JPH0375461A

JPH0375461A - 湯水冷却器

Info

Publication number: JPH0375461A
Application number: JP1211610A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Mochizuki; 裕介望月; Yoshiyasu Nobuto; 吉保延藤; Noboru Naruo; 成尾　昇; Mikio Yamaoka; 山岡　三喜男; Katsuro Okada; 岡田　勝郎
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-08-17
Filing date: 1989-08-17
Publication date: 1991-03-29
Anticipated expiration: 2010-12-18
Also published as: JPH07117315B2

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吸着材と冷媒液を利用したケミカルヒートポン
プを用いて、被冷却媒体を効果的に冷却できる機能を有
する湯水冷却器に関するものである。

従来の技術従来、吸着材と冷媒液とを開閉自在のバルブを介して別
々の容器に密封し、系内を真空系にした可逆冷熱発生器
が知られていた。この使用方式としては、比較的簡易な
構成による小型化した日常家庭内で繰り返し使用できる
液体冷却器などが知られていた。この原理は、真空系に
おいて乾燥した吸着材が冷媒液蒸気を急激に吸着する際
に断熱的に発生する吸着熱が発熱部となり、吸着の促進
に基づく冷媒液の気化にともない冷媒液から気化熱が奪
われ冷熱部を形成することに基づくものである。

発明が解決しようとする課題現在、家庭用ジャーポットでは湯は約９５℃で保温され
ているが、ジャーポットの湯を冷却するためにはヒータ
ー電源を切ることによって８０℃まで冷却するのに約２
時間を要するものとなっている。従って短時間にジャー
ポット内の湯を任意の温度に下げたいという要望が強く
あった。また、水や麦茶等の飲料を冷たく低温にするた
めには現在、冷蔵庫等のコンプレッサーを用いた冷却技
術等により行われているが、冷却には時間を要するもの
であり、短時間に飲料の冷却が行える技術の開発が強く
望まれていた。

本発明は、これらの課題に鑑みてなされたものであり、
ケミカルヒートポンプの原理を利用し、冷却したい液体
を直接循環させることによって短時間に冷却させる能力
をもつ湯水冷却器を得ることを第１の目的としている。

第２の目的は熱交換媒体を循環させることによって間接
的に冷却したい液体を短時間に冷却させる能力を持つ湯
水冷却器を提供するものである。

課題を解決するための手段上記第１の目的を達成するために本発明は、少なくとも
熱交換器を配設した冷却部となる空間を有し、多孔性隔
壁を介して吸着材を収容した容器と、冷媒液貯溜容器と
、これら両容器を連絡する経路にバルブ・と熱交換フィ
ンを配設し、前記両容器、経路及びバルブからなる系内
を真空化し、前記熱交換器から配管されたパイプが被冷
却液だめに接続され、ポンプを介して被冷却液を循環さ
せる湯冷部器を構成する。

また、第２の目的を達成するために本発明は、前記被冷
却液だめに接続されたパイプが被冷却液だめ内で熱交換
器に接続され、冷却部の熱交換器、前記熱交換器、画然
交換器を連絡するパイプ及びポンプ内部に封入された独
立の熱交換媒体をポンプで循環させる湯水冷却器を構成
する。

作用上述のごとく構成すれば、本発明の湯水冷却器は、第１
の目的に対して冷却動作においてバルブを開くことによ
り真空系内の冷媒液を瞬間的に冷却した後、熱交換器内
に冷却したい液体を循環させることにより冷媒液と被冷
却液の間で熱伝導が起こり、被冷却液の温度を短時間で
低下させることが可能となった。

また第２の目的に対して冷却動作においてバルブを開く
ことにより真空系内の冷媒液が瞬間的に冷却され、熱交
換器内部の熱交換媒体を冷却する。この熱交換媒体を循
環させて被冷却液だめ内部に配設された熱交換器によっ
て被冷却液を間接的に冷却させることにより、被冷却液
の温度を短時間で低下させることが可能となった。

