WO2007000948A1 - 吸着熱交換器とその製造方法及び製造装置 - Google Patents

吸着熱交換器とその製造方法及び製造装置 Download PDF

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heat exchanger
adsorption
raw material
material liquid
fins
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PCT/JP2006/312620
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Takahisa Sueoka
Hirohiko Matsushita
Akira Kamino
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Daikin Industries, Ltd.
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Definitions

  • Adsorption heat exchanger manufacturing method and manufacturing apparatus thereof
  • the present invention relates to an adsorption heat exchanger in which an adsorption layer containing an adsorbent is formed on the surface of a heat exchanger body, and a method and apparatus for producing this adsorption heat exchanger.
  • Patent Document 1 discloses a humidity control apparatus having a refrigerant circuit to which an adsorption heat exchanger is connected.
  • a compressor, a first adsorption heat exchanger, an expansion valve, a second adsorption heat exchanger, and a four-way switching valve are connected to the refrigerant circuit of the humidity control apparatus.
  • a refrigeration cycle is performed by circulating a refrigerant.
  • one of the two adsorption heat exchanges functions as an evaporator, and the other adsorption heat exchange functions as a condenser.
  • outdoor air passes through an adsorption heat exchanger serving as a condenser.
  • the adsorbent is heated by the refrigerant, and moisture is desorbed from the adsorbent and released to the outdoor air.
  • the air humidified as described above is supplied into the room, and the room is humidified.
  • room air passes through an adsorption heat exchanger that serves as an evaporator.
  • the adsorbent In this adsorption heat exchanger, the adsorbent is cooled by the refrigerant, and moisture in the air is adsorbed by the adsorbent, and at the same time, the adsorption heat generated at that time is taken away by the refrigerant. As described above, the air that has given moisture to the adsorbent is discharged to the outside.
  • outdoor air passes through an adsorption heat exchanger that serves as an evaporator.
  • the adsorbent is cooled by the refrigerant, and moisture in the air is adsorbed by the adsorbent, and at the same time, the adsorption heat generated at that time is taken away by the refrigerant.
  • the air dehumidified as described above is supplied into the room, and the room is dehumidified.
  • the indoor air passes through the adsorption heat exchange that becomes a condenser.
  • this adsorption heat exchanger the adsorbent is heated by the refrigerant, and moisture is desorbed from the adsorbent and released into the air. As described above, the air used for the regeneration of the adsorbent is discharged outside the room.
  • the air flow path is switched by a damper, and at the same time, the refrigerant circulation direction in the refrigerant circuit is switched by a four-way switching valve, so that a regeneration operation and an adsorption operation are performed by two adsorption heat exchangers. Are repeated alternately. In other words, in this humidity control apparatus, conditioned air that does not impair the adsorption capacity and regeneration capacity of the adsorbent is continuously supplied into the room.
  • the adsorption heat exchanger used for air conditioning as described above is constituted by a heat exchanger body and a laminated film (adsorption layer) of an adsorbent formed on the heat exchanger body.
  • the heat exchanger ⁇ ⁇ body is a fin-and-tube heat exchanger consisting of a large number of aluminum fins formed in a rectangular plate shape and arranged parallel to each other, and copper heat transfer tubes passing through the fins. Composed. Further, as the adsorbent, powdery zeolite, silica gel, activated carbon and the like are used.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2004-294048
  • the heat exchange body is obtained by immersing the heat exchange body in a slurry-like raw material liquid containing an adsorbent and a binder.
  • the raw material liquid is made to adhere to the surface of this, and the raw material liquid adhering to this film form is dried and solidified.
  • the pitch of each fin is often set relatively narrow (eg, 1.4 mm to l. 6 mm). In such a case, the adsorbent and the binder are clogged in the gaps between the fins.
  • the adsorption layer is made relatively thick (for example, 0.2 mm to 0.3 mm) for the purpose of increasing the adsorption amount, the problem of clogging becomes serious. Therefore, due to such clogging, air cannot pass through the gaps between the fins, which may increase the ventilation resistance and decrease the adsorption / desorption performance of the adsorption heat exchanger.
  • the present invention has been made in view of the problem, and an object of the present invention is to produce an adsorption heat exchanger that can uniformly form an adsorption layer over the entire surface of the fin without clogging. Another object of the present invention is to provide a manufacturing apparatus for performing the manufacturing method and a high-performance adsorption heat exchange manufactured by the manufacturing method.
  • the first invention is a slurry in which an adsorbent is dispersed in a liquid binder in a heat exchanger body (40) in which a plurality of plate-like fins (57) are arranged in the extending direction of the heat transfer tube (58). It is premised on a method of manufacturing an adsorption heat exchanger by forming an adsorption layer on the surface of the heat exchanger body (40) by immersing it in the raw material liquid.
  • the method of manufacturing the adsorption heat exchanger ⁇ includes the immersion process in which the heat exchanger body (40) is immersed in the raw material liquid, and the heat exchanger body (40) that has undergone the immersion process described above.
  • a scattering stroke that rotates in the air around the rotation axis along the arrangement direction of the fins (57), and a drying stroke that dries the heat exchanger body (40) that has passed through the scattering stroke. It is a feature.
  • the soaking process of immersing the so-called fin 'and' tube type heat exchanger body (40) in the raw material liquid containing the adsorbent and the binder. Is done. In this immersion process, the raw material liquid enters the gaps between the fins (57), and the raw material liquid adheres to the surfaces of the fins (57). On the other hand, when the pitch of the fins (57) is set to be relatively narrow in such an immersion process, the raw material liquid is clogged in the gaps between the fins (57).
  • the scattering stroke is performed after the immersion stroke.
  • the heat exchanger body (40) rotates in the air around the rotation axis along the arrangement direction of the fins (57) of the heat exchanger body (40).
  • the raw material liquid clogged in the gaps between the fins (57) and excess raw material liquid adhering to the surface of the fins (57) are scattered by centrifugal force.
  • excess raw material liquid filling the gaps between the fins (57) It is surely excluded from between the fins (57).
  • the raw material liquid adhering to the surface of (40) is dried and solidified.
  • an adsorption layer containing an adsorbent is formed on the surface of the heat exchanger body (40).
  • the clogging of the raw material liquid is eliminated on the surface of each fin (57) by the above-described scattering process. For this reason, an adsorption layer is formed relatively uniformly on the surface of the heat exchanger body (40).
  • the heat exchanger body (40) is rotated in the raw material liquid around the rotation axis at a lower speed than in the scattering step. thing It is characterized by.
  • the heat exchanger body (40) is immersed in the raw material liquid while rotating at a low speed around the rotation shaft. At this time, the heat exchanger body (40) rotates in a direction that allows the raw material liquid to pass through the gaps between the fins (57). As a result, the raw material liquid spreads over the entire gap of each fin (57), and the raw material liquid adheres to the entire surface of each fin (57).
  • a third invention is the first or second invention, wherein the fin (57) is formed in a rectangular plate shape, and the long side on one side of the fin (57) rotates in the scattering stroke.
  • the heat exchanger main body (40) is rotated in such a posture as to face the shaft side.
  • the elongated rectangular plate-like fins (57) are arranged in the extending direction of the heat transfer tubes (58).
  • the heat exchanger body (40) rotates so that the long side of one side of the fin (57) always faces the rotating shaft.
  • the raw material liquid clogged in the gaps of the fins (57) and the excess raw material liquid adhering to the surface of the fins (57) are caused by the centrifugal force. It will be scattered in the width direction of the fin (57). That is, if the heat exchanger body (40) is rotated in this posture, the fin (57) force raw material liquid can be easily scattered, so that excess raw material liquid is surely removed from the gap of the fin (57).
  • the fourth invention is the first or second invention, wherein the immersion process, the scattering process, the drying process, and the heat exchanger body (40) that has undergone the drying process are immersed in water. It is characterized by repeating the water-containing process to be carried out in order.
  • the water-containing step of immersing the heat exchanger main body (40) in water after forming an adsorption layer containing an adsorbent on the surface of the heat exchanger main body (40) in the drying step. Is performed.
  • the adsorption layer on the surface of the heat exchanger body (40) is in a state of containing moisture.
  • the immersion process is performed again.
  • the heat exchanger body (40) soaked in the raw material liquid is in a state in which the adsorption layer on the surface thereof contains moisture due to the above water-containing process.
  • the adsorption layer of the heat exchanger main body (40) immersed in the raw material liquid is in a dry state, moisture in the raw material liquid adhering to the adsorption layer is easily absorbed in the adsorption layer. For this reason, the raw material attached to the surface of the adsorption layer The viscosity of the liquid becomes high. Therefore, in the subsequent scattering process, it is difficult to eliminate the clogging of the raw material liquid by scattering the raw material liquid in the gaps of the fins (57).
  • the adsorption layer in the second and subsequent soaking steps, is in a state of containing moisture in advance, so that the moisture in the raw material liquid is hardly absorbed on the surface of the adsorption layer, and the raw material liquid The viscosity can be kept below a predetermined value. As a result, the raw material liquid in the gap of the fin (57) is reliably removed even in the subsequent scattering stroke, and clogging of the raw material liquid is eliminated.
  • the fifth invention is the first or second invention, wherein the binder is an organic aqueous emulsion, and the raw material liquid has a solid weight ratio of the noinda to the adsorbent of 10% or more. It is characterized by being 20% or less.
  • an organic aqueous emulsion is used as the liquid binder to be blended with the raw material liquid.
  • the mixing ratio of the adsorbent and the binder is adjusted so that the weight ratio of Noinda to the adsorbent is 10% or more and 20% or less.
  • a sixth invention is the first or second invention, wherein the raw material liquid has a viscosity force of 150 mPa ′ measured with a B-type rotational viscometer under the conditions of a liquid temperature of 25 ° C. and a rotational speed of 60 min- 1. s to 300 mPa's.
  • the water content of the raw material liquid is adjusted so that the viscosity measured with a B-type rotational viscometer (25 ° C, rotational speed 60 min- 1 (rpm)) is 150 mPa ⁇ s to 300 mPa ⁇ s. Is done.
  • the seventh invention includes a heat exchanger body (40) in which a plurality of plate-like fins (57) are arranged in the extending direction of the heat transfer tube (58), and a surface of the heat exchanger body (40). It is premised on an adsorption heat exchange comprising an adsorbent layer containing an adsorbent formed on the surface. This adsorption heat exchange is characterized in that the surface of the adsorption layer forms irregular irregular patterns.
  • irregular irregular patterns that can be sufficiently observed visually are formed on the surface of the adsorption layer of the adsorption heat exchanger.
  • This uneven pattern is similar to the so-called “Schiple pattern”, “Sazanami pattern”, or “Yuzu skin pattern” used in the paint and coating industry. Form an irregular pattern of shapes!
  • An eighth invention is characterized in that, in the seventh invention, the average thickness of the adsorption layer is 0.2 mm or more and 0.3 mm or less.
