(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
湿気を吸着する際に発熱する一方、吸着した湿気を脱着する際に吸熱する吸脱着媒体を、気体の流通可能な流路内に配置してなる吸脱着構造物を構成して、複数の前記吸脱着構造物を主吸着部に割り当て、該主吸着部と同数の前記吸脱着構造物を冷却部に割り当て、さらに別の前記吸脱着構造物を補助吸着部に割り当て、該補助吸着部と同数の前記吸脱着構造物を再生部に割り当てて、
気体を前記主吸着部に流入させることにより、該主吸着部内の吸脱着媒体に湿気を吸着させるとともに前記気体の除湿を行い、前記主吸着部から流出した気体を前記補助吸着部に流入させることにより、該補助吸着部内の吸脱着媒体に湿気を吸着させて、さらに前記気体の除湿を行い、
前記補助吸着部から流出した気体から熱を奪って、当該気体を冷却対象となる気体とし、
該冷却対象となる気体を２つに分けて、その一方の気体を複数の前記冷却部の内の一つに流入させて、当該冷却部内の吸脱着媒体から湿気を脱着させることにより、前記一方の気体を加湿および冷却するとともに、その冷却された前記一方の気体と他方の気体との間で熱交換を行うことにより、前記他方の気体を加湿することなく冷却する冷却処理を実行し、
以後、前記冷却された前記他方の気体を新たに冷却対象となる気体として、複数の前記冷却部すべてを利用するまで前記冷却処理を多段階にわたって実行することにより、前記気体の温度を順次低下させ、
加えて、加熱した気体を前記再生部に流入させて、該再生部内の吸脱着媒体が吸着している湿気を脱着させることにより、該再生部内の吸脱着媒体を再生させ、
さらに、前記主吸着部において加湿された前記吸脱着構造物が前記冷却部となり、前記冷却部において脱湿された前記吸脱着構造物が前記主吸着部となるように、両吸脱着構造物を入れ替えるとともに、前記補助吸着部において加湿された前記吸脱着構造物が前記再生部となり、前記再生部において脱湿された前記吸脱着構造物が前記補助吸着部となるように、両吸脱着構造物を入れ替えることによって冷却能力を維持しており、
しかも、前記主吸着部と前記冷却部との入れ替えに当たって、前記主吸着部とされていた前記吸脱着構造物を、一旦加湿部としてから前記冷却部とするようにし、前記加湿部とした際に、前記再生部から流出する気体の少なくとも一部を、前記加湿部に流入させることにより、前記加湿部内の吸脱着媒体をさらに加湿する
ことを特徴とする冷却方法。
【請求項２】
前記主吸着部または冷却部となる前記吸脱着構造物内には、前記吸脱着媒体として、比較的高湿での吸着能力の高い第１吸脱着媒体が設けられ、
前記補助吸着部または再生部となる前記吸脱着構造物内には、前記吸脱着媒体として、比較的低湿での吸着能力の高い第２吸脱着媒体が設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の冷却方法。
【請求項３】
空気を吸入して、該空気を請求項１または請求項２に記載の冷却方法によって冷却し、冷却された空気を冷却対象となる空間に放出する
ことを特徴とする冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷却方法、および冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、吸湿能を有する吸脱着媒体を利用した冷却方法としては、例えば、特開平５−１１５７３７号公報に記載されているような方法がある。
同公報に記載された冷却方法では、高湿空気を吸脱着媒体に接触させて低湿空気とし、その低湿空気を加湿機で加湿して空気から水の蒸発潜熱を奪うことにより、空気の低温化および高湿化を図り、その低温空気によって冷却を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の冷却方法によって十分に低温な空気を得ることは難しく、より具体的には、例えば、３０℃前後の空気を上記冷却方法で冷却しても、氷点下に達するほど低温化を図ることはできなかった。
