(57)【要約】【課題】金属粉４１ｂと容器３Ａ〜３Ｄとの界面の熱抵抗を低減する。【解決手段】金属製の扁平な容器３Ａと、金属粉４１ｂと吸着剤４２との混合粉体が容器３Ａ内に加圧充填され、金属粉４１ｂ同士および金属粉４１ｂと容器３Ａとが焼結により金属的に接合されている。そして、充填時の加圧面から水蒸気を吸着／脱離する吸着剤充填層４Ａと、略中央部に水蒸気流通口２１が開設され、容器３Ａと外縁同士で気密に接合される金属製の蓋５Ａとを備えている。  これは、扁平な容器３Ａ内に、混合粉体を加圧充填することにより、扁平な容器３Ａの伝熱面（底面）に対して混合粉体を略垂直方向から加圧することとなる。このため、金属粉４１ｂ同士の接触点数、および容器３Ａの内面と金属粉４１ｂとの接触点数が確実に増加し、容器３Ａと金属粉４１ｂとの接合性が向上することより、容器３Ａと金属粉４１ｂとの界面の熱抵抗を低減することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の扁平な容器（３Ａ〜３Ｄ）と、
金属粉（４１ｂ）と吸着剤（４２）との混合粉体が前記容器（３Ａ〜３Ｄ）内に加圧充填され、前記金属粉（４１ｂ）同士および前記金属粉（４１ｂ）と前記容器（３Ａ〜３Ｄ）とが焼結により金属的に接合されて、充填時の加圧面から被吸着媒体を吸着／脱離する吸着剤充填層（４Ａ〜４Ｇ）と、
略中央部に被吸着媒体流通口（２１）が開設され、前記容器（３Ａ〜３Ｄ）と外縁同士で気密に接合される金属製の蓋（５Ａ、５Ｂ）とを備えることを特徴とする吸着モジュール。
【請求項２】
前記吸着剤充填層（４Ａ、４Ｂ、４Ｆ、４Ｇ）の前記加圧面の一部が、前記蓋（５Ａ、５Ｂ）の内面に接し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。
【請求項３】
前記吸着剤充填層（４Ａ、４Ｆ、４Ｇ）の前記加圧面に、複数の被吸着媒体流通溝（４３）が形成されていること特徴とする請求項１または２に記載の吸着モジュール。
【請求項４】
前記吸着剤充填層（４Ｂ）の前記加圧面に、複数の突部（４４）が形成されていること特徴とする請求項１または２に記載の吸着モジュール。
【請求項５】
前記被吸着媒体流通溝（４３）および前記突部（４４）に抜き勾配がついていることを特徴とする請求項３または４に記載の吸着モジュール。
【請求項６】
前記吸着剤充填層（４Ｃ）の前記加圧面と前記蓋（５Ａ）の内面との間に、被吸着媒体流通部（６１Ａ、６１Ｂ）を有する耐圧構造体（６Ａ）を備えることを特徴とする請求項１に記載の吸着モジュール。
【請求項７】
前記吸着剤充填層（４Ｄ）の前記加圧面と前記蓋（５Ａ）の内面との間に空間を有するとともに、前記容器（３Ａ）の内面と前記蓋（５Ａ）の内面との間に複数の耐圧構造体（６Ｂ）を備えることを特徴とする請求項１に記載の吸着モジュール。
【請求項８】
前記吸着剤充填層（４Ｅ）の前記加圧面と前記蓋（５Ａ）の内面との間に空間を有するとともに、前記容器（３Ｂ）の偏平面に複数の突部（３１）が形成され、前記突部（３１）の先端面と前記蓋（５Ａ）の内面とが接し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。
【請求項９】
前記蓋（５Ａ、５Ｂ）の前記被吸着媒体流通口（２１）を第１被吸着媒体流通口（２１Ａ）として筒部（５１）にて外方へ突出しているとともに、
前記容器（３Ａ〜３Ｄ）の略中央部に前記第１被吸着媒体流通口（２１Ａ）と対向する第２被吸着媒体流通口（２１Ｂ）が開設されており、
前記筒部（５１）を前記第２被吸着媒体流通口（２１Ｂ）に嵌合させて複数の前記吸着モジュールが積層されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の吸着モジュール。
【請求項１０】
前記吸着モジュール間にフィン部材（７）を介在させて積層されていることを特徴とする請求項９に記載の吸着モジュール。
【請求項１１】
