JP2006078100A - 調湿装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 吸着剤を利用して空気の湿度を調節する調湿装置において、メッシュ容器等の吸着手段を別個に設けることなく吸着剤を設けるようにする。
【解決手段】 ケーシング（40）には、冷媒回路（15）が収納される。冷媒回路（15）の吸着熱交換器（31,32）の表面には、吸着剤が担持される。冷媒回路（15）は、第１吸着熱交換器（31）が凝縮器と第２吸着熱交換器（32）が蒸発器となる動作と、第２吸着熱交換器（32）が凝縮器と第１吸着熱交換器（31）が蒸発器となる動作とが切り換わる。凝縮器となっている吸着熱交換器（31,32）では、吸着剤が冷媒によって加熱され、吸着剤から水分が脱離する。一方、蒸発器となっている吸着熱交換器（31,32）では、吸着剤が冷媒によって冷却され、吸着剤に水分が吸着される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、吸着剤を利用して空気の湿度を調節する調湿装置に関するものである。

従来より、例えば特許文献１に開示されているように、吸着剤を用いて空気の湿度の調整を行う調湿装置が知られている。

この調湿装置は、室外空気又は室内空気を流通させる空気通路を有している。そして、上記空気通路の内部には、冷媒を循環させて蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路の配管の一部が設置されている。この空気通路内の配管は、蒸発器又は凝縮器として機能する。更に、空気通路には、吸着剤が封入された網目状部材からなるメッシュ容器が配管の周囲に設けられている。

上記メッシュ容器の吸着剤に空気中の水分を吸着させる際には、そのメッシュ容器に設けられた配管が蒸発器として機能する。そのメッシュ容器において、網目状部材を通過した空気が吸着剤と接触すると、該空気中の水分が吸着剤に吸着される。配管内を流れる冷媒は、その際に発生する吸着熱を吸熱して蒸発する。

一方、メッシュ容器の吸着剤を再生する際には、そのメッシュ容器に設けられた配管が凝縮器として機能する。そのメッシュ容器では、吸着剤が冷媒によって加熱され、その吸着剤から水分が脱離する。その際、吸着剤から脱離した水分は、網目状部材を通過した空気に付与される。
特開平８−１８９６６７号公報

しかしながら、上述した従来の調湿装置においては、空気を冷却及び加熱する手段である配管と、水分の吸着手段であるメッシュ容器とを別個に形成して配置していた。したがって、従来の調湿装置は、メッシュ容器と配管とが別部材であることから、部品点数が多くなり、装置全体の構造が複雑化すると共に、大型化するという問題があった。

また、上記吸着剤を配管等に接触させるのみでは、接触熱抵抗が大きくなる。この結果、所定の冷却効果及び加熱効果を得ることができないという問題があった。

本発明は、かかる点に鑑みて成されたもので、メッシュ容器等の吸着手段を別個に設けることなく吸着剤を設けるようにすることを目的とするものである。

第１の発明は、取り込んだ空気を吸着剤と接触させて該空気の湿度を調節する調湿装置を対象としている。そして、それぞれの表面に吸着剤が担持された第１及び第２の吸着熱交換器（31,32）と、上記第１及び第２の吸着熱交換器（31,32）へ加熱用又は冷却用の熱媒体を供給するための熱媒体回路（15）と、第１の吸着熱交換器（31）を通過した空気と第２の吸着熱交換器（32）を通過した空気のうち、一方を室内へ供給して他方を室外へ排出する状態と、他方を室内へ供給して一方を室外へ排出する状態とが切り換わるように空気の流通経路を変更する経路変更手段とを備え、取り込んだ空気の一部を第１の吸着熱交換器（31）へ、残りを第２の吸着熱交換器（32）へそれぞれ供給するものである。

第２の発明は、上記第１の発明において、室外空気を取り込み、取り込んだ室外空気の一部を第１の吸着熱交換器（31）へ、残りを第２の吸着熱交換器（32）へそれぞれ供給するものである。

第３の発明は、上記第１の発明において、室内空気を取り込み、取り込んだ室内空気の一部を第１の吸着熱交換器（31）へ、残りを第２の吸着熱交換器（32）へそれぞれ供給するものである。

第４の発明は、上記第１，第２又は第３の発明において、熱媒体回路（15）は、第１の吸着熱交換器（31）へ加熱用の熱媒体を供給して第２の吸着熱交換器（32）へ冷却用の熱媒体を供給する第１動作と、第２の吸着熱交換器（32）へ加熱用の熱媒体を供給して第１の吸着熱交換器（31）へ冷却用の熱媒体を供給する第２動作とが切り換え可能となっているものである。

