JPH0682116A

JPH0682116A - 吸着式ヒートポンプ

Info

Publication number: JPH0682116A
Application number: JP25903392A
Authority: JP
Inventors: Takashi Mamiya; 尚間宮; Isao Nikai; 勲二階
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 1992-09-02
Filing date: 1992-09-02
Publication date: 1994-03-22

Abstract

(57)【要約】【目的】特開平3-31663号公報の吸着式冷凍機を一層
改善する。すなわち，該冷凍機では作動中に液相の水が
存在したが，これをなくして装置構成をよりコンパクト
にし且つ安定して作動できるようにする。【構成】中空プレートの外表面に吸着剤層を装着して
なる吸着剤熱交換プレートと，中空プレートの外表面に
金属繊維からなる気体透過性の板状体を装着してなる繊
維金属熱交換プレートとを，作動流体と共に密閉容器の
中に封入してなる第一熱交換室と：同じく該吸着剤熱交
換プレートと該繊維吸着群熱交換プレートとを作動流体
と共に密閉容器の中に封入してなる第二熱交換室と：か
らなり，各室において吸着剤層に吸着された作動流体を
繊維金属層に保持させる動作と，繊維金属層に保持され
た作動流体を吸着剤層に吸着させる動作とを切換え可能
に行うための熱媒流体経路を各プレート間に形成した吸
着式ヒートポンプである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，吸着剤に対して作動流
体を吸着・脱着操作することよって熱の移動と貯蔵を行
う吸着式ヒートポンプに関する。

【０００２】より詳しくは，同一出願人に係る特開平3-
31663号公報に提案した吸着式冷凍機と同様に, 中空プ
レートの外表面に吸着剤層を装着してなる熱交換プレー
トの多数枚を作動流体と共に密閉容器の中に封入するヒ
ートポンプの改善に関するもので，さらには特願平4-15
4482号に提案した吸着式ヒートポンプの一層の改良に関
するものである。

【０００３】

【従来の技術】特開平3-31663号公報は，中空プレート
の外表面に吸着剤層を装着した熱交換プレート (吸着剤
熱交換器) を用いた吸着式冷凍機を開示している。この
冷凍機は，吸着剤熱交換器の他に, 蒸発器または凝縮器
として機能する熱交換器を別途第一機能室と第二機能室
に設けるものであり，膨脹弁操作による気液の相変化を
行わせるものである。

【０００４】この特開平3-31663号公報に記載の吸着剤
熱交換器は，プレート式熱交換器の各プレートの表面に
吸着剤を装着できるような小さなセルを設けたものであ
り,このセルを構成する部材がフインとしても作用する
ものである。したがって，中空プレートの内部に通流す
る流体と作動流体との熱交換によって，その表面に装着
されている吸着剤から作動流体を脱着したり，または容
器内の気相の作動流体を吸着したりするよう機能させる
ように構成したものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は，特開平3-
31663号公報の吸着式冷凍機を発明したあとも研究を続
けてきたが，該冷凍機の場合には，凝縮器と蒸発器とを
持たせたので, 冷凍機の作動中に液相 (例えば水) が存
在することになり，このために液面制御が必要となる。
また液相 (水) の配管や減圧弁等の設置も必要であるこ
とから装置がやや複雑になること，またメンテナンス時
にも液抜きが必要となるといった不都合に遭遇した。

【０００６】そこで，液相 (水) 生成させない新しいヒ
ートポンプの開発を意図した。これが本発明が解決しよ
うとする課題である。この課題は特願平4-154482号の発
明によっても解決できたが，この場合も，凝縮器と蒸発
器に対応する熱交換プレート自体は，特開平3-31663号
公報と同様の中空プレートの外表面に吸着剤層を装着し
たものを使用するものであった。このために，吸着剤層
に吸脱着する作動流体と中空プレート内を通流する熱媒
流体との熱交換は吸着剤層を介在することになるので熱
伝達効率には限界があった。また，これらのプレートを
接触して配置するとヒートブリッジを作ることにもな
り，このために，コンパクトに配置するにも限界があっ
た。本発明は，この問題の解決を意図したものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は，特願平4-1544
82号で提案した吸着式ヒートポンプにおいて，吸着剤熱
交換プレートのうち或る部分を，中空プレートの外表面
に金属繊維からなる気体透過性の板状体を装着してなる
繊維金属熱交換プレートで置き換えるという発想に基づ
くものである。

