JP5434477B2 - Zeolite, the adsorption element using the same, the adsorbent module, adsorption heat pumps and desiccant rotor - Google Patents

Zeolite, the adsorption element using the same, the adsorbent module, adsorption heat pumps and desiccant rotor

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JP5434477B2 JP2009248069A JP2009248069A JP5434477B2 JP 5434477 B2 JP5434477 B2 JP 5434477B2 JP 2009248069 A JP2009248069 A JP 2009248069A JP 2009248069 A JP2009248069 A JP 2009248069A JP 5434477 B2 JP5434477 B2 JP 5434477B2
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Description

本発明は、ゼオライトおよびそれを用いた吸着素子、吸着材モジュール、吸着ヒートポンプおよびデシカントローターに関するものであり、詳しくは、吸着材の吸着、脱着機能により室内の空気を除湿および/または加湿する湿度調節装置に好適に使用されるゼオライトとそれを用いた吸着材モジュールに関するものである。 The present invention, zeolite and adsorption element using the same, the adsorbent module, relates adsorption heat pumps and desiccant rotor, particularly, humidity control for dehumidification and / or humidification of indoor air by adsorption, desorption function of the adsorbent it relates adsorbent module using the same and zeolite are preferably used in the apparatus.
本発明のゼオライトと吸着材モジュールは、特に室内の除加湿を行う湿度調節装置に好適である。 Zeolite adsorbent module of the present invention is particularly suitable for humidity control apparatus performing dehumidification of the indoor.

室内の空調技術の1つとして、室内をより快適にし、且つ省エネルギー化を図るため、吸着材の水蒸気吸脱着を行う除湿・加湿技術が種々検討されている。 One indoor air-conditioning technology, in the room more comfortable, and for saving energy, dehumidification, humidification technology for water vapor adsorption and desorption of the adsorbent have been studied.
斯かる技術のうち、特許文献1に記載のようなペルチェ素子の熱電変換機能を利用した技術が提案されている。 Among such techniques, technology using thermoelectric conversion function of the Peltier device has been proposed as described in Patent Document 1. ペルチェ素子は通常の電熱ヒータを利用する場合に比べ、吸着材の加熱と冷却を同時に行うことが出来るため、吸着材の吸着効率を高めることが出来る。 The Peltier device compared to the case of using the conventional electric heater, since it is possible to perform cooling and heating of the adsorbent at the same time, it can increase the adsorption efficiency of the adsorbent.
しかしペルチェ素子を利用する場合も、特許文献1に記載のように吸着ロータと組み合わせた装置の場合、一旦、当該ペルチェ素子の両側の熱伝導部を介して送風路の空気を加熱、冷却し、そして、吸着ローターを通過する空気自体を介して吸着材を加熱、冷却するため、熱効率が低く、ペルチェ素子自体もその発熱量に比べて大型化すると言う問題がある。 But when using the Peltier element, when a device in combination with the adsorption rotor, as described in Patent Document 1, once the air blowing path heating and cooling through the sides of the heat conductive portion of the Peltier element, Then, heating the adsorbent through the air itself passing through the adsorption rotor, for cooling, the thermal efficiency is low, there is a problem that the size in comparison to the amount of heat generated Peltier element itself.

そこで装置の小型化を図る目的で、吸湿材を具備した伝熱板をペルチェ素子で直接加熱冷却することにより、水蒸気を除去する様にした装置が提案されている(特許文献2、3)。 Therefore, in order to reduce the size of the apparatus, by heating directly cooled heat transfer plates provided with the absorbent material in the Peltier element, device was set to remove water vapor has been proposed (Patent Documents 2 and 3). しかしながら、特許文献2の装置では、吸湿材が吸着した水分を脱着(以下、「脱着」を再生ともいう)して、加湿用途に利用するためには高温での再生が必要であるが、この装置においては、ペルチェ素子を長時間高温にする必要があるため、十分に作動しなかったり、脱着を促すため、伝熱面への吸着材の塗布量を下げて伝熱効率を上げる必要があり、十分な加湿性能が得られない、具体的には十分な加湿に要する水分量が得られないと言う問題がある。 However, in the apparatus of Patent Document 2, the moisture absorbent is adsorbed desorption (hereinafter, "desorption" is also referred to as regeneration) that is to be used for humidification purposes is required regeneration at high temperatures, this in apparatus, it is necessary to the Peltier element to high temperature for a long time, or does not operate satisfactorily, to promote desorption, it is necessary to increase the heat transfer efficiency by reducing the coating amount of the adsorbent to the heat transfer surface, sufficient humidifying performance can not be obtained, and specifically there is a problem that the water content can not be obtained necessary for adequate humidification. 更に、ペルチェ素子に長時間高い温度を繰り返しかける必要があるために、高温に耐えられる素子を用いなければならず、かつ、耐久性も落ちるという問題がある。 Furthermore, since it is necessary to Kakeru repeatedly prolonged high temperature to the Peltier element, it is necessary to use a device that can withstand high temperatures, and there is a problem that durability drops.

また特許文献3では上述の装置に吸着材として水蒸気の吸脱着の容易なアルミノフォスフェート類を用いることで、長時間高温にすることなしに、水蒸気の脱着(再生)を可能にする吸着材モジュールが提案されている。 The adsorbent module that possible using easy aluminophosphate such adsorption and desorption of water vapor as an adsorbent in Patent Document 3, the above-described apparatus, without long-time high temperature, desorption of water vapor (reproduction) There has been proposed.
しかし、これらの吸着材を用いても、吸着材モジュールに搭載した際に、室内に十分な加湿量を提供する目的には未だ不十分であった。 However, even with these adsorbents, when mounted on the adsorbent module, for the purpose of providing a sufficient amount of humidification in the room it was still insufficient.
すなわち、ペルチェ素子が発生する熱程度でも吸着材に吸着した水蒸気を脱着することはできても、十分な除加湿量がとれるような水蒸気吸着量を有する吸着材は見出されておらず、その開発が嘱望されていた。 That is, even if also possible to desorb the water vapor adsorbed to the adsorbent by heat of about Peltier element occurs, the adsorbent has not been found to have a water vapor adsorption amount as sufficient dehumidification amount can be taken, that development has been expectation.

特開2000−146220号公報 JP 2000-146220 JP 特開2001−097038号公報 JP 2001-097038 JP 特開2008−100144号公報 JP 2008-100144 JP

本発明は、ペルチェ素子が発生する熱でも、吸着材に吸着した水蒸気を容易に再生することができ、かつ十分な加湿量を取ることができるようなゼオライトを提供すること、および除加湿装置の装置構成を簡素化、小型化し且つ十分な水分吸脱着量を備えた吸着材モジュールを提供することを課題とする。 The present invention is also a heat Peltier device occurs, to provide a zeolite such as may be able to play easily adsorbed water vapor adsorbent, and take a sufficient amount of humidification, and dehumidification device simplified apparatus configuration, and to provide an adsorbent module with miniaturized and sufficient moisture adsorption and desorption amount.

本発明は上記の実情に鑑みてなされたものであり、上記の課題を解決するため、鋭意検討の結果、骨格構造にアルミニウムとリンと、特定の元素を有し、特定の吸着特性を有するゼオライトが本課題を解決するに極めて好適であることを見出した。 The present invention has been made in view of the above circumstances, in order to solve the above problem, a result of intensive studies, have aluminum and phosphorus in the backbone structure, the specific elements, zeolite having a specific adsorption properties There was found to be very suitable to solve this problem. 具体的には、アルミニウムとリンと、鉄またはチタンを有するゼオライトであり、前記ゼオライトの25℃で測定した水蒸気吸着等温線において、特定の吸着量の変化量を有するゼオライトである。 Specifically, a zeolite having an aluminum and phosphorus, the iron or titanium, in a water vapor adsorption isotherm measured at 25 ° C. of the zeolite, a zeolite having an amount of change specific adsorption. 好ましくはIZA(International Zeolite Association)の定める構造のコードでS Preferably S code structure prescribed by IZA (International Zeolite Association)
OD型、またはATS型構造を有するゼオライトである。 OD type or a zeolite with ATS structure.
本発明のゼオライトを、吸着材を担持させた一対の吸着素子をペルチェ素子の吸熱部および放熱部として機能する一対の板面にそれぞれ直接配置することにより構成した吸着材モジュールに使用した際、ペルチェ素子の発生する熱量でも再生ができ、かつ十分な加湿量を取ることができ、吸着材モジュールに好適であることを見出し、発明を完成させた。 When the zeolites of the present invention, was used in the adsorbent module configured by placing directly on a pair of plate surfaces which function a pair of adsorption elements obtained by supporting an adsorbent as a heat absorbing component and a heat releasing portion of the Peltier element, a Peltier can also play with generated heat of the device, and can take a sufficient amount of humidification, it found to be suitable in the adsorbent module, thereby completing the invention.

すなわち、本発明の第一の要旨は、骨格構造にアルミニウムとリンと、 鉄を含むゼオライトであり、前記ゼオライトの25℃で測定した水蒸気吸着等温線において、相対蒸気圧0.08以上0.15以下の範囲におけるゼオライトの水吸着量の変化が0.12g/g以上であることを特徴とするゼオライトに存する。 Specifically, a first aspect of the present invention, aluminum and phosphorus in the backbone structure is a zeolite containing iron, in a water vapor adsorption isotherm measured at 25 ° C. of the zeolite, the relative vapor pressure 0.08 to 0.15 changes in the water adsorption amount of zeolite in the following ranges resides in the zeolite, characterized in that it is 0.12 g / g or more.
本発明の第二の要旨は、前記ゼオライトにおいて、25℃で測定した水蒸気吸着等温線において、相対蒸気圧が0.1のときの水蒸気吸着量が0.03g/g以上であるゼオライトに存する。 Second aspect of the present invention, in the zeolite, the water vapor adsorption isotherm measured at 25 ° C., a relative vapor pressure existing in the zeolite is the 0.03 g / g or more water vapor adsorption amount when 0.1.

本発明の第三の要旨は、前記ゼオライトにおいて、骨格構造がIZA(International Zeolite Association)の定める構造のコードでSOD型、またはATS型構造を有するゼオライトに存する。 The third aspect of the invention, in the zeolite lies in the zeolite framework structure has a SOD-type or ATS structure, the code structure prescribed by IZA (International Zeolite Association).
本発明の第四の要旨は、前記ゼオライトを用いた吸着素子に存する。 A fourth aspect of the present invention, there is adsorption element using the zeolite.

本発明の第五の要旨は、空気を除湿および/または加湿する湿度調節装置に使用される吸着材モジュールであって、前記モジュールは吸熱部および放熱部としてそれぞれ機能する一対の板面を備えたペルチェ素子と、当該ペルチェ素子の各板面にそれぞれ直接配置された第1の吸着素子および第2の吸着素子とを有し、これら第1及び第2の吸着素子が、通気可能なエレメントに吸着材としての以下のゼオライトを担持させて構成されている吸着材モジュールであり、かつゼオライトに前記ゼオライトを用いた吸着材モジュールに存する。 The fifth aspect of the present invention is a adsorbent module that is used in the humidity control apparatus for dehumidification and / or humidification of air, wherein the module includes a pair of plate surfaces that respectively function as a heat absorbing component and a heat releasing component a Peltier element, and a first adsorption element and the second adsorption element, each arranged directly on the respective plate surfaces of the Peltier element, the first and second adsorption elements, adsorbed breathable element an adsorbent module is configured by supporting the following zeolites as wood, and consists in the adsorbent module using the zeolite to zeolite.
本発明の第六の要旨は、前記吸着材モジュールにおいて、ペルチェ素子に流れる電流の逆転によって当該ペルチェ素子の吸熱部と放熱部を入れ替えることにより、各吸着素子における吸着操作と脱着操作を切替え可能になされている吸着材モジュールに存する。 Sixth aspect of the present invention, in the adsorbent module, by interchanging heat radiating portion and the heat absorbing portion of the Peltier element by the reversal of the current flowing through the Peltier element, the switchable adsorption operation and the desorption operation in each of the adsorption elements It consists in the adsorbent module being made.

本発明の第七の要旨は、前記吸着材モジュールにおいて、第1及び第2の吸着素子のエレメントが、略波板状の基材シート及び略平板状の基材シートから成る通気セル形成シートを複数積層したコルゲート型のエレメントであり、かつ、当該エレメントは、前記各通気セル形成シートの略平板状の基材シートがペルチェ素子の板面と平行に、または直交して配置された構造を備えている吸着材モジュールに存する。 Seventh aspect of the present invention, in the adsorbent module, the elements of the first and second adsorption elements, ventilation cell forming sheet comprising a substantially wave plate-shaped substrate sheet and a substantially flat base material sheet is an element of a plurality stacked corrugated, and the element is provided with the substantially flat base material sheet of each ventilation cell forming sheet is arranged in parallel to or perpendicular, and plate surfaces of the Peltier element structure and that resides in the adsorbent module.

本発明の第八の要旨は、前記ゼオライトを用いた吸着ヒートポンプ、好ましくは吸着ヒートポンプの再生温度が90℃以下であり、吸着温度が30℃以上で得られる冷熱が7℃以下である吸着ヒートポンプに存する。 Eighth aspect of the present invention, the adsorption heat pump using the zeolite, preferably not more than regeneration temperature is 90 ° C. of the adsorption heat pump, the adsorption heat pump cold adsorption temperature is obtained at 30 ° C. or more is 7 ° C. or less exist for.
本発明の第九の要旨は、前記ゼオライトを用いたデシカントローター、好ましくはデシカントローターの再生温度が90℃以下であるデシカントローターに存する。 Ninth aspect of the present invention, the desiccant rotor with the zeolite, preferably lies in the desiccant rotor regeneration temperature of the desiccant rotor is 90 ° C. or less.

