WO2024004971A1 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

冷凍サイクル装置（１，１０１，２０１，３０１，４０１，５０１）は、冷媒回路（１１，１１１，２１１，３１１，４１１，５１１）と、吸着材とを備える。冷媒回路は、冷媒を圧縮する圧縮機（３１，１３１，２３１，３３１，４３１，５３１）を有し、冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成する。吸着材は、冷媒回路内を循環する冷媒を吸着及び脱着する。吸着材は、冷媒回路内を循環する冷媒の圧力の変化によって、冷媒を吸着及び脱着する。

Description

冷凍サイクル装置

　本開示は、冷凍サイクル装置に関する。

　従来、蒸気圧縮式冷凍サイクルと吸着式冷凍サイクルとが組み合わされて構成されるハイブリッド式冷凍システムが用いられている。特許文献１（国際公開第２００９／１４５２７８号）には、蒸気圧縮式冷凍サイクルの圧縮機の機械的仕事量を低減するために、吸着式冷凍サイクルの一対の吸着器を交互に冷却及び加熱して冷媒の吸着及び脱着を交互に繰り返すハイブリッド式冷凍システムが開示されている。

　蒸気圧縮式冷凍サイクルを循環する冷媒の圧力変化を利用して、吸着式冷凍サイクルにおける冷媒の吸着及び脱着を制御するハイブリッド式冷凍システムは従来用いられていない。

　第１観点の冷凍サイクル装置は、第１ユニットと、吸着材とを備える。第１ユニットは、冷媒が循環する冷凍サイクルを構成する。吸着材は、第１ユニット内を循環する冷媒を吸着及び脱着する。吸着材は、第１ユニット内を循環する冷媒の圧力の変化によって、冷媒を吸着及び脱着する。

　第１観点の冷凍サイクル装置は、吸着材を有さない冷凍サイクル装置と比較して作動圧が小さく、かつ、冷媒の吸着熱および脱着熱を利用することができる。従って、第１観点の冷凍サイクル装置は、コストを抑えることができ、かつ、冷凍サイクルの効率を向上させることができる。

　第２観点の冷凍サイクル装置は、第１ユニットと、吸着材とを備える。第１ユニットは、冷媒を圧縮する圧縮機を有し、冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成する。吸着材は、第１ユニット内を循環する冷媒を吸着及び脱着する。吸着材は、第１ユニット内を循環する冷媒の圧力の変化によって、冷媒を吸着及び脱着する。

　第２観点の冷凍サイクル装置は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを有し吸着材を有さない冷凍サイクル装置と比較して作動圧が小さく、かつ、冷媒の吸着熱および脱着熱を利用することができる。従って、第２観点の冷凍サイクル装置は、コストを抑えることができ、かつ、冷凍サイクルの効率を向上させることができる。

　第３観点の冷凍サイクル装置は、第２観点の冷凍サイクル装置であって、第１ユニットは、冷媒を減圧する膨張機構と、高圧域と、低圧域とをさらに有する。高圧域では、圧縮機によって圧縮された後、膨張機構によって減圧される前の冷媒が流れる。低圧域では、膨張機構によって減圧された後、圧縮機によって圧縮される前の冷媒が流れる。吸着材は、高圧域において冷媒を吸着し、低圧域において冷媒を脱着する。

　第４観点の冷凍サイクル装置は、第３観点の冷凍サイクル装置であって、吸着材を有する第１吸着器と、吸着材を有する第２吸着器と、切り替え部とをさらに備える。切り替え部は、第１モードと第２モードとを交互に切り替える。切り替え部は、第１モードにおいて、高圧域の冷媒を第１吸着器に導入して第１吸着器の吸着材に冷媒を吸着させ、低圧域の冷媒を第２吸着器に導入して第２吸着器の吸着材に冷媒を脱着させる。切り替え部は、第２モードにおいて、低圧域の冷媒を第１吸着器に導入して第１吸着器の吸着材に冷媒を脱着させ、高圧域の冷媒を第２吸着器に導入して第２吸着器の吸着材に冷媒を吸着させる。

　第５観点の冷凍サイクル装置は、第３観点の冷凍サイクル装置であって、吸着材は、冷媒と共に第１ユニット内を循環する。

　第６観点の冷凍サイクル装置は、第５観点の冷凍サイクル装置であって、第１ユニット内を循環する冷媒と吸着材とを分離する分離器をさらに備える。吸着材は、分離器によって冷媒と分離された後、圧縮機によって圧縮された冷媒、又は、膨張機構によって減圧された冷媒と合流する。

　第７観点の冷凍サイクル装置は、第６観点の冷凍サイクル装置であって、昇圧器をさらに備える。分離器は、低圧域の冷媒と吸着材とを分離する。昇圧器は、分離器によって冷媒と分離された吸着材を昇圧させる。

　第８観点の冷凍サイクル装置は、第６観点又は第７観点の冷凍サイクル装置であって、減圧器をさらに備える。分離器は、高圧域の冷媒と吸着材とを分離する。減圧器は、分離器によって冷媒と分離された吸着材を減圧させる。

　第９観点の冷凍サイクル装置は、第６乃至第８観点のいずれか１つの冷凍サイクル装置であって、分離器は、遠心分離によって冷媒と吸着材とを分離する。

　第１０観点の冷凍サイクル装置は、第３観点の冷凍サイクル装置であって、第２ユニットと、混合器とをさらに備える。第２ユニットは、吸着材を昇圧させる昇圧器と、吸着材を減圧させる減圧器とを有する。第２ユニットは、吸着材が循環する吸着式の冷凍サイクルを構成する。混合器は、第１ユニット内を流れる冷媒と、第２ユニット内を流れる吸着材とを混合する。吸着材は、混合器において冷媒を吸着及び脱着する。

　第１１観点の冷凍サイクル装置は、第１０観点の冷凍サイクル装置であって、混合器は、透過部材を有する。透過部材は、冷媒が通過でき、かつ、吸着材が通過できない部材である。吸着材は、混合器において、透過部材を通過した冷媒を吸着及び脱着する。

　第１２観点の冷凍サイクル装置は、第１乃至第１１観点のいずれか１つの冷凍サイクル装置であって、吸着材は、金属イオンと有機配位子とを含む金属有機構造体を含む。

　第１３観点の冷凍サイクル装置は、第１乃至第１２観点のいずれか１つの冷凍サイクル装置であって、冷媒は、二酸化炭素、アンモニア及びプロパンからなる群から選択される。

冷凍サイクル装置が備えるハイブリッドサイクルの模式図である。 吸着材の吸着量と、冷媒の圧力との関係を示すグラフである。 吸着材の吸着量と、冷媒のエンタルピーとの関係を示すグラフである。 冷媒の圧力と、冷媒のエンタルピーとの関係を示すグラフである。 吸着材に吸着する冷媒の等温線を示すグラフである。 第１実施例に係る冷凍サイクル装置の構成図である。 第２実施例に係る冷凍サイクル装置の構成図である。 第３実施例に係る冷凍サイクル装置の構成図である。 第４実施例に係る冷凍サイクル装置の構成図である。 第５実施例に係る冷凍サイクル装置の構成図である。 変形例Ａに係る冷凍サイクル装置の構成図である。

