JP2003184137A

JP2003184137A - 水捕集装置

Info

Publication number: JP2003184137A
Application number: JP2001386308A
Authority: JP
Inventors: Koji Shibata; 孝次柴田; Mutsuhiro Ito; 睦弘伊藤; Atsushi Nishino; 西野　　敦
Original assignee: Fuji Silysia Chemical Ltd
Current assignee: Fuji Silysia Chemical Ltd
Priority date: 2001-12-19
Filing date: 2001-12-19
Publication date: 2003-07-03
Anticipated expiration: 2021-12-19
Also published as: JP3902003B2

Abstract

(57)【要約】【課題】海水のような原水を入手しにくい場所であっ
ても、安全に低コストで水を創り出すことができる水捕
集装置を提供すること。【解決手段】夜間に送風機１６を作動させて、高湿な
外気を吸脱着器１８の内部に導入し、吸脱着器１８内の
吸脱着剤に水蒸気を吸着させる。昼間は、送風機１６を
停止させ、太陽光で吸脱着器１８内の吸脱着剤を加熱し
て、吸脱着剤から吸脱着器１８内の空気中へ吸着水を脱
着させる。吸脱着器１８内の水蒸気は、吸脱着器１８の
内面の一部である凝結面に接触して凝結する。凝結面に
できた水滴は、自重で流れ落ちてタンク２０に貯まる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水捕集装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】現在、地球上では各地で大規模な砂漠化
が進行している。特に、中国においては、干ばつなどの
自然的要因の他に、放牧地の再生能力を超えた家畜の放
牧や過耕作による生態系破壊といった人災的要因も加わ
って、砂漠化地域は加速的に拡大している。

【０００３】こうした砂漠化の防止および緑化に関する
手法としては、イオン交換樹脂法、逆浸透膜法、蒸留法
などによって、海水から真水を製造し、この真水で灌漑
する方法や、砂漠にコールタールやシートを張り、その
上に吸水性樹脂を積層したり、吸水性組成物を地中に埋
めたりすることにより、土壌の保水力を改善する方法な
どが提言されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような、海水から真水を製造する方法では、海水が原水
として必要になるので、近くに海が存在しない内陸部ま
で海水を運ぶには、莫大なコストがかかってしまう、と
いう欠点がある。

【０００５】また、土壌の保水力を改善する方法は、貴
重な水資源を少しでも土壌に蓄えて活用しようとするも
のに過ぎず、自ら水を創成する技術ではないため、結
局、水源としては、降雨を待つといった不安定なものに
頼らざるを得ない。さらに、地球環境保全の観点から
は、無害で安全であることが求められ、また、永続的な
運用を考えると、できる限り運用コストを抑えることが
できることも重要である。

【０００６】本発明は、上記のような背景の下で完成さ
れたものであり、その目的は、海水のような原水を入手
しにくい場所であっても、安全に低コストで水を創り出
すことができる水捕集装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段、および発明の効果】以
下、上記目的を達成するためになされた本発明の特徴に
ついて詳述する。本発明の水捕集装置は、容器と、該容
器内に配置され、前記容器内の相対湿度が上昇すると前
記容器内の空気中から水蒸気を吸着する一方、加熱され
ると吸着水を前記容器内の空気中へ脱着する吸脱着剤
と、外気の相対湿度が上昇する第１の時間帯に、前記吸
脱着剤に水蒸気を吸着させるため、前記容器内の空気と
外気とを入れ替える換気手段と、太陽エネルギーが得ら
れる第２の時間帯に、前記吸脱着剤に吸着水を脱着させ
るため、前記太陽エネルギーを利用して前記吸脱着剤を
加熱する加熱手段と、該加熱手段によって加熱された前
記吸脱着剤が吸着水を脱着して前記容器内の水蒸気量が
増大した際に、該容器内の水蒸気を凝結させる凝結面を
提供する凝結面提供部材とを備えたことを特徴とする。

