WO2017038604A1 - 吸着器の作製方法 - Google Patents

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solvent
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binder resin
filler
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信之介 前多
智弘 丸山
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カルソニックカンセイ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing an adsorber.
  • Patent Document 1 discloses a method for manufacturing an adsorbent module in which an adsorbent is filled between a plurality of heat transfer plates (heat transfer members) arranged at intervals.
  • an adsorbent saturated by adsorbing water is filled in a gap between the heat transfer member and the heat transfer member, and an adhesive solution in which the adhesive is diluted with water is transferred.
  • the adsorbent module is manufactured through a step of filling a gap between the heat member and the heat transfer member.
  • the adsorbent module since the gap between the heat transfer member is narrow and the filled adsorbent and the filled adhesive (binder) are difficult to mix uniformly, the adsorbent finally obtained In the module, there is a possibility that the distribution of the adsorbent and the binder is uneven.
  • the present invention A method for producing an adsorber in which an adsorbent is held in a region that houses a plurality of heat transfer members arranged at intervals in a main body part, A filling step of filling the region with a slurry-like filler in which the adsorbent and the binder are dispersed in a solvent; An evaporating step of evaporating the solvent by heating the main body portion in which the region is filled with the filler in a first temperature range for evaporating the solvent; And a curing step of curing the binder by heating the main body portion where the solvent is evaporated in the evaporation step in a second temperature range higher than the first temperature range.
  • An adsorber manufacturing method was adopted.
  • the filler is filled between the heat transfer member and the heat transfer member.
  • the distribution of the binder in the filled material can be made uniform, and the uneven distribution of the binder in the adsorbent after the solvent is removed in the evaporation step can be suppressed.
  • FIG. 1 is a perspective view of an adsorber 1 according to an embodiment, in which a part of the adsorber 1 is cut away.
  • the adsorber 1 includes an adsorbent module 3 in which an adsorbent 4 capable of adsorbing / desorbing refrigerants (CG_in, CG_out) is held in a main body 31, and an adsorbent 4 of the adsorbent module 3. And a cylindrical case 2 that accommodates a region (region ⁇ indicated by a phantom line in the figure) through which the refrigerant CG flows.
  • the adsorbent 4 is cooled / heated by the low-temperature / high-temperature heat exchange medium (W_in, W_out) flowing through the inside of the main body 31, so that the refrigerant (CG) is applied to the adsorbent 4.
  • Adsorption / desorption is performed.
  • a plurality of heat transfer members 34 through which the heat exchange medium flows are provided at intervals between the branch tank 32 and the junction tank 33 that are arranged in parallel with each other at an interval.
  • Each of the heat transfer members 34 is provided in a direction orthogonal to the branch tank 32 and the merging tank 33, and one end and the other end in the longitudinal direction are the internal spaces 32 a and 33 a ( (See FIG. 4).
  • a supply pipe 36 and a discharge pipe 37 for the heat exchange medium W are connected to the branch tank 32 and the junction tank 33, respectively.
  • the supply pipe 36 and the discharge pipe 37 are arranged coaxially on a center line X passing through the longitudinal center of the branch tank 32 and the merge tank 33, and one end 21 and the other end 22 of the cylindrical case 2. Is provided.
  • the high-temperature / low-temperature heat exchange medium W supplied to the branch tank 32 through the supply pipe 36 is distributed in the branch tank 32 and flows through the inside of each heat transfer member 34, and then merges. It is discharged to the outside of the adsorber 1 through the tank 33 and the discharge pipe 37.
  • the adsorbent 4 is held in a region ⁇ (a region indicated by an imaginary line in the drawing) surrounding the heat transfer member 34, and the heat transfer member 34 and the heat transfer member 34 are in this region ⁇ .
  • the adsorbent 4 capable of adsorbing / desorbing the refrigerant (CG) is also held in the gap between them.
  • corrugated fins 35 are provided between the heat transfer members 34 adjacent to each other in the main body 31 (see FIG. 3B).
  • the corrugated fin 35 is fixed by brazing or the like in a state in which the corrugated fins 35 are in contact with the mutually opposing side surfaces of the adjacent heat transfer members 34, 34, and fills a gap between the heat transfer member 34 and the heat transfer member 34.
  • the adsorbent 4 thus filled is also filled between the corrugated fins 35 and the heat transfer member 34 without any gap.
  • the adsorbent 4 is a mixture of porous particles 41 having many fine pores on the surface and a binder resin 42, and the porous particles 41 and the binder resin 42 are used as a solvent.
  • the region surrounding the heat transfer member 34 including the slurry-like filler 45 (see FIG. 5A) dispersed in 46 includes the gap S (see FIG. 3B) between the heat transfer members 34, 34.
  • the solid member is produced by removing the solvent 46 by an evaporation process described later and curing the binder resin 42 by a curing process described later.
  • porous particles 41 adsorb / desorb the refrigerant according to the temperature, and the binder resin 42 maintains the shape of the adsorbent 4 filled in the region ⁇ surrounding the heat transfer member 34 and the adsorbent 4. And the heat transfer member 34 are connected to hold the adsorbent 4 in a region ⁇ surrounding the heat transfer member 34.
  • the porous particles 41 are weakly anionic adsorbing materials, and activated carbon is used as the porous particles 41 in the embodiment.
  • the particle size of the activated carbon (porous particles 41) contained in the adsorbent 4 is preferably 120 microns or less. This is because, as the particle size of the activated carbon increases, the bulk density of the activated carbon increases, so the total amount of activated carbon that can be filled in the region ⁇ surrounding the heat transfer member 34 decreases, and the total amount of refrigerant that can be adsorbed by the activated carbon decreases. Because. Moreover, since the surface area of the activated carbon increases as the particle size of the activated carbon increases, the total amount of the binder resin 42 adhering to the surface of the activated carbon increases, and the surface of the activated carbon that adsorbs the refrigerant is covered with the binder resin.
  • the amount of refrigerant adsorbed decreases.
  • the total amount of the binder resin 42 that contributes to maintaining the shape of the activated carbon filled in the region ⁇ surrounding the heat transfer member 34 is reduced, and the binder resin 42 is cured. It becomes difficult to keep the shape of the subsequent adsorbent 4 in a predetermined shape. As a result, the adsorbent 4 falls off from the region ⁇ surrounding the heat transfer member 34 and the total amount of activated carbon involved in the adsorption / desorption in the adsorber 1 is reduced, so that the adsorption / desorption of the refrigerant can be appropriately performed. Because it becomes difficult.
  • the lower limit of the particle size of the activated carbon is such that the activated carbon in the adsorbent 4 is a gap between the other adjacent activated carbons, preferably a gap Sx (Fig. 5 ( It is preferable that the particle size be such that b) can be ensured.
  • the activated carbon is disposed in the adsorbent 4 in a state where it is tightly packed with no other adjacent activated carbon, the refrigerant cannot enter the adsorbent 4. It is adsorbed only in the surface area of the adsorbent 4 and is hardly adsorbed in the internal area. This is because all the activated carbon contained in the adsorbent 4 cannot be involved in the adsorption of the refrigerant, so that the amount of refrigerant adsorbed by the entire adsorbent 4 is reduced.
  • the binder resin 42 is a cationic water-soluble resin. Since the above-mentioned activated carbon has a weak anionic property, the affinity between the activated carbon and the binder resin 42 is increased by making the binder resin a cationic resin. Accordingly, after the activated carbon and the binder resin 42 are dispersed in the solvent 46 and the filler 45 described later is adjusted, the activated carbon and the binder resin 42 are hardly separated in the adjusted filler 45.
  • the activated carbon and the binder resin 42 are not separated and are held in a substantially evenly mixed state. Therefore, in the finally obtained solid adsorbent 4, the binder resin 42 is changed. It can be distributed substantially uniformly, and it is possible to suitably prevent the shape of the adsorbent 4 in a solidified state.
  • the amount of the binder resin 42 is preferably set so that the weight ratio of the binder resin 42 to the activated carbon is in the range of 1: 0.05 to 1: 0.15.
