JPH0674594A - 吸着式冷却装置 - Google Patents
吸着式冷却装置Info
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- JPH0674594A JPH0674594A JP4226046A JP22604692A JPH0674594A JP H0674594 A JPH0674594 A JP H0674594A JP 4226046 A JP4226046 A JP 4226046A JP 22604692 A JP22604692 A JP 22604692A JP H0674594 A JPH0674594 A JP H0674594A
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- container
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- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B17/00—Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type
- F25B17/08—Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type the absorbent or adsorbent being a solid, e.g. salt
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
- B60H1/3201—Cooling devices using absorption or adsorption
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
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- B60H1/32—Cooling devices
- B60H1/3201—Cooling devices using absorption or adsorption
- B60H1/32014—Cooling devices using absorption or adsorption using adsorption, e.g. using Zeolite and water
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
- C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
- C09K5/04—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa
- C09K5/047—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for absorption-type refrigeration systems
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 小型で構造の簡単な吸着式冷却装置を提供す
ることにある。 【構成】 密閉容器２０が冷却部２１側に移動すると、
密閉容器２０がフィン３０の放熱により冷却される。こ
れにより、密閉容器２０内の吸湿材２９に捕捉されてい
た吸着媒体が低圧下で蒸発し、密閉容器２０内の吸着材
２８に吸着される。その際、吸着媒体の蒸発潜熱によっ
て冷却層３１の熱が奪われ、冷却層３１内を流通する冷
却媒体が冷却される。次に、密閉容器２０が加熱部２２
側に移動すると、密閉容器２０内の吸着材２８が加熱層
３４によって加熱される。これにより、密閉容器２０内
の吸着材２８に吸着されていた吸着媒体が高圧下で分離
して再生され、冷却容器２０内の吸湿材２９に再び捕捉
される。
ることにある。 【構成】 密閉容器２０が冷却部２１側に移動すると、
密閉容器２０がフィン３０の放熱により冷却される。こ
れにより、密閉容器２０内の吸湿材２９に捕捉されてい
た吸着媒体が低圧下で蒸発し、密閉容器２０内の吸着材
２８に吸着される。その際、吸着媒体の蒸発潜熱によっ
て冷却層３１の熱が奪われ、冷却層３１内を流通する冷
却媒体が冷却される。次に、密閉容器２０が加熱部２２
側に移動すると、密閉容器２０内の吸着材２８が加熱層
３４によって加熱される。これにより、密閉容器２０内
の吸着材２８に吸着されていた吸着媒体が高圧下で分離
して再生され、冷却容器２０内の吸湿材２９に再び捕捉
される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両用、住棟用または
船舶用の空気調和装置や、要冷蔵の食品または医薬品の
輸送コンテナ用冷却装置等に適用可能な吸着式冷却装置
に関するものである。
船舶用の空気調和装置や、要冷蔵の食品または医薬品の
輸送コンテナ用冷却装置等に適用可能な吸着式冷却装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、空気調和装置や冷凍装置等に用い
られる冷却装置としては、ヒートポンプ式等が一般的に
知られているが、最近ではゼオライト等からなる吸着材
を用いた吸着式冷却装置が提案されている。尚、これに
関連した従来技術としては、例えば特開昭６２−５０６
０号公報に記載されたものがある。
られる冷却装置としては、ヒートポンプ式等が一般的に
知られているが、最近ではゼオライト等からなる吸着材
を用いた吸着式冷却装置が提案されている。尚、これに
関連した従来技術としては、例えば特開昭６２−５０６
０号公報に記載されたものがある。
【０００３】図６は吸着式冷却装置の基本的な原理を示