【０００８】この水捕集装置において、吸脱着剤は、周
囲の空気の温度および相対湿度、吸脱着剤自体の温度お
よび吸着水の量に応じて、空気中から水蒸気を吸着、ま
たは、吸着水を空気中へ脱着するもので、代表的なもの
としては、シリカゲル、ゼオライト、活性アルミナ、活
性炭などを挙げることができる。中でも、シリカゲル
は、細孔径の制御が容易で、吸脱着性能の最適化が容易
なので特に好適である。本装置において採用可能なシリ
カゲルとしては、例えば、細孔径が２ｎｍ〜１０ｎｍに
制御されたシリカゲルを用いることができ、一般的に
は、Ａ型シリカゲル、Ｂ型シリカゲルが、この程度の細
孔径を有している。

【０００９】この吸脱着剤は、所期の吸脱着性能を有す
るものであれば、球状や破砕状などの粒状物であって
も、ハニカム状やボード状などの成形体であってもよ
い。吸脱着剤の吸脱着性能は、もちろん高ければ高いほ
どよいが、目安としては、例えば、前記吸脱着剤が、前
記容器内の相対湿度が１０％〜８０％の間で変化した場
合に、自重に対する重量比で少なくとも１０重量％の水
を吸脱着する吸脱着能力を有すると望ましい。このよう
な吸脱着剤を用いると、１０重量％未満の水しか吸脱着
できないものに比べ、過大な量の吸脱着剤を用いなくて
もよくなり、その分だけ装置全体を小型化することがで
きる。

【００１０】換気手段は、外気の相対湿度が上昇する第
１の時間帯に容器内の空気と外気とを入れ替える手段で
ある。外気の相対湿度が上昇する第１の時間帯は、大ま
かには気温の低下に伴って相対湿度が上昇する夜間から
選ばれるが、容器内の空気と外気とをどれ位の時間にわ
たって入れ替えると吸脱着剤が吸着飽和に達するかは、
外気の温度や相対湿度、吸脱着剤の吸脱着能力、換気手
段の換気能力といった条件によっても変わる。したがっ
て、これらの条件を想定または実測して、できる限り吸
脱着剤が吸着飽和に近づくように、第１の時間帯を任意
に設定すればよい。

【００１１】第１の時間帯の始まりと終わりは、例え
ば、タイマーなどによって管理できる。この場合、タイ
マーで設定した時間帯になると作動するように構成され
た送風機を、容器に設けられた換気口に連結することに
よって、所期の換気手段を構成することができる。ま
た、第１の時間帯がほぼ夜間全体にわたる設定にする場
合は、例えば、光センサや太陽電池からの出力に基づい
て周囲が暗くなったことを検知したら換気手段を作動さ
せ、その後、朝を迎えて周囲が明るくなったことを検知
したら換気手段の作動を停止させるように構成してもよ
い。

【００１２】また、この換気手段の構成要素として、例
えば、電気エネルギーで作動する送風機など、電気エネ
ルギーを必要とする機器を利用する場合には、電気エネ
ルギーを供給する給電手段が必要である。この給電手段
としては、例えば、太陽電池と、該太陽電池よって得ら
れた電気エネルギーを蓄積する蓄電手段とを備え、該蓄
電手段に蓄積した電気エネルギーで前記換気手段を作動
させるように構成したものを考えることができる。この
ように構成すれば、本装置外から電力を供給しなくて
も、本装置単独で電気エネルギーを確保できるので、本
装置外からの電力供給が望めないような場所でも、本装
置を稼働させることができるので望ましい。

【００１３】この場合、蓄電手段としては、公知の各種
蓄電池、蓄電器を任意に利用できる。但し、砂漠のよう
な寒暖の変化が激しい場所で使用するには、前記蓄電手
段が、電気二重層キャパシタであると望ましい。電気二
重層キャパシタは、８０℃程度の高温環境でも充放電が
可能なので、砂漠のような高温環境でも利用することが
できる。また、電気二重層キャパシタは、化学反応を伴
わずに充放電できることから、１０万回〜１００万回程
度の充放電を繰り返しても基本的には劣化しないので、
砂漠のような場所でもメンテナンスフリーで利用するこ
とができる。さらに、電気二重層キャパシタは、鉛やカ
ドミウムといった有害物質を使用せずに、無公害の活性
炭電極やアセトニトリル系の電解液などで構成できるの
で、環境汚染の恐れが無く、この点では、砂漠のような
場所に無人で放置しても安全である。

