JP2003185288A - 吸着ヒートポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 性能指標が良好で、特に吸着／脱着サイクル
時間が短い吸着剤を用いた吸着ヒートポンプの提供。 【解決手段】 一次粒子が非晶質でかつ孔の直径が均一
な細孔を持つ無機質粒子からなり、動的光散乱法によっ
て測定される粒子の平均粒子径Ｄ_L が１０〜４００ｎｍ
であり、Ｄ_L から求めた換算比表面積Ｓ_L とＢＥＴ法に
よる粒子の窒素吸着比表面積Ｓ_B との差Ｓ_B −Ｓ_L が２
５０ｍ² ／ｇ以上である多孔性物質である吸着剤を用い
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は低温の熱源で駆動可
能であり、かつ小型でも高性能な吸着ヒートポンプに関
し、さらに詳しくは、特に吸着／脱着サイクル時間が短
い吸着剤を用いた吸着ヒートポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】固体吸着剤を用いる吸着ヒートポンプ
は、コンプレッサーなどの動力源を用いる必要がなく、
駆動エネルギーとして比較的低温度の熱エネルギーが利
用できる利点がある。例えば、自動車のエアコンとして
ヒートポンプを用いた場合、エンジンに負荷をかけるこ
となくエアコンの使用が可能であり、燃費や動力性能の
向上が期待される。また、電気自動車では、大きな負荷
の掛るコンプレッサーの駆動が困難なため、吸着ヒート
ポンプ式のエアコンの搭載が期待されている。さらに、
吸着ヒートポンプでは、作動媒体としてフロンの替わり
に水などの使用が可能であり、環境に優しい熱システム
と考えられている。従来の吸着ヒートポンプは、作動液
体と吸着剤を適宜選択し、蒸発部、凝縮部および吸着剤
を有する吸着部を備えたものが知られている。ここで使
用される吸着剤は、粉末または粒状が多用されている。
また、吸着剤の充填密度も、吸着ヒートポンプ装置の大
きさを規定する重要な指標となる。吸着式ヒートポンプ
の高性能化の重要な技術として、高性能な吸着剤の開発
がある。このヒートポンプ用吸着剤の性能の指示とし
て、汲み上げ熱量、汲み上げ温度差、再生に必要な温度
差などがあるが、これらは吸着等温線の平衡関係から推
測できることが知られている。（渡辺藤雄、杉浦敏史、
架谷昌信、丸茂千郷化学工学論文集第１５巻第１号pp38
-43(1989) ）。また、吸着／脱着サイクル時間の短縮も
高性能化のさらに重要な技術である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、吸着式ヒートポ
ンプ用の吸着剤としては、シリカゲル、活性アルミナ、
ゼオライト、活性炭、メソポーラスシリカなどが検討さ
れてきた。これらの吸着剤は、各種の作動媒体との組み
合わせでヒートポンプ用吸着剤として適合性が評価され
る。例えば、ゼオライト−水系では、汲み上げ温度差は
大きく取れるが再生、脱着がしにくく、再生温度差を大
きく取らなければならないという問題があった。活性ア
ルミナもゼオライトと類似した問題がある。また、シリ
カゲル- 水系や活性炭- 水系では、１００℃以下の比較
的低い熱源により再生可能であるが、吸脱着量差が小さ
く多量の吸着剤が必要になり、装置が大きくなり、自動
車への搭載が困難という問題があった。本発明は上記の
事情に鑑みてなされたもので、性能指標が良好で、特に
吸着／脱着サイクル時間が短い吸着剤を用いた吸着ヒー
トポンプを提供することを目的とする。。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の吸着ヒートポン
プは、作動液体と、この作動液体の蒸気を吸着／脱着す
る吸着剤が配備された吸／脱着部と、吸／脱着部に連結
された、作動液体の蒸発／凝縮をおこなう蒸発／凝縮部
とを備えた吸着ヒートポンプにおいて、該吸着剤の一次
粒子が非晶質でかつ孔の直径が均一な細孔を持つ無機質
粒子からなり、動的光散乱法によって測定される粒子の
平均粒子径Ｄ_L が１０〜４００ｎｍであり、Ｄ_L から求
めた換算比表面積Ｓ_L とＢＥＴ法による粒子の窒素吸着
比表面積Ｓ_B との差Ｓ_B −Ｓ_L が２５０ｍ² ／ｇ以上で
ある多孔性物質であることを特徴とする。

