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公開番号2024145611
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-15
出願番号2023058047
出願日2023-03-31
発明の名称熱交換器及び冷凍装置
出願人ダイキン工業株式会社,国立大学法人東京大学
代理人弁理士法人新樹グローバル・アイピー
主分類F28F 13/18 20060101AFI20241004BHJP(熱交換一般)
要約【課題】冷凍サイクルを流れる冷媒の圧力変化を利用して冷媒を吸着材に吸着及び脱着させる際に発生する熱を効率的に熱搬送媒体に移動させるための熱交換器を提供する。
【解決手段】第1熱交換器111及び第2熱交換器112は、冷凍装置100に用いられ、熱交換部材と、吸着材181と、を備える。熱交換部材は、一次冷媒が流れる第1流路171と、二次冷媒が流れる第2流路172とを有する。熱交換部材は、第1流路171を流れる一次冷媒と、第2流路172を流れる二次冷媒との間の熱交換を行う。吸着材181は、第1流路171を流れる一次冷媒の圧力の変化に応じて一次冷媒を吸着及び脱着する。吸着材181は、一次冷媒が接する熱交換部材の表面であって一次冷媒が接する第1表面182に担持される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
冷凍装置に用いられる熱交換器であって、
一次冷媒が流れる第１流路（１７１）と、二次冷媒が流れる第２流路（１７２）とを有し、前記第１流路を流れる前記一次冷媒と、前記第２流路を流れる前記二次冷媒との間の熱交換を行う熱交換部材と、
前記第１流路を流れる前記一次冷媒の圧力の変化に応じて前記一次冷媒を吸着及び脱着する吸着材（１８１）と、
を備え、
前記吸着材は、前記一次冷媒が接する前記熱交換部材の表面であって前記一次冷媒が接する第１表面（１８２）に担持される、
熱交換器（１１１，１１２）。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記熱交換部材は、
間隔を空けて積み重なるように配置される複数のフィン（１６１）と、
前記複数のフィンをその厚み方向に貫通する伝熱管（１６２）と、
前記複数のフィンを収容するケーシング（１６３）と、
を有し、
前記第１流路は、前記ケーシングの内部、かつ、前記伝熱管の外部の空間であり、
前記第２流路は、前記ケーシングの内部、かつ、前記伝熱管の内部の空間であり、
前記第１表面は、前記複数のフィン及び前記伝熱管の外側の表面の少なくとも一部を含む、
請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記吸着材は、前記複数のフィンの間の空間の少なくとも一部に充填されている、
請求項２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記熱交換部材は、
間隔を空けて配置される複数の伝熱管（２６２）と、
前記複数の伝熱管の間に配置され波形状を有する複数のフィン（２６１）と、
前記複数のフィンを収容するケーシング（２６３）と、
を有し、
前記第１流路は、前記ケーシングの内部、かつ、前記複数の伝熱管の外部の空間であり、
前記第２流路は、前記ケーシングの内部、かつ、前記複数の伝熱管の内部の空間であり、
前記第１表面は、前記複数のフィン及び前記複数の伝熱管の外側の表面の少なくとも一部を含む、
請求項１に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記吸着材は、前記複数の伝熱管の間の空間の少なくとも一部に充填されている、
請求項４に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記熱交換部材は、
複数の伝熱管（３６２）と、
前記複数の伝熱管を収容するケーシング（３６３）と、
を有し、
前記第１流路は、前記ケーシングの内部、かつ、前記複数の伝熱管の外部の空間であり、
前記第２流路は、前記ケーシングの内部、かつ、前記複数の伝熱管の内部の空間であり、
前記第１表面は、前記複数の伝熱管の外側の表面の少なくとも一部を含む、
請求項１に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記吸着材は、前記複数の伝熱管の間の空間の少なくとも一部に充填されている、
請求項６に記載の熱交換器。
【請求項８】
前記熱交換部材は、
間隔を空けて積み重なるように配置される複数のフィン（１６１）と、
前記複数のフィンをその厚み方向に貫通する伝熱管（１６２）と、
前記複数のフィンを収容するケーシング（１６３）と、
を有し、
前記第１流路は、前記ケーシングの内部、かつ、前記伝熱管の内部の空間であり、
前記第２流路は、前記ケーシングの内部、かつ、前記伝熱管の外部の空間であり、
