JPH08200876A - 吸脱着エレメント，一体化方法及び吸着式冷凍装置 - Google Patents
吸脱着エレメント，一体化方法及び吸着式冷凍装置Info
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- JPH08200876A JPH08200876A JP716895A JP716895A JPH08200876A JP H08200876 A JPH08200876 A JP H08200876A JP 716895 A JP716895 A JP 716895A JP 716895 A JP716895 A JP 716895A JP H08200876 A JPH08200876 A JP H08200876A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、密着性に優れ、かつ、熱サイクル及
び吸脱着サイクルを繰り返えしても、剥離や亀裂が発生
することはない事等を主要な目的とする。 【構成】基材の伝熱表面を粗面化し、該伝熱表面に脱水
作用のある接着剤を含有させた粉粒状のシリカゲルを塗
り付け、固着させたことを特徴とする吸脱着剤の被覆又
は埋込みによる伝熱表面とシリカゲルの一体化方法、チ
ューブ(11)の表面よりフィン(12)を削り起こしてなるフ
ィンチューブの表面を吸脱着剤で被覆又は埋込み、伝熱
表面とシリカゲルを一体化させた構成であることを特徴
とする吸脱着エレメント、前記吸脱着エレメントを具備
したことを特徴とする吸着式冷凍装置。
び吸脱着サイクルを繰り返えしても、剥離や亀裂が発生
することはない事等を主要な目的とする。 【構成】基材の伝熱表面を粗面化し、該伝熱表面に脱水
作用のある接着剤を含有させた粉粒状のシリカゲルを塗
り付け、固着させたことを特徴とする吸脱着剤の被覆又
は埋込みによる伝熱表面とシリカゲルの一体化方法、チ
ューブ(11)の表面よりフィン(12)を削り起こしてなるフ
ィンチューブの表面を吸脱着剤で被覆又は埋込み、伝熱
表面とシリカゲルを一体化させた構成であることを特徴
とする吸脱着エレメント、前記吸脱着エレメントを具備
したことを特徴とする吸着式冷凍装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、吸着式冷凍装置、その
吸脱着エレメント、及び吸脱着剤の被覆又は埋込みによ
る伝熱とシリカゲルの一体化に関する。
吸脱着エレメント、及び吸脱着剤の被覆又は埋込みによ
る伝熱とシリカゲルの一体化に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、フロンがオゾン層を破壊すること
が判明したため、フロンの代わりに水の潜熱を利用した
吸着式冷凍装置が開発されつつある。図２は、従来の吸
着式冷凍装置の系統図を示す。
が判明したため、フロンの代わりに水の潜熱を利用した
吸着式冷凍装置が開発されつつある。図２は、従来の吸
着式冷凍装置の系統図を示す。
【０００３】図中の符号21ａ，21ｂは吸脱着カラムで、
これらの中には吸脱着エレメント22ａ，22ｂが夫々内蔵
されている。一方の吸脱着カラム21ａで水蒸気を脱着
し、他方の吸脱着カラム21ｂで水蒸気を吸着する場合に
は温排熱等からなる加熱源23からの加熱流体がバルブ24
ａを経て吸脱着カラム21ａ内に入り、この中に内蔵され
た吸脱着エレメント22ａを流過すると同時に水，空気等
からなる冷熱源25からの冷却流体がバルブ26ｂを経て吸
脱着カラム21ｂ内に入り、この中に内蔵された吸脱着エ
レメント22ｂを流過する。
これらの中には吸脱着エレメント22ａ，22ｂが夫々内蔵
されている。一方の吸脱着カラム21ａで水蒸気を脱着
し、他方の吸脱着カラム21ｂで水蒸気を吸着する場合に
は温排熱等からなる加熱源23からの加熱流体がバルブ24
ａを経て吸脱着カラム21ａ内に入り、この中に内蔵され
た吸脱着エレメント22ａを流過すると同時に水，空気等
からなる冷熱源25からの冷却流体がバルブ26ｂを経て吸
脱着カラム21ｂ内に入り、この中に内蔵された吸脱着エ
レメント22ｂを流過する。
【０００４】すると、吸脱着エレメント22ａに充填され
