JP6357926B2 - 多孔質アルミニウム吸着体、デシカント空調装置 - Google Patents

Description

この発明は、多孔質アルミニウム基体の表面に吸着材層が形成された多孔質アルミニウム吸着体、およびこれを用いたデシカント空調装置に関するものである。

近年、大型の室内機や室外機の間で冷媒ガスを循環させるヒートポンプ空調装置に代えて、低電力で動作可能なデシカント空調装置が提案されている。こうしたデシカント空調装置は、吸着体に対して水分（湿気）を吸着させることで除湿が行ない、また、吸着体から水分（湿気）を放出することによって加湿を行うことができる。

こうしたデシカント空調装置を構成する吸着体として、例えば、特許文献１には、空気の流れ方向に沿って貫通するハニカム状の空孔を有する担体を担体紙に形成し、この担体紙を波型に成形した親水性ナノ多孔材料が開示されている。
また、特許文献２には、セラミック製のハニカム成形体からなる基体の表面にシリカゲルやゼオライト、メゾポーラスシリカなど水に対して高い毛管特性を有する吸着材を接着もしくは表面修飾した吸着体が開示されている。

また、特許文献３、特許文献４には、アルミニウムまたはアルミニウムを含む合金を材料とするハニカム構造またはコルゲート構造を有するアルミ部材を用いた吸着体が開示されている。こうしたアルミ部材の表面には、毛管凝縮により空気中の水蒸気を吸着可能な複数の細孔が形成されている。

特開２００１−１０４７４４号公報 特開２００１−１１４９４７号公報 特開２００９−１０６８９３号公報 特開２００３−３２２３５７号公報

しかしながら、特許文献１や特許文献２のように、基体として熱伝導率が低い紙やセラミックを用いた場合、吸着体の熱分布に差が生じることによって、吸着体の性能を十分に発揮させることができず、結果としてデシカント空調装置に用いた際に全体のエネルギー効率が低下するという課題があった。また、基体として紙やセラミックを用いると、基体が損傷しやすく、耐久性の面からも課題があった。

一方、特許文献３や特許文献４のように、吸着体としてアルミ部材を用いることによって、セラミックや紙などと比較して熱伝導率は向上するものの、ハニカム構造やコルゲート構造のアルミニウム板は、単位質量当りの比表面積の点では平板状のアルミニウム板と大きな差は無く、単位体積当りの比表面積については気孔率が高いことから、むしろ低下する。同一外形状の（＝見掛け上の体積が同じ）吸着体の水分吸着量や吸着速度は体積当たりの比表面積に応じて決まるので、特許文献３や特許文献４の吸着体をデシカント空調装置に用いても、十分な吸着性能が得られない懸念があった。

本発明は、前述した状況に鑑みてなされたものであって、多孔質アルミニウム基体の比表面積を大きくすることによって、蒸気や粒子状物質の吸着性を高め、かつ、規格化熱伝導率を高めることで、吸着された物質を効率的に放出することができる多孔質アルミニウム吸着体、およびこれを用いたデシカント空調装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の多孔質アルミニウム吸着体は、複数のアルミニウム基材が焼結された多孔質アルミニウム基体と、該多孔質アルミニウム基体の外表面から外方に向けて突出する複数の柱状突起と、該柱状突起を含む前記多孔質アルミニウム基体の表面に形成された吸着材層と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、複数のアルミニウム基材を焼結した多孔質アルミニウム基体を用いることによって、物質の吸着力が高められるので、表面に吸着材層を形成して多孔質アルミニウム吸着体とした時に、効率よく物質を吸収し、保持することができる。
また、この多孔質アルミニウム吸着体を構成する多孔質アルミニウム基体は、優れた熱伝導率を有するアルミニウム基材同士が金属学的に強固に結合されてなり、優れた規格化熱伝導率を示すことから、全体に熱を偏りなく均一に伝搬することができ、吸着された物質を迅速に効率よく放出することができる。

また、柱状突起の形成によって、多孔質アルミニウム基体に多数の微細な空間が形成され、比表面積が高められる。よって、この多孔質アルミニウム基体に吸着材層を形成して多孔質アルミニウム吸着体とした時に、物質の吸収速度や吸収量を一層高めることが可能になる。

本発明においては、前記アルミニウム基材同士の結合部に、Ｔｉ−Ａｌ系化合物が存在していることを特徴とする。
柱状突起が形成される場合に、アルミニウム基材同士の結合部にＴｉ−Ａｌ系化合物が形成されることによって、多孔質アルミニウム吸着体を構成するアルミニウム基材同士の結合強度を大幅に向上させることができる。また、Ｔｉ−Ａｌ系化合物によってアルミニウムの拡散移動が抑制されることから、多孔質アルミニウム基体に溶融アルミニウムが入り込むことが抑制でき、多孔質アルミニウム吸着体の気孔率を高く保つことができる。

本発明においては、前記柱状突起は前記結合部を有することを特徴とする。
これによって、多孔質アルミニウム基体に多数の微細な空間が維持され、比表面積が高められる。よって、この多孔質アルミニウム基体に吸着材層を形成して多孔質アルミニウム吸着体とした時に、物質の吸収速度や吸収量を一層高めることが可能になる。

本発明においては、前記多孔質アルミニウム基体の規格化熱伝導率は、２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることを特徴とする。
これによって、多孔質アルミニウム吸着体の全体に熱を均一に伝搬させて、温度が不均一になることを防止する。よって、多孔質アルミニウム吸着体に吸着された物質を加熱によって放出する際に、短時間で効率よく吸着されている物質を放出することが可能になる。
なお、一般的に多孔質体の熱伝導率は、基材自体の熱伝導率、気孔率、および基材同士の接合強度などによって変化する。こうした気孔率によって変化する多孔質体の熱伝導率を相対的に評価するために、多孔質体全体としての熱伝導率(測定値)を、多孔質体の空間充填率(即ち、１から気孔率を引いた数値)で除算した値を、本発明における規格化熱伝導率といい、この規格化熱伝導率を用いることにより、気孔率の影響を排除し、基材同士の接合強度を直接比較することが可能となる。この規格化熱伝導率のより具体的な測定、算出方法は、実施例において述べている。

本発明においては、前記多孔質アルミニウム基体は、単位質量当りの比表面積が０．０２５ｍ^２／ｇ以上であることを特徴とする。
多孔質アルミニウム基体の単位質量当りの比表面積が０．０２５ｍ^２／ｇ以上とすることによって、単位質量当たりの表面積が大きい多孔質アルミニウム吸着体を実現することができ、物質の吸収力や保持力が高められる。

本発明においては、前記多孔質アルミニウム基体は、気孔率が３０％以上９０％以下の範囲内であることを特徴とする。
多孔質アルミニウム基体の気孔率を３０％以上９０％以下の範囲内に制御することによって、用途に応じて最適な物質の吸収率をもつ多孔質アルミニウム吸着体を提供することが可能となる。

