JP2007070128A - Method for producing adsorption element, adsorption element, and apparatus for hydrothermal synthesis - Google Patents

Method for producing adsorption element, adsorption element, and apparatus for hydrothermal synthesis Download PDF

Info

Publication number
JP2007070128A
JP2007070128A JP2005255382A JP2005255382A JP2007070128A JP 2007070128 A JP2007070128 A JP 2007070128A JP 2005255382 A JP2005255382 A JP 2005255382A JP 2005255382 A JP2005255382 A JP 2005255382A JP 2007070128 A JP2007070128 A JP 2007070128A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
base material
adsorbent
adsorption
element according
metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005255382A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Saegusa
弘 三枝
Seiji Inoue
誠司 井上
Satoru Inoue
哲 井上
Yasumasa Hagiwara
康正 萩原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2005255382A priority Critical patent/JP2007070128A/en
Publication of JP2007070128A publication Critical patent/JP2007070128A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Drying Of Gases (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing an adsorption element, by which the elution of metal ions from a base material can be surely prevented, and to provide the adsorption element and an apparatus for hydrothermal synthesis. <P>SOLUTION: In the method for producing the adsorption element 100 in which an adsorption agent 121 capable of adsorbing and desorbing an adsorbate by cooling and heating is arranged on the surface of a metal base material 110, a forming process in which the base material 110 is immersed into a solution 122 of a precursor for the adsorption agent 121 and the adsorption agent 121 is formed on the surface of the base material 110 by performing hydrothermal synthesis is include, and in the forming process, the hydrothermal synthesis is performed in a state in which an electron supplying body 130 is electrically connected to the base material 110. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、金属からなる基材表面に、冷却及び加熱によって吸着質を吸着及び脱着することができる吸着剤を配置してなる吸着素子の製造方法、この製造方法によって製造される吸着素子、及び製造方法に適用する水熱合成装置に関するものである。   The present invention relates to a method for producing an adsorbing element in which an adsorbent capable of adsorbing and desorbing adsorbate by cooling and heating is disposed on the surface of a substrate made of metal, an adsorbing element produced by this production method, and The present invention relates to a hydrothermal synthesis apparatus applied to a manufacturing method.

金属からなる基材表面に、冷却及び加熱によって吸着質を吸着及び脱着することができる吸着剤を配置してなる吸着素子として、例えば特許文献1が開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses an adsorbing element in which an adsorbent capable of adsorbing and desorbing adsorbate by cooling and heating is disposed on the surface of a base material made of metal.

特許文献1に示される吸着素子は、外表面に耐食性皮膜の形成された熱交換器を吸着剤前駆体溶液中に浸漬し、水熱合成することで、熱交換器の表面に吸着剤の結晶からなる吸着層を直接形成してなるものである。これによると、バインダーを用いることなく熱交換器の表面に吸着剤が形成されているので、吸着質との接触面積が増加し、吸着性能を向上することができる。
特開2005−111425号公報
The adsorbing element shown in Patent Document 1 is prepared by immersing a heat exchanger having a corrosion-resistant film formed on the outer surface in an adsorbent precursor solution and hydrothermally synthesizing the adsorbent crystals on the surface of the heat exchanger. An adsorption layer made of is directly formed. According to this, since the adsorbent is formed on the surface of the heat exchanger without using a binder, the contact area with the adsorbate increases, and the adsorption performance can be improved.
JP 2005-111425 A

ところで、特許文献1に示される構成の場合、強アルカリ性を示す吸着剤前駆体溶液による熱交換器の腐食を防ぐために、熱交換器の表面を耐食性皮膜で保護している。   By the way, in the case of the structure shown by patent document 1, in order to prevent the corrosion of the heat exchanger by the adsorbent precursor solution which shows strong alkalinity, the surface of the heat exchanger is protected by the corrosion resistant film.

しかしながら、耐食性皮膜に欠陥がある場合、欠陥部位から熱交換器を構成する金属がイオンとして溶出する。また、耐食性皮膜自身も一部金属イオンとして溶出することが考えられる。これら溶出した金属イオンは、吸着剤形成部位及びその近傍からも生じるため、溶出した金属イオンによって生じる不純物が吸着層に含まれることとなる。すなわち、吸着性能が低下する恐れがある。   However, when the corrosion-resistant film has a defect, the metal constituting the heat exchanger is eluted from the defect site as ions. It is also conceivable that the corrosion resistant film itself is partially eluted as metal ions. Since these eluted metal ions are also generated from the adsorbent formation site and the vicinity thereof, impurities generated by the eluted metal ions are included in the adsorption layer. That is, the adsorption performance may be reduced.

また、熱交換器を構成するフィンの板厚、チューブの肉厚が薄いので、上記欠陥部位を介し、熱交換器に孔が生じる恐れもある。   Moreover, since the plate | board thickness of the fin which comprises a heat exchanger, and the wall thickness of a tube are thin, there exists a possibility that a hole may arise in a heat exchanger through the said defective part.

本発明は上記問題点に鑑み、基材からの金属イオンの溶出を確実に防ぐことのできる吸着素子の製造方法、吸着素子、水熱合成装置を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the manufacturing method of an adsorption element, an adsorption element, and a hydrothermal synthesis apparatus which can prevent the elution of the metal ion from a base material reliably in view of the said problem.

上記目的を達成する為に請求項1〜13に記載の発明は、金属からなる基材表面に、冷却及び加熱によって吸着質を吸着及び脱着することができる吸着剤を配置してなる吸着素子の製造方法に関するものである。まず請求項1に記載の発明は、吸着剤の前駆体溶液中に基材を浸漬し、水熱合成することによって基材表面に吸着剤を形成する形成工程を備え、形成工程において、基材に電子供給体を電気的に接続した状態で、水熱合成を実施することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the invention according to any one of claims 1 to 13 is an adsorbing element in which an adsorbent capable of adsorbing and desorbing adsorbate by cooling and heating is disposed on the surface of a metal substrate. It relates to a manufacturing method. First, the invention described in claim 1 includes a forming step of forming an adsorbent on the surface of the substrate by immersing the substrate in a precursor solution of the adsorbent and hydrothermally synthesizing the substrate. The hydrothermal synthesis is carried out in a state where the electron supply body is electrically connected to the above.

このように本発明によると、基材から金属イオンが溶出する酸化反応が生じないように、基材に接続された電子供給体から基材に電子が供給される。言い換えれば、基材の電位をその平衡電位より卑(カソード的)にしつつ、水熱合成を実施することができる。従って、従来のように耐食性皮膜を形成しなくとも、基材からの金属イオンの溶出を確実に防ぐことができる。すなわち、基材から溶出するイオンによって生じる不純物を無くすことができるので、吸着性能を向上することができる。また、基材の腐食を防止することができる。また、耐食性皮膜のように欠陥部(ピンホール等)を生じる恐れがあるが、その心配がない。   As described above, according to the present invention, electrons are supplied to the base material from the electron supply body connected to the base material so that an oxidation reaction in which metal ions are eluted from the base material does not occur. In other words, hydrothermal synthesis can be carried out while making the potential of the base material lower than the equilibrium potential (cathodic). Therefore, elution of metal ions from the substrate can be reliably prevented without forming a corrosion-resistant film as in the prior art. That is, since the impurities produced by the ions eluted from the substrate can be eliminated, the adsorption performance can be improved. Moreover, corrosion of the substrate can be prevented. Moreover, although there is a possibility that a defective portion (pinhole or the like) may occur like a corrosion-resistant film, there is no worry about that.

尚、基材と電子供給体の電気的な接続形態としては、電子供給体と基材とを直接接触させても良いし、他の導電部材を介して接続しても良い。また、電子供給体を基材に一体的に構成することも可能である。ただし、吸着剤形成部位と電子供給体が近いと、電子供給体から生じる金属イオンの影響により、吸着剤形成部位に吸着剤以外の不純物が多少なりとも形成されることも考えられる。そこで請求項2に記載のように、電子供給体を、基材の吸着剤形成部位を除く部位に電気的に接続することが好ましい。   In addition, as an electrical connection form of a base material and an electron supply body, an electron supply body and a base material may be made to contact directly, and you may connect via another electrically-conductive member. It is also possible to form the electron supply body integrally with the base material. However, if the adsorbent formation site and the electron supplier are close, it is also conceivable that impurities other than the adsorbent are formed in the adsorbent formation site due to the influence of metal ions generated from the electron supplier. Therefore, as described in claim 2, it is preferable to electrically connect the electron supply body to a portion of the substrate excluding the adsorbent forming portion.

電子供給体としては、例えば請求項3に記載のように、基材よりも卑な金属からなる犠牲部材を採用することができる。この場合、卑な金属(所謂イオン化傾向の高い金属、熱力学的に腐食性の大きい金属)である犠牲部材から金属イオンが溶出(アノード反応)し、犠牲部材よりも貴な金属(所謂イオン化傾向の低い金属、熱力学的に耐食性の大きい金属)からなる基材からは、金属イオンが溶出しない。   As the electron supply body, for example, a sacrificial member made of a base metal than the base material can be employed as described in claim 3. In this case, metal ions are eluted (anodic reaction) from the sacrificial member which is a base metal (so-called highly ionized metal, thermodynamically corrosive metal), so that noble metal (so-called ionization tendency) than the sacrificial member. Metal ions do not elute from a base material made of a low-temperature metal or a metal having high thermodynamic corrosion resistance.

その際、請求項4に記載のように、犠牲部材を吸着剤に含まれる金属元素から構成すると良い。このように、犠牲部材から溶出する金属イオンと前駆体溶液中の金属イオンとが同一であれば、少なくとも異なる金属イオンが溶出する場合に比べて、吸着剤合成に与える影響を低減(例えば不純物生成量を低減)することができる。   At this time, as described in claim 4, the sacrificial member may be composed of a metal element contained in the adsorbent. In this way, if the metal ions eluted from the sacrificial member and the metal ions in the precursor solution are the same, the effect on the adsorbent synthesis is reduced compared to the case where at least different metal ions are eluted (for example, impurity generation). The amount can be reduced).