第５の発明は、上記第１，第２又は第３の発明において、熱媒体回路（15）は、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行うように構成されると共に、第１の吸着熱交換器（31）が凝縮器となって第２の吸着熱交換器（32）が蒸発器となる第１動作と、第２の吸着熱交換器（32）が凝縮器となって第１の吸着熱交換器（31）が蒸発器となる第２動作とが切り換え可能となっているものである。

第６の発明は、上記第１〜第５の何れか１つの発明において、第１及び第２の吸着熱交換器（31,32）と熱媒体回路（15）とが収納されるケーシング（40）を備え、上記ケーシング（40）内には、給気口（53）を介して室内に連通する給気側空間（66）と、排気口（54）を介して室外に連通する排気側空間（65）とが形成されており、経路変更手段は、第１の吸着熱交換器（31）を通過した空気の送り先を上記給気側空間（66）と上記排気側空間（65）に切り換える第１切換機構（76）と、第２の吸着熱交換器（32）を通過した空気の送り先を上記給気側空間（66）と上記排気側空間（65）に切り換える第２切換機構（77）とによって構成されるものである。

第７の発明は、上記第６の発明において、ケーシング（40）内には、第１の吸着熱交換器（31）が収納される第１熱交換器室（61）と、第２の吸着熱交換器（32）が収納される第２熱交換器室（62）と、給気側空間（66）に連通する給気側流路（64）と、排気側空間（65）に連通する排気側流路（63）とが形成され、上記第１熱交換器室（61）と上記第２熱交換器室（62）は、互いに隣接して配置され、上記給気側流路（64）と上記排気側流路（63）は、第１熱交換器室（61）と第２熱交換器室（62）の並び方向と直行する方向へ互いに隣接して配置されており、第１切換機構（76）は、上記第１熱交換器室（61）を給気側流路（64）に連通する状態と排気側流路（63）に連通する状態とに切り換えるように構成され、第２切換機構（77）は、上記第２熱交換器室（62）を給気側流路（64）に連通する状態と排気側流路（63）に連通する状態とに切り換えるように構成されるものである。

−作用−
上記第１の発明では、第１及び第２の吸着熱交換器（32）が調湿装置（10）に設けられる。この調湿装置（10）は、取り込んだ空気の一部を第１の吸着熱交換器（31）へ送り、その残りを第２の吸着熱交換器（32）へ送る。吸着熱交換器（31,32）の吸着剤に空気中の水分を吸着させると、空気が除湿される。その際、吸着熱交換器（31,32）へ冷却用の熱媒体を供給すれば、吸着剤が熱媒体によって冷却され、吸着剤への水分の吸着が促進される。吸着熱交換器（31,32）の吸着剤から水分を脱離させて空気に付与すると、空気が加湿される。その際、吸着熱交換器（31,32）へ加熱用の熱媒体を供給すれば、吸着剤が熱媒体によって加熱され、吸着剤からの水分の脱離が促進される。経路変更手段は、吸着熱交換器（31,32）を通過した空気の流通経路を変更し、該空気の送り先を切り換える。

上記第２の発明では、調湿装置（10）が室外空気を取り込む。この調湿装置（10）は、取り込んだ室外空気の一部を第１の吸着熱交換器（31）へ送り、その残りを第２の吸着熱交換器（32）へ送る。室内へは、何れか一方の吸着熱交換器（31,32）を通過した空気が供給される。そして、上記調湿装置（10）は、除湿された室外空気と加湿された室外空気の一方を室内へ供給して他方を室外へ送り返す。

上記第３の発明では、調湿装置（10）が室内空気を取り込む。この調湿装置（10）は、取り込んだ室内空気の一部を第１の吸着熱交換器（31）へ送り、その残りを第２の吸着熱交換器（32）へ送る。室内へは、何れか一方の吸着熱交換器（31,32）を通過した空気が供給される。そして、上記調湿装置（10）は、除湿された室内空気と加湿された室内空気の一方を室内へ送り返して他方を室外へ排出する。

上記第４の発明では、熱媒体回路（15）において第１動作と第２動作とが切換可能となる。第１動作中には、加熱用の熱媒体が供給される第１の吸着熱交換器（31）において吸着剤から水分が脱離し、冷却用の熱媒体が供給される第２の吸着熱交換器（32）において吸着剤へ水分が吸着される。一方、第２動作中には、加熱用の熱媒体が供給される第２の吸着熱交換器（32）において吸着剤から水分が脱離し、冷却用の熱媒体が供給される第１の吸着熱交換器（31）において吸着剤へ空気中の水分が吸着される。

