(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリカ（ＳｉＯ２）からなる無機物中に，Ｎ−イソプロピルアクリルアミドの架橋重合体を含有する有機物が分散された多孔質複合体よりなる吸着剤の製造方法において，
上記無機物中において，上記有機物と，ポリＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドよりなる抽出用有機物とを相溶させて，上記無機物と上記有機物と上記抽出用有機物とからなる複合体を得る工程と，
上記複合体から上記抽出用有機物を溶媒抽出して上記複合体を多孔質体とする工程とからなり，
上記複合体を得る工程においては，上記無機物及び上記抽出用有機物の存在下で，上記有機物となり得る未架橋物質を架橋させることを特徴とする吸着剤の製造方法。
【請求項２】
吸着剤を設けた吸着コアと，該吸着コアの温度を制御するための温度調節機構と，蒸発凝縮器と，室内熱交換器と，上記吸着コアと上記蒸発凝縮器との間に水を循環させる連通部と，上記蒸発凝縮器と上記室内熱交換器との間に熱交換流体を循環させる循環路とからなり，
上記吸着剤は，加熱されることにより水を脱離させ，冷却されることにより水を吸着させる性質を有し，
上記蒸発凝縮器は，上記吸着コアによって水が吸着されるときに水を蒸発させ，上記吸着コアによって水が脱離するときに水を凝縮させ，
上記熱交換流体は，上記蒸発凝縮器において水の蒸発により蒸発潜熱を奪われることにより冷却され，上記室内熱交換器において車室内空気と熱交換を行う車両用空調装置であって，
上記吸着剤は，請求項１に記載の製造方法により製造された吸着剤であることを特徴とする車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は，冷却，加熱されることにより吸着剤が水を吸着，脱着することを利用した，吸着剤の製造方法，並びにこれを用いた車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来より，吸着式冷凍装置としては，冷却時に水を吸着し，加熱されると水を脱離させる吸着剤を有する吸着コアと，水を蒸発，凝縮させる蒸発凝縮器とを設けたものが知られている。
このような冷凍装置では，吸着コアによって水が吸着されると，蒸発凝縮器にて水が蒸発する。この際，蒸発凝縮器において水と熱交換されて冷却された熱交換流体を，他の部分に配設した室内熱交換器に循環させることによって，室内の空気を冷却することができる。
【０００３】
また，水が吸着した吸着コアは加熱され，水を脱離させることによって再生される。この際，脱離された水は蒸発凝縮器において凝縮される。
このような吸着式冷凍装置を車両などに搭載する場合，吸着コアから水を脱離させる際の加熱源としては，例えばエンジン冷却水（約９０℃程度）が用いられる。
【０００４】
一方，吸着コアを冷却し，水を吸着させる際の吸熱源としては，例えば，室外熱交換器において冷却されたエンジン冷却水（約３０℃程度）や，別に設けられた蒸気圧縮式冷凍サイクルの低圧側水（例えば２０〜２５℃程度）によって冷却された熱交換流体などが用いられる。
そのため，上述した吸着式冷凍装置を車両用空調装置に適用する場合，吸着剤付近の相対湿度が０．０８〜０．３０となる範囲で水の脱離・吸着が行われる。
【０００５】
従来，上記吸着式冷凍装置に用いられる吸着剤としては，例えば，酸化珪素を焼成させて得られるシリカゲルなどが用いられていた。
【０００６】
【解決しようとする課題】
しかしながら，シリカゲルは，細孔径が広い範囲にわたって一様に分布しており，特に小さい細孔径（２ｎｍ以下）の占める細孔容積が少ない。このため，シリカゲルを吸水材として用いる場合には，低湿度での吸水効率が悪い。
また，ゼオライトは，細孔径が比較的小さく，均一であるが，水との相互作用が大きいため，脱水に多くの熱量を必要とする。このような理由から，ゼオライトを吸水材として用いる場合には，水の吸脱着効率が非常に低くなる。また，ゼオライトを水冷媒用エアコンディショナーの吸水材として使用する場合には，製品の体格が大きくなり，用途が限定される。
【０００７】
本発明はかかる従来の問題点に鑑み，低湿度での吸水効率が高く，効率よく水の吸脱着を行うことができる，吸着剤の製造方法，並びにこれを用いた車両用空調装置を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題の解決手段】