  • the weight ratio of the binder resin 42 to the activated carbon is smaller than 1: 0.05, the relative amount of the binder resin 42 to the activated carbon is reduced, and the activated carbon is bound without breaking the shape. Because it becomes impossible. In this case, the adsorbent 4 obtained by curing the binder resin 42 loses its shape and falls out of the region ⁇ surrounding the heat transfer member 34, so that it is heated by the heat exchange medium W flowing through the main body 31. / The amount of activated carbon that can be cooled is reduced. This is because the total amount of activated carbon involved in the adsorption / desorption of the refrigerant in the adsorber 1 is reduced, making it difficult to appropriately adsorb / desorb the refrigerant.
  • the weight ratio of the binder resin 42 with respect to activated carbon becomes larger than 1: 0.15, the relative quantity of the binder resin 42 with respect to activated carbon will increase, and it will bind without losing shape of activated carbon.
  • the ratio of the surface of the adsorbent 4 covered with the binder resin 42 increases. This is because activated carbon involved in refrigerant adsorption decreases and the refrigerant adsorption rate decreases.
  • the solvent 46 is a polar solvent having high affinity with activated carbon having weak anionic properties, and ethanol is employed in the embodiment, but water or a mixed solvent of water and ethanol may be used.
  • the amount of ethanol is set so that the weight ratio of ethanol to the activated carbon is in the range of 1: 3 to 1: 5. The slurry-like filler 45 is adjusted.
  • the adjusted filler 45 becomes a solid state and does not become a slurry, so heat transfer including a gap between the heat transfer members 34 and 34 is performed. This is because the region 45 surrounding the member 34 cannot be filled with the filler 45 without a gap.
  • the viscosity of the adjusted filler 45 becomes too low, and the region ⁇ surrounding the heat transfer member 34 including the gap between the heat transfer members 34, 34 is formed. This is because even if the filler 45 is to be filled, it cannot remain in the region ⁇ .
  • the activated carbon and the binder resin 42 may be separated in the adjusted filler 45 before the filler 45 is filled in the region ⁇ surrounding the heat transfer member 34. In this case, even if the filling material 45 can be filled in the region ⁇ , the activated carbon and the binder resin 42 are unevenly distributed in the solid adsorbent 4 finally obtained. This is because it becomes impossible to bind them.
  • the porous particles 41 are activated carbon
  • the solvent is ethanol
  • the binder resin 42 is a cationic water-soluble resin.
  • the filler 45 is prepared by adding an aqueous solution of the binder resin 42 in which a cationic water-soluble resin is dispersed in water and / or ethanol to the mixture of activated carbon and ethanol while adding little by little (second mixing step). ). At this time, the amount of the cationic water-soluble binder resin 42 is set so that the weight ratio of the binder resin 42 to the activated carbon contained in the mixture is 1: 0.05 to 1: 0.15. Thereby, the slurry-like filler 45 in which the activated carbon and the binder resin 42 are mixed so as to be substantially evenly distributed is obtained.
  • a step (cooling step) of cooling the mixture adjusted in the first mixing step to below the softening temperature of the binder resin 42 may be provided between the first mixing step and the second mixing step.
  • FIG. 2 is a flowchart for explaining a manufacturing method of the adsorber 1.
  • FIG. 3 is a view for explaining the setting of the main body 31 of the adsorbent module 3 to the mold 7 before the adsorbent 4 is held.
  • FIG. It is a perspective view which shows the state of (2)
  • (b) is a top view after setting the main-body part 31 to the formwork 7.
  • FIG. 3A the corrugated fins 35 are not shown for convenience of explanation, and in FIG. 3B, the mold 7 and the adsorbent module 3 can be visually distinguished.
  • the peripheral wall 71 of the mold 7 is shown with hatching.
  • FIG. 4 is a view for explaining the filling of the filler 45 into the region ⁇ surrounding the heat transfer member 34 of the main body 31 inside the mold 7, and around the main body 31 held by the mold 7.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the process of creating the adsorbent 4 from the filler 45.
  • FIG. 5A shows a part of the filler 45 filled in the region ⁇ surrounding the heat transfer member 34 of the main body 31.
  • (B) is an enlarged schematic view of the adsorbent 4 produced by evaporating the solvent 46 from the filler 45 by an evaporation process described later.
  • the activated carbon (porous particles 41) and the binder resin 42 It is a schematic diagram which shows distribution.
  • the main body 31 is set on the bottomed mold 7 that is open at the top (step 101 in FIG. 2: placement step).
  • the mold 7 has a bottomed rectangular tube shape including a peripheral wall 71 that surrounds the entire periphery of the main body 31 and a bottom wall 72 that seals an opening below the peripheral wall 71.
  • the main body 31 is inserted into the mold 7 through the opening 71a above the mold 7, and the supply pipe 36, the discharge pipe 37, and the branch are formed by the peripheral wall 71 and the bottom wall 72.
  • the tank 32 and the merging tank 33 are fitted into the mold 7 while being supported.
  • the inside of the peripheral wall 71 of the mold 7 becomes a region (region ⁇ surrounding the heat transfer member 34) for holding the adsorbent 4 on the heat transfer member 34.
  • the slurry-like filler 45 is added to the mold 7 in a state where the main body portion 31 is set in the placement step (step 101) while applying vibration by a vibration generator (not shown).
  • the inside of the mold 7 is poured and filled (step 102 in FIG. 2: filling step).
  • step 102 in FIG. 2 filling step.
  • the region ⁇ surrounding the heat transfer member 34 is filled with the filler 45, and the gap S between the heat transfer member 34 and the heat transfer member 34 adjacent to each other in the main body portion 31 (see FIG. 3B).
  • the filler 45 is filled in the gap Sa between the heat transfer member 34 and the peripheral wall 71 (see FIG. 3B).
  • the slurry-like filler 45 is filled while the mold 7 is vibrated, the viscosity of the slurry-like filler 45 is high and the fluidity is low. Even if air is taken in to form a gap (bubble), the formed bubble moves to the surface side of the filler 45 by vibration and is removed from the inside of the filler 45. Therefore, the filler 45 is filled in the narrow gap surrounded by the corrugated fins 35 between the heat transfer member 34 and the heat transfer member 34 without taking air into the interior.
  • the main body 31 and the mold 7 are heated together in a first temperature range (for example, 80 to 100 ° C.) for a predetermined time, and then filled. Ethanol and water contained in the material 45 are evaporated (step 103 in FIG. 2: evaporation process).
  • a first temperature range for example, 80 to 100 ° C.
  • the first temperature range is a temperature at which both the solvent 46 and water can be evaporated.
  • a range is preferable.
  • the solvent 46 used to create the filler 45 is ethanol and the binder resin 42 is an aqueous binder resin solution in which a cationic water-soluble resin is dispersed in water, both ethanol and water are used.
  • the first temperature range described above is set to a temperature range that can be evaporated. Therefore, the first temperature range is set according to the solvent and the binder resin.
  • the adsorbent 4 is obtained by removing the solvent 46 and water contained in the pasty filler 45.
  • the fluidity of the paste-like filler 45 is low, and even if a gap is formed inside the filler 45 due to the removal of the solvent 46 or water, the surrounding filler 45 moves and closes the gap quickly. Therefore, in the adsorbent 4 obtained by removing the solvent 46 and water from the filler 45 in the evaporation step, the portion where the solvent 46 and water existed remains as a fine gap Sx (FIG. 5). (See (b)).
  • the fine gaps Sx formed in the adsorbent 4 are communicated with each other to form capillary gaps Sx (see FIG. 5B).
  • a refrigerant such as ethanol (CG_in: see FIG. 1) supplied into the cylindrical case 2 can enter the inside of the adsorbent 4 from the gap Sx of the adsorbent 4. For this reason, the gap Sx formed inside the adsorbent 4 can adsorb the refrigerant to the entire adsorbent 4 and reduce the time required for the adsorption, so that the adsorption efficiency for the adsorbent 4 is improved. .
  • the main body 31 and the mold 7 are heated together in a second temperature range (for example, 120 to 150 ° C.) for a predetermined time, and the binder resin 42 contained in the filler 45 is obtained. After being softened, it is cured (step 104 in FIG. 2: curing process).