上記第５の発明では、熱媒体回路（15）が冷凍サイクルを行うように構成される。凝縮器として機能する吸着熱交換器（31,32）へは、加熱用の熱媒体として高圧冷媒が供給される。この吸着熱交換器（31,32）では、冷媒によって吸着剤が加熱され、吸着剤から水分が脱離する。一方、蒸発器として機能する吸着熱交換器（31,32）へは、冷却用の熱媒体として低圧冷媒が供給される。この吸着熱交換器（31,32）では、冷媒によって吸着剤が冷却され、吸着剤へ空気中の水分が吸着される。

上記第６の発明では、ケーシング（40）内に給気側空間（66）と排気側空間（65）とが形成される。給気側空間（66）へ流入した空気は、給気口（53）を通って室内へ供給される。一方、排気側空間（65）へ流入した空気は、排気口（54）を通って室外へ排出される。この発明では、経路変更手段が２つの切換機構（76,77）によって構成される。第１の吸着熱交換器（31）を通過した空気は、その送り先が第１切換機構（76）によって切り換えられ、給気側空間（66）と排気側空間（65）の何れか一方へ送られる。一方、第２の吸着熱交換器（32）を通過した空気は、その送り先が第２切換機構（77）によって切り換えられ、給気側空間（66）と排気側空間（65）の何れか一方へ送られる。

上記第７の発明では、ケーシング（40）内に第１熱交換器室（61）と第２熱交換器室（62）と給気側流路（64）と排気側流路（63）とが形成される。ケーシング（40）内では、第１熱交換器室（61）と第２熱交換器室（62）が互いに隣接するように配置、給気側流路（64）と排気側流路（63）とが互いに隣接するように配置されている。また、ケーシング（40）内では、第１熱交換器室（61）と第２熱交換器室（62）の並び方向と、給気側流路（64）と排気側流路（63）の並び方向が直行している。

この第７の発明において、第１切換機構（76）が第１熱交換器室（61）を給気側流路（64）に連通させると、第１の吸着熱交換器（31）を通過した空気が給気側空間（66）へ送られる一方、第１切換機構（76）が第１熱交換器室（61）を排気側流路（63）に連通させると、第１の吸着熱交換器（31）を通過した空気が排気側空間（65）へ送られる。また、第２切換機構（77）が第２熱交換器室（62）を給気側流路（64）に連通させると、第２の吸着熱交換器（32）を通過した空気が給気側空間（66）へ送られる一方、第２切換機構（77）が第２熱交換器室（62）を排気側流路（63）に連通させると、第２の吸着熱交換器（32）を通過した空気が排気側空間（65）へ送られる。

本発明では、吸着熱交換器（31,32）の表面に吸着剤を担持させ、この吸着剤を吸着熱交換器（31,32）へ供給された熱媒体によって直接的に加熱し又は冷却している。このため、本発明によれば、メッシュ容器等に充填された吸着剤を配管内の冷媒で加熱し又は冷却する従来の調湿装置に比べ、吸着剤の加熱や冷却を効率よく行うことが可能となる。この結果、上記吸着剤の吸脱着性能を最大限に発揮させることができるので、吸脱着効率の向上を図ることができると共に、装置全体のコンパクト化を図ることができる。

また、本発明によれば、吸着熱交換器（31,32）の表面に吸着剤を担持させているため、従来のような吸着剤を充填するための容器が不要となる。従って、本発明によれば、調湿装置（10）の部品点数を削減でき、その構造の単純化を図ることができると共に、装置全体のコンパクト化を図ることができる。

上記第４及び第５の発明では、吸着剤を冷却することによって吸着剤への水分の吸着を促進させることができると同時に、吸着剤を加熱することによって吸着剤からの水分の脱離を促進させることができる。従って、これらの発明によれば、空気と吸着熱交換器の間で授受される水分量を増大させることができ、調湿能力の増大を図ることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

《発明の実施形態１》
実施形態１の調湿装置（10）について、図１及び図２を参照しながら説明する。尚、図２では、調湿装置（10）の構造を簡略化して図示している。

上記調湿装置（10）は、ケーシング（40）を備えている。ケーシング（40）には、冷媒回路（15）が収納されている。この冷媒回路（15）には、第１吸着熱交換器（31）、第２吸着熱交換器（32）、圧縮機（16）、膨張弁（18）、及び四方切換弁（17）が設けられている。この冷媒回路（15）については後述する。

上記ケーシング（40）は、高さの低い扁平な直方体状に形成されている。ケーシング（40）は、底板及び天板と、４つの側板（41〜44）とを備えている。４つの側版（41〜44）のうち、第１側板（41）及び第２側板（42）は底板の短辺に沿って配置され、第３側板（43）及び第４側板（44）は底板の長辺に沿って配置されている。図１に示す調湿装置（10）では、第１側板（41）が左手前側に、第２側板（42）が右奥側に、第３側板（43）が右手前側に、第４側板（44）が左奥側にそれぞれ位置している。

