JPH03148568A - 冷蔵・冷凍方法及びその装置 - 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） 本発明は一般空調、冷蔵・冷凍庫、倉庫、車内クーラー
、室内クーラ一等で採用する冷蔵・冷凍方法及びその装
置に関するものである。

（従来の技術） 従来に於いては圧縮方式を利用した機械式冷凍法あるい
は吸着方式を採用した吸着式冷凍法等がある。

（発明が解決しようとする課題） 而して、機械式冷凍法の圧縮式冷凍機にあっては消費電
力が大でコスト高になり、又冷媒の問題、排熱、騒音公
害等の問題があった。

一方、吸着式冷凍機は機械的可動部分が無く電力消費量
も（ＡＸで騒音公害も無い反面、水分の吸着放出という
シリカゲルの呼吸作用を利用しているためシリカゲルの
劣化消耗が速くなる欠点があった。

又、冷凍能力の点に於いても高効率を得ることが出来な
いものであった。

（！！！題を解決するための手段） 本発明は密閉型の蒸発器と被冷却室とをパイプラインに
より閉ループを形成すると共に前記蒸発器にエジェクタ
ーを接続し次いで一対の並列せる蒸気吸着放出器を接続
して該蒸気吸着放出器を交互に切換えて使用すべく成し
、加熱加圧された冷媒蒸気を外部へ放出し、空冷コンデ
ンサーにより液化して前記蒸発器へフィードバックすべ
く成しである。

（作　用） 密閉型蒸発器内の冷媒液（水）が被冷却室に送給されて
該被冷却室内を冷却し、吸熱して昇温された冷媒液を前
記蒸発器へフィードバックして放出する一方、前記蒸発
器よりエジェクターが吸引した一次蒸気と該エジェクタ
ーを駆動する蒸気吸着放出器から放出された二次蒸気と
混合した混合蒸気を並列せる一対の蒸気吸着放出器の一
方側へ流入せしめると共に他方側より加熱、加圧された
蒸気を空冷コンデンサーへ送給し、冷却液化して前記蒸
発器へフィードバックする。

尚、以下の実施例に於いて同一部分には同一の番号を附
しである。

（実施例１） 第１図及び第２図ａ乃至第２図ｄに示した実施例は本発
明の基本構想であり、ｌは密閉型の蒸発器で水（蒸留水
）又はエステル系ＤＥＰ（ジエチルフタレート）油等の
冷媒液Ｗを注入しである。

尚、未実施例では水を採用してある。

２は冷水ポンプで蒸発器ｌ内の冷媒液Ｗを吸引し被冷却
室３内の冷却器４へ送液するものである。

冷却器４では送風ファン５により風を冷却コイル６に当
てて冷風を被冷却室３へ送り込むと共に冷却コイル６内
の冷媒液Ｗは吸熱により昇温され蒸発器１内に設けた冷
媒散布用ヘッダー７へ送られて蒸発器ｌ内へ放出される
、　８は蒸発用の熱交換エリミネーターである、　前記
蒸発器ｌからの一次蒸気Ｖｔの蒸発量が少ない場合又は
補助的に該蒸発器ｌ内にい由ゆる浅川効果を利用するた
めに電極を設吠高電圧を加えて蒸気の蒸発を盛んにして
発生量を多くする、　通常は蒸発器ｌ内の冷媒液Ｗの蒸
発はエジェクター及び吸着剤の作用による圧力低下を利
用した蒸発現象である、　９はフロートバルブで冷媒液
Ｗ上に浮かせたホールタップ１０の液面位置によりノズ
ル１１を開閉すべく成しである。

蒸発器１より蒸発した一次蒸気Ｖ１は気液熱交換器１２
を介して流量増幅用のエジェクター１３へ送給され、該
エジェクター１３は後述する蒸気吸着放出器より二次蒸
気ｖ２を吸引し混合蒸気ｖ８の全部を蒸気吸着放出器へ
送気すｋ（成しである。

１４及び１５は一対を成す蒸気吸着放出器で並列に接続
してあり、該一対の蒸気吸着放出器（１４，１５）をエ
ジェクター１３と屋外設置の空冷コンデンサー１６との
間に直列に接続しである。

