JP4300690B2

JP4300690B2 - 吸着式冷凍機

Info

Publication number: JP4300690B2
Application number: JP2000234548A
Authority: JP
Inventors: 隆久鈴木; 孝充松野; 宏之三井
Original assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 2000-08-02
Filing date: 2000-08-02
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2020-08-02
Also published as: JP2002048428A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸発した冷媒を吸着するとともに、加熱されることにより吸着していた冷媒を脱離する吸着剤を用いた吸着式冷凍機に関するもので、車両用空調装置に適用して有効である。
【０００２】
【従来の技術】
吸着式冷凍機は、周知のごとく、水等の冷媒を蒸発させて冷凍能力を発揮させるとともに、蒸発した冷媒を吸着剤にて吸着することにより冷媒を連続的に蒸発させている。また、吸着剤の（水分）吸着能力が飽和して蒸気冷媒を吸着することができなくなったときには、吸着剤を加熱して吸着していた冷媒を脱離（再生）した後、再び、蒸気冷媒を吸着させる。
【０００３】
なお、本明細書では、吸着剤が冷媒を吸着しているときを「吸着工程にある」と呼び、吸着剤が吸着していた冷媒を脱離しているときを「脱離工程にある」と呼ぶ。
【０００４】
ところで、吸着式冷凍機の冷凍能力は、吸着剤が吸着又は脱離する冷媒（水分）量（＝蒸発する冷媒（水分）量）に比例する。具体的には、吸着時の水分吸着率と脱離時の水分吸着率との差が大きいほど、冷凍能力（＝吸着又は脱離する水分量）が大きくなる。
【０００５】
また、一般的に、水分吸着率は、図１１に示すように、吸着剤が置かれた環境の関係湿度が大きくなるほど、大きくなる。ここで、関係湿度とは、その時の吸着剤温度における飽和水蒸気圧Ｐ１に対する、吸着剤が置かれた雰囲気温度における実際の水蒸気圧Ｐ２の比（＝Ｐ２／Ｐ１）で決定される。
【０００６】
そこで、例えば特開平４−３１６９６５号公報（以下、第１公報と呼ぶ。）に記載の発明では、蒸発器で蒸発した蒸気冷媒を加圧して吸着工程にある吸着剤に供給することにより関係湿度（吸着剤が置かれた雰囲気温度における実際の水蒸気圧Ｐ２）を大きくして吸着剤の水分吸着量を増大させている。
【０００７】
また、特許３０２００９１号公報（以下、第２公報と呼ぶ。）に記載の発明では、脱離工程にある吸着剤が収納された吸着器内の雰囲気ガス（脱離した蒸気冷媒等を多く含む気体）をポンプにて吸引することにより、関係湿度（吸着剤が置かれた雰囲気温度における実際の水蒸気圧Ｐ２）を小さくして脱離する水分量を増大させている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、第１公報では、吸着する水分量を増大させることができるものの、脱離する水分量を増大させることができない。一方、第２公報では、脱離する水分量を増大させることができるものの、吸着する水分量を増大させることができない。
【０００９】
また、吸着式冷凍機では、水分を脱離させるために熱量を必要とするが、吸着式冷凍機を車両用空調装置に適用した場合、水分を脱離させるために必要な熱量（以下、この熱を再生用熱量と呼ぶ。）は、一般的に、エンジンの廃熱（エンジン冷却水）が採用される。このため、エンジン始動直後等のエンジン冷却水の温度が低いときには、十分な量の水分を脱離させることができない。
【００１０】
また、吸着式冷凍機を停止させたまま放置すると、吸着剤の温度と雰囲気温度が等しくなり、関係湿度が１００％となる。このため、停止状態が比較的長時間を経過した後は、吸着剤が飽和しているので、吸着式冷凍機を稼働させるには、先ず、飽和している吸着剤を加熱して水分を脱離させる必要がある。
【００１１】
