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公開番号2025123803
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-25
出願番号2024019491
出願日2024-02-13
発明の名称吸着式冷凍機
出願人ダイキン工業株式会社
代理人弁理士法人前田特許事務所
主分類F25B 17/08 20060101AFI20250818BHJP(冷凍または冷却;加熱と冷凍との組み合わせシステム;ヒートポンプシステム;氷の製造または貯蔵;気体の液化または固体化)
要約【課題】吸着式のヒートポンプサイクルを作動できなかったり、効率が低下したりすることを抑制できる吸着式冷凍機を提供する。
【解決手段】吸着材(24)は、温度が25℃且つ相対湿度が30%における水の吸着量である第1吸着量と、温度が25℃且つ相対湿度が66%における水の吸着量である第2吸着量との差が、0.17[g/g]より大きい。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
水を吸着する吸着材（24）をそれぞれ有する吸着器（20）と、蒸発器（40）と、凝縮器（50）とを備え、吸着式のヒートポンプサイクルを行う吸着式冷凍機であって、
前記吸着材（24）は、温度が２５℃且つ相対湿度が３０％における水の吸着量である第１吸着量と、温度が２５℃且つ相対湿度が６６％における水の吸着量である第２吸着量との差が、０．１７[g/g]より大きい
吸着式冷凍機。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記吸着材（24）は、吸着工程における相対湿度と吸着量との関係と、脱着工程における相対湿度と吸着量との関係とが異なる特性を有するように構成され、
前記第１吸着量は、前記脱着工程時での対象空気の温度が２５℃且つ相対湿度が３０％における水の吸着量であり、
前記第２吸着量は、前記吸着工程時での対象空気の温度が２５℃且つ相対湿度が６６％における水の吸着量である
請求項１に記載の吸着式冷凍機。
【請求項３】
前記吸着器（20）の吸着材（24）の再生温度が、４５℃以上６０℃以下である
請求項２に記載の吸着式冷凍機。
【請求項４】
前記蒸発器（40）は、対象物を２０℃以上２５℃以下まで冷却する
請求項３に記載の吸着式冷凍機。
【請求項５】
前記蒸発器（40）で冷却した前記対象物としての熱媒体により電子機器（E）を冷却する
請求項１～４のいずれか１つに記載の吸着式冷凍機。
【請求項６】
前記吸着材（24）は、
炭素、窒素、および酸素を含み、
前記窒素に対する前記炭素の元素比率が１．８より大きく、
多数の細孔を有する細孔構造であり、
その重量に対する、直径２ｎｍ以上５０ｎｍ以下の細孔の合計の体積の比率が０．３２[cm
3
/g]以上である
請求項１～４のいずれか１つに記載の吸着式冷凍機。
【請求項７】
前記吸着材（24）は、金属有機構造体を含む
請求項１～４のいずれか１つに記載の吸着式冷凍機。
【請求項８】
単段の吸着式のヒートポンプサイクルを行う
請求項１～４のいずれか１つに記載の吸着式冷凍機。
【請求項９】
水を吸着する吸着材（24）をそれぞれ有する吸着器（20）と、蒸発器（40）と、凝縮器（50）とを備え、吸着式のヒートポンプサイクルを行う吸着式冷凍機であって、
前記吸着材（24）は、吸着工程における相対湿度と吸着量との関係と、脱着工程における相対湿度と吸着量との関係とが異なる特性を有するように構成され、
前記吸着材（24）は、前記脱着工程時での温度が６０℃且つ相対湿度が３０％における水の吸着量である第３吸着量と、前記吸着工程時での温度が２５℃且つ相対湿度が６６％における水の吸着量である第４吸着量との差が、０．１７[g/g]より大きい
吸着式冷凍機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、吸着式冷凍機に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
吸着式のヒートポンプサイクルを行う吸着式冷凍機がある。特許文献１に記載の吸着式冷凍機は、２つの吸着器と、凝縮器と、蒸発器と備える。２つの吸着器の一方では、吸着材に水を吸着する吸着動作が行われ、他方では吸着材の水を再生する再生動作が行われる。吸着材の再生には、例えば工場からの排熱が利用される。蒸発器と吸着動作中の吸着器とが連通することで、蒸発器の冷却コイルの周囲の水が蒸発する。これにより、蒸発器の冷却コイル内の水が冷却される。蒸発器で蒸発した水は、吸着動作中の吸着器の吸着材に吸着される。再生動作中の吸着器の吸着材が工場の排熱により再生されると、水蒸気が発生する。この水蒸気は、凝縮器によって冷却されて凝縮した後、蒸発器へ送られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１４－３７９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のような吸着式冷凍機では、稼働条件などに応じて、吸着器の吸着材を再生するための空気の温度が異なる。ここで、例えば再生温度（排熱温度）が約５０℃程度と比較的低い場合、従来例の吸着材（例えばシリカゲル）では、吸着材の性能を十分に得ることができない。したがって、吸着式のヒートポンプサイクルを作動できない、あるいは効率が低下してしまうことという問題がある。
【０００５】
本開示の目的は、吸着材の再生温度が比較的低い場合において、吸着式のヒートポンプサイクルを作動できなかったり、効率が低下したりすることを抑制できる吸着式冷凍機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の態様は、水を吸着する吸着材（24）をそれぞれ有する吸着器（20）と、蒸発器（40）と、凝縮器（50）とを備え、吸着式のヒートポンプサイクルを行う吸着式冷凍機である。吸着材（24）は、温度２５℃且つ相対湿度３０％における水の吸着量である第１吸着量と、温度２５℃且つ相対湿度６６％における水の吸着量である第２吸着量との差が、０．１７[g/g]より大きい。
【０００７】
従来例の吸着式冷凍機では、吸着器の吸着材として、相対湿度がやや低い範囲（例えば９％～２９％程度の範囲）での有効吸着量が比較的大きいものが用いられていた。この吸着材では、再生温度が比較的低くなることで、吸着式のヒートポンプサイクルが作動できなかったり、効率が低下したりしてしまう。
【０００８】
これに対し、第１の態様の吸着材（24）は、温度２５℃且つ相対湿度３０％における水の吸着量である第１吸着量と、温度２５℃且つ相対湿度６６％における水の吸着量である第２吸着量との差が、０．１７[g/g]より大きい。このような相対湿度の範囲における吸着量の差が比較的大きい吸着材（24）を用いることで、再生温度が低い条件において、吸着材（24）の性能を十分に発揮できる。このため、吸着式のヒートポンプサイクルが作動できなかったり、効率が低下したりしてしまうことを抑制できる。
【０００９】
第２の態様は、第１の態様において、吸着材（24）は、吸着工程における相対湿度と吸着量との関係と、脱着工程における相対湿度と吸着量との関係とが異なる特性を有するように構成される。第１吸着量は、脱着工程時での温度２５℃且つ相対湿度が３０％における水の吸着量である。第２吸着量は、吸着工程時での温度２５℃且つ相対湿度が６６％における水の吸着量である。
【００１０】
第２の態様の吸着材（24）は、脱着工程と吸着工程との間で異なる吸着特性を有する。吸着剤は、脱着工程時での温度２５℃且つ相対湿度が３０％における水の吸着量である第１吸着量と、吸着工程時での温度２５℃且つ相対湿度が６６％における水の吸着量である第２吸着量との差が、０．１７[g/g]より大きい。これにより、排熱温度が低い条件において、吸着材（24）の性能を十分に発揮できる。このため、吸着式のヒートポンプサイクルが作動できなかったり、効率が低下したりしてしまうことを抑制できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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