(57)【要約】【課題】０〜１５０℃の温度範囲を含む幅広い温度範囲で利用できる新規材料系の熱利用材料を提供する。【解決手段】ゲストを包接して包接化合物を形成し得るホスト、及び／又は、該ホストが該ゲストを包接してなる包接化合物を含み、該ホストが有機化合物である熱利用材料。この熱利用材料よりなる蓄熱材又は吸着材。この蓄熱材を含む蓄熱システム。この吸着材を含む吸着ヒートポンプ又は空調装置。【選択図】図５
2005036197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲストを包接して包接化合物を形成し得るホスト、及び／又は、該ホストがゲストを包接してなる包接化合物を含み、該ホストが有機化合物であることを特徴とする熱利用材料。
【請求項２】
請求項１において、該ホストが炭素数１５０以下の有機化合物であることを特徴とする熱利用材料。
【請求項３】
請求項１又は２において、該ホストの分子量が、該ホストに包接されているゲストの分子量より大きいことを特徴とする熱利用材料。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、該ホストが空孔を持たない分子構造であることを特徴とする熱利用材料。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、該ホストが非共有結合でゲストを包接していることを特徴とする熱利用材料。
【請求項６】
請求項５において、該非共有結合が少なくとも水素結合を含むことを特徴とする熱利用材料。
【請求項７】
請求項６において、該水素結合が、少なくともホスト又はゲストの有する水酸基、カルボキシル基、カルボニル基、直鎖又は環状アミノ基、アミド基、芳香族複素環基のいずれかの基を介して形成されることを特徴とする熱利用材料。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項において、該包接化合物が固体、スラリー、又は液体として存在することを特徴とする熱利用材料。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項において、ＤＳＣ測定による吸熱量が２０Ｊ／ｇ以上であることを特徴とする熱利用材料。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項において、該ホストに包接されているゲストが水であることを特徴とする熱利用材料。
【請求項１１】
請求項１ないし９のいずれか１項において、該ホストに包接されているゲストが炭素数１００以下の有機化合物であることを特徴とする熱利用材料。
【請求項１２】
請求項１１において、該ゲストが、水酸基を有する有機化合物、カルボニル基を有する有機化合物、エーテル基を有する有機化合物、及びヘテロ原子を含む有機化合物よりなる群から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする熱利用材料。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれか１項において、該ホストが下記一般式（Ｉ）で表される化合物、その多量体、又はそれらの塩であることを特徴とする熱利用材料。
Ｌｍ−Ａｎ      …（Ｉ）
（ここでＬは基礎骨格を意味し、それぞれ独立して他に置換基を有していても良い、飽和もしくは不飽和の直鎖又は分岐又は環状の脂肪族炭化水素基、５又は６員環の芳香族炭化水素環又は芳香族複素環の単環基又は２〜８０の縮合環基、アルキルスルホニル基、アルコキシ基、アラルキル基、カルボニル基、アルコキシカルボニル基、アシル基、アリールオキシ基、ジアルキルアミノ基、ジアリールアミノ基、アミド基、ジアラルキルアミノ基を示し、これらの置換基は隣り合うもの同士で環を形成していても良く、形成した環内にＳ，Ｏ，Ｎを含んでいても良い。ｍは１以上の整数を示す。
Ａは末端基を意味し、それぞれ独立してシアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、水酸基、弗素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、他に置換基を有していても良い５又は６員環の芳香族炭化水素環又は芳香族複素環の単環基又は２〜１０の縮合環基、スチリル基、スルホニル基、アルキルスルホニル基、炭素数１〜２０のアルキル基、アルケニル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、環状炭化水素基、アラルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシカルボニル基、炭素数２〜２０のアルキニル基、アシル基、アリールオキシ基、ジアルキルアミノ基、ジアリールアミノ基、ホルミル基、アミド基、ハロアルキル基、ジアラルキルアミノ基、環状アミノ基を示し、これらの置換基は隣り合うもの同士で環を形成していても良い。ｎは１以上の整数を示す。）
【請求項１４】
請求項１ないし１２のいずれか１項において、該ホストが下記一般式（II）で表される化合物、その多量体、又はそれらの塩であることを特徴とする熱利用材料。
【化１】
2005036197.tif 000019
（上記一般式（II）において、Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４，Ｘ５，Ｘ６は各々独立にＣ、Ｎ、Ｓ、Ｏ、Ｃ＝Ｏ、Ｓｉのいずれかを表し、ｐ，ｑは各々独立に０以上の整数を示す。なお、一般式（II）で表される６員環はカルボキシル基及び水酸基以外の他の置換基を有していても良く、これらの置換基が互いに結合して該６員環に縮合する、置換基を有していても良い環を形成していても良い。該６員環に縮合する縮合環を有する場合、カルボキシル基及び／又は水酸基はこの縮合環に置換していても良い。）
【請求項１５】
請求項１４において、該ホストが下記一般式（III）で表される化合物、その多量体、又はそれらの塩であることを特徴とする熱利用材料。
【化２】
2005036197.tif 000020
（上記一般式（III）において、ｐ，ｑは各々独立に０以上の整数を示す。なお、一般式（III）で表されるベンゼン環はカルボキシル基及び水酸基以外の他の置換基を有していても良く、これらの置換基が互いに結合して該ベンゼン環に縮合する、置換基を有していても良い環を形成していても良い。該ベンゼン環に縮合する縮合環を有する場合、カルボキシル基及び／又は水酸基はこの縮合環に置換していても良い。）
【請求項１６】
請求項１４において、前記一般式（II）におけるＸ１〜Ｘ６のうちの少なくとも一つがＮ、Ｓ、Ｏ、Ｃ＝Ｏ、Ｓｉのいずれかであることを特徴とする熱利用材料。
【請求項１７】
請求項１ないし１２のいずれか１項において、該ホストが、水酸基及び／又はカルボキシル基を有する、芳香族炭化水素基及び／又は芳香族複素環基を有する有機化合物であることを特徴とする熱利用材料。
【請求項１８】
請求項１４ないし１７のいずれか１項において、該ゲストが下記一般式（IV）で表される水酸基含有化合物であることを特徴とする熱利用材料。
【化３】
2005036197.tif 000021
（上記一般式（IV）中、Ｒは、水素、置換基を有していても良い飽和又は不飽和の、直鎖又は環状の脂肪族炭化水素基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素基、或いは置換基を有していても良い芳香族複素環基を表し、ｋは１以上の整数を示す。）
【請求項１９】
請求項１８において、該水酸基含有化合物が水、或いは炭素数１〜２０の１価又は多価アルコールであることを特徴とする熱利用材料。
【請求項２０】
請求項１ないし１９のいずれか１項に記載の熱利用材料よりなる蓄熱材。
【請求項２１】
請求項２０に記載の蓄熱材を含む蓄熱システム。
【請求項２２】
請求項１ないし１９のいずれか１項に記載の熱利用材料よりなり、少なくとも前記ホストを含み、吸着質をゲストとして吸着する吸着材。
【請求項２３】
請求項２２において、吸着質が、水或いは炭素数１〜２０の１価又は多価アルコールであることを特徴とする吸着材。
【請求項２４】
請求項２２又は２３において、水蒸気の吸着量が０．１ｇ／ｇ以上であることを特徴とする吸着材。
【請求項２５】
請求項２２又は２３において、２５℃で測定した水蒸気吸着等温線において、相対水蒸気圧が０．３での吸着量が０．１５ｇ／ｇ以上であることを特徴とする吸着材。
【請求項２６】
請求項２２又は２３において、２５℃で測定した水蒸気吸着等温線において、相対水蒸気圧が０．３変化したときに、吸着量の変化が０．１ｇ／ｇ以上であることを特徴とする吸着材。
【請求項２７】
請求項２２ないし２６のいずれか１項において、２５℃で測定した水蒸気吸着等温線において、相対水蒸気圧が０．０５での吸着量が０．０５ｇ／ｇ以下であることを特徴とする吸着材。
【請求項２８】
請求項２２ないし２７のいずれか１項において、２５℃で測定した水蒸気吸着等温線において、相対水蒸気圧０．０５〜０．３０の範囲において、相対水蒸気圧が０．２０変化したときに、吸着量の変化が０．１ｇ／ｇ以上である領域を有することを特徴とする吸着材。
【請求項２９】
請求項２２ないし２８のいずれか１項に記載の吸着材を含む吸着ヒートポンプ。
【請求項３０】
請求項２２ないし２８のいずれか１項に記載の吸着材を含む空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機化合物の包接能を利用した熱利用材料と、その応用に関する。本発明の熱利用材料は蓄熱材又は吸着材等として、熱エネルギーの貯蔵、輸送等、例えば、各種産業や都市環境からの排熱回収、熱エネルギーの貯蔵や輸送、空調設備における熱交換等の幅広い分野に有効に適用される。
【背景技術】
【０００２】
従来、潜熱蓄熱材等の熱利用材料としては、氷、硫酸ナトリウム十水和物、塩化カルシウム六水和物などの無機水和物、酢酸ナトリウム三水和物などの有機金属塩水和物、パラフィンやｍｅｓｏ−エリスリトールなどの有機物が検討され、一部実用化されてきた。また、パラフィンをマイクロカプセル化したりエマルジョン化したりすることによる高密度熱輸送媒体の開発も行われてきた。最近では、低級アルキル４級アンモニウム塩を蓄熱材及び熱輸送媒体として使用することも報告されている。また、水をホストとするクラスレートハイドレートを蓄熱材に適応する検討も数多く行われてきた。
【０００３】
一方、熱利用材料として、吸着熱を利用する吸着材の開発も行われており、代表的な組み合わせとして、水−シリカゲル、水−ゼオライト、エタノール−活性炭がよく知られている。その実用例としては、例えば、吸着ヒートポンプや調湿空調装置が挙げられ、これらの装置では、水蒸気を吸着した吸着材を加熱再生し、水蒸気を吸着する温度まで冷却して、再度、水蒸気を吸着させる。コージェネレーションシステム、燃料電池、自動車エンジンの冷却水や、太陽熱、地熱等によって得られる１００℃以下の熱を利用する場合、相対水蒸気圧が０．０５〜０．３の範囲で吸着量の変化が大きく、且つ吸着量が多い吸着材が求められている（特開２００３−１１４０６７）。従来、水蒸気吸着材としてシリカゲル、ゼオライト、活性炭等が知られているが、上述の相対水蒸気圧では吸着量の変化が小さく、且つ吸着量が少ない問題があった。
【０００４】
また、化学反応による蓄熱や増熱の検討も行われてきた。
【０００５】
このような熱利用材料（狭義には蓄熱材、吸着材や熱輸送媒体）は、おおよそ０〜１５０℃の温度範囲での利用が求められている。熱利用の温度範囲で大別すると、
(1)  冷房空調用途の０〜１５℃
(2)  住宅の省エネルギー、快適用途の１５〜３０℃
(3)  暖房空調、排熱回収用途の３０〜１００℃
(4)  排熱回収用途の１００〜１５０℃
がある。
【０００６】
しかしながら、従来研究されてきた熱利用材料のうち、有望なものはごく一部であり、多くは実用化に至っていない。例えば、氷以外で実用化されている熱利用材料は、床暖房用途の硫酸ナトリウム十水和物（融点３２．５℃）やパラフィン、暖房空調用途の酢酸ナトリウム三水和物（融点５８℃）程度である。
【０００７】
従来の熱利用材料の最大の問題点は、融点などの熱利用温度が物質固有であり、これ以上新規化合物を見出すことが殆ど不可能である点にある。これに対して、吸着材はワーキングペアとして吸着材と吸着質との組み合わせを選択することにより、この温度範囲を広げる可能性もあるが、いずれも選択の幅が狭く、組み合わせは限られているために開発の余地は狭い。
【０００８】
このようなことから、更なる熱エネルギーの有効利用の観点から、上記(1)〜(4)の温度帯を中心に、より一層有望な熱利用材料の開発が求められているのが現状である。
【特許文献１】特開２００３−１１４０６７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、０〜１５０℃の温度範囲を含む幅広い温度範囲で利用可能な熱利用材料であって、従来の単一物質による蓄熱材やごく限定された吸着材ではなく、また水をホストとするクラスレートハイドレートでもない、全く新しい材料系の熱利用材料を提供することを目的とする。
本発明はまた、このような熱利用材料よりなる高性能の蓄熱材と、それを用いた蓄熱システムを提供することを目的とする。
本発明はまた、このような熱利用材料よりなる高性能の吸着材と、それを用いた吸着ヒートポンプ及び空調装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の熱利用材料は、ゲストを包接して包接化合物を形成し得るホスト、及び／又は、該ホストがゲストを包接してなる包接化合物を含み、該ホストが有機化合物であることを特徴とする。
【００１１】
即ち、本発明者らは、従来にない新規材料系の熱利用材料として、包接現象に注目して鋭意検討した結果、多種多様な有機化合物ホストとゲストとの任意の組み合わせにより包接化合物を形成し得ること、そして、この包接化合物の形成と、ホストがゲストを放出することによる解離とが可逆的に起こり得ることから、この可逆的な包接現象を熱利用材料としての熱エネルギーの授受に利用することにより、広範な蓄熱温度を達成可能であることを見出し、これにより、特に開発が望まれており、かつ従来において有望な熱利用材料が提供されていない０〜１５０℃を含む幅広い温度範囲で利用可能な熱利用材料を開発し、本発明に到達した。
【００１２】
包接化合物の中で、ホストはゲストを化学量論比で取り込んでいる。ホストとゲストの相互作用の程度は、ホストとゲストの組み合わせや包接化合物の構造により広範であるので、目的に合わせて適切なホストとゲストの組み合わせを選択することにより、ホスト−ゲスト間の結合エネルギーの大きさを自由に選択することができる。また、分子構造が簡単なため製造が簡単で安価である等、各種産業分野で使用するには優れた特徴がある。
【００１３】
包接化合物の中でホストとゲストは相互に分子認識をして、共有結合ではない非共有結合で分子複合体を形成している。非共有結合は弱い結合であるが、水素結合、ファン・デル・ワールス力、電荷、双極子モーメント、イオン結合、空間的な位置関係などが相補的に作用するので、積算すれば大きなエネルギーになる。包接化合物を形成しているエネルギーより大きなエネルギーを与えると、包接錯体はホストとゲストとに解離し、エネルギーを除去すると再び複合体を形成する。即ち、ホスト−ゲスト分子複合体は可逆的な存在である。
【００１４】
この可逆性と結合エネルギーのバランスが熱利用材料としては重要である。従って、熱利用材料としての包接化合物を提供する際には、水素結合が重要な役割を果たすことが多い。包接化合物中での非共有結合の存在はＩＲやＸ線構造解析等の分析手法で解析することができる。
【００１５】
本発明は、包接化合物におけるホスト−ゲスト間の弱い結合作用の総合と、その可逆的な形成と解離に注目し、初めて包接化合物を熱利用材料として使用したものである。包接化合物の形成と解離は可逆的であり、解離したホストとゲストは何回も繰り返し使用できるので、高蓄熱量の蓄熱材として使用できる。
【００１６】
特に、ゲストが水の場合、安価であり、環境汚染の心配がないので、好ましい。
【００１７】
なお、包接化合物はホストがゲストを捕捉する現象として捉えることに他ならず、ゲストを効率良く吸着する吸着材としてホストを使用することも可能であり、ホストがゲストを吸着する時の吸着熱又はゲストの蒸発潜熱を利用することも可能である。この場合、例えば、デシカント空調、吸着ヒートポンプ等に好ましく使用できる。
【００１８】
ところで、包接化合物という用語が一般的に認知、使用されるようになったのは最近のことであり、それ以前は溶媒和、分子化合物等の概念で捉えられていた経緯があるが、もちろん、これらの化合物も熱利用材料として使用できる。なお、水の場合、水和物或いは結晶水という表現が使用されている場合もある。
【００１９】
一方で、低温、高圧で数十個の水分子が集合してクラスターを形成する際に、メタン、エタン、アルゴン、フロン類等のガスがクラスター内部に閉じこめられる現象が知られている。また、テトラヒドロフラン、低級四級アンモニウム塩がクラスター内部に閉じこめられる現象も知られている。これらの現象を一部では包接水和物と呼んでいる場合もある。包接水和物の形成は下記式で表される。  
Ｇ＋ｘＨ２Ｏ→Ｇ・ｘＨ２Ｏ
（ここでＧはゲスト分子、ｘは水和物数を示す）
【００２０】
この包接水和物と呼ばれるものは、水分子が形成する格子に他分子が取り込まれた形態であるので、水分子をホストと見なすこともできるかもしれない。しかし、これは、特殊な条件で数十の水分子が集合して格子を形成する際に、他分子が近傍に存在している場合に格子内部に綴じ込まれる現象であり、ホストとゲストの相互の分子認識により分子複合体を形成する包接化合物とは区別する方が自然である。実際、化学便覧（応用化学編II  第５版、日本化学界編）、理化学事典（第４版、久保亮五、長倉三郎、井口洋夫、江沢洋編集）によれば、包接水和物は包接化合物の項には記載はなく、クラスター化合物に分類する方が好ましいようである。また、広く水和現象や分子会合現象は包接化合物とは呼ばないのが一般的である。
【００２１】
本発明において、該ホストが炭素数１５０以下の有機化合物であることが好ましい（請求項２）。  
また、該ホストの分子量が、該ホストに包接されているゲストの分子量より大きいことが好ましい（請求項３）。  
また、該ホストが空孔を持たない分子構造であることが好ましい（請求項４）。  
また、該ホストが非共有結合でゲストを包接していることが好ましい（請求項５）。この非共有結合は少なくとも水素結合を含むことが好ましい（請求項６）。この水素結合は、少なくともホスト又はゲストの有する水酸基、カルボキシル基、カルボニル基、直鎖又は環状アミノ基、アミド基、芳香族複素環基のいずれかの基を介して形成されることが好ましい（請求項７）。  
また、該包接化合物が固体、スラリー、又は液体として存在することが好ましい（請求項８）。  
また、熱利用材料のＤＳＣ測定による吸熱量が２０Ｊ／ｇ以上であることが好ましい（請求項９）。  
また、該ホストに包接されているゲストが水であることが好ましい（請求項１０）。  
また、該ホストに包接されているゲストが炭素数１００以下の有機化合物であることが好ましく（請求項１１）、このゲストとしては、水酸基を有する有機化合物、カルボニル基を有する有機化合物、エーテル基を有する有機化合物、及びヘテロ原子を含む有機化合物よりなる群から選ばれる１種又は２種以上が挙げられる（請求項１２）。
【００２２】
また、該ホストは、下記一般式（Ｉ）で表される化合物、その多量体、又はそれらの塩であることが好ましい（請求項１３）。  
Ｌｍ−Ａｎ      …（Ｉ）
（ここでＬは基礎骨格を意味し、それぞれ独立して他に置換基を有していても良い、飽和もしくは不飽和の直鎖又は分岐又は環状の脂肪族炭化水素基、５又は６員環の芳香族炭化水素環又は芳香族複素環の単環基又は２〜８０の縮合環基、アルキルスルホニル基、アルコキシ基、アラルキル基、カルボニル基、アルコキシカルボニル基、アシル基、アリールオキシ基、ジアルキルアミノ基、ジアリールアミノ基、アミド基、ジアラルキルアミノ基を示し、これらの置換基は隣り合うもの同士で環を形成していても良く、形成した環内にＳ，Ｏ，Ｎを含んでいても良い。ｍは１以上の整数を示す。  
Ａは末端基を意味し、それぞれ独立してシアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、水酸基、弗素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、他に置換基を有していても良い５又は６員環の芳香族炭化水素環又は芳香族複素環の単環基又は２〜１０の縮合環基、スチリル基、スルホニル基、アルキルスルホニル基、炭素数１〜２０のアルキル基、アルケニル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、環状炭化水素基、アラルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシカルボニル基、炭素数２〜２０のアルキニル基、アシル基、アリールオキシ基、ジアルキルアミノ基、ジアリールアミノ基、ホルミル基、アミド基、ハロアルキル基、ジアラルキルアミノ基、環状アミノ基を示し、これらの置換基は隣り合うもの同士で環を形成していても良い。ｎは１以上の整数を示す。）
【００２３】
また、該ホストは下記一般式（II）で表される化合物、その多量体、又はそれらの塩であることが好ましい（請求項１４）。
【化４】
2005036197.tif 000003