しかし、前述のごとく、エンジン始動直後は、エンジン冷却水の温度が低いため、吸着剤を十分に加熱することができないので、エンジン始動直後は、吸着式冷凍機を稼働させることが難しい。
【００１２】
本発明は、上記点に鑑み、吸着式冷凍機の運転条件（環境条件）によらず、十分な冷凍能力を発揮させることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、液冷媒を蒸発させて冷凍能力を発揮する蒸発器（３０）と、蒸発器（３０）にて蒸発した冷媒を吸着するとともに、加熱されることにより吸着していた冷媒を脱離する吸着剤（１１、２１）と、吸着剤（１１、２１）を収納する吸着器（１０、２１）と、蒸気冷媒を冷却して凝縮させる凝縮器（４０）と、冷媒を吸引して加圧吐出するポンプ手段（７０）とを備え、ポンプ手段（７０）により蒸発器（３０）にて蒸発した冷媒を吸引し、その吸引した蒸気冷媒を凝縮器（４０）に送る強制蒸発モードと、ポンプ手段（７０）により蒸発器（３０）にて蒸発した冷媒を吸引し、その吸引した蒸気冷媒を吸着工程にある吸着器（１０、２１）に送る蒸発アシストモードと、ポンプ手段（７０）により脱離工程にある吸着器（１０、２１）内の蒸気冷媒を吸引し、その吸引した蒸気冷媒を凝縮器（４０）に向けて吐出する凝縮アシストモードとのうち、少なくとも１つのモードが選択することができるように構成されていることを特徴とする。
【００１４】
これにより、吸着する水分量及び脱離する水分量の両者を増大させることができ、吸着式冷凍機の冷凍能力を増大させることができる。
【００１５】
ところで、吸着剤（１１、２１）を加熱する熱源（８０）の始動時においては、吸着剤（１１、２１）が飽和している可能性が高く、かつ、熱源（８０）の温度も低いため、吸着剤（１１、２１）を十分に加熱することができず、吸着式冷凍機を始動（稼働）させることが難しい。
【００１６】
これに対して、請求項２に記載の発明では、熱源（８０）の始動時においては、強制蒸発モードを実行するので、吸着剤の状態によらず冷媒を蒸発させることができ、確実に冷凍能力を発揮させることができる。
【００１７】
なお、請求項３に記載の発明のごとく、吸着剤（１１、２１）の温度が所定温度を超えるまで強制蒸発モードを実行するようにしても、請求項２に記載の発明と同様に、吸着剤の状態によらず冷媒を蒸発させることができ、確実に冷凍能力を発揮させることができる。
【００１８】
また、請求項４に記載の発明のごとく、脱離工程にある吸着器（１０、２１）内の関係湿度が第１所定湿度より高い場合には、凝縮アシストモードを実行することが望ましい。
【００１９】
また、請求項５に記載の発明のごとく、吸着工程にある吸着器（１０、２１）内の関係湿度が第２所定湿度より低い場合には、蒸発アシストモードを実行することが望ましい。
【００２０】
また、請求項６に記載の発明のごとく、脱離工程にある吸着器（１０、２１）内の関係湿度が第１所定湿度より高い場合には、凝縮アシストモードを実行し、吸着工程にある吸着器（１０、２１）内の関係湿度が第２所定湿度より低い場合には、蒸発アシストモードを実行し、さらに、脱離工程にある吸着器（１０、２１）内の関係湿度が第１所定湿度より高く、かつ、吸着工程にある吸着器（１０、２１）内の関係湿度が第２所定湿度より低い場合には、強制蒸発モードを実行することが望ましい。
【００２１】
また、請求項７に記載の発明のごとく、強制蒸発モードにおいては、蒸発器（３０）にて蒸発した冷媒を吸引し、その吸引した蒸気冷媒を直接に凝縮器（４０）に送ることが望ましい。
【００２２】
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本実施形態は、本発明に係る吸着式冷凍機を車両用空調装置に適用したものであって、図１は本実施形態に係る吸着式冷凍機の模式図である。
【００２４】
図１中、１０、２０は、表面に吸着剤１１、２１が接着された熱交換器１２、２２を収納するとともに、冷媒（本実施形態では、水）が流通する通路を兼ねる第１、２吸着器であり、３０は車室内に吹き出す空気と冷媒（水）とを熱交換して冷媒を蒸発させることにより冷凍能力を発揮し、車室内に吹き出す空気を冷却する蒸発器である。