前記容器（３Ｄ）もしくは前記蓋（５Ｂ）の少なくとも一方には、外方へ突出した複数の突部（３３、５２）が形成されており、前記突部（３３、５２）により前記吸着モジュール間に熱交換媒体が流通可能な空間が形成されていることを特徴とする請求項９に記載の吸着モジュール。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれかに記載の吸着モジュールが熱交換媒体の流出入口（８１、８２）を有する樹脂製の筐体（８）内に内包され、前記被吸着媒体流通口（２１、２１Ａ、２１Ｂ）が前記筐体（８）の外面に開口していることを特徴とする吸着熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着剤が液相と気相の間で相変化する被吸着媒体の吸脱着を通じて、熱交換作用を行う吸着モジュールおよび吸着熱交換器に関するものであり、例えば、吸着剤が気相の被吸着媒体を吸着する作用を用いて被吸着媒体を蒸発させ、その蒸発潜熱によって冷凍能力を発揮する吸着式の冷凍装置などに適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１には、銅粉と吸着剤とを混合した混合粉体中に伝熱管を配置し、銅粉を焼結して伝熱フィンとするとともに、この伝熱フィンと伝熱管とを接合させる吸着剤付き熱交換器が示されている。これによれば、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て伝熱特性が向上するとともに、伝熱フィンと伝熱管との伝熱特性も向上させている。
【特許文献１】特開平４−１４８１９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の特許文献１において、混合粉体内の吸着剤は、細孔を持つセラミックス多孔質体（例えば、ゼオライト）などであり、吸着剤と金属粉、または吸着剤と伝熱管とは焼結接合しない。このため、伝熱管の周囲に混合粉体を充填して焼結するだけでは、混合粉体内の吸着剤が金属粉と伝熱管との焼結接合を阻害し、熱交換媒体と金属粉との界面に大きな熱抵抗が生じているという問題点が判明した。
【０００４】
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目して成されたものであり、その目的は、金属粉と伝熱部材との界面の熱抵抗を低減することのできる吸着モジュールおよび吸着熱交換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、金属製の扁平な容器（３Ａ〜３Ｄ）と、金属粉（４１ｂ）と吸着剤（４２）との混合粉体が容器（３Ａ〜３Ｄ）内に加圧充填され、金属粉（４１ｂ）同士および金属粉（４１ｂ）と容器（３Ａ〜３Ｄ）とが焼結により金属的に接合されて、充填時の加圧面から被吸着媒体を吸着／脱離する吸着剤充填層（４Ａ〜４Ｇ）と、略中央部に被吸着媒体流通口（２１）が開設され、容器（３Ａ〜３Ｄ）と外縁同士で気密に接合される金属製の蓋（５Ａ、５Ｂ）とを備えることを特徴としている。
【０００６】
この請求項１に記載の発明によれば、伝熱部材としての扁平な容器（３Ａ〜３Ｄ）内に、混合粉体を加圧充填することにより、扁平な容器（３Ａ〜３Ｄ）の伝熱面（底面）に対して混合粉体を略垂直方向から加圧することとなる。このため、金属粉（４１ｂ）同士の接触点数、および容器（３Ａ〜３Ｄ）の内面と金属粉（４１ｂ）との接触点数が確実に増加し、容器（３Ａ〜３Ｄ）と金属粉（４１ｂ）との接合性が向上することより、容器（３Ａ〜３Ｄ）と金属粉（４１ｂ）との界面の熱抵抗を低減することができる。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の吸着モジュールにおいて、吸着剤充填層（４Ａ、４Ｂ、４Ｆ、４Ｇ）の加圧面の一部が、蓋（５Ａ、５Ｂ）の内面に接していることを特徴としている。この請求項２に記載の発明によれば、吸着モジュールの作動時、容器（３Ａ〜３Ｄ）の内部は略真空となり、容器（３Ａ〜３Ｄ）には外部から圧力が加わるが、吸着剤充填層（４Ａ、４Ｂ、４Ｆ、４Ｇ）自体が耐圧構造体となるため、薄肉の容器（３Ａ〜３Ｄ）としても外圧に耐えることができる。また、吸着剤充填層（４Ａ、４Ｂ、４Ｆ、４Ｇ）との伝熱面積を大きくすることができる。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の吸着モジュールにおいて、吸着剤充填層（４Ａ、４Ｆ、４Ｇ）の加圧面に、複数の被吸着媒体流通溝（４３）が形成されていること特徴としている。この請求項３に記載の発明によれば、被吸着媒体流通口（２１）から被吸着媒体を、吸着剤充填層（４Ａ、４Ｆ、４Ｇ）の隅々までスムーズに拡散させて吸着させるうえ、吸着剤充填層（４Ａ、４Ｆ、４Ｇ）の全面から脱離した被吸着媒体を、被吸着媒体流通口（２１）までスムーズに集合させることができる。
【０００９】
また、請求項４に記載の発明では、請求項１または２に記載の吸着モジュールにおいて、吸着剤充填層（４Ｂ）の加圧面に、複数の突部（４４）が形成されていること特徴としている。
【００１０】
