JP7015178B2 - 吸着式冷凍機 - Google Patents

Description

本発明は、吸着剤への被吸着媒体の吸着と吸着剤からの被吸着媒体の脱離を交互に行うことによって、連続的に冷凍能力を得る吸着式冷凍機に関するものである。

従来より、略真空に保たれた密閉容器の内部に、被吸着媒体（例えば水）を吸着および脱離する吸着剤が充填された吸着部と、外部から供給される熱媒体と被吸着媒体との間で熱交換を行い被吸着媒体を蒸発または凝縮させる蒸発凝縮部（熱交換器）が設けられた吸着器が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この種の吸着器では、２つの蒸発凝縮部に温度が異なる熱媒体を供給することで、一方の蒸発凝縮部で被吸着媒体を蒸発させ、他方の蒸発凝縮部で被吸着媒体を凝縮させている。そして、２つの蒸発凝縮部に供給される熱媒体を切替弁によって切り替えることで、蒸発凝縮部における被吸着媒体の蒸発と凝縮が切り替えられるようになっている。

また、２つの吸着部においても、温度が異なる熱媒体を供給することで、一方の吸着器で被吸着媒体を吸着させ、他方の吸着部で被吸着媒体を脱離させている。そして、２つの吸着部に供給される熱媒体を切替弁によって切り替えることで、吸着部における被吸着媒体の吸着と脱離が切り替えられるようになっている。

特開２０１６－２００３４２号公報

一般的に切替弁は、流路切り替えを開始してから完了するまでに時間を要する。このため、蒸発凝縮部および吸着部では、熱媒体流路の切り替えを開始すると、切替前の熱媒体の流量が徐々に減少し、切替後の熱媒体の流量が徐々に増加していく。このため、切替弁による流路切り替え期間中は、温度が異なる熱媒体が混合されることとなり、熱ロスが発生する。

本発明は上記点に鑑み、温度が異なる熱媒体を切り替えて供給される吸着式冷凍機において、熱媒体の切り替えに伴う熱ロスを低減させることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、被吸着媒体の蒸発および吸着と、被吸着媒体の脱離および凝縮とを行い、被吸着媒体の蒸発潜熱により冷凍能力を得る吸着式冷凍機であって、被吸着媒体の吸着を促進するための吸着用熱媒体または被吸着媒体の脱離を促進するための脱離用熱媒体が供給される第１、第２吸着部（１２、２２）と、第１、第２吸着部に吸着用熱媒体および脱離用熱媒体を供給する吸着脱離用供給部（８０、８１）と、被吸着媒体の凝縮を促進するための凝縮用熱媒体または被吸着媒体の蒸発を促進するための蒸発用熱媒体が供給される第１、第２蒸発凝縮部（１３、２３）と、第１、第２蒸発凝縮部に凝縮用熱媒体および蒸発用熱媒体を供給する蒸発凝縮用供給部（８２、８３）と、第１、第２吸着部に供給される吸着用熱媒体および脱離用熱媒体の流路を切り替え、第１、第２蒸発凝縮部に供給される凝縮用熱媒体および蒸発用熱媒体の流路を切り替える切替部（７０～７７）とを備え、
脱離用熱媒体は吸着用熱媒体よりも温度が高く、凝縮用熱媒体は蒸発用熱媒体よりも温度が高くなっており、切替部は、第１吸着部に脱離用熱媒体が供給され、第２吸着部に吸着用熱媒体が供給され、第１蒸発凝縮部に凝縮用熱媒体が供給され、第２蒸発凝縮部に蒸発用熱媒体が供給される第１作動状態と、第１吸着部に吸着用熱媒体が供給され、第２吸着部に脱離用熱媒体が供給され、第１蒸発凝縮部に蒸発用熱媒体が供給され、第２蒸発凝縮部に凝縮用熱媒体が供給される第２作動状態とを切り替えることができ、切替部が第１作動状態と第２作動状態との間で作動状態の切り替えを行う切替期間の少なくとも一部において、吸着脱離用供給部は脱離用熱媒体の供給量を調整して脱離用熱媒体から吸着用熱媒体への熱エネルギーの移動を制限し、蒸発凝縮用供給部は凝縮用熱媒体の供給量を調整して凝縮用熱媒体から蒸発用熱媒体への熱エネルギーの移動を制限するようになっており、切替期間の開始前に、吸着脱離用供給部は脱離用熱媒体の供給量調整を開始し、蒸発凝縮用供給部は凝縮用熱媒体の供給量調整を開始し、切替期間の終了前に、吸着脱離用供給部は脱離用熱媒体の供給量調整を終了し、蒸発凝縮用供給部は凝縮用熱媒体の供給量調整を終了し、吸着脱離用供給部による脱離用熱媒体の供給量および蒸発凝縮用供給部による凝縮用熱媒体の供給量を供給量調整開始前の供給量にする。

本発明によれば、作動状態の切替時に高温側熱媒体を供給するための供給部（８０、８２）を一時的に停止させている。これにより、切替期間開始時に高温側熱媒体の流量をできるだけ減少させることができ、高温側熱媒体と低温側熱媒体が混ざり合うことを抑制できる。なお、高温側熱媒体は脱離用熱媒体および凝縮用熱媒体であり、低温側熱媒体は、吸着用熱媒体および蒸発用熱媒体である。

このため、温度が異なる流体が切り替わって供給される吸着部等では、流体の切替に伴う温度上昇を抑制でき、熱ロスを低減することができる。特に被吸着媒体の蒸発潜熱を利用して冷房を行う場合には、低温側熱媒体に高温側熱媒体が混合することを抑制できるので、冷房能力の低下を抑制できる。

なお、上記各構成要素の括弧内の符号は、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ものである。

第１実施形態の吸着式冷凍機の概念図であり、第１作動状態を示している。 第１実施形態の吸着式冷凍機の概念図であり、第２作動状態を示している。 吸着式冷凍機の制御系を示すブロック図である。 ポンプの作動状態と各機器に流入する熱媒体温度および熱媒体流量との関係を示す図である。 吸着式冷凍機の作動状態の切り替えを示すフローチャートである。 吸着式冷凍機の冷房能力を示す図である。 第２実施形態の吸着式冷凍機の概念図であり、第３作動状態を示している。 第２実施形態の吸着式冷凍機の概念図であり、第３作動状態を示している。 第３実施形態の吸着式冷凍機の概念図である。 第４実施形態の吸着式冷凍機の概念図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を図１～図６に基づいて説明する。本第１実施形態では、本発明の吸着式冷凍機を車両空調用吸着式冷凍機に適用している。

図１、図２に示すように、吸着式冷凍機は２つの吸着器１０、２０が設けられている。第１吸着器１０および第２吸着器２０は同一の構成であり、一方の吸着器１０、２０で被吸着媒体の蒸発と吸着が行われているときに、他方の吸着器１０、２０で被吸着媒体の脱離と凝縮が行われる。

第１吸着器１０には、第１密閉容器１１が設けられ、第２吸着器２０には、第２密閉容器２１が設けられている。これらの密閉容器１１、２１は気密構造となっており、内部が略真空状態に保たれている。密閉容器１１、２１の内部には被吸着媒体（冷媒）が封入されている。本第１実施形態では、被吸着媒体として水を用いている。

