(57)【要約】      （修正有）【課題】より高い成績係数を達成することができる吸着式冷凍サイクルの制御方法を得る。【解決手段】少なくとも一対の吸着器を備える吸着式冷凍サイクルにおいて、吸着器への熱媒体の供給経路及び吸着器からの熱媒体の排出経路を同時に切り替えるのではなく、先ずは吸着器への供給経路は切り替えるものの吸着器からの排出経路は切り替えない期間を設け、その後所定の期間が経過した後に吸着器からの排出経路を切り替える。【効果】作動モードの切り替え直後に脱着モードにて作動する吸着器からの冷媒の急激な脱着に伴う過大な脱着熱により過度に冷却された熱媒体が吸着器と熱源との間で循環されて吸着器の脱着効率が低下することを防止する。一方、切り替え直後に吸着モードにて作動する吸着器への冷媒の急激な吸着に伴う過大な吸着熱により過度に加熱された熱媒体が吸着器と熱交換器との間で循環されて熱媒体の熱エネルギが無駄に廃棄されることを防止する。【選択図】図４
2015165168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源と、
冷媒の蒸気を吸着及び脱着する第１吸着器及び第２吸着器と、
前記冷媒を蒸発及び凝縮させる第１蒸発／凝縮器及び第２蒸発／凝縮器と、
第１熱交換器及び第２熱交換器と、
前記熱源と、前記第１吸着器と、前記第２吸着器と、前記第１熱交換器と、の間での熱媒体の循環経路を切り替える第１切替器と、
前記第１熱交換器と、前記第１蒸発／凝縮器と、前記第２蒸発／凝縮器と、前記第２熱交換器と、の間での熱媒体の循環経路を切り替える第２切替器と、
前記第１切替器及び前記第２切替器を制御する制御部と、
を備える吸着式冷凍サイクルにおいて、
前記制御部により、
前記第２熱交換器と前記第１蒸発／凝縮器との間で熱媒体を循環させることにより前記第１蒸発／凝縮器において前記冷媒の蒸気を発生させると共に、前記第１熱交換器と前記第１吸着器との間で熱媒体を循環させることにより前記第１蒸発／凝縮器において発生した前記冷媒の蒸気を前記第１吸着器によって吸着させ、その一方で、前記熱源と前記第２吸着器との間で熱媒体を循環させることにより前記第２吸着器に吸着された前記冷媒を前記第２吸着器から脱着させると共に、前記第１熱交換器と前記第２蒸発／凝縮器との間で熱媒体を循環させることにより前記第２吸着器から脱着された前記冷媒の蒸気を前記第２蒸発／凝縮器において凝縮させる、作動モードＡと、
前記第２熱交換器と前記第２蒸発／凝縮器との間で熱媒体を循環させることにより前記第２蒸発／凝縮器において前記冷媒の蒸気を発生させると共に、前記第１熱交換器と前記第２吸着器との間で熱媒体を循環させることにより前記第２蒸発／凝縮器において発生した前記冷媒の蒸気を前記第２吸着器によって吸着させ、その一方で、前記熱源と前記第１吸着器との間で熱媒体を循環させることにより前記第１吸着器に吸着された前記冷媒を前記第１吸着器から脱着させると共に、前記第１熱交換器と前記第１蒸発／凝縮器との間で熱媒体を循環させることにより前記第１吸着器から脱着された前記冷媒の蒸気を前記第１蒸発／凝縮器において凝縮させる、作動モードＣと、
の間で作動モードを交互に切り替えることにより吸着式冷凍サイクルを連続的に稼働させる、吸着式冷凍サイクルの制御方法であって、
前記制御部により、
前記作動モードＡの終了後であって前記作動モードＣの開始前の所定の第１期間においては、前記熱源から排出される熱媒体を前記第１吸着器に供給することにより前記第１吸着器に吸着された前記冷媒を前記第１吸着器から脱着させるものの前記第１吸着器から排出される熱媒体は前記熱源に戻さず依然として前記第１熱交換器に供給すると共に、前記第１熱交換器から排出される熱媒体を前記第１蒸発／凝縮器に供給することにより前記第１吸着器から脱着された前記冷媒の蒸気を前記第１蒸発／凝縮器において凝縮させるものの前記第１蒸発／凝縮器から排出される熱媒体は前記第１熱交換器に戻さず依然として前記第２熱交換器に供給し、その一方で、前記第２熱交換器から排出される熱媒体を前記第２蒸発／凝縮器に供給することにより前記第２蒸発／凝縮器において前記冷媒の蒸気を発生させるものの前記第２蒸発／凝縮器から排出される熱媒体は前記第２熱交換器に戻さず依然として前記第１熱交換器に供給すると共に、前記第１熱交換器から排出される熱媒体を前記第２吸着器に供給することにより前記第２蒸発／凝縮器において発生した前記冷媒の蒸気を前記第２吸着器によって吸着させるものの前記第２吸着器から排出される熱媒体は前記第１熱交換器に戻さず依然として前記熱源に供給する、作動モードＢを実行させ、
前記作動モードＣの終了後であって前記作動モードＡの開始前の所定の第２期間においては、前記第２熱交換器から排出される熱媒体を前記第１蒸発／凝縮器に供給することにより前記第１蒸発／凝縮器において前記冷媒の蒸気を発生させるものの前記第１蒸発／凝縮器から排出される熱媒体は前記第２熱交換器に戻さず依然として前記第１熱交換器に供給すると共に、前記第１熱交換器から排出される熱媒体を前記第１吸着器に供給することにより前記第１蒸発／凝縮器において発生した前記冷媒の蒸気を前記第１吸着器によって吸着させるものの前記第１吸着器から排出される熱媒体は前記第１熱交換器に戻さず依然として前記熱源に供給し、その一方で、前記熱源から排出される熱媒体を前記第２吸着器に供給することにより前記第２吸着器に吸着された前記冷媒を前記第２吸着器から脱着させるものの前記第２吸着器から排出される熱媒体は前記熱源に戻さず依然として前記第１熱交換器に供給すると共に、前記第１熱交換器から排出される熱媒体を前記第２蒸発／凝縮器に供給することにより前記第２吸着器から脱着された前記冷媒を前記第２蒸発／凝縮器において凝縮させるものの前記第２蒸発／凝縮器から排出される熱媒体は前記第１熱交換器に戻さず依然として前記第２熱交換器に供給する、作動モードＤを実行させる、
