JPH10185348A

JPH10185348A - 吸着剤モジュールの製造方法

Info

Publication number: JPH10185348A
Application number: JP9164655A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Tanaka; 攻明田中; Masayoshi Terao; 公良寺尾; Mutsuhiro Ito; 睦弘伊藤; Fujio Watanabe; 藤雄渡辺; Masanobu Katani; 昌信架谷; Hitoki Matsuda; 仁樹松田; Hisao Nagashima; 久夫永島
Original assignee: Fuji Silysia Chemical Ltd; Denso Corp
Current assignee: Fuji Silysia Chemical Ltd; Denso Corp
Priority date: 1996-11-05
Filing date: 1997-06-20
Publication date: 1998-07-14
Anticipated expiration: 2017-06-20
Also published as: JP3867348B2

Abstract

(57)【要約】【課題】吸着剤モジュールに関して、吸着、脱着性能
の向上を図る。【解決手段】多数の吸着剤３４に水を吸着させて略飽
和状態として、吸着剤３４の細孔への接着剤の吸着を抑
制し、この吸着剤３４と、接着剤を水にて希釈した接着
溶液Ｐ₀とを吸着コア１１、１２に充填した後、吸着コ
ア１１、１２を恒温槽に所定時間配置して加熱する。こ
れにより、多数の吸着剤３４相互の近接部位、および、
吸着剤３４と吸着コア１１、１２との近接部位が接着さ
れ、吸着剤３４から水が脱着され、接着溶液Ｐ₀の水が
蒸発する。これにより、吸着剤３４の細孔への接着剤の
存在が抑制された吸着剤モジュールが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多数の吸着剤を一
体に固めてなる吸着剤モジュールの製造方法に関するも
のであり、こうして得られる吸着剤モジュールを、吸着
式冷凍装置の吸着コアに用いて好適である。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば特開平６−５８６４４号公
報には、粒径が０．３５５ｍｍ以下の吸着剤と、接着剤
としての酢酸ビニル系樹脂とを混合し、１１０℃で６時
間加熱する、といった吸着剤モジュールの製造方法が提
案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、本発明者ら
が、上記従来技術の吸着剤モジュールに関して検討した
結果、吸着剤３４の吸着、脱着性能が酢酸ビニル系樹脂
により妨げられていることがわかった。すなわち、図４
（ａ）および（ｂ）に示すように、吸着剤３４の内部に
は、マクロ孔３４１およびミクロ孔３４２からなる細孔
３４０が存在するが、上記従来技術では、吸着剤３４と
酢酸ビニル系樹脂とを混合したときに、吸着剤３４の細
孔３４０に酢酸ビニル系樹脂が吸着される恐れがある。

【０００４】そして、この状態で吸着剤３４を加熱する
と、細孔３４０において酢酸ビニル系樹脂が硬化して細
孔３４０を塞ぐため、吸着物質（例えば水）の吸着、脱
着面積を縮小してしまい、吸着剤３４の吸着、脱着性能
が低くなる、といった問題が発生していた。本発明は上
記問題に鑑みてなされたもので、吸着剤モジュールに関
して、吸着、脱着性能の向上を図ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１ないし１０に記載の発明では、第１行程
（Ｓ１）において、多数の吸着剤（３４）に吸着物質を
吸着させ、この第１工程（Ｓ１）の後の第２行程（Ｓ
２、Ｓ３）において、多数の吸着剤（３４）の表面に接
着剤（Ｐ）を塗布し、この第２工程（Ｓ２、Ｓ３）の後
の第３工程（Ｓ４）において、接着剤（Ｐ）を加熱硬化
して、多数の吸着剤（３４）の相互間を接着するととも
に、吸着物質を脱着させることを特徴としている。

【０００６】従って、多数の吸着剤（３４）に吸着物質
を吸着させることにより、吸着剤（３４）の細孔（３４
０）にも吸着物質が吸着され、他の物質がこの細孔（３
４０）に吸着されることを抑制できる。よって、吸着剤
（３４）の表面に接着剤（Ｐ）を塗布したとき、吸着剤
（３４）の細孔（３４０）に接着剤（Ｐ）が吸着される
ことを抑制でき、接着剤（Ｐ）は主に吸着剤（３４）の
表面に存在することになる。

【０００７】このような状態で加熱硬化することによ
り、吸着剤（３４）の細孔（３４０）における接着剤
（Ｐ）の存在は抑制され、しかも、吸着剤（３４）の表
面の接着剤（Ｐ）にて吸着剤（３４）の相互間が良好に
接着された吸着剤モジュール（３２）を得ることができ
る。こうして得られる吸着剤モジュール（３２）では、
吸着剤（３４）の細孔（３４０）における接着剤（Ｐ）
の存在が抑制できるため、吸着物質の吸着、脱着面積を
拡大でき、吸着剤（３４）の吸着、脱着性能、ひいて
は、吸着剤モジュール（３２）の吸着、脱着性能を向上
できる。

【０００８】また、上述のようにして得られる吸着剤モ
ジュール（３２）では、吸着剤（３４）の相互間が接着
剤（Ｐ）にて接着されており、しかも、接着剤（Ｐ）は
通常空気よりも熱伝導率が高いため、吸着剤（３４）の
相互間の熱伝導性を向上でき、吸着剤（３４）の吸着、
脱着性能、ひいては、吸着剤モジュール（３２）の吸
着、脱着性能を向上できる。