  • heat exchange is performed so that the average thickness of the adsorption layer is 0.2 mm or more and 0.3 mm or less.
  • An adsorption layer is formed on the surface of the vessel body (40).
  • a ninth invention is characterized in that, in the sixth invention, the pitch of each of the fins (57) is 1.4 mm or more and 1.6 mm or less.
  • an adsorption layer is formed on the surface of the heat exchanger body (40) in which the distance between the fins (57) is 1.4 mm or more and 1.6 mm or less.
  • adsorption heat exchange is performed by forming an adsorption layer on the surface of the heat exchanger body (40) in which a plurality of plate-like fins (57) are arranged in the extending direction of the heat transfer tube (58). It is premised on the equipment that manufactures the vessel. And this adsorption heat exchanger manufacturing apparatus has a storage tank (35) for storing a slurry-like raw material liquid in which an adsorbent is dispersed in a liquid binder, and a rotating shaft along the arrangement direction of the fins (57). A first mechanism for rotating the heat exchanger body (40) in the raw material liquid, and a heat exchanger body (40). It is characterized in that it can be switched to a second state in which it is pulled up from the raw material liquid and rotated in the air.
  • a storage tank (35) and a rotation mechanism (15) are provided in a manufacturing apparatus for forming an adsorption layer on the surface of a heat exchanger body (40).
  • a raw material liquid containing a binder and an adsorbent is stored in the storage tank (35).
  • the rotation mechanism (15) rotates the heat exchange body (40) around the rotation axis along the arrangement direction of the fins (57).
  • the heat exchanger body (40) driven by the rotating mechanism (15) rotates in the raw material liquid in the storage tank (35).
  • the raw material liquid spreads in the gaps between the fins (57) of the heat exchanger body (40), and the raw material liquid adheres to the entire surface of the fins (57). That is, when the heat exchanger body (40) is rotated with the manufacturing apparatus in the first state, the immersion process of the second invention described above is performed.
  • the heat exchanger body (40) driven by the rotating mechanism (15) rotates in the air.
  • the clogged raw material liquid is scattered by the centrifugal force between the fins (57) of the heat exchanger body (40). That is, when the heat exchanger main body (40) is rotated with this manufacturing apparatus in the second state, the above-described scattering process of the first invention is performed.
  • the rotating mechanism (15) extends in the horizontal direction.
  • the heat exchanger body (40) is held in a posture in which the shaft member (21) as the rotating shaft, the arrangement direction of the fins (57) and the shaft member (21) are parallel, and the heat exchanger body ( 40) and a support member (30) that rotates around the shaft member (21).
  • the rotating mechanism (15) of the eleventh invention is provided with a shaft member (21) extending in the horizontal direction and a support member (30) for holding the heat exchanger body (40).
  • the support member (30) rotates together with the shaft member (21) while holding the heat exchanger body (40) so that the arrangement direction of the fins (57) and the shaft member shaft (21) are parallel to each other.
  • the heat exchanger body (40) held by the support member (30) rotates in the raw material liquid, and the above immersion process is performed.
  • the heat exchanger body (40) held by the support member (30) rotates in the air, and the above-described scattering process is performed.
  • the pair of heat exchanger bodies (41, 42) is arranged such that the support member (30) is line-symmetric with respect to the shaft member (21). It is characterized by support.
  • two heat exchanger bodies (41, 42) are held by the support member (30).
  • the heat exchanger main bodies (41, 42) are arranged to face each other with the shaft member (21) interposed therebetween.
  • each heat exchanger body (41, 42) rotates in the raw material liquid.
  • the immersion process of the two heat exchanger bodies (41, 42) is performed simultaneously.
  • each heat exchanger body (41, 42) rotates in the air.
  • the two heat exchanger bodies (41, 42) are simultaneously scattered.
  • the heat exchange ⁇ main body (40) is rotated in the air. Yes.
  • excess raw material liquid remaining in the gaps between the fins (57) can be scattered by centrifugal force. For this reason, the clogging of the adsorbent and binder in the gaps between the fins (57) is eliminated, and the raw material liquid is applied to the entire surface of the fins (57). It can be adhered uniformly.
  • the pitch of each fin (57) can be designed to be narrow, while the adsorption The thickness of the layer can also be increased. Therefore, it is possible to downsize the adsorption heat exchange or further improve the adsorption / desorption performance of the adsorption heat exchange.
  • the raw material liquid adhering to the surface of the fin (57) is scattered using centrifugal force.
  • irregular concave and convex patterns can be formed on the surface of the adsorption layer.
  • This uneven pattern is similar to the “Schiple pattern”, “Sazanami pattern”, or “Yuzu skin pattern” used in the paint and coating industry. Form an irregular pattern of!
  • the specific surface area of the adsorption layer can be increased. Therefore, the moisture adsorption / desorption performance by adsorption heat exchange can be further improved.
  • the heat exchange body (40) is rotated in the raw material liquid during the immersion process.
  • the raw material liquid spreads over the entire gaps of the fins (57)
  • the raw material liquid can be adhered to the entire surface of the fins (57). Therefore, an adsorption layer can be formed over the entire surface of each fin (57), and the adsorption / desorption performance of the adsorption heat exchange obtained by this manufacturing method can be further improved.
  • the adsorption layer is formed on the surface of the heat exchanger body (40) by the drying process. After the formation, before performing the immersion process again, a water-containing process is performed in which the heat exchanger body (40) is immersed in water. For this reason, it is possible to avoid the viscosity of the raw material liquid adhering to the surface of the adsorption layer of the heat exchanger main body (40) from being increased in the second and subsequent immersion strokes, and the subsequent splash strokes can be avoided. The excess raw material liquid in the gaps between the fins (57) can be easily scattered.
  • the organic aqueous emulsion is used as the binder of the raw material liquid to form the adsorption layer, so that, for example, compared with the case of using an inorganic type binder, for example.
  • the flexibility of the adsorption layer can be improved. As a result, even if a sudden temperature change or impact occurs, the adsorption layer is difficult to peel off from the heat exchanger body (40), and sufficient adhesion of the adsorption layer to the heat exchanger body (40) can be secured.
  • the weight ratio of the binder (solid content) to the adsorbent is 10% or more and 20% or less, sufficient adhesion can be obtained even over a wide range of temperature changes.
  • the viscosity of the raw material liquid measured with a B-type rotational viscometer is adjusted in the range of 150 mPa's to 300 mPa's, so that it rotates in the raw material liquid during the immersion process.
  • the raw material liquid can be easily distributed to the entire gaps of the fins (57).
  • the raw material liquid on the surface of each fin (57) can be easily scattered.
  • the raw material liquid can be more uniformly attached to the surface of the heat exchanger body (40) over the entire area.
  • the fine uneven pattern is formed on the adsorption layer on the surface of the heat exchanger body (40), the specific surface area of the adsorption layer can be increased. For this reason, the moisture adsorption / desorption performance by adsorption heat exchange can be improved.
  • the ventilation resistance of the adsorption heat exchanger is reduced.
  • the required amount of adsorbent can be supported on the adsorption layer while suppressing the increase.
  • the pitch of each fin (57) is in the range of not less than 1.4 mm and not more than 1.6 mm.
  • the tenth aspect of the present invention it is possible to provide an adsorption heat exchange manufacturing apparatus capable of realizing the scattering process of the first aspect and the immersion process of the second aspect. Further, according to the eleventh aspect of the invention, the scattering step and the immersion step can be performed while the heat exchanger body (40) is securely held by the support member (30).
  • the two heat exchange bodies (41, 42) can simultaneously perform the scattering process and the immersion process, thereby improving the productivity of the adsorption heat exchange ⁇ .
  • these two heat exchanger bodies (41, 42) rotate in a line-symmetric posture with respect to the shaft member (21), the centrifugal forces of both heat exchanger bodies (41, 42) are mutually transmitted. Can be offset. For this reason, each heat exchanger body (41, 42) can be stably rotated while reducing the rotational power of the shaft member (21).
  • FIG. 1 is a piping system diagram showing the configuration of the refrigerant circuit of the embodiment. (A) shows the operation during the first operation, and (B) shows the second operation. It shows the operation during operation.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view of an adsorption heat exchanger.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an adsorption heat exchanger manufacturing apparatus according to an embodiment, where (A) is a transverse sectional view and (B) is a longitudinal sectional view.
  • Fig. 4 is a schematic configuration diagram for explaining the immersion process during the production of adsorption heat exchange.
  • FIG. 5 is a schematic configuration diagram for explaining a scattering process at the time of manufacturing an adsorption heat exchanger.
  • FIG. 6 is a schematic configuration diagram for explaining a drying process at the time of manufacturing an adsorption heat exchanger.
  • FIG. 7 is a schematic configuration diagram for explaining a water-containing process at the time of manufacturing an adsorption heat exchanger.
  • Fig. 8 is a photograph of the surface of a fin having an adsorption layer formed on the surface.
  • A is related to the embodiment.
  • B shows a fin to be compared.
  • the adsorption heat exchanger (51, 52) of the present embodiment is mounted on a humidity control device (10) that performs indoor humidity control.
  • the humidity control apparatus (10) is configured to be capable of a dehumidifying operation for supplying dehumidified air to the room and a humidifying operation for supplying humidified air to the room.
  • the humidity control apparatus (10) includes a refrigerant circuit (50).
  • the refrigerant circuit (50) includes a first adsorption heat exchange (51), a second adsorption heat exchange (52), a compressor (53), a four-way switching valve (54), and The closed circuit is provided with an electric expansion valve (55).
  • the refrigerant circuit (50) performs a vapor compression refrigeration cycle by circulating the filled refrigerant.
  • the compressor (53) has a discharge side on the first port of the four-way switching valve (54) and a suction side on the second port of the four-way switching valve (54). Each port is connected.
  • One end of the first adsorption heat exchange (51) is connected to the third port of the four-way switching valve (54).
  • the other end of the first adsorption heat exchanger (51) is connected to one end of the second adsorption heat exchanger (52) via the electric expansion valve (55).
  • the other end of the second adsorption heat exchanger (52) is connected to the fourth port of the four-way switching valve (54).
  • the four-way switching valve (54) is in a first state in which the first port and the third port communicate with each other and the second port and the fourth port communicate with each other (the state shown in Fig. 1 (A)). And the first and fourth ports It is possible to switch to the second state (state shown in Fig. 1 (B)) where the second port and the third port communicate with each other.
  • the first adsorption heat exchanger (51) and the second adsorption heat exchanger (52) are obtained by forming an adsorption layer containing an adsorbent on the surface of the heat exchanger body (40).
  • the heat exchanger body (40) is composed of a cross fin type fin 'and' tube type heat exchanger.
  • the heat exchanger main body (40) includes an aluminum fin (57) and a copper heat transfer tube (58) passing through the fin (57).