　（１）全体構成
　冷凍サイクル装置１は、蒸気圧縮サイクルと吸着サイクルとが組み合わされたハイブリッドサイクルを備える。蒸気圧縮サイクルとは、蒸気圧縮式の冷凍サイクルであり、冷媒が蒸発および凝縮する時に生じる潜熱の移動を利用するヒートポンプサイクルである。吸着サイクルとは、吸着式の冷凍サイクルであり、吸着材に冷媒が吸着する時、および、吸着材から冷媒が脱着する時に生じる潜熱の移動を利用するヒートポンプサイクルである。冷凍サイクル装置１は、例えば、空気調和装置、および、冷凍装置である。

　図１に示されるように、冷凍サイクル装置１は、冷媒回路１１および吸着回路１２を備える。冷媒回路１１は、冷媒が循環する蒸気圧縮サイクルを構成する。吸着回路１２は、吸着材が循環する吸着サイクルを構成する。

　冷凍サイクル装置１は、冷媒回路１１および吸着回路１２の少なくとも一方の機能を有する、１つの回路のみを有してもよい。この場合、冷凍サイクル装置１は、冷媒と吸着材との混合物が循環する回路を有してもよい。また、冷凍サイクル装置１は、冷媒のみが循環する回路であって、循環する冷媒が吸着材と接触するための機構を備える回路を有してもよい。この場合、吸着材は、循環しない。

　冷凍サイクル装置１は、冷媒回路１１の機能を有する回路、および、吸着回路１２の機能を有する回路、からなる２つの回路を有してもよい。この場合、冷凍サイクル装置１は、冷媒回路１１内を循環する冷媒が、吸着回路１２を循環する吸着材と接触するための機構を備える。図１では、説明のために、冷媒回路１１および吸着回路１２は、それぞれ独立した回路として描かれている。

　冷凍サイクル装置１は、吸着部２１および脱着部２２を有する。吸着部２１および脱着部２２は、共に、冷媒回路１１の一部、および、吸着回路１２の一部を含む。冷媒は、吸着部２１および脱着部２２において、冷媒回路１１と吸着回路１２との間を自由に行き来することができる。吸着材は、冷媒回路１１と吸着回路１２との間を行き来することができない。吸着部２１では、冷媒回路１１から吸着回路１２に流入した冷媒が、吸着回路１２を流れる吸着材に吸着する。脱着部２２では、吸着回路１２を流れる吸着材から脱着した冷媒が、吸着回路１２から冷媒回路１１に流入する。

　冷媒回路１１は、圧縮機３１と膨張機構３２とを有する。圧縮機３１は、冷媒回路１１内を循環する冷媒を圧縮する。膨張機構３２は、冷媒回路１１内を循環する冷媒を減圧する。圧縮機３１は、例えば、ロータリー式の圧縮機である。膨張機構３２は、例えば、電子膨張弁である。冷媒回路１１では、冷媒は、圧縮機３１によって圧縮され、吸着部２１を通過し、膨張機構３２によって減圧され、脱着部２２を通過し、圧縮機３１によって再び圧縮される。

　冷媒回路１１は、高圧域および低圧域を有する。高圧域では、圧縮機３１によって圧縮された後、膨張機構３２によって減圧される前の冷媒が流れる。低圧域では、膨張機構３２によって減圧された後、圧縮機３１によって圧縮される前の冷媒が流れる。高圧域は、吸着部２１に含まれる冷媒回路１１の一部に相当する。低圧域は、脱着部２２に含まれる冷媒回路１１の一部に相当する。

　冷媒回路１１内を循環する冷媒は、二酸化炭素である。冷媒は、アンモニアまたはプロパンであってもよい。

　吸着回路１２は、昇圧器４１と減圧器４２とを有する。昇圧器４１は、吸着回路１２を循環する吸着材を昇圧させる。減圧器４２は、吸着回路１２を循環する吸着材を減圧させる。昇圧器４１は、例えば、粉体ポンプである。減圧器４２は、例えば、粉体バルブである。吸着回路１２では、吸着材は、昇圧器４１によって昇圧され、吸着部２１を通過し、減圧器４２によって減圧され、脱着部２２を通過し、昇圧器４１によって再び昇圧される。冷凍サイクル装置１の構成によっては、吸着回路１２は、昇圧器４１および減圧器４２を有さなくてもよい。

　吸着回路１２は、熱交換器４３をさらに有してもよい。熱交換器４３は、昇圧器４１の上流側と、減圧器４２の上流側との間の熱交換を行う。熱交換器４３は、吸着部２１と減圧器４２との間を流れる吸着材の熱の一部を、脱着部２２と昇圧器４１との間を流れる吸着材に与える。

　吸着回路１２を循環する吸着材は、金属イオンと有機配位子とを含む金属有機構造体を含む。金属有機構造体（ＭＯＦ：Ｍｅｔａｌ－Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ）とは、金属イオンと有機配位子との反応により得られる、非常に大きな比表面積を有する多孔性材料である。金属有機構造体では、有機配位子が金属イオンと連結することにより、内部に無数の開口を有する高分子構造体が得られる。金属有機構造体は、金属イオンと有機配位子とをそれぞれ選択して組み合わせることにより、開口径およびトポロジーを調節することが可能である。金属有機構造体は、金属イオンと有機配位子との選択および組み合わせにより、開口径を調節でき、対象物質を選択的に吸着することが可能となる。金属有機構造体は、例えば、分子およびイオンの選択的貯蔵および分離の機能を有する多孔性材料として用いられる。本実施形態において、金属有機構造体は、冷媒を吸着および脱着するための吸着材として用いられる。金属有機構造体は、例えば、ＭＯＦ－５およびＭＯＦ－２００である。吸着材は、例えば、金属有機構造体の粉末である。

　（２）動作
　吸着材は、冷媒回路１１内を循環する冷媒を吸着及び脱着する。吸着材は、冷媒回路１１内を循環する冷媒の圧力の変化によって、冷媒を吸着及び脱着する。具体的には、吸着材は、高圧下において冷媒を吸着し、低圧下において冷媒を脱着する。

　冷媒回路１１の高圧域は、圧力ｐＨかつ温度ＴＨの冷媒で満たされているとする。冷媒回路１１の低圧域は、圧力ｐＬかつ温度ＴＬの冷媒で満たされているとする。圧力ｐＨは、圧力ｐＬより高い。温度ＴＨは、温度ＴＬより高い。吸着材は、冷媒回路１１の高圧域において冷媒を吸着する。吸着材は、冷媒回路１１の低圧域において冷媒を脱着する。吸着部２１では、冷媒回路１１の高圧域を流れる冷媒が、吸着回路１２に流入して吸着材に吸着する。脱着部２２では、吸着回路１２を流れる吸着材から脱着した冷媒が、冷媒回路１１の低圧域に流入する。

