JP4186339B2

JP4186339B2 - Adsorption type refrigerator

Info

Publication number: JP4186339B2
Application number: JP26433199A
Authority: JP
Inventors: 伸本田; 勝也石井
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-09-17
Filing date: 1999-09-17
Publication date: 2008-11-26
Anticipated expiration: 2019-09-17
Also published as: JP2001079333A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a performance coefficient of an adsorption refrigeration machine. SOLUTION: The first state in which air is dehumidified and heated by the first and second adsorption vessels 110 and 120 and also a heated adsorption agent due to dehumidification is cooled at the first and second internal heat exchangers 112 and 122, then the air is moistened and cooled by the third adsorption vessel 130 and also room air is supplied to the fourth adsorption vessel 140 and the heat required for elimination is supplied to the adsorption agent at the fourth internal heat exchangers 142 to eliminate the moisture adsorbed to the fourth adsorption vessel 140 and the second state in which the air is dehumidified and heated by the third and fourth adsorption vessels 130 and 140 and also the heated adsorption agent due to dehumidification is cooled at the third and fourth internal heat exchangers 112 and 122, then the air is moistened and cooled by the first adsorption vessel 110 and also the room air is supplied to the second adsorption vessel 120 and the heat required for elimination is supplied to the adsorption agent at the fourth internal heat exchangers 142 to eliminate the moisture adsorbed to the fourth adsorption vessel 140, also the room air is supplied to the second adsorption vessel 120 and the heat required for elimination is supplied to the adsorption agent at the fourth internal heat exchangers 142 to eliminate the moisture adsorbed to the second adsorption vessel are switched alternately.

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリカゲル等の吸着剤を用いた吸着式冷凍機に関すもので、空調装置に適用して有効である。
【０００２】
【従来の技術】
吸着式冷凍機として、例えば特開平５−３０１０１４号公報に記載の発明は、加湿器にて水を蒸発させてその蒸発潜熱により空気を加湿冷却するとともに、吸着剤にて加湿された空気中の水分を吸着して除湿するものである。
【０００３】
そして、水分を吸着して水分吸着が飽和した吸着剤については、太陽熱や廃熱を利用して吸着剤を加熱することにより、吸着されていた水分を脱離させている。以下、吸着剤を加熱して、水分を脱離させることを「吸着剤を再生する」と言う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、吸着式冷凍機の発生する冷凍能力を増大させるには、吸着剤が吸着する水分量を増大させる必要があるが、吸着剤が吸着する水分量を増大させると、吸着剤を再生させるに必要な熱量も増大してしまう。
【０００５】
このため、太陽熱や廃熱等の再生に必要な熱量（以下、この熱量を必要再生熱量と呼ぶ。）が小さいと、十分な冷凍能力を発揮することができない。
【０００６】
本発明は、上記点に鑑み、少ない必要再生熱量にて十分な冷凍能力を得る（成績係数の向上を図る）ことを目的とする。
【０００７】
【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、請求項１に記載の発明では、雰囲気中の水分を吸着する際に熱を発生し、加熱されることによりその吸着した水分を脱離する吸着剤（１１１、１２１、１３１、１４１）及び内部熱交換器（１１２、１２２、１３２、１４２）が収納された第１〜４吸着器（１１０、１２０、１３０、１４０）と、第１〜４吸着器（１１０、１２０、１３０、１４０）を収納するとともに、空気の通路を形成するケーシング（１５０）とを有し、第１、２吸着器（１１０、１２０）にて水分を吸着して空気を除湿するととともに、内部熱交換器（１１２、１２２）にて水分を吸着する際に発生する熱を吸熱してケーシング（１５０）外に放熱した後、第１、２吸着器（１１０、１２０）から流出する空気を水分が吸着された第３吸着器（１３０）に供給して空気を加湿冷却し、かつ、第４吸着器（１４０）に室内空気を供給するとともに、内部熱交換器（１４２）にて水分を脱離させるに必要な熱を供給して第４吸着器（１４０）に吸着した水分を脱離させる第１状態と、第３、４吸着器（１３０、１４０）にて水分を吸着して空気を除湿するととともに、内部熱交換器（１３２、１４２）にて水分を吸着する際に発生する熱を吸熱してケーシング（１５０）外に放熱した後、第３、４吸着器（１３０、１４０）から流出する空気を水分が吸着された第１吸着器（１１０）に供給して空気を加湿冷却し、第２吸着器（１２０）に室内空気を供給するとともに、内部熱交換器（１２２）にて水分を脱離させるに必要な熱を供給して第２吸着器に吸着した水分を脱離させる第２状態と、を交互に切り換えることを特徴とする。
【０００８】
これにより、水分の脱離は、例えば第１状態においては第３吸着器（１３０）及び第４吸着器（１４０）で行われ、しかも、外部から熱エネルギを供給する必要があるのは、第４吸着器（１４０）のみである。
【０００９】