  • the plurality of fins (57) are formed in an elongated rectangular plate shape, and are arranged in parallel at regular intervals in the extending direction of the heat transfer tube (58).
  • the pitch of the fins (57) is preferably in the range of 1.2 mm to 2.2 mm, and more preferably in the range of 1.4 mm to 1.6 mm.
  • the diameter of the heat transfer tube (58) is preferably in the range of 7. Omm to 9.5mm.
  • the number of rows in the width direction of the fins (57) for the heat transfer tube (58) is preferably in the range of up to four rows for two row forces.
  • the number of fins (57) in the longitudinal direction is preferably in the range of 10 to 20 stages.
  • the fin (57) is a so-called plate fin having a rectangular plate shape.
  • the fin (57) is a so-called waffle fin having a gentle wave shape in the cross-sectional shape in the width direction. Consists of!
  • the manufacturing apparatus (20) for the adsorption heat exchange (51, 52) will be described.
  • the production apparatus (20) includes a rotation mechanism (15) and a storage tank (35).
  • the rotation mechanism (15) includes a shaft member (21) as a rotation shaft, a drive motor (22), and a support member (30).
  • the shaft member (21) is formed to extend in the horizontal direction, and the portions on both ends thereof are supported by the bearing support portions (23, 23), respectively.
  • a drive motor (22) is connected to one end of the shaft member (21). The drive motor (22) rotates the shaft member (21) around the fulcrum of the pair of bearing support portions (23, 23).
  • each support member (30) On the outer periphery of the shaft member (21), the pair of support members (30) are coupled between the pair of bearing support portions (23, 23). As shown in Fig. 3 (B), each support member (30) has a disk shape. Annular part (31), four annular ribs (32) extending radially outward of the annular part (31), and a frame part (33) connected to the outer end of each rib part (32) It consists of and.
  • the annular portion (31) is joined to the outer peripheral surface of the shaft member (21) through the shaft member (21).
  • the rib portions (32) are formed integrally with the annular portion (31), and are provided on the outer periphery of the annular portion (31) at an interval of about 90 °.
  • Each of these rib portions (32) is formed in a plate shape extending outward in the radial direction.
  • the frame portion (33) is configured by connecting end portions of four plate members (34, 34, 34, 34) to each other.
  • the frame portion (33) has an outer edge and an inner edge formed in a substantially square shape. The outer edge of each rib portion (32) is connected to the inner edge portion of the frame portion (33) at the center in the longitudinal direction of each plate member (34).
  • each heat exchanger body (41, 42) is disposed across a pair of support members (30, 30), and the long side portion on one side of each fin (57, 57) at each end thereof is Fastening is performed along the plate members (34, 34) of the support (30, 30).
  • the long side on one side of the fin (57) faces the shaft member (21), and the arrangement direction of the plurality of fins (57) and the shaft member (21) It is supported by the pair of support members (30, 30) in a posture in which the axial directions are parallel to each other.
  • each heat exchanger body (41, 42) does not rotate, but pivots about the axis of the shaft member (21).
  • the fins (57) of the heat exchanger bodies (41, 42) are fastened to the pair of plate members (34, 34) facing each other in the frame portion (33).
  • the heat exchanger bodies (41, 42) are supported by the support members (30, 30) so as to be symmetrical with respect to each other with respect to the axis of the shaft member (21).
  • the centrifugal force of each heat exchanger main body (41, 42) acting on the shaft member (21) is mutual. Will be offset.
  • the storage tank (35) stores a slurry-like raw material liquid in which a powdery adsorbent is dispersed in a liquid binder.
  • the storage tank (35) is formed in a substantially semi-cylindrical shape with the upper part opened, and is supported by the pair of leg portions (36) and installed at the lower portion of the shaft member (21).
  • the storage tank (35) has a first state (state shown in FIG. 4) approaching the shaft member (21) and the shaft member (21). ) And the second state (the state shown in FIG. 5) which are separated from each other.
  • the heat exchanger body (40) rotates while passing through the raw material liquid in the storage tank (35).
  • the raw material liquid is poured into the storage tank (35) in the first state.
  • this storage tank (35) the distance to the liquid surface of the shaft member (21) force raw material liquid is shorter than the distance to the shaft member (21) force heat exchanger body (41, 42).
  • Raw material liquid is stored.
  • This raw material liquid is adjusted so that the weight ratio of the solid content of the binder to the adsorbent is 10% or more and 20% or less.
  • the water content of the raw material liquid is adjusted so that the viscosity measured with a B-type rotational viscometer is 150 mPa'S or more and 300 mPa'S or less under conditions of a liquid temperature of 25 ° C and a rotation speed of 60 min- 1 .
  • the adsorbent contained in the raw material liquid includes zeolite, silica gel, activated carbon, an organic polymer polymer material having a hydrophilic or water-absorbing functional group, an ion-exchanged resin material having a carboxyl group or a sulfonic acid group, a sensitive material.
  • Functional polymer materials such as thermophilic polymers, clay mineral materials such as sepiolite, imogolite, alofen and kaolinite, etc., are not particularly limited as long as they are excellent in moisture adsorption, but dispersibility, viscosity, etc. Zeolite, silica gel or a mixture thereof is preferable.
  • the binder contained in the raw material liquid is preferably an organic aqueous emulsion such as urethane resin, acrylic resin, or ethylene acetate butyl copolymer.
  • each heat exchanger body (41, 42) turns around the shaft member (21) with the arrangement direction of the fins (57) as the axial direction.
  • the heat exchanger body (41, 42) rotates at a relatively low speed.
  • one heat exchanger body (first heat exchanger) (41) is immersed in the raw material liquid in the storage tank (35) while rotating.
  • the first heat exchanger (41) rotates in a direction that allows the raw material liquid to pass through the gaps between the fins (57). For this reason, the raw material liquid reliably spreads over the entire gaps of the fins (57) of the first heat exchanger (41), and the film-like raw material adheres to the entire surface of the fins (57).
  • the storage tank (35) is in the second state, and the shaft member (21) and the support member (30) rotate.
  • the heat exchanger body (41, 42) swirls in the air.
  • the shaft member (21) rotates at a higher speed (eg, 500 rpm) than the immersion stroke.
  • each heat exchanger body (41, 42) rotates in the air, the excess raw material liquid that has accumulated in the gaps of each fin (57) of each heat exchanger body (41, 42) is caused by centrifugal force. Scatter. As a result, in each heat exchanger (41, 42), excess raw material liquid in the gaps between the fins (57) is eliminated, and the raw material liquid adhered to the entire surface of each fin (57) is made uniform.
  • a drying step of the heat exchanger body (41, 42) is performed.
  • the air supply tank (25) is arranged below the shaft member (21) instead of the storage tank (35).
  • the air supply tank (25) like the storage tank (35), is formed in a substantially semi-cylindrical shape with the upper side open, and an air outlet (26) is formed on the bottom plate. Hot air conveyed by the blower (27) is ejected from the blower outlet (26).
  • each heat exchanger (41, 42) sequentially passes in the vicinity of the outlet (26) as the shaft member (21) rotates.
  • an adsorption layer containing an adsorbent is gradually formed.
  • each heat exchanger body (41, 42) is immersed in the water in the aquarium (28). Is done. As a result, the adsorption layer of each heat exchanger (41, 42) is in a state containing moisture.
  • the above-described immersion process is performed again.
  • the heat exchanger body (41, 42) soaked in the raw material liquid is in a state in which the adsorption layer on its surface contains moisture.
  • the adsorption layer of the heat exchanger body (41, 42) immersed in the raw material liquid is in a dry state, moisture in the raw material liquid adhering to the adsorption layer is easily absorbed in the adsorption layer. Become. For this reason, the viscosity of the raw material liquid adhering to the surface of the adsorption layer increases. Therefore, it becomes difficult to scatter the raw material liquid in the gaps of the fins (57) in the subsequent scattering process.
  • the adsorption layer in the second and subsequent immersion steps, is in a state of containing moisture in advance, so that the moisture in the raw material liquid is absorbed by the surface of the adsorption layer.
  • the raw material liquid between the gaps of the fins (57) is easily scattered in the subsequent scattering process.
  • the adsorption layer on the surface of the heat exchanger body (41, 42) gradually becomes thicker.
  • Each of these steps is repeated until the average thickness of the adsorption layer of each fin (57) of the heat exchanger body (41, 42) is in the range of 0.2 mm to 0.3 mm (for example, about 12 Cycle degree).
  • FIG. 8 (A) A photograph of the surface of the fin (57) of the adsorption heat exchanger (51, 52) obtained as described above is shown in Fig. 8 (A).
  • Fig. 8 (B) after the heat exchanger body was immersed in the raw material liquid in a stationary state, the raw material liquid adhering to the fin surface was blown off with air and force-dried and solidified to form an adsorption layer. It is a surface photograph of the fin used as a comparison object. In the adsorption layer of the fin (57) of the present embodiment, a fine uneven pattern that can be visually confirmed is formed.
  • This uneven pattern is presumed to be formed due to the scattering of the raw material liquid adhering to the surface of the fin (57) using the centrifugal force during the above-mentioned scattering process.
  • this uneven pattern is observed to be similar to the “V” “Schiple pattern”, “Sazanami pattern” or “Yuzu skin pattern” used in the paint industry.
  • the humidity control apparatus (10) provided with the adsorption heat exchange (51, 52) obtained as described above will be described.
  • the dehumidifying operation and the humidifying operation Is done.
  • the humidity controller (10) adjusts the taken outdoor air (0 A) and supplies it to the room as supply air (SA). To the outside as exhaust air (EA).
  • SA room as supply air
  • EA exhaust air
  • the humidity control device (10) during the dehumidifying operation or the humidifying operation performs indoor ventilation.
  • the humidity control apparatus (10) repeats the first operation and the second operation alternately at predetermined time intervals (eg, every 3 minutes) during both the dehumidifying operation and the humidifying operation.
  • the humidity control apparatus (10) takes outdoor air (OA) as first air and indoor air (RA) as second air.
  • the humidity control device (10) takes in indoor air (RA) as the first air and outdoor air (OA) as the second air during the humidifying operation.
  • the first operation will be described.
  • the second air is sent to the first adsorption heat exchanger (51) and the first air is sent to the second adsorption heat exchanger (52).
  • a regeneration operation for the first adsorption heat exchanger (51) and an adsorption operation for the second adsorption heat exchanger (52) are performed.
  • the four-way switching valve (54) is set to the first state.
  • the compressor (53) When the compressor (53) is operated, the refrigerant circulates in the refrigerant circuit (50). Specifically, the refrigerant discharged from the compressor (53) dissipates heat and condenses in the first adsorption heat exchange (51).
  • the refrigerant condensed in the first adsorption heat exchanger (51) is depressurized when passing through the electric expansion valve (55), and then absorbs heat in the second adsorption heat exchanger (52) and evaporates.
  • the refrigerant evaporated in the second adsorption heat exchange (52) is sucked into the compressor (53), compressed, and discharged again from the compressor (53).