吸着式冷凍サイクルの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、より高い成績係数（ＣＯＰ：Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  Ｏｆ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）を達成することができる吸着式冷凍サイクルの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一対の吸着器のうち、一方の吸着器は吸着モードにて作動させると共に他方の吸着器は脱着モードにて作動させ、これら一対の吸着器の間で作動モードを交互に切り替えることにより、吸着式冷凍サイクルを連続的に稼働することが知られている。吸着モードとは、冷媒の蒸気を吸着器に吸着させる作動モードである。一方、脱着モードとは、吸着器に吸着された冷媒を吸着器から脱着させる作動モードである。脱着モードにおいて吸着器から脱着する冷媒が脱着熱として吸着器から奪う熱エネルギは、熱媒体を介して熱源から供給される。即ち、かかる吸着式冷凍サイクルは、脱着モードにて作動する吸着器によって熱源から排出される熱エネルギを消費することによって熱源を冷却する（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
加えて、上記のような一対の吸着器を備える吸着式冷凍サイクルにおいて、複数の熱源から排出される熱媒体の温度が同じになるように複数の熱源に供給される熱媒体の流量を個別に調整することにより、熱源の温度変化が大きくても吸着式冷凍サイクルを効率的に稼働させることが知られている（例えば、特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１００８９１号公報
【特許文献２】特開２０１３−０４４４８６号公報
【発明の概要】
【０００５】
前述したように、当該技術分野においては、一対の吸着器を備える吸着式冷凍サイクルを効率的に稼働させる種々の技術が提案されている。しかしながら、一対の吸着器の間で脱着モードでの作動と吸着モードでの作動とを切り替えた直後の吸着器においては、冷媒の脱着及び吸着が急激に起こる。このため、作動モードの切り替え直後に脱着モードにて作動する吸着器においては脱着熱が急激に奪われるため当該吸着器から排出される熱媒体の温度が急激に下降する。その結果、当該吸着器と熱源との間で循環される熱媒体の温度もまた下降し、当該吸着器の脱着効率が低下する。一方、作動モードの切り替え直後に吸着モードにて作動する吸着器においては吸着熱が急激に発生するため当該吸着器から排出される熱媒体の温度が急激に上昇する。その結果、当該吸着器との間で熱媒体を循環させる熱交換器において無駄に廃棄される熱エネルギが増大する。
【０００６】
上記のように、一対の吸着器の間で吸着モードでの作動と脱着モードでの作動とを切り替えた直後の吸着器においては、各モードにて作動する吸着器と熱媒体との間での熱エネルギの授受が過剰となり、熱媒体の温度が所定の温度から大きく逸脱する場合がある。その結果、吸着器に吸着された冷媒の吸着器からの脱着の効率が低下したり、吸着器への冷媒の吸着に伴って発生する吸着熱が無駄に廃棄されたりして、吸着式冷凍サイクルの性能の低下を招く虞がある。
【０００７】
具体的には、上記のように一対の吸着器を備える吸着式冷凍サイクルは、吸着器（及び蒸発／凝縮器）に供給される熱媒体の温度を所定の時間間隔毎に切り替えて吸着器の作動モードを脱着モードと吸着モードとの間で交互に切り替えることにより連続的に稼働する。この場合、吸着器に供給される熱媒体の温度推移は、理想的には、図１（ａ）の破線によって示されるように、矩形波によって表されることが望ましい。しかしながら、実際の熱媒体の温度推移（実測）は、図１（ａ）の実線によって示されるように、矩形波によって表される所定の温度（目標）から逸脱してしまう。尚、図１の（ａ）に示されている「高温」とは、吸着器を脱着モードで作動させるのに好適な熱媒体の温度を指し、「中温」とは、吸着器を吸着モードで作動させるのに好適な熱媒体の温度を指す。
【０００８】
上記のような熱媒体の温度の逸脱が起こると、図１の（ｂ）及び（ｃ）の実線によって示されるように、実測される吸着器の熱出力及び積算熱量が目標（破線）から逸脱する。その結果、吸着器に吸着された冷媒の吸着器からの脱着の効率が低下したり、吸着器への冷媒の吸着に伴って発生する吸着熱が無駄に廃棄されたりして、吸着式冷凍サイクルの性能の低下を招く。当該技術分野においては、かかる吸着式冷凍サイクルにおける吸着器の作動モードの切り替えに伴う性能低下を抑制する技術は未だ確立されていない。
【０００９】
そこで、本発明者は、鋭意研究の結果、吸着器の作動モードを切り替えるときに吸着器への熱媒体の供給経路及び吸着器からの熱媒体の排出経路の切り替えを所定の様式にて行うことにより、上記のように吸着器に供給される熱媒体の温度が所定の温度から大きく逸脱することを回避することができるとの考えに到った。
【００１０】
