JP4151095B2 - Refrigeration equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷媒を圧縮蒸発させることにより冷却能力を得る蒸気圧縮式冷凍機と、略真空(0.1mmHg)に保持された吸着器内に蒸気冷媒を吸着する吸着剤および液冷媒を収納した吸着式冷凍機とを組み合わせた冷凍装置に関するもので、空調装置に適用して有効である。
【0002】
【従来の技術】
蒸気圧縮式冷凍機と吸着式冷凍機とを組み合わせた冷凍装置としては、特開平3−186163号公報がある。そして、上記公報に記載の発明は、蒸気圧縮式冷凍機の廃熱(凝縮熱)により、吸着式冷凍機の再生(吸着剤に吸着された蒸気冷媒を脱離させる行為)効率の向上を図るものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、比較的小型の冷凍装置(一般家庭用または小型業務用空調装置等)では、蒸気圧縮式冷凍機からの廃熱温度が比較的低い(通常は約60℃以下)ので、上記公報に記載の発明では、再生時に吸着剤および液冷媒を高い温度まで上げることができない。
【0004】
したがって、上記公報に記載の発明では、吸着時と再生時との温度差が比較的小さいので、十分な冷凍能力を得ることが困難である。
本発明は、上記点に鑑み、蒸気圧縮式冷凍機と吸着式冷凍機とを組み合わせた冷凍装置において、少ない動力で十分な冷凍能力を得ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、以下の技術的手段を用いる。請求項1に記載の発明では、圧縮機(121)、凝縮器(122)、減圧器(123)および蒸発器(124)を有する蒸気圧縮式冷凍機(120)と、液冷媒および蒸気冷媒を吸着する吸着剤(Si)が収納された吸着器(131b)を有する吸着式冷凍機(130)とを備え、吸着器(131b)は、1つだけ設けられており、吸着状態にある吸着器(131b)の冷却作用により凝縮器(122)を冷却するとともに、蒸発器(124)により被冷却体を冷却する状態と、凝縮器(122)にて発生する熱により吸着剤(Si)を加熱して吸着された蒸気冷媒を脱離させるとともに、吸着剤(Si)から脱離した蒸気冷媒を蒸発器(124)の冷却作用により凝縮させる再生状態とを一定時間毎に切り替えるようになっており、吸着器(131b)は、吸着剤(Si)が配置された部位に設けられて、吸着剤(Si)と熱交換媒体とを熱交換させる吸着剤熱交換器(132b)、および、液冷媒が位置する部位に設けられて液冷媒と熱交換媒体とを熱交換させる水熱交換器(133b)を有し、
さらに、凝縮器(122)にて加熱された熱交換媒体と室外空気とを熱交換させる室外熱交換器(134)と、蒸発器(124)にて冷却された熱交換媒体と被冷却体とを熱交換させる室内熱交換器(40)と、吸着剤熱交換器(132b)と室外熱交換器(134)との間で熱交換媒体を循環させる流路、および、吸着剤熱交換器(132b)と凝縮器(122)との間で熱交換媒体を循環させる流路を切り替える第1切替弁(136a、136b)と、水熱交換器(133b)と凝縮器(122)との間で熱交換媒体を循環させる流路、および、水熱交換器(133b)と蒸発器(124)側との間で熱交換媒体を循環させる流路を切り替える第2切替弁(136c、136d)と、蒸発器(124)と室内熱交換器(40)との間で熱交換媒体を循環させる流路、および、蒸発器(124)と水熱交換器(133b)との間で熱交換媒体を循環させる流路とを切り替える第3切替弁(136e、136f)とを備える冷凍装置を特徴とする。
【0006】
これにより、蒸気圧縮式冷凍機(120)の凝縮器(122)内の圧力を下げることができるので、蒸気圧縮式冷凍機(120)の圧縮機(121)の動力(圧縮仕事)を低減することができる。したがって、蒸気圧縮式冷凍機(120)と吸着式冷凍機(130)とを組み合わせた冷凍装置において、少ない動力で十分な冷凍能力を得ることができる。
【0008】
さらに、吸着式冷凍機(130)における吸着器(131b)を、1つだけ設ける構成としているので、冷凍装置の構成を簡素なものとして、冷凍装置の製造原価低減を図ることができる。ところで、請求項1に記載の発明では、一定時間毎に吸着状態と再生状態とを切り替えて運転するので、再生状態では被冷却体を冷却することができない場合がある。
【0009】
