JP2005321119A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】空気調和装置において、バインダーを用いずに基材から機能性材料が剥離することを防止する。
【解決手段】フィン（13）および伝熱管（15）により構成された熱交換器（5,7）を備えている。上記フィン（13）および伝熱管（15）等の基材（80）の表面には、中間層（81）を介して、吸水性等を有する機能性粒子（84）からなる粒子層（82）が担持されている。中間層（81）は、基材（81）と粒子層（82）との間の熱膨張率を有することから、基材（81）の温度が変化した際に膨張及び収縮変形を吸収することができるため、粒子層（82）が剥がれにくくなる。また、バインダーを用いないため、バインダーに埋もれる機能性粒子（84）がなくなり、機能性粒子（84）をより多く空気と接触させることができる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、吸湿装置等の空気調和装置に関し、特に、機能性粒子の成形対策に係るものである。

従来より、吸着剤を用いて空気の湿度調節を行う調湿装置が知られている。（例えば、特許文献１参照）。

この調湿装置は、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路を備えている。上記冷媒回路の配管の一部には、吸着剤が封入されたメッシュ容器が設けられている。そして、上記配管は、冷媒回路における冷媒循環の切換によって、蒸発器または凝縮器として機能する。

上記メッシュ容器の吸着剤は、配管が蒸発器として機能するときに、配管を流れる冷媒によって冷却されることにより、室内空気または室外空気の水分の吸着を行う。一方、上記メッシュ容器の吸着剤は、配管が凝縮器として機能するときに、配管を流れる冷媒によって加熱されることにより水分の脱離を行い、吸着剤が再生される。そして、上記配管で水分の吸脱着を交互に繰り返すことによって、除湿運転または加湿運転を連続的に行うようにしている。

ところが、上記調湿装置では、別途にメッシュ容器を設けなければならないため、装置の構造の複雑化を招くという問題があった。また、この調湿装置では、吸着剤を配管に単に接触させているだけであるため、接触熱抵抗が大きくなり、冷媒による冷却効果および加熱効果が期待できなかった。

そこで、上述した問題点を解決するため、吸着剤を配管などの金属製の支持体の外表面に直接担持させることが考えられる。この吸着剤を直接担持させたものとしては、従来より、吸着剤をバインダーによって支持体に担持させた吸着素子が知られている。
特開平８−１８９６６７号公報

しかしながら、上述した従来の吸着素子では、図１８に示すように、支持体（a）の表面に吸着剤（b）とバインダー（c）とが混合した層が形成されている。この層に含まれる吸着剤（b）は、その殆どが周囲をバインダー（c）によって覆われており、ごく一部の吸着剤（b）だけが層の表面に露出された状態となっている。つまり、この層の表面に露出された吸着剤（b）だけが空気と接触する。したがって、担持された吸着剤（b）の殆どが吸着性能を発揮できないので、吸着性能が低下してしまうという問題があった。

また、上記バインダーは粘性が高いため、支持体の構造によっては小さな隙間などに目詰まりが発生してしまう。これにより、支持体の形状および大きさが制限され、自ずと吸着素子の大型化を招くという問題があった。

このような問題点を解決するためには、バインダーを用いずに、吸着剤を支持体の外表面に直接担持させる方法がある。この構造では、アルミニウム製の支持体の表面に、吸着剤であるゼオライトの結晶を析出してなる吸着剤層が形成されている。しかしながら、この構造では、アルミニウムとゼオライトとの熱膨張率が大きく異なるため、支持体の温度が変化すると、吸着剤層が支持体から剥離するおそれが生じてしまう。このように、この方法で吸着剤層を担持させた場合には、信頼性を確保するのが困難であった。

本発明は、斯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、バインダーを用いなくても基材から機能性材料が剥離することのない空気調和装置を提供することにある。

具体的に、第１の発明は、アルミニウム製基材（80）の構造体（11）を有し、該基材（80）には、所定の物質を吸脱着する機能性粒子（84）より成る粒子層（82）が形成された空気調和装置であって、上記基材（80）と粒子層（82）との間の熱膨張率を有する中間粒子が上記基材（80）の表面に直接に担持されて基材（80）と粒子層（82）との間の熱膨張率を有する中間層（81）が基材（80）の表面に形成される一方、上記粒子層（82）が、中間層（81）の表面に機能性粒子（84）が直接に担持されて中間層（81）の表面に形成されていることを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明において、上記中間層（81）が、熱膨張率が異なる複数の層で形成され、各層が、基材（80）の熱膨張率から粒子層（82）の熱膨張率に順次近づくように異なる熱膨張率に構成されていることを特徴とする。

第３の発明は、第１の発明において、上記中間層（81）が、基材（80）と粒子層（82）との間の熱膨張率を有する粒子（83）と機能性粒子（84）とが混合した中間粒子で形成されていることを特徴とする。

第４の発明は、第１の発明において、上記中間層（81）が、基材（80）を構成する粒子と機能性粒子（84）とが混合した中間粒子で形成されていることを特徴とする。

第５の発明は、第１の発明において、上記機能性粒子（84）が、水分を吸脱着する粒子であることを特徴とする。

第６の発明は、第１の発明において、上記機能性粒子（84）は、有害物質を吸脱着するか、または分解する粒子であることを特徴とする。

第７の発明は、第５の発明において、上記構造体（11）が、空気と冷媒とを熱交換する熱交換器であることを特徴とする。

第８の発明は、第７の発明において、上記熱交換器が、水分を吸脱着して除湿空気又は加湿空気を生成することを特徴とする。

つまり、本発明では、中間層及び粒子層をエアロゾルディポジションや電気泳動法によってバインダーを用いることなく成形している。

本発明によれば、バインダーを用いることなく、基材（80）に機能性粒子（84）より成る粒子層（82）を担持するようにしたために、バインダーで覆われる機能性粒子（84）がなくなり、機能性粒子（84）と空気との接触を従来よりも増大させることができるので、機能性粒子（84）が効率良く機能を発揮することができる。さらに、中間層（81）を設けることにより、基材（80）の温度が変化した際、中間層（81）によって膨張及び収縮変形を吸収することができるので、基材（80）からの粒子層（82）の剥がれを防止することができることから、信頼性を高めることができる。