【０００４】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、吸脱着媒体を利用して氷点下に達する程度まで低温化を図ることができる冷却方法と、その冷却方法によって空気の冷却を行う冷却装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段、および発明の効果】
以下、上記目的を達成するためになされた本発明の特徴について詳述する。
【００１１】
請求項１に記載の冷却方法は、
湿気を吸着する際に発熱する一方、吸着した湿気を脱着する際に吸熱する吸脱着媒体を、気体の流通可能な流路内に配置してなる吸脱着構造物を構成して、複数の前記吸脱着構造物を主吸着部に割り当て、該主吸着部と同数の前記吸脱着構造物を冷却部に割り当て、さらに別の前記吸脱着構造物を補助吸着部に割り当て、該補助吸着部と同数の前記吸脱着構造物を再生部に割り当てて、
気体を前記主吸着部に流入させることにより、該主吸着部内の吸脱着媒体に湿気を吸着させるとともに前記気体の除湿を行い、前記主吸着部から流出した気体を前記補助吸着部に流入させることにより、該補助吸着部内の吸脱着媒体に湿気を吸着させて、さらに前記気体の除湿を行い、
前記補助吸着部から流出した気体から熱を奪って、当該気体を冷却対象となる気体とし、
該冷却対象となる気体を２つに分けて、その一方の気体を複数の前記冷却部の内の一つに流入させて、当該冷却部内の吸脱着媒体から湿気を脱着させることにより、前記一方の気体を加湿および冷却するとともに、その冷却された前記一方の気体と他方の気体との間で熱交換を行うことにより、前記他方の気体を加湿することなく冷却する冷却処理を実行し、
以後、前記冷却された前記他方の気体を新たに冷却対象となる気体として、複数の前記冷却部すべてを利用するまで前記冷却処理を多段階にわたって実行することにより、前記気体の温度を順次低下させ、
加えて、加熱した気体を前記再生部に流入させて、該再生部内の吸脱着媒体が吸着している湿気を脱着させることにより、該再生部内の吸脱着媒体を再生させ、
さらに、前記主吸着部において加湿された前記吸脱着構造物が前記冷却部となり、前記冷却部において脱湿された前記吸脱着構造物が前記主吸着部となるように、両吸脱着構造物を入れ替えるとともに、前記補助吸着部において加湿された前記吸脱着構造物が前記再生部となり、前記再生部において脱湿された前記吸脱着構造物が前記補助吸着部となるように、両吸脱着構造物を入れ替えることによって冷却能力を維持しており、
しかも、前記主吸着部と前記冷却部との入れ替えに当たって、前記主吸着部とされていた前記吸脱着構造物を、一旦加湿部としてから前記冷却部とするようにし、前記加湿部とした際に、前記再生部から流出する気体の少なくとも一部を、前記加湿部に流入させることにより、前記加湿部内の吸脱着媒体をさらに加湿する
ことを特徴とする。
【００１２】
この冷却方法においては、気体を主吸着部に通して低湿化し、その気体を補助吸着部に通してさらに低湿化し、主吸着部および補助吸着部で発生する吸着熱によって温度が上昇した気体から熱を奪い、その気体を冷却対象となる気体とする。
【００１３】
そして、冷却対象となる気体を２つに分け、その内、一方の気体を冷却部に通して加湿し、冷却部で水の蒸発潜熱を奪うことにより、気体の温度を低下させる。また、２つに分けられた気体の内、他方の気体を一方の気体との熱交換によって冷却する。
【００１４】
以後、この他方の気体を新たに冷却対象となる気体とし、上記の冷却処理を多段階にわたって実行することにより、上記他方の気体として分けられた気体について、その温度を順次低下させてゆく。
このように冷却処理を多段階にわたって実行すると、新たに冷却対象となる気体の温度が順次低下するので、吸脱着媒体と接触させた際に脱着する湿気の量は減少する傾向があり、それに伴って気体の温度も徐々に低下しなくなってゆくが、最終的に氷点下に達する程度まで低温化を図ることができる。
【００１５】
