(57)【要約】  【課題】エネルギー消費が少なく、圧縮機の断熱を必要な時だけ行えるヒートポンプ式の冷却加温システムを提供する。  【解決手段】熱伝導率可変断熱材１２は、連続通気性の多孔質芯材１６を減圧密封した断熱容器１７と、気体の吸着または脱着を行う気体吸蔵材料２１を充填したタンク２０と、断熱容器１７とタンク２０とを連結し、途中に設けられたコック１９で、断熱容器１７内とタンク２０内とを連通させる通路の開閉を行う導気管１８とからなり、気体吸蔵材料２１による断熱容器１７中の気体の吸着または脱着により、断熱容器１７の内圧を変化させて断熱容器１７の熱伝導率を調節する。この熱伝導率可変断熱材１２で、ヒートポンプの圧縮機の一部または全部を覆って、圧縮機の温度を必要に応じて制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内圧を変化させることにより熱伝導率を変えることが可能な熱伝導率可変断熱材で、ヒートポンプの圧縮機の一部または全部を覆ったことを特徴とする冷却加温システム。
【請求項２】
熱伝導率可変断熱材は、断熱容器と、気体の吸着または脱着を行う気体吸蔵材料とからなり、前記気体吸蔵材料による前記断熱容器中の気体の吸着または脱着により、前記断熱容器の内圧を変化させて前記断熱容器の熱伝導率を調節することを特徴とする請求項１に記載の冷却加温システム。
【請求項３】
気体吸蔵材料は、銅イオン交換されたＺＳＭ−５型ゼオライトを含み、前記ＺＳＭ−５型ゼオライトの銅サイトのうち、少なくとも６０％以上の銅サイトが、銅１価サイトであることを特徴とする請求項２に記載の冷却加温システム。
【請求項４】
ヒートポンプの加温運転時に圧縮機の温度が所定値を下回った場合、前記熱伝導率可変断熱材の内圧を下げて断熱性能を向上させることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の冷却加温システム。
【請求項５】
ヒートポンプの冷却運転時に圧縮機の温度が所定値を上回った場合、前記熱伝導率可変断熱材の内圧を上げて断熱性能を低下させることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の冷却加温システム。
【請求項６】
気体吸蔵材料の冷却または加温の操作によって、前記気体吸蔵材料による気体の吸着または脱着を行ない、熱伝導率可変断熱材の内圧を上下させることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の冷却加温システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、缶飲料を加温あるいは冷却して販売する自動販売機やショーケースなどにおいて、圧縮機で圧縮された冷媒が凝縮する際に生じる潜熱を利用して冷却および加温を行なう冷却加温システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動販売機やショーケースなどの冷蔵および温蔵機器に対する消費電力量削減の要求が高まってきており、ヒータによる加温時の消費電力量を削減する手段として、冷暖房空調装置などと同じように冷却システムをヒートポンプに切換えて加温に利用するものが提案されている。
【０００３】
しかしながら、地球温暖化係数の低い炭化水素冷媒を用いて加温に利用する場合、圧縮機温度が下がり、圧縮機の潤滑油に溶解する冷媒量が増大するという現象があった。このため、最適冷媒量の維持に常に液冷媒を貯留しておく必要が生じ、冷媒使用量増大により、冷媒漏洩時の安全性を損なう問題があった。
【０００４】