（上記一般式（II）において、Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４，Ｘ５，Ｘ６は各々独立にＣ、Ｎ、Ｓ、Ｏ、Ｃ＝Ｏ、Ｓｉのいずれかを表し、ｐ，ｑは各々独立に０以上の整数を示す。なお、一般式（II）で表される６員環はカルボキシル基及び水酸基以外の他の置換基を有していても良く、これらの置換基が互いに結合して該６員環に縮合する、置換基を有していても良い環を形成していても良い。該６員環に縮合する縮合環を有する場合、カルボキシル基及び／又は水酸基はこの縮合環に置換していても良い。）
【００２４】
特に、該ホストが下記一般式（III）で表される化合物、その多量体、又はそれらの塩であることが好ましい（請求項１５）。
【化５】
2005036197.tif 000004
（上記一般式（III）において、ｐ，ｑは各々独立に０以上の整数を示す。なお、一般式（III）で表されるベンゼン環はカルボキシル基及び水酸基以外の他の置換基を有していても良く、これらの置換基が互いに結合して該ベンゼン環に縮合する、置換基を有していても良い環を形成していても良い。該ベンゼン環に縮合する縮合環を有する場合、カルボキシル基及び／又は水酸基はこの縮合環に置換していても良い。）
【００２５】
また、前記一般式（II）におけるＸ１〜Ｘ６のうちの少なくとも一つがＮ、Ｓ、Ｏ、Ｃ＝Ｏ、Ｓｉのいずれかであることが好ましい（請求項１６）。  
また、該ホストは、水酸基及び／又はカルボキシル基を有する、芳香族炭化水素基及び／又は芳香族複素環基を有する有機化合物であることが好ましい（請求項１７）。  
上記ホストに対して、ゲストは下記一般式（IV）で表される水酸基含有化合物であることが好ましい（請求項１８）。
【化６】
2005036197.tif 000005
（上記一般式（IV）中、Ｒは、水素、置換基を有していても良い飽和又は不飽和の、直鎖又は環状の脂肪族炭化水素基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素基、或いは置換基を有していても良い芳香族複素環基を表し、ｋは１以上の整数を示す。）
【００２６】
この水酸基含有化合物は水、或いは炭素数１〜２０の１価又は多価アルコールであることが好ましい（請求項１９）。
【００２７】
本発明の蓄熱材は、このような本発明の熱利用材料よりなることを特徴とする。  
本発明の蓄熱システムは、このような本発明の蓄熱材を含むことを特徴とする。
【００２８】
本発明の吸着材は、このような本発明の熱利用材料よりなり、少なくとも前記ホストを含み、吸着質をゲストとして吸着することを特徴とする。  
本発明の吸着材において、吸着質は、水或いは炭素数１〜２０の１価又は多価アルコールであることが好ましい（請求項２３）。  
【００２９】
また、本発明の吸着材は、
水蒸気の吸着量が０．１ｇ／ｇ以上である（請求項２４）、
２５℃で測定した水蒸気吸着等温線において、相対水蒸気圧が０．３での吸着量が０．１５ｇ／ｇ以上である（請求項２５）、
２５℃で測定した水蒸気吸着等温線において、相対水蒸気圧が０．３変化したときに、吸着量の変化が０．１ｇ／ｇ以上であり（請求項２６）、
相対水蒸気圧が０．０５での吸着量が０．０５ｇ／ｇ以下である（請求項２７）、
相対水蒸気圧０．０５〜０．３０の範囲において、相対水蒸気圧が０．２０変化したときに、吸着量の変化が０．１ｇ／ｇ以上である領域を有する（請求項２８）、
ことが好ましい。
【００３０】
本発明の吸着ヒートポンプは、このような本発明の吸着材を含むことを特徴とする。  
本発明の空調装置は、このような本発明の吸着材を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、０〜１５０℃の温度範囲を含む幅広い温度範囲で有効に利用可能な、蓄熱性能に優れた、新規材料系の熱利用材料が提供される。  
また、本発明によれば、このような熱利用材料よりなる高性能の蓄熱材と、それを用いた蓄熱システムが提供される。  
また、本発明によれば、このような熱利用材料よりなる高性能の吸着材と、それを用いた吸着ヒートポンプ及び空調装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に本発明の熱利用材料の実施の形態を詳細に説明する。  
まず、本発明に係る包接化合物について説明する。
【００３３】
包接化合物とは、非共有結合で生成する原子又は分子レベルでの異種物複合体であり、原子又は分子が結合して形成される三次元構造の内部に適当な大きさの空洞があり、その中に原子又は分子が一定の組成比で入り込んでいる物質であり（化学便覧  応用化学編II  第５版、日本化学界編）、この空洞を形作る化合物をホスト、空洞に入り込む化合物をゲストと呼ぶ。ホストは構成元素により有機系、無機系の２つに大別され、更に空洞を形成する分子構造の観点から単分子系、多分子系、高分子系等にも分類することができる。
【００３４】
本発明では、このような包接化合物のホストとして有機化合物を使用することを特徴とする。
【００３５】
本発明に係るホストは、単分子系、多分子系、高分子系のいずれであっても良く、有機単分子系ホストとしてはシクロデキストリン、クラウンエーテル、カリックスアレン、シクロファン、クリプタンド等が挙げられる。有機多分子系ホストには多種多様な化合物が知られているが、分子集合体の状態でゲストを包接することが特徴であり、例えば良く知られたデオキシコール酸、ヒドロキノン、尿素、チオ尿素、その他、１，１，６，６−テトラフェニル−２，４−ヘキサジイン−１，６−ジオールを代表とする分子設計、合成されたタイプもある。有機高分子系ホストとしてはアミロースやタンパク質がある。
【００３６】
本発明に係る包接化合物のホストは有機系ホストであれば良く、特に制限はないが、多分子系ホストは安価で、目的に合わせて分子設計、合成が可能であるので、特に好ましい。このタイプのホストは包接化合物の基本骨格構造を形成し、ホストにより形成されたトンネル状、層状、網状等の幾何学的空間に、非共有結合によりゲストを取り込むことができる。また、ゲストの形や大きさ等に対してフレキシブルに包接化合物の骨格構造を形成し得るので、多種多様なゲストを収容できるなどの点で好ましい。
【００３７】
本発明に係る包接化合物において、ホストの有機化合物が炭素数は、好ましくは１５０以下である。炭素数が１５０を超える有機化合物であると、ホストの分子構造が複雑になり、分子の自由度が高くなるので、ゲストをしっかり取り込んで包接化合物を形成するには好ましくない。また、一般的に構造が複雑になると高価になるので、産業で使用するには好ましくない。好ましいホストの炭素数は、１〜１４０、特に好ましくは４〜１００である。
【００３８】
また、ゲストが有機化合物である場合、ホストの分子量がゲストの分子量より大きいのが好ましい。ホストの分子量がゲストの分子量より小さいと、ホストが形成し得る空洞にゲストが収容できなくなる。また、包接化合物におけるゲストが少なくなるので、ホストとゲストの非共有結合数が少なくなり、利用できる熱エネルギーが小さくなるため、好ましくない。ホストの分子量に対するゲストの分子量の大きさは一般的な法則はないが、本発明者らの検討の結果、特にホストはゲストよりも少なくとも５％程度大きな分子量を有することが好ましい。
【００３９】
また、ホストが空孔を有する分子構造であると、ホストの空孔の大きさにゲストの大きさが制限されるので、ゲストが限定される。また、空孔を有するホストは高価であるので、産業で使用するには好ましくない。このようなことから、ホストは、空孔を持たない分子構造であることが好ましい。
【００４０】
前述された定義で示される、本発明における包接能を有する有機系ホストは、例えば次の一般式（Ｉ）で表される化合物、その多量体、又はそれらの塩より選ばれる。  
Ｌｍ−Ａｎ      …（Ｉ）
【００４１】
ここでＬは基礎骨格を意味し、それぞれ独立して他に置換基を有していても良い、飽和もしくは不飽和の直鎖又は分岐又は環状の脂肪族炭化水素基、５又は６員環の芳香族炭化水素環又は芳香族複素環の単環基又は２〜８０の縮合環基、スルホニル基、メチルスルホニル基等のアルキルスルホニル基、アルコキシ基、アラルキル基、カルボニル基、アルコキシカルボニル基、アシル基、アリールオキシ基、ジアルキルアミノ基、ジアリールアミノ基、アミド基、ジアラルキルアミノ基を示し、好ましくは置換基を有していても良い、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ビフェニル基、ピリジル基、チエニル基、キノリル基、フェナントリル基、ピレニル基、ペリレニル基、トリアジル基、ピラジル基、キノキサリル基、アセナフチル基、カルバゾリル基、インドリル基、フリル基、トリル基、スチリル基等の芳香族炭化水素環又は芳香族複素環の単環基又は縮合環基；メチル基、エチル基、ターシャリーブチル基等の炭素数１〜２０のアルキル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜２０のアルコキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数１〜２０のアルコキシカルボニル基；アセチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基等のアシル基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基等のジアルキルアミノ基、ジフェニルアミノ基、フェニルナフチルアミノ基等のジアリールアミノ基；アセチルアミノ基等のアミド基、ジベンジルアミノ基、ジフェネチルアミノ基などのジアラルキルアミノ基；ビニル基、アリル基等のアルケニル基；シクロへキシル基、シクロブチル基、シクロプロピル基などの環状炭化水素基；ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、ジフェニルメチル基等のアラルキル基；エチニル基、プロピニル基等の炭素数２〜２０のアルキニル基；モルフォリノ基、チオモルフォリノ基、ピペラジノ基等の環状アミノ基；トリフルオロメチル基等のハロアルキル基が選ばれる。これらの置換基は隣り合うもの同士で環を形成していても良く、形成した環内にＳ，Ｏ，Ｎを含んでいても良い。また、これらは互いに直接結合ないしは他の連結基によって、２量化、３量化以上の多量体を形成しても良い。連結基として好ましくは前述したＬの中から選ばれる。
【００４２】
ｍは１以上の整数を示す。好ましくはｍは１から２０までの整数、より好ましくは１から１５までの整数を示す。特に記載が無い限り、Ｌに対する置換基は水素原子である。
【００４３】
Ａは末端基を意味し、それぞれ独立してシアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、水酸基、弗素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、他に置換基を有していても良い５又は６員環の芳香族炭化水素環又は芳香族複素環の単環基又は２〜１０の縮合環基、スチリル基、スルホニル基、メチルスルホニル基等のアルキルスルホニル基；メチル基、エチル基、ターシャリーブチル基等の炭素数１〜２０のアルキル基；ビニル基、アリル基等のアルケニル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜２０のアルコキシ基；シクロへキシル基、シクロブチル基、シクロプロピル基などの環状炭化水素基；ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、ジフェニルメチル基等のアラルキル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数１〜２０のアルコキシカルボニル基；エチニル基、プロピニル基等の炭素数２〜２０のアルキニル基；アセチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基等のアシル基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基等のジアルキルアミノ基；ジフェニルアミノ基、フェニルナフチルアミノ基等のジアリールアミノ基；ホルミル基；アセチルアミノ基等のアミド基；トリフルオロメチル基等のハロアルキル基；ジベンジルアミノ基、ジフェネチルアミノ基などのジアラルキルアミノ基；モルフォリノ基、チオモルフォリノ基、ピペラジノ基等の環状アミノ基を示し、好ましくはシアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、水酸基、弗素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、アミド基、アミノ基が選ばれる。これらの置換基は隣り合うもの同士で環を形成していても良い。
【００４４】
ｎは１以上の整数を示す。好ましくはｎは１から２０までの整数を示す。
【００４５】
また、Ｌ又はＡに対し、更に置換基を有した場合、前記置換基としてはシアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、水酸基、スルホニル基、アルキルスルホニル基、カルボニル基、弗素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子；置換基を有していても良いメチル基、エチル基等の炭素数１〜２０のアルキル基；シクロへキシル基、シクロブチル基、シクロプロピル基等の環状炭化水素基；置換基を有していても良いビニル基等のアルケニル基；置換基を有していても良いメトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜２０のアルコキシ基；置換基を有していても良いアミド基；置換基を有していても良いメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数１〜２０のアルコキシカルボニル基；置換基を有していても良いα−ハロアルキル基；置換基を有していても良いエチニル基、プロピニル基等の炭素数２〜２０のアルキニル基；置換基を有していても良いアセチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基等のアシル基；置換基を有していても良いフェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；置換基を有していても良いジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基等のジアルキルアミノ基；置換基を有していても良いジフェニルアミノ基、フェニルナフチルアミノ基等のジアリールアミノ基；置換基を有していても良いジベンジルアミノ基、ジフェネチルアミノ基などのジアラルキルアミノ基；モルフォリノ基、チオモルフォリノ基、ピペラジノ基等の環状アミノ基が挙げられる。これらの置換基は隣り合うもの同士で環を形成していても良く、形成した環内にＳ，Ｏ，Ｎを含んでいても良い。
【００４６】
ただし、本発明に係るホストは、上記ＬとＡとの組み合わせに何ら限定されるものではない。ここでＬ又はＡに対し、後述するゲストとの包接化合物形成を妨げない範囲で金属と組み合わせたり、結合して塩を形成していても良い。金属元素について特に制限はないが、好ましくはＬｉ，Ｎａ，Ｃａ，Ａｌ，Ｚｎ，Ｍｇ，Ｋ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｂａ，Ｆｅ，Ｉｒ，Ｃｕ，Ａｇ、特に好ましくはＣａ，Ｍｇ、Ｌｉ，Ｎａ，Ａｌ，Ｚｎである。
【００４７】
また、本発明に係るホストは、水酸基及び／又はカルボキシル基を有する芳香族炭化水素基、水酸基及び／又はカルボキシル基を有する芳香族複素環基、又はそれらの塩を有する有機化合物であるのが好ましく、更に、水酸基及び／又はカルボキシル基を有する芳香族炭化水素、水酸基及び／又はカルボキシル基を有する芳香族複素環化合物、又はそれらの塩であるのが好ましい。ここで、芳香族炭化水素環又は芳香族複素環の数は１〜１０であるのが好ましく、中でも１〜８、特に１〜６であるのが好ましく、水酸基及びカルボキシル基の総数は、通常２０以下、好ましくは１０以下、特に６以下が好ましい。なお、芳香族炭化水素環及び芳香族複素環は、水酸基及びカルボキシル基以外の任意の置換基を有していても良い。
【００４８】
従って、一般式（Ｉ）で表される化合物のうち、特に好ましくは、水酸基及び／又はカルボキシル基を有する芳香族炭化水素基及び／又は芳香族複素環基が、Ｌ又はＡに含まれる化合物である。
【００４９】
以下に、一般式（Ｉ）におけるＬの好ましい例を挙げるが、本発明に係るホストはこれらに限定されるものではない。また、所望の特性を得るべく、最適な位置を選択するため、Ｌに対するＡの置換位置は特に限定しない。例えば、Ｌ又はＡの有する置換基によって、Ｌ又はＡがＡ又はＬに対して置換しても良い。
【００５０】
【化７】
2005036197.tif 000006
【００５１】
前記一般式（Ｉ）で表されるホストはまた、下記一般式（II）で表される化合物、その多量体、又はそれらの塩であるのが好ましい。
【化８】
2005036197.tif 000007
（上記一般式（II）において、Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４，Ｘ５，Ｘ６は各々独立にＣ、Ｎ、Ｓ、Ｏ、Ｃ＝Ｏ、Ｓｉのいずれかを表し、ｐ，ｑは各々独立に０以上の整数を示す。なお、一般式（II）で表される６員環はカルボキシル基及び水酸基以外の他の置換基を有していても良く、これらの置換基が互いに結合して該６員環に縮合する、置換基を有していても良い環を形成していても良い。該６員環に縮合する縮合環を有する場合、カルボキシル基及び／又は水酸基はこの縮合環に置換していても良い。なお、多量体である場合、一般式（II）の化合物は、互いに直接結合ないしは他の連結基によって、２量化、３量化以上の多量体を形成する。）
【００５２】
上記一般式（II）で表される化合物としては、例えば前記一般式（II）においてＸ１〜Ｘ６がすべて炭素原子である下記一般式（III）で表される化合物、その多量体、又はそれらの塩が挙げられ、このような化合物は、特に吸着材としての用途に好適である。
【化９】
2005036197.tif 000008
（上記一般式（III）において、ｐ，ｑは各々独立に０以上の整数を示す。なお、一般式（III）で表されるベンゼン環はカルボキシル基及び水酸基以外の他の置換基を有していても良く、これらの置換基が互いに結合して該ベンゼン環に縮合する、置換基を有していても良い環を形成していても良い。該ベンゼン環に縮合する縮合環を有する場合、カルボキシル基及び／又は水酸基はこの縮合環に置換していても良い。なお、多量体である場合、一般式（III）の化合物は、互いに直接結合ないしは他の連結基によって、２量化、３量化以上の多量体を形成する。）
【００５３】
なお、一般式（II）及び（III）で表される化合物の塩である場合、その塩を形成する金属元素は、一般式（Ｉ）における塩形成金属元素として例示したものと同様のものが挙げられる。
【００５４】
また、前記一般式（II）におけるＸ１〜Ｘ６のうちの少なくとも一つがＮ、Ｓ、Ｏ、Ｃ＝Ｏ、Ｓｉのいずれかである化合物も、有機系ホストとして好ましい。
【００５５】
前記一般式（II）において、ｐは好ましくは０〜１０、より好ましくは０〜４の整数であり、ｑは好ましくは０〜２０、より好ましくは０〜６の整数である。
【００５６】
また、ベンゼン環等の６員環に環が縮合したものとしては、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、ペリレン環、カルバゾール環、ベンゾアゾール環等を基本骨格とするものが挙げられる。
【００５７】
また、一般式（II）における６員環（一般式（III）におけるベンゼン環を含む）がカルボキシル基及び水酸基以外の他の置換基を有する場合、その他の置換基としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン、シアノ基、ニトロ基、置換基を有していても良いアルキル基、置換基を有していても良いアルコキシ基、置換基を有していても良いアセチル基、置換基を有していても良いアミド基、置換基を有していても良いエステル基、置換基を有していても良いアルケニル基、置換基を有していても良いアルコキシカルボニル基、置換基を有していても良いアリールオキシ基、置換基を有していても良いアミノ基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素基、置換基を有していても良い芳香族複素環基等の１種又は２種以上が挙げられる。これらの置換基は、前記６員環及び／又は縮合環の任意の箇所に任意の数導入することができる。
【００５８】
なお、これらの置換基が更に有し得る置換基としては、Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉなどのハロゲン、置換基を有していても良い、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基、芳香族炭化水素基、複素環基等が挙げられる。
【００５９】
本発明に係るホストが前記一般式（III）で表される化合物である場合、特にｐ＋ｑが２以上であることが好ましく、その上限はベンゼン環の置換基が環を形成する場合を考慮して通常１０以下、好ましくは６以下である。
【００６０】
また、本発明に係るホストが前記一般式（II）において、Ｘ１〜Ｘ６の少なくとも一つがＮ、Ｓ、Ｏ、Ｃ＝Ｏ、Ｓｉのいずれかである場合、特に、Ｘ１〜Ｘ６の少なくとも一つがＮであるか、或いは、Ｘ１〜Ｘ６がＣ及びＣ＝Ｏのいずれかである場合、ｐ＋ｑが１以上、特に１〜４であることが好ましい。
【００６１】
なお、上記において、前記一般式（Ｉ）〜（III）が多量体である場合、その総炭素数は前記の通りであるのが好ましい。
【００６２】
