JP6632423B2 - 冷凍サイクル、およびこの冷凍サイクルを用いた車両用の空調システム - Google Patents

Description

本発明は、冷凍サイクル、およびこの冷凍サイクルを用いた車両用の空調システムに関する。

特許文献１には、コンプレッサ式の冷房システムと、吸着ヒートポンプ式の冷房システムとを統合した車両用の空調システムが開示されている。

特開２００５−１２１３１１号公報

この車両用の空調システムでは、検出した環境負荷に応じて、コンプレッサ式の冷凍サイクルと、吸着ヒートポンプ式の冷凍サイクルのうちの何れか一方を選択して使用するようになっている。
しかし、この車両用の空調システムは、二つの冷凍サイクルを有しているために、従来の車両用の空調システムよりもサイズが大型化しており、また二つの冷凍サイクルを切替えるための構成も複雑化している。

そのため、コンプレッサ式の冷凍サイクルと、吸着ヒートポンプ式の冷凍サイクルの両方を備える車両用の空調システムにおいて、冷凍サイクルの構成と運用をより簡単にすることが求められている。

本発明は、
冷媒が循環する循環路に、熱交換媒体との熱交換により前記冷媒を冷却して液化させるコンデンサと、液化した前記冷媒を気化させるエバポレータと、前記エバポレータ側から吸引して圧縮した前記冷媒を前記コンデンサが位置する下流側に吐出するコンプレッサと、が設けられた冷凍サイクルにおいて、
温度に応じて前記冷媒の吸着／脱着が可能な吸着材が封入された吸着材容器を、前記コンデンサとの間で熱交換可能に配置し、
前記吸着材容器と、前記エバポレータと前記コンプレッサとの間の前記循環路とを接続する配管に、開閉弁を設けたことを特徴とする冷凍サイクル。

コンデンサでは、コンプレッサから供給される高温の冷媒と低温の熱交換媒体との間での熱交換により、高温の冷媒を冷却して液化させるので、吸着材が封入された吸着材容器を、コンデンサとの間で熱交換可能に配置することで、コンプレッサ式の冷凍サイクルのコンデンサに供給される低温の熱交換媒体と高温の冷媒とを利用して、吸着材に対する冷媒の吸着／脱着を行うことができる。
これにより、吸着材容器内に封入された吸着材への冷媒の吸着／脱着のために、吸着材の冷却／加熱のための媒体の供給源を別途用意する必要がなく、吸着材への冷媒の吸着／脱着を行うことができる。
また、吸着材容器を、コンプレッサ式の冷凍サイクルのエバポレータとコンプレッサとの間の循環路に配管を介して接続したことで、配管に設けた開閉弁を開いて、吸着材に冷媒を吸着させると、エバポレータで冷媒を蒸発させることができる。
これにより、コンプレッサ式の冷凍サイクルと、吸着ヒートポンプ式の冷凍サイクルの両方の機能を有する冷凍サイクルが、コンプレッサ式の冷凍サイクルの構成品を流用しつつ、最小限の構成の追加で実現できるので、冷凍サイクルの構成と運用をより簡単にすることができる。

実施の形態にかかる冷凍システムを備える車両用の空調システムの概略図である。 車両用の空調システムの動作を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、実施の形態にかかる冷凍サイクル２を備える車両用の空調システム１の概略図である。なお、図１では、吸着材容器６に収容された吸着材Ｓの一部のみを示している。

車両用の空調システム１では、車室内に吹き出す空気（空調空気）の流路Ｒ１上にエバポレータ３（蒸発器）とヒータコア９１とが設けられている。
エバポレータ３では、循環路２１を介してコンデンサ５側から供給された冷媒Ｍ１を減圧下で蒸発させて、冷媒Ｍ１が蒸発コア３ａで蒸発する際の気化熱で、エバポレータ３を通過する空気Ａｉｒが冷却されるようになっている。

車両用の空調システム１の冷凍サイクル２では、循環路２１におけるエバポレータ３の下流側に、コンプレッサ４（圧縮器）が設けられている。
このコンプレッサ４は、エバポレータ３側から冷媒Ｍ１を吸引して圧縮するものであり、圧縮した冷媒Ｍ１は、コンプレッサ４の下流側に位置するコンデンサ５（凝縮器）側に吐出されるようになっている。

