JPH05118695A

JPH05118695A - 吸着式冷却装置

Info

Publication number: JPH05118695A
Application number: JP3081000A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Miyairi; 嘉夫宮入; Toshihiko Yamanaka; 敏彦山中; Minoru Hanai; 実花井; Harunobu Mizukami; 春信水上; Masaki Bessho; 正樹別所
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1991-03-19
Filing date: 1991-03-19
Publication date: 1993-05-14
Anticipated expiration: 2013-09-10
Also published as: JP2796446B2

Abstract

(57)【要約】【目的】吸着剤槽を小型化して装置の配置の自由度を
大きくし冷房能力の増加を図ると共に、蒸発器内の冷却
媒体の液面レベルを安定化して被冷却媒体の温度制御を
高精度かつ安定的に行う省エネルギかつ無公害の吸着式
冷却装置を提供する。【構成】固体吸着剤及び伝熱管を内蔵してなる吸着剤
充填槽１００Ａ，１００Ｂを少なくも２槽設け、上記各
充填槽を冷媒が一方向蒸気流を生成して循環するように
凝縮器４００及び蒸発器６００を接続すると共に、上記
充填槽の一方が吸着工程を行うときは他方が脱着工程を
行うように交互に工程を切換える吸着式冷却装置におい
て、上記凝縮器４００と蒸発器６００との間に冷媒液貯
溜容器５００を設け、同容器を上記蒸発器の入口ヘッダ
ーよりも下方に設置したこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は吸着式冷却装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、自動車，建設機械，マリンボー
ト等内燃機関を動力源とする乗り物の室内及び又は冷蔵
庫冷却用として、図２に示すように、フロンガスを冷媒
とし前記機関を動力源とする蒸気圧縮式冷却装置が従来
より知られている。この種の蒸気圧縮式冷却装置は、走
行乃至作業を目的とする機関の出力の一部を冷却のため
に使用するのであるから、機関の負担が増加するのみな
らず、燃料消費率を低下させる不具合があり、また最近
は専らフレオンを冷媒として使用するのでオゾン層破壊
の問題から総量規制、生産削減等の法規制が取られるに
至っている。

【０００３】そこで、これに対処する目的で、エンジン
の排熱を加熱部の熱源とする吸着式冷凍機を用い、フロ
ンガスを用いない自動車クーラーが、実開平０１−１２
６８１１号により提案されている。この提案は、図３に
示すように、蒸発部２と、蒸発部２から発生する冷媒蒸
気を吸着する吸着部３と、吸着した冷媒蒸気を加熱によ
り蒸発（脱着の意味と解される）させる加熱部４と、加
熱部からの蒸気を凝縮させる凝縮部５とを有する吸着式
冷凍機１を設けるとともに、蒸発部２の熱交換器６を自
動車室内冷房用の冷房回路７に接続し、吸着部３及び凝
縮部５の熱交換器８及び９を密閉型空冷回路１０に接続
し、加熱部４の熱交換器１１をエンジン熱供給回路１２
に接続し、熱源として自動車エンジンの冷却排熱の一部
を利用するのである。

【０００４】この構造を詳説すると、図４に示すよう
に、吸着式冷凍機１はそれぞれ蒸気流路１３により接続
された吸着剤槽１４と蒸気槽１５とを真空状態のもとに
密閉したまま両槽１４，１５に熱交換器を各別に設けて
なる２個の吸脱ユニットＡ，Ｂを設け、吸着剤槽１４に
は冷媒例えば水を一定量吸着させたシリカ系の固体吸着
剤Ｓを充填する。そして吸脱ユニットＡの吸着剤槽１４
の熱交換器を加熱部４の熱交換器１１としてエンジン熱
供給回路１２に接続し、吸脱ユニットＡの蒸気槽１５と
吸脱ユニットＢの吸着剤槽１４とにおける熱交換器をそ
れぞれ熱交換器９，８として空冷回路１０に接続して冷
却水を供給する。更に吸脱ユニットＢの蒸気槽１５の熱
交換器を蒸発部２の熱交換器６として冷房回路７に接続
する。

