(57)【要約】　　　（修正有）【課題】自動車等から得られる熱源を利用して効率的な蓄熱システムを実現できる吸着材、これを用いた蓄熱システム、吸着材である鉄アルミノフォスフェート、及びその製造方法を提供する。【解決手段】廃熱を吸着材に供給し、吸着物質が吸着材に吸着する際に発する熱を暖機運転の機器に供給する、及び／又は廃熱を吸着材に供給し、吸着物質が吸着材に吸着する際に発する蒸発潜熱を冷房用冷凍機内の冷却媒体に供給する。吸着材がゼオライトであって、そのフレームワーク密度が１０Ｔ／ｎｍ３以上１８Ｔ／ｎｍ３以下であり、５５℃で測定された吸着等温線において、相対蒸気圧０．０２での吸着物質の吸着量が０．１２ｇ／ｇ以下であり、相対蒸気圧０．１での吸着物質の吸着量が０．１３ｇ／ｇ以上であり、相対蒸気圧０．０２以上０．１以下の範囲で相対蒸気圧が０．０５変化したときの吸着物質の吸着量変化が０．０８ｇ／ｇ以上となる相対蒸気圧領域を有するもの。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）廃熱を吸着材に供給して吸着物質を脱着し、吸着物質が吸着材に吸着する際に発生する熱を暖機運転の必要な機器に供給する、及び／又は（２）廃熱を吸着材に供給して吸着物質を脱着し、吸着物質が吸着材に吸着する際に吸着物質が蒸発することにより発生する吸着物質の蒸発潜熱を冷房用冷凍機内を循環する冷却媒体に供給する蓄熱システムであって、
　前記吸着材がゼオライトであって、（ａ）該ゼオライトのフレームワーク密度が１０Ｔ／ｎｍ３以上１８Ｔ／ｎｍ３以下であり、（ｂ）該ゼオライトの５５℃で測定された吸着等温線において、相対蒸気圧０．０２での吸着物質の吸着量が０．１２ｇ／ｇ以下であり、相対蒸気圧０．１での吸着物質の吸着量が０．１３ｇ／ｇ以上であり、相対蒸気圧０．０２以上０．１以下の範囲で相対蒸気圧が０．０５変化したときの吸着物質の吸着量変化が０．０８ｇ／ｇ以上となる相対蒸気圧領域を有する、ことを特徴とする蓄熱システム。
【請求項２】
相対蒸気圧０．０２での吸着物質の吸着量が０．１ｇ／ｇ以下であり、相対蒸気圧０．１での吸着物質の吸着量が０．１５ｇ／ｇ以上である請求項１に記載の蓄熱システム。
【請求項３】
前記（１）の熱を暖機運転の必要な機器に供給、及び前記（２）の蒸発潜熱を冷却媒体に供給を行う請求項１又は２に記載の蓄熱システム。
【請求項４】
前記蓄熱システムが車両に搭載されるシステムであり、前記廃熱が暖機運転終了後の内燃機関から発生した熱であり、暖機運転の必要な機器が前記内燃機関であり、冷房用冷凍機が蒸気圧縮式冷凍機であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の蓄熱システム。
【請求項５】
前記吸着物質が水であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の蓄熱システム。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載の蓄熱システムに用いるための吸着材であり、前記吸着材がゼオライトであって、（ａ）該ゼオライトのフレームワーク密度が１０Ｔ／ｎｍ３以上１８Ｔ／ｎｍ３以下であり、（ｂ）該ゼオライトの５５℃で測定された吸着等温線において、相対蒸気圧０．０２での吸着物質の吸着量が０．１２ｇ／ｇ以下であり、相対蒸気圧０．１での吸着物質の吸着量が０．１３ｇ／ｇ以上であり、相対蒸気圧０．０２以上０．１以下の範囲で相対蒸気圧が０．０５変化したときの吸着物質の吸着量変化が０．０８ｇ／ｇ以上となる相対蒸気圧領域を有することを特徴とする吸着材。
【請求項７】
相対蒸気圧０．０２での吸着物質の吸着量が０．１ｇ／ｇ以下であり、相対蒸気圧０．１での吸着物質の吸着量が０．１５ｇ／ｇ以上である請求項６に記載の吸着材。
【請求項８】
相対蒸気圧０．０２での吸着物質の吸着量が０．０５ｇ／ｇ以下であり、相対蒸気圧０．１での吸着物質の吸着量が０．２ｇ／ｇ以上であり、相対蒸気圧０．０２以上０．１以下の範囲で相対蒸気圧が０．０５変化したときの吸着物質の吸着量変化が０．１２ｇ／ｇ以上である請求項６又は７に記載の吸着材。
【請求項９】
相対蒸気圧０．０２での吸着物質の吸着量が０．１ｇ／ｇ以下であり、相対蒸気圧０．０７での吸着物質の吸着量が０．１５ｇ／ｇ以上であり、相対蒸気圧０．０２以上０．０７以下の範囲で相対蒸気圧が０．０５変化したときの吸着物質の吸着量変化が０．０８ｇ／ｇ以上である請求項６乃至８の何れか１項に記載の吸着材。
【請求項１０】
前記ゼオライトは、その骨格構造内に少なくともＡｌ及びＰを含有するアルミノフォスフェートであることを特徴とする請求項６乃至９の何れか１項に記載の吸着材。
【請求項１１】
前記ゼオライトは、その骨格構造内に少なくともヘテロ原子、Ａｌ及びＰを含有するメタロアルミノフォスフェートであることを特徴とする請求項１０に記載の吸着材。
【請求項１２】
前記へテロ原子、Ａｌ及びＰが、下記式ａ〜ｃのモル比で骨格構造を構成していることを特徴とする請求項１１に記載の吸着材。
　　０．００１≦ｘ≦０．４　…ａ
（ｘは、ヘテロ原子、Ａｌ及びＰの合計に対するヘテロ原子のモル比を示す）
　　０．２≦ｙ≦０．６　…ｂ
（ｙは、ヘテロ原子、Ａｌ及びＰの合計に対するＡｌのモル比を示す）
　　０．２≦ｚ≦０．６　…ｃ
（ｚは、ヘテロ原子、Ａｌ及びＰの合計に対するＰのモル比を示す）
【請求項１３】
前記ゼオライトは、その骨格構造内のヘテロ原子としてケイ素を含有するシリコンアルミノフォスフェートであることを特徴とする請求項１１に記載の吸着材。
【請求項１４】
前記シリコンアルミノフォスフェートは、そのフレームワーク密度が１０Ｔ／ｎｍ３以上１６Ｔ／ｎｍ３以下であり、Ｓｉ、Ａｌ及びＰの合計に対するＳｉのモル比率が９％より大きいことを特徴とする請求項１３に記載の吸着材。
【請求項１５】
前記シリコンアルミノフォスフェートは、そのフレームワーク密度が１０Ｔ／ｎｍ３以上１６Ｔ／ｎｍ３以下であり、Ｓｉ、Ａｌ及びＰが下記式４〜６のモル比でその骨格構造を構成していることを特徴とする請求項１３に記載の吸着材。
　　０．０９＜ｐ≦０．３０　…４
（ｐは、Ｓｉ、Ａｌ及びＰの合計に対するＳｉのモル比を示す）
　　０．３０≦ｑ≦０．６０　…５
（ｑは、Ｓｉ、Ａｌ及びＰの合計に対するＡｌのモル比を示す）
　　０．３０≦ｒ≦０．６０　…６
（ｒは、Ｓｉ、Ａｌ及びＰの合計に対するＰのモル比を示す）
【請求項１６】
前記ゼオライトは、その骨格構造内のヘテロ原子として鉄を含有する鉄アルミノフォスフェートであることを特徴とする請求項１１に記載の吸着材。
【請求項１７】
骨格構造内に少なくともＦｅ、Ａｌ及びＰを含有する鉄アルミノフォスフェートであって、Ｘ線波長１．５４１８ÅのＣｕ−Ｋα線による粉末Ｘ線回折測定において、少なくとも、９．５±０．３、１０．１±０．３、１２．８±０．３、１９．５±０．３、２０．４±０．３、２４．３±０．３及び３０．７±０．４の回折角（２θ）に回折ピークが現れることを特徴とする鉄アルミノフォスフェート。
【請求項１８】
回折角（２θ）１０．１±０．３で現れるピーク強度が、回折角（２θ）９．５±０．３で現れるピーク強度の１０％以上であることを特徴とする請求項１７に記載の鉄アルミノフォスフェート。
【請求項１９】
回折角（２θ）１９．５±０．３で現れるピーク強度が、回折角（２θ）９．５±０．３で現れるピーク強度の１０％以上であることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の鉄アルミノフォスフェート。
【請求項２０】
前記Ｆｅ、Ａｌ及びＰが、下記式１〜３のモル比で骨格構造を構成していることを特徴とする請求項１７乃至１９の何れか１項に記載の鉄アルミノフォスフェート。
　　０．００１≦ｘ≦０．３　…１
（ｘは、Ｆｅ、Ａｌ及びＰの合計に対するＦｅのモル比を示す）
　　０．２≦ｙ≦０．６　…２
（ｙは、Ｆｅ、Ａｌ及びＰの合計に対するＡｌのモル比を示す）
　　０．３≦ｚ≦０．６　…３
（ｚは、Ｆｅ、Ａｌ及びＰの合計に対するＰのモル比を示す）
【請求項２１】
フレームワーク密度が１０Ｔ／ｎｍ３以上１８Ｔ／ｎｍ３以下であり、５５℃で測定された吸着等温線において、相対蒸気圧０．０２での吸着物質の吸着量が０．１２ｇ／ｇ以下であり、相対蒸気圧０．１での吸着物質の吸着量が０．１３ｇ／ｇ以上であり、相対蒸気圧０．０２以上０．１以下の範囲で相対蒸気圧が０．０５変化したときの吸着物質の吸着量変化が０．０８ｇ／ｇ以上となる相対蒸気圧領域を有することを特徴とする請求項１７乃至２０の何れか１項に記載の鉄アルミノフォスフェート。
【請求項２２】
水蒸気吸着材として使用されることを特徴とする請求項１７乃至２１の何れか１項に記載の鉄アルミノフォスフェート。
【請求項２３】
（１）廃熱を吸着材に供給して吸着物質を脱着し、吸着物質が吸着材に吸着する際に発生する熱を暖機運転の必要な機器に供給する、及び／又は（２）廃熱を吸着材に供給して吸着物質を脱着し、吸着物質が吸着材に吸着する際に吸着物質が蒸発することにより発生する蒸発潜熱を冷房用冷凍機内を循環する冷却媒体に供給する蓄熱システムに用いるための吸着材であって、該吸着材が請求項２２に記載の鉄アルミノフォスフェートであることを特徴とする吸着材。
【請求項２４】
請求項１７乃至２１の何れか１項に記載の鉄アルミノフォスフェートを製造する方法であって、
　Ｘ線波長１．５４１８ÅのＣｕ−Ｋα線による粉末Ｘ線回折測定において、少なくとも、９．５±０．３、１３．１±０．３、１６．０±０．３、２０．７±０．３、２６．０±０．３及び３０．８±０．４の回折角（２θ）に回折ピークが現れる鉄アルミノフォスフェートを、酸素を含むガスで焼成することを特徴とする鉄アルミノフォスフェートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、蓄熱システム用吸着材、これを用いた蓄熱システム、鉄アルミノフォスフェート及びその製造方法に関する。更に詳しくは、自動車等から得られる熱源を有効利用して効率的な蓄熱システムを実現できる好適な蓄熱システム用吸着材、これを用いた蓄熱システム、好適な蓄熱システム用吸着材である鉄アルミノフォスフェート、及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
　車両等から多量に排出される廃熱を有効に利用することが検討されている。車両内で発生する廃熱を利用した車両用蓄熱システムとして、例えば、特許文献１には、車両走行時に発生するエンジンの廃熱を水素吸蔵合金に供給して水素ガスを放出させ、エンジン始動時にその水素ガスを水素吸蔵合金に吸収させて発生する反応熱を、暖機運転が必要な機器に供給して暖機運転の促進を図ることが記載されている。この車両用蓄熱システムでは、廃熱を効果的に蓄積して有効利用を図っているが、車両の代表的な熱利用システムである冷却機（エアコン）への利用は図られておらず、必ずしも廃熱を有効に利用してはいない。
【０００３】
　一方、冷却システムに利用されるものとしては、吸着材の吸着熱を利用した吸着式蓄冷熱装置が知られている。吸着式蓄冷熱装置を備えた蓄冷熱システムは、ビル、住宅、車両等に設置され、それらから排出される廃熱や温熱等を利用したエネルギー資源の有効利用を図るものとして使用されている。こうした蓄冷熱システムにおいては、吸着材を加熱して水等の吸着物質を吸着材から脱着させる脱着プロセスと、吸着物質を脱着させた後の吸着材を冷却して吸着物質を吸着材に吸着させる吸着プロセスとが繰り返されて動作する。そうした脱着プロセスと吸着プロセスとが効率的に繰り返されるためには、吸着物質を吸脱着する吸着材が、供給される熱源に応じた吸着特性を有することが必要となる。
【０００４】
　一般に、コジェネレーション機器、燃料電池、自動車エンジン等の冷却水や太陽熱等により得られる熱は、１２０℃以下、多くは１０５℃以下、より多くは６０〜１００℃程度の比較的低温であるため、そうした低温廃熱でも効率的に吸着物質を吸脱着する吸着材の開発が求められている。
【０００５】
　中でも、上述したように、廃熱が多量に発生し、エアコンを使用することで燃費がさらに低下する問題を抱える自動車では、そうした吸着材を備えたコンパクトな蓄熱システムの実用化が強く求められている。
【特許文献１】特開平１−２６７３４６号公報
【特許文献２】特開平９−１７８２９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
　しかしながら、吸着材の吸脱着熱を利用するシステムに用いられる吸着材として従来より検討されているＹ型ゼオライトは相対蒸気圧がほぼ０に近い値であっても吸着物質を吸着するので、吸着物質を脱着させるには、相対蒸気圧をほぼ０にするために高温が必要となる。したがって、Ｙ型ゼオライトは、上述した低温廃熱を利用した蓄熱システムに用いることが難しいという問題があった。
【０００７】
　同様に検討されているＡ型シリカゲルは低い相対蒸気圧での吸着特性が充分でなく、また、界面活性剤のミセル構造を鋳型として合成したメソポーラスシリカ（ＦＳＭ−１０など）（例えば、特許文献２を参照。）は低い相対蒸気圧で吸着物質を吸着しないので、上述したコジェネレーション機器、燃料電池、自動車エンジン等の冷却水や太陽熱等により得られる熱を利用した蓄熱システムを構成できないという問題があった。
【０００８】
　さらに、メソポーラスシリカは壊れやすく、コスト高と一般的に言われており、Ｙ型ゼオライトやＡ型シリカゲルは低コストで壊れにくいが我々の検討によれば、性能が不十分である。
【０００９】
　本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであって、その目的とするところは、自動車等から得られる熱源を有効利用して効率的な蓄熱システムを実現できる好適な蓄熱システム用吸着材、これを用いた蓄熱システム、好適な蓄熱システム用吸着材である鉄アルミノフォスフェート、及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
　本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討した結果、相対蒸気圧（相対湿度と同義。以下同じ。）と吸着量との間に特定の関係が成り立つ吸着材が、蓄熱システム、特に車両に搭載される蓄熱システムに用いる吸着材として有利であることを見出して本発明に到達した。
【００１１】
　〔１〕上記課題を解決する本発明の蓄熱システムは、（１）廃熱を吸着材に供給して吸着物質を脱着し、吸着物質が吸着材に吸着する際に発生する熱を暖機運転の必要な機器に供給する、及び／又は（２）廃熱を吸着材に供給して吸着物質を脱着し、吸着物質が吸着材に吸着する際に吸着物質が蒸発することにより発生する吸着物質の蒸発潜熱を冷房用冷凍機内を循環する冷却媒体に供給する蓄熱システムであって、前記吸着材がゼオライトであって、（ａ）該ゼオライトのフレームワーク密度が１０Ｔ／ｎｍ３以上１８Ｔ／ｎｍ３以下であり、（ｂ）該ゼオライトの５５℃で測定された吸着等温線において、相対蒸気圧０．０２での吸着物質の吸着量が０．１２ｇ／ｇ以下であり、相対蒸気圧０．１での吸着物質の吸着量が０．１３ｇ／ｇ以上であり、相対蒸気圧０．０２以上０．１以下の範囲で相対蒸気圧が０．０５変化したときの吸着物質の吸着量変化が０．０８ｇ／ｇ以上となる相対蒸気圧領域を有すること、に特徴がある。
【００１２】