本発明のゼオライトによれば、ペルチェ素子が発生する熱量でも、吸着した水分の再生が可能であることに加え、低い相対湿度でも十分な水蒸気吸着量が得られるため、再生を開始した当初から十分な加湿量を得ることが可能となる。 According to the zeolite of the present invention, even heat the Peltier element occurs, in addition to being capable of reproducing adsorbed water, because the resulting sufficient water vapor adsorption at low relative humidity, sufficient from the beginning, which starts playing it is possible to obtain a Do humidification amount.
そのため、本発明の吸着材モジュールによれば、一対の吸着素子に担持させる吸着材が、より低温での吸脱着が可能で且つ、少量でも十分な水蒸気量を吸脱着可能になるため、モジュールを小型化でき、これにより、湿度調節装置の装置構成を簡素化でき且つ装置全体を一層小型化することが出来る。 Therefore, according to the adsorbent module of the present invention, the adsorbent to be carried on a pair of suction devices, more and allows adsorption and desorption at low temperatures, since a sufficient amount of steam even in a small amount to allow adsorption and desorption, the module it can be downsized, which makes it possible to simplify the device configuration of the humidity control apparatus and the whole apparatus further can be reduced in size. また、より低温での吸脱着が可能であるため、ペルチェ素子の発熱温度も低温に抑えることが出来、その結果、ペルチェ素子、ならび吸着材モジュールの耐久性を向上させることも出来る。 Also, more since it is possible to adsorption and desorption at low temperatures, the heat generation temperature of the Peltier element can also be suppressed to a low temperature, as a result, the Peltier device can also be aligned improve the durability of the adsorbent module.
さらに本発明のゼオライトは、前記の効果により、従来公知の吸着ヒートポンプやデシカントローターにも当然適用できる。 Furthermore zeolites of the present invention, by the effect can naturally also applicable to a conventional adsorption heat pumps and desiccant rotor. 吸着ヒートポンプに適用した場合は、「90℃以下の再生温度、30℃以上の吸着温度」で得られる冷水が7℃以下の運転が可能であり、かつゼオライトの水蒸気吸着量が多いため、吸着ヒートポンプの小型化が可能となる。 Because when applied to the adsorption heat pump, "90 ° C. below the regeneration temperature, 30 ° C. or more adsorption temperature" is capable of operating cold water of 7 ° C. or less obtained by, and often the water vapor adsorption of the zeolite, the adsorption heat pump miniaturization is possible. デシカントローターで使用した場合は、低い再生温度での運転が可能となり、また小型化が可能となる。 When used in desiccant rotor enables operation at low regeneration temperatures, also can be miniaturized.

実施例1記載のゼオライトの吸着特性を示す水蒸気吸着等温線である。 A water vapor adsorption isotherm showing an adsorption characteristic of the zeolite described in Example 1. 実施例2記載のゼオライトの吸着特性を示す水蒸気吸着等温線である。 A water vapor adsorption isotherm showing an adsorption characteristic of the zeolite described in Example 2. 実施例3記載のゼオライトの吸着特性を示す水蒸気吸着等温線である。 A water vapor adsorption isotherm showing an adsorption characteristic described in Example 3 of the zeolite. 比較例1記載のゼオライトの吸着特性を示す水蒸気吸着等温線である。 Adsorption properties of the zeolite of Comparative Example 1 wherein a water vapor adsorption isotherm showing an. 本発明の吸着材モジュールの一例を示す斜視図である。 Is a perspective view showing an example of the adsorbent module of the present invention. 本発明の吸着材モジュールの他の例を示す斜視図である。 Another example of the adsorbent module of the present invention is a perspective view showing. 本発明の吸着材モジュールの使用例としての湿度調節装置の構成を示す模式的なブロック図である。 It is a schematic block diagram showing a configuration of a humidity control apparatus as an example use of the adsorbent module of the present invention.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明するが、以下の説明は、本発明の実施態様の一例(代表例)であり、これらの内容に特定はされない。 Hereinafter will be described in detail embodiments of the present invention, the following description is an example embodiment of the present invention (representative example), identified not to their contents. 本発明は、特定の吸着特性を有するゼオライトと、それを用いた吸着材モジュール等その用途についての発明である。 The present invention includes a zeolite having a particular adsorption characteristic, an invention of the adsorbent module such that applications using the same. まずは本発明のゼオライトについて詳述する。 First, it will be described in detail zeolite of the present invention.

(1)ゼオライト 本発明のゼオライトは、骨格構造にアルミニウム、リンと、鉄またはチタンを含むゼオライトであり、好ましくは鉄またはチタンを含む結晶性アルミノフォスフェート類であり、より好ましくは、合成が容易で製造コストも有利な点で、鉄を含む結晶性アルミノフォスフェートである。 (1) Zeolite Zeolite invention, aluminum skeletal structure, and phosphorus, a zeolite containing iron or titanium, preferably a crystalline aluminophosphate compounds containing iron or titanium, more preferably, easy synthesis in manufacturing costs an advantage, a crystalline aluminophosphate including iron. 具体的には、骨格構造内にアルミニウム、リンを含むゼオライトにおいて、アルミニウム原子またはリン原子の一部が、鉄原子またはチタン原子で置換されているゼオライトであり、好ましくは鉄原子で置換されているゼオライトである。 Specifically, aluminum in the framework structure, the zeolite containing phosphorus, some of the aluminum or phosphorus atoms is a zeolite substituted with iron atoms or titanium atoms are substituted with preferably iron atom it is a zeolite. 本発明のゼオライトは、骨格構造中に、アルミニウム原子、リン原子、鉄原子またはチタン原子以外の原子を含んでいてもよく、具体的には骨格構造中のアルミニウム原子、リン原子の一部が、鉄原子、チタン原子以外の他の原子と置換されていてもよい。 Zeolites of the present invention, the backbone structure, aluminum atom, phosphorus atom, may contain atoms other than iron atoms or titanium atoms, in particular the aluminum atoms in the framework structure, a part of the phosphorus atom, iron atom, may be substituted with other atoms other than titanium atoms.
置換される原子の種類は特に限定されるものではないが、通常アルミニウム原子が、周期表第三または第四周期に属し、2A族、7A族、8族、1B族、2B族、3B族(Alを除く)、4B族(Si,Geを除く)の元素から選ばれる少なくとも一種類の元素で置換されているものであり、好ましくはCo、Ga、Mg、Zn、Sn(2価)で置換されるもの、または、通常リン原子が周期表第三または第四周期に属する4B族の元素で置換されているものであり、好ましくはSi、Sn(4価)で置換されているものであり、好ましくはアルミニウムとリンの両方がそれぞれ前記の元素で置換されているものである。 Although not particularly limited kind of atoms to be replaced, normally aluminum atoms, belonging to the periodic table third or fourth period, 2A, Group 7A, Group 8, 1B Group, 2B Group, 3B group ( excluding al), are those which are substituted with at least one kind of element selected from group 4B (Si, excluding Ge), preferably substituted Co, Ga, Mg, Zn, in Sn (2-valent) what is, or is intended to normally phosphorous atom is substituted with an element of group 4B belonging to the third or fourth period of the periodic table, and preferably those which are substituted by Si, Sn (4-valent) , preferably those in which both aluminum and phosphorus is substituted with the element, respectively. より好ましくはGa、Mg、Si、Snで置換されているものであり、さらに好ましくはGa,Si、Snで置換されているものである。 More preferably those which are substituted Ga, Mg, Si, In Sn, more preferably those that substitute Ga, Si, at Sn.

本発明のゼオライトにおける、鉄原子、またはチタン原子のモル比は、特に限定されるものではないが、鉄またはチタン原子の含有モル量をM、アルミ原子の含有モル量をAl、リン原子の含有モル量をP、としたとき、モル比 M/(M+Al+P)が通常0.001以上、好ましくは0.01以上、より好ましくは0.02以上であり、通常0.5以下、好ましくは0.3以下、より好ましくは0.2以下である。 The zeolites of the present invention, the molar ratio of iron atoms or titanium atoms, include, but are not limited to, containing the molar content of iron or titanium atom M, the molar content of aluminum atoms Al, phosphorus atoms when the molar amount of P, a molar ratio M / (M + Al + P) is usually 0.001 or more, preferably 0.01 or more, more preferably 0.02 or more and usually 0.5 or less, preferably 0. 3 or less, more preferably 0.2 or less.

本発明のゼオライトのフレームワーク密度(FD)は特に限定されるものではないが、通常、13.0T/nm 以上、好ましくは13.5T/nm 、更に好ましくは14.0T/nm 以上であり、通常20.0T/nm 以下、好ましくは19.0T/nm 以下、さらに好ましくは17.2/nm 以下である。 Zeolite Framework Density of the present invention (FD) but is not particularly limited, usually, 13.0T / nm 3 or more, preferably 13.5T / nm 3, more preferably 14.0T / nm 3 or more , and the normal 20.0T / nm 3 or less, preferably 19.0T / nm 3 or less, more preferably 17.2 / nm 3 or less. 前記下限未満では、構造が不安定となる傾向があり、耐久性が低下することがある。 Is less than the lower limit, there is a tendency that the structure becomes unstable and the durability is lowered. 一方、前記上限超過では吸着容量が小さくなり、吸着材としての使用に適さなくなることがある。 Meanwhile, the adsorption capacity becomes smaller than the upper limit exceeded, it may become unsuitable for use as an adsorbent. なお、フレームワーク密度(単位:T/nm )とは、単位体積(nm )あたりに存在するT原子(ゼオライト1nm 当たりの酸素以外の骨格を構成する元素の数)を意味する。 Incidentally, the framework density (unit: T / nm 3) means a T atoms present per unit volume (nm 3) (number of elements constituting the skeleton other than oxygen per zeolite 1 nm 3).

本発明のゼオライトの構造は、特に限定されるものではないが、IZA(International Zeolite Association)が定める構造のコードで示すと、AEI、AEL、AET、A Structure of the zeolite of the present invention is not particularly limited, if indicated by the code structure defining the IZA (International Zeolite Association), AEI, AEL, AET, A
FI、AFN、AFR、AFS、AFT、AFX、ATO、ATS、CHA、ERI、LEV、SOD、VFIなどが挙げられる。 FI, AFN, AFR, AFS, AFT, AFX, ATO, ATS, CHA, ERI, LEV, SOD, and the like VFI. 中でも、吸着特性、耐久性の点からは、AEI型、AEL型、AFI型、CHA型、LEV型、SOD型構造の何れかが好ましく、特に耐久性と吸着特性の面からSOD型、ATS型が好ましい。 Among them, the adsorption characteristics, in terms of durability, AEI type, AEL type, AFI type, CHA type, LEV type, or preferably of SOD type structure, particularly SOD type in terms of durability and adsorption characteristics, ATS type It is preferred.
また、これらは単独で用いても、2種類以上の構造のゼオライトを組み合わせて使用することもできる。 Also, they may be used alone, it may be used in combination of two or more structured zeolite.

本発明のゼオライトの粒子の大きさ(平均粒径)は、特に限定されるものではないが、通常は0.1〜300μm、吸着材個々の粒子における水蒸気の拡散を高める観点から、好ましくは0.5〜250μm、更に好ましくは1〜200μm、最も好ましくは2〜100μmである。 The size of the zeolite particles of the present invention (average particle diameter) is not particularly limited, is usually 0.1 to 300, in view of enhancing the diffusion of water vapor in the adsorbent individual particles, preferably 0 .5~250Myuemu, more preferably 1 to 200 [mu] m, most preferably 2 to 100 m.
本発明のゼオライトは以下に示すような吸着特性を有するものである。 Zeolites of the present invention are those having the adsorption characteristics as shown below.

すなわち、本発明のゼオライトは、ゼオライトの25℃の水蒸気吸着等温線における相対蒸気圧0.08以上、0.15以下の範囲における水の吸着量の変化が0.12g/g以上、好ましくは0.13g/ g以上、より好ましくは0.14g/g以上の吸着特性を有する。 In other words, the zeolite of the present invention, the relative vapor pressure less than 0.08 at 25 ° C. in a water vapor adsorption isotherm of the zeolite, 0.15 change in the amount of adsorption of water in the range of 0.12 g / g or more, preferably 0 .13g / g or more, more preferably adsorption properties of more than 0.14 g / g. 吸着量の変化量は大きいほどよく、上限は特に限定されるものではないが、通常は0.30g/g以下、好ましくは0.25g/g以下である。 Variation of the adsorption amount may larger, the upper limit is not particularly limited, usually 0.30 g / g and preferably at most 0.25 g / g.
本発明のゼオライトの水蒸気吸着量は特に限定されるものではないが、ゼオライトの25℃で測定した水蒸気吸着等温線において、相対蒸気圧が0.1のときの水蒸気吸着量が通常0.03g/g以上であり、好ましくは0.04g/g以上である。 Water vapor adsorption amount of the zeolite of the present invention is not particularly limited, the water vapor adsorption isotherm measured at 25 ° C. of the zeolite, the amount of adsorbed water vapor at a relative vapor pressure of 0.1 usually 0.03 g / g or more, preferably 0.04g / g or more. 水蒸気吸着量は大きいほどよく、上限は特に限定されるものではないが、通常は0.20g/g以下、好ましくは0.10g/g以下である。 Water vapor adsorption may larger, the upper limit is not particularly limited, usually 0.20 g / g, preferably not more than 0.10 g / g.

このような吸着特性を有するゼオライトの達成手段は特に限定されるものではないが、具体的には、ゼオライトの骨格構造に含む元素としてアルミニウム、リンと、鉄またはチタンを選択し、必要に応じ前記のアルミニウム、リン原子を置換する周期表第三または第四周期に属し、2A族、7A族、8族、1B族、2B族、3B族(Alを除く)、4B族(Si,Geを除く)の元素を適宜選択すること、ゼオライトの骨格構造としてIZA(International Zeolite Association)が定める構造のコードで示すと、AEI、AEL Such achievement means zeolite having adsorption properties is not particularly limited, specifically, aluminum as an element including the framework structure of the zeolite, and select and phosphorus, the iron or titanium, optionally wherein excluding aluminum, belonging to the periodic table third or fourth cycle to replace the phosphorus atom, 2A, group 7A, group 8, 1B group, 2B, group (excluding Al) 3B group, 4B group (Si, Ge, ) element properly selected to be a, indicating a skeletal structure of the zeolite IZA (code of International zeolite Association) stipulated structure, AEI, AEL
、AET、AFI、AFN、AFR、AFS、AFT、AFX、ATO、ATS、CHA、ERI、LEV、SOD、VFIなどの中から適宜選択すること、ゼオライトの製造の際、下記するテンプレート(構造規定剤)を適宜選択すること、水性出発原料の組成を適宜選択すること等によって、得られるゼオライトの構造、組成等を最適化することによって得られる。 , AET, AFI, AFN, AFR, AFS, AFT, AFX, ATO, ATS, CHA, ERI, LEV, SOD, be suitably selected from among such VFI, in the preparation of the zeolite, the following template (structure directing agent ) suitably selected to be a, such as by appropriately selecting the composition of the aqueous starting material, the structure of the resulting zeolite are obtained by optimizing the composition and the like.

