JPH08178462A - 熱交換器及び吸着式冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 吸着剤の加熱，冷却を効率的に行うと共に、
被吸着物の吸着，脱離を効率的に行う。 【構成】 ケース内に、シリカゲル等の吸着剤Ｓを収容
し、熱交換流体流路１５を設ける。熱交換流体流路１５
を、ヘッダ１６，１７間に掛渡され吸着剤Ｓ内に埋没さ
れるチューブ１８、流体入口部２０及び流体出口部２１
から構成する。さらに、出入口４に連続し熱交換部１９
の内部まで入り込む導入路２２を設ける。導入路２２
を、ヘッダ部２３、多数個の小孔２４ａを有する３本の
延出部２４から構成する。チューブ１８と延出部２４と
の間にフィン２５を設ける。熱交換流体流路１５に加熱
流体が供給されると、吸着剤Ｓが冷媒を脱離して導入路
２２を通して凝縮器に向けて放出する。熱交換流体流路
１５に冷却流体が供給されると、蒸発器からの冷媒を、
導入路２２を通して吸着剤Ｓが吸着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、吸着剤により水などの
冷媒を吸着，脱離させることを利用した冷凍装置に好適
する熱交換器及び吸着式冷凍装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば冷蔵庫や家庭用エアコン，カーエ
アコン等に用いられる冷凍装置として、水などを冷媒と
した吸着式冷凍装置が知られている。これは、シリカゲ
ル，ゼオライト等の吸着剤が、冷却状態にあっては気体
冷媒の吸着が促進され、加熱状態にあっては吸着してい
た冷媒を脱離させることを利用したものである。

【０００３】この種の吸着式冷凍装置は、例えば密閉容
器内に吸着剤を充填すると共に、その吸着剤を加熱ある
いは冷却するための液体流路（パイプ）を添設して構成
される熱交換器を２組備えて構成されている。そして、
それら熱交換器の密閉容器に形成された出入口に、凝縮
器の入口及び蒸発器の出口が切替可能に接続されてい
る。また、凝縮器の出口側が蒸発器の入口側に接続され
ており、凝縮器にて液化された液体冷媒が蒸発器に供給
されるようになっている。

【０００４】これにて、吸着剤が冷却状態とされた一方
の熱交換器によって、蒸発器により気化された冷媒（水
蒸気）が吸着され、吸着剤が加熱状態とされた他方の熱
交換器によって、吸着剤が吸着していた冷媒が脱離され
て凝縮器に向けて放出されることにより、冷媒の移動が
行われる。そして、２個の熱交換器の吸着，脱離の行程
が交互に切替えられることにより、連続的な冷却運転が
実行されるのである。なお、このような吸着式冷凍装置
にあっては、例えば特開平３−１９９８６４号公報に示
されるように、吸脱着器内にて吸着剤を循環させる方式
のものも考えられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の吸
着式冷凍装置においては、冷却性能を向上させるため
に、熱交換器における吸着剤の加熱，冷却の効率の向上
と、熱交換器における冷媒の吸着，脱離の効率の向上と
が望まれるのである。ところが、従来の熱交換器では、
冷媒の吸着が、主として吸着剤の表層部分（出入口の近
傍）で行われる構造であったため、吸着剤による冷媒の
吸着，脱離を十分効率的に行うことができない不具合が
あった。

【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その一の目的は、吸着剤の加熱，冷却を効率的に行
うことができると共に、被吸着物の吸着，脱離を効率的
に行うことができる熱交換器を提供するにある。また、
本発明の他の目的は、吸着剤を収容した熱交換器を用い
た冷凍装置にあって、冷却性能の向上を図ることができ
る吸着式冷凍装置を提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の熱交
換器は、吸着剤を収容すると共にその吸着剤中に埋没す
るように複数本が配置されたあるいは蛇行状に折曲され
た熱交換流体流路を設けてなる熱交換部と、この熱交換
部に被吸着物を流通させるための出入口とを備え、前記
熱交換流体流路に冷却流体を供給することにより、被吸
着物を前記吸着剤に吸着させる、又は、該熱交換流体流
路に加熱流体を供給することにより、前記吸着剤に吸着
されていた被吸着物を脱離させるようにしたものであっ
て、基端部が前記出入口に連続すると共に、先端側が前
記熱交換部の内部まで入り込んで複数箇所で開口する導
入路を設けたところに特徴を有する。この場合、前記導
入路を、その先端側が並列配置された複数本の熱交換流
体流路同士間に入り込むように設けることができる（請
求項２の発明）。

