(57)【要約】【課題】ＣＯ２を吸脱着する吸着剤を用いた気体分離装置において、簡易な機構により、継続的なＣＯ２の吸脱着を実現する構成を提供する。【解決手段】気体分離装置１を、吸着剤２と、吸着剤２を冷却する冷却装置５と、吸着剤２を加熱する加熱装置６と、吸着剤２を循環させるために環状に構成された循環用管３と、吸着剤２を循環させるためのポンプ４とを有する構成とする。これにより、気体分離装置１では、吸着剤２が循環用管３の空洞部３ａを通して循環することで、以下の一連の動作を繰り返す。まず、吸着剤２は、冷却装置５によって冷却されてＣＯ２の吸着が促進された状態でＣＯ２を吸着して、その後に、加熱装置６によって加熱されてＣＯ２の脱離が促進された状態でＣＯ２を脱離する。この一連の動作が繰り返されることで、簡易な機構でありながら、継続的にＣＯ２の吸脱着を行うことができる。【選択図】図１
2015167920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二酸化炭素を吸脱着する液体で構成された吸着剤（２）と、
前記吸着剤の循環経路を構成する空洞部（３ａ）を有する循環路構成部材（３）と、
前記空洞部内において前記吸着剤を循環させる循環手段（４）と、
前記空洞部内に充填された前記吸着剤による前記二酸化炭素の吸着を促進する吸着促進手段（５）と、
前記空洞部内に充填された前記吸着剤に吸着された前記二酸化炭素の脱離を促進する脱離促進手段（６）と、を有することを特徴とする気体分離装置。
【請求項２】
前記吸着剤は、温度変化に応じて前記二酸化炭素の吸着および脱離を促進する液体で構成されており、
前記吸着促進手段が、前記吸着剤を冷却する冷却手段で構成されていると共に、前記脱離促進手段が、前記吸着剤を加熱する加熱手段で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の気体分離装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の気体分離装置と、気体を利用して発電する電池（１０）と、を有する電池システムであって、
前記気体分離装置は、前記気体に含まれた二酸化炭素を前記吸着剤によって吸脱着することで該二酸化炭素を除去する構成とされていることを特徴とする電池システム。
【請求項４】
請求項２に記載の気体分離装置と、気体を利用して発電する電池（１０）と、を有する電池システムであって、
前記気体分離装置は、前記気体に含まれた二酸化炭素を前記吸着剤によって吸脱着することで該二酸化炭素を除去する構成とされており、
前記電池が前記循環路構成部材に当接させられ、前記電池が前記循環路構成部材に接することで前記吸着剤が前記電池の冷媒とされていることを特徴とする電池システム。
【請求項５】
前記電池が発電した電力を利用して駆動させられる駆動部（１００）を有する構成とされており、
前記駆動部が前記循環路構成部材に当接させられ、前記駆動部が前記循環路構成部材に接することで前記吸着剤が前記駆動部の冷媒とされていることを特徴とする請求項３または４に記載の電池システム。
【請求項６】
前記吸着剤が水溶液であり、前記水溶液に含まれる水が前記電池に送られる構成とされていることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１つに記載の電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＯ２（二酸化炭素）を吸脱着する吸着剤を用いた気体分離装置、および、該気体分離装置が備えられ、電池の発電に用いられる気体に含まれたＣＯ２を該気体分離装置によって除去する構成とされた電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＯ２を吸脱着する吸着剤を用いた気体分離装置が知られている。この種の気体分離装置としては、特許文献１に記載の気体分離装置が提案されている。この気体分離装置は、電池システムにおける電池の発電に用いられる気体に含まれる不純物ガスであるＣＯ２を除去する装置である。特許文献１では、電池が燃料電池で構成されている。燃料電池は、一般に、燃料用電極および酸素用電極および電解質を有する構成とされ、これらの電極にＨ２（水素）やＯ２（酸素）が導かれる構成とされる。具体的には、燃料用電極にＨ２が導かれ、酸素用電極にＯ２が導かれる。ここで、これらの電極（燃料用電極、酸素用電極）に導かれる気体（Ｈ２、Ｏ２）にＣＯ２が含まれる場合、このＣＯ２が燃料電池中に進入して、このＣＯ２と電解質が反応して炭酸塩を生じることにより、ｐＨが低下し起電力が低下したり、炭酸塩が沈殿し電極表面の被覆を引き起こすことがある。特許文献１では、気体分離装置を設けることにより、電池の発電に用いられる気体（Ｈ２）に含まれたＣＯ２を、電池中に進入する前に除去する。