た粉粒状シリカゲルからなる吸脱着剤から脱着された水
蒸気がバルブ27ａを有する配管28を経て凝縮器29に入
り、ここで冷熱源25から供給される冷却流体に放熱する
ことによって凝縮液化する。この水はバッファー30を経
て蒸発器31に入り、ここで冷水、冷風等の利用側流体32
を冷却することによって蒸発気化する。次いで、この水
蒸気はバルブ33ａを有する配管34を経て吸脱着カラム21
ｂ内に入り、その吸脱着エレメント22ｂに充填されてい
る吸脱着剤に吸着される。
た粉粒状シリカゲルからなる吸脱着剤から脱着された水
蒸気がバルブ27ａを有する配管28を経て凝縮器29に入
り、ここで冷熱源25から供給される冷却流体に放熱する
ことによって凝縮液化する。この水はバッファー30を経
て蒸発器31に入り、ここで冷水、冷風等の利用側流体32
を冷却することによって蒸発気化する。次いで、この水
蒸気はバルブ33ａを有する配管34を経て吸脱着カラム21
ｂ内に入り、その吸脱着エレメント22ｂに充填されてい
る吸脱着剤に吸着される。
【０００５】水蒸気の吸着及び脱着量が飽和に近づく
と、各バルブ32ａ，32ｂ，27ａ，27ｂ，24ａ，24ｂ，26
ａ，26ｂが上記と逆に切り換えられる。かくして、吸脱
着エレメント22ａで水蒸気が吸着され、吸脱着エレメン
ト22ｂで水蒸気が脱着される。以後、上記が交互に繰り
返される。
と、各バルブ32ａ，32ｂ，27ａ，27ｂ，24ａ，24ｂ，26
ａ，26ｂが上記と逆に切り換えられる。かくして、吸脱
着エレメント22ａで水蒸気が吸着され、吸脱着エレメン
ト22ｂで水蒸気が脱着される。以後、上記が交互に繰り
返される。
【０００６】吸脱着エレメント22ａ，22ｂは、通常図３
に示されるように、微小間隔を隔ててフィン36を貫通，
かつ，固定された伝熱管37と，これらフィン36及び伝熱
管37の間隙内に充填された粉粒状シリカゲル等の吸脱着
剤38とからなる。
に示されるように、微小間隔を隔ててフィン36を貫通，
かつ，固定された伝熱管37と，これらフィン36及び伝熱
管37の間隙内に充填された粉粒状シリカゲル等の吸脱着
剤38とからなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
吸脱着エレメント22ａ，22ｂにおいては、吸脱着剤38は
粉粒状でフィン36及び伝熱管37に点接触となるので、伝
熱効率が悪い気体と固体間の伝熱が支配的となる。ま
た、伝熱管37はこれを拡管することによってフィン36に
密接させていたため伝熱抵抗が大きい。従って、吸脱着
エレメント22ａ，22ｂにおける伝熱性能が悪く、水蒸気
の吸脱着に伴う多量の除熱、給熱が不十分になるため、
水蒸気の吸脱着速度が遅くなり、実用的な吸脱着時間内
に吸脱着機能を果たせる吸着剤は一部に限られる。この
結果、所定の冷凍能力を出すためには多量の吸脱着剤を
充填しなければならないので、吸脱着エレメントが大型
となるのみなず、吸脱着に必要な温熱及び冷熱の消費量
が増大するという不具合があった。
吸脱着エレメント22ａ，22ｂにおいては、吸脱着剤38は
粉粒状でフィン36及び伝熱管37に点接触となるので、伝
熱効率が悪い気体と固体間の伝熱が支配的となる。ま
た、伝熱管37はこれを拡管することによってフィン36に
密接させていたため伝熱抵抗が大きい。従って、吸脱着
エレメント22ａ，22ｂにおける伝熱性能が悪く、水蒸気
の吸脱着に伴う多量の除熱、給熱が不十分になるため、
水蒸気の吸脱着速度が遅くなり、実用的な吸脱着時間内
に吸脱着機能を果たせる吸着剤は一部に限られる。この
結果、所定の冷凍能力を出すためには多量の吸脱着剤を
充填しなければならないので、吸脱着エレメントが大型
となるのみなず、吸脱着に必要な温熱及び冷熱の消費量
が増大するという不具合があった。
【０００８】本発明はこうした事情を考慮してなされた
もので、伝熱面とシリカゲル粉粒体の接触部及びシリカ
ゲル粉粒体同士間の接触部を面接触とすることにより、
伝熱速度を促進し、水蒸気吸脱着時の大量な発熱・吸熱
に対し除熱・供熱が迅速に行うことができる吸脱着エレ
メント，一体化方法及び吸着式冷凍装置を提供すること
を目的とする。
もので、伝熱面とシリカゲル粉粒体の接触部及びシリカ
