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JP2008107075A - 吸着モジュールおよび吸着モジュールの製造方法 - Google Patents

吸着モジュールおよび吸着モジュールの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】被吸着媒体の拡散抵抗を低減する吸着モジュールを提供することにある。
【解決手段】熱交換媒体が流れる複数の熱媒体管21を有し、熱媒体管21の周辺部22に、多孔質伝熱体23および吸着剤24が設けられている吸着モジュール1であって、多孔質伝熱体23は、粉末状、粒子状、および繊維状のいずれかの金属の焼結によって形成されるとともに、当該焼結によって熱媒体管21に金属的に結合され、多孔質伝熱体23には、被吸着媒体が流通する細孔23aがあり、かつ細孔23a内には吸着剤24が充填されており、多孔質伝熱体23内において熱媒体管21の間には、熱媒体管21の延伸方向(軸方向)に沿ってまっすぐに延び、かつ被吸着媒体が流れる被吸着媒体通路25が設けられている。
【選択図】図1

Description

本発明は、吸着モジュールおよび吸着モジュールの製造方法に関し、例えば吸着剤が気相冷媒を吸着する作用を用いて冷媒を蒸発させ、その蒸発潜熱により冷凍能力を発揮する吸着器に適用して好適なものである。
従来この種の吸着器は、吸着剤を充填した吸着熱交換器と、吸着剤が吸着/脱離する被吸着媒体が蒸発/凝縮する熱交換器とを有し、これら熱交換器を、吸着器の外枠を構成する真空容器内に収容するものがある(特許文献1参照)。
特許文献1の開示する技術では、吸着熱交換器に、銅粉などを焼結したものが伝熱促進材として利用されている。この技術では、上記銅粉と吸着剤を混合し、焼結形成させたもので、熱交換媒体が流れる伝熱管を一体的に被包している。
なお、吸着器を構成する吸着熱交換器および上記熱交換器を個別に製作し、次いで真空容器の内部に、個々に製作された吸着熱交換器および熱交換器を収用した状態で、気密に組付けられている。
特開平4−148194号公報
しかしながら、上記特許文献1による従来技術では、銅粉の焼結体を伝熱フィンとすることで、この伝熱フィン内に充填された吸着剤との接触面積が増え伝熱特性は向上する。しかしながら、伝熱管周辺の吸着剤充填層の厚さの定義がなく、その厚さによっては、吸着剤が被吸着媒体を吸着/脱離する際の被吸着媒体の拡散抵抗によって、吸着剤の吸着/脱離速度が狙い通り上がらず、結果的には冷却性能を向上させることができないおそれがあった。
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、被吸着媒体の拡散抵抗を低減する吸着モジュールおよび吸着モジュールの製造方法を提供することにある。
また、別の目的は、被吸着媒体の拡散抵抗を低減するとともに、伝熱特性の優れた高性能な吸着モジュールおよび吸着モジュールの製造方法を提供することにある。
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
すなわち、請求項1乃至10に記載の発明では、熱交換媒体が流れる複数の熱媒体管(21)を有し、熱媒体管(21)の周辺部(22)に、多孔質伝熱体(23)および吸着剤(24)が設けられている吸着モジュール(1)であって、
前記多孔質伝熱体(23)は、粉末状、粒子状、および繊維状のいずれかの金属の焼結によって形成されるとともに、当該焼結によって熱媒体管(21)に金属的に結合され、多孔質伝熱体(23)には、被吸着媒体が流通する細孔(23a)があり、かつ細孔(23a)内には吸着剤(24)が充填されており、
多孔質伝熱体(23)内において熱媒体管(21)の間には、熱媒体管(21)の延伸方向に沿ってまっすぐに延び、かつ被吸着媒体が流れる被吸着媒体通路(25)が設けられていることを特徴とする。
かかる発明では、多孔質伝熱体(23)は、焼結時において上記粉末粉などの金属粉間に存在する空隙によって、いわゆる三次元網目状に連通する気孔としての細孔(23a)が形成されるため、多孔質伝熱体(23)の厚さに応じてその細孔(23a)を流通する被吸着媒体の拡散抵抗に影響を与えることになるが、この細孔(23a)とは別に、多孔質伝熱体(23)内において熱媒体管(21)の間に、熱媒体管(21)の延伸方向にまっすぐに延びる被吸着媒体通路(25)が設けられている。
これにより、三次元網目状の細孔(23a)とは異なる、熱媒体管(21)の延伸方向に延びる被吸着媒体通路(25)を、熱媒体管(21)の間に設けているので、多孔質伝熱体(23)内部の吸着剤(24)に被吸着媒体を浸透させ易くなり、吸着速度の向上が図れる。
しかも、被吸着媒体通路の内周から熱媒体管の外周までの浸透距離を、上記熱媒体管(21)間にある被吸着媒体通路(25)の配置により、熱媒体管(21)の延伸方向にわたって、ほぼ均一に設定することが可能である。
したがって、例えば多孔質伝熱体(23)の一端(上部側)より被吸着媒体が流入する場合でも、熱媒体管(21)の延伸方向にわたって他端(下部側)にまで、被吸着媒体通路(25)を利用して被吸着媒体を速やかに行き渡せることができるので、被吸着媒体の拡散抵抗を低減することができる。
また、請求項2乃至4に記載の発明では、熱媒体管(21)の外周面と、隣り合う熱媒体管(21)の外周面までの距離の半分の値を伝熱距離(r1)とし、熱媒体管(21)の外周面から、被吸着媒体通路(25)の内周面までの距離を浸透距離(r2)としたとき、伝熱距離(r1)と浸透距離(r2)とが、0.5mm〜6mmの範囲に設定されていることを特徴とする。
一般に、吸着および脱離速度に係わる浸透距離(浸透深さ)(r2)と、伝熱距離(r1)とがほぼ等しくなることが理想であると考えられているが、請求項2乃至4に記載の発明では、伝熱距離(r1)と浸透距離(r2)とが、0.5mm〜6mmの範囲に設定されているので、伝熱距離(r1)と浸透距離(r2)とに差異がある場合であっても、伝熱特性に優れ、かつ被吸着媒体の拡散抵抗の小さい高性能な吸着モジュール(1)を提供することができる。
特に、上記伝熱距離(r1)と浸透距離(r2)とが設定される範囲は、請求項3乃至4に記載の如き範囲にあることが好ましい。請求項3乃至4に記載の発明では、伝熱特性の向上および被吸着媒体の拡散抵抗低減により、例えば冷却性能が効果的に向上する。即ち、請求項3に記載の発明では、伝熱距離(r1)と浸透距離(r2)とが、0.8mm〜4.8mmの範囲に設定されていることを特徴とする。これにより、上記0.5mm〜6mmの範囲内の所定値において達成される冷却性能の最大能力に対して、その最大能力の80%以上の冷却性能を確保することができる。また、請求項4に記載の発明では、伝熱距離(r1)と浸透距離(r2)とが、1.5mm〜3.8mmの範囲に設定されていることを特徴とする。これにより、上記最大能力の90%以上の冷却性能を確保することができる。
また、請求項5に記載の発明の如く、上記熱媒体管(121)の断面形状が扁平であることを特徴とする。
かかる発明では、扁平な熱媒体管(121)は、その熱媒体管(121)の外周面のうちの長辺側から主として伝熱されるものであるが、このような扁平な熱媒体管(121)である場合であっても、請求項1乃至請求項4に記載の発明を適用することができる。
また、請求項6に記載の発明の如く、被吸着媒体通路(25)は、熱媒体管(21)に平行に配置され、被吸着媒体が少なくとも一方向から流入可能であることが好ましい。
これによると、吸着および脱離速度に係わる浸透距離(r2)と、伝熱距離(r1)とがほぼ等しくなるように、熱媒体管(21)の間に被吸着媒体通路(25)を配置するのが容易となる。
ここで、上記熱媒体管(21)の間に被吸着媒体通路(25)を設ける方法として、例えば多孔質伝熱体(23)内にまっすぐな管状の空間を複数形成し、この空間を被吸着媒体通路(25)とすることが考えられる。このような被吸着媒体通路(25)は互いに独立して配置されることになるため、複数の被吸着媒体通路(25)に、被吸着媒体が均一に拡散しない可能性がある。例えば多孔質伝熱体(23)の一端側より各被吸着媒体通路(25)へ被吸着媒体(水蒸気)を流通させる場合において、内側の被吸着媒体通路(25)と、外側の被吸着媒体通路(25)とでは、被吸着媒体が均一に拡散しない可能性がある。この場合、被吸着媒体通路(25)間で、被吸着媒体の状態(水蒸気の蒸気圧)が不均一になるおそれがある。
これに対して請求項7乃至8に記載の発明では、被吸着媒体通路(825)は、熱媒体管(21)の延伸方向、および熱媒体管(21)の延伸方向に対して交差する方向のいずれの方向にも延びており、被吸着媒体通路(825)と隣り合う被吸着媒体通路(825)は連通していることを特徴とする。
かかる発明では、被吸着媒体通路(825)は、熱媒体管(21)の延伸方向、および熱媒体管(21)の延伸方向に対して交差する方向のいずれの方向にも延びているので、被吸着媒体通路(825)内において被吸着媒体を、熱媒体管(21)の延伸方向だけでなく、この延伸方向に対して交差する方向にも流通させることができるため、被吸着媒体通路(825)は、熱媒体管(21)の周辺部(822)周りに被吸着媒体を拡散させることが可能である。
しかも、このような被吸着媒体通路(825)は、隣り合う被吸着媒体通路(825)同士が連通する構造となっているので、複数の被吸着媒体通路(825)に対して、被吸着媒体を均一に拡散させることができる。
特に、上記被吸着媒体通路(825)は、請求項8に記載の発明の如く、熱媒体管(21)の延伸方向に対して交差する面からみた断面形状が環状であることが好ましい。
これにより、上記被吸着媒体通路(825)に流通する被吸着媒体を、熱媒体管(21)の周辺部(822)の全周にわたって拡散させることができる。
