JPS60156527A - 継続作動吸着装置 - 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） 本願発明は少くとも２個の気密吸着容器を具備する吸着
装置に関し、詳（Ｖ　＜は、使用物質を吸着かつ再吸着
可能な吸着物質で充満された加熱器吸着部と使用物質を
凝縮又は追加になる吸着物質を再吸着する凝縮器蒸着部
とを具備する吸着容器に関する。

（従来の技術） 熱は吸着装置で以て高温下、牙ｌの熱担体から牙２の熱
担体に伝達される。吸着装置は継続及び周期系統のもの
に分類されている。使用物質は前記両系統において吸着
物質に発熱吸着され更に、吸着反応において再吸着され
る。

周期工程はポンプ効果のない固体吸着物質のみに可能で
ある。使用物質を充満した吸着物質は気密吸着部、即ち
加熱器吸着部に入れられ使用物質は外部熱変換、即ち、
冷却によって吸着物質から再吸着される。吸着容器の外
部からの冷却される部分、即ち、凝縮器蒸着部分におい
て、使用物質の凝縮が可能である。放出熱は凝縮器蒸着
部分を介して、熱担体流れに伝達される。沸騰吸着部分
は当該システムをその当初の状態に返すため冷却される
ので吸着物質は先に蒸溜された使用物質の吸着が可能で
ある。

吸着熱は沸騰吸着部分外部の熱担体流れによって吸着さ
れる発熱反応のため放出される。使用物質は爾後の熱担
体流れから熱を吸着することによって低温下で凝縮器蒸
着部において蒸着する。

吸着容器内の使用物質圧及び吸着物質中の使用物質凝縮
は熱担体の温度水準にのみ依存し、かつ、それ等の反応
速度に基づく温度水準のそれぞれの外的変化に多少なり
とも半速に適応する。公知の吸着及び使用物質は好適な
らざる状態では２〜３時間を必要としている。

熱担体温度の制御は高価なものとなり、かつ、複雑なも
のとなる。

継続冷却は信号吸着容器では不可能であり、準継続冷却
工程は複数の吸着容゛器の枠及び位相配置操作態様のも
のにのみ可能であるがより高価なものとなり、かつ、追
加要部を必要とするため機動化し雉い。゛ １つの操作態様から他の態様のものえの切換、例えば、
熱ポンプ操作から単−熱交換器操作又は伝熱操作えの切
換は不可能である。

（発明が解決しようとする問題点） 本願発明の目的は、継続操作態様が可能な複数の新規な
固体吸着物質用に好適な吸着装置を提供することにある
。当該吸着装置は新規な吸着物質の特性を有効に活用す
るように設計されており、単一の設計で以てあらゆる公
知の操作態様の実施を可能とするものである。

その制御は公知のものと比較して極めて簡単である。こ
のことを念頭に入れて、２〜３の調整及び制御部材に限
定可能な故に自動車に用いうる。

（問題点を解決するための手段） 本発明の目的は一部に、即ち、沸騰又は加熱吸着部分に
おいて吸着物質を含み、かつ、他の部分において牙２の
吸着物質中の使用物質を含み、又は再吸着する複数の気
密吸着容器によって達成しうる。

当該容器は相互に回転する回転軸によって回動される。

この吸着容器はすべての加熱吸着部分が牙１の回転体内
に配置され、かつ、すべての凝縮蒸着部は牙１の回転体
が入り込まない牙２の回転体内に配置されている態様で
前記回転軸の周りに設置されている。

前記回転体はそれぞれのフローセグメントに供給される
各流れ熱担体を収容し又は往復する。

回転軸の周囲を完全に回転する間、前記各部分は全サイ
クルに必要とされる算定反復における温度水準を通過し
、各流れ区分での流れの間、熱担体流れは通過する吸着
容器部分から熱を吸着したり又はそれ等に対して熱を発
生する。

斯くして従来の熱担体流れ方法に必要とされた複雑な調
整及び制御を削減することが出来る。熱担体制御は正確
なフローエレメントを介して正しい吸着容器を案内する
回転運動にょマてなされる。変動温度水準の１整又は熱
担体の体積流は使用物質の蒸気圧の変化及び吸着物質濃
縮の変化による完全な自己制御方法における使用される
一対の吸着物質に接収される。