すもので、吸着器１と冷却容器２とを開閉バルブ３を有
する管路４によって連結した単一の吸着式冷却装置であ
る。吸着器１内にはゼオライト等からなる吸着材１ａが
収容されており、吸着材１ａには加熱または冷却用の熱
交換パイプ５が接触している。冷却容器２内には吸着媒
体としての水が入っており、この水には冷却しようとす
る空気が流通する冷却パイプ６が熱的に接触し、吸着器
１、管路４及び冷却容器２内は真空になっている。ま
た、管路４の冷却容器２側には外気と熱交換する凝縮器
７が設けられている。この冷却装置では、管路４の開閉
バルブ３を開くと、図６(a) に示すように吸着材１ａの
吸着作用により冷却容器２内の水が蒸発して水蒸気とな
り、管路４を通って吸着器１内の吸着材１ａに吸着され
る。これにより、冷却容器２内の水が蒸発する際の潜熱
が冷却容器２側から吸収されるため、冷却容器２内の温
度が低下し、冷却パイプ６内の空気が冷却される。この
ような操作を吸着行程という。次に、吸着材１ａに吸着
された水を冷却容器２に戻す操作を行う。即ち、図６
(b) に示すように熱交換パイプ５に外部熱源からの高温
空気を流通させることによって吸着材１ａを加熱し、吸
着材１ａに吸着されている水を分離させる。これによ
り、水蒸気となった水分が管路４を通って凝縮器７で水
となり、冷却容器２に回収される。このような操作を再
生行程という。尚、この場合の吸着とは吸着材の分子間
に水の分子が保持されている状態を示し、この状態で吸
着材を加熱することにより水が吸着材から分離して再生
される。
すもので、吸着器１と冷却容器２とを開閉バルブ３を有
する管路４によって連結した単一の吸着式冷却装置であ
る。吸着器１内にはゼオライト等からなる吸着材１ａが
収容されており、吸着材１ａには加熱または冷却用の熱
交換パイプ５が接触している。冷却容器２内には吸着媒
体としての水が入っており、この水には冷却しようとす
る空気が流通する冷却パイプ６が熱的に接触し、吸着器
１、管路４及び冷却容器２内は真空になっている。ま
た、管路４の冷却容器２側には外気と熱交換する凝縮器
７が設けられている。この冷却装置では、管路４の開閉
バルブ３を開くと、図６(a) に示すように吸着材１ａの
吸着作用により冷却容器２内の水が蒸発して水蒸気とな
り、管路４を通って吸着器１内の吸着材１ａに吸着され
る。これにより、冷却容器２内の水が蒸発する際の潜熱
が冷却容器２側から吸収されるため、冷却容器２内の温
度が低下し、冷却パイプ６内の空気が冷却される。この
ような操作を吸着行程という。次に、吸着材１ａに吸着
された水を冷却容器２に戻す操作を行う。即ち、図６
(b) に示すように熱交換パイプ５に外部熱源からの高温
空気を流通させることによって吸着材１ａを加熱し、吸
着材１ａに吸着されている水を分離させる。これによ
り、水蒸気となった水分が管路４を通って凝縮器７で水
となり、冷却容器２に回収される。このような操作を再
生行程という。尚、この場合の吸着とは吸着材の分子間
に水の分子が保持されている状態を示し、この状態で吸
着材を加熱することにより水が吸着材から分離して再生
される。
【０００４】しかしながら、前述した単一の吸着式冷却
装置では吸着行程と再生行程とを同一の装置で交互に行
わなければならないため、連続的な冷却を行うことがで
きない。そこで、図７に示すように二つの吸着器８，９
を有する二連の吸着式冷却装置が提案されている。各吸
着器８，９はそれぞれ開閉バルブ１０，１１を有する管
路１２，１３によって一つの冷却容器１４に連結され、
冷却容器１４内の水には前述と同様の冷却パイプ１５が
熱的に接触している。また、各吸着器８，９内の吸着材
８ａ，９ａにはそれぞれ熱交換パイプ１６，１７が熱的
に接触しており、各管路１２，１３にはそれぞれ凝縮器
１８，１９が設けられている。この冷却装置では、例え
ば一方の吸着器８において吸着行程を行わせると同時
に、他方の吸着器９においては再生行程を行わせる。そ
して、各吸着器８，９がそれぞれの行程を終了した時点
で逆の動作を行わせるよう切換操作する。その際、再生
行程を終了した吸着器９は高温になっているため、熱交
換パイプ１７に低温または常温の空気を流通して吸着材
９ａを冷却する。このような操作を周期的に繰り返すこ
とによって連続的な冷却を行うことが可能となる。
装置では吸着行程と再生行程とを同一の装置で交互に行
わなければならないため、連続的な冷却を行うことがで
きない。そこで、図７に示すように二つの吸着器８，９
を有する二連の吸着式冷却装置が提案されている。各吸
着器８，９はそれぞれ開閉バルブ１０，１１を有する管
路１２，１３によって一つの冷却容器１４に連結され、
冷却容器１４内の水には前述と同様の冷却パイプ１５が
熱的に接触している。また、各吸着器８，９内の吸着材
８ａ，９ａにはそれぞれ熱交換パイプ１６，１７が熱的
に接触しており、各管路１２，１３にはそれぞれ凝縮器
１８，１９が設けられている。この冷却装置では、例え
ば一方の吸着器８において吸着行程を行わせると同時
に、他方の吸着器９においては再生行程を行わせる。そ
して、各吸着器８，９がそれぞれの行程を終了した時点
で逆の動作を行わせるよう切換操作する。その際、再生
行程を終了した吸着器９は高温になっているため、熱交
換パイプ１７に低温または常温の空気を流通して吸着材
９ａを冷却する。このような操作を周期的に繰り返すこ
とによって連続的な冷却を行うことが可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記何
れの冷却装置においても、それぞれ別体の吸着器及び冷
却容器や配管及びバルブによって構成されているため、
構造が複雑になるとともに装置が大型化するという欠点
があり、設置スペースに制約の大きい車両用空気調和装
置等への適用が困難であるという問題点があった。
