本发明涉及一种使用吸湿材调节空气湿度的调湿装置。
背景技术：
目前，作为调整空气中的湿度的调湿装置，已知有使用沸石(吸湿性多孔材料)等吸湿材的调湿装置(例如参照专利文献1、2)。
此种调湿装置中，使沸石等吸湿材暂时吸收室内空气中的水分而对室内空气进行除湿，并且通过使已吸收水分的吸湿材对着高温的热风，从而使吸湿材所吸收的水分蒸发且作为高温、高湿的空气而取出，利用室内空气使该高温、高湿的空气冷却，由此使高温、高湿的空气中的水分结露而回收水分。
现有技术文献
专利文件
专利文献1:日本公开专利公报“特开2003－144833号公报”
专利文献2:日本公开专利公报“特开2001－259349号公报”
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题
然而，在以往的采用吸湿材的调湿装置中，吸湿材(沸石等)与所吸收的水分子形成硅醇键且牢固结合，由此，吸湿材捕捉空气中的水分。
因此，为了释放吸湿材所吸附的水分且使吸湿材再生，需要进行高温加热以切断吸湿材与水分子的强固键结，从而存在吸湿材的再生处理所需的能源消耗量大的问题。
例如，当使用沸石作为吸湿材时，为了进行再生处理，须将吸湿材加热到200℃以上(局部为400℃左右)的高温。而且，当使用含有以被称为高分子吸附剂的丙烯酸钠为主的亲水性高分子的吸湿材时，在再生处理中也须使被吸湿材捕捉的水从吸湿材的内部蒸发，且也须进行高温加热。
本发明是鉴于所述问题而完成，其目的在于降低采用吸湿材的调湿装置中吸湿材的再生处理所需的能源消耗量。
解决问题的手段
本发明的一形态中的调湿装置的特征在于具备：吸湿材，含有响应规定的外部刺激而可逆地变化为亲水性与疏水性的刺激响应性高分子；刺激赋予部，赋予外部刺激以将所述吸湿材从亲水性切换为疏水性；及加热部，赋予热量以使通过将所述吸湿材切换为疏水性而从所述吸湿材释放的水蒸发。
发明效果
根据所述构成，能通过对吸湿材赋予规定的外部刺激而将吸湿材切换为疏水性从而使吸湿材所吸收的水分渗出，且能通过对从动吸湿材渗出的水进行加热使其蒸发从而使吸湿材再生为干燥状态。这样，当使从吸湿材渗出的水分蒸发时，与像以往那样使吸附于沸石等吸湿材的水分蒸发时相比，能以较少的热量使水蒸发。由此，能降低吸湿材的再生处理所需的能源消耗量。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的调湿装置的概略构成的说明图。
图2是图1所示的调湿装置中具备的吸湿单元的俯视图。
图3(a)～(c)是表示图2所示的吸湿单元中具备的吸湿部的特性的说明图。
图4是本发明的第二实施方式的调湿装置中具备的吸湿单元的俯视图。
图5是表示本发明的第三实施方式的调湿装置的概略构成的说明图。
图6是表示本发明的第四实施方式的调湿装置的概略构成的说明图。
图7是表示本发明的第五实施方式的调湿装置的概略构成的说明图。
具体实施方式
〔第一实施方式〕
对本发明的一实施方式进行说明。
图1是表示本实施方式的调湿装置1的概略构成的说明图。如该图所示，调湿装置1具备第1空气路(第1处理部)10、第2空气路(第2处理部)20、冷却空气路30、吸湿单元40及排水槽50。
图2是吸湿单元40的俯视图。如图1及图2所示，吸湿单元40具备大致圆柱状的支撑部41、通过支撑部41的中心的旋转轴43、与旋转轴43大致平行地配置于以旋转轴43为轴而旋转对称的位置且贯穿支撑部41的2个吸湿部42a、42b及连接于旋转轴43的电机(切换部)44。另外，于吸湿部42a、42b填充有后述的吸湿材。
电机44根据未图示的控制部的指示而旋转驱动旋转轴43，由此，将吸湿单元40的位置切换为第1状态与第2状态，该第1状态是指吸湿部42a配置于第1空气路10、吸湿部42b配置于第2空气路20的状态，该第2状态是指吸湿部42a配置于第2空气路20、吸湿部42b配置于第1空气路10的状态。
所述控制部在每个规定的时刻切换第1状态与第2状态。例如，可在每当运行时间到达规定时间时切换，也可根据用户的指示切换，还可设置感测吸湿部42a、42b的吸湿量的传感器且当配置于第1空气路10的吸湿部的吸湿量达到规定值以上时进行切换。另外，所述控制部可为形成于集成电路(ic芯片)等的逻辑电路(硬件)，也可通过由包含cpu(centralprocessingunit)或dsp(digitalsignalprocessor)等处理器的电脑执行软件而实现。
