(57)【要約】【課題】蓄放熱ユニットの伝熱面との熱交換性能に優れ、劣化時の交換が容易に行うことが可能な反応材成形体を製造する方法を提供すること。【解決手段】反応媒体と可逆的に反応して蓄熱又は放熱する反応材を成形した反応材成形体を製造する方法であって、伝熱促進材の長軸方向が所定の方向に揃えられた伝熱促進材束に、液状又はスラリー状に流動化された流動状反応材を含浸させる含浸処理工程と、流動状反応材が含浸された伝熱促進材束を一層又は複数層積層させて積層反応材を形成する積層処理工程と、積層反応材を硬化させる硬化処理工程と、硬化処理された積層反応材における伝熱促進材の長軸を断ち切る方向に積層反応材を切り出す成形処理工程とを含む、反応材成形体の製造方法が提供される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応媒体と可逆的に反応して蓄熱又は放熱する反応材を成形した反応材成形体を製造する方法であって、
伝熱促進材の長軸方向が所定の方向に揃えられた伝熱促進材束に、液状又はスラリー状に流動化された流動状反応材を含浸させる含浸処理工程と、
前記流動状反応材が含浸された前記伝熱促進材束を一層又は複数層積層させて積層反応材を形成する積層処理工程と、
前記積層反応材を硬化させる硬化処理工程と、
硬化処理された前記積層反応材における前記伝熱促進材の長軸を断ち切る方向に前記積層反応材を切り出す成形処理工程と
を含む、
反応材成形体の製造方法。
【請求項２】
前記含浸処理工程は、
前記伝熱促進材束と前記流動状反応材とを交互に積層させることにより、前記伝熱促進材束に前記流動状反応材を含浸させる、
請求項１に記載の反応材成形体の製造方法。
【請求項３】
前記含浸処理工程は、
前記伝熱促進材束を供給する伝熱促進材束供給部と、前記流動状反応材を含浸させる反応材含浸槽とを用いて、前記伝熱促進材束に前記流動状反応材を含浸させる工程を含み、
前記積層処理工程は、
前記流動状反応材が含浸された前記伝熱促進材束を可動式の積層台に積層させる工程を含む、
請求項１又は２に記載の反応材成形体の製造方法。
【請求項４】
前記含浸処理工程は、
前記伝熱促進材束を供給する伝熱促進材束供給部と、前記伝熱促進材束上に流動状反応材を供給する反応材供給部とを用いて、可動式の積層台に前記伝熱促進材束を供給し、前記伝熱促進材束上に前記流動状反応材を塗布する工程を含み、
前記伝熱促進材束供給部と前記反応材供給部とが前記積層台上に交互に配置された、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の反応材成形体の製造方法。
【請求項５】
前記伝熱促進材束は、帯状に揃えられた帯状伝熱促進材束である、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の反応材成形体の製造方法。
【請求項６】
前記帯状伝熱促進材束は、繊維状、針状、紐状又は薄片短冊状のいずれかの形状を有し、更に纏め糸が編みこまれた帯状伝熱促進材束である、
請求項５に記載の反応材成形体の製造方法。
【請求項７】
前記流動状反応材が充填される反応材含浸槽を備え、
前記反応材含浸槽は、前記反応材含浸槽内の流動状反応材に前記伝熱促進材束を沈めながら通過させることができる構造を有する、
請求項１〜３、５、６のいずれか一項に記載の反応材成形体の製造方法。
【請求項８】
前記流動状反応材が充填される反応材含浸槽を備え、
前記反応材含浸槽は、複数の前記伝熱促進材束を一つの前記反応材含浸槽内で同時に含浸させながら積層する構造を有する、
請求項１〜３、５〜７のいずれか一項に記載の反応材成形体の製造方法。
【請求項９】
前記流動状反応材と前記伝熱促進材束とを含浸させながら搬送する含浸ベルトと、
前記含浸ベルト上に前記伝熱促進材束を送り出す伝熱促進材束供給機構と、
前記含浸ベルト上及び前記伝熱促進材束上の少なくとも一方に前記流動状反応材を連続的に供給する反応材塗布機構と、
前記含浸ベルトから前記流動状反応材を含浸させた伝熱促進材束を離材させる離材ブレードと
を含む、
請求項１〜３、５〜８のいずれか一項に記載の反応材成形体の製造方法。
【請求項１０】
前記含浸ベルト上に、前記伝熱促進材束供給機構と前記反応材塗布機構とが交互に配置された、
請求項９に記載の反応材成形体の製造方法。
【請求項１１】
前記含浸処理工程は、
前記流動状反応材に可溶な溶媒を予め前記伝熱促進材束に含浸させる工程を含む、
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の反応材成形体の製造方法。
【請求項１２】
前記含浸処理工程は、
前記流動状反応材を含浸させる反応材含浸槽内に設けられたローラにより前記伝熱促進材束内の気泡を押し出す工程を含む、
請求項１、３、５〜８、１１のいずれか一項に記載の反応材成形体の製造方法。
【請求項１３】
前記積層処理工程は、積層台が水平方向に往復運動することにより、前記流動状反応材を含浸させた前記伝熱促進材束を前記積層台上に積層させて前記積層反応材を形成する、
請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の反応材成形体の製造方法。
【請求項１４】
前記積層処理工程は、積層台が回転することにより、前記流動状反応材を含浸させた前記伝熱促進材束を巻き取りながら積層させて前記積層反応材を形成する、
請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の反応材成形体の製造方法。
【請求項１５】
前記積層処理工程は、積層台上に積層された前記流動状反応材を含浸させた前記伝熱促進材束を、ローラ及び／又はスキージを用いて押圧する工程を含む、
請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の反応材成形体の製造方法。
【請求項１６】
前記積層処理工程は、積層台上に形成された前記流動状反応材を含浸させた伝熱促進材束を、表面に凹凸形状を有するパターニング機構を用いてパターニングする工程を含む、
請求項１〜３、５〜１５のいずれか一項に記載の反応材成形体の製造方法。
【請求項１７】
前記積層処理工程は、積層台上に形成された前記流動状反応材が含浸された前記伝熱促進材束の硬化を促進する工程を含む、
請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の反応材成形体の製造方法。
【請求項１８】
前記積層処理工程は、前記流動状反応材が含浸された複数の前記伝熱促進材束の間に前記反応媒体の通過流路を形成する通気構造部材を挟む工程を含む、
請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の反応材成形体の製造方法。
【請求項１９】
前記積層処理工程は、前記通気構造部材の切断面と前記伝熱促進材束の切断面とが水平方向で同じ位置となるように、前記通気構造部材を切断する工程を含む、
請求項１８に記載の反応材成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反応材成形体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネルギーなどの観点から、ケミカルヒートポンプや吸着式冷凍装置を始めとする、廃熱などの熱源を回収して利用するための熱回収システムが注目されている。
【０００３】
熱回収システムにおいては、一般的に、反応媒体と、この反応媒体と可逆的に反応する蓄熱材（以後、反応材と称する）との間で熱を交換する蓄放熱ユニットと、反応媒体を蒸発させる蒸発器と、反応媒体を凝縮させる凝縮器とが、開閉機構を介して接続される。また、蓄熱放熱ユニットは、一般的に、熱媒体が移動する熱媒流路と、該熱媒流路と熱的に接続され、反応材を収納する反応材収納部とを有して構成される。
【０００４】
熱回収システムを使用して効率的に熱を回収するためには、反応材と、熱媒流路と熱的に接続された伝熱面と、が常に密着していることが好ましい。そのため、反応材と伝熱面との間の伝熱特性を向上させるために、バインダを使用して吸着剤を伝熱面に固着させる技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術では、反応材が経時劣化して交換する際に、蓄放熱ユニット全体を交換する必要があるため、ランニングコストが高くなることがある。
【０００６】
