JPS58148372A - 太陽熱利用冷凍装置 - Google Patents
太陽熱利用冷凍装置Info
- Publication number
- JPS58148372A JPS58148372A JP57053288A JP5328882A JPS58148372A JP S58148372 A JPS58148372 A JP S58148372A JP 57053288 A JP57053288 A JP 57053288A JP 5328882 A JP5328882 A JP 5328882A JP S58148372 A JPS58148372 A JP S58148372A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- solar heat
- evaporator
- water
- zeolite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F25B27/00—Machines, plants or systems, using particular sources of energy
- F25B27/002—Machines, plants or systems, using particular sources of energy using solar energy
- F25B27/007—Machines, plants or systems, using particular sources of energy using solar energy in sorption type systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分針〕
本発稠は、太陽熱の取４により固体吸着材に吸着する冷
媒を脱離した後これを凝縮液化し、この液化冷Ｓを固体
吸着材の冷却により吸収蒸発し、その蒸発＃熱によシ冷
凍作用が可能な太陽熱有用冷１１［＊ｆＫ関する。
媒を脱離した後これを凝縮液化し、この液化冷Ｓを固体
吸着材の冷却により吸収蒸発し、その蒸発＃熱によシ冷
凍作用が可能な太陽熱有用冷１１［＊ｆＫ関する。
〔発明の技術的背景とその問題点３
通常用いられる冷凍装置は、冷媒である、たとえばフロ
ンＩスを圧縮 ＊纏 ＊＊＊ ｉｉ尭の順に＃穣し、
いわゆる５ｔ１１［サイクルを構成する。
ンＩスを圧縮 ＊纏 ＊＊＊ ｉｉ尭の順に＃穣し、
いわゆる５ｔ１１［サイクルを構成する。
圧縮作用を行う圧縮機は、電動機部を一体に備え、電気
エネルギによって駆動される。このため等に夏季などは
上記電気エネルギの消費量が多大とな夛、電力事情を左
右する程になっている。そこで近時、他の動力＃をもっ
て圧縮作用を行わせゐ九めの研究開発が盛んである。九
とえば光電式太陽電池を用いて太陽エネルギを電気エネ
ルギに変換する手段、あるいはランキンサイクル機関の
ごとく太陽エネルギを機械エネルギに変換し、これで圧
縮機を駆動する手段などが委る。しかるにこれらは、高
度なエネルギ濃縮技術あるいは複雑な太陽追跡技術なし
では充分な効果を得ることができず、高効率化には−な
お時間が必畳である。
エネルギによって駆動される。このため等に夏季などは
上記電気エネルギの消費量が多大とな夛、電力事情を左
右する程になっている。そこで近時、他の動力＃をもっ
て圧縮作用を行わせゐ九めの研究開発が盛んである。九
とえば光電式太陽電池を用いて太陽エネルギを電気エネ
ルギに変換する手段、あるいはランキンサイクル機関の
ごとく太陽エネルギを機械エネルギに変換し、これで圧
縮機を駆動する手段などが委る。しかるにこれらは、高
度なエネルギ濃縮技術あるいは複雑な太陽追跡技術なし
では充分な効果を得ることができず、高効率化には−な
お時間が必畳である。
オ虎圧＊＊８体豪雑な機構でるり製造コストが高く、圧
縮効率を向上させるための檀々の工夫がなされてｈるが
ｌ’；ＪＫ＠界に近い、冷媒を断熱膨張させる機械も、
圧縮状態に合せた正確なマ、チンダをとらなければなら
ずＩＩＩ壷手間がかかる。長期の使用にｑればがス不足
になるので適宜補充する必要があり、保守に手間がかか
る。
縮効率を向上させるための檀々の工夫がなされてｈるが
ｌ’；ＪＫ＠界に近い、冷媒を断熱膨張させる機械も、