【０００５】以下に本発明の吸着ヒートポンプについて
説明する。本発明では、ヒートポンプの装置としては、
公知の各種の吸着ヒートポンプ装置を利用し、その装置
の吸／脱着部に本発明の特徴である吸着剤を使用するこ
とができる。吸着ヒートポンプ装置の吸／脱着部に本発
明の特徴である吸着剤を使用するにあたっては、その吸
／脱着部での充填形態も、公知の各種の方式を利用する
ことができる。そのうち、特に好ましい充填形態のの例
を挙げるとすれば、吸着剤をバインダーを用いて吸／脱
着部に固定する方式、吸着剤を吸／脱着部に封入状態で
充填する方式、などが考えられる。本発明の吸着ヒート
ポンプは、多孔性物質の細孔の平均直径が１〜１０ｎｍ
の範囲であることが好ましい。また、無機質が酸化ケイ
素であることが好ましい。本発明の吸着剤はその細孔に
より吸着／脱着する相対蒸気圧が変化する。細孔直径は
作動液体が水の場合、細孔直径が１〜１０ｎｍの範囲で
あるのが好ましい。

【０００６】本発明の吸着剤の細孔径分布曲線における
最大のピークを示す細孔直径が１〜１０ｎｍの範囲にあ
る場合、水蒸気の吸着等温線の相対蒸気圧（Ｐ／Ｐ₀ ）
が０．１２〜０．８１の範囲で急激に吸着を起こすこと
がケルビン式から求められる。ここでケルビン式とは、
細孔半径（ｒ）と吸着質が毛管凝縮を起こす相対蒸気圧
（Ｐ／Ｐ₀ ）の関係を示す式であり、数式１で表せる。

【数式１】ｌｎ（Ｐ／Ｐ₀ ）＝（２Ｖ_L γｃｏｓθ）／
（ｒＲＴ） ここで、Ｖ_L とは吸着質液体のモル体積、γは吸着質液
体の表面張力、θは接触角、Ｒは気体定数、Ｔは絶対温
度である。ここで吸着質を水蒸気とすると、Ｖ_L＝１
８．０５×１０^-6 ｍ³ ／ｍｏｌ、γ＝７２．５９×１
０^-3 Ｎ／ｍとなり、さらにＲ＝８．３１４３Ｊ／ｄｅ
ｇ・ｍｏｌ、θ＝０をあてはめると、数式１は次の数式
２となる。

【数式２】ｌｎ（Ｐ／Ｐ₀ ）＝−１．０５８／ｒ ここで、ｒの単位はｎｍである。数式２より、細孔直径
が１から１０ｎｍの範囲で変化したときの吸着等温線に
おける急激な吸着を起こす部分を計算で求めると、Ｐ／
Ｐ₀ ＝０．１２から０．８１の範囲にあることが分か
る。これらの吸着等温線の横軸（Ｐ／Ｐ₀ ）をＰが２０
℃での水蒸気の飽和蒸気圧として、吸着剤の温度（ｔ）
に変換したグラフにより、細孔直径が１から１０ｎｍの
場合、２０から７０℃の比較的低温度の熱源の利用が可
能であることが分かる。