【０００５】このようにして、まず吸脱ユニットＡの吸
着剤槽１４内の固体吸着剤Ｓをエンジン熱の供給により
加熱し、吸着していた冷媒水分を蒸発させつつ蒸気流路
１３を経て熱交換器９で凝縮させ（これを当出願人は脱
着という）、かつ吸脱ユニットＢにおいては、吸脱ユニ
ットＡの脱着完了の下に、吸着剤槽１４の熱交換器８に
３０℃程度の冷水を供給し、蒸気槽１５の熱交換器６に
は冷房回路７の冷水を通じることにより、冷媒蒸気の吸
着作用を発揮させて、蒸気槽１５の熱交換器６に凝縮し
ていた冷媒水を蒸発させ、そのときの潜熱で冷房回路７
の冷水を８℃程度まで冷却する。ここで、熱交換器１１
と８，９と６は対交換して運転され、蒸気流路１３によ
り接続された吸着剤槽１４と蒸気槽１５とを真空状態の
もとに密閉したまま両槽１４，１５に熱交換器を各別に
設け、吸着剤槽１４には冷媒例えば水を一定量吸着させ
たシリカ系の固体吸着剤Ｓを充填し、吸脱ユニットＡ，
Ｂの吸着剤槽１４は交互に加熱と冷却を受け、対応する
蒸気槽１５はそれぞれ凝縮部５（凝縮器）及び蒸発部２
（蒸発器）として交互に作用し、冷房回路は常に蒸発部
に切り替え接続することで、蒸発部の冷媒の蒸発に伴う
潜熱により効果的な冷房作用を行うのである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな吸着式冷凍機１はそれぞれ吸着剤槽１４と蒸気槽１
５を蒸気通路１３で一体に連結してなる吸脱ユニット
Ａ，Ｂを２基必要とするので、現在入手し得る固体吸着
剤Ｓの吸着量特性では、吸着剤槽１４はかなり大きな容
積を必要とし、蒸発の潜熱を取り出すための熱交換器の
所要面積もかなり大きくなる。自動車用のように、小
型，軽量，低燃費（高性能），無公害を商品価値の判断
尺度に持ち、各種機器の装着密度の極めて高い用途に対
しては、低燃費及びフロンガスに対する無公害の点でこ
の提案は優れているが、下記のように、改善すべき点も
ある。 (1) 内燃機関を動力源とする乗り物その他設備等では、
前記機関を冷却するための冷却水から得られる排熱を利
用するだけでは、所要温度レベルと熱量がアイドリング
運転時に不足する。 (2) 吸着剤槽１４と蒸気槽１５を一体的に構成すること
は、装着の自由度を制約する。 (3) 冷房回路の熱交換器２２と吸着式冷凍機１の蒸発部
２（蒸気器）を兼用することが有利である。 (4) 脱着に便利な熱源としては、固体吸着剤の呼吸量を
多くして蒸発に寄与する冷媒量を多くし、冷房能力を大
きくするには、脱着温度は高いのが好ましく、機関の冷
却水に基づく機関排熱だけでは不十分の場合は機関の排
熱が保有する熱も併用するのが望ましい。

【０００７】そこで、本出願人はさきに特願平２−３２
４８５６号をもって下記するような吸着式冷凍装置を提
案した。すなわち、図５において、１００Ａ，１００Ｂ
はそれぞれ吸着剤充填槽、１０１は吸着剤充填槽内の空
所、１１０は熱交換部材、１２０は固体吸着剤、１３０
は筒状容器、１３１Ａ、１３１Ｂは熱媒体供給口、２０
０は加熱用熱媒体回路、２１０は機関の冷却水循環回
路、２１１は機関、２１２はラジエーター、２１３は分
流弁、２１４はポンプ、２１５はパイピング、２２０は
排気熱交換器、３００は冷却水循環回路、３１０は空気
冷却器、３２０はポンプ、４００は凝縮器、５００は凝
縮液体貯留容器、６００は蒸発器、６０１はドレン、６
１１はダクト、６１２は送風機、７００は４方切替弁、
８００は密閉循環系形成手段、８１０は蒸気通路、８１
１は絞り弁、９００は加熱用熱媒体回路２００の方向切
替弁、１０００は冷却水循環回路３００の方向切替弁、
１１００は水冷媒（吸着質）である。

