JPH10185352A

JPH10185352A - 吸着式冷凍装置の吸着コア

Info

Publication number: JPH10185352A
Application number: JP8339633A
Authority: JP
Inventors: Masanori Uehara; 昌徳上原; Shin Honda; 伸本田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1996-12-19
Filing date: 1996-12-19
Publication date: 1998-07-14
Anticipated expiration: 2016-12-19
Also published as: JP3695026B2

Abstract

(57)【要約】【課題】吸着剤への冷媒の凝縮を抑制して、吸着剤の
吸着、脱着能力を向上する。【解決手段】第１吸着コア１ａ、１ｂ、第２吸着コア
２ａ、２ｂの第１流体通路１１ａ、１１ｂ、第２流体通
路２１ａ、２１ｂに、吸着コア１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂ
を加熱する加熱流体と、冷却する冷却流体とが流れ、こ
の吸着コア１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂのうち、上記流体流
れの上流側の所定部位に小吸着剤ａを、この所定部位以
外の部位に吸着剤Ｓを充填してある。吸着側の吸着コア
１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂを流れる上記冷却流体の温度
が、蒸発側の凝縮蒸発器３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂにて蒸
発する冷媒の温度よりも低くなるとき、吸着コア１ａ、
１ｂ、２ａ、２ｂの上記所定部位が、この部位以外の部
位よりも急速に冷媒を吸着でき、上記所定部位以外の部
位における冷媒の凝縮を抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、吸着剤により冷媒
を吸着、脱着することを利用した吸着式冷凍装置の吸着
コアに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、特実平１−１２６８１１号公報に
は、図５に示すように、第１、第２吸着コア１、２およ
び第１、第２凝縮蒸発器３、４を備えた吸着式冷凍装置
１００が提案されている。吸着コア１、２は、熱交換流
体の流れる流体通路１１、２１および吸着剤Ｓを備え、
密閉容器１０、２０内に収容されている。凝縮蒸発器
３、４は、熱交換流体の流れる流体通路３１、４１を備
え、密閉容器３０、４０内に収容されている。密閉容器
１０と密閉容器３０、および、密閉容器２０と密閉容器
４０は連通している。

【０００３】そして、第１吸着コア１が吸着工程、第２
吸着コア２が脱着工程を行なう第１過程と、第１吸着コ
ア１が脱着工程、第２吸着コア２が吸着工程を行なう第
２過程とを、交互に切り替え使用するようになってい
る。例えば第１過程では、第１吸着コア１の流体通路１
１に、エンジンからの８０℃程度の加熱流体を供給する
と同時に、第１凝縮蒸発器３の流体通路３１に、放熱器
からの３０℃程度の流体を供給する。この結果、第１吸
着コア１の吸着剤Ｓが冷媒を脱着するとともに、第１凝
縮蒸発器３では冷媒が凝縮することにより凝縮熱が発生
し、この凝縮熱を、流体通路３１内の流体が吸収して４
０℃程度に加熱される。この加熱された流体が、放熱器
において放熱し、再び流体通路３１に供給される。

【０００４】また、第２吸着コア２の流体通路２１に、
放熱器からの３０℃程度の冷却流体を供給すると同時
に、第２凝縮蒸発器４の流体通路４１に、室内熱交換器
からの２０℃程度の流体を供給する。この結果、第１吸
着コア１の吸着剤Ｓが吸着作用を発揮するため、第２凝
縮蒸発器４内の冷媒を蒸発させ、その蒸発に伴う潜熱に
より、第２凝縮蒸発器４の流体通路４１内の流体を８℃
程度に冷却する。この８℃程度の流体が室内熱交換器に
おいて室内と熱交換することにより、室内が冷却され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記第１過
程から上記第２過程に切り替えた直後では、第１吸着コ
ア１の流体通路１１の入口側に、放熱器からの３０℃程
度の流体が供給されるが、出口側ではまだ８０℃程度の
流体が流れている。また、第１凝縮蒸発器３の流体通路
３１の入口側に、室内熱交換器からの２０℃程度の流体
が供給されるが、出口側ではまだ４０℃程度の流体が流
れている。

【０００６】このため、第１凝縮蒸発器３の流体通路３
１の出口側における４０℃程度の冷媒蒸気は、第１吸着
コア１の流体通路１１の入口側にて３０℃程度に冷却さ
れた吸着剤Ｓ表面に凝縮してしまう。この凝縮は、凝縮
蒸発器３における冷媒蒸気の温度が、吸着コアの吸着剤
の温度よりも低くなるまで発生する。そして、この凝縮
により、吸着剤Ｓの吸着、脱着能力が低減してしまい、
吸着式冷凍装置１００の冷房能力が低下する、といった
問題があった。

