JP7266201B2

JP7266201B2 - 調湿システム用液体吸湿材料

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Publication number: JP7266201B2
Application number: JP2018156275A
Authority: JP
Inventors: 明子湯淺; 卓橋田; 悠香子明山
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2018-08-23
Filing date: 2018-08-23
Publication date: 2023-04-28
Anticipated expiration: 2038-08-23
Also published as: JP2020028861A

Description

本発明は、空気を除湿および加湿する調湿システムに好適に用いることができる液体吸湿材料に関する。

従来から、空気中の水分を吸湿する材料（吸湿剤または乾燥剤）としては、固体のものだけでなく液体のものも知られている。代表的な液体吸湿材料としては、周期表第１族または第２族の塩の水溶液（例えば、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）、塩化カルシウム（ＣａＣｌ₂ ）、臭化リチウム（ＬｉＢｒ）等の水溶液）が挙げられる。さらに、最近では、イオン液体を液体吸湿材料として用いることも提案されている。

イオン液体は、液体として存在する塩であり、一般的には、融点が１００℃以下または３００℃以下の塩がイオン液体と言われる。イオン液体の代表的な構成としては、有機カチオンおよび有機アニオン、もしくは、有機カチオンおよび無機アニオンの組合せが挙げられる。

イオン液体を液体吸湿材料として用いて空気を調湿するシステムとしては、例えば、特許文献１に開示される空気処理装置が挙げられる。この空気処理装置は、空気が通過する２つの流路と、空気をイオン液体（特許文献１では「イオン性流体」）に接触させる装置本体を備えている。装置本体は２つの容器を備えており、それぞれの容器にイオン液体が貯留されている。

この空気処理装置では、例えば、加湿運転では、一方の流路から室外の空気を取り込み、装置本体の一方の容器に貯留されるイオン液体に接触させることにより空気中の水分を捕捉する。水分が補足されて乾燥（除湿）した空気は室外に排出される。また、他方の流路から室外の空気を取り込み、装置本体の他方の容器に貯留されるイオン液体に接触する。このときイオン液体は水分を捕捉しているので、加熱されることによってイオン液体から空気に水分が放出される。これにより、空気が加湿されて室内に供給される。また、除湿運転では、室内空気の水分をイオン液体で捕捉して室内に戻すとともに、捕捉した水分を室外からの空気に放出して室外に排出する。

ところで、イオン液体は、特許文献１にも記載されているように、耐熱性が高く、引火性がなく、可燃性がなく、揮発性が低く、化学的に安定であり、安全性が高い等の性質を有している。それゆえ、イオン液体は、近年、有機溶媒または水という既存の溶媒に代わる溶媒として注目されており、さまざまな用途への利用が提案されている。

例えば、非特許文献１には、イオン液体に共通する性質として、特許文献１と同様に、低融点、不揮発性、不燃性または難燃性、イオン伝導性等の特徴が挙げられており、また、カチオンおよびアニオンの組合せ、あるいは、カチオンの官能基の選択により、きわめて多くの種類のイオン液体を作り出すことができることが記載されている。さらに、イオン液体の応用展開としては、工業プロセスへの応用、機能材料への応用、機器分析への応用、エネルギー貯蔵デバイスへの応用等が例示されている。特に、非特許文献１においては、イオン液体の不燃性または難燃性については次のように説明されている。

イオン液体は、イオンだけから構成されていることから、液体中には電荷をもたない中性の分子が存在しない。これにより、イオン液体では、液体中の分子が気体となって表面から放出される現象すなわち蒸発または揮発が生じない。それゆえ、イオン液体は不揮発性を有する。この不揮発性はイオン液体が高温で熱分解温度に達するまで保持されるので、通常の有機溶媒のように液体表面から蒸発したガスが燃焼のために供給されることがない。その結果、イオン液体は、不燃性または難燃性を示すことになる。

特開２００６－１４２１２１号公報

萩原理加、「イオン液体の応用展開」、表面技術、一般社団法人表面技術協会、２０１６年２月、第６７巻第２号、第６６～６９ページ

前記の通り、イオン液体は、技術常識的には、不揮発性、不燃性または難燃性を有するものであると考えられてきた。ところが、本発明者らの鋭意検討の結果、イオン液体の中には、引火性を有するものが存在することが明らかとなった。

物質が引火性を有するとは、当該物質から可燃性の蒸気が発生し、この蒸気に炎を近付けたときに瞬間的に発火する（引火する）性質であり、所定条件で当該物質を加熱して引火するときの最低温度が引火点である。前記の通り、一般的な知見では、イオン液体は不揮発性を有するとされているので、引火性を有さないはずである。

このように、イオン液体として引火性を有するものが存在する場合、特許文献１に開示される空気処理装置の構成では、イオン液体の引火を抑制または防止することに十分に対応できないおそれがある。前記の通り、特許文献１では、イオン液体は、引火性も可燃性もなく揮発性が低いものと記載していることから、特許文献１に開示の構成では、イオン液体の引火性等に対応する構成については全く検討されていない。

イオン液体が引火性を有するものであれば、このようなイオン液体を含有する吸湿材料そのものの取扱性が低下する。しかも、このような吸湿材料を用いる調湿システムでは、吸湿材料の引火性に対応するためにさまざまな対策が必要となる。これにより、調湿システムに対して追加的な構成を設ける必要が生じることになり、調湿システムの構成の複雑化あるいは高コスト化等を招くおそれがある。

本発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、空気を除湿および加湿する調湿システムに適用しても、当該調湿システムの構成の複雑化等を回避することが可能であり、その取扱性も良好なものとすることが可能な、イオン液体を含有する液体吸湿材料を提供することを目的とする。

本発明に係る調湿システム用液体吸湿材料は、前記の課題を解決するために、空気中に含まれる水分を液体吸湿材料により吸湿する吸湿部と、前記液体吸湿材料が吸湿した水分を空気中に放湿する放湿部と、放湿された水分を空気に放散させて加湿する加湿部と、を備える調湿システムに用いられ、少なくとも０℃～５℃の範囲内において液体であるイオン液体と、当該イオン液体に相溶して得られる相溶物の引火点を、当該イオン液体の引火点よりも上昇させるか、または、当該相溶物の引火点を無くす、引火性減殺剤と、を含有する構成である。

前記構成によれば、液体吸湿材料は、主成分としてイオン液体を含有するとともに、さらにイオン液体に相溶する引火性減殺剤が含有されている。これにより液体吸湿材料の主成分であるイオン液体が引火性を有するものであっても、引火性減殺剤を含有することで、液体吸湿材料全体として見たときに引火性を低減または実質的に無くすことが可能になる。その結果、液体吸湿材料は、良好な吸湿性を実現できるとともに、引火性を実質的に考慮する必要がなくなるため良好な取扱性も実現することができる。また、このような液体吸湿材料を用いることにより、調湿システムにおいて引火性に対応するためのさまざまな対策をとる必要が無くなる。それゆえ、調湿システムの構成の複雑化等を回避することができる。

本発明では、以上の構成により、空気を除湿および加湿する調湿システムに適用しても、当該調湿システムの構成の複雑化等を回避することが可能であり、その取扱性も良好なものとすることが可能な、イオン液体を含有する液体吸湿材料を提供することができる、という効果を奏する。

本発明の実施の形態に係る調湿システムの代表的な構成の一例を示す模式図である。（Ａ）は、図１に示す調湿システムが備える吸湿部の構成の一例を示す模式図であり、（Ｂ）は、図１に示す調湿システムが備える放湿部の構成の一例を示す模式図である。図１に示す調湿システムの他の構成例を示す模式図である。図１に示す調湿システムのさらに他の構成例を示す模式図である。図１に示す調湿システムのさらに他の構成例を示す模式図である。本発明の代表的な実施例および参考例の結果を示すグラフである。

本開示に係る調湿システム用液体吸湿材料は、空気中に含まれる水分を液体吸湿材料により吸湿する吸湿部と、前記液体吸湿材料が吸湿した水分を空気中に放湿する放湿部と、放湿された水分を空気に放散させて加湿する加湿部と、を備える調湿システムに用いられ、少なくとも０℃～５℃の範囲内において液体であるイオン液体と、当該イオン液体に相溶して得られる相溶物の引火点を、当該イオン液体の引火点よりも上昇させるか、または、当該相溶物の引火点を無くす、引火性減殺剤と、を含有する構成である。

前記構成の調湿システム用液体吸湿材料においては、前記引火性減殺剤が、０℃～５℃の範囲内において液体である構成であってもよい。

前記構成によれば、引火性減殺剤が０℃～５℃の範囲内で液体であるため、イオン液体と同様に０℃～５℃で液体状態となる。これにより、特に冬季において、吸湿部が良好に水分を吸湿したり放湿部が良好に吸湿した水分を放湿したりすることができるため、調湿システムを良好に動作させることができる。