【０００８】この吸着式冷却装置は２基の吸着剤充填槽
１００Ａ，１００Ｂのそれぞれ内部と固体吸着剤１２０
のなす空所１０１は、４方切替弁９００を介して単一の
蒸気通路８１０で連結され、各吸着剤充填槽１００Ａ，
１００Ｂの熱交換部材１１０は入口及び出口側で夫々加
熱用熱媒体回路２００と冷却水循環回路３００に、方向
切替弁９００及び１０００を介して並列接続され、方向
切替弁の選択的切替えにより、一方の吸着剤充填槽を加
熱し他方を冷却することができる。凝縮器４００、凝縮
液体貯溜容器５００、蒸発器６００は一方の吸着剤充填
槽の空所から他方の吸着剤充填槽の空所へ、密閉循環系
形成手段８００と４方切替弁７００を介して密閉的に連
結され、４方切替弁７００の切替え操作により、脱着工
程にある吸着剤充填槽から脱着（又は放出）される吸着
質蒸気を、吸着工程にある吸着剤充填槽に向け一方向的
に蒸気通路８１０へ蒸気を供給する。蒸気通路８１０へ
供給された蒸気は凝縮器４００で凝縮され、一旦凝縮液
体貯溜容器５００に溜められた後、蒸発器６００で冷却
負荷６１０から蒸発熱を奪って蒸発し、吸着工程にある
吸着剤充填槽内の吸着剤に吸着される。加熱用熱媒体回
路２００は例えば乗り物の動力源となる内燃機関２１１
を冷却するための、ラジエーター２１２，ポンプ２１
４，パイピング２１５よりなり、冷却水循環回路２１０
に排気熱交換器２２０を直列又は並列に接続して、分流
弁２１３を介して、ラジエーター２１２と吸着剤充填槽
を並列接続する。このようにして、機関２１１のシリン
ダー部を冷却して得られるより高温の熱源が得られる。
蒸発器６００からの蒸気通路８１０の上流又は下流側に
は、負荷に適合した蒸気供給を行うため適宜絞り８１１
を設ける。蒸発器６００の負荷は、例えばダクト６１１
を介し送風機６１２より送られる車室内の空気であり、
冷却に伴って当然ドレンが発生するので、これを空気冷
却器３１０及び又は凝縮器４００すなわち冷却水循環回
路３００の冷却に用いて性能向上を図る。なお、４方切
替弁７００、方向切替弁９００、１０００は２方向弁を
用いて図６変形図に示すようにしても良い。

【０００９】ここで、冷媒として作用させる水を吸着質
とし、吸着剤を（ａ）ＪＩＳＡ型シリカゲル（ｂ）モレキュラシブ１３Ｘ（ｃ）モレキュラシブ４Ｘとしたときの吸着等温線を示すと、それぞれ図７、図
８、図９に示す通りである。例えばＪＩＳＡ型シリカ
ゲルと水の場合は図７に示すように、水蒸気分圧４２．２mmＨｇ（相当飽和温度３５℃）吸着剤温度８５℃の時吸着量ｑ_t=85＝５％水蒸気分圧６．５mmＨｇ（相当飽和温度５℃）吸着剤温度３５℃の時吸着量ｑ_t=35＝９％とそれぞれ異なった吸着量を示す。そしてこの変化は可
逆変化であるから、吸着剤の温度とそれに対応する吸着
質の圧力を適宜選択すれば、所定量の吸着質の出し入れ
が可能となり、上記の例では吸着量の変化量（呼吸量と
も表現できる）Δｑは４％、すなわち吸着剤１kg当たり
４０ｇの水分量移動となる。各吸着剤の水分の平衡呼吸
量Δｑを図１０に示す。この装置では吸着剤と吸着質を
充填した容器の２基を設け、それぞれ容器内の吸着剤と
吸着質の界面の上記２水準の圧力と温度を、一方が高い
水準で脱着工程にあるとき他方が低い水準の吸着工程に
なるように選択的に切り替えることで、脱着工程にある
一方の容器内（又は容器内の吸着剤）から放出される蒸
気は吸着工程にある他方の容器内（又は容器内の吸着
剤）に吸引され、他方の容器（又は容器内の吸着剤）は
一種の吸引ポンプ的作用をする。容器へ又は容器からの
吸着質の移動は気相で進行するから、これが円滑に進む
ように、つまり吸着質の吸着剤への接触と吸着剤からの
分離の均一化のために、容器内には吸着質蒸気の通路と
なる空所を設けここに連結する流路を介して蒸気移動が
なされる。

