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Querverweis auf verwandte Anmeldung
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Die vorliegende Anmeldung basiert auf der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-190643 , eingereicht am 13. September 2013, und hat diese hier per Referenz eingebunden.
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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Adsorber.
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Hintergrundtechnik
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Die Patentliteratur 1 offenbart einen Adsorber. Dieser Adsorber umfasst Wärmemediumrohre, in denen Wärmemedium strömt, einen Sinterkörper, der porös ist und mit Außenoberflächen der Wärmemediumrohre verbunden ist, und ein Adsorptionsmittel, das von dem Sinterkörper gehalten wird. Glatte Rohre, von denen keines eine Nut auf einer Innenoberfläche und einer Außenoberfläche des Rohrs hat, werden als die Wärmemediumrohre verwendet. Der Sinterkörper wird durch Sintern von Metallpulverpartikeln ausgebildet, so dass die Metallpulverpartikel miteinander verbunden werden, während Luftspalte zwischen den Metallpulverpartikeln ausgebildet werden, und die Metallpulverpartikel und die Wärmemediumrohre werden miteinander verbunden. In diesem Adsorber des bisherigen Stands der Technik wird das Adsorptionsmittel von dem Sinterkörper gehalten, um die Wärmeleitfähigkeit zwischen dem Adsorptionsmittel und dem Wärmemediumrohr zu verbessern.
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Die Wärmeleitfähigkeit zwischen dem Adsorptionsmittel und dem Wärmemedium, das in dem Wärmemediumrohr strömt, trägt zur Zeit des Adsorbierens eines gasphasigen Kältemittels in das Adsorptionsmittel oder der Zeit des Desorbierens des gasphasigen Kältemittels aus dem Adsorptionsmittel erheblich zu einer Adsorptionskapazität des Adsorbers bei. Folglich wurde gefordert, die Wärmeleitfähigkeit zwischen dem Adsorptionsmittel und dem Wärmemedium zu verbessern.
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Da jedoch in dem vorstehend diskutierten Adsorber des bisherigen Stands der Technik die Außenoberfläche des Wärmemediumrohrs glatt ist, wird die Kontraktionsgröße der Metallpulverpartikel zur Zeit des Sinterns der Metallpulverpartikel groß. In einem derartigen Fall bewegen sich die Metallpulverpartikel größtenteils entlang einer Grenze zwischen den Metallpulverpartikeln und dem Wärmemediumrohr. Folglich wird ein Verbindungsprozess zwischen den Metallpulverpartikeln und der Außenoberfläche des Wärmemediumrohrs gestört, und dadurch wird ein Kontaktoberlächenbereich zwischen den Metallpulverpartikeln und dem Wärmemediumrohr klein, Als ein Ergebnis wird ein Wärmewiderstand zwischen den Metallpulverpartikeln und dem Wärmemediumrohr nachteiligerweise groß. Da die Innenoberfläche des Wärmemediumrohrs glatt ist, wird außerdem ein Wärmeübertragungskoeffizient zwischen dem Wärmemedium und dem Wärmemediumrohr nachteiligerweise klein.
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Referenzliste
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Patentliteratur 1
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- JP2008-107075A (entspricht US2008/0078532A1 )
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Zusammenfassung der Erfindung
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Folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, einen Adsorber bereitzustellen, der die Wärmeleitfähigkeit sowohl einer innenseite als auch einer Außenseite eines Wärmemediumrohrs im Vergleich zu dem vorstehend diskutierten Adsorber des bisherigen Stands der Technik zu verbessern.
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Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, umfasst ein Adsorber der vorliegenden Offenbarung:
ein Wärmemediumrohr, durch das Wärmemedium strömt;
einen Sinterkörper, der mit einer Außenoberfläche des Wärmemediumrohrs verbunden ist, wobei der Sinterkörper porös ist und durch Sintern von Metallpulverpartikeln ausgebildet ist; und
ein Adsorptionsmittel, das von dem Sinterkörper gehalten wird, wobei:
eine Nut in der Außenoberfläche des Wärmemediumrohrs ausgebildet ist und eine Nut in einer Innenoberfläche des Wärmemediumrohrs ausgebildet ist.
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Da folglich die Nut in der Außenoberfläche des Wärmemediumrohrs ausgebildet ist, ist es möglich, die Kontraktion der Metallpulverpartikel zur Zeit des Sinterns der Metallpulverpartikel im Vergleich zu einem Fall, in dem die Außenoberfläche des Wärmemediumrohrs glatt ist, zu begrenzen. Folglich kann der Kontaktoberflächenbereich zwischen den Metallpulverpartikeln und dem Wärmemediumrohr vergrößert werden, und dadurch kann der Wärmewiderstand der Außenseite des Wärmemediumrohrs verringert werden. Da außerdem die Nut in der Innenoberfläche des Wärmemediumrohrs ausgebildet ist, kann der Wärmeübertragungsoberflächenbereich vergrößert werden. Dadurch kann der Wärmeübertragungskoeffizient zwischen dem Wärmemedium und dem Wärmemediumrohr verbessert werden. Als ein Ergebnis kann gemäß der vorliegenden Offenbarung die Wärmeleitfähigkeit sowohl an der Innenseite als auch der Außenseite des Wärmemediumrohrs verbessert werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Vorderansicht eines Adsorbers gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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2 ist entlang der Linie II-II in 1 genommene Querschnittansicht.
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3 ist entlang der Linie III-III in 2 genommene Querschnittansicht.
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4 ist eine Außenansicht, die ein Wärmemediumrohr gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
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5 ist eine schematische Ansicht, die einen Sinterkörper und einen Adsorber, der in einer Außenoberfläche des Wärmemediumrohrs gemäß der ersten Ausführungsform angeordnet ist, zeigt.
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6 ist ein Flussdiagramm, das Herstellungsschritte des Adsorbers gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
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7 ist ein schematisches Diagramm, das einen Sinterkörper und einen Adsorber, der in einer Außenoberfläche eines Wärmemediumrohrs in einem ersten Vergleichsbeispiel angeordnet ist, zeigt.
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8 ist ein REM-Bild, das Verbindungsteile anzeigt, an denen das Wärmemediumrohr und der Sinterkörper der ersten Ausführungsform verbunden sind.
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9 ist ein REM-Bild, das Verbindungsteile anzeigt, an denen das Wärmemediumrohr und der Sinterkörper des ersten Vergleichsbeispiels verbunden sind.
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10 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Verhältnis (hi/di) einer Nuttiefe in einer Innenaberfläche des Wärmemediumrohrs relativ zu einem Innendurchmesser des Wärmemediumrohrs gemäß der ersten Ausführungsform und einem Wärmeübertragungskoeffizientenverhältnis, das ein Verhältnis des Wärmeübertragungskoeffizienten eines Rohrs mit Spiralnut der ersten Ausführungsform relativ zu einem Wärmeübertragungskoeffizienten eines glatten Rohrs ist, anzeigt.