圧縮状態に合せた正確なマ、チンダをとらなければなら
ずＩＩＩ壷手間がかかる。長期の使用にｑればがス不足
になるので適宜補充する必要があり、保守に手間がかか
る。
その他種々の不具合があるので、冷凍サイクルそのもの
の見直しがなされ、これに代る冷凍手段の出現化が要望
されている。
の見直しがなされ、これに代る冷凍手段の出現化が要望
されている。
ところで近時、特に米国において固体吸着材の一橋であ
る「ゼオライト」が注目され、これを用いた冷凍実験が
なされるようになった。ゼオライトは、水蒸気、アンモ
ニア、炭酸がス、フレオンのごとき冷却用気体を多量に
吸着できる性質を有する。ただ水の蒸発熱は他の一般の
気体より大であるので、ゼオライト−水の組合せが最も
効率的である。ゼオライトによる冷凍システムは、天然
産チャバサイト６るいはクリツノチロライトを固体ｇ＆
着材に、また水蒸気を冷媒として用いられる。すなわち
太陽熱を吸収したゼオライトは、ここに吸着していた水
分を脱ＩＩ（放出）する、水分ＩＩ′ｉ凝縮器に導ひか
れて凝縮液化し、水となって貯溜される。夜間等、太陽
熱ｔ−取得できなくなりゼオライトが冷却されると、上
配水の吸着作用が始まる。水は蒸発し、水蒸気に変って
ゼオライトに吸収される。
る「ゼオライト」が注目され、これを用いた冷凍実験が
なされるようになった。ゼオライトは、水蒸気、アンモ
ニア、炭酸がス、フレオンのごとき冷却用気体を多量に
吸着できる性質を有する。ただ水の蒸発熱は他の一般の
気体より大であるので、ゼオライト−水の組合せが最も
効率的である。ゼオライトによる冷凍システムは、天然
産チャバサイト６るいはクリツノチロライトを固体ｇ＆
着材に、また水蒸気を冷媒として用いられる。すなわち
太陽熱を吸収したゼオライトは、ここに吸着していた水
分を脱ＩＩ（放出）する、水分ＩＩ′ｉ凝縮器に導ひか
れて凝縮液化し、水となって貯溜される。夜間等、太陽
熱ｔ−取得できなくなりゼオライトが冷却されると、上
配水の吸着作用が始まる。水は蒸発し、水蒸気に変って
ゼオライトに吸収される。
蒸発にともなって周囲からＭ発潜熱を奪い、冷凍作用を
得る。この場合、太陽熱を取得できない時間のみ冷凍作
用が可能であるが、たとえば蓄冷漕を付加することによ
り、Ｖ間の冷房作用が可能である。
得る。この場合、太陽熱を取得できない時間のみ冷凍作
用が可能であるが、たとえば蓄冷漕を付加することによ
り、Ｖ間の冷房作用が可能である。
したがって、冷凍サイクルのごとき複雑な圧縮機構や、
倣妙なマツチングをとる必要がないとともに動力源が不
要で極めて簡単な構成ですむ、保守に手間がかからず、
ランニングコストがわずかで廉価に提供できるなどの効
果がある。
倣妙なマツチングをとる必要がないとともに動力源が不
要で極めて簡単な構成ですむ、保守に手間がかからず、
ランニングコストがわずかで廉価に提供できるなどの効
果がある。
このようにシステムを利用して冷房作用を得ることがで
きるが、研究段階のため我が国の家屋に適合するような
具体的構成は未だ全く示されておらず、製品化が待たれ
ている。
きるが、研究段階のため我が国の家屋に適合するような
具体的構成は未だ全く示されておらず、製品化が待たれ
ている。
本発明は、廉価でランニングコストが低く、効率的な冷
凍作用を得る太陽熱利用冷凍装ｆを提供しようとするも
のである。
凍作用を得る太陽熱利用冷凍装ｆを提供しようとするも
のである。
本発明は、軸方向に沿って孔明き筒体を収容し、この外
ｆＭ囲に太陽熱を受ける固体吸着材を充填する充填体と
、凝縮器および蒸発器を冷媒管を介して連通するように
し友ものである。
ｆＭ囲に太陽熱を受ける固体吸着材を充填する充填体と
、凝縮器および蒸発器を冷媒管を介して連通するように
し友ものである。
以下本発明の一実施例を図面にもとづいて説明する。第
１図ないし第３図は太陽熱利用冷凍装置を示す。１は集
熱筺体でめり、これは上面（開口部）を強化プラス板２
と念とえばＩリカＩネートフィルムなどの耐候性合成フ
ィルム３とを重ね合せて閉塞した矩形＃面状体である。
１図ないし第３図は太陽熱利用冷凍装置を示す。１は集
熱筺体でめり、これは上面（開口部）を強化プラス板２
と念とえばＩリカＩネートフィルムなどの耐候性合成フ
ィルム３とを重ね合せて閉塞した矩形＃面状体である。