【００１０】吸着剤界面への熱量の供給と除去：吸着剤
の温度を上げ下げするためには、加熱のために熱源と冷
却のための冷却源を要し、そのために筒状容器１３０の
内部に、吸着剤が熱交換部材１１０の表面を覆うように
熱交換部材１１０を設け、その内部に熱媒体通路を内蔵
し熱媒体供給口１３１Ａ，１３１Ｂを介して外部と連通
する。この外部をそれぞれ吸着剤充填槽１００Ａ，１０
０Ｂの熱媒体供給口１３１Ａ，１３１Ｂの入口と出口を
加熱用熱媒体回路２００と冷却水循環回路３００に並列
的に選択接続する１対の方向切り替弁９００，１０００
に接続することで、加熱源である高温液状の加熱用熱媒
体回路２００と冷却源である空気冷却器３１０を有する
冷却水循環回路３００に選択的に接続し加熱と冷却を行
う。その結果、一方の吸着剤の界面では脱着、他方の吸
着剤の界面では吸着が進行する。

【００１１】吸着質蒸気の凝縮と蒸発：脱着と吸着に伴
う吸着質蒸気の単なる移動では熱力学的冷却作用は起こ
らないので、吸着質の潜熱を取り出すには脱着により得
られる吸着質蒸気を冷却して一旦凝縮させた後、これを
蒸発させる工程が不可欠である。この脱着蒸気の凝縮
を、空気冷却器３１０を有する冷却水循環回路３００で
冷却される凝縮器４００を介して行い、凝縮器４００で
凝縮した液化吸着質を蒸発器６００で蒸発させ、所望の
媒体から熱を奪う、すなわち冷却作用を取り出す。その
際、凝縮器４００と蒸発器６００の圧力は動作変数とし
て気液平衡の関係から、例えば凝縮温度３５℃なら４
２．２mmＨｇ，蒸発温度５℃なら６．５mmＨｇ，と
なり、熱の授受を伴うこの条件を満たすように、凝縮器
４００と蒸発器６００を設計する。

【００１２】蒸気流路の切り替え：２基の吸着剤充填槽
の内部は４方切替弁７００の２つの流路を介して連通
し、４方切替弁７００の流路のうち他の２つの流路は、
一方から他方に向かって、凝縮器４００、液体貯溜用容
器５００、蒸発器６００の順に連結する密閉循環系形成
手段８００により密閉的に連結されて単一の蒸気流路を
形成する。そしてこれらは単一の蒸気流路を形成し、２
基の吸着剤充填槽がそれぞれ脱着と吸着を交互に繰り返
すのに対し、常に脱着側の吸着剤充填槽の空所は凝縮器
４００の入口側に、吸着側の吸着剤充填槽の空所は蒸発
器６００の出口側に連結され、一方向蒸気流を生成す
る。

【００１３】脱着と吸着作用切替えに伴う蒸気流量変動
の抑制：液体貯溜用容器５００は２基の吸着剤充填槽の
脱着と吸着に交互に切替えしたとき、蒸気流路内の蒸気
量変動を抑制するバッファーの作用を行う。

【００１４】冷却作用：凝縮器４００で液化された吸着
質は蒸発器６００の入口部でその圧力飽和温度まで自己
冷却し、その後、冷却負荷である媒体から熱を奪って蒸
発する。例えば蒸発圧力飽和温度が５℃のとき、水の蒸
発潜熱は１９６８年日本機械学会蒸気表により５９４．
６Ｋcal ／kgであるから、単位重量（１kg）の吸着剤当
たり２３．８Ｋcal の冷却効果を得る。