【０００７】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、吸着剤への冷媒の凝縮を抑制して、吸着剤の吸着、
脱着能力を向上することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１ないし３に記載の発明では、第１、第２吸
着コア（１ａ、１ｂ、１）、（２ａ、２ｂ、２）には、
この吸着コア（１ａ、１ｂ、１）、（２ａ、２ｂ、２）
を加熱する加熱流体、および、冷却する冷却流体が流れ
ており、この吸着コア（１ａ、１ｂ、１）、（２ａ、２
ｂ、２）のうち、上記冷却流体流れの上流側の所定部位
（Ｇ）は、この所定部位（Ｇ）以外の部位（Ｈ）に比べ
て吸着速度が大きく構成されていることを特徴としてい
る。

【０００９】このような構成によれば、吸着コア（１
ａ、１ｂ、２ａ、２ｂ）に流入する冷却流体の温度が、
この吸着コア（１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂ）と連通する蒸
発側の凝縮蒸発器（３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂ）における
冷媒蒸気の温度よりも低くなるとき、吸着コア（１ａ、
１ｂ、２ａ、２ｂ）の上記所定部位（Ｇ）が、この部位
以外の部位（Ｈ）よりも急速に（多く）冷媒を吸着す
る。つまり、従来技術において、吸着剤に凝縮していた
分の冷媒を、上記所定部位（Ｇ）において積極的に吸着
できる。

【００１０】この結果、凝縮蒸発器（３ａ、３ｂ、４
ａ、４ｂ）にて蒸発する冷媒蒸気の温度を急速に下げる
ことができ、上記所定部位（Ｇ）以外の部位（Ｈ）にお
いて冷媒が凝縮することを抑制できる。よって、上記所
定部位（Ｇ）以外の部位（Ｈ）における冷媒の吸着、脱
着を良好に行なわせることができ、吸着式冷凍装置（１
００）の冷房能力を向上できる。

【００１１】また、上記所定部位（Ｇ）は上記流体流れ
の上流側であり、この所定部位（Ｇ）を流れる冷却流体
は、冷媒の凝縮による凝縮熱を奪って温度が上がり、こ
の冷却流体が所定部位（Ｇ）よりも下流側へ供給され
る。よって、蒸発側の凝縮蒸発器（３ａ、３ｂ、４ａ、
４ｂ）にて蒸発する冷媒の温度と、所定部位（Ｇ）以外
の部位（Ｈ）との温度差を小さくでき、より効果的に、
所定部位（Ｇ）以外の部位（Ｈ）における冷媒の凝縮を
抑制できる。この結果、所定部位（Ｇ）以外の部位
（Ｈ）において、冷媒の吸着、脱着がさらに良好に行な
われ、吸着式冷凍装置（１００）の冷房能力をさらに向
上できる。

【００１２】また、請求項３および４に記載の発明で
は、第１吸着コア（１ａ、１ｂ、１）および第２吸着コ
ア（２ａ、２ｂ、２）のうち、流体流れ上流側の所定部
位（Ｇ）は、この所定部位（Ｇ）以外の部位（Ｈ）に比
べて、冷媒から冷却流体への伝熱速度が大きく構成され
ていることを特徴としている。このような構成によれ
ば、第１過程と第２過程とを切り替えた直後に、吸着コ
ア（１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂ）を流れる冷却流体の温度
が、この吸着コア（１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂ）と連通す
る蒸発側の凝縮蒸発器（３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂ）にお
ける冷媒の温度よりも低くなるとき、吸着コア（１ａ、
１ｂ、２ａ、２ｂ）の上記所定部位（Ｇ）において、冷
媒の熱を急速に冷却流体に伝えることができ、ひいて
は、冷媒の凝縮を急速に行うことができる。つまり、従
来技術において、吸着剤に凝縮していた分の冷媒を、上
記所定部位（Ｇ）において積極的に凝縮できる。