　冷凍サイクル装置１のヒートポンプサイクルの動作について、図１－４を参照しながら説明する。図１－４には、冷媒回路１１の冷媒のサイクルａ→ｂ→ｃ→ｄ→ａ、および、吸着回路１２の吸着材のサイクルａ´→ｂ´→ｃ´→ｄ´→ａ´が示されている。図２のグラフは、ヒートポンプサイクルにおける、単位質量当たりの吸着材に吸着している冷媒の質量である吸着量、および、吸着材に吸着する冷媒の圧力の変化を示す。図３のグラフは、ヒートポンプサイクルにおける、吸着材の吸着量、および、吸着材に吸着する冷媒のエンタルピーの変化を示す。図４のグラフは、ヒートポンプサイクルにおける、冷媒の圧力、および、冷媒のエンタルピーの変化を示す。冷凍サイクル装置１において、熱は、冷媒回路１１と吸着回路１２との間を自由に流れることができるとする。

　冷媒回路１１では、冷媒は圧縮機３１によって圧縮される（ａ→ｂ）。吸着回路１２では、吸着材は昇圧器４１によって昇圧される（ａ´→ｂ´）。これにより、冷媒および吸着材の圧力は、ｐＬからｐＨまで上昇する。この過程で、冷媒の断熱圧縮によって生成された熱の一部Ｑ１は、吸着材に与えられる。言い換えると、冷媒は、圧縮されながら、吸着材に熱を与えることで冷却される。その結果、冷媒および吸着材の温度は、ＴＬからＴＨまで上昇する。

　次に、吸着部２１において、冷媒は、熱Ｑ２を放出しながら吸着材に徐々に吸着する（ｂ´→ｃ´）。この過程で、吸着材の吸着量は、ｍＬからｍＨまで上昇する。その結果、吸着部２１において、冷媒回路１１の冷媒のほとんどは、吸着回路１２の吸着材に吸着する。図１において、吸着部２１内のハッチングされた矢印で示されるように、吸着部２１では、冷媒回路１１の冷媒は、吸着回路１２に移動して吸着材に吸着する。

　次に、吸着回路１２では、吸着材は減圧器４２によって減圧される（ｃ´→ｄ´）。これにより、吸着材の圧力は、ｐＨからｐＬまで下降する。この過程で、吸着材から脱着した冷媒の等エンタルピー膨張によって、吸着材の温度は、ＴＨからＴＬまで下降する。また、冷媒と吸着材との温度差によって、吸着回路１２の減圧された吸着材は、冷却されて、冷媒回路１１の冷媒に熱Ｑ３を与える。また、熱交換器４３によって、減圧される前の吸着材から、昇圧される前の吸着材に熱Ｑ５が与えられる。

　次に、脱着部２２において、冷媒は、熱Ｑ４を吸収しながら吸着材から徐々に脱着する（ｄ´→ａ´）。この過程で、吸着材の吸着量は、ｍＨからｍＬまで下降する。その結果、吸着回路１２の吸着材に吸着しているほとんどの冷媒が脱着して、冷媒回路１１に流入する。図１において、脱着部２２内のハッチングされた矢印で示されるように、脱着部２２では、吸着回路１２で吸着材から脱着した冷媒は、冷媒回路１１に移動する。

　図２に示されるように、冷媒が吸着材に吸着する吸着過程（ｂ´→ｃ´）において、圧力はｐＨであり、吸着材の吸着量はｍＬからｍＨまで上昇する。冷媒が吸着材から脱着する脱着過程（ｄ´→ａ´）において、圧力はｐＬであり、吸着材の吸着量はｍＨからｍＬまで下降する。図３に示されるように、吸着過程において、エンタルピーはΔｈ１下降する。脱着過程において、エンタルピーはΔｈ２上昇する。吸着過程において、吸着部２１から放出される熱Ｑ２は、Δｈ１に比例する。脱着過程において、脱着部２２に吸収される熱Ｑ４は、Δｈ２に比例する。

　熱交換器４３による熱交換に起因するエンタルピーの変化量をΔｈ３とする。吸着材の昇圧過程（ａ´→ｂ´）において、吸着材が加熱されることによるエンタルピーの変化量をΔｈ４とする。吸着材の減圧過程（ｃ´→ｄ´）において、吸着材が冷却されることによるエンタルピーの変化量をΔｈ５とする。図４に示されるように、冷媒の圧縮過程（ａ→ｂ）における総エンタルピーの変化量は、Δｈ４－Δｈ３で表される。吸着材の減圧過程（ｃ´→ｄ´）における総エンタルピーの変化量は、Δｈ５－Δｈ３で表される。図４には、断熱圧縮時の冷媒の状態変化が破線の矢印で示され、等エンタルピー膨張時の冷媒の状態変化が一点鎖線の矢印で示されている。

　図５は、冷凍サイクル装置１のヒートポンプサイクルに適している、冷媒の吸着時および脱着時における等温線を示す。図５において、温度ＴＨにおける等温線は実線で示され、温度ＴＬにおける等温線は一点鎖線で示されている。吸着過程（ｂ´→ｃ´）において、圧力ｐＨかつ温度ＴＨで吸着材に冷媒が吸着する場合、温度ＴＨにおける等温線は、ｐＬとｐＨとの間の圧力において吸着材の吸着量がｍＬからｍＨまで増加することが好ましい。脱着過程（ｄ´→ａ´）において、圧力ｐＬかつ温度ＴＬで吸着材から冷媒が脱着する場合、温度ＴＬにおける等温線は、ｐＬとｐＨとの間の圧力において吸着材の吸着量がｍＨからｍＬまで減少することが好ましい。

　（３）詳細構成
　図１に示される冷凍サイクル装置１の具体的な構成である第１乃至第５実施例について、図６－１０を参照しながら説明する。

　（３－１）第１実施例
　図６に示されるように、本実施例の冷凍サイクル装置１０１は、一次冷媒が循環する第１冷媒回路１１１、および、二次冷媒が循環する第２冷媒回路１１２を有する。図６において、第１冷媒回路１１１は、太線で描かれている。第１冷媒回路１１１は、図１の冷媒回路１１に相当する。冷凍サイクル装置１０１は、図１の吸着回路１２に相当する、吸着材が循環する回路を有さない。冷凍サイクル装置１０１において、吸着材は、第１冷媒回路１１１内に設けられている。二次冷媒は、例えば、水である。

　第１冷媒回路１１１は、圧縮機１３１と、膨張機構１３２と、第１吸着器１３３と、第２吸着器１３４と、切り替え部１３５とを有する。圧縮機１３１は、図１の圧縮機３１に相当する。膨張機構１３２は、図１の膨張機構３２に相当する。