  • a second temperature range for example, 120 to 150 ° C.
  • the second temperature range of step 104 is preferably a temperature range in which the binder resin 42 can be softened.
  • the second temperature range is the first temperature range described above. Higher temperature range, and is set according to the employed binder resin 42.
  • the softened and hardened binder resin 42 connects the adsorbents 4 together to maintain the shape of the adsorbent 4 mass and connects the adsorbent 4 and the heat transfer member 34.
  • the lump can be held and kept in the region ⁇ in which the heat transfer member 34 is accommodated.
  • the cationic binder resin 42 since the cationic binder resin 42 is used, it is preferable to perform the rust prevention treatment on the surface of the heat transfer member 34 using an anionic treatment agent. In this case, since the cationic binder resin 42 and the anionic treatment agent are firmly bonded, the lump of the adsorbent 4 can be reliably held by the region ⁇ that accommodates the heat transfer member 34. Become.
  • a slurry-like filler 45 in which the porous particles 41 and the binder resin 42 are dispersed in the solvent 46 is filled in the region ⁇ , and at least the gap S between the heat transfer member 34 and the heat transfer member 34 (FIG. 3). (See (b)), and a filling step (step 102) for filling the gap Sa (see (b) in FIG.
  • step 103 in which the main body 31 in which the region ⁇ is filled with the filler 45 is heated in a first temperature range (for example, 80 to 100 ° C.) for evaporating the solvent 46 to evaporate the solvent 46; , The main body 31 where the solvent 46 has been evaporated in the evaporation step (step 103) is heated in a second temperature range (for example, 120 to 150 ° C.) higher than the first temperature range to cure the binder resin 42. And a curing step (step 104).
  • a first temperature range for example, 80 to 100 ° C.
  • second temperature range for example, 120 to 150 ° C.
  • the distribution of the binder resin 42 in the filler 45 after the solvent 46 is removed becomes uniform. Therefore, when the binder resin 42 is cured by the curing step (step 104), the cured binder resin 42 is used. The shape of the entire adsorbent 4 can be maintained. Therefore, the filler 45 filled between the heat transfer member 34 and the heat transfer member 34 can be held and held in a predetermined position without dropping from the adsorber 1. Further, when the solvent 46 is evaporated in the evaporation step (step 103), the region where the solvent 46 has been located remains as a fine gap Sx. Since it functions as a flow path, the adsorption speed of the refrigerant to the adsorbent 4 is improved.
  • step 102 In the filling step (step 102), at least the gap S between the heat transfer member 34 and the heat transfer member 34 and the gap between the heat transfer member 34 and the peripheral wall 71 in the region ⁇ while vibrating the main body 31.
  • the filling material 45 is filled into Sa.
  • the bubbles in the slurry-like filler 45 filled between the heat transfer member 34 and the heat transfer member 34 can be removed by the vibration transmitted to the filler 45 through the main body 31.
  • the filler 45 can be filled in the region ⁇ without any gap.
  • a corrugated fin 35 is provided between the heat transfer member 34 and the heat transfer member 34, and the narrow gap surrounded by the corrugated fin 35 between the heat transfer member 34 and the heat transfer member 34 is filled with slurry. It is difficult to densely fill the material 45, but by filling the slurry 45 while applying vibration to the slurry-like filler 45, the filler 45 can be filled without gaps without taking in air.
  • the adsorbent 4 after the (C) binder resin 42 is cured cannot be maintained in a predetermined shape and is broken, the total amount of the adsorbent 4 that can be adsorbed / desorbed by the adsorber 1 is reduced.
  • step 104 curing process
  • the slurry-like filler 45 is A first mixing step of mixing the porous particles 41 and the solvent 46 while adding the solvent 46 to the porous particles 41;
  • the second mixing step of mixing the porous particles 41, the solvent 46 and the binder resin 42 while adding the binder resin 42 to the mixture obtained by mixing the porous particles 41 and the solvent 46 is adjusted to be adjusted through the second mixing step. .
  • the binder resin 42 is mixed with the mixture of the porous particles 41 and the solvent 46.
  • the amount of the resin 42 can be suppressed. Thereby, it can prevent suitably that the quantity of the porous particle 41 which concerns on adsorption
  • the binder resin 42 is adsorbed by the porous particles 41, the amount of the binder resin 42 involved in the shape retention of the adsorbent 4 after the binder resin 42 is cured decreases, and the heat transfer member 34 and the heat transfer member 34 are transferred. Although there is a possibility that the adsorbent 4 between the heat members 34 cannot be held in a predetermined shape, such a situation can be suitably prevented.
  • a cooling step for cooling the mixture in which the porous particles 41 and the solvent 46 are mixed is provided between the first mixing step and the second mixing step.
  • the second mixing step can be performed.
  • the porous particles 41 for example, activated carbon
  • the solvent 46 is adsorbed by the porous particles 41 to generate heat. Due to the heat generated by this adsorption, the mixture of the porous particles 41 and the solvent 46 is cooled after reaching the second temperature range, which is the curing temperature of the binder resin 42 mixed in the second mixing step.
  • the binder resin 42 is cured, and in the adjusted filler 45, the porous particles 41 and the binder resin 42 are evenly distributed. Occurrence of a situation that is no longer distributed is expected.
  • the second mixing step is performed.
  • the mixture of the porous particles 41 and the solvent 46 can be mixed with the binder resin 42 at a temperature lower than the curing temperature of the binder resin 42 mixed in the second mixing step.
  • the binder resin 42 is hardened in the middle of mixing, and the occurrence of a situation where the porous particles 41 and the binder resin 42 are not evenly distributed in the adjusted filler 45 can be suitably prevented.
  • the porous particles 41 are activated carbon, the solvent 46 is ethanol, the binder resin 42 is a cationic water-soluble binder resin, the refrigerant is ethanol, and the binder resin 42 in the second mixing step is It was set as the structure mixed with the mixture of activated carbon and ethanol as aqueous solution which disperse
  • activated carbon has a weak anionic property, so if a cationic resin is used as the binder resin, the weakly anionic activated carbon and the cationic resin are attracted to each other. It will stick firmly. As a result, the shape of the entire adsorbent 4 filled between the heat transfer member 34 and the heat transfer member 34 can be maintained, and the adsorbent 4 is held in place without dropping from the adsorber 1. It becomes possible.
  • the filler 45 in which the activated carbon and the binder resin 42 are evenly distributed can be adjusted. Further, when the ethanol and water contained in the filler 45 are evaporated in the evaporation step (step 103), the region where the ethanol and water existed in the filler 45 is finally obtained in the adsorbent 4 obtained. As a result, it remains as a capillary-shaped gap Sx.
  • the refrigerant when adsorbing / desorbing the refrigerant to / from the adsorbent 4, the refrigerant can enter the adsorbent 4 through the gap Sx, so that the adsorption efficiency of the refrigerant with respect to the adsorbent 4 is improved.
  • the gap Sx formed in the adsorbent 4 is formed with a size suitable for intrusion and movement inside the refrigerant (ethanol).
  • the size of the water molecule is smaller than that of the ethanol molecule, and therefore the size of the gap Sx formed in the adsorbent 4 is suitable for intrusion of the water molecule.
  • the size is not suitable for invasion of ethanol molecules.
  • the size of the gap Sx formed in the adsorbent 4 can be made to be a suitable size for invasion of ethanol molecules. Therefore, when adsorbing / desorbing the refrigerant to / from the adsorbent 4, the refrigerant can enter the adsorbent 4 through the gap Sx, so that it is expected that the adsorption efficiency of the refrigerant with respect to the adsorbent 4 is improved.
  • the solvent 46 is not limited to ethanol, and other alcohol solvents that can be evaporated below 100 ° C., water, a mixture of ethanol and water, and the like can also be used.
  • the weight ratio of the cationic resin to the activated carbon was 1: 0.05 to 1: 0.15.
  • the shape of the adsorbent 4 after the binder resin 42 is cured can be kept in a predetermined shape.
  • the weight ratio of ethanol to activated carbon is 1: 3 to 1: 5.