第１密閉容器１１の内部には、第１吸着部１２と第１蒸発凝縮部１３が設けられ、第２密閉容器２１の内部には、第２吸着部２２と第２蒸発凝縮部２３が設けられている。吸着部１２、２２および蒸発凝縮部１３、２３には、熱媒体が流通する配管と、熱媒体と被吸着媒体との熱交換を促進する伝熱部とが設けられており、吸着部１２、２２では被吸着媒体の吸着および脱離が行われ、蒸発凝縮部１３、２３では被吸着媒体の蒸発および凝縮が行われる。

吸着部１２、２２には、被吸着媒体を吸着するための吸着剤が充填されている。吸着剤は、冷却されることで気相状態の被吸着媒体（水蒸気）を吸着し、加熱されることで吸着した被吸着媒体を脱離して気相状態の被吸着媒体を放出する。吸着剤は、例えばシリカゲルやゼオライトである。

吸着部１２、２２には、被吸着媒体の吸着が行われる際に吸着を促進するための熱媒体が外部から供給され、被吸着媒体の脱離が行われる際に脱離を促進するための熱媒体が外部から供給される。また、蒸発凝縮部１３、２３には、被吸着媒体の蒸発が行われる際に蒸発を促進するための熱媒体が外部から供給され、被吸着媒体の凝縮が行われる際に凝縮を促進するための熱媒体が外部から供給される。

吸着部１２、２２には、車両走行用のエンジン３０から高温水流路６０を介してエンジン冷却用の熱媒体が供給される。エンジン３０は水冷式内燃機関であり、熱源装置を構成している。本実施形態では、エンジン冷却用の熱媒体として、水にエチレングリコール系の不凍液を混合した流体（つまり、エンジン冷却水）を用いている。エンジン冷却用の熱媒体は、本実施形態で用いられる熱媒体のうち高温（例えば９０℃）の熱媒体であり、以下「高温水」ともいう。高温水が本発明の「脱離用熱媒体」に相当している。

吸着部１２、２２には、第１放熱器５０を通過した熱媒体が第１中温水流路６１を介して供給される。第１放熱器５０は、熱媒体と室外空気とを熱交換して熱媒体を冷却する室外熱交換器である。

蒸発凝縮部１３、２３には、第２放熱器５１を通過した熱媒体が第２中温水流路６２を介して供給される。第２放熱器５１は、熱媒体と室外空気とを熱交換して熱媒体を冷却する室外熱交換器である。

放熱器５０、５１を流通する熱媒体として、高温水と同一の流体、すなわち水にエチレングリコール系の不凍液を混合した流体を用いている。放熱器５０、５１を流通する熱媒体は、高温水（つまり、エンジン冷却用の熱媒体）と後述の低温水（つまり、空調用の熱媒体）の中間の温度（例えば４０℃）の熱媒体であり、以下「中温水」ともいう。第１中温水流路６１を流れる中温水が本発明の「吸着用熱媒体」に相当し、第２中温水流路６２を流れる中温水が本発明の「凝縮用熱媒体」に相当している。

蒸発凝縮部１３、２３には、車両用空調装置４０から低温水流路６３を介して空調用の熱媒体が供給される。本第１実施形態では、空調用の熱媒体として高温水および中温水と同一の流体、すなわち水にエチレングリコール系の不凍液を混合した流体を用いている。空調用の熱媒体は、本実施形態で用いられる熱媒体のうち低温（例えば１０℃）の熱媒体であり、以下「低温水」ともいう。低温水が本発明の「蒸発用熱媒体」に相当している。

車両用空調装置４０は、車室内に吹き出す空調用空気の通路を構成する空調ケース４１が設けられている。空調ケース４１の内部には、空気流れ上流側から順に送風機４２、室内熱交換器４３、ヒータコア４４が設けられている。なお、室内熱交換器４３が本発明の「熱交換器」に相当している。

室内熱交換器４３は、蒸発凝縮部１３、２３で被吸着媒体の蒸発潜熱によって冷却された熱媒体から冷凍能力を得て、空調ケース４１内を流通する空調用空気を冷却するようになっている。ヒータコア４４には、エンジン３０から流出した高温水が流通し、室内熱交換器４３を通過した後の空気を加熱するようになっている。ヒータコア４４の空気流れ上流側には図示しないエアミックスドアが設けられている。このエアミックスドアでヒータコア４４を通過する風量割合を調整することで、空調用空気の温度調整が可能となっている。

上述のように、吸着部１２、２２には、高温水または中温水が流入し、蒸発凝縮部１３、２３には、低温水または中温水が流入する。これらの熱媒体流路の切り替えは、切替弁７０～７６によって行われる。

本実施形態の切替弁７０～７６は三方弁であり、２個の切替弁を組み合わせて用いられる。具体的には、第１切替弁７０および第２切替弁７１、第３切替弁７２および第４切替弁７３、第５切替弁７４および第６切替弁７５、第７切替弁７６および第８切替弁７７がそれぞれ組み合わせて用いられる。

吸着部１２、２２に供給される高温水および中温水の切り替えは、第１切替弁７０、第２切替弁７１、第３切替弁７２および第４切替弁７３によって行われる、蒸発凝縮部１３、２３に供給される低温水および中温水の切り替えは、第５切替弁７４、第６切替弁７５、第７切替弁７６および第８切替弁７７によって行われる、なお、切替弁７０～７７が本発明の「切替部」に相当している。

第１切替弁７０は、エンジン３０の流出側と第１吸着部１２の流入側を連通させる状態と、エンジン３０の流出側と第２吸着部２２の流入側を連通させる状態とを切り替えることができる。第２切替弁７１は、第１放熱器５０の流出側と第１吸着部１２の流入側を連通させる状態と、第１放熱器５０の流出側と第２吸着部２２の流入側を連通させる状態とを切り替えることができる。第１切替弁７０と第２切替弁７１は連動して作動する。

第３切替弁７２は、第１吸着部１２の流出側とエンジン３０の流入側を連通させる状態と、第１吸着部１２の流出側と第１放熱器５０の流入側を連通させる状態とを切り替えることができる。第４切替弁７３は、第２吸着部２２の流出側と第１放熱器５０の流入側を連通させる状態と、第２吸着部２２の流出側とエンジン３０の流入側を連通させる状態とを切り替えることができる。第３切替弁７２と第４切替弁７３は連動して作動する。

第５切替弁７４は、第２放熱器５１の流出側と第１蒸発凝縮部１３の流入側を連通させる状態と、第２放熱器５１の流出側と第２蒸発凝縮部２３の流入側を連通させる状態とを切り替えることができる。第６切替弁７５は、室内熱交換器４３の流出側と第２蒸発凝縮部２３の流入側を連通させる状態と、室内熱交換器４３の流出側と第１蒸発凝縮部１３の流入側を連通させる状態とを切り替えることができる。第５切替弁７４と第６切替弁７５は連動して作動する。

第７切替弁７６は、第２蒸発凝縮部２３の流出側と室内熱交換器４３の流入側を連通させる状態と、第２蒸発凝縮部２３の流出側と第２放熱器５１の流入側を連通させる状態とを切り替えることができる。第８切替弁７７は、第１蒸発凝縮部１３の流出側と第２放熱器５１の流入側を連通させる状態と、第１蒸発凝縮部１３の流出側と室内熱交換器４３の流入側を連通させる状態とを切り替えることができる。第７切替弁７６と第８切替弁７７は連動して作動する。