ゲル粉粒体同士間の接触部を面接触とすることにより、
伝熱速度を促進し、水蒸気吸脱着時の大量な発熱・吸熱
に対し除熱・供熱が迅速に行うことができる吸脱着エレ
メント，一体化方法及び吸着式冷凍装置を提供すること
を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本願第１の発明は、基材
の伝熱表面を粗面化し、該伝熱表面に脱水作用のある接
着剤を含有させた粉粒状のシリカゲルを塗り付け、固着
させたことを特徴とする吸脱着剤の被覆又は埋込みによ
る伝熱表面とシリカゲルの一体化方法である。
の伝熱表面を粗面化し、該伝熱表面に脱水作用のある接
着剤を含有させた粉粒状のシリカゲルを塗り付け、固着
させたことを特徴とする吸脱着剤の被覆又は埋込みによ
る伝熱表面とシリカゲルの一体化方法である。
【００１０】第１の発明において、接着剤を含有させた
粉粒状のシリカゲルとして、酢酸ビニル樹脂，フェノー
ル樹脂，ウレタン樹脂等高分子系接着剤の水エマルジョ
ン物質を樹脂／シリカゲル重量比で１〜１０％，好まし
くは３〜６％で調製したものを使用し、塗り付け後の脱
水乾燥・固着を風乾又は１００℃以下，好ましくは８０
℃以下で行うことができる。
粉粒状のシリカゲルとして、酢酸ビニル樹脂，フェノー
ル樹脂，ウレタン樹脂等高分子系接着剤の水エマルジョ
ン物質を樹脂／シリカゲル重量比で１〜１０％，好まし
くは３〜６％で調製したものを使用し、塗り付け後の脱
水乾燥・固着を風乾又は１００℃以下，好ましくは８０
℃以下で行うことができる。
【００１１】第１の発明において、接着剤を含有させた
粉粒状のシリカゲルの調製方法として、シリカゲルと約
等量の水を用い、該水の約半分をシリカゲルと混合させ
たものと残りの約半分の水を上記接着剤と混ぜたものを
混合させることができる。
粉粒状のシリカゲルの調製方法として、シリカゲルと約
等量の水を用い、該水の約半分をシリカゲルと混合させ
たものと残りの約半分の水を上記接着剤と混ぜたものを
混合させることができる。
【００１２】第１の発明において、前記基材としてアル
ミニウム又はアルミニウム合金が挙げられ、粗面化後に
熱水により酸化皮膜を形成させることができる。第１の
発明において、前記基材が銅又は銅合金が挙げられ、粗
面化後に硝酸により酸化皮膜を形成させることができ
る。
ミニウム又はアルミニウム合金が挙げられ、粗面化後に
熱水により酸化皮膜を形成させることができる。第１の
発明において、前記基材が銅又は銅合金が挙げられ、粗
面化後に硝酸により酸化皮膜を形成させることができ
る。
【００１３】本願第２の発明は、チューブの表面よりフ
ィンを削り起こしてなるフィンチューブの表面を吸脱着
剤で被覆又は埋込み、伝熱表面とシリカゲルを一体化さ
せた構成であることを特徴とする吸脱着エレメントであ
る。
ィンを削り起こしてなるフィンチューブの表面を吸脱着
剤で被覆又は埋込み、伝熱表面とシリカゲルを一体化さ
せた構成であることを特徴とする吸脱着エレメントであ
る。
【００１４】本願第３の発明は、チューブの表面よりフ
ィンを削り起こしてなるフィンチューブの表面を吸脱着
剤で被覆又は埋込み、伝熱表面とシリカゲルを一体化さ
せた構成であることを特徴とする吸脱着エレメントであ
る。
ィンを削り起こしてなるフィンチューブの表面を吸脱着
剤で被覆又は埋込み、伝熱表面とシリカゲルを一体化さ
せた構成であることを特徴とする吸脱着エレメントであ
る。
【００１５】本願第４の発明は、チューブの外側に螺旋
状のフィンが付いた転造フィンチューブの表面を吸脱着
剤で被覆又は埋込み、伝熱表面とシリカゲルを一体化さ
せた構成であることを特徴とする吸脱着エレメントであ
る。
状のフィンが付いた転造フィンチューブの表面を吸脱着
剤で被覆又は埋込み、伝熱表面とシリカゲルを一体化さ
せた構成であることを特徴とする吸脱着エレメントであ
る。
【００１６】本願第５の発明は、第３の発明に係る吸脱
着エレメントを具備していることを特徴とする吸着式冷
凍装置である。本願第６の発明は、第４の発明に係る吸
脱着エレメントを具備していることを特徴とする吸着式
冷凍装置である。
着エレメントを具備していることを特徴とする吸着式冷