【０００８】そして、本発明の請求項３の吸着式冷凍装
置は、冷媒を液化する凝縮器と、この凝縮器からの液体
冷媒が供給され外部との間で熱交換を行う蒸発器と、請
求項１又は２記載の複数個の熱交換器と、これら各熱交
換器の出入口に対して前記凝縮器又は蒸発器のいずれか
を切替可能に流通させる接続手段と、前記各熱交換器の
熱交換流体流路に対して加熱流体又は冷却流体のいずれ
かを切替可能に供給する熱交換流体供給手段と、前記一
の熱交換器の出入口と前記蒸発器との流通状態でその熱
交換器の熱交換流体流路に冷却流体を供給させると共
に、他の熱交換器の出入口と前記凝縮器との流通状態で
その熱交換器の熱交換流体流路に加熱流体を供給させる
運転制御手段とを具備する構成に特徴を有する。

【０００９】また、本発明の請求項４の吸着式冷凍装置
は、冷媒を液化する凝縮器と、この凝縮器からの液体冷
媒が供給され外部との間で熱交換を行う蒸発器と、この
蒸発器からの気体冷媒を吸着すると共に前記凝縮器に向
けて冷媒を脱離する吸脱着器とを備えるものであって、
前記吸脱着器を、循環手段によって前記吸着剤が循環さ
れる吸着剤循環路と、この吸着剤循環路の途中部に請求
項１又は２記載の熱交換器を設けることにより形成され
被吸着物としての前記冷媒を吸着する冷媒吸着部と、こ
の冷媒吸着部の熱交換器の熱交換流体流路に冷却流体を
供給する冷却流体供給手段と、前記冷媒吸着部の熱交換
器の出入口と前記蒸発器とを接続する吸入路と、前記吸
着剤循環路の途中部に請求項１又は２記載の熱交換器を
設けることにより形成され被吸着物としての冷媒を脱離
する冷媒脱離部と、この冷媒脱離部の熱交換器の熱交換
流体流路に加熱流体を供給する加熱流体供給手段と、前
記冷媒脱離部の熱交換器の出入口と前記凝縮器とを接続
する放出路とを具備して構成したところに特徴を有する
ものである。

【００１０】

【作用及び発明の効果】本発明の請求項１の熱交換器に
よれば、熱交換部において、吸着剤中に埋没するように
設けられた熱交換流体流路に、冷却流体が供給されるこ
とにより、吸着剤が冷却され、被吸着物の吸着が促進さ
れる。また、熱交換流体流路に、加熱流体が供給される
ことにより、吸着剤に吸着されていた被吸着物が脱離さ
れ、吸着剤の吸着能力が再生される。

【００１１】このとき、熱交換流体流路は、吸着剤中に
埋没すると共に、複数本が配置されるあるいは蛇行状に
折曲されているので、吸着剤の加熱又は冷却が広範囲に
おいて行われ、効率の良い加熱又は冷却が行われる。ま
た、被吸着物が吸着剤に吸着される際には、被吸着物
は、出入口から導入路を通り、熱交換部の内部に配置さ
れた複数箇所の開口を通って吸着剤に至るので、吸着剤
の表層部分だけでなく内部でも十分な吸着が行われる。
一方、被吸着物が吸着剤から脱離される際にも、同様に
熱交換部の内部に配置された導入路の複数箇所の開口を
通って放出されるので、吸着剤の表層部分だけでなく内
部からも十分な脱離が行われる。

【００１２】従って、請求項１の熱交換器によれば、吸
着剤の加熱，冷却を効率的に行うことができると共に、
被吸着物の吸着，脱離を効率的に行うことができるとい
う優れた実用的効果を得ることができるものである。

【００１３】この場合、前記導入路を、その先端側が並
列配置された複数本の熱交換流体流路同士間に入り込む
ように設ければ（請求項２の熱交換器）、熱交換流体流
路と導入路が交互に配置され、導入路の開口が熱交換流
体流路同士間の吸着剤部分に位置されるようになるの
で、被吸着物の吸着，脱離をより一層効率的に行うこと
ができるものである。

【００１４】本発明の請求項３の吸着式冷凍装置によれ
ば、凝縮器によって液化された冷媒が蒸発器に供給さ
れ、この蒸発器にて外部との熱交換により気化し、外気
を冷却する。そして、蒸発器にて気化された被吸着物と
しての気体冷媒は、接続手段を介して一の熱交換器の出
入口から熱交換部に流入され、熱交換流体供給手段によ
って熱交換流体流路に冷却流体が供給されることにより
冷却状態とされた吸着剤に吸着される。一方、他の熱交
換器においては、熱交換流体供給手段によって熱交換流
体流路に加熱流体が供給されることにより加熱状態とさ
れた吸着剤から、被吸着物である冷媒が脱離され、出入
口から接続手段を介して凝縮器に向けて放出され、もっ
て、吸着剤の吸着能力が再生される。

