JPH01273967A - 可逆冷熱発熱発生器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は吸着材と冷媒液間の可逆的な結合と脱離に併な
う発熱吸熱を利用した可逆冷熱発熱発生器に関するもの
である。

従来の技術 従来、太陽熱利用や工場等の排熱利用を目的として吸着
材と冷媒液とを開閉自在のバルブを介して別々の容器に
封入し、系を真空となし、冷媒液蒸気の移動を効果的に
行なえるようにした比較的簡単な可逆冷熱発熱発生器が
知られていた０この原理は真空系において乾燥した吸着
材が冷媒液蒸気を強く吸着する際に発生する吸着熱が発
熱部となり、吸着の催進に基づく冷媒液の急激な蒸気化
に伴ない気化熱が冷媒液から断熱的に奪われ、冷熱部を
形成する。冷媒液蒸気を吸着して吸着力が失なわれた吸
着材は太陽熱や排熱等により冷媒液蒸気を脱離し再活性
化させることで繰シ返し冷却発熱動作が可能となる。こ
の時点で、バルブを閉じれば動作可能な状態に保持でき
るものである（特開昭５８−１１５２７２号公報、特開
昭６９−１８０２５７号公報、特開昭６１−１５３３４
２号公報、特開昭５９−２２９１６０号公報）。

発明が解決しようとする課題 従来の可逆冷熱発熱発生器では吸着材を容器に収容する
に当ってあらかじめ粒状やベレット状などに成形物化し
、これを単に充填する方法が採用されていた。この方法
では冷熱発熱発生動作時に冷媒液蒸気は吸着材の充填間
隙をぬってその上層部から下層部に向って徐々に吸着が
進行して行くため発熱部の温度上昇や冷却部の温度降下
が極めて緩漫であった。したがって急峻な発熱部の湿度
上昇や冷却部の温度降下を必要とする目的に対しては吸
着材の収容量を多くする処置を取らざるをえなかったた
め大形化が避けられず、特に家庭電化商品等への応用を
目的とした小形化の要望に応じえなかった。

課題を解決するだめの手段 初期真空処理を終えた冷熱発熱発生器のバルブを開き流
入する冷媒液蒸気と同方向に多数の貫通気孔を設けた吸
着材を収容した容器と、冷媒液を収容した容器とを開閉
自在のバルブにより連結し冷熱発熱発生器を構成する。

作用 吸着材を収容した容器内に流入して来る冷媒液蒸気と同
方向に多数の貫通孔を対向する配置に吸着材を収容する
ことで、流入冷媒液蒸気が全吸着材に瞬時に行きわたシ
、かつ同時に吸着が開始できることから発熱部の温度上
昇や冷却部の温度降下を急峻に発生させることが可能と
なり従来のような温度変化の緩漫さが除去できる。した
がって、吸着材が本来有する吸着能力を一気に利用する
ととが可能となったことから、使用する目的に応じた必
要にして最少量の吸着材の使用が実現でき、装置の小形
化が可能となる。またこの機能を利用して物質の被加熱
あるいは被冷却を行なう場合、目的とする温度に早く到
達させることができることから特に家庭電化商品への応
用等を目的とした小形化、急熱急冷機器に適合を可能と
した。

実施例 以下に本発明の一実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。

本発明の可逆冷熱発熱発生器の基本構成を示した第１図
において、１は吸着材を収容する容器、２は冷媒液を収
容する容器、３は吸着材４を入れた多孔性筒が容器１の
中に間隙１ｏを有する様に詰め込まれている。第２図は
多孔性筒１の中に吸着材２を充填し、この多数を第３図
の断面図に示すように容器１の中に間隙２をもたせて詰
め込まれている。６は加熱用ヒータ、６は冷媒液、７は
バルブで冷媒液蒸気８を導くパイプ９に連結され、初期
真空処理を終えて系内は真空系を維持されている。

次に、この一実施例の構成における作用を説明する。バ
ルブ７を開くと容器２に収容されている冷媒液６が蒸発
し、その蒸気８が導管９を通って容器１に収容されてい
る吸着材４に吸着されて行く。この時に吸着材４で冷媒
液蒸気の吸着が催進されるため、冷媒液蒸気の発生が断
熱的に急激に促進され、冷媒液温度の急速な低下を出現
させる。

し７たがって容器２が冷却部として利用できるものとな
る。一方、冷媒液蒸気を吸着材が吸着するに際して第２
図に示す多孔性筒中に吸着材を充填し、これを容器断面
を示した第３図のように間隙２をもうけるように詰め込
むことで、第１図に示す冷媒蒸気８は容器１内に導かれ
ると直ちに間隙２の全域に行きわたり吸着材全体にほぼ
同時に吸着が進むことになることからバルブを開くと同
時に強力に、かつ瞬時に動作が開始されるものとなる。