コンデンサ５は、コンプレッサ４から吐出された高温高圧の冷媒Ｍ１を冷却するものであり、コンプレッサ４側から供給された冷媒Ｍ１は、コンデンサ５が備える凝縮コア５ａでの熱交換媒体Ｍ２との熱交換により冷却されて、気体状態から液体状態に凝縮するようになっている。

熱交換媒体Ｍ２をコンデンサ５に供給する循環路７１には、熱交換器７（ラジエータ）と、ポンプＰと、が設けられており、熱交換器７での熱交換により冷却された熱交換媒体Ｍ２が、ポンプＰによりコンデンサ５に供給されるようになっている。
ここで、実施の形態では、熱交換媒体Ｍ２として、例えば、水にエチレングリコール系の不凍液を混合した流体を用いており、循環路２１を通流する冷媒Ｍ１として、例えばＲ１３４ａを用いている。

循環路２１では、コンデンサ５の下流側に、コンデンサ５からの冷媒Ｍ１を溜めると共に、冷媒Ｍ１を気液に分離するリキッドタンク２５と、リキッドタンク２５からの冷媒Ｍ１を減圧する膨張弁２６と、が設けられている。

膨張弁２６で減圧された低温低圧の冷媒Ｍ１は、前記したエバポレータ３に再び供給されて、エバポレータ３内で蒸発することで、エバポレータ３を通過する空気Ａｉｒが冷却されるようになっている。
このように、冷凍サイクル２では、冷媒Ｍ１が循環路２１内を循環するようになっており、コンプレッサ式の冷凍サイクルが循環路２１に沿って形成されている。

この冷凍サイクル２では、吸着材Ｓを収容した吸着材容器６が、コンデンサ５に付設されており、吸着材Ｓが封入された吸着材容器６は、コンプレッサ４から吐出される高温の冷媒Ｍ１、および熱交換器７から供給される低温の熱交換媒体Ｍ２との間で、熱交換可能に設けられている。
ここで、本明細書における用語「高温の冷媒Ｍ１」における「高温」は、コンプレッサ４から吐出される圧縮された冷媒の最高温度を意味し、コンプレッサ４の性能に応じて変わる温度である。
また、用語「低温の熱交換媒体Ｍ２」における「低温」は、コンデンサ５での熱交換により、コンプレッサ４で圧縮されて高温になった冷媒Ｍ１を冷却することのできる温度を意味し、コンプレッサ４で圧縮されたのちに吐出される冷媒の最高温度よりも低い温度である。そして、この場合の「低温」の下限は、熱交換器７での熱交換により実現可能な熱交換媒体Ｍ２の最低温度を意味し、熱交換器７の性能に応じて変わる温度である。

吸着材Ｓは、温度に応じて冷媒Ｍ１の吸着／脱着が可能な有機系、または無機系の吸着材であり、コンデンサ５との間での熱交換により、吸着材Ｓを冷却／加熱すると、吸着材Ｓに対する冷媒Ｍ１の吸着／脱着が行えるようになっている。
また、無機系の吸着材として、例えばシリカゲルやゼオライトなどが例示される。

ここで、本明細書における用語「吸着材」は、冷媒Ｍ１を保持（吸着）する特性を有する有機系の高分子材料や無機材料であって、この材料の表面に、冷媒Ｍ１を吸着させるもの（一般的な吸着材）だけではなく、材料の内部に冷媒Ｍ１を収容するもの（いわゆる収着材）の両方を意味している。

吸着材容器６には、この吸着材容器６の吸着材Ｓを収容する内部空間と、循環路２１とを連通させる配管６１が接続されており、循環路２１においてこの配管６１は、エバポレータ３とコンプレッサ４の間の低温低圧となる領域２１ａに接続されている。
配管６１の途中には、開閉弁６５が設けられており、この開閉弁６５の開閉により、吸着材容器６の密閉された内部空間と、循環路２１（領域２１ａ）との連通／遮断が切り替えられるようになっている。