【００２５】
なお、吸着剤１１、２１は、吸着剤が置かれた環境の関係湿度に応じて水分（水蒸気）を吸着・脱離するものであり、本実施形態では、シリカゲルを採用している。
【００２６】
４０は外気（室外空気）により蒸気冷媒を冷却して凝縮させる凝縮器であり、凝縮器４０にて凝縮（液化）された冷媒は、所定の圧量損失を有する冷媒配管４１を経由して蒸発器３０に戻される。
【００２７】
５１〜５４は第１、２吸着器１０、２０、蒸発器３０及び凝縮器４０を結ぶ冷媒配管であり、６１、６２は冷媒の流通状態を制御する第１、２切換バルブである。５５は第１、２切換バルブ６１、６２間を直接に結ぶバイパス配管であり、このバイパス配管５５には、バイパス配管５５を開閉する開閉バルブ６３、及び蒸気冷媒を吸入して、その吸引した蒸気冷媒を加圧吐出するポンプ（蒸気圧縮機）７０が配設されている。
【００２８】
また、８０は走行用のエンジン（内燃機関）であり、９０は熱交換器１１、２１から流出した熱媒体（本実施形態では、エチレングリコール系の不凍液が混入された水であって、エンジン冷却水と同じ流体）と室外空気とを熱交換し、熱媒体（以下、冷却水と呼ぶ。）を冷却する室外器である。
【００２９】
６４、６５はエンジン８０と熱交換器１１との間で冷却水を循環させ、かつ、熱交換器２１と室外器９０との間で冷却水を循環させる場合と、エンジン８０と熱交換器２１との間で冷却水を循環させ、かつ、熱交換器１１と室外器９０との間で冷却水を循環させる場合とを切り替える第３、４切換バルブである。
【００３０】
１０１はエンジンから流出する冷却水（吸着器１０、２０に供給される冷却水）の温度を検出する水温センサであり、１０２は室外空気の温度を検出する外気温センサである。そして、両センサ１０１、１０２の検出温度は、電子制御装置（ＥＣＵ）１００に入力されており、ＥＣＵ１００は、両センサ１０１、１０２の検出温度に基づいて予め設定されたプログラムに従ってバルブ６１〜６５及びポンプ７０等を制御する。
【００３１】
なお、３２は蒸発器３０に空気を送風する送風機であり、４１は凝縮器４０に冷却風を送風する送風機であり、９１は室外器９０に冷却風を送風する送風機である。
【００３２】
次に、本実施形態の作動を述べる。
【００３３】
本実施形態は、以下の４種類の運転モードを後述するように条件に応じて切り替えるものであるが、先ず、４種類の運転モードについて述べる。
【００３４】
１．ノーマル冷房モード
このモードは、エンジン８０から流出する冷却水の温度が十分（例えば７０℃以上）に高く、吸着剤１１、２１を十分に脱離（再生）することができ、かつ、吸着剤１１、２１にて十分な量の水分を吸着して十分な冷凍能力（冷房能力）を発揮することができる場合に実行されるモードであり、具体的には、以下の２つのモード（第１ノーマルモード及び第２ノーマルモード）を所定時間毎に切換運転するものである。
【００３５】
なお、第１ノーマルモードと第２ノーマルモードとを切り替える所定時間は、吸着剤１１、２１の総水分吸着量（総水分吸着能力）に応じて適宜選定されるものである。
【００３６】
１．１第１ノーマルモード（図１参照）
このモードでは、開閉バルブ６３を閉じ、かつ、ポンプ７０を停止させるとともに、第１、２切換バルブ６１、６２を作動させて第１吸着器１０と凝縮器４０とを連通させ、かつ、第２吸着器２０と蒸発器３０とを連通させる。
【００３７】
さらに、第３、４切換バルブ６４、６５を作動させてエンジン８０と熱交換器１１との間で冷却水を循環させ、かつ、熱交換器２１と室外器９０との間で冷却水を循環させる（以下、このような第３、４切換バルブ６４、６５の作動を第１バルブ作動モードと呼ぶ。）。
【００３８】
これにより、高温の冷却水が熱交換器１１に供給されて吸着剤１１が加熱されるので、第１吸着器１０内の関係湿度が小さくなり、第１吸着器１０内の吸着剤１１は、この小さくなった関係湿度に呼応するように吸着していた水分を脱離する。
【００３９】
そして、その脱離した水分（水蒸気）は、凝縮器４０にて冷却されて凝縮（液化）し、その液化した冷媒が蒸発器３０に供給される。