吸湿部42a、42b配置于第1空气路10时，是配置于第1空气路10的垂直于旋转轴43的方向上的整个区域，因此，流过第1空气路10的空气是以大概全量通过吸湿部42a(或42b)。同样，吸湿部42a、42b配置于第2空气路20时，是配置于第2空气路20的垂直于旋转轴43的方向上的整个区域，因此，流过第2空气路20的空气是以大概全量通过吸湿部42a(或42b)。
另外，也可在第1空气路10的壁部与配置于该第1空气路10的吸湿部42a(或42b)之间，配置用于防止第1空气路10内的空气泄漏到第1空气路10外部的密封部件。同样，也可在第2空气路20与配置于该第2空气路20的吸湿部42b(或42a)之间，配置用于防止第2空气路20内的空气泄漏到第2空气路20外部的密封部件。
而且，吸湿部42a、42b可构成为，具备：围绕在该吸湿部42a、42b的外周面的基材及将该基材所包围的该吸湿部42a、42b的内部分割为多个区的分隔部件(均未图示)，且利用该分隔部件稳定地保持构成吸湿材的粉体或粒子状的高分子。
作为填充于吸湿部42a、42b的吸湿材，可使用含有刺激响应性高分子的干燥体的吸湿材，该刺激响应性高分子可响应外部刺激而使与水的亲和性在亲水性与疏水性之间可逆地变化。另外，本实施方式中，对于作为所述刺激响应性高分子使用响应热而使与水的亲和性可逆地变化的温度响应性高分子(热响应性高分子)的构成进行说明。温度响应性高分子可通过使用简易的加热装置使温度变化，而可逆地进行空气中的水分的吸收与所吸收的水分的释放，因此，尤其适合用于调湿机。另外，关于吸湿部42a、42b中采用的吸湿材的具体例及其制造方法，将于下文叙述。
图3(a)～(c)是示意性表示由温度响应性高分子构成的吸湿部42a、42b的特性的说明图。
如图3(a)所示，温度响应性高分子在未加热的状态(低临界溶解温度(lcst(lowercriticalsolutiontemperature)以下的低温状态))下表现亲水性，吸收空气中的水分。另外，所谓lcst是指作为温度响应性高分子在亲水性与疏水性之间切换的分界的温度。
另一方面，如图3(b)所示，如果对温度响应性高分子进行加热至lcst以上，那么会从亲水性切换为疏水性，温度响应性高分子所吸收的水分会被释放。因此，无须像以往的沸石等吸湿材那样对所吸附的水分施加大幅热量而使其蒸发，能以相对较少的热量使其以液体水的形式直接从吸湿材取出。例如，通过使用lcst为超过室温的程度的温度(例如40℃左右)的温度响应性高分子，无须像以往的采用沸石等吸湿材的除湿器那样进行高温加热，仅须加热到吸湿材达到lcst以上的程度的温度，便能取出被吸收的水分。
而且，如图3(c)所示，当温度响应性高分子切换为疏水性后还继续加热(或者向吸湿材供给热风)，由此，能以相对较少的热量容易地使吸湿材的表面上渗出的水蒸发。另外，吸湿材切换为疏水性后在吸湿材的外部渗出的水不会像吸附于以往的沸石等吸湿材上的水那样以硅醇键等键结，而是解放且不受束缚的状态(几乎没有束缚吸湿材所吸附的水的力或该力极少的状态)，因此，能以相对较低的温度高效地使其蒸发。例如，仅通过赋予设定在40℃以上70℃以下的温度范围内的规定温度的空气，便能向对药罐的水加热时那样高效地蒸发。
第1空气路10具备吸气部11、风扇12及排气部13。如果驱动风扇12，那么作为除湿对象的空气会通过风扇12的吸引力而从吸气部11被取入到第1空气路10内，且通过吸湿部42a(或42b)而除湿后从排气部13排出。
第2空气路20具备吸气部21、加热部22、风扇23、冷却部24、排水部25及排气部26。而且，在加热部22具备加热器22a。
如果驱动风扇23，那么作为除湿对象的空气会受风扇23的吸引力而从吸气部21取入到第2空气路20内，且由加热部22加热而通过吸湿部42b(或42a)。由此，被吸湿部42b(或42a)吸收的水分通过被加热到lcst以上，在吸湿部42b(或42a)的表面以水滴的形式渗出且蒸发到空气中。因此，吸湿部42b(或42a)再生为干燥状态(或者吸湿量下降的状态)。
另外，加热部22对空气的加热温度只要为可将吸湿部42b(或42a)加热到吸湿材的lcst以上且吸湿部42b(或42a)的表面上渗出的水滴会蒸发的温度，则无特别限制，本实施方式中设定为40℃～70℃的范围内。
通过吸湿部42b(或42a)的空气由风扇23的送风力被送到冷却部24。而且，冷却部24的外表面接触到流过冷却空气路30的空气，由此，流过冷却部24内的作为除湿对象的空气(通过吸湿部42b(或42a)的空气)被冷却，该空气中的水分结露而与该空气分离，且附着于冷却部24的内壁。