また、例えば請求項5に記載のように、電子供給体として外部直流電源を採用し、形成工程において、基材をカソードとし、基材を構成する金属と同じかそれよりも貴な導電性材料からなる部材をアノードとして外部直流電源に接続した状態で、前駆体溶液中にカソード及びアノードを浸漬し、水熱合成を実施するようにしても良い。この場合も、基材から金属イオンが溶出する酸化反応が生じないように、基材の電位をその平衡電位より卑(カソード的)にしつつ、水熱合成を実施することができる。   Further, for example, as described in claim 5, an external direct current power source is adopted as the electron supply body, and in the forming step, the base material is a cathode, and the conductive material is the same as or more noble than the metal constituting the base material. Hydrothermal synthesis may be performed by immersing the cathode and anode in the precursor solution in a state where the member made of is connected to an external DC power source as an anode. Also in this case, the hydrothermal synthesis can be carried out while making the potential of the base material lower than the equilibrium potential (cathodic) so that the oxidation reaction in which metal ions are eluted from the base material does not occur.

具体的には、請求項6に記載のように、形成工程において、外部直流電源により印加する電圧を、前駆体溶液中に浸漬した状態におけるカソードとアノードの電位差以上とすると良い。尚、請求項7に記載のように、アノードとして、前駆体溶液に対して不溶性を示す材料からなるものを採用すると、安定して水熱合成を実施することができる。また、繰り返し使用が可能となる。   Specifically, as described in claim 6, in the forming step, the voltage applied by the external DC power source is preferably set to be equal to or greater than the potential difference between the cathode and the anode in the state of being immersed in the precursor solution. As described in claim 7, when an anode made of a material that is insoluble in the precursor solution is employed, hydrothermal synthesis can be carried out stably. Further, it can be used repeatedly.

吸着剤が配置される基材表面が平滑であると、基材表面から吸着剤が剥離しやすい。
そこで、請求項8に記載のように、形成工程の前に、基材の、少なくとも吸着剤形成部位を凹凸化する凹凸化工程を備えることが好ましい。水熱合成をする前に、吸着剤形成部位を凹凸化しておけば、水熱合成によって形成された吸着剤と基材との接触面積が増し、吸着剤を基材に担持することができる。すなわち、基材に対する吸着剤の機械的強度が増すことができる。凹部に吸着剤の一部が配置される場合には、所謂アンカー効果も期待できる。
When the surface of the substrate on which the adsorbent is disposed is smooth, the adsorbent is easily peeled off from the substrate surface.
Therefore, as described in claim 8, it is preferable to provide an unevenness forming step for unevenly forming at least the adsorbent forming portion of the base material before the forming step. If the adsorbent formation site is roughened before hydrothermal synthesis, the contact area between the adsorbent formed by hydrothermal synthesis and the substrate increases, and the adsorbent can be supported on the substrate. That is, the mechanical strength of the adsorbent with respect to the substrate can be increased. When a part of the adsorbent is disposed in the recess, a so-called anchor effect can be expected.

具体的には、請求項9に記載のように、凹凸化工程において基材表面を粗化処理しても良いし、請求項10に記載のように、金属からなる多孔部を形成しても良い。いずれの場合も、平滑な表面に対して吸着剤を積層する構成と比べて、吸着剤から基材(又は基材から吸着剤)に熱を伝えやすい。   Specifically, as described in claim 9, the surface of the base material may be roughened in the unevenness process, or the porous portion made of metal may be formed as described in claim 10. good. In any case, it is easy to transfer heat from the adsorbent to the base material (or from the base material to the adsorbent) as compared with the configuration in which the adsorbent is laminated on a smooth surface.

多孔部の形成方法としては、請求項11に記載のように、基材表面に配置された金属粉末を焼結して形成する方法や、請求項12に記載のように、溶融した金属を発泡させて、形成する方法を適用することができる。   As a method for forming the porous portion, as described in claim 11, a method of sintering metal powder disposed on the surface of the substrate and forming a molten metal as described in claim 12 is used. And a forming method can be applied.

さらに、請求項13に記載のように、凹凸化工程後、基材の凹凸化された部位に吸着剤の種結晶を担持させる工程を備え、担持させた状態で形成工程を実施すると、吸着剤の形成を早めることができる。すなわち、製造時間を短縮することができる。凹凸化された部位の凹部(多孔部の孔部)は、種結晶を担持させるのに好適である。   Furthermore, as described in claim 13, after the step of forming the unevenness, the method includes the step of supporting the seed crystal of the adsorbent on the uneven portion of the base material, Can be accelerated. That is, the manufacturing time can be shortened. The concave portion (the hole portion of the porous portion) at the uneven portion is suitable for supporting the seed crystal.

次に、請求項14〜25に記載の発明は、上記した吸着素子の製造方法を適用して構成される吸着素子に関するものである。先ず請求項14に記載のように、金属からなる基材と、この基材上に形成され、冷却及び加熱によって吸着質を吸着及び脱着することができる吸着剤からなる吸着層とを備える吸着素子であって、吸着層は、基材に電子供給体を電気的に接続した状態で、水熱合成により基材の表面に直接形成されていることを特徴とする。   Next, the invention described in claims 14 to 25 relates to an adsorbing element configured by applying the above-described adsorbing element manufacturing method. First, an adsorbing element comprising a base material made of a metal and an adsorbing layer formed on the base material and made of an adsorbent capable of adsorbing and desorbing adsorbate by cooling and heating. The adsorption layer is formed directly on the surface of the base material by hydrothermal synthesis in a state where the electron supplier is electrically connected to the base material.

このように本発明によると、耐食性皮膜を有しない構成でありながら、水熱合成によって基材表面に直接吸着剤を形成し、吸着層としている。これは、基材に電子供給体を電気的に接続した状態(すなわち、基材から金属イオンが溶出する酸化反応が生じないようにした状態)で水熱合成を実施することによる。すなわち、水熱合成時に基材から金属イオンが溶出せず、吸着層はこの金属イオンに基づく不純物を含んでいない。従って、従来よりも吸着性能が向上されている。   As described above, according to the present invention, the adsorbent is formed directly on the surface of the base material by hydrothermal synthesis to form an adsorbing layer, although the structure does not have a corrosion-resistant film. This is because hydrothermal synthesis is performed in a state in which the electron supplier is electrically connected to the base material (that is, a state in which an oxidation reaction in which metal ions are eluted from the base material does not occur). That is, metal ions are not eluted from the base material during hydrothermal synthesis, and the adsorption layer does not contain impurities based on the metal ions. Therefore, the adsorption performance is improved as compared with the prior art.

請求項15に記載の発明は、請求項2に記載の発明の作用効果と同様であるので、その記載を省略する。   Since the invention described in claim 15 is the same as the operation effect of the invention described in claim 2, the description is omitted.

基材と電子供給体の電気的な接続形態としては、少なくとも水熱合成時において確保されれば良く、電子供給体と基材とを直接接触させても良いし、他の導電部材を介して接続しても良い。また、請求項16に記載のように、電子供給体を基材に接触固定した構成、請求項17に記載のように、電子供給体を基材に一体的に設けた構成のように、電子供給体を基材に一体的に構成しても良い。この場合、電気的な接続状態を確保するための別の導電部材を不要とできる。   As an electrical connection form of the base material and the electron supply body, it is sufficient to ensure at least during hydrothermal synthesis, the electron supply body and the base material may be in direct contact, or through other conductive members. You may connect. Further, as described in claim 16, the electron supply body is contact-fixed to the base material, and as described in claim 17, the electron supply body is integrally provided on the base material. You may comprise a supply body integrally with a base material. In this case, another conductive member for securing an electrical connection state can be eliminated.

請求項18〜20に記載の発明は、請求項3〜5に記載の発明の作用効果と同様であるので、その記載を省略する。また、請求項21,22に記載の発明は、それぞれ請求項8,10に記載の発明と同様であるので、その記載を省略する。   Since the invention described in claims 18 to 20 is the same as the function and effect of the invention described in claims 3 to 5, the description is omitted. The inventions described in claims 21 and 22 are the same as the inventions described in claims 8 and 10, respectively, and therefore description thereof is omitted.

尚、請求項14〜22いずれかに記載の発明は、請求項23に記載のように、基材が板状体を含み、板状体の厚さが1mm以下であるもの、請求項24に記載のように、基材が筒状体を含み、筒状体の肉厚が1mm以下であるものを採用することができる。厚さが1mm以下の場合であっても、基材に孔を生じることは無い。すなわち、請求項25に記載のように、吸着式ヒートポンプの吸着コアに好適である。   In the invention described in any one of claims 14 to 22, as described in claim 23, the base material includes a plate-like body, and the thickness of the plate-like body is 1 mm or less. As described, it is possible to employ a substrate in which the base material includes a cylindrical body, and the thickness of the cylindrical body is 1 mm or less. Even if the thickness is 1 mm or less, no holes are formed in the substrate. That is, as described in claim 25, it is suitable for an adsorption core of an adsorption heat pump.

次に、請求項26〜31に記載の発明は、上記した吸着素子の製造方法に適用される水熱合成装置に関するものである。先ず請求項26に記載の発明は、冷却及び加熱によって吸着質を吸着及び脱着することができる吸着剤の前駆体溶液が充填される容器を有し、前駆体溶液に金属からなる基材を浸漬配置した状態で、前駆体溶液を加熱・加圧し、吸着剤を基材表面に形成する水熱合成装置であって、浸漬配置した状態で基材と接触する容器内の部位に、基材よりも卑な金属からなる電子供給体を設けたことを特徴とする。   Next, invention of Claim 26-31 is related with the hydrothermal synthesizer applied to the manufacturing method of an above-mentioned adsorption element. The invention described in claim 26 has a container filled with an adsorbent precursor solution capable of adsorbing and desorbing adsorbate by cooling and heating, and immersing a metal substrate in the precursor solution. A hydrothermal synthesizer that heats and pressurizes the precursor solution and forms the adsorbent on the surface of the base material in the disposed state, and is placed from the base material into the part in the container that contacts the base material in the immersed state. Is also provided with an electron supplier made of a base metal.

このように本発明によると、前駆体溶液に金属からなる基材を浸漬配置した状態で、基材が容器内に設けられた電子供給体と接触し、基材と電子供給体との間に電気的な接続状態が確保される。従って、水熱合成時に、基材からの金属イオンの溶出を防ぐことができる。また、基材と電子供給体との電気的な接続状態を確保するための別の導電部材が不要であり、予め電子供給体を基材に接続しなくて良いので、電気的な接続形態を簡素化することができる。   As described above, according to the present invention, in a state in which the base material made of metal is immersed in the precursor solution, the base material comes into contact with the electron supply body provided in the container, and between the base material and the electron supply body. Electrical connection is ensured. Therefore, elution of metal ions from the substrate can be prevented during hydrothermal synthesis. In addition, there is no need for a separate conductive member for securing an electrical connection state between the base material and the electron supply body, and it is not necessary to connect the electron supply body to the base material in advance. It can be simplified.

