CN101765753A - 热交换器以及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的热交换器是具有成为冷媒流路的传热管和金属翅片的热交换器，该金属翅片具有在相对压力为0.1～0.9的范围内对空气中的水分进行吸附、解吸的、从表面向内部开放的细孔，把所述传热管的热量向空气中传递，其中，所述细孔的直径是1～20nm，深度是1～100μm。

Description

热交换器以及其制造方法
技术领域
本发明涉及具有吸附、解吸空气中水分的功能的热交换器及其制造方法等。
背景技术
通常，空调系统、冷冻系统等冷热装置具有作为蒸发器、冷凝器发挥功能的金属制的热交换器。热交换的材料使用铝或不锈钢、铜等热传递率高的材料。在热交换器发挥蒸发器功能的情况下，低温的冷媒流经管，进行吸收空气的热量的热交换，但因为在此时空气中的水分(水蒸气)在表面遇冷而冷凝，不久就形成为霜而附着并覆盖热交换器，所以随着运转时间的进行而变得不能良好地进行冷媒和空气的热交换，运转效率恶化。因此，例如在管中流过高温的冷媒，定期地进行加热蒸发器来化霜的除霜(去霜)运转。
但是，除霜运转消费大量的能量，不仅在节能方面存在问题，还存在使热交换器周围温度上升的问题。
因此，提出了这样的吸附热交换器的方案，即抑制由热交换器冷却的水分(水蒸气)相变化为霜，进而由吸附、解吸来提高热交换器的传热效率(例如参照专利文献1)。该方案在热交换器的表面固定固体吸附材料例如硅胶或沸石、活性氧化铝等吸附材料粒子。例如在专利文献1中，通过在热交换器的传热部件和粒子状硅胶之间以含有石墨等高热传递性物质的粘合剂进行填充粘接，从而改善向吸附材料粒子的热传递，提高了吸附解吸特性。
进而作为吸附热交换器的另一形态有这样的方法，即不是通过添加吸附材料形成凸部来增大热交换器翅片的有效传热面积，而是通过在热交换器翅片进行蚀刻等形成凹部，从而增大有效的传热面积(参照例如专利文献2)。在专利文献2中，提出了这样的热交换器的方案，即在成为与空气的接触面的热交换器的传热面上利用阳极(正极)氧化处理等方法，形成数埃至数百埃的细孔，吸附、解吸冷媒蒸气或水蒸气。这个方案由于在热交换器的传热面直接形成可吸附水蒸气的细孔，所以不需要专利文献1那样的吸附材料或粘合剂，可以得到对热和物质移动的促进有效的富于传热性能的传热面。
专利文献1：日本特开平10-286460号公报(图1)
专利文献2：日本特开2005-127683号公报(图1)
发明内容
在专利文献1那样的把作为陶瓷粉末的吸附材料固定在热交换器翅片的方式中，若加厚吸附材料的厚度，则容易增加热交换器本体和吸附材料的接触部分。只是，原来不容易形成把热膨胀系数小的陶瓷吸附材料以时常固定于热膨胀系数大的金属表面上的状态。例如当在固定的状态产生温度变动时，因为各个部件具有不同的膨胀率，所以在两者产生位置偏移，引起吸附材料的脱落。进而，即使在使用粘合剂的情况下，微米等级的粉末(吸附材料)和金属只不过是以点接触方式粘接，所以很难把吸附材料以足够的强度粘接在热交换器翅片上。另外，因为沸石或硅胶等粉末状的吸附材料在细孔内强力地吸附水分，所以即使加热到时常在热交换器中流动的程度的冷媒热量(温度)也难于完全解吸。因此，为了由该吸附材料得到足够的吸附量，结果需要把大量吸附材料固定在热交换器翅片板上，对前述的吸附材料的脱落或传热面变得越来越不利。
对此，在专利文献2中通过对热交换器翅片的表面进行蚀刻而形成由细孔构成的凹部，制作与金属接触的富于传热性能的传热面。另外，通过控制细孔直径，可以增大吸附容量并提高吸附解吸速度，进而，在形成于传热面的细孔内承担硅胶等吸附材料，进而增大吸附容量。该发明在细孔尺寸小的情况下可增大有效的传热面的面积，或者反过来，在细孔尺寸大的情况下在传热面上大量承担硅胶等吸附材料，可以降低传热面和吸附材料的接触热阻力，所以，结果提高热交换器的传热性能。为此，实际上存在这样的问题，即不能根据使用热交换器的周围的湿度环境或温度环境控制冷媒蒸气或水蒸气的吸附量或吸附特性，不能在热交换器的传热面得到足够的吸附量。另外，在专利文献2公开的细孔是在铝传热面上由阳极氧化形成的。这样的细孔由于具有容易与空气中的水分反应而随时间发生堵塞的性质，所以不能稳定地得到理想的细孔尺寸，不仅得不到足够的吸附性能，在长期稳定性方面也存在问题。
因此，本发明是为了解决上述问题而做出的，其目的在于提供通过控制热交换器的金属翅片表面的细孔构造、具体来讲是在高度上控制细孔直径和细孔深度而在热交换器所处的特定的湿度或温度范围内得到良好的吸附性能的热交换器。另外，也涉及到用于得到该热交换器的制造方法，其目的在于提供能够以工业规模廉价且稳定地进行制造的方法。
本发明的热交换器是用于进行冷媒和空气的热交换的热交换器，在该热交换器中具有根据使用环境而设计出的细孔构造、即细孔直径为1nm以上20nm以下的范围且细孔深度为1μm以上100μm以下那样的细孔构造。进而，由这样的细孔直径和细孔深度确定的细孔容积确定能吸附的最大水分量，针对热交换器所处的对象空间的环境选择能吸附适当水分量的细孔构造。此时，细孔从金属翅片表面向内部开放，尽量增加这样的具有相同细孔直径(直径)的细孔，由此增加在规定的相对压力下显现毛细管冷凝现象的细孔，实现吸附解吸量的急剧增加。
根据本发明，因为在热交换器的金属翅片的表面上形成与热交换器所处的对象空间的环境下的水蒸气的相对压力对应的显现毛细管冷凝现象那样的细孔，热交换器的金属翅片本身可大量吸附水蒸气，所以，可高效且容易地吸附大量的水蒸气。另外，由于在进行解吸时细孔壁与水分的吸附也并不那么强，另外例如在利用冷媒进行加热的情况下传热效率也高，所以，可使解吸所需要的能量减小。进而，因为在热交换器上直接形成细孔，所以，在承担粉末状吸附材料的情况下不会产生成为大问题的粉末吸附材料的脱离(剥落)，无需担心性能降低，从卫生方面等也可以容易安全地进行热交换器的管理。另外，由于粉末状吸附材料也不会进一步堵塞热交换器的狭窄间距的金属翅片之间，在金属翅片上也不会妨碍进行热交换的空气的流动，所以，从能量方面也可高效地进行热交换。
附图说明
图1是表示实施方式1的热交换器10的主要部分的构成图。
图2是由毛细管冷凝现象形成的吸附等温线的示意图。
图3是细孔直径和产生毛细管冷凝的相对压力的关系图。
图4是由阳极氧化形成的细孔截面构造的示意图。
图5是在两面形成细孔的金属翅片20的截面构造的示意图。
图6是不进行热处理而形成的细孔的水蒸气吸附等温线的图。
图7是实施方式1的阳极氧化处理的流程图。
图8是实施方式1的阳极氧化处理装置的构成图。
图9是实施方式1的形成的细孔的水蒸气吸附等温线的图。
图10是实施方式1的形成的细孔直径的分布曲线的图。
图11是实施方式2的形成的细孔的水蒸气吸附等温线的图。
图12是实施方式2的形成的细孔直径的分布曲线的图。
图13是实施方式3的形成的细孔的水蒸气吸附等温线的图。
图14是实施方式3的形成的细孔直径的分布曲线的图。
图15是实施方式4的形成的细孔的水蒸气吸附等温线的图。
图16是实施方式4的形成的细孔直径的分布曲线的图。
图17是表示实施方式8的热交换器10A的主要部分的构成图。
图18是实施方式9的冷冻循环装置的示意构成图。
图19是表示蒸发温度与COP的关系的关系图。
图20是实施方式10的冷冻循环装置的示意构成图。
图21是立体表示冷冻循环装置的加湿单元的示意构成图。
图22是表示切换了室内单元的风路的状态的说明图。
图23是表示冷冻循环中冷媒的状态的P-h线图。
图24是用于说明冷冻循环装置的动作的空气线图。
图25是实施方式11的冷冻循环装置的示意构成图。
图26是表示内置蒸发器的室内单元的构成的示意构成图。
图27是表示切换了室内单元的风路的状态的说明图。
图28是表示冷冻循环中冷媒的状态的P-h线图。
图29是用于说明冷冻循环装置的动作的空气线图。
图30是实施方式12的冷冻循环装置的示意构成图。
附图标记说明
10、10A热交换器；20、20A金属翅片；30传热管；31弯管；41正极氧化膜；42细孔；43多孔质层；44阻断层；45基础金属；61直流电源；62电解液；63电解槽；64石墨板；65翅片板；70、70a、70b、70c、70d冷媒配管；80、80a、90、90a旁通管；100压缩机；200冷凝器；300、310、320、330、340、350、360、370开关阀；380、390三通阀；400、400a、400b热交换器；410、410a、410b、410c、410d、410e、410f除湿加湿用热交换器；500、510逆流防止机构；600、610、620、630、640、850节流装置；700蒸发器；800、800a、800b控制机构；810、820温度湿度检测机构；900、910风机；1000、1000a、1000b冷冻循环装置；3000、3000a室内单元；3010a、3010b、3020a、3020b、3030a、3030b、3040a、3040b、3110a、3110b、3120a、3120b、3130a、3130b、3140a、3140b风路切换机构；3050a、3050b、3150a、3150b风路调整机构；4000冷冻仓库内部；4010室内；5000外部空气。
具体实施方式
图1是表示本发明的热交换器10的主要部分的构成图。首先，基于图1对各实施方式中本发明的热交换器10的构成、功能等进行说明。在此对广泛运用在冷冻装置、空调装置等中的翅管式的热交换器10进行说明。
热交换器10是在冷冻循环装置中作为蒸发器、冷凝器使用的装置。特别是在热交换器10作为蒸发器发挥功能的情况下，进行低温的冷媒(热传递媒体)和对象空间的空气的热交换，由冷媒吸收空气的热量来冷却空气。热交换器10主要由多个热交换器用金属翅片20(以下称为金属翅片20)和多个传热管30以及弯管31构成。本实施方式的金属翅片20例如是以容易进行打孔等加工、热传递率好的铝(热传递率约为230W/mK)作为材料的平面板(板)。另外，金属翅片20如后述在表面(两个面都)有细孔。
相对以规定的间隔排列多个的金属翅片20，以贯通设于各金属翅片20的通孔的方式设置传热管30。各传热管30成为冷冻循环装置中的冷媒回路的一部分，冷媒在管内部流动。通过经由金属翅片20传递在传热管30内部流动的冷媒和在外部流动的空气的热量，扩大了成为与空气的接触面的传热面积，高效地进行在冷媒和空气之间的热交换。连接各传热管30的管是弯管31。一般传热管30以及弯管31多以热传递率高、强度也能有保证的铜作为材料，但并不限定于铜。另外，利用弯管31连接各传热管30，构成连续的管，但对传热管30的配管路径并没有特别的限定。例如，也可以构成为在贯通金属翅片20的多个传热管30中形成使冷媒分支流入、合流的流路。另外，通孔的数量也没有特别的限定。
本发明的热交换器10在与空气接触的传热面(在此特指金属翅片20)上设置根据使用环境设计的细孔构造、即设置具有细孔直径和细孔深度的细孔，使该细孔具有吸附或解吸对象空间环境下的适当量的空气中的水分(水蒸气)的功能，细孔从金属翅片向内部开放。在此，在水蒸气的相对压力为约0.1以上且约0.9以下的范围中的任一阶段，在细孔中毛细管冷凝开始，从而产生在空气中作为水蒸气存在的水分的急剧的吸附、解吸。即便在该范围中也考虑到，在作为热交换器10所处的环境最为适用的可能性高的约0.3以上且约0.8以下的范围中毛细管冷凝开始更为理想。
另外，考虑在多个细孔中的吸附。为了在规定的相对压力(环境下)高效地增大吸附量，在该相对压力下产生毛细管冷凝的细孔尽量多较好。即，具有相同直径的细孔多比较好。只是，在形成纳米级的细孔时，难以把所有的细孔做成相同的直径，所以鉴于使用的空气环境或热交换器的运转条件，只要在现实能够控制的范围内控制细孔构造即可。
根据以上的方案，在本发明中，在约1nm以上且约20nm以下(在考虑实际应用时，1nm以上且10nm以下较好)的范围内形成细孔的平均直径。进而，对于处在进行除湿的对象空间的环境下的热交换器10的规定范围(例如一片的金属翅片20、热交换器10整体等)的约50％以上的细孔，其直径以平均直径为中心在约±2nm的范围内分布是理想的。形成相对热交换器10中与空气的接触面(传热面)垂直的细孔。由此，相对于受限的构成热交换器10的金属翅片20的翅片板的表面积，可得到最大的细孔容积。另外，与例如形成吸附材料等那样的不规则细孔的情况相比，在冷媒的热量传递方面不存在偏差等，在能量方面也可高效地进行吸附、解吸。