したがって、本発明に係る吸着式冷凍機における必要再生熱量は、上記公報に係る冷凍機における必要再生熱量より小さくなるので、吸着式冷凍機の成績係数を向上させることができ、少ない必要再生熱量にて十分な冷凍能力を得ることが可能となる。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、第１状態においては、第４吸着器（１４０）通過した加熱空気中から熱を回収し、その回収した熱を室内空気に供給し、第２状態においては、第２吸着器（１２０）通過した加熱空気中から熱を回収し、その回収した熱を室内空気に供給することを特徴とする。
【００１１】
これにより、外部から与える熱量を小さくすることができるので、さらに少ない熱量にて十分な冷凍能力を得ることが可能となる。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、第１、２吸着器（１１０、１２０）又は第３、４吸着器（１３０、１４０）に流入する空気中に水分を供給する加湿器（１９１、１９２）を有することを特徴とする。
【００１３】
これにより、除湿加熱される前の空気の温度が低下し、吸着式冷凍機内の加湿冷却量が増大するので、ケーシング（１５０）から吹き出す空気の温度より低下させることができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、ケーシング（１５０）内を通過する空気とケーシング（１５０）外の空気とを熱交換を行い、ケーシング（１５０）内を通過する空気を冷却する外部熱交換器（２０１、２０２）と、外部熱交換器（２０１、２０２）に液体を噴射し、外部熱交換器（２０１、２０２）の冷却能力を増大させる第１噴射装置（２１１、２１２）を有することを特徴とする。
【００１５】
これにより、ケーシング（１５０）内を流通する空気を冷却することができるので、ケーシング（１５０）から吹き出す空気の温度より低下させることができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明では、内部熱交換器（１１２、１２２、１３２、１４２）にて水分を吸着する際に発生する熱を吸熱してケーシング（１５０）外に放熱する放熱器（１６０）に向けて液体を噴射し、放熱器（１６０）の冷却能力を増大させる第２噴射装置（２２０）を有することを特徴とする。
【００１７】
これにより、放熱器（１６０）の冷却能力が増大するので、ケーシング（１５０）から吹き出す空気の温度をより低下させることができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明では、ケーシング（１５０）に吸入される前の湿度より低い湿度の状態においては、第２、４吸着器（１２０、１４０）に収納された吸着剤（１２１、１４１）は、第１、３吸着器（１１０、１３０）に収納された吸着剤（１１１、１３１）に比べて多くの水分を吸着することができるものであることを特徴とする。
【００１９】
これにより、効率良く空気を除湿加熱できるので、吸着式冷凍機の成績係数をさらに向上させることができる。
【００２０】
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本実施形態は、本発明に係る吸着式冷凍機を空調装置に適用したものであって、図１は吸着式冷凍機（以下、冷凍機と略す。）１００の模式図である。
【００２２】
図１中、１１０、１２０、１３０、１４０は、雰囲気中の水分を吸着する際に熱を発生し、加熱されることによりその吸着した水分を脱離する吸着剤（本実施形態では、シリカゲル）１１１、１２１、１３１、１４１が収納された第１〜４吸着器であり、これらの吸着器１１０、１２０、１３０、１４０内それぞれには、吸着剤１１１、１２１、１３１、１４１と熱媒体（本実施家形態では、水にエチレングリコール系の不凍液を混合したもの）とを熱交換する第１〜４内部熱交換器１１２、１２２、１３２、１４２が配設されている。
【００２３】
なお、本実施形態では、内部熱交換器１１２、１２２、１３２、１４２の表面に吸着剤１１１、１２１、１３１、１４１を接着剤にて接着した状態で、第１〜４内部熱交換器１１２、１２２、１３２、１４２及び吸着剤１１１、１２１、１３１、１４１が吸着器１１０、１２０、１３０、１４０内に収納されている。
【００２４】
１５０は、室外の空気を室内に導く空気の通路を構成するとともに、第１〜４吸着器１１０〜１４０を収納する空調ケーシングであり、空調ケーシング１５０内を流通する空気（以下、この空気を空調風と呼ぶ。）は、図示しない送風機によって流通させられている。
【００２５】
１６０は第１〜４内部熱交換器１１２、１２２、１３２、１４２にて熱交換を終えた熱媒体と室外空気（空調ケーシング１５０外の空気）との間で熱交換し、熱媒体を冷却（放熱）する放熱器である。１６１〜１６４は、第１、２内部熱交換器１１２、１２２と放熱器１６０との間で熱媒体を循環させるとともに、エンジン（内燃機関）Ｅの冷却水（廃熱）を第４吸着器１４０（第４内部熱交換器１４２）に循環させる場合と、第３、４内部熱交換器１３２、１４２と放熱器１６０との間で熱媒体を循環させるとともに、エンジンＥの冷却水を第２吸着器１２０（第２内部熱交換器１２２）に循環させる場合とを切り換える第１〜４切換弁である。
【００２６】
ところで、図２は、空調ケーシング１５０内を流通する空調風流れを示す模式図であり、空調風流れは制御ドア（流通空気制御手段）１７１〜１７８により制御されている。
【００２７】
因みに、図２（ｂ）は冷凍機１００の平面図であり、図２（ａ）は（ｂ）の上面図であり、図２（ｃ）は（ｂ）の下面図である。また、図１、２は後述する第１状態を示し、図３、４は後述する第２状態を示している。なお、図１、３中、Ｐは熱媒体又は冷却水を循環させるポンプである。
【００２８】
次に、本実施形態の作動を述べる。
【００２９】
冷凍機１００の起動スイッチ（図示せず）の投入と同時に送風機が稼働し、空調ケーシング１５０内に空調風が流通し始める。そして、以下の第１状態と第２状態とを所定時間毎に交互に切換ながら室内に吹き出す空気（空調風）を冷却する。なお、所定時間は、各吸着器１１０、１２０、１３０、１４０の水分吸着能力及び水分脱離能力が所定能力以下となるまでに必要な時間に基づいて適宜選定されるものである。
【００３０】
１．第１状態（図１、２参照）
室外空気を吸入して、その吸入した空気を第１吸着器１１０→第２吸着器１２０→第３吸着器１３０の順に空調ケーシング１５０内を流通させた後、室内に向けて吹き出すとともに、第１〜４切換弁１６１〜１６４を作動させて第１、２内部熱交換器１１２、１２２と放熱器１６０との間に熱媒体を循環させ、かつ、エンジンＥの冷却水を第４吸着器１４０（第４内部熱交換器１４２）に循環させる。
【００３１】
このため、空調ケーシング１５０内に吸入された空気（空調風）は、第１、２吸着器１１０、１２０にて空気中の水分が凝縮吸着されて除湿されるとともに、その凝縮吸着される際に発生する熱が第１、２内部熱交換器１１２、１２２及び放熱器１６０を介して室外に放熱される。そして、第１、２吸着器１１０、１２０を流出した空気は、水分が吸着された第３吸着器１３０にて加湿冷却されて室内に吹き出す。
【００３２】
また、第４吸着器１４０内の吸着剤１４１が第４内部熱交換器１４２を介してエンジンＥの冷却水により加熱されるため、吸着剤１４１に吸着している水分は吸着剤１４１から蒸発脱離する。なお、第４吸着器１４０を通過する空気は、室内から吸入されて室外に放出される。
【００３３】
２．第２状態（図３、４参照）
室外空気を吸入して、その吸入した空気を第３吸着器１３０→第４吸着器１４０→第１吸着器１１０の順に空調ケーシング１５０内を流通させた後、室内に向けて吹き出すとともに、第１〜４切換弁１６１〜１６４を作動させて第３、４内部熱交換器１３２、１４２と放熱器１６０との間に熱媒体を循環させ、かつ、エンジンＥの冷却水を第２吸着器１２０（第２内部熱交換器１２２）に循環させる。
【００３４】