【００１５】このとき、各熱交換器としては、上記した
請求項１又は２の熱交換器が採用されているので、各熱
交換器における吸着剤の加熱，冷却を効率的に行うこと
ができると共に、冷媒の吸着，脱離を効率的に行うこと
ができる。この結果、請求項３の吸着式冷凍装置によれ
ば、吸着剤を収容した熱交換器を用いた冷凍装置にあっ
て、冷却性能の向上を図ることができるという優れた効
果を得ることができるものである。

【００１６】本発明の請求項４の吸着式冷凍装置によれ
ば、凝縮器によって液化された冷媒が蒸発器に供給さ
れ、この蒸発器にて外部との熱交換により気化し、外気
を冷却する。そして、蒸発器にて気化された被吸着物と
しての気体冷媒は、吸入路を通って吸脱着器の冷媒吸着
部に吸入され、熱交換器において、冷却流体供給手段に
よって熱交換流体流路に冷却流体が供給されることによ
り冷却状態とされた吸着剤に吸着される。一方、吸脱着
器の冷媒脱離部にあっては、熱交換器において、加熱流
体供給手段によって熱交換流体流路に加熱流体が供給さ
れることにより加熱状態とされた吸着剤から冷媒が脱離
され、放出路を通して凝縮器に向けて放出される。

【００１７】ここで、吸着剤は、所定の冷媒を吸着する
と吸着能力が低下し、冷媒を脱離させることにより吸着
能力が再生されるのであるが、吸脱着器においては、吸
着剤が、循環手段によって吸着剤循環路を循環されるの
で、冷媒吸着部にて冷媒を吸着した吸着剤が、循環によ
って冷媒脱離部に至り、冷媒を脱離させた後、再び冷媒
吸着部に至るという循環が繰返される。

【００１８】このとき、各熱交換器としては、上記した
請求項１又は２の熱交換器が採用されているので、各熱
交換器における吸着剤の加熱，冷却を効率的に行うこと
ができると共に、冷媒の吸着，脱離を効率的に行うこと
ができる。この結果、請求項４の吸着式冷凍装置によれ
ば、請求項３と同様に、吸着剤を収容した熱交換器を用
いた冷凍装置にあって、冷却性能の向上を図ることがで
きるという優れた効果を奏するものである。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。 （１）第１の実施例 まず、本発明の第１の実施例（請求項１，２，３に対
応）について、図１ないし図３を参照して述べる。図３
は、本実施例に係る吸着式冷凍装置１の全体構成を示し
ている。この吸着式冷凍装置１は、詳しくは後述するよ
うに、２個の熱交換器２，３（第１の熱交換器２及び第
２の熱交換器３と称して区別する）を備えている。

【００２０】前記第１及び第２の熱交換器２及び３は、
夫々冷媒の出入口４及び５を有しており、これら出入口
４及び５は、接続手段として機能する入口側三方切換弁
６及び出口側三方切換弁７に接続されている。即ち、前
記入口側三方切換弁６は、１個の入口に対して２個の出
口を切替えるように構成され、前記出口側三方切換弁７
は、１個の出口に対して２個の入口を切替えるように構
成されている。前記出入口４は、入口側三方切換弁６の
一方の出口及び出口側三方切換弁７の一方の入口の双方
に接続され、また、前記出入口５は、入口側三方切換弁
６の他方の出口及び出口側三方切換弁７の他方の入口の
双方に接続されている。

【００２１】さらに、前記出口側三方切換弁７の出口と
入口側三方切換弁６の入口との間には、冷媒を液化する
凝縮器８，冷媒の気液分離及び液体冷媒の一時貯留を行
うレシーバ９，液体冷媒を送るポンプ１０、及び液体冷
媒を気化させて外気との熱交、換を行う蒸発器１１が、
冷媒管路１２（太線で示す）によってその順に直列に接
続されており、もって冷媒回路１３が構成されている。
この冷媒回路１３内には、所要量の冷媒（例えば水）が
封入されている。

【００２２】さて、本実施例に係る熱交換器２，３につ
いて、図１及び図２も参照して詳述する。尚、これら熱
交換器２，３は同等の構成を備えているので、第１の熱
交換器２を代表させて説明する。この熱交換器２は、図
２に示すように、左右両面が開口した薄形矩形箱状のケ
ース１４（図２に一部破断して示す）内に、例えばシリ
カゲル，ゼオライト，活性炭，活性アルミナ等の粉粒体
状の吸着剤Ｓ（図１参照）をほぼ密に収容すると共に、
熱交換流体流路１５を設けて構成され、全体として薄形
矩形ブロック状をなしている。

