(57)【要約】【課題】  少ない消費電力で効率的に除湿でき、室内の温度上昇を抑制できる吸着方式の除湿装置、ならびに、当該除湿装置に使用される高性能の吸着材を提供する。【解決手段】  除湿装置は、吸着材が収容された回転可能な吸着ローター（２）、室内の空気を吸引して吸着ローター（２）に供給し且つ当該吸着ローターによって除湿された空気を室内に返流する室内空気処理流路（３）、電気ヒーター（７）によって加熱された吸着材再生用の空気を吸着ローター（２）に供給する加熱空気供給流路（４）を備えており、吸着ローター（２）が室内空気処理流路（３）と加熱空気供給流路（４）とに跨がって配置され、吸着ローター（２）の回転に伴って吸着材が吸着および脱着を繰り返す装置である。そして、吸着材は、４０℃の吸着等温線における相対湿度２０％での吸着量と、７０℃の脱着等温線における相対湿度１０％での吸着量との差が０．１０ｇ／ｇ以上の吸着材である。【選択図】  図１
2005185891.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着材が収容された回転可能な吸着ローターと、室内の空気を吸引して前記吸着ローターに供給し且つ当該吸着ローターによって除湿された空気を室内に返流する室内空気処理流路と、電気ヒーターによって加熱された吸着材再生用の空気を前記吸着ローターに供給する加熱空気供給流路とを備え、前記吸着ローターが前記室内空気処理流路と前記加熱空気供給流路とに跨がって配置され、前記吸着ローターの回転に伴って吸着材が吸着および脱着を繰り返す吸着式の除湿装置において、前記吸着ローターの吸着材が、４０℃の吸着等温線における相対湿度２０％での吸着量と、７０℃の脱着等温線における相対湿度１０％での吸着量との差が０．１０ｇ／ｇ以上の吸着材であることを特徴とする除湿装置。
【請求項２】
吸着材が、骨格構造に少なくともＡｌ及びＰを有するアルミノフォスフェート類である請求項１に記載の除湿装置。
【請求項３】
吸着材が、骨格構造にヘテロ原子としてＳｉ及び／又はＦｅを有する吸着材である請求項２に記載の除湿装置。
【請求項４】
吸着材が、ＳＡＰＯ−３４又はＦＡＰＳＯ−３４である請求項３に記載の除湿装置。
【請求項５】
吸着材が収容された回転可能な吸着ローターと、室内の空気を吸引して前記吸着ローターに供給し且つ当該吸着ローターによって除湿された空気を室内に返流する室内空気処理流路と、電気ヒーターによって加熱された吸着材再生用の空気を前記吸着ローターに供給する加熱空気供給流路とを備え、前記吸着ローターが前記室内空気処理流路と前記加熱空気供給流路とに跨がって配置され、前記吸着ローターの回転に伴って吸着材が吸着および脱着を繰り返す吸着式の除湿装置において使用される前記吸着材であって、４０℃の吸着等温線における相対湿度２０％での吸着量と、７０℃の脱着等温線における相対湿度１０％での吸着量との差が０．１０ｇ／ｇ以上であることを特徴とする吸着材。
【請求項６】
骨格構造に少なくともＡｌ及びＰを有するアルミノフォスフェート類である請求項５に記載の吸着材。
【請求項７】
骨格構造にヘテロ原子としてＳｉ及び／又はＦｅを有する請求項６に記載の吸着材。
【請求項８】
ＳＡＰＯ−３４又はＦＡＰＳＯ−３４である請求項７に記載の吸着材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、除湿装置および除湿装置用の吸着材に関するものであり、詳しくは、より少ない消費電力で効率的に除湿できる吸着方式の除湿装置および当該除湿装置に使用される吸着材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
昨今、室内の除湿や衣類の乾燥などに使用される家庭用の除湿装置であって、吸着材の吸着機能を利用した小型の除湿装置が種々提案されている。斯かる除湿装置は、コンプレッサーによる従来の冷却除湿では除湿できない冬場の低湿度環境においても除湿可能なこと、コンプレッサーを使用しないため軽量であること、フロンを使用しないこと等の優位性を備えている。
【０００３】
しかしながら、上記の吸着式の除湿装置においては、吸着材が吸着した水蒸気を脱着させるための吸着材再生用の空気として、電気ヒーターで加熱して得られる高温空気を使用するため、消費電力が大きくなるという問題がある。そこで、消費電力を低減する手段として、吸着材再生用の空気を装置内で循環させると共に、循環する空気が吸着材の吸着側の一部分を通過し、吸着材が保有する熱を奪った後に電気ヒーターで加熱される様に、吸着材再生用空気の流路構成を改良した構造などが提案されている。なお、上記の様な除湿装置に使用する吸着材としては、ゼオライト、シリカゲル、塩化リチウム等の吸着材が提案されている。