本発明においては，加熱されることにより水を脱離させ，冷却されることにより水を吸着させる吸着剤であって，
該吸着剤は，温度変化によってゾル−ゲル相転移を生じ得る有機物と，三次元ネットワーク構造を有する無機物とからなる多孔質複合体であって，
上記無機物の三次元ネットワーク構造の中に上記有機物が分散していることを特徴とする吸着剤を製造することができる。
【０００９】
上記吸着剤の作用及び効果について説明する。
上記吸着剤は，多孔質複合体であり，毛管凝縮とゾル−ゲル相転移との併用により水を吸着，脱離する。吸着剤のゾル−ゲル相転移は，温度変化により生じる。ここに「温度変化によるゾル−ゲル相転移」とは，相転移温度よりも温度が高い場合にはゾルに，低い場合にはゲルに変化することをいう。この現象に伴ない，吸着剤が，低温において水を吸着して膨潤し，高温において水を脱離して収縮する現象が生じる。
この水の吸着・脱離は可逆的に起こり，吸着する温度と脱離する温度との間に上記相転移温度がある。
【００１０】
この現象を，吸着剤としてＮ−イソプロピルアクリルアミドの架橋重合体を用いた場合を例にとって説明する。図１に示すごとく，Ｎ−イソプロピルアクリルアミドの架橋重合体は，ゾル−ゲル相転移温度が３５℃付近にあり，それよりも低い温度（たとえば，２０℃）ではゲル，高い温度（例えば４０℃）ではゾルとなる。
【００１１】
ゾル−ゲル相転移温度よりも低温で多湿の場合には，水分子が，まず毛細管現象により多孔質吸着剤の細孔内に入っていく。このとき，多くの水分子が，細孔壁内の有機物のポリマー鎖の周りに吸着され，細孔内も水で満たされる。
次に，この状態から温度を上昇させ湿度を減少させると，細孔内の水分子が脱着され，その後に細孔壁内に吸着されている水分子がゾル−ゲル相転移により脱離される。
【００１２】
このように，上記吸着剤は，湿度変化の毛細管現象により吸着量の差を起こす機能と，温度変化によりゾル−ゲル相転移を起こす機能とを併せもっている。したがって，本発明の吸着剤は，吸着剤のゾル−ゲル相転移温度よりも低い温度で且つ高い湿度の環境下において，水を吸着し，高い温度で低い湿度の環境下において水を脱離することができる。
それゆえ，この２つの機能を併有する上記吸着剤は，２つの機能を単独で用いる場合よりも，高い吸着・脱離性能を発揮する。
したがって，上記吸着剤は，水の吸脱着性能に優れている。
【００１３】
以上のように，本発明によれば，低湿度での吸水効率が高く，効率よく水の吸脱着を行うことができる吸着剤を提供することができる。
【００１４】
上記有機物は，温度変化によってゾル−ゲル相転移を起こす性質を有する。かかる有機物は，たとえば，分子内に親水基と疎水基とを有するポリマーであることが好ましい。
これにより，水の吸脱着を効率よく行うことができる。
【００１５】
上記有機物は架橋重合体であることが好ましい。架橋重合体は，水吸着時に溶媒和を生じて膨潤する性質を有するが，本発明においては，かかる膨潤性の架橋重合体を無機物の三次元ネットワーク構造の中に分散させている。これにより，架橋重合体が，無機物の三次元ネットワーク構造の網目を縫うようにして配置されることになる。そのため，無機物の三次元ネットワーク構造が，架橋重合体の堅固な支持体として機能し，架橋重合体を捕捉する。それゆえ，架橋重合体は無機物の上記構造から流出しない。このため，水吸着時に架橋重合体が膨潤することを極力抑制でき，フリーの架橋重合体ほどは膨潤しない。従って，吸着剤を収容する吸着コアの小型化を図ることができる。
上記「架橋重合体」とは，架橋結合により重合体が互いに連結し合っているポリマーをいう。
【００１６】
上記有機物は，ポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド），ポリ（Ｎ−ｔ−ブチルアクリルアミド），ポリ（Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド），ポリ（Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド），ポリエチレングリコール，セルロース，若しくはポリメチルビニルエーテルからなる重合体，または該重合体のいずれか１種以上を架橋させてなる架橋重合体から選ばれる１種または２種以上からなることが好ましい。これにより，水の吸着・脱離を効率よく行うことができる。