具体的には、吸着器への熱媒体の供給経路及び吸着器からの熱媒体の排出経路を従来技術のように同時に切り替えるのではなく、先ずは吸着器への供給経路は切り替えるものの吸着器からの排出経路は切り替えない期間を設け、その後所定の期間が経過した後に吸着器からの排出経路を切り替える。これにより、作動モードの切り替え直後に脱着モードにて作動する吸着器からの冷媒の急激な脱着に伴う過大な脱着熱によって過度に冷却された熱媒体が同吸着器と熱源との間で循環されて同吸着器の脱着効率が低下することを防止することができる。一方、作動モードの切り替え直後に吸着モードにて作動する吸着器への冷媒の急激な吸着に伴う過大な吸着熱によって過度に加熱された熱媒体が同吸着器と熱交換器との間で循環されて同熱媒体の熱エネルギが無駄に廃棄されることを防止することができる。
【００１１】
かかる点に鑑み、本発明に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法は、作動モードの切り替え直後の所定の期間においては、脱着モードにて作動する吸着器において急激に奪われる脱着熱により過度に冷却された熱媒体を当該吸着器から熱源に戻さずに「吸着モードにて作動する他の吸着器に熱媒体を供給する熱交換器」に供給する。このように低い温度を有する熱媒体を熱源に戻さないので、熱源から当該吸着器に供給される熱媒体の温度の低下を防止して、当該吸着器における脱着効率の低下を防止することができる。更に、このように低い温度を有する熱媒体を（熱交換器を介して）吸着モードにて作動する他の吸着器に供給するので、熱交換器における無駄な廃熱を防止することができる。一方、吸着モードにて作動する吸着器においては、吸着熱の急激な発生により過度に加熱された熱媒体を当該吸着器から熱交換器に戻さずに熱源に供給する。このように高い温度を有する熱媒体を熱交換器に戻さないので、熱交換器における無駄な廃熱を防止することができる。更に、このように高い温度を有する熱媒体を熱源に供給するので、熱源から「脱着モードにて作動する他の吸着器」に供給される熱媒体の温度の低下を防止して、同吸着器における脱着効率の低下を防止することができる。
【００１２】
上記のように、本発明に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法によれば、作動モードの切り替え直後の吸着器における脱着熱及び吸着熱が著しく大きいことに起因する各吸着器に供給される熱媒体の温度の逸脱が小さくなる。その結果、吸着器の脱着効率の低下が防止され、無駄に廃棄される熱エネルギが低減される。即ち、本発明に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法によれば、吸着器の作動モードの切り替えに伴う吸着式冷凍サイクルの性能低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】吸着式冷凍サイクルが備える吸着器の（ａ）熱媒体温度、（ｂ）熱出力及び（ｃ）積算熱量における目標値と実測値との差異を示す模式的なグラフである。
【図２】従来技術に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法における作動モードの切り替えの様子を表す模式図である。
【図３】従来技術に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法において吸着器から排出される熱媒体の温度の推移を示す模式的なグラフである。
【図４】本発明の１つの実施形態（第１形態）に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法における作動モードの切り替えの様子を表す模式図である。
【図５】第１形態に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法において吸着器に供給される熱媒体の温度の推移を、従来技術に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法において吸着器に供給される熱媒体の温度の推移と比較する模式的なグラフである。
【図６】第１形態に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法における第２吸着器による吸着エネルギ及び脱着エネルギの推移を、従来技術に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法における第２吸着器による吸着エネルギ及び脱着エネルギの推移と比較する模式的なグラフである。
【図７】熱媒体の熱容量が大きい場合での、従来技術に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法において吸着器から排出される熱媒体の温度の推移を示す模式的なグラフである。
【図８】熱媒体の熱容量が大きい場合での、第１形態に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法における第２吸着器による吸着エネルギ及び脱着エネルギの推移を、従来技術に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法における第２吸着器による吸着エネルギ及び脱着エネルギの推移と比較する模式的なグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明を実施するための幾つかの形態につき、以下に詳しく説明する。先ず、本発明の第１の実施形態（以降、「第１形態」と称される場合がある）に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法は、