【特許文献１】特開２０００−１２６４９８号公報
【特許文献２】特開２００２−３２６０１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記の吸着材のうち、シリカゲルは、吸着力が小さいため、上記の吸着式の除湿装置には不適であり、塩化リチウムは、腐食性、吸湿性の問題から使用し難く、一般的には、吸着式の除湿装置ではアルミノシリケートのゼオライトが使用されている。しかしながら、アルミノシリケートは、２００℃以上まで加熱しないと吸着した水蒸気を脱着できない。従って、吸着材としてアルミノシリケートを使用した上記の様な除湿装置においては、吸着材の脱着再生用の空気を加熱するのにより大きなエネルギーが必要であり、実際のところ、消費電力を十分に低減できないと言う問題がある。また、投入する大きなエネルギーにより、除湿運転中に室内温度が上昇すると言う問題もある。
【０００５】
本発明は、上記の実情に鑑みなされたものであり、その目的は、一層少ない消費電力で効率的に除湿でき、室内の温度上昇を抑制できる吸着方式の除湿装置、ならびに、当該除湿装置に使用される一層高性能の吸着材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明においては、吸着材として、室温で十分な量の水蒸気を吸着でき、かつ、比較的低温で容易に水蒸気を脱着できる特定の吸着材を選択することにより、吸着材再生用の空気の加熱温度を下げ、しかも、室内の温度上昇を抑制する様にした。
【０００７】
すなわち、本発明は２つの要旨から成り、その第１の要旨は、吸着材が収容された回転可能な吸着ローターと、室内の空気を吸引して前記吸着ローターに供給し且つ当該吸着ローターによって除湿された空気を室内に返流する室内空気処理流路と、電気ヒーターによって加熱された吸着材再生用の空気を前記吸着ローターに供給する加熱空気供給流路とを備え、前記吸着ローターが前記室内空気処理流路と前記加熱空気供給流路とに跨がって配置され、前記吸着ローターの回転に伴って吸着材が吸着および脱着を繰り返す吸着式の除湿装置において、前記吸着ローターの吸着材が、４０℃の吸着等温線における相対湿度２０％での吸着量と、７０℃の脱着等温線における相対湿度１０％での吸着量との差が０．１０ｇ／ｇ以上の吸着材であることを特徴とする除湿装置に存する。
【０００８】
また、本発明の第２の要旨は、吸着材が収容された回転可能な吸着ローターと、室内の空気を吸引して前記吸着ローターに供給し且つ当該吸着ローターによって除湿された空気を室内に返流する室内空気処理流路と、電気ヒーターによって加熱された吸着材再生用の空気を前記吸着ローターに供給する加熱空気供給流路とを備え、前記吸着ローターが前記室内空気処理流路と前記加熱空気供給流路とに跨がって配置され、前記吸着ローターの回転に伴って吸着材が吸着および脱着を繰り返す吸着式の除湿装置において使用される前記吸着材であって、４０℃の吸着等温線における相対湿度２０％での吸着量と、７０℃の脱着等温線における相対湿度１０％での吸着量との差が０．１０ｇ／ｇ以上であることを特徴とする吸着材に存する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の除湿装置によれば、例えば１００〜５００℃と言う低いヒーター温度で吸着材を再生できるため、吸着材再生用の空気の加熱に要する消費電力を低減でき、しかも、吸着材を再生する際の加熱温度が低く、再生後の吸着材が室内空気により冷却されて再び吸着し始めるまでに要する時間を短縮できるため、結果的に吸着時間をより長く確保でき、除湿能力を高め、効率的に除湿することが出来る。そして、電気ヒーターによる加熱温度を低く設定できるため、室内の温度上昇を抑制することが出来る。
【００１０】
また、本発明の吸着材によれば、より低い温度で再生できるため、除湿装置において再生用空気の加熱に要する消費電力を低減でき、しかも、再生する際の加熱温度が低く、再生後に室内空気により冷却されて再び吸着し始めるまでに要する時間を短縮できるため、除湿装置において吸着時間をより長く確保でき、除湿能力を高めることが出来る。そして、除湿装置において、電気ヒーターによる加熱温度を低く設定でき、室内の温度上昇を抑制することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明に係る除湿装置および吸着材の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の除湿装置の一形態における主要部の構造を示す縦断面図であり、図２は、本発明の除湿装置の他の形態における主要部の構造を示す縦断面図である。なお、図１及び図２においては、説明の便宜上、主要な構成要素およびその配置を模式的に示している。