そこで、本発明の一つの案では、蓄放熱ユニットの伝熱面との熱交換性能に優れ、劣化時の交換が容易に行うことが可能な反応材成形体を製造する方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一つの案では、反応媒体と可逆的に反応して蓄熱又は放熱する反応材を成形した反応材成形体を製造する方法であって、伝熱促進材の長軸方向が所定の方向に揃えられた伝熱促進材束に、液状又はスラリー状に流動化された流動状反応材を含浸させる含浸処理工程と、流動状反応材が含浸された伝熱促進材束を一層又は複数層積層させて積層反応材を形成する積層処理工程と、積層反応材を硬化させる硬化処理工程と、硬化処理された積層反応材における伝熱促進材の長軸を断ち切る方向に積層反応材を切り出す成形処理工程とを含む、反応材成形体の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
一態様によれば、蓄放熱ユニットの伝熱面との熱交換性能に優れ、劣化時の交換が容易に行うことが可能な反応材成形体を製造する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る反応材成形体を製造する製造装置の一例の概略構成図。
【図２】第１実施形態に係る反応材成形体の製造方法の一例のフローチャート。
【図３】第１実施形態に係る反応材成形体の製造方法の一例の説明図。
【図４】第１実施形態に係る伝熱促進材束の形状の例の説明図。
【図５】第１実施形態に係る反応材成形体の例の説明図。
【図６】第２実施形態に係る反応材成形体を製造する製造装置の一例の概略構成図。
【図７】第３実施形態に係る反応材成形体を製造する製造装置の一例の概略構成図。
【図８】第４実施形態に係る反応材成形体を製造する製造装置の一例の概略構成図。
【図９】第４実施形態に係るパターニング機構の形状の例の説明図。
【図１０】第４実施形態に係る反応材成形体の例の説明図。
【図１１】第５実施形態に係る反応材成形体を製造する製造装置の一例の概略構成図。
【図１２】第５実施形態に係る通気構造部材の例の説明図。
【図１３】第６実施形態に係る反応材成形体を製造する製造装置の一例の概略構成図。
【図１４】第７実施形態に係る反応材成形体を製造する製造装置の一例の概略構成図。
【図１５】本実施形態に係る蓄放熱ユニットの一例の概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く。
【００１１】
［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態に係る反応材成形体５の製造装置及び製造方法について説明する。第１実施形態では、反応媒体と可逆的に反応して蓄熱又は放熱する反応材を成形した反応材成形体５の製造装置及び製造方法について、図１から図５を参照しながら説明する。図１に、第１実施形態に係る反応材成形体５を製造する製造装置の一例の概略構成図を示す。
【００１２】
第１実施形態に係る製造装置は、積層ユニット３９と、積層ユニット３９の下部に設けられた積層台４３とを有する。また、積層ユニット３９は、反応材供給部１０と、伝熱促進材束供給部２０及び繰出ローラ２１を含む伝熱促進材束供給機構と、反応材含浸槽３０と、導入ローラ３１と、切断機構３３と、押付ローラ４０と、往路スキージ４１と、復路スキージ４２とを含む。
【００１３】
反応材供給部１０は、流動状の反応材である流動状反応材１を反応材含浸槽３０に供給する。
【００１４】
伝熱促進材束供給部２０には、複数の伝熱促進材２２を整列させて帯状に形成した伝熱促進材束２が巻かれている。
【００１５】
反応材含浸槽３０には、反応材供給部１０から供給された流動状反応材１が充填される。また、反応材含浸槽３０の下部には、導出部３２が設けられている。導出部３２は、反応材含浸槽３０において流動状反応材１が含浸された伝熱促進材束２（以下、反応材含浸伝熱促進材束３とも呼ぶ）が導出される部分である。
【００１６】
繰出ローラ２１は、伝熱促進材束供給部２０から伝熱促進材束２を繰り出す。
【００１７】
導入ローラ３１は、繰出ローラ２１から繰り出された伝熱促進材束２を反応材含浸槽３０に導入する。
【００１８】
切断機構３３は、導出部３２の下部に設けられており、反応材含浸伝熱促進材束３を所定の長さに切断する。
【００１９】
押付ローラ４０は、切断機構３３の下部に設けられており、時計回り又は反時計回りに回転することで、反応材含浸伝熱促進材束３を積層台４３上に押し付けながら載置し、一層又は複数層積層させる。押付ローラ４０の材料としては、付着した反応材含浸伝熱促進材束３が剥離しやすいものが好ましく、例えばフッ素樹脂でコーティングされた金属等を用いることができる。
【００２０】
往路スキージ４１及び復路スキージ４２は、押付ローラ４０の回転方向前後に設けられており、押付ローラ４０により積層台４３上に積層された反応材含浸伝熱促進材束３を押圧し、反応材含浸伝熱促進材束３の厚みを均一化する。往路スキージ４１及び復路スキージ４２の材料としては、押付ローラ４０と同様のものを好適に用いることができる。
【００２１】
積層台４３は、押付ローラ４０、往路スキージ４１及び復路スキージ４２の下部に設けられている。積層台４３は、可動式であることが好ましく、例えば水平方向（図１のＸ方向）に往復運動する。そして、反応材含浸伝熱促進材束３を積層台４３上に一層又は複数層積層させることにより、伝熱促進材整列積層反応材（以下、積層反応材４と呼ぶ）を積層台４３上に形成する。
【００２２】
次に、上述した第１実施形態に係る製造装置を用いた反応材成形体５の製造方法について説明する。図２に、第１実施形態に係る反応材成形体５の製造方法の一例のフローチャートを示す。
【００２３】
第１実施形態に係る反応材成形体５の製造方法は、図２に示すように、含浸処理工程Ｓ１と、積層処理工程Ｓ２と、硬化処理工程Ｓ３と、成形処理工程Ｓ４とを含む。
【００２４】
以下、各々の工程について、図３及び図４を参照しながら説明する。図３に、第１実施形態に係る反応材成形体５の製造方法の一例を示す。図４に、第１実施形態に係る伝熱促進材束２の形状の例を示す。なお、図４中、実線は伝熱促進材２２を表し、破線は纏め糸２３を表し、矢印は伝熱促進材２２の長軸方向（繰出し方向）を表す。
【００２５】
（含浸処理工程Ｓ１）
含浸処理工程Ｓ１は、伝熱促進材２２の長軸方向が所定の方向に揃えられた伝熱促進材束２に、液状又はスラリー状に流動化させた流動状反応材１を含浸させる工程である。
【００２６】
具体的には、まず、反応材供給部１０から流動状の反応材である流動状反応材１を反応材含浸槽３０に供給する。次に、図３（ａ）に示すように、繰出ローラ２１から繰り出された伝熱促進材束２を、導入ローラ３１を通過させた後、反応材含浸槽３０に導入させる。これにより、伝熱促進材束２は、反応材供給部１０から供給された反応材含浸槽３０内の流動状反応材１を含浸する。
【００２７】
反応材の材料としては、活性炭、シリカゲル、ゼオライト等の吸着材又は酸化カルシウム、酸化マグネシウム、硫酸カルシウム、塩化カルシウム等の化学蓄熱材等の熱媒体との気固反応により蓄放熱を行える蓄熱材料を用いることができる。
【００２８】
熱媒体としては、蓄熱材料と反応することにより発熱する気体を用いることができ、蓄熱材料として吸着材を用いる場合には、例えば水蒸気、メタノール、アンモニア等が挙げられる。
【００２９】
流動状反応材１の材料としては、上述した蓄熱材と、蓄熱材に対して硬化性を持たせるためのバインダと、流動性を高めるための溶媒とを混合してスラリー状にしたもの等を用いることができる。バインダとしては、例えば粘土、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、紫外線硬化樹脂等を用いることができる。溶媒としては、例えば水、トルエン、メチルエチルケトン等を用いることができる。
【００３０】
また、例えば塩化カルシウム６水物等の加熱により液化する蓄熱材を用いる場合には、加熱により流動状にしてもよい。
【００３１】
また、例えば硫酸カルシウムを蓄熱材として用いる場合には、硫酸カルシウム無水物又は半水物と水とを混合することで、硬化処理として脱水を行わなくても２水物として硬化するため、含浸工程において含浸槽内で硬化が進行し閉塞してしまう場合がある。このような材料を蓄熱材として用いる場合には、硬化遅延剤を混合する等の方法により、反応材含浸槽３０内での硬化を抑制することが好ましい。硫酸カルシウムと蓄熱材として用いる場合の硬化遅延剤としては、例えばでんぷん、リン酸ナトリウム、クエン酸等を用いることができる。