吸着容器の特定な設計及び配置で以て吸着装置を一段と
簡易化することが可能である。

吸着装置は回転体内のそれぞれの熱担体流の混合を防止
すると共に吸着容器内の使用物質及び吸着容器外部の熱
担体の高圧力降下防止のため均一の限界端を有する同一
の平板状にして、がっ、くさび状の容器として設計され
ている。

相互間及び外部スペースに対するフローセグメントの密
封は既に実証済の公知の六回転子〃−熱交換器技術にょ
′もてなされる。

吸着容器の回転運動は吸着容器壁が熱担体の流れ方向に
向って配置されている場合は追加要素なくして可能であ
る。

同様ゑ効果は回転軸が密封状態で、かつフローセグメン
トが正しく具備されている場合には得られる。

使用物質の重量を回転体を回転軸方向に半分だけ、又回
転軸がら外方に向って他の半分の流れを移動することに
よってトルクを誘発することが可能である。

原則的には、既に使用された使用物質と比較して低蒸気
圧を持ち、がっ、使用物質の吸着量の充分な蒸気減圧を
保証するすべての物質は吸着物質として好適である。す
べてのアルカリ類及び土アルカリ塩類、ベントナイト類
、シリカゲル類、ならびに冷凍技術で公知の活性炭が好
適である。吸着物質は使用物質、即ち、水、メタナール
及びアンモニヤと共に使用して充分な吸着特性を示す。

特に好適な吸着物質は約ｏ℃の蒸着温度ならびに約３５
０℃の沸騰温度のゼオライトである。

使用物質の水と協動して得られる温度は１０．０℃以上
である。

反応速度及び循環安定性は極めて高い。更に有利な特性
としては極めて高い環境適合性及び生産価格の低いこと
である。使用物質としての水は０℃で氷結する。成る種
の適用ではこのことはむしろ不利でもあるが、正しく適
用された場合は位相転移固２液は追加潜熱貯蔵効果に有
効に使用しうる。

使用物質の膨張蒸着による位相転移は体膨張を斎らさな
い。熱板又は熱器吸着部内の吸着物質たるゼオライト凝
縮器蒸着部内の水との吸着物質、例えば、ベントナイト
、塩又は活性炭とのコンビネーションは吸着装置の位置
及び衝撃単独使用を可能と１２、従って０度制御限も亦
無意味なものとする。同様な利へは使用物質として水素
及び吸着物質として二つの異る金属水素化物の使用につ
いても見られる。

吸着反応の反応熱はこの場合吸着容器圧同様に尚い。

本願発明の別の実施例としては、水に対する吸着物質は
吸着容器の外面に適用可能である。

このことは空調装置内の吸着装置の使用に特に有利であ
る。

気流を減湿するため凝縮器蒸着部内の使用物質の蒸着温
度は此等の場合気流の露点以下であってはならない。

吸着物質内の空気湿度の吸着の間に放出される反応熱は
凝縮器蒸着部で直ちに吸着されより高い温度化のため加
熱器吸着部に供給されるので気流は単一の操作工程で以
て脱湿され、冷却され、かつ加熱器れる。

ポンプ及び換気装置は通常熱担体の供給目的で使用され
る。

必要な駆動モーターによる好適な伝動で以て、此等は吸
着容器の回転運動をなすが、重量費減少には自動車に使
用して特に有利である。

回転軸の周りの吸着容器の全回転の間、すべての加熱吸
着部は沸騰、冷却、吸着及び加熱目的で牙１の回転体の
フローセグメントに基づいて充分な動作をする。同時に
、位相一致態様で、対応する吸着容器のすべての凝縮器
蒸着部は凝縮、冷却、蒸着及び加熱目的で矛２の回転体
のフローセグメントを通過する。冷却及び加熱目的での
フローセグメント、は本願発明に基づく操作には必要で
ない。

斯うしたフローセグメントは簡易化された吸着装置には
必要でない。

然し乍ら、浮遊熱担体が熱交換目的から此等の各フロー
セグメント間を循環する類の熱交換器においては、吸着
装量の得られる熱消費率は可成り増大する。吸着及び使
用物質ならびに吸着容器の特定熱容量は上記の態様で有
利に転換できるし、その結果、沸騰熱の減少作用を持つ
より高い熱又は低温流れ効率となる。