【０００９】また、請求項２に記載の発明では、接着剤
（Ｐ）を希釈溶液により希釈してなる接着溶液（Ｐ₀）
と、多数の吸着剤（３４）とを混合することにより、多
数の吸着剤（３４）の表面に接着剤（Ｐ）を塗布する第
２工程（Ｓ２、Ｓ３）を行なっている。これによれば、
吸着剤（３４）表面に接着剤（Ｐ）を薄く全体的に塗布
することができる。

【００１０】よって、吸着剤（３４）相互の近接部位以
外の隙間（Ｃ）に接着剤（Ｐ）が存在することを抑制で
き、吸着剤モジュール（３２）に関して吸着物質の透過
性が良好となるため、吸着物質の吸着、脱着性能を良好
に維持できる。なお、上記した希釈溶液としては、接着
剤（Ｐ）を加熱硬化する第３行程（Ｓ４）において蒸発
可能であるとともに、吸着剤（３４）の吸着、脱着性能
に悪影響を与えないものとする。

【００１１】また、請求項３に記載の発明では、多数の
吸着剤（３４）が略飽和状態となるように、多数の吸着
剤（３４）に吸着物質を吸着させている。飽和状態と
は、それ以上吸着物質を吸着できない状態まで、吸着剤
（３４）が吸着物質を吸着した状態のことであり、ひい
ては、吸着剤（３４）の細孔（３４０）の全てに吸着物
質が吸着された状態である。よって、吸着剤（３４）の
細孔（３４０）に接着剤（Ｐ）が吸着されることを防止
でき、吸着剤（３４）の細孔（３４０）の全てにおい
て、吸着物質の吸着、脱着を行なうことが可能となるの
で、吸着剤モジュール（３２）の吸着、脱着性能をさら
に向上できる。

【００１２】なお、吸着剤（３４）を略飽和状態とする
ために必要な吸着物質の量（以下飽和吸着量という）
は、公知の値である飽和吸着量から算出される。この飽
和吸着量とは、乾燥状態の吸着剤（３４）１ｇにより吸
着しうる最大冷媒量（ｇ）のことであり、細孔（３４
０）の容積に相当する。また、請求項５に記載の発明で
は、接着剤（Ｐ）の重量が、吸着剤（３４）の重量の１
％〜５％となるように、接着剤（Ｐ）の量を設定してい
る。これは、接着剤（Ｐ）の重量が吸着剤（３４）の重
量の１％よりも小さいと、吸着剤（３４）の相互間の接
着強度が十分得られない恐れがあり、接着剤（Ｐ）の重
量が吸着剤（３４）の重量の５％よりも大きいと、吸着
剤（３４）相互の近接部位以外の隙間に接着剤（Ｐ）が
存在して、吸着剤モジュール（３２）に関して吸着物質
の透過性が十分に確保できない恐れがあるためである。

【００１３】従って、接着剤（Ｐ）の重量を吸着剤（３
４）の重量の１％〜５％と設定することにより、吸着剤
（３４）相互の接着強度が十分得られるとともに、吸着
剤モジュール（３２）に関して吸着物質の透過性を十分
に確保できる。透過性の確保により、吸着剤モジュール
（３２）の吸着、脱着性能を良好に維持できる。また、
請求項６に記載の発明では、上記した第２行程（Ｓ２、
Ｓ３）は、多数の吸着剤（３４）および接着剤（Ｐ）
を、吸着式冷凍装置（１）の吸着コア（１１、１２）の
うち伝熱管（２６）の間に流し込んだ後、接着剤（Ｐ）
を加熱硬化して、多数の吸着剤（３４）の相互間、およ
び、吸着剤（３４）と伝熱管（２６）との間を接着する
とともに、吸着物質を脱着させるものである。

【００１４】従って、吸着剤モジュール（３２）を吸着
コア（１１、１２）の伝熱管（２６）の間に固定するた
めの特別な手段が必要なく、吸着コア（１１、１２）の
組付作業が容易となる。また、伝熱管（２６）と吸着剤
（３４）との間に接着剤（Ｐ）が存在するため、伝熱管
（２６）内部を流れる熱交換流体の熱を、伝熱管（２
６）および接着剤（Ｐ）を経て吸着剤（３４）に伝える
ことができる。よって、吸着コア（１１、１２）の熱伝
導性を向上でき、この吸着コア（１１、１２）に関し
て、吸着剤モジュール（３２）の吸着、脱着性能を向上
できる。

【００１５】また、請求項７に記載の発明では、第２工
程（Ｓ２、Ｓ３）において、接着剤（Ｐ）よりも熱伝導
率の高い高熱伝導材料からなる粉末状の高熱伝導性粉末
（Ｍ）も、多数の吸着剤（３４）の表面に塗布している
ので、吸着剤（３４）相互間の熱伝導性をさらに向上で
き、吸着剤（３４）の吸着、脱着性能、ひいては、吸着
剤モジュール（３２）の吸着、脱着性能をさらに向上で
きる。

【００１６】また、請求項８に記載の発明では、第２工
程（Ｓ２、Ｓ３）において、接着剤（Ｐ）よりも熱伝導
率の高い高熱伝導材料からなる粉末状の高熱伝導性粉末
（Ｍ）を接着溶液（Ｐ₀）に混入させ、この接着溶液
（Ｐ₀）と、多数の吸着剤（３４）とを混合している。
この結果、吸着剤モジュール（３２）に関して吸着物質
の透過性を良好に維持しつつ、吸着剤（３４）の相互間
の熱伝導性をさらに向上できる。