この請求項４に記載の発明によれば、吸着剤充填層（４Ｂ）の加圧面に複数の突部（４４）を形成して、その複数の突部（４４）が蓋（５Ａ）の内面に接して耐圧構造を維持するとともに、突部（４４）の間に被吸着媒体が流通する空間を形成している。これにより、被吸着媒体流通口（２１）から被吸着媒体を、吸着剤充填層（４Ｂ）の隅々までスムーズに拡散させて吸着させるうえ、吸着剤充填層（４Ｂ）の全面から脱離した被吸着媒体を、被吸着媒体流通口（２１）までスムーズに集合させることができる。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明では、請求項３または４に記載の吸着モジュールにおいて、被吸着媒体流通溝（４３）および突部（４４）に抜き勾配がついていることを特徴としている。この請求項５に記載の発明によれば、容器（３Ａ〜３Ｄ）内に混合粉体を加圧充填した後、その加圧治具をスムーズに抜くことができる。
【００１２】
また、請求項６に記載の発明では、請求項１に記載の吸着モジュールにおいて、吸着剤充填層（４Ｃ）の加圧面と蓋（５Ａ）の内面との間に、被吸着媒体流通部（６１Ａ、６１Ｂ）を有する耐圧構造体（６Ａ）を備えることを特徴としている。
【００１３】
この請求項６に記載の発明によれば、吸着剤充填層（４Ｃ）と蓋（５Ａ）との間に空間を設け、その空間に被吸着媒体流通部（６１Ａ、６１Ｂ）を有する耐圧構造体（６Ａ）を配置することで、この耐圧構造体（６Ａ）が蓋（５Ａ）の内面に接して耐圧構造を維持するとともに、耐圧構造体（６Ａ）に被吸着媒体が流通する被吸着媒体流通部（６１Ａ、６１Ｂ）を形成している。
【００１４】
これにより、被吸着媒体流通口（２１）から被吸着媒体を、吸着剤充填層（４Ｃ）の隅々までスムーズに拡散させて吸着させるうえ、吸着剤充填層（４Ｃ）の全面から脱離した被吸着媒体を、被吸着媒体流通口（２１）までスムーズに集合させることができる。
【００１５】
また、請求項７に記載の発明では、請求項１に記載の吸着モジュールにおいて、吸着剤充填層（４Ｄ）の加圧面と蓋（５Ａ）の内面との間に空間を有するとともに、容器（３Ａ）の内面と蓋（５Ａ）の内面との間に複数の耐圧構造体（６Ｂ）を備えることを特徴としている。
【００１６】
この請求項７に記載の発明によれば、容器（３Ａ）と蓋（５Ａ）との間に複数の耐圧構造体（６Ｂ）を備えて耐圧構造を維持するとともに、吸着剤充填層（４Ｄ）と蓋（５Ａ）との間に被吸着媒体が流通する空間を設けている。これにより、被吸着媒体流通口（２１）から被吸着媒体を、吸着剤充填層（４Ｄ）の隅々までスムーズに拡散させて吸着させるうえ、吸着剤充填層（４Ｄ）の全面から脱離した被吸着媒体を、被吸着媒体流通口（２１）までスムーズに集合させることができる。
【００１７】
また、請求項８に記載の発明では、請求項１に記載の吸着モジュールにおいて、吸着剤充填層（４Ｅ）の加圧面と蓋（５Ａ）の内面との間に空間を有するとともに、容器（３Ｂ）の偏平面に複数の突部（３１）が形成され、突部（３１）の先端面と蓋（５Ａ）の内面とが接していることを特徴としている。
【００１８】
この請求項８に記載の発明によれば、容器（３Ａ）の偏平面に形成した複数の突部（３１）が、蓋（５Ａ）の内面に接して耐圧構造を維持するとともに、吸着剤充填層（４Ｅ）と蓋（５Ａ）との間に被吸着媒体が流通する空間を設けている。これにより、被吸着媒体流通口（２１）から被吸着媒体を、吸着剤充填層（４Ｅ）の隅々までスムーズに拡散させて吸着させるうえ、吸着剤充填層（４Ｅ）の全面から脱離した被吸着媒体を、被吸着媒体流通口（２１）までスムーズに集合させることができる。
【００１９】
また、請求項９に記載の発明では、請求項１ないし８のいずれかに記載の吸着モジュールにおいて、蓋（５Ａ、５Ｂ）の被吸着媒体流通口（２１）を第１被吸着媒体流通口（２１Ａ）として筒部（５１）にて外方へ突出しているとともに、容器（３Ａ〜３Ｄ）の略中央部に第１被吸着媒体流通口（２１Ａ）と対向する第２被吸着媒体流通口（２１Ｂ）が開設されており、筒部（５１）を第２被吸着媒体流通口（２１Ｂ）に嵌合させて複数の吸着モジュールが積層されていることを特徴としている。
【００２０】
この請求項９に記載の発明によれば、蓋（５Ａ、５Ｂ）の第１被吸着媒体流通口（２１Ａ）と容器（３Ａ〜３Ｄ）の第２被吸着媒体流通口（２１Ｂ）とを嵌合させて連通させることにより、請求項１ないし８のいずれかに記載の吸着モジュールを積層構造とし、必要能力に合わせて吸着モジュールを必要数だけ積層して構成する構造とすることができる。
【００２１】