本発明のゼオライトの製造方法は、特に限定されるものではないが、通常、アルミニウム原子源、リン原子源、鉄原子源またはチタン原子源、必要に応じてSi等の他の原子源、および、テンプレート(構造規定剤)を混合した後、水熱合成して製造される。 The manufacturing method of the zeolite of the present invention, but are not particularly limited, usually, aluminum atom source, a phosphorus atom source, an iron atom source or titanium atom source, other atoms sources Si or the like, if necessary, and, after mixing the template (structure directing agent) is prepared by hydrothermal synthesis. また、結晶性アルミノフォスフェートは、例えば特公平1−57041、特開2003−183020、特開2004−136269等の公報に記載の公知の合成法を利用して合成することが出来る。 Also, crystalline aluminophosphate, for example Kokoku 1-57041, JP 2003-183020, can be synthesized by a conventional synthesis method described in JP-like JP 2004-136269.

(水熱合成) (Hydrothermal synthesis)
水熱合成の方法は、特に限定されるものではなく、通常、水性出発原料を耐圧容器に入れて反応させる。 The method of hydrothermal synthesis is not particularly limited, usually, the reaction put aqueous starting material in a pressure vessel. 反応圧力は特に限定されないが、通常、自己発生圧下、または結晶化を阻害しない気体の加圧下で行われる。 The reaction pressure is not particularly limited, usually performed under a pressure of gas which does not inhibit the self-generated pressure or crystallization. 水熱合成の温度条件は、特に限定されないが、通常100〜300℃であり、合成のしやすさの観点からは150〜250℃が好ましく、160〜210℃がより好ましい。 Temperature conditions of hydrothermal synthesis is not particularly limited, but is usually 100 to 300 ° C., preferably from 150 to 250 ° C. From the viewpoint of ease of synthesis, and more preferably 160 to 210 ° C..

反応時間は、特に限定されるものではないが、3時間〜30日であり、合成のしやすさの観点からは5時間〜15日が好ましく、6時間〜5日がより好ましい。 The reaction time is not particularly limited, from 3 hours to 30 days, preferably 5 hours to 15 days from the viewpoint of ease of synthesis, 6 hours to 5 days is more preferable. 水熱合成後、生成物を分離し、水洗、乾燥し、焼成等の方法により、含有する有機物の一部又は全部を除去し、ゼオライトを得る。 After the hydrothermal synthesis, the product was separated, washed with water, and dried by a method such as baking, to remove some or all of the organic material containing, obtaining zeolite.

(構成原料) (A raw material for forming)
(アルミニウム原子源) (Aluminum atom source)
本発明のゼオライト合成に用いられるアルミニウム原子源は特に限定されず、通常、擬ベーマイト、アルミニウムイソプロポキシド、アルミニウムトリエトキシド等のアルミニウムアルコキシド、水酸化アルミニウム、アルミナゾル、アルミン酸ナトリウムなどが挙げられるが、擬ベーマイトが取り扱い易く、反応性が高い点で好ましい。 Aluminum atom source used in zeolite synthesis of the present invention is not particularly limited, usually, pseudoboehmite, aluminum isopropoxide, aluminum alkoxides such as aluminum tri-ethoxide, aluminum hydroxide, alumina sol, and the like sodium aluminate and the like , easily pseudoboehmite handling, preferred from the viewpoint of high reactivity.

(リン原子源) (Phosphorus atom source)
本発明のゼオライト合成に用いられるリン源としては特に限定されるものではないが、通常リン酸が用いられるが、リン酸アルミニウムを用いてもよい。 There are no particular restrictions on the phosphorus source used in zeolite synthesis of the present invention, although typically phosphoric acid is used, it may be used aluminum phosphate.

(鉄原子源) (Iron atom source)
本発明のゼオライト合成に用いられる鉄原子源としては特に限定されるものではないが、通常、硫酸鉄、硝酸鉄、リン酸鉄、塩化鉄、臭化鉄等の無機酸鉄、酢酸鉄、シュウ酸鉄、クエン酸鉄等の有機酸鉄、鉄ペンタカルボニル、フェロセン等の鉄有機金属化合物などが挙げられる。 There are no particular restrictions on the iron atom source used in zeolite synthesis of the present invention, usually, iron sulfate, iron nitrate, iron phosphate, iron chloride, inorganic iron such as iron bromide, iron acetate, oxalate iron, organic iron such as iron citrate, iron pentacarbonyl, and the like iron organometallic compounds such as ferrocene. これらのうち、無機酸鉄、有機酸鉄が水に溶けやすい点で好ましく、なかでも硝酸第二鉄、硫酸第一鉄などの無機酸鉄化合物がより好ましい。 Of these, inorganic iron, preferably in that the organic acid iron soluble in water, among them ferric nitrate, more preferably an inorganic iron compound such as ferrous sulfate. 場合によってはコロイド状の鉄水酸化物等を用いても良い。 Sometimes it may also be used colloidal iron hydroxide or the like.
(チタン原子源) (Titanium atom source)
チタン原子源は特に限定されるものではないが、通常、硫酸チタン、シュウ酸チタン、塩化チタン、チタンのアルコキシドなどが用いられる。 While not titanium atom source is restricted, and usually, titanium sulfate, titanium oxalate, titanium chloride, alkoxide titanium is used. なかでもチタンのアルコキシドが好ましい。 Among them, alkoxide of titanium is preferred. 場合によってはコロイド状のチタンの酸化物等を用いても良い。 Sometimes it may be an oxide such as colloidal titanium.
(その他の原子源) (Other atom source)
他の原子源としては、ケイ素、リチウム、マグネシウム、ジルコニウム、バナジウム、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル、パラジウム、銅、亜鉛、ガリウム、ゲルマニウム、砒素、スズ、カルシウム、硼素などが挙げられる。 Other atom source, silicon, lithium, magnesium, zirconium, vanadium, chromium, manganese, cobalt, nickel, palladium, copper, zinc, gallium, germanium, arsenic, tin, calcium, boron and the like. 他の原子源は、反応やゼオライトの性能を阻害しない限り、種々の原子源の形で使用することができる。 Other atom source, as long as it does not inhibit the performance of reactions and zeolites, may be used in the form of various atom source.
例えばケイ素原子を骨格構造内に含める場合にはケイ素源としては特に限定されないが、ヒュームドシリカ、シリカゾル、コロイダルシリカ、水ガラス、ケイ酸エチル、ケイ酸メチルなどが用いられる。 Such as, but not limited to as a silicon source in the case of inclusion of silicon atoms in the framework structure, fumed silica, silica sol, colloidal silica, water glass, ethyl silicate, methyl silicate is used.

(テンプレート) (template)
本発明のゼオライトの合成には、必要に応じてテンプレート(構造規定剤)を用いることができ、好ましくはテンプレートを用いる。 Synthesis of zeolites of the present invention, if necessary can be used a template (structure directing agent), preferably using a template. 用いるテンプレートは特に限定されるものではないが、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラプロピルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム等の4級アンモニウム塩、モルホリン、ジ−n−プロピルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n−イソプロピルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、ピペリジン、ピペラジン、シクロヘキシルアミン、2−メチルピリジン、N,N−ジメチルベンジルアミン、N,N−ジエチルエタノールアミン、ジシクロヘキシルアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、コリン、N,N'−ジメチルピペラジン、1,4−ジアザビシクロ(2,2,2)オクタン、N−メチルジエタノールアミン、N−メチルエタノールアミン、N−メチルピペリジン、3− While the template is not particularly limited for use, tetramethylammonium, tetraethylammonium, tetrapropylammonium, quaternary ammonium salts such as tetrabutyl ammonium, morpholine, di -n- propylamine, tri -n- propylamine, tri -n- isopropylamine, triethylamine, triethanolamine, piperidine, piperazine, cyclohexylamine, 2-methylpyridine, N, N-dimethylbenzylamine, N, N-diethylethanolamine, dicyclohexylamine, N, N-dimethylethanolamine , choline, N, N'-dimethylpiperazine, 1,4-diazabicyclo (2,2,2) octane, N- methyldiethanolamine, N- methylethanolamine, N- methylpiperidine, 3- メチルピペリジン、N−メチルシクロヘキシルアミン、3−メチルピリジン、4−メチルピリジン、キヌクリジン、N,N'−ジメチル−1,4−ジアザビシクロ−(2,2,2)オクタンイオン、ジ−n−ブチルアミン、ネオペンチルアミン、ジ−n−ペンチルアミン、イソプロピルアミン、t−ブチルアミン、エチレンジアミン、ピロリジン、2−イミダゾリドン、ジ−イソプロピル−エチルアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、シクロペンチルアミン、N−メチル−n−ブチルアミン、ヘキサメチレンイミン、ベンジルアミン等の1級アミン、2級アミン、3級アミン、ポリアミンが挙げられる。 Methylpiperidine, N- methylcyclohexylamine, 3-methylpyridine, 4-methylpyridine, quinuclidine, N, N'-dimethyl-1,4-diazabicyclo - (2,2,2) octane ion, di -n- butylamine, neopentyl amine, di -n- pentylamine, isopropylamine, t-butylamine, ethylenediamine, pyrrolidine, 2-imidazolidone, di - isopropyl - ethylamine, dimethyl cyclohexylamine, cyclopentylamine, N- methyl -n- butylamine, hexamethyleneimine , primary amines such as benzylamine, secondary amines, tertiary amines, polyamines. これらは混合して用いてもよい。 They may be mixed and used. このなかでも、トリ−n−プロピルアミン、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシドが反応性の点で好ましく、これらは単独で使用しても良いし、2種以上組み合わせて用いても良い。 Among this, tri -n- propylamine, tetraethylammonium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide is preferred from the viewpoint of reactivity, These may be used alone, in combination of two or more it may be used Te.

(水性出発原料の調製) (Preparation of an aqueous starting material)
上述のアルミニウム原子源、リン原子源、鉄原子源またはチタン原子源および、好ましくはテンプレートを混合して水性出発原料を調合する。 Aluminum atom source described above, phosphorus atom source, an iron atom source or titanium atom source and, preferably formulated aqueous starting material by mixing the template.

水性出発原料の組成は、好ましくはアルミニウム原子源の量をAl (アルミナ)として含んでいるとして換算した時の、Al に対する鉄またはチタンのモル比が通常0.01以上、好ましくは0.03以上であり、通常0.5以下、好ましくは0.3以下である。 Composition of the aqueous starting material, preferably when calculated as containing the amount of the aluminum atom source as Al 2 O 3 (alumina), the molar ratio of the iron or titanium to Al 2 O 3 is usually 0.01 or more, preferably 0.03 or more, usually 0.5 or less, preferably 0.3 or less. また、水の割合の下限としては、同様にAl 23に対するモル比で3以上であり、合成のしやすさの観点からは5以上が好ましく、10以上がより好ましい。 The lower limit of the proportion of water, is 3 or more in a molar ratio Likewise Al 2 O 3, preferably 5 or more from the viewpoint of easiness of synthesis, and more preferably 10 or more. 水の割合の上限としては、モル比で200以下、合成のしやすさ、生産性の高さの観点からは150以下が好ましく、120以下がより好ましい。 The upper limit of the proportion of water, 200 in terms of a molar ratio, ease of synthesis, preferably 150 or less from the viewpoint of high productivity, and more preferably 120 or less. 水性出発原料のpHは、2〜10であり、合成のしやすさの観点からは3〜9が好ましく、3.5〜8.5がより好ましい。 The pH of the aqueous starting material is 2 to 10, preferably 3 to 9 from the viewpoint of easiness of synthesis, from 3.5 to 8.5 is more preferable.

なお、各水性出発原料中には、所望により、上記以外の成分を共存させても良い。 Incidentally, each aqueous starting in the raw material, if desired, may coexist components other than those described above. このような成分としては、アルカリ金属やアルカリ土類金属の水酸化物や塩、アルコール等の親水性有機溶媒が挙げられる。 Examples of such components, alkali metal and alkaline earth metal hydroxides or salts, hydrophilic organic solvent such as alcohol.

本発明のゼオライトの製造において、水性出発原料の組成は、添加したリン原子源、アルミニウム原子源、鉄原子源またはチタン原子源、テンプレートの原料の質量から算出している。 In the production of the zeolite of the present invention, the composition of the aqueous starting materials, the added phosphorus atom source, aluminum atom source, an iron atom source or titanium atom source, is calculated from the mass of the template of the raw material. 実際の水性出発原料の組成は、例えば、元素分析により確認することが出来る。 The actual composition of the aqueous starting material, for example, can be confirmed by elemental analysis.
本発明のゼオライトの製造方法の順序は特に限定されるものではないが、アルミニウム原子源、リン原子源、鉄原子源またはチタン原子源、必要に応じてケイ素等の他の原子源、および、テンプレートを混合した後に水熱合成を行い、一旦層状化合物を合成し、それを原料の少なくとも一部に使用してさらに上記記載のように、水熱合成を行ってゼオライトを合成してもよい。 The order of the manufacturing method of the zeolite of the present invention is not particularly limited, aluminum atom source, a phosphorus atom source, an iron atom source or titanium atom source, other atoms source of silicon or the like, if necessary, and the template was subjected to hydrothermal synthesis after mixing, once synthesized layered compound, it as at least a portion further above described using of raw materials, the hydrothermal synthesis may be synthesized zeolite performed. この方法を用いることにより、相対湿度が高い領域での吸着量が多くなり、特に後述する高湿度の処理を行うデシカント用途に好適なゼオライトが製造できる点で好ましい。 By using this method, the number adsorption amount at a relative humidity is high region, preferred in that especially produced suitable zeolite desiccant application for processing the high humidity which will be described later.
次に本発明のゼオライトを用いた吸着材モジュール等、その用途について詳述する。 Then the zeolite adsorbent module using the like of the present invention will be described in detail for the purpose.

(2)吸着材モジュール 本発明の吸着材モジュールは、空気を除湿および/または加湿する湿度調節装置において使用される。 (2) adsorbent module adsorbent module present invention is used in a humidity control apparatus for dehumidification and / or humidification of air. 本発明の吸着材モジュールは、駆動機構を必要とせず且つ熱効率が高いため、殊に、車両室内の空気を除湿および/または加湿する湿度調節装置などの比較的小型の装置に好適である。 Adsorbent module of the present invention, since and high thermal efficiency without requiring a driving mechanism, in particular, is suitable for relatively small device, such as a humidity control apparatus for dehumidification and / or humidification of air inside the vehicle compartment.