上記ケーシング（40）の第１側板（41）には、給気口（53）と排気口（54）とが設けられている。この第１側板（41）において、給気口（53）は第３側板（43）寄りの上部に、排気口（54）は第４側板（44）寄りの下部にそれぞれ配置されている。また、ケーシング（40）の第２側板（42）には、吸込口（50）が設けられている。吸込口（50）は、第２側板（42）の幅方向及び高さ方向のほぼ中央に配置されている。

上記ケーシング（40）の内部は、第１側板（41）や第２側板（42）と直行する方向に沿って４つの空間に仕切られている（特に図２を参照）。

上記ケーシング（40）内において、第２側板（42）に沿った空間は、吸込チャンバ（60）を構成している。この吸込チャンバ（60）は、吸込口（50）を介して室外と連通している。吸込チャンバ（60）に隣接する空間は、第３側板（43）寄りの空間と第４側板（44）寄りの空間の２つに仕切られている。これら２つの空間は、第３側板（43）寄りの空間が第１熱交換器室（61）を構成し、第４側板（44）寄りの空間が第２熱交換器室（62）を構成している。第１熱交換器室（61）と第２熱交換器室（62）は、第１側板（41）や第２側板（42）の長手方向において互いに隣接している。第１熱交換器室（61）及び第２熱交換器室（62）は、何れも吸込チャンバ（60）に連通している。また、第１熱交換器室（61）には第１吸着熱交換器（31）が、第２熱交換器室（62）には第２吸着熱交換器（32）がそれぞれ配置されている。

上記ケーシング（40）内において、第１側板（41）に沿った空間は、第３側板（43）寄りの空間と第４側板（44）寄りの空間の２つに仕切られている。これら２つの空間は、第３側板（43）寄りの空間が給気チャンバ（66）を構成し、第４側板（44）寄りの空間が排気チャンバ（65）を構成している。給気チャンバ（66）は、給気口（53）を介して室内に連通しており、給気側空間を構成している。この給気チャンバ（66）には、給気ファン（82）が配置されている。また、この給気チャンバ（66）には、冷媒回路（15）の圧縮機（16）と膨張弁（18）と四方切換弁（17）とが配置されている。一方、排気チャンバ（65）は、排気口（54）を介して室外に連通しており、排気側空間を構成している。この排気チャンバ（65）には、排気ファン（81）が配置されている。

上記ケーシング（40）内の残りの空間、即ち第１及び第２熱交換器室（61,62）と給気チャンバ（66）及び排気チャンバ（65）とに挟まれた空間は、上下に仕切られている。この上下に仕切られた空間は、上方に位置する空間が上部流路（63）を構成し、下方に位置する空間が下部流路（64）を構成している。上部流路（63）は、排気チャンバ（65）に連通しており、排気側流路を構成している。一方、下部流路（64）は、給気チャンバ（66）に連通しており、給気側流路を構成している。

このように、上記ケーシング（40）内では、第１熱交換器室（61）と第２熱交換器室（62）が第２側板（42）の長手方向に並んで配置されている。また、このケーシング（40）内では、上部流路（63）と下部流路（64）が上下に並んで配置されている。つまり、上部流路（63）と下部流路（64）の並び方向は、第１熱交換器室（61）と第２熱交換器室（62）の並び方向と直交している。

上記第１熱交換器室（61）と上部流路（63）及び下部流路（64）とを仕切る仕切板（45）では、その上部に第１上部ダンパ（71）が、その下部に第１下部ダンパ（72）がそれぞれ取り付けられている。第１上部ダンパ（71）を開閉すると、第１熱交換器室（61）から上部流路（63）へ向かう空気の流れが断続される。一方、第１下部ダンパ（72）を開閉すると、第１熱交換器室（61）から下部流路（64）へ向かう空気の流れが断続される。第１上部ダンパ（71）及び第１下部ダンパ（72）は、第１吸着熱交換器（31）を通過した空気の送り先を上部流路（63）と下部流路（64）に切り換える第１切換機構（76）を構成している。

上記第２熱交換器室（62）と上部流路（63）及び下部流路（64）とを仕切る仕切板（46）では、その上部に第２上部ダンパ（73）が、その下部に第２下部ダンパ（74）がそれぞれ取り付けられている。第２上部ダンパ（73）を開閉すると、第２熱交換器室（62）から上部流路（63）へ向かう空気の流れが断続される。一方、第２下部ダンパ（74）を開閉すると、第２熱交換器室（62）から下部流路（64）へ向かう空気の流れが断続される。第２上部ダンパ（73）及び第２下部ダンパ（74）は、第２吸着熱交換器（32）を通過した空気の送り先を上部流路（63）と下部流路（64）に切り換える第２切換機構（77）を構成している。