【００１２】
先ず、本発明の除湿装置について説明する。本発明の除湿装置は、室内に設置して当該室内の除湿や衣類の乾燥などに使用する吸着式の除湿装置である。除湿装置の基本構造は、図１及び図２に例示する様に、吸着材が収容された回転可能な吸着ローター（２）と、室内の空気を吸引して吸着ローター（２）に供給し且つ当該吸着ローターによって除湿された空気を室内に返流する室内空気処理流路（３）と、電気ヒーター（７）によって加熱された吸着材再生用の空気を吸着ローター（２）に供給する加熱空気供給流路（４）とを備えており、そして、吸着ローター（２）が室内空気処理流路（３）と加熱空気供給流路（４）とに跨がって配置され、吸着ローター（２）の回転に伴って吸着材が吸着および脱着を繰り返す様になされている。
【００１３】
本発明の除湿装置の形態としては、吸着材再生用の空気を供給する加熱空気供給流路（４）の構造の違いにより、図１に示す再生用空気循環方式の除湿装置（Ａ１）と、図２に示す再生用空気吸引方式の除湿装置（Ａ２）の２つの形態が挙げられる。以下に除湿装置（Ａ１）及び（Ａ２）をより具体的に説明する。
【００１４】
図１に示す除湿装置（Ａ１）は、函体（１）の内部に各独立に形成された室内空気処理流路（３）及び加熱空気供給流路（４）と、これらの流路に跨がって回転可能に配置された吸着ローター（２）とを備えている。そして、加熱空気供給流路（４）により、函体（１）内において吸着材再生用の空気を循環する様に構成される。
【００１５】
上記の室内空気処理流路（３）は、函体（１）の例えば背面に開口された吸気口（３０）から函体（１）の前面に設けられた吹出口（３３）に至る流路であり、函体（１）の内部において、吸気口（３０）から吸着ローター（２）に至る室内空気導入路（３１）と、吸着ローター（２）から吹出口（３３）に至る乾燥空気排出路（３２）とに吸着ローター（２）によって区画される。
【００１６】
吸気口（３０）には集塵用のフィルター（５１）が着脱自在に取り付けられ、室内空気導入路（３１）には水分捕捉用の後述する凝縮器（８）が介装され、乾燥空気排出路（３２）には空気を吸引するファン（６３）が配置され、そして、吹出口（３３）には、風向調節用のルーバー（５２）が取り付けられる。ファン（６３）としては、風量が０．２〜１ｍ３／分程度のものが使用される。
【００１７】
一方、上記の加熱空気供給流路（４）は、上記の凝縮器（８）と吸着ローター（２）の間で再生用の空気を循環する流路であり、函体（１）の内部において、凝縮器（８）の排気口から吸着ローター（２）に至る再生用空気供給路（４１）と、吸着ローター（２）から凝縮器（８）の吸気口に至る高湿度空気循環路（４２）とに吸着ローター（２）によって区画される。
【００１８】
再生用空気供給路（４１）には再生用空気を加熱し且つその相対湿度を低減する電気ヒーター（７）が介装され、高湿度空気循環路（４２）には空気を吸引するファン（６４）が配置される。ファン（６４）としては、上記のファン（６３）と同様のものが使用される。電気ヒーター（７）としては、再生用空気供給路（４１）において通気可能な構造を備えたものであれば、各種の方式のヒーターを使用し得るが、例えば、コイル状のニクロム線をＳ字状に蛇行させた通気構造のヒーターや通気性の基板にコイル状のニクロム線を巻回した構造のヒーターが使用される。電気ヒーター（７）の発熱容量（消費電力）は１００〜８００Ｗ程度である。電気ヒーター（７）は、吸着ローター（２）の吸着材表面の温度が１００〜５００℃程度となる様に近接して配置される。
【００１９】
凝縮器（８）は、高湿度空気循環路（４２）から供給される湿潤な空気を室内空気導入路（３１）内の空気との熱交換によって冷却することにより、水蒸気を凝縮させて捕捉する熱交換器である。凝縮器（８）は、例えば、上端部に吸気口と排気口とが設けられた扁平な箱状の本体内部に複数の空間部を隔壁によって区画形成し且つ各空間部に波板状の伝熱板を多数配置すると共に、吸気口から供給した空気が各空間部を順次通過して排気口に至る様に流路構成した所謂ラジエター構造を備え、そして、本体の下端部には凝縮水の排水口を有する。また、凝縮器（８）の下方には、凝縮水を収容する容器（９）が着脱自在に配置される。
【００２０】
上記の吸着ローター（２）は、短軸円筒状に形成され且つその中心を函体（１）側に回転自在に軸持された容器本体と、当該容器本体に収容された吸着材とから成り、かつ、前記の容器本体の両盤面が通気可能に構成された回転体である。吸着ローター（２）の直径は１５０〜３５０ｍｍ程度、厚さは１５〜３０ｍｍ程度に設計される。吸着ローター（２）の基本的な構成は、デシカント空調システムにおいて採用されている所謂デシカントローターと同様の構成である。
