JPH0760032B2 - 吸着式蓄熱方法と吸着式蓄熱装置及び該吸着式蓄熱装置を利用した冷暖房及び給湯システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、吸着剤の冷媒吸脱着作
用を利用して、温熱及び冷熱を蓄熱し、それらを随意に
取り出すことができる吸着式蓄熱方法と吸着式蓄熱装置
及び該吸着式蓄熱装置を利用した冷暖房及び給湯シテス
ムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の蓄熱手段としては、水蓄熱や氷蓄
熱が一般的であるが、これらの蓄熱手段は、蓄熱容量の
点で問題があり、例えば、冷熱を蓄熱するには有利な氷
蓄熱の場合でも、その蓄熱容量は１ｋｇ当たり約８０Kc
alというわずかなものであった。しかもこのような蓄熱
手段は大きな蓄熱槽が必要で、その設置スペースが巨大
化する欠点もあった。さらに、かかる蓄熱手段の場合、
蓄熱した温熱又は冷熱を取り出そうとすれば、そのとき
続けて全て取り出さなければならないという問題もあっ
た。こうした蓄熱手段において途中で取り出しを停止し
たりすれば、残りの蓄熱量がほとんど維持されず、無駄
となるのである。

【０００３】そこでこのような問題を解決するため、本
出願人はさきに特開平１−２２８８５３号公報に開示す
る如く、小さなスペースで極めて効率よく蓄熱でき、し
かも温熱又は冷熱を適宜取得可能な蓄熱手段として、吸
着式蓄熱装置及び該装置を利用した冷温熱取り出しシス
テムを提案した。これは即ち、吸着剤と、該吸着剤を加
熱冷却する伝熱面、及び冷媒を凝縮液化する伝熱面を、
所定量の冷媒と共に真空容器中に配することによって吸
着式蓄熱装置を構成し、この装置に対して伝熱面を加熱
する手段及び伝熱面を冷却する手段をシステム化して設
けたもので、蓄熱は吸着剤の伝熱面を加熱手段により加
熱して、他方の伝熱面に冷媒を凝縮させることにより行
われ、冷熱や温熱を取り出す際は、各伝熱面を前記蓄熱
時と反対に加熱冷却し、冷媒を吸着剤に吸着させて、そ
のときの蒸発潜熱及び吸着熱を利用して行うようにした
ものである。蓄熱時の加熱手段としては、夜間電力等の
利用も可能となっており、蓄熱効率の点はもちろん、経
済的な効率にも秀でた蓄熱システムとなっている。その
上、冷温熱の取り出しも、伝熱面の加熱冷却を中止さえ
すれば、残りの蓄熱量を維持したままで停止できるとい
う長所をもあわせてもっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このように小
型で効率よく蓄熱でき、冷温熱の取り出しができる前記
吸着式蓄熱装置も、構造的にみると、伝熱面のうちの一
方を凝縮器兼蒸発器として用いているため、この伝熱面
に対して特殊な伝熱管や蒸発皿を設ける必要があり、そ
の点では必ずしも容易に構成できるとはいえなかった。
また上記吸着式蓄熱装置において、冷媒として水を用い
た場合、凝縮器兼蒸発器側の伝熱面が０℃以下になると
その表面で冷媒が凍り、実質的に０℃以下の冷熱を取得
することが不可能となる問題があった。なお、この問題
は上記吸着式蓄熱装置に限ったものではなく、前記した
従来の蓄熱手段においても同様に生じていた問題であ
り、従来もその解決が待たれていた。