また、請求項9に記載の発明では、多孔質伝熱体(23)および被吸着媒体通路(25)を真空保持可能な筐体(3)内に備え、
筐体に備えられた被吸着媒体流入配管(36)は蒸発器と連通し、かつ筐体に備えられた被吸着媒体流出配管(37)は凝縮器と連通しているとともに、
筐体内には、被吸着媒体が封入されており、吸着時には蒸発器側より被吸着媒体が流入し、脱離時には凝縮器側へ被吸着媒体が流出することを特徴とする。
これによると、吸着時および脱離時において、別個に設けた蒸発器および凝縮器へ被吸着媒体を導くように構成されているので、蒸発器および凝縮器は、脱離時および吸着時における無駄エネルギを生じない。
また、請求項10に記載の発明では、多孔質伝熱体(23)の金属は、銅または銅合金であり、熱媒体管(21)は、銅または銅合金からなることが好ましい。
これによると、伝熱特性に優れた多孔質伝熱体(23)と熱媒体管(21)が焼結によって結合することにより、これらが単に接触するだけではなく、金属的に接合できるので、伝熱向上が効果的に図れる。
また、請求項11乃至13に記載の発明では、熱交換媒体が流れる熱媒体管(21)と、前記熱媒体管(21)に多孔質伝熱体(23)として焼結結合された、粉末状、粒子状、および繊維状のいずれかの金属粉(23b)と、熱媒体管(21)の周辺部(22)に存在する吸着剤(24)と、多孔質伝熱体(23)が配置されている空間の一部に設けられ、被吸着媒体が流通する被吸着媒体通路(25)とを筐体(3)内部に備えた吸着モジュールの製造方法において、
熱媒体管(21)と、被吸着媒体通路(25)を形成するための治具(61)とを筐体(3)内部に配置して組付ける組付工程と、
筐体(3)内部に金属粉(23b)と吸着剤(24)を混合して入れて、金属粉(23b)および吸着剤(24)を熱媒体管(21)の周辺部(22)に位置させるとともに、被吸着媒体通路(25)を形成するための治具(61)を抜き取り被吸着媒体通路(25)を形成する充填工程と、
充填工程において金属粉(23b)および吸着剤(24)を入れた充填口を閉じて、ろう付け前の筐体を形成するろう付け前の筐体形成工程と、
ろう付け前の筐体を炉内に入れて加熱することにより、金属粉(23b)を焼結して多孔質伝熱体(23)を形成するするとともに、熱媒体管(21)と筐体(3)とをろう付け結合するろう付け工程と、を備えていることを特徴とする。
かかる発明では、熱媒体管(21)の周辺部(22)に金属粉を焼結する工程、吸着剤(24)が吸着作用を発揮できる状態にする工程、および吸着モジュール(1)を構成する部品同士をろう付け結合する工程を、ろう付け工程によって実施するので、製造工程数を低減した効率的な製造方法を提供することができる。
しかも、被吸着媒体通路(25)を形成する方法として、組付工程において、被吸着媒体通路を形成するための冶具を、筐体(3)内の多孔質伝熱体(23)が配置される空間の一部に、熱媒体管(21)と共に組み込む。次に、充填工程において、金属粉(23b)と吸着剤(24)を上記周辺部(22)に充填させて後、上記冶具を抜き取るという比較的簡素な方法によって、被吸着媒体通路(25)のための空間を、容易に形成することができる。
したがって、被吸着媒体の拡散抵抗を低減するとともに、一体化成形することにより、製造工程を簡素化でき、吸着モジュールの低コスト化が図れる。
特に、上記充填工程において、請求項12に記載の発明の如く、被吸着媒体通路(25)を形成するための治具(61)を抜く前に、金属粉(23b)と吸着剤(24)の充填表面(22s)を、加圧冶具(62)にて加圧し圧粉する加圧工程を備えていることが好ましい。
かかる発明では、被吸着媒体通路(25)を形成するための治具(61)を抜く前に、金属粉(23b)と吸着剤(24)の充填表面(22s)を、加圧冶具(62)にて加圧し圧粉するので、上記冶具(61)を抜き、被吸着媒体通路(25)のための空間が形成された後であっても、金属粉(23b)と吸着剤(24)が硬化されたままその形状を維持することができる。
したがって、ろう付け工程前でかつ充填工程以降の後工程、すなわち焼結前の金属粉が結合していない状態にある製造過程において、金属粉と吸着剤が硬化されたままその形状を維持することができる。
ここで、金属粉(23b)と吸着剤(24)の充填表面(22s)の全面を一つの加圧冶具(62)で加圧する場合において、充填表面(22s)は出来る限り平坦面になっている必要がある。例えば充填表面(22s)が平坦面でなく、突起部を有する場合には、突起部のみが硬化されるが、他の部位は硬化されないという硬化状態の偏りが生じるおそれがある。
これに対して、上記加圧工程において、請求項13に記載の発明の如く、金属粉(23b)と吸着剤(24)の充填表面(822s)を、複数の加圧冶具(262)にて加圧する、または一つの加圧冶具(262)にて複数回に分けて加圧する分割加圧工程を備えていることが好ましい。
かかる発明では、上記充填表面(822s)を、複数の加圧冶具(262)にて加圧する、または一つの加圧冶具(262)にて複数回に分けて加圧するので、その充填表面の全面を加圧冶具で加圧するのではなく、充填表面を分割し、分割された一部ごとに、加圧冶具(262)で加圧することができる。これにより、充填表面の硬化状態の偏りをなくすことができるので、充填表面全体にわたって金属粉と吸着剤がほぼ均一に硬化され、その硬化されたままの形状の維持が確実にできる。
また、ここで、上記請求項11乃至13に記載の発明の吸着モジュールの製造方法では、充填工程前の組付工程において、被吸着媒体通路を形成するための冶具を熱媒体管(21)と共に筐体(3)に組み込むことで、被吸着媒体通路(25)のための空間を確保したが、請求項14に記載の発明の如く、上記被吸着媒体通路(25)のための空間の形成と、上記充填表面(22s)を加圧し圧粉することを、充填工程後の加圧工程で行なうこともできる。
即ち、請求項14に記載の発明では、熱交換媒体が流れる熱媒体管(21)と、熱媒体管(21)に多孔質伝熱体(23)として焼結結合された、粉末状、粒子状、および繊維状のいずれかの金属粉(23b)と、熱媒体管(21)の周辺部(22)に存在する吸着剤(24)と、多孔質伝熱体(23)が配置されている空間の一部に設けられ、被吸着媒体が流通する被吸着媒体通路(25)とを筐体(3)内部に備えた吸着モジュールの製造方法において、
熱媒体管(21)を筐体(3)内部に配置して組付ける組付工程と、
筐体(3)内部に金属粉(23b)と吸着剤(24)を混合して入れて、金属粉(23b)および吸着剤(24)を熱媒体管(21)の周辺部(22)に位置させる充填工程と、
充填工程の後に、金属粉(23b)と吸着剤(24)の充填表面(22s)を、加圧冶具(162)にて加圧し圧粉し、かつ加圧冶具(162)には被吸着媒体通路(25)を形成するための突起(161)が設けられており、加圧後に加圧冶具(162)を抜くときに、当該加圧と同時に形成された被吸着媒体通路(25)が現われる加圧工程と、
充填工程において金属粉(23b)および吸着剤(24)を入れた充填口を閉じて、ろう付け前の筐体を形成するろう付け前の筐体形成工程と、
ろう付け前の筐体を炉内に入れて加熱することにより、金属粉(23b)を焼結して多孔質伝熱体(23)を形成するするとともに、熱媒体管(21)と筐体(3)とをろう付け結合するろう付け工程と、
を備えていることを特徴とする。
これによると、上記被吸着媒体通路(25)のための空間を形成する工程、および上記充填表面(22s)を加圧し圧粉する工程を、上記加圧工程によって実施するので、製造工程数を低減した効率的な製造方法を提供することができる。
また、請求項15に記載の発明では、多孔質伝熱体(23)の金属粉(23b)は、銅または銅合金であり、熱媒体管(21)は、銅または銅合金からなり、
ろう付け工程においてろう付け結合するために用いられるろう材の溶融温度は、700〜1000°Cの範囲にあることを特徴とする。
これによると、700〜1000°Cの範囲は銅粉が焼結する温度であるので、ろう付け前の筐体(3)を炉内に一度通すことにより、ろう付け結合と焼結を同時に実施することができる。
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態における吸着モジュールを、図1から図5に従って説明する。図1は本実施形態に係わる吸着熱交換器を示す図であって、図1(a)は断面図、図1(b)は図1(a)中のIBよりみた断面図である。図2は図1(a)の拡大図である。図3は図2中の吸着剤充填層を示す模式的断面図である。図4は本実施形態の吸着モジュールを示す外観図である。図5は図4中のVからみた断面図である。図6は図5中のVIからみた断面図である。図7は吸着剤充填層の厚さLと単位容積当たりの冷却性能との関係を示す特性図である。図8は吸着剤充填層の厚さLと吸着能力との関係を示す特性図である。図9は本実施形態の吸着モジュールの製造方法について、製造工程を示す流れ図である。
図4に示す吸着モジュール1は、その内部に含む吸着剤が気相冷媒(水蒸気)を吸着する作用を用いて冷媒を蒸発させてその蒸発潜熱により冷凍能力を発揮することを利用して吸着式冷凍機に使用されるものであり、車両用などの空調装置に適用することもできる。この吸着モジュール1は、図5および図6に示すように、筐体を構成するケーシング3内に吸着熱交換器2を備えている。吸着熱交換器2は、熱交換媒体(冷媒)が流れる熱媒体管21とを有しており、熱媒体管21の周辺部22に、細孔を有する多孔質伝熱体23および吸着剤24が設けられている。
具体的には、吸着熱交換器2は、図1および図3に示すように、材質が銅または銅合金(本実施例では、銅)からなる熱媒体管21と、細孔23aを有する多孔質伝熱体23と、その細孔23aに充填された吸着剤24とを有している。