また、前記構成の調湿システム用液体吸湿材料においては、前記引火性減殺剤が、水または水溶液である構成であってもよい。

前記構成によれば、引火性減殺剤の主成分が水であるので、液体吸湿材料において、より良好な吸湿性を実現しつつその引火性をより良好に減殺することができる。

また、前記構成の調湿システム用液体吸湿材料においては、前記引火性減殺剤の含有量は、前記イオン液体および前記引火性減殺剤の総量に対して１０重量％を超えている構成であってもよい。

前記構成によれば、引火性減殺剤の含有量が、イオン液体および引火性減殺剤の総量の１０重量％を超えている。これにより、液体吸湿材料において、より良好な吸湿性を実現しつつその引火性をより良好に減殺することができる。

また、前記構成の調湿システム用液体吸湿材料においては、前記引火性減殺剤の含有量は、前記イオン液体および前記引火性減殺剤の総量に対して８０重量％以下である構成であってもよい。

前記構成によれば、引火性減殺剤の含有量が、イオン液体および引火性減殺剤の総量の８０重量％以下である。これにより、液体吸湿材料において、より良好な吸湿性を実現しつつその引火性をより良好に減殺することができる。

また、前記構成の調湿システム用液体吸湿材料においては、さらに難燃剤を含有する構成であってもよい。

前記構成によれば、イオン液体が引火性を有するものであっても、難燃剤を添加することで、液体吸湿材料の可燃性を抑制することができる。

また、前記構成の調湿システム用液体吸湿材料においては、前記イオン液体は、周囲の相対湿度が３０～９５％の範囲内にある状態で、１時間経過した後に、その含水率が１０重量％を超えるものである構成であってもよい。

前記構成によれば、調湿システムが加湿運転していないときに液体吸湿材料が周囲から吸湿して多くの水分を蓄積することができる。そのため、調湿システムが加湿運転を開始したときには、蓄積した水分を一挙に放出して迅速に加湿することが可能となる。しかも、水は引火性減殺剤としての機能も有するため、加湿運転していないときに多くの水分を蓄積することで、液体吸湿材料の引火性のさらなる低減または引火性の十分な消失を実現することができる。

以下、本発明の代表的な実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。

まず、本開示に係る調湿システムの代表的な構成例について、図１および図２（Ａ）、図２（Ｂ）を参照して具体的に説明する。

［調湿システムの構成例］
図１に示すように、本実施の形態に係る調湿システム１０は、吸湿部１１、放湿部１２、加湿部１３、循環供給部１４、および貯留部１５を備えており、吸湿部１１、放湿部１２、循環供給部１４、および貯留部１５は吸湿材料配管１６により接続されている。また加湿部１３は放湿部１２に対して加湿用配管１７を介して接続されている。吸湿材料配管１６には、液体吸湿材料が流通しており、この液体吸湿材料は、後述するように、少なくともイオン液体を含んでいる。

吸湿部１１は、空気中に含まれる水分を液体吸湿材料により吸湿する。放湿部１２は、液体吸湿材料が吸湿した水分を空気中に放出する。吸湿部１１および放湿部１２の具体的な構成は特に限定されないが、本開示においては、吸湿部１１および放湿部１２の少なくとも一方に空気接触部２０が設けられている構成である。図１に示す調湿システム１０では、吸湿部１１および放湿部１２のいずれにも空気接触部２０が設けられている。

空気接触部２０は、空気流動経路２１を備えており、この空気流動経路２１に空気を流しながら液体吸湿材料を供給することにより、この液体吸湿材料と空気とを接触させる。空気接触部２０が吸湿部１１に設けられている場合には、液体吸湿材料と空気とを接触させることにより、空気中の水分を液体吸湿材料が吸湿する。空気接触部２０が放湿部１２に設けられている場合には、液体吸湿材料と空気とを接触させることにより、液体吸湿材料に含まれる水分を空気に放湿する。なお、空気接触部２０のより具体的な構成例については後述する。

加湿部１３は、放湿部１２により液体吸湿材料から放湿された水分を空気に放散させて加湿する。本実施の形態では、吸湿部１１は、例えば外気から水分を液体吸湿材料に吸湿させて放湿部１２に放湿させる。放湿部１２において空気流動経路２１内に流動する空気に放湿された水分は、例えば加湿用配管１７を介して加湿部１３に供給されるので、加湿部１３は、供給された水分を例えば室内空気を加湿するために放散する。それゆえ、吸湿部１１および放湿部１２は、外気から水分を回収する「水分回収部」として機能し、加湿部１３は、「水分回収部」により回収された水分を利用して室内空気を加湿することになる。

放湿部１２とは別に加湿部１３を備えることにより、「水分回収部」で回収した水分を効率的に加湿に用いることができるとともに、加湿のために外部から水分を供給する必要がなくなるので、加湿に関してメンテナンスフリーまたはそれに準ずる状況を実現することが可能となる。また、加湿部１３は、必要に応じて室内の湿度を測定する湿度計を備えており、湿度に応じて加湿を制御するように構成されてもよい。これにより、室内の湿度に応じて好適な加湿が可能となる。

循環供給部１４は、液体吸湿材料を循環させて空気接触部２０に供給する。貯留部１５は、液体吸湿材料を貯留する。なお、図１では、貯留部１５の内部に液体吸湿材料４０が貯留されている状態を模式的な断面図として図示している。図１に示すように、吸湿材料配管１６は、吸湿部１１および放湿部１２を相互に接続されているので、液体吸湿材料は、循環供給部１４により吸湿材料配管１６を介して吸湿部１１および放湿部１２を循環するように流通可能となっている。なお、本実施の形態では、吸湿材料配管１６のうち、吸湿部１１から放湿部１２に向かって液体吸湿材料が流れる部分を、説明の便宜上「第一配管１６ａ」と称し、放湿部１２から吸湿部１１に向かって液体吸湿材料が流れる部分を、説明の便宜上「第二配管１６ｂ」と称する。

ここで、図１に示す模式的な構成では、循環供給部１４および貯留部１５は、第二配管１６ｂに設けられており、放湿部１２から、貯留部１５および循環供給部１４を介して吸湿部１１に液体吸湿材料が流れるようになっているが、この構成は便宜的なものであり、本開示は図１に示す構成に限定されない。例えば、循環供給部１４は、第一配管１６ａに設けられてもよいし、第一配管１６ａおよび第二配管１６ｂの双方に設けられてもよいし、第一配管１６ａまたは第二配管１６ｂに限定されず吸湿材料配管１６のいずれかの箇所に複数の循環供給部１４が設けられてもよい。

貯留部１５についても循環供給部１４と同様に図１に示す構成に限定されない。例えば、第二配管１６ｂではなく第一配管１６ａに貯留部１５が設けられてもよいし、吸湿材料配管１６のいずれかの箇所に複数の貯留部１５が設けられてもよい。また、貯留部１５は、他の構成に一体化されてもよい。例えば、吸湿部１１または放湿部１２の一部に液体吸湿材料を貯留する槽としての貯留部１５が設けられてもよい。

本開示に係る調湿システム１０においては、吸湿部１１、放湿部１２、加湿部１３、循環供給部１４、貯留部１５、吸湿材料配管１６、および加湿用配管１７のより具体的な構成は特に限定されず、公知の各種構成を好適に用いることができる。吸湿部１１および放湿部１２は、少なくとも空気接触部２０を備えていればよく、吸湿部１１または放湿部１２には、空気接触部２０以外の構成が設けられてもよいし、空気接触部２０のみで構成されてもよい。吸湿部１１または放湿部１２が、空気接触部２０のみで構成されているのであれば、調湿システム１０は、吸湿部１１となる「第一の空気接触部２０」と放湿部１２となる「第二の空気接触部２０」とを備えている、ということもできる。

空気接触部２０のより具体的な構成についても、吸湿部１１、放湿部１２、加湿部１３等と同様に特に限定されないが、代表的な構成として、例えば、図２（Ａ）または図２（Ｂ）に示すように、鉛直方向に沿って配置され、その上方から液体吸湿材料を流入させて下方から流出させる吸湿材料流動経路２２を備えている構成を挙げることができる。例えば、吸湿部１１であれば、図２（Ａ）に示すように、吸湿材料配管１６のうち第二配管１６ｂが上方に位置し、第一配管１６ａが下方に位置し、これらの間に鉛直方向に沿って吸湿材料流動経路２２が位置する構成を挙げることができる。

このとき、空気接触部２０が備える空気流動経路２１は、吸湿材料流動経路２２と同じく鉛直方向に沿って配置されてもよいが、図２（Ａ）に示すように、吸湿材料流動経路２２に交差するように設けられてもよい。図２（Ａ）に示す例では、空気流動経路２１は吸湿材料流動経路２２に対して直交するように設けられている。そのため、鉛直方向に流れる液体吸湿材料に対して水平方向から空気が流動することになる。これにより、液体吸湿材料と空気とを良好に接触させることができる。