具体的には、請求項27に記載のように、電子供給体を、容器の少なくとも一部として容器の内面に露出した構成とすると良い。尚、請求項28に記載の発明は、請求項4に記載の発明の作用効果と同様であるので、その記載を省略する。   Specifically, as described in claim 27, the electron supply body may be configured to be exposed on the inner surface of the container as at least a part of the container. In addition, since the invention of Claim 28 is the same as the effect of the invention of Claim 4, the description is abbreviate | omitted.

また、請求項29にように、前駆体溶液と接触する容器内の部位に、基材をカソードとする外部直流電源に接続されるアノードを設けても良い。この場合も、水熱合成時に、基材からの金属イオンの溶出を防ぐことができる。具体的には、請求項30に記載のように、アノードを、容器の少なくとも一部として容器の内面に露出した構成とすると良い。尚、請求項31に記載の発明の作用効果は、請求項7に記載の発明の作用効果と同様であるので、その記載を省略する。   In addition, as described in claim 29, an anode connected to an external DC power source having a base material as a cathode may be provided at a site in the container that comes into contact with the precursor solution. Also in this case, elution of metal ions from the substrate can be prevented during hydrothermal synthesis. Specifically, as described in claim 30, the anode may be configured to be exposed on the inner surface of the container as at least a part of the container. In addition, since the effect of the invention of Claim 31 is the same as the effect of the invention of Claim 7, the description is omitted.

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る吸着素子の概略構成を示す断面図である。図1に示すように、吸着素子100は、金属からなる基材110と、基材110表面に直接形成された吸着層120から構成される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the adsorption element according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the adsorption element 100 includes a base material 110 made of a metal and an adsorption layer 120 formed directly on the surface of the base material 110.

基材110の構成材料としては、後述する電子供給体としての犠牲部材の構成材料よりも貴な金属を適用することができる。言い換えれば、基材110の構成材料は特に限定されるものではなく、犠牲部材の構成材料として基材110よりも卑な金属を選択すれば良い。例えば銅、アルミニウム、鉄等に純金属や、ステンレス、銅合金、アルミ合金等の合金を適用することができる。   As a constituent material of the base material 110, a noble metal can be applied as compared with a constituent material of a sacrificial member as an electron supplier to be described later. In other words, the constituent material of the base material 110 is not particularly limited, and a base metal than the base material 110 may be selected as the constituent material of the sacrificial member. For example, a pure metal or an alloy such as stainless steel, a copper alloy, or an aluminum alloy can be applied to copper, aluminum, iron, or the like.

本実施形態においては、銅からなる板状の基材110の表面に、基材110の一部として金属からなる多孔部111が形成されており、この多孔部111に吸着層が形成されている。多孔部111を、基材110と異なる金属にて構成しても良いが、基材110と吸着剤120と間ですばやく熱交換がなされるように、熱伝導率の高いものが好ましい。本実施形態においては基材110と同じく銅により構成している。   In this embodiment, a porous part 111 made of metal is formed as a part of the base material 110 on the surface of the plate-like base material 110 made of copper, and an adsorption layer is formed in the porous part 111. . The porous portion 111 may be made of a metal different from that of the base 110, but preferably has a high thermal conductivity so that heat exchange can be performed quickly between the base 110 and the adsorbent 120. In this embodiment, the base material 110 is made of copper.

吸着層120は、基材110に犠牲部材を電気的に接続した状態で、水熱合成により基材110の表面に吸着剤121を直接形成してなるものである。また吸着剤121は、冷却状態において吸着質(例えば水蒸気やアルコール水溶液等)を高能力で吸着し、また、吸着質の吸着に伴い吸着能力が次第に低下するが、加熱状態とされることにより、吸着していた吸着質を脱離して吸着能力が再生される性質を有している。このような吸着剤121としては、例えばゼオライトがある。本実施形態においては、吸着剤121として、鉄アルミノリン酸塩系のゼオライトを採用している。   The adsorption layer 120 is formed by directly forming the adsorbent 121 on the surface of the substrate 110 by hydrothermal synthesis in a state where the sacrificial member is electrically connected to the substrate 110. Further, the adsorbent 121 adsorbs adsorbate (for example, water vapor or alcohol aqueous solution) with high capacity in the cooled state, and the adsorption capacity gradually decreases with the adsorption of the adsorbate, but by being heated, It has a property that the adsorbate adsorbed is regenerated by desorbing the adsorbate adsorbed. An example of such an adsorbent 121 is zeolite. In this embodiment, iron aluminophosphate-based zeolite is employed as the adsorbent 121.

このように本実施形態に係る吸着素子100は、耐食性皮膜を有しない構成でありながら、水熱合成によって基材110表面に直接吸着剤121を形成し、吸着層120としている。   As described above, the adsorbing element 100 according to the present embodiment has a configuration that does not have a corrosion-resistant film, but the adsorbent 121 is directly formed on the surface of the substrate 110 by hydrothermal synthesis to form the adsorbing layer 120.

次に、このように構成される吸着素子100の製造方法について、図2及び図3を用いて説明する。図2は、吸着素子100を製造する方法を示す概略断面図であり、(a)は多孔化工程、(b)は接続工程、(c)は種結晶担持工程である。図3は、図1(c)に続くものであり、形成工程を示す概略断面図である。   Next, a method for manufacturing the adsorption element 100 configured as described above will be described with reference to FIGS. 2A and 2B are schematic cross-sectional views showing a method for manufacturing the adsorption element 100, wherein FIG. 2A is a porous step, FIG. 2B is a connecting step, and FIG. 2C is a seed crystal supporting step. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view subsequent to FIG.

先ず、図2(a)に示すように、基材110に対して、吸着層形成部位に多孔部111を形成する多孔化工程を実施する。本実施形態おいては、銅からなる基材110の吸着層形成面上に銅粉末を配置し、焼結して多孔部111を形成している。尚、多孔部111の形成方法としては、上記例に限定されるものではない。それ以外にも、溶融状態の金属を発泡させて固化し、多孔部111を形成しても良い。   First, as shown in FIG. 2 (a), the base material 110 is subjected to a porous process for forming a porous portion 111 at the adsorption layer forming portion. In this embodiment, copper powder is disposed on the adsorption layer forming surface of the base material 110 made of copper, and sintered to form the porous portion 111. In addition, as a formation method of the porous part 111, it is not limited to the said example. In addition, the porous portion 111 may be formed by foaming and solidifying a molten metal.

多孔部111形成後、図2(b)に示すように、基材110に対して電子供給体となる犠牲部材130を電気的に接続する接続工程を実施する。犠牲部材130の構成材料としては、基材110よりも卑な金属を採用することができる。尚、卑な金属とは、基材110を構成する金属に対して、所謂イオン化傾向の高い金属、熱力学的に腐食性の大きい金属である。本実施形態においては、吸着剤121に含まれる金属元素と同じ(吸着剤121の骨格成分の)鉄から構成されている。   After the formation of the porous portion 111, as shown in FIG. 2B, a connecting step of electrically connecting the sacrificial member 130 serving as an electron supply body to the base 110 is performed. As a constituent material of the sacrificial member 130, a base metal than the base material 110 can be employed. Note that the base metal is a metal having a high ionization tendency or a thermodynamically corrosive metal with respect to the metal constituting the substrate 110. In this embodiment, it is composed of the same iron as the metal element contained in the adsorbent 121 (the skeleton component of the adsorbent 121).

また、本実施形態においては、導電部材131を介して、基材110の吸着層形成面とは異なる面に、犠牲部材130を接続した。このように吸着層形成部位と離間して犠牲部材130を配置することが好ましい。これにより、後述する形成工程において、犠牲部材130から溶出する金属イオンによって生成される不純物が、吸着層120に含まれるのを極力防ぐことができる。すなわち、吸着剤121が吸着層120の表面に露出するので、吸着性能を向上することができる。   In the present embodiment, the sacrificial member 130 is connected to a surface different from the adsorption layer forming surface of the substrate 110 via the conductive member 131. Thus, it is preferable to arrange the sacrificial member 130 apart from the adsorption layer forming portion. Thereby, it can prevent as much as possible that the impurity produced | generated by the metal ion eluted from the sacrificial member 130 is contained in the adsorption layer 120 in the formation process mentioned later. That is, since the adsorbent 121 is exposed on the surface of the adsorption layer 120, the adsorption performance can be improved.

次に、図2(c)に示すように、多孔部111に対して吸着剤121の種結晶121aを担持させる種結晶担持工程を実施する。このように、吸着層形成部位に予め種結晶を担持させた状態で水熱合成を実施すると、結晶として基材110表面に析出する吸着剤121の析出時間(すなわち製造時間)を短縮することができる。尚、本実施形態においては、多孔部111の孔内に種結晶121aを担持させるので、種結晶121aを所望の位置に保持できる。すなわち、所望の位置(選択的)に吸着層120を形成することができる。   Next, as shown in FIG. 2C, a seed crystal supporting step for supporting the seed crystal 121 a of the adsorbent 121 on the porous portion 111 is performed. As described above, when hydrothermal synthesis is performed in a state where the seed crystal is supported in advance on the adsorption layer forming portion, the precipitation time (that is, the production time) of the adsorbent 121 that is precipitated as a crystal on the surface of the substrate 110 can be shortened. it can. In the present embodiment, since the seed crystal 121a is supported in the hole of the porous portion 111, the seed crystal 121a can be held at a desired position. That is, the adsorption layer 120 can be formed at a desired position (selective).