また、バインダーを用いない場合には、小さな隙間に機能性粒子（84）を担持させる際の目詰まり等の恐れがないため、微細部分や隙間部における機能性粒子（84）の担持を容易に行うことができる。これにより、アルミニウム製基材（80）の形状に制約を受けることがないので、構造体（11）の小型化を図ることもできる。

第２の発明によれば、基材（80）の熱膨張率から粒子層（82）の熱膨張率に順次近づく複数の層を設けた場合には、基材（80）から粒子層（82）に向かって熱膨張率がよりなだらかに変化するため、粒子層（82）をより剥がれにくくすることができる。

第３の発明によれば、粒子層（82）を中間層（81）からより剥がれにくくすることができる。

第４の発明によれば、粒子層（82）を中間層（81）からより剥がれにくくすることができる。

第５の発明によれば、上記機能性粒子（84）が空気の調湿を行うので、除湿・加湿性能が向上し、信頼性が向上する。また、小型化も図ることができる。

第６の発明によれば、上記機能性粒子（84）が有毒物質の吸脱着または分解を行うので、除毒または分解性能が向上し、信頼性が向上する。また、小型化も図ることができる。

第７の発明によれば、たとえ熱交換器の温度が大きく変動しても、基材（80）から粒子層（82）が剥がれるのを効果的に防止することができる。

第８の発明によれば、上記機能性粒子（84）が水分を吸脱着して除湿空気又は加湿空気を生成するため、除湿・加湿性能が向上し、信頼性が向上する。また、小型化も図ることができる。

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》
以下、本発明の実施形態１を図面に基づいて詳細に説明する。

図３〜図５に示すように、本実施形態１の調湿装置（1）は、室内空気の除湿と加湿とを行うものであり、中空直方体状のケーシング（17）を備えている。そして、上記ケーシング（17）には、冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路（2）が収納されている。

図１に示すように、上記冷媒回路（2）は、圧縮機（3）と、流路切換手段である四路切換弁（4）と、第１熱交換器（5）と、膨張機構である膨張弁（6）と、第２熱交換器（7）とが配管接続されて閉回路に形成されている。

上記圧縮機（3）は、吐出配管が四路切換弁（4）のａポートに接続される一方、吸入配管が四路切換弁（4）のｂポートに接続されている。上記第１熱交換器（5）の一端は、四路切換弁（4）のｃポートに接続されている。一方、上記第１熱交換器（5）の他端は、膨張弁（6）を介して第２熱交換器（7）の一端に接続されている。この第２熱交換器（7）の他端は、四路切換弁（4）のｄポートに接続されている。

図２に示すように、上記第１熱交換器（5）および第２熱交換器（7）は、それぞれ熱交換本体（11）を備えている。この熱交換本体（11）は、いわゆるクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器に構成されている。具体的に、上記熱交換本体（11）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（13）と、該フィン（13）を貫通する銅製の伝熱管（15）とを備えている。上記フィン（13）および伝熱管（15）の表面には、吸水性を有する粒子層（82）（図６に示す）が担持されている。つまり、上記フィン（13）は、アルミニウム製基材を構成し、上記熱交換本体（11）がアルミニウム製基材を有する構造体に構成されている。そして、上記第１熱交換器（5）および第２熱交換器（7）は、本発明に係る吸着素子を構成している。なお、この熱交換器（5,7）における粒子層（82）の詳細については後述する。

上記冷媒回路（2）は、四路切換弁（4）の切り換えによって冷媒の循環方向が切り換わるように構成されている。つまり、上記四路切換弁（4）がａポートとｃポート、ｂポートとｄポートとがそれぞれ連通状態になるように切り換わると（図１(Ａ)参照）、冷媒回路（2）は、圧縮機（3）から吐出された冷媒が第１熱交換器（5）で凝縮した後、第２熱交換器（7）で蒸発するように冷媒が循環する第１動作を行う。また、上記四路切換弁（4）がａポートとｄポート、ｂポートとｃポートとがそれぞれ連通状態になるように切り換わると（図１(Ｂ)参照）、冷媒回路（2）は、圧縮機（3）から吐出された冷媒が第２熱交換器（7）で凝縮した後、第１熱交換器（5）で蒸発するように冷媒が循環する第２動作を行う。

次に、図３〜図５に基づいて、ケーシング（17）の内部構造について説明する。なお、上記ケーシング（17）は、図３において、下端をケーシング（17）の正面とし、上端をケーシング（17）の背面とし、左端をケーシング（17）の左側面とし、右端をケーシング（17）の右側面とする。また、上記ケーシング（17）は、図４および図５において、上端がケーシング（17）の上面であり、下端がケーシング（17）の下面である。