そこで、起動時の冷媒不足、液戻りを防止するために、圧縮機温度が低い場合には加熱手段によって冷凍機油を直接加熱したり、必要に応じて圧縮機の冷却用ファンを停止または回転数を低下させて圧縮機温度を必要温度以上に維持することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、圧縮機を断熱材で囲い、ヒートポンプで加温使用時にはヒータ通電で加熱して冷凍機油を必要温度以上に維持し、逆に冷却使用時にはファンで圧縮機の温度を下げることも提案されていた（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−２８３６２１号公報
【特許文献２】特開２００５−３５１５９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１記載の上記従来の構成では、冷凍機油を一定以上の温度に保つための加熱手段に大きなエネルギーを使用することが問題であり、地球温暖化係数の小さな冷媒を使ってもランニングでエネルギー消費を伴うことから、必ずしも温暖化抑制に貢献しているとは言えなかった。
【０００７】
また、特許文献２記載の上記従来の構成では、断熱材で囲うことから、加温に使用するエネルギーは削減可能であるが、冷却運転時に圧縮機の温度が高くなることからファンで冷却せざるを得ず、やはり不要なエネルギーを使用することに問題があった。
【０００８】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、エネルギー消費が少なく、圧縮機の断熱を必要な時だけ行えるヒートポンプ式の冷却加温システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の冷却加温システムは、内圧を変化させることにより熱伝導率を変えることが可能な熱伝導率可変断熱材で、ヒートポンプの圧縮機の一部または全部を覆ったのである。
【００１０】
これによって、断熱性能が必要な場合は熱伝導率を小さくして断熱強化を図り、断熱を解除したい場合には熱伝導率を大きくして熱を通過させる熱伝導率可変断熱材によって圧縮機を所定温度に維持することができ、ヒータやファンなどのエネルギー使用を大幅に削減することができる。
【００１１】
本発明の冷却加温システムにおける熱伝導率可変断熱材は、断熱容器と、気体の吸着または脱着を行う気体吸蔵材料とからなり、前記気体吸蔵材料による前記断熱容器中の気体の吸着または脱着により、前記断熱容器の内圧を変化させて前記断熱容器の熱伝導率を調節するものである。
【００１２】
これによって、例えば、断熱容器内の多孔質芯材の空孔の空隙間距離が平均５０μｍ程度であるグラスウール固形化芯材を使用し、気体として空気を用いた場合においては、１０００Ｐａでの空気熱伝導率は、０．０２５Ｗ／ｍＫ、１０Ｐａでは、０．００２Ｗ／ｍＫ程度であり、１０Ｐａから１０００Ｐａという約１／１００気圧差のわずかの圧力変化で１２．５倍の気体熱伝導率に可変することができる。
【００１３】
この結果、この気体熱伝導率寄与分に輻射や固体熱伝導寄与分を加味した熱伝導率可変断熱材の熱伝導率も、０．０２６Ｗ／ｍＫから０．００３Ｗ／ｍＫと約９倍の断熱性能差を得ることができるのである。このようにわずかの内圧の変化によって、熱伝導率が可変でき、断熱強化から断熱解除まで効果を発現できるのである。
【００１４】
本発明の冷却加温システムにおける熱伝導率可変断熱材に用いる気体吸蔵材料は、銅イオン交換されたＺＳＭ−５型ゼオライトを含み、前記ＺＳＭ−５型ゼオライトの銅サイトのうち、少なくとも６０％以上の銅サイトが、銅１価サイトである。
【００１５】
これによって、ＺＳＭ−５型ゼオライトの銅１価サイトの化学結合力により、化学的に安定で安全な一方で、吸蔵困難な窒素ガスを高真空条件においても大容量で吸蔵できるため、所望の１０Ｐａの内圧を実現し、熱伝導率も０．０２６Ｗ／ｍＫから、０．００３Ｗ／ｍＫという優れた断熱性能を実現することができるのである。特に、長期使用において、断熱容器に外部から空気が微量侵入しても、吸着量が大きいために０．００３Ｗ／ｍＫという優れた断熱性能を長期間実現することができるのである。また、窒素に比べて、比較的反応性が高く吸着しやすい酸素については、同様に問題なく吸蔵可能である。