【００４０】
一方、蒸発器３０では、室内に吹き出す空気から熱を奪って液冷媒が蒸発するとともに、その蒸発した冷媒が第２吸着器２０内の吸着剤２１に吸着されて、冷媒が連続的に蒸発器３０内で蒸発する。
【００４１】
なお、吸着剤は蒸気冷媒を吸着する際に、凝縮熱に相当する熱量（吸着熱）を発生するが、室外器９０と熱交換器２１との間で冷却水を循環させることにより、吸着剤２１の温度上昇（第２吸着器１０内の関係湿度が小さくなること）を抑制して吸着能力が低下することを防止している。
【００４２】
１．２第２ノーマルモード
このモードは、第１ノーマルモードに対して、冷媒及び冷却水流れが逆になったものである。具体的には、図２に示すように、開閉バルブ６３を閉じ、かつ、ポンプ７０を停止させるとともに、第１、２切換バルブ６１、６２を作動させて第２吸着器２０と凝縮器４０とを連通させ、かつ、第１吸着器１０と蒸発器３０とを連通させる。
【００４３】
さらに、第３、４切換バルブ６４、６５を作動させてエンジン８０と熱交換器２１との間で冷却水を循環させ、かつ、熱交換器１１と室外器９０との間で冷却水を循環させる（以下、このような第３、４切換バルブ６４、６５の作動を第２バルブ作動モードと呼ぶ。）。
【００４４】
これにより、高温の冷却水が熱交換器２１に供給されて吸着剤２１が加熱されるので、第２吸着器２０内の吸着剤２１は吸着していた水分を脱離する。そして、その脱離した水分（水蒸気）は、凝縮器４０にて冷却されて凝縮（液化）し、その液化した冷媒が蒸発器３０に供給される。
【００４５】
一方、蒸発器３０では、室内に吹き出す空気から熱を奪って液冷媒が蒸発するとともに、その蒸発した冷媒が第１吸着器１０内の吸着剤１１に吸着されて、冷媒が連続的に蒸発器３０内で蒸発する。
【００４６】
２．強制冷房モード（強制蒸発モード）
このモードは、エンジン始動直後等の冷却水の温度が低いときに実行されるモードであり、具体的には、図３に示すように、開閉バルブ６３を開き、かつ、ポンプ７０を稼働させるとともに、第１、２切換バルブ６１、６２を作動させて蒸発器３０と凝縮器４０とを直接に結ぶ。
【００４７】
これにより、蒸発器３０にて蒸発した蒸気冷媒は、ポンプ７０に吸引されて第１、２吸着器１０、２０を経由することなく、直接に凝縮器４０に送られる。したがって、第１、２吸着器１０、２０内の吸着剤１１、２１が飽和して蒸気冷媒を吸引（吸着）することができない場合であっても、蒸発器３０内の冷媒を連続的に蒸発させることができる。
【００４８】
なお、強制冷房モードにおいては、第３、４切換バルブ６４、６５の作動モードは第１バルブ作動モード及び第２バルブ作動モードのいずれであってもよいが、強制冷房モードの終了後は、脱離（再生）を行った吸着剤（吸着器）を先に吸着工程とする必要がある。
【００４９】
３．蒸発アシストモード
このモードは、外気温度が高く、吸着工程にある吸着器（吸着剤）を十分に冷却することができず、吸着剤の水分吸着能力が低下したときに実行するモードである。具体的には、図４、５に示すように、開閉バルブ６３を開き、かつ、ポンプ７０を稼働させるとともに、ポンプ７０により蒸発器３０にて蒸発した冷媒を吸引し、その吸引した蒸気冷媒を吸着工程にある吸着器１０、２０に送るものである。
【００５０】
これにより、吸着器１０、２０内の関係湿度（吸着剤が置かれた雰囲気温度における実際の水蒸気圧Ｐ２）を大きくすることができるので、吸着剤１１、２１の水分吸着量を増大させることができる。
【００５１】
なお、図４は第２吸着器２０が吸着工程にある例であり、図５は第１吸着器１０が吸着工程にある例である。
【００５２】
４．凝縮アシストモード
このモードは、冷却水の温度が低く、吸着剤１１、２１を十分に加熱することができないときに実行するモードであり、具体的には、図６、７に示すように、開閉バルブ６３を開き、かつ、ポンプ７０を稼働さるとともに、ポンプ７０により脱離工程にある吸着器１０、２０内の蒸気冷媒を吸引し、その吸引した蒸気冷媒を凝縮器４０に向けて吐出するものである。
【００５３】
