JP5761205B2 - 吸着器及び吸着式ヒートポンプ - Google Patents
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Description
一方、冷媒を吸着剤に吸着する際に、吸着器において使用される冷却水の例として、30℃〜40℃の自動車のラジエーターに用いられる冷却水、25℃〜35℃のビルの水冷用の水や河川水がある。
そこで、吸着器において使用される温水と、冷却水との温度差が小さいときにも冷媒吸収効率のよい吸着剤を含む吸着式ヒートポンプが提案された(特許文献1)。
また、有効に冷媒の脱着が行われる温度範囲及び吸着器内の蒸気圧の範囲が異なる、吸着剤をふくむ、複数の吸着器を、冷媒循環配管に対して並列に配置しておき、吸着式ヒートポンプの操作温度範囲に応じて、吸着器を選択する機能を持つ吸着式ヒートポンプが提案された(特許文献2)。
ここで、吸着式ヒートポンプの吸着器内において、貫通する配管を流れる温水又は冷却水の温度は、配管の入口付近と出口付近では異なる。吸着剤により、温水は徐々に冷やされ、冷却水は徐々に温められるからである。
そうすると、吸着器内の吸着剤の一部において、高い吸着特性を保てない場合があり、吸着剤に応じた吸着器本来の冷媒吸収効率が得られないことが想定される。
配管切替40の入口はポンプ出入口21と接続し、配管切替40の上出口、下出口はそれぞれ、吸着式ヒートポンプ100の出入口101、103に接続する。
配管切替50の入口は吸着式ヒートポンプ出入口102と接続し、配管切替50の上出口、下出口はそれぞれ、ポンプ10の出入口12、ポンプ20の出入口22に接続する。
配管切替60の入口は吸着式ヒートポンプ出入口104と接続し、配管切替60の上出口、下出口はそれぞれ、ポンプ10の出入口12、ポンプ20の出入口22に接続する。
バルブ制御部2は、開閉バルブの制御により、期間Bにおいて、凝縮器110と吸着器A2(120)間の冷媒循環配管150を閉鎖し、蒸発器140と吸着器A2(120)間の冷媒循環配管150を開放する。また、凝縮器110と吸着器A1(130)間の冷媒循環配管150を開放し、蒸発器140と吸着器A1(130)間の冷媒循環配管150を閉鎖する。
ポンプ10は吸着式ヒートポンプ100へ温排水を排出し、吸着式ヒートポンプ100により冷やされた温排水を吸入するポンプである。ポンプ10は、温排水の排出口を出入口11とし、吸入口を出入口12とすること、及び、温排水の排出口を出入口12とし、吸入口を出入口11とすること、を切り替える機能を有する。
ポンプ20は吸着式ヒートポンプ100へ冷却水を排出し、吸着式ヒートポンプ100により冷やされた冷却水を吸入するポンプである。ポンプ20は、冷却水の排出口を出入口21とし、吸入口を出入口22とすること、及び、冷却水の排出口を出入口22とし、吸入口を21とすること、を切り替える機能を有する。
期間Aは吸着式ヒートポンプ100の出入口103、104から温排水を流入及び排水させ、出入口102、101から冷却水を流入及び排水させる期間である。なお、温排水は出入口103から出入口104の向きに流れるが、冷却水は出入口102から出入口101の向きに流れる。温排水、冷却水の流入方向を上記のようにする理由は図3Aを用いて説明する。
期間Bは吸着式ヒートポンプ100の出入口101、102から温排水を流入及び排水させ、出入口104、103から冷却水を流入及び排水させる期間である。なお、温排水は出入口101から出入口102の向きに流れるが、冷却水は出入口104から出入口103の向きに流れる。温排水、冷却水の流入方向を上記のようにする理由は図3Bを用いて説明する。
なお、上記では、温排水、冷却水の流入方向を逆転させるために、ポンプ10、20によって行うこととしたが、吸着式ヒートポンプ100において、吸着器120、130の向きを替えることによって、温排水、冷却水の流入方向を替えてもよい。