上述したように、第１上部ダンパ（71）及び第１下部ダンパ（72）は第１切換機構（76）を構成し、第２上部ダンパ（73）及び第２下部ダンパ（74）は第２切換機構（77）を構成している。そして、これら４つのダンパ（71〜74）は、第１吸着熱交換器（31）を通過した空気と第２吸着熱交換器（32）を通過した空気の流通経路を変更する経路変更手段を構成している。

上記冷媒回路（15）は、第１吸着熱交換器（31）、第２吸着熱交換器（32）、圧縮機（16）、膨張弁（18）、及び四方切換弁（17）が接続された閉回路である。この冷媒回路（15）は、充填された冷媒を循環させることによって蒸気圧縮冷凍サイクルを行う。その際、冷媒回路（15）では、四方切換弁（17）を操作することによって、第１動作と第２動作が切換可能となっている。

第１動作中の冷媒回路（15）では、第１吸着熱交換器（31）が凝縮器となって第２吸着熱交換器（32）が蒸発器となる。この第１動作中には、第１吸着熱交換器（31）へ高圧冷媒が加熱用の熱媒体として供給され、第２吸着熱交換器（32）へ低圧冷媒が冷却用の熱媒体として供給される。一方、第２動作中の冷媒回路（15）では、第２吸着熱交換器（32）が凝縮器となって第１吸着熱交換器（31）が蒸発器となる。この第２動作中には、第２吸着熱交換器（32）へ高圧冷媒が加熱用の熱媒体として供給され、第１吸着熱交換器（31）へ低圧冷媒が冷却用の熱媒体として供給される。このように、冷媒回路（15）は、吸着熱交換器（31,32）へ加熱用又は冷却用の熱媒体を供給する熱媒体回路を構成している。

上記第１及び第２吸着熱交換器（31,32）は、何れも伝熱管と多数のフィンとで構成されたクロスフィン形のフィン・アンド・チューブ熱交換器である。第１及び第２吸着熱交換器（31,32）では、そのフィンの表面に吸着剤が担持されている。これら吸着熱交換器（31,32）では、フィンの間を通過する空気がフィン表面の吸着剤と接触する。尚、吸着剤としては、ゼオライトやシリカゲル等が用いられる。

上記第１及び第２吸着熱交換器（31,32）は、何れも厚板状あるいは扁平な直方体状に形成されている。各吸着熱交換器（31,32）は、それぞれの前面がケーシング（40）の第２側板（42）と並行になる姿勢で立設されている。そして、第１吸着熱交換器（31）が立設された第１熱交換器室（61）は、第１吸着熱交換器（31）の前面側（上流側）と背面側（下流側）とに仕切られている。また、第２吸着熱交換器（32）が立設された第２熱交換器室（62）は、第２吸着熱交換器（32）の前面側（上流側）と背面側（下流側）とに仕切られている。

−運転動作−
本実施形態の調湿装置（10）は、除湿運転と加湿運転とを切り換えて行う。また、この調湿装置（10）は、後述するように、室外空気を取り込み、取り込んだ室外空気を湿度調節した後に室内へ供給する。つまり、この調湿装置（10）では、室内への給気だけを機械的に行う換気（第２種換気）が行われる。

〈除湿動作〉
除湿運転中における調湿装置（10）の動作を説明する。除湿運転中には、給気ファン（82）及び排気ファン（81）が運転され、室外空気が吸込口（50）を通って吸込チャンバ（60）へ流入する。そして、除湿運転中の調湿装置（10）では、第１動作と第２動作とが交互に繰り返される。

除湿運転時の第１動作について、図３を参照しながら説明する。この第１動作中の冷媒回路（15）では、第１吸着熱交換器（31）が凝縮器となり、第２吸着熱交換器（32）が蒸発器となる。また、この第１動作中には、第１上部ダンパ（71）及び第２下部ダンパ（74）が開状態に設定され、第１下部ダンパ（72）及び第２上部ダンパ（73）が閉状態に設定される。

吸込チャンバ（60）へ流入した室外空気は、その一部が被加湿空気として第１熱交換器室（61）へ流入し、残りが被除湿空気として第２熱交換器室（62）へ流入する。

第１熱交換器室（61）では、被加湿空気が第１吸着熱交換器（31）を通過する。第１吸着熱交換器（31）では、冷媒で加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が被加湿空気に付与される。水分を付与された被加湿空気は、第１上部ダンパ（71）を通って上部流路（63）へ流入し、排気チャンバ（65）を経て排気口（54）から室外へ排出される。

第２熱交換器室（62）では、被除湿空気が第２吸着熱交換器（32）を通過する。第２吸着熱交換器（32）では、被除湿空気中の水分が吸着剤に吸着されて被除湿空気が除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第２吸着熱交換器（32）で除湿された被除湿空気は、第２下部ダンパ（74）を通って下部流路（64）へ流入し、給気チャンバ（66）を経て給気口（53）から室内へ供給される。