　本発明の蓄熱システムにおいて、相対蒸気圧０．０２での吸着物質の吸着量が０．１ｇ／ｇ以下であり、相対蒸気圧０．１での吸着物質の吸着量が０．１５ｇ／ｇ以上であることが好ましく、また、前記（１）の熱を暖機運転の必要な機器に供給、及び前記（２）の蒸発潜熱を冷却媒体に供給を行うことが好ましい。
【００１３】
　本発明の蓄熱システムにおいて、前記システムが車両に搭載されるシステムであり、前記廃熱が暖機運転終了後の内燃機関から発生した熱であり、暖機運転の必要な機器が前記内燃機関であり、冷房用冷凍機が蒸気圧縮式冷凍機であることが好ましく、前記吸着物質が水であることが好ましい。
【００１４】
　〔２〕上記課題を解決する本発明の吸着材は、上述した蓄熱システムに用いるための吸着材であり、その吸着材がゼオライトであって、（ａ）該ゼオライトのフレームワーク密度が１０Ｔ／ｎｍ３以上１８Ｔ／ｎｍ３以下であり、（ｂ）該ゼオライトの５５℃で測定された吸着等温線において、相対蒸気圧０．０２での吸着物質の吸着量が０．１２ｇ／ｇ以下であり、相対蒸気圧０．１での吸着物質の吸着量が０．１３ｇ／ｇ以上であり、相対蒸気圧０．０２以上０．１以下の範囲で相対蒸気圧が０．０５変化したときの吸着物質の吸着量変化が０．０８ｇ／ｇ以上となる相対蒸気圧領域を有すること、に特徴がある。
【００１５】
　本発明の吸着材において、（イ）相対蒸気圧０．０２での吸着物質の吸着量が０．１ｇ／ｇ以下であり、相対蒸気圧０．１での吸着物質の吸着量が０．１５ｇ／ｇ以上であること、（ロ）相対蒸気圧０．０２での吸着物質の吸着量が０．０５ｇ／ｇ以下であり、相対蒸気圧０．１での吸着物質の吸着量が０．２ｇ／ｇ以上であり、相対蒸気圧０．０２以上０．１以下の範囲で相対蒸気圧が０．０５変化したときの吸着物質の吸着量変化が０．１２ｇ／ｇ以上であること、（ハ）相対蒸気圧０．０２での吸着物質の吸着量が０．１ｇ／ｇ以下であり、相対蒸気圧０．０７での吸着物質の吸着量が０．１５ｇ／ｇ以上であり、相対蒸気圧０．０２以上０．０７以下の範囲で相対蒸気圧が０．０５変化したときの吸着物質の吸着量変化が０．０８ｇ／ｇ以上であることが好ましい。
【００１６】
　この吸着材において、前記ゼオライトが、(1)骨格構造内に少なくともＡｌ及びＰを含有するアルミノフォスフェートであること、(2)骨格構造内に少なくともヘテロ原子、Ａｌ及びＰを含有するメタロアルミノフォスフェートであること、(3)前記へテロ原子、Ａｌ及びＰが、下記式ａ〜ｃのモル比で骨格構造を構成していること、
　　０．００１≦ｘ≦０．４　…ａ
（ｘは、ヘテロ原子、Ａｌ及びＰの合計に対するヘテロ原子のモル比を示す）
　　０．２≦ｙ≦０．６　…ｂ
（ｙは、ヘテロ原子、Ａｌ及びＰの合計に対するＡｌのモル比を示す）
　　０．２≦ｚ≦０．６　…ｃ
（ｚは、ヘテロ原子、Ａｌ及びＰの合計に対するＰのモル比を示す）
(4)骨格構造内のヘテロ原子としてケイ素を含有するシリコンアルミノフォスフェートであること、(5)シリコンアルミノフォスフェートのフレームワーク密度が１０Ｔ／ｎｍ３以上１６Ｔ／ｎｍ３以下であり、Ｓｉ、Ａｌ及びＰの合計に対するＳｉのモル比率が９％より大きいこと、(6)シリコンアルミノフォスフェートのフレームワーク密度が１０Ｔ／ｎｍ３以上１６Ｔ／ｎｍ３以下であり、Ｓｉ、Ａｌ及びＰが下記式４〜６のモル比でその骨格構造を構成していること、
　　０．０９＜ｐ≦０．３０　…４
（ｐは、Ｓｉ、Ａｌ及びＰの合計に対するＳｉのモル比を示す）
　　０．３０≦ｑ≦０．６０　…５
（ｑは、Ｓｉ、Ａｌ及びＰの合計に対するＡｌのモル比を示す）
　　０．３０≦ｒ≦０．６０　…６
（ｒは、Ｓｉ、Ａｌ及びＰの合計に対するＰのモル比を示す）
(7)その骨格構造内のヘテロ原子として鉄を含有する鉄アルミノフォスフェートであること、の何れかであることが好ましい。
【００１７】
　上述した特徴を有する本発明の吸着材によれば、前記吸着材が、５５℃で測定された吸着等温線において、(i)相対蒸気圧０．０２での吸着物質の吸着量が０．１２ｇ／ｇ以下であり、(ii)相対蒸気圧０．１での吸着物質の吸着量が０．１３ｇ／ｇ以上であり、(iii)相対蒸気圧０．０２以上０．１以下の範囲で相対蒸気圧が０．０５変化したときの吸着物質の吸着量変化が０．０８ｇ／ｇ以上となる相対蒸気圧領域を有することが可能となる。
【００１８】
　即ち、(i)相対蒸気圧０．０２での吸着物質の吸着量が０．１２ｇ／ｇ以下とすることが可能で、そうした相対蒸気圧の条件下で優れた脱着性能を示す。このような相対蒸気圧条件は、脱着温度としては比較的低温の加熱温度条件によりもたらされるので、例えばコジェネレーション機器、燃料電池、自動車エンジン等の廃熱を利用した１００℃以下程度の比較的低温の加熱温度条件下であっても、吸着物質を吸着材から良好且つ効率的に脱着させることができる。さらに、(ii)相対蒸気圧０．１での吸着物質の吸着量が０．１３ｇ／ｇ以上とすることが可能であるので、そうした相対蒸気圧の条件下で優れた吸着性能を示す。このような相対蒸気圧条件は、吸着温度としては比較的高温の温度条件によりもたらされるので、例えば自動車のラジエータ等で得られる４５〜６０℃程度の冷却水を利用した比較的高温の冷却温度条件下であっても、吸着物質を吸着材に良好且つ効率的に吸着させることができる。さらに、(iii)相対蒸気圧０．０２以上０．１以下の範囲で相対蒸気圧が０．０５変化したときの吸着物質の吸着量変化が０．０８ｇ／ｇ以上と大きくすることが可能なので、加熱して脱着させる温度と冷却して吸着させる温度の差が小さくても、良好且つ効率的な吸着／脱着サイクルを達成できる。その結果、例えば自動車等のように、１００℃以下程度の加熱温度と、４５〜６０℃程度の冷却温度とからなるわずかな温度差の蓄熱システムに有効に適用することができるので、吸着材総量の削減に寄与し、システム全体のコンパクト化を達成することができるという格別の効果をもたらす。
【００１９】
　こうした吸着材を、例えば車両用の蓄熱システムに適用することにより、内燃機関（エンジン）から発生した廃熱を吸着物質の脱着プロセスに有効利用でき、吸着物質が吸着材に吸着する際に発生する熱（吸着熱）を、車両に搭載された暖機運転の必要な機器、例えば内燃機関（エンジン）に供給でき、又、吸着物質が吸着材に吸着する際に吸着物質が蒸発することにより発生する吸着物質の蒸発潜熱を、冷房用冷凍機、例えば蒸気圧縮式冷凍機（自動車エアコン）内を循環する冷却媒体に供給することができるので、車両から多量に発生する廃熱の有効利用やエアコン駆動に基づく燃費低下の改善、さらには、蓄熱システムのコンパクト化を図ることができるという格別の作用効果を奏する。上記吸着熱及び蒸発潜熱の供給は、夫々一方のみを供給するシステムでもよいが、中でも、１つのシステムが、吸着熱の供給及び蒸発潜熱の供給を兼ね備えているのが上記廃熱の有効利用の点で特に好ましい。特に、蒸発潜熱を自動車エアコン内を循環する冷却媒体に供給する蓄熱システムを備えた自動車は、信号待ちの際にエンジンを停止しても冷房を稼動することができるという効果を有する。
【００２０】
　〔３〕上記課題を解決する、本発明の特に好ましい鉄アルミノフォスフェートは、骨格構造内に少なくともＦｅ、Ａｌ及びＰを含有するものであって、Ｘ線波長１．５４１８ÅのＣｕ−Ｋα線による粉末Ｘ線回折測定において、少なくとも、９．５±０．３、１０．１±０．３、１２．８±０．３、１９．５±０．３、２０．４±０．３、２４．３±０．３及び３０．７±０．４の回折角（２θ）に回折ピークが現れることに特徴を有する。
【００２１】
　この鉄アルミノフォスフェートにおいては、(ア) 回折角（２θ）１０．１±０．３で現れるピーク強度が、回折角（２θ）９．５±０．３で現れるピーク強度の１０％以上であること、(イ) 回折角（２θ）１９．５±０．３で現れるピーク強度が、回折角（２θ）９．５±０．３で現れるピーク強度の１０％以上であること、(ウ) 前記Ｆｅ、Ａｌ及びＰが、下記式１〜３のモル比で骨格構造を構成していること、
　　０．００１≦ｘ≦０．３　…１
（ｘは、Ｆｅ、Ａｌ及びＰの合計に対するＦｅのモル比を示す）
　　０．２≦ｙ≦０．６　…２
（ｙは、Ｆｅ、Ａｌ及びＰの合計に対するＡｌのモル比を示す）
　　０．３≦ｚ≦０．６　…３
（ｚは、Ｆｅ、Ａｌ及びＰの合計に対するＰのモル比を示す）
(エ)フレームワーク密度が１０Ｔ／ｎｍ３以上１８Ｔ／ｎｍ３以下であり、５５℃で測定された吸着等温線において、相対蒸気圧０．０２での吸着物質の吸着量が０．１２ｇ／ｇ以下であり、相対蒸気圧０．１での吸着物質の吸着量が０．１３ｇ／ｇ以上であり、相対蒸気圧０．０２以上０．１以下の範囲で相対蒸気圧が０．０５変化したときの吸着物質の吸着量変化が０．０８ｇ／ｇ以上となる相対蒸気圧領域を有すること、(オ)水蒸気吸着材として使用されること、(カ)水蒸気吸着材として使用される鉄アルミノフォスフェートのフレームワーク密度が１０Ｔ／ｎｍ３以上１６Ｔ／ｎｍ３以下であり、該鉄アルミノフォスフェートの５５℃で測定された吸着等温線において、相対蒸気圧０．０２での吸着物質の吸着量が０．１２ｇ／ｇ以下であり、相対蒸気圧０．１での吸着物質の吸着量が０．１３ｇ／ｇ以上であり、相対蒸気圧０．０２以上０．１以下の範囲で相対蒸気圧が０．０５変化したときの吸着物質の吸着量変化が０．０８ｇ／ｇ以上となる相対蒸気圧領域を有すること、の何れかであること、（キ）（１）廃熱を吸着材に供給して吸着物質を脱着し、吸着物質が吸着材に吸着する際に発生する熱を暖機運転の必要な機器に供給する、及び／又は（２）廃熱を吸着材に供給して吸着物質を脱着し、吸着物質が吸着材に吸着する際に吸着物質が蒸発することにより発生する蒸発潜熱を冷房用冷凍機内を循環する冷却媒体に供給する蓄熱システムに用いるための吸着材であって、該吸着材が上述の鉄アルミノフォスフェートであることが好ましい。
【００２２】
　〔４〕上記課題を解決する、本発明の特に好ましい鉄アルミノフォスフェートの製造方法は、前述した本発明の鉄アルミノフォスフェートを製造する方法であって、Ｘ線波長１．５４１８ÅのＣｕ−Ｋα線による粉末Ｘ線回折測定において、少なくとも、９．５±０．３、１３．１±０．３、１６．０±０．３、２０．７±０．３、２６．０±０．３及び３０．８±０．４の回折角（２θ）に回折ピークが現れる鉄アルミノフォスフェートを、酸素を含むガスで焼成することに特徴を有する。この発明によれば、蓄熱システム用吸着材として優れた吸脱着特性を有し構造が壊れにくい鉄アルミノフォスフェートを、特定のＸ線ピークが現れる鉄アルミノフォスフェートを酸素含有ガスで焼成することにより製造できるので、効率的に製造できる。
【発明の効果】
【００２３】
　本発明の蓄熱システム用吸着材によれば、その吸脱着特性が、比較的低温の加熱温度条件下での脱着性能に優れ、比較的高温の冷却温度条件下での吸着性能に優れ、さらに、その加熱温度と冷却温度の差が小さくても十分な吸着量差があるので、良好且つ効率的な吸着／脱着サイクルを達成できる。特に、車両用の蓄熱システムに適用することにより、内燃機関（エンジン）から発生した廃熱を吸着物質の脱着プロセスに有効利用でき、吸着物質が吸着材に吸着する際に発生する熱を、車両に搭載された暖機運転の必要な機器に供給でき、吸着物質が吸着材に吸着する際に吸着物質が蒸発することにより発生する吸着物質の蒸発潜熱を、エアコンである蒸気圧縮式冷凍機内を循環する冷却媒体に供給することができるので、車両から多量に発生する廃熱の有効利用やエアコン駆動に基づく燃費低下の改善を図ることができるという格別の作用効果を奏する。
【００２４】
　また、本発明の蓄熱システムによれば、上記の吸脱着特性を有する吸着材を備えるので、多量に発生する廃熱の有効利用やエアコン駆動に基づく燃費低下の問題を解決でき、さらに、十分なシステム能力を有するコンパクトな蓄熱システムを構成することができる。特に、吸着物質の蒸発線熱を冷房用冷凍機内に循環する冷却媒体に供給するシステムを採用した自動車は、信号待ちの際にエンジンを停止しても冷房を稼動することができる効果がある。
【００２５】
　また、本発明の鉄アルミノフォスフェート及びその製造方法によれば、壊れにくく安定した吸着材を提供でき、しかも、比較的簡単な方法により効率的に製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
　本発明の蓄熱システム用吸着材、これを用いた蓄熱システムを図面を参照しつつ説明する。又、鉄アルミノフォスフェート及びその製造方法について説明する。
【００２７】
　（蓄熱システム及び蓄熱システム用吸着材）
　蓄熱システムは、（１）廃熱を吸着材に供給して吸着物質を脱着し、吸着物質が吸着材に吸着する際に発生する熱を暖機運転の必要な機器に供給する蓄熱システム（この場合、温熱が蓄えられる）、（２）廃熱を吸着材に供給して吸着物質を脱着し、吸着物質が吸着材に吸着する際に吸着物質が蒸発することにより発生する吸着物質の蒸発潜熱を冷房用冷凍機内を循環する冷却媒体に供給する蓄熱システム（この場合、冷熱が蓄えられる）、又は（３）上記（１）及び（２）を兼ね備えた蓄熱システム（この場合、温熱及び冷熱が蓄えられる）である。この蓄熱システムは、吸脱着部、蒸発機能及び凝縮機能を兼ねる水だめ部を主要な構成とする吸着式蓄熱装置を備えている。
【００２８】
　（車両用の蓄熱システムの構成）
　本発明の蓄熱システムを、吸着熱及び蒸発潜熱の両方を利用する上記（１）及び（２）を兼ね備えた蓄熱システムを内燃機関として搭載した車両に適用した実施態様に基づき、より具体的に説明する。
【００２９】
　図１は、車両用蓄熱システムの模式図である。エンジン１は、走行用駆動源をなす内燃機関であり、ラジエータ２は、エンジン１内を循環した冷却水と外気とを熱交換して冷却水を冷却する放冷器であり、ポンプ３は、エンジン１から動力を得て冷却水を循環させるポンプ手段である。
【００３０】
　吸着室４は、吸着材５が表面接着された吸着コア６を収納する容器である。ここで、吸着材５は、熱を与えると吸着物質が吸着材から脱離し、吸着物質が吸着材へ吸着される際には発熱する材料である。ここで説明する実施形態では、吸着物質として水を採用し、吸着材としては、上述した本発明に係る蓄熱システム用吸着材を使用している。なお、吸着材５は、通常、吸着物質を吸着する際に吸着物質の凝縮熱以上の吸着熱を発生するとともに、吸着物質が同じ相対圧であっても、吸着材５の温度によって吸着可能な吸着物質量が相違するような吸着量の温度依存性を有している。
【００３１】
　また、吸着コア６は、内部に冷却水を流通させることにより冷却水と吸着材５とを熱交換させるものである。内部を流れる冷却水の温度が吸着材５の温度よりも高い場合には、エンジン１の廃熱を吸着材５に与える廃熱供与手段６ａとして機能し、内部を流れる冷却水の温度が吸着材５の温度よりも低い場合には、冷却水、つまりエンジン１に熱を与える吸着熱供与手段６ｂとして機能し、後述する補助冷房優先モード時には、吸着材５を冷却する冷却部６ｃとして機能する熱交換器である。
【００３２】
　蓄熱用ラジエータ７ａは、吸着コア６内を流れる冷却水と外気とを熱交換して吸着材５を冷却する放熱部である。切替弁７ｂは、蓄熱用ラジエータ７ａから流出した冷却水を吸着コア６に流入させる場合と、エンジン１から流出した冷却水を吸着コア６に流入させる場合とを切り替えるバルブである。
【００３３】
　また、ポンプ７ｃは、蓄熱用ラジエータ７ａと吸着コア６との間で冷却水を循環させる電動式のポンプ手段である。このポンプ７ｃにおいては、蓄熱用ラジエータ７ａ、切替弁７ｂ、ポンプ７ｃ及び吸着コア６を構成する熱交換器により、吸着材５を冷却する吸着材冷却手段７が構成されている。
【００３４】