これにより、吸着器１０、２０内の関係湿度（吸着剤が置かれた雰囲気温度における実際の水蒸気圧Ｐ２）を小さくすることができるので、脱離する水分量を増大させることができる。
【００５４】
次に、図８に示すフローチャートに基づいて各モードの切り替え作動について述べる。
【００５５】
吸着式冷凍機（車両用空調装置）の始動スイッチ（図示せず。）が投入されると、エンジン８０の始動直後であるか否かを判定する（Ｓ１００）。なお、本実施形態では、エンジン８０が起動した時から所定時間（例えば５分）以内のときには「始動直後」と見なし、一方、エンジン８０が起動した時から所定時間を超えたときには「始動直後ではない」と見なしている。
【００５６】
そして、エンジン８０の始動直後であると判定されたときには、水温センサ１０１の検出温度（エンジン水温）が所定温度Ｔ１（本実施形態では、７０℃）以下であるか否かを判定し（Ｓ１１０）、水温センサ１０１の検出温度が所定温度Ｔ１以下であるときには、強制冷房モードを実行する（Ｓ１２０）。
【００５７】
一方、Ｓ１１０にて水温センサ１０１の検出温度が所定温度Ｔ１より高いと判定されたときには、外気温センサ１０２の検出温度（外気温）が所定温度Ｔ２（本実施形態では、３０℃）以下であるか否かを判定し（Ｓ１３０）、外気温センサ１０２の検出温度が所定温度Ｔ２以下であるときは、ノーマル冷房モードを実行し（Ｓ１４０）、外気温センサ１０２の検出温度が所定温度Ｔ２より高いときは、蒸発アシストモードを実行する（Ｓ１５０）。
【００５８】
また、Ｓ１００にてエンジン８０の始動直後でないと判定されたときには、水温センサ１０１の検出温度が所定温度Ｔ１以下であるか否かを判定し（Ｓ１６０）、水温センサ１０１の検出温度が所定温度Ｔ１より高いときには、Ｓ１３０に進む。
【００５９】
一方、水温センサ１０１の検出温度が所定温度Ｔ１以下であるときには、外気温センサ１０２の検出温度が所定温度Ｔ２以下であるか否かを判定し（Ｓ１７０）、外気温センサ１０２の検出温度が所定温度Ｔ２以下であるときは、凝縮アシストモードを実行し（Ｓ１８０）、外気温センサ１０２の検出温度が所定温度Ｔ２より高いときは、強制冷房モードを実行する（Ｓ１９０）。
【００６０】
次に、本実施形態の特徴を述べる。
【００６１】
本実施形態によれば、蒸発アシストモード及び凝縮アシストモードを有して、それらのモードを冷却水温度及び外気温度に基づいて切り替えるので、吸着する水分量及び脱離する水分量の両者を増大させることができ、吸着式冷凍機の冷凍能力を増大させることができる。
【００６２】
ところで、エンジン始動直後であって冷却水温度が低いときには、「発明が解決しようとする課題」の欄で述べたように、両吸着器１０、２０内の吸着剤１１、２１が両方とも飽和している可能性が高く、かつ、冷却水温度の温度が低いため、吸着剤１１、２１を十分に加熱することができないので、吸着式冷凍機を始動（稼働）させることが難しい。
【００６３】
これに対して、本実施形態では、エンジン始動直後であって冷却水温度が低いときには、強制冷房モードを実行するので、吸着剤の状態によらず冷媒を蒸発させることができ、確実に冷凍能力を発揮させることができる。
【００６４】
また、冷却水温度及び外気温度が高いときには、冷房負荷が大きくなるに連れて吸着剤１１、２１の温度が上昇して関係湿度が小さくなるので、水分吸着率が低下するが、本実施形態では、冷却水温度及び外気温度が高いときには、蒸発アシストモードを実行するので、水分吸着率が低下することを防止して吸着する水分量が減少することを抑制できる。
【００６５】
また、冷却水温度及び外気温度が低いときには、吸着剤１１、２１の温度が低下して関係湿度が大きくなるので、水分吸着率が増大するが、本実施形態では、冷却水温度及び外気温度が低いときには、凝縮アシストモードを実行するので、水分吸着率が上昇することを防止して脱離する水分量が減少することを抑制できる。
【００６６】
ところで、水分吸着率は、前述のごとく、関係湿度によって決定されるので、図９に示すように、脱離工程には関係湿度を第１所定値以下とする必要があり、吸着工程では関係湿度を脱離工程時の所定値より大きい第２所定値以上とする必要がある。
【００６７】