【００１４】なお、給電手段としては、上記太陽電池と
蓄電手段との組み合わせ以外の手段であってもよく、例
えば、風力発電機と蓄電手段とを組み合わせてもよい。
加熱手段は、太陽エネルギーが得られる第２の時間帯に
太陽エネルギーを利用して吸脱着剤を加熱する手段であ
る。吸脱着熱を加熱する方法は、太陽光を吸脱着剤に直
接照射することにより、輻射熱で吸脱着剤を加熱するよ
うにしてもよいし、太陽光の照射に伴って発生した輻射
熱を、伝導や対流によって吸脱着剤へ伝達するようにし
てもよく、もちろん、これらの方法を併用して加熱を行
ってもよい。

【００１５】太陽光を吸脱着剤に直接照射するための具
体的構成としては、例えば、前記加熱手段が、太陽光を
透過させる光透過性部材によって形成された前記容器の
一部になっていて、該光透過性部材を透過した太陽光が
照射される場所に前記吸脱着剤が配置されているような
構造を採用するとよい。このような構造にすると、太陽
が出ている日中は、太陽光が容器内に入射して吸脱着剤
に到達し、その輻射熱で吸脱着剤が加熱される。しか
も、上記第１の時間帯に、吸脱着剤が水蒸気を吸着する
のに伴って吸着熱が発生すると、吸脱着剤から放射され
た赤外線が、光透過性部材を透過して容器の外部へと放
出されるので、放射冷却効果によって吸着熱を外部へと
逃がすこともできる。

【００１６】凝結面提供部材は、凝結面に接触した水蒸
気を凝結させて水滴化する部材であり、前記容器の一部
が凝結面提供部材として機能しても、前記容器の内部に
配置された前記容器とは別の部材が凝結面提供部材とし
て機能してもよい。凝結面に接触した水蒸気を効率よく
凝結させるためには、凝結面が親水性表面となっている
ものが望ましい。また、水蒸気から熱を奪って凝結させ
るためには、凝結面から得た熱を速やかに凝結面以外に
伝達、放出できるような構造になっているとよく、例え
ば、前記凝結面提供部材が、凝結面となる内面で前記容
器内の空気に接し、外面で外気に接するように構成され
た前記容器の一部であり、前記内面から前記外面へと熱
を逃がすことにより、前記内面で前記容器内の水蒸気を
凝結させるような構造になっているとよい。また、凝結
面は、平面に限らず、波板状などの曲面であってもよ
く、さらに、平滑な凝結面に限らず、梨地、バレル研磨
やショットブラスト加工が施された表面構造としてもよ
い。

【００１７】以上のように構成された水捕集装置は、次
のように動作する。まず、第１の時間帯に換気手段が作
動して、高湿な外気を容器の内部に導入し、これによ
り、容器内の吸脱着剤に水蒸気を吸着させる。例えば、
夜間の砂漠では相対湿度が１００％近くに達するので、
この外気を容器の内部に導入して、吸脱着剤に水蒸気を
吸着させる。

【００１８】通常、水蒸気吸着は、吸着熱が非常に多く
発生し、吸脱着剤温度および容器内空気温度が上昇する
ので、飽和吸着状態にはなりにくいが、換気手段によっ
て高湿な外気を大量に導入し、吸着熱によって加熱され
た容器内の空気と外気とを入れ替えることにより、容器
内の空気の温度上昇は抑制することができる。また、加
熱手段が上述の如き光透過性部材によって形成されてい
る場合は、吸脱着剤から容器外へ赤外線が放射されるこ
とによっても吸着熱が放出されるので、この放射冷却作
用によっても容器内の空気の温度上昇は抑制される。そ
のため、容器内では温度上昇が抑制され、同時に高湿な
空気が供給され、吸着飽和状態まで吸着を進めることが
可能となる。そして、第１の時間帯が過ぎると、換気手
段は作動を停止する。

【００１９】その後、第２の時間帯になると、加熱手段
によって吸脱着剤が加熱され、吸脱着剤から容器内の空
気中へ吸着水が脱着される。この時は、換気手段が作動
していないので、容器の内外では実質的な空気の入れ換
えが起こらず、容器内の湿度はきわめて高くなる。この
状態で容器内の水蒸気が、凝結面提供部材の凝結面に接
触すると、凝結面が水蒸気から熱を奪い、凝結面には水
滴ができる。したがって、この水滴を集めることによ
り、水を得ることができる。