そして、主吸着部となっていた吸脱着構造物と冷却部となっていた吸脱着構造物とを入れ替えることにより、吸脱着構造物が主吸着部となっていた時に吸脱着媒体が吸着した湿気を、冷却部において加湿に利用する。
以上のような冷却方法によれば、吸脱着媒体を利用して氷点下に達する程度まで低温化を図ることができる。
【００１６】
また特に、吸脱着媒体が、主吸着部において加湿されて冷却部において利用可能な状態になるので、専用の加湿器等を設けなくても、加湿された吸脱着媒体を得ることができる。また、吸脱着媒体が、冷却部において脱湿されて主吸着部において利用可能な状態になるので、吸脱着媒体を主吸着部で利用するに当たって、吸脱着媒体の再生のために余計なエネルギーを消費しなくてもよい。
【００１７】
また、再生部では加熱による再生が行われるものの、冷却部では乾燥気体による再生しか行われないので、冷却部では吸脱着媒体の熱による劣化が起こらない。
ところで、主吸着部と冷却部との入れ替え、補助吸着部と再生部との入れ替えは、同時に実施したり、一定の時間差をおいて実施したりしてもよいが、主吸着部と冷却部との入れ替え、補助吸着部と再生部との入れ替えを、非同期で実施すると望ましい。
【００１８】
こうすれば、主吸着部と冷却部との入れ替え、補助吸着部と再生部との入れ替えを、それぞれの最適なタイミングに実施できるので、一方の組を最適なタイミングで入れ替えるために、他方の組については最適なタイミングではないにもかかわらず入れ替えなければならない、といったことが起こらず、各吸脱着構造物を効率よく運用することができる。さらに望ましくは、複数組ある主吸着部と冷却部の組についても、各組毎の最適なタイミングで入れ替えを行うとよい。
【００１９】
また、補助吸着部から流出して冷却部へ流入する気体から熱を奪うには、周知の熱交換器等を利用すればよいが、前記補助吸着部から流出して前記冷却部へ流入する気体から奪った熱を、前記再生部に流入させる気体の加熱に利用すると、さらに、エネルギーが無駄にならないので望ましい。
【００２０】
具体的には、例えば、空冷式の熱交換器で冷却部へ流入する気体から熱を奪う場合、その熱交換器から排出される熱気が再生部へ導入されるように、必要な流路を形成すればよい。但し、この熱気のみで再生部の吸脱着媒体を完全に再生することは困難な場合が多いので、その場合は、さらに熱交換器から再生部へ至る流路の途中にヒータないし熱媒が供給される熱交換器を配設し、流路内の気体を加熱するとよい。
【００２１】
また、請求項１に記載の冷却方法では、前記主吸着部と前記冷却部との入れ替えに当たって、前記主吸着部とされていた前記吸脱着構造物を、一旦加湿部としてから前記冷却部とするようにし、前記加湿部とした際に、前記再生部から流出する気体の少なくとも一部を、前記加湿部に流入させることにより、前記加湿部内の吸脱着媒体をさらに加湿している。
【００２２】
このようにすると、冷却部において脱湿されることになる湿気を増大させることができるので、冷却部における冷却能力が改善される。
なお、以上説明した本発明の冷却方法において、上記吸脱着媒体は、雰囲気の温度および湿度に応じて湿気を吸着または脱着し、吸着時には発熱する一方、脱着時には吸熱する性質を有する物質ないし組成物であれば何でもよい。具体的には、例えば、シリカゲル、ゼオライト、活性炭、活性アルミナ、硫酸、リン酸、塩化カルシウム、塩化リチウム、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリン、ＦＳＭ（株式会社豊田中研）、ＭＣＭ（Ｍｏｂｉｌ社）などを用いることができる。
これらの吸脱着媒体の形態については、上記のような気体との接触、および湿気の吸着／脱着ができれば特に限定されず、例えば、吸脱着媒体を通気可能な容器に封入して容器内を気体が流通するようにしてあってもよいし、必要に応じて適当なバインダを吸脱着媒体に加えて成形加工することにより、気体の流路をなす壁面自体を吸脱着媒体で構成してもよいし、あるいは、気体の流路をなす壁面の表面に吸脱着媒体を付着または含浸させてもよい。
