(57)【要約】【課題】吸着剤を熱交換器から分離再生する。【解決手段】吸着モジュールを接着剤の熱分解温度まで徐々に加熱した後、接着剤が安定的に熱分解する恒量化温度を所定時間維持し、その後、温度が低下した吸着モジュールに振動を与える、又はジェット噴流状の空気を吸着モジュールに吹き付ける等して吸着モジュールに残存する吸着剤、及び炭化した接着剤を第２熱交換器１３から分離させる。【選択図】        図４
2004290834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性樹脂からなる接着剤にて吸着剤が熱交換器に接着された吸着モジュールにおいて、前記吸着剤を前記熱交換器から分離再生するための再生方法であって、
前記吸着モジュールを加熱して前記接着剤を熱分解することにより、前記吸着剤を前記熱交換器から分離再生することを特徴とする吸着モジュールの再生方法。
【請求項２】
熱可塑性樹脂からなる接着剤にて吸着剤が熱交換器に接着された吸着モジュールにおいて、前記吸着剤を前記熱交換器から分離再生するための再生方法であって、
前記吸着モジュールを加熱して前記接着剤を熱分解することにより、前記吸着剤を前記熱交換器から分離再生することを特徴とする吸着モジュールの再生方法。
【請求項３】
前記吸着モジュールを加熱する際には、前記接着剤の熱分解温度で実施することを特徴とする請求項１又は２に記載の吸着モジュールの再生方法。
【請求項４】
少なくとも前記熱分解温度までは、１ｄｅｇ／分以上、４ｄｅｇ／分以下の温度上昇率にて前記接着剤の温度を上昇させることを特徴とする請求項３に記載の吸着モジュールの再生方法。
【請求項５】
少なくとも前記熱分解温度までは、４ｄｅｇ／分以下の温度上昇率にて前記接着剤の温度を上昇させることを特徴とする請求項３に記載の吸着モジュールの再生方法。
【請求項６】
前記接着剤の温度が前記熱分解温度に到達した後は、前記接着剤が安定的に分解する恒量化温度を所定時間維持することを特徴とする請求項４又は５に記載の吸着モジュールの再生方法。
【請求項７】
前記接着剤の温度が前記熱分解温度に到達した後は、前記接着剤が安定的に分解する恒量化温度を少なくとも３０分維持することを特徴とする請求項４又は５に記載の吸着モジュールの再生方法。
【請求項８】
前記接着剤の温度が前記熱分解温度に到達した後は、前記接着剤が安定的に分解する恒量化温度を３０分以上、３６０分以下維持することを特徴とする請求項４又は５に記載の吸着モジュールの再生方法。
【請求項９】
前記吸着モジュールの加熱が終了した後、前記吸着モジュールに振動を与えることを特徴とする請求項６ないし８のいずれか１つに吸着モジュールの再生方法。
【請求項１０】
前記吸着モジュールの加熱が終了した後、前記吸着モジュールに空気を吹き付けることを特徴とする請求項６ないし８のいずれか１つに吸着モジュールの再生方法。
【請求項１１】
前記熱交換器から分離された吸着剤に対して水和処理を行うことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の吸着モジュールの再生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、接着剤にて吸着剤が熱交換器に接着された吸着モジュールにおいて、吸着剤を熱交換器から分離再生するための再生方法に関するもので、吸着式冷凍機に用いられている吸着モジュールの再生に用いて有効である。
【０００２】
【従来の技術】
吸着モジュールは、吸着剤に粉体接着剤を混入して熱処置を施すことにより吸着剤を熱交換器に接着固定していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１８７６７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１に記載の発明のごとく、吸着剤を接着剤にて熱交換器に接着固定すると、廃棄処分となった吸着モジュールを再生（リサイクル）する際に、金属製の熱交換器と吸着剤とを分離することが困難であるため、従来は、吸着モジュール全体をそのまま廃棄する、又は吸着モジュールを粉砕して吸着剤が接着されていない金属部分のみ分離して再生し、吸着剤が接着固定されている部分はそのまま廃棄していた。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑み、吸着剤を熱交換器から分離再生することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、熱硬化性樹脂からなる接着剤にて吸着剤が熱交換器に接着された吸着モジュールにおいて、吸着剤を熱交換器から分離再生するための再生方法であって、吸着モジュールを加熱して接着剤を熱分解することにより、吸着剤を熱交換器から分離再生することを特徴とする。
【０００７】
本発明では、接着剤を加熱して接着剤のみを熱分解して接着能力を消失させるので、接着剤と熱交換器とを容易に分離することができ得る。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、熱可塑性樹脂からなる接着剤にて吸着剤が熱交換器に接着された吸着モジュールにおいて、吸着剤を熱交換器から分離再生するための再生方法であって、吸着モジュールを加熱して接着剤を熱分解することにより、吸着剤を熱交換器から分離再生することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に記載の発明では、吸着モジュールを加熱する際には、接着剤の熱分解温度で実施することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４に記載の発明では、少なくとも熱分解温度までは、１ｄｅｇ／分以上、４ｄｅｇ／分以下の温度上昇率にて接着剤の温度を上昇させることを特徴とする。