【０００７】以下に本発明の吸着剤について説明する。
本発明の吸着剤は、一次粒子が非晶質でかつ孔の直径
（直径を単に径ということがある。）が均一な細孔を持
つ無機質粒子からなり、動的光散乱法によって測定され
る粒子の平均粒子径Ｄ_L が１０〜４００ｎｍであり、Ｄ
_L から求めた換算比表面積Ｓ_L とＢＥＴ法による粒子の
窒素吸着比表面積Ｓ_B との差Ｓ_B −Ｓ_L が２５０ｍ² ／
ｇ以上である多孔性物質であることを特徴とする。本発
明における非晶質とは、該多孔性物質の原子構造や細孔
構造などが長い範囲に及ぶ規則性を持たず（すなわち、
長距離秩序を持たず）、粉末Ｘ線回折で明確なピークを
持たないことを意味する。たとえば、原子の配列の場合
では数ｎｍの範囲の規則性しか持たない。細孔の配列の
場合では多くても１０個以下の範囲での規則性しか持た
ない。

【０００８】本発明における多孔性とは、窒素吸着法に
より細孔が測定されることを意味し、その細孔容積が、
好ましくは０．１ｍＬ／ｇ以上、より好ましくは０．５
ｍＬ／ｇ以上であることを意味する。均一な細孔径を持
つとは、窒素吸着等温線より求めた細孔径および全細孔
容積（窒素吸着法で測定可能な細孔径が５０ｎｍ以下の
細孔量）において平均細孔径の±５０％の範囲に全細孔
容量の５０％以上が含まれる多孔性物質を指す。また、
ＴＥＭ観察によっても細孔が均一であることを確認でき
る。本発明の多孔性物質の動的光散乱法によって測定さ
れる平均粒子直径（直径を単に径ということがある。）
は、好ましくは１０〜４００ｎｍで、より好ましくは１
０〜３００ｎｍで、さらに好ましくは１０〜２００ｎｍ
である。動的光散乱法によって測定される平均粒子径Ｄ
_L （nm）から計算される換算比表面積Ｓ_L （ｍ² ／ｇ）
は、多孔性物質の粒子が球状であると仮定し、Ｓ_L ＝６
×１０³ ／（密度（g ／ｃｍ³ ）×Ｄ_L ）により求めら
れる。この値と、ＢＥＴ法による窒素吸着比表面積Ｓ_B
との差Ｓ_B −Ｓ_L が２５０ｍ² ／ｇ以上であるというこ
とは、多孔性物質の粒子がきわめて多孔性であることを
示している。この値が小さいと作動液体を内部に吸収す
る能力が小さくなる。Ｓ_B −Ｓ_L は、１５００ｍ² ／ｇ
以下であることが好ましい。

【０００９】以下に本発明の吸着剤の一次粒子である多
孔性物質の製造方法について説明する。本発明の多孔性
物質の製造方法としては特に限定されないが、以下の製
造方法が好ましい方法としてあげられる。すなわち、金
属酸化物および／またはその前駆体からなる金属源とテ
ンプレートと水を混合し金属酸化物／テンプレート複合
体のゾルを製造する工程と、該複合体からテンプレート
を除去する工程とからなる製造方法である。本発明で用
いられる金属源は金属酸化物および／またはその前駆体
であり、金属種としては、ケイ素、２族のマグネシウ
ム、カルシウム等のアルカリ土類金属、亜鉛、3 族のア
ルミニウム、ガリウム、希土類等、4 族のチタン、ジル
コニウム等、5 族のリン、バナジウム、7 族のマンガ
ン、テルル等、8 族の鉄、コバルト等が挙げられる。前
駆体としては、これら金属の硝酸塩、塩酸塩等の無機
塩、酢酸塩、ナフテン酸塩等の有機酸塩、アルキルアル
ミニウム等の有機金属塩、アルコキシド、水酸化物が挙
げられるが、後述する合成方法によって合成できるもの
であればこれに限定されるものではない。もちろん、こ
れらを単独あるいは併用して用いても良い。