そこで、請求項2に記載の発明では、蒸発器(114)により冷却される蓄冷材(150)を有するとともに、蓄冷材(150)は再生状態のときに被冷却体を冷却することを特徴とする。これにより、蓄冷材150により再生状態のときに室内空気の冷却をすることができる。請求項3に記載の発明のように、蓄冷材(150)は、物質の凝固融解を利用する潜熱蓄冷材であってもよい。
【0010】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下説明する第1〜第3実施形態のうち、特許請求の範囲に記載した発明の実施形態は、第2、第3実施形態であり、第1実施形態は本発明の前提となる参考例を示す。
(第1実施形態)
本実施形態は、本発明に係る冷凍装置100を室内の冷房を図る空調装置に適用したものであり、図1は本実施形態に係る冷凍装置100の模式図である。図1中、110、120はフロンを冷媒とする第1、2蒸気圧縮式冷凍機であり、これら第1、2蒸気圧縮式冷凍機110、120は、周知のごとく、第1、2圧縮機111、121、第1、2凝縮器(放熱器)112、122、第1、2減圧器113、123、第1、2蒸発器114、124および第1、2アキュームレータ115、125を有して構成されている。
【0012】
因みに、第1、2圧縮機111、121は電動モータ(図示せず)により駆動されるとともに、その回転数は電動モータを制御することにより行われ、第1、2減圧器113、123はキャピラリーチューブ等の固定絞り手段である。
また、蒸発器114、124は冷媒を蒸発させることにより冷凍能力を発揮するものであり、第1、2アキュームレータ115、125各々は蒸発器114から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して気相冷媒を第1、2圧縮機111、121の吸入側に流出するものである。
【0013】
131a、131bは内部が略真空(0.1mmHg)に保持された第1、2吸着器であり、この第1、2吸着器131a、131b内には、液冷媒(本実施形態では水)Lrと、蒸発した液冷媒(水蒸気)を吸着する吸着剤(本実施形態ではシリカゲル)Siとが収納されている。
そして、吸着剤Siが配設されている部位には第1、2吸着剤熱交換器132a、132bが配設され、液冷媒Lrが位置している部位には第1、2水熱交換器133a、133bが配設されており、各熱交換器132a、132b、133a、133b内には熱交換媒体(本実施形態では水)が循環している。
【0014】
また、134は室外に配設されて熱交換媒体と室外空気とを熱交換する室外熱交換器であり、135a〜135dは、熱交換媒体を循環させる第1〜4ポンプである。そして、各熱交換器132a、132b、133a、133b、134、第1、2凝縮器112、122および第1、2蒸発器114、124間における熱交換媒体の流通状態の制御は、第1〜4四方弁136a〜136dを切り替え制御することにより行われる。なお、第1〜4四方弁136a〜136dおよび第1〜4ポンプ135a〜135dは、電子制御装置(図示せず)により作動制御されている。
【0015】
そして、本実施形態では、第1、2吸着器131a、131bおよび各熱交換器132a、132b、133a、133b、134等から吸着式冷凍機130が構成されている。
次に、冷凍装置100の作動を述べる。
図1は第1吸着器131aが吸着状態にあり、第2吸着器131bが再生状態にあるときを示しており、第1吸着器131a内では液冷媒Lrの蒸発が進行するので、第1水熱交換器133aを流通する熱交換媒体が冷却されて第2凝縮器122を冷却する。
【0016】
このとき、第1吸着剤熱交換器132aには、室外熱交換器134にて室外空気で冷却された熱交換媒体が流通しているので、吸着剤Siが冷却される。したがって、吸着剤Siの温度上昇が抑制されるので、吸着剤Siの吸着能力の低下を防止して、吸着式冷凍機130の冷却能力の低下を防止する。
一方、第2吸着剤熱交換器132bには、第1凝縮器112にて加熱された熱交換媒体が流通するので、第2吸着器131bの吸着剤Siは吸着した水蒸気を脱離する。また、第2水熱交換器133bには室外熱交換器134にて室外空気で冷却された熱交換媒体が流通しているので、脱離した水蒸気が凝縮して再生する。
【0017】
そして、電子制御装置は、第1〜4四方弁136a〜136dを一定時間毎に切り替える制御することにより、両吸着器131a、131bが交互に吸着状態と再生状態とになるように制御している。因みに、図2は第2吸着器131bが吸着状態で第1吸着器131aが脱離状態の場合の模式図である。