実施の形態にかかる冷凍サイクル２では、吸着材Ｓから冷媒Ｍ１を脱着させる場合には、開閉弁６５を開いて吸着材容器６と循環路２１とを連通させた状態で、コンプレッサ４を稼動させて、高温の冷媒Ｍ１をコンデンサ５に供給するようになっている。
これにより、コンデンサ５では、高温の冷媒Ｍ１との間で熱交換により、吸着材Ｓが加熱されて、吸着材Ｓに吸着されていた冷媒Ｍ１が放出されて、配管６１を介してコンプレッサ４側に吸入されるようになっている。

また、吸着材Ｓに冷媒Ｍ１を吸着させる場合には、開閉弁６５を開いて吸着材容器６と循環路２１とを連通させた状態で、コンプレッサ４を停止すると共に、ポンプＰを稼動させて、熱交換器７での熱交換により冷却された熱交換媒体Ｍ２をコンデンサ５に供給するようになっている。
これにより、コンデンサ５では、熱交換媒体Ｍ２との間で熱交換により、吸着材Ｓが冷却されて、吸着材Ｓが冷媒Ｍ１の吸着に適した温度に保持される。そして、吸着材Ｓへの冷媒Ｍ１の吸着により、エバポレータ３から吸着材容器６までの領域が負圧になるので、コンプレッサ４を停止した状態で、エバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発が連続的に行われるようになっている。

空調システム１の動作は、空調システム１が備える制御装置８により行われるようになっており、制御装置８は、空調システム１のコンプレッサ４およびポンプＰの稼動や、開閉弁６６の開閉動作などを制御して、エバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発をコントロールすることで、空気Ａｉｒの冷却温度などを制御するようになっている。

以下、実施の形態にかかる車両用の空調システム１の動作を説明する。
図２は、車両用の空調システム１が備える冷凍サイクル２おいて、吸着材Ｓに対する冷媒Ｍ１の吸着／脱着を利用して、エバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発を行う場合の動作を説明するフローチャートである。

空調システム１の通常の冷房運転時には、冷凍サイクル２は、コンプレッサ４の稼動により、エバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発を行って、エバポレータ３を通過する空気Ａｉｒを冷却している。

この状態で、吸着材Ｓに対する冷媒Ｍ１の吸着を利用して、エバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発を行うためには、吸着材Ｓに既に吸着されている冷媒Ｍ１を、吸着材Ｓから脱着させて、吸着材Ｓを、冷媒Ｍ１を吸着できる状態（脱着状態）にする必要がある。

そのため、ステップＳ１０１において制御装置８は、開閉弁６５を開いて、吸着材容器６と循環路２１とを連通させたのち、ステップＳ１０２において、吸着材Ｓから冷媒Ｍ１を脱着させる脱着工程を開始する。
具体的には、制御装置８が、コンプレッサ４を稼動させた状態でポンプＰを停止して、コンデンサ５に、コンプレッサ４からの高温の冷媒Ｍ１のみが供給されるようにする。

これにより、コンデンサ５では、高温の冷媒Ｍ１との熱交換により、吸着材容器６内の吸着材Ｓが加熱されて、吸着材Ｓに吸着されていた冷媒Ｍ１が放出されることになる。
そして、吸着材Ｓから放出された冷媒Ｍ１は、配管６１と循環路２１を通ってコンプレッサ４側に吸入される。

続いて、ステップＳ１０３において、制御装置８は、吸着材Ｓからの冷媒Ｍ１の脱着が完了したか否かを確認する。
具体的には、制御装置８は、脱着工程の開始から所定時間が経過したのち、吸着材Ｓの温度Ｔｓと、コンデンサ５から排出される冷媒Ｍ１の温度Ｔｍとを比較する。そして、吸着材Ｓの温度Ｔｓが、冷媒Ｍ１の温度Ｔｍと同じ温度になった時点で、吸着材Ｓからの冷媒Ｍ１の脱着が完了したと判定する。