また、請求項１０に記載の発明では、請求項９に記載の吸着モジュールにおいて、吸着モジュール間にフィン部材（７）を介在させて積層されていることを特徴としている。この請求項１０に記載の発明によれば、フィン部材（７）を介在させて吸着モジュールを積層することで、吸着モジュール間に熱交換媒体を流す空間を作り出すとともに、熱交換面積を飛躍的に向上させることができる。
【００２２】
また、請求項１１に記載の発明では、請求項９に記載の吸着モジュールにおいて、容器（３Ｄ）もしくは蓋（５Ｂ）の少なくとも一方には、外方へ突出した複数の突部（３３、５２）が形成されており、突部（３３、５２）により吸着モジュール間に熱交換媒体が流通可能な空間が形成されていることを特徴としている。この請求項１１に記載の発明によれば、フィン部材（７）などの新たな部材を用いなくとも、吸着モジュール間に熱交換媒体を流す空間を作り出すことができる。
【００２３】
また、請求項１２に記載の発明では、請求項１ないし１１のいずれかに記載の吸着モジュールが熱交換媒体の流出入口（８１、８２）を有する樹脂製の筐体（８）内に内包され、被吸着媒体流通口（２１、２１Ａ、２１Ｂ）が筐体（８）の外面に開口していることを特徴としている。
【００２４】
この請求項１２に記載の発明によれば、前記した吸着モジュールを、熱交換媒体と熱交換して被吸着媒体を吸着／脱離する吸着熱交換器として構成することができる。なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号は、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１〜５を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態における吸着モジュール２Ａの蓋５Ａのない状態の平面図であり、図２は、図１中のII−II断面図である。また、図３は、図２中のIII部の模式的拡大図、図４は、図２中のIV部の拡大図であり、図５は、蓋５Ａを組み付けた吸着モジュール２Ａの図１中のII−II断面における断面図である。
【００２６】
本実施形態の吸着モジュール２Ａは、後述の吸着剤４２が気相の被吸着媒体を吸着する作用を用い、吸着した被吸着媒体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するものである。よって、例えば、吸着モジュールで後述する吸着熱交換器を構成して吸着式冷凍装置に使用し、車両用の空調装置などに適用するのに好適なものである。
【００２７】
なお、本実施形態では被吸着媒体として水蒸気を使用しており、以下、被吸着媒体を水蒸気と記すが、水蒸気に限るものではない。吸着モジュール２Ａ（２）は、金属製の容器３Ａ（３）と、その容器３Ａ内に加圧充填して焼結された吸着剤充填層４Ａ（４）と、容器３Ａ内に充填された吸着剤充填層４Ａを覆う金属製の蓋５Ａ（５）とを備えている。
【００２８】
本実施形態の容器３Ａは、銅板をプレス成型して薄い窪みを形成した四角形状となっており、容器３Ａの外面が伝熱面となる。なお、容器３Ａ（つまりは、吸着モジュール２Ａ）の外形は、四角に限るものではない。また、伝熱面は、必ずしも平面でなくても良く、例えば波状の凹凸面であっても良いし、若干の傾斜が付いていても良い。
【００２９】
その容器３Ａの窪み内に、金属粉４１ｂと吸着剤４２とを混合させた混合粉体（焼結粉体）を所定量充填し、図示しない加圧治具で上（容器３Ａの伝熱面に対して略垂直方向）から加圧して混合粉体を押し固め、焼結前の吸着剤充填層４Ａとする。この加圧により、金属粉４１ｂ同士の接触点および容器３Ａの内面と金属粉４１ｂとの接触点の数が増加する。
【００３０】
加圧治具の加圧面には、格子状の凸部が形成されており、その凸部が加圧して形成する吸着剤充填層４Ａの表面に転写され、図２に示すように、吸着剤充填層４Ａの表面には格子状の水蒸気流通溝（被吸着媒体流通溝）４３が形成される。なお、被吸着媒体流通溝４３は格子状配置に限らず、吸着剤充填層４Ａの中央から周縁部へ向かう放射状配置などであっても良い。
【００３１】
また、図４に示されるように、水蒸気流通溝４３には加圧治具が脱離し易いよう抜き勾配が施されている。この水蒸気流通溝４３は、下記の蓋５Ａに開設された水蒸気流通口（被吸着媒体流通口）２１と連通している。そして、水蒸気流通口２１から供給された水蒸気は、水蒸気流通溝４３を通って吸着剤充填層４Ａの全体に速やかに供給されて浸透し、吸着剤４２が吸着する。また、伝熱面を熱交換媒体（例えば、温水など）によって加熱してやると、吸着剤４２は吸着していた水蒸気を脱離し、その脱離した水蒸気は、水蒸気流通溝４３を通って速やかに水蒸気流通口２１に集められることとなる。