このため、空調ケーシング１５０内に吸入された空気（空調風）は、第３、４吸着器１３０、１４０にて空気中の水分が凝縮吸着されて除湿されるとともに、その凝縮吸着される際に発生する熱が第３、４内部熱交換器１３２、１３２及び放熱器１６０を介して室外に放熱される。そして、第３、４吸着器１３０、１４０を流出した空気は、水分が吸着された第１吸着器１１０にて加湿冷却されて室内に吹き出す。
【００３５】
また、第２吸着器１２０内の吸着剤１２１が第２内部熱交換器１２２を介してエンジンＥの冷却水により加熱されるため、吸着剤１２１に吸着している水分は吸着剤１２１から蒸発脱離する。なお、第２吸着器１２０を通過する空気は、室内から吸入されて室外に放出される。
【００３６】
次に、本実施形態の特徴を述べる。
【００３７】
図５の太い実線は、空調ケーシング１５０の部位Ａ〜Ｅ（図１、３参照）における空調風の状態（温度、絶対湿度、相対湿度、エンタルピ）を示す線図であり、冷凍機を稼働させると、空調風は図５のＡ→Ｂ→Ｃ→Ｄの順に状態を変化させながら空調ケーシング１５０内を流通して室内に吹き出される。
【００３８】
つまり、第１状態において、例えば温度３０℃、相対湿度５０％の室外空気が第１吸着器１１０に吸入されと（図５のＡ点）、空調空気は、第１、２吸着器１１０、１２０によって除湿されながらその温度を上昇させていく。
【００３９】
このとき、仮に第１、２内部熱交換器１１２、１２２によって熱交換が行われないものとすると、第１、２吸着器１１０、１２０における水分の吸着工程は、略断熱変化と見なすことができるので、第１吸着器１１０に吸入された空気は、等エンタルピ線（図５の破線）に沿って変化する（Ａ→Ｂｏ→Ｃｏ）。
【００４０】
しかし、実際には、第１、２内部熱交換器１１２、１２２によって熱交換が行われるので、第２吸着器１２０から流出した時（Ｃ点）の空調風の状態は、Ｃｏ点から絶対湿度一定の状態で冷却された状態（例えば温度３５℃、相対湿度９％の状態）となる。
【００４１】
そして、第２吸着器１２０を流出した空調風は、次に第３吸着器１３０に流入し、吸着剤１３１を加熱することにより自らは加湿冷却されながらその温度を低下させていく。このとき、第３吸着器１３０は、第２状態において水分を吸着したときの雰囲気の相対湿度と等しい相対湿度となるように水分を脱離するとともに、略断熱変化するためＣ点を通る等エンタルピ線に沿ってＤ点（例えば温度２２℃、相対湿度５０％）まで変化する。
【００４２】
ここで、室外空気の状態（特に、相対湿度）は、第１状態と第２状態とが切り換わる間（所定時間内）に大きく変化することはないので、第３吸着器１３０が、第２状態において水分を吸着したときの雰囲気の相対湿度と、第１状態において第１吸着器１１０が水分を吸着するときの雰囲気の相対湿度とは、略等しいものと考えることができる。したがって、Ｄ点は、Ｃ点を通る等エンタルピ線とＡ点を通る等相対湿度線（図５の一点鎖線）との交点となる。
【００４３】
このとき、等エンタルピ線と等相対湿度線とは、互いに交差するような関係があるので、第１、２内部熱交換器１１２、１２２にて冷却されたことに対応して、Ｄ点はＡ点より温度が低い方にずれ、室内に吹き出す空気を冷却することができる。
【００４４】
ところで、上記公報に記載の発明では、空気を冷却するために加湿した水分に対応する必要再生熱量を必要としたが、本実施形態では、水分の脱離は、例えば第１状態においては第３吸着器１３０及び第４吸着器１４０で行われ、しかも、外部から熱エネルギ（エンジンＥの廃熱）を供給しているのは、第４吸着器１４０のみである。
【００４５】
したがって、本実施形態に係る冷凍機１００における必要再生熱量は、上記公報に係る冷凍機における必要再生熱量より小さくなるので、冷凍機の成績係数を向上させることができ、少ない必要再生熱量にて十分な冷凍能力を得ることが可能となる。
【００４６】
なお、図６は冷凍機内存在する全ての吸着剤の水分吸着量と雰囲気湿度（関係湿度）との関係を示すグラフであり、このグラフに示すように、本実施形態によれば、水分の脱離工程において必要とする熱量は、吸着水分量Ｃに対応する熱量となり、上記公報に係る冷凍機において水分の脱離工程において必要とする熱量は、吸着水分量Ｃｏに対応する熱量となる。したがって、上述のごとく、本実施形態に係る冷凍機１００における必要再生熱量は、上記公報に係る冷凍機における必要再生熱量より小さくなる。
【００４７】
因みに、図５において、本実施形態に係る冷凍能力はｈ₁（第１〜４内部熱交換器１１２、１２２、１３２、１４２における熱交換量）により示され、必要再生熱量はｈ₂（Ｅ→Ｆ）により示される。
【００４８】
また、上記公報に記載の発明は、温度の異なる空気が流通する２本の空気通路間を、吸着剤が収納された除湿ロータ及び両空気通路間の熱交換を行う熱交換ロータが行き来（回転）するので、これらロータが設置された部位で両空気通路間に空気の漏れが発生し、この部位で熱損失が発生するおそれが高い。
【００４９】
これに対して、本実施形態では、温度の異なる空気通路間を吸着器１１０、１２０、１３０、１４０が行き来するといった作動を行わないので、空気の漏れに伴う熱損失が発生しない。
【００５０】
ところで、本実施形態に係る冷凍機では、吸入された室外空気を一旦、吸着剤で除湿することにより吸着熱で発熱した吸着剤と室内空気との間に温度差を発生させて第１〜４内部熱交換器１１２、１２２、１３２、１４２及び放熱器１６０を介して吸着剤の熱を室外に放熱し、その後、加湿冷却するものであるので、原理的には、２個の吸着器（第１、３吸着器１１０、１３０）と１個の熱交換器（第１熱交換器１６１）にて冷凍機として成り立つ。しかし、切換方式となるので、断続的な冷房となる。
【００５１】
さらに、１個の吸着器では、実用的に十分な量の除湿加熱を行うことができないので、室外空気と空調風との間に十分な温度差を確保することができず、放熱を十分にできない。
【００５２】
これに対して、本実施形態では、２個の吸着器にて除湿加熱を行っているので、室外空気と空調風との間に十分な温度差を確保することが可能となる。また、第１状態から第２状態へ切り替わったとき、２個の吸着器を加湿冷却と廃熱による脱離との２工程に割り当てることができるため、連続的な冷房が可能となる。
【００５３】
しかも、周知のごとく、吸着剤は水分を吸着する吸着工程と水分を脱離する脱離工程とで関係湿度に対する水分吸着量が異なるので（図６参照）、第３吸着器１３０は、第２状態において吸着した水分量の全てを脱離することができず、室内に吹き出す空気の温度が十分に下がらないおそれがある。
【００５４】
これに対して、本実施形態では、（エンジンＥの）廃熱にて十分に水分が脱離された吸着器にて除湿加熱するので、空調風の湿度を十分に低下させることができる。したがって、脱離工程にある吸着器（例えば第１状態にあっては第３吸着器１３０）に十分に関係湿度の低い空気が供給されることとなるので、脱離工程にある吸着器にて空調風を十分に加湿冷却することができる。
【００５５】
（第２実施形態）
本実施形態は、図７、８に示すように、第４、２吸着器１４０、１２０の空気流れ下流側に熱を回収する第１、２熱回収器１８１、１８２を設けるとともに、両熱回収器１８１、１８２で回収した熱をヒータ１８３、１８４介して再び吸着剤の再生に利用するようにしたものである。なお、図７は第１状態を示すものであり、図８は第２状態を示すものである。
【００５６】
これにより、図９に示すように、必要再生熱量ｈ₂に対して回収された熱量ｈ₃分、外部（エンジンＥ）から与える熱量ｈ₄を小さくすることができるので、さらに少ない熱量にて十分な冷凍能力を得ることが可能となる。
【００５７】
（第３実施形態）
本実施形態は、図１０、１１に示すように、第１実施形態に係る冷凍機１００において、第１状態にあっては第１、２吸着器１１０、１２０に流入する空気（除湿加熱される前の空気）中に、第２状態にあっては第３、４吸着器１３０、１４０に流入する空気（除湿加熱される前の空気）中に水分を供給する加湿器１９１、１９２を設けたものである。