本発明においては、前記吸着材層は、アルミニウムの陽極酸化によって形成した微細な空孔を有するアルミナからなることを特徴とする
吸着材層としてアルミナを形成して用いることによって、機械的な強度に優れ、かつ物質の高い吸収率をもつ多孔質アルミニウム吸着体を提供することが可能となる。

本発明においては、前記吸着材層は、ゼオライトからなることを特徴とする。
吸着材層としてゼオライトを用いることによって、物質の高い吸収率をもつ多孔質アルミニウム吸着体を提供することが可能となる。

本発明においては、前記吸着材層は、シリカゲルからなることを特徴とする。
吸着材層としてシリカゲルを用いることによって、物質の高い吸収率をもつ多孔質アルミニウム吸着体を提供することが可能となる。

本発明のデシカント空調装置は、前記各項記載の多孔質アルミニウム吸着体を備えたデシカント空調装置であって、前記多孔質アルミニウム吸着体に向けて空気を送り込む送風手段と、前記多孔質アルミニウム吸着体を加熱する加熱手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、比表面積、および規格化熱伝導率を高めた多孔質アルミニウム吸着体と、除湿のための湿潤空気を送り込む送風手段と、放湿のために前記多孔質アルミニウム吸着体を加熱する加熱手段と、を備えることによって、除湿特性、加湿特性に優れ、かつ省スペースなデシカント空調装置を提供することができる。

本発明によれば、比表面積を大きくすることによって、蒸気や粒子状物質の吸着能を高め、かつ、規格化熱伝導率を高めることで吸着体の加熱・冷却が均一かつ速やかに行われ、物質の吸着・放出を効率的にすることができる多孔質アルミニウム吸着体、およびこれを用いたデシカント空調装置を提供することが可能になる。

本発明の多孔質アルミニウム吸着体を用いたデシカント空調装置の第一の実施例を示す概要図である。 多孔質アルミニウム吸着体を示す断面図である。 多孔質アルミニウム基体の観察写真及び拡大模式図である。 図３に示す多孔質アルミニウム基体におけるアルミニウム基材同士の結合部のＳＥＭ観察及び組成分析結果を示す図である。 図３に示す多孔質アルミニウム基体の原料となる焼結用アルミニウム原料のＳＥＭ観察及び組成分析結果を示す図である。 図３に示す多孔質アルミニウム基体の製造方法の一例を示すフローチャートである。 アルミニウム基材の外表面にチタン粉末粒子を固着した焼結用アルミニウム原料の説明図である。 板状の多孔質アルミニウム基体を製造する連続焼結装置の概略説明図である。 焼結工程においてアルミニウム基材の外表面に柱状突起が形成される状態を示す説明図である。 バルク形状の多孔質アルミニウム基体を製造する製造工程を示す説明図である。 本発明の多孔質アルミニウム吸着体を用いたデシカント空調装置の第二の実施例を示す概要図である。 本発明の多孔質アルミニウム吸着体を用いたデシカント空調装置の第三の実施例を示す概要図である。 本発明の第三の実施形態のデシカント空調装置に用いた多孔質アルミニウム吸着体の実施例を示す概要図である。 比較例として用いたアルミニウム製のコルゲート板を示す断面図である。 比較例として用いたアルミニウム製のハニカム板を示す断面図である。 規格化熱伝導率の測定の様子を示す説明図である。

以下、図面を参照して、本発明の多孔質アルミニウム吸着体、デシカント空調装置のいくつかの具体例について説明する。なお、以下に示す各実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。

（第一実施形態）
本発明の多孔質アルミニウム吸着体を備えたデシカント空調装置の第一実施形態について説明する。
図１は本発明のデシカント空調装置の構成の一例を示す概要図である。
デシカント空調装置１０は、多孔質アルミニウム吸着体１１、ファン（送風手段）１２ａ，１２ｂ、ヒータ（加熱手段）１３およびモータ１４を備えている。
多孔質アルミニウム吸着体１１は、例えば、円板状に形成され、中心軸Ｃの回りを回転可能に取り付けられている。こうした多孔質アルミニウム吸着体１１の構成は後ほど詳述する。

ファン（送風手段）１２ａ，１２ｂは、多孔質アルミニウム吸着体１１に対して送風する。このうち、ファン１２ａは、多孔質アルミニウム吸着体１１の一方の面１１ａ側に配され、多孔質アルミニウム吸着体１１の上部領域Ｅ１に向けて送風を行う。また、ファン１２ｂは、多孔質アルミニウム吸着体１１の他方の面１１ｂ側に配され、多孔質アルミニウム吸着体１１の下部領域Ｅ２に向けて送風を行う。

ヒータ（加熱手段）１３は、ファン１２ｂによって送風される空気を加熱してから多孔質アルミニウム吸着体１１の下部領域Ｅ２に流入させる。
モータ１４は、多孔質アルミニウム吸着体１１を所定の回転速度で回転させる。これにより、多孔質アルミニウム吸着体１１は、上部領域Ｅ１が回転によって徐々に下部領域Ｅ２となり、また、下部領域Ｅ２が回転によって徐々に上部領域Ｅ１となる。

このような構成のデシカント空調装置１０を用いて、例えば、部屋の除湿換気を行う場合、多孔質アルミニウム吸着体１１の一方の面１１ａ側が室外に、他方の面１１ｂ側が室内に向くように設置する。

そして、デシカント空調装置１０を作動させると、ファン１２ａは室外の空気を多孔質アルミニウム吸着体１１の上部領域Ｅ１を介して室内に送り込む。この時、室外の空気に含まれる水分（湿気）は、多孔質アルミニウム吸着体１１の上部領域Ｅ１を通過する際に、多孔質アルミニウム吸着体１１によって吸着される。そして、多孔質アルミニウム吸着体１１の一方の面１１ａ側からは、水分（湿気）が取り除かれて乾燥した空気が送り込まれる。

一方、ファン１２ｂは室内の空気を多孔質アルミニウム吸着体１１の下部領域Ｅ２を介して室外に排出する。この時、ファン１２ｂによって多孔質アルミニウム吸着体１１の下部領域Ｅ２に送り込まれる空気は、ヒータ（加熱手段）１３によって加熱される。

そして、上部領域Ｅ１にあるときに水分（湿気）を吸着した多孔質アルミニウム吸着体１１は、回転によって下部領域Ｅ２に移動した際に、ヒータ（加熱手段）１３で加熱された高温の空気によって、吸着していた水分（湿気）を放出する。そして、多孔質アルミニウム吸着体１１の他方の面１１ｂ側からは、水分（湿気）を含む空気が排出される。

このように、多孔質アルミニウム吸着体１１は、上部領域Ｅ１にある時には除湿を行い、下部領域Ｅ２にある時には加湿（放湿）を行う。この加湿（放湿）と除湿のサイクルを繰り返すことによって、デシカント空調装置１０を設置した室内と室外との間で換気を行うとともに、室内の空気を室外の空気よりも除湿された雰囲気にすることができる。