有機系ホストは、好ましくは前記一般式（Ｉ）〜（III）で表され、より好ましくはホストがゲストを非共有結合で包接しうるものであり、ホストとゲストのいずれかが水酸基、カルボキシル基、カルボニル基、直鎖又は環状アミノ基、アミド基、芳香族複素環基を有することにより、これらの基を介してホストとゲストが非共有結合を形成すれば良いが、ホストが、これらの基を有することが好ましい。また、ホストである有機化合物の分子が互いに水素結合等の非共有結合で結合してホストとして機能しても良い。
【００６３】
以下に、前記一般式（Ｉ）及び一般式（II）で表される化合物の具体例を示すが、本発明に係るホストはこれに限定されるものではない。なお、以下において、Ｍｅはメチル基、Ｐｈはフェニル基を示す。また、Ｘ１〜Ｘ６について特に記述が無い場合は炭素を表す。
【００６４】
［一般式（Ｉ）で表される化合物］
【化１０】
2005036197.tif 000009
【００６５】
【化１１】
2005036197.tif 000010
【００６６】
なお、上記例示化合物のうち、（２），（６），（１７），（１８），（１９）は一般式（III）で表される化合物でもある。
【００６７】
［一般式（III）で表される化合物（ｑ≠０のもの）］
【表１】
2005036197.tif 000011
【００６８】
【表２】
2005036197.tif 000012
【００６９】
［一般式（III）で表される化合物（ｑ＝０のもの）］
【表３】
2005036197.tif 000013
【００７０】
［一般式（II）で表される化合物であって、Ｘ１〜Ｘ６のうちの少なくとも一つがＣ以外のもの］
【表４】
2005036197.tif 000014
【００７１】
【表５】
2005036197.tif 000015
【００７２】
【表６】
2005036197.tif 000016
【００７３】
一方、本発明に係るゲストとしては、水又は有機化合物の単独もしくは混合物が挙げられるが、ゲストが有機化合物である場合、ゲストとしては次のようなものが挙げられ、いずれの場合も、その炭素数は１〜２０程度であることが好ましい。
【００７４】
(1)  水酸基を有する有機化合物
メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、オクタノール、エチルヘキサノール、アリルアルコール、プロパギルアルコール、シクロヘキサノール、フェノール、クレゾール、ベンジルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、シクロヘキサンジオール、グリセリン等
【００７５】
(2)  カルボニル基を有する有機化合物
Ａ）ケトン：アセトン、ジメチルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、ジブチルケトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、アセトフェノンン、プロピオフェノン、ブチロフェノン、アセチルアセトン、ベンジルメチルケトン、ベンゾフェノン、ベンゾキノン等
Ｂ）アルデヒド：ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、ベンズアルデヒド等
Ｃ）エステル：ギ酸メチル、ギ酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸フェニル、酢酸ベンジル、アクリル酸エチルエステル、ステアリン酸エチル、安息香酸エチル、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン等
Ｄ）カルボン酸：酢酸、プロピオン酸、アクリル酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸等
【００７６】
(3)  エーテル基を有する有機化合物
ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル、メチルエチルエーテル、メチルプロピルーテル、メチルブチルエーテル、ジフェニルエーテル、アニソール、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ジオキサン、フラン、シクロペンタノンエチルメチルアセタール等
【００７７】
(4)  窒素含有化合物
ジメチルホルムアミド、アセトアミド、フタルイミド、ε−カプロラクタム、尿素、ウレタン、カルボジイミド、メチルアミン、エチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、メチルエチルアミン、エチレンジアミン、トリエチルアミン、ピペリジン、ピペラジン、ピロール、オキサゾール、ピラゾール、ピリジン、インドール、キノリン、ブタンイミン、アセトニトリル、アクリロニトリル、ブチルイソシアニド、ニトロソベンゼン、ニトロメタン、アセトンヒドロキシルアミン、ヒドラジン、ヒドラゾン、トリエチルアミンオキシド、塩化ベンゼンジアゾニウム、アゾベンゼン、メチルイソシアナート等
【００７８】
(5)  イオウ含有化合物
ジメチルスルホキシド、ジメチルスルフォン、ジメチルスルフィド、メチルチオール、ジエチルチオン、ブタンチアール、チオフェン等
【００７９】
(6)  リン含有化合物
トリフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィンオキシド等
【００８０】
しかし、有機化合物ホストに捕捉され包接化合物を形成するゲストであれば特に制限はなく、アンモニア、二酸化水素等の気体の無機化合物や苛性ソーダ、苛性カリ、水酸化リチウム、水酸化マグネシウム、塩化ナトリウム、臭化リチウムなどの金属含有化合物等の固体の無機化合物もゲストとして使用できる。また、液体の無機化合物や、気体や固体の無機化合物を水等の溶媒に溶解したものも使用できる。
【００８１】
特に、本発明においてホストが前記一般式（II）で表される化合物である場合、ゲストは下記一般式（IV）で表される水酸基含有化合物であることが好ましい。
【化１２】
2005036197.tif 000017
（上記一般式（IV）中、Ｒは、水素、置換基を有していても良い飽和又は不飽和の、直鎖又は環状の脂肪族炭化水素基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素基、或いは置換基を有していても良い芳香族複素環基を表し、ｋは１以上の整数を示す。）
【００８２】
上記一般式（IV）において、Ｒは好ましくは水素、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｔ−ブチル基などの炭素数１〜２０のアルキル基、アリル基などの不飽和脂肪族炭化水素基、フェニル基などの芳香族炭化水素基が挙げられる。ｋは１、好ましくは１〜１０である。Ｒの脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基が有し得る置換基としては、カルボキシル基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン、シアノ基、ニトロ基、置換基を有していても良いアルキル基、置換基を有していても良いアルコキシ基、置換基を有していても良いアセチル基、置換基を有していても良いアミド基、置換基を有していても良いエステル基、置換基を有していても良いアルケニル基、置換基を有していても良いアルコキシカルボニル基、置換基を有していても良いアリールオキシ基、置換基を有していても良いアミノ基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素基、置換基を有していても良い芳香族複素環基等の１種又は２種以上が挙げられる。
【００８３】
上記一般式（IV）で表される化合物として好ましくは水、炭素数１〜２０の１価又は多価アルコール等の１種又は２種以上が挙げられる。更に好ましくは、水、メタノール、エタノール、プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等が挙げられる。これは分子間の非共有結合エネルギーの関係や、コスト面において、また環境問題としても有害な化合物を利用しないという点においても優れている。
【００８４】
特に、本発明の熱利用材料が吸着材である場合、吸着材を構成するホストとしては前記一般式（II）で表される化合物であって、ｐ＋ｑ≧２のものが好ましく、特に、前記一般式（III）で表される化合物であって、ｐ＋ｑ≧２のものが好ましく、また、ゲストとしての吸着質としては、水或いは炭素数１〜２０の１価又は多価アルコールが好ましい。
【００８５】
本発明においては、包接化合物を熱利用材料として使用するため、その目的に合致するならば、包接化合物の調製方法や存在形態に全く制限はない。
【００８６】
包接化合物の調製はホスト分子とゲスト分子が相互に認識して錯体を形成するようにこれらを接触させることにより行われる。包接化合物の形成機構に関しては未だ明確にされていないことも多いが、ホストとゲストが、水素結合等の非共有結合の形成や、包接化合物における空間的な位置関係や作用を駆動力として、包接化合物を形成することにより熱化学的に安定な状態になることによるものと考えられる。中でも、非共有結合により、ゲストを包接するものが好ましく、特に非共有結合が水素結合を含むことが好ましい。水素結合を形成しうる基は特に限定されないが、水素結合は、少なくともホスト又はゲストの有する水酸基、カルボキシル基、カルボニル基、直鎖又は環状アミノ基、アミド基、芳香族複素環基のいずれかの基を介して形成されることが好ましい。
【００８７】
具体的に包接化合物を調製する方法はいくつも知られている。例えば、ホストとゲストを適当な溶媒に溶解して包接化合物を析出させる方法がある。ホストとゲストの一方あるいは両方を溶解しない適当な媒体を使用してこれらを接触させても包接化合物を調製することができる。また、ホストとゲストだけを直接混合して、接触させることによっても包接化合物を調製することができる。この場合、ホストとゲストは固体、液体、気体のいずれの状態でも構わない。包接化合物の調製に溶媒や媒体等を使用する場合、溶媒や媒体等も固体、液体、気体のいずれの状態でも構わない。
【００８８】
このようにして調製される包接化合物は、従来は、光学分割、分離精製、不安定化合物の安定保存、抗菌剤の徐放化等の分野での使用が注目されてきたため、固体状態で取得される場合が殆どである。しかし、包接化合物は固体状態である制限はなく、液体状態でも存在し得るし、固体状態と液体状態が同時に存在するスラリー状態としても調製できる。また、固体状態の包接化合物を適当な液体媒体に分散させてスラリーにすることも可能である。本発明においては、熱利用材料の使用に合致するものであれば、これらのどのような存在形態であっても適用可能である。
【００８９】
なお、本発明に係る包接化合物において、ホストとゲストの割合は、用いるホストとゲストの組み合せにより異なり、特に制限されるものではないが、通常の場合、ホスト１モルに対してゲストは０．１〜１０モル程度である。しかし、多くのゲストを捕捉することを目的に、特に多くの非共有結合が可能な官能基を持つホストもある。
【００９０】
［蓄熱材］
本発明の蓄熱材は、前記本発明の熱利用材料からなり、これを構成するホストとゲストによる包接化合物の形成と、ホストとゲストへの解離により熱量の蓄積及び放出を行いうるもので、その蓄熱機能を利用するものである。その蓄熱材のＤＳＣ測定による吸熱量は、通常２０Ｊ／ｇ以上であり、好ましくは５０Ｊ／ｇ以上、より好ましくは１００Ｊ／ｇ以上、更に好ましくは１５０Ｊ／ｇ以上、特に２００Ｊ／ｇ以上、最も好ましくは２５０Ｊ／ｇ以上であり、高い程好ましいが、上限は通常２０００Ｊ／ｇ以下である。
【００９１】
［吸着材］
以下に、本発明の熱利用材料よりなる本発明の吸着材について説明する。
【００９２】
＜吸着材（ホスト）＞
本発明の熱利用材料は、有機化合物よりなるホストを含み、このホストにより、吸着質をゲストとして包接することにより吸着質を吸着するものである。この場合、吸着材を構成するホストとしては、前記一般式（Ｉ）の化合物が利用できるが、前述の如く、前記一般式（II）で表される化合物であって、ｐ＋ｑ≧２のものが好ましく、特に前記一般式（III）で表される化合物であって、ｐ＋ｑ≧２のものが好ましい。これは、次の理由による。
【００９３】
吸着材、即ちホスト化合物の水酸基とカルボキシル基は、吸着質を吸着する際に、吸着質との分子間相互作用、特に水素結合性の相互作用に重要である。この分子間相互作用は非共有結合性の相互作用であるので、可逆的な吸脱着に好ましい。
【００９４】
水酸基やカルボキシル基の数が少なすぎると相互作用エネルギーを小さくなるので、吸着質は吸着しなかったり、吸着しても容易に脱着するので好ましくない。水酸基やカルボキシル基の数が多すぎると吸着材の分子内相互作用に寄与して吸着質との相互作用に有効用いられなかったり、又は吸着質との相互作用が強すぎて相互作用エネルギーが高くなるので脱着が困難になる。
【００９５】
一般式（III）で表されるホストよりなる吸着材であれば、水酸基とカルボン酸基の数を調整することにより、所望の相対水蒸気圧の範囲において高い吸着性能を有する吸着材を得ることができる。
【００９６】
吸着材のホストとしては、特に好ましくは前記例示化合物（２１）、（３１）、（３４）、（４１）、（８１）等が挙げられる。
【００９７】
＜吸着質＞
吸着質に特に限定はないが、吸着ヒートポンプや調湿空調装置用の吸着材として用いる場合、前記一般式（IV）で表される化合物が吸着質として好ましく、本発明の吸着材は、前記一般式（IV）で表される化合物の吸着材として好ましく用いられる。
【００９８】
前述の如く、前記一般式（IV）において、Ｒは好ましくは水素、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｔ−ブチル基などの炭素数１〜２０のアルキル基、アリル基などの不飽和脂肪族炭化水素基、フェニル基などの芳香族炭化水素基が挙げられる。ｋは１、好ましくは１〜１０である。Ｒの脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基が有し得る置換基としては、カルボキシル基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン、シアノ基、ニトロ基、置換基を有していても良いアルキル基、置換基を有していても良いアルコキシ基、置換基を有していても良いアセチル基、置換基を有していても良いアミド基、置換基を有していても良いエステル基、置換基を有していても良いアルケニル基、置換基を有していても良いアルコキシカルボニル基、置換基を有していても良いアリールオキシ基、置換基を有していても良いアミノ基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素基、置換基を有していても良い芳香族複素環基等の１種又は２種以上が挙げられる。
【００９９】
本発明に係る吸着質としては、好ましくは水、炭素数１〜２０の１価又は多価アルコール等が、更に好ましくは、水、メタノール、エタノール、プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等が挙げられる。特に、吸着ヒートポンプや調湿空調装置に用いる場合、潜熱が大きくだけでなく、経済性や環境負荷の観点から吸着質としては水が最も好ましく使用される。
【０１００】
また、上記以外にも、吸着ヒートポンプや調湿装置が使用される空間に存在することが好ましくない化合物、例えば、シックハウスの原因となるようなホルムアルデヒド等を吸着質として挙げることもできる。
【０１０１】
＜吸脱着時の熱移動＞
本発明の吸着材は次式に示すように、可逆的に吸着・脱着することができる。  
吸着    α・β←α＋β    発熱Ｑｅｘｏ
脱着    α・β→α＋β    発熱Ｑｅｎｄｏ
【０１０２】
この吸着状態にある吸着材α及び吸着質βに熱Ｑｅｎｄｏを加えることで、吸着質βを脱着させる過程が蓄熱過程である。逆に、脱着している吸着質βが吸着材αに吸着し、脱着状態と吸着状態のエネルギーの差が熱Ｑｅｘｏとして放出されるのが放熱過程である。
吸熱、即ち冷熱を得ることに注目すると、脱着している吸着材αと吸着質βに冷熱Ｑｅｘｏを加えることで吸着させた状態が蓄冷過程であり、吸着状態にある吸着材α及び吸着質βが脱着するために熱Ｑｅｎｄｏが奪われるのが放冷過程と表現することもできる。具体例を後述するが、温熱、或いは冷熱に限定されるものではない。
【０１０３】
吸着材αに２種類以上の吸着質が吸着しても良い。  
ここで、次式のように吸着状態にある吸着材及び吸着質α・βが固体、吸着材αが固体、吸着質βが気体であるとする。  
α・β（固体）←→α（固体）＋β（気体）
【０１０４】
本発明の吸着材のうち脱着した吸着質βが気体となるものを用いることで、後述のような蓄熱システム及び吸着ヒートポンプを作ることができる。
【０１０５】
＜吸着材の吸着性能＞
本発明の吸着材は、水蒸気の吸着量が０．１ｇ／ｇ以上であるのが実用上好ましい。水蒸気の吸着量が０．１ｇ／ｇ以上であるとは、２５℃で測定した水蒸気吸着等温線において、最低と最大の水蒸気吸着量差が０．１ｇ／ｇ以上であることを意味する。水蒸気吸着量は大きい程好ましく、０．１２ｇ／ｇ以上、更に０．１５ｇ／ｇ以上が好ましい。上限は通常０．３ｇ／ｇ程度である。また、２５℃で測定した水蒸気吸着等温線において、相対水蒸気圧が０．３、より好ましくは０．２変化したときに、吸着量の変化が０．１ｇ／ｇ以上である領域を有するのが好ましい。この場合、吸着材を使用するシステムとの組み合わせを適切に選択することで、所望の操作範囲でシステムを実用上有利に作動させることが可能となる。中でも、２５℃で測定した水蒸気吸着等温線において、相対水蒸気圧が０．３での吸着量が０．１５ｇ／ｇ以上であるのがさらに好ましく、また、２５℃で測定した水蒸気吸着等温線において、相対水蒸気圧が０．０５での吸着量が０．０５ｇ／ｇ以下であるのが好ましい。これらを満足する本発明の吸着材は、３０〜１００℃程度の廃熱での吸着材の再生（吸着質の脱離）と０〜７０℃程度の温度での吸着を行わせることもできる。また、２５℃で測定した水蒸気吸着等温線において、相対水蒸気圧０．０５〜０．３０の範囲において、相対水蒸気圧が０．２０変化したときに、より好ましくは０．１５変化したときに、吸着量の変化が０．１ｇ／ｇ以上である領域を有する、即ち、吸着量差が大であることにより、装置・システム等に使用する吸着材量を少なくでき、装置をコンパクトにできる点において有利である。この場合も、吸着量差の上限は、通常０．３ｇ／ｇ程度である。
【０１０６】
なお、本発明の吸着材は、吸着質を吸着するときの温度、圧力、濃度により吸着条件をコントロールできるので、目的の用途、使用条件、装置システムに合わせて好ましく利用できる。
【０１０７】
［本発明の熱利用材料の応用例］
本発明の熱利用材料は具体的には蓄熱材又は吸着材として利用される。本発明の熱利用材料に熱を加えたり、熱利用材料から熱を取り出したりする形態に特に制限はない。
【０１０８】
本発明の熱利用材料は、蓄熱材が適用される蓄熱装置、吸着材が適用される吸着ヒートポンプ、吸着材が適用される空調装置や調湿装置（除湿装置）等公知の各種の装置に利用することができ、本発明の熱利用材料が適用される装置の構造は特に限定されない。
本発明の熱利用材料の適用形態の諸例について次に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１０９】
［蓄熱システム］
蓄熱システムは、本発明の蓄熱材を用い、これを構成するホストとゲストによる包接化合物の形成とホストとゲストへの解離により、熱量の蓄積及び放出が可能なシステムであれば、いずれでも良い。
【０１１０】
＜態様例１＞
図１はカプセル型蓄熱システムの説明図であり、（ａ）図はカプセルの斜視図、（ｂ）図はカプセルの断面図、（ｃ）図はシステムのフロー図である。
【０１１１】
カプセル１は、合成樹脂、金属などの材料よりなる中空殻形状であり、包接化合物よりなりなる又は包接化合物を含む内容物２を充填するための開口１ａを有する。この開口１ａはプラグ１ｂで封鎖されている。なお、図１ではカプセル１は球形であるが、楕円球状、円柱形、楕円柱形、角柱形、直方体、立方体、多面体、達磨形、亜鈴形、これらを組み合せた形状など各種形状としうる。
【０１１２】
開口１ａは２個以上設けられても良い。プラグ１ｂは、着脱不能に固着されてもよく、着脱可能とされても良い。
【０１１３】
カプセル１の殻部分の肉厚は、十分な強度を確保しうる範囲で薄い方が好ましい。合成樹脂製カプセルの場合、この肉厚は０．２〜５ｍｍ特に０．５〜３ｍｍ程度が好適である。
【０１１４】
図１（ｃ）の通り、このカプセル１は、蓄熱槽４に収容され、カプセル１の周囲に熱源機３からの熱源流体が流通される。カプセル１内の包接化合物に蓄熱された熱は、熱交換器５を介して熱負荷６に供給可能である。
【０１１５】
＜態様例２＞
図２はアイスオンコイル型蓄熱システムの模式的な断面図である。蓄熱槽１０内に伝熱チューブ１１が配設されている。この伝熱チューブ１１は、蓄熱槽１０内に収容された包接化合物又は包接化合物を含む収容物１２と接している。
【０１１６】
蓄熱時は、冷凍機又はヒートポンプ等で包接化合物の解離点以下（以上）に収容物１２を冷却又は加熱して、蓄熱する。放熱時は、蓄熱時と逆の操作を行うことで、包接化合物を解離又は包接させて熱を利用する。
【０１１７】
ホストが固体であり、ゲストが液体であれば、圧力もかからずほとんど潜熱蓄熱材と同じように使用することができる。
【０１１８】
＜態様例３＞
図３は、吸着材を用いた蓄熱システムの説明図であり、この蓄熱システムでは、吸着質βが気体であり、吸着質βが系外に放出されることなく、本発明の吸着材αの吸着及び脱着が密閉空間で行われる。