【００２０】凝結面において凝結してできた水滴は、ど
のような方法で集めてもよく、例えば、凝結面を垂直面
または傾斜面としておくことにより、水滴が自重で凝結
面の下端側へ集まるようにしてもよいし、凝結面から滴
り落ちる水滴を漏斗で集めるようにしてもよい。こうし
て集められた水は、例えば、タンクなどに回収してもよ
いし、そのまま土壌に放出して土壌への水分補給を行う
ような構成にしてもよい。

【００２１】このような水捕集装置によれば、大気中に
存在する水蒸気を捕集して水を創り出すことができる。
したがって、海水から真水を製造する方法とは異なり、
水を創り出すに当たって、原水となる海水等は不要であ
り、近くに海が存在しない内陸部においても、水を創り
出すことができ、その水を灌漑用等の用途に利用するこ
とができる。

【００２２】しかも、この水捕集装置の作動に必要なエ
ネルギーは、太陽エネルギーや風力エネルギー（いわゆ
るソフトエネルギー）でまかなうことができるので、砂
漠のような給電設備のない場所での稼働も可能であり、
装置の稼働に伴う二酸化炭素の排出や有害物質の排出も
無いので、環境に対する負荷もきわめて小さい。したが
って、砂漠化の防止および緑化といった環境保全のため
に用いる装置としては、きわめて有望な装置である。

【００２３】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
一例を挙げて説明する。以下に説明する水捕集装置は、
図１に示すように、太陽電池１０、蓄電器１２、タイマ
ー１４、送風機１６、吸脱着器１８、およびタンク２０
を備えている。

【００２４】太陽電池１０は、太陽光を電気エネルギー
に変換する装置である。蓄電器１２は、太陽電池１０か
ら送られてくる電気エネルギーを蓄積する装置であり、
本実施形態においては、複数の電気二重層キャパシタに
よって構成されている。各電気二重層キャパシタは、多
孔性セパレータを介装することによって互いに絶縁され
た一対の多孔性炭素電極と電解液とを密閉容器に封入
し、これら多孔性炭素電極および電解液によって一対の
分極性電極を形成した構造のものである。この電気二重
層キャパシタにおいて、多孔性炭素電極としては、水酸
化カリウムによって賦活したピッチ系活性炭が用いら
れ、電解液としては、プロピレンカーボネートとアセト
ニトリルとの１：１混合物にテトラエチルアンモンテト
ラフルオロボレートを溶解してなる有機系電解液が用い
られている。蓄電器１２は、複数の電気二重層キャパシ
タを直列および並列に組んで構成されている。なお、蓄
電器１２については、送風機１６の性能に応じて、電気
二重層キャパシタ単独で構成してもよいし、キャパシタ
と電池とを組み合わせて構成してもよく、例えば、キャ
パシタと冷暖房機能を備えた電池とを併用で使用する場
合もある。

【００２５】タイマー１４は、事前にセットされた時間
帯にのみ蓄電器１２側と送風機１６側とを電気的に接続
するスイッチング回路である。本実施形態においては、
午後６時になると送風機１６に電力が供給され、午前６
時になると送風機１６への電力供給が停止されるよう
に、各時刻がセットされている。

【００２６】送風機１６は、蓄電器１２から電力が供給
されると作動して、吸脱着器１８の内部へ外気を送り込
む装置で、本実施形態においては、消費電力１９Ｗで、
吸脱着器１８内へ、圧力１９６Ｐａ、風量１６６ｍ³／
ｈの空気を送り込み可能なものを利用している。

【００２７】吸脱着器１８は、夜間には、送風機１６か
ら送られる空気中から水蒸気を吸着する第１の状態にな
り、昼間には、太陽光での加熱により吸着水を脱着さ
せ、その脱着に伴って増大する水蒸気を凝結させて水に
する第２の状態になり、これら２つの状態を１日周期で
繰り返すことによって、水を捕集するものである。

【００２８】タンク２０は、吸脱着器１８によって捕集
した水を貯めておく容器である。次に、吸脱着器１８の
具体的な構造について詳述する。吸脱着器１８は、図２
に示すように、吸脱着ボックス２２（本発明でいう容器
に相当）と、スタンド２４とで構成されている。