除湿運転時の第２動作について、図４を参照しながら説明する。この第２動作中の冷媒回路（15）では、第２吸着熱交換器（32）が凝縮器となり、第１吸着熱交換器（31）が蒸発器となる。また、この第２動作中には、第１下部ダンパ（72）及び第２上部ダンパ（73）が開状態に設定され、第１上部ダンパ（71）及び第２下部ダンパ（74）が閉状態に設定される。

吸込チャンバ（60）へ流入した室外空気は、その一部が被加湿空気として第２熱交換器室（62）へ流入し、残りが被除湿空気として第１熱交換器室（61）へ流入する。

第２熱交換器室（62）では、被加湿空気が第２吸着熱交換器（32）を通過する。第２吸着熱交換器（32）では、冷媒で加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が被加湿空気に付与される。水分を付与された被加湿空気は、第２上部ダンパ（73）を通って上部流路（63）へ流入し、排気チャンバ（65）を経て排気口（54）から室外へ排出される。

第１熱交換器室（61）では、被除湿空気が第１吸着熱交換器（31）を通過する。第１吸着熱交換器（31）では、被除湿空気中の水分が吸着剤に吸着されて被除湿空気が除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第１吸着熱交換器（31）で除湿された被除湿空気は、第１下部ダンパ（72）を通って下部流路（64）へ流入し、給気チャンバ（66）を経て給気口（53）から室内へ供給される。

〈加湿動作〉
加湿運転中における調湿装置（10）の動作を説明する。加湿運転中には、給気ファン（82）及び排気ファン（81）が運転され、室外空気が吸込口（50）を通って吸込チャンバ（60）へ流入する。そして、加湿運転中の調湿装置（10）では、第１動作と第２動作とが交互に繰り返される。

加湿運転時の第１動作について、図５を参照しながら説明する。この第１動作中の冷媒回路（15）では、第１吸着熱交換器（31）が凝縮器となり、第２吸着熱交換器（32）が蒸発器となる。また、この第１動作中には、第１下部ダンパ（72）及び第２上部ダンパ（73）が開状態に設定され、第１上部ダンパ（71）及び第２下部ダンパ（74）が閉状態に設定される。

吸込チャンバ（60）へ流入した室外空気は、その一部が被加湿空気として第１熱交換器室（61）へ流入し、残りが被除湿空気として第２熱交換器室（62）へ流入する。

第１熱交換器室（61）では、被加湿空気が第１吸着熱交換器（31）を通過する。第１吸着熱交換器（31）では、冷媒で加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が被加湿空気に付与される。水分を付与された被加湿空気は、第１下部ダンパ（72）を通って下部流路（64）へ流入し、給気チャンバ（66）を経て給気口（53）から室内へ供給される。

第２熱交換器室（62）では、被除湿空気が第２吸着熱交換器（32）を通過する。第２吸着熱交換器（32）では、被除湿空気中の水分が吸着剤に吸着されて被除湿空気が除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第２吸着熱交換器（32）で除湿された被除湿空気は、第２上部ダンパ（73）を通って上部流路（63）へ流入し、排気チャンバ（65）を経て排気口（54）から室外へ排出される。

加湿運転時の第２動作について、図６を参照しながら説明する。この第２動作中の冷媒回路（15）では、第２吸着熱交換器（32）が凝縮器となり、第１吸着熱交換器（31）が蒸発器となる。また、この第２動作中には、第１上部ダンパ（71）及び第２下部ダンパ（74）が開状態に設定され、第１下部ダンパ（72）及び第２上部ダンパ（73）が閉状態に設定される。

吸込チャンバ（60）へ流入した室外空気は、その一部が被加湿空気として第２熱交換器室（62）へ流入し、残りが被除湿空気として第１熱交換器室（61）へ流入する。

第２熱交換器室（62）では、被加湿空気が第２吸着熱交換器（32）を通過する。第２吸着熱交換器（32）では、冷媒で加熱された吸着剤から水分が脱離し、この脱離した水分が被加湿空気に付与される。水分を付与された被加湿空気は、第２下部ダンパ（74）を通って下部流路（64）へ流入し、給気チャンバ（66）を経て給気口（53）から室内へ供給される。

第１熱交換器室（61）では、被除湿空気が第１吸着熱交換器（31）を通過する。第１吸着熱交換器（31）では、被除湿空気中の水分が吸着剤に吸着されて被除湿空気が除湿され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第１吸着熱交換器（31）で除湿された被除湿空気は、第１上部ダンパ（71）を通って上部流路（63）へ流入し、排気チャンバ（65）を経て排気口（54）から室外へ排出される。