而且，第2空气路20从冷却部24到排水部25向下方倾斜，在冷却部24的内壁结露的水滴沿第2空气路20的内壁传递而从排水部25排向排水槽50。而且，通过冷却部24而除湿后的空气从排气部26排出。
冷却空气路30具备吸气部31、风扇32、及排气部33。如果驱动风扇32，那么冷却用空气通过风扇32的吸引力而从吸气部31被取入到冷却空气路30内，与第2空气路20的冷却部24的外壁接触而使冷却部24冷却，之后从排气部33排出。另外，第2空气路20中通过吸湿部42b(或42a)而到达冷却部24的空气是包含从吸湿部42b(或42a)蒸发的水分的高湿度状态，因此，利用室温程度的冷却容易使该空气中的水蒸气成为水滴。因此，能高效地进行吸湿部42a、42b的再生与从吸湿部42a、42b排出的水的回收。另外，在冷却部24的外壁及/或内壁，也可设置风扇等，以促进第2空气路20内的空气与流过冷却空气路30的空气的热交换。
如以上所述，本实施方式的调湿装置1具备：吸湿部42a、42b，包含含有温度响应性高分子(刺激响应性高分子)的吸湿材，该温度响应性高分子可根据温度(外部刺激)而使与水的亲和性在亲水性与疏水性之间可逆地变化；及加热部(刺激赋予部、加热装置)22，通过对已吸收水的所述吸湿材进行加热而将所述吸湿材切换为疏水性，从而将所吸收的水分释放且蒸发。
由此，无须像以往的沸石等吸湿材那样，对吸附的水分施加大幅的热量而使其蒸发，能以相对较少的热量使吸湿材所吸收的水分以液体水的形式直接取出、蒸发。即，仅通过将吸湿材加热为lcst(例如40℃左右)以上，便能使吸湿材所吸收的水分从吸湿材释放，且容易使其蒸发。因此，与使用以往的沸石等吸湿材的情况相比，能降低吸湿材的再生处理所需的能源消耗量。
另外，本实施方式中，是对于冷却空气路30利用经由吸气部31从外部取入的空气进行冷却部24的冷却的构成进行说明，但并不限于此。例如，也可利用未图示的空调装置使从外部取入的空气冷却，且使用冷却到比外部气体温度更低的温度的空气进行冷却部24的冷却。而且，并不限于在冷却空气路30中作为冷却用流体流动有空气的构成，也可例如为使用水等其他冷却用流体进行冷却部24的冷却。
而且，本实施方式中，是对冷却空气路30利用经由吸气部31从外部取入的空气(冷却用流体)进行冷却部24的冷却后，将所述空气从排气部33排出的构成进行说明，但并不限于此。例如，也可为，利用冷却手段(未图示)，使在冷却部24通过与流过第2空气路20的空气进行热交换而令温度上升的冷却空气路30内的空气(冷却用流体)冷却，且使其再次在与冷却部24的热交换部内循环。而且，所述冷却手段的构成只要能使冷却空气路30内的空气(冷却用流体)冷却，则并无特别限定，例如，也可构成为，与流过第1空气路10的空气或者流过第2空气路20的经加热部22加热前的空气进行热交换。
而且，本实施方式中，是对于吸湿单元40具备2个吸湿部42a、42b的构成进行说明，但吸湿部的数量并不限于此，也可具备3个以上的吸湿部，并将这些多个吸湿部中的任一个配置于第1空气路10，将其他任一个配置于第2空气路20。
而且，也可在吸湿部42a、42b的上游侧(吸气部11与吸湿单元40之间及吸气部21与吸湿单元之间)及下游侧(吸湿单元40与排气部13之间及吸湿单元40与冷却部24之间)设置用于切换空气流路的风门(damper)(未图示)，利用这些各风门，将通过吸湿部42a、42b的风路在第1空气路10与第2空气路20之间进行切换。即，也可通过控制各风门的动作，切换为如下(i)、(ii)状态：(i)在从吸气部11到排气部13的第1空气路10配置有吸湿部42a，在从吸气部21到冷却部24的第2空气路20配置有吸湿部42b的状态；及(ii)在从吸气部11到排气部13的第1空气路10配置有吸湿部42b，在从吸气部21到冷却部24的第2空气路20配置有吸湿部42a的状态。作为所述风门，可使用例如阀或活动板等。
而且，本实施方式中，是对于吸湿部42a、42b为圆柱状的形状(与空气的流动方向平行的截面的形状为圆形)的构成进行说明，但吸湿部42a、42b的形状并不限于此，也可根据第1空气路10及第2空气路20的截面形状适当变更。
而且，本实施方式中，通过将第2空气路20的经加热部22加热后的空气送到吸湿部42a、42b，而进行(i)用于使吸湿部42a、42b中所具备的吸湿材从亲水性切换为疏水性的加热处理(刺激赋予处理)及(ii)用于使从吸湿材释放的水蒸发的加热处理。即，所述(i)、(ii)的加热处理是由共通的加热手段进行。然而，调湿装置1的构成并不限于此，可分别设置主要用于进行所述(i)的加热处理的加热手段(刺激赋予部)及主要用于进行所述(ii)的加热处理的加热手段。