【００２３】尚、前記吸着剤Ｓは、周知のように、冷却
状態において冷媒（例えば水蒸気）を高能力で吸着し、
また、冷媒の吸着に伴い吸着能力が次第に低下するが、
加熱状態とされることにより、吸着していた冷媒を脱離
して吸着能力が再生されるという性質を有している。

【００２４】前記熱交換流体流路１５は、一対のヘッダ
１６，１７間に掛渡すように、複数本この場合４本のチ
ューブ１８を並列配置して接続して構成されている。前
記チューブ１８は、縦方向に偏平な形状とされている。
前記ヘッダ１６，１７は、前記ケース１４の左右の開口
部を夫々閉塞し、前記４本のチューブ１８が、吸着剤Ｓ
内に埋没された如き状態とされるようになっており、も
ってケース１４内に熱交換部１９が形成されているので
ある。

【００２５】また、前記一方（図で左側）のヘッダ１６
内は、仕切部１６ａによって前後２室に仕切られており
（図１参照）、ヘッダ１６の外面側（チューブ１８とは
反対側）には、一方の室に連通する流体入口部２０と、
他方の室に連通する流体出口部２１とが設けられてい
る。これにて、流体入口部２０から流入された冷却流体
あるいは加熱流体は、ヘッダ１６の一方の室から２本の
チューブ１８を通って他方のヘッダ１７に至り、その他
方のヘッダ１７内を通って他の２本のチューブ１８へＵ
ターンするように流れ込み、他の２本のチューブ１８を
通ってヘッダ１６の他方の室へ至った後、流体出口部２
１から排出されるようになっている。

【００２６】そして、この熱交換器２には、基端部が前
記出入口４に連続すると共に、先端側が前記熱交換部１
９の内部まで入り込んで複数箇所で開口する導入路２２
が設けられている。本実施例では、この導入路２２は、
前記ヘッダ１７よりも一回り小さく該ヘッダ１７の外面
側（図で右面側）に配置される基端部側のヘッダ部２３
と、このヘッダ部２３に連通して図で左方に延出する先
端側の３本の延出部２４とを備えて構成されている。

【００２７】前記各延出部２４は、縦方向に偏平なチュ
ーブ状をなし前記ヘッダ１７を貫通して、夫々前記各チ
ューブ１８同士間に入り込むように延び、その両面に
は、ヘッダ１７を貫通する部分を除いて多数の小孔２４
ａが形成されている。また、前記出入口４は、ヘッダ部
２３の外面側に設けられている。さらに、本実施例で
は、前記各チューブ１８と各延出部２４との間には、熱
交換用のコルゲート状のフィン２５が設けられている。
吸着剤Ｓは、このフィン２５の間隙部分に充填された形
態とされるのである。

【００２８】このように構成された第１の熱交換器２に
対して、第２の熱交換器３も同等な構成とされている。
そして、図３に示すように、これら各熱交換器２，３の
流体入口部２０は、三方切換弁２６，２７を介して加熱
流体流入口２８及び冷却流体流入口２９に接続されてい
る。一方、各熱交換器２，３の流体出口部２１は、三方
切換弁３０，３１を介して加熱流体流出口３２及び冷却
流体流出口３３に接続されている。これにて、各熱交換
器２，３の熱交換流体流路に対して加熱流体又は冷却流
体のいずれかを切替可能に供給する熱交換流体供給手段
が構成されているのである。

【００２９】かかる構成において、前記入口側三方切換
弁６及び出口側三方切換弁７、並びに、三方切換弁２
６，２７，３０，３１は、図示しないマイコン等の制御
装置によって制御され、後述するように、前記第１及び
第２の熱交換器２，３は、一方が冷媒（例えば水蒸気）
を脱離させる脱離側となるとき、他方が蒸発器１１から
の気体冷媒を吸着する吸着側となるように、交互に切換
えられるようになっている。従って、制御装置が、運転
制御手段としての機能を果たすようになっている。尚、
制御装置は、前記ポンプ１０を制御して適宜駆動させる
と共に、前記蒸発器１１に対して送風を行うファン装置
等も制御するようになっている。

【００３０】次に、上記構成の作用について述べる。上
述のように、第１及び第２の熱交換器２，３は、一方が
脱離側とされるとき、他方が吸着側とされるようになっ
ている。図３には、第１の熱交換器２を脱離側とし、第
２の熱交換器３を吸着側として使用する場合の、各三方
切換弁６，７，２６，２７，３０，３１の状態を実線で
示している。