凍装置である。本願第６の発明は、第４の発明に係る吸
脱着エレメントを具備していることを特徴とする吸着式
冷凍装置である。
【００１７】
【作用】本発明では、シリカゲルに対し少量の接着剤を
混ぜて、これを伝熱表面に塗り付け、吸脱着剤を伝熱面
に被覆又は埋込み、また、シリカゲルの粉粒体間も強固
に接着すると共に、伝熱面とシリカゲル粉粒体の接触部
及びシリカゲル粉粒体同士間の接触部も点接触から、接
着剤により図４に示すような面接触となる。これによ
り、伝熱速度が促進され、水蒸気吸脱着時の大量な発熱
・吸熱に対し、除熱・供熱を迅速に行うことが可能とな
る。
混ぜて、これを伝熱表面に塗り付け、吸脱着剤を伝熱面
に被覆又は埋込み、また、シリカゲルの粉粒体間も強固
に接着すると共に、伝熱面とシリカゲル粉粒体の接触部
及びシリカゲル粉粒体同士間の接触部も点接触から、接
着剤により図４に示すような面接触となる。これによ
り、伝熱速度が促進され、水蒸気吸脱着時の大量な発熱
・吸熱に対し、除熱・供熱を迅速に行うことが可能とな
る。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１（Ａ），
（Ｂ）を参照して説明する。ここで、図１（Ａ）は本発
明に係る吸脱着エレメントの部分的に省略した側面図を
示し、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ矢に沿う矢視図
である。
（Ｂ）を参照して説明する。ここで、図１（Ａ）は本発
明に係る吸脱着エレメントの部分的に省略した側面図を
示し、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ矢に沿う矢視図
である。
【００１９】アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅
合金等からなる偏平状のチューブ11の表裏両面を削り起
こすことによって多数のフィン12が形成されている。前
記チューブ11の内部には、複数の流体通路13が形成され
ている。そして、これらチューブ11及びフィン12の表面
は、吸脱水作用のある多量のシリカゲル（ＪＩＳ Ａ
型）と接着剤（酢酸ビニル樹脂）からなる吸脱着剤の固
着層14によって被覆されている。
合金等からなる偏平状のチューブ11の表裏両面を削り起
こすことによって多数のフィン12が形成されている。前
記チューブ11の内部には、複数の流体通路13が形成され
ている。そして、これらチューブ11及びフィン12の表面
は、吸脱水作用のある多量のシリカゲル（ＪＩＳ Ａ
型）と接着剤（酢酸ビニル樹脂）からなる吸脱着剤の固
着層14によって被覆されている。
【００２０】アルミニウム、アルミニウム合金からなる
チューブ11及びフィン12の表面に固着層14を形成するに
は、まず、チューブ11及びフィン12の表面をアルミナ粒
子製サンドブラスト等により粗面化（＃８０〜１５０）
した後、この表面を塩化メチレン超音波洗浄（２〜４
分）によって清浄とする。次いで、９５〜１００℃の熱
水中で（２〜４分間）ベーマイト酸化処理することによ
ってベーマイト酸化皮膜を形成する。この吸脱着エレメ
ント全体に、予め調整した接着剤含有粉粒体シリカゲル
を塗り付け被覆又は埋込む。被覆又は埋込み後は、約２
４時間風乾することにより、含有水分の脱水並びに強化
なコート状シリカゲルを形成させた。
チューブ11及びフィン12の表面に固着層14を形成するに
は、まず、チューブ11及びフィン12の表面をアルミナ粒
子製サンドブラスト等により粗面化（＃８０〜１５０）
した後、この表面を塩化メチレン超音波洗浄（２〜４
分）によって清浄とする。次いで、９５〜１００℃の熱
水中で（２〜４分間）ベーマイト酸化処理することによ
ってベーマイト酸化皮膜を形成する。この吸脱着エレメ
ント全体に、予め調整した接着剤含有粉粒体シリカゲル
を塗り付け被覆又は埋込む。被覆又は埋込み後は、約２
４時間風乾することにより、含有水分の脱水並びに強化
なコート状シリカゲルを形成させた。
【００２１】なお、接着剤含有シリカゲルの調整方法及
び条件を以下に示す。 (1) 市販の酢酸ビニル樹脂／水エマルジョン接着剤（酢
酸ビニル樹脂４１ｗｔ％含有）約５０重量部に対し、蒸