吸着式冷凍機は、熱媒体を吸着部１２、２２および蒸発凝縮部１３、２３に供給するためのポンプ８０～８３を備えている。第１ポンプ８０および第２ポンプ８１は、熱媒体を吸着部１２、２２に供給するためのポンプであり、第３ポンプ８２および第４ポンプ８３は、熱媒体を蒸発凝縮部１３、２３に供給するためのポンプである。第１ポンプ８０および第２ポンプ８１は、本発明の「吸着脱離用供給部」に相当し、第３ポンプ８２および第４ポンプ８３は、本発明の「蒸発凝縮用供給部」に相当している。

ポンプ８０～８３は、熱媒体の供給量を調整することができる。具体的には、ポンプ８０～８３によって、熱媒体を所定流量で供給すること、熱媒体の供給量を減少させること、熱媒体の供給を停止すること、熱媒体の供給量を減少あるいは供給を停止させた後に、熱媒体を所定流量で供給すること等を行うことができる。

第１ポンプ８０は、高温水流路６０に設けられている。第１ポンプ８０は、エンジン３０の熱媒体流入側に設けられ、エンジン３０から高温水を第１吸着部１２または第２吸着部２２に供給する。

第２ポンプ８１は、第１中温水流路６１に設けられている。第２ポンプ８１は、第１放熱器５０の流出側に設けられ、第１放熱器５０から中温水を第１吸着部１２または第２吸着部２２に供給する。

第３ポンプ８２は、第２中温水流路６２に設けられている。第３ポンプ８２は、第２放熱器５１の流出側に設けられ、第２放熱器５１から中温水を第１蒸発凝縮部１３または第２蒸発凝縮部２３に供給する。

第４ポンプ８３は、低温水流路６３に設けられている。第４ポンプ８３は、室内熱交換器４３の流出側に設けられ、室内熱交換器４３から低温水を第１蒸発凝縮部１３または第２蒸発凝縮部２３に供給する。

図３に示すように、吸着式冷凍機には、制御装置１００が設けられている。制御装置１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路を備えている。制御装置１００は、送風機４２、切替弁７０～７７およびポンプ８０～８３に制御信号を出力し、これらの機器の作動を制御する。

本実施形態の吸着式冷凍機は、図１に示す第１作動状態と図２に示す第２作動状態を交互に切り替えることができる。

図１に示す第１作動状態では、エンジン３０から流出した高温水が第１吸着部１２に循環する高温水回路と、第１放熱器５０から流出した中温水が第２吸着部２２に循環する第１中温水回路と、第２放熱器５１から流出した中温水が第１蒸発凝縮部１３に循環する第２中温水回路と、室内熱交換器４３から流出した低温水が第２蒸発凝縮部２３に循環する低温水回路の各熱媒体回路が形成される。

第１作動状態の各熱媒体回路について説明する。高温水回路では、高温水がエンジン３０→ヒータコア４４→第１切替弁７０→第１吸着部１２→第３切替弁７２→第１ポンプ８０→エンジン３０の順に流通する。第１中温水回路では、中温水が第１放熱器５０→第２ポンプ８１→第２切替弁７１→第２吸着部２２→第４切替弁７３→第１放熱器５０の順に流通する。第２中温水回路では、中温水が第２放熱器５１→第３ポンプ８２→第５切替弁７４→第１蒸発凝縮部１３→第８切替弁７７→第２放熱器５１の順に流通する。低温水回路では、低温水が室内熱交換器４３→第４ポンプ８３→第６切替弁７５→第２蒸発凝縮部２３→第７切替弁７６→室内熱交換器４３の順に流通する。

第１作動状態では、第１吸着部１２にエンジン３０から高温水が流入し、第２吸着部２２に第１放熱器５０から中温水が流入する。また、第１蒸発凝縮部１３に第２放熱器５１から中温水が流入し、第２蒸発凝縮部２３に室内熱交換器４３から低温水が流入する。

第１吸着部１２では、エンジン３０からの高温水によって、吸着剤に吸着されている被吸着媒体の脱離が促進される。第１蒸発凝縮部１３では、第２放熱器５１からの中温水によって、第１吸着部１２から脱離した気相の被吸着媒体の凝縮が促進される。第２蒸発凝縮部２３では、室内熱交換器４３からの低温水によって、被吸着媒体の蒸発が促進される。被吸着媒体の蒸発潜熱で冷却された低温水は室内熱交換器４３に流入し、空調用空気が冷却される。第１作動状態では、第２蒸発凝縮部２３を通過する前後の低温水の温度差が吸着式冷凍機の冷凍出力となる。

第２吸着部２２では、第２蒸発凝縮部２３で蒸発した気相の被吸着媒体を吸着し、第２蒸発凝縮部２３での被吸着媒体の蒸発が促進される。このとき、第２吸着部２２で被吸着媒体の吸着に伴って発生する熱は、第１放熱器５０からの中温水によって除去される。これにより、第２吸着部２２の温度上昇が抑制され、吸着剤の吸着能力低下が抑制される。

以上のように、第１作動状態では、第１吸着器１０で被吸着媒体の脱離および脱離した気相の被吸着媒体の凝縮が行われ、第２吸着器２０で被吸着媒体媒の蒸発および蒸発した気相の被吸着媒体の吸着が行われる。したがって、第１作動状態では、第１蒸発凝縮部１３は気相の被吸着媒体を凝縮させる凝縮器として機能し、第２蒸発凝縮部２３は液相の被吸着媒体を蒸発させる蒸発器として機能する。

図２に示す第２作動状態では、エンジン３０から流出した高温水が第２吸着部２２に循環する高温水回路と、第１放熱器５０から流出した中温水が第１吸着部１２に循環する第１中温水回路と、第２放熱器５１から流出した中温水が第２蒸発凝縮部２３に循環する第２中温水回路と、室内熱交換器４３から流出した低温水が第１蒸発凝縮部１３に循環する低温水回路の各熱媒体回路が形成される。

第２作動状態で形成される各熱媒体回路について説明する。高温水回路では、高温水がエンジン３０→ヒータコア４４→第１切替弁７０→第２吸着部２２→第４切替弁７３→第１ポンプ８０→エンジン３０の順に流通する。第１中温水回路では、中温水が第１放熱器５０→第２ポンプ８１→第２切替弁７１→第１吸着部１２→第３切替弁７２→第１放熱器５０の順に流通する。第２中温水回路では、中温水が第２放熱器５１→第３ポンプ８２→第５切替弁７４→第２蒸発凝縮部２３→第７切替弁７６→第２放熱器５１の順に流通する。低温水回路では、低温水が室内熱交換器４３→第４ポンプ８３→第６切替弁７５→第１蒸発凝縮部１３→第８切替弁７７→室内熱交換器４３の順に流通する。

第２作動状態では、上述した第１作動状態に対して、第１吸着器１０と第２吸着器２０の作動が入れ替わる。つまり、第１吸着器１０では、被吸着媒体の蒸発および蒸発した被吸着媒体の吸着が行われ、第２吸着器２０では、被吸着媒体の脱離および脱離した被吸着媒体の冷却凝縮が行われる。したがって、第２作動状態では、第１蒸発凝縮部１３は液相の被吸着媒体を蒸発させる蒸発器として機能し、第２蒸発凝縮部２３は気相の被吸着媒体を凝縮させる凝縮器として機能する。

第２作動状態では、第１蒸発凝縮部１３で液相の被吸着媒体が蒸発し、被吸着媒体の蒸発潜熱で室内熱交換器４３に循環する低温水が冷却される。つまり、第２作動状態では、第１蒸発凝縮部１３を通過する前後の低温水の温度差が、吸着式冷凍機の冷凍出力となる。