　蒸気圧縮式冷凍機８は、室内に吹き出す空気を冷却するものであり、周知のごとく、圧縮機８ａ、凝縮器８ｂ、膨張弁８ｃ及び蒸発器８ｄ等からなるものである。なお、圧縮機８ａから吐出した高温高圧の冷媒は、凝縮器８ｂにて空気により冷却されて凝縮し、膨張弁８ｃにて減圧膨張した低温低圧の冷媒は、蒸発器８ｄにて室内に吹き出す空気から吸熱して蒸発する。
【００３５】
　また、蒸気圧縮式冷凍機８の冷媒回路のうち、凝縮器８ｂと膨張弁８ｃとの間には、冷媒−吸着物質熱交換器をなす凝縮コア９が設けられており、この凝縮コア９は、吸着室４と連通する液溜め室１０内に収納されて冷媒と吸着物質とを熱交換する。液溜め室１０は、主に凝縮コア９にて冷却されて凝縮した吸着物質を溜める容器を構成するものである。液溜め室１０と吸着室４とを繋ぐ連通路１１には、この連通路１１を開閉するバルブ１２が設けられている。このバルブ１２は、吸着材５から脱離した気相吸着物質を凝縮コア９に導くか否かを制御する第１バルブ１２ａとしての機能と、液溜め室１０から吸着室４への気相吸着物質の流れを制御する第２バルブ１２ｂとしての機能とを兼ね備えるものである。
【００３６】
　切換弁１３は、エンジン１から流出した冷却水が吸着コア６側及びラジエータ２側に流れる場合と、ラジエータ２側のみ流れる場合とを切り換えるバルブである。ちなみに、図１では、エンジン１から流出してラジエータ２側に流れる冷却水をラジエータ２を迂回させてエンジン１に戻すバイパス回路、及びバイパス回路に流す冷却水量を調節するサーモスタット等の流量調節弁は省略されている。
【００３７】
　（車両用蓄熱システムの作動概要）
　次に、この実施形態の特徴的作動及びその効果について、図２〜図４を参照しつつ説明する。
【００３８】
　（蓄熱モード）（図２を参照）
　このモードは、エンジン１から流出する冷却水の温度が所定温度（例えば、８０℃〜９０℃）以上となってエンジン１の暖機運転が終了したものとみなすことができる温度になった時に実行されるモードである。
【００３９】
　具体的には、エンジン１及び蒸気圧縮式冷凍機８を稼動させた状態で、所定時間バルブ１２を開き、所定期間が経過したときにバルブ１２を閉じるものである。これにより、吸着コア６には高温の冷却水が流れるため、吸着材５は冷却水を介してエンジン１の廃熱を吸収し、吸着していた吸着物質を気体として脱離放出する。
【００４０】
　この時、吸着室４内の雰囲気温度は冷却水温度に準じた温度（例えば、８０℃〜９０℃程度）であり、液溜め室１０内の雰囲気温度は吸着物質温度に準じた温度（例えば、４０℃〜６０℃）である。通常、液溜め室１０内の雰囲気温度は吸着室４内の雰囲気温度より低いので、吸着材５から脱離放出された吸着物質は、液溜め室１０に流れ込んで凝縮コア９により冷却されて凝縮し、液相吸着物質として液溜め室１０に溜まる。なお、凝縮コア９にて冷媒に与えられた熱は、最終的に凝縮器８ｂから空気中に放出される。
【００４１】
　この時、バルブ１２を開ける時間は、エンジン１から流出する冷却水の温度にて吸着材５に吸着されていた吸着物質のうちの該条件における全脱離可能量を脱離放出させるに必要な時間であり、吸着材５の吸着能力によって適宜決定されるものである。
【００４２】
　（暖機・補助冷房モード）（図３を参照）
　このモードは、エンジン１から流出する冷却水の温度が所定温度（例えば、８０℃〜９０℃）未満となってエンジン１の温度が低下したとき、特にエンジン１の起動時、いわゆるコールドスタート時に実行されるモードである。
【００４３】
　具体的には、エンジン１を稼動させた状態で、バルブ１２を開くものである。これにより、吸着コア６には低温の冷却水が流れるため、吸着材５は吸着室４内の気相吸着物質を吸着し、その際に発生する吸着熱により吸着コア６内を流れ出る冷却水が加熱される。したがって、エンジン１に戻ってくる冷却水の温度が上昇するので、エンジン１の暖機運転が促進される。
【００４４】
　この時、吸着材５は、吸着室４内の気相吸着物質を吸着すると、吸着室４内の圧力が液溜め室１０より低下することに加えて、この状態で蒸気圧縮式冷凍機８が稼動すると、液溜め室１０内の雰囲気温度は冷媒温度に準じた温度（例えば、４０℃〜６０℃程度）となり、且つ、吸着室４内の雰囲気温度は外気温度に準じた温度（例えば、２５℃程度）であることから、液溜め室１０内の液相吸着物質が凝縮コア９を介して冷媒から熱を吸収して気化し続ける。したがって、凝縮器８ｂ側、つまり、蒸気圧縮式冷凍機８の高圧側の冷媒が冷却されるので、凝縮コア９が無い蒸気圧縮式冷凍機８に比べて高圧側の冷媒圧力を低下させることができるとともに、蒸発器８ｄの入口冷媒のエンタルピー（乾き度）を下げられるので、冷房能力を向上させることができる。延いては、圧縮機８ａの吐出圧が低下するので、圧縮機８ａの消費動力、つまりエンジン１の負荷が低下し、蒸気圧縮式冷凍機８にて必要とする動力を削減することができる。
【００４５】
　以上説明したように、この実施形態では、エンジン１の廃熱を吸着材５の吸着作用を利用して吸着物質の蒸発潜熱として蓄熱し、暖機運転時等の冷却水温が低いときには、吸着時に発生する吸着熱を与えて暖機運転の促進を図りながら、クールダウン性能を向上させつつ、蒸気圧縮式冷凍機８の消費動力を低減することができる。
【００４６】
　なお、暖機運転が終了した後は、バルブ１２を開いたままとしてもよい。このようにすれば、例えば、アイドリング運転等の停止時には、エンジン１の回転数及び走行風量が低下して蒸気圧縮式冷凍機８の熱負荷、つまり、凝縮器８ｂの冷却能力が低下するものの、エンジン１の負荷が小さくなって冷却水温度が低下するので、自動的に暖機・補助冷房モードとなって、蒸気圧縮式冷凍機８の消費動力を低減しつつ、冷却水温度が低下しすぎることを未然に防止する。一方、走行時には、エンジン１の負荷が大きくなって冷却水温度が上昇するので、自動的に蓄熱モードとなる。したがって、特別な切り替え装置を設けることなく、自動的に暖機・補助冷房モードと蓄熱モードとを自動的に切り換えることができる。
【００４７】
　（補助冷房優先モード）（図４を参照）
　このモードは、エンジン１から流出する冷却水の温度が所定温度（例えば、８０℃〜９０℃）以上となってエンジン１の暖機運転が終了したものとみなすことができる温度になった状態で、冷房補助を行うモードである。
【００４８】
　具体的には、バルブ１２を開けた状態で、蓄熱用ラジエータ７ａと吸着コア６との間で冷却水を循環させるものである。これにより、吸着室４内の雰囲気温度を外気温度に準じた温度（例えば、２５℃程度）に維持し続けることができるので、液溜め室１０内の液相吸着物質が凝縮コア９を介して、冷媒から熱を吸収して気化し続ける。したがって、凝縮器８ｂ側、つまり、蒸気圧縮式冷凍機８の高圧側の冷媒が冷却されるので、凝縮コア９が無い蒸気圧縮式冷凍機８に比べて高圧側の冷媒圧力を低下させ続けることができる。
【００４９】
　以上説明したように、この実施形態では、エンジン１の廃熱を吸着材５の吸着作用を利用して吸着物質の蒸発潜熱として蓄熱し、暖機運転時等の冷却水温が低いときには、吸着時に発生する吸着熱を与えて暖機運転の促進を図りながら、クールダウン性能を向上させつつ、蒸気圧縮式冷凍機８の消費動力を低減することができる。そして、吸着材５の吸着作用を有効利用することにより、蓄温熱と蓄冷熱のどちらにおいても利用価値の高い蓄熱システムを提供することができる。
【００５０】
　（その他の実施形態）
　上述の実施形態では、蓄温熱と蓄冷熱の両方を１つの吸着式装置によって賄う実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の蓄熱システムはエンジン１の暖機運転の促進のみに利用する蓄温熱システム、又は蒸気圧縮式冷凍機８による冷房の補助のみに利用する蓄冷熱システムとしてもよい。
【００５１】
　また、上述の実施形態では、凝縮コア９が液溜め室１０内に収納されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、液溜め室１０を凝縮コア９を収納する容器と別に設けてもよい。ただし、この場合には、第１バルブ１２ａと第２バルブ１２ｂとを１つのバルブ１２で兼ねることはできないので、第１バルブ１２ａと第２バルブ１２ｂとを独立に設ける必要がある。
【００５２】
　また、上述の実施形態では、廃熱供与手段６ａを構成する熱交換器、吸着熱供与手段６ｂを構成する熱交換器及び吸着材冷却手段７の冷却部６ｃを構成する熱交換器が１つの吸着コア６にて構成されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、これらの手段６〜６ｃを構成する熱交換器をそれぞれ独立に設けてもよい。
【００５３】
　また、上述の実施形態では、吸着物質を水としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、アルコール類などとしてもよい。
【００５４】
　また、上述の実施形態では、暖機・補助冷房モード時において、蒸気圧縮式冷凍機８、つまり圧縮機８ａが稼動していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、暖機・補助冷房モード時において蒸気圧縮式冷凍機８が停止していてもよい。
【００５５】
　また、上述の実施形態では、冷凍機として蒸気圧縮式冷凍機８を採用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、冷凍機として吸着式冷凍機やエジェクタサイクル等を採用してもよい。
【００５６】
　また、上述の実施形態では、暖機が必要な機器としてエンジン１を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば電気自動車等では、モータやインバータ回路などが暖機が必要な機器となる。
【００５７】
　また、上述の実施形態では、廃熱としてエンジン１の廃熱、つまりエンジン冷却水を媒体として得られる熱を採用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、エンジン１の排気を廃熱源としてもよい。
【００５８】
　また、上述の実施形態では、凝縮コア９は凝縮器８ｂの後流側に設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、蒸気圧縮式冷凍機８のいずれの場所であってもよい。但し、冷媒と吸着物質との温度差が大きい部位が望ましい。
【００５９】
　（吸着式蓄熱装置の作動原理の説明）
　こうした構成と運転方法からなる吸着式蓄熱装置の作動原理等について説明する。
【００６０】
　吸着物質が吸着材へ吸着される際に発生する吸着熱を、車両内の暖機運転を必要とする機器へ供与するとともに、それと同時に発生する吸着物質の蒸発潜熱を、車両内の室内へ吹き出す空気を冷却する冷凍機による冷房を補助する吸着式蓄熱装置について考える。
【００６１】
　吸着物質と、吸着物質を吸脱着する吸着材を備えた吸脱着部と、冷凍機内を循環する冷媒と吸着物質とを熱交換する熱交換器からなる吸着物質の蒸発・凝縮を行う蒸発−凝縮部とを備えた該装置において、吸着物質を水とし、車両内の暖機運転を必要とする機器として代表的なエンジンの暖機運転を促進する場合を想定する。
【００６２】
　吸着材の作動範囲について考えると、エンジンの起動時、すなわちコールドスタート時には吸着材が水を吸着し、発生した吸着熱をエンジンに供与することにより、暖機運転を促進させる。このとき、吸着材温度は吸着熱によって外気温度（例えば、２５℃）から約５５℃まで上昇させることが望まれる。我々の検討では、そのときの蒸発−凝縮部の水の温度は約１３℃である。ゆえに吸着側の平衡相対蒸気圧は約０．１０となる。また、走行中に吸着材から水を脱着させて再生する時には、吸着材温度がエンジン冷却水に準じた温度（例えば、１００℃）となり、そのときの蒸発−凝縮部の水の温度は約２０℃である。したがって、脱着側の平衡相対蒸気圧は約０．０２となる。このことから、該装置用の吸着材には、５５℃、相対蒸気圧０．１０における吸着量と、１００℃、相対蒸気圧０．０２における吸着量との差ΔＣがより大きいものが望まれる。
【００６３】
　その吸着式蓄熱装置における暖機運転促進に必要な蓄熱量は、我々の検討においては最低１８０ｋＪ以上とされている。また、装置の占有容積は種々の車両のエンジンルーム内調査の結果から少なくとも、４リットル以下であることが望ましいと考えられる。
【００６４】
　次に、４リットル以下の容積の中に充填可能な吸着材の重量を考える。装置に組み込まれる部品として吸着コア、蒸発−凝縮コア、バルブ類などがあり、これらを概略一体に仕立てた装置全体を４リットル以下とする必要があるが、我々の検討では、この場合の吸着コアの占有可能容積は２．４リットル程度である。吸着コア内における吸着材の充填率及び吸着材のかさ密度は通常、それぞれ約４０％、約０．６ｋｇ／リットルであるので、充填可能な吸着材重量は０．６ｋｇ程度である。
【００６５】
　次に、吸着材に求められる特性について説明する。吸着物質が吸着材へ吸着される際に発生する吸着熱Ｑは次式（Ａ）で与えられる。
【００６６】
　Ｑ＝ΔＨ×ΔＣ×Ｗ…（Ａ）
ここで、ΔＨは吸着材の単位重量あたりの吸着熱、ΔＣは上述の吸着材の吸着時と脱着時との間の吸着材単位重量あたりの吸着量の差、Ｗは吸着材重量である。
【００６７】
　Ｗを上述の０．６ｋｇとすれば、ΔＨ×ΔＣは３００ｋＪ／ｋｇ以上でなければならない。通常、水の凝縮熱は２５００ｋＪ／ｋｇ程度なので、ΔＨがこれと同等の場合にはΔＣは約０．１２ｋｇ／ｋｇ以上でなければならない。また、ΔＨが水の凝縮熱の１．５倍程度であれば、必要なΔＣは約０．０８ｋｇ／ｋｇ程度となる。
【００６８】
　これらのことから、該吸着式蓄熱装置に用いられる吸着材に求められる吸着特性を５５℃の水蒸気吸着等温線上の範囲で表すと、以下のようになる。
【００６９】
　水の吸着熱より大きい５５ｋＪ／ｍｏｌ以上の微分吸着熱を持ち、相対蒸気圧０．０２での吸着物質の吸着量が０．１２ｇ／ｇ以下であり、相対蒸気圧０．１での吸着物質の吸着量が０．１３ｇ／ｇ以上であり、相対蒸気圧０．０２以上０．１以下の範囲で相対蒸気圧が０．０５変化したときの吸着物質の吸着量変化が０．０８ｇ／ｇ以上となる相対蒸気圧領域を有する。中でも、相対蒸気圧０．０２での吸着物質の吸着量が０．１ｇ／ｇ以下であり、相対蒸気圧０．１での吸着物質の吸着量が０．１５ｇ／ｇ以上であるのが好ましい。
【００７０】
　より好ましくは、相対蒸気圧０．０２での吸着物質の吸着量が０．０５ｇ／ｇ以下であり、相対蒸気圧０．１での吸着物質の吸着量が０．２ｇ／ｇ以上であり、相対蒸気圧０．０２以上０．１以下の範囲で相対蒸気圧が０．０５変化したときの吸着物質の吸着量変化が０．１２ｇ／ｇ以上（さらに好ましくは０．１５ｇ／ｇ以上）となる相対蒸気圧領域を有するものである。
【００７１】
　更に好ましくは、相対蒸気圧０．０２での吸着物質の吸着量が０．１ｇ／ｇ以下であり、相対蒸気圧０．０７での吸着物質の吸着量が０．１５ｇ／ｇ以上であり、相対蒸気圧０．０２以上０．０７以下の範囲で相対蒸気圧が０．０５変化したときの吸着物質の吸着量変化が０．０８ｇ／ｇ以上となる相対蒸気圧領域を有するものである。
【００７２】
　最も好ましくは、相対蒸気圧０．０２での吸着物質の吸着量が０．０５ｇ／ｇ以下であり、相対蒸気圧０．０８での吸着物質の吸着量が０．２ｇ／ｇ以上であり、相対蒸気圧０．０２以上０．０８以下の範囲で相対蒸気圧が０．０２変化したときの吸着物質の吸着量変化が０．１５ｇ／ｇ以上となる相対蒸気圧領域を有するものである。
【００７３】