れの冷却装置においても、それぞれ別体の吸着器及び冷
却容器や配管及びバルブによって構成されているため、
構造が複雑になるとともに装置が大型化するという欠点
があり、設置スペースに制約の大きい車両用空気調和装
置等への適用が困難であるという問題点があった。
【０００６】本発明は前記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、小型で構造の簡単な
吸着式冷却装置を提供することにある。
であり、その目的とするところは、小型で構造の簡単な
吸着式冷却装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、請求項１の吸着式冷却装置は、所定方向に
往復移動可能な中空の密閉容器と、密閉容器内の移動方
向一端側に配置され密閉容器内の吸着媒体を捕捉及び放
出する吸湿材と、密閉容器内の移動方向他端側に配置さ
れ密閉容器内の吸着媒体を冷却することによって吸着し
加熱することによって分離する吸着材と、密閉容器の移
動方向一端側に配置され該方向に移動した密閉容器によ
って冷却される冷却部と、冷却部側に移動した密閉容器
を冷却する放熱部と、密閉容器の移動方向他端側に配置
され該方向に移動した密閉容器を外部から加熱する加熱
部とを備えている。
するために、請求項１の吸着式冷却装置は、所定方向に
往復移動可能な中空の密閉容器と、密閉容器内の移動方
向一端側に配置され密閉容器内の吸着媒体を捕捉及び放
出する吸湿材と、密閉容器内の移動方向他端側に配置さ
れ密閉容器内の吸着媒体を冷却することによって吸着し
加熱することによって分離する吸着材と、密閉容器の移
動方向一端側に配置され該方向に移動した密閉容器によ
って冷却される冷却部と、冷却部側に移動した密閉容器
を冷却する放熱部と、密閉容器の移動方向他端側に配置
され該方向に移動した密閉容器を外部から加熱する加熱
部とを備えている。
【０００８】また、請求項２では、複数の密閉容器を備
えるとともに、一部の密閉容器と他の密閉容器とを前記
冷却部側と加熱部側とに交互に移動させる駆動機構を備
えている。
えるとともに、一部の密閉容器と他の密閉容器とを前記
冷却部側と加熱部側とに交互に移動させる駆動機構を備
えている。
【０００９】また、請求項３では、互いに反対方向に移
動する密閉容器の冷却部側通路同士を連通させるととも
に、該通路内には各密閉容器の移動に伴って各冷却部間
を交互に移動する熱媒体を充填している。
動する密閉容器の冷却部側通路同士を連通させるととも
に、該通路内には各密閉容器の移動に伴って各冷却部間
を交互に移動する熱媒体を充填している。
【００１０】また、請求項４では、前記加熱部の熱量の
大きさを判定する熱量判定手段を有し、該判定結果に基
づいて熱量の小さいときは密閉容器を移動させる周期を
長くし、熱量の大きいときは密閉容器を移動させる周期
を短くする制御手段とを備えている。
大きさを判定する熱量判定手段を有し、該判定結果に基
づいて熱量の小さいときは密閉容器を移動させる周期を
長くし、熱量の大きいときは密閉容器を移動させる周期
を短くする制御手段とを備えている。
【００１１】
【作用】請求項１の吸着式冷却装置によれば、密閉容器
が冷却部側に移動すると、該密閉容器は放熱部によって
冷却される。これにより、密閉容器内の吸湿材に捕捉さ
れていた吸着媒体が低圧下で蒸発し、密閉容器内の吸着
材に吸着される。その際、吸着媒体の蒸発潜熱によって
冷却部の熱が奪われ、冷却部が冷却される。次に、密閉
容器が加熱部側に移動すると、該密閉容器は加熱部によ
って加熱される。これにより、密閉容器内の吸着材に吸
着されていた吸着媒体が高圧下で分離して再生され、再
び密閉容器内の吸湿材に捕捉される。
が冷却部側に移動すると、該密閉容器は放熱部によって
冷却される。これにより、密閉容器内の吸湿材に捕捉さ
れていた吸着媒体が低圧下で蒸発し、密閉容器内の吸着
材に吸着される。その際、吸着媒体の蒸発潜熱によって
冷却部の熱が奪われ、冷却部が冷却される。次に、密閉
容器が加熱部側に移動すると、該密閉容器は加熱部によ
って加熱される。これにより、密閉容器内の吸着材に吸
着されていた吸着媒体が高圧下で分離して再生され、再
び密閉容器内の吸湿材に捕捉される。
【００１２】また、請求項２の吸着式冷却装置によれ
ば、請求項１の作用を有するとともに、複数の密閉容器
を備え、一部の密閉容器と他の密閉容器とが前記加熱部
側と冷却部側とに交互に移動することから、冷却部が連
続的に冷却される。
ば、請求項１の作用を有するとともに、複数の密閉容器
を備え、一部の密閉容器と他の密閉容器とが前記加熱部
側と冷却部側とに交互に移動することから、冷却部が連
続的に冷却される。
【００１３】また、請求項３の吸着式冷却装置によれ
ば、請求項２の作用を有するとともに、一方の密閉容器
が加熱部側に移動すると、その冷却部の密閉容器通路内
には他方の密閉容器の冷却部側から移動した熱媒体が収
容されることから、密閉容器を加熱部側に移動された冷
却部が密閉容器通路を介して外部と熱的に接触すること
はない。
ば、請求項２の作用を有するとともに、一方の密閉容器
が加熱部側に移動すると、その冷却部の密閉容器通路内
には他方の密閉容器の冷却部側から移動した熱媒体が収
容されることから、密閉容器を加熱部側に移動された冷
却部が密閉容器通路を介して外部と熱的に接触すること
はない。
【００１４】また、請求項４の吸着式冷却装置によれ
ば、請求項２または３の作用を有するとともに、加熱部
の熱量が小さいときは密閉容器の移動周期が長くなり、
吸着媒体の再生に必要な時間が十分に確保される。ま
た、加熱部の熱量が大きいときは密閉容器の移動周期が
短くなり、吸着媒体の再生に要する時間を過剰に費やす
ことがなく、総合的な冷却能力が向上する。
ば、請求項２または３の作用を有するとともに、加熱部
の熱量が小さいときは密閉容器の移動周期が長くなり、