なお、図3は、吸着器131a、131b内の吸着剤Siの状態を示す吸着等温線であり、吸着剤Siの水分吸着率は、図3に示すように、吸着剤Siの温度および液冷媒Lrの温度によって決定される。そして、吸着剤Siは、A点(再生状態)とB点(吸着状態)との差分の水分を吸着するととともに、その吸着水分量に対応する蒸発潜熱が吸着冷凍機130の冷凍能力となる。
【0018】
因みに、図3から明らかなように、第1〜4四方弁136a〜136dを切り替える時間は、吸着剤Siの種類、吸着剤Siの粒径、吸着剤Siの充填量などによてって適宜選定されるものであるが、本実施形態では、約2〜10分毎に切り替えている。
次に、本実施形態の特徴を述べる。
【0019】
本実施形態によれば、吸着式冷凍機130により第2凝縮器122が冷却されるので、第2凝縮器122内の圧力を下げることができる。したがって、第2圧縮機121の動力(圧縮仕事)を低減することができるので、第1、2蒸気圧縮式冷凍機110、120と吸着式冷凍機130とを組み合わせた冷凍装置100において、少ない動力で十分な冷凍能力を得ることができる。
【0020】
以下、本実施形態の特徴を具体的な例を挙げて説明しておく。
図4の実線は第1蒸気圧縮式冷凍機110のモリエル線図であり、図4の破線は第2蒸気圧縮式冷凍機120のモリエル線図である。そして、図4から明らかなように、第1蒸気圧縮式冷凍機110の高圧側(第1凝縮器112側)圧力が0.88[MPa]、低圧側(第1蒸発器114側)圧力が0.46[MPa]であるので、成績係数(COP1 )は約7.2である。同様に、第2蒸気圧縮式冷凍機120の高圧側(第2凝縮器122側)圧力が0.59[MPa]、低圧側(第2蒸発器124側)圧力が0.35[MPa]であるので、成績係数(COP2 )は約9.9である。
【0021】
ところで、本実施形態では、室内空気(被冷却体)の冷却は第2蒸発器124にて行うので、第2蒸発器124で必要とされる冷凍能力をX[W]とすれば、第2圧縮機121の動力は0.1X(=X/COP2 )[W]であり、第2凝縮器122で発生する熱量Qは{X(1+1/COP2 )}[W]となる。
そして、熱量Qは吸着式冷凍機130での冷凍能力に等しいので、吸着状態にある吸着器(131a)の水冷媒の蒸発潜熱に等しくなり、この蒸発潜熱は、再生状態にある吸着器(131b)での蒸気冷媒の凝縮熱に等しい。したがって、熱量Qは第1蒸気圧縮式冷凍機110の冷凍能力に等しくなるので、第1圧縮機111の動力は0.15X(=Q/COP1 )[W]となり、合計動力は0.25X「W]となる。
【0022】
一方、1つの蒸気圧縮式冷凍機にてX[W]の冷凍能力を発揮するには、図5に示すように、高圧側圧力が1.17[MPa]、低圧側圧力が0.35[MPa]であるので、成績係数(COP)は約3.6である。したがって、1つの蒸気圧縮式冷凍機にてX[W]の冷凍能力を発揮するには0.28X[W]必要とするので、本実施形態では約10%の省動力化を図ることができる。
【0023】
また、本実施形態では、第1蒸気圧縮冷凍機110は、吸着式冷凍機130(吸着器131a、131b)の加熱及び冷却のみに使用していることに加えて、吸着状態にある吸着剤Siが冷却されているので、吸着剤Siの温度を吸着状態および再生状態のいずれの状態においても、等しい温度とすることができる(図3参照)。
【0024】
したがって、吸着剤Si自体の温度を変化させるに必要な熱量を必要としないので、吸着式冷凍機130の効率を向上させることができるので、さらに冷凍装置100の効率を向上させることができる。
(第2実施形態)
本実施形態は、図6に示すように、第1蒸気圧縮式冷凍機110を廃止して蒸気圧縮式冷凍機を1つ(第2蒸気圧縮式冷凍機120のみ)とするとともに、吸着式冷凍機130の第1吸着器132aを廃止して吸着器を1つ(第2吸着器132bのみ)としたものである。
【0025】
そして、吸着状態にある吸着器132bの冷却作用により凝縮器122を冷却する場合と、凝縮器122にて発生する熱により吸着剤Siを加熱して吸着された蒸気冷媒を脱離再生する場合とを一定時間毎に切り替えることにより、疑似的に第1実施形態に係る冷凍装置100と同等としたものである。なお、本実施形態では、蒸発器124と室内に配設された室内熱交換器140との間を熱交換媒体(本実施形態では水)を循環させて(ブライン式により)室内空気の冷却を図っている。因みに、136e、136fは水熱交換器133bと蒸発器124との間で熱交換媒体を循環させる場合と、室内熱交換器140と蒸発器124との間で熱交換媒体を循環させる場合と切り替える四方弁である。