１７は受液器で蒸気が液化されて冷媒液Ｗとなって貯溜
され、冷媒液ポンプ１８により前記したフロートバルブ
９を介して蒸発器ｌヘフィードバックされる。

次に前記した蒸気吸着放出器（１４，１５）について説
明する。

第２図ａに示した蒸気吸着放出器（１４，１５）は二重
冷媒流路で構成されたプレートフィンコイル（１９Ａ、
１９Ｂ）の外側にシリカゲル（Ｓ　ｉ　−０２）又はモ
レキュラーシーブ（Ａ皇−０３）一等の吸着剤２０を充
填しテフロン等の非金属物性誌ネット２１で覆っである
、　即ち、蒸気吸着放出器（１４，１５）にあってはそ
の効率向上のために水蒸気放出時に電源をネオントラン
ス（１５Ｇ００Ｖ、ＡＣ）　を介して電極Ｇに印加しい
市ゆる浅川効果を生じるように成しである、　従って、
吸着剤２０はテフロン製のネッ）２１を採用している、
　もし、金属製ネットを使用すると電、磁弁は吸着剤２
０に到達せず、水蒸気放出効率を向上せしめるために電
極Ｇを採用した意味がなくなる、　２２乃至２５は電磁
弁で蒸気吸着放出（１４，１５）への蒸気の流入、流出
を制御するものであり、それはプログラム的に行われる
ものである、　２６は前記プレートフィンコイル１９Ａ
に′接続した温水用パイプラインで電磁弁２７を介して
熱源２Ｂ＆−接続しである、　温水を使用する場合の熱
源２８としては電力（ヒーター）、ガス、ソーラー、自
動車の排熱等を使用できる。

又、温水を使用せず直接電熱ヒーターを蒸気吸着放出器
（１４，１５）内に設けてもよい。

２９は冷却水用パイプラインで電磁弁３０を介してプレ
ートフィンコイル１９Ｂに接続しである。

而して、令弟２図すに示す如く電磁弁２２を閉じ電磁弁
２３を開き、電磁弁３０を閉じ、電磁弁２７を開くと温
水が温水用パイプライン２６内を流れプレートフィンコ
イル１９Ａ内を通るので吸着剤２０は熱せられて吸着し
ていた水分を放出する。

即ち、蒸気吸着放出器（１４，１５）内で水分が加熱、
加圧された状態となるので加熱、加圧された蒸気となっ
て電磁弁２３より流出する。

次に第２図Ｃに示す如く電磁弁２２．２３．２７を閉じ
、電磁弁３０を開くと冷却水用パイプライン２９より冷
却水がプレートフィンコイル１９Ｂに流れ、吸着剤２０
は水分を放出した後で冷却されるわけであるから再び水
分を吸収する能力が復帰してくる。

即ち、吸着剤２０の水分吸収能力の再生工程となる。

又、第２図ｄに示す如く電磁弁２２．３０を開き電磁弁
−２３，２７を閉じると吸着剤２０は既に再生されてい
るので再び水分蒸気を吸着し始める。

一方、電磁弁３０も開いているので冷却水がプレートフ
ィンコイル１９Ｂを流れるので吸着剤２０の吸着熱（物
理吸着熱、化学吸着熱）は持ち運び去られる、　水分蒸
気の吸着が終了したら第２図すに示す如く電磁弁は元に
戻る、　このように蒸気吸着放出器（１４，１５）は自
動的にサイクルが切換えられて作動する、　　３１は電
力を利用したニクロム線式、熱板式等の補助ヒーターで
温水用パイプライン２６に接続したプレートフィンコイ
ル１９Ａによる加熱だけでは熱量が不足する時に使用す
るものでる。

而して、蒸発器ｌの冷媒液Ｗは冷水ボンブ２により被冷
却室３の冷却器４へ送給されると送風ファン５により風
が冷却コイル６を通って冷風となって被冷却室３へ送り
込まれる、　従−って冷却コイル６内の冷媒液Ｗは熱交
換後、昇温されて液の状態のまま散布される、　このよ
うにして冷却サイクルが繰り返される、　一方、蒸発器
ｌより蒸発した一次蒸気ｖｌは気液熱交換器１２を介し
て流量増幅用のエジェクター１３へ送給されると共に、
このエジェクターを駆動した蒸気吸着放出器１５より加
熱加圧蒸気としての二次蒸気ｖ２の一部と混合し、この
一次蒸気ｖｌと二次蒸気Ｖ２との混合蒸気ＶＯが蒸気吸
着放出器１４へ流入される、　従って、吸着剤２０は既
に再生されているので混合蒸気を吸着する、（第２図ｄ
）他方、蒸気吸着放出器１５内の吸着剤２０は加熱加圧
された水分蒸気を二次蒸気Ｖｚ、ｈして放出し、一部は
エジェクター１３により吸引されると共に他の一部は空
冷コンデンサー１６へ送給され液化されて受液器１７に
貯溜され冷媒液Ｗとなって冷媒液ポンプ１８により吸引
され気液熱交換器１２．フロートバルブ９を介してノズ
ル１１より蒸発器１内へ放出せしめられる、　このよう
にして蒸発した蒸気が循環せしめられ、前記した冷却回
路Ｐと蒸気循環回路Ｑとの結合により・被冷却室３の冷
却がスムースに行われる。