吸着媒体の再生に必要な時間が十分に確保される。ま
た、加熱部の熱量が大きいときは密閉容器の移動周期が
短くなり、吸着媒体の再生に要する時間を過剰に費やす
ことがなく、総合的な冷却能力が向上する。
【００１５】
【実施例】図１乃至図４は本発明の一実施例であり、本
発明の吸着式冷却装置を適用した車両用空気調和装置を
示すものである。図中、２０は計４個の密閉容器、２１
は密閉容器２０の一端側に配置された冷却部、２２は密
閉容器２０の他端側に配置された加熱部、２３は各密閉
容器２０を移動する駆動部、２４は車内側の熱交換器、
２５は制御部である。
発明の吸着式冷却装置を適用した車両用空気調和装置を
示すものである。図中、２０は計４個の密閉容器、２１
は密閉容器２０の一端側に配置された冷却部、２２は密
閉容器２０の他端側に配置された加熱部、２３は各密閉
容器２０を移動する駆動部、２４は車内側の熱交換器、
２５は制御部である。
【００１６】密閉容器２０は、図１の詳細断面図に示す
ように、両端を閉塞した中空の筒形をなし、その一端に
は空気や断熱材等からなる断熱層２６と、駆動部２３に
連結される連接棒２７が設けられている。密閉容器２０
内の一端側にはゼオライト等からなる吸着材２８が、そ
の他端側にはスポンジ等からなる吸湿材２９がそれぞれ
設けられ、密閉容器２０内に収容された水等の吸着媒体
が吸着材２８に吸着、或いは吸湿材２９に捕捉されてい
る。また、密閉容器２０の外周の一部には放熱部をなす
フィン３０が設けられている。
ように、両端を閉塞した中空の筒形をなし、その一端に
は空気や断熱材等からなる断熱層２６と、駆動部２３に
連結される連接棒２７が設けられている。密閉容器２０
内の一端側にはゼオライト等からなる吸着材２８が、そ
の他端側にはスポンジ等からなる吸湿材２９がそれぞれ
設けられ、密閉容器２０内に収容された水等の吸着媒体
が吸着材２８に吸着、或いは吸湿材２９に捕捉されてい
る。また、密閉容器２０の外周の一部には放熱部をなす
フィン３０が設けられている。
【００１７】冷却部２１は、各密閉容器２０の一端側が
摺動自在に挿入された筒状の冷却層３１と、冷却層３０
の外側を覆う断熱壁３２とからなり、冷却層３１内には
水，ブライン等の冷却媒体（低温）が流通するようにな
っている。また、隣り合う一対の密閉容器２０の冷却層
３１同士は、それぞれの密閉容器の通路３１ａをパイプ
３３を介して連通されており、密閉容器通路３１ａ内に
は水，ブライン等の熱媒体Ａが充填されている。
摺動自在に挿入された筒状の冷却層３１と、冷却層３０
の外側を覆う断熱壁３２とからなり、冷却層３１内には
水，ブライン等の冷却媒体（低温）が流通するようにな
っている。また、隣り合う一対の密閉容器２０の冷却層
３１同士は、それぞれの密閉容器の通路３１ａをパイプ
３３を介して連通されており、密閉容器通路３１ａ内に
は水，ブライン等の熱媒体Ａが充填されている。
【００１８】加熱部２１は、各密閉容器２０の他端側が
摺動自在に挿入された筒状の加熱層３４と、加熱層３４
の外側を覆う断熱壁３５とからなり、加熱層３４内には
図示しないエンジンのラジエータ冷却水（高温）が流通
するようになっている。また、断熱壁３５の一端は加熱
層３４の一端よりもやや延長され、この延長部分の内側
に密閉容器２０のフィン３０を格納できるようになって
いる。
摺動自在に挿入された筒状の加熱層３４と、加熱層３４
の外側を覆う断熱壁３５とからなり、加熱層３４内には
図示しないエンジンのラジエータ冷却水（高温）が流通
するようになっている。また、断熱壁３５の一端は加熱
層３４の一端よりもやや延長され、この延長部分の内側
に密閉容器２０のフィン３０を格納できるようになって
いる。
【００１９】駆動部２３は電磁コイル、モータまたはエ
アシリンダ等のような動力源を有する往復機構からな
り、各密閉容器２０のうちの一つの連接棒２７に連結さ
れている。また、他の連接棒２０ａは駆動用連接棒２７
に連結された偏心シャフト３６にそれぞれ連結され、偏
心シャフト３６の回転により隣り合う密閉容器２０が互
いに反対方向へ移動するようになっている。
アシリンダ等のような動力源を有する往復機構からな
り、各密閉容器２０のうちの一つの連接棒２７に連結さ
れている。また、他の連接棒２０ａは駆動用連接棒２７
に連結された偏心シャフト３６にそれぞれ連結され、偏
心シャフト３６の回転により隣り合う密閉容器２０が互
いに反対方向へ移動するようになっている。
【００２０】熱交換器２４は冷却部２１の冷却媒体を流
通するパイプ３７に連結され、このパイプ３７に設けた
ポンプ３８により冷却容器２２側との間で冷却媒体を循
環するようになっている。また、熱交換器２４は冷却対
象物である車内空気の吸入通風路３９と吹出通風路４０
との間に配置され、以下に述べる構成は周知の車両用空
気調和装置に設けられているものである。即ち、吸入通
風路３９内には送風機４１が設置されるとともに、吸入
通風路３９の途中には外気導入路４２が接続され、外気
導入路４２はフラップ４３によって開閉できるようにな
っている。また、吹出通風路４０は運転席や助手席等に
設けられた複数の吹出口４４に分岐し、各吹出口４４に
はルーバ４５が設けられている。更に、吹出通風路４０
の途中にはエンジンのラジエータ（図示せず）に連結さ
れた加熱パイプ４６が設置され、暖房時や除湿時の再加
熱用として使用される。この加熱パイプ４６では、開閉
バルブ４７を開放することによりラジエータの冷却水
（高温）を流通し、吹出通風路４０内の空気を加熱でき
るようになっている。また、加熱パイプ４６の風上側に
はフラップ４８が設けられ、このフラップ４８を任意の
位置に設定することにより、加熱パイプ４６を通る空気
量を調整できるようになっている。
通するパイプ３７に連結され、このパイプ３７に設けた
ポンプ３８により冷却容器２２側との間で冷却媒体を循