上記ケーシング（17）は、平面視正方形で、扁平な箱形に形成されている。上記ケーシング（17）の左側面板（17a）には、室外空気ＯＡを取り入れる第１吸込口（19）と、リターン空気である室内空気ＲＡを取り入れる第２吸込口（21）とが形成されている。一方、上記ケーシング（17）の右側面板（17b）には、排出空気ＥＡを室外に排出する第１吹出口（23）と、調湿空気ＳＡを室内に供給する第２吹出口（25）とが形成されている。

上記ケーシング（17）の内部には、仕切部材である仕切板（27）が設けられ、該仕切板（27）によってケーシング（17）の内部には、空気室（29a）と機器室（29b）とが区画形成されている。上記仕切板（27）は、ケーシング（17）の厚さ方向である垂直方向に設けられ、図４および図５において、上端であるケーシング（17）の上面板（17e）から下端であるケーシング（17）の下面板（17f）に亘って設けられている。さらに、上記仕切板（27）は、図３において、下端であるケーシング（17）の正面板（17c）から上端であるケーシング（17）の背面板（17d）に亘って設けられている。

上記機器室（29b）には、冷媒回路（2）における熱交換器（5,7）を除く圧縮機（3）などが配置されると共に、第１ファン（79）と第２ファン（77）とが収納されている。そして、上記第１ファン（79）は、第１吹出口（23）に接続され、第２ファン（77）は、第２吹出口（25）に接続されている。

上記空気室（29a）には、仕切部材である第１端面板（33）と、仕切部材である第２端面板（31）と、仕切部材である中央の区画板（67）とが設けられている。上記第１端面板（33）と第２端面板（31）と区画板（67）とは、ケーシング（17）の厚さ方向である垂直方向に設けられ、図４および図５に示すように、ケーシング（17）の上面板（17e）から下面板（17f）に亘って設けられている。

上記第１端面板（33）と第２端面板（31）とは、図３に示すように、ケーシング（17）の左側面板（17a）から仕切板（27）に亘って設けられている。また、上記第１端面板（33）は、図３において、ケーシング（17）の中央部よりやや上側に配置され、上記第２端面板（31）は、図３において、ケーシング（17）の中央部よりやや下側に配置されている。

上記区画板（67）は、図３に示すように、第１端面板（33）から第２端面板（31）に亘って設けられている。

そして、上記ケーシング（17）の内部には、第１端面板（33）と第２端面板（31）と区画板（67）と仕切板（27）とによって第１熱交換室（69）が区画形成されている。また、上記ケーシング（17）の内部には、第１端面板（33）と第２端面板（31）と区画板（67）とケーシング（17）の左側面板（17a）とによって第２熱交換室（73）が区画形成されている。つまり、上記第１熱交換室（69）は、図３において右側に位置し、上記第２熱交換室（73）は、図３において左側に位置し、上記第１熱交換室（69）と第２熱交換室（73）とは、隣接して並行に形成されている。

また、上記第１熱交換室（69）には、第１熱交換器（5）が配置され、上記第２熱交換室（73）には、第２熱交換器（7）が配置されている。

上記第１端面板（33）とケーシング（17）の背面板（17d）との間には、仕切部材である水平板（61）が設けられて第１流入路（63）と第１流出路（65）とが形成されている。また、上記第２端面板（31）とケーシング（17）の正面板（17c）との間には、仕切部材である水平板（55）が設けられて第２流入路（57）と第２流出路（59）とが形成されている。

上記水平板（61，55）は、ケーシング（17）の内部空間をケーシング（17）の厚さ方向である垂直方向に上下に仕切っている。そして、図４において、第１流入路（63）が上面側に、第１流出路（65）が下面側に形成され、図５において、第２流入路（57）が上面側に、第２流出路（59）が下面側に形成されている。

つまり、上記第１流入路（63）と第１流出路（65）とは、第１熱交換室（69）および第２熱交換室（73）の各一面が連続する厚さ方向の一端面に沿って形成され、且つ第１熱交換室（69）および第２熱交換室（73）の厚さ方向に重畳して配置されている。

また、上記第２流入路（57）と第２流出路（59）とは、第１熱交換室（69）および第２熱交換室（73）の各一面が連続する端面で上記一端面に対向する対向面に沿って形成され、且つ第１熱交換室（69）および第２熱交換室（73）の厚さ方向に重畳して配置されている。

そして、上記第１流入路（63）および第１流出路（65）と第２流入路（57）および第２流出路（59）とは、図３において、対称に配置され、つまり、第１熱交換室（69）および第２熱交換室（73）を横断する中央線を基準として面対称に配置されている。

さらに、上記第１流入路（63）は、第１吸込口（19）に連通し、上記第１流出路（65）は、第１ファン（79）を介して第１吹出口（23）に連通している。また、上記第２流入路（57）は、第２吸込口（21）に連通し、上記第２流出路（59）は、第２ファン（77）を介して第２吹出口（25）に連通している。

上記第１端面板（33）には、図４に示すように、４つの開口（33a〜33d）が形成され、各開口（33a〜33d）には、それぞれ開閉手段である第１ダンパ（47）、第２ダンパ（49）、第３ダンパ（51）および第４ダンパ（53）が設けられている。上記４つの開口（33a〜33d）は、行列方向に近接して位置し、つまり、上下左右に２つずつ升目状に配置され、第１の開口（33a）と第３の開口（33c）とが第１熱交換室（69）に開口し、第２の開口（33b）と第４の開口（33d）とが第２熱交換室（73）に開口している。

上記第１の開口（33a）は、第１流入路（63）と第１熱交換室（69）とを連通させ、上記第３の開口（33c）は、第１流出路（65）と第１熱交換室（69）とを連通させている。また、上記第２の開口（33b）は、第１流入路（63）と第２熱交換室（73）とを連通させ、上記第４の開口（33d）は、第１流出路（65）と第２熱交換室（73）とを連通させている。