【００３２】
伝熱促進材２２の材料としては、反応材成形体５の伝熱方向の所望の寸法に対して、伝熱経路を形成する十分な長さを持った熱伝導性の高い伝導体であれば良く、例えばカーボン、銅、アルミ等の材料を好適に用いることができる。
【００３３】
伝熱促進材束２は、図４（ａ）、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように、伝熱促進材２２が帯状に揃えられた帯状伝熱促進材束であることが好ましい。伝熱促進材束２を帯状にすることで、伝熱促進材束２の一層の幅を広くとることができ、生産性を向上させることができる。
【００３４】
また、伝熱促進材束２は、薄い帯状に複数の層が積層されていることが好ましい。伝熱促進材束２を薄い帯状に複数層積層することで、伝熱促進材束２を流動状反応材１に含浸させる際に、複数層積層された伝熱促進材束２の間に流動状反応材１が入り込むことで膨潤し、導出部３２より導出される反応材含浸伝熱促進材束３内部の伝熱促進材２２は均等に分散されやすくなる。結果として、反応材と伝熱促進材２２との接触性が向上する。
【００３５】
また、伝熱促進材束２は、伝熱促進材２２の長軸方向が所定の方向に揃えられた繊維状、針状、紐状又は薄片短冊状であることが好ましい。
【００３６】
また、伝熱促進材束２は、図４（ｃ）に示すように、伝熱促進材２２に同一材料又は別材料の纏め糸２３が編みこまれた帯状伝熱促進材束の形をとることもできる。これにより、帯状伝熱促進材束の一層一層におけるまとまりが良くなり、伝熱促進材束２を供給する際のハンドリング性が向上する。さらに、伝熱促進材束２に流動状反応材１を含浸させる際に、反応材を流動化させる溶媒や流動状反応材１による表面張力で伝熱促進材２２同士が短軸方向に収縮することを抑制することができる。結果として、偏りのない均一な伝熱促進材分散構造を作製することができる。特に、伝熱促進材２２として、炭素繊維等の細い繊維質を用いる場合には、収縮により繊維質が破断しやすいため、纏め糸２３による伝熱促進材２２同士の収縮を抑制する効果が特に大きい。また、比較的硬く曲げにくい金属針等の伝熱促進材２２を用いる場合には、例えばすだれ状に纏め糸２３を通すことにより、帯状伝熱促進材束の横手方向に伝熱促進方向が並ぶようにすることで、伝熱促進材束２を供給する際のハンドリング性が向上する。
【００３７】
（積層処理工程Ｓ２）
積層処理工程Ｓ２は、流動状反応材１が含浸された伝熱促進材束２を一層又は複数層積層させて積層反応材４を形成する工程である。
【００３８】
具体的には、まず、図３（ａ）に示すように、導出部３２を通過した反応材含浸伝熱促進材束３を、例えば反時計回りに回転する押付ローラ４０により積層台４３に押し付ける。次に、積層台４３に押し付けられた反応材含浸伝熱促進材束３を往路スキージ４１により押圧しながら、例えば＋Ｘ方向に移動する積層台４３上に反応材含浸伝熱促進材束３の厚みを均一化する。
【００３９】
次に、図３（ｂ）に示すように、反応材含浸伝熱促進材束３の積層が進み、反応材含浸伝熱促進材束３が積層台４３の端部４４に達すると、切断機構３３により反応材含浸伝熱促進材束３を切断し、積層を続ける。このとき、反応材含浸伝熱促進材束３の切断端３４がすでに積層台４３上に積層されている下部の層の端部４４と同一位置となる長さで切断される。
【００４０】
次に、図３（ｃ）に示すように、積層台４３の移動によって、押付ローラ４０の位置が端部４４を越えた後に、押付ローラ４０を逆方向（時計回り）に回転させる。さらに、積層台４３の移動によって往路スキージ４１の位置が端部４４を越えた後に、積層台４３の高さを反応材含浸伝熱促進材束３の積層一層分下方（図３の−Ｚ方向）に移動させ、積層台４３を逆方向（図３の−Ｘ方向）に移動させる。
【００４１】
次に、図３（ｄ）に示すように、端部４４と切断端３４とが水平方向（図３のＸ方向）で略同一位置となるように、押付ローラ４０の回転数及び／又は反応材含浸伝熱促進材束３の導入速度を調整し、復路の積層を開始する。
【００４２】
以降、上述の処理を繰り返すことにより、流動状反応材１の供給及び伝熱促進材束２の供給を停止させることなく、積層台４３上に反応材含浸伝熱促進材束３が連続的に複数層積層された積層反応材４を作製することができる。このため、積層方向に厚さを有する積層反応材４を効率的に作製することができる。
【００４３】
また、押付ローラ４０及び／又はスキージ（往路スキージ４１及び復路スキージ４２）を用いて反応材含浸伝熱促進材束３を押圧することにより、積層台４３上に積層される反応材含浸伝熱促進材束３の表面を平滑にすることができる。このため、凹凸が少ない表面を有する反応材含浸伝熱促進材束３を形成することができる。結果として、複数層の反応材含浸伝熱促進材束３を積層する際に、反応材含浸伝熱促進材束３の積層界面に発生する気泡の量を低減することができる。
【００４４】
また、積層台４３上に新たに積層された反応材含浸伝熱促進材束３とすでに積層された反応材含浸伝熱促進材束３との間に気泡が発生した場合においても、押付ローラ４０及び／又はスキージで押圧することにより気泡を除去することができる。
【００４５】
（硬化処理工程Ｓ３）
硬化処理工程Ｓ３は、積層反応材４を硬化させる工程である。
【００４６】
具体的には、積層台４３上に形成された積層反応材４に対して、乾燥、焼成等の硬化処理を行う。乾燥及び焼成の条件は特に限定されるものではなく、流動状反応材１として用いる材料、伝熱促進材２２として用いる材料等に応じて選択することができる。
【００４７】
（成形処理工程Ｓ４）
成形処理工程Ｓ４は、積層反応材４における伝熱促進材２２の長軸を断ち切る方向に積層反応材４を切り出すことにより成形する工程である。
【００４８】
具体的には、硬化処理工程Ｓ３で硬化処理された積層反応材４を、成形切断機構５０を用いて、使用される蓄放熱ユニット９の反応材収納部９１の形状、大きさ等に応じて切断し、成形することにより、所望の形状、大きさの反応材成形体５を作製する。このとき、図１５に示す蓄放熱ユニット９の伝熱面９３に対して、伝熱促進材２２の長軸方向が垂直となるように、積層反応材４を切断することが好ましい。
【００４９】
成形処理工程Ｓ４は、硬化した積層反応材４の表面に、伝熱促進材２２を露出させる工程を含むことが好ましい。露出させる方法としては、例えば硬化した積層反応材４の表面に対して、硬化した積層反応材４を溶解する溶剤を供給する方法、ブラッシングする方法等が挙げられる。これにより、反応材成形体５が、例えば図１５に示す反応材収納部９１と熱媒流路９２とを含む蓄放熱ユニット９の反応材収納部９１に導入されたときに、蓄放熱ユニット９の伝熱面９３と反応材成形体５の伝熱促進材２２とが接する。結果として、蓄放熱ユニット９の伝熱面９３と反応材成形体５との間の熱的接触性が向上し、反応材成形体５と蓄放熱ユニット９との間の熱交換を効率よく行うことができる。
【００５０】
以上の工程により製造された反応材成形体５の内部には、所定の方向の伝熱経路が形成されている。また、伝熱促進材２２の整列方向の反応材成形体５の端面は、伝熱経路の終端となることから、外部との熱交換を効率的に行うことができる伝熱面となる。さらに、反応材成形体５は、積層方向に厚さを有していることから、大きな伝熱面を有する。
【００５１】
次に、反応材成形体５を好適に用いることができる蓄放熱ユニット９の一例について説明する。図１５に、本実施形態の蓄放熱ユニット９の一例の概略構成を示す。
【００５２】
図１５に示すように、蓄放熱ユニット９は、反応材成形体５が収納される伝熱面９３を有する反応材収納部９１と、熱媒体が循環する熱媒流路９２とを含む。
【００５３】
蓄放熱ユニット９の反応材収納部９１には、前述した反応材成形体５が収納され、反応材成形体５の端面と蓄放熱ユニット９の伝熱面９３とが接触する。これにより、反応材成形体５と蓄放熱ユニット９の伝熱面９３との間で効率よく熱交換が行われる。また、本実施形態の反応材成形体５は、熱伝導に優れるため、蓄放熱ユニット９に固着させる必要がない。そのため、反応材成形体が劣化等により交換する必要が生じた場合においても、容易に反応材成形体５を分離して着脱することができる。
【００５４】
以上に説明したように、第１実施形態に係る反応材成形体５の製造方法によれば、蓄放熱ユニットの伝熱面との熱交換性能に優れ、劣化時の交換を容易に行うことが可能な反応材成形体５を提供することができる。
