(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
再生キトサン膜又はキトサン膜と前記再生キトサン膜又はキトサン膜に含浸された透湿性促進剤とからなり、前記透湿性促進剤が、グリセリン、ジグリセリン、ＤＬ−ピロリドンカルボン酸ナトリウム、１，３−ブチレングリコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、水溶性ポリエチレングリコールから選択される一種以上であり、該透湿性促進剤が前記再生キトサン膜又はキトサン膜の１〜３００重量％含浸されていることを特徴とする分離膜。
【請求項２】
請求項１に記載の分離膜の製造方法であって、成膜原液を凝固液中で凝固させて成膜した再生キトサン又はキトサンゲル膜を乾燥させずに直ちに前記透湿性促進剤を溶解した溶液に浸漬することによって、前記透湿性促進剤を前記再生キトサン又はキトサンゲル膜に含浸させることを特徴とする分離膜の製造方法。
【請求項３】
前記透湿性促進剤を溶解した溶液の透湿性促進剤の濃度が、１〜２０重量％であることを特徴とする請求項２に記載の分離膜の製造方法。
【請求項４】
前記請求項１に記載の分離膜の一方の面に、疎水性有機系高分子から構成される多孔質膜、フィルタ、不織布のいずれかが積層されていることを特徴とする複合膜。
【請求項５】
前記疎水性有機系高分子が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン；ポリアミド；ポリスチレン若しくは置換されたポリスチレン；ポリ（テトラフルオロエチレン）、フッ化ポリビニリデン（ＰＶＤＦ）；ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート；ポリアクリレート及びポリ炭酸エステル；セルロース系ポリマー；並びにポリ塩化ビニル及びポリアクリロニトリルからなる群から選択される一種以上であることを特徴とする請求項４に記載の複合膜。
【請求項６】
第一の経路と、第二の経路と、前記第一の経路と前記第二の経路とを分離する分離膜とからなり、前記分離膜は前記請求項１に記載の分離膜であることを特徴とする加湿エレメント。
【請求項７】
前記第一の経路の流方向と前記第二の経路の流方向とが、互いに直交するように形成されていることを特徴とする請求項６に記載の加湿エレメント。
【請求項８】
給気経路と、減圧経路と、前記給気経路と前記減圧経路とを分離する複合膜とからなり、前記複合膜は前記請求項４又は５に記載の複合膜であり、前記給気経路は前記複合膜の除湿膜と接するように、前記減圧経路は前記複合膜の疎水性の多孔質膜、疎水性のフィルタ、疎水性の不織布のいずれかと接するように設けられてなることを特徴とする除湿エレメント。
【請求項９】
前記給気経路の流方向と前記減圧経路の流方向とが、互いに直交するように形成されていることを特徴とする請求項８に記載の除湿エレメント。
【請求項１０】
加湿エレメントと、空気送風手段と、水供給手段と、を含む加湿器であって、前記加湿エレメントは前記請求項６又は７に記載の加湿エレメントであり、前記空気送風手段は、前記加湿エレメントの第一の経路に空気を供給するように構成され、前記水供給手段は、前記加湿エレメントの第二の経路に水を供給するように構成され、前記第二の経路に供給された水が前記加湿エレメントの分離膜を透過して、第一の経路に供給された空気を加湿することを特徴とする加湿器。
【請求項１１】
除湿エレメントと、空気送風手段と、減圧手段と、を含む除湿器であって、前記除湿エレメントは前記請求項８又は９に記載の除湿エレメントであり、前記空気送風手段は、前記除湿エレメントの給気経路に連通連結されて、給気経路に除湿する空気を供給するように構成され、前記減圧手段は、前記給気経路に比べて前記減圧経路が減圧されるように前記除湿エレメントの減圧経路に連通連結され、前記給気経路に供給された空気中の水蒸気が除湿エレメントの分離膜を透過することによって、空気を除湿することを特徴とする除湿器。
【請求項１２】
加湿エレメント、空気供給手段、送水手段、除湿エレメントと、空気供給手段、減圧手段と、を含む調湿調温システムであって、前記空気供給手段は、前記加湿エレメントと、前記除湿エレメントの給気経路にそれぞれ個別に空気を供給するように構成され、前記除湿エレメントは前記請求項８又は９に記載の除湿エレメントであり、前記減圧手段は、前記給気経路に比べて前記減圧経路が減圧されるように前記除湿エレメントの減圧経路に連通連結され、空気供給手段によって供給された空気は、前記加湿エレメントによって加湿・冷却された後、前記除湿エレメントによって、供給された空気中の水蒸気が分離膜を透過して空気を除湿することを特徴とする調湿調温システム。
【請求項１３】
空気を供給するための空気供給手段と、第一の除湿エレメントと、加湿エレメントと、第二の除湿エレメント除湿エレメントと、減圧手段と、を含み、前記空気供給手段は、前記加湿エレメントと、前記除湿エレメントの給気経路に空気を供給するように構成され、前記第一及び第二の除湿エレメントは前記請求項８又は９に記載の除湿エレメントであり、前記減圧手段は、前記第一及び第二の除湿エレメントの前記給気経路に比べて前記減圧経路が減圧されるように前記除湿エレメントの減圧経路に連通連結され、空気供給手段によって供給された空気は、前記第一の除湿エレメントによって、供給された空気中の水蒸気が分離膜を透過することによって除湿され、前記加湿エレメントによって、前記第一の除湿エレメントを通過した空気を加湿・冷却され、前記第二の除湿エレメントによって前記加湿手段を通過した空気中の水蒸気が分離膜を透過することによって除湿されることを特徴とする調湿調温システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は分離膜並びに該分離膜を具備する複合膜、加湿エレメント、除湿エレメント、加湿器、除湿器及び調湿システムに関する。
本発明の目的は、水透過性能に優れるとともに、長期間使用しても水透過性能が低下しない分離膜並びに該分離膜を具備する複合膜、加湿エレメント、除湿エレメント、加湿器、除湿器及び調湿システムを提供することにある。
【背景技術】
【０００２】
１）住宅における除湿および加湿に関する従来技術とその問題点
近年、高気密・高断熱工法を採用した住宅が普及している。このような住宅は冷暖房効率が良く省エネルギー化することができる反面、湿気や結露による木材腐朽、シロアリ食害、シックハウス症候群などの問題が表面化している。湿気や結露を防止すること、即ち、除湿により、これらの問題の発生を防ぐことができる。
【０００３】
一方、平成１５年７月１日施行の改正建築基準法では、シックハウス症候群の原因の一つと考えられているホルムアルデヒドなどの化学物質対策として、原則、すべての建築物に換気設備の設置が義務付けられ、例えば、住宅の場合、換気回数０．５回／ｈ以上の換気設備の設置が義務付けられている。換気設備の設置が義務付けられたことにより、特に高温多湿となる夏季には、外気の湿気が室内に導入され、この結果、エアコンによる空調に要する電力の増大が予測される。エアコンによる空調では冷却のみならず除湿も電力を消費する要素とされるからである。また、冬季には、低温の乾燥空気が室内に導入されることにより、室内の湿度低下を招く結果となる。室内環境の極度の湿度低下は、皮膚の乾燥、或いは風邪の発生といった健康被害を招くことがある。
このために、家庭用の加湿器などを使用して加湿を行う必要があった。
【０００４】
除湿方法としては冷却凝縮法がよく知られているが、エネルギー消費が大きいといった欠点がある。一方、ランニングコストが安価であり、装置構造が簡単な除湿方法として、膜分離法による除湿方法が知られているが、実用的な除湿性能を有する除湿膜は開発されていない。
膜分離法による除湿方法は分離膜として透湿性膜を使用し、この透湿性膜の一方の面側に除湿する空気を供給すると共に、他方の面側を減圧することによる除湿方法である。
法令で義務付けられた換気の際に膜分離法による除湿を行うことができれば、高温多湿となる夏季において、エアコンによる冷房時の電力消費を抑制することができるとともに、エアコンの熱交換器に付着する水分量を減少して、その結果、凝集水による気流抵抗の増大を防ぎ、電力消費を低下させることができる。
【０００５】
加湿方法としては、加熱気化方式（電熱方式）、水スプレー方式、超音波方式（超音波による水の超微粒子化方式）などが知られている。
一方、エネルギー消費量が少ない加湿方法として、自然蒸発方式による加湿方法が知られている。従来、自然蒸発方式による加湿方法は、加湿効率が低いといった欠点を有していたが、加湿効率を改善する手段として布や不織布の毛細管現象を利用して水を含ませてそこへ空気を強制送気して気化を促進する強制気化方式が行われている。
しかし、加熱気化方式は比較的エネルギー消費が大きいためランニングコストが高くなる欠点を有し、また水スプレー方式と超音波方式は水中のカビや細菌を拡散してしまう等の欠点、強制気化方式は布や不織布に付着して増殖したカビや細菌を拡散を強制拡散してしまう等の欠点を有している。
この従来の加湿方法の問題を解決する手段として、加湿水分を膜に透過することによってカビや細菌を除去でき、常に清浄な水分を供給できる加湿膜法がある。
【０００６】
このように、エネルギー消費量が少ない除湿方法である膜分離方法、およびエネルギー消費量が少ない加湿方法である透湿性膜を用いた自然蒸発方式による加湿方法のいずれにおいても、透湿性膜が用いられている。
即ち、『透湿性能に優れた透湿性膜』を開発することによって、少ないエネルギー消費量で、しかも効率的な加湿及び除湿を行うことができる。
【０００７】
２）自動車の窓の曇りを除去する従来の技術と問題点
厳寒の季節に冷え切った自動車を発進させた後、しばらくするとフロントガラスや周囲の窓が曇るが、これは車内の空気に既に存在する水分と搭乗者の呼吸から吐き出される水分が冷えた窓の表面に結露した結果生じる。
暖気を窓に吹き付けて結露の曇りを消す手段が用いられるが、この手段は温度上昇した車内空気により多くの水蒸気を含んで冷えた窓により多くの結露を生じる場合があり温度上昇だけでは好ましくない結果を生じる。
低温でも吸湿能があり乾燥空気を供給できる手段として、シリカゲルやゼオライトなど吸湿剤による除湿法があるが、大量の除湿空気を供給するのには適しないことや、水分を吸着して効果の無くなった吸着剤を加熱・放湿して吸湿能を再生することが必要で再生中は除湿できないという欠点があるため、この手段は使用されていない。
最近の自動車はエアコンを装備しており、通常はエアコンの冷却除湿モードで窓の曇りを消失することができるが、エアコンの除湿効果が発揮されるまでには時間が掛かり過ぎることに加え、冬季の寒いときは効果がないことや、外気が０℃を下回るような低い気温になるとエアコンそのものが作動しないという問題があった。
【０００８】
前記問題点を解決するために求められるのは、除湿・乾燥空気を必要なときに迅速に供給できること、さらに大量且つ連続的に除湿・乾燥空気を供給することであるが、これを可能とする為には、『透湿性能に優れた透湿性膜』により、少ないエネルギー消費量で、効率的な加湿及び除湿を行うことが必要となる。
【０００９】
３）精密空調装置に用いられる湿度制御技術と問題点
自動車工業、電気電子工業、精密機械工業をはじめ新素材、食品・バイオ関連等のハイテク企業では精度の高い環境条件下での品質管理や性能試験が不可欠である。
機械、民生用電子機器、半導体・液晶、産業用電子機器、精密機器、金属加工・アセンブリ、通信機器、食品・薬品製造業、工業材料・素材基板実装工程、接着工程、精密組み立て工程など各工程の電子機器を最適に動作させるためには質の良い空調環境が要求される。製造品質の向上、歩留の向上、品質テストの信頼性向上のためである。
不適切な環境条件は機器を劣化させ、急激な温度変化は機器の動作に悪影響を与える。
低湿度は静電気放電の可能性を著しく増加させる。静電気はデータや機器を破損させてしまうことがある。そこで近年必要性が高まった精密空調設備は温度、湿度等を制御保持する高度で複雑な技術が要求されるようになった。
【００１０】
現状で行われる精密空調は一般的に空気（外気）の取り込み、冷却、加温、加湿又は除湿、精密空調空気の供給（送風）の順で行われ、設定の温度・湿度に制御した空気を目的の場所に供給する。初段の冷却はコンプレッサー方式を用い、熱交換器で空気を冷却して空気中の湿気を凝縮する。この時、空気の温度は下がり、湿度は１００％付近になる。そこで加温して設定の温度に制御する。その後、設定の湿度となるよう加湿や除湿をする。
このような制御フローが一般的に行われている。
水を加熱して水蒸気を発生する（気化）方式による加湿の場合は水に含まれるガスや臭気などが水蒸気と一緒に空気に混入する恐れがあることは否定できない。
水の噴霧による加湿の場合は更に水中の汚染物質が噴霧と共に混入する問題がある。
