切り替える(第2過程の状態A)。この状態Aのときの、切替弁10、11、13、14、17、18の回動位置を図2中実線で示す。これにより、室外熱交換器9からの熱交換流体が、弁13を経て第1凝縮器3へ供給され、上記第1過程において第1凝縮器4に滞留していた(冷却された)熱交換流体が押し出され、弁14、13を経て第2凝縮器4へ供給される。これにより、第2凝縮器4が冷却される。そして、この状態Aに切り替えてから、所定時間T1 よりも短い所定時間T2 (例えば3秒)後、具体的には、上記第1過程において第1凝縮器4に滞留していた熱交換流体が全て、第2凝縮器4へ供給された後、四方切替弁14の回動位置を、図2中点線で示す位置に切り替える(第2過程の状態B)。
【0027】
なお、状態Aから状態Bにかけて、エンジンからの熱交換流体が第1吸着コア1を流れて、第1吸着コア1が冷媒を脱着し、室外熱交換器9からの熱交換流体が第1凝縮器3を流れて、第1凝縮器3が冷媒を凝縮する。また、室外熱交換器9からの熱交換流体が第2吸着コア2を流れて、第2吸着コア2が冷媒を吸着し、室内熱交換器15からの熱交換流体が第2蒸発器6を流れて、第2蒸発器6が冷媒を蒸発させる。また、状態Bに切り替えた後には、第2凝縮器4に熱交換流体が滞留し、この熱交換流体は、第2蒸発器6における冷媒の蒸発による蒸発熱を奪われて冷却される。
【0028】
このように、第1過程において第1凝縮器3にて冷却された熱交換流体を、第1過程から第2過程に切り替えた直後に、第2凝縮器4に供給しているので、第2凝縮器4自身の持つ熱を、上記冷却された熱交換流体に放出できる。
この結果、▲1▼第2蒸発器6を流れる熱交換流体、つまり、室内熱交換15へ流れる熱交換流体に放出する熱を減らすことができ、この熱交換流体が加熱されるのを抑制できる。▲2▼第2蒸発器6を流れる熱交換流体から、より多くの熱を蒸発潜熱として奪うことができる。上記▲1▼、▲2▼により、第2蒸発器6を流れる熱交換流体を効率よく冷却でき、この吸着式冷凍装置の冷房能力を向上できる。なお、第2過程から第1過程に切り替えるときにも、上述した効果と同様の効果が得られる。
【0029】
ここで、図4に示す従来技術の凝縮蒸発器35、46では、冷媒の凝縮および蒸発を効率よく行なうよう、液体冷媒に浸漬する部位と液体冷媒から露出する部位とを確保するため、この凝縮蒸発器35、46が大型であった。これに対して、第1、第2凝縮器3、4は液体冷媒Lから露出し、第1、第2蒸発器5、6は液体冷媒Lに浸漬しているため、凝縮器3、4および蒸発器5、6は、従来の凝縮蒸発器35、46よりも小さく、半分程度の体格となる。このため、第2凝縮器4自身の持つ熱は、従来の凝縮蒸発器35、46の半分程度である。
【0030】
また、第1、第2凝縮器3、4は液体冷媒Lから露出し、第1、第2蒸発器5、6は液体冷媒Lに浸漬しているため、冷媒の凝縮は、第1、第2凝縮器3、4において効率よく行なわれ、冷媒の蒸発は、第1、第2蒸発器5、6において効率よく行なわれる。このため、例えば、第2過程に切り替え直後の第1蒸発器5(熱交換流体が滞留する蒸発器)は、切り替え前(第1過程)における冷媒の蒸発により10℃程度となっており、時間が経過するにつれて、第1凝縮器3における冷媒の凝縮により加熱されるが、第2蒸発器6自身が加熱される速度は、第2凝縮器4自身が加熱される速度に比べて遅い。よって、本実施形態では、第2過程が終了しても、完全に第1凝縮器3の温度(例えば35℃)までは加熱されず、例えば25℃程度となる。
【0031】
この結果、第1蒸発器5自身の持つ熱が、従来技術の凝縮蒸発器よりもさらに小さく、第1過程から第2過程に切り替えたとき、第1蒸発器5を流れる熱交換流体をより一層効率よく冷却できる。
なお、本実施形態の吸着式冷凍装置100は、第1、第2吸着コア1、2に対応して、第1、第2凝縮器3、4、および、第1、第2蒸発器5、6を備えている。このため、第1過程と第2過程とを切り替えるときに、冷媒の流路を切り替える必要はなく、流路を切り替える切替手段(例えば切替弁等)を必要としないので、構造が単純であり、コスト安なものである。
【0032】
(第2の実施形態)
上記第1の実施形態では、第1、第2蒸発器3、4と、室内熱交換器15とを、三方切替弁17、18を介して直列に接続していたが、図3に示す本実施形態では、第1、第2蒸発器3、4と、室内熱交換器15とを、四方切替弁17a、18aを介して直列に接続している。なお、図3に示す部分以外の構成は、図1や図2と同様であるため、図3において図示を省略してある。
【0033】
そして、第1吸着コア1が冷媒を吸着し、第2吸着コア2が冷媒を脱着する第1過程では、四方切替弁17a、18aの回動位置は、図3中実線で示す位置とされ、第1蒸発器5と室内熱交換器15との間に熱交換流体が循環するとともに、切替弁17a、第2蒸発器6、四方切替弁18aからなる流体通路に、熱交換流体が滞留する。
【0034】
そして、上記第1過程から第2過程に切り替えた直後には、四方切替弁18a(蒸発器5、6の出口側の切替弁)の回動位置はそのままとし、四方切替弁17a(第2蒸発器5、6の入口側の切替弁)の回動位置を、図3中点線で示す位置に切り替える。これにより、切り替え直前において、冷媒の蒸発作用にて冷却された第2蒸発器6を流れていた熱交換流体が、切り替え直後においてもなお、室内熱交換器15へ供給され続ける。そして、切り替えたときから所定時間T3 (例えば3秒)経過後、具体的には、上記冷却された熱交換流体が全て室内熱交換器15へ供給された後、四方切替弁18aの回動位置を図3中点線で示す位置に切り替える。
【0035】
この結果、上記冷却された熱交換流体の分だけ、室内熱交換器15による冷房能力を向上できる。
(他の実施形態)