〔第二实施方式〕
对本发明的另一实施方式进行说明。另外，为了便于说明，对于与第一实施方式具有相同功能的部件标注相同符号，且省略其说明。
本实施方式的调湿装置1中，代替第一实施方式中的吸湿单元40而具备图4所示的吸湿单元40b。图4是吸湿单元40b的俯视图。
第一实施方式中，是对于如下构成进行说明：圆柱状的支撑部41具备2个吸湿部42a、42b，每隔规定的时刻将这些各吸湿部42a、42b的配置位置切换为第1状态与第2状态。
对此，本实施方式中，如图4所示，使用具备以旋转轴43为中心的圆柱形状(滚筒状)的吸湿部42c的吸湿单元40b。即，在吸湿单元40b的大致整个区域填充有吸湿材。而且，控制部控制电机44的动作，使吸湿单元40b以旋转轴43为中心且以规定的旋转速度(例如，几分钟～几十分钟旋转1次的速度)旋转。
另外，作为填充于吸湿部42c的吸湿材，可使用与第一实施方式的吸湿部42a、42b中填充的吸湿材相同的吸湿材。
根据本实施方式的构成，吸湿部42c的一部分配置于第1空气路10，另一部分配置于第2空气路20，且吸湿部42c相对于第1空气路10及第2空气路20的相对位置以如下方式变化：吸湿部42c的已由第1空气路10吸湿的部分向第2空气路20移动并再生(释放已吸收的水分)，且再次向第1空气路10移动。由此，能连续进行使吸湿部42c吸收空气中的空气的第1处理与使吸湿部42c中吸收的水分释放、蒸发的第2处理。
〔第三实施方式〕
对本发明的又一实施方式进行说明。另外，为了便于说明，对于与所述实施方式具有相同功能的部件标注相同符号，且省略其说明。
图5是表示本实施方式的调湿装置1的概略构成的说明图。另外，图5所示的例中，使用的是图4所示的吸湿单元40b，但并不限于此，也可使用例如图2所示的吸湿单元40。
第一实施方式、第二实施方式中，第2空气路20具备吸气部21与排气部26，利用加热部22对从吸气部21取入的空气进行加热，当通过吸湿部后利用冷却部24进行冷却，由此使水分结露从而对空气除湿，且从排气部26排出。
对此，本实施方式中，如图5所示，不具备吸气部21及排气部26，而使经冷却部24冷却后的空气再次循环到加热部22。
在这种构成中，也能获得与第一实施方式、第二实施方式大致相同的效果。
〔第四实施方式〕
将对本发明的又一实施方式进行说明。另外，为了便于说明，对于与所述实施方式具有相同功能的部件标注相同符号，且省略其说明。
图6是表示本实施方式的调湿装置1的概略构成的说明图。
第一实施方式中，是对如下构成进行说明：具备第1空气路10、第2空气路20、具有吸湿部42a、42b的吸湿单元40，切换为吸湿部42a配置于第1空气路10，吸湿部42b配置于第2空气路20的第1状态与吸湿部42a配置于第2空气路20，吸湿部42b配置于第1空气路10的第2状态。
对此，本实施方式中，不具备第1空气路10，而且，代替吸湿单元40而具备吸湿单元40c。吸湿单元40c与第一实施方式的吸湿单元40不同，不具备旋转轴43及电机44，而是在第2空气路20固定配置有吸湿部42d。作为填充于吸湿部42d的吸湿材，可使用与第一实施方式相同的吸湿材。
而且，本实施方式中，控制部控制加热器22a的动作，每隔规定的时刻切换为第1状态与第2状态，该第1状态是指停止加热器22a的加热，对于从吸气部21取入的空气不进行加热便送到吸湿部42d，该第2状态是指对于从吸气部21取入的空气利用加热器22a进行加热后送到吸湿部42d。即，控制部通过控制加热器22a的开启/关闭，从而切换为使吸湿部42d处于亲水性状态而吸收空气中的水分的第1状态及使吸湿部42d处于疏水性状态而将经加热的空气供给至吸湿部42d且使从吸湿部42d渗出的水蒸发的第2状态。由此，可获得与第一实施方式大致相同的效果。
〔第五实施方式〕
对本发明的又一实施方式进行说明。另外，为了便于说明，对于与所述实施方式具有相同功能的部件标注相同符号，且省略其说明。
所述各实施方式中，是对于作为刺激响应性高分子使用温度响应性高分子的构成进行说明。对此，本实施方式中，作为刺激响应性高分子，使用响应光、电场或者ph值(氢离子指数)的变化等的刺激而使与水的亲和性可逆地变化的刺激响应性高分子。另外，关于这些刺激响应性高分子的具体例，将于下文叙述。
图7是表示本实施方式的调湿装置1的概略构成的说明图。如该图所示，本实施方式的调湿装置1除了图1所示的调湿装置1的构成之外，还具备刺激赋予部45。