【００３２】
蓋５Ａは、図５に示すように、銅板をプレス成型して、中央に水蒸気が流通する水蒸気流通口２１を外方に突出させて形成した四角形状となっている。蓋５Ａは、吸着剤充填層４Ａを加圧形成した後の容器３Ａの上に重ねられる。このとき、蓋５Ａの内面と、内部の吸着剤充填層４Ａの加圧面とが接触するようになっている。
【００３３】
そして、容器３Ａと蓋５Ａの周縁の接触面は、ろう付け、溶接、あるいは拡散、摩擦、超音波などの固相接合によって気密に接合される。なお、この容器３Ａと蓋５Ａとの接合は、下記の焼結時に同時に行っても良いし、容器３Ａ中で吸着剤充填層４Ａを焼結させた後に蓋５Ａを接合しても良い。
【００３４】
蓋５Ａが組まれた後の組立品は、炉の中で約８５０℃に加熱され、吸着剤充填層４Ａの焼結が成されて吸着モジュール２Ａが完成する。吸着剤充填層４Ａは、図３に示すように、金属粉４１ｂに吸着剤４２を充填して焼結することにより、吸着剤４２の詰まった多孔質焼結フィン（多孔質伝熱体）４１を形成するとともに、その多孔質焼結フィン４１を容器３Ａと蓋５Ａとに焼結接合した焼結結合体となる。
【００３５】
なお、吸着剤４２自体は金属粉４１ｂや容器３Ａと接するだけで焼結はされないが、吸着剤４２は金属粉４１ｂの焼結によって形成された多孔質焼結フィン４１によって保持される。このため、吸着／脱離時の水蒸気の流れや、混合粉体内の真空引きで空気の流れが生じても、吸着剤４２は飛散することなく固定させることができる。
【００３６】
本実施形態では多孔質焼結フィン４１として、熱伝導性に優れる繊維状の金属粉４１ｂを用いており、この繊維状の金属を加熱して、溶融することなく焼結結合させて焼結体としている。この繊維状の金属として、本実施形態では銅または銅合金を用いている。なお、多孔質焼結フィン４１を構成するのは、例えば粉末状や粒子状の金属であっても良い。
【００３７】
このような多孔質焼結フィン４１は、図３に示すように、微細な細孔４１ａを形成している。この細孔４１ａは、粒子径が微小な吸着剤４２を充填するのに適した微細な孔となっている。吸着剤４２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、ゼオライトなどの材料から成っている。そして吸着剤４２は、多孔質焼結フィン４１の細孔４１ａの内部に多数充填されている。
【００３８】
このような吸着モジュール２Ａにおいて、容器３Ａの外部空間、もしくは容器３Ａと蓋５Ａの外部空間に熱交換媒体を流通させることで、内部の吸着剤４２を加熱／冷却する。吸着時には、吸着剤４２が水蒸気を吸着して発熱する。このとき発生する吸着熱は、周囲の多孔質焼結フィン４１から容器３Ａへと伝熱し、容器３Ａの外部を流通する熱交換媒体で冷却される。
【００３９】
次に、本実施形態の特徴と、その効果について述べる。まず、金属製の扁平な容器３Ａと、金属粉４１ｂと吸着剤４２との混合粉体が容器３Ａ内に加圧充填され、金属粉４１ｂ同士および金属粉４１ｂと容器３Ａとが焼結により金属的に接合されている。そして、充填時の加圧面から水蒸気を吸着／脱離する吸着剤充填層４Ａと、略中央部に水蒸気流通口２１が開設され、容器３Ａと外縁同士で気密に接合される金属製の蓋５Ａとを備えている。
【００４０】
これによれば、伝熱部材としての扁平な容器３Ａ内に、混合粉体を加圧充填することにより、扁平な容器３Ａの伝熱面（底面）に対して混合粉体を略垂直方向から加圧することとなる。このため、金属粉４１ｂ同士の接触点数、および容器３Ａの内面と金属粉４１ｂとの接触点数が確実に増加し、容器３Ａと金属粉４１ｂとの接合性が向上することより、容器３Ａと金属粉４１ｂとの界面の熱抵抗を低減することができる。また、吸着剤充填層４Ａの加圧面の一部が、蓋５Ａの内面に接している。これによれば、吸着モジュールの作動時、容器３Ａの内部は略真空となり、容器３Ａには外部から圧力が加わるが、吸着剤充填層４Ａ自体が耐圧構造体となるため、薄肉の容器３Ａとしても外圧に耐えることができる。また、吸着剤充填層４Ａとの伝熱面積を大きくすることができる。
【００４１】
また、吸着剤充填層４Ａの加圧面に、複数の水蒸気流通溝４３が形成されている。これによれば、水蒸気流通口２１から水蒸気を、吸着剤充填層４Ａの隅々までスムーズに拡散させて吸着させるうえ、吸着剤充填層４Ａの全面から脱離した水蒸気を、水蒸気流通口２１までスムーズに集合させることができる。また、水蒸気流通溝４３に抜き勾配がついている。これによれば、容器３Ａ内に混合粉体を加圧充填した後、その加圧治具をスムーズに抜くことができる。