ここで、関係湿度は、吸着剤１１、２１の温度と雰囲気温度とを検出する必要があるが、吸着工程においては外気で吸着剤１１、２１を冷却し、脱離工程においては冷却水で吸着剤１１、２１を加熱するので、本実施形態では、吸着工程にあっては、冷却水温度が所定温度Ｔ１より高く、かつ、外気温度が所定温度Ｔ２より高いときには、関係湿度が第２所定値未満であるものと見なして蒸発アシストモードを実行し、脱離工程にあっては冷却水温度が所定温度Ｔ１以下であり、かつ、外気温度が所定温度Ｔ２以下であるときには、関係湿度が第１所定値より高いものと見なして凝縮アシストモードを実行している。
【００６８】
（第２実施形態）
第１実施形態では、第１、２切換バルブ６１、６２に６方弁を用い、かつ、強制冷房モードにおいては、ポンプ７０にて蒸発器３０から吸引した蒸気冷媒を直接に凝縮器４０に送ったが、本実施形態は、図１０に示すように、第１〜３切換バルブ６１、６２、６４に３方弁を用い、かつ、強制冷房モードにおいては、ポンプ７０にて蒸発器３０から吸引した蒸気冷媒を第１吸着器１０又は第２吸着器２０内を流通させて間接的に凝縮器４０に送るようにしたものである。因みに、その他の作動及び制御は、第１実施形態と同様である。
【００６９】
なお、強制冷房モードにおいては、ポンプ７０にて蒸発器３０にて吸引された蒸気冷媒は、第１吸着器１０又は第２吸着器２０内を流通して凝縮器４０に流れ込むが、このモードにおいては、前述のごとく、吸着剤１１、２１は飽和しているので、蒸気冷媒は第１吸着器１０又は第２吸着器２０内を蒸気冷媒が通過する際に吸着剤１１、２１に吸着さることなく、凝縮器４０に流れ込む。
【００７０】
したがって、６方弁を用いることなく簡便な構造にて、本実施形態に係る強制冷房モードにおいても、第１実施形態と同様な効果を得ることがでできる。
【００７１】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、吸着工程であるか又は脱離工程であるか、並びに冷却水温度及び外気温度から関係湿度を推測したが、関係湿度の定義に従って、その時の吸着剤温度における飽和水蒸気圧Ｐ１、及び吸着剤が置かれた雰囲気温度における実際の水蒸気圧Ｐ２を検出して関係湿度を算出してもよい。また、その他の手段により間接的に関係湿度も算出してもよい。
【００７２】
また、上述の実施形態では、蒸発器３０での水分蒸発量（冷凍能力）は、特に制御しなかったが、例えば車室内に吹き出す空気の目標温度（ＴＡＯ）を演算しこのＴＡＯと実際に吹き出している空気の温度（ＴＡ）との温度差に基づいてポンプ７０の加圧度合い及び吐出量を制御して、強制冷房モード時、蒸発アシストモード時又は凝縮アシストモード時における蒸発器３０での水分蒸発量、及び凝縮器４０での凝縮量を制御してもよい。
【００７３】
これにより、必要とする冷房能力（冷凍能力）に応じてポンプ７０で必要とする動力を増減することができるので、吸着式冷凍機の省動力を図ることができる。
【００７４】
また、上述の実施形態では、吸着剤としてシリカゲルを用いていたが、他にも、活性アルミナ、活性炭、ゼオライト、モレキュラーシービングカーボン等を用いてもよい。なお、冷媒として水を使用するときは、水の吸着、脱着量が大きいシリカゲルを用いることが好ましく、冷媒としてアルコールを使用するときは、アルコールの吸着、脱着量が大きい活性炭を用いることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る吸着式冷凍機の模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る吸着式冷凍機におけるノーマル冷房モード状態を示す模式図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る吸着式冷凍機における強制冷房モードを示す模式図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る吸着式冷凍機における蒸発アシストを示す模式図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