【００２９】吸脱着ボックス２２は、底面側および四方
の側面側が断熱材によって形成された断熱部２６、上面
側が光透過性材料によって形成された透明部２８となっ
ている。この透明部２８は、透明な樹脂材料（例えば、
硬質塩化ビニル、ポリカーボネート等）を波板状に成形
加工した部材によって構成されている。また、断熱部２
６の一側面には、送風機１６からの空気を導入する導入
口３０が設けられ、断熱部２６の別の一側面には、吸脱
着ボックス２２内の空気を排出する排出口３２が設けら
れている。そして、断熱部２６の隅には、吸脱着ボック
ス２２の内部において捕集される水を、吸脱着ボックス
２２の外部へ導出するためのホース３４が設けられてい
る。

【００３０】スタンド２４は、吸脱着ボックス２２を傾
斜させた状態で支持するもので、本実施例においては、
図２に示した角度θ１が３０〜４５度、角度θ２が５〜
１０度となっている。また、吸脱着ボックス２２の内部
において、透明部２８の下方には、図３（ａ）に示すよ
うに空間３６が形成され、その下方に吸脱着剤３８が配
置されている。本実施形態において、吸脱着剤３８は、
細孔径２ｎｍ〜１０ｎｍのＡ型シリカゲルであり、吸脱
着ボックス２２内には、１２．５ｋｇのＡ型シリカゲル
が、７０ｃｍ×１６０ｃｍの範囲に略均一な厚さで敷き
詰められている。

【００３１】このように構成された吸脱着器１８におい
て、吸脱着ボックス２２の透明部２８は、昼間は、外部
から入射する太陽光を内部へ透過させることにより、そ
の透過させた太陽光で吸脱着剤３８を加熱する手段（本
発明でいう加熱手段）として機能する。また、透明部２
８は、断熱部２６よりも薄くて内面側の熱がすぐに外面
側へと伝わり、且つ、外面側が外気にさらされているた
め、透明部２８を透過した太陽光によって吸脱着剤３８
が加熱されて吸着水を脱着し、吸脱着ボックス２２内部
の水蒸気量が上昇した際には、水蒸気が透明部２８の内
面に接触して凝結する。すなわち、透明部２８は、吸脱
着ボックス２２内の水蒸気を凝結させる凝結面を提供す
る手段（本発明でいう凝結面提供部材）としても機能す
る。透明部２８には、上記スタンド２４による角度θ１
（３０〜４５度）の傾きがあるので、透明部２８内面に
付着した水は、図３（ｂ）に矢印で示したように、透明
部２８の内面を伝って透明部２８の下端に集まり、さら
に断熱部２６の内面を伝って吸脱着ボックス２２の最下
部に集まる。そして、吸脱着ボックス２２の最下部に集
まった水Ｗは、上記スタンド２４による角度θ２（５〜
１０度）の傾きによって、ホース３４側へと集まり、こ
のホース３４を介して吸脱着ボックス２２の外部へと導
出される水が、タンク２０の内部に貯められるようにな
っている。

【００３２】このように構成された水捕集装置は、次の
ように動作する。まず、午前６時から午後６時までの時
間帯には、タイマー１４が送風機１６への電力供給を停
止する。この時間帯には、太陽光が太陽電池１０に照射
されるので、太陽電池１０から蓄電器１２に電気エネル
ギーが送られる。蓄電器１２に送られる電気エネルギー
は、僅かな待機電力（例えばタイマー１４の計時動作に
必要な電力等）を除き、大部分が蓄電器１２に蓄積され
る。

【００３３】その後、午後６時から午前６時までの時間
帯（本発明でいう第１の時間帯）には、タイマー１４が
蓄電器１２から送風機１６へ電力を供給する。これによ
り、送風機１６が作動して、外気が吸脱着ボックス２２
の内部に導入される。この時間帯は、外気温が低下する
のに伴って外気の相対湿度が上昇するので、外気を吸脱
着ボックス２２の内部に導入すると、吸脱着ボックス２
２内の吸脱着剤３８に水蒸気を吸着させることができ
る。