【０１１９】
吸着状態にある吸着材及び吸着質α・β（固体）が脱着、或いは吸着材αと吸着質βが吸着する吸着材容器２１と、脱着した吸着質βを収容する吸着質容器２２は、開閉バルブ２３を介し配管２４によって接続されている。吸着材容器２１及び吸着質容器２２は、直接に或いは、例えば水、エチレングリコール水溶液、プロピレングリコール水溶液、シリコーンオイル、空気といった熱輸送媒体により間接的に、熱源又は熱負荷と熱交換することができる。吸着材容器２１及び吸着質容器２２には、従来公知の各種熱交換器を用いることができる。
【０１２０】
蓄熱過程では、熱源よりΔＨＨを得て吸着状態にある吸着材及び吸着質α・β（固体）は、吸着材α（固体）及び吸着質β（気体）へと脱着し、脱着したは吸着質βの分圧差に基いてより圧力の低い容器２２へと配管２４を通じて移る。容器２２へ移った気体の吸着質βは凝縮熱ΔＨＬを放出し凝縮して液体吸着質βとなる。このとき、開閉バルブ２３を閉じれば、吸着材α及び吸着質βは、それぞれ容器２１と容器２２に分離保存され、長期にわたって吸着状態にある吸着材α及び吸着質βの脱着及び吸着によるエネルギーを保持することができる。
【０１２１】
放熱過程では、開閉バルブ２３を開くことで、容器２１と容器２２中の吸着質βの分圧差に基づいて吸着質βは容器２１へと導かれ、吸着エネルギーΔＨＨを放出し、吸着材αに吸着され吸着状態にある吸着材及び吸着質α・βになる。
【０１２２】
本システムの熱源としては、特に制限はないが、太陽熱、地熱、電子機器（コンピュータサーバ、電話交換機）、燃料電池や内燃機関からの排熱等が挙げられる。本システムから供給可能な熱負荷としては、特に制限はないが暖房空調、給湯、内燃機関の暖気等が挙げられる。本システムから供給可能な冷熱負荷としては、特に制限はないが、冷凍、冷蔵、冷房空調、電子機器の冷却、ヒートポンプの熱源、内燃機関の吸気冷却等が挙げられる。
【０１２３】
蓄熱過程、放熱過程ともに、容器２１と容器２２中の吸着質βの分圧差に基いて吸着質βは移動することから、本発明の吸着材を後述のようにヒートポンプにも適用することができる。
【０１２４】
［空調システム］
＜態様例４＞
図４はホストのゲスト吸着熱を利用した空調システムの構成図である。
【０１２５】
蓄熱槽２５内に伝熱チューブ２６が配設されている。この伝熱チューブ２６は、蓄熱槽２５内の包接化合物２７に接している。この包接化合物２７は、ホストと、該ホストに吸着及び脱着可能なゲストとからなる。
【０１２６】
蓄熱槽２５には、包接化合物２７から脱着した気体状ゲスト（気化ゲスト）を収容するための気化ゲスト収容槽２８が接続されている。伝熱チューブ２６はファンコイル２９に接続されており、伝熱媒体（流体）がポンプ（図示略）により該伝熱チューブ２６とファンコイル２９との間を循環可能とされている。ファンコイル２９は、空調しようとする部屋に設置されている。
【０１２７】
この部屋は、例えばコンピューターサーバーの設置場所や電話交換所などであり、発熱源を有している。この部屋の温度が所定温度Ｔ℃（例えば５０℃）以上となることを防止するために、ホストとゲストとの解離温度ｔ℃がＴ℃又はＴ℃よりも若干低い包接化合物２７が用いられている。なお、Ｔ℃とｔ℃との差（Ｔ−ｔ）は０〜５０℃特に３〜４０℃程度であることが好ましい。
【０１２８】
部屋内の温度がＴ℃以上に上昇した場合、上記ポンプが作動し、伝熱媒体（流体）がチューブ２６とファンコイル２９との間を循環する。部屋内の熱は、該伝熱媒体によってチューブ２６に導かれ、包接化合物２７を加熱する。包接化合物２７のゲストは、この熱によりホストから解離して気化し、この気化熱により伝熱媒体の温度を約Ｔ℃とする。このＴ℃の伝熱媒体がファンコイル２９に戻ることにより、部屋内の温度が約Ｔ℃に保たれるようになる。ホストから気化したゲストは、気化ゲスト収容槽２８に収容される。この気化ゲスト収容槽２８には、例えば常温の空気や水を冷熱源とする冷却手段又は放熱手段が設けられており、収容槽２８内の気孔ゲストは凝縮して液体となる。深夜など部屋内の温度がＴ℃よりも低くなったときに、この凝縮ゲストを蓄熱槽２５に戻し、ホストと反応（吸着）させて包接化合物を形成する。この際に発生する吸着熱（反応熱）はファンコイル２９を介して部屋内に放出される。このようにして、部屋内の温度が約Ｔ℃以上になることが防止される。
【０１２９】
［吸着ヒートポンプ］
＜態様例５＞
図５は、本発明の熱利用材料よりなる吸着材を利用した吸着ヒートポンプの概念図である。図５に示すヒートポンプは、脱着して気体となる吸着質β（ゲスト）と、吸着材α（ホスト）と、吸着材α及び吸着質βの吸着・脱着による反応熱を熱媒体に伝達する吸着塔１０１、１０２と、吸着質βの脱着及び気化により得られた冷熱を外部へ取り出す蒸発器１０４と、脱着して気体となった吸着質βの凝縮及び吸着状態にある吸着材及び吸着質α・β（包接化合物）の形成により得られた温熱を外部へ放出する凝縮器１０５から主に構成されている。
【０１３０】
吸着材Ｂが充填された吸着塔１０１及び１０２は脱着して気体となる吸着質βの配管３０により相互に接続され、該配管３０には制御バルブ３１〜３４が設けてある。この配管３０には蒸発器１０４と凝縮器１０５が接続されている。吸着塔１０１及び吸着塔１０２は蒸発器１０４、凝縮器１０５の間に並列に接続されている。凝縮器１０５と蒸発器１０４の間には凝縮器１０５にて凝縮された吸着質βを蒸発器１０４に戻すための戻し配管１０３が設けてある。なお、符号４１は蒸発器１０４からの冷房出力となる冷水の入口、符号５１は凝縮器１０５に対する冷却水の入口である。符号４２、５２は冷水、冷却水それぞれの出口である。また、冷水配管４１、４２には室内空間（空調空間）と熱交換可能に配置された室内機３００と、冷水を循環するポンプ３０１が接続されている。
【０１３１】
吸着塔１０１には熱媒配管１１０が、吸着塔１０２には熱媒配管１２０がそれぞれ接続され、該熱媒配管１１０、１２０、には切り替えバルブ１１５、１１６及び２１５，２１６が設けてある。熱媒配管１１０、１２０は吸着塔１０１、１０２内の吸着材αを加熱又は冷却するための加熱源又は冷却源となる熱媒が流れている。
【０１３２】
温水は切り替えバルブ１１５、１１６、２１５、２１６の開閉により、入口２１３、２１４より導入され、各吸着塔１０１、１０２を通過し、出口１１４、２１４より導出される。冷却水も同様の切り替えバルブ１１５、１１６、２１５、２１６の開閉により、入口２１３、２１４より導入され、各吸着塔１０１、１０２を通過し、出口１１４、２１４より導出される。また、熱媒配管１１０、１２０には図示しないが、外気と熱交換可能に配設された室外機、温水を発生する熱源機、熱媒体を循環するポンプが接続されている。熱源機としては自動車のエンジン、ガスエンジンやガスタービンなどのコジェネレーション機器及び燃料電池などが挙げられる。吸着材αと吸着質βからなる吸着状態にある吸着材α及び吸着質βを脱着するのに必要な温度は、吸着材と吸着質の組み合わせによって異なるが、３０℃以上、好ましくは５０℃、さらに好ましくは６０℃以上である。
【０１３３】
［空調装置］
吸着質が、水蒸気や炭酸ガスなど無害な場合には、上述のような密閉容器ではなく、開放系で空気中の吸着質と吸着して吸着状態にある吸着材及び吸着質を形成することもできる。開放系で、吸着質が水蒸気である場合には、蓄熱及び放熱による温度制御機能だけでなく、水蒸気の脱着及び吸着による調湿機能を持つことから、本発明の吸着材は従来公知の各種調湿装置等の空調装置に使用できる。
【０１３４】
＜調湿装置の作用＞
以下に本発明の吸着材を利用した調湿装置の作用について、図６に記載したロータ回転式のデシカントシステムによって説明するが、これに限定されるものではない。例えば二つの吸着材充填塔をバッチ式で吸着と除湿に切り替えて除湿するニ塔切替え式デシカントシステムにも利用できる。
【０１３５】
この調湿装置を構成する吸着ロータ６０は、ハニカム状であり、本発明の吸着材を含む。本発明の吸着材をハニカム状のロータ基材に塗布、含浸させ吸着ロータ６０とすることができる。本発明の吸着材そのものでハニカム状の吸着ロータ６０を構成することもできる。
【０１３６】
この調湿装置によって室内を加湿する場合、室外からの被処理空気Ｗ１が吸着ロータに導入されると該吸ロータを構成する本発明の吸着材に被処理空気Ｗ１に含まれる水分が吸着されて、除湿される。これにより、乾燥空気Ｗ２を得ることができる。このＷ２を調湿対象の空間に導けば、調湿対象の空間は除湿される。
【０１３７】
この吸着ロータは連続的に回転しているので、吸着ロータの水分を吸着した部分は、相対湿度の低い再生空気Ｗ３にさらされることにより、水分が脱着され、再生される。更に、ロータが回転すると、吸着ロータの再生された部分は再度被処理空気Ｗ３にさらされ、水分を吸着する。このようにロータ回転式のデシカントシステムでは、連続的に吸着と脱着操作を行うことができる。また、再生空気Ｗ３は加湿されＷ４となる。これを調湿対象の空間に導けば、調湿対象の空間を加湿することもできる。
【０１３８】
従来公知のデシカントシステムのように、本発明の吸着材を利用したデシカントシステムにより調湿だけでなく温調も行うことができる。吸着ロータ部での吸着熱、脱着熱、乾燥空気に水を吹きかけることで得られる水の気化潜熱は、温熱源及び冷熱源として利用できる。
【０１３９】
＜調湿空調装置の作用＞
次に、吸着材を用いた調湿空調装置の作用について説明する。
【０１４０】
まず調湿空調装置の概念について、図７を用いて説明する。図７に示す調湿空調装置は、吸着質を吸脱着可能な吸着材と、吸着材を備えた吸脱着部である吸着部６１と、吸着材を再生させるための再生機構６３を備え、必要により調湿されるための空気６２を流通させるための空気経路、或いは、調湿された空気を強制排気させるための装置を備えている。吸着部６１は吸着材と調湿させるための空気とが充分に接触可能な形状となっていれば良く、ハニカム構造を持つロータ形状等が用いられる。再生機構６３は、除湿用途の場合には吸着材の再生のために必要な８０℃程度の熱を吸着部６１に供給できる熱供給機構であれば良く、装置の内部で電気加熱などによって熱を発生させる場合にはヒーター、加熱コイル等の熱源、熱を充分に吸着部に伝えるためのブロア等の機構、装置外部から熱源を得る場合には該高温ガスを供給する配管等の機構となる。外部熱源は吸着ヒートポンプと同様特に限定されず、例えばガスエンジンやガスタービンなどのコジェネレーション機器及び燃料電池などが挙げられる。加湿用途の場合には再吸湿させるための高湿度空気が流通する経路であれば良い。
【０１４１】
次に、このような除湿空調装置による調湿作用（動作方法）について図８を参照して具体的に説明するが、これに限定されるものではない。
【０１４２】
図８に除湿空調装置の一例としてデシカント空調装置の概念図を示す。デシカント空調装置は処理空気経路７１と、再生空気経路７２と、吸着材を付着させたデシカントロータ７３と、２つの顕熱交換器７４、７５と、加熱源からの熱供給機構７６と、加湿器７７を主な構成機器とする。処理空気はデシカントロータ７３で除湿され、デシカントの水分吸着熱によって温度上昇される。その後第１の顕熱交換器７４で再生空気と熱交換して冷却した後、加湿器７７で加湿して空調空間７８に供給する。この一方で、再生空気は外部空間から取り入れられ、前記第１の顕熱交換器７４で処理空気と熱交換して温度上昇した後、第２の顕熱交換器７５を経て熱供給機構７６によって加熱して相対湿度を下げて、デシカントロータ７３を通過させ、デシカントロータ７３の水分を脱着再生する。再生後の再生空気の顕熱分は加熱前の再生空気と第２の顕熱交換器７５で熱交換して回収した後、外部７９に放出する。
【０１４３】
このような除湿空調装置に用いる場合は、ゲスト（吸着質）として水蒸気を包接するホスト（吸着材）が用いられる。ホストがゲストを解離するのに必要な温度は、ホストとゲストの組み合せによって異なるが、３０℃以上、好ましくは５０℃、更に好ましくは６０℃以上である。
【実施例】
【０１４４】
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【０１４５】
なお、前述の如く、包接化合物の調製方法は多く知られているが、以下においては、ガラス製の容器にホストとゲストを入れて加熱溶解した後、室温で放置して包接化合物を析出させることにより調製する方法を採用した。また、ホスト化合物とゲスト化合物の溶解には適当な溶媒を使用しても良いが、過剰のゲスト化合物を溶媒として使用することも可能であるので、以下においては過剰量のゲストを使用してホストを加熱溶解させた。包接化合物が析出し難い場合には、ｎ−ヘキサン等を適宜添加した。加熱は電気式ホットプレートを使用した。
【０１４６】
ホスト化合物としては、前記例示化合物（１）〜（１９），（２１），（３１），（３４），（４１），（４７），（５５），（６４），（８１）を用いた。
【０１４７】
また、ゲスト化合物としては、水、メタノール、ｍ−クレゾール、アセトン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、又はジメチルスルホキシドを用いた。
【０１４８】
包接化合物の蓄熱材としての性能はＤＳＣ（示差走査熱量計）により評価した。装置としてはＤＳＣ２２０Ｃ（セイコーインスツルメンツ（株）製）を使用し、蓄熱材試料（包接化合物）５ｍｇ程度を開放アルミパンに秤量し、５℃／ｍｉｎの昇温速度で２５〜２００℃の範囲で測定した。吸熱ピークが表れた温度を解離温度とし、吸熱ピーク面積を蓄熱量とした。
【０１４９】
実施例１
有機多分子系ホストである１，２，４，５−テトラ（モルフォリノカルボニル）−ベンゼン（例示化合物（１））０．５ｇを１０ｍｌの水に加熱溶解して開放で室温に放置すると、無色プリズム晶として１，２，４，５−テトラ（モルフォリノカルボニル）−ベンゼンと水との包接化合物が得られた。
【０１５０】
図９は１，２，４，５−テトラ（モルフォリノカルボニル）−ベンゼンの結晶をヌジョール法にて測定したＩＲスペクトルである。図１０は同様にヌジョール法にて測定した１，２，４，５−テトラ（モルフォリノカルボニル）−ベンゼンと水との包接化合物のＩＲスペクトルである。ホストだけのＩＲスペクトルには認められなかった水の存在を示すνＯＨ（水酸基の伸縮振動）が図１０の包接化合物のＩＲスペクトルでは３５００〜３２００ｃｍ−１に観察される。また、ホストのアミド基のνＣ＝Ｏは図９では１６４０ｃｍ−１に観察されるが、図１０では１６２０ｃｍ−１にシフトしており、ホストとゲストが水素結合を介して包接化合物を形成していることが分かる。
【０１５１】
図１１は１，２，４，５−テトラ（モルフォリノカルボニル）−ベンゼンと水との包接化合物のＴＧ（熱重量分析）測定結果であり、ホストとゲストのモル比は１：４であることが示されている。
【０１５２】
図１２は１，２，４，５−テトラ（モルフォリノカルボニル）−ベンゼンと水との包接化合物のＤＳＣ測定結果であり、この包接化合物は５８．６℃でホストとゲストに解離し、その蓄熱量（解離エネルギー）は３４５Ｊ／ｇであった。
【０１５３】
実施例２〜３０
ホスト及びゲストとして表７に示す化合物を用いたこと以外は実施例１と同様にして表７に示す形態の包接化合物を得た。各包接化合物について、実施例１と同様にして解離温度及び蓄熱量（解離エネルギー）を調べ、結果を表７に示した。
【０１５４】
なお、実施例４のＤＬ−アスパラギンと水の包接化合物は、和光純薬工業社製ＤＬ−アスパラギン一水和物であり、実施例５のＤＬ−グルタミン酸と水の包接化合物は、和光純薬工業社製ＤＬ−グルタミン酸一水和物であり、実施例６のｐ−ヒドロキシマンデル酸と水の包接化合物は、Ａｌｄｒｉｃｈ社製ｐ−ヒドロキシマンデル酸一水和物であり、実施例７のｍｅｓｏ−酒石酸と水の包接化合物は、和光純薬工業社製ｍｅｓｏ−酒石酸一水和物であり、実施例８のテルピンと水の包接化合物は、和光純薬工業社製テルピン一水和物である。
【０１５５】
また、実施例１３，１９，２３では、ホスト化合物にゲスト化合物を添加して加熱しても溶解しなかったが、そのまま開放で室温で放置して無色粉末の包接化合物を得た。
【０１５６】
また、実施例２２では、０．５ｇのホスト化合物１８を２．５ｍｌのテトラヒドロフランに加熱溶解し、室温まで冷却した後、ｎ−ヘキサンを１ｍｌ添加し、開放で室温で放置して無色プリズム晶の包接化合物を得た。
【０１５７】
実施例３１
ホスト化合物として例示化合物（３１）０．１ｇを水１ｇに加熱溶解して開放で室温に放置することにより水をゲストとした包接化合物０．０９ｇを固体として得た。なお、この包接化合物が水をゲストとしていることはＸ線構造解析で確認した。得られた包接化合物について、実施例１と同様にして解離温度及び蓄熱量（解離エネルギー）を調べ、結果を表７に示した。
【０１５８】
実施例３２
ホストとして例示化合物（２１）を用いた以外は、実施例３１と同様に操作し水をゲストとした包接化合物０．０５ｇを固体として得た。得られた包接化合物について、実施例１と同様にして解離温度及び蓄熱量（解離エネルギー）を調べ、結果を表７に示した。
【０１５９】
実施例３３
ゲストとしてメタノールを用いた以外は、実施例３２と同様に操作しメタノールをゲストとした包接化合物０．０９ｇを固体として得た。得られた包接化合物について、実施例１と同様にして解離温度及び蓄熱量（解離エネルギー）を調べ、結果を表７に示した。
【０１６０】
実施例３４
ホストとして例示化合物（３４）を用いた以外は、実施例３１と同様に操作し水をゲストとした包接化合物０．０５ｇを固体として得た。得られた包接化合物について、実施例１と同様にして解離温度及び蓄熱量（解離エネルギー）を調べ、結果を表７に示した。
【０１６１】
実施例３５
ホストとして例示化合物（４１）を用いた以外は、実施例３１と同様に操作し水をゲストとした包接化合物０．０５ｇを固体として得た。得られた包接化合物について、実施例１と同様にして解離温度及び蓄熱量（解離エネルギー）を調べ、結果を表７に示した。
【０１６２】
実施例３６
ホストとして例示化合物（４７）を用いた以外は、実施例３１と同様に操作し水をゲストとした包接化合物０．０９ｇを固体として得た。得られた包接化合物について、実施例１と同様にして解離温度及び蓄熱量（解離エネルギー）を調べ、結果を表７に示した。
【０１６３】
実施例３７
ホストとして例示化合物（５５）を用いた以外は、実施例３１と同様に操作し水をゲストとした包接化合物０．０９ｇを固体として得た。得られた包接化合物について、実施例１と同様にして解離温度及び蓄熱量（解離エネルギー）を調べ、結果を表７に示した。
【０１６４】
実施例３８
ホストとして例示化合物（６４）を用いた以外は、実施例３１と同様に操作し水をゲストとした包接化合物０．０９ｇを固体として得た。得られた包接化合物について、実施例１と同様にして解離温度及び蓄熱量（解離エネルギー）を調べ、結果を表７に示した。
【０１６５】
実施例３９
ホストとして例示化合物（８１）を用いた以外は、実施例３１と同様に操作し水をゲストとした包接化合物０．０４ｇを固体として得た。得られた包接化合物について、実施例１と同様にして解離温度及び蓄熱量（解離エネルギー）を調べ、結果を表７に示した。
【０１６６】
【表７】
2005036197.tif 000018
【０１６７】
表７より、有機化合物をホストとする包接化合物によれば、０〜１５０℃の温度範囲を含む幅広い温度範囲で利用可能な、蓄熱量の高い熱利用材料が提供されることが明らかである。
【０１６８】
実施例４０
下記測定条件にて測定されたフロログルシノール（例示化合物（３１））の２５℃での水蒸気吸着等温線を測定した。結果を図１３に示す。この図１３より相対水蒸気圧が０．２５以下では殆ど水蒸気を吸着せず、０．２５〜０．３０の範囲で急激に水蒸気を吸着することが分かる。相対水蒸気圧が０．３０での水蒸気吸着量は約０．２５であり、フロログルシノールはある特定の狭い相対水蒸気圧領域で特異的に多くの水蒸気を吸着することが分かる。
【０１６９】
［水蒸気吸着等温線測定条件］
東京化成工業（株）から試薬として購入したフロログルシノールについて、日本ベル（株）製のベルソープ１８を使用して、下記の条件で水蒸気吸着等温線を測定した。  
空気温度槽温度：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
【０１７０】
水蒸気を吸着させたフロログルシノールのＴＧを測定したところ、８０℃程度の熱で水が脱着し、吸着材のフロログルシノールが再生されることが確認された。
【０１７１】
実施例４１〜４４
例示化合物（２１）、（３４）、（４１）及び（８１）について、実施例４０と同様にして水蒸気吸着等温線を測定し、結果を各々、図１４〜１７に示した。
【０１７２】
また、水蒸気を吸着させた各化合物（２１）、（３４）、（４１）及び（８１）のＴＧを測定したところ、夫々、９７℃、８６℃、８３℃、１０６℃程度の熱で水が脱着し、各化合物が再生されることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【０１７３】
本発明の熱利用材料によれば、０〜１５０℃の温度範囲を含む幅広い温度範囲で有効に利用可能な、蓄熱性能に優れた、新規材料系の熱利用材料により、高性能の蓄熱材又は吸着材が提供され、これらは蓄熱材を利用した各種の蓄熱システム、吸着材を利用した各種の吸着ヒートポンプや除湿空調装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１７４】
【図１】カプセル型蓄熱システムの説明図であり、（ａ）図はカプセルの斜視図、（ｂ）図はカプセルの断面図、（ｃ）図はシステムのフロー図である。
【図２】蓄熱システムの構成図である。
【図３】別の蓄熱システムの構成図である。
【図４】別の蓄熱システムの構成図である。
【図５】吸着ヒートポンプの概念図である。
【図６】ロータ回転式デシカントシステムの構成図である。
【図７】除湿空調装置の原理図である。