凝縮器110に対して冷却水が流入し、凝縮器110から冷却水が流出する。凝縮器110において、期間A、Bによらず、冷却水の流入、流出方向は、同一である。
蒸発器140に対して冷水が流入し、蒸発器140から冷水が冷やされて冷水が流出する。蒸発器140において、期間A、Bによらず、冷却水の流入方向、冷水の流出方向は、同一である。
ここで、図5において説明する、冷媒の吸着量に対応する相対蒸気圧の条件を、冷媒の吸着量の下限値と、冷媒の吸着量の上限値とに対応する冷媒の蒸気圧条件及び温度条件に対応させたとする。そうすると、上記の吸着剤は、冷媒の吸着量の下限値に対応する相対蒸気圧と、冷媒の吸着量の上限値に対応する相対蒸気圧とにより特定される範囲内において、吸着量が変化する性質を有することになる。
そこで、相対蒸気圧が低い範囲において、吸着量が変化する性質を有する吸着剤は出入口103側に配置され、相対蒸気圧において吸着量が変化する範囲が上記吸着剤より高い範囲にある吸着剤は出入口104側に配置される。複数種類の吸着剤を並べる場合、相対蒸気圧において吸着量が変化する範囲が低い吸着剤程出入口103側に配置され、吸着量が変化する範囲が高い吸着剤程出入口104側に配置される。
期間Aにおいて、吸着器A2(120)と凝縮器110とは冷媒循環配管121で接続されており、開閉バルブ123は開放状態である。一方、吸着器A2(120)と蒸発器140を接続する冷媒循環配管122中の開閉バルブ124は閉じた状態である。すなわち、吸着器A2(120)と、凝縮器110と、冷媒循環配管121とは密閉空間を構成している。
ここで、図5において説明する、冷媒の吸着量に対応する相対蒸気圧の条件を、冷媒の吸着量の下限値と、冷媒の吸着量の上限値とに対応する冷媒の蒸気圧条件及び温度条件に対応させたとする。そうすると、上記の吸着剤は、冷媒の吸着量の下限値に対応する相対蒸気圧と、冷媒の吸着量の上限値に対応する相対蒸気圧とにより特定される範囲内において、吸着量が変化する性質を有することになる。
そこで、相対蒸気圧が低い範囲において、吸着量が変化する性質を有する吸着剤は出入口101側に配置され、相対蒸気圧において吸着量が変化する範囲が上記吸着剤より高い範囲にある吸着剤は出入口102側に配置される。複数種類の吸着剤を並べる場合、相対蒸気圧において吸着量が変化する領域が高い吸着剤程出入口102側に配置され、吸着量が変化する領域が低い吸着剤程出入口101側に配置される。
期間Aにおいて、吸着器A1(130)と蒸発器140とは冷媒循環配管131で接続されており、開閉バルブ133は開放状態である。一方、吸着器A1(130)と凝縮器110を接続する冷媒循環配管132中の開閉バルブ134は閉じた状態である。すなわち、吸着器A1(130)と、蒸発器140と、冷媒循環配管131とは密閉空間を構成している。
冷媒循環配管132は、吸着器A1A(130a)と凝縮器110を接続する配管と、その配管内にあって配管を開閉する開閉バルブと、吸着器A1B(130b)と凝縮器110を接続する配管と、その配管内にあって配管を開閉する開閉バルブとからなる。
吸着器A1A(130a)は、開閉バルブが閉じられることにより密閉される密閉容器と、その容器を貫通し、冷却水又は温排水が流れる管と、その管に熱的に接触し、上記容器内の冷媒を吸着又は脱着する吸着剤を含む。吸着器A1B(130b)は吸着器A1A(130a)と同様な構成要素を含む。吸着器A1A(130a)の管と、吸着器A1B(130b)の管とは、出入口101、出入口102を有する連続した一つながりの管である。吸着器A1A(130a)は管の出入口101側に配置され、吸着器A1B(130b)は管の出入口102側に配置されている。
冷媒循環配管121は、吸着器A2A(120a)と凝縮器110を接続する配管と、その配管内にあって配管を開閉する開閉バルブと、吸着器A2B(120b)と凝縮器110を接続する配管と、その配管内にあって配管を開閉する開閉バルブとからなる。