乾燥空気の添加混合による減湿の場合は乾燥空気を空調機に常にリザーブしておき、これを減湿する空気に正確な量を注入する機構が必要になり、制御機構や機械構成が複雑になる問題がある。シリカゲルやゼオライト等の乾燥剤を用いる除湿のばあいは大量の乾燥剤による水分の吸湿時に吸着熱の発生や、吸着剤の飽和や吸着能の減退による湿度の変動など精密な温度の精密制御に好ましくない問題がある。
【００１１】
前記精密空調設備の問題の解決策として、上述の段落番号〔０００６〕に記載のエネルギー消費量が少ない加湿方法である透湿性膜を用いた自然蒸発方式による加湿方法で所定の湿度に制御するためには、該加湿方法に空調空気の一部を分岐して流し、合流する方法があり、分岐量を制御することによって湿度制御をできる。
しかも透湿性膜を用いた加湿は噴霧方式のような空気の汚染を生じない。
段落番号〔０００６〕に記載の膜分離方法の除湿方法は膜透過の過程で温度変化が無い特徴があり、温度変化させずに湿度のみを設定値に制御できる唯一の方法である。
これによって前記の制御機構や機械構成が複雑や変動の問題を解決することができる。
これを可能とするには、『透湿性能に優れた透湿性膜』により、少ないエネルギー消費量で、しかも効率的な加湿及び除湿を行うことが必要となる。
【００１２】
４）従来の分離膜（透湿性膜）について
従来の分離膜（透湿性膜）には、吸湿性液体自体が空気中の水分を吸収して体積膨張によって多孔質膜から吸湿性液体が浸出する問題や、透湿性膜を水平状態で保持せずに傾けた状態で保持すると吸湿液体が多孔質膜から脱落する問題があった。また、多孔質膜の特性上、薄膜化が困難という問題があった。
膜分離法に用いられる従来の分離膜（透湿性膜）として、具体的には、
特許文献１に、分離層が再生セルロース層とポリビニルアルコール層の２層からなることを特徴とする水溶性有機物分離膜が開示されているが、親水性付与剤の記載が無い。
ここで透湿性膜は、浸透気化膜法において上流側の水溶性有機液体混合物から水分を選択透過する膜を言い、蒸気透過膜法において、上流側の水蒸気混合気体から水分を選択透過する膜を言う。
特許文献２に、多孔質支持膜上にカルボキシメチルセルロースから形成された第一の緻密質膜と、キトサンから形成された第二の緻密質膜とからなる積層膜を有し、一方の緻密層が他方の緻密層にて被覆されていることを特徴とする水選択透過性浸透気化膜が開示されているが、親水性付与剤の記載がない。
特許文献３には、微細孔を有するセラミックス多孔質膜に、保湿成分を担持させたことを特徴とする除湿膜が開示されている。特許文献３に開示される除湿膜では、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリ酢酸ビニルなどの保湿成分をセラミックス多孔質膜に担持させている。保湿成分の担持は、焼成して製造したアルミナ多孔質膜を保湿成分の水溶液に浸漬させることにより行われている。
しかしながら、特許文献３には、セラミック多孔質膜に含浸する保湿成分溶液濃度が０．２％〜２０％好ましくは０．５％〜１０％の記載があるが、膜中の保湿成分含有量の記載がない。
特許文献４には、吸湿性液体を含浸・保持した多孔質膜とこれに隣接して配置された疎水性多孔質膜、疎水性フィルタ、疎水性不織布とよりなる積層構造の膜の、吸湿性液体を保持した多孔質膜側に水蒸気を含む気体を接触させて、前記水蒸気を前記積層構造の膜により減圧部に選択的に透過させ除去することを特徴とする除湿方法が開示されている。
しかしながら、これらはポリエチレングリコール液（分子量４００）を含浸させた膜厚３５μｍ、多孔度８０％の親水性ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜（Ａ）であり、吸湿性液体の濃度や含有量の記載はない。
【００１３】
【特許文献１】特開平０４−９０８３３号公報
【特許文献２】特開平０５−１８４８９０号公報
【特許文献３】特開２０００−１８９７７３号公報
【特許文献４】特開２０００−３５０９１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記した透湿性膜を使用した除湿方法又は加湿方法は、実用的な方法ではなかった。即ち、上記した透湿性膜はいずれも膜中の空隙に親水性促進剤（保湿成分、吸湿性液体）を含浸したものであるが、透湿性能が劣った。
また、上記した透湿性膜を長期間使用し続けると、透湿性膜自体が空気中の水分を吸収して透湿性促進剤の濃度が低下した。この際、透湿性膜を水平状態で保持せずに、傾けた状態で保持すると、透湿性促進剤が多孔質膜から脱落することがあった。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は上記課題を解決するためになされた発明であって、
請求項１に係る発明は、再生キトサン膜又はキトサン膜と前記再生キトサン膜又はキトサン膜に含浸された透湿性促進剤とからなり、前記透湿性促進剤が、グリセリン、ジグリセリン、ＤＬ−ピロリドンカルボン酸ナトリウム、１，３−ブチレングリコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、水溶性ポリエチレングリコールから選択される一種以上であり、該透湿性促進剤が前記再生キトサン膜又はキトサン膜の１〜３００重量％含浸されていることを特徴とする分離膜に関する。
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の分離膜の製造方法であって、成膜原液を凝固液中で凝固させて成膜した再生キトサン又はキトサンゲル膜を乾燥させずに直ちに前記透湿性促進剤を溶解した溶液に浸漬することによって、前記透湿性促進剤を前記再生キトサン又はキトサンゲル膜に含浸させることを特徴とする分離膜の製造方法に関する。
請求項３に係る発明は、前記透湿性促進剤を溶解した溶液の透湿性促進剤の濃度が、１〜２０重量％であることを特徴とする請求項２に記載の分離膜の製造方法に関する。
請求項４に係る発明は、前記請求項１に記載の分離膜の一方の面に、疎水性有機系高分子から構成される多孔質膜、フィルタ、不織布のいずれかが積層されていることを特徴とする複合膜に関する。
請求項５に係る発明は、前記疎水性有機系高分子が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン；ポリアミド；ポリスチレン若しくは置換されたポリスチレン；ポリ（テトラフルオロエチレン）、フッ化ポリビニリデン（ＰＶＤＦ）；ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート；ポリアクリレート及びポリ炭酸エステル；セルロース系ポリマー；並びにポリ塩化ビニル及びポリアクリロニトリルからなる群から選択される一種以上であることを特徴とする請求項４に記載の複合膜に関する。
請求項６に係る発明は、第一の経路と、第二の経路と、前記第一の経路と前記第二の経路とを分離する分離膜とからなり、前記分離膜は前記請求項１に記載の分離膜であることを特徴とする加湿エレメントに関する。
請求項７に係る発明は、前記第一の経路の流方向と前記第二の経路の流方向とが、互いに直交するように形成されていることを特徴とする請求項６に記載の加湿エレメントに関する。
請求項８に係る発明は、給気経路と、減圧経路と、前記給気経路と前記減圧経路とを分離する複合膜とからなり、前記複合膜は前記請求項４又は５に記載の複合膜であり、前記給気経路は前記複合膜の除湿膜と接するように、前記減圧経路は前記複合膜の疎水性の多孔質膜、疎水性のフィルタ、疎水性の不織布のいずれかと接するように設けられてなることを特徴とする除湿エレメントに関する。
請求項９に係る発明は、前記給気経路の流方向と前記減圧経路の流方向とが、互いに直交するように形成されていることを特徴とする請求項８に記載の除湿エレメントに関する。
請求項１０に係る発明は、加湿エレメントと、空気送風手段と、水供給手段と、を含む加湿器であって、前記加湿エレメントは前記請求項６又は７に記載の加湿エレメントであり、前記空気送風手段は、前記加湿エレメントの第一の経路に空気を供給するように構成され、前記水供給手段は、前記加湿エレメントの第二の経路に水を供給するように構成され、前記第二の経路に供給された水が前記加湿エレメントの分離膜を透過して、第一の経路に供給された空気を加湿することを特徴とする加湿器に関する。
請求項１１に係る発明は、除湿エレメントと、空気送風手段と、減圧手段と、を含む除湿器であって、前記除湿エレメントは前記請求項８又は９に記載の除湿エレメントであり、前記空気送風手段は、前記除湿エレメントの給気経路に連通連結されて、給気経路に除湿する空気を供給するように構成され、前記減圧手段は、前記給気経路に比べて前記減圧経路が減圧されるように前記除湿エレメントの減圧経路に連通連結され、前記給気経路に供給された空気中の水蒸気が除湿エレメントの分離膜を透過することによって、空気を除湿することを特徴とする除湿器に関する。
請求項１２に係る発明は、加湿エレメント、空気供給手段、送水手段、除湿エレメントと、空気供給手段、減圧手段と、を含む調湿調温システムであって、前記空気供給手段は、前記加湿エレメントと、前記除湿エレメントの給気経路にそれぞれ個別に空気を供給するように構成され、前記除湿エレメントは前記請求項８又は９に記載の除湿エレメントであり、前記減圧手段は、前記給気経路に比べて前記減圧経路が減圧されるように前記除湿エレメントの減圧経路に連通連結され、空気供給手段によって供給された空気は、前記加湿エレメントによって加湿・冷却された後、前記除湿エレメントによって、供給された空気中の水蒸気が分離膜を透過して空気を除湿することを特徴とする調湿調温システムに関する。
請求項１３に係る発明は、空気を供給するための空気供給手段と、第一の除湿エレメントと、加湿エレメントと、第二の除湿エレメントと、減圧手段と、を含み、前記空気供給手段は、前記加湿エレメントと、前記除湿エレメントの給気経路に空気を供給するように構成され、前記第一及び第二の除湿エレメントは前記請求項８又は９に記載の除湿エレメントであり、前記減圧手段は、前記第一及び第二の除湿エレメントの前記給気経路に比べて前記減圧経路が減圧されるように前記除湿エレメントの減圧経路に連通連結され、空気供給手段によって供給された空気は、前記第一の除湿エレメントによって、供給された空気中の水蒸気が分離膜を透過することによって除湿され、前記加湿エレメントによって、前記第一の除湿エレメントを通過した空気が加湿・冷却され、前記第二の除湿エレメントによって前記加湿手段を通過した空気中の水蒸気が分離膜を透過することによって除湿されることを特徴とする調湿調温システムに関する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の除湿に係る分離膜は大量の透湿性促進剤を含有し、しかも、分離膜中に透湿性促進剤が分子レベルで相溶化されているので、水透過速度が速く、水選択透過性に優れた分離膜である。
また、本発明の除湿に係る分離膜を傾けた状態で保持しても、透湿性促進剤が脱落することはない。
本発明に係る複合膜は前記分離膜を備えているので、水透過速度が速い。
しかも、分離膜の一方の面に疎水性の多孔質膜、疎水性のフィルタ、疎水性の不織布等が積層されているので、長期間使用した場合であっても透湿速度が低下することがない。
本発明に係る加湿エレメントは、前記分離膜を備えているので水透過速度が速く、加湿器の加湿エレメントとして好適に使用することができる。
但し、加湿エレメント、並びに後述する加湿器として使用する場合、本発明の分離膜に含有される透湿性促進剤は水溶性のものでないことが望ましい。
本発明に係る加湿器は、前記分離膜を備えているので水透過速度が速く、従って、供給された空気の加湿を好適に行うことができる。
本発明に係る除湿器は、前記複合膜を備えているので水透過速度が速く、従って、供給された空気の除湿を好適に行うことができる。
本発明に係る調湿システムは、除湿用としても加湿用としても適用可能な前記分離膜と前記複合膜とを備えているので水透過速度が速く、従って、供給された空気の除湿・加湿・調温を好適に行うことができる。
尚、前記分離膜は加湿エレメントとして使用される場合（水溶性の透湿性促進剤を含浸しない場合、若しくは透湿性促進剤を含浸しない場合）、加湿エレメント用分離膜と称することがあり、除湿エレメントとして使用される場合（透湿性促進剤を含浸する場合）、除湿エレメント用分離膜と称することがある。
同様に、前記複合膜についても加湿エレメントとして使用される場合、加湿エレメント用複合膜と称することがあり、除湿エレメントとして使用される場合、除湿エレメント用複合膜と称することがある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明に係る除湿エレメント用分離膜について詳述する。
本発明に係る除湿エレメント用分離膜は、再生キトサン膜又はキトサン膜と透湿性促進剤とから構成される。
【００１８】
前記再生キトサン膜又はキトサン膜は、膜原料の溶解液をＴダイのスリットから押出してフィルム状に形成したものであってもよく、また膜原料の溶解液を平板上にキャスティングしてフィルム状に形成したものであっても良い。
