JPH0737863B2 - 可逆発熱冷熱発生器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は被吸着動作液体蒸気の吸着と、吸着後の再活性
化処理にかかわる吸着動作体の加熱による被吸着動作液
体成分の脱離が効果的に行える可逆発熱冷熱発生器に関
するものである。

従来の技術 従来、吸着材を動作体とし、これと被吸着動作液体をそ
れぞれの容器に収容し、遮断と開口を任意に行えるバル
ブを配設した連通管で連結し、系を真空とした可逆加熱
冷却の行える装置は例えば、特公昭61-4008、特公昭61-
6307、特開昭60-232242等によって公知である。これら
の技術はいずれも動作体たる吸着材は単体でフレーク、
粒状あるいは成型体によるものであった。また、動作体
たる吸着材は被吸着動作液体蒸気の吸着の容易化とこれ
による発熱の移動を向上させ再活性化処理にかかわる被
動作吸着液体成分の脱離を効果的におこなう目的から、
特開昭60-232242、特開昭59-206047では金属多孔質体の
三次元的ネット構成の空隙部分にゼオライトを充填する
という方策を講じていた。

発明が解決しようとする課題 このような従来の可逆加熱冷却発生器では、被吸着動作
液体蒸気が吸着動作体の粒子の間隙をぬってゆるやかに
拡散がおこるため、吸着が進行するのに時間を要し、極
めて緩慢なものとなる。また被動作液体蒸気の吸着に伴
う吸着動作体の発熱は拡散が十分でなく、これによって
吸着動作体が十分吸着能力を有する温度域よりも高温に
なってしまうため、迅速な吸着動作が期待できなかっ
た。さらに吸着能力が尽きた吸着動作体の再活性化処理
時の加熱による熱の伝搬も悪く、さらに脱離した被吸着
動作液体蒸気の飛散もスムーズでなかったので、この操
作に時間を要するものであった。

本発明は上記の課題を解決した可逆発熱冷却発生器の提
供を目的とするものである。

課題を解決するための手段 本発明は上記の課題を解決するために、吸着材を担持し
たハニカム状構造体の多数の個体間に、金属網・パンチ
ングメタル板・多孔性金属体・金属繊維から選ばれた１
種またはそれ以上を挟み込み積層して吸着動作体とな
し、これを装着した構成の可逆加熱冷却発生器とするも
のである。

作用 本発明に使用する吸着構造体は、吸着材を担持したハニ
カム状構造体の多数の個体となし、この個体間に熱の良
導体である金属網・パンチメタル板・多孔性金属体・金
属繊維から選ばれた１種またはそれ以上を組合せ、挟み
込んだ状態で積層している。このためハニカム構造体の
通孔中に流入した被吸着動作液体蒸気は順次吸着されな
がら通過し、上記の挟み込んだ金属層に流出する。ここ
でこの被吸着動作液体蒸気は攪乱されて、その濃度が均
質化された後、次のハニカム状個体の通孔へと移動す
る。このような動きを挟み込んだ金属体によって多数回
繰り返すことになるため、切断されていない従来のハニ
カム単体や粒子状やフレーク状の吸着動作体の場合に比
較して被吸着動作液体蒸気の吸着動作体への吸着速度と
その量が大幅に向上するものとなる。吸着動作体は一般
に熱伝導率が断熱レンガと同等で悪く、その吸着による
自己発熱の放散を、ハニカム状個体間に配設した金属体
が促進する役割も果たすことから吸着動作体が吸着力を
有する温度範囲下に保持することが可能となるため、本
来有している吸着能力を持続できる。また吸着力の尽き
た吸着動作体は、加熱することにより吸着した被吸着動
作液体蒸気を吐き出し、吸着活性を取り戻すことができ
る。この再活性時の熱源からの熱の伝達をスムーズに吸
着動作体に伝達する役割をも果たすことからも時間短縮
がはかれる。加えて再活性処理後の冷却に際してこの急
速化が可能となる。

実施例 以下に本発明の一実施例を添付図面にもとずいて説明す
る。

本発明の可逆発熱冷熱発生器の基本構成を示した第１図
において、１は下記に示す構成に基ずいてなされた本発
明で使用する吸着動作体２を収容する容器、３は被吸着
動作液体４を収容する容器である。バルブ５は被吸着動
作液体蒸気６を導くパイプ９・9aに連結され、初期の加
熱真空処理を終えて系内は真空系を維持している。