−実施形態１の効果−
本実施形態の調湿装置（10）では、吸着熱交換器（31,32）の表面に吸着剤を担持させ、この吸着剤を吸着熱交換器（31,32）へ供給された冷媒によって直接的に加熱し又は冷却している。このため、本実施形態によれば、メッシュ容器等に充填された吸着剤を配管内の冷媒で加熱し又は冷却する従来の調湿装置に比べ、吸着剤の加熱や冷却を効率よく行うことが可能となる。この結果、上記吸着剤の吸脱着性能を最大限に発揮させることができるので、吸脱着効率の向上を図ることができると共に、装置全体のコンパクト化を図ることができる。

また、本実施形態の調湿装置（10）では、吸着熱交換器（31,32）の表面に吸着剤を担持させているため、従来のような吸着剤を充填するための容器が不要となる。従って、本実施形態によれば、調湿装置（10）の部品点数を削減でき、その構造の単純化を図ることができると共に、装置全体のコンパクト化を図ることができる。

また、本実施形態の調湿装置（10）では、吸着熱交換器（31,32）に担持された吸着剤を冷却することによって吸着剤への水分の吸着を促進させることができると同時に、吸着熱交換器（31,32）に担持された吸着剤を加熱することによって吸着剤からの水分の脱離を促進させることができる。従って、本実施形態によれば、空気と吸着熱交換器の間で授受される水分量を増大させることができ、調湿装置（10）の調湿能力を増大させることができる。

《発明の実施形態２》
実施形態２の調湿装置（10）について説明する。本実施形態の調湿装置（10）は、上記実施形態１の調湿装置（10）においてケーシング（40）の構成を変更したものである。

図７に示すように、本実施形態のケーシング（40）では、給気口（53）が第３側板（43）における第１側板（41）寄りに設けられ、排気口（54）が第４側板（44）における第１側板（41）寄り設けられている。これに伴い、ケーシング（40）内では、給気ファン（82）及び排気ファン（81）の向きが変更されている。具体的に、給気ファン（82）は、その吹き出し側が第３側板（43）を向く姿勢で設置されている。一方、排気ファン（81）は、その吹き出し側が第４側板（44）を向く姿勢で設置されている。

また、上記ケーシング（40）には、２つの吸込口（51,52）が設けられている。第１吸込口（51）は、第３側板（43）における第２側板（42）寄りに設けられている。この第１吸込口（51）は、吸込チャンバ（60）に開口している。第２吸込口（52）は、第４側板（44）における第２側板（42）寄りに設けられている。この第２吸込口（52）は、吸込チャンバ（60）と第２熱交換器室（62）に開口している。これら２つの吸込口（51,52）は、何れもダクト等を介して室外に接続されている。

本実施形態の調湿装置（10）は、上記実施形態１のものと同様の運転動作を行う。つまり、この調湿装置（10）は、除湿運転と加湿運転とを切り換えて行う。また、この調湿装置（10）は、第２種換気を行う。

《その他の実施形態》
上記各実施形態の調湿装置（10）は、次のような構成のものであってもよい。

−第１変形例−
上記調湿装置（10）では、吸込口（50,51,52）を室内空間に接続してもよい。この場合には、室内空気が吸込口（50,51,52）から吸込チャンバ（60）へ取り込まれる。吸込チャンバ（60）へ取り込まれた室内空気は、その一部が第１熱交換器室（61）へ送られ、残りが第２熱交換器室（62）へ送られる。そして、本変形例の調湿装置（10）は、第１吸着熱交換器（31）を通過した室内空気と第２吸着熱交換器（32）を通過した室内空気の一方を室内へ送り返して他方を室外へ排出する。つまり、この調湿装置（10）は、取り込んだ室内空気を湿度調節後に室内へ送り返すと同時に、室内からの排気だけを機械的に行う換気（第３種換気）を行う。

−第２変形例−
上記調湿装置（10）では、加熱用の熱媒体として温水を、冷却用の熱媒体として冷水をそれぞれ用いてもよい。本変形例の調湿装置（10）において、除湿運転や加湿運転の第１動作中には、第１吸着熱交換器（31）へ温水が供給されて第２吸着熱交換器（32）へ冷水が供給される。また、除湿運転や加湿運転の第２動作中には、第２吸着熱交換器（32）へ温水が供給されて第１吸着熱交換器（31）へ冷水が供給される。

以上説明したように、本発明は、吸着剤を利用して空気の湿度を調節する調湿装置について有用である。

実施形態１の調湿装置の構成を示す斜視図である。 実施形態１の調湿装置の平面と左右の側面とを示す概略構成図である。 除湿運転時の第１動作を示す調湿装置の概略構成図である。 除湿運転時の第２動作を示す調湿装置の概略構成図である。 加湿運転時の第１動作を示す調湿装置の概略構成図である。 加湿運転時の第２動作を示す調湿装置の概略構成図である。 実施形態２の調湿装置の構成を示す斜視図である。