【００１３】このため、蒸発側の凝縮蒸発器（３ａ、３
ｂ、４ａ、４ｂ）における冷媒の蒸発が急速に促進さ
れ、冷媒の温度が急速に低下して、この冷媒の温度を、
急速に冷却流体の温度よりも低くできる。よって、上記
所定部位（Ｇ）以外の部位（Ｈ）における冷媒の凝縮を
抑制できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。（第１の実施形態）図１に示すように、冷媒の吸着、脱
着を行なう１段目、２段目の第１吸着コア１ａ、１ｂ
と、１段目、２段目の第２吸着コア２ａ、２ｂと、冷媒
の凝縮、蒸発を行なう１段目、２段目の第１凝縮蒸発器
３ａ、３ｂと、１段目、２段目の第２凝縮蒸発器４ａ、
４ｂとを備えている。第１、第２吸着コア１ａ、１ｂ、
２ａ、２ｂは、熱交換流体が流れる流体通路１１ａ、１
１ｂ、２１ａ、２１ｂと、伝熱フィン１Ｄ（図２参照）
と、多数の吸着剤Ｓと、この吸着剤Ｓよりも小径な多数
の小吸着剤ａとを備え、密閉容器１０ａ、１０ｂ、２０
ａ、２０ｂの内部に収容されている。

【００１５】この吸着剤Ｓおよび小吸着剤ａは、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
粒体から構成されている。そして、周知のように、冷却
状態において気体冷媒を高能力で吸着し、この気体冷媒
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、吸着していた気体冷媒を脱離して吸
着能力が再生されるという性質を有している。そして、
冷媒としては、例えば水やアルコール水溶液が挙げられ
る。

【００１６】凝縮蒸発器３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂは、流
体通路３１ａ、３１ｂ、４１ａ、４１ｂ、および、伝熱
フィンを備え、密閉容器３０ａ、３０ｂ、４０ａ、４０
ｂの内部に収容されている。吸着コア１ａ、１ｂ、２
ａ、２ｂを収容する密閉容器１０ａ、１０ｂ、２０ａ、
２０ｂと、凝縮蒸発器３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂを収容す
る密閉容器３０ａ、３０ｂ、４０ａ、４０ｂとは、それ
ぞれ連通部５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂにて連通されてい
る。

【００１７】そして、第１吸着コア１ａ、１ｂが冷媒を
吸着し、第２吸着コア２ａ、２ｂが冷媒を脱着する第１
過程と、第１吸着コア１ａ、１ｂが冷媒を脱着し、第２
吸着コア２ａ、２ｂが冷媒を吸着する第２過程とを、所
定時間（例えば６０秒）毎に交互に行なっている。な
お、脱着側の吸着コア１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂは、所定
時間が経過する前に完全に脱着を完了し、吸着側の吸着
コア１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂは、所定時間が経過しても
さらに完全に吸着が完了しないように、脱着側の吸着コ
ア１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂに流す熱交換流体の流量を、
吸着側の吸着コア１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂに流す熱交換
流体の流量よりも多くしてある。

【００１８】室内熱交換器４７は室内に配置され、熱交
換流体が流れる流体通路４７ａおよび伝熱フィンを備え
ている。室外熱交換器３９は、室外に配置され、流体が
流れる流体通路３９ａおよび伝熱フィンを備えている。
そして、室外熱交換器３９、２段目の凝縮蒸発器３ｂ、
４ｂ、１段目の凝縮蒸発器３ａ、４ａ、四方切替弁６
７、電動ポンプ６６、および、室外熱交換器３９は、こ
の順に、それぞれの流体通路を直列に接続されている。

【００１９】また、室外熱交換器３９、２段目の凝縮蒸
発器３ｂ、４ｂ、１段目の凝縮蒸発器３ａ、４ａ、四方
切替弁６７、室内熱交換器４７、四方切替弁６８、１段
目の吸着コア１ａ、２ａ、２段目の吸着コア１ｂ、２
ｂ、四方切替弁６９、電動ポンプ６６、および、室外熱
交換器３９は、この順に、それぞれの流体通路を直列に
接続されている。

【００２０】また、エンジン、四方切替弁６８、図示し
ない電動ポンプ、１段目の吸着コア１ａ、２ａ、２段目
の吸着コア１ｂ、２ｂ、四方切替弁６９、および、エン
ジンは、この順に、それぞれの流体通路を直列に接続さ
れている。以下に、吸着コア１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂの
具体的構造を図２に基づいて説明する。