吸着器A2A(120a)は、開閉バルブが閉じられることにより密閉される密閉容器と、その容器を貫通し、冷却水又は温排水が流れる管と、その管に熱的に接触し、上記容器内の冷媒を吸着又は脱着する吸着剤を含む。吸着器A2B(120b)は吸着器A2A(120a)と同様な構成要素を含む。吸着器A2A(120a)の管と、吸着器A2B(120b)の管とは、出入口103、出入口104を有する連続した一つながりの管である。吸着器A2A(120a)は管の出入口103側に配置され、吸着器A2B(120b)は管の出入口104側に配置されている。
図4Aを参照すると、実施例1の吸着器A1(130)に対して、図2に記載の期間Bにおいては温排水が出入口101から注入され、出入口102から排出される。そうすると、吸着剤が水分蒸発により冷やされるため、温排水の温度は出入口101から出入口102に向けて低下する。すなわち、出入口102での温排水の温度をTz、吸着器A1B(130b)と吸着器A1A(130a)の間における温排水の温度をTy、出入口101での温排水の温度をTxとすると、Tx>Ty>Tzとなる。
図4Bを参照すると、実施例1の吸着器A2(120)に対して、図2に記載の期間Bにおいては冷却水が出入口104から注入され、出入口103から排出される。そうすると、吸着剤が水分吸着により温まるため、冷却水の温度は出入口104から出入口103に向けて上昇する。すなわち、出入口104での冷却水の温度をTc、吸着器A2B(120b)と吸着器A2A(120a)の間における冷却水の温度をTb、出入口103での冷却水の温度をTaとすると、Ta>Tb>Tcとなる。
図5に示すグラフにおいて、横軸は相対蒸気圧を示し、縦軸は水分吸着量を示す。ここで、相対蒸気圧とは、吸着平衡圧と、飽和蒸気圧との比をいう。また、吸着平衡圧とは、冷媒の吸着の進行が止まった状態の気圧をいい、以下で説明するように凝縮器内の温度により決定される。さらに、飽和蒸気圧とは、吸着器内の温度における冷媒の飽和蒸気圧をいう。すなわち、相対蒸気圧は、以下の式で表される。
相対蒸気圧=吸着平衡圧/飽和蒸気圧
例えば、吸着器A1(120)と凝縮器110とが密閉空間を構成する場合において、さらに、吸着器A1(120)を貫通する管に55℃の温排水が流れ、凝縮器110には30℃の冷却水が流されているとする場合に相対蒸気圧を求めると、以下のようになる。まず、凝縮器110においては気相−液相平衡状態にあり、凝縮器110内の蒸気圧は約42hPaである。一方、吸着器A1(120)の容器内の蒸気圧は温排水が流れ始めると、吸着剤から水分が供給され、55℃における水の飽和蒸気圧約157hPaとなる。その後、水分の脱着がある程度進むと、水分の供給がほぼなくなり、吸着器A1(120)の容器内において、凝縮器110内の蒸気圧とほぼ等しい圧力となり、吸着平衡状態が実現する。従って、上記の状態に対応する相対蒸気圧は、図5のグラフ中では(55−30)と表される線と、X軸が交わる箇所の数値となり、約(42hPa/150hPa=0.27)となる。
等温曲線とは、相対蒸気圧に対する吸着剤の水分吸着量を示す曲線である。ここで、相対蒸気圧は、吸着器中の吸着剤の温度と、吸着器の容器に連結する蒸発器140又は凝縮器110の温度との差に関連することは上記において説明した通りである。従って、蒸発器140又は凝縮器110の温度が一定であれば、吸着器中の吸着剤の温度が高くなるほど、その吸着器における相対蒸気圧は、X軸上、左側(値が低い側)の相対蒸気圧となる。また、相対蒸気圧が異なる状態に吸着器の容器内の状態が移行した場合、等温曲線上の2点間の水分吸着量の差が、吸着剤から放出される又は吸着剤に吸収される水分量となる。
従って、凝縮器110又は蒸発器140の温度が一定であった場合、等温曲線Aに示す性質を有する吸着剤は、温度が高くなるほど、吸着量は0に近づく。そして温度が低くなるに従い、吸着剤の吸着量は増加し、約40℃近辺において吸着量が飽和する。