キトサン膜は、他の膜に比べて水選択透過性に優れ、安価に得ることができる。また、再生キトサン膜はアミノ基を有し透水性に優れた分離膜である。
【００１９】
前記透湿性促進剤は、前記再生キトサン膜又はキトサン膜に溶解されて含有されている。本発明に係る分離膜は、透湿性促進剤が多孔質膜の空隙に含浸した状態ではなく、透湿性促進剤が再生キトサン膜又はキトサン膜中の高分子鎖の間に分子レベルで相溶化した状態である。従って、本発明に係る分離膜は水透過速度が速く、水選択性透過膜として好適に使用することができる。また本発明に係る分離膜を傾けた状態で保持したとしても、透湿性促進剤が脱落することがない。
透湿性促進剤の含浸率（重量％）は特に限定されないが、再生キトサン膜又はキトサン膜の１〜３００重量％、好ましくは２０〜２５０重量％、より好ましくは５０〜２００重量％とされる。
【００２０】
透湿性促進剤としては、グリセリン、ジグリセリン、ＤＬ−ピロリドンカルボン酸ナトリウム、１，３−ブチレングリコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、水溶性ポリエチレングリコールから選択される一種以上が使用される。
【００２１】
次に、本発明に係る除湿エレメント用分離膜の製造方法について詳述する。
本発明に係る除湿エレメント用分離膜を製造するには、まず、常法に従って、再生キトサン又はキトサンゲル膜を製造する。
再生キトサン又はキトサンゲル膜を製造する方法としては、膜原料の溶解液をＴダイのスリットから押出してフィルム状に形成する方法や、膜原料の溶解液を平板上にキャスティングしてフィルム状に形成する方法を例示することができる。
より具体的には、再生キトサン膜又はキトサン膜の原料の溶解液を、Ｔダイを備えた押出機によってフィルム状に成形した後、これを凝固液に浸漬して再生キトサン又はキトサンゲル膜を製造する方法や、膜原料の溶解液を平板上にキャスティングした後、これを凝固液に浸漬して再生キトサン又はキトサンゲル膜を製造する方法を例示することができる。
【００２２】
次いで、再生キトサン又はキトサンゲル膜を乾燥させずに、透湿性促進剤の溶解液に浸漬させることにより、再生キトサン又はキトサンゲル膜に透湿性促進剤を含浸させる。
再生キトサン又はキトサンゲル膜を乾燥させずに直ちに透湿性促進剤の溶解液に浸漬することによって、再生キトサン又はキトサンゲル膜に大量の透湿性促進剤を含侵させることが可能となる。
【００２３】
透湿性促進剤の溶解液中における透湿性促進剤の濃度は特に限定されないが、１〜２０重量％、好ましくは３〜１０重量％とされる。
１重量％未満の場合、再生キトサン膜又はキトサン膜に大量の透湿性促進剤を含浸させることが困難になる場合がある。
濃度が２０重量％を超える場合、透湿性促進剤の濃度が高くなりすぎて、再生キトサン又はキトサンゲル膜の表面に大量の透湿性促進剤が付着し、大量の余分の透湿性促進剤を拭い取る操作が必要になる。
再生キトサン又はキトサンゲル膜を透湿性促進剤の溶解液に浸漬する時間は特に限定されないが、１分〜１５時間、好ましくは１分〜１時間とされる。
【００２４】
最後に、透湿性促進剤が含侵された再生キトサン又はキトサンゲル膜を乾燥することによって、本発明に係る除湿エレメント用分離膜を製造することができる。
本発明に係る分離膜の膜厚は特に限定されないが、１〜５０μｍ、好ましくは３〜１０μｍとされる。１μｍ未満の場合、ピンホールなどの欠損が生じやすくなる。一方、５０μｍを超える場合、透過速度が遅くなり、実用的でない。
【００２５】
次に、本発明に係る除湿エレメント用複合膜について詳述する。
本発明に係る除湿エレメント用複合膜は、水選択透過性の分離膜として好適に使用することができる。
除湿エレメント用複合膜の一方の側には水蒸気を含む気体が供給され、除湿エレメント用複合膜の他方の側は減圧されることにより、除湿エレメント用複合膜の一方の側に供給された気体中に含まれる水が除湿エレメント用複合膜の他方の側に選択的に透過する。
【００２６】
除湿エレメント用複合膜を構成する疎水性の多孔質膜、疎水性のフィルタ、疎水性の不織布としては、分離膜を透過した水蒸気の通過を妨げない程度の貫通孔を有するとともに、透湿性促進剤を吸収しない疎水性の性質を有する膜、フィルタ、不織布等であれば良く、疎水性有機高分子から構成される多孔質膜、フィルタ、不織布などを例示することができる。
疎水性有機系高分子としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン；ポリアミド；ポリスチレン若しくは置換されたポリスチレン；ポリ（テトラフルオロエチレン）、フッ化ポリビニリデン（ＰＶＤＦ）等を含むフッ素化ポリマー；ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン等のポリサルフォン；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等を含むポリエステル；ポリアクリレート及びポリ炭酸エステル；セルロース系ポリマー；並びにポリ塩化ビニル及びポリアクリロニトリル等のビニルポリマーなどを例示することができる。
【００２７】
本発明に係る複合膜の製造方法は特に限定されないが、以下に述べる製造方法を例示することができる。
図１は連続製膜装置の概略を示す図である。
本発明に係る複合膜を製造するには、まず、キトサン・酢酸水溶液などの再生キトサン膜又はキトサン膜の原料の溶解液を押出機（Ｅ）のホッパー（Ｅ１）に投入し、押出機（Ｅ）のＴ−ダイ（Ｅ２）によって成型する（成型工程）。
次いで、成型された原料溶液を、水酸化ナトリウム溶液などの凝固液が収納された凝固浴槽（Ｆ）に導入して、原料溶液を中和・凝固させて再生キトサン膜又はキトサン膜を調製する（凝固工程）。
再生キトサン膜又はキトサン膜を、純水などの洗浄液を貯留した水洗浴槽（Ｇ）へ導入して凝固液を洗浄除去する（洗浄工程）。
洗浄された再生キトサン膜又はキトサン膜は、透湿性促進剤の溶液が収容された透湿性促進剤溶液貯留槽（Ｈ）へ導入する（含浸工程）。再生キトサン膜又はキトサン膜を透湿性促進剤の溶液に所要時間浸漬することによって、再生キトサン膜又はキトサン膜に透湿性促進剤を含浸させる。
透湿性促進剤を含浸した再生キトサン膜又はキトサン膜（分離膜）を乾燥機（Ｉ）に導入して乾燥させる（乾燥工程）。次いで、疎水性フィルタロール（Ｊ）から疎水性フィルタを分離膜の一方の面に供給して、積層機（Ｋ）によって分離膜の一方の面に疎水性フィルタを積層して複合膜とする（積層工程）。調製された複合膜は巻取機（Ｌ）に巻き取る（巻取工程）。
或いは透湿性促進剤を含浸し終わった再生キトサン膜又はキトサン膜の一方の面に疎水性フィルタロール（Ｊ）を供給して、積層機（Ｋ）によって分離膜の一方の面に疎水性フィルタを積層して（積層工程）後に、乾燥機（Ｉ）に導入して乾燥させた（乾燥工程）複合膜を巻取機（Ｌ）に巻き取る（巻取工程）。
透湿性促進剤を含浸させた再生キトサン膜又はキトサン膜を巻き取る前に疎水性フィルタを積層することで、巻き取った再生キトサン膜又はキトサン膜同士が付着することを防止することができる。
【００２８】
次に、本発明に係る加湿エレメントについて説明する。
本発明に係る加湿エレメントは、上述した加湿エレメント用分離膜（即ち、透水性促進剤を含まない分離膜）を具備している。
図２は加湿エレメントの概略構成を示す図である。
本発明に係る加湿エレメント（１０）は、図２の（イ）に示す通り、隔壁部材（２）と、この隔壁部材（２）の片面若しくは両面に積層された分離膜（１）とから構成される。
分離膜（１）は、上述した分離膜が用いられる。
加湿エレメント（１０）は、隔壁部材（２）の片面若しくは両面に分離膜（１）が積層されており、隔壁部材（２）と分離膜（１）との間に形成される空間が第一の経路（Ａ）とされ、第一の経路（Ａ）の分離膜（１）を隔てた反対側の空間が第二の経路（Ｂ）とされる。
【００２９】
図２の（ロ）は加湿エレメントにおける別の実施形態の概略構成を示す図である。
図２の（ロ）に示す加湿エレメント（１１）では、分離膜（１）と隔壁部材（２）とからなるユニットが複数積層されて形成されている。
図２の（ロ）に示す加湿エレメント（１１）では、隔壁部材（２）の流通方向が互いに直交するように積層されていることにより、第一の経路（Ａ）の流通方向と第二の経路（Ｂ）の流通方向とが直交するように構成されている。
【００３０】
図３は加湿エレメントにおける別の実施形態の概略構成を示す図である。
図３に示す本発明に係る加湿エレメント（１２）は、図３の（イ）に示すように、一方の面に波型の凹凸部が形成された隔壁部材（２）と、分離膜（１）とから構成され、隔壁部材（２）の一方の面（凹凸部が形成された面）に分離膜（１）が積層されている。
分離膜（１）は、上述した分離膜が用いられる。
図３の（イ）に示す加湿エレメント（１２）では、隔壁部材（２）の一方の面（凹凸部が形成された面）に分離膜（１）が設けられており、隔壁部材（２）と分離膜（１）とによって形成される空間が第一の経路（Ａ）とされ、第一の経路（Ａ）の分離膜（１）を隔てた反対側の空間が第二の経路（Ｂ）とされる。
【００３１】
図３の（ロ）は、図３の（イ）に示した加湿エレメント（１２）を複数積層して形成した加湿エレメント（１３）の概略構成を示す図である。
図３の（ロ）に示す加湿エレメント（１３）では、第一の経路（Ａ）の流通方向と第二の経路（Ｂ）の流通方向とが直交するように、加湿エレメント（１０）と隔壁部材（２）とが交互に複数積層されて構成されている。
【００３２】
図２に示す加湿エレメントでは、第一の経路（Ａ）又は第二の経路（Ｂ）のいずれか一方に水が、他方に乾燥空気が供給される。例えば、図２の（イ）及び（ロ）で示す加湿エレメント（１０，１１）では、第一の経路（Ａ）のうち、コルゲート型の隔壁部材（２）上に水を供給し、第二の経路（Ｂ）のうち、水が供給された第一の経路（Ａ）の分離膜（１）を隔てた反対側の空間に乾燥空気を供給すればよい。
図３に示す加湿エレメントでは、第一の経路（Ａ）に水が供給され、第二の経路（Ｂ）に乾燥空気が供給される。
第一の経路（Ａ）に供給された水が分離膜（１）を通過することにより、第二の経路（Ｂ）に供給された乾燥空気を加湿することができる。
上述した本発明に係る加湿エレメント（１０〜１３）は、分離膜（１）として、上述した分離膜を使用しているので、加湿性能に優れた加湿エレメントである。
【００３３】
次に、本発明に係る除湿エレメントについて説明する。
図４は、本発明に係る除湿エレメントの概略構成を示す図である。
本発明に係る除湿エレメントは、隔壁部材（２）と、この隔壁部材（２）の片面又は両面に設けられる複合膜（４）とから構成される。図４に示す隔壁部材（２）はコルゲート形状に形成されている。
複合膜（４）は、上述した複合膜が用いられる。
【００３４】
図４の（イ）に示す除湿エレメント（２０）では、隔壁部材（２）の片面又は両面に設けられる複合膜（４）は、隔壁部材（２）と接する側に分離膜（１）が、分離膜（１）の外側に疎水性多孔質膜、疎水性フィルタ、疎水性不織布等（３）が配置するように積層される。
隔壁部材（２）と分離膜（１）の間の空間が給気経路（Ｃ）とされ、給気経路（Ｃ）の複合膜（４）を隔てた反対側の空間が減圧経路（Ｄ）とされる。
一方、図４の（ロ）に示す除湿エレメント（２１）では、隔壁部材（２）の片面又は両側に設けられる複合膜（４）は、隔壁部材（２）と接する側に疎水性多孔質膜、疎水性フィルタ、疎水性不織布等（３）が、疎水性多孔質膜、疎水性フィルタ、疎水性不織布等（３）の外側に分離膜（１）が配置するように積層される。
隔壁部材（２）と疎水性多孔質膜、疎水性フィルタ、疎水性不織布等（３）の間の空間が減圧経路（Ｄ）とされ、減圧経路（Ｄ）の複合膜（４）を隔てた反対側の空間が給気経路（Ｃ）とされる。
【００３５】
図５は、本発明に係る除湿エレメントにおける別の実施形態の概略構成を示す図である。
図５に示す除湿エレメント（２２）は、一方の面に波型の凹凸部が形成された隔壁部材（２）と、複合膜（４）とから構成される。複合膜（４）は隔壁部材（２）の波型の凹凸部が形成された面に接するように設けられている。
図５に示す除湿エレメント（２２）では、隔壁部材（２）と接する面に、分離膜（１）が配置するように、分離膜（１）の外側に疎水性多孔質膜、疎水性フィルタ、疎水性不織布等（３）が配置するように構成されている。隔壁部材（２）と分離膜（１）の間の空間が給気経路（Ｃ）とされ、給気経路（Ｃ）の複合膜（４）を隔てた反対側の空間が減圧経路（Ｄ）とされる。
【００３６】
図４及び５に示した除湿エレメント（２０〜２２）は、単独で使用することもできるが、複数の除湿エレメント（２０〜２２）を積層して使用することもできる。
図６は、除湿エレメント（２０〜２２）を複数積層して形成した除湿エレメントの概略構成を示す斜視図であり、図６の（イ）は図４に示す除湿エレメント（２０又は２１）を、図６の（ロ）は図５に示す除湿エレメント（２２）を複数積層して形成した除湿エレメントである。
【００３７】
図６の（イ）に示した除湿エレメント（２３）では、給気経路（Ｃ）の流路方向と減圧経路（Ｄ）の流路方向とが直交するように、図４に示した除湿エレメント（２０又は２１）と隔壁部材（２）とを交互に複数積層して構成されている。