（実施例２） 第３図に示した実施例は実施例１の変形例であり熱源２
８としての温水製造器は熱源吸収用熱交換器を採用して
あり、熱入力として電力ヒーター２８Ａｊｊ使用しコイ
ル２８Ｂ内を通る水を加熱して温水ポンプ３１により温
水用パイプライン２６内を循環せしめる、　又、前記し
た受液器１７からの冷媒液Ｗの一部を分岐パイプライン
３２により冷却水用バイブライン２９に取り込み、電磁
弁３０を交互に開閉せしめて蒸気吸着放出器１４及び１
５のプレートフィンコイル１９Ｂへ供給すべく成しであ
る。

更に、プレートフィンコイル１９Ｂから流出される冷却
水は冷却水用パイプライン２９、吸着熱放出用の空冷ラ
ジェター３３を通って前記受液器１７にフィードバック
すべく瑯しである。

このようにして温水循環回路Ｒと冷却水循環回路Ｓとが
構成される。

尚、温水循環回路Ｒの熱源２８として、熱源入力を温水
に変えなくとも直接熱源入力を入れても良い。

例へば冷凍機吐出ガス、コージェネ排気高温ガス、自動
車のラジェターに入る前のエンジン冷却用水等がある、
　又、ソーラー温水システムの温水でもよいし、工場の
排蒸気でも良い。

（実施例３） 第４図に示した実施例は実施例２の変形例であり。

エジェクター１３より放出される混合蒸気ＶＯの一部を
蒸気吸着放出器１４に送給し、他の一部を直接空冷コン
デンサー１６に送給した点にあり、蒸気吸着放出器１４
では冷却水循環回路Ｑが機能し蒸気吸着作用が行われ蒸
気吸着放出器１５では温水循環回路Ｒが機能し加熱加圧
蒸気の放出が行われる。

（実施例４） 第５図に示した実施例は一対の蒸気吸着放出器（１４，
１５）と他の一対の蒸気吸着放出器（１４Ａ。

１５Ａ）とを並列に接続したものであり、エジェクター
１３からの混合蒸気ＶＯは蒸気吸着放出器１４及び１４
Ａに送給され蒸気の吸着を行うと共に、蒸気吸着放出器
１５及び１５Ａは加熱加圧された蒸気の放出が行われ蒸
気吸着放出器１５から放出された二次蒸気ｖ２はエジェ
クター１３へ吸気され、蒸気吸着放出器１５Ａから放出
された蒸気は空冷コンデンサー１６へ送給されると共に
一部の蒸気はエジェクター１３へ送給される、　３４は
中止弁である。

（実施例５） 第６図に示した実施例はエジェクター１３と１３Ａとを
並列に接続した点に特徴を有するものであり。

蒸発器ｌより蒸発した一次蒸気Ｖｌは並列せるエジェク
ター１３及び１３Ａに夫々送給され、エジェクター１３
は蒸気吸着放出器１５から放出される加熱加圧された蒸
気を三次蒸気ｖ３として吸引し混合蒸気ＶＯを空冷コン
デンサー１６へ送給する。

一方、エジェクター１３Ａは蒸気吸着放出器１５から放
出される加熱加圧された蒸気を二次蒸気として吸引し混
合蒸気Ｖｆｌを蒸気吸着放出器１４へ送給し蒸気の吸収
作用を行う。

（実施例６） 第７図に示した実施例はエジェクター１３と１３Ａとを
並列に接続すると共に一対の蒸気吸着放出器（１４，１
５）と他の一対の蒸気吸着放出器（１４Ａ、１５Ａ）と
を並列に接続した点に特徴を有するものである、　而し
て、蒸発器ｌより蒸発した一次蒸気Ｖｌはエジェクター
１３及び１３Ａに夫々送給され、エジェクター１３は蒸
気吸着放出器１５Ａから放出される加熱加圧された蒸気
を二次蒸気ｖ２として吸引し混合蒸気ＶＯを蒸気吸着放
出器１４Ａへ送給する、　一方、エジェクター１３Ａは
蒸気吸着放出器１５から放出される加熱加圧された蒸気
を二次蒸気ｖ２として吸引し混合蒸気ＶＯを蒸気吸着放
出器１４へ送給し蒸気の吸収作用を行う。