環するようになっている。また、熱交換器２４は冷却対
象物である車内空気の吸入通風路３９と吹出通風路４０
との間に配置され、以下に述べる構成は周知の車両用空
気調和装置に設けられているものである。即ち、吸入通
風路３９内には送風機４１が設置されるとともに、吸入
通風路３９の途中には外気導入路４２が接続され、外気
導入路４２はフラップ４３によって開閉できるようにな
っている。また、吹出通風路４０は運転席や助手席等に
設けられた複数の吹出口４４に分岐し、各吹出口４４に
はルーバ４５が設けられている。更に、吹出通風路４０
の途中にはエンジンのラジエータ（図示せず）に連結さ
れた加熱パイプ４６が設置され、暖房時や除湿時の再加
熱用として使用される。この加熱パイプ４６では、開閉
バルブ４７を開放することによりラジエータの冷却水
（高温）を流通し、吹出通風路４０内の空気を加熱でき
るようになっている。また、加熱パイプ４６の風上側に
はフラップ４８が設けられ、このフラップ４８を任意の
位置に設定することにより、加熱パイプ４６を通る空気
量を調整できるようになっている。
【００２１】制御部２５はマイクロコンピュータ等によ
って構成され、駆動部２３に接続されている。また、制
御部２５は計３つのタイマＴ１，Ｔ２，Ｔ３を有し、各
タイマにはそれぞれ異なった時間が設定されている。
尚、タイマＴ１，Ｔ２，Ｔ３の設定時間における大小関
係は、Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３となっている。更に、制御部２
５は加熱部２２のラジエータ冷却水流入側の温度を検出
する温度センサ４９に接続されるとともに、温度センサ
４９の検出温度ｔに対する所定の上限温度ｔH 及び下限
温度ｔL を設定しており、各設定温度ｔH 〜ｔL 間が吸
着材２８の再生に対する標準温度となっている。
って構成され、駆動部２３に接続されている。また、制
御部２５は計３つのタイマＴ１，Ｔ２，Ｔ３を有し、各
タイマにはそれぞれ異なった時間が設定されている。
尚、タイマＴ１，Ｔ２，Ｔ３の設定時間における大小関
係は、Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３となっている。更に、制御部２
５は加熱部２２のラジエータ冷却水流入側の温度を検出
する温度センサ４９に接続されるとともに、温度センサ
４９の検出温度ｔに対する所定の上限温度ｔH 及び下限
温度ｔL を設定しており、各設定温度ｔH 〜ｔL 間が吸
着材２８の再生に対する標準温度となっている。
【００２２】以上の構成において、図２に示すように密
閉容器２０が冷却部２１側に移動すると、外部に配置し
た送風機５０（車両走行時の自然入気でもよい）から冷
却用空気が給送され、密閉容器２０がフィン３０の放熱
により冷却される。これにより、密閉容器２０内の吸湿
材２９に捕捉されていた吸着媒体が低圧下で蒸発し、密
閉容器２０内の吸着材２８に吸着される。その際、吸着
媒体の蒸発潜熱によって冷却層３１の熱が奪われ、冷却
層３１内を流通する冷却媒体が冷却される。次に、図３
に示すように密閉容器２０が加熱部２２側に移動する
と、密閉容器２０内の吸着材２８が加熱層３４によって
加熱される。これにより、密閉容器２０内の吸着材２８
に吸着されていた吸着媒体が高圧下で分離して再生さ
れ、冷却容器２０内の吸湿材２９に再び捕捉される。そ
の際、密閉容器２０のフィン３０が加熱部２２の断熱壁
３５の内側に格納されることから、フィン３０を介して
の冷却は行われなくなる。
閉容器２０が冷却部２１側に移動すると、外部に配置し
た送風機５０（車両走行時の自然入気でもよい）から冷
却用空気が給送され、密閉容器２０がフィン３０の放熱
により冷却される。これにより、密閉容器２０内の吸湿
材２９に捕捉されていた吸着媒体が低圧下で蒸発し、密
閉容器２０内の吸着材２８に吸着される。その際、吸着
媒体の蒸発潜熱によって冷却層３１の熱が奪われ、冷却
層３１内を流通する冷却媒体が冷却される。次に、図３
に示すように密閉容器２０が加熱部２２側に移動する
と、密閉容器２０内の吸着材２８が加熱層３４によって
加熱される。これにより、密閉容器２０内の吸着材２８
に吸着されていた吸着媒体が高圧下で分離して再生さ
れ、冷却容器２０内の吸湿材２９に再び捕捉される。そ
の際、密閉容器２０のフィン３０が加熱部２２の断熱壁
３５の内側に格納されることから、フィン３０を介して
の冷却は行われなくなる。
【００２３】このような動作が駆動部の作動により隣り
合う密閉容器２０同士で交互に行われ、冷却部２１の冷
却媒体が連続的に冷却される。その際、一方の密閉容器
２０が加熱部２２側に移動すると、その冷却部２１の密
閉容器通路３０ａ内には他方の密閉容器２０の冷却部２
１側からパイプ３３を介して移動した熱媒体Ａが収容さ
れることから、密閉容器２０を加熱部２２側に移動され
た冷却部２１が密閉容器通路３０ａを介して外部と熱的
に接触することはない。
合う密閉容器２０同士で交互に行われ、冷却部２１の冷
却媒体が連続的に冷却される。その際、一方の密閉容器
２０が加熱部２２側に移動すると、その冷却部２１の密
閉容器通路３０ａ内には他方の密閉容器２０の冷却部２
１側からパイプ３３を介して移動した熱媒体Ａが収容さ
れることから、密閉容器２０を加熱部２２側に移動され
た冷却部２１が密閉容器通路３０ａを介して外部と熱的
に接触することはない。
【００２４】また、前記駆動部２３の作動は制御部２５
によって行われるが、ラジエータ冷却水の熱量はエンジ
ンの回転数等、車両の運転状態によって変化するため、
この熱量の変化に追従して各行程の切換周期を制御する
ことが望ましい。そこで、このような制御を含む切換制
御部５０の動作を図５のフローチャートを参照し以下に
説明する。
によって行われるが、ラジエータ冷却水の熱量はエンジ