【００１５】内燃機関の排熱回収：自動車、建設機械、
マリンボート等内燃機関を動力源とする乗り物の、又は
ディーゼル発電機等を装備する設備等に用いられる内燃
機関の冷却は冷却水循環回路２１０により、機関のシリ
ンダー周りに冷却水を循環的に流してなされる。この冷
却水循環回路２１０に排気熱交換機２２０を直列又は並
列接続して、機関の排熱を回収し従来の冷却水循環回路
２１０で回収されるより高温かつ所定量の熱回収を行
い、吸着剤の脱着温度を高め、吸着質の呼吸量を増加
し、以て吸着剤単位重量当たりの蒸気発生量を増加さ
せ、冷却効果を高める。更に付言すれば、同じ冷却効果
を得るのに対し少ない吸着剤量で吸着剤充填槽の小型
化、軽量化をもたらす。また、車両の冷房負荷は、車
種、運転条件、気象条件により異なるが、一例を挙げる
と次の如くなる。すなわち、排気量２０００ccクラスの
乗用車の場合、外気温度３５℃ 車室内温度２５℃とすると、車速４０Ｋｍ／ｈ走行時約３５００Ｋcal ／ｈアイドリング運転時約２５００Ｋcal ／ｈとなる。一
方、特にアイドリング運転時に着目すると、既設の冷却
水系におけるラジエーターの放熱量は約２６００Ｋcal
／ｈと見積もられる。加熱に用いられる熱量に対し冷却
に寄与する熱量は、この種の冷却装置の成績係数が０．
５〜０．７であることを考慮すれば、不足することが解
る。ここで、排気の保有する熱量を、２００℃程度まで
回収すれば、内燃機関から全体として回収される熱量は
約４５００Ｋcal ／ｈと見積られ、冷房負荷を十分賄い
得る熱量である。走行条件に付いても同様に熱勘定で
き、排気熱回収が必要である。

【００１６】空気冷却器及び又は凝縮能力増加蒸発器６
００には冷却負荷として水蒸気を含んだ空気が作用する
ので、蒸発器で冷却された空気中の水蒸気の飽和分圧は
下がり、余分の水蒸気はドレン６０１として分離され
る。この冷えたドレン６０１を冷却水循環回路３００の
空気冷却器３１０及び又は冷却水循環回路３００で冷却
される凝縮器４００の冷却に使えば、冷熱の損失防止と
空気冷却器及び又は凝縮の能力増加に役立つ。

【００１７】吸着剤の選定：吸着質が決まり、吸着温
度、脱着温度、蒸発圧力、凝縮圧力が決まると、吸着剤
の選定いかんは吸着式冷却器の単位重量当たりの冷却能
力を支配する要因となる。吸着質を水とし、吸着温度／
脱着温度＝３５／８５℃、蒸発温度飽和圧力／凝縮温度
飽和圧力＝６．５／４２．２mmＨｇに対する吸着剤の呼
吸量は下記の通りであり、 (1) ４．０％ (2) ３．２％ (3) ２．５％ (4) １．
５％ただし、 (1) ＪＩＳＡ型シリカゲル (2) 活性アルミナ (3) ゼオライト４Ａ (4) ゼオライト１３Ｘであり、オングストロームオーダーの粒状多孔のＪＩＳ
Ａ型シリカゲル〜活性アルミナが吸着剤として好適で
ある。

【００１８】しかしながら、その後の研究によりこのよ
うな冷却装置に採用される慣用の蒸発器では、図１１要
部拡大図に示すように、蒸発器の液面制御は行っておら
ず、被冷却媒体（空気）の温度制御は冷却媒体又は被冷
却媒体の供給流量の調節によって行っているに過ぎない
ので、流量制御では、蒸発面液の制御ができないことが
判明した。因みに、このような供給流量制御では、図１
１に示すように、凝縮液貯溜容器５００の圧力Ｐ_cが２
５〜４０mmＨｇ（Ｔ_c＝２６〜３４℃）の範囲で変動
し、蒸発器６００の性能が不安定となり、蒸発液面の高
さが変化すると、冷却媒体側の伝熱速度ひいては蒸発速
度が大きく変動する結果、液面変動による外乱が生ず
る。これは、冷却媒体（水）の蒸発は原理的に蒸発面近
傍を含め、これより上方の気液混相部で発生しており、
液面の高さの変動により見かけ上の伝熱面積が変化する
ことになり、蒸発量が不規則に変動することによる。