本発明の吸着材モジュール(1)の作動においては、後述する様に、第1の吸着素子(31)と第2の吸着素子(32)とで吸着操作と脱着操作とを交互に切り替えるが、吸着・脱着操作の切替数を12回/h行うとすると、各吸着素子(31)、(32)の1回の吸着操作ならびに脱着操作において、吸着材により約0.72gの水分を吸着、脱着する必要がある。 In operation of the adsorbent module (1) of the present invention, as described below, the first adsorption element (31) second has switched to alternate between adsorption operation and the desorption operation out with suction device (32), When the switching number of the adsorption and desorption operations performed 12 times / h, each of the adsorption elements (31), in one adsorption operation and the desorption operation (32), it adsorbs moisture of approximately 0.72g by the adsorbent, desorbing There is a need to. しかも、実用上、小型の車両用湿度調節装置に組み込むため、各吸着素子(31)、(32)の小型化を図る必要があり、各エレメント(33)における有効体積(吸着材を担持した状態における見かけ体積)の合計を33cm に設計した場合、両方のエレメント(33)に担持させ得る吸着材の合計質量は6g程度となる。 State Moreover, practically, for incorporation into the humidity adjusting apparatus for a compact vehicle, each of the adsorption elements (31), (32) it is necessary to reduce the size of carrying the useful volume (adsorbent in each element (33) If designed the total apparent volume) to 33cm 3, the total mass of the adsorbent may be supported on both elements (33) is approximately 6g in. 従って、吸着材においては、少なくとも0.12g/gの吸脱着量が求められる。 Therefore, in the adsorbent, adsorption and desorption amount of at least 0.12 g / g is obtained.

本発明の吸着材モジュールは、図5及び図6に符号(1)で示す様に、吸熱部および放熱部としてそれぞれ機能する一対の板面(3a)、(3b)を備えたペルチェ素子(30)と、通気可能なエレメント(33)に吸着材を担持させて成り、且つエレメント(33)は、ペルチェ素子(30)の各板面(3a)、(3b)にそれぞれ直接配置された第1の吸着素子(31)及び第2の吸着素子(32)とから構成される。 Adsorbent module of the present invention, as shown by reference numeral (1) in FIGS. 5 and 6, a pair of plate surfaces that respectively function as a heat absorbing component and a heat releasing portion (3a), the Peltier element (30 having a (3b) ) and composed by supporting the adsorbent ventable element (33), and elements (33), each plate surfaces of the Peltier element (30) (3a), the first placed directly respectively (3b) the constituted from the adsorption element (31) and the second adsorption element (32).

吸着材モジュール(1)は、図5及び図6に示す様に扁平な直方体に形成されてもよいし、あるいは、適用する装置の構造に応じて曲面を備えた形状に形成されてもよい。 Adsorbent module (1) may be formed in a flat rectangular parallelepiped as shown in FIGS. 5 and 6, or may be formed in a shape having a curved surface depending on the structure of the application devices. また、吸着材モジュール(1)において、第1の吸着素子(31)及び第2の吸着素子(32)は、ペルチェ素子(30)の各板面(3a)、(3b)に対し、空気層や他の機械部品などの断熱要素が介在することなく、ペルチェ素子(30)で生成された温熱および冷熱が熱伝導によって伝わる様に配置されていればよく、銀ペースト、グリス等の熱伝導材料を介して配置されてもよい。 Further, in the adsorbent module (1), the first adsorption element (31) and the second adsorption element (32), each plate surfaces of the Peltier element (30) (3a), to (3b), an air layer and other without insulating element, such as machine parts is interposed, heat and cold heat generated by the Peltier element (30) may be disposed so as transferred by heat conduction, silver paste, thermally conductive material such as grease it may be disposed through.

上記の吸着材モジュール(1)において、ペルチェ素子(30)は、周知の通り、ペルチェ効果を利用した素子であり、コンピュータ等の電子機器の冷却装置として使用される 電子部品である。 In the adsorbent module (1), a Peltier element (30), as is well known, a device utilizing the Peltier effect, which is an electronic part used as a cooling device for an electronic device such as a computer. すなわち、ペルチェ素子は、2種の金属板の間にP型半導体とN型半導体を多数配置すると共に、一方の金属板によってN−P接合を構成し且つ他方の金属板によってP−N接合を構成した素子であり、斯かる素子においては、PN接合部分に電流を流すことにより熱移動が起こり、一方の金属板で吸熱現象が生じ、他方の金属板で放熱現象が生じる。 In other words, the Peltier element is adapted to place a large number of P-type and N-type semiconductors in two metal plates, to constitute a P-N junction by and other metal plate to constitute the N-P junction by one metal plate an element, in such a device, heat transfer occurs by passing a current through the PN junction portion, resulting endothermic phenomena in one metal plate, the heat radiation phenomenon occurs at the other metal plate.

本発明の吸着材モジュール(1)においては、より小型化を図るため、各板面(3a)、(3b)がそれぞれ吸熱部、放熱部として機能する例えば平板状のペルチェ素子(30)が使用される。 In the adsorbent module of the present invention (1), more order to reduce the size, the plate surfaces (3a), (3b) is heat absorbing portion, respectively, and functions as a heat radiation portion for example plate-like Peltier elements (30) are used It is. 例えば車両用湿度調節装置などに使用する場合のペルチェ素子(30)の消費電力は1.4〜120W、発熱最高温度は80〜90℃、最大温度差は64〜83℃である。 For example the power consumption of the Peltier element (30) when used in such a vehicle humidity adjusting apparatus 1.4~120W, heating maximum temperature is 80-90 ° C., maximum temperature difference is 64-83 ° C.. 本発明では、ペルチェ素子(30)を設計するに当たり、当該ペルチェ素子に求められる放熱容量(W )及び吸熱容量(W )を次式に基づいて算出される。 In the present invention, when designing the Peltier element (30), it is calculated radiator capacity required for the Peltier element (W 1) and endothermic capacity (W 2) according to the following equation.

本発明の吸着素子とは、金属等の平板、波板、金属や無機材料で形成したハニカム構造体、熱交換器等の通気可能なエレメント(33)に、本発明のゼオライトを塗布して構成されるものをいい、ゼオライトの吸着特性を発揮するのに支障がない限り、形状やエレメントの材質は制限されるものではない。 The adsorption element of the present invention, a flat plate of metal or the like, corrugated, honeycomb structure formed of a metal or an inorganic material, a breathable element, such as a heat exchanger (33), by applying the zeolite of the present invention configured is the nice things, unless there is no problem to exert adsorption properties of the zeolite, the material of the shape and elements is not intended to be limiting.
本発明の吸着素子は、通常、吸着ヒートポンプの構成部品、デシカントローターの構成部品、下記する本発明の吸着材モジュールの構成部品として使用することができ、本発明の吸着材モジュールの構成部品として使用するのが好ましい。 Adsorption element of the present invention can usually be used components of the adsorption heat pump, the components of the desiccant rotor, as a component of the adsorbent module of the present invention to be described below, used as a component of the adsorbent module of the present invention it is preferable to. デシカント用の吸着素子の構成部品として用いる場合は、高い相対圧で吸着量の大きい吸着性能を持つ吸着材が好ましい。 When used as a component of the adsorption element for desiccant, adsorbent having a high adsorption performance of the adsorption amount at a high relative pressure it is preferred.

第1の吸着素子(31)及び第2の吸着素子(32)は、各々、通気可能なエレメント(33)に吸着材を担持させて構成され、車両用湿度調節装置などに収容するため、通常は外形形状を扁平な箱状に形成される。 The first adsorption element (31) and the second adsorption element (32) are each constructed by supporting the adsorbent ventable element (33), for accommodating a like vehicle humidity control device, usually It is formed to the outer shape into a flat box shape. 勿論、湿度調節装置などの適用装置の形状に応じた曲面を含む外形形状を備えていてもよい。 Of course, it may be provided with an outer shape that includes a curved surface corresponding to the shape of the application device, such as a humidity control device. 各吸着素子(31)、(32)は、エレメント(33)とペルチェ素子(30)との間で熱(温熱および冷熱)を効率的に伝達するため、エレメント(33)を金属製ケーシングに収容して構成されることが好ましい。 Each adsorption element (31), (32), housing for transferring heat (heat and cold) efficiently between the element (33) and Peltier element (30), an element (33) to the metal casing it is preferably configured to.

エレメント(33)としては、小型化を図ることが出来、しかも、大きな吸着面積を確保でき且つ一層多量の粉体状の吸着材を保持し得る限り、各種の構造のものを使用できる。 The element (33), can be made compact, yet, as long as it can hold a large suction area can be secured and further a large amount of powdery adsorbent may be used any of various structures. 斯かるエレメント(33)の構造としては、例えば、波板状の基材シートによって通気セルの開口形状が略三角形に形成された図示する様ないわゆるコルゲート型、通気セルの開口形状が略六角形に形成されたハニカム型、通気セルの開口形状が四角形に形成された格子型などの構造が挙げられる。 The structure of such elements (33), for example, corrugated base material sheet by an aperture shape illustrated such a so-called corrugated type formed in a substantially triangular vent cell, is substantially hexagonal shape of the opening of the vent cell formed honeycomb type, the opening shape of the ventilation cells include structures such as lattice type formed in a rectangular shape. また、通過する空気の圧力損失を低減するため、通気セルの開口形状が他の多角形に形成された構造でもよい。 Further, in order to reduce the pressure loss of the air passing through, or at the opening shape of the ventilation cells formed in other polygonal structure. エレメント(33)は、いわゆるヒートシンクや略波板状の基材がペルチェ素子(30)の板面に直交する様な形状のものでもよい。 Element (33) is a so-called sink or substantially wave plate-shaped substrate may be of a shape such as perpendicular to the plate surface of the Peltier element (30).

例えば、コルゲート型のエレメント(33)は、図5に示す様に、略波板状に形成された基材シート及び略平板状に形成された基材シートを交互に積層して通気セルを多数構成したものである。 For example, the corrugated element (33), as shown in FIG. 5, a large number of vent cell by laminating a substantially wave plate which is formed in the base sheet and the substantially flat shape formed substrate sheet alternately it is those that you configured. すなわち、各吸着素子(31)、(32)のエレメント(33)は、平板状の基材シートに波板状の基材シートを重ねることにより一列のセルを形成した通気セル形成シートがペルチェ素子(30)の板面(3a)、(3b)に対して平行に複数隣接配置された構造、換言すれば、各通気セル形成シートの略平板状の基材シートがペルチェ素子(30)の板面(3a)、(3b)と平行となる様に配置された構造を備えており、通気セルは、波板状の基材シートの各凸部と隣接する平板状の基材シートとを接合することにより、エレメント端面側(通気方向の両端面側)の開口形状が略三角形に形成される。 That is, each of the adsorption elements (31), (32) elements (33) are plate-shaped vent cell forming sheet Peltier element formed cells in one row by the base sheet stacking corrugated base sheet plate surface of (30) (3a), a plate of a plurality adjacently disposed structure parallel to (3b), in other words, substantially flat substrate sheet Peltier element (30) of each ventilation cell forming sheet surface (3a), (3b) and provided with an arrangement structure so as to be parallel, aeration cell, joined to a flat base sheet adjacent to the convex portion of the corrugated base sheet by opening the shape of the element end face (both end faces of the ventilation direction) is formed in a substantially triangular.

また、コルゲート型のエレメント(33)は、図6に示す様に構成されてもよい。 Further, the corrugated element (33) may be configured as shown in FIG. 図6に示すエレメント(33)は、平板状の基材シートに波板状の基材シートを重ねることにより一列のセルを形成した通気セル形成シートがペルチェ素子(30)の板面(3a)、(3b)に対して直交する状態で複数隣接配置された構造、すなわち、上記の通気セル形成シートがペルチェ素子(30)の板面(3a)、(3b)に沿って配列された構造を備えている。 Elements shown in FIG. 6 (33), the plate surface of the vent cell forming sheets forming the cell of one row by superposing a flat corrugated base sheet to the substrate sheet Peltier element (30) (3a) multiple adjacent its structure arranged in a state orthogonal to (3b), i.e., the plate surface of the vent cell forming sheet Peltier element (30) (3a), a structure arranged along a (3b) It is provided. 換言すれば、エレメント(33)は、各通気セル形成シートの略平板状の基材シートがペルチェ素子(30)の板面(3a)、(3b)に直交する状態に配置された構造を備えている。 In other words, the element (33), the plate surfaces of the substantially flat substrate sheet Peltier element of each ventilation cell forming sheet (30) (3a), provided with its structure arranged in a state that is orthogonal to (3b) ing. 上記の様に、吸着素子(31)、(32)として、エレメント(33)の通気セル形成シートがペルチェ素子(30)の板面(3a)、(3b)に対して垂直に配置された素子を使用した場合には、各吸着素子(31)、(32)のエレメント(33)を構成する各通気セル形成シートに対し、ペルチェ素子(30)の温熱および冷熱を均一に且つ効率的に伝えることが出来、ペルチェ素子(30)による加熱、冷却効果を一層高めることが出来る。 As described above, the adsorption element (31), (32) as the plate surface of the element aeration cell forming sheet Peltier element (33) (30) (3a), elements which are arranged perpendicular to (3b) when using, each adsorption element (31), (32) for each ventilation cell forming sheet constituting the element (33) of uniformly and efficiently convey the heat and cold of the Peltier element (30) it is possible, heating by the Peltier element (30), can be further enhanced cooling effect.

上記の図5及び図6に示す様な各吸着素子(31)、(32)のエレメント(33)に使用される通気セル形成シートは、長さの異なる2種類の基材シートを交互に積層し且つ長い方の基材シートを引き寄せながら一定間隔で接合する所謂各種成形機によって作製することが出来、その際、隣接する平板状の基材シートと波板状の基材シートは、加熱溶着、超音波溶着または接着剤を使用した接着などにより接合される。 Above 5 and the suction device such as shown in FIG. 6 (31), aeration cell forming sheets used in the element (33) in (32), laminating two different substrate sheet lengths alternately and and the longer base sheet can be produced by a so-called various molding machine for joining at regular intervals while attracting the, at that time, plate-like substrate sheet and the corrugated base sheet adjacent the heat welding , they are joined by an adhesive using ultrasonic welding or adhesive. そして、エレメント(33)は、基材シートとしてのセラミックペーパー等から成る例えばコルゲート型などの通気セル形成シートを上記の様な方法で作製し、通気セル形成シートを積層してエレメントの構造体を作製した後、吸着材とバインダーと溶剤とから成るスラリーに前記の構造体を浸漬して製造される。 Then, the element (33), a vent cell formation sheet such as made of for example corrugated ceramic paper or the like as a substrate sheet produced by the above such method, the structure of the element by stacking the vent cell forming sheet after producing, it is produced by immersing the structure in a slurry comprising an adsorbent, a binder and a solvent. なお、通気セル形成シートの製造方法自体は、公知であり、例えば特開2004−209420号公報に開示されている。 The production method itself for aeration cell forming sheet is known, for example, disclosed in JP-A-2004-209420.