【００２１】吸着コア１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂは、入口
ヘッダタンク１Ａと、出口ヘッダタンク１Ｂと、これら
ヘッダタンク１Ａ、１Ｂの間を繋ぐように接続され、か
つ、所定の間隔で並列配置された複数の伝熱チューブ１
Ｃとを備え、この伝熱チューブ１Ｃの間には、蛇行状に
折り曲げ加工されたコルゲートフィン（伝熱フィン）１
Ｄが設けられている。そして、熱交換流体が、入口ヘッ
ダタンク１Ａ、複数の伝熱チューブ１Ｃ、出口ヘッダタ
ンク１Ｂの順に流れるようになっている。

【００２２】なお、入口ヘッダタンク１Ａ、出口ヘッダ
タンク１Ｂ、および、複数の伝熱チューブ１Ｃにより、
図１に示す流体通路１１ａ、１１ｂ、２１ａ、２１ｂを
構成している。また、伝熱チューブ１Ｃおよびコルゲー
トフィン１Ｄを、熱伝導性に優れる材料（例えばアルミ
ニウム合金）から構成し、熱交換流体と、冷媒との間の
熱交換を良好に行なうようにしてある。

【００２３】また、上記両ヘッダタンク１Ａ、１Ｂと、
伝熱チューブ１Ｃと、伝熱フィン１Ｄとの間の空隙に
は、径が１００μｍ程度の吸着剤Ｓ、および、この吸着
剤Ｓよりも小径な（径が５０μｍ程度の）小吸着剤ａ
が、多数充填された状態で、接着剤にて固定されてい
る。なお、小吸着剤ａは、吸着コア１ａ、１ｂ、２ａ、
２ｂのうち、上記熱交換流体流れの上流側の所定部位Ｇ
に配置されている。具体的には、入口ヘッダタンク１Ａ
側で、両ヘッダタンク１Ａ、１Ｂの間の容積の１割程度
を占めるように、小吸着剤ａが配置されている。この所
定部位Ｇ以外の部位Ｈに、吸着剤Ｓが配置されている。
ここで、小吸着剤ａを充填した所定部位Ｇでは、この所
定部位Ｇ以外の部位Ｈに比べて吸着可能な表面積が大き
いため、所定部位Ｇは、上記部位Ｈに比べて吸着速度が
大きくなっている。

【００２４】なお、上記した凝縮蒸発器３ａ、３ｂ、４
ａ、４ｂ、室外熱交換器３９、および、室内熱交換器４
７は、図２に示す吸着コア１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂのう
ち、吸着剤Ｓ、小吸着剤ａを廃止したものと同様の構造
である。以下に、上記構成の吸着式冷凍装置１００の作
動を説明する。まず、第１吸着コア１ａ、１ｂが冷媒を
吸着し、第２吸着コア２ａ、２ｂが冷媒を脱着する第１
過程について説明する。この場合、上記弁６７、６８、
６９の回動位置は、図１中実線で示すように設定されて
いる。

【００２５】この結果、エンジンにて加熱された熱交換
流体（吸着コアを加熱する加熱流体）が、１段目の第２
吸着コア２ａ、２段目の第２吸着コア２ｂの順に循環
し、室外熱交換器３９にて放熱された熱交換流体は、２
段目の第２凝縮蒸発器４ｂ、１段目の第２凝縮蒸発器４
ａの順に循環する。これにより、第２吸着コア２ａ、２
ｂが脱着作用を発揮するとともに、第２凝縮蒸発器４
ａ、４ｂにて冷媒が凝縮する。

【００２６】また、室外熱交換器３９にて放熱された熱
交換流体は、２段目の第１凝縮蒸発器３ｂ、１段目の第
１凝縮蒸発器３ａ、室内熱交換器４７、１段目の第１吸
着コア１ａ、２段目の第１吸着コア１ｂの順に循環す
る。これにより、第１吸着コア１ａ、１ｂが冷媒を吸着
して、第１吸着コア１ａ、１ｂ、および、この吸着コア
１ａ、１ｂに連通する第１凝縮蒸発器３ａ、３ｂの圧力
が下がり、第１凝縮蒸発器３ａ、３ｂにて冷媒の蒸発が
行なわれる。