第１作動状態および第２作動状態の切り替えは、切替弁７０～７７によって熱媒体流路を切り替えることで行うことができる。吸着式冷凍機の作動状態の切り替えは、所定周期毎に行われる。２つの吸着部１２、２２で所定周期毎に被吸着媒体の吸着と脱離を切り替えることで、冷凍能力を継続的に発揮させることができる。本実施形態では、吸着式冷凍機の作動状態の切替周期を６０秒としている。

次に、吸着式冷凍機の作動状態の切り替えに伴う吸着部１２、２２および蒸発凝縮部１３、２３に流入する熱媒体の切り替えについて説明する。切替弁７０～７７による熱媒体流路の切替開始から切替終了までの期間が作動状態の切替期間である。本実施形態では、切替弁７０～７７による熱媒体流路の切替期間を４秒としている。以下、切替弁７０～７７による熱媒体流路の切替期間を単に「切替期間」ともいう。

「発明が解決しようとする課題」で上述したように、切替弁７０～７７による熱媒体流路の切り替えには、開始から完了までに所定時間を要するため、切替弁７０～７７で温度が異なる熱媒体が混合する。切替弁７０～７７で混合する熱媒体のうち高い温度の熱媒体（以下、「高温側熱媒体」ともいう）は温度低下し、低い温度の熱媒体（以下、「低温側熱媒体」ともいう）は温度上昇する。高温側熱媒体は、中温水と高温水が混合する場合であれば高温水であり、低温水と中温水が混合する場合であれば中温水である。低温側熱媒体は、中温水と高温水が混合する場合であれば中温水であり、低温水と中温水が混合する場合であれば低温水である。

例えば、中温水と高温水との切り替えでは、中温水と高温水が混合することで、中温水が温度上昇し、高温水が温度低下する。また、低温水と中温水との切り替えでは、低温水と中温水が混合することで、低温水が温度上昇し、中温水が温度低下する。このため、作動状態の切替に伴って熱ロスが発生する。特に低温水と中温水が混合する場合には、室内熱交換器４３に流入する低温水が温度上昇するため、室内熱交換器４３による冷房能力が低下する。

そこで、本実施形態では、切替期間中に高温側熱媒体の供給を一時的に停止することで、高温側熱媒体から低温側熱媒体への熱エネルギーの移動を制限している。切替期間中における高温側熱媒体の供給停止は、吸着部１２、２２に高温水を供給する第１ポンプ８０と、蒸発凝縮部１３、２３に中温水を供給する第３ポンプ８２を一時的に停止することによって行う。具体的には、切替弁７０～７７による熱媒体流路の切替開始を契機として、ポンプ８０、８２を停止する。これにより、切替弁７０～７７に供給される高温側熱媒体の流量が低減する。この結果、温度が異なる熱媒体の混合を抑制でき、低温側熱媒体が温度上昇することによる熱ロスを低減することができる。

温度が異なる熱媒体の混合量をできるだけ少なくするために、切替弁７０～７７による熱媒体流路の切替開始時に切替弁７０～７７に流入する高温側熱媒体の流量ができるだけ少なくなっていることが望ましい。このため、ポンプ８０、８２の停止時期は、切替弁７０～７７による熱媒体流路の切替開始と同時あるいは切替開始前とすることが望ましい。

ポンプ８０、８２の再開時期は、ポンプ８０、８２の停止時間に基づいて設定すればよい。ポンプ８０、８２の再開時期は、例えば、切替弁７０～７７による熱媒体流路の切替終了と同時、切替終了前、あるいは切替終了後とすることができる。

ここで、ポンプ８０～８３の作動状態と、吸着部１２、２２、蒸発凝縮部１３、２３、放熱器５０、５１、室内熱交換器４３のそれぞれに流入する熱媒体温度および熱媒体流量との関係を図４を用いて説明する。

図４において、吸着部１２、２２、蒸発凝縮部１３、２３、放熱器５０、５１、室内熱交換器４３の熱媒体流量を示す部分に記載されているＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４は、これらの機器に熱媒体を供給するポンプ８０～８３を示している。Ｐ１が第１ポンプ８０に対応し、Ｐ２が第２ポンプ８１に対応し、Ｐ３が第３ポンプ８２に対応し、Ｐ４が第４ポンプ８３に対応している。また、図４において、一点鎖線は切替期間中にポンプ８０、８２を停止させない場合の熱媒体温度を示しており、右上がりの斜線で示す部分はポンプ８０、８２を停止させない場合に発生する熱ロスを示している。

吸着部１２、２２には、第１ポンプ８０からの高温水（高温側熱媒体）と第２ポンプ８１からの中温水（低温側熱媒体）が交互に供給される。切替期間中は、第１ポンプ８０による高温水の供給を停止し、第２ポンプ８１による中温水の供給を継続している。

中温水から高温水への切り替えでは、切替期間中は吸着部１２、２２に供給される熱媒体の流量はゼロになり、切替期間終了時に定常時の流量に戻る。また、高温水から中温水への切り替えでは、切替期間開始時に吸着部１２、２２に供給される熱媒体の流量はゼロになり、その後徐々に増加して切替期間終了時に定常時の流量に戻る。

切替期間中に第１ポンプ８０を停止させない場合には、中温水と高温水が混合して吸着部１２、２２に供給される。このため、吸着部１２、２２では、図４の一点鎖線に示すように、吸着行程での熱媒体温度が上昇し、吸着部１２、２２の吸着能力が低下する。

これに対し、本実施形態では、切替期間中に第１ポンプ８０を停止させることで、中温水と高温水の混合を抑制でき、高温水から中温水への熱エネルギーの移動を制限できるため、熱媒体の温度上昇を抑制できる。また、切替期間中に第２ポンプ８１を継続して作動させているので、高温水から中温水への切替時には、切替期間開始時に吸着部１２、２２に供給される熱媒体の温度が中温水の温度になっている。このため、切替期間中においても、吸着部１２、２２の吸着行程を極力途切れることなく継続させることができる。

蒸発凝縮部１３、２３には、第３ポンプ８２からの中温水（高温側熱媒体）と第４ポンプ８３からの低温水（低温側熱媒体）が交互に供給される。切替期間中には、第３ポンプ８２による中温水の供給を停止し、第４ポンプ８３による低温水の供給を継続している。

蒸発凝縮部１３、２３に供給される熱媒体の流量は、低温水から中温水への切替期間中はゼロになり、切替期間終了時に定常時の流量に戻る。また、蒸発凝縮部１３、２３に供給される熱媒体の流量は、中温水から低温水への切替期間開始時にゼロになった後、徐々に増加して切替期間終了時に定常時の流量に戻る。

第１放熱器５０には、第１吸着部１２または第２吸着部２２から流出した中温水が供給される。切替期間中には、第１ポンプ８０による高温水の供給は停止し、第２ポンプ８１による中温水の供給は継続される。第１放熱器５０に供給される熱媒体の流量は、切替期間開始時にゼロになった後、徐々に増加して切替期間終了時に定常時の流量に戻る。

切替期間中に第１ポンプ８０を停止させない場合には、中温水と高温水が混合する。このため、第１放熱器５０に供給される熱媒体の温度は、図４の一点鎖線に示すように一時的に上昇する。このように熱媒体温度が上昇すると、第１放熱器５０の放熱負荷が増大する。

