JPS59206047A - 吸着材料 - Google Patents

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、ゼオライト等の吸着剤が、水、フロンガス等
の冷媒を吸着する性質を利用し、冷房及び冷蔵等に応用
できる冷却システム等に利用する吸着材料に関する。

従来例の構成とその問題点 近年、最も簡単かつ効率的な方法として、あるいは、省
エネルギーの観点から吸収式冷却サイクルが尻重されて
おり、その一つとして、ゼオライト、シリカゲル等の無
機系の固体吸着剤を利用したものがある。

そこで従来の吸着材料を利用した吸着式冷却シ２１ニー
＝ｆ ステムを第１図、第２図を参考に説明すると、１１は冷
房システム全体を示し、１２はゼオライト等の吸着材料
１３を単に、充填内蔵した金属製の貯蔵タンク１４と、
その下部にガスバーナー等の加熱器１５を設置した乾燥
装置であるｃ、１６は冷媒を凝縮させる凝縮器、１７は
凝縮され液状となった冷媒を貯蔵する貯蔵タンク、１８
は冷媒を蒸発させる蒸発器であり、冷房システム１１の
主要部をなす。それぞれの各要素は鋼管等で接続配管さ
れている。さらに貯蔵タンク１４の出口部１９には、冷
媒の凝縮量調整バルブ２ｏを、入口部２１には冷媒の吸
着量調整バルブ２２を、冷媒タンク１７の出口側には、
冷媒の蒸発量調整バルブ２３を介在させており、この配
管内部は、あらかじめ真空引き等によシ減圧されている
。

この冷房システム１１の作動状況は、始めに凝縮量調整
バルブ２ｏを開き、吸着量調整バルブ２２及び蒸発量調
整バルブ２３を閉じておき、貯蔵タンク１４を加熱器１
５を作動して加熱する。

これによって貯蔵タンク１４内部にある、すでに冷媒を
吸着した吸着材料１３が加熱され、再び冷媒が脱離（脱
着）される。次にこの冷媒が、凝縮器１６で凝縮され、
液冷媒となって冷媒タンク１７に貯蔵される。所定量液
冷媒がたまると、凝縮量調整バルブ２ｏを閉じ、加熱器
１５を消し、図には示さないが乾燥装置１２に設けであ
る慣用的な空冷あるいは水冷等の冷却装置を作動して、
貯蔵タンク１４を冷却することにより、吸着材料１３を
冷却する。次に吸着量調整バルブ２２を開いて蒸発器１
８の能力に応じた量だけ、蒸発量調整バルブ２３を調節
して、冷媒を蒸発器１８にて蒸発させる。そして、蒸発
器１８は通常、空調機器の室内側ユニットにセットされ
ており、送風ファン２４等により、冷気として室内から
放出される。

しかしながら、上記に示した冷房システム１ｊの乾燥装
置１２においては、吸収材料１３を単に金属製の貯蔵タ
ンク１４に充填内蔵しているだけであるため、先ず冷媒
の脱離時において、加熱器１５からの熱は貯蔵タンク１
４の容器壁面を介してでないと、吸着材料１３に伝える
ことができなかった。また、吸着材料１３がゼオライト
、シリカゲル等の無機系の粉末であるため、吸着材料１
３自身の熱伝導率が金属に比べ極めて低いため、逆に断
熱材として働らくかのように貯蔵タンク１４の中心部に
ある吸着材料１３まで加熱することが容易でなく、吸着
された冷媒の脱離を完全にすることが困難であり、加熱
に多量の熱を必要とし、相当、時間もかかるものであっ
た。

まだ、冷媒の吸着時においては、貯蔵タンク１４０入口
部２１より進入した水等の冷媒の影響により粉末等の吸
着材料１３が強固に凝集した場合、冷媒の吸着材料１３
への吸着作用は極端に低下し、すなわち、貯蔵タンク１
４の入口部２１に近い吸着材料１３だけしか作用しない
ため、吸着能力が飽和に達してから内部の吸着材料１３
へ冷媒が移動してゆく、拡散現象のような吸着の仕方と
なり、吸着材料１３の吸着効果が低下することがあった
。同じように乾燥装置１２の冷媒の脱離運転に変える時
、空冷ファン等により、貯蔵タンク１４を冷却しても、
貯蔵タンク１４内壁面付近５１ラー　ご にある吸着材料１３だけしか冷却されず、内部にある吸
着材料１３は高温状態のままであり、この状態で冷媒の
吸着運転を行うと、貯蔵タンク１４の内壁面付近にある
吸着材料１３だけしか、冷媒の吸着作用を起さないこと
が認められ、これにより冷房能力の低下をきたす欠点が
あった。