熱源と、
冷媒の蒸気を吸着及び脱着する第１吸着器及び第２吸着器と、
前記冷媒を蒸発及び凝縮させる第１蒸発／凝縮器及び第２蒸発／凝縮器と、
第１熱交換器及び第２熱交換器と、
前記熱源と、前記第１吸着器と、前記第２吸着器と、前記第１熱交換器と、の間での熱媒体の循環経路を切り替える第１切替器と、
前記第１熱交換器と、前記第１蒸発／凝縮器と、前記第２蒸発／凝縮器と、前記第２熱交換器と、の間での熱媒体の循環経路を切り替える第２切替器と、
前記第１切替器及び前記第２切替器を制御する制御部と、
を備える吸着式冷凍サイクルに適用される。
【００１５】
上記熱源は、吸着式冷凍サイクルによって冷却される対象物であり、特に限定されないが、例えば、エンジン、モータ、バッテリ、電子機器等を挙げることができる。上記第１吸着器及び第２吸着器は、冷媒の蒸気を吸着すると共に、吸着していた冷媒を加熱されることにより脱離することができる吸着材を含んでいる。かかる吸着材は、冷媒として使用される物質の種類及び性状に応じて適宜選択することができ、例えば、物理吸着材、化学吸着材（化学蓄熱材）及び潜熱蓄熱材等を挙げることができる。具体的には、冷媒として水を使用する場合、例えばシリカゲル及びゼオライト等を吸着材として使用することができる。上記第１吸着器及び第２吸着器は、上述したような吸着材を加熱して吸着していた冷媒を脱着させることができるように構成された熱媒体の循環経路を備える。
【００１６】
上記第１蒸発／凝縮器及び第２蒸発／凝縮器は、上述したような冷媒を蒸発及び凝縮させることができるように構成された熱媒体の循環経路を備える。更に、上記第１吸着器と第１蒸発／凝縮器との間には、冷媒の蒸気が行き来することができる冷媒流路が形成されている。具体的には、吸着式冷凍サイクルの作動モードに応じて、第１蒸発／凝縮器において蒸発した冷媒の蒸気が第１吸着器に到達して吸着されたり、第１吸着器から脱着された冷媒の蒸気が第１蒸発／凝縮器に到達して凝縮されたりすることができる。同様に、上記第２吸着器と第２蒸発／凝縮器との間にも、冷媒の蒸気が行き来することができる冷媒流路が形成されている。
【００１７】
即ち、上記冷媒は、第１吸着器と第１蒸発／凝縮器との間及び第２吸着器と第２蒸発／凝縮器との間において熱輸送を行う。このような冷媒としては、蒸発、吸着、脱着及び凝縮を繰り返して吸着器と蒸発／凝縮器との間において熱輸送を行うことが可能である限り、多種多様な物質を使用することができる。典型的には、冷媒としては水が使用される。
【００１８】
上記第１切替器は、前記熱源と、前記第１吸着器と、前記第２吸着器と、前記第１熱交換器と、の間での熱媒体の循環経路を切り替えることができる限り、如何なる構成を有していてもよい。典型的には、上記第１切替器は所謂「四方弁」である。同様に、上記第２切替器は、前記第１熱交換器と、前記第１蒸発／凝縮器と、前記第２蒸発／凝縮器と、前記第２熱交換器と、の間での熱媒体の循環経路を切り替えることができる限り、如何なる構成を有していてもよい。典型的には、上記第２切替器もまた所謂「四方弁」である。
【００１９】
上記のように切替器によって切り替えられる循環経路を介して循環される熱媒体は、吸着式冷凍サイクルの各構成要素を必要に応じて加熱及び／又は冷却することができる限り、多種多様な物質を使用することができる。典型的には、例えば、水、各種オイル及び各種ガス等が熱媒体として使用される。更に、言うまでも無いが、吸着式冷凍サイクルにおいて上記熱媒体を循環させるための手段として、例えば循環ポンプ等が使用される。
【００２０】
従来、上記のような吸着式冷凍サイクルの制御方法は、例えば、前記制御部によって制御される前記第１切替器及び第２切替器によって、以下に示す作動モードＡと作動モードＣとの間で作動モードを交互に切り替えることにより、吸着式冷凍サイクルを連続的に稼働させる（図２を参照）。
【００２１】
先ず、作動モードＡにおいては、例えば図２の状態（Ａ）に示されているように、前記制御部により、前記第２熱交換器と前記第１蒸発／凝縮器との間で熱媒体を循環させることにより前記第１蒸発／凝縮器において前記冷媒の蒸気を発生させる。これと共に、前記第１熱交換器と前記第１吸着器との間で熱媒体を循環させることにより前記第１蒸発／凝縮器において発生した前記冷媒の蒸気を前記第１吸着器によって吸着させる。その一方で、前記熱源と前記第２吸着器との間で熱媒体を循環させることにより前記第２吸着器に吸着された前記冷媒を前記第２吸着器から脱着させる。これと共に、前記第１熱交換器と前記第２蒸発／凝縮器との間で熱媒体を循環させることにより前記第２吸着器から脱着された前記冷媒の蒸気を前記第２蒸発／凝縮器において凝縮させる。この場合、熱源から排出される熱エネルギによって第２吸着器から冷媒が脱着される（第２吸着器が再生される）と共に、第２吸着器からの冷媒の脱着熱によって熱源が冷却される。
【００２２】
一方、作動モードＣにおいては、例えば図２の状態（Ｃ）に示されているように、前記制御部により、前記第２熱交換器と前記第２蒸発／凝縮器との間で熱媒体を循環させることにより前記第２蒸発／凝縮器において前記冷媒の蒸気を発生させる。これと共に、前記第１熱交換器と前記第２吸着器との間で熱媒体を循環させることにより前記第２蒸発／凝縮器において発生した前記冷媒の蒸気を前記第２吸着器によって吸着させる。その一方で、前記熱源と前記第１吸着器との間で熱媒体を循環させることにより前記第１吸着器に吸着された前記冷媒を前記第１吸着器から脱着させる。これと共に、前記第１熱交換器と前記第１蒸発／凝縮器との間で熱媒体を循環させることにより前記第１吸着器から脱着された前記冷媒の蒸気を前記第１蒸発／凝縮器において凝縮させる。この場合、熱源から排出される熱エネルギによって第１吸着器から冷媒が脱着される（第１吸着器が再生される）と共に、第１吸着器からの冷媒の脱着熱によって熱源が冷却される。