図６の（ロ）に示した除湿エレメント（２４）では、給気経路（Ｃ）の流路方向と減圧経路（Ｄ）の流路方向とが直交するように、図５に示した除湿エレメント（２２）と隔壁部材（２）とを交互に複数積層して構成されている。
【００３８】
上述した本発明に係る除湿エレメントでは、除湿する空気が給気経路（Ｃ）に供給されるとともに、減圧経路（Ｄ）は給気経路（Ｃ）に比べて減圧される。これによって、給気経路（Ｃ）に供給された空気に含まれる水蒸気が、除湿エレメント用分離膜（１）を介して減圧経路（Ｄ）側に通過することにより、給気経路（Ｃ）に供給された空気を除湿することができる。
【００３９】
本発明に係る除湿エレメントは、分離膜として上述した本発明に係る除湿エレメント用分離膜（１）を使用しているので、水選択透過性に優れ、しかも除湿エレメント用分離膜（１）に疎水性多孔質膜、疎水性フィルタ、疎水性不織布（３）を積層した複合膜（４）を使用しているので、複合膜（４）の一方の側を減圧した場合であっても、除湿エレメント用分離膜（１）に含浸された透湿性促進剤が膜から脱落することがない。従って、本発明に係る除湿エレメントは、除湿エレメント用分離膜（１）の一方の側を他方の側に比べて減圧する条件下で操作される除湿用エレメントとして好適に使用することができる。
【００４０】
尚、上述した加湿エレメント（１０〜１３）又は除湿エレメント（２０〜２３）で用いられる隔壁部材（２）と隔壁部材（２）の形態は特に限定されず、上述した形態以外にも、例えば、図７の（イ）に示すような隔壁部材（２）を例示することができる。
図７の（イ）に示す隔壁部材（２）は、鋭角の三角波板（２ａ）の一方の面側に隔壁部材（２）を積層して中空部（２ｃ）が形成されている。
図７の（イ）に示す隔壁部材（２）を用いる場合、鋭角の三角波板（２ａ）の他方の面側に分離膜（１）又は複合膜（４）が積層されて加湿エレメント（１０〜１３）又は除湿エレメント（２０〜２３）とされる。
図７の（ロ）の隔壁部材（２）は、板状部材の両方の面に交互に突出する断面矩形状の凸部（２ｄ）が複数形成されている。図７の（ロ）に示す隔壁部材（２）を用いる場合、隔壁部材（２）の一方の面側或いは両方の面側に分離膜（１）又は複合膜（４）が積層されて加湿エレメント（１０〜１３）又は除湿エレメント（２０〜２３）とされる。
【００４１】
次に、上記した加湿エレメントを具備する加湿器について図面を参照ししつ説明する。
図８の（イ）は本発明に係る加湿器の概略構成を示す図である。
本発明に係る加湿器（１００）は、加湿エレメント（１２０）と、加湿エレメント（１２０）に加湿する空気を供給するための空気供給手段（１１０）と、加湿エレメント（１２０）に、水槽（１４０）から水を供給するための水供給手段（１３０）とから構成される。
水槽（１４０）が加湿エレメントより上方に設置され水が水槽から自然流下する場合には水供給手段（１３０）は不要である。
加湿エレメント（１２０）は上述した加湿エレメント（１０〜１３）を用いることができ、図２の（ロ）や図３の（ロ）に示した加湿エレメント（１１、１３）を用いることがより好ましい。
【００４２】
空気供給手段（１１０）は加湿する空気（乾燥空気）を加湿エレメント（１２０）の第一の経路（Ａ）に供給するように構成される。水供給手段（１３０）は加湿エレメントの第二の経路（Ｂ）に水を供給するように構成される。
加湿エレメント（１２０）には、分離膜が設けられているので、第二の経路（Ｂ）に供給された水が分離膜に溶解・拡散することによって第一の経路（Ａ）側に透過する。第一の経路（Ａ）には、空気供給手段（１１０）によって乾燥空気が供給されており、これによって、乾燥空気は加湿される。
【００４３】
次に、上記した除湿エレメントを具備する除湿器について説明する。
図８の（ロ）は本発明に係る除湿器（２００）の概略構成を示す図である。
本発明に係る除湿器（２００）は、除湿エレメント（２２０）と、除湿エレメント（２２０）の給気経路（Ｃ）に除湿する空気を供給するための空気供給手段（２１０）と、除湿エレメント（２２０）の減圧経路（Ｄ）を給気経路（Ｃ）に比べて減圧するための減圧手段（２３０）とを具備する。
除湿エレメント（２２０）としては、上述した除湿エレメント（２０〜２４）が用いられる。
上述したように、除湿エレメント（２２０）には分離膜が設けられているとともに、減圧手段（２３０）によって給気経路（Ｃ）に比べて減圧経路（Ｄ）が減圧されているので、給気経路（Ｃ）に供給された空気中の水蒸気のみが分離膜を選択的に透過する。
これによって、減圧経路（Ｄ）に透過することにより、供給された空気を乾燥することができる。
尚、除湿エレメント（２２０）と減圧手段（２３０）をつなぐ減圧経路（Ｄ）の途中に水蒸気凝縮器を設置することもできる。
【００４４】
次に、上記除湿エレメントを具備する調湿調温システムについて説明する。
図９の（イ）は第一実施形態に係る調湿調温システムの概略構成を示す図である。
第一実施形態に係る調湿調温システム（３００）は、供給された空気を加湿することができる加湿手段（３１０）と、加湿手段（３１０）と除湿エレメント（３３０）に空気を供給することができる空気供給手段（３２０）と、除湿エレメント（３３０）と、除湿エレメント（３３０）の減圧経路（Ｄ）を、給気経路（Ｃ）に比べて減圧することができる減圧手段（３４０）とから構成される。
空気供給手段（３２０）は、加湿手段（３１０）に対して、図９の（イ）において、右方向から矢印の方向（左方向）へと空気を吸い込む駆動力を発生させ、それにより空気は、図の右側から加湿手段（３１０）を通過し、空気供給手段（３２０）を経た後、空気供給手段（３２０）による空気を吹き出す駆動力により、除湿エレメント（３３０）に供給され、除湿エレメント（３３０）を通過することとなる。
上記空気供給手段（３２０）の働きは、以下の図９の（ロ）についても同様である。
尚、図９の（ロ）のように除湿エレメント（３３０）と減圧手段（３４０）をつなぐ減圧経路（Ｄ）の途中に水蒸気凝縮器（３５０）を設置することもできる。
第一実施形態に係る調湿調温システム（３００）は、供給された温風の温度と湿度を低下させて冷乾風を生成することができる。
【００４５】
加湿手段（３１０）は、供給された空気の湿度を上昇させることができるものであれば特に限定されず、図７に示す加湿手段（３１０）としては、水を含浸することができる通気性のベルトコンベアー（３１１）に水槽（３１２）から定常的に水を供給するとともに、このベルトコンベアー（３１１）に空気を通過させることによって、空気を加湿することができるものである。
図９に示す加湿手段（３１０）の他、図８の（イ）に示す加湿器（１００）も好適に使用することができる。
さらに、図９に示す加湿手段（３１０）の他、地下水のような冷水を供給された空気に噴霧して供給された空気を冷却加湿する方法や、供給された空気を地下水のような冷水中を通過させることによって供給された空気を冷却加湿する方法も例示することができる。この場合、学校、病院、地下街或いはデパートなどのような大空間の空調を省エネルギーで行うことができる。
【００４６】
除湿エレメント（３３０）は、上述した除湿エレメント（２０〜２４）のいずれかであり、空気供給手段（３２０）は除湿エレメント（３３０）の給気経路（Ｃ）に加湿手段（３１０）を通過した空気を供給する。
除湿エレメント（３３０）の減圧経路（Ｄ）には減圧手段（３４０）が連通連結されており、減圧経路（Ｄ）を給気経路（Ｃ）に比べて減圧することができる。
尚、図９に示す調湿調温システム（３００）では、減圧経路（Ｄ）から減圧ポンプを経て排出される水蒸気は大気圧下で直ちに液化するので、直接その水を水槽（３１２）に供給するように構成されている。
その他、図９の（ロ）のように除湿エレメント（３３０）と減圧手段（３４０）をつなぐ減圧経路（Ｄ）の途中に水蒸気を冷却凝縮する凝縮器（３５０）を設置することもできる。この場合には、凝縮器に溜まった凝縮水を適時間欠的に水槽（３１２）に供給するよう構成することができる。
【００４７】
第二実施形態に係る調湿調温システム（３００）の動作について説明する。
まず、温風が空気供給手段（３２０）によって加湿手段（３１０）に供給される。加湿手段（３１０）を通過した温風は湿度が上昇するととともに、水の気化熱によって熱交換されて気温が低下させられ、冷湿風となる。
次いで、冷湿風は空気供給手段（３２０）によって除湿エレメント（３３０）の給気経路（Ｃ）に供給される。上述したとおり、除湿エレメント（３３０）には分離膜が備えられているとともに、給気経路（Ｃ）に比べて減圧経路（Ｄ）が負圧になっているので、給気経路（Ｃ）に供給された空気に含まれる水蒸気のみが選択的に分離膜を透過する。分離膜を透過した水蒸気は、減圧経路（Ｄ）から減圧ポンプを経て排出される。水蒸気は大気圧下で直ちに液化するので、直接その水を水槽（３１２）に供給するように構成され再利用される。
尚、図９の（ロ）のように除湿エレメント（３３０）と減圧手段（３４０）をつなぐ減圧経路（Ｄ）の途中に水蒸気を冷却凝縮する凝縮器（３５０）を設置することもできる。この場合、凝縮器に溜まった凝縮水を適時間欠的に水槽（３１２）に供給するよう構成することができる。除湿エレメント（３３０）を通過した空気は、当初の空気に比べて低温、低湿度の冷乾風となる。
【００４８】
次に、第二実施形態に係る調湿調温システムについて説明する。図１０の（ａ）及び（ｂ）は第二実施形態に係る調湿調温システムの概略構成を示す図である。
第二実施形態に係る調湿調温システム（４００）は、高温・高湿の空気を低温・低湿の空気に調湿調温することができるシステムである。
図１０の（ａ）に示す第二実施形態に係る調湿調温システムは、調湿調温システム（４００）に空気を供給することができる空気供給手段（４４０）と、供給された空気の湿度を低下する第一の除湿エレメント（４１０）と、第一の除湿エレメント（４１０）を通過した空気を加湿・冷却することができる加湿手段（４２０）と、加湿手段（４２０）を通過した空気の湿度を低下する第二の除湿エレメント（４３０）と、第一の除湿エレメント（４１０）及び第二の除湿エレメント（４３０）の減圧経路（Ｄ）を、給気経路（Ｃ）に比べて減圧する減圧手段（４５１、４５２）とから構成される。
図１０の（ａ）についてみると、空気供給手段（４４０）は、除湿エレメント（４１０）に対して、図の右側から矢印の方向（左方向）へと空気を吸い込む駆動力を発生して空気は除湿エレメント（４１０）を通過し、その空気は加湿手段（４２０）を経て、空気供給手段（４４０）に吸い込まれ、その空気は空気供給手段（４４０）による吹き出し駆動力によって除湿エレメント（４３０）に供給されて、除湿エレメント（４３０）を通過することとなる。
上記空気供給手段（４４０）の働きは、以下の図１０の（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）についても同様である。
【００４９】
第一の除湿エレメント（４１０）は、上述した除湿エレメント（２０〜２４）のいずれかが用いられる。第一の除湿エレメント（４１０）の給気経路（Ｃ）に空気が供給されるとともに、減圧経路（Ｄ）には減圧手段（４５１）が連結されており、減圧経路（Ｄ）は給気経路（Ｃ）に比べて減圧されている。
尚、図１０に示す調湿調温システム（４００）では、第一の調湿エレメント（４１０）には、第一の除湿エレメント（４１０）の減圧経路（Ｄ）から減圧ポンプを経て排出される水蒸気は大気圧下で直ちに液化するので、直接その水を水槽（４２２）に供給するように構成され再利用される。
さらに、図１０の（ｂ）のように、第一の除湿エレメント（４１０）と減圧手段（４４１）をつなぐ減圧経路（Ｄ）の途中に水蒸気を冷却凝縮する凝縮器（４５０）、を設置することもできる。この場合、凝縮器に溜まった凝縮水を適時間欠的に水槽（４２２）に供給するように構成することができる。
【００５０】
加湿手段（４２０）は、供給された空気の湿度を上昇することができるものであれば特に限定されない。図１０の（ａ）及び（ｂ）に示す加湿手段（４２０）は、上述した加湿エレメント（１２０）を装着した加湿器（１００）と同様である。
図１０の（ｃ）は、第二実施形態に係る調湿調温システムにおける別の実施形態の概略構成を示す図であり、図１０の（ｃ）に示すシステムでは、加湿手段（４２０）として、図９に示す加湿手段（３１０）と同様のものが用いられている。
【００５１】
第二の除湿エレメント（４３０）としては、上述した第二実施形態に係る除湿エレメントが用いられる。第二の除湿エレメント（４３０）の給気経路（Ｃ）に空気が供給されるとともに、減圧経路（Ｄ）には減圧手段（４５２）が連結されており、減圧経路（Ｄ）は給気経路（Ｃ）に比べて減圧されている。
尚、図１０に示す調湿調温システム（４００）では、第二の除湿エレメント（４３０）には、第二の除湿エレメント（４３０）の減圧経路（Ｄ）から減圧ポンプを経て排出される水蒸気は大気圧下で直ちに液化するので、直接その水を水槽（４２２）に供給するように構成され再利用される。