【００３１】即ち、入口側三方切換弁６により、第２の
熱交換器３の出入口５と蒸発器１１とが流通状態とされ
る一方、出口側三方切換弁７により、第１の熱交換器２
の出入口４と凝縮器８とが流通状態とされる。また、三
方切換弁２６により、第１の熱交換器２の流体入口部２
０が加熱流体流入口２８に接続されると共に、三方切換
弁３０により、第１の熱交換器２の流体出口部２１が加
熱流体流出口３２に接続され、もって第１の熱交換器２
の熱交換流体流路１５（チューブ１８）に加熱流体が流
通するようになる。一方、三方切換弁２７により、第２
の熱交換器３の流体入口部２０が冷却流体流入口２９に
接続されると共に、三方切換弁３１により、第２の熱交
換器３の流体出口部２１が冷却流体流出口３３に接続さ
れ、もって第２の熱交換器３の熱交換流体流路１５（チ
ューブ１８）に冷却流体が流通するようになる。

【００３２】これにて、第１の熱交換器２内において
は、熱交換流体流路１５に加熱流体が供給されることに
より、吸着剤Ｓが加熱状態とされ、吸着剤Ｓが吸着して
いた冷媒（水蒸気）が脱離され、出入口４から凝縮器８
に向けて放出され、吸着剤Ｓの吸着能力が再生されるの
である。放出された気体冷媒は、凝縮器８にて凝縮され
て液体冷媒（例えば水）となり、レシーバ９にて一時的
に貯留された後、ポンプ１０により蒸発器１１に送られ
る。

【００３３】この蒸発器１１においては、液体冷媒が気
化して外気との熱交換が行われ、外気を冷却するように
なっている。そして、この蒸発器１１にて気化した気体
冷媒（例えば水蒸気）は、第２の熱交換器３の出入口５
から熱交換部１９に流入される。このとき、第２の熱交
換器３では、冷却流体により吸着剤Ｓが冷却状態とさ
れ、気体冷媒の吸着が促進されるのである。

【００３４】このような運転により、第１の熱交換器２
の吸着剤Ｓが所定量の冷媒を脱離し、第２の熱交換器３
の吸着剤Ｓが所定量の冷媒を吸着すると、各三方切換弁
６，７，２６，２７，３０，３１は、図３に破線で示す
状態に切換えられ、今度は第１の熱交換器２が吸着側と
され、第２の熱交換器３が脱離側とされて同様の運転が
継続される。これにて、蒸発器１１による外気の冷却が
連続的に行われるのである。尚、蒸発器１１には、例え
ば図示しないファン装置から送風が行われ、冷風が生成
されるように構成されている。

【００３５】しかして、各熱交換器２，３において、熱
交換流体流路１５（チューブ１８）は、吸着剤Ｓ中に埋
没すると共に、複数本が並列配置されているので、吸着
剤Ｓの加熱又は冷却が広範囲において行われ、吸着剤Ｓ
の効率の良い加熱又は冷却が行われる。また、冷媒が吸
着剤Ｓに吸着される際には、冷媒は、出入口５から導入
路２２を通り、熱交換部１９の内部に入り込むように配
置された延出部２４の多数個の小孔２４ａから吸着剤Ｓ
部分に至るので、吸着剤Ｓの内部で十分な吸着が行われ
る。一方、冷媒が吸着剤Ｓから脱離される際にも、同様
に熱交換部１９の内部に配置された延出部２４の多数個
の小孔２４ａを通って放出されるので、吸着剤Ｓの内部
から十分な脱離が行われるのである。

【００３６】従って、本実施例の熱交換器２，３によれ
ば、吸着剤Ｓの加熱，冷却を効率的に行うことができる
と共に、従来のような吸着剤の表層部分のみで冷媒の吸
着，脱離が行われるものと異なって、冷媒の吸着，脱離
の効率を十分に向上させることができたのである。特
に、本実施例では、並列配置された複数本のチューブ１
８同士間に入り込むように、導入路２２の延出部２４を
設けたので、より一層、被吸着物の吸着，脱離を効率的
に行うことができるものである。

【００３７】そして、本実施例の吸着式冷凍装置１１に
よれば、各熱交換器２，３における吸着剤Ｓの加熱，冷
却を効率的に行うことができると共に、冷媒の吸着，脱
離を効率的に行うことができるようになったことによ
り、従来のものに比べて、冷却性能の大幅な向上を図る
ことができるという優れた効果を得ることができるもの
である。