この内部の底面には断熱材でめるグラスウール４が敷設
され、長手方向の両−面に沿って木材やグラスウールな
どの断熱材５．５が設けられる。上記グラスウール４上
には断熱材でるるプラスマツトロを介して長手方向とは
直交する方向に断１ｆｌｔＩＩｔ形に曲成された集熱ダ
クト板７が設けられる。この集熱ダクト板７の表面は太
陽熱の吸収効率を嵐くするために選択吸収膜処理が施こ
される。集＃筐体ｌの長手方向ｔＲ端面で上記集熱ダク
ト板７対向部位は開口していて、複数の集熱筐体ｌを長
手方向に沿って隣設したとき互いの開口部８１が連通す
るようＫなっている。集熱ダクト板ｒ上には複数本の固
体吸着材充填体８・・・（以下充填体という。）が長手
方向とは直交する方向に並設される。この充填体８は８
１４図（示すように一端部が閉塞されるプラス管や金属
管などであり、内部には軸方向に沿って、九とえばｌＯ
Ｏ〜２００メ、シ、の金網で形成される孔明き筒体３０
が設けられ、この孔明き筒体３０の外周囲に約１〜５
ＦＩＮ／７Ｋ ＩＩＯ固体吸着材であるゼオライト粒子
９が充填される。他端部は開放していてフィルタ１０が
恢合している。各充填体８・・・の閉成側端部は支持金
具１１を介して断熱材５または集熱筺体ＩＫ支持され、
他端部は長手方向に沿って設けられたチャン・９１２に
連通する。こ０−チャンバ１２の一端部底面には集熱筺
体１の外底面に延出する冷媒管１３が接続される。集熱
筺体１の外底ｌ１ｌｉＶＣおいて冷媒管１３は長手方向
に沿っていて、ここに多数枚のフイｙ１４・・・を狭小
の間隙を存して備えた凝縮′ａ１５が設けられる。さら
に冷媒管ＩＳは下方へ折曲され、蒸発器１６に連通ずる
。
され、長手方向の両−面に沿って木材やグラスウールな
どの断熱材５．５が設けられる。上記グラスウール４上
には断熱材でるるプラスマツトロを介して長手方向とは
直交する方向に断１ｆｌｔＩＩｔ形に曲成された集熱ダ
クト板７が設けられる。この集熱ダクト板７の表面は太
陽熱の吸収効率を嵐くするために選択吸収膜処理が施こ
される。集＃筐体ｌの長手方向ｔＲ端面で上記集熱ダク
ト板７対向部位は開口していて、複数の集熱筐体ｌを長
手方向に沿って隣設したとき互いの開口部８１が連通す
るようＫなっている。集熱ダクト板ｒ上には複数本の固
体吸着材充填体８・・・（以下充填体という。）が長手
方向とは直交する方向に並設される。この充填体８は８
１４図（示すように一端部が閉塞されるプラス管や金属
管などであり、内部には軸方向に沿って、九とえばｌＯ
Ｏ〜２００メ、シ、の金網で形成される孔明き筒体３０
が設けられ、この孔明き筒体３０の外周囲に約１〜５
ＦＩＮ／７Ｋ ＩＩＯ固体吸着材であるゼオライト粒子
９が充填される。他端部は開放していてフィルタ１０が
恢合している。各充填体８・・・の閉成側端部は支持金
具１１を介して断熱材５または集熱筺体ＩＫ支持され、
他端部は長手方向に沿って設けられたチャン・９１２に
連通する。こ０−チャンバ１２の一端部底面には集熱筺
体１の外底面に延出する冷媒管１３が接続される。集熱
筺体１の外底ｌ１ｌｉＶＣおいて冷媒管１３は長手方向
に沿っていて、ここに多数枚のフイｙ１４・・・を狭小
の間隙を存して備えた凝縮′ａ１５が設けられる。さら
に冷媒管ＩＳは下方へ折曲され、蒸発器１６に連通ずる
。
この蒸発器１６は局面を断熱材で被包される密閉容器で
あり、内部にはコイル状の熱交換器１７が収容される。
あり、内部にはコイル状の熱交換器１７が収容される。
そして、充填体８、チャン・母１２、冷媒管１３、凝縮
５１５及び蒸発器１６はそれぞれ気密状に接続され、こ
れらの内部鉱真９に保持されている。なお上記凝縮器１
５の崗曲は集熱筺体１の底面に取付けられた導風板１１
ｔＫＷ繞される。この導風板１８は凝縮器１５の軸方向
である集熱筺体１の長手方向に沿って設けられ、さらに
この下面に上記蒸発器１６を固定する取付其１９が設け
られる。したがって集熱筐体１、凝縮器１５および蒸発
器１６は一体ユ二、ト化される。
５１５及び蒸発器１６はそれぞれ気密状に接続され、こ
れらの内部鉱真９に保持されている。なお上記凝縮器１
５の崗曲は集熱筺体１の底面に取付けられた導風板１１
ｔＫＷ繞される。この導風板１８は凝縮器１５の軸方向
である集熱筺体１の長手方向に沿って設けられ、さらに
この下面に上記蒸発器１６を固定する取付其１９が設け