【００２７】このため、第１凝縮蒸発器３ａ、３ｂを流
れる熱交換流体は、冷媒の蒸発による蒸発熱が奪われて
冷却され、この冷却された流体を、室内熱交換器４７に
循環させることにより、室内を冷却するようになってい
る。なお、室内熱交換器４７から流出される流体は、吸
着コアを冷却する冷却流体である。この第１過程におい
て、室外熱交換器３９の出口側（２段目の第１、第２凝
縮蒸発器３ｂ、４ｂの入口側）における流体温度は例え
ば３０℃、１段目の第１凝縮蒸発器３ａの出口側（室内
熱交換器４７の入口側）における流体温度は例えば１０
℃である。また、室内熱交換器９２の出口側（１段目の
第１吸着コア１ａの入口側）における流体温度は例えば
２０℃、２段目の第１吸着コア１ｂの出口側（室外熱交
換器３９の入口側）における流体温度は例えば４０℃で
ある。

【００２８】また、１段目の第２凝縮蒸発器４ａの出口
側（室外熱交換器３９の入口側）における流体温度は例
えば４０℃である。また、１段目の第２吸着コア２ａの
入口側における流体温度は例えば９０℃、２段目の第２
吸着コア２ｂの出口側における流体温度は例えば７５℃
である。このときの温度を図１に示してある。なお、第
２過程に切り替える直前では、第２吸着コア２ａ、２ｂ
での冷媒の脱着が完了するため、１段目の第２凝縮蒸発
器４ａの出口側の流体温度は、入口側の流体温度と同じ
例えば３０℃であり、１段目の第２吸着コア２ａの出口
側の流体温度も、入口側の流体温度と同じ例えば９０℃
である。

【００２９】そして、上記した第１過程から、第２過程
に切り替えるとき、上記弁６７、６８、６９を図１中点
線で示す状態とする。この切り替え直後では、１段目の
第２吸着コア２ａから２段目の第２吸着コア２ｂにかけ
て、室内熱交換器９２からの例えば２０℃程度の流体が
供給されるとともに、２段目の第２凝縮蒸発器４ｂから
１段目の第２凝縮蒸発器４ａにかけて、３０℃程度の流
体が供給される。

【００３０】このとき、第２吸着コア２ａ、２ｂを流れ
る冷却流体の温度が、第２凝縮蒸発器４ａ、４ｂにおけ
る冷媒蒸気の温度よりも低くなるが、第２吸着コア２
ａ、２ｂの上記所定部位Ｇ（図２参照）が、この所定部
位Ｇ以外の部位Ｈよりも急速に（多く）冷媒を吸着でき
る。この結果、第２凝縮蒸発器４ａ、４ｂにて蒸発する
冷媒蒸気の温度を急速に下げることができ、上記所定部
位Ｇ以外の部位Ｈにおいて冷媒が凝縮することを抑制で
きる。よって、上記所定部位Ｇ以外の部位Ｈにおける冷
媒の吸着、脱着を良好に行なわせることができ、吸着式
冷凍装置１００の冷房能力を向上できる。

【００３１】なお、吸着コア１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂが
脱着工程から吸着工程に切り替わった直後に小吸着剤ａ
に凝縮した冷媒は、その吸着工程において徐々に小吸着
剤ａに吸着され、次回の脱着工程で脱着されるものであ
る。また、上記所定部位Ｇは上記冷却流体流れの上流側
であり、この所定部位Ｇを流れる冷却流体は、冷媒の凝
縮による凝縮熱を奪って温度が上がり、この冷却流体が
所定部位Ｇよりも下流側へ供給される。よって、第２凝
縮蒸発器４ａ、４ｂにて蒸発する冷媒の温度と、所定部
位Ｇ以外の部位Ｈとの温度差を小さくでき、より効果的
に、所定部位Ｇ以外の部位Ｈにおける冷媒の凝縮を抑制
できる。この結果、所定部位Ｇ以外の部位Ｈにおいて、
冷媒の吸着、脱着がさらに良好に行なわれ、吸着式冷凍
装置１００の冷房能力をさらに向上できる。

【００３２】また、上記所定部位Ｇは、その容積が小さ
すぎると上述した効果が得られず、その容積が大きすぎ
ると、この所定部位Ｇ以外の部位Ｈの容積が小さくな
り、通常運転時の冷媒の吸着、脱着能力が小さくなって
しまう、という点に着目して、本実施形態では、両ヘッ
ダタンク１Ａ、１Ｂの間の容積の１割程度を占めるよう
に、所定部位Ｇを設定してある。

【００３３】（第２の実施形態）本実施形態は、図３に
示すように、上記第１の実施形態における小吸着剤ａを
廃止して、この所定部位Ｇの伝熱チューブ１Ｃおよびフ
ィン１Ｄを露出させたものである。これによれば、所定
部位Ｇは、この所定部位Ｇ以外の部位Ｈに比べて、冷媒
から冷却流体への伝熱速度が大きくなる。