また、上記一方の気体と他方の気体との熱交換については、適当な熱交換器等を用いて実施すればよい。
ところで、本発明の冷却方法においては、請求項２に記載のように、前記主吸着部または冷却部となる前記吸脱着構造物内には、前記吸脱着媒体として、比較的高湿での吸着能力の高い第１吸脱着媒体が設けられ、前記補助吸着部または再生部となる前記吸脱着構造物内には、前記吸脱着媒体として、比較的低湿での吸着能力の高い第２吸脱着媒体が設けられていても望ましい。
【００２３】
高湿での吸着能力の高い第１吸脱着媒体は、一般に、低湿での吸着能力の高い第２吸脱着媒体に比べ、吸着容量が大きく、高湿環境下では多量の湿気を吸着でき、しかも、低湿環境下では吸着した湿気を容易に放出する。したがって、このような第１吸脱着媒体を主吸着部または冷却部となる吸脱着構造物内に設ければ、主吸着部で吸着する湿気の量が実質的に多くなり、しかも、冷却部で脱着する湿気の量も多くなるので、その分だけ冷却部における冷却能力が高くなる。
【００２４】
一方、補助吸着部に流入する気体は、主吸着部においてある程度脱湿されて低湿化しているが、補助吸着部には低湿での吸着能力の高い第２吸脱着媒体が設けてあるので、さらに湿気が吸着される。したがって、補助吸着部を設けない場合はもちろん、補助吸着部に第１吸脱着媒体を設けた場合と比較しても、補助吸着部から流出する気体はきわめて乾燥した気体となり、その気体を冷却部へ流入させることになるので、冷却部における冷却能力が高くなる。
【００２５】
なお、請求項２に記載のように第１，第２吸脱着媒体の双方を利用すると、いずれか一方を利用した場合よりも冷却性能を改善することができるが、本発明の冷却方法においては、いずれか一方を利用するだけでも相応の冷却能力を発揮することはもちろんである。
【００２６】
また、第１，第２吸脱着媒体は、両者を比較した際に、相対的に高湿での吸着能力が高いものと、相対的に低湿での吸着能力が高いものを組み合わせることで、いずれか一方の吸脱着媒体だけを採用したものよりも性能が改善されるが、前記第１吸脱着媒体は、相対湿度６０％における吸湿率と相対湿度１００％における吸湿率との差が１０重量％以上あり、前記第２吸脱着媒体は、相対湿度０％における吸湿率と相対湿度６０％における吸湿率との差が１０重量％以上あると、各吸脱着媒体が相互の利点を活かして互いの欠点を補い合い、比較的高湿から低湿まで幅広い範囲で良好な冷却性能を発揮するようになるので望ましい。
【００２７】
このような第１吸脱着媒体の代表的な例としては、平均細孔径５〜１０ｎｍ程度のメゾポアタイプのシリカゲル（例えば、Ｂ型シリカゲル）を挙げることができ、第２吸脱着媒体の代表的な例としては、平均細孔径２〜５ｎｍ程度のマイクロポアタイプのシリカゲル（例えば、Ａ型シリカゲル）を挙げることができる。
【００２８】
なお、上記吸湿率の差は、無限に大きくなることはないが、本発明においては可能な限り大きな値となる方が望ましく、上限については特に具体的な数値をもって限定されるものではない。下限については、それぞれ１０重量％以上である。上記吸湿率の差が１０重量％を下回ると、吸脱着媒体の量の割には吸脱着可能な水分量が小さくなりすぎるので、所期の効果を得るためには多量の吸脱着媒体が必要となり、その分だけコストの増大を招く。また、その多量の吸脱着媒体と気体とを十分に接触させるには大きな吸脱着構造物が必要となるので、冷却装置を構成した場合に装置の大型化を招きやすい。
【００２９】
以上説明したことから明らかなように、請求項３に記載の冷却装置、すなわち、空気を吸入して、該空気を請求項１または請求項２に記載の冷却方法によって冷却し、冷却された空気を冷却対象となる空間に放出することを特徴とする冷却装置によれば、空気を冷却する際に、請求項１または請求項２に記載の冷却方法について述べた通りの作用、効果を奏するので、この種の吸脱着媒体を利用した冷却装置としては、きわめて低温の空気を得ることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について例を挙げて説明する。