【００１０】金属としてケイ素を選んだ場合、前駆体と
しては縮合や重合を繰り返して最終的にシリカになるも
のを用いることができ、好ましくはテトラエトキシシラ
ンやメチルトリエトキシシラン、ジメチルトリエトキシ
シラン、１，２−ビス（トリエトキシシリル）エタン等
のアルコキシドや活性シリカを単独または併用して用い
ることができる。活性シリカは安価で安全性が高いた
め、特に好ましい。本発明で用いる活性シリカは、水ガ
ラスから有機溶剤で抽出したり、水ガラスをイオン交換
したりするなどして調製することができる。たとえば水
ガラスをＨ⁺ 型カチオン交換体と接触させて調製する場
合、Ｎａが少なく安価であるため３号水ガラスを用いる
のが工業的に好ましい。カチオン交換体としては、たと
えばスルホン化ポリスチレンジビニルベンゼン系の強酸
性交換樹脂（例えばローム＆ハース社製、アンバーライ
トＩＲ−１２０Ｂ）等が好ましいが、特にこれに限定さ
れるものではない。

【００１１】本発明で用いるテンプレートとしては、四
級アンモニウム系などのカチオン性、アニオン性、非イ
オン性、両性界面活性剤やドデシルアミン、テトラデシ
ルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン等
のアミンやアミンオキサイドなどの中性テンプレート等
何でもよいが、好ましくは旭電化製のアデカプルロニッ
クＬ・Ｐ・Ｆ・Ｒシリーズのようなトリブロック系や旭
電化製のアデカＰＥＧシリーズのようなポリエチレング
リコール、アデカプロニックＴＲシリーズのようなエチ
レンジアミンベース型などのような非イオン性界面活性
剤を用いることができる。非イオン性界面活性剤として
は、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドからな
るトリブロック系の非イオン性界面活性剤を使用可能で
ある。特に、構造式ＨＯ( Ｃ₂ Ｈ₄ Ｏ) _a −( Ｃ₃ Ｈ₆
Ｏ) _b −( Ｃ₂ Ｈ₄ Ｏ) _c Ｈ（但し、a 、ｃは１０〜１
１０を、ｂは３０〜７０をしめす）で示されるもの、あ
るいは構造式Ｒ( ＯＣＨ₂ ＣＨ₂)_n ＯＨ（但し、Ｒは炭
素数１２〜２０のアルキル基を、ｎは２〜３０を示す）
で示されるものが好ましい。具体的には、旭電化製プル
ロニックＰ１０３（ＨＯ( Ｃ₂ Ｈ₄ Ｏ)₁₇ −( Ｃ₃ Ｈ₆
Ｏ)₆₀ −( Ｃ₂ Ｈ₄ Ｏ)₁₇ Ｈ）、Ｐ１２３（ＨＯ( Ｃ₂
Ｈ₄ Ｏ)₂₀ −( Ｃ₃ Ｈ₆ Ｏ)₇₀ −( Ｃ₂ Ｈ₄ Ｏ)
₂₀ Ｈ）、Ｐ８５等やポリオキシエチレンラウリルエー
テル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシ
エチレンステアリルエーテル等を挙げることができる。

【００１２】細孔径を変化させるために、有機助剤とし
て、炭素数６〜２０の芳香族炭化水素、炭素数５〜２０
の脂環式炭化水素、炭素数３〜１６の脂肪族炭化水素お
よびこれらのアミンならびにハロゲン置換体、たとえ
ば、トルエン、トリメチルベンゼン、トリイソプロピル
ベンゼン等を加えることができる。金属源とテンプレー
トの反応は、たとえば、金属源を溶媒に溶解あるいは分
散したものと、テンプレートを溶媒に溶解あるいは分散
したものを撹拌混合したのち行なわせることができる
が、これに限定されるものではない。溶媒としては、水
あるいは水と有機溶剤の混合溶媒のいずれを用いてもよ
いが、有機溶剤としては、アルコール類が好ましい。ア
ルコール類としては、エタノールやメタノール等の低級
アルコールが好ましい。