図２（Ｂ）に例示する放湿部１２も、図２（Ａ）に例示する吸湿部１１と同様に、吸湿材料流動経路２２が鉛直方向に沿って配置され、空気流動経路２１が吸湿材料流動経路２２に交差するように（図２（Ｂ）では直交する方向に）配置されていればよい。放湿部１２では、液体吸湿材料に含まれる水分を放散させるので、上方には第一配管１６ａが位置し下方には第二配管１６ｂが位置する。なお、図２（Ａ）および図２（Ｂ）においては、吸湿材料流動経路２２における液体吸湿材料の流動方法を矢印ｃ０で図示している。その他の矢印については、後述する調湿システム１０の動作例において説明する。

また、図２（Ｂ）に示すように、例えば吸湿材料流動経路２２の上流側には、吸湿材料加熱部２４が設けられてもよい。吸湿材料加熱部２４により吸湿した液体吸湿材料を加熱することにより、当該液体吸湿材料から水分をより放湿させやすくすることができる。吸湿材料加熱部２４の位置は特に限定されず、第一配管１６ａに設けられてもよいし、吸湿材料流動経路２２の上流側の位置に設けられてもよいし、第一配管１６ａおよび吸湿材料流動経路２２の間に加熱領域を設け、この加熱領域に吸湿材料加熱部２４を配置してもよい。

また、吸湿材料加熱部２４による液体吸湿材料の加熱方法は特に限定されない。図２（Ｂ）に模式的に示す構成では、吸湿材料加熱部２４が第一配管１６ａに設けられているので、第一配管１６ａ内を流動する液体吸湿材料を間接的または直接的（加熱領域を設ける場合等）に加熱すればよい。また、吸湿材料加熱部２４が吸湿材料流動経路２２の上流側の位置に設けられていれば、当該吸湿材料流動経路２２に流入する液体吸湿材料を間接的または直接的に加熱すればよい。

あるいは、図示しないが、吸湿材料加熱部２４は、空気流動経路２１内に熱空気流を送風する構成であってもよい。図２（Ｂ）に示す例では、前記の通り、吸湿材料流動経路２２に沿って鉛直方向に流れる液体吸湿材料に対して、空気流動経路２１に沿って水平方向から空気が流動するが、吸湿材料加熱部２４の熱空気流は、液体吸湿材料の流動方向および空気の流動向のそれぞれに交差するように送風されればよい。図２（Ｂ）に示す例では、紙面に対する垂直方向に送風される構成を挙げることができる。この場合、液体吸湿材料の流動方向、空気の流動方向、および熱空気流の送風方向のいずれも直交することになる。

空気流動経路２１または吸湿材料流動経路２２の具体的な構成は特に限定されず、空気または液体吸湿材料が流動可能であり、かつ、空気および液体吸湿材料が接触可能に構成されていればよい、特に、本実施の形態では、空気流動経路２１は、通常の管状部材であればよいが、吸湿材料流動経路２２は、流動する液体吸湿材料と空気との接触頻度を向上するために、空間充填立体２３そのもので構成されているか、あるいは、管状部材内に空間充填立体２３が充填されている構成であればよい。

空間充填立体２３の具体的な構成は特に限定されないが、代表的には、液体吸湿材料の流動方向に沿って中空の柱状体を充填した構成を挙げることができ、より具体的には、例えば、ハニカム構造体を挙げることができる。ハニカム構造体等の空間充填立体２３は、単なる管状部材に比較して非常に表面積が大きいため、吸湿材料流動経路２２を「高表面積部」として構成することができる。これにより、液体吸湿材料と空気とを高頻度で接触させることが可能になり、水分を効率的に吸放湿させることができる。

空間充填立体２３がハニカム構造体である場合、このハニカム構造体は、一般的には、中空の正六角柱を隙間なく並列させた構造体であればよい。しかしながら、ハニカム構造体の断面形状は必ずしも正六角形に限定されず、正六角形に準ずるような形状であってもよいし、通常「ハニカム状」と見なされる他の断面形状であってもよい。本実施の形態におけるハニカム構造体は、正六角形の断面形状を有する狭義のものに限定されず、類似の形状等を含む広義の物であってもよい。また、柱状体の断面は１種類に限定されず複数種類の断面の柱状体が充填される構成であってもよい。

空間充填立体２３がハニカム構造体等のように柱状体を充填する構成であれば、柱状体の長手方向（すなわち液体吸湿材料の流動方向）に交差（または直交）する方向には、空気を流通させて液体吸湿材料に空気を良好に接触させる構成が設けられていればよい。代表的には、例えば、ハニカム構造体の交差方向に空気が流通可能なスリット等の貫通孔が設けられている構成を挙げることができる。

また、空間充填立体２３が、柱状体を充填する構成ではなく多面体を充填する構成である場合には、多面体同士が隣接する壁面であって、液体吸湿材料の流動方向となる位置に液体吸湿材料が流動できる程度の貫通孔を形成しておけばよい。また、貫通孔の位置は、必ずしも流動方向に沿って連続するように設けている必要はなく、流動方向に対して隣接する貫通孔の位置を敢えてずらすように設けてもよい。これにより、液体吸湿材料の流れを曲折させて空気との接触頻度を向上させることが可能になる。

さらに、吸湿材料流動経路２２は、空間充填立体２３で充填されている構成に限定されず、流動する液体吸湿材料に空気を良好に接触させる「高表面積部」として機能するものであれば他の構成を採用することができる。例えば、吸湿材料流動経路２２の延伸方向（すなわち液体吸湿材料の流動方向）に沿って複数の線状体、棒状体、または板状体を平行配置し、これら線状体、棒状体または板状体に液体吸湿材料を伝わせるように流通させるとともに、線状体、棒状体または板状体に交差（または直交）する方向に空気を流通させる構成を挙げることができる。

さらに、前記の線状体、棒状体、または板状体を、説明の便宜上、吸湿材料流動経路２２に平行配置される「平行配置部材」とすれば、これら平行配置部材の表面は平滑であってもよいが、その表面には凹凸形状、孔形状、または割れ目形状等の物理形状が形成されてもよい。平行配置部材の表面が、凹凸形状、孔形状、または割れ目形状等の物理形状を有することで、当該平行配置部材の表面積が増大する。これにより、液体吸湿材料と空気との接触が促進されるので、吸放湿の効率が向上する。

平行配置部材の表面に形成される前記物理形状の具体的な構成は特に限定されない。例えば、凹凸形状としては、線状体の線がうねる（曲がりくねる、波打つ）形状、同じく棒状体の棒がうねる形状、同じく板状体の板がうねる形状等が挙げられる。孔形状としては、平行配置部材の表面に複数の孔が形成された形状、平行配置部材そのものが多孔体で形成されている構成等が挙げられる。割れ目形状としては、線または棒の分岐、板状体の一部に形成された割れ目等が挙げられる。これら物理形状は、平行配置部材に対して１種類のみ形成されてもよいし、２種類以上が組み合わせられて形成されてもよい。

［液体吸湿材料］
次に、本開示に係る調湿システム１０に好適に用いられる液体吸湿材料について具体的に説明する。

本開示に係る液体吸湿材料は、少なくとも０℃～５℃の範囲内において液体であり、かつ、含水率（吸湿率）によりその粘度が低下するイオン液体を含有するものであればよいが、さらに、本開示においては、当該イオン液体に相溶して得られる相溶物の引火点を、当該イオン液体の引火点よりも上昇させるか、または、当該相溶物の引火点を無くす、引火性減殺剤を含有している。なお、含水率は、イオン液体および水の総重量に対する水の重量の百分率（％）で定義される。すなわち、イオン液体および水の総量を１００重量％としたときの水の重量％が含水率である。含水率の具体的な測定方法は特に限定されず、重量（または質量）を基準とした公知の方法を用いればよい。

イオン液体は、アニオンおよびカチオンからなる液体であり、例えば、融点が３００℃以下または１００℃以下のイオン性物質を指すと言われるが、使用条件で液体であれば、必ずしも融点については限定されない。本開示においては、調湿システム１０において吸湿材料として用いられるものであるため、当該調湿システム１０の使用条件に基づいて、少なくとも０℃～５℃の温度範囲内で液体であるイオン性物質であればよい。本開示に係る液体吸湿材料が、この温度範囲で液体でないイオン液体を含有すると、特に冬季において、吸湿部１１が水分を吸湿したり放湿部１２が吸湿した水分を放湿したりすることができなくなり、調湿システム１０が良好に動作できなくなる。

０℃～５℃の温度範囲を、便宜上「必要温度範囲」とすれば、本開示においてイオン液体が液体である温度範囲は、必要温度範囲を含んでいればよく、その上限および下限は特に限定されない。上限については、例えば、常温（２０℃±１５℃すなわち５℃～３５℃）の範囲内もしくは常温を超える温度範囲であってもよい。常温を含む温度範囲でイオン液体が液体であれば、その温度においても調湿システム１０を良好に動作させることができる。また、下限については、例えば－２０℃以上を挙げることができる。－２０℃以上でイオン液体が液体であれば、ほとんどの寒冷地においても調湿システム１０を良好に動作させることができる。