多孔質伝熱体23は、熱伝導性に優れる金属粉23bを加熱して、溶融することなく焼結によって結合(以下、単に「焼結結合」)した焼結体である。金属粉23bは、銅または銅合金(本実施例では、銅)を用いており、例えばその銅粉は、粉末状、粒子状、および繊維状のいずれか(本実施例では、繊維状)に形成されているものであればよい。
上記焼結時においては、金属粉23b間に存在する空隙によって、いわゆる三次元網目状の気孔が焼結体に形成される。この三次元網目状の気孔が、上記細孔23bに相当するものである。なお、上記溶融することなく焼結結合とは、金属粉23bの表層付近のみを融着させることである。即ち、焼結時において、金属粉間に存在する空隙(細孔)をそのまま残し、金属粉間の接触箇所が金属的に結合する。
このような多孔質伝熱体23は、図3に示すように、細孔23aを有する微細な焼結フィン(以下、単に、「多孔質焼結フィン」)を形成している。細孔23aは、粒子径が微小な吸着剤24を充填可能にマッチした微細な孔である。
また、多孔質伝熱体23は、銅からなる熱媒体管21の周辺部22に焼結によって金属的に結合している。この多孔質伝熱体23は、その全体が一方向に伸長するように、複数の円筒状の熱媒体管21の周辺部22に形成されており、図1(a)に示す如く全体形状として円筒状である。
吸着剤24は、微小な多数の粒子状に形成されており、例えば、シリカゲル、ゼオライト等から構成されている。吸着剤24は、多孔質伝熱体23の細孔23a内部に充填されている。
さらに、本実施形態では、熱媒体管21の間に、被吸着媒体(以下、水蒸気)が流通する被吸着媒体通路25が配置されている。この被吸着媒体通路25は、上記三次元網目状の細孔23aとは異なり、一方向に例えばまっすぐに延びるように形成されている。具体的には、被吸着媒体通路25は、熱媒体管21の延伸方向、即ち円筒状の熱媒体管21の軸方向に延びるように形成されている。
このように、本実施形態では、三次元網目状の細孔23aとは異なる、熱媒体管21の軸方向に延びる被吸着媒体通路25を、熱媒体管21の間に設けているので、多孔質伝熱体23内部に存在する吸着剤24に、被吸着媒体(水蒸気)を浸透させ易くなり、吸着速度の向上が図れる。
被吸着媒体通路25の断面形状は、本実施例では図1及び図2の如く円としたが、円、楕円、矩形などのいずれであってもよい。また、本実施例では、被吸着媒体通路25は、図中の3つの熱媒体管21に囲まれた領域に配置されているが、3つに限らず、4つや5つ等の複数の熱媒体管21に囲まれた領域に配置されるものであってもよい。
この被吸着媒体通路25は、吸着時には、図4中の蒸発器からの水蒸気を通して熱媒体管21の周辺部22の多孔質伝熱体23内部へ速やかに浸透させる役割を果す。また、脱離時には、熱媒体管21の周辺部22の多孔質伝熱体23から吐き出した水蒸気を、この被吸着媒体通路25を通して速やかに図4中の凝縮器へ導く役割を果す。
また、上記被吸着媒体通路25は、熱媒体管21の軸方向に平行に配置されていることが好ましい。これにより、被吸着媒体通路25の内周面から熱媒体管21の外周面までの浸透距離r1を、熱媒体管21と被吸着媒体通路25との上記配置により、熱媒体管21の軸方向にわたって、均一に設定することができる。
また、上記被吸着媒体通路25は、図6に示すように、水蒸気がこの被吸着媒体通路25を通して一方向(図5中の一端側(上部方向)から他端側(下部方向))へ流入可能である。
ここで、本実施形態においては、多孔質伝熱体23の構造として、熱媒体管21の周辺部22と隣り合う熱媒体管21の周辺部22が一体に形成されている構造としている。即ち、各熱媒体管21の周辺部22(多孔質伝熱体23の部分)が一体となって多孔質伝熱体23の全体が形成されており、その全体形状は、図1(a)の如く円筒状のものである。
多孔質伝熱体23の全体構造に対し、上記熱媒体管21の周辺部22即ち多孔質伝熱体23の部分とは、図2に示す多孔質伝熱体23の構造から、図2中の破線で示す円内の焼結体に対応するものと考えている。
以下の実施形態では、上記熱媒体管21の周辺部22の多孔質伝熱体23の部分を、「吸着剤充填層」と呼ぶ。この「吸着剤充填層」は、図3において、熱媒体管21の周辺部22で焼結結合した「多孔質焼結フィン」に対応しており、その厚さを「L」で示している。
上記「吸着剤充填層」においては、図2に示す如く熱媒体管21の外周面と隣り合う熱媒体管21の外周面までの距離の半分の値を、伝熱距離r1とする。また、熱媒体管21の外周面から被吸着媒体通路25の内周面までの距離を、浸透距離(浸透深さ)r2とする。なお、ここで、上記隣り合う熱媒体管21の外周面間に、被吸着媒体通路25が常に延在している場合(例えば、後述の第4実施形態等)には、上記隣り合う熱媒体管21の外周面間の距離より、被吸着媒体通路25を除いた距離の半分の値を、伝熱距離r1とする。
上記吸着剤充填層の厚さL、即ち伝熱距離r1と浸透距離r2とを設定する方法としては、一般に、「吸着および脱離速度に係わる浸透距離r2と伝熱距離r1が、ほぼ等しくなる」という条件を満足することが理想である。しかしながら、上記条件を満足させて、上記多孔質伝熱体23内に熱媒体管21と被吸着媒体通路25を配置するのは、被吸着媒体通路25の形状や、多孔質伝熱体23の構造が制限されるおそれがあった。
そこで、発明者らは、伝熱距離r1と浸透距離r2に差異がある場合であっても、伝熱特性に優れ、かつ被吸着媒体の拡散抵抗を小さくすることができる「吸着剤充填層」の条件について鋭意検討し、以下の「吸着剤充填層の厚さL」の条件を見出した。
まず、吸着剤充填層の厚さLと冷却性能との関係を、以下図7および図8に従って説明する。図7は、横軸に吸着剤充填層(多孔質焼結フィン)の厚さLを示し、縦軸に単位容積当たりの冷却性能を示しており、この冷却性能は、最大性能を1とする冷却能力比を表している。図7に示す特性図は、吸着速度(η/τ)の実験結果(図8参照)より単位容積当たりの冷却能力を計算したものである。
図8は、吸着剤充填層の厚さLをパラメータにして厚さL毎に実験により得た吸着速度(η/τ)を表す特性図であって、縦軸に吸着効率、横軸に吸着時間が示されている。図8に示すように、吸着剤充填層の厚さLを厚くすると吸着速度(η/τ)は低下する。言い換えると、吸着剤充填層の厚さLが薄いほど吸着速度(η/τ)は速くなる。
一方、図7の単位容積当たりの冷却能力比に換算すると、吸着剤充填層の厚さLを厚くすることにより吸着剤充填量が増加する。これは例えば図7中のL=2mm及びL6mmの比較例の如く、吸着剤充填層の厚さLの増加に伴なって熱媒体管21の容積が小さくなるからである。但し、図8の特性図より明らかなように吸着速度(η/τ)は遅いので、厚さLがある程度増加すると結果的に冷却能力は低くなる。すなわち、冷凍能力は、吸着剤重量と吸着速度(η/τ)に比例するので、単位容積当たりの冷却能力が最大となる吸着剤充填層の厚さLが存在する。単位容積当たりの冷却能力が最大となる吸着剤充填層の厚さLは、図7に示すように、L=2mmである。
このような関係にある「吸着剤充填層の厚さL」は、図7に示すように、0.5mm〜6mmの範囲に設定されていることが好ましい。これより、上記0.5mm〜6mmの範囲内で伝熱距離r1と浸透距離r2とに差異を許容して設定することができる。
しかもこのように設定された伝熱距離r1と浸透距離r2とに差異がある場合であっても、上記最大性能の70%以上の冷却能力を確保することができるので、伝熱特性に優れ、かつ被吸着媒体の拡散抵抗の小さい高性能な吸着モジュール1を提供することができる。
なお、発明者らは、「吸着剤充填層の厚さL」が、「0.5mm〜6mmの範囲にあること」という条件について検証し、下記知見を得た。即ち、浸透深さr2および伝熱距離r1は、それらの吸着剤充填層の厚さLが0.5mm〜6mmの範囲内にあれば、浸透深さr2と伝熱距離r1の間で2mm程度の差異があってもよいとの知見を得た。「吸着剤充填層の厚さL」即ち伝熱距離r1と浸透距離r2とが上記条件を満たすものであれば、少なくとも最大性能の70%以上の冷却能力を確保しているので、冷却性能は問題となる大きな悪化を生じることはない。
また、上記伝熱距離r1と浸透距離r2とが設定される範囲は、上記範囲に限らず、以下の範囲に更に限定してもよい。これにより、上記範囲に設定することで得られる冷却能力に対し、その能力を更に向上させることができる。
即ち、伝熱距離r1と浸透距離r2とが0.8mm〜4.8mmの範囲に設定されていることが好ましい。これにより、上記0.5mm〜6mmの範囲内の所定値(厚さL=2)において達成される最大性能に対して、その最大性能の80%以上の冷却能力を確保することができる。言い換えると、最大能力に対して20%以下の低下に抑えることができ、最大能力に近い性能が得られる。
さらに、伝熱距離r1と浸透距離r2とが1.5mm〜3.8mmの範囲に設定されていることが好ましい。これにより、上記最大性能の90%以上の冷却能力を確保することができる。
次に、吸着熱交換器2を筐体3内部に一体化成形して備えた吸着モジュール1を、図4から図6に従って説明する。
吸着モジュール1は、吸着熱交換器2と、筐体本体31、シート32、33、およびタンク34、35とを具備した、金属からなる筐体3と、を備えている。なお、本実施例では、筐体の金属は、銅または銅合金とする。
筐体本体31は、円筒状に形成されており、内部に、円筒状の吸着熱交換器2の多孔質伝熱体23が収容可能に形成されている。また、筐体本体31の上端側開口部と下端側開口部は、シート32、33で封止可能に形成されている。筐体本体31の上部には、吸着熱交換器2の上記吸着剤充填層に、水蒸気を導くことが可能な被吸着媒体流入配管36および被吸着媒体流出配管37が設けられている。