上記実施形態で述べた吸着式冷凍装置における熱交換流体の流し方に限定されることはなく、他の種々の流し方をさせてもよい。例えば、吸着コア1、2の図1中左側から右側に、熱交換流体が流れるようにしてもよい。
【0036】
また、吸着コア1、2、凝縮器3、4、および、蒸発器5、6を、1つの密閉容器7、8の内部において複数段に分割した形状に配置してもよい。
この場合、吸着コア1、2と、凝縮器3、4、および、蒸発器5、6との熱交換流体の流れ方向を対向させるとよい。具体的には、吸着コア1、2には図1中例えば右側から左側へ熱交換流体を流し、凝縮器3、4、および、蒸発器5、6には図1中例えば左側から右側へ熱交換流体を流す。これにより、吸着コア1、2における冷媒の吸着、脱着や、凝縮器3、4における冷媒の凝縮や、蒸発器5、6における冷媒の蒸発がより効果的に行なわれる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態における、第1過程を行なう吸着式冷凍装置の全体構成図である。
【図2】本発明の第1の実施形態における、第1過程から第2過程に切り替えた直後の吸着式冷凍装置の全体構成図である。
【図3】本発明の第2の実施形態における、蒸発器と室内熱交換器との間の熱交換流体の流れ方を示す図である。
【図4】従来技術に係わる吸着式冷凍装置の部分的な構成図である。
【符号の説明】
1…第1吸着コア、2…第2吸着コア、3…第1凝縮器、4…第2凝縮器、
5…第1蒸発器、6…第2蒸発器、7…第1密閉容器、8…第2密閉容器。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an adsorption refrigeration apparatus utilizing adsorption and desorption of a refrigerant such as water by an adsorbent.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, JP JitsuHiraku flat 1-126811, as shown in FIG. 4, the
[0003]
For example, when the first process is performed, a heat exchange fluid of about 90 ° C. is supplied to the
[0004]
Further, since the second adsorption core 2 adsorbs the refrigerant, the evaporation of the liquid refrigerant in the second
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when performing the said 1st process, the
[0006]
For this reason, the heat exchange fluid flowing through the
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to satisfactorily cool the heat exchange fluid flowing to the indoor heat exchanger and improve the cooling capacity.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first to third aspects of the present invention, the first adsorption core (1), the first condenser (3), and the first evaporator (5) are separately provided. It accommodates in one 1st airtight container (7), the 2nd adsorption core (2), the 2nd condenser (4), and the 2nd evaporator (6) are made into a separate object, respectively Housed in a hermetically sealed container (8). When the first and second adsorption cores (1, 2) desorb the refrigerant, the first heat exchange fluid flows through the first and second condensers (3, 4) to take away the heat of condensation due to the condensation of the refrigerant. When the first and second adsorption cores (1, 2) adsorb the refrigerant, the second heat exchange fluid flows into the first and second evaporators (5, 6), and the heat of evaporation due to the evaporation of the refrigerant is taken away. When the adsorption core (1, 2) adsorbs the refrigerant, the first heat exchange fluid is retained in the condenser (3, 4).