ンの回転数等、車両の運転状態によって変化するため、
この熱量の変化に追従して各行程の切換周期を制御する
ことが望ましい。そこで、このような制御を含む切換制
御部５０の動作を図５のフローチャートを参照し以下に
説明する。
【００２５】まず、駆動部２３が作動した後、温度セン
サ４９の検出温度ｔが下限値ｔL よりも小さいと判定さ
れると（Ｓ１）、タイマＴ１を作動する（Ｓ２）。これ
により、各密閉容器２０の移動周期が最も長くなる。こ
の後、タイマＴ１の設定時間が経過したならば（Ｓ
３）、駆動部２３を作動し（Ｓ４）、ステップＳ１に戻
る。ここで、例えば温度センサ４９の検出温度ｔが下限
値ｔL よりも大きく（Ｓ１）、上限値ｔH よりも小さい
と判定されると（Ｓ５）、タイマＴ２を作動する（Ｓ
６）。これにより、各密閉容器２０の移動周期は標準に
なる。そしてタイマＴ２の設定時間が経過したならば
（Ｓ７）、駆動部２３を作動し（Ｓ４）、再びステップ
Ｓ１に戻る。ここで、例えば温度センサ５１の検出温度
ｔが下限値ｔL 及び上限値ｔH よりも大きいと判定され
ると（Ｓ１，Ｓ５）、タイマＴ３を作動する（Ｓ８）。
これにより、各密閉容器２０の移動周期が最も短くな
る。そして、タイマＴ３の設定時間が経過したならば
（Ｓ９）、駆動部２３を作動し（Ｓ４）、再びステップ
Ｓ１に戻る。
サ４９の検出温度ｔが下限値ｔL よりも小さいと判定さ
れると（Ｓ１）、タイマＴ１を作動する（Ｓ２）。これ
により、各密閉容器２０の移動周期が最も長くなる。こ
の後、タイマＴ１の設定時間が経過したならば（Ｓ
３）、駆動部２３を作動し（Ｓ４）、ステップＳ１に戻
る。ここで、例えば温度センサ４９の検出温度ｔが下限
値ｔL よりも大きく（Ｓ１）、上限値ｔH よりも小さい
と判定されると（Ｓ５）、タイマＴ２を作動する（Ｓ
６）。これにより、各密閉容器２０の移動周期は標準に
なる。そしてタイマＴ２の設定時間が経過したならば
（Ｓ７）、駆動部２３を作動し（Ｓ４）、再びステップ
Ｓ１に戻る。ここで、例えば温度センサ５１の検出温度
ｔが下限値ｔL 及び上限値ｔH よりも大きいと判定され
ると（Ｓ１，Ｓ５）、タイマＴ３を作動する（Ｓ８）。
これにより、各密閉容器２０の移動周期が最も短くな
る。そして、タイマＴ３の設定時間が経過したならば
（Ｓ９）、駆動部２３を作動し（Ｓ４）、再びステップ
Ｓ１に戻る。
【００２６】このように、本実施例の吸着式冷却装置に
よれば、一端側には吸着材２８を、他端側には吸湿材２
９を備えた密閉容器２０を、密閉容器２０の一端側に配
置された冷却部２１と、密閉容器２０の他端側に配置さ
れた加熱部２２との間で交互に移動させることにより、
吸着材２８の吸着及び再生を行うようにしたので、従来
の如く配管やバルブ等を必要とせず、装置の小型化及び
構造の簡略化を図ることができる。また、複数の密閉容
器２０を備えるとともに、一部の密閉容器２０と他の密
閉容器２０とを冷却部２１側と加熱部２２側とに交互に
移動させるようにしたので、冷却部２１の冷却媒体を連
続的に冷却することができ、冷却能力を常に一定に保つ
ことができる。更に、互いに反対方向に移動する密閉容
器２０の冷却部２１側通路３１ａ同士を連通させるとと
もに、通路３１ａ内には各密閉容器２０の移動に伴って
各冷却部２１間を交互に移動する熱媒体Ａを充填し、密
閉容器２０を加熱部２２側に移動された冷却部２１が密
閉容器通路３０ａを介して外部と熱的に接触しないよう
にしたので、冷却部２１の熱損失を極めて小さくできる
とともに、結露を防止することもできる。また、加熱部
２２の温度を温度センサ４９によって検出するととも
に、この検出温度に基づいて吸着材２８の再生に得られ
る熱量の大きさを判定し、熱量の小さいときは各密閉容
器２０の移動周期を長く、熱量の大きいときは各密閉容
器２０の移動周期を短くするようにしたので、熱量が小
さいときには吸着媒体の再生に必要な時間が十分に確保
され、排ガスの熱量が大きいときは吸着媒体の再生に要
する時間を過剰に費やすことがなく、総合的な冷却能力
が向上する。従って、車両用エンジンのラジエータ冷却
水等のように熱量の変動する加熱手段を用いる場合で
も、ＣＯＰ（成績係数）を確実に向上させることができ
る。尚、前記実施例では設定温度ｔH,ｔL を基準に温度
センサ４９の検出温度ｔの大小を検知することにより、
熱量の大きさを判定するようにしたが、熱量判定手段と
してエンジンの回転数や車両の走行速度等を検出するよ
うにしてもよい。
よれば、一端側には吸着材２８を、他端側には吸湿材２
９を備えた密閉容器２０を、密閉容器２０の一端側に配
置された冷却部２１と、密閉容器２０の他端側に配置さ
れた加熱部２２との間で交互に移動させることにより、
吸着材２８の吸着及び再生を行うようにしたので、従来
の如く配管やバルブ等を必要とせず、装置の小型化及び
構造の簡略化を図ることができる。また、複数の密閉容
器２０を備えるとともに、一部の密閉容器２０と他の密
閉容器２０とを冷却部２１側と加熱部２２側とに交互に
移動させるようにしたので、冷却部２１の冷却媒体を連
続的に冷却することができ、冷却能力を常に一定に保つ
ことができる。更に、互いに反対方向に移動する密閉容
器２０の冷却部２１側通路３１ａ同士を連通させるとと
もに、通路３１ａ内には各密閉容器２０の移動に伴って
各冷却部２１間を交互に移動する熱媒体Ａを充填し、密
閉容器２０を加熱部２２側に移動された冷却部２１が密
閉容器通路３０ａを介して外部と熱的に接触しないよう
にしたので、冷却部２１の熱損失を極めて小さくできる
とともに、結露を防止することもできる。また、加熱部
２２の温度を温度センサ４９によって検出するととも
に、この検出温度に基づいて吸着材２８の再生に得られ
る熱量の大きさを判定し、熱量の小さいときは各密閉容
器２０の移動周期を長く、熱量の大きいときは各密閉容
器２０の移動周期を短くするようにしたので、熱量が小