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11 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Verhältnis (hi/di) der Nuttiefe in der Innenoberfläche des Wärmemediumrohrs relativ zu dem Innendurchmesser des Wärmemediumrohrs gemäß der ersten Ausführungsform und einem Wärmeübertragungskoeffizientenverhältnis, das ein Verhältnis des Wärmeübertragungskoeffizienten des Rohrs mit Spiralnut der ersten Ausführungsform relativ zu einem Wärmeübertragungskoeffizienten eines glatten Rohrs ist, anzeigt.
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12 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Verhältnis (hi/di) einer Nuttiefe in der Innenoberfläche des Wärmemediumrohrs relativ zu dem Innendurchmesser des Wärmemediumrohrs gemäß der ersten Ausführungsform und einem Adsorptionskapazitätsverhältnis, das ein Verhältnis einer Adsorptionskapazität des Rohrs mit Spiralnut der ersten Ausführungsform relativ zu einer Adsorptionskapazität des glatten Rohrs ist, anzeigt.
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13 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Verhältnis (hi/di) einer Nuttiefe in einer Innenoberfläche des Wärmemediumrohrs relativ zu einem Innendurchmesser des Wärmemediumrohrs gemäß einem zweiten Vergleichsbeispiel und einem Adsorptionskapazitätsverhältnis, das ein Verhältnis einer Adsorptionskapazität des Wärmemediumrohrs relativ zu einer Adsorptionskapazität eines glatten Rohrs in dem zweiten Vergleichsbeispiel ist, anzeigt.
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14 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen dem Verhältnis (hi/di) der Nuttiefe in der Innenoberfläche des Wärmemediumrohrs relativ zu dem Innendurchmesser des Wärmemediumrohrs gemäß der ersten Ausführungsform und einem COP-Verhältnis, das ein Verhältnis eines COP der Wärmemediumrohre der ersten Ausführungsform relativ zu einem COP der glatten Rohre ist, anzeigt.
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15 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen dem Verhältnis (hi/di) der Nottiefe in der Innenoberfläche des Wärmemediumrohrs relativ zu dem Innendurchmesser des Wärmemediumrohrs gemäß der ersten Ausführungsform und einem Plattendickenverhältnis, das ein Verhältnis zwischen einer Plattendicke des glatten Rohrs und einer Plattendicke eines glatten Rohrs, vor der Zeit der Nutbearbeitung in dem Wärmemediumrohr der ersten Ausführungsform ist, anzeigt.
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16 ist eine Außenansicht eines Wärmemediumrohrs gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. In jeder der folgenden Ausführungsformen werden die gleichen oder äquivalenten Komponenten durch die gleichen Bezugszahlen angezeigt.
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(Erste Ausführungsform)
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Ein Adsorber der vorliegenden Ausführungsform wird auf eine Klimaanlagenvorrichtung zum Beispiel eines Fahrzeugs angewendet. Wie in 1 bis 3 gezeigt, umfasst der Adsorber 1 eine Adsorptions- und Wärmeaustauscheinheit 2, ein Gehäuse 3, erste und zweite Platten 4, 5 und erste und zweite Behälter 6, 7.
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Die Adsorptions- und Wärmeaustauscheinheit 2 umfasst: mehrere Wärmemediumrohre 21, in denen ein Wärmemedium, wie etwa Wasser, Frostschutzmittel oder Kältemittel, strömt; einen Sinterkörper 22, der porös ist und mit den Außenoberflächen 21a der Wärmemediumrohre 21 verbunden ist; und ein Adsorptionsmittel 23, das von dem gesinterten Körper 22 gehalten wird.
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Jedes der Wärmemediumrohre 21 ist ein zylindrisches Rohr mit einem kreisförmigen Querschnitt. Die Wärmemediumrohre 21 sind voneinander in vorgegebenen Intervallen beabstandet und parallel zueinander. Jedes der Wärmemediumrohre 21 ist aus Metall, wie etwa Kupfer oder einer Kupferlegierung hergestellt, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit hat. Der Sinterkörper 22 ist um die jeweiligen Wärmemediumrohre 21 herum angeordnet und umgibt eine radiale Außenseite der jeweiligen Wärmemediumrohre 21.
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Wie in 4 gezeigt, umfasst jedes Wärmemediumrohr 21 eine Nut 211, 212 sowohl in einer Außenoberfläche 21a als auch einer Innenoberfläche 21b des Wärmemediumrohrs 21. In der vorlegenden Ausführungsform ist jede der Nut 211 der Außenoberfläche 21a und der Nut 212 der Innenoberfläche 21b eine Spiralnut und erstreckt sich in einer Richtung, die eine Längsrichtung (Axialrichtung) des Wärmemediumrohrs 21 schneidet. Die Nut 211 der Außenoberfläche 21a und die Nut 212 der Innenoberfläche 21b haben eine identische Form, eine identische Breite wo, wi und eine identische Tiefe ho, hi.
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Wie später diskutiert wird, dient die Nut 211 der Außenoberfläche 21a dazu, die Kontraktion von Metallpulverpartikeln 22a zur Zeit des Sinterns der Metallpulverpartikel 22a zu begrenzen. Folglich wird die Breite wo der Nut 211 der Außenoberfläche 21a auf einen Wert festgelegt, der die Kontraktion des Sinterkörpers 22 begrenzen kann und größer als eine Länge der Metallpulverpartikel 22a ist, die vor der Zeit des Sinterns der Metallpulverpartikel 22a gemessen wird.
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Wie in 5 gezeigt, ist der Sinterkörper 22 ausgebildet, indem die Metallpulverpartikel 22a derart gesintert werden, dass die Metallpulverpartikel 22a miteinander verbunden werden, während Luftspalte zwischen den Metallpulverpartikeln 22a ausgebildet werden und die Metallpulverpartikel 22a und die Wärmemediumrohre 21 miteinander verbunden werden. Dadurch hat der Sinterkörper eine dreidimensionale Netzstruktur. Die Metallpulverpartikel 22a, die den Sinterkörper 22 bilden, sind aus Metall, wie etwa Kupfer oder einer Kupferlegierung, hergestellt, die eine höhere Wärmeleitfähigkeit hat, die höher als die des Adsorptionsmittels 23 ist. Außerdem sind die Metallpulverpartikel 22a jeweils zu einer Faserform geformt.
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Das Adsorptionsmittel 23 ist einer Festkörperform und adsorbiert Wasserdampf, der als ein gasphasiges Kältemittel dient. Wie in 5 gezeigt, ist das Adsorptionsmittel 23 in den Luftspalten des Sinterkörpers 22 angeordnet. Dabei hat das Adsorptionsmittel 23 eine Form von Partikeln, von denen jeder eine Korngröße hat, die kleiner als eine Größe der in dem Sinterkörper 22 ausgebildeten Luftspalte ist. Des Adsorptionsmittel 23 ist zum Beispiel Silikagel oder Zeolith.