　第１吸着器１３３は、第１吸着材１３３ａを内部に有する。第１吸着器１３３を通過する一次冷媒は、第１吸着材１３３ａと接触する。第１吸着材１３３ａは、例えば、金属製のメッシュで形成される容器に収納されて、第１吸着器１３３の内部に固定されている。

　第２吸着器１３４は、第２吸着材１３４ａを内部に有する。第２吸着器１３４を通過する一次冷媒は、第２吸着材１３４ａと接触する。第２吸着材１３４ａは、例えば、金属製のメッシュで形成される容器に収納されて、第２吸着器１３４の内部に固定されている。

　切り替え部１３５は、第１冷媒回路１１１内を循環する一次冷媒の流れ方向を切り替える。切り替え部１３５は、例えば、四方切換弁である。切り替え部１３５は、図６の実線で示される流れ方向の第１モードと、図６の破線で示される流れ方向の第２モードとの間を切り替える。第１モードでは、圧縮機１３１の吐出側と、第１吸着器１３３とが接続され、圧縮機１３１の吸入側と、第２吸着器１３４とが接続される。第２モードでは、圧縮機１３１の吐出側と、第２吸着器１３４とが接続され、圧縮機１３１の吸入側と、第１吸着器１３３とが接続される。

　第２冷媒回路１１２は、第１流体ポンプ１４１と、第１熱交換器１４２と、第１ファン１４３と、第１タンク１４４と、第２流体ポンプ１５１と、第２熱交換器１５２と、第２ファン１５３と、第２タンク１５４と、４つの流路変更部１６１－１６４とを有する。

　第１流体ポンプ１４１は、二次冷媒を第１熱交換器１４２に送る。第１熱交換器１４２は、二次冷媒と空気との間の熱交換を行う。第１ファン１４３は、第１熱交換器１４２で熱交換された空気を所定の場所に送る。第１タンク１４４は、第１吸着器１３３を内部に有し、一次冷媒と二次冷媒との間の熱交換を行う。

　第２流体ポンプ１５１は、二次冷媒を第２熱交換器１５２に送る。第２熱交換器１５２は、二次冷媒と空気との間の熱交換を行う。第２ファン１５３は、第２熱交換器１５２で熱交換された空気を所定の場所に送る。第２タンク１５４は、第２吸着器１３４を内部に有し、一次冷媒と二次冷媒との間の熱交換を行う。

　流路変更部１６１－１６４は、第２冷媒回路１１２の接続状態を切り替えて、二次冷媒が流れる流路を変更する。流路変更部１６１－１６４は、例えば、三方切換弁である。流路変更部１６１－１６４は、図６の実線で示される接続状態の第３モードと、図６の破線で示される接続状態の第４モードとの間を切り替える。

　第２冷媒回路１１２は、第３モードおよび第４モードのそれぞれにおいて、互いに独立した２つの回路を有する。第２冷媒回路１１２の２つの回路を、第１循環回路および第２循環回路と呼ぶ。図６では、第３モードでの二次冷媒の流れ方向が実線で示され、第４モードでの二次冷媒の流れ方向が破線で示される。

　第３モードでは、第１循環回路は、第１流体ポンプ１４１と、第１熱交換器１４２と、流路変更部１６１と、第１タンク１４４と、流路変更部１６２とが接続される回路である。第３モードでは、第２循環回路は、第２流体ポンプ１５１と、第２熱交換器１５２と、流路変更部１６３と、第２タンク１５４と、流路変更部１６４とが接続される回路である。

　第４モードでは、第１循環回路は、第１流体ポンプ１４１と、第１熱交換器１４２と、流路変更部１６１と、第２タンク１５４と、流路変更部１６２とが接続される回路である。第４モードでは、第２循環回路は、第２流体ポンプ１５１と、第２熱交換器１５２と、流路変更部１６３と、第１タンク１４４と、流路変更部１６４とが接続される回路である。

　冷凍サイクル装置１０１が空気調和装置である場合について説明する。第１熱交換器１４２は、室内熱交換器であり、第２熱交換器１５２は、室外熱交換器であるとする。この冷凍サイクル装置１０１が暖房運転を行う場合、一次冷媒と熱交換して加熱された二次冷媒は、第１熱交換器１４２を通過する。そのため、第１熱交換器１４２を有する第１循環回路を循環する二次冷媒は、第１吸着器１３３および第２吸着器１３４のうち、一次冷媒が吸着する吸着材を有する吸着器と接触する必要がある。第１熱交換器１４２において二次冷媒と熱交換されて加熱された空気は、第１ファン１４３によって所定の場所に送られる。

　第１モードの場合、高圧の一次冷媒が第１吸着器１３３に導入され、第１吸着材１３３ａに一次冷媒が吸着する。第１モードの場合、低圧の一次冷媒が第２吸着器１３４に導入され、第２吸着材１３４ａから一次冷媒が脱着する。

　第２モードの場合、高圧の一次冷媒が第２吸着器１３４に導入され、第２吸着材１３４ａに一次冷媒が吸着する。第２モードの場合、低圧の一次冷媒が第１吸着器１３３に導入され、第１吸着材１３３ａから一次冷媒が脱着する。

　そのため、第１モードの場合、第１吸着器１３３を有する第１タンク１４４、および、第１熱交換器１４２を二次冷媒が通過する第３モードに切り替える必要がある。また、第２モードの場合、第２吸着器１３４を有する第２タンク１５４、および、第１熱交換器１４２を二次冷媒が通過する第４モードに切り替える必要がある。

　第１モードかつ第３モードで冷凍サイクル装置１０１を動作させると、第１吸着器１３３の第１吸着材１３３ａの吸着量が最大値ｍＨに達して、第１吸着材１３３ａが一次冷媒を吸着しにくくなる。その後、第１モードから第２モードに切り替えると、第２吸着器１３４の第２吸着材１３４ａに一次冷媒が吸着し、第１吸着器１３３の第１吸着材１３３ａから一次冷媒が脱着する。そのため、第２モードに切り替えた後、第２吸着器１３４を有する第２タンク１５４、および、第１熱交換器１４２を二次冷媒が通過する第４モードに第３モードから切り替える必要がある。

　第２モードかつ第４モードで冷凍サイクル装置１０１を動作させると、第２吸着器１３４の第２吸着材１３４ａの吸着量が最大値ｍＨに達して、第２吸着材１３４ａが一次冷媒を吸着しにくくなる。その後、第２モードから第１モードに切り替えると、第１吸着器１３３の第１吸着材１３３ａに一次冷媒が吸着し、第２吸着器１３４の第２吸着材１３４ａから一次冷媒が脱着する。そのため、第１モードに切り替えた後、第１吸着器１３３を有する第１タンク１４４、および、第１熱交換器１４２を二次冷媒が通過する第３モードに第４モードから切り替える必要がある。

　従って、第１モードと第２モードとを交互に切り替えることで、第１吸着器１３３および第２吸着器１３４のいずれか一方において一次冷媒を吸着材に吸着させて、一次冷媒を常に加熱することができる。また、第１モードと第２モードとの切り替えに合わせて第３モードと第４モードとを交互に切り替えることで、一次冷媒と熱交換されて加熱された二次冷媒を第１熱交換器１４２に常に供給することができる。

