JP2006349304A - 調湿装置 - Google Patents

Abstract

【課題】空気の湿度センサなどの検出精度を向上させる。
【解決手段】外気側流路（32）は、互いに隣接した第１熱交換器室（37）及び第２熱交換器室（38）と第２仕切板（17）で区画されている。外気側流路（32）に導入された空気が流れ方向を変更して第１熱交換器室（37）へ流れる状態と第２熱交換器室（38）へ流れる状態とに交互に切り換わる。湿度センサ（61,62）は、第２仕切板（17）に設けられた第１熱交換器室（37）側のダンパ（43）と第２熱交換器室（38）側のダンパ（44）との間に配置されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、調湿装置に関し、特に、空気湿度や空気温度などの検出精度の向上対策に係るものである。

従来より、取り込んだ空気を除湿または加湿して室内へ供給する調湿装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献の調湿装置は、吸着剤に空気中の水分を吸着させる吸着動作と吸着剤から水分を脱離させる再生動作とを行って空気の湿度を調節するように構成されている。

この調湿装置は、吸着剤が担持された２つの吸着熱交換器を有する冷媒回路を備えている。この冷媒回路では冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルが行われ、一方の吸着熱交換器が蒸発器として機能すると共に他方の吸着熱交換器が凝縮器として機能する。この調湿装置では、冷媒回路の冷媒循環を切り換えると同時に、各ダンパの開閉により空気通路を切り換えて除湿または加湿した空気を室内へ供給する。例えば、除湿運転の場合、室内へ供給される室外空気が常に蒸発器となる吸着熱交換器へ流れるように、また加湿運転の場合、室内へ供給される室外空気が常に凝縮器となる吸着熱交換器へ流れるように空気通路を切り換える。
特開２００４−２９４０４８号公報

しかしながら、上述した従来の調湿装置において、空気の温度センサや湿度センサを空気通路に単に設けるだけでは、正確な計測が行えないという問題があった。すなわち、除湿運転または加湿運転において、空気通路が所定の時間間隔で切り換わるため、空気流れが変化して各センサの計測値のばらつきが生じてしまい、温度や湿度の制御が困難になるという問題があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、空気通路を切り換えながら空気の湿度調節を行う調湿装置において、空気の温度や湿度などの各種空気状態を検出するセンサの検出精度を向上させることである。

第１の発明は、吸着剤を有して空気中の水分の吸着と脱離による空気中への水分の放出とを行う第１吸着部材（51）と第２吸着部材（52）とがケーシング（11）内に収納され、上記ケーシング（11）内には、第１吸着部材（51）を有する第１処理空間（37）と、第２吸着部材（52）を有する第２処理空間（38）とが区画された調湿装置を前提としている。そして、上記ケーシング（11）の吸込口（23,24）より導入された空気が第１処理空間（37）へ流れる第１の空気流れと第２処理空間（38）へ流れる第２の空気流れとに流れ方向を変更して交互に切り換わるように構成されている。一方、上記吸込口（23,24）より導入された空気の状態量を検出するセンサ（61,62）が、上記第１の空気流れと第２の空気流れとの流れ方向の変更部または変更部前に配置されている。

上記の発明では、吸込口（23,24）より取り込まれた空気の流れ方向を変更することにより、第１の空気流れと第２の空気流れとに交互に切り換わる。例えば、除湿運転の場合、第１の空気流れに切り換わると、第１処理空間（37）に流れた空気が第１吸着部材（51）で除湿されて室内へ供給され、第２の空気流れに切り換わると、第２処理空間（38）に
流れた空気が第２吸着部材（52）で除湿されて室内へ供給される。また、加湿運転の場合、第１の空気流れと第２の空気流れとに切り換わり、各吸着部材（51,52）で加湿された空気が室内へ供給される。

一方、上記吸込口（23,24）より導入された空気の湿度、温度、圧力などの状態量を検出するセンサ（61,62）が第１の空気流れと第２の空気流れとの流れ方向の変更部または変更部前に位置しているので、第１と第２の空気流れが切り換わってもセンサ（61,62）を流れる空気流れは殆ど変化せず、空気の状態量が殆ど変化しない。つまり、センサ（61,62）が第１と第２の空気流れとの流れ方向の変更部以降に設けられると、第１と第２の空気流れの切換によって空気がセンサ（61,62）を流れなかったり、流れてもその空気流れが大幅に変化するが、本発明ではそれが抑制される。これにより、センサ（61,62）による計測値が安定する。

また、第２の発明は、上記第１の発明において、上記ケーシング（11）内には、各処理空間（37,38）に空気を導入する流入通路（32,34）が区画されている。そして、上記流入通路（32,34）と各処理空間（37,38）との区画部には、空気の流通と遮断とを切り換えるダンパ（43,44,・・・）が設けられ、上記ダンパ（43,44,・・・）の切換によって第１の空気流れと第２の空気流れとに交互に切り換わる。

上記の発明では、例えば、流入通路（32,34）と第１処理空間（37）との区画部に設けられたダンパ（43,・・・）を開状態にし、流入通路（32,34）と第２処理空間（38）との区画部に設けられたダンパ（44,・・・）を閉状態にすると、空気の流れ方向が変更されて第１の空気流れに切り換わる。また、上記流入通路（32,34）と第１処理空間（37）との区画部に設けられたダンパ（43,・・・）を閉状態にし、流入通路（32,34）と第２処理空間（38）との区画部に設けられたダンパ（44,・・・）を開状態にすると、空気の流れ方向が変更されて第２の空気流れに切り換わる。

また、第３の発明は、上記第２の発明において、上記第１処理空間（37）と第２処理空間（38）とが隣接して配置されている。また、上記流入通路（32,34）は、第１処理空間（37）と第２処理空間（38）とが連続する側面に沿って延びるように配置されている。上記吸込口（23,24）は、上記流入通路（32,34）における上記側面に対向する側面の長手方向中央に設けられている。一方、上記第１の空気流れと第２の空気流れとは、上記吸込口（23,24）に対して対称に形成されている。そして、上記センサ（61,62）は、流入通路（32,34）と第１処理空間（37）との区画部に設けられたダンパ（43,・・・）と、流入通路（32,34）と第２処理空間（38）との区画部に設けられたダンパ（44,・・・）との間に設けられている。