【０００３】
この気体分離装置では、固体（例えば、１３Ｘゼオライトペレット）で構成された吸着剤が複数設けられ、複数の吸着剤が並べられることで一つの環状をなすように配置されている。また、吸着剤を冷却する冷却手段および吸着剤を加熱する加熱手段が設けられており、これら冷却手段および加熱手段は互いに離されて配置されている。この気体分離装置では、冷却手段により吸着剤を冷却することで吸着剤によるＣＯ２の吸着が促進され、加熱手段により吸着剤を加熱することで吸着剤による気体ＣＯ２の脱離が促進される。こうして、ＣＯ２が脱離されることで、吸着剤が再生（再びＣＯ２を吸着し易い状態に戻ること）する。なお、以下において、冷却手段によって吸着剤によるＣＯ２の吸着が促進させられる領域を吸着促進領域といい、加熱手段によって吸着剤によるＣＯ２の脱離が促進させられる領域を脱離促進領域という。
【０００４】
そして、この気体分離装置では、環状に配置された吸着剤が時計回りに回転させられることで、吸着促進領域に位置する吸着剤や脱離促進領域に位置する吸着剤が順次変更される。これにより、この気体分離装置では、ＣＯ２を吸着した吸着剤の再生を待たずに、順次異なる吸着剤が用いられることで、継続的にＣＯ２の吸脱着を行うことができる。すなわち、吸着剤が一つの場合には、吸着剤が再生するまでの間、電池による発電ができない状態となるが、この気体分離装置では、ＣＯ２を除去しつつ継続的に電池の発電を行わせることができる。以上のようにして、この気体分離装置では、電池システムにおける電池の発電に用いられる気体に含まれるＣＯ２を除去する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許５０１６１７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の気体分離装置では、固体で構成された複数の吸着剤ごとに配管などの構成物を設けなければならず、また、これら（複数の吸着剤および配管などの構成物）を回転させるための装置を設ければならない。このように、この気体分離装置では、複雑な機構を設けなければならず、装置全体の体積が大きくなってしまうなどの不都合が生じる。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、ＣＯ２を吸脱着する吸着剤を用いた気体分離装置において、簡易な機構により、継続的なＣＯ２の吸脱着を実現する構成を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、気体分離装置において、二酸化炭素を吸脱着する液体で構成された吸着剤（２）と、吸着剤の循環経路を構成する空洞部（３ａ）を有する循環路構成部材（３）と、空洞部内において吸着剤を循環させる循環手段（４）と、空洞部内に充填された吸着剤による二酸化炭素の吸着を促進する吸着促進手段（５）と、空洞部内に充填された吸着剤に吸着された二酸化炭素の脱離を促進する脱離促進手段（６）とを有することを特徴とする。
【０００９】
このため、吸着剤が、循環用管の空洞部を通して循環することにより、以下の一連の動作を繰り返すこととなる。すなわち、一連の動作とは、まず、吸着剤は、吸着促進領域にて、吸着促進手段によって冷却されて二酸化炭素の吸着が促進された状態で該気体を吸着する。その後に、該二酸化炭素を吸着した吸着剤は、脱離脱離領域に移動して、脱離脱離手段によって加熱されて該二酸化炭素の脱離が促進された状態で該二酸化炭素を脱離する。こうして該二酸化炭素を脱離することで、吸着剤は再生する。そして、該二酸化炭素を脱離した吸着剤は、再び吸着促進領域に移動する。このような一連の動作が繰り返されることにより、簡易な機構でありながら、該二酸化炭素を吸着した吸着剤の再生を待たずに、継続的に該二酸化炭素の吸脱着を行うことができる。