このように筐体本体31とシート32、33を封止することにより、内部を真空に保持可能である。これにより、筐体本体31とシート32、33によって形成される内部密閉空間内には、被吸着媒体としての水蒸気以外には、他の気体(気相冷媒)は存在しないようになっている。
吸着時には、水蒸気は、蒸発器側から被吸着媒体流入配管36を通して、被吸着媒体通路25に分配される。被吸着媒体通路25に分配された水蒸気は、吸着剤充填層の内部に浸透する。また、脱離時には、水蒸気は、吸着剤充填層から吐き出され、吐き出た水蒸気は各被吸着媒体通路25を通して、被吸着媒体流出配管37より凝縮器側へ導かれる。
また、シート32、33には、熱媒体管21が貫通可能な貫通穴32a、33aが形成されている。この貫通穴32a、33aと熱媒体管21は、ろう付け等による接合により気密に固定されている。
タンク34、35には、熱交換媒体を導くことが可能な熱媒体流入配管38および熱媒体流出配管39が設けられている。熱交換媒体は、下部タンク34の熱媒体流入配管38に流入し、熱媒体管21を通して、上部タンク35の熱媒体流出配管39より流出する。
このような下部タンク34および上部タンク35は、熱交換媒体を複数の熱媒体管21へ供給分配するためのタンクである。
なお、上記筐体3および熱媒体管21は、その径方向断面が円筒形状、楕円形状、矩形形状のいずれの形状であってもよい。
次に、吸着モジュール1の製造工程を、図9に従って説明する。吸着モジュール1の製造工程は、筐体3内に焼結体として形成される金属粉としての銅粉23b、および吸着剤24を充填する工程前に各構成部品を組付ける組付工程(ステップS100)と、筐体3内に銅粉23bおよび吸着剤24を充填する充填工程(ステップS200)と、銅粉23bおよび吸着剤24を充填した充填口を閉じてろう付け前の筐体3を形成する筐体形成工程(ステップS300)と、ろう付け前の筐体3を炉の中に入れてろう付けするろう付け工程(ステップS400)とを備えている。
ステップS100の組付工程は、ステップS200の銅粉23bおよび吸着剤24の充填工程の準備工程であり、銅粉23bおよび吸着剤24を充填する前に組付け可能な構成部品を、できるだけ、組付けておくことが好ましい。
ステップS100の組付工程では、吸着熱交換器2の構成部品である熱媒体管21を筐体3内に保持させて固定するために、まず、複数の熱媒体管21の一端を、シート32の貫通穴32aに挿入しておき、シート32に挿通した熱媒体管21を拡管(口拡)することによりシート32と熱媒体管21を固定する。次いで、シート32を、筐体本体31の下端側開口部に組付け固定する。この状態では、筐体本体31の上端側開口部が開放されているとともに、筐体本体31内に熱媒体管21が保持されて固定されている。
上記筐体本体31内において、隣り合う熱媒体管21は互いに所定間隔をあけて設けられ、熱媒体管21は、空間である周辺部22が形成されている。
さらに、ステップS100の組付工程においては、被吸着媒体通路25を形成するための治具(以下、被吸着媒体通路用治具61(図10参照)を、熱媒体管21の間に挿入して筐体3内に組み込んでおく。この被吸着媒体通路用治具61は、多孔質伝熱体23即ち周辺部22に相当する空間の一部に、被吸着媒体通路25のための空間(孔)を確保するための冶具である。被吸着媒体通路用治具61の形状としては、例えば図10中の如きまっすぐな棒状に形成されている。
なお、被吸着媒体通路用治具61を筐体3内に組み込む実施時期は、上記組付工程(ステップS100)に限らず、充填工程(ステップS200)において実施するものであってもよい。充填工程で実施する場合には、銅粉23bと吸着剤24を周辺部22に充填する前に、上記熱媒体管21の周辺部22に被吸着媒体通路用治具61を挿入しておくことが好ましい。
次に、ステップS200の充填工程では、熱媒体管21の周辺部22に焼結させるための銅粉23bおよび保持させるための吸着剤24を、上記筐体本体31内の上記周辺部22に充填させる工程である。
まず、筐体本体31のシート33が組付けられていない上端側開口部、もしくは被吸着媒体流入配管36および被吸着媒体流出配管37と連結する連通穴から、銅粉23bと吸着剤24を混ぜたものを充填する。図5および図10に示すように、熱媒体管21の周辺部22に、銅粉23bと吸着剤24の混合物を所定量満たす。
次に、銅粉23bと吸着剤24が充填された周辺部22から、被吸着媒体通路用治具61を抜き取る。これにより、多孔質伝熱体23を形成予定の周辺部22に、被吸着媒体通路25を形成することができる。
さらに、上記被吸着媒体通路用治具61を抜き取る前においては、周辺部22に充填された銅粉23bと吸着剤24を加圧し硬化させておくことが好ましい。言い換えると、図11の充填工程の一例に示すように、上記充填工程においては、周辺部22に充填された銅粉23bと吸着剤24の充填面22を、加圧冶具62にて加圧し圧粉する加圧工程を備えていることが好ましい。
これにより、被吸着媒体通路用治具61を抜き、被吸着媒体通路25のための空間が形成された後においても、金属粉23bと吸着剤24が硬化されたままその形状を維持することができる。なお、ここで、上記加圧工程は、請求範囲に記載の「充填工程において、被吸着媒体通路を形成するための治具を抜く前に、金属粉と吸着剤の充填表面を、加圧冶具にて加圧し圧粉する加圧工程」に相当する。
上記加圧治具62の一例を図12に示している。加圧治具62は円筒状に形成されており、筐体3内に収容可能である。加圧治具62の一端面62pで、上記充填面22sを加圧する。この円筒状の加圧治具62には、挿通穴62a、62bが形成されており、第1挿通穴62a、および第2挿入穴62bは、それぞれ、熱媒体管21、および被吸着媒体通路用治具61が挿通可能なものである。
なお、ここで、上記方法に限らず、図13に示すような冶具(以下、被吸着媒体通路形成・加圧用冶具)160にて、銅粉23bと吸着剤24を充填した後に、その充填面22sを加圧し圧粉するときに、同時に被吸着媒体通路25を形成するものであってもよい。即ち、充填工程において銅粉23bと吸着剤24を充填した後、以下の加圧工程を備えている。加圧工程は、被吸着媒体通路形成・加圧用冶具160を構成する加圧冶具162にて銅粉23bと吸着剤24の充填面22sを加圧し圧粉する。しかもこの加圧工程では、被吸着媒体通路形成・加圧用冶具160には突起(被吸着媒体通路用冶具161の突起161a)が設けられており、加圧後に加圧冶具162を抜くときに、加圧と同時に形成された被吸着媒体通路25が現れるものである。
これにより、被吸着媒体通路25のための空間を形成する工程、および上記充填表面22sを加圧し圧粉する工程を、図13に示す如き上記加圧工程によって実施するので、製造工程数を低減した効率的な製造方法を提供することができる。なお、ここで、上記加圧工程は、請求範囲に記載の「充填工程の後に、金属粉と吸着剤の充填表面を、加圧冶具にて加圧し圧粉し、かつ加圧冶具には被吸着媒体通路を形成するための突起が設けられており、加圧後に加圧冶具を抜くときに、当該加圧と同時に形成された被吸着媒体通路が現われる加圧工程」に相当する。
上記被吸着媒体通路形成・加圧用冶具160の一例を図13に示している。被吸着媒体通路形成・加圧用冶具160は、被吸着媒体通路用治具161と、加圧冶具162とが一体に形成されている。被吸着媒体通路用治具161は、図13(a)に示す如きまっすぐな棒状に形成され、かつその先端に突起162aが設けられている。また、加圧冶具162は、第2挿通穴62aが形成されており、第2挿入穴62bによって熱媒体管21が挿通可能となっている。
次に、ステップS300の筐体形成工程では、ろう付け結合(接合)が必要となる構成部品を、S400のろう付け工程前にすべて組付けておく工程である。まず、筐体本体31の上端側開口部に、シート33を組付け固定する。また、筐体本体31の上記連通穴と、被吸着媒体流入配管36および被吸着媒体流出配管37とを組付け固定する。
次いで、下部タンク34および上部タンク35を、シート32、33、もしくは筐体本体31に組付け固定する。また、熱媒体流入配管38および熱媒体流出配管39を、下部タンク34および上部タンク35に組付け固定する。
次に、ステップS400のろう付け工程では、吸着モジュール1を構成する部品同士のろう付け結合(接合)と、ステップ200で充填された銅粉23bの焼結と、この銅粉23bの焼結体と熱媒体管21との焼結結合(接合)と、吸着剤24の焼結体(多孔質伝熱体)内部への定着とを行なう工程である。
まず、ろう付け結合(接合)が必要となる構成部品に、置きろうをする。少なくとも、シート32、33と、このシート32、33に貫通して組付け固定されている熱媒体管21との接合部位、シート32、33と筐体本体31との接合部位、およびシート32、33とタンク34、35との接合部位に、置きろうをする。
なお、上記置きろうをする方法に限らず、シート32、33やタンク34、35の各部材に、ろう材をグラッドした銅材を利用する方法としてもよい。これにより、上記接合部位に置きろうをする手間を省くことができる。
また、銅粉23bの焼結温度は、700°C〜1000°Cの範囲であるので、上記ろう材は、700°C〜1000°Cの範囲に含まれる溶融温度を備えるものを使用する。例えば、ろう材は銅系または銀系の材料を使用する。さらに、吸着剤24は、炉内で上記高温雰囲気にさらされるため、炉内温度(700°C以上)において破壊されないものを使用する。
なお、ここで、水蒸気は、請求範囲に記載の被吸着媒体に相当する。
以上説明した本実施形態では、多孔質伝熱体(多孔質焼結フィン)23において、三次元網目状の細孔23aとは異なる、熱媒体管21の軸方向に延びる被吸着媒体通路25を、熱媒体管21の間に設けているので、多孔質伝熱体23内部に存在する吸着剤24に、水蒸気を浸透させ易くなり、吸着速度の向上が図れる。しかも、被吸着媒体通路25の内周面から熱媒体管21の外周面までの浸透距離r1を、熱媒体管21と被吸着媒体通路25との上記配置により、熱媒体管21の軸方向にわたって、ほぼ均一に設定することが可能である。