【０００５】本発明は、このような実状に対処して、新
たな吸着式蓄熱方法を企図し、その蓄熱方法を可能とす
る吸着式蓄熱装置と、該吸着式蓄熱装置を利用した冷暖
房及び給湯シテスムを提供して、前記問題の解決をはか
ることを目的とするもである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち上記目的に適合する
本発明の基本的特徴は、真空容器内に所定量の冷媒と該
冷媒に対する吸着特性の互いに異なる第１の吸着剤と第
２の吸着剤とを収容し、第１の吸着剤を加熱すると同時
に第２の吸着剤を冷却することで冷媒を第２の吸着剤に
吸着させて蓄熱を行い、次いで第１の吸着剤及び第２の
吸着剤に対し夫々利用側熱媒を熱交換可能に流して、前
記冷媒を第２の吸着剤から脱着させてそのときの蒸発潜
熱により第２の吸着剤を流れる利用側熱媒を冷熱として
取り出すと共に、前記第２の吸着剤から脱着した冷媒を
第１の吸着剤に吸着させてそのときの吸着熱により第１
の吸着剤を流れる利用側熱媒を温熱として取り出す吸着
蓄熱方法にある。なお、この場合、両吸着剤の吸着特性
の違いについては、第１の吸着剤の方に、第２の吸着剤
に比してより冷媒吸着力の強いものを適用するものとす
る。そして上記蓄熱方法を実施する吸着式蓄熱装置とし
ては、請求項２に記載した装置が適用される。即ち所定
量の冷媒を封入した真空容器内の一方に、蓄熱時に高温
熱媒が流れ温熱取得時に利用側熱媒が流れる第１の伝熱
管を、また前記真空容器内の他方に、蓄熱時に低温熱媒
が流れ冷熱取得時に利用側熱媒が流れる第２の伝熱管を
夫々設け、前記第１の伝熱管周囲に第１の吸着剤を、前
記第２の伝熱管の周囲に第２の吸着剤を夫々配設すると
共に、第１の吸着剤と第２の吸着剤とを前記冷媒に対す
る吸着特性が互いに異なるものとしたことを特徴とする
吸着式蓄熱装置である。

【０００７】また上記吸着式蓄熱装置を利用した冷暖房
及び給湯システムとしては、前記吸着式蓄熱装置の第１
の伝熱管に対して高温熱媒と利用側熱媒とが交互に流さ
れると共に、第２の伝熱管に対して低温熱媒と利用側熱
媒とが交互に流されることがその基本的特徴となる。こ
の場合、請求項４に記載する如く、吸着式蓄熱装置の第
１の伝熱管に対して流される高温熱媒を外部からの排熱
媒とすることもできる。また、請求項５に記載した発明
は、上記システムにおいて冷熱を取得しない場合に対応
可能なもので、吸着式蓄熱装置の第２の伝熱管に対して
外気を放熱または吸熱可能な手段（例えば、空気熱交換
器）が設けられ、第２の伝熱管に流される利用側熱媒が
第２の伝熱管と前記外気を放熱または吸熱可能な手段と
の間で循環可能であることを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明吸着式蓄熱方法によれば、吸着特性の互
いに異なる第１の吸着剤と第２の吸着剤との間で冷媒の
吸脱着をさせて蓄熱をはかり、次に両吸着剤同志で逆に
吸脱着をさせ、そのときの蒸発潜熱や吸着熱を利用して
冷熱あるいは温熱を取得する。従って、その方法を実施
する吸着式蓄熱装置は、主として吸着特性の異なる２種
類の吸着剤を加熱冷却可能に配すればよく、極めて簡単
な構成となる。請求項２には、その具体的装置が示され
ていて、各伝熱管に対して高温熱媒あるいは低温熱媒を
流し、これによって各吸着剤を加熱又は冷却して蓄熱し
た後、各伝熱管に利用側熱媒を流せば、温熱又は冷熱の
取得が可能となる。従って請求項３に記載する冷暖房及
び給湯システムにおいては、上記吸着式蓄熱装置の第１
の伝熱管に対して高温熱媒が流されると共に、第２の伝
熱管に対しては低温熱媒が流されるようになっており、
これで蓄熱がはかられた後、冷温熱を利用する際には、
各伝熱管に夫々利用側熱媒が流されて、温熱は第１の伝
熱管側から、冷熱は第２の伝熱管側から取得可能となっ
ている。なお、請求項４記載のシステムにおいては、上
記蓄熱時の吸着剤加熱が排熱媒によりなされる。また、
請求項５記載のシステムの場合は、第２の伝熱管側の利
用側熱媒を、第２の伝熱管と、外気を放熱または吸熱可
能な手段との間で循環させることができ、これにより冬
期等、温熱だけが必要なときは、冷熱の取り出しを停止
することができる。