【００１７】また、請求項９に記載の発明では、高熱伝
導性粉末（Ｍ）の重量が、接着剤（Ｐ）の重量の１倍〜
２倍となるように、高熱伝導性粉末（Ｍ）の量を設定し
ている。これは、高熱伝導性粉末（Ｍ）の重量が接着剤
（Ｐ）の重量の１倍よりも小さいと、吸着剤（３４）の
相互間の熱伝導性を効果的に向上できない恐れがあり、
高熱伝導性粉末（Ｍ）の重量が接着剤（Ｐ）の重量の２
倍よりも大きいと、吸着剤（３４）相互の接着強度が十
分得られない恐れがあるためである。

【００１８】従って、高熱伝導性粉末（Ｍ）の重量を接
着剤（Ｐ）の重量の１倍〜２倍と設定することにより、
吸着剤（３４）の相互間の熱伝導性を効果的に向上でき
るとともに、吸着剤（３４）相互の接着強度が十分得ら
れる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。（第１の実施形態）本実施形態は、本発明の吸着剤モジ
ュールを、図２に示すような吸着式冷凍装置１の第１、
第２吸着コア１１、１２に適用したものである。これら
吸着コア１１、１２は、それぞれ密閉容器１４及び１５
内に収容されており、密閉容器１４及び１５には、気体
冷媒の出入口部１６、１７が備えられている。

【００２０】これら出入口部１６、１７には、三方切換
弁１８、１９が接続されており、この三方切換弁１８、
１９の間には、冷媒を液化する凝縮器２０、冷媒の気液
分離及び液体冷媒の一時貯留を行うレシーバ２１、液体
冷媒を送るポンプ２２、及び液体冷媒を気化させて外気
との熱交換を行う蒸発器２３が直列に接続され、もって
冷媒回路２５が構成されている。この冷媒回路２５内に
は、所要量の冷媒（吸着物質）、本実施形態の場合、例
えば水が封入されている。

【００２１】次に、吸着コア１１、１２の構造につい
て、図１を参照して詳述する。吸着コア１１、１２は、
両端にヘッダタンク２７、２８を備え、このヘッダタン
ク２７、２８の間には、複数の板状の伝熱管２６が並列
的に所定距離を隔てて配置され、これら伝熱管２６の間
には、コルゲートフィン（伝熱フィン）５０がろう付
け、溶接、あるいは接着により固定されるとともに、吸
着剤モジュール３２が接着固定されている。なお、ヘッ
ダタンク２７、２８は成形性に優れた材料、例えば樹
脂、アルミニウム、銅等からなり、伝熱管２６およびコ
ルゲートフィン５０は、熱伝導に優れた材料、例えばア
ルミや銅からなる。

【００２２】そして、入口側のヘッダタンク２７、伝熱
管２６、出口側のヘッダタンク２８の順に、冷却流体
（例えば室外熱交換器からの比較的低温な流体、請求項
でいう熱交換流体）または加熱流体（例えばエンジン冷
却水、請求項でいう熱交換流体）が流れるようになって
いる。また、上記吸着剤モジュール３２は、粒状の吸着
剤３４を多数集めて接着剤Ｐ（図６参照、本実施形態で
は酢酸ビニル系樹脂）にて一体に接着固定してなるもの
である。

【００２３】吸着剤３４は、周知のように、冷却状態に
おいて吸着物質（例えば水蒸気やアルコール水溶液やフ
ロン系冷媒等）を高能力で吸着し、また、吸着物質の吸
着に伴い吸着能力が次第に低下するが、加熱状態とされ
ることにより、吸着していた吸着物質を脱着して吸着能
力が再生されるという性質を有している。かかる構成に
おいて、第１、第２吸着コア１１、１２は、図示しない
マイコン等の制御装置によって制御されることにより、
一方が冷媒（例えば水蒸気）を脱着させる脱着側となる
とき、他方が蒸発器２３からの気体冷媒を吸着する吸着
側となるよう、交互に切換え可能に構成されている。

【００２４】具体的には、図２において、第１吸着コア
１１を脱着側とし、第２吸着コア１２を吸着側として使
用する場合、三方切替弁１８、１９が図２中実線位置と
されて、吸着コア１１側の密閉容器１４の出入口部１６
と凝縮器２０とが連通状態とされ、かつ、吸着コア１２
側の密閉容器１５の出入口部１７と蒸発器２３とが連通
状態とされる。また、吸着コア１１側に加熱流体、吸着
コア１２側に冷却流体が供給される。

【００２５】次に、上記吸着式冷凍装置の製造方法を説
明する。本実施形態では、吸着剤３４として、例えば、
粒径が約１５０μｍ、細孔容積が０．４０ｍｌ／ｇ、比
表面積が７００ｍ²／ｇのシリカゲルや、粒径が約１５
０μｍ、細孔容積が０．４０ｍｌ／ｇ、比表面積が６５
０ｍ²／ｇのシリカゲルを用いた。このシリカゲルの飽
和吸着量（乾燥状態の吸着剤１ｇにより吸着しうる最大
冷媒量、単位はｍｌ）は、０．４である。本実施形態で
は、吸着物質として、冷媒である水を用いている。