【0026】
これにより、第1実施形態に係る冷凍装置100と同等の効果を得ながら、冷凍装置100の構成を簡素なものとして、冷凍装置100の製造原価低減を図ることができる。
(第3実施形態)
第2実施形態では、一定時間毎に吸着状態と再生状態とを切り替えて運転するので、再生状態では室内空気を冷却することができない。
【0027】
そこで、本実施形態では、図7に示すように、熱交換媒体の循環経路(本実施形態では室内熱交換器140の下流側)に蓄冷材150を配設している。
これにより、再生状態に、第2蒸発器124、室内熱交換器140および蓄冷材150間に熱交換媒体を循環させれば、蓄冷材150により室内空気の冷却をすることができる。
【0028】
なお、蓄冷材150は、物質の凝固融解を利用する潜熱蓄冷材であり、本実施形態では、冷房温度(5℃〜15℃)程度で凝固融解するポリエチレングリコールである。
ところで、上述の実施形態では、吸着剤Siとしてシリカゲルを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、吸着剤Siとして活性炭、ゼオライト、活性アルミナなどを用いてもよい。
【0029】
また、上述の実施形態では、液冷媒として水を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、アルコール、フロンなど吸着剤Siに吸着されるものであれば、その他の物であってもよい。
また、上述の実施形態では、圧縮機111に液冷媒が吸入されることを防止すべく、アキュームレータ125を設けたが、アキュームレータ125を廃止して、減圧器113として、蒸発器114の出口側加熱度を所定値となるように減圧度(開度)を調節する温度式膨張弁を用いてもよい。なお、この場合に、凝縮器112の出口側にレシーバを設けてもよい。
【0030】
また、上述の実施形態では、本発明に係る冷凍装置100を空調装置に適用したが、本発明に係る冷凍装置は空調装置にその適用が限定されるものではなく、その他の物を冷却する冷凍装置としても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る冷凍装置において、第1吸着器が吸着状態にある場合の模式図である。
【図2】本発明の第1実施形態に係る冷凍装置において、第2吸着器が吸着状態にある場合の模式図である。
【図3】吸着剤の状態を示す吸着等温線である。
【図4】蒸気圧縮式冷凍機のモリエル線図である。
【図5】蒸気圧縮式冷凍機のモリエル線図である。
【図6】本発明の第2実施形態に係る冷凍装置の模式図である。
【図7】本発明の第3実施形態に係る冷凍装置の模式図である。
【符号の説明】
110…第1蒸気圧縮式冷凍機、111…第1圧縮機、112…第1凝縮器、
113…第1減圧器、114…蒸発器、115…第1アキュームレータ、
120…第2蒸気圧縮式冷凍機、121…第2圧縮機、122…第2凝縮器、
123…第2減圧器、125…第2アキュームレータ、
130…吸着式冷凍機、131a…第1吸着器、131b…第2吸着器、
132a…第1吸着剤熱交換器、132b…第2吸着剤熱交換器、
133a…第1水熱交換器、123b…第2水熱交換器、
134…室外熱交換器。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention houses a vapor compression refrigerator that obtains cooling capacity by compressing and evaporating refrigerant, and an adsorbent and liquid refrigerant that adsorb vapor refrigerant in an adsorber that is held in a substantially vacuum (0.1 mmHg). The present invention relates to a refrigeration apparatus combined with an adsorption refrigerator, and is effective when applied to an air conditioner.