【０００８】すなわち本発明によれば，中空プレート
の外表面に吸着剤層を装着してなる吸着剤熱交換プレー
トと，中空プレートの外表面に金属繊維からなる気体透
過性の板状体を装着してなる繊維金属熱交換プレートと
を，作動流体と共に密閉容器の中に封入してなる第一熱
交換室と：同じく該吸着剤熱交換プレートと該繊維吸着
群熱交換プレートとを作動流体と共に密閉容器の中に封
入してなる第二熱交換室と：からなり，各室において，
吸着剤層に吸着された作動流体を繊維金属層に保持させ
る動作と，繊維金属層に保持された作動流体を吸着剤層
に吸着させる動作とを切換え可能に行うための熱媒流体
経路を各プレート間に形成してなる吸着式ヒートポンプ
を提供する。

【０００９】また本発明によれば，流体がその中に通流
する中空プレートの外表面に吸着剤層を装着してなる吸
着剤熱交換プレートと，流体がその中に通流する中空プ
レートの外表面に金属繊維からなる気体透過性の板状体
を装着してなる繊維金属熱交換プレートとを，気体透過
性の断熱材層を介して交互に対向配置したうえ作動流体
と共に密閉容器の中に封入してなり，場合によっては容
器内空間に吸着剤を装填してなる第一熱交換室と：同じ
く該吸着剤熱交換プレートと該繊維吸着群熱交換プレー
トとを，気体透過性の断熱材層を介して交互に対向配置
したうえ作動流体と共に密閉容器の中に封入してなり，
場合によっては容器内空間に吸着剤を装填してなる第二
熱交換室と：からなり，各室において，吸着剤層に吸着
された作動流体を繊維金属層に保持させる動作と，繊維
金属層に保持された作動流体を吸着剤層に吸着させる動
作とを切換え可能に行うための熱媒流体経路を各プレー
ト間に形成してなる吸着式ヒートポンプを提供する。

【００１０】

【実施例】図１〜図３は，中空プレート１の外表面に吸
着剤を装着する場合の装填構造を示したもので，熱交換
面となる中空プレート１のほぼ全外表面積にわたってフ
インを用いて枡目状のセル２を多数形成する例を示して
いる。この吸着剤熱交換プレート自体は，先の特願平4-
154482号に提案したものと同様のものであるが，説明を
繰り返せば次のとおりである。

【００１１】図１に見られにように，中空プレート１の
両外表面に軸方向に延びるフイン３とこれと直交する方
向に延びる同じ高さのフイン４を互いにクロスしながら
碁盤目状に多数設けることによって，フイン３と４で囲
われるセル２を多数形成し，この各々のセル２を固体吸
着剤の装填容器としてある。

【００１２】各セル２に固体吸着剤を装填すると，中空
プレート１の両外表面には所定の厚みをもつ固体吸着剤
の層がプレート１の外面およびフイン面と接触して取付
けられることになり，各セルを形成する６面体のうち５
面体が伝熱面となって吸着剤と接し，しかも小さなセル
に分割されることから中空プレート１内を流れる熱媒体
と吸着剤との熱交換は極めて良好となる。各セル２の全
外側面には，図示しないが多孔質の板または網体が被着
され，この通気性カバーによって各セル２内に吸着剤が
押え込まれる。このカバーの取付けは，フイン３と４の
端部を廻る枠体５を用いて行われる。

【００１３】なお，図１の例では中空プレート１が金属
などの一体成形品からなり，図２の例では中空プレート
１は二枚の金属板６と７をスペーサー８を用いてチュー
ブプレートに加工してあり，図３の例では二枚の金属板
６と７の端縁を重ね合わせ溶接によって接合することに
よってチューブプレートに形成してある。いずれもフイ
ン３と４で吸着剤装填用のセル２を多数形成する点では
変わりはない。