また、こうしたデシカント空調装置１０の内部にダンパー弁等を設けることにより、多孔質アルミニウム吸着体１１の一方の面１１ａ側が室内に、他方の面１１ｂ側が室外に向くように設置することによって、デシカント空調装置１０を設置した室内と室外との間で換気を行うとともに、室内の空気を加湿された雰囲気にすることもできる。

デシカント空調装置１０を構成する本発明の多孔質アルミニウム吸着体１１は、図２に示すように、多孔質アルミニウム基体２１と、この多孔質アルミニウム基体２１の表面に形成された吸着材層２２とから構成されている。こうした吸着材層２２は、後述するアルミニウム基材３１や柱状突起３２の表面全体を覆うように形成されている。

図３に、多孔質アルミニウム基体２１を示す。なお、図３（ａ）が多孔質アルミニウム基体の観察写真、図３（ｂ）が多孔質アルミニウム基体の模式図である。
多孔質アルミニウム基体２１は、複数のアルミニウム基材３１が焼結されて一体化されたものであり、比表面積が０．０２５ｍ^２／ｇ以上であり、かつ気孔率が３０％以上９０％以下の範囲内に設定されたものとされている。また、多孔質アルミニウム基体２１の規格化熱伝導率は、２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上とされている。

本実施形態においては、図３に示すように、アルミニウム基材３１として、アルミニウム繊維３１ａとアルミニウム粉末３１ｂとが用いられている。そして、このアルミニウム基材３１（アルミニウム繊維３１ａ及びアルミニウム粉末３１ｂ）の外表面には、外方に向けて突出する複数の柱状突起３２が形成されており、複数のアルミニウム基材３１（アルミニウム繊維３１ａ及びアルミニウム粉末３１ｂ）同士が、この柱状突起３２を介して結合した構造とされている。

なお、図３に示すように、アルミニウム基材３１、３１同士の結合部３５は、柱状突起３２，３２同士が結合した部分、柱状突起３２とアルミニウム基材３１の側面とが結合した部分、さらにはアルミニウム基材３１、３１の側面同士が結合した部分がある。

ここで、図４に示すように、柱状突起３２を介して結合されたアルミニウム基材３１、３１同士の結合部３５には、Ｔｉ−Ａｌ系化合物３６が存在している。本実施形態では、図４の分析結果に示すように、Ｔｉ−Ａｌ系化合物３６は、ＴｉとＡｌの化合物とされており、より具体的には、Ａｌ_３Ｔｉ金属間化合物とされている。すなわち、本実施形態では、Ｔｉ−Ａｌ系化合物３６が存在している部分において、アルミニウム基材３１、３１同士が結合しているのである。

次に、多孔質アルミニウム基体２１の原料となる焼結用アルミニウム原料４０について説明する。この焼結用アルミニウム原料４０は、図５に示すように、アルミニウム基材３１と、このアルミニウム基材３１の外表面に固着された複数のチタン粉末粒子４２と、を備えている。なお、チタン粉末粒子４２としては、金属チタン粉末粒子及び水素化チタン粉末粒子のいずれか一方又は両方が用いることができる。

ここで、焼結用アルミニウム原料４０においては、チタン粉末粒子４２の含有量が０．５質量％以上２０質量％以下の範囲内とされており、本実施形態では、０．５〜１０質量％とされている。

チタン粉末粒子４２の粒径は、１μｍ以上５０μｍ以下の範囲内とされており、好ましくは、５μｍ以上３０μｍ以下の範囲内とされている。なお、水素化チタン粉末粒子は、金属チタン粉末粒子よりも粒径を細かくすることが可能であることから、アルミニウム基材３１の外表面に固着するチタン粉末粒子４２の粒径を微細にする場合には、水素化チタン粉末粒子を用いることが好ましい。
さらに、アルミニウム基材３１の外表面に固着された複数のチタン粉末粒子４２、４２同士の間隔は、５μｍ以上１００μｍ以下の範囲内とすることが好ましい。

アルミニウム基材３１としては、上述したように、アルミニウム繊維３１ａとアルミニウム粉末３１ｂとが用いられている。なお、アルミニウム粉末３１ｂとしては、アトマイズ粉末を用いることができる。

ここで、アルミニウム繊維３１ａの繊維径は４０μｍ以上３００μｍ以下の範囲内とされており、好ましくは５０μｍ以上２００μｍ以下の範囲内とされている。また、アルミニウム繊維３１ａの繊維長さは０．２ｍｍ以上２０ｍｍ以下の範囲内、好ましくは１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内とされている。
また、アルミニウム粉末３１ｂの粒径は２０μｍ以上３００μｍ以下の範囲内とされており、好ましくは２０μｍ以上１００μｍ以下の範囲内とされている。

さらに、アルミニウム基材３１としては、純度が９５質量％以上の高アルミニウム合金で構成されていることが好ましく、さらには、純度が９９．５質量％以上の高純度アルミニウムで構成されていることが好ましい。

また、アルミニウム繊維３１ａとアルミニウム粉末３１ｂとの混合比率を調整することで気孔率を調整することが可能となる。すなわち、アルミニウム繊維３１ａの比率を増やすことにより多孔質アルミニウム基体２１の気孔率を向上させることが可能となるのである。このため、アルミニウム基材３１としては、アルミニウム繊維３１ａを用いることが好ましく、アルミニウム粉末３１ｂを混合する場合にはアルミニウム粉末３１ｂの比率を１０質量％以下とすることが好ましい。

なお、ここで多孔質アルミニウム基体２１の気孔率Ｐは、多孔質アルミニウム基体２１の重量：Ｘ（ｇ）、多孔質アルミニウム基体２１の体積：Ｙ（ｃｍ^３）、多孔質アルミニウム基体２１の密度：Ｘ／Ｙ＝Ｃ（ｇ／ｃｍ^３）、アルミニウム基材３１の密度：Ｄ（ｇ／ｃｍ^３）とした時に、次式（１）で定義される。
Ｐ＝（Ｄ−Ｃ）／Ｄ×１００（％）・・・（式１）
本実施形態では、多孔質アルミニウム基体２１の気孔率は、３０％以上９０％以下の範囲内とされている。

また、本実施形態では、多孔質アルミニウム基体２１の単位質量当りの比表面積が０．０２５ｍ^２／ｇ以上とされている。単位体積当りの比表面積Ｓ_１および 単位質量当りの比表面積Ｓ_２は、多孔質アルミニウム体２２の表面積： Ａ（ｍ^２）、多孔質アルミニウム基体２１の体積：Ｖ（ｃｍ^３）、多孔質アルミニウム基体２１の密度：ρ（ｇ／ｃｍ^３）とした時に、それぞれ次式（２）および（３）で定義される。
Ｓ_１＝Ａ／Ｖ×１０^６ （ｍ^２／ｍ^３）・・・（式２）
Ｓ_２＝Ａ／（ρ×Ｖ）（ｍ^２／ｇ）・・・（式３）
こうした比表面積が大きいほど多孔質アルミニウム基体２１の表面に被覆される水分吸着体の量を増やすことができ、水分保持量や水分吸着速度を高めることができる。