留水約９０重量部を混合し、低粘性の液状にする。
び条件を以下に示す。 (1) 市販の酢酸ビニル樹脂／水エマルジョン接着剤（酢
酸ビニル樹脂４１ｗｔ％含有）約５０重量部に対し、蒸
留水約９０重量部を混合し、低粘性の液状にする。
【００２２】(2) シリカゲル（ＪＩＳ Ａ型，粒度３０
〜６０メッシュ）１００重量部に対し、蒸留水約４０重
量部を入れて練り、シャーベット状にする。 (3) 上記(1) の液を、夫々５０重量部，２０重量部，１
０重量部，５重量部，２重量部づつ、上記(2) の各１０
０重量部に注ぎ、空気を巻き込まないように緩やかに混
ぜ、５種類の接着剤含有シリカゲルＨＨ，Ｈ，ＭＬ，Ｌ
Ｌを調整する。
〜６０メッシュ）１００重量部に対し、蒸留水約４０重
量部を入れて練り、シャーベット状にする。 (3) 上記(1) の液を、夫々５０重量部，２０重量部，１
０重量部，５重量部，２重量部づつ、上記(2) の各１０
０重量部に注ぎ、空気を巻き込まないように緩やかに混
ぜ、５種類の接着剤含有シリカゲルＨＨ，Ｈ，ＭＬ，Ｌ
Ｌを調整する。
【００２３】これら接着剤含有シリカゲルを吸脱着エレ
メントに塗り付け、約２４時間風乾した後、被覆又は埋
込み部の一部を削り落とし、内部を観察したところ、い
ずれも空洞部がなく、シリカゲル粒子が高密度に固着し
ており、脱水・乾燥時に生じる亀裂も見られなかった。
ＬＬの場合は、シリカゲル粒子間の接着剤が弱く、外力
を加えると元のシリカゲルである粉粒体状に戻ってしま
った。
メントに塗り付け、約２４時間風乾した後、被覆又は埋
込み部の一部を削り落とし、内部を観察したところ、い
ずれも空洞部がなく、シリカゲル粒子が高密度に固着し
ており、脱水・乾燥時に生じる亀裂も見られなかった。
ＬＬの場合は、シリカゲル粒子間の接着剤が弱く、外力
を加えると元のシリカゲルである粉粒体状に戻ってしま
った。
【００２４】ＪＩＳ Ｚ０７０１に記載の方法に従っ
て、硫酸水溶液と平行な水蒸気圧下での被覆・埋込んだ
シリカゲルの吸着特性を調べたところ、殆どのものは市
販ＪＩＳ Ａシリカゲルと同等で約１２〜１３ｇ／１０
０ｇ吸着剤（関係湿度約３０％で）の水蒸気を吸着した
が、ＨＨの場合だけが約半分の吸着能力しかなかった。
て、硫酸水溶液と平行な水蒸気圧下での被覆・埋込んだ
シリカゲルの吸着特性を調べたところ、殆どのものは市
販ＪＩＳ Ａシリカゲルと同等で約１２〜１３ｇ／１０
０ｇ吸着剤（関係湿度約３０％で）の水蒸気を吸着した
が、ＨＨの場合だけが約半分の吸着能力しかなかった。
【００２５】以上から、接着剤の使用量には適性範囲が
あり、シリカゲルに対し酢酸ビニル樹脂が重量比で３〜
６％程度好ましいといえる。住友ベーク製のエチレン系
酢酸ビニル樹脂，アクリル系酢酸ビニル樹脂，フェノー
ル樹脂，ポリエステル，ポリウレタンの各接着剤に対し
ても同様のテストを行った。その結果、ポリエステルの
場合、シリカゲル粒子間の接着性が悪かったが、他の４
種接着剤は、数値的にも酢酸ビニル樹脂の場合と同等も
しくはそれ以上の性能を確認した。
あり、シリカゲルに対し酢酸ビニル樹脂が重量比で３〜
６％程度好ましいといえる。住友ベーク製のエチレン系
酢酸ビニル樹脂，アクリル系酢酸ビニル樹脂，フェノー
ル樹脂，ポリエステル，ポリウレタンの各接着剤に対し
ても同様のテストを行った。その結果、ポリエステルの
場合、シリカゲル粒子間の接着性が悪かったが、他の４
種接着剤は、数値的にも酢酸ビニル樹脂の場合と同等も
しくはそれ以上の性能を確認した。
【００２６】また、伝熱表面の粗面化及び清浄化後に、
それを１５０〜２００℃の加熱状態にして、脱水作用の
あるコロイダルシリカ（日産化学製スノーテック−ＵＰ
型）を吹き付け、表面全体に薄く（１００μｍ以下）付
着させた後に、接着剤含有シリカゲルを塗り付け、前記
と同様、被覆・埋込み・固着したものについても同様の
性能を確認した。なお、ＪＩＳ Ｋ５４００で規定され
る密着性能評価試験を用いて、銅及びアルミニウム金属
の伝熱表面との密着性を評価したところ、コロイダルシ
リカを薄く付着させた方が密着性に優れていた。
それを１５０〜２００℃の加熱状態にして、脱水作用の
あるコロイダルシリカ（日産化学製スノーテック−ＵＰ