又、前記した蒸気吸着放出器１５Ａから放出された二次
蒸気はその一部が空冷コンデンサー１６へ送給され液化
されて冷媒液Ｗとして受液器１７に貯溜される、　この
ようにして装置全体が作動する。

（実施例７） 第８［に示した実施例はエジェクター駆動用蒸気発生器
３５を使用し、エジエクター１３及び１３Ａを二基使用
し、一対の蒸気吸着放出器（１４，１５）を組合せた例
である。

而して、蒸発器１より発生した一次蒸気ｖｌはエジェク
ター１３に送給されると共にエジェクター駆動用蒸気発
生器３５より発生した蒸気の一部は三次蒸気ｖ３として
エジェクター１３に吸引され、混合蒸気ｖｏは蒸気吸着
放出器１５へ送給され水分蒸気の吸着が行われる、　一
方、エジェクター１３Ａには蒸気吸着放出器１４の加熱
加圧蒸気が二次蒸気ｖ２として送給されると共に前記エ
ジェクター駆動用蒸気発生器３５からの三次蒸気ｖ３を
吸引し混合蒸気ＶＯを空冷コンデンサー１６へ送給され
液化されて冷媒液Ｗとして受液器１７に貯溜される。

而して、冷却回路Ｐ、蒸気循環回路Ｑ、温水循環回路Ｒ
、冷水循環回路Ｓがタイミングを合せて共働して作動す
る。

（実施例８） 第９図に示した実施例に於いては蒸発器ｌより発生した
一次蒸気Ｖ！はエジェクター１３に送給されると共にエ
ジェクター駆動用蒸気発生器３５より発生した三次蒸気
ｖ３の一部はエジェクター１３に吸引され混合蒸気Ｖ・
は蒸気吸着放出器１５へ送給され水分蒸気の吸着が行わ
れる、　一方、エジェクター１３Ａには蒸気吸着放出器
１４の加熱加圧蒸気が二次蒸気ｖ２として送給される−
と共に、前記エジェクター駆動用蒸気発生器３５からの
三次蒸気ｖ３を吸引し混合蒸気Ｖ・を蒸気吸着放出器１
５Ｂへ送給し水分蒸気を吸着する、　他方、蒸気吸着放
出器１４Ａより加熱加圧された蒸気は空冷コンデンサー
１６　　へ送給され液化されて冷媒液Ｗとして受液器１
７に貯溜される、　而して、冷却回路Ｐ、蒸気循環回路
Ｑ、温水循環回路Ｒ，冷水循環回路Ｓがタイミング的に
共働して作動する。

（実施例９） 第１０図に示した実施例は蒸発器１より発生した一次蒸
気ｖ１はエジェクター１３を通り、空冷ラジェター３３
Ａにより液化され蒸発器１Ａに冷媒液Ｗとして給送され
る、　一方、蒸発器１Ａより蒸発した一次蒸気ｖ１はエ
ジェクター１３Ａに送給され、蒸気吸着放出器１５から
放出される蒸気を二次蒸気ｖ２として吸引し混合蒸気Ｖ
Ｏの一部を蒸気吸着放出器１４に送給して水分蒸気番吸
着させると共に他の一部を空冷ラジェター３３に送給し
液化して冷媒液Ｗとして蒸発器ｌに給送するものである
。

（実施例１Ｇ） 本実施例に於いては蒸発器！より蒸発した一次蒸気Ｖｉ
はエジェクター１３に送給されると共に蒸気吸着放出器
１４から放出される加熱加圧された二次蒸気ｖ２は一部
がエジェクター１３に吸引され混合蒸気Ｔｏ　となって
送給され蒸気吸着放出器１４Ａに水分蒸気が吸着される
、　一方、一部の二次蒸気ｖ２は空冷ラジェター３３に
より液化され蒸発器ｌ内へ冷媒液Ｗとして送給される、
　又、蒸発器１Ａより蒸発した一次蒸気ｖＩはエジェク
ター１３Ａに送給されると共に、蒸気吸着放出器１５Ａ
から放出される加熱加圧された二次蒸気ｖ２は一部がエ
ジェクター１３Ａに吸引され混合蒸気Ｖ・となって蒸気
吸着放出器１５へ送給され水分蒸気が吸着される。

他方、一部の二次蒸気ｖ２は空冷ラジェター３３Ａによ
り液化された蒸発器１Ａ内へ冷媒液Ｗとして送給される
、　このようにして冷却回路Ｐ、蒸気循環回路Ｑがタイ
ミング的に作動するように成しである（発明の効果） 而して、本発明は叙上の如き構成を有するので下記の如
き特有の効果がある、　　 （ａ）機械的可動部分としての圧縮機等が不用なので消
費電力が小となリコスＦが安価となり又騒音公害も無い
。