【００１６】
気体吸蔵材料としては、銅イオン交換されたＺＳＭ−５型ゼオライト以外にも、窒素吸着に特有の能力を有する相互に金属間化合物をつくらないリチウムとリチウム以外の金属からなり、かつ前記２種の金属の混合のエンタルピーが０より大きい気体吸着合金や、オープンメタルサイトを有する吸着性集積型金属錯体、および吸着量は劣るが、活性炭、モレキュラシーブスを使用することができる。
【００１７】
また、本発明の冷却加温システムは、ヒートポンプの加温運転時に圧縮機の温度が所定値を下回った場合、前記熱伝導率可変断熱材の内圧を下げて断熱性能を向上するものである。加えて、本発明の冷却加温システムでは、冷却運転時に圧縮機の温度が所定値を上回った場合、前記熱伝導率可変断熱材の内圧を上げて断熱性能を低下するものである。
【００１８】
これによって、例えば、圧縮機の温度が下がる加温運転時には、１０Ｐａの内圧に制御して、０．００３Ｗ／ｍＫの断熱性能で圧縮機を保温し、冷凍機油の温度を一定に保って冷媒の溶解量を適正化維持すると共に、圧縮機の温度が上がる冷却運転時には、１０００Ｐａの内圧に制御して０．０２６Ｗ／ｍＫに断熱性能を大幅に低下させて制御することにより、冷凍機油を過熱防止し耐久性を確保できるのである。
【００１９】
また、本発明の冷却加温システムは、気体吸蔵材料の冷却または加温の操作によって、前記気体吸蔵材料による気体の吸着または脱着を行ない、熱伝導率可変断熱材の内圧を上下させるのである。
【００２０】
これによって、気体吸蔵材料が銅１価サイトを有するＺＳＭ−５型ゼオライトの場合では、吸蔵していた空気成分を加温により容易に脱着することができ、また常温まで冷却することで吸蔵が始まるため、応答性が良く、所望の内圧まで微量の空気成分を吸着したり、放出することができるため、冷却運転と加温運転の切り換えなどの場合に、直ちに熱伝導率を可変して圧縮機の温度維持の適正化が遅延なく実現するのである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の冷却加温システムは、断熱性能が必要な場合は熱伝導率を小さくして断熱強化を図り、断熱を解除したい場合には熱伝導率を大きくして熱を通過させる熱伝導率可変断熱材によって圧縮機を所定温度に維持することができ、ヒータやファンなどのエネルギー使用を大幅に削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の請求項１に記載の冷却加温システムの発明は、内圧を変化させることにより熱伝導率を変えることが可能な熱伝導率可変断熱材で、ヒートポンプの圧縮機の一部または全部を覆ったものであり、断熱性能が必要な場合は熱伝導率を小さくして断熱強化を図り、断熱を解除したい場合には熱伝導率を大きくして熱を通過させる熱伝導率可変断熱材によって、圧縮機を所定温度に維持することができるのである。このため、ヒータやファンなどのエネルギー使用を大幅に削減することができる。
【００２３】
本発明の請求項２に記載の冷却加温システムの発明は、請求項１に記載の発明における熱伝導率可変断熱材が、断熱容器と、気体の吸着または脱着を行う気体吸蔵材料とからなり、前記気体吸蔵材料による前記断熱容器中の気体の吸着または脱着により、前記断熱容器の内圧を変化させて前記断熱容器の熱伝導率を調節するものであり、例えば、断熱容器内の多孔質芯材の空孔の空隙間距離が平均５０μｍ程度であるグラスウール固形化芯材を使用し、気体として空気を使用した場合においては、１０００Ｐａでの空気熱伝導率は、０．０２５Ｗ／ｍＫ、１０Ｐａでは、０．００２Ｗ／ｍＫ程度であり、１０Ｐａから１０００Ｐａという約１／１００気圧差のわずかの圧力変化で１２．５倍の気体熱伝導率に可変することができる。この結果、この気体熱伝導率寄与分に輻射や固体熱伝導寄与分を加味した熱伝導率可変断熱材の熱伝導率も、０．０２６Ｗ／ｍＫから０．００３Ｗ／ｍＫと約９倍の断熱性能差を得ることができるのである。このようにわずかの内圧の変化によって、熱伝導率が可変でき、断熱強化から断熱解除まで効果を発現できるのである。