吸着材Ｓに吸着されている冷媒Ｍ１が脱着すると、吸着材Ｓの温度Ｔｓが脱着熱により低下する。そのため、吸着材Ｓからの冷媒Ｍ１の脱着が継続している間は、吸着材Ｓは、脱着熱により、冷媒Ｍ１の温度Ｔｍよりも低い温度で保持されることになる。
そして、吸着材Ｓに吸着されている冷媒Ｍ１が総て脱着すると、吸着材Ｓには、当該吸着材Ｓの温度を低下させる脱着熱が作用しなくなるので、吸着材Ｓは、コンプレッサ４から供給される高温の冷媒Ｍ１との間での熱交換により、温度が上昇することになる。

そのため、冷媒Ｍ１の脱着が完了した吸着材Ｓは、最終的に、コンプレッサ４から排出される冷媒Ｍ１（冷却媒体）の温度Ｔｍと同じ温度になるので、実施の形態では、吸着材Ｓの温度が、冷媒Ｍ１の温度Ｔｍと同じ温度になったことをもって、吸着材Ｓからの冷媒Ｍ１の脱着完了を判定している。
なお、脱着工程の開始から所定時間を待つのは、脱着工程の開始直後の吸着が始まった時点では、吸着熱による温度の低下が不十分であり、誤って冷媒Ｍ１の脱着の完了を判定してしまう可能性があるからである。

吸着材Ｓからの冷媒Ｍ１の脱着の完了が判定されると（ステップＳ１０３、Ｙｅｓ）、ステップＳ１０４において制御装置８は、脱着工程を終了させる。
具体的には、ステップＳ１０５において制御装置８が、開閉弁６５を閉じて、吸着材容器６と循環路２１との連通を遮断したのち、ポンプＰを稼動させて、低温の熱交換媒体Ｍ２のコンデンサ５への供給を再開する。
そして、ステップＳ１０６において制御装置８が、コンプレッサ４を停止させて、コンプレッサ４によるエバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発を停止させる。

続くステップ１０７において、制御装置８は、吸着材Ｓに冷媒Ｍ１を吸着させる吸着工程の開始の可否を判定する。
具体的には、エバポレータ３の出口側に設けた温度センサ（図示せず）により、エバポレータ３の出口側の温度Ｔｏｕｔを特定し、特定した温度Ｔｏｕｔが、吸着工程の開始判定用の閾値温度Ｔｈ１以上となった場合には、吸着工程の開始を決定する。

コンプレッサ４が停止すると、エバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発が停止してエバポレータ３の出口側の圧力と温度が上昇する。
ここで、コンプレッサ４の停止よりも先に開閉弁６５を閉じているので、吸着材容器６の内圧は、コンプレッサ４が稼動していたときの低い圧力のままで保持されている。
そして、コンプレッサ４の停止直後に、開閉弁６５を開くと、吸着材容器６の内圧と、循環路２１（領域２１ａ）の内圧とがほぼ同じであるので、エバポレータ３側から吸着材容器６内に、冷媒Ｍ１を十分に吸引できなくなる可能性がある。

ここで、循環路２１（領域２１ａ）の内圧は、エバポレータ３の出口側の温度Ｔｏｕｔと相関がある。そのため、実施の形態では、吸着材容器６の内圧と循環路２１２（領域２１ａ）の内圧との差圧が、エバポレータ３側から吸着材容器６内に冷媒Ｍ１を吸引できる圧力になるのを待つために、エバポレータ３の出口側の温度Ｔｏｕｔを用いて、吸着工程の開始の可否を判定している。

具体的には、制御装置８は、エバポレータ３の出口側の温度Ｔｏｕｔが、吸着工程の開始判定用の閾値温度Ｔｈ１以上となった場合に（ステップＳ１０７、Ｙｅｓ）、吸着工程の開始を決定する。
そして、続くステップＳ１０８において、制御装置８が、開閉弁６５を開いて、吸着材容器６と循環路２１とを連通させたのち、ステップＳ１０９において、吸着材Ｓに冷媒Ｍ１を吸着させる吸着工程を開始する。
具体的には、制御装置８が、停止させていたポンプＰを稼動させて、コンデンサ５に、熱交換器７で冷却された熱交換媒体Ｍ２のみが供給されるようにする。

