JP6011499B2

JP6011499B2 - 吸着器

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Publication number: JP6011499B2
Application number: JP2013190643A
Authority: JP
Inventors: 伸介竹内; 永島　久夫; 久夫永島
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-09-13
Filing date: 2013-09-13
Publication date: 2016-10-19
Anticipated expiration: 2033-09-13
Also published as: WO2015037236A1; US10408509B2; DE112014004185T5; US20160223229A1; JP2015055453A

Description

本発明は、吸着剤が気相冷媒を吸着する作用を用いて冷媒を蒸発させ、その蒸発潜熱により冷凍能力を発揮する吸着式冷凍機に用いられる吸着器に関するものである。

従来、この種の吸着器として、特許文献１に記載のものがある。この吸着器は、内部を熱媒体が流れる熱媒体管と、熱媒体管の外面に接合された多孔質の焼結体と、焼結体に保持された吸着剤とを備えている。熱媒体管としては、内面と外面に溝のない平滑管が用いられている。焼結体は、金属粉同士の間に空隙を形成しつつ、金属粉同士を結合させるとともに、金属粉と熱媒体管を結合させるように、金属粉を焼結させたものである。この従来の吸着器では、吸着剤を焼結体に保持させることにより、吸着剤と熱媒体管との間の伝熱性を向上させている。

特開２００８−１０７０７５号公報

吸着剤が気相冷媒を吸着したり脱離したりする際の吸着器の吸着能力には、吸着剤と熱媒体管内を流れる熱媒体との間の伝熱性が大きく寄与する。このため、吸着剤と熱媒体との間の伝熱性を向上させることが求められる。

しかし、上記した従来の吸着器では、熱媒体管の外面が平滑であるため、焼結時における金属粉の収縮が大きくなってしまう。この場合、金属粉が熱媒体管との界面上で大きく移動することで、金属粉と熱媒体管の外面との接合が阻害され、金属粉と熱媒体管の接合面積が小さくなる。このため、金属粉と熱媒体管との間の熱抵抗が大きくなってしまうという問題があることを、本発明者は見出した。また、熱媒体管の内面が平滑であるため、熱媒体と熱媒体管との間の熱伝達率が低いという問題がある。

そこで、上記した従来の吸着器と比較して、熱媒体管の内側と外側の両側の伝熱性向上が可能な吸着器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
内部を熱媒体が流れる熱媒体管（２１）と、
熱媒体管の外面に接合され、金属粉が焼結してなる多孔質の焼結体（２２）と、
焼結体に保持された吸着剤（２３）とを備え、
熱媒体管は、外面（２１ａ）に溝（２１１、２１３）が設けられているとともに、内面（２１ｂ）に溝（２１２、２１４）が設けられていることを特徴としている。

これによれば、熱媒体管の外面に溝を設けたので、外面が平滑な場合と比較して、焼結時における金属粉の収縮を抑制できる。このため、金属粉と熱媒体管との接合面積を増大させることができ、熱媒体管の外側の熱抵抗を下げることができる。また、熱媒体管の内面に溝を設けたので、内面が平滑な場合と比較して、伝熱面積を増大でき、熱媒体管内を流れる熱媒体と熱媒体管との間の熱伝達率を向上させることができる。よって、本発明によれば、熱媒体管の内側と外側の両側の伝熱性向上が可能となる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

