JPS61113513A - 自動車用冷房装置 - Google Patents

自動車用冷房装置

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JPS61113513A
JPS61113513A JP59233348A JP23334884A JPS61113513A JP S61113513 A JPS61113513 A JP S61113513A JP 59233348 A JP59233348 A JP 59233348A JP 23334884 A JP23334884 A JP 23334884A JP S61113513 A JPS61113513 A JP S61113513A
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JP
Japan
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heat exchanger
metal hydride
heat
cooling
car
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Keizo Onishi
大西 敬三
Takatoshi Ogawa
孝寿 小川
Hideaki Ito
秀明 伊藤
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Japan Steel Works Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B17/00Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type
    • F25B17/12Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type using desorption of hydrogen from a hydride
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H1/3201Cooling devices using absorption or adsorption
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H1/3201Cooling devices using absorption or adsorption
    • B60H1/32014Cooling devices using absorption or adsorption using adsorption, e.g. using Zeolite and water

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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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】 (イ)産業上の利用分野 本発明は、自動車用冷房装置に関するものである。
(ロ)従来の技術 従来の自動車用冷房装置としては、フレオンガスの気化
熱を利用したものがある。すなわち、コンプレッサによ
ってフレオンガスを圧縮して高温−高圧とし、これをコ
ンデンサーで空冷によって液化し、液化したフレオンを
二バボレータテ気化させることにより熱を吸収し、これ
によって低温・低圧となったフレオンガスを再びコンプ
レッサによって圧縮する。このようなサイクルを繰り返
すことによりエバポレータからコンデンサーへ熱を移動
させることができる。エバポレータは車室内に配置され
、これにより冷房を行なうことができる。
(ハ)発明が解決しようとする問題点 しかしながら、従来の自動車用冷房装置では、エンジン
の動力の一部を利用してコンプレッサを駆動するように
しであるため、冷房装置を使用している状態ではコンプ
レッサの駆動のためにニンジンの出力の一部が使用され
、その分だけ車両の駆動力が減少するという問題点があ
った。また、コンプレッサの駆動のためにエンジンの出
力の一部が使用されるため、燃料の消費量も増大してい
た9本発明は、上記のような問題点を解決し、エンジン
の駆動力の低下及び燃料消費量の増大を生ずることなく
、車室を冷房することが可能な自動軍用冷房装置を得る
ことを目的としている。
(ニ)問題点を解決するための手段 本発明は、金属水素化物を用いて、通常はラジ二一夕か
ら大気へ放熱されているエンジン冷却水の廃熱を利用し
て冷房を行なうことにより、上記問題点を解決する。す
なわち、本発明による自動軍用冷房装置は、それぞれ異
なる水素ガス平衡圧力特性の金属水素化物を充てんした
第1及び第2金属水素化物用熱交換器を水素ガス用配管
で接続群 した少なくとも2つの熱交換器対と、車室内冷房ユニッ
トと、車室外放熱器と、いずれかの第1金属水素化物用
熱交換器をエンジン冷却水用配管と接続すると共に他の
第1金属水素化物用熱交換器を車室外放熱器と接続する
ように熱媒体通路を順次切換え可能な第1切換装置と、
エンジン冷却水用配管と接続されている第1金属水素化
物用熱交換器と対になっている第2金属水素化物用熱交
換器を車室外放熱器に接続すると共に他の第2金属水素
化物用熱交換器を車室内冷房ユニットと接続するように
熱媒体通路を切換可能な第2切換装置と、を有している
(ホ)作用 上記のような構成とすることにより、エンジン冷却水が
供給されている第1金属水素化物用熱交換器では、金属
水素化物が加熱されて水素ガスの放出が行なわれ、放出
された水素ガスはこれと対になっている第2金属水素化
物用熱交換器内の金属水素化物に吸収される。その際発
生する熱は車室外放熱器から大気へ放出される。一方、
車室外    。:放熱器とm続された第1金属水素化