以下に説明する冷却装置は、本発明の冷却方法によって空気の冷却を行うように構成されたもので、冷房用および冷蔵庫用の冷却空気を得るための冷却装置である。
【００３１】
この冷却装置は、図１に示すとおり、４つの吸脱着ユニット１〜４と、通気路６と、ファン１０ａ〜１０ｃと、熱交換器１２ａ〜１２ｇとを備えている。
これらの内、吸脱着ユニット１〜４は、一方の端面から他方の端面へと貫通する多数の内腔が形成されたハニカム状の円柱体で、それぞれ図示しない駆動機構に駆動されて回転するようになっている。
【００３２】
３つの吸脱着ユニット１〜３は、一部が主吸着部１ａ〜３ａ、別の一部が加湿部１ｂ〜３ｂ、さらに別の一部が冷却部１ｃ〜３ｃとして利用されていて、これら各部の利用状態は、各吸脱着ユニット１〜３の回転に伴って、主吸着部→加湿部→冷却部→主吸着部→…という順序で徐々に切り替わってゆくように構成されている。これら主吸着部１ａ〜３ａ、加湿部１ｂ〜３ｂ、冷却部１ｃ〜３ｃは、必ずしも等分の領域である必要はなく、回転速度との関係も考慮して、主吸着部１ａ〜３ａとしての機能が低下する頃に加湿部１ｂ〜３ｂを経て冷却部１ｃ〜３ｃへと移行する一方、冷却部１ｃ〜３ｃとしての機能が低下する頃に主吸着部１ａ〜３ａへと移行するように各領域の大きさが設定される。また、吸脱着ユニット１〜３の各内腔の内壁面は、比較的高湿条件下での吸湿能力が高いＢ型シリカゲル（以下、吸脱着媒体ともいう）を主成分とする組成物によって形成されている。なお、上記吸脱着ユニット１〜３は、本発明でいう吸脱着構造物の集合体になっており、吸脱着ユニット１〜３の個々の内腔を含む一部分それぞれが、本発明でいう吸脱着構造物に相当する。
【００３３】
一方、吸脱着ユニット４は、一部が補助吸着部４ａ、別の一部が再生部４ｂ、さらに別の一部が空冷部４ｃとして利用されていて、これら各部の利用状態は、吸脱着ユニット４の回転に伴って、補助吸着部→再生部→空冷部→補助吸着部→…という順序で徐々に切り替わってゆくように構成されている。これら補助吸着部４ａ、再生部４ｂ、空冷部４ｃについても、必ずしも等分の領域である必要はなく、回転速度との関係も考慮して、補助吸着部４ａとしての機能が低下する頃に再生部４ｂへと移行する一方、再生部４ｂでの再生を終えたら空冷部４ｃを経て補助吸着部４ａへと移行するように各領域の大きさが設定される。また、吸脱着ユニット４の各内腔の内壁面は、比較的低湿条件下での吸湿能力が高いＡ型シリカゲル（以下、吸脱着媒体ともいう）を主成分とする組成物によって形成されている。なお、上記吸脱着ユニット４は、本発明でいう吸脱着構造物の集合体になっており、吸脱着ユニット４の個々の内腔を含む一部分それぞれが、本発明でいう吸脱着構造物に相当する。
【００３４】
通気路６は、パイプやチューブ等の導管を使って構成されたもので、ファン１０ａ、１０ｂは、通気路６内の空気を流動させる装置、熱交換器１２ａ〜１２ｇは、通気路６内の空気を加熱もしくは冷却する装置である。
次に、以上のように構成された冷房装置の作動状態について説明する。
【００３５】
この冷房装置が作動すると、ファン１０ａ〜１０ｃが作動して通気路６内で空気が流動する。また、吸脱着ユニット１〜４が回転駆動される。
ファン１０ａが作動すると、室内の空気（例えば、温度３０℃、湿度３０ｇ／ｍ3 ）が通気路６内へと送り込まれる。通気路内へ送り込まれた空気は、通気路６内で順次３経路に分流されて、それぞれが主吸着部１ａ〜３ａを通過する。この時、主吸着部１ａ〜３ａ内の吸脱着媒体は、内部を通過する空気から湿気を吸着する。吸脱着ユニット１〜３には、高湿環境下での吸着能が高いＢ型シリカゲルが用いられているので、多量の湿気であっても良好に吸着することができる。また、主吸着部１ａ〜３ａ内を通過する空気は、湿気の吸着に伴って発生する吸着熱によって加熱される。
【００３６】