【００１０】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した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ものである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電池システムの模式的な構成図である。
【図２】図１に示す電池システムにおける気体分離装置に備えられている循環用管のうち空気導入通路の周辺部分を拡大して示す図である。
【図３】図１に示す電池システムにおける気体分離装置に備えられている循環用管のうち気体排出通路の周辺部分を拡大して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
【００１３】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る気体分離装置１について図１〜図３を参照して説明する。本実施形態では、図１に示す電池システムＳ１に気体分離装置１を適用している。図１に示すように、この電池システムＳ１は、気体分離装置１を有すると共に、電池１０と、電池１０によって発電した電力を利用して駆動させられる駆動部１００とを有する構成とされている。この電池システムＳ１は、例えば、自動車などの車両に搭載され、車両用の各種装置（駆動部１００）を駆動するための電力を供給するシステムとして適用される。駆動部１００は、例えばモーターなどである。なお、電池１０は、ここでは、燃料用電極、酸素用電極および電解質を有する一般的なアルカリ型の燃料電池で構成されているが、特に構成が限定されるものではなく、例えば空気電池などであってもよい。  
【００１４】
図１に示すように、気体分離装置１は、吸着剤２と、吸着剤２を冷却する冷却装置５と、吸着剤２を加熱する加熱装置６と、吸着剤２を循環させるために環状に構成された循環用管３と、吸着剤２を循環させるためのポンプ４とを有する構成とされている。本実施形態における電池システムＳ１では、気体分離装置１が、Ｏ２（酸素）が含まれた気体としての空気を発電に利用する電池１０に利用される該空気に含まれたＣＯ２を除去するための装置として適用されている。
【００１５】
また、図１に示すように、気体分離装置１は、空気導入通路７と、気体排出通路８と、気体導入通路９とを有する。空気導入通路７は、電池１０の発電に利用されるＯ２が含まれた空気を循環用管３の空洞部３ａ内に導入するための通路である。気体排出通路８は、該空気に含まれたＣＯ２を循環用管３の空洞部３ａ内から外部へ放出するための通路である。気体導入通路９は、循環用管３の空洞部３ａ内に導入された空気のうち電池１０に利用される気体（Ｏ２、Ｈ２Ｏ（水））を電池１０に導入するための通路である。
【００１６】
また、循環用管３のうち、空気導入通路７と接続した部分には気体吸着部７１が備えられ、気体排出通路８と接続した部分には気体脱離部８１が備えられている。気体吸着部７１は、冷却装置５によって冷却された吸着剤２がＣＯ２を吸着するための部分であり、気体脱離部８１は、加熱装置６によって加熱された吸着剤２がＣＯ２を脱離するための部分である。
【００１７】
吸着剤２は、温度変化や圧力変化などに応じて気体の吸着および脱離を促進させられる液体で構成されている。より具体的には、温度変化に応じて吸着および脱離を促進させられる吸着剤２は、気体分離装置１の使用環境における通常温度に対して低温となった場合に吸着が促進させられ、高温となった場合に脱離が促進させられる。また、圧力変化に応じて吸着および脱離を促進させられる吸着剤２は、気体分離装置１の使用環境における通常圧力に対して低圧となった場合に吸着が促進させられ、高圧となった場合に脱離が促進させられる。ここでは一例として、吸着剤２は、ＣＯ２を吸脱着する液体であるモノエタノールアミンと水を混合したモノエタノールアミン水溶液で構成されている。モノエタノールアミンは、温度変化に応じてＣＯ２の吸着量が大きく変化する液体であり、弱塩基であるため、冷却されてＣＯ２などの弱酸性の気体を一度吸着した後に加熱されることで該ＣＯ２を脱離する。
【００１８】