上記第２端面板（31）には、図５に示すように、４つの開口（31a〜31d）が形成され、各開口（31a〜31d）には、それぞれ開閉手段である第５ダンパ（35）、第６ダンパ（37）、第７ダンパ（39）および第８ダンパ（41）が設けられている。上記４つの開口（31a〜31d）は、行列方向に近接して位置し、つまり、上下左右に２つずつ升目状に配置され、第５の開口（31a）と第７の開口（31c）とが第１熱交換室（69）に開口し、第６の開口（31b）と第８の開口（31d）とが第２熱交換室（73）に開口している。

上記第５の開口（31a）は、第２流入路（57）と第１熱交換室（69）とを連通させ、上記第７の開口（31c）は、第２流出路（59）と第１熱交換室（69）とを連通させている。また、上記第６の開口（31b）は、第２流入路（57）と第２熱交換室（73）とを連通させ、上記第８の開口（31d）は、第２流出路（59）と第２熱交換室（73）とを連通させている。

また、上記調湿装置（1）は、除湿運転と加湿運転とが切り換わるように構成されている。

例えば、除湿運転時において、上記調湿装置（1）は、冷媒が蒸発する第２熱交換器（7）または第１熱交換器（5）を流れる空気の水分を吸着剤で吸着し、冷媒が凝縮する第１熱交換器（5）または第２熱交換器（7）を流れる空気に水分を放出させて吸着剤を再生し、上記吸着剤で除湿された空気を室内に供給するように冷媒回路（2）の冷媒循環およびダンパ（47〜53，35〜41）による空気流通を切り換える。

一方、加湿運転時において、上記調湿装置（1）は、冷媒が蒸発する第１熱交換器（5）または第２熱交換器（7）を流れる空気の水分を吸着剤で吸着し、冷媒が凝縮する第２熱交換器（7）または第１熱交換器（5）を流れる空気に水分を放出させて吸着剤を再生し、上記吸着剤で加湿された空気を室内に供給するように冷媒回路（2）の冷媒循環およびダンパ（47〜53，35〜41）による空気流通を切り換える。

−吸着剤の構造および担持方法−
上記第１熱交換器（5）および第２熱交換器（7）は、上述したように、アルミニウム製のフィン（13）と銅製の伝熱管（15）（これらは図２に示す）とを備えている。そして、図６に示すように、上記フィン（13）および伝熱管（15）のうちの少なくとも一部である基材（80）の表面には、粒子（83）が直接に担持されて中間層（81）が設けられ、中間層（81）の表面には、機能性粒子（84）が直接に担持された粒子層（82）が設けられている。

中間層（81）は、基材（80）と粒子層（82）との間の熱膨張率を有するアルミナ等の材質の粒子（83）からなり、粒子層（82）は、ゼオライトやシリカゲルといった吸水性を有する機能性粒子（84）からなる。ここで、基材（80）を構成するアルミニウムの熱膨張率は２３６×１０^-7/℃であり、機能性粒子（84）の例であるシリカゲルの熱膨張率は３０×１０^-7/℃であり、中間層（81）の例であるアルミナの熱膨張率は８０×１０^-7/℃である。また、本明細書において、「粒子が直接に担持され」とは、粒子が、バインダーを用いることなく基材（80）や中間層（81）といった層の表面に付着していることをいう。

中間層（81）や粒子層（82）は、エアロゾルディポジション（エアロゾル状態の粒子を基材（80）に噴射して堆積する方法）や電気泳動法によって形成することができる。図７は、エアロゾルディポジションによって基材に中間層や機能性粒子層を形成する方法を示す模式図である。

図７に示す機構では、成膜が行われる成膜室（チャンバ）（90）の圧力を、導入管（98a）を通じて減圧することができる真空ポンプ（91）が設けられている。そして、成膜室（90）の内部には、ノズル（92）が基材（80）の表面に噴射口を向けて設けられている。成膜室（90）の外部には、中間層を形成するための粒子が保持されるボンベ（94）、吸水性を有する粒子が保持されるボンベ（95）、およびキャリアガスが保持されるボンベ（93）が設けられている。ボンベ（94）, （95）は、導入管（98b）によってノズル（92）に接続され、ボンベ（93）は導入管（98c）によってボンベ（94）, （95）に接続されている。導入管（98b）には、ボンベ（94）,（95）から成膜室（90）内に供給される物質の量を調整することができる弁（96）, （97）が設けられている。

この機構を用いて中間層（81）および粒子層（82）を成膜するためには、まず、フィン（13）や伝熱管（15）等（これらは図２に示す）のうち粒子層（82）を担持させたい部分である基材（80）を成膜室（チャンバ）（90）の中に導入する。そして、弁（96）, （97）を閉じた状態で、導入管（98a）を通じて成膜室（90）に接続された真空ポンプ（91）を動作させることにより、成膜室（90）内を絶対圧力１００Ｐａ程度の圧力まで減圧する。

ここで、ボンベ（94）内には、中間粒子だけでなく、ボンベ（93）から供給された絶対圧力０．２ＭＰａ程度のキャリアガスが存在しており、同様に、ボンベ（95）内にも、吸着性を有する粒子とキャリアガスとが存在している。成膜室（90）内を減圧雰囲気に保った状態で、ボンベ（94）と成膜室（90）との間に設けられた弁（96）を開放すると、キャリアガスによってノズル（92）から中間粒子が噴射される。これにより、基材（80）の表面に中間粒子が直接担持されて、中間層（81）（図６に示す）が形成される。