[0002]
[Prior art]
As a refrigerating apparatus combining a vapor compression refrigerator and an adsorption refrigerator, there is JP-A-3-186163. The invention described in the above publication seeks to improve the efficiency of regeneration of the adsorption refrigerator (the act of desorbing the vapor refrigerant adsorbed on the adsorbent) by waste heat (condensation heat) of the vapor compression refrigerator. Is.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in a relatively small refrigeration apparatus (such as a general household or small commercial air conditioner), the waste heat temperature from the vapor compression chiller is relatively low (usually about 60 ° C. or less). In this invention, the adsorbent and the liquid refrigerant cannot be raised to a high temperature during regeneration.
[0004]
Therefore, in the invention described in the above publication, since the temperature difference between adsorption and regeneration is relatively small, it is difficult to obtain sufficient refrigeration capacity.
In view of the above points, an object of the present invention is to obtain a sufficient refrigeration capacity with a small amount of power in a refrigeration apparatus in which a vapor compression refrigerator and an adsorption refrigerator are combined.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention uses the following technical means. In the first aspect of the present invention, a vapor compression refrigerator (120) having a compressor (121), a condenser (122), a decompressor (123) and an evaporator (124), a liquid refrigerant and a vapor refrigerant are provided. An adsorption refrigerator (130) having an adsorber (131b) in which an adsorbent (Si) to be adsorbed is stored, and only one adsorber (131b) is provided and is in an adsorbing state. The condenser (122) is cooled by the cooling action of (131b), and the adsorbent (Si) is heated by the state in which the cooled object is cooled by the evaporator (124) and the heat generated in the condenser (122). with desorbing adsorbed vapor refrigerant then, become switched so that every predetermined time and a reproduction state to condense the cooling effect of the adsorbent evaporator desorbed vapor refrigerant from (Si) (124) And adsorber 131b) is a portion where the adsorbent (Si) is disposed and the adsorbent heat exchanger (132b) for exchanging heat between the adsorbent (Si) and the heat exchange medium, and the portion where the liquid refrigerant is located. A water heat exchanger (133b) for exchanging heat between the liquid refrigerant and the heat exchange medium,
Furthermore, an outdoor heat exchanger (134) for exchanging heat between the heat exchange medium heated by the condenser (122) and outdoor air, a heat exchange medium cooled by the evaporator (124), and an object to be cooled An indoor heat exchanger (40) for exchanging heat, a flow path for circulating a heat exchange medium between the adsorbent heat exchanger (132b) and the outdoor heat exchanger (134), and an adsorbent heat exchanger ( 132b) between the first switching valve (136a, 136b) for switching the flow path for circulating the heat exchange medium between the condenser (122), the water heat exchanger (133b) and the condenser (122). A flow path for circulating the heat exchange medium, and a second switching valve (136c, 136d) for switching the flow path for circulating the heat exchange medium between the water heat exchanger (133b) and the evaporator (124) side, Heat between the evaporator (124) and the indoor heat exchanger (40) Comprising passages for circulating a removable-medium, and an evaporator (124) and the water heat exchanger (133b) and the third switching valve for switching between flow circulating a heat exchange medium passage between the (136e, 136f) and Features a refrigeration system.
[0006]
Thus, it is possible to lower the pressure in the condenser (122) in the vapor compression refrigerating machine (120), vapor compression refrigerating machine (120) of the compressor (121) power (the compression work) Can be reduced. Accordingly, the refrigeration apparatus which combines a steam compression type refrigerator (120) and the adsorption type refrigerating machine (130), it is possible to obtain a sufficient cooling capacity with less power.
[0008]
Furthermore, since only one adsorber (131b) in the adsorption refrigeration machine (130) is provided, the structure of the refrigeration apparatus can be simplified and the manufacturing cost of the refrigeration apparatus can be reduced . In time and, in the invention according to claim 1, since the operation by switching the playback state and adsorbed state at regular time intervals, it may not be possible to cool the object to be cooled is in play mode.
[0009]
In view of this, the invention according to
[0010]
In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows a corresponding relationship with the specific means of embodiment description later mentioned.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Among the first to third embodiments described below, the embodiments of the invention described in the claims are the second and third embodiments, and the first embodiment is a reference example on which the present invention is based. Show.
(First embodiment)
In the present embodiment, the
[0012]
Incidentally, the first and
The
[0013]
131a and 131b are first and second adsorbers whose interiors are maintained in a substantially vacuum (0.1 mmHg), and in the first and second adsorbers 131a and 131b, a liquid refrigerant (water in this embodiment) Lr. And an adsorbent (silica gel in the present embodiment) Si that adsorbs the evaporated liquid refrigerant (water vapor).