第１実施形態における吸着器の正面図である。図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。第１実施形態における熱媒体管の外観図である。第１実施形態における熱媒体管の外面上の焼結体および吸着剤の模式図である。第１実施形態における吸着器の製造工程を示すフローチャートである。比較例１における熱媒体管の外面上の焼結体および吸着剤の模式図である。第１実施形態における熱媒体管と焼結体との接合箇所を示すＳＥＭ写真である。比較例１における熱媒体管と焼結体との接合箇所を示すＳＥＭ写真である。第１実施形態における熱媒体管の内径に対する内面の溝深さの比（ｈｉ／ｄｉ）と平滑管の熱伝達率に対する熱伝達率比との関係を示す図である。第１実施形態における熱媒体管の内径に対する内面の溝深さの比（ｈｉ／ｄｉ）と平滑管の熱伝達率に対する熱伝達率比との関係を示す図である。第１実施形態における熱媒体管の内径に対する内面の溝深さの比（ｈｉ／ｄｉ）と平滑管の吸着能力に対する吸着能力比との関係を示す図である。比較例２における熱媒体管の内径に対する内面の溝深さの比（ｈｉ／ｄｉ）と平滑管の吸着能力に対する吸着能力比との関係を示す図である。第１実施形態における熱媒体管の内径に対する内面の溝深さの比（ｈｉ／ｄｉ）と平滑管のＣＯＰに対するＣＯＰ比との関係を示す図である。第１実施形態における熱媒体管の内径に対する内面の溝深さの比（ｈｉ／ｄｉ）と溝加工前の熱媒体管の板厚比との関係を示す図である。第２実施形態における熱媒体管の外観図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

（第１実施形態）
本実施形態の吸着器は、車両用などの空調装置に適用されるものである。図１〜３に示すように、この吸着器１は、吸着熱交換部２と、ケーシング３と、第１、第２プレート４、５と、第１、第２タンク６、７とを備えている。

吸着熱交換部２は、水、不凍液、冷媒等の熱媒体が流れる複数の熱媒体管２１と、熱媒体管２１の外面に接合された多孔質の焼結体２２と、焼結体２２に保持された吸着剤２３とを有している。

各熱媒体管２１は、横断面が円形状の円筒管であり、互いに所定間隔で平行に配置されている。各熱媒体管２１は、熱伝導性に優れる金属、例えば、銅、銅合金で構成されたものである。焼結体２２は、複数の熱媒体管２１のそれぞれの周囲に配置されており、各熱媒体管２１の外周方向全域を覆っている。

図４に示すように、各熱媒体管２１は、その外面２１ａと内面２１ｂの両方に溝２１１、２１２を有している。本実施形態では、外面２１ａの溝２１１と内面２１ｂの溝２１２は、どちらも、らせん溝であり、熱媒体管２１の長手方向に交差する方向に延びている。外面２１ａの溝２１１と内面２１ｂの溝２１２は、同じ形状であり、幅ｗｏ、ｗｉおよび深さｈｏ、ｈｉが同じである。

外面２１ａの溝２１１は、後述の通り、焼結時における金属粉２２ａの収縮を抑制するためのものである。したがって、外面２１ａの溝２１１の幅ｗｏは、焼結体２２の収縮を抑制できる大きさとされ、焼結前の金属粉２２ａの長さよりも大きな幅とされる。

図５に示すように、焼結体２２は、金属粉２２ａの間に空隙を形成しつつ、金属粉２２ａ同士を結合させるとともに、金属粉２２ａと熱媒体管２１とを結合させるように、金属粉２２ａを焼結させたものである。このため、焼結体２２は、三次元網目構造を有している。焼結体２２を構成する金属粉２２ａとしては、吸着剤２３よりも熱伝導性に優れる金属、例えば、銅、銅合金で構成され、形状が繊維状であるものが用いられる。

吸着剤２３は、気相冷媒としての水蒸気を吸着する固体状のものである。吸着剤２３は、図５に示すように、焼結体２２の空隙内に配置されており、焼結体２２の空隙よりも粒径が小さな粒子状のものである。吸着剤２３としては、シリカゲル、ゼオライト等が用いられる。

図２に示すように、ケーシング３は、内部に吸着熱交換部２を収容している。ケーシング３は、下端側開口部と上端側開口部とを有する円筒形状である。ケーシング３の下端側開口部と上端側開口部は、第１、第２プレート４、５で封止されている。

第１、第２プレート４、５には、熱媒体管２１が貫通可能な貫通穴が複数形成されている。第１、第２プレート４、５の貫通孔に熱媒体管２１の端部が挿入されている。そして、熱媒体管２１と第１、第２プレート４、５とが気密に接合されている。このようにして、ケーシング３と第１、第２プレート４、５とによって、熱媒体管２１の外部が密閉空間とされて、真空容器が構成されている。この真空容器内は、水蒸気以外には、他の気体は存在しないように構成されている。