【００２１】
吸着ローター（２）は、上記の室内空気処理流路（３）と加熱空気供給流路（４）とに跨がって配置され、モーター及びローラー等の駆動機構から成る駆動手段（２１）により、例えば０．１〜６回転／分程度の回転数で一方向に定速回転する様に構成される。従って、室内空気処理流路（３）及び加熱空気供給流路（４）においては、各々、吸着ローター（２）の回転に伴って吸着材が逐次入れ替わり、吸着材による吸着および脱着が繰り返される様になされている。
【００２２】
すなわち、吸着ローター（２）においては、その回転の際、室内空気処理流路（３）の断面に相当する部位が吸着領域となり、加熱空気供給流路（４）断面に相当する部位が脱着領域となる。そして、吸着ローター（２）の盤面におけるこれら各領域の面積、すなわち、吸着材の盤面における吸着領域の面積（除湿面積）と脱着領域の面積（再生面積）との比率は、通常、処理すべき空気の量（除湿空気量）及び再生用の空気の量（再生空気量）に基づき、以下の式を満足する様に設定される。これにより、吸着材の能力を十分に発揮でき、効率的に除湿することが出来る。
【００２３】
【数１】
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【００２４】
また、吸着材に対する空気の接触効率を高め且つ室内空気処理流路（３）及び加熱空気供給流路（４）の吸着ローター（２）による圧力損失を低減するため、吸着ローター（２）の直径（吸着材の直径）に対する吸着ローター（２）の厚さ（吸着材の厚さ）の比率は０．０３〜０．１とされる。
【００２５】
上記の様な除湿装置（Ａ１）においては、室内空気処理流路（３）を通じ、除湿すべき室内の空気が吸引されて吸着ローター（２）に供給され、吸着ローター（２）によって除湿された空気、換言すれば乾燥空気が室内に返流される。すなわち、ファン（６３）の稼働により、吸気口（３０）から吸い込まれた室内の空気が室内空気導入路（３１）を通じ且つ凝縮器（８）を介して吸着ローター（２）に供給されると、吸着ローター（２）を通過する間、吸着ローター（２）に収容された吸着材が空気中の水蒸気を吸着する。そして、吸着ローター（２）を通過して低湿度になされた空気は、乾燥空気排出路（３２）を通じて吹出口（３３）から室内に供給される。
【００２６】
一方、除湿装置（Ａ１）においては、加熱空気供給流路（４）により吸着材再生用の空気が循環される。すなわち、ファン（６４）の稼働により、電気ヒーター（７）で加熱された高温低湿度の空気が再生用空気供給路（４１）を通じて吸着ローター（２）に供給されると、吸着ローター（２）に収容された吸着材が水分を脱着して再生する。そして、吸着ローター（２）を通過して高湿度になされた再生用の空気は、高湿度空気循環路（４２）を通じて凝縮器（８）に供給される。凝縮器（８）は、室内空気導入路（３１）に導入された室内空気との熱交換により、再生用の空気の温度を下げて水蒸気を凝縮させ、比較的低温の再生用の空気を再び再生用空気供給路（４１）に戻す。また、凝縮器（８）は、捕捉した凝縮水を下端の排水口から容器（９）に滴下する。
【００２７】
上記の様に、除湿装置（Ａ１）においては、吸着ローター（２）が室内空気処理流路（３）と加熱空気供給流路（４）とに跨がって配置されており、吸着ローター（２）は、その回転に伴い、室内空気処理流路（３）に位置する吸着領域では当該吸着ローター内の吸着材が吸着機能を発揮し、室内空気処理流路（３）位置する脱着領域では当該吸着ローター内の吸着材が脱着機能を発揮するため、室内の空気を連続して除湿処理することが出来る。
【００２８】
なお、上記の除湿装置（Ａ１）においては、容器（９）に凝縮水が溜まった時点で当該容器を取り出し、凝縮水を廃棄する。また、上記の除湿装置（Ａ１）においては、特開２００２−３２６０１２号公報に開示されている様に、吸着材の脱着に使用した再生用空気を循環させるにあたり、吸着材の吸着領域の一部を通過させる様に流路構成することにより、電気ヒーター（７）に供給する前の再生用空気の温度を吸着材の吸着熱によって予め高めることも出来る。
【００２９】
上記の様な除湿装置（Ａ１）に対し、図２に示す除湿装置（Ａ２）は、函体（１）の内部に形成された室内空気処理流路（３）及び加熱空気供給流路（４）と、これらの流路に跨がって回転可能に配置された吸着ローター（２）とを備えており、そして、加熱空気供給流路（４）により、吸着材再生用の空気として室内の空気を導入する様に構成される。すなわち、図１に示す装置が函体（１）内で吸着材再生用の空気を循環していたのに対し、図２に示す除湿装置（Ａ１）は、吸着材再生用の空気を室内から常時取り入れて排出する点、および、水分捕捉用の凝縮器（８）を備えていない点で相違する。