【００２４】
本発明の請求項３に記載の冷却加温システムの発明は、請求項２に記載の発明における気体吸蔵材料が、銅イオン交換されたＺＳＭ−５型ゼオライトを含み、前記ＺＳＭ−５型ゼオライトの銅サイトのうち、少なくとも６０％以上の銅サイトが、銅１価サイトであるものであり、ＺＳＭ−５型ゼオライトの銅１価サイトの化学結合力により、化学的に安定で吸蔵困難な窒素ガスを高真空条件においても大容量で吸蔵できるため、所望の１０Ｐａの内圧を実現し、熱伝導率も０．０２６Ｗ／ｍＫから、０．００３Ｗ／ｍＫという優れた断熱性能を実現することができるのである。特に、長期使用において、断熱体に外部から空気が微量侵入しても、吸着量が大きいために０．００３Ｗ／ｍＫという優れた断熱性能を長期間実現することができるのである。また、窒素に比べて、比較的反応性が高く吸着しやすい酸素については、同様に問題なく吸蔵可能である。
【００２５】
なお、気体吸蔵材料としては、銅イオン交換されたＺＳＭ−５型ゼオライト以外にも、窒素吸着に特有の能力を有する相互に金属間化合物をつくらないリチウムとリチウム以外の金属からなり、かつ前記２種の金属の混合のエンタルピーが０より大きい気体吸着合金や、オープンメタルサイトを有する吸着性集積型金属錯体、および吸着量は劣るが、活性炭、モレキュラシーブスを使用することができる。
【００２６】
本発明の請求項４に記載の冷却加温システムの発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、ヒートポンプの加温運転時に圧縮機の温度が所定値を下回った場合、前記熱伝導率可変断熱材の内圧を下げて断熱性能を向上させるものであり、圧縮機の温度が下がる加温運転時には、１０Ｐａの内圧に制御して、０．００３Ｗ／ｍＫの断熱性能で圧縮機を保温し、冷凍機油の温度を一定に保って冷媒の溶解量を適正化維持することができる。
【００２７】
本発明の請求項５に記載の冷却加温システムの発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、ヒートポンプの冷却運転時に圧縮機の温度が所定値を上回った場合、前記熱伝導率可変断熱材の内圧を上げて断熱性能を低下させるものであり、圧縮機の温度が上がる冷却運転時には、１０００Ｐａの内圧に制御して０．０２６Ｗ／ｍＫに断熱性能を大幅に低下させて制御することにより、冷凍機油の過熱防止で耐久性を確保できるのである。
【００２８】
本発明の請求項６に記載の冷却加温システムの発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の発明において、気体吸蔵材料の冷却または加温の操作によって、前記気体吸蔵材料による気体の吸着または脱着を行ない、熱伝導率可変断熱材の内圧を上下させるものであり、特に、気体吸蔵材料が銅１価サイトを有するＺＳＭ−５型ゼオライトからなる場合は、吸蔵していた空気成分を加温により容易に脱着することができ、また常温まで冷却することで吸蔵が始まるため、応答性が良く、所望の内圧まで微量の空気成分を吸着したり、放出することができる。よって、冷却運転と加温運転の切り換えなどの場合に、直ちに熱伝導率を可変して圧縮機の温度維持の適正化が遅延なく実現するのである。