これに対し、本実施形態では、切替期間中に第１ポンプ８０を停止させることで、中温水と高温水の混合を抑制でき、高温水から中温水への熱エネルギーの移動を制限できる。これにより、第１放熱器５０に供給される熱媒体の温度は中温水の温度が維持されるため、第１放熱器５０の放熱負荷が増大することを抑制できる。

第２放熱器５１には、第１蒸発凝縮部１３または第２蒸発凝縮部２３から流出した中温水が供給される。切替期間中には、第３ポンプ８２による中温水の供給は停止し、第４ポンプ８３による低温水の供給は継続される。第２放熱器５１に供給される熱媒体の流量は、切替期間中はゼロになり、切替期間終了時に定常時の流量に戻る。

室内熱交換器４３には、第１蒸発凝縮部１３または第２蒸発凝縮部２３から流出した低温水が供給される。切替期間中には、第３ポンプ８２による中温水の供給は停止し、第４ポンプ８３による低温水の供給は継続される。このため、室内熱交換器４３に供給される熱媒体の流量は、切替期間開始時にゼロになった後、徐々に増加して切替期間終了時に定常時の流量に戻る。

切替期間中に第３ポンプ８２を停止させない場合には、低温水と中温水が混合する。このため、図４の一点鎖線に示すように、室内熱交換器４３に供給される熱媒体の温度は一時的に上昇する。このように熱媒体温度が上昇すると、室内熱交換器４３の冷房能力が低下する。

これに対し、本実施形態では、切替期間中に第３ポンプ８２を停止させることで、低温水と中温水の混合を抑制でき、中温水から低温水への熱エネルギーの移動を制限できる。これにより、室内熱交換器４３に供給される熱媒体の温度は低温水の温度が維持されるため、室内熱交換器４３の冷房能力が低下することを抑制できる。

次に、吸着式冷凍機の作動状態切替時における切替弁７０～７７による熱媒体の切替制御を図５のフローチャートに基づいて説明する。図５に示す熱媒体の切替制御は、制御装置１００からの制御信号に基づいて切替弁７０～７７、ポンプ８０、８２が作動することによって実行される。

まず、吸着式冷凍機の作動状態の切替タイミングであるか否かを判定する（Ｓ１０）。第１作動状態または第２作動状態が継続すると、吸着部１２、２２における被吸着媒体の吸着量が増大する。これに伴い、吸着部１２、２２における被吸着媒体の吸着能力が低下し、吸着式冷凍機の冷凍出力が低下する。このため、本実施形態では、第１作動状態または第２作動状態での運転開始から所定時間が経過した時点を作動状態の切替タイミングとしており、所定時間を６０秒に設定している。

Ｓ１０の判定処理で、吸着式冷凍機の作動状態の切替タイミングでないと判定された場合には（Ｓ１０：ＮＯ）、吸着式冷凍機の作動状態の切替タイミングが到来するまで待機する。一方、吸着式冷凍機の作動状態の切替タイミングであると判定された場合には（Ｓ１０：ＹＥＳ）、第１ポンプ８０および第３ポンプ８２の作動を停止させる（Ｓ１１）。

Ｓ１１の処理では、制御装置１００からの作動停止信号に基づいて、ポンプ８０、８２が作動を停止する。本実施形態では、切替弁７０～７７による熱媒体流路の切替開始前にポンプ８０、８２を停止させている。

次に、切替弁７０～７７による熱媒体の流路切替を開始し（Ｓ１２）、ポンプ８０、８２の停止時間が経過したか否かを判定する（Ｓ１３）。

この結果、ポンプ８０、８２の停止時間が経過していないと判定された場合には（Ｓ１３：ＮＯ）、ポンプ８０、８２の停止時間が経過するまで待機する。一方、ポンプ８０、８２の停止時間が経過したと判定された場合には（Ｓ１３：ＹＥＳ）、ポンプ８０、８２の作動を再開する（Ｓ１４）。本実施形態では、切替弁７０～７７による熱媒体流路の切替終了前にポンプ８０、８２の作動を再開させている。その後、切替弁７０～７７による熱媒体流路の切り替えが終了する（Ｓ１５）。

ここで、本実施形態の吸着式冷凍機の冷房能力について図６を用いて説明する。図６は吸着式冷凍機の冷房能力の計算結果を示している。図６の冷房能力の計算では、高温水の温度を９５℃とし、定常運転時の熱媒体流量を１５Ｌ／ｍｉｎとし、室内熱交換器４３を通過する空気を温度２５℃、相対湿度５０％、流量３００ｍ³／ｈとし、放熱器５０、５１を通過する外気を温度３５℃、風速４ｍ／ｓｅｃとしている。

図６の一番左側のグラフは、全ポンプ８０～８３を連続的に作動させ、切替期間をゼロ秒（つまり、熱媒体の切り替えが即時に行われる）と仮定した比較例１である。比較例１は、熱媒体の切り替えに伴う熱ロスが発生しない理想例である。図６の左から２番目のグラフは、切替期間中に全ポンプ８０～８３を停止させることなく連続的に作動させる比較例２である。図６の左から３番目のグラフは、切替期間中に全ポンプ８０～８３を停止させる比較例３である。図６の一番右側のグラフは、切替期間中に高温側熱媒体用のポンプ８０、８２のみを停止させる本実施形態を示している。本実施形態、比較例２、３では、切替期間を４秒としている。

図６に示すように、切替期間中にポンプ８０～８３を停止させない比較例２は、比較例１よりも冷房能力が４５．３％低下している。また、切替期間中に全ポンプ８０～８３を停止させる比較例３は、比較例１よりも冷房能力が６．９％低下している。これに対し、切替期間中に高温側熱媒体用のポンプ８０、８２のみを停止させる本実施形態は、比較例１よりも３．４％低下している。

つまり、切替期間中に全ポンプ８０～８３を停止させる比較例３では、切替期間中にポンプ８０～８３を停止させない比較例２よりも、冷房能力を向上させることができる。しかしながら、全ポンプ８０～８３を停止させると、室内熱交換器４３に低温水が流入しなくなるため、切替期間が長くなるほど室内熱交換器４３の冷却能力が低下する。

これに対し、本実施形態では、切替期間中に高温側熱媒体用のポンプ８０、８２を停止させ、低温側熱媒体用のポンプ８１、８３を作動させているため、低温水が温度上昇することがなく、かつ、室内熱交換器４３に低温水が連続的に供給される。このため、本実施形態では、比較例３よりも室内熱交換器４３の冷却能力を向上させることができる。

以上説明した本第１実施形態によれば、吸着式冷凍機の作動状態切替時に、高温側熱媒体用のポンプ８０、８２を一時的に停止させている。これにより、切替期間中に高温側熱媒体の流量をできるだけ減少させることができ、高温側熱媒体と低温側熱媒体が混ざり合うことを抑制できる。このため、低温側熱媒体が供給される吸着部１２、２２、第１放熱器５０、室内熱交換器４３では、低温側熱媒体に高温側熱媒体が混合することに起因する温度上昇を抑制でき、熱ロスを低減することができる。特に室内熱交換器４３では、低温水が連続的に供給され、さらに低温水に中温水が混合することを抑制できるので、冷房能力の低下を極力抑制できる。