【００５８】
なお、図１０は第１状態を示しており、図１１は第２状態を示しており、第１状態では加湿器１９１により第１吸着器１１０に流入する空気に加湿し、第２状態では加湿器１９２により第３吸着器１３０に流入する空気に加湿する。
【００５９】
これにより、図１２に示すように、除湿加熱される前の空気の温度が低下し、冷凍機１００内の加湿冷却量が増大するので、室内に吹き出す空気の温度を第１実施形態に係る冷凍機１００より低下させることができる。
【００６０】
（第４実施形態）
本実施形態は、図１３、１４に示すように、第１実施形態に係る冷凍機１００において、空調ケーシング１５０内を通過する空気と室外空気とを熱交換を行い、吸着剤によって除湿された空調風を冷却する第１、２外部熱交換器２０１、２０２と、第１、２外部熱交換器２０１、２０２に霧状（ミスト状）の水（液体）水を噴霧（噴射）して第１、２外部熱交換器２０１、２０２の冷却能力を増大させる噴霧装置（第１噴射装置）２１１、２１２を設けたものである。
【００６１】
なお、図１３は第１状態を示し、図１４は第２状態を示しており、第１状態においては噴霧装置２１１にて第１外部熱交換器２０１に水を噴霧し、第２状態においては噴霧装置２１２にて第２外部熱交換器２０２に水を噴霧する。
【００６２】
これにより、図１５に示すように、加湿冷却する前の空調風を冷却することができる（Ｃ→Ｃ’）ので、室内に吹き出す空気の温度を第１実施形態に係る冷凍機１００より低下させることができる。
【００６３】
（第５実施形態）
本実施形態は、図１６、１７に示すように、第１実施形態に係る冷凍機１００において、放熱器１６０に霧状（ミスト状）の水（液体）を噴射（噴霧）する噴霧装置（第２噴射装置）２２０を設けたものである。なお、図１６は第１状態を示すものであり、図１７は第２状態を示すものである。
【００６４】
これにより、図１８に示すように、放熱器１６０の冷却能力が増大するので、室内に吹き出す空気の温度を第１実施形態に係る冷凍機１００より低下させることができる。
【００６５】
（第６実施形態）
本実施形態は、第２、４吸着器１２０、１４０に収納された吸着剤１２１、１４１は、第１、３吸着器１１０、１３０に収納された吸着剤１１１、１３１に比べて、主に低い湿度の状態で水分の吸着を行うことに着目してなされたものである。
【００６６】
具体的には、図１９に示すように、空調ケーシング１５０に吸入される前（室外空気）の関係湿度より低い関係湿度の状態において、吸着剤１１１、１３１より多くの水分を吸着することができる吸着剤を吸着剤１２１、１４１に採用したものである。因みに、本実施形態では、吸着剤１１１、１３１をシリカゲルＢタイプとし、吸着剤１２１、１４１をシリカゲルＡタイプとしている。
【００６７】
これにより、効率良く空調風を除湿加熱できるので、冷凍機１００の成績係数をさらに向上させることができる。
【００６８】
（第７実施形態）
第１〜６実施形態では、加湿冷却された空気をそのまま（直接に）室内に吹き出していたが、本実施形態は、図２０、２１に示すように、加湿冷却する吸着器（第１状態にあっては第３吸着器１３０、第２状態にあっては第１吸着器１１０）内の内部熱交換器（第１状態にあっては第３内部熱交換器１３２、第２状態にあっては第１内部熱交換器１１２）と室内に配設さた室内熱交換器２３０との間に熱媒体を循環させるこることにより、加湿冷却された空気をそのまま（直接に）室内に吹き出すことなく、間接的に室内の冷房を図るものである。
【００６９】
なお、図２０、２１中、２４１、２４２は送風機であり、１６５、１６６は切換弁であり、２４３〜２４６は空気の流れを切換制御する制御ドアである。また、図２２は本実施形態における絶対湿度の温度との関係を示す線図である。
【００７０】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、室外空気を吸入して室内に吹き出す空気を冷凍機１００にて空調（冷却）したが、室内空気を吸入して室内に吹き出す空気を空調してもよい。
【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機における第１状態を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る冷凍機における制御ドアの状態を示す模式図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る冷凍機における第２状態を示す模式図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る冷凍機における制御ドアの状態を示す模式図である。
【図５】絶対湿度の温度との関係を示す線図である。
【図６】吸着量と関係湿度との関係を示す線図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る冷凍機における第１状態を示す模式図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る冷凍機における第２状態を示す模式図である。
【図９】絶対湿度の温度との関係を示す線図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る冷凍機における第１状態を示す模式図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る冷凍機における第２状態を示す模式図である。
【図１２】絶対湿度の温度との関係を示す線図である。
【図１３】本発明の第４実施形態に係る冷凍機における第１状態を示す模式図である。
【図１４】本発明の第４実施形態に係る冷凍機における第２状態を示す模式図である。
【図１５】絶対湿度の温度との関係を示す線図である。
【図１６】本発明の第５実施形態に係る冷凍機における第１状態を示す模式図である。
【図１７】本発明の第５実施形態に係る冷凍機における第２状態を示す模式図である。
【図１８】絶対湿度の温度との関係を示す線図である。
【図１９】本発明の第６実施形態に係る冷凍機における吸着量と関係湿度との関係を示す線図である。
【図２０】本発明の第７実施形態に係る冷凍機における第１状態を示す模式図である。
【図２１】本発明の第７実施形態に係る冷凍機における第２状態を示す模式図である。
【図２２】絶対湿度の温度との関係を示す線図である。
【符号の説明】
１１０…第１吸着器、１１２…第１内部熱交換器、
１２０…第２吸着器、１２２…第２内部熱交換器、
１３０…第３吸着器、１３２…第３内部熱交換器、
１４０…第４吸着器、１４２…第４内部熱交換器、
１６０…放熱器。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an adsorption refrigerator using an adsorbent such as silica gel, and is effective when applied to an air conditioner.
[0002]
[Prior art]
As an adsorption-type refrigerator, for example, the invention described in Japanese Patent Laid-Open No. 5-301014 is a method of evaporating water with a humidifier and humidifying and cooling the air by the latent heat of evaporation, and in the air humidified with an adsorbent It dehumidifies by adsorbing moisture.