なお、本開示においては、イオン液体は、必要温度範囲内で液体であれば、他の温度範囲で液体でなくてもよい。本開示における必要温度範囲は、冬季に想定される温度範囲であるので、必要温度範囲内で液体であるイオン液体は、ほとんどの場合、常温でも液体である。

本開示に係る液体吸湿材料においては、前記の通り、イオン液体は、その含水率によりその粘度が低下するものであればよい。すなわち、本開示において用いられるイオン液体は、含水率が低ければ粘度が高く含水率が高ければ粘度が低いものであればよい。イオン液体が低含水率で高粘度であれば、吸湿部１１では、粘度の高い液体吸湿材料を供給することができる。これにより、吸湿対象である空気と液体吸湿材料との接触時間を良好に確保することができる。また、イオン液体が高含水率で低粘度であれば、放湿部１２では、含水率の低下により粘度が上昇することになるので、液体吸湿材料に含まれる水分を十分空気に放散する接触時間を確保することができる。なお、イオン液体の具体的な粘度については特に限定されず、適度な流動性を実現できる範囲内であればよい。

イオン液体の具体的な種類は特に限定されない。一般に、イオン液体は、その使用目的に応じて、カチオンまたはアニオンの具体的な構造、カチオンおよびアニオンの組合せ等により自由な分子設計が可能である。ただし、イオン液体の物性とカチオンまたはアニオンの構造との関係性については、未だに十分な解明が進んでいない。そのため、本開示においては、前記の通り、必要温度範囲で液体であるものを用いればよい。ただし、イオン液体の分子量については、１００～３００未満の範囲内であればよい。

本発明者らの鋭意検討によれば、吸湿材料として望ましいイオン液体では、カチオンおよびアニオン間のイオン強度が中庸であることが望ましく、イオン強度が強すぎたり弱すぎたりするものは望ましくない。イオン液体の分子量が１００未満であったり３００を超えたりするものは、カチオンまたはアニオンの分子が小さすぎたり大きすぎたりして中庸のイオン強度が得られず、良好な吸湿性能が得られないおそれがある。

より具体的なイオン液体の種類については特に限定されない。代表的なカチオンとしては、例えば、イミダゾリウム、ピリジニウム、ピロリジニウム、アンモニウム、ホスホニウム、モルホリニウム、ピペリジニウム、スルホニウム等を挙げることができる。これらの中でも、イミダゾリウム、ピリジニウム、ピロリジニウム、アンモニウム、ホスホニウムを好ましく用いることができる。また、カチオンは１種類のみ選択してもよいし複数種類のカチオンを混合して用いてもよい。

具体的なイミダゾリウムとしては、例えば、１－ブチル－３－メチルイミダゾリウム、１－ブチル－３－ドデシルイミダゾリウム、１－ブチル－２，３－ジメチルイミダゾリウム、１，３－ジメチルイミダゾリウム、１，２－ジメチル－３－プロピルイミダゾリウム、２，３－ジメチル－１－プロピルイミダゾリウム、１－デシル－３－メチルイミダゾリウム、１－エチル－３－メチルイミダゾリウム、１－エチル－２，３－ジメチルイミダゾリウム、１－ヘキシル－３－メチルイミダゾリウム、１－（２－ヒドロキシエチル）－３－メチルイミダゾリウム、１－（３－ヒドロキシプロピル）－３－メチルイミダゾリウム、１－ヘキシル－３－メチルイミダゾリウム、１－メチル－３－プロピルイミダゾリウム、１－メチル－３－オクチルイミダゾリウム、１－メチル－３－ペンチルイミダゾリウム、１－アリル－３－メチルイミダゾリウム、１－ドデシル－３－メチルイミダゾリウム等が挙げられるが特に限定されない。

また、具体的なピリジニウムとしては、例えば、１－エチルピリジニウム、１－プロピルピリジニウム、１－ブチルピリジニウム、１－ヘキシルピリジニウム、１－オクチルピリジニウム、１－ブチル－３－メチルピリジニウム、１－ブチル－４－メチルピリジニウム、１－ヘキシル－４－メチルピリジニウム、１－エチル－３－（ヒドロキシメチル）ピリジニウム、１－オクチル－４－メチルピリジニウム等が挙げられるが特に限定されない。

また、具体的なピロリジニウムとしては、例えば、１－メチル－１－プロピルピロリジニウム、１－エチル－１－メチルピロリジニウム、１－ブチル－１－メチルピロリジニウム、１－（２－メトキシエチル）－１－メチルピロリジニウム等が挙げられるが特に限定されない。

また、具体的なアンモニウムとしては、例えば、トリメチルプロピルアンモニウム、ブチルメチルアンモニウム、ジエチル（メチル）プロピルアンモニウム、アミルトリエチルアンモニウム、メチルトリオクチルアンモニウム、トリメチルヘキシルアンモニウム、トリブチルメチルアンモニウム、テトラペンチルアンモニウム、シクロヘキシルトリメチルアンモニウム、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、テトラヘキシルアンモニウム、テトラヘプチルアンモニウム、テトラオクチルアンモニウム、テトラアミルアンモニウム等が挙げられるが特に限定されない。

また、具体的なホスホニウムとしては、例えば、トリブチルメチルホスホニウム、トリブチルオクチルホスホニウム、トリブチルヘキサデシルホスホニウム、トリブチルドデシルホスホニウム、トリブチル（２－メトキシエチル）ホスホニウム、トリヘキシル（テトラデシル）ホスホニウム、テトラブチルホスホニウム、テトラオクチルホスホニウム等が挙げられるが特に限定されない。

また、代表的なアニオンとしては、Ｃｌ^- ，Ｂｒ^- ，Ｉ^- 等のハロゲンイオン；ＮＯ₂ ^-，ＮＯ₃ ^-等の酸化窒素系（ＮＯ系）イオン；ＢＦ₄ ^-，ＰＦ₆ ^-，ＡｌＣｌ₄ ^-，ＡｓＦ₆ ^-，ＳｂＦ₆ ^-，ＮｂＦ₆ ^-，ＴａＦ₆ ^-等のハロゲン系無機酸イオン；(ＣＨ₃Ｏ)ＨＰＯ₂ ^-，ＣＨ₃ＰＯ₃ ^-等のホスホン酸系イオン；(ＣＨ₃Ｏ)₂ＰＯ₂ ^-，(Ｃ₂Ｈ₅Ｏ)₂ＰＯ₂ ^-等のリン酸系イオン；ＣＨ₃ＣＯＯ^-，ＣＨ₃ＳＯ₃ ^-，ＣＨ₃ＣＨ₂ＯＳＯ₃ ^-等の有機酸イオン；ＣＦ₃ＣＯＯ^-，ＣＦ₃ＳＯ₃ ^-，(ＣＦ₃ＳＯ₂)₃Ｃ^-，ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＯＯ^-，ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＯＯ^-等のハロゲン系有機酸イオン；(ＣＦ₃ＳＯ₂)₂Ｎ^-，(ＣＦ₃ＣＦ₂ＳＯ₂)₂Ｎ^-，(ＣＦ₃ＳＯ₂)(ＣＦ₃ＣＯ)Ｎ^-，(ＣＮ)₂Ｎ^-等のアミド系イオン；等が挙げられるが特に限定されない。

本開示において好適に用いられる具体的なイオン液体としては、代表的には、置換炭素鎖が短い（炭素数の合計が６以下）カチオンと、カルボン酸系またはホスホン酸系アニオンとの組合せを挙げることができる。より具体的には、例えば、１－エチル－３－メチルイミダゾリウムアセテート、１－エチル－３－メチルイミダゾリウムエチルスルファート、１－エチル－３－メチルイミダゾリウムメタンスルフォネート、１－エチル－３－メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルフォネート、１－エチル－３－メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、１－エチル－３－メチルイミダゾリウムジシアナミド、１－エチル－３－メチルイミダゾリウムジメチルホスフェート，１－エチル－３－メチルイミダゾリウムエチルホスフェート，１－エチル－３－メチルイミダゾリウムメチルホスホネート等を挙げることができる。

引火性減殺剤は、前記の通り、前述したイオン液体に相溶することが可能であり、かつ、当該イオン液体に相溶して得られる相溶物の引火点を、当該イオン液体の引火点よりも上昇させる（引火性を低減させる）か、または、当該相溶物の引火点を無くす（引火性を消失させる）ものであればよい。また、本開示に係る液体吸湿材料で用いられるイオン液体は、前記の通り、０℃～５℃の範囲内で液体であるので、引火性減殺剤も０℃～５℃の範囲内において液体であることが好ましい。

引火性減殺剤の具体的な種類は特に限定されないが、代表的には水または水溶液を挙げることができる。言い換えれば、本開示に係る液体吸湿材料は、水をある程度吸湿した状態であれば、主成分であるイオン液体が引火性を有するものであっても、引火性を低減または消失させることが可能となる。なお、引火性減殺剤が水溶液である場合にも、その水溶液の具体的な種類は特に限定されない。その水溶液がイオン液体に対して相溶性を有し、かつ、当該イオン液体の引火性を減殺することが可能であればどのような水溶液であってもよい。また、水溶液の種類によっては、液体吸湿材料に追加的な性質を付与することが可能である。それゆえ、水溶液の溶質を適宜選択することによって、液体吸湿材料に所望の性質を付与することが可能となる。