刺激赋予部45对于吸湿部42b(或42a)赋予刺激，以使该吸湿部所使用的吸湿材中所含的刺激响应性高分子从亲水性切换为疏水性。
例如，当为响应光而使与水的亲和性可逆地变化的刺激响应性高分子时，赋予光以使该刺激响应性高分子从亲水性切换为疏水性。而且，当为响应电场而使与水的亲和性可逆地变化的刺激响应性高分子时，赋予电场以使该刺激响应性高分子从亲水性切换为疏水性。而且，当为响应ph值(氢离子指数)的变化而使与水的亲和性可逆地变化的刺激响应性高分子时，赋予ph值的变化以使该刺激响应性高分子从亲水性切换为疏水性。
另外，在加热部22，对于从吸气部21取入的空气，加热到能使通过对吸湿部42b(或42a)赋予刺激而从吸湿材释放的水分蒸发的程度的温度。
由此，与所述各实施方式相同，能以少的能源消耗量进行吸湿部42b(或42a)的再生处理。
另外，本实施方式中，是对于将作为刺激响应性高分子使用响应光、电场或者ph值的变化等的刺激而使与水的亲和性可逆地变化的刺激响应性高分子且追加刺激赋予部45的构成，与第一实施方式(图1)的调湿装置1组合而成的示例进行说明，但并不限于此，也可将所述构成与第二实施方式～第四实施方式中的任一个所示的调湿装置1组合。
〔具有刺激响应性高分子的吸湿材的详情〕
接着，对于所述的各实施方式中使用的具有刺激响应性高分子的吸湿材的详情进行说明。另外，本说明书中，只要无特别记载，则表示数值范围的“a～b”表示“a以上、b以下”。而且，表示“丙烯酸”或“甲基丙烯酸”中的任一者时，写为“(甲基)丙烯酸”。
(i)吸湿材
作为所述的各实施方式中使用的吸湿材，可使用含有响应外部刺激而使与水的亲和性在亲水性与疏水性之间可逆地变化的刺激响应性高分子的干燥体的吸湿材。另外，吸湿材的形状并无特别限制，例如，既可为板状、片状、膜状、块状等，也可为粒子状。粒子状的吸湿材的形状也无特别限制，可为例如大致球状、棒状等形状。而且，本发明的吸湿材的大小也无特别限制，可根据调湿装置的构成而适当选择。
(刺激响应性高分子的干燥体)
本发明中，使用刺激响应性高分子的干燥体。
尤其是刺激响应性高分子为交联体时，高分子交联而形成的三维的网络结构在吸收水、有机溶剂等溶剂后多形成膨润的高分子凝胶。该情况下，本发明中，使用高分子凝胶的干燥体作为吸湿材。此处，高分子凝胶的干燥体是指通过使高分子凝胶干燥而除去溶剂后所得的物质。另外，本发明中，高分子凝胶的干燥体无须从高分子凝胶中完全除去溶剂，只要能吸收空气中的水分，则也可含有溶剂或水。因此，关于所述高分子凝胶的干燥体的含水率，只要该干燥体能吸收空气中的水分，则无特别限制，例如更优选为40重量％以下。另外，此处的含水率是指水分相对于高分子凝胶的干燥重量的比例。
(刺激响应性高分子)
刺激响应性高分子是指其性质响应外部刺激而可逆地变化的高分子。本发明中，使用响应外部刺激而使与水的亲和性在亲水性与疏水性之间可逆地变化的刺激响应性高分子。
作为所述外部刺激，并无特别限制，可列举例如热、光、电场、ph值(氢离子指数)等。
而且，响应外部刺激而使与水的亲和性可逆地变化是指，响应外部刺激，使受到该外部刺激的高分子在亲水性与疏水性之间可逆地变化。
其中，响应热而使与水的亲和性可逆地变化的刺激响应性高分子，即，温度响应性高分子(热响应性高分子)可通过使用简易的加热装置使温度变化从而可逆地进行空气中的水分的吸收与所吸收的水分的释放，因此，尤其适合用于调湿装置。
该温度响应性高分子只要为具有低临界溶解温度(lcst(lowercriticalsolutiontemperature))的高分子则无特别限制。具有lcst的高分子在低温下为亲水性，当处于lcst以上的温度时为疏水性。另外，lcst是指，当高分子溶解于水时，在低温下为亲水性且可溶于水，而当处于某温度以上时变为疏水性且不溶于水的情况下的作为其分界的温度。
作为所述温度响应性高分子，更具体而言，可列举例如，聚(n－异丙基(甲基)丙烯酰胺)、聚(n－正丙基(甲基)丙烯酰胺)、聚(n－甲基(甲基)丙烯酰胺)、聚(n－乙基(甲基)丙烯酰胺)、聚(n－正丁基(甲基)丙烯酰胺)、聚(n－异丁基(甲基)丙烯酰胺)、聚(n－叔丁基(甲基)丙烯酰胺)等聚(n－烷基(甲基)丙烯酰胺)；聚(n－乙烯基异丙基酰胺)、聚(n－乙烯基正丙基酰胺)、聚(n－乙烯基正丁基酰胺)、聚(n－乙烯基异丁基酰胺)、聚(n－乙烯基－叔丁基酰胺)等聚(n－乙烯基烷基酰胺)；聚(n－乙烯基吡咯烷酮)；聚(2－乙基－2－唑啉)、聚(2－异丙基－2－唑啉)、聚(2－正丙基－2－唑啉)等聚(2－烷基－2－唑啉)；聚乙烯基甲醚、聚乙烯基乙醚等聚乙烯基烷基醚；聚环氧乙烷与聚环氧丙烷的共聚物；聚(氧乙烯乙烯醚)；甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素等纤维素衍生物等，以及这些高分子化合物的共聚物。