[0003]
And about the adsorbent which adsorb | sucked the water and the water | moisture-content adsorption was saturated, the adsorbed water | moisture content is desorbed by heating an adsorbent using solar heat or waste heat. Hereinafter, heating the adsorbent to desorb moisture will be referred to as “regenerating the adsorbent”.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in order to increase the refrigerating capacity generated by the adsorption refrigerator, it is necessary to increase the amount of water adsorbed by the adsorbent. However, if the amount of water adsorbed by the adsorbent is increased, the adsorbent is regenerated. The amount of heat required also increases.
[0005]
For this reason, if the amount of heat necessary for regeneration such as solar heat and waste heat (hereinafter, this amount of heat is referred to as necessary amount of regeneration heat) is small, sufficient refrigeration capacity cannot be exhibited.
[0006]
In view of the above points, an object of the present invention is to obtain a sufficient refrigeration capacity (to improve the coefficient of performance) with a small amount of necessary regeneration heat.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides an adsorbent that generates heat when adsorbing moisture in the atmosphere and desorbs the adsorbed moisture when heated. (111, 121, 131, 141) and the first to fourth adsorbers (110, 120, 130, 140) in which the internal heat exchangers (112, 122, 132, 142) are housed, and the first to fourth adsorbers (110, 120, 130, 140) and a casing (150) that forms an air passage, and moisture is adsorbed by the first and second adsorbers (110, 120) to dehumidify the air. At the same time, the heat generated when the internal heat exchanger (112, 122) adsorbs moisture is absorbed and dissipated out of the casing (150), and then flows out of the first and second adsorbers (110, 120). Moisture is absorbed into the air The air is humidified and cooled by supplying the air to the third adsorber (130), the room air is supplied to the fourth adsorber (140), and moisture is desorbed by the internal heat exchanger (142). A first state in which necessary heat is supplied to desorb moisture adsorbed on the fourth adsorber (140), and moisture is adsorbed by the third and fourth adsorbers (130, 140) to dehumidify the air. The air that flows out from the third and fourth adsorbers (130, 140) after absorbing heat generated when adsorbing moisture in the internal heat exchanger (132, 142) and dissipating the heat outside the casing (150) Is supplied to the first adsorber (110) in which moisture is adsorbed to humidify and cool the air, indoor air is supplied to the second adsorber (120), and moisture is removed by the internal heat exchanger (122). Supply the heat necessary to release the moisture adsorbed on the second adsorber Wherein the switching and a second state which, alternately.
[0008]
Thereby, the desorption of moisture is performed by the third adsorber (130) and the fourth adsorber (140) in the first state, for example, and it is necessary to supply heat energy from the outside. There are only four adsorbers (140).
[0009]
Therefore, since the necessary regeneration heat amount in the adsorption refrigerator according to the present invention is smaller than the necessary regeneration heat amount in the refrigerator according to the above publication, the coefficient of performance of the adsorption refrigerator can be improved, and the necessary regeneration heat amount is small. And sufficient refrigeration capacity can be obtained.
[0010]
In the second aspect of the invention, in the first state, heat is recovered from the heated air that has passed through the fourth adsorber (140), and the recovered heat is supplied to room air. In the second state, Heat is recovered from the heated air that has passed through the second adsorber (120), and the recovered heat is supplied to room air.
[0011]
As a result, the amount of heat applied from the outside can be reduced, so that a sufficient refrigerating capacity can be obtained with a smaller amount of heat.
[0012]
In the invention described in claim 3, the humidifier (191, 192) for supplying moisture to the air flowing into the first, second adsorber (110, 120) or the third, fourth adsorber (130, 140) is provided. It is characterized by having.
[0013]
Thereby, since the temperature of the air before dehumidification heating falls and the humidification cooling amount in an adsorption-type refrigerator increases, it can be made lower than the temperature of the air which blows off from a casing (150).
[0014]
In the invention according to claim 4, an external heat exchanger (external heat exchanger) that performs heat exchange between the air passing through the casing (150) and the air outside the casing (150) and cooling the air passing through the casing (150). 201, 202) and a first injection device (211, 212) for injecting liquid into the external heat exchanger (201, 202) and increasing the cooling capacity of the external heat exchanger (201, 202). And
[0015]
Thereby, since the air which distribute | circulates the inside of a casing (150) can be cooled, it can be made to fall from the temperature of the air which blows off from a casing (150).
[0016]
In the invention according to claim 5, the radiator (160) that absorbs heat generated when moisture is adsorbed by the internal heat exchanger (112, 122, 132, 142) and dissipates it outside the casing (150). It has the 2nd injection device (220) which injects a liquid toward and increases the cooling capacity of a radiator (160).
[0017]
Thereby, since the cooling capacity of a heat radiator (160) increases, the temperature of the air which blows off from a casing (150) can be lowered more.
[0018]
In the invention according to claim 6, the adsorbent (121, 141) accommodated in the second and fourth adsorbers (120, 140) in a humidity lower than the humidity before being sucked into the casing (150). Is characterized in that it can adsorb more water than the adsorbents (111, 131) accommodated in the first and third adsorbers (110, 130).
[0019]
Thereby, since air can be efficiently dehumidified and heated, the coefficient of performance of the adsorption refrigeration machine can be further improved.
[0020]
Incidentally, the reference numerals in parentheses of each means described above are an example showing the correspondence with the specific means described in the embodiments described later.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
In this embodiment, the adsorption refrigerator according to the present invention is applied to an air conditioner. FIG. 1 is a schematic diagram of an adsorption refrigerator (hereinafter abbreviated as a refrigerator) 100.
[0022]
In FIG. 1, 110, 120, 130, and 140 are adsorbents that generate heat when adsorbing moisture in the atmosphere and desorb the adsorbed moisture when heated (in this embodiment, silica gel). 111, 121, 131, 141 are the first to fourth adsorbers, and the adsorbents 111, 121, 131, 141 and the heat medium (the book) are respectively disposed in the adsorbers 110, 120, 130, 140. In the embodiment, first to fourth internal heat exchangers 112, 122, 132, 142 for exchanging heat with water obtained by mixing ethylene glycol antifreeze with water are provided.
[0023]
In the present embodiment, the first to fourth internal heat exchangers 112, 112, 122, 132, 142 are bonded to the surfaces of the internal heat exchangers 112, 122, 132, 142 with an adhesive. 122, 132, 142 and adsorbents 111, 121, 131, 141 are accommodated in the adsorbers 110, 120, 130, 140.
[0024]
Reference numeral 150 denotes an air conditioning casing that constitutes an air passage that guides outdoor air into the room and accommodates the first to fourth adsorbers 110 to 140. The air that flows through the air conditioning casing 150 (hereinafter, this air is air-conditioned). (Referred to as wind) is circulated by a blower (not shown).