また，上記有機物のゾル−ゲル相転移温度は，３０〜６０℃であることが好ましい。これにより，使用環境に適して水の吸着脱離を行うことができる。
【００１７】
また，上記無機物は，三次元ネットワーク構造を有することが必要である。かかる無機物としては，たとえば，シリカ（ＳｉＯ２），アルミナ（Ａｌ２Ｏ３），チタニア（ＴｉＯ２），またはジルコニア（ＺｒＯ２）から選ばれる１種または２種以上を用いることができる。
また，上記，「三次元ネットワーク構造」とは，三次元的に網目状の構造をもった堅牢な構造をいう。
【００１８】
上記吸着剤は，上記有機物と無機物とからなる多孔質複合体である。かかる多孔質複合体の細孔特性は，細孔径が１．０ｎｍ〜１．５ｎｍの範囲の細孔容積が０．２０ｃｍ３／ｇ以上であることが好ましい。これにより，水の吸着・脱離を効率よく行うことができる。
【００１９】
次に，上記吸着剤を製造するに当たっては，たとえば，請求項１記載のように，シリカ（ＳｉＯ２）からなる無機物中に，Ｎ−イソプロピルアクリルアミドの架橋重合体を含有する有機物が分散された多孔質複合体よりなる吸着剤の製造方法において，
上記無機物中において，上記有機物と，ポリＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドよりなる抽出用有機物とを相溶させて，上記無機物と上記有機物と上記抽出用有機物とからなる複合体を得る工程と，
上記複合体から上記抽出用有機物を溶媒抽出して上記複合体を多孔質体とする工程とからなり，
上記複合体を得る工程においては，上記無機物及び上記抽出用有機物の存在下で，上記有機物となり得る未架橋物質を架橋させることを特徴とする吸着剤の製造方法がある。
【００２０】
本発明においては，上記抽出用有機物，上記有機物及び上記無機物を混合して３元系ハイブリッドからなる複合体を形成し，その後上記抽出用有機物を溶媒抽出で除去している。
これにより，無機物の三次元ネットワーク構造の中に，ゾル−ゲル相転移を生じ得る有機物を残した，多数の細孔を有する多孔質複合体を得ることができる。
以上により，上記の優れた性質を有する吸着剤を製造することができる。
【００２１】
また，かかる上記抽出用有機物によって細孔を有する多孔質複合体を形成する方法は，製造工程中において該有機物の回収が可能となり，また，焼失させて除去する場合に比べて，無機物中の水酸基が残りやすい。そのため，その水酸基と水との水素結合が生じやすくなり，水の吸着効率が良くなる。
【００２２】
上記抽出用有機物としては，たとえば，ポリ（Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド），ポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド），ポリ（Ｎ−ｔ−ブチルアクリルアミド），ポリ（Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド），ポリ（Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド），ポリスチレン類，ポリ塩化ビニル，ポリ（２−メチル−２−オキサゾリン），ポリ（２−エチル−２−オキサゾリン），またはポリ（１−ビニル−２−ピロリドン）から選ばれる１種または２種以上からなるものを用いることができる。
これにより，水または有機溶媒による抽出が可能となる。
【００２３】
また，上記複合体を得る工程において，上記無機物及び上記抽出用有機物の存在下で，上記有機物となり得る未架橋物質を架橋させることが好ましい。
上記未架橋物質を，上記無機物及び上記抽出用有機物と混合すると，無機物の三次元ネットワーク構造の中で未架橋物質と上記抽出用有機物とが相溶する。この状態で未架橋物質に架橋反応を起こさせると，架橋重合体が三次元ネットワーク構造の網目の中で分散した状態で形成される。このため，これらの複合体から上記抽出用有機物を除去すると，架橋重合体が，三次元ネットワーク構造に捕捉，支持されることになる。それゆえ，架橋重合体は無機物の三次元ネットワーク構造から流出せず，水吸着時に架橋重合体が膨潤することを極力抑制できる。従って，吸着剤を収容する吸着コアの小型化を図ることができる。
【００２４】