在此，对毛细管冷凝现象进行说明。所谓冷凝现象，是指在温度下降的情况等中气体的一部分相变为液体的现象。众所周知，例如在细孔内部那样的三维受限的空间(毛细管)中，因为在界面产生的表面张力，细孔内部的气体分子被细孔壁吸引会比分子相互吸引要稳定，此时被细孔壁吸引的气体分子容易液化(冷凝)。通过气体分子逐步液化，细孔内部被液体充满，其数量多的话，则可期待将细孔内部填满的大吸附量。进而，在通常的气体分子的吸附现象中，因为气体分子由与细孔壁的相互作用而强力地被吸附，所以解吸时需要大的解吸能量。对此，因为由毛细管冷凝充满在细孔内部的分子可以由较弱的解吸能量进行脱离，可减少解吸所需要的输入能量，特别是在反复进行吸附、解吸的情况下具有在能量方面非常有利的特点。
图2是作为吸附等温线(也包含与解吸有关的等温线，以下相同)示意表示有由毛细管冷凝现象得到的特点的吸附特性(解吸特性)的图。所谓吸附等温线，表示在一定的温度(等温)条件下的各压力(浓度)中的平衡吸附时的吸附量。在图2中，纵轴表示吸附物质(在此是水分子)的每单位重量的平衡吸附量[g/g](虽说是吸附但也包含解吸，以下单指吸附量)，横轴表示在其温度下的饱和蒸气压力为1时的相对分压(相对压力)。一般来讲，伴随毛细管冷凝的吸附现象，由于在吸附时和解吸时吸附量具有滞后，所以形成吸附时和解吸时具有分别不同的特性的吸附等温线。在图2中，作为例子，示意地表示吸附物质的相对压力在0.3附近由细孔形成的吸附量急剧增大、然后成为坪(平台)的吸附等温线。这可以由如下情况说明，即，在吸附量的急剧增大出现的相对压力区域(0.3附近)毛细管冷凝开始，细孔内部由吸附的液体充满，得到大的吸附量。
另外，在具有图2那样的急剧吸附特性的细孔的情况下，在吸附物质的相对压力为约0.3以上时吸附量显著增加。因此，不管用什么方法只要使周围(其环境中)的相对压力达到约0.3以上，即可大量且快速地把吸附物质吸附到细孔中。增大相对压力的有效方法是降低进行吸附的细孔的周围环境的温度。例如在热交换器10的情况下，在吸附时，只要流经传热管30的冷媒可吸收周围环境的热量来冷却传热面，即可增大细孔附近的相对压力，使吸附量增大。
另外反之，在相对压力为0.3以下时吸附量显著减少。因此，在这种情况下，不管用什么方法只要使周围的相对压力达到0.3以下，即可反过来使吸附物质从细孔中解吸。同样，降低相对压力的有效方法是提高细孔的周围环境的温度。例如在热交换器10的情况下，在解吸时，只要可由冷媒等放出热量来加热传热面的细孔，即可增大解吸量。
另外，吸附等温线在哪一带的相对压力区域急剧上升、即在哪一带的相对压力区域产生毛细管冷凝是依赖于细孔的尺寸(直径)。例如在比具有图2的吸附特性的细孔小的情况下，在比0.3低的相对压力侧产生毛细管冷凝，吸附量的增大开始(图2的点划线)。在大的情况下，相反在比0.3高的相对压力侧产生毛细管冷凝，吸附量的增大开始(图2的虚线)。一般来讲，在哪个相对压力区域产生毛细管冷凝大地左右着吸附特性，两者的关系可由下式(1)的开尔文式表示。生毛细管冷凝时的相对压力(平衡压)用P/P0表示时的两者的关系示在(1)式。
[式1]
P P 0 = e - 2 v 1 γ cos θ rRT · · · ( 1 )
在此，V1表示冷凝分子体积，γ表示表面张力，θ表示与毛细管接触时的角度，R表示气体常数(8.31[J/mol·K])，T表示绝对温度，r表示细孔的半径。该关系在水蒸气的情况下也成立，相对某个相对于压力P/P0，可以理论地求出用于使水蒸气产生毛细管冷凝所需的细孔的半径r。
图3是表示在25℃时的水蒸气的相对压力与产生毛细管冷凝的细孔直径(细孔尺寸)的关系的图。横轴表示细孔直径[nm(纳米)]，纵轴表示在25℃时产生毛细管冷凝的水蒸气的相对压力、即在25℃时产生毛细管冷凝的相对湿度。由图2可知，例如在25℃时，在水蒸气的相对压力为0.5(相对湿度50％RH)的环境下产生毛细管冷凝那样的细孔直径为约3nm(半径约1.5nm)，在水蒸气的相对压力为0.8(相对湿度80％RH)的环境下产生毛细管冷凝那样的细孔直径为约9nm(半径约4.5nm)。
反过来说，在成为对象的环境下，为了利用在细孔内部发生的毛细管冷凝得到大的吸附量，只要进行控制来较多地形成在该环境中的相对压力下产生毛细管冷凝那样的尺寸的细孔即可。具体来讲，例如控制成把细孔的平均直径形成在1nm～20nm的范围内。另外，对于50％以上的细孔的直径，以平均直径为中心分布在±2nm的范围内是理想的。
以下，对所求的具体的细孔尺寸和其分布进行叙述。当形成为小过必要量以上的细孔尺寸时，虽然产生毛细管冷凝，但成为毛细管的细孔的内部容积变小，总的吸附量减少。另外，不仅这样，由于细孔尺寸变小，与细孔壁的相互作用变大而形成强吸附，其结果是需要用于解吸的大的能量。根据以上说明，可以说存在最适于成为对象的环境中的水蒸气的相对压力的细孔尺寸。例如，对于1nm以下的细孔直径，虽然在水蒸气的相对压力为0.1以上的环境下也会产生毛细管冷凝，但细孔的容积小而得不到足够的吸附量，不仅如此，与细孔壁的相互作用也变强，需要沸石以及大的解吸能量。
另外，对于20nm以上的细孔直径，当水蒸气的相对压力达不到0.9以上时，不产生毛细管冷凝，不能说是现实的使用环境。另外，在图2中还可知，在水蒸气的相对压力为0.9以上的相对压力区域，由于细孔尺寸的依赖性变少，所以严密且均匀(把多个细孔的直径尽量形成为相同的程度)地控制细孔直径这本身就变得没有意义。
由此可见，特征在于，设于本发明的热交换器10的金属翅片20的细孔直径在水蒸气的相对压力为0.3以上且0.8以下(相对温度为30％RH～80％RH)的范围内分别产生毛细管冷凝的1nm以上且10nm以下的范围。
进而，如上所述，根据细孔尺寸，产生毛细管冷凝的水蒸气的相对压力不同。为此，例如当在相同的传热面上混合具有各种尺寸的细孔时，因为具有在特定的环境下的湿度条件或温度条件下良好的吸附性能的尺寸的细孔减少，所以不能显示出足够的吸附能力。因此，设在热交换器10中的细孔的50％以上具有以平均直径为中心在±2nm的范围内的尺寸是理想的。
以下对细孔的深度进行说明。由毛细管冷凝在细孔内可吸附的水蒸气的量也依赖于细孔的深度。为此，特征在于，设于本发明的热交换器10的细孔的深度为1μm～1000μm(1mm)的范围。例如，对于1μm以下的细孔的深度，可保持毛细管冷凝而吸附的液体(水)的容积的绝对量不足。另外，因为吸附解吸的次数也增加，故没有效率。另外，垂直地成长，由形成细孔42的多孔质层部分43和与金属接触的阻断层部分44构成，具有六角单元的细孔构造。
图5是在两面形成细孔的金属翅片20的截面构造的示意图。在此，众所周知，当成为金属20的翅片板通过阳极氧化处理形成细孔时，细孔的直径或每单位面积的细孔数量及细孔直径从经验上来讲与电极间的电压及/或电流成比例。作为一例，在电化学便览第五版(电化学会编、丸善)p.449～453，如下式(2)所示，表示细孔的直径2r[nm]和电极间的电压Ea[V]的关系。
电压Ea＜15V的情况下，2r＝13.9+0.21×Ea    
电压Ea＞15V的情况下，2r＝4.2+0.84×Ea    ...(2)
该(2)式为经验公式，不一定适用于所有的阳极氧化处理。另外，因为受阳极氧化的金属的表面状态、或在阳极氧化处理使用的电解液的种类或浓度、液温等影响，所以难以将细孔直径的决定条件一般化。只是显示了，通过控制阳极氧化处理中的电极间的电流或电压，可控制用以形成理想的细孔直径。
另外，只要适当设定阳极氧化处理中的条件还可控制细孔的深度。如前面所述的铝那样，在正极氧化膜缺乏电子传递性时，成为阳极氧化的驱动力的电场施加在电子传递性高的一方的阻断层上，阻断层部分的厚度形成为一定。然后，只在多孔质层部分和阻断层部分的边界、即多孔质层的底部进行氧化，正极氧化膜成长。其结果，细孔的厚度随着阳极氧化处理的时间或施加的电流量(给与膜的库仑量)而增厚。通过这样增加阳极氧化的时间或施加的电流，例如也可以从变薄的翅片板两侧进行阳极氧化处理，在金属翅片20上形成贯通细孔。
本发明由于通过上述的阳极氧化处理得到最适于成为吸附对象的水蒸气的相对压力的细孔直径和细孔的深度，所以通过改变阳极氧化处理的电流或电压来控制细孔的直径，通过改变阳极氧化处理的时间或在电极间流过的电流量(由此库仑量(电流×时间)改变)来控制细孔的深度。
通常，用于阳极氧化处理的电解液使用硫酸、草酸、磷酸、铬酸等酸性溶液、或硼酸铵那样的中性溶液、氢氧化钠或磷酸钠等碱性溶液等。在此，为了形成比较细的孔直径均匀的纳米级尺寸的细孔，在阳极氧化处理的电解液中使用酸性水溶液是理想的，特别是作为强酸的硫酸或盐酸是理想的。另外，当使用中性至碱性的电解液时，形成的细孔直径与使用酸性水溶液的情况相比，有成为宽的分布的倾向，结果，只要得到与使用本发明的热交换器的环境配合的细孔构造即可，阳极氧化处理的电解液的种类根据用途可进行适当选择。
另外，为了使在阳极氧化处理中形成的纳米级的细孔由空气中的水蒸气或周围的温度等不发生变质而封孔(不堵塞)，在由阳极氧化处理形成细孔后，立刻在作为水的蒸发温度的100℃以上(更理想的是大约150℃以上)进行热处理，去除水分。因为由阳极氧化得到的细孔是在结晶学上不稳定的状态，所以通过如上述那样对阳极氧化后的细孔以适当的温度进行热处理，可提高细孔的结晶性，使细孔构造稳定化。另外，通过进行热处理，阳极氧化膜变化成高价的氧化物、例如氧化铝(Al2O3)那样的稳定结晶构造，结晶构造得到提高。
另外，在阳极氧化处理后不进行热处理，原样在室温的环境下对形成细孔的翅片20进行干燥，此外在利用与实施方式1相同的条件/方法形成细孔时，得到图6所示的金属翅片20中的吸附等温线。因为前处理条件及评价装置以及测定方法与在实施方式1中进行的吸附特性评价的情况同样，所以省略说明。根据图6，在吸附时和解吸时虽有滞后，但吸附量不会随吸附、解吸而急剧上升(下降)，成为平缓的等温线。
其结果，水分的吸附量在4cc/g(每外观细孔单位重量4g的吸附量)以下时几乎观测不到。另外，对于用BJH法得到的细孔分布，在吸附测定中因为吸附量过少也不能算出分布。如上述那样，因为几乎看不到水分的吸附，所以认为，由于在阳极氧化处理后未进行热处理，故与空气中的水分缓缓反应生成的氢氧化物堵塞了细孔。根据以上说明，在形成细孔的热交换器中，在所形成的细孔堵塞而封孔之前，例如进行由热处理形成的封孔防止处理是理想的。
以下，对根据热交换器10所处的、某一特定环境中的水蒸气的相对压力产生毛细管冷凝、且可进行充分的水分吸附那样的细孔的必要条件进行说明。
使用热交换器10、即使用由冷冻循环控制温湿度的冷热设备的场所是各式各样的。众所周知，例如一般来讲在人活动的居住空间，25℃的水蒸气的相对压力为0.3～0.6。近年来，制定了楼房管理法，设定温度：17～28℃、相对湿度：40～70％RH(水蒸气的相对压力：0.4～0.7)作为基准，进而温度湿度控制的重要性提高。另外，在食品加工处理工厂等，从HACCP(Hazard Analysis and Critical Control Point)管理的观点出发，在防霉或菌对策中设定对应于食品的低温、低湿度(例如5℃、30％RH以下等)的管理值。进而，美术馆或博物馆等为了抑制由急激温度变化造成的展示物的膨胀/收缩、或当成为60％RH以上的湿度环境时急激增加的霉的活动，多将展示室内的气温设定为20～22℃，将相对湿度设定为50％～55％的一定值。
这样，因为热交换器10在其环境中的各种温度、湿度条件下使用，所以在热交换器10的传热面设置细孔，为了在该细孔中吸附、解吸水蒸气，需要形成具有对应各使用环境的细孔直径和细孔深度的细孔构造。
例如，考虑位于居住空间的空调机的热交换器10处于作为上述的相对压力范围的0.5(相对湿度50％RH)的环境中的情况。为了在热交换器10所具有的细孔中产生毛细管冷凝，根据(1)式，需要细孔半径约1.5nm、即细孔直径约3.0nm的细孔尺寸。另外，在食品加工厂等要求30％RH以下的低温度环境的空间中，同样根据(1)式，需要细孔半径约1.0nm、即细孔直径约为2.0nm的细孔尺寸。
另外，因使用热交换器10的湿度区域的不同，可吸附的总吸附量有很大的不同。例如，如上所述在人活动的居住空间的场合，估计只要以100～200g(水蒸气)/h左右的速度吸附水蒸气的话即可得到除湿效果。即，为了实现由毛细管冷凝形成的除湿，只要能从空气中以单道次吸附100～200g(水蒸气)左右的水蒸气即可。在此，整体的水分(水蒸气)的总吸附量还由细孔的深度决定，例如在考虑一马力尺寸的冷热设备时，在冷热设备中使用的热交换器10的金属翅片20的表面积是4m2左右。例如，对于具有3.0nm左右的尺寸的细孔，为了以单道次吸附这种程度的量的水分(水蒸气)，需要有25～50μm左右的细孔的深度。只要选择与这样的使用环境相应的细孔构造即可。以下，对各实施方式进行说明。
实施方式1.
