JP4830799B2 - Adsorption module - Google Patents

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Description

本発明は、吸着モジュールに関し、例えば吸着剤が気相冷媒を吸着する作用を用いて冷媒を蒸発させ、その蒸発潜熱により冷凍能力を発揮する吸着器に適用して好適なものである。 The present invention relates to an adsorption module , and is suitable for application to an adsorber that evaporates a refrigerant by using, for example, an action in which an adsorbent adsorbs a gas-phase refrigerant and exhibits a refrigerating capacity by the latent heat of vaporization.

従来この種の吸着器は、吸着剤を充填した吸着熱交換器と、吸着剤が吸着／脱離する被吸着媒体が蒸発／凝縮する熱交換器とを有し、これら熱交換器を、吸着器の外枠を構成する真空容器内に収容するものがある（特許文献１参照）。   Conventionally, this type of adsorber has an adsorption heat exchanger filled with an adsorbent and a heat exchanger in which an adsorbed medium adsorbed / desorbed evaporates / condenses. Some of them are accommodated in a vacuum vessel constituting the outer frame of the vessel (see Patent Document 1).

特許文献１の開示する技術では、吸着熱交換器に、銅粉などを焼結したものが伝熱促進材として利用されている。この技術では、上記銅粉と吸着剤を混合し、焼結形成させたもので、熱交換媒体が流れる伝熱管を一体的に被包している。   In the technique disclosed in Patent Literature 1, a copper powder or the like sintered in an adsorption heat exchanger is used as a heat transfer promoting material. In this technique, the copper powder and the adsorbent are mixed and sintered, and the heat transfer tube through which the heat exchange medium flows is integrally encapsulated.

なお、吸着器を構成する吸着熱交換器および上記熱交換器を個別に製作し、次いで容器の内部に、個々に製作された吸着熱交換器および熱交換器を収容した状態で、気密に組付けられている。
特開平４−１４８１９４号公報 In addition, the adsorption heat exchanger constituting the adsorber and the heat exchanger are individually manufactured, and then the adsorption heat exchanger and the heat exchanger manufactured individually are accommodated inside the container in an airtight manner. It is attached.
JP-A-4-148194

上記特許文献１による従来技術では、銅粉の焼結体を伝熱フィンとすることで、この伝熱フィン内の細孔を含む空隙部に充填された吸着剤との接触面積が増え伝熱特性の向上が図れる。   In the prior art according to Patent Document 1 described above, a sintered body of copper powder is used as a heat transfer fin, so that the contact area with the adsorbent filled in the voids including the pores in the heat transfer fin is increased. The characteristics can be improved.

しかしながら、実際には、上記従来技術は、伝熱特性が向上したにも係わらず、冷却性能の低下やその成績係数ＣＯＰの低下を招く場合があるという問題があった。   However, in practice, the above-described prior art has a problem in that although the heat transfer characteristics are improved, the cooling performance and the coefficient of performance COP may be lowered.

すなわち、銅粉の量が多い、すなわち吸着剤が充填された伝熱フィンの空隙率が低い場合であると、吸着剤との接触面積の拡大により伝熱特性が向上するが、伝熱フィンの空隙部に充填可能な吸着剤量は減少するので、冷却性能および成績係数ＣＯＰの低下を招く領域が存在する。一方、銅粉の量を少なくして、空隙率を高める場合であると、吸着剤の充填可能量は増えるが、吸着剤との接触面積の減少により伝熱特性が低下するので、冷却性能および成績係数ＣＯＰの低下を招くことが懸念される。   That is, when the amount of copper powder is large, that is, when the porosity of the heat transfer fin filled with the adsorbent is low, the heat transfer characteristics are improved by the expansion of the contact area with the adsorbent. Since the amount of adsorbent that can be filled in the voids decreases, there is a region that causes a decrease in cooling performance and coefficient of performance COP. On the other hand, if the amount of copper powder is reduced and the porosity is increased, the amount of adsorbent that can be filled increases, but the heat transfer characteristics deteriorate due to the decrease in the contact area with the adsorbent, so that the cooling performance and There is a concern that the coefficient of performance COP will decrease.

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、熱媒体管の周囲に多孔質伝熱体と、多孔質伝熱体の空隙部に充填された吸着剤とを有するものにおいて、伝熱特性の向上が図れるとともに、性能および成績係数ＣＯＰが常に高い状態に維持される吸着モジュールを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the object thereof is to provide a porous heat transfer body around the heat medium tube, and an adsorbent filled in a void portion of the porous heat transfer body. It is an object of the present invention to provide an adsorption module capable of improving heat transfer characteristics and maintaining a high performance and coefficient of performance COP at all times.

本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。   In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means.

すなわち、請求項１に記載の発明では、熱交換媒体が流れる複数の熱媒体管（２１）を有し、熱媒体管（２１）の周辺部（２２）に、細孔（２３ａ）を有する多孔質伝熱体（２３）および吸着剤（２４）が設けられている吸着モジュール（１）であって、多孔質伝熱体（２３）は、粉末状、粒子状、および繊維状のいずれかの金属粉（２３ｂ）を焼結によって熱媒体管（２１）に金属結合して形成され、多孔質伝熱体（２３）に形成された細孔（２３ａ）内には、吸着剤（２４）が充填されており、熱媒体管（２１）の周辺部（２２）に吸着剤（２４９が充填された吸着剤充填層の厚さ（Ｌ）は、０．５ｍｍ〜６ｍｍの範囲に設定されており、熱媒体管（２１）と、熱媒体管（２１）の周辺部（２２）に金属結合した多孔質伝熱体（２３）とは、細孔（２３ａ）を含む空隙部を有しており、空隙部の空隙率Ｍｏは、周辺部（２２）に充填された金属粉（２３ｂ）の重量をＭｇ、前記金属粉（２３ｂ）が充填された前記周辺部（２２）の充填容積をＦｖ、および金属粉（２３ｂ）の密度をρとすると、Ｍｏ＝（１−Ｍｇ／（Ｆｖ×ρ））で表され、空隙率Ｍｏは、７０％〜９５％の範囲に設定されていることを特徴とする。 That is, in the first aspect of the present invention, the porous medium has a plurality of heat medium tubes (21) through which the heat exchange medium flows, and has pores (23a) in the peripheral portion (22) of the heat medium tubes (21). An adsorption module (1) provided with a heat transfer body (23) and an adsorbent (24), wherein the porous heat transfer body (23) is any of powder, particles, and fibers The metal powder (23b) is formed by metal bonding to the heat medium pipe (21) by sintering, and the adsorbent (24) is contained in the pores (23a) formed in the porous heat transfer body (23). The thickness (L) of the adsorbent packed layer in which the adsorbent (249) is filled in the peripheral portion (22) of the heat medium pipe (21) is set in the range of 0.5 mm to 6 mm. , the heat medium pipe (21), a metal bonded porous heat transfer member to the peripheral portion (22) of the heat medium pipe (21) and (23) The void portion includes pores (23a). The porosity Mo of the void portion is the weight of the metal powder (23b) filled in the peripheral portion (22) as Mg, and the metal powder (23b) When the filling volume of the filled peripheral part (22) is Fv and the density of the metal powder (23b) is ρ, Mo = (1-Mg / (Fv × ρ)), and the porosity Mo is It is characterized by being set in the range of 70% to 95%.

これによると、吸着剤充填層の厚み（Ｌ）、すなわち浸透深さ（ｒ２）を０．５ｍｍ〜６ｍｍの範囲に設定しているので、より高性能な吸着モジュール（１）を提供することができる。これによると、空隙率Ｍｏを７０％〜９５％の範囲に設定することで、金属粉（２３ｂ）の量を最適化するので、伝熱特性の向上が図れるとともに、性能および成績係数ＣＯＰが常に高い状態に維持される吸着モジュール（１）を提供することができる。 According to this, since the thickness (L) of the adsorbent packed layer, that is, the penetration depth (r2) is set in the range of 0.5 mm to 6 mm, it is possible to provide a higher performance adsorption module (1). it can. According to this, by setting the porosity Mo in the range of 70% to 95%, the amount of the metal powder (23b) is optimized, so that the heat transfer characteristics can be improved and the performance and coefficient of performance COP are always An adsorption module (1) maintained in a high state can be provided.

上述の吸着モジュール（１）は、被吸着媒体が流れる被吸着媒体通路（２５）を備え、被吸着媒体通路（２５）は、熱媒体管（２１）の間に配置されている。 Above adsorption module (1) is provided with the adsorbed medium passage which the adsorption medium flows (25), the adsorbed medium passage (25) is arranged between the heat medium pipe (21).

熱媒体管（２１）の周辺部（２２）に多孔質伝熱体（２３）および吸着剤（２４）を設ける場合において、多孔質伝熱体（２３）は、金属粉（２３ｂ）を焼結体としたいわゆる伝熱フィンとすることにより、この伝熱フィン内に充填された吸着剤（２４）との接触面積が増え伝熱特性が向上する。しかしながら、多孔質伝熱体（２３）における熱媒体管（２１）の周辺部（２２）の厚さによっては、吸着剤（２４）が被吸着媒体を吸着／脱離する際の被吸着媒体の拡散抵抗によって、吸着剤（２４）の吸着／脱離速度が狙い通り上がらず、結果的には冷却性能を向上させることができないおそれがある。   In the case where the porous heat transfer body (23) and the adsorbent (24) are provided in the peripheral portion (22) of the heat medium pipe (21), the porous heat transfer body (23) sinters the metal powder (23b). By using a so-called heat transfer fin as a body, the contact area with the adsorbent (24) filled in the heat transfer fin is increased, and the heat transfer characteristics are improved. However, depending on the thickness of the peripheral portion (22) of the heat medium pipe (21) in the porous heat transfer body (23), the adsorbent medium when the adsorbent (24) adsorbs / desorbs the adsorbed medium. Due to the diffusion resistance, the adsorption / desorption rate of the adsorbent (24) may not increase as intended, and as a result, the cooling performance may not be improved.

これに対して請求項１に記載の発明は、被吸着媒体が流れる被吸着媒体通路（２５）を、熱媒体管（２１）の間に設けているので、多孔質伝熱体（２３）内部の吸着剤（２４）に被吸着媒体を浸透させ易くなり、被吸着媒体の拡散抵抗を低減することができる。 On the other hand , in the first aspect of the present invention, since the adsorbed medium passage (25) through which the adsorbed medium flows is provided between the heat medium pipes (21), the inside of the porous heat transfer body (23). This makes it easier for the adsorbed medium to penetrate into the adsorbent (24), and the diffusion resistance of the adsorbed medium can be reduced.

また、上記熱媒体管（２１）の間への被吸着媒体通路（２５）の配置として、被吸着媒体通路（２５）の内周面から、隣接する熱媒体管（２１）の外周面までの距離を、被吸着媒体が熱媒体管（２１）に向けて浸透する浸透深さ（ｒ２）とし、吸着剤充填層の厚さにおける熱媒体管（２１）からの距離を伝熱距離（ｒ１）として、浸透深さ（ｒ２）と、伝熱距離（ｒ１）とがほぼ等しくなるように、熱媒体管（２１）の間に被吸着媒体通路（２５）を配置している。 Moreover, as arrangement | positioning of the to- be-adsorbed medium channel | path (25) between the said heat-medium pipe | tubes (21), from the internal peripheral surface of an adsorbed-medium medium channel | path (25) to the outer peripheral surface of an adjacent heat medium pipe | tube (21). The distance is the penetration depth (r2) at which the adsorbed medium penetrates toward the heat medium pipe (21), and the distance from the heat medium pipe (21) in the thickness of the adsorbent packed layer is the heat transfer distance (r1). as a penetration depth (r2), so that the the heat transfer distance (r1) almost equal, are arranged the adsorbed medium passage (25) between the heat medium pipe (21).

これによると、吸着および脱離速度に係わる浸透深さ（ｒ２）と、伝熱距離（ｒ１）とがほぼ等しくなるように、熱媒体管（２１）の間に被吸着媒体通路（２５）を配置するので、伝熱特性に優れ、かつ被吸着媒体の拡散抵抗の小さい高性能な吸着モジュール（１）を提供することができる。   According to this, the adsorbed medium passage (25) is placed between the heat medium pipes (21) so that the penetration depth (r2) related to the adsorption and desorption rates is substantially equal to the heat transfer distance (r1). Since it is disposed, it is possible to provide a high-performance adsorption module (1) having excellent heat transfer characteristics and low diffusion resistance of the medium to be adsorbed.

また、上記熱媒体管（２１）が扁平形状である場合においては、請求項２に記載の発明の如く、熱媒体管（１２１）の扁平断面の長辺からの距離を伝熱距離（ｒ１）とし、被吸着媒体通路（１２５）の内周面から、被吸着媒体が熱媒体管（１２１）に向けて浸透する浸透深さ（ｒ２）と、伝熱距離（ｒ１）とがほぼ等しくなるように、熱媒体管（１２１）の間に被吸着媒体通路（１２５）を配置していることが好ましい。 Also, the heat medium pipe (21) in the case is a flat shape, as in the embodiment described in claim 2, the heat medium pipe (121) the distance the heat transfer distance from the long sides of the flat cross section (r1) And the penetration depth (r2) at which the adsorbed medium penetrates from the inner peripheral surface of the adsorbed medium passage (125) toward the heat medium pipe (121) and the heat transfer distance (r1) are substantially equal. In addition, it is preferable to arrange the adsorbed medium passageway (125) between the heat medium pipes (121).

これによると、扁平形状の熱媒体管（１２１）の場合においても、吸着および脱離速度に係わる浸透深さ（ｒ２）と、伝熱距離（ｒ１）とがほぼ等しくなるように、熱媒体管（１２１）の間に被吸着媒体通路（１２５）を配置することができる。   According to this, even in the case of a flat-shaped heat medium pipe (121), the heat medium pipe is such that the penetration depth (r2) related to the adsorption and desorption speed is substantially equal to the heat transfer distance (r1). The adsorbed medium passageway (125) can be disposed between (121).

また、請求項３に記載の発明の如く、被吸着媒体通路（２５）は、熱媒体管（２１）に平行に配置され、被吸着媒体が少なくとも一方向から流入可能であることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, the adsorbed medium passage (25) is arranged in parallel to the heat medium pipe (21), and the adsorbed medium can flow in at least one direction. .

これによると、吸着および脱離速度に係わる浸透深さ（ｒ２）と、伝熱距離（ｒ１）とがほぼ等しくなるように、熱媒体管（２１）の間に被吸着媒体通路（２５）を配置するのが容易となる。   According to this, the adsorbed medium passage (25) is placed between the heat medium pipes (21) so that the penetration depth (r2) related to the adsorption and desorption rates is substantially equal to the heat transfer distance (r1). Easy to arrange.

また、請求項４に記載の発明では、吸着モジュール（１）は、少なくとも多孔質伝熱体（２３）を真空保持可能な筐体（３）とを備え、筐体（３）は、内部に被吸着媒体を封入し、外部の蒸発器および凝縮器と被吸着媒体を流通可能に結合するように構成されており、吸着時には蒸発器側より被吸着媒体が流入し、脱離時には凝縮器側へ被吸着媒体が流出することを特徴とする。 In the invention according to claim 4 , the adsorption module (1) includes at least a casing (3) capable of holding the porous heat transfer body (23) in a vacuum, and the casing (3) is disposed inside. The adsorbed medium is enclosed, and the external evaporator and condenser are connected to the adsorbed medium so that the adsorbed medium can be circulated. The adsorbed medium flows from the evaporator side during adsorption and the condenser side during desorption. It is characterized in that the adsorbed medium flows out.