而且，温度响应性高分子也可为这些高分子化合物的交联体。当温度响应性高分子为交联体时，作为该交联体，可列举例如，n－异丙基(甲基)丙烯酰胺、n－正丙基(甲基)丙烯酰胺、n－甲基(甲基)丙烯酰胺、n－乙基(甲基)丙烯酰胺、n－正丁基(甲基)丙烯酰胺、n－异丁基(甲基)丙烯酰胺、n－叔丁基(甲基)丙烯酰胺等n－烷基(甲基)丙烯酰胺；n－乙烯基异丙基酰胺、n－乙烯基正丙基酰胺、n－乙烯基正丁基酰胺、n－乙烯基异丁基酰胺、n－乙烯基－叔丁基酰胺等n－乙烯基烷基酰胺；乙烯基甲醚、乙烯基乙醚等乙烯基烷基醚；环氧乙烷与环氧丙烷；2－乙基－2－唑啉、2－异丙基－2－唑啉、2－正丙基－2－唑啉等2－烷基－2－唑啉等的单体，或这些单体中的2种以上在存在交联剂的条件下聚合而得的高分子化合物。
作为所述交联剂，可适当选择目前公知的种类而使用，适宜使用例如，乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、n,n’－亚甲基双(甲基)丙烯酰胺、甲苯二异氰酸酯、二乙烯基苯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯等具有聚合性官能基的交联性单体；戊二醛；多元醇；多元胺；多元羧酸；钙离子、锌离子等金属离子等。这些交联剂既可单独使用，也可将2种以上组合使用。
或者，当温度响应性高分子为交联体时，该交联体也可为未交联的温度响应性高分子，例如是通过使上文中例示的温度响应性高分子与所述交联剂反应而形成网络结构所得的交联体。
而且，作为响应光而使与水的亲和性可逆地变化的刺激响应性高分子，可列举偶氮苯衍生物、螺吡喃衍生物等亲水性或极性会根据光而变化的高分子化合物、所述高分子化合物与温度响应性高分子及ph值响应性高分子化合物中的至少任一种的共聚物、所述光响应性高分子的交联体或所述共聚物的交联体。
而且，作为响应电场而使与水的亲和性可逆地变化的刺激响应性高分子，可列举具有羧基、磺酸基、磷酸基、氨基等解离基的高分子化合物、含羧基的高分子化合物与含氨基的高分子化合物的复合体那样的利用静电相互作用或氢键等形成复合体的高分子化合物或它们的交联体。
而且，作为响应ph值而使与水的亲和性可逆地变化的刺激响应性高分子，可列举具有羧基、磺酸基、磷酸基、氨基等解离基的高分子化合物、含羧基的高分子化合物与含氨基的高分子化合物的复合体那样的利用静电相互作用或氢键等形成复合体的高分子化合物或它们的交联体。
而且，刺激响应性高分子既可为所述的刺激响应性高分子的衍生物，也可为与其他单体的共聚物。另外，所述其他单体并无特别限制，可为任一种单体。适合使用例如，(甲基)丙烯酸、丙烯胺、醋酸乙烯酯、(甲基)丙烯酰胺、n,n’－二甲基(甲基)丙烯酰胺、2－羟乙基甲基丙烯酸酯、烷基(甲基)丙烯酸酯、马来酸、乙烯基磺酸、乙烯基苯磺酸、丙烯酰胺烷磺酸、二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈等单体。
或者，刺激响应性高分子也可为与其他已交联的高分子或未交联的高分子形成互穿高分子网络结构或半互穿高分子网络结构而成的高分子。
所述刺激响应性高分子的分子量并无特别限制，优选由凝胶渗透色谱(gpc)决定的数均分子量为3000以上。
((半)互穿高分子)
其中，本发明中，刺激响应性高分子更优选所述的刺激响应性高分子与亲水性高分子形成互穿高分子网络结构或半互穿高分子网络结构而成的(半)互穿高分子。该(半)互穿高分子具有响应外部刺激而在吸收水分的状态与释放已吸收的水分的状态之间变化的刺激响应性高分子的功能，且兼具高吸湿能力，因此尤其适于作为吸湿材。另外，本说明书中，(半)互穿高分子是指互穿高分子及/或半互穿高分子。
此处，互穿高分子网络结构是指，不同种类的高分子均为交联高分子，且各个高分子的交联网络并不化学键结而是在独立存在的状态下彼此交联的结构。而且，半互穿高分子网络结构是指，不同种类的高分子中的一种为交联高分子，另一种为直链状高分子，各个高分子并不化学键结，而是在独立存在的状态下彼此交联的结构。
就前者而言，所述刺激响应性高分子与亲水性高分子均为具有交联网络的交联高分子，所述刺激响应性高分子的交联网络与亲水性高分子的交联网络并不化学键结而形成彼此交联的结构，即形成互穿高分子网络结构。