図１に示すように、吸着剤２は、循環用管３の空洞部３ａ内に充填されている。詳細は後述するが、吸着剤２は、循環用管３が環状とされていることにより循環用管３の空洞部３ａを通って循環させられる。
【００１９】
循環用管３は、吸着剤２の循環経路を構成する空洞部３ａを有する循環路構成部材として構成された管である。図１に示すように、循環用管３は、空洞部３ａにおいて吸着剤２が充填された構成とされ、空洞部３ａ内において吸着剤２を移動させるためのものである。なお、循環路構成部材としては、循環用管３に限られるわけではなく、吸着剤２が循環させられる循環経路を有する部材であれば、どのようなものであってもよい。本実施形態に係る気体分離装置１では、図１に示すように、循環用管３の空洞部３ａが一続きとなる環状とされていることにより、吸着剤２が循環させられる構成とされている。
【００２０】
ポンプ４は、循環用管３の空洞部３ａ内において吸着剤２を循環させるための循環手段として設けられたものである。ここでは、ポンプ４が複数設けられており、ポンプ４によって吸着剤２に対して圧力が与えられることにより、吸着剤２が、環状とされた循環用管３の空洞部３ａ内を循環させられる。なお、図１に示すように、吸着剤２は、図１の紙面における反時計回りの方向に流れて循環させられる。
【００２１】
図２に示すように、複数のポンプ４のうちのポンプ４ａは、循環用管３のうち気体吸着部７１よりも吸着剤２の流動方向の下流側に設けられている。このように設けられている理由は、このポンプ４ａによって気体吸着部７１内に溜め込まれた吸着剤２を吸引することで、気体吸着部７１内に溜め込まれた吸着剤２が気体導入通路９内に溢れ出し難くなるようにするためである。また、複数のポンプ４のうちの別のポンプ４ｂは、循環用管３のうち気体脱離部８１よりも吸着剤２の流動方向の下流側に設けられている。このように設けられている理由は、このポンプ４ｂによって気体脱離部８１内に溜め込まれた吸着剤２を吸引することで、気体脱離部８１内に溜め込まれた吸着剤２が気体排出通路８内に溢れ出し難くなるようにするためである。
【００２２】
冷却装置５は、循環用管３の空洞部３ａ内に充填された吸着剤２による気体（ＣＯ２）の吸着を促進する吸着促進手段として、吸着剤２を冷却する装置である。冷却装置５は、冷却手段に相当するものであり、例えばラジエータで構成される。
【００２３】
図１に示すように、冷却装置５は、循環用管３のうち吸着剤２が気体脱離部８１から気体吸着部７１へ流れる際に通過する部分に備えられている。このため、本実施形態に係る気体分離装置１では、この冷却装置５によって冷却されて気体（ＣＯ２）の吸着が促進させられた状態の吸着剤２が、気体吸着部７１に流れ込むこととなる。
【００２４】
加熱装置６は、循環用管３の空洞部３ａ内に充填された吸着剤２による気体（ＣＯ２）の脱離を促進する脱離促進手段として、吸着剤２を加熱する装置である。加熱装置６は、加熱手段に相当するものであり、例えばヒータで構成され、ここでは、加熱効率の良い網型ヒータとされている。
【００２５】
図１に示すように、加熱装置６は、循環用管３のうち吸着剤２が気体吸着部７１から冷却装置５へ流れる際に通過する部分に備えられている。具体的には、加熱装置６は、循環用管３のうち駆動部１００から冷却装置５に至るまでの部分に配置されており、本実施形態では、気体脱離部８１内に配置されている。このため、本実施形態に係る気体分離装置１では、この加熱装置６によって加熱されて気体（ＣＯ２）の脱離が促進させられた状態の吸着剤２が、気体脱離部８１に流れ込むこととなる。
【００２６】
なお、以下において、冷却装置５によって吸着剤２による気体（ＣＯ２）の吸着が促進させられる領域を吸着促進領域（図１中の符号Ａで示す一点鎖線で囲まれた部分を参照）という。また、加熱装置６によって吸着剤２による気体（ＣＯ２）の脱離が促進させられる領域を脱離促進領域（図１中の符号Ｂで示す一点鎖線で囲まれた部分を参照）という。ここで、吸着促進領域および脱離促進領域は、互いに離されている。
【００２７】