【００２９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００３０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における冷却加温システムの冷媒回路図である。図１に示すように、本発明の実施の形態１の冷却加温システムは、次の回路によってヒートポンプ１を構成している。炭化水素冷媒であるイソブタンを用いるとともに、低圧シェル型圧縮機２、四方弁３、アキュームレータ４、室外熱交換器５、室内熱交換器６を基本構成とし、室内を冷却する場合は低圧シェル型圧縮機２から吐出された冷媒を四方弁３で流路を切替えて室外熱交換器５から室内熱交換器６へ供給して、再び四方弁３を経てアキュームレータ４から低圧シェル型圧縮機２へ還流するとともに、室内を加温する場合は低圧シェル型圧縮機２から吐出された冷媒を四方弁３で流路を切替えて室内熱交換器６から室外熱交換器５へ供給して、再び四方弁３を経てアキュームレータ４から低圧シェル型圧縮機２へ還流するものである。
【００３１】
ここで、一般に室内熱交換器６は缶飲料などの冷却加温する対象物が収納された収納室内に設置されるとともに、低圧シェル型圧縮機２、四方弁３、アキュームレータ４、室外熱交換器５は収納室外に配置される。
【００３２】
また、室外熱交換器５と室内熱交換器６を結ぶ配管には、加温用キャピラリチューブ７、冷却用逆止弁８、冷却用キャピラリチューブ９、加温用逆止弁１０およびドライヤ１１が接続されている。ここで、加温用キャピラリチューブ７と冷却用逆止弁８、および冷却用キャピラリチューブ９と加温用逆止弁１０はそれぞれ並列に接続されるとともに、加温用キャピラリチューブ７と冷却用キャピラリチューブ９に挟まれる位置にドライヤ１１が接続される。また、一般に室外熱交換器５、室内熱交換器６はそれぞれ独立の送風ファン（図示せず）で必要に応じて送風され、空冷および熱交換を促進される。
【００３３】
ここで、低圧シェル型圧縮機２は、熱伝導率可変断熱材１２で覆われるとともに、熱伝導率可変断熱材１２内側の温度を計測するセンサ１３、低圧シェル型圧縮機２を加温するヒータ１４を備えている。
【００３４】
以上のように構成された本実施の形態１の冷却加温システムについて、以下その動作を説明する。
【００３５】
収納室内を冷却する場合、低圧シェル型圧縮機２から吐出された冷媒は四方弁３で流路を切替えて室外熱交換器５へ供給されて凝縮液化する。室外熱交換器５から出た液冷媒は冷却用逆止弁８を経てドライヤ１１に供給される。そして、ドライヤ１１から出た液冷媒は冷却用キャピラリチューブ９で減圧されて室内熱交換器６へ供給されて蒸発気化し、ガス冷媒は再び四方弁３を経てアキュームレータ４から低圧シェル型圧縮機２へ還流する。
【００３６】
また、収納室内を加温する場合、低圧シェル型圧縮機２から吐出された冷媒は四方弁３で流路を切替えて室内熱交換器６へ供給されて凝縮液化する。室内熱交換器６から出た液冷媒は加温用逆止弁１０を経てドライヤ１１に供給される。そして、ドライヤ１１から出た液冷媒は加温用キャピラリチューブ７で減圧されて室外熱交換器５へ供給されて蒸発気化し、ガス冷媒は再び四方弁３を経てアキュームレータ４から低圧シェル型圧縮機２へ還流する。
【００３７】
本実施の形態において、収納室内を加温する場合、室外熱交換器５の蒸発温度は一般的なヒートポンプエアコンと同等の−１０〜１０℃、室内熱交換器６の凝縮温度は缶飲料などの商品保持温度５０〜６０℃を考慮すると５０〜７０℃となる。一方、収納室内を冷却する場合、室外熱交換器５の凝縮温度は外気温度より若干高い２０〜５０℃、室内熱交換器６の蒸発温度は冷凍〜冷蔵を考慮すると−３０〜−１０℃となる。
【００３８】
この結果、収納室内を加温する場合は、冷媒の飽和温度は−１０〜＋１０℃であり、油中冷媒溶解量を適正に抑えるためには油温を４０〜８０℃に保つ必要がある。また、８０℃を越えると油粘度が適正値を下回ることから、蒸発温度に合わせて狭い範囲で油温を制御しなければならない。
【００３９】