　（３－２）第２実施例
　図７に示されるように、本実施例の冷凍サイクル装置２０１は、冷媒が循環する冷媒回路２１１を有する。冷媒回路２１１は、図１の冷媒回路１１および吸着回路１２の両方の機能を備える。吸着材は、冷媒と共に冷媒回路２１１内を循環する。言い換えると、冷凍サイクル装置２０１において、冷媒と吸着材との混合物が、冷媒回路２１１内を循環する。

　冷媒回路２１１は、圧縮機２３１と、膨張機構２３２と、第１熱交換器２３３と、第２熱交換器２３４と、切り替え部２３５と、第１ファン２３６と、第２ファン２３７とを有する。圧縮機２３１は、図１の圧縮機３１および昇圧器４１の両方の機能を備える。膨張機構２３２は、図１の膨張機構３２および減圧器４２の両方の機能を備える。

　切り替え部２３５は、冷媒回路２１１内を循環する、冷媒と吸着材との混合物の流れ方向を切り替える。切り替え部２３５は、例えば、四方切換弁である。切り替え部２３５は、図７の実線で示される流れ方向の第１モードと、図７の破線で示される流れ方向の第２モードとの間を切り替える。第１モードでは、圧縮機２３１の吐出側と、第１熱交換器２３３とが接続され、圧縮機２３１の吸入側と、第２熱交換器２３４とが接続される。第２モードでは、圧縮機２３１の吐出側と、第２熱交換器２３４とが接続され、圧縮機２３１の吸入側と、第１熱交換器２３３とが接続される。

　第１熱交換器２３３では、第１モードにおいて高圧の冷媒が吸着材に吸着し、第２モードにおいて低圧の冷媒が吸着材から脱着する。第２熱交換器２３４では、第１モードにおいて低圧の冷媒が吸着材から脱着し、第２モードにおいて高圧の冷媒が吸着材に吸着する。第１熱交換器２３３および第２熱交換器２３４では、冷媒が吸着材に吸着することで冷媒が加熱され、または、冷媒が吸着材から脱着することで冷媒が冷却される。その結果、第１熱交換器２３３および第２熱交換器２３４では、加熱または冷却された冷媒と、空気との間で熱交換が行われる。第１ファン２３６は、第１熱交換器２３３で熱交換された空気を所定の場所に送る。第２ファン２３７は、第２熱交換器２３４で熱交換された空気を所定の場所に送る。

　このように、冷凍サイクル装置２０１では、冷媒と吸着材との混合物が冷媒回路２１１内を循環する過程で、冷媒が加熱または冷却されて、冷媒と熱交換された空気が所定の場所に送られる。冷凍サイクル装置２０１が空気調和装置である場合について説明する。第１熱交換器２３３は、室内熱交換器であり、第２熱交換器２３４は、室外熱交換器であるとする。この冷凍サイクル装置２０１が暖房運転を行う場合、第１モードに切り替えることで、第１熱交換器２３３において冷媒が吸着材に吸着して冷媒が加熱される。冷媒と熱交換されて加熱された空気は、第１ファン２３６によって所定の場所に送られる。

　（３－３）第３実施例
　図８に示されるように、本実施例の冷凍サイクル装置３０１は、冷媒が循環する冷媒回路３１１を有する。冷媒回路３１１は、図１の冷媒回路１１および吸着回路１２の両方の機能を備える。吸着材は、冷媒と共に冷媒回路３１１内の一部を流れる。言い換えると、冷凍サイクル装置３０１において、冷媒と吸着材との混合物が、冷媒回路３１１内を循環する。

　冷媒回路３１１は、圧縮機３３１と、膨張機構３３２と、第１熱交換器３３３と、第２熱交換器３３４と、切り替え部３３５と、第１ファン３３６と、第２ファン３３７と、昇圧器３４１と、分離器３５１とを有する。圧縮機３３１は、図１の圧縮機３１に相当する。昇圧器３４１は、図１の昇圧器４１に相当する。膨張機構３３２は、図１の膨張機構３２および減圧器４２の両方の機能を備える。

　切り替え部３３５は、冷媒回路３１１内を循環する、冷媒と吸着材との混合物の流れ方向を切り替える。切り替え部３３５は、例えば、四方切換弁である。切り替え部３３５は、図８の実線で示される流れ方向の第１モードと、図８の破線で示される流れ方向の第２モードとの間を切り替える。第１モードでは、圧縮機３３１および昇圧器３４１の吐出側と、第１熱交換器３３３とが接続され、圧縮機３３１および昇圧器３４１の吸入側と、第２熱交換器３３４とが接続される。第２モードでは、圧縮機３３１および昇圧器３４１の吐出側と、第２熱交換器３３４とが接続され、圧縮機３３１および昇圧器３４１の吸入側と、第１熱交換器３３３とが接続される。

　分離器３５１は、圧縮機３３１および昇圧器３４１の吸入側と、切り替え部３３５との間に設けられる。

　分離器３５１は、冷媒回路３１１内を循環する、低圧域の冷媒と、吸着材との混合物を、冷媒と吸着材とに分離する。分離器３５１は、例えば、遠心分離によって冷媒と吸着材とを分離する。分離器３５１によって分離された冷媒は、圧縮機３３１において圧縮される。分離器３５１によって分離された吸着材は、昇圧器３４１によって昇圧される。図８に示されるように、昇圧器３４１によって昇圧された吸着材は、圧縮機３３１において圧縮された冷媒と合流する。合流した後、冷媒および吸着材は、切り替え部３３５に送られる。このように、冷媒回路３１１は、分離器３５１において分岐し、圧縮機３３１／昇圧器３４１と切り替え部３３５との間で合流する。

　第１熱交換器３３３では、第１モードにおいて高圧の冷媒が吸着材に吸着し、第２モードにおいて低圧の冷媒が吸着材から脱着する。第２熱交換器３３４では、第１モードにおいて低圧の冷媒が吸着材から脱着し、第２モードにおいて高圧の冷媒が吸着材に吸着する。第１熱交換器３３３および第２熱交換器３３４では、冷媒が吸着材に吸着することで冷媒が加熱され、または、冷媒が吸着材から脱着することで冷媒が冷却される。その結果、第１熱交換器３３３および第２熱交換器３３４では、加熱または冷却された冷媒と、空気との間で熱交換が行われる。第１ファン３３６は、第１熱交換器３３３で熱交換された空気を所定の場所に送る。第２ファン３３７は、第２熱交換器３３４で熱交換された空気を所定の場所に送る。