さいときには吸着媒体の再生に必要な時間が十分に確保
され、排ガスの熱量が大きいときは吸着媒体の再生に要
する時間を過剰に費やすことがなく、総合的な冷却能力
が向上する。従って、車両用エンジンのラジエータ冷却
水等のように熱量の変動する加熱手段を用いる場合で
も、ＣＯＰ（成績係数）を確実に向上させることができ
る。尚、前記実施例では設定温度ｔH,ｔL を基準に温度
センサ４９の検出温度ｔの大小を検知することにより、
熱量の大きさを判定するようにしたが、熱量判定手段と
してエンジンの回転数や車両の走行速度等を検出するよ
うにしてもよい。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の吸着式
冷却装置によれば、装置の小型化及び構造の簡略化を図
ることができるので、設置スペースに制約の大きい車両
用空気調和装置等への適用が可能となり、極めて実用的
である。
冷却装置によれば、装置の小型化及び構造の簡略化を図
ることができるので、設置スペースに制約の大きい車両
用空気調和装置等への適用が可能となり、極めて実用的
である。
【００２８】また、請求項２の吸着式冷却装置によれ
ば、請求項１の効果を達成し得るとともに、冷却部の冷
却媒体を連続的に冷却することができるので、冷却能力
を常に一定に保つことができる。
ば、請求項１の効果を達成し得るとともに、冷却部の冷
却媒体を連続的に冷却することができるので、冷却能力
を常に一定に保つことができる。
【００２９】また、請求項３の吸着式冷却装置によれ
ば、請求項２の効果を達成し得るとともに、密閉容器を
加熱部側に移動された冷却部が密閉容器通路を介して外
部と熱的に接触することがないので、冷却部の熱損失を
極めて小さくでき、更には結露を防止することもでき
る。
ば、請求項２の効果を達成し得るとともに、密閉容器を
加熱部側に移動された冷却部が密閉容器通路を介して外
部と熱的に接触することがないので、冷却部の熱損失を
極めて小さくでき、更には結露を防止することもでき
る。
【００３０】また、請求項４の吸着式冷却装置によれ
ば、請求項２及び３の効果を達成し得るとともに、熱量
の変動する加熱手段を用いる場合でも、ＣＯＰ（成績係
数）を確実に向上させることができる。
ば、請求項２及び３の効果を達成し得るとともに、熱量
の変動する加熱手段を用いる場合でも、ＣＯＰ（成績係
数）を確実に向上させることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す吸着式冷却装置を備え
た車両用空気調和装置の概略構成図
た車両用空気調和装置の概略構成図
【図２】密閉容器が冷却側に移動した状態を示す要部断
面図
面図
【図３】密閉容器が加熱側に移動した状態を示す要部断
面図
面図
【図４】制御系を示すブロック図
【図５】制御部の動作を示すフローチャート
【図６】従来例を示す単一の吸着式冷却システムの原理
図
図
【図７】従来例を示す二連の吸着式冷却システムの原理
図
図
２０…密閉容器、２１…冷却部、２２…加熱部、２３…
駆動部、２５…制御部、２８…吸着材、２９…吸湿材、
３０…フィン、３１ａ…密閉容器、４９…温度センサ、
Ａ…熱媒体。
駆動部、２５…制御部、２８…吸着材、２９…吸湿材、
３０…フィン、３１ａ…密閉容器、４９…温度センサ、
Ａ…熱媒体。
Claims (4)
- 【請求項１】 所定方向に往復移動可能な中空の密閉容
器と、 密閉容器内の移動方向一端側に配置され密閉容器内の吸
着媒体を捕捉及び放出する吸湿材と、 密閉容器内の移動方向他端側に配置され密閉容器内の吸
着媒体を冷却することによって吸着し加熱することによ
って分離する吸着材と、 密閉容器の移動方向一端側に配置され該方向に移動した
密閉容器によって冷却される冷却部と、 冷却部側に移動した密閉容器を冷却する放熱部と、密閉
容器の移動方向他端側に配置され該方向に移動した密閉
容器を外部から加熱する加熱部とを備えたことを特徴と
する吸着式冷却装置。 - 【請求項２】 複数の密閉容器を備えるとともに、 一部の密閉容器と他の密閉容器とを前記冷却部側と加熱
部側とに交互に移動させる駆動機構を備えたことを特徴
とする請求項１記載の吸着式冷却装置。 - 【請求項３】 互いに反対方向に移動する密閉容器の冷
却部側通路同士を連通させるとともに、 該通路内には各密閉容器の移動に伴って各冷却部間を交
互に移動する熱媒体を充填したことを特徴とする請求項
２記載の吸着式冷却装置。 - 【請求項４】 前記加熱部の熱量の大きさを判定する熱
量判定手段を有し、該判定結果に基づいて熱量の小さい
ときは密閉容器を移動させる周期を長くし、熱量の大き
いときは密閉容器を移動させる周期を短くする制御手段
とを備えたことを特徴とする請求項２または３記載の吸
着式冷却装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4226046A JPH0674594A (ja) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | 吸着式冷却装置 |
| US08/111,103 US5347830A (en) | 1992-08-25 | 1993-08-24 | Adsorption cooling apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4226046A JPH0674594A (ja) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | 吸着式冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0674594A true JPH0674594A (ja) | 1994-03-15 |
Family