これによると、吸着時および脱離時において、別個に設けた蒸発器および凝縮器へ被吸着媒体を導くように構成されているので、蒸発器および凝縮器は、脱離時および吸着時における無駄エネルギを生じない。   According to this, since the adsorbed medium is guided to the separately provided evaporator and condenser at the time of adsorption and desorption, the evaporator and the condenser are wasted at the time of desorption and adsorption. Does not produce energy.

また、請求項５に記載の発明は、多孔質伝熱体（２３）の金属粉（２３ｂ）は、銅または銅合金からなり、熱媒体管（２１）は、銅または銅合金からなることを特徴とする。 In the invention according to claim 5 , the metal powder (23b) of the porous heat transfer body (23) is made of copper or a copper alloy, and the heat medium pipe (21) is made of copper or a copper alloy. Features.

これによると、伝熱特性に優れた多孔質伝熱体（２３）と熱媒体管（２１）が焼結結合することにより、これらが単に接触するだけではなく、金属的に接合できるので、伝熱向上が効果的に図れる。   According to this, since the porous heat transfer body (23) excellent in heat transfer characteristics and the heat medium pipe (21) are sintered and bonded, they can be joined not only in contact but also in metal. Heat improvement can be achieved effectively.

また、請求項６に記載の発明は、筐体（３）は、内部の収容空間を、ろう材によって互いにろう付けされた複数の部材（３１、３２、３３、３４、３５）によって区画されるように構成され、金属粉（２３ｂ）は、焼結温度がろう材のろう付け温度と同じ温度とするように構成されていることを特徴とする。 In the invention described in claim 6 , the housing (3) has an internal housing space defined by a plurality of members (31, 32, 33, 34, 35) brazed to each other by a brazing material. The metal powder (23b) is characterized in that the sintering temperature is the same as the brazing temperature of the brazing material.

これによると、ろう材による吸着モジュールを構成する筐体などの構成部材の接合と、金属粉（２３ｂ）の焼結による多孔質伝熱体（２３）の形成が、一度の炉内でのろう付け温度による加熱によって、同時に行なえるので、優れた生産性が図れる吸着モジュールを提供することができる。   According to this, the joining of the structural members such as the casing constituting the adsorption module with the brazing material and the formation of the porous heat transfer body (23) by the sintering of the metal powder (23b) are performed in the furnace once. Since it can be carried out simultaneously by heating at the application temperature, it is possible to provide an adsorption module capable of achieving excellent productivity.

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態における吸着モジュールを、図１から図１５に従って説明する。図１は本実施形態に係わる吸着熱交換器を示す図であって、図１（ａ）は断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）中のＩＢよりみた断面図である。図２は図１（ａ）の拡大図である。図３は図２中の吸着剤充填層を示す模式的断面図である。図４は本実施形態の吸着モジュールを示す外観図である。図５は図４中のＶからみた断面図である。図６は図５中のＶＩからみた断面図である。図７は吸着剤充填層の厚さＬと単位容積当たりの冷却性能との関係を示す特性図である。図８は吸着剤充填層の厚さＬと吸着能力との関係を示す特性図である。 (First embodiment)
The adsorption module according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1A and 1B are views showing an adsorption heat exchanger according to the present embodiment, in which FIG. 1A is a cross-sectional view, and FIG. 1B is a cross-sectional view as seen from IB in FIG. FIG. 2 is an enlarged view of FIG. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the adsorbent packed layer in FIG. FIG. 4 is an external view showing the adsorption module of the present embodiment. FIG. 5 is a cross-sectional view seen from V in FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view taken along VI in FIG. FIG. 7 is a characteristic diagram showing the relationship between the thickness L of the adsorbent packed bed and the cooling performance per unit volume. FIG. 8 is a characteristic diagram showing the relationship between the thickness L of the adsorbent packed layer and the adsorption capacity.

図９は図２中の吸着剤充填層での細孔を含む空隙部における空隙率を説明する模式図である。図１０は空隙率と吸着剤の充填密度の関係を示す特性図である。図１１は空隙率と冷却性能との関係を説明する図であって、吸着剤充填層の厚さＬが２ｍｍである場合の一例を示す特性図である。図１２は空隙率と成績係数ＣＯＰとの関係を説明する図であって、吸着剤充填層の厚さＬが２ｍｍである場合の一例を示す特性図である。図１３は空隙率と冷却性能との関係を説明する図であって、吸着剤充填層の厚さＬが４ｍｍである場合の他の一例を示す特性図である。図１４は空隙率と成績係数ＣＯＰとの関係を説明する図であって、吸着剤充填層の厚さＬが４ｍｍである場合の他の一例を示す特性図である。図１５は本実施形態の吸着モジュールの製造方法について、製造工程を示す流れ図である。   FIG. 9 is a schematic diagram for explaining the void ratio in the void portion including the pores in the adsorbent packed bed in FIG. FIG. 10 is a characteristic diagram showing the relationship between the porosity and the packing density of the adsorbent. FIG. 11 is a diagram illustrating the relationship between the porosity and the cooling performance, and is a characteristic diagram illustrating an example when the thickness L of the adsorbent packed layer is 2 mm. FIG. 12 is a diagram for explaining the relationship between the void ratio and the coefficient of performance COP, and is a characteristic diagram showing an example when the thickness L of the adsorbent packed layer is 2 mm. FIG. 13 is a diagram for explaining the relationship between the porosity and the cooling performance, and is a characteristic diagram showing another example when the thickness L of the adsorbent packed layer is 4 mm. FIG. 14 is a diagram for explaining the relationship between the void ratio and the coefficient of performance COP, and is a characteristic diagram showing another example when the thickness L of the adsorbent packed layer is 4 mm. FIG. 15 is a flowchart showing the manufacturing process for the manufacturing method of the adsorption module of this embodiment.

図４に示す吸着モジュール１は、その内部に含む吸着剤が気相冷媒（水蒸気）を吸着する作用を用いて冷媒を蒸発させてその蒸発潜熱により冷凍能力を発揮することを利用して吸着式冷凍機に使用されるものであり、車両用などの空調装置に適用することもできる。この吸着モジュール１は、図５および図６に示すように、筐体を構成するケーシング３内に吸着熱交換器２を備えている。吸着熱交換器２は、熱交換媒体（冷媒）が流れる熱媒体管２１とを有しており、熱媒体管２１の周辺部２２に、細孔を有する多孔質熱伝体２３および吸着剤２４が設けられている。   The adsorption module 1 shown in FIG. 4 is an adsorption type utilizing the fact that the adsorbent contained therein evaporates the refrigerant using the action of adsorbing the gas-phase refrigerant (water vapor) and exhibits the refrigerating capacity by the latent heat of vaporization. It is used for a refrigerator and can also be applied to an air conditioner for vehicles. As shown in FIGS. 5 and 6, the adsorption module 1 includes an adsorption heat exchanger 2 in a casing 3 constituting a housing. The adsorption heat exchanger 2 includes a heat medium pipe 21 through which a heat exchange medium (refrigerant) flows, and a porous heat transfer body 23 having pores and an adsorbent 24 in a peripheral portion 22 of the heat medium pipe 21. Is provided.

具体的には、吸着熱交換器２は、図１および図３に示すように、材質が銅または銅合金（本実施例では、銅）からなる熱媒体管２１と、細孔２３ａを有する多孔質熱伝体２３と、その細孔２３ａに充填された吸着剤２４とを有している。   Specifically, as shown in FIGS. 1 and 3, the adsorption heat exchanger 2 has a heat medium tube 21 made of copper or a copper alloy (copper in this embodiment) and a porous body having pores 23a. It has a mass heat transfer body 23 and an adsorbent 24 filled in the pores 23a.

多孔質熱伝体２３は、熱伝導性に優れる金属粉２３ｂを加熱して、溶融することなく焼結結合した焼結体である。金属粉２３ｂは、銅または銅合金（本実施例では、銅）を用いており、例えばその銅粉は、粉末状、粒子状、および繊維状のいずれか（本実施例では、繊維状）に形成されているものであればよい。   The porous heat transfer body 23 is a sintered body in which the metal powder 23b having excellent thermal conductivity is heated and sintered and bonded without melting. The metal powder 23b uses copper or a copper alloy (in this embodiment, copper). For example, the copper powder is powdery, particulate, or fibrous (in this embodiment, fibrous). What is formed may be sufficient.

このような多孔質熱伝体２３、すなわち金属粉２３ｂを焼結結合した焼結体は、図３に示すように、細孔２３ａを有する微細な焼結フィン（以下、多孔質焼結フィン）を形成する。細孔２３ａは、金属粉２３ｂに比べて粒子径が微小な吸着剤２４を充填可能にマッチした微細な孔である。また、多孔質熱伝体２３は、銅からなる熱媒体管２１の周辺部に焼結結合している。   Such a porous heat transfer body 23, that is, a sintered body obtained by sintering and bonding the metal powder 23b, is a fine sintered fin having pores 23a (hereinafter referred to as a porous sintered fin) as shown in FIG. Form. The pores 23a are fine pores that are matched so as to be able to be filled with the adsorbent 24 having a fine particle diameter compared to the metal powder 23b. The porous heat transfer body 23 is sinter-bonded to the periphery of the heat medium pipe 21 made of copper.

なお、細孔２３ａを有する多孔質伝熱体２３と熱媒体管２１とは互いに焼結結合しているので、多孔質伝熱体２３内に形成される細孔２３ａ以外に、金属的に結合する多孔質伝熱体２３と熱媒体管２１の界面によって区画される空隙も生じる。この空隙と細孔２４ａは請求範囲に記載の空隙部に対応する。空隙と細孔２４ａを、細孔２４ａを含む空隙部と言い換えることができる。   In addition, since the porous heat transfer body 23 having the pores 23a and the heat medium pipe 21 are bonded to each other by sintering, they are bonded metallically in addition to the pores 23a formed in the porous heat transfer body 23. A void defined by the interface between the porous heat transfer body 23 and the heat medium pipe 21 is also generated. These voids and pores 24a correspond to the voids described in the claims. The void and the pore 24a can be rephrased as a void portion including the pore 24a.

また、多孔質熱伝体２３は、その全体が一方向に伸長するように複数の円筒状の熱媒体管２１の周辺部２２で形成されており、全体形状として円筒状である。   Further, the porous heat transfer body 23 is formed by the peripheral portions 22 of the plurality of cylindrical heat medium pipes 21 so that the whole of the porous heat transfer body 23 extends in one direction, and has a cylindrical shape as a whole.

吸着剤２４は、微小な多数の粒子状に形成されており、例えば、シリカゲル、ゼオライト、活性炭、活性アルミナ等から構成されている。吸着剤２４は、多孔質熱伝体２３の細孔２３ａ内部に充填されている。   The adsorbent 24 is formed into a large number of fine particles, and is made of, for example, silica gel, zeolite, activated carbon, activated alumina, or the like. The adsorbent 24 is filled in the pores 23 a of the porous heat transfer body 23.

さらに、本実施形態では、熱媒体管２１の間に、被吸着媒体（以下、水蒸気）が流通する被吸着媒体通路２５が配置されている。被吸着媒体通路２５の断面形状は、本実施例では円としたが、円、楕円、矩形のいずれであってもよい。また、本実施例では、被吸着媒体通路２５は、図中の３つの熱媒体管２１に囲まれた領域に配置されているが、３つに限らず、４つや５つ等の複数の熱媒体管２１に囲まれた領域に配置されるものであってもよい。   Further, in the present embodiment, an adsorbed medium passage 25 through which an adsorbed medium (hereinafter, water vapor) flows is disposed between the heat medium tubes 21. The cross-sectional shape of the adsorbed medium passage 25 is a circle in this embodiment, but may be any of a circle, an ellipse, and a rectangle. In the present embodiment, the adsorbed medium passage 25 is disposed in a region surrounded by the three heat medium pipes 21 in the drawing, but is not limited to three, and a plurality of heat such as four or five. It may be arranged in a region surrounded by the medium tube 21.

この被吸着媒体通路２５は、吸着時には、図４中の蒸発器からの水蒸気を通して熱媒体管２１の周辺部２２の多孔質熱伝体２３内部へ速やかに浸透させる役割を果す。また、脱離時には、熱媒体管２１の周辺部２２の多孔質熱伝体２３から吐き出した水蒸気を、この被吸着媒体通路２５を通して速やかに図４中の凝縮器へ導く役割を果す。   This adsorbed medium passage 25 plays a role of promptly penetrating into the porous heat transfer body 23 in the peripheral portion 22 of the heat medium pipe 21 through water vapor from the evaporator in FIG. Further, at the time of desorption, the water vapor discharged from the porous heat transfer body 23 in the peripheral portion 22 of the heat medium pipe 21 plays a role of promptly leading to the condenser in FIG.

なお、ここで、熱媒体管２１の周辺部２２の多孔質熱伝体２３を、吸着剤充填層と呼ぶ。この吸着剤充填層は、熱媒体管２１の周辺部２２で焼結結合した多孔質焼結フィンの厚さＬ（図３参照）に対応している。   Here, the porous heat transfer body 23 in the peripheral portion 22 of the heat medium pipe 21 is referred to as an adsorbent packed layer. This adsorbent packed layer corresponds to the thickness L (see FIG. 3) of the porous sintered fin that is sintered and bonded at the peripheral portion 22 of the heat medium tube 21.

この吸着剤充填層の厚さＬを設定するに当たり、図２および図３に示すように、水蒸気が熱媒体管２１に向かう浸透深さｒ２と、熱媒体管２１からの距離（以下、伝熱距離）ｒ１とが略等しくなるように、熱媒体管２１の間に被吸着媒体通路２５を配置することが好ましい。なお、浸透深さｒ２は、本実施例では、被吸着媒体通路２５の内周面から熱媒体管２１の外周面までの距離である。   In setting the thickness L of the adsorbent packed bed, as shown in FIGS. 2 and 3, the penetration depth r2 of water vapor toward the heat medium pipe 21 and the distance from the heat medium pipe 21 (hereinafter referred to as heat transfer). It is preferable to arrange the adsorbed medium passage 25 between the heat medium pipes 21 so that the distance r1 is substantially equal. In this embodiment, the penetration depth r2 is a distance from the inner peripheral surface of the adsorption medium passage 25 to the outer peripheral surface of the heat medium pipe 21.

このように、吸着および脱離速度に係わる浸透深さｒ２と、伝熱距離ｒ１とが略等しくなるように熱媒体管２１の間に被吸着媒体通路２５を配置することにより、被吸着媒体の拡散抵抗が小さくかつ伝熱特性が優れ、吸着と脱離に要す時間を短縮することができる高性能な吸着熱交換器を提供できる。   As described above, by arranging the adsorbed medium passage 25 between the heat medium pipes 21 so that the penetration depth r2 related to the adsorption and desorption speed is substantially equal to the heat transfer distance r1, It is possible to provide a high-performance adsorption heat exchanger that has low diffusion resistance and excellent heat transfer characteristics, and can shorten the time required for adsorption and desorption.