図２に示すように、気体導入通路９は、空気導入通路７と共に循環用管３の気体吸着部７１に接続されている。本実施形態に係る気体分離装置１では、吸着剤２による吸着によってＣＯ２が取り除かれた空気の残り成分であるＮ２、Ｏ２等（以下、空気残り成分という）が、この気体導入通路９を通って電池１０へ導かれる構成となっている。また、本実施形態に係る気体分離装置１では、気体導入通路９を通って、水溶液である吸着剤２に含まれるＨ２Ｏが電池１０に送られる構成とされている。このため、気体分離装置１において電池１０がＨ２Ｏを利用して発電を行う電池で構成されている場合には、この吸着剤２に含まれるＨ２Ｏを電池１０の発電に有効利用することができる。よって、本気体分離装置１のように電池１０がアルカリ型の燃料電池で構成された場合のみならず、水系空気電池で電池１０が構成された場合等においても、水溶液である吸着剤２に含まれるＨ２Ｏが電池１０に送られる構成とされることが好ましい。
【００２８】
図２に示すように、気体吸着部７１には、空気導入通路７から気体導入通路９へ至る経路を構成する内壁面７１ａが備えられている。内壁面７１ａは、天地方向（図２の紙面の上下方向）に伸びた構成とされている。そして、本実施形態に係る気体分離装置１では、気体吸着部７１のうち、天側（図２の紙面の上側）に気体導入通路９が配置されると共に地側（図２の紙面の下側）に空気導入通路７が配置された構成とされている。本実施形態に係る気体分離装置１では、空気がバブリング（液体に気体を吹き込むこと）によって空気導入通路７から空洞部３ａ内に導入されることとなるため、吸着剤２よりも軽い気体である空気が、気泡となって天側へ移動していって、気体導入通路９内に入り込むこととなる。ここで、本実施形態に係る気体分離装置１では、空気がバブリングによって空洞部３ａ内を通過させられるため、固体で構成された吸着剤２によって吸着する場合に比べて、空気と吸着剤２との接触面積が大きくなり、吸着剤２によって効率的にＣＯ２を吸着することができる。
【００２９】
また、図２に示すように、気体吸着部７１の内壁面７１ａには、吸着剤２の流動を妨げる部材である邪魔板７１ａが設けられている。本実施形態に係る気体分離装置１では、複数の邪魔板７１ａが交互に配置されていることにより、空気が蛇行状に流動することとなる。このため、空気の流動経路が長くなることで、空気と吸着剤２との接触時間が長くなり、ＣＯ２を十分吸着していない空気が気体導入通路９内に導入されることが抑制される。例えば、邪魔板７１ａは、図２に示すように、空気導入通路７と気体導入通路９の間を結ぶ直線の方向（空気の進行方向）に略垂直な方向に伸びた板状部材で構成され得る。ここでは、邪魔板７１ａは、空気導入通路７と気体導入通路９の間を結ぶ直線の方向において断続的に複数設けられている。
【００３０】
図３に示すように、気体脱離部８１には、天地方向（図３の紙面の上下方向）に伸びた構成とされた内壁面８１ａが備えられている。本実施形態に係る気体分離装置１では、気体脱離部８１のうち、天側（図３の紙面の上側）に気体排出通路８が配置されると共に地側（図３の紙面の下側）から気体脱離部８１内に吸着剤２が導入される構成とされている。本実施形態に係る気体分離装置１では、地側から気体脱離部８１内に導入された吸着剤２が加熱装置６によって加熱されることで、吸着剤２からＣＯ２が脱離して、該ＣＯ２が、気泡となって天側へ移動していって、気体排出通路８内に導入されることとなる。このとき、吸着剤２に含まれたＨ２Ｏも、加熱装置６によって加熱されることで、気体排出通路８内に導入されることとなる。
【００３１】
ここで、図３に示すように、気体排出通路８は、冷却装置５へ導かれる経路を有すると共に、冷却装置５に導かれた後に、外部に連通した第１通路８２と、空洞部３ａと連通した第２通路８３とに分岐する構成とされている。第１通路８２は、気体脱離部８１から導入されたＣＯ２を外部に放出するための通路であり、第２通路８３は、冷却装置５に導かれて冷却装置５によってＨ２Ｏを液化して空洞部３ａに戻すための通路である。このような構成とされることで、本実施形態に係る気体分離装置１では、吸着剤２に含まれたＨ２Ｏが、気体脱離部８１から気体排出通路８に通された後に、冷却装置５によって冷却されることで液化されて空洞部３ａ内に再合流する。本実施形態に係る電池システムＳ１では、このように、吸着剤２に含まれたＨ２Ｏを外部に排出せずに空洞部３ａ内に戻す構成とされているため、Ｈ２Ｏを無駄なく電池１０の発電に有効利用できる。また、図３に示すように、本実施形態に係る電池システムＳ１では、電池１０が排出した気体であるＨ２Ｏを気体排出通路８に導いて、第１通路８２に通して外部に放出する構成とされている。