【００１４】図１〜図３の例のほか，場合によってはフ
イン３だけを，またはフイン４だけを平行に配置し，そ
の間隙に固体吸着剤を装填したうえ，多孔質の板または
網体をその上に被着した構造のものも使用することがで
きる。いずれにしても，このようにして中空プレート１
の外表面に吸着剤層をもつ吸着剤熱交換プレート１０が
得られる。

【００１５】図４は，本発明で使用する繊維金属熱交換
プレート１１の例を示している。これは中空プレート１
の外表面に，金属繊維からなる気体透過性の板状体１２
を装着したものである。繊維金属板１２は無数の金属繊
維を板状に成形したものであり，気体透過性の細孔を無
数に有する。この細孔の程度は，作動流体（本発明では
最も簡易な作動流体として水を使用できる）が液相での
表面張力によってその中に保持できるようなものであ
る。

【００１６】中空プレート１と繊維金属板１２とは直接
的な熱の伝達が行えるように直続されており，繊維金属
自体も熱の良導体であるから，中空プレート１内に通流
する熱媒流体の熱は繊維金属板１２全体に良好に伝達さ
れる。

【００１７】図５は，本発明で使用することがある気体
透過性の断熱材１３を例示したものである。図示のもの
は多孔質セラミックス板を示しており，これは前記の繊
維金属板１２よりも大きな気体透過性の穴を有するもの
である。気体透過性断熱材としては，多孔質セラミック
スのほかに，ガラスウールや岩綿等の板状成形品等も使
用できる。

【００１８】図６は，前記の吸着剤熱交換プレート１０
と繊維金属熱交換プレート１１とを用いて，ヒートポン
プ（採冷熱用）を構成した本発明の実施例を示したもの
である。すなわち，多数枚の吸着剤熱交換プレート１０
の群と多数枚の繊維金属熱交換プレート１１の群を密閉
容器１５Ａ内に作動流体（水）と共に封入することによ
って第一熱交換室Ａが構成され，同じく，多数枚の吸着
剤熱交換プレート１０の群と多数枚の繊維金属熱交換プ
レート１１の群を密閉容器１５Ｂ内に作動流体（水）と
共に封入することによって第二熱交換室Ｂが構成されて
いる。

【００１９】図６の例では，一つのケーシング１５内を
仕切壁１６で仕切ることによって第一熱交換室Ａと第二
熱交換室Ｂが形成されており，室ＡとＢとは互いに連通
していない。したがって，作動流体は各室ＡとＢとに独
立して存在している。

【００２０】室Ａにおいて，各吸着剤熱交換プレート１
０は各プレート内部に同一の熱媒流体が通流されるよう
に管路ａに連結され，また，各繊維金属熱交換プレート
１１は各プレート内部に同一の熱媒流体が流されるよう
に管路ｂに連結される。同様に室Ｂにおいても，各吸着
剤熱交換プレート１０は管路ｃに，また繊維金属熱交換
プレート１１は管路ｄに連結される。

【００２１】いま，図の状態では，室Ａでは，吸着剤熱
交換プレート１０が脱着群イを構成し，繊維金属熱交換
プレート１１が吸着群ロを構成しており，他方の室Ｂで
は吸着剤熱交換プレート１０が吸着群ロを構成し，繊維
金属熱交換プレート１１が脱着群イを構成している。

【００２２】この状態において，室Ａの吸着剤熱交換プ
レート１０（脱着群イ）の管路ａには加熱媒体（例えば
温排水）１７が通流され，繊維金属熱交換プレート１１
（吸着群ロ）の管路ｂには冷却水１８が通流される。こ
れにより，脱着群イの吸着剤が加熱媒体１７によって加
熱され，吸着していた作動流体（水・・以下作動流体を
水として説明する）が蒸発し，その水蒸気は室Ａ内に拡
散する。一方，繊維金属熱交換プレート１１の各繊維金
属板は冷却水１８によって冷却されるので室Ａ内の水蒸
気が凝縮してその細孔内に表面張力によって吸着保持さ
れる。