主吸着部１ａ〜３ａを通過した空気は、熱交換器１２ａで外気温近くまで温度が下げられてから、続いて、補助吸着部４ａを通過する。この時、補助吸着部４ａ内の吸脱着媒体は、内部を通過する空気からさらに湿気を吸着する。吸脱着ユニット４には、低湿環境下での吸着能が高いＡ型シリカゲルが用いられているので、吸脱着ユニット１〜３において低湿化された空気からでも、さらに湿気を吸着する。また、補助吸着部４ａ内を通過する空気は、湿気の吸着に伴って発生する吸着熱によって加熱される。
【００３７】
補助吸着部４ａを通過した空気は、熱交換器１２ｂで再び外気温近くまで温度が下げられる（例えば、温度３０℃、湿度０ｇ／ｍ3 ）。この乾燥した空気は、続いて２つの経路に分流される。そして、分流された一方の空気については、冷却部３ｃを通過させてから熱交換器１２ｃへと送り込まれ、他方の空気については、そのまま熱交換器１２ｃへと送り込まれ、両空気間で熱交換が行われる。一方の空気が冷却部３ｃを通過する際には、冷却部３ｃ内の吸脱着媒体が低湿な空気に晒されて、既に吸着していた湿気を脱着する。そのため、その脱着に伴って水の蒸発潜熱が奪われて、冷却部３ｃを通過する空気は、外気温より低い温度まで冷却される。したがって、熱交換器１２ｃで熱交換を行った後は、冷却部３ｃを通過させなかった空気も冷却され、その結果、加湿冷却された空気（例えば、温度１３℃、湿度７ｇ／ｍ3 ）と、熱交換にて冷却された空気（例えば、温度１３℃、湿度０ｇ／ｍ3 ）とが得られる。
【００３８】
ここで、加湿冷却された上記一方の空気については、この後、例えば、冷房用空気として利用できる。また、熱交換にて冷却された上記他方の空気については、さらに冷却処理が施される。
すなわち、上記他方の空気は、熱交換器１２ｃを通過した後に、再び２つの経路に分流される。そして、分流された一方の空気については、冷却部２ｃを通過させてから熱交換器１２ｄへと送り込まれ、他方の空気については、そのまま熱交換器１２ｄへと送り込まれ、両空気間で熱交換が行われる。一方の空気が冷却部２ｃを通過する際には、冷却部２ｃ内の吸脱着媒体が低湿な空気に晒されて、既に吸着していた湿気を脱着するため、その脱着に伴って水の蒸発潜熱が奪われて、冷却部２ｃを通過する空気は、さらに低い温度まで冷却される。したがって、熱交換器１２ｄで熱交換を行った後は、冷却部２ｃを通過させなかった空気も冷却され、その結果、加湿冷却された空気（例えば、温度４℃、湿度３．８ｇ／ｍ3 ）と、熱交換にて冷却された空気（例えば、温度４℃、湿度０ｇ／ｍ3 ）とが得られる。
【００３９】
ここで、加湿冷却された上記一方の空気については、この後、例えば、冷房用空気あるいは冷蔵庫用空気として利用できる。また、熱交換にて冷却された上記他方の空気については、熱交換器１２ｄを通過した後に、冷却部１ｃを通過する。この時、冷却部１ｃ内の吸脱着媒体が低湿な空気に晒されて、既に吸着していた湿気を脱着するため、その脱着に伴って水の蒸発潜熱が奪われて、冷却部１ｃを通過する空気は、さらに低い温度（例えば、温度−２℃、湿度１．４ｇ／ｍ3 ）まで冷却される。したがって、この空気を、例えば、冷蔵庫用空気として利用できる。
【００４０】
さて一方、ファン１０ｂが作動すると、室外の空気が、熱交換器１２ａでいくらか加熱され、さらに熱交換器１２ｅで加熱されてから、再生部４ｂを通過する。この時、再生部４ｂ内の吸脱着媒体は既に湿気を吸着しているが、再生部４ｂへ流入する空気によって加熱されるため、再生部４ｂ内の吸脱着媒体は湿気を脱着し、これにより、再生部４ｂ内の吸脱着媒体が再生する。
【００４１】
吸脱着ユニット４から流出した空気は、一部が室外へ放出される（図１中、点線矢印参照）。また、残りの一部は、熱交換器１２ｆで温度が下げられてから、通気路６内で順次３経路に分流されて、それぞれが加湿部１ｂ〜３ｂを通過する。加湿部１ｂ〜３ｂを通過する空気は、再生部４ｂで吸脱着媒体が脱着した多量の湿気を含んでいるので、その湿気は加湿部１ｂ〜３ｂ内の吸脱着媒体に吸着される。
【００４２】
さらに、ファン１０ｃが作動すると、空冷部４ｃを空気が通過し、再生部４ｂにおいて加熱された吸脱着ユニット４内の吸脱着媒体から熱を奪う。熱を奪って温度が上昇した空気は、熱交換器１２ｇを通過する際に熱が奪われて、温度が低下する。