次に、図3に示すように、基材110の表面に吸着層120を形成する形成工程を実施する。先ず吸着剤121の前駆体溶液を調整する。この前駆体溶液は、酸またはアルカリ性の水溶液(本実施形態においては酸性)である。この前駆体溶液122を、図3に示すように、水熱合成装置200の容器201内に充填し、基材110を犠牲部材130とともに前駆体溶液122に浸漬させる。そして、蓋202をして容器201を密封する。その際、基材110よりも卑な金属(所謂イオン化傾向の高い金属、熱力学的に腐食性の大きい金属)からなる犠牲部材130から金属イオンが溶出(アノード反応)し、犠牲部材130よりも貴な金属(所謂イオン化傾向の低い金属、熱力学的に耐食性の大きい金属)からなる基材110からは、金属イオンが溶出しない。尚、図3において、符号201aは容器201の一部であり、前駆体溶液に対する耐薬性を有する材料からなる内部容器である。   Next, as shown in FIG. 3, a forming process for forming the adsorption layer 120 on the surface of the substrate 110 is performed. First, the precursor solution of the adsorbent 121 is prepared. This precursor solution is an acid or alkaline aqueous solution (acidic in this embodiment). As shown in FIG. 3, the precursor solution 122 is filled in the container 201 of the hydrothermal synthesis apparatus 200, and the base material 110 is immersed in the precursor solution 122 together with the sacrificial member 130. And the lid | cover 202 is put and the container 201 is sealed. At that time, metal ions are eluted (anodic reaction) from the sacrificial member 130 made of a base metal (so-called highly ionized metal, thermodynamically corrosive metal) than the base material 110, so Metal ions do not elute from the base material 110 made of a noble metal (a metal having a low ionization tendency, a metal having high thermodynamic corrosion resistance). In FIG. 3, reference numeral 201a denotes a part of the container 201, which is an internal container made of a material having chemical resistance to the precursor solution.

この状態で前駆体溶液122を加熱・加圧(容器201内の圧力も加熱により上昇)すると反応が進行し、基材110の種結晶121a配置部位の周囲に吸着剤121の結晶が析出する。さらに加熱を続けると、結晶が成長し、吸着剤121からなる吸着層120が、基材110の表面に形成される。そして、容器201から取り出されて犠牲部材130が外され、図1に示す吸着素子100となる。   In this state, when the precursor solution 122 is heated and pressurized (the pressure in the container 201 is also increased by heating), the reaction proceeds, and crystals of the adsorbent 121 are precipitated around the seed crystal 121a arrangement site of the substrate 110. When the heating is further continued, crystals grow and an adsorption layer 120 made of the adsorbent 121 is formed on the surface of the substrate 110. Then, the sacrificial member 130 is removed from the container 201, and the adsorption element 100 shown in FIG. 1 is obtained.

このように本実施形態に係る吸着素子100の製造方法によると、基材110から金属イオンが溶出する酸化反応が生じないように、基材110に接続された電子供給体130から基材に電子が供給される。言い換えれば、基材110の電位をその平衡電位より卑(カソード的)にしつつ、水熱合成を実施することができる。従って、従来のように耐食性皮膜を形成しなくとも、基材110からの金属イオンの溶出を確実に防ぐことができる。すなわち、基材110から溶出するイオンによって生じる不純物を無くすことができるので、形成された吸着素子100において、吸着性能を向上することができる。また、基材110の腐食を防止することができる。耐食性皮膜の場合、欠陥部(ピンホール等)を生じる恐れがあるが、本実施形態に示す方法によるとその心配がない。尚、本発明者が確認したところ、本実施形態に示す製造方法によれば、不純物なし(吸着剤121のみ)で吸着層120を形成することができた。   As described above, according to the method for manufacturing the adsorption element 100 according to the present embodiment, the electrons are supplied from the electron supply body 130 connected to the base 110 to the base so that the oxidation reaction in which the metal ions are eluted from the base 110 does not occur. Is supplied. In other words, hydrothermal synthesis can be performed while the potential of the substrate 110 is lower (cathodic) than the equilibrium potential. Therefore, elution of metal ions from the substrate 110 can be reliably prevented without forming a corrosion-resistant film as in the prior art. That is, since impurities generated by ions eluted from the substrate 110 can be eliminated, the adsorption performance of the formed adsorption element 100 can be improved. Moreover, corrosion of the base material 110 can be prevented. In the case of a corrosion-resistant film, there is a possibility that a defective portion (pinhole or the like) may be generated, but there is no concern about this by the method shown in this embodiment. As a result of confirmation by the present inventor, the adsorbing layer 120 could be formed without impurities (only the adsorbent 121) according to the manufacturing method shown in the present embodiment.

また、本実施形態においては、犠牲部材130を吸着剤121に含まれる金属元素から構成している。従って、前駆体溶液122中の金属イオンと異なる金属イオンが溶出する場合に比べて、吸着層形成に与える影響を低減(例えば不純物生成量を低減)することができる。すなわち、吸着性能を向上することができる。尚、本実施形態においては、吸着剤121が鉄アルミノリン酸塩系のゼオライトであるため、犠牲部材130を基材110よりも卑な鉄から構成した。しかしながら、鉄以外の骨格成分であるアルミニウムから構成しても良い。   In the present embodiment, the sacrificial member 130 is made of a metal element contained in the adsorbent 121. Therefore, compared with the case where metal ions different from the metal ions in the precursor solution 122 are eluted, the influence on the formation of the adsorption layer can be reduced (for example, the amount of generated impurities can be reduced). That is, the adsorption performance can be improved. In the present embodiment, since the adsorbent 121 is an iron aluminophosphate-based zeolite, the sacrificial member 130 is made of iron that is lower than the base material 110. However, you may comprise from aluminum which is frame | skeleton components other than iron.

また、本実施形態においては、基材110の吸着層形成面(形成部位)に多孔部111を形成する例を示した。このように多孔部111を形成すると、吸着剤121と多孔部111を含む基材110との接触面積が増し、種結晶121aだけでなく吸着剤121も基材110に担持することができる。従って、基材110に対する吸着層120の機械的強度を増すことができる。また、平滑な基材表面に吸着剤121を形成・積層する構成と比べて、吸着剤121から基材110(又は基材110から吸着剤121)に熱を伝えやすい。   Moreover, in this embodiment, the example which forms the porous part 111 in the adsorption layer formation surface (formation site | part) of the base material 110 was shown. When the porous portion 111 is formed in this way, the contact area between the adsorbent 121 and the substrate 110 including the porous portion 111 increases, and not only the seed crystal 121a but also the adsorbent 121 can be supported on the substrate 110. Therefore, the mechanical strength of the adsorption layer 120 with respect to the base material 110 can be increased. In addition, heat can be easily transferred from the adsorbent 121 to the base 110 (or from the base 110 to the adsorbent 121) as compared with the configuration in which the adsorbent 121 is formed and laminated on the smooth base material surface.

尚、このような、機械的強度を増す形態としては、多孔部111に限定されるものではない。基材110の少なくとも吸着層形成部位を、形成工程の前に凹凸化すれば良い。例えば基材表面を粗化処理しても良い。凹部に吸着剤121の一部が配置される場合には、所謂アンカー効果も期待できる。   Note that the form for increasing the mechanical strength is not limited to the porous portion 111. What is necessary is just to uneven | corrugate at least the adsorption layer formation site | part of the base material 110 before a formation process. For example, the substrate surface may be roughened. When a part of the adsorbent 121 is disposed in the recess, a so-called anchor effect can be expected.

また、本実施形態に係る吸着素子100の製造方法として、多孔化工程、接続工程、種結晶担持工程、及び形成工程の順に実施する例を示した。しかしながら、多孔化後に種結晶121aを担持させてから接続工程を実施しても良い。また、接続工程実施後に、多孔化し、種結晶121aを担持させても良い。また、製造工程としても、少なくとも接続工程と形成工程を備えれば良いので、多孔化(凹凸化)工程を実施しない構成としても良い。また、種結晶担持工程を実施しない構成としても良い。   In addition, as an example of the method for manufacturing the adsorption element 100 according to the present embodiment, an example in which the porous step, the connection step, the seed crystal supporting step, and the forming step are performed in this order has been shown. However, the connecting step may be performed after the seed crystal 121a is supported after the porosity. Further, after the connection process is performed, the seed crystal 121a may be supported by being made porous. Moreover, since it is sufficient if the manufacturing process includes at least a connection process and a formation process, a configuration in which the porous (unevenness) process is not performed may be employed. Moreover, it is good also as a structure which does not implement a seed crystal support process.

また、本実施形態においては、基材110と犠牲部材130とを導電部材131を介して電気的に接続する例を示した。しかしながら、基材110と犠牲部材130とを接触配置することで、両者を電気的に接続しても良い。この場合、形成工程において、接触するように容器201内に基材110及び犠牲部材130を配置すれば良いので、接続工程を不要とすることができる。   Moreover, in this embodiment, the example which electrically connects the base material 110 and the sacrificial member 130 via the electrically-conductive member 131 was shown. However, the base material 110 and the sacrificial member 130 may be disposed in contact with each other so as to be electrically connected. In this case, since the base material 110 and the sacrificial member 130 may be disposed in the container 201 so as to come into contact with each other in the formation process, the connection process can be omitted.

また、本実施形態においては、基材110の一面上に吸着層120を形成する例を示した。しかしながら、吸着層形成部位は上記例に限定されるものではない。導電部材131を介して犠牲部材130を基材110に接続する構成の場合、犠牲部材130を基材110に対して離間して配置することができるので、基材110の表面全体(導電部材131との接続部位除く)に吸着剤121からなる吸着層120を形成することも可能である。   Moreover, in this embodiment, the example which forms the adsorption layer 120 on one surface of the base material 110 was shown. However, the adsorption layer forming site is not limited to the above example. In the case where the sacrificial member 130 is connected to the base material 110 through the conductive member 131, the sacrificial member 130 can be arranged separately from the base material 110, and thus the entire surface of the base material 110 (the conductive member 131 is used). It is also possible to form the adsorbing layer 120 made of the adsorbent 121 on the other side of the adsorbent 121.

(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態を、図4に基づいて説明する。図4は、本実施形態における吸着素子100の概略構成を示す断面図である。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the adsorption element 100 in the present embodiment.

第2の実施形態における吸着素子100及びその製造方法は、第1の実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。   Since the adsorption element 100 and the manufacturing method thereof in the second embodiment are often in common with those in the first embodiment, detailed description of the common parts will be omitted, and different parts will be described mainly.

基材110と電子供給体である犠牲部材130の電気的な接続形態としては、少なくとも水熱合成時(前駆体溶液に浸漬中)において確保されれば良い。第1の実施形態においては、犠牲部材130が導電部材131を介して基材110に電気的に接続される例を示した。それに対し、本実施形態においては、犠牲部材130を基材110に一体化させた構成としている。   As an electrical connection form of the base member 110 and the sacrificial member 130 which is an electron supply body, it may be ensured at least during hydrothermal synthesis (dipping in the precursor solution). In the first embodiment, an example in which the sacrificial member 130 is electrically connected to the base material 110 via the conductive member 131 has been described. On the other hand, in this embodiment, the sacrificial member 130 is integrated with the base material 110.