[0008]
The second heat exchange fluid flowing through the first and second evaporators (5, 6) flows into the indoor heat exchanger (15) for exchanging heat with room air to cool the room, and is adsorbed. When switching between adsorption and desorption of the refrigerant by the core (1, 2), the first heat exchange fluid staying in one of the condensers (3, 4) immediately before the switching is changed to the condenser immediately after the switching. After moving to the other of (3, 4), the first heat exchange fluid is retained in the other condenser (3, 4), and the first heat exchange fluid is retained in one condenser (3, 4). It is characterized by flowing.
[0009]
According to such a configuration, for example, when the first adsorption core (1) adsorbs the refrigerant and the second adsorption core (2) desorbs the refrigerant, due to the adsorption of the refrigerant in the first adsorption core (1), Since the first evaporator (5) evaporates the refrigerant, the second heat exchange fluid flowing through the first evaporator (5) is cooled, and the first condenser (3) itself and the first condenser ( The first heat exchange fluid staying in 3) is also cooled. Moreover, since the second condenser (4) condenses the refrigerant by the desorption of the refrigerant in the second adsorption core (2), the first heat exchange fluid flowing through the second condenser (4) is heated, and the second The two condenser (4) itself and the second evaporator (6) itself are also heated.
[0010]
From this state, when the first adsorbing core (1) desorbs the refrigerant and the second adsorbing core (2) is switched to adsorb the refrigerant, immediately after the switching, the cooling that stays in the first condenser (3). Since the 1st heat exchange fluid made to flow into the above-mentioned heated 2nd condenser (4), the 2nd condenser (4) itself is cooled with the above-mentioned cooled 1st heat exchange fluid.
[0011]
Here, in the conventional technology in which the condenser and the evaporator are provided integrally, the heat of the condenser itself and the heat of the evaporator itself are released to the heat exchange fluid flowing to the indoor heat exchanger. In the invention, as described above, the condenser (3, 4) and the evaporator (5, 6) are provided separately, and the second condenser (4) itself is obtained by performing the above-described operation. Can be released to the cooled first heat exchange fluid that remains in the first condenser (3).
[0012]
As a result, (1) the heat released to the second heat exchange fluid flowing through the second evaporator (6), that is, the second heat exchange fluid flowing into the indoor heat exchanger (15) can be reduced. Heating of the heat exchange fluid can be suppressed. (2) More heat can be taken from the heat exchange fluid flowing through the second evaporator (6) as latent heat of evaporation. By the above (1) and (2), the heat exchange fluid flowing through the second evaporator (6) can be efficiently cooled, and the cooling capacity of this adsorption refrigeration apparatus can be improved.
[0013]
From the state where the first adsorption core (1) desorbs the refrigerant and the second adsorption core (2) adsorbs the refrigerant, the first adsorption core (1) adsorbs the refrigerant and the second adsorption core (2). When switching to the state where the refrigerant is desorbed, the same effect as described above can be obtained.
Moreover, in invention of Claim 2, a condenser (3, 4) is arrange | positioned so that it may expose from the liquid refrigerant (L) inside an airtight container (7, 8), and it is immersed in a liquid refrigerant (L). The evaporators (5, 6) are arranged in the. For this reason, the condensation of the refrigerant in the condensers (3, 4) and the evaporation of the refrigerant in the evaporators (5, 6) are performed more efficiently, and the cooling capacity of the adsorption refrigeration apparatus can be further improved.
[0014]
In the invention according to claim 3, immediately before the switching, the second heat exchange fluid flowing through one of the first and second evaporators (5, 6) is used as an indoor heat exchanger immediately after the switching. After moving to (15), the second heat exchange fluid flowing through the other evaporator (5, 6) is caused to flow to the indoor heat exchanger (15).