【０００９】

【実施例】以下、さらに添付図面を参照して本発明の実
施例を説明する。

【００１０】図１は本発明に係る吸着式蓄熱装置の要部
を断面図面したものであり、図２はその正面内部図であ
る。これらの図において（１）は、所定の冷媒が封入さ
れた横置型の円筒状真空容器であり、その内部上部側
が、第１の吸着剤充填部（３）、内部下部側が、第２の
吸着剤充填部（５）となっている。各吸着剤充填部
（３），（５）は、夫々所要間隔を有して筒軸方向に複
数の角柱状金網枠（６）が並設され、各金網枠（６）の
中に夫々第１の吸着剤（２）、第２の吸着剤（４）が充
填され、さらに各金網枠（６）の中の各吸着剤（２），
（４）を夫々伝熱フィン（７）を具備した複数の、第１
の伝熱管（８）及び第２の伝熱管（９）が貫通すること
で、構成されている。しかして前記真空容器（１）の両
側部には、各熱媒入口（１０），（１１）及び各熱媒出
口（１２），（１３）が夫々開設されていて、前記各伝
熱管（８），（９）は、各吸着剤充填部（３），（５）
ごとに両端部で合流し、各熱媒入口（１０），（１１）
及び各熱媒出口（１２），（１３）に夫々接続され、容
器（１）外部と連通可能となっている。なおその場合、
上記各伝熱管（８），（９）には、後記する如く容器
（１）外から夫々熱媒が流れ込み、これによって、各吸
着剤（２），（４）を加熱したり、冷却したりするが、
第１の吸着剤（２）の加熱については、こうした伝熱管
（８）を流れる熱媒だけでなく、電気ヒータ、ガス、灯
油等（いずれも図示していない）による加熱でもよい。
その場合、例えば電気ヒータであれば、第１の吸着剤
（２）の中に電気ヒータの加熱部を埋設する等、第１の
吸着剤（２）を効率的に加熱可能な構造とすることが肝
要である。

【００１１】次に、前記第１の吸着剤（２）と前記第２
の吸着剤（４）とは、本発明の特徴として前記冷媒に対
する吸着特性が互いに異なっていて、第１の吸着剤
（２）の方が第２の吸着剤（４）に比し、冷媒吸着力が
より強いものとなっている。上記条件に適合する第１，
第２の各吸着剤（２），（４）は、使用する冷媒により
夫々異なるが、例えば冷媒として水を使用した場合は、
第の１吸着剤（２）としてゼオライト、第２の吸着剤
（４）としては活性炭が好適である。その他、冷媒にア
ルコールを用るならば、第１吸着剤（２）に活性炭、第
２の吸着剤（４）にシリカゲルを用いることが考えれ
る。

【００１２】ところで、この実施例では、冷媒として水
を、第１の吸着剤（２）としてゼオライトを、そして第
２の吸着剤（４）として活性炭を用いているが、ここ
で、その各吸着特性について図３及び図４により、若干
説明する。図３は、前記第１の吸着剤（２）であるゼオ
ライトを、冷却し、あるいは加熱したときの水に対する
吸脱着特性を等吸着量線上に示したものである。図にお
いて実線は暖房時のサイクル、破線は冷房時のサイクル
を示している。実線の暖房時のサイクルについて述べる
と、点Ｅから点Ｄを経て点Ｃに至る間は、ゼオライトが
水を吸着する工程で、ゼオライトを３００℃から３０℃
に冷却することにより、その含水率が約1.8 ％から２０
％に変化する。そして、点Ｃから点Ｂ，点Ａを経て点Ｅ
に至る間は、水を吐き出す工程（再生工程）となり、ま
ず点Ｃにおいて２０％の含水率のゼオライトを加熱する
と、点Ｂを経て点Ａで３００℃となり、含水率が約６％
まで低下する。さらに点Ａからの再生運転では、外気温
を利用して凝縮温度を低下させることによって点Ｅに移
行するまでに含水率が約1.8％まで降下する。なお、破
線の冷房時の場合も、数値こそ若干異なるものの、略同
様の動きをする。これに対して活性炭は、これを第２の
吸着剤（４）として、真空容器（１）内に置くと、前記
ゼオライトの吸脱着サイクルに対応して図４の吸着等温
線に示す如く冷媒含水量が変化する。

【００１３】即ち前記ゼオライトが水を吸着する間、活
性炭は水を吐き出すが、それは図４の中でＥの範囲に表
示されており、活性炭は０℃の状態で水を吐き出してそ
の含水率が４５％から約１％に変化する。また、前記ゼ
オライトが水を吐き出す間、活性炭は水を吸着するが、
この間はＦに示すように、６０℃の状態で含水率が約１
％から約４５％に増加する。このことから前記したゼオ
ライトの方が、かなり高温でしか水を吐き出さず、しか
も高温でも容易に水を吸着する極めて吸着特性の強い吸
着剤であることがわかる。