【００３４】よって、吸着コア１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂ
が脱着工程から吸着工程に切り替わった直後に、吸着コ
ア１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂの上記所定部位Ｇにおいて、
冷媒の熱を急速に冷却流体に伝えることができ、ひいて
は、冷媒の凝縮を急速に行うことができる。このため、
蒸発側の凝縮蒸発器３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂにおける冷
媒の蒸発が急速に促進され、冷媒の温度が急速に低下し
て、この冷媒の温度を、急速に冷却流体の温度よりも低
くできる。よって、上記所定部位Ｇ以外の部位Ｈにおけ
る冷媒の凝縮を抑制でき、上記第１の実施形態と同様の
効果が得られる。

【００３５】なお、フィン１Ｄや伝熱チューブ１Ｃの表
面に凝縮した冷媒は、表面張力にてフィン１Ｄや伝熱チ
ューブ１Ｃの表面に保持される。そして、この凝縮した
冷媒は、次回の脱着工程で確実に蒸発する。（第３の実施形態）図４に示す本実施形態の吸着式冷凍
装置１００は、第１吸着コア１、第２吸着コア２、凝縮
器３、および、蒸発器４を備えている。なお、第１、第
２吸着コア１、２は、図２に示す吸着コア１ａ、１ｂ、
２ａ、２ｂと同様の構造であり、流体通路１１、２１
と、吸着剤Ｓと、小吸着剤ａとを備え、密閉容器１０、
２０に収容されている。また、凝縮器３および蒸発器４
は、流体通路３１、４１を備え、密閉容器３０、４０に
収容されている。そして、第１、第２吸着コア１、２と
凝縮器３が、三方切替弁８０を経て連通可能で、第１、
第２吸着コア１、２と蒸発器４が、三方切替弁８１を経
て連通可能となっている。

【００３６】また、第１、第２吸着コア１、２の流体通
路１１、２１には、エンジンからの流体と、室外熱交換
器からの流体とが、三方切替弁８３、８４、８５、８６
により、交互に供給可能となっている。また、凝縮器３
には、室外熱交換器３９からの流体を供給し、蒸発器に
は、室内熱交換器４７からの流体を供給するようになっ
ている。この具体的作動については公知であるため、詳
細な説明は省略するが、第１吸着コア１が吸着工程、第
２吸着コア２が脱着工程を実行するとき、上記弁８０、
８１、８３、８４、８５、８６を、図４中点線位置と
し、第１吸着コア１が脱着工程、第２吸着コア２が吸着
工程を実行するとき、上記弁８０、８１、８３、８４、
８５、８６を、図４中実線位置とする。

【００３７】ここで、例えば、真夏の炎天下に駐車した
場合、室外は３０℃程度であるのに対して、室内は５０
℃程度となっている。この状態のときに、第１吸着コア
１が脱着工程、第２吸着コア２が吸着工程を実行するよ
うに、この冷凍装置１００を運転させるとき、第２吸着
コア２には、室外熱交換器からの３０℃程度の流体が供
給され、蒸発器４には、室内熱交換器４７からの５０℃
程度の流体が供給される。つまり、第２吸着コア２を流
れる流体の方が、蒸発器４を流れる流体よりも温度が高
くなる。

【００３８】これに対して、図２に示すように、第２吸
着コア２の流体通路２１の上流側に、小吸着剤ａが充填
してあるので、上記第１の実施形態と同様の効果が得ら
れる。（他の実施形態）まず、上記第１および第２の実施形態
において、吸着コア１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂが冷媒を吸
着するとき、冷媒の吸着による吸着熱を冷却流体は奪う
ため、２段目の吸着コア１ｂ、２ｂを流れる冷却流体の
方が１段目の吸着コア１ａ、２ａを流れる冷却流体に比
べてより高温である。このため、２段目の吸着コア１
ｂ、２ｂでは、凝縮蒸発器３ｂ、４ｂからの冷媒蒸気が
凝縮する量が少ない。この点に着目して、上記第１また
は第２の実施形態において、２段目の吸着コア１ｂ、２
ｂにおける所定部位Ｇの容積を、１段目の吸着コア１
ａ、２ａにおける所定部位Ｇの容積よりも小さくしても
よい。また、２段目の吸着コア１ｂ、２ｂでは、凝縮蒸
発器３ｂ、４ｂからの冷媒蒸気が確実に凝縮しない場
合、吸着剤ａ（所定部位Ｇ）や露出部位（所定部位Ｇ）
を廃止して、吸着剤Ｓのみを設けるようにしてもよい。