【００２３】この動作により，室Ａでは，加熱媒体１７
は脱着熱を与えるために冷却されて系外に導出され，冷
却水１８は凝縮熱を受熱して温度が上昇して系外に導出
される。この動作を続行すると，脱着群イの吸着剤は水
を僅かしか保持しない乾燥状態となり，吸着群ロの各繊
維金属板は水を多量に保持した湿潤状態となる。

【００２４】同様に，室Ｂでは湿潤状態にある繊維金属
熱交換プレート１１の管路ｄに冷熱を取り出したい媒体
（採冷熱媒体１９と呼ぶ）を通流し，乾燥状態にある吸
着剤熱交換プレート１０の管路ｃに抜熱媒体２０（例え
ば冷却水）を通流させる。採冷熱媒体１９は例えば冷房
用の熱源水等である。熱源水の場合には，通常は蓄熱槽
２１に蓄えられるが，冷房運転によって昇温した熱源水
をポンプ２２によって脱着群イに通流させたあと，再び
蓄熱槽２１に戻す。昇温した熱源水は脱着群イを通流す
る間に水の蒸発熱が奪熱されることによって，熱源水は
冷却される。一方，吸着群ロでは抜熱媒体（冷却水）２
０に吸着熱を付与しながら，蒸発した水蒸気が吸着群イ
に吸着される。

【００２５】このように室Ｂでは採冷熱媒体１９に冷熱
を与える採冷熱運転が行われることになるが，この場
合，室Ｂの吸着群イに通流する抜熱媒体２０は採冷熱媒
体１９よりも高温である。

【００２６】室Ｂにおける採冷熱運転は，繊維金属層に
物理的に吸着している水が蒸発すればよいのであり，こ
の水の蒸発は，繊維金属層の温度とそのときの室Ｂ内の
水蒸気圧に関係しており，水が蒸発が起きる条件が形成
されればよい。

【００２７】例えば，シリカゲルのように水に対する親
和力の強い物質を吸着剤に用いた場合には，この吸着力
は繊維金属層における水の物理的吸水力に優るので，採
冷熱媒体よりも温度が高い冷却水であっても，室Ｂ内の
水蒸気が吸着剤に吸着されて室Ｂ内の水蒸気圧が低く維
持されていれば，水の蒸発が促進されることになる。

【００２８】このＢ室における採冷熱運転を或る時間続
けると，繊維金属層に吸水していた水は殆んど蒸発し，
吸着剤熱交換プレートの吸着剤に水が吸着して吸脱着の
機能が飽和状態になる。この時点で室Ｂは再生運転に切
換えられる。一方，再生運転が行われていた室Ａでは，
その再生運転によって繊維金属層に十分に吸水され，吸
着剤熱交換プレートの吸着剤からの脱着が十分に行われ
たならば，この室Ａを採冷熱運転に切換える。

【００２９】すなわち，図示の状態で飽和に近づいたと
きには，室Ａの吸着剤熱交換プレート１０に抜熱媒体
（２０）を通流し，室Ａの繊維金属熱交換プレート１１
に採冷熱媒体（１９）を通流させる。そして，室Ｂの繊
維金属熱交換プレート１１に冷却水（１８）を，吸着剤
熱交換プレート１０に加熱媒体（１７）を通流させる。
これによって，先に述べた室Ａと室Ｂの動作と全く同じ
作用が室Ｂと室Ａで行われることになり，採冷熱媒体１
９は冷熱が採取できる。

【００３０】室Ａでの再生運転→採冷熱運転の切換え
と，室Ｂでの採冷熱運転→再生運転の切換えとを同時性
をもって実施すれば，連続して冷熱を取り出せるヒート
ポンプが構成される。また，この切換えを時間を置いて
行えば，その休止時間帯の間だけ，温熱または冷熱を保
持できるので，蓄熱装置としても機能する。