そこで、低圧シェル型圧縮機２を覆った熱伝導率可変断熱材１２の内側部の温度をセンサ１３で計測しながら、その値が所定値を下回ったら熱伝導率可変断熱材１２の内部圧力を１０Ｐａに設定して、０．００３Ｗ／ｍＫの熱伝導率に維持し保温する。特に、始動時においては油温が低いことから、熱伝導率を０．００３Ｗ／ｍＫに断熱強化して、速やかに昇温することが望ましい。補助的に、ヒータ１４に通電して低圧シェル型圧縮機２の油温を４０〜８０℃以上に保つこともできる。
【００４０】
一方、所定値を上回ったら熱伝導率可変断熱材１２の内部圧力を１０００Ｐａに設定して、０．０２６Ｗ／ｍＫに断熱解除し昇温を抑制し、望まれる温度にコントロールする。このように熱伝導率を可変することで補助的なヒータ１４の使用を最小限にとどめ、かつ、冷却のためのファンなどのエネルギーを削減できるのである。
【００４１】
一方、収納室内を冷却する場合は、冷媒の飽和温度は−３０〜−１０℃であるので、油温が８０℃を越えない範囲において油中冷媒溶解量および油粘度は適正であり、問題ないことがわかる。そこで、冷媒圧力が低いＲ６００ａを用いると吐出ガス温度が低く抑えられることから、低圧シェル型圧縮機２および油温が大きく上昇することはなく、熱伝導率可変断熱材１２の内部圧力を１０００Ｐａに上昇させて、０．０２６Ｗ／ｍＫの熱伝導率に制御すればよい。
【００４２】
なお、本実施の形態において、低圧シェル型圧縮機２に換えて高圧シェル型圧縮機（図示せず）を用いた場合、冷媒の飽和温度が冷却時２０〜５０℃、加温時５０〜７０℃となることから、１２０℃を上回るさらに高い油温が必要である。よって、熱伝導率可変断熱材１２の熱伝導率を小さめに制御したり、厚みを増やして、それぞれの冷却保温システムに応じた、圧縮機の温度適正化を実現することができる。
【００４３】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における冷却加温システムに用いた熱伝導率可変断熱材の断面図である。図３は、本発明の実施の形態２における冷却加温システムに用いた熱伝導率可変断熱材の断熱容器の内圧と熱伝導率の相関を示す特性図である。
【００４４】
図２において、熱伝導率可変断熱材１２は、ガスバリヤー性の高い金属シートや金属−プラスチックスラミネートフィルムからなる外被材１５で、グラスウールや粉末などからなる連続通気性の多孔質芯材１６を覆って密閉した断熱容器１７からなり、内部を減圧したものである。
【００４５】
導気管１８は、途中にコック１９を有し、熱伝導率可変断熱材１２の断熱容器１７と、タンク２０に充填した気体吸蔵材料２１とを連結している。
【００４６】
多孔質芯材１６の平均空隙間距離は約５０μｍで、図３に示すような微圧力変化で気体熱伝導率を大きく変化できる特性を有している。多孔質芯材１６の圧力は、１０００Ｐａの希薄空気で保ち、コック１９で遮断した気体吸蔵材料２１は、１０Ｐａ以下で保持している。
【００４７】
コック１９を開にすると、気体吸蔵材料２１は導気管１８を通じて多孔質芯材１６にある１０００Ｐａの希薄気体を吸着し、１０Ｐａまで低圧化できる。この結果、断熱容器１７は、０．０２６Ｗ／ｍＫから０．００３Ｗ／ｍＫへ熱伝導率が小さくなり、高断熱化が短時間で実現できた。
【００４８】
また、次に吸蔵していた気体を脱着すると、断熱容器１７の内圧が１０００Ｐａまで上昇し、熱伝導率を０．００３Ｗ／ｍＫから０．０２６Ｗ／ｍＫへ変化させることができた。このように、わずかな圧力制御で、熱伝導率を大きく変化させることができたが、この圧力変化を気体吸蔵材料２１で吸着と脱着を繰り返すことで、容易に希薄空気気体の移動を可能としたのである。
【００４９】
（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３における冷却加温システムに用いた熱伝導率可変断熱材の断面図である。
【００５０】