【００３９】また、上記第１および第２の実施形態で
は、第１吸着コア１ａ、１ｂ、第２吸着コア２ａ、２
ｂ、第１凝縮蒸発器３ａ、３ｂ、および、第２凝縮蒸発
器４ａ、４ｂを２段設けていたが、さらに多段に設けて
もよい。そして、多段に設けた場合にも、流体流れの上
流側から下流側にかけて、吸着コアにおける所定部位Ｇ
の容積を徐々に小さくなるように配置してもよいし、凝
縮蒸発器３ｂ、４ｂからの冷媒蒸気が凝縮する吸着コア
のみに、本発明を適用してもよい。

【００４０】また、上記第１の実施形態では、吸着剤Ｓ
よりも小径な小吸着剤ａを上記所定部位Ｇに配置するこ
とにより、この所定部位Ｇの吸着能力を、所定部位Ｇ以
外の部位よりも向上させていたが、他に、吸着剤Ｓを例
えばシリカゲルとし、冷媒を水とした場合、この吸着剤
Ｓと径が同程度で、かつ、この吸着剤Ｓよりも水の吸着
能力の高い吸着剤、例えばゼオライトを、上記所定部位
Ｇに配置してもよい。

【００４１】また、上記第２の実施形態では、所定部位
Ｇの伝熱チューブ１Ｃおよびフィン１Ｄを剥き出しにし
て、冷媒の熱を急速に上記冷却流体へ伝えるようにして
いたが、この所定部位Ｇにおいて、吸着剤Ｓを伝熱チュ
ーブ１Ｃやフィン１Ｄに薄く固定するようにしてもよ
い。これによれば、吸着剤Ｓがぎっしり充填されてい
る、所定部位Ｇ以外の部位に比べて、所定部位Ｇの伝熱
性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係わる吸着式冷凍装
置の概略的な全体構成図である。