　このように、冷凍サイクル装置３０１では、冷媒と吸着材との混合物が冷媒回路３１１内を循環する過程で、冷媒が加熱または冷却されて、冷媒と熱交換された空気が所定の場所に送られる。冷凍サイクル装置３０１が空気調和装置である場合について説明する。第１熱交換器３３３は、室内熱交換器であり、第２熱交換器３３４は、室外熱交換器であるとする。この冷凍サイクル装置３０１が暖房運転を行う場合、第１モードに切り替えることで、第１熱交換器３３３において冷媒が吸着材に吸着して冷媒が加熱される。冷媒と熱交換されて加熱された空気は、第１ファン３３６によって所定の場所に送られる。

　（３－４）第４実施例
　図９に示されるように、本実施例の冷凍サイクル装置４０１は、冷媒が循環する冷媒回路４１１を有する。冷媒回路４１１は、図１の冷媒回路１１および吸着回路１２の両方の機能を備える。吸着材は、冷媒と共に冷媒回路４１１内の一部を流れる。言い換えると、冷凍サイクル装置４０１において、冷媒と吸着材との混合物が、冷媒回路４１１内を循環する。

　冷媒回路４１１は、圧縮機４３１と、膨張機構４３２と、第１熱交換器４３３と、第２熱交換器４３４と、切り替え部４３５と、第１ファン４３６と、第２ファン４３７と、昇圧器４４１と、減圧器４４２と、第１分離器４５１と、第２分離器４５２とを有する。圧縮機４３１は、図１の圧縮機３１に相当する。昇圧器４４１は、図１の昇圧器４１に相当する。膨張機構４３２は、図１の膨張機構３２に相当する。減圧器４４２は、図１の減圧器４２に相当する。

　切り替え部４３５は、冷媒回路４１１内を循環する、冷媒と吸着材との混合物の流れ方向を切り替える。切り替え部４３５は、例えば、四方切換弁である。切り替え部４３５は、図９の実線で示される流れ方向の第１モードと、図９の破線で示される流れ方向の第２モードとの間を切り替える。第１モードでは、圧縮機４３１および昇圧器４４１の吐出側と、第１熱交換器４３３とが接続され、圧縮機４３１および昇圧器４４１の吸入側と、第２熱交換器４３４とが接続される。第１モードでは、膨張機構４３２および減圧器４４２の吸入側と、第１熱交換器４３３とが接続され、膨張機構４３２および減圧器４４２の吐出側と、第２熱交換器４３４とが接続される。第２モードでは、圧縮機４３１および昇圧器４４１の吐出側と、第２熱交換器４３４とが接続され、圧縮機４３１および昇圧器４４１の吸入側と、第１熱交換器４３３とが接続される。第２モードでは、膨張機構４３２および減圧器４４２の吸入側と、第２熱交換器４３４とが接続され、膨張機構４３２および減圧器４４２の吐出側と、第１熱交換器４３３とが接続される。

　第１分離器４５１は、圧縮機４３１および昇圧器４４１の吸入側と、切り替え部４３５との間に設けられる。第２分離器４５２は、第１モードにおける膨張機構４３２および減圧器４４２の吸入側と、第１熱交換器４３３との間に設けられる。

　第１分離器４５１は、冷媒回路４１１内を循環する、低圧域の冷媒と、吸着材との混合物を、冷媒と吸着材とに分離する。第１分離器４５１は、例えば、遠心分離によって冷媒と吸着材とを分離する。第１分離器４５１によって分離された冷媒は、圧縮機４３１において圧縮される。第１分離器４５１によって分離された吸着材は、昇圧器４４１によって昇圧される。図９に示されるように、昇圧器４４１によって昇圧された吸着材は、圧縮機４３１において圧縮された冷媒と合流する。合流した後、冷媒および吸着材は、切り替え部４３５に送られる。このように、冷媒回路４１１は、第１分離器４５１において分岐し、圧縮機４３１／昇圧器４４１と切り替え部４３５との間で合流する。

　第２分離器４５２は、第１モードにおいて、冷媒回路４１１内を循環する、高圧域の冷媒と、吸着材との混合物を、冷媒と吸着材とに分離する。第２分離器４５２は、例えば、遠心分離によって冷媒と吸着材とを分離する。第２分離器４５２によって分離された冷媒は、膨張機構４３２において減圧される。第２分離器４５２によって分離された吸着材は、減圧器４４２によって減圧される。図９に示されるように、減圧器４４２によって減圧された吸着材は、膨張機構４３２において減圧された冷媒と合流する。合流した後、冷媒および吸着材は、第２熱交換器４３４に送られる。このように、冷媒回路４１１は、第１モードにおいて、第２分離器４５２において分岐し、膨張機構４３２／減圧器４４２と第２熱交換器４３４との間で合流する。第２モードでは、減圧器４４２は閉じられており、冷媒と吸着材との混合物は、膨張機構４３２において減圧された後、第２分離器４５２を通過して第１熱交換器４３３に送られる。

　第１熱交換器４３３では、第１モードにおいて高圧の冷媒が吸着材に吸着し、第２モードにおいて低圧の冷媒が吸着材から脱着する。第２熱交換器４３４では、第１モードにおいて低圧の冷媒が吸着材から脱着し、第２モードにおいて高圧の冷媒が吸着材に吸着する。第１熱交換器４３３および第２熱交換器４３４では、冷媒が吸着材に吸着することで冷媒が加熱され、または、冷媒が吸着材から脱着することで冷媒が冷却される。その結果、第１熱交換器４３３および第２熱交換器４３４では、加熱または冷却された冷媒と、空気との間で熱交換が行われる。第１ファン４３６は、第１熱交換器４３３で熱交換された空気を所定の場所に送る。第２ファン４３７は、第２熱交換器４３４で熱交換された空気を所定の場所に送る。

　このように、冷凍サイクル装置４０１では、冷媒と吸着材との混合物が冷媒回路４１１内を循環する過程で、冷媒が加熱または冷却されて、冷媒と熱交換された空気が所定の場所に送られる。冷凍サイクル装置４０１が空気調和装置である場合について説明する。第１熱交換器４３３は、室内熱交換器であり、第２熱交換器４３４は、室外熱交換器であるとする。この冷凍サイクル装置４０１が暖房運転を行う場合、第１モードに切り替えることで、第１熱交換器４３３において冷媒が吸着材に吸着して冷媒が加熱される。冷媒と熱交換されて加熱された空気は、第１ファン４３６によって所定の場所に送られる。

　（３－５）第５実施例
　図１０に示されるように、本実施例の冷凍サイクル装置５０１は、冷媒が循環する冷媒回路５１１と、吸着材が循環する吸着回路５１２と、一対の第１混合部５１３と、一対の第２混合部５１４と、第１ファン５１５と、第２ファン５１６とを有する。冷媒回路５１１は、図１の冷媒回路１１に相当する。吸着回路５１２は、図１の吸着回路１２に相当する。図１０において、吸着回路５１２は、太線で描かれている。

　冷媒回路５１１は、圧縮機５３１と、膨張機構５３２と、第１熱交換器５３３と、第２熱交換器５３４と、第１切り替え部５３５とを有する。圧縮機５３１は、図１の圧縮機３１に相当する。膨張機構５３２は、図１の膨張機構３２に相当する。