る吸着式冷凍機における蒸発アシストを示す模式図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る吸着式冷凍機における凝縮アシストモードを示す模式図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る吸着式冷凍機における凝縮アシストモードを示す模式図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る吸着式冷凍機の制御作動を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第１実施形態に係る吸着式冷凍機の制御作動の変形例を示す図表である。
【図１０】本発明の第１実施形態に係る吸着式冷凍機の模式図である。
【図１１】水分吸着率と関係湿度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１０…第１吸着器、１１…吸着剤、２０…第２吸着器、２１…吸着剤、
３０…蒸発器、４０…凝縮器、６１…第１切換バルブ、
６２…第２切換バルブ、６３…開閉バルブ、７０…ポンプ、
８０…エンジン、９０…室外器。

Claims

液冷媒を蒸発させて冷凍能力を発揮する蒸発器（３０）と、
前記蒸発器（３０）にて蒸発した冷媒を吸着するとともに、加熱されることにより吸着していた冷媒を脱離する吸着剤（１１、２１）と、
前記吸着剤（１１、２１）を収納する吸着器（１０、２１）と、
蒸気冷媒を冷却して凝縮させる凝縮器（４０）と、
冷媒を吸引して加圧吐出するポンプ手段（７０）とを備え、
前記ポンプ手段（７０）により前記蒸発器（３０）にて蒸発した冷媒を吸引し、その吸引した蒸気冷媒を前記凝縮器（４０）に送る強制蒸発モードと、前記ポンプ手段（７０）により前記蒸発器（３０）にて蒸発した冷媒を吸引し、その吸引した蒸気冷媒を吸着工程にある前記吸着器（１０、２１）に送る蒸発アシストモードと、前記ポンプ手段（７０）により脱離工程にある前記吸着器（１０、２１）内の蒸気冷媒を吸引し、その吸引した蒸気冷媒を前記凝縮器（４０）に向けて吐出する凝縮アシストモードとのうち、少なくとも１つのモードが選択することができるように構成されていることを特徴とする吸着式冷凍機。
前記吸着剤（１１、２１）を加熱する熱源（８０）の始動時においては、前記強制蒸発モードを実行することを特徴とする請求項１に記載の吸着式冷凍機。
前記吸着剤（１１、２１）の温度が所定温度を超えるまでは、前記強制蒸発モードを実行することを特徴とする請求項１に記載の吸着式冷凍機。
脱離工程にある前記吸着器（１０、２１）内の関係湿度が第１所定湿度より高い場合には、前記凝縮アシストモードを実行することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の吸着式冷凍機。
吸着工程にある前記吸着器（１０、２１）内の関係湿度が第２所定湿度より低い場合には、前記蒸発アシストモードを実行することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の吸着式冷凍機。
脱離工程にある前記吸着器（１０、２１）内の関係湿度が第１所定湿度より高い場合には、前記凝縮アシストモードを実行し、
吸着工程にある前記吸着器（１０、２１）内の関係湿度が第２所定湿度より低い場合には、前記蒸発アシストモードを実行し、
さらに、脱離工程にある前記吸着器（１０、２１）内の関係湿度が前記第１所定湿度より高く、かつ、吸着工程にある前記吸着器（１０、２１）内の関係湿度が前記第２所定湿度より低い場合には、前記強制蒸発モードを実行することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の吸着式冷凍機。
前記強制蒸発モードにおいては、前記蒸発器（３０）にて蒸発した冷媒を吸引し、その吸引した蒸気冷媒を直接に前記凝縮器（４０）に送ることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の吸着式冷凍機。