さらに、吸着剤充填層の厚さＬの最適化を図るべく、吸着剤充填層の厚さＬと冷却性能との関係を、図７および図８に従って説明する。図７は、横軸に吸着剤充填層（多孔質焼結フィン）の厚さＬを示し、縦軸に単位容積当たりの冷却性能を示しており、この冷却性能は、最大性能を１とする冷却能力比で表している。図７に示す特性図は、吸着速度（η／τ）の実験結果（図８参照）より単位容積当たりの冷却能力を計算したものである。   Furthermore, in order to optimize the thickness L of the adsorbent packed bed, the relationship between the thickness L of the adsorbent packed bed and the cooling performance will be described with reference to FIGS. FIG. 7 shows the thickness L of the adsorbent-packed layer (porous sintered fin) on the horizontal axis and the cooling performance per unit volume on the vertical axis. This cooling performance has a maximum performance of 1. It is expressed as a cooling capacity ratio. The characteristic diagram shown in FIG. 7 is obtained by calculating the cooling capacity per unit volume from the experimental result (see FIG. 8) of the adsorption rate (η / τ).

図８は、吸着剤充填層の厚さＬをパラメータにして厚さＬ毎に実験により得た吸着速度（η／τ）を表す特性図であって、縦軸に吸着効率、横軸に吸着時間が示されている。図８に示すように、吸着剤充填層の厚さＬを厚くすると吸着速度（η／τ）は低下する。言い換えると、吸着剤充填層の厚さＬが薄いほど吸着速度（η／τ）は速くなる。   FIG. 8 is a characteristic diagram showing the adsorption rate (η / τ) obtained by experiment for each thickness L using the thickness L of the adsorbent packed layer as a parameter. The vertical axis represents adsorption efficiency and the horizontal axis represents adsorption. Time is shown. As shown in FIG. 8, when the thickness L of the adsorbent packed layer is increased, the adsorption rate (η / τ) decreases. In other words, the adsorption rate (η / τ) increases as the thickness L of the adsorbent packed layer decreases.

一方、図７の単位容積当たりの冷却能力比に換算すると、吸着剤充填層の厚さＬを厚くすることにより吸着剤充填量が増加する。これは例えば図８中のＬ＝２ｍｍとＬ６ｍｍの比較例の如く、吸着剤充填層の厚さＬの増加に伴なって熱媒体管２１の容積が小さくなるからである。但し、図８の特性図より明らかなように吸着速度（η／τ）は遅いので、厚さＬがある程度増加すると結果的に冷却能力は低くなる。すなわち、冷凍能力は、吸着剤重量と吸着速度（η／τ）に比例するので、単位容積当たりの冷却能力が最大となる吸着剤充填層の厚さＬが存在する。単位容積当たりの冷却能力が最大となる吸着剤充填層の厚さＬは、図７に示すように、Ｌ＝２ｍｍである。   On the other hand, when converted to the cooling capacity ratio per unit volume in FIG. 7, the adsorbent filling amount increases by increasing the thickness L of the adsorbent packed layer. This is because, for example, as in the comparative example of L = 2 mm and L6 mm in FIG. 8, the volume of the heat medium pipe 21 decreases as the thickness L of the adsorbent packed layer increases. However, as is apparent from the characteristic diagram of FIG. 8, the adsorption rate (η / τ) is slow, and as a result, when the thickness L increases to some extent, the cooling capacity decreases as a result. That is, since the refrigeration capacity is proportional to the adsorbent weight and the adsorption rate (η / τ), there exists the thickness L of the adsorbent packed layer that maximizes the cooling capacity per unit volume. As shown in FIG. 7, the thickness L of the adsorbent packed layer that maximizes the cooling capacity per unit volume is L = 2 mm.

このような関係にある吸着剤充填層の厚さＬは、図７に示すように、０．５ｍｍ〜６ｍｍの範囲に設定されていることが好ましい。これにより、最大性能から７０％までの性能を確保することができる。   The thickness L of the adsorbent packed layer having such a relationship is preferably set in a range of 0.5 mm to 6 mm as shown in FIG. Thereby, the performance from the maximum performance to 70% can be secured.

さらに望ましくは、吸着剤充填層の厚さＬは、１ｍｍ〜４ｍｍの範囲に設定されていることが好ましい。これにより、最大性能から８５％までの性能を確保することができるので、最大性能に対して１５％程度の低下に抑えられ、最大性能に近い性能が得られる。   More desirably, the thickness L of the adsorbent packed layer is preferably set in a range of 1 mm to 4 mm. As a result, the performance from the maximum performance to 85% can be secured, so that a reduction of about 15% with respect to the maximum performance can be suppressed, and a performance close to the maximum performance can be obtained.

なお、上記吸着剤充填層の厚さＬを設定するに当たり、浸透深さｒ２と伝熱距離ｒ１がほぼ等しくなるように、被吸着媒体通路２５を熱媒体管２１の間に配置することを前提としたが、浸透深さｒ２および伝熱距離ｒ１は、吸着剤充填層の厚さＬが０．５ｍｍ〜６ｍｍの範囲内にあれば、浸透深さｒ２と伝熱距離ｒ１の間で２ｍｍ程度の差異があってもよい。吸着剤充填層の厚さＬを、０．５ｍｍ〜６ｍｍの範囲内に含まれるいずれか如く、最適範囲内に含まれる最適値に設定することにより、冷却性能は問題となる大きな悪化を生じることはない。   In setting the thickness L of the adsorbent packed bed, it is assumed that the adsorbed medium passage 25 is disposed between the heat medium pipes 21 so that the penetration depth r2 and the heat transfer distance r1 are substantially equal. However, the penetration depth r2 and the heat transfer distance r1 are about 2 mm between the penetration depth r2 and the heat transfer distance r1 if the thickness L of the adsorbent packed layer is in the range of 0.5 mm to 6 mm. There may be differences. By setting the thickness L of the adsorbent packed layer to an optimal value included in the optimal range, such as being included in the range of 0.5 mm to 6 mm, the cooling performance may cause a significant problem. There is no.

上述のように吸着剤充填層の厚さＬを最適化した吸着吸着熱交換器２において、発明者らは、金属粉２３ｂ、吸着剤２４に付き、かさ密度等の物理特性を変更した場合での冷却性能について、実験による検証に鋭意努めた。なお、検証実験で評価した冷却性能の評価項目としては、上記単位容積当たりの冷却能力比に加えて、その成績係数ＣＯＰなどを評価した。   In the adsorption adsorption heat exchanger 2 in which the thickness L of the adsorbent packed layer is optimized as described above, the inventors attached the metal powder 23b and the adsorbent 24 and changed physical properties such as bulk density. Efforts have been made to verify the cooling performance of this product through experiments. In addition, as an evaluation item of the cooling performance evaluated in the verification experiment, the coefficient of performance COP and the like were evaluated in addition to the cooling capacity ratio per unit volume.

ここで、冷却能力（冷却性能）Ｑは、数式１により表される。   Here, the cooling capacity (cooling performance) Q is expressed by Equation 1.

（数１）
冷却能力Ｑ＝Ｇ×ΔＣ×ΔＨ×η／τ
なお、数式１中において、
Ｇは、吸着剤２４の量（ｋｇ）
ΔＣは、吸着剤２４の被吸着媒体（水蒸気）に対する吸着特性（以下、水吸着特性）（ｋｇ／ｋｇ）
ΔＨは、潜熱（ｋＪ／ｋｇ）
ηは、吸着効率（作動条件下において、吸着剤の平衡吸着量のうち吸着した割合）
τは、切替時間であり、
η／τは、上述の吸着速度である。 (Equation 1)
Cooling capacity Q = G × ΔC × ΔH × η / τ
In Equation 1,
G is the amount of adsorbent 24 (kg)
ΔC is an adsorption characteristic of the adsorbent 24 to the adsorbed medium (water vapor) (hereinafter, water adsorption characteristic) (kg / kg).
ΔH is latent heat (kJ / kg)
η is the adsorption efficiency (the proportion of adsorbent adsorbed under the operating conditions)
τ is the switching time,
η / τ is the aforementioned adsorption rate.

また、成績係数ＣＯＰは、数式２により表される。   Further, the coefficient of performance COP is expressed by Equation 2.

（数２）
成績係数ＣＯＰ＝Ｑ／（Ｑ＋Ｑｈ）
なお、数式２中において、
Ｑｈは、吸着モジュール１を構成する吸着熱交換器２および筐体３などの構成部品の温度を変えるのに必要な熱流（ｋＷ）であって、具体的には吸着剤２４、多孔質伝熱体２３、熱媒体管２１、および筐体３などの熱容量である。 (Equation 2)
Coefficient of performance COP = Q / (Q + Qh)
In Equation 2,
Qh is a heat flow (kW) required to change the temperature of the component parts such as the adsorption heat exchanger 2 and the casing 3 constituting the adsorption module 1, specifically, the adsorbent 24, the porous heat transfer The heat capacity of the body 23, the heat medium pipe 21, and the housing 3.

上記実験結果によると、冷却能力比を最大にする吸着剤充填層厚さＬが、０．５ｍｍ〜６ｍｍの厚さＬの範囲内に確かに存在することが確認された。しかしながら、吸着剤充填層厚さＬの大きさに関わらず、多孔質伝熱体（多孔質焼結フィン）２３の量即ち焼結体として焼結された金属粉２３ｂの量により、冷却能力比や成績係数ＣＯＰが比較的大きく変わるとの知見が得られた。例えば吸着剤充填層厚さＬを、図８の特性図中で最大性能となる２ｍｍとしても、金属粉２３ｂの量により、冷却能力比や成績係数ＣＯＰが比較的大きく異なる実験結果となった。   According to the above experimental results, it was confirmed that the adsorbent packed layer thickness L that maximizes the cooling capacity ratio surely exists within the range of the thickness L of 0.5 mm to 6 mm. However, regardless of the size of the adsorbent packed layer thickness L, the cooling capacity ratio depends on the amount of the porous heat transfer body (porous sintered fin) 23, that is, the amount of the metal powder 23b sintered as the sintered body. And the coefficient of performance COP was found to change relatively significantly. For example, even when the adsorbent packed layer thickness L is 2 mm, which is the maximum performance in the characteristic diagram of FIG. 8, the cooling capacity ratio and the coefficient of performance COP are relatively different depending on the amount of the metal powder 23b.

そこで、発明者らは、（１）金属粉２３ｂの量により、金属粉２３ｂが焼結体の細孔として焼結結合されて形成された空隙部が変わり、その空隙部に充填可能な吸着剤２４の量が異なること、（２）空隙部の状態、例えばその状態指標として空隙率Ｍｏが変わると、吸着剤２４と接する多孔質伝熱体２３の内部（細孔２３ａ）の伝熱面積が異なり、熱特性が異なること、等に着目して検討を鋭意重ねた。   Therefore, the inventors changed (1) the adsorbent that can be filled into the void portion by changing the void portion formed by sintering and bonding the metal powder 23b as pores of the sintered body depending on the amount of the metal powder 23b. When the amount of 24 is different, and (2) the state of the void portion, for example, when the porosity Mo changes as the state index, the heat transfer area inside the porous heat transfer body 23 (pore 23a) in contact with the adsorbent 24 is Different studies have been conducted with a focus on the different thermal characteristics.

なお、ここで、上述の空隙率Ｍｏは、数式３により表される。   Here, the porosity Mo described above is expressed by Equation 3.

（数３）
空隙率Ｍｏ＝（１−Ｍｇ／（Ｆｖ×ρ））
なお、数式３中において、
Ｍｇは、多孔質伝熱体２３を形成するために充填した金属粉２３ｂの量（ｋｇ）
Ｆｖは、金属粉２３ｂを充填した空間容積（以下、充填容積）（ｍ３）
ρは、金属粉２３ｂの密度（ｋｇ／ｍ３）である。例えば、図９に示す如く、円筒状の熱媒体管２１の周辺部２２に充填された金属粉２３ｂをＭｇとし、その周辺部２２の充填容積（図中の二点鎖線で示される円筒状の体積範囲）をＦｖとするものである。充填容積は、熱媒体管２１の周辺部２２に限定されるものではなく、各熱媒体管２１を筐体３内に配置した状態において、筐体３内の熱媒体管２１の各周辺部２２における総充填容積を、空隙率Ｍｏを求めるための充填容積Ｆｖとしてもよい。 (Equation 3)
Porosity Mo = (1-Mg / (Fv × ρ))
In Equation 3,
Mg is the amount (kg) of the metal powder 23b filled to form the porous heat transfer body 23
Fv is the space volume filled with the metal powder 23b (hereinafter referred to as filling volume) (m 3 )
ρ is the density (kg / m 3 ) of the metal powder 23b. For example, as shown in FIG. 9, the metal powder 23b filled in the peripheral portion 22 of the cylindrical heat medium pipe 21 is Mg, and the filling volume of the peripheral portion 22 (the cylindrical shape indicated by the two-dot chain line in the figure). The volume range is Fv. The filling volume is not limited to the peripheral portion 22 of the heat medium tube 21, and each peripheral portion 22 of the heat medium tube 21 in the housing 3 in a state where the heat medium tubes 21 are arranged in the housing 3. The total filling volume may be the filling volume Fv for determining the porosity Mo.

まず、数式１で表される冷却能力Ｑは、吸着剤２４の量Ｇと、吸着速度（η／τ）に比例するので、吸着剤２４の量を多くすること、および吸着速度（η／τ）を早めることの少なくともいずれか一方が成立することによって、向上する。   First, since the cooling capacity Q expressed by Equation 1 is proportional to the amount G of the adsorbent 24 and the adsorption rate (η / τ), increasing the amount of the adsorbent 24 and the adsorption rate (η / τ) ) Is improved when at least one of the following is established.

また、数式２で表される成績係数ＣＯＰは、冷却能力Ｑと、吸着剤２４、および多孔質伝熱体２３即ち焼結により焼結体に形成される金属粉２３ｂなどの熱容量（重量）とによって、比較的大きく影響を受ける。   In addition, the coefficient of performance COP expressed by Equation 2 is the cooling capacity Q, the heat capacity (weight) of the adsorbent 24, the porous heat transfer body 23, that is, the metal powder 23b formed on the sintered body by sintering, and the like. Are relatively affected.

また、上記冷却能力Ｑおよび成績係数ＣＯＰに影響を及ぼす吸着剤２４の量と金属粉２３ｂの量は、図１０で示される空隙率Ｍｏと吸着剤２４の充填密度の関係を示す特性図の如く、金属粉２３ｂの量とに基づいて決定される空隙率Ｍｏに対応して、吸着剤２４の充填可能な最大量Ｇが決まる。従って、数式３で表される空隙率Ｍｏを、冷却能力Ｑおよび成績係数ＣＯＰに関係付けることは可能であるといえる。   Further, the amount of the adsorbent 24 and the amount of the metal powder 23b affecting the cooling capacity Q and the coefficient of performance COP are as shown in the characteristic diagram showing the relationship between the porosity Mo and the packing density of the adsorbent 24 shown in FIG. Corresponding to the porosity Mo determined based on the amount of the metal powder 23b, the maximum amount G that can be filled with the adsorbent 24 is determined. Therefore, it can be said that the porosity Mo represented by Formula 3 can be related to the cooling capacity Q and the coefficient of performance COP.