上記未架橋物質は，モノマーでも重合体でもよい。モノマーの場合には，無機物の三次元ネットワーク構造の中で，重合と架橋とが行われる。重合体の場合には，無機物の三次元ネットワーク構造の中で，架橋が行われる。未架橋物質としては，ポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド），ポリ（Ｎ−ｔ−ブチルアクリルアミド），ポリ（Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド），ポリ（Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド），ポリエチレングリコール，セルロース，若しくはポリメチルビニルエーテルからなる重合体がある。
また，上記「未架橋物質を架橋させる」とは，架橋剤などにより重合体同士を架橋させること，または架橋剤及び重合剤などにより，モノマーを重合させるとともに重合により得られた重合体の架橋を行うことをいう。
【００２５】
次に，上記吸着剤を用いた車両用空調装置としては，請求項２記載のように，吸着剤を設けた吸着コアと，該吸着コアの温度を制御するための温度調節機構と，蒸発凝縮器と，室内熱交換器と，上記吸着コアと上記蒸発凝縮器との間に水を循環させる連通部と，上記蒸発凝縮器と上記室内熱交換器との間に熱交換流体を循環させる循環路とからなり，
上記吸着剤は，加熱されることにより水を脱離させ，冷却されることにより水を吸着させる性質を有し，
上記蒸発凝縮器は，上記吸着コアによって水が吸着されるときに水を蒸発させ，上記吸着コアによって水が脱離するときに水を凝縮させ，
上記熱交換流体は，上記蒸発凝縮器において水の蒸発により蒸発潜熱を奪われることにより冷却され，上記室内熱交換器において車室内空気と熱交換を行う車両用空調装置であって，
上記吸着剤は，請求項１に記載の製造方法により製造された吸着剤であることを特徴とする車両用空調装置がある。
【００２６】
本車両用空調装置に設けられた吸着剤は，温度調節機構により適宜加熱，冷却が繰り返されるように制御されている。
温度調節機構が吸着コアの温度を低くした場合には，吸着コア内の吸着剤は，吸着コア，連通部及び蒸発凝縮器における水を吸着する。連通部の湿度が下がり，それにともない内部気圧も下がる。これにより，蒸発凝縮器における液体の水も蒸発する。この際，蒸発凝縮器における熱交換流体が蒸発水により潜熱を奪われ冷却される。冷却された熱交換流体は，室内熱交換器に流れ，そこで車室内空気と熱交換を行い，車室内を冷房する。
【００２７】
一方，温度調節機構が吸着コアの温度を高くした場合には，吸着剤に吸着していた水が気化し吸着剤から脱離して，吸着剤が再生される。一方，気化した水は，連通部を介して蒸発凝縮器に流れ，そこで熱交換流体に熱を奪われて凝縮し液体の水となる。
【００２８】
そこで，温度調節機構により吸着コアの温度サイクルを繰り返すと，上記のごとく，吸着剤による水の吸着脱離，及びそれに対応して生じる蒸発凝縮器における水の蒸発・液化，更には水蒸発時の潜熱による熱交換流体の冷却が連続して起こる。また，熱交換器において車室内空気と熱交換を行うと，車室内が冷房される。
このように，本装置によれば，温度調節機構により吸着コアの温度の高低を所定時間の間隔で繰り返すことにより，車室内の連続冷房を行うことができる。
【００２９】
本装置は，上記のごとく水の吸着脱離性能に優れた吸着剤を用いている。この吸着剤は，吸着コアの熱と蒸発凝縮器との間を循環する水の吸着・脱離を効率よく行う。従って，本装置によれば，一層優れた冷却効果を発揮する車両用空調装置を提供することができる。
【００３０】
本装置において，上記温度調節機構は，加熱源と吸熱源とを備えている。加熱源としては，例えば，エンジン冷却後のエンジン冷却水を用いることができる。また，吸熱源としては，例えば，室外で冷却した後のエンジン冷却水，冷凍サイクルを用いることができる。吸着コアは，たとえば，伝熱性の良い支持体に吸着剤を収容したものを用いることができる。
吸着コア，蒸発凝縮器，及び両者の間の水潤滑を行う連通部は，１組であってもよいが，複数組であってもよい。
【００３１】
温度調節機構は，吸着コア内の吸着剤の温度を，吸着剤のゾル−ゲル相転移温度よりも低い温度と，高い温度との間で，温度サイクルを所定時間ごとに繰り返すようにされていることが好ましい。これにより，本発明の吸着剤の水の吸着・脱離性能を効果的に発揮でき，効率よく車室内を冷房できる。
【００３２】
