JPH03286975A

JPH03286975A - 弾性ゴムを用いたヒートポンプ

Info

Publication number: JPH03286975A
Application number: JP8696790A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Yamamoto; 聡山本
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1990-03-30
Filing date: 1990-03-30
Publication date: 1991-12-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、エアコン、冷房機、暖房機、冷蔵庫などに用
いられるヒートポンプに関するものである。

（従来の技術）従来のヒートポンプは、冷媒として、主にフロンガス（
ＣＣＩ□Ｆ２等〉を用い、このガスの断熱膨張時の吸熱
作用と熱交換器を利用して熱を汲み上げるものであった
。

しかし、フロンガスは、地球のオゾン層を壊すという環
境破壊につながるので、この使用を禁止する運動が高ま
っている。また、フロンガスは、常温常圧で気体、高圧
下で液体であり、扱いにくい問題もある。そのため、熱
交換器の構造も複雑となりコストも高いものである。

（発明が解決しようとする課題）本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、フロ
ンガス等の冷媒を用いないで、弾性を有するゴムを利用
する新しいヒートポンプを提供するもので、取扱が容易
で、故障時の交換も容易であり、熱交換器も不要とする
ヒートポンプを提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段）本発明は、ヒートポンプにおいて、弾性を有するゴムと
、該ゴムを伸縮可能に支持する手段と、該支持手段を第
１の室から第２の室へ交互に移動させる移動手段とを有
し、前記支持手段は、一方の室において、前記ゴムを断
熱的に伸張し、他方の室において、前記ゴムを断熱的に
収縮させることを特徴とするものである。

（作　用）弾性を有するゴムはジュール効果（Ｊｏｕｌｅ　ｅｆｆ
ｅｃｔ）を有し、これを断熱的に伸張させると発熱し、
断熱的に収縮させると吸熱する。したがって、第１の室
で伸張させて発熱し、その室の気温まで冷却される。こ
れを伸張したまま第２の室に移動させて急激に収縮させ
る（伸張させていた力を抜き弛ませる。）と吸熱し、第
２の室の気温を低下させる。第１の室を外気、第２の室
を屋内とすれば、冷房ができ、第１の室を屋内、第２の
室を外気とすれば、暖房ができる。

（実施例）第１図乃至第３図は、本発明のヒートポンプの一実施例
を説明するためのもので、第１図は、側面図、第２図は
、第１図のＩＩ　−ＩＩ断面図、第３図は、スライダー
の説明図である。図中、１は上部ローター、２は下部ロ
ーター、３は伝達歯車、４は駆動モーター、５，５ａ、
５ｂ、　　・・・はスライダーガイド、６，６ａ、６ｂ
、　　・・・はスライダー、７ａ、　　・・・７ｎ、　
　・・・は弾性ゴム、８はカム溝、９は固定ドラム、１
０は室内側のファン、１１は室外側のファン、１２はガ
イド溝８の上方に沿って設けた隔壁、１３．１４は送風
口、１５は建物の壁である。スライダーガイド５，５ａ
、５ｂ、・・・、スライダー６．６ａ、６ｂ＋・・・、
弾性ゴム７ａ、　　・・・７ｎ、　　・・・はローター
の全周に沿って、多数設けられている。

上部ローター１と下部ローター２とは、その中心を通る
回転軸により一体化され、駆動モーター４から伝達歯車
３を介して固定ドラム９の周りを回転する。また、上部
ローター１と下部ローター２との間には、全周にわたっ
て金属板からなるスライダーガイド５．５ａｔ　５ｂ、
　　・・・が張られている。スライダー６．６ａ、６ｂ
、　　・・・は、スライダーガイド５．５ａ、５ｂ、　
　・・・を貫通する貫通穴を有しく第３図）、スライダ
ーガイド上で上下に移動可能に設けられている。弾性ゴ
ム７ａ、　　・・・７ｎ・・・は、スライダーと下部ロ
ーターとの間に張られているので、スライダーの上下移
動によって、伸縮される。スライダー６の一端６１は、
固定ドラム９に設けられたカム溝８に係合しているから
、上部ローター１、下部ローター２の回転（第１図では
、左から右へ、第２図では、向かって左回りに回転する
ものとする。）に伴って上下に移動し、弾性ゴム取付部
６２に一端が取り付けられた弾性ゴムを伸縮させる。す
なわち、スライダー６　ａ　ｙ　６　ｂは、最も下の位
置を取っており、スライダー６ｆは、カム溝８の傾斜に
沿って上方に移動中のものである。スライダー６ｍ、６
ｎは、最も上の位置を取っている。したがって、各スラ
イダーは、回転につれて、最も下の位置から、カム溝８
が傾斜した部分で急激に上方に移動し、最も上の位置を
取り、更に反対側のカム溝８の傾斜した部分で急激に下
降する。スライダーの上下移動により、弾性ゴムが伸縮
される。

第２図において、スライダーは、■の位置にくると、降
下を始め、■の位置に至るまでに急激に弾性ゴムが弛み
、吸熱する。温度が下がった弾性ゴムは、ファン１０か
らの風が当り、■に至るまでの間に、風から十分に熱を
奪い、送風口１３から吹き出す風は、冷却される。弾性
ゴムは、縮んだまま■の位置まで回転移動され、■から
■にかけて急激に伸張され、発熱する。温度が上がった
弾性ゴムは、■に至るまでの間に、ファン１１からの風
を受けて冷却され、風を熱する。熱せられた風は送風口
１４から吹き出す。

したがって、第２図において壁１５により境された下方
を建物の室内、上方を屋外とすれば、室内は冷房される
。このヒートポンプの固定ドラムを１８０度回転させる
と、暖房ができる。すなわち、簡単に冷暖房が可能とな
る。

なお、冷却温度、暖房温度は、ローターの回転速度、弾
性ゴムの量、その材質、加硫度、形状。

伸縮率に依存して定まる。

上述した実施例では、弾性ゴムを用いたが、弾性変形に
より発熱と吸熱を行なう材質のものが利用できることは
明らかである。

（発明の効果）以上の説明から明らかなように、本発明によれば、フロ
ンガス等の冷媒を必要とせず、コンプレッサーを用いな
いから、騒音の面からも有利な冷暖房機が得られる。

また、力学的仕事を直接熱機関のサイクルに与えるもの
であるから、効率もよく、小型、軽量化も容易である。

冷房と暖房の切換も容易であり、弾性ゴムの移動速度を
変えるだけで冷暖房能力を加減できる効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は、本発明のヒートポンプの一実施例
を説明するためのもので、第１図は側面図、第２図は、
第１図のＩＩ　−ＩＩ断面図、第３図は、スライダーの
説明図である。１・・・上部ローター、２・・・下部ローター、４・・
・駆動モーター、５．５ａ、５ｂ、　　・・・・・・ス
ライダーガイド、６，６ａ＋　ｌ　６ｂ、　　・・・・
・・スライダー、７ａ、　　・・・７ｎ、　　・・・・
・・弾性ゴム、８・・・カム溝、９・・・固定ドラム、
１０・・・室内側のファン、１１・・・室外側のファン
、１３．１４・・・送風口。

Claims

【特許請求の範囲】

弾性を有するゴムと、該ゴムを伸縮可能に支持する手段
と、該支持手段を第１の室から第２の室へ交互に移動さ
せる移動手段とを有し、前記支持手段は、一方の室にお
いて、前記ゴムを断熱的に伸張し、他方の室において、
前記ゴムを断熱的に収縮させることを特徴とする弾性ゴ
ムを用いたヒートポンプ。