このように熱媒体管21の間に被吸着媒体通路25を設けることにより、水蒸気の拡散抵抗の低減が図れ、従って、吸着速度および脱離速度が向上する。
本実施例の如く、吸着モジュール1内の多孔質伝熱体23の一端(上部側)より水蒸気が流入する場合であっても、熱媒体管21の軸方向にわたって一端から他端(下部側)にまで、被吸着媒体通路25を利用して被吸着媒体を速やかに行き渡せることができる。これにより、多孔質伝熱体23の他端(下部側)にある吸着剤24へ水蒸気を流入し易くすることができるので、水蒸気の拡散抵抗を確実に低減することができる。
以上説明した本実施形態では、熱媒体管21の外周面と、隣り合う熱媒体管21の外周面までの距離の半分の値を伝熱距離r1とし、熱媒体管21の外周面から、被吸着媒体通路25の内周面までの距離を浸透距離(浸透深さ)r2としたとき、伝熱距離r1と浸透距離r2とが、0.5mm〜6mmの範囲に設定されていることが好ましい。
一般に、吸着および脱離速度に係わる浸透距離r2と、伝熱距離r1とがほぼ等しくなることが理想であると考えられているが、かかる本実施形態では、伝熱距離r1と浸透距離r2とが0.5mm〜6mmの範囲で独立的に設定されているので、伝熱距離r1と浸透距離r2とに差異がある場合であっても、上記範囲内であれば最大性能の70%以上の冷却性能を確保することができるため、伝熱特性に優れ、かつ被吸着媒体の拡散抵抗の小さい高性能な吸着モジュール1を提供することができる。
以上説明した本実施形態において、上記伝熱距離r1と浸透距離r2とが設定される0.5mm〜6mmの範囲という最適範囲は、以下のような最適範囲にあることが好ましい。上記伝熱距離r1と浸透距離r2の最適化による伝熱特性の向上および被吸着媒体の拡散抵抗低減によって、冷却性能が効果的に向上するからである
即ち、伝熱距離r1と浸透距離r2とが設定される上記最適範囲を、0.8mm〜4.8mmの範囲とすることが更に好ましい。これにより、上記0.5mm〜6mmの範囲内の所定値において達成される冷却性能の最大性能に対して、その最大性能の80%以上の冷却性能を確保することができる。また、上記最適範囲を、1.5mm〜3.8mmの範囲とすることが更に好ましい。これにより、上記最大性能の90%以上の冷却性能を確保することができる。
また、以上説明した本実施形態では、被吸着媒体通路25を、熱媒体管21の軸方向に平行に配置し、水蒸気がこの被吸着媒体通路25を通して一方向へ流入可能である。これにより、吸着および脱離速度に係わる浸透深さr2と伝熱距離r1とがほぼ等しくなるように、熱媒体管21の間に被吸着媒体通路25を配置するのが容易となる。
また、以上説明した本実施形態では、上記被吸着媒体通路25は、熱媒体管21の軸方向に沿って、まっすぐに延びていることが好ましい。これにより、被吸着媒体通路25、825を形成する方法として、例えば多孔質伝熱体23を配置する空間の一部に、まっすぐな冶具61を配置し、この冶具61を抜き取るという簡素な方法により、多孔質伝熱体23内に、被吸着媒体通路25のためのまっすぐな空間を、容易に形成することができる。
また、以上説明した本実施形態では、上述した吸着熱交換器2を構成する多孔質伝熱体23および被吸着媒体通路25を、真空保持可能な筐体3内に備え、筐体3に備えられた被吸着媒体流入配管36は蒸発器と連通し、かつ筐体3に備えられた被吸着媒体流出配管37は凝縮器と連通しているとともに、
筐体3内には、水蒸気が封入されており、吸着時には蒸発器側より吸着剤充填層に水蒸気が流入し、脱離時には凝縮器側へ、吸着剤充填層から吐き出された水蒸気が流出するように構成されている。
このように吸着時および脱離時において、別個に設けた蒸発器および凝縮器へ水蒸気を導くように構成されているので、蒸発器および凝縮器は、脱離時および吸着時における無駄エネルギが生じることはない。
また、以上説明した本実施形態では、多孔質伝熱体23は、銅または銅合金の金属粉23bの焼結によって形成された焼結体(多孔質焼結フィン)であり、その金属粉23bが焼結体を形成する際に周辺部22に存在する熱媒体管21は、銅または銅合金からなることが好ましい。
これによると、伝熱特性に優れた多孔質伝熱体23と熱媒体管21が焼結結合することにより、これらが単に接触するだけではなく、金属的に接合できるので、伝熱向上が効果的に図れる。
また、以上説明した本実施形態では、上記吸着熱交換器2と筐体3とを有する吸着モジュールの製造方法において、
筐体3内に焼結体として形成される金属粉23b、および吸着剤24を充填する工程前に各構成部品を組付ける工程であって、少なくとも構成部品として、熱媒体管21と、被吸着媒体通路形成用治具61とを筐体3内部に配置して組付ける組付工程と、
筐体3内に金属粉23bおよび吸着剤24を充填する工程であって、筐体3内部に金属粉23bと吸着剤24を混合して入れて、金属粉23bおよび吸着剤24を熱媒体管21の周辺部22に位置させるとともに、被吸着媒体通路形成用治具61を抜き取り被吸着媒体通路25を形成する充填工程と、
充填工程において金属粉23bおよび吸着剤24を入れた充填口を閉じて、ろう付け前の筐体3を形成する筐体形成工程と、
ろう付け前の筐体3を炉内に入れて加熱することにより、金属粉23bを焼結して多孔質伝熱体23を形成するするとともに、熱媒体管21と筐体3とをろう付け結合するろう付け工程とを備えている。
かかる本実施形態では、熱媒体管21の周辺部22に金属粉23bを焼結する工程、吸着剤24が吸着作用を発揮できる状態にする工程、および吸着モジュール1を構成する部品同士をろう付け結合する工程を、ろう付け工程によって実施するので、製造工程数を低減した効率的な製造方法を提供することができる。
しかも、被吸着媒体通路25を形成する方法として、組付工程において、被吸着媒体通路25を形成するための被吸着媒体通路形成用冶具61を、筐体3内の多孔質伝熱体23が配置される空間の一部に、熱媒体21と共に組み込む。次に、充填工程において、金属粉23bと吸着剤24を上記周辺部22に充填した後、上記被吸着媒体通路形成用冶具61を抜き取るという比較的簡素な方法によって、被吸着媒体通路25のための空間を、容易に形成することができる。
したがって、水蒸気の拡散抵抗を低減するとともに、一体化成形することにより、製造工程を簡素化でき、吸着モジュールの低コスト化が図れる。
また、以上説明した本実施形態において、上記充填工程においては、被吸着媒体通路用治具61を抜く前に、周辺部22に充填された金属粉23bと吸着剤24の充填表面22sを、加圧冶具62にて加圧し圧粉する加圧工程を備えていることが好ましい。かかる本実施形態に係わる吸着モジュールの製造方法の一例では、被吸着媒体通路用治具61を抜く前に、金属粉23bと吸着剤24を、加圧冶具62にて加圧し圧粉するので、上記被吸着媒体通路用治具61を抜き、被吸着媒体通路25のための空間が形成された後であっても、金属粉23bと吸着剤24が硬化されたままその形状を維持することができる。
したがって、ろう付け工程前でかつ充填工程以降の後工程、すなわち焼結前の金属粉23bが結合していない状態にある製造過程において、金属粉23bと吸着剤24が硬化されたままその形状を維持することができる。例えば製造工程間の運搬時において、運搬に伴って生じる、突発的でない衝撃程度に耐え、その形状を維持することができる。
さらに、上記吸着モジュールの製造方法の一例では、加圧冶具62によって銅粉23bが熱媒体管21に押し付けられ、銅粉23bと熱媒体管21の接触点数が増加する。これにより、ろう付け工程における焼結時にて、銅粉23bと熱媒体管21との焼結による結合性を向上させることができる。
なお、ここで、上記本実施形態に係わる吸着モジュールの製造方法の一例では、組付工程にて被吸着媒体通路用冶具61を熱媒体管21と共に筐体3に組み込むことで、被吸着媒体通路25のための空間を確保したが、吸着モジュールの製造方法の他の一例の如く、上記被吸着媒体通路25のための空間の形成と、上記充填表面22sを加圧し圧粉することを、充填工程後の加圧工程で行なう方法であってもよい。この吸着モジュールの製造方法の他の一例では、充填工程において銅粉23bと吸着剤24を充填した後に、被吸着媒体通路形成・加圧用冶具160にてその充填面22sを加圧し圧粉するときに、同時に被吸着媒体通路25を形成する以下の加圧工程を備えている。
即ち、上記製造方法の他の一例の加圧工程は、上記被吸着媒体通路形成用冶具161及び加圧冶具162を一体に備えた被吸着媒体通路形成・加圧用冶具160の加圧冶具162側にて、銅粉23bと吸着剤24の充填面22sを加圧し圧粉する。しかもこの加圧工程では、被吸着媒体通路形成用冶具161の先端に突起161aが設けられており、加圧後に加圧冶具162を抜くときに、加圧と同時に形成された被吸着媒体通路25が現れるものである。
これにより、被吸着媒体通路25のための空間を形成する工程、および上記充填表面22sを加圧し圧粉する工程を、上記加圧工程によって実施するので、製造工程数を低減した効率的な製造方法を提供することができる。
また、以上説明した本実施形態では、ろう付け工程においてろう付け結合するために用いられるろう材の溶融温度は、700〜1000°Cの範囲内にあることが好ましい。
これによると、700〜1000°Cの範囲は銅粉23bが焼結する温度であるので、ろう付け前の筐体3を炉内に一度通すことにより、ろう付け結合と焼結を同時に実施することができる。