【００３８】（２）第２の実施例 次に、本発明をいわゆる吸着剤循環式の冷凍装置に適用
した第２の実施例（請求項１，２，４に対応）につい
て、図４を参照して述べる。尚、本実施例においては、
熱交換器２，３の基本的な構成や、凝縮器８，蒸発器１
１等は、上記第１の実施例と同等であるため、新たな図
示及び詳しい説明を省略し、符号も共通させることとす
る。

【００３９】図４は、本実施例に係る吸着式冷凍装置４
１の全体構成を概略的に示している。この吸着式冷凍装
置４１は、凝縮器８、レシーバ９、ポンプ１０、蒸発器
１１、詳しくは後述する吸脱着器４２を、冷媒管路１２
により順に閉ループに接続して構成されている。尚、前
記冷媒管路１２のうち、吸脱着器４２と凝縮器８とをつ
なぐ部分を放出路４３と称し、蒸発器１１と吸脱着器４
２とをつなぐ部分を吸入路４４と称する。また、吸着式
冷凍装置４１の内部には、所要量の冷媒（例えば水）が
封入されている。

【００４０】さて、前記吸脱着器４２について述べる。
この吸脱着器４２は、密閉状の本体容器４５内に、例え
ばシリカゲル，ゼオライト，活性炭，活性アルミナ等の
粉粒体状の吸着剤Ｓを充填して構成されている。前記本
体容器４５は、詳細には、上下方向に延びる太幅の角筒
状の主胴部４５ａと、この主胴部４５ａの下端部から図
で左方へやや下降傾斜しながら延びる下部連絡部４５ｂ
と、この下部連絡部４５ｂの先端部（図で左端部）から
上方に延びる上昇部４５ｃと、この上昇部４５ｃの上端
部から図で右方へやや下降傾斜しながら延びて前記主胴
部４５ａの上端部につながる上部連絡部４５ｄとを有し
て構成されている。

【００４１】これにて、本体容器４５の内部には、ほぼ
矩形環状の吸着剤循環路４６が形成されているのであ
る。そして、前記上昇部４５ｃには、循環手段としての
スクリューコンベア４７が設けられている。このスクリ
ューコンベア４７は、本体容器４５の外面部に設けられ
たモータ４８により回転駆動され、これにより、上昇部
４５ｃ内において吸着剤Ｓが上昇するようになってお
り、ひいては、吸着剤Ｓが吸着剤循環路４６を矢印Ｃ方
向に循環されるのである。

【００４２】そして、前記本体容器４５の主胴部４５ａ
内には、吸着剤循環路４６を横切るようにして、上部側
に位置して加熱用の第１の熱交換器２が設けられると共
に、下部側に位置して冷却用の第２の熱交換器３が設け
られる（便宜上、上記第１の実施例と符号を共通させ
る）。これら、熱交換器２，３は、上記第１の実施例
（図１及び図２）で説明した熱交換器２，３に対して、
ケース１４を取除いたものである。

【００４３】従って、本実施例に係る熱交換器２，３
も、ヘッダ１６，１７、複数本のチューブ１８、流体入
口部２０及び流体出口部２１を備える熱交換流体流路１
５と、ヘッダ部２３及び多数個の小孔２４ａを有する複
数本の延出部２４と、フィン２５とを有して構成されて
いる。そして、この場合、ヘッダ１６，１７が、本体容
器４５（主胴部４５ａ）の左右の外壁部分に位置するよ
うに取付けられている。これにて、チューブ１８、延出
部２４、フィン２５からなる熱交換部１９部分を吸着剤
Ｓが流下していくようになっている。

【００４４】さらに、前記上部側の第１の熱交換器２に
おいては、流体入口部２０及び流体出口部２１が図示し
ない加熱流体供給手段に接続されていると共に、導入路
２２に連続する出入口４が前記放出路４３を介して凝縮
器８に接続されている。一方、下部側の第２の熱交換器
３においては、流体入口部２０及び流体出口部２１が図
示しない冷却流体供給手段に接続されていると共に、導
入路２２に連続する出入口５が前記吸入路４４を介して
蒸発器１１に接続されている。

【００４５】これにて、吸脱着器４２においては、吸着
剤循環路４６を循環する吸着剤Ｓが、第１の熱交換器２
の熱交換部１９部分を通る際に加熱され、吸着していた
冷媒を脱離し、その冷媒が放出路４３を通して凝縮器８
に向けて放出されるようになっており、これと共に、吸
着剤循環路４６を循環する吸着剤Ｓが、第２の熱交換器
３の熱交換部１９部分を通る際に冷却され、吸入路４４
を通して蒸発器１１からの気体冷媒を吸着するようにな
っている。従って、本体容器４５の主胴部４５ａの上部
側には冷媒脱離部４９が形成され、下部側には冷媒吸着
部５０が形成されているのである。