吸着材は吸着熱を発生し、容器全体が加熱できるものと
なる。このような吸着材の配置が冷熱発熱発生器の小形
化、高性能化を実現した。さらにバルブの開き度合を調
節すれば冷媒液蒸気の吸着材収容容器１への流入が規制
されるだめ目的に応じた一定の温度が維持、あるいは制
御できる。また吸着能力が未だ残存している状態の時に
目的が完遂されれば、バルブを閉じておくことで動作を
中断することもできる。吸着能力が尽きるか減少した場
合は第１図中パルプ７を開いた状態で、ヒータ５により
容器１全体を加熱し、冷媒液蒸気を吸着材から脱離させ
容器２内に凝縮させバルブ７を締めて次の動作を待機す
る。

以上の説明で判るように第１図中容器１中に吸着材４を
充填する場合にもうける間隙１０の形成は上記に示した
多孔性筒は吸着した冷媒液蒸気の脱離再活性化時の加熱
に耐える必要から硝子ウール、セラミックウール、硝子
繊維によるものや、金属鋼、あるいはパンチメタル板の
ような多孔性の材料で形成し、吸着材をこの筒内に充填
し、容器中に詰めることで設ければ良い０この間隙１゜
を設ける他の本発明の実施例は、第４図に示す吸着材の
板１をあらかじめ成形し、第６図に示すように容器１中
に成形体２を間隙３を設けるように詰め込む方法、第６
図に示す多孔性材料で形状体１をあらかじめ形成し、第
７図に示す容器１の中央部に第６図に示す形状体１を挿
入しその周囲に吸着材２を充填する方法、容器に収容で
きる外径とした第８図、第９図に示す一方向に貫通孔１
を有するハニカム状成形体２を使用する方法、セラばツ
ク繊維を骨格としたハニカム構造体の多孔質部分に吸着
材を含浸して成形体とし、流入する冷媒液蒸気と同方向
に貫通孔を対向する配置となるように容器に収容するこ
とで本発明の目的を達することができる。本実施例に示
した吸着材の充填方法はここに示した形状に限定するも
のではなく、流入する冷媒液蒸気に対してこれと同方向
に貫通孔を対向する配置となるように容器に収容できれ
ばよくこれらの形状に限定されるものではない。

本発明で使用する吸着材はシリカゲル、アルドノ酸アル
カリ金属塩、ハロゲン化リチウム、金属塩化物、ゼオラ
イト、活性炭等の吸着性物質が有効である。本発明の冷
熱発熱発生器の吸着材を収容しだ容器温度変化を横軸に
とり、縦軸は吸着材の水分吸着量（重量係）とした第１
０図の結果から曲線１はゼオライト、２はシリカゲル、
３はアルミン酸ンーダの結果から室温付近の温度では大
差のない吸着量を示すが、吸着材の吸着熱の発生による
昇温により吸着量が低下するが比較的広い温度聴聞にわ
たってゼオライトは水分吸着量が低下しないため本発明
の目的に対して最っとも好ましいものである。冷媒液と
しては脱離再活性化処理時の吸着の加熱温度が低い場合
は有機系の液体が利用できるが冷却発熱動作時の温度が
沸騰温度以下でないと焼損することから耐久性をも考慮
すると水の使用が好ましい。

発明の効果 本発明は、流入する冷媒液蒸気と同方向に多数の貫通孔
を対向する配置とした吸着材を容器に収容することで、
冷媒液蒸気の吸着材を収容した容器内に流入した時点で
瞬時に吸着の全域に行きわたり、かつ同時に吸着が開始
できることから発熱部の温度上昇や冷却部の温度降下を
急峻に発生させることか可能となシ、従来のような援受
さが除去できることから吸着材が本来有する吸着能力を
一気に利用することができる。したがって目的に応じた
必要最少量の吸着材の使用による小形化が実現できるも
のとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の冷熱発熱発生器の一実施例の概略断面
図、第２図は吸着材収容容器に吸着材を充填するだめの
多孔性筒の一部の断面図、第３図は吸着材を収容した容
器の断面図、第４図は他の形状の吸着材成形体の斜視図
、第５図は成形吸着材を容器に充填した断面図、第６図
は他の吸着材充填形状とするための多孔性枠の斜視図、
第７図は多孔性枠使用による吸着材を容器に充填した断
面図、第８図は他の形状に成形した吸着材成形体の斜視
図、第９図は他の形状に成形し、だ吸着材の成形体を示
す斜視図、第１０図は本発明による各種の吸着材を使用
した温度変化による水分吸着量を示した特性図である。 １．２・・・・・・容器、４・・・・・・吸着材、７・
・・・・・バルブ。 第７図 区　　　　　　　　　　　　　区 へ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　曇派　　　
　　　　　　　　　　派

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 液入する冷媒蒸気と同方向に多数の貫通気孔を対向する
   配置とした吸着材を収容した容器と、冷媒液を収容した
   容器との間に開閉自在のバルブを配設してなる可逆冷熱
   発熱発生器。