【図８】デシカント空調装置の概念図である。
【図９】１，２，４，５−テトラ（モルフォリノカルボニル）−ベンゼンのＩＲスペクトルである。
【図１０】１，２，４，５−テトラ（モルフォリノカルボニル）−ベンゼンと水との包接化合物のＩＲスペクトルである。
【図１１】１，２，４，５−テトラ（モルフォリノカルボニル）−ベンゼンと水との包接化合物のＴＧ測定結果である。
【図１２】１，２，４，５−テトラ（モルフォリノカルボニル）−ベンゼンと水との包接化合物のＤＳＣ測定結果である。
【図１３】例示化合物（３１）（フロログルシノール）の２５℃での水蒸気吸着等温線である。
【図１４】例示化合物（２１）の２５℃での水蒸気吸着等温線である。
【図１５】例示化合物（３４）の２５℃での水蒸気吸着等温線である。
【図１６】例示化合物（４１）の２５℃での水蒸気吸着等温線である。
【図１７】例示化合物（８１）の２５℃での水蒸気吸着等温線である。
【符号の説明】
【０１７５】
１  カプセル
３  熱源槽
４，１０，２５  蓄熱槽
５  熱交換器
６  熱負荷
２１  吸着材容器
２２  吸着質容器
６０  吸着ロータ
６１  吸着部
６２  空気経路
６３  再生機構
７１  処理空気経路
７２  再生空気経路
７３  デシカントロータ
７４，７５  顕熱交換器
７６  熱供給機構
７７  加湿器
７８  空調空間
７９  外部
１０１，１０２  吸着塔
１０４  蒸発器
１０５  凝縮器
【図１】
2005036197.tif 000022
【図２】
2005036197.tif 000023
【図３】
2005036197.tif 000024
【図４】
2005036197.tif 000025
【図５】
2005036197.tif 000026
【図６】
2005036197.tif 000027
【図７】
2005036197.tif 000028
【図８】
2005036197.tif 000029
【図９】
2005036197.tif 000030
【図１０】
2005036197.tif 000031
【図１１】
2005036197.tif 000032
【図１２】
2005036197.tif 000033
【図１３】
2005036197.tif 000034
【図１４】
2005036197.tif 000035
【図１５】
2005036197.tif 000036
【図１６】
2005036197.tif 000037
【図１７】
2005036197.tif 000038
【手続補正書】
【提出日】平成16年4月16日(2004.4.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲストを包接して包接化合物を形成し得るホスト、及び／又は、該ホストがゲストを包接してなる包接化合物を含み、該ホストが有機化合物であることを特徴とする熱利用材料。
【請求項２】
請求項１において、該ホストが炭素数１５０以下の有機化合物であることを特徴とする熱利用材料。
【請求項３】
請求項１又は２において、該ホストの分子量が、該ホストに包接されているゲストの分子量より大きいことを特徴とする熱利用材料。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、該ホストが空孔を持たない分子構造であることを特徴とする熱利用材料。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、該ホストが非共有結合でゲストを包接していることを特徴とする熱利用材料。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、ＤＳＣ測定による吸熱量が２０Ｊ／ｇ以上であることを特徴とする熱利用材料。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項において、該ホストに包接されているゲストが水又は炭素数１００以下の有機化合物であることを特徴とする熱利用材料。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項において、該ホストが下記一般式（Ｉ）で表される化合物又はその多量体であることを特徴とする熱利用材料。
Ｌｍ−Ａｎ      …（Ｉ）
（ここでＬは基礎骨格を意味し、それぞれ独立して他に置換基を有していても良い、飽和もしくは不飽和の直鎖又は分岐又は環状の脂肪族炭化水素基、５又は６員環の芳香族炭化水素環又は芳香族複素環の単環基又は２〜８０の縮合環基、アルキルスルホニル基、アルコキシ基、アラルキル基、カルボニル基、アルコキシカルボニル基、アシル基、アリールオキシ基、ジアルキルアミノ基、ジアリールアミノ基、アミド基、ジアラルキルアミノ基を示し、これらの置換基は隣り合うもの同士で環を形成していても良く、形成した環内にＳ，Ｏ，Ｎを含んでいても良い。ｍは１以上の整数を示す。
Ａは末端基を意味し、それぞれ独立してシアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、水酸基、弗素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、他に置換基を有していても良い５又は６員環の芳香族炭化水素環又は芳香族複素環の単環基又は２〜１０の縮合環基、スチリル基、スルホニル基、アルキルスルホニル基、炭素数１〜２０のアルキル基、アルケニル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、環状炭化水素基、アラルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシカルボニル基、炭素数２〜２０のアルキニル基、アシル基、アリールオキシ基、ジアルキルアミノ基、ジアリールアミノ基、ホルミル基、アミド基、ハロアルキル基、ジアラルキルアミノ基、環状アミノ基を示し、これらの置換基は隣り合うもの同士で環を形成していても良い。ｎは１以上の整数を示す。）
【請求項９】
請求項１ないし７のいずれか１項において、該ホストが下記一般式（II）で表される化合物又はその多量体であることを特徴とする熱利用材料。
【化１】
2005036197.tif 000039
（上記一般式（II）において、Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４，Ｘ５，Ｘ６は各々独立にＣ、Ｎ、Ｓ、Ｏ、Ｃ＝Ｏ、Ｓｉのいずれかを表し、ｐ，ｑは各々独立に０以上の整数を示す。なお、一般式（II）で表される６員環はカルボキシル基及び水酸基以外の他の置換基を有していても良く、これらの置換基が互いに結合して該６員環に縮合する、置換基を有していても良い環を形成していても良い。該６員環に縮合する縮合環を有する場合、カルボキシル基及び／又は水酸基はこの縮合環に置換していても良い。）
【請求項１０】
請求項９において、該ホストが下記一般式（III）で表される化合物又はその多量体であることを特徴とする熱利用材料。
【化２】
2005036197.tif 000040
（上記一般式（III）において、ｐ，ｑは各々独立に０以上の整数を示す。なお、一般式（III）で表されるベンゼン環はカルボキシル基及び水酸基以外の他の置換基を有していても良く、これらの置換基が互いに結合して該ベンゼン環に縮合する、置換基を有していても良い環を形成していても良い。該ベンゼン環に縮合する縮合環を有する場合、カルボキシル基及び／又は水酸基はこの縮合環に置換していても良い。）
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか１項において、該ホストが、水酸基及び／又はカルボキシル基を有する、芳香族炭化水素基及び／又は芳香族複素環基を有する有機化合物であることを特徴とする熱利用材料。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の熱利用材料よりなる蓄熱材。
【請求項１３】
請求項１２に記載の蓄熱材を含む蓄熱システム。
【請求項１４】
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の熱利用材料よりなり、少なくとも前記ホストを含み、吸着質をゲストとして吸着する吸着材。
【請求項１５】
請求項１４において、２５℃で測定した水蒸気吸着等温線において、相対水蒸気圧が０．３変化したときに、吸着量の変化が０．１ｇ／ｇ以上であることを特徴とする吸着材。
【請求項１６】
請求項１４又は１５に記載の吸着材を含む吸着ヒートポンプ。
【請求項１７】
請求項１４又は１５に記載の吸着材を含む空調装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機化合物の包接能を利用した熱利用材料と、その応用に関する。本発明の熱利用材料は蓄熱材又は吸着材等として、熱エネルギーの貯蔵、輸送等、例えば、各種産業や都市環境からの排熱回収、熱エネルギーの貯蔵や輸送、空調設備における熱交換等の幅広い分野に有効に適用される。
【背景技術】
【０００２】
従来、潜熱蓄熱材等の熱利用材料としては、氷、硫酸ナトリウム十水和物、塩化カルシウム六水和物などの無機水和物、酢酸ナトリウム三水和物などの有機金属塩水和物、パラフィンやｍｅｓｏ−エリスリトールなどの有機物が検討され、一部実用化されてきた。また、パラフィンをマイクロカプセル化したりエマルジョン化したりすることによる高密度熱輸送媒体の開発も行われてきた。最近では、低級アルキル４級アンモニウム塩を蓄熱材及び熱輸送媒体として使用することも報告されている。また、水をホストとするクラスレートハイドレートを蓄熱材に適応する検討も数多く行われてきた。
【０００３】
一方、熱利用材料として、吸着熱を利用する吸着材の開発も行われており、代表的な組み合わせとして、水−シリカゲル、水−ゼオライト、エタノール−活性炭がよく知られている。その実用例としては、例えば、吸着ヒートポンプや調湿空調装置が挙げられ、これらの装置では、水蒸気を吸着した吸着材を加熱再生し、水蒸気を吸着する温度まで冷却して、再度、水蒸気を吸着させる。コージェネレーションシステム、燃料電池、自動車エンジンの冷却水や、太陽熱、地熱等によって得られる１００℃以下の熱を利用する場合、相対水蒸気圧が０．０５〜０．３の範囲で吸着量の変化が大きく、且つ吸着量が多い吸着材が求められている（特開２００３−１１４０６７）。従来、水蒸気吸着材としてシリカゲル、ゼオライト、活性炭等が知られているが、上述の相対水蒸気圧では吸着量の変化が小さく、且つ吸着量が少ない問題があった。
【０００４】
また、化学反応による蓄熱や増熱の検討も行われてきた。
【０００５】
このような熱利用材料（狭義には蓄熱材、吸着材や熱輸送媒体）は、おおよそ０〜１５０℃の温度範囲での利用が求められている。熱利用の温度範囲で大別すると、
(1)  冷房空調用途の０〜１５℃
(2)  住宅の省エネルギー、快適用途の１５〜３０℃
(3)  暖房空調、排熱回収用途の３０〜１００℃
(4)  排熱回収用途の１００〜１５０℃
がある。
【０００６】
しかしながら、従来研究されてきた熱利用材料のうち、有望なものはごく一部であり、多くは実用化に至っていない。例えば、氷以外で実用化されている熱利用材料は、床暖房用途の硫酸ナトリウム十水和物（融点３２．５℃）やパラフィン、暖房空調用途の酢酸ナトリウム三水和物（融点５８℃）程度である。
【０００７】
従来の熱利用材料の最大の問題点は、融点などの熱利用温度が物質固有であり、これ以上新規化合物を見出すことが殆ど不可能である点にある。これに対して、吸着材はワーキングペアとして吸着材と吸着質との組み合わせを選択することにより、この温度範囲を広げる可能性もあるが、いずれも選択の幅が狭く、組み合わせは限られているために開発の余地は狭い。
【０００８】
このようなことから、更なる熱エネルギーの有効利用の観点から、上記(1)〜(4)の温度帯を中心に、より一層有望な熱利用材料の開発が求められているのが現状である。
【特許文献１】特開２００３−１１４０６７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、０〜１５０℃の温度範囲を含む幅広い温度範囲で利用可能な熱利用材料であって、従来の単一物質による蓄熱材やごく限定された吸着材ではなく、また水をホストとするクラスレートハイドレートでもない、全く新しい材料系の熱利用材料を提供することを目的とする。
本発明はまた、このような熱利用材料よりなる高性能の蓄熱材と、それを用いた蓄熱システムを提供することを目的とする。
本発明はまた、このような熱利用材料よりなる高性能の吸着材と、それを用いた吸着ヒートポンプ及び空調装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の熱利用材料は、ゲストを包接して包接化合物を形成し得るホスト、及び／又は、該ホストがゲストを包接してなる包接化合物を含み、該ホストが有機化合物であることを特徴とする。
【００１１】
即ち、本発明者らは、従来にない新規材料系の熱利用材料として、包接現象に注目して鋭意検討した結果、多種多様な有機化合物ホストとゲストとの任意の組み合わせにより包接化合物を形成し得ること、そして、この包接化合物の形成と、ホストがゲストを放出することによる解離とが可逆的に起こり得ることから、この可逆的な包接現象を熱利用材料としての熱エネルギーの授受に利用することにより、広範な蓄熱温度を達成可能であることを見出し、これにより、特に開発が望まれており、かつ従来において有望な熱利用材料が提供されていない０〜１５０℃を含む幅広い温度範囲で利用可能な熱利用材料を開発し、本発明に到達した。
【００１２】
包接化合物の中で、ホストはゲストを化学量論比で取り込んでいる。ホストとゲストの相互作用の程度は、ホストとゲストの組み合わせや包接化合物の構造により広範であるので、目的に合わせて適切なホストとゲストの組み合わせを選択することにより、ホスト−ゲスト間の結合エネルギーの大きさを自由に選択することができる。また、分子構造が簡単なため製造が簡単で安価である等、各種産業分野で使用するには優れた特徴がある。
【００１３】
包接化合物の中でホストとゲストは相互に分子認識をして、共有結合ではない非共有結合で分子複合体を形成している。非共有結合は弱い結合であるが、水素結合、ファン・デル・ワールス力、電荷、双極子モーメント、イオン結合、空間的な位置関係などが相補的に作用するので、積算すれば大きなエネルギーになる。包接化合物を形成しているエネルギーより大きなエネルギーを与えると、包接錯体はホストとゲストとに解離し、エネルギーを除去すると再び複合体を形成する。即ち、ホスト−ゲスト分子複合体は可逆的な存在である。
【００１４】
この可逆性と結合エネルギーのバランスが熱利用材料としては重要である。従って、熱利用材料としての包接化合物を提供する際には、水素結合が重要な役割を果たすことが多い。包接化合物中での非共有結合の存在はＩＲやＸ線構造解析等の分析手法で解析することができる。
【００１５】
本発明は、包接化合物におけるホスト−ゲスト間の弱い結合作用の総合と、その可逆的な形成と解離に注目し、初めて包接化合物を熱利用材料として使用したものである。包接化合物の形成と解離は可逆的であり、解離したホストとゲストは何回も繰り返し使用できるので、高蓄熱量の蓄熱材として使用できる。
【００１６】
特に、ゲストが水の場合、安価であり、環境汚染の心配がないので、好ましい。
【００１７】
なお、包接化合物はホストがゲストを捕捉する現象として捉えることに他ならず、ゲストを効率良く吸着する吸着材としてホストを使用することも可能であり、ホストがゲストを吸着する時の吸着熱又はゲストの蒸発潜熱を利用することも可能である。この場合、例えば、デシカント空調、吸着ヒートポンプ等に好ましく使用できる。
【００１８】
ところで、包接化合物という用語が一般的に認知、使用されるようになったのは最近のことであり、それ以前は溶媒和、分子化合物等の概念で捉えられていた経緯があるが、もちろん、これらの化合物も熱利用材料として使用できる。なお、水の場合、水和物或いは結晶水という表現が使用されている場合もある。
【００１９】
一方で、低温、高圧で数十個の水分子が集合してクラスターを形成する際に、メタン、エタン、アルゴン、フロン類等のガスがクラスター内部に閉じこめられる現象が知られている。また、テトラヒドロフラン、低級四級アンモニウム塩がクラスター内部に閉じこめられる現象も知られている。これらの現象を一部では包接水和物と呼んでいる場合もある。包接水和物の形成は下記式で表される。  
Ｇ＋ｘＨ２Ｏ→Ｇ・ｘＨ２Ｏ
（ここでＧはゲスト分子、ｘは水和物数を示す）
【００２０】
この包接水和物と呼ばれるものは、水分子が形成する格子に他分子が取り込まれた形態であるので、水分子をホストと見なすこともできるかもしれない。しかし、これは、特殊な条件で数十の水分子が集合して格子を形成する際に、他分子が近傍に存在している場合に格子内部に綴じ込まれる現象であり、ホストとゲストの相互の分子認識により分子複合体を形成する包接化合物とは区別する方が自然である。実際、化学便覧（応用化学編II  第５版、日本化学界編）、理化学事典（第４版、久保亮五、長倉三郎、井口洋夫、江沢洋編集）によれば、包接水和物は包接化合物の項には記載はなく、クラスター化合物に分類する方が好ましいようである。また、広く水和現象や分子会合現象は包接化合物とは呼ばないのが一般的である。
【００２１】
本発明において、該ホストが炭素数１５０以下の有機化合物であることが好ましい（請求項２）。  
また、該ホストの分子量が、該ホストに包接されているゲストの分子量より大きいことが好ましい（請求項３）。  
また、該ホストが空孔を持たない分子構造であることが好ましい（請求項４）。  
また、該ホストが非共有結合でゲストを包接していることが好ましい（請求項５）。
この非共有結合は少なくとも水素結合を含むことが好ましい。この水素結合は、少なくともホスト又はゲストの有する水酸基、カルボキシル基、カルボニル基、直鎖又は環状アミノ基、アミド基、芳香族複素環基のいずれかの基を介して形成されることが好ましい。 
また、該包接化合物が固体、スラリー、又は液体として存在することが好ましい。 
また、熱利用材料のＤＳＣ測定による吸熱量が２０Ｊ／ｇ以上であることが好ましい（請求項６）。  
また、該ホストに包接されているゲストが水又は炭素数１００以下の有機化合物であることが好ましい（請求項７）。 
このゲストとしては、水酸基を有する有機化合物、カルボニル基を有する有機化合物、エーテル基を有する有機化合物、及びヘテロ原子を含む有機化合物よりなる群から選ばれる１種又は２種以上が挙げられる。
【００２２】
また、該ホストは、下記一般式（Ｉ）で表される化合物又はその多量体であることが好ましい（請求項８）。  
Ｌｍ−Ａｎ      …（Ｉ）
（ここでＬは基礎骨格を意味し、それぞれ独立して他に置換基を有していても良い、飽和もしくは不飽和の直鎖又は分岐又は環状の脂肪族炭化水素基、５又は６員環の芳香族炭化水素環又は芳香族複素環の単環基又は２〜８０の縮合環基、アルキルスルホニル基、アルコキシ基、アラルキル基、カルボニル基、アルコキシカルボニル基、アシル基、アリールオキシ基、ジアルキルアミノ基、ジアリールアミノ基、アミド基、ジアラルキルアミノ基を示し、これらの置換基は隣り合うもの同士で環を形成していても良く、形成した環内にＳ，Ｏ，Ｎを含んでいても良い。ｍは１以上の整数を示す。  
Ａは末端基を意味し、それぞれ独立してシアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、水酸基、弗素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、他に置換基を有していても良い５又は６員環の芳香族炭化水素環又は芳香族複素環の単環基又は２〜１０の縮合環基、スチリル基、スルホニル基、アルキルスルホニル基、炭素数１〜２０のアルキル基、アルケニル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、環状炭化水素基、アラルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシカルボニル基、炭素数２〜２０のアルキニル基、アシル基、アリールオキシ基、ジアルキルアミノ基、ジアリールアミノ基、ホルミル基、アミド基、ハロアルキル基、ジアラルキルアミノ基、環状アミノ基を示し、これらの置換基は隣り合うもの同士で環を形成していても良い。ｎは１以上の整数を示す。）
【００２３】
また、該ホストは下記一般式（II）で表される化合物又はその多量体であることが好ましい（請求項９）。
【化４】
2005036197.tif 000041
（上記一般式（II）において、Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４，Ｘ５，Ｘ６は各々独立にＣ、Ｎ、Ｓ、Ｏ、Ｃ＝Ｏ、Ｓｉのいずれかを表し、ｐ，ｑは各々独立に０以上の整数を示す。なお、一般式（II）で表される６員環はカルボキシル基及び水酸基以外の他の置換基を有していても良く、これらの置換基が互いに結合して該６員環に縮合する、置換基を有していても良い環を形成していても良い。該６員環に縮合する縮合環を有する場合、カルボキシル基及び／又は水酸基はこの縮合環に置換していても良い。）
【００２４】
特に、該ホストが下記一般式（III）で表される化合物又はその多量体であることが好ましい（請求項１０）。
【化５】
2005036197.tif 000042
（上記一般式（III）において、ｐ，ｑは各々独立に０以上の整数を示す。なお、一般式（III）で表されるベンゼン環はカルボキシル基及び水酸基以外の他の置換基を有していても良く、これらの置換基が互いに結合して該ベンゼン環に縮合する、置換基を有していても良い環を形成していても良い。該ベンゼン環に縮合する縮合環を有する場合、カルボキシル基及び／又は水酸基はこの縮合環に置換していても良い。）