【００２３】
上記のように、従来技術に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法は、吸着器への熱媒体の供給経路及び吸着器からの熱媒体の排出経路を同時に切り替える。同様に、蒸発／凝縮器への熱媒体の供給経路及び吸着器からの熱媒体の排出経路もまた同時に切り替える。この場合、前述したように、脱着モードと吸着モードとの間で作動モードを切り替えた直後の吸着器においては、冷媒の脱着及び吸着が急激に起こる。そのため、各モードにて作動する吸着器と熱媒体との間での熱エネルギの授受が過剰となり、熱媒体の温度が所定の温度から大きく逸脱する場合がある。
【００２４】
上記現象につき、図２及び図３を参照しながら更に詳しく説明する。図３は、従来技術に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法において吸着器から排出される熱媒体の温度の推移を示す模式的なグラフである。図３の期間（Ａ）においては、吸着式冷凍サイクルの作動モードが図２の状態（Ａ）に該当する作動モードＡであることを意味し、図３の期間（Ｃ）においては、吸着式冷凍サイクルの作動モードが図２の状態（Ｃ）に該当する作動モードＣであることを意味する。更に、図３のグラフにおいて、第１吸着器から排出される熱媒体の温度は実線で、第２吸着器から排出される熱媒体の温度は一点鎖線で、それぞれ表されている。
【００２５】
吸着式冷凍サイクルの作動モードがＡからＣに切り替わると、第１切替器及び第２切替器により熱媒体の循環経路が図２の状態（Ａ）から状態（Ｃ）に切り替えられる。これに伴い、第１吸着器への熱媒体の供給元が第１交換器から熱源へと切り替えられると共に、第２吸着器への熱媒体の供給元が熱源から第１交換器へと切り替えられる。熱源から排出される熱媒体の温度（高温）は、第１交換器から排出される熱媒体の温度（中温）よりも高い。従って、本来であれば、吸着式冷凍サイクルの作動モードＣにおいては、第１吸着器から排出される熱媒体の温度（実線）が第２吸着器から排出される熱媒体の温度（一点鎖線）より高い筈である。
【００２６】
しかしながら、現実には、図３の期間（Ｃ）に示されているように、作動モードＡから作動モードＣへの切り替え直後の期間（斜線部）において、上記とは逆の状況が発生する場合がある。即ち、第１吸着器から排出される熱媒体の温度（実線）が第２吸着器から排出される熱媒体の温度（一点鎖線）より低い場合がある。本明細書において、かかる現象を以降「逆転現象」と称し、逆転現象が生ずる期間を以降「逆転域」と称する。
【００２７】
作動モードＡから作動モードＣへの切り替えに伴い、吸着モードにおいて冷媒を十分に吸着した第１吸着器に対して熱源から排出された高温の熱媒体の供給が開始される。その結果、第１吸着器から冷媒が急激に脱着され、熱媒体から大量の脱着熱が奪われる。そのため、第１吸着器から排出される熱媒体の温度が大幅に低下する。一方、作動モードＡから作動モードＣへの切り替えに伴い、脱着モードにおいて冷媒を十分に脱着した第２吸着器に対して第１熱交換器から排出された中温の熱媒体の供給が開始される。その結果、第２吸着器には（第２蒸発／凝縮器から発生した）冷媒の蒸気が急激に吸着され、大量の吸着熱が熱媒体に与えられる。そのため、第２吸着器から排出される熱媒体の温度が大幅に上昇する。これらの結果として、上記「逆転現象」が生ずるのである。尚、図３の期間（Ａ）に示されているように、作動モードＣから作動モードＡへの切り替え直後の期間（斜線部）においても同様の「逆転現象」が生ずる。
【００２８】
逆転現象が生ずると、第１吸着器と熱源との間では、過大な脱着熱によって過度に冷却された熱媒体が同吸着器と熱源との間で循環されるため、同吸着器における脱着効率が低下する。一方、第２吸着器と第１熱交換器との間では、過大な吸着熱によって過度に加熱された熱媒体が同吸着器と同熱交換器との間で循環されるため、同熱交換器における廃熱が増大する（熱媒体の熱エネルギが無駄に廃棄される）。このように、逆転現象が生ずると、吸着器における脱着効率の低下及び熱交換器における廃熱の増大が生ずる。その結果として、当該吸着式冷凍サイクルのＣＯＰが低下する。
【００２９】
そこで、第１形態に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法は、作動モードの切り替え直後の所定の期間（逆転域）において、脱着モードにて作動する吸着器において急激に奪われる脱着熱により過度に冷却された熱媒体を当該吸着器から熱源に戻さずに「吸着モードにて作動する他の吸着器に熱媒体を供給する熱交換器」に供給する。このように低い温度を有する熱媒体を熱源に戻さないので、熱源から当該吸着器に供給される熱媒体の温度の低下を防止して、当該吸着器における脱着効率の低下を防止することができる。更に、このように低い温度を有する熱媒体を（熱交換器を介して）吸着モードにて作動する他の吸着器に供給するので、熱交換器における廃熱の増大を防止することができる。
【００３０】
