JPS5935764A - 冷蔵庫 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は化学物質が冷媒を吸収するときに、蒸発器では
冷媒が蒸発し、このときに蒸発熱が奪われるのでこの部
分が冷却され、この冷熱を利用し、軽量で作動音が静か
で、しかも安価な冷蔵庫を提供するものである。

従来例の構成とその問題点 従来のポータプル冷蔵庫の中で最も広く実用化されてい
るのは、魚釣シ時に利用する、いわゆるアイスボックス
である。これで断熱性の箱の中に出発時に氷を入れて、
釣った魚を一日程度冷たく保持できる。また氷の代りに
無機塩あるいに１パラフインなどの潜熱型蓄冷材を入れ
る場合もある。

この問題点は、氷や上記蓄冷材の蓄冷エネルギー密度が
３０〜８０に２ＩＩ／Ｋｇの範囲内であシ、この値はか
なシ大きいとは考えられるが、実用的には、上記蓄冷材
が多量に必要であシ、ポータプル用には重いという欠点
が依然として残されている。また、」二記の潜熱型蓄冷
材は、外箱に断熱側を設けているとはいえ、時間の経過
とともに蓄冷能力が減少する欠点もあった。

一方、この欠点を無くする新しいポータプル冷蔵庫が開
発されるようになった。これはベルチェ効果による電子
冷却技術を応用したもので、蓄電池からの電気によって
冷却させるのである。そのため、必要時にのみ通電させ
ることによって長期蓄冷も可能になった。ところがこの
方式の欠点として、蓄電池が重いことと、技術的な進歩
が充分なされていないためとは考えられるが、現状では
かなり高価なものである。

また広く市販されている電動式冷蔵庫は高性能であるが
、常に電気を要することと、作動音かや＼大きいことな
どが問題点である。

発明の目的 本発明は蓄冷エネルギー密度の高い蓄冷材を開発し、小
型で、しかも作動音の静かな機器の開発、さらに、長期
間の蓄冷を可能にすること、さらに、経済的に安価なも
のを得ることを目的とする。

発明の構成 氷やテトラハイドロフランなどの潜熱蓄冷材のエネルギ
ー密度は、８０１Ｃａｌ／Ｋｇ　、　５５１ａＩｌ／Ｋ
ｇなどのようにやや不充分で巻善う４あるので、化学反
応に関与する熱を利用することを考えた。化学反応の中
で高いエネルギー密度で、しかも取扱い容易で安全性が
高く、さらにシステム全体う小型化が可能な蓄冷反応と
して、水などの冷媒を吸収と発生を可逆的に行なう物質
を用いることを試みた。

すなわち、２つの密閉容器を開閉器を介して連結し、一
方の容器には、たとえば水のような冷媒を含んだ吸収材
を入れた後、両帝閉容器とも空気などの非凝縮性ガスを
抜いて減圧状態とする。これは一種の間けつ形のヒート
ポンプであり、ケミカルヒートポンプと呼ばれている。

つぎに上記ケミカルヒートポンプの作動原理を説明する
。まず、冷媒を含んだ吸収材を加熱して冷媒ガスを発生
させ、開いた開閉器を通って凝縮器へ冷媒ガスが入って
、ここで凝縮する。このとき発生する凝縮熱は、たとえ
ば大気などにすてる。

所定の冷媒の移動が終了した後、開閉器を閉じてチャー
ジを完了する。そして冷熱を用いたいときに、この開閉
器を開けば、吸収材は再び冷媒を吸収しようとするので
、凝縮器中の冷媒は、蒸発して、蒸発器となる。そして
、蒸発熱が奪われるので、この部分が冷却され、この冷
却される部分を庫内に入れて冷蔵庫とする。

この化学蓄冷法の特徴は、蓄冷エネルギー密度が犬きく
、たとえば１ｏｏ−３００１ａｌ／Ｋｇであることであ
る。さらに、連結管に設けたガス開閉器を閉じたま捷に
保つことによって、蓄エネルギーの損失はないので、長
期間経過後の使用時にも、原理的には蓄冷エネルギー密
度の低下は生じないという利点がある。さらに吸収材の
再生時にも、吸収時にも、系全体の可動部が全くなく作
動音もないなどの特長もある。

さらに、この特長を増大させるために、連結管を２本以
上としたり、冷却速度をコントロールするために開閉器
に２つ以上の開閉度を持たせるように設計すること、ま
た、吸収材を再生するだめの加熱装置を工夫して、使用
し易すく、さらに効率的な作動ができるような構成とし
だ。

実施例の説明 第１図に１、魚釣応用などに利用できる冷蔵庫の断面概
略図を示す。図中１は、発泡ウレタン樹脂（厚さ１６朗
）の断熱材であり、この冷蔵庫全体の壁を形成している
。２は、同じく発泡ウレタン製のふたであり、着脱自在
となっている。そして３は冷蔵庫の内室である。また、
４は冷媒の凝縮器兼蒸発器であり、５は吸収材を内蔵し
た発生器兼吸収器である。さらに６はこの両者を結ぶ内
径１０１ｔｌφの連結管７に設けられた開閉器である。