また、本実施形態では、切替弁７０～７７による熱媒体流路の切替開始前にポンプ８０、８２を停止させている。これにより、ポンプ８０、８２の作動を停止してから熱媒体流量が減少するのに時間がかかる場合であっても、切替弁７０～７７による切替開始時に切替前の熱媒体の流量を確実に減少させることができ、切替前の熱媒体と切替後の熱媒体が混ざり合うことを抑制できる。

また、本実施形態では、切替弁７０～７７による熱媒体流路の切替終了前にポンプ８０、８２を再作動させている。これにより、ポンプ８０、８２の作動を再開してから熱媒体流量が増加するのに時間がかかる場合であっても、切替弁７０～７７による切替終了時に切替後の高温側熱媒体の流量を確実に増大させた状態で吸着部１２、２２、蒸発凝縮部１３、２３、第２放熱器５１に供給することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図７、図８に基づいて説明する。上記第１実施形態と同様の部分については説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

本第２実施形態では、上記第１実施形態と比較して、第１作動状態と第２作動状態を切り替える際に、２つの吸着部１２、２２の間と、２つの蒸発凝縮部１３、２３の間でそれぞれ熱交換させる第３作動状態を経由させる点が異なっている。本第２実施形態では、第１作動状態→第３作動状態→第２作動状態→第３作動状態→第１作動状態の順に作動状態が切り替わる。第３作動状態では、第１吸着部１２と第２吸着部２２の間で高温水および中温水を循環させる熱媒体回路と、第１蒸発凝縮部１３と第２蒸発凝縮部２３の間で中温水および低温水を循環させる熱媒体回路とが形成させる。

第１作動状態および第２作動状態との間で作動状態が切り替わると、吸着部１２、２２および蒸発凝縮部１３、２３に温度が異なる熱媒体が供給される。例えば、第１作動状態から直接第２作動状態に切り替わると、第１吸着部１２に供給される熱媒体は高温水から中温水に切り替わり、第２蒸発凝縮部２３に供給される熱媒体は中温水から高温水に切り替わる。同様に、第１作動状態から直接第２作動状態に切り替わると、第１蒸発凝縮部１３に供給される熱媒体は中温水から低温水に切り替わり、第２蒸発凝縮部２３に供給される熱媒体は低温水から中温水に切り替わる。

このように、第１作動状態と第２作動状態との間で直接切り替えを行った直後には、吸着部１２、２２および蒸発凝縮部１３、２３と、切替後の熱媒体との温度差が大きくなる。このため、吸着部１２、２２および蒸発凝縮部１３、２３での熱ロスが増加し、外部からの投入熱量が多く必要となる。

これに対し、本第２実施形態の第３作動状態を経由させることで、第１吸着部１２と第２吸着部２２との間で熱交換させることができ、第１蒸発凝縮部１３と第２蒸発凝縮部２３との間で熱交換させることができる。これにより、中温水が供給されていた吸着部１２、２２は高温水の温度に近づけることができ、高温水が供給されていた吸着部１２、２２は中温水の温度に近づけることができる。また、低温水が供給されていた蒸発凝縮部１３、２３は中温水の温度に近づけることができ、中温水が供給されていた蒸発凝縮部１３、２３は低温水の温度に近づけることができる。

第３作動状態は、第１作動状態および第２作動状態を切り替える際に、切替弁７０～７７の切替開始時期を異ならせることで実現できる。具体的には、第１切替弁７０および第２切替弁７１と、第３切替弁７２および第４切替弁７３とで、切替開始時期を異ならせることで、第１吸着部１２と第２吸着部２２の間で熱媒体を循環させる熱媒体回路を形成できる。また、第５切替弁７４および第６切替弁７５と、第７切替弁７６および第８切替弁７７とで、切替開始時期を異ならせることで、第１蒸発凝縮部１３と第２蒸発凝縮部２３の間で熱媒体を循環させる熱媒体回路を形成できる。

本第２実施形態では、切替弁７２、７３の切替開始時期を切替弁７０、７１の切替開始時期よりも遅らせており、さらに切替弁７６、７７の切替開始時期を切替弁７４、７５の切替開始時期よりも遅らせている。

図７は、本第２実施形態の吸着式冷凍機において、第１作動状態から第２作動状態に切り替わる際に経由する第３作動状態を示している。第３作動状態は、作動状態の切替開始を契機としてポンプ８０、８２を停止させた後、熱媒体の流量が減少する過程で実行される。

図１に示す第１作動状態では、吸着部１２、２２側の切替弁７０～７３は以下の状態になっている。第１切替弁７０は、エンジン３０の流出側と第１吸着部１２の流入側を連通させる状態になっている。第２切替弁７１は、第１放熱器５０の流出側と第２吸着部２２の流入側を連通させる状態になっている。第３切替弁７２は、第１吸着部１２の流出側とエンジン３０の流入側を連通させる状態になっている。第４切替弁７３は、第２吸着部２２の流出側と第１放熱器５０の流入側を連通させる状態になっている。

また、第１作動状態では、蒸発凝縮部１３、２３側の切替弁７４～７７は以下の状態になっている。第５切替弁７４は、第２放熱器５１の流出側と第１蒸発凝縮部１３の流入側を連通させる状態になっている。第６切替弁７５は、室内熱交換器４３の流出側と第２蒸発凝縮部２３の流入側を連通させる状態になっている。第７切替弁７６は、第２蒸発凝縮部２３の流出側と室内熱交換器４３の流入側を連通させる状態になっている。第８切替弁７７は、第１蒸発凝縮部１３の流出側と第２放熱器５１の流入側を連通させる状態になっている。

図７に示す第３作動状態では、吸着部１２、２２側の切替弁７０～７３は以下の状態になっている。第１切替弁７０は、エンジン３０と第１吸着部１２を連通させる状態からエンジン３０と第２吸着部２２を連通させる状態に切り替わり、第２切替弁７１は、第１放熱器５０と第２吸着部２２を連通させる状態から第１放熱器５０と第１吸着部１２を連通させる状態に切り替わる。第３切替弁７２および第４切替弁７４は、第１作動状態のまま維持する。

また、第３作動状態では、蒸発凝縮部１３、２３側の切替弁７４～７７は以下の状態になっている。第５切替弁７４は、第２放熱器５１と第１蒸発凝縮部１３を連通させる状態から第２放熱器５１と第２蒸発凝縮部２３を連通させる状態に切り替わり、第６切替弁７５は、室内熱交換器４３と第２蒸発凝縮部２３を連通させる状態から室内熱交換器４３と第１蒸発凝縮部１３を連通させる状態に切り替わる。第７切替弁７６および第８切替弁７７は、第１作動状態のまま維持する。

図７に示す第３作動状態では、第１吸着部１２および第２吸着部２２が同一の熱媒体回路で接続される。具体的には、第３作動状態では、熱媒体は第１吸着部１２→第３切替弁７２→第１ポンプ８０→エンジン３０→ヒータコア４４→第１切替弁７０→第２吸着部２２→第４切替弁７３→第１放熱器５０→第２ポンプ８１→第２切替弁７１→第１吸着部１２の順に流れる。

また、図７に示す第３作動状態では、第１蒸発凝縮部１３および第２蒸発凝縮部２３が同一の熱媒体回路で接続される。具体的には、第３作動状態では、熱媒体は第１蒸発凝縮部１３→第８切替弁７７→第２放熱器５１→第３ポンプ８１→第５切替弁７４→第２蒸発凝縮部２３→第７切替弁７６→室内熱交換器４３→第４ポンプ８３→第６切替弁７５→第１蒸発凝縮部１３の順に流れる。