第１、第２タンク６、７は、複数の熱媒体管２１への熱媒体の分配および複数の熱媒体管２１からの熱媒体の合流を行うためのタンクである。下方の第１タンク６には、熱媒体の流入配管１０が設けられている。上方の第２タンク７には、熱媒体の流出配管１１が設けられている。このため、第１タンク６に流入した熱媒体は、複数の熱媒体管２１を通って、第２タンク７から流出する。

ケーシング３の上部には、水蒸気の流入配管８および流出配管９が設けられている。このため、水蒸気の吸着時では、水蒸気が蒸発器側から流入配管８を通って、ケーシング３内部に流入する。また、水蒸気の脱離時では、吸着剤２３から脱離した水蒸気が、流出配管９より凝縮器側へ流出する。

上記した構成の吸着器１において、水蒸気の吸着時では、蒸発器での水の蒸発により生成した水蒸気が、吸着器１内部に流入して、吸着剤２３に吸着される。吸着剤２３が水蒸気を吸着することで、蒸発器内部の真空状態が維持され、蒸発器内部で水が蒸発し続けることが可能となる。このとき、吸着剤２３が高温になると、水蒸気が吸着剤２３に吸着されなくなるため、熱媒体管２１を流れる冷却用の熱媒体によって、吸着剤２３が冷却される。

一方、水蒸気の脱離時では、熱媒体管２１に加熱用の熱媒体が流れるように切り替えられる。これにより、熱媒体管２１を流れる加熱用の熱媒体によって、吸着剤２３が加熱され、吸着剤２３に吸着された水蒸気が脱離される。脱離された水蒸気は、凝縮器で凝縮されて水となり、凝縮された水は、蒸発器に戻される。

次に、上記した構成の吸着器１の製造方法について説明する。

図６に示すように、第１組付工程Ｓ１００と、充填工程Ｓ１１０と、第２組付工程Ｓ１２０と、加熱工程Ｓ１３０とを順に行うことで、吸着器１が製造される。

第１組付工程Ｓ１００では、吸着器１の各構成部品の一部を組み付ける。この工程では、次の充填工程Ｓ１１０で金属粉２２ａを充填できるように、少なくとも、第１、第２プレート４、５の一方を除く吸着熱交換部２の構成部品とケーシング３とを組み付けた状態とする。

このとき、熱媒体管２１として、外面２１ａと内面２１ｂの両方にらせん溝２１１、２１２が形成されたものを用いる。らせん溝２１１、２１２の形成方法については、一般的な加工方法を採用できる。本実施形態では、平滑管の外面に対して機械的力を加えることにより、外面と内面の両方を同時に変形させて、外面と内面に凹凸形状を形成する方法を採用する。これにより、らせん溝２１１、２１２を容易に形成できる。この加工方法を採用することで、熱媒体管２１の外面２１ａと内面２１ｂの両方に、同じ形状のらせん溝２１１、２１２が形成される。

続いて、充填工程Ｓ１１０で、ケーシング３の内部であって、各熱媒体管２１の外側に、金属粉２２ａと吸着剤２３の混合粉末を充填する。

続いて、第２組付工程Ｓ１２０で、第１組付工程で組み付けた構成部品以外の吸着器１の構成部品を組み付ける。

続いて、加熱工程Ｓ１３０で、組み付けた吸着器１を加熱することにより、吸着器１の構成部品同士のろう付けを行うとともに、金属粉２２ａを焼結させる。これにより、金属粉２２ａ同士が結合するとともに、金属粉２２ａと熱媒体管２１とが結合することで、内部に吸着剤２３を保持する焼結体２２が形成される。