【００２６】まず、上記吸着コア１１、１２の伝熱管２
６およびコルゲートフィン５０により区画形成される間
隙に充填しうる分だけ吸着剤３４を用意し、この吸着剤
３４が略飽和状態となる量の吸着物質を、この吸着剤３
４に吸着させる（図３中、ステップＳ１に示す、吸着剤
に水を吸着させる工程）。具体的には、例えば１００ｇ
の吸着剤３４と、飽和吸着量分（４０ｍｌ）の水とを容
器３３（図５（ａ）参照）内に入れ、吸着剤３４への水
の吸着を促進するために、これらシリカゲルおよび水を
かき混ぜる。

【００２７】ここで、図４に示すように、吸着剤３４に
は、表面から内部に向かって延びるマクロ孔３４１と、
このマクロ孔３４１からさらに枝分かれして延びるミク
ロ孔３４２とからなる細孔３４０が存在しており、ミク
ロ孔３４２の端部は、閉塞していたり、他のミクロ孔３
４２と連通していたりする。このため、水と吸着剤３４
とを混合した直後では、図４（ａ）に示すように、水分
子Ｗが、マクロ孔３４１、さらには、ミクロ孔３４２に
拡散してゆき、時間の経過により、図４（ｂ）に示すよ
うに、マクロ孔３４１およびミクロ孔３４２が水分子Ｗ
で満たされた状態、つまり、マクロ孔３４１およびミク
ロ孔３４２にそれ以上吸着物質を吸着できない状態とな
る。

【００２８】なお、吸着剤３４の表面は、マクロ孔３４
１およびミクロ孔３４２に比べて比表面積が非常に小さ
いため、吸着剤３４の表面に吸着される水の量は、マク
ロ孔およびミクロ孔に吸着される水分子の量に比べて非
常に小さいものである。ここで、吸着剤３４の飽和吸着
量分よりも多くの水を上記容器に入れると、後工程にお
いて、吸着コア１１、１２に吸着剤３４を充填しにくく
なる恐れがあるため、上記容器には、吸着剤３４の略飽
和吸着量分の水を用意するのがよい。上記恐れの原因と
しては、毛管現象により、余分な水が吸着剤３４相互の
近接部位に溜まり、吸着剤３４相互が毛管力でくっつい
た状態となって、吸着剤３４の１粒１粒が分離した状態
を保てなくなるためである。

【００２９】なお、吸着剤３４相互の近接部位に一旦溜
まった水は、その毛管現象のために強く吸着剤３４相互
の近接部位にくっついているため、このたまった水を、
加熱以外の手段（例えば振動等）を与えて除去すること
は困難である。また、上記たまった水を加熱して除去す
る場合は、吸着剤３４の細孔３４０に吸着されている水
が脱着されるため、再度必要量の冷媒を吸着させる必要
がある。このため、水を加えすぎた場合は、さらにシリ
カゲルを追加して混合し、余分な水を吸着させるとよ
い。

【００３０】次に、吸着コア１１、１２（図１参照）に
おいて、吸着剤モジュール３２およびコルゲートフィン
５０が設けられていない状態のものにおいて、上記ヘッ
ダタンク２７、２８の間にコルゲートフィン５０をろう
付け、溶接、あるいは接着する。その後、この吸着コア
１１、１２を、図５（ａ）に示すように配置し、底面
（図５中下面）となる部位に、この底面を塞ぐようにし
て板部材（図示しない）を配置する。この板部材の大き
さは、ヘッダタンク２７、２８および伝熱管２６の全て
を覆うような大きさであり、この板部材と、最も外側の
伝熱管２６ａ、２６ａと、ヘッダタンク２７、２８とに
より椀状の容器部（なお、伝熱管２６にて複数に仕切ら
れている）が構成される。

【００３１】そして、図５（ａ）に示すように、上記椀
状の容器部に、水を飽和吸着量分吸着させた吸着剤３４
を充填し（図３中ステップＳ２に示す、吸着コアに吸着
剤を充填する工程）、その後、図５（ｂ）に示すよう
に、接着剤Ｐ（図６参照）を希釈溶液により希釈してな
る接着溶液Ｐ₀を流し込む（図３中ステップＳ３に示
す、吸着コアに接着溶液を流し込む工程）。この接着溶
液Ｐ₀は、上記椀状の容器部の上面と一致するまで充填
する。

【００３２】ここで、接着溶液Ｐ₀を上記椀状の容器部
の上面と一致するまで充填した状態において、接着剤Ｐ
としての酢酸ビニル系樹脂の重量が吸着剤３４の重量の
１％〜５％程度となるように、接着剤Ｐを希釈溶液（本
実施形態では水）により希釈する。そして、本実施形態
では、接着剤Ｐ（酢酸ビニル系樹脂）の濃度が、例えば
０．５ｗｔ％〜１０ｗｔ％となるように希釈溶液で希釈
して、接着溶液Ｐ₀としている。これにより、吸着剤モ
ジュール３２においても、接着剤Ｐとしての酢酸ビニル
系樹脂の重量が吸着剤３４の重量の１％〜５％程度とな
る。