  • liquidity suitable for the filling between the heat-transfer member 34 and the heat-transfer member 34 can be adjusted. Further, since the viscosity of the finally adjusted slurry-like filler 45 does not become too low, the adjusted filler 45 is not separated into activated carbon and ethanol in a short time.
  • the upper limit of the particle size of the activated carbon is 120 microns or less, and the lower limit is a gap between other adjacent activated carbons, more preferably a gap Sx through which an adsorbed medium adsorbed by the activated carbon can flow. It was set as the structure which is the minimum particle size which can ensure.
  • the activated carbon is arranged in the adsorbent 4 in a state where it is tightly packed with another adjacent activated carbon, the refrigerant cannot enter the adsorbent 4, but the adjoining other Since the refrigerant enters the gap and is adsorbed by the activated carbon by setting the minimum particle diameter so that a gap can be secured between the adsorbent 4 and the activated carbon, the adsorption amount of the refrigerant in the entire adsorbent 4 can be secured.
  • the temperature of the heating furnace (not shown) is set to a first temperature range (for example, 80 to 100 ° C.) in which water contained in the solvent 46 and the binder resin 42 can be evaporated.
  • a first temperature range for example, 80 to 100 ° C.
  • the temperature may be a temperature at which water in the solvent 46 or the binder resin 42 evaporates over time (for example, 50 to 70 ° C.).
  • the aqueous solution of the binder resin 42 in which the cationic water-soluble resin is dispersed in water and / or ethanol is mixed with the mixture of activated carbon and ethanol
  • the present invention is not limited thereto. Is not to be done.
  • an aqueous solution of a binder resin in which a cationic water-soluble resin is dispersed in water may be mixed with a mixture of activated carbon and ethanol.
  • a binder resin solution in which a cationic water-soluble resin is dispersed in ethanol may be mixed with a mixture of activated carbon and ethanol.
  • the first temperature range in the evaporation step (step 103) can be set to a lower temperature range.

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Abstract

伝熱部材と伝熱部材の間での吸着材とバインダの分布の偏りを抑制することを目的とする。 本体部（３１）で互いに間隔を開けて配置された複数の伝熱部材（３４）を収容する領域（α）に活性炭が保持された吸着器（１）の作製方法であって、多孔質粒子（４１）とバインダ樹脂（４２）とを溶媒（４６）中に分散させたスラリー状の充填材（４５）を、領域（α）に充填して、少なくとも伝熱部材と伝熱部材の間の隙間（Ｓ）に充填材を充填する充填工程（ステップ１０２）と、領域（α）に充填材が充填された本体部を、溶媒を蒸発させる第１の温度範囲で加熱して、溶媒を蒸発させる蒸発工程（ステップ１０３）と、蒸発工程（ステップ１０３）で溶媒を蒸発させた本体部を、第１の温度範囲よりも高い第２の温度範囲で加熱して、バインダ樹脂を硬化させる硬化工程（ステップ１０４）と、を有する構成とした。

Description

吸着器の作製方法
　本発明は、吸着器の作製方法に関する。
　特許文献１には、互いに間隔を開けて配置された複数の伝熱板（伝熱部材）の間に、吸着材が充填された吸着材モジュールの作製方法が開示されている。
特許第３８６７３４８号公報
　この特許文献１の作製方法では、水を吸着して飽和した吸着材を、伝熱部材と伝熱部材の間の隙間に充填する工程と、接着剤を水で希釈した接着剤溶液を、伝熱部材と伝熱部材の間の隙間に充填する工程と、を経て吸着材モジュールを作製している。
　しかし、吸着材モジュールでは、伝熱部材と伝熱部材の間の隙間が狭く、充填した吸着材と、充填した接着剤（バインダ）とが均一に混ざり難いため、最終的に得られた吸着材モジュールでは、吸着材とバインダの分布に偏りが生じる虞があった。
　そのため、伝熱部材と伝熱部材の間での吸着材とバインダの分布の偏りを抑制することが求められている。
　本発明は、
　本体部で互いに間隔を開けて配置された複数の伝熱部材を収容する領域に吸着材が保持された吸着器の作製方法であって、
　前記吸着材とバインダとを溶媒中に分散させたスラリー状の充填材を、前記領域に充填する充填工程と、
　前記領域に前記充填材が充填された前記本体部を、前記溶媒を蒸発させる第１の温度範囲で加熱して、前記溶媒を蒸発させる蒸発工程と、
　前記蒸発工程で前記溶媒を蒸発させた前記本体部を、前記第１の温度範囲よりも高い第２の温度範囲で加熱して、前記バインダを硬化させる硬化工程と、を有することを特徴とする吸着器の作製方法とした。
　本発明によれば、吸着材とバインダとを溶媒中に分散させたスラリー状の充填材を、伝熱部材と伝熱部材の間に充填するので、伝熱部材と伝熱部材の間に充填された充填材でのバインダの分布を均一にすることができ、蒸発工程にて溶媒を除去した後の吸着材でのバインダの分布の偏りを抑制できる。
実施の形態にかかる吸着器の斜視図である。 実施の形態にかかる吸着器の作製方法を説明するフローチャートである。 実施の形態にかかる吸着材を保持させる前の吸着材モジュールの本体部の型枠へのセットを説明する図である。 実施の形態にかかる型枠の内側の本体部の伝熱部材を囲む領域への充填材の充填を説明する図である。 実施の形態にかかる充填材から吸着材を作成する過程を説明する模式図である。