また、前記一般式（II）におけるＸ１〜Ｘ６のうちの少なくとも一つがＮ、Ｓ、Ｏ、Ｃ＝Ｏ、Ｓｉのいずれかであることが好ましい。
【００２５】
また、該ホストは、水酸基及び／又はカルボキシル基を有する、芳香族炭化水素基及び／又は芳香族複素環基を有する有機化合物であることが好ましい（請求項１１）。  
【００２６】
上記ホストに対して、ゲストは下記一般式（IV）で表される水酸基含有化合物であることが好ましい。
【化６】
2005036197.tif 000043
（上記一般式（IV）中、Ｒは、水素、置換基を有していても良い飽和又は不飽和の、直鎖又は環状の脂肪族炭化水素基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素基、或いは置換基を有していても良い芳香族複素環基を表し、ｋは１以上の整数を示す。）
この水酸基含有化合物は水、或いは炭素数１〜２０の１価又は多価アルコールであることが好ましい。
【００２７】
本発明の蓄熱材は、このような本発明の熱利用材料よりなることを特徴とする。  
本発明の蓄熱システムは、このような本発明の蓄熱材を含むことを特徴とする。
【００２８】
本発明の吸着材は、このような本発明の熱利用材料よりなり、少なくとも前記ホストを含み、吸着質をゲストとして吸着することを特徴とする。  
【００２９】
本発明の吸着材において、吸着質は、水或いは炭素数１〜２０の１価又は多価アルコールであることが好ましい。 
また、本発明の吸着材は、
水蒸気の吸着量が０．１ｇ／ｇ以上である、
２５℃で測定した水蒸気吸着等温線において、相対水蒸気圧が０．３での吸着量が０．１５ｇ／ｇ以上である、
ことが好ましい。
また、本発明の吸着材は、
２５℃で測定した水蒸気吸着等温線において、相対水蒸気圧が０．３変化したときに、吸着量の変化が０．１ｇ／ｇ以上であることが好ましい（請求項１５）。
また、本発明の吸着材は、
相対水蒸気圧が０．０５での吸着量が０．０５ｇ／ｇ以下である、
相対水蒸気圧０．０５〜０．３０の範囲において、相対水蒸気圧が０．２０変化したときに、吸着量の変化が０．１ｇ／ｇ以上である領域を有する、
ことが好ましい。
【００３０】
本発明の吸着ヒートポンプは、このような本発明の吸着材を含むことを特徴とする。  
本発明の空調装置は、このような本発明の吸着材を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、０〜１５０℃の温度範囲を含む幅広い温度範囲で有効に利用可能な、蓄熱性能に優れた、新規材料系の熱利用材料が提供される。  
また、本発明によれば、このような熱利用材料よりなる高性能の蓄熱材と、それを用いた蓄熱システムが提供される。  
また、本発明によれば、このような熱利用材料よりなる高性能の吸着材と、それを用いた吸着ヒートポンプ及び空調装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に本発明の熱利用材料の実施の形態を詳細に説明する。  
まず、本発明に係る包接化合物について説明する。
【００３３】
包接化合物とは、非共有結合で生成する原子又は分子レベルでの異種物複合体であり、原子又は分子が結合して形成される三次元構造の内部に適当な大きさの空洞があり、その中に原子又は分子が一定の組成比で入り込んでいる物質であり（化学便覧  応用化学編II  第５版、日本化学界編）、この空洞を形作る化合物をホスト、空洞に入り込む化合物をゲストと呼ぶ。ホストは構成元素により有機系、無機系の２つに大別され、更に空洞を形成する分子構造の観点から単分子系、多分子系、高分子系等にも分類することができる。
【００３４】
本発明では、このような包接化合物のホストとして有機化合物を使用することを特徴とする。
【００３５】
本発明に係るホストは、単分子系、多分子系、高分子系のいずれであっても良く、有機単分子系ホストとしてはシクロデキストリン、クラウンエーテル、カリックスアレン、シクロファン、クリプタンド等が挙げられる。有機多分子系ホストには多種多様な化合物が知られているが、分子集合体の状態でゲストを包接することが特徴であり、例えば良く知られたデオキシコール酸、ヒドロキノン、尿素、チオ尿素、その他、１，１，６，６−テトラフェニル−２，４−ヘキサジイン−１，６−ジオールを代表とする分子設計、合成されたタイプもある。有機高分子系ホストとしてはアミロースやタンパク質がある。
【００３６】
本発明に係る包接化合物のホストは有機系ホストであれば良く、特に制限はないが、多分子系ホストは安価で、目的に合わせて分子設計、合成が可能であるので、特に好ましい。このタイプのホストは包接化合物の基本骨格構造を形成し、ホストにより形成されたトンネル状、層状、網状等の幾何学的空間に、非共有結合によりゲストを取り込むことができる。また、ゲストの形や大きさ等に対してフレキシブルに包接化合物の骨格構造を形成し得るので、多種多様なゲストを収容できるなどの点で好ましい。
【００３７】
本発明に係る包接化合物において、ホストの有機化合物の炭素数は、好ましくは１５０以下である。炭素数が１５０を超える有機化合物であると、ホストの分子構造が複雑になり、分子の自由度が高くなるので、ゲストをしっかり取り込んで包接化合物を形成するには好ましくない。また、一般的に構造が複雑になると高価になるので、産業で使用するには好ましくない。好ましいホストの炭素数は、１〜１４０、特に好ましくは４〜１００である。
【００３８】
また、ゲストが有機化合物である場合、ホストの分子量がゲストの分子量より大きいのが好ましい。ホストの分子量がゲストの分子量より小さいと、ホストが形成し得る空洞にゲストが収容できなくなる。また、包接化合物におけるゲストが少なくなるので、ホストとゲストの非共有結合数が少なくなり、利用できる熱エネルギーが小さくなるため、好ましくない。ホストの分子量に対するゲストの分子量の大きさは一般的な法則はないが、本発明者らの検討の結果、特にホストはゲストよりも少なくとも５％程度大きな分子量を有することが好ましい。
【００３９】
また、ホストが空孔を有する分子構造であると、ホストの空孔の大きさにゲストの大きさが制限されるので、ゲストが限定される。また、空孔を有するホストは高価であるので、産業で使用するには好ましくない。このようなことから、ホストは、空孔を持たない分子構造であることが好ましい。
【００４０】
前述された定義で示される、本発明における包接能を有する有機系ホストは、例えば次の一般式（Ｉ）で表される化合物又はその多量体より選ばれる。  
Ｌｍ−Ａｎ      …（Ｉ）
【００４１】
ここでＬは基礎骨格を意味し、それぞれ独立して他に置換基を有していても良い、飽和もしくは不飽和の直鎖又は分岐又は環状の脂肪族炭化水素基、５又は６員環の芳香族炭化水素環又は芳香族複素環の単環基又は２〜８０の縮合環基、スルホニル基、メチルスルホニル基等のアルキルスルホニル基、アルコキシ基、アラルキル基、カルボニル基、アルコキシカルボニル基、アシル基、アリールオキシ基、ジアルキルアミノ基、ジアリールアミノ基、アミド基、ジアラルキルアミノ基を示し、好ましくは置換基を有していても良い、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ビフェニル基、ピリジル基、チエニル基、キノリル基、フェナントリル基、ピレニル基、ペリレニル基、トリアジル基、ピラジル基、キノキサリル基、アセナフチル基、カルバゾリル基、インドリル基、フリル基、トリル基、スチリル基等の芳香族炭化水素環又は芳香族複素環の単環基又は縮合環基；メチル基、エチル基、ターシャリーブチル基等の炭素数１〜２０のアルキル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜２０のアルコキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数１〜２０のアルコキシカルボニル基；アセチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基等のアシル基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基等のジアルキルアミノ基、ジフェニルアミノ基、フェニルナフチルアミノ基等のジアリールアミノ基；アセチルアミノ基等のアミド基、ジベンジルアミノ基、ジフェネチルアミノ基などのジアラルキルアミノ基；ビニル基、アリル基等のアルケニル基；シクロへキシル基、シクロブチル基、シクロプロピル基などの環状炭化水素基；ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、ジフェニルメチル基等のアラルキル基；エチニル基、プロピニル基等の炭素数２〜２０のアルキニル基；モルフォリノ基、チオモルフォリノ基、ピペラジノ基等の環状アミノ基；トリフルオロメチル基等のハロアルキル基が選ばれる。これらの置換基は隣り合うもの同士で環を形成していても良く、形成した環内にＳ，Ｏ，Ｎを含んでいても良い。また、これらは互いに直接結合ないしは他の連結基によって、２量化、３量化以上の多量体を形成しても良い。連結基として好ましくは前述したＬの中から選ばれる。
【００４２】
ｍは１以上の整数を示す。好ましくはｍは１から２０までの整数、より好ましくは１から１５までの整数を示す。特に記載が無い限り、Ｌに対する置換基は水素原子である。
【００４３】
Ａは末端基を意味し、それぞれ独立してシアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、水酸基、弗素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、他に置換基を有していても良い５又は６員環の芳香族炭化水素環又は芳香族複素環の単環基又は２〜１０の縮合環基、スチリル基、スルホニル基、メチルスルホニル基等のアルキルスルホニル基；メチル基、エチル基、ターシャリーブチル基等の炭素数１〜２０のアルキル基；ビニル基、アリル基等のアルケニル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜２０のアルコキシ基；シクロへキシル基、シクロブチル基、シクロプロピル基などの環状炭化水素基；ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、ジフェニルメチル基等のアラルキル基；メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数１〜２０のアルコキシカルボニル基；エチニル基、プロピニル基等の炭素数２〜２０のアルキニル基；アセチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基等のアシル基；フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基等のジアルキルアミノ基；ジフェニルアミノ基、フェニルナフチルアミノ基等のジアリールアミノ基；ホルミル基；アセチルアミノ基等のアミド基；トリフルオロメチル基等のハロアルキル基；ジベンジルアミノ基、ジフェネチルアミノ基などのジアラルキルアミノ基；モルフォリノ基、チオモルフォリノ基、ピペラジノ基等の環状アミノ基を示し、好ましくはシアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、水酸基、弗素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、アミド基、アミノ基が選ばれる。これらの置換基は隣り合うもの同士で環を形成していても良い。
【００４４】
ｎは１以上の整数を示す。好ましくはｎは１から２０までの整数を示す。
【００４５】
また、Ｌ又はＡに対し、更に置換基を有した場合、前記置換基としてはシアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、水酸基、スルホニル基、アルキルスルホニル基、カルボニル基、弗素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子；置換基を有していても良いメチル基、エチル基等の炭素数１〜２０のアルキル基；シクロへキシル基、シクロブチル基、シクロプロピル基等の環状炭化水素基；置換基を有していても良いビニル基等のアルケニル基；置換基を有していても良いメトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜２０のアルコキシ基；置換基を有していても良いアミド基；置換基を有していても良いメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数１〜２０のアルコキシカルボニル基；置換基を有していても良いα−ハロアルキル基；置換基を有していても良いエチニル基、プロピニル基等の炭素数２〜２０のアルキニル基；置換基を有していても良いアセチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基等のアシル基；置換基を有していても良いフェノキシ基、ベンジルオキシ基などのアリールオキシ基；置換基を有していても良いジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基等のジアルキルアミノ基；置換基を有していても良いジフェニルアミノ基、フェニルナフチルアミノ基等のジアリールアミノ基；置換基を有していても良いジベンジルアミノ基、ジフェネチルアミノ基などのジアラルキルアミノ基；モルフォリノ基、チオモルフォリノ基、ピペラジノ基等の環状アミノ基が挙げられる。これらの置換基は隣り合うもの同士で環を形成していても良く、形成した環内にＳ，Ｏ，Ｎを含んでいても良い。
【００４６】
ただし、本発明に係るホストは、上記ＬとＡとの組み合わせに何ら限定されるものではない。ここでＬ又はＡに対し、後述するゲストとの包接化合物形成を妨げない範囲で金属と組み合わせても良い。この場合、金属元素について特に制限はないが、好ましくはＬｉ，Ｎａ，Ｃａ，Ａｌ，Ｚｎ，Ｍｇ，Ｋ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｂａ，Ｆｅ，Ｉｒ，Ｃｕ，Ａｇ、特に好ましくはＣａ，Ｍｇ、Ｌｉ，Ｎａ，Ａｌ，Ｚｎである。
【００４７】
また、本発明に係るホストは、水酸基及び／又はカルボキシル基を有する芳香族炭化水素基、水酸基及び／又はカルボキシル基を有する芳香族複素環基を有する有機化合物であるのが好ましく、更に、水酸基及び／又はカルボキシル基を有する芳香族炭化水素、水酸基及び／又はカルボキシル基を有する芳香族複素環化合物が好ましい。ここで、芳香族炭化水素環又は芳香族複素環の数は１〜１０であるのが好ましく、中でも１〜８、特に１〜６であるのが好ましく、水酸基及びカルボキシル基の総数は、通常２０以下、好ましくは１０以下、特に６以下が好ましい。なお、芳香族炭化水素環及び芳香族複素環は、水酸基及びカルボキシル基以外の任意の置換基を有していても良い。
【００４８】
従って、一般式（Ｉ）で表される化合物のうち、特に好ましくは、水酸基及び／又はカルボキシル基を有する芳香族炭化水素基及び／又は芳香族複素環基が、Ｌ又はＡに含まれる化合物である。
【００４９】
以下に、一般式（Ｉ）におけるＬの好ましい例を挙げるが、本発明に係るホストはこれらに限定されるものではない。また、所望の特性を得るべく、最適な位置を選択するため、Ｌに対するＡの置換位置は特に限定しない。例えば、Ｌ又はＡの有する置換基によって、Ｌ又はＡがＡ又はＬに対して置換しても良い。
【００５０】
【化７】
2005036197.tif 000044
【００５１】
前記一般式（Ｉ）で表されるホストはまた、下記一般式（II）で表される化合物又はその多量体であるのが好ましい。
【化８】
2005036197.tif 000045
（上記一般式（II）において、Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４，Ｘ５，Ｘ６は各々独立にＣ、Ｎ、Ｓ、Ｏ、Ｃ＝Ｏ、Ｓｉのいずれかを表し、ｐ，ｑは各々独立に０以上の整数を示す。なお、一般式（II）で表される６員環はカルボキシル基及び水酸基以外の他の置換基を有していても良く、これらの置換基が互いに結合して該６員環に縮合する、置換基を有していても良い環を形成していても良い。該６員環に縮合する縮合環を有する場合、カルボキシル基及び／又は水酸基はこの縮合環に置換していても良い。なお、多量体である場合、一般式（II）の化合物は、互いに直接結合ないしは他の連結基によって、２量化、３量化以上の多量体を形成する。）
【００５２】
上記一般式（II）で表される化合物としては、例えば前記一般式（II）においてＸ１〜Ｘ６がすべて炭素原子である下記一般式（III）で表される化合物又はその多量体が挙げられ、このような化合物は、特に吸着材としての用途に好適である。
【化９】
2005036197.tif 000046
（上記一般式（III）において、ｐ，ｑは各々独立に０以上の整数を示す。なお、一般式（III）で表されるベンゼン環はカルボキシル基及び水酸基以外の他の置換基を有していても良く、これらの置換基が互いに結合して該ベンゼン環に縮合する、置換基を有していても良い環を形成していても良い。該ベンゼン環に縮合する縮合環を有する場合、カルボキシル基及び／又は水酸基はこの縮合環に置換していても良い。なお、多量体である場合、一般式（III）の化合物は、互いに直接結合ないしは他の連結基によって、２量化、３量化以上の多量体を形成する。）
【００５３】
また、前記一般式（II）におけるＸ１〜Ｘ６のうちの少なくとも一つがＮ、Ｓ、Ｏ、Ｃ＝Ｏ、Ｓｉのいずれかである化合物も、有機系ホストとして好ましい。
【００５４】
前記一般式（II）において、ｐは好ましくは０〜１０、より好ましくは０〜４の整数であり、ｑは好ましくは０〜２０、より好ましくは０〜６の整数である。
【００５５】
また、ベンゼン環等の６員環に環が縮合したものとしては、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、ペリレン環、カルバゾール環、ベンゾアゾール環等を基本骨格とするものが挙げられる。
【００５６】
また、一般式（II）における６員環（一般式（III）におけるベンゼン環を含む）がカルボキシル基及び水酸基以外の他の置換基を有する場合、その他の置換基としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン、シアノ基、ニトロ基、置換基を有していても良いアルキル基、置換基を有していても良いアルコキシ基、置換基を有していても良いアセチル基、置換基を有していても良いアミド基、置換基を有していても良いエステル基、置換基を有していても良いアルケニル基、置換基を有していても良いアルコキシカルボニル基、置換基を有していても良いアリールオキシ基、置換基を有していても良いアミノ基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素基、置換基を有していても良い芳香族複素環基等の１種又は２種以上が挙げられる。これらの置換基は、前記６員環及び／又は縮合環の任意の箇所に任意の数導入することができる。
【００５７】
なお、これらの置換基が更に有し得る置換基としては、Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉなどのハロゲン、置換基を有していても良い、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基、芳香族炭化水素基、複素環基等が挙げられる。
【００５８】
本発明に係るホストが前記一般式（III）で表される化合物である場合、特にｐ＋ｑが２以上であることが好ましく、その上限はベンゼン環の置換基が環を形成する場合を考慮して通常１０以下、好ましくは６以下である。
【００５９】
また、本発明に係るホストが前記一般式（II）において、Ｘ１〜Ｘ６の少なくとも一つがＮ、Ｓ、Ｏ、Ｃ＝Ｏ、Ｓｉのいずれかである場合、特に、Ｘ１〜Ｘ６の少なくとも一つがＮであるか、或いは、Ｘ１〜Ｘ６がＣ及びＣ＝Ｏのいずれかである場合、ｐ＋ｑが１以上、特に１〜４であることが好ましい。
【００６０】
なお、上記において、前記一般式（Ｉ）〜（III）が多量体である場合、その総炭素数は前記の通りであるのが好ましい。
【００６１】
有機系ホストは、好ましくは前記一般式（Ｉ）〜（III）で表され、より好ましくはホストがゲストを非共有結合で包接しうるものであり、ホストとゲストのいずれかが水酸基、カルボキシル基、カルボニル基、直鎖又は環状アミノ基、アミド基、芳香族複素環基を有することにより、これらの基を介してホストとゲストが非共有結合を形成すれば良いが、ホストが、これらの基を有することが好ましい。また、ホストである有機化合物の分子が互いに水素結合等の非共有結合で結合してホストとして機能しても良い。
【００６２】
以下に、前記一般式（Ｉ）及び一般式（II）で表される化合物の具体例を示すが、本発明に係るホストはこれに限定されるものではない。なお、以下において、Ｍｅはメチル基、Ｐｈはフェニル基を示す。また、Ｘ１〜Ｘ６について特に記述が無い場合は炭素を表す。
【００６３】
［一般式（Ｉ）で表される化合物］
【化１０】
2005036197.tif 000047
【００６４】
【化１１】
2005036197.tif 000048
【００６５】
なお、上記例示化合物のうち、（２），（６），（１７），（１８），（１９）は一般式（III）で表される化合物でもある。
【００６６】
［一般式（III）で表される化合物（ｑ≠０のもの）］
【表１】
2005036197.tif 000049
【００６７】
【表２】
2005036197.tif 000050
【００６８】