こうした気孔率および比表面積の調整のため、アルミニウム基材３１としては、アルミニウム繊維３１ａを用いることが好ましく、アルミニウム粉末３１ｂを混合する場合にはアルミニウム粉末３１ｂの比率を、例えば１０〜１５質量％以下とすることが好ましい。

次に、本発明の多孔質アルミニウム吸着体１１を製造する方法の一例について、図６のフローチャート等を参照して説明する。
まず最初に、多孔質アルミニウム基体２１の原料となる焼結用アルミニウム原料４０を製造する。常温にて、アルミニウム基材３１とチタン粉末とを混合する（混合工程Ｓ０１）。このとき、バインダー溶液を噴霧する。

なお、バインダーとしては、大気中で５００℃に加熱した際に燃焼・分解されるものが好ましく、具体的には、アクリル系樹脂、セルロース系高分子体を用いることが好ましい。また、バインダーの溶剤としては、水系、アルコール系、有機溶剤系の各種溶剤を用いることができる。この混合工程Ｓ０１においては、例えば、自動乳鉢、パン型転動造粒機、シェーカーミキサー、ポットミル、ハイスピードミキサー、Ｖ型ミキサー等の各種混合機を用いて、アルミニウム基材３１とチタン粉末とを流動させながら混合する。

次に、混合工程Ｓ０１で得られた混合体を乾燥する（乾燥工程Ｓ０２）。この乾燥工程Ｓ０２においては、アルミニウム基材３１の表面に酸化膜が厚く形成されないように、４０℃以下の低温乾燥、又は、１．３３Ｐａ以下（１０^−２Ｔｏｒｒ以下）の減圧乾燥を行うことが好ましい。

この混合工程Ｓ０１及び乾燥工程Ｓ０２により、図７に示すように、アルミニウム基材３１の外表面にチタン粉末粒子２２が分散させて固着されることになり、焼結用アルミニウム原料４０が製造される。なお、アルミニウム基材３１の外表面に固着された複数のチタン粉末粒子４２，４２同士の間隔は、５μｍ以上１００μｍ以下の範囲内となるように、チタン粉末粒子４２を分散させることが好ましい。

次に、上述のようにして得られた焼結用アルミニウム原料４０を用いて多孔質アルミニウム基体２１を製造する。
ここで、本実施形態では、図８に示す連続焼結装置５０を用いて、例えば幅：３００ｍｍ×厚さ：１〜２０ｍｍ×長さ：２０ｍの板状の多孔質アルミニウム基体２１を製造する。
この連続焼結装置５０は、粉末散布機５１、カーボンシート５２、搬送ローラ５３、脱脂炉５４、および焼成炉５５を備えている。

粉末散布機５１は、焼結用アルミニウム原料４０を均一に散布する。カーボンシート５２は、粉末散布機５１から供給された焼結用アルミニウム原料４０を保持する。搬送ローラ５３は、このカーボンシート５２を駆動する。脱脂炉５４は、カーボンシート５２とともに搬送される焼結用アルミニウム原料４０を加熱してバインダーを除去する。焼成炉５５は、バインダーが除去された焼結用アルミニウム原料４０を加熱して焼結を行う。

まず、粉末散布機５１から、カーボンシート５２上に向けて、焼結用アルミニウム原料４０を散布する（原料散布工程Ｓ０３）。
カーボンシート５２上に散布された焼結用アルミニウム原料４０は、進行方向Ｆに向けて移動する際に、カーボンシート５２の幅方向に広がって厚さが均一化され、シート状に成形される。このとき、荷重を加えていないことから、焼結用アルミニウム原料４０中のアルミニウム基材３１，３１同士の間には空隙が形成される。

次に、カーボンシート５２上においてシート状に成形された焼結用アルミニウム原料４０は、カーボンシート５２とともに脱脂炉５４内に装入され、所定温度に加熱されることによってバインダーが除去される（脱バインダー工程Ｓ０４）。

ここで、脱バインダー工程Ｓ０４においては、大気雰囲気中で、３５０〜５００℃の温度範囲で０．５〜５分間保持し、焼結用アルミニウム原料４０中のバインダーを除去する。なお、本実施形態では、上述のように、アルミニウム基材５１の外表面にチタン粉末粒子４２を固着するためにバインダーが用いられていることから、粘性組成物に比べてバインダーの含有量が極めて少なく、短時間でバインダーを十分に除去することが可能である。

次に、バインダーが除去された焼結用アルミニウム原料４０は、カーボンシート５２とともに焼成炉５５内に装入され、所定温度に加熱されることによって焼結される（焼結工程Ｓ０５）。
この焼結工程Ｓ０５においては、焼結用アルミニウム原料４０が純アルミニウムからなる場合、不活性ガス雰囲気中で、６５５〜６６５℃の温度範囲で０．５〜６０分間保持することにより実施される。保持時間は１〜２０分間とすることが好ましい。なお、焼結用アルミニウム原料４０として高アルミニウム合金を用いる場合、高アルミニウム合金の融点は純アルミニウムに比べて低いことから、上述した焼結温度範囲は各々の高アルミニウム合金の融点に合わせて、純アルミニウムの場合よりも低く設定する方が好ましい。

ここで、焼結工程Ｓ０５における焼結雰囲気をＡｒガス等の不活性ガス雰囲気とすることにより、露点を十分に下げることができる。水素雰囲気又は水素と窒素の混合雰囲気では、露点が下がりにくいため好ましくない。また、窒素は、Ｔｉと反応してＴｉＮを形成することからＴｉの焼結促進効果を失うため、好ましくない。
そこで、本実施形態では、雰囲気ガスとして、露点−５０℃以下のＡｒガスを用いている。なお、雰囲気ガスの露点は−６５℃以下とすることがさらに好ましい。

この焼結工程Ｓ０５においては、上述のように、焼結用アルミニウム原料４０が純アルミニウムからなる場合、温度を６５５〜６６５℃とアルミニウムの融点近くまで加熱していることから、焼結用アルミニウム原料４０中のアルミニウム基材３１は溶融することになる。ここで、アルミニウム基材３１の表面には酸化膜が形成されていることから、溶融したアルミニウムが酸化膜によって保持され、アルミニウム基材３１の形状が維持されている。

また、焼結用アルミニウム原料４０が純アルミニウムからなる場合、６５５〜６６５℃に加熱されると、アルミニウム基材３１の外表面のうちチタン粉末粒子４２が固着された部分においては、チタンとの反応によって酸化膜が破壊され、内部の溶融アルミニウムが外方へと噴出する。噴出された溶融アルミニウムはチタンとの反応によって融点の高い化合物を生成して固化することになる。これにより、図９に示すように、アルミニウム基材３１の外表面に、外方に向けて突出する複数の柱状突起３２が形成される。

ここで、柱状突起３２の先端には、Ｔｉ−Ａｌ系化合物３６が存在しており、このＴｉ−Ａｌ系化合物３６によって柱状突起３２の成長が抑制されているのである。
なお、チタン粉末粒子４２として水素化チタンを用いた場合には、３００〜４００℃付近で水素化チタンが分解し、生成したチタンがアルミニウム基材３１の表面の酸化膜と反応することになる。