在实施方式1中，对在翅片板上形成满足前面叙述的细孔的必要条件(细孔直径3.0nm、细孔深度50μm)的细孔构造来形成热交换器10的金属翅片20的方法、以及在形成细孔的金属翅片20的通孔穿通传热管30扩管而得到的热交换器10的构成和制造方法进行说明。
图7是表示在翅片板中的细孔形成的处理工序的流程例的图。在此，对以图7的处理工序为中心进行的工序进行说明。首先，把作为原材料的纯铝轧制板(例如JIS1060等级、厚度200μm)切断为成为金属翅片20的尺寸，进行形成用于穿通传热管30的通孔的规定冲切加工，制作成为金属翅片20的平板状的翅片板。根据热交换器10的大小或能力，但通常在一台份的热交换器10上需要数百片这种的翅片板。
接着，出于去除在翅片板铝的表面存在的有机物污染的目的，把翅片板浸泡(浸渍)在加热到50℃的市售的脱脂溶液中例如两分钟，进行脱脂处理(S1)。其后，进行由离子交换水进行的水洗处理(S2)。接着，出于去除形成于翅片板表面的自然氧化膜的目的，浸渍在加热到约60℃的碱性蚀刻溶液(例如浓度1M(mol/l)的NaOH(氢氧化钠)水溶液等)中1分钟，进行碱蚀刻(湿蚀刻)处理(S3)。其后，进行由离子交换水进行的水洗处理(S4)。接着，出于去除由湿蚀刻在表面生成的反应物(不纯物、污物)的(去污)目的，浸渍在进行了室温管理的去污溶液(0.5M-H2SO4(硫酸)溶液)30秒，进行去污处理(S5)。其后，同样进行利用离子交换水的水洗处理(S6)。
图8是以阳极氧化处理的装置为中心表示的原理图。在图8中，在电解槽(水槽)63内充满1M-H2SO4水溶液的电解液62。在利用电解槽63把液温控制在10℃以后，连接于直流电源61，把施加了电压的一片量的翅片板65作为阳极，把平面状的两片石墨板64作为阴极，浸渍到电解液62中。另外，控制恒定电流，以便在两极间流过1.5A/dm2的恒定电流，同时进行阳极氧化处理(S7)。在此，为了维持反应初期的表面状态，由热起动(预先在两极间施加电压，在浸渍于电解液的同时流过电流)开始阳极氧化。另外，阳极氧化处理时间设为30分钟。因为以翅片板65为中央、各石墨板64与翅片板65的各个平面部分相向的姿态进行处理，所以可在翅片板65的两面同时进行阳极氧化。另外，在实施方式1中，对流过一定的电流的恒定电流控制的阳极氧化处理进行了叙述，但如上所述在阳极氧化处理中只要给与阳极反应所需的能量即可，即，因为只要给与规定的电量即可，所以对于控制施加在阳极上的电压为一定的恒定电压控制也同样可得到阳极氧化处理的效果，这是不言自明的。另外，使用水槽把液温控制稳定在10℃，但由于溶解或氧化等化学反应的活性或速度因温度不同而会受到大的影响，所以只要控制成与必要的细孔尺寸或深度对应的温度即可。例如，为了抑制反应得到小而浅的细孔，只要使液温下降即可，相反为了促进反应得到大而深的细孔，只要使液温升高即可。
在此，如上所述，形成的细孔直径尽可能多为相同程度(均匀)是理想的。为此，要进行使翅片板65整体的电流密度均匀等的对策。为此，例如通过使作为阴极的石墨板64的大小与翅片板65相同或比其大、抑制电解液62的振动等，使反应均匀地进行。另外，为了使翅片板65的两个面以同样条件进行阳极氧化，使翅片板65和两个石墨板64之间的各个间隔相同。根据不同情况采用辅助电极，在形状上吻合地使整体在相同条件下进行阳极氧化。
随着阳极氧化的进行，在翅片板65的表面上氧化物(阳极氧化膜)成长，界面电阻增大。在上述实施方式1的阳极氧化处理中因为进行恒定电流控制，所以两电极间的电压逐渐上升。
当完成阳极氧化处理时，立刻把翅片板从电解液62内取出，进行对于1000μm以上的细孔的深度，相对作为纳米级的细孔的直径，具有约106倍以上的深度/直径的比。为此，为了在吸附时使水分子到达细孔底部，在解吸时从开口部排出水分子，所以需要较长的时间，是不现实的。另外，若进而考虑细孔形成处理时间等现实面的话，则认为在5μm～200μm(更具体而言是在100μm左右)之间形成是理想的。
另外，特征在于，热交换器10的构成部件全部是铝。通过将包含传热管、金属翅片20的所有构成部件由热传递性良好的铝构成，不仅可顺利进行从热交换器10向细孔的传热，还可通过进行后述的阳极氧化处理而较多地形成相同程度的直径和深度的细孔，容易得到具有均匀的细孔构造的细孔。
另外，也可以使如下方法，即，进行对组装热交换器10前的金属翅片20由酸处理去除表面氧化物的工序、将金属翅片20作为阳极的阳极氧化处理工序、用于对阳极氧化处理过的金属翅片20防止封孔的热处理工序，在金属翅片20的两面形成细孔后，在金属翅片20的通孔中穿通传热管30进行扩管，从而组装热交换器10。
在此，对能够廉价且良好控制地形成纳米级的均匀细孔的阳极氧化处理进行说明。
阳极氧化处理的方法在于，把成为处理对象的金属作为阳极，把不溶性电极作为阴极，在电解质溶液(以下称为电解液)中进行直流电解操作。通过通电，作为阳极的金属的表面氧化，金属的一部分离子化而溶解在电解液中。其金属离子与电解液中的水反应，生成金属氧化物。由阳极氧化处理得到的金属表面的形态根据金属氧化物具有什么样的电子传递性而有所改变。特别是对于铝、铌、钽等被称为所谓阀金属的金属，因为形成的氧化膜缺乏电子传递性，所以随着阳极氧化的进行，金属氧化物(正极氧化膜，在铝的情况下为氧化铝)在基础金属上成长。此时，通过选择适当的电解质溶液(以下称为电解液)和电流及/或电压的条件等，可形成规则正确地成长的细孔构造。
图4是由阳极氧化处理形成的细孔截面构造的示意图。由阳极氧化处理，在表面形成阳极氧化膜41。阳极氧化膜41相对基础金属45利用离子交换水的水洗处理(S8)。利用风机吹走由水洗附着于翅片板表面的水滴后，为了强化由阳极氧化形成的细孔构造，立刻置入预先加热的烘炉(大气中)。在此，烘炉内的温度设为约150℃。然后，进行60分钟的热处理，从烘炉取出缓缓冷却(S9)。将利用这样的方法在成为传热面的部分形成了细孔的翅片板作为金属翅片20例如准备120片。
图9是表示在实施方式1中作成的金属翅片20中的吸附等温线的图。在此，由平衡吸附测定对形成在经以上加工制作的金属翅片20上的细孔的吸附水分特性及细孔尺寸分布进行评价。
最初，例如与金属翅片20同样地把翅片板的一部分切断成适当的大小装入试样管，在150℃×1h的真空中进行前处理，然后使用自动气体/蒸气吸附量测定装置，进行25℃的水分的吸附等温线测定。从图9可知，虽然在吸附时和解吸时存在滞后，然而对于吸附/解吸的平均，在相对压力P/P0为0.5附近时，出现急剧的上升(下降)，表明以该附近作为边界，进行由毛细管冷凝形成的吸附、解吸。另外，形成的细孔的深度是作为当初目标的约50μm。另外，可知此时的水分吸附量也得到每细孔单位重量200g左右的水分吸附量，显示出充分的吸附特性。
图10是表示细孔尺寸的分布的图。图10是利用BJH(Barrett-Joyner-Halenda)法求出相对压力在0.5附近显示毛细管冷凝的试样的细孔尺寸的图。从图10中可确认，因为细孔尺寸的分布在3.5nm附近获得极大值，得到急剧的细孔分布峰值，所以50％以上的细孔包含在细孔直径3.5nm±2nm的范围内。
接着，把这种的具有吸附特性的120片金属翅片20排列成例如两层三列，把冷媒流动的多个铜制的传热管30插入在相同方向层叠的(层积的)金属翅片20的通孔中。进而从内部对传热管30进行扩管，使金属翅片20和传热管30两者一体化。此时，排列的各金属翅片20形成为等间隔。进而，为了把多个传热管30连接为系列(形成连续)，准备把铜管弯曲成发针状而形成的(弯曲的)弯管31，在传热管30内部充满氮气之后，对连接的两个传热管30的终端和弯管31进行钎焊。这样得到图1所示的热交换器10。
如上所述，由于在构成成为热交换器10的传热面的金属翅片20的翅片板的表面上形成多个细孔，金属翅片20本身作为吸附水分的机构发挥功能，所以不需要例如硅胶等粉末状的吸附材料等这样的特别机构等，可以从在金属翅片20之间经过的空气中吸附水分。由此，可防止在以金属翅片20为代表的热交换器10上结霜，能够减少除湿运转。另外，可防止吸附材料的剥落等，从卫生方面等容易进行安全的管理。另外，没有了金属翅片20和吸附材料之间的热阻力，不会损害传热效果。由于也不会由吸附材料等使热交换器10的金属翅片20之间的间隔变窄，使金属翅片20之间的空气流通良好，进而通过由细孔形成的凹凸使传热面的表面积扩大，所以可更为有效地进行热交换。另外，因为不存在由吸附材料造成的空气的压力损失等，所以从能量等观点看也可以有效地进行热交换。另外，由于不必要设置吸附材料，也可使热交换器10整体紧凑。
另外，在水蒸气的相对压力为约0.1～约0.9(特别是约0.3～约0.8)的规定范围中，为了能够吸附、解吸水分，把细孔的平均直径形成在约1nm～约20nm(特别是约1nm～约10nm)范围中，进而对于约50％以上的细孔，其直径设成以平均直径为中心分布在约±2nm的范围内的直径，另外，由于以与理想的吸附量吻合的深度、具体是在1μm～200μm的细孔深度的范围内形成细孔构造，所以可得到在环境下的相对压力附近吸附能力最高的热交换器10(金属翅片20)。
特别是在实施方式1中，根据位于居住空间的空调设备中的热交换器10所处的水蒸气的相对压力的环境下，为了显现毛细管冷凝，浸渍在1M-H2SO4水溶液的阳极氧化电解液中，进行阳极氧化处理，例如在各金属翅片20(热交换器10)中，形成约50％的细孔的直径处在约3.5nm±2nm的范围内的细孔，且形成与吸附量吻合的深的细孔，能够以良好的热效率利用冷媒直接冷却细孔，由此如图9的吸附特性所示，在相对压力0.5附近，可得到吸附特性提高的热交换器10。另外，因为同样具有图9所示的解吸特牲，所以在解吸时使高温度的冷媒流经传热管30内，可直接加热直接形成于金属翅片20上的细孔，从而能够以有效地提高相对压力，可高效地对在细孔中吸附的水蒸气进行解吸，可得到具有良好的传热效率和节能性的热交换器10。
实施方式2.