　以上、吸着式蓄熱装置を備えた蓄熱システムを自動車用途を例にして説明したが、上記の特性を満足するものであれば定置用など他の用途にも十分適用可能であることは言うまでもない。
【００７４】
　吸着式蓄熱装置は、吸着材が吸着物質を吸脱着する能力を駆動源として利用している。吸着式蓄熱装置においては、吸着物質として、水、エタノール及びアセトンなどが使用できるが、中でも安全性、価格、蒸発潜熱の大きさから、水が最も好ましい。吸着物質は、蒸気として吸着材に吸着されるが、吸着材は、狭い相対蒸気圧範囲で吸着量の変化が大きい材料が好ましい。狭い相対蒸気圧範囲で吸着量の変化が大きいと、同じ条件で同等の吸着量を得るために必要な吸着材の量を減らし、冷却熱源と加熱熱源の温度差が小さくても吸着式蓄熱装置を駆動できるからである。
【００７５】
　こうした吸着式蓄熱装置を備えた蓄熱システムに用いられる吸着材は、直接大気中の水蒸気を吸着する除湿器、デシカント空調装置、調湿建材などに用いられ、また、真空中で水蒸気しか存在しない環境で吸着材として使用される。
【００７６】
　（蓄熱システム用吸着材）
　本発明の蓄熱システム用吸着材は、上記システムを有効に作動する上で、５５℃で測定された吸着等温線において、(i)相対蒸気圧０．０２での吸着物質の吸着量が０．１２ｇ／ｇ以下、好ましくは０．１ｇ／ｇ以下であり、(ii)相対蒸気圧０．１での吸着物質の吸着量が０．１３ｇ／ｇ以上、好ましくは０．１５ｇ／ｇ以上であり、(iii)相対蒸気圧０．０２以上０．１以下の範囲で相対蒸気圧が０．０５変化したときの吸着物質の吸着量変化が０．０８ｇ／ｇ以上となる相対蒸気圧領域を有することが好ましい。こうした吸着材は、多量の廃熱を発生し、エアコンを使用することで燃費がさらに低下する問題を抱える自動車に搭載する蓄熱システムの吸着材として適している。
【００７７】
　蓄熱システムが備える吸着式蓄熱装置は、上述したように、吸脱着部（吸着物質を吸脱着する吸着材を備えた部分）、蒸発機能（吸脱着部に連結され、吸着物質の蒸発を行う）及び凝縮機能（吸脱着部に連結され、吸着物質の凝縮を行う）を兼ねる水だめ部から構成される。
【００７８】
　以下においては、上記構成からなる吸着式蓄熱装置を備えた蓄熱システムを自動車に搭載した場合において、吸着式蓄熱装置の各部と上述した(i)〜(iii)の特性との関係について説明する。
【００７９】
　特性(i)−脱着性能：本発明の吸着材は、相対蒸気圧０．０２での吸着物質の吸着量が０．１２ｇ／ｇ以下、中でも０．１ｇ／ｇ以下の脱着性能を有しているのが好ましい。例えば自動車においては、脱着時、廃熱で加熱された９０℃程度の温水により吸脱着部が９０℃程度に加熱され、冷却機内を循環する１０℃程度の冷媒によって冷却された凝縮部が１０℃程度に冷却されるので、それらの間の相対蒸気圧は約０．０２となる。そのため、相対蒸気圧０．０２における吸着物質の吸着量が０．１２ｇ／ｇ以下となる本発明の吸着材は、その相対蒸気圧下で優れた脱着性能を有している。なお、吸脱着部が９０℃以下の低い温度例えば６０〜８５℃程度となる場合、又は、凝縮部の温度が１０℃よりも高い温度例えば１５〜３０℃程度となる場合には、それらの間の相対蒸気圧は０．０２よりも大きくなる。そのため、０．０２よりも高い相対蒸気圧で十分な脱着が行われることが必要であることから、相対蒸気圧０．０２の条件下における吸着量としては、より小さい値、例えば０．０５ｇ／ｇ以下であることが好ましい。なお、これらの吸着量の下限は特に規定されないが、０又は０に近いほど好ましい。
【００８０】
　特性(ii)−吸着性能：本発明の吸着材は、相対蒸気圧０．１での吸着物質の吸着量が０．１３ｇ／ｇ以上、中でも０．１５ｇ／ｇ以上の吸着性能を有しているのが好ましい。自動車等において、吸脱着部はラジエータで冷却された冷却水により４５〜６０℃程度に冷却され、蒸発部は熱交換器により１０℃程度となるので、それらの間の相対蒸気圧は約０．１０となる。そのため、相対蒸気圧０．１０における吸着物質の吸着量が０．１３ｇ／ｇ以上となる本発明の吸着材は、その相対蒸気圧下で優れた吸着性能を有している。なお、より好ましくは、相対蒸気圧０．１０における吸着物質の吸着量が０．１５ｇ／ｇ以上であり、特に好ましくは０．２０ｇ／ｇ以上である。さらに、より小さい相対蒸気圧（例えば０．０８）での吸着量が０．２ｇ／ｇ以上の吸着性能を有する吸着材であることが好ましい。こうした吸着材によれば、例えば自動車のラジエータで得られる４５〜６０℃程度の冷却水で冷却される比較的高温の冷却温度条件下であっても、吸着物質を吸着材に良好且つ効率的に吸着させることができる。なお、これらの吸着量の上限は特に規定されないが、通常、０．３０ｇ／ｇ程度である。
【００８１】
　特性(iii)−変化率：本発明の吸着材は、相対蒸気圧０．０２以上０．１以下の範囲で相対蒸気圧が０．０５変化したときの吸着物質の吸着量変化が０．０８ｇ／ｇ以上であるのが好ましい。上述したように、自動車等において、脱着に係る相対蒸気圧０．０２と、吸着に係る相対蒸気圧０．１との差が小さく、その変化率（相対蒸気圧が０．０５変化したときの吸着物質の吸着量変化が０．０８ｇ／ｇ以上）が大きいので、同じ条件で同等の吸着量／脱着量を得るために必要な吸着材の総量を減らすことができる。
【００８２】
　以上、特性(i)〜(iii)の吸脱着特性を有する吸着材は、従来の吸着材に対比して、吸着プロセスがより低い相対蒸気圧条件下で起こり、脱着プロセスがより高い相対蒸気圧条件下で起こる点に特徴があり、さらに、わずかな相対湿度変化により、その吸着量が変化する点に特徴がある。その結果、廃熱が多量に発生し、エアコンを使用することで燃費がさらに低下する問題を抱える自動車に搭載する蓄熱システムの吸着材として適している。
【００８３】
　本発明の蓄熱システム用吸着材は、ゼオライトであって、特に、そのフレームワーク密度が、ＩＺＡのATLAS OF ZEOLITE FRAMEWORK TYPES Fifth Revised Edition 2001 において示してある数値で、１０Ｔ／ｎｍ３（＝１０００Å３）以上、１８．０Ｔ／ｎｍ３以下であり、１０．０Ｔ／ｎｍ３以上、１６．０Ｔ／ｎｍ３以下であることがより好ましい。この範囲のフレームワーク密度を有する吸着材は、上述した好ましい吸脱着特性を示すことができる。フレームワーク密度が１０Ｔ／ｎｍ３未満のものは現実に存在が確認されておらず構造的に不安定と考えられ、１８．０Ｔ／ｎｍ３を超える場合には、吸着量が十分でない。
【００８４】
　ここでいうゼオライトは、天然のゼオライトでも、人工のゼオライトでもよく、例えば、人工のゼオライトでは、International Zeolite Association (ＩＺＡ)の規定による結晶性シリケート類、結晶性アルミノフォスフェート類などが含まれる。また、フレームワーク密度の値は、ゼオライトの構造により決まるものであり、その構造としては、ＩＺＡが定めるコードで示すと、ＡＦＧ、ＡＥＩ、ＡＦＲ、ＡＦＳ、ＡＦＴ、ＡＦＸ、ＡＦＹ、ＡＨＴ、＊ＢＥＡ、ＢＯＧ、ＣＨＡ、ＤＦＯ、ＥＡＢ、ＥＲＩ、ＥＭＴ、ＦＡＵ、ＧＩＳ、ＧＭＥ、ＫＦＩ、ＬＥＶ、ＬＩＯ、ＬＯＳ、ＬＴＡ、ＬＴＮ、ＭＥＩ、ＭＥＲ、ＯＦＦ、ＰＡＵ、ＰＨＩ、ＲＨＯ、ＴＨＯ、ＶＦＩなどを挙げることができる。なお、上述した吸脱着特性の観点でよりよいものとしては、ＡＥＩ、ＡＦＸ、ＧＩＳ、ＣＨＡ、ＶＦＩ、ＡＦＳ、ＬＴＡ、ＦＡＵ、ＡＦＹを挙げることができ、更に好ましいものとしては、ＣＨＡを挙げることができる。
【００８５】
　フレームワーク密度とは、１ｎｍ３（＝１０００Å３）あたりの骨格を形成する酸素以外の原子（Ｔ原子）の数であり、したがって、フレームワーク密度は細孔容量と相関がある。一般に、より小さいフレームワーク密度のゼオライトはより大きい細孔容量を有し、その結果、吸着容量が大きくなるので好ましい。また、現在合成されていないゼオライトであっても、合成された場合にフレームワーク密度が上記範囲内にあれば、本発明の蓄熱システム用吸着材として好適に使用できると予想される。
【００８６】
　こうしたゼオライトの構造は、ＸＲＤ（X-ray diffraction）により決定され、その構造によりフレームワーク密度を実測し、評価することができる。なお、ATLAS OF ZEOLITE FRAMEWORK TYPES Fifth Revised Edition 2001  ELSEVIERには、ゼオライトの構造とフレームワーク密度の関係が記載されている。
【００８７】
　（アルミノフォスフェート）
　これらのゼオライトの中でも、本発明の蓄熱システム用吸着材としては、結晶性アルミノフォスフェート類が好ましく用いられる。結晶性アルミノフォスフェート類は、その骨格構造にアルミニウム（Ａｌ）とリン（Ｐ）を含み、さらにＡｌやＰの一部が、ヘテロ原子で置換された結晶性メタロアルミノフォスフェート類を含む。この場合のヘテロ原子は、ゼオライトの親水性をより向上させるために置換する原子であり、ケイ素、リチウム、マグネシウム、チタン、ジルコニウム、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、パラジウム、銅、亜鉛、ガリウム、ゲルマニウム、ヒ素、スズ、カルシウム、硼素等の一種又は二種以上を挙げることができる。本発明においては、特に、鉄（Ｆｅ）、ケイ素（Ｓｉ）が好ましく用いられる。
【００８８】
　アルミノフォスフェートにおいては、へテロ原子、Ａｌ及びＰが、下記式ａ〜ｃのモル比で骨格構造を構成しているのが好ましい。
【００８９】
　　０．００１≦ｘ≦０．４　…ａ
（ｘは、ヘテロ原子、Ａｌ及びＰの合計に対するヘテロ原子のモル比を示す）
　　０．２≦ｙ≦０．６　…ｂ
（ｙは、ヘテロ原子、Ａｌ及びＰの合計に対するＡｌのモル比を示す）
　　０．２≦ｚ≦０．６　…ｃ
（ｚは、ヘテロ原子、Ａｌ及びＰの合計に対するＰのモル比を示す）
【００９０】
　以下において、ヘテロ原子としてＦｅを用いたゼオライトである結晶性鉄アルミノフォスフェート（以下、ＦＡＰＯと表す）、ヘテロ原子としてＳｉを用いたゼオライトである結晶性シリコアルミノフォスフェート（以下、ＳＡＰＯと表す）について説明する。
【００９１】
　（ＦＡＰＯ中の各原子の存在割合）
　本発明の蓄熱システム用吸着材として好ましいＦＡＰＯにおいては、骨格構造内に含有されているＦｅ、Ａｌ及びＰが、下式１〜３で表されるモル比で存在していることが好ましい。
【００９２】
　　０．００１≦ｘ≦０．３　…１
（ｘは、Ｆｅ、Ａｌ及びＰの合計に対するＦｅのモル比を示す）
　　０．２≦ｙ≦０．６　…２
（ｙは、Ｆｅ、Ａｌ及びＰの合計に対するＡｌのモル比を示す）
　　０．３≦ｚ≦０．６　…３
（ｚは、Ｆｅ、Ａｌ及びＰの合計に対するＰのモル比を示す）
【００９３】
　また、下式１’〜３’で表されるモル比（式中、ｘ、ｙ、ｚは上記と同じ）で構成されていることがより好ましい。
【００９４】
　　０．０１≦ｘ≦０．２５　…１’
　　０．２３≦ｙ≦０．５８　…２’
　　０．３３≦ｚ≦０．５８　…３’
【００９５】
　また、下式１”〜３”で表されるモル比（式中、ｘ、ｙ、ｚは上記と同じ）で構成されていることがさらに好ましい。
【００９６】
　　０．０３≦ｘ≦０．２０　…１”
　　０．２５≦ｙ≦０．５５　…２”
　　０．３５≦ｚ≦０．５５　…３”
【００９７】
　ＦＡＰＯは、低い相対湿度（相対蒸気圧）で大きな吸着量を示すと共に、極めて低湿度（低相対蒸気圧）においては吸着量が小さい吸着等温線の性質を持った吸着材となる。この理由については、骨格構造内に上記範囲のＦｅが存在するものは、３価で存在するＦｅと５価で存在するＰとの間で見かけ上電荷が補償されると考えられ、同じ結晶構造のものでも骨格構造にＦｅ以外の元素を含むもの（例えばＳｉを含むＳＡＰＯなど）に比べて骨格構造の極性が小さくなり、また、骨格構造にＡｌとＰしか含まないＡｌＰＯに比べると３価元素がＦｅとＡｌの２種類であるため、ＡｌＰＯよりは極性が生じやすくなるためと考えられる。
【００９８】
　なお、鉄のモル比が上記範囲を超える場合には、構造安定性が低下する傾向にある。一方、鉄のモル比が上記範囲より小さい場合には、構造安定性が低下する傾向が生じたり、鉄の量が少なくなるので鉄の吸着性能に与える効果が小さくなり好ましくない。
【００９９】
　ＦＡＰＯの骨格構造内には、Ｆｅ、Ａｌ及びＰ以外の他の元素が含まれていてもよく、吸脱着特性に影響を及ぼさない。他の元素としては、例えば、ケイ素、リチウム、マグネシウム、チタン、ジルコニウム、バナジウム、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル、パラジウム、銅、亜鉛、ガリウム、ゲルマニウム、砒素、スズ、カルシウム、硼素などが挙げられる。通常、他の元素（Ｍ）と鉄（Ｆｅ）のモル比（Ｍ／Ｆｅ）は３以下、好ましくは２以下、より好ましくは１以下、さらに好ましくは０．５以下である。他の元素のモル比がそうした範囲内にあることにより、鉄の吸着性能に対する効果が顕著に現れるという利点があり、他の元素と鉄とのモル比が３を超える場合には、鉄の吸着性能に対する効果があまりあらわれないという現象が起こることがある。
【０１００】
　このＦＡＰＯは、他のカチオンと交換可能なカチオン種を持つものものを含むが、その場合のカチオンとしては、プロトン、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋなどのアルカリ元素、Ｍｇ、Ｃａなどのアルカリ土類元素、Ｌａ、Ｃｅ等の希土類元素、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ等の遷移金属元素などが挙げられる。これらのうち、プロトン、アルカリ元素、アルカリ土類元素が、吸着性能、安定性という観点から好ましい。
【０１０１】
　上記の原子の各モル比は、元素分析により決定するが、元素分析は試料を塩酸水溶液で加熱溶解させ、ＩＣＰ分析により決定できる。
【０１０２】
　（ＦＡＰＯの結晶構造）
　本発明の蓄熱システム用吸着材に係るＦＡＰＯの内、特に好ましいものとして、下記表１に記載の２θにピークを有する結晶構造を有するもの（以下、ＦＡＰＯ−２と表す。）が挙げられ、更に好ましくは表１に記載の相対強度を有するＦＡＰＯであり、係る結晶構造を有するＦＡＰＯは新規の化合物である。
【０１０３】
　表１は、粉末Ｘ線回折測定により得られたＦＡＰＯ−２の主要な回折ピークが現れる回折角（２θ）を示している。なお、通常、粉末Ｘ線回折測定は空気中で行うので、ここで測定に供した試料は、雰囲気空気中で再水和されたものである。表１中の相対強度は、記号ｖｓ、ｓ、ｍ、ｗ、ｖｗにより示され、これらはそれぞれ極めて強い、強い、中庸、弱い、極めて弱い、に相当する。
【０１０４】
【表１】
2004132690.tif 000002
【０１０５】
　表１において、回折角１０．１±０．３の２番ピークは、後述のＩ／Ｉ０×１００の値が１０以上であることが、この構造の特徴を良く反映しているという観点から好ましく、１５以上であることがより好ましい。また、回折角１９．５±０．３の４番ピークは、Ｉ／Ｉ０×１００の値が１０以上であることが、この構造の特徴を良く反映しているという観点から好ましく、１５以上であることがより好ましい。
【０１０６】
　なお、その４番ピークは、通常２本のピークに分かれる場合が多いが、試料の状態や測定条件の微妙な相違により、２本のピークが重なることもある。いずれにしても、その回折角１９．５±０．３の範囲内でのＩ／Ｉ０×１００の値を満たしているものが少なくとも１本以上あればよい。
【０１０７】