また、８は密閉容器４，５の内部の空気を引き抜くだめ
の真空引き用の管であり、減圧引き後は閉じである。

まだ、９，１０は、吸収材を加熱再生するための電気ヒ
ータとその電気端子である。

この冷蔵庫の外寸は４０Ｘ３０Ｘ３０ｏｎであシ、発生
器５の中には塩化カルシウム６水塩が１Ｋｇ入っている
。すなわち、塩化カルシウム６水塩の蓄冷密度は１８０
７７　Ｋｇなので、１８０７の蓄冷エネルギーとなる。

これを電気により約７０°Ｃに約１時間保って塩化カル
シウム２水塩と水に分離して、開閉器を閉じて蓄冷を行
なった。

一方、比較のだめに外径寸法と断熱性が全く同一の断熱
性箱を試作し、この中に氷をＩ　Ｋｇ入れて冷蔵庫とし
た。

これらの冷蔵庫の性能を調べるだめに、たとえば朝に氷
Ｉ　Ｋｇを入れた従来品の冷蔵庫と、この３時間後に、
魚が釣れはじめたと仮定して、本発明による冷蔵庫の開
閉器を開にし、この間の両庫内の温度を第２図に示す。

従来例のものでは、曲線Ａに示すように魚が釣れはじめ
て約６時間後には約１５°Ｃまで庫内温度が上昇するの
に対して、本発明による冷蔵庫では、曲線Ｂに示すよう
にその後１ｏ時間以上にわたり、約１０″Ｃを保持でき
た。

なお、凝縮器兼蒸発器４に水を吸収させるときに発熱す
るが、このときはふだ２を開放しておく。

また凝縮器兼蒸発器４を着脱自在にして凝縮器兼蒸発器
をはずして水を吸収させ、常温になってから庫内に固定
してもよい。

第１図では連結管は１本の例であるが、水蒸気の流量を
増すとともに、吸収器内を均一に作動させるために、同
一径（内径１０ｍφ）の連結管を２本と３本のものを試
作した。その結果、庫内温度を多少低下させることがで
きた。すなわち１本の時は約９℃であったのに対し、２
本では約７℃。

３本では約６℃を保持できた。なお、接続時間は多少の
短縮が認められる傾向にあったが、その程度は微小であ
った。

まだ、本実施例では電気による熱で再生を行なう形式で
あったが、石油やガスの燃焼による直接加熱、あるいは
ヒートパイプ利用の間接加熱、または、太陽熱による加
熱でも、はぼ同一の結果が得られた。なお、加熱温度と
再生完了時間とは逆比例の関係にあり、７０℃では１時
間であったのに対し、８０℃では約４５分間、５０℃で
は約２時間を要した。

また、塩化カルシウムの代りに、ゼオライト。

シリカゲル、塩化マグネシウム、硫化ナトリウムあるい
は硫酸などでも、塩化カルシウムと同様に蓄冷制として
の氷に比べ、大幅な優位性があった。

とくに蓄冷密度では硫化ナトリウムと塩化カルシウムが
、冷却温度ではゼオライトが優れていることがわかった
。なお、ゼオライトでは再生温度が低い時には、蓄冷密
度が低くなる欠点があり、約９０℃以上にする必要があ
った。

発明の効果 本発明は吸収材を内蔵した発生器兼吸収器を庫外に、凝
縮器兼蒸発器を庫内に配するとともに、開閉器を介して
両者を結合して構成したものであり、小型軽量かつ簡便
にでき特にポータプルタイプに適し、また作動音が静か
で、高性能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による冷蔵庫の断面概略図、第２図は同
冷蔵庫の特性を示す図である。 ４・・・・・・蒸発器兼凝縮器、６・・・・・開閉器、
６・・・・発生器兼吸収器、７・・・・・・連結管。 ＠１図 第２図 ４３辷＊１１’３７’４（ｈｒン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　ガス状冷媒を吸収・放出する時に、可逆的に
   熱を発生・吸収する蓄熱材料を気密容器内に内蔵した発
   生器兼吸収器を庫外に、また上記ガス状熱媒を凝縮また
   は蒸発させる気密状態の凝縮器兼蒸発器を庫内に配する
   とともに、両容器間を開閉自在な開閉器を介して結合し
   、全体内部を非凝縮性ガスが実用土存在しないように排
   気後密閉したことを特徴とする冷蔵庫。
2. （２）凝縮器兼蒸発器と発生器兼吸収器を連結する管を
   、複数本設けた特許請求の範囲第１項記載の冷蔵庫。
3. （３）各連結管に、２つ以上の開閉度を有する開閉器を
   設置した特許請求の範囲第１項または第２項記載の冷蔵
   庫。
4. （４）冷媒として水、吸収材として、ゼオライト。 シリカゲル、塩化カルシウム、硫酸、塩化マグネシウム
   、硫化ナトリウムの中から少なくとも一種を用いた特許
   請求の範囲第１項から第３項のいずれかに記載の冷蔵庫
   。