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態を図15に示す。第2実施形態は、扁平形状の熱媒体管121を有する吸着熱交換器102に適用した一例を示すものである。図15は、本実施形態における吸着熱交換器を示す図であって、図15(a)は斜視的断面図、図15(b)は図15(a)の拡大図である。
熱媒体管121が扁形断面である場合には、図15(b)に示すように、伝熱距離r1は扁形断面の長辺から距離とした。扁平な熱媒体管121では、その扁形断面の長辺から主として伝熱されるからである。
また、本実施形態の如く、複数の熱媒体管121が長辺方向に延びるように所定間隔をあけて配置されており、これら熱媒体管121の周辺部122に多孔質伝熱体23が形成されている場合においては、図15(a)の左右方向に延びる周辺部122と、周辺部122の間に、左右方向に扁平な被吸着媒体通路125を配置するようにした。すなわち、筐体103内に、上記左右方向に延びる周辺部122を複数設けている場合、周辺部122の間に、左右方向に扁平な被吸着媒体通路125を設けて、周辺部122と被吸着媒体通路125を、例えば図中の如く上下方向に交互に配置する。
このような周辺部122と被吸着媒体通路125の場合においては、伝熱距離r1と浸透距離(浸透深さ)r2は、図15(a)及び図15(b)のように定義することができる。即ち、伝熱距離r1は、上記熱媒体管121の長辺側の外周面(以下、単に「長辺側外周面」)と、隣り合う熱媒体管121の長辺側外周面までの距離より、被吸着媒体通路125を除いた距離の半分の値とした。また、浸透距離r2は、熱媒体管121の長辺側外周面から被吸着媒体通路125の外周面までの距離とした。
このような伝熱距離r1と浸透距離r2は常にほぼ等しい。本実施例の如く、熱媒体管が、かかる扁平な熱媒体管121である場合であっても、熱媒体管121の外周面のうちの長辺側から主として伝熱されるものであるから、第1実施形態と同様な効果を得ることができる。
しかも、上記伝熱距離r1と浸透距離r2とは差異がないので、第1実施形態で説明した「吸着剤充填層」における「厚さL」の最適範囲においてその設定可能な範囲が比較的狭い場合であっても、その範囲内で伝熱距離r1と浸透距離r2を容易に設定することができる。これにより、このような本実施形態の吸着熱交換器102では、最大性能に近い冷却能力を容易に得ることができるので、高性能な吸着熱交換器102即ち吸着モジュールを提供することができる。
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態を図16に示す。第3実施形態は、扁平形状の熱媒体管121を有する吸着熱交換器202に適用した他の一例を示すものである。図16は、本実施形態における吸着熱交換器を示す図であって、図16(a)は斜視的断面図、図16(b)は図16(a)の拡大図である。
本実施形態では、複数の熱媒体管121は、隣接する熱媒体管121の長辺同士が所定間隔をあけて対向するように配置されている。さらに、これらの長辺同士が対向して配置された熱媒体管121群と、隣り合う熱媒体管121群との間に、被吸着媒体通路225が配置されている。即ち、隣り合う熱媒体管121群に対応する周辺部222間に、被吸着媒体通路225が延在している。
詳しくは、多孔質伝熱体23が形成されている周辺部222は、図16(a)に示すように、図中上下方向に伸長している。また、被吸着媒体通路225は、図16(a)の上下方向に延びる周辺部222と、周辺部222の間に配置されており、上下方向に扁平な通路形状を有している。
このような周辺部222と被吸着媒体通路225の場合においては、浸透深さr2と伝熱距離r1は、図16(b)のように定義される。吸着剤充填層の厚さL、即ち伝熱距離r1と浸透距離r2の設定に当たっては、熱媒体管121の長辺同士が所定間隔と、周辺部222の幅とが等しくなるように設定することが好ましい。これにより、伝熱距離r1と浸透距離(浸透深さ)r2がほぼ等しくなる。
なお、このように伝熱距離r1と浸透距離r2をほぼ等しくなるように設定する場合に限らず、伝熱距離r1と浸透距離r2とに差異があるままで、かつ第1実施形態で説明した「吸着剤充填層」における「厚さL」の最適範囲内で伝熱距離r1と浸透距離r2を設定するものであってもよい。
(第4実施形態)
本発明の第4実施形態を図22に示す。第4実施形態は、熱媒体管21の周辺部822の全周に設けられ、熱媒体管21の軸方向に対して垂直な面からみた断面形状が環状である被吸着媒体通路825の一例を示すものである。図22は、本実施形態における吸着熱交換器を示す図であって、図22(a)は断面図、図22(b)は図22(a)中の熱媒体管の周辺部を拡大した断面図である。図23は、本実施形態の吸着モジュールの製造方法に使用する被吸着媒体通路形成用冶具の一例を示す平面図である。図24は、本実施形態の吸着モジュールの製造方法に使用する加圧冶具の一例を示す図であって、図24(a)は平面図、図24(b)は正面図である。図25は、本実施形態の吸着モジュールの製造方法に係わる充填工程の一例を説明する図であって、図25(a)は平面図、図25(b)は図25(a)のB−Bからみた断面図である。
ここで、熱媒体管の間に被吸着媒体通路を設ける方法としては、第1実施形態の如く、例えば多孔質伝熱体23内にまっすぐな管状の空間を複数形成し、この空間を被吸着媒体通路25とすることが考えられる。しかしながら、このような被吸着媒体通路25は互いに独立して配置されることになる。そのため、吸気モジュールに流入する水蒸気が、複数の被吸着媒体通路25に均一に拡散しない可能性がある。例えば多孔質伝熱体23の一端側より各被吸着媒体通路25へ水蒸気を流通させる場合において、内側の被吸着媒体通路25と、外側の被吸着媒体通路25とでは、水蒸気が均一に拡散しない可能性がある。この場合、被吸着媒体通路25間で、水蒸気の蒸気圧の状態が不均一になるおそれがある。
これに対して、本実施形態では、図22に示すように、被吸着媒体通路825が、熱媒体管21の軸方向、およびその軸方向に対して交差する方向(例えば図中の如く、垂直な方向)のいずれの方向にも延びている。しかも、被吸着媒体通路825と隣り合う被吸着媒体通路825は連通するように構成されている。
本実施形態の吸着熱交換器802では、被吸着媒体通路825が、熱媒体管21の軸方向および軸方向に対して交差する方向のいずれの方向にも延びているので、被吸着媒体通路825内において水蒸気を、熱媒体管21の軸方向だけでなく、その軸方向に対して交差する方向にも流通させることができる。それ故に、被吸着媒体通路825は、熱媒体管21の周辺部822周りに被吸着媒体を拡散させることが可能である。
しかも、このような被吸着媒体通路825は、隣り合う被吸着媒体通路825同士が連通する構造となっているので、複数の被吸着媒体通路825に対して、被吸着媒体を均一に拡散させることができる。
特に、上記被吸着媒体通路825は、熱媒体管21の軸方向に対して交差する仮想平面(例えば図中の如く、垂直な面)からみた断面形状は、六角形などの環状(本実施例では六角形の環状)の隙間通路であることが好ましい。これにより、上記被吸着媒体通路825に流通する被吸着媒体を、熱媒体管21の周辺部822の全周にわたって拡散させることができる。
しかも、このような被吸着媒体通路825は、複数の被吸着媒体通路825を連通するように、いわゆるハニカム状に配置することになる。それ故に、互いに連通する被吸着媒体通路825群を有する吸着熱交換器802は、互いに独立する被吸着媒体通路群を有する吸着熱交換器の構造に比べて、被吸着媒体通路の表面積の拡大が効果的に図れるので、水蒸気の吸着速度が更に向上する。
なお、このような周辺部822と被吸着媒体通路825の配置関係にある場合においては、伝熱距離r1と浸透距離(浸透深さ)r2は、図22(b)のように定義することができる。即ち、伝熱距離r1は、上記熱媒体管21の外周面と、隣り合う熱媒体管21の外周面までの距離より、被吸着媒体通路825を除いた距離の半分の値とした。また、浸透距離r2は、熱媒体管21の外周面から被吸着媒体通路825の外周面までの距離とした。
また、ここで、被吸着媒体通路825は互いに連通する構成としているため、上記断面形状が環状の隙間通路となり、その隙間通路は上記ハニカム状に形成されることになる。
これに対して、被吸着媒体通路825は、第1実施形態と同様に、熱媒体管21の軸方向にまっすぐに延びていることが好ましい。これにより、被吸着媒体通路825を形成する方法として、例えば多孔質伝熱体23の周辺部822群に相当する空間の一部に、熱媒体管21の軸方向にまっすぐな冶具261を配置し、この冶具261を抜き取るという簡素な方法により、上記周辺部822群内に、被吸着媒体通路825のためのまっすぐな空間を、容易に形成することができる。
したがって、被吸着媒体通路825が上記ハニカム状の如く比較的複雑な隙間通路(隙間空間)である場合であっても、その被吸着媒体通路825を容易に形成することができる。
次に、吸着モジュール1、特に吸着熱交換器802の製造工程を、図23から図25に従って説明する。本実施形態の吸着モジュールの製造工程は、第1実施形態と同様に、組付工程、充填工程、筐体形成工程、およびろう付け工程とを備えている。
組付工程では、熱媒体管21と、被吸着媒体通路825を形成するための被吸着媒体通路形成用冶具261とを、筐体3内部に配置して組み付ける。
上記被吸着媒体通路形成用冶具261の一例を図23に示している。被吸着媒体通路形成用冶具261は、熱媒体管21の軸方向(図中の紙面に対して垂直方向)に延伸している。しかも、この被吸着媒体通路形成用冶具261は、熱媒体管21の軸方向に垂直な面(図面中の紙面)からみた断面形状が、軸方向に貫通する周辺部822を区画するハニカム状の隔壁261aに形成されている。