【００４３】
以上のように構成された冷却装置によれば、３段階にわたる冷却処理により、温度の異なる３種類の冷気（例えば、１３℃、４℃、−２℃の冷気）を得ることができ、特に、氷点下に達するほど低温の冷気を得ることができるので、室内の冷房用途はもちろんのこと、冷蔵庫用の冷却空気を得る装置として利用することもできる。
【００４４】
また、湿気の脱着に伴って冷却された空気を利用できるので、冷房に伴う乾燥を抑制することもできる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の実施形態については上記のもの以外にも種々の具体的形態が考えられる。
【００４５】
例えば、上記冷却装置では、加湿部、空冷部を設けてあったが、これらを設けるか否かは任意であり、例えば、主吸着部と冷却部の切り替え、補助吸着部と再生部との切り替えを行うだけでも、本発明の冷却方法を実施することができる。
また、上記冷却装置では、空気の流通経路は変更せず、吸脱着ユニット１〜４を回転駆動して、主吸着部と冷却部との入れ替え、あるいは、補助吸着部と再生部との入れ替えを行っていたが、吸脱着ユニット１〜４を固定配置して、バルブの切り替えによって空気の流通経路を変更するように構成しても、まったく同様に機能する冷房装置を構成することができる。
【００４６】
具体例を挙げて説明すると、例えば図２および図３に示す冷却装置は、固定配置された吸脱着ユニット１〜４と、それらを結ぶ通気路６と、ファン１０ａと、熱交換器１２ｂ〜１２ｅと、８個の三方バルブ２０とを備えてなる。
これらの構成の内、図１に示した冷却装置と機能的に同等と考えられる構成については、図１中で用いた符号と同じ符号を付けることとし、その説明を省略する。但し、吸脱着ユニット１〜４、および熱交換器１２ｂ〜１２ｄの数は、図１に示した冷却装置とは異なり、それぞれが２つずつ存在している。
【００４７】
三方バルブ２０は、通気路６の稼動ラインを切り替えるもので、図２および図３中において、実線で示してある通気路６が稼動ライン（空気が流通中の通気路）、点線で示してある通気路６は未稼動ライン（空気が停滞中の通気路）に該当する。
【００４８】
このように構成された冷房装置でも、三方バルブ２０を切り替えて、図２に示した状態または図３に示した状態とすることにより、主吸着部１ａ〜３ａと冷却部１ｃ〜３ｃとの入れ替え、および、補助吸着部４ａと再生部４ｂとの入れ替えを行うことができるので、先に説明した冷房装置と同様に動作し、連続的な空気の冷却を行うことができる。
【００４９】
先に説明した冷房装置と異なる点としては、吸脱着ユニット１〜４を回転させるための駆動機構が不要となるので、その分だけ装置構造が簡素化されるが、三方バルブ２０が必要となり、三方バルブ２０の切り替え制御も必要となる。
加えて、上記実施形態では、冷房用ないし冷蔵庫用の冷気を得るための冷却装置を構成したが、本発明の冷却方法ないし冷却装置は、他の用途にも適用可能である。具体的には、例えば、発熱源となる機器を内蔵した各種装置を冷却対象として、本発明の冷却方法ないし冷却装置を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の冷却方法で空気の冷却を行う冷却装置の模式図である。
【図２】  図１とは別の冷却装置の模式図である。
【図３】  図２の冷却装置において三方バルブを切り替えた状態を示す模式図である。
【符号の説明】
１〜４・・・吸脱着ユニット、１ａ〜３ａ・・・主吸着部、１ｂ〜３ｂ・・・加湿部、１ｃ〜３ｃ・・・冷却部、４ａ・・・補助吸着部、４ｂ・・・再生部、４ｃ・・・空冷部、６・・・通気路、１０ａ〜１０ｃ・・・ファン、１２ａ〜１２ｇ・・・熱交換器、２０・・・三方バルブ。
【図１】
0004368012.tif 000002
【図２】
0004368012.tif 000003
【図３】
0004368012.tif 000004