【００３１】図７は，前記した図６のヒートポンプにお
いて，各室ＡとＢにおいて，吸着剤熱交換プレート１０
と繊維金属熱交換プレート１１とをほぼ同間隔の間隙を
あけて交互に配置した本発明の実施例を示す。図の状態
では，室Ａでは採冷熱運転が行われ，室Ｂでは再生運転
が行われている状態を表している。

【００３２】すなわち，室Ａでは吸着剤熱交換プレート
１０が吸着器として機能しており，繊維金属熱交換プレ
ート１１が脱着器として機能している。逆に室Ｂでは吸
着剤熱交換プレート１０が脱着器として機能しており，
繊維金属熱交換プレート１１が吸着器として機能してい
る。この状態での運転が飽和状態に達したら，カッコ内
の流体に切換えることによって，室Ａでは再生運転を，
室Ｂでは採冷熱運転を行う。

【００３３】作動流体として水を封入する点や，熱媒流
体としての冷却水，加熱媒体，採冷熱媒体，抜熱媒体を
切換えながら各プレートに通流する点は図６で説明した
のと同様である。

【００３４】図７の例では，同じ構造の吸着剤熱交換プ
レートと同じ構造の繊維金属熱交換プレートが交互に室
Ａおよび室Ｂ内に配置されており，脱着器と吸着器とは
互いに隣合って対向しているから，吸脱着動作が隣合っ
たもの同士の間で主として行われるので応答性がよい。

【００３５】図８は，室ＡとＢにおいて，吸着剤熱交換
プレート１０と繊維金属熱交換プレート１１を交互に配
置する点は図７と同様であるが，その間に図５で説明し
た気体透過性の断熱材層１３を介在させた例を示してい
る。この場合，断熱材層１３の一方の面は吸着剤熱交換
プレート１０の吸着剤層に接し，他方の面は繊維金属熱
交換プレート１１の繊維金属層と接するように介在させ
てある。これによって一体的な積層物が構成されるが，
この積層物の最外側面は断熱材層１３となるようにして
ある。

【００３６】図８の構造を採用すると，断熱材層１３が
吸着剤熱交換プレート１０の吸着剤を外側から抑える蓋
の役割を果たすので，吸着剤が安定してプレートの表面
に装着できると共に，この断熱材層１３が吸着剤熱交換
プレート１０と繊維金属熱交換プレート１１との間でヒ
ートブリッジが形成されるのを防止する。

【００３７】図７や図８の構成により，第一熱交換室Ａ
と第二熱交換室Ｂの余剰空間はできるだけ少なくするこ
とができ，このために，作動流体（水）が室内に拡散す
る程度が少なくなり，直接的に隣合った脱着器と吸着器
の間を短絡的に移動する（図８の場合には気体透過性の
断熱材層１３内を通過して移動する）ことができ，極め
て応答性がよくなる。

【００３８】図９〜図１１は，図８のような脱着器と吸
着器とが隣接した組立物の具体例を示したものである。
すなわち，図９の分解図に示したようにして吸着剤熱交
換プレート１０を作り，図１０の分解図に示したように
して繊維金属熱交換プレート１１を作り，これを断熱材
層１３を間に挟んで図１１のように一体品に組み立て
る。

【００３９】先ず図９の吸着剤熱交換プレート１０につ
いて説明すると，菱形枠（デイスタンスピース）２３の
両側に同形の金属プレート２４を貼り合わせて，中空プ
レートを構成する。プレート２４には，頂部と底部に通
流管２５と２６を取付ける。また，プレート２４表面に
はフイン２７を取付ける。図１〜３で説明したようにこ
れらのフイン２７隙間には固体吸着剤が装填される。こ
れによって，一枚の吸着剤熱交換プレート１０が出来上
がる。

【００４０】同様に，これと対称的な形状を有している
繊維金属熱交換プレート１１も，図１０に示したように
作る。すなわち，図９のものとは反転した形状の菱形枠
２９の両側に同形の金属プレート３０を貼り合わせて中
空プレートを構成する。プレート３０の頂部と底部に通
流管３１と３２を取付ける。そして，プレート３０の表
面に金属繊維板１２を貼付ける。