さらに、図１０の（ｂ）のように、除湿エレメント（４３０）と減圧手段（４４２）をつなぐ減圧経路（Ｄ）の途中に水蒸気を冷却凝縮する凝縮器（４５３）を設置することもできる。この場合、凝縮器に溜まった凝縮水を適時間欠的に水槽（４２２）に供給するように構成することができる。
【００５２】
第二実施形態に係る調湿調温システム（４００）の動作について説明する。
まず、空気供給手段（４４０）によって、空気が第一の除湿エレメント（４１０）の給気経路（Ｃ）に供給される。第一の除湿エレメント（４１０）は、減圧経路（Ｄ）が給気経路（Ｃ）に比べて減圧されている。また第一の除湿エレメント（４１０）は、上述した分離膜を備えているので、供給された空気中の水蒸気が選択的に透過する。従って、空気は除湿される。分離膜を透過した水蒸気は減圧経路（Ｄ）から減圧ポンプを経て排出されて大気圧下で直ちに液化するので、直接その水を水槽（４２２）に供給されて、水は循環再利用される。
さらに、図１０の（ｄ）のように、除湿エレメント（４１０）と減圧手段（４４１）をつなぐ減圧経路（Ｄ）の途中に水蒸気を冷却凝縮する凝縮器（４５０）を設置することもできる。この場合、凝縮器に溜まった凝縮水を適時間欠的に水槽（４２２）に供給されて、水は循環再利用される。
【００５３】
次いで、除湿された空気は、加湿エレメント（４２０）に供給される。加湿エレメント（４２０）では、供給された除湿空気を加湿するとともに、水の気化熱によって空気を冷却する。
加湿エレメント（４２０）によって冷却・加湿された空気は、第二の除湿エレメント（４３０）の給気経路（Ｃ）に供給される。第二の除湿エレメント（４３０）は、減圧経路（Ｄ）が給気経路（Ｃ）に比べて減圧されている。また第二の除湿エレメント（４３０）は、上述した分離膜を備えているので、供給された空気中の水蒸気のみが選択的に透過する。分離膜を透過した水蒸気は減圧ポンプを経て排出されて大気圧下で直ちに液化するので、直接その水を水槽（４２２）に供給されて、水は循環再利用される。
さらに、図１０の（ｄ）のように、除湿エレメント（４３０）と減圧手段（４４２）をつなぐ減圧経路（Ｄ）の途中に水蒸気を冷却凝縮する凝縮器（４５３）を設置することもできる。この場合、凝縮器に溜まった凝縮水を適時間欠的に水槽（４２２）に供給されて、水は循環再利用される。
空気が第二の除湿エレメント（４３０）の給気経路（Ｃ）を通過することによって、空気中の水蒸気のみが分離膜を透過する。従って、空気は除湿された空気となり、冷却・乾燥された空気が生成される。
【００５４】
清浄な加湿を行うためには、加湿エレメント（４２０）に清浄な水を供給する必要がある。第二実施形態に係る調湿調温システム（４００）では、第一の除湿エレメント（４１０）又は第二の除湿エレメント（４３０）で回収された水を加湿エレメント（４２０）に供給している。第一の除湿エレメント（４１０）又は第二の除湿エレメント（４３０）で回収された水は純度が高いので、加湿エレメント（４２０）に純度の高い水を手軽に供給することができ、細菌やカビの発生を抑制することができる。
【００５５】
次に、上記した分離膜並びに該分離膜を具備する複合膜、加湿エレメント、除湿エレメント、加湿器、除湿器及び調湿システムを、真空ポンプに適用させる実施態様について説明する。
【００５６】
〔専用真空ポンプにおける除湿膜システムの問題点〕
除湿膜を透過した水蒸気は専用の真空ポンプで吸引して排出するのが理想的実施形態である。
しかしながら、水蒸気を大量に吸引できる真空ポンプは水封型真空ポンプに限られ、水封型真空ポンプは冷却水の補給が必要である。少量の水蒸気であれば吸引が許容される真空ポンプはあるが、大量の透過水蒸気を直接吸引して排出するシステムに使用できない。
【００５７】
〔真空ポンプの問題を解決する実施の形態〕
水蒸気を大量に吸入できる真空ポンプは市販されていない現状である。
そこで次善の策として除湿膜を透過した水蒸気を真空ポンプで吸引する前に冷却・凝縮して液化又は氷結（固化）してから吸引することによって真空ポンプが吸引する水蒸気量を真空ポンプの水蒸気吸引許容量以下にする方法を採ることができる。
即ち、図１３の冷却・凝縮と図２４の透過側圧力制御を組み合わせた実施の形態を表す除湿膜システムを図２７に示す。
ここで、除湿膜（ｄ）を備えた除湿膜モジュール（ｃ）の一次側に、所定の温度・湿度の空気を送り、除湿膜モジュール（ｃ）の二次側は真空ポンプ（ｇ）によって減圧するとともに、除湿膜モジュール（ｃ）と真空ポンプ（ｇ）の間に冷却・凝縮デバイス（ｅ）と圧力コントローラー（ｆ）を備える。除湿膜モジュール（ｃ）の二次側の圧力を所定圧力に制御されて、除湿膜（ｄ）を透過した水蒸気は液化又は氷結して冷却・凝縮デバイス（ｅ）に補足される。ここで、冷却・凝縮デバイス（ｅ）は２列並列に除湿膜モジュール（ｃ）と圧力コントローラー（ｆ）に備え、一方の冷却・凝縮デバイス（ｅ）を透過水蒸気の冷却・凝縮過程に、もう一方の冷却・凝縮デバイス（ｅ）では透過水蒸気を凝縮液化した水をドレイン排出、又は透過水蒸気の氷結を融解した後にドレイン排出する過程とする。
冷却・凝縮デバイス（ｅ）の上下に空気導入口とドレインを備えて、冷却・凝縮過程では空気導入口とドレインを閉じて減圧経路を開け、ドレイン排出又は融解・ドレイン排出過程では空気導入口とドレインを開けて減圧経路を閉じる。
二つの過程を交互に繰り返して除湿システムを運転し、圧力コントローラーによって所定圧力に制御することによって除湿膜モジュール（ｃ）の一次側を通過する空気の温度に変化を与えずに湿度のみを制御して温度・湿度制御空間に所定の温度と湿度の空気を連続的に送ることができる。この実施形態は例えば恒温・恒湿チャンバーの湿度の精密制御を効果的に行うことができる。
【実施例】
【００５８】
以下、本発明を実施例に基づき説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００５９】
［試料１：０．５％キトサン溶液の調製］
脱アセチル化度９６％のキトサン粉末５．７１ｇにイオン交換水を加えて全重量を９００ｇにした。約３０分後、酢酸５．１１ｇとイオン交換水を加えて全重量を１０００ｇとし、一昼夜攪拌した。この溶液を、Ａ１００ガラス繊維フィルタを通して吸引ろ過することによって、０．５％キトサン溶液を調製した。
【００６０】
［比較例１：キトサン膜の調製］
ビニールテープで囲いをつけた樹脂板（200ｍｍ×200ｍｍ×15ｍｍ）上に試料１で調製したキトサン溶液９６ｇを流して覆い、水平に保持して空気清浄機で浄化したクリーンエア気流中で水を蒸発させて、樹脂板上にキトサン酢酸塩固形膜を形成した。このキトサン酢酸塩膜を樹脂板ごと１Ｎ−ＮａＯＨ水溶液に３０分〜４０分浸漬して再生キトサン膜とした。この再生キトサン膜を樹脂板ごとイオン交換水に浸漬して、イオン交換水を５回以上交換して十分に洗浄した（１時間以上）。ビニールテープを剥がし、セロファンテープでキトサン膜を樹脂板に付け直し、前記と同様にクリーンエア気流中で乾燥して、キトサン膜を調製した。
【００６１】
［比較例２：グリセリン処理キトサン膜の調製］
グリセリン３０ｇをイオン交換水に溶解して全量を１ｋｇとしたグリセリン水溶液に、比較例１で調製したキトサン膜を１５分間浸漬した。このグリセリン処理キトサン膜を樹脂板に固定してクリーンエア気流中で乾燥した後、グリセリン処理キトサン膜を樹脂板から剥がしとった。
【００６２】
［比較例３：エチレングリコール処理キトサン膜の調製］
エチレングリコール３０ｇをイオン交換水に溶解して全量を１ｋｇとしたエチレングリコール水溶液に、比較例１で調製したキトサン膜を１５分間浸浸した。このエチレングリコール処理キトサン膜を樹脂板に固定してクリーンエア気流中で乾燥した後、エチレングリコール処理キトサン膜を樹脂板から剥がしとった。
【００６３】
［試料２：４％キトサン溶液の調製］
脱アセチル化度９６％のキトサン粉末４．４８ｇにイオン交換水を加えて全重量を８０ｇとした。約３０分経過した後、酢酸２．２４ｇとイオン交換水を加えて全重量を１００ｇとし、一昼夜攪拌して４％キトサン溶液を調製した。
【００６４】
［比較例４：加熱時間１５分のキトサン膜］
試料２の４％のキトサン溶液７．６４ｇを、ガラス板（300ｍｍ×200ｍｍ×3ｍｍ）上にアプリケーターで均一な厚さにキャスティング（流延）した。このキャスティング液をガラス板ごと８０℃に設定した定温乾燥器中で水平に設置して１５分間加熱乾燥した。乾燥器からガラス板を取り出し、１Ｎ−ＮａＯＨ水溶液に３０分浸漬した後、イオン交換水で十分に洗浄した。ガラス板がぬれた状態でキトサン膜を剥がし、アクリル樹脂板（200ｍｍ×200ｍｍ×15ｍｍ）上にセロファンテープで固定してクリーンエア気流中で乾燥した。
【００６５】
［比較例５：加熱時間3分のキトサン膜］
試料２で調製した４％のキトサン溶液７．６４ｇを、ガラス板（300ｍｍ×200ｍｍ×3ｍｍ）上にアプリケーターで均一な厚さにキャスティング（流延）した。このキャスティング液をガラス板ごと８０℃に設定した定温乾燥器中で水平に設置して３分加熱乾燥した。乾燥器からガラス板を取り出し、１Ｎ−ＮａＯＨ水溶液に３０分浸漬した後、イオン交換水で十分に洗浄した。ガラス板がぬれた状態でキトサン膜を剥がし、アクリル樹脂板（２００ｍｍ×２００ｍｍ×１５ｍｍ）上にセロファンテープで固定してクリーンエア気流中で乾燥した。
【００６６】
［比較例６：加熱時間０分のキトサン膜］
試料２で調製した４％のキトサン溶液７．６４ｇを、ガラス板（300ｍｍ×200ｍｍ×3ｍｍ）上にアプリケーターで均一な厚さにキャスティング（流延）した。このガラス板を、１Ｎ−ＮａＯＨ水溶液に３０分間浸漬した後、イオン交換水で十分に洗浄した。ガラス板がぬれた状態でキトサン膜を剥がし、アクリル樹脂板（200ｍｍ×200ｍｍ×15ｍｍ）上にセロファンテープで固定してクリーンエア気流中で乾燥した。
【００６７】
［試料３：４．５％キトサン溶液の調製］
試料２と同様にキトサン４．４８ｇにイオン交換水を加えて全量９０ｇとして３０分間放置した。酢酸２．０５ｇとイオン交換水を加えて全量１００ｇとし、一昼夜攪拌してキトサン溶液を調製した。
【００６８】
［実施例１：加熱時間１５分のグリセリン含浸キトサン膜の調製］
試料３で調製した４％キトサン溶液７．６４ｇを、ガラス板（３００ｍｍ×２００ｍｍ×３ｍｍ）上に均一な厚さにキャスティング（流延）した。このガラス板を８０℃に設定した定温乾燥器中で１５分間加熱乾燥した。乾燥器からガラス板を取り出し、１Ｎ−ＮａＯＨ水溶液中に２時間浸漬処理した後、イオン交換水で５回以上十分洗浄した。水洗後の未乾燥キトサン膜を１０重量％のグリセリン水溶液に１時間浸漬し、余分なグリセリンをふき取って、直径１０ｃｍの円形フレームに固定して、クリーンエア気流中で乾燥した。
【００６９】
［実施例２：加熱時間３分のグリセリン含浸キトサン膜の調製］
試料３で調製した４％キトサン溶液７．６４ｇを、ガラス板（３００ｍｍ×２００ｍｍ×３ｍｍ）上に均一な厚さにキャスティング（流延）した。このガラス板を８０℃に設定した定温乾燥器中で３分間加熱乾燥した。乾燥器からガラス板を取り出し、１Ｎ−ＮａＯＨ水溶液中に２時間浸漬処理した後、イオン交換水で５回以上十分洗浄した。水洗後の未乾燥のキトサン膜を１０重量％のグリセリン水溶液に1時間浸漬し、余分なグリセリンをふき取って、直径１０ｃｍの円形フレームに固定して、クリーンエア気流中で乾燥した。
【００７０】
［実施例３：加熱時間０分のグリセリン含浸キトサン膜の調製］
試料３で調製した４％キトサン溶液７．６４ｇを、ガラス板（３００ｍｍ×２００ｍｍ×３ｍｍ）上に均一な厚さにキャスティング（流延）した。このガラス板を１Ｎ−ＮａＯＨ水溶液中に３０分間浸漬処理した後、イオン交換水で５回以上十分洗浄した。水洗後の未乾燥のキトサン膜を１０重量％のグリセリン水溶液に１時間浸漬し、余分なグリセリンをふき取って、直径１０ｃｍの円形フレームに固定して、クリーンエア気流中で乾燥した。
【００７１】
［試料４：キトサン溶液の調製］
キトサン４．４８ｇにイオン交換水を加えて全量を約９０ｇとした。３０分間放置した後、酢酸２．２０ｇとイオン交換水を加えて全量を１００ｇとし、一昼夜攪拌した。粘度の大きいキトサン溶液を調製した。
【００７２】
［実施例４：水酸化ナトリウム水溶液処理、未乾燥キトサン膜のグリセリン処理］
試料４のキトサン溶液を、ガラス板（３００ｍｍ×２００ｍｍ×３ｍｍ）上にキャスティング（流延）し、アプリケーターで均一に延ばした。これを１Ｎ−ＮａＯＨ水溶液に1時間浸漬し、イオン交換水で繰り返し洗浄した。このキトサン膜をグリセリン水溶液（１０重量％）に1時間浸漬した。膜を金属ケースに張り、クリーンエア気流中で乾燥させた。
【００７３】
［実施例５：水酸化ナトリウム水溶液処理、未乾燥キトサン膜のジグリセリン処理］
試料４のキトサン溶液を、ガラス板（３００ｍｍ×２００ｍｍ×３ｍｍ）にキャスティング（流延）し、アプリケーターで均一に延ばした。これを１Ｎ−ＮａＯＨ水溶液に1時間浸漬し、イオン交換水で繰り返し洗浄した。このキトサン膜をジグリセリン水溶液（１０重量％）に1時間浸漬した。膜を金属ケースに張り、クリーンエア気流中で乾燥させた。
【００７４】
［実施例６：水酸化ナトリウム水溶液処理、未乾燥キトサン膜のポリエチレングリコール処理］