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Wie in 2 gezeigt, nimmt das Gehäuse 3 die Adsorptions- und Wärmeaustauscheinheit 2 darin auf. Das Gehäuse 3 ist zu einer zylindrischen rohrförmigen Form mit einer unteren Endseitenöffnung und einer oberen Endseitenöffnung geformt. Die untere Endseitenöffnung und die obere Endseitenöffnung sind jeweils mit den ersten und zweiten Platten 4, 5 verschlossen.
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Mehrere Durchgangslöcher sind durch jede der ersten und zweiten Platten 4, 5 ausgebildet und ein Entsprechendes der Wärmemediumrohre 21 ist in jedes der Durchgangslöcher einsetzbar. Endabschnitte jedes Wärmemediumrohrs 21 werden jeweils in das Entsprechende der Durchgangslöcher der ersten Platte 4 und das Entsprechende der Durchgangslöcher der zweiten Platte 5 eingesetzt. Dann werden die Wärmemediumrohre 21 luftdicht mit den ersten und zweiten Platten 4, 5 verbunden. Auf diese Weise wird ein Raum, der auf der Außenseite der Wärmemediumrohre 21 angeordnet ist, als ein von dem Gehäuse 3 und den ersten und zweiten Platten 4, 5 abgedichteter Raum ausgebildet, und dadurch wird ein Vakuumgefäß ausgebildet. Dieses Vakuumgefäß ist derart aufgebaut, dass ein anderes Gas, das ein anders als Wasserdampf ist, nicht im Inneren des Vakuumgefäßes existiert.
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Die ersten und zweiten Behälter 6, 7 sind jeweils als ein Behälter zum Verteilen des Wärmemediums an die Wärmemediumrohre 21 und ein Behälter zum Sammeln des Wärmemediums aus den Wärmemediumrohren 21 ausgebildet. Ein Zuströmungsrohr 10 des Wärmemediums ist in dem ersten Behälter 6 ausgebildet, der auf der Unterseite angeordnet ist. Ein Ausströmungsrohr 11 des Wärmemediums ist in dem zweiten Behälter 7 ausgebildet, der auf der Oberseite angeordnet ist. Daher strömt das Wärmemedium, das in den ersten Behälter 6 zugeführt wird, durch die Wärmemediumrohre 21 und wird von dem zweiten Behälter 7 ausgegeben.
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Ein Zuströmungsrohr 8 und ein Ausströmungsrohr 9 des Wasserdampfs sind an einem oberen Abschnitt des Gehäuses 3 ausgebildet. Daher strömt zu der Zeit des Adsorbierens des Wasserdampfs der Wasserdampf von einem Verdampfer durch das Zuströmungsrohr 8 in das Innere des Gehäuses 3. Außerdem strömt zur Zeit des Desorbierens des Wasserdampfs der Wasserdampf, der von dem Adsorptionsmittel 23 desorbiert wird, aus dem Ausströmungsrohr 9 zu einem Kondensator.
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In dem Adsorber 1, der die vorstehend beschriebene Struktur hat, strömt zur Zeit des Adsorbierens des Wasserdampfs der Wasserdampf, der durch die Verdampfung des Wassers in dem Verdampfer gebildet wird, in das Innere des Adsorbers 1 und wird durch das Adsorptionsmittel 23 adsorbiert. Ein Vakuumzustand des Inneren des Verdampfers wird durch das Adsorbieren des Wasserdampfs durch das Adsorptionsmittel 23 aufrecht erhalten, und dadurch kann das Wasser im Inneren des Verdampfers verdampft gehalten werden. Wenn zu dieser Zeit die Temperatur des Adsorptionsmittels 23 hoch wird, wird die Adsorptionsleistung des Adsorptionsmittels 23 zum Adsorbieren des Wasserdampfs verschlechtert. Daher wird das Adsorptionsmittel 23 durch ein Kühlwärmemedium, das in den Wärmemediumrohren 21 strömt, gekühlt.
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Im Gegensatz dazu wird zur Zeit des Desorbierens des Wasserdampfs ein Schaltbetrieb durchgeführt, so dass ein Heizwärmemedium in den Wärmemediumrohren 21 strömt. Auf diese Weise heizt das Heizwärmemedium, das in den Wärmemediumrohren 21 strömt, das Adsorptionsmittel 23. Dadurch wird der Wasserdampf, der von dem Adsorptionsmittel 23 adsorbiert wurde, von dem Adsorptionsmittel 23 desorbiert. Der Wasserdampf, der von dem Adsorptionsmittel 23 desorbiert wird, wird an dem Kondensator in das Wasser kondensiert, und das kondensierte Wasser wird an den Verdampfer rückgeführt.
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Als nächstes wird ein Herstellungsverfahren des Adsorbers 1, der die vorstehend beschriebene Struktur hat, beschrieben.
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Wie in 6 gezeigt, werden ein erster Montageschritt S100, ein Füllschritt S110, ein zweiter Montageschritt S120 und ein Heizschritt S130 in dieser Reihenfolge nacheinander durchgeführt, um den Adsorber 1 herzustellen.
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In dem ersten Montageschritt S100, werden einige der Komponenten des Adsorbers 1 montiert. in diesem Schritt werden wenigstens einige der Komponenten der Adsorptions- und Wärmeaustauscheinheit 2, bis auf die ersten und zweiten Platten 4, 5 mit dem Gehäuse 3 montiert, um das Füllen der Metallpulverpartikel 22a in dem nächsten Füllschritt S110 zu ermöglichen.
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Zu dieser Zeit werden die Wärmemediumrohre 21, von denen jedes die Spiralnuten 211, 212 jeweils in der Außenoberfläche 21a und der Innenoberfläche 21b hat, verwendet. Ein allgemeines Verarbeitungsverfahren kann als ein Verfahren zum Ausbilden der Spiralnuten 211, 212 verwendet werden. In der vorliegenden Ausführungsform wird eine mechanische Kraft auf eine Außenoberfläche eines glatten Rohrs angewendet, so dass die Außenoberfläche und eine Innenoberfläche des glatten Rohrs gleichzeitig verformt werden, um Rillen und Grate in der Außenoberfläche und der Innenoberfläche des glatten Rohrs zu bilden. Auf diese Weise können die Spiralnuten 211, 212 leicht ausgebildet werden. Wenn dieses Verarbeitungsverfahren verwendet wird, können die Spiralnuten 211, 212, die identisch geformt sind, jeweils in der Außenoberfläche 21a und der Innenoberfläche 21b des Wärmemediumrohrs 21 ausgebildet werden.