図４において、気体吸蔵材料２１は、含まれる銅サイトのうち、少なくとも６０％以上が銅１価サイトから成っている銅イオン交換されたＺＳＭ−５型ゼオライト２２から成っている。
【００５１】
なお、この銅イオン交換されたＺＳＭ−５型ゼオライト２２の平衡吸着量は、１０Ｐａで標準状態にて３．５ｃｃ／ｇの窒素ガス吸着能力を有している。また酸素も同様に２．８ｃｃ／ｇの吸着能力を有している。
【００５２】
低圧シェル型圧縮機２を覆う断熱容器１７は、１００ｃｍ×５００ｃｍ×０．５ｃｍのサイズであり、銅イオン交換されたＺＳＭ−５型ゼオライト２２は、１００ｇ封入している。
【００５３】
断熱容器１７は、当初１０００Ｐａまで減圧して維持している。また、銅イオン交換されたＺＳＭ−５型ゼオライト２２からなる気体吸蔵材料２１の充填されたタンク２０は、１０Ｐａ以下まで真空引きされて密封している。
【００５４】
導気管１８のコック１９を開くと、断熱容器１７に残存していた１気圧標準状態で約２５０ｃｃの空気は、導気管１８を介して、銅イオン交換されたＺＳＭ−５型ゼオライト２２から成る気体吸蔵材料２１で吸着され、平衡圧力の１０Ｐａに下がる。
【００５５】
この結果、断熱容器１７の熱伝導率は、０．０２６Ｗ／ｍＫから０．００３Ｗ／ｍＫへ熱伝導率が小さくなり、高断熱化が図れた。このように、窒素吸着に優れ、かつ酸素も低圧で大容量に吸着できることから、吸着量を実用可能な使用量で適用することが可能である。
【００５６】
（実施の形態４）
図５は、本発明の実施の形態４における冷却加温システムに用いた熱伝導率可変断熱材の断面図である。
【００５７】
図５に示すように、実施の形態４では、加熱装置２３がタンク２０に近接して配設され、常温から約１５０℃に気体吸蔵材料２１を温度制御ができるものである。
【００５８】
この温度変化で気体吸蔵材料２１の吸着と脱着を繰り返すことができ、容易に希薄空気気体の移動を可能とすることができた。
【００５９】
すなわち、断熱容器１７の内部圧力を１０００Ｐａに高めるためには、気体吸蔵材料２１を９０℃に加温し吸蔵されている窒素や酸素を脱着させ、導気管１８を通じて断熱容器１７の内部圧力を高める。逆に断熱容器１７の内部圧力を１０Ｐａまで下げるためには、加熱を停止することで常温に戻し、気体吸蔵材料２１で吸着をさせるのである。この繰り返しによって、断熱容器１７の内圧を任意に制御できるのである。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
以上のように、本発明の冷却加温システムのヒートポンプの圧縮機の断熱に用いる熱伝導率可変断熱材は、断熱性能を必要に応じて変えることができるため、断熱と放熱を同一システムで実現でき、保冷保温断熱放熱分野で広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施の形態１における冷却加温システムの冷媒回路図
【図２】本発明の実施の形態２における冷却加温システムに用いた熱伝導率可変断熱材の断面図
【図３】本発明の実施の形態２における冷却加温システムに用いた熱伝導率可変断熱材の断熱容器の内圧と熱伝導率の相関を示す特性図
【図４】本発明の実施の形態３における冷却加温システムに用いた熱伝導率可変断熱材の断面図
【図５】本発明の実施の形態４における冷却加温システムに用いた熱伝導率可変断熱材の断面図
【符号の説明】
【００６２】
１    ヒートポンプ
２    圧縮機
１２  熱伝導率可変断熱材
１７  断熱容器
２１  気体吸蔵材料
２２  銅イオン交換されたＺＳＭ−５型ゼオライト
２３  加熱装置
【図１】
2008064136.tif 000003
【図２】
2008064136.tif 000004
【図３】
2008064136.tif 000005
【図４】
2008064136.tif 000006
【図５】
2008064136.tif 000007