[0025]
160 heat-exchanges between the heat medium which finished heat exchange in the 1st-4th internal heat exchanger 112,122,132,142, and outdoor air (air outside the air-conditioning casing 150), and cools a heat medium ( It is a radiator that radiates heat. 161-164 circulates the heat medium between the first and second internal heat exchangers 112, 122 and the radiator 160, and supplies the cooling water (waste heat) of the engine (internal combustion engine) E to the fourth adsorber 140. When circulating to the (fourth internal heat exchanger 142), the heat medium is circulated between the third and fourth internal heat exchangers 132, 142 and the radiator 160, and the cooling water of the engine E is second adsorbed. It is the 1st-4th change-over valve which switches the case where it circulates to the device 120 (2nd internal heat exchanger 122).
[0026]
FIG. 2 is a schematic diagram showing the flow of conditioned air flowing through the air conditioning casing 150, and the conditioned air flow is controlled by control doors (circulation air control means) 171 to 178.
[0027]
Incidentally, FIG. 2 (b) is a plan view of the refrigerator 100, FIG. 2 (a) is a top view of (b), and FIG. 2 (c) is a bottom view of (b). 1 and 2 show a first state described later, and FIGS. 3 and 4 show a second state described later. 1 and 3, P is a pump for circulating a heat medium or cooling water.
[0028]
Next, the operation of this embodiment will be described.
[0029]
At the same time as the start switch (not shown) of the refrigerator 100 is turned on, the blower operates, and the conditioned air starts to flow through the air conditioning casing 150. And the air (air conditioning wind) which blows off indoors is cooled, switching the following 1st state and 2nd state alternately for every predetermined time. The predetermined time is appropriately selected based on the time required until the water adsorption capacity and the water desorption capacity of each of the adsorbers 110, 120, 130, and 140 become equal to or less than the predetermined capacity.
[0030]
1. First state (see Figs. 1 and 2)
The outdoor air is sucked and the sucked air is circulated through the air conditioning casing 150 in the order of the first adsorber 110 → the second adsorber 120 → the third adsorber 130, and then blown out into the room. -4 switching valves 161-164 are operated to circulate the heat medium between the first and second internal heat exchangers 112, 122 and the radiator 160, and the cooling water of the engine E is supplied to the fourth adsorber 140 ( Circulate to the fourth internal heat exchanger 142).
[0031]
For this reason, when the air (air conditioned air) sucked into the air conditioning casing 150 is desorbed by the moisture in the air being condensed and desorbed by the first and second adsorbers 110 and 120, The generated heat is radiated to the outside through the first and second internal heat exchangers 112 and 122 and the radiator 160. The air that has flowed out of the first and second adsorbers 110 and 120 is humidified and cooled by the third adsorber 130 to which moisture has been adsorbed, and blows out into the room.
[0032]
Further, since the adsorbent 141 in the fourth adsorber 140 is heated by the cooling water of the engine E through the fourth internal heat exchanger 142, the moisture adsorbed on the adsorbent 141 is evaporated from the adsorbent 141. Release. Note that the air passing through the fourth adsorber 140 is sucked from the room and released to the outside.
[0033]
2. Second state (see FIGS. 3 and 4)
The outdoor air is sucked and the sucked air is circulated through the air conditioning casing 150 in the order of the third adsorber 130, the fourth adsorber 140, and the first adsorber 110, and then blown out into the room. -4 switching valves 161-164 are operated to circulate the heat medium between the third and fourth internal heat exchangers 132, 142 and the radiator 160, and the cooling water of the engine E is supplied to the second adsorber 120 ( Circulate through the second internal heat exchanger 122).
[0034]
For this reason, when the air (air conditioned air) sucked into the air conditioning casing 150 is condensed and adsorbed by the third and fourth adsorbers 130 and 140, moisture in the air is condensed and adsorbed. The generated heat is radiated to the outside through the third and fourth internal heat exchangers 132 and 132 and the radiator 160. The air that has flowed out of the third and fourth adsorbers 130 and 140 is humidified and cooled by the first adsorber 110 to which moisture has been adsorbed and blown out into the room.
[0035]
Further, since the adsorbent 121 in the second adsorber 120 is heated by the cooling water of the engine E through the second internal heat exchanger 122, the moisture adsorbed on the adsorbent 121 is evaporated from the adsorbent 121. Release. Air passing through the second adsorber 120 is sucked from the room and released to the outside.
[0036]
Next, features of the present embodiment will be described.
[0037]
The thick solid line in FIG. 5 is a diagram showing the state of the conditioned air (temperature, absolute humidity, relative humidity, enthalpy) in the parts A to E (see FIGS. 1 and 3) of the air conditioning casing 150, and operates the refrigerator. Then, the conditioned air circulates in the air conditioning casing 150 while being changed in the order of A → B → C → D in FIG.
[0038]
That is, in the first state, for example, when outdoor air having a temperature of 30 ° C. and a relative humidity of 50% is sucked into the first adsorber 110 (point A in FIG. 5), the conditioned air is converted into the first and second adsorbers 110 and 120. The temperature is raised while being dehumidified.
[0039]
At this time, if heat exchange is not performed by the first and second internal heat exchangers 112 and 122, the moisture adsorption process in the first and second adsorbers 110 and 120 can be regarded as a substantially adiabatic change. Therefore, the air sucked into the first adsorber 110 changes along the isenthalpy line (broken line in FIG. 5) (A → Bo → Co).
[0040]
However, in actuality, heat exchange is performed by the first and second internal heat exchangers 112 and 122, so the state of the conditioned air when flowing out of the second adsorber 120 (point C) is from the point Co to the absolute humidity. It becomes a state cooled in a certain state (for example, a temperature of 35 ° C. and a relative humidity of 9%).
[0041]
The conditioned air that has flowed out of the second adsorber 120 then flows into the third adsorber 130 and heats the adsorbent 131 to reduce its temperature while being humidified and cooled. At this time, the third adsorber 130 desorbs moisture so as to have a relative humidity equal to the relative humidity of the atmosphere when moisture is adsorbed in the second state, and is substantially enthalpy passing through the point C because it changes substantially adiabatic. It changes to D point (for example, temperature 22 degreeC, relative humidity 50%) along a line.
[0042]
Here, the state of the outdoor air (particularly relative humidity) does not change significantly during the switching between the first state and the second state (within a predetermined time). It can be considered that the relative humidity of the atmosphere when moisture is adsorbed in the state and the relative humidity of the atmosphere when the first adsorber 110 adsorbs moisture in the first state are substantially equal. Therefore, point D is the intersection of an isoenthalpy line passing through point C and an iso-relative humidity line passing through point A (the dashed line in FIG. 5).
[0043]
At this time, since the isoenthalpy line and the isorelative humidity line intersect each other, the point D corresponds to the fact that the first and second internal heat exchangers 112 and 122 have cooled the point A. The temperature is shifted to a lower temperature than the point, and the air blown into the room can be cooled.