本開示に係る液体吸湿材料においては、引火性減殺剤の含有量は特に限定されず、イオン液体が引火性を有する場合に、当該イオン液体の引火性を低減または消失できる量であればよい。代表的な含有量の下限は、液体吸湿材料が含有するイオン液体および引火性減殺剤の総量を１００重量％としたときに、当該総量に対して１０重量％を超えていればよく、２０重量％以上であってもよいし、３０重量％以上であってもよい。一方、その含有量の上限は、イオン液体および引火性減殺剤の総量に対して８０重量％以下であればよく、５０重量％以下であってもよいし、４０重量％以下であってもよい。言い換えれば、液体吸湿材料に配合するイオン液体および引火性減殺剤の全重量を１００重量部としたときには、１００重量部中の引火性減殺剤の量は、少なくとも１０重量部を超え、８０重量部以下となるように配合されることが好ましい。

後述する実施例に示すように、引火性減殺剤の含有量（配合量）がイオン液体および引火性減殺剤の総量よりも１０重量％以下であっても、イオン液体の引火点は有意に上昇するため、当該イオン液体の引火性を低減することができる。さらに、引火性減殺剤の含有量（配合量）が１０重量％付近になれば、イオン液体の引火点を無くすことが可能になり、当該イオン液体の引火性を実質的に消失させることができる。したがって、イオン液体に引火性減殺剤を少量配合することでも引火性を低減することが可能であるが、好ましくは１０重量％を超える量を配合することで引火性を実質的に消失させることができる。

引火性減殺剤は、液体吸湿材料に予め配合していればよい。それゆえ、本開示に係る液体吸湿材料は、イオン液体および引火性減殺剤を含有するものであればよい。ただし、引火性減殺剤が水または水溶液である場合には、液体吸湿材料の吸放湿量を調整（制御）することにより、引火性減殺剤の含有量を調節することができる。この場合、液体吸湿材料に吸湿されている水は、当該液体吸湿材料から見て「被吸収成分」であるとともに主成分であるイオン液体の「引火性減殺剤」であることになる。それゆえ、本開示に係る液体吸湿材料においては、引火性減殺剤である水または水溶液は、使用中に含有量（配合量）が調節されてもよいし、使用時に配合されてもよい。

ここで、引火性減殺剤の含有量（配合量）が多くなり過ぎると、イオン液体の種類等の諸条件にもよるが、液体吸湿材料による吸湿性能に影響が生じる可能性がある。そこで、良好な吸湿性能を得る観点では、引火性減殺剤の含有量（配合量）は前記の通り８０重量％以下であることが好ましい。特に、引火性減殺剤が水または水溶液であれば、引火性減殺剤の含有量（配合量）の上限は、液体吸湿材料の飽和吸湿率を基準（１００％）として９０％以下にしてもよい。

液体吸湿材料を任意の温度および任意の湿度で放置したときには、当該液体吸湿材料の吸湿率は所定の値に収束して保持される。これを液体吸湿材料の飽和吸湿率と定義する。したがって、液体吸湿材料の飽和吸湿率は、任意の温度および任意の湿度で液体吸湿材料を放置した際に実現される吸湿量（水分量）の比であるということができる。例えば、液体吸湿材料が、イオン液体である１－エチル－３－メチルイミダゾリウムアセテートにより構成されている場合に、当該液体吸湿材料の使用環境（使用雰囲気）における温度（環境温度）および相対湿度（環境湿度）が任意の値である場合に、その飽和吸湿率は、次の表１に示すような値を示す。

上記表１では、例えば、環境温度が２０℃で環境相対湿度が５０％のときには、液体吸湿材料の飽和吸湿率は３９重量％である。そこで、このような環境温度および環境相対湿度において当該液体吸湿材料が含有する引火性減殺剤の上限は、３９重量％の吸湿率の９０％であるため、３５．１重量％（＝３９重量％×０．９）以下であればよい。また、前記の通り、液体吸湿材料の吸放湿量（水の吸収量）を調整（制御）することで引火性減殺剤（水）の含有量（配合量）を調節することが可能である。それゆえ、液体吸湿材料の引火性の減殺と液体吸湿材料による吸湿性とのバランスを取る観点から、液体吸湿材料の使用時に、当該液体吸湿材料が含有する水分量を好適な範囲に調節してもよい。

なお、表１から明らかなように、液体吸湿材料（主成分であるイオン液体）は、環境温度が高温になると吸湿量が低下する。それゆえ、引火性減殺剤の好ましい上限を設定する観点では、環境温度は少なくとも使用条件に基づいて常温およびその近傍となる温度範囲を想定すればよい。通常、常温は２０℃±１５℃（５℃～３５℃）とされているが、液体吸湿材料の使用条件を考慮すれば、低温側では０℃～５℃の温度範囲を少なくとも考慮することが好ましく、高温側では６０～６５℃の温度範囲を少なくとも考慮することが好ましい。それゆえ、引火性減殺剤の上限を設定する上での好ましい環境温度の範囲としては、０℃～６５℃の範囲を挙げることができる。

また、引火性減殺剤の上限を設定する上での好ましい環境相対湿度の範囲についても、環境温度と同様に設定することができる。一般に「常湿」は、４５％～８５％の範囲内とされているが、液体吸湿材料の使用条件を考慮すれば、１０％までの低湿状況と９０％までの高湿状況とを考慮することが好ましい。それゆえ、引火性減殺剤の上限を設定する上での好ましい環境相対湿度の範囲としては、１０％～９０％の範囲を挙げることができる。

このように本開示に係る液体吸湿材料は、主成分として、少なくとも０℃～５℃の範囲内において液体であるイオン液体を含有するとともに、さらにイオン液体に相溶する引火性減殺剤が含有されている。これにより液体吸湿材料の主成分であるイオン液体が引火性を有するものであっても、引火性減殺剤を含有することで、液体吸湿材料全体として見たときに引火性を低減または実質的に無くすことが可能になる。その結果、液体吸湿材料は、良好な吸湿性を実現できるとともに、引火性を実質的に考慮する必要がなくなるため良好な取扱性も実現することができる。

本開示に係る液体吸湿材料は、前述したイオン液体および引火性減殺剤を含んでいればよいが、イオン液体および引火性減殺剤以外の成分を含んでいてもよい。したがって、本開示に係る液体吸湿材料は、イオン液体および引火性減殺剤から構成される組成物であってもよいし、イオン液体および引火性減殺剤を含有するとともに他の成分を含有する組成物であってもよい。具体的な他の成分は特に限定されないが、難燃剤、着色剤、着香剤（香料）、防かび剤、消泡剤、粘度調整剤等の公知の添加剤を挙げることができる。また、イオン液体は２種類以上を用いてもよいが、イオン液体以外の吸湿剤（乾燥剤）を混合してもよい。

これらの中でも代表的な他の成分としては、難燃剤を挙げることができる。特許文献１にも記載されているように、イオン液体は、技術常識的には、不揮発性、不燃性または難燃性を有するものであると考えられてきた。ところが、本発明者らの鋭意検討の結果、イオン液体の中には、引火性を有するものが存在することが明らかとなった。それゆえ、本開示に係る液体吸湿材料には、イオン液体の種類にもよるが難燃剤を含有することが好ましい。

難燃剤としては、イオン液体の種類にもよるが、イオン液体に溶解または分散可能なものであれば公知のものを好適に用いることができる。具体的な難燃剤としては、例えば、ハロゲン系難燃剤、リン系難燃剤、無機系難燃剤、アンチモン系難燃剤、シリコーン化合物、ヒンダートアミン化合物、有機金属化合物、窒素含有化合物等が挙げられるが特に限定されない。これら難燃剤は１種類のみを用いてもよいし、２種類以上を適宜組み合わせてもよい。

より具体的な難燃剤としては、例えばハロゲン系難燃剤としては、テトラブロモビスフェノールＡ（ＴＢＢＡ）、ＴＢＢＡ－ビス（ジブロモプロピルエーテル）、デカブロモジフェニルエーテル（Deca－ＢＤＥ）、トリブロモフェール、ビス（ペンタブロモフェニル）エタン、１，２‐ビス（２，４，６－トリブロモフェノキシ）エタン、ヘキサブロモシクロドデカン（ＨＢＣＤ）、エチレンビス（テトラブロモフタルイミド）、ポリ（ジブロモフェノール）、ヘキサブロモベンゼン（ＨＢＢ）、ポリ臭素化ジフェニルエーテル（ＰＢＤＥ）等の臭素系難燃剤；塩素化パラフィン、クロロシクロアルカン系（商品名デクロラン）、クロレンド酸類等の塩素系難燃剤；等を挙げることができる。