一方、吸着モードにて作動する吸着器においては、作動モードの切り替え直後の所定の期間（逆転域）において、吸着熱の急激な発生により過度に加熱された熱媒体を当該吸着器から熱交換器に戻さずに熱源に供給する。このように高い温度を有する熱媒体を熱交換器に戻さないので、熱交換器における廃熱の増大を防止することができる。更に、このように高い温度を有する熱媒体を熱源に供給するので、熱源から「脱着モードにて作動する他の吸着器」に供給される熱媒体の温度の低下を防止して、同吸着器における脱着効率の低下を防止することができる。
【００３１】
より詳細には、第１形態に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法は、前記制御部により、前記作動モードＡの終了後であって前記作動モードＣの開始前の所定の第１期間においては、以下に示す作動モードＢにて同吸着式冷凍サイクルを作動させる。ここで、「第１期間」とは、同吸着式冷凍サイクルの作動モードを作動モードＡから作動モードＣに切り替えた場合に上述した逆転現象が生ずる期間（逆転域）に対応する期間を指す。かかる「第１期間」の具体的な長さは、例えば、同吸着式冷凍サイクルの作動モードを作動モードＡから作動モードＣに切り替えた場合における各吸着器から排出される熱媒体の温度の推移を観測する事前実験等によって特定することができる。
【００３２】
作動モードＢにおいては、例えば図４の状態（Ｂ）に示されているように、前記熱源から排出される熱媒体を前記第１吸着器に供給することにより前記第１吸着器に吸着された前記冷媒を前記第１吸着器から脱着させるものの前記第１吸着器から排出される熱媒体は前記熱源に戻さず依然として前記第１熱交換器に供給する。これと共に、前記第１熱交換器から排出される熱媒体を前記第１蒸発／凝縮器に供給することにより前記第１吸着器から脱着された前記冷媒の蒸気を前記第１蒸発／凝縮器において凝縮させるものの前記第１蒸発／凝縮器から排出される熱媒体は前記第１熱交換器に戻さず依然として前記第２熱交換器に供給する。その一方で、前記第２熱交換器から排出される熱媒体を前記第２蒸発／凝縮器に供給することにより前記第２蒸発／凝縮器において前記冷媒の蒸気を発生させるものの前記第２蒸発／凝縮器から排出される熱媒体は前記第２熱交換器に戻さず依然として前記第１熱交換器に供給する。これと共に、前記第１熱交換器から排出される熱媒体を前記第２吸着器に供給することにより前記第２蒸発／凝縮器において発生した前記冷媒の蒸気を前記第２吸着器によって吸着させるものの前記第２吸着器から排出される熱媒体は前記第１熱交換器に戻さず依然として前記熱源に供給する。
【００３３】
更に、本発明に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法は、前記制御部により、前記作動モードＣの終了後であって前記作動モードＡの開始前の所定の第２期間においては、以下に示す作動モードＤにて同吸着式冷凍サイクルを作動させる。ここで、「第２期間」とは、同吸着式冷凍サイクルの作動モードを作動モードＣから作動モードＡに切り替えた場合に上述した逆転現象が生ずる期間（逆転域）に対応する期間を指す。かかる「第２期間」の具体的な長さは、例えば、同吸着式冷凍サイクルの作動モードを作動モードＣから作動モードＡに切り替えた場合における各吸着器から排出される熱媒体の温度の推移を観測する事前実験等によって特定することができる。
【００３４】
作動モードＤにおいては、例えば図４の状態（Ｄ）に示されているように、前記第２熱交換器から排出される熱媒体を前記第１蒸発／凝縮器に供給することにより前記第１蒸発／凝縮器において前記冷媒の蒸気を発生させるものの前記第１蒸発／凝縮器から排出される熱媒体は前記第２熱交換器に戻さず依然として前記第１熱交換器に供給する。これと共に、前記第１熱交換器から排出される熱媒体を前記第１吸着器に供給することにより前記第１蒸発／凝縮器において発生した前記冷媒の蒸気を前記第１吸着器によって吸着させるものの前記第１吸着器から排出される熱媒体は前記第１熱交換器に戻さず依然として前記熱源に供給する。その一方で、前記熱源から排出される熱媒体を前記第２吸着器に供給することにより前記第２吸着器に吸着された前記冷媒を前記第２吸着器から脱着させるものの前記第２吸着器から排出される熱媒体は前記熱源に戻さず依然として前記第１熱交換器に供給する。これと共に、前記第１熱交換器から排出される熱媒体を前記第２蒸発／凝縮器に供給することにより前記第２吸着器から脱着された前記冷媒を前記第２蒸発／凝縮器において凝縮させるものの前記第２蒸発／凝縮器から排出される熱媒体は前記第１熱交換器に戻さず依然として前記第２熱交換器に供給する。
【００３５】
即ち、第１形態に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法は、図４に示されているように、作動モードＡ、Ｂ、Ｃ及びＤを、この順序で繰り返すことにより、吸着式冷凍サイクルを連続的に稼働させる。
【００３６】
作動モードＡから作動モードＣに切り替える際に作動モードＡと作動モードＣとの間に実行される作動モードＢにおいては、作動モードＣと同様に熱源から排出される熱媒体が第１吸着器に供給され、第１吸着器から冷媒が脱着される（第１吸着器が再生される）。作動モードＡから作動モードＢへの切り替え直後においては、第１吸着器から冷媒が急激に脱着され、熱媒体から大量の脱着熱が奪われる。そのため、第１吸着器から排出される熱媒体の温度が大幅に低下する。しかしながら、この低い温度を有する熱媒体は、作動モードＣとは異なり、熱源には戻されずに第１熱交換器に供給される。その結果、熱源から第１吸着器に供給される熱媒体の温度の低下が防止され、第１吸着器における脱着効率の低下が防止される。
【００３７】