【００４６】次に、上記構成の作用について述べる。吸
着式冷凍装置４１の運転が開始されると、ポンプ１０が
適宜駆動されると共に、吸脱着器４２においては、モー
タ４８によりスクリューコンベア４７が駆動され、ま
た、第１の熱交換器２に加熱流体が供給されると共に、
第２の熱交換器３に冷却流体が供給される。すると、レ
シーバ９の液体冷媒（水）がポンプ１０によって蒸発器
１１に送られ、ここで、外気との熱交換により液体冷媒
が気化し、外気が冷却される。

【００４７】そして、蒸発器１１内で気化した冷媒（水
蒸気）は、吸入路４４を通って吸脱着器４２の冷媒吸着
部５０の第２の熱交換器３部分に吸入され、該熱交換器
３により冷却状態とされた吸着剤Ｓに吸着される。この
とき、熱交換器３においては、熱交換流体流路１５（チ
ューブ１８）が吸着剤Ｓ中に埋没すると共に、複数本が
並列配置されているので、吸着剤Ｓの冷却が広範囲にお
いて行われ、吸着剤Ｓの効率の良い冷却が行われる。ま
た、冷媒が吸着剤Ｓに吸着される際には、冷媒は、出入
口５から導入路２２を通り、熱交換部１９の内部に入り
込むように配置された延出部２４の多数個の小孔２４ａ
から吸着剤Ｓ部分に至るので、吸着剤Ｓの内部で十分な
吸着が行われるのである。

【００４８】一方、吸脱着器４２内においては、スクリ
ューコンベア４７の駆動により、内部の吸着剤Ｓが、吸
着剤循環路４６を矢印Ｃ方向に循環する。従って、冷媒
吸着部５０にあって冷媒を吸着した吸着剤Ｓは、下部連
絡部４５ｂを通って上昇部４５ｃを上昇し、さらに上部
連絡部４５ｄを通って主胴部４５ａの上部即ち冷媒脱離
部４９に至る。

【００４９】そして、その吸着剤Ｓは、この冷媒脱離部
４９にて第１の熱交換器２により加熱状態とされ、吸着
していた冷媒を脱離，放出する。このときにも、熱交換
器２においては、熱交換流体流路１５（チューブ１８）
が吸着剤Ｓ中に埋没すると共に、複数本が並列配置され
ているので、吸着剤Ｓの加熱が広範囲において行われ、
吸着剤Ｓの効率の良い加熱が行われる。また、冷媒が吸
着剤Ｓから脱離される際にも、熱交換部１９の内部に配
置された延出部２４の多数個の小孔２４ａを通って放出
されるので、吸着剤Ｓの内部から十分な脱離が行われる
のである。

【００５０】このようにして、冷媒脱離部４９におい
て、吸着剤Ｓの吸着能力が再生され、その吸着剤Ｓは再
び冷媒吸着部５０に向けて循環移動するのである。ま
た、凝縮器８に供給された気体冷媒は、凝縮器８内で凝
縮されて液体冷媒（水）となり、レシーバ９に送られ
る。このような冷媒の循環により、連続的な冷却運転が
行われるのである。

【００５１】このような本実施例の吸着式冷凍装置４１
によれば、上記第１の実施例と同等の構成の熱交換器
２，３を用いているので、吸着剤Ｓの加熱，冷却を効率
的に行うことができると共に、冷媒の吸着，脱離を効率
的に行うことができる。この結果、冷却性能の向上を図
ることができるという優れた効果を奏するものである。
また、特に本実施例では、吸着剤循環路４６内に吸着剤
Ｓを循環させる方式の吸脱着器４２を用いているので、
上記第１の実施例のような複数個の三方切換弁が不要と
なり、構成の簡単化を図ることができるといった利点を
得ることができるものである。

【００５２】尚、本発明は上記した各実施例に限定され
るものではなく、例えば熱交換器の構成としては、熱交
換流体流路（チューブ）を蛇行状に設けるようにしても
良く、また、加熱用のものと冷却用のものとの２組の熱
交換流体流路を設けることもできる。さらには、導入路
としても、延出部が熱交換流体流路同士間に入り込む形
態に限らず、延出部を例えば熱交換部の上下部位に位置
されるようにすることもできる。チューブの本数や延出
部の本数、熱交換流体流路や導入路の全体形状や構成等
も、種々の変形が可能であることは勿論である。また、
延出部は、上記のようにチューブに小孔を開けたものに
限らず、例えば細かい金網等の通気性のある材質でチュ
ーブ状に形成したものでもよい。