上記の発明では、吸込口（23,24）より導入された空気が流入通路（32,34）の長手方向に流れ方向を変更して各ダンパ（43,44,・・・）へ流れる。つまり、吸込口（23,24）より取り込まれた空気は、ダンパ（43,・・・）とダンパ（44,・・・）の間まで流れ、そこから第１の空気流れのときは第１処理空間（37）側のダンパ（43,・・・）へ、第２の空気流れのときは第２処理空間（38）側のダンパ（44,・・・）へ流れ方向が変更される。したがって、空気流れを切り換えても、常にセンサ（61,62）を流れる空気流れは変化せず、空気状態が殆ど変化しない。

また、第４の発明は、上記第２の発明において、上記流入通路（32,34）には、吸込口（23,24）より導入された空気のフィルタ（27）が設けられている。一方、上記センサ（61,62）は、上記フィルタ（27）の下流側に設けられている。

上記の発明では、フィルタ（27）によって整流された空気がセンサ（61,62）を流れる
。つまり、センサ（61,62）を流れる空気流れが安定する。したがって、センサ（61,62）による計測値が一層安定する。

また、第５の発明は、上記第１または第２の発明において、上記センサが、空気の状態量として湿度を検出する湿度センサ（61,62）である。

上記の発明では、取り込んだ空気の湿度が正確に検出されるので、その検出湿度に基づいて高精度な調湿制御が行われる。

また、第６の発明は、上記第１〜第５の何れか１の発明において、上記吸着部材は、表面に吸着剤が担持されたフィン（57）と、内部を熱媒体が流れる伝熱管（58）とを有する吸着熱交換器（51,52）に構成されている。そして、上記吸着熱交換器（51,52）の伝熱管（58）へ冷却用の熱媒体を供給して空気中の水分を吸着剤に吸着させる吸着動作と、上記吸着熱交換器（51,52）の伝熱管（58）へ加熱用の熱媒体を供給して吸着剤から脱離した水分を空気中へ放出する再生動作とを行う。

上記の発明では、例えば、一方の吸着熱交換器（51,52）にて第１空気中の水分が吸着剤に吸着されて第１空気が除湿され、その際に生じる吸着熱を伝熱管（58）内の冷却用の熱媒体が吸熱する。他方の吸着熱交換器（51,52）では、伝熱管（58）内の加熱用の熱媒体によって吸着剤が加熱され、吸着剤から脱離した水分が第２空気中へ放出されて第２空気が加湿される。

したがって、本発明によれば、空気の状態量を検出するセンサ（61,62）を空気流れが変更される箇所、または変更される前の箇所に設けるようにしたため、センサ（61,62）付近の空気流れを安定させることができる。したがって、空気流れを切り換えても、センサ（61,62）による検出値（計測値）のばらつきを抑制することができる。この結果、その検出値に基づいて、高精度な運転制御を行うことができる。

また、第３の発明によれば、吸込口（23,24）から第１処理空間（37）側のダンパ（43,・・・）へ向かう第１の空気流れと、吸込口（23,24）から第２処理空間（38）側のダンパ（44,・・・）へ向かう第２の空気流れとが吸込口（23,24）に対して対称に形成される場合、センサ（61,62）をダンパ（43,・・・）とダンパ（44,・・・）との間に設けるようにしたので、空気流れを切り換えても、常に空気がセンサ（61,62）付近を安定した状態で流れる。これにより、センサ（61,62）の検出精度を向上させることができる。

また、第４の発明によれば、センサ（61,62）をフィルタ（27）の下流側に設けるようにしたので、センサ（61,62）の流れる空気流れを一層安定させることができる。この結果、空気の状態量の検出精度がより向上するので、一層高精度な運転制御を行うことができる。

また、第５の発明によれば、調湿装置として重要な制御パラメータの１つである外部より取り込んだ空気の湿度の検出精度が向上する。したがって、調湿制御を高精度に行うことができる。

また、第６の発明によれば、ドレンポンプ（72）でドレン水を戻すようにしたので、確実に、且つ任意のタイミングでドレン水を吸着熱交換器（51,52）へ戻すことができる。しかも、ドレン水を吸着熱交換器（51,52）の上部へ戻すようにしたため、吸着剤の毛細管現象を期待しなくても吸着熱交換器（51,52）のほぼ全体へドレン水を浸透させることができる。

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》
図１および図２に示すように、本実施形態の調湿装置（10）は、室内空気の除湿および加湿を行うものであり、やや扁平な中空直方体状のケーシング（11）を備えている。そして、このケーシング（11）には、冷媒回路（50）等が収納されている。

先ず、上記ケーシング（11）の内部構造について説明する。なお、ここでの説明で用いる「上」「下」「左」「右」「前」「後」「手前」「奥」は、特にことわらない限り、上記調湿装置（10）を前面側から見た場合の方向を意味している。

上記ケーシング（11）では、図１における左手前側に前面パネル（12）が、同図における右奥側に背面パネル（13）がそれぞれ立設されている。上記前面パネル（12）には、左寄りの位置に排気口（21）が、右寄りの位置に給気口（22）がそれぞれ開口している。上記背面パネル（13）の中央部には、上寄りの位置に外気吸込口（23）が、下寄りの位置に内気吸込口（24）がそれぞれ開口している。

上記ケーシング（11）の内部空間は、前面パネル（12）側の比較的容積が小さい部分と、背面パネル（13）側の比較的容積が大きい部分とに区画されている。

上記ケーシング（11）内における前面パネル（12）側の空間は、左右２つの空間に仕切られている。この左右に仕切られた空間は、左寄りの空間が排気ファン室（35）を、右寄りの空間が給気ファン室（36）をそれぞれ構成している。上記排気ファン室（35）は、排気口（21）を介して室外空間と連通している。そして、この排気ファン室（35）には、排気ファン（25）が収容されており、排気ファン（25）の吹出口が排気口（21）に接続されている。一方、上記給気ファン室（36）は、給気口（22）を介して室内空間と連通している。そして、この給気ファン室（36）には、給気ファン（26）が収容されており、給気ファン（26）の吹出口が給気口（22）に接続されている。また、この給気ファン室（36）には、冷媒回路（50）の圧縮機（53）も収容されている。