【００３０】
上記の室内空気処理流路（３）は、図１に示す装置と同様に、吸気口（３０）から吹出口（３３）に至る流路であり、吸気口（３０）から吸着ローター（２）に至る室内空気導入路（３１）と、吸着ローター（２）から吹出口（３３）に至る乾燥空気排出路（３２）
とから構成される。そして、吸気口（３０）にはフィルター（５１）が着脱自在に取り付けられ、乾燥空気排出路（３２）には空気を吸引するファン（６３）が配置され、そして、吹出口（３３）には、風向調節用のルーバー（５２）が取り付けられる。
【００３１】
一方、加熱空気供給流路（４）は、吸着ローター（２）に再生用の空気を供給する流路であり、函体（１）の内部において、室内空気導入路（３１）から分岐されて吸着ローター（２）に至る再生用空気供給路（４３）と、吸着ローター（２）から排気口（４５）至る高湿度空気排出路（４４）とに吸着ローター（２）によって区画される。そして、再生用空気供給路（４３）には再生用空気を加熱し且つその相対湿度を低減する電気ヒーター（７）が介装され、高湿度空気排出路（４４）には空気を吸引するファン（６４）が配置される。
【００３２】
また、排気口（４５）には、吸着材の脱着によって生じた高湿度の空気を屋外へ排出する排気配管（４６）が取り付けられる。なお、フィルター（５１）、ルーバー（５２）、ファン（６３）及びファン（６４）の構成、電気ヒーター（７）の構成、吸着ローター（２）の構成ならびに吸着ローター（２）における吸着領域および脱着領域の設定に関しては、図１に示す装置におけるのと同様である。
【００３３】
図２に示す上記の除湿装置（Ａ１）においては、図１に示す装置と同様に、室内空気処理流路（３）を通じ、除湿すべき室内の空気が吸引されて吸着ローター（２）に供給され、吸着ローター（２）によって除湿された空気、換言すれば乾燥空気が室内に返流される。すなわち、ファン（６３）の稼働により、吸気口（３０）から吸い込まれた室内の空気が室内空気導入路（３１）を通じて吸着ローター（２）に供給されると、吸着ローター（２）を通過する間、吸着ローター（２）に収容された吸着材が空気中の水蒸気を吸着する。そして、吸着ローター（２）を通過して低湿度になされた空気は、乾燥空気排出路（３２）を通じて吹出口（３３）から室内に供給される。
【００３４】
一方、図２に示す除湿装置（Ａ１）においては、加熱空気供給流路（４）により吸着材再生用の空気が取り込まれる。すなわち、ファン（６４）の稼働により、室内空気導入路（３１）に流入した室内の空気の一部が再生用空気供給路（４３）に取り込まれ、電気ヒーター（７）で加熱された高温低湿度の空気が吸着ローター（２）に供給される。吸着ローター（２）に高温低湿度の空気が供給されると、吸着ローター（２）に収容された吸着材が水分を脱着して再生する。そして、吸着ローター（２）を通過して高湿度になされた再生用の空気は、高湿度空気排出路（４４）を通じて排気口（４５）から屋外に排出される。
【００３５】
上記の様に、図２に示す除湿装置（Ａ１）においても、吸着ローター（２）が室内空気処理流路（３）と加熱空気供給流路（４）とに跨がって配置されており、その回転に伴い、室内空気処理流路（３）に位置する吸着領域では当該吸着ローター内の吸着材が吸着機能を発揮し、室内空気処理流路（３）位置する脱着領域では当該吸着ローター内の吸着材が脱着機能を発揮するため、室内の空気を連続して除湿処理することが出来る。なお、上記の除湿装置（Ａ１）においては、吸着材が脱着した水分を再生用の空気と共に屋外に破棄するため、前述の再生用空気循環方式の装置の様な凝縮水の処理が不要である。
【００３６】
本発明の最大の特徴は、上記の様な図１及び図２に示す除湿装置（Ａ１）において、吸着ローター（２）に使用する吸着材として、特定の吸着特性および脱着特性を備えた吸着材を使用する点にある。本発明の除湿装置（Ａ１）においては、以下に述べる特定の吸着材を使用することにより、室温においてより多くの水分を吸着でき、かつ、より低い温度で吸着材を再生でき、これにより、吸着材再生の際の消費電力を低減でき、室内の温度上昇を抑制できる。
【００３７】
次に、上記の除湿装置（Ａ１）に使用される本発明の吸着材について更に説明する。本発明の吸着材は、上記の吸着ローター（２）に適用される吸着材であり、４０℃の吸着等温線における相対湿度２０％（相対水蒸気圧０．２０）での吸着量と、７０℃の脱着等温線における相対湿度１０％（相対水蒸気圧０．１０）での吸着量との差が０．１０ｇ／ｇ以上であることを特徴とする。
【００３８】