【００５５】
なお、第１実施形態に係る反応材成形体５の製造方法においては、積層台４３が往復運動する形態としたが、本発明はこの点において限定されるものではない。例えば、反応材含浸槽３０、押付ローラ４０、往路スキージ４１及び復路スキージが積層台４３に替えて往復運動する形態であってもよい。
【００５６】
また、第１実施形態に係る製造装置においては、反応材含浸伝熱促進材束３が、押付ローラ４０、往路スキージ４１及び復路スキージ４２により押圧されながら、積層台４３上に積層される形態としたが、本発明はこの点において限定されるものではない。例えば往路スキージ４１及び復路スキージ４２を設けずに、押付ローラ４０のみによって、反応材含浸伝熱促進材束３が積層台４３上に積層される形態であってもよい。また、例えば押付ローラ４０を設けずに、往路スキージ４１及び復路スキージ４２によって、反応材含浸伝熱促進材束３が積層台４３上に積層される形態であってもよい。押付ローラ４０を設けない場合には、切断機構３３により切断された反応材含浸伝熱促進材束３の端部４４が積層台４３の進行方向と逆方向に積層されることがないように、積層させる反応材含浸伝熱促進材束３のたわみを調節する。
【００５７】
さらに、反応材含浸伝熱促進材束３の積層面の平滑性が重要でない場合には、押付ローラ４０、往路スキージ４１及び復路スキージ４２を設けずに、反応材含浸伝熱促進材束３が積層台４３上に積層される形態であってもよい。
【００５８】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る反応材成形体５の製造装置及び製造方法について、図６を参照しながら説明する。図６に、第２実施形態に係る反応材成形体５を製造する製造装置の一例の概略構成図を示す。
【００５９】
図６に示すように、第２実施形態に係る製造装置は、反応材含浸伝熱促進材束３の導出部３２が反応材含浸槽３０から所定の距離を離した位置に設けられ、導出部３２に導出ローラ３７及び導出スキージ３８を有する点で、第１実施形態に係る製造装置と相違する。
【００６０】
また、第２実施形態に係る製造装置は、積層台４３が、図６中のＹ方向を軸として回転することにより、反応材含浸伝熱促進材束３を巻き取りながら積層軸４９の周方向に一層又は複数層積層させて積層反応材４を形成する点で、第１実施形態に係る製造装置と相違する。
【００６１】
なお、第２実施形態に係る製造装置においては、上記相違点以外は第１実施形態と同様の構成を有する。このため、以下の説明では、第１実施形態と相違する点を中心に説明する。
【００６２】
導出部３２は、反応材含浸槽３０から所定の距離を離した位置に設けられている。
【００６３】
導出ローラ３７及び導出スキージ３８は、導出部３２近傍に設けられ、反応材含浸槽３０から反応材含浸伝熱促進材束３を導出する。
【００６４】
積層軸４９は、積層台４３の一例であり、押付ローラ４０及び往路スキージ４１の下部に設けられており、図６中のＹ方向を軸として回転することにより、反応材含浸伝熱促進材束３を巻き取る。そして、反応材含浸伝熱促進材束３を積層軸４９の周方向に積層させることにより、積層反応材４を積層軸４９上に形成する。
【００６５】
次に、上述した第２実施形態に係る製造装置を用いた反応材成形体５の製造方法について説明する。
【００６６】
第２実施形態に係る製造方法は、積層処理工程Ｓ２及び成形処理工程Ｓ４が第１実施形態に係る製造方法と相違する。
【００６７】
なお、第２実施形態に係る製造方法においては、上記相違点以外は第１実施形態と同様の構成を有する。このため、以下の説明では、第１実施形態と相違する点を中心に説明する。
【００６８】
（積層処理工程Ｓ２）
積層処理工程Ｓ２は、流動状反応材１が含浸された伝熱促進材束２を一層又は複数層積層させて積層反応材４を形成する工程である。
【００６９】
具体的には、まず、反応材含浸伝熱促進材束３を、導出ローラ３７により反応材含浸槽３０から導出する。このとき、導出ローラ３７に対して一定の間隔で設置された導出スキージ３８により、導出後の反応材含浸伝熱促進材束３が適切な厚さとなるように調整される。導出された反応材含浸伝熱促進材束３を、導出ローラ３７の下部に設けられた、例えば反時計回りに回転する押付ローラ４０により積層軸４９に押し付ける。
【００７０】
次に、積層軸４９に押し付けられた反応材含浸伝熱促進材束３を、往路スキージ４１により押圧しながら、例えば図６中のＹ方向を軸として時計回りに回転する積層軸４９上に積層する。
【００７１】
反応材含浸伝熱促進材束３が所望の径まで積層されると、切断機構３３により、反応材含浸伝熱促進材束３を切断する。これにより、積層軸４９上に反応材含浸伝熱促進材束３が連続的に複数層積層された積層反応材４を作製することができる。
【００７２】
（成形処理工程Ｓ４）
成形処理工程Ｓ４は、積層反応材４における伝熱促進材２２の長軸を断ち切る方向に積層反応材４を切り出すことにより成形する工程である。
【００７３】
具体的には、使用される蓄放熱ユニット９の反応材収納部９１の形状、大きさに応じて積層反応材４を成形することにより、所望の形状、大きさの反応材成形体５を作製する。このとき、図１５に示す蓄放熱ユニット９の伝熱面９３に対して、伝熱促進材２２の長軸方向が垂直となるように、積層反応材４を切断することが好ましい。
【００７４】
このとき、切断加工時に円柱を輪切り方向に切断し、切断した切断面を伝熱面とする場合には、積層軸４９上に形成された積層反応材４では、円柱状の積層反応材４が得られ、伝熱促進材束２が円柱内に螺旋状に分散した形状となる。このため、伝熱促進材束２は、伝熱促進材束２の繰出し方向に対して垂直な方向に伝熱促進成分を有する形状であることが好ましく、例えば、図４（ｂ）又は図４（ｃ）に示す形状であることが好ましい。
【００７５】
また、切断加工時に円柱を縦方向に切断し、切断した切断面を伝熱面とする場合には、伝熱促進材束２の繰出し方向に対して平行は方向に伝熱促進成分を有する形状であることが好ましく、例えば、図４（ａ）又は図４（ｂ）に示す形状であることが好ましい。
【００７６】
以上に説明したように、第２実施形態に係る反応材成形体５の製造方法によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７７】
特に、第２実施形態では、反応材含浸伝熱促進材束３の導出部３２が反応材含浸槽３０から所定の距離を離した位置に設けられているため、伝熱促進材束２の交換等のメンテナンス性が向上する。したがって、例えば伝熱促進材束２を頻繁に切り替える必要がある場合や、伝熱促進材束２が切れやすい場合等、伝熱促進材束２をセットしなおすことが必要な場合に特に有効である。伝熱促進材束２を切り替える場合は、導入ローラ３１を反応材含浸槽３０から引き上げ、新たな伝熱促進材束２をセットした後に、再び導入ローラ３１を元の位置に戻すため、反応材含浸槽３０内で伝熱促進材束２をセットする必要がなく、作業性が向上する。
【００７８】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る反応材成形体５の製造装置及び製造方法について、図７を参照しながら説明する。図７に、第３実施形態に係る反応材成形体５を製造する製造装置の一例の概略構成図を示す。
【００７９】
図７に示すように、第３実施形態に係る製造装置は、積層ユニット３９が溶媒含浸槽１１、溶媒供給部１２及び脱泡ローラ３６を含み、搬送ローラ９４により連続的に搬送される複数の積層台４３の搬送方向に複数配置される点で、第１実施形態に係る製造装置と相違する。
【００８０】
また、第３実施形態に係る製造装置は、各々の積層ユニット３９間に複数の反応材硬化促進機構６２と、積層反応材４を積層台４３に合わせて分離する分離カッター４６を有する点で、第１実施形態に係る製造装置と相違する。
【００８１】
なお、第３実施形態に係る製造装置においては、上記相違点以外は第１実施形態と同様の構成を有する。このため、以下の説明では、第１実施形態と相違する点を中心に説明する。
【００８２】
溶媒供給部１２は、流動状反応材に可溶な溶媒１３を溶媒含浸槽１１に供給する。溶媒１３としては、例えば流動状反応材１に溶解する低粘度の溶媒、溶媒により低粘度化した流動状反応材１を用いることができる。また、流動状反応材１として水と混合した石膏スラリーを用いる場合には、溶媒１３としては、例えば水又は石膏スラリーよりも混水量が多く粘度の低い石膏スラリー等を用いることができる。