【図２】第１の実施形態に係わる吸着コアの概略的な斜
視図である。

【図３】第２の実施形態に係わる吸着コアの概略的な斜
視図である。

【図４】第３の実施形態に係わる吸着式冷凍装置の概略
的な全体構成図である。

【図５】従来技術に係わる吸着式冷凍装置の概略的な部
分構成図である。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ…第１吸着コア、２ａ、２ｂ…第２吸着コ
ア、１１ａ、１１ｂ…第１流体通路、２１ａ、２１ｂ…
第２流体通路、３ａ、３ｂ…第１凝縮蒸発器、４ａ、４
ｂ…第２凝縮蒸発器、Ｓ…吸着剤、ａ…小吸着剤。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】冷却状態とされることにより冷媒を吸着
し、加熱状態とされることにより冷媒を脱着する第１吸
着コア（１ａ、１ｂ、１）、第２吸着コア（２ａ、２
ｂ、２）と、前記第１吸着コア（１ａ、１ｂ、１）、前記第２吸着コ
ア（２ａ、２ｂ、２）に連通可能に設けられ、前記第１
吸着コア（１ａ、１ｂ、１）、前記第２吸着コア（２
ａ、２ｂ、２）が冷媒を脱着するとき冷媒を凝縮する凝
縮器（３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂ、３）と、前記第１吸着コア（１ａ、１ｂ、１）、前記第２吸着コ
ア（２ａ、２ｂ、２）に連通可能に設けられ、前記第１
吸着コア（１ａ、１ｂ、１）、前記第２吸着コア（２
ａ、２ｂ、２）が冷媒を吸着するとき冷媒を蒸発させる
蒸発器（３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂ、４）とを備え、前記第１吸着コア（１ａ、１ｂ、１）が冷媒を吸着し、
前記第２吸着コア（２ａ、２ｂ、２）が冷媒を脱着する
第１過程と、前記第１吸着コア（１ａ、１ｂ、１）が冷
媒を脱着し、前記第２吸着コア（２）が冷媒を吸着する
第２過程とを、所定時間毎に交互に行なっており、前記第１吸着コア（１ａ、１ｂ、１）、前記第２吸着コ
ア（２ａ、２ｂ、２）を加熱する加熱流体、および、冷
却する冷却流体が流れる第１流体通路（１１ａ、１１
ｂ、１１）、第２流体通路（２１ａ、２１ｂ、２１）
が、前記第１吸着コア（１ａ、１ｂ、１）、前記第２吸
着コア（２ａ、２ｂ、２）に備えられており、前記第１流体通路（１１ａ、１１ｂ、１１）、第２流体
通路（２１ａ、２１ｂ、２１）の近傍に、冷媒を吸着、
脱着する多数の吸着剤（Ｓ、ａ）が配置されており、前記第１吸着コア（１ａ、１ｂ、１）および前記第２吸
着コア（２ａ、２ｂ、２）のうち、前記冷却流体流れの
上流側の所定部位（Ｇ）は、この所定部位（Ｇ）以外の
部位（Ｈ）に比べて吸着速度が大きく構成されているこ
とを特徴とする吸着式冷凍装置の吸着コア。
【請求項２】前記所定部位（Ｇ）には、前記所定部位
（Ｇ）以外の部位（Ｈ）に設ける吸着剤（Ｓ）に比べて
小径な小吸着剤（ａ）を設けてあることを特徴とする請
求項１に記載の吸着式冷凍装置の吸着コア。
【請求項３】前記所定部位（Ｇ）には、前記所定部位
（Ｇ）以外の部位（Ｈ）に設ける吸着剤（Ｓ）に比べて
吸着速度の大きな吸着剤を設けてあることを特徴とする
請求項１に記載の吸着式冷凍装置の吸着コア。
【請求項４】冷却状態とされることにより冷媒を吸着
し、加熱状態とされることにより冷媒を脱着する第１吸
着コア（１ａ、１ｂ、１）、第２吸着コア（２ａ、２
ｂ、２）と、前記第１吸着コア（１ａ、１ｂ、１）、前記第２吸着コ
ア（２ａ、２ｂ、２）に連通可能に設けられ、前記第１
吸着コア（１）、前記第２吸着コア（２ａ、２ｂ、２）
が冷媒を脱着するとき冷媒を凝縮する凝縮器（３ａ、３
ｂ、４ａ、４ｂ、３）と、前記第１吸着コア（１ａ、１ｂ、１）、前記第２吸着コ
ア（２ａ、２ｂ、２）に連通可能に設けられ、前記第１
吸着コア（１ａ、１ｂ、１）、前記第２吸着コア（２
ａ、２ｂ、２）が冷媒を吸着するとき冷媒を蒸発させる
蒸発器（３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂ、４）とを備え、前記第１吸着コア（１ａ、１ｂ、１）が冷媒を吸着し、
前記第２吸着コア（２ａ、２ｂ、２）が冷媒を脱着する
第１過程と、前記第１吸着コア（１ａ、１ｂ、１）が冷
媒を脱着し、前記第２吸着コア（２）が冷媒を吸着する
第２過程とを、所定時間毎に交互に行なっており、前記第１吸着コア（１ａ、１ｂ、１）、前記第２吸着コ
ア（２ａ、２ｂ、２）を加熱する加熱流体、および、冷
却する冷却流体が流れる第１流体通路（１１ａ、１１
ｂ、１１）、第２流体通路（２１ａ、２１ｂ、２１）
が、前記第１吸着コア（１ａ、１ｂ、１）、前記第２吸
着コア（２ａ、２ｂ、２）に備えられており、前記第１流体通路（１１ａ、１１ｂ、１１）、第２流体
通路（２１ａ、２１ｂ、２１）の近傍に、冷媒を吸着、
脱着する多数の吸着剤（Ｓ、ａ）が配置されており、前記第１吸着コア（１ａ、１ｂ、１）および前記第２吸
着コア（２ａ、２ｂ、２）のうち、前記冷却流体流れの
上流側の所定部位（Ｇ）は、この所定部位（Ｇ）以外の
部位（Ｈ）に比べて、冷媒から前記冷却流体への伝熱速
度が大きく構成されていることを特徴とする吸着式冷凍
装置の吸着コア。
【請求項５】前記所定部位（Ｇ）以外の部位（Ｈ）の
みに前記吸着剤（Ｓ）を設け、前記所定部位（Ｇ）には
吸着剤（Ｓ）を設けていないことを特徴とする請求項４
に記載の吸着式冷凍装置の吸着コア。
【請求項６】前記所定部位（Ｇ）には、前記所定部位
（Ｇ）以外の部位（Ｈ）に比べて薄く、前記吸着剤
（Ｓ）を設けてあることを特徴とする請求項４に記載の
吸着式冷凍装置の吸着コア。