　（結晶構造の測定）
　上述した表１のＸ線回折ピークは、標準的Ｘ線粉末回折装置で測定されたＸ線回折パターンから得られたデータである。具体的な測定方法としては、ターゲットにＣｕを用い、４０ｋＶ・３０ｍＡに出力設定されたＸ線管球を線源とし、試料により回折された回折Ｘ線をモノクロメーターにてＫα線に単色化されたものを検出することにより行われる。光学条件は、発散スリット＝１°、散乱スリット＝１°、受光スリット＝０．２ｍｍで測定し、回折ピークの位置は、２θ（回折角）として表される。なお、θは、記録紙上に観察されるブラッグ角度である。オングストローム単位における面間隔（ｄ）はブラッグの条件式：２ｄsinθ＝λ、から得られる。ここで、λ＝１．５４１８４Åである。なお、ピーク位置はピークトップとして表す。強度はバックグラウンドを差し引いた後の回折ピークの高さから測定し、Ｉ／Ｉ０×１００の値で表す。ここで、Ｉ０ は最も強いピークの強度であり、Ｉは他のピークのそれぞれにおける強度である。本発明の場合、通常Ｉ０ は、２θ＝９．５±０．２°のピークとなる。また、通常、２θの測定は、人的誤差と機械的誤差との両者を受ける。以上の誤差等を考慮して、測定値の±の範囲を約プラスマイナス０．３°として規定した。
【０１０８】
　上記の、本発明の好ましいＦＡＰＯ−２は、水の吸脱着により粉末Ｘ線回折ピーク位置が変化することにも特徴がある。すなわち、水が吸着している状態では表１に示すＸ線回折ピークからなる粉末Ｘ線回折パターンを示し、水が脱離している状態では表２に示すＸ線回折ピークからなる粉末Ｘ線回折パターンを示す。こうした水の吸脱着による変化は、例えば、ＸＲＤ−ＤＳＣ装置（リガク社製、ＲＩＮＴ２０００、熱流束型ＤＳＣで測定することができる。表２中の相対強度の記号は、表１と同様である。なお、表１、表２のＸ線回折ピークはＣＨＡ型の一種である。
【０１０９】
【表２】
2004132690.tif 000003
【０１１０】
　尚、上記表２のＸ線回折ピークを持つＦＡＰＯは、テンプレートが含有されていても良いし、テンプレートの一部、又は全部が窒素焼成などの方法により除去されていても良い。
【０１１１】
　以上説明した少なくとも表１に示すＸ線回折ピークを示すＦＡＰＯ−２は、こうした結晶構造上の特徴を有する限りは、骨格構造内に他の元素が含まれていても良い。他の元素としては、上述と同様に、ケイ素、リチウム、マグネシウム、チタン、ジルコニウム、バナジウム、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル、パラジウム、銅、亜鉛、ガリウム、ゲルマニウム、砒素、スズ、カルシウム、硼素などがあげられる。通常、他の元素が含有限度を超えて含まれる場合には、少なくとも表１に示すＸ線回折ピークを示さない。他の元素の含有限度は、他の元素（Ｍ）と鉄（Ｆｅ）のモル比（Ｍ／Ｆｅ）で１以下であり、そのモル比が０．７以下、さらに０．５以下である場合には、表１に示すＦＡＰＯの構造になりやすいという利点がある。
【０１１２】
　また、こうした結晶構造上の特徴を有する限りにおいて、このゼオライトは他のカチオンと交換可能なカチオン種を持つものものを含んでいてもよい。そうした場合のカチオンとしては、プロトン、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋなどのアルカリ元素、Ｍｇ、Ｃａなどのアルカリ土類元素、Ｌａ，Ｃｅ等の希土類元素、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ等の遷移金属元素などがあげられる。中でも、プロトン、アルカリ元素、アルカリ土類元素が好ましい。
【０１１３】
　（ＳＡＰＯ中の各原子の存在割合）
　次に、本発明の蓄熱システム用吸着材として好ましいＳＡＰＯ（結晶性シリコンアルミノフォスフェート）について説明する。
【０１１４】
　ＳＡＰＯにおいて、骨格構造内に含有されているＳｉ、Ａｌ及びＰが、下式４〜６で表されるモル比で存在していることが好ましい。
【０１１５】
　　０．０９＜ｐ≦０．３　…４
（ｐはＳｉ、Ａｌ及びＰの合計に対するＳｉのモル比を示す）
　　０．３≦ｑ≦０．６　…５
（ｑはＳｉ、Ａｌ及びＰの合計に対するＡｌのモル比を示す）
　　０．３≦ｒ≦０．６　…６
（ｒはＳｉ、Ａｌ及びＰの合計に対するＰのモル比を示す）
【０１１６】
　また、Ｓｉ及びＡｌについては、下式４’、５’で表されるモル比（式中、ｐ及びｑは上記と同じである）で構成されていることがより好ましい。
【０１１７】
　　０．０９２≦ｐ≦０．２５　…４’
　　０．３３≦ｑ≦０．５８　…５’
【０１１８】
　また、上記の組成のＳｉ、Ａｌ、Ｐの範囲内であるならば、骨格構造内に他の元素が含まれていてもよく、吸脱着特性に影響を及ぼさない。他の元素としては、リチウム、マグネシウム、チタン、ジルコニウム、バナジウム、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル、パラジウム、銅、亜鉛、ガリウム、ゲルマニウム、砒素、スズ、カルシウム、硼素などが挙げられる。また、このゼオライトは、他のカチオンと交換可能なカチオン種を持つものものを含むが、その場合のカチオンとしては、プロトン、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋなどのアルカリ元素、Ｍｇ、Ｃａなどのアルカリ土類元素、Ｌａ，Ｃｅ等の希土類元素、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ等の遷移金属元素などがあげられる。中でも、プロトン、アルカリ元素、アルカリ土類元素が、吸着性能、安定性の観点から好ましい。
【０１１９】
　ＳＡＰＯは、上述のように、その骨格構造内にＡｌ、Ｐ及びＳｉを含有するものである。このＳＡＰＯにおいては、Ｓｉが４価であるため、そのＳｉが３価のＡｌや５価のＰと置換することにより、極性を持つことになる。したがって、ＳＡＰＯは、含有するＳｉ量を増加させることにより、より低湿条件（低相対蒸気圧条件）で水の吸着が開始するという好ましい傾向がある。このＳＡＰＯにおいて、Ｓｉ、Ａｌ及びＰの合計に対するＳｉのモル比を９％より大きくすることにより、Ｙ型ゼオライトのように極めて低い相対湿度領域（低相対蒸気圧領域）から吸着物質（例えば水蒸気）の吸着を生じさせることができる。それゆえ、Ｓｉの含有割合は大きい方がよいが、あまり大きすぎると構造が安定でなくなるので、その上限はおよそ３０％程度とする。好ましいＳｉモル比は９．２％以上であり、より好ましいＳｉモル比は９．５％以上である。
【０１２０】
　このＳＡＰＯは、ＦＡＰＯに比べて低い湿度領域（低相対蒸気圧領域）から吸着が生じるので、脱着プロセスにおいてはやや不利ではある。しかし、ＦＡＰＯと同様に温度依存性があるため、Ｙ型のゼオライトのようなほとんど温度依存性の無いものに比べては、１００℃程度の排熱でも水が脱着しやすいという利点がある。
【０１２１】
　ＳＡＰＯのモル比は元素分析により決定するが、元素分析は試料を塩酸水溶液で加熱溶解させ、ＩＣＰ分析により決定できる。
【０１２２】
　（ＦＡＰＯ及びＳＡＰＯの製造条件）
　ＦＡＰＯ及びＳＡＰＯの製造条件は特に限定さないが、通常、アルミニウム源、鉄源又はケイ素源、リン源及びテンプレートを混合した後、水熱合成して製造される。以下、ＦＡＰＯとＳＡＰＯの製造方法について、共通する部分と異なる部分に分けて、その一例を説明する。
【０１２３】
　先ず、アルミニウム源、鉄源又はケイ素源、リン源、及び、テンプレートを混合する。
【０１２４】
　アルミニウム源：アルミニウム源は特に限定されず、通常、擬ベーマイト、アルミニウムイソプロポキシド、アルミニウムトリエトキシド等のアルミニウムアルコキシド、水酸化アルミニウム、アルミナゾル、アルミン酸ナトリウムなどが挙げられるが、擬ベーマイトが取り扱い易く反応性が高いので好ましい。
【０１２５】
　鉄源：鉄源はＦＡＰＯの場合の主要材料として使用される。鉄源も特に限定されず、通常、硫酸鉄、硝酸鉄、リン酸鉄、塩化鉄、臭化鉄等の無機酸鉄、酢酸鉄、シュウ酸鉄、クエン酸鉄等の有機酸鉄、鉄ペンタカルボニル、フェロセン等の鉄有機金属化合物などが挙げられる。これらのうち、無機酸鉄、有機酸鉄が水に溶け易いという点で好ましく、なかでも硝酸第二鉄、硫酸第一鉄などの無機酸鉄化合物がより好ましい。場合によってはコロイド状の鉄水酸化物等を用いても良い。
【０１２６】
　ケイ素源：ケイ素源はＳＡＰＯの主要材料として使用され、fumedシリカ、シリカゾル、コロイダルシリカ、水ガラス、ケイ酸エチル、ケイ酸メチルなどが用いられる。
【０１２７】
　リン源：リン源としては通常リン酸が用いられるが、リン酸アルミニウムを用いてもよい。
【０１２８】
　その他の元素：ＦＡＰＯやＳＡＰＯの骨格構造内には、上述の吸脱着特性を損なわない限りにおいて、他の元素が含まれていてもよい。他の元素としては、ケイ素、リチウム、マグネシウム、チタン、ジルコニウム、バナジウム、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル、鉄、パラジウム、銅、亜鉛、ガリウム、ゲルマニウム、砒素、スズ、カルシウム、硼素などが挙げられる。
【０１２９】
　テンプレート：テンプレートとしては、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラプロピルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム等の４級アンモニウム塩、モルホリン、ジ−ｎ−プロピルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリ−ｎ−イソプロピルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、ピペリジン、ピペラジン、シクロヘキシルアミン、２−メチルピリジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールアミン、ジシクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、コリン、Ｎ，Ｎ‘−ジメチルピペラジン、１，４−ジアザビシクロ（２，２，２）オクタン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ−メチルエタノールアミン、Ｎ−メチルピペリジン、３−メチルピペリジン、Ｎ−メチルシクロヘキシルアミン、３−メチルピリジン、４−メチルピリジン、キヌクリジン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−１，４−ジアザビシクロ−（２，２，２）オクタンイオン、ジ−ｎ−ブチルアミン、ネオペンチルアミン、ジ−ｎ−ペンチルアミン、イソプロピルアミン、ｔ−ブチルアミン、エチレンジアミン、ピロリジン、２−イミダゾリドン、ジ−イソプロピル−エチルアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、シクロペンチルアミン、Ｎ−メチル−ｎ−ブチルアミン、ヘキサメチレンイミン、等の１級アミン、２級アミン、３級アミン、ポリアミンが挙げられる。これらは混合して用いてもよい。このなかでも、モルホリン、トリエチルアミン、シクロヘキシルアミン、イソプロピルアミン、ジ−イソプロピル−エチルアミン、Ｎ−メチル−ｎ−ブチルアミン、テトラエチルアンモニウムヒドロキシドが反応性の点で好ましく、工業的にはより安価なモルホリン、トリエチルアミン、シクロヘキシルアミンがより好ましい。これらは単独で使用しても良いし、２種以上組み合わせて用いても良い。
【０１３０】
　（水性ゲルの調製）
　上述のアルミニウム源、鉄源又はケイ素源、リン源及びテンプレートを混合して水性ゲルを調合する。混合順序は条件により異なるが、通常は、先ず、リン酸源、アルミニウム源を混合し、これに鉄源又はケイ素源と、テンプレートとを混合する。
【０１３１】
　ＦＡＰＯに係る水性ゲルの組成は、酸化物のモル比で表して、０．０１≦ＦｅＯ／Ｐ２Ｏ５≦１．５であり、さらに合成のし易さの観点からは０．０２≦ＦｅＯ／Ｐ２Ｏ５≦１．０が好ましく、０．０５≦ＦｅＯ／Ｐ２Ｏ５≦０．８がより好ましい。また、Ｐ２Ｏ５／Ａｌ２Ｏ３の比は、０．６以上１．７以下であり、さらに合成のし易さの観点からは０．７以上１．６以下が好ましく、０．８以上１．５以下がより好ましい。また、水の割合の下限としては、Ａｌ２Ｏ３に対して、モル比で３以上であり、合成のし易さの観点からは５以上が好ましく、１０以上がより好ましい。水の割合の上限としては、２００以下、合成のし易さや生産性の高さの観点からは１５０以下が好ましく、１２０以下がより好ましい。水性ゲルのｐＨは、４〜１０であり、合成のし易さの観点からは５〜９が好ましく、５．５〜８．５がより好ましい。
【０１３２】
　ＳＡＰＯに係る水性ゲルの組成は、酸化物のモル比で表して、０．２≦ＳｉＯ２ ／Ａｌ２Ｏ３≦２であり、合成のし易さの観点からは０．３≦ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３≦１．８が好ましく、０．４≦ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３≦１．５がより好ましい。また、Ｐ２Ｏ５／Ａｌ２Ｏ３の比は、０．６以上１．４以下であり、合成のし易さの観点からは０．７以上１．３以下が好ましく、０．８以上１．２以下がより好ましい。また、水の割合の下限としては、Ａｌ２Ｏ３に対して、モル比で３以上であり、合成のし易さの観点からは５以上が好ましく、１０以上がより好ましい。水の割合の上限としては、２００以下、合成のし易さや生産性の高さの観点からは１５０以下が好ましく、１２０以下がより好ましい。水性ゲルのｐＨは、５〜１０であり、合成のし易さの観点からは６〜９が好ましく、６．５〜８．５がより好ましい。
【０１３３】
　なお、各水性ゲル中には、所望により、上記以外の成分を共存させても良い。このような成分としては、アルカリ金属やアルカリ土類金属の水酸化物や塩、アルコール等の親水性有機溶媒が挙げられる。
【０１３４】
　（水熱合成）
　水熱合成は、水性ゲルを耐圧容器に入れ、自己発生圧下、又は結晶化を阻害しない気体の加圧下で、攪拌又は静置状態で所定温度を保持することにより、行われる。水熱合成の条件は、１００〜３００℃であり、合成のし易さの観点からは１２０〜２５０℃が好ましく、１５０〜２２０℃がより好ましい。
【０１３５】
　反応時間は、ＦＡＰＯにおいては、３時間〜３０日であり、合成のし易さの観点からは５時間〜１５日が好ましく、７時間〜７日がより好ましい。水熱合成後、生成物を分離し、水洗、乾燥し、焼成等の方法により、含有する有機物を除去し、ＦＡＰＯに係るゼオライトを得る。一方、ＳＡＰＯの反応時間は、３時間〜３０日であり、合成のし易さの観点からは５時間〜７日が好ましく、７時間〜３日がより好ましい。水熱合成後、生成物を分離し、水洗、乾燥し、焼成等の方法により、含有する有機物を除去し、ＳＡＰＯに係るゼオライトを得る。
【０１３６】
　（結晶構造の調整）
　ＦＡＰＯにおいては、最後に、テンプレートが除かれ、表１又は表２に示した回折ピークを有するものが製造される。
【０１３７】
　前述のように、表１に示す回折ピークを有するＦＡＰＯ−２は新規化合物であり、表２に示す回折ピークを有するＦＡＰＯを、酸素を含むガスの存在下で焼成することにより得ることができる。
【０１３８】