Therefore, since the first evaporator (5) evaporates the refrigerant when the first adsorption core (1) adsorbs the refrigerant, the second heat exchange fluid flowing through the first evaporator (5) is cooled. Since the refrigerant is desorbed in the second adsorption core (2), the second condenser (4) condenses the refrigerant, whereby the second heat exchange fluid staying in the second evaporator (6) is heated. Yes. When the first adsorption core (1) is desorbed from the refrigerant and the second adsorption core (2) is switched to adsorb the refrigerant, the second heat exchange fluid flowing through the second evaporator (6) immediately after the switching. Is allowed to flow to the indoor heat exchanger (15), the heated second heat exchange fluid flows to the indoor heat exchanger (15), so that the cooling capacity is reduced by this amount. On the other hand, immediately after the switching, the second heat exchange fluid cooled in the first evaporator (5) is allowed to flow to the indoor heat exchanger (15), so that the cooling capacity can be improved by this amount.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments shown in the drawings will be described below.
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the
[0016]
The first and
[0017]
The
The
[0018]
Here, the liquid refrigerant L always exists in the bottom side inside the first and second sealed
The
[0019]
The first condenser 3, the four-
Further, the
[0020]
The operation of the
First, the first process in which the
[0021]
Specifically, the heat exchange fluid heated by the engine (the heating fluid that heats the adsorption core) is supplied to the second adsorption core 2 through the
[0022]
Further, the heat exchange fluid (cooling fluid for cooling the adsorption core) from the
[0023]
Here, the speed of the heat exchange fluid flowing through the second adsorption core 2 on the desorption side is set to be higher than the speed of the heat exchange fluid flowing through the
[0024]
Note that immediately before the end of the first process (immediately before switching from the first process to the second process), the inlet temperature of the heat exchange fluid flowing through the
[0025]
Further, the inlet temperature and outlet temperature of the heat exchange fluid flowing through the second adsorption core 2 (desorption completion state) are, for example, 90 ° C., and the inlet temperature and outlet temperature of the heat exchange fluid flowing through the second condenser 4 are, for example, 35. ° C. And the heat exchange fluid which retains in the 2nd evaporator 6 takes the said heat of condensation, and is heated by about 25 degreeC, for example. Moreover, the inlet temperature of the
[0026]
Then, when switching from the first process to the second process, first, the rotational position of the four-
[0027]
From state A to state B, the heat exchange fluid from the engine flows through the
[0028]
Thus, since the heat exchange fluid cooled in the first condenser 3 in the first process is supplied to the second condenser 4 immediately after switching from the first process to the second process, The heat of the condenser 4 itself can be released to the cooled heat exchange fluid.
As a result, (1) the heat released to the heat exchange fluid flowing through the second evaporator 6, that is, the heat exchange fluid flowing to the
[0029]
Here, in the prior
[0030]
Further, since the first and second condensers 3 and 4 are exposed from the liquid refrigerant L, and the first and second evaporators 5 and 6 are immersed in the liquid refrigerant L, the condensation of the refrigerant is performed by the first and second condensers. The two condensers 3 and 4 are efficiently performed, and the refrigerant is efficiently evaporated in the first and second evaporators 5 and 6. For this reason, for example, the first evaporator 5 (the evaporator in which the heat exchange fluid stays) immediately after switching to the second process is about 10 ° C. due to the evaporation of the refrigerant before the switching (first process), and the time As time elapses, the refrigerant is heated by the condensation of the refrigerant in the first condenser 3, but the speed at which the second evaporator 6 is heated is slower than the speed at which the second condenser 4 itself is heated. Therefore, in the present embodiment, even when the second process is completed, the temperature is not completely heated to the temperature of the first condenser 3 (for example, 35 ° C.), and is about 25 ° C., for example.
[0031]
As a result, the heat of the first evaporator 5 itself is much smaller than that of the conventional condenser evaporator, and when switching from the first process to the second process, the heat exchange fluid flowing through the first evaporator 5 is further increased. It can be cooled efficiently.
Note that the
[0032]
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the first and second evaporators 3 and 4 and the
[0033]
In the first process in which the
[0034]
Immediately after switching from the first process to the second process, the rotational position of the four-
[0035]
As a result, the cooling capacity of the
(Other embodiments)
It is not limited to the method of flowing the heat exchange fluid in the adsorption refrigeration apparatus described in the above embodiment, and various other ways of flowing may be used. For example, the heat exchange fluid may flow from the left side to the right side in FIG.
[0036]
Further, the
In this case, the flow direction of the heat exchange fluid between the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an adsorption refrigeration apparatus performing a first process in a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an overall configuration diagram of an adsorption refrigeration apparatus immediately after switching from a first process to a second process in the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing how a heat exchange fluid flows between an evaporator and an indoor heat exchanger in the second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a partial configuration diagram of an adsorption refrigeration apparatus according to the prior art.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
5 ... 1st evaporator, 6 ... 2nd evaporator, 7 ... 1st airtight container, 8 ... 2nd airtight container.