型）を吹き付け、表面全体に薄く（１００μｍ以下）付
着させた後に、接着剤含有シリカゲルを塗り付け、前記
と同様、被覆・埋込み・固着したものについても同様の
性能を確認した。なお、ＪＩＳ Ｋ５４００で規定され
る密着性能評価試験を用いて、銅及びアルミニウム金属
の伝熱表面との密着性を評価したところ、コロイダルシ
リカを薄く付着させた方が密着性に優れていた。
【００２７】接着剤含有シリカゲルの伝熱表面への塗り
付け後の脱水・乾燥，固着化について被覆・固着時間の
短時間化を図るため、恒温槽を用いて各種温度で強制的
乾燥・固着化を試みた。その結果、８０℃以下なら２時
間程度でシリカゲルが固着化して被覆が完了することが
分かった。水の沸点近傍もしくはそれ以上になると、水
の蒸発・脱水時にシリカゲル粒子内に空洞が生じ、固着
化したシリカゲルの見掛密度が２０〜５０％低下し、好
ましくないことが分かった。
付け後の脱水・乾燥，固着化について被覆・固着時間の
短時間化を図るため、恒温槽を用いて各種温度で強制的
乾燥・固着化を試みた。その結果、８０℃以下なら２時
間程度でシリカゲルが固着化して被覆が完了することが
分かった。水の沸点近傍もしくはそれ以上になると、水
の蒸発・脱水時にシリカゲル粒子内に空洞が生じ、固着
化したシリカゲルの見掛密度が２０〜５０％低下し、好
ましくないことが分かった。
【００２８】シリカゲルの粒度については、上記の３０
〜６０メッシュ以外に５〜６μｍ，１０〜２０メッシ
ュ，５〜１０メッシュのものについても検討した。５〜
６μｍのものは、約２４時間風乾後に観察した結果、シ
リカゲル層内に大きな亀裂が多数見られ、粒度の小さい
ものは、被覆に適さないことが分かった。
〜６０メッシュ以外に５〜６μｍ，１０〜２０メッシ
ュ，５〜１０メッシュのものについても検討した。５〜
６μｍのものは、約２４時間風乾後に観察した結果、シ
リカゲル層内に大きな亀裂が多数見られ、粒度の小さい
ものは、被覆に適さないことが分かった。
【００２９】酢酸ビニル樹脂含有シリカゲルＬで図１に
示す吸脱着エレメントに被覆・埋込んだシリカゲルにつ
いて、シリカゲル粒子と伝熱面間及びシリカゲル粒子間
の密着性又は剥離性を把握するため、恒温槽を用いて下
記条件でヒートサイクルテストを行った。
示す吸脱着エレメントに被覆・埋込んだシリカゲルにつ
いて、シリカゲル粒子と伝熱面間及びシリカゲル粒子間
の密着性又は剥離性を把握するため、恒温槽を用いて下
記条件でヒートサイクルテストを行った。
【００３０】１サイクル１８分：１００サイクル実施 ２０〜２５℃×５分→昇温２分→８０〜９０℃×１０分
→降温１分 この結果、剥離及び亀裂の発生は認められなかった。
→降温１分 この結果、剥離及び亀裂の発生は認められなかった。
【００３１】図１に示す吸脱着エレメントに本発明によ
る酢酸ビニル樹脂含有シリカゲルＬで固着・被覆したも
のと、同じエレメントに、３０〜６０メッシュの粒状シ
リカゲル（富士シリシア化学製ＪＩＳＡ型）を充填した
ものを、夫々図２に示す吸着式冷凍装置に組み込んで性
能評価試験を実施した。その結果を下記表１に示す。
る酢酸ビニル樹脂含有シリカゲルＬで固着・被覆したも
のと、同じエレメントに、３０〜６０メッシュの粒状シ
リカゲル（富士シリシア化学製ＪＩＳＡ型）を充填した
ものを、夫々図２に示す吸着式冷凍装置に組み込んで性
能評価試験を実施した。その結果を下記表１に示す。
【００３２】
【表１】
【００３３】なお、吸着式冷凍装置の概要は次の通りで
ある。 加熱源 ；温水 ７０〜９０℃ 冷熱源 ；市水 約２０℃ 発生冷熱；冷風 冷凍能力；３００Ｋｃａｌ／ｈ（公称） 上記表１から判るように、吸脱着剤を従来の粒状からコ
ート状に変えることにより、吸着剤当たりの冷凍能力が
約２．８倍に向上した。なお、吸脱着を連続して１００
回繰り返したが、図１に示す吸脱着エレメントに固着さ
せたシリカゲルの変化や剥離は見られず、また冷凍能力
に変化はなかった。
ある。 加熱源 ；温水 ７０〜９０℃ 冷熱源 ；市水 約２０℃ 発生冷熱；冷風 冷凍能力；３００Ｋｃａｌ／ｈ（公称） 上記表１から判るように、吸脱着剤を従来の粒状からコ
ート状に変えることにより、吸着剤当たりの冷凍能力が
約２．８倍に向上した。なお、吸脱着を連続して１００