［一般式（III）で表される化合物（ｑ＝０のもの）］
【表３】
2005036197.tif 000051
【００６９】
［一般式（II）で表される化合物であって、Ｘ１〜Ｘ６のうちの少なくとも一つがＣ以外のもの］
【表４】
2005036197.tif 000052
【００７０】
【表５】
2005036197.tif 000053
【００７１】
【表６】
2005036197.tif 000054
【００７２】
一方、本発明に係るゲストとしては、水又は有機化合物の単独もしくは混合物が挙げられるが、ゲストが有機化合物である場合、ゲストとしては次のようなものが挙げられ、いずれの場合も、その炭素数は１〜２０程度であることが好ましい。
【００７３】
(1)  水酸基を有する有機化合物
メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、オクタノール、エチルヘキサノール、アリルアルコール、プロパギルアルコール、シクロヘキサノール、フェノール、クレゾール、ベンジルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、シクロヘキサンジオール、グリセリン等
【００７４】
(2)  カルボニル基を有する有機化合物
Ａ）ケトン：アセトン、ジメチルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、ジブチルケトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、アセトフェノンン、プロピオフェノン、ブチロフェノン、アセチルアセトン、ベンジルメチルケトン、ベンゾフェノン、ベンゾキノン等
Ｂ）アルデヒド：ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、ベンズアルデヒド等
Ｃ）エステル：ギ酸メチル、ギ酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸フェニル、酢酸ベンジル、アクリル酸エチルエステル、ステアリン酸エチル、安息香酸エチル、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン等
Ｄ）カルボン酸：酢酸、プロピオン酸、アクリル酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸等
【００７５】
(3)  エーテル基を有する有機化合物
ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル、メチルエチルエーテル、メチルプロピルーテル、メチルブチルエーテル、ジフェニルエーテル、アニソール、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ジオキサン、フラン、シクロペンタノンエチルメチルアセタール等
【００７６】
(4)  窒素含有化合物
ジメチルホルムアミド、アセトアミド、フタルイミド、ε−カプロラクタム、尿素、ウレタン、カルボジイミド、メチルアミン、エチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、メチルエチルアミン、エチレンジアミン、トリエチルアミン、ピペリジン、ピペラジン、ピロール、オキサゾール、ピラゾール、ピリジン、インドール、キノリン、ブタンイミン、アセトニトリル、アクリロニトリル、ブチルイソシアニド、ニトロソベンゼン、ニトロメタン、アセトンヒドロキシルアミン、ヒドラジン、ヒドラゾン、トリエチルアミンオキシド、塩化ベンゼンジアゾニウム、アゾベンゼン、メチルイソシアナート等
【００７７】
(5)  イオウ含有化合物
ジメチルスルホキシド、ジメチルスルフォン、ジメチルスルフィド、メチルチオール、ジエチルチオン、ブタンチアール、チオフェン等
【００７８】
(6)  リン含有化合物
トリフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィンオキシド等
【００７９】
しかし、有機化合物ホストに捕捉され包接化合物を形成するゲストであれば特に制限はなく、アンモニア、二酸化水素等の気体の無機化合物や苛性ソーダ、苛性カリ、水酸化リチウム、水酸化マグネシウム、塩化ナトリウム、臭化リチウムなどの金属含有化合物等の固体の無機化合物もゲストとして使用できる。また、液体の無機化合物や、気体や固体の無機化合物を水等の溶媒に溶解したものも使用できる。
【００８０】
特に、本発明においてホストが前記一般式（II）で表される化合物である場合、ゲストは下記一般式（IV）で表される水酸基含有化合物であることが好ましい。
【化１２】
2005036197.tif 000055
（上記一般式（IV）中、Ｒは、水素、置換基を有していても良い飽和又は不飽和の、直鎖又は環状の脂肪族炭化水素基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素基、或いは置換基を有していても良い芳香族複素環基を表し、ｋは１以上の整数を示す。）
【００８１】
上記一般式（IV）において、Ｒは好ましくは水素、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｔ−ブチル基などの炭素数１〜２０のアルキル基、アリル基などの不飽和脂肪族炭化水素基、フェニル基などの芳香族炭化水素基が挙げられる。ｋは１、好ましくは１〜１０である。Ｒの脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基が有し得る置換基としては、カルボキシル基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン、シアノ基、ニトロ基、置換基を有していても良いアルキル基、置換基を有していても良いアルコキシ基、置換基を有していても良いアセチル基、置換基を有していても良いアミド基、置換基を有していても良いエステル基、置換基を有していても良いアルケニル基、置換基を有していても良いアルコキシカルボニル基、置換基を有していても良いアリールオキシ基、置換基を有していても良いアミノ基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素基、置換基を有していても良い芳香族複素環基等の１種又は２種以上が挙げられる。
【００８２】
上記一般式（IV）で表される化合物として好ましくは水、炭素数１〜２０の１価又は多価アルコール等の１種又は２種以上が挙げられる。更に好ましくは、水、メタノール、エタノール、プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等が挙げられる。これは分子間の非共有結合エネルギーの関係や、コスト面において、また環境問題としても有害な化合物を利用しないという点においても優れている。
【００８３】
特に、本発明の熱利用材料が吸着材である場合、吸着材を構成するホストとしては前記一般式（II）で表される化合物であって、ｐ＋ｑ≧２のものが好ましく、特に、前記一般式（III）で表される化合物であって、ｐ＋ｑ≧２のものが好ましく、また、ゲストとしての吸着質としては、水或いは炭素数１〜２０の１価又は多価アルコールが好ましい。
【００８４】
本発明においては、包接化合物を熱利用材料として使用するため、その目的に合致するならば、包接化合物の調製方法や存在形態に全く制限はない。
【００８５】
包接化合物の調製はホスト分子とゲスト分子が相互に認識して錯体を形成するようにこれらを接触させることにより行われる。包接化合物の形成機構に関しては未だ明確にされていないことも多いが、ホストとゲストが、水素結合等の非共有結合の形成や、包接化合物における空間的な位置関係や作用を駆動力として、包接化合物を形成することにより熱化学的に安定な状態になることによるものと考えられる。中でも、非共有結合により、ゲストを包接するものが好ましく、特に非共有結合が水素結合を含むことが好ましい。水素結合を形成しうる基は特に限定されないが、水素結合は、少なくともホスト又はゲストの有する水酸基、カルボキシル基、カルボニル基、直鎖又は環状アミノ基、アミド基、芳香族複素環基のいずれかの基を介して形成されることが好ましい。
【００８６】
具体的に包接化合物を調製する方法はいくつも知られている。例えば、ホストとゲストを適当な溶媒に溶解して包接化合物を析出させる方法がある。ホストとゲストの一方あるいは両方を溶解しない適当な媒体を使用してこれらを接触させても包接化合物を調製することができる。また、ホストとゲストだけを直接混合して、接触させることによっても包接化合物を調製することができる。この場合、ホストとゲストは固体、液体、気体のいずれの状態でも構わない。包接化合物の調製に溶媒や媒体等を使用する場合、溶媒や媒体等も固体、液体、気体のいずれの状態でも構わない。
【００８７】
このようにして調製される包接化合物は、従来は、光学分割、分離精製、不安定化合物の安定保存、抗菌剤の徐放化等の分野での使用が注目されてきたため、固体状態で取得される場合が殆どである。しかし、包接化合物は固体状態である制限はなく、液体状態でも存在し得るし、固体状態と液体状態が同時に存在するスラリー状態としても調製できる。また、固体状態の包接化合物を適当な液体媒体に分散させてスラリーにすることも可能である。本発明においては、熱利用材料の使用に合致するものであれば、これらのどのような存在形態であっても適用可能である。
【００８８】
なお、本発明に係る包接化合物において、ホストとゲストの割合は、用いるホストとゲストの組み合せにより異なり、特に制限されるものではないが、通常の場合、ホスト１モルに対してゲストは０．１〜１０モル程度である。しかし、多くのゲストを捕捉することを目的に、特に多くの非共有結合が可能な官能基を持つホストもある。
【００８９】
［蓄熱材］
本発明の蓄熱材は、前記本発明の熱利用材料からなり、これを構成するホストとゲストによる包接化合物の形成と、ホストとゲストへの解離により熱量の蓄積及び放出を行いうるもので、その蓄熱機能を利用するものである。その蓄熱材のＤＳＣ測定による吸熱量は、通常２０Ｊ／ｇ以上であり、好ましくは５０Ｊ／ｇ以上、より好ましくは１００Ｊ／ｇ以上、更に好ましくは１５０Ｊ／ｇ以上、特に２００Ｊ／ｇ以上、最も好ましくは２５０Ｊ／ｇ以上であり、高い程好ましいが、上限は通常２０００Ｊ／ｇ以下である。
【００９０】
［吸着材］
以下に、本発明の熱利用材料よりなる本発明の吸着材について説明する。
【００９１】
＜吸着材（ホスト）＞
本発明の熱利用材料は、有機化合物よりなるホストを含み、このホストにより、吸着質をゲストとして包接することにより吸着質を吸着するものである。この場合、吸着材を構成するホストとしては、前記一般式（Ｉ）の化合物が利用できるが、前述の如く、前記一般式（II）で表される化合物であって、ｐ＋ｑ≧２のものが好ましく、特に前記一般式（III）で表される化合物であって、ｐ＋ｑ≧２のものが好ましい。これは、次の理由による。
【００９２】
吸着材、即ちホスト化合物の水酸基とカルボキシル基は、吸着質を吸着する際に、吸着質との分子間相互作用、特に水素結合性の相互作用に重要である。この分子間相互作用は非共有結合性の相互作用であるので、可逆的な吸脱着に好ましい。
【００９３】
水酸基やカルボキシル基の数が少なすぎると相互作用エネルギーを小さくなるので、吸着質は吸着しなかったり、吸着しても容易に脱着するので好ましくない。水酸基やカルボキシル基の数が多すぎると吸着材の分子内相互作用に寄与して吸着質との相互作用に有効用いられなかったり、又は吸着質との相互作用が強すぎて相互作用エネルギーが高くなるので脱着が困難になる。
【００９４】
一般式（III）で表されるホストよりなる吸着材であれば、水酸基とカルボン酸基の数を調整することにより、所望の相対水蒸気圧の範囲において高い吸着性能を有する吸着材を得ることができる。
【００９５】
吸着材のホストとしては、特に好ましくは前記例示化合物（２１）、（３１）、（３４）、（４１）、（８１）等が挙げられる。
【００９６】
＜吸着質＞
吸着質に特に限定はないが、吸着ヒートポンプや調湿空調装置用の吸着材として用いる場合、前記一般式（IV）で表される化合物が吸着質として好ましく、本発明の吸着材は、前記一般式（IV）で表される化合物の吸着材として好ましく用いられる。
【００９７】
前述の如く、前記一般式（IV）において、Ｒは好ましくは水素、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｔ−ブチル基などの炭素数１〜２０のアルキル基、アリル基などの不飽和脂肪族炭化水素基、フェニル基などの芳香族炭化水素基が挙げられる。ｋは１、好ましくは１〜１０である。Ｒの脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基が有し得る置換基としては、カルボキシル基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン、シアノ基、ニトロ基、置換基を有していても良いアルキル基、置換基を有していても良いアルコキシ基、置換基を有していても良いアセチル基、置換基を有していても良いアミド基、置換基を有していても良いエステル基、置換基を有していても良いアルケニル基、置換基を有していても良いアルコキシカルボニル基、置換基を有していても良いアリールオキシ基、置換基を有していても良いアミノ基、置換基を有していても良い芳香族炭化水素基、置換基を有していても良い芳香族複素環基等の１種又は２種以上が挙げられる。
【００９８】
本発明に係る吸着質としては、好ましくは水、炭素数１〜２０の１価又は多価アルコール等が、更に好ましくは、水、メタノール、エタノール、プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等が挙げられる。特に、吸着ヒートポンプや調湿空調装置に用いる場合、潜熱が大きくだけでなく、経済性や環境負荷の観点から吸着質としては水が最も好ましく使用される。
【００９９】
また、上記以外にも、吸着ヒートポンプや調湿装置が使用される空間に存在することが好ましくない化合物、例えば、シックハウスの原因となるようなホルムアルデヒド等を吸着質として挙げることもできる。
【０１００】
＜吸脱着時の熱移動＞
本発明の吸着材は次式に示すように、可逆的に吸着・脱着することができる。  
吸着    α・β←α＋β    発熱Ｑｅｘｏ
脱着    α・β→α＋β    発熱Ｑｅｎｄｏ
【０１０１】
この吸着状態にある吸着材α及び吸着質βに熱Ｑｅｎｄｏを加えることで、吸着質βを脱着させる過程が蓄熱過程である。逆に、脱着している吸着質βが吸着材αに吸着し、脱着状態と吸着状態のエネルギーの差が熱Ｑｅｘｏとして放出されるのが放熱過程である。
吸熱、即ち冷熱を得ることに注目すると、脱着している吸着材αと吸着質βに冷熱Ｑｅｘｏを加えることで吸着させた状態が蓄冷過程であり、吸着状態にある吸着材α及び吸着質βが脱着するために熱Ｑｅｎｄｏが奪われるのが放冷過程と表現することもできる。具体例を後述するが、温熱、或いは冷熱に限定されるものではない。
【０１０２】
吸着材αに２種類以上の吸着質が吸着しても良い。  
ここで、次式のように吸着状態にある吸着材及び吸着質α・βが固体、吸着材αが固体、吸着質βが気体であるとする。  
α・β（固体）←→α（固体）＋β（気体）
【０１０３】
本発明の吸着材のうち脱着した吸着質βが気体となるものを用いることで、後述のような蓄熱システム及び吸着ヒートポンプを作ることができる。
【０１０４】
＜吸着材の吸着性能＞
本発明の吸着材は、水蒸気の吸着量が０．１ｇ／ｇ以上であるのが実用上好ましい。水蒸気の吸着量が０．１ｇ／ｇ以上であるとは、２５℃で測定した水蒸気吸着等温線において、最低と最大の水蒸気吸着量差が０．１ｇ／ｇ以上であることを意味する。水蒸気吸着量は大きい程好ましく、０．１２ｇ／ｇ以上、更に０．１５ｇ／ｇ以上が好ましい。上限は通常０．３ｇ／ｇ程度である。また、２５℃で測定した水蒸気吸着等温線において、相対水蒸気圧が０．３、より好ましくは０．２変化したときに、吸着量の変化が０．１ｇ／ｇ以上である領域を有するのが好ましい。この場合、吸着材を使用するシステムとの組み合わせを適切に選択することで、所望の操作範囲でシステムを実用上有利に作動させることが可能となる。中でも、２５℃で測定した水蒸気吸着等温線において、相対水蒸気圧が０．３での吸着量が０．１５ｇ／ｇ以上であるのがさらに好ましく、また、２５℃で測定した水蒸気吸着等温線において、相対水蒸気圧が０．０５での吸着量が０．０５ｇ／ｇ以下であるのが好ましい。これらを満足する本発明の吸着材は、３０〜１００℃程度の廃熱での吸着材の再生（吸着質の脱離）と０〜７０℃程度の温度での吸着を行わせることもできる。また、２５℃で測定した水蒸気吸着等温線において、相対水蒸気圧０．０５〜０．３０の範囲において、相対水蒸気圧が０．２０変化したときに、より好ましくは０．１５変化したときに、吸着量の変化が０．１ｇ／ｇ以上である領域を有する、即ち、吸着量差が大であることにより、装置・システム等に使用する吸着材量を少なくでき、装置をコンパクトにできる点において有利である。この場合も、吸着量差の上限は、通常０．３ｇ／ｇ程度である。
【０１０５】
なお、本発明の吸着材は、吸着質を吸着するときの温度、圧力、濃度により吸着条件をコントロールできるので、目的の用途、使用条件、装置システムに合わせて好ましく利用できる。
【０１０６】
［本発明の熱利用材料の応用例］
本発明の熱利用材料は具体的には蓄熱材又は吸着材として利用される。本発明の熱利用材料に熱を加えたり、熱利用材料から熱を取り出したりする形態に特に制限はない。
【０１０７】
本発明の熱利用材料は、蓄熱材が適用される蓄熱装置、吸着材が適用される吸着ヒートポンプ、吸着材が適用される空調装置や調湿装置（除湿装置）等公知の各種の装置に利用することができ、本発明の熱利用材料が適用される装置の構造は特に限定されない。
本発明の熱利用材料の適用形態の諸例について次に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１０８】
［蓄熱システム］
蓄熱システムは、本発明の蓄熱材を用い、これを構成するホストとゲストによる包接化合物の形成とホストとゲストへの解離により、熱量の蓄積及び放出が可能なシステムであれば、いずれでも良い。
【０１０９】
＜態様例１＞
図１はカプセル型蓄熱システムの説明図であり、（ａ）図はカプセルの斜視図、（ｂ）図はカプセルの断面図、（ｃ）図はシステムのフロー図である。
【０１１０】
カプセル１は、合成樹脂、金属などの材料よりなる中空殻形状であり、包接化合物よりなりなる又は包接化合物を含む内容物２を充填するための開口１ａを有する。この開口１ａはプラグ１ｂで封鎖されている。なお、図１ではカプセル１は球形であるが、楕円球状、円柱形、楕円柱形、角柱形、直方体、立方体、多面体、達磨形、亜鈴形、これらを組み合せた形状など各種形状としうる。
【０１１１】
開口１ａは２個以上設けられても良い。プラグ１ｂは、着脱不能に固着されてもよく、着脱可能とされても良い。
【０１１２】
カプセル１の殻部分の肉厚は、十分な強度を確保しうる範囲で薄い方が好ましい。合成樹脂製カプセルの場合、この肉厚は０．２〜５ｍｍ特に０．５〜３ｍｍ程度が好適である。
【０１１３】
図１（ｃ）の通り、このカプセル１は、蓄熱槽４に収容され、カプセル１の周囲に熱源機３からの熱源流体が流通される。カプセル１内の包接化合物に蓄熱された熱は、熱交換器５を介して熱負荷６に供給可能である。
【０１１４】
＜態様例２＞
図２はアイスオンコイル型蓄熱システムの模式的な断面図である。蓄熱槽１０内に伝熱チューブ１１が配設されている。この伝熱チューブ１１は、蓄熱槽１０内に収容された包接化合物又は包接化合物を含む収容物１２と接している。
【０１１５】
蓄熱時は、冷凍機又はヒートポンプ等で包接化合物の解離点以下（以上）に収容物１２を冷却又は加熱して、蓄熱する。放熱時は、蓄熱時と逆の操作を行うことで、包接化合物を解離又は包接させて熱を利用する。
【０１１６】
ホストが固体であり、ゲストが液体であれば、圧力もかからずほとんど潜熱蓄熱材と同じように使用することができる。
【０１１７】
＜態様例３＞
図３は、吸着材を用いた蓄熱システムの説明図であり、この蓄熱システムでは、吸着質βが気体であり、吸着質βが系外に放出されることなく、本発明の吸着材αの吸着及び脱着が密閉空間で行われる。
【０１１８】
吸着状態にある吸着材及び吸着質α・β（固体）が脱着、或いは吸着材αと吸着質βが吸着する吸着材容器２１と、脱着した吸着質βを収容する吸着質容器２２は、開閉バルブ２３を介し配管２４によって接続されている。吸着材容器２１及び吸着質容器２２は、直接に或いは、例えば水、エチレングリコール水溶液、プロピレングリコール水溶液、シリコーンオイル、空気といった熱輸送媒体により間接的に、熱源又は熱負荷と熱交換することができる。吸着材容器２１及び吸着質容器２２には、従来公知の各種熱交換器を用いることができる。
【０１１９】
蓄熱過程では、熱源よりΔＨＨを得て吸着状態にある吸着材及び吸着質α・β（固体）は、吸着材α（固体）及び吸着質β（気体）へと脱着し、脱着したは吸着質βの分圧差に基いてより圧力の低い容器２２へと配管２４を通じて移る。容器２２へ移った気体の吸着質βは凝縮熱ΔＨＬを放出し凝縮して液体吸着質βとなる。このとき、開閉バルブ２３を閉じれば、吸着材α及び吸着質βは、それぞれ容器２１と容器２２に分離保存され、長期にわたって吸着状態にある吸着材α及び吸着質βの脱着及び吸着によるエネルギーを保持することができる。
【０１２０】
放熱過程では、開閉バルブ２３を開くことで、容器２１と容器２２中の吸着質βの分圧差に基づいて吸着質βは容器２１へと導かれ、吸着エネルギーΔＨＨを放出し、吸着材αに吸着され吸着状態にある吸着材及び吸着質α・βになる。
【０１２１】