また，１回あたりの温度サイクルの所要時間は，例えば１〜３０分であることが好ましい。１分未満の場合には，吸着剤への水吸着が不十分となるため１サイクルあたりの冷房能力が低下してしまうおそれがある。３０分を超える場合には，単位時間あたりに得られる水の蒸発潜熱が低下するため，単位時間あたりの冷房能力が低下してしまうおそれがある。
【００３５】
また，本発明の吸着剤は，上記車両用空調装置に用いるほか，換気空気清浄装置，除湿装置などにも用いることができる。
また，上記吸着剤は，これを車両用空調装置に用いる場合には，上記のゾル−ゲル相転移温度は，４０〜６０℃とすることが好ましい。
これにより，車両用空調装置における冷却を一層効率的に行なうことができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
実施形態例１
本発明の吸着剤及びこれを用いた車両用空調装置について，図２〜図３を用いて説明する。
本例の吸着剤は，低温高湿時に水を吸着し高温低湿時に水を脱離する吸着剤である。吸着剤は，温度変化によってゾル−ゲル相転移を生じ得る有機物と，三次元ネットワーク構造を有する無機物とからなる多孔質複合体である。無機物の三次元ネットワーク構造の中には，上記ゾル−ゲル相転移を生じ得る有機物が分散している。
【００３７】
有機物は，Ｎ−イソプロピルアクリルアミドとＮ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミドとの架橋共重合体であり，分子内に親水基と疎水基とを有し，そのゾル−ゲル相転移温度は３５℃である。
無機物は，三次元ネットワーク構造を有するシリカ多孔体である。
吸着剤は，細孔径１．０〜１．５ｎｍの範囲における細孔容積が０．２２ｃｍ３／ｇという細孔特性を有する。
【００３８】
次に，吸着剤の製造方法について説明する。
まず，所定容器の中で，Ｎ−イソプロピルアクリルアミド０．９ｇ，架橋剤であるＮ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド０．１ｇ，及び重合開始剤である２，２’−アゾビスイソブチロニトリル１５ｍｇからなるメタノール溶液２０ｃｍ３を調製した。
このメタノール溶液に，ポリＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド１．０ｇを加えた後，更にテトラメトキシシラン２．０ｇ及び０．１Ｎ塩酸０．５ｃｍ３を加えて２４時間室温で攪拌した。
【００３９】
その後，この溶液を６０℃で７日間静置して溶媒を揮発させ，できた透明なゲルをソックスレイで７２時間水に浸漬してポリＮ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドを抽出除去した。これにより，三次元ネットワーク構造を有するシリカ多孔体が形成され，その中に，Ｎ−イソプロピルアクリルアミドとＮ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミドとの架橋共重合体が分散してなる多孔質複合体，すなわち吸着剤が得られた。
【００４０】
次に，このようにして得られた吸着剤を車両用空調装置に適用した実施の形態について述べる。
図２において，１は車両用空調装置であり，例えば車室内計器盤下部に搭載される。車両用空調装置１の空調ダクト２は，車室内に空調空気を導く空調用通路であり，この空調ダクト２の一端側には内外気を吸入する吸入口４，５が設けられている。吸入口４，５は内外気切替ドア６によって切替開閉される。
【００４１】
３は送風機であり，その遠心ファン３ｂをモータ３ａによって駆動することにより空調ダクト２内に空気を送風する。一方，空調ダクト２の他端側には，車室内に通ずる複数の吹出用開口部７，８，９が形成されており，開口部切替ドア１０，１１，１２によってそれぞれ切替開閉される。
【００４２】
送風機３の空気下流側には，室内熱交換器１６と，ヒータコア３１とが設けられている。室内熱交換器１６は，後述する吸着式冷凍サイクル１００の蒸発凝縮器６０，７０にて冷却された熱交換流体により，空調ダクト２内の空気を冷却するものである。
ヒータコア３１は，加熱されたエンジン冷却水を循環させて，空調ダクト２内の空気を加熱するものである。なお，エアミックスドア３１ａによってヒータコア３１を通過する空気量と，ヒータコア３１をバイパスする空気量とが調節されて，車両室内温調度がコントロールされる。