また、例えばリン系難燃剤としては、トリフェニルホスフェート（ＴＰＰ）、トリクレジルホスフェート（ＴＣＰ）、トリキシレニルホスフェート（ＴＸＰ）、クレジルジフェニルホスフェート（ＣＤＰ）、２－エチルヘキシルジフェニルホスフェート、ｔ－ブチルフェニルジフェニルホスフェート、ビス（ｔ－ブチルフェニル）フェニルホスフェート、トリス（ｔ－ブチルフェニル）ホスフェート、イソプロピルフェニルジフェニルホスフェート、ビス（イソプロピルフェニル）ジフェニルホスフェート、トリス（イソプロピルフェニル）ホスフェート等の芳香族リン酸エステル；ビスフェノールＡビス－ジフェニルホスフェート（ＢＤＰ）、レゾルシノールビス－ジフェニルホスフェート（ＲＤＰ）、レゾルシノールビス－ジキシレニルホスフェート（ＲＤＸ）、ビフェニルビス－ジフェニルホスフェート等の縮合リン酸エステル；トリス（ジクロロプロピル）ホスフェート、トリスクロ（β－クロロプロピール）、トリスクロロエチルホスフェート等の含ハロゲンリン酸エステルまたは含むハロゲン縮合リン酸エステル；ポリリン酸塩類；赤リン類；リン酸エステルアミド；等を挙げることができる。

また、例えば無機系難燃剤としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の水酸化金属化合物；ホウ酸亜鉛、スズ酸亜鉛、硫化亜鉛等の亜鉛系化合物；ゼオライト、酸化チタン、シリカ、カーボン等のナノフィラー類；三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、四酸化アンチモン、アンチモン酸ナトリウム等のアンチモン化合物；モリブデン化合物；等を挙げることができる。

また、例えば窒素含有化合物としては、スルファミン酸グアニジン等のグアニジン化合物；硫酸メラミン等のメラミン化合物；等を挙げることができる。

本開示に係る液体吸湿材料においては、これら難燃剤の含有量は特に限定されず、イオン液体を主成分とする液体吸湿材料に難燃性を付与できる程度の量であればよい。一般的に、難燃剤を含有する材料においては、当該材料における難燃剤の含有量は、難燃対象となる材料の重量を基準とする難燃剤の配合量として規定される。それゆえ、本開示においても、液体吸湿材料における難燃剤の含有量を、イオン液体を基準とした配合量として規定する。

本開示に係る液体吸湿材料において、難燃剤の配合量の一例としては、例えば、液体吸湿材料が含有するイオン液体１００重量部に対して１～５０重量部の範囲内を挙げることができる。言い換えれば、液体吸湿材料が含有するイオン液体の重量に対して１重量％以上５０重量％以下の範囲内で難燃剤を配合すればよい。

また、難燃剤の配合量の好ましい下限としては、イオン液体の重量（１００重量部）に対して３重量％（３重量部）以上であってもよく、５重量％（５重量部）以上であってもよい。また、難燃剤の配合量の好ましい上限としては、イオン液体の重量（１００重量部）に対して４０体積％（４０重量部）以下であってもよく、３５重量％（３５重量部）以下であってもよく、３０重量％（３０重量部）以下であってもよい。好ましい配合量の範囲は、難燃剤の種類によって適宜設定することができる。

また、本開示に係る液体吸湿材料においては、前記の通り、主成分であるイオン液体が、少なくとも０℃～５℃の範囲内において液体であり、かつ、含水率（吸湿率）によりその粘度が低下するイオン液体を含有するものであればよい。本開示においては、主成分であるイオン液体は、０℃～５℃の範囲内での飽和含水率が２０重量％を超えていること（飽和含水率条件）が好ましく、また、周囲の相対湿度が３０～９５％の範囲内にある状態で、１時間経過した後に、その含水率が１０重量％を超えている（周囲湿度含水率条件）ことが好ましい。

イオン液体が、これら飽和含水率条件または周囲湿度含水率条件の少なくとも一方を満たすことで、調湿システム１０が加湿運転していないときに液体吸湿材料が周囲から吸湿して多くの水分を蓄積することができる。そのため、調湿システム１０が加湿運転を開始したときには、蓄積した水分を一挙に放出して迅速に加湿することが可能となる。また、本開示においては、代表的な引火性減殺剤として水または水溶液を用いることができる（言い換えれば、吸湿された水は引火性減殺剤の機能を有する）ので、加湿運転していないときに多くの水分を蓄積することで、液体吸湿材料の引火性のさらなる低減または引火性の十分な消失を実現することができる。

なお、周囲湿度含水率条件は周囲の相対湿度に基づいて規定される含水率である。そこで、本開示においては、周囲湿度含水率条件は、一般的な含水率の測定方法とは異なり、次に説明する含水率の測定方法で評価する。具体的には、温度５℃、湿度５０％に調整した恒温恒湿室内に、測定対象のイオン液体を液膜厚が約０．６ｍｍになるようにシャーレに入れて静置する。このとき、イオン液体の初期の含水率は０．５重量％以下とする。その後、風速２ｍ／秒で１時間放置したときのイオン液体の重量変化を測定する。この重量変化（重量増加）を当該イオン液体の吸湿量と判断して、重量の変化率を当該イオン液体の含水率（吸湿率）として算出する。

この含水率の測定方法では、トリエチレングリコールを標準物質として用い、測定対象のイオン液体の含水率の測定について妥当性を判断することができる（つまり、トリエチレングリコールの含水率の測定を、イオン液体の含水率の測定についてのコントロール実験として取り扱うことができる）。この測定方法によりトリエチレングリコールの含水率が９～１３重量％の範囲内に入っていれば、イオン液体の含水率の測定結果は精度良いものと判断することができる。

［調湿システムの動作例］
次に、前記構成の調湿システム１０の動作の一例について、図１および図２を参照して具体的に説明する。

まず、図１において網掛けの二重線ブロック矢印Ａ１で示すように、低温で高湿の空気が吸湿部１１に設けられる空気接触部２０に導入される。これを低温高湿空気Ａ１とすれば、この低温高湿空気Ａ１は例えば外気であればよく、調湿システム１０は、このような外気を導入可能な公知の構成を備えていればよい。低温高湿空気Ａ１は、空気接触部２０の空気流動経路２１に流入する。本実施の形態では、空気接触部２０は、図２（Ａ）に示すように、鉛直方向に配置される吸湿材料流動経路２２を備えており、この吸湿材料流動経路２２は空気流動経路２１に対して交差（例えば直交）して設けられている。吸湿材料流動経路２２の配置方向（上下方向）を縦方向とすれば、空気流動経路２１の配置方向（左右方向）は横方向ということができるので、低温高湿空気Ａ１は、吸湿材料流動経路２２に対して横方向から流入することになる。

吸湿材料流動経路２２には、図１および図２（Ａ）において点線の矢印で示すように、吸湿材料配管１６のうち第二配管１６ｂから、低含水率の液体吸湿材料が供給される。これを低含水吸湿材料ｃ２とすれば、図２（Ａ）に示すように、低含水吸湿材料ｃ２は、吸湿材料流動経路２２の上方から下方に向かって矢印ｃ０に示すように流れることになる。これに対して、低温高湿空気Ａ１は、縦方向（上下方向）に交差（直交）する横方向から流入するので、低含水吸湿材料ｃ２の流れに対して側方からの低温高湿空気Ａ１の流れが衝突することになる。

ここで、前述したように、吸湿材料流動経路２２は、例えばハニカム構造体のような空間充填立体２３そのもので構成されているか、あるいは、吸湿材料流動経路２２の本体となる管状部材の内部に空間充填立体２３が充填されている構成等のような「高表面積部」であればよい。このような「高表面積部」では、横方向（交差、直交する方向）からの送風により空気が流通し、縦方向（上下方向）には液体吸湿材料が流通することになる。それゆえ、吸湿材料流動経路２２を流れる低含水吸湿材料ｃ２は、高い表面積の流動経路を流れることになるので、低温高湿空気Ａ１と効率的に接触することができる。

加えて、液体吸湿材料の主成分はイオン液体であり、このイオン液体は、本開示においては含水率によりその粘度が低下するものである。低含水吸湿材料ｃ２は含水率が低いため、相対的に粘度が高くなり、高表面積の吸湿材料流動経路２２を相対的に緩やかに流れることになる。これにより、液体吸湿材料と低温高湿空気Ａ１との接触頻度をより一層向上することができるので、低温高湿空気Ａ１に含まれる水分を液体吸湿材料により効率的に吸湿させることが可能になる。

その結果、低温高湿空気Ａ１は、吸湿材料流動経路２２を通過すると、網掛けなしの二重線ブロック矢印Ａ２で示すように、低温で低湿の空気すなわち低温低湿空気Ａ２となって、空気流動経路２１から排出される。また、低含水吸湿材料ｃ２は、吸湿材料流動経路２２から流出すると、実線の矢印で示すように、含水率の高い液体吸湿材料すなわち高含水吸湿材料ｃ１となって、第一配管１６ａに流入する。