如上所述，在处理食品加工的工厂等中，从卫生的观点出发，为了防霉或菌对策，通常设定比通常环境的低温、低湿度(例如5℃-20％RH等)的管理值。因此，在实施方式2中，制作这样的在低温、低湿度环境最适合的热交换器10。
如上所述，在具有细孔的热交换器10处于水蒸气的相对压力为约0.3(相对湿度30％RH)的环境中的情况下，对于细孔半径为约1.0nm、即具有约2.0nm的细孔直径的细孔，预想可得到最佳的吸附特性。另外，在低温、低湿度环境中，因为空气中的水分的绝对量不那么多，所以认为只要以50～100g(水蒸气)/h左右的速度吸附水分即可。如上所述，预测在这种环境中细孔的深度需要为50～75μm左右。
基于上述的预测等，在本实施方式中，也与实施方式1同样，在图7所示的加工中进行对翅片板的细孔形成。只是，在本实施方式中，如以后所述，进行阳极氧化处理时的条件不同。首先，在与实施方式1同样的条件、溶液中，进行脱脂→碱蚀刻→去污处理(图7的S1～S6)。
以下，用上述的图8所示的电解槽63等，进行阳极氧化处理(图7的S7)。在本实施方式中，使用把液温控制在20℃的0.5M-H2SO4水溶液作为电解液。然后，把一片份的翅片板作为阳极，把两片石墨板作为阴极浸渍在电解液中，在两极间流过例如2.0A/dm2的恒定电流地进行恒定电流控制来进行处理。在此的阳极氧化处理时间为45分钟。另外，在本实施方式中，列举了使用硫酸的由恒定电流控制进行的细孔形成的例子，但若能得到规定的细孔，酸性的电解液并不限于硫酸，另外，控制方法也可以不是恒定电流，而是恒定电压的控制。
当完成阳极氧化处理时，从电解液取出，利用离子交换水进行水洗，由风机进行除水。然后，与实施方式1同样，立刻放入已加热到150℃的烘炉(大气中)，保持原样进行60分钟的热处理，从烘炉取出并缓缓冷却(图7的S8～S9)。准备例如200片用这样方法在传热面上形成了细孔的金属翅片20。
图11是表示在实施方式2中作成的金属翅片20中的吸附等温线的图。因为前处理条件及评价装置以及测定方法是与实施方式1中进行的吸附特性评价同样的装置和方法，因此省略说明。在图11中，在吸附时和解吸时虽然存在滞后，然而可看出，对于吸附/解吸的平均值在相对压力P/P0为0.3附近急剧上升(下降)。另外，可知此时的水分的吸附量也得到依赖于细孔直径和细孔深度的每细孔单位重量70g左右的量，显示出足够的吸附特性。形成的细孔深度为约70μm。
图12是表示细孔尺寸分布的图。图12是用BJH法求出相对压力在0.3附近显示毛细管冷凝的试样的细孔尺寸的图。从图12可以确认，因为细孔尺寸的分布在1.8nm附近成为极大值，得到急剧的细孔分布峰值，所以50％以上的细孔包含在细孔直径1.8nm±2nm的范围内。
接着，把具有上述吸附特性的300片金属翅片20排成三层四列，用与实施方式1相同的方法制造在传热面具有细孔的热交换器10。
如上所述，在实施方式2的热交换器10中也得到与实施方式1同样的效果。特别是在实施方式2中，为了得到在食品加工处理工厂等低温、低湿度环境下最适合的热交换器10，浸渍在0.5M-H2SO4水溶液的阳极氧化电解液中，进行阳极氧化处理，例如在各金属翅片20(热交换器10)中，形成约50％的细孔的直径处在约1.8nm±2nm的范围内那样的细孔，形成与吸附量吻合的细孔，可以高热效率地用冷媒直接冷却细孔。
实施方式3.
实施方式3中的热交换器10在构成上与上述的各实施方式同样。只是在传热管30(包含弯管31)也与金属翅片20同样，作为材料使用热传递性良好、可进行阳极氧化处理的铝，由全铝制构成。另外，不仅金属翅片20，在传热管30(弯管31)上也形成细孔。
关于热交换器10的组装，与通常的方法相同，例如把160片的金属翅片20排成三层四列，在金属翅片20的通孔中插入传热管30。然后，从内部对传热管30进行扩管，形成为使金属翅片20和传热管30两者一体化。进而，用弯管31连接多个传热管30。由此，准备全铝制的热交换器10。
把用于与冷冻循环装置的其他设备配管连接的传热管30的两终端处的开口部分，用由例如PTFE(聚四氟乙烯)组成的氟树脂的带掩盖，进行处理以便在浸渍于电解液时电解液不从传热管30端部浸入到管内。为此，可防止管内被阳极氧化，例如不会由正极氧化膜增加冷媒的流路阻力。其后，与实施方式1同样在图7所示的加工对热交换器10形成细孔。首先，用与实施方式1相同的条件、溶液，进行脱脂→碱蚀刻→去污处理(图7的S1～S6)。
以下，进行阳极氧化处理(图7的S7)。在本实施方式中，不是成为金属翅片20的翅片板，而是热交换器10整体作为阳极，进行上述的图8所示的阳极氧化处理。为此，热交换器10整体成为阳极，但为了减小电流密度的偏差，在相对于热交换器10的中心线对称的位置安装多个电极。另外，关于阴极，与实施方式1～3同样地使用平板状的石墨板。只是，此时使用四片石墨板围住热交换器10。
在本实施方式中，把热交换器10和石墨板64浸渍在电解液62中，进行恒定电流控制以便在两极间流过2.0A/dm2的恒定电流，从而进行处理。另外，在此的阳极氧化处理时间为20分钟。另外，在本实施方式中，列举了与实施方式1同样的利用硫酸的由恒定电流控制形成细孔的例子，但只要能得到规定的细孔，则酸性的电解液不限于硫酸，另外，控制方法也可以不是恒定电流，而是恒定电压的控制。
当阳极氧化处理终了时，与实施方式1等同样，把热交换器10从电解液取出，用离子交换水水洗，用风机除水。然后，立刻放入预先加热到150℃的烘炉(大气中)，保持原样进行60分钟的热处理，从烘炉取出后缓缓冷却(图7的S8～S9)。用这样的方法形成细孔，制造在整体具有细孔的热交换器10。
在完成组装的状态下，对于热交换器10整体，把其表面进行阳极氧化，传热管30或金属翅片20全部用铝作为材料，不仅在金属翅片20表面，还在传热管30的表面也形成细孔。为此，因为细孔的数量变多，与含有水蒸气的对象空间的空气接触的面积变得更多，所以是有利的。
图13是表示在实施方式3中作成的热交换器10中的吸附等温线的图。因为前处理条件及评价装置以及测定方法与在实施方式1进行的吸附特性评价时同样，所以省略说明。由图13可以看出，在吸附时和解吸时虽然存在滞后，然而对于吸附/排出的平均值，在相对压力P/P0为0.40附近时，急剧上升(下降)。另外，可知此时的水分的吸附量也得到依赖于细孔直径和细孔深度的每细孔单位重量120g左右的量，表示出足够的吸附特性。形成的细孔深度约为180μm。
图14是表示细孔尺寸分布的图。图14是用BJH法求出相对压力在0.4附近显示毛细管冷凝的试样的细孔尺寸的图。从图14可以确认，细孔尺寸的分布因为在2.5nm附近为极大值，得到急剧的细孔分布峰值，所以细孔的50％以上包含在细孔直径2.5nm±2nm的范围内。
如以上所述，根据实施方式3，不仅金属翅片20，传热管30及弯管31也可以用铝作为材料构成，由于在传热管30(弯管31)上也形成从表面向内部开放的细孔，所以可增加具有可吸附、解吸空气中水分的细孔的部分的面积(细孔的数量)，不依赖于细孔的深度调整，进而能够吸附大量的水分。
实施方式4.
在实施方式4中，使用在阳极氧化处理的电解液中显示强碱性的1M-NaOH水溶液，以流过3A/dm2的恒定电流的方式进行恒定电流控制，进行40分钟的阳极氧化处理。此外，用与实施方式1相同的条件/方法形成细孔。另外，在本实施方式中列举了使用NaOH的由恒定电流控制形成细孔的例子，但只要能得到规定的细孔，碱性的电解液不限于NaOH，另外，控制方法也可以不是恒定电流，而是恒定电压的控制。
图15是表示实施方式4中作成的金属翅片20中的吸附等温线的图。因为前处理条件及评价装置以及测定方法与实施方式1中进行的吸附特性评价时同样，所以省略说明。根据图15，在吸附时和解吸时存在滞后，但随着吸附、解吸，对于吸附量不是急剧上升(下降)，而是伴随相对压力的增加(减少)成为吸附量(解吸量)缓缓增加(减少)的等温线。这种形状的吸附等温线在比较宽的湿度区域中显示可进行吸附、解吸，热交换器所处的对象空间的湿度或温度在因季节或时间而变化的环境使用的情况、或由风路设计的关系因热交换器部位所处的空气的湿度不同那样的用途的情况下，由于得到均匀的吸附性能，所以是有效的。
图16是表示细孔尺寸分布的图。图16是用BJH法求出相对压力在0.3附近显示毛细管冷凝的试样的细孔尺寸的图。根据图16，细孔整体变大，在10～11nm附近分布为极大。另外，7nm以下的微小细孔也多到处可见，成为作为整体具有双峰式的峰值(两个峰值)的细孔分布。这被认为是，因为在电解液中使用了强碱的水溶液，所以金属的溶解比从表面向着内部开放的细孔的细孔壁的氧化成长(正极氧化膜的成长)优先进行，细孔直径变大，且细孔分布也变宽。
实施方式5.
例如，在室外或工厂等管理严格的环境中使用热交换器10时，作为铝的腐蚀生成物的白锈的飞散成为了问题。与此同时，因为还要求亲水性、防菌、防霉性等附加功能，所以在上述的各实施方式中的本发明的热交换器10(金属翅片20)中，在其表面实施一些耐候性、耐腐蚀性处理是理想的。通常，对铝的表面处理多采用按1μm以下的厚度形成铬酸化合物的化学合成处理。例如本发明的热交换器10所示，在由阳极氧化处理形成厚的氧化膜时，虽然具有比金属铝强的耐腐蚀性，但因为当表面受到强腐蚀时细孔的形状或尺寸也受到影响，所以不仅腐蚀，水分的吸附能力也降低。因此，在本实施方式中，对形成细孔后的金属翅片20的表面(传热面)要实施表面处理。
此时，为了控制毛细管冷凝，需要以纳米级控制阳极氧化的细孔尺寸，在形成细孔后以比较薄的层实施成为有效的耐候性、耐腐蚀性表面处理的铬酸化学合成处理等表面处理。
另外，此时，因为在阳极氧化处理后的表面实施耐候性、耐腐蚀性的表面处理，所以考虑表面处理层的厚度，在进行表面处理后的状态下，也如前所述使形成于热交换器10的细孔的平均直径在1nm～20nm的范围内。进而，整体的50％以上的细孔的直径成为以平均直径为中心、平均直径在±2nm的范围内的尺寸是理想的。
另外，同样，为了关于细孔深度也得到足够的吸附量，所以考虑形成的表面处理层的厚度。通过改变阳极氧化处理的处理时间来控制细孔的深度，在进行表面处理后的状态下，也需要使细孔的深度成为1μm～1000μm。
接着，对本实施方式的热交换器10的制造加工进行说明。在本实施方式中，与实施方式1同样也由图6所示的流程在翅片板形成细孔。首先，用与实施方式1同样的条件、溶液，进行脱脂→碱蚀刻→去污处理(图6的S1～S6)。
接着，进行与上述的图7同样的阳极氧化处理(图6的S7)。在此，因为在以后的铬酸化学合成处理中形成的铬化物的膜厚为约100nm，所以考虑该厚度，必须确定由阳极氧化形成的细孔尺寸和深度。在本实施方式，作为例子，在阳极氧化处理中使用1M-HCl(盐酸)水溶液作为电解液。然后，将一片量的翅片板作为阳极，将两片石墨板作为阴极，浸渍在电解液中，在两极间流过4.5A/dm2的恒定电流地进行恒定电流控制，调整电流值以使在进行铬酸化学合成处理之前的细孔直径成为约212nm。即，在细孔直径为212nm的细孔进行100nm厚的铬酸化学合成处理。通过这样，铬酸化学合成处理后的细孔直径为约12nm左右。另外，按处理时间对细孔深度进行管理，把该时间设定为80分钟。另外，在本实施方式5中列举了使用盐酸的由恒定电流控制形成细孔的例子，但只要能得到规定的细孔，电解液不限于盐酸，另外，控制方法也可以不是恒定电流，而可采用恒定电压的控制。
当完成阳极氧化处理后，与实施方式1等同样，从电解液取出用离子交换水进行水洗、用风机除水。然后，立刻放入预先加热到150℃的烘炉(大气中)，保持原样进行60分钟的热处理，从烘炉取出并缓缓冷却(图6的S8～S9)。
接着，在本实施方式中，把完成热处理的翅片板浸泡(浸渍)在铬酸盐系的溶液内5秒钟。其后通过取出并干燥翅片板，在翅片板表面形成由铬酸化学合成处理生成的100nm厚的铬酸化合物构成的表面处理层。由此，可获得形成有表面处理层的金属翅片20。
对于进行铬酸化学合成处理后的金属翅片20，用与在实施方式1中进行的吸附特性评价同样的前处理条件及评价装置以及测定方法进行吸附特性的评价。在25℃的水分的吸附等温线测定中，在相对压力在P/P0为0.5附近时，出现急剧的上升(下降)。另外，在用BJH法算出包含表面处理层的细孔尺寸分布时，可以确认，因为细孔分布在12.0nm附近出现极大值，得到急剧的细孔分布峰值，所以细孔的50％以上包含在细孔直径12.0nm±2nm的范围。此时，细孔深度为约350μm。
然后，把200片具有上述吸附特性的翅片板作为金属翅片20排列成两层三列，用与实施方式1同样的方法，得到在传热面具有细孔的热交换器10。
如上所述，根据实施方式5，对例如铝制的翅片板，由于通过铬酸化学合成处理(铬酸盐光泽处理)形成铬系化合物的表面处理层来进行涂敷，所以可防止铝的腐蚀，实现耐候性、耐腐蚀性的提高。由此，可防止由腐蚀生成的生成物在空气中飞散等，可实现安全方面、卫生方面的提高。
实施方式6.