  • the first adsorption heat exchanger (51) serves as a condenser
  • the second adsorption heat exchanger (52) serves as an evaporator.
  • the first adsorption heat exchanger (51) the adsorbent on the surface of the fin (57) is heated by the refrigerant in the heat transfer tube (58), and moisture separated from the heated adsorbent is given to the second air.
  • the second adsorption heat exchanger (52) moisture in the first air is adsorbed by the adsorbent on the surface of the fin (57), and the generated adsorption heat is absorbed by the refrigerant in the heat transfer tube (58).
  • the first air dehumidified by the second adsorption heat exchanger (52) is contained in the chamber.
  • the first adsorbed heat exchange (51) force desorbed water is discharged into the room together with the second air.
  • the second air humidified by the first adsorption heat exchange (51) is supplied to the room, and the first air deprived of moisture by the second adsorption heat exchanger (52) is supplied. It is discharged outside the room.
  • the second operation will be described.
  • the first air is sent to the first adsorption heat exchanger (51) and the second air is sent to the second adsorption heat exchanger (52).
  • a regeneration operation for the second adsorption heat exchanger (52) and an adsorption operation for the first adsorption heat exchanger (51) are performed.
  • the four-way selector valve (54) is set to the second state.
  • the compressor (53) When the compressor (53) is operated, the refrigerant circulates in the refrigerant circuit (50). Specifically, the refrigerant discharged from the compressor (53) dissipates heat by the second adsorption heat exchange (52) and condenses.
  • the refrigerant condensed in the second adsorption heat exchanger (52) is depressurized when passing through the electric expansion valve (55), and then absorbs heat in the first adsorption heat exchanger (51) and evaporates.
  • the refrigerant evaporated in the first adsorption heat exchanger (51) is sucked into the compressor (53), compressed, and discharged from the compressor (53) again.
  • the second adsorption heat exchanger (52) serves as a condenser
  • the first adsorption heat exchanger (51) serves as an evaporator.
  • the second adsorption heat exchanger (52) the adsorbent on the surface of the fin (57) is heated by the refrigerant in the heat transfer tube (58), and moisture desorbed from the heated adsorbent is given to the second air.
  • the first adsorption heat exchanger (51) moisture in the first air is adsorbed by the adsorbent on the surface of the fin (57), and the generated adsorption heat is absorbed by the refrigerant in the heat transfer tube (58).
  • the first air dehumidified by the first adsorption heat exchanger (51) is supplied into the chamber, and the second adsorption heat exchange (52) force desorbed moisture is supplied to the first air. 2 Exhausted with air.
  • the second air humidified by the second adsorption heat exchange (52) is supplied into the room, and the first air deprived of moisture by the first adsorption heat exchanger (51) is supplied. It is discharged outside the room.
  • the heat exchange main body After the soaking process in which 40) is immersed in the raw material liquid, a scattering process is performed in which the heat exchanger body (40) is rotated in the air.
  • a scattering process is performed in which the heat exchanger body (40) is rotated in the air.
  • excess raw material liquid remaining in the gaps of the fins (57) can be scattered by centrifugal force. For this reason, the clogging of the adsorbent and the binder in the gaps between the fins (57) can be eliminated, and the raw material liquid can be uniformly attached to the entire surface of the fins (57).
  • the pitch of each fin (57) can be designed to be narrow, while the adsorption The thickness of the layer can also be increased. Therefore, it is possible to downsize the adsorption heat exchange or further improve the adsorption / desorption performance of the adsorption heat exchange.
  • the raw material liquid adhering to the surface of the fin (57) is scattered using centrifugal force, so that the surface of the adsorption layer is not exposed as shown in the photograph of FIG. 8 (A). Regular irregular patterns can be formed.
  • the adsorption heat exchanger (51, 52) obtained by the production method of the present embodiment has a specific surface area of the adsorption layer as compared with the adsorption layer of FIG. growing. Therefore, the moisture adsorption / desorption performance by the adsorption heat exchanger can be further improved.
  • the present invention relates to an adsorption heat exchanger in which an adsorption layer containing an adsorbent is formed on the surface of a heat exchanger body, and a method and apparatus for producing this adsorption heat exchanger. It is for.

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Abstract

　吸着熱交換器の製造装置（20）には、吸着剤が液状のバインダに分散された原料液を貯留する貯留槽（35）と、熱交換器本体（40）を保持する支持部材（30）と、軸部材（21）とが設けられる。熱交換器本体（40）は、フィン（57）の配列方向に沿う軸部材（21）の周りを回転する。熱交換器本体（40）が原料液中を回転すると、フィン（57）の隙間全域に亘って原料液が行き渡り、フィン（57）の表面全域に原料液が付着する。熱交換器本体（40）が空気中を回転すると、フィン（57）の隙間に滞る余分な原料液が飛散し、フィン（57）の表面全域に原料液の膜が形成される。

Description

明 細 書
吸着熱交換器とその製造方法及び製造装置
技術分野
[0001] 本発明は、熱交換器本体の表面に吸着剤を含む吸着層が形成される吸着熱交換 器と、この吸着熱交^^の製造方法及び製造装置に関するものである。