また、凝縮器110又は蒸発器140の温度が一定であった場合、等温曲線Bに示す性質を有する吸着剤は、約50℃近辺で吸着量はほぼ0になり、温度が低くなると吸着量が増加し、約38℃近辺において吸着量が飽和する。
そうすると、吸着器中に含まれる吸着剤が、実線曲線Aで示す性質を有する吸着剤または、実線曲線Bで示す性質を有する吸着剤の内、1種類であるとすると、温排水が流入する側の出入口近くの吸着剤に対して、流出する側の吸着剤による、吸着剤が放出する水分量又は吸着する水分量が減少する。
D1=Dqa+Dqb
上記の式において、Dqaは吸着剤の状態(55−30)と状態(30−18)とを交互に繰り返す場合に、実線曲線Aで表される吸着剤が放出する水分量又は吸着する水分量の差を表す。また、Dqbは吸着剤の状態(50−30)と状態(25−18)とを交互に繰り返す場合に、実線曲線Aで表される吸着剤が放出する水分量又は吸着する水分量の差を表す。
D2=Dqa+Dqc
上記の式において、Dqcは吸着剤の状態(50−30)と状態(25−18)とを交互に繰り返す場合に、実線曲線Bで表される吸着剤が放出する水分量又は吸着する水分量の差を表す。
ここで、低温領域(相対蒸気圧でいうと高い範囲)において吸着剤の状態が変化する場合に、点線曲線Bで表される吸着剤の放出する水分量又は吸着する水分量は、実線曲線Aで表される吸着剤の放出する水分量又は吸着する水分量より大きい。実線曲線Aで表される吸着剤が含むことができる水分量は低温領域(相対蒸気圧でいうと高い範囲)では大きな変化がないからである。
そうすると、実線曲線Aで表される吸着剤のみを含む吸着器に比較し、吸着器A1(130)及び吸着器A2(120)の冷媒脱着効率は向上することになる。
また、気化熱が温排水から奪われるため、吸着器A1(130)及び吸着器A2(120)から流出する温排水の温度はより低下する。
また、冷却水が流入している際に、実線曲線Aで表される吸着剤のみを含む吸着器において吸着される水分量に対して、吸着器A1(130)及び吸着器A2(120)おいて吸着される水分量は多くなる。従って、吸着熱が冷却水に流入するため、吸着器A1(130)及び吸着器A2(120)から流出する冷却水の温度はより高くなる。さらに、吸着器A1(130)又は吸着器A2(120)が蒸発器140に接続されている時には、吸着器A1(130)又は吸着器A2(120)に吸着される水分が多くなるので、蒸発器140において水蒸気となる水分量が増加する。その結果、蒸発器140を通過する冷水はより冷やされ、より温度が低下した冷水が蒸発器140より流出する。
吸着式ヒートポンプ100についての具体例において、吸着器A1A(130a)及び吸着器A2A(120a)として市販の熱交換器を使用し、その熱交換器において吸着剤としてシリカゲル(例えば、富士シリシア製RD2060)を使用した。また、吸着器A1B(130b)及び吸着器A2B(120b)として市販の熱交換器を使用し、その熱交換器において吸着剤として球状活性炭(例えば、クレハA−BAC_mp)を使用した。一方、比較例において、2つの市販の熱交換器のいずれにもシリカゲル(例えば、富士シリシア製RD2060)を使用した。
一方、比較例においても、冷水の温度は18℃であり、冷却水の温度は25℃であり、温排水の温度は55℃であった。また、蒸発器140から流出した冷水の温度は15℃であった。温排水の温度は流出するときは51℃であり、冷却水が流出する際には28℃であった。
以上より、吸着器A1(130)及び吸着器A2(120)を使用した実施例1の吸着式ヒートポンプの性能が向上する効果があることがわかる。
吸着部A1C(230a)及び吸着部A1D(230b)は、その管に熱的に接触し、上記容器内の冷媒を吸着又は脱着する吸着剤を含む。上記の管は、出入口101、出入口102を有する連続した一つながりの管である。吸着部A1C(230a)は管の出入口101側に配置され、吸着部A1D(230b)は管の出入口102側に配置され、直列的に配置されている。