しかも、図23において、上記ハニカム状の隔壁261aの内周面は、周辺部822の外周面に接する接触面である。ハニカム状の隔壁261aは、上記被吸着媒体通路825を形成するための空間を確保する。このような隔壁261aによって複数の周辺部822が区画されるため、充填工程において銅粉23b及び吸着剤24を筐体3内に充填し、これらが充填された充填面22sは、隔壁261aによって周辺部822に対応する充填面22sの部分882sに分割されることになる。即ち、隔壁261aによって分割された分割面22sの部分822sは、隣り合う分割面の部分822sとは独立した状態となる。
充填工程では、まず、銅粉23bと吸着剤24を、筐体3内の周辺部822に充填する(充填工程の第2ステップ)。次に、充填された銅粉23bと吸着剤24の充填面822sを、加圧冶具822にて加圧し圧粉する(充填工程の第3ステップ)。さらに、加圧冶具822にて充填面822sを加圧し圧粉した後に、加圧し圧粉された周辺部822から、被吸着媒体通路形成用冶具261を抜き、被吸着媒体通路825を形成する(充填工程の第3ステップ)。
ここで、本実施形態の特徴である上記充填工程の第3ステップを、図25に従って説明する。この第3ステップは、筐体3内に充填された銅粉23b及び吸着材24の充填面22sの全てを加圧冶具にて加圧し圧粉するものではなく、隔壁261aによって区画された周辺部822に対応する上記充填面(以下、分割充填面と区別のため、全体充填面と呼ぶ)22sの部分(以下、分割充填面と呼ぶ)882sごとに、図24の如き加圧冶具262にて加圧し圧粉する。即ち、各周辺部822の分割充填面882sのみを、加圧冶具262で加圧し圧粉する。
この加圧冶具262による分割充填面882sの加圧し圧粉する方法は、図25(a)及び(b)に示すように、この一つの加圧冶具262にて分割充填面822sを加圧し圧粉するとともに、複数の分割充填面822sを上記加圧冶具262にて複数回に分けて加圧するにより、複数の分割充填面822sで構成される全体充填面22sを加圧し圧粉する。また、これに限らず、上記加圧冶具262を複数個用意し、複数個の加圧冶具262にて複数の分割充填面822sを加圧することにより、例えば一回で上記全体充填面22sを加圧し圧粉してもよい。
いずれの方法においても、加圧冶具262ごとに、分割充填面882sへの加圧力を調整することができる。即ち個々の分割充填面882sに応じて加圧力を調整するので、分割充填面882sという比較的小さい加圧面積において、銅粉23bと吸着剤24の充填状態から、銅粉23bと吸着剤24が均一に硬化された状態に加工することができる。
しかも、図25(b)において、ΔHは加圧冶具262で分割充填面822sが加圧され、押し付けられる深さを示している。このような本実施形態による方法では、各分割充填面822sの高さが、充填工程の第1ステップにおいて同一の平坦面の如く、均一に形成する必要はない。
上記加圧冶具262の一例を図24に示している。加圧冶具262は、隔壁261の内周面261aに対応する外周面を有する加圧部262bと、熱媒体管21の外周面に挿通可能な相通穴62を有するガイド部262cとを備え、加圧部262bとガイド部262cは一体に形成されている。加圧部262bの一端面62pで、分割充填面822sを加圧する。
なお、ここで、上記ハニカム状の冶具261の隔壁261aによって形成された複数の分割充填面822sで構成される全体充填面22sにおいて、複数の加圧冶具262にて分割充填面822sを加圧する、または一つの加圧冶具262にて分割充填面822sを複数分けて加圧する工程は、請求範囲に記載の分割加圧工程に相当する。
以上説明した本実施形態では、充填工程の第2ステップ、即ち充填工程における分割加圧工程では、複数の加圧冶具262にて分割充填面822sを加圧する、または一つの加圧冶具262にて分割充填面822sを複数分けて加圧するように構成されている。
ここで、例えば第1実施形態の如き、金属粉23bと吸着剤24の充填表面22sの全面を一つの加圧冶具62で加圧する場合において、充填表面22sは出来る限り平坦面になっている必要がある。例えば充填表面22sが平坦面でなく、突起部を有する場合には、突起部のみが硬化されるが、他の部位は硬化されないという硬化状態の偏りが生じるおそれがある。特に、充填面22sの面積が比較的大きく、かつ熱媒体管21を多数配置する構造のものである場合においては、金属粉23bと吸着剤24の充填表面22sを平坦面に形成することは難しい。
これに対して、本実施形態の吸着モジュールの製造方法においては、複数の加圧冶具262にて分割充填面822sを加圧する、または一つの加圧冶具262にて分割充填面822sを複数分けて加圧する分割加圧工程を備えているので、その充填表面22sの全面を加圧冶具で加圧するのではなく、充填表面22sを分割し、分割された一部即ち分割充填面822sごとに、加圧冶具262で加圧することができる。
これにより、分割充填表面822sの硬化状態の偏りをなくすことができるので、全体充填表面22sにわたって金属粉23bと吸着剤24がほぼ均一に硬化され、その硬化されたままの形状の維持が確実にできる。
(他の実施形態)
(1)以上説明した本実施形態において、熱媒体管および筐体を、第1実施形態ではその径方向断面が円筒形状し、第2、第3実施形態では矩形形状としたが、熱媒体管および筐体は、その径方向断面が円筒形状、楕円形状、矩形形状等のいずれの形状であってもよい。
(2)以上説明した第1実施形態では、被吸着媒体通路25の断面を円形状としたが、図18に示すような矩形形状でよい。この場合、周辺部422は、図中左右方向に延びる形状であり、この周辺部422内には、複数の熱媒体管21が左右方向に所定間隔をあけて一列に配置されている。被吸着媒体通路125は、左右方向に延びる周辺部422と、周辺部422の間に配置されている。
(3)なお、上記周辺部422では、複数の熱媒体管21を左右方向に所定間隔をあけて一列に配置したが、図17に示すように、周辺部322内に熱媒体管21を二列に配置してもよい。この場合、熱媒体管21の列間に、スリット状の被吸着媒体通路325を配置する。
(4)以上説明した第1実施形態では、被吸着媒体通路25を、3つの熱媒体管21に囲まれた領域に配置したが、図19に示す4つの熱媒体管21に囲まれた領域に配置するものであってもよく、4つ、5つ、あるいは6つ(図21参照)等の複数の熱媒体管21に囲まれた領域に配置されるものであってもよい。
(5)なお、上記被吸着媒体通路25、725(図2、図19、図21参照)は、複数の熱媒体管21に囲まれた領域に配置されているが、被吸着媒体通路25、725の内径の大きさはいずれであってもよく、被吸着媒体(水蒸気)を吸着剤充填層に速やかに分配供給可能な大きさであればよい。
(6)上記被吸着媒体通路25、725を円形断面としたが、図20に示すような略三角形状であってもよい。これにより、浸透深さr2と伝熱距離r1がほぼ等しくなるように熱媒体管の間に被吸着媒体通路を配置し易くなる。
(7)以上説明した第4実施形態では、被吸着媒体通路は、その断面形状が熱媒体管21の軸方向に垂直な面からみたとき、周辺部822の周りに形成され、ハニカム状の六角形の隙間通路であるした。上記被吸着媒体通路の断面形状は、これに限らず、周辺部822の周りに形成された環状の隙間通路であればよく、例えば図26(a)及び(b)に示す如き格子状もしくはハニカム状の四角形の隙間通路、あるいは図27(a)及び(b)に示す如き円筒状の熱媒体管21を千鳥状に配置において周辺部822周りに形成された隙間通路(以下、「円筒状の周辺部を区画するハニカム状の隙間通路」と呼ぶ)のいずれであってもよい。
(8)なお、上記被吸着媒体通路の断面形状が周辺部822の周りに形成された環状の隙間通路であるものにおいて、「円筒状の周辺部を区画するハニカム状の隙間通路」であるものは、伝熱距離r1と浸透距離r2が同じであるとともに、周辺部822の全周にわたって、伝熱距離r1と浸透距離r2が常にほぼ均一となる。
また、ハニカム状の隙間通路は、その周辺部822でなくとも、多角形であれば、周辺部822の全周にわたって、伝熱距離r1と浸透距離r2をほぼ均一することが可能である。多角形とは、六角形以上であることが好ましい。
本発明の第1実施形態に係わる吸着熱交換器を示す図であって、図1(a)は断面図、図1(b)は図1(a)中のIBよりみた断面図である。 図1(a)の拡大図である。 図2中の吸着剤充填層を示す模式的断面図である。 本発明の第1実施形態の吸着モジュールを示す外観図である。 図4中のVからみた断面図である。 図5中のVIからみた断面図である。 吸着剤充填層の厚さLと単位容積当たりの冷却性能との関係を示す特性図である。 吸着剤充填層の厚さLと吸着能力との関係を示す特性図である。 第1実施形態の吸着モジュールの製造方法について、製造工程を示す流れ図である。 図9中の充填工程の一例を説明する工程図である。 図9中の充填工程の他の一例を説明する工程図である。 図11中の充填工程にて使用する加圧冶具を示す図であって、図12(a)は平面図、図12(b)は図12(a)のB−Bからみた断面図である。 他の実施形態の吸着モジュールの製造方法に係わる加圧工程に使用する加圧冶具の一例を示す図であって、図13(a)は断面図、図13(b)は図13(a)の下方からみた平面図である。 他の実施形態の吸着モジュールの製造方法に係わる加圧工程を説明する図であって、図14(a)は図14(b)中のA−Aからみた断面図、図14(b)は図14(a)の下方からみた平面図である。 第2実施形態における吸着熱交換器を示す図であって、図15(a)は斜視的断面図、図15(b)は図15(a)の拡大図である。 第3実施形態における吸着熱交換器を示す図であって、図16(a)は斜視的断面図、図16(b)は図16(a)の拡大図である。 他の実施形態における吸着熱交換器を示す斜視的断面図である。 他の実施形態における吸着熱交換器を示す斜視的断面図である。 他の実施形態における吸着熱交換器を示す斜視的断面図である。 他の実施形態における吸着熱交換器を示す斜視的断面図である。 他の実施形態における吸着熱交換器を示す断面図である。 第4の実施形態における吸着熱交換器を示す図であって、図22(a)は断面図、図22(b)は図22(a)中の熱媒体管の周辺部を拡大した断面図である。 第4の実施形態の吸着モジュールの製造方法に使用する被吸着媒体通路形成用冶具の一例を示す平面図である。 第4の実施形態の吸着モジュールの製造方法に使用する加圧冶具の一例を示す図であって、図24(a)は平面図、図24(b)は正面図である。 第4の実施形態の吸着モジュールの製造方法に係わる充填工程の一例を説明する図であって、図25(a)は平面図、図25(b)は図25(a)のB−Bからみた断面図である。 他の実施形態における吸着熱交換器を示す図であって、図26(a)は断面図、図26(b)は図26(a)中の熱媒体管の周辺部を拡大した断面図である。 他の実施形態における吸着熱交換器を示す図であって、図27(a)は断面図、図27(b)は図27(a)中の熱媒体管の周辺部を拡大した断面図である。