【００４１】このようにして作られた互いに対称な吸着
剤熱交換プレート１０と繊維金属熱交換プレート１１と
を断熱材層１３を介在させて図１１のように組立てる。
そのさい，吸着剤熱交換プレート１０の通流管２５同
士，２６同士を接続して供給側または導出側のマニホー
ルドを形成し，繊維金属熱交換プレート１１の通流管３
１同士，３２同士を接続して供給側または導出側のマニ
ホールドを形成する。

【００４２】これによって，各マニホールドに加熱媒体
と冷却水，或いは採冷熱媒体と抜熱媒体を既述のように
切換え可能に通流させることによって，吸着剤熱交換プ
レート１０が共通して脱着器，そして繊維金属熱交換プ
レート１１が共通して吸着器として機能し，また逆に前
者が吸着器，後者が脱着器として機能するように作動さ
せることができる。しかも，各マニホールドは各プレー
トの面積内に位置するので，この組立物を密閉容器内に
配置する場合に，マニホールドのための設置スペースが
省略され，非常にコンパクトに収納できることになる。

【００４３】図１２は，図１１で説明したような一体的
な組立物３４と３５を，一つのケーシング内を仕切壁１
６によって独立した密閉容器ＡとＢを形成したなかに設
置することによって本発明のヒートポンプを構成した例
を示す。この場合，容器ＡとＢの余剰空間内には作動流
体を吸着できる吸着剤３６が充填されている。この吸着
剤３６は，作動流体（水）を蓄える保水層として機能す
る。

【００４４】図１３は，図１１で説明したような一体的
な組立物３４と３５をそれぞれ別の独立した密閉容器３
７ａと３７ｂ内に配置することによって，本発明のヒー
トポンプを構成した例を示す。すなわち，各々独立した
密閉容器３７ａと３７ｂの空間内に作動流体と組立物３
４と３５とが収納されている。

【００４５】図１２および図１３とも，各組立物３４と
３５には，容器外に連結したマニホールド２５〜２６お
よび３１〜３２に先に説明したように各熱媒体が導入お
よび導出される。例えば組立物３４（図１２）や３７ａ
（図１３）における脱着器群に２５から加熱媒体を通流
し２６から送出し，同組立物の吸着器群に３２から冷却
水を通流し３１から送出すると，脱着器から隣接する吸
着器に作動流体が断熱材層を通じてが移動する。同様
に，組立物３５（図１２）や３７ｂ（図１３）の脱着器
群に３２から採冷熱媒体を通流し３１から送出し，吸着
器群に冷却水（抜熱媒体）を２５から通流し２６から送
出すると，脱着器から隣接する吸着器に作動流体が断熱
材層を介して移動する。この反応が飽和状態もしくはそ
れに近い状態に達したら前記のように熱媒の経路を切り
換える。

【００４６】なお，図１３では独立した密閉容器３７ａ
と３７ｂを左右に配置した例を示したが，図１４のよう
に前後に背中合わせで配置してもよい。いずれにして
も，少なくとも一方の系統の吸脱着動作がほぼ完了した
時点で通流媒体の流路を切換えることによって，連続し
て冷熱または温熱の一方向性の搬送が可能となる。

【００４７】以上の実施例において，固体吸着剤とこれ
に吸脱着させる作動流体の組合せとしては，ゼオライト
／水，シリカゲル／水，活性炭／水，硫化ナトリウム／
水，臭化カルシウム／水，よう化ナトリウム／アンモニ
ア，塩化ニッケルアンモニア錯体／アンモニア，生石灰
／水などが適用可能である。そのうち，ゼオライト／
水，シリカゲル／水，活性炭／水の組み合わせのものが
安全で環境保全の面からも望ましく且つ経済的である。

【００４８】

【発明の効果】以上詳述したように，本発明によれば，
特開平3-31663号公報において先に提案した吸着式冷凍
機に比べると，装置（密閉容器）内で作動する作動流体
は吸着剤に吸着されているか或いは繊維金属板内に保持
されているか，または気相の状態にある。このため，作
動流体の搬送管路が不要化すると共に，液相と気相の相
変化を助成するための膨脹弁も不要化し，装置構成が簡
略化すると共に可動部が無くなり，このために故障や作
動不良を起こすような危険が回避された。