　第１切り替え部５３５は、冷媒回路５１１内を循環する、冷媒の流れ方向を切り替える。第１切り替え部５３５は、例えば、四方切換弁である。第１切り替え部５３５は、図１０の実線で示される流れ方向の第１モードと、図１０の破線で示される流れ方向の第２モードとの間を切り替える。第１モードでは、圧縮機５３１の吐出側と、第１熱交換器５３３とが接続され、圧縮機５３１の吸入側と、第２熱交換器５３４とが接続される。第２モードでは、圧縮機５３１の吐出側と、第２熱交換器５３４とが接続され、圧縮機５３１の吸入側と、第１熱交換器５３３とが接続される。

　吸着回路５１２は、昇圧器５４１と、減圧器５４２と、第３熱交換器５４３と、第４熱交換器５４４と、第２切り替え部５４５とを有する。昇圧器５４１は、図１の昇圧器４１に相当する。減圧器５４２は、図１の減圧器４２に相当する。

　第２切り替え部５４５は、吸着回路５１２内を循環する、吸着材の流れ方向を切り替える。第２切り替え部５４５は、例えば、四方切換弁である。第２切り替え部５４５は、図１０の実線で示される流れ方向の第１モードと、図１０の破線で示される流れ方向の第２モードとの間を切り替える。第１モードでは、昇圧器５４１の吐出側と、第３熱交換器５４３とが接続され、昇圧器５４１の吸入側と、第４熱交換器５４４とが接続される。第２モードでは、昇圧器５４１の吐出側と、第４熱交換器５４４とが接続され、昇圧器５４１の吸入側と、第３熱交換器５４３とが接続される。第２切り替え部５４５は、第１切り替え部５３５と連動して第１モードと第２モードとを切り替える。

　第１混合部５１３および第２混合部５１４は、冷媒回路５１１内を流れる冷媒と、吸着回路５１２内を流れる吸着材とを混合する。一対の第１混合部５１３は、第１熱交換器５３３および第３熱交換器５４３の上流側および下流側に設けられる。一対の第２混合部５１４は、第２熱交換器５３４および第４熱交換器５４４の上流側および下流側に設けられる。

　第１混合部５１３および第２混合部５１４は、例えば、冷媒が通過でき、かつ、吸着材が通過できない透過部材を有する。透過部材は、例えば、ガス透過膜である。この場合、第１混合部５１３および第２混合部５１４の内部は、冷媒回路５１１の一部である空間と、吸着回路５１２の一部である空間とが、透過部材によって区画されている。第１混合部５１３および第２混合部５１４において、冷媒回路５１１を流れる冷媒は、透過部材を通過して、吸着回路５１２を流れる吸着材と接触する。一方、第１混合部５１３および第２混合部５１４において、吸着回路５１２を流れる吸着材は、透過部材を通過できない。これにより、第１混合部５１３および第２混合部５１４において、吸着材は、透過部材を通過した冷媒を吸着及び脱着する。

　第１混合部５１３では、第１モードにおいて高圧の冷媒が吸着材に吸着し、第２モードにおいて低圧の冷媒が吸着材から脱着する。第２混合部５１４では、第１モードにおいて低圧の冷媒が吸着材から脱着し、第２モードにおいて高圧の冷媒が吸着材に吸着する。第１混合部５１３および第２混合部５１４では、冷媒が吸着材に吸着することで冷媒および吸着材が加熱され、または、冷媒が吸着材から脱着することで冷媒および吸着材が冷却される。その結果、第１熱交換器５３３、第２熱交換器５３４、第３熱交換器５４３および第４熱交換器５４４では、加熱または冷却された冷媒および吸着材と、空気との間で熱交換が行われる。

　第１モードでは、第１熱交換器５３３において、加熱された冷媒と空気との熱交換が行われ、第３熱交換器５４３において、加熱された吸着材と空気との熱交換が行われる。第１モードでは、第２熱交換器５３４において、冷却された冷媒と空気との熱交換が行われ、第４熱交換器５４４において、冷却された吸着材と空気との熱交換が行われる。

　第２モードでは、第１熱交換器５３３において、冷却された冷媒と空気との熱交換が行われ、第３熱交換器５４３において、冷却された吸着材と空気との熱交換が行われる。第２モードでは、第２熱交換器５３４において、加熱された冷媒と空気との熱交換が行われ、第４熱交換器５４４において、加熱された吸着材と空気との熱交換が行われる。

　第１ファン５１５は、第１熱交換器５３３および第３熱交換器５４３で熱交換された空気を所定の場所に送る。第２ファン５１６は、第２熱交換器５３４および第４熱交換器５４４で熱交換された空気を所定の場所に送る。

　一対の第１混合部５１３、第１ファン５１５、第１熱交換器５３３および第３熱交換器５４３は、第１モードにおいて図１の吸着部２１に相当し、第２モードにおいて図１の脱着部２２に相当する。一対の第２混合部５１４、第２ファン５１６、第２熱交換器５３４および第４熱交換器５４４は、第１モードにおいて図１の脱着部２２に相当し、第２モードにおいて図１の吸着部２１に相当する。

　このように、冷凍サイクル装置５０１では、冷媒が冷媒回路５１１内を循環し、吸着材が吸着回路５１２を循環する過程で、冷媒および吸着材が加熱または冷却されて、冷媒および吸着材と熱交換された空気が所定の場所に送られる。冷凍サイクル装置５０１が空気調和装置である場合について説明する。第１熱交換器５３３および第３熱交換器５４３は、室内熱交換器であり、第２熱交換器５３４および第４熱交換器５４４は、室外熱交換器であるとする。この冷凍サイクル装置５０１が暖房運転を行う場合、第１モードに切り替えることで、第１混合部５１３において冷媒が吸着材に吸着して冷媒および吸着材が加熱される。冷媒および吸着材と熱交換されて加熱された空気は、第１ファン５１５によって所定の場所に送られる。

　（４）特徴
　冷凍サイクル装置１は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを有し吸着材を有さない従来の冷凍サイクル装置と比較して、作動圧が小さい。例えば、冷媒が二酸化炭素の場合、従来の冷凍サイクル装置の作動圧は、約１０ＭＰａであり、冷凍サイクル装置１の作動圧は、約１．５ＭＰａである。作動圧とは、冷凍サイクル内の圧縮された冷媒の圧力である。作動圧が高いほど、圧縮機の機械的仕事量が多くなり、かつ、圧縮機のケーシングなどの冷媒回路を構成する部材に要求される耐圧（設計圧力）が高くなる。そのため、作動圧が高いほど、圧縮機を駆動させるための電力のコスト、および、システムを構成する部材にかかるコストが高くなる傾向がある。従って、冷凍サイクル装置１は、従来の冷凍サイクル装置よりも低い作動圧で動作させることができるので、製造コストおよび運用コストを低減することができる。また、冷凍サイクル装置１は、設計圧力を下げることで、圧縮機のケーシングなどの部材をコンパクトにすることができ、かつ、システムの信頼性を向上させることができる。