吸着容器の回転運動は熱担体の好適な流れ供給によって
（例えば、複数の通過流又は流れ偏゛向のために）吸着
容器内図び熱担体それ自体内のすベリ温度を可能とする
のでフローセグメント内の温度こう配は熱担体の実質的
な冷却又は加熱に有益に使われる。

特に、フローセグメント内の熱燃焼ガスの熱容量は沸騰
又は加熱目的で使用され、この様な状態で吸着温度とし
も活用される。

熱担体が各種の目的で複数のフローエレメントを継続的
に又同時に通過し、次いで沸騰及び蒸着目的で牙２の回
転体のフローエレメントを通過する上記燃焼ガスで以て
、熱容量は所謂六発熱量装置Ｉに使用されたものより非
常に良い。

同時に環境を汚染する不純物は実質的な冷却によってよ
り良く分離されうるので各種の目的、即チ、フローセグ
メントを通過する空気の冷却、吸着、加熱、蒸着等を実
現する。

複数のフローセグメントを１個の熱担体が同時に流過す
れば有利と考えられる。実質上、斯うしたフローセグメ
ントを相互に制限したり又隔離することは不必要である
。

このことは、単一の経済的かつ、軽量の吸着装置には決
定的なものである。

本願発明においでは、それぞれの熱担体流又は吸着容器
の温度、又は、その含、量に基づいて吸着容器の回転数
を制御することが可能であるととが特筆される。

第１に、他の熱担体の投入温度又は体積流量とは無関係
にそれぞれの熱担体流の均一な放出温度を得ることが可
能であり、矛２に、各吸着容器の過熱は防止され又特定
の好適な操作点は使用された一対の吸着物質で維持しう
る。

吐出熱担体温度は連結するフローセグメントを他のもの
と置換えることで得られる。例えば、熱担体流の吐出温
度は蒸着目的のフローセグメントを凝縮目的のフローセ
グメントの位置に置換えることでＮ冷却〃から六暖房“
に変えうる。従って、この様にして、冷却装置から加熱
ポンプへの変化の如く斯うした置換によって吸着装置の
操作態様の変化が可能である。

操作態様の変化は熱流れの簡単な偏向によって可能であ
る。吸着装置は熱担体流導管内の単一のフラップ又は弁
の調整によって冷却及び加熱用として使用可能である。

従って、自動車における機械エネルギーで駆動される公
知の温水加熱システム及び圧縮器、エアーコンディショ
ナーは最も簡易な吸着装置を放置することで代替しうる
。供給空気の減湿は何等附加的努力なしに実施され、が
っ、このことは乾燥空気が吸着容器の外面に斎らされる
という事実を注目すべきである。

ガス消費の節減に加えて、体積重量も亦公知の加熱系統
を削除することで軽減しうる。更に、沸騰目的でのフロ
ーエレメントが排気装置のマフラーの機能を果すとすれ
ば一段と重量及びコストの節減となる。追加のマニホル
ドも又削除される。

吸着装置は熱変成器としても使用可能である。吸着及び
沸騰目的でのフローエレメントは平均温度を持つ熱担体
で供給される。吸着目的のためには、高温の熱担体はフ
ローエレメントに適用可能である。

吸着装置は又ヒート・パイプ・効果を持つ熱交換器とし
ても使用されうる。

冷却されるべき熱担体は吸着及び／又は沸騰目的のため
のフローセグメントを介して供給され又、加熱されるべ
き熱担体は吸着及び／又は凝縮目的のフローセグメント
を介して供給される吸着装置は又再生型熱交換器として
も使用しうる。冷却されるべき熱担体は沸騰及び／凝縮
目的のフローセグメントを介して供給され、加熱される
べき熱担体は吸着及び／又は蒸着目的のフローセグメン
トを介して供給される。

吸着装置を再生熱交換器として使用する場合、操作態様
は公知の六回転子“−熱交換器と類似し１いる。再協動
型熱交換器として使用する場合、排気流の不純物は給気
流中に混入しない吸着装置は排気から熱回収をする空気
調節装置に使用すれば特に好適である。この種の装置で
は、給気と排気との間に単純熱交換で以て一定の時間間
隔を以て充分である。