次に、この動作を説明する。第１図において、バルプ５
を開くと容器１に収容されている吸着動作体２の強い吸
着力によって、容器３に収容されている被吸着動作液体
４が蒸発し、その蒸気６がパイプ９・9aを通って容器１
に収容されている吸着動作体２に吸着されて行く。この
時に吸着動作体２は被吸着動作液体蒸気６の吸着を強力
に推進するため、容器１の温度が上昇し加熱部が形成さ
れる。継続して被吸着動作液体蒸気６の発生が断熱的に
かつ急激に促進されて行くことから、被吸着動作液体４
の温度の急激な低下を出現させる。したがって容器１が
冷却部として利用できるものとなる。

ここに示した本実施例の可逆加熱冷却発生器は一例であ
り、その吸着によって加熱冷却が行える原理が満足され
るものであれば形状はこれに限定するものではない。

次に、本実施例で使用する吸着動作体について説明す
る。第２図は容器に収容した本実施例の吸着動作体を示
した断面の部分図である。この図において、容器１に収
容した吸着動作体２はハニカム状基体としてアルミナシ
リカ繊維の集積体を使用し、これに吸着材としてゼオラ
イト13Xを付着担持させて形成し、ハニカム状構造体の
通孔に対して直角方向に切断した厚み5mmのものの各々
の個体間に、線径1mmの銅線による金網10を挟み込み幾
重にも積層して吸着動作体となしたものである。また、
吸着動作液体として水を使用した場合の動作は、ゼオラ
イトの強い吸着力のため移動してきた水蒸気4aがハニカ
ム構造体の通孔をゼオライトに吸着されながら通過し、
吸着されなかった水蒸気が挟み込まれた金属網で攪乱さ
れ濃度が均一化された上で次の通孔へ移動し吸着されて
いく。この動作時の冷却器の温度降下は第３図中曲線１
に示すように、従来の直径約3mmの粒子状成形体を充填
していた場合の曲線２に示す冷却効果に比較して大き
く、強い冷却性を示している。このような吸着動作の継
続により吸着動作体の吸着能力が消失した場合、吸着動
作体を外部から加熱し再活性処理を行う。この場合の状
態は、処理時間を横軸に脱離する水の量を縦軸に示した
第４図中曲線１に示した本実施例によるものに比較し
て、従来品を示す曲線２は水の脱離量が少なく、したが
って再活性化処理のための時間が短縮できる。本実施例
で有効に使用される吸着動作体を形成するためのハニカ
ム基体としては、上記の他にセラミック焼結体・多孔性
炭素繊維・金属薄板によればよい。また吸着材成分とし
ては上記の他にゼオライト10X・A3・A4・A5・Ｙ形やシ
リカゲル・シリカアルミナゲル・活性炭が有効である。
本実施例で使用される被吸着動作液体は、単一組成の水
は勿論のこと、有機溶剤単体、水と有機溶剤との混合
物、さらにはフロン化合物・アンモニアが使用できる。
本実施例で使用するハニカム状構造体の切断厚みは特に
限定するものではなく、この固体間に挟み込む金属体へ
の熱の伝達が良好で、さらに吸着する被吸着液体蒸気の
攪乱が頻繁に発生する状態となる厚みであればよい。ま
た本実施例では金属体は導線による場合を示したが、他
にパンチメタル板・多孔性金属体・金属繊維によっても
同様の結果をもたらし、これらの併用によっても同様の
結果をもたらすものである。

発明の効果 以上に説明したように吸着材を担持したハニカム状構造
体を切断した多数の個体間に、金属網・パンチメタル板
・多孔性金属体・金属繊維から選ばれた１種またはそれ
以上を組み合わせて挟み込み積層して吸着動作体とし、
これを装着して可逆発熱冷却発生器となすことで、優れ
た加熱と冷却性能が得られ、再活性処理にかかわる加熱
時間と冷却時間の短縮化が図れる可逆発熱冷熱発生器の
提供を可能にした。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にもとずく可逆発熱冷熱発生
器の構成図、第２図は同じく容器に装着したハニカム状
吸着動作体の部分断面図、第３図は同じく可逆発熱冷熱
発生器の冷却性能図、第４図は同じく吸着動作時間に対
する吸着量の変化図である。 １・３…容器、２…吸着動作体、４…被吸着動作液体、
６…被吸着動作液体蒸気。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸着材を担持したハニカム状構造体の多数
   の個体間に、金属網・パンチメタル板・多孔性金属体・
   金属繊維から選ばれた１種またはそれ以上を組合せて挟
   み込み積層して吸着動作体となし、これを装着してなる
   可逆発熱冷熱発生器。