また、上記の第1の吸着素子(31)及び第2の吸着素子(32)においては、各々、通気面積(エレメント(33)の通気方向に直交する総開口面積)が、例えば湿度調節装置内の吸着材モジュール(1)の上流側および下流側の流路の最小の断面積(通気方向に直交する開口面積)以上に設定されるのが好ましい。 The first adsorption element (31) above and in the second adsorption element (32), respectively, the vent area (element (total opening area orthogonal to aeration direction of 33)) is, for example, humidity control apparatus preferably of being set to a higher (opening area orthogonal to aeration direction) minimum cross-sectional area of ​​the upstream and downstream of the flow path of the adsorbent module (1). 吸着素子(31)、(32)の通気面積を上記の様に設定した場合には、各吸着素子(31)、(32)内において通過する空気の流速を小さくすることが出来、吸着および脱着機能を一層高めることが出来る。 Adsorption element (31), (32) the vent area when set as described above of each adsorption element (31), it is possible to reduce the flow rate of air passing through the inside (32), the adsorption and desorption function can be further enhanced.

更に、第1の吸着素子(31)及び第2の吸着素子(32)は、各々、空気の入口および出口の開口面積に対して、内部の通気方向に直交する断面の面積が大きく形成されていてもよい。 Further, the first adsorption element (31) and the second adsorption element (32), respectively, the opening area of ​​the inlet and outlet of air, the area of ​​the cross section perpendicular to the inside of the ventilation direction is larger it may be. 上記の様に、吸着素子(31)、(32)の内部の断面積を大きくした場合には、出入口近傍の幅方向側(平面視して左右)の側縁部分における通気時の圧力損失を低減できるため、各吸着素子(31)、(32)における吸脱着効率を高めることが出来る。 As described above, the adsorption element (31), the interior of the case where the cross-sectional area is made larger, the pressure loss during the ventilation in the side edge portion in the width direction of the doorway near (left and right in a plan view) of (32) it is possible to reduce, each adsorption element (31), it is possible to improve the adsorption and desorption efficiencies in (32).

また、各吸着素子(31)、(32)内の空気の流速を小さくして吸着および脱着機能を高めるため、図示しないが、吸着材モジュール(1)は、例えば湿度調節装置内の流路の幅よりも大きな幅に形成され、吸着材モジュール(1)への入口部分の流路は、吸着材モジュール(1)の入口に向うに従い幅が漸次広くなる様に形成され、そして、吸着材モジュール(1)の下流側の部分の流路は、湿度調節装置の吹出口に向う従い幅が漸次狭くなる様に形成されてもよい。 Further, each of the adsorption elements (31), for increasing the (32) to reduce the flow rate of the air in by adsorption and desorption function, although not shown, the adsorbent module (1) is, for example, the flow path in the humidity control apparatus is formed in width greater than the width, the flow path of the inlet portion of the adsorbent module (1), the width is formed so as gradually widens accordance toward the inlet of the adsorbent module (1), and, the adsorbent module a flow path downstream of the part (1), the width follow toward the outlet of the humidity adjusting apparatus may be formed so as gradually becomes narrower. 同様に、吸着材モジュール(1)は、例えば湿度調節装置内の流路の高さよりも厚く形成され、吸着材モジュール(1)への入口部分の流路は、吸着材モジュール(1)の入口に向って従い高さが漸次高くなる様に形成され、そして、吸着材モジュール(1)の下流側の部分の流路は、湿度調節装置の吹出口に向う従い高さが漸次低くなる様に形成されてもよい。 Similarly, the adsorbent module (1) is formed, for example, thicker than the height of the flow path in the humidity control apparatus, the flow path of the inlet portion of the adsorbent module (1) is an inlet of the adsorbent module (1) is formed as a height follow becomes gradually higher toward the, and the flow path downstream of the portion of the adsorbent module (1) is, as the height follow towards the outlet of the humidity control apparatus is gradually lowered it may be formed.

本発明の吸着材モジュール(1)においては、例えば、室内の湿度調節装置に適用し、外気が乾燥する冬季おいて、窓ガラス防曇用に吹き出す空気を十分に除湿し、また、乗員側に吹き出す空気を効果的に加湿するため、エレメント(33)に担持される吸着材としては、以下の様な吸着特性を備えた本発明のゼオライトが使用される。 In the adsorbent module (1) of the present invention, for example, applied to the interior of the humidity control apparatus, the outside air is kept winter drying, dampening fully dividing the air to be blown into a window glass for defogging, also the passenger side to effectively humidify the air blown, the adsorbent carried in the element (33), the zeolite of the present invention is used with an adsorption characteristic such as described below.

すなわち、冬季において暖房時に室内を循環する空気は、その温度を25℃とした場合、相対湿度が25〜50%程度と比較的低湿度であるが、室内湿度調節装置から吹き出す空気によって例えば3℃の低温の窓ガラスに対する防曇効果を達成するため、吸着材は、前記の様な低湿度においても十分に水分を吸着し、そして、吹き出す空気の相対湿度を更に15%程度以下まで低減し得る特性を備えていることが望まれる。 That is, the air circulating in the chamber during heating in winter, when the temperature and 25 ° C., the relative humidity is relatively low humidity of about 25-50%, the air by, for example, 3 ° C. blown from room humidifier device to achieve the antifogging effect on window glass of cold, the adsorbent also sufficiently adsorbs moisture in the above such low humidity, and may reduce to below further about 15% relative humidity of the air blown out it is desired that has a characteristic.

一方、吸着材の再生においては、前述のペルチェ素子(30)が使用されるが、消費電力低減のため、吸着材は、温度が90℃以下、好ましくは60℃以下の比較的低い温度で水分を脱着できることが望まれる。 On the other hand, in the regeneration of the adsorbent, although the above-described Peltier element (30) is used, reduce power consumption, the adsorbent, the temperature is 90 ° C. or less, the water preferably 60 ° C. or less of the relatively low temperatures it is desirable to be able to desorb. そして、車室内が適度に快適な状態にある場合、例えば温度が25℃、湿度が50%の場合、エレメント(33)を通過する空気をペルチェ素子(30)で90℃に加熱した際の相対湿度は2%、60℃に加熱した際の相対湿度は8%となる。 When the cabin is in a moderately comfortable state, for example, temperature of 25 ° C., when the humidity is 50%, relative upon heating the air passing through the element (33) to 90 ° C. with a Peltier element (30) humidity 2%, relative humidity at the time of heating to 60 ° C. is 8%. 従って、吸着材においては、相対湿度が好ましくは8〜15%の範囲で、すなわち相対蒸気圧0.08〜0.15の範囲で容易に吸着・脱着し得る特性が望まれる。 Therefore, in the adsorbent, at a range relative humidity of preferably 8 to 15% that is characteristic of readily adsorption and desorption within a range of relative vapor pressure 0.08 to 0.15 it is desirable.

更に、車室内の空気を加湿して不快感を与えることなく乗員側に供給しようとすると、例えば1〜2m/sの風速で且つ4.7m /h以上の風量で空気を吹き出すのが望ましい。 Furthermore, an attempt to supply the passenger side without discomfort, a wet cabin air, it is desirable blow air in and 4.7 m 3 / h or more air volume in the velocity of for example 1 to 2 m / s . その際、図示しないが吸込口から吸い込む空気の温度が25℃、相対湿度が30%、絶対湿度が5.92g/kg(DA)であって、図示しないが第2の吹出口から乗員側へ温度が25℃、相対湿度が38%、絶対湿度が7.46g/kg(DA)以上の加湿空気を吹き出そうとすると、絶対湿度を1.54g/kg(DA)以上高めることが求められ、上記の風量では水分量で8.6g/h以上加湿することが求められる。 At that time, the temperature is 25 ° C. air not shown sucked from the suction port, the relative humidity is 30%, absolute humidity a 5.92g / kg (DA), to the not shown occupant side from the second air outlet temperature 25 ° C., a relative humidity of 38%, absolute humidity when you Fukidaso a 7.46g / kg (DA) or humidified air, to increase the absolute humidity 1.54g / kg (DA) or prompts, the air volume of the sought be humidified 8.6 g / h or more water content.

一方、吸着材モジュール(1)の作動においては、後述する様に、第1の吸着素子(31)と第2の吸着素子(32)とで吸着操作と脱着操作とを交互に切り替えるが、吸着・脱着操作の切替数を12回/h行うとすると、各吸着素子(31)、(32)の1回の吸着操作ならびに脱着操作において、吸着材により約0.6gの水分を吸着、脱着する必要がある。 On the other hand, in the operation of the adsorbent module (1), as described later, the first adsorption element (31) second has switched to alternate between adsorption operation and the desorption operation out with suction device (32), suction • If the switching speed of the desorption operation and performs 12 times / h, each of the adsorption elements (31), in one adsorption operation and the desorption operation (32), adsorbs moisture from about 0.6g by the adsorbent desorbs There is a need. しかも、実用上、小型の車両用湿度調節装置に組み込むため、各吸着素子(31)、(32)の小型化を図る必要があり、各エレメント(33)における有効体積(吸着材を担持した状態における見かけ体積)の合計を33cm に設計した場合、両方のエレメント(33)に担持させ得る吸着材の合計質量は6g程度となる。 State Moreover, practically, for incorporation into the humidity adjusting apparatus for a compact vehicle, each of the adsorption elements (31), (32) it is necessary to reduce the size of carrying the useful volume (adsorbent in each element (33) If designed the total apparent volume) to 33cm 3, the total mass of the adsorbent may be supported on both elements (33) is approximately 6g in. 従って、吸着材においては、相対蒸気圧0.08以上0.15以下の範囲においては、ゼオライトの水吸着量の変化、すなわち吸脱着量の差が少なくとも0.12g/gの吸脱着量が求められる。 Therefore, in the adsorbent in the relative vapor pressure of 0.08 to 0.15 range, the change of water adsorption of the zeolite, i.e., required adsorption and desorption amount of at least 0.12 g / g difference in adsorption and desorption amount It is.
さらに室内の湿度の調整において、湿度が急激に変化することは好ましくないので、ある湿度で水蒸気の吸着、再生が急激に開始したりしないような吸着性能が好ましい。 In yet humidity control of indoor, so it is not preferable that the humidity is rapidly changed, the adsorption of water vapor at a certain humidity, playback so as not to or initiate rapid adsorption performance are preferred. これは吸着等温線の特性で表現すると、吸着等温線が急峻に立ち上がるようなものではなく、相対圧の変化とともに0.08から0.15の相対圧の間でなだらかな吸着をおこなうようなものが好ましい。 When this is expressed by the characteristic of the adsorption isotherm, and not as adsorption isotherm rises steeply, those from 0.08 with changes in relative pressure that performs gentle suction between 0.15 relative pressure It is preferred. さらに吸着等温線において、相対蒸気圧が0.1のときに吸着量が0.03g/g以上であることが好ましい。 In addition adsorption isotherm, the relative vapor pressure is preferably not adsorbed amount 0.03 g / g or more at 0.1.

従来の吸着材では上記の吸着モジュール用として要求される特性を満たすものが見出されていなかった。 In a conventional adsorbent it has not been found to satisfy the characteristics required for the above adsorption module. しかし、本発明のゼオライトが、本発明の吸着材モジュール(1)の各エレメント(33)に担持する吸着材として求められる吸着特性を有するものであることがわかり、吸着モジュールの性能を向上させるに適したものであることを見出した。 However, the zeolite of the present invention is found to be one having an adsorption properties required as the adsorbent supported on the element (33) of the adsorbent module (1) of the present invention to improve the performance of the adsorption module It was found to be one in which suitable.

因に、本発明のゼオライトは、本発明の吸着材モジュール(1)に好適な特性を有している。 In this connection, the zeolite of the present invention has suitable properties to the adsorbent module (1) of the present invention. 例えば結晶性鉄アルミノフォスフェート(Fe−SOD)は、図1に示す様な吸着特性を備えており、25℃の水蒸気吸着等温線において、相対湿度8%から相対湿度15%の間で吸着量が急激に変化し、その吸着量の差が0.12g/g以上であり、かつ相対湿度10%での水蒸気吸着量が0.03g/g以上である。 For example crystalline iron aluminophosphate (Fe-SOD), it has an adsorption characteristic such as shown in FIG. 1, in a water vapor adsorption isotherm of 25 ° C., adsorption amount between the relative humidity of 8% 15% relative humidity sharply changes, the difference of adsorption is at 0.12 g / g or more, and is water vapor adsorption amount at a relative humidity of 10% 0.03 g / g or more. すなわち、吸着、脱着の際、より多くの水分を上記の相対蒸気圧の範囲において吸脱着し、かつ低い相対蒸気圧域でより多くの水分を脱着することができる。 That is, adsorption, during desorption, it is possible to desorb the more water in more water was desorbed in the above range of the relative vapor pressure and low relative vapor pressure range. これに対し、従来の吸着材、例えば、A型シリカゲルや活性炭は、25℃の水蒸気吸着等温線において、相対湿度8%から相対湿度15%の間で吸着量の変化が小さく、その差がFe−SODの1/2以下程度である。 In contrast, conventional adsorbents, for example, A-type silica gel or activated carbon, in a water vapor adsorption isotherm of 25 ° C., a small change in the adsorption amount between the relative humidity of 8% relative humidity 15%, the difference is Fe it is a degree less than half of -SOD. 換言すれば、本発明に適用される吸着材は、低い湿度範囲においてより多くの水分を吸着・脱着する特性を備えている。 In other words, the adsorbent used in the present invention has a property of adsorbing and desorbing more water at low humidity range.