【００４３】
続いて，吸着式冷凍サイクル１００について詳しく説明する。
吸着式冷凍サイクル１００は，第１，第２吸着コア２０，３０，および第１，第２蒸発凝縮器（蒸発器，凝縮器）６０，７０を備えている。第１吸着コア２０及び第１蒸発凝縮器６０は第１密閉容器６０１の内部に収容され，第２吸着コア３０及び第２蒸発凝縮器７０は第２密閉容器６０２の内部に収容されている。これら第１，第２密閉容器６０１，６０２の内部にはそれぞれ，所定量の水が封入されている。
【００４４】
第１，第２密閉容器６０１，６０２は，第１，第２吸着コア２０，３０を収容する第１，第２吸着コア室６２，６３と，第１，第２蒸発凝縮器６０，７０を収容する第１，第２蒸発凝縮室６６，６７とを有する。
また，第１，第２密閉容器６０１，６０２は，第１，第２吸着コア室６２，６３と第１，第２蒸発凝縮室６６，６７とを連通する第１，第２連通部８６，８７とを有する。
第１，第２蒸発凝縮器６０，７０は，水の蒸発・凝縮を行う装置であり，一方が水を蒸発させる蒸発器として働く際には，他方は水を凝縮する凝縮器として働く。
第１，第２蒸発凝縮器６０，７０は熱交換流体を循環させる第２流体循環路ｂを介して室内熱交換器１６と接続されている。
【００４５】
図３（ａ）〜（ｃ）に示すように，第１，第２吸着コア２０，３０の熱交換部２０１，３０１は，両端に備えられたヘッダタンク２２１の間に，熱交換流体（例えば，エンジン冷却水）が流れる複数の偏平形状のチューブ２２２，およびコルゲート状の伝熱フィン２２３が交互に積層されている。
そして，チューブ２２２と伝熱フィン２２３との間の隙間に，本例の吸着剤Ｓが充填されている。
吸着剤Ｓは，粉末状の各吸着剤を圧粉して造粒した径の均一な粒子であり，該粒状物がチューブ２２２および伝熱フィン２２３の表面に接着剤（例えば，エポキシ樹脂）によって接着固定されている。
【００４６】
なお，図３（ｂ）には，吸着コア２０，３０の熱交換部２０１，３０１のうち，チューブ２２２を単純化して示してある。
図２に示すごとく，エンジンＥ，第１吸着コア２０（または第２吸着コア３０）の熱交換部２０１（または３０１），ヒータコア３１，ラジエータ３２は配管によって直列に接続され，第１流体循環路ａを構成している。室内熱交換器１６，第１蒸発凝縮器６０（または第２蒸発凝縮器７０）は配管によって直列に接続され，第２流体循環路ｂを構成している。
【００４７】
後述する，放熱器である吸着コア・蒸発凝縮器冷却器（以下，吸着コア冷却器と略す）２５，第１吸着コア２０（または第２吸着コア３０）の熱交換部２０１（または３０１）は配管によって直列に接続され，第３流体循環路（冷却用流体循環路）ｃを構成している。
【００４８】
後述する蒸気圧縮式冷凍サイクル２００，吸着コア冷却器２５，及び第１蒸発凝縮器６０（または第２蒸発凝縮器７０）は配管によって直列に接続され，第４流体循環路（冷却用流体循環路）ｄを構成している。
第３流体循環路ｃおよび第４流体循環路ｄは合流部ｅにて合流し，分岐部ｆにて分岐している。合流部ｅの下流側，かつ分岐部ｆの上流側の合流路ｇには上記吸着コア冷却器２５が設けられている。
【００４９】
また，第１流体循環路ａには電動ポンプ３３が，合流路ｇには電動ポンプ３４が，第２流体循環路ｂには電動ポンプ３５がそれぞれ設けられており，図２（ａ）中矢印方向への熱交換流体の流れを発生させている。
第１，第３流体循環路ａ，ｃの途中には，四方弁３６，３７が設けられており，この四方弁３６，３７によって，第１，第２吸着コア２０，３０に流入する熱交換流体の供給源をエンジンＥまたは吸着コア冷却器２５に切り替えるようになっている。換言すれば，四方弁３６，３７によって第１，第２吸着コア２０，３０の吸着・脱離行程を切り替えるようになっている。
【００５０】
流体循環路ｂおよびｄの途中には，四方弁３８，３９が設けられており，この四方弁３８，３９によって，第１，第２水凝縮蒸発器６０，７０から流出する熱交換流体の供給先を室内熱交換器１６または吸着コア冷却器２５に切り替えるようになっている。換言すれば，四方弁３８，３９によって第１，第２水凝縮蒸発器６０，７０による水の蒸発・凝縮を切り替えるようになっている。
【００５１】
車室外に配され，エンジン冷却水を冷却するためのラジエータ３２は，送風ファン４３によって送風される外気によって冷却される。サーモスタット４２によりエンジン冷却水の温度が所定温度よりも低い場合，エンジン冷却水はバイパス回路４１を流れる。