試料４のキトサン水溶液を、ガラス板（３００ｍｍ×２００ｍｍ×３ｍｍ）にキャスティング（流延）し、アプリケーターで均一に延ばした。これを１Ｎ−ＮａＯＨ水溶液に1時間浸漬し、イオン交換水で繰り返し洗浄した。このキトサン膜をポリエチレングリコール水溶液（１０重量％）に1時間浸漬した。膜を金属ケースに張り、クリーンエア気流中で乾燥させた。
【００７５】
［実施例７：水酸化ナトリウム水溶液処理、未乾燥キトサン膜のトリエチレングリコール処理］
試料４のキトサン水溶液を、ガラス板（３００ｍｍ×２００ｍｍ×３ｍｍ）にキャスティング（流延）し、アプリケーターで均一に延ばした。これを１Ｎ−ＮａＯＨ水溶液に1時間浸漬し、イオン交換水で繰り返し洗浄した。このキトサン膜をトリエチレングリコール水溶液（１０重量％）に１時間浸漬した。膜を金属ケースに張り、クリーンエア気流中で乾燥させた。
【００７６】
［実施例８：水酸化ナトリウム水溶液処理、未乾燥キトサン膜のトリエチレングリコール処理］
試料４のキトサン水溶液をガラス板（３００ｍｍ×２００ｍｍ×３ｍｍ）にキャスティング（流延）し、アプリケーターで均一に延ばした。これを１Ｎ−ＮａＯＨ水溶液に1時間浸漬し、イオン交換水で繰り返し洗浄した。このキトサン膜をトリエチレングリコール水溶液（１０重量％）に１晩（約１５時間）浸漬した。膜を金属ケースに張り、クリーンエア気流中で乾燥させた。
【００７７】
［実施例９：水酸化ナトリウム水溶液処理、未乾燥キトサン膜のトリエチレングリコール処理］
試料４のキトサン水溶液をガラス板（３００ｍｍ×２００ｍｍ×３ｍｍ）にキャスティング（流延）し、アプリケーターで均一に延ばした。これを１Ｎ−ＮａＯＨ水溶液に1時間浸漬し、イオン交換水で繰り返し洗浄した。このキトサン膜をトリエチレングリコール水溶液（１０重量％）に５分間浸漬した。膜を金属ケースに張り、クリーンエア気流中で乾燥させた。
【００７８】
［実施例１０：水酸化ナトリウム水溶液処理、未乾燥キトサン膜のトリエチレングリコール処理］
試料４のキトサン水溶液をガラス板（３００ｍｍ×２００ｍｍ×３ｍｍ）にキャスティング（流延）し、アプリケーターで均一に延ばした。これを１Ｎ−ＮａＯＨ水溶液に1時間浸漬し、イオン交換水で繰り返し洗浄した。このキトサン膜をトリエチレングリコール水溶液（５重量％）に５分間浸漬した。膜を金属ケースに張り、クリーンエア気流中で乾燥させた。
【００７９】
［実施例１１：水酸化ナトリウム水溶液処理、未乾燥キトサン膜のトリエチレングリコール処理］
試料４のキトサン水溶液をガラス板（３００ｍｍ×２００ｍｍ×３ｍｍ）にキャスティング（流延）し、アプリケーターで均一に延ばした。これを１Ｎ−ＮａＯＨ水溶液に1時間浸漬し、イオン交換水で繰り返し洗浄した。このキトサン膜をトリエチレングリコール水溶液（３重量％）に５分間浸漬した。膜を金属ケースに張り、クリーンエア気流中で乾燥させた。
【００８０】
［実施例１２：水酸化ナトリウム水溶液処理、未乾燥キトサン膜のトリエチレングリコール処理］
試料４のキトサン水溶液をガラス板（３００ｍｍ×２００ｍｍ×３ｍｍ）にキャスティング（流延）し、アプリケーターで均一に延ばした。これを１Ｎ−ＮａＯＨ水溶液に１時間浸漬し、イオン交換水で繰り返し洗浄した。このキトサン膜をトリエチレングリコール水溶液（１重量％）に５分間浸漬した。膜を金属ケースに張り、クリーンエア気流中で乾燥させた。
【００８１】
［比較例７〜９：キトサン膜と濾紙とからなる複合膜］
比較例１、６、４のキトサン膜と、濾紙ＮＯ．２（ADVANTEC社製）とを物理的に張り合わせることによって、比較例７〜９の複合膜を、それぞれ調製した。
【００８２】
［比較例１０〜１１：キトサン膜と濾紙とからなる複合膜］
比較例２、３のキトサン膜と、濾紙ＮＯ．２（ADVANTEC社製）とを物理的に張り合わせることによって、比較例１０〜１１の複合膜をそれぞれ調製した。
【００８３】
［実施例１３〜１５：グリセリン含浸キトサン膜と濾紙とからなる複合膜］
実施例１〜３のグリセリン含浸キトサン膜と、濾紙Ｎｏ.２（ADVANTEC社製）とを物理的に貼り合わせることによって、実施例１３〜１５の複合膜をそれぞれ調製した。
【００８４】
［実施例１６〜１９：透湿性促進剤含浸処理キトサン膜と濾紙とからなる複合膜］
実施例４のグリセリン、実施例５のジグリセリン、実施例６のポリエチレングリコール、実施例７のトリエチレングリコール含浸処理キトサン膜と濾紙Ｎｏ.２（ADVANTEC社製）とを物理的に貼り合わせることによって、実施例１６〜１９の複合膜をそれぞれ調製した。
【００８５】
［実施例２０〜２４：透湿性促進剤含浸処理キトサン膜とPTFE製濾紙とからなる複合膜］
実施例４のグリセリン、実施例５のジグリセリン、実施例６のポリエチレングリコール、実施例７と８のトリエチレングリコール含浸処理キトサン膜とポリフロンフィルタＰＦ−５０（ADVANTEC社製）とを物理的に貼り合わせることによって、実施例２０〜２４の複合膜をそれぞれ調製した。
【００８６】
［実施例２５〜３０：透湿性促進剤含浸処理キトサン膜とポリプロピレン不織布とからなる複合膜］
実施例４、７、９〜１２で得た透湿性促進剤含浸処理キトサン膜とポリプロピレン不織布とを物理的に貼り合わせることによって、実施例２５〜３０の複合膜をそれぞれ調製した。
【００８７】
［比較例１２：ポリビニルアルコール・キトサン複合膜の調製］
ポリビニルアルコール（重合度2.000）２．５０ｇを３００ｍｌビーカーにいれ、脱気イオン交換水を加えて全重量を２５０．３０ｇとした。この懸濁液を約８０℃に加熱し、攪拌して溶解した。この溶液の温度が下がらないうちに吸引ろ過して得たポリビニルアルコール水溶液と、試料１で調製したキトサン溶液を４：６の割合で混合して透明な溶液を調製した。この溶液を樹脂板（２００ｍｍ×２００ｍｍ×１５ｍｍ）に９６ｇキャスティング（流延）して、空気清浄機を取り付けた簡易型クリーンブース中で乾燥させた。完全に乾燥したところで、ビニールテープを取り、膜を樹脂版からはがした。
【００８８】
［比較例１３：ポリビニルアルコール膜の調製］
比較例１２で調製したポリビニルアルコール水溶液を樹脂板（２００ｍｍ×２００ｍｍ×１５ｍｍ）に５０ｇキャスティング（流延）して、空気清浄機を取り付けた簡易型クリーンブース中で乾燥させた。完全に乾燥したところで、ビニールテープを取り、膜を樹脂版からはがした。
【００８９】
［実施例３１：水蒸気試験用除湿膜のモジュール化］
図１１に水蒸気透過試験用膜モジュール（Ｍ）の断面図を示す。
比較例７〜１１及び実施例１３〜３０で調製した、膜（１）１枚と疎水性多孔質膜、疎水性フィルタ、疎水性不織布（３）１枚を積層した複合膜（４）を、表面に幅３ｍｍの溝を３ｍｍ間隔で形成したアクリル樹脂型枠（Ｋ）で挟持固定して、水蒸気透過試験用膜モジュール（Ｍ）（透過面積８．６６ｃｍ２）を作製した。
尚、複合膜（４）と型枠（Ｋ）との間には、厚さ０．６ｍｍのシリコーンラバー（Ｌ）を配置した。
【００９０】
［実施例３２：トリエチレングリコール含有連続キトサン膜の調製］
図１に示す連続製膜装置を用いて、試料２のトリエチレングリコール含有連続キトサン膜を調製した。
即ち、４％キトサン・酢酸水溶液を押出機（Ｅ）のホッパー（Ｅ１）に投入し、押出機（Ｅ）のＴ−ダイ（Ｅ２）から成形されたキトサン水溶液を、凝固水溶液として１Ｎ−ＮａＯＨが収納された凝固浴槽（Ｆ）に導入して、中和・凝固させてキトサン薄膜を調製した。
このキトサン薄膜を、純水を貯留した水洗浴槽（Ｇ）へ導入してＮａＯＨを除去した。次いで、１０％トリエチレングリコール水溶液貯留槽（Ｈ）へ導入することにより、キトサン薄膜にトリエチレングリコールを含浸させた。最後に、トリエチレングリコール含有連続キトサン膜を乾燥機（Ｉ）に導入した後、巻取機（Ｌ）に巻き取った。
【００９１】
［実施例３３：除湿用膜モジュールの製作］
実施例３２で調製した分離膜を用いて、除湿用膜モジュールを作成した。
まず、図１２の（イ）に示すように、実施例３２で調製した分離膜（１）にポリプロピレン不織布からなる疎水性フィルタ（３）を物理的に積層して複合膜（４）とした。この複合膜（４）をコルゲート型の隔壁部材（２）の一方の面側に、隔壁部材（２）と疎水性フィルタ（３）とが接するように接着して、除湿エレメント（２１）を調製した。
図１２の（ロ）に示すように、この除湿エレメント（２１）を、コルゲート型の隔壁部材（２）の流路方向が互いに直交するように複数個（図では４つ）積層して、複合除湿エレメント（２３）を作成した。これを、図１２の（ハ）に示すケーシング部材（５０）に収納して、図１２の（ニ）に示すような除湿用膜モジュール（２５）を調製した。
尚、図１２の（ハ）に示すケーシング部材（５０）は、複合除湿エレメント（２３）を収納することができる開口部（５１）が設けられ、この開口方向が複合除湿エレメント（２３）の給気通路（Ｃ）の流通方向とされる。またケーシング部材（５０）の開口方向と直交する方向が複合除湿エレメント（２３）の排気通路（Ｄ）の流通方向とされ、排気通路（Ｄ）の一方はエポキシ樹脂によって閉鎖され、他方はケーシング部材の排気口（５２）に連結される。
【００９２】
［試験例１：水蒸気透過試験］
図１３に示す水蒸気透過試験装置を用いて、水蒸気透過試験を行った。尚、図１３中、ａはシリカゲルカラムであり、ｂは空気送りポンプ（ローラーポンプ）であり、ｃはバブリングボトルであり、ｆは除湿膜モジュールであり、ｇは分離膜であり、ｄは一次側（ｉｎｐｕｔ）の温度・湿度計であり、ｅは一次側（ｏｕｔｐｕｔ）の温度・湿度計であり、ｉは空気流速計であり、ｈは恒温槽であり、ｊはコールドトラップであり、ｋはビラニ真空計であり、ｌは真空ポンプである。
即ち、恒温槽（ｈ）によって３０．０℃〜３１．１℃に調節した除湿膜（ｇ）を備えた除湿膜モジュール（ｆ）（透過面積８．６６ｃｍ２）の一次側に、空気送りポンプ（ｂ）によって湿度７８〜８２％の空気を９．７ｍ３／ｍ２ｈ〜３６．６ｍ３／ｍ２ｈの速度で送った。
除湿膜モジュール（ｆ）の二次側は真空ポンプ（ｌ）によって減圧した。
除湿膜モジュール（ｆ）の一次側ｉｎｐｕｔ直前の温度・湿度を温度・湿度計（ｄ）によって測定するとともに、一次側ｏｕｔｐｕｔ直後の温度・湿度を温度・湿度計（ｅ）によって測定した。
除湿膜モジュール（ｆ）の二次側で所定時間毎に、液体窒素を用いたコールドトラップ（ｊ）で透過水蒸気を冷却捕集することによって、透過水蒸気の重量を測定した。
結果を表１に示す。
【００９３】
【表１】
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【００９４】
図１４に、分離膜として比較例１、実施例４〜７の膜を使用し、濾紙Ｎｏ．２（ADVANTEC社製）を積層した比較例７、実施例１６、１７、１９の複合膜における水蒸気透過試験の結果を示す。
図１４に示すように、実施例１６、１７、１９の透湿性促進剤を含浸するキトサン膜は、透湿性促進剤を含浸しない比較例７のキトサン膜に比べて水蒸気透過性能が優れることが分かる。
更に比較例７は、実施例１６、１７、１９と比較して膜厚が薄いが透湿速度が小さく、除湿性能も低い。
尚、（例えば、表１、図１５、１６及び１７における）透過度（ｋｇ／ｍ２・ｄａｙ）と、（例えば、図１４における）透湿速度（ｋｇ／ｍ２・ｄａｙ）とは同義語の関係にある。
【００９５】
実施例１６、実施例２０及び実施例２５について、試験例１と同様の条件で透湿試験を繰り返し行った場合の透湿速度変化を図１５に示す。
透湿速度試験を繰り返し行ったところ、濾紙と複合した膜は透湿速度が次第に減少する傾向を示したが、ＰＴＦＥ製濾紙及びポリプロピレン不織布と複合した膜は初期の透湿速度を維持した。
濾紙は親水性のセルロース繊維で構成されているので、透湿性促進剤との親和性が高い。キトサン膜に含浸したグリセリンがセルロース繊維に浸透して移行し、キトサン膜のグリセリン含浸量が減少し、その影響で透湿速度が減少したものと考えられる。
一方、ＰＴＦＥ製濾紙とポリプロピレン不織布は疎水性の繊維で構成されているために、透湿性促進剤との親和性が低い。キトサン膜に含浸したグリセリンはキトサン膜に保持されたままであり、透湿速度は一定に保たれた。
【００９６】
実施例１９、実施例２３及び実施例２６について、試験例１と同様の条件で透湿試験を繰り返し行った場合の透湿速度の結果を図１６に示す。
透湿速度試験を繰り返し行ったところ、濾紙と複合した膜は透湿速度が次第に減少する傾向を示した。一方、ＰＴＦＥ製濾紙及びポリプロピレン不織布と複合した膜は初期の透湿速度を維持した。
濾紙は親水性のセルロース繊維で構成されているのでトリエチレングリコール（「ＴＥＧ」と称す場合がある）と親和性が高い。このため、キトサン膜に含浸したトリエチレングリコールがセルロース繊維に浸透して移行し、キトサン膜のトリエチレングリコール含浸量が減少し、その影響で透湿速度が減少したものと考えられる。
一方、ＰＴＦＥ製濾紙とポリプロピレン不織布は疎水性の繊維で構成されているために、トリエチレングリコールとの親和性が低い。このため、キトサン膜に含浸したトリエチレングリコールはキトサン膜に保持されたままであり、透湿速度は一定に保持された。
【００９７】