ここで、吸着材Ｓへの冷媒Ｍ１の吸着による吸着熱で、吸着材Ｓの温度が上昇するが、コンデンサ５には、冷却用の熱交換媒体Ｍ２が連続して供給されるので、コンデンサ５に付設された吸着材容器６では、冷却用の熱交換媒体Ｍ２との熱交換により、冷媒Ｍ１の吸着により温度が上昇した吸着材Ｓが冷却されて、吸着材Ｓが、冷媒Ｍ１の吸着に適した温度で保持されることになる。

そして、吸着材Ｓでの冷媒Ｍ１の吸着量が上限に達して飽和すると、エバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発量が少なくなって、エバポレータ３の出口側の温度が徐々に上昇する。
そのため、ステップＳ１１０において制御装置８は、エバポレータ３の出口側の温度Ｔｏｕｔを用いて、吸着工程の終了の可否を判定している。

具体的には、制御装置８は、エバポレータ３の出口側の温度Ｔｏｕｔが、吸着工程の終了判定用の閾値温度Ｔｈ２以上となった場合に（ステップＳ１１０、Ｙｅｓ）、吸着工程の終了を決定する。ここで、吸着工程の終了判定用の閾値温度Ｔｈ２は、前記した吸着工程の開始判定用の閾値温度Ｔｈ１と同じ値であっても良い。
そして、続くステップＳ１１１において、制御装置８が、開閉弁６５を閉じて、吸着材容器６と循環路２１との連通を遮断したのち、ステップＳ１１２において、停止させていたコンプレッサ４を稼動させる。
これにより、コンプレッサ４によるエバポレータ３での冷媒の蒸発が開始されることになる。

このように、コンプレッサ４によるエバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発を行っている間に、コンプレッサ４から排出される高温の冷媒Ｍ１を利用して、吸着材Ｓからの冷媒Ｍ１の脱着を実行する。そして、吸着材Ｓからの冷媒Ｍ１の脱着が完了すると、コンプレッサ４を停止して、吸着材Ｓへの冷媒Ｍ１の吸着を行うことで、吸着材Ｓへの吸着によるエバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発が行われる。
よって、エバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発を、コンプレッサ４を用いた蒸発と、吸着材Ｓへの冷媒Ｍ１の吸着を用いた蒸発との間で交互に切り替えて行うことができるので、コンプレッサ４の稼動時間を少なくできる。

ここで、車両用の空調システム１のコンプレッサ４が、車両用の空調システム１が搭載された車両の駆動源（エンジン）の駆動／停止に連動して、駆動／停止するように構成されている場合であって、例えばアイドリングストップ機能のように、所定の条件を満たしたときに駆動源（エンジン）を停止させる機能を有している場合には、制御装置８が、所定の条件を満たしたことにより、エンジンが停止した際に、吸着材Ｓへの冷媒Ｍ１の吸着による気化を実施する構成としても良い。

以上の通り、実施の形態では、
（１）冷媒Ｍ１が循環する循環路２１に、熱交換媒体Ｍ２との熱交換により冷媒Ｍ１を冷却して液化させるコンデンサ５と、液化した冷媒Ｍ１を気化させるエバポレータ３と、エバポレータ３側から吸引して圧縮した冷媒Ｍ１を、コンデンサ５が位置する下流側に吐出するコンプレッサ４と、が設けられた冷凍サイクル２において、
温度に応じて冷媒Ｍ１の吸着／脱着が可能な吸着材Ｓが封入された吸着材容器６を、コンデンサ５との間で熱交換可能に配置し、
吸着材容器６と、エバポレータ３とコンプレッサ４との間の循環路２１の領域２１ａ（低圧側領域）とを接続する配管６１に、開閉弁６５を設けた構成とした。