［吸着器の構成］
　図１は、実施の形態にかかる吸着器１の斜視図であり、吸着器１の一部を切り欠いて示した図である。
　図１に示すように、吸着器１は、冷媒（ＣＧ＿ｉｎ、ＣＧ＿ｏｕｔ）の吸着／脱着が可能な吸着材４を本体部３１に保持させた吸着材モジュール３と、吸着材モジュール３の吸着材４が設けられた領域（図中、仮想線で示す領域α）を収容すると共に冷媒ＣＧが通流する筒状ケース２と、から構成される。
　この吸着器１では、本体部３１の内部を通流する低温／高温の熱交換媒体（Ｗ＿ｉｎ、Ｗ＿ｏｕｔ）により、吸着材４を冷却／加熱することで、冷媒（ＣＧ）の吸着材４への吸着／脱着を行うようになっている。
　吸着材モジュール３では、間隔をあけて互いに平行に配置された分岐タンク３２と合流タンク３３との間に、熱交換媒体が通流する伝熱部材３４が、間隔をあけて複数設けられている。
　伝熱部材３４の各々は、分岐タンク３２および合流タンク３３に直交する向きで設けられていると共に、長手方向の一端と他端が、それぞれ分岐タンク３２と合流タンク３３の内部空間３２ａ、３３ａ（図４参照）に連通している。
　分岐タンク３２と合流タンク３３には、熱交換媒体Ｗの供給管３６と排出管３７とが、それぞれ接続されている。
　これら供給管３６と排出管３７は、分岐タンク３２と合流タンク３３の長手方向の中央を通る中心線Ｘ上で同軸に配置されていると共に、筒状ケース２の一端部２１と他端部２２を貫通して設けられている。
　この吸着器１では、供給管３６を介して分岐タンク３２に供給された高温／低温の熱交換媒体Ｗが、分岐タンク３２で分配されて各伝熱部材３４の内部を通流したのち、合流タンク３３と排出管３７を通って、吸着器１の外部に排出されるようになっている。
　本体部３１では、伝熱部材３４を囲む領域α（図中、仮想線で示す領域）に吸着材４が保持されており、この領域α内では、伝熱部材３４と伝熱部材３４との間の隙間にも、冷媒（ＣＧ）の吸着／脱着が可能な吸着材４が保持されている。
　ここで、本体部３１で隣接する伝熱部材３４と伝熱部材３４の間には、コルゲートフィン３５が設けられている（図３の（ｂ）参照）。このコルゲートフィン３５は、隣接する伝熱部材３４、３４の互いに対向する側面に接触した状態で、ロウ付けなどにより固定されており、伝熱部材３４と伝熱部材３４との間の隙間に充填された吸着材４は、コルゲートフィン３５と伝熱部材３４の間にも、隙間なく充填されている。
　そのため、本体部３１の内部を通流する低温／高温の熱交換媒体Ｗにより、吸着材４を冷却／加熱することで、冷媒（ＣＧ）の吸着材４への吸着／脱着を行う際に、伝熱部材３４と伝熱部材３４との間の隙間に充填された吸着材４のほぼ総てを、効率よく冷却／加熱できるようになっている。
［吸着材］
　図５の（ｂ）に示すように、吸着材４は、表面に多くの微細孔を有する多孔質粒子４１と、バインダ樹脂４２との混合材であり、多孔質粒子４１とバインダ樹脂４２を溶媒４６に分散したスラリー状の充填材４５（図５の（ａ）参照）を、伝熱部材３４、３４の間の隙間Ｓ（図３の（ｂ）参照）を含む伝熱部材３４を囲む領域αに充填したのち、後記する蒸発工程による溶媒４６の除去と、後記する硬化工程によるバインダ樹脂４２の硬化を経て作成された固体状の部材である。
［多孔質粒子］
　多孔質粒子４１は、温度に応じて冷媒を吸着／脱着するものであり、バインダ樹脂４２は、伝熱部材３４を囲む領域αに充填された吸着材４の形状を保持すると共に、吸着材４と伝熱部材３４とを接続して、伝熱部材３４を囲む領域αに吸着材４を保持するものである。
　多孔質粒子４１は、弱アニオン性を有する吸着材料であり、実施の形態では、この多孔質粒子４１として活性炭を採用している。
　ここで、吸着材４に含まれる活性炭（多孔質粒子４１）の粒径は、１２０ミクロン以下であることが好ましい。
　これは、活性炭の粒径が大きくなると、活性炭の嵩密度が高くなるので、伝熱部材３４を囲む領域αに充填できる活性炭の総量が少なくなり、活性炭で吸着できる冷媒の総量が少なくなってしまうからである。
　また、活性炭の粒径が大きくなると、活性炭の表面積が大きくなるので、活性炭の表面に付着するバインダ樹脂４２の総量が増えることになり、冷媒を吸着する活性炭の表面がバインダ樹脂により覆われて、冷媒の吸着量が少なくなるからである。
　さらに、活性炭の表面がバインダ樹脂に４２より覆われると、伝熱部材３４を囲む領域αに充填された活性炭の形状保持に寄与するバインダ樹脂４２の総量が少なくなり、バインダ樹脂４２を硬化させた後の吸着材４の形状を、所定形状で保持し続けることが難しくなる。そうすると、吸着材４が、伝熱部材３４を囲む領域αから脱落して、吸着器１での吸着／脱着に関与する活性炭の総量が少なくなるので、冷媒の吸着／脱着を適切に行うことが困難になるからである。
　また、活性炭の粒径の下限は、吸着材４の内部において活性炭が、隣接する他の活性炭との間に隙間、好ましくは、冷媒（例えばエタノール）が通流可能な隙間Ｓｘ（図５の（ｂ）参照）を確保できる最小の粒径であることが好ましい。
　これは、吸着材４の内部において活性炭が、隣接する他の活性炭との間に隙間なく密に詰まった状態で配置されていると、冷媒が吸着材４の内部に侵入できなくなるので、冷媒が吸着材４の表面領域のみで吸着されて、内部領域で吸着され難くなる。
　そうすると、吸着材４に含まれる活性炭の総てを冷媒の吸着に関与させることができなくなるので、吸着材４全体での冷媒の吸着量が、少なくなってしまうからである。
［バインダ樹脂］
　バインダ樹脂４２は、カチオン性の水溶性樹脂である。
　前記した活性炭が、弱アニオン性の性質を持っているので、バインダ樹脂を、カチオン性の樹脂とすることで、活性炭とバインダ樹脂４２との親和性が高くなる。
　これにより、活性炭とバインダ樹脂４２とを溶媒４６に分散して後記する充填材４５を調整したのちに、調整した充填材４５において活性炭とバインダ樹脂４２との分離が起こり難くなる。
　さらに、調整した充填材４５では、活性炭とバインダ樹脂４２とが分離せずに、略均等に混ざり合った状態で保持されるので、最終的に得られる固形の吸着材４において、バインダ樹脂４２を略均一に分布させることができ、固化させた状態の吸着材４の型崩れを好適に防止できる。
　実施の形態では、活性炭に対するバインダ樹脂４２の重量比率が１：０．０５～１：０．１５の範囲となるようにバインダ樹脂４２の量が設定されていることが好ましい。
　これは、活性炭に対するバインダ樹脂４２の重量比率が、１：０．０５よりも小さくなると、活性炭に対するバインダ樹脂４２の相対的な量が少なくなって、活性炭を型崩れさせることなく結着しておくことができなくなるからである。
　この場合には、バインダ樹脂４２を硬化させて得られた吸着材４が型崩れして、伝熱部材３４を囲む領域αから脱落する結果、本体部３１を通流する熱交換媒体Ｗで加熱／冷却できる活性炭の量が少なくなってしまう。
　これにより、吸着器１での冷媒の吸着／脱着に関与する活性炭の総量が少なくなるので、冷媒の吸着／脱着を適切に行うことが困難になるためである。
　また、活性炭に対するバインダ樹脂４２の重量比率が、１：０．１５よりも大きくなると、活性炭に対するバインダ樹脂４２の相対的な量が多くなって、活性炭を型崩れさせることなく結着しておくことができるものの、吸着材４の表面がバインダ樹脂４２で覆われる割合が多くなる。そうすると、冷媒の吸着に関与する活性炭が少なくなって、冷媒の吸着率が低下してしまうためである。
［溶媒］
　溶媒４６は、弱アニオン性の性質を持つ活性炭との親和性の高い極性溶媒であり、実施の形態では、エタノールを採用しているが、水、または水とエタノールとの混合溶媒としても良い。
　活性炭とバインダ樹脂４２とを溶媒４６（エタノール）に分散させた充填材４５では、活性炭に対するエタノールの重量比率が１：３～１：５の範囲となるように、エタノールの量を設定することで、スラリー状の充填材４５を調整している。
　活性炭に対する溶媒４６の重量比率が１：３よりも少なくなると、調整した充填材４５が、ボソボソの固体状態となってスラリー状にならないので、伝熱部材３４、３４の間の隙間を含む伝熱部材３４を囲む領域αに、充填材４５を隙間なく充填することができないからである。