在上述的实施方式5中，由铬酸化学合成处理形成了以铬系化合物作为材料的表面处理层。只是，对于表面处理层不一定必须由铬系化合物形成。因此，在本实施方式中，由氟系的树脂形成表面处理层来提高耐腐蚀性。
关于本实施方式中进行热处理之前的加工，因为与实施方式5同样，由图6所示的加工在翅片板形成细孔，所以省略说明。在本实施方式中，对完成热处理的翅片板，以提高耐腐蚀性为目的，在热交换器10(翅片板)表面进行氟涂敷处理。
接着，对氟涂敷处理进行说明。首先，用阳极氧化形成具有约210nm细孔直径的金属翅片。接着，在该翅片板表面用喷射涂布形成底涂(基底)层。作为底涂层，例如用环氧树脂涂料使其膜厚成为例如70nm。其后，在底涂层上面层涂布稀释成5wt％(重量百分比)的氟树脂系涂料。在此，作为氟树脂系涂料，使用氟乙烯醚(FEVE)树脂涂布约30nm的氟树脂层。然后，在热风循环干燥炉中在170℃干燥15分钟来进行烧结。其结果，在翅片板表面形成具有约100nm(0.1μm)厚度的氟树脂层(包含底涂层)。
在此，在本实施方式中，作为氟树脂系涂料使用了氟乙烯醚(FEVE)树脂，但不限于此。作为其他的氟树脂系涂料，例如使用四氟乙烯或作为其共聚物的聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)、全氟烃基乙烯醚共聚物(PFA)、乙烯-四氟乙烯系共聚物(ETFE)等氟系树脂来进行氟涂敷处理，也可得到同样的效果。
然后，把进行了氟涂敷处理的翅片板作为金属翅片20排列成两层三列，用与实施方式1同样的方法得到在传热面具有细孔的热交换器10。
如上所述，根据实施方式6，由于形成用氟树脂形成的表面处理层，所以与实施方式5同样，可防止铝的腐蚀，实现耐候性、耐腐蚀性的提高。由此，可防止腐蚀产生的生成物向空气中飞散等，可实现安全方面、卫生方面的提高。另外，如实施方式5所示，可以不进行铬酸化学合成处理地形成表面处理层，可实现无铬的环境对策。
实施方式7.
在上述的各实施方式中，从热传递率的高度、由阳极氧化处理形成的细孔形成等观点出发，作为金属翅片20采用铝作为材料。在本发明中，材料不限于铝。例如，也可以把如上所述的所谓阀金属作为金属翅片20等的材料使用，由阳极氧化处理在表面形成细孔。阀金属是可由阳极氧化处理形成显示电解整流作用的氧化膜的铝、钽、铌、钛、铪、锆、锌、钨、铋、锑等金属的总称。其中，作为金属翅片20而可实际采用的金属，例如是铝、钛、锆、铌、钽等。即使使用这些的金属，也可得到与铝同样的效果。
另外，对于在实施方式5及6中说明的表面处理层，不限于上述的铬系化合物、氟系树脂。例如也可以用镍等其他的金属、化合物等形成表面处理层，而实现耐腐蚀性的提高。
实施方式8.
图17是表示本发明的实施方式8的热交换器10A的图。虽然在上述的实施方式中没有特别明示，但实际上热交换器10A中的热分布是不均匀的，冷媒经过的传热管30附近直接受到由从冷媒传递来的热量造成的温度的影响。例如，在细孔吸附水分时，在传热管30(弯管31)中流动着温度比空气温度低的冷媒。相反在解吸时，流动着高温度的冷媒。
为此，随着离开传热管30，与冷媒温度的差变大。即，在进一步具体看热交换器10A的情况下，根据热交换器10A的金属翅片20A中的位置，温度(环境)发生变化。其结果，金属翅片20A中的水蒸气的相对压力因位置而不同。
具体的是，在金属翅片20A中，随着离开冷媒经过的传热管30，带有吸附时的相对压力变低、而解吸时的相对压力变高这样的变化。为了对应这种局部环境(相对压力)的差异，有例如根据金属翅片20A的各位置中的温度分布来改变形成于金属翅片20A上的细孔的直径是更理想的情况。即，形成这样的细孔，使得形成于金属翅片20A的细孔的平均直径随着离开冷媒经过的位置(传热管30和金属翅片20A接触的部分)而变小。此时，例如在把一片金属翅片20A进而再细区分的范围中，对于约50％以上的细孔，其直径分布在以平均直径为中心约±2nm的范围内是理想的。
如上所述，根据实施方式7，由于制作进而基于金属翅片20A中的温度分布而改变细孔直径的金属翅片20A，所以可根据基于其位置的温度的相对压力(环境)进行适当的水分的吸附、解吸。
实施方式9.
图18是表示本发明的实施方式9的冷冻循环装置1000的构成例的图。基于图18对由冷冻循环装置1000构成的冷媒回路的基本构成进行说明。该冷冻循环装置1000利用冷媒的循环进行冷却、冷冻、制冷制暖运转等。
冷冻循环装置1000构成为利用冷媒配管70顺次连接压缩机100、冷凝器200、第一节流装置600、除湿加湿用热交换器410、第二节流装置610及蒸发器700。在此，压缩机100和冷凝器200内置在设于冷却、空调等的对象空间外的室外单元(热源侧单元)中，第一节流装置600、除湿加湿用热交换器410、第二节流装置610和蒸发器700内置在设于对象空间内的室内单元(负荷侧单元)中，以此进行说明。另外，在此因为关于冷却、制冷运转等进行说明，所以把冷凝器200设于室外单元，把蒸发器700设于室内单元，但在采暖运转时该作用向相反方向切换。该切换由控制机构控制四通阀(省略图示)等进行。
冷媒配管70由使成为气体的冷媒导通的气体侧冷媒配管、和使成为液体的冷媒导通的液体侧冷媒配管构成。液体侧冷媒配管导通被冷凝而成为液体的冷媒。气体侧冷媒配管导通被蒸发而成为气体的冷媒。另外，在冷凝器200附近，设置用于把对象空间外的空气(以下称为外部空气)送入冷凝器200、促进热交换的风扇等的风机(省略图示)。同样，在蒸发器700的附近，同样设置由风扇等构成的风机(省略图示)。另外，关于封入在冷媒配管70中的冷媒在后面叙述。
压缩机100吸入冷媒，并压缩该冷媒成为高温、高压的气体状态而在冷媒配管70中流动。冷凝器200是在冷媒和外部空气之间进行热交换、将冷媒冷凝液化的热交换器。第一节流装置600一般由减压阀、电子式膨胀阀等的膨胀阀构成，对冷媒进行减压并使之膨胀。
除湿加湿用热交换器410由上述的实施方式1～8中说明的热交换器10、10A等(以下称为热交换器10等)构成，在金属翅片20(20A)的表面具有细孔。虽然没有特别限定，但以下除湿加湿用热交换器410形成为具有以约30％的相对湿度为界限、可使吸附量增大、使所吸附的水分解吸的细孔直径。除湿加湿用热交换器410，主要以作为用于把吸附水分而除湿的对象空间内的空气(以下单指空气)供给到蒸发器700的潜热去除的设备发挥功能。在此，不限于该利用，也可以在冷冻循环装置1000设置加湿单元，利用除湿加湿用热交换器410加湿对象空间。
第二节流装置610一般也是由减压阀、电子式膨胀阀等的膨胀阀构成，对冷媒减压并使之膨胀。蒸发器700通过冷媒和空气的热交换，使该冷媒蒸发并气化。另外，设于蒸发器700附近的风机在吸入空气的同时把由蒸发器700进行热交换而冷却了的空气供给到冷却对象区域(室内或冷藏、冷冻仓库内部等)。例如由微型计算机等构成的控制机构800是进行压缩机100的驱动频率或第一节流装置600及第二节流装置610的开度的控制等的机构。在本实施方式中说明了一台控制机构800，但也可以例如在室外单元和室内单元分别设置控制装置，各控制装置对各单元所具有的设备(机构)进行控制。另外，此时也可以形成为能够进行信号通信地进行连带控制。
在此，对在冷冻循环装置1000中使用的冷媒进行说明。在可在冷冻循环装置1000中使用的冷媒中，有非共沸混合冷媒或假共沸混合冷媒、单一冷媒等。在非共沸混合冷媒中，有作为HFC(氢氟烃)冷媒的R407C(R32/R125/R134a)等。由于该非共沸混合冷媒是沸点不同的冷媒的混合物，所以具有所谓液相冷媒和气相冷媒的组成比率不同的特性。
在假共沸混合冷媒中，有作为HFC冷媒的R410A(R32/R125)或R404A(R125/R143a/R134a)等。
另外，在单一冷媒中，有作为HCFC(氢氯氟烃)冷媒的R22或作为HFC冷媒的R134a等。该单一冷媒由于不是混合物，所以具有所谓容易处理的特性。此外，也可以使用作为自然冷媒的二氧化碳或丙烷、异丁烷、铵等。另外，R22表示二氟氯甲烷，R32表示二氟甲烷，R125表示五氟乙烷，R134a表示1，1，1，2-四氟乙烷，R143a表示1，1，1-三氟乙烷。因此，可以使用对应于冷冻循环装置1000的用途或目的冷媒。
以下，对冷冻循环装置1000的动作进行说明。首先，对除湿加湿用热交换器410进行吸附空气中水分的动作的情况进行说明。由压缩机100压缩的高温、高压冷媒在冷凝器200通过与外部空气进行热交换而放热同时冷凝液化成为液态冷媒。该液态冷媒流入第一节流装置600，在此被减压，形成例如低压的气液两相冷媒。流入除湿加湿用热交换器410的、比空气温度低的气液两相冷媒，通过热交换使流经金属翅片20及其周边的空气冷却，一部分蒸发流出。此时，如上所述，金属翅片20吸附流经的空气中的水分。从除湿加湿用热交换器410流出的气液两相冷媒，流经全开状态的第二节流装置610而流入蒸发器700。该气液两相冷媒通过蒸发器700中的热交换全部蒸发气化，成为气体冷媒而再次吸入到压缩机100，并排出。
以下，说明在除湿加湿用热交换器410中进行对所吸附的水分进行解吸的动作的情况。由压缩机100压缩的高温、高压冷媒在冷凝器200向外部空气放出热量同时成为气液两相冷媒。该高压状态的气液两相冷媒，流经全开状态的第一节流装置600而流入除湿加湿用热交换器410。流入到除湿加湿用热交换器410的、比空气温度高的气液两相冷媒，加热金属翅片20及周边的空气而液化。液化的冷媒由第二节流装置610减压成为低压的气液两相冷媒。然后，气液两相冷媒流入蒸发器700，在此全部蒸发气化，成为气体冷媒而再次吸入压缩机100。
图19是表示蒸发温度和COP(Coefficient of Performance：能量消费效率)的关系的图。在图19中可知蒸发温度和COP存在比例关系。例如可知，蒸发温度为11[℃]时，COP是3.1左右(图中表示的(A))，在蒸发温度上升到20[℃]时，COP上升到3.9左右(图中表示的(B))。因此，蒸发温度设定得越高，越能相应地提高COP。
在本实施方式的冷冻循环装置1000中，通过对空气中的水分的潜热的处理由除湿加湿用热交换器410进行，对显热的处理由蒸发器700进行，从而可以分担任务。为此，与蒸发器700处理潜热和显热时相比，可把冷媒的蒸发温度设定得较高。由此，例如在空调装置等中，即使在现有技术在蒸发器700中不得不把蒸发温度设在露点以下、霜堆积的情况下，也可以防止该情况发生，不用进行除霜运转。
进而，例如通过利用冷凝器200中的冷凝排热，可对由除湿加湿用热交换器410(金属翅片20)吸附的水分进行解吸。可以废弃该水分，或在加湿运转中加以利用。由此，可以不特别设置用于解吸水分的加热器等的加热机构。因此，不需要加热机构所需的消费电力，可大幅减少消费电力。
例如，在把本实施方式的冷冻循环装置1000适用于冷藏仓库的情况下，在外部空气侧的条件保持在干球温度为30[℃]、相对湿度为60[％]、绝对湿度为16.04[g/kg]时，控制机构800可对各设备进行控制而使冷冻循环装置运转，用以在干球温度为10[℃]、相对湿度为60[％]、绝对湿度为4.56[g/kg]这样的条件下持续保持冷藏仓库内的冷藏室(空调空间)。
如上所述，根据实施方式9的冷冻循环装置，通过在除湿加湿装置利用由上述的实施方式1～8的热交换器10等构成的除湿加湿用热交换器410等，用金属翅片20吸附水分，对于在蒸发器700中进行与空气的热交换时的冷媒的蒸发温度，无需考虑到由水分形成的潜热量地进行设定，只要将冷媒控制在考虑了显热量的温度即可。为此，在冷冻循环装置的压缩机中可减少压缩比，能够提高以冷冻循环装置中的COP等作为指标的能量性能。
实施方式10.