符号の説明
1 吸着モジュール
2 吸着熱交換器
21 熱媒体管
22 周辺部
23 多孔質伝熱体(多孔質焼結フィン、焼結体)
23a 細孔
23b 金属粉(銅粉)
24 吸着剤
25 被吸着媒体(水蒸気)通路
3 筐体
31 筐体本体
32、33 シート
32a、33a 貫通穴
34 下部タンク(タンク)
35 上部タンク(タンク)
36 被吸着媒体流入配管
37 被吸着媒体流出配管
38 熱媒体流入配管
39 熱媒体流出配管
61 被吸着媒体通路形成用冶具(冶具)
62 加圧冶具

Claims (15)

  1. 熱交換媒体が流れる複数の熱媒体管(21)を有し、前記熱媒体管(21)の周辺部(22)に、多孔質伝熱体(23)および吸着剤(24)が設けられている吸着モジュール(1)であって、
    前記多孔質伝熱体(23)は、粉末状、粒子状、および繊維状のいずれかの金属の焼結によって形成されるとともに、当該焼結によって前記熱媒体管(21)に金属的に結合され、
    前記多孔質伝熱体(23)には、被吸着媒体が流通する細孔(23a)があり、かつ前記細孔(23a)内には前記吸着剤(24)が充填されており、
    前記多孔質伝熱体(23)内において前記熱媒体管(21)の間には、前記熱媒体管(21)の延伸方向に沿ってまっすぐに延び、かつ前記被吸着媒体が流れる被吸着媒体通路(25)が設けられていることを特徴とする吸着モジュール。
  2. 前記熱媒体管(21)の外周面と、隣り合う前記熱媒体管(21)の外周面までの距離の半分の値を伝熱距離(r1)とし、前記熱媒体管(21)の外周面から、前記被吸着媒体通路(25)の内周面までの距離を浸透距離(r2)としたとき、
    前記伝熱距離(r1)と前記浸透距離(r2)とが、0.5mm〜6mmの範囲に設定されていることを特徴とする請求項1に記載の吸着モジュール。
  3. 前記伝熱距離(r1)と前記浸透距離(r2)とが、0.8mm〜4.8mmの範囲に設定されていることを特徴とする請求項2に記載の吸着モジュール。
  4. 前記伝熱距離(r1)と前記浸透距離(r2)とが、1.5mm〜3.8mmの範囲に設定されていることを特徴とする請求項3に記載の吸着モジュール。
  5. 前記熱媒体管(121)の断面形状が扁平であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の吸着モジュール。
  6. 前記被吸着媒体通路(25)は、前記熱媒体管(21)に平行に配置され、前記被吸着媒体が少なくとも一方向から流入可能であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の吸着モジュール。
  7. 前記被吸着媒体通路(825)は、前記熱媒体管(21)の延伸方向、および前記熱媒体管(21)の延伸方向に対して交差する方向のいずれの方向にも延びており、
    前記被吸着媒体通路(825)と隣り合う前記被吸着媒体通路(825)は連通していることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の吸着モジュール。
  8. 前記被吸着媒体通路(25)は、前記熱媒体管(21)の延伸方向に対して交差する面からみた断面形状が環状であることを特徴とすることを特徴とする請求項7に記載の吸着モジュール。
  9. 前記多孔質伝熱体(23)および前記被吸着媒体通路(25)を真空保持可能な筐体(3)内に備え、
    前記筐体に備えられた被吸着媒体流入配管(36)は蒸発器と連通し、かつ前記筐体に備えられた被吸着媒体流出配管(37)は凝縮器と連通しているとともに、
    前記筐体内には、前記被吸着媒体が封入されており、
    吸着時には前記蒸発器側より前記被吸着媒体が流入し、脱離時には前記凝縮器側へ前記被吸着媒体が流出することを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の吸着モジュール。
  10. 前記多孔質伝熱体(23)の前記金属は、銅または銅合金であり、
    前記熱媒体管(21)は、銅または銅合金からなることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の吸着モジュール。
  11. 熱交換媒体が流れる熱媒体管(21)と、前記熱媒体管(21)に多孔質伝熱体(23)として焼結結合された、粉末状、粒子状、および繊維状のいずれかの金属粉(23b)と、前記熱媒体管(21)の周辺部(22)に存在する吸着剤(24)と、前記多孔質伝熱体(23)が配置されている空間の一部に設けられ、被吸着媒体が流通する被吸着媒体通路(25)とを筐体(3)内部に備えた吸着モジュールの製造方法において、
    前記熱媒体管(21)と、前記被吸着媒体通路(25)を形成するための治具(61)とを前記筐体(3)内部に配置して組付ける組付工程と、
    前記筐体(3)内部に前記金属粉(23b)と前記吸着剤(24)を混合して入れて、前記金属粉(23b)および前記吸着剤(24)を前記熱媒体管(21)の周辺部(22)に位置させるとともに、前記被吸着媒体通路(25)を形成するための前記治具(61)を抜き取り前記被吸着媒体通路(25)を形成する充填工程と、
    前記充填工程において前記金属粉(23b)および前記吸着剤(24)を入れた充填口を閉じて、ろう付け前の筐体を形成するろう付け前の筐体形成工程と、
    ろう付け前の前記筐体を炉内に入れて加熱することにより、前記金属粉(23b)を焼結して前記多孔質伝熱体(23)を形成するするとともに、前記熱媒体管(21)と前記筐体(3)とをろう付け結合するろう付け工程と、
    を備えていることを特徴とする吸着モジュールの製造方法。
  12. 前記充填工程において、
    前記被吸着媒体通路(25)を形成するための前記治具(61)を抜く前に、前記金属粉(23b)と前記吸着剤(24)の充填表面(22s)を、加圧冶具(62)にて加圧し圧粉する加圧工程を備えていることを特徴とする請求項11に記載の吸着モジュールの製造方法。
  13. 前記加圧工程において、
    前記金属粉(23b)と前記吸着剤(24)の充填表面(822s)を、複数の前記加圧冶具(262)にて加圧する、または一つの前記加圧冶具(262)にて複数回に分けて加圧する分割加圧工程を備えていることを特徴とする請求項12に記載の吸着モジュールの製造方法。
  14. 熱交換媒体が流れる熱媒体管(21)と、前記熱媒体管(21)に多孔質伝熱体(23)として焼結結合された、粉末状、粒子状、および繊維状のいずれかの金属粉(23b)と、前記熱媒体管(21)の周辺部(22)に存在する吸着剤(24)と、前記多孔質伝熱体(23)が配置されている空間の一部に設けられ、被吸着媒体が流通する被吸着媒体通路(25)とを筐体(3)内部に備えた吸着モジュールの製造方法において、
    前記熱媒体管(21)を前記筐体(3)内部に配置して組付ける組付工程と、
    前記筐体(3)内部に前記金属粉(23b)と前記吸着剤(24)を混合して入れて、前記金属粉(23b)および前記吸着剤(24)を前記熱媒体管(21)の周辺部(22)に位置させる充填工程と、
    前記充填工程の後に、前記金属粉(23b)と前記吸着剤(24)の充填表面(22s)を、加圧冶具(162)にて加圧し圧粉し、かつ加圧冶具(162)には前記被吸着媒体通路(25)を形成するための突起(161)が設けられており、加圧後に前記加圧冶具(162)を抜くときに、当該加圧と同時に形成された前記被吸着媒体通路(25)が現われる加圧工程と、
    前記充填工程において前記金属粉(23b)および前記吸着剤(24)を入れた充填口を閉じて、ろう付け前の筐体を形成するろう付け前の筐体形成工程と、
    ろう付け前の前記筐体を炉内に入れて加熱することにより、前記金属粉(23b)を焼結して前記多孔質伝熱体(23)を形成するするとともに、前記熱媒体管(21)と前記筐体(3)とをろう付け結合するろう付け工程と、
    を備えていることを特徴とする吸着モジュールの製造方法。
  15. 前記多孔質伝熱体(23)の前記金属粉(23b)は、銅または銅合金であり、
    前記熱媒体管(21)は、銅または銅合金からなり、
    前記ろう付け工程においてろう付け結合するために用いられるろう材の溶融温度は、700〜1000°Cの範囲にあることを特徴とする請求項11から請求項14のいずれか一項に記載の吸着モジュールの製造方法。
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