次に、弁（96）を閉じて、表層粒子が保持されるボンベ（95）についての弁（97）を開放することにより、キャリアガスによって、ボンベ（95）内の吸着性を有する粒子がノズル（92）から噴射される。これにより、中間層（81）の表面に吸着性を有する粒子が直接担持されて、粒子層（82）（図６に示す）が形成される。その後、吸着剤層の形成が完了すると弁（97）を閉じる。以上の工程により、基材（80）の上に中間層（81）および粒子層（82）が形成される。

次に、電気泳動法により中間層（81）および粒子層（82）を基材（80）に電着させる場合について説明する。図８（Ａ）, （Ｂ）は、電気泳動法によって基材に中間層および機能性粒子層を電着させる方法を示す模式図である。

基材（80）の表面に中間層（81）を担持させるためには、まず、図８（Ａ）に示す工程で、外部直流電源（107）、導電体材料からなるプラス電極部材（109）及びマイナス電極部材となる基材（80）を用意し、導線（111a）を用いてプラス電極部材（109）と外部直流電源（107）のプラス極（107a）とを接続し、導線（111b）を用いて基材（80）と外部直流電源（107）のマイナス極（107b）とを接続する。そして、中間層（81）(図６に示す）を形成するための粒子（104）を含んだ溶液（113）の入った容器（115）に、プラス極（107a）と接続しているプラス電極部材（109）及びマイナス極（107b）と接続している基材（80）を浸漬させる。その後、外部直流電源（107）の電源を入れる。

外部直流電源（107）の電源を入れると、基材（80）の表面はマイナスに帯電し、プラス電極部材（109）の表面はプラスに帯電する。溶液（113）中においてプラスに帯電した粒子（104）は、図８（Ａ）の矢印で示すように、静電引力によりマイナスに帯電する基材（80）の表面に引き寄せられ、基材（80）の表面に電着される。

その後、図８（Ｂ）に示す工程で、今度は、吸着性を有する粒子（102）を含む溶液（123）内に、導電体からなるプラス電極部材（109）とマイナス電極部材である基材（80）とを浸し、外部直流電源（107）の電源を入れる。

外部直流電源（107）の電源を入れると、基材（80）の表面はマイナスに帯電し、プラス電極部材（109）の表面はプラスに帯電する。溶液（123）中においてプラスに帯電した粒子（102）は、静電引力によりマイナスに帯電する基材（80）の表面に引き寄せられ、基材（80）の表面に電着される。以上の工程により、基材（80）の上に粒子層（82）（図６に示す）が担持される。

なお、上述の説明では、中間層（81）が単層である場合について説明したが、図９に示すように中間層（81）が第１中間層（81a）と第２中間層（81b）との２層であってもよいし、３層以上であってもよい。この場合には、中間層（81）を構成する複数の層は、基材（80）の熱膨張率から粒子層の熱膨張率に順次近づくように異なる熱膨張率に構成させる。なお、このような複数の中間層をエアロゾルディポジション法によって設ける場合には、図７に示すボンベ（94）として層の数の分だけのボンベを準備して、順番にこれらのボンベから中間粒子を基材（80）に供給すればよい。また、電気泳動法により設ける場合には、図８（Ａ）に示す溶液（113）として、複数の層における中間粒子がそれぞれ含まれる溶液を準備し、順番に電極を浸漬させて電着させればよい。

また、図１０に示すように、中間層（81c）に粒子層（82）の機能性粒子（84）を混合させてもよい。中間層（81）に粒子層（82）の機能性粒子（84）を混合させるためには、例えば図１１に示すような方法を行えばよい。図１１は、エアロゾルディポジション法によって中間層に吸着剤層の材質を混合させる方法を示す模式図である。図１１において図７と異なる点は、ボンベ（94a）に、基材（80）と粒子層（82）の機能性粒子（84）との間の熱膨張率を有する粒子だけでなく、粒子層（82）の機能性粒子（84）も混合されている点である。これにより、弁（96）を開くと、キャリアガスによって粒子と粒子層（82）の機能性粒子（84）とが同時に基材（80）に供給される。この中間層（81c）の成長が完了すると、ボンベ（95）についての弁（97）を開き、図７の機構の場合と同様の方法で粒子層（82）を成長させる。また、電気泳動法によって中間層に吸着剤層の材質を混合させる場合には、図８（Ａ）に示す溶液（113）に、基材（80）と粒子層（82）の機能性粒子（84）との間の熱膨張率を有する粒子だけでなく、粒子層（82）の機能性粒子（84）も混合して電気泳動を行えばよい。

また、中間層（81）に、機能性粒子（84）と基材（80）を構成する粒子とを混合させてもよい。この構造をエアロゾルディポジション法によって形成するためには、図１１に示すボンベ（94a）に、基材（80）を構成する粒子と機能性粒子（84）とを混合すればよい。また、電気泳動法によって形成するためには、図８（Ａ）に示す溶液（113）に、基材（80）を構成する粒子と機能性粒子（84）を混合して電気泳動を行えばよい。

−運転動作−
次に、上述した調湿装置（1）の運転動作について説明する。この調湿装置（1）は、第１空気と第２空気とを取り込み、除湿運転と加湿運転とを切り換えて行う。また、上記調湿装置（1）は、第１動作と第２動作とを交互に繰り返すことにより、除湿運転および加湿運転を連続的に行う。また、上記調湿装置（1）は、全換気モードの除湿運転および加湿運転と、循環モードの除湿運転および加湿運転とを行う。