【００３４】この時、吸脱着剤３８からは、非常に多く
の吸着熱が発生するが、吸脱着ボックス２２内には、送
風機１６から連続的に外気が送り込まれて、吸着熱によ
って加熱された空気と外気とが入れ替わるので、吸脱着
ボックス２２内の温度上昇は抑制される。特に、透明部
２８が、波板状になっていることから、吸脱着ボックス
２２内に送り込まれた空気の流れは、乱流となって吸脱
着ボックス２２内全体に広がるので、吸脱着ボックス２
２内にはまんべんなく外気が送り込まれて、内気と外気
とが交換される。さらに、吸脱着剤３８の温度上昇に伴
って、吸脱着剤３８の表面から放射される赤外線は、透
明部２８を透過して吸脱着ボックス２２の外部へ放出さ
れるので、この放射冷却作用によっても吸脱着ボックス
２２内の温度上昇は抑制される。そのため、吸脱着ボッ
クス２２内では温度上昇が抑制され、同時に高湿な空気
が供給され、吸着飽和状態まで吸着を進めることができ
る。

【００３５】さて、その後、再び午前６時から午後６時
までの時間帯（本発明でいう第２の時間帯）になると、
タイマー１４が送風機１６への電力供給を停止する。こ
の時間帯には、上述の通り、太陽光による充電が行われ
るが、同時に、透明部２８を透過した太陽光が吸脱着剤
３８に照射され、その輻射熱によって吸脱着剤３８が加
熱される。吸脱着剤３８が加熱されると、吸脱着剤３８
から吸脱着ボックス２２内の空気中へ吸着水が脱着され
る。この時は、送風機１６が作動していないので、吸脱
着ボックス２２の内外間で空気の入れ換えが起こらず、
吸脱着ボックス２２内の湿度はきわめて高くなる。この
状態で吸脱着ボックス２２内の水蒸気が、透明部２８の
内面（凝結面）に接触すると、その水蒸気から熱が奪わ
れて、透明部２８の内面に水滴ができる。この水滴は、
自重で傾斜した透明部２８の内面を伝って透明部２８の
下端側へ集まり、さらにホース３４側へと集まり、ホー
ス３４を介して吸脱着ボックス２２の外部へと導出され
て、タンク２０の内部に貯められる。

【００３６】以上説明した水捕集装置の性能を確認する
ため、この水捕集装置を二昼夜にわたって稼働させた。
（実験日：２００１年１０月２４日〜２５日）。実験初
日の昼間は主に蓄電器１２の充電を行う期間であり、初
日から二日目にかけての夜間は主に水蒸気の吸着を行う
期間であり、二日目の昼間は主に水の捕集を行う期間で
ある。実験日は、両日とも晴天で、最高気温は２４℃で
あった。この実験の結果、タンク２０に４００ｇの水を
捕集することができた。したがって、この水捕集装置に
よれば、大気中に存在する水蒸気を捕集して水を創り出
すことができ、その水を灌漑用等の用途に利用すること
ができる。

【００３７】特に、海水から真水を製造する方法とは異
なり、水を創り出すに当たって、原水となる海水等は不
要であり、近くに海が存在しない内陸部においても、水
を創り出すことができるので、例えば、中国内陸部のよ
うな砂漠地帯において砂漠化の防止および緑化を図る上
では、きわめて有効な手段になると期待される。また、
将来的には、宇宙ステーションの内部において水を創出
する装置としても応用可能である。

【００３８】以上、本発明の実施形態について説明した
が、本発明は上記の具体的な一実施形態に限定されず、
この他にも種々の形態で実施することができる。例え
ば、上記実施形態では、加熱手段と凝結面提供部材とを
兼ねる透明部２８が、吸脱着ボックス２２の上面側に設
けられていたが、加熱手段と凝結面提供部材とを別の部
材で構成してもよい。例えば、図４に示す吸脱着ボック
ス４０のように、断熱材によって形成された枠体４２の
内側に、吸脱着剤（例えばシリカゲル）を板状に成形し
てなる吸脱着ボード４４を嵌め込んで、吸脱着ボード４
４の上面側を、加熱手段としての透明シート４６で覆
い、吸脱着ボード４４の下面側には、凝着面提供手段と
してのガラス板４８を嵌め込んで、吸脱着ボード４４と
ガラス板４８との間の空間５０に外気を導入するように
構成してもよい。このような吸脱着ボックス４０の場
合、透明シート４６側から入射する太陽光で吸脱着ボー
ド４４が加熱され、これにより吸脱着ボード４４から脱
着された水蒸気がガラス板４８の内面で凝結する。な
お、この吸脱着ボックス４０において、透明シート４６
の上面側には、透明板５２が嵌め込まれて空間５４が形
成されているので、これにより、透明シート４６側での
放熱が抑制され、透明シート４６の内面では水蒸気が凝
結せず、ガラス板４８の内面でのみ水蒸気が凝結する。
また、この吸脱着ボックス４０の場合、上面側の透明板
５２および透明シート４６と、下面側のガラス板４８と
が、どちらも透明であり、吸着熱によって加熱された吸
脱着ボード４４から放射される赤外線が、吸脱着ボード
４４の上下両方向に放出されるので、放射冷却効果も高
くなる。