上記ケーシング（11）内における背面パネル（13）側の空間は、ケーシング（11）内に立設された第１仕切板（16）および第２仕切板（17）によって前後方向に３つの空間に仕切られている。これら仕切板（16,17）は、ケーシング（11）の左右方向に延びている。上記第１仕切板（16）はケーシング（11）の前面寄りに、第２仕切板（17）はケーシング（11）の背面寄りにそれぞれ配置されている。

上記ケーシング（11）内において、第２仕切板（17）の奥の空間は上下方向に２つの空間に仕切られており、上側の空間が外気側流路（32）となり、下側の空間が内気側流路（34）となっている。上記外気側流路（32）は外気吸込口（23）を介して室外空間と連通し、内気側流路（34）は内気吸込口（24）を介して室内と連通している。一方、上記第１仕切板（16）の手前の空間は上下２つの空間に仕切られており、上側の空間が排気側流路（31）を、下側の空間が給気側流路（33）をそれぞれ構成している。上記排気側流路（31）は排気ファン室（35）と連通し、給気側流路（33）は給気ファン室（36）と連通している。なお、上記外気側流路（32）および内気側流路（34）は、空気の流入通路を構成している。

上記外気側流路（32）および内気側流路（34）には、それぞれフィルタ（27）が設けられている。この各フィルタ（27）は、左右方向に延びて外気側流路（32）および内気側流
路（34）をそれぞれ前後方向に２つの空間に仕切っている。そして、これらフィルタ（27）は、外気吸込口（23）から取り込んだ室外空気（OA）および内気吸込口（24）から取り込んだ室内空気（RA）の塵埃を除去するためのものである。

上記第１仕切板（16）と第２仕切板（17）の間の空間は、左右方向に２つの空間に仕切られている。その右側の空間が第１処理空間としての第１熱交換器室（37）を構成し、その左側の空間が第２処理空間としての第２熱交換器室（38）を構成している。上記第１熱交換器室（37）には冷媒回路（50）の第１吸着熱交換器（51）が、第２熱交換器室（38）には冷媒回路（50）の第２吸着熱交換器（52）がそれぞれ収容されている。これら２つの吸着熱交換器（51,52）は、それぞれが収容される熱交換器室（37,38）を左右方向へ横断するように配置されている。

このように、外気側流路（32）および内気側流路（34）は、第１熱交換器室（37）と第２熱交換器室（38）とが連続する側面である第２仕切板（17）に沿って延びて重畳している。

上記第２仕切板（17）には、開閉式のダンパ（43,44,47,48）が４つ設けられている。具体的に、第２仕切板（17）では、右側の上部に第３ダンパ（43）が、左側の上部に第４ダンパ（44）が、右側の下部に第７ダンパ（47）が、左側の下部に第８ダンパ（48）がそれぞれ取り付けられている。

上記外気側流路（32）は、第３ダンパ（43）が開くと、第１熱交換器室（37）に連通し、外気吸込口（23）より導入された室外空気（OA）が第１熱交換器室（37）へ流れる第１の空気流れが形成される。また、上記外気側流路（32）は、第４ダンパ（44）が開くと、第２熱交換器室（38）に連通し、外気吸込口（23）より導入された室外空気（OA）が第２熱交換器室（38）へ流れる第２の空気流れが形成される。そして、第１の空気流れと第２の空気流れとは、吸込口（23,24）に対して対称に形成される。

上記内気側流路（34）は、第７ダンパ（47）が開くと、第１熱交換器室（37）に連通し、内気吸込口（24）より導入された室内空気（RA）が第１熱交換器室（37）へ流れる第１の空気流れが形成される。また、上記内気側流路（34）は、第８ダンパ（48）が開くと、第２熱交換器室（38）に連通し、内気吸込口（24）より導入された室内空気（RA）が第２熱交換器室（38）へ流れる第２の空気流れが形成される。

上記第１仕切板（16）には、開閉式のダンパ（41,42,45,46）が４つ設けられている。具体的に、第１仕切板（16）では、右側の上部に第１ダンパ（41）が、左側の上部に第２ダンパ（42）が、右側の下部に第５ダンパ（45）が、左側の下部に第６ダンパ（46）がそれぞれ取り付けられている。そして、上記排気側流路（31）は、第１ダンパ（41）が開くと第１熱交換器室（37）に連通し、第２ダンパ（42）が開くと第２熱交換器室（38）に連通する。また、上記給気側流路（33）は、第５ダンパ（45）が開くと第１熱交換器室（37）に連通し、第６ダンパ（46）が開くと第２熱交換器室（38）に連通する。

図３に示すように、上記冷媒回路（50）は、第１吸着熱交換器（51）、第２吸着熱交換器（52）、圧縮機（53）、四方切換弁（54）および膨張弁（55）が接続された閉回路である。この冷媒回路（50）は、充填された冷媒が熱媒体として循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う熱媒体回路を構成している。

上記圧縮機（53）は、吐出側が四方切換弁（54）の第１のポートに、吸入側が四方切換弁（54）の第２のポートにそれぞれ接続されている。上記第１吸着熱交換器（51）は、一端が四方切換弁（54）の第３のポートに接続され、他端が膨張弁（55）を介して第２吸着
熱交換器（52）の一端に接続されている。この第２吸着熱交換器（52）の他端は、四方切換弁（54）の第４のポートに接続されている。

上記四方切換弁（54）は、第１のポートと第３のポートとが連通し且つ第２のポートと第４のポートとが連通する第１状態（図３(Ａ)に示す状態）と、第１のポートと第４のポートとが連通し且つ第２のポートと第３のポートとが連通する第２状態（図３(Ｂ)に示す状態）とに切り換え可能となっている。