なお、吸着器１の製造方法は、上記した製造方法に限定されず、上記した製造方法を変更してもよい。例えば、充填工程Ｓ１１０で、ケーシング３の内部に金属粉２２ａと吸着剤２３の混合粉末を充填する替わりに、金属粉２２ａのみを充填してもよい。この場合、加熱工程Ｓ１３０後に、ケーシング３の内部に吸着剤２３を含む溶液を充填する工程や乾燥工程を行うことで、焼結体２２に吸着剤２３を保持させる。また、上記した各工程の他に、他の工程を追加してもよい。

次に、本実施形態の効果について説明する。

図７に示すように、熱媒体管２１として平滑管を用いた比較例１では、熱媒体管２１の外面２１ａが平滑である場合、加熱工程Ｓ１３０での金属粉２２ａの焼結時に、金属粉２２ａの収縮が大きくなってしまう。この場合、金属粉２２ａが熱媒体管２１との界面上で大きく移動することで、金属粉２２ａと熱媒体管２１の外面２１ａとの接合が阻害され、金属粉２２ａと熱媒体管２１の接合面積が小さくなる。このため、金属粉２２ａと熱媒体管２１との間の熱抵抗が大きくなってしまう。

これに対して、図５に示すように、本実施形態では、熱媒体管２１の外面２１ａに、らせん溝２１１、すなわち、熱媒体管２１の管軸方向に交差する方向に延びる溝２１１を複数設けている。これにより、熱媒体管の外面が平滑な場合と比較して、焼結時における熱媒体管２１の管軸方向での金属粉２２ａの収縮を抑制できる。このため、金属粉２２ａと熱媒体管２１との接合面積を増大させることができ、熱媒体管２１の外側の熱抵抗を下げることができる。

さらに、本実施形態では、熱媒体管２１の内面２１ｂにも、外面２１ａと同様に、らせん溝２１２を設けている。これにより、図７に示される熱媒体管２１の内面２１ｂが平滑な比較例１と比較して、伝熱面積を増大できるとともに、旋回流による撹拌作用を生じさせることができるので、熱媒体管２１内を流れる熱媒体と熱媒体管２１との間の熱伝達率を向上させることができる。

よって、本実施形態によれば、熱媒体管２１の外側と内側の両側の伝熱性向上が可能となり、吸着器１の吸着能力の向上が可能となる。

ここで、本発明者が本実施形態の効果を確認した実験結果について説明する。

（１）管外側の熱抵抗低下
熱媒体管として両面らせん溝管と平滑管の両方を用意し、金属粉と吸着剤の混合粉末を熱媒体管の外面に配置して焼結させた。このとき、使用した両面らせん溝管は、外面と内面の溝形状が同じものである。両面らせん溝管と平滑管は銅管であり、金属粉は銅粉である。

そして、熱媒体管外側の焼結体を破壊して除去し、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて熱媒体管の外面を観察した。その結果、図８に示す両面らせん溝管の外面と、図９に示す比較例１の平滑管の外面のどちらにも、銅粉が存在しており、焼結体との接合箇所が確認された。図８、９中の白い粒子が銅粉である。この銅粉は、熱媒体管に接合しているので除去されずに残っている。したがって、この銅粉の位置が、熱媒体管と焼結体との接合箇所である。

図８、９を比較してわかるように、図８の両面らせん溝管の方が図９の平滑管よりも、焼結体との接合箇所が多く、接合面積が増大していることが確認された。よって、両面らせん溝管を用いることで、平滑管を用いる場合と比較して、管外側の熱抵抗を下げられることがわかる。

（２）管内側の熱伝達率向上
熱媒体管として両面らせん溝管と平滑管とを用意し、熱媒体管と熱媒体との間の熱伝達率をウィルソンプロット法により測定した。用いた平滑管および両面らせん溝管の管内径ｄｉ、両面らせん溝管のらせん溝条数および内面の溝深さｈｉを表１に示す。両面らせん溝管は、外面と内面の溝形状が同じものである。

測定では、一般的な吸着器で使用されるような領域は層流域であるため、レイノルズ数（Ｒｅ）を５００と１５００とした。測定条件は、冷水３０℃、温水４０℃である。使用した平滑管および両面らせん溝管は、外側に焼結体および吸着剤が設けられていない状態のものである。