具体的には、図4に示すように、基材110の吸着層形成面の裏面に、犠牲部材130が露出するように、基材110に設けた溝部内に犠牲部材130を嵌め込んで、嵌合、導電部材による接着等により固定した構成となっている。このような構成としても、第1の実施形態に示した形成工程において、犠牲部材130から溶出する金属イオンによって生成される不純物が、吸着層120に含まれるのを極力防ぐことができる。すなわち、吸着剤121が吸着層120の表面に露出するので、吸着性能を向上することができる。この場合、吸着素子100が犠牲部材130を有するので、侵害発見が容易である。   Specifically, as shown in FIG. 4, the sacrificial member 130 is fitted in the groove provided in the base 110 so that the sacrificial member 130 is exposed on the back surface of the adsorption layer forming surface of the base 110. The structure is fixed by fitting, bonding with a conductive member, or the like. Even with such a configuration, it is possible to prevent impurities generated by the metal ions eluted from the sacrificial member 130 from being included in the adsorption layer 120 as much as possible in the formation process shown in the first embodiment. That is, since the adsorbent 121 is exposed on the surface of the adsorption layer 120, the adsorption performance can be improved. In this case, since the adsorbing element 100 includes the sacrificial member 130, infringement discovery is easy.

また、第1の実施形態に示した接続工程を不要とすることができる。尚、それ以外の製造工程は、第1の実施形態同様である。   Moreover, the connection process shown in the first embodiment can be eliminated. The other manufacturing steps are the same as those in the first embodiment.

尚、図4においては、吸着素子100として、基材110の一面上に吸着層120を形成した構成を示した。しかしながら、吸着層形成部位は上記例に限定されるものではない。例えば、図5に示すように、基材110の両表面に吸着層120を形成する場合には、吸着層120の形成されない基材110の端部に、犠牲部材130を一体的に設ければ良い。図5は、本実施形態の変形例を示す断面図である。   In FIG. 4, a configuration in which the adsorption layer 120 is formed on one surface of the substrate 110 as the adsorption element 100 is shown. However, the adsorption layer forming site is not limited to the above example. For example, as shown in FIG. 5, when the adsorption layer 120 is formed on both surfaces of the base material 110, the sacrificial member 130 is integrally provided at the end of the base material 110 where the adsorption layer 120 is not formed. good. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a modification of the present embodiment.

(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態を、図6及び図7に基づいて説明する。図6は、本実施形態における接続工程を示す概略構成図である。図7は、本実施形態における形成工程を示す概略構成図である。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a connection process in the present embodiment. FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a forming process in the present embodiment.

第3の実施形態における吸着素子100及びその製造方法は、第1の実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。   Since the adsorption element 100 and the manufacturing method thereof according to the third embodiment are often in common with those according to the first embodiment, a detailed description of the common parts will be omitted, and different parts will be mainly described below.

本実施形態においては、電子供給体として外部直流電源を採用し、図6に示す接続工程(第1の実施形態に示す接続工程に対応)において、基材110をカソードとし、基材110を構成する金属と同じかそれよりも貴な導電性材料からなる部材をアノード141として、外部直流電源140に接続する。尚、図6において、符号142,143は、それぞれアノード141と外部直流電源140、外部直流電源140と基材110とを電気的に接続する導電部材である。   In the present embodiment, an external DC power supply is employed as the electron supplier, and the base material 110 is configured by using the base material 110 as a cathode in the connection step shown in FIG. 6 (corresponding to the connection step shown in the first embodiment). A member made of a conductive material that is the same as or more noble than the metal to be used is connected to the external DC power supply 140 as the anode 141. In FIG. 6, reference numerals 142 and 143 denote conductive members that electrically connect the anode 141 and the external DC power supply 140, and the external DC power supply 140 and the substrate 110, respectively.

そして、この接続状態で、図7に示すように、容器201内に充填された前駆体溶液122中にカソードとしての基材110及びアノード141を浸漬し、水熱合成(形成工程)を実施する。このとき、基材110から金属イオンが溶出する酸化反応が生じないように、基材110の電位をその平衡電位より卑(カソード的)にしつつ、水熱合成を実施する。具体的には、外部直流電源140により印加する電圧を、前駆体溶液122に浸漬した状態における基材110とアノード141の電位差以上とする。   And in this connection state, as shown in FIG. 7, the base material 110 and the anode 141 as the cathode are immersed in the precursor solution 122 filled in the container 201, and hydrothermal synthesis (formation process) is performed. . At this time, hydrothermal synthesis is performed while the potential of the substrate 110 is made lower (cathodic) than the equilibrium potential so that an oxidation reaction in which metal ions are eluted from the substrate 110 does not occur. Specifically, the voltage applied by the external DC power supply 140 is set to be equal to or greater than the potential difference between the substrate 110 and the anode 141 in a state where the voltage is immersed in the precursor solution 122.

従って、基材110からの金属イオンの溶出を防ぎつつ、基材110の表面に吸着剤121からなる吸着層120を形成することができる。なお、形成された吸着素子100は、第1の実施形態に示した構成と同様(図1参照)である。第1の実施形態においては、電子供給体(犠牲部材130)の構成材料が、基材110よりも卑である金属に限定される物であった。それに対し、本実施形態に係る製造方法によれば、基材110とともに前駆体溶液122中に浸漬されるアノード141に構成材料は特に限定されるものではないが、アノード141が基材110よりも卑な金属からなる場合には、第1の実施形態に示した構成のほうが簡素であるので、特に、基材110と同じ金属かそれよりも貴な導電材料からなる構成においての適用が好ましい。   Therefore, the adsorption layer 120 made of the adsorbent 121 can be formed on the surface of the substrate 110 while preventing the elution of metal ions from the substrate 110. In addition, the formed adsorption | suction element 100 is the same as that of the structure shown in 1st Embodiment (refer FIG. 1). In the first embodiment, the constituent material of the electron supply body (sacrificial member 130) is limited to a metal that is baser than the base material 110. On the other hand, according to the manufacturing method according to the present embodiment, the constituent material is not particularly limited to the anode 141 immersed in the precursor solution 122 together with the base material 110, but the anode 141 is more than the base material 110. In the case of a base metal, the configuration shown in the first embodiment is simpler. Therefore, application to a configuration made of the same metal as the substrate 110 or a noble conductive material is preferable.

尚、アノード141としては、前駆体溶液122に対して不溶性を示す材料からなるものを採用すると、安定して水熱合成を実施することができる。また、繰り返し使用が可能となる。例えば、黒鉛、シリコン鋳鉄、マグネタイト、白金メッキ電極、金メッキ電極等を採用することができる。本実施形態においては、黒鉛を採用している。   In addition, when the anode 141 is made of a material that is insoluble in the precursor solution 122, hydrothermal synthesis can be stably performed. Further, it can be used repeatedly. For example, graphite, silicon cast iron, magnetite, platinum plating electrode, gold plating electrode and the like can be employed. In this embodiment, graphite is adopted.

(第4の実施形態)
本実施形態においては、第1〜第3の実施形態に示した吸着素子100の製造において適用される水熱合成装置200に係る発明について説明する。図8は電子供給体として犠牲部材130を適用する際の水熱合成装置200を示す概略断面図である。図9は電子供給体として外部直流電源140を適用する際の水熱合成装置200を示す概略構成図である。
(Fourth embodiment)
In the present embodiment, an invention relating to the hydrothermal synthesis apparatus 200 applied in the manufacture of the adsorption element 100 shown in the first to third embodiments will be described. FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing the hydrothermal synthesis apparatus 200 when the sacrificial member 130 is applied as the electron supplier. FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing a hydrothermal synthesis apparatus 200 when an external DC power supply 140 is applied as an electron supplier.

第4の実施形態における水熱合成装置200は、第1の実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。   Since the hydrothermal synthesizer 200 in the fourth embodiment is often in common with that in the first embodiment, the detailed description of the common parts will be omitted below, and different parts will be described mainly.

図8に示すように、本実施形態に係る水熱合成装置200は、前駆体溶液122が容器201内に充填された状態で、前駆体溶液122に晒されるように、犠牲部材130が容器201に一体的に設けられている。すなわち、犠牲部材130が水熱合成装置200の一部として構成されている。具体的には、容器201を構成する内部容器201aが耐薬性を有する樹脂からなり、容器内部に露出するように、内部容器201aに犠牲部材130がインサート成形されている。   As shown in FIG. 8, in the hydrothermal synthesis apparatus 200 according to this embodiment, the sacrificial member 130 is placed in the container 201 so that the precursor solution 122 is exposed to the precursor solution 122 in a state where the precursor solution 122 is filled in the container 201. Are integrally provided. That is, the sacrificial member 130 is configured as a part of the hydrothermal synthesis apparatus 200. Specifically, the sacrificial member 130 is insert-molded in the inner container 201a so that the inner container 201a constituting the container 201 is made of a resin having chemical resistance and is exposed inside the container.

このように構成される水熱合成装置200を吸着素子100の形成に適用した場合、前駆体溶液122に金属からなる基材110を浸漬配置した状態で、基材110が容器201内に設けられた犠牲部材130と接触し、基材110と犠牲部材130との間に電気的な接続状態が確保される。従って、形成工程において、基材110からの金属イオンの溶出を防ぐことができる。また、第1の実施形態に示した接続工程が不要(導電部材131が不要)であるので、電気的な接続形態を簡素化することができる。   When the hydrothermal synthesis apparatus 200 configured as described above is applied to the formation of the adsorption element 100, the base material 110 is provided in the container 201 with the base material 110 made of metal immersed in the precursor solution 122. The sacrificial member 130 is contacted, and an electrical connection state is ensured between the base material 110 and the sacrificial member 130. Therefore, elution of metal ions from the substrate 110 can be prevented in the forming process. Moreover, since the connection process shown in the first embodiment is unnecessary (the conductive member 131 is unnecessary), the electrical connection form can be simplified.

また、図9に示すように、前駆体溶液122が容器201内に充填された状態で、前駆体溶液122に晒されるように、第3の実施形態に示したアノード141を容器201に一体的に設けた構成としても良い。すなわち、アノード141を水熱合成装置200の一部として構成しても良い。具体的には、容器201を構成する内部容器201aが耐薬性を有する樹脂からなり、容器内部に露出するように、内部容器201aにアノード141がインサート成形されている。尚、図示されないが、アノード141は、導電部材142を介して容器201外の外部直流電源140に接続されている。   Further, as shown in FIG. 9, the anode 141 shown in the third embodiment is integrated with the container 201 so as to be exposed to the precursor solution 122 in a state where the precursor solution 122 is filled in the container 201. It is good also as a structure provided in. That is, the anode 141 may be configured as a part of the hydrothermal synthesis apparatus 200. Specifically, the inner container 201a constituting the container 201 is made of a resin having chemical resistance, and the anode 141 is insert-molded in the inner container 201a so as to be exposed inside the container. Although not shown, the anode 141 is connected to an external DC power supply 140 outside the container 201 via a conductive member 142.