実施例以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図において、１は吸着材２を収容した容器で、多孔
性隔壁３を介して設けた空間である冷却部４を有する。

５は冷媒液６を収容した冷媒液貯溜容器で、両容器１．
５を連絡する経路７、熱交換フィン８及びバルブ９を配
設し、容器１．５、経路７、及びバルブ９内部は真空状
態で維持されている。さらに容器１内部には吸着材２を
加熱するためのヒーター１０と冷却部４に熱交換器１１
を配設している。１２は被冷却液だめ１３内の被冷却液
１４を熱交換器１１に循環させるポンプである。

次に動作を説明する。第１図において予め吸着材２は加
熱再活性された後、バルブ９を遮断している状態とする
。バルブ９を開くと容器５に収容されている冷媒液６が
経路７を通過して容器１の冷却部４に吸入する。冷媒液
４は吸入すると同時に気化して順次吸着材２に吸着され
る。この際、冷媒液６は断熱的に蒸発潜熱を奪われるこ
とから急激に温度が降下し冷却部４全体が冷却される。

この際、冷却部４に配設された熱交換器１１内に被冷却
液を流入し、ポンプ１２により被冷却液だめ１３内の被
冷却液１４を循環させることにより、被冷却液１４の温
度を降下させる。他方、吸着材２は冷媒液蒸気を吸着す
る際、吸着熱を発生する。動作を行った結果、吸着材２
の冷媒液蒸気に対する能力が低下、あるいは吸着飽和量
に達した場合はバルブ９を開いた状態で吸着材２をヒー
ター１０で加熱することにより吸着水分を脱離させ容器
５に吸出し、凝縮させた後バルブ９を閉じて次の使用に
備える。この際、熱交換フィン８を風冷するとさらに容
器５への冷媒液６の還元が早くなる。

以下、吸着材としてＮａ−１３Ｘ型ゼオライト１ｋｇ、
冷媒液として水３００ｇ、被冷却液として１００℃の湯
１０００ｃｃを使用した本発明の実施例による冷却性能
を放冷したときの温度降下と対比して第２図に示した。

第２図において横軸は冷却時間、縦軸は被冷却液の温度
を示す。曲線ａは第１の実施例によるものであり、曲線
すは放冷時の温度降下を示している。本実施例によると
１００℃の湯１０００ｃｃを１分で６０℃に５分で３０
℃に冷却することが出来る。一方放冷すると冷却曲線は
ほぼ横ばいであり、本発明によるものでは短時間に冷却
することが可能となった。

本発明の第２の実施例である湯水冷却器の基本構成断面
図を示した第３図において、１は吸着材２を収容した容
器で、内部には吸着材を加熱するためのヒーター１０が
内設されている。５は冷媒液６と熱交換器１１を収容し
た容器で、両容器１．５を連絡する経路７、熱交換フィ
ン８及びバルブ９を配設し、容器１．５、経路７、及び
バルブ９内部は真空状態で維持されている。熱交換器１
１から配管されたパイプはポンプ１２を経由して被冷却
液１４を収容した被冷却液だめ１３に配管されている。

次に動作を説明する。第３図において予め吸着、材２は
加熱再活性された後、バルブ９を遮断している状態とす
る。バルブ９を開くと容器５に収容されている冷媒液６
は容器５内で蒸発し、冷却液蒸気は経路７を通過して容
器１内の吸着材２に吸着される。この際、冷媒液６は断
熱的に蒸発潜熱を奪われることから急激に温度が降下し
容器５全体が冷却される。この際容器５に配設された熱
交換器１１内部に被冷却液を流入し、ポンプ１２により
被冷却液だめ１３内の被冷却液１４を循環させることに
より、被冷却液１４の温度を降下させる。他方、吸着材
２は冷媒液蒸気を吸着する際、吸着熱を発生する。動作
を行った結果、吸着材２の冷媒液蒸気に対する能力が低
下、あるいは吸着飽和量に達した場合はバルブ９を開い
た状態で吸着材２をヒーター１０で加熱することにより
吸着水分を脱離させ容器５内部で凝縮させた後バルブ９
を閉じて次の使用に備える。この際、熱交換フィン８を
風冷するとさらに容器５への冷媒液６の還元が早くなる
。