図１０、１１に、それぞれ、Ｒｅ＝５００、１５００の測定結果を示す。図１０、１１の縦軸は、平滑管の熱伝達率に対する熱伝達率比である。図１０、１１の横軸は、熱媒体管の内径に対する内面の溝深さの比（ｈｉ／ｄｉ）であり、ｈｉ／ｄｉ＝０のときが平滑管である。なお、図１０のＲｅ＝５００のときの熱伝達率が、吸着時（冷却時）の熱伝達率であり、図１１のＲｅ＝１５００のときの熱伝達率が、脱離時（加熱時）の熱伝達率に相当する。図１０、１１に示すように、ｈｉ／ｄｉ＞０．０５８のとき、熱伝達率比が１を超えており、平滑管と比較して熱伝達率が向上することがわかる。

（３）管内側の熱伝達率向上による吸着器の吸着能力向上
図１０、１１に示すＲｅ＝５００、１５００のときの熱伝達率比を用いて、吸着シミュレータにて、平滑管の吸着能力に対する吸着能力比を算出した。ｈｉ／ｄｉ＞０．１５の範囲の熱伝達率比については、図１０、１１に示す熱伝達率比を一次近似した推定値を用いた。この算出結果は、管外面に多孔質の焼結体が接合され、この焼結体の内部に吸着剤が保持された状態のものである。ただし、管外側の熱抵抗値として、両面らせん溝管においても、平滑管と同じものを用いた。このとき用いた管外側の熱抵抗値は、予め実験から求めたものである。

図１２に、算出結果を示す。図１２の横軸は、ｈｉ／ｄｉであり、ｈｉ／ｄｉ＝０のときが平滑管である。図１２に示すように、ｈｉ／ｄｉ＞０．０５８のとき、吸着能力比が１を超え、ｈｉ／ｄｉ≧０．０９９のとき、吸着能力比が１．２を超えた。この結果より、ｈｉ／ｄｉ＞０．０５８とすることで、平滑管と比較して吸着能力が向上し、さらに、ｈｉ／ｄｉ≧０．０９９とすることで、吸着能力が飛躍的に向上することがわかる。したがって、両面らせん溝管の管内径ｄｉおよび内面の溝深さｈｉについては、ｈｉ／ｄｉ＞０．０５８とすることが好ましく、ｈｉ／ｄｉ≧０．０９９とすることがより好ましい。

また、比較例２として、上記した平滑管、両面らせん溝管の外側に多孔質の焼結体を配置せず、吸着剤のみを配置した吸着器の吸着能力比を吸着シミュレータにて算出した。このとき、図１２の算出結果と同様に、図１０、１１に示すＲｅ＝５００、１５００のときの熱伝達率向上比を用いた。また、管外側の熱抵抗値として、管外側に吸着材のみが充填された状態のときの熱抵抗値を用いた。このとき用いた管外側の熱抵抗値は、予め実験から求めたものである。

図１３に示すように、比較例２では、ｈｉ／ｄｉ＞０．０５８のとき、吸着能力比が１をわずかに超える程度であった。このように、管外側に多孔質の焼結体を配置しない比較例２の吸着器は、管外側の熱抵抗が大きいため、管内側の伝熱促進を行っても、吸着能力向上にほとんど寄与しない。

これに対して、管外面に多孔質の焼結体を接合した吸着器は、管外側の熱抵抗が小さいため、管内側の伝熱促進により、大きく吸着能力が向上する。したがって、管内面２１ｂのらせん溝２１２による伝熱促進によって、飛躍的に吸着能力が向上するのは、管外面２１ａに多孔質の焼結体２２が接合され、この焼結体２２の内部に吸着剤２３が保持された吸着器１の特有の効果である。

なお、上述の通り、図１２に示す吸着能力比の算出結果は、管外側の熱抵抗値として、平滑管を用いたときの熱抵抗値を用いたものである。両面らせん溝管を用いた場合、平滑管を用いた場合よりも、管外側の熱抵抗が低下することから、ｈｉ／ｄｉ≧０．０９９のとき、吸着能力が図１２に示す結果よりもさらに向上することが容易に推測される。