【００４２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図６は、本発明の第２実施形態における吸着モジュール２Ｂの蓋５Ａを透視した平面図であり、図７は、図６中のVII−VII断面における吸着モジュール２Ｂの断面図である。なお、以降の各実施形態においては、上述した第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成および特徴について説明する。
【００４３】
本実施形態の吸着モジュール２Ｂは、内部に形成する吸着剤充填層４Ｂの加圧面に、複数の突部４４を形成したものである。これによれば、吸着剤充填層４Ｂの加圧面に複数の突部４４を形成して、その複数の突部４４が蓋５Ａの内面に接して耐圧構造を維持するとともに、突部４４の間に水蒸気が流通する空間を形成している。
【００４４】
これにより、水蒸気流通口２１からの水蒸気を、吸着剤充填層４Ｂの隅々までスムーズに拡散させて吸着させるうえ、吸着剤充填層４Ｂの全面から脱離した水蒸気を、水蒸気流通口２１までスムーズに集合させることができる。また、突部４４には抜き勾配がついている。これによれば、容器３Ａ内に混合粉体を加圧充填した後、その加圧治具をスムーズに抜くことができる。
【００４５】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図８は、本発明の第３実施形態における吸着モジュール２Ｃの断面図である。また、図９の（ａ）は、図８における耐圧構造体６Ａの一例を示す平面図であり、（ｂ）は水蒸気流通孔６１Ａ、（ｃ）は水蒸気流通溝６１Ｂを設けた耐圧構造体６Ａの側面図である。上述した各実施形態と異なる特徴部分を説明する。
【００４６】
本実施形態の吸着モジュール２Ｃは、吸着剤充填層４Ｃの加圧面と蓋５Ａの内面との間に、水蒸気流通部６１Ａ、６１Ｂを有する耐圧構造体６Ａを備えている。この耐圧構造体６Ａは、図９（ａ）に示すように、例えば銅の薄板で形成したハニカムなどである。このように、吸着剤充填層４Ｃと蓋５Ａとの間に空間を設け、その空間に水蒸気流通部６１Ａ、６１Ｂを有する耐圧構造体６Ａを配置することで、この耐圧構造体６Ａが蓋５Ａの内面に接して耐圧構造を維持することができる。
【００４７】
また、耐圧構造体６Ａには水蒸気が流通する水蒸気流通部６１Ａ、６１Ｂを形成している。これは、ハニカム構造体の区画された各空間を連通するように、例えば図９（ｂ）に示すように、各区画壁に設けた孔から構成した水蒸気流通孔６１Ａであっても良いし、図９（ｃ）に示すように、各区画壁の一端から中央側へ切れ込んだ複数の溝から構成した水蒸気流通溝６１Ｂであっても良い。これにより、水蒸気流通口２１からの水蒸気を、吸着剤充填層４Ｃの隅々までスムーズに拡散させて吸着させるうえ、吸着剤充填層４Ｃの全面から脱離した水蒸気を、水蒸気流通口２１までスムーズに集合させることができる。
【００４８】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。図１０は、本発明の第４実施形態における吸着モジュール２Ｄの断面図である。上述した実施形態と異なる特徴部分を説明する。本実施形態の吸着モジュール２Ｄは、吸着剤充填層４Ｄの加圧面と蓋５Ａの内面との間に空間を設けているとともに、容器３Ａの内面と蓋５Ａの内面との間に複数の耐圧構造体６Ｂを柱として設けている。この耐圧構造体６Ｂは、例えば銅の薄板で形成したハニカムなどである。
【００４９】
これによれば、容器３Ａと蓋５Ａとの間に複数の耐圧構造体６Ｂを備えて耐圧構造を維持するとともに、吸着剤充填層４Ｄと蓋５Ａとの間に水蒸気が流通する空間を設けている。これにより、水蒸気流通口２１からの水蒸気を、吸着剤充填層４Ｄの隅々までスムーズに拡散させて吸着させるうえ、吸着剤充填層４Ｄの全面から脱離した水蒸気を、水蒸気流通口２１までスムーズに集合させることができる。
【００５０】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について説明する。図１１は、本発明の第５実施形態における吸着モジュール２Ｅの断面図である。上述した実施形態と異なる特徴部分を説明する。本実施形態の吸着モジュール２Ｅは、吸着剤充填層４Ｅの加圧面と蓋５Ａの内面との間に空間を設けているとともに、容器３Ｂの偏平面に複数の突部３１が形成され、その突部３１の先端面と蓋５Ａの内面とが接して柱となるようにしている。
【００５１】