【００８３】
溶媒含浸槽１１には、溶媒供給部１２から供給された溶媒１３が充填される。また、溶媒含浸槽１１の下部には、伝熱促進材束２を搬送するローラ１４が設けられている。
【００８４】
脱泡ローラ３６は、反応材含浸槽３０内に供給された流動状反応材１の液面よりも下部に配置されたローラであり、伝熱促進材束２に内包される気泡及び溶媒１３を押し出す。脱泡ローラ３６の材料としては、弾性を有し、流動状反応材１及び溶媒１３に対して劣化しないものが好ましく、例えばフッ素ゴム等で表面がコーティングされていることが好ましい。
【００８５】
反応材硬化促進機構６２は、積層ユニット３９間に設けられており、流動状反応材１の硬化を促進させる装置である。反応材硬化促進機構６２としては、流動状反応材１の材料に応じて選択することができ、例えば温風送風機、電磁誘導加熱装置、電磁波加熱装置、冷却装置、紫外線照射装置、硬化促進材供給装置等を用いることができる。流動状反応材１が水と焼石膏粉末とを混合した石膏スラリーである場合には、温風送風機、電磁誘導加熱装置、硬化促進材供給装置を好適に用いることができる。また、石膏スラリーの硬化促進材供給装置としては、硬化促進材である塩化ナトリウム、硫酸カリウム等の溶液を噴霧又は滴下する形態や、塩化ナトリウム、硫酸カリウム等の粉末や二水石膏の粉末を噴霧する形態をとることができる。
【００８６】
分離カッター４６は、複数の積層ユニット３９の右側（図７の＋Ｘ方向）に設けられており、積層台４３に設けられた隙間４５単位で積層反応材４を切り出す。
【００８７】
次に、第３実施形態に係る製造装置を用いた反応材成形体５の製造方法について説明する。第３実施形態に係る製造方法は、含浸処理工程Ｓ１及び積層処理工程Ｓ２が第１実施形態に係る製造方法と相違する。
【００８８】
なお、第３実施形態に係る製造方法においては、上記相違点以外は第１実施形態と同様の構成を有する。このため、以下の説明では、第１実施形態と相違する点を中心に説明する。
【００８９】
（含浸処理工程Ｓ１）
まず、各々の積層ユニット３９において、伝熱促進材束供給部２０から供給される伝熱促進材束２を、流動状反応材１に溶解する低粘度の溶媒１３を含浸する。次に、溶媒１３を含浸した伝熱促進材束２を、ローラ１４を介して反応材含浸槽３０に導入する。
【００９０】
次に、脱泡ローラ３６により、伝熱促進材束２に内包された気泡及び溶媒１３を押し出しながら流動状反応材１を含浸した伝熱促進材束２（反応材含浸伝熱促進材束３）を、導出部３２から導出させる。
【００９１】
（積層処理工程Ｓ２）
次に、導出された反応材含浸伝熱促進材束３を、押付ローラ４０及び往路スキージ４１により押圧しながら、積層台４３上に一層又は複数層積層させる。このとき、反応材含浸伝熱促進材束３は、各々の積層ユニット３９に設けられた切断機構３３により、反応材含浸伝熱促進材束３の切断端３４が積層台４３に設けられた隙間４５の直上と同期するように切断されながら積層される。
【００９２】
次に、積層台４３上に積層された反応材含浸伝熱促進材束３に対して、積層ユニット３９間に設けられた反応材硬化促進機構６２により、硬化処理を行う。なお、硬化処理における硬化の程度は、特に限定されない。
【００９３】
次に、複数の積層ユニット３９により積層台４３上に形成された積層反応材４を、複数の積層ユニット３９の右側（図７の＋Ｘ方向）に設けられた分離カッター４６により積層台４３に設けられた隙間４５単位で切り出す。
【００９４】
以上に説明したように、第３実施形態に係る反応材成形体５の製造方法によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９５】
特に、第３実施形態では、伝熱促進材束２を反応材含浸槽３０に含浸させる前に予め溶媒１３に含浸されているため、流動状反応材１を含浸させる際に、気泡を含むことなく流動状反応材１が伝熱促進材束２に含浸する。また、流動状反応材１内に伝熱促進材２２が分散した状態になるため、反応材と伝熱促進材２２との接触が良好となり、反応材成形体５と蓄放熱ユニットと９との間の熱交換効率が向上する。
【００９６】
また、第３実施形態では、脱泡ローラ３６により伝熱促進材束２内の脱泡を行うことができるため、硬化処理工程Ｓ３による硬化後に伝熱促進材束２内に溶媒が残存する空間が形成され反応材と伝熱促進材２２との接触が低下することを抑制することができる。
【００９７】
また、第３実施形態では、積層処理工程Ｓ２において反応材硬化促進機構６２を用いて硬化処理を行うことができるため、積層後の硬化処理工程Ｓ３の処理時間を短縮することができ、生産性が向上する。特に、溶媒の脱離や紫外線硬化等により長時間の硬化が必要な場合には、特に効果的である。さらに、積層中に効果を行うため、硬化前後の体積収縮差が大きい流動状反応材１を用いた場合においても、ひび割れ等を抑制することができる。反応材硬化促進機構６２による硬化処理は、硬化処理後の反応材成形体５が積層界面で割れるのを防ぐために、積層面が接着される程度に行うことが好ましい。
【００９８】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係る反応材成形体５の製造装置及び製造方法について、図８から図１０を参照しながら説明する。図８に、第４実施形態に係る反応材成形体５を製造する製造装置の一例の概略構成図を示す。
【００９９】
図８に示すように、第４実施形態に係る製造装置は、積層ユニット３９が複数の伝熱促進材束供給部２０と、反応材供給部１０及び反応材含浸槽３０に接続されたろ過再生機構１５とを有する点で、第１実施形態に係る製造装置と相違する。
【０１００】
また、第４実施形態に係る製造装置は、反応材含浸伝熱促進材束３をパターニングするパターニング機構６０と、積層中の反応材含浸伝熱促進材束３上に配置された反応材硬化促進機構６２とを有する点で、第１実施形態に係る製造装置と相違する。
【０１０１】
なお、第４実施形態に係る製造装置においては、上記相違点以外は第１実施形態と同様の構成を有する。このため、以下の説明では、第１実施形態と相違する点を中心に説明する。
【０１０２】
ろ過再生機構１５は、反応材供給部１０及び反応材含浸槽３０に接続されており、反応材含浸槽３０から排出される流動状反応材１に含まれる伝熱促進材束２から剥がれ落ちた伝熱促進材繊維をろ過しながら、流動状反応材１を反応材供給部１０に還流させる。また、ろ過再生機構１５は、流動状反応材１の濃度・性質の調整を行う。
【０１０３】
パターニング機構６０は、例えば押付ローラ４０の回転方向後方（図８の押付ローラ４０に対して＋Ｘ方向）又は押付ローラ４０との間で反応材含浸伝熱促進材束３を挟むような回転方向前方（図８の押付ローラ４０に対して−Ｘ方向）に配置されている。パターニング機構６０は、反応材含浸伝熱促進材束３をパターニングすることにより、反応材含浸伝熱促進材束３に凹凸形状を形成する。
【０１０４】
パターニング機構６０の形状としては、反応材含浸伝熱促進材束３の進行方向（図８のＸ方向）に対して、平行又は垂直な凹凸形状を有する形状であることが好ましく、例えば図９（ａ）から図９（ｃ）に示す形状を好適に用いることができる。
【０１０５】
反応材硬化促進機構６２は、押付ローラ４０の前方及びパターニング機構６０の回転方向後方に配置され、反応材含侵伝熱促進材束３の積層反応材４との接触面及びパターニング機構６０により形成された反応材含浸伝熱促進材束３の凹凸部の硬化を行う。
【０１０６】
次に、上述した第４実施形態に係る製造装置を用いた反応材成形体５の製造方法について説明する。
【０１０７】
第４実施形態に係る製造方法は、含浸処理工程Ｓ１及び積層処理工程Ｓ２が第１実施形態に係る製造方法と相違する。
【０１０８】
なお、第４実施形態に係る製造方法においては、上記相違点以外は第１実施形態と同様の構成を有する。このため、以下の説明では、第１実施形態に係る製造方法と相違する点を中心に説明する。
【０１０９】
（含浸処理工程Ｓ１）
まず、複数の伝熱促進材束供給部２０から繰出ローラ２１により繰り出された伝熱促進材束２を、導入ローラ３１を介して反応材含浸槽３０に導入する。次に、反応材含浸槽３０に導入された複数の伝熱促進材束２を、反応材含浸槽３０で同時に流動状反応材１を含浸させる。次に、流動状反応材１を含浸した複数の伝熱促進材束２（反応材含浸伝熱促進材束３）を導出部３２近傍で集合させて、導出部３２を通過させる。
【０１１０】