【００３２】
図１に示すように、電池１０は、循環用管３のうち吸着剤２が気体吸着部７１から気体脱離部８１へ流れる際に通過する部分に当接させられている。駆動部１００は、図示しない配線によって電池１０と電気的に接続される構成とされており、循環用管３のうち吸着剤２が気体吸着部７１から気体脱離部８１へ流れる際に通過する部分に当接させられている。言い換えると、電池１０および駆動部１００は、共に、吸着剤２が冷却装置５によって冷却されてから加熱装置６によって加熱されるまでの間に通る部分に当接させられている。詳細は後述するが、本実施形態における電池システムＳ１では、このように電池１０および駆動部１００が循環用管３に接することで、吸着剤２が電池１０および駆動部１００の冷媒とされている。
【００３３】
以上、本実施形態に係る気体分離装置１の構成について説明した。次に、本実施形態に係る電池システムＳ１における電池１０の発電過程について、気体分離装置１による気体（ＣＯ２）の除去過程を含めて説明する。
【００３４】
まず、電池１０の発電に利用されるＯ２が含まれた空気を、空気導入通路７から循環用管３の気体吸着部７１内に導入する（図１の矢印Ｙ１を参照）。このとき、循環用管３の気体吸着部７１に充填された吸着剤２は、冷却装置５により冷却されて（例えば、４０℃）、ＣＯ２の吸着が促進された状態となる。このため、空気に含まれたＣＯ２は、吸着剤２によって吸着される。
【００３５】
次に、空気残り成分および水溶液である吸着剤２に含まれたＨ２Ｏが、気体導入通路９に通される。これら空気残り成分および吸着剤２に含まれていたＨ２Ｏは、電池１０の発電に利用されるために、気体導入通路９を通って電池１０へ導かれる（図１の矢印Ｙ２を参照）。そして、電池１０は、気体導入通路９を通って電池１０へ導かれた空気残り成分および吸着剤２に含まれていたＨ２Ｏを利用して発電を行う。
【００３６】
ここで、本実施形態における電池１０の発電に係る反応についての反応式を以下に示す。
【００３７】
酸素用電極における陽極反応：Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋４ｅ- → ４ＯＨ-
燃料用電極における陰極反応：２Ｈ２＋４ＯＨ- → ４Ｈ２Ｏ＋４ｅ-
全体の反応：Ｏ２＋２Ｈ２ → ２Ｈ２Ｏ
そして、電池１０の発電によって生じる電力は、図示しない配線を介して駆動部１００に送られて、駆動部１００を駆動させるための動力として利用される。
【００３８】
また、導入された空気のうち吸着剤２に吸収されたＣＯ２は、吸着剤２と共に、循環用管３の空洞部３ａ内を通って脱離促進領域へ導かれる（図１の矢印Ｙ３を参照）。このとき、吸着剤２は、気体吸着部７１から気体脱離部８１までの間を流れる際に、循環用管３のうち電池１０と接している部分および駆動部１００と接している部分を通ることとなる。よって、吸着剤２は冷却装置５によって冷却されて低温となっているため、電池１０の熱や駆動部１００の熱が吸着剤２に放出されて、電池１０や駆動部１００が冷却される。こうして、電池１０および駆動部１００が冷却されると共に、これらの冷却によって温度が上昇した状態で吸着剤２が気体脱離部８１に導かれる。
【００３９】
脱離促進領域に流れ込んだ吸着剤２（ＣＯ２を含む）は、加熱装置６によって加熱（例えば、９０℃）されることにより、ＣＯ２を脱離する。吸着剤２は、ＣＯ２を脱離した後、空洞部３ａ内を通って再び吸着促進領域へ導かれる（図１の矢印Ｙ４を参照）。そして、以上の一連の動作（Ｓ１〜Ｓ４）が繰り返される。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態に係る気体分離装置１では、吸着剤２を循環用管３の空洞部３ａ内を通して循環させる。これにより、まず、吸着剤２は、吸着促進領域にて、冷却装置５によって冷却されて気体（ＣＯ２）の吸着が促進された状態でＣＯ２を吸着する。その後に、ＣＯ２を吸着した吸着剤２は、脱離促進領域に移動して、加熱装置６によって加熱されてＣＯ２の脱離が促進された状態でＣＯ２を脱離する。こうしてＣＯ２を脱離することで、吸着剤２は再生（再び気体を吸着し易い状態に戻ること）する。そして、ＣＯ２を脱離した吸着剤２は、再び吸着促進領域に移動する。本実施形態に係る気体分離装置１では、以上の一連の動作が繰り返される。