就后者而言，所述刺激响应性高分子及所述亲水性高分子中的任一个为具有交联网络的交联高分子，另一个为直链状高分子，所述刺激响应性高分子与亲水性高分子并不化学键结而形成彼此交联的结构，即形成半互穿高分子网络结构。
作为所述亲水性高分子，可列举例如在侧链或主链具有羟基、羧基、磺酸基、磷酸基、氨基等亲水性基的高分子。作为所述亲水性高分子的更具体的一例，可列举例如，海藻酸、透明质酸等多糖类；壳聚糖；羧基甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素等纤维素衍生物；聚(甲基)丙烯酸、聚马来酸、聚乙烯基磺酸、聚乙烯基苯磺酸、聚丙烯酰胺烷磺酸、聚二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺、它们与(甲基)丙烯酰胺、羟乙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸烷基酯等的共聚物、聚二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺与聚乙烯醇的复合体、聚乙烯醇与聚(甲基)丙烯酸的复合体、聚(甲基)丙烯腈、聚烯丙胺、聚乙烯基醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚(甲基)丙烯酰胺、聚n,n’－二甲基(甲基)丙烯酰胺、聚－2－羟乙基甲基丙烯酸酯、聚－烷基(甲基)丙烯酸酯、聚二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺、聚(甲基)丙烯腈及所述聚合物的共聚物等。
而且，亲水性高分子也可为交联体。当亲水性高分子为交联体时，作为该交联体，可列举例如，使(甲基)丙烯酸、丙烯胺、醋酸乙烯酯、(甲基)丙烯酰胺、n,n'－二甲基(甲基)丙烯酰胺、2－羟乙基甲基丙烯酸酯、烷基(甲基)丙烯酸酯、马来酸、乙烯基磺酸、乙烯基苯磺酸、丙烯酰胺烷磺酸、二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈等单体在存在交联剂的条件下聚合而得的高分子。
作为所述交联剂，可适当选择目前公知的种类使用，但适宜使用例如，乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、n,n’－亚甲基双(甲基)丙烯酰胺、甲苯二异氰酸酯、二乙烯基苯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯等具有聚合性官能基的交联性单体；戊二醛；多元醇；多元胺；多元羧酸；钙离子、锌离子等金属离子等。这些交联剂既可单独使用，也可将2种以上组合使用。
或者，当温度响应性高分子为交联物时，该交联物也可为使未交联的所述亲水性高分子，例如所述单体聚合而得的高分子，或海藻酸、透明质酸等多糖类；壳聚糖；羧基甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素等纤维素衍生物，与所述交联剂反应而形成网络结构后所得的交联体。
所述亲水性高分子的分子量也无特别限制，优选由gpc决定的数均分子量为3000以上。
〔总结〕
本发明的第一形态的调湿装置1的特征在于，具备：吸湿部42a、42b，42c，42d，具有含有响应规定的外部刺激而可逆地变化为亲水性与疏水性的刺激响应性高分子的吸湿材；刺激赋予部(加热部22，刺激赋予部45)，赋予外部刺激以使所述吸湿材从亲水性切换为疏水性；及加热部22，赋予热量以使通过将所述吸湿材切换为疏水性而从所述吸湿材释放的水蒸发。
根据所述构成，能通过对吸湿材赋予规定的外部刺激而将吸湿材切换为疏水性从而使吸湿材所吸收的水分释放，且通过对从吸湿材释放的水加热使其蒸发从而使吸湿材再生为干燥状态。这样，当使从吸湿材释放的水分蒸发时，与像以往那样使吸附于沸石等吸湿材的水分蒸发的情况相比，能以少的热量使水蒸发。由此，能降低吸湿材的再生处理所需的能源消耗量。
根据所述第一形态，本发明的第二形态的调湿装置1构成为具备冷却部24，该冷却部24使含有利用所述加热部22所赋予的热蒸发的水蒸气的空气冷却，且使该空气中所含的水蒸气结露从而与该空气分离。
根据所述构成，能容易地回收从吸湿材释放及蒸发的水分。