また、伝熱促進材束２を流動状反応材１に含浸させる際、ろ過再生機構１５により、流動状反応材１を循環させながらろ過することが好ましい。なお、ろ過再生機構１５による流動状反応材１のろ過は、伝熱促進材束２を流動状反応材１に含浸させる際に、連続的に行っても良く、所定の間隔で断続的に行ってもよい。
【０１１１】
（積層処理工程Ｓ２）
次に、流動状反応材１を含浸した反応材含浸伝熱促進材束３を、押付ローラ４０により押し付けながら、例えば＋Ｘ方向に移動する積層台４３上に一層又は複数層積層する。このとき、押付ローラ４０により押し付けられる前の反応材含侵伝熱促進材束３の積層反応材４との接触面に対して、反応材硬化促進機構６２を用いて凹凸部分の硬化処理を行う。反応材硬化促進機構６２による硬化処理は、積層反応材４上に形成された凹凸形状の凸部と反応材含侵伝熱促進材束３とが接着される程度に行うことが好ましい。これにより、硬化処理後の反応材成形体５が積層界面で破断することを抑制することができる。
【０１１２】
次に、積層台４３上に積層された反応材含浸伝熱促進材束３の表面に、パターニング機構６０により凹凸形状を形成（パターニング）する。
【０１１３】
次に、凹凸形状が形成された反応材含浸伝熱促進材束３に対して、反応材硬化促進機構６２を用いて凹凸部分の硬化処理を行う。
【０１１４】
反応材含浸伝熱促進材束３が所望の厚さまで積層されると、切断機構３３により、反応材含浸伝熱促進材束３を切断することにより、積層軸４９上に反応材含浸伝熱促進材束３が連続的に複数層積層された積層反応材４を作製することができる。
【０１１５】
そして、前述した硬化処理工程Ｓ３及び成形処理工程Ｓ４により、所望の形状、大きさを有する反応材成形体５を作製することができる。
【０１１６】
図１０に、第４実施形態に係る反応材成形体５の例を示す。図１０（ａ）は、積層反応材４及び反応材成形体５を示した図であり、図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）は、反応材成形体５の例の斜視図である。
【０１１７】
図１０（ａ）に示すように、積層反応材４は、パターニング機構６０により形成された複数の凹凸形状を有する。また、図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）に示すように、反応材成形体５に形成された凹凸形状は、反応材成形体５の一方の面から他方の面まで貫通する反応媒体流路６１を有する。
【０１１８】
以上に説明したように、第４実施形態に係る反応材成形体５の製造方法によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１９】
特に、第４実施形態では、複数の伝熱促進材束供給部２０から供給された複数の伝熱促進材束２を一つの反応材含浸槽３０内で同時に含浸させ、導出部３２近傍で積層状態にして通過させる構造を有する。これにより、一つの反応材含浸槽３０を用いて複数層相当の反応材含浸伝熱促進材束３を一度に導出することができる。結果として、所定の厚さの積層反応材４を得るための反応材含浸伝熱促進材束３を積層する回数を低減することができ、生産性が向上する。さらに、複数の伝熱促進材束供給部２０が一つの反応材含浸槽３０内に集約されていることから、装置構成を簡素化することができる。
【０１２０】
また、第４実施形態では、反応材成形体５が反応材成形体５の一方の面から他方の面まで貫通する反応媒体流路６１を有する。これにより、蓄熱や放熱を行うときに、反応媒体が反応材内部を速やかに流通する。結果として、反応材成形体５の蓄・放熱の反応速度が向上する。
【０１２１】
また、第４実施形態では、反応材含浸伝熱促進材束３の積層中に凹凸形状の形成を行うため、反応材含浸伝熱促進材束３の硬化後に穴あけ加工等により凹凸形状を形成する場合と比較して、伝熱促進材２２を切断し媒体流路を破断させることがない。結果として、反応材成形体５の熱伝導性が向上し、反応材成形体５の蓄・放熱の反応速度が向上する。
【０１２２】
また、第４実施形態では、反応材含浸伝熱促進材束３の凹凸形状への接触面を積層直前に硬化処理し、また、反応材含浸伝熱促進材束３に凹凸形状を形成した直後に硬化処理を行うため、凹凸形状の上面に更に反応材含浸伝熱促進材束３を積層する際に凹凸形状が閉塞したり崩れたりするのを抑制することができる。第４実施形態では、凹凸形状の確保のため、積層直前の反応材含浸伝熱促進材束３及び凹凸形成後の接触面を硬化させる形態としたが、本発明はこの点において限定されるものではなく、いずれか一方のみを設ける形態や両方とも持たない形態であってもよい。ただし、反応材硬化促進機構６２を一方あるいは両方ともを省く場合は、積層後も反応媒体流路６１を形成できる程度に粘度が高い流動状反応材１を用いる。
【０１２３】
［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態に係る反応材成形体５の製造装置及び製造方法について、図１１及び図１２を参照しながら説明する。図１１に、第５実施形態に係る反応材成形体５を製造する製造装置の一例の概略構成図を示す。
【０１２４】
図１１に示すように、第５実施形態に係る製造装置は、ろ過再生機構１５と、パターニング機構６０と、反応材硬化促進機構６２とを有していない点で、第４実施形態に係る製造装置と相違する。
【０１２５】
また、第５実施形態に係る製造装置は、通気構造部材シート６３を供給する通気構造部材供給機構６４と、通気構造部材押付ローラ６５と、通気構造部材切断機構６６と、通気構造部材繰出ローラ６９とを有する点で、第４実施形態に係る製造装置と相違する。
【０１２６】
なお、第５実施形態に係る製造装置においては、上記相違点以外は第４実施形態と同様の構成を有する。このため、以下の説明では、第４実施形態と相違する点を中心に説明する。
【０１２７】
通気構造部材供給機構６４は、例えば押付ローラ４０の回転方向前方（図１１の押付ローラ４０に対して−Ｘ方向）に配置される。通気構造部材供給機構６４には、反応媒体の通過流路を形成する通気構造部材６７を帯状に形成した通気構造部材シート６３が巻かれている。
【０１２８】
通気構造部材押付ローラ６５は、通気構造部材切断機構６６の下部に設けられており、例えば反時計回り（図１１の矢印方向）に回転することで、通気構造部材シート６３を積層台４３上に積層させる。
【０１２９】
通気構造部材切断機構６６は、通気構造部材供給機構６４の下部に設けられており、通気構造部材シート６３を所定の長さに切断する。
【０１３０】
通気構造部材繰出ローラ６９は、通気構造部材供給機構６４から通気構造部材シート６３を繰り出す。
【０１３１】
次に、上述した第５実施形態に係る製造装置を用いた反応材成形体５の製造方法について説明する。
【０１３２】
第５実施形態に係る製造方法は、通気構造部材供給機構６４から通気構造部材シート６３を積層台４３上に供給することにより、複数の反応材含浸伝熱促進材束３の間に通気構造部材シート６３を挟み込む点で、第４実施形態に係る製造方法と相違する。すなわち、積層処理工程Ｓ２が第４実施形態と相違する。
【０１３３】
なお、第５実施形態に係る製造方法においては、上記相違点以外は第４実施形態と同様の構成を有する。このため、以下の説明では、第４実施形態に係る製造方法と相違する点を中心に説明する。
【０１３４】
（積層処理工程Ｓ２）
まず、積層された積層反応材４上に、通気構造部材繰出ローラ６９により、通気構造部材供給機構６４から繰り出された通気構造部材シート６３を供給する。次に、通気構造部材押付ローラ６５により、積層反応材４の上面と接着するように通気構造部材シート６３を押し付けながら積層する。
【０１３５】
通気構造部材６７としては、例えば帯状に形成した部材を好適に用いることができる。
【０１３６】
通気構造部材６７の材料としては、部材内を気体が流通しやすい構造を有するものが好ましく、例えば不織布、紙、金属メッシュ、多孔質金属、波状金属箔等を好適に用いることができる。
【０１３７】
通気構造部材シート６３の形状としては、例えば、図１２（ａ）に示すように全面が通気構造部材６７を帯状に切り出したものと好適に用いることができる。さらに、通気構造部材シート６３の形状としては、図１２（ｂ）及び図１２（ｃ）に示すように所定の幅に切り出した通気構造部材６７を纏め糸６８でまとめ、帯状のシートに加工したもの等を好適に用いることができる。なお、図１２中、破線は纏め糸６８を表し、矢印は通気構造部材シート６３の繰り出し方向を表す。