【００４１】
上記で説明したように、本実施形態に係る気体分離装置１は、ＣＯ２を吸脱着する液体で構成された吸着剤２と、吸着剤２の循環経路を構成する空洞部３ａを有する循環用管３と、空洞部３ａ内において吸着剤２を循環させる循環手段４とを有する。さらに、本実施形態に係る気体分離装置１は、空洞部３ａ内に充填された吸着剤２によるＣＯ２の吸着を促進する冷却装置５と、空洞部３ａ内に充填された吸着剤２に吸着されたＣＯ２の脱離を促進する加熱装置６とを有する。
【００４２】
このため、本実施形態に係る気体分離装置１では、吸着剤２が、循環用管３の空洞部３ａ内を通って循環することにより、以下の一連の動作を繰り返すこととなる。すなわち、一連の動作とは、まず、吸着剤２は、吸着促進領域にて、冷却装置５によって冷却されて気体（ＣＯ２）の吸着が促進された状態でＣＯ２を吸着する。その後に、ＣＯ２を吸着した吸着剤２は、脱離促進領域に移動して、加熱装置６によって加熱されてＣＯ２の脱離が促進された状態でＣＯ２を脱離する。こうしてＣＯ２を脱離することで、吸着剤２は再生する。そして、ＣＯ２を脱離した吸着剤２は、再び吸着促進領域に移動する。このような一連の動作が繰り返されることにより、本実施形態に係る気体分離装置１では、簡易な機構でありながら、ＣＯ２を吸着した吸着剤２の再生を待たずに、継続的にＣＯ２の吸脱着を行うことができる。これにより、本実施形態に係る電池システムＳ１では、ＣＯ２を除去しつつ継続的に電池１０の発電を行うことができる。
【００４３】
また、本実施形態における電池システムＳ１では、電池１０が、循環用管３のうち吸着剤２が気体吸着部７１から気体脱離部８１へ流れる際に通過する部分に当接させられていることで、吸着剤２が、電池１０の冷媒とされる。また、駆動部１００が、循環用管３のうち吸着剤２が気体吸着部７１から気体脱離部８１へ流れる際に通過する部分に当接させられていることで、吸着剤２が、駆動部１００の冷媒とされる。
【００４４】
このため、本実施形態における電池システムＳ１では、電池１０および駆動部１００が冷却されると共に、吸着剤２が比較的高温となった状態で気体脱離部８１に導かれるため、熱効率に優れる。
【００４５】
本実施形態に係る気体分離装置１では、水溶液である吸着剤２に含まれるＨ２Ｏが電池１０に送られる構成とされる。
【００４６】
このため、電池１０がＨ２Ｏを利用して発電を行う電池で構成されている場合には、吸着剤２に含まれたＨ２Ｏを電池１０の発電に有効利用することができる。
【００４７】
（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
【００４８】
また、第１実施形態に係る電池システムＳ１では、吸着剤２をモノエタノールアミン水溶液で構成すると共に、吸着促進手段を冷却装置５で構成し、脱離促進手段を加熱装置６で構成していた。この電池システムＳ１では、このように構成することで、温度変化に応じた吸着剤２による気体の吸着および脱離を促進させる構成となっていた。しかしながら、この構成に限られるわけではなく、第１実施形態において、例えば、圧力変化に応じた吸着剤２による気体の吸着および脱離を促進させる構成としてもよい。具体的には、例えば、第１実施形態に係る気体分離装置１において、吸着剤２を、圧力変化によってＣＯ２を吸脱着させる用途に好適な液体であるアセトン、エタノール、ベンゼンのいずれか等で構成することができる。この場合は、吸着促進手段を、吸着剤２を減圧する減圧力手段で構成し、脱離促進手段を、吸着剤２を加圧する加圧手段で構成することで、第１実施形態の場合と同様、継続的にＣＯ２の吸脱着を行うことができる。
【符号の説明】
【００４９】
１      気体分離装置
２      吸着剤
３      循環用管
３ａ    循環用管の空洞部
３ａａ  循環用管の空洞部のうち吸着促進領域
３ａｂ  循環用管の空洞部のうち脱離促進領域
５      冷却装置
６      加熱装置
１０    電池
１００  駆動部
【図１】
2015167920.tif 000003
【図２】
2015167920.tif 000004
【図３】
2015167920.tif 000005