また、本発明の吸着材モジュール(1)においては、保守管理を容易にするため、第1の吸着素子(31)及び第2の吸着素子(32)がそれぞれ交換可能に構成される。 In the adsorbent module of the present invention (1), for ease of maintenance, the first adsorption element (31) and the second adsorption element (32) is constructed to be interchangeable, respectively. 具体的には、吸着材モジュール(1)は、ペルチェ素子(30)に対して各吸着素子(31)、(32)を固定することなく密着させた状態で湿度調節装置などに装置に取外し可能に収容される。 Specifically, the adsorbent module (1), each adsorption element (31) with respect to the Peltier element (30), removable devices such as a humidity control apparatus in a state of being in close contact without fixing (32) It is housed in. すなわち、吸着材を担持させた吸着素子、好ましくはゼオライトを担持させた吸着素子、より好ましくはアルミノフォスフェート類を担持させた吸着素子(31)、(32)をそれぞれ独立に取外し可能に収容される。 That is, the adsorption element was supported adsorbent, preferably adsorption element was supported zeolite, more preferably adsorption element obtained by carrying aluminophosphate compound (31), is housed removably independently (32) that. これにより、吸着材の吸着能が低下した場合などに吸着材が担持された吸着素子(31)、(32)だけを交換できる。 Thus, the adsorption element adsorbent is supported on a case where the adsorption ability of the adsorbent is lowered (31), can be replaced by (32).

本発明の吸着材モジュール(1)は、ペルチェ素子に流れる電流の逆転によって当該ペルチェ素子の吸熱部と放熱部を機能的に入れ替えることにより、前記各吸着素子における吸着操作と脱着操作を切替え可能になされている。 Adsorbent module (1) of the present invention, by switching the heat radiating portion and the heat absorbing portion of the Peltier element functionally by reversal of the current flowing through the Peltier element, the switchable adsorption operation and the desorption operation in each of the adsorption element It has been made. これにより、吸着材モジュール(1)においては、第1の吸着素子(31)及び第2の吸着素子(32)において互いに交互に吸着操作と脱着操作を行う様になされている。 Thus, in the adsorbent module (1), it has been made so as to perform the adsorption operation and the desorption operation alternately with each other in the first adsorption element (31) and the second adsorption element (32). 従って、上記の吸着材モジュール(1)を使用した湿度調節装置においては、吸着操作と脱着操作の反転に応じて、第1の吸着素子(31)を通過した空気と第2の吸着素子(32)を通過した空気の吹出流路を切り替えることにより、除湿された空気と加湿された空気を所定の吹出口から連続して吹き出すことが出来る。 Thus, the humidity control apparatus using the adsorbent module (1) described above, in accordance with the inversion of the adsorption operation and the desorption operation, the air has passed through the first adsorption element (31) second adsorption element (32 ) by switching the blow-out flow path of the air passing through the, humidified and dehumidified air air can be a blown continuously from a predetermined outlet.

次に、本発明の吸着材モジュール(1)の使用例を説明する。 Next, an example use of the adsorbent module (1) of the present invention. 本発明の吸着材モジュール(1)は、図7に示す様な構成の湿度調節装置に適用することができる。 Adsorbent module of the present invention (1) can be applied to the humidity control apparatus, such as shown in FIG. 7 configuration. 斯かる湿度調節装置は、外気が乾燥する例えば冬季において、窓ガラスに防曇用の除湿空気を供給し、乗員側に加湿空気を供給するために使用される。 Such humidity control apparatus, in winter for example, when the outside air is dry, to supply dehumidified air for defogging to a window glass, is used to supply humidified air to a passenger side. また、上記の湿度調節装置は、後述する流路切替装置の作動設定の変更により、外気が高湿度となる夏季において、乗員側に除湿空気を供給するために使用される。 Further, the above-described humidity control device, by changing the actuation settings of flow path switching unit described later, in the summer the outside air becomes humid, is used to supply the dehumidified air to a passenger side. なお、図7に示すような湿度調節装置およびその動作機構は、特許文献3に開示されている。 Incidentally, the humidity adjusting apparatus and the operation mechanism as shown in FIG. 7 is disclosed in Patent Document 3.

図7(a)に例示する湿度調節装置は、送風機(2)、吸着材モジュール(1)及び流路切替装置(4)を順次に配置して構成される。 Humidity control apparatus illustrated in FIG. 7 (a), the blower (2), constructed by sequentially arranging the adsorbent module (1) and the flow path switching unit (4). 送風機(2)は、吸着材モジュール(1)の一対の吸着素子(31)、(32)に対応させて2基設けられる。 Blower (2), a pair of suction devices of the adsorbent module (1) (31), provided 2 group to correspond to (32). 送風機(2)としては、通常、直流方式の遠心ファンが使用される。 The blower (2), usually, a centrifugal fan of the direct current type are used. 斯かる遠心ファンの回転数は3000 The number of revolutions of such a centrifugal fan is 3000
〜6000rpm程度、最大静圧は100〜300Pa程度、最大風量は0.1〜0.5 About ~6000rpm, the maximum static pressure is about 100~300Pa, maximum air volume from 0.1 to 0.5
/min程度である。 m is about 3 / min. なお、湿度調節装置においては、共通の1基の送風機により、一対の吸着素子(31)、(32)に空気を供給する様に構成されてもよい。 Note that, in the humidity control apparatus, the blower common 1 group, a pair of suction devices (31) may be configured so as to supply air to (32).

吸着材モジュール(1)においては、各吸着素子(31)、(32)の吸着操作、脱着操作を交互に切り替える。 In the adsorbent module (1), each of the adsorption elements (31), alternately switching adsorption operation, a desorption operation (32). 従って、上記の湿度調節装置においては、除湿された空気および加湿された空気を各別個に連続的に吹き出すため、上記の各空気を所定の吹出口に振向ける流路切替装置(4)が吸着材モジュール(1)の下流側に配置される。 Accordingly, in the above humidity control apparatus, for blowing dehumidified air and humidified air to each separate continuous flow path switching unit divert a predetermined outlet of each air above (4) adsorption arranged downstream of the timber module (1). 空気の吹出流路を切り替える機構としては、2つの可撓性管路を移動させてその接続先を変更する様な機構、リンク等によって同期作動する2つのシャッターを交互に開閉してその接続先を変更する機構、互いに隣接し且つ側面視して直交する同軸の2枚の回転シャッターを90度づつ回動させてその接続先を変更する機構なども使用できるが、装置構成を簡素化し且つ小型化を図る観点から、上記の流路切替装置(4)は、例えばアクチュエータによって回動するダンパーにより、上記の各空気の振向け先を切り替える様になされている。 The mechanism for switching the blowing passage of the air, the two flexible conduits are moved mechanism such as to change their connection destinations, and alternately open and close the two shutters operated synchronously by a link such that the destination mechanism for changing the, but can also be used such as a mechanism for changing the adjacent and the two rotary shutters coaxial perpendicular to the side view by 90 degrees at a time turning it connects to one another, and to simplify the apparatus structure compact Aiming at the reduction, it said flow path switching unit (4) is by a damper which pivots, for example, by an actuator have been made so as to switch the vibration application destination of each air above.

上記の様な湿度調節装置においては、図7(a)に示す様に、例えば、第1の吹出口(11)から除湿された空気を連続して吹き出し、第2の吹出口(12)から加湿された空気を連続して吹き出すため、前述の様に、吸着材モジュール(1)においてペルチェ素子(30)に流れる電流を一定時間ごとに逆転させて当該ペルチェ素子の吸熱部と放熱部とを入れ替えると共に、流路切替装置(4)において前記の電流の逆転に応じて、吸着材モジュール(1)の第1の吸着素子(31)を通過した空気と第2の吸着素子(32)を通過した空気との振向け先を切り替える様に構成される。 In humidity control apparatus as described above, as shown in FIG. 7 (a), for example, from the blowing continuously air dehumidified from the first blow-out opening (11), a second outlet (12) for blowing humidified air continuously, as described above, and a heat radiating portion and the heat absorbing portion of the current flowing through the Peltier element (30) is reversed every fixed time in the adsorbent module (1) the Peltier element with interchanged, depending on the reversal of the current in the flow path switching unit (4), passing through the first air passing through the adsorption element (31) of the second adsorption element of the adsorbent module (1) (32) constructed as switching between the vibration application destination of the air.

すなわち、吸着材モジュール(1)においては、各吸着素子(31)、(32)の吸着・脱着操作に準じた時間間隔、例えば30〜600秒間隔でペルチェ素子(30)に流れる電流を逆転させ、ペルチェ素子(30)の板面(3a)、(3b)における吸熱機能と放熱機能とを入れ替える様になされている。 That is, in the adsorbent module (1), each of the adsorption elements (31), reversing the current flowing through the Peltier element (30) at time intervals, for example 30 to 600 second intervals pursuant to the adsorption and desorption operations (32) , plate surfaces of the Peltier element (30) (3a), are made as replacing the heat absorbing function and the heat radiating function in (3b). また、流路切替装置(4)においては、ペルチェ素子(30)の電流の逆転と同時または逆転させて一定時間経過後、図示しないが(4)の中のダンパー(44)が作動し、吸着材モジュール(1)で処理された上記の各空気の振向け先を一方は第1の吹出口(11)から第2の吹出口(12)へ、他方は第2の吹出口(12)から第1の吹出口(11)へ切り替える様になされている。 In the flow path switching unit (4), after a predetermined time has elapsed reversed simultaneously or by reversing the current in the Peltier element (30), and a damper (44) is actuated in a not shown (4), suction Material module (1) treated with a first air outlet one the vibration application destination of each air (11) from the second blow-out opening to (12), from the other second blow-out opening (12) It has been made so as to switch to the first blow-out opening (11). 流路切替装置(4)を作動させるタイミングは、ペルチェ素子(30)の電流を逆転させて以降、ペルチェ素子(30)の各板面(3a)、(3b)の温度が高低逆転するまでの間である。 The timing for actuating the flow path switching unit (4) is later by reversing the current in the Peltier element (30), each plate surfaces of the Peltier element (30) (3a), until the temperature is high and low reversal of (3b) it is between.

上記の湿度調節装置においては、吸着材モジュール(1)で吸脱着操作を一定のタイミングで切り替えると共に、これに応じて、除湿された空気と加湿された空気の吹出流路を流路切替装置(4)によって切り替え、これにより、例えば、第1の吹出口(11)から除湿された空気を連続して吹き出し、第2の吹出口(12)から加湿された空気を連続して吹き出すことが出来る。 In the above humidity control system switches the adsorption-desorption operation at constant timing adsorbent module (1), in response thereto, the flow path switching unit blowout passage of air humidified and dehumidified air ( switched by 4), thereby, for example, continuously blow out air that has been dehumidified from the first blow-out opening (11), air can be blown out continuously humidified from the second blow-out opening (12) . そして、除湿された空気を窓ガラスの防曇用に使用でき、加湿された空気を快適性向上のために使用できる。 Then, the dehumidified air can be used for defogging the window glass, the humidified air can be used for improving comfort.

本発明の吸着材モジュール(1)を使用した湿度調節装置は、図7(b)に示す様に構成することも出来る。 Humidity control apparatus using the adsorbent module (1) of the present invention can also be configured as shown in FIG. 7 (b). 図7(b)に例示する湿度調節装置は、送風機(2)、流路切替装置(4)、吸着材モジュール(1)、流路切替装置(4)及び送風機(2)を順次に配置して構成される。 Humidity control apparatus illustrated in FIG. 7 (b), the blower (2), the flow path switching unit (4), the adsorbent module (1), the flow path switching unit (4) and sequentially disposed blower (2) composed of Te. すなわち、吸着材モジュール(1)を中心として、当該吸着材モジュール(1)の前後にそれぞれ流路切替装置(4)と送風機(2)を対称的に配置して構成される。 That is, around the adsorbent module (1), each flow path switching unit (4) and configured blower (2) symmetrically disposed before and after the adsorbent module (1). そして、各流路切替装置(4)は、これらの導入口(51)、(52)を吸着材モジュール(1)の各吸着素子(31)、(32)に対向する状態に配置され、各送風機(2)は、各流路切替装置(4)に対し、前述の例えば第2の吹出口(12)に相当する通気穴から室内空気を送気する様に構成されている。 Each flow path switching unit (4), these inlets (51), each of the adsorption elements (52) of the adsorbent module (1) (31), is disposed in a state opposite to (32), each blower (2), for each flow path switching unit (4) is configured so as to air the room air from the vent holes corresponding to the above example, the second outlet (12).

図7(b)に示す湿度調節装置においても、吸着材モジュール(1)のペルチェ素子(30)へ流す電流の逆転によって吸熱部と放熱部を機能的に入れ替えて各吸着素子(31)、(32)に対する冷却と加熱を反転させ、各吸着素子(31)、(32)の吸着操作と脱着操作を一定のタイミングで切り替えると共に、これに応じて、除湿された空気と加湿された空気の吹出流路を各流路切替装置(4)によって切り替えることにより、例えば、一方(例えば図7(b)中の左側)の流路切替装置(4)の、図示しないが第1の吹出口から除湿された空気を連続して吹き出し、他方(例えば図7(b)中の右側)の流路切替装置(4)の、第1の吹出口から加湿された空気を連続して吹き出すことが出来る。 Also in the humidity adjusting apparatus shown in FIG. 7 (b), the adsorbent module (1) functionally interchanged with each adsorption element heat dissipating portion and the heat absorbing portion by the reverse rotation of the current flowing through the Peltier element to the (30) (31), ( 32) to reverse the cooling and heating for, each of the adsorption elements (31), (along with the adsorption operation and the desorption operation 32) switched at a constant timing, accordingly, blowout of air humidified and dehumidified air by switching by each of the flow path switching device the flow path (4), for example, one (e.g., FIG. 7 (b) left in) flow path switching device (4), although not shown dehumidified from the first blow-out opening air to continuously blow out, the other flow path switching unit (e.g. the right side of FIG. 7 in (b)) of (4), is humidified from the first outlet air to be able to blow out continuously.

上記の様に、本発明の吸着材モジュール(1)は、固定方式の一対の吸着素子(31)、(32)をペルチェ素子(30)の吸熱部および放熱部として機能する各板面にそれぞれ直接配置して構成され、しかも、吸着素子(31)、(32)に担持させる吸着材として、より低温での吸脱着が可能で且つ少量でも十分な水蒸気量を吸脱可能な特定のゼオライトを使用しており、ペルチェ素子(30)へ流す電流の逆転によって吸熱部と放熱部を機能的に入れ替え、各吸着素子(31)、(32)に対する冷却と加熱を反転させて吸着操作と脱着操作を切り替えることにより、除湿された空気と加湿された空気を連続して製造する。 As described above, the adsorbent module of the present invention (1) has a pair of adsorption elements (31) of the fixing system, the respective plate surfaces which function as a heat absorbing component and a heat releasing portion (32) of the Peltier element (30) is constructed directly arranged, moreover, the adsorption element (31), as an adsorbent to be carried on (32), a more adsorption possible specific zeolite sufficient amount of water vapor adsorption and desorption is possible and even small amounts at a low temperature It is used functionally interchanged radiating portion and the heat absorbing portion by the reversal of the current flowing to the Peltier element (30), each of the adsorption elements (31), desorption operation and inverts adsorption operation of heating and cooling for (32) by switching the, continuously producing humidified and dehumidified air air.