その後、高含水吸湿材料ｃ１は、第一配管１６ａを流通して放湿部１２に到達する。放湿部１２では、例えば、調湿対象である室内空気が空気接触部２０に導入される。室内空気は外気に比べて相対的に高温であり湿度が低いので、図１および図２（Ｂ）において網掛けなしの太線ブロック矢印で示すように、高温低湿空気Ｂ１として空気流動経路２１に流入する。

本実施の形態では、放湿部１２に設けられる空気接触部２０は、吸湿部１１と同様に、図２（Ｂ）に示すように、鉛直方向に配置される吸湿材料流動経路２２を備えており、この吸湿材料流動経路２２は空気流動経路２１に対して交差（例えば直交）して設けられている。それゆえ、高温低湿空気Ｂ１は、縦方向に配置する吸湿材料流動経路２２に対して横方向から流入することになる。

吸湿材料流動経路２２には、図１および図２（Ｂ）において実線の矢印で示すように、第一配管１６ａから、高含水吸湿材料ｃ１が供給される。吸湿材料流動経路２２は縦方向に配置されているので、図２（Ｂ）に示すように、高含水吸湿材料ｃ１は、吸湿材料流動経路２２の上方から下方に向かって矢印ｃ０に示すように流れることになる。このとき、吸湿材料流動経路２２の上流側には吸湿材料加熱部２４が設けられているので、吸湿材料流動経路２２に流入する前の高含水吸湿材料ｃ１は加熱される。

高温低湿空気Ｂ１は、吸湿材料流動経路２２に対して横方向（交差または直交方向）から流入するので、高含水吸湿材料ｃ１の流れに対して側方からの高温低湿空気Ｂ１の流れが衝突する。吸湿材料流動経路２２は、高表面積な構造体である空間充填立体２３により構成されているとともに、液体吸湿材料の主成分は、高含水率で低粘度となるイオン液体である。それゆえ、高含水吸湿材料ｃ１は、円滑に吸湿材料流動経路２２を流れ、効率的に高温低湿空気Ｂ１に接触することができる。

ここで、高含水吸湿材料ｃ１は、低含水吸湿材料ｃ２に比べて低粘度であるため、吸湿材料流動経路２２を流通する時間が短くなる。単純に考えれば、流通時間が短ければ液体吸湿材料と空気との接触頻度が低下し、効率的な放湿ができない可能性が出てくる。しかしながら、そもそも放湿部１２に導入される高温低湿空気Ｂ１は、相対的に高温であるため低温の空気に比べて飽和水蒸気圧が高くなっているとともに湿度が低い状態である。それゆえ、吸湿部１１に比べて相対的に空気への接触時間が短くても、液体吸湿材料から空気に対して良好に放湿することが可能となる。

しかも、本実施の形態では、吸湿材料流動経路２２に流入する高含水吸湿材料ｃ１を吸湿材料加熱部２４により加熱している。これにより、液体吸湿材料に含まれる水分は蒸発し易くなっているので、飽和水蒸気圧が高く低湿である高温低湿空気Ｂ１に対して、さらに一層良好に放湿することが可能になる。言い換えれば、吸湿部１１では、空気が低温であるので、効率的な吸湿を目指す上では液体吸湿材料が高粘度であることが特に望ましく、放湿部１２では、空気が高温であるので、液体吸湿材料が低粘度であっても効率的な放湿が可能になる。

このように、吸湿材料流動経路２２を高含水吸湿材料ｃ１が流れて高温低湿空気Ｂ１に効率的に接触することにより、高含水吸湿材料ｃ１から高温低湿空気Ｂ１に対して効率的に水分が放散される。その結果、高温低湿空気Ｂ１は、吸湿材料流動経路２２を通過すると、網掛けの太線ブロック矢印Ｂ２で示すように、高温で高湿の空気すなわち高温高湿空気Ｂ２となって、空気流動経路２１から排出される。また、高含水吸湿材料ｃ１は、吸湿材料流動経路２２から流出すると、点線の矢印で示すように、低含水吸湿材料ｃ２となって、第二配管１６ｂに流入する。その後、低含水吸湿材料ｃ２は、図１に示すように、吸湿部１１に再び導入されるので、前述した吸湿および放湿が繰り返される。

高温高湿空気Ｂ２は、図１に示すように、加湿用配管１７を介して加湿部１３に導入される。加湿部１３では、高温高湿空気Ｂ２に含まれる水分を供給することにより室内空気を加湿する。ここで、前述したように、加湿部１３が湿度を測定可能であれば、室内の湿度に応じて加湿することが可能である。このように、放湿部１２で排出される高温高湿空気Ｂ２をそのまま室内に循環させるのではなく、加湿部１３により加湿を制御することで、室内空気を良好に加湿することができる。

前記の通り、放湿部１２では、高含水吸湿材料ｃ１は、高温低湿空気Ｂ１に接触して放湿することにより、低含水吸湿材料ｃ２となって第二配管１６ｂに流出する。放湿部１２は第二配管１６ｂの一部を介して貯留部１５に接続されているので、点線の矢印で示すように、低含水吸湿材料ｃ２は貯留部１５に流入し、当該貯留部１５に貯留される。

貯留部１５に貯留される液体吸湿材料（低含水吸湿材料ｃ２）は、貯留状態が長時間継続するわけではなく、調湿システム１０が動作している間、循環供給部１４により吸湿材料配管１６内を循環して吸湿部１１および放湿部１２に供給される。それゆえ、貯留部１５では、流入した液体吸湿材料が一時的に貯留されるものの、循環供給部１４により第二配管１６ｂを介して吸湿部１１に対して随時供給される（点線の矢印参照）。

また、本開示に係る調湿システム１０においては、吸湿部１１と放湿部１２とが別々に設けられ、液体吸湿材料がこれら吸湿部１１および放湿部１２を循環しながら吸放湿を繰り返す構成となっている。これにより、従来の固体吸湿材料（ゼオライト等）を用いる構成に比較して、消費エネルギーを低減することができる。

具体的には、従来の固体吸湿材料を用いる構成では、固体吸湿材料そのものと、この固体吸湿材料を担持させる基体との双方を昇降温させる必要がある。これに対して、本開示のように、液体吸湿材料を循環させる構成であれば、実質的に液体吸湿材料のみを昇降温させるだけでよい。また、吸湿部１１および放湿部１２を空間的に区画することにより、吸湿部１１を常に相対的に低温に保持することができ、放湿部１２を常に相対的に高温に保持することができる。

このように、本開示によれば、液体吸湿材料として、低温で液体であるイオン液体を少なくとも用いるとともに、吸湿部１１または放湿部１２には、空気流動経路２１に空気を流しながら液体吸湿材料を供給する空気接触部２０が設けられている。これにより、低温環境でも良好に空気を除湿したり加湿したりすることができるとともに、流動する空気に液体吸湿材料を供給することで、空気と液体吸湿材料とを効率的に接触させ、効率的な空気の除湿または加湿を実現することができる。

特に、液体吸湿材料が含有するイオン液体は、含水率により粘度が変化するものである。それゆえ、吸湿部１１では粘度の高い液体吸湿材料を供給することにより、吸湿対象である空気と液体吸湿材料との接触時間を良好に確保することができる。また、放湿部１２では、含水率が高く粘度が低い状態であっても空気が相対的に高温であれば、液体吸湿材料に含まれる水分を十分空気に放散することが可能となる。

［変形例等］
本実施の形態では、前述した通り、図１に示すように、吸湿部１１および放湿部１２のいずれにも空気接触部２０が設けられているが、本開示はこれに限定されず、吸湿部１１または放湿部１２のいずれか一方が空気接触部２０を備える構成であってもよい。例えば、図３に示すように、吸湿部１１のみが空気接触部２０を備えており、放湿部１２は空気接触部２０を備えていない構成であってもよい。

特に、吸湿部１１では、低温の空気に対して液体吸湿材料を接触させることになるので、吸湿部１１は、液体吸湿材料が高粘度であるとともに高表面積部（吸湿材料流動経路２２）を含む空気接触部２０を備えていることが好ましい。一方、放湿部１２では、空気が相対的に高温であり、液体吸湿材料も加熱することにより水分を放散させやすいので、必ずしも空気接触部２０を備えていなくてもよい。放湿部１２は、高含水吸湿材料ｃ１から水分を放散させて加湿用の水分を回収できる構成であればよい。

また、本実施の形態では、放湿部１２の空気流動経路２１から排出される高温高湿空気Ｂ２は、加湿用配管１７を介して加湿部１３に導入されるが、本開示はこれに限定されず、例えば、図４に示すように、放湿部１２および加湿部１３の間に水凝縮部１８を備える構成であってもよい。

水凝縮部１８の具体的な構成は特に限定されず、放湿部１２から放湿された水分を凝縮するものであれば公知の構成を好適に用いることができる。例えば、水凝縮部１８は、空気流動経路２１から加湿用配管１７を介して流入する高温高湿空気Ｂ２を冷却（あるいは降圧）することにより、高温高湿空気Ｂ２に含まれる水蒸気を凝縮させて液体の水分（凝縮水）として一時的に貯留する。水凝縮部１８に貯留された凝縮水は、図４において実線の矢印ｄに示すように、加湿用配管１７を介して加湿部１３に必要に応じて供給され、加湿部１３は、供給された凝縮水を利用して室内空気を加湿する。