更に、作動モードＢにおいては、作動モードＣと同様に第１熱交換器から排出される熱媒体が第２吸着器に供給され、第２吸着器に冷媒が吸着される。作動モードＡから作動モードＢへの切り替え直後においては、第２吸着器に冷媒が急激に吸着され、大量の吸着熱が熱媒体に与えられる。そのため、第２吸着器から排出される熱媒体の温度が大幅に上昇する。しかしながら、この高い温度を有する熱媒体は、作動モードＣとは異なり、第１熱交換器には戻されずに熱源に供給される。第１熱交換器には、上述したように、第１吸着器から排出される低い温度を有する熱媒体が供給されるので、第１熱交換器における廃熱の増大が防止される。
【００３８】
以上のようにして、作動モードＢにおいては、第１吸着器に供給される熱媒体の温度の意図せぬ低下及び第１熱交換器に供給される熱媒体の温度の意図せぬ上昇が防止される。その結果、第１吸着器における脱着効率の低下及び第１熱交換器における廃熱の増大が防止される。結果として、吸着式冷凍サイクルの作動モードを作動モードＡから作動モードＣへ直接切り替えた場合に発生するＣＯＰの低下を防止することができる。
【００３９】
作動モードＣから作動モードＡに切り替える際に作動モードＣと作動モードＡとの間に実行される作動モードＤにおいても、上記と同様に、第２吸着器に供給される熱媒体の意図せぬ温度の低下及び第１熱交換器に供給される熱媒体の温度の意図せぬ上昇が防止される。その結果、第２吸着器における脱着効率の低下及び第１熱交換器における廃熱の増大が防止される。結果として、吸着式冷凍サイクルの作動モードを作動モードＣから作動モードＡへ直接切り替えた場合に発生するＣＯＰの低下を防止することができる。
【００４０】
上記につき、図５及び図６を参照しながら更に詳しく説明する。図５において、第１形態に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法において吸着器に供給される熱媒体の温度の推移は太い線で示されている。一方、従来技術に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法において吸着器に供給される熱媒体の温度の推移は細い線で示されている。更に、第１吸着器に供給される熱媒体の温度は実線で示されており、第２吸着器に供給される熱媒体の温度は一点鎖線で示されている。加えて、図５における２本の縦の点線は、吸着式冷凍サイクルにおける作動モードの切り替えを表しており、向かって左側の期間は作動モードＡ、中央の期間は作動モードＣ、及び向かって右側の期間は作動モードＣに対応する。但し、第１形態に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法においては、向かって左側の期間の初期の所定の期間（第２期間）に作動モードＤ、中央の期間の初期の所定の期間（第１期間）に作動モードＢ、及び向かって右側の期間の初期の所定の期間（第２期間）に作動モードＤが、それぞれ介在する。
【００４１】
先ず、実線によって示される第１吸着器に供給される熱媒体の温度の推移に注目すると、第１吸着器が脱着モードにある期間（中央）において、第１形態に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法（太い線）の方が、従来技術に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法（細い線）よりも高い温度を達成している。これは、従来技術に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法（細い線）において作動モードＡから作動モードＣへ切り替えた直後には前述した逆転現象が発生するのに対し、第１形態に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法においては逆転現象が防止されることに起因する。即ち、第１形態に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法は、従来技術に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法（細い線）と比較して、第１吸着器における脱着効率の低下をより有効に防止することができる。
【００４２】
その他の期間（左側及び右側）においては、第１吸着器は吸着モードにある。これらの期間においては、第１形態に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法（太い線）も、従来技術に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法（細い線）も、概ね等しい低い温度を達成している。しかしながら、これらの期間の初期においては、第１形態に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法（太い線）の方が、従来技術に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法（細い線）よりも低い温度を達成している。これは、従来技術に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法（細い線）において作動モードＣから作動モードＡへ切り替えた直後には前述した逆転現象が発生するのに対し、第１形態に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法においては逆転現象が防止されることに起因する。即ち、第１形態に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法は、従来技術に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法（細い線）と比較して、第１熱交換器における廃熱の増大をより有効に防止することができる。