回繰り返したが、図１に示す吸脱着エレメントに固着さ
せたシリカゲルの変化や剥離は見られず、また冷凍能力
に変化はなかった。
【００３４】８０℃の温水を用いて平衡脱着状態にして
おいた吸脱着カラムを吸着状態に切り換えてから２５℃
の水が安定した温度の冷水になるまでの所用時間を測定
した結果は次の通りである。
おいた吸脱着カラムを吸着状態に切り換えてから２５℃
の水が安定した温度の冷水になるまでの所用時間を測定
した結果は次の通りである。
【００３５】 コートシリカゲル採用： 約２分（冷水温度１５℃） 粒状シリカゲル採用 ：約１５分（冷水温度２１℃） 以上、接着剤含有シリカゲルを吸着式冷凍装置の吸脱着
エレメントの表面にコートさせた例について説明した
が、本発明の塗り付けコート方法は任意の基材の表面に
適用できることは勿論である。
エレメントの表面にコートさせた例について説明した
が、本発明の塗り付けコート方法は任意の基材の表面に
適用できることは勿論である。
【００３６】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によって、
高分子系の接着剤を少量使用し、主たら吸着剤として、
市販の高吸脱着性シリカゲルを採用してアルミニウムや
銅等の基材の表面に塗り付け、固着化させればこの伝熱
面と一体化したシリカゲルは密着性に優れ、かつ、熱サ
イクル及び吸脱着サイクルを繰り返えしても、剥離や亀
裂が発生することはない。
高分子系の接着剤を少量使用し、主たら吸着剤として、
市販の高吸脱着性シリカゲルを採用してアルミニウムや
銅等の基材の表面に塗り付け、固着化させればこの伝熱
面と一体化したシリカゲルは密着性に優れ、かつ、熱サ
イクル及び吸脱着サイクルを繰り返えしても、剥離や亀
裂が発生することはない。
【００３７】また、チューブ表面よりフィンを削り起こ
してなるフィンチューブの表面に接着剤含有シリカゲル
をコートさせてなる吸脱着エレメントを用いれば、吸脱
着エレメントの伝熱速度の促進に伴い吸脱着性能が向上
するので、これを小型化できるとともに加熱源又は冷熱
源の消費量を低減できる。更に、チューブの外側に螺旋
状のフィンがついた転造フィンチューブに同様なコート
をさせた吸脱着エレメントを用いても同様の性能が期待
できる。
してなるフィンチューブの表面に接着剤含有シリカゲル
をコートさせてなる吸脱着エレメントを用いれば、吸脱
着エレメントの伝熱速度の促進に伴い吸脱着性能が向上
するので、これを小型化できるとともに加熱源又は冷熱
源の消費量を低減できる。更に、チューブの外側に螺旋
状のフィンがついた転造フィンチューブに同様なコート
をさせた吸脱着エレメントを用いても同様の性能が期待
できる。
【図１】本発明による吸脱着エレメントの説明図であ
り、図１（Ａ）は部分的に省略した側面図、図１（Ｂ）
は図１（Ａ）のＢ−Ｂ矢に沿う矢視図。
り、図１（Ａ）は部分的に省略した側面図、図１（Ｂ）
は図１（Ａ）のＢ−Ｂ矢に沿う矢視図。
【図２】従来の吸着式冷凍装置の回路図。
【図３】従来の吸脱着エレメントの部分的断面図。
【図４】本発明の吸脱着エレメントの部分的断面図。
11…チューブ、 12，36…フィン、 13…
流体通路、14…皮膜、 37…伝熱管、
38…粉粒状シリカゲル。
流体通路、14…皮膜、 37…伝熱管、
38…粉粒状シリカゲル。
Claims (11)
- 【請求項１】 基材の伝熱表面を粗面化し、該伝熱表面
に脱水作用のある接着剤を含有させた粉粒状のシリカゲ
ルを塗り付け、固着させたことを特徴とする吸脱着剤の
被覆又は埋込みによる伝熱表面とシリカゲルの一体化方
法。 - 【請求項２】 接着剤を含有させた粉粒状のシリカゲル
として、酢酸ビニル樹脂，フェノール樹脂，ウレタン樹
脂等高分子系接着剤の水エマルジョン物質を樹脂／シリ
カゲル重量比で１〜１０％で調製したものを使用し、塗
り付け後の脱水乾燥・固着を風乾又は１００℃以下で行
うことを特徴とする請求項１記載の吸脱着剤の被覆又は
埋込みによる伝熱表面とシリカゲルの一体化方法。 - 【請求項３】 接着剤を含有させた粉粒状のシリカゲル
の調製方法として、シリカゲルと約等量の水を用い、該
水の約半分をシリカゲルと混合させたものと残りの約半