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Als nächstes werden in dem Füllschritt S110 gemischte Partikel aus den Metallpulverpartikeln 22a und dem Adsorptionsmittel 23 außerhalb die jeweiligen Wärmemediumrohre 21 im inneren des Gehäuses 3 gefüllt.
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Als nächstes wird/werden in dem zweiten Montageschritt S120 die restliche(n) Komponente(n) des Adsorbers 1 außer den in dem ersten Montageschritt Montierten montiert.
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Danach wird der montierte Adsorber 1 in dem Heizschritt S130 geheizt, so dass die Komponenten des Adsorbers 1 durch Hartlöten miteinander verbunden und die Metallpulverpartikel 22a gesintert werden. Auf diese Weise werden die Metallpulverpartikel 22a miteinander verbunden und die Metallpulverpartikel 22a werden auch mit den Wärmemediumrohren 21 verbunden. Dadurch wird der Sinterkörper 22, der das Adsorptionsmittel 23 in seinem inneren hält, ausgebildet.
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Das Herstellungsverfahren des Adsorbers 1 ist nicht auf das vorstehend beschriebene Herstellungsverfahren beschränkt, und das vorstehend beschriebene Herstellungsverfahren kann geändert werden. Zum Beispiel können anstelle des Füllens der gemischten Pulverpartikel aus den Metallpulverpartikeln 22a und dem Adsorptionsmittel 23 im Inneren des Gehäuses 3 bei dem Füllschritt S110 nur die Metallpulverpartikel 22a ins innere des Gehäuses 3 gefüllt werden. In einem derartigen Fall können nach dem Ausführen des Heizschritts S130 ein Schritt zum Füllen einer Lösung, die das Adsorptionsmittel 23 enthält, in das Innere des Gehäuses 3 und ein Trocknungsschritt durchgeführt werden, so dass das Adsorptionsmittel 23 von dem Sinterkörper 22 gehalten wird. Außerdem kann/können neben den vorstehend beschriebenen jeweiligen Schritten ein andere/r Schritt(e) hinzugefügt werden.
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Als nächstes werden Vorteile der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
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Unter Bezug auf 7 wird in einem ersten Vergleichsbeispiel, in dem glatte Rohre als die Wärmemediumrohre 21 verwendet werden, die Kontraktionsgröße der Metallpulverpartikel 22a bei dem Heizschritt S130 groß, wenn die Außenoberfläche 21a jedes Wärmemediumrohrs 21 glatt ist. in einem derartigen Fall bewegen sich die Metallpulverpartikel 22a im Wesentlichen entlang einer Grenze zwischen den Metallpulverpartikeln 22a und dem Wärmemediumrohr 21. Folglich wird ein Verbindungsprozess zwischen den Metallpulverpartikeln 22a und der Außenoberfläche 21a des Wärmemediumrohrs 21 gestört, und dadurch wird ein Kontaktoberflächenbereich zwischen den Metallpulverpartikeln 22a und dem Wärmemediumrohr 21 klein. Als ein Ergebnis wird ein Wärmewiderstand zwischen den Metallpulverpartikeln 22a und dem Wärmemediumrohr 21 groß.
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Im Gegensatz dazu ist, wie in 5 gezeigt, gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Spiralnut 211 in der Außenoberfläche 21a jedes Wärmemediumrohrs 21 ausgebildet. Die Spiralnut 211 ist eine Nut, die in der Außenoberfläche 21a des Wärmemediumrohrs 21 ausgebildet ist, und erstreckt sich in einer Richtung, die die Axialrichtung des Wärmemediumrohrs 21 schneidet (eine Richtung, die nicht parallel zu der Axialrichtung des Wärmemediumrohrs 21 ist). Mit anderen Worten erstreckt sich die Spiralnut 211 spiralförmig um die Mittelachse des Wärmemediumrohrs 21. Die mehreren Rillen und Grate (Grund und Scheitel) sind durch die Spiralnut 211 in der Außenoberfläche 21a des Wärmemediumrohrs 21 in der Axialrichtung des Wärmemediumrohrs 21 nacheinander angeordnet. Auf diese Weise kann die Kontraktion der Metallpulverpartikel 22a in der Axialrichtung des Wärmemediumrohrs 21 zur Zeit des Sinterns im Vergleich zu dem Fall, in dem die Außenoberfläche des Wärmemediums glatt ist, begrenzt werden. Folglich kann der Kontaktoberflächenbereich zwischen den Metallpulverpartikeln 22a und dem Wärmemediumrohr 21 vergrößert werden, und dadurch kann der Wärmewiderstand auf der Außenseite de Wärmemediumrohrs 21 verringert werden. Wenngleich in der vorliegenden Ausführungsform die Anzahl der Spiralnuten 211, die in der Außenoberfläche 21a des Wärmemediumrohrs 21 ausgebildet ist, eins ist, ist die Anzahl der Spiralnuten 211, die in der Außenoberfläche 21a des Wärmemediumrohrs 21 ausgebildet ist, nicht auf eins beschränkt. Das heißt, in der Außenoberfläche 21a des Wärmemediumrohrs 21 können mehrere Spiralnuten 211 ausgebildet sein. Zum Beispiel können die Spiralnuten 211, von denen sich jede spiralförmig um die Mittelachse des Wärmemediumrohrs 21 erstreckt, in der Axialrichtung in der Außenoberfläche 21a des Wärmemediumrohrs 21 nacheinander angeordnet sein. Insbesondere kann unter Bezug auf 4 eine andere Spiralnut, die von der in 4 gezeigten Spiralnut 211 beabstandet ist, auf der rechten Seite oder der linken Seite der Spiralnut 211 in der Außenoberfläche 21a des Wärmemediumrohrs 21 ausgebildet sein.
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Außerdem ist in der vorliegenden Ausführungsform in einer ähnlichen Weise wie der der Spiralnut 211 der Außenoberfläche 21a die Spiralnut 212 in der Innenoberfläche 21b des Wärmemediumrohrs 21 ausgebildet. Auf diese Weise kann im Vergleich zu dem ersten Vergleichsbeispiel von 7, in dem die Innenoberfläche 21b des Wärmemediumrohrs 21 glatt ist, gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Wärmeübertragungsoberflächenbereich vergrößert werden, und eine Mischtätigkeit zum Mischen des Wärmemediums kann durch eine Spiralströmung des Wärmemediums erzeugt werden. Daher können ein Wärmeübertragungskoeffizient zum Übertragen der Wärme zwischen dem Wärmemedium, das in dem Wärmemediumrohr 21 strömt, und dem Wärmemediumrohr 21 verbessert werden. Wie unter Bezug auf die Spiralnut 211 der Außenoberfläche 21a des Wärmemediumrohrs 21 diskutiert, können außerdem mehrere Spiralnuten in der Innenoberfläche 21b des Wärmemediumrohrs 21 ausgebildet sein.