背景技術
[0002] 従来より、空気中の水分を吸脱着して室内の調湿を行う調湿装置が知られている。
[0003] 例えば特許文献 1には、吸着熱交換器が接続された冷媒回路を有する調湿装置が 開示されている。この調湿装置の冷媒回路には、圧縮機、第 1吸着熱交^^、膨張 弁、第 2吸着熱交換器、及び四方切換弁が接続されている。この冷媒回路では、冷 媒を循環させることで冷凍サイクルが行われる。その結果、 2つの吸着熱交 は、 一方の吸着熱交^^が蒸発器として機能し、他方の吸着熱交^^が凝縮器として 機能する。
[0004] 具体的に、この調湿装置の加湿運転時には、室外空気が凝縮器となる吸着熱交換 器を通過する。この吸着熱交換器では、冷媒によって吸着剤が加熱されており、吸 着剤から水分が脱離して室外空気へ放出される。以上のようにして加湿された空気 は室内へ供給され、室内の加湿が行われる。一方、室内空気は蒸発器となる吸着熱 交換器を通過する。この吸着熱交換器では、冷媒によって吸着剤が冷却されており 、空気中の水分が吸着剤に吸着されると同時にその際生じる吸着熱が冷媒に奪わ れる。以上のようにして吸着剤に水分を付与した空気は室外へ排出される。
[0005] また、この調湿装置の除湿運転時には、室外空気が蒸発器となる吸着熱交換器を 通過する。この吸着熱交換器では、冷媒によって吸着剤が冷却されており、空気中 の水分が吸着剤に吸着されると同時にその際生じる吸着熱が冷媒に奪われる。以上 のようにして除湿された空気は室内へ供給され、この室内の除湿が行われる。一方、 室内空気は凝縮器となる吸着熱交 を通過する。この吸着熱交^^では、吸着剤 が冷媒によって加熱されており、吸着剤から水分が脱離して空気へ放出される。以上 のようにして吸着剤の再生に利用された空気は室外へ排出される。 [0006] この調湿装置では、空気の流路をダンバで切り換えると同時に、冷媒回路の冷媒 の循環方向を四方切換弁で切り換えることで、 2つの吸着熱交換器で再生動作と吸 着動作とが交互に繰り返し行われる。即ち、この調湿装置では、吸着剤の吸着能力 や再生能力を損なうこと無ぐ調湿した空気が室内に連続供給される。
[0007] 以上のようにして空気の調湿に利用される吸着熱交換器は、熱交換器本体と、この 熱交換器本体に形成される吸着剤の積層膜 (吸着層）によって構成される。上記熱 交^ ^本体は、長方形板状に形成されて互いに平行に配列されるアルミニウム製の 多数のフィンと、各フィンを貫通する銅製の伝熱管とから成るフィン'アンド ·チューブ 熱交換器で構成される。また、上記吸着剤としては、粉末状のゼォライト、シリカゲル 、活性炭などが用いられる。
特許文献 1：特開 2004— 294048号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] 上述のようにして熱交換器本体の表面に吸着層を形成する方法としては、吸着剤 及びバインダを含むスラリー状の原料液に熱交翻本体を浸積させて熱交翻本 体の表面に原料液を付着させ、この膜状に付着した原料液を乾燥固化する方法が 挙げられる。ところが、熱交^^本体については、その表面積を稼ぐため、各フィンの ピッチを比較的狭く（例えば 1. 4mm〜l. 6mm)設定する場合が多い。このような場合 には、各フィンの隙間に吸着剤やバインダが目詰まりしてしまう。特に、吸着量の増大 を目的に吸着層を比較的厚く（例えば 0. 2mm〜0. 3mm)しょうとすると、目詰まりの 問題が深刻となる。したがって、このような目詰まりに起因して各フィンの隙間を空気 が通過できなくなり、この吸着熱交換器の通風抵抗の増加や吸脱着性能の低下を招 いてしまう恐れがある。
[0009] 本発明は、カゝかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、フィンの表面全域 に吸着層を目詰まりなく均一に形成することができる吸着熱交^^の製造方法や、 その製造方法を行う製造装置、更にはその製造方法により製造された高性能の吸着 熱交翻を提供することにある。
課題を解決するための手段 [0010] 第 1の発明は、伝熱管 (58)の伸長方向へ複数の板状のフィン (57)が配列された熱 交換器本体 (40)を液状のバインダ中に吸着剤が分散したスラリー状の原料液に浸 積することによって上記熱交 本体 (40)の表面に吸着層を形成して吸着熱交換 器を製造する方法を前提としている。そして、この吸着熱交^^の製造方法は、上記 熱交換器本体 (40)を上記原料液中に浸積する浸積行程と、上記浸積行程を経た熱 交換器本体 (40)を上記フィン (57)の配列方向に沿った回転軸を中心として空気中 で回転させる飛散行程と、上記飛散行程を経た熱交換器本体 (40)を乾燥させる乾 燥行程とを備えて ヽることを特徴とするものである。
[0011] 第 1の発明では、吸着熱交換器の製造時において、いわゆるフィン 'アンド'チュー ブ式の熱交換器本体 (40)を吸着剤及びバインダを含む原料液に浸積する浸積行程 が行われる。この浸積行程では、各フィン (57)の隙間に原料液が入り込み、各フィン (57)の表面に原料液が付着する。一方、このような浸積行程において、フィン (57)の ピッチが比較的狭く設定されている場合、各フィン (57)の隙間に原料液が目詰まりし てしまうことになる。
[0012] そこで、本発明では、上記浸積行程の後に飛散行程が行われる。この飛散行程で は、熱交換器本体 (40)のフィン (57)の配列方向に沿う回転軸を中心として熱交換器 本体 (40)が空気中で回転する。その結果、各フィン (57)の隙間に目詰まりした原料 液や、各フィン (57)の表面に付着した余分な原料液が遠心力によって飛散する。こ のため、熱交換器本体 (40)における各フィン (57)の間隔が多少狭くても、各フィン (5 7)の隙間を埋めている余分な原料液は、遠心力を受けることによって各フィン (57)の 間から確実に排除される。
[0013] 上記飛散行程の後には、乾燥行程が行われる。この乾燥行程では、熱交翻本体
(40)の表面に付着した原料液が乾燥固化される。その結果、熱交換器本体 (40)の 表面に吸着剤を含有する吸着層が形成される。この際、各フィン (57)の表面では、 上述した飛散行程によって原料液の目詰まりが解消されている。このため、熱交 本体 (40)の表面には、比較的均一に吸着層が形成される。
[0014] 第 2の発明は、第 1の発明において、上記浸積行程では、上記熱交換器本体 (40) を上記飛散行程時よりも低速で上記回転軸を中心として原料液中で回転させること を特徴とするものである。
[0015] 第 2の発明の浸積行程では、上記熱交換器本体 (40)が上記回転軸を中心として低 速で回転しながら、原料液中に浸積される。この際、熱交 本体 (40)は、各フィン (57)の隙間における原料液の通過を許容する方向に回転する。その結果、各フィン (57)の隙間全域に原料液が行き渡り、各フィン (57)の表面全域に原料液が付着する
[0016] 第 3の発明は、第 1又は第 2の発明において、上記フィン (57)は、長方形板状に形 成され、上記飛散行程では、上記フィン (57)の片側の長辺が回転軸側を向くような 姿勢で熱交 本体 (40)を回転させることを特徴とするものである。
[0017] 第 3の発明では、細長の長方形板状のフィン (57)が伝熱管 (58)の伸長方向に配列 される。上記飛散行程では、フィン (57)の片側の長辺が常に回転軸側を向くようにし て熱交換器本体 (40)が回転する。このような姿勢で熱交換器本体 (40)が回転すると 、フィン (57)の隙間に目詰まりした原料液や、フィン (57)の表面に付着した余分な原 料液は、遠心力によって上記フィン (57)の幅方向に飛散することになる。つまり、この 姿勢で熱交 本体 (40)を回転させると、フィン (57)力 原料液を飛散させ易くなる ので、フィン (57)の隙間から余分な原料液が確実に排除される。
[0018] 第 4の発明は、第 1又は第 2の発明において、上記浸積行程と、上記飛散行程と、 上記乾燥行程と、上記乾燥行程を経た熱交換器本体 (40)を水に浸積する含水行程 とを順に繰り返し行うことを特徴とするものである。
[0019] 第 4の発明では、上記乾燥行程において熱交換器本体 (40)の表面に吸着剤を含 有する吸着層を形成した後、熱交換器本体 (40)を水に浸積する含水行程が行われ る。この含水行程では、熱交翻本体 (40)の表面の吸着層が水分を含んだ状態とな る。
[0020] 更に、この含水行程の後には、上記浸積行程が再び行われる。この浸積行程にお いて、原料液中に浸積される熱交換器本体 (40)は、上記含水行程によってその表 面の吸着層が水分を含んだ状態となっている。ここで、原料液中に浸積される熱交 本体 (40)の吸着層が、仮に乾燥状態である場合、この吸着層に付着した原料 液中の水分が吸着層内に吸収され易くなる。このため、吸着層の表面に付着した原 料液の粘度が高くなつてしまう。したがって、その後の飛散行程において、フィン (57) の隙間の原料液を飛散させて原料液の目詰まりを解消するのが困難となってしまう。
[0021] 一方、本発明では、 2度目以降の浸積行程においては、吸着層が予め水分を含ん だ状態となるので、吸着層の表面に原料液中の水分が吸収されにくくなり、原料液の 粘度を所定値以下に抑えることができる。その結果、その後の飛散行程においてもフ イン (57)の隙間の原料液が確実に排除され、原料液の目詰まりが解消される。
[0022] 第 5の発明は、第 1又は第 2の発明において、上記バインダが有機系の水性エマル ジョンであり、上記原料液は上記吸着剤に対する上記ノインダの固形分の重量比率 が 10%以上 20%以下であることを特徴とするものである。
[0023] 第 5の発明では、原料液に配合される液状のバインダとして、有機系の水性エマル ジョンが用いられる。また、原料液中では、吸着剤に対するノインダの重量比率が 10 %以上 20%以下となるように吸着剤とバインダの配合比率が調整される。
[0024] 第 6の発明は、第 1又は第 2の発明において、上記原料液が、液温 25°C、回転速 度 60min— 1の条件において B型回転粘度計で測定した粘度力 150mPa' s以上 300 mPa' s以下であることを特徴とするものである。
[0025] 第 6の発明では、 B型回転粘度計（25°C、回転速度 60min— 1 (rpm) )で測定した粘度 が 150mPa · s以上 300mPa · s以下となるように原料液の水分調整が行われる。
[0026] 第 7の発明は、伝熱管 (58)の伸長方向へ複数の板状のフィン (57)が配列された熱 交換器本体 (40)と、該熱交換器本体 (40)の表面に形成された吸着剤を含有する吸 着層とを備える吸着熱交 を前提としている。そして、この吸着熱交 は、上記 吸着層の表面が不規則な凹凸模様を形成していることを特徴とするものである。
[0027] 第 7の発明では、吸着熱交換器の吸着層の表面に、目視でも充分観察可能な不規 則な凹凸模様が形成される。この凹凸模様は、塗料'塗装業界で用いられる、いわゆ る「スチップル模様」、「さざなみ模様」、又は「ゆず肌模様」に類似した模様であり、細 カ^ヽ凹凸が波状ある ヽは繊維状の不規則な模様を形成して!/ヽる。
[0028] 第 8の発明は、第 7の発明において、上記吸着層の平均厚さが 0. 2mm以上 0. 3m m以下であることを特徴とするものである。
[0029] 第 8の発明では、吸着層の平均厚さが 0. 2mm以上 0. 3mm以下となるように熱交換 器本体 (40)の表面に吸着層が形成される。
[0030] 第 9の発明は、第 6の発明において、上記各フィン (57)のピッチが 1. 4mm以上 1. 6 mm以下であることを特徴とするものである。
[0031] 第 9の発明では、各フィン（57)同士の間隔が 1. 4mm以上 1. 6mm以下の熱交換器 本体 (40)の表面に吸着層が形成される。