根据所述第一形态或第二形态，本发明的第三形态的调湿装置1构成为，具备：第1处理部(第1空气路10)，使亲水性状态的所述吸湿材吸收空气中的水分；第2处理部(第2空气路20)，利用所述刺激赋予部(加热部22、刺激赋予部45)及所述加热部22使所述吸湿材所吸收的水分排出从而使所述吸湿材再生为干燥状态；及切换部(电机44)，将所述吸湿材切换为配置于所述第1处理部(第1空气路10)的第1状态与配置于所述第2处理部(第2空气路20)的第2状态；且具备多个所述吸湿部42a、42b，所述切换部(电机44)构成为切换所述各吸湿部42a、42b的位置，以使多个所述吸湿部42a、42b中的任一个吸湿部(42a、42b中的一个)配置于所述第1处理部(第1空气路10)，其他的任一个吸湿部(42a、42b中的另一个)配置于所述第2处理部(第2空气路20)。
根据所述构成，能通过将吸湿材配置于第1处理部(第1空气路10)而利用吸湿材吸收第1处理部(第1空气路10)内的空气中的水分从而进行所述空气的调湿，且通过将已吸湿的吸湿材配置于第2处理部(第2空气路20)而使吸湿材所吸收的水分释放、蒸发从而使吸湿材再生为干燥状态。由此，能反复进行空气的调湿与吸湿材的再生。而且，能并行地进行在第1处理部(第1空气路10)对空气进行调湿的处理与在第2处理部(第2空气路20)使吸湿材再生的处理。
根据所述第一形态或第二形态，本发明的第四形态的调湿装置1构成为，具备：第1处理部(第1空气路10)，使亲水性状态的所述吸湿材吸收空气中的水分；第2处理部(第2空气路20)，利用所述刺激赋予部(加热部22、刺激赋予部45)及所述加热部22使所述吸湿材所吸收的水分排出从而使所述吸湿材再生为干燥状态；及切换部(电机44)，将所述吸湿材切换为配置于所述第1处理部(第1空气路10)的第1状态与配置于所述第2处理部(第2空气路20)的第2状态；所述切换部(电机44)构成为，使所述吸湿部42c相对于所述第1处理部(第1空气路10)及所述第2处理部(第2空气路20)的相对位置以如下方式变化：所述吸湿部42c的一部分配置于所述第1处理部(第1空气路10)，另一部分配置于所述第2处理部(第2空气路20)。
根据所述构成，能通过将吸湿材配置于第1处理部(第1空气路10)而利用吸湿材吸收第1处理部(第1空气路10)内的空气中的水分从而进行所述空气的调湿，且通过将已吸收的吸湿材配置于第2处理部(第2空气路20)而使吸湿材所吸收的水分释放、蒸发从而使吸湿材再生为干燥状态。由此，能反复进行空气的调湿与吸湿材的再生。而且，能并行地进行在第1处理部(第1空气路10)对空气进行调湿的处理与在第2处理部(第2空气路20)使吸湿材再生的处理。
根据所述第一形态至第四形态中任一项，本发明的第五形态的调湿装置1构成为，所述外部刺激是热，所述刺激赋予部(加热部22)及所述加热部22是共通的加热装置。
根据所述构成，与分别具备刺激赋予部45与加热部22的情况相比，能使调湿装置1的构成简化，且能降低调湿装置1的制造成本。
根据所述第一形态至第四形态中任一项，本发明的第六形态的调湿装置1构成为，所述外部刺激是热、光、电场或氢离子指数(ph值)的变化。
根据所述构成，通过赋予规定的热、光、电场或氢离子指数的变化，能将吸湿材切换为疏水性从而使吸湿材所吸收的水分释放。
根据所述第一形态至第六形态中任一项，本发明的第七形态的调湿装置1构成为，所述加热部22通过将加热到设定在40℃以上70℃以下的范围内的规定温度的空气供给至所述吸湿部42a、42b、42c、42d，而使从所述吸湿材释放的水蒸发。
通过将所述吸湿材切换为疏水性而从所述吸湿材释放的水并非像吸附于以往的沸石等吸湿材的水那样利用硅醇键等键结。因此，通过将设定在40℃以上70℃以下的温度范围的规定温度的空气供给至所述吸湿部42a、42b、42c、42d，能容易地使从该吸湿部42a、42b、42c、42d所具备的所述吸湿材释放的水蒸发。
本发明并不限于所述实施方式，可在权利要求书所示的范围内进行各种变更。即，在权利要求书所示的范围内适当变更后的技术手段组合而得的实施方式也属于本发明的技术范围。
工业上的可利用性
本发明可应用于使用吸湿材调整空气湿度的调湿装置。
符号说明
1调湿装置
10第1空气路(第1处理部)
11吸气部
12风扇
13排气部
20第2空气路(第2处理部)
21吸气部
22加热部(刺激赋予部、加热装置)
22a加热器
23风扇
24冷却部
25排水部
26排气部
30冷却空气路
31吸气部
32风扇
33排气部
40、40b、40c吸湿单元
41支撑部
42a、42b、42c、42d吸湿部
43旋转轴
44电机(切换部)
45刺激赋予部
50排水槽