【０１３８】
次に、通気構造部材シート６３上に、積層ユニット３９により導出された反応材含浸伝熱促進材束３を積層する。ここで、反応材含浸伝熱促進材束３の積層にあたっては、反応材含浸伝熱促進材束３が通気構造部材シート６３の通気流路が埋まらない程度の粘性となるようにすることが好ましく、例えば流動状反応材１の粘度を大きくすることが好ましい。また、例えば第３実施形態又は第４実施形態で説明した反応材硬化促進機構６２を設けることにより反応材含浸伝熱促進材束３の粘度を高め、押付ローラ４０の押付強さを小さくすることが好ましい。
【０１３９】
そして、通気構造部材シート６３の供給と、反応材含浸伝熱促進材束３の供給とを繰り返すことにより、所定の厚さを有する通気構造部材シート６３を含有した積層反応材４を作製することができる。
【０１４０】
以上に説明したように、第５実施形態に係る反応材成形体５の製造方法によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１４１】
特に、第５実施形態では、反応材成形体５が通気構造部材６７を有していることから、蓄熱や放熱を行うときに、反応媒体が反応材内部を速やかに流通する。結果として、反応材成形体５の蓄・放熱の反応速度が向上する。また、反応材が蓄・放熱反応により膨張・収縮する場合には、反応材の収縮により図１５に示す蓄放熱ユニット９の伝熱面９３との接触が不十分となり、蓄・放熱の反応速度が低下することがある。しかし、本実施形態に係る反応材成形体５において、通気構造部材６７が反応材の膨張・収縮に対応して収縮・膨張するばね性のあるものを用いることで、反応材成形体５としての変形を抑制することができ、蓄放熱ユニット９の伝熱面９３との良好な接触を維持することができる。結果として、反応材成形体５と熱交換器との熱授受が速やかに行うことが可能となり、反応材成形体５の蓄・放熱の反応速度がより向上する。
【０１４２】
［第６実施形態］
次に、本発明の第６実施形態に係る反応材成形体５の製造装置及び製造方法について、図１３を参照しながら説明する。図１３に、第６実施形態に係る反応材成形体５を製造する製造装置の一例の概略構成図を示す。
【０１４３】
図１３に示すように、第６実施形態に係る製造装置は、複数のローラにより一定方向に回転する含浸ベルト４７を有し、含浸ベルト４７の回転方向に沿って、順に反応材下塗機構７０、伝熱促進材束供給部２０、押付ローラ４０、反応材上塗機構７１、上塗スキージ７６、離材ブレード３５、クリーニング機構７８とを有する点で、第１実施形態に係る製造装置と相違する。
【０１４４】
なお、第６実施形態に係る製造装置においては、上記相違点以外は第１実施形態と同様の構成を有する。このため、以下の説明では、第１実施形態と相違する点を中心に説明する。
【０１４５】
含浸ベルト４７は、複数のローラにより一定方向に回転する。含浸ベルト４７の材料としては、流動状反応材１の溶媒成分等に対して劣化しにくく、導出部３２において反応材含浸伝熱促進材束３と分離しやすいものが好ましく、例えば離形性のよいフッ素ゴム等を好適に用いることができる。
【０１４６】
反応材下塗機構７０は、反応材塗布機構の一例であり、反応材含浸槽３０と、反応材供給ローラ７２と、供給量規定ブレード７３と、下塗スキージ７４とを有する。
【０１４７】
反応材含浸槽３０には、流動状反応材１が供給される。反応材供給ローラ７２は、反応材含浸槽３０から流動状反応材１を巻き上げ、流動状反応材１を含浸ベルト４７に送り出す。供給量規定ブレード７３は、反応材供給ローラ７２により巻き上げられた流動状反応材１を一定量に規定しながら流動状反応材１を含浸ベルト４７に送り出す。下塗スキージ７４は、含浸ベルト４７上に送り出された流動状反応材１を押圧する。
【０１４８】
伝熱促進材束供給部２０には、複数の伝熱促進材２２を整列させて帯状に形成した伝熱促進材束２が巻かれている。伝熱促進材束２は、押付ローラ４０により押圧されながら含浸ベルト４７に送り出される。
【０１４９】
反応材上塗機構７１は、反応材塗布機構の一例であり、含浸ベルト４７上に流動状反応材１を供給する。ここで、反応材上塗機構７１は、流動状反応材１を含浸ベルト４７上に直接供給するため、必要な量のみを伝熱促進材束２に含浸させることができる。
【０１５０】
上塗スキージ７６は、反応材上塗機構７１により含浸ベルト４７上に供給された流動状反応材１を押圧する。
【０１５１】
なお、図１３の例では、反応材上塗機構７１及び上塗スキージ７６は各々二つ設けられているが、本発明はこの点において限定されるものではない。
【０１５２】
離材ブレード３５は、導出部３２に設けられており、含浸ベルト４７上に形成された反応材含浸伝熱促進材束３を含浸ベルト４７から分離する。
【０１５３】
クリーニング機構７８は、クリーニングブレード７８ａ及び回収容器７８ｂを有し、含浸ベルト４７から分離されずに残存した反応材含浸伝熱促進材束３である残存物７７を除去する。
【０１５４】
次に、上述した第６実施形態に係る製造装置を用いた反応材成形体５の製造方法について説明する。
【０１５５】
第６実施形態に係る製造方法は、含浸ベルト４７上に反応材下塗層７５を供給し、反応材下塗層７５上に流動状反応材１と伝熱促進材束２とを直接供給することにより、反応材含浸伝熱促進材束３を積層する点で、第１実施形態に係る製造方法と相違する。すなわち、含浸処理工程Ｓ１が第１実施形態と相違する。
【０１５６】
なお、第６実施形態に係る製造方法においては、上記相違点以外は第１実施形態と同様の構成を有する。このため、以下の説明では、第１実施形態に係る製造方法と相違する点を中心に説明する。
【０１５７】
（含浸処理工程Ｓ１）
まず、反応材下塗機構７０は、複数のローラにより一定方向に回転する含浸ベルト４７上に反応材下塗層７５を一定膜厚で塗布する。すなわち、反応材下塗機構７０は、反応材含浸槽３０から流動状反応材１を反応材供給ローラ７２により巻き上げ、供給量規定ブレード７３により一定量の流動状反応材１を含浸ベルト４７に塗布する。含浸ベルト４７に塗布された流動状反応材１は、下塗スキージ７４により所定の膜厚になるように押圧されることにより、反応材下塗層７５となる。
【０１５８】
次に、含浸ベルト４７上に塗布された反応材下塗層７５上に、伝熱促進材束供給部２０により繰り出された伝熱促進材束２を供給し、押付ローラ４０により押し付けることにより、伝熱促進材束２に流動状反応材１を含浸させる。
【０１５９】
次に、伝熱促進材束２上に、反応材上塗機構７１及び上塗スキージ７６を用いて流動状反応材１を供給することにより、伝熱促進材束２は流動状反応材１を含浸し、反応材含浸伝熱促進材束３を形成する。そして、伝熱促進材束２の供給と、流動状反応材１の供給とを繰り返し行うことにより、含浸ベルト４７上に複数層の反応材含浸伝熱促進材束３を形成する。
【０１６０】
次に、導出部３２において、複数層の反応材含浸伝熱促進材束３を、離材ブレード３５により所定の長さに切断することにより、含浸ベルト４７から分離させる。分離された複数層の反応材含浸伝熱促進材束３を、第１実施形態と同様に積層台４３上に積層させることにより、積層反応材４を形成する。
【０１６１】
なお、積層反応材４が分離された含浸ベルト４７は、含浸ベルト４７から分離されずに残存した反応材含浸伝熱促進材束３である残存物７７を含むことがある。この残存物７７は、２周目以降の含浸処理工程において不純物となることがある。しかしながら、本実施形態に係る製造装置は、クリーニング機構７８を有する。このため、残存物７７を含浸ベルト４７上に残存させることなく除去することができる。
【０１６２】
以上に説明したように、第６実施形態に係る反応材成形体５の製造方法によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１６３】
特に、第６実施形態では、含浸ベルト４７上に積層に必要なだけの流動状反応材１を供給することにより反応材含浸伝熱促進材束３を形成する。このため、硬化・沈殿等の変質が起こりやすい流動状反応材１を用いる場合であっても、流動状反応材１の変質を防止することができる。また、伝熱促進材束２が反応材含浸槽３０内を通過させることがないため、伝熱促進材束２がほころびることがない。また、伝熱促進材束２が反応材含浸槽３０内を通過させることがないため、伝熱促進材束２の交換等のメンテナンス性が向上する。したがって、例えば伝熱促進材束２を頻繁に切り替える必要がある場合や、伝熱促進材束２が切れやすい場合等、伝熱促進材束２をセットしなおすことが必要な場合に特に有効である。