なお、図１０は、空隙率Ｍｏと吸着剤２４の充填密度の関係を示す特性図であって、横軸に空隙率Ｍｏ、縦軸に吸着剤２４の充填密度を示すとともに、吸着剤２４の物理特性の一つのかさ密度Ａ、Ｂを変えて、異なるかさ密度Ａとかさ密度Ｂの場合の二例を示している。また、縦軸に示される吸着剤２４の充填密度は、各かさ密度Ａ、Ｂを有する吸着剤２４を充填するときの最大充填密度である。本実施例では、かさ密度Ａ、Ｂを、それぞれ０．７ｇ／ｃｃ、０．５ｇ／ｃｃとした。上記かさ密度Ｂ以上、かさ密度Ａ以下の範囲としたのは、本実施例の吸着熱交換器２で使用が考えられる範囲が、０．５ｇ／ｃｃ〜０．７ｇ／ｃｃのかさ密度の範囲内であるからである。   FIG. 10 is a characteristic diagram showing the relationship between the porosity Mo and the packing density of the adsorbent 24. The horizontal axis shows the porosity Mo, the vertical axis shows the packing density of the adsorbent 24, and Two examples of different bulk densities A and B with different bulk densities A and B of physical properties are shown. The packing density of the adsorbent 24 shown on the vertical axis is the maximum packing density when the adsorbent 24 having the respective bulk densities A and B is filled. In this example, the bulk densities A and B were 0.7 g / cc and 0.5 g / cc, respectively. The range where the bulk density B is equal to or higher than the bulk density A and the bulk density A is equal to or lower than the bulk density range of 0.5 g / cc to 0.7 g / cc. Because it is within.

図１０の如く、例えばかさ密度Ａの場合において、金属粉（銅粉）２３ｂが多い領域、即ち空隙率Ｍｏの低い領域では、銅粉２３ｂの焼結体を多孔質焼結フィン（多孔質伝熱体）とすることで、この多孔質焼結フィン内に充填された吸着剤２４との接触面積の拡大により伝熱特性が向上するが、空隙率Ｍｏが低いためその空隙部に充填可能な吸着材２４の量は減少する。このような空隙率Ｍｏの低い領域では、冷却能力が低下し、かつ放熱の締める割合が増え成績係数ＣＯＰの低下を招く。一方、金属粉２３ｂの量を少なくし、空隙率Ｍｏを高められる空隙率Ｍｏの高い領域では、吸着材２４の充填可能量が増えるが、吸着剤２４との接触面積の減少により伝熱特性が低下するので、冷却能力および成績係数ＣＯＰの低下を招くことが懸念される。   As shown in FIG. 10, in the case of bulk density A, for example, in a region where the metal powder (copper powder) 23b is large, that is, in a region where the porosity Mo is low, the sintered body of the copper powder 23b is made of porous sintered fins (porous transmission The heat transfer characteristics are improved by expanding the contact area with the adsorbent 24 filled in the porous sintered fin, but the void portion Mo can be filled because the porosity Mo is low. The amount of adsorbent 24 decreases. In such a low porosity Mo region, the cooling capacity is reduced, and the rate of heat dissipation is increased, leading to a decrease in the coefficient of performance COP. On the other hand, in the region where the amount of the metal powder 23b is reduced and the porosity Mo can be increased, the amount of the adsorbent 24 that can be filled increases. However, the heat transfer characteristics are reduced due to the reduction of the contact area with the adsorbent 24. Since it decreases, there is a concern that the cooling capacity and the coefficient of performance COP will decrease.

次に、空隙率Ｍｏの最適化を図るべく、空隙率Ｍｏと冷却能力比、および空隙率Ｍｏと成績係数ＣＯＰの関係を、それぞれ、図１１、１３、および図１２、１４に従って説明する。図１１の空隙率Ｍｏと冷却能力比を示す特性図と、図１２の空隙率Ｍｏと成績係数ＣＯＰの関係を示す特性図は、図８の特性図の如く、空隙率Ｍｏを考慮しない場合に冷却能力比が最大となった一例を示す吸着剤充填層厚さＬが２ｍｍである場合において、空隙率Ｍｏに関係付けられる冷却能力比、成績係数ＣＯＰを算出したものである。また、図１３の空隙率Ｍｏと冷却能力比を示す特性図と、図１４の空隙率Ｍｏと成績係数ＣＯＰの関係を示す特性図は、図８の特性図の如く、最大性能ではないが許容される冷却能力比を満足する吸着剤充填層厚さＬ範囲にある他の一例を示す吸着剤充填層厚さＬが４ｍｍである場合において、空隙率Ｍｏに関係付けられる冷却能力比、成績係数ＣＯＰを算出したものである。   Next, in order to optimize the porosity Mo, the relationship between the porosity Mo and the cooling capacity ratio, and the relationship between the porosity Mo and the coefficient of performance COP will be described with reference to FIGS. 11 and 13 and FIGS. The characteristic diagram showing the porosity Mo and the cooling capacity ratio in FIG. 11 and the characteristic diagram showing the relationship between the porosity Mo and the coefficient of performance COP in FIG. 12 are obtained when the porosity Mo is not considered, as in the characteristic diagram in FIG. In the case where the adsorbent packed layer thickness L indicating an example in which the cooling capacity ratio is maximized is 2 mm, the cooling capacity ratio and the coefficient of performance COP related to the porosity Mo are calculated. Further, the characteristic diagram showing the porosity Mo and the cooling capacity ratio in FIG. 13 and the characteristic diagram showing the relationship between the porosity Mo and the coefficient of performance COP in FIG. 14 are not the maximum performance as shown in the characteristic diagram in FIG. Cooling capacity ratio and coefficient of performance related to the porosity Mo when the adsorbent packed layer thickness L is 4 mm, which is another example in the range of the adsorbent packed layer thickness L that satisfies the cooling capacity ratio COP is calculated.

なお、空隙率Ｍｏを最適化するに当たり、許容される冷却能力比を、最大冷却能力の８５％以上とした。また、許容される成績係数ＣＯＰを、０．５以上とした。これにより、最大性能から８５％までの冷却能力を確保することができるので、最大性能に対して１５％程度の低下に抑えられ、最大性能に近い冷却能力が得られる。また、許容される成績係数ＣＯＰを０．５以上とするので、被吸着媒体（水蒸気）の廃熱源からの少ない廃熱で作動させることが可能となる。さらに、許容される成績係数ＣＯＰを０．５以上とするので、吸着熱交換器２を、放熱性能が小さい領域で作動をさせたい場合があったとしても、大型化することなく、作動させることができる。   In optimizing the porosity Mo, the allowable cooling capacity ratio was set to 85% or more of the maximum cooling capacity. Further, the acceptable coefficient of performance COP was set to 0.5 or more. Thereby, since the cooling capacity from the maximum performance to 85% can be ensured, a reduction of about 15% with respect to the maximum performance can be suppressed, and a cooling capacity close to the maximum performance can be obtained. Moreover, since the allowable coefficient of performance COP is 0.5 or more, it is possible to operate with less waste heat from the waste heat source of the adsorbed medium (water vapor). Furthermore, since the allowable coefficient of performance COP is 0.5 or more, even if there is a case where it is desired to operate the adsorption heat exchanger 2 in a region where the heat dissipation performance is small, the adsorption heat exchanger 2 should be operated without increasing its size. Can do.

なお、許容される冷却能力比を最大冷却能力の８５％以上としたときの、上述の如く、吸着剤充填層の厚さＬを最適化した範囲は、１ｍｍ〜４ｍｍの範囲内である。   As described above, when the allowable cooling capacity ratio is 85% or more of the maximum cooling capacity, the range in which the thickness L of the adsorbent packed layer is optimized is in the range of 1 mm to 4 mm.

図１１に示す如く、吸着材充填層厚さＬが２ｍｍの場合での空隙率Ｍｏと冷却能力比の特性図では、吸着剤２４のかさ密度が、かさ密度Ａ、かさ密度Ｂのいずれの場合であっても、空隙率Ｍｏの増加にほぼ比例して冷却能力比が増加（向上）する。増加した空隙率Ｍｏが９０％に達する冷却能力は最大となり、その後の空隙率Ｍｏが９５％を超えた領域では、空隙率Ｍｏが増加するに従って急激な冷却能力の低下を招く。   As shown in FIG. 11, in the characteristic diagram of the porosity Mo and the cooling capacity ratio when the adsorbent packed layer thickness L is 2 mm, the bulk density of the adsorbent 24 is either bulk density A or bulk density B. Even so, the cooling capacity ratio increases (improves) almost in proportion to the increase in the porosity Mo. The cooling capacity at which the increased porosity Mo reaches 90% is maximized, and in a region where the subsequent porosity Mo exceeds 95%, the cooling capacity is rapidly lowered as the porosity Mo increases.

また、吸着剤２４の各かさ密度Ａ、Ｂ同士を比較した場合において、空隙率Ｍｏのほぼ全範囲で、かさ密度の小さいかさ密度Ｂの冷却能力比の方が、かさ密度Ａの冷却能力比より劣っている。   Further, when the bulk densities A and B of the adsorbent 24 are compared with each other, the cooling capacity ratio of the bulk density B having a smaller bulk density is almost the entire range of the porosity Mo, and the cooling capacity ratio of the bulk density A is larger. It is inferior.

このようにかさ密度の小さいかさ密度Ｂの場合であっても、最大性能に対して８５％以上の性能を確保するためには、図１１に示すように、空隙率Ｍｏは、７０％〜９５％の範囲内に設定されていることが好ましい。   Thus, even in the case of the bulk density B having a small bulk density, in order to ensure a performance of 85% or more with respect to the maximum performance, the porosity Mo is 70% to 95% as shown in FIG. % Is preferably set within the range of%.

また、図１２に示す如く、吸着材充填層厚さＬが２ｍｍの場合での空隙率Ｍｏと成績係数ＣＯＰの特性図では、かさ密度Ａ、かさ密度Ｂのいずれの場合であっても、空隙率Ｍｏの増加にほぼ比例して成績係数ＣＯＰが増加（向上）する。増加した空隙率Ｍｏが９５％に達する成績係数ＣＯＰは最大となり、その後の空隙率Ｍｏが９８％を超えた領域では、空隙率Ｍｏが増加するに従って急激な成績係数ＣＯＰの低下を招く。   Further, as shown in FIG. 12, in the characteristic diagram of the void ratio Mo and the coefficient of performance COP when the adsorbent packed layer thickness L is 2 mm, the void density A and the bulk density B can be measured regardless of the void density. The coefficient of performance COP increases (improves) almost in proportion to the increase in the rate Mo. The coefficient of performance COP at which the increased porosity Mo reaches 95% is maximized, and in the region where the porosity Mo thereafter exceeds 98%, the coefficient of performance COP rapidly decreases as the porosity Mo increases.

また、密度Ａ、Ｂ同士を比較した場合において、空隙率Ｍｏのほぼ全範囲で、かさ密度の小さいかさ密度Ｂの成績係数ＣＯＰの方が、かさ密度Ａの成績係数ＣＯＰより劣っている。   Further, when comparing the densities A and B, the coefficient of performance COP of the bulk density B having a small bulk density is inferior to the coefficient of performance COP of the bulk density A in almost the entire range of the porosity Mo.

このようにかさ密度の小さいかさ密度Ｂの場合であっても、０．５以上の成績係数ＣＯＰを確保するためには、図１２に示すように、空隙率Ｍｏは、６０％以上に設定されていることが好ましい。   Thus, even in the case of the bulk density B having a small bulk density, in order to ensure a coefficient of performance COP of 0.5 or more, the porosity Mo is set to 60% or more as shown in FIG. It is preferable.

さらに、冷却能力比および成績係数ＣＯＰが高い状態を維持するためには、空隙率Ｍｏは、７０％〜９５％の範囲内に設定されていることが好ましい。   Furthermore, in order to maintain a state where the cooling capacity ratio and the coefficient of performance COP are high, the porosity Mo is preferably set within a range of 70% to 95%.

次に、図１３に示す如く、吸着材充填層厚さＬが４ｍｍの場合での空隙率Ｍｏと冷却能力比の特性図では、かさ密度Ａ、かさ密度Ｂのいずれの場合であっても、空隙率Ｍｏの増加にほぼ比例して冷却能力比が増加（向上）する。増加した空隙率Ｍｏが８０％に達する冷却能力は最大となり、その後の空隙率Ｍｏが９５％を超えた領域では、空隙率Ｍｏが増加するに従って急激な冷却能力の低下を招く。   Next, as shown in FIG. 13, in the characteristic diagram of the porosity Mo and the cooling capacity ratio when the adsorbent packed layer thickness L is 4 mm, the bulk density A, the bulk density B, The cooling capacity ratio increases (improves) almost in proportion to the increase in the porosity Mo. The cooling capacity at which the increased porosity Mo reaches 80% is maximized, and in the region where the subsequent porosity Mo exceeds 95%, the cooling capacity is rapidly lowered as the porosity Mo increases.

かさ密度の小さいかさ密度Ｂの場合であっても、最大性能に対して８５％以上の性能を確保するためには、図１３に示すように、空隙率Ｍｏは、５０％〜９５％の範囲内に設定されていることが好ましい。   Even in the case of the bulk density B having a small bulk density, in order to ensure the performance of 85% or more with respect to the maximum performance, the porosity Mo is in the range of 50% to 95% as shown in FIG. It is preferable that it is set within.

また、図１４に示す如く、吸着材充填層厚さＬが４ｍｍの場合での空隙率Ｍｏと成績係数ＣＯＰの特性図では、かさ密度Ａ、かさ密度Ｂのいずれの場合であっても、空隙率Ｍｏの増加にほぼ比例して成績係数ＣＯＰが増加（向上）する。増加した空隙率Ｍｏが９５％に達する成績係数ＣＯＰは最大となり、その後の空隙率Ｍｏが９８％を超えた領域では、空隙率Ｍｏが増加するに従って急激な成績係数ＣＯＰの低下を招くおそれがある。   Further, as shown in FIG. 14, in the characteristic diagram of the void ratio Mo and the coefficient of performance COP when the adsorbent packed layer thickness L is 4 mm, the void density A and the bulk density B are not affected. The coefficient of performance COP increases (improves) almost in proportion to the increase in the rate Mo. The coefficient of performance COP at which the increased porosity Mo reaches 95% is maximized, and in the region where the porosity Mo exceeds 98%, there is a risk that the coefficient of performance COP rapidly decreases as the porosity Mo increases. .

かさ密度の小さいかさ密度Ｂの場合であっても、０．５以上の成績係数ＣＯＰを確保するためには、図１４に示すように、空隙率Ｍｏは、６０％以上に設定されていることが好ましい。   Even in the case of the bulk density B having a small bulk density, in order to ensure a coefficient of performance COP of 0.5 or more, the porosity Mo should be set to 60% or more as shown in FIG. Is preferred.

さらに、このような吸着剤充填層の厚さＬを最適化した範囲にある吸着材充填層厚さＬが４ｍｍの場合においても、冷却能力比および成績係数ＣＯＰが高い状態を維持するためには、空隙率Ｍｏは、６０％〜９５％の範囲内に設定されていることが好ましい。   Furthermore, in order to maintain a state where the cooling capacity ratio and the coefficient of performance COP are high even when the adsorbent packed layer thickness L in the optimized range of the adsorbent packed layer thickness L is 4 mm. The porosity Mo is preferably set within the range of 60% to 95%.

さらにまた、上記吸着剤充填層の厚さＬを最適化した範囲にある場合に対して、空隙率Ｍｏを、７０％〜９５％の範囲（以下、最適範囲と呼ぶ）内に設定することにより、冷却能力比および成績係数ＣＯＰが高い状態を確実に維持することができる。   Furthermore, by setting the porosity Mo within the range of 70% to 95% (hereinafter referred to as the optimal range), when the thickness L of the adsorbent packed layer is in the optimized range. In addition, it is possible to reliably maintain a state where the cooling capacity ratio and the coefficient of performance COP are high.