【００１３】これらの反応に用いられる組成は、テンプ
レートと金属源、溶媒により異なるが、凝集や沈殿等が
生じ、粒子径が大きくならない範囲を選ぶことが必要で
ある。また、粒子の凝集や沈殿を防ぐためにＮａＯＨ等
のアルカリや低分子ＰＶＡ等の安定化剤を加えてもよ
い。例えば、金属源として活性シリカを、テンプレート
としてプルロニックＰ１０３（旭電化製）を、溶媒とし
て水を用いる場合は、次のような組成を用いることがで
きる。Ｐ１０３／ＳｉＯ₂ の重量比として、好ましくは
０．０１〜３０、より好ましくは０．１〜５の範囲が用
いられる。有機助剤／Ｐ１０３の重量比は、好ましくは
０．０２〜１００、より好ましくは０．０５〜３５であ
る。反応時の水／Ｐ１０３の重量比としては、好ましく
は１０〜１０００、より好ましくは２０〜５００の範囲
が用いられる。安定化剤として、ＮａＯＨをＮａＯＨ／
ＳｉＯ ₂ の重量比として１×１０^-4 〜０．１５の範囲
で加えてもよい。プルロニックＰ１２３を用いる場合
も、同様の組成を用いることができる。金属源やテンプ
レート、溶媒の混合は、好ましくは０〜８０℃、より好
ましくは０〜４０℃で撹拌しながらおこなう。

【００１４】反応は常温でも容易に進行するが、必要に
応じて１００℃までの加温下で行なうこともできる。し
かし、１００℃以上の水熱反応のような条件は不要であ
る。反応時間としては０．５〜１００時間、好ましくは
３〜５０時間の範囲が用いられる。反応時のｐＨは好ま
しくは３〜１２で、より好ましくは４〜１２で、さらに
好ましくは４〜１０の範囲でｐＨの制御のためにＮａＯ
Ｈ、アンモニアなどのアルカリや塩酸、酢酸、硫酸など
の酸を加えてもよい。多孔性物質のゾルを製造する際、
アルミン酸アルカリを添加することもできるが、その時
期は、複合体の形成前後、テンプレートを除去した後の
いずれでも構わない。複合体がケイ素を含む場合、アル
ミン酸アルカリを添加することで、酸性にしたりカチオ
ン性物質を添加したりしても安定で、長期間の保存にも
耐えるゾルを製造することができる。用いるアルミン酸
アルカリとしては、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸
カリウム、アルミン酸リチウム、アルミン酸第一アンモ
ニウム、アルミン酸グアニジンなどを用いることができ
るが、アルミン酸ナトリウムが好ましい。アルミン酸ナ
トリウム中のＮａ／Ａｌ元素比は１．０〜３．０が好ま
しい。

【００１５】以下に、テンプレート除去後にアルミン酸
アルカリ溶液を添加する場合を例に説明する。アルミン
酸アルカリ溶液の添加は、０〜８０℃、好ましくは５〜
４０℃で撹拌しながらおこなう。添加するアルミン酸ア
ルカリの濃度は特に限定されないが、０．５〜４０重量
％で用いるのが好ましく、１〜２０重量％で用いるのが
より好ましい。添加する量は、たとえば、多孔性物質の
ゾルがケイ素を含む場合、Ａｌ／（Ｓｉ＋Ａｌ）の元素
比として好ましくは０．００３〜０．１であり、より好
ましくは０．００５〜０．０５である。添加後、４０〜
９５℃で加熱するのが好ましく、６０〜８０℃で加熱す
るのがより好ましい。