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Als ein Ergebnis kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Wärmeleitfähigkeit sowohl auf Außenseite als auch der Innenseite des Wärmemediumrohrs 21 verbessert werden, und dadurch kann eine Adsorptionskapazität des Adsorbers 1 verbessert werden.
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Nun wird ein Ergebnis eines Experiments, das von den Erfindern der vorliegenden Anmeldung ausgeführt wurde, um die Vorteile der vorliegenden Ausführungsform zu prüfen, beschrieben.
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(1) Verringerung des Wärmewiderstands auf der Außenseite des Rohrs
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Ein Rohr mit Spiralnut (auf das hier nachstehend einfach als ein Rohr mit Spiralnut Bezug genommen wird), das eine Spiralnut sowohl in seiner Innenoberfläche als auch seiner Außenoberfläche hat, und ein glattes Rohr werden als Wärmemediumrohre hergestellt. Die gemischten Pulverpartikel der Metallpulverpartikel und des Adsorptionsmittels werden an den Außenoberflächen dieser Wärmemediumrohre angeordnet und gesintert. Hier hat das Rohr mit Spiralnut, das in diesem Experiment verwendet wird, eine identisch geformte Nut sowohl in der Außenoberfläche auch der Innenoberfläche des Rohrs mit Spiralnut. Das Rohr mit Spiralnut und das glatte Rohr sind Kupferrohre, und die Metallpulverpartikel sind Kupferpartikel.
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Dann wird der Sinterkörper, der auf der Außenseite jedes der Wärmemediumrohre ausgebildet ist, zerstört und entfernt. Danach wird die Außenoberfläche jedes der Wärmemediumrohre mit einem Rasterelektronenmikroskop (REM) beobachtet. Sowohl in der Außenoberfläche des in 8 gezeigten Rohrs mit Spiralnut als auch der Außenoberfläche des glatten Rohrs des ersten Vergleichsbeispiels von 9 sind die Kupferpartikel vorhanden, und Verbindungsteile, die mit dem Sinterkörper verbunden sind, werden erkannt. In 8 und 9 gezeigte weißliche Partikel sind Kupferpartikel. Die Kupferpartikel sind mit den Wärmemediumrohren verbunden und verbleiben dadurch an den Wärmemediumrohren, ohne entfernt zu werden. Folglich sind die Stellen dieser Kupferpartikel die Verbindungsteile zwischen dem Wärmemediumrohr und dem Sinterkörper.
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Wie durch den Vergleich zwischen 8 und 9 verständlich, ist die Anzahl der Verbindungsteile, die mit dem Sinterkörper an dem Rohr mit Spiralnut von 8 verbunden sind, größer als die Anzahl der Verbindungsteile, die mit dem Sinterkörper an dem glatten Rohr von 9 verbunden sind, so dass der Kontaktoberflächenbereich zwischen dem Sinterkörper und dem Rohr mit Spiralnut von 8 im Vergleich zu dem Kontaktoberflächenbereich zwischen dem Sinterkörper und dem glatten Rohr von 9 vergrößert wird. Dadurch kann, wenn das Rohr mit Spiralnut, das die Spiralnut sowohl in der Innenoberfläche als auch der Außenoberfläche hat, verwendet wird, der Wärmewiderstand auf der Außenseite des Rohrs im Vergleich zu dem Fall, in dem das glatte Rohr verwendet wird, verringert werden.
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(2) Verbesserung des Wärmeübertragungskoeffizienten auf der Innenseite des Rohrs
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Das Rohr mit Spiralnut, das die Spiralnut sowohl in seiner Innenoberfläche als auch seiner Außenoberfläche hat, und das glatte Rohr werden als die Wärmemediumrohre hergestellt. Ein Wärmeübertragungskoeffizient zwischen dem Wärmemediumrohr und dem Wärmemedium wird mit dem Wilson-Plot-Verfahren gemessen. Die Tabelle 1 zeigt einen Rohrinnendurchmesser di des glatten Rohrs, einen Rohrinnendurchmesser di der jeweiligen Rohre mit Spiralnut, die Anzahl von Spiralgängen der jeweiligen Rohre mit Spiralnut und eine Nuttiefe hi der jeweiligen Rohre mit Spiralnut an. Jedes der Rohre mit Spiralnut hat eine identisch geformte Nut sowohl in der Außenoberfläche als auch der Innenoberfläche des Rohrs mit Spiralnut. [Tabelle 1]
| | Glattes Rohr | Rohr mit Spiralnut |
| Rohrinnendurchmesser di (mm) | 3,64 | 3,64 | 3,64 | 3,64 | 3,64 |
| Anzahl von Gängen | - | 3 | 3 | 3 | 3 |
| Nuttiefe hi (mm) | - | 0,09 | 0,21 | 0,36 | 0,5 |
| hi/di | 0 | 0,025 | 0,058 | 0,099 | 0,137 |
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In dem Messprozess werden die Reynoldszahl (Re) von 500 und die Reynoldszahl (Re) von 1500 verwendet, da ein Strömungsbereich, der in einem typischen Adsorber verwendet wird, ein laminarer Strömungsbereich ist. Als die Messbedingung wird die Temperatur von kaltem Wasser auf 30 Grad Celsius festgelegt, und die Temperatur des Warmwassers wird auf 40 Grad Celsius festgelegt. Das glatte Rohr und die Rohre mit Spiralnut, die in diesem Messprozess verwendet werden, sind in einem Zustand, in dem der gesinterte Körper und das Adsorptionsmittel nicht an der Außenseite des Rohrs bereitgestellt sind.
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10 zeigt das Messergebnis von Re = 500 an, und 11 zeigt das Messergebnis von Re = 1500 an. Eine Ordinatenachse in 10, 11 zeigt eine Wärmeübertragungskoeffizientenverhältnis an, das ein Verhältnis eines Wärmeübertragungskoeffizienten des Rohrs mit Spiralnut relativ zu einem Wärmeübertragungskoeffizienten des glatten Rohrs ist. Eine Abszissenachse in jeder von 10 und 11 zeigt ein Verhältnis (hi/di) einer Nuttiefe der Innenoberfläche des Wärmemediumrohrs relativ zu einem Innendurchmesser des Wärmemediumrohrs an, und ein Punkt von hi/di = 0 entlang der Abszissenachsen in jeder von 10 und 11 entspricht einem Wert von hi/di des glatten Rohrs. Ein Wärmeübertragungskoeffizient bei Re = 500 in 10 ist ein Wärmeübertragungskoeffizient zur Adsorptionszeit (der Kühlzeit). Ein Wärmeübertragungskoeffizient bei Re = 1500 in 11 ist ein Wärmeübertragungskoeffizient zur Desorptionszeit (der Heizzeit). Unter Bezug auf 10 und 11 versteht sich, dass das Wärmeübertragungskoeffizientenverhältnis 1 übersteigt, wenn der Wert von hi/di größer als 0,058 ist (d. h. hi/di > 0,058), und der Wärmeübertragungskoeffizient des Rohrs mit Spiralnut im Vergleich zu dem glatten Rohr verbessert wird.