[0032] 第 10の発明は、伝熱管 (58)の伸長方向へ複数の板状のフィン (57)が配列された 熱交換器本体 (40)の表面に吸着層を形成して吸着熱交換器を製造する装置を前提 としている。そして、この吸着熱交^^の製造装置は、液状のバインダ中に吸着剤が 分散したスラリー状の原料液を蓄える貯留槽 (35)と、上記フィン (57)の配列方向に 沿った回転軸を中心として上記熱交 本体 (40)を回転させる回転機構（15)とを備 え、熱交換器本体 (40)を原料液中で回転させる第 1状態と、該熱交換器本体 (40)を 原料液中から引き上げて空気中で回転させる第 2状態とに切り換え可能に構成され て ヽることを特徴とするものである。
[0033] 第 10の発明では、熱交換器本体 (40)の表面に吸着層を形成する製造装置に、貯 留槽 (35)及び回転機構 (15)が設けられる。貯留槽 (35)にはバインダ及び吸着剤を 含む原料液が蓄えられる。回転機構（15)は、フィン (57)の配列方向に沿った回転軸 を中心に熱交翻本体 (40)を回転させる。
[0034] この製造装置が第 1状態となる際には、回転機構 (15)によって駆動される熱交 本体 (40)が貯留槽 (35)内の原料液中で回転する。その結果、熱交換器本体 (40)の フィン (57)の隙間に原料液が行き渡り、フィン (57)の表面全域に原料液が付着する 。つまり、この製造装置を第 1状態として熱交換器本体 (40)を回転させると、上述の 第 2の発明の浸積行程が行われる。
[0035] 一方、製造装置が第 2状態となる際には、回転機構 (15)によって駆動される熱交換 器本体 (40)が空気中で回転する。その結果、熱交換器本体 (40)のフィン (57)の隙 間に目詰まりした原料液が遠心力によって飛散する。つまり、この製造装置を第 2状 態として熱交換器本体 (40)を回転させると、上述の第 1の発明の飛散行程が行われ る。
[0036] 第 11の発明は、第 10の発明において、上記回転機構（15)が、水平方向に延びる 上記回転軸としての軸部材 (21)と、フィン (57)の配列方向と上記軸部材 (21)とが平 行となる姿勢で上記熱交 本体 (40)を保持し、上記熱交 本体 (40)と共に該 軸部材 (21)の周りを回転する支持部材 (30)とを備えて!/、ることを特徴とするものであ る。
[0037] 第 11の発明の回転機構（15)には、水平方向に延びる軸部材 (21)と、熱交換器本 体 (40)を保持する支持部材 (30)とが設けられる。支持部材 (30)は、フィン (57)の配 列方向と軸部材軸 (21)とが平行となるように熱交 本体 (40)を保持しながら、軸 部材 (21)と共に回転する。その結果、この製造装置の第 1状態においては、支持部 材 (30)に保持される熱交換器本体 (40)が原料液中を回転し、上記浸積行程が行わ れる。また、この製造装置の第 2状態においては、支持部材 (30)に保持される熱交 本体 (40)が空気中を回転し、上記飛散行程が行われる。
[0038] 第 12の発明は、第 11の発明において、上記支持部材 (30)が、上記軸部材 (21)を 基準として線対称となるように一対の熱交換器本体 (41,42)を支持することを特徴と するものである。
[0039] 第 12の発明では、支持部材 (30)に 2つの熱交換器本体 (41,42)が保持される。各 熱交^^本体 (41,42)は、軸部材 (21)を挟んで互いに対向するように配置される。こ の製造装置の第 1状態において、軸部材 (21)と共に支持部材 (30)が回転すると、各 熱交換器本体 (41,42)はそれぞれ原料液中を回転する。その結果、この製造装置で は、 2つの熱交換器本体 (41,42)の浸積行程が同時に行われる。
[0040] また、この製造装置の第 2状態において、軸部材 (21)と共に支持部材 (30)が回転 すると、各熱交換器本体 (41,42)はそれぞれ空気中を回転する。その結果、この製造 装置では、 2つの熱交換器本体 (41,42)の飛散行程が同時に行われる。
発明の効果
[0041] 第 1の発明では、熱交 本体 (40)を原料液中に浸積させる浸積行程の後、熱交 ^^本体 (40)を空気中で回転させる飛散行程を行うようにしている。このように、熱 交換器本体 (40)を空気中で回転させると、各フィン (57)の隙間などに滞った余分な 原料液を遠心力によって飛散させることができる。このため、各フィン (57)の隙間に おける吸着剤やバインダの目詰まりを解消して、フィン (57)の表面全域に原料液を 均一〖こ付着させることができる。
[0042] このようにして、熱交換器本体 (40)の表面全域に原料液を付着させた後、乾燥行 程において原料液を乾燥固化させると、熱交 本体 (40)の表面全域に亘つて均 一な吸着層が形成された吸着熱交 を得ることができる。したがって、吸着熱交換 器の通気抵抗を低減すると共に、この吸着熱交^^による水分の吸脱着性能の向 上を図ることができる。
[0043] また、上記飛散行程では、上述のように各フィン (57)の隙間における吸着剤の目詰 まりを解消できるので、各フィン (57)のピッチを狭く設計することができる一方、吸着 層の膜厚を厚くすることもできる。したがって、吸着熱交^^のコンパクト化、あるいは 吸着熱交^^の吸脱着性能の一層の向上を図ることができる。
[0044] さらに、本発明では、遠心力を利用してフィン (57)の表面に付着した原料液を飛散 させるようにしている。このように原料液を飛散させると、吸着層の表面に不規則な凹 凸模様を形成することができる。なお、この凹凸模様は、塗料'塗装業界で用いられ る「スチップル模様」、「さざなみ模様」、又は「ゆず肌模様」に類似した模様であり、細 カ^ヽ凹凸が波状ある ヽは繊維状の不規則な模様を形成して!/ヽる。
[0045] 以上のように吸着層の表面に凹凸模様を形成することで、吸着層の比表面積を増 大させることができる。したがって、吸着熱交^^による水分の吸脱着性能を更に向 上させることができる。
[0046] 上記第 2の発明によれば、浸積行程にお!、て、熱交翻本体 (40)を原料液中で回 転させるようにしている。その結果、各フィン (57)の隙間全域まで原料液が行き渡る ので、各フィン (57)の表面全域に原料液を付着させることができる。したがって、各フ イン (57)の表面全域に吸着層を形成することができ、この製造方法で得た吸着熱交 の吸脱着性能を一層向上させることができる。
[0047] 上記第 3の発明によれば、各フィン (57)の片側の長辺が回転軸側を向くようにしな 力 Sら熱交 本体 (40)を回転させることで、上記飛散行程において、各フィン (57) の隙間に滞った原料液を容易に飛散させることができる。このため、各フィン (57)の 隙間における吸着剤の目詰まりを効果的に解消することができる。
[0048] 上記第 4の発明によれば、乾燥行程によって熱交換器本体 (40)の表面に吸着層を 形成した後に浸積行程を再度行う前に、熱交換器本体 (40)を水に浸積させる含水 行程を行うようにしている。このため、 2度目以降の浸積行程において、熱交換器本 体 (40)の吸着層の表面に付着した原料液の粘度が高くなつてしまうのを回避でき、 その後の飛散行程にぉ 、て、各フィン (57)の隙間の余分な原料液を容易に飛散さ せることができる。したがって、吸着層の表面に再度原料液を上塗りする際にも、各フ イン (57)の隙間における吸着剤やバインダの目詰まりを解消することができ、各フィン (57)の表面全域に原料液を均一に付着させることができる。
[0049] 上記第 5の発明によれば、原料液のバインダとして有機系の水性ェマルジヨンを用 V、て吸着層を形成するようにしたので、例えば無機系のノ インダを用いる場合と比較 して、吸着層の柔軟性を向上できる。その結果、急激な温度変化や衝撃が生じても、 熱交換器本体 (40)から吸着層が剥離し難くなり、熱交換器本体 (40)に対する吸着 層の密着性を充分確保できる。特に、吸着剤に対するバインダ（固形分)の重量比率 を 10%以上 20%以下とすることで、広範囲の温度変化に対しても充分な密着性を 得ることができる。
[0050] 上記第 6の発明によれば、原料液の B型回転粘度計で測定した粘度を 150mPa' s 以上 300mPa' s以下の範囲に調整するため、浸積行程時に原料液中で回転する熱 交換器本体 (40)にお ヽて、各フィン (57)の隙間全域まで容易に原料液を行き渡らせ ることができる。また、飛散行程時に空気中で回転する熱交換器本体 (40)において、 各フィン (57)の表面の原料液を容易に飛散させることができる。その結果、熱交 本体 (40)の表面には、その全域に亘つて一層均一に原料液を付着させることができ る。
[0051] 上記第 7の発明によれば、熱交換器本体 (40)の表面の吸着層に微細な凹凸模様 を形成するようにしたので、この吸着層の比表面積を増大させることができる。このた め、吸着熱交^^による水分の吸脱着性能を向上させることができる。
[0052] 上記第 8の発明によれば、熱交換器本体 (40)の表面の吸着層の平均厚さを 0. 2m m以上 0. 3mm以下としたので、吸着熱交換器の通気抵抗の増大を抑えながら、吸着 層に必要量の吸着剤を担持させることができる。
[0053] 上記第 9の発明によれば、各フィン（57)のピッチを 1. 4mm以上 1. 6mm以下の範囲 とすることで、この吸着熱交^^の通気抵抗の増大を抑えながら、吸着熱交^^の 表面に比較的大量の吸着剤を担持させることができる。したがって、この吸着熱交換 器の水分の吸脱着性能を充分確保することができる。
[0054] 上記第 10発明によれば、第 1の発明の飛散行程及び第 2の発明の浸積行程を実 現可能な吸着熱交翻の製造装置を提供できる。また、第 11の発明によれば、支持 部材 (30)で熱交換器本体 (40)を確実に保持しながら、上記飛散行程や上記浸積行 程を行うことができる。
[0055] 更に、上記第 12の発明によれば、 2つの熱交翻本体 (41,42)の飛散行程や浸積 行程を同時に行うことができ、吸着熱交^^の生産性の向上を図ることができる。ま た、これら 2つの熱交 本体 (41,42)は、軸部材 (21)を基準として線対称となる姿 勢で回転するため、両熱交換器本体 (41,42)の遠心力を互いに相殺することができ る。このため、軸部材 (21)の回転動力を低減させながら、各熱交 本体 (41,42)を 安定して回転させることができる。
図面の簡単な説明
[0056] [図 1]図 1は、実施形態の冷媒回路の構成を示す配管系統図であって、（A)は第 1動 作中の動作を示すものであり、（B)は第 2動作中の動作を示すものである。
[図 2]図 2は、吸着熱交^^の概略斜視図である。
[図 3]図 3は、実施形態の吸着熱交換器の製造装置の概略構成図であって、 (A)は横 断面図であり、（B)は縦断面図である。
圆 4]図 4は、吸着熱交翻の製造時における浸積行程を説明する概略構成図であ る。
[図 5]図 5は、吸着熱交^^の製造時における飛散行程を説明する概略構成図であ る。
[図 6]図 6は、吸着熱交^^の製造時における乾燥行程を説明する概略構成図であ る。
[図 7]図 7は、吸着熱交^^の製造時における含水行程を説明する概略構成図であ る。
[図 8]図 8は、表面に吸着層を形成したフィンの表面写真であり、（A)は実施形態に係 るフィンを示すものであり、（B)は比較対象となるフィンを示すものである。 符号の説明
[0057] 15 回転機構
20 製造装置
21 軸部材（回転軸）
30 支持部材
40 熱交換器本体
51,52 吸着熱交
57 フィン
58 伝熱管
発明を実施するための最良の形態
[0058] 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
[0059] 本実施形態の吸着熱交換器 (51,52)は、室内の調湿を行う調湿装置（10)に搭載さ れるものである。この調湿装置（10)は、除湿した空気を室内へ供給する除湿運転と、 加湿した空気を室内へ供給する加湿運転とが可能に構成されている。
[0060] く調湿装置の構成〉