符号の説明

（10） 調湿装置
（15） 冷媒回路（熱媒体回路）
（31） 第１吸着熱交換器（第１の吸着熱交換器）
（32） 第２吸着熱交換器（第２の吸着熱交換器）
（40） ケーシング
（53） 給気口
（54） 排気口
（61） 第１熱交換器室
（62） 第２熱交換器室
（63） 上部流路（排気側流路）
（64） 下部流路（給気側流路）
（65） 排気チャンバ（排気側空間）
（66） 給気チャンバ（給気側空間）
（76） 第１切換機構
（77） 第２切換機構

Claims (7)

1. 取り込んだ空気を吸着剤と接触させて該空気の湿度を調節する調湿装置であって、
   それぞれの表面に吸着剤が担持された第１及び第２の吸着熱交換器（31,32）と、
   上記第１及び第２の吸着熱交換器（31,32）へ加熱用又は冷却用の熱媒体を供給するための熱媒体回路（15）と、
   第１の吸着熱交換器（31）を通過した空気と第２の吸着熱交換器（32）を通過した空気のうち、一方を室内へ供給して他方を室外へ排出する状態と、他方を室内へ供給して一方を室外へ排出する状態とが切り換わるように空気の流通経路を変更する経路変更手段とを備え、
   取り込んだ空気の一部を第１の吸着熱交換器（31）へ、残りを第２の吸着熱交換器（32）へそれぞれ供給する調湿装置。
2. 請求項１に記載の調湿装置において、
   室外空気を取り込み、取り込んだ室外空気の一部を第１の吸着熱交換器（31）へ、残りを第２の吸着熱交換器（32）へそれぞれ供給する調湿装置。
3. 請求項１に記載の調湿装置において、
   室内空気を取り込み、取り込んだ室内空気の一部を第１の吸着熱交換器（31）へ、残りを第２の吸着熱交換器（32）へそれぞれ供給する調湿装置。
4. 請求項１，２又は３に記載の調湿装置において、
   熱媒体回路（15）は、
   第１の吸着熱交換器（31）へ加熱用の熱媒体を供給して第２の吸着熱交換器（32）へ冷却用の熱媒体を供給する第１動作と、
   第２の吸着熱交換器（32）へ加熱用の熱媒体を供給して第１の吸着熱交換器（31）へ冷却用の熱媒体を供給する第２動作とが切り換え可能となっている調湿装置。
5. 請求項１，２又は３に記載の調湿装置において、
   熱媒体回路（15）は、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行うように構成されると共に、第１の吸着熱交換器（31）が凝縮器となって第２の吸着熱交換器（32）が蒸発器となる第１動作と、第２の吸着熱交換器（32）が凝縮器となって第１の吸着熱交換器（31）が蒸発器となる第２動作とが切り換え可能となっている調湿装置。
6. 請求項１乃至５の何れか１つに記載の調湿装置において、
   第１及び第２の吸着熱交換器（31,32）と熱媒体回路（15）とが収納されるケーシング（40）を備え、
   上記ケーシング（40）内には、給気口（53）を介して室内に連通する給気側空間（66）と、排気口（54）を介して室外に連通する排気側空間（65）とが形成されており、
   経路変更手段は、第１の吸着熱交換器（31）を通過した空気の送り先を上記給気側空間（66）と上記排気側空間（65）に切り換える第１切換機構（76）と、第２の吸着熱交換器（32）を通過した空気の送り先を上記給気側空間（66）と上記排気側空間（65）に切り換える第２切換機構（77）とによって構成されている調湿装置。
7. 請求項６に記載の調湿装置において、
   ケーシング（40）内には、第１の吸着熱交換器（31）が収納される第１熱交換器室（61）と、第２の吸着熱交換器（32）が収納される第２熱交換器室（62）と、給気側空間（66）に連通する給気側流路（64）と、排気側空間（65）に連通する排気側流路（63）とが形成され、
   上記第１熱交換器室（61）と上記第２熱交換器室（62）は、互いに隣接して配置され、
   上記給気側流路（64）と上記排気側流路（63）は、第１熱交換器室（61）と第２熱交換器室（62）の並び方向と直行する方向へ互いに隣接して配置されており、
   第１切換機構（76）は、上記第１熱交換器室（61）を給気側流路（64）に連通する状態と排気側流路（63）に連通する状態とに切り換えるように構成され、
   第２切換機構（77）は、上記第２熱交換器室（62）を給気側流路（64）に連通する状態と排気側流路（63）に連通する状態とに切り換えるように構成されている調湿装置。
   

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