このとき、隣接するアルミニウム基材３１，３１同士が、互いの柱状突起３２を介して溶融状態で一体化あるいは固相焼結することによって結合され、図２に示すように、柱状突起３２を介して複数のアルミニウム基材３１、３１同士が結合された多孔質アルミニウム基体２１が製造されることになる。

なお、多孔質アルミニウム基体２１の製造にあたっては、上述したような板状に形成する方法以外にも、バルク形状の多孔質アルミニウム基体を製造することもできる。例えば図１０に示すように、焼結用アルミニウム原料４０を散布する粉末散布機１０１から、カーボン製容器１０２内に向けて焼結用アルミニウム原料４０を散布してかさ充填する（原料散布工程）。これを、脱脂炉１０４内に装入して、大気雰囲気で加熱してバインダーを除去する（脱バインダー工程）。

その後、焼成炉１０５内に装入して、Ａｒ雰囲気で６５５〜６６５℃（焼結用アルミニウム原料４０が純アルミニウムからなる場合）に加熱保持することにより、バルク形状の多孔質アルミニウム基体１１０が得られる。なお、離型性の良いカーボン製容器１０２を用いており、かつ、焼結時に１％程度の収縮が発生することから、カーボン製容器１０２からバルク形状の多孔質アルミニウム焼結体１１０を比較的容易に取り出すことができる。

板状の多孔質アルミニウム基体２１は、例えば、打ち抜き加工、切削加工、ワイヤー加工などによって、所定の直径の円板状に成形される。板状の多孔質アルミニウム基体２１を用いることによって、複数の円板状の多孔質アルミニウム基体２１を、１枚の板状の多孔質アルミニウム基体２１から一括して効率的に製造することができる。

次に、円板状の多孔質アルミニウム基体２１に対して吸着材層２２を形成して、多孔質アルミニウム基体吸着体１１を製造する（吸着材層形成工程Ｓ０６）。吸着材層２２としては、シリカゲル類、酸化アルミニウム、活性炭類、ゼオライト類、アロフェン類、またはこれらの二種以上の混合物などの吸着材を用いることができる。また、多孔質アルミニウム基体２１の表面に表面処理を施して吸着材層２２とすることもできる。

吸着材層２２として、シリカゲル類、酸化アルミニウム、活性炭類、ゼオライト類、アロフェン類、またはこれらの二種以上の混合物などの吸着材を用いる場合には、これら吸着材を溶媒に溶解、ないし分散させた吸着材液を多孔質アルミニウム基体２１に塗布する。そして、加熱等によって吸着材溶液の溶媒を蒸発させることによって、多孔質アルミニウム基体２１の表面に吸着材層２２が形成された多孔質アルミニウム吸着体１１を得ることができる。

この時、吸着材液の濃度、粘性を調節することによって、多孔質アルミ体２１の表面に沿って形成される吸着材層２２の厚みを任意に制御することができる。また、吸着材液中に吸着材と多孔質アルミニウム基体２１との結合力を高めるためのバインダー部材など溶解しておくことも好ましい。また、吸着材液を多孔質アルミニウム基体２１に塗布する以外にも、吸着材液を多孔質アルミニウム基体２１に噴霧したり、多孔質アルミニウム基体２１を吸着材液中に浸漬することもできる。

また、吸着材層２２としてシリカゲル類やゼオライト類を用いる場合、原料散布工程において焼結用アルミニウム原料とともにシリカゲル類やゼオライト類を同時に散布し、これらシリカゲル類やゼオライト類を焼結用アルミニウム原料の表面に固着させた後、これを吸着材層形成工程を兼ねた焼成工程において焼結することによって、多孔質アルミニウム吸着体を得ることもできる。このように、吸着材層形成工程と焼成工程とを同時に行うことによって、更に製造工程を簡易にすることもできる。

また、吸着材層２２として、多孔質アルミニウム基体２１の表面に表面処理を施す場合には、アルミニウムの陽極酸化処理を用いることができる。陽極酸化処理による吸着材層２２の形成では、多孔質アルミニウム基体２１を陽極とし、不溶性電極を陰極として電解質溶液中で直流電解操作を行う。

これによって、多孔質アルミニウム基体２１の表面が酸化し、アルミニウムの一部がイオン化して電解液中に溶解する。そのアルミニウムイオンが電解液中の水と反応して、金属酸化物を生成する。陽極酸化処理により得られる金属表面の形態は、金属酸化物がどのような電子伝導性を有するかによって変わるが、アルミニウムでは形成される酸化皮膜が電子伝導性に乏しいため、陽極酸化が進行するにつれて金属酸化物、即ちアルミナが多孔質アルミニウム基体２１上に成長する。このとき、適当な電解質溶液と電流や電圧の条件などを選択することによって、規則正しく成長したナノオーダーの細孔を形成することができる。

以上のような工程を経て、本発明のデシカント空調装置１０に適用可能な多孔質アルミニウム吸着体１１が得られる。こうして得られた多孔質アルミニウム吸着体１１には、基体の表面積に概ね比例したナノ空孔を有する表面被覆層が形成されており、その結果、水分の保持力（保持液量）が高められ、効率的に除湿や加湿を行うことができる。また、当該表面被覆層は、規格化熱伝導率に優れる多孔質アルミ基体との密着性が高く、熱伝導性に優れることから、除湿や加湿に伴う反応熱による空気の加熱や冷却を効率よく行うことができる。

なお、多孔質アルミニウム吸着体１１による吸着は、水分（湿気）に限らない。例えば、有害な粒状物質、ハウスダスト、ホルムアルデヒドなどの有機物ガスなども吸着することができる。これによって、デシカント空調装置１０は、空気清浄機としても用いることもできる。なお、多孔質アルミニウム吸着体１１に吸着された有害な粒状物質、ハウスダスト、ホルムアルデヒドなどの有機物ガスは、ヒータ（加熱手段）１３による加熱によって、水分と同様に放出することができる。

また、多孔質アルミニウム吸着体１１は、多孔質アルミニウム基体２１の規格化熱伝導率を２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であるから、外部から加えられた熱が全方向に等方的に広がり、温度が不均一になることが防止できる。これによって、例えば、多孔質アルミニウム吸着体１１に吸着された水分を加熱によって放出する際に、熱の不均一によって局所的に水分の放出が行われない領域が生じたり、アルミニウム吸着体１１に水分を吸着する際に、水分の吸着が不均一になるなど、吸着、放出特性が低下することを防止できる。

また、本実施形態においては、アルミニウム基材３１としてアルミニウム繊維３１ａ及びアルミニウム粉末３１ｂを用いているので、これらの混合比を調整することにより、多孔質アルミニウム基体２１の気孔率や開口径を制御することが可能となる。これによって、用途に応じて最適な吸着特性を持った多孔質アルミニウム吸着体１１を提供することが可能となる。