　焼成温度は、２００℃以上８００℃以下であり、テンプレートの除去のし易さ、及び／又は、結晶構造の変化のし易さの観点からは３００℃以上７００℃以下が好ましく、４００℃以上６５０℃以下がより好ましい。焼成時間は、１分から１５時間であり、テンプレートの除去のし易さ、及び／又は、結晶構造の変化のし易さの観点からは２分から１０時間が好ましく、５分から８時間がより好ましい。なお、ここでいう焼成時間は、実質的に焼成されるものが処理温度環境中に存在する見かけの時間であり、用いる装置や試料の量により、みかけ上同じ処理時間であっても、装置内での実際の処理時間が若干異なることもある点も留意して設定される。
【０１３９】
　ガス中の酸素濃度は、２ｖｏｌ％以上であり、テンプレートの除去のし易さ、及び／又は、結晶構造の変化のし易さの観点からは３ｖｏｌ％以上が好ましく、５ｖｏｌ％以上がより好ましい。酸素以外の含有ガスとしては、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスが用いられるが、場合によっては水蒸気、窒素酸化物を体積比で１０％まで混合させてもかまわない。焼成ガスは、処理装置内を流通させてもよいし、させなくてもよいが、流通させる場合は、焼成する試料に対する重量空間速度（ＷＨＳＶ）で流通させることが好ましい。その重量空間速度（ＷＨＳＶ）としては、２０／ｈ以下、テンプレートの除去のし易さ、及び／又は、結晶構造の変化のし易さの観点からは１５／ｈ以下が好ましく、１０／ｈ以下がより好ましい。焼成装置としては、マッフル炉や、管状炉等の任意の加熱装置を用い、固定床、又は流動床形式で行われる。
【０１４０】
　（ＦＡＰＯの他の製造方法）
　以下に、表２に記載の回折ピークを有するＦＡＰＯの好ましい製造方法を記載する。この場合も上述と同様、通常、アルミニウム源、鉄源、リン源及びテンプレートを混合した後、水熱合成により製造されるが、この他の製造方法は、混合するテンプレートに特徴がある。以下に順次説明する。
【０１４１】
　先ず、アルミニウム源、鉄源、リン源、及びテンプレートを混合する。
【０１４２】
　アルミニウム源：アルミニウム源は特に限定されず、通常、擬ベーマイト、アルミニウムイソプロポキシド、アルミニウムトリエトキシド等のアルミニウムアルコキシド、水酸化アルミニウム、アルミナゾル、アルミン酸ナトリウムなどが使用される。中でも、取り扱い易さや反応性の観点からは擬ベーマイトが好ましい。
【０１４３】
　鉄源：鉄源も特に限定されず、通常、硫酸鉄、硝酸鉄、リン酸鉄、塩化鉄、臭化鉄等の無機酸鉄、酢酸鉄、シュウ酸鉄、クエン酸鉄等の有機酸鉄、鉄ペンタカルボニル、フェロセン等の鉄有機金属化合物などが使用される。これらのうち、水に対する溶解性の観点からは無機酸鉄、有機酸鉄が好ましく、中でも、硫酸第一鉄などの２価の鉄化合物がより好ましい。
【０１４４】
　リン源：リン源は通常リン酸であるが、リン酸アルミニウムを用いてもよい。
【０１４５】
　その他の元素：最終的に、少なくとも表１及び表２に示すＸ線回折ピークからなる粉末Ｘ線回折パターンを有する限りは、骨格構造内に他の元素が含まれていても良い。他の元素としては、ケイ素、リチウム、マグネシウム、チタン、ジルコニウム、バナジウム、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル、パラジウム、銅、亜鉛、ガリウム、ゲルマニウム、砒素、スズ、カルシウム、硼素などがあげられる。
【０１４６】
　テンプレート：テンプレートとしては、テトラエチルアンモニウム塩、テトラプロピルアンモニウム塩、テトラメチルアンモニウム塩、テトラブチルアンモニウム塩などの４級アンモニウム塩、種々のアミン類などが用いられる。アミン類としては、（１）ヘテロ原子として窒素を含む脂環式複素環化合物、（２）シクロアルキル基を有するアミン、及び（３）アルキル基を有するアミンなどがあげられる。これらは単独で用いても良いが、４級アンモニウム塩を単独で用いた場合は、結晶性の悪いものができやすいため、少なくとも上記アミンの３つの群のうち、１つ以上の群から各群につき１種以上の化合物を選択して用いるのが好ましい。
【０１４７】
　ここで、上記の各アミン類について更に詳しく説明する。
【０１４８】
　最初に、ヘテロ原子として窒素を含む脂環式複素環化合物について説明する。ヘテロ原子として窒素を含む脂環式複素環化合物は、通常５〜７員環であり、好ましくは６員環である。複素環に含まれるヘテロ原子の個数は通常３個以下、好ましくは２個以下である。ヘテロ原子の種類は窒素以外は特に限定されないが、合成のし易さの観点からは窒素に加えて酸素を含むものが好ましい。ヘテロ原子の位置は特に限定されないが、合成のし易さの観点からはヘテロ原子が相互に隣り合わないものが好ましい。分子量としては、２５０以下であり、合成のし易さの観点からは２００以下が好ましく、１５０以下がより好ましい。
【０１４９】
　このようなヘテロ原子として窒素を含む脂環式複素環化合物としては、モルホリン、Ｎ−メチルモルホリン、ピペリジン、ピペラジン、Ｎ，Ｎ‘−ジメチルピペラジン、１，４−ジアザビシクロ（２，２，２）オクタン、Ｎ−メチルピペリジン、３−メチルピペリジン、キヌクリジン、ピロリジン、Ｎ−メチルピロリドン、ヘキサメチレンイミンなどが挙げられる。これらのうち、合成のし易さの観点からはモルホリン、ヘキサメチレンイミン、ピペリジンが好ましく、モルホリンが特に好ましい。
【０１５０】
　次に、シクロアルキル基を有するアミンについて説明する。シクロアルキル基を有するアミンにおいて、そのシクロアルキル基の個数は、アミン１分子に２以下であることが好ましく、１であることがより好ましい。また、シクロアルキル基の炭素数は、通常５〜７で、好ましくは６である。シクロアルキルのシクロ環の数は特に限定されないが、通常１が好ましい。また、シクロアルキル基がアミン化合物の窒素原子と結合しているのが、合成のし易さの点で好ましい。分子量としては、２５０以下、合成のし易さの観点からは２００以下が好ましく、１５０以下がより好ましい。
【０１５１】
　このようなシクロアルキル基を有するアミンとしては、シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、Ｎ−メチルシクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン、シクロペンチルアミン等が挙げられ、特にシクロヘキシルアミンが好ましい。
【０１５２】
　次に、アルキル基を有するアミンについて説明する。アルキル基を有するアミンにおいて、そのアルキル基は、アミン１分子に何個入っていてもよいが、好ましくは３である。アルキル基の炭素数は、４以下が好ましく、１分子中の全アルキル基の炭素数の合計が１０以下がより好ましい。分子量としては、２５０以下であり、合成のし易さの観点からは２００以下が好ましく、１５０以下がより好ましい。
【０１５３】
　このようなアルキル基を有するアミンとしては、ジ−ｎ−プロピルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリ−イソプロピルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ−メチルエタノールアミン、ジ−ｎ−ブチルアミン、ネオペンチルアミン、ジ−ｎ−ペンチルアミン、イソプロピルアミン、ｔ−ブチルアミン、エチレンジアミン、ジ−イソプロピル−エチルアミン、Ｎ−メチル−ｎ−ブチルアミン等があげられ、ジ−ｎ−プロピルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリ−イソプロピルアミン、トリエチルアミン、ジ−ｎ−ブチルアミン、イソプロピルアミン、ｔ−ブチルアミン、エチレンジアミン、ジ−イソプロピル−エチルアミン、Ｎ−メチル−ｎ−ブチルアミンが合成のし易さの点で好ましく、トリエチルアミンが特に好ましい。
【０１５４】
　これらの各アミン類を、一種又は二種以上組み合わせてテンプレート源とすることができ、水熱合成の原料に供される。なお、この中から１種用いる場合は、（１）ヘテロ原子として窒素を含む脂環式複素環化合物の中のモルホリン、又は、（２）シクロアルキル基を有するアミンの中のシクロヘキシルアミンが好ましく、その中でもモルホリンが特に好ましい。
【０１５５】
　これらのうち、好ましい組み合わせとしては、テンプレートとして（１）ヘテロ原子として窒素を含む脂環式複素環化合物、（２）シクロアルキル基を有するアミン、及び（３）アルキル基を有するアミンからなる群の２以上の群からそれぞれ１種以上の化合物を用いることが好ましい。このように組み合わせることにより、所望の元素割合のものや高い結晶性のＦＡＰＯの合成がし易いという利点／効果がある。中でも、（１）ヘテロ原子として窒素を含む脂環式複素環化合物を含む２種以上の組み合わせの場合は、所望の元素割合のものや高い結晶性のＦＡＰＯの合成し易さの観点から、より好ましい。具体的な好ましい組み合わせとしては、モルホリン、トリエチルアミン及びシクロヘキシルアミンから２種以上、中でもモルホリンを含む２種以上の組み合わせの場合がより好ましい。これらのテンプレート各群の混合比率は、条件に応じて適時選ぶ必要があるが、混合させる２種のテンプレートのモル比は１：２０〜２０：１の範囲であり、所望の元素割合のものや高い結晶性のＦＡＰＯの合成し易さの観点からは１：１０〜１０：１が好ましく、１：５〜５：１がより好ましい。なお、その他のテンプレートが入っていても良いが、その場合には、モル比で通常２０％以下であり、１０％以下が好ましい。これらのテンプレートは、価格的にも安く、従来のもの（例えばテトラエチルアンモニウムヒドロキシド）等に比べて扱いやすく腐食性等も少ないという利点がある。
【０１５６】
　それぞれのテンプレートを組み合わせることにより、また、好ましい反応条件で反応させることにより、結晶化速度の向上、所望構造のゼオライトの容易な製造、壊れ難く構造の安定化、不純物の生成の抑制、等の有利な効果が表れる。しかし、単独種からなるテンプレートは、反応条件の広さ、所望のゼオライトの高収率性、速い結晶化速度等の点で、複数混合させてなるテンプレートに比べてやや劣る。したがって、本発明のＦＡＰＯ（特に表２のＸＲＤのもの）の製造においては、複数種の組み合わせからなるテンプレートが好ましく用いられ、それらのテンプレートが示す相乗作用により単独のテンプレートでは得られない効果を得ることができるという利点がある。
【０１５７】
　ＦＡＰＯの他の製造方法における水熱合成については、製造条件において異なる以外は、上述した通常の水熱合成とほぼ同じである。
【０１５８】
　先ず、鉄源、アルミニウム源、リン酸源、テンプレート及び水を混合して水性ゲルを調合する。混合順序は制限がなく、用いる条件により適宜選択すればよいが、通常は、まず水にリン酸源、アルミニウム源を混合し、これに鉄源、テンプレートを混合する。
【０１５９】
　水性ゲルの組成は、所望のものの合成し易さに影響し、アルミニウム源、鉄源及びリン酸源を酸化物のモル比であらわすと、ＦｅＯ／Ａｌ２Ｏ３の値は、通常０より大きく１．０以下であり、好ましくは０．９以下、さらに好ましくは０．８以下である。
【０１６０】
　また、Ｐ２Ｏ５／Ａｌ２Ｏ３の比は、所望のものの合成し易さに影響し、通常０．６以上、好ましくは０．８以上、さらに好ましくは１以上であり、通常１．８以下、好ましくは１．７以下、さらに好ましくは１．６以下である。
【０１６１】
　テンプレートの総量は、所望のものの合成し易さや経済性に影響し、Ｐ２Ｏ５に対するテンプレートのモル比で、通常０．２以上、好ましくは０．５以上、さらに好ましくは１以上であって、通常４以下、好ましくは３以下、さらに好ましくは２．５以下である。また、２種以上のテンプレートの混合比は、所望のものの合成し易さに影響し、条件に応じて適宜選ぶ必要があるが、上記にすでに記したように、例えば、モルホリンとトリエチルアミンを用いる場合、モルホリン／トリエチルアミンのモル比が０．０５から２０、好ましくは０．１から１０、さらに好ましくは０．２から９である。前記２つ以上の群から各群につき１種以上選択されたテンプレートを混合する順番は特に限定されず、テンプレートを調製した後その他の物質と混合してもよいし、各テンプレートをそれぞれ他の物質と混合してもよい。
【０１６２】
　また、水の割合は、所望のものの合成し易さや経済性に影響し、Ａｌ２Ｏ３に対して、モル比で通常３以上、好ましくは５以上、さらに好ましくは１０以上であって、通常２００以下、好ましくは１５０以下、さらに好ましくは１２０以下である。水性ゲルのｐＨは、所望のものの合成し易さに影響し、通常４以上好ましくは４．５以上、さらに好ましくは５以上であって、通常１０以下、好ましくは９以下、さらに好ましくは８以下である。
【０１６３】
　なお、水性ゲル中には、所望により上記以外の成分を共存させても良い。共存させる利点としては、それによる新たな効果が得られる可能性等を挙げることができる。このような成分としては、アルカリ金属やアルカリ土類金属の水酸化物や塩、アルコール等の親水性有機溶媒があげられる。共存割合は、所望のものの合成し易さに影響し、アルカリ金属やアルカリ土類金属の水酸化物や塩の場合は、Ａｌ２Ｏ３に対してモル比で通常０．２以下、好ましくは０．１以下であり、アルコール等の親水性有機溶媒の場合は、水に対してモル比で通常０．５以下、好ましくは０．３以下である。
【０１６４】
　こうした条件下で、水性ゲルを耐圧容器に入れ、自己発生圧下、又は結晶化を阻害しない気体加圧下で、攪拌又は静置状態で所定温度を保持する事により水熱合成を行う。
【０１６５】
　水熱合成の反応温度は、所望のものの合成し易さに影響し、通常１００℃以上、好ましくは１２０℃以上、さらに好ましくは１５０℃以上であって、通常３００℃以下、好ましくは２５０℃以下、さらに好ましくは２２０℃以下である。反応時間は、所望のものの合成し易さに影響し、通常２時間以上、好ましくは３時間以上、さらに好ましくは５時間以上であって、通常３０日以下、好ましくは１０日以下、さらに好ましくは４日以下である。反応温度は反応中一定でもよいし、段階的に変化させてもよい。
【０１６６】
　水熱合成後においては、生成物を分離する。生成物の分離方法は特に限定されない。通常、濾過又はデカンテーション等により分離し、水洗、室温から１５０℃以下の温度で乾燥して生成物であるテンプレートを含有したゼオライトを得ることができる。
【０１６７】
　以上説明した製造方法により、少なくとも表２に示すＸ線回折ピークからなる粉末Ｘ線回折パターンを有する鉄アルミノフォスフェート（ＦＡＰＯ）が得られる。
【０１６８】
　また、これを窒素等の不活性ガス存在下で、上述した焼成条件で焼成して、テンプレートの一部、あるいは全部を除去する事によっても少なくとも表２に示すＸ線回折ピークからなる粉末Ｘ線回折パターンを有する鉄アルミノフォスフェートが得られる。
【０１６９】
　（ＦＡＰＯ−２の吸脱着特性）
　上記のＦＡＰＯ−２は、酸化反応や酸反応用などの触媒や、各種の吸着材などに広く利用される。中でも水蒸気吸着材として優れた性能を示す。
【０１７０】
　水蒸気吸着材として用いる場合には、シリカ、アルミナ、チタニア等の金属酸化物や粘土等のバインダー成分や、熱伝導性の高い成分などと共に使用することができる。このとき、ゼオライトの含有量が水蒸気吸着材全体の６０重量％以上であることが好ましい。なお、７０％以上であることがより好ましく、８０％以上がさらに好ましい。
【０１７１】