コンデンサ５では、コンプレッサ４から供給される高温の冷媒Ｍ１と低温の熱交換媒体Ｍ２との間での熱交換により、高温の冷媒Ｍ１を冷却して液化させる。
そのため、吸着材Ｓが封入された吸着材容器６を、コンデンサ５を通流する高温の冷媒Ｍ１や熱交換媒体Ｍ２に対して熱交換可能に配置することで、コンプレッサ式の冷凍サイクル２のコンデンサ５に供給される低温の熱交換媒体Ｍ２と高温の冷媒Ｍ１とを利用して、吸着材Ｓの冷却／加熱を行うことで、吸着材Ｓに対する冷媒Ｍ１の吸着／脱着を行うことができる。
これにより、吸着材容器６内に封入された吸着材Ｓへの冷媒Ｍ１の吸着／脱着のために、吸着材Ｓの冷却／加熱のための媒体の供給源を別途用意する必要がなく、吸着材Ｓへの冷媒Ｍ１の吸着／脱着を行うことができる。
また、吸着材容器６を、コンプレッサ式の冷凍サイクル２のエバポレータ３とコンプレッサ４との間の循環路２１に配管６１を介して接続したことで、配管６１に設けた開閉弁６５を開いて、吸着材Ｓに冷媒Ｍ１を吸着させると、エバポレータ３で冷媒Ｍ１を蒸発させることができる。
これにより、コンプレッサ式の冷凍サイクルと、吸着ヒートポンプ式の冷凍サイクルの両方の機能を有する冷凍サイクル２が、コンプレッサ式の冷凍サイクル２の構成品を流用しつつ、最小限の構成（吸着材容器６、配管６１、開閉弁６５）の追加で実現できるので、冷凍サイクル２の構成と運用をより簡単にすることができる。

（２）吸着材Ｓへの冷媒Ｍ１の吸着状態に基づいて、エバポレータ３での冷媒Ｍ１の気化を、吸着材Ｓへの冷媒Ｍ１の吸着による気化と、コンプレッサ４での冷媒Ｍ１の吸引による気化との間で切り替えて制御する制御装置８（制御手段）を備える構成とした。

このように構成すると、吸着材Ｓへの冷媒Ｍ１の吸着による気化を実施している間、コンプレッサ４を停止させることができるので、コンプレッサ４の駆動に消費される動力消費を低減させることができる。

（３）制御装置８は、
吸着材Ｓでの冷媒Ｍ１の吸着状態が、吸着材Ｓでの冷媒Ｍ１の吸着量が飽和した飽和状態と、吸着材Ｓへの冷媒Ｍ１の吸着が可能な脱着状態の何れであるのかを判定し、
吸着材Ｓでの冷媒Ｍ１の吸着状態が飽和状態である場合には、コンプレッサ４での冷媒Ｍ１の吸引により、エバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発（気化）を実施し、
吸着材Ｓでの冷媒Ｍ１の吸着状態が脱着状態である場合には、吸着材Ｓへの冷媒Ｍ１の吸着により、エバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発（気化）を実施する構成とした。

このように構成すると、吸着材Ｓが脱着状態である場合に、吸着材Ｓへの冷媒Ｍ１の吸着によるエバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発（気化）を行うことができる。

（４）特に、制御装置８は、
吸着材Ｓから冷媒Ｍ１を脱着させる脱着工程を実施している際に、吸着材Ｓの温度Ｔｓが、冷媒Ｍ１の温度Ｔｍと同じ温度になると、吸着材Ｓからの冷媒Ｍ１の脱着が完了した脱着状態であると判定し、
吸着材Ｓに冷媒Ｍ１を吸着させる吸着工程を実施している際に、エバポレータ３の出口側の温度Ｔｏｕｔが、閾値温度Ｔｈ２以上になると、吸着材Ｓでの冷媒Ｍ１の吸着量が飽和状態であると判定する構成とした。

このように構成すると、吸着材Ｓの温度Ｔｓやエバポレータ３の出口側の温度Ｔｏｕｔに基づいて、吸着材が、吸着状態と脱着状態の何れであるのかを特定できるので、コンプレッサ４の駆動時間を抑えつつ、エバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発を連続して行うことが可能になる。