【００４９】加えて，装置がコンパクトになることから
単位容積当たりのヒートポンプ機能が向上し，ひいては
成績係数も向上し，また液相が存在しないので装置は反
転や移動が自由となり，設置場所に制約を受けないとい
う効果も奏する。

【００５０】そして，作動流体を吸脱着させる層の一部
に熱の良導体であり且つ表面積が非常に大きい金属繊維
層を用いたので，熱媒流体とこれに吸着含浸している作
動流体との間の熱交換が良好に行われる。このため，と
くにこの繊維金属熱交換プレート側を採冷熱媒体を通ず
る蒸発器として機能させるように運転すると，冷熱が効
率よく取り出せる。

【図面の簡単な説明】

【図１】中空プレートの外表面に吸着剤を装着する場合
の装填構造を示した熱交換プレートの実施例を示す斜視
図である。

【図２】中空プレートの外表面に吸着剤を装着する場合
の装填構造を示した熱交換プレートの他の実施例を示す
斜視図である。

【図３】中空プレートの外表面に吸着剤を装着する場合
の装填構造を示した熱交換プレートのさらに他の実施例
を示す斜視図である。

【図４】繊維金属熱交換プレートの例を示す斜視図であ
る。

【図５】気体透過性の断熱材層の例を示す斜視図であ
る。

【図６】吸着剤熱交換プレートと繊維金属熱交換プレー
トを用いてヒートポンプ（採冷熱用）を構成した本発明
の実施例を示す機器配置系統図である。

【図７】図６のヒートポンプにおいて，第一室Ａと第二
室Ｂに配置する吸着剤熱交換プレートと繊維金属熱交換
プレートをほぼ同間隔の間隙をあけて交互に配置した本
発明の実施例を示す略断面図である。

【図８】図６のヒートポンプにおいて，第一室Ａと第二
室Ｂに配置する吸着剤熱交換プレートと繊維金属熱交換
プレートをほぼ同間隔の間隙をあけて交互に配置すると
共にその間隙に気体透過性の断熱材層を介在させた本発
明の実施例を示す略断面図である。

【図９】脱着器と吸着器とを隣接させる場合の一方の吸
着剤熱交換プレート１０の分解組立図である。

【図１０】脱着器と吸着器とを隣接させる場合の他方の
繊維金属熱交換プレートの分解組立図である。

【図１１】図９の吸着剤熱交換プレートと図１０の繊維
金属熱交換プレートを組み合わせた組立物の一部を示す
斜視図である。

【図１２】図１１の組立物を隣接した密閉容器内に配置
することによって本発明のヒートポンプを構成した実施
例を示す略断面図である。

【図１３】図１１の組立物を左右に配した別々の密閉容
器内に独立して配置することによって本発明のヒートポ
ンプを構成した実施例を示す略斜視図である。

【図１４】図１１の組立物を前後に別々の密閉容器内に
独立して配置することによって本発明のヒートポンプを
構成した実施例を示す略斜視図である。

【符号の説明】

１中空プレート２吸着剤装填用セル３，４フイン１０吸着剤熱交換プレート１１繊維金属熱交換プレート１２繊維金属板１３気体透過性の断熱材３４，３５，脱着器と吸着器とを隣接させた組立物