図４に示すように、上記第１吸着熱交換器（51）および第２吸着熱交換器（52）は、何れもクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。これら吸着熱交換器（51,52）は、長方形板状に形成されたアルミニウム製の多数のフィン（57）と、該フィン（57）を貫通する銅製の伝熱管（58）とを備えている。上記各吸着熱交換器（51,52）は、各フィン（57）の長手方向が上下方向と一致するように縦置きに配置されている。

上記フィン（57）および伝熱管（58）の外表面には、ゼオライト、シリカゲル、活性炭、親水性の官能基を有する有機高分子材料など、空気中の水蒸気を吸着できる吸着剤が担持されている。この吸着剤は、ディップ成形（浸漬成形）により担持されている。そして、上記第１吸着熱交換器（51）が第１吸着部材を構成し、第２吸着熱交換器（52）が第２吸着部材を構成している。

また、本実施形態の調湿装置（10）には、２つの湿度センサ（61,62）が設けられている。その１つは室外から取り込んだ室外空気（OA）の湿度を計測する外気湿度センサ（61）であり、残りは室内から取り込んだ室内空気（RA）の湿度を計測する内気湿度センサ（62）である。

上記外気湿度センサ（61）は、外気側流路（32）におけるフィルタ（27）より手前側の空間であって、外気側流路（32）と内気側流路（34）との仕切板に取り付けられている。そして、この外気湿度センサ（61）は、第３ダンパ（43）と第４ダンパ（44）との中間位置であって、第２仕切板（17）寄りに設けられている。また、上記内気湿度センサ（62）は、内気側流路（34）におけるフィルタ（27）より手前側の空間であって、ケーシング（11）の底面に取り付けられている。そして、この内気湿度センサ（62）は、第７ダンパ（47）と第８ダンパ（48）との中間位置であって、第２仕切板（17）寄りに設けられている。

すなわち、上記各湿度センサ（61,62）は、フィルタ（27）の下流側であって、吸込口（23,24）より取り込まれた室外空気（OA）および室内空気（RA）が第１熱交換器室（37）へ流れる空気流路（第１の空気流れ）と第２熱交換器室（38）へ流れる空気流路（第２の空気流れ）との流れ方向の変更部または変更部前に設けられている。さらに言えば、室外空気（OA）および室内空気（RA）が何れの熱交換器室（37,38）へ流れても、空気流れの変化が殆どない箇所に湿度センサ（61,62）が位置している。

−運転動作−
上記調湿装置（10）の調湿動作について、図６〜図９を参照しながら説明する。この調湿装置（10）では、除湿運転と加湿運転とが切り換え可能になっている。

〈除湿運転〉
この除湿運転では、給気ファン（26）および排気ファン（25）が運転される。この給気ファン（26）を運転すると、室外空気（OA）が第１空気として外気吸込口（23）からケーシング（11）内へ取り込まれる。上記排気ファン（25）を運転すると、室内空気（RA）が第２空気として内気吸込口（24）からケーシング（11）内へ取り込まれる。また、この除
湿運転中は、第１のバッチ運転と第２のバッチ運転とが所定の時間間隔（例えば３分間隔）で交互に繰り返される。

上記第１のバッチ運転中の冷媒回路（50）では、図３（Ａ）に示すように、四方切換弁（54）が第１状態に切り換わり、第１吸着熱交換器（51）が凝縮器として機能し、第２吸着熱交換器（52）が蒸発器として機能する。

図５に示すように、上記第１のバッチ運転中において、第１ダンパ（41）、第４ダンパ（44）、第６ダンパ（46）および第７ダンパ（47）が開状態となり、それ以外のダンパ（42,43,45,48）は閉状態となる。

上記外気吸込口（23）から外気側流路（32）へ流入した第１空気は、第４ダンパ（44）を通って第２熱交換器室（38）へ流入し、その後に第２吸着熱交換器（52）を通過する。この第２吸着熱交換器（52）では、第１空気中の水分が吸着剤に吸着され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。この第２吸着熱交換器（52）で除湿された第１空気は、第６ダンパ（46）を通って給気側流路（33）へ流入し、給気ファン室（36）を通過後に給気口（22）を通って室内へ供給される。

一方、上記内気吸込口（24）から内気側流路（34）へ流入した第２空気は、第７ダンパ（47）を通って第１熱交換器室（37）へ流入し、その後に第１吸着熱交換器（51）を通過する。この第１吸着熱交換器（51）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第２空気に付与される。この第１吸着熱交換器（51）で水分を付与された第２空気は、第１ダンパ（41）を通って排気側流路（31）へ流入し、排気ファン室（35）を通過後に排気口（21）を通って室外へ排出される。

上記第２のバッチ運転中の冷媒回路（50）では、図３（Ｂ）に示すように、四方切換弁（54）が第２状態に切り換わり、第２吸着熱交換器（52）が凝縮器として機能し、第１吸着熱交換器（51）が蒸発器として機能する。

図６に示すように、上記第２のバッチ運転中において、第５ダンパ（45）、第２ダンパ（42）、第３ダンパ（43）および第８ダンパ（48）が開状態となり、それ以外のダンパ（41,44,46,47）は閉状態となる。

上記外気吸込口（23）から外気側流路（32）へ流入した第１空気は、前面側に直進してフィルタ（27）を通過した後、外気湿度センサ（61）付近を流れる。その際に、第１空気の湿度が計測される。第３ダンパ（43）を通って第１熱交換器室（37）へ流入し、その後に第１吸着熱交換器（51）を通過する。この第１吸着熱交換器（51）では、第１空気中の水分が吸着剤に吸着され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。この第１吸着熱交換器（51）で除湿された第１空気は、第５ダンパ（45）を通って給気側流路（33）へ流入し、給気ファン室（36）を通過後に給気口（22）を通って室内へ供給される。