実施例２７〜３０で調製したトリエチレングリコール含浸処理キトサン膜と、ポリプロピレン不織布とからなる複合膜のトリエチレン含有率及び透湿速度とトリエチレングリコール水溶液処理濃度の関係を図１７に示す。
図１７中、棒グラフは、トリエチレングリコール水溶液の各濃度におけるトリエチレングリコール含浸量を示し、折れ線グラフはトリエチレングリコール水溶液の各濃度における透湿速度を示す。
トリエチレン含有率はトリエチレングリコール水溶液濃度１０％以上においても増加する可能性があるが、トリエチレングリコール水溶液処理濃度３％から１０％では透湿速度は殆ど一定であることから、適当な処理濃度は１０％以下である。
【００９８】
表１に示された結果の中で、実施例２０、実施例２４、実施例２２の結果のうち、気体流速が約３６ｍ３/ｍ２ｈである場合についてみると、気温３０℃、相対湿度約８０％の空気は３６％から４０％に乾燥されることがわかる。
そこで、本実施例除湿膜で気温３０℃、相対湿度８０％の外気を相対湿度３０％〜４０％に除湿乾燥して気温２５℃の室内に導入すると、下記の絶対湿度との関係から、温度３０℃、相対湿度３６％から４０％の空気は２５℃において相対湿度は５０％〜６０％になることがわかる。
相対湿度８０％、温度３０℃（絶対湿度２４．２６９ｇ／ｍ３）
相対湿度４０％、温度３０℃（絶対湿度１２．１３４ｇ／ｍ３）
相対湿度３０％、温度３０℃（絶対湿度９．１０１ｇ／ｍ３）
相対湿度５０％、温度２５℃（絶対湿度１１．５１３ｇ／ｍ３）
相対湿度６０％、温度２５℃（絶対湿度１２．１３．８１５ｇ／ｍ３）
【００９９】
住宅の居室には換気回数０．５回以上の換気量を持つ換気設備を設置することが建築基準法令で義務づけられている。例えば、換気回数が０．５回／ｈ、０．７回／ｈの場合、６畳の居室の必要換気計算は下記のとおりである。
６畳（約１０ｍ２、天井高２．４ｍ）の場合の必要換気量は、０．５回／ｈの場合：０．５×１０×２．４＝１２ｍ３／ｈとなり、０．７回／ｈの場合：０．７×１０×２．４＝１７ｍ３／ｈとなる。
従って、上記の必要換気量において、必要な除湿膜の面積は、０．５回／ｈの場合：12÷36＝０．３３ｍ２となり、０．７回／ｈの場合：17÷36＝０．４７ｍ２となる。
即ち、６畳（約１０ｍ２、天井高２．４ｍ）の場合の換気で必要な除湿膜の面積は１ｍ２未満でよいことが分かる。
【０１００】
［試験例２：水蒸気透過係数及び透過速度測定］
試験例１は供給空気が膜モジュールの一次側を通過する間に除湿され、ｉｎとｏｕｔの湿度が異なる非平衡状態における透湿速度試験結果である。本試験例はできるだけｉｎとｏｕｔの湿度が近接した平衡状態における透湿速度試験を行った結果である。
ガス透過率・透湿度測定装置（ＧＴＲ−２０ＸＦＰＳ型、ヤナコ分析工業株式会社）を用いて、膜面積０．７８５ｃｍ２又は０．２８３ｃｍ２、含湿窒素ガス（相対湿度８０％）の流速１７．５８〜１８０．３８ｍ３／ｍ２ｈで、２０℃または３０℃における透湿速度、透湿係数を、表２に記載の膜を用いて測定した。
水蒸気透過係数及び透過速度測定の測定結果を表２に示す。
表２の実施例２２の透湿速度測定におけるクロマトグラフの１例を図１８に示す。
ピーク位置を示すクロマトグラフの保持時間は、水分のピークが１．６５ｍｉｎ、窒素のピークが０．６５ｍｉｎ、酸素のピークが０．４４ｍｉｎであり、窒素及び酸素の保持時間にピークは検出されなかったことから、水分を選択透過して空気（窒素、酸素）を透過しない膜であることがわかる。
尚、表２における「透過度」の単位は『ｃｃ／ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ』、「透湿度」の単位は『ｇ／ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ』、「透過係数」の単位は『ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ』である。
【０１０１】
【表２】
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【０１０２】
［試験例３：含浸率測定］
室温にて、乾燥重量５００ｍｇ相当（ｗ１）の膜を水に２時間浸漬した後、膜を１０５℃にて１５時間乾燥して絶乾重量（ｗ２）を求めた。次式に従って透湿性促進剤含有率を算出した。
透湿性促進剤含有率（％）＝(（ｗ１−ｗ２）/ｗ２)×１００
その結果、実施例５及び実施例７で調製した膜の透湿性促進剤含有率はそれぞれ２５１％、２２９％であった。
【０１０３】
［試験例４：含浸率測定２（ＴＧ測定）］
サンプル約１０ｍｇをサンプルパンに採り、熱重量測定装置（８１２０型、理化学器械（株））を用いて、昇温速度５℃／ｍｉｎで室温から５００℃まで昇温したときの重量減少を検出し、そのデータからサンプル重量と保湿剤重量を読みとり、保湿剤の含浸率を算出した。
【０１０４】
［試験例５：抗菌性試験］
脱アセチル化度７５％及び８５％のキトサン粉末５．７１ｇにイオン交換水を加えて全重量を９００ｇにして約３０分後、酢酸５．１１ｇとイオン交換水を加えて全重量を１０００ｇとし、一昼夜攪拌してキトサン溶液を調製した。次に、ビニールテープで囲いをつけた樹脂板（２００ｍｍ×２００ｍｍ×15ｍｍ）上にキトサン溶液９６ｇを流して覆い、水平に保持して空気清浄機で浄化したクリーンエア気流中で水を蒸発し、樹脂板上にキトサン酢酸塩固形膜を形成した。このキトサン酢酸塩膜を樹脂板ごと１Ｎ−ＮａＯＨ水溶液に３０分〜４０分浸漬して再生キトサン膜とした。
このキトサン膜を樹脂板ごとイオン交換水に浸漬して、イオン交換水を５回以上交換して十分に洗浄した（１時間以上）。ビニールテープを剥がし、セロファンテープでキトサン膜を樹脂板に付け直し、前記と同様にクリーンエア気流中で乾燥した。
【０１０５】
このようにして調製した脱アセチル化度７５％キトサン膜、脱アセチル化度85％キトサン膜及び対照としてセロファンをそれぞれ７ｃｍ×５ｃｍの切片を作り、これらの切片を板紙の上に並べて、室温にて相対湿度９９％における菌類の付着状況を２ヶ月間観察した。菌の発生誘因剤として市販の食パンを等量だけそれぞれの膜の近接に置いた。
図１９に示されるように、約２ヶ月後にはセロファンに菌の付着が認められたが、キトサン膜は両方とも菌の付着はほとんど認められなかった。
このようにキトサンはセロファンより明らかに菌類（カビなど）が付着しにくい。このことは高湿度で使用される除湿膜にとってキトサンは好ましい膜材料である。
【０１０６】
［試験例６：水蒸気透過試験］
図１３に示す水蒸気透過試験装置を用いて、実施例１４の膜の水蒸気透過試験を行った。
即ち、恒温槽（ｈ）によって３０．０℃〜３１．１℃に調節した除湿膜（ｇ）を備えた除湿膜モジュール（ｆ）（透過面積８．６６ｃｍ２）の一次側に、空気送りポンプ（ｂ）によって相対湿度を２０％〜８５％に徐々に増加した空気を６．９３ｍ３／ｍ２ｈ〜７．６２ｍ３／ｍ２ｈ（１００ｍｌ／ｍｉｎ〜１１０ｍｌ／ｍｉｎを膜の単位面積で１時間当たりのｍ３単位体積に換算した）の速度で送った。
除湿膜モジュール（ｆ）の二次側は真空ポンプ（ｌ）によって８７Ｐａに減圧した。
除湿膜モジュール（ｆ）の一次側ｉｎｐｕｔ直前の温度・湿度を温度・湿度計（ｄ）によって測定するとともに、一次側ｏｕｔｐｕｔ直後の温度・湿度を温度・湿度計（ｅ）によって測定した。得られた結果について一次側ｉｎｐｕｔ直前の湿度と一次側ｏｕｔｐｕｔ直後の湿度の関係を図２０に示す。８４％から２０％に除湿され、高湿度ほど除湿効果が大きい。
【０１０７】
［試験例７：加湿試験］
図２１に示す加湿測定装置を用いて、比較例６の膜の加湿試験を行った。図２１中、ａは空気送りポンプ（ローラーポンプ）であり、ｂはシリカゲルカラムであり、ｃはバブリングボトルであり、ｄは除湿膜モジュール（実施例３１の水蒸気透過試験用膜モジュール）であり、ｅは分離膜であり、ｆは一次側（ｉｎｐｕｔ）の温度・湿度計であり、ｇは一次側（ｏｕｔｐｕｔ）の温度・湿度計であり、ｈは空気流速計であり、ｉは恒温槽であり、ｊは送液ローラーポンプであり、ｋは水リザーバーであり、ｌは熱交換チューブであり、ｍは恒温水槽である。
即ち、恒温槽（ｉ）によって３０℃に調節した除湿膜（ｅ）を備えた除湿膜モジュール（ｄ）（透過面積８．６６ｃｍ２）の一次側に、空気送りポンプ（ａ）によって相対湿度を１１％に調整した空気を１００ｍｌ／ｍｉｎ〜５００ｍｌ／ｍｉｎの速度で送った。結果を表３に示す。
【０１０８】
【表３】
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【０１０９】
［試験例８：透過側の圧力と透湿速度の関係を示す水蒸気透過試験］
比較例７でキトサンの膜厚が３．０μｍと６．６μｍ、実施例１４でキトサンの膜厚が１２．０μｍ、実施例１５でキトサンの膜厚が９．４μｍの膜を調製し、図１３に示す水蒸気透過試験装置のｌとｊの間に圧力コントローラーを設置して透過側の圧力を調整し、それぞれの膜の透湿速度と透過側の圧力との関係を調べた結果、図２２が得られた。
いずれの膜も圧力の増加に従い透湿速度は減少した。従って同一の膜で高い透湿速度を得るためには透過側圧力は０に近いほど良い。一方、膜厚については膜厚が厚いほど圧力が０Ｐａ〜１００００Ｐａの範囲で透湿速度の減少が大きいので、膜厚が薄いほど透過側圧力の増加による透湿速度の急激な減少を避けることができる。
【０１１０】
［試験例９：水蒸気透過試験］
図１３に示す水蒸気透過試験装置を用いて、水蒸気透過試験を行った。
尚、図１３中、ａはシリカゲルカラムであり、ｂは空気送りポンプ（ローラーポンプ）であり、ｃはバブリングボトルであり、ｆは除湿膜モジュール（実施例４８の水蒸気透過試験用膜モジュール）であり、ｇは分離膜であり、ｄは一次側（ｉｎｐｕｔ）の温度・湿度計であり、ｅは一次側（ｏｕｔｐｕｔ）の温度・湿度計であり、ｉは空気流速計であり、ｈは恒温槽であり、ｊはコールドトラップであり、ｋはビラニ真空計であり、ｌは真空ポンプである。
即ち、恒温槽（ｈ）によって２５℃に調節した除湿膜（ｇ）を備えた除湿膜モジュール（ｆ）（透過面積８．６６ｃｍ２）の一次側に、空気送りポンプ（ｂ）によって湿度８３％の空気を２０．７９ｍ３／ｍ２ｈの速度で送った。除湿膜モジュール（ｆ）の二次側は真空ポンプ（ｌ）によって１４０Ｐａに減圧した。除湿膜モジュール（ｆ）の一次側ｉｎｐｕｔ直前の温度・湿度を温度・湿度計（ｄ）によって測定するとともに、一次側ｏｕｔｐｕｔ直後の温度・湿度を温度・湿度計（ｅ）によって測定した。
減圧開始から１０分間経過までの一次側ｉｎｐｕｔ直前の温度・湿度と一次側ｏｕｔｐｕｔ直後の温度・湿度の経時変化を図２３に示す。
二次側圧力が減圧開始時の大気圧から１４０Ｐａに到達する時間は約５秒であった。
これは減圧開始から一次側ｏｕｔｐｕｔの湿度は急激に減少して、５分で相対湿度３０％、１０分以内に最小の相対湿度約３０％に達しており、迅速な除湿が行われていることを示している。
【０１１１】
［試験例１０：水蒸気透過試験］
図２４に示す水蒸気透過試験装置を用いて、実施例２８で調製した膜の水蒸気透過試験を行った。即ち、恒温槽（ｈ）によって３０．０℃に調節した除湿膜（ｇ）を備えた除湿膜モジュール（ｆ）（透過面積８．６６ｃｍ２）の一次側に、シリカゲルカラム（ａ）で除湿した乾燥空気と加湿ボトル（ｃ）で加湿した空気を空気送りポンプ（ｂ）によって相対湿度を６９％〜７０％に調整した空気を２０．３ｍ３／ｍ２ｈの速度で送った。
除湿膜モジュール（ｆ）の二次側はダイヤフラム型真空ポンプ（ｋ）によって減圧し、真空度を圧力コントローラー（ｊ）で制御した。除湿膜モジュール（ｆ）の一次側ｉｎｐｕｔ直前の温度・湿度を温度・湿度計（ｄ）によって５秒間隔で測定するとともに、一次側ｏｕｔｐｕｔ直後の温度・湿度を温度・湿度計（ｅ）によって５秒間隔で測定した。
【０１１２】
表４は、試験例１０において「二次側圧力と一次側ｏｕｔｐｕｔ直後の湿度との関係」を示したものである。
透過側圧力によってＯｕｔｌｅｔの相対湿度を変化させることができることがわかる。
【０１１３】
【表４】
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【０１１４】
試験例１０の水蒸気透過試験において、図２５は透過側圧力を大気圧から１ｋＰａに減圧し、その後徐々に圧力を上昇させたときのｉｎｌｅｔ温度、ｉｎｌｅｔ湿度、ｏｕｔｌｅｔ温度、ｏｕｔｌｅｔ湿度及び透過側圧力の関係を５秒毎の経時変化で示す。圧力はデジタル設定で階段状に変化させると、その変化に応じてｏｕｔｌｅｔ湿度も階段状に迅速に変化することがわかる。このことから透過側圧力を制御するだけで湿度を制御できることを示しており、しかも温度はまったく変化しない。このような湿度制御特性を持った湿度制御方法は他にない。本除湿膜は湿度を精密に制御した空気を供給する精密空調設備、精密空調装置の湿度制御に最も適した方法であることが理解される。