第３作動状態を所定時間継続した後、図２に示す第２作動状態に移行する。具体的には、第３切替弁７２が第１吸着部１２の流出側とエンジン３９の流入側を連通させる状態から第１吸着部１２の流出側と第１放熱器５０の流入側を連通させる状態に切り替わる。また、第４切替弁７３が第２吸着部２２の流出側と第１放熱器５０の流入側を連通させる状態から第２吸着部２２の流出側とエンジン３０の流入側を連通させる状態に切り替わる。また、第７切替弁７６が第２蒸発凝縮部２３の流出側と室内熱交換器４３の流入側を連通させる状態から第２蒸発凝縮部２３の流出側と第２放熱器５１の流入側を連通させる状態に切り替わる。また、第８切替弁７７が第１蒸発凝縮部１３の流出側と第２放熱器５１の流入側を連通させる状態から第１蒸発凝縮部１３の流出側と室内熱交換器４３の流入側を連通させる状態に切り替わる。

図８は、本第２実施形態の吸着式冷凍機において、第２作動状態から第１作動状態に切り替わる際に経由する第３作動状態を示している。

図８に示す第３作動状態では、吸着部１２、２２側の切替弁７０～７３は以下の状態になる。第１切替弁７０は、エンジン３０と第２吸着部２２を連通させる状態からエンジン３０と第１吸着部１２を連通させる状態に切り替わり、第２切替弁７１は、第１放熱器５０と第１吸着部１２を連通させる状態から第１放熱器５０と第２吸着部２２を連通させる状態に切り替わる。第３切替弁７２および第４切替弁７３は、第２作動状態のまま維持する。

これにより、第１吸着部１２および第２吸着部２２が同一の熱媒体回路で接続された状態となる。吸着部１２、２２側の熱媒体は、第１吸着部１２→第３切替弁７２→第１放熱器５０→第２ポンプ８１→第２切替弁７１→第２吸着部２２→第４切替弁７３→第１ポンプ８０→エンジン３０→ヒータコア４４→第１切替弁７０→第１吸着部１３の順に流れる。

また、図８に示す第３作動状態では、蒸発凝縮部１３、２３側の切替弁７４～７７は以下の状態になる。第５切替弁７４は、第２放熱器５１と第２蒸発凝縮部２３を連通させる状態から第２放熱器５１と第１蒸発凝縮部１３を連通させる状態に切り替わり、第６切替弁７５は、室内熱交換器４３と第１蒸発凝縮部１３を連通させる状態から室内熱交換器４３と第２蒸発凝縮部２３を連通させる状態に切り替わる。第７切替弁７６および第８切替弁７７は、第２作動状態のまま維持する。

これにより、第１蒸発凝縮部１３および第２蒸発凝縮部２３が同一の熱媒体回路で接続された状態となる。蒸発凝縮部１３、２３側の熱媒体は、第１蒸発凝縮部１３→第８切替弁７７→室内熱交換器４３→第４ポンプ８３→第６切替弁７５→第２蒸発凝縮部２３→第７切替弁７６→第２放熱器５１→第３ポンプ８２→第５切替弁７４→第１蒸発凝縮部１３の順に流れる。

第３作動状態において、２つの吸着部１２、２２の間で熱交換した場合と、２つの蒸発凝縮部１３、２３との間で熱交換した場合の顕熱交換量Ｑ（ｋＪ）は、以下の数式１で算出することができる。

ただし、ｍ（ｔ）は熱媒体流量（ｋｇ／秒）であり、Ｃｐは熱媒体比熱（ｋＪ／ｋｇＫ）であり、Ｔｏｕｔ（ｔ）は吸着部１２、２２または蒸発凝縮部１３、２３の出口温度（℃）であり、Ｔｉｎ（ｔ）は吸着部１２、２２または蒸発凝縮部１３、２３の入口温度（℃）であり、Δｔは制御実行時間（秒）である。

第３作動状態の実行時間は、２つの吸着部１２、２２の間の顕熱交換量および２つの蒸発凝縮部１３、２３の間の顕熱交換量に基づいて設定することができる。例えば、第３作動状態の実行時間を顕熱交換量が所定値に達するまでに要する時間とすることができる。

以上説明した本第２実施形態によれば、吸着式冷凍機の作動状態を切り替える際に、２つの吸着部１２、２２の間と、２つの蒸発凝縮部１３、２３との間でそれぞれ熱交換する第３作動状態を設けている。これにより、２つの吸着器１２、２２の間で熱交換させることができ、作動状態の切替直後において、吸着部１２、２２と切替後の熱媒体との温度差を小さくすることができる。さらに、２つの蒸発凝縮器１３、２３の間で熱交換させることができ、作動状態の切替直後において、蒸発凝縮部１３、２３と切替後の熱媒体との温度差を小さくすることができる。この結果、作動状態の切替時において、吸着部１２、２２および蒸発凝縮部１３、２３での熱ロスが抑制され、外部からの投入熱量を小さくすることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を図９に基づいて説明する。上記各実施形態と同様の部分については説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

図９に示すように、本第３実施形態では、高温側熱媒体を供給するポンプ８０、８２の下流側にリリーフ弁９０、９１が設けられている。具体的には、高温水流路６０における第１ポンプ８０の下流側に第１リリーフ弁９０が設けられており、第２中温水流路６２における第３ポンプ８２の下流側に第２リリーフ弁９１が設けられている。リリーフ弁９０、９１は、熱媒体の水圧が所定圧力以上になった場合に開放する弁である。

本第３実施形態によれば、ポンプ８０、８２が停止時に熱媒体の逆流を伴う構成であっても、リリーフ弁９０、９１によって高温側熱媒体の逆流を防止できる。これにより、切替期間中にポンプ８０、８２を停止した場合に、温度が異なる熱媒体が混合することを確実に防止できる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態を図１０に基づいて説明する。上記各実施形態と同様の部分については説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

図１０に示すように、本第３実施形態の高温水流路６０には、第１ポンプ８０およびエンジン３０の上流側と下流側を接続する第１バイパス流路６０ａが設けられている。高温水流路６０における第１バイパス流路６０ａの下流側分岐部には、第１三方弁９２が設けられている。高温水流路６０における第１バイパス流路６０ａの上流側分岐部の上流側には、第１リリーフ弁９０が設けられている。

また、第２中温水流路６２には、第３ポンプ８２および第２放熱器５１の上流側と下流側を接続する第２バイパス流路６２ａが設けられている。第２中温水流路６２における第２バイパス流路６２ａの下流側分岐部には、第２三方弁９３が設けられている。第２中温水流路６２における第２バイパス流路６２ａの上流側分岐部の上流側には、第２リリーフ弁９１が設けられている。

第１三方弁９２は、エンジン３０から流出した高温水の流路を、通常運転時は第１切替弁７０側にしており、切替期間中は第１バイパス流路６０ａ側に切り替える。第２三方弁９３は、第２放熱器５１から流出した中温水の流路を、通常運転時は第５切替弁７４側にしており、切替期間中は第２バイパス流路６２ａ側に切り替える。

本第４実施形態によれば、切替期間中は三方弁９２、９３によって高温側熱媒体の流路をバイパス流路６０ａ、６２ａ側に切り替えている。これにより、高温水がエンジン３０および第１ポンプ８０を循環する閉回路と、中温水が第２放熱器５１および第３ポンプ８２を循環する閉回路が形成される。