【００１９】本発明はこのような事情に鑑みて提案され
たもので、吸着剤槽を小型化して装置の配置の自由度を
大きくし冷房能力の増加を図ると共に、蒸発器内の冷却
媒体の液面レベルを安定化して被冷却媒体の温度制御を
高精度かつ安定的に行う省エネルギかつ無公害の吸着式
冷却装置を提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】そのために本発明は、固
体吸着剤及び伝熱管を内蔵してなる吸着剤充填槽を少な
くも２槽設け、上記各充填槽を冷媒が一方向蒸気流を生
成して循環するように凝縮器及び蒸発器を接続すると共
に、上記充填槽の一方が吸着工程を行うときは他方が脱
着工程を行うように交互に工程を切換える吸着式冷却装
置において、上記凝縮器と蒸発器との間に冷媒液貯溜容
器を設け、同容器を上記蒸発器の入口ヘッダーよりも下
方に設置したことを特徴とする。

【００２１】

【作用】このような構成によれば、吸着剤充填槽１００
Ａ，１００Ｂの熱媒体供給口１３１Ａ，１３１Ｂの入
口，出口をそれぞれ加熱用熱媒体回路２００，冷却水循
環回路３００に各１対の方向切替弁９００，１０００に
より並列接続的に切替えることで、吸着剤槽を小型化し
て配置及び装置の自由度を大きくするとともに冷房能力
を増加して省エネルギかつ無公害の吸着式冷凍装置が得
られる。また、凝縮液貯溜容器５００の圧力Ｐ_cが変動
しても、その液面レベルは一定となり、蒸発器の性能が
安定し、温度制御性が向上する。

【００２２】

【実施例】本発明の一実施例を図面について説明する
と、図１はその蒸発器近付を示す部分縦断面図で、図５
と同一の符号はそれぞれ同図と同一の部材を示し、本発
明が同図の装置と異なるところは、その冷媒液貯溜容器
を蒸発器の入口ヘッダーの若干下方に設けたことにあ
る。また、必要に応じて蒸発器内の冷媒液面レベルを一
定に保つヘッド調整手段を設けたことにある。すなわ
ち、図１において、 (1) 液化吸着質の冷却液体貯溜槽５００ａは蒸発器６０
０の入口ヘッダー６０２の若干下方に設置する。 (2) 貯溜槽５００ａと蒸発器入口ヘッダー６０２とを接
続する吸着質冷却媒体流路６０３の途中に均圧管付ヘッ
ド可変手段６０４を設ける。 (3) ヘッド可変手段はベローズ型であってＰ_Cにより自
力で伸縮する。 (4) また、ヘッド可変手段は検出器による貯溜槽圧力Ｐ
_cの検出信号に応じてピストンシリンダー、リニアモー
ター等直線変位機構により伸縮する。 (5) Ｐ_Cの所定範囲ごとにベローズの高さを段階的に制
御する一方、冷房側の負荷変動に応じて蒸発側の液面信
号を検出して液面レベルを所定の範囲に保つようにΔｈ
を制御する。ここで、（Ｐ_C−Ｐ_E）／γ＝ｈ＝（ｈ_o’＋Δｈ_o）
＋Δｈ上記(1) により、ｈの変動範囲をΔｈ内に減少すること
ができ、上記(2) 〜(5) によりΔｈの変動を吸収するこ
とができる。その結果、蒸発器６００の液面変動はΔｈ
_max以下となり、上記(1) ，(2) を同時に施せば、実質
的にΔｈ_oまで減する。ｈ＝（Ｐ_C−Ｐ_E）／γ＝（ｈ_o’＋Δｈ_o）＋Δｈ＝
１８．５＋（０〜１５）ここで、Δｈ…可変ヘッド分 Δｈ_o…設定差圧分ｈ_o’…Δｈを減少するためのヘッド本発明は図６に示した吸着式冷却装置の蒸発器にも通用
できることはいうまでもない。