【００４３】
図５から明らかであるように、一点鎖線によって示される第２吸着器に供給される熱媒体の温度の推移においても、上記と同様に、第１形態に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法（太い線）は、前述した逆転現象を防止することにより。従来技術に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法（細い線）と比較して、第２吸着器における脱着効率の低下及び第１熱交換器における廃熱の増大をより有効に防止することができる。
【００４４】
上記の結果、第２吸着器による吸着エネルギ及び脱着エネルギの推移を示す図６からも明らかであるように、第１形態に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法（太い実線）の方が、従来技術に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法（細い一点鎖線）よりも大きい脱着エネルギ及び吸着エネルギを達成することができる。
【００４５】
ところで、吸着器における冷媒の吸着及び脱着、蒸発／凝縮器における冷媒の蒸発及び凝縮、熱源との熱エネルギの授受並びに熱交換器における熱エネルギの授受に伴う熱媒体の温度変化の応答速度（感度）は、熱媒体の熱容量による影響を受ける。例えば、熱媒体の量が多いほど上記応答速度は遅く（感度は低く）なり、熱媒体の量が少ないほど上記応答速度は速く（感度は高く）なる。加えて、吸着器に含まれる吸着材、冷媒、吸着器及び蒸発／凝縮器のケーシング等の熱容量もまた、上記応答速度に影響を及ぼす。
【００４６】
具体的には、従来技術に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法において吸着器から排出される熱媒体の温度の推移を示す模式的なグラフである図３においては、逆転域における急激な吸着熱及び脱着熱による熱媒体の温度の上昇及び低下がパルス状波形として現れている。その後の熱媒体の温度変化も速く、それぞれの吸着器から排出される熱媒体の温度は、比較的短い逆転域の後に、それぞれの作動モードに好適な所定の温度に迅速に到達している。
【００４７】
しかしながら、例えば熱媒体の容量が大きい場合等、熱媒体の熱容量が大きい場合は、上記に比べて熱媒体の温度変化が緩慢となり、図７のグラフに示されているように、逆転域（斜線部）が長くなり、それぞれの作動モードに好適な所定の温度に到達するまでに要する時間も長くなる。その結果、図８のグラフに示されているように、従来技術に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法（一点鎖線）においては吸着器による吸着エネルギ及び脱着エネルギが小さくなる。一方、第１形態に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法（太い実線）においては、従来技術と比較して、より大きい吸着エネルギ及び脱着エネルギが達成されている。しかしながら、何れの場合においても、それぞれの作動モードにおいて吸着エネルギ及び脱着エネルギが平衡状態に到達するまでに要する時間が長い。従って、かかる観点からは、熱媒体の熱容量はできる限り小さいことが望ましい。
【００４８】
ところで、これまでの説明においては、第１吸着器及び第２吸着器における冷媒の脱着熱を利用して熱源の冷却を行う吸着式冷凍サイクルの制御方法として本発明を説明してきた。しかしながら、本発明の範囲は、これまで説明してきた本発明に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法が実行される吸着式冷凍サイクルにも及ぶ。
【００４９】
更に、本発明に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法が適用される吸着式冷凍サイクルが備える第２熱交換器によって冷房を行うこともできる。この場合、同吸着式冷凍サイクルは廃熱利用冷房装置を構成する。本発明の範囲は、かかる廃熱利用冷房装置にも及ぶ。具体的には、本発明の範囲は、内燃機関を熱源として車室内の冷房を行う車載エアコンシステムにも及ぶ。
【００５０】
この場合、上記廃熱利用冷房装置において実行される制御方法は、本発明に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法に該当する。従って、本発明に係る吸着式冷凍サイクルの制御方法は、廃熱利用冷房装置の制御方法でもあると言うこともできる。
【００５１】
以上、本発明を説明することを目的として、特定の構成を有する幾つかの実施形態及び変形例につき、時に添付図面を参照しながら説明してきたが、本発明の範囲は、これらの例示的な実施形態及び変形例に限定されると解釈されるべきではなく、特許請求の範囲及び明細書に記載された事項の範囲内で、適宜修正を加えることが可能であることは言うまでも無い。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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