　活性炭に対する溶媒４６の重量比率が１：５よりも多くなると、調整した充填材４５の粘度が低くなりすぎて、伝熱部材３４、３４の間の隙間を含む伝熱部材３４を囲む領域αに充填材４５を充填しようとしても、領域α内に留まらせることができないからである。
　さらに充填材４５の粘度が低すぎると、伝熱部材３４を囲む領域αに充填材４５を充填する前に、調整した充填材４５において活性炭とバインダ樹脂４２とが分離することがある。この場合には、領域αに充填材４５を充填できたとしても、最終的に得られる固形の吸着材４において、活性炭とバインダ樹脂４２とが不均一に分布する結果、活性炭を型崩れさせることなく結着しておくことができなくなってしまうからである。
［充填材の作製方法］
　吸着器１を作製する際には、活性炭とバインダ樹脂４２を溶媒４６に分散させたスラリー状の充填材４５を事前に作製しておく。
　ここで、充填材４５の調整方法を、多孔質粒子４１が活性炭であり、溶媒がエタノールであり、バインダ樹脂４２がカチオン性の水溶性樹脂である場合を例に挙げて説明する。
　初めに、所定量の活性炭にエタノールを少量ずつ加えながら混合して、活性炭とエタノールとの混合物を調整する（第１混合工程）。この際に、活性炭に対するエタノールの重量比率が１：３～１：５となるように、活性炭とエタノールの量が設定される。
　これにより、エタノールが活性炭に吸着されたペースト状の混合物が得られることになる。
　この活性炭とエタノールとの混合物に、カチオン性の水溶性樹脂を水および／またはエタノールに分散させたバインダ樹脂４２の水溶液を、少量ずつ加えながら混合して充填材４５を調整する（第２混合工程）。
　この際に、混合物に含まれる活性炭に対するバインダ樹脂４２の重量比率が１：０．０５～１：０．１５となるように、カチオン性の水溶性のバインダ樹脂４２の量が設定される。
　これにより、活性炭とバインダ樹脂４２とが略均等に分布するように混合されたスラリー状の充填材４５が得られることになる。
　ここで、活性炭とエタノールとを混合すると、エタノールが活性炭に吸着されることによる吸着熱が発生する。
　そのため、この吸着熱で温度が上昇した混合物にバインダ樹脂４２の水溶液を加える際に、混合物の温度がバインダ樹脂４２の軟化温度を超えていると、加えたバインダ樹脂４２の少なくとも一部が、一時的に軟化したのちに硬化してしまう。
　そうすると、活性炭とバインダ樹脂４２とが略均等に分布するように混合されたスラリー状の充填材４５が得られない場合がある。
　そのため、第１混合工程と、第２混合工程との間に、第１混合工程で調整された混合物を、バインダ樹脂４２の軟化温度未満まで冷却する工程（冷却工程）を設けても良い。
［吸着器の作製方法］
　次に、吸着器１の作製方法を説明する。
　図２は、吸着器１の作製方法を説明するフローチャートである。
　図３は、吸着材４を保持させる前の吸着材モジュール３の本体部３１の型枠７へのセットを説明する図であり、（ａ）は、本体部３１を型枠７にセットする直前の状態を示す斜視図であり、（ｂ）は、本体部３１を型枠７にセットした後の平面図である。なお、図３の（ａ）では、説明の便宜上、コルゲートフィン３５の図示を省略しており、図３の（ｂ）では、型枠７と吸着材モジュール３とを視覚的に区別できるようにするために、型枠７の周壁７１にハッチングを付して示している。
　図４は、型枠７の内側の本体部３１の伝熱部材３４を囲む領域αへの充填材４５の充填を説明する図であって、型枠７で保持された本体部３１周りを、図３の（ｂ）におけるＡ－Ａ線に沿って切断した断面図である。
　図５は、充填材４５から吸着材４を作成する過程を説明する図であり、（ａ）は、本体部３１の伝熱部材３４を囲む領域αに充填された充填材４５の一部を拡大して示した模式図であり、（ｂ）は、後記する蒸発工程により、充填材４５から溶媒４６を蒸発させて作成した吸着材４での活性炭（多孔質粒子４１）とバインダ樹脂４２の分布を示す模式図である。
　図３の（ａ）および（ｂ）に示すように、初めに、上方が開口した有底の型枠７に、本体部３１をセットする（図２のステップ１０１：配置工程）。
　ここで、型枠７は、本体部３１の周囲を全周に亘って囲む周壁７１と、周壁７１の下方の開口を封止する底壁７２とを有する有底角筒形状を成しており、配置工程（ステップ１０１）において本体部３１は、型枠７の上方の開口７１ａから型枠７に挿入されて、周壁７１と底壁７２とで、供給管３６と、排出管３７と、分岐タンク３２と、合流タンク３３とがそれぞれ支持された状態で型枠７内に嵌め込まれる。
　この状態において、型枠７の周壁７１の内側が、吸着材４を伝熱部材３４に保持させるための領域（伝熱部材３４を囲む領域α）となる。
　そして、図４に示すように、配置工程（ステップ１０１）で本体部３１がセットされた状態の型枠７に図示しない振動発生装置により振動を与えながら、前記したスラリー状の充填材４５を、型枠７の内側に流し込んで充填する（図２のステップ１０２：充填工程）。
　これにより、伝熱部材３４を囲む領域αに充填材４５が充填されて、本体部３１で隣接する伝熱部材３４と伝熱部材３４の間の隙間Ｓ（図３の（ｂ）参照）と、伝熱部材３４と周壁７１の間の隙間Ｓａ（図３の（ｂ）参照）に充填材４５が充填される。
　特に、型枠７を振動させながら、スラリー状の充填材４５を充填するので、スラリー状の充填材４５の粘度が高く、流動性が低いことに起因して、充填された充填材４５の間に空気が取り込まれて間隙（気泡）が形成されたとしても、形成された気泡が、振動により充填材４５の表面側に移動して、充填材４５の内部から取り除かれることになる。
　よって、伝熱部材３４と伝熱部材３４の間のコルゲートフィン３５で囲まれた狭い隙間にも、空気を内部に取り込むことなく充填材４５が充填されるようになっている。
　伝熱部材３４の内側への充填材４５の充填を完了すると、本体部３１と型枠７とを一緒に、第１の温度範囲（例えば、８０～１００℃）で所定時間加熱して、充填材４５に含まれるエタノールと水を蒸発させる（図２のステップ１０３：蒸発工程）。
　このステップ１０３では、溶媒４６（エタノール）と、バインダ樹脂４２の水溶液に含まれている水分を蒸発させているので、第１の温度範囲は、溶媒４６と水の両方を蒸発させることができる温度範囲であることが好ましい。
　実施の形態では、充填材４５の作成に使用した溶媒４６がエタノールであり、バインダ樹脂４２が、カチオン性の水溶性樹脂を水に分散させたバインダ樹脂水溶液であるので、エタノールと水の両方を蒸発させることができる温度範囲に、前記した第１の温度範囲が設定されている。
　よって、第１の温度範囲は、溶媒やバインダ樹脂に応じて設定される。
　この蒸発工程では、ペースト状の充填材４５に含まれる溶媒４６や水を除去して、吸着材４としている。
　ここで、ペースト状の充填材４５の流動性は低く、溶媒４６や水の除去により充填材４５の内部に隙間が形成されても、周囲の充填材４５が移動して隙間を速やかに塞ぐことができないので、蒸発工程で充填材４５から溶媒４６や水が除去されて得られた吸着材４では、溶媒４６や水が存在していた部分が微細な隙間Ｓｘとして残ることになる（図５の（ｂ）参照）。
　吸着材４では、吸着材４の中に形成されたこの微細な隙間Ｓｘが、互いに連通して毛細血管状の隙間Ｓｘが形成されており（図５の（ｂ）参照）、吸着器１の筒状ケース２内に供給されたエタノールなどの冷媒（ＣＧ＿ｉｎ：図１参照）が、吸着材４の隙間Ｓｘから、吸着材４の内部に侵入できるようになっている。
　そのため、吸着材４の内部に形成された隙間Ｓｘにより、吸着材４の全体に冷媒を吸着させることができると共に、吸着に要する時間を短縮できるので、吸着材４に対する吸着効率を向上させている。
　蒸発工程での処理が終了すると、本体部３１と型枠７とを一緒に、第２の温度範囲（例えば、１２０～１５０℃）で所定時間加熱して、充填材４５に含まれるバインダ樹脂４２を軟化させたのちに硬化させる（図２のステップ１０４：硬化工程）。
　このステップ１０４の第２の温度範囲は、バインダ樹脂４２を軟化させることができる温度範囲であることが好ましい。
　実施の形態では、軟化する温度が、前記した第１の温度範囲よりも高いバインダ樹脂４２を用いて吸着材４を作成しているので、第２の温度範囲は、前記した第１の温度範囲よりも高い温度範囲であって、採用されているバインダ樹脂４２に応じて設定される。