吸着部A1C(230a)に含まれる吸着剤の性質は、図5の等温線Aに示す吸着剤であり、吸着部A1D(230b)に含まれる吸着剤の性質は、図5の等温線Bに示す吸着剤である。
図7Aの吸着器A1(230)と図3Aの吸着器A1(130)とを比較すると、密閉容器が一体となっているか、吸着剤の種類毎に容器が分割されているかの違いはある。しかし、図2で説明した期間Aにおいて、吸着器内部において、図5に示す(30−18)の状態となる部分と、(25−18)の状態となる部分があり、期間Bにおいて、吸着器内部において、(55−30)の状態となる部分と、(50−30)の状態となる部分が、図7Aの吸着器A1(230)及び図3Aの吸着器A1(130)のいずれにも存在することは同様である。
吸着部A2C(220a)及び吸着部A2D(220b)は、その管に熱的に接触し、上記容器内の冷媒を吸着又は脱着する吸着剤を含む。上記の管は、出入口103、出入口104を有する連続した一つながりの管である。吸着部A2C(220a)は管の出入口103側に配置され、吸着部A2D(220b)は管の出入口104側に配置され、直列的に配置されている。
吸着部A2C(220a)に含まれる吸着剤の性質は、図5の等温線Aに示す吸着剤であり、吸着部A2D(220b)に含まれる吸着剤の性質は、等温線Bに示す吸着剤である。
図7Bの吸着器A2(220)と図3Bの吸着器A2(120)とを比較すると、密閉容器が一体となっているか、吸着剤の種類毎に容器が分割されているかの違いはある。しかし、図2で説明した期間Aにおいて、吸着器内部において、図5に示す(55−30)の状態となる部分と、(50−30)の状態となる部分があり、期間Bにおいて、吸着器内部において、(30−18)の状態となる部分と、(28−18)の状態となる部分が、図7Bの吸着器A2(220)と図3Bの吸着器A2(120)のいずれにも存在することは同様である。
そうすると、実線曲線Aで表される吸着剤のみを含む吸着器に比較し、吸着器A1(230)及び吸着器A2(220)において、吸着器の冷媒脱着効率は向上する。その結果、吸着器A1(230)及び吸着器A2(220)を使用した実施例2の吸着式ヒートポンプの性能が向上する効果がある。
吸着部311には、貫通管320の間に充填され、貫通管320に熱的に接触する吸着剤314が配置されている。
吸着部312には、貫通管320の間に充填され、貫通管320に熱的に接触する吸着剤315が配置されている。
吸着部313には、貫通管320の間に充填され、貫通管320に熱的に接触する吸着剤316が配置されている。
すなわち、吸着剤314、吸着剤315、及び、吸着剤316は、貫通管320に対して直列に配置されている。また、吸着部311、吸着部312、及び、吸着部313も貫通管320に対して直列に配置されている。
なお、吸着量が変化する相対蒸気圧の範囲について、吸着剤314、吸着剤315、吸着剤316を比較すると、吸着剤314、吸着剤315、吸着剤316の順に高くなる。
例えば、温排水は、出入口321から出入口322に向け流される。その結果、温排水の温度は出入口321付近では高いが、出入口322付近では温排水の温度は低下する。吸着剤314、315、316に含まれる水分が吸着剤から脱着する際に気化熱として、貫通管320を流れる温排水から熱を奪うためである。
一方、例えば、冷却水は出入口322から出入口321に向け流される。その結果、冷却水の温度は出入口322付近では低いが、出入口321付近では高くなる。吸着剤314、315、316に水分が吸着される際に発生する熱が貫通管320を流れる冷却水に吸収されるためである。
実施例3の吸着式ヒートポンプにおいては、吸着器300において、吸着量が変化する相対蒸気圧の範囲を比較すると、吸着剤314、吸着剤315、吸着剤316の順に高くなる、3種類の吸着剤を含んでいる。