【００１１】
これにより、吸着剤が熱ストレスにより破壊温度より低い温度で吸着剤が破壊してしまうことを抑制できる。
【００１２】
請求項５に記載の発明では、少なくとも熱分解温度までは、４ｄｅｇ／分以下の温度上昇率にて接着剤の温度を上昇させることを特徴とする。
【００１３】
これにより、吸着剤が熱ストレスにより破壊温度より低い温度で吸着剤が破壊してしまうことを抑制できる。
【００１４】
請求項６に記載の発明では、接着剤の温度が熱分解温度に到達した後は、接着剤が安定的に分解する恒量化温度を所定時間維持することを特徴とする。
【００１５】
これにより、吸着剤の熱分解を安定的に進行させることができる。
【００１６】
請求項７に記載の発明では、接着剤の温度が熱分解温度に到達した後は、接着剤が安定的に分解する恒量化温度を少なくとも３０分維持することを特徴とする。
【００１７】
これにより、吸着剤の熱分解を安定的に進行させることができる。
【００１８】
請求項８に記載の発明では、接着剤の温度が熱分解温度に到達した後は、接着剤が安定的に分解する恒量化温度を３０分以上、３６０分以下維持することを特徴とする。
【００１９】
これにより、吸着剤の熱分解を安定的に進行させることができる。
【００２０】
請求項９に記載の発明では、吸着モジュールの加熱が終了した後、吸着モジュールに振動を与えることを特徴とする。
【００２１】
これにより、吸着モジュールに残存する吸着剤及び炭化した接着剤を確実に分離させることができる。
【００２２】
請求項１０に記載の発明では、吸着モジュールの加熱が終了した後、吸着モジュールに空気を吹き付けることを特徴とする。
【００２３】
これにより、吸着モジュールに残存する吸着剤及び炭化した接着剤を確実に分離させることができる。
【００２４】
請求項１１に記載の発明では、熱交換器から分離された吸着剤に対して水和処理を行うことを特徴とする。
【００２５】
これにより、加熱により吸着剤内部の結晶水が放出されてしまい、吸着能力が消失しても吸着能力を再生できるので、分離後の吸着剤を再利用することができる。
【００２６】
因みに、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。
【００２７】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本実施形態は、本発明に係る再生方法を吸着式冷凍機用の吸着モジュールの再生に適用したものである。
【００２８】
なお、吸着式冷凍機とは、吸着剤に水分を吸着させることにより冷媒である水を蒸発させて冷凍能力を得るものであり、通常、図１に示すように、複数器の吸着器１０を設け、吸着工程と脱離工程とを所定時間後にを交互に切替作動させて連続的に冷凍能力を得ている。
【００２９】
因みに、放熱器２０は吸熱器３０にて吸熱した熱を放熱するもので、本実施形態では、室内に吹き出す空気から吸熱して外気中に放熱している。
【００３０】
そして、吸着器１０は、図２に示すように、内部が略真空に保たれた状態で冷媒が封入されたステンレス（本実施形態では、ＳＵＳ３０４）製のケーシング１１、熱交換媒体とケーシング１１内の冷媒との間で熱交換を行う蒸発／凝縮コアをなす第１熱交換器１２、及び吸着剤を冷却又は加熱する吸着コア、つまり吸着モジュールをなす第２熱交換器１３から等から構成されている。
【００３１】
ここで、第２熱交換器１３は、図３に示すように、アルミニウム等の金属製チューブ１３ａ及びアルミニウム等の金属製のフィン１３ｂからなるもので、チューブ１３ａ及びフィン１３ｂの表面には、吸着剤（本実施形態では、シリカゲル）１３ｃが接着剤（本実施形態では、エポキシ樹脂）１３ｄによって接着固定されている。なお、図３では、接着剤１３ｄを黒塗りの粒で示し、吸着剤１３ｃを白抜きの粒にて示している。
【００３２】
次に、本実施形態に係る吸着モジュールの再生方法について述べる。
【００３３】
図４は本実施形態に係る吸着モジュールの再生方法の工程を示す工程表であり、先ず、第２熱交換器１３、つまり吸着モジュールを窒素ガス等の不活性ガスが充満した加熱炉内に配置した状態で、吸着モジュールを接着剤の熱分解温度（例えば、２５０℃〜６５０℃）まで、１ｄｅｇ／分以上、４ｄｅｇ／分以下の温度上昇率で昇温加熱する（加熱工程）。因みに、１ｄｅｇの温度差は、温度差１℃と等しい。
【００３４】
そして、接着剤の温度が熱分解温度に到達した後は、接着剤が安定的に熱分解する恒量化温度を所定時間維持する（分解工程）。なお、恒量化温度は、通常、熱分解温度、つまり熱分解し始める温度より高い温度であり、本実施形態では、３０分以上、３６０分以下の間、吸着モジュールの温度を恒量化温度に維持している。
【００３５】
因みに、本実施形態は、分離した吸着剤を再利用することを目的としているため、吸着剤の破壊温度より低い熱分解温度及び恒量化温度を有する接着剤にて吸着剤が接着された吸着モジュールの再生に適用される。