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(3) Verbesserung der Adsorptionskapazität des Adsorbers durch Verbesserung des Wärmeübertragungskoeffizienten auf der Innenseite des Rohrs
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Ein Adsorptionskapazitätsverhältnis, das ein Verhältnis der Adsorptionskapazität des Rohrs mit Spiralnut relativ zu der Adsorptionskapazität des glatten Rohrs ist, wird durch einen Adsorptionssimulator berechnet, wobei in dem Fall von Re = 500 das in 10 gezeigte Wärmeübertragungskoeffizientenverhältnis und in dem Fall von Re = 1500 das in 10 gezeigte Wärmeübertragungskoeffizientenverhältnis verwendet werden. Schätzwerte, die durch eine Näherung erster Ordnung der in 10 und 11 gezeigten Wärmeübertragungskoeffizientenverhältnisse erhalten werden, werden für die Wärmeübertragungskoeffizienten in dem Bereich von hi/di > 0,15 verwendet. Das Ergebnis dieser Berechnung wird für den Fall, in dem der poröse Sinterkörper mit den Außenoberflächen der Rohre verbunden wird und das Adsorptionsmittel im Inneren des Sinterkörpers gehalten wird, erhalten. Ein identischer Wert wird als ein Wärmewiderstandswert der Außenseite des Rohrs mit Spiralnut, das die Spiralnut sowohl in der Innenoberfläche als auch der Außenoberfläche hat, und einen Wärmewiderstandswert der Außenseite des glatten Rohrs verwendet. Der Wärmewiderstandswert der Außenseite der jeweiligen Rohre, der zu dieser Zeit verwendet wird, wird durch ein Experiment im Voraus erhalten.
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12 zeigt das Ergebnis der Berechnung. Eine Abszissenachse in 12 zeigt den Wert von hi/di an, und ein Punkt, an dem hi/di = 0 entlang der Abszissenachse in 12, entspricht dem Wert von hi/di des glatten Rohrs. Wenn der Wert von hi/di größer als 0,058 ist (d. h. hi/di > 0,058) übersteigt das Adsorptionskapazitätsverhältnis, wie in 12 angezeigt, 1. Wenn der Wert von hi/di außerdem größer oder gleich 0,099 ist (d. h. hi/di > 0,099), übersteigt das Adsorptionskapazitätsverhältnis 1,2. Wenn der Wert von hi/di größer als 0,058 ist (d. h. hi/di > 0,058) wird gemäß dem vorstehenden Ergebnis die Adsorptionskapazität des Rohrs mit Spiralnut verbessert. Wenn der Wert von hi/di außerdem größer oder gleich 0,099 ist (d. h. hi/di > 0,099) ist, wird die Adsorptionskapazität des Rohrs mit Spiralnut drastisch verbessert. Daher ist es in Bezug auf den Rohrinnendurchmesser di des Rohrs mit Spiralnut und die Nuttiefe hi der Innenoberfläche des Rohrs mit Spiralnut wünschenswert, die Beziehung von hi/di > 0,058 zu erfüllen, und es ist ferner wünschenswert, die Beziehung von hi/di > 0,099 zu erfüllen.
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Außerdem wird als ein zweiter Vergleichsfall durch den Adsorptionssimulator ein Adsorptionskapazitätsverhältnis für jeden Adsorber berechnet, in dem nur das Adsorptionsmittel auf der Außenseite der jeweiligen glatten Rohre angeordnet ist, während der poröse Sinterkörper nicht auf der Außenseite der jeweiligen glatten Rohre angeordnet ist, und einen Adsorber, bei dem nur das Adsorptionsmittel auf der Außenseite der jeweiligen Rohre mit Spiralnut angeordnet ist, während der poröse Sinterkörper nicht auf der Außenseite der jeweiligen Rohre mit Spiralnut angeordnet ist. Zu dieser Zeit werden ähnlich dem Ergebnis der Berechnung von 12 das in 10 gezeigte Wärmeübertragungskoeffizientenverhältnis in dem Fall von Re = 500 und das in 11 gezeigte Wärmeübertragungskoeffizientenverhältnis in dem Fall von Re = 1500 verwendet. Außerdem wird ein Wärmewiderstandswert, der in dem Zustand erhalten wird, in dem nur das Adsorptionsmittel auf die Außenseite der jeweiligen Rohre gefüllt ist, als der Wärmewiderstandswert der Außenseite der jeweiligen Rohre verwendet. Der Wärmewiderstandswert der Außenseite der jeweiligen Rohre, der zu dieser Zeit verwendet wird, wird durch ein Experiment im Voraus erhalten.
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Wie in 13 gezeigt, übersteigt das Adsorptionskapazitätsverhältnis in dem zweiten Vergleichsbeispiel, wenn der Wert von hi/di größer als 0,058 ist (d. h. hi/di > 0,058), 1 nur wenig. Wie vorstehend diskutiert, ist der Wärmewiderstandswert der Außenseite des Rohrs in dem Fall des Adsorbers des zweiten Vergleichsbeispiels, in dem der poröse Sinterkörper nicht auf den Außenseiten der Rohre angeordnet ist, hoch. Selbst wenn die Wärmeübertragung auf den Innenseiten der Rohre gefördert wird, trägt dies daher kaum zu der Verbesserung der Adsorptionskapazität bei.
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Im Gegensatz dazu wird die Adsorptionskapazität in dem Fall des Adsorbers, in dem der poröse Sinterkörper mit der Außenoberfläche der Rohre verbunden ist, durch die Wärmeübertragungsförderung auf der Innenseite des Rohrs stark verbessert, da der Wärmewiderstandswert der Außenseite jedes Rohrs klein ist. Daher ist der Vorteil der drastischen Verbesserung der Adsorptionskapazität, die durch die Wärmeübertragungsförderung der Spiralnut 212, die in der Innenoberfläche 21b des Rohrs ausgebildet ist, für den Adsorber 1 spezifisch, in dem der poröse Sinterkörper 22 mit der Außenoberfläche 21a der jeweiligen Rohre verbunden ist und das Adsorptionsmittel 23 im Inneren des Sinterkörpers 22 gehalten wird.
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Wie vorstehend diskutiert, ist das in 12 gezeigte Ergebnis der Berechnung des Adsorptionskapazitätsverhältnisses das Ergebnis, das unter Verwendung der glatten Rohre erhalten wird. In dem Fall, in dem das Rohr mit Spiralnut, das die Spiralnut sowohl in seiner Innenoberfläche als auch seiner Außenoberfläche hat, wird der Wärmewiderstand der Außenseite des Rohrs im Vergleich zu dem Fall, in dem das glatte Rohr verwendet wird, verringert. Wenn der Wert von hi/di größer oder gleich 0,099 ist (d. h. hi/di ≥ 0,099), wird daher leicht vorhergesagt, dass die Adsorptionskapazität im Vergleich zu dem in 12 gezeigten Ergebnis weiter verbessert wird.