〈全換気モードの除湿運転〉
この全換気モードの除湿運転は、室外空気ＯＡを第１空気として取り込み室内に供給する一方、室内空気ＲＡを第２空気として取り込み室外に排出する運転である。

（第１動作）
上記第１動作では、第２熱交換器（7）での吸着動作と、第１熱交換器（5）での再生（脱着）動作とが行われる。つまり、上記第１動作では、第２熱交換器（7）に室外空気ＯＡ中の水分が吸着され、第１熱交換器（5）から脱着した水分が室内空気ＲＡに付与される。

具体的に、上記第１動作では、四路切換弁（4）が図１(Ａ)に示す状態に切り換えられる。つまり、冷媒回路（2）における第１熱交換器（5）が凝縮器として、第２熱交換器（7）が蒸発器として機能する。また、上記第２ダンパ（49）、第３ダンパ（51）第８ダンパ（41）および第５ダンパ（35）を開き、第１ダンパ（47）、第４ダンパ（53）、第６ダンパ（37）および第７ダンパ（39）を閉じる。

図１２に示すように、上記状態で、第１ファン（79）および第２ファン（77）を駆動すると、第２吸込口（21）より流入した室内空気ＲＡは、第２流入路（57）を流れ、開口（31a）から第１熱交換室（69）に流れる。この第１熱交換室（69）の第１熱交換器（5）において、室内空気ＲＡは、フィン（13）および伝熱管（15）の外表面に担持された吸着剤から脱着した水分が放出されて加湿される。この加湿された室内空気ＲＡは、排出空気ＥＡとなり、開口（33c）から第１流出路（65）に流れ、第１ファン（79）を介して第１吹出口（23）より室外に排出される。

一方、上記第１吸込口（19）より流入した室外空気ＯＡは、第１流入路（63）を流れ、開口（33b）から第２熱交換室（73）に流れる。この第２熱交換室（73）の第２熱交換器（7）において、室外空気ＯＡは、水分がフィン（13）および伝熱管（15）の外表面に担持された吸着剤に吸着されて除湿される。この除湿された室外空気ＯＡは、調湿空気ＳＡとなり、開口（31d）から第２流出路（59）に流れ、第２ファン（77）を介して第２吹出口（25）より室内に供給される。

次に、上記冷媒回路（2）における冷媒循環について説明する。上記圧縮機（3）を駆動すると、該圧縮機（3）で圧縮された高温高圧の冷媒が四路切換弁（4）を経て第１熱交換器（5）に流れる。この第１熱交換器（5）において、冷媒は放熱して凝縮し、この冷媒の放熱によって第１熱交換器（5）の吸着剤が加熱され、吸着剤から水分が脱着して吸着剤が再生される。

そして、上記第１熱交換器（5）で凝縮した冷媒は、膨張弁（6）で減圧され、第２熱交換器（7）に流れる。この第２熱交換器（7）において、冷媒は吸着剤が水分を吸着する際に発生する吸着熱を吸熱して蒸発する。この冷媒の吸熱によって吸着剤が冷却される。上記蒸発した冷媒は、再び圧縮機（3）に戻り、この冷媒循環を繰り返す。

（第２動作）
上記第１動作を行った後、冷媒回路（2）の冷媒循環を切り換えることにより第２動作を行う。この第２動作では、第１熱交換器（5）での吸着動作と、第２熱交換器（7）での再生（脱着）動作とが行われる。つまり、上記第２動作では、第１熱交換器（5）に室外空気ＯＡ中の水分が吸着され、第２熱交換器（7）から脱着した水分が室内空気ＲＡに付与される。

具体的に、上記第２動作では、四路切換弁（4）が図１(Ｂ)に示す状態に切り換えられる。つまり、冷媒回路（2）における第１熱交換器（5）が蒸発器として、第２熱交換器（7）が凝縮器として機能する。また、上記第１ダンパ（47）、第４ダンパ（53）、第７ダンパ（39）および第６ダンパ（37）を開き、第３ダンパ（51）、第２ダンパ（49）、第５ダンパ（35）および第８ダンパ（41）を閉じる。

図１３に示すように、上記状態で、第１ファン（79）および第２ファン（77）を駆動すると、第２吸込口（21）より流入した室内空気ＲＡは、第２流入路（57）を流れ、開口（31b）から第２熱交換室（73）に流れる。この第２熱交換室（73）の第２熱交換器（7）において、室内空気ＲＡは、フィン（13）および伝熱管（15）の外表面に担持された吸着剤から脱着した水分が放出されて加湿される。この加湿された室内空気ＲＡは、排出空気ＥＡとなり、開口（33d）から第１流出路（65）に流れ、第１ファン（79）を介して第１吹出口（23）より室外に排出される。

一方、上記第１吸込口（19）より流入した室外空気ＯＡは、第１流入路（63）を流れ、開口（33a）から第１熱交換室（69）に流れる。この第１熱交換室（69）の第１熱交換器（5）において、室外空気ＯＡは、水分がフィン（13）および伝熱管（15）の外表面に担持された吸着剤に吸着されて除湿される。この除湿された室外空気ＯＡは、調湿空気ＳＡとなり、開口（31c）から第２流出路（59）に流れ、第２ファン（77）を介して第２吹出口（25）より室内に供給される。