物用熱交換器では水素ガスの吸収が行なわれ、これと対
になりている第2金属水素化物用熱交換器内の金属水素
化物は水素ガスを放出する。このため、この第2金属水
素化物用熱交換器では熱の吸収が行なわれ、熱媒体であ
る水が冷却される。この熱媒体は車室内冷房ユニットと
接続されて□いるため、車室内冷房ユニットは車室内の
熱を奪うこ去、すなわち冷房を行なうことができるン所
□定の時間が経過しで水素ガスの移動が進行すると、熱
媒体の接続状態を切換え、別の熱交換器対で第2金属水
素化物用熱交換器から第1金属水素化物用熱交換器への
水素ガスの移動を発生させ、この第2金属水素化物用熱
交換器を車室内冷房ユニットと接続する。従□って、少
なくとも2つの熱交換器対があれば連続的に冷房作用を
行なわせることができる。
また、3つ以上の熱交換器対を順□次作動させることに
よってより安定した連続運転を可能とすることもできる
(へ)実施例 以下、本発明の実施例を添付図面の第1〜3図に基づい
て説明する。
□この自動車用冷房装置は、2つの熱交換器対10及び
12と、車室内冷房ユニット14と車室外放熱器16と
、を有している。熱交換器対10は第1金属水素化物が
充てんされた第1金属水素化物用熱交換器18と、第2
金属水素化物が充てんされた第2金属水素化物用熱交換
器20と、両者を接続する水素ガス用配管22と、から
構成されている。第1金属水素化物及び第2金属水素化
物は、それぞれ第3図に示すような平衡水素ガス圧力特
性を有してい□゛る。同様に熱交換器対12も第1金属
水素化物用熱交換器24と、第2金属水素化物用熱交換
器2′6と、両者を接続する水素ガス用配管28と、か
ら構成されている。第1金属水素化物用熱交換器18の
熱媒体用配管30a、3obは、切換バルブ32a、3
2bによってそれぞれ熱媒体用配管34a゛、34b又
は熱媒体用配管36a、36bと切換接続可能である。
第1金属水素化物用熱交換器24の熱媒体用配管38a
、38bは、それぞれ切換バルブ40a、40bによっ
て熱媒体用配管36a、36b又は熱媒体用配管34a
、34bと切換接続可能である。
第2金属水素化物用熱交換器20の熱媒体用配管42a
、42bは、それぞれ切換バルブ44a、44bによっ
て熱媒体用配管46a、46b又は熱媒体用配管34a
、34bに切換ta続可能である。第2金属水素化物用
熱交換器26の熱媒体用配管48a、48bは、それぞ
れ切換バルブ50a、50bによって熱媒体用配管34
a、34b又は熱媒体用配管52a、52bと切換接続
可能である。車室内冷房ユニyト14の熱媒体用配管5
4a、54bは、それぞれ切換バルブ56a、56bに
よって熱媒体用配管46a、46b又は熱媒体用配管5
2a、52bに対して切換接続可能である。熱媒体用配
管34a、34bは車室外放熱器16の熱媒体用配管5
8a、58bと常に接続されている。また、熱媒体用配
管36a、36bはエンジン冷却水が流れるラジェータ
60ど常に接続されている。なお、この実施例では、切
換バルブ32a、32b、切換バルブ40a、40b及
びこれらと接続された熱媒体用配管が第1切換装置を構
成し、また切換バルブ44a、44b、切換バルブ50
a、50b、切換バルブ56a、56b及びこれらと接
続された熱媒体用配管が第2切換装置を構成する。車室
内冷房ユニット14は自動車の室内に配置され、ファン
14aによって送風することにより、熱媒体と車室内空
気との間の熱交換が可能である。なお、熱媒体は水であ
る。車室内冷房ユニット14以外の熱交換器対10、熱
交換器対12、及び車室外放熱器16は例えばエンジン
ルーム内に配置される。
次に作用について説明する。まず、切換バルブ32a、
32b、切換バルブ40a、40b、切換バルブ44a
、44b、切換/< ルブ50a、50b及び切換バル
ブ56a、56bを第1図に示す状態に設定する。この
状態では、ラジェータ60の高温(約80℃)のエンジ
ン冷却水が熱媒体用配管38a、36bを通して第1金
属水素化物用熱交換器18に供給され、−力筒2金属水
素化物用熱交換器20には車室外放熱器16から熱媒体
用配管34a、34bを通してほぼ大気温の比較的温度
の低い水が供給されている。エンジン冷却水の温度をT
H1車室外放熱器16の水の温度をTLとすると、第1
金属水素化物用熱交換器18と第2金属水素化物用熱交
換器20とは水素ガス用配管22によって連通している
ため両者の水素ガス圧力がPHとなったところで平衡状
態に達する。すなわち、第3図のA点及びB点で平衡と
なる。この状態で切換バルブ32a、32b、切換バル
ブ40a、40b、切換バルブ44a、44b、切換バ
ルブ50a、50b及び切換バルブ56a、56bを第
1図に示す位置から第2図に示す位置に切換える。こう
することによって、第1金属水素化物用熱交換器18に
熱媒体用配管34a、34bを通して車室外放熱器16
からの水(温度TL)が供給される。第1金属水素化物
用熱交換器18内の第1金属水素化物は冷却されるため
、水素を吸収し、発熱する。すなわち、第3図のA点か
ら0点へ向けて移動を開始する。第1金属水素化物用熱
交換器18内の第1金属水素化物が水素を吸収するため
、第2金属水素化物用熱交換器20内の第2金属水素化
物は平衡状態を維持するために水素を放出し、吸熱する
。すなわち、第3図のB点からD点へ移動を開始する。
第2金属水素化物用熱交換器2oと車室内冷房ユニット
14とは熱媒体用配管46a、46bによって接続され
ているため、車室内冷房ユニット14には冷却された水
が供給され5フアン14aを回転させることにより、車
室内の熱を奪うことができる。すなわち、車室内が冷房
される。第3図のA点及びB点がそれぞれ0点及びD点
まで移動する(水素ガス圧力はPLで平衡となり、第2
金属水素化物は温度Toとなる)と、!;7J換バルブ
32a、32b、切換/< ルブ40a、40b、切換
バルブ44a、44b、切換バルブ50a、50b、切