このため、本第３実施形態によれば、ポンプ８０、８２が停止時に熱媒体の逆流を伴う構成であっても、閉回路によって高温側熱媒体の逆流を防止できる。これにより、切替期間中にポンプ８０、８２を停止した場合に、温度が異なる熱媒体が混合することを確実に防止できる。

（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限り、各請求項の記載文言に限定されず、当業者がそれらから容易に置き換えられる範囲にも及び、かつ、当業者が通常有する知識に基づく改良を適宜付加することができる。

（１）上記各実施形態では、本発明を車両空調用吸着式冷凍機に適用したが、これに限らず、家庭用や業務用等の吸着式冷凍機に適用してもよい。

（２）上記各実施形態では、三方弁からなる切替弁７０～７７を２個１組で用いたが、これに限らず、第１切替弁７０および第２切替弁７１、第３切替弁７２および第４切替弁７３、第５切替弁７４および第６切替弁７５、第７切替弁７６および第８切替弁７７を、それぞれ１つの四方弁としてもよい。

（３）上記各実施形態では、切替弁７０～７７による熱媒体流路の切替開始を契機としてポンプ８０、８２を停止させたが、ポンプ８０、８２を完全に停止させず、ポンプ８０、８２による高温側熱媒体の供給量を減少させるようにしてもよい。

（４）上記第２実施形態の第３作動状態では、切替弁７２、７３の切替開始時期を切替弁７０、７１の切替開始時期よりも遅らせることで、２つの吸着部１２、２２を同一の熱媒体回路で接続するように構成したが、これに限らず、切替弁７０、７１の切替開始時期を切替弁７２、７３の切替開始時期よりも遅らせるようにしてもよい。このような構成によっても、２つの吸着部１２、２２を同一の熱媒体回路で接続することができる。

同様に、上記第２実施形態の第３作動状態では、切替弁７６、７７の切替開始時期を切替弁７４、７５の切替開始時期よりも遅らせることで、２つの蒸発凝縮部１３、２３を同一の熱媒体回路で接続するように構成したが、これに限らず、切替弁７４、７５の切替開始時期を切替弁７６、７７の切替開始時期よりも遅らせるようにしてもよい。このような構成によっても、２つの蒸発凝縮部１３、２３を同一の熱媒体回路で接続することができる。

（５）上記各実施形態では、吸着部１２、２２に中温水を供給する第１放熱器５０と、蒸発凝縮部１３、２３に中温水を供給する第２放熱器５１を設けたが、これに限らず、１個の放熱器から吸着部１２、２２および蒸発凝縮部１３、２３に中温水を供給するようにしてもよい。

１０、２０ 吸着器
１２、２２ 吸着部
１３、２３ 蒸発凝縮部
４３ 室内熱交換器（熱交換器）
７０～７７ 切替弁（切替部）
８０、８１ ポンプ（吸着脱離用供給部）
８２、８３ ポンプ（蒸発凝縮用供給部）

Claims (5)

1. 被吸着媒体の蒸発および吸着と、被吸着媒体の脱離および凝縮とを行い、被吸着媒体の蒸発潜熱により冷凍能力を得る吸着式冷凍機であって、
   被吸着媒体の吸着を促進するための吸着用熱媒体または被吸着媒体の脱離を促進するための脱離用熱媒体が供給される第１、第２吸着部（１２、２２）と、
   前記第１、第２吸着部に前記吸着用熱媒体および前記脱離用熱媒体を供給する吸着脱離用供給部（８０、８１）と、
   被吸着媒体の凝縮を促進するための凝縮用熱媒体または被吸着媒体の蒸発を促進するための蒸発用熱媒体が供給される第１、第２蒸発凝縮部（１３、２３）と、
   前記第１、第２蒸発凝縮部に前記凝縮用熱媒体および前記蒸発用熱媒体を供給する蒸発凝縮用供給部（８２、８３）と、
   前記第１、第２吸着部に供給される前記吸着用熱媒体および前記脱離用熱媒体の流路を切り替え、前記第１、第２蒸発凝縮部に供給される前記凝縮用熱媒体および前記蒸発用熱媒体の流路を切り替える切替部（７０～７７）とを備え、
   前記脱離用熱媒体は前記吸着用熱媒体よりも温度が高く、前記凝縮用熱媒体は前記蒸発用熱媒体よりも温度が高くなっており、
   前記切替部は、前記第１吸着部に前記脱離用熱媒体が供給され、前記第２吸着部に前記吸着用熱媒体が供給され、前記第１蒸発凝縮部に前記凝縮用熱媒体が供給され、前記第２蒸発凝縮部に前記蒸発用熱媒体が供給される第１作動状態と、前記第１吸着部に前記吸着用熱媒体が供給され、前記第２吸着部に前記脱離用熱媒体が供給され、前記第１蒸発凝縮部に前記蒸発用熱媒体が供給され、前記第２蒸発凝縮部に前記凝縮用熱媒体が供給される第２作動状態とを切り替えることができ、
   前記切替部が前記第１作動状態と前記第２作動状態との間で作動状態の切り替えを行う切替期間の少なくとも一部において、前記吸着脱離用供給部は前記脱離用熱媒体の供給量を調整して前記脱離用熱媒体から前記吸着用熱媒体への熱エネルギーの移動を制限し、前記蒸発凝縮用供給部は前記凝縮用熱媒体の供給量を調整して前記凝縮用熱媒体から前記蒸発用熱媒体への熱エネルギーの移動を制限するようになっており、
   前記切替期間の開始前に、前記吸着脱離用供給部は前記脱離用熱媒体の供給量調整を開始し、前記蒸発凝縮用供給部は前記凝縮用熱媒体の供給量調整を開始し、
   前記切替期間の終了前に、前記吸着脱離用供給部は前記脱離用熱媒体の供給量調整を終了し、前記蒸発凝縮用供給部は前記凝縮用熱媒体の供給量調整を終了し、前記吸着脱離用供給部による前記脱離用熱媒体の供給量および前記蒸発凝縮用供給部による前記凝縮用熱媒体の供給量を供給量調整開始前の供給量にする吸着式冷凍機。
2. 前記切替期間の少なくとも一部において、前記吸着脱離用供給部は前記脱離用熱媒体の供給量を減少させ、前記蒸発凝縮用供給部は前記凝縮用熱媒体の供給量を減少させる供給量調整を行う請求項１に記載の吸着式冷凍機。
3. 前記切替期間の少なくとも一部において、前記吸着脱離用供給部は前記脱離用熱媒体の供給を停止し、前記蒸発凝縮用供給部は前記凝縮用熱媒体の供給を停止する供給量調整を行う請求項１に記載の吸着式冷凍機。
4. 前記第１蒸発凝縮部または前記第２蒸発凝縮部から流出した前記蒸発用熱媒体と、空調用空気とを熱交換させる熱交換器（４３）を備える請求項１ないし３のいずれか１つに記載の吸着式冷凍機。
5. 前記切替部は、前記第１作動状態と前記第２作動状態との間で作動状態を切り替える際に、前記第１吸着部および前記第２吸着部との間で前記吸着用熱媒体および前記脱離用熱媒体を循環させ、さらに前記第１蒸発凝縮部および前記第２蒸発凝縮部との間で前記凝縮用熱媒体および前記蒸発用熱媒体を循環させる第３作動状態を経由させる請求項１ないし４のいずれか１つに記載の吸着式冷凍機。

Images