上記調湿装置（10)は、冷媒回路 (50)を備えている。図 1に示すように、この冷媒回 路 (50)は、第 1吸着熱交翻 (51)、第 2吸着熱交翻 (52)、圧縮機 (53)、四方切換 弁 (54)、及び電動膨張弁 (55)が設けられた閉回路である。この冷媒回路 (50)は、充 填された冷媒を循環させることによって、蒸気圧縮冷凍サイクルを行う。
[0061] 上記冷媒回路 (50)にお 、て、圧縮機 (53)は、その吐出側が四方切換弁 (54)の第 1のポートに、その吸入側が四方切換弁 (54)の第 2のポートにそれぞれ接続されてい る。第 1吸着熱交翻(51)の一端は、四方切換弁 (54)の第 3のポートに接続されて いる。第 1吸着熱交換器 (51)の他端は、電動膨張弁 (55)を介して第 2吸着熱交換器 (52)の一端に接続されている。第 2吸着熱交換器 (52)の他端は、四方切換弁 (54) の第 4のポートに接続されて 、る。
[0062] 上記四方切換弁 (54)は、第 1のポートと第 3のポートが連通して第 2のポートと第 4 のポートが連通する第 1状態（図 1(A)に示す状態）と、第 1のポートと第 4のポートが 連通して第 2のポートと第 3のポートが連通する第 2状態（図 1(B)に示す状態）とに切 り換え可能となっている。
[0063] く吸着熱交換器の構成〉
図 2に示すように、第 1吸着熱交換器 (51)及び第 2吸着熱交換器 (52)は、熱交換 器本体 (40)の表面に吸着剤を含む吸着層を形成したものである。上記熱交換器本 体 (40)は、クロスフィン型のフィン 'アンド'チューブ型の熱交^^で構成されている。 これら熱交^^本体 (40)は、アルミニウム製のフィン (57)と、このフィン (57)を貫通す る銅製の伝熱管 (58)とを備えている。上記複数のフィン (57)は、細長の長方形板状 に形成され、伝熱管（58)の伸長方向に一定の間隔で平行に配列されている。
[0064] 上記各フィン（57)のピッチは、 1. 2mm以上 2. 2mm以下の範囲が好適であり、更に は 1. 4mm以上 1. 6mm以下の範囲が好適である。また、上記伝熱管（58)の直径は、 7. Omm以上 9. 5mm以下の範囲が好適である。また、伝熱管（58)についてのフィン（ 57)の幅方向の列数は、 2列力も 4列までの範囲が好適である。また、伝熱管（58)に つ 、てのフィン（57)の長手方向の段数は、 10段から 20段までの範囲が好適である。 更に、上記フィン（57)は、長方形板状のいわゆるプレートフィンで構成されているが、 このフィン (57)は、その幅方向の断面形状においてゆるやかな波形状になった、い わゆるワッフルフィンで構成されて!、ても良!、。
[0065] く吸着熱交換器の製造装置の構成〉
次に、上記吸着熱交翻 (51,52)の製造装置 (20)について説明する。図 3に示す ように、製造装置 (20)は、回転機構 (15)及び貯留槽 (35)を備えている。
[0066] 図 3(A)に示すように、上記回転機構（15)は、回転軸としての軸部材 (21)、駆動モ ータ（22)、及び支持部材 (30)を備えている。上記軸部材 (21)は、水平方向に延び て形成されており、その両端側の部位がそれぞれ軸受け支持部 (23,23)に支持され ている。この軸部材 (21)の一端には、駆動モータ (22)が連結されている。この駆動モ ータ（22)は、一対の軸受け支持部（23,23)の支点を中心として軸部材 (21)を回転さ せる。
[0067] 軸部材 (21)の外周には、上記一対の軸受け支持部（23,23)の間に一対の上記支 持部材 (30)が連結されている。図 3(B)に示すように、各支持部材 (30)は、円盤状の 環状部（31)と、該環状部（31)力 径方向外側に延出する 4本のリブ部（32)と、各リブ 部（32)の外端部に連結される枠部（33)とで構成されている。
[0068] 上記環状部（31)は、軸部材 (21)が貫通されて該軸部材 (21)の外周面に接合され ている。上記各リブ部（32)は、環状部（31)と一体的に形成されており、該環状部（31 )の外周に約 90° 間隔で設けられて 、る。これら各リブ部（32)は、径方向外側に伸 長した板状に形成されている。上記枠部（33)は、 4枚の板部材 (34,34,34,34)の端部 が互いに連結されることで構成される。枠部（33)は、その外縁及び内縁が略正方形 に形成されている。そして、枠部（33)の内縁部には、各板部材 (34)の長手方向の中 央部に各リブ部（32)の外端が連結されて!、る。
[0069] 上記一対の支持部材 (30,30)には、 2つの熱交換器本体 (41,42)が同時に支持さ れる。具体的に、各熱交換器本体 (41,42)は、それぞれ一対の支持部材 (30,30)に 跨って配置され、その両端の各フィン (57,57)の片側の長辺部分が各支持体 (30,30) の板部材 (34,34)に沿うようにして締結される。その結果、各熱交 本体 (41,42)は 、フィン (57)の片側の長辺が軸部材 (21)を向くと共に、複数のフィン (57)の配列方 向と軸部材 (21)の軸方向とが互いに平行となる姿勢で、一対の支持部材 (30,30)に 支持される。この状態で軸部材 (21)が回転すると、各支持部材 (30,30)は各熱交換 器本体 (41,42)を保持しながら軸部材 (21)の周りを回転する。その結果、各熱交換 器本体 (41,42)は、自転はせずに軸部材 (21)の軸心を中心に旋回する。
[0070] また、支持部材 (30)では、枠部（33)において互いに向かい合う一組の板部材 (34, 34)に各熱交換器本体 (41,42)の各フィン (57)が締結される。つまり、各熱交換器本 体 (41,42)は、軸部材 (21)の軸心を基準として互いに線対称となるようにして各支持 部材 (30,30)に支持される。その結果、軸部材 (21)の回転と共に各熱交 本体 (4 1,42)が旋回しても、軸部材 (21)に作用する各熱交換器本体 (41,42)の遠心力は互 いに相殺される。
[0071] 上記貯留槽 (35)は、液状のバインダ中に粉末状の吸着剤が分散したスラリー状の 原料液を蓄えるものである。この貯留槽 (35)は、上方が開放された略半円筒状に形 成されており、一対の脚部（36)に支持されて軸部材 (21)の下部に設置される。この 貯留槽 (35)は、上記軸部材 (21)と接近する第 1状態 (図 4の状態)と上記軸部材 (21 )と離間する第 2状態 (図 5の状態)とに変位可能に構成されている。貯留槽 (35)が第 1状態となって軸部材 (21)が回転すると、熱交換器本体 (40)が貯留槽 (35)内の原 料液中を通過しながら回転する。一方、貯留槽 (35)が第 2状態となって軸部材 (21) が回転すると、熱交換器本体 (41 ,42)は貯留槽 (35)の原料液から弓 Iき上げられた状 態で空気中を回転する。
[0072] く吸着熱交換器の製造方法〉
次に、上記製造装置 (20)による吸着熱交翻 (51,52)の製造方法について説明す る。
[0073] まず、図 3に示すように、製造装置 (20)の支持部材 (30,30)に 2つの熱交換器本体
(41,42)を互いに対向するようにして締結する。
[0074] 次に、第 1状態の貯留槽 (35)内に原料液を注入する。この貯留槽 (35)内には、軸 部材 (21)力 原料液の液面までの距離が、該軸部材 (21)力 熱交 本体 (41,42 )までの距離よりも短くなるように原料液が蓄えられる。この原料液は、吸着剤に対す る上記バインダの固形分の重量比率が 10%以上 20%以下となるように調整される。 また、原料液は、液温 25°C、回転速度 60min— 1の条件において B型回転粘度計で測 定した粘度が 150mPa'S以上 300mPa'S以下となるように水分調整される。上記原料 液に含まれる吸着剤は、ゼォライト、シリカゲル、活性炭、親水性又は吸水性の官能 基を有する有機高分子ポリマ系材料、カルボキシル基又はスルホン酸基を有するィ オン交換榭脂系材料、感温性高分子等の機能性高分子材料、セピオライト、ィモゴラ イト、ァロフェン及びカオリナイト等の粘土鉱物系材料等、水分の吸着に優れているも のであれば特にこだわらないが、分散性や粘度等を考慮するとゼォライト、シリカゲル 又はその混合物が好ましい。また、上記原料液に含まれるバインダは、ウレタン系榭 脂、アクリル系榭脂、又はエチレン酢酸ビュル共重合体等の有機系の水性ェマルジ ヨンが好適である。
[0075] 次の浸積行程では、第 1状態の貯留槽 (35)において、駆動モータ (22)が通電され 、軸部材 (21)及び支持部材 (30)が回転する。その結果、各熱交換器本体 (41,42)は 、各フィン (57)の配列方向を軸方向として軸部材 (21)の周囲を旋回する。なお、上 記熱交換器本体 (41,42)は、比較的低速で回転する。 [0076] この浸積行程では、図 4に示すように、一方の熱交換器本体 (第 1熱交換器） (41) が回転しながら貯留槽 (35)内の原料液中に浸積される。第 1熱交 (41)は、各フ イン (57)の隙間における原料液の通過を許容する方向に回転している。このため、 原料液は、第 1熱交換器 (41)の各フィン (57)の隙間全域へ確実に行き渡り、各フィン (57)の表面全域に膜状の原料が付着する。
[0077] 浸積行程において、軸部材 (21)及び支持部材 (30)が更に回転すると、他方の熱 交 ^^本体 (第 2熱交 (42)が回転しながら貯留槽 (35)内の原料液中に浸積さ れる。第 2熱交 (42)は、各フィン (57)の隙間における原料液の通過を許容する 方向に回転している。このため、原料液は、第 2熱交換器 (42)の各フィン (57)の隙間 全域へ確実に行き渡り、各フィン (57)の表面全域に膜状の原料が付着する。
[0078] 次の飛散行程では、図 5に示すように、貯留槽 (35)が第 2状態となって軸部材 (21) 及び支持部材 (30)が回転する。その結果、熱交換器本体 (41,42)は空気中で旋回 する。なお、この飛散行程において、軸部材 (21)は、上記浸積行程よりも高速回転 する（例えば 500rpm)。
[0079] 空気中で各熱交換器本体 (41,42)が回転すると、各熱交換器本体 (41,42)の各フィ ン (57)の隙間に滞った余分な原料液が遠心力によって飛散する。その結果、各熱交 (41,42)では、各フィン (57)の隙間における余分な原料液が排除され、各フィン (57)の表面全域に付着した原料液が均一化される。
[0080] 上記飛散行程の後には、熱交換器本体 (41,42)の乾燥行程が行われる。図 6に示 すように、この乾燥行程時には、貯留槽 (35)に換えて給気槽 (25)が軸部材 (21)の下 側に配置される。給気槽 (25)は、貯留槽 (35)と同様、上側が開放された略半円筒状 に形成されており、その底板には空気の吹出口（26)が形成されている。この吹出口（ 26)からは送風機 (27)によって搬送される温風が噴出される。乾燥行程時には、軸部 材 (21)の回転に伴って、各熱交換器 (41,42)が上記吹出口（26)の近傍を順次通過 する。その結果、各熱交換器 (41,42)の表面では、膜状の原料液が乾燥固化され、 吸着剤を含む吸着層が徐々に形成されていく。
[0081] 上記乾燥行程の後には、各熱交換器本体 (41,42)の含水行程が行われる。この含 水行程では、図 7に示すように、各熱交換器本体 (41, 42)が水槽 (28)内の水に浸積 される。その結果、各熱交 (41,42)の吸着層は水分を含んだ状態となる。
[0082] 上記含水行程の後には、上述した浸積行程が再び行われる。この浸積行程にぉ ヽ て、原料液中に浸積される熱交換器本体 (41,42)は、その表面の吸着層が水分を含 んだ状態となっている。ここで、原料液中に浸積される熱交 本体 (41,42)の吸着 層が、仮に乾燥状態である場合、この吸着層に付着した原料液中の水分が吸着層 内に吸収され易くなる。このため、吸着層の表面に付着した原料液の粘度が高くなつ てしまう。したがって、その後の飛散行程において、フィン (57)の隙間の原料液を飛 散させるのが困難となってしまう。一方、本実施形態では、 2度目以降の浸積行程に おいては、吸着層が予め水分を含んだ状態となるので、吸着層の表面に原料液中の 水分が吸収されに《なる。その結果、その後の飛散行程においてもフィン (57)の隙 間の原料液が容易に飛散される。