【００３６】
次に、分解工程が終了して、常温まで温度が低下した吸着モジュールに振動を与える、又はジェット噴流状の空気を吸着モジュールに吹き付ける等して吸着モジュール、つまり第２熱交換器１３に残存する吸着剤、及び炭化した接着剤を第２熱交換器１３から分離させる。
【００３７】
なお、本実施形態では、常温まで温度が低下した後にジェット噴流状の空気を吸着モジュールに吹き付ける等したが、本実施形態は、これに限定されるものではなく、常温まで温度が低下する前にジェット噴流状の空気を吸着モジュールに吹き付ける等してもよい。
【００３８】
次に、本実施形態に係る吸着モジュールの再生方法の特徴を述べる。
【００３９】
本実施形態では、接着剤を加熱して接着剤のみを熱分解して接着能力を消失させるので、接着剤と熱交換器とを容易に分離することができる。
【００４０】
また、吸着剤の破壊温度より低い熱分解温度及び恒量化温度にて吸着モジュールを加熱するので、吸着モジュールを再生する際に吸着剤が破壊してしまうことを防止でき、熱交換器は勿論のこと、吸着剤も再生することができる。
【００４１】
また、吸着剤を熱分解温度まで加熱昇温する際には、例えば４ｄｅｇ／分以下の温度上昇率にて徐々に加熱するので、吸着剤が熱ストレスにより破壊温度より低い温度で吸着剤が破壊してしまうことを抑制できる。なお、これと同様な理由により、加熱後、徐々に吸着モジュールを冷却することが望ましい。
【００４２】
また、接着剤の温度が前記熱分解温度に到達した後は、恒量化温度を所定時間維持するので、吸着剤の熱分解を安定的に進行させることができる。
【００４３】
また、分解工程が終了した後に吸着モジュールに振動を与える、又はジェット噴流状の空気を吸着モジュールに吹き付ける等して機械的衝撃を与えるので、吸着モジュールに残存する吸着剤を確実に分離させることができる。
【００４４】
また、吸着モジュールを不活性ガスの雰囲気中に加熱するので、加熱時に吸着モジュールが異常燃焼してしまうことを未然に防止できる。
【００４５】
（第２実施形態）
第１実施形態では、吸着剤としてシリカゲルを採用した吸着モジュールであったが、例えば吸着剤として珪素の酸化物のメソ多孔体を用いると、加熱により吸着剤内部の結晶水が放出されてしまい、吸着能力が消失してしまうため、分離した吸着剤を再利用することができない。
【００４６】
そこで、本実施形態では、図５に示すように、分離された吸着剤に対して水和処理を行うことにより、分離後の吸着剤を再利用することができるようにしたものである。
【００４７】
なお、本実施形態では、分離後の吸着剤を水に浸漬することにより水和処理を行っている。
【００４８】
（その他の実施形態）
本発明は、無機酸化物、珪素の酸化物及びそのメソ多孔体、メソポーラスモレキュラシーブ、シリカゲル、ゼオライト、活性アルミナ、活性炭、モレキュラーシービングカーボン、ケイ酸カルシウム等の吸着剤を用いた吸着モジュールに適用して有効である。
【００４９】
また、本発明は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、芳香族炭化水素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アミノ樹脂（ユリア樹脂、メラミン樹脂）、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、メラミン樹脂、ビスマレイミド樹脂等熱硬化性樹脂を接着剤とする吸着モジュール、又はポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリアクリル酸エステル、ナイロン、ポリカーボネート、ポリオキシエチレン、ポリオキシメチレン、ポリアクリロニトリル、ポリエステル、熱可塑性ポリウレタン、ポリアミド、ポリアセタール等熱可塑性樹脂を接着剤とする吸着モジュールに適用して有効である。
【００５０】
また、上述の実施形態では、フィン１３ｂが波状であったが、本発明が適用される吸着モジュールはこれに限定されるものではなく、例えば図６に示すように、板状のプレート１フィン１３ｂを有するものにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る吸着式冷凍機の模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係る吸着器の説明図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る吸着モジュールの拡大図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る吸着モジュールの再生方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態に係る吸着モジュールの再生方法を示すフローチャートである。
【図６】本発明のその他の実施形態に係る吸着モジュールの拡大図である。
【符号の説明】
１３…熱交換器、１３ａ…チューブ、１３ｂ…フィン、
１３ｃ…吸着剤、１３ｄ…炭化後の接着剤。
【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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