[0044]
By the way, in the invention described in the above publication, the necessary regeneration heat amount corresponding to the humidified moisture is required to cool the air. However, in this embodiment, the desorption of moisture is, for example, the third state in the first state. Only the fourth adsorber 140 is used in the adsorber 130 and the fourth adsorber 140 and supplies heat energy (waste heat of the engine E) from the outside.
[0045]
Therefore, since the necessary regeneration heat amount in the refrigerator 100 according to the present embodiment is smaller than the necessary regeneration heat amount in the refrigerator according to the above publication, the coefficient of performance of the refrigerator can be improved, and a small necessary regeneration heat amount is sufficient. It is possible to obtain a sufficient refrigeration capacity.
[0046]
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the moisture adsorption amount of all the adsorbents present in the refrigerator and the atmospheric humidity (relative humidity). As shown in this graph, according to this embodiment, moisture removal is performed. The amount of heat required in the separation step is the amount of heat corresponding to the amount of adsorbed moisture C, and the amount of heat required in the moisture desorption step in the refrigerator according to the above publication is the amount of heat corresponding to the amount of adsorbed moisture Co. Accordingly, as described above, the necessary regeneration heat amount in the refrigerator 100 according to the present embodiment is smaller than the necessary regeneration heat amount in the refrigerator according to the above publication.
[0047]
Incidentally, in FIG. 5, the refrigerating capacity according to the present embodiment is indicated by h ₁ (heat exchange amount in the first to fourth internal heat exchangers 112, 122, 132, 142), and the necessary regeneration heat amount is h ₂ (E → F).
[0048]
In the invention described in the above publication, a dehumidification rotor in which an adsorbent is stored and a heat exchange rotor that exchanges heat between the two air passages travel between two air passages through which air having different temperatures flows (rotation). Therefore, there is a high possibility that air leaks between the two air passages at the site where these rotors are installed, and heat loss occurs at this site.
[0049]
On the other hand, in this embodiment, since the operation of the adsorbers 110, 120, 130, and 140 going back and forth between air passages having different temperatures is not performed, heat loss due to air leakage does not occur.
[0050]
By the way, in the refrigerator according to the present embodiment, the sucked outdoor air is once dehumidified by the adsorbent, thereby generating a temperature difference between the adsorbent that has generated heat due to the adsorption heat and the indoor air. Since the heat of the adsorbent is radiated to the outside through the internal heat exchangers 112, 122, 132, 142 and the radiator 160, and then humidified and cooled, in principle, the two adsorbers (first 1, 3 adsorbers 110 and 130) and one heat exchanger (first heat exchanger 161) constitute a refrigerator. However, since it becomes a switching system, it becomes intermittent cooling.
[0051]
Furthermore, since a single adsorber cannot perform a practically sufficient amount of dehumidifying heating, a sufficient temperature difference cannot be ensured between the outdoor air and the conditioned air, and sufficient heat dissipation can be achieved. Can not.
[0052]
On the other hand, in this embodiment, since dehumidification heating is performed by two adsorbers, it is possible to ensure a sufficient temperature difference between the outdoor air and the conditioned air. In addition, when the first state is switched to the second state, the two adsorbers can be assigned to two steps of humidification cooling and desorption by waste heat, so that continuous cooling is possible.
[0053]
Moreover, as is well known, since the adsorbent has a different amount of moisture adsorption with respect to the relative humidity in the adsorption step for adsorbing moisture and the desorption step for desorbing moisture (see FIG. 6), In the state, all of the adsorbed moisture cannot be removed, and the temperature of the air blown into the room may not be sufficiently lowered.
[0054]
On the other hand, in the present embodiment, the dehumidifying heating is performed by the adsorber from which water has been sufficiently desorbed by the waste heat (of the engine E), so that the humidity of the conditioned air can be sufficiently reduced. Therefore, since the air having a sufficiently low humidity is supplied to the adsorber in the desorption process (for example, the third adsorber 130 in the first state), the adsorber in the desorption process The conditioned air can be sufficiently humidified and cooled.
[0055]
(Second Embodiment)
In this embodiment, as shown in FIGS. 7 and 8, first and second heat recovery units 181 and 182 for recovering heat are provided on the downstream side of the air flow of the fourth and second adsorption units 140 and 120, and both heat recovery units are performed. The heat recovered by the containers 181 and 182 is used again for the regeneration of the adsorbent through the heaters 183 and 184. FIG. 7 shows the first state, and FIG. 8 shows the second state.
[0056]
Thus, as shown in FIG. 9, heat requirements h ₃ min recovered to the playback heat h _2, it is possible to reduce the amount of heat h ₄ supplied from the outside (the engine E), well in even less heat It is possible to obtain a sufficient refrigeration capacity.
[0057]
(Third embodiment)
In this embodiment, as shown in FIGS. 10 and 11, in the refrigerator 100 according to the first embodiment, in the first state, air flowing into the first and second adsorbers 110 and 120 (dehumidified and heated). Humidifiers 191 and 192 for supplying moisture to the air flowing into the third and fourth adsorbers 130 and 140 (the air before being dehumidified and heated) are provided in the second state. Is.
[0058]
10 shows the first state, and FIG. 11 shows the second state. In the first state, the humidifier 191 humidifies the air flowing into the first adsorber 110, and in the second state, the humidification. The air flowing into the third adsorber 130 is humidified by the vessel 192.
[0059]
As a result, as shown in FIG. 12, the temperature of the air before being dehumidified and heated decreases, and the amount of humidification and cooling in the refrigerator 100 increases. It can be lowered from the machine 100.
[0060]
(Fourth embodiment)
In this embodiment, as shown in FIGS. 13 and 14, in the refrigerator 100 according to the first embodiment, the air passing through the air conditioning casing 150 and the outdoor air are subjected to heat exchange, and the air conditioning is dehumidified by the adsorbent. The first and second external heat exchangers 201 and 202 for cooling the wind and the first and second external heat exchangers 201 and 202 are sprayed (injected) with mist-like (mist-like) water (liquid) water. 2. Spraying devices (first injection devices) 211 and 212 that increase the cooling capacity of the external heat exchangers 201 and 202 are provided.
[0061]
13 shows the first state, and FIG. 14 shows the second state. In the first state, the spraying device 211 sprays water onto the first external heat exchanger 201, and in the second state, The spraying device 212 sprays water onto the second external heat exchanger 202.
[0062]
As a result, as shown in FIG. 15, the conditioned air before being humidified and cooled can be cooled (C → C ′). be able to.
[0063]
(Fifth embodiment)
In this embodiment, as shown in FIGS. 16 and 17, in the refrigerator 100 according to the first embodiment, a spray device (first spray) that sprays (sprays) mist (mist) water (liquid) onto the radiator 160. 2 injection device) 220 is provided. 16 shows the first state, and FIG. 17 shows the second state.