　本発明のＦＡＰＯ−２の水蒸気吸着材としての特徴は、相対蒸気圧が極めて低い領域ではほとんど吸着せず、その相対蒸気圧よりもわずかに高い相対蒸気圧条件下で、急激に吸着が起こるという点である。こうした特徴は、通常、吸着が難しくなる低湿、高温領域でも吸着可能で、かつ比較的低温の１００℃程度で脱着が可能であることを示す。これは、公知のＹ型ゼオライトは、相対蒸気圧が極めて低い、ほとんど０に近い領域から急激に吸着するという特性により、吸着物質を脱離させる場合は通常１２０℃以上のような高温が必要となるのに比べて、本発明のＦＡＰＯに係る吸着材は、１００℃程度又はそれ以下の温度で吸脱着を可能とするので、そうした温度が供給される用途において好ましい。なお、このような本発明のＦＡＰＯ−２の特徴は、水の吸脱着による粉末Ｘ線パターンの変化で現れる構造の変化に起因していると考えられる。
【０１７２】
　（アルミノフォスフェート以外のゼオライト）
　本発明の吸着特性を有するゼオライトとしては、上記に示したアルミノフォスフェート類が好ましいが、本発明の吸着特性を有する限りアルミノフォスフェート以外でもよい。例えば、ゼオライトがアルミノシリケートである場合であっても、本発明の吸着特性を満足する場合もある。その場合のアルミノシリケートは、骨格内のケイ素及びアルミニウムの少なくとも一部（アルミニウムの場合は全部もあり得る。）が他の原子、例えば、マグネシウム、チタン、ジリコニウム、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、亜鉛、ガリウム、スズ、硼素等に置換していてもよい。アルミノシリケートの場合は、ケイ素とアルミニウム（アルミニウム＋ヘテロ原子）のモル比が通常のＹ型ゼオライトのように小さすぎると、あまりにも低い湿度領域で急激に吸着されてしまい、また大きすぎる場合は疎水的すぎて水をあまり吸着しなくなるため適当でない。したがって、通常は合成したＹ型ゼオライトなどのアルミノシリケートを酸やアルカリ水溶液などによる処理や、水蒸気雰囲気下における加熱処理などの後処理、イオン交換などによる金属の導入などの処理を組み合わせることにより所望の吸着性能のものが得られる場合がある。その場合のケイ素／アルミニウムのモル比は通常３．１以上１５以下、好ましくは３．２以上１０以下、さらに好ましくは３．５以上５以下である。また、これらのゼオライトは交換可能なカチオン種を持つことがあるが、その場合のカチオン種としては、プロトン、Ｌｉ、Ｎａなどのアルカリ元素、Ｍｇ、Ｃａ等のアルカリ土類元素、Ｌａ、Ｃｅ等の希土類元素、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ等の遷移金属等があげられ、プロトン、アルカリ元素、アルカリ土類元素、遷移金属元素等が好ましく、プロトン、Ｌｉ、Ｎａ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｚｎがより好ましい。これらの元素は複数含まれていてもよく、下記に示す吸着性能を満たすものであればよい。
【０１７３】
　（吸着材の種類とその吸脱着特性）
　以上説明した各吸着材の吸脱着特性について説明する。
【０１７４】
　上述した高Ｓｉ−ＳＡＰＯ、ＦＡＰＯ及び上記表１に記載の回折ピークを有するＦＡＰＯ（ＦＡＰＯ−２）からなる吸着材は、５５℃で測定された吸着等温線において、相対蒸気圧０．０２での吸着物質の吸着量が０．１２ｇ／ｇ以下、好ましくは０．１ｇ／ｇ以下であり、相対蒸気圧０．１での吸着物質の吸着量が０．１３ｇ／ｇ以上、好ましくは０．１５ｇ／ｇ以上であり、相対蒸気圧０．０２以上０．１以下の範囲で相対蒸気圧が０．０５変化したときの吸着物質の吸着量変化が０．０８ｇ／ｇ以上となる相対蒸気圧領域を有する。
【０１７５】
　また、ＦＡＰＯ及びＦＡＰＯ−２からなる吸着材については、５５℃で測定された吸着等温線において、相対蒸気圧０．０２での吸着物質の吸着量が０．０５ｇ／ｇ以下であり、相対蒸気圧０．１での吸着物質の吸着量が０．２ｇ／ｇ以上であり、相対蒸気圧０．０２以上０．１以下の範囲で相対蒸気圧が０．０５変化したときの吸着物質の吸着量変化が０．１５ｇ／ｇ以上となる相対蒸気圧領域を有し、優れた吸脱着特性を示す。
【０１７６】
　さらに、上記吸着材のうち、ＦＡＰＯ−２からなる吸着材については、５５℃で測定された吸着等温線において、相対蒸気圧０．０２での吸着物質の吸着量が０．０５ｇ／ｇ以下であり、相対蒸気圧０．０８での吸着物質の吸着量が０．２ｇ／ｇ以上であり、相対蒸気圧０．０２以上０．０８以下の範囲で相対蒸気圧が０．０２変化したときの吸着物質の吸着量変化が０．１５ｇ／ｇ以上となる相対蒸気圧領域を有し、吸着等温線のグラフにおいてその立ち上がりが急峻であり、極めて優れた吸脱着特性を示す。こうした優れた吸脱着特性を有する、ＦＡＰＯ−２は、吸着が難しくなる低湿、高温領域でも吸着可能で、かつ比較的低温の１００℃程度で脱着が可能であるので、こうした特性を利用することにより、吸着式蓄冷熱装置、デシカント、除湿、蓄熱システム用などの水蒸気吸着材として利用でき、その効率を向上させたり、これまで適用できなかった条件での作動を起こすことも可能となる。
【０１７７】
　なお、本発明の特定の吸着特性を有する吸着材は、特定のゼオライトからなるが、吸着材としての使用に当たり、本発明の吸着特性を著しく損なわない範囲で、公知の吸着材に準じて造粒等を行ってもよい。
【０１７８】
　（吸着熱）
　さらに、吸着熱を使用する蓄熱システムの場合においては、上記のような吸脱着特性に加えて、吸着材が高い吸着熱を有していることが好ましい。吸着熱としては、５５ｋＪ／モル以上、好ましくは６０ｋＪ／モル以上、更に好ましくは６５ｋＪ／モル以上であり、こうした高い吸着熱は、低湿度で吸着を起こすので好ましい。なお、吸着熱の上限は、あまり大きすぎると脱離しずらくなるので、１５０ｋＪ／モル程度となる。
【０１７９】
　吸着熱は、測定装置としてマルチマイクロカロリメーター（ＭＭＣ−５１１３）＋ガス吸着熱測定装置（ＣＳＡ−２５Ｇ）（東京理工製）を用い、温度：２５℃、前処理：１５０℃・５時間・０．１Ｐａ以下の条件下で測定した。そして、、吸着量が０．２ｇ／ｇまで吸着させた時発生した全熱量を水１モル当たりで表す積分吸着熱として評価した。
【０１８０】
　測定方法としては、前処理後等温熱量計に設置されたセル内にガス導入部から水蒸気を少量づつ導入し、その都度発生する熱量（∂Ｑ）とそのときの吸着量（∂ｎ）を測定することにより微分吸着熱（ｑｄ（ｎ）＝∂Ｑ／∂ｎ）を求め、さらに吸着量が０．２ｇ／ｇになるまでの熱量の積分値から積分吸着熱を求めた。その際それぞれの吸着量は導入及び平衡時の圧力を用い容量法により求め、熱量は導入時から平衡時（熱流速０）までの熱流速の積分値として求めた。
【０１８１】
【数１】
2004132690.tif 000004
【０１８２】
　本発明の吸着材は、上述した吸脱着特性と共にこうした高い吸着熱を有するので、相対湿度が０付近で吸着する従来のＹ型ゼオライトのように脱着にかなり高い温度が要求されず、１００℃程度の比較的低い温度で吸着物質を脱着させることができる。その結果、蓄熱システムに用いられる吸着材として好ましく利用できる。
【実施例】
【０１８３】
　以下、実施例と比較例により本発明を具体的に説明する。なお、実施例欄の最後に示した表１７は、実施例１〜１０及び比較例１の吸着材の特性の一覧である。
【０１８４】
　（実施例１）
　実施例１は、テンプレートとしてモルホリンとトリエチルアミンを使用して合成したＦＡＰＯ−２に関するものである。
【０１８５】
　水２８．０５ｇと８５％リン酸１１．５３ｇの混合物に、擬ベーマイト（２５％水含有、コンデア製）６．８ｇをゆっくりと加えて攪拌した。これをＡ液とした。Ａ液とは別に硫酸第一鉄７水和物２．７８ｇ、モルホリン５．０５ｇ、トリエチルアミン４．３５ｇ、水２９ｇを混合した液を調製した。これをＡ液にゆっくりと加えて、３時間攪拌し、以下の組成を有する出発反応物を得た。
【０１８６】
　０．２ＦｅＳＯ４：Ａｌ２Ｏ３：Ｐ２Ｏ５：１．１６モルホリン：０．８６トリエチルアミン：７０Ｈ２Ｏ
【０１８７】
　上記の出発反応物をテフロン（登録商標）内筒の入った２００ｃｃのステンレス製オートクレーブに仕込み、静置状態で１６０℃で４日間反応させた。反応後冷却して、デカンテーションにより上澄みを除いて、沈殿物を回収した。その沈殿物を水で３回洗浄した後濾別し、１２０℃で乾燥した。こうして得られたＦＡＰＯ中間体の粉末ＸＲＤの結果は以下の表３の通りであった。
【０１８８】
【表３】
2004132690.tif 000005
【０１８９】
　テンプレートが含まれたＦＡＰＯ中間体から３ｇを採取し、縦型の石英焼成管に入れ、１００ｍｌ／分の空気気流下、１℃／分で５５０℃まで昇温し、そのまま５５０℃で６時間焼成を行った。こうして得られたゼオライト（ＦＡＰＯ−２）のＸＲＤを測定したところ、以下の表の通りであった。
【０１９０】
【表４】
2004132690.tif 000006
【０１９１】
　また、塩酸水溶液で加熱溶解させ、ＩＣＰ分析により元素分析を行ったところ、骨格構造のアルミニウムとリンと鉄の合計に対する各成分の構成割合（モル比）は、鉄が１３．８％、アルミニウムが３７．４％、リンが４８．８％であった。
【０１９２】
　図５は、ゼオライトを吸着等温線測定装置（ベルソーブ１８：日本ベル（株））により測定して得られた５５℃における水蒸気吸着等温線である。なお、吸着等温線の測定は、前処理を１Ｐａ以下の真空下１２０℃５時間で行い、空気高温槽温度６０℃、吸着温度５５℃、初期導入圧力３．０ｔｏｒｒ、導入圧力設定点数０、飽和蒸気圧１１８．１１ｍｍＨｇ、平衡時間５００秒で行った。このゼオライトの水の吸着熱を測定したところ、６４ｋＪ／ｍｏｌであった。
【０１９３】
　さらに、ＤＳＣ−ＸＲＤの測定を行った。測定装置の仕様及び条件は以下の通りである。
【０１９４】
　Ｘ線回折装置：ＲＩＮＴ２０００　Ｕｌｔｉｍａ＋シリーズ
　　　　　　　：ＤＳＣ部：熱流束型ＤＳＣ
　＜ＸＲＤ条件＞
　　　　　使用Ｘ線：ＣｕＫα
　　　　　管電圧、管電流：４０ｋＶ、５０ｍＶ
　　　　　スリット：ＤＳ＝０．５度、ＳＳ＝０．５度、ＲＳ＝０．３ｍｍ
　　　　　測定法：モノクロメーター法＋連続測定
　　　　　走査範囲：５〜４０度
　＜ＤＳＣ条件＞
　　　　　・脱離過程
　　　　　　　室温から１５０℃：湿度０％窒素、昇温速度　５℃／ｍｉｎ
　　　　　　　１５０℃から４５℃：湿度０％窒素、昇温速度　５℃／ｍｉｎ
　　　　　・吸着過程
　　　　　　　４５℃一定　湿度０，５，１０，１５，２０，３０％
【０１９５】
　図６は、ゼオライトを装置内にセットし、湿度度０％の窒素雰囲気下で室温（２５℃）から１５０℃まで昇温し、ゼオライトに吸着した水を脱離させていったときのＸＲＤ−ＤＳＣ変化を示している。また、図７は、水を脱離させた後のサンプルに、上記のＤＳＣ条件で湿度を増加させ、水を吸着させていった場合のＸＲＤ−ＤＳＣ変化を示している。図６及び図７により、水の脱離・吸着にともないＸＲＤが変化していること、すなわち構造が変化していることがわかる。
【０１９６】
　図８（ａ）は、水を脱離させた後の状態（１５０℃で相対湿度０％での測定）を、図８（ｂ）は、吸着させた後の状態（４５℃で湿度１０％での測定）の各ＸＲＤ図を示す。
【０１９７】
　下記の表５、表６は、それぞれ図８（ａ）及び図８（ｂ）のＸ線回折ピークを示すが、これらに示す通り、水の脱離により少なくとも表２に示すＸ線回折ピークからなる粉末Ｘ線回折パターンを示し、水の吸着により少なくとも表１に示すＸ線回折ピークからなる粉末Ｘ線回折パターンを示している。
【０１９８】
【表５】
2004132690.tif 000007
【０１９９】
【表６】
2004132690.tif 000008
【０２００】
　（実施例２）
　実施例２は、合成したテンプレート含有のゼオライトを窒素で焼成した他は、実施例１と同じ条件で作製したものである、表７は、得られたゼオライトのＸＲＤ結果である。
【０２０１】
【表７】
2004132690.tif 000009
【０２０２】
　図９は、吸着等温線測定装置（ベルソーブ１８：日本ベル（株））により測定した５５℃の水蒸気吸着等温線である。なお、吸着等温線の測定は、空気高温槽温度６０℃、吸着温度５５℃、初期導入圧力３．０ｔｏｒｒ、導入圧力設定点数０、飽和蒸気圧１１８．１１ｍｍＨｇ、平衡時間５００秒で行った。
【０２０３】
　（実施例３）
　実施例３は、実施例２で得られた窒素焼成サンプルを、実施例1と同じ条件で空気により再焼成をおこなったものである。表８は、得られたゼオライトのＸＲＤ結果である。再焼成したゼオライトは、実施例１とほぼ同じであった。
【０２０４】
【表８】
2004132690.tif 000010
【０２０５】
　（実施例４）
　実施例４は、テンプレートとしてモルホリンを単独で使用して合成したＦＡＰＯ−２に関するものである。
【０２０６】
　水２１０ｇに８５％リン酸８６．５ｇを加え、これに擬ベーマイト（２５％水含有、コンデア製）５１ｇをゆっくりと加え、３時間攪拌した。これに、硫酸第一鉄７水和物４１．７ｇを水２１８ｇに溶かした液を加え、さらにモルホリン７５．７ｇをゆっくりと加えてさらに３時間攪拌した。そして以下の組成を有するゲル状の出発反応物を得た。
【０２０７】
　　０．４ＦｅＳＯ４：Ａｌ２Ｏ３：Ｐ２Ｏ５：２モルホリン：７０Ｈ２Ｏ
【０２０８】
　こうして得られた混合物をテフロン（登録商標）内筒の入った１リットルのステンレス製オートクレーブに仕込み、１００ｒｐｍで攪拌しながら１８０℃で２４時間反応させた。反応後冷却して、デカンテーションにより上澄みを除いて沈殿物を回収した。沈殿物を水で３回洗浄した後濾別し、１２０℃で乾燥した。表９は、こうして得られたゼオライトのＸＲＤ測定結果である。
【０２０９】
【表９】
2004132690.tif 000011
【０２１０】
　これを実施例１と同じ条件で空気気流下焼成を行った。表１０は、得られたゼオライトのＸＲＤ測定結果である。
【０２１１】
【表１０】
2004132690.tif 000012
【０２１２】
　このサンプルを実施例１と同じ方法でＩＣＰ分析により元素分析を行った。その結果、アルミニウムとリンと鉄の合計に対する各成分の構成割合（モル比）は、鉄が１７．２％、アルミニウムが２９．４％、リンが５３．４％であった。
【０２１３】
　さらに、該ゼオライトの吸着等温線測定装置（ベルソーブ１８：日本ベル（株））により実施例１と同じ条件で測定した５５℃における水蒸気吸着等温線を図１０に示す。
【０２１４】
　（実施例５）
　実施例５は、テンプレートとしてモルホリンとトリエチルアミンを使用して合成したＦＡＰＯ−２に関するものである。
【０２１５】
　水２８．０５ｇに８５％リン酸１１．５ｇを加え、これに擬ベーマイト（２５％水含有、コンデア製）６．８ｇをゆっくりと加え、３時間攪拌した。これに、硫酸第一鉄７水和物８．３ｇを水２９ｇに溶かした液を加え、さらにモルホリン５．０５ｇとトリエチルアミン４．３５ｇを混合した液をゆっくりと加えてさらに３時間攪拌した。そして以下の組成を有するゲル状の出発反応物を得た。
【０２１６】
　　　０．６ＦｅＳＯ４：Ａｌ２Ｏ３：Ｐ２Ｏ５：１．１６モルホリン：０．８６トリエチルアミン：７０Ｈ２Ｏ
【０２１７】
　こうして得られた混合物をテフロン（登録商標）内筒の入った０．２リットルのステンレス製オートクレーブに仕込み、静置状態で１６０℃で４日間反応させた。反応後冷却して、デカンテーションにより上澄みを除いて沈殿物を回収した。沈殿物を水で３回洗浄した後濾別し、１２０℃で乾燥した。表１１は、得られたゼオライトのＸＲＤ測定結果である。