このように構成される水熱合成装置200においても、基材110からの金属イオンの溶出を防ぐことができる。   Also in the hydrothermal synthesis apparatus 200 configured as described above, elution of metal ions from the base material 110 can be prevented.

尚、上記例においては、犠牲部材130及びアノード141を、それぞれ容器201の内面に露出するように容器201に一体化させた構成を示した。しかしながら、水熱合成装置200に一体化された構成であれば、上記例に限定されるものではない。例えば、容器201(201a)と接触しないように、冶具によって支持された構成としても良い。   In the above example, the configuration in which the sacrificial member 130 and the anode 141 are integrated with the container 201 so as to be exposed on the inner surface of the container 201 is shown. However, the configuration is not limited to the above example as long as the configuration is integrated with the hydrothermal synthesis apparatus 200. For example, it is good also as a structure supported with the jig so that it may not contact with the container 201 (201a).

(第5の実施形態)
本実施形態においては、第1〜第4の実施形態に示した吸着素子100、吸着素子10の製造方法、及び水熱合成装置200の好ましい適用例の一例を示す。図10は、吸着式ヒートポンプの概略構成を示す図である。図11は、吸着コアの斜視図である。図12は、基材110としてのチューブへの吸着剤の形成を示す概略構成図、図13は、基材110としてのフィンへの吸着剤の形成を示す概略構成図である。
(Fifth embodiment)
In this embodiment, an example of the preferable application example of the adsorption element 100, the manufacturing method of the adsorption element 10, and the hydrothermal synthesis apparatus 200 shown in the first to fourth embodiments will be described. FIG. 10 is a diagram showing a schematic configuration of the adsorption heat pump. FIG. 11 is a perspective view of the suction core. FIG. 12 is a schematic configuration diagram showing formation of an adsorbent on a tube as the base material 110, and FIG. 13 is a schematic configuration diagram showing formation of an adsorbent on a fin as the base material 110.

図10に示すように、吸着式ヒートポンプ300は、第1の吸着コア301及び第2吸着コア302を備えている。これら吸着コア301、302は、それぞれ密閉容器303及び304内に収容されており、密閉容器303及び304には、気体吸着質(本実施形態においては水蒸気)の出入口部305、306が備えられている。   As shown in FIG. 10, the adsorption heat pump 300 includes a first adsorption core 301 and a second adsorption core 302. These adsorption cores 301 and 302 are accommodated in sealed containers 303 and 304, respectively, and the sealed containers 303 and 304 are provided with gas adsorbate (water vapor in this embodiment) inlet / outlet portions 305 and 306, respectively. Yes.

これら出入口部305、306には、三方切換弁307、308が接続されており、この三方切換弁307、308の間には、吸着質を液化する凝縮器309、吸着質の気液分離及び液体吸着質の一時貯留を行うレシーバ310、液体吸着質を送るポンプ311、及び液体吸着質を気化させて外気との熱交換を行う蒸発器312が直列に接続され、もって吸着質回路313が構成されている。この吸着質回路313内には、所要量の吸着質、本実施形態の場合、例えば水が封入されている。   Three-way switching valves 307 and 308 are connected to the inlet / outlet portions 305 and 306, and the three-way switching valves 307 and 308 are connected between the three-way switching valves 307 and 308, a condenser 309 for liquefying the adsorbate, gas-liquid separation of the adsorbate, and liquid. A receiver 310 that temporarily stores the adsorbate, a pump 311 that sends the liquid adsorbate, and an evaporator 312 that vaporizes the liquid adsorbate and exchanges heat with the outside air are connected in series, thereby forming the adsorbate circuit 313. ing. In the adsorbate circuit 313, a required amount of adsorbate, in the case of this embodiment, for example, water is enclosed.

このような構成において、第1、第2吸着コア301、302は、図示しないマイコン等の制御装置によって制御されることにより、一方が気体吸着質(水蒸気)を脱離させる脱離側となるとき、他方が蒸発器312からの気体吸着質を吸着する吸着側となるよう、交互に切換え可能に構成されている。   In such a configuration, when the first and second adsorption cores 301 and 302 are controlled by a control device such as a microcomputer (not shown), one of them becomes the desorption side for desorbing the gas adsorbate (water vapor). The other side is configured to be alternately switchable so that the other side is an adsorption side for adsorbing the gas adsorbate from the evaporator 312.

具体的には、図10において、第1吸着コア301を脱離側とし、第2吸着コア302を吸着側として使用する場合には、三方切替弁307、308が図10中の実線位置とされる。これにより、吸着コア301側の密閉容器303の出入口部305と凝縮器309とが連通状態とされ、吸着コア302側の密閉容器304の出入口部306と蒸発器312とが連通状態とされる。また、吸着コア301側に加熱流体、吸着コア302側に冷却流体が供給される。   Specifically, in FIG. 10, when the first adsorption core 301 is used as the desorption side and the second adsorption core 302 is used as the adsorption side, the three-way switching valves 307 and 308 are set to the solid line positions in FIG. The As a result, the inlet / outlet part 305 and the condenser 309 of the sealed container 303 on the adsorption core 301 side are brought into communication with each other, and the inlet / outlet part 306 of the sealed container 304 on the adsorption core 302 side and the evaporator 312 are brought into communication with each other. Further, a heating fluid is supplied to the adsorption core 301 side, and a cooling fluid is supplied to the adsorption core 302 side.

第1吸着コア301を吸着側とし、第2吸着コア302を脱離側として使用する場合には、三方切替弁307、308が図10中の点線位置とされる。これにより、吸着コア301側の密閉容器303の出入口部305と蒸発器312とが連通状態とされ、かつ、吸着コア302側の密閉容器304の出入口部306と凝縮器309とが連通状態とされる。また、吸着コア301側に冷却流体、吸着コア302側に加熱流体が供給される。   When the first adsorption core 301 is used as the adsorption side and the second adsorption core 302 is used as the desorption side, the three-way switching valves 307 and 308 are set to the dotted line positions in FIG. As a result, the inlet / outlet part 305 and the evaporator 312 of the sealed container 303 on the adsorption core 301 side are in communication with each other, and the inlet / outlet part 306 and the condenser 309 of the sealed container 304 on the adsorption core 302 side are in communication with each other. The A cooling fluid is supplied to the adsorption core 301 side, and a heating fluid is supplied to the adsorption core 302 side.

次に、吸着コア301、302の構造について、図11を用いて説明する。吸着コア301、302は、熱交換器(熱交換部材)400と、この熱交換器400の表面に形成された多数の粒子状の吸着剤121とから構成されている。   Next, the structure of the adsorption cores 301 and 302 will be described with reference to FIG. The adsorption cores 301 and 302 include a heat exchanger (heat exchange member) 400 and a large number of particulate adsorbents 121 formed on the surface of the heat exchanger 400.

熱交換器400は、両端にヘッダタンク401、402を備え、このヘッダタンク401、402の間には、熱交換流体が流れる複数のチューブ403が並列的に所定距離を隔てて配置されている。チューブ403の間には、コルゲート状のフィン(伝熱フィン)404がろう付け、溶接、或いは接着により固定されている。尚、ヘッダタンク401、402は成形性に優れた材料、例えば樹脂、アルミニウム、銅等からなり、チューブ403及びフィン404は、熱伝導に優れた材料、例えばアルミニウムや銅からなる。   The heat exchanger 400 includes header tanks 401 and 402 at both ends, and a plurality of tubes 403 through which a heat exchange fluid flows are arranged in parallel at a predetermined distance between the header tanks 401 and 402. Corrugated fins (heat transfer fins) 404 are fixed between the tubes 403 by brazing, welding, or adhesion. The header tanks 401 and 402 are made of a material having excellent moldability, for example, resin, aluminum, copper, and the like. The tubes 403 and the fins 404 are made of a material having excellent heat conduction, for example, aluminum and copper.

そして、入口側のヘッダタンク401、チューブ403、出口側のヘッダタンク402の順に、冷却流体(例えば室外熱交換器からの比較的低温な流体)または加熱流体(例えばエンジン冷却水)が流れるようになっている。   A cooling fluid (for example, a relatively low temperature fluid from the outdoor heat exchanger) or a heating fluid (for example, engine cooling water) flows in the order of the header tank 401 on the inlet side, the tube 403, and the header tank 402 on the outlet side. It has become.

吸着剤121は、上記したように、冷却状態において吸着質(例えば水蒸気やアルコール水溶液等)を高能力で吸着し、また、吸着質の吸着に伴い吸着能力が次第に低下するが、加熱状態とされることにより、吸着していた吸着質を脱離して吸着能力が再生されるという性質を有している。従って、吸着剤121は、チューブ403及びフィン404を介した熱伝導により、チューブ403を流れる流体と熱交換を行い、冷却されることで気体吸着質を吸着し、加熱されることで気体吸着質を脱離することができるようになっている。   As described above, the adsorbent 121 adsorbs the adsorbate (for example, water vapor or aqueous alcohol solution) with high capacity in the cooled state, and the adsorption capacity gradually decreases as the adsorbate is adsorbed, but is in a heated state. Thus, the adsorbate adsorbed is regenerated by desorbing the adsorbate that has been adsorbed. Therefore, the adsorbent 121 exchanges heat with the fluid flowing through the tube 403 by heat conduction through the tubes 403 and fins 404, adsorbs the gas adsorbate by being cooled, and heats the gas adsorbate by being heated. Can be desorbed.