具体的には、４０℃の水蒸気吸着等温線において、相対湿度２０％での吸着量は０．１５ｇ／ｇ以上が好ましく、特に好ましくは０．２０ｇ／ｇ以上である。相対湿度２０％での吸着量が０．１５ｇ／ｇよりも小さいと、除湿能力に相当する有効吸着量が０．１０ｇ／ｇよりも小さくなる傾向があり、除湿装置に適さない。吸着量は大きいほど好ましいが、上限は１．０ｇ／ｇ程度である。一方、７０℃の水蒸気脱着等温線において、相対湿度１０％での吸着量は０．２０ｇ／ｇ以下が好ましく、特に好ましくは０．１５ｇ／ｇ以下である。下限は小さいほど好ましく、０ｇ／ｇである。吸着量が０．２０ｇ／ｇよりも大きいと、有効吸着量が上記と同様に０．１０ｇ／ｇよりも小さくなる傾向がある。吸着量差は、好ましくは０．１２ｇ／ｇ以上であり、多い方が好ましいが、１．０ｇ／ｇより大きくなると吸着材の嵩密度が低くなり、吸着ロータ（２）への固着量（収容量）の絶対量が少なくなるので好ましくない傾向にある。
【００３９】
上記の除湿装置（Ａ１）に使用する吸着材の吸着特性および脱着特性を上記の様に規定した理由は次の通りである。すなわち、吸着過程について考察すると、吸着材は、脱着領域で電気ヒーター（７）により加熱された後、吸着領域において２５℃程度の室内空気（除湿対象の空気）により４０℃程度まで冷却されると考えられる。従って、室内空気の温度が２５℃、湿度が５０％と仮定すると、吸着材の吸着特性としては、温度４０℃、相対湿度約２０％においてどれだけ多くの水蒸気を吸着し得るかが重要である。
【００４０】
一方、脱着過程について考察するため、図１の除湿装置（Ａ１）と略同様の機械構造を備えた家庭用除湿装置（例えば、松下電器産業社製の商品名「ドライジェンヌ  Ｆ−Ｙ６０Ｚ２」として市販の装置）を使用し、電気ヒーターの温度および再生用空気の温度を実測したところ、電気ヒーターが６５０℃程度まで昇温した場合、脱着領域にある吸着ロータの下流側の流路（図１中の高湿度空気循環路（４２）に相当する流路）の再生用空気の温度が５０℃程度となり、再生による脱着熱で冷却されるためか空気の温度が低下していることが確認された。
【００４１】
上記の結果から、吸着ロータ（２）の吸着材の出口側表面（電気ヒーター（７）と反対側の表面）は、入口側表面（電気ヒーター（７）側の表面）が輻射熱で加熱されることによる吸着材内部の熱伝導、および、再生用の加熱空気による熱伝導により、７０℃程度まで昇温すると考えられる。これに対し、加熱空気供給流路（４）を循環する再生用の空気は、凝縮器（８）での熱交換により冷却されて飽和水蒸気を含んでいるため、室内温度を２５℃とすると、絶対湿度は０．０２０ｋｇ／ｋｇとなる。そして、脱着領域にある吸着ロータ（２）の吸着材の出口側表面の温度が７０℃とすると、吸着材近傍の再生用空気の相対湿度は１０％となる。従って、脱着領域での吸着材の吸着特性としては、温度７０℃、相対湿度１０％において如何に水蒸気を吸着しないかが重要である。
【００４２】
除湿装置（Ａ１）における除湿量は吸着材の吸着・脱着量に依存する。よって、４０℃での吸着特性と７０℃での脱着特性とから吸脱着量を求める必要があり、本発明においては、４０℃の吸着等温線における吸着量と７０℃の脱着等温線における吸着量との差を上記の様に規定した。
【００４３】
本発明の吸着材としては、通常、ゼオライトが挙げられるが、吸着特性を満足するならば、炭素質吸着材、メソポーラスシリカ等の吸着材でもよい。特に、ゼオライトとしては、そのフレームワーク密度が、ＩＺＡ（International Zeolite Association）の「ATLAS OF ZEOLITE FRAMEWORK TYPES Fifth Revised Edition 2001」に示されている数値で、１０〜１８Ｔ／ｎｍ３（＝１０００Å３）のものが好ましく、１０〜１６Ｔ／ｎｍ３のものがより好ましい。上記の範囲のフレームワーク密度を有するゼオライトは、上述した好ましい吸着脱着特性を有する。フレームワーク密度が１０Ｔ／ｎｍ３未満に場合には、将来合成が実現されても構造的に不安定となりやすく、１８Ｔ／ｎｍ３よりも大きい場合には、十分な吸着量が得られない。
【００４４】
上記のゼオライトは、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、人工のゼオライトとしては、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挙げられる。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出来る。なお、上述した吸脱着特性の観点から好ましいものとしては、ＡＥＩ、ＡＦＸ、ＧＩＳ、ＣＨＡ、ＶＦＩ、ＡＦＳ、ＬＴＡ、ＦＡＵ、ＡＦＹを挙げることが出来、更に好ましいものとしては、ＣＨＡを挙げることが出来る。