前記第１表面は、前記伝熱管の内側の表面の少なくとも一部を含む、
請求項１に記載の熱交換器。
【請求項９】
前記熱交換部材は、
間隔を空けて配置される複数の伝熱管（２６２）と、
前記複数の伝熱管の間に配置され波形状を有する複数のフィン（２６１）と、
前記複数のフィンを収容するケーシング（２６３）と、
を有し、
前記第１流路は、前記ケーシングの内部、かつ、前記複数の伝熱管の内部の空間であり、
前記第２流路は、前記ケーシングの内部、かつ、前記複数の伝熱管の外部の空間であり、
前記第１表面は、前記複数の伝熱管の内側の表面の少なくとも一部を含む、
請求項１に記載の熱交換器。
【請求項１０】
前記熱交換部材は、
複数の伝熱管（３６２）と、
前記複数の伝熱管を収容するケーシング（３６３）と、
を有し、
前記第１流路は、前記ケーシングの内部、かつ、前記複数の伝熱管の内部の空間であり、
前記第２流路は、前記ケーシングの内部、かつ、前記複数の伝熱管の外部の空間であり、
前記第１表面は、前記複数の伝熱管の内側の表面の少なくとも一部を含む、
請求項１に記載の熱交換器。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
熱交換器及び冷凍装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、蒸気圧縮式冷凍サイクルと吸着式冷凍サイクルとが組み合わされて構成されるハイブリッド式冷凍システムが用いられている。特許文献１（国際公開第２００９／１４５２７８号）には、蒸気圧縮式冷凍サイクルの圧縮機の機械的仕事量を低減するために、吸着式冷凍サイクルの一対の吸着器を交互に冷却及び加熱して冷媒の吸着及び脱着を交互に繰り返すハイブリッド式冷凍システムが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
冷凍サイクルを流れる冷媒の圧力変化を利用して冷媒を吸着材に吸着及び脱着させる際に発生する熱を効率的に熱搬送媒体に移動させるための熱交換器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１観点の熱交換器は、冷凍装置に用いられ、熱交換部材と、吸着材と、を備える。熱交換部材は、一次冷媒が流れる第１流路と、二次冷媒が流れる第２流路とを有する。熱交換部材は、第１流路を流れる一次冷媒と、第２流路を流れる二次冷媒との間の熱交換を行う。吸着材は、第１流路を流れる一次冷媒の圧力の変化に応じて一次冷媒を吸着及び脱着する。吸着材は、一次冷媒が接する熱交換部材の表面であって一次冷媒が接する第１表面に担持される。
【０００５】
第１観点の熱交換器は、一次冷媒が接する熱交換部材の表面に吸着材を担持させることで、一次冷媒の吸着及び脱着時に吸着材から発生する熱を、二次冷媒に効率的に移動させることができる。
【０００６】
第２観点の熱交換器は、第１観点の熱交換器であって、熱交換部材は、複数のフィンと、伝熱管と、ケーシングと、を有する。複数のフィンは、間隔を空けて積み重なるように配置される。伝熱管は、複数のフィンをその厚み方向に貫通する。ケーシングは、複数のフィンを収容する。第１流路は、ケーシングの内部、かつ、伝熱管の外部の空間である。第２流路は、ケーシングの内部、かつ、伝熱管の内部の空間である。第１表面は、複数のフィン及び伝熱管の外側の表面の少なくとも一部を含む。
【０００７】
第３観点の熱交換器は、第２観点の熱交換器であって、吸着材は、複数のフィンの間の空間の少なくとも一部に充填されている。
【０００８】
第４観点の熱交換器は、第１観点の熱交換器であって、熱交換部材は、複数の伝熱管と、複数のフィンと、ケーシングと、を有する。複数の伝熱管は、間隔を空けて配置される。複数のフィンは、複数の伝熱管の間に配置され波形状を有する。ケーシングは、複数のフィンを収容する。第１流路は、ケーシングの内部、かつ、複数の伝熱管の外部の空間である。第２流路は、ケーシングの内部、かつ、複数の伝熱管の内部の空間である。第１表面は、複数のフィン及び複数の伝熱管の外側の表面の少なくとも一部を含む。
【０００９】
第５観点の熱交換器は、第４観点の熱交換器であって、吸着材は、複数の伝熱管の間の空間の少なくとも一部に充填されている。
【００１０】
第６観点の熱交換器は、第１観点の熱交換器であって、熱交換部材は、複数の伝熱管と、ケーシングと、を有する。ケーシングは、複数の伝熱管を収容する。第１流路は、ケーシングの内部、かつ、複数の伝熱管の外部の空間である。第２流路は、ケーシングの内部、かつ、複数の伝熱管の内部の空間である。第１表面は、複数の伝熱管の外側の表面の少なくとも一部を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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