【００５３】その他、吸着式冷凍装置の構成としても、
例えば熱交換器を３個以上設けるようにしても良く、ま
た、吸着剤を循環させる循環手段としてもコイルスプリ
ング等の各種のポンプを採用することができ、さらに
は、水以外の冷媒を用いたものにも適用することができ
るなど、本発明は要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更し
て実施し得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すもので、熱交換器
の概略的平面図

【図２】一部を破断して示す熱交換器の斜視図

【図３】吸着式冷凍装置の全体構成を概略的に示す図

【図４】本発明の第２の実施例を示す図３相当図

【符号の説明】

図面中、１，４１は吸着式冷凍装置、２，３は熱交換
器、４，５は出入口、８は凝縮器、９はレシーバ、１０
はポンプ、１１は蒸発器、１２は冷媒管路、１４はケー
ス、１５は熱交換流体流路、１６，１７はヘッダ、１８
はチューブ、１９は熱交換部、２０は流体入口部、２１
は流体出口部、２２は導入路、２３はヘッダ部、２４は
延出部、２４ａは小孔、２５はフィン、４２は吸脱着
器、４３は放出路、４４は吸入路、４５は本体容器、４
６は吸着剤循環路、４７はスクリューコンベア（循環手
段）、４９は冷媒脱離部、５０は冷媒吸着部、Ｓは吸着
剤を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本田 伸 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸着剤を収容すると共にその吸着剤中に
   埋没するように複数本が配置されたあるいは蛇行状に折
   曲された熱交換流体流路を設けてなる熱交換部と、この
   熱交換部に被吸着物を流通させるための出入口とを備
   え、 前記熱交換流体流路に冷却流体を供給することにより、
   被吸着物を前記吸着剤に吸着させる、又は、該熱交換流
   体流路に加熱流体を供給することにより、前記吸着剤に
   吸着されていた被吸着物を脱離させるようにしたもので
   あって、 基端部が前記出入口に連続すると共に、先端側が前記熱
   交換部の内部まで入り込んで複数箇所で開口する導入路
   を設けたことを特徴とする熱交換器。
2. 【請求項２】 導入路は、その先端側が並列配置された
   複数本の熱交換流体流路同士間に入り込むように設けら
   れていることを特徴とする請求項１記載の熱交換器。
3. 【請求項３】 冷媒を液化する凝縮器と、 この凝縮器からの液体冷媒が供給され外部との間で熱交
   換を行う蒸発器と、 請求項１又は２記載の複数個の熱交換器と、 これら各熱交換器の出入口に対して前記凝縮器又は蒸発
   器のいずれかを切替可能に流通させる接続手段と、 前記各熱交換器の熱交換流体流路に対して加熱流体又は
   冷却流体のいずれかを切替可能に供給する熱交換流体供
   給手段と、 前記一の熱交換器の出入口と前記蒸発器との流通状態で
   その熱交換器の熱交換流体流路に冷却流体を供給させる
   と共に、他の熱交換器の出入口と前記凝縮器との流通状
   態でその熱交換器の熱交換流体流路に加熱流体を供給さ
   せる運転制御手段とを具備してなる吸着式冷凍装置。
4. 【請求項４】 冷媒を液化する凝縮器と、この凝縮器か
   らの液体冷媒が供給され外部との間で熱交換を行う蒸発
   器と、この蒸発器からの気体冷媒を吸着すると共に前記
   凝縮器に向けて冷媒を脱離する吸脱着器とを備えるもの
   であって、 前記吸脱着器は、 循環手段によって前記吸着剤が循環される吸着剤循環路
   と、 この吸着剤循環路の途中部に請求項１又は２記載の熱交
   換器を設けることにより形成され被吸着物としての前記
   冷媒を吸着する冷媒吸着部と、 この冷媒吸着部の熱交換器の熱交換流体流路に冷却流体
   を供給する冷却流体供給手段と、 前記冷媒吸着部の熱交換器の出入口と前記蒸発器とを接
   続する吸入路と、 前記吸着剤循環路の途中部に請求項１又は２記載の熱交
   換器を設けることにより形成され被吸着物としての冷媒
   を脱離する冷媒脱離部と、 この冷媒脱離部の熱交換器の熱交換流体流路に加熱流体
   を供給する加熱流体供給手段と、 前記冷媒脱離部の熱交換器の出入口と前記凝縮器とを接
   続する放出路とを具備して構成されていることを特徴と
   する吸着式冷凍装置。