また、本実施形態においては、多孔質アルミニウム基体２１は、アルミニウム基材３１、３１同士の結合部３５にＴｉ−Ａｌ系化合物３６が存在しているので、このＴｉ−Ａｌ系化合物３６によってアルミニウム基材３１の表面に形成された酸化膜が除去されており、アルミニウム基材３１，３１同士が良好に結合している。よって、強度が十分な高品質の多孔質アルミニウム吸着体１１を提供することが可能となる。

また、このＴｉ−Ａｌ系化合物３６によって柱状突起３２の成長が抑制されることから、溶融アルミニウムがアルミニウム基材３１、３１同士の間の空隙に噴出することを抑制でき、高い気孔率の多孔質アルミニウム基体２１が得られ、高い吸着量をもつ多孔質アルミニウム吸着体１１を提供することが可能となる。

さらに、本実施形態では、アルミニウム基材３１が、優れた耐食性を有する純度９５質量％以上の高アルミニウム合金、特に純度９９．５質量％以上の高純度アルミニウムで構成されているので、多孔質アルミニウム基体２１の耐食性が良好で、腐食性のガスやミストを吸着可能な多孔質アルミニウム吸着体１１を提供することが可能となる。

そして、こうした多孔質アルミニウム吸着体１１をデシカント空調装置１０に適用することによって、省スペースで吸着能力、放出能力に優れたデシカント空調装置１０を実現することができる。こうした本発明のデシカント空調装置１０は、多孔質アルミニウム吸着体１１の規格化熱伝導率、比表面積、気孔率に優れているため、少ないエネルギーで吸着物質の放出を行うことができ、効率的に空気の除湿、加湿、冷却、加熱を行うことを可能にする。

（第二実施形態）
第一実施形態においては、デシカント空調装置１０に吸着された水分を放湿させるために、ヒータ（加熱手段）１３を用いているが、これ以外にも、例えば、ヒートポンプ装置を用いて放湿や冷却を行うこともできる。
図１１は本発明の第二実施形態のデシカント空調装置４０を示す構成図である。なお、第一実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
このデシカント空調装置４０では、ヒートポンプ装置４１を備えている。ヒートポンプ装置４１は、熱交換器（冷却手段）４２、熱交換器（加熱手段）４３、および熱媒体を供給（循環）する熱源４４から構成されている。

熱交換器（冷却手段）４２は、多孔質アルミニウム吸着体１１の上部領域Ｅ１に配され、多孔質アルミニウム吸着体１１で水分を吸着され、除湿された空気を冷却する。これによって、多孔質アルミニウム吸着体１１で水分を吸着する際に温度が上昇した空気を冷却し、除湿された低温の空気を室内側に送ることができる。

また、熱交換器（加熱手段）４３は、多孔質アルミニウム吸着体１１の下部領域Ｅ２に配され、多孔質アルミニウム吸着体１１に向けて送風される空気を加熱する。これによって、多孔質アルミニウム吸着体１１に吸着された水分を放湿し、室外側に湿気を排出するとともに、多孔質アルミニウム吸着体１１を乾燥状態に戻す。

熱交換器（冷却手段）４２、熱交換器（加熱手段）４３に用いる熱源４４は、一般的なヒートポンプを用いることができる。またこれ以外にも、系外に存在する排熱を熱源４４として有効に活用する事により、消費エネルギーの低減を図る事も可能である。さらに、ヒートパイプや中間熱交換器を介して熱交換器（冷却手段）４２で生じた熱を熱交換器（加熱手段）４３に移送することにより、熱交換器（加熱手段）４３に必要な熱エネルギーを低減することも可能である。

（第三実施形態）
第一実施形態においては、円板状に形成した多孔質アルミニウム吸着体１１を回転させることで水分の吸着（除湿）と水分の放湿（加湿）を繰り返しているが、これ以外にも、例えば、図１３に示されるように熱媒体の流路を多孔質アルミニウム吸着体に直接形成する構成とすることもできる。
図１２は本発明の第三実施形態のデシカント空調装置５０を示す構成図である。なお、第一実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
このデシカント空調装置５０では、ヒートポンプ装置５１を備えている。ヒートポンプ装置５１は、第一熱交換部５２、第二熱交換部５３、および熱源５４から構成されている。

それぞれの第一熱交換部５２、第二熱交換部５３は、図１３に示すように、多孔質アルミニウム吸着体５５と、熱源５４から送られる熱媒体の流路を成す配管５６，５６…とから構成されている。配管５６，５６…は、多孔質アルミニウム吸着体５５を貫通するように形成され、この配管５６，５６…を流れる熱媒体との間で熱交換を行う。

これら配管５６，５６…に流す熱媒体を、例えばバルブ等により交互に切り替える事により、多孔質アルミニウム吸着体５５の優れた伝熱性能がより発揮され、外部熱源を利用する場合と比較して、さらに多孔質アルミニウム吸着体５５の加熱や冷却が速やかに行われ、結果としてさらなる省エネルギー化が可能となる。

以上、本発明の多孔質アルミニウム吸着体、およびこれを用いたデシカント空調装置の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。適用例としてデシカント空調装置を挙げたが、同様に多孔質アルミニウム吸着体１１の優れた規格化熱伝導率、比表面積、気孔率を利点として、少ないエネルギーで吸着物質の放出を行うことができ、効率的に空気の除湿、加湿、冷却、加熱を行うことを可能にする機能が有効である他の用途、例えば吸着冷凍システムにおける水蒸気吸着器にも応用する事が可能である。また、本発明の多孔質アルミニウム吸着体の吸脱着メカニズムは、各種気体の吸脱着にも適用可能であり、本実施形態に記載された水蒸気（水分）の吸脱着に限定するものではない。

実施形態では、多孔質アルミニウム吸着体を構成するアルミニウム基材の外表面には、外方に向けて突出する複数の柱状突起を形成しているが、こうした柱状突起を特に形成しなくてもよい。その場合、柱状突起を持たない複数のアルミニウム基材同士が直接結合されて多孔質アルミニウム吸着体を構成する。

実施形態では、柱状突起の先端には、Ｔｉ−Ａｌ系化合物を形成しているが、こうした柱状突起に、さらに、ＭｇやＭｇ酸化物が存在していることも好ましい。この場合、柱状突起に存在するＭｇ酸化物は、多孔質アルミニウム基体の表面に形成された酸化膜の一部がＭｇによって還元されることによって生成されたものと推測される。このように、Ｍｇによって多孔質アルミニウム基体の表面の酸化膜が還元されることにより、柱状突起が数多く形成されやすくなり、気孔率を更に高めることができる。