【００５２】
第１，第２吸着コア２０，３０は，吸着式冷凍サイクル１００及び蒸気圧縮式冷凍サイクル２００により温度調節されている。
第１，第２蒸発凝縮器６０，７０は，第１，第２吸着コア２０，３０によって水が吸着されるときに水を蒸発させ，第１，第２吸着コア２０，３０によって水が脱離するときに水を凝縮させる。循環路ｂを流れる熱交換流体は，第１，第２蒸発凝縮器６０，７０において水の蒸発により蒸発潜熱を奪われることにより冷却され，室内熱交換器１６において車室内空気と熱交換を行う。
【００５３】
また，蒸気圧縮式冷凍サイクル２００は，冷媒を圧縮する圧縮機２１，高圧の冷媒を送風ファン２２ａによって送風される外気と熱交換することにより凝縮させる凝縮器２２，気液分離を行うレシーバ２３，冷媒を減圧する膨張弁２４，第１，第２吸着コア２０，３０および第１，第２蒸発凝縮器６０，７０を冷却する吸着コア冷却器２５から構成される。これらの各機器は配管によって接続され，冷媒回路Ｒを構成している。なお，蒸気圧縮式冷凍サイクル２００の各機器は車室外（エンジンルーム内）に設置される。
【００５４】
吸着コア冷却器２５において，膨張弁２４において減圧された低温の冷媒（約２０〜２５℃程度）と，合流路ｇを通過する冷媒とが接触するように冷媒通路が形成されている。そのため，吸着コア冷却器２５において，第１，第２吸着コア２０，３０における水の吸着熱および第１，第２蒸発凝縮器６０，７０における水の凝縮熱は，膨張弁２４下流側の低温の冷媒に吸熱される。
【００５５】
次に，上記車両用空調装置の作動について説明する。
吸着式冷凍サイクル１００は，第１吸着コア２０が吸着行程，第２吸着コア３０が脱離行程を行う第１行程と，第１吸着コア２０が脱離行程，第２吸着コアが吸着行程を行う第２行程とを，所定時間（例えば，６０秒）毎に交互に行う。
即ち，電動ポンプ３３〜３５が作動し，流体循環路ａ〜ｄに熱交換流体を循環させるとともに，四方弁３６〜３９を図２（ｂ）中実線位置とすることにより第１行程が行われる。
【００５６】
この第１行程では，エンジンＥのエンジン冷却水（約９０℃）が流体循環路ａを経て第２吸着コア３０の熱交換部３０１に循環されるので，第２吸着コア３０の吸着剤Ｓが加熱され，水を脱離させる。この吸着剤Ｓから脱離された水は第２蒸発凝縮器室６７に流入する。
この際，第２蒸発凝縮器７０を通過する熱交換流体は，吸着コア冷却器２５により冷却されているため，第２凝縮器室６７において上記の水は凝縮される。このように吸着剤Ｓから水が脱離されることにより，吸着剤Ｓ付近の相対湿度は約０．０８となり，再生される。
【００５７】
一方，第１吸着コア２０は吸着コア冷却器２５により冷却されているため，この第１吸着コア２０の吸着剤Ｓは水を吸着する。その結果，第１吸着コア室６２，第１連通部８６，第１蒸発凝縮室６６によって形成される空間の圧力が下がり，第１蒸発凝縮室６６内の水は蒸発する。
【００５８】
この際，第１蒸発凝縮器６０では，熱交換流体が水に蒸発潜熱を奪われて冷却される。この冷却された熱交換流体を，流体循環路ｂを経て室内熱交換器１６へと流入させる。
これにより，空調ダクト２を流れる空気は，室内熱交換器１６内を流れる冷却された熱交換流体により冷却，除湿される。このように吸着剤Ｓに水が吸着されることにより，吸着剤Ｓ付近の相対湿度は約０．３０となる。
【００５９】
第２行程は，四方弁３６〜３９を図２（ｂ）中点線位置とすることにより行われる。なお，この第２行程では，上記した第１行程の吸着と脱離，蒸発と凝縮とが入れ替わるのみであるため，第２行程の説明は省略する。
第２行程では，第１吸着コア２０が第１行程において吸着した水が脱離し，第１行程において再生された第２吸着コア３０が水を吸着する。
本車両用吸着装置は，第１，第２吸着コア２０，３０の一方で水を吸着させ，他方で吸着剤を再生させることを同時に行う装置であり，冷房の連続運用をする。
【００６０】
次に，本例の作用及び効果について説明する。
本例の吸着剤は，毛細管現象とゾル−ゲル相転移との併用により水を吸着する多孔質複合体である。そのため，この２つの機能を単独で用いる場合よりも高い水吸脱着性能を発揮できる。そのため，本例の吸着剤は水の吸脱着性能に優れている。
【００６１】
また，ゾル−ゲル相転移を生じ得る有機物は架橋重合体であり，これは，無機物の三次元ネットワーク構造の中に分散し，該構造の中に支持される。ゆえに，水吸着による架橋重合体の膨潤が抑制される。