【００１４】本発明吸着式蓄熱装置は、こうした吸着特
性の異なる２種類の吸着剤（２），（４）同志による吸
脱着作用を利用して蓄熱や温熱，冷熱の取得を可能とす
るが、それには、前記真空容器（１）に設けられた熱媒
入口（１０），（１１）、熱媒出口（１２），（１３）
に対して夫々所要熱媒を流通させ、第１の吸着剤（２）
を加熱したり、第２の吸着剤（４）を冷却したりするこ
とが必要となる。図５〜図８はそのための手段を具備し
た上記吸着式蓄熱装置利用の冷暖房及び給湯システムを
示したもので、特に熱媒の流れを太線で示して、蓄熱運
転時及び利用運転時について順に説明してある。これら
の図中（１５）は上記吸着式蓄熱装置であり、該蓄熱装
置（１５）の第１の吸着剤（２）には第１の伝熱管
（８），（８´）が、第２の吸着剤（４）には第２の伝
熱管（９）が夫々設けられている。（１６）は貯水槽で
あり、その上部側に水の補給口（１７）が設けられてい
て、後記する給湯運転等により水位が下がった場合は、
補給口（１７）から水が補給されて、一定の水位が保た
れるようになっている。また貯水槽（１６）の内部に
は、伝熱管（１８）が水中に位置するように設けられて
いる。さらに、（１９）は、空冷ファン（２０）を備え
た空気熱交換器である。本発明に係る冷暖房及び給湯シ
ステムは、これら吸着式蓄熱装置（１５）、貯水槽（１
６）及び空気熱交換器（１９）を、液送ポンプ（２
１），（２２），（２３）と三方切換弁（２４）・・・
（２８）及び開閉弁（２９）を備えた配管で図のように
接続して構成されている。

【００１５】以下、各図について説明すると、まず図５
は、蓄熱運転時の様子を示しており、第１の伝熱管（８
´）に対して高温熱媒が流れて、第１の吸着剤（２）が
加熱されている状態にある。このときの高温熱媒は、例
えば加熱ボイラー等による加熱水でもよいが、工場等か
ら排出される高温の排熱媒も使用が可能である。排熱媒
を使用すれば、それだけ省エネルギー化が達成されるこ
とはいうまでもない。ところでこうした加熱源からの配
管については、特に図示してないが、第１の伝熱管（８
´）の入口側に、加熱源から高温熱媒が送られてくる配
管を接続し、出口側に、前記加熱源が加熱ボイラーであ
ればボイラーに戻る配管を、又、加熱源が排熱であれば
排熱を外部に廃棄する配管を夫々接続する。なお図では
説明の都合上、上記吸着剤（２）を加熱するための第１
の伝熱管（８´）と貯水槽（１６）側に配管接続した第
１の伝熱管（８）とを別個に描いているが、実際は、両
者同一のものが適用でき、例えば図示なき切換弁により
同一の伝熱管（８）を貯水槽（１６）側と加熱源側とし
て切換えて使用する構成としてもよい。また、このとき
の第１の吸着剤（２）加熱については、高温熱媒の流通
によるものではなく、前記したように電気ヒータ等によ
る加熱も可能で、その場合は前記第１の吸着剤（２）加
熱に用いた第１の伝熱管（８´）が電気ヒータの加熱部
に相当することとなる。

【００１６】一方、第２の吸着剤（４）側では第２の伝
熱管（９）に低温熱媒が流れて第２の吸着剤（４）を冷
却している。この場合の低温熱媒は、前記貯水槽（１
６）内の伝熱管（１８）を流れ、貯水槽（１６）内の水
により冷却されたものである。即ち、この場合の低温熱
媒は、液送ポンプ（２１），（２２）の起動により、配
管（３０）、配管（３１）、配管（３２）、配管（３
３）及び配管（３４）を介して、貯水槽（１６）内の伝
熱管（１８）と第２の伝熱管（９）との間を循環するも
のである。次に図６は、上記第２の吸着剤（４）冷却
を、貯水槽（１６）内の水にはよらず、別の方法で行う
場合を示している。即ち、前記低温熱媒は、配管（３
４）から分岐する配管（３５）に流れて空気熱交換器
（１９）を通り、ここで冷却されるようになっている。
そしてこの後、第２の伝熱管（９）に供給され、第２の
吸着剤（４）を冷却しているなお第１の吸着剤（２）の
加熱については、図５の場合と同様である。