られる。したがって集熱筐体１、凝縮器１５および蒸発
器１６は一体ユ二、ト化される。
このようＶＣして構成される太陽熱利用冷＊装置＃ｌｔ
をたとえばｉ＠５図に示すように冷房システムとして用
いる。すなわち家屋の屋根２０上に複数台の装置Ｓ・・
を配置する。なお説明すれば、屋根２０の傾斜に集熱筺
体１の長手方向を沿わせ、かつ互いの開口部８ａが連通
ずるように端面を密着する。各装置３には、＃縮器１５
および蒸発器１６が一体ユ二、ト化されて因るから、こ
れらは屋根２０内に突出する。据付けはごく容易である
。それぞれの蒸発器１６・・内の熱交換器１７は配管Ｐ
を介して直列に、ｔたは並動またはり・ず−スリターン
方式に接続するとよく、蓄冷槽２１および傭積ボンデ２
２と連通して蓄冷サイクルを構成する。上紐蓄冷槽１１
Ｆｉ、図示しない居室に配置された放冷器と、傭壌ポン
グ２３ｔｌ一般けた配管を介して連通する。
をたとえばｉ＠５図に示すように冷房システムとして用
いる。すなわち家屋の屋根２０上に複数台の装置Ｓ・・
を配置する。なお説明すれば、屋根２０の傾斜に集熱筺
体１の長手方向を沿わせ、かつ互いの開口部８ａが連通
ずるように端面を密着する。各装置３には、＃縮器１５
および蒸発器１６が一体ユ二、ト化されて因るから、こ
れらは屋根２０内に突出する。据付けはごく容易である
。それぞれの蒸発器１６・・内の熱交換器１７は配管Ｐ
を介して直列に、ｔたは並動またはり・ず−スリターン
方式に接続するとよく、蓄冷槽２１および傭積ボンデ２
２と連通して蓄冷サイクルを構成する。上紐蓄冷槽１１
Ｆｉ、図示しない居室に配置された放冷器と、傭壌ポン
グ２３ｔｌ一般けた配管を介して連通する。
つぎに上記実施例の作用について説−する。
夏季の昼間など太陽光が照射する間は強化プラス板２と
耐候性合成フィルム３を介して照射する太陽熱を充填体
８が受ける。これに充填されるゼオライト粒子９は太陽
熱を吸収し、吸着していた水分が脱離する。この水分は
孔明き筒体３０の孔部を介して内部に導ひかれ、さらに
冷媒管ＩＪへ導出される。なお孔明き筒体３０によって
ゼオライトａ子９はその充填場所に拘りなく均一に脱離
する。そして凝縮器１５に導ひかれ、ここで導風板１８
を導通される空気と熱交換して凝縮液化する。水分は完
全に液体（水）に変り、蒸発器１１ｊＫ集溜する。ゼオ
ライト粒子９の吸着効率は高いから、太陽熱を取得して
いる間は継続して水分を脱離する。し念がって蒸発１８
１６内の水量は時間の経過とともに増大する。
耐候性合成フィルム３を介して照射する太陽熱を充填体
８が受ける。これに充填されるゼオライト粒子９は太陽
熱を吸収し、吸着していた水分が脱離する。この水分は
孔明き筒体３０の孔部を介して内部に導ひかれ、さらに
冷媒管ＩＪへ導出される。なお孔明き筒体３０によって
ゼオライトａ子９はその充填場所に拘りなく均一に脱離
する。そして凝縮器１５に導ひかれ、ここで導風板１８
を導通される空気と熱交換して凝縮液化する。水分は完
全に液体（水）に変り、蒸発器１１ｊＫ集溜する。ゼオ
ライト粒子９の吸着効率は高いから、太陽熱を取得して
いる間は継続して水分を脱離する。し念がって蒸発１８
１６内の水量は時間の経過とともに増大する。
太陽光が照射しない、たとえば夜間等になると、ゼオラ
イト粒子９の太陽光取得はなくなり、これからの水分の
脱離はない。逆にその性質上、蒸発器１６に集溜する水
分を吸収することになる。水分は蒸発し冷媒管１３を介
して充填体８内へ導びかれ、孔明き筒体３０の孔部から
ゼオライト粒子９に均一に吸着される。水分＃′ｉ蒸発
器１６で蒸発する際、蒸発潜熱を奪って蒸発器１６内温
度を０℃以下にする。このとき傭＊／ンデ２２を駆動す
れば、熱交換器１７は冷却され蓄冷槽２１内にこの中に
封入する気体や液体などＫよって冷気または冷水、冷媒
などを蓄積する。昼間など必要に応じて傭墳ボンデ２３
を駆動し蓄冷槽２１に連通した放冷器に冷気を循環すれ
ば、この冷房作用が可能となる。
イト粒子９の太陽光取得はなくなり、これからの水分の
脱離はない。逆にその性質上、蒸発器１６に集溜する水
分を吸収することになる。水分は蒸発し冷媒管１３を介
して充填体８内へ導びかれ、孔明き筒体３０の孔部から
ゼオライト粒子９に均一に吸着される。水分＃′ｉ蒸発
器１６で蒸発する際、蒸発潜熱を奪って蒸発器１６内温