图20是表示本发明的实施方式10的冷冻循环装置1000a的构成例的图。没有特定的限制，将本实施方式的冷冻循环装置1000a例如作为进行制冷制暖运转的空调装置进行说明。另外，在图20中标注同实施方式9中说明的图面相同的附图标记的部分，由于进行同样的动作故省略说明。
冷冻循环装置1000a构成为，利用冷媒配管70顺次连接压缩机100、冷凝器200、并列设置的作为第一开关阀的开关阀300以及作为第二开关阀的开关阀310、并列设置的除湿加湿用热交换器410a及除湿加湿用热交换器410b、并列设置的逆流防止机构500以及逆流防止机构510、节流装置620以及蒸发器700。在此，如实施方式1～8所说明的那样，冷冻循环装置1000a具有除湿加湿用热交换器410a(第一热交换器)以及除湿加湿用热交换器410b(第二热交换器)，这些热交换器由具有在表面形成有细孔的金属翅片20的热交换器10等构成。另外，这两个除湿加湿用热交换器410a以及除湿加湿用热交换器410b，分别独立内置于室内单元内。
另外，冷媒配管70构成为，分支成冷媒配管70a和冷媒配管70b，由冷媒配管70a连接开关阀300、除湿加湿用热交换器410a以及逆流防止机构500，由冷媒配管70b连接开关阀310、除湿加湿用热交换器410b以及逆流防止机构510，然后再次合流。流经该冷媒配管70的冷媒也可以使用在实施方式2说明过的冷媒。另外，在该冷冻循环装置1000a中，用于检测流入蒸发器700的空气的温度及湿度的温度湿度检测机构810(第一温度湿度检测机构)设在蒸发器700的风路入口侧(流入空气的一侧)。
该温度湿度检测机构810只要能检测温度及湿度即可，不特别限定种类。例如，只要由热敏电阻等的温度传感器、或温度计、湿度传感器、湿度计等构成即可。
开关阀300以及开关阀310作为选择冷媒回路的流路的流路选择机构发挥功能，不特别限定种类。逆流防止机构500以及逆流防止机构510是防止在冷媒配管70a及冷媒配管70b中流动的冷媒的逆流的机构，可以由逆流阀等构成，但不特别限定种类。节流装置620一般由减压阀或膨胀阀构成，对冷媒减压而使之膨胀，例如可以由电子式膨胀阀等构成。本实施方式的控制机构800除了上述控制之外，进而还控制包括开关阀300、31等的各设备。另外，切换后述的风路切换机构3010a～304a、301b～304b等来进行风路控制。另外，基于来自温度湿度检测机构810的信息，计算蒸发器700中的空气的相对湿度，进行把该相对湿度换算成露点(露点温度)等的处理。
图21是表示内置蒸发器700等的室内单元3000的构成的图。图21的室内单元3000表示一部分设置在冷冻仓库内部(空调空间)4000、而除此以外的部分设置在外部空气500侧的情况。在该室内单元3000中，内置在图20所示的除湿加湿用热交换器410a、除湿加湿用热交换器410b以及蒸发器700。另外，在除湿加湿用热交换器410a以及除湿加湿用热交换器410b的附近，分别具有离心风扇或轴流风扇等的风机900以及风机910。另外，在室内单元3000设有管道3100，不仅从蒸发器700向冷冻仓库内部4000输送空气，还可进行吸入。
该室内单元3000形成在风路(空气流动)上阻断除湿加湿用热交换器410a和除湿加湿用热交换器410b的构造。另外，室内单元3000形成为可切换风路，通过切换风路可使除湿加湿用热交换器410a以及除湿加湿用热交换器410b与冷冻仓库内部4000或外部空气5000连通。该风路的切换由风路切换机构3010a及风路切换机构3010b、风路切换机构3020a及风路切换机构3020b、风路切换机构3030a及风路切换机构3030b、还有风路切换机构3040a及风路切换机构3040b进行。风路的细小调整由风路调整机构3050a及风路调整机构3050b进行。
以下，对室内单元3000内的空气流动进行说明。在图21中表示风路切换机构3010a、风路切换机构3020b、风路切换机构3030b及风路切换机构3040a是开状态，风路切换机构3010b、风路切换机构3020a、风路切换机构3030a及风路切换机构3040b是闭状态。在各风路切换机构处于该状态时，除湿加湿用热交换器410a的内置空间与外部空气5000连通，形成为空气从外部空气流入(箭头A)。另外，除湿加湿用热交换器410b的内置空间经由管道3100与冷冻仓库内部4000连通，形成为空气(例如气温10[℃]、相对湿度60[％])流入(箭头B)。
在这样形成风路的情况下，在除湿加湿用热交换器410a中进行解吸，在除湿加湿用热交换器410b中进行吸附。由此，使除湿加湿用热交换器410b的潜热处理和蒸发器700的显热处理分离开。另外，在各风路切换机构的开关状态成为相反的状态的情况下，在除湿加湿用热交换器410a的内置空间形成为空气流入，在除湿加湿用热交换器410b的内置空间形成为外部空气流入。另外，在除湿加湿用热交换器410a中进行吸附，在除湿加湿用热交换器410b进行解吸。
图22是表示切换了室内单元3000的风路的状态的说明图。图22(a)表示风路切换机构3010a、风路切换机构3020b、风路切换机构3030b及风路切换机构3040a为闭状态，风路切换机构3010b、风路切换机构3020a、风路切换机构3030a及风路切换机构3040b为开状态。
在图22(a)中，除湿加湿用热交换器410b的内置空间与外部空气5000连通，形成为外部空气流入(箭头C)。另外，除湿加湿用热交换器410a的内置空间经由管道3100与冷冻仓库内部4000连通，形成为空气流入(箭头D)。此时，在除湿加湿用热交换器410b中，解吸水分，在除湿加湿用热交换器410a中，吸附水分。图22(b)与图21所示的情况同样，所以省略说明。
图23是表示冷冻循环中冷媒的状态的P-h线图(莫里尔线图)。基于图23对冷冻循环中的冷媒的状态进行说明。该图的纵轴表示绝对压力(P)，横轴表示焓(h)。在该图23中，在用饱和液线和饱和蒸气线包围的部分表示是气液两相状态的冷媒，在饱和液线的左侧表示是液化了的冷媒，在饱和蒸气线的右侧表示是气化了的冷媒。即，在状态(1)及状态(5)表明是气体冷媒，在状态(2)及状态(4)表明是气液两相冷媒，在状态(3)表明是液态冷媒。
接着基于图20及图23对冷冻循环装置1000a的动作进行说明。在此说明的是，把开关阀300设为开状态、把开关阀310设为闭状态、在除湿加湿用热交换器410a解吸水分、在除湿加湿用热交换器410b吸附水分时的动作。此时，由于开关阀310是闭状态，所以形成为冷媒不流入除湿加湿用热交换器410b。
由压缩机100压缩的高温、高压的气体状态的冷媒(图23中所示的状态(1))流入冷凝器200。该状态的冷媒在冷凝器200向外部空气放出一部分热量，同时成为气液两相冷媒(图23中所示的状态(2))。该高压状态的气液两相冷媒流入除湿加湿用热交换器410a。流入的气液两相冷媒流经传热管30，此时，冷媒和空气进行热交换，提高金属翅片20及其周边空气的温度，降低相对湿度。由此，吸附在金属翅片20的水分解吸。气液两相冷媒成为液化的液态冷媒(图23中所示的状态(3))。
该冷媒流过逆流防止机构500，在节流装置620被减压。被减压的冷媒成为低压的气液两相冷媒(图23中所示的状态(4))。然后，该气液两相冷媒流入蒸发器700，从空气中取得热量而蒸发，成为低压的气体冷媒(图23中所示的状态(5))。在此，该空气是如后述那样由除湿加湿用热交换器410b吸附了水分的空气。该空气被冷却，流到冷冻仓库内部4000。另外，气体冷媒再由压缩机100吸入，在冷媒回路中循环。因此，通过冷媒反复进行吸热及放热，在改变状态的同时在冷媒回路中循环，从而进行制冷、冷冻运转。
图24是用于说明冷冻循环装置1000a的除湿加湿用热交换器410b的动作的空气线图。用该空气线图及图21的构成图，对上述的冷冻循环装置1000a的动作进行说明。在图21及图24中，对流经与冷冻仓库内部4000侧连通的除湿加湿用热交换器410b的空气按以下方式进行说明，即，流经除湿加湿用热交换器410b前的空气为图24中所示的状态(1)，刚流过除湿加湿用热交换器410b后的空气为图24中所示的状态(2)，刚与蒸发器700进行过热交换后的空气为图24中所示的状态(3)。
对除湿加湿用热交换器410b吸附存在于冷冻仓库内部4000内空气中的水分的情况进行说明。状态(1)的空气，干球温度是10[℃]，相对湿度是60[％]，绝对湿度是4.56[g/kg]。当该状态的空气流入除湿加湿用热交换器410b时，沿着等焓线，成为从相对湿度60[％]减湿到例如30[％]、绝对湿度也从4.56[g/kg]减湿到2.96[g/kg]、干球温度从10[℃]上升到14[℃]的状态(2)的空气，流向蒸发器700。
如上所述，除湿加湿用热交换器410b因为在相对湿度约30％以上的区域可吸附的水分量变大，所以状态(1)的空气可减湿。然后，该状态(2)的空气在绝对湿度一定的状态下通过由蒸发器700的热交换去除显热而被冷却，成为相对湿度小于100[％]、干球温度为-2[℃]的状态(3)的空气。
通常，把冷冻仓库内部4000保持在低于10[℃]的温度区域，必须把蒸发温度设定为比0[℃]低的情况较多。但是，因为该冷冻循环装置1000a的冷冻循环不执行去除在蒸发器700结下的霜的除霜运转，所以可把蒸发器700的蒸发温度(状态(2)的温度14[℃])设定得比露点温度(例如状态(2)的露点温度-2.9[℃])高。
另外，为了提高蒸发器700的蒸发温度，控制机构800可对节流装置620的开度、或压缩机100的驱动频率、风机910的转速等进行控制而调节蒸发温度。另外，如图19说明的那样，若能较高地设定蒸发温度，则能相应地改善COP。另外，由于能把蒸发器700的蒸发温度设在露点以上，所以不会发生漏泄。即，不需要泄放配管，可降低制造成本。
该控制机构800可根据来自温度湿度检测机构810的信息，计算蒸发器700中的空气的相对湿度，把该相对湿度换算成露点，基于该结果进行露点的检测。另外，状态(3)的空气向冷冻仓库内部4000内扩散，把冷冻仓库内部4000的干球温度保持在10[℃]以下。另外，在除湿加湿用热交换器410b中可吸附的水分量存在界限。为此，控制机构800，在由来自温度湿度检测机构810的检测信息判断除湿加湿用热交换器410b的风路出口侧的相对湿度达到规定的阈值以上时，把开关阀300从开状态切换为闭状态，把开关阀310从闭状态切换为开状态，切换冷媒的流动。然后，使高温、高压的气体冷媒流入除湿加湿用热交换器410b，提高金属翅片20和其周边的空气的温度。
即，这次把吸附了水分的除湿加湿用热交换器410b切换成解吸。当提高除湿加湿用热交换器410b的金属翅片20和其周边的空气的温度时相对湿度降低，吸附的水分被排出，从而进行再生。另外，由于切换了冷媒的流路，所以形成为除湿加湿用热交换器410a吸附空气中的水分。在该除湿加湿用热交换器410a中，形成为吸附空气中的水分，从图24所示的状态(1)到状态(2)减湿仓库内部400的空气。
另外，在除湿加湿用热交换器410a能吸附的水分量存在界限。为此，控制机构800，在由来自温度温度检测机构810的检测信息判断除湿加湿用热交换器410a的风路出口侧的相对湿度达到规定的阈值以上时，把开关阀300从闭状态变更到开状态，把开关阀310从开状态变更到闭状态，切换冷媒的流动。然后，使高温、高压的气体冷媒流入除湿加湿用热交换器410a，提高金属翅片20及其周边的空气的温度，降低相对湿度，从而使水分解吸。
如上所述，冷冻循环装置1000a，在一个除湿加湿用热交换器(除湿加湿用热交换器410b)吸附水分时，使另一个除湿加湿用热交换器(除湿加湿用热交换器410a)的水分解吸，根据水分的吸附量交替地进行切换。因此，通过切换风路等，选择冷媒的流路，可连续地去除冷冻仓库内部4000的空气的湿度(潜热)。
表1是归纳开关阀300、开关阀310(流路选择机构)及风路切换机构3010a～风路切换机构3040b的控制状态、和除湿加湿用热交换器410a及除湿加湿用热交换器410b功能的表。在表1中，如图22(a)所示，模式1表示除湿加湿用热交换器410a吸附水分、除湿加湿用热交换器410b解吸所吸附的水分的情况。另外，如图22(b)所示，模式2表示除湿加湿用热交换器410a解吸所吸附的水分、除湿加湿用热交换器410b吸附水分的情况。形成为交替地切换该模式1和模式2，可连续运转。
[表1]
Figure GPA00001009879600371
如上所述，根据实施方式10的冷冻循环装置1000a，由上述的实施方式1～8的热交换器10等构成的除湿加湿用热交换器410a和除湿加湿用热交换器410b由于可交替地连续吸附冷冻仓库内部4000的空气中的水分，所以可消除现有技术中频繁发生的除霜运转，能够进一步降低伴随除霜运转的消费电力。另外，通过能够把蒸发器700的蒸发温度设定得比露点温度高，所以可高效地运转冷冻循环。
另外，在除湿加湿用热交换器410a和除湿加湿用热交换器410b解吸所吸附的水分时，由于冷凝器200利用冷凝的冷媒的热量(冷冻库内部400的冷却不必要的排热)进行解吸，所以不用特别设置解吸用的加热机构，可省略设置空间，同时不需要用加热机构进行加热的电力。
另外，在该冷冻循环装置1000a中，不需要冷媒越超过临界压力那样的高压。即，可以使用压缩机100、冷凝器200及连接它们的冷媒配管70(也包含冷媒配管70a及冷媒配管70b)的耐压性能低的产品，可降低产品成本。另外，由于还可以抑制压缩机100中的冷媒压缩比，所以可改善压缩机100的运转效率。即，可大幅改善COP，实现节省能量。
实施方式11.