【００２３】このような制御型蒸発器を付設した吸着式
冷却装置によれば、下記の効果が奏せられる。 (1) 吸着剤槽１４（図４）と蒸気槽１５（図４）は互い
に分離構成されているので、その設置はかなり自由にな
る。 (2) 冷却回路の熱交換器２２（図４）と吸着式冷凍機１
の蒸発部２（蒸発器）（図４）を兼用することにより構
造が簡単になる。 (3) 脱着のための熱源としては、固有吸着剤の呼吸量を
多くして蒸発に寄与する冷媒量を多くし、冷房能力を大
きくするには、脱着温度は高いのが好ましく機関の冷却
水に基づく機関排熱だけでは不十分の場合には機関の排
気が保有する熱も利用して吸着質の呼吸量増加に寄与
し、冷却装置の単位重量当の冷却能力は向上する。 (4) 蒸気流路は唯一であり、この種の冷却装置としては
極めて簡素な構成であり小型化及び軽量化に寄与すると
ころ大であると共に、極めて簡素な構成による信頼性増
加も期待できる。 (5) 軽量化とエンジン動力を要しないことに伴い乗り物
の運搬動力は低減され燃費向上になる。 (6) フロン系冷媒を使わずに冷却能力を取り出すことが
できるので、オゾン層破壊の防止に寄与するところ大で
ある。 (7) 蒸発器内の冷却媒体の液面レベルを一定に保持する
ことにより、被冷却媒体の温度制御を安定化するととも
に高精度にする。

【００２４】

【発明の効果】要するに本発明によれば、固体吸着剤及
び伝熱管を内蔵してなる吸着剤充填槽を少なくも２槽設
け、上記各充填槽を冷媒が一方向蒸気流を生成して循環
するように凝縮器及び蒸発器を接続すると共に、上記充
填槽の一方が吸着工程を行うときは他方が脱着工程を行
うように交互に工程を切換える吸着式冷却装置におい
て、上記凝縮器と蒸発器との間に冷媒液貯溜容器を設
け、同容器を上記蒸発器の入口ヘッダーよりも下方に設
置したことにより、吸着剤槽を小型化して装置の配置の
自由度を大きくし冷房能力の増加を図ると共に、蒸発器
内の冷却媒体の液面レベルを安定化して被冷却媒体の温
度制御を高精度かつ安定的に行う省エネルギかつ無公害
の吸着式冷却装置を得るから、本発明は産業上極めて有
益なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の蒸発器付近を示す縦断面図
である。

【図２】公知のフロンガスを使用したカークーラーシス
テムを示す系統図である。

【図３】公知の吸着式カークーラーを示す系統図であ
る。

【図４】図３の詳細図である。

【図５】本出願人がさきに提案した特願平２−３２４８
５６号に係る吸着式冷凍装置を示す全体系統図である。

【図６】図５の変形例を示す同じく全体系統図である。

【図７】，

【図８】，

【図９】はそれぞれ代表的な吸着剤の吸着等温線を示す
線図である。

【図１０】吸着質の呼吸量の比較例を示す線図である。

【図１１】図５の蒸発器付近を示す要部拡大図である。

【００２５】

【符号の説明】

１００Ａ，１００Ｂ吸着剤充填槽１０１吸着剤充填槽内の空所１１０熱交換部材１２０固体吸着剤１３０筒状容器１３１Ａ，１３１Ｂ熱媒体供給口２００加熱用熱媒体回路２１０機関の冷却水循環回路２１１機関２１２ラジエーター２１３分流弁２１４ポンプ２１５パイピング２２０排気熱交換器３００冷却水循環回路３１０空気冷却器３２０ポンプ４００凝縮器５００，５００ａ凝縮液体貯溜容器５５０気液分離器６００蒸発器６０１ドレン６０２入口ヘッダー６０３冷却媒体流路６０４ヘッド可変手段６１０冷却負荷

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者水上春信愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道１番地三菱重工業株式会社名古屋研究所内 (72)発明者別所正樹愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道１番地三菱重工業株式会社名古屋研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固体吸着剤及び伝熱管を内蔵してなる吸
着剤充填槽を少なくも２槽設け、上記各充填槽を冷媒が
一方向蒸気流を生成して循環するように凝縮器及び蒸発
器を接続すると共に、上記充填槽の一方が吸着工程を行
うときは他方が脱着工程を行うように交互に工程を切換
える吸着式冷却装置において、上記凝縮器と蒸発器との
間に冷媒液貯溜容器を設け、同容器を上記蒸発器の入口
ヘッダーよりも下方に設置したことを特徴とする吸着式
冷却装置。
【請求項２】請求項１の吸着式冷却装置において、前
記冷媒貯溜容器と蒸発器との間に同蒸発器内の冷媒液面
高さを一定に保つヘッド調整手段を設けたことを特徴と
する吸着式冷却装置。