更に、図には示さないが、吸着材料をあらかじめ銅等の
熱伝導率の良い金属を粉末状、果粒状等にした金属片と
混合して、貯蔵タンク内に内蔵し吸着材料からの冷媒の
脱離時に、加熱器等の熱を貯蔵タンク内の中心部にある
ゼオライトにも、早く伝える方法もあるが、この場合混
合した金属片が貯蔵タンクの壁面から連続的につながっ
てないと、外部からの熱を貯蔵タンク内の中心部に内蔵
されているゼオライト粉末まですみやかに伝えることが
できなかった。又これを完全にするために金属片の混入
量を増加すると、充填できるゼオライトの量が減少し、
今度は冷媒の吸着能力が劣る問題があった。

発明の目的 ６ベー２り 本発明は吸着式冷却システムの冷媒の吸着運転時等にお
いて、吸着材料への冷媒の吸着効率をあげかつ、冷媒の
脱離運転時において、その脱離速度を増し、脱離に要す
る入力の低減を図る吸着材料をえることを目的とする。

発明の構成 この目的を達成するために、冷却システムの貯蔵タンク
内等に内蔵する吸着材料を、発泡金属の空孔部に充填せ
しめたもので、ゼオライト等の吸着材料への熱伝導を向
上さすものである。

実施例の説明 以下本発明の吸着材料を吸着式冷却システムに適用しだ
一実施例について、第３図ないし第４図を参照にしなが
ら説明する。尚、貯蔵タンク以外のシステムについては
、従来例に準するためその図示ならびに説明は省略する
。

１は銅、ステンレス等の金属で構成された貯蔵タンクで
あり吸着材料２が充填されている。この吸着材料２は銅
、アルミニウム等の比較的熱伝導率の良い金属発泡体３
と、この金属発泡体３の空７・ 間４内に充填したシリカゲル、ゼオライト等の吸着材５
よりなる。

次に内容積１２．２１の銅製タンク（φ３００　ｒｍｎ
×１３００　ｍｍ　Ｘ　ｔ　２　、○）内に表−１に示
す組成の天然ゼオライトを次に示す仕様で、 ａ　天然ゼオライトを銅製の発泡金属の空間部に充填し
たもの ｂ　天然ゼオライトと銅粉末を混合したものＣ天然ゼオ
ライトのみ をそれぞれ充填したものを外部から加熱器により、加熱
した時の銅製タンクの中心部にある天然ゼオライトの温
度上昇速度を比較した実験結果を表−２に示す。

表−２各ゼオライト充填仕様にオケるゼオライトの昇温
性能（ただし加熱器のバーナー出力１１．ｏｏｏ　＋ａ
＋　７　ｈｆｆ）９・ この結果から明らかなように、天然ゼオライトを銅製の
発泡金属の空孔部に充填したものの方が天然ゼオライト
と銅粉末を混合したもの及び、天然ゼオライトだけを充
填したものに比べ、温度上昇が速い、すなわち貯蔵タン
ク１の中心部に充填されたゼオライトへの熱の伝わり方
が速いことがわかる。丑だ空冷ファン等で冷却する場合
も、測定値は示さないものの同様に、天然ゼオライトを
発泡金属に充填したものが最も冷却速度が速いことがわ
かった。

すなわち、貯蔵タンク１内にある吸着材料２はその周囲
に発泡金属３が網の目のようにとり捷いた形で充填され
ているため、貯蔵タンク１の壁面からの熱を発泡金属３
を介して、いかなる部分にある吸着材料２にも伝え易く
なっているためである。

また、かかる装置にて冷媒を吸着させる時、貯蔵タンク
１の入口部２１から進入してきた冷媒を吸着することに
より吸着剤５は凝集するように作用するが熱膨張率の比
較的大きい発泡金属３が、１０ベー：！ 吸着剤５の周囲にとりまいているため、吸着剤２同志が
強固に凝集することはない。

発明の効果 以上の説明力）ら明らかなように本発明は、ゼオライト
等の吸着剤を銅等の熱伝導率の良い発泡金属の空孔部に
あらかじめ充填したもので以下に示す効果を有する。

（イ）発泡金属を介して吸着剤に均一かつ短時間に熱伝
導が行えるので、加熱または冷却に要する熱エネルギー
の節約がはかれる。

←）例えば冷媒の吸着等により、吸着剤が凝集するよう
に作用するが、熱膨張率の犬きく異なる発泡金属が、吸
着剤の周囲をとりまいているため、吸着剤同志が強固に
凝集することはない。

従って吸着剤と例えば冷媒との接触面積が、極端に低下
することはなく、吸着作用の低下がほとんどない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の吸着式冷房システムを示す系統図、第２
図は従来の吸着剤の乾燥装置の要部欠截１１　ｌ　　゛ の斜視図、第３図は本発明の吸着材料を用いた一実施例
を示す吸着剤の乾燥装置の一部を切り欠いた斜視図、第
４図は第３図におけるＡ部の拡大斜視図である。 ２・・・・・吸着材料、３・・・・・・発泡金属、４・
・・・空間、６・・・・吸着剤。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 ／ｌ） 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 銅等の熱伝導率の良い発泡金属の空孔部にゼオライト、
   シリカゲル等の吸着剤を充填せしめた吸着材料。