これによれば、容器３Ａの偏平面にプレス形成した複数の突部３１が、蓋５Ａの内面に接して耐圧構造を維持するとともに、吸着剤充填層４Ｅと蓋５Ａとの間に水蒸気が流通する空間を設けている。これにより、水蒸気流通口２１からの水蒸気を、吸着剤充填層４Ｅの隅々までスムーズに拡散させて吸着させるうえ、吸着剤充填層４Ｅの全面から脱離した水蒸気を、水蒸気流通口２１までスムーズに集合させることができる。
【００５２】
（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について説明する。図１２は、本発明の第６実施形態における吸着モジュール２Ｆを積層した吸着モジュール２Ｇの断面図である。上述した実施形態と異なる特徴部分を説明する。本実施形態の吸着モジュール２Ｇは、吸着モジュール２Ｆを２段以上積層して構成したものである。
【００５３】
そのため、個々の吸着モジュール２Ｆは、蓋５Ａの水蒸気流通口２１を第１水蒸気流通口（第１被吸着媒体流通口）２１Ａとして筒部５１にて外方へ突出している。また、容器３Ｃの略中央部には第１水蒸気流通口２１Ａと対向する第２水蒸気流通口（第２被吸着媒体流通口）２１Ｂを開設して嵌合部３２を形成している。
【００５４】
そして、蓋５Ａの筒部５１を容器３Ｃの嵌合部３２に嵌合させることにより、複数の吸着モジュール２Ｆを積層できるようになっている。この嵌合部は、ろう付けまたは溶接、あるいは固相接合によって気密に接合される。なお、本実施形態では、吸着モジュール２Ｆ内部の吸着剤充填層４Ｆには、水蒸気流通溝４３を形成しているが、第２〜第５実施形態で示した突部４４、耐圧構造体６Ａ、６Ｂ、突部３１を用いた構成であっても良い。
。
【００５５】
これによれば、蓋５Ａの第１水蒸気流通口２１Ａと容器３Ｃの第２水蒸気流通口２１Ｂとを嵌合させて連通させることにより、第１〜第５実施形態で示した吸着モジュール２Ａ〜２Ｅを積層構造とし、必要能力に合わせて吸着モジュールを必要数だけ積層して構成する構造とすることができる。
【００５６】
また、吸着モジュール２Ｆ間にフィン部材７を介在させて積層されている。図１３は、図１２中のフィン部材７を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。なお、フィン部材７の略中央には、蓋５Ａの筒部５１を通す貫通孔７１が開設されている。これによれば、フィン部材７を介在させて吸着モジュール２Ｆを積層することで、吸着モジュール２Ｆ間に熱交換媒体を流す空間を作り出すとともに、熱交換面積を飛躍的に向上させることができる。
【００５７】
（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態について説明する。図１４は、本発明の第７実施形態における吸着モジュール２Ｈを積層した吸着モジュール２Ｉの断面図である。また、図１５は、図１４中の蓋５Ｂを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。また、図１６は、図１４中の容器３Ｄを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。上述した実施形態と異なる特徴部分を説明する。
【００５８】
本実施形態の吸着モジュール２Ｉは、吸着モジュール２Ｈを２段以上積層して構成したものである。そのため、個々の吸着モジュール２Ｈは、容器３Ｄおよび蓋５Ｂのそれぞれに、外方へ突出した複数の突部３３、５２がプレス形成されており、積層時にこの突部３３、５２同士が突き合わさって柱となることにより吸着モジュール２Ｈ間に熱交換媒体が流通可能な空間が形成されている。
【００５９】
なお、本実施形態では、吸着モジュール２Ｈ内部の吸着剤充填層４Ｇには、水蒸気流通溝４３を形成しているが、第２〜第５実施形態で示した突部４４、耐圧構造体６Ａ、６Ｂ、突部３１を用いた構成であっても良い。これによれば、フィン部材７などの新たな部材を用いなくとも、吸着モジュール間に熱交換媒体を流す空間を作り出すことができる。なお、本実施形態では容器３Ｄと蓋５Ｂとの両方に突部３３、５２を形成しているが、容器３Ｄもしくは蓋５Ｂのいずれか一方にだけ突部を形成した構成であっても良い。
【００６０】
（第８実施形態）
次に、本発明の第８実施形態について説明する。図１７は、本発明の第８実施形態における吸着熱交換器１の断面図である。吸着熱交換器１は、樹脂製の筐体８内に、第７実施形態の積層した吸着モジュール２Ｉを構成したものである。なお、内部に構成する吸着モジュールは、第１〜第７実施形態で示した吸着モジュール２Ａ〜２Ｉのいずれであっても良い。
