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公開番号2025067132
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-24
出願番号2023176856
出願日2023-10-12
発明の名称水分吸脱着器、及び水分吸着材の担持方法
出願人株式会社大気社,学校法人東京電機大学
代理人弁理士法人大塚国際特許事務所
主分類B01D 53/26 20060101AFI20250417BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】水分吸脱着器の筐体を小型にしつつ、水分の吸脱着性に優れた水分吸脱着器を提供すること。
【解決手段】水分吸脱着器は、大気に含まれる水分を吸収または脱着することが可能な水分吸着材を内部に担持した基材と、基材と接する伝熱体と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
大気に含まれる水分を吸着または脱着することが可能な水分吸着材を内部に担持した基材と、
前記基材と接する伝熱体と、
を備える水分吸脱着器。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記伝熱体は、前記基材の少なくとも一部の外面と接するように形成されている伝熱部材を有し、
前記伝熱部材が前記基材と接しない部分は、前記大気と前記基材とが接触できるように解放されている請求項１に記載の水分吸脱着器。
【請求項３】
前記基材は、当該基材の外面として、
第１の方向と、前記第１の方向に交差する第２の方向とに沿って形成された第１の基材面と、
前記第１の基材面と交差し、前記第１の方向及び前記第２の方向に交差する第３の方向に沿って形成された第２の基材面と、
前記第２の基材面と対向する第３の基材面と、
前記第１の基材面に対向し、前記第２の基材面及び前記第３の基材面と交差する第４の基材面と、
前記第１の基材面、前記第２の基材面、前記第３の基材面、及び前記第４の基材面と交差する第５の基材面と、
前記第５の基材面と対向する第６の基材面と、を有し、
前記伝熱体は、
前記第１の基材面と接触する第１伝熱部材と、
前記第１伝熱部材の上面に形成され、前記第２の基材面、及び前記第３の基材面と、それぞれ接触する複数の第２伝熱部材と、を有する請求項１に記載の水分吸脱着器。
【請求項４】
前記伝熱体は、
前記第１伝熱部材と、所定の間隔で前記第１伝熱部材の上面に形成された前記複数の第２伝熱部材と、により形成された凹部に挿入された前記基材の前記第４の基材面と接触する第３伝熱部材を更に有し、
前記第３伝熱部材は、前記複数の第２伝熱部材と接触し、前記第１伝熱部材と、前記複数の第２伝熱部材とにより形成された凹部を覆う請求項３に記載の水分吸脱着器。
【請求項５】
前記基材は、円柱形状に形成されており、
前記伝熱体は、前記円柱形状の外周面と接するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の水分吸脱着器。
【請求項６】
前記基材は、気孔が内部に形成された金属多孔質体であり、
前記水分吸着材は、前記気孔の内壁に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の水分吸脱着器。
【請求項７】
前記金属多孔質体の内部に浸透させた液状態の前記水分吸着材を乾燥させることにより生成される凝集力により、前記気孔の内壁に固定されることを特徴とする請求項６に記載の水分吸脱着器。
【請求項８】
前記基材は、熱伝導率１６Ｗ／ｍ・Ｋ以上の物質であることを特徴とする請求項１に記載の水分吸脱着器。
【請求項９】
金属塩と架橋させる有機化合物を水に溶解することにより、溶液中で自己組織化した結晶性化合物を水分吸着材として取得する工程と、
前記水分吸着材に刺激を付与することにより、前記水分吸着材の細孔中から染み出た水を分散媒として、前記水分吸着材をゾル状態にする工程と、
金属多孔質体の気孔内部に前記ゾル状態の前記水分吸着材を浸透させる工程と、
前記水分吸着材が前記気孔内部に浸透した前記金属多孔質体を所定の温度で乾燥させて、前記ゾル状態の前記水分吸着材を固体状態に戻す工程と、
を有することを特徴とする水分吸着材の担持方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
開示の技術は、水分収集システムに利用する水分吸脱着器、及び水分吸着材の担持方法に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
地球環境資源の観点で、大気から水を収集する技術が注目されている。特許文献１には、水分の吸脱着器の構成として、照射光を吸収して熱に変換する伝熱板と、開口が形成されているメッシュと、伝熱板及びメッシュの間に粉末のＭＯＦの層が設けられた水分の吸脱着器が開示されている。伝熱板の熱はＭＯＦの層を介してメッシュに伝わり、ＭＯＦは、伝熱板及びメッシュから熱が伝わるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２-１４３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＭＯＦの熱伝導率は低いため、ＭＯＦの層が厚くなりすぎると、ＭＯＦの層の内部へ熱を伝導しにくくなり得る。このため、特許文献１の構成では、ＭＯＦの層の厚みを薄くして、ＭＯＦの粒子と伝熱板との距離を短くすることが必要とされる。
【０００５】
層厚を薄くしつつ大量の水分を吸脱着するためには、伝熱板及び大気に接するＭＯＦの面積を大きくすることが必要となるため、水分の吸脱着器の筐体が大型化する。
【０００６】
上記の課題を鑑みて、開示の技術は、水分吸脱着器の筐体を小型にしつつ、水分の吸脱着性に優れた技術の提供を目的とする。そして、開示の技術の一つの側面は、持続可能な地球環境資源の保全および発展に寄与する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
開示の技術の一態様の水分吸脱着器は、大気に含まれる水分を吸収または脱着することが可能な水分吸着材を内部に担持した基材と、
前記基材と接する伝熱体と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、水分吸脱着器の筐体を小型にしつつ、水分の吸脱着性に優れた水分吸脱着器、及び水分吸脱着器を有する水分収集システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施形態に係る水分吸脱着器の構成例１を示す図。
実施形態に係る水分吸脱着器の構成例２を示す図。
実施形態に係る水分収集システムの構成例を示す図。
実施形態に係る水分収集システムの処理の流れを示す図。
実施形態に係る基材に水分吸着材が担持された状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
（【００１１】以降は省略されています）

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