度を０℃以下にする。このとき傭＊／ンデ２２を駆動す
れば、熱交換器１７は冷却され蓄冷槽２１内にこの中に
封入する気体や液体などＫよって冷気または冷水、冷媒
などを蓄積する。昼間など必要に応じて傭墳ボンデ２３
を駆動し蓄冷槽２１に連通した放冷器に冷気を循環すれ
ば、この冷房作用が可能となる。
上記蓄冷状態は太ψ元が照射していない間継続される。
再び太陽光が照射すれば、上述のごとく水分がゼオライ
ト粒子９から８ｍすることとなる。
ト粒子９から８ｍすることとなる。
なお上記実施例における孔明き筒体３０は、金網に結え
て・千ンチングメタルを用いて屯良い。
て・千ンチングメタルを用いて屯良い。
本発明は、軸方向に沿って設けた孔明き筒体の外周囲に
固体吸着材を充填してなる充填体と、凝縮器および蒸発
器とを冷媒管を介して連通したので、固体吸着材の水分
吸着および脱離作用がその充填位置に拘りなく均一とな
り、作用効果の向上化を得る。しかも構造が簡単で＃価
に提供でき、ランニングコストが低い効率の良い冷凍作
用を得るという効果を奏する。
固体吸着材を充填してなる充填体と、凝縮器および蒸発
器とを冷媒管を介して連通したので、固体吸着材の水分
吸着および脱離作用がその充填位置に拘りなく均一とな
り、作用効果の向上化を得る。しかも構造が簡単で＃価
に提供でき、ランニングコストが低い効率の良い冷凍作
用を得るという効果を奏する。
図面は本発明の一実施例を示し、第１図は太＠熱利用冷
凍装置の一部切欠した平面図、第２図はその縦断正面図
、第３図は同じく縦断側面図、第４図は固体吸着材充填
体の縦断面図、第５図は冷房作用説明図である。 ３０・・孔明き筒体、８・・固体吸着材（ゼオライト）
充填体、１ｓ・・・冷媒管、１５・・−凝縮器、１６・
・蒸発器。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図
１ ＩＩ Ｐ Ｐ
凍装置の一部切欠した平面図、第２図はその縦断正面図
、第３図は同じく縦断側面図、第４図は固体吸着材充填
体の縦断面図、第５図は冷房作用説明図である。 ３０・・孔明き筒体、８・・固体吸着材（ゼオライト）
充填体、１ｓ・・・冷媒管、１５・・−凝縮器、１６・
・蒸発器。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図
１ ＩＩ Ｐ Ｐ
Claims (1)
- 軸方肉に沿って孔明き筒体を収容すゐとともＫこの孔稠
き筒体の外崗囲に固体吸着材を充填し太陽１ｌＩｉ＋を
受ける■体吸着材充填体と、この固体教着＃兜１体に冷
媒管を介して連通する＃縮器およびｇ尭器とを具備し九
ことを特徴とする太陽熱利用冷凍装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57053288A JPS58148372A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 太陽熱利用冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57053288A JPS58148372A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 太陽熱利用冷凍装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58148372A true JPS58148372A (ja) | 1983-09-03 |
Family
ID=12938531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57053288A Pending JPS58148372A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 太陽熱利用冷凍装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58148372A (ja) |
-
1982
- 1982-03-31 JP JP57053288A patent/JPS58148372A/ja active Pending
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