【００４５】
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、従って、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の範囲内にあれば、本発明の吸着材として好適であると予想される。上記の様な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。
【００４６】
上記のゼオライトの中でも、本発明の吸着材としては、結晶性アルミノフォスフェート類が好適である。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、更にアルミニウムやリンの一部が、ヘテロ原子（Ｍｅ）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、斯かる原子としては、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、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、硼素などから選ばれる一種または二種以上を挙げることが出来る。
【００４７】
結晶性メタロアルミノフォスフェート類としては、骨格構造にアルミニウムとリンとヘテロ原子を含むゼオライトであって、下記式（１）、（２）及び（３）で表される原子の存在割合を有するものが好ましい。ただし、式中、ｘは骨格構造のアルミニウムとリンとヘテロ原子の合計に対するヘテロ原子のモル比を示し、ｙは骨格構造のアルミニウムとリンとヘテロ原子の合計に対するアルミニウムのモル比を示し、ｚは骨格構造のアルミニウムとリンとヘテロ原子の合計に対するリンのモル比を示す。
【００４８】
【数２】
2005185891.tif 000004
【００４９】
そして、上記原子の存在割合のなかで、ヘテロ原子の存在割合が、下記式（４）で表されるものが好ましく、下記式（５）で表されるものが更に好ましい。ただし、上記と同様に、式中、ｘは骨格構造のアルミニウムとリンとヘテロ原子の合計に対するヘテロ原子のモル比を示す。
【００５０】
【数３】
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【００５１】
本発明においては、特に、ヘテロ原子として鉄（Ｆｅ）、ケイ素（Ｓｉ）を有するものが好ましく、例えばＳＡＰＯ−３４、ＦＡＰＳＯ−３４が一層好ましい。
【００５２】
上記の様な本発明の吸着材によれば、より低い温度で再生できるため、前述の構造の除湿装置（Ａ１）において再生用空気の加熱に要する消費電力を低減でき、しかも、再生する際の加熱温度が低く、再生後に室内空気により冷却されて再び吸着し始めるまでに要する時間を短縮できるため、結果的に除湿装置（Ａ１）において吸着時間をより長く確保でき、除湿能力を高めることが出来る。そして、除湿装置（Ａ１）において、電気ヒーター（７）による加熱温度を低く設定できるため、室内の温度上昇を抑制することが出来る。
【００５３】
そして、上記の様な吸着材を使用した本発明の除湿装置（Ａ１）によれば、例えば１００〜５００℃と言う低いヒーター温度で吸着材を再生できるため、吸着材再生用の空気の加熱に要する消費電力を低減でき、しかも、吸着材を再生する際の加熱温度が低く、再生後の吸着材が室内空気により冷却されて再び吸着し始めるまでに要する時間を短縮できるため、結果的に吸着時間をより長く確保でき、除湿能力を高め、効率的に除湿することが出来る。そして、電気ヒーター（７）による加熱温度を低く設定できるため、室内の温度上昇を抑制することが出来る。
【実施例】
【００５４】
本発明における好ましい吸着材として、ゼオライトＳＡＰＯ−３４及びＦＡＰＳＯ−３４を準備し、また、比較例としてアルミノシリケートのＹ型ゼオライトを準備し、そられの４０℃における吸着特性および７０℃における脱着特性を確認した。
【００５５】
ゼオライトＳＡＰＯ−３４は次の様な方法で合成した。先ず、８５％リン酸６５．３ｇと水１３５ｇを混合し、これに擬ベーマイト（２５％含水、コンデア製）４２．９ｇをゆっくり加え、３時間攪拌し、混合液（Ａ）を調製した。また、これとは別に、ｆｕｍｅｄシリカ（アエロジル２００）３．８ｇ、モルホリン(MOR)２７．５ｇ、トリエチルアミン(Et3N)３２．１ｇ、水１８０ｇを混合して混合液（Ｂ）を調製した。そして、混合液（Ｂ）を混合液（Ａ）に攪拌しながらゆっくりと加えた後、これを更に４時間攪拌した。このときのゲルの組成は以下の通りである。
【００５６】
【化１】