また、柱状突起には、Ｔｉ−Ａｌ系化合物及びＡｌと共晶反応する共晶元素を含む共晶元素化合物が存在していることも好ましい。Ａｌと共晶反応する共晶元素としては、例えば、Ａｇ、Ａｕ、Ｂａ、Ｂｅ、Ｂｉ、Ｃａ、Ｃｄ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｇａ、Ｇｄ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｌａ、Ｌｉ、Ｍｎ、Ｎｄ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｓｂ、Ｓｉ、Ｓｍ、Ｓｎ、Ｓｒ、Ｔｅ、Ｙ、Ｚｎ等が挙げられる。例えば、共晶元素としてＮｉを介在することにより、多孔質アルミニウム基体において局所的に融点が低下する箇所が存在することになる。融点が低下した箇所では、結合部が太く形成されやすくなり、多孔質アルミニウム基体同士をさらに強固に結合して、多孔質アルミニウム基体の強度を向上させることが可能になる。

また、実施形態のデシカント空調装置は、多孔質アルミニウム吸着体を円板状に成形して回転させているが、これ以外にも、多孔質アルミニウム吸着体を円筒形に形成して、円筒の内外で除湿や加湿を行う構成など、各種形状に成形して用いることができる。また、多孔質アルミニウム吸着体から吸着物を放出させる手段としては、加熱手段以外にも、減圧によって吸着物を放出させることもできる。

以下、参考例、本発明例および比較例の吸着体について、その効果を検証した検証結果を説明する。
（参考例１−３：柱状突起無し）
まず最初に、多孔質アルミニウム基体２１の原料となる焼結用アルミニウム原料４０を製造する。常温にて、アルミニウム基材３１に対して、バインダー溶液を噴霧し、表面にバインダーを付着させる。(バインダー種類などは第一実施形態の記載と同様)
次に、混合工程Ｓ０１で得られた混合体を乾燥する（乾燥工程Ｓ０２）。
次に、上述のようにして得られた焼結用アルミニウム原料４０を用いて多孔質アルミニウム基体２１を製造する。
まず、粉末散布機５１から、所定の形状（直径５０ｍｍ×深さ２０ｍｍ）のカーボンモールド内部に深さ 約１２ｍｍまで焼結用アルミニウム原料４０を充填する。
次に上部に同じくカーボン製で直径５０ｍｍの蓋をし、ハンドプレスによりプレス成形し、内部の充填物の厚みが約１０ｍｍとなるまで約２ｍｍ圧縮する。
この状態(カーボンモールドに入れた状態)で脱脂、焼成を実施する。焼成条件は第一実施形態の記載と同様である。
この参考例１−３では、焼成前のプレス成形の結果、アルミ基材原料同士が局所的に強く固着された部分が形成され、この状態で６５５〜６６５℃に加熱・焼結されることから、固着部分が部分溶融し、アルミ基材同士の接合が行われる。この場合、添加物としてＴｉもしくはＴｉＨ_２が含まれていないことから、アルミニウム基材３１の外表面は比較的滑らかで、本発明例４−１０で特徴的に見られるような柱状突起物は形成されていない。
（本発明例４−１０：柱状突起有り）
本発明例４−１０については、上述した第一実施形態に従って形成した。

（比較例１）
図１４に示すコルゲート板（板厚１０ｍｍ、コルゲートセルサイズ１．５ｍｍ、純アルミニウム製）から直径５０ｍｍの円板を切り出して吸着体とした。
（比較例２）
図１５に示すハニカム板（板厚１０ｍｍ、ハニカムセルサイズ１ｍｍ、純アルミニウム製）から直径５０ｍｍの円板を切り出して吸着体とした。
（比較例３）
市販のアルミニウム不織布（厚み１ｍｍ）から直径５０ｍｍの円板を切り出して、これを１０枚重ねて吸着体とした。

こうして得られた参考例１−３、本発明例４−１０、比較例１−３に関して、気孔率、比表面積、規格化熱伝導率を測定した。
「気孔率」
それぞれのサンプルの重量：Ｘ（ｇ）、体積：Ｙ（ｃｍ^３）から、密度：Ｘ／Ｙ＝Ｃ（ｇ／ｃｍ^３）を算出し、アルミニウム基材の密度：Ｄ（ｇ／ｃｍ^３）とした時に、気孔率Ｐ（％）＝（Ｄ−Ｃ）／Ｄ×１００として算出した。
「体積当たりの比表面積」
それぞれのサンプルの体積：Ｖ（ｃｍ^３）、表面積： Ａ（ｍ^２）から、体積当たりの比表面積Ｓ_１（ｍ^２／ｇ）＝Ａ／（ρ×Ｖ）として算出した。
「単位質量当たりの比表面積」
それぞれのサンプルの体積：Ｖ（ｃｍ^３）、表面積： Ａ（ｍ^２）、密度：ρ（ｇ／ｃｍ^３）から、単位質量当たりの比表面積Ｓ_２（ｍ^２／ｇ）＝Ａ／（ρ×Ｖ）として算出した。
後述する陽極酸化による吸着材層の形成前と形成後で単位質量当りの比表面積について測定結果を比較したところ、陽極酸化後には比表面積が約１万倍に増加したものの、その計測値は陽極酸化前の比表面積にほぼ比例しており、サンプル種類に関わらず、同一の細孔径および深さの酸化被膜が形成されている事が確認された。
参考例、本発明例の多孔質アルミニウム吸着体 ４００〜２０００（ｍ^２／ｇ）コルゲートアルミ板（比較例）： ２００〜３５０（ｍ^２／ｇ）アルミ不織布（比較例）： ２００〜３５０（ｍ^２／ｇ）

「規格化熱伝導率」
それぞれのサンプルを直径５０ｍｍ×厚み１０ｍｍの円板状に切り出し測定試料とする。図１６に示すように、各サンプルを上下から直径５０ｍｍの伝熱棒（上部伝熱棒はＳＵＳ製、下部伝熱棒はＣｕ製）で挟み、面圧１０ｋＰａで固定する。気温２５℃一定の条件で、ヒーター部を１００℃・冷却部を２５℃に設定し、３０分保持し、定常状態になったところで、サンプルの上下面の温度を測温し、その温度差ΔＴ_Ｓとする。リファレンスとして、直径５０ｍｍ×厚み１０ｍｍの円板状のＳＵＳ３０４板を用いて、同様の測定を行い、得られたＳＵＳサンプルの上下面の温度差をΔＴ_Ｒとする。これらの測定結果から、サンプルの規格化熱伝導率λ_Ｓは、以下の式４により求められる。
λ_Ｓ＝λ_Ｒ×（ΔＴ_Ｒ・Ｌ_Ｒ）×Ｌ_Ｓ／ΔＴ_Ｓ×１００／（１００−Ｖ_Ｐ）・・（式４）
但し、
λ_Ｓ：各サンプルの規格化熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）
λ_Ｒ：リファレンス材（ＳＵＳ３０４）の熱伝導率１６（Ｗ／ｍ・Ｋ）
ΔＴ_Ｓ：各サンプルの上下面温度差（Ｋ）
ΔＴ_Ｒ：リファレンス材（ＳＵＳ３０４）の上下面温度差（Ｋ）
Ｌ_Ｓ：各サンプルの厚み（ｍ）
Ｌ_Ｒ：リファレンス材（ＳＵＳ３０４）の厚み１０．０×１０^−３（ｍ）
Ｖ_Ｐ：各サンプルの気孔率（％）