（４）省エネ効果
吸着器の性能を表す指標として、省エネ効果を示すＣＯＰがある。このＣＯＰは、次式により算出される。

ＣＯＰ＝出力／入熱＝吸着能力／（発熱量＋熱容量）
ＣＯＰは、出力としての吸着能力と、それに必要な入熱としての冷熱量によって算出される。同じ吸着能力を発揮するために必要な冷熱量が少ないほど、省エネ効果が高いと言える。

冷熱量は、吸着剤を脱離状態（加熱状態）から吸着状態（冷却状態）に切り替えるために、必要な冷熱量であり、吸着時の吸着剤自体の発熱分を冷却するのに必要な冷熱量と、加熱状態から冷却状態となるように吸着器全体の熱容量を冷却するのに必要な冷熱量である。このため、ＣＯＰは、吸着能力と、吸着時の吸着剤自体の発熱量および吸着器全体の熱容量とによって算出される。なお、発熱量は、吸着能力に対して所定の係数をかけたものであり、吸着能力から求められる。熱容量は、熱媒体管の重量等から求められる。

図１２に示す吸着能力比を用いて、平滑管のＣＯＰに対する両面らせん溝管のＣＯＰ比を算出した結果を図１４に示す。

ここで、本実施形態の溝加工方法では、被加工部が伸びて板厚が薄くなるため、加工前の平滑管の板厚が同じ場合、溝を深くするほど、溝加工後の板厚が薄くなってしまう。そこで、ＣＯＰ比の算出では、溝深さに関わらず、溝加工後における両面らせん溝管の板厚を同じとして算出した。具体的には、図１５に示すように、溝を深くするほど、溝加工による減肉分を補うように、溝加工前の平滑管の板厚を厚肉化した。図１５の縦軸の板厚比は、平滑管の板厚と、両面らせん溝管における溝加工前の平滑管の板厚との比である。このため、本実施形態の両面らせん溝管は、溝を深くするほど、熱媒体管の重量が増加し、熱容量が増加する。上記式からわかるように、熱容量が増加すると、ＣＯＰは悪化する。

したがって、図１４に示すように、ｈｉ／ｄｉの範囲として、ＣＯＰ比が１を超える範囲と、ＣＯＰ比が１よりも低い範囲とが存在する。ＣＯＰ比が１を超えるのは、０．０７０＜ｈｉ／ｄｉ＜０．２５０のときである。よって、両面らせん溝管の管内径ｄｉおよび内面の溝深さｈｉについては、省エネ効果を得るために、０．０７０＜ｈｉ／ｄｉ＜０．２５０を満たすように設定することが好ましい。

なお、図１５において、ｈｉ／ｄｉ＞０．０９９の範囲では、ｈｉ／ｄｉが大きくなるにつれて、板厚比が直線状に上昇しているため、熱容量も直線状に上昇することが推測される。また、図１２において、ｈｉ／ｄｉ＞０．０９９の範囲では、吸着能力比は、ほぼ一定であった。このため、図１４に示すＣＯＰ比とｈｉ／ｄｉとの関係において、ｈｉ／ｄｉ＞０．０９９の範囲では、ｈｉ／ｄｉが大きくなるにつれて、ＣＯＰ比が直線状に低下するものと推測される。

また、上記した実験結果は、外面と内面の溝形状が同じ両面らせん溝管を使用した場合のものであるが、外面と内面の溝形状が異なる両面らせん溝管を使用した場合においても、同様の実験結果が得られることが推測される。

（第２実施形態）
本実施形態は、第１実施形態に対して、熱媒体管２１の溝２１１、２１２の向きを変更したものである。他の構成については、第１実施形態と同じである。

すなわち、図１６に示すように、本実施形態では、熱媒体管２１として、外面２１ａと内面２１ｂの両方に蛇腹形状の溝２１３、２１４を形成したものを用いている。この溝２１３、２１４は、熱媒体管２１の管軸方向に直交する方向に延びており、熱媒体管２１の管軸方向に複数設けられている。したがって、この溝２１３、２１４も、熱媒体管２１の管軸方向に直交する方向に延びている。このため、本実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果が得られる。