【００６２】
また，上記の吸着剤を車両用空調装置に用いた場合には，冷却によって吸着剤Ｓが水の吸着を効率よく行う。そのため，吸着室冷凍サイクル１００が効率よく作動し，車室内空気が効率よく冷房される。
また，吸着剤Ｓは，加熱により水脱離を効率よく行い，再生能力も高い。
【００６３】
従って，本例の吸着剤を用いることにより，吸着コア及び蒸発凝縮器が優れた冷房性能を発揮し，冷房性能に優れた車両用空調装置を提供することができる。また，架橋重合体は，無機物の三次元ネットワーク構造に支持されているため，水吸着による膨潤が少ない。従って，吸着剤Ｓを収容する吸着コアの小型化を図ることができる。
【００６４】
実施形態例２
次に，本発明の吸着剤の吸水性能について測定した。
本発明の吸着剤は，実施形態例１と同様の吸着剤である。
比較のために，珪酸ソーダ及び硫酸と反応させた後焼成してシリカゲルを製造し，このシリカゲルの吸水性能についても測定した。
【００６５】
上記の本発明及びシリカゲルについて，図４に示す水吸着等温線を得た。
図４より明らかなように，本発明の吸着剤は，シリカゲルよりも優れた吸水性能を有していた。特に，車両用空調装置の作動環境の相対湿度の領域（Ｐ／Ｐ０＝０．０８〜０．３）内における吸水性能が高かった。
【００６６】
実施形態例３
次に，本発明の吸着剤と，比較用の吸着剤との吸水性能について測定した。
本発明の吸着剤は，実施形態例１と同様の吸着剤である。
【００６７】
一方，比較用の吸着剤は，以下に示す製造方法によって製造した。
Ｎ−イソプロピルアクリルアミド，重合開始剤である２，２’一アソビス（イソブチロニトリル）のメタノール溶液中に，テトラメトキシシランおよび酸触媒である０．１Ｎ塩酸を添加し，室温下で約３時間攪拌し，加水分解重合反応を行った。続いて，このようにして得られた均一な溶液を約６０℃で７日間放置し，Ｎ−イソプロピルアクリルアミドの重合反応を行うとともに，溶媒を揮発させ，無色透明なゲル状の固体を得た。このようにして得られた無機−有機複合体を６００℃で約２４時間焼成した。
【００６８】
この製造方法により，比較用の吸着剤，即ち，細孔径が１．０ｎｍ以上１．５ｎｍ以下の細孔が占める細孔容積が０．３６ｃｍ3／ｇである多孔質複合体（平均細孔径１．２７ｎｍ）を得た。なお，平均細孔径および細孔容積については，窒素吸着法により測定した。
【００６９】
このようにして得られた本発明及び比較例の吸着剤について，図５に示す水吸着等温線を得た。
図５より明らかなように，本発明の吸着剤は，比較用の吸着剤よりも優れた吸水性能を有していた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における，有機物のゾル−ゲル相転移点の説明図。
【図２】実施形態例１の車両用空調装置の概略全体構成図（ａ），吸着式冷凍サイクルの構成図（ｂ）。
【図３】実施形態例１における密閉容器の，一部破断図（ａ），吸着コアの斜視図（ｂ），及び吸着コアのチューブと伝熱フィンとの間に吸着剤が充填された状態を示す説明図（ｃ）。
【図４】実施形態例２における，本発明の吸着剤及び従来例としてのシリカゲルの水吸着等温線を示す図。
【図５】実施形態例３における，本発明の吸着剤及び比較用の吸着剤の水吸着等温線を示す図。
【符号の説明】
１．．．車両用空調ユニット，
１６．．．室内熱交換器，
２．．．空調ダクト，
２０．．．第１コア，
２２．．．凝縮器，
２３．．．レシーバ，
２４．．．膨張弁，
２５．．．吸着コア冷却器，
３０．．．第２コア，
３６〜３９．．．四方弁，
６０．．．第１蒸気凝縮器，
６２．．．第１吸着コア室，
６３．．．第２吸着コア室，
６６．．．第１蒸気凝縮室，
６７．．．第２蒸気凝縮室，
７０．．．第２蒸気凝縮器，
８６．．．第１連通部，
８７．．．第２連通部，
１００．．．吸着式---冷凍サイクル，
２００．．．蒸気圧式冷凍サイクル，
２０１，３０１．．．熱交換部，
２２２．．．チューブ，
２２３．．．伝熱フィン，
６０１．．．第１密閉容器，
６０２．．．第２密閉容器，
Ｓ．．．吸着剤，
Ｅ．．．エンジン，
【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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