分の水を上記接着剤と混ぜたものを混合させることを特
徴とする請求項１記載の吸脱着剤の被覆又は埋込みによ
る伝熱表面とシリカゲルの一体化方法。 - 【請求項４】 前記基材がアルミニウム又はアルミニウ
ム合金であり、粗面化後に熱水により酸化皮膜を形成さ
せることを特徴とする請求項１記載の吸脱着剤の被覆又
は埋込みによる伝熱表面とシリカゲルの一体化方法。 - 【請求項５】 前記基材が銅又は銅合金であり、粗面化
後に硝酸により酸化皮膜を形成させることを特徴とする
請求項１記載の吸脱着剤の被覆又は埋込みによる伝熱表
面とシリカゲルの一体化方法。 - 【請求項６】 チューブの表面よりフィンを削り起こし
てなるフィンチューブの表面を吸脱着剤で被覆又は埋込
み、伝熱表面とシリカゲルを一体化させた構成であるこ
とを特徴とする吸脱着エレメント。 - 【請求項７】 チューブの外側に螺旋状のフィンが付い
た転造フィンチューブの表面を吸脱着剤で被覆又は埋込
み、伝熱表面とシリカゲルを一体化させた構成であるこ
とを特徴とする吸脱着エレメント。 - 【請求項８】 吸脱着剤を請求項１記載の方法により被
覆又は埋込みした伝熱表面とシリカゲルを一体化させた
構成であることを特徴とする請求項６記載の吸脱着エレ
メント。 - 【請求項９】 吸脱着剤を請求項１記載の方法により被
覆又は埋込みした伝熱表面とシリカゲルを一体化させた
構成であることを特徴とする請求項７記載の吸脱着エレ
メント。 - 【請求項１０】 請求項６記載の吸脱着エレメントを具
備していることを特徴とする吸着式冷凍装置。 - 【請求項１１】 請求項７記載の吸脱着エレメントを具
備していることを特徴とする吸着式冷凍装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP716895A JPH08200876A (ja) | 1995-01-20 | 1995-01-20 | 吸脱着エレメント，一体化方法及び吸着式冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP716895A JPH08200876A (ja) | 1995-01-20 | 1995-01-20 | 吸脱着エレメント，一体化方法及び吸着式冷凍装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08200876A true JPH08200876A (ja) | 1996-08-06 |
Family
ID=11658563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP716895A Withdrawn JPH08200876A (ja) | 1995-01-20 | 1995-01-20 | 吸脱着エレメント，一体化方法及び吸着式冷凍装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08200876A (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005095882A1 (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-13 | Daikin Industries, Ltd. | 熱交換器 |
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| CN109556310A (zh) * | 2018-10-09 | 2019-04-02 | 宁波工程学院 | 吸附制冷器具 |
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| CN109556315A (zh) * | 2018-10-09 | 2019-04-02 | 宁波工程学院 | 多级吸附制冷设备 |
-
1995
- 1995-01-20 JP JP716895A patent/JPH08200876A/ja not_active Withdrawn
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