【００３３】ここで、接着剤Ｐとしては、吸着剤３４、
伝熱管２６、コルゲートフィン５０、タンク２７、２８
との接着性に優れるものを用いており、上記板部材は、
吸着剤３４、伝熱管２６、コルゲートフィン５０、タン
ク２７、２８に比べて、接着剤Ｐとの接着性が悪い材
料、例えば、シリコンゴム等から構成している。その
後、図５（ｃ）に示すように、所定温度（例えば９０
℃）の恒温槽Ｋに所定時間（例えば１時間）の間吸着コ
ア１１、１２を配置し、この吸着コア１１、１２を加熱
する（図３中ステップＳ４に示す加熱工程）。

【００３４】なお、所定温度とは、接着剤Ｐの耐熱温度
（具体的には、酢酸ビニル樹脂が炭化しない温度）の範
囲で、かつ、吸着剤３４の耐熱温度（具体的には、細孔
３４０が破壊しない温度）の範囲内である。また、所定
時間とは、上記所定温度の条件で、接着剤Ｐを確実に硬
化可能な時間のことである。ここで、希釈溶液として
は、上記所定温度で蒸発可能なものであり、かつ、吸着
剤３４の吸着、脱着性能に悪影響を与えないものとす
る。また、吸着物質である冷媒（水等）は、上記所定温
度で確実に脱着可能なものとする。

【００３５】そして、上記加熱行程（図３中ステップＳ
４）においては、希釈溶液（水）が蒸発するとともに、
吸着物質としての水が吸着剤３４から脱着され、さら
に、接着剤Ｐが硬化して、吸着剤３４相互の近接部位、
吸着剤３４と伝熱管２６との近接部位、吸着剤３４とコ
ルゲートフィン５０との近接部位、および、吸着剤３４
とヘッダタンク２７、２８との接触部位が、接着剤Ｐに
より接着固定される。このようにして、伝熱管２６の間
に吸着剤モジュール３２が形成、固定される。

【００３６】なお、本発明者らが確認したところ、図６
に示すように、接着剤Ｐは、主に、上記各接触する部位
近傍に存在しており、上記各接触する部位以外の隙間に
は存在していなかった。そして、上記加熱工程（図３中
ステップＳ４）の後、吸着コア１１、１２を、上記所定
温度以下の温度（例えば９０℃）の水で洗浄する（図３
中ステップＳ５に示す洗浄工程）。具体的には、吸着コ
ア１１、１２を収納可能な大きさの容器に洗浄用の水を
満たし、この容器中に吸着コア１１、１２を、例えば３
０分程度浸漬しておく。これにより、吸着コア１１、１
２の表面に付着した塵埃等を除去でき、吸着コア１１、
１２に関する冷媒の透過性の低下を抑制できる。

【００３７】その後、吸着剤モジュール３２を、図２に
示す吸着式冷凍装置１に組み込み、冷媒（水）の吸着、
脱着を繰り返す（図３中ステップＳ６に示す吸着・脱着
工程）。具体的には、冷却温度を例えば２０〜３０℃、
加熱温度を例えば８０〜９０℃、冷却、加熱の切換時間
を例えば７０秒、冷却、加熱のサイクルを複数回、例え
ば５回以上繰り返す。

【００３８】ここで、吸着剤３４は、上記した飽和吸着
量分の冷媒を吸着、脱着可能なものであるが、吸着コア
１１、１２に関して、初回（例えば始めの１〜２回）の
サイクルでは、飽和吸着量に比べて小さな量の冷媒しか
吸着、脱着できないものが製造される場合がある、とい
うことを発明者らは確認している。このような吸着コア
１１、１２に関して、上記サイクルを複数回繰り返すこ
とにより、略飽和吸着量分の冷媒が吸着、脱着できるよ
うになることが実験により確認されている。

【００３９】以下に、本実施形態により奏する効果を述
べる。まず、図３中ステップＳ１において吸着剤３４に
水（吸着物質）を吸着させることにより、吸着剤３４の
細孔３４０にも水が吸着され、他の物質がこの細孔３４
０に吸着されることを抑制できる。よって、吸着剤３４
の表面に接着剤Ｐを塗布したとき、吸着剤３４の細孔３
４０に接着剤Ｐが吸着されることを抑制でき、接着剤Ｐ
は主に吸着剤３４の表面に存在することになる。

【００４０】このような状態で加熱硬化することによ
り、吸着剤３４の細孔３４０における接着剤Ｐの存在は
抑制され、しかも、吸着剤３４の表面の接着剤Ｐにて吸
着剤３４相互が良好に接着された吸着剤モジュール３２
を得ることができる。こうして得られる吸着剤モジュー
ル３２では、吸着剤３４の細孔３４０における接着剤Ｐ
の存在が抑制できるため、吸着物質の吸着、脱着面積を
拡大でき、吸着剤３４の吸着、脱着性能、ひいては、吸
着剤モジュール３２の吸着、脱着性能を向上できる。

【００４１】また、多数の吸着剤３４が略飽和状態とな
るように、多数の吸着剤３４に吸着物質を吸着させてい
るので、吸着剤３４の細孔３４０に接着剤Ｐが吸着され
ることを防止でき、吸着剤３４の細孔３４０の全てにお
いて、吸着物質の吸着、脱着を行なうことが可能となる
ので、吸着剤モジュール３２の吸着、脱着性能をさらに
向上できる。