次に、上記冷媒回路（2）における冷媒循環について説明する。上記圧縮機（3）を駆動すると、該圧縮機（3）で圧縮された高温高圧の冷媒が四路切換弁（4）を経て第２熱交換器（7）に流れる。この第２熱交換器（7）において、冷媒は放熱して凝縮し、この冷媒の放熱によって第２熱交換器（7）の吸着剤が加熱され、吸着剤から水分が脱着して吸着剤が再生される。

そして、上記第２熱交換器（7）で凝縮した冷媒は、膨張弁（6）で減圧され、第１熱交換器（5）に流れる。この第１熱交換器（5）において、冷媒は吸着剤が水分を吸着する際に発生する吸着熱を吸熱して蒸発する。この冷媒の吸熱によって吸着剤が冷却される。上記蒸発した冷媒は、再び圧縮機（3）に戻り、この冷媒循環を繰り返す。

上記第２動作を行った後、再び第１動作を行う。そして、この第１動作と第２動作とを繰り返して室内の除湿を連続的に行う。

〈全換気モードの加湿運転〉
この全換気モードの加湿運転は、室内空気ＲＡを第１空気として取り込み室外に排出する一方、室外空気ＯＡを第２空気として取り込み室内に供給する運転である。

（第１動作）
上記第１動作では、第２熱交換器（7）での吸着動作と、第１熱交換器（5）での再生（脱着）動作とが行われる。つまり、上記第１動作では、第２熱交換器（7）に室内空気ＲＡ中の水分が吸着され、第１熱交換器（5）から脱着した水分が室外空気ＯＡに付与される。

具体的に、上記第１動作では、四路切換弁（4）が図１(Ａ)に示す状態に切り換えられる。つまり、冷媒回路（2）における第１熱交換器（5）が凝縮器として、第２熱交換器（7）が蒸発器として機能する。また、上記第１ダンパ（47）、第４ダンパ（53）、第７ダンパ（39）および第６ダンパ（37）を開き、第３ダンパ（51）、第２ダンパ（49）、第５ダンパ（35）および第８ダンパ（41）を閉じる。

図１４に示すように、上記状態で、第１ファン（79）および第２ファン（77）を駆動すると、第２吸込口（21）より流入した室内空気ＲＡは、第２流入路（57）を流れ、開口（31b）から第２熱交換室（73）に流れる。この第２熱交換室（73）の第２熱交換器（7）において、室内空気ＲＡは、水分がフィン（13）および伝熱管（15）の外表面に担持された吸着剤に吸着されて除湿される。この除湿された室内空気ＲＡは、排出空気ＥＡとなり、開口（33d）から第１流出路（65）に流れ、第１ファン（79）を介して第１吹出口（23）より室外に排出される。

一方、上記第１吸込口（19）より流入した室外空気ＯＡは、第１流入路（63）を流れ、開口（33a）から第１熱交換室（69）に流れる。この第１熱交換室（69）の第１熱交換器（5）において、室外空気ＯＡは、フィン（13）および伝熱管（15）の外表面に担持された吸着剤から脱着した水分が放出されて加湿される。この加湿された室外空気ＯＡは、調湿空気ＳＡとなり、開口（31c）から第２流出路（59）に流れ、第２ファン（77）を介して第２吹出口（25）より室内に供給される。

次に、上記冷媒回路（2）における冷媒循環について説明する。上記圧縮機（3）を駆動すると、該圧縮機（3）で圧縮された高温高圧の冷媒が四路切換弁（4）を経て第１熱交換器（5）に流れる。この第１熱交換器（5）において、冷媒は放熱して凝縮し、この冷媒の放熱によって第１熱交換器（5）の吸着剤が加熱され、吸着剤から水分が脱着して吸着剤が再生される。

そして、上記第１熱交換器（5）で凝縮した冷媒は、膨張弁（6）で減圧され、第２熱交換器（7）に流れる。この第２熱交換器（7）において、冷媒は吸着剤が水分を吸着する際に発生する吸着熱を吸熱して蒸発する。この冷媒の吸熱によって吸着剤が冷却される。上記蒸発した冷媒は、再び圧縮機（3）に戻り、この冷媒循環を繰り返す。

（第２動作）
上記第１動作を行った後、冷媒回路（2）の冷媒循環を切り換えることにより第２動作を行う。この第２動作では、第１熱交換器（5）での吸着動作と、第２熱交換器（7）での再生（脱着）動作とが行われる。つまり、上記第２動作では、第１熱交換器（5）に室内空気ＲＡ中の水分が吸着され、第２熱交換器（7）から脱着した水分が室外空気ＯＡに付与される。

具体的に、上記第２動作では、四路切換弁（4）が図１(Ｂ)に示す状態に切り換えられる。つまり、冷媒回路（2）における第１熱交換器（5）が蒸発器として、第２熱交換器（7）が凝縮器として機能する。また、上記第２ダンパ（49）、第３ダンパ（51）、第８ダンパ（41）および第５ダンパ（35）を開き、第４ダンパ（53）、第１ダンパ（47）、第６ダンパ（37）および第７ダンパ（39）を閉じる。

図１５に示すように、上記状態で、第１ファン（79）および第２ファン（77）を駆動すると、第２吸込口（21）より流入した室内空気ＲＡは、第２流入路（57）を流れ、開口（31a）から第１熱交換室（69）に流れる。この第１熱交換室（69）の第１熱交換器（5）において、室内空気ＲＡは、水分がフィン（13）および伝熱管（15）の外表面に担持された吸着剤に吸着されて除湿される。この除湿された室内空気ＲＡは、排出空気ＥＡとなり、開口（33c）から第１流出路（65）に流れ、第１ファン（79）を介して第１吹出口（23）より室外に排出される。