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流体がその中に通流する中空プレートの
外表面に吸着剤層を装着してなる吸着剤熱交換プレート
と，流体がその中に通流する中空プレートの外表面に金
属繊維からなる気体透過性の板状体を装着してなる繊維
金属熱交換プレートとを，作動流体と共に密閉容器の中
に封入してなる第一熱交換室と：同じく該吸着剤熱交換
プレートと該繊維吸着群熱交換プレートとを作動流体と
共に密閉容器の中に封入してなる第二熱交換室と：から
なり，各室において，吸着剤層に吸着された作動流体を
繊維金属層に保持させる動作と，繊維金属層に保持され
た作動流体を吸着剤層に吸着させる動作とを切換え可能
に行うための熱媒流体経路を各プレート間に形成してな
る吸着式ヒートポンプ。
【請求項２】流体がその中に通流する中空プレートの
外表面に吸着剤層を装着してなる吸着剤熱交換プレート
と，流体がその中に通流する中空プレートの外表面に金
属繊維からなる気体透過性の板状体を装着してなる繊維
金属熱交換プレートとを，気体透過性の断熱材層を介し
て交互に対向配置したうえ作動流体と共に密閉容器の中
に封入してなる第一熱交換室と：同じく該吸着剤熱交換
プレートと該繊維吸着群熱交換プレートとを，気体透過
性の断熱材層を介して交互に対向配置したうえ作動流体
と共に密閉容器の中に封入してなる第二熱交換室と：か
らなり，各室において，吸着剤層に吸着された作動流体
を繊維金属層に保持させる動作と，繊維金属層に保持さ
れた作動流体を吸着剤層に吸着させる動作とを切換え可
能に行うための熱媒流体経路を各プレート間に形成して
なる吸着式ヒートポンプ。
【請求項３】流体がその中に通流する中空プレートの
外表面に吸着剤層を装着してなる吸着剤熱交換プレート
と，流体がその中に通流する中空プレートの外表面に金
属繊維からなる気体透過性の板状体を装着してなる繊維
金属熱交換プレートとを，気体透過性の断熱材層を介し
て交互に対向配置したうえ作動流体と共に密閉容器の中
に封入し且つ容器内空間に吸着剤を装填してなる第一熱
交換室と：同じく該吸着剤熱交換プレートと該繊維吸着
群熱交換プレートとを，気体透過性の断熱材層を介して
交互に対向配置したうえ作動流体と共に密閉容器の中に
封入し且つ容器内空間に吸着剤を装填してなる第二熱交
換室と：からなり，各室において，吸着剤熱交換プレー
トの吸着剤層に吸着された作動流体を繊維金属層に保持
させる動作と，繊維金属層に保持された作動流体を吸着
剤熱交換プレートの吸着剤層に吸着させる動作とを切換
え可能に行うための熱媒流体経路を各プレート間に形成
してなる吸着式ヒートポンプ。
【請求項４】第一熱交換室または第二熱交換室の繊維
金属熱交換プレートには，その繊維金属層に作動流体が
保持されているときに採冷熱媒体が通流され，この間，
同室の吸着剤熱交換プレートには抜熱流体が通流される
請求項１，２または３に記載の吸着式ヒートポンプ。
【請求項５】繊維金属層に作動流体が保持されている
ときにその繊維金属熱交換プレートに採冷熱媒体が通流
され，その間，同室の吸着剤熱交換プレートには抜熱流
体が通流される採冷熱運転が一方の熱交換室で行われて
いるときに，吸着剤熱交換プレートに加熱流体がそして
繊維金属熱交換プレートには冷却流体が通流される再生
動作が他方の熱交換室で行われる請求項１，２または３
に記載の吸着式ヒートポンプ。
【請求項６】作動流体は水であり，吸着剤はシリカゲ
ルまたはゼオライトである請求項１，２，３，４または
５に記載の吸着式ヒートポンプ。
【請求項７】第一熱交換室と第二熱交換室とは仕切壁
を介して一つのケーシング内に形成されている請求項
１，２，３，４，５または６に記載の吸着式ヒートポン
プ。
【請求項８】第一熱交換室と第二熱交換室とは互いに
離れて独立して構成されている請求項１，２，３，４，
５または６に記載の吸着式ヒートポンプ。
【請求項９】繊維金属熱交換プレートと吸着剤熱交換
プレートは，交互に近接しながらマニホールドによって
一体品に組み立てられている請求項１または２に記載の
吸着式ヒートポンプ。
【請求項１０】繊維金属熱交換プレートと吸着剤熱交
換プレートは，両者の間に気体透過性の断熱層を介して
交互に重ね合わされ且つマニホールドによって一体品に
組み立てられている請求項３に記載の吸着式ヒートポン
プ。