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(4) Energieeinsparwirkung
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Als eine Kennzahl, die die Leistungsfähigkeit des Adsorbers anzeigt, gibt es einen Leistungskoeffizienten (COP), der die Energieeinsparwirkung anzeigt. Der COP wird durch die folgende Gleichung berechnet: COP = Ausgangsleistung/Wärmeeingabe = Adsorptionskapazität/(erzeugte Wärmemenge + Wärmekapazität)
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Der COP wird basierend auf der Adsorptionskapazität, die als die Ausgangsleistung dient, und der Kältemenge, die als die Wärmeeingabe dient, die zum Implementieren der Adsorptionskapazität benötigt wird, berechnet. Wenn die Kältemenge, die benötigt wird, um die gleiche Adsorptionskapazität zu implementieren, kleiner wird, wird die Energieeinsparungswirkung höher.
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Die Kältemenge ist die Kältemenge, die erforderlich ist, um den Zustand des Adsorptionsmittels von dem Desorptionszustand (dem Heizzustand) in den Adsorptionszustand (den Kühlzustand) zu ändern. Die Kältemenge umfasst die Kältemenge, die erforderlich ist, um die erzeugte Wärme des Adsorptionsmittels zur Adsorptionszeit zu kühlen, und die Kältemenge, die erforderlich ist, um die Wärmekapazität des gesamten Adsorbers zu kühlen, um den Heizzustand auf den Kühlzustand zu ändern. Daher wird der COP basierend auf der Adsorptionskapazität, der Wärmemenge, die von dem Adsorptionsmittel zur Adsorptionszeit erzeugt wird, und der Wärmekapazität des gesamten Adsorbers berechnet. Die von dem Adsorptionsmittel erzeugte Wärmemenge wird erhalten, indem die Adsorptionskapazität mit einem vorgegebenen Koeffizienten multipliziert wird, und wird dadurch basierend auf der Adsorptionskapazität erhalten. Die Wärmekapazität wird zum Beispiel basierend auf dem Gewicht der Wärmemediumrohre erhalten.
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14 zeigt ein Berechnungsergebnis eines COP-Verhältnisses an, das ein Verhältnis eines COP der Rohre mit Spiralnut (d. h. den Rohren mit Spiralnut, von denen jedes die Spiralnut sowohl in der Innenoberfläche als auch der Außenoberfläche des Rohrs hat) relativ zu dem COP der glatten Rohre ist.
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Gemäß dem Nutverarbeitungsverfahren der vorliegenden Ausführungsform wird die Plattendicke des verarbeiteten Abschnitts der Platte verringert. Daher wird in einem Fall, in dem die Plattendicke eines glatten Rohrs vor der Verarbeitungszeit des glatten Rohrs zu dem Rohr mit Spiralnut für all die Rohre identisch ist, die Plattendicke des Rohrs nach der Nutverarbeitung verringert, wenn die Tiefe der Nut vergrößert wird. Angesichts des vorstehenden Punkts wird zu der Zeit der Berechnung des COP-Verhältnisses die Berechnung durchgeführt, wobei die Plattendicke jedes der Rohre mit spiralförmiger Nut nach der Nutverarbeitung ungeachtet der Spiraltiefe identisch festgelegt wird, Insbesondere, wenn die Tiefe der Nut vergrößert wird, wird, wie in 15 gezeigt, die Plattendicke des glatten Rohrs vor dessen Nutverarbeitung vergrößert, um eine von der Nutverarbeitung bewirkte Verringerung der Plattendicke zu kompensieren. Ein Plattendickenverhältnis, das an der Ordinatenachse von 15 angezeigt wird, ist ein Verhältnis zwischen einer Plattendicke des glatten Rohrs und einer Plattendicke des glatten Rohrs vor der Zeit der Nutverarbeitung zu dem Rohr mit Spiralnut. Wenn daher in dem Fall des Rohrs mit Spiralnut der vorliegenden Ausführungsform die Tiefe der Nut des Rohrs mit Spiralnut vergrößert wird, wird das Gewicht des Wärmemediumrohrs vergrößert, was eine Zunahme der Wärmekapazität bewirkt. Wie sich aus der vorstehenden Gleichung versteht, wird der COP verschlechtert, wenn die Wärmekapazität vergrößert wird.
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Daher gibt es, wie in 14 gezeigt, als einen Bereich von hi/di zwei Bereiche, d. h. einen Bereich von hi/di, in dem das COP-Verhältnis 1 übersteigt, und einen Bereich von hi/di, in dem das COP-Verhältnis kleiner als 1 ist. Der Bereich, in dem der COP 1 übersteigt, ist 0,070 < hi/di < 0,250. Daher werden der Rohrinnendurchmesser di und die Rohriefe hi der Innenoberfläche des Rohrs mit Spiralnut, das die Spiralnut sowohl in der Innenoberfläche als auch der Außenoberfläche hat, derart festgelegt, dass sie die Beziehung von 0,070 < hi/di < 0,250 erfüllen.
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In 15 wird in dem Bereich von hi/di > 0,099 das Plattendickenverhältnis linear vergrößert, wenn der Wert von hi/di vergrößert wird. Folglich wird vorhergesagt, dass die Wärmekapazität in dem Bereich von hi/di > 0,099 in 15 linear zunimmt. Außerdem ist das Adsorptionskapazitätsverhältnis in 12 im Allgemeinen in dem Bereich von hi/di > 0,099 konstant. Daher wird in Bezug auf die Beziehung zwischen dem COP-Verhältnis und hi/di, das in 14 gezeigt ist, vorhergesagt, dass das COP-Verhältnis linear verringert wird, wenn der Wert von hi/di in dem Bereich hi/di > 0,099 vergrößert wird.
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Außerdem wird das vorstehend diskutierte experimentelle Ergebnis für den Fell erhalten, in dem die Rohre mit Spiralnut, von denen jedes sowohl in der Außenoberfläche als auch der Innenoberfläche die identische Nutform hat, verwendet werden. Hier wird vorhergesagt, dass selbst in einem Fall, in dem Rohre mit Spiralnut verwendet werden, von denen jedes verschiedene Nutformen jeweils in der Außenoberfläche und der Innenoberfläche hat, ein ähnliches experimentelles Ergebnis, das ähnlich dem vorstehenden Ergebnis ist, erzielbar ist.
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(Zweite Ausführungsform)
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Die vorliegende Ausführungsform ist eine Modifikation der ersten Ausführungsform, in der eine Richtung der jeweiligen Nuten 211, 212 jedes Wärmemediumrohrs 21 geändert ist. Der Rest der Struktur ist gleich wie die der ersten Ausführungsform.