一方、上記内気吸込口（24）から内気側流路（34）へ流入した第２空気は、第８ダンパ（48）を通って第２熱交換器室（38）へ流入し、その後に第２吸着熱交換器（52）を通過する。この第２吸着熱交換器（52）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第２空気に付与される。この第２吸着熱交換器（52）で水分を付与された第２空気は、第２ダンパ（42）を通って排気側流路（31）へ流入し、排気ファン室（35）を通過後に排気口（21）を通って室外へ排出される。

〈加湿運転〉
この加湿運転では、給気ファン（26）および排気ファン（25）が運転される。この給気
ファン（26）を運転すると、室外空気（OA）が第２空気として外気吸込口（23）からケーシング（11）内へ取り込まれる。上記排気ファン（25）を運転すると、室内空気（RA）が第１空気として内気吸込口（24）からケーシング（11）内へ取り込まれる。また、この加湿運転中は、第１のバッチ運転と第２のバッチ運転とが所定の時間間隔（例えば３分間隔）で交互に繰り返される。なお、この第１のバッチ運転および第２のバッチ運転における冷媒回路（50）の動作は、上述した除湿運転の場合と同様である。

図７に示すように、上記第１のバッチ運転中において、第２ダンパ（42）、第３ダンパ（43）、第５ダンパ（45）および第８ダンパ（48）が開状態となり、それ以外のダンパ（41,44,46,47）は閉状態となる。

上記内気吸込口（24）から内気側流路（34）へ流入した第１空気は、第８ダンパ（48）を通って第２熱交換器室（38）へ流入し、その後に第２吸着熱交換器（52）を通過する。この第２吸着熱交換器（52）では、第１空気中の水分が吸着剤に吸着され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。この第２吸着熱交換器（52）で水分を奪われた第１空気は、第２ダンパ（42）を通って排気側流路（31）へ流入し、排気ファン室（35）を通過後に排気口（21）を通って室外へ排出される。

一方、上記外気吸込口（23）から外気側流路（32）へ流入した第２空気は、第３ダンパ（43）を通って第１熱交換器室（37）へ流入し、その後に第１吸着熱交換器（51）を通過する。この第１吸着熱交換器（51）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第２空気に付与される。この第１吸着熱交換器（51）で加湿された第２空気は、第５ダンパ（45）を通って給気側流路（33）へ流入し、給気ファン室（36）を通過後に給気口（22）を通って室内へ供給される。

図８に示すように、上記第２のバッチ運転中において、第１ダンパ（41）、第４ダンパ（44）、第６ダンパ（46）および第７ダンパ（47）が開状態となり、それ以外のダンパ（42,43,45,48）は閉状態となる。

上記内気吸込口（24）から内気側流路（34）へ流入した第１空気は、第７ダンパ（47）を通って第１熱交換器室（37）へ流入し、その後に第１吸着熱交換器（51）を通過する。この第１吸着熱交換器（51）では、第１空気中の水分が吸着剤に吸着され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。この第１吸着熱交換器（51）で水分を奪われた第１空気は、第１ダンパ（41）を通って排気側流路（31）へ流入し、排気ファン室（35）を通過後に排気口（21）を通って室外へ排出される。

一方、上記外気吸込口（23）から外気側流路（32）へ流入した第２空気は、第４ダンパ（44）を通って第２熱交換器室（38）へ流入し、その後に第２吸着熱交換器（52）を通過する。この第２吸着熱交換器（52）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第２空気に付与される。この第２吸着熱交換器（52）で加湿された第２空気は、第６ダンパ（46）を通って給気側流路（33）へ流入し、給気ファン室（36）を通過後に給気口（22）を通って室内へ供給される。

〈湿度センサによる計測〉
例えば、除湿運転の場合、外気吸込口（23）から外気側流路（32）へ取り込まれた室外空気（OA）は、前面側に直進してフィルタ（27）を通過した後、外気湿度センサ（61）付近を流れる。その際、室外空気（OA）の湿度が計測される。その後、室外空気（OA）は、第１のバッチ運転の場合、図５における左向きに流れを変えて第４ダンパ（44）から第２熱交換器室（38）へ流入し、第２のバッチ運転の場合、図６における右向きに流れを変えて第３ダンパ（43）から第１熱交換器室（37）へ流入する。

一方、内気吸込口（24）から内気側流路（34）へ取り込まれた室内空気（RA）は、前面側に直進してフィルタ（27）を通過した後、内気湿度センサ（62）付近を流れる。その際、室内空気（RA）の湿度が計測される。その後、室内空気（RA）は、第１のバッチ運転の場合、図５における右向きに流れ方向を変えて第７ダンパ（47）から第１熱交換器室（37）へ流入し、第２のバッチ運転の場合、図６における左向きに流れ方向を変えて第８ダンパ（48）から第２熱交換器室（38）へ流入する。

ここで、例えば、各湿度センサ（61,62）を外気側流路（32）および内気側流路（34）における右端（図５における右側）に配置した場合、つまり、ケーシング（11）の側板付近に設けた場合について考える。例えば、除湿運転において、室外空気（OA）は、第２のバッチ運転のときには外気湿度センサ（61）付近を流れるが、第１のバッチ運転のときには外気湿度センサ（61）から離れた箇所を流れることになる。なお、室内空気（RA）は、第２のバッチ運転のときに内気湿度センサ（62）から離れた箇所を流れる。したがって、図９に示すように、湿度センサ（61,62）における計測値（検出湿度）が第１のバッチ運転と第２のバッチ運転とでばらつきが生じてしまう。

ところが、本実施形態では、上述したように、第１のバッチ運転および第２のバッチ運転の何れにおいても、室外空気（OA）および室内空気（RA）が湿度センサ（61,62）を殆ど一定の状態で流れる。つまり、各湿度センサ（61,62）付近における空気流れが殆ど変化しない。したがって、図１０に示すように、バッチ運転で空気流路を切り換えても、計測値のばらつきが殆ど生じない。この結果、湿度センサ（61,62）の計測値に基づいて高精度な運転制御を行うことができる。なお、加湿運転の場合においても同様である。