【００１６】次に、テンプレートの除去方法について説
明する。たとえば、得られた反応溶液にアルコール等の
溶剤を加え複合体からテンプレートを除去する事により
多孔性物質が得られる。この際、限外濾過装置を用いる
と、多孔性物質をゾルのまま取り扱うことができ好まし
い。限外濾過用の膜の材質としては、ポリスルホン、ポ
リアクリロニトリル、セルロースなどを用いることがで
き、その形状は、中空糸型や平膜型、スパイラル型等の
いずれでもかまわない。この際、粒子の凝集を防ぐため
にＮａＯＨ等のアルカリや低分子ＰＶＡ等の安定化剤を
加えてもよい。除去に用いる溶剤は、テンプレートを溶
解するものであればよく、取り扱いが簡単な水や溶解力
の高いアルコール類が好ましい。アルコール類として
は、メタノール、エタノール等の低級アルコールが好ま
しい。除去温度は、用いる溶剤やテンプレートにより異
なるが、好ましくは０〜８０℃で、より好ましくは２０
〜８０℃である。除去されたテンプレートは溶剤を除く
ことで再利用することができる。また、得られた複合体
を、濾過等により濾別し、水洗、乾燥し、ついで含有し
ているテンプレートを超臨界流体やアルコール等の溶剤
との接触、あるいは焼成等の方法で除去することによ
り、多孔性物質を得てもよい。焼成温度は、テンプレー
トが消失する温度以上、概ね５００℃以上で行なう。焼
成時間は、温度との関係で適宜設定されるが、３０分〜
６時間程度である。他の除去方法としては、溶剤と複合
体を撹拌混合する方法や、複合体をカラム等に詰め溶剤
を流通させる等の方法を取ることもできる。

【００１７】ゾルから溶媒を除去し多孔性物質を得る方
法としては、加熱乾燥や真空乾燥、スプレードライ、超
臨界乾燥などの方法を用いることができる。これら酸化
物の多孔体の組成は、純粋なシリカでもよいが、シリカ
にアルミニウム(Al)、チタニウム(Ti)、マグネシウム(M
g)、ジルコニウム(Zr)、ガリウム(Ga)、ベリリウム(B
e)、イットリウム(Y) 、ランタン(La)、スズ(Sn)、鉛(P
b)、バナジウム(V) 、ホウ素(B) 等が混ざったものでも
よい。本発明の多孔性物質は、用途に応じて様々な改質
をしても良い。たとえば、表面張力を調整する目的でシ
ランカップリング剤等による表面改質をおこなったりし
ても良い。本発明の吸着剤が使用できる吸着ヒートポン
プには、開放式と密閉方式があり、本発明の吸着剤はこ
のいずれの方式の吸着ヒートポンプにも使用できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に実施例を挙げて本発明を具
体的に説明する。粉末Ｘ線回折図は理学製ＲＩＮＴ２５
００を用いて測定を行なった。細孔分布、及び比表面積
は、カンタクロム社製オートソーブ−１を用い、窒素に
より測定した。細孔分布は、ＢＪＨ法により算出した。
平均細孔直径はＢＪＨ法より求めた微分細孔分布曲線の
メソポア領域のピークの値より算出した。比表面積はＢ
ＥＴ法により算出した。動的光散乱法による平均粒子径
は、大塚電子製レーザーゼータ電位計ＥＬＳ−８００に
より測定した。

【００１９】

【実施例１】〔多孔性物質の製造〕あらかじめＨ⁺ 型に
しておいたカチオン交換樹脂（アンバーライト、ＩＲ−
１２０Ｂ）１００ｇを水１００g に分散したなかに、３
号水ガラス（ＳｉＯ₂ ＝２９重量％、Ｎａ₂ Ｏ＝９．５
重量％）３３．３ｇを水６６．７ｇで希釈した溶液を加
える。これを、十分撹拌した後、カチオン交換樹脂を濾
別し活性シリカ水溶液２００ｇを得た。この活性シリカ
水溶液のＳｉＯ₂ 濃度は５．０重量％であった。５ｇの
旭電化社製プルロニックＰ１０３を水１３６０ｇに溶解
させ、３５℃湯浴中で撹拌しながら、上記の活性シリカ
水溶液６０ｇを添加した。さらに、０．０１５ｍｏｌ／
ＬのＮａＯＨ水溶液を２０ｍＬ加える。この混合物のｐ
Ｈは７．５であった。このときの、水／Ｐ１０３の重量
比は２８９．１で、Ｐ１０３／ＳｉＯ₂ の重量比は１．
６７である。この混合物を３５℃で１５分撹拌後、８０
℃で静置し２４時間反応させた。この溶液にエタノール
を所定量添加し限外ろ過装置を用いて非イオン界面活性
剤を除去し、ＳｉＯ₂ 濃度約４重量％の透明な多孔性物
質のゾルを得た。この溶液中の試料の動的光散乱法によ
って測定される平均粒子径は６０ｎｍで換算比表面積は
４５ｍ² ／ｇであった。ゾルを、１０５℃で乾燥し多孔
性物質を得た。この試料のＸ線回折図には、明確なピー
クは見られなかった。この試料の平均細孔直径は８ｎ
ｍ、細孔容積は１．２１ｍＬ／ｇであった。ＢＥＴ法に
よる窒素吸着比表面積は７２０ｍ² ／ｇであり、換算比
表面積との差は６７５ｍ² ／ｇであった。