すなわち、本実施形態において、熱交換器400(チューブ403及びフィン404)が基材110に相当し、吸着コア301、302が吸着素子100に相当する。このように構成される吸着コア301、302において、基材110に相当する筒状態であるチューブ403の肉厚は1mm以下であり、板状体であるフィン404の板厚も1mm以下である。このように薄肉であると、前駆体溶液122に熱交換器400を浸漬し、チューブ403及びフィン404の表面に吸着剤121を形成する際に、腐食により穴が生じやすいので注意が必要である。穴が生じると、穴を介して熱交換流体が漏れたり、熱交換性能が低下する。   That is, in this embodiment, the heat exchanger 400 (tube 403 and fin 404) corresponds to the base material 110, and the adsorption cores 301 and 302 correspond to the adsorption element 100. In the adsorption cores 301 and 302 configured as described above, the thickness of the tube 403 in a cylindrical state corresponding to the substrate 110 is 1 mm or less, and the plate thickness of the fin 404 that is a plate-like body is 1 mm or less. When the heat exchanger 400 is immersed in the precursor solution 122 and the adsorbent 121 is formed on the surfaces of the tubes 403 and the fins 404, the holes are likely to be formed due to corrosion. . When a hole is generated, heat exchange fluid leaks through the hole or heat exchange performance is deteriorated.

これに対し、上記構成において、熱交換器400の表面に吸着剤121を水熱合成により形成する際に、第1〜第4の実施形態の少なくとも1つに示した吸着素子100、吸着素子10の製造方法、及び水熱合成装置200を、水熱合成による吸着剤121の形成に適用すれば、チューブ403及びフィン404から金属イオンが溶出するのを確実に防ぎ、図12、13に示すように、チューブ403及びフィン404の表面に、それぞれ吸着剤121からなる吸着層120を形成することができる。   In contrast, in the above configuration, when the adsorbent 121 is formed on the surface of the heat exchanger 400 by hydrothermal synthesis, the adsorbing element 100 and the adsorbing element 10 shown in at least one of the first to fourth embodiments. And the hydrothermal synthesizer 200 are applied to the formation of the adsorbent 121 by hydrothermal synthesis, metal ions are surely prevented from eluting from the tubes 403 and fins 404, as shown in FIGS. In addition, the adsorption layer 120 made of the adsorbent 121 can be formed on the surfaces of the tube 403 and the fin 404, respectively.

このように、腐食により、チューブ403及びフィン404に穴が生じるのを防ぐことができるので、薄肉の基材110に対しても好適である。また、吸着コア301、302の性能が向上し、吸着式ヒートポンプ300の体格を小型化することができる。   Thus, since it can prevent that a hole arises in the tube 403 and the fin 404 by corrosion, it is suitable also for the thin base material 110. Moreover, the performance of the adsorption cores 301 and 302 is improved, and the size of the adsorption heat pump 300 can be reduced.

以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態のみに限定されず、種々変更して実施することができる。   Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented with various modifications.

本発明を吸着式ヒートポンプ300の吸着コア301,302に適用する例を示した。しかしながら、適用範囲は上記例に限定されるものではない。水熱合成によって、金属からなる基材110上に、吸着剤121からなる吸着層120を形成してなるものであれば適用が可能である。   An example in which the present invention is applied to the adsorption cores 301 and 302 of the adsorption heat pump 300 has been shown. However, the application range is not limited to the above example. The present invention can be applied as long as the adsorption layer 120 made of the adsorbent 121 is formed on the base material 110 made of metal by hydrothermal synthesis.

本発明の第1の実施形態に係る吸着素子の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the adsorption | suction element which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 吸着素子を製造する方法を示す概略断面図であり、(a)は多孔化工程、(b)は接続工程、(c)は種結晶担持工程である。It is a schematic sectional drawing which shows the method of manufacturing an adsorption element, (a) is a porous process, (b) is a connection process, (c) is a seed crystal support process. 形成工程を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows a formation process. 第2の実施形態における吸着素子の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the adsorption | suction element in 2nd Embodiment. 変形例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows a modification. 第3の実施形態における接続工程を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the connection process in 3rd Embodiment. 形成工程を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows a formation process. 第4の実施形態に係る水熱合成装置を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the hydrothermal synthesis apparatus which concerns on 4th Embodiment. 変形例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows a modification. 第5の実施形態に係り、吸着式ヒートポンプの概略構成を示す図である。It is a figure which concerns on 5th Embodiment and shows schematic structure of an adsorption type heat pump. 吸着コアの斜視図である。It is a perspective view of an adsorption core. チューブへの吸着剤の形成を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows formation of the adsorption agent to a tube. フィンへの吸着剤の形成を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows formation of the adsorption agent to a fin.

符号の説明Explanation of symbols

100・・・吸着素子
110・・・基材
111・・・多孔部
120・・・吸着層
121・・・吸着剤
121a・・・種結晶
130・・・犠牲部材(電子供給体)
140・・・外部直流電源(電子供給体)
141・・・アノード
200・・・水熱合成装置
300・・・吸着式ヒートポンプ
301,302・・・吸着コア
403・・・チューブ(基材110に相当)
404・・・フィン(基材110に相当)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Adsorption element 110 ... Base material 111 ... Porous part 120 ... Adsorption layer 121 ... Adsorbent 121a ... Seed crystal 130 ... Sacrificial member (electron supply body)
140: External DC power supply (electronic supply body)
141 ... Anode 200 ... Hydrothermal synthesizer 300 ... Adsorption heat pumps 301, 302 ... Adsorption core 403 ... Tube (corresponding to substrate 110)
404... Fin (corresponding to the substrate 110)

Claims (31)