次に、吸着熱交換器２を筐体３内部に一体化成形して備えた吸着モジュール１を、図４から図６に従って説明する。   Next, the adsorption module 1 provided with the adsorption heat exchanger 2 integrally formed in the housing 3 will be described with reference to FIGS.

吸着モジュール１は、吸着熱交換器２と、筐体本体３１、シート３２、３３、およびタンク３４、３５とを有する、金属からなる筐体３とを備えている。なお、本実施例では、筐体の金属は、銅または銅合金とする。   The adsorption module 1 includes an adsorption heat exchanger 2 and a case 3 made of metal having a case main body 31, sheets 32 and 33, and tanks 34 and 35. In this embodiment, the metal of the housing is copper or a copper alloy.

筐体本体３１は、円筒状に形成されており、内部に、略円筒状の吸着熱交換器２の多孔質熱伝体２３が収容可能に形成されている。また、筐体本体３１の上端側開口部と下端側開口部は、シート３２、３３で封止可能に形成されている。筐体本体３１の上部には、吸着熱交換器２の吸着剤充填層に、水蒸気を導くことが可能な被吸着媒体流入配管３６および被吸着媒体流出配管３７が設けられている。   The housing body 31 is formed in a cylindrical shape, and is formed so that the porous heat transfer body 23 of the substantially cylindrical adsorption heat exchanger 2 can be accommodated therein. Moreover, the upper end side opening part and the lower end side opening part of the housing body 31 are formed so as to be capable of being sealed with sheets 32 and 33. An adsorbed medium inflow pipe 36 and an adsorbed medium outflow pipe 37 capable of guiding water vapor to the adsorbent packed bed of the adsorption heat exchanger 2 are provided on the upper portion of the housing body 31.

このように筐体本体３１とシート３２、３３を封止することにより、内部を真空に保持可能である。これにより、筐体本体３１とシート３２、３３によって形成される内部密閉空間内には、被吸着媒体としての水蒸気以外には、他の気体（気相冷媒）は１Torr以下しか存在しないようになっている。   By sealing the casing body 31 and the sheets 32 and 33 in this way, the inside can be maintained in a vacuum. As a result, in the internal sealed space formed by the housing body 31 and the sheets 32 and 33, there is only 1 Torr or less of other gas (gas phase refrigerant) other than water vapor as the adsorbed medium. ing.

吸着時には、水蒸気は、蒸発器側から被吸着媒体流入配管３６を通して、被吸着媒体通路２５に分配される。被吸着媒体通路２５に分配された水蒸気は、吸着剤充填層の内部に浸透する。また、脱離時には、水蒸気は、吸着剤充填層から吐き出され、吐き出た水蒸気は各被吸着媒体通路２５を通して、被吸着媒体流出配管３７より凝縮器側へ導かれる。   At the time of adsorption, the water vapor is distributed from the evaporator side to the adsorbed medium passage 25 through the adsorbed medium inflow pipe 36. The water vapor distributed to the adsorbed medium passage 25 penetrates into the adsorbent packed bed. Further, at the time of desorption, the water vapor is discharged from the adsorbent packed bed, and the discharged water vapor is guided to the condenser side from the adsorbed medium outflow pipe 37 through each adsorbed medium passage 25.

また、シート３２、３３には、熱媒体管２１が貫通可能な貫通穴３２ａ、３３ａが形成されている。この貫通穴３２ａ、３３ａと熱媒体管２１は、ろう付け等による接合により気密に固定されている。   The sheets 32 and 33 are formed with through holes 32a and 33a through which the heat medium pipe 21 can pass. The through holes 32a and 33a and the heat medium pipe 21 are airtightly fixed by joining by brazing or the like.

タンク３４、３５には、熱交換媒体を導くことが可能な熱媒体流入配管３８および熱媒体流出配管３９が設けられている。熱交換媒体は、下部タンク３４の熱媒体流入配管３８に流入し、熱媒体管２１を通して、上部タンク３５の熱媒体流出配管３９より流出する。   The tanks 34 and 35 are provided with a heat medium inflow pipe 38 and a heat medium outflow pipe 39 capable of guiding the heat exchange medium. The heat exchange medium flows into the heat medium inflow pipe 38 of the lower tank 34, flows out of the heat medium outflow pipe 39 of the upper tank 35 through the heat medium pipe 21.

このような下部タンク３４および上部タンク３５は、熱交換媒体を複数の熱媒体管２１へ供給分配するためのタンクである。   The lower tank 34 and the upper tank 35 are tanks for supplying and distributing the heat exchange medium to the plurality of heat medium tubes 21.

なお、上記筐体３および熱媒体管２１は、その径方向断面が円筒形状、楕円形状、矩形形状のいずれの形状であってもよい。   Note that the casing 3 and the heat medium pipe 21 may have any of a cylindrical shape, an elliptical shape, and a rectangular shape in the radial cross section.

次に、吸着モジュール１の製造工程を、図１５に従って説明する。吸着モジュール１の製造工程は、筐体３内に焼結体として形成される金属粉２３ｂ、および吸着剤２４を充填する工程前に各構成部品を組付ける組付工程（ステップＳ１００）と、筐体３内に金属粉２３ｂおよび吸着剤２４を充填する充填工程（ステップＳ２００）と、金属粉２３ｂおよび吸着剤２４を充填した充填口を閉じてろう付け前の筐体３を形成する筐体形成工程（ステップＳ３００）と、ろう付け前の筐体３を炉の中に入れてろう付けするろう付け工程（ステップＳ４００）とを備えている。   Next, the manufacturing process of the adsorption module 1 will be described with reference to FIG. The manufacturing process of the adsorption module 1 includes an assembly process (step S100) for assembling each component before the process of filling the metal powder 23b formed as a sintered body in the housing 3 and the adsorbent 24, and the housing. A filling step (step S200) for filling the body 3 with the metal powder 23b and the adsorbent 24, and a case formation for closing the filling port filled with the metal powder 23b and the adsorbent 24 to form the case 3 before brazing. A process (step S300) and a brazing process (step S400) for brazing the casing 3 before brazing into a furnace are provided.

ステップＳ１００の組付工程は、ステップＳ２００の金属粉２３ｂおよび吸着剤２４の充填工程の準備工程であり、金属粉２３ｂおよび吸着剤２４を充填する前に組付け可能な構成部品を、できるだけ、組付けておくことが好ましい。   The assembly process in step S100 is a preparation process for the filling process of the metal powder 23b and the adsorbent 24 in step S200, and the components that can be assembled before filling the metal powder 23b and the adsorbent 24 are assembled as much as possible. It is preferable to attach it.

ステップＳ１００の組付工程では、吸着熱交換器２の構成部品である熱媒体管２１を筐体３内に保持させて固定するために、まず、複数の熱媒体管２１の一端を、シート３２の貫通穴３２ａに挿入しておき、シート３２に挿通した熱媒体管２１を拡管（口拡）することによりシート３２と熱媒体管２１を固定する。次いで、シート３２を、筐体本体３１の下端側開口部に組付け固定する。この状態では、筐体本体３１の上端側開口部が開放されているとともに、筐体本体３１内に熱媒体管２１が保持されて固定されている。   In the assembly process of step S100, in order to hold and fix the heat medium pipe 21 which is a component of the adsorption heat exchanger 2 in the housing 3, first, one end of the plurality of heat medium pipes 21 is attached to the sheet 32. The sheet 32 and the heat medium pipe 21 are fixed by expanding (or expanding) the heat medium pipe 21 inserted into the through hole 32a. Next, the sheet 32 is assembled and fixed to the opening on the lower end side of the housing body 31. In this state, the upper end side opening of the housing body 31 is opened, and the heat medium pipe 21 is held and fixed in the housing body 31.

上記筐体本体３１内において、隣り合う熱媒体管２１は互いに所定間隔をあけて設けられ、熱媒体管２１は、空間である周辺部２２が形成されている。   In the casing main body 31, adjacent heat medium tubes 21 are provided at predetermined intervals, and the heat medium tube 21 has a peripheral portion 22 which is a space.

次に、ステップＳ２００の充填工程では、熱媒体管２１の周辺部２２に焼結させる金属粉２３ｂおよび保持させる吸着剤２４を、上記筐体本体３１内に充填させる工程である。まず、ステップＳ２００の工程では、被吸着媒体通路２５を設けるための図示しない治具（以下、被吸着媒体通路用治具）を、熱媒体管２１の間に挿入しておく。次いで、筐体本体３１のシート３３が組付けられていない上端側開口部、もしくは被吸着媒体流入配管３６および被吸着媒体流出配管３７と連結する連通穴から、金属粉２３ｂと吸着剤２４を混ぜたものを充填する。図５に示すように、熱媒体管２１の周辺部２２に、金属粉２３ｂと吸着剤２４の混合物を所定量満たす。   Next, in the filling step in step S200, the casing main body 31 is filled with the metal powder 23b to be sintered on the peripheral portion 22 of the heat medium pipe 21 and the adsorbent 24 to be held. First, in the process of step S200, a jig (not shown) for providing the adsorbed medium passage 25 (hereinafter referred to as an adsorbed medium path jig) is inserted between the heat medium tubes 21. Next, the metal powder 23b and the adsorbent 24 are mixed from the upper end side opening where the sheet 33 of the housing body 31 is not assembled or from the communication hole connected to the adsorbed medium inflow pipe 36 and the adsorbed medium outflow pipe 37. Fill with stuff. As shown in FIG. 5, a predetermined amount of the mixture of the metal powder 23 b and the adsorbent 24 is filled in the peripheral portion 22 of the heat medium pipe 21.

上記金属粉２３ｂと吸着剤２４を混ぜた混合物において、金属粉２３ｂが焼結結合されて焼結体なった多孔質伝熱体２３の充填容積Ｆｖに基づいて、空隙率Ｍｏが必要な上記最適範囲内になるように、金属粉２３ｂの量を調整し、かつその金属粉２３ｂの量と空隙率Ｍｏに対応する空隙部に充填可能な吸着剤２４の量に調合し、予め混合する。そして空隙率Ｍｏが上記最適範囲内に設定された混合物を周辺部２２に充填する。   In the above-mentioned mixture of the metal powder 23b and the adsorbent 24, the above-mentioned optimum which requires the porosity Mo based on the filling volume Fv of the porous heat transfer body 23 formed by sintering and bonding the metal powder 23b. The amount of the metal powder 23b is adjusted so as to be within the range, and the amount is adjusted to the amount of the adsorbent 24 that can be filled in the gap corresponding to the amount of the metal powder 23b and the porosity Mo, and mixed in advance. And the peripheral part 22 is filled with the mixture by which the porosity Mo was set in the said optimal range.

金属粉２３ｂと吸着剤２４の混合物を所定量充填した後、図６中の上部より所定の加圧力を加えて、銅粉と吸着剤２４の混合物を固める。   After a predetermined amount of the mixture of the metal powder 23b and the adsorbent 24 is filled, a predetermined pressure is applied from the upper part in FIG. 6 to solidify the mixture of the copper powder and the adsorbent 24.

金属粉２３ｂと吸着剤２４の混合物を固めた後、被吸着媒体通路用治具を拭き取り、被吸着媒体通路２５の孔（空間）を確保する。   After the mixture of the metal powder 23b and the adsorbent 24 is hardened, the adsorption medium passage jig is wiped off to secure a hole (space) of the adsorption medium passage 25.

なお、被吸着媒体通路２５は、金属粉２３ｂと吸着剤２４とを充填後に加圧して固める際に、同時に被吸着媒体通路２５の孔を開けるような治具を挿入してもよい。   The adsorbed medium passage 25 may be inserted with a jig that opens a hole in the adsorbed medium passage 25 at the same time when the metal powder 23b and the adsorbent 24 are filled and pressurized and hardened.

次に、ステップＳ３００の筐体形成工程では、ろう付け結合（接合）が必要となる構成部品を、Ｓ４００のろう付け工程前にすべて組付けておく工程である。まず、筐体本体３１の上端側開口部に、シート３３を組付け固定する。また、筐体本体３１の上記連通穴と、被吸着媒体流入配管３６および被吸着媒体流出配管３７とを組付け固定する。   Next, in the case forming process in step S300, all components that require brazing (joining) are assembled before the brazing process in S400. First, the sheet 33 is assembled and fixed in the upper end side opening of the housing body 31. In addition, the communication hole of the housing body 31 and the adsorbed medium inflow pipe 36 and the adsorbed medium outflow pipe 37 are assembled and fixed.

次いで、下部タンク３４および上部タンク３５を、シート３２、３３、もしくは筐体本体３１に組付け固定する。また、熱媒体流入配管３８および熱媒体流出配管３９を、下部タンク３４および上部タンク３５に組付け固定する。   Next, the lower tank 34 and the upper tank 35 are assembled and fixed to the sheets 32 and 33 or the housing body 31. Further, the heat medium inflow pipe 38 and the heat medium outflow pipe 39 are assembled and fixed to the lower tank 34 and the upper tank 35.

次に、ステップＳ４００のろう付け工程では、吸着モジュール１を構成する部品同士のろう付け結合（接合）と、ステップ２００で充填された金属粉２３ｂの焼結と、この金属粉２３ｂの焼結体と熱媒体管２１との焼結結合（接合）と、吸着剤２４の焼結体（多孔質伝熱体）内部への定着とを行なう工程である。   Next, in the brazing process of step S400, the parts constituting the adsorption module 1 are brazed (joined), the metal powder 23b filled in step 200 is sintered, and the sintered body of the metal powder 23b. And the heat medium pipe 21 are sintered and bonded (joined), and the adsorbent 24 is fixed inside the sintered body (porous heat transfer body).

まず、ろう付け結合（接合）が必要となる構成部品に置きろうをする。少なくとも、シート３２、３３と、このシート３２、３３に貫通して組付け固定されている熱媒体管２１との接合部位、シート３２、３３と筐体本体３１との接合部位、およびシート３２、３３とタンク３４、３５との接合部位に置きろうをする。   First, it is placed on a component that requires brazing (joining). At least a joint part between the sheets 32 and 33 and the heat medium pipe 21 that is assembled and fixed through the sheets 32 and 33, a joint part between the sheets 32 and 33 and the housing body 31, and the sheet 32, Let's put it at the joint part of 33 and tanks 34 and 35.

なお、シート３２、３３やタンク３４、３５に、ろう材をグラッドした銅材を利用してもよい。これにより、上記接合部位に置きろうをする手間を省くことができる。   A copper material obtained by grading a brazing material may be used for the sheets 32 and 33 and the tanks 34 and 35. Thereby, the effort which is going to put on the said junction part can be saved.

また、本実施例の金属粉２３ｂとしての銅粉の焼結温度は、７００°Ｃ〜１０００°Ｃの範囲であるので、上記ろう材は、７００°Ｃ〜１０００°Ｃの範囲に含まれる溶融温度を備えるものを使用する。例えば、ろう材は銅系または銀系の材料を使用する。さらに、吸着剤２４は、炉内で上記高温雰囲気にさらされるため、炉内温度（７００°Ｃ以上）において破壊されないものを使用する。   Moreover, since the sintering temperature of the copper powder as the metal powder 23b of this example is in the range of 700 ° C to 1000 ° C, the brazing material is melted in the range of 700 ° C to 1000 ° C. Use one with temperature. For example, the brazing material uses a copper-based or silver-based material. Further, since the adsorbent 24 is exposed to the high temperature atmosphere in the furnace, a material that is not destroyed at the furnace temperature (700 ° C. or higher) is used.