吸着装置は外部の熱源（例えば、オイル又はガスバーナ
ー）と単に連結することでより高い加熱又は冷却要望の
ある場合加熱ポンプ又は冷却装置としても操作しうる。

この変化は通気導管内の追加的なフラップ調整なくして
何回も可能である。熱担体の温度水準のみが吸着装置の
操作態様を決定する。一対の吸着物質が自動的に吸着容
器内のすべての変化に適用する。

適用可能な吸着物質の各種相異るものは数多くある。

数多くのゼオライト、例えば、タイプＸゼオライト（例
えば、ＭＧ−Ａ、、ＮＡ−Ａ、（Ａ−Ａ）、タイプＸゼ
オライト（例えば（Ａ−Ｘ）及びタイプＸゼオライト（
例えばＮＡ−Ｙ、Ｈ−Ｙ）であり、乾燥塩類（例えばＣ
ＡＣＬｚ、ＬＩＢＲＩ及び金属水素化物の如き活性炭、
シリカゲル、ベントナイト、塩類である。

水、メタノール、アンモニヤ、フレオン又は水素の如き
物質は使用物質として使用される。

（実施例） １・１図は吸着容器１の断面図で、カッピング工程によ
って充填後相互に溶接された金属又はガラスで作られた
２つの半コツプ状のものから成っている。加熱板又は加
熱器吸着部２は矛１の吸着物質３を含有する。

中心部に設けられた蒸気導管は使用物質蒸気のより好ま
し分配を可能とするものである。凝縮器蒸着部４は】・
２の吸着物質５を含有する。

牙２図に示す、如く、複数の吸着容器が回転軸６の周り
に放射方向に円形状に配置されているので、すべての加
熱器吸着部２は回転軸６の周りの回転運動の間牙１の回
転エレメントａ内に設けられており、一方、すべての凝
縮器蒸着部４は牙２の回転エレメントｂ内に設けられて
いる。フローセグメント７は定常回転エレメントａ及び
ｂ内に開かれたま＼となっており、それ等を通じて相異
る温度の熱担体が流れる。すべてのフローセグメント７
は回転軸６の周りの吸着容器１の回転の間に通過する。

即ち、沸騰、吸着及び加熱器部の加熱目的でのフローエ
レメント７ならびに凝縮、冷却、蒸着及び凝縮器蒸着部
の加熱目的でのフローエレメント７でアル４１３図は回
転軸６の周りの吸着容器１の他の配置を示す。

吸着容器１のこの設計及び配置は此等が使用されようと
する場所に実質的に適用可能である。

矛４図は自動車の空調及び冷却装置としての操作態様に
おける吸着装置の断面図である。

プロペラ９を具備する電気モーター８が回転軸６に設け
られている。前記モーター８は公知の手段で以て吸着容
器ｌに回転運動を与える。内熱機関モーターの排気１０
は沸騰目的でフローエレメント７に連結される。

しゃ断フラップ又は弁を具備する空気路はフローエレメ
ント７から蒸着、加熱、凝縮及び冷却目的で自動車の内
部に通じている。

自動車内部の気温はしゃ断フラップを調整することで制
御できる。

操作時を通じてＮ冷却〃とＮ加熱器とを同時に行う吸着
装置なるが故に、２つの気流を同時に使いうる。この様
な方法で以て、例えば、太陽にかくれる側を加熱するこ
とは可能である。