【００１７】以上、図５，図６に示すようにして吸着式
蓄熱装置（１５）おける第１の吸着剤（２）の加熱がな
され、第２の吸着剤（４）の冷却がなされると、冷媒
は、吸着剤（２），（４）同志による吸脱着作用によ
り、第２の吸着剤（４）側に吸着される。これを例えば
夜間等に一定の時間をかけて行い、冷媒のほとんど全て
を第２の吸着剤（４）に吸着させると蓄熱運転は終了す
る。続いて図７，図８は利用時の運転を示し、このうち
図７は冷房運転について示している。第１の伝熱管
（８）の入口側は配管（３６）を介して貯水槽（１６）
側部の排出口（１６Ａ）と接続されており、他方第１の
伝熱管（８）の出口側は配管（３７）を通して貯水槽
（１６）上部の流入口（１６Ｂ）と連通されている。従
って配管（３６）途上の液送ポンプ（２３）を駆動する
と、貯水槽（１６）内の水は第１の伝熱管（８）を流
れ、第１の吸着剤（２）を冷却することとなる。

【００１８】一方、第２の伝熱管（９）では、その入口
側に冷房用空気調和機等、冷熱利用側からの戻り配管
（３８）が三方切換弁（２４）及び配管（３２）により
接続され、その出口側に配管（３３）及び三方切換弁
（２５）を介して冷熱利用側への供給配管（３９）が接
続されている。このため第２の吸着剤（４）は利用側か
ら送られてくる利用側熱媒により冷却されることにな
る。

【００１９】前記したように両吸着剤（２），（４）の
冷媒に対する吸着特性は、第１の吸着剤（２）の方が大
きいため、既に前記蓄熱運転において第２の吸着剤
（４）に吸着されていた冷媒は、以上の作用により、第
１の吸着剤（２）側に吸着される。このため第２の伝熱
管（９）の伝熱フィン（７）周囲では、冷媒がさかんに
脱着して、第２の吸着剤（４）の温度を低下させ、その
結果、利用側熱媒がますます低温となって利用側の冷房
用空気調和機等に供給される。またこのとき第１の吸着
剤（２）では、吸着熱が発生するが、この熱は、伝熱フ
ィン（７）を介して第１の伝熱管（８）を流れる熱媒に
伝えられ、この熱媒が配管（３７）を流れて貯水槽（１
６）の水を加熱し、これを温水に変える働きをする。し
かして貯水槽（１６）の底部排出口（１６Ｃ）には、利
用側へ向かって図のように給湯用配管（４０）が設けら
れており、利用側において湯を必要とするときは、この
給湯用配管（４０）から温水を湯として取り出すことが
できる。このときの貯水槽（１６）の水位低下は前記し
たように、補給口（１７）からの給水により回復する。
なお、利用側で湯を必要としないときは、貯水槽（１
６）内の水の過熱が懸念されるが、三方切換弁（２
６），（２７）及び開閉弁（２９）の操作と液送ポンプ
（２２）の起動とにより、図のように前記空気熱交換器
（１９）と貯水槽（１６）内伝熱管（１８）との間で熱
媒循環路を形成しておけば、こうした貯水槽（１６）内
の温水過熱も防止される。

【００２０】次に図８では暖房運転の場合を示してい
る。この場合も、第１の吸着剤（２）に対しては、前記
冷房運転時同様、配管（３６）及び配管（３７）を介し
て貯水槽（１６）内の水が供給されるが、一方、第２の
吸着剤（４）に対しては、空気熱交換器（１９）により
外気で加熱された熱媒が供給される。なお、暖房運転が
通常なされる冬期は、外気温が０℃以下のことがしばし
ばあり、従って第２の吸着剤（４）もまた上記作動中、
熱媒を介して０℃以下に冷却されるが、冷媒である水は
今、第２の吸着剤（４）に吸着された状態にあるから、
これが第２の吸着剤（４）側に凍り付く懸念はない。従
ってこの場合も、前記冷房運転時同様、第２の吸着剤
（４）から第１の吸着剤（２）に向かって冷媒が吐き出
され、これが第１の吸着剤（２）に吸着されて、その吸
着熱により貯水槽（１６）内の水が温水に変わる。そし
てこの温水は、前記同様給湯用配管（４０）を介して利
用側に供給可能である。さらにこの場合、三方切換弁
（２７），（２６）を操作して、例えば暖房用空気調和
機等暖房利用側からの戻り配管（３８´）と、該利用側
への供給配管（３９´）とを、夫々前記貯水槽（１６）
内の伝熱管（１８）の各入口側及び出口側に連通させる
ことで、前記利用側の熱媒を貯水槽（１６）内の温水に
より加熱可能となすことができ、暖房用空気調和機等に
対する温熱供給も可能となる。