以上説明した本実施形態では、空隙率Ｍｏを７０％〜９５％の範囲に設定することで、金属粉２３ｂの量を最適化するので、伝熱特性の向上が図れるとともに、冷却能力比および成績係数ＣＯＰが常に高い状態に維持させる吸着モジュール１を提供することができる。   In the present embodiment described above, the amount of the metal powder 23b is optimized by setting the porosity Mo in the range of 70% to 95%, so that the heat transfer characteristics can be improved, and the cooling capacity ratio and performance can be improved. The adsorption module 1 that keeps the coefficient COP always high can be provided.

なお、上記空隙率Ｍｏの最適範囲に設定された金属粉２３ｂの量と、空隙率Ｍｏとに対応して吸着剤の量が決定される。このとき、吸着剤２４の物理特性としてのかさ密度が、０．５ｇ／ｃｃ以上であることが好ましい。   The amount of adsorbent is determined in accordance with the amount of the metal powder 23b set in the optimum range of the porosity Mo and the porosity Mo. At this time, it is preferable that the bulk density as a physical characteristic of the adsorbent 24 is 0.5 g / cc or more.

これにより、吸着剤２４のかさ密度を限定する程度によって、常に高い性能状態を維持させるために設定した許容される冷却能力比（最大性能の０．８５以上）および成績係数ＣＯＰ（０．５以上）に対して、これを満足する吸着モジュール１を確実に提供することができる。   As a result, the allowable cooling capacity ratio (0.85 or more of the maximum performance) and the coefficient of performance COP (0.5 or more) set in order to always maintain a high performance state depending on the degree of limiting the bulk density of the adsorbent 24. ) Can be reliably provided.

なお、上記かさ密度の最適範囲は、０．５ｇ／ｃｃ〜０．７ｇ／ｃｃの範囲に設定することが好ましい。   In addition, it is preferable to set the optimal range of the said bulk density in the range of 0.5 g / cc-0.7 g / cc.

また、以上説明した本実施形態では、熱媒体管２１の間に、被吸着媒体としての水蒸気が流れる被吸着媒体通路２５が設けられていることが好ましい。これにより、被吸着媒体通路２５は、吸着時には、蒸発器からの水蒸気を通して熱媒体管２１の周辺部２２の多孔質熱伝体２３内部へ速やかに浸透させる役割を果すとともに、脱離時には、熱媒体管２１の周辺部２２の多孔質熱伝体２３から吐き出した水蒸気を、この被吸着媒体通路２５を通して速やかに図４中の凝縮器へ導く役割を果すことができる。   In the present embodiment described above, it is preferable that the adsorbed medium passage 25 through which water vapor as the adsorbed medium flows is provided between the heat medium pipes 21. Thus, the adsorbed medium passage 25 plays a role of promptly penetrating into the porous heat transfer body 23 in the peripheral portion 22 of the heat medium pipe 21 through water vapor from the evaporator during adsorption, and during desorption, The water vapor discharged from the porous heat transfer body 23 in the peripheral portion 22 of the medium pipe 21 can play a role of promptly leading to the condenser in FIG. 4 through the adsorbed medium passage 25.

このように熱媒体管２１の間に被吸着媒体通路２５を設けることにより、水蒸気の拡散抵抗の低減が図れ、従って、吸着速度および脱離速度が向上する。   Thus, by providing the to-be-adsorbed medium passage 25 between the heat medium pipes 21, it is possible to reduce the diffusion resistance of water vapor, and hence the adsorption rate and the desorption rate are improved.

本実施例の如く、吸着モジュール１内の多孔質熱伝体２３の上部より水蒸気が流入する場合であっても、多孔質熱伝体２３内に存在する熱媒体管２１の間に位置する被吸着媒体通路２５によって多孔質熱伝体２３の下部側にある吸着剤２４へ水蒸気を流入し易くすることができるので、水蒸気の拡散抵抗を確実に低減することができる。   Even in the case where water vapor flows in from the upper part of the porous heat transfer body 23 in the adsorption module 1 as in the present embodiment, the target is located between the heat medium tubes 21 existing in the porous heat transfer body 23. Since the adsorption medium passage 25 can facilitate the flow of water vapor into the adsorbent 24 on the lower side of the porous heat transfer body 23, the diffusion resistance of the water vapor can be reliably reduced.

また、以上説明した本実施形態では、上記熱媒体管２１の間に被吸着媒体通路２５を位置させる方法として、浸透深さｒ２と伝熱距離ｒ１がほぼ等しくなるように、熱媒体管２１の間に被吸着媒体通路２５を配置することが好ましい。これにより、吸着および脱離速度に係わる浸透深さｒ２と伝熱距離ｒ１がほぼ等しくなるように、熱媒体管２１の間に被吸着媒体通路２５を配置するので、被吸着媒体の拡散抵抗が小さくかつ伝熱特性が優れ、吸着と脱離に要す時間を短縮することができる高性能な吸着熱交換器を提供できる。   Further, in the present embodiment described above, as a method of positioning the adsorbed medium passage 25 between the heat medium pipes 21, the heat medium pipe 21 is arranged so that the penetration depth r 2 and the heat transfer distance r 1 are substantially equal. It is preferable to arrange the adsorbed medium passage 25 between them. As a result, the adsorbed medium passage 25 is disposed between the heat medium pipes 21 so that the penetration depth r2 related to the adsorption and desorption speed is substantially equal to the heat transfer distance r1, so that the diffusion resistance of the adsorbed medium is reduced. It is possible to provide a high-performance adsorption heat exchanger that is small and has excellent heat transfer characteristics and can reduce the time required for adsorption and desorption.

また、以上説明した本実施形態では、吸着剤充填層の厚さＬを、０．５ｍｍ〜６ｍｍの範囲内に設定していることが好ましい。最大性能から７０％までの冷却性能を確保することができるからである。更に、吸着剤充填層の厚さＬを、１ｍｍ〜４ｍｍの範囲（以下、吸着剤充填層厚さＬの最適範囲）内に設定することが望ましい。最大性能から８５％までの冷却性能を確保することができるからである。   In the present embodiment described above, it is preferable that the thickness L of the adsorbent packed layer is set in a range of 0.5 mm to 6 mm. This is because the cooling performance from the maximum performance to 70% can be secured. Furthermore, it is desirable to set the thickness L of the adsorbent packed layer within the range of 1 mm to 4 mm (hereinafter, the optimum range of the adsorbent packed layer thickness L). This is because the cooling performance from the maximum performance to 85% can be secured.

これにより、吸着剤充填層の厚さＬを最適化設定しない場合に比べて、より高性能な吸着モジュールを提供することができる。   Thereby, compared with the case where the thickness L of the adsorbent packed layer is not optimized, a higher performance adsorption module can be provided.

また、以上説明した本実施形態では、被吸着媒体通路２５を、熱媒体管２１に平行に配置し、水蒸気がこの被吸着媒体通路２５を通して一方向（図５中の上部方向から下部方向）へ流入可能である。これにより、吸着および脱離速度に係わる浸透深さｒ２と伝熱距離ｒ１とがほぼ等しくなるように、熱媒体管２１の間に被吸着媒体通路２５を配置するのが容易となる。   Further, in the present embodiment described above, the adsorbed medium passage 25 is arranged in parallel to the heat medium pipe 21, and water vapor passes through the adsorbed medium passage 25 in one direction (from the upper direction to the lower direction in FIG. 5). Inflow is possible. Thereby, it becomes easy to arrange the to-be-adsorbed medium passage 25 between the heat medium pipes 21 so that the penetration depth r2 related to the adsorption and desorption speed is substantially equal to the heat transfer distance r1.

また、以上説明した本実施形態では、上述した吸着熱交換器２と、この吸着熱交換器２の多孔質伝熱体２３および被吸着媒体通路２５を内部に真空保持可能な筐体３とを有する吸着モジュール１であって、筐体３は、内部に水蒸気を封入し、外部の蒸発器および凝縮器と被吸着媒体を流通可能に結合するように構成されており、この吸着モジュール１は、吸着時には蒸発器側より吸着剤充填層に水蒸気が流入し、脱離時には凝縮器側へ、吸着剤充填層から吐き出された水蒸気が流出する。   Further, in the present embodiment described above, the adsorption heat exchanger 2 described above and the casing 3 capable of holding the porous heat transfer body 23 and the adsorbed medium passage 25 of the adsorption heat exchanger 2 in a vacuum are provided. The adsorption module 1 has a casing 3 that is configured to enclose water vapor therein and to couple the external evaporator and condenser to the adsorbed medium in a flowable manner. During adsorption, water vapor flows from the evaporator side into the adsorbent packed bed, and when desorbed, water vapor discharged from the adsorbent packed bed flows out to the condenser side.

吸着時および脱離時において、別個に設けた蒸発器および凝縮器へ水蒸気を導くように構成されているので、蒸発器および凝縮器は、脱離時および吸着時における無駄エネルギが生じることはない。   Since it is configured to guide water vapor to a separately provided evaporator and condenser at the time of adsorption and desorption, the evaporator and the condenser do not generate waste energy at the time of desorption and adsorption. .

また、以上説明した本実施形態では、多孔質伝熱体２３は、銅または銅合金の金属粉から焼結して形成された焼結体であり、その金属粉が焼結体を形成する際に周辺部２２に存在する熱媒体管２１は、銅または銅合金からなることが好ましい。   In the present embodiment described above, the porous heat transfer body 23 is a sintered body formed by sintering from copper or copper alloy metal powder, and the metal powder forms a sintered body. The heat medium pipe 21 existing in the peripheral portion 22 is preferably made of copper or a copper alloy.

これによると、伝熱特性に優れた多孔質伝熱体２３と熱媒体管２１が焼結結合することにより、これらが単に接触するだけではなく、金属的に接合できるので、伝熱向上が効果的に図れる。   According to this, since the porous heat transfer body 23 having excellent heat transfer characteristics and the heat medium pipe 21 are sinter-bonded, they can be joined not only in contact but also in a metallic manner, thereby improving heat transfer. Can be planned.

また、上記筐体３は、内部の収容空間を、ろう材によって互いにろう付けされた複数の部材３１、３２、３３、３４、３５によって区画されるように構成され、金属粉２３ｂは、焼結温度がろう材のろう付け温度と同じ温度とするように構成されていることが好ましい。   Further, the housing 3 is configured such that the internal accommodation space is partitioned by a plurality of members 31, 32, 33, 34, and 35 brazed to each other by a brazing material, and the metal powder 23b is sintered. It is preferable that the temperature is the same as the brazing temperature of the brazing material.

これにより、ろう材による吸着モジュール１を構成する筐体３などの構成部材の接合と、金属粉２３ｂの焼結による多孔質伝熱体（２３）の形成が、一度の炉内でのろう付け温度による加熱によって、同時に行なえるので、優れた生産性が図れる吸着モジュールを提供することができる。   As a result, the joining of the constituent members such as the housing 3 constituting the adsorption module 1 with the brazing material and the formation of the porous heat transfer body (23) by the sintering of the metal powder 23b are brazed once in the furnace. Since it can be carried out simultaneously by heating by temperature, an adsorption module capable of achieving excellent productivity can be provided.

これにより、熱媒体管２１の周辺部２２に金属粉を焼結する工程、吸着剤２４が吸着作用を発揮できる状態にする工程、および吸着モジュール１を構成する部品同士をろう付け結合する工程を、ろう付け工程によって実施するので、製造工程数を低減した効率的な製造方法を提供することができる。したがって、被吸着媒体の拡散抵抗を低減するとともに、一体化成形することにより、製造工程を簡素化でき、吸着モジュールの低コスト化が図れる。   Thus, a step of sintering metal powder on the peripheral portion 22 of the heat medium pipe 21, a step of allowing the adsorbent 24 to exert an adsorbing action, and a step of brazing and joining the components constituting the adsorption module 1 together. Since it is carried out by the brazing process, an efficient manufacturing method with a reduced number of manufacturing processes can be provided. Therefore, the manufacturing process can be simplified and the cost of the adsorption module can be reduced by reducing the diffusion resistance of the medium to be adsorbed and integrally forming it.

また、以上説明した本実施形態では、吸着モジュール１の製造方法において、熱媒体管２１を筐体３内部に配置して組付ける組付工程と、筐体３内の熱媒体管２１の周辺部２２に少なくとも金属粉２３ｂを位置させ、かつその金属粉２３ｂが焼結体として焼結されて形成される空隙率Ｍｏを７０％〜９５％の範囲内となるように金属粉２３ｂを充填する充填工程とを備えていることが好ましい。   Moreover, in this embodiment demonstrated above, in the manufacturing method of the adsorption module 1, the assembly | attachment process which arrange | positions the heat medium pipe | tube 21 by arrange | positioning inside the housing | casing 3, and the peripheral part of the heat medium pipe | tube 21 in the housing | casing 3 And filling the metal powder 23b so that the porosity Mo formed by sintering the metal powder 23b as a sintered body is in the range of 70% to 95%. It is preferable to provide a process.

これにより、少なくとも金属粉２３ｂを熱媒体管２１の周辺部２２に位置させ、かつその金属粉２３ｂが焼結体として焼結されて形成される多孔質伝熱体２３の空隙率Ｍｏを７０％〜９５％の範囲内となるように金属粉２３ｂを充填する充填工程を備えているので、伝熱特性の向上が図れるとともに、性能および成績係数ＣＯＰが常に高い状態に維持させる吸着モジュール１を得る吸着モジュールの製造方法を提供することができる。   Accordingly, at least the metal powder 23b is positioned in the peripheral portion 22 of the heat medium pipe 21, and the porosity Mo of the porous heat transfer body 23 formed by sintering the metal powder 23b as a sintered body is set to 70%. Since the filling step of filling the metal powder 23b so as to be in the range of ˜95% is provided, the heat transfer characteristics can be improved, and the adsorption module 1 in which the performance and the coefficient of performance COP are always kept high is obtained. A method for manufacturing an adsorption module can be provided.

さらに、上記充填工程の後工程としては、充填工程において金属粉２３ｂおよび吸着剤２４を入れた充填口を閉じて、ろう付け前の筐体を形成するろう付け前の筐体形成工程と、ろう付け前の筐体を炉内に入れて加熱することにより、金属粉２３ｂを焼結して多孔質伝熱体２３を形成するするとともに、熱媒体管２１と筐体３とのろう付け結合するろう付け工程とをさらに備えていることが好ましい。   Further, as a subsequent step of the filling step, a case forming process before brazing in which the filling port containing the metal powder 23b and the adsorbent 24 in the filling step is closed to form a case before brazing, By heating the case before being put in a furnace and heating the metal powder 23b to form the porous heat transfer body 23, the heat medium tube 21 and the case 3 are joined by brazing. It is preferable to further include a brazing step.