【０１６４】
なお、第６実施形態では、伝熱促進材束供給部２０、押付ローラ４０、反応材上塗機構７１及び上塗スキージ７６を、各々複数配置したが、本発明はこの点において限定されるものではなく、各々、１つずつ配置してもよい。
【０１６５】
また、第６実施形態では、反応材塗布機構の例として、反応材下塗機構７０及び反応材上塗機構７１を設ける形態としたが、本発明はこの点において限定されるものではなく、いずれか一方のみを設ける形態であってもよい。ただし、反応材下塗層７５は、導出部３２において、含浸ベルト４７と離材ブレード３５との間に伝熱促進材束２を巻きこむことを抑制する機能を有する。このため、巻き込みが発生しない又は離材ブレード３５を設けなくても含浸ベルト４７からの反応材含浸伝熱促進材束３の離材が容易である場合にのみ反応材下塗機構７０を省略することができる。
【０１６６】
また、第６実施形態では、反応材下塗機構７０として、ローラ塗工方式を用いたが、本発明はこの点において限定されるものではなく、例えば滴下塗工方式、液膜塗工方式、スプレ塗工方式等を用いることができる。また、反応材上塗機構７１として、滴下塗工方式を用いたが、本発明はこの点において限定されるものではなく、例えばローラ塗工方式、液膜塗工方式、スプレ塗工方式等を用いることができる。
【０１６７】
［第７実施形態］
次に、本発明の第７実施形態に係る反応材成形体５の製造装置及び製造方法について、図１４を参照しながら説明する。図１４に、第７実施形態に係る製造装置の一例の概略構成図を示す。
【０１６８】
図１４に示すように、第７実施形態に係る製造装置は、複数のローラにより一定方向に回転する搬送ベルト４８を有し、搬送ベルト４８の回転方向に沿って、順に台紙供給源８０、台紙繰出機構８１、台紙切断機構８２、台紙押付ローラ８３、反応材上塗機構７１、上塗スキージ７６、伝熱促進材束供給部２０、繰出ローラ２１、押付ローラ４０、分離カッター４６、クリーニングブレード７８ａとを有する点で、第１実施形態に係る製造装置と相違する。
【０１６９】
なお、第７実施形態に係る製造装置においては、上記相違点以外は第１実施形態と同様の構成を有する。このため、以下の説明では、第１実施形態と相違する点を中心に説明する。
【０１７０】
台紙供給源８０には、積層反応材４の土台となる台紙８が巻かれている。台紙繰出機構８１は、台紙供給源８０から台紙８を繰り出すローラである。台紙切断機構８２は、台紙繰出機構８１の下部に設けられており、台紙８を所定の長さに切断する。台紙押付ローラ８３は、台紙切断機構８２の下部に設けられており、例えば搬送ベルト４８の回転方向と反対方向に回転することで、台紙８を搬送ベルト４８上に送り出す。
【０１７１】
反応材上塗機構７１は、含浸ベルト４７上に流動状反応材１を供給する。
【０１７２】
上塗スキージ７６は、反応材上塗機構７１により含浸ベルト４７上に供給された流動状反応材１を押圧する。
【０１７３】
分離カッター４６は、搬送ベルト４８上に形成された反応材含浸伝熱促進材束３を切断すると共に搬送ベルト４８から分離する。
【０１７４】
クリーニング機構７８は、クリーニングブレード７８ａ及び回収容器７８ｂを有し、搬送ベルト４８から分離されずに残存した反応材含浸伝熱促進材束３である残存物７７を除去する。
【０１７５】
次に、上述した第７実施形態に係る製造装置を用いた反応材成形体５の製造方法について説明する。
【０１７６】
第７実施形態に係る製造方法は、搬送ベルト４８上に台紙８を供給し、台紙８上に流動状反応材１と伝熱促進材束２とを直接供給することにより、反応材含浸伝熱促進材束３を積層する点で、第１実施形態に係る製造方法と相違する。すなわち、第７実施形態では、含浸処理工程Ｓ１と積層処理工程Ｓ２とを同時に行う点が第１実施形態と相違する。
【０１７７】
なお、第７実施形態に係る製造方法においては、上記相違点以外は第１実施形態と同様の構成を有する。このため、以下の説明では、第１実施形態に係る製造方法と相違する点を中心に説明する。
【０１７８】
（含浸処理工程Ｓ１）
まず、複数のローラにより一定方向に回転する搬送ベルト４８上に台紙供給源８０から供給された台紙８を、搬送ベルト４８から浮き上がらないように台紙押付ローラ８３により押し付けながら搬送ベルト４８上に供給する。このとき、台紙切断機構８２は、所定の長さに台紙８を切断する。
【０１７９】
台紙８の材料としては、流動状反応材１を塗布した時に溶媒含浸等によってしわが発生しないものが好ましく、例えば、紙、樹脂フィルム、金属メッシュ等を好適に用いることができる。また、台紙８としては、流動状反応材１の塗布時に搬送ベルト４８から浮き上がらないように巻き癖や折れがないものが好ましい。
【０１８０】
次に、搬送ベルト４８上に供給された台紙８上に、反応材上塗機構７１及び上塗スキージ７６により流動状反応材１を供給する。
【０１８１】
次に、流動状反応材１上に、伝熱促進材束供給部２０により繰り出された伝熱促進材束２を供給し、押付ローラ４０を用いて押し付けることにより、伝熱促進材束２に流動状反応材１を含浸させ、反応材含浸伝熱促進材束３を形成する。このとき、切断機構３３は、所定の長さに伝熱促進材束２を切断する。
【０１８２】
（積層処理工程Ｓ２）
そして、流動状反応材１の供給と、伝熱促進材束２の供給とを繰り返し行うことで、台紙８上に所望の厚さを有する積層反応材４を形成する。
【０１８３】
搬送ベルト４８上に形成された積層反応材４を、分離カッター４６により所定の長さに切断することにより、搬送ベルト４８から分離する。
【０１８４】
なお、積層反応材４が分離された搬送ベルト４８は、搬送ベルト４８から分離されずに残存した反応材含浸伝熱促進材束３である残存物７７を含むことがある。この残存物７７は、２周目以降の含浸処理工程において不純物となることがある。しかしながら、本実施形態に係る製造装置は、クリーニング機構７８を有する。このため、残存物７７を含浸ベルト４７上に残存させることなく除去することができる。
【０１８５】
以上に説明したように、第７実施形態に係る反応材成形体５の製造方法によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１８６】
特に、第７実施形態では、第６実施形態と同様に、反応材含浸槽３０を用いずに積層反応材４を形成することができるため、変質しやすい流動状反応材１を用いる場合に有効である。また、流動状反応材１と伝熱促進材束２とを交互に積層しながら積層反応材４を形成するため、積層台４３を別途設ける必要がなく、製造装置の構造を簡素化できる。
【０１８７】
以上、反応材成形体５の製造装置及び製造方法を実施例により説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。
【符号の説明】
【０１８８】
１  流動状反応材
２  伝熱促進材束
３  反応材含浸伝熱促進材束
４  積層反応材
５  反応材成形体
１０  反応材供給部
１３  溶媒
２０  伝熱促進材束供給部
２１  繰出ローラ
２２  伝熱促進材
２３  纏め糸
３０  反応材含浸槽
３５  離材ブレード
３６  脱泡ローラ
４０  押付ローラ
４１  往路スキージ
４２  復路スキージ
４３  積層台
６０  パターニング機構
６２  反応材硬化促進機構
６７  通気構造部材
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１８９】
【特許文献１】特開平１０−２８６４６０号公報
【図１】
2015160433.tif 000003
【図２】
2015160433.tif 000004
【図３】
2015160433.tif 000005
【図４】
2015160433.tif 000006
【図５】
2015160433.tif 000007
【図６】
2015160433.tif 000008
【図７】
2015160433.tif 000009
【図８】
2015160433.tif 000010
【図９】
2015160433.tif 000011
【図１０】
2015160433.tif 000012
【図１１】
2015160433.tif 000013
【図１２】
2015160433.tif 000014
【図１３】
2015160433.tif 000015
【図１４】
2015160433.tif 000016
【図１５】
2015160433.tif 000017