The first and second
[0014]
[0015]
In this embodiment, the
Next, the operation of the
FIG. 1 shows a state in which the first adsorber 131a is in an adsorbing state and the second adsorber 131b is in a regenerating state, and the evaporation of the liquid refrigerant Lr proceeds in the first adsorber 131a. The heat exchange medium flowing through the heat exchanger 133a is cooled to cool the
[0016]
At this time, since the heat exchange medium cooled by the outdoor air in the
On the other hand, since the heat exchange medium heated by the
[0017]
Then, the electronic control device controls the first to fourth four-
FIG. 3 is an adsorption isotherm showing the state of the adsorbent Si in the adsorbers 131a and 131b, and the moisture adsorption rate of the adsorbent Si is shown in FIG. It is determined by the temperature of Lr. The adsorbent Si adsorbs the moisture difference between point A (regenerated state) and point B (adsorbed state), and the latent heat of vaporization corresponding to the amount of adsorbed moisture becomes the refrigeration capacity of the
[0018]
Incidentally, as is apparent from FIG. 3, the time for switching the first to fourth four-
Next, features of the present embodiment will be described.
[0019]
According to the present embodiment, since the
[0020]
Hereinafter, the features of the present embodiment will be described with specific examples.
The solid line in FIG. 4 is a Mollier diagram of the first
[0021]
By the way, in this embodiment, since indoor air (cooled body) is cooled by the
Since the heat quantity Q is equal to the refrigeration capacity of the
[0022]
On the other hand, in order to exhibit the refrigeration capacity of X [W] in one vapor compression refrigerator, as shown in FIG. 5, the high pressure side pressure is 1.17 [MPa] and the low pressure side pressure is 0.35 [MPa]. MPa], the coefficient of performance (COP) is about 3.6. Therefore, since 0.28X [W] is required to exhibit the refrigerating capacity of X [W] with one vapor compression refrigerator, about 10% of power saving can be achieved in this embodiment. .
[0023]
In the present embodiment, the first
[0024]
Therefore, since the amount of heat necessary to change the temperature of the adsorbent Si itself is not required, the efficiency of the
(Second Embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the first
[0025]
The adsorbed by heating the adsorbent Si by heat generated when the at coagulation condenser 1 2 2 to cool the
[0026]
Thereby, while obtaining the same effect as the
(Third embodiment)
In the second embodiment, since the operation is performed by switching between the adsorption state and the regeneration state at regular time intervals, the indoor air cannot be cooled in the regeneration state.
[0027]
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, the
Thereby, if the heat exchange medium is circulated between the
[0028]
The
In the above embodiment, silica gel is used as the adsorbent Si. However, the present invention is not limited to this, and activated carbon, zeolite, activated alumina, or the like may be used as the adsorbent Si.
[0029]
In the above-described embodiment, water is used as the liquid refrigerant. However, the present invention is not limited to this, and any other material may be used as long as it can be adsorbed by the adsorbent Si such as alcohol or chlorofluorocarbon. May be.
In the above-described embodiment, the
[0030]
In the above-described embodiment, the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view when a first adsorber is in an adsorption state in a refrigeration apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram when the second adsorber is in an adsorption state in the refrigeration apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an adsorption isotherm showing the state of the adsorbent.
FIG. 4 is a Mollier diagram of a vapor compression refrigerator.
FIG. 5 is a Mollier diagram of a vapor compression refrigerator.
FIG. 6 is a schematic diagram of a refrigeration apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic diagram of a refrigeration apparatus according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
110 ... first vapor compression refrigerator, 111 ... first compressor, 112 ... first condenser,
113 ... 1st decompressor, 114 ... Evaporator, 115 ... 1st accumulator,
120 ... 2nd vapor compression refrigerator, 121 ... 2nd compressor, 122 ... 2nd condenser,
123 ... second decompressor, 125 ... second accumulator,
130 ... Adsorption refrigerator, 131a ... First adsorber, 131b ... Second adsorber,
132a ... first adsorbent heat exchanger, 132b ... second adsorbent heat exchanger,
133a ... 1st water heat exchanger, 123b ... 2nd water heat exchanger,
134: Outdoor heat exchanger.