これにより、熱媒体管２１の周辺部２２に金属粉２３ｂを焼結する工程、吸着剤２４が吸着作用を発揮できる状態にする工程、および吸着モジュール１を構成する部品同士をろう付け結合する工程を、ろう付け工程によって実施するので、製造工程数を低減した効率的な製造方法を提供することができる。

また、以上説明した本実施形態では、熱媒体管２１の間に配置された被吸着媒体通路２５を備える吸着モジュール１の場合における製造方法において、上記充填工程では、被吸着媒体通路２５を設けるための被吸着媒体通路用治具を熱媒体管２１の間に配置することが好ましい。 As a result, the step of sintering the metal powder 23b on the peripheral portion 22 of the heat medium pipe 21, the step of bringing the adsorbent 24 into a state where it can exert the adsorbing action, and the step of brazing and joining the components constituting the adsorption module 1 Is implemented by a brazing process, and thus an efficient manufacturing method with a reduced number of manufacturing processes can be provided.

Further, in the present embodiment described above, in the manufacturing method in the case of the adsorption module 1 including the adsorbed medium passage 25 disposed between the heat medium tubes 21, the adsorbed medium passage 25 is provided in the filling step. It is preferable that the adsorption medium passage jig is disposed between the heat medium pipes 21.

これによると、熱媒体管２１の周辺部２２で混合されている金属粉と吸着剤２４の混合物に、被吸着媒体通路用治具を挿入するだけで、被吸着媒体通路２５の孔（空間）を確保することができる。   According to this, the hole (space) of the adsorbed medium passage 25 is simply inserted into the adsorbent medium passage jig into the mixture of the metal powder and adsorbent 24 mixed in the peripheral portion 22 of the heat medium pipe 21. Can be secured.

また、以上説明した本実施形態では、ろう付け工程においてろう付け結合するために用いられるろう材の溶融温度は、７００〜１０００°Ｃの範囲内にあることことが好ましい。   In the embodiment described above, the melting temperature of the brazing material used for brazing and joining in the brazing step is preferably in the range of 700 to 1000 ° C.

これによると、７００〜１０００°Ｃの範囲は銅粉２３ｂが焼結する温度であるので、ろう付け前の筐体３を炉内に一度通すことにより、ろう付け結合と焼結を同時に実施することができる。   According to this, since the range of 700 to 1000 ° C. is the temperature at which the copper powder 23b is sintered, the brazing and sintering are simultaneously performed by passing the casing 3 before brazing once through the furnace. be able to.

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図１６に示す。第２実施形態は、扁平形状の熱媒体管１２１を有する吸着熱交換器１０２に適用したものである。図１６は、本実施形態における吸着熱交換器を示す図であって、図１６（ａ）は斜視的断面図、図１６（ｂ）は図１６（ａ）の拡大図である。 (Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention is shown in FIG. The second embodiment is applied to an adsorption heat exchanger 102 having a flat heat medium pipe 121. FIG. 16 is a view showing the adsorption heat exchanger in the present embodiment, in which FIG. 16 (a) is a perspective sectional view, and FIG. 16 (b) is an enlarged view of FIG. 16 (a).

熱媒体管１２１が扁形断面である場合には、図１６（ｂ）に示すように、伝熱距離ｒ１は扁形断面の長辺から距離とした。扁平な熱媒体管１２１では、その扁形断面の長辺から主として伝熱されるからである。   When the heat medium pipe 121 has a flat cross section, as shown in FIG. 16B, the heat transfer distance r1 is a distance from the long side of the flat cross section. This is because in the flat heat medium pipe 121, heat is mainly transferred from the long side of the flat cross section.

また、本実施形態の如く、複数の熱媒体管１２１が長辺方向に延びるように所定間隔をあけて配置されているものの周辺部１２２で多孔質伝熱体２３が形成されている場合において、図１６（ａ）の左右方向に延びる周辺部１２２と、この周辺部１２２に図中の上下方向に隣り合う周辺部１２２の間に、左右方向に扁平な被吸着媒体通路１２５を配置するようにした。すなわち、筐体１０３内に、上記左右方向に延びる周辺部１２２を複数設けている場合、周辺部１２２の間に、左右方向に扁平な被吸着媒体通路１２５を設けて、周辺部１２２と被吸着媒体通路１２５が上下方向に交互に配置する。   Further, as in the present embodiment, in the case where the porous heat transfer body 23 is formed in the peripheral portion 122 although the plurality of heat medium tubes 121 are arranged at predetermined intervals so as to extend in the long side direction, Between the peripheral portion 122 extending in the left-right direction in FIG. 16A and the peripheral portion 122 adjacent to the peripheral portion 122 in the up-down direction in the figure, a suctioned medium passage 125 that is flat in the left-right direction is disposed. did. That is, in the case where a plurality of peripheral portions 122 extending in the left-right direction are provided in the housing 103, a suction target medium passage 125 that is flat in the left-right direction is provided between the peripheral portions 122, so The medium passages 125 are alternately arranged in the vertical direction.

このような周辺部１２２と被吸着媒体通路１２５の場合においては、浸透深さｒ２と伝熱距離ｒ１は、図１０（ｂ）のように定義することができる。すなわち、吸着剤充填層の厚さＬを、扁平な熱媒体管１２１の長辺から扁平な被吸着媒体通路１２５の内周面までの距離とする。このとき、浸透深さｒ２と伝熱距離ｒ１は常にほぼ等しい。   In the case of the peripheral portion 122 and the adsorbed medium passage 125 as described above, the penetration depth r2 and the heat transfer distance r1 can be defined as shown in FIG. That is, the thickness L of the adsorbent packed bed is set to the distance from the long side of the flat heat medium pipe 121 to the inner peripheral surface of the flat adsorbed medium passage 125. At this time, the penetration depth r2 and the heat transfer distance r1 are always substantially equal.

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図１７に示す。第３実施形態は、扁平形状の熱媒体管１２１を有する吸着熱交換器２０２に適用した他の実施例である。図１７は、本実施形態における吸着熱交換器を示す図であって、図１７（ａ）は斜視的断面図、図１７（ｂ）は図１７（ａ）の拡大図である。 (Third embodiment)
A third embodiment of the present invention is shown in FIG. The third embodiment is another example applied to the adsorption heat exchanger 202 having the flat heat medium pipe 121. FIG. 17 is a view showing an adsorption heat exchanger according to the present embodiment, in which FIG. 17A is a perspective sectional view, and FIG. 17B is an enlarged view of FIG.

本実施形態では、複数の熱媒体管１２１は、隣接する熱媒体管１２１の長辺同士が所定間隔をあけて対向するように配置されている。このような複数の熱媒体管１２１が隣接する長辺同士が所定間隔をあけて対向するように配置されているものの周辺部２２２で、多孔質伝熱体２３が形成されている。この周辺部２２２は、図１７（ａ）に示すように、図中上下方向に伸長している。   In the present embodiment, the plurality of heat medium tubes 121 are arranged such that the long sides of the adjacent heat medium tubes 121 face each other with a predetermined interval. The porous heat transfer body 23 is formed at the peripheral portion 222 of such a plurality of heat medium tubes 121 arranged so that the adjacent long sides face each other with a predetermined interval. As shown in FIG. 17A, the peripheral portion 222 extends in the vertical direction in the figure.

また、被吸着媒体通路２２５は、図１７（ａ）の上下方向に延びる周辺部２２２と、この周辺部１２２に図中の左右方向に隣り合う周辺部２２２の間に配置されており、上下方向に扁平な通路形状を有している。   The adsorbed medium passage 225 is disposed between a peripheral part 222 extending in the vertical direction in FIG. 17A and a peripheral part 222 adjacent to the peripheral part 122 in the horizontal direction in the figure, and is in the vertical direction. It has a flat passage shape.

このような周辺部２２２と被吸着媒体通路２２５の場合においては、浸透深さｒ２と伝熱距離ｒ１は、図１７（ｂ）のように定義される。吸着剤充填層の厚さＬの設定に当たっては、熱媒体管１２１の長辺同士が所定間隔と、周辺部２２２の幅とが等しくなるように設定することが好ましい。これにより、浸透深さｒ２と伝熱距離ｒ１がほぼ等しくなる。   In the case of the peripheral portion 222 and the adsorbed medium passage 225, the penetration depth r2 and the heat transfer distance r1 are defined as shown in FIG. In setting the thickness L of the adsorbent packed layer, it is preferable to set the long sides of the heat medium pipe 121 so that the predetermined interval is equal to the width of the peripheral portion 222. Thereby, the penetration depth r2 and the heat transfer distance r1 are substantially equal.

（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用可能である。 (Other embodiments)
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is limited to this embodiment and is not interpreted and can be applied to various embodiment in the range which does not deviate from the summary.

（１）以上説明した本実施形態では、吸着モジュール１を構成する吸着熱交換器２において、熱媒体管の間に、被吸着剤通路２５を設けたが、吸着熱交換器２は、熱媒体管の間に配置した被吸着剤通路２５を有するものに限らず、そのような被吸着剤通路を有しないものであってもよい。   (1) In the present embodiment described above, in the adsorption heat exchanger 2 constituting the adsorption module 1, the adsorbent passage 25 is provided between the heat medium tubes, but the adsorption heat exchanger 2 is a heat medium. The adsorbent passage 25 is not limited to the one having the adsorbent passage 25 disposed between the pipes, and may not have such an adsorbent passage.

（２）以上説明した本実施形態では、吸着モジュール１の製造方法に係わる製造工程において、空隙率Ｍｏを上記最適範囲になるように金属粉２３ｂの量を調整し、その量および空隙率Ｍｏに対応した空隙部に充填可能な吸着剤２４の量に調合し、これらを予め混合した混合物を、充填工程において熱媒体管２１の周辺部２２に充填するとした。   (2) In the present embodiment described above, in the manufacturing process related to the manufacturing method of the adsorption module 1, the amount of the metal powder 23b is adjusted so that the porosity Mo falls within the above optimal range, and the amount and the porosity Mo It was assumed that the adsorbent 24 that can be filled in the corresponding gap portion was mixed and the mixture in which these were premixed was filled in the peripheral portion 22 of the heat medium pipe 21 in the filling step.

吸着モジュール１の製造方法としては、このような方法によるものに限らず、充填工程（図２２中のステップＳ２２０）にて、空隙率Ｍｏを上記最適範囲とした金属粉２３ｂの量に調整し、この金属粉２３ｂのみを熱媒体管２１の周辺部２２に充填するようにしてもよい。この場合、金属粉２３ｂと熱媒体管２１とを焼結結合した後に、焼結体として形成された多孔質伝熱体２３の細孔２３ａを含む空隙部に、その空隙部に充填可能な吸着剤２４の量を充填する。   The manufacturing method of the adsorption module 1 is not limited to such a method, and in the filling step (step S220 in FIG. 22), the porosity Mo is adjusted to the amount of the metal powder 23b within the optimum range, Only the metal powder 23 b may be filled in the peripheral portion 22 of the heat medium pipe 21. In this case, after the metal powder 23b and the heat medium tube 21 are sinter-bonded, the void portion including the pores 23a of the porous heat transfer body 23 formed as a sintered body can be filled into the void portion. The amount of agent 24 is filled.

上述の金属粉２３ｂと熱媒体管２１とを焼結結合した後に、空隙部に吸着剤２４を充填する方法としては、図２２の如く、ステップＳ４００のろう付け工程が終了した後、吸着剤２４の焼結体（多孔質伝熱体）内部への定着とを行なう工程（Ｓ５２０）を行なう。ステップＳ５２０の吸着剤充填工程は、吸着剤２４を分散楳に分散させた吸着剤スラリー（液体）を、被吸着媒体流入配管３６または被吸着媒体流出配管３７から投入し、多孔質伝熱体２３の細孔２３ａ内に吸着剤２４を充填する。その後、吸着剤スラリーを乾燥させると、多孔質伝熱体２３内部へ定着し、吸着剤２４が吸着作用を発揮できる状態とすることができる。   As a method of filling the gap with the adsorbent 24 after the above-described metal powder 23b and the heat medium pipe 21 are sintered and bonded, as shown in FIG. 22, after the brazing process of step S400 is completed, the adsorbent 24 is filled. Step (S520) of fixing the inside of the sintered body (porous heat transfer body) is performed. In the adsorbent filling step of step S520, the adsorbent slurry (liquid) in which the adsorbent 24 is dispersed in the dispersion basket is introduced from the adsorbed medium inflow pipe 36 or the adsorbed medium outflow pipe 37, and the porous heat transfer body 23 is obtained. The adsorbent 24 is filled in the pores 23a. Thereafter, when the adsorbent slurry is dried, the adsorbent slurry is fixed inside the porous heat transfer body 23, and the adsorbent 24 can be brought into a state capable of exhibiting an adsorbing action.

これにより、多孔質伝熱体２３の内部の伝熱表面に一様な吸着剤充填層を容易に形成することができる。しかも、吸着剤２４が充填された状態で炉中に投入するためには吸着剤２４に耐熱性が必要となるが、多孔質伝熱体２３形成後に充填するので、耐熱性のない吸着剤２４であっても本実施形態の製造方法を適用することができる。   Thereby, a uniform adsorbent packed layer can be easily formed on the heat transfer surface inside the porous heat transfer body 23. Moreover, in order to put the adsorbent 24 into the furnace in a state where it is filled, the adsorbent 24 needs to have heat resistance. However, since the adsorbent 24 is filled after the porous heat transfer body 23 is formed, the adsorbent 24 having no heat resistance is used. Even so, the manufacturing method of the present embodiment can be applied.

このような吸着モジュール１の製造方法とすることにより、熱媒体管２１の周辺部２２に金属粉２３ｂを焼結する工程、および吸着モジュール１を構成する部品同士をろう付け結合する工程を、ろう付け工程によって実施するので、製造工程数を低減した効率的な製造方法を提供することができる。さらに、ろう付け工程で形成された多孔質伝熱体２３の細孔２３ａに、分散楳に分散させて吸着剤スラリーとした吸着剤２４を流し込む吸着剤充填工程を追加する程度のことにより、吸着剤２４が吸着作用を発揮できる状態にすることができる。   By adopting such a manufacturing method of the adsorption module 1, the process of sintering the metal powder 23 b on the peripheral portion 22 of the heat medium pipe 21 and the process of brazing and joining the parts constituting the adsorption module 1 are performed. Since it implements by an attaching process, the efficient manufacturing method which reduced the number of manufacturing processes can be provided. Furthermore, the adsorbent filling step of adding the adsorbent 24, which is dispersed in a dispersion rod and made into an adsorbent slurry, into the pores 23a of the porous heat transfer body 23 formed in the brazing step, is added. It can be in the state where the agent 24 can exhibit the adsorption action.

（３）以上説明した本実施形態において、熱媒体管および筐体を、第１実施形態ではその径方向断面が円筒形状し、第２、第３実施形態では矩形形状としたが、熱媒体管および筐体は、その径方向断面が円筒形状、楕円形状、矩形形状等のいずれの形状であってもよい。   (3) In the present embodiment described above, the heat medium pipe and the housing are cylindrical in the radial direction in the first embodiment and rectangular in the second and third embodiments. The casing may have any shape such as a cylindrical shape, an elliptical shape, or a rectangular shape in its radial cross section.

（４）以上説明した第１実施形態では、被吸着媒体通路２５の断面を円形状としたが、図１８に示すような矩形形状でよい。この場合、周辺部４２２は、図中左右方向に延びる形状であり、この周辺部４２２内には、複数の熱媒体管２１が左右方向に所定間隔をあけて一列に配置されている。被吸着媒体通路１２５は、左右方向に延びる周辺部４２２と、周辺部４２２の間に配置されている。   (4) In the first embodiment described above, the cross section of the adsorbed medium passage 25 is circular, but may be rectangular as shown in FIG. In this case, the peripheral portion 422 has a shape extending in the left-right direction in the figure, and a plurality of heat medium tubes 21 are arranged in a row at predetermined intervals in the left-right direction in the peripheral portion 422. The adsorbed medium passage 125 is disposed between a peripheral portion 422 extending in the left-right direction and the peripheral portion 422.