[0064]
Thereby, as shown in FIG. 18, since the cooling capacity of the radiator 160 increases, the temperature of the air blown into the room can be made lower than that of the refrigerator 100 according to the first embodiment.
[0065]
(Sixth embodiment)
In this embodiment, the adsorbents 121 and 141 accommodated in the second and fourth adsorbers 120 and 140 are mainly lower than the adsorbents 111 and 131 accommodated in the first and third adsorbers 110 and 130. This was made by paying attention to moisture adsorption in a humidity state.
[0066]
Specifically, as shown in FIG. 19, more moisture than the adsorbents 111 and 131 can be adsorbed in a relative humidity lower than the relative humidity before being sucked into the air conditioning casing 150 (outdoor air). Adsorbents are used for the adsorbents 121 and 141. Incidentally, in this embodiment, the adsorbents 111 and 131 are silica gel B type, and the adsorbents 121 and 141 are silica gel A type.
[0067]
Thereby, since the conditioned air can be efficiently dehumidified and heated, the coefficient of performance of the refrigerator 100 can be further improved.
[0068]
(Seventh embodiment)
In the first to sixth embodiments, the air that has been humidified and cooled is blown directly (directly) into the room. However, in the present embodiment, as shown in FIGS. In the third adsorber 130, in the second state, the internal heat exchanger in the first adsorber 110) (in the first state, the third internal heat exchanger 132, in the second state) Circulates the heat medium between the first internal heat exchanger 112) and the indoor heat exchanger 230 disposed indoors, so that the humidified and cooled air is not blown into the room as it is (directly). It is intended to indirectly cool the room.
[0069]
20 and 21, reference numerals 241 and 242 denote blowers, reference numerals 165 and 166 denote switching valves, and reference numerals 243 to 246 denote control doors that perform switching control of the air flow. FIG. 22 is a diagram showing the relationship between the absolute humidity and the temperature in this embodiment.
[0070]
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, air that is sucked into the outdoor air and blown into the room is air-conditioned (cooled) by the refrigerator 100. However, air that is sucked into the indoor air and blown into the room may be air-conditioned.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a first state in a refrigerator according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a state of a control door in the refrigerator according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a second state in the refrigerator according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a state of a control door in the refrigerator according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between absolute humidity and temperature.
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the amount of adsorption and the relative humidity.
FIG. 7 is a schematic diagram showing a first state in a refrigerator according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic diagram showing a second state in the refrigerator according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between absolute humidity and temperature.
FIG. 10 is a schematic diagram showing a first state in a refrigerator according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a schematic diagram showing a second state in the refrigerator according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing the relationship between absolute humidity and temperature.
FIG. 13 is a schematic diagram showing a first state in a refrigerator according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a schematic diagram showing a second state in the refrigerator according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a diagram showing the relationship between absolute humidity and temperature.
FIG. 16 is a schematic diagram showing a first state in a refrigerator according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a schematic diagram showing a second state in the refrigerator according to the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a diagram showing the relationship between absolute humidity and temperature.
FIG. 19 is a diagram showing the relationship between the amount of adsorption and the relative humidity in the refrigerator according to the sixth embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a schematic diagram showing a first state in a refrigerator according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a schematic diagram showing a second state in the refrigerator according to the seventh embodiment of the present invention.
FIG. 22 is a diagram showing the relationship between absolute humidity and temperature.
[Explanation of symbols]
110 ... first adsorber, 112 ... first internal heat exchanger,
120 ... second adsorber, 122 ... second internal heat exchanger,
130 ... third adsorber, 132 ... third internal heat exchanger,
140 ... fourth adsorber, 142 ... fourth internal heat exchanger,
160 ... A radiator.

Claims

Adsorbents (111, 121, 131, 141) and internal heat exchangers (112, 122, 132, which generate heat when adsorbing moisture in the atmosphere and desorb the adsorbed moisture by being heated. 142) is accommodated in the first to fourth adsorbers (110, 120, 130, 140);
A casing (150) for housing the first to fourth adsorbers (110, 120, 130, 140) and forming an air passage;
Moisture is adsorbed by the first and second adsorbers (110, 120) to dehumidify air, and heat generated when moisture is adsorbed by the internal heat exchanger (112, 122) is absorbed. After radiating heat to the outside of the casing (150), air flowing out from the first and second adsorbers (110, 120) is supplied to the third adsorber (130) on which moisture is adsorbed to humidify and cool the air. And, while supplying room air to the fourth adsorber (140), the fourth adsorber (140) is supplied with heat necessary to desorb moisture in the internal heat exchanger (142). A first state for desorbing moisture adsorbed on
Moisture is adsorbed by the third and fourth adsorbers (130, 140) to dehumidify air, and heat generated when moisture is adsorbed by the internal heat exchanger (132, 142) is absorbed. After radiating heat to the outside of the casing (150), air flowing out from the third and fourth adsorbers (130, 140) is supplied to the first adsorber (110) where moisture is adsorbed to humidify and cool the air. In addition to supplying room air to the second adsorber (120), the internal heat exchanger (122) supplies heat necessary for desorbing moisture to remove the moisture adsorbed on the second adsorber. A second state of desorption,
Adsorption type refrigerator characterized by switching alternately.

In the first state, heat is recovered from the heated air that has passed through the fourth adsorber (140), and the recovered heat is supplied to the indoor air.
The adsorption according to claim 1, wherein in the second state, heat is recovered from the heated air that has passed through the second adsorber (120), and the recovered heat is supplied to the indoor air. Type refrigerator.

A humidifier (191, 192) for supplying moisture to the air flowing into the first and second adsorbers (110, 120) or the third and fourth adsorbers (130, 140). Item 3. The adsorption refrigerator according to item 1 or 2.

An external heat exchanger (201, 202) for exchanging heat between the air passing through the casing (150) and the air outside the casing (150) and cooling the air passing through the casing (150);
It has a 1st injection device (211 and 212) which injects a liquid to said external heat exchanger (201, 202), and increases the cooling capacity of said external heat exchanger (201, 202), The adsorption refrigerator according to any one of 1 to 3.

Liquid is jetted toward a radiator (160) that absorbs heat generated when moisture is adsorbed by the internal heat exchanger (112, 122, 132, 142) and dissipates heat to the outside of the casing (150). The adsorption refrigeration machine according to any one of claims 1 to 4, further comprising a second injection device (220) for increasing a cooling capacity of the radiator (160).

In a state of humidity lower than the humidity before being sucked into the casing (150), the adsorbents (121, 141) stored in the second and fourth adsorbers (120, 140) are the first, One of Claims 1 thru | or 4 characterized by being able to adsorb | suck more water | moisture content compared with the said adsorption agent (111,131) accommodated in 3 adsorption machine (110,130). An adsorption refrigerator as described in 1.