【００４２】また、上記椀状の容器部に、多数の吸着剤
３４と、接着剤Ｐを希釈溶液により希釈してなる接着溶
液Ｐ₀を充填することにより、請求項でいう接着剤を塗
布する工程を行なっているので、吸着剤３４表面に接着
剤Ｐを薄く全体的に塗布することができる。よって、図
６にも示すように、吸着剤３４相互の近接部位以外の隙
間Ｃに接着剤Ｐが存在することを抑制でき、吸着剤モジ
ュール３２に関して吸着物質（冷媒）の透過性が良好と
なるため、吸着物質（冷媒）の吸着、脱着性能を良好に
維持できる。

【００４３】また、多数の吸着剤３４および接着剤Ｐ
を、吸着式冷凍装置１の吸着コア１１、１２のうち伝熱
管２６の間に流し込んだ後、接着剤Ｐを加熱硬化して、
多数の吸着剤３４相互の近接部位、吸着剤３４と伝熱管
２６との近接部位、吸着剤３４とコルゲートフィン５０
との近接部位、および、吸着剤３４とヘッダタンク２
７、２８との近接部位を接着しているので、吸着剤モジ
ュール３２を吸着コア１１、１２の伝熱管２６の間に固
定するための特別な手段が必要なく、吸着コア１１、１
２の組付作業が容易となる。

【００４４】また、伝熱管２６の間にはコルゲートフィ
ン５０が固定されているため、このコルゲートフィン５
０の分だけ、吸着剤モジュール３２と吸着コア１１、１
２との接触面積を大きくでき、吸着剤モジュール３２の
吸着コア１１、１２への固定がより確実に行なわれてい
る。また、上述のようにして得られる吸着剤モジュール
３２では、吸着剤３４相互、伝熱管２６と吸着剤３４、
および、コルゲートフィン５０と吸着剤３４が接着剤Ｐ
にて接着されており、しかも、接着剤Ｐは通常空気より
も熱伝導率が高いため、吸着剤３４の相互間、伝熱管２
６と吸着剤３４との間、および、コルゲートフィン５０
と吸着剤３４との間の熱伝導性を向上できる。

【００４５】よって、伝熱管２６内部を流れる熱交換流
体の熱を、伝熱管２６、接着剤Ｐを経て吸着剤３４に良
好に伝熱できるとともに、伝熱管２６、コルゲートフィ
ン５０、接着剤Ｐを経て吸着剤３４に良好に伝熱でき
る。よって、吸着剤３４の吸着、脱着性能、ひいては、
吸着剤モジュール３２の吸着、脱着性能を向上できる。
なお、空気の熱伝導率は０．０２６Ｗ／（ｍ・ｋ）であ
り、接着剤Ｐ（酢酸ビニル系樹脂）の熱伝導率は０．１
５〜０．２Ｗ／（ｍ・ｋ）である。

【００４６】また、上記椀状の容器部の底を構成する板
部材が、接着剤Ｐとの接着性の悪い材料からなるので、
接着剤Ｐを加熱硬化した後に、吸着コア１１、１２から
板部材を剥がしやすく、吸着剤モジュール３２の損傷を
抑制できる。また、板部材がシリコンゴムのようなゴム
材料からなるため、吸着コア１１、１２への密着性がよ
いため、図３中テップＳ３や図３中テップＳ４におい
て、吸着剤３４や接着溶液Ｐ₀が漏れるのを抑制でき
る。

【００４７】（第２の実施形態）本実施形態では、接着
剤Ｐよりもさらに熱伝導性がよい材料からなる粉末状の
高熱伝導性粉末Ｍと、接着剤Ｐとを、希釈溶液（水）に
て希釈してなる高熱伝導性粉末混入接着溶液Ｑ₀を調整
し、この高熱伝導性粉末混入接着溶液Ｑ₀を用いて、上
記したステップＳ３ないしステップＳ６に示す工程を行
なっている。高熱伝導性粉末Ｍとしては、耐食性を有す
る金属材料（熱伝導率が２００〜４００Ｗ／（ｍ・
ｋ））からなる金属粉末が挙げられ、本実施形態では、
アルミニウム（熱伝導率が２３７Ｗ／（ｍ・ｋ）程度）
を用いているが、銀や銅等を用いてもよい。

【００４８】そして、上記加熱工程（図３中ステップＳ
４）を行なった後では、図７に示すように、吸着剤３４
相互の近接部位、吸着剤３４と伝熱管２６との近接部
位、吸着剤３４とコルゲートフィン５０との近接部位、
および、吸着剤３４とヘッダタンク２７、２８との近接
部位において、高熱伝導性粉末Ｍが接着剤Ｐに混入され
た状態となる。

【００４９】この結果、吸着剤３４相互の間、伝熱管２
６と吸着剤３４の間、および、コルゲートフィン５０と
吸着剤３４の間の熱伝導性をさらに向上できる。よっ
て、伝熱管２６内部を流れる熱交換流体の熱を吸着剤３
４にさらに良好に伝熱できるので、吸着剤３４の吸着、
脱着性能、ひいては、吸着剤モジュール３２の吸着、脱
着性能をさらに向上できる。

【００５０】ここで、接着剤Ｐおよび高熱伝導性粉末Ｍ
の重量は、以下の〜の条件を満たすように設定され
る。高熱伝導性粉末混入接着溶液Ｑ₀を上記椀状の容器部
の上面と一致するまで充填した状態において（つまり、
吸着剤モジュール３２において）、接着剤Ｐの重量が吸
着剤３４の重量の０．５％以上である。