（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、下記のように、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。

（１）熱媒体管２１の外面２１ａと内面２１ｂに設ける溝は、熱媒体管２１の管軸方向に平行な方向に延びていてもよい。この場合、焼結時における熱媒体管２１の外周方向での金属粉２２ａの収縮を抑制できる。このため、熱媒体管２１の外面２１ａが平滑な場合と比較して、金属粉２２ａと熱媒体管２１との接合面積を増大させることができ、熱媒体管２１の外側の熱抵抗を下げることができる。また、この場合によっても、熱媒体管２１の内面２１ｂが平滑な場合と比較して、熱媒体管２１の内面２１ｂの伝熱面積を増大できるので、熱媒体管２１内を流れる熱媒体と熱媒体管２１との間の熱伝達率を向上させることができる。

よって、この場合によっても、熱媒体管２１の外側と内側の両側の伝熱性向上が可能となり、吸着器１の吸着性能向上が可能となる。

（２）熱媒体管２１の外面２１ａの溝と内面２１ｂの溝は、同じ形状でなくてもよいが、どちらも、第１、第２実施形態のように、熱媒体管２１の管軸方向に交差する方向に延びていることが好ましい。熱媒体管２１の管軸方向での金属粉２２ａの収縮の方が、熱媒体管２１の外周方向での金属粉２２ａの収縮よりも大きい。このため、熱媒体管２１の外面に２１ａ、管軸方向に交差する方向に延びる溝を設けて、管軸方向での金属粉２２ａの収縮を抑制することにより、熱媒体管２１の外側の熱抵抗を下げる効果が大きくなる。また、熱媒体管２１の内面２１ｂに、管軸方向に交差する方向に延びる溝を設けることにより、熱媒体管２１の内面２１ｂの伝熱面積を増大だけでなく、熱媒体管２１の内部での熱媒体の撹拌作用が得られ、熱媒体と熱媒体管２１との間の熱伝達率向上の効果が大きくなる。

（３）金属粉２２ａの形状は、繊維状に限られず、多孔質の焼結体を形成できれば、球状等の他の形状であってもよい。

（４）気相冷媒は、水蒸気に限られず、他の気相冷媒を採用してもよい。

（５）上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

１吸着器
２１熱媒体管
２１ａ熱媒体管の外面
２１ｂ熱媒体管の内面
２１１溝
２１２溝
２２焼結体
２２ａ金属粉

Claims

内部を熱媒体が流れる熱媒体管（２１）と、
前記熱媒体管の外面に接合され、金属粉が焼結してなる多孔質の焼結体（２２）と、
前記焼結体に保持された吸着剤（２３）とを備え、
前記熱媒体管は、外面（２１ａ）に溝（２１１、２１３）が設けられているとともに、内面（２１ｂ）に溝（２１２、２１４）が設けられていることを特徴とする吸着器。
前記外面の溝と前記内面の溝は、前記熱媒体管の管軸方向に交差する方向に延びており、前記熱媒体管の管軸方向に複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載の吸着器。
前記外面の溝（２１１）と前記内面の溝（２１２）は、らせん溝であることを特徴とする請求項２に記載の吸着器。
前記内面の溝の深さをｈｉ（単位はｍｍ）とし、前記熱媒体管の内径をｄｉ（単位はｍｍ）としたとき、
ｈｉ／ｄｉ＞０．０５８を満たすことを特徴とする請求項３に記載の吸着器。
ｈｉ／ｄｉ＞０．０７０を満たすことを特徴とする請求項４に記載の吸着器。
ｈｉ／ｄｉ≧０．０９９を満たすことを特徴とする請求項５に記載の吸着器。
ｈｉ／ｄｉ＜０．２５０を満たすことを特徴とする請求項４ないし６のいずれか１つに記載の吸着器。