图25是表示本发明的实施方式11的冷冻循环装置1000b的构成例的图。没有特定的限制，本实施方式的冷冻循环装置1000b例如以进行制冷制暖运转的空调装置进行说明。另外，在图25中标注同实施方式9及10说明的附图相同的附图标记的部分，由于进行同样的动作所以省略说明。
冷冻循环装置1000b构成为，利用冷媒配管70顺次连接压缩机100、冷凝器200、并列设置的作为第一开关阀的开关阀320及作为第二开关阀的开关阀330、并列设置的除湿加湿用热交换器410c及除湿加湿用热交换器410d、并列设置的开关阀340及开关阀350、节流装置850(第三节流装置)、还有蒸发器700。在此，冷冻循环装置1000b还具备除湿加湿用热交换器410c(第一热交换器)及除湿加湿用热交换器410d(第二热交换器)，这些热交换器由具有在表面形成细孔的金属翅片20的热交换器10等构成。另外，这两个除湿加湿用热交换器410c及除湿加湿用热交换器410d，分别独立内置于室内单元内。
该冷媒配管70构成为，分支成冷媒配管70c和冷媒配管70d，利用冷媒配管70c连接开关阀320、除湿加湿用热交换器410c及开关阀340，利用冷媒配管70d连接开关阀330、除湿加湿用热交换器410d及开关阀350，再次合流。流经该冷媒配管70的冷媒可以使用上述的冷媒。另外，在冷媒配管70c及冷媒配管70d设置旁通管80(第一旁通管)和旁通管90(第二旁通管)，该旁通管80(第一旁通管)从开关阀320和除湿加湿用热交换器410c之间的冷媒配管70c分支，在除湿加湿用热交换器410d和开关阀350之间的冷媒配管70d合流；该旁通管90(第二旁通管)从开关阀330和除湿加湿用热交换器410d之间的冷媒配管70d分支，在除湿加湿用热交换器410c和开关阀340之间的冷媒配管70c合流。
在该旁通管90设置节流装置630(第一节流装置)及开关阀360(第三开关阀)。另外，在该旁通管80设置节流装置640(第二节流装置)及开关阀370(第四开关阀)。另外，在该冷冻循环装置1000b中，用于检测蒸发器700的温度及湿度的温度湿度检测机构810设于蒸发器700的风路入口侧，用于检测除湿加湿用热交换器410c及除湿加湿用热交换器410d的温度及湿度的温度湿度检测机构820(第二温度湿度检测机构)设于除湿加湿用热交换器410c的风路出口侧。
该温度湿度检测机构810及温度湿度检测机构820不特别限定种类，只要能检测温度及湿度即可。例如，只要由热敏电阻等的温度传感器、或温度计、湿度传感器、湿度计等构成即可。另外，以温度湿度检测机构810及温度湿度检测机构820分别设置一个的情况为例进行表示，但也不限于此，也可以设置多个。进而，温度湿度检测机构820也可以设置在除湿加湿用热交换器410c及除湿加湿用热交换器410d各自的风路出口侧。
在冷冻循环装置1000b中，设置控制压缩机100的驱动频率或开关阀320～开关阀370的开度、节流装置630、节流装置640及节流装置850的开度的控制机构800a。开关阀320～开关阀370是切换流路的装置，不特别限定种类。节流装置630、节流装置640及节流装置850一般由减压阀或膨胀阀构成，是对冷媒减压并使之膨胀的装置，例如可以由电子式膨胀阀等构成。
该控制机构800a除了控制各设备之外，还进行以下的处理，即，基于包含来自温度湿度检测机构820的数据的信号，计算除湿加湿用热交换器410c的风路出口侧的相对湿度，进而将该相对湿度换算成露点(露点温度)，另外基于来自温度湿度检测机构810的信息，计算蒸发器700中的相对湿度，将该相对湿度换算成露点(露点温度)等。另外，在切换除湿加湿用热交换器410c和除湿加湿用热交换器410d的吸附解吸功能时，控制机构800a计算除湿加湿用热交换器410d的风路出口侧的相对湿度并将该相对湿度换算成露点(露点温度)。
图26是表示内置蒸发器700等的室内单元3000a的构成的图。基于图26对室内单元3000a的基本构成进行说明。另外，以与图21所示的室内单元3000的不同点为中心进行说明。在图26中表示室内单元3000a的一部分设于室内(空调空间)4010、除此以外的部分设于外部空气5000侧的情况。在该室内单元3000a内置图25所示的除湿加湿用热交换器410c、除湿加湿用热交换器410d及蒸发器700。
该室内单元3000a形成为在风路上阻断除湿加湿用热交换器410c和除湿加湿用热交换器410d的构造。另外，室内单元3000a形成为可切换风路，通过切换风路可使除湿加湿用热交换器410c及除湿加湿用热交换器410d与室内4010或外部空气5000连通。该风路的切换由风路切换机构3110a及风路切换机构3110b、风路切换机构3120a及风路切换机构3120b、风路切换机构3130a及风路切换机构3130b、还有风路切换机构3140a及风路切换机构3140b进行。风路的细小调整由风路调整机构3150a及风路调整机构3150b进行。
以下，对室内单元3000a内的空气流动进行说明。在图26中表示风路切换机构3110a、风路切换机构3120b、风路切换机构3130b及风路切换机构3140a是开状态，风路切换机构3110b、风路切换机构3120a、风路切换机构3130a及风路切换机构3140b是闭状态。当各风路切换机构处于该状态时，除湿加湿用热交换器410c的内置空间与外部空气5000连通，形成为外部空气流入(箭头A)。另外，除湿加湿用热交换器410d的内置空间经由管道3100与室内4010连通，形成为空气(例如气温26[℃]、相对湿度60[％])流入(箭头B)。
在这样形成风路的情况下，在除湿加湿用热交换器410c进行解吸，在除湿加湿用热交换器410d进行吸附。由此，使除湿加湿用热交换器410d的潜热处理和蒸发器700的显热处理分离开。另外，在各风路切换机构的开关状态成为相反状态的情况下，在除湿加湿用热交换器410c进行吸附，在除湿加湿用热交换器410d进行解吸。
图27是表示切换了室内单元3000a的风路的状态的说明图。在图27表示室内单元3000a的一部分设于室内4010、除此以外的部分设于外部空气5000侧的情况。另外，图27(a)表示风路切换机构3110a、风路切换机构3120b、风路切换机构3130b及风路切换机构3140a为闭状态，风路切换机构3110b、风路切换机构3120a、风路切换机构3130a及风路切换机构3140b为开状态。
在图27(a)中，除湿加湿用热交换器410d的内置空间与外部空气5000连通，形成为外部空气流入(箭头C)。另外，除湿加湿用热交换器410c的内置空间经由管道3100与室内4010连通，形成为空气流入(箭头D)。此时，在除湿加湿用热交换器410d解吸水分，在除湿加湿用热交换器410c吸附水分。图27(b)因为与图26所示的情况同样，所以省略说明。
在把冷冻循环装置1000b适用于室内空调或柜式空调等的空调装置的情况下，当外部空气5000侧的条件保持为干球温度是30[℃]、相对湿度是60[％]、绝对湿度是16.04[g/kg]时，控制机构800a可控制各设备，以便运转冷冻循环装置1000b，从而使室内4010(空调空间)持续保持在干球温度为26[℃]、相对湿度为60[％]、绝对湿度为8.74[g/kg]这样的条件。
图28是表示冷冻循环中冷媒状态的P-h线图(莫里尔线图)。基于图28对冷冻循环中的冷媒状态进行说明。在该图28中，在状态(1)及状态(7)表明是气体冷媒，在状态(2)、状态(4)、状态(5)及状态(6)表明是气液两相冷媒，在状态(3)表明是液态冷媒。
接着基于图25及图28对冷冻循环装置1000b的动作进行说明。在此，对把开关阀320、开关阀340及开关阀350设为开状态，把开关阀330、开关阀370及开关阀360设为闭状态，把除湿加湿用热交换器410c作为解吸热交换器，把除湿加湿用热交换器410d作为吸附热交换器发挥功能时的冷冻循环装置1000b的动作进行说明。
由压缩机100压缩的高温、高压的气体状态的冷媒(图28中所示的状态(1))流入冷凝器200。该状态的冷媒在冷凝器200向外部空气放出一部分热量同时成为气液两相冷媒(图28中所示的状态(2))。该高压状态的气液两相冷媒流入除湿用热交换器410c。流入除湿加湿用热交换器410c的气液两相冷媒提高金属翅片20及其周边的空气的温度，降低相对湿度。由此，吸附在金属翅片20的水分解吸。气液两相冷媒成为液化的液态冷媒(图28中所示的状态(3))。
该冷媒流经开关阀360，在节流装置630被减压。被减压的冷媒成为低压的气液两相冷媒(图28中所示的状态(4)，在此成为第一蒸发温度)。另外，该气液两相冷媒流入除湿加湿用热交换器410d，通过以比空气低的第一蒸发温度降低金属翅片20及其周边空气的温度，从而提高吸附性能。流入除湿加湿用热交换器410d的气液两相冷媒，一部分蒸发，成为低压的气液两相冷媒(图28中所示的状态(5))。该气液两相冷媒由节流装置850被进一步减压，成为第二蒸发温度(图28中所示的状态(6))，流入蒸发器700，通过热交换取得空气的显热而成为低压的气体冷媒(图28中所示的状态(7))。该气体冷媒，再被压缩机100吸入，在冷媒回路中循环。
该冷冻循环装置1000b，流经一个除湿加湿用热交换器(在此是除湿加湿用热交换器410c)的冷媒经由旁通管(在此是旁通管90)，流入另一个除湿加湿用热交换器(在此是除湿加湿用热交换器410d)。为此，在一个除湿加湿用热交换器410利用冷凝的冷媒的热量来高效地进行水分的解吸，在另一个除湿加湿用热交换器410利用蒸发的冷媒的热量来高效地进行水分的吸附，由此提高吸附解吸性能，实现了冷冻循环装置的性能提高。
图29是用于说明冷冻循环装置1000b的除湿加湿用热交换器410d的动作的空气线图。利用该空气线图及图26的构成图，对上述的冷冻循环装置1000b的动作进行说明。在图26及图29中，对流经与室内4010侧连通的除湿加湿用热交换器410d的空气按以下设定进行说明，即，流过除湿加湿用热交换器410d前的空气为图25中所示的状态(1)，刚流过除湿加湿用热交换器410d后的空气为图29中所示的状态(2)，刚与蒸发器700进行过热交换后的空气为图29中所示的状态(3)。
对除湿加湿用热交换器410d吸附存在于室内4010内的空气的水分的情况进行说明。状态(1)的空气的干球温度是26[℃]，相对湿度是60[％]。当该状态的空气流入除湿加湿用热交换器410d时，由除湿加湿用热交换器410d通过等温或冷却吸附，成为状态(2)的空气而流向蒸发器700。如上所述，因为除湿加湿用热交换器410b在相对湿度约30％以上的区域可吸附的水分量变大，所以状态(1)的空气可减湿。
另外，状态(2)的空气在蒸发器700进行热交换而成为状态(3)的空气。该状态(2)的空气通过由蒸发器700在绝对湿度为一定的状态下只去除显热而被冷却，成为相对湿度未达到100[％]、干球温度为14[℃]的状态(3)的空气。该状态(3)的空气被供给到室内4010。
控制机构800a控制节流装置630及节流装置850的开度、或压缩机100的驱动频率、风机910的转速等，关于第一蒸发温度，可调节成在除湿加湿用热交换器410d中的吸入空气的露点以上(在该实施方式是18[℃])。另外，关于第二蒸发温度，可调节成在除湿加湿用热交换器410d的出口空气的露点以上(在该实施方式是14[℃])。露点温度的检测基于由温度湿度检测机构810及温度湿度检测机构820检测的温度及湿度的数据，由控制机构800a换算处理成露点。在图25中，第一蒸发温度为18[℃]，第二蒸发温度为14[℃]。
另外，由作为吸附热交换器发挥功能的除湿加湿用热交换器410d可吸附的水分量存在界限。为此，控制机构800a在基于温度湿度检测机构810检测的数据判断蒸发器700中的相对湿度达到规定阈值以上时，把开关阀320、开关阀360及开关阀350从开状态变更为闭状态，把开关阀330、开关阀370及开关阀340从闭状态变更为开状态，切换冷媒的流动。另外，高温、高压的气体冷媒流入除湿加湿用热交换器410d，提高金属翅片20及周边空气的温度而进行解吸、再生。
另外，由于切换了冷媒流路，所以除湿加湿用热交换器410c作为吸附热交换器发挥功能。在该除湿加湿用热交换器410c中，吸附空气中的水分。这样，冷冻循环装置1000b，在一个除湿加湿用热交换器(除湿加湿用热交换器410d)吸附水分时使另一个除湿加湿用热交换器(除湿加湿用热交换器410c)的水分解吸，根据水分的吸附量进行交替切换。因此，通过切换风路等，可连续地去除室内4010的空气的湿度(潜热)。
另外，由风机900从外部空气5000侧向除湿加湿用热交换器410c供给例如干球温度32[℃]、相对湿度60[％]的外部空气。除湿加湿用热交换器410c解吸所吸附的水分。此时，由解吸成为绝对湿度增加的状态，再向外部空气5000放出。在此只是放出，但例如也可把该解吸的水分用于加湿。这样，潜热的去除由除湿加湿用热交换器410c、41d进行，显热的去除由蒸发器700进行。而且，所吸附的水分的解吸可以利用冷凝器200中的冷凝排热得以进行，可大幅改善制冷、冷冻能力。
表2是归纳开关阀320～开关阀370的控制状态、和除湿加湿用热交换器410c及除湿加湿用热交换器410d的功能的表。在表2中，如图27(b)所示，模式1表示除湿加湿用热交换器410d吸附水分、除湿加湿用热交换器410c解吸所吸附的水分的情况。此时，开关阀320、开关阀360及开关阀350是开状态，开关阀330、开关阀370及开关阀340是闭状态。另外，如图27(a)所示，模式2表示除湿加湿用热交换器410d解吸所吸附的水分、除湿加湿用热交换器410c吸附水分的情况。此时，开关阀330、开关阀370及开关阀340是开状态，开关阀320、开关阀360及开关阀350是闭状态。通过交替切换该模式1和模式2，可以连续运转。
[表2]
Figure GPA00001009879600451
在除湿加湿用热交换器410c或除湿加湿用热交换器410d中的任一个解吸水分的情况下，在该除湿加湿用热交换器中冷媒冷凝。而在吸附水分的情况下，冷媒蒸发。通过控制各开关阀的开度，切换冷媒的流动，也可以切换除湿加湿用热交换器410c及除湿加湿用热交换器410d的功能，能够交替地切换吸附和解析，同时可以连续地运转。
例如，在现有技术的冷冻循环装置中，在空调空间的状态为干球温度是26[℃]、相对湿度60[％]，外部空气的状态为干球温度32[℃]、相对湿度为60[％]的情况下，在冷凝器200的冷凝温度47[℃]、蒸发器700的蒸发温度11[℃]附近调整平衡，同时进行空调空间的显热处理(制冷运转)和潜热处理(除湿运转)。在这样的冷冻循环装置中，必须把蒸发温度设定得较低，冷冻循环装置的运转效率等差。
冷冻循环装置1000b可以分别进行空调空间的显热处理(制冷运转)和潜热处理(除湿运转)这两方。为此，在蒸发器700只进行显热处理即可，可以把蒸发温度设定得较高。即，可把现有技术的蒸发温度设为11[℃]的情况提高设定到14[℃]左右。其结果，可大幅改善冷冻循环的效率。
如上述的图30所示，蒸发温度和COP存在比例关系。例如，在实施方式9的情况下可知，蒸发温度为11[℃]时，COP为3.1左右(图示的(A))，把该蒸发温度提高到14[℃]时，COP上升到3.3左右(图示的(B))。即，只要提高3[℃]设定蒸发温度，即可使COP改善约14％左右。
如上所述，根据实施方式11的冷冻循环装置1000b，也可以不进行与上述实施方式10同样的除霜运转，而且可以把蒸发器700的蒸发温度设定得较高。特别是在本实施方式中，用比空气低的第一蒸发温度的冷媒，使吸附水分的一侧的除湿加湿用热交换器410c或41d的金属翅片20及其周边空气的温度降低，提高相对湿度，容易进行水分的吸附，所以可进行性能更高的运转。
实施方式12.