（５）なお、上記周辺部４２２では、複数の熱媒体管２１を左右方向に所定間隔をあけて一列に配置したが、図１９に示すように、周辺部３２２内に熱媒体管２１を二列に配置してもよい。この場合、熱媒体管２１の列間に、左右方向に延びるスリット状の被吸着媒体通路３２５を配置する。   (5) In the peripheral portion 422, the plurality of heat medium tubes 21 are arranged in a row at predetermined intervals in the left-right direction. However, as shown in FIG. You may arrange in a row. In this case, a slit-like adsorbed medium passage 325 extending in the left-right direction is disposed between the rows of the heat medium tubes 21.

（６）以上説明した第１実施形態では、被吸着媒体通路２５を、３つの熱媒体管２１に囲まれた領域に配置したが、図２０に示す４つの熱媒体管２１に囲まれた領域に配置するものであってもよく、４つ、５つ、あるいは６つ等の複数の熱媒体管２１に囲まれた領域に配置されるものであってもよい。   (6) In the first embodiment described above, the adsorbed medium passage 25 is arranged in the area surrounded by the three heat medium pipes 21, but the area surrounded by the four heat medium pipes 21 shown in FIG. 20. It may be arranged in a region, or may be arranged in a region surrounded by a plurality of heat medium tubes 21 such as four, five, or six.

（７）なお、上記被吸着媒体通路２５（図２、図２０参照）は、複数の熱媒体管２１に囲まれた領域に配置されているが、被吸着媒体通路２５の内径の大きさはいずれであってもよく、被吸着媒体（水蒸気）を吸着剤充填層に速やかに分配供給可能な大きさであればよい。   (7) The adsorbed medium passage 25 (see FIGS. 2 and 20) is disposed in a region surrounded by the plurality of heat medium pipes 21, but the inner diameter of the adsorbed medium passage 25 is as follows. Any size is acceptable as long as the adsorbed medium (water vapor) can be quickly distributed and supplied to the adsorbent packed bed.

（８）上記被吸着媒体通路２５を円形断面としたが、図２１に示すような略三角形状の被吸着媒体通路６２５であってもよい。これにより、浸透深さｒ２と伝熱距離ｒ１がほぼ等しくなるように熱媒体管の間に被吸着媒体通路を配置し易くなる。   (8) Although the adsorbed medium passage 25 has a circular cross section, the adsorbed medium passage 625 may have a substantially triangular shape as shown in FIG. This makes it easier to dispose the adsorbed medium passage between the heat medium tubes so that the penetration depth r2 and the heat transfer distance r1 are substantially equal.

本発明の第１実施形態に係わる吸着熱交換器を示す図であって、図１（ａ）は断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）中のＩＢよりみた断面図である。It is a figure which shows the adsorption heat exchanger concerning 1st Embodiment of this invention, Comprising: Fig.1 (a) is sectional drawing, FIG.1 (b) is sectional drawing seen from IB in Fig.1 (a). 図１（ａ）の拡大図である。It is an enlarged view of Fig.1 (a). 図２中の吸着剤充填層を示す模式的断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an adsorbent packed layer in FIG. 2. 本発明の第１実施形態の吸着モジュールを示す外観図である。It is an external view which shows the adsorption | suction module of 1st Embodiment of this invention. 図４中のＶからみた断面図である。It is sectional drawing seen from V in FIG. 図５中のＶＩからみた断面図である。It is sectional drawing seen from VI in FIG. 吸着剤充填層の厚さＬと単位容積当たりの冷却性能との関係を示す特性図である。It is a characteristic view showing the relationship between the thickness L of the adsorbent packed bed and the cooling performance per unit volume. 吸着剤充填層の厚さＬと吸着能力との関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the thickness L of an adsorption agent filling layer, and adsorption capability. 図２中の吸着剤充填層での細孔を含む空隙部における空隙率を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the porosity in the space | gap part containing the pore in the adsorption agent filling layer in FIG. 空隙率と吸着剤の充填密度の関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the porosity and the packing density of adsorbent. 空隙率と冷却性能との関係を説明する図であって、吸着剤充填層の厚さＬが２ｍｍである場合の一例を示す特性図である。It is a figure explaining the relationship between a porosity and cooling performance, Comprising: It is a characteristic view which shows an example in case the thickness L of an adsorption agent filling layer is 2 mm. 空隙率と成績係数ＣＯＰとの関係を説明する図であって、吸着剤充填層の厚さＬが２ｍｍである場合の一例を示す特性図である。It is a figure explaining the relationship between the porosity and a coefficient of performance COP, Comprising: It is a characteristic view which shows an example in case the thickness L of an adsorption agent filling layer is 2 mm. 空隙率と冷却性能との関係を説明する図であって、吸着剤充填層の厚さＬが４ｍｍである場合の他の一例を示す特性図である。It is a figure explaining the relationship between a porosity and cooling performance, Comprising: It is a characteristic view which shows another example in case the thickness L of an adsorption agent filling layer is 4 mm. 空隙率と成績係数ＣＯＰとの関係を説明する図であって、吸着剤充填層の厚さＬが４ｍｍである場合の他の一例を示す特性図である。It is a figure explaining the relationship between a porosity and a coefficient of performance COP, Comprising: It is a characteristic view which shows another example in case the thickness L of an adsorption agent filling layer is 4 mm. 第１実施形態の吸着モジュールの製造方法について、製造工程を示す流れ図である。It is a flowchart which shows a manufacturing process about the manufacturing method of the adsorption module of 1st Embodiment. 第２実施形態における吸着熱交換器を示す図であって、図１６（ａ）は斜視的断面図、図１６（ｂ）は図１６（ａ）の拡大図である。It is a figure which shows the adsorption heat exchanger in 2nd Embodiment, Comprising: Fig.16 (a) is a perspective sectional view, FIG.16 (b) is an enlarged view of Fig.16 (a). 第３実施形態における吸着熱交換器を示す図であって、図１７（ａ）は斜視的断面図、図１７（ｂ）は図１７（ａ）の拡大図である。It is a figure which shows the adsorption heat exchanger in 3rd Embodiment, Comprising: Fig.17 (a) is a perspective sectional view, FIG.17 (b) is an enlarged view of Fig.17 (a). 他の実施形態における吸着熱交換器を示す斜視的断面図である。It is a perspective sectional view showing an adsorption heat exchanger in other embodiments. 他の実施形態における吸着熱交換器を示す斜視的断面図である。It is a perspective sectional view showing an adsorption heat exchanger in other embodiments. 他の実施形態における吸着熱交換器を示す斜視的断面図である。It is a perspective sectional view showing an adsorption heat exchanger in other embodiments. 他の実施形態における吸着熱交換器を示す斜視的断面図である。It is a perspective sectional view showing an adsorption heat exchanger in other embodiments. 他の実施形態の吸着モジュールの製造方法について、製造工程を示す流れ図である。It is a flowchart which shows a manufacturing process about the manufacturing method of the adsorption module of other embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１ 吸着モジュール
２ 吸着熱交換器
２１ 熱媒体管
２２ 周辺部
２３ 多孔質伝熱体（多孔質焼結フィン、焼結体）
２４ 吸着剤
２５ 被吸着媒体（水蒸気）通路
３ 筐体
３１ 筐体本体
３２、３３ シート
３２ａ、３３ａ 貫通穴
３４ 下部タンク（タンク）
３５ 上部タンク（タンク） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Adsorption module 2 Adsorption heat exchanger 21 Heat medium pipe 22 Peripheral part 23 Porous heat transfer body (porous sintered fin, sintered body)
24 Adsorbent 25 Adsorbed medium (water vapor) passage 3 Housing 31 Housing body 32, 33 Sheet 32a, 33a Through hole 34 Lower tank (tank)
35 Upper tank

Claims (6)

熱交換媒体が流れる複数の熱媒体管（２１）を有し、前記熱媒体管（２１）の周辺部（２２）に、細孔（２３ａ）を有する多孔質伝熱体（２３）および吸着剤（２４）が設けられている吸着モジュール（１）であって、
前記多孔質伝熱体（２３）は、粉末状、粒子状、および繊維状のいずれかの金属粉（２３ｂ）を焼結によって前記熱媒体管（２１）に金属結合して形成され、
前記多孔質伝熱体（２３）に形成された前記細孔（２３ａ）内には、前記吸着剤（２４）が充填されており、
前記熱媒体管（２１）の周辺部（２２）に前記吸着剤（２４）が充填された吸着剤充填層の厚さ（Ｌ）は、０．５ｍｍ〜６ｍｍの範囲に設定されており、
前記熱媒体管（２１）と、前記熱媒体管（２１）の前記周辺部（２２）に金属結合した前記多孔質伝熱体（２３）とは、前記細孔（２３ａ）を含む空隙部を有しており、
前記空隙部の空隙率Ｍｏは、
前記周辺部（２２）に充填された前記金属粉（２３ｂ）の重量をＭｇ、前記金属粉（２３ｂ）が充填された前記周辺部（２２）の充填容積をＦｖ、および前記金属粉（２３ｂ）の密度をρとすると、Ｍｏ＝（１−Ｍｇ／（Ｆｖ×ρ））で表され、
前記空隙率Ｍｏは、７０％〜９５％の範囲に設定されており、
前記吸着モジュール（１）は、被吸着媒体が流れる被吸着媒体通路（２５）を備え、
前記被吸着媒体通路（２５）は、前記熱媒体管（２１）の間に配置されており、
前記被吸着媒体通路（２５）の内周面から、隣接する前記熱媒体管（２１）の外周面までの距離を、前記被吸着媒体が前記熱媒体管（２１）に向けて浸透する浸透深さ（ｒ２）とし、
前記吸着剤充填層の厚さにおける前記熱媒体管（２１）からの距離を伝熱距離（ｒ１）として、
前記浸透深さ（ｒ２）と、前記伝熱距離（ｒ１）とがほぼ等しくなるように、前記熱媒体管（２１）の間に前記被吸着媒体通路（２５）を配置していることを特徴とする吸着モジュール。 A porous heat transfer body (23) having a plurality of heat medium tubes (21) through which a heat exchange medium flows, and having pores (23a) in the periphery (22) of the heat medium tubes (21), and an adsorbent An adsorption module (1) provided with (24),
The porous heat transfer body (23) is formed by metal-bonding any one of powdered, particulate, and fibrous metal powder (23b) to the heat medium pipe (21) by sintering,
The adsorbent (24) is filled in the pores (23a) formed in the porous heat transfer body (23),
The thickness (L) of the adsorbent packed bed in which the adsorbent (24) is filled in the peripheral portion (22) of the heat medium pipe (21) is set in a range of 0.5 mm to 6 mm,
The heat transfer medium pipe (21) and the porous heat transfer body (23) metal-bonded to the peripheral part (22) of the heat transfer medium pipe (21) include a void portion including the pores (23a). Have
The porosity Mo of the void portion is
The weight of the metal powder (23b) filled in the peripheral part (22) is Mg, the filling volume of the peripheral part (22) filled with the metal powder (23b) is Fv, and the metal powder (23b) Is represented by Mo = (1-Mg / (Fv × ρ)),
The porosity Mo is set in a range of 70% to 95% ,
The adsorption module (1) includes an adsorbed medium passage (25) through which an adsorbed medium flows,
The adsorbed medium passage (25) is disposed between the heat medium pipes (21),
Penetration depth at which the adsorbed medium penetrates toward the heat medium pipe (21) from the inner peripheral surface of the adsorbed medium passage (25) to the outer peripheral surface of the adjacent heat medium pipe (21). (R2)
The distance from the heat medium pipe (21) in the thickness of the adsorbent packed layer as a heat transfer distance (r1),
The adsorbed medium passage (25) is disposed between the heat medium pipes (21) so that the penetration depth (r2) and the heat transfer distance (r1) are substantially equal. Adsorption module. 前記熱媒体管（１２１）は、扁平な断面に形成され、
前記熱媒体管（１２１）の扁平断面の長辺からの距離を前記伝熱距離（ｒ１）とし、
前記被吸着媒体通路（１２５）の内周面から、前記被吸着媒体が前記熱媒体管（１２１）に向けて浸透する浸透深さ（ｒ２）と、前記伝熱距離（ｒ１）とがほぼ等しくなるように、前記熱媒体管（１２１）の間に前記被吸着媒体通路（１２５）を配置していることを特徴とする請求項１に記載の吸着モジュール。 The heat medium pipe (121) is formed in a flat cross section,
The distance from the long sides of the flat cross section of the heat medium pipe (121) and the heat transfer distance (r1),
The penetration depth (r2) through which the adsorbed medium penetrates from the inner peripheral surface of the adsorbed medium passage (125) toward the heat medium pipe (121) is substantially equal to the heat transfer distance (r1). The adsorption module according to claim 1 , wherein the adsorption medium passage (125) is disposed between the heat medium pipes (121). 前記被吸着媒体通路（２５）は、前記熱媒体管（２１）に平行に配置され、前記被吸着媒体が少なくとも一方向から流入可能であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の吸着モジュール。 Wherein the adsorbed medium passage (25) is arranged parallel to the heat medium pipe (21), wherein according to claim 1 or claim 2 the adsorption medium is characterized in that it is flowing from at least one direction Adsorption module. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の吸着モジュール（１）は、
少なくとも前記多孔質伝熱体（２３）を真空保持可能な筐体（３）とを備え、
前記筐体（３）は、内部に前記被吸着媒体を封入し、外部の蒸発器および凝縮器と前記被吸着媒体を流通可能に結合するように構成されており、吸着時には前記蒸発器側より前記被吸着媒体が流入し、脱離時には前記凝縮器側へ前記被吸着媒体が流出することを特徴とする吸着モジュール。 The adsorption module (1) according to any one of claims 1 to 3 ,
A housing (3) capable of holding at least the porous heat transfer body (23) in a vacuum;
The casing (3) is configured to enclose the medium to be adsorbed therein and to connect the external evaporator and condenser and the medium to be adsorbed so as to be able to flow. An adsorption module, wherein the adsorbed medium flows in and the adsorbed medium flows out toward the condenser when desorbing. 前記多孔質伝熱体（２３）の前記金属粉（２３ｂ）は、銅または銅合金であり、
前記熱媒体管（２１）は、銅または銅合金からなることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の吸着モジュール。 The metal powder (23b) of the porous heat transfer body (23) is copper or a copper alloy,
The adsorption module according to any one of claims 1 to 4 , wherein the heat medium pipe (21) is made of copper or a copper alloy. 前記筐体（３）は、内部の収容空間を、ろう材によって互いにろう付けされた複数の部材（３１、３２、３３、３４、３５）によって区画されるように構成され、
前記金属粉（２３ｂ）は、前記焼結温度が前記ろう材のろう付け温度と同じ温度とするように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の吸着モジュール。 The housing (3) is configured so that an internal housing space is partitioned by a plurality of members (31, 32, 33, 34, 35) brazed to each other by a brazing material,
The said metal powder (23b) is comprised so that the said sintering temperature may be made into the same temperature as the brazing temperature of the said brazing material, It is any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. Adsorption module.
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