　また、冷凍サイクル装置１が空気調和装置である場合、冷凍サイクル装置１は、冷媒の吸着熱および脱着熱を冷暖房に利用することで冷暖房能力を増大させることができる。そのため、冷凍サイクル装置１は、冷媒の吸着熱および脱着熱を制御することで、従来の冷凍サイクル装置よりも冷凍サイクルの効率を向上させて、運用コストを低減することができる。

　（５）変形例
　（５－１）変形例Ａ
　第４実施例の冷凍サイクル装置４０１では、冷媒回路４１１は、第１分離器４５１を有する。しかし、冷媒回路４１１は、第１分離器４５１を有さなくてもよい。この場合、図１１に示されるように、冷媒回路４１１は、圧縮機４３１を有し、昇圧器４４１を有さない。第２変形例の圧縮機２３１と同様に、本変形例の圧縮機４３１は、図１の圧縮機３１および昇圧器４１の両方の機能を備える。

　（５－２）変形例Ｂ
　冷凍サイクル装置１，１０１，２０１，３０１，４０１，５０１で用いられる吸着材は、金属有機構造体である。しかし、吸着材として、金属有機構造体以外の材料が用いられてもよい。

　以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

　　１，１０１，２０１，３０１，４０１，５０１　　：冷凍サイクル装置
　１１，１１１，２１１，３１１，４１１，５１１　　：冷媒回路（第１ユニット）
　１２，５１２　　：吸着回路（第２ユニット）
５１３，５１４　　：混合器
　３１，１３１，２３１，３３１，４３１，５３１　　：圧縮機
　３２，１３２，２３２，３３２，４３２，５３２　　：膨張機構
１３３　　：第１吸着器
１３４　　：第２吸着器
１３５　　：切り替え部
　４１，３４１，４４１，５４１　　：昇圧器
　４２，４４２，５４２　　：減圧器
３５１，４５１，４５２　　：分離器

国際公開第２００９／１４５２７８号

Claims (13)

1. 　冷媒が循環する冷凍サイクルを構成する第１ユニットと、
   　前記第１ユニット内を循環する前記冷媒を吸着及び脱着する吸着材と、
   を備え、
   　前記吸着材は、前記第１ユニット内を循環する前記冷媒の圧力の変化によって、前記冷媒を吸着及び脱着する、
   冷凍サイクル装置。
2. 　冷媒を圧縮する圧縮機（３１，１３１，２３１，３３１，４３１，５３１）を有し、前記冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成する第１ユニット（１１，１１１，２１１，３１１，４１１，５１１）と、
   　前記第１ユニット内を循環する前記冷媒を吸着及び脱着する吸着材と、
   を備え、
   　前記吸着材は、前記第１ユニット内を循環する前記冷媒の圧力の変化によって、前記冷媒を吸着及び脱着する、
   冷凍サイクル装置（１，１０１，２０１，３０１，４０１，５０１）。
3. 　前記第１ユニットは、
   　　前記冷媒を減圧する膨張機構（３２，１３２，２３２，３３２，４３２，５３２）と、
   　　前記圧縮機によって圧縮された後、前記膨張機構によって減圧される前の前記冷媒が流れる高圧域と、
   　　前記膨張機構によって減圧された後、前記圧縮機によって圧縮される前の前記冷媒が流れる低圧域と、
   をさらに有し、
   　前記吸着材は、前記高圧域において前記冷媒を吸着し、前記低圧域において前記冷媒を脱着する、
   請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
4. 　前記吸着材を有する第１吸着器（１３３）と、
   　前記吸着材を有する第２吸着器（１３４）と、
   　第１モードと第２モードとを交互に切り替える切り替え部（１３５）と、
   をさらに備え、
   　前記切り替え部は、
   　　前記第１モードにおいて、前記高圧域の前記冷媒を前記第１吸着器に導入して前記第１吸着器の前記吸着材に前記冷媒を吸着させ、前記低圧域の前記冷媒を前記第２吸着器に導入して前記第２吸着器の前記吸着材に前記冷媒を脱着させ、
   　　前記第２モードにおいて、前記低圧域の前記冷媒を前記第１吸着器に導入して前記第１吸着器の前記吸着材に前記冷媒を脱着させ、前記高圧域の前記冷媒を前記第２吸着器に導入して前記第２吸着器の前記吸着材に前記冷媒を吸着させる、
   請求項３に記載の冷凍サイクル装置。
5. 　前記吸着材は、前記冷媒と共に前記第１ユニット内を循環する、
   請求項３に記載の冷凍サイクル装置。
6. 　前記第１ユニット内を循環する前記冷媒と前記吸着材とを分離する分離器（３５１，４５１，４５２）をさらに備え、
   　前記吸着材は、前記分離器によって前記冷媒と分離された後、前記圧縮機によって圧縮された前記冷媒、又は、前記膨張機構によって減圧された前記冷媒と合流する、
   請求項５に記載の冷凍サイクル装置。
7. 　前記分離器は、前記低圧域の前記冷媒と前記吸着材とを分離し、
   　前記分離器によって前記冷媒と分離された前記吸着材を昇圧させる昇圧器（４１，３４１，４４１）をさらに備える、
   請求項６に記載の冷凍サイクル装置。
8. 　前記分離器は、前記高圧域の前記冷媒と前記吸着材とを分離し、
   　前記分離器によって前記冷媒と分離された前記吸着材を減圧させる減圧器（４２，４４２）をさらに備える、
   請求項６又は７に記載の冷凍サイクル装置。
9. 　前記分離器は、遠心分離によって前記冷媒と前記吸着材とを分離する、
   請求項６から８のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
10. 　前記吸着材を昇圧させる昇圧器（５４１）と、前記吸着材を減圧させる減圧器（５４２）とを有し、前記吸着材が循環する吸着式の冷凍サイクルを構成する第２ユニット（１２，５１２）と、
    　前記第１ユニット内を流れる前記冷媒と、前記第２ユニット内を流れる前記吸着材とを混合する混合器（５１３，５１４）と、
    をさらに備え、
    　前記吸着材は、前記混合器において前記冷媒を吸着及び脱着する、
    請求項３に記載の冷凍サイクル装置。
11. 　前記混合器は、前記冷媒が通過でき、かつ、前記吸着材が通過できない透過部材を有し、
    　前記吸着材は、前記混合器において、前記透過部材を通過した前記冷媒を吸着及び脱着する、
    請求項１０に記載の冷凍サイクル装置。
12. 　前記吸着材は、金属イオンと有機配位子とを含む金属有機構造体を含む、
    請求項１から１１のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。
13. 　前記冷媒は、二酸化炭素、アンモニア及びプロパンからなる群から選択される、
    請求項１から１２のいずれか１項に記載の冷凍サイクル装置。

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