【００５１】高熱伝導性粉末Ｍおよび接着剤Ｐの重量
が吸着剤３４の重量の５％以下である。高熱伝導性粉末Ｍの重量が接着剤Ｐの重量の１倍〜２
倍である。なお、上記の理由としては、接着剤Ｐの重量割合が
０．５％より小さいと、吸着剤３４相互の接着強度が十
分得られない恐れがあるためである。また、上記の理
由としては、高熱伝導性粉末Ｍおよび接着剤Ｐの重量が
吸着剤３４の重量の５％より大きいと、吸着剤３４相互
の近接部位以外の隙間Ｃ（図７参照）に高熱伝導性粉末
Ｍおよび接着剤Ｐが存在して、吸着剤モジュール３２に
関して吸着物質の透過性が十分に確保できない恐れがあ
るためである。

【００５２】また、上記の理由としては、高熱伝導性
粉末Ｍの重量が接着剤Ｐの重量の一倍より小さいと、吸
着剤３４相互間の熱伝導性を効果的に向上できない恐れ
があり、高熱伝導性粉末Ｍの重量が接着剤Ｐの重量の２
倍より大きいと、吸着剤３４相互が確実に固定されなく
なる恐れがあるためである。また、高熱伝導性粉末Ｍの
粒径は、１０μ〜２０μとしている。これは、粒径が２
０μより大きいと、吸着剤モジュール３２（吸着コア１
１、１２）の全体に高熱伝導性粉末Ｍをゆきわたらせる
ことができなくなる恐れがあるためである。

【００５３】そして、上記〜の条件を満たすよう
に、上記接着溶液Ｑ₀に関する接着剤Ｐおよび高熱伝導
性粉末Ｍの濃度が設定されている。本実施形態では、酢
酸ビニル系樹脂および高熱伝導性粉末Ｍの濃度が、例え
ば０．５ｗｔ％〜１０ｗｔ％となるように水（希釈溶
液）で希釈して、上記接着溶液Ｑ₀としている。なお、
本発明者らが、上記第１の実施形態による吸着剤モジュ
ール３２を用いた吸着コア１１、１２と、第２の実施形
態による吸着剤モジュール３２を用いた吸着コア１１、
１２とに関して冷房能力を実験にて測定したところ、第
２の実施形態によれば、第１の実施形態に比べて冷房能
力を２０％程度向上できることがわかった。なお、第１
の実施形態による吸着剤モジュール３２は、接着剤Ｐ
（酢酸ビニル樹脂）の重量が吸着剤３４の２％となるよ
うに設定し、第２の実施形態による吸着剤モジュール３
２は、接着剤Ｐおよび高熱伝導性粉末Ｍの重量が吸着剤
３４の２％、高熱伝導性粉末Ｍの重量が接着剤Ｐの重量
の１倍となるように設定した。

【００５４】（他の実施形態）まず、上記実施形態で
は、酢酸ビニル系樹脂の重量を、吸着剤３４の重量の１
％〜５％程度としていたが、これより多くても少なくて
もよい。なお、１％以下であると、接着強度が弱くなる
恐れがあり、５％以上であると、吸着剤３４相互の近接
部位以外の隙間Ｃにも多くの接着剤Ｐが存在して吸着剤
モジュール３２の通気性が悪くなる恐れがあるため、酢
酸ビニル系樹脂の重量を、吸着剤３４の重量の１〜５％
とするのが好ましい。

【００５５】また、上記洗浄工程（図３中ステップＳ
５）および上記吸着、脱着工程（図３中ステップＳ６）
は、必ずしも行なう必要はない。また、接着剤Ｐとし
て、酢酸ビニル系樹脂を用いていたが、これに限定され
ることはなく、上記した条件を満たすものであればよ
い。また、吸着剤３４としてシリカゲルを用いていた
が、他にも、活性アルミナ、活性炭、ゼオライト、モレ
キュラーシービングカーボン等を用いてもよい。なお、
冷媒として水を使用するときは、水の吸着、脱着量が大
きいシリカゲルを用いいるのが好ましく、冷媒としてア
ルコールを使用するときは、アルコールの吸着、脱着量
が大きい活性炭を用いるのが好ましい。

【００５６】また、冷媒として水を用いていたが、他に
も、低級アルコール（例えば、メタノール、エタノー
ル、プロパン等）、芳香族炭化水素（例えば、ベンゼ
ン、トルエン等）、アンモニア、アセトン等を用いても
よい。なお、蒸発潜熱が比較的大きく、真空容器１４、
１５が耐えうる程度の蒸気圧（例えば４ｍＨｇ〜大気圧
程度）で、かつ、無毒性である、水、エタノール等が好
ましい。

【００５７】また、容器部を構成する板部材を、吸着剤
３４、伝熱管２６やコルゲートフィン５０に比べて、接
着剤Ｐとの接着性が悪い材料で構成していたが、吸着剤
３４、伝熱管２６やコルゲートフィン５０と同程度の接
着性の材料、例えばアルミニウムにて構成し、この板部
材を取り外す際には、板部材と、吸着剤モジュール３２
との間の接着を、針金状部材にて断絶するようにしても
よい。

【００５８】また、本発明の吸着剤モジュールおよびそ
の製造方法は、上記実施形態のような配置形態に限ら
ず、他の種々の形態で配置してもよい。例えば、従来技
術のような、筒状の伝熱管の外周面に、本発明の吸着剤
モジュールを筒状に設けてもよい。また、コルゲートフ
ィンの代わりに、プレートフィン等の伝熱を促進する形
状のフィンを用いてもよい。