このように、調湿システム１０が水凝縮部１８を備えることにより、高温高湿空気Ｂ２に含まれる水分を気体（水蒸気）ではなく液体に相転移させるので、加湿部１３では液体の水分を利用して空気を加湿することが可能となる。また、水凝縮部１８が凝縮した水分を貯留可能とする構成であれば、加湿部１３において高温高湿空気Ｂ２に含まれる水分を全て加湿に利用しない場合には、余剰の水分を貯留しておくことができる。しかも、水凝縮部１８で水分を貯留しておけば、吸湿部１１および放湿部１２により十分に水分を回収できない場合でも、加湿部１３による加湿を実行することができる。

なお、吸湿部１１により液体吸湿材料に吸湿させた水分は、放湿部１２を介して水凝縮部１８で貯留してもよいが、例えば、第一配管１６ａに貯留部１５を設けることにより、高含水吸湿材料ｃ１に含有させた状態で貯留することもできる。

また、本実施の形態では、図１、図３または図４に示すように、吸湿部１１および放湿部１２がそれぞれ独立した構成となっているが、本開示はこれに限定されず、例えば、図５に示すように、吸湿部１１および放湿部１２が一体化された吸放湿部１９を備える構成であってもよい。

吸放湿部１９の具体的な構成は特に限定されず、吸湿部１１用の空気接触部２０と放湿部１２用の空気接触部２０とを２つ備える構成であってもよい（図１参照）し、吸湿部１１用の空気接触部２０のみを備え、放湿部１２用としては、空気接触部２０とは異なる放湿機構（放湿手段）を備える構成であってもよい（図３参照）。あるいは、この逆の構成で、吸放湿部１９には、放湿部１２用の空気接触部２０を備え、吸湿部１１用としては、空気接触部２０とは異なる吸湿機構（吸湿手段）を備える構成であってもよい。

あるいは、吸放湿部１９は、同一の空気接触部２０を、ある時間帯では吸湿に利用し他の時間帯では放湿に利用する構成であってもよいし、液体吸湿材料を加熱する機構（吸湿材料加熱部２４、加熱媒体添加部あるいは他の加熱手段）が移動することで吸放湿を繰り返す構成であってもよい。また、図４に示すように、吸放湿部１９と加湿部１３との間に介在する水凝縮部１８を備える構成であってもよい。

本発明について、実施例および参考例に基づいてより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。当業者は本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変更、修正、および改変を行うことができる。

（参考例）
参考例の液体吸湿材料として、イオン液体である１－エチル－３－メチルイミダゾリウムアセテート（便宜上「(emin)(AcO)」と表記する。）のみで構成されており、引火性減殺剤である水を含有しないもの（吸湿率０重量％）を準備した。この参考例の液体吸湿材料について、危険物の規制に関する政令（日本国政令）で定められた引火点測定試験に基づいて引火点を測定した。

その結果、参考例の液体吸湿材料の引火点は１６４℃であった。それゆえ、この参考例の液体吸湿材料は、日本国消防法の別表第一における第四類第三石油類の引火性液体に分類される。

（実施例１）
実施例１の液体吸湿材料として、イオン液体である(emin)(AcO)９０重量％に対して引火性減殺剤である水を１０重量％配合したもの（吸湿率１０重量％）を調製した。この実施例１の液体吸湿材料について参考例と同様にして引火点を測定した。

その結果、実施例１の液体吸湿材料の引火点は１９７℃であった。それゆえ、この実施例１の液体吸湿材料は、参考例の液体吸湿材料と同様に、日本国消防法の別表第一における第四類第三石油類の引火性液体に分類されるものの、その引火点は、参考例の液体吸湿材料よりも上昇し、引火性が低減していた。

（実施例２）
実施例２の液体吸湿材料として、イオン液体である(emin)(AcO)８０重量％に対して引火性減殺剤である水を２０重量％配合したもの（吸湿率２０重量％）を調製した。この実施例２の液体吸湿材料について参考例と同様にして引火点を測定した。

その結果、実施例２の液体吸湿材料は１７０℃で沸騰し、引火点を測定することができなかった。それゆえ、この実施例２の液体吸湿材料は、日本国消防法の別表第一における引火性液体に分類されるものではなかった。

（実施例３）
実施例３の液体吸湿材料として、イオン液体である(emin)(AcO)７０重量％に対して引火性減殺剤である水を３０重量％配合したもの（吸湿率３０重量％）を調製した。この実施例２の液体吸湿材料について参考例と同様にして引火点を測定した。

その結果、実施例３の液体吸湿材料は１４０℃で沸騰し、引火点を測定することができなかった。それゆえ、この実施例３の液体吸湿材料は、日本国消防法の別表第一における引火性液体に分類されるものではなかった。

（実施例および参考例の比較）
前記の通り、参考例の液体吸湿材料すなわち１００％(emin)(AcO)は、引火点が１６４℃の引火性液体であったが、実施例１の液体吸湿材料のように引火性減殺剤として水を配合することで、引火点を上昇させ引火性を低減できることが明らかとなった。また、実施例の液体吸湿材料および実施例２の液体吸湿材料では、引火性減殺剤として水をより多く配合することで、引火点が無くなり引火性を消失できることが明らかとなった。

さらに、図６に示すように、縦軸を引火性または沸点（単位：℃）とし、横軸を吸湿率（単位：重量％）とするグラフに、参考例および実施例１～３の結果をプロットしたところ、図中点線グラフで示すように、引火性減殺剤の含有量が約１０重量％に至るまでは液体吸湿材料の引火点が上昇し、図中実線グラフで示すように、約１０重量％を超えると引火点が無くなり沸点も低下することが明らかとなった。

この結果から、液体吸湿材料として、主成分であるイオン液体に対して引火性減殺剤を配合することで引火性を低減できること、並びに、引火性減殺剤の配合量が１０重量％を超えると引火点そのものが無くなり、引火性を消失できることがわかる。

なお、本発明は前記実施の形態の記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態や複数の変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、液体吸湿材料を用いて調湿システムまたは調湿装置だけでなく、このような調湿システムを用いた空気調和装置の分野に広く好適に用いることができる。

１０：調湿システム
１１：吸湿部
１２：放湿部
１３：加湿部
１４：循環供給部
１５：貯留部
１６：吸湿材料配管
１６ａ：第一配管
１６ｂ：第二配管
１７：加湿用配管
１８：水凝縮部
１９：吸放湿部
２０：空気接触部
２１：空気流動経路
２２：吸湿材料流動経路
２３：空間充填立体
２４：吸湿材料加熱部

Claims

空気中に含まれる水分を液体吸湿材料により吸湿する吸湿部と、前記液体吸湿材料が吸湿した水分を空気中に放湿する放湿部と、前記吸湿部および前記放湿部の間で前記液体吸湿材料を循環させる循環供給部と、前記放湿部とは別に、放湿された水分を室内の空気に放散させて加湿する加湿部と、前記放湿部および前記加湿部の間に介在し、前記放湿部から前記加湿部に導入される空気に含まれる水蒸気を凝縮させて液体の水分として貯留する水凝縮部と、を備え、前記吸湿部および前記放湿部は室外の空気から水分を回収する水分回収部であり、前記放湿部で放湿された水分を水蒸気の状態で前記加湿部に供給する調湿システムに用いられ、
少なくとも０℃～５℃の範囲内において液体であるイオン液体と、
当該イオン液体に相溶して得られる相溶物の引火点を、当該イオン液体の引火点よりも上昇させるか、または、当該相溶物の引火点を無くす、引火性減殺剤と、
を含有することを特徴とする、
調湿システム用液体吸湿材料。
前記引火性減殺剤が、０℃～５℃の範囲内において液体であることを特徴とする、
請求項１に記載の調湿システム用液体吸湿材料。
前記引火性減殺剤が、水または水溶液であることを特徴とする、
請求項１または２に記載の調湿システム用液体吸湿材料。
前記引火性減殺剤の含有量は、前記イオン液体および前記引火性減殺剤の総量に対して１０重量％を超えていることを特徴とする、
請求項１から３のいずれか１項に記載の調湿システム用液体吸湿材料。
前記引火性減殺剤の含有量は、前記イオン液体および前記引火性減殺剤の総量に対して８０重量％以下であることを特徴とする、
請求項４に記載の調湿システム用液体吸湿材料。
さらに難燃剤を含有することを特徴とする、
請求項１から５のいずれか１項に記載の調湿システム用液体吸湿材料。
前記イオン液体は、周囲の相対湿度が３０～９５％の範囲内にある状態で、１時間経過した後に、その含水率が１０重量％を超えるものであることを特徴とする、
請求項１から６のいずれか１項に記載の調湿システム用液体吸湿材料。