（５）熱交換媒体Ｍ２の循環路７１に、熱交換器７と、ポンプＰをさらに備える構成とした。

このように構成すると、熱交換媒体Ｍ２との熱交換により冷却される吸着材Ｓの温度が、冷媒Ｍ１の吸着に適した温度に保持されように、熱交換器７での熱交換により冷却された熱交換媒体Ｍ２の温度をコントロールすることができる。
また、吸着材Ｓから冷媒Ｍ１を脱着させる脱着工程を実施している間、コンデンサ５への熱交換媒体Ｍ２の供給を停止することで、コンプレッサ４から吐出された高温の冷媒Ｍ１を、温度を低下させることなく、吸着材Ｓとの熱交換にそのまま用いることができる。
これにより、脱着工程を実施している間も熱交換媒体Ｍ２がコンデンサ５に供給され続けている場合に比べて、より短時間で吸着材Ｓを脱着状態にすることができるので、コンプレッサ４での冷媒Ｍ１の吸引によるエバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発（気化）と、吸着材Ｓへの冷媒Ｍ１の吸着によるエバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発（気化）との間の切り替えサイクルを短くすることができる。

（６）制御装置８は、
吸着材Ｓへの冷媒Ｍ１の吸着による気化を行う場合には、
コンプレッサ４を停止して、圧縮されて高温になった冷媒Ｍ１のコンデンサ５への供給を停止する一方で、
ポンプＰを駆動して、熱交換器７での熱交換により放熱されて低温になった熱交換媒体Ｍ２をコンデンサ５に供給する構成とした。

このように構成すると、吸着材Ｓへの冷媒Ｍ１の吸着を行う際には、熱交換器７での熱交換により放熱されて冷却された熱交換媒体Ｍ２のみがコンデンサ５に供給されるので、この熱交換媒体Ｍ２との熱交換により、吸着材Ｓを冷媒Ｍ１の吸着に適した温度に調節できる。

（７）制御装置８は、
コンプレッサ４での冷媒Ｍ１の吸引による気化を行う場合には、
ポンプＰを停止して、熱交換器７での熱交換により放熱されて低温になった熱交換媒体Ｍ２のコンデンサ４への供給を停止する構成とした。

コンプレッサ４での冷媒Ｍ１の吸引による気化を行う場合には、吸着材Ｓから冷媒Ｍ１を脱着させる脱着工程が平行して行われるので、
上記のように構成して、吸着材Ｓへの冷媒Ｍ１の吸着を行う際に、熱交換器７での熱交換により放熱されて冷却された熱交換媒体Ｍ２がコンデンサ５に供給されないようにすることで、コンプレッサ４により圧縮されて高温になった冷媒Ｍ１のみがコンデンサ５に供給される。
これにより、供給されたＭ１との熱交換により、吸着材Ｓを冷媒Ｍ１の脱着に適した温度に調節できる。

（８）前記した冷凍サイクル２のエバポレータ３の蒸発コア３ａで、冷媒Ｍ１を気化させた時の気化熱で、車室内に供給する空気を冷却する構成の車両用の空調システム１とした。

このように構成すると、車両用の空調システム１の冷房運転時に、コンプレッサ４を連続的に駆動する必要がないので、コンプレッサ４の駆動に消費される電力量を低減することができる。

（９）車両は、当該車両の停止時に駆動源を停止するアイドリングストップ機能を備えると共に、コンプレッサ４は、駆動源の駆動／停止に連動して、駆動／停止するように構成されており、
制御装置８は、
アイドリングストップ機能により駆動源が停止した際に、吸着材Ｓへの冷媒Ｍ１の吸着による気化を実施する構成とした。

コンプレッサ４が、駆動源の駆動／停止に連動して、駆動／停止するように構成されていると、アイドリングストップ機能により駆動源が停止すると、コンプレッサ４での冷媒Ｍ１の吸引により、エバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発（気化）を行えなくなる。
上記のように構成すると、アイドリングストップ機能による駆動源の停止時に、吸着材Ｓへの冷媒Ｍ１の吸着により、エバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発（気化）を実施することで、アイドリングストップ機能により駆動源が停止している間も、車室内に供給する空気を冷却することができる。
これにより、アイドリングストップ機能により駆動源が停止しても、継続して車室内の空調（冷房）を行うことができる。