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Insbesondere verwendet die vorliegende Ausführungsform, wie in 16 gezeigt, die Wärmemediumrohre 21, von denen jedes die Nuten 213, 314 hat, die in einer Balgform angeordnet sind und sowohl in der Außenoberfläche 21a als auch der Innenoberfläche 21b des Wärmemediumrohrs 21 ausgebildet sind. Jede der Nuten 213, 214 erstreckt sich in eine Richtung, die die Axialrichtung des Wärmemediumrohrs 21 schneidet, insbesondere in eine Richtung senkrecht zu der Axialrichtung des Wärmemediumrohrs 21. Jedes Wärmemediumrohr 21 umfasst mehrere dieser Nuten 213, 214, die in der Axialrichtung des Wärmemediumrohrs 21 hintereinander angeordnet sind. Das heißt, die Nuten 213, von denen sich jede in einer Umfangsrichtung des Wärmemediumrohrs 21 erstreckt, sind in der Axialrichtung in der Außenoberfläche 21a des Wärmemediumrohrs 21 hintereinander angeordnet. Auch sind die Nuten 214, von denen sich jede in der Umfangsrichtung des Wärmemediumrohrs 21 erstreckt, in der Axialrichtung der Innenoberfläche 21b des Wärmemediumrohrs 21 hintereinander angeordnet. Daher kann gesagt werden, dass jede der Nuten 213, 214 sich in der Richtung erstreckt, die die Axialrichtung des Wärmemediumrohrs 21 (insbesondere die Richtung, die senkrecht zu der Axialrichtung ist) schneidet. Folglich können selbst in der vorliegenden Ausführungsform die Vorteile, die ähnlich denen der ersten Ausführungsform sind, erreicht werden.
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(Andere Ausführungsformen)
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Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beschränkt und die vorstehenden Ausführungsformen können innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung geeignet modifiziert werden.
- (1) Die Nut(en), die in der Außenoberfläche 21a und der Innenoberfläche 21b des Wärmemediumrohrs 21 ausgebildet sind, können derart aufgebaut sein, dass sie sich in eine Richtung erstrecken, die parallel zu der Axialrichtung des Wärmemediumrohrs 21 ist. In einem derartigen Fall kann die Kontraktion der Metallpulverpartikel 22a in der Umfangsrichtung des Wärmemediumrohrs 21 zur Zeit des Sinterns der Metallpulverpartikel 22a begrenzt werden. Folglich kann der Kontaktoberflächenbereich zwischen den Metallpulverpartikeln 22a und dem Wärmemediumrohr 21 im Vergleich zu dem Fall, in dem die Außenoberfläche 21a jedes Wärmemediumrohrs 21 glatt ist, vergrößert werden, und dadurch kann der Wärmewiderstand der Außenseite des Wärmemediumrohrs 21 verringert werden. Selbst in einem derartigen Fall kann außerdem im Vergleich zu dem Fall, in dem die Innenoberfläche 21b des Wärmemediumrohrs 21 glatt ist, der Wärmeübertragungsoberflächenbereich der Innenoberfläche 21b des Wärmemediumrohrs 21 vergrößert werden. Dadurch kann der Wärmeübertragungskoeffizient zwischen dem Wärmemedium, das in dem Wärmemediumrohr 21 strömt, und dem Wärmemediumrohr 21 verbessert werden.
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Als ein Ergebnis kann selbst in einem derartigen Fall die Wärmeleitfähigkeit sowohl auf der Außenseite als auch der Innenseite des Wärmemediumrohrs 21 verbessert werden, und dadurch kann die Wärmeadsorptionsleistung des Adsorbers 1 verbessert werden.
- (2) Die Form der Nut der Außenoberfläche 21a und die Form der Nut der Innenoberfläche 21b in dem Wärmemediumrohr 21 sind nicht notwendigerweise miteinander identisch. Jedoch ist es wünschenswert, dass die Nut der Außenoberfläche 21a und die Nut der Innenaberfläche 21b sich in einer Richtung erstrecken, die die Axialrichtung des Wärmemediumrohrs 21 schneidet. Die Kantraktionsgröße der Metallpulverpartikel 22a in der Axialrichtung des Wärmemediumrohrs 21 ist größer als die Kontraktionsgröße der Metallpulverpartikel 22a in der Umfangsrichtung des Wärmemediumrohrs 21. Wenn folglich die Kontraktion der Metallpulverpartikel 22a in der Axialrichtung durch Bereitstellen der Nut begrenzt ist, die sich in der Richtung erstreckt, die die Axialrichtung in der Außenoberfläche 21a des Wärmemediumrohrs 21 schneidet, kann die Wirkung der Verringerung des Wärmewiderstands der Außenseite des Wärmemediumrohrs 21 vergrößert werden. Außerdem wird, wenn die Nut, die sich in der Richtung erstreckt, die die Axialrichtung schneidet, in der Innenoberfläche 21b des Wärmemediumrohrs 21 ausgebildet ist, nicht nur der Wärmeübertragungsoberflächenbereich der Innenoberfläche 21b des Wärmemediumrohrs 21 vergrößert, sondern auch die Mischtätigkeit zum Mischen des Wärmemediums im Inneren des Wärmemediumrohrs 21 kann erreicht werden. Folglich wird die Verbesserungswirkung des Wärmeübertragungskoeffizientenverhältnisses zwischen dem Wärmemedium und dem Wärmemediumrohr 21 verbessert
- (3) Die Form aller Metallpulverpartikel 22a ist nicht auf die Faserform beschränkt. Zum Beispiel kann jeder Metallpulverpartikel jede andere Form, wie etwa eine Kugelform, haben, solange die Metallpulverpartikel 22a den porösen Sinterkörper bilden können.
- (4) Das gasphasige Kältemittel ist nicht auf den Wasserdampf beschränkt, und jedes andere gasphasige Kältemittel kann als das gasphasige Kältemittel der vorliegenden Offenbarung verwendet werden.
- (5) Die vorstehenden jeweiligen Ausführungsformen sind nicht ohne Beziehung zueinander. Das heißt, in den vorstehenden jeweiligen Ausführungsformen kann/können die Komponente(n), außer einem Fall, in dem die Kombination klar unmöglich ist, mit der/den Komponente(n) jeder/aller anderen Ausführungsform(en) kombiniert werden. Außerdem sollte sich in den vorstehenden jeweiligen Ausführungsformen verstehen, dass die Komponenten, außer in einem Fall, in dem die Komponenten ausdrücklich als unverzichtbar dargelegt werden, und einem Fall, in dem die Komponenten angesichts des Prinzips als unverzichtbar betrachtet werden, nicht notwendigerweise unverzichtbar sind.