　これにより、軟化した後に硬化したバインダ樹脂４２が、吸着材４同士を繋いで吸着材４の塊の形状を保持すると共に、吸着材４と伝熱部材３４とを接続するので、吸着材４の塊を、伝熱部材３４を収容する領域αに保持しつつけることが可能になる。
　ここで、実施の形態では、カチオン性のバインダ樹脂４２を用いているので、伝熱部材３４の表面の防錆処理を、アニオン性の処理剤を用いて行うことが好ましい。
この場合には、カチオン性のバインダ樹脂４２とアニオン性の処理剤とが強固に結びつくので、吸着材４の塊を、伝熱部材３４を収容する領域αにより確実に保持し続けることが可能になる。
　以上の通り、実施の形態では、
（１）本体部３１で互いに間隔を開けて配置された複数の伝熱部材３４を収容する領域αに活性炭（多孔質粒子４１：吸着材）が保持された吸着器１の作製方法であって、
　多孔質粒子４１とバインダ樹脂４２とを溶媒４６中に分散させたスラリー状の充填材４５を、領域αに充填して、少なくとも伝熱部材３４と伝熱部材３４の間の隙間Ｓ（図３の（ｂ）参照）と、伝熱部材３４と周壁７１の間の隙間Ｓａ（図３の（ｂ）参照）に充填材４５を充填する充填工程（ステップ１０２）と、
　領域αに充填材４５が充填された本体部３１を、溶媒４６を蒸発させる第１の温度範囲（例えば、８０～１００℃）で加熱して、溶媒４６を蒸発させる蒸発工程（ステップ１０３）と、
　蒸発工程（ステップ１０３）で溶媒４６を蒸発させた本体部３１を、第１の温度範囲よりも高い第２の温度範囲（例えば、１２０～１５０℃）で加熱して、バインダ樹脂４２を硬化させる硬化工程（ステップ１０４）と、を有する構成とした。
　このように構成すると、溶媒４６を除去した後の充填材４５でのバインダ樹脂４２の分布が均一になるので、硬化工程（ステップ１０４）によりバインダ樹脂４２を硬化させると、硬化したバインダ樹脂４２により吸着材４全体の形状を保持することができる。よって、伝熱部材３４と伝熱部材３４の間に充填された充填材４５を、吸着器１から脱落させることなく、所定位置に保持しつつけることが可能になる。
　また、蒸発工程（ステップ１０３）にて溶媒４６を蒸発させると、溶媒４６の位置していた領域が微細な隙間Ｓｘとして残るので、この隙間が、吸着材４が吸脱着する冷媒（エタノール）の通流路として機能するので、吸着材４への冷媒の吸着速度が向上する。
（２）充填工程（ステップ１０２）では、本体部３１を振動させながら、領域αにおける少なくとも伝熱部材３４と伝熱部材３４の間の隙間Ｓと、伝熱部材３４と周壁７１の間の隙間Ｓａへの充填材４５の充填を行う構成とした。
　このように構成すると、本体部３１を介して充填材４５に伝わる振動により、伝熱部材３４と伝熱部材３４の間に充填されたスラリー状の充填材４５内の気泡を取り除くことができるので、充填材４５を領域αに隙間なく充填できる。
　特に伝熱部材３４と伝熱部材３４の間にはコルゲートフィン３５が設けられており、伝熱部材３４と伝熱部材３４の間のコルゲートフィン３５で囲まれた狭い隙間に、スラリー状の充填材４５を密に充填することは難しいが、振動をスラリー状の充填材４５に与えつつ充填を行うことで、空気を内部に取り込むことなく充填材４５を隙間なく充填できる。
　バインダ樹脂４２を硬化させた後の吸着材４の内部に、気泡に起因する大きな空間があると、（Ａ）この空間が、冷媒の吸着／脱着に関与しないので、冷媒の吸着効率が低下する。また、（Ｂ）バインダ樹脂４２を硬化させた後の吸着材４の内部に、気泡に起因する大きな空間があると、伝熱部材３４と伝熱部材３４の間に保持された所定形状の吸着材４に振動などが作用した際に、吸着材４が、空間を起点として壊れやすくなる。さらに、（Ｃ）バインダ樹脂４２を硬化させた後の吸着材４が、所定形状を保つことができずに壊れてしまうと、吸着器１で吸着／脱着できる吸着材４の総量が少なくなる。
　上記のように振動を与えつつスラリー状の充填材４５を充填することで、スラリー状の充填材４５内の気泡を取り除いたうえで、充填材４５内の溶媒４６の蒸発（ステップ１０３：蒸発工程）と、バインダ樹脂４２の硬化（ステップ１０４：硬化工程）を行うことで、バインダ樹脂４２を硬化させた後の吸着材４が、所定形状を保つことができずに壊れてしまう事態の発生を防止できる。これにより、吸着器１で吸着／脱着できる吸着材４の総量が少なくなることがないので、被吸着媒体の吸着材４への吸着／脱着を適切に行うことができる。
（３）スラリー状の充填材４５は、
　多孔質粒子４１に溶媒４６を加えながら、多孔質粒子４１と溶媒４６とを混合する第１混合工程と、
　多孔質粒子４１と溶媒４６とを混合させた混合物にバインダ樹脂４２を加えながら、多孔質粒子４１と溶媒４６とバインダ樹脂４２とを混合する第２混合工程とを、経て調整される構成とした。
　このように構成すると、多孔質粒子４１を溶媒４６で飽和させたのちに、多孔質粒子４１と溶媒４６との混合物に、バインダ樹脂４２が混合されるので、多孔質粒子４１に吸着されるバインダ樹脂４２の量を抑えることができる。
　これにより、被吸着媒体の吸着／脱着に関与する多孔質粒子４１の量が少なくなることを好適に防止できる。さらに、バインダ樹脂４２が多孔質粒子４１に吸着されると、バインダ樹脂４２を硬化させた後の吸着材４の形状保持に関与するバインダ樹脂４２の量が少なくなって、伝熱部材３４と伝熱部材３４の間の吸着材４を所定形状で保持できなくなる虞があるが、かかる事態の発生を好適に防止できる。
（４）第１混合工程と第２混合工程との間に、多孔質粒子４１と溶媒４６とを混合した混合物を冷却する冷却工程を有する構成とした。
　このように構成すると、第１混合工程で得られた多孔質粒子４１と溶媒４６とを混合した混合物を、第２混合工程で混合されるバインダ樹脂４２の硬化温度よりも低い温度にしたうえで、第２混合工程を行うことができる。
　多孔質粒子４１（例えば、活性炭）に溶媒４６（例えば、エタノール／水）を加えると、溶媒４６が多孔質粒子４１に吸着されることにより発熱する。この吸着に起因する発熱で、多孔質粒子４１と溶媒４６とが混合した混合物が、第２混合工程で混合されるバインダ樹脂４２の硬化温度である第２の温度範囲に到達したのちに冷やされると、多孔質粒子４１と溶媒４６とバインダ樹脂４２とを混合している途中で、バインダ樹脂４２が硬化してしまい、調整された充填材４５において、多孔質粒子４１とバインダ樹脂４２とが均等に分布しなくなる事態の発生が予想される。
　そのため、第１混合工程で得られた多孔質粒子４１と溶媒４６とが混合した混合物を冷却工程で冷却して、吸着に起因する粗熱を取ったのちに、第２混合工程を行うことで、多孔質粒子４１と溶媒４６との混合物を、第２混合工程で混合されるバインダ樹脂４２の硬化温度よりも低い温度で、バインダ樹脂４２と混合することができる。
　これにより、混合の途中でバインダ樹脂４２が硬化してしまい、調整された充填材４５において、多孔質粒子４１とバインダ樹脂４２とが均等に分布しなくなる事態の発生を好適に防ぐことができる。
（５）多孔質粒子４１（吸着材）に吸着させる冷媒（被吸着媒体）を、溶媒４６は含んでおり、蒸発工程（ステップ１０３）と硬化工程（ステップ１０４）を経て作製された前記吸着器１では、冷媒の進入が可能な隙間Ｓｘが、多孔質粒子４１（吸着材）の間に形成されている構成とした。
　このように構成すると、溶媒４６の位置していた領域が微細な隙間Ｓｘとして残るので、この隙間Ｓｘが、吸着材４が吸脱着する冷媒（エタノール）の通流路として機能するので、吸着材４への冷媒の吸着速度が向上する。
（６）多孔質粒子４１は活性炭であり、溶媒４６はエタノールであり、バインダ樹脂４２は、カチオン性の水溶性バインダ樹脂であり、冷媒はエタノールであり、第２混合工程においてバインダ樹脂４２は、バインダ樹脂を水に分散させた水溶液として、活性炭とエタノールとの混合物に混合される構成とした。
　このように構成すると、活性炭は弱アニン性の性質を有するので、バインダ樹脂としてカチオン性樹脂を用いると、弱アニオン性の活性炭とカチオン性樹脂とが互いに引かれ合う結果、活性炭とバインダとがより強固にくっつくことになる。
　これにより、伝熱部材３４と伝熱部材３４の間に充填された吸着材４全体の形状を保持することができ、吸着材４を吸着器１から脱落させることなく所定位置に保持しつつけることが可能になる。