【００３９】また、上記実施形態では、昼間に送風機１
６からの送風を停止する例を示したが、昼間に送風機１
６を作動させて、僅かに空気を送り込むようにしてもよ
い。さらに、上記実施形態では特に言及しなかったが、
吸脱着剤にシリカゲルを用いる場合は、シリカゲルを着
色して太陽光を吸収しやすくしてもよい。

【００４０】加えて、上記実施形態では、太陽電池１０
を使って電気エネルギーを得る例を示したが、これに限
らず、風力発電機を使って電気エネルギーを得るシステ
ムにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態として説明した水捕集装置
の全体構成図である。

【図２】吸脱着器の斜視図である。

【図３】（ａ）は吸脱着ボックスの縦断面図、（ｂ）
は吸脱着ボックスの一部を拡大した部分縦断面図であ
る。

【図４】別の吸脱着ボックスの断面図である。

【符号の説明】

１０・・・太陽電池、１２・・・蓄電器、１４・・・タ
イマー、１６・・・送風機、１８・・・吸脱着器、２０
・・・タンク、２２・・・吸脱着ボックス、２４・・・
スタンド、２６・・・断熱部、２８・・・透明部、３０
・・・導入口、３２・・・排出口、３４・・・ホース、
３８・・・吸脱着剤。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西野敦大阪府寝屋川市南水苑町19番９号Ｆターム(参考） 4D052 AA00 CA02 CA04 DA09 FA02 GA02 GA04 GB08 GB13 HA01 HA02 HA03 HA21 HB02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】容器と、該容器内に配置され、前記容器内の相対湿度が上昇する
と前記容器内の空気中から水蒸気を吸着する一方、加熱
されると吸着水を前記容器内の空気中へ脱着する吸脱着
剤と、外気の相対湿度が上昇する第１の時間帯に、前記吸脱着
剤に水蒸気を吸着させるため、前記容器内の空気と外気
とを入れ替える換気手段と、太陽エネルギーが得られる第２の時間帯に、前記吸脱着
剤に吸着水を脱着させるため、前記太陽エネルギーを利
用して前記吸脱着剤を加熱する加熱手段と、該加熱手段によって加熱された前記吸脱着剤が吸着水を
脱着して前記容器内の水蒸気量が増大した際に、該容器
内の水蒸気を凝結させる凝結面を提供する凝結面提供部
材とを備えたことを特徴とする水捕集装置。
【請求項２】前記吸脱着剤が、前記容器内の相対湿度が
１０％〜８０％の間で変化した場合に、自重に対する重
量比で少なくとも１０重量％の水を吸脱着する吸脱着能
力を有することを特徴とする請求項１に記載の水捕集装
置。
【請求項３】太陽電池と、該太陽電池よって得られた電気エネルギーを蓄積する蓄
電手段とを備え、該蓄電手段に蓄積した電気エネルギーで前記換気手段を
作動させることを特徴とする請求項１または請求項２に
記載の水捕集装置。
【請求項４】前記蓄電手段が、電気二重層キャパシタで
あることを特徴とする請求項３に記載の水捕集装置。
【請求項５】前記加熱手段が、太陽光を透過させる光透
過性部材によって形成された前記容器の一部であり、該
光透過性部材を透過した太陽光が照射される場所に前記
吸脱着剤が配置されていることを特徴とする請求項１〜
請求項４のいずれかに記載の水捕集装置。
【請求項６】前記凝結面提供部材が、凝結面となる内面
で前記容器内の空気に接し、外面で外気に接するように
構成された前記容器の一部であり、前記内面から前記外
面へと熱を逃がすことにより、前記内面で前記容器内の
水蒸気を凝結させることを特徴とする請求項１〜請求項
５のいずれかに記載の水捕集装置。