【００６１】
筐体８には、熱交換媒体を流通させるための流出入口８１、８２が形成されているとともに、吸着モジュール２Ｉの水蒸気流通口２１Ａ、２１Ｂを筐体８の外部へ導出させる水蒸気流出入口８３、８４が形成されている。吸着モジュール２Ｉの第２水蒸気流通口２１Ｂの嵌合部３２には、筒部材９が嵌合／接合されている。
【００６２】
そして、筐体８の水蒸気流出入口８３、８４から吸着モジュール２Ｉの筒部５１、筒部材９が突出し、その貫通部はそれぞれＯリング１１などのシール部材によってシールされている。この吸着熱交換器１の第１、第２水蒸気流通口２１Ａ、２１Ｂは、図示しない凝縮器および蒸発器とつながれる。筐体８には樹脂を用いることで、低コスト、且つ断熱性能を高くすることができる。
【００６３】
このように、吸着モジュール２Ｉが熱交換媒体の流出入口８１、８２を有する樹脂製の筐体８内に内包され、水蒸気流通口２１Ａ、２１Ｂが筐体８の外面に開口させることにより、前述した各吸着モジュール２Ａ〜２Ｉを、熱交換媒体と熱交換して水蒸気を吸着／脱離する吸着熱交換器として構成することができる。
【００６４】
（その他の実施形態）
本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。例えば、上述した実施形態では、容器３Ａ〜３Ｄ、蓋５Ａ、５Ｂ、耐圧構造体６Ａ、６Ｂ、フィン部材７、金属粉４１ｂなどに銅を用いているが、ステンレスやアルミニウムなどで構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１実施形態における吸着モジュール２Ａの蓋５Ａのない状態の平面図である。
【図２】図１中のII−II断面図である。
【図３】図２中のIII部の模式的拡大図である。
【図４】図２中のIV部の拡大図である。
【図５】蓋５Ａを組み付けた吸着モジュール２Ａの図１中のII−II断面における断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態における吸着モジュール２Ｂの蓋５Ａを透視した平面図である。
【図７】図６中のVII−VII断面における吸着モジュール２Ｂの断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態における吸着モジュール２Ｃの断面図である。
【図９】（ａ）は、図８における耐圧構造体６Ａの一例を示す平面図であり、（ｂ）は水蒸気流通孔６１Ａ、（ｃ）は水蒸気流通溝６１Ｂを設けた耐圧構造体６Ａの側面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態における吸着モジュール２Ｄの断面図である。
【図１１】本発明の第５実施形態における吸着モジュール２Ｅの断面図である。
【図１２】本発明の第６実施形態における吸着モジュール２Ｆを積層した吸着モジュール２Ｇの断面図である。
【図１３】図１２中のフィン部材７を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図１４】本発明の第７実施形態における吸着モジュール２Ｈを積層した吸着モジュール２Ｉの断面図である。
【図１５】図１４中の蓋５Ｂを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図１６】図１４中の容器３Ｄを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図１７】本発明の第８実施形態における吸着熱交換器１の断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１…吸着熱交換器
２Ａ〜２Ｉ…吸着モジュール
３Ａ〜３Ｄ…容器
４Ａ〜３Ｇ…吸着剤充填層
５Ａ、５Ｂ…蓋
６Ａ、６Ｂ…耐圧構造体
７…フィン部材
８…筐体
２１…水蒸気流通口（被吸着媒体流通口）
２１Ａ…第１水蒸気流通口（第１被吸着媒体流通口）
２１Ｂ…第２水蒸気流通口（第２被吸着媒体流通口）
３１…突部
３３…突部
４１ｂ…金属粉
４２…吸着剤
４３…水蒸気流通溝（被吸着媒体流通溝）
４４…突部
５１…筒部
５２…突部
６１Ａ…水蒸気流通孔（被吸着媒体流通部）
６１Ｂ…水蒸気流通溝（被吸着媒体流通部）
８１…流入口
８２…流出口
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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