また、各湿度センサ（61,62）をフィルタ（27）の下流側に配置しているので、各湿度センサ（61,62）にはフィルタ（27）によって整流された空気が流れる。したがって、より一層湿度センサ（61,62）の計測値のばらつきが抑制され、高精度な計測結果を得ることができる。

また、本発明は、湿度センサ（61,62）に限らず、空気の温度、圧力、流速などの空気の状態量を検出する各種センサを設ける場合においても適用することができる。

−実施形態の効果−
以上説明したように、本実施形態によれば、空気の流れ方向の変更部または変更部前に湿度センサ（61,62）を設けるようにしたため、湿度センサ（61,62）付近の空気流れを安定させることができる。したがって、空気流れを切り換えても、湿度センサ（61,62）による計測値のばらつきを抑制することができる。この結果、湿度センサ（61,62）の検出精度を向上させることができ、高精度な運転制御を行うことができる。

特に、外気湿度センサ（61）を第３ダンパ（43）と第４ダンパ（44）との間に設け、内気湿度センサ（62）を第７ダンパ（47）と第８ダンパ（48）との間に設けるようにしたので、確実に各センサ（61,62）を流れる空気状態を安定させることができる。

さらに、各センサ（61,62）をフィルタ（27）の下流側に設けるようにしたので、センサ（61,62）の流れる空気流れを一層安定させることができる。この結果、空気の状態量の検出精度がより向上するので、一層高精度な運転制御を行うことができる。

《発明の実施形態２》
図１１および図１２に示すように、本実施形態の調湿装置（10）は、上記実施形態１における吸着熱交換器（51,52）および空気流路の配置を変更したものである。なお、ここ
では、実施形態１と異なる点について説明する。

上記ケーシング（11）の内部空間は、前面パネル（12）側の部分と背面パネル（13）側の部分とに区画されている。上記ケーシング（11）内における前面パネル（12）側の空間は、実施形態１と同様に、排気ファン室（35）と給気ファン室（36）に区画されている。

一方、上記ケーシング（11）内の背面パネル（13）側の空間は、ケーシング（11）内に立設された第１仕切板（16）および第２仕切板（17）によって左右３つの空間に仕切られている。これら仕切板（16,17）は、背面パネル（13）からケーシング（11）の長手方向に沿って延びている。第１仕切板（16）はケーシング（11）の右側板寄りに、第２仕切板（17）はケーシング（11）の左側板寄りにそれぞれ配置されている。

上記ケーシング（11）内において、第１仕切板（16）の左側の空間は上下２つの空間に仕切られており、上側の空間が排気側流路（31）を、下側の空間が外気側流路（32）をそれぞれ構成している。排気側流路（31）は排気ファン室（35）と連通し、外気側流路（32）は外気吸込口（23）を介して室外空間と連通している。一方、右側の空間は上下２つの空間に仕切られており、上側の空間が給気側流路（33）を、下側の空間が内気側流路（34）をそれぞれ構成している。給気側流路（33）は給気ファン室（36）と連通し、内気側流路（34）は内気吸込口（24）を介して室内と連通している。

第１仕切板（16）と第２仕切板（17）との間の空間は、更に中央仕切板（18）によって前後２つの空間に仕切られている。そして、中央仕切板（18）の前側の空間が第１熱交換器室（37）を構成し、その後側の空間が第２熱交換器室（38）を構成している。第１熱交換器室（37）には第１吸着熱交換器（51）が、第２熱交換器室（38）には第２吸着熱交換器（52）がそれぞれ収容されている。これら２つの吸着熱交換器（51,52）は、それぞれが収容される熱交換器室（37,38）を前後方向へ横断するように配置されている。

上記第１仕切板（16）には、開閉式のダンパ（41〜44）が４つ設けられている。具体的に、第１仕切板（16）では、前面側の上部に第１ダンパ（41）が、背面側の上部に第２ダンパ（42）が、前面側の下部に第３ダンパ（43）が、背面側の下部に第４ダンパ（44）がそれぞれ取り付けられている。第１ダンパ（41）を開くと、排気側流路（31）と第１熱交換器室（37）が連通する。第２ダンパ（42）を開くと、排気側流路（31）と第２熱交換器室（38）が連通する。第３ダンパ（43）を開くと、外気側流路（32）と第１熱交換器室（37）が連通する。第４ダンパ（44）を開くと、外気側流路（32）と第２熱交換器室（38）が連通する。

上記第２仕切板（17）には、開閉式のダンパ（45〜48）が４つ設けられている。具体的に、第２仕切板（17）では、前面側の上部に第５ダンパ（45）が、背面側の上部に第６ダンパ（46）が、前面側の下部に第７ダンパ（47）が、背面側の下部に第８ダンパ（48）がそれぞれ取り付けられている。第５ダンパ（45）を開くと、給気側流路（33）と第１熱交換器室（37）が連通する。第６ダンパ（46）を開くと、給気側流路（33）と第２熱交換器室（38）が連通する。第７ダンパ（47）を開くと、内気側流路（34）と第１熱交換器室（37）が連通する。第８ダンパ（48）を開くと、内気側流路（34）と第２熱交換器室（38）が連通する。

本実施形態では、外気湿度センサ（61）が外気側流路（32）における外気吸込口（23）の直下流に設けられ、内気湿度センサ（62）が内気側流路（34）における内気吸込口（24）の直下流に設けられている。そして、外気湿度センサ（61）は、右側面から見て、第４ダンパ（44）の開口部に重ならないように配置され、内気湿度センサ（62）は、左側面から見て、第８ダンパ（48）の開口部に重ならないように配置されている。

すなわち、上記各湿度センサ（61,62）は、室内空気（RA）や室外空気（OA）が第１熱交換器室（37）へ流れる空気流路（第１の空気流れ）と第２熱交換器室（38）へ流れる空気流路（第２の空気流れ）との流れ方向の変更部前に設けられている。さらに言えば、室外空気（OA）および室内空気（RA）が何れの熱交換器室（37,38）へ流れても、空気流れの変化が殆どない箇所に湿度センサ（61,62）が位置している。