2005185891.tif 000006
【００５７】
次いで、上記の混合物（ゲル）を５００ｃｃのフッ素樹脂製内筒付き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１９０℃で６０時間反応させた。反応後、冷却し、遠心分離で生成物を分離し、水洗を行った後、１２０℃で乾燥した。そして、これを空気気流下５５０℃６時間で焼成してゼオライトを得た。
【００５８】
上記のゼオライトのＸＲＤを測定したところＣＨＡ構造であった。また、ＨＣｌ水溶液に溶解して元素分析をおこなったところ、骨格構造のアルミニウム、リン、ケイ素の合計に対する各成分の構成割合（モル比）は、ケイ素が７．２％、アルミニウムが４９．９％、リンが４２．９％であった。
【００５９】
一方、ゼオライトＦＡＰＳＯ−３４は次の様な方法で合成した。先ず、８５％リン酸２３ｇと水６０ｇを混合し、これに擬ベーマイト（２５％含水，コンデア製）１３．６ｇを更に混合した。次いで、斯かる混合液を３時間攪拌した後、これに硫酸鉄７水和物１．３９ｇ、水６０ｇ、ｆｕｍｅｄシリカ０．３ｇの混合液を加え、更に、モルホリン４．４ｇ、トリエチルアミン１５ｇを混合したものをゆっくりと加えて３時間攪拌した。続いて、得られた反応混合物を２００ｃｃのフッ素樹脂製内筒付きのステンレス製オートクレーブに仕込み、静置状態で１４０℃にてオーブン内で１４日間加熱した。その後、冷却し、デカンテーションにより沈殿物を分離し、水洗を行った後、１２０℃で乾燥した。そして、それを空気気流下５５０℃で６時間焼成してゼオライトを得た。
【００６０】
上記のゼオライトのＸＲＤを測定したところＣＨＡ構造であった。また、ＨＣｌ水溶液に溶解して元素分析をおこなったところ、アルミニウム、リン、鉄、ケイ素の合計に対する各成分の構成割合（モル比）は、アルミニウムが４５．４％、リンが４６．７％、鉄が４．５％、ケイ素が３．４％であった。
【００６１】
上記の各ゼオライトの吸着特性および脱着特性を確認したところ、図３〜図５に示す様な吸着等温線と脱着等温線が得られた。図３がＳＡＰＯ−３４の吸脱着特性を示すグラフ、図４がＦＡＰＳＯ−３４の吸脱着特性を示すグラフであり、図５がＹ型ゼオライトの吸脱着特性を示すグラフである。なお、ゼオライトの吸脱着特性に関しては、日本ベル株式会社製の商品名「ベルソーブ１８」として入手可能な吸着等温線測定装置を使用し、吸着過程の水蒸気吸着量および脱着過程の水蒸気吸着量を測定し、吸着過程の水蒸気吸着等温線および脱着過程の水蒸気吸着等温線を求めた。
【００６２】
図３〜図５のグラフにおいて、４０℃の吸着等温線における相対湿度２０％での吸着量と、７０℃の脱着等温線における相対湿度１０％での吸着量との差が各吸着材の有効吸着量であり、これらの測定結果を以下の表に示す。斯かる結果からも、本発明の吸着材は、通常のＹ型ゼオライトに比べ、有効吸着量が３倍になることが判る。換言すれば、本発明の吸着材を使用した除湿装置（Ａ１）は、同様の規格の従来の除湿装置に比べ、３倍の除湿能力を発揮できる。また、本発明の吸着材は低い温度で脱着しやすいため、除湿装置（Ａ１）において、電気ヒーター（７）の温度を５００℃、好ましくは４００℃まで下げることが可能である。
【００６３】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係る除湿装置の一形態における主要部の構造を模式的に示した縦断面図である。
【図２】本発明に係る除湿装置の他の形態における主要部の構造を模式的に示した縦断面図である。
【図３】本発明に係る吸着材の一例としてのＳＡＰＯ−３４の吸脱着特性を示す吸着等温線と脱着等温線のグラフである。
【図４】本発明に係る吸着材の他の例としてのＦＡＰＳＯ−３４の吸脱着特性を示す吸着等温線と脱着等温線のグラフである。
【図５】比較例としてのＹ型ゼオライトの吸脱着特性を示す吸着等温線と脱着等温線のグラフである。
【符号の説明】
【００６５】
１  ：函体
２  ：吸着ロータ
３  ：室内空気処理流路
３０：吸気口
３１：室内空気導入路
３２：乾燥空気排出路
３３：吹出口
４  ：加熱空気供給流路
４１：再生用空気供給路
４２：高湿度空気循環路
４３：再生用空気供給路
４４：高湿度空気排出路
４５：排気口
４６：排気配管
５１：フィルター
５２：ルーバー
６３：ファン
６４：ファン
７  ：電気ヒーター
８  ：凝縮器
９  ：容器
Ａ１：除湿装置
Ａ２：除湿装置
【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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