【００５９】また、上記実施形態では、吸着式冷凍装置
の吸着コアに本発明を適用していたが、例えば、空気中
の水分を除去する吸着剤を内蔵させた除湿器等に本発明
を適用してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の吸着コアの斜視図で
ある。

【図２】吸着式冷凍装置の概略全体構成図である。

【図３】第１の実施形態の吸着コアの製造工程を説明す
る流れ図である。

【図４】（ａ）、（ｂ）は、第１の実施形態の吸着コア
の製造過程における吸着剤の部分拡大断面図である。

【図５】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、第１の実施形態の
吸着コアの製造工程を説明する概略工程説明図である。

【図６】第１の実施形態の吸着コアにおいて、接着剤の
配置形態を示す部分拡大模式図である。

【図７】第２の実施形態の吸着コアにおいて、接着剤の
配置形態を示す部分拡大模式図である。

【符号の説明】

３２…吸着剤モジュール、３４…吸着剤、Ｐ…接着剤。

フロントページの続き (72)発明者伊藤睦弘愛知県春日井市高蔵寺町２丁目1846番地富士シリシア化学株式会社内 (72)発明者渡辺藤雄愛知県尾張旭市新居町上の田2897−６ (72)発明者架谷昌信愛知県名古屋市守山区下志段味穴ヶ洞2271 −334 (72)発明者松田仁樹愛知県名古屋市天白区一本松１丁目602 (72)発明者永島久夫愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】冷却されることにより吸着物質を吸着
し、加熱されることにより前記吸着物質を脱着する粒状
の多数の吸着剤（３４）に、前記吸着物質を吸着させる
第１工程（Ｓ１）と、この第１工程（Ｓ１）の後、前記多数の吸着剤（３４）
の表面に接着剤（Ｐ）を塗布する第２工程（Ｓ２、Ｓ
３）と、この第２工程（Ｓ２、Ｓ３）の後、前記接着剤（Ｐ）を
加熱硬化して、前記多数の吸着剤（３４）の相互間を接
着するとともに、前記吸着物質を脱着させる第３工程
（Ｓ４）とを含むことを特徴とする吸着剤モジュールの
製造方法。
【請求項２】前記接着剤（Ｐ）を希釈溶液により希釈
してなる接着溶液（Ｐ₀）と、前記多数の吸着剤（３
４）とを混合することにより、前記多数の吸着剤（３
４）の表面に接着剤（Ｐ）を塗布する第２工程（Ｓ２、
Ｓ３）が行なわれることを特徴とする請求項１に記載の
吸着剤モジュールの製造方法。
【請求項３】前記第１工程（Ｓ１）において、前記多
数の吸着剤（３４）が略飽和状態となるように、前記多
数の吸着剤（３４）に吸着物質を吸着させることを特徴
とする請求項１または２に記載の吸着剤モジュールの製
造方法。
【請求項４】前記接着剤（Ｐ）は酢酸ビニル系樹脂か
らなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１
つに記載の吸着剤モジュールの製造方法。
【請求項５】前記接着剤（Ｐ）の重量が、前記吸着剤
（３４）の重量の１％〜５％となるように、前記接着剤
（Ｐ）の量を設定することを特徴とする請求項１ないし
４のいずれか１つに記載の吸着剤モジュールの製造方
法。
【請求項６】前記第２工程（Ｓ２、Ｓ３）および前記
第３工程（Ｓ４）は、前記多数の吸着剤（３４）および
前記接着剤（Ｐ）を、吸着式冷凍装置（１）の吸着コア
（１１、１２）のうち、内部に熱交換流体が流れる伝熱
管（２６）の間に流し込んだ後、接着剤（Ｐ）を加熱硬
化して、前記多数の吸着剤（３４）の相互間、および、
前記吸着剤（３４）と前記伝熱管（２６）との間を接着
するとともに、前記吸着物質を脱着させるものであるこ
とを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載
の吸着剤モジュールの製造方法。
【請求項７】前記第２工程（Ｓ２、Ｓ３）において、
前記接着剤（Ｐ）よりも熱伝導率の高い高熱伝導材料か
らなる粉末状の高熱伝導性粉末（Ｍ）も、前記多数の吸
着剤（３４）の表面に塗布することを特徴とする請求項
１ないし６のいずれか１つに記載の吸着剤モジュールの
製造方法。
【請求項８】前記第２工程（Ｓ２、Ｓ３）において、
前記接着剤（Ｐ）よりも熱伝導率の高い高熱伝導材料か
らなる粉末状の高熱伝導性粉末（Ｍ）を前記接着溶液
（Ｐ₀）に混入させ、この接着溶液（Ｐ₀）と、前記多
数の吸着剤（３４）とを混合することを特徴とする請求
項２ないし６のいずれか１つに記載の吸着剤モジュール
の製造方法。
【請求項９】前記高熱伝導性粉末（Ｍ）の重量が、前
記接着剤（Ｐ）の重量の１倍〜２倍となるように、前記
高熱伝導性粉末（Ｍ）の量を設定することを特徴とする
請求項７または８に記載の吸着剤モジュールの製造方
法。
【請求項１０】請求項１ないし１０のいずれか１つの
吸着剤モジュールの製造方法により製造されることを特
徴とする吸着剤モジュール。