〈除湿運転〉
図１３に示すように、第１のバッチ運転中において（図３(Ａ)の状態）、第１ダンパ（41）、第４ダンパ（44）、第６ダンパ（46）および第７ダンパ（47）が開状態となり、残りのダンパ（42,43,45,48）が閉状態となる。

上記外気吸込口（23）から外気側流路（32）へ流入した第１空気は、第４ダンパ（44）を通って第２熱交換器室（38）へ流入し、その後に第２吸着熱交換器（52）を通過する。第２吸着熱交換器（52）では、第１空気中の水分が吸着剤に吸着され、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（52）で除湿された第１空気は、第６ダンパ（46）を通って給気側流路（33）へ流入し、給気ファン室（36）から室内へ供給される。

一方、内気吸込口（24）から内気側流路（34）へ流入した第２空気は、第７ダンパ（47）を通って第１熱交換器室（37）へ流入し、その後に第１吸着熱交換器（51）を通過する。第１吸着熱交換器（51）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第２空気に付与される。第１吸着熱交換器（51）で水分を付与された第２空気は、第１ダンパ（41）を通って排気側流路（31）へ流入し、排気ファン室（35）から室外へ排出される。

図１４に示すように、第２のバッチ運転中において（図３(Ｂ)の状態）、第２ダンパ（42）、第３ダンパ（43）、第５ダンパ（45）および第８ダンパ（48）が開状態となり、残りのダンパ（41,44,46,47）が閉状態となる。

上記外気吸込口（23）から外気側流路（32）へ流入した第１空気は、第３ダンパ（43）を通って第１熱交換器室（37）へ流入し、その後に第１吸着熱交換器（51）を通過する。第１吸着熱交換器（51）では、第１空気中の水分が吸着剤に吸着され、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（51）で除湿された第１空気は、第５ダンパ（45）を通って給気側流路（33）へ流入し、給気ファン室（36）から室内へ供給される。

一方、内気吸込口（24）から内気側流路（34）へ流入した第２空気は、第８ダンパ（48）を通って第２熱交換器室（38）へ流入し、その後に第２吸着熱交換器（52）を通過する。第２吸着熱交換器（52）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第２空気に付与される。第２吸着熱交換器（52）で水分を付与された第２空気は、第２ダンパ（42）を通って排気側流路（31）へ流入し、排気ファン室（35）から室外へ排出される。

〈加湿運転〉
図１５に示すように、第１のバッチ運転中において（図３(Ａ)の状態）、第２ダンパ（42）、第３ダンパ（43）、第５ダンパ（45）および第８ダンパ（48）が開状態となり、残りのダンパ（41,44,46,47）が閉状態となる。

上記内気吸込口（24）から内気側流路（34）へ流入した第１空気は、第８ダンパ（48）を通って第２熱交換器室（38）へ流入し、その後に第２吸着熱交換器（52）を通過する。第２吸着熱交換器（52）では、第１空気中の水分が吸着剤に吸着され、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（52）で水分を奪われた第１空気は、第２ダンパ（42）を通って排気側流路（31）へ流入し、排気ファン室（35）から室外へ排出される。

一方、外気吸込口（23）から外気側流路（32）へ流入した第２空気は、第３ダンパ（43）を通って第１熱交換器室（37）へ流入し、その後に第１吸着熱交換器（51）を通過する。第１吸着熱交換器（51）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第２空気に付与される。第１吸着熱交換器（51）で加湿された第２空気は、第５ダンパ（45）を通って給気側流路（33）へ流入し、給気ファン室（36）から室内へ供給される。

図１６に示すように、第２のバッチ運転中において（図３(Ｂ)の状態）、第１ダンパ（41）、第４ダンパ（44）、第６ダンパ（46）および第７ダンパ（47）が開状態となり、残りのダンパ（42,43,45,48）が閉状態となる。

上記内気吸込口（24）から内気側流路（34）へ流入した第１空気は、第７ダンパ（47）を通って第１熱交換器室（37）へ流入し、その後に第１吸着熱交換器（51）を通過する。第１吸着熱交換器（51）では、第１空気中の水分が吸着剤に吸着され、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（51）で水分を奪われた第１空気は、第１ダンパ（41）を通って排気側流路（31）へ流入し、排気ファン室（35）から室外へ排出される。

一方、外気吸込口（23）から外気側流路（32）へ流入した第２空気は、第４ダンパ（44）を通って第２熱交換器室（38）へ流入し、その後に第２吸着熱交換器（52）を通過する。第２吸着熱交換器（52）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第２空気に付与される。第２吸着熱交換器（52）で加湿された第２空気は、第６ダンパ（46）を通って給気側流路（33）へ流入し、給気ファン室（36）から室内へ供給される。

〈湿度センサによる計測〉
例えば、除湿運転の場合、外気吸込口（23）から外気側流路（32）へ取り込まれた室外空気（OA）は、直ぐに外気湿度センサ（61）付近を流れる。その際、室外空気（OA）の湿度が計測される。その後、室外空気（OA）は、第１のバッチ運転の場合、図１３における右向きに流れを変えて第４ダンパ（44）から第２熱交換器室（38）へ流入する。また、第２のバッチ運転の場合、室外空気（OA）は、そのまま直進して第４ダンパ（44）を越えた後、図１４における右向きに流れを変えて第３ダンパ（43）から第１熱交換器室（37）へ流入する。

一方、内気吸込口（24）から内気側流路（34）へ取り込まれた室内空気（RA）は、直ぐに内気湿度センサ（62）付近を流れる。その際、室内空気（RA）の湿度が計測される。その後、室内空気（RA）は、第１のバッチ運転の場合、そのまま直進して第８ダンパ（48）を越えた後、図１３における左向きに流れを変えて第７ダンパ（47）から第１熱交換器室（37）へ流入する。また、第２のバッチ運転の場合、室内空気（RA）は、図１４における左向きに流れを変えて第８ダンパ（48）から第２熱交換器室（38）へ流入する。

このように、第１のバッチ運転および第２のバッチ運転の何れにおいても、室外空気（OA）および室内空気（RA）が湿度センサ（61,62）を殆ど一定の状態で流れる。したがって、バッチ運転で空気流路を切り換えても、計測値のばらつきを抑制することができる。その他の構成、作用及び効果は実施形態１と同様である。