大量の水蒸気を吸引して排出する真空ポンプは現状では商品として出回っていないが、湿度数パーセント内外の限定された湿度範囲の湿度制御の場合、真空ポンプが吸引する水蒸気の量は少なくなり、真空ポンプへの負担が軽くなると考えられる。また、図２５の圧力制御はデジタル設定で階段状に非連続的に圧力を変えているが、真空ポンプによる圧力制御の方法には、ポンプの回転速度を可変することによって排気速度を連続変化してなめらかに連続的に圧力を変えることができる。この場合、湿度を任意に設定の湿度に正確に制御することが可能である。さらに、ｏｕｔｌｅｔの湿度信号を真空ポンプの減圧システムにフィードバックすることによってさらに正確に湿度を制御することが可能である。
【０１１５】
図２６はｉｎｌｅｔ温度、ｉｎｌｅｔ湿度、ｏｕｔｌｅｔ温度、ｏｕｔｌｅｔ湿度と透過側圧力を大気圧から１ｋＰａに減圧した５秒毎の経時変化を示す。透過側圧力を大気圧から１ｋＰａに減圧してから１０分間の経過を示す。約５分ほどでほとんど除湿が完結しており除湿膜は湿った空気を急速に乾燥することに適していることを示す。試験例９と試験例１０の結果から、自動車のフロントガラスの湿気による曇りを効果的に消す用途に好ましい性質であると考えられる。
【０１１６】
［実施例３４：トリエチレングリコール含浸キトサン・ポリプロピレン不織布複合膜の調製］
脱アセチル化度８３%のキトサン粉末（Lot CTA0411208、片倉チッカリン（株）製）１１ｇと水４８４ｇを混合して１時間キトサン粉末を膨潤後、酢酸５ｇを加えて一昼夜（２０時間）攪拌してキトサン溶液を調製した。このキトサン溶液をフィルムアプリケーター（Sheen S960275、テスター産業（株）製）を用いてガラス板に１ｍｍの厚さに塗布した後、直ちに１Ｎ−ＮａＯＨ水溶液に浸漬してガラス板上のキトサンフィルムを凝固した。そのまま１０分間凝固してから凝固したキトサンフィルムをガラス板から離し、その凝固キトサンフィルムを水洗してＮａＯＨを除去してから、５％トリエチレングリコール水溶液に１０分間浸漬処理した。凝固キトサンフィルムの表面に凹凸を形成するためにトリエチレングリコール処理をしたキトサンフィルムを２枚のポリプロピレン不織布で挟んで積層し、それを適度な圧力で圧締して積層状態のまま板紙に固定して一昼夜クリーンエア中で風乾した。ポリプロピレン不織布の片方を剥がして複合膜を完成した。
【０１１７】
［試験例１１：水蒸気透過試験］
図２４に示す水蒸気透過試験装置を用いて、実施例３１で調製した複合膜の水蒸気透過試験を下記の条件で行った。即ち、恒温槽（ｈ）によって２５℃に調節した除湿膜（ｇ）を備えた除湿膜モジュール（ｆ）（透過面積３３ｃｍ２）の一次側に、空気送りポンプ（ｂ）によって相対湿度を７７％〜７９％に制御した空気を５．５１ｍ３／ｍ２ｈ（３０３ｍｌ／ｍｉｎを膜の単位面積で１時間当たりのｍ３単位体積に換算した）の速度で送った。除湿膜モジュール（ｆ）の二次側は真空ポンプ（ｋ）によって減圧し、真空度を圧力コントローラー（ｊ）で制御した。除湿膜モジュール（ｆ）の一次側ｉｎｐｕｔ直前の温度・湿度を温度・湿度計（ｄ）によって５秒間隔で測定するとともに、一次側ｏｕｔｐｕｔ直後の温度・湿度を温度・湿度計（ｅ）によって５秒間隔で測定した。除湿膜モジュール（ｆ）の一次側ｉｎｐｕｔ直前の温度・湿度を温度・湿度計（ｄ）によって測定するとともに、一次側ｏｕｔｐｕｔ直後の温度・湿度を温度・湿度計（ｅ）によって測定した。
【０１１８】
結果を「一次側ｉｎｐｕｔ直前の温度と湿度と一次側ｏｕｔｐｕｔ直後の温度と湿度及び二次側圧力の関係」を表５に示す。二次側圧力が７ｋＰａから２０ｋＰａまでｏｕｔｌｅｔ湿度は１４%で一定であるが、１４ｋＰａ付近は湿度センサーの測定限界に近いため実際には１４ｋＰａ以下でも１４％以下を表示しなかったと推察する。実際には７ｋＰａや１０ｋＰａではｏｕｔｌｅｔ湿度は１４ｋＰａ以下に減少したことが推測できる。二次側圧力７０ｋＰａではｉｎｌｅｔ湿度７９％がｏｕｔｌｅｔ湿度３８％に、８０ｋＰａではｉｎｌｅｔ湿度７９％がｏｕｔｌｅｔ湿度４６％になった。以上の結果から水封式ポンプ、ブローアー（吸引用として）或いは水蒸気を吸入できる真空ポンプ等による二次側減圧よって、２５℃における空調制御に必要な除湿が可能であることがわかる。
【０１１９】
【表５】
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【０１２０】
［試験例１２：水蒸気透過試験］
図２４に示す水蒸気透過試験装置を用いて、実施例３１で調製した複合膜の水蒸気透過試験を下記の条件で行った。即ち、恒温槽（ｈ）によって１９．５℃に調節した除湿膜（ｇ）を備えた除湿膜モジュール（ｆ）（透過面積３３ｃｍ２）の一次側に、空気送りポンプ（ｂ）によって相対湿度を８５％に制御した空気を４３．３ｍ３／ｍ２ｈの速度で送った。除湿膜モジュール（ｆ）の二次側は真空ポンプ（ｋ）によって減圧し、真空度を圧力コントローラー（ｊ）で制御した。除湿膜モジュール（ｆ）の一次側ｉｎｐｕｔ直前の温度・湿度を温度・湿度計（ｄ）によって５秒間隔で測定するとともに、一次側ｏｕｔｐｕｔ直後の温度・湿度を温度・湿度計（ｅ）によって５秒間隔で測定した。除湿膜モジュール（ｆ）の一次側ｉｎｐｕｔ直前の温度・湿度を温度・湿度計（ｄ）によって測定するとともに、一次側ｏｕｔｐｕｔ直後の温度・湿度を温度・湿度計（ｅ）によって測定した。
【０１２１】
結果として「一次側ｉｎｐｕｔ直前の温度と湿度と一次側ｏｕｔｐｕｔ直後の温度と湿度及び二次側圧力の関係」を表６に示す。
空気温度２０℃、送風速度４３．３ｍ３／ｍ２ｈ（１０３９．２ｍ３／ｍ２ｄａｙ）という条件は、一般の一戸建て住宅の計画換気量（３１８２ｍ３／ｄａｙ）の約三分の一相当であるから、３ｍ２の膜面積を有するモジュールで二次側圧力を５０ｋＰａ以下に保持すれば相対湿度約８０％の高湿度の外気であっても，それを６０％以下に除湿した新鮮な空気を必要計画換気量分だけ充分まかなえる勘定である。以上の結果から水封式ポンプ、ブローアー（吸引用として）或いは水蒸気を吸入できる真空ポンプ等による二次側減圧によって必要な除湿換気が可能であることがわかる。
【０１２２】
【表６】
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【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明に係る複合膜の製造工程を示す図である。
【図２】本発明に係る加湿エレメントの概略構成を示す図である。（イ）は本発明に係る加湿エレメントの概略構成を示す分解斜視図であり、（ロ）は（イ）に示す加湿エレメントと隔壁部材とが交互に複数積層されて形成された加湿エレメントの概略構成を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る加湿エレメントにおける別の実施形態の概略構成を示す図である。（イ）は加湿エレメントの概略構成を示す分解斜視図であり、（ロ）は（イ）に示す加湿エレメントと隔壁部材とが交互に複数積層されて形成された加湿エレメントの概略構成を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る除湿エレメントの概略構成を示す分解斜視図である。  （イ）は隔壁部材の両面に設けられている複合膜について、隔壁部材と接する側に分離膜を配置した除湿エレメントを、（ロ）は隔壁部材の両側に設けられる複合膜について、隔壁部材と接する側に疎水性多孔質膜、疎水性フィルタ、疎水性不織布のいずれかを配置した除湿エレメントを表したものである。
【図５】本発明に係る除湿エレメントの概略構成を示す分解斜視図である。
【図６】本発明に係る除湿エレメントにおける別の実施形態の概略構成を示す図である。（イ）は本発明に係る除湿エレメントと隔壁部材とが交互に複数積層されて形成された除湿エレメントの概略構成を示す斜視図であり、（ロ）は本発明に係る除湿エレメントと隔壁部材とが交互に複数積層されて形成された除湿エレメントの概略構成を示す斜視図である。
【図７】本発明に係る除湿エレメントで用いられる隔壁部材の別の実施形態を示す斜視図である。（イ）に示す隔壁部材は、鋭角三角波板の一方の面側に隔壁部材を積層して中空部（２ｃ）を形成したものであり、（ロ）に示す隔壁部材は、板状部材の両面に交互に突出する断面矩形状の凸部を複数形成したものである。
【図８】（イ）は本発明に係る加湿器の概略構成を示す図である。（ロ）は本発明に係る除湿器の概略構成を示す図である。
【図９】（イ）は第一実施形態に係る調湿調温システムの概略構成を示す図である。（ロ）は除湿エレメントと減圧手段をつなぐ減圧経路の途中に水蒸気凝縮器を設置した調湿調温システムを示した図である。
【図１０】第二実施形態に係る調湿調温システムの概略構成を示す図である。
【図１１】実施例３１で用いた水蒸気透過試験用膜モジュールの概略構成を示す断面図である。
【図１２】実施例のモジュール体を調製する工程の概略を示した図である。（イ）はコルゲート型の隔壁部材に疎水性フィルタ及び分離膜を積層して除湿エレメントを調製する工程の概略を示す図であり、（ロ）は（イ）の除湿エレメントを４つ積層した除湿エレメントの概略を示す図であり、（ハ）はケーシング部材の概略を示す図であり、（ニ）は（ハ）のケーシング部材に（ロ）の除湿エレメントを収納して作成した除湿用膜モジュールの概略構成を示す図である。
【図１３】試験例１で使用した水蒸気透過試験装置の概略構成を示す図である。
【図１４】比較例７、実施例１６、１７及び１９の複合膜における水蒸気透過試験の結果を示すグラフである。
【図１５】実施例１６、実施例２０及び実施例２５の複合膜における水蒸気透過試験の結果を示すグラフである。
【図１６】実施例１９、実施例２３及び実施例２６の複合膜における水蒸気透過試験の結果を示すグラフである。
【図１７】実施例２７〜３０の複合膜におけるトリエチレングリコール水溶液の濃度と、含浸率、透過速度との関係を示すグラフである。
【図１８】試験例２における実施例２２の結果を示すクロマトグラフである。
【図１９】試験例５の結果を示す写真である。図１９中、（Ａ）は脱アセチル化度７５％キトサン膜であり、（Ｂ）は脱アセチル化度８５％キトサン膜であり、（Ｃ）はセロファンである。
【図２０】試験例６の結果を示すグラフである。
【図２１】試験例７で使用した加湿測定装置の概略構成を示す図である。
【図２２】試験例８の結果を示すグラフである。
【図２３】減圧開始から１０分間経過までの一次側ｉｎｐｕｔ直前の温度・湿度と一次側ｏｕｔｐｕｔ直後の温度・湿度の経時変化を示す図である。
【図２４】水蒸気透過試験装置を示す図である。
【図２５】Ｉｎｌｅｔ温度、Ｉｎｌｅｔ湿度、Ｏｕｔｌｅｔ温度、Ｏｕｔｌｅｔ湿度及び透過側圧力の５秒毎の経時変化を示す図である。
【図２６】Ｉｎｌｅｔ温度、Ｉｎｌｅｔ湿度、Ｏｕｔｌｅｔ温度、Ｏｕｔｌｅｔ湿度の透過側圧力を大気圧から１ｋＰａに減圧した場合の５秒毎の経時変化を示す図である。
【図２７】除湿膜モジュールの二次側に冷却・凝縮デバイス、圧力コントローラー及び真空ポンプを備えた除湿膜システムを示す図である。
【符号の説明】
【０１２４】
１０〜１３    加湿エレメント
１            分離膜
２            隔壁部材
３            疎水性多孔質膜、疎水性フィルタ、疎水性不織布
４            複合膜
Ａ            第一の経路
Ｂ            第二の経路
Ｃ            給気経路
Ｄ            減圧経路
２０〜２４    除湿エレメント
２５          モジュール体
１００        加湿器
１１０        空気供給手段
１２０        加湿エレメント
１３０        水供給手段
１４０        水槽
２００        除湿器
２１０        空気供給手段
２２０        除湿エレメント
２３０        減圧手段
３００        第一実施形態に係る調湿調温システム
３１０        加湿手段
３１１        通気性ベルトコンベアー
３１２        水槽
３２０        空気供給手段
３３０        除湿エレメント
３４０        減圧手段
３５０        水蒸気凝縮器
４００        第二実施形態に係る調湿調温システム
４１０        第一の除湿エレメント
４２０        加湿エレメント
４２１        水供給手段
４２２        水槽
４３０        第二の除湿エレメント
４４０        空気供給手段
４４１        減圧手段
４４２        減圧手段
４５１        減圧手段
４５２        減圧手段
４５０        水蒸気凝縮器
４５３        水蒸気凝縮器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１０ｃ】
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【図１０ｄ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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