【００２１】以上が図５〜図８の説明であるが、さらに
上記システムにおいて、冷房運転や暖房運転等の利用運
転を停止するときは、三方切換弁（２４）〜（２８）等
を操作し、かつ液送ポンプ（２１）〜（２３）を停止す
るなどして、第１の伝熱管（８）及び第２の伝熱管
（９）に対する熱媒の供給を止めることで直ちに停止可
能となる。そしてそのときまだ全ての蓄熱量を使い切っ
ていなければ、残りの蓄熱量はそのまま維持され、次回
利用時に使用することができる。なお、本発明の吸着式
蓄熱装置あるいは該蓄熱装置を利用した冷暖房及び給湯
システムは以上の実施例に拘泥されるものではなく、そ
の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更可能であり、例えば
システムの配管構成にしても、冷熱温熱を同時に必要と
する場合などは、第１の伝熱管（８）及び第２の伝熱管
（９）に対し、夫々利用側を接続可能とするなどして容
易に変更し得るものである。

【００２２】最後に、本発明に係る吸着式蓄熱装置の取
得冷熱、取得温熱の各熱量を氷蓄熱の場合と比較して示
す。第１の吸着剤（２）と第２の吸着剤（４）とが各１
kg宛あり、第１の吸着剤（２）における吸着熱は７８０
kcal／kg、第２の吸着剤（４）における蒸発潜熱は６０
０kcal／kgであった。従って前記図３，図４のグラフに
徴して第１の吸着剤（２）からは（0.2 −0.018)×７８
０＝１４２kcal／kgの温熱が得られ、第２の吸着剤
（４）からは（0.45−0.01) ×６００＝２６４kcal／kg
の冷熱が得られることとなる。これに対して氷蓄熱の場
合は、周知の如く１kgあたり８０kcal／kgの蓄熱量がし
かない。このことから本発明吸着式蓄熱装置は、コンパ
クトかつ大きな蓄熱量を保有するものであることが明ら
かである。

【００２３】

【発明の効果】本発明は以上述べたように、冷媒と該冷
媒に対する吸着特性の互いに異なる２種類の吸着剤とを
真空容器内に収め、吸着剤同志による冷媒の吸脱着作用
を利用して蓄熱を行い、かつ冷温熱の取得を行うことを
基本とするものであるから、蓄熱容量は、氷蓄熱等に比
して極めて大きく、また冷温熱を同時に取得することも
可能である。しかも前記冷媒は常に蒸気もしくは吸着剤
に吸着された状態で存在するため、冷媒が凍るようなこ
ともなく、従って低温外気中での使用も可能であれば、
マイナス温度の冷熱取得も可能である。そして請求項２
に記載する発明は、上記吸着式蓄熱方法を具体的に実践
可能な装置を示しており、装置内部では、吸着剤同志に
よる冷媒の吸脱着をさせればよく、冷媒を凝縮させたり
蒸発させたりするための特殊な伝熱管や蒸発皿を設ける
必要がないため、蓄熱装置の構造は極めて簡単、かつコ
ンパクトなものとなる。また、請求項３に記載する発明
は、上記吸着式蓄熱装置を利用する冷暖房及び給湯シス
テムであり、上記吸着式蓄熱装置を実際に機能させるこ
とができる。その場合、請求項４に記載する如く、第１
の伝熱管に対して排熱媒を供給可能としておくことによ
り、蓄熱運転時、排熱媒による第１の吸着剤加熱ができ
て、極めて省エネルギーに富んだシステム構築が可能と
なる。一方、請求項５に記載した発明では、上記システ
ムにおいて冷熱を必要としない利用時、冷熱側の利用側
熱媒を、第２の伝熱管と外気を放熱または吸熱可能な手
段との間に循環させ、外気と熱交換させて第２の吸着剤
を加熱するが、こうしたことが可能となるのも、冷媒が
前記の如く蒸気の状態で吸着剤同志の間を移動するから
であり、冬期等の冷たい外気によっても充分作動可能で
ある。最後に貯水槽を利用して給湯と暖房とが同時に可
能となる点でも、本発明に係るシステムは極めて実用的
なシステムといえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明吸着式蓄熱装置の要部を一部断面示する
側面図である。