本発明の実施例の冷却性能を示す第２図において、曲線
Ｃは第２の実施例によるものである。本実施例によると
１００℃の湯１０００ｃｃを１分で７０℃、５分で５０
℃に冷却することが出来る。

次に第４図に他の実施例を示す。吸着材を収容した容器
、冷媒液を収容した容器、前記両容器を連絡する経路及
びバルブ等は省略しており、前記第１または第２の実施
例のどちらの形を接続しても可能である。第４図におい
て、被冷却液だめ１３に接続されたパイプが被冷却液だ
め内で熱交換器１５に接続され、冷却部４の熱交換器１
１、前記熱交換器１５、及び円熟交換器を連絡するパイ
プ及びポンプ１２内部に封入された独立の熱交換媒体を
ポンプ１２で循環させる。また、被冷却液だめ１３は着
脱可能である。

この動作は前記第１及び第２の実施例における動作と同
様である。本実施例によると熱交換器１５内部の冷媒液
が冷却されることによって被冷却液１４を間接的に冷却
する。

上記各実施例における吸着材の種類としてはゼオライト
、シリカゲル、塩化カルシウム等が挙げられるが、好ま
しくはゼオライトＡ型、Ｘ型、Ｙ型などがよい。また、
冷媒液の種類としては水、アルコール（メタノール、エ
タノール等〉、アセトン、フロン等が挙げられる。なお
、吸着材及び冷却部の配設の形状や位置は各実施例に示
したものに限定するものではない。

発明の効果以上のように本発明の湯水冷却器は、吸着材と冷媒液を
利用したケミカルヒートポンプの原理を利用しているた
め、可逆的に冷却動作を行うことができ、また冷却動作
も速やかで動作音がほとんどない。またポンプを用いて
被冷却液を冷却部内部の熱交換器内に循環させることに
よって短時間で被冷却液を冷却させることができるもの
である。

また本発明は熱交換媒体を冷却部内の熱交換器内部に循
環させることによって熱交換媒体を冷却し、間接的に被
冷却液を冷却させるもので、被冷却液ためは着脱可能な
ため、異種の被冷却液、例えば水、麦茶、コーヒー等を
冷却しても味や臭いの混同が無いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す湯水冷却器の断面
図、第２図は１００℃の湯１０００ｃｃを本発明による
湯水冷却器で冷却したときと自然放冷したときの被冷却
液の冷却性能比較図、第３図は本発明の第２の実施例を
示す湯水冷却器の断面図、第４図は本発明の第３の実施
例を示す被冷却液だめの断面図である。 ■、５・・・容器、２・・・吸着材、３・・・多孔性隔
壁、４・・・冷却部、６・・・冷媒液、７・・・径路、
８・・・熱交換フィン、９・・・バルブ、１０・・・ヒ
ーター　１１．１５・・・熱交換器、１２・・・ポンプ
、１３・・・被冷却液だめ、１４・・・被冷却液。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくとも熱交換器を配設した冷却部となる空間
を有し、多孔性隔壁を介して吸着材を収容した容器と、
冷媒液貯溜容器と、これら両容器を連絡する経路にバル
ブと熱交換フィンを配設し、前記両容器、経路及びバル
ブからなる系内を真空化し、前記湯熱交換器から配管さ
れたパイプが被冷却液だめに接続され、ポンプを介して
被冷却液を循環させる湯水冷却器。
（２）被冷却液だめに接続されたパイプが被冷却液だめ
内で熱交換器に接続され、冷却部の熱交換器、前記熱交
換器、及び両熱交換器を連絡するパイプ及びポンプ内部
に封入された独立の熱交換媒体をポンプで循環させる請
求項１記載の湯水冷却器。