そうすると、吸着量が変化する相対蒸気圧の範囲の観点から、1種類の吸着剤のみを含む吸着器に比較し、吸着器300の冷媒脱着効率は向上する。その結果、吸着器300を使用した実施例3の吸着式ヒートポンプの性能が向上する効果がある。
2 バルブ制御部
10、20 ポンプ
30、40、50、60 配管切替
100 吸着式ヒートポンプ
110 凝縮器
120、220 吸着器A2
120a 吸着器A2A
102b 吸着器A2B
130、230 吸着器A1
130a 吸着器A1A
130b 吸着器A1B
140 蒸発器
150 冷媒循環配管
Claims (7)
- 冷媒の吸着又は脱着を行う第1吸着剤と、
前記第1吸着剤と前記冷媒の吸着又は脱着を行う蒸気圧条件又は温度条件が異なる第2吸着剤と、
前記第1吸着剤及び前記第2吸着剤が格納され、密閉可能な容器と、
前記容器を貫通し、前記第1吸着剤及び前記第2吸着剤のいずれとも熱的に接触する水路管と、を備え、
前記水路管には一続きの水流が流れ、
前記第1吸着剤及び前記第2吸着剤は、前記一続きの流れに沿って、直列に配置されており、前記第1吸着剤及び前記第2吸着剤は、いずれも吸着、又は、いずれも脱着を行うことを特徴とする吸着器。
- 前記第1吸着剤及び前記第2吸着剤に対する前記冷媒の吸着量の下限値、及び、前記冷媒の吸着量の上限値に対応する前記冷媒の蒸気圧条件及び温度条件を、相対蒸気圧の条件に対応させた場合に、
前記第1吸着剤は、前記冷媒の吸着量が下限値に対応する相対蒸気圧と上限値に対応する相対蒸気圧により特定される第1範囲において吸着量が変化し、
前記第2吸着剤は、前記冷媒の吸着量が下限値に対応する相対蒸気圧と上限値に対応する相対蒸気圧により特定される第2範囲において吸着量が変化するとともに、前記第1範囲及び前記第2範囲が異なる範囲であることを特徴とする請求項1記載の吸着器。
- 冷媒の吸着又は脱着を行う第1吸着剤と、
前記第1吸着剤と前記冷媒の吸着又は脱着を行う蒸気圧条件又は温度条件が異なる第2吸着剤と、
前記第1吸着剤が格納され、密閉可能な第1容器と、
前記第2吸着剤が格納され、密閉可能な第2容器と、
前記第1容器と、前記第2容器とを貫通し、前記第1吸着剤及び前記第2吸着剤のいずれとも熱的に接触する水路管と、を備え、
前記水路管には一続きの水流が流れ、
前記第1容器、及び、前記第2容器は、前記一続きの水流に沿って、異なる位置において、直列に配置されており、前記第1吸着剤及び前記第2吸着剤は、いずれも吸着、又は、いずれも脱着を行うことを特徴とする吸着器。
- 前記吸着器は、さらに
凝縮器と前記第1容器とに接続する第1冷媒循環配管及び前記第1冷媒循環配管の開閉を行う第1バルブと、
蒸発器と前記第1容器とに接続する第2冷媒循環配管及び前記第2冷媒循環配管の開閉を行う第2バルブと、
前記凝縮器と前記第2容器とに接続する第3冷媒循環配管及び前記第3冷媒循環配管の開閉を行う第3バルブと、
前記蒸発器と前記第2容器とに接続する第4冷媒循環配管及び前記第4冷媒循環配管の開閉を行う第4バルブと、を備え
前記第1吸着剤は、前記冷媒の吸着量の下限値に対応する蒸気圧条件及び温度条件と、前記冷媒の吸着量の上限値に対応する蒸気圧条件及び温度条件とにより特定される第1範囲において、冷媒の吸着量が変化し、
前記第2吸着剤は、前記冷媒の吸着量の下限値に対応する蒸気圧条件及び温度条件と、前記冷媒の吸着量の上限値に対応する蒸気圧条件及び温度条件により特定される第2範囲において、冷媒の吸着量が変化し、前記第1範囲及び前記第2範囲が異なる範囲であることを特徴とする請求項3記載の吸着器。
- 前記冷媒の吸着量の下限値と、前記冷媒の吸着量の上限値とに対応する冷媒の蒸気圧条件及び温度条件を、吸着剤における冷媒の吸着量に対応する相対蒸気圧の条件に対応させた場合に、
前記第1範囲に対応する相対蒸気圧の範囲より、前記第2範囲に対応する相対蒸気圧の範囲が低く、
前記第1容器及び前記第2容器は、前記水路管を流れる一続きの水流に対して直列に配置されていることを特徴とする請求項4に記載の吸着器。