Claims (3)
液冷媒および蒸気冷媒を吸着する吸着剤(Si)が収納された吸着器(131b)を有する吸着式冷凍機(130)とを備え、
前記吸着器(131b)は、1つだけ設けられており、
吸着状態にある前記吸着器(131b)の冷却作用により前記凝縮器(122)を冷却するとともに、前記蒸発器(124)により被冷却体を冷却する状態と、前記凝縮器(122)にて発生する熱により前記吸着剤(Si)を加熱して吸着された蒸気冷媒を脱離させるとともに、前記吸着剤(Si)から脱離した蒸気冷媒を前記蒸発器(124)の冷却作用により凝縮させる再生状態とを一定時間毎に切り替えるようになっており、
前記吸着器(131b)は、前記吸着剤(Si)が配置された部位に設けられて、前記吸着剤(Si)と熱交換媒体とを熱交換させる吸着剤熱交換器(132b)、および、前記液冷媒が位置する部位に設けられて液冷媒と熱交換媒体とを熱交換させる水熱交換器(133b)を有し、
さらに、前記凝縮器(122)にて加熱された熱交換媒体と室外空気とを熱交換させる室外熱交換器(134)と、
前記蒸発器(124)にて冷却された熱交換媒体と被冷却体とを熱交換させる室内熱交換器(40)と、
前記吸着剤熱交換器(132b)と前記室外熱交換器(134)との間で熱交換媒体を循環させる流路、および、前記吸着剤熱交換器(132b)と前記凝縮器(122)との間で熱交換媒体を循環させる流路を切り替える第1切替弁(136a、136b)と、
前記水熱交換器(133b)と前記凝縮器(122)との間で熱交換媒体を循環させる流路、および、前記水熱交換器(133b)と前記蒸発器(124)側との間で熱交換媒体を循環させる流路を切り替える第2切替弁(136c、136d)と、
前記蒸発器(124)と前記室内熱交換器(40)との間で熱交換媒体を循環させる流路、および、前記蒸発器(124)と前記水熱交換器(133b)との間で熱交換媒体を循環させる流路とを切り替える第3切替弁(136e、136f)とを備えることを特徴とする冷凍装置。A vapor compression refrigerator (120) having a compressor (121), a condenser (122), a decompressor (123) and an evaporator (124);
An adsorption refrigerator (130) having an adsorber (131b) containing an adsorbent (Si) that adsorbs liquid refrigerant and vapor refrigerant;
Only one adsorber (131b) is provided,
The condenser (122) is cooled by the cooling action of the adsorber (131b) in the adsorption state, and the cooled object is cooled by the evaporator (124), and generated in the condenser (122). The adsorbent (Si) is heated by the generated heat to desorb the adsorbed vapor refrigerant, and the vapor refrigerant desorbed from the adsorbent (Si) is condensed by the cooling action of the evaporator (124). has become the switching so that the state at regular time intervals,
The adsorber (131b) is provided at a site where the adsorbent (Si) is disposed, and adsorbent heat exchanger (132b) for exchanging heat between the adsorbent (Si) and a heat exchange medium, and A water heat exchanger (133b) provided at a position where the liquid refrigerant is located to exchange heat between the liquid refrigerant and the heat exchange medium;
And an outdoor heat exchanger (134) for exchanging heat between the heat exchange medium heated by the condenser (122) and outdoor air;
An indoor heat exchanger (40) for exchanging heat between the heat exchange medium cooled by the evaporator (124) and the object to be cooled;
A flow path for circulating a heat exchange medium between the adsorbent heat exchanger (132b) and the outdoor heat exchanger (134), and the adsorbent heat exchanger (132b) and the condenser (122). A first switching valve (136a, 136b) for switching a flow path for circulating the heat exchange medium between
A flow path for circulating a heat exchange medium between the water heat exchanger (133b) and the condenser (122), and between the water heat exchanger (133b) and the evaporator (124) side. A second switching valve (136c, 136d) for switching the flow path for circulating the heat exchange medium;
A flow path for circulating a heat exchange medium between the evaporator (124) and the indoor heat exchanger (40), and heat between the evaporator (124) and the water heat exchanger (133b). A refrigeration apparatus comprising a third switching valve (136e, 136f) for switching between a flow path for circulating the exchange medium .
前記蓄冷材(150)は、前記再生状態のときに前記被冷却体を冷却することを特徴とする請求項1に記載の冷凍装置。A regenerator (150) cooled by the evaporator (114);
The regenerator material (150), refrigeration system according to claim 1, characterized in that cooling the cooled body when the playback state.
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