　また、活性炭は非極性であり、極性を持つエタノールおよび水との親和性が高いので、活性炭とバインダ樹脂４２とが均等に分布した充填材４５を調整できる。
　さらに、蒸発工程（ステップ１０３）において、充填材４５に含まれていたエタノールと水を蒸発させると、充填材４５におけるエタノールと水が存在していた領域が、最終的に得られる吸着材４において、毛細血管状の隙間Ｓｘとして残ることになる。
　そうすると、吸着材４に冷媒を吸着／脱着させる際に、冷媒が隙間Ｓｘを通って吸着材４の内部に侵入できるので、吸着材４に対する冷媒の吸着効率が向上することになる。
　また、冷媒と溶媒とが同じエタノールであるので、吸着材４に形成される隙間Ｓｘが、冷媒（エタノール）の内部への侵入と内部での移動に適した大きさで形成される。
　例えば、溶媒が水のみである場合には、水分子の大きさが、エタノール分子よりも小さいために、吸着材４に形成される隙間Ｓｘの大きさが、水分子の侵入には適しているが、エタノール分子の侵入には適さない大きさとなる。
　これに対して、溶媒を、冷媒と同じエタノールとすることで、吸着材４に形成される隙間Ｓｘの大きさを、エタノール分子の侵入に適した切な大きさにすることができる。よって、吸着材４に冷媒を吸着／脱着させる際に、冷媒が隙間Ｓｘを通って吸着材４の内部侵入できるので、吸着材４に対する冷媒の吸着効率の向上が期待される。
　なお、溶媒４６は、エタノールに限定されるものではなく、１００℃未満での蒸発が可能な他のアルコール系溶媒、水、エタノールと水の混合物なども、採用可能である。
（７）活性炭に対するカチオン性樹脂の重量比率が、１：０．０５～１：０．１５である構成とした。
　このように構成すると、バインダ樹脂４２を硬化させた後の吸着材４の形状を、所定形状で保持し続けることができる。
（８）活性炭に対するエタノールの重量比率が、１：３～１：５である構成とした。
　このように構成すると、伝熱部材３４と伝熱部材３４の間への充填に適した流動性を持つスラリー状の充填材４５を調整できる。
　また、最終的に調整したスラリー状の充填材４５の粘度が低くなりすぎることがないので、調整した充填材４５において、活性炭とエタノールとに短時間で分離することもない。
（９）活性炭の粒径の上限は、１２０ミクロン以下であり、下限は、隣接する他の活性炭との間に隙間、より好ましくは、活性炭に吸着される被吸着媒体が通流可能な間隙Ｓｘを確保できる最少の粒径である構成とした。
　このように構成すると、冷媒の吸着に必要な量の活性炭を、伝熱部材３４を収容する領域αにおける少なくとも伝熱部材３４と伝熱部材３４の間に保持させることができるので、冷媒の吸着／脱着を適切に行うことができる。
　また、吸着材４の内部において活性炭が、隣接する他の活性炭との間に隙間なく密に詰まった状態で配置されていると、冷媒が吸着材４の内部に侵入できなくなるが、隣接する他の活性炭との間に隙間を確保できる最少の粒径とすることで、冷媒が隙間に侵入して活性炭に吸着されるので、吸着材４全体での冷媒の吸着量を確保することができる。
　なお、前記した実施の形態では、溶媒４６としてエタノールを用いる場合を例示して説明したが、溶媒としてカルキ等の不純物を含まない純水（工業用水）を用いても、エタノールの場合と同様の作用効果を奏し得る。
　また、前記した蒸発工程（ステップ１０３）では、図示しない加熱炉の温度を溶媒４６およびバインダ樹脂４２の中に含まれる水が蒸発可能な第１の温度範囲（例えば、８０～１００℃）とする場合を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、溶媒４６やバインダ樹脂４２の中の水が時間をかけて蒸発する温度（例えば、５０～７０℃）としても良い。
　また、前記した実施の形態では、カチオン性の水溶性樹脂を水および／またはエタノールに分散させたバインダ樹脂４２の水溶液を、活性炭とエタノールとの混合物に混ぜ合わせる場合を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、カチオン性の水溶性樹脂を水に分散させたバインダ樹脂の水溶液を、活性炭とエタノールの混合物に混ぜ合わせる構成としてもよい。
　また、カチオン性の水溶性樹脂をエタノールに分散させたバインダ樹脂の溶液を、活性炭とエタノールの混合物に混ぜ合わせる構成としてもよい。
　この場合には、蒸発工程（ステップ１０３）における第１の温度範囲をより低い温度範囲とすることができる。
　１　　　吸着器
　２　　　筒状ケース
　３　　　吸着材モジュール
　３１　　本体部
　３２　　分岐タンク
　３３　　合流タンク
　３４　　伝熱部材
　３５　　コルゲートフィン
　４　　　吸着材
　４１　　多孔質粒子（活性炭）
　４２　　バインダ樹脂
　４５　　充填材
　４６　　溶媒
　７　　　型枠
　７１　　　底壁
　７２　　　周壁
　Ｗ　　　熱交換媒体
　ＣＧ　　　被吸着媒体

Claims (11)

  1. 　本体部で互いに間隔を開けて配置された複数の伝熱部材を収容する領域に吸着材が保持された吸着器の作製方法であって、
    　前記吸着材とバインダとを溶媒中に分散させたスラリー状の充填材を、前記領域に充填する充填工程と、
    　前記領域に前記充填材が充填された前記本体部を、前記溶媒を蒸発させる第１の温度範囲で加熱して、前記溶媒を蒸発させる蒸発工程と、
    　前記蒸発工程で前記溶媒を蒸発させた前記本体部を、前記第１の温度範囲よりも高い第２の温度範囲で加熱して、前記バインダを硬化させる硬化工程と、を有することを特徴とする吸着器の作製方法。
  2. 　前記充填工程では、前記本体部を振動させながら、前記領域に前記充填材の充填を行うことを特徴とする請求項１に記載の吸着器の作製方法。
  3. 　前記スラリー状の前記充填材は、
    　前記吸着材に前記溶媒を加えながら、前記吸着材と前記溶媒とを混合する第１混合工程と、
    　前記吸着材と前記溶媒との混合物に前記バインダを加えながら、前記吸着材と前記溶媒と前記バインダとを混合する第２混合工程とを、経て調整されたものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の吸着器の作製方法。
  4. 　前記第１混合工程と前記第２混合工程との間に、前記吸着材と前記溶媒との混合物を冷却する冷却工程を有することを特徴とする請求項３に記載の吸着器の作製方法。
  5. 　前記吸着材に吸着させる被吸着媒体を、前記溶媒は含んでおり、
    　前記蒸発工程と前記硬化工程を経て作製された前記吸着器では、前記被吸着媒体の進入が可能な隙間が、前記吸着材の間に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の吸着器の作製方法。
  6. 　前記吸着材は活性炭であり、前記溶媒はエタノールであり、前記バインダは、カチオン性樹脂であり、前記被吸着媒体はエタノールであることを特徴とする請求項５に記載の吸着器の作製方法。
  7. 　前記活性炭に対する前記カチオン性樹脂の重量比率が、１：０．０５～１：０．１５であることを特徴とする請求項６に記載の吸着器の作製方法。
  8. 　前記活性炭に対する前記エタノールの重量比率が、１：３～１：５であることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の吸着器の作製方法。
  9. 　前記吸着材は、活性炭であり、前記溶媒は、エタノール、水、またはエタノールと水との混合物であり、前記バインダは、カチオン性樹脂であることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載の吸着器の作製方法。
  10. 　前記活性炭の粒径の上限は、１２０ミクロンであることを特徴とする請求項６から請求項９の何れか一項に記載の吸着器の作製方法。
  11. 　前記活性炭の粒径の下限は、前記活性炭が、隣接する他の活性炭との間に隙間を確保できる最少の粒径であることを特徴とする請求項１０に記載の吸着器の作製方法。
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