持に、排気ガスと接触する加熱器吸着部は自動車の大気
空間の空気流とは接触しない。

（発明の効果） 前述の本願発明の目的及び利点は最も効果的に達成され
ることになる。

前述の実施例は本願発明を理解するだめのものであるが
特許請求の範囲に記載される発明の範囲をこれのみに限
定するものではない。

【図面の簡単な説明】

牙１図は本願発明による吸着容器の断面図である。 〕・２は吸着容器及びフローエレメントを具備する本願
発明の吸着装置を示す。 】・３図は回転軸の周りの吸着容器の他の配置例を示し
、１１４図は自動車の撰択的加熱又は冷却用の吸着装置
の断面図である。 ｌ・・・・・・吸着容器　２・・・−・・加熱器吸着部
３・・・・・・吸着物質　４・・・・・凝縮器蒸着部５
・・・・・吸着物質　６・・・・・・回転軸７・・−・
・フローセグメント８・・−・・モーター９・・・・・
・プロペラ１０・・・排気第２図　・ 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、使用物質を吸着し再吸着可能な吸着材料で満たされ
   た加勢吸着部と追加の吸着物質内において使用物質を凝
   縮又は再吸着する凝縮器蒸着部とから成る少くとも２個
   の気密吸着容器と、回転軸の周りを共に回転しすべての
   加熱器吸着部が牙１の回転体内に配置されかつ、すべて
   の凝縮器蒸着部は牙１の回転体によっては貫通されない
   矛２の回転体内に配置されている吸着容器と隔離された
   熱担体流によって伝達される定常流セグメント内で分離
   される回転体から成ることを特徴とする吸着装置。 ２　吸着容器は回転体内で熱担体流の混合を除くため、
   再生六回転子−熱〃交換器の使用によって回転吸着容器
   に対して定常熱担体セグメントの適正な密封をなすため
   、熱担体流の助力で以て吸着容器にトルクを誘発するた
   め、及び吸着容器に使用物質を配置することによって回
   転軸の周りにトルク効果を斎らすために形成され、かつ
   、配置される特許請求の範囲牙１項記載の吸着装置。 ３、吸着物質はゼオライト、活性炭、シリカゲル、ベン
   トナイト、乾燥塩類及び金属水化物からなる群から撰択
   され、かつ、使用物質は水、メタノール１．アンモニア
   、フエオン及び水素からなる群から撰択された特許請求
   の範囲牙１項記載の吸着装置。 ４、乾燥物質は吸着容器の外面に適用される特許請求の
   範囲矛１項記載の吸着装置。 ５、吸着容器は通気器モーター及びその駆動で回転され
   る特許請求の範囲】・１項記載の吸着装置。 ６、　回転軸の周りの吸着容器の全回転の間、すべての
   吸着部は沸騰、冷却、吸着及び加熱目的での分離された
   フローセグメントを通過し、一方凝縮蒸着部は凝縮、冷
   却、蒸着及び加熱目的での分離されたフローセグメント
   を特徴とする特許請求の範囲】・１項記載の吸着装置。 ７、　冷却及び加熱目的でのフローセグメントは熱担体
   流によって交換する特許請求の範囲矛６項記載の吸着装
   置。 ８、熱担体流は吸着容器の通過の温度こう配に対してフ
   ローセグメントの流れにおいて流れる特許請求の範囲牙
   １項記載の吸着装置。 ９、熱担体流は相異る目的での複数のフローセグメント
   を介して継続的又は同時に流れる特許請求の範囲牙１項
   記載の吸着装置。 １０、吸着容器の回転数は各熱担体流の温度及び／又は
   吸着容器の温度に基づいて制御される特許請求の範囲牙
   １項記載の吸着装置。 １１、熱担体流の温度及び／又は吸着装置の操作態様は
   回転体内のフローセグメントを変えることによって可能
   となる特許請求の範囲オ・１項記載の吸着装置。 １２、撰択的加熱及び冷却に際して沸騰目的には、加熱
   熱担体はフローセグメント内に供給され、冷却目的では
   蒸着目的のフローセグメントからの熱担体流が用いられ
   、一方、フローセグメントからの熱担体流の凝縮及び／
   又は吸着目的のフローセグメントは加熱に好適である特
   許請求の範囲牙１項記載の吸着装置。 １３、蒸着及び沸騰目的のフローセグメントは平均温度
   の熱担体流で供給され、かつ、吸着目的では高温熱担体
   がフローセグメントから適用される態様の熱伝達として
   使用される特許請求範囲】・１項記載の吸着装置。 １４、冷却されるべき熱担体流は吸着及び／又は沸騰目
   的でのフローセグメントを介して供給され、かつ、加熱
   されるべき熱担体流は吸着及び／又は凝縮目的ではフロ
   ーセグメントを介して供給される特許請求の範囲】１１
   項記載の吸着装置。 １５、冷却されるべき熱担体は沸騰及び／又は凝縮目的
   でのフローセグメントを介して供給され、かつ、加熱さ
   れるべき熱担体は吸着及び／又は蒸着目的でのフローセ
   グメントを介して供給される特許請求の範囲】・１項記
   載の吸着装置。