【図２】本発明吸着式蓄熱装置の内部を示す正面断面図
である。

【図３】ゼオライトの吸着特性を示す等吸着量線図であ
る。

【図４】活性炭の吸着特性を示す吸着等温線図である。

【図５】本発明冷暖房及び給湯システムの作動説明図で
ある。

【図６】本発明冷暖房及び給湯システムの作動説明図で
ある。

【図７】本発明冷暖房及び給湯システムの作動説明図で
ある。

【図８】本発明冷暖房及び給湯システムの作動説明図で
ある。

【符号の説明】

（１） 真空容器 （２） 第１の吸着剤 （４） 第２の吸着剤 （８） 第１の伝熱管 （９） 第２の伝熱管 （１５） 吸着式蓄熱装置 （１９） 空気熱交換器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松下 昌生 大阪府寝屋川市松屋町13−８−1108 (72)発明者 宮西 俊夫 京都府八幡市八幡源氏垣外37−４−405 (72)発明者 森川 淳 京都府八幡市男山八望２−Ｃ−15−402 (72)発明者 吉原 基司 京都府八幡市八幡武蔵芝６−９ (56)参考文献 特開 昭58−145887（ＪＰ，Ａ)

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空容器内に所定量の冷媒と該冷媒に対
   する吸着特性の互いに異なる第１の吸着剤と第２の吸着
   剤とを収容し、第１の吸着剤を加熱すると同時に第２の
   吸着剤を冷却することで冷媒を第２の吸着剤に吸着させ
   て蓄熱を行い、次いで第１の吸着剤及び第２の吸着剤に
   対し夫々利用側熱媒を熱交換可能に流して、前記冷媒を
   第２の吸着剤から脱着させてそのときの蒸発潜熱により
   第２の吸着剤を流れる利用側熱媒を冷熱として取り出す
   と共に、前記第２の吸着剤から脱着した冷媒を第１の吸
   着剤に吸着させてそのときの吸着熱により第１の吸着剤
   を流れる利用側熱媒を温熱として取り出すことを特徴と
   する吸着式蓄熱方法。
2. 【請求項２】 所定量の冷媒を封入した真空容器内の一
   方に、蓄熱時に高温熱媒が流れ温熱取得時に利用側熱媒
   が流れる第１の伝熱管を、また前記真空容器内の他方
   に、蓄熱時に低温熱媒が流れ冷熱取得時に利用側熱媒が
   流れる第２の伝熱管を夫々設け、前記第１の伝熱管周囲
   に第１の吸着剤を、前記第２の伝熱管の周囲に第２の吸
   着剤を夫々配設すると共に、第１の吸着剤と第２の吸着
   剤とを前記冷媒に対する吸着特性が互いに異なるものと
   したことを特徴とする吸着式蓄熱装置。
3. 【請求項３】 第１の伝熱管に対して高温熱媒と利用側
   熱媒とが交互に流されると共に、第２の伝熱管に対して
   低温熱媒と利用側熱媒とが交互に流されることを特徴と
   する請求項２記載の吸着式蓄熱装置を利用した冷暖房及
   び給湯システム。
4. 【請求項４】 吸着式蓄熱装置の第１の伝熱管に対して
   流される高温熱媒が外部からの排熱媒であることを特徴
   とする請求項３記載の吸着式蓄熱装置を利用した冷暖房
   及び給湯システム。
5. 【請求項５】 吸着式蓄熱装置の第２の伝熱管に対して
   外気を放熱または吸熱可能な手段が設けられ、第２の伝
   熱管に流される利用側熱媒が第２の伝熱管と前記外気を
   放熱または吸熱可能な手段との間で循環可能であること
   を特徴とする請求項３又は４記載の吸着式蓄熱装置を利
   用した冷暖房及び給湯システム。