（ｂ）温水循環回路及び冷却水循環回路を有する一対の
蒸気吸着放出器を採用しているので冷凍能力を効率よく
発揮できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図ａ乃至第２図ｄは本発明の第一の実施
例を示し、第ｉｌｌはその基本的回路図であり、第２図
ａ乃至第２図ｄは蒸気吸着放出器の作動原理図である、
　第３図は第二の実施例の回路図、第４図は第三の実施
例の回路図、第５図は第四の実施例の回路図、第６図は
第五の実施例の回路図、第７図は第六の実施例の回路図
、第８図は第七の実施例の回路図、第９図は第への実施
例の回路図、第１０図は第九の実施例の回路図、第１１
図は弟子の実施例の回路図である。 １、１Ａ・・・蒸発器　　Ｗ・・・冷却液３・・・被冷
却室　　１３，１３Ａ・・・エジェクター　　１４，１
５，１４Ａ、１５Ａ・・・蒸気吸着放出器　　１６・會
・空冷コンデンサー１７・・・受液器　　ｖｌ　・・・
一次蒸気ｖ２　ｅ・・二次蒸気　　ｖ３　・Φ・三次蒸
気ＶＯ・・・混合蒸気　　２６・・・温水用パイプライ
ン　　２９・・・冷却水用パイプラインＰ・・・冷却回
路　　Ｑ・・冷却水循環回路Ｒ・・の温水循環回路　　
Ｓ−・・冷却水循環回路３５・争・エジェクター駆動用
蒸気発生器特許出願人　　タジマエンジニアリング株式
会社第　　ＩｖＡ ｒ２２　　／４ｆ２３ −第　３　＝ ＢＡ ミｒ！Ｌ工一一一一一〒 籐６図 １だいーマ一→Ｌ−口 喀　　　　　　　　に １゜ ｏ、　ト ＸＬ　　　　　哨 ＋　Ｊ　〜　　”

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）蒸発器内の冷媒液を冷却回路を介して被冷却室へ
   送り循環せしめる一方、該蒸発器より蒸発した蒸気をエ
   ジェクターに給送すると共に該エジェクターが他の蒸気
   を吸引して混合した混合蒸気を、温水循環回路及び冷却
   水循環回路を有する処の少なくとも一対の蒸気吸着放出
   器を組み入れた蒸気循環回路へ送給し、該蒸気循環回路
   を通った蒸気を冷却して前記蒸発器へフィードバックす
   べく成した冷蔵・冷凍方法
2. （２）（ａ）蒸発器内の冷却液を被冷却室へ循環せしめ
   る冷却回路と （ｂ）前記蒸発器から蒸発した蒸気を少なくとも１基の
   エジェクターに送給すると共に他所から蒸気を吸引して
   混合した混合蒸気を、温水循環回路及び冷却水循環回路
   を有する少なくとも一対の蒸気吸着放出器を組み込んだ
   蒸気循環回路と （ｃ）前記蒸気循環回路からの蒸気を冷却して液化する
   冷却手段と （ｄ）該冷却手段により冷却された冷媒液を受容する受
   液器と から成り、該冷媒液を前記蒸発器へフィードバックする
   ことに特徴を有する冷蔵・冷凍装置
3. （３）前記冷却水循環回路の冷却水を冷却手段により冷
   却して前記受液器に送給すべく成した請求項２記載の冷
   蔵・冷凍装置
4. （４）２基使用したエジェクターに、夫々エジェクター
   駆動用蒸気発生器より発生した蒸気を二次蒸気として吸
   引すべく成した請求項２記載の冷蔵・冷凍装置
5. （５）複数の蒸発器（１、１Ａ）に夫々冷却回路Ｐを設
   けると共に、一方の蒸発器（１）から発生した蒸気を一
   方のエジェクター（１３）に送給すべく成し、他方の蒸
   発器（１Ａ）から発生した蒸気を他方のエジェクター（
   １３Ａ）に送給し両エジェクター（１３、１３Ａ）から
   の蒸気を少なくとも一対の蒸気吸着放出器（１４、１５
   ）を有する蒸気循環回路Ｑに送給し、該蒸気循環回路Ｑ
   からの蒸気を冷却手段（３３、３３Ａ）により冷却液化
   して前記蒸発器（１、１Ａ）にフィードバックすべく成
   した冷蔵・冷凍装置