【００２０】〔吸着剤の高密度化〕静水圧プレス（ＣＩ
Ｐ）を用いて多孔性物質の凝集体を圧粉して、充填密度
の向上を行った結果を説明する。試料は、上記のゾルを
１０５℃で乾燥した多孔性物質を用いた。この粉末試料
を塩化ビニル製の袋に密閉して、静水圧プレスにより８
０００ｋｇ／ｍ² の圧力で１分間プレスした。この試料
を乳鉢中で粉砕して、０．２５ｍｍおよび０．５ｍｍの
篩を通すことにより、粒径を０．２５〜０．５ｍｍに揃
えた。この試料の体積および重量をメスシリンダーおよ
び重量計で測定することにより、充填密度を求めた。充
填密度は０．６ｇ／ｍＬであった。

【００２１】〔水蒸気吸着等温線の測定〕水蒸気吸着等
温線は、水蒸気吸着装置ＢＥＬＳＯＲＰ１８（日本ベル
製）を用いて測定した。試料は上述した吸着剤、および
比較として粒径０．１〜０．１５ｍｍ、充填密度０．７
ｇ／ｍＬの市販Ａ型シリカゲルを用いた。測定は吸着-
脱着等温線を同じ試料について２回測定した。１回目の
吸・脱着等温線に大きなヒステリシスが見られたが、２
回目は小さくなった、これは、１回目の吸着により、こ
れら吸着剤の表面が水和されたためと思われる。２回目
の吸・脱着等温線を比較データとする。吸着−脱着等温
線を相対蒸気圧０．１〜０．９５で測定したところ、上
述した多孔性物質の吸着剤は吸着／脱着サイクル時間が
１５時間で比較のＡ型シリカゲルは２４時間であった。
このことから、本発明の多孔性物質は吸着／脱着が早い
ことがわかる。

【００２２】

【発明の効果】本発明の多孔性物質は、ヒートポンプ用
吸着剤の性能指標が良好で、特に吸着／脱着サイクル時
間が短い。この点からも吸着ヒートポンプの吸着剤とし
て有用である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作動液体と、この作動液体の蒸気を吸着
   ／脱着する吸着剤が配備された吸／脱着部と、吸／脱着
   部に連結された、作動液体の蒸発／凝縮をおこなう蒸発
   ／凝縮部とを備えた吸着ヒートポンプにおいて、該吸着
   剤の一次粒子が非晶質でかつ孔の直径が均一な細孔を持
   つ無機質粒子からなり、動的光散乱法によって測定され
   る粒子の平均粒子径Ｄ_L が１０〜４００ｎｍであり、Ｄ
   _L から求めた換算比表面積Ｓ_L とＢＥＴ法による粒子の
   窒素吸着比表面積Ｓ_B との差Ｓ _B −Ｓ_L が２５０ｍ² ／
   ｇ以上である多孔性物質であることを特徴とする吸着ヒ
   ートポンプ。
2. 【請求項２】 該多孔性物質の細孔の平均直径が１〜１
   ０ｎｍの範囲である請求項１に記載の吸着ヒートポン
   プ。
3. 【請求項３】 該無機質が酸化ケイ素である請求項１ま
   たは２に記載の吸着ヒートポンプ。