【０２１８】
【表１１】
2004132690.tif 000013
【０２１９】
　これを実施例１と同じ条件で空気気流下焼成を行った。表１２は、そうして得られたゼオライトのＸＲＤ測定結果である。
【０２２０】
【表１２】
2004132690.tif 000014
【０２２１】
　このサンプルを実施例１と同じ方法でＩＣＰ分析により元素分析を行った。その結果、アルミニウムとリンと鉄の合計に対する各成分の構成割合（モル比）は、鉄が１３．２％、アルミニウムが３８．３％、リンが４８．５％であった。
【０２２２】
　図１１は、ゼオライトの吸着等温線測定装置（ベルソーブ１８：日本ベル（株））により、実施例１と同じ条件で測定した５５℃における水蒸気吸着等温線、及び、同じ装置で測定した２５℃における水蒸気吸着等温線である。なお、吸着等温線の測定は、空気高温槽温度５０℃、吸着温度２５℃、初期導入圧力３．０ｔｏｒｒ、導入圧力設定点数０、飽和蒸気圧２３．７６ｍｍＨｇ、平衡時間５００秒で行った。
【０２２３】
　（実施例６）
　実施例６は、テンプレートとしてモルホリンとシクロヘキシルアミンを使用して合成したＦＡＰＯ−２に関するものである。
【０２２４】
　水２６ｇに８５％リン酸１１．５ｇを加え、これに擬ベーマイト（２５％水含有、コンデア製）５．４４ｇをゆっくりと加え、２時間攪拌した。これに、硫酸第一鉄７水和物８．３ｇを水２６ｇに溶かした液を加え、さらにモルホリン２．１８ｇとシクロヘキシルアミン７．４３ｇを混合した液をゆっくりと加えてさらに２時間攪拌した。そして以下の組成を有するゲル状の出発反応物を得た。
【０２２５】
　　　０．６ＦｅＳＯ４：０．８Ａｌ２Ｏ３：Ｐ２Ｏ５：０．５モルホリン：１．５シクロヘキシルアミン：６０Ｈ２Ｏ
【０２２６】
　得られた混合物をテフロン（登録商標）内筒の入った０．２ｌのステンレス製オートクレーブに仕込み、静置状態で１9０℃で1日間反応させた。反応後冷却して、デカンテーションにより上澄みを除いて沈殿物を回収した。沈殿物を水で３回洗浄した後濾別し、１２０℃で乾燥した。表１３は、得られたゼオライトのＸＲＤ測定結果である。
【０２２７】
【表１３】
2004132690.tif 000015
【０２２８】
　これを実施例１と同じ条件で空気気流下焼成を行った。こうして得られたゼオライトのＸＲＤを測定したところ、下記の表の通りとなった。
【０２２９】
【表１４】
2004132690.tif 000016
【０２３０】
　このサンプルを実施例１と同じ方法でＩＣＰ分析により元素分析を行った。その結果、アルミニウムとリンと鉄の合計に対する各成分の構成割合（モル比）は、鉄が１４．１％、アルミニウムが３８．４％、リンが４７．４％であった。
【０２３１】
　図１２は、ゼオライトの吸着等温線測定装置（ベルソーブ１８：日本ベル（株））により、実施例１と同じ条件で測定した５５℃における水蒸気吸着等温線である。
【０２３２】
　（実施例７）
　実施例７は、テンプレートとしてモルホリンとトリエチルアミンを使用して合成した、Ｓｉ含有ＦＡＰＯ−２に関するものである。
【０２３３】
　水２８．０５ｇに８５％リン酸１１．５ｇを加え、これに擬ベーマイト（２５％水含有、コンデア製）６．８ｇをゆっくりと加え、３時間攪拌した。これに、硫酸第一鉄７水和物２．７８ｇを水２９ｇに溶かし、それにｆｕｍｅｄシリカ（アエロジル２００）０．１５ｇを加えた液を加え、さらにモルホリン５．０５ｇとトリエチルアミン４．３５ｇを混合した液をゆっくりと加えてさらに３時間攪拌した。そして以下の組成を有するゲル状の出発反応物を得た。
【０２３４】
　　０．２ＦｅＳＯ４：０．０５ＳｉＯ２：Ａｌ２Ｏ３：Ｐ２Ｏ５：１．１６モルホリン：０．８６トリエチルアミン：７０Ｈ２Ｏ
【０２３５】
　得られた混合物をテフロン（登録商標）内筒の入った０．２ｌのステンレス製オートクレーブに仕込み、静置状態で１７０℃で２日間反応させた。反応後冷却して、デカンテーションにより上澄みを除いて沈殿物を回収した。沈殿物を水で３回洗浄した後濾別し、１２０℃で乾燥した。表１５は、こうして得られたゼオライトのＸＲＤ測定結果である。
【０２３６】
【表１５】
2004132690.tif 000017
【０２３７】
　これを実施例１と同じ条件で空気気流下焼成を行った。表１６は、得られたゼオライトのＸＲＤ測定結果である。
【０２３８】
【表１６】
2004132690.tif 000018
【０２３９】
　このサンプルを実施例１と同じ方法でＩＣＰ分析により元素分析を行った。その結果、アルミニウムとリンと鉄とケイ素の合計に対する各成分の構成割合（モル比）、鉄が９．９％、ケイ素が２．８％、アルミニウムが４０．７％、リンが４６．７％であった。
【０２４０】
　図１３は、ゼオライトの吸着等温線測定装置（ベルソーブ１８：日本ベル（株））により、実施例１と同じ条件で測定した５５℃における水蒸気吸着等温線である。なお、上記実施例１〜７で得られたゼオライトは、いずれもＣＨＡ型の一種（フレームワーク密度＝１４．５Ｔ／ｎｍ３）であった。
【０２４１】
　（実施例８）
　実施例８は、テンプレートとしてジイソプロピルエチルアミンとメチルブチルアミンを用いて合成した、ＡＥＩ型のＦＡＰＯである。
【０２４２】
　水１５ｇに８５％リン酸８．０７ｇを加え、これに擬ベーマイト（２５％水含有、コンデア製）３．８ｇをゆっくりと加え、３時間攪拌した。これに、硫酸第一鉄７水和物３．８８ｇを水２０ｇに溶かした液を加え、さらにジイソプロピルエチルアミン４．５５ｇとメチルブチルアミン３．０５ｇを混合した液をゆっくりと加えてさらに３時間攪拌した。そして以下の組成を有するゲル状の出発反応物を得た。
【０２４３】
　　０．４ＦｅＳＯ４：０．８Ａｌ２Ｏ３：Ｐ２Ｏ５：１ジイソプロピルエチルアミン：１メチルブチルアミン：６０Ｈ２Ｏ
【０２４４】
　こうして得られた混合物をテフロン（登録商標）内筒の入った０．２ｌのステンレス製オートクレーブに仕込み、静置状態で１７０℃で２日間反応させた。反応後冷却して、デカンテーションにより上澄みを除いて沈殿物を回収した。沈殿物を水で３回洗浄した後濾別し、１２０℃で乾燥した。
【０２４５】
　得られたゼオライトを５５０℃で空気気流下焼成した。そのＸＲＤを測定したところ、ＡＥＩ型（フレームワーク密度＝１４．８Ｔ／ｎｍ３）であった。このサンプルを実施例１と同じ方法でＩＣＰ分析により元素分析を行った。その結果、アルミニウムとリンと鉄の合計に対する各成分の構成割合（モル比）は、鉄が９．２％、アルミニウムが４２．６％、リンが４８．２％であった。
【０２４６】
　図１４は、ゼオライトの吸着等温線測定装置（ベルソーブ１８：日本ベル（株））により、実施例１と同じ条件で測定した５５℃における水蒸気吸着等温線を示している。
【０２４７】
　（実施例９）
　実施例９は、テンプレートとしてモルホリンとトリエチルアミンをテンプレートとして合成したＣＨＡ型のＳｉ含有ＦＡＰＯである。
【０２４８】
　水２８．０５ｇに８５％リン酸１１．５ｇを加え、これに擬ベーマイト（２５％水含有、コンデア製）６．８ｇをゆっくりと加え、３時間攪拌した。これに、硫酸第一鉄７水和物１．４ｇを水２９ｇに溶かし、それにｆｕｍｅｄシリカ（アエロジル２００）０．３ｇを加えた液を加え、さらにモルホリン５．０５ｇとトリエチルアミン４．３５ｇを混合した液をゆっくりと加えてさらに３時間攪拌した。そして以下の組成を有するゲル状の出発反応物を得た。
【０２４９】
　０．１ＦｅＳＯ４：０．１ＳｉＯ２：Ａｌ２Ｏ３：Ｐ２Ｏ５：１．１６モルホリン：０．８６トリエチルアミン：７０Ｈ２Ｏ
【０２５０】
　得られた混合物をテフロン（登録商標）内筒の入った０．２ｌのステンレス製オートクレーブに仕込み、静置状態で１６０℃で３日間反応させた。反応後冷却して、デカンテーションにより上澄みを除いて沈殿物を回収した。沈殿物を水で３回洗浄した後濾別し、１２０℃で乾燥した。
【０２５１】
　得られたゼオライトを５５０℃で空気気流下焼成した。そのＸＲＤを測定したところ、ＣＨＡ型（フレームワーク密度＝１４．５Ｔ／ｎｍ３）であった。このサンプルを実施例１と同じ方法でＩＣＰ分析により元素分析を行った。その結果、アルミニウムとリンと鉄の合計に対する各成分の構成割合（モル比）は、鉄が６．６％、ケイ素が４．６％、アルミニウムが４３．６％、リンが４３．６％であった。
【０２５２】
　図１５は、ゼオライトの吸着等温線測定装置（ベルソーブ１８：日本ベル（株））により、実施例１と同じ条件で測定した５５℃における水蒸気吸着等温線を示している。
【０２５３】
　（実施例１０）
　実施例１０は、テンプレートとしてシクロヘキシルアミンを使用して合成したＣＨＡ型の高Ｓｉ−ＳＡＰＯである。
【０２５４】
　水２８．０５ｇに８５％リン酸１１．５ｇを加え、これに擬ベーマイト（２５％水含有、コンデア製）６．８ｇをゆっくりと加え、３時間攪拌した。これに、ｆｕｍｅｄシリカ（アエロジル２００）３ｇを水２２ｇと混合した液を加え、さらにシクロヘキシルアミン９．９ｇを混合した液をゆっくりと加えてさらに２時間攪拌した。そして以下の組成を有するゲル状の出発反応物を得た。
【０２５５】
　　ＳｉＯ２：Ａｌ２Ｏ３：Ｐ２Ｏ５：２シクロヘキシルアミン：６０Ｈ２Ｏ
【０２５６】
　こうして得られた混合物をテフロン（登録商標）内筒の入った０．２ｌのステンレス製オートクレーブに仕込み、静置状態で２００℃で１日間反応させた。反応後冷却して、デカンテーションにより上澄みを除いて沈殿物を回収した。沈殿物を水で３回洗浄した後濾別し、１２０℃で乾燥した。
【０２５７】
　得られたゼオライトを５５０℃で空気気流下焼成した。そのＸＲＤを測定したところ、ＣＨＡ型であった。このサンプルを実施例１と同じ方法でＩＣＰ分析により元素分析を行った。その結果、アルミニウムとリンと鉄の合計に対する各成分の構成割合（モル比）は、ケイ素が１２．０％、アルミニウムが４９．２％、リンが３８．９％であった。
【０２５８】
　図１６は、ゼオライトの吸着等温線測定装置（ベルソーブ１８：日本ベル（株））により、実施例１と同じ条件で測定した５５℃における水蒸気吸着等温線を示している。このゼオライトの水の吸着熱を測定したところ、６４ｋＪ／ｍｏｌであった。
【０２５９】
　（比較例１）
　比較例１は、従来のＹ型ゼオライトである。図１７は、東ソー社製のＹ型ゼオライト（３２０ＮＡＡ、シリカ／アルミナ比＝５．５）を、吸着等温線測定装置（ベルソーブ１８：日本ベル（株））により実施例１と同じ条件で測定した５５℃における水蒸気吸着等温線を示している。
【０２６０】
　（実施例１１）
　水酸化ナトリウム３．７ｇを水２６ｇに溶かし、アルミン酸ナトリウム５．４ｇを加え、１時間攪拌した。これをシリカゾル（日産化学社製、スノーテックス４０）３０ｇ、水１０ｇを加えてさらに７時間攪拌して、攪拌を止めて一晩放置した。これをテフロン（登録商標）内筒付きのオートクレーブに仕込み、１００℃のオーブンで１日加熱した。加熱後、冷却し内容物を取り出し、デカンテーションにより上澄みを取り除いて沈殿物を回収した。沈殿物を水で３回洗浄した後濾別し、１２０℃で乾燥した。得られたゼオライトのＸＲＤを測定したところ、ＦＡＵ型（Ｙ型ゼオライト）であった。次に、フラスコに酢酸亜鉛２水和物８．８ｇを水４０ｇに溶かしたものを入れ、そこに得られたゼオライト２ｇを加えた。これを８０℃で２時間加熱し、濾過水洗した。これを２回繰り返した。得られらものを１２０℃で乾燥後、空気気流下５００℃で２時間焼成した。元素分析の結果、シリカ／アルミナ比＝６．４（Ｓｉ／Ａｌ＝３．２）、Ｚｎ／Ａｌ＝０．４（すべてモル比）であった。
【０２６１】
　図１８は、このゼオライトの吸着等温線測定装置（ベルソープ１８：日本ベル（株））により、実施例１と同じ条件で測定した５５℃における水蒸気吸着等温線を示している。
【０２６２】
【表１７】
2004132690.tif 000019
【産業上の利用可能性】
【０２６３】
　本発明の蓄熱システム用吸着材は、吸脱着特性に優れ、且つ効率的な吸着／脱着サイクルを達成できるので、車両用の蓄熱システムに好ましく適用することができる。
【０２６４】
　また、本発明の蓄熱システムは、上記の吸脱着特性を有する吸着材を備えるので、十分なシステム能力を有するコンパクトな蓄熱システムを構成できる。
【０２６５】
　また、本発明の鉄アルミノフォスフェートは、壊れにくく安定した蓄熱システム用吸着材として好ましく使用でき、本発明の鉄アルミノフォスフェートの製造方法により比較的簡単に且つ効率的に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【０２６６】
【図１】本発明の蓄熱システムを車両に適用した一例を示す模式図である。
【図２】車両用蓄熱システムの蓄熱モードを説明する模式図である。
【図３】車両用蓄熱システムの暖機・補助冷房モードを説明する模式図である。
【図４】車両用蓄熱システムの補助冷房優先モードを説明する模式図である。
【図５】実施例１の水の５５℃吸着等温線である。
【図６】実施例１の水の脱離過程におけるＸＲＤ−ＤＳＣ結果である。
【図７】実施例１の水の吸着過程におけるＸＲＤ−ＤＳＣ結果である。
【図８】実施例１の水の脱離、吸着状態のＸＲＤである。
【図９】実施例２の水の５５℃吸着等温線である。
【図１０】実施例４の水の５５℃吸着等温線である。
【図１１】実施例５の水の５５℃と２５℃の吸着等温線である。
【図１２】実施例６の水の５５℃吸着等温線である。
【図１３】実施例７の水の５５℃吸着等温線である。
【図１４】実施例８の水の５５℃吸着等温線である。
【図１５】実施例９の水の５５℃吸着等温線である。
【図１６】実施例１０の水の５５℃吸着等温線である。
【図１７】比較例１の水の５５℃吸着等温線である。
【図１８】実施例１１の水の５５℃吸着等温線である。
【符号の説明】
【０２６７】
　１　エンジン
　２　ラジエータ
　３　ポンプ
　４　吸収室
　５　吸収体
　６　吸着コア
　６ａ　廃熱供与手段
　６ｂ　吸着熱供与手段
　６ｃ　冷却部
　７　吸収体冷却手段
　７ａ　蓄熱用ラジエータ
　７ｂ　切替弁
　７ｃ　ポンプ
　８　蒸気圧縮式冷凍機
　８ａ　圧縮機
　８ｂ　凝縮器
　８ｃ　膨張弁
　８ｄ　蒸発器
　９　凝着コア
　１０　液溜め室
　１１　通路
　１２　バルブ
　１２ａ　第１バルブ
　１２ｂ　第２バルブ
　１３　切換弁
【図１】
2004132690.tif 000020
【図２】
2004132690.tif 000021
【図３】
2004132690.tif 000022
【図４】
2004132690.tif 000023
【図５】
2004132690.tif 000024
【図６】
2004132690.tif 000025
【図７】
2004132690.tif 000026
【図８】
2004132690.tif 000027
【図９】
2004132690.tif 000028
【図１０】
2004132690.tif 000029
【図１１】
2004132690.tif 000030
【図１２】
2004132690.tif 000031
【図１３】
2004132690.tif 000032
【図１４】
2004132690.tif 000033
【図１５】
2004132690.tif 000034
【図１６】
2004132690.tif 000035
【図１７】
2004132690.tif 000036
【図１８】
2004132690.tif 000037