ID=16838942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4226046A Pending JPH0674594A (ja) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | 吸着式冷却装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5347830A (ja) |
| JP (1) | JPH0674594A (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5676202A (en) * | 1994-12-22 | 1997-10-14 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Heat exchanger |
| EP0980501A2 (en) * | 1997-05-08 | 2000-02-23 | David A. Zornes | Adsorbent refrigerator with separator |
| US6000463A (en) * | 1999-01-19 | 1999-12-14 | Thermal Corp. | Metal hydride heat pump |
| US6604374B2 (en) * | 2001-08-27 | 2003-08-12 | Fuji Silysia Chemical Ltd. | Cooling apparatus and cooling system utilizing adsorbents |
| US20040155861A1 (en) * | 2002-05-30 | 2004-08-12 | Jackson Iii Robert P. | Portable display monitor |
| JP4420637B2 (ja) * | 2003-09-03 | 2010-02-24 | 株式会社日立製作所 | 気密構体を有する高速鉄道車両用換気装置及び空調装置の運転方法 |
| CN203704425U (zh) * | 2011-07-12 | 2014-07-09 | 爱信精机株式会社 | 车载用吸收式热泵装置 |
| US9863673B2 (en) * | 2012-08-22 | 2018-01-09 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Adsorption heat pump system and method of generating cooling power |
| JP5900391B2 (ja) * | 2013-03-19 | 2016-04-06 | 株式会社豊田中央研究所 | 熱交換型反応器及び吸着式ヒートポンプ |
| CN103321777B (zh) * | 2013-05-10 | 2015-02-25 | 万斌 | 一种斯特林热机换热器 |
| CN106133464A (zh) * | 2014-01-31 | 2016-11-16 | 可口可乐公司 | 用于真空冷却饮料的系统和方法 |
| WO2018006157A1 (en) | 2016-07-08 | 2018-01-11 | Cpap Direct Ltd. | Apparatus and methods for cleaning and oxygen-enriching air |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3270512A (en) * | 1963-12-09 | 1966-09-06 | James E Webb | Intermittent type silica gel adsorption refrigerator |
| US3309896A (en) * | 1965-01-04 | 1967-03-21 | Carrier Corp | Refrigeration |
| CH609140A5 (ja) * | 1976-05-18 | 1979-02-15 | Sulzer Ag | |
| US4574874A (en) * | 1983-04-07 | 1986-03-11 | Pan Tech Management Corp. | Chemisorption air conditioner |
| DE3342985A1 (de) * | 1983-11-28 | 1985-06-13 | Fritz Dipl.-Ing. Kaubek | Kontinuierlichwirkende sorptionsapparate und verfahren zu deren betrieb |
| DE3521484A1 (de) * | 1985-06-14 | 1986-12-18 | Fritz Dipl.-Ing. Kaubek | Adsorptionskuehler |
| JPH0391660A (ja) * | 1989-09-04 | 1991-04-17 | Nishiyodo Kuuchiyouki Kk | 吸着式蓄熱装置及び該装置を利用した吸着式蓄熱システム |
-
1992
- 1992-08-25 JP JP4226046A patent/JPH0674594A/ja active Pending
-
1993
- 1993-08-24 US US08/111,103 patent/US5347830A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5347830A (en) | 1994-09-20 |
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