前記した実施の形態では、吸着材Ｓから冷媒Ｍ１を脱着させる脱着工程の実行中に、ポンプＰを停止して、コンデンサ５に、コンプレッサ４からの高温の冷媒Ｍ１のみが、コンデンサ５に供給されるようにした場合を例示したが、吸着材Ｓから冷媒Ｍ１を脱着させる脱着工程の実行中に、ポンプＰを停止させずに、熱交換器７での熱交換により冷却された熱交換媒体Ｍ２が、コンデンサ５に供給されるようにしても良い。
この場合には、コンデンサ５において吸着材Ｓからの冷媒Ｍ１の脱着に平行して、高温の冷媒Ｍ１の冷却による凝縮が行われることになるので、コンデンサ５よりも下流側に液化されていない気体状態の冷媒Ｍ１が大量に供給されることを好適に防止でき、エバポレータ３での冷媒Ｍ１の蒸発効率の低下を好適に防止できる。

１ 空調システム
２ 冷凍サイクル
３ エバポレータ（蒸発器）
４ コンプレッサ（圧縮器）
５ コンデンサ（凝縮器）
６ 吸着材容器
７ 熱交換器（ラジエータ）
８ 制御装置
２１ 循環路
２１ａ 領域
２５ リキッドタンク
２６ 膨張弁
６１ 配管
６５ 開閉弁
７１ 循環路
９１ ヒータコア
Ｍ１ 冷媒（熱交換媒体）
Ｍ２ 熱交換媒体
Ｐ ポンプ
Ｓ 吸着材

Claims (8)

1. 冷媒が循環する循環路に、熱交換媒体との熱交換により前記冷媒を冷却して液化させるコンデンサと、液化した前記冷媒を気化させるエバポレータと、前記エバポレータ側から吸引して圧縮した前記冷媒を、前記コンデンサが位置する下流側に吐出するコンプレッサと、が設けられた冷凍サイクルにおいて、
   温度に応じて前記冷媒の吸着／脱着が可能な吸着材が封入された吸着材容器を、前記コンデンサとの間で熱交換可能に配置し、
   前記吸着材容器と、前記エバポレータと前記コンプレッサとの間の前記循環路とを接続する配管に、開閉弁を設けたことを特徴とする冷凍サイクル。
2. 前記吸着材での前記冷媒の吸着状態に基づいて、前記エバポレータでの前記冷媒の気化を、前記吸着材への前記冷媒の吸着による気化と、前記コンプレッサでの前記冷媒の吸引による気化との間で切り替えて制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル。
3. 前記制御手段は、
   前記吸着材での前記冷媒の吸着状態が、前記吸着材での前記冷媒の吸着量が飽和した飽和状態と、前記吸着材への前記冷媒の吸着が可能な脱着状態の何れであるのかを判定し、
   前記吸着材が前記飽和状態である場合には、前記コンプレッサでの前記冷媒の吸引による気化を実施し、
   前記吸着材が脱着状態である場合には、前記吸着材への前記冷媒の吸着による気化を実施することを特徴とする請求項２に記載の冷凍サイクル。
4. 前記熱交換媒体の循環路に、熱交換器と、ポンプをさらに備えることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の冷凍サイクル。
5. 前記制御手段は、
   前記吸着材への前記冷媒の吸着による気化を行う場合には、
   前記コンプレッサを停止して、圧縮した前記冷媒の前記コンデンサへの供給を停止する一方で、前記ポンプを駆動して、前記熱交換器での熱交換により放熱された前記熱交換媒体を前記コンデンサに供給することを特徴とする請求項４に記載の冷凍サイクル。
6. 前記制御手段は、
   前記コンプレッサでの前記冷媒の吸引による気化を行う場合には、
   前記ポンプを停止して、前記熱交換器での熱交換により放熱された前記熱交換媒体の前記コンデンサへの供給を停止することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の冷凍サイクル。
7. 請求項１から請求項６の何れか一項に記載の冷凍サイクルのエバポレータで、車室内に供給する空気を冷却する構成としたことを特徴とする車両用の空調システム。
8. 請求項２から請求項６の何れか一項に記載の冷凍サイクルのエバポレータで、車室内に供給する空気を冷却する車両用の空調システムであって、
   前記車両は、当該車両の停止時に駆動源を停止するアイドリングストップ機能を備えており、
   前記制御手段は、
   前記アイドリングストップ機能により前記駆動源が停止した際に、前記吸着材への冷媒の吸着による気化を実施することを特徴とする車両用の空調システム。

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