本システムの熱源としては、特に制限はないが、太陽熱、地熱、電子機器（コンピュータサーバ、電話交換機）、燃料電池や内燃機関からの排熱等が挙げられる。本システムから供給可能な熱負荷としては、特に制限はないが暖房空調、給湯、内燃機関の暖気等が挙げられる。本システムから供給可能な冷熱負荷としては、特に制限はないが、冷凍、冷蔵、冷房空調、電子機器の冷却、ヒートポンプの熱源、内燃機関の吸気冷却等が挙げられる。
【０１２２】
蓄熱過程、放熱過程ともに、容器２１と容器２２中の吸着質βの分圧差に基いて吸着質βは移動することから、本発明の吸着材を後述のようにヒートポンプにも適用することができる。
【０１２３】
［空調システム］
＜態様例４＞
図４はホストのゲスト吸着熱を利用した空調システムの構成図である。
【０１２４】
蓄熱槽２５内に伝熱チューブ２６が配設されている。この伝熱チューブ２６は、蓄熱槽２５内の包接化合物２７に接している。この包接化合物２７は、ホストと、該ホストに吸着及び脱着可能なゲストとからなる。
【０１２５】
蓄熱槽２５には、包接化合物２７から脱着した気体状ゲスト（気化ゲスト）を収容するための気化ゲスト収容槽２８が接続されている。伝熱チューブ２６はファンコイル２９に接続されており、伝熱媒体（流体）がポンプ（図示略）により該伝熱チューブ２６とファンコイル２９との間を循環可能とされている。ファンコイル２９は、空調しようとする部屋に設置されている。
【０１２６】
この部屋は、例えばコンピューターサーバーの設置場所や電話交換所などであり、発熱源を有している。この部屋の温度が所定温度Ｔ℃（例えば５０℃）以上となることを防止するために、ホストとゲストとの解離温度ｔ℃がＴ℃又はＴ℃よりも若干低い包接化合物２７が用いられている。なお、Ｔ℃とｔ℃との差（Ｔ−ｔ）は０〜５０℃特に３〜４０℃程度であることが好ましい。
【０１２７】
部屋内の温度がＴ℃以上に上昇した場合、上記ポンプが作動し、伝熱媒体（流体）がチューブ２６とファンコイル２９との間を循環する。部屋内の熱は、該伝熱媒体によってチューブ２６に導かれ、包接化合物２７を加熱する。包接化合物２７のゲストは、この熱によりホストから解離して気化し、この気化熱により伝熱媒体の温度を約Ｔ℃とする。このＴ℃の伝熱媒体がファンコイル２９に戻ることにより、部屋内の温度が約Ｔ℃に保たれるようになる。ホストから気化したゲストは、気化ゲスト収容槽２８に収容される。この気化ゲスト収容槽２８には、例えば常温の空気や水を冷熱源とする冷却手段又は放熱手段が設けられており、収容槽２８内の気孔ゲストは凝縮して液体となる。深夜など部屋内の温度がＴ℃よりも低くなったときに、この凝縮ゲストを蓄熱槽２５に戻し、ホストと反応（吸着）させて包接化合物を形成する。この際に発生する吸着熱（反応熱）はファンコイル２９を介して部屋内に放出される。このようにして、部屋内の温度が約Ｔ℃以上になることが防止される。
【０１２８】
［吸着ヒートポンプ］
＜態様例５＞
図５は、本発明の熱利用材料よりなる吸着材を利用した吸着ヒートポンプの概念図である。図５に示すヒートポンプは、脱着して気体となる吸着質β（ゲスト）と、吸着材α（ホスト）と、吸着材α及び吸着質βの吸着・脱着による反応熱を熱媒体に伝達する吸着塔１０１、１０２と、吸着質βの脱着及び気化により得られた冷熱を外部へ取り出す蒸発器１０４と、脱着して気体となった吸着質βの凝縮及び吸着状態にある吸着材及び吸着質α・β（包接化合物）の形成により得られた温熱を外部へ放出する凝縮器１０５から主に構成されている。
【０１２９】
吸着材Ｂが充填された吸着塔１０１及び１０２は脱着して気体となる吸着質βの配管３０により相互に接続され、該配管３０には制御バルブ３１〜３４が設けてある。この配管３０には蒸発器１０４と凝縮器１０５が接続されている。吸着塔１０１及び吸着塔１０２は蒸発器１０４、凝縮器１０５の間に並列に接続されている。凝縮器１０５と蒸発器１０４の間には凝縮器１０５にて凝縮された吸着質βを蒸発器１０４に戻すための戻し配管１０３が設けてある。なお、符号４１は蒸発器１０４からの冷房出力となる冷水の入口、符号５１は凝縮器１０５に対する冷却水の入口である。符号４２、５２は冷水、冷却水それぞれの出口である。また、冷水配管４１、４２には室内空間（空調空間）と熱交換可能に配置された室内機３００と、冷水を循環するポンプ３０１が接続されている。
【０１３０】
吸着塔１０１には熱媒配管１１０が、吸着塔１０２には熱媒配管１２０がそれぞれ接続され、該熱媒配管１１０、１２０、には切り替えバルブ１１５、１１６及び２１５，２１６が設けてある。熱媒配管１１０、１２０は吸着塔１０１、１０２内の吸着材αを加熱又は冷却するための加熱源又は冷却源となる熱媒が流れている。
【０１３１】
温水は切り替えバルブ１１５、１１６、２１５、２１６の開閉により、入口２１３、２１４より導入され、各吸着塔１０１、１０２を通過し、出口１１４、２１４より導出される。冷却水も同様の切り替えバルブ１１５、１１６、２１５、２１６の開閉により、入口２１３、２１４より導入され、各吸着塔１０１、１０２を通過し、出口１１４、２１４より導出される。また、熱媒配管１１０、１２０には図示しないが、外気と熱交換可能に配設された室外機、温水を発生する熱源機、熱媒体を循環するポンプが接続されている。熱源機としては自動車のエンジン、ガスエンジンやガスタービンなどのコジェネレーション機器及び燃料電池などが挙げられる。吸着材αと吸着質βからなる吸着状態にある吸着材α及び吸着質βを脱着するのに必要な温度は、吸着材と吸着質の組み合わせによって異なるが、３０℃以上、好ましくは５０℃、さらに好ましくは６０℃以上である。
【０１３２】
［空調装置］
吸着質が、水蒸気や炭酸ガスなど無害な場合には、上述のような密閉容器ではなく、開放系で空気中の吸着質と吸着して吸着状態にある吸着材及び吸着質を形成することもできる。開放系で、吸着質が水蒸気である場合には、蓄熱及び放熱による温度制御機能だけでなく、水蒸気の脱着及び吸着による調湿機能を持つことから、本発明の吸着材は従来公知の各種調湿装置等の空調装置に使用できる。
【０１３３】
＜調湿装置の作用＞
以下に本発明の吸着材を利用した調湿装置の作用について、図６に記載したロータ回転式のデシカントシステムによって説明するが、これに限定されるものではない。例えば二つの吸着材充填塔をバッチ式で吸着と除湿に切り替えて除湿する二塔切替え式デシカントシステムにも利用できる。
【０１３４】
この調湿装置を構成する吸着ロータ６０は、ハニカム状であり、本発明の吸着材を含む。本発明の吸着材をハニカム状のロータ基材に塗布、含浸させ吸着ロータ６０とすることができる。本発明の吸着材そのものでハニカム状の吸着ロータ６０を構成することもできる。
【０１３５】
この調湿装置によって室内を加湿する場合、室外からの被処理空気Ｗ１が吸着ロータに導入されると該吸ロータを構成する本発明の吸着材に被処理空気Ｗ１に含まれる水分が吸着されて、除湿される。これにより、乾燥空気Ｗ２を得ることができる。このＷ２を調湿対象の空間に導けば、調湿対象の空間は除湿される。
【０１３６】
この吸着ロータは連続的に回転しているので、吸着ロータの水分を吸着した部分は、相対湿度の低い再生空気Ｗ３にさらされることにより、水分が脱着され、再生される。更に、ロータが回転すると、吸着ロータの再生された部分は再度被処理空気Ｗ３にさらされ、水分を吸着する。このようにロータ回転式のデシカントシステムでは、連続的に吸着と脱着操作を行うことができる。また、再生空気Ｗ３は加湿されＷ４となる。これを調湿対象の空間に導けば、調湿対象の空間を加湿することもできる。
【０１３７】
従来公知のデシカントシステムのように、本発明の吸着材を利用したデシカントシステムにより調湿だけでなく温調も行うことができる。吸着ロータ部での吸着熱、脱着熱、乾燥空気に水を吹きかけることで得られる水の気化潜熱は、温熱源及び冷熱源として利用できる。
【０１３８】
＜調湿空調装置の作用＞
次に、吸着材を用いた調湿空調装置の作用について説明する。
【０１３９】
まず調湿空調装置の概念について、図７を用いて説明する。図７に示す調湿空調装置は、吸着質を吸脱着可能な吸着材と、吸着材を備えた吸脱着部である吸着部６１と、吸着材を再生させるための再生機構６３を備え、必要により調湿されるための空気６２を流通させるための空気経路、或いは、調湿された空気を強制排気させるための装置を備えている。吸着部６１は吸着材と調湿させるための空気とが充分に接触可能な形状となっていれば良く、ハニカム構造を持つロータ形状等が用いられる。再生機構６３は、除湿用途の場合には吸着材の再生のために必要な８０℃程度の熱を吸着部６１に供給できる熱供給機構であれば良く、装置の内部で電気加熱などによって熱を発生させる場合にはヒーター、加熱コイル等の熱源、熱を充分に吸着部に伝えるためのブロア等の機構、装置外部から熱源を得る場合には該高温ガスを供給する配管等の機構となる。外部熱源は吸着ヒートポンプと同様特に限定されず、例えばガスエンジンやガスタービンなどのコジェネレーション機器及び燃料電池などが挙げられる。加湿用途の場合には再吸湿させるための高湿度空気が流通する経路であれば良い。
【０１４０】
次に、このような除湿空調装置による調湿作用（動作方法）について図８を参照して具体的に説明するが、これに限定されるものではない。
【０１４１】
図８に除湿空調装置の一例としてデシカント空調装置の概念図を示す。デシカント空調装置は処理空気経路７１と、再生空気経路７２と、吸着材を付着させたデシカントロータ７３と、２つの顕熱交換器７４、７５と、加熱源からの熱供給機構７６と、加湿器７７を主な構成機器とする。処理空気はデシカントロータ７３で除湿され、デシカントの水分吸着熱によって温度上昇される。その後第１の顕熱交換器７４で再生空気と熱交換して冷却した後、加湿器７７で加湿して空調空間７８に供給する。この一方で、再生空気は外部空間から取り入れられ、前記第１の顕熱交換器７４で処理空気と熱交換して温度上昇した後、第２の顕熱交換器７５を経て熱供給機構７６によって加熱して相対湿度を下げて、デシカントロータ７３を通過させ、デシカントロータ７３の水分を脱着再生する。再生後の再生空気の顕熱分は加熱前の再生空気と第２の顕熱交換器７５で熱交換して回収した後、外部７９に放出する。
【０１４２】
このような除湿空調装置に用いる場合は、ゲスト（吸着質）として水蒸気を包接するホスト（吸着材）が用いられる。ホストがゲストを解離するのに必要な温度は、ホストとゲストの組み合せによって異なるが、３０℃以上、好ましくは５０℃、更に好ましくは６０℃以上である。
【実施例】
【０１４３】
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【０１４４】
なお、前述の如く、包接化合物の調製方法は多く知られているが、以下においては、ガラス製の容器にホストとゲストを入れて加熱溶解した後、室温で放置して包接化合物を析出させることにより調製する方法を採用した。また、ホスト化合物とゲスト化合物の溶解には適当な溶媒を使用しても良いが、過剰のゲスト化合物を溶媒として使用することも可能であるので、以下においては過剰量のゲストを使用してホストを加熱溶解させた。包接化合物が析出し難い場合には、ｎ−ヘキサン等を適宜添加した。加熱は電気式ホットプレートを使用した。
【０１４５】
ホスト化合物としては、前記例示化合物（１）〜（１９），（２１），（３１），（３４），（４１），（４７），（５５），（６４），（８１）を用いた。
【０１４６】
また、ゲスト化合物としては、水、メタノール、ｍ−クレゾール、アセトン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、又はジメチルスルホキシドを用いた。
【０１４７】
包接化合物の蓄熱材としての性能はＤＳＣ（示差走査熱量計）により評価した。装置としてはＤＳＣ２２０Ｃ（セイコーインスツルメンツ（株）製）を使用し、蓄熱材試料（包接化合物）５ｍｇ程度を開放アルミパンに秤量し、５℃／ｍｉｎの昇温速度で２５〜２００℃の範囲で測定した。吸熱ピークが表れた温度を解離温度とし、吸熱ピーク面積を蓄熱量とした。
【０１４８】
実施例１
有機多分子系ホストである１，２，４，５−テトラ（モルフォリノカルボニル）−ベンゼン（例示化合物（１））０．５ｇを１０ｍｌの水に加熱溶解して開放で室温に放置すると、無色プリズム晶として１，２，４，５−テトラ（モルフォリノカルボニル）−ベンゼンと水との包接化合物が得られた。
【０１４９】
図９は１，２，４，５−テトラ（モルフォリノカルボニル）−ベンゼンの結晶をヌジョール法にて測定したＩＲスペクトルである。図１０は同様にヌジョール法にて測定した１，２，４，５−テトラ（モルフォリノカルボニル）−ベンゼンと水との包接化合物のＩＲスペクトルである。ホストだけのＩＲスペクトルには認められなかった水の存在を示すνＯＨ（水酸基の伸縮振動）が図１０の包接化合物のＩＲスペクトルでは３５００〜３２００ｃｍ−１に観察される。また、ホストのアミド基のνＣ＝Ｏは図９では１６４０ｃｍ−１に観察されるが、図１０では１６２０ｃｍ−１にシフトしており、ホストとゲストが水素結合を介して包接化合物を形成していることが分かる。
【０１５０】
図１１は１，２，４，５−テトラ（モルフォリノカルボニル）−ベンゼンと水との包接化合物のＴＧ（熱重量分析）測定結果であり、ホストとゲストのモル比は１：４であることが示されている。
【０１５１】
図１２は１，２，４，５−テトラ（モルフォリノカルボニル）−ベンゼンと水との包接化合物のＤＳＣ測定結果であり、この包接化合物は５８．６℃でホストとゲストに解離し、その蓄熱量（解離エネルギー）は３４５Ｊ／ｇであった。
【０１５２】
実施例２〜３０
ホスト及びゲストとして表７に示す化合物を用いたこと以外は実施例１と同様にして表７に示す形態の包接化合物を得た。各包接化合物について、実施例１と同様にして解離温度及び蓄熱量（解離エネルギー）を調べ、結果を表７に示した。
【０１５３】
なお、実施例４のＤＬ−アスパラギンと水の包接化合物は、和光純薬工業社製ＤＬ−アスパラギン一水和物であり、実施例５のＤＬ−グルタミン酸と水の包接化合物は、和光純薬工業社製ＤＬ−グルタミン酸一水和物であり、実施例６のｐ−ヒドロキシマンデル酸と水の包接化合物は、Ａｌｄｒｉｃｈ社製ｐ−ヒドロキシマンデル酸一水和物であり、実施例７のｍｅｓｏ−酒石酸と水の包接化合物は、和光純薬工業社製ｍｅｓｏ−酒石酸一水和物であり、実施例８のテルピンと水の包接化合物は、和光純薬工業社製テルピン一水和物である。
【０１５４】
また、実施例１３，１９，２３では、ホスト化合物にゲスト化合物を添加して加熱しても溶解しなかったが、そのまま開放で室温で放置して無色粉末の包接化合物を得た。
【０１５５】
また、実施例２２では、０．５ｇのホスト化合物１８を２．５ｍｌのテトラヒドロフランに加熱溶解し、室温まで冷却した後、ｎ−ヘキサンを１ｍｌ添加し、開放で室温で放置して無色プリズム晶の包接化合物を得た。
【０１５６】
実施例３１
ホスト化合物として例示化合物（３１）０．１ｇを水１ｇに加熱溶解して開放で室温に放置することにより水をゲストとした包接化合物０．０９ｇを固体として得た。なお、この包接化合物が水をゲストとしていることはＸ線構造解析で確認した。得られた包接化合物について、実施例１と同様にして解離温度及び蓄熱量（解離エネルギー）を調べ、結果を表７に示した。
【０１５７】
実施例３２
ホストとして例示化合物（２１）を用いた以外は、実施例３１と同様に操作し水をゲストとした包接化合物０．０５ｇを固体として得た。得られた包接化合物について、実施例１と同様にして解離温度及び蓄熱量（解離エネルギー）を調べ、結果を表７に示した。
【０１５８】
実施例３３
ゲストとしてメタノールを用いた以外は、実施例３２と同様に操作しメタノールをゲストとした包接化合物０．０９ｇを固体として得た。得られた包接化合物について、実施例１と同様にして解離温度及び蓄熱量（解離エネルギー）を調べ、結果を表７に示した。
【０１５９】
実施例３４
ホストとして例示化合物（３４）を用いた以外は、実施例３１と同様に操作し水をゲストとした包接化合物０．０５ｇを固体として得た。得られた包接化合物について、実施例１と同様にして解離温度及び蓄熱量（解離エネルギー）を調べ、結果を表７に示した。
【０１６０】
実施例３５
ホストとして例示化合物（４１）を用いた以外は、実施例３１と同様に操作し水をゲストとした包接化合物０．０５ｇを固体として得た。得られた包接化合物について、実施例１と同様にして解離温度及び蓄熱量（解離エネルギー）を調べ、結果を表７に示した。
【０１６１】
実施例３６
ホストとして例示化合物（４７）を用いた以外は、実施例３１と同様に操作し水をゲストとした包接化合物０．０９ｇを固体として得た。得られた包接化合物について、実施例１と同様にして解離温度及び蓄熱量（解離エネルギー）を調べ、結果を表７に示した。
【０１６２】
実施例３７
ホストとして例示化合物（５５）を用いた以外は、実施例３１と同様に操作し水をゲストとした包接化合物０．０９ｇを固体として得た。得られた包接化合物について、実施例１と同様にして解離温度及び蓄熱量（解離エネルギー）を調べ、結果を表７に示した。
【０１６３】
実施例３８
ホストとして例示化合物（６４）を用いた以外は、実施例３１と同様に操作し水をゲストとした包接化合物０．０９ｇを固体として得た。得られた包接化合物について、実施例１と同様にして解離温度及び蓄熱量（解離エネルギー）を調べ、結果を表７に示した。
【０１６４】
実施例３９
ホストとして例示化合物（８１）を用いた以外は、実施例３１と同様に操作し水をゲストとした包接化合物０．０４ｇを固体として得た。得られた包接化合物について、実施例１と同様にして解離温度及び蓄熱量（解離エネルギー）を調べ、結果を表７に示した。
【０１６５】
【表７】
2005036197.tif 000056
【０１６６】
表７より、有機化合物をホストとする包接化合物によれば、０〜１５０℃の温度範囲を含む幅広い温度範囲で利用可能な、蓄熱量の高い熱利用材料が提供されることが明らかである。
【０１６７】
実施例４０
下記測定条件にて測定されたフロログルシノール（例示化合物（３１））の２５℃での水蒸気吸着等温線を測定した。結果を図１３に示す。この図１３より相対水蒸気圧が０．２５以下では殆ど水蒸気を吸着せず、０．２５〜０．３０の範囲で急激に水蒸気を吸着することが分かる。相対水蒸気圧が０．３０での水蒸気吸着量は約０．２５であり、フロログルシノールはある特定の狭い相対水蒸気圧領域で特異的に多くの水蒸気を吸着することが分かる。
【０１６８】
［水蒸気吸着等温線測定条件］
東京化成工業（株）から試薬として購入したフロログルシノールについて、日本ベル（株）製のベルソープ１８を使用して、下記の条件で水蒸気吸着等温線を測定した。  
空気温度槽温度：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
【０１６９】
水蒸気を吸着させたフロログルシノールのＴＧを測定したところ、８０℃程度の熱で水が脱着し、吸着材のフロログルシノールが再生されることが確認された。
【０１７０】
実施例４１〜４４
例示化合物（２１）、（３４）、（４１）及び（８１）について、実施例４０と同様にして水蒸気吸着等温線を測定し、結果を各々、図１４〜１７に示した。
【０１７１】
また、水蒸気を吸着させた各化合物（２１）、（３４）、（４１）及び（８１）のＴＧを測定したところ、夫々、９７℃、８６℃、８３℃、１０６℃程度の熱で水が脱着し、各化合物が再生されることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【０１７２】
本発明の熱利用材料によれば、０〜１５０℃の温度範囲を含む幅広い温度範囲で有効に利用可能な、蓄熱性能に優れた、新規材料系の熱利用材料により、高性能の蓄熱材又は吸着材が提供され、これらは蓄熱材を利用した各種の蓄熱システム、吸着材を利用した各種の吸着ヒートポンプや除湿空調装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１７３】
【図１】カプセル型蓄熱システムの説明図であり、（ａ）図はカプセルの斜視図、（ｂ）図はカプセルの断面図、（ｃ）図はシステムのフロー図である。
【図２】蓄熱システムの構成図である。
【図３】別の蓄熱システムの構成図である。
【図４】別の蓄熱システムの構成図である。
【図５】吸着ヒートポンプの概念図である。
【図６】ロータ回転式デシカントシステムの構成図である。
【図７】除湿空調装置の原理図である。
【図８】デシカント空調装置の概念図である。
【図９】１，２，４，５−テトラ（モルフォリノカルボニル）−ベンゼンのＩＲスペクトルである。
【図１０】１，２，４，５−テトラ（モルフォリノカルボニル）−ベンゼンと水との包接化合物のＩＲスペクトルである。
【図１１】１，２，４，５−テトラ（モルフォリノカルボニル）−ベンゼンと水との包接化合物のＴＧ測定結果である。
【図１２】１，２，４，５−テトラ（モルフォリノカルボニル）−ベンゼンと水との包接化合物のＤＳＣ測定結果である。
【図１３】例示化合物（３１）（フロログルシノール）の２５℃での水蒸気吸着等温線である。
【図１４】例示化合物（２１）の２５℃での水蒸気吸着等温線である。
【図１５】例示化合物（３４）の２５℃での水蒸気吸着等温線である。
【図１６】例示化合物（４１）の２５℃での水蒸気吸着等温線である。
【図１７】例示化合物（８１）の２５℃での水蒸気吸着等温線である。
【符号の説明】
【０１７４】
１  カプセル
３  熱源槽
４，１０，２５  蓄熱槽
５  熱交換器
６  熱負荷
２１  吸着材容器
２２  吸着質容器
６０  吸着ロータ
６１  吸着部
６２  空気経路
６３  再生機構
７１  処理空気経路
７２  再生空気経路
７３  デシカントロータ
７４，７５  顕熱交換器
７６  熱供給機構
７７  加湿器
７８  空調空間
７９  外部
１０１，１０２  吸着塔
１０４  蒸発器
１０５  凝縮器