金属からなる基材表面に、冷却及び加熱によって吸着質を吸着及び脱着することができる吸着剤を配置してなる吸着素子の製造方法であって、
前記吸着剤の前駆体溶液中に前記基材を浸漬し、水熱合成することによって前記基材表面に前記吸着剤を形成する形成工程を備え、
前記形成工程において、前記基材に電子供給体を電気的に接続した状態で、水熱合成を実施することを特徴とする吸着素子の製造方法。
A method for producing an adsorbing element comprising an adsorbent capable of adsorbing and desorbing adsorbate by cooling and heating on the surface of a substrate made of metal,
A step of forming the adsorbent on the surface of the base material by immersing the base material in a precursor solution of the adsorbent and hydrothermal synthesis;
In the said formation process, hydrothermal synthesis is implemented in the state which connected the electron supply body to the said base material, The manufacturing method of the adsorption element characterized by the above-mentioned.
前記電子供給体を、前記基材の吸着剤形成部位を除く部位に電気的に接続することを特徴とする請求項2に記載の吸着素子の製造方法。   The method of manufacturing an adsorption element according to claim 2, wherein the electron supply body is electrically connected to a portion of the base material excluding an adsorbent forming portion. 前記電子供給体は、前記基材よりも卑な金属からなる犠牲部材であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の吸着素子の製造方法。   The method of manufacturing an adsorption element according to claim 1, wherein the electron supply body is a sacrificial member made of a metal that is baser than the base material. 前記犠牲部材は、前記吸着剤に含まれる金属元素からなることを特徴とする請求項3に記載の吸着素子の製造方法。   The method of manufacturing an adsorption element according to claim 3, wherein the sacrificial member is made of a metal element contained in the adsorbent. 前記電子供給体は外部直流電源であり、
前記形成工程において、前記基材をカソードとし、前記基材を構成する金属と同じかそれよりも貴な導電性材料からなる部材をアノードとして前記外部直流電源に接続した状態で、前記前駆体溶液中に前記カソード及び前記アノードを浸漬し、水熱合成を実施することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の吸着素子の製造方法。
The electron supplier is an external DC power source,
In the forming step, the precursor solution is connected to the external DC power source using the base material as a cathode and a member made of a conductive material that is the same as or higher than the metal constituting the base material as an anode. The method for producing an adsorbing element according to claim 1, wherein the cathode and the anode are immersed therein and hydrothermal synthesis is performed.
前記形成工程において、前記外部直流電源により印加する電圧を、前記前駆体溶液中に浸漬した状態における前記カソードと前記アノードの電位差以上とすることを特徴とする請求項5に記載の吸着素子の製造方法。   6. The manufacturing method of the adsorption element according to claim 5, wherein in the forming step, a voltage applied by the external DC power source is set to be equal to or greater than a potential difference between the cathode and the anode in a state of being immersed in the precursor solution. Method. 前記アノードは、不溶性材料からなることを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の吸着素子の製造方法。   The method for manufacturing an adsorption element according to claim 5, wherein the anode is made of an insoluble material. 前記形成工程の前に、前記基材の、少なくとも吸着剤形成部位を凹凸化する凹凸化工程を備えることを特徴とする請求項1〜7いずれか1項に記載の吸着素子の製造方法。   The method for manufacturing an adsorption element according to any one of claims 1 to 7, further comprising a step of forming an unevenness of at least an adsorbent forming portion of the base material before the forming step. 前記凹凸化工程において、前記基材の表面を粗化処理することを特徴とする請求項8に記載の吸着素子の製造方法。   The method for manufacturing an adsorption element according to claim 8, wherein the surface of the base material is roughened in the unevenness step. 前記凹凸化工程において、金属からなる多孔部を形成することを特徴とする請求項8に記載の吸着素子の製造方法。   The method for manufacturing an adsorption element according to claim 8, wherein a porous portion made of a metal is formed in the unevenness forming step. 前記多孔部は、前記基材表面に配置された金属粉末を焼結して形成されることを特徴とする請求項10に記載の吸着素子の製造方法。   The method of manufacturing an adsorption element according to claim 10, wherein the porous portion is formed by sintering metal powder disposed on the surface of the base material. 前記多孔部は、溶融した金属を発泡させて形成されることを特徴とする請求項10に記載の吸着素子の製造方法。   The method for manufacturing an adsorption element according to claim 10, wherein the porous portion is formed by foaming a molten metal. 前記凹凸化工程後、前記基材の凹凸化された部位に前記吸着剤の種結晶を担持させる工程を備え、
担持させた状態で、前記形成工程を実施することを特徴とする請求項8〜12いずれか1項に記載の吸着素子の製造方法。
After the unevenness step, comprising a step of supporting the seed crystal of the adsorbent on the uneven portion of the substrate,
The method for manufacturing an adsorption element according to any one of claims 8 to 12, wherein the forming step is performed in a supported state.
金属からなる基材と、
この基材上に形成され、冷却及び加熱によって吸着質を吸着及び脱着することができる吸着剤からなる吸着層とを備える吸着素子であって、
前記吸着層は、前記基材に電子供給体を電気的に接続した状態で、水熱合成により前記基材の表面に直接形成されていることを特徴とする吸着素子。
A base material made of metal;
An adsorbing element comprising an adsorbent layer formed on the base material and made of an adsorbent capable of adsorbing and desorbing adsorbate by cooling and heating,
The adsorptive element, wherein the adsorption layer is directly formed on the surface of the base material by hydrothermal synthesis in a state where an electron supplier is electrically connected to the base material.
前記電子供給体は、前記基材の吸着層形成部位を除く部位に電気的に接続されていることを特徴とする請求項14に記載の吸着素子。   The adsorption element according to claim 14, wherein the electron supply body is electrically connected to a portion of the base material excluding the adsorption layer forming portion. 前記電子供給体は、前記基材に接触固定されていることを特徴とする請求項15に記載の吸着素子。   The adsorption element according to claim 15, wherein the electron supply body is fixed in contact with the base material. 前記電子供給体は、前記基材に一体的に設けられていることを特徴とする請求項15又は請求項16に記載の吸着素子。   The adsorption element according to claim 15 or 16, wherein the electron supply body is provided integrally with the base material. 前記電子供給体は、前記基材よりも卑な金属からなる犠牲部材であることを特徴とする請求項14〜17いずれか1項に記載の吸着素子。   The adsorption element according to any one of claims 14 to 17, wherein the electron supply body is a sacrificial member made of a metal that is baser than the base material. 前記犠牲部材は、前記吸着剤に含まれる金属元素からなることを特徴とする請求項18に記載の吸着素子。   The adsorption element according to claim 18, wherein the sacrificial member is made of a metal element contained in the adsorbent. 前記電子供給体は、前記基材をカソードとし、前記基材を構成する金属と同じかそれよりも貴な導電性材料からなる部材をアノードとする外部直流電源であることを特徴とする請求項14又は請求項15に記載の吸着素子。   The electron supply body is an external DC power source having a cathode made of the base material and an anode made of a conductive material that is the same as or more noble than the metal constituting the base material. The adsorption element according to claim 14 or 15. 前記基材は、少なくとも吸着層形成部位が凹凸化されており、凹部に前記吸着剤が担持されていることを特徴とする請求項14〜20いずれか1項に記載の吸着素子。   The adsorption element according to any one of claims 14 to 20, wherein at least an adsorption layer forming portion of the base material is uneven, and the adsorbent is supported in a concave portion. 前記基材は、前記凹凸化された部位として多孔部を有することを特徴とする請求項21に記載の吸着素子。   The adsorption element according to claim 21, wherein the base material has a porous portion as the uneven portion. 前記基材は板状体を含み、前記板状体の厚さが1mm以下であることを特徴とする請求項14〜22いずれか1項に記載の吸着素子。   The adsorbing element according to any one of claims 14 to 22, wherein the substrate includes a plate-like body, and the thickness of the plate-like body is 1 mm or less. 前記基材は筒状体を含み、前記筒状体の肉厚が1mm以下であることを特徴とする請求項14〜23いずれか1項に記載の吸着素子。   The adsorbing element according to any one of claims 14 to 23, wherein the base material includes a cylindrical body, and the thickness of the cylindrical body is 1 mm or less. 吸着式ヒートポンプの吸着コアに適用することを特徴とする請求項14〜24いずれか1項に記載の吸着素子。   The adsorption element according to any one of claims 14 to 24, which is applied to an adsorption core of an adsorption heat pump. 冷却及び加熱によって吸着質を吸着及び脱着することができる吸着剤の前駆体溶液が充填される容器を有し、
前記前駆体溶液に金属からなる基材を浸漬配置した状態で、前記前駆体溶液を加熱・加圧し、前記吸着剤を前記基材表面に形成する水熱合成装置であって、
浸漬配置した状態で前記基材と接触する前記容器内の部位に、前記基材よりも卑な金属からなる電子供給体が設けられていることを特徴とする水熱合成装置。
Having a container filled with a precursor solution of an adsorbent capable of adsorbing and desorbing adsorbate by cooling and heating;
A hydrothermal synthesizer that heats and pressurizes the precursor solution and forms the adsorbent on the surface of the substrate, with the substrate made of metal immersed in the precursor solution,
A hydrothermal synthesizer characterized in that an electron supply body made of a base metal than the base material is provided at a portion in the container that comes into contact with the base material in the immersed state.
前記電子供給体は、前記容器の少なくとも一部として、前記容器の内面に露出していることを特徴とする請求項26に記載の水熱合成装置。   27. The hydrothermal synthesis apparatus according to claim 26, wherein the electron supply body is exposed on an inner surface of the container as at least a part of the container. 前記電子供給体は、前記吸着剤に含まれる金属元素からなることを特徴とする請求項26又は請求項27に記載の水熱合成装置。   The hydrothermal synthesizer according to claim 26 or claim 27, wherein the electron supplier is made of a metal element contained in the adsorbent. 冷却及び加熱によって吸着質を吸着及び脱着することができる吸着剤の前駆体溶液が充填される容器を有し、
前記前駆体溶液に金属からなる基材を浸漬配置した状態で、前記前駆体溶液を加熱・加圧し、前記吸着剤を前記基材表面に形成する水熱合成装置であって、
前記前駆体溶液と接触する前記容器内の部位に、前記基材をカソードとする外部直流電源に接続され、前記基材を構成する金属と同じかそれよりも貴な導電性材料からなるアノードが設けられていることを特徴とする水熱合成装置。
Having a container filled with a precursor solution of an adsorbent capable of adsorbing and desorbing adsorbate by cooling and heating;
A hydrothermal synthesizer that heats and pressurizes the precursor solution and forms the adsorbent on the surface of the substrate, with the substrate made of metal immersed in the precursor solution,
An anode made of a conductive material that is connected to an external direct current power source having the base material as a cathode and is the same as or more noble than the metal constituting the base material is provided at a portion in the container that comes into contact with the precursor solution. A hydrothermal synthesizer characterized by being provided.
前記アノードは、前記容器の少なくとも一部として、前記容器の内面に露出していることを特徴とする請求項29に記載の水熱合成装置。   30. The hydrothermal synthesis apparatus according to claim 29, wherein the anode is exposed on an inner surface of the container as at least a part of the container. 前記アノードは不溶性材料からなることを特徴とする請求項29又は請求項30に記載の水熱合成装置。   The hydrothermal synthesis apparatus according to claim 29 or 30, wherein the anode is made of an insoluble material.
JP2005255382A 2005-09-02 2005-09-02 Method for producing adsorption element, adsorption element, and apparatus for hydrothermal synthesis Pending JP2007070128A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005255382A JP2007070128A (en) 2005-09-02 2005-09-02 Method for producing adsorption element, adsorption element, and apparatus for hydrothermal synthesis

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005255382A JP2007070128A (en) 2005-09-02 2005-09-02 Method for producing adsorption element, adsorption element, and apparatus for hydrothermal synthesis

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007070128A true JP2007070128A (en) 2007-03-22

Family

ID=37931908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005255382A Pending JP2007070128A (en) 2005-09-02 2005-09-02 Method for producing adsorption element, adsorption element, and apparatus for hydrothermal synthesis

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007070128A (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000507909A (en) * 1996-03-14 2000-06-27 エクソン ケミカル パテンツ インコーポレイテッド Preparation method of molecular sieve film
JP2001097705A (en) * 1999-09-28 2001-04-10 Yuken Industry Co Ltd Method for formation of hydroxyapatite coating film
JP2003155454A (en) * 2001-11-19 2003-05-30 Nippon Paint Co Ltd Aqueous coating agent for steel, coating method, and coated steel
JP2004075446A (en) * 2002-08-15 2004-03-11 Mitsubishi Chemicals Corp Method for producing iron aluminophosphate
JP2005029460A (en) * 2003-06-20 2005-02-03 Denso Corp Carbon-containing silicoaluminophosphate, its production method, adsorbent containing carbon-containing silicoaluminophosphate, heat utilization system, adsorbing heat pump, and cool and heat storage system
JP2005111425A (en) * 2003-10-10 2005-04-28 Daikin Ind Ltd Adsorption element and humidity controller

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000507909A (en) * 1996-03-14 2000-06-27 エクソン ケミカル パテンツ インコーポレイテッド Preparation method of molecular sieve film
JP2001097705A (en) * 1999-09-28 2001-04-10 Yuken Industry Co Ltd Method for formation of hydroxyapatite coating film
JP2003155454A (en) * 2001-11-19 2003-05-30 Nippon Paint Co Ltd Aqueous coating agent for steel, coating method, and coated steel
JP2004075446A (en) * 2002-08-15 2004-03-11 Mitsubishi Chemicals Corp Method for producing iron aluminophosphate
JP2005029460A (en) * 2003-06-20 2005-02-03 Denso Corp Carbon-containing silicoaluminophosphate, its production method, adsorbent containing carbon-containing silicoaluminophosphate, heat utilization system, adsorbing heat pump, and cool and heat storage system
JP2005111425A (en) * 2003-10-10 2005-04-28 Daikin Ind Ltd Adsorption element and humidity controller

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6550450B2 (en) Metal plating layer of copper powder, metal substrate, energy saving heat dissipation device capable of preventing expansion and explosion, and manufacturing process thereof
US20110108142A1 (en) Vapor chamber and manufacturing method thereof
CN110966882B (en) Temperature-uniforming plate, preparation method of temperature-uniforming plate and electronic equipment
TWI332039B (en) Plating uniformity control by contact ring shaping
JP6146282B2 (en) Adsorption core and method for producing the same
JP2009518461A (en) Thermally conductive micro coating
JP2009121710A (en) Adsorption type heat pump device
JP2007070128A (en) Method for producing adsorption element, adsorption element, and apparatus for hydrothermal synthesis
KR101780108B1 (en) Plate for heat exchanger for transition liquid phase bonding
JP4737074B2 (en) Adsorber and adsorber manufacturing method
JP4821563B2 (en) Adsorption module and method of manufacturing adsorption module
JP2009097733A (en) Adsorption heat exchanger and its manufacturing method
JP2003148880A (en) Heat exchanger and heat pump type water heater
JP4577286B2 (en) Adsorber manufacturing method
US20050194098A1 (en) Cast design for plasma chamber cooling
US10780389B2 (en) Magnetic desiccant bag
JP2006329560A (en) Adsorption type refrigerator and its manufacturing method
KR20060008102A (en) Electrochemical cell
JP5909387B2 (en) Electrochemical element and manufacturing method thereof
JP2003334418A (en) Manufacturing method for hydrogen separator
CN103639559A (en) Loop heat pipe evaporator large-area soldering method
JP2508302B2 (en) Adsorption refrigerator
JP2003214778A (en) Heat exchanger, manufacturing method thereof and heat pump type water heater
JP6928860B1 (en) Vapor chamber
CN1328568C (en) Heat tube and its preparing method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071101

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110315

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110425

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120228

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120626