[0083] 以上のような図 4から図 7までの各行程を繰り返し行うことで、熱交換器本体 (41,42) の表面の吸着層が徐々に厚みを帯びていく。これらの各行程は、熱交換器本体 (41, 42)の各フィン（57)の吸着層の平均厚さが 0. 2mm以上 0. 3mm以下の範囲となるま で繰り返し行われる（例えば約 12サイクル程度)。
[0084] くフィン表面の吸着層の形状〉
以上のようにして得た吸着熱交換器 (51,52)のフィン (57)の表面写真を図 8(A)に 示す。一方、図 8(B)は、熱交換器本体を原料液中に静止状態で浸積させた後、フィ ン表面に付着した原料液をエアーで飛ばして力 乾燥固化して吸着層を形成した、 比較対象となるフィンの表面写真である。本実施形態のフィン (57)の吸着層には、目 視でも確認できる微細な凹凸模様が形成される。この凹凸模様は、上述の飛散行程 時において、遠心力を利用してフィン (57)の表面に付着した原料液を飛散させたこと に起因して形成されたものと推察される。また、この凹凸模様は、塗料'塗装業界で 用いられる、 Vヽゎゆる「スチップル模様」、「さざなみ模様」、又は「ゆず肌模様」に類似 した模様であると観察される。
[0085] 運転動作
次に、上述のようにして得た吸着熱交翻 (51,52)を備えた調湿装置（10)の運転 動作について説明する。本実施形態の調湿装置（10)では、除湿運転と加湿運転と が行われる。除湿運転中や加湿運転中の調湿装置（10)は、取り込んだ室外空気（0 A)を調湿してから供給空気 (SA)として室内へ供給すると同時に、取り込んだ室内空 気 (RA)を排出空気 (EA)として室外へ排出する。つまり、除湿運転中や加湿運転中 の調湿装置（10)は、室内の換気を行っている。また、上記調湿装置（10)は、除湿運 転中と加湿運転中の何れにおいても、第 1動作と第 2動作を所定の時間間隔 (例え ば 3分間隔)で交互に繰り返す。
[0086] 上記調湿装置（10)は、除湿運転中であれば第 1空気として室外空気 (OA)を、第 2 空気として室内空気 (RA)をそれぞれ取り込む。また、上記調湿装置（10)は、加湿運 転中であれば第 1空気として室内空気 (RA)を、第 2空気として室外空気 (OA)をそれ ぞれ取り込む。
[0087] 先ず、第 1動作について説明する。第 1動作中には、第 1吸着熱交翻(51)へ第 2 空気が、第 2吸着熱交換器 (52)へ第 1空気がそれぞれ送り込まれる。この第 1動作で は、第 1吸着熱交換器 (51)についての再生動作と、第 2吸着熱交換器 (52)について の吸着動作とが行われる。
[0088] 図 1(A)に示すように、第 1動作中の冷媒回路 (50)では、四方切換弁 (54)が第 1状 態に設定される。圧縮機 (53)を運転すると、冷媒回路 (50)内で冷媒が循環する。具 体的に、圧縮機 (53)から吐出された冷媒は、第 1吸着熱交翻 (51)で放熱して凝縮 する。第 1吸着熱交 (51)で凝縮した冷媒は、電動膨張弁 (55)を通過する際に減 圧され、その後に第 2吸着熱交 (52)で吸熱して蒸発する。第 2吸着熱交 (5 2)で蒸発した冷媒は、圧縮機 (53)へ吸入されて圧縮され、再び圧縮機 (53)から吐 出される。
[0089] このように、第 1動作中の冷媒回路 (50)では、第 1吸着熱交換器 (51)が凝縮器とな り、第 2吸着熱交換器 (52)が蒸発器となる。第 1吸着熱交換器 (51)では、フィン (57) 表面の吸着剤が伝熱管 (58)内の冷媒によって加熱され、加熱された吸着剤から脱 離した水分が第 2空気に付与される。一方、第 2吸着熱交換器 (52)では、フィン (57) 表面の吸着剤に第 1空気中の水分が吸着され、発生した吸着熱が伝熱管 (58)内の 冷媒に吸熱される。
[0090] そして、除湿運転中であれば、第 2吸着熱交換器 (52)で除湿された第 1空気が室 内へ供給され、第 1吸着熱交 (51)力 脱離した水分が第 2空気と共に室外へ排 出される。一方、加湿運転中であれば、第 1吸着熱交 (51)で加湿された第 2空 気が室内へ供給され、第 2吸着熱交換器 (52)に水分を奪われた第 1空気が室外へ 排出される。
[0091] 次に、第 2動作について説明する。第 2動作中には、第 1吸着熱交翻 (51)へ第 1 空気が、第 2吸着熱交換器 (52)へ第 2空気がそれぞれ送り込まれる。この第 2動作で は、第 2吸着熱交換器 (52)についての再生動作と、第 1吸着熱交換器 (51)について の吸着動作とが行われる。
[0092] 図 1(B)に示すように、第 2動作中の冷媒回路 (50)では、四方切換弁 (54)が第 2状 態に設定される。圧縮機 (53)を運転すると、冷媒回路 (50)内で冷媒が循環する。具 体的に、圧縮機 (53)から吐出された冷媒は、第 2吸着熱交翻 (52)で放熱して凝縮 する。第 2吸着熱交 (52)で凝縮した冷媒は、電動膨張弁 (55)を通過する際に減 圧され、その後に第 1吸着熱交 (51)で吸熱して蒸発する。第 1吸着熱交 (5 1)で蒸発した冷媒は、圧縮機 (53)へ吸入されて圧縮され、再び圧縮機 (53)から吐 出される。
[0093] このように、冷媒回路 (50)では、第 2吸着熱交換器 (52)が凝縮器となり、第 1吸着 熱交換器 (51)が蒸発器となる。第 2吸着熱交換器 (52)では、フィン (57)表面の吸着 剤が伝熱管 (58)内の冷媒によって加熱され、加熱された吸着剤から脱離した水分が 第 2空気に付与される。一方、第 1吸着熱交換器 (51)では、フィン (57)表面の吸着剤 に第 1空気中の水分が吸着され、発生した吸着熱が伝熱管 (58)内の冷媒に吸熱さ れる。
[0094] そして、除湿運転中であれば、第 1吸着熱交換器 (51)で除湿された第 1空気が室 内へ供給され、第 2吸着熱交 (52)力 脱離した水分が第 2空気と共に室外へ排 出される。一方、加湿運転中であれば、第 2吸着熱交 (52)で加湿された第 2空 気が室内へ供給され、第 1吸着熱交換器 (51)に水分を奪われた第 1空気が室外へ 排出される。
[0095] 一実施形態の効果
上記実施形態に係る吸着熱交翻(51,52)の製造方法において、熱交翻本体（ 40)を原料液中に浸積させる浸積行程の後、熱交換器本体 (40)を空気中で回転さ せる飛散行程を行うようにしている。このように、熱交 本体 (40)を空気中で回転 させると、各フィン (57)の隙間などに滞った余分な原料液を遠心力によって飛散させ ることができる。このため、各フィン (57)の隙間における吸着剤やバインダの目詰まり を解消して、フィン (57)の表面全域に原料液を均一に付着させることができる。
[0096] このようにして、熱交換器本体 (40)の表面全域に原料液を付着させた後、乾燥行 程のいて、この原料液を乾燥固化させると、熱交 本体 (40)の表面全域に亘つて 均一な吸着層が形成された吸着熱交 を得ることができる。したがって、吸着熱交 の通気抵抗を低減すると共に、この吸着熱交^^による水分の吸脱着性能の 向上を図ることができる。
[0097] また、この飛散行程では、上述のように各フィン (57)の隙間における吸着剤の目詰 まりを解消できるので、各フィン (57)のピッチを狭く設計することができる一方、吸着 層の膜厚を厚くすることもできる。したがって、吸着熱交^^のコンパクト化、あるいは 吸着熱交^^の吸脱着性能の一層の向上を図ることができる。
[0098] 更に、飛散行程時において、遠心力を利用してフィン (57)の表面に付着した原料 液を飛散させることで、図 8(A)の写真に示すように吸着層の表面に不規則な凹凸模 様を形成することができる。その結果、本実施形態の製造方法で得た吸着熱交換器 (51,52)では、単にエアーで原料液を飛ばした図 8(B)の吸着層と比較して、吸着層 の比表面積が大きくなる。したがって、吸着熱交換器による水分の吸脱着性能を一 層向上させることができる。
[0099] なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、 あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
産業上の利用可能性
[0100] 以上説明したように、本発明は、熱交換器本体の表面に吸着剤を含む吸着層が形 成される吸着熱交換器と、この吸着熱交換器の製造方法及び製造装置について有 用である。

Claims

請求の範囲
[1] 伝熱管の伸長方向へ複数の板状のフィンが配列された熱交換器本体を液状のバ インダ中に吸着剤が分散したスラリー状の原料液に浸積することによって上記熱交 本体の表面に吸着層を形成して吸着熱交換器を製造する方法であって、 上記熱交換器本体を上記原料液中に浸積する浸積行程と、
上記浸積行程を経た熱交換器本体を上記フィンの配列方向に沿った回転軸を中 心として空気中で回転させる飛散行程と、
上記飛散行程を経た熱交 本体を乾燥させる乾燥行程とを備えていることを特 徴とする吸着熱交換器の製造方法。
[2] 請求項 1において、
上記浸積行程では、上記熱交換器本体を上記飛散行程時よりも低速で上記回転 軸を中心として原料液中で回転させることを特徴とする吸着熱交^^の製造方法。
[3] 請求項 1又は 2において、
上記フィンは、長方形板状に形成され、
上記飛散行程では、上記フィンの片側の長辺が回転軸側を向くような姿勢で熱交 ^^本体を回転させることを特徴とする吸着熱交換器の製造方法。
[4] 請求項 1又は 2において、
上記浸積行程と、
上記飛散行程と、
上記乾燥行程と、
上記乾燥行程を経た熱交 本体を水に浸積する含水行程とを順に繰り返し行う ことを特徴とする吸着熱交換器の製造方法。
[5] 請求項 1又は 2において、
上記バインダは、有機系の水性ェマルジヨンであり、
上記原料液は、上記吸着剤に対する上記バインダの固形分の重量比率が 10%以 上 20%以下であることを特徴とする吸着熱交^^の製造方法。
[6] 請求項 1又は 2において、
上記原料液は、液温 25°C、回転速度 60min— 1の条件において B型回転粘度計で測 定した粘度が、 150mPa' s以上 300mPa' s以下であることを特徴とする吸着熱交翻 の製造方法。
[7] 伝熱管の伸長方向へ複数の板状のフィンが配列された熱交換器本体と、該熱交換 器本体の表面に形成された吸着剤を含有する吸着層とを備える吸着熱交^^であ つて、
上記吸着層の表面は不規則な凹凸模様を形成していることを特徴とする吸着熱交 概
[8] 請求項 7において、
上記吸着層の平均厚さが 0. 2mm以上 0. 3mm以下であることを特徴とする吸着熱 交概
[9] 請求項 7において、
上記各フィンのピッチが 1. 4mm以上 1. 6mm以下であることを特徴とする吸着熱交 概
[10] 伝熱管の伸長方向へ複数の板状のフィンが配列された熱交 本体の表面に吸 着層を形成して吸着熱交換器を製造する装置であって、
液状のバインダ中に吸着剤が分散したスラリー状の原料液を蓄える貯留槽と、 上記フィンの配列方向に沿った回転軸を中心として上記熱交 本体を回転させ る回転機構とを備え、
熱交換器本体を原料液中で回転させる第 1状態と、該熱交換器本体を原料液中か ら引き上げて空気中で回転させる第 2状態とに切り換え可能に構成されていることを 特徴とする吸着熱交換器の製造装置。
[11] 請求項 10において、
上記回転機構は、水平方向に延びる回転軸を構成する軸部材と、
上記フィンの配列方向と上記軸部材とが平行となる姿勢で上記熱交 本体を保 持し、上記熱交 本体と共に該軸部材の周りを回転する支持部材とを備えている ことを特徴とする吸着熱交換器の製造装置。
[12] 請求項 11において、
上記支持部材は、上記軸部材の軸心を基準として線対称となるように一対の熱交 本体を支持することを特徴とする吸着熱交換器の製造装置。
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