換バルブ56a、56bを再び第1図に示す状態に切換
える。これによって再び第1金属水素化物用熱交換器1
8にはラジェータ6oからのエンジン冷却水が供給され
、第1金属水素化物用熱交換器18内の第2金属水素化
物は温度THまで加熱される。また、第2金属水素化物
用熱交換器20の第2金属水素化物は第1金属水素化物
用熱交換器18内の第1金属水素化物から放出される水
素を吸収して発熱し、D点からB点へ移動する。このと
きの発熱は車室外放熱器16から大気へ放出される。上
記のように熱交換器対lOによって一定周期で冷房を行
なうことができる。一方、熱交換器対12についても上
記のように切換バルブ32a、32b、切換バルブ40
a、40b、切換バルブ44a、44b、切換バルブ5
0a、50b、切換バルブ56a、56bを所定周期で
切換えることにより、熱交換器対10と同様の作用が半
周期だけ位相がずれた状態で行なわれる。従って、車室
内冷房ユニツ)14には、熱交換器対lOの第2金属水
素化物用熱交換器20又は熱交換器対12のw42金属
水素化物用熱交換器26から常に冷却された熱媒体であ
る水が供給され、連続的に冷房を行なうことができる。
なお、上記実施例では2組の熱交換器対10及び12を
交互に切換えて連続的に冷房を行なうようにしたが、例
えば3組以上の熱交換器対lOを用いて順次切換えて使
用するようにすれば冷房能力をより安定したものにする
ことができる。
(ト)発明の詳細 な説明してきたように1本発明によると、2種類の金属
水素化物を用い、エンジン冷却水を高熱源とし、大気を
低熱源として自動車の室内を冷房するようにしたので、
エンジンの出力をまったく必要とすることなく冷房が可
能となり、車両駆動力の低下及び燃料消費量の増大とい
った問題が解消される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による自動車用冷房装置を示す図、第2
図は第1図に示す自動車用冷房装置の切換バルブを切換
えた状態を示す図、第3図は金属水素化物の平衡水素ガ
ス圧力特性を示す図である。 lO・・・熱交、換器対、12・・O熱交換器対、14
・・・車室内冷房ユニー/ ト、16・・・   、゛
車室外放熱器、18.24・・・第1金属水素化物用熱
交換器、20.26・・・第2金届水素化物用熱交換器
、22.28・・・水素ガス用配管、32a、32b、
4Oa、40b、44a。 44b 、 50a、50b、56a、56bs  m
e切換バルブ、60・・・ラジェータ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. それぞれ異なる水素ガス平衡圧力特性の金属水素化物を
    充てんした第1及び第2金属水素化物用熱交換器を水素
    ガス用配管で接続した少なくとも2つの熱交換器対と、
    車室内冷房ユニットと、車室外放熱器と、いずれかの第
    1金属水素化物用熱交換器をエンジン冷却水用配管と接
    続すると共に他の第1金属水素化物用熱交換器を車室外
    放熱器と接続するように熱媒体通路を順次切換え可能な
    第1切換装置と、エンジン冷却水用配管と接続されてい
    る第1金属水素化物用熱交換器と対になっている第2金
    属水素化物用熱交換器を車室外放熱器に接続すると共に
    他の第2金属水素化物用熱交換器を車室内冷房ユニット
    と接続するように熱媒体通路を切換可能な第2切換装置
    と、を有する自動車用冷房装置。
JP59233348A 1984-11-07 1984-11-07 自動車用冷房装置 Granted JPS61113513A (ja)

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JPS61113513A true JPS61113513A (ja) 1986-05-31
JPH0142847B2 JPH0142847B2 (ja) 1989-09-14

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05133638A (ja) * 1991-03-19 1993-05-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 吸着式冷却装置
US5277038A (en) * 1992-08-28 1994-01-11 Instatherm Company Thermal storage system for a vehicle
EP1777088A1 (en) * 2005-10-21 2007-04-25 C.R.F. Societa' Consortile per Azioni A system for air-conditioning an environment, in particular the passenger compartment of a motor vehicle
CN102997484A (zh) * 2012-12-27 2013-03-27 中国科学院广州能源研究所 金属氢化物制冷装置

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US7805960B2 (en) 2005-10-21 2010-10-05 C.R.F. Societa Consortile Per Azioni System for air-conditioning an environment, in particular the passenger compartment of a motor vehicle
CN102997484A (zh) * 2012-12-27 2013-03-27 中国科学院广州能源研究所 金属氢化物制冷装置

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