图30是表示本发明实施方式12的冷冻循环装置1000c的构成例的图。没有特别的限制，本实施方式的冷冻循环装置1000c例如以进行制冷制暖运转的空调装置进行说明。另外，在图30中标注同实施方式9、10及11中说明的图相同的附图标记的部分由于是进行同样的动作故省略说明。
冷冻循环装置1000c构成为，利用冷媒配管70顺次连接压缩机100、冷凝器200、并列设置的作为第一开关阀的开关阀320及作为第二开关阀的开关阀330、并列设置的除湿加湿用热交换器410e及除湿加湿用热交换器410f、并列设置的三通阀380及三通阀390、并列设置的开关阀340及开关阀350、节流装置850、还有蒸发器700。在此，冷冻循环装置1000c还具有由热交换器10等构成的除湿加湿用热交换器410e(第一热交换器)及除湿加湿用热交换器410f(第二热交换器)，该热交换器10等具有在表面形成细孔的金属翅片20。另外，该两个除湿加湿用热交换器410e及除湿加湿用热交换器410f分别独立地内置在室内单元内。另外，控制机构800b控制三通阀380及三通阀390，选择冷媒的流路。
该冷媒配管70与上述实施方式11的冷冻循环装置1000b同样地构成，分支成冷媒配管70c和冷媒配管70d，由冷媒配管70c连接开关阀320、除湿加湿用热交换器410e及三通阀380，由冷媒配管70b连接开关阀330、除湿加湿用热交换器410f及三通阀390，然后再次合流。流过该冷媒配管70的冷媒可以使用上述的冷媒。另外，在冷媒配管70c及冷媒配管70d设置旁通管80a(第一旁通管)和旁通管90a(第二旁通管)，该旁通管80a(第一旁通管)从开关阀320和除湿加湿用热交换器410e之间的冷媒配管70c分支，在除湿加湿用热交换器410f和三通阀390之间的冷媒配管70d合流；该旁通管90a(第二旁通管)从开关阀330和除湿加湿用热交换器410f之间的冷媒配管70d分支，在除湿加湿用热交换器410e和三通阀380之间的冷媒配管70c合流。
在该旁通管90a设置节流装置630。另外，在该旁通管80a设置节流装置640。另外，在该冷冻循环装置1000c中，在蒸发器700的风路入口侧设置用于检测蒸发器700的温度及湿度的温度湿度检测机构(省略图示)。该温度湿度检测机构只要能检测温度及湿度即可，没有特别限定种类。例如由热敏电阻等的温度传感器或温度计、湿度传感器、湿度计等构成即可。
在冷冻循环装置1000c中，设置控制压缩机100的驱动频率或开关阀320及开关阀330的开度、节流装置630、节流装置640及节流装置850的开度、三通阀380及三通阀390的开度的控制机构(省略图示)。三通阀380及三通阀390切换流过冷媒配管70c及冷媒配管70d的冷媒的流动，切换除湿加湿用热交换器410e和除湿加湿用热交换器410f的功能(吸附和解吸)。
以下，基于图30对冷冻循环装置1000c的动作进行说明。在此，对把开关阀320设为开状态、把开关阀330设为闭状态、在除湿加湿用热交换器410e解吸水分、在除湿加湿用热交换器410f进行吸附时的冷冻循环装置1000c的动作进行说明。
由压缩机100压缩的高温、高压的气体状态的冷媒流入冷凝器200。
该状态的冷媒在冷凝器200向外部空气放出一部分热量并成为气液两相冷媒。该高压状态的气液两相冷媒流入除湿加湿用热交换器410e。流入的气液两相冷媒流经传热管30，此时，冷媒和空气进行热交换，提高金属翅片20及其周边空气的温度，降低相对湿度。由此，吸附在金属翅片20的水分进行解吸。气液两相冷媒成为液化的液态冷媒。
从除湿加湿用热交换器410e流出的冷媒通过由控制机构800b对三通阀380的控制来决定流动的方向。只要控制成在旁通管90a流动，如上述实施方式11所示，低压的气液两相冷媒流入除湿加湿用热交换器410f，降低金属翅片20及其周边空气的温度，由此可提高在除湿加湿用热交换器410f中进行的吸附性能。流出除湿加湿用热交换器410f的气液两相的冷媒经由三通阀390、开关阀350、冷媒配管70d，由节流装置850减压，流入蒸发器700，通过热交换取得空气的显热成为低压的气体冷媒，该气体冷媒再被吸入压缩机100，在冷媒回路中循环。另外，关于把开关阀320设为闭状态、把开关阀330设为开状态、在除湿加湿用热交换器410f排出水分、在除湿加湿用热交换器410e进行吸附时的冷冻循环装置1000c的动作，三通阀380和390的动作是相反的。
根据以上的实施方式12，由于设置了三通阀380、390，所以与实施方式11同样，可以使吸附水分的一侧的除湿加湿用热交换器410e或41f的金属翅片20及其周边空气的温度下降，提高相对湿度，容易进行水分的吸附，所以能够进行性能更高的运转。
实施方式13.
在上述的实施方式9～12中，只在除湿加湿用热交换器410适用实施方式1～8的热交换器10等，没有特别的限定。例如，也可以在作为热交换器发挥功能的冷凝器200、蒸发器700设置金属翅片20，进行水分的吸附等。
另外，在上述的实施方式9～12中，使用两个除湿加湿用热交换器410a、41b等交替地进行吸附、解吸，但不限定除湿加湿用热交换器410的数量。
另外，在上述的实施方式9～12中，压缩机100的种类没有特定的限制，只要使用可控制容量的变换式压缩机或进行定速运转的定速压缩机即可。另外，在各实施方式中，表示了以在冷冻循环中设置一台压缩机100的例子，但也不限于此，也可以设置多个压缩机。此时，控制机构800可进行所设置的压缩机的台数量的多重控制。
实施方式14.
在各实施方式中，以控制机构800及控制机构800a控制各开关阀的开度、压缩机100的驱动频率、各节流装置的开度、各三通阀的开度的情况为例进行了说明，但也不限于此。也可以在每个设备上设置控制机构。另外，在各实施方式中，以在蒸发器700的风路入口侧设置一个温度湿度检测机构810的情况为例进行了说明，但不限于此。例如，也可以分开设置成温度检测机构和湿度检测机构，也可以设置多个。另外，也可以把检测冷媒压力的压力检测机构等设在各设备附近。
另外，冷冻循环装置1000～冷冻循环装置1000c以用于冷冻装置或室内空调、柜式空调等的情况为例进行了说明，但不限于此。例如，冷冻循环装置1000～冷冻循环装置1000c也可适用于冷藏仓库或加湿器、调湿装置等。即，可以根据所适用的目的、用途决定使用的冷媒，或决定冷冻循环中的风路及流路。
工业实用性
本发明的热交换器不仅用于上述的空调装置，还可用于例如在冷藏、冷冻仓库等中冷却食品等的冷藏、冷冻装置等其他冷冻循环装置。

Claims (10)

1.一种热交换器，该热交换器具备成为冷媒流路的传热管和金属翅片，所述金属翅片具有从表面向内部开放的细孔并将所述传热管的热量向空气中传递，所述细孔在相对压力为0.1～0.9的范围内对空气中的水分进行吸附、解吸；其特征在于，所述细孔的直径是1～20nm，深度是1～100μm。
2.如权利要求1所述的热交换器，其特征在于，细孔的直径是1～10nm。
3.如权利要求2所述的热交换器，其特征在于，所述金属翅片具有经过耐候性、耐腐蚀性处理的表面。
4.如权利要求2所述的热交换器，其特征在于，所述金属翅片以及所述传热管的材料相同。
5.如权利要求2所述的热交换器，其特征在于，在金属翅片上位于远离传热管的位置的细孔的直径比位于靠近所述传热管的位置的细孔的直径小。
6.一种热交换器的制造方法，该热交换器具备成为冷媒流路的传热管和金属翅片，所述金属翅片具有对空气中的水分进行吸附、解吸的细孔，并将所述传热管的热量向空气中传递；其特征在于，具有形成细孔的工序和进行热处理工序；在形成细孔的工序中，将成为所述金属翅片的翅片板作为阳极，将所述翅片板和阴极浸渍在电解液内，在所述翅片板和所述阴极之间流过规定的电量，对所述翅片板的两面进行阳极氧化处理，形成细孔；进行热处理的工序用于防止形成于所述翅片板的细孔堵塞。
7.如权利要求6所述的热交换器的制造方法，其特征在于，在形成细孔的工序中，电解液是保持在一定温度的酸性溶液，以在所述电解液流过恒定电流的方式进行电压施加，或者以施加恒定电压的方式进行电流控制，进而，在进行热处理的工序中保持在一定温度规定时间。
8.如权利要求6所述的热交换器的制造方法，其特征在于，在形成细孔的工序中，电解液是保持在一定温度的碱性水溶液，以在所述电解液流过恒定电流的方式进行电压施加，或者以施加恒定电压的方式进行电流控制，进而，在进行热处理的工序中保持在一定温度规定时间。
9.如权利要求6所述的热交换器的制造方法，其特征在于，在进行热处理的工序中保持在一定温度规定时间，而且，具备将完成了所述热处理工序的翅片板浸渍在铬酸盐系的溶液内、然后进行干燥的铬酸化学合成处理。
10.如权利要求6所述的热交换器的制造方法，其特征在于，在进行热处理的工序中保持在一定温度规定时间，而且，具备在完成了所述热处理工序的翅片板上形成基底涂层、涂敷氟树脂系涂料的氟系树脂形成处理。
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