- 冷媒の吸着又は脱着を行う第1吸着剤と、
前記第1吸着剤と前記冷媒の吸着又は脱着を行う蒸気圧条件又は温度条件が異なる第2吸着剤と、
前記第1吸着剤が格納され、密閉可能な第1容器と、
前記第2吸着剤が格納され、密閉可能な第2容器と、
前記第1容器と、前記第2容器とを貫通し、前記第1吸着剤及び前記第2吸着剤のいずれとも熱的に接触する水路管と、を備え、
前記水路管には一続きの水流が流れ、
前記第1容器、及び、前記第2容器は、前記一続きの水流に沿って、異なる位置において、直列に配置されており、前記第1吸着剤及び前記第2吸着剤は、いずれも吸着、又は、いずれも脱着を行うことを特徴とする第1吸着器と、
冷媒の吸着又は脱着を行う第3吸着剤と、
前記第3吸着剤と前記冷媒の吸着又は脱着を行う蒸気圧条件又は温度条件が異なる第4吸着剤と、
前記第3吸着剤が格納され、密閉可能な第3容器と、
前記第4吸着剤が格納され、密閉可能な第4容器と、
前記第3容器と、前記第4容器とを貫通し、前記第3吸着剤及び前記第4吸着剤のいずれとも熱的に接触する水路管と、を備え、
前記水路管には一続きの水流が流れ、
前記第3容器、及び、前記第4容器は、前記一続きの水流に沿って、異なる位置において、直列に配置されており、前記第3吸着剤及び前記第4吸着剤は、いずれも吸着、又は、いずれも脱着を行うことを特徴とする第2吸着器と、
凝縮器と
蒸発器と、
第1冷却循環配管、第2冷却循環配管、第3冷却循環配管、及び、第4冷却循環配管、
を備え、
前記第1吸着剤の前記冷媒の吸着量の下限値に対応する蒸気圧条件及び温度条件と、前記第1吸着剤の前記冷媒の吸着量の上限値に対応する蒸気圧条件及び温度条件とにより特定される第1範囲において、前記第1吸着剤の冷媒の吸着量が変化し、
前記第2吸着剤の前記冷媒の吸着量の下限値に対応する蒸気圧条件及び温度条件と、前記第2吸着剤の前記冷媒の吸着量の上限値に対応する蒸気圧条件及び温度条件とにより特定される第2範囲において、前記第2吸着剤の冷媒の吸着量が変化し、
前記第1範囲と、前記第2範囲とは、異なる範囲であり、
前記第3吸着剤の前記冷媒の吸着量の下限値に対応する蒸気圧条件及び温度条件と、前記第3吸着剤の前記冷媒の吸着量の上限値に対応する蒸気圧条件及び温度条件とにより特定される第3範囲において、前記第3吸着剤の冷媒の吸着量が変化し、
前記第4吸着剤の前記冷媒の吸着量の下限値に対応する蒸気圧条件及び温度条件と、前記第4吸着剤の前記冷媒の吸着量の上限値に対応する蒸気圧条件及び温度条件とにより特定される第4範囲において、前記第4吸着剤の冷媒の吸着量が変化し、
前記第3範囲と、前記第4範囲とは、異なる範囲であり、
前記凝縮器と前記第1吸着器とに、前記第1冷媒循環配管は接続され、
前記蒸発器と前記第1吸着器とに、前記第2冷媒循環配管は接続され、
前記凝縮器と前記第2吸着器とに、前記第3冷媒循環配管は接続され、
前記蒸発器と前記第2吸着器とに、前記第4冷媒循環配管は接続されていること、
を特徴とする吸着式ヒートポンプ。
- 前記第1冷却循環配管の開閉を行う第1バルブと、
前記第2冷却循環配管の開閉を行う第2バルブと、
前記第3冷却循環配管の開閉を行う第3バルブと、
前記第4冷却循環配管の開閉を行う第4バルブと、
第1期間において、前記第1冷媒循環配管は開放され、前記第2冷媒循環配管は閉鎖され、
第2期間において、前記第1冷媒循環配管は閉鎖され、前記第2冷媒循環配管は開放され、
前記第1期間において、前記第3冷媒循環配管は閉鎖され、前記第4冷媒循環配管は開放され、
前記第2期間において、前記第3冷媒循環配管は開放され、前記第4冷媒循環配管は閉鎖されるように、前記第1バルブ、前記第2バルブ、前記第3バルブ、前記第4バルブを制御するバルブ制御部を、さらに備えることを特徴とする請求項6に記載の吸着式ヒートポンプ。
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