これら参考例１−３、本発明例４−１０、比較例１−３のサンプルに対して、更に陽極酸化法により表面に水分の吸着材層となるアルミナ皮膜を以下の手順によって形成した。
（１）アルカリ洗浄処理
前処理として、サンプル表面の汚れや酸化膜を除去するため、６０℃に保持した市販のアルカリ系脱脂液中に１分間浸漬した後、イオン交換水による流水洗浄を１分間行った。
（２）デスマット処理
アルカリ洗浄により生じた反応生成物を除去するため、液温２５℃、濃度０．５ｍｏｌ／Ｌの硫酸溶液中に３０秒浸漬した後、イオン交換水による流水洗浄を１分間行った。
（３）陽極酸化処理
直流電源の正極に陽極酸化を行うサンプルを固定し、サンプルの表裏面に対し、それぞれ５０ｍｍの距離に正対させた２枚のカーボン板（１００ｍｍ角）を負極とし、電解液として液温１０℃、濃度１ｍｏｌ／Ｌの硫酸を用い、両極間に３５ｍＡの定電流が流れるように制御し、緩やかに電解液の撹拌を行い、かつ、電解質の温度を１０℃に維持した状態で１０分間保持した。その後、速やかにイオン交換水による流水洗浄を１分間行った。
（４）酸化膜定着処理
流水洗浄の水切りを行った後、予め１５０℃に加熱しておいたオーブン中にサンプルを１２０分間保持し、酸化膜の定着を行った後、オーブンから取り出し、その後の各試験に供した。

陽極酸化によって水分の吸着材層を形成した参考例１−３、本発明例４−１０、比較例１−３のサンプルに対して吸湿量および放湿特性を調べた。
「吸湿量」
吸湿量の測定は、それぞれのサンプルを１１０℃に加熱したオーブン中に１時間保持して、水分を乾燥させた後、重量を測定し、乾燥重量（Ｗ_１）を求めた。次に、サンプルを２５℃、相対湿度８０%に保持した恒温恒湿槽中に１時間保持し、水蒸気を十分に吸着させた後、重量を測定し、吸湿後重量（Ｗ_２）を求めた。そして、吸湿後重量（Ｗ_２）と乾燥重量（Ｗ_１）との差分を吸湿量（Ｗ_３）とした。

「放湿特性（保水率）」
放湿特性は、吸湿量の測定で用いた吸湿したサンプルを６０℃に加熱したホットプレート上（室内環境２５℃、相対湿度４０%）に置き、１０分間保持した後の重量（Ｗ_４）を測定しこの重量（Ｗ_４）と乾燥重量（Ｗ_１）との差分を残留水分量（Ｗ_５）とした。そして、吸湿量に対する残留水分量の割合（Ｗ_５／Ｗ_４）を保水率（Ｐｗ）と定義した。
この保水率Ｐｗが低いほど放湿特性が優れると言える。ホットプレートからサンプルへの伝熱により吸湿した水分が放出されることから、熱伝導度と保水率には正の相関が認められる。

これら参考例、本発明例と比較例の検証結果（気孔率、比表面積、規格化熱伝導率、吸湿量および放湿特性）を表１にまとめて示す。

表１に示す検証結果によれば水分吸着能を有する表面層被覆後の単位質量当りの比表面積は、本発明例４−１０のいずれも４００（ｍ^２／ｇ）以上であり、半数以上が１０００（ｍ^２／ｇ）を超えている。一方、比較例１−３では、３００（ｍ^２／ｇ）程度に留まる。本発明によれば、比表面積によって決まる吸湿量や吸着速度が優れた多孔質アルミニウム吸着体を実現できることが確認された。
また、表１に示す検証結果によれば、本発明例４−１０の熱伝導率は気孔率に応じて変動しているが、これを気孔率により規格化した規格化熱伝導率については、いずれも２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、優れた熱伝導特性を有する事が確認された。

比較例１および比較例２については、本発明例４−１０の様な焼結体ではなく、バルクのアルミニウムに近いことから、規格化熱伝導率は非常に良く、放湿率については本発明例と遜色のない結果となった一方で、単位質量当りの比表面積は、本発明例に比較して有意に小さく、直接吸湿量に影響する単位体積当たり比表面積で比較すると、さらにその差は拡大することから、結果的に吸湿量は本発明例に比べて大幅に少ない結果となった。

一方、比較例３については、本発明例に比べて低い規格化熱伝導率を示し、結果として低い放湿率を示した。これは不織布を構成する繊維同士が焼結されておらず、単純に点接触による熱伝導に依存していることに因ると考えられる。また、吸湿量については、比較例１、２に比較すると有意に大きくはなっているものの、本発明例と比較するとやはり有意に少ないとの結果となった。

１０，４０，５０ デシカント空調装置
１１，５５ 多孔質アルミニウム吸着体
２１ 多孔質アルミニウム基体
２２ 吸着材層
３１ アルミニウム基材
３２ 柱状突起

Claims (10)

1. 複数のアルミニウム基材が焼結され、外方に向けて突出する複数の柱状突起が形成された多孔質アルミニウム基体と、前記柱状突起を含む前記多孔質アルミニウム基体の表面に形成された吸着材層と、を備えたことを特徴とする多孔質アルミニウム吸着体。
2. 前記アルミニウム基材同士の結合部に、Ｔｉ−Ａｌ系化合物が存在していることを特徴とする請求項１記載の多孔質アルミニウム吸着体。
3. 前記柱状突起は前記結合部を有することを特徴とする請求項２記載の多孔質アルミニウム吸着体。
4. 前記多孔質アルミニウム基体の規格化熱伝導率は、２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることを特徴とする請求項１ないし３いずれか一項記載の多孔質アルミニウム吸着体。
5. 前記多孔質アルミニウム基体の単位質量当りの比表面積が０．０２５ｍ^２／ｇ以上であることを特徴とする請求項１ないし４いずれか一項記載の多孔質アルミニウム吸着体。
6. 前記多孔質アルミニウム基体の気孔率が３０％以上９０％以下の範囲内であることを特徴とする請求項１ないし５いずれか一項記載の多孔質アルミニウム吸着体。
7. 前記吸着材層は、アルミニウムの陽極酸化によって形成したアルミナからなることを特徴とする請求項１ないし６いずれか一項記載の多孔質アルミニウム吸着体。
8. 前記吸着材層は、ゼオライトからなることを特徴とする請求項１ないし６いずれか一項記載の多孔質アルミニウム吸着体。
9. 前記吸着材層は、シリカゲルからなることを特徴とする請求項１ないし６いずれか一項記載の多孔質アルミニウム吸着体。
10. 請求項１ないし９いずれか一項記載の多孔質アルミニウム吸着体を備えたデシカント空調装置であって、
    前記多孔質アルミニウム吸着体に向けて空気を送り込む送風手段と、前記多孔質アルミニウム吸着体を加熱する加熱手段と、を備えたことを特徴とするデシカント空調装置。