すなわち、本発明の吸着材モジュール(1)においては、平板状のペルチェ素子(30)に各吸着素子(31)、(32)が直接配置されており、吸着素子(31)、(32)を加熱・冷却する際のペルチェ素子(30)と吸着素子との間の熱伝導性が高く、しかも、低い温度域での吸脱着性能に優れた特定のゼオライトを吸着材として各吸着素子(31)、(32)に使用しているため、従来の吸着ローター方式の様な回転駆動部を設ける必要がなく、吸着素子(31)、(32)及びペルチェ素子(30)を一層小型化できる。 That is, in the adsorbent module of the present invention (1), each of the adsorption elements in a flat plate shape of the Peltier element (30) (31) are arranged directly (32), the adsorption element (31), (32) Peltier elements in heating and cooling (30) and has a high thermal conductivity between the suction device, yet, each of the adsorption elements as an adsorbent specific zeolite with excellent adsorption and desorption performance at low temperature range (31) , because of the use (32), there is no need to provide a such rotation driving unit of a conventional adsorption rotor system, the adsorption element (31), can be further miniaturized (32) and the Peltier element (30). その結果、湿度調節装置を構成した場合、装置構成を簡素化でき、装置全体を一層小型化することが出来る。 As a result, case where the humidity control apparatus can be simplified apparatus configuration, it is possible to further miniaturize the entire apparatus. また、より低温での吸脱着が可能であるため、ペルチェ素子(30)の発熱温度も低温に抑えることが出来、その結果、ペルチェ素子(30)の耐久性を向上させることも出来る。 Also, more since it is possible to adsorption and desorption at low temperatures, the heat generation temperature of the Peltier element (30) can also be suppressed to a low temperature, as a result, it is possible to improve the durability of the Peltier element (30).

更に、本発明の吸着材モジュール(1)は、前述の様に、第1の吸着素子(31)及び第2の吸着素子(32)がそれぞれ交換可能に構成されていることにより、目詰まりや水蒸気以外の物質の吸着によって吸着能が低下した場合、湿度調節装置から吸着材モジュール(3)を取り出し、各吸着素子(31)、(32)を交換することが出来る。 Further, the adsorbent module (1) of the present invention, as described above, by the first adsorption element (31) and the second adsorption element (32) is replaceably configured respectively, clogging Ya when the adsorption ability by adsorption of substances other than water vapor is decreased, removed adsorbent module (3) from the humidity control apparatus, each of the adsorption elements (31) can be exchanged (32). これにより、吸着素子(31)、(32)の交換だけで装置性能を回復できる。 Thus, the adsorption element (31), can recover device performance only exchange (32). また、フィルターを使用せずに例えば数年単位で吸着素子を交換することにより、装置を長期に渡って維持でき、メンテナンス費用も低減できる。 Further, by replacing the suction device in units of several years for example without the use of filters, it can be maintained over the apparatus a long, maintenance cost can be reduced.

また、上記の水蒸気以外の物質としては、例えば、VOC13物質(ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、スチレン、パラジクロロベンゼン、テトラデカン、フタル酸ジ−n−ブチル、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル、ダイアジノン、フェノブカルブ、クロルピリホス)、酢酸、脂肪酸(n−酪酸)、アミン、アンモニア等の臭気物質が挙げられるが、上記の様に、第1の吸着素子(31)及び第2の吸着素子(32)が交換可能に構成されている場合には、室内が高温になった際に濃縮された前記の臭気物質などが室内に再放出されるのを防止することが出来る。 As the material other than the above-mentioned steam, for example, VOC13 substances (formaldehyde, acetaldehyde, toluene, xylene, ethylbenzene, styrene, para-dichlorobenzene, tetradecane, phthalate -n- butyl phthalate, di-2-ethylhexyl, Diazinon , fenobucarb, chlorpyrifos), acetic acid, fatty acids (n- butyric acid), amines, although odor substances such as ammonia and the like, as described above, the first adsorption element (31) and the second adsorption element (32) is if it is interchangeably configuration can be such as the odor substance chamber is concentrated when it becomes hot is prevented from being re-released into the room.

なお、吸着材モジュール(1)を使用した湿度調節装置においては、図示しないが流路切替装置(4)内のダンパー(44)の作動設定を切り替えることにより、例えば夏季において、第2の吹出口(12)から除湿された空気を乗員側へ吹き出すことも出来る。 Note that, in the humidity control apparatus using the adsorbent module (1), by not shown for switching the operation setting of the damper (44) of the flow path switching unit (4) in, for example, in summer, the second outlet (12) dehumidified air from the can also be blown into the passenger side. また、湿度調節装置においては、吸着材モジュール(3)の第1の吸着素子(31)で除湿(又は加湿)された空気と第2の吸着素子(32)で加湿(又は除湿)された空気との間で顕熱交換を行うため、吸着材モジュール(3)の下流側、好ましくは流路切替装置(4)の下流側にフィン型熱交換器や直交型熱交換器などの熱交換器が配置されてもよい。 Further, in the humidity control apparatus, humidified by the dehumidified by the first adsorption element of the adsorbent module (3) (31) (or humidified) air and a second adsorption element (32) (or dehumidified) air to perform the sensible heat exchange between the downstream side, preferably the heat exchanger, such as fin heat exchanger and perpendicular heat exchanger on the downstream side of the flow path switching unit (4) of the adsorbent module (3) There may be arranged. 熱交換器を配置した場合には、ペルチェ素子(30)で加熱された高温の加湿空気と、ペルチェ素子(30)で冷却された低温の除湿空気との間で熱交換できるため、例えば冬季には、加湿され且つ適度に温度の低下した快適な空気を乗員側へ吹き出すことが出来る。 Since in the case of arranging the heat exchanger may heat exchange between a high temperature of the humidified air that has been heated by the Peltier element (30), a dehumidified air cold cooled by the Peltier element (30), for example in winter it is humidified and moderately can be blown comfortable air with reduced temperature to the occupant side. 更に、吸着材モジュール(1)の上流側または下流側には、室内で発生した臭気成分を捕捉するための脱臭用フィルターが配置されてもよい。 Further, on the upstream side or downstream side of the adsorbent module (1), deodorizing filters for capturing odor components generated in the chamber may be disposed.

(3)吸着ヒートポンプ 本発明のゼオライトは、吸着ヒートポンプ用にも適用できる。 (3) adsorption heat pump zeolites of the present invention can be applied for adsorption heat pumps. 通常、公知の吸着ヒートポンプに適用することができる。 Usually, it can be applied to a known suction pump.
一般に遠心圧縮機を用いたターボ冷凍機は10℃よりも低温の冷熱を製造することが可能である。 Generally turbo chiller using a centrifugal compressor is able to produce a low temperature of cold than 10 ° C.. このようなターボ冷凍機に置き換わるような省エネ型の圧縮機を用いない冷凍機が望まれている。 Such refrigerator is desired that does not use the energy-saving compressor as replace the turbo chiller. すなわち、10℃よりも低温の冷熱が製造でき、しかも90℃以下の排熱などが利用できる吸着ヒートポンプが望まれている。 That is, 10 the low-temperature cold heat can be produced than ° C., moreover adsorption heat pumps available and 90 ° C. less waste heat is desired.
本発明の吸着ヒートポンプは、好ましくは生成する冷熱として、9℃以下、好ましくは7℃以下、より好ましくは5℃以下であり、再生に用いる熱としては、90℃以下、好ましくは80℃以下、より好ましくは75℃以下、最も好ましくは70℃以下である吸着ヒートポンプである。 Adsorption heat pump of the present invention, a cold preferably produces, 9 ° C. or less, preferably 7 ° C. or less, more preferably 5 ° C. or less, as the heat used for reproduction, 90 ° C. or less, preferably 80 ° C. or less, more preferably 75 ° C. or less, and most preferably an adsorption heat pump is 70 ° C. or less. 前記の場合の吸着材の温度としては、30℃以上、好ましくは35℃以上となっても稼動できるものが求められる。 The temperature of the adsorbent in the case of the, 30 ° C. or higher, preferably required that can operate even when the 35 ° C. or higher. 例えば、5℃の冷水を35℃の吸着温度で生成させるためには、相対蒸気圧0.15となり、7℃の冷水を37℃の吸着温度で生成させるためには、相対蒸気圧が0.16となる。 For example, in order to produce cold water 5 ° C. at adsorption temperature of 35 ° C., the relative vapor pressure of 0.15, and the cold water of 7 ° C. in order to produce the adsorption temperature of 37 ° C., the relative vapor pressure 0. 16 to become. また、再生については、例えば、再生温度が90℃、吸着材の温度が35℃の場合は相対蒸気圧は0.08となり、再生温度が80℃、吸着温度が30℃の場合は、相対蒸気圧は0.09となる。 Further, for reproduction, for example, the regeneration temperature is 90 ° C., a relative vapor pressure 0.08 next is when the temperature is 35 ° C. of the adsorbent, the regeneration temperature is 80 ° C., if the adsorption temperature is 30 ° C., relative vapor pressure will be 0.09. したがって、このような吸着ヒートポンプに対応できる吸着材としては、 相対蒸気圧0.08以上0.15以下の範囲における水の吸着量の変化が0.12g/g以上、好ましくは、0.13g/g以上、より好ましくは0.14g/g以上であることが好ましい。 Therefore, such as the adsorbent to accommodate adsorption heat pumps, changes in the amount of adsorption of water in the range of relative vapor pressure 0.08 to 0.15 is 0.12 g / g or more, preferably, 0.13 g / g or more, and more preferably at 0.14 g / g or more.

(4)デシカントローター 本発明のゼオライトは、デシカントローターに適用することもできる。 (4) desiccant rotor zeolites of the present invention can also be applied to the desiccant rotor. 通常、本発明のゼオライトを吸着素子、またはハニカム構造を有するローターに担持して、デシカントローターとして使用することができ、好ましくは低温で、具体的には90℃以下の再生温度での水蒸気の再生が可能なデシカントローターとして利用することができる。 Normally, the zeolite of the present invention carries the rotor having a suction element or a honeycomb structure, can be used as a desiccant rotor, preferably at low temperatures, in particular reproduction of water vapor above 90 ℃ the regeneration temperature it can be used as a desiccant rotor that can be.

(実施例1) (Example 1)
水15gと85%リン酸水溶液9.2gの混合物に、25%水含有擬ベーマイト(サソール社製)5gをゆっくりと加えて攪拌した。 In a mixture of water 15g 85% aqueous solution of phosphoric acid 9.2 g, was added and stirred slowly containing 25% water pseudo boehmite (Sasol) 5 g. これを2時間攪拌し、これに硫酸第一鉄7水和物1.7gを水6gに溶かした水溶液を加え、さらにテトラメチルアンモニウムヒドロキシド5水和物3.6gを水6gに溶かしたものと40wt%テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド水溶液10.2gを混合した液をこれに加えて混合して1時間攪拌し出発反応物を得た。 Those which was stirred for 2 hours, to which a ferrous heptahydrate 1.7g of an aqueous solution obtained by dissolving in water 6g was added sulfuric acid was further dissolved tetramethylammonium hydroxide pentahydrate 3.6g water 6g a solution obtained by mixing 40 wt% tetrapropylammonium hydroxide aqueous solution 10.2g and added to and mixed with this and stirred for 1 hour to obtain a starting reactant. これをテフロン(登録商標)製内筒の入った100ccのステンレスオートクレーブに仕込み、オートクレーブごと15rpmで回転させ、190℃、24時間反応させた。 The mixture was placed in a stainless steel autoclave of 100cc containing the Teflon inner cylinder is rotated in an autoclave every 15 rpm, 190 ° C., and allowed to react for 24 hours. 反応後、冷却して、デカンテーションにより上澄みを除いて、沈殿物を回収し、水洗、ろ過を繰り返し、100℃で乾燥した。 After the reaction, was cooled, the supernatant was removed by decantation, the precipitate was collected, washed with water, repeatedly filtered and dried at 100 ° C.. このうち3gを縦型の石英管にいれ、室温から1℃/分で昇温し、550℃で6時間の空気焼成を行った。 Put these 3g in a vertical quartz tube, the temperature was raised at 1 ° C. / minute from room temperature, was air calcined for 6 hours at 550 ° C.. こうして得られた結晶性鉄アルミノフォスフェートのXRDを測定したところ、SOD型(フレームワーク密度は17.2T/1000Å 3 )であった。 The XRD of crystalline iron aluminophosphate thus obtained was measured, was a SOD type (framework density 17.2T / 1000Å 3).
得られたSOD型ゼオライトについて、25℃における吸着等温線を吸着等温線測定装置(ベルソープ18:日本ベル社製)で測定した。 The obtained SOD type zeolite, the adsorption isotherm measurement device an adsorption isotherm at 25 ° C.: measured in (BELSORP 18 manufactured by Nippon Bell Co.). なお前処理は、前処理温度120℃、真空下にて5時間処理した。 Note pretreatment, pretreatment temperature 120 ° C., for 5 hours under vacuum. 空気恒温槽温度50℃、吸着温度25℃、初期導入圧力400Pa 、飽和蒸気圧3167Pa 、平衡時間500秒で行った。 Air temperature of a thermostat 50 ° C., adsorption temperature 25 ° C., the initial installation pressure 400 Pa, the saturated vapor pressure 3167Pa, was performed with equilibration time of 500 seconds. この結果を図1に示した。 The results are shown in Figure 1.