《その他の実施形態》
上記各実施形態では、熱媒体回路が冷媒回路（50）により構成されたが、これに代えて、熱媒体回路を冷水と温水が流れる冷温水回路により構成してもよい。この場合、冷水によって吸着熱交換器（51,52）の吸着熱が吸熱され、温水によって吸着熱交換器（51,52）の吸着剤が加熱される。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

以上説明したように、本発明は、吸着部材を有して空気流路を切換ながら空気の湿度調節を行う調湿装置について有用である。

実施形態１に係る調湿装置の構成を示す斜視図である。 実施形態１に係る調湿装置の構成を概略的に示す平面視、右側面視および左側面視の構成図である。 実施形態に係る冷媒回路を示す配管系統図であって、(Ａ)は第１のバッチ運転中の動作を示すものであり、(Ｂ)は第２のバッチ運転中の動作を示すものである。 実施形態に係る吸着熱交換器の構成を示す概略斜視図である。 実施形態１に係る除湿運転における第１のバッチ運転中の空気の流れを示す調湿装置の概略構成図である。 実施形態１に係る除湿運転における第２のバッチ運転中の空気の流れを示す調湿装置の概略構成図である。 実施形態１に係る加湿運転における第１のバッチ運転中の空気の流れを示す調湿装置の概略構成図である。 実施形態１に係る加湿運転における第２のバッチ運転中の空気の流れを示す調湿装置の概略構成図である。 従来配置による湿度センサの計測値を示すグラフである。 実施形態１に係る湿度センサの計測値を示すグラフである。 実施形態２に係る調湿装置の構成を示す斜視図である。 実施形態２に係る調湿装置の構成を概略的に示す平面視、右側面視および左側面視の構成図である。 実施形態２に係る除湿運転における第１のバッチ運転中の空気の流れを示す調湿装置の概略構成図である。 実施形態２に係る除湿運転における第２のバッチ運転中の空気の流れを示す調湿装置の概略構成図である。 実施形態２に係る加湿運転における第１のバッチ運転中の空気の流れを示す調湿装置の概略構成図である。 実施形態２に係る加湿運転における第２のバッチ運転中の空気の流れを示す調湿装置の概略構成図である。

符号の説明

10 調湿装置
11 ケーシング
23 外気吸込口（吸込口）
24 内気吸込口（吸込口）
27 フィルタ
32 外気側流路（流入通路）
34 内気側流路（流入通路）
37 第１熱交換器室（第１処理空間）
38 第２熱交換器室（第２処理空間）
43,44 ダンパ
51 第１吸着熱交換器（第１吸着部材）
52 第２吸着熱交換器（第２吸着部材）
57 フィン
58 伝熱管
61 外気湿度センサ（センサ）
62 内気湿度センサ（センサ）

Claims (6)

1. 吸着剤を有して空気中の水分の吸着と脱離による空気中への水分の放出とを行う第１吸着部材（51）と第２吸着部材（52）とがケーシング（11）内に収納され、
   上記ケーシング（11）内には、第１吸着部材（51）を有する第１処理空間（37）と、第２吸着部材（52）を有する第２処理空間（38）とが区画された調湿装置であって、
   上記ケーシング（11）の吸込口（23,24）より導入された空気が第１処理空間（37）へ流れる第１の空気流れと第２処理空間（38）へ流れる第２の空気流れとに流れ方向を変更して交互に切り換わるように構成される一方、
   上記吸込口（23,24）より導入された空気の状態量を検出するセンサ（61,62）が、上記第１の空気流れと第２の空気流れとの流れ方向の変更部または変更部前に配置されている
   ことを特徴とする調湿装置。
2. 請求項１において、
   上記ケーシング（11）内には、各処理空間（37,38）に空気を導入する流入通路（32,34）が区画され、
   上記流入通路（32,34）と各処理空間（37,38）との区画部には、空気の流通と遮断とを切り換えるダンパ（43,44,・・・）が設けられ、
   上記ダンパ（43,44,・・・）の切換によって第１の空気流れと第２の空気流れとに交互に切り換わる
   ことを特徴とする調湿装置。
3. 請求項２において、
   上記第１処理空間（37）と第２処理空間（38）とは、隣接して配置され、
   上記流入通路（32,34）は、第１処理空間（37）と第２処理空間（38）とが連続する側面に沿って延びるように配置され、
   上記吸込口（23,24）は、上記流入通路（32,34）における上記側面に対向する側面の長手方向中央に設けられる一方、
   上記第１の空気流れと第２の空気流れとは、上記吸込口（23,24）に対して対称に形成され、
   上記センサ（61,62）は、流入通路（32,34）と第１処理空間（37）との区画部に設けられたダンパ（43,・・・）と、流入通路（32,34）と第２処理空間（38）との区画部に設けられたダンパ（44,・・・）との間に設けられている
   ことを特徴とする調湿装置。
4. 請求項２において、
   上記流入通路（32,34）には、吸込口（23,24）より導入された空気のフィルタ（27）が設けられる一方、
   上記センサ（61,62）は、上記フィルタ（27）の下流側に設けられている
   ことを特徴とする調湿装置。
5. 請求項１または２において、
   上記センサは、空気の状態量として湿度を検出する湿度センサ（61,62）である
   ことを特徴とする調湿装置。
6. 請求項１乃至５の何れか１項において、
   上記吸着部材は、表面に吸着剤が担持されたフィン（57）と、内部を熱媒体が流れる伝熱管（58）とを有する吸着熱交換器（51,52）に構成され、
   上記吸着熱交換器（51,52）の伝熱管（58）へ冷却用の熱媒体を供給して空気中の水
   分を吸着剤に吸着させる吸着動作と、上記吸着熱交換器（51,52）の伝熱管（58）へ加熱用の熱媒体を供給して吸着剤から脱離した水分を空気中へ放出する再生動作とを行う
   ことを特徴とする調湿装置。

Images