Claims (3)
前記第1吸着コア(1)が冷媒を吸着するとき冷媒を脱着し、前記第1吸着コア(1)が冷媒を脱着するとき冷媒を吸着する第2吸着コア(2)と、この第2吸着コア(2)が冷媒を脱着するとき冷媒を凝縮する第2凝縮器(4)と、前記第2吸着コア(2)が冷媒を吸着するとき冷媒を蒸発させる第2蒸発器(6)とが、それぞれ別体に、1つの第2密閉容器(8)に収容されており、
前記第1、第2吸着コア(1、2)が冷媒を脱着するとき、前記第1、第2凝縮器(3、4)に第1熱交換流体が流れて冷媒の凝縮による凝縮熱を奪い、前記第1、第2吸着コア(1、2)が冷媒を吸着するとき、前記第1、第2蒸発器(5、6)に第2熱交換流体が流れて冷媒の蒸発による蒸発熱を奪われるようになっており、
前記吸着コア(1、2)が冷媒を吸着するとき、前記凝縮器(3、4)に前記第1熱交換流体が滞留するようになっており、
前記第1、第2蒸発器(5、6)を流れる前記第2熱交換流体は、室内空気と熱交換する室内熱交換器(15)に流れて室内を冷却するようになっており、
前記吸着コア(1、2)による冷媒の吸着、脱着を切り替えるとき、この切り替えの直前において前記凝縮器(3、4)の一方に滞留している前記第1熱交換流体を、前記切り替えの直後に、前記凝縮器(3、4)の他方へ移動させた後、この他方の凝縮器(3、4)に前記第1熱交換流体を滞留させるとともに、一方の凝縮器(3、4)に前記第1熱交換流体を流すことを特徴とする吸着式冷凍装置。A first adsorption core (1) that alternately performs adsorption and desorption of the refrigerant, a first condenser (3) that condenses the refrigerant when the first adsorption core (1) desorbs the refrigerant, and the first adsorption core The first evaporator (5) that evaporates the refrigerant when (1) adsorbs the refrigerant is separately housed in one first sealed container (7),
The second adsorption core (2) adsorbs the refrigerant when the first adsorption core (1) adsorbs the refrigerant, and adsorbs the refrigerant when the first adsorption core (1) desorbs the refrigerant, and the second adsorption. A second condenser (4) that condenses the refrigerant when the core (2) desorbs the refrigerant, and a second evaporator (6) that evaporates the refrigerant when the second adsorption core (2) adsorbs the refrigerant. , Each of which is housed in one second sealed container (8),
When the first and second adsorption cores (1, 2) desorb the refrigerant, the first heat exchange fluid flows through the first and second condensers (3, 4) to take away the heat of condensation due to the condensation of the refrigerant. When the first and second adsorbing cores (1, 2) adsorb the refrigerant, the second heat exchange fluid flows through the first and second evaporators (5, 6) to generate the heat of evaporation due to the evaporation of the refrigerant. Have been taken away,
When the adsorption core (1, 2) adsorbs the refrigerant, the first heat exchange fluid is retained in the condenser (3, 4),
The second heat exchange fluid flowing through the first and second evaporators (5, 6) flows into the indoor heat exchanger (15) for exchanging heat with room air to cool the room.
When switching between adsorption and desorption of the refrigerant by the adsorption cores (1, 2), the first heat exchange fluid staying in one of the condensers (3, 4) immediately before the switching is immediately after the switching. The first heat exchange fluid is retained in the other condenser (3, 4) and the other condenser (3, 4) is moved to the other condenser (3, 4). An adsorptive refrigeration apparatus for flowing the first heat exchange fluid.
前記第1、第2凝縮器(3、4)は、前記液体冷媒(L)から露出するように配置され、
前記第1、第2蒸発器(5、6)は、前記液体冷媒(L)に浸漬するように配置されていることを特徴とする請求項1に記載の吸着式冷凍装置。Liquid refrigerant (L) is accommodated inside the bottom side of the first and second sealed containers (7, 8),
The first and second condensers (3, 4) are disposed so as to be exposed from the liquid refrigerant (L),
The adsorption refrigeration apparatus according to claim 1, wherein the first and second evaporators (5, 6) are arranged so as to be immersed in the liquid refrigerant (L).
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