(実施例2) (Example 2)
水15gと85%リン酸水溶液9.2gの混合物に、25%水含有擬ベーマイト(サソール社製)4.9gをゆっくりと加えて攪拌した。 In a mixture of water 15g 85% aqueous solution of phosphoric acid 9.2 g, was added and stirred slowly containing 25% water pseudo boehmite (Sasol) 4.9 g. これを2時間攪拌し、これに硫酸第一鉄7水和物2.2gを水18gに溶かした水溶液を加え、さらにトリn−プロピルアミン10.3gを混合して1時間攪拌し出発反応物を得た。 This was stirred for 2 hours, to which a ferrous heptahydrate 2.2g sulfate aqueous solution prepared by dissolving in water 18g was added, and stirred for 1 hour starting reaction was further mixed with tri-n- propylamine 10.3g It was obtained. これをテフロン(登録商標)製内筒の入った100ccのステンレスオートクレーブに仕込み、オートクレーブごと15rpmで回転させ、100℃で3日間加熱後、150℃で24時間反応させた。 The mixture was placed in a stainless steel autoclave of 100cc containing the Teflon inner cylinder is rotated in an autoclave every 15 rpm, after heating for 3 days at 100 ° C., and allowed to 24 hours at 0.99 ° C.. 反応後、冷却して、デカンテーションにより上澄みを除いて、沈殿物を回収し、水洗、ろ過を繰り返し、100℃で乾燥した。 After the reaction, was cooled, the supernatant was removed by decantation, the precipitate was collected, washed with water, repeatedly filtered and dried at 100 ° C.. このうち3gを縦型の石英管にいれ、室温から1℃/分で昇温し、550℃で6時間の空気焼成を行った。 Put these 3g in a vertical quartz tube, the temperature was raised at 1 ° C. / minute from room temperature, was air calcined for 6 hours at 550 ° C.. こうして得られた結晶性鉄アルミノフォスフェートのXRDを測定したところ、ATS型(フレームワーク密度は16.4T/1000Å 3 )であった。 The XRD of crystalline iron aluminophosphate thus obtained was measured, it was ATS type (framework density 16.4T / 1000Å 3).
得られたATS型ゼオライトについて25℃における吸着等温線を実施例1と同様に、吸着等温線測定装置(ベルソープ18:日本ベル製)で測定した。 Like the resulting ATS-type zeolite in Example 1 adsorption isotherm at 25 ° C. for adsorption isotherm measurement device: measured in (BELSORP 18 produced by Nippon Bell).
結果を図2に示す。 The results are shown in Figure 2.

(実施例3) (Example 3)
(アルミノフォスフェート(AlPO )レイヤーの合成) (Alumino-phosphate (AlPO 4) synthesis of the layer)
水8.9gと85%リン酸水溶液9.2gの混合物に、25%水含有擬ベーマイト(サソール社製)5.4gをゆっくりと加えて攪拌した。 In a mixture of water 8.9g 85% aqueous solution of phosphoric acid 9.2 g, was added and stirred slowly containing 25% water pseudo boehmite (Sasol) 5.4 g. これを2時間攪拌し、これにベンジルアミン8.6gを加え、さらに水10.0gを混合して1時間攪拌し出発反応物を得た。 This was stirred for 2 hours, to which the benzylamine 8.6g was added, and stirred for 1 hour and further mixing water 10.0g was obtained starting reactants. これをテフロン(登録商標)製内筒の入った100ccのステンレスオートクレーブに仕込み、オートクレーブごと15rpmで回転させ、190℃で24時間反応させた。 The mixture was placed in a stainless steel autoclave of 100cc containing the Teflon inner cylinder is rotated in an autoclave every 15 rpm, was 24 hours at 190 ° C.. 反応後、冷却して、生成物を回収し、水洗、ろ過を繰り返し、100℃で乾燥した。 After the reaction, by cooling, the product was collected, washed with water, repeatedly filtered and dried at 100 ° C.. こうして得られた結晶性アルミノフォスフェートのXRDを測定したところ層状化合物であった(層間距離d=19.5A)。 The XRD of crystalline aluminophosphate thus obtained was layered compound was measured (interlayer distance d = 19.5). これをAlPO4レイヤーとする。 This is referred to as AlPO4 layer.
(AlPO レイヤー添加FAPSO−SODの合成) (Synthesis of AlPO 4 layer added FAPSO-SOD)
水12.5gと85%リン酸水溶液8.8gの混合物に、25%水含有擬ベーマイト(サソール社製)5.2gをゆっくりと加えて攪拌した。 In a mixture of water 12.5g 85% aqueous solution of phosphoric acid 8.8 g, was added and stirred slowly containing 25% water pseudo boehmite (Sasol) 5.2 g. これを2時間攪拌し、これに硫酸第一鉄7水和物2.2gを水18gに溶かした水溶液およびフュームドシリカ0.24gを加え、さらにテトラメチルアンモニウムヒドロキシド(25%水溶液)14.5gを加えて攪拌した。 This was stirred for 2 hours, to which a ferrous heptahydrate 2.2g sulfate solution and fumed silica 0.24g dissolved in water 18g was added, further tetramethylammonium hydroxide (25% aqueous solution) 14. It was added and the mixture was stirred to 5g. これを1時間攪拌し、これに上記で合成したAlPO レイヤー5.0gを加え、さらに1時間攪拌して出発反応物を得た。 This was stirred for 1 hour, added the AlPO 4 layer 5.0g of this synthesized above to obtain a starting reaction was stirred for an additional 1 hour. これをテフロン(登録商標)製内筒の入った100ccのステンレスオートクレーブに仕込み、オートクレーブごと15rpmで回転させ、190℃で24時間反応させた。 The mixture was placed in a stainless steel autoclave of 100cc containing the Teflon inner cylinder is rotated in an autoclave every 15 rpm, was 24 hours at 190 ° C.. 反応後、冷却して、デカンテーションにより上澄みを除いて、沈殿物を回収し、水洗、ろ過を繰り返し、100℃で乾燥した。 After the reaction, was cooled, the supernatant was removed by decantation, the precipitate was collected, washed with water, repeatedly filtered and dried at 100 ° C.. このうち3gを縦型の石英管にいれ、室温から1℃/分で昇温し、550℃で6時間の空気焼成を行った。 Put these 3g in a vertical quartz tube, the temperature was raised at 1 ° C. / minute from room temperature, was air calcined for 6 hours at 550 ° C.. こうして得られた結晶性鉄シリカアルミノフォスフェートのXRDを測定したところ、SOD型(フレームワーク密度は17.2T/1000Å 3 )であった。 The XRD of crystalline iron silica aluminophosphate thus obtained was measured, was a SOD type (framework density 17.2T / 1000Å 3).
前記SOD型ゼオライトの25℃における吸着等温線を実施例1と同様に吸着等温線測定装置(ベルソープ18:日本ベル製)で測定した。 The SOD-type adsorption isotherm measurement device in the same manner as in Example 1 adsorption isotherm at 25 ° C. of the zeolite was measured by (BELSORP 18 manufactured by Nippon Bell). 結果を図3に示す。 The results are shown in Figure 3. なお、空気恒温槽温度50℃、吸着温度25℃、初期導入圧力400Pa 、飽和蒸気圧3167Pa 、平衡時間500秒で行った。 The air temperature of a thermostat 50 ° C., adsorption temperature 25 ° C., the initial installation pressure 400 Pa, the saturated vapor pressure 3167Pa, was performed with equilibration time of 500 seconds.

(比較例1) (Comparative Example 1)
水15gと85%リン酸水溶液9.2gの混合物に、25%水含有擬ベーマイト(サソール社製)5.2gをゆっくりと加えて攪拌した。 In a mixture of water 15g 85% aqueous solution of phosphoric acid 9.2 g, was added and stirred slowly containing 25% water pseudo boehmite (Sasol) 5.2 g. これを1時間攪拌し、次いで、硫酸第一鉄7水和物2.2gを水10gに溶かした水溶液を加え、更にトリエチルアミン4.8gを混合した後、1時間攪拌して出発反応物を得た。 Obtained which was stirred for 1 hour, then, the ferrous heptahydrate 2.2g of an aqueous solution, dissolved in 10g water was added sulfuric acid, after further mixing of triethylamine 4.8 g, starting reaction was stirred for 1 hour It was. これをテフロン(登録商標)製内筒の入った100mlのステンレスオートクレーブに仕込み、オートクレーブごと15rpmで回転させ、190℃で12時間反応させた。 The mixture was placed in a stainless steel autoclave of 100ml containing the Teflon inner cylinder is rotated in an autoclave every 15 rpm, and allowed to react for 12 hours at 190 ° C.. 反応後、冷却して、デカンテーションにより上澄みを除き、沈殿物を回収し、水洗、ろ過を繰り返し、100℃で乾燥した。 After the reaction, cooled, The supernatant was removed by decantation, the precipitate was collected, washed with water, repeatedly filtered and dried at 100 ° C.. このうち3gを縦型の石英管に入れ、室温から1℃/分の昇温速度で昇温し、550℃で6時間の空気焼成を行った。 Put these 3g in a vertical quartz tube, the temperature was raised at a heating rate of 1 ° C. / minute from room temperature, was air calcined for 6 hours at 550 ° C.. こうして得られた結晶性鉄アルミノフォスフェートのXRDを測定したところ、AFI型(フレームワーク密度は17.3T/1000Å 3 )であった。 The XRD of crystalline iron aluminophosphate thus obtained was measured, was AFI type (framework density 17.3T / 1000Å 3).
前記AFI型ゼオライトの25℃における吸着等温線を実施例1と同様に、吸着等温線測定装置(ベルソープ18:日本ベル製)で測定した。 As in Example 1 the adsorption isotherm at 25 ° C. of the AFI type zeolite, the adsorption isotherm measurement device: measured in (BELSORP 18 produced by Nippon Bell). 結果を図4に示す。 The results are shown in Figure 4.

1 :吸着材モジュール 1: adsorbent module
2 :送風機 2: blower
30:ペルチェ素子 30: Peltier element
3a:ペルチェ素子の板面(吸熱部または放熱部) 3a: plate surfaces of the Peltier element (heat absorbing portion or radiating portion)
3b:ペルチェ素子の板面(放熱部または吸熱部) 3b: plate surfaces of the Peltier element (radiating portion or heat absorbing portion)
31:第1の吸着素子 31: first adsorption element
32:第2の吸着素子 32: second adsorption element
33:エレメント 33: Elements
4 :流路切替装置 4: the flow path switching unit

Claims (11)

  1. 骨格構造にアルミニウムとリンと、 鉄を含むゼオライトであり、前記ゼオライトの25℃で測定した水蒸気吸着等温線において、相対蒸気圧0.08以上0.15以下の範囲におけるゼオライトの水吸着量の変化が0.12g/g以上であることを特徴とするゼオライト。 Aluminum and phosphorus in the backbone structure, a zeolite containing iron, in a water vapor adsorption isotherm measured at 25 ° C. of the zeolite, the change of water adsorption of the zeolite in the range of relative vapor pressure 0.08 to 0.15 zeolite, characterized in that but is 0.12 g / g or more.
  2. 前記ゼオライトの25℃で測定した水蒸気吸着等温線において、相対蒸気圧が0.1のときの水蒸気吸着量が0.03g/g以上である請求項1記載のゼオライト。 In water vapor adsorption isotherm measured at 25 ° C. of the zeolite of claim 1, wherein the zeolite relative vapor pressure is the 0.03 g / g or more water vapor adsorption amount when 0.1.
  3. ゼオライトの骨格構造がIZA(International Zeolite Association)の定める構造のコードでSOD型、またはATS型構造を有する請求項1または2に記載のゼオライト。 Zeolite according to claim 1 or 2 framework structure of the zeolite has a SOD-type or ATS structure, the code structure prescribed by IZA (International Zeolite Association).
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載のゼオライトを用いた吸着素子。 Adsorption element using the zeolite according to any one of claims 1 to 3.
  5. 空気を除湿および/または加湿する湿度調節装置に使用される吸着材モジュールであって、前記モジュールは吸熱部および放熱部としてそれぞれ機能する一対の板面を備えたペルチェ素子と、当該ペルチェ素子の各板面にそれぞれ直接配置された第1の吸着素子および第2の吸着素子とを有し、これら第1及び第2の吸着素子が、通気可能なエレメントに吸着材としてのゼオライトを担持させて構成されている吸着材モジュールであり、 A adsorbent module that is used in the humidity control apparatus for dehumidification and / or humidification of air, a Peltier element and the module having a pair of plate surfaces that respectively function as a heat absorbing portion and a heat radiating portion, each of the Peltier element and a first adsorption element and the second adsorption element arranged directly respectively the plate surface, the first and second adsorption elements, constituted by carrying a zeolite as adsorbent ventable elements an adsorbent module that is,
    かつゼオライトに、請求項1〜3のいずれか1項に記載のゼオライトを用いることを特徴とする吸着材モジュール。 And the adsorbent module, which comprises using a zeolite, the zeolite according to any one of claims 1 to 3.
  6. ペルチェ素子に流れる電流の逆転によって当該ペルチェ素子の吸熱部と放熱部を入れ替えることにより、各吸着素子における吸着操作と脱着操作を切替え可能になされている請求項5に記載の吸着材モジュール。 By the reversal of the current flowing through the Peltier element replace the heat radiating portion and the heat absorbing portion of the Peltier element, the adsorbent module according to claim 5 which is adapted to be switched to the adsorption operation and the desorption operation in each of the adsorption elements.
  7. 第1及び第2の吸着素子のエレメントの少なくとも一方が、略波板状の基材シート及び略平板状の基材シートから成る通気セル形成シートを複数積層したコルゲート型のエレメントであり、かつ、当該エレメントは、前記各通気セル形成シートの略平板状の基材シートがペルチェ素子の板面と平行に、または直交して配置された構造を備えている請求項5または6に記載の吸着材モジュール。 At least one of the elements of the first and second adsorption element is a corrugated element which ventilation cell forming sheet stacking a plurality consisting substantially wave plate-shaped substrate sheet and a substantially flat base material sheet, and, the element adsorbent according to the each ventilation cell formed substantially flat base material sheet of the sheet parallel to the plate surface of the Peltier element according to claim 5 or 6 or orthogonally and a deployed configuration, module.
  8. 請求項1〜3のいずれか1項に記載のゼオライトを用いた吸着ヒートポンプ。 Adsorption heat pump with a zeolite according to any one of claims 1 to 3.
  9. 吸着ヒートポンプの再生温度が90℃以下であり、吸着温度が30℃以上で得られる冷熱が7℃以下である請求項8に記載の吸着ヒートポンプ。 Adsorption regeneration temperature of the heat pump is at 90 ° C. or less, the adsorption heat pump according to claim 8 cold energy adsorption temperature is obtained at 30 ° C. or more is 7 ° C. or less.
  10. 請求項1〜3のいずれか1項に記載のゼオライトを用いたデシカントローター。 Desiccant rotor with zeolite according to any one of claims 1 to 3.
  11. デシカントローターの再生温度が、90℃以下である請求項10に記載のデシカントローター。 Desiccant rotor according to claim 10 regeneration temperature of the desiccant rotor is 90 ° C. or less.
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