一方、上記第１吸込口（19）より流入した室外空気ＯＡは、第１流入路（63）を流れ、開口（33b）から第２熱交換室（73）に流れる。この第２熱交換室（73）の第２熱交換器（7）において、室外空気ＯＡは、フィン（13）および伝熱管（15）の外表面に担持された吸着剤から脱着した水分が放出されて加湿される。この加湿された室外空気ＯＡは、調湿空気ＳＡとなり、開口（31d）から第２流出路（59）に流れ、第２ファン（77）を介して第２吹出口（25）より室内に供給される。

次に、上記冷媒回路（2）における冷媒循環について説明する。上記圧縮機（3）を駆動すると、該圧縮機（3）で圧縮された高温高圧の冷媒が四路切換弁（4）を経て第２熱交換器（7）に流れる。この第２熱交換器（7）において、冷媒は放熱して凝縮し、この冷媒の放熱によって第２熱交換器（7）の吸着剤が加熱され、吸着剤から水分が脱着して吸着剤が再生される。

そして、上記第２熱交換器（7）で凝縮した冷媒は、膨張弁（6）で減圧され、第１熱交換器（5）に流れる。この第１熱交換器（5）において、冷媒は吸着剤が水分を吸着する際に発生する吸着熱を吸熱して蒸発する。この冷媒の吸熱によって吸着剤が冷却される。上記蒸発した冷媒は、再び圧縮機（3）に戻り、この冷媒循環を繰り返す。

上記第２動作を行った後、再び第１動作を行う。そして、この第１動作と第２動作とを繰り返して室内の加湿を連続的に行う。

〈循環モードの除湿運転〉
この循環モードの除湿運転は、室内空気ＲＡを第１空気として取り込み室内に供給する一方、室外空気ＯＡを第２空気として取り込み室外に排出する運転である。尚、上記冷媒回路（2）の冷媒循環については、上述した全換気モードと同じであるので、説明を省略する。

（第１動作）
上記第１動作では、第２熱交換器（7）での吸着動作と、第１熱交換器（5）での再生（脱着）動作とが行われる。つまり、上記第１動作では、第２熱交換器（7）に室内空気ＲＡ中の水分が吸着され、第１熱交換器（5）から脱着した水分が室外空気ＯＡに付与される。

この第１動作時には、第１ダンパ（47）、第３ダンパ（51）、第６ダンパ（37）および第８ダンパ（41）を開き、第２ダンパ（49）、第４ダンパ（53）、第５ダンパ（35）および第７ダンパ（39）を閉じる。

上記状態で、第１ファン（79）および第２ファン（77）を駆動すると、第１吸込口（19）より流入した室外空気ＯＡは、第１流入路（63）を流れ、開口（33a）から第１熱交換室（69）に流れる。この第１熱交換室（69）の第１熱交換器（5）において、室外空気ＯＡは、フィン（13）および伝熱管（15）の外表面に担持された吸着剤から脱着した水分が放出されて加湿される。この加湿された室外空気ＯＡは、排出空気ＥＡとなり、開口（33c）から第１流出路（65）に流れ、第１ファン（79）を介して第１吹出口（23）より室外に排出される。

一方、上記第２吸込口（21）より流入した室内空気ＲＡは、第２流入路（57）を流れ、開口（31b）から第２熱交換室（73）に流れる。この第２熱交換室（73）の第２熱交換器（7）において、室内空気ＲＡは、水分がフィン（13）および伝熱管（15）の外表面に担持された吸着剤に吸着されて除湿される。この除湿された室内空気ＲＡは、調湿空気ＳＡとなり、開口（31d）から第２流出路（59）に流れ、第２ファン（77）を介して第２吹出口（25）より室内に供給される。

（第２動作）
上記第１動作を行った後、第２動作を行う。この第２動作では、第１熱交換器（5）での吸着動作と、第２熱交換器（7）での再生（脱着）動作とが行われる。つまり、上記第２動作では、第１熱交換器（5）に室内空気ＲＡ中の水分が吸着され、第２熱交換器（7）から脱着した水分が室外空気ＯＡに付与される。

この第２動作時には、第２ダンパ（49）、第４ダンパ（53）、第５ダンパ（35）および第７ダンパ（39）を開き、第１ダンパ（47）、第３ダンパ（51）、第６ダンパ（37）および第８ダンパ（41）を閉じる。

上記状態で、第１ファン（79）および第２ファン（77）を駆動すると、第１吸込口（19）より流入した室外空気ＯＡは、第１流入路（63）を流れ、開口（33b）から第２熱交換室（73）に流れる。この第２熱交換室（73）の第２熱交換器（7）において、室外空気ＯＡは、フィン（13）および伝熱管（15）の外表面に担持された吸着剤から脱着した水分が放出されて加湿される。この加湿された室外空気ＯＡは、排出空気ＥＡとなり、開口（33d）から第１流出路（65）に流れ、第１ファン（79）を介して第１吹出口（23）より室外に排出される。

一方、上記第２吸込口（21）より流入した室内空気ＲＡは、第２流入路（57）を流れ、開口（31a）から第１熱交換室（69）に流れる。この第１熱交換室（69）の第１熱交換器（5）において、室内空気ＲＡは、水分がフィン（13）および伝熱管（15）の外表面に担持された吸着剤に吸着されて除湿される。この除湿された室内空気ＲＡは、調湿空気ＳＡとなり、開口（31c）から第２流出路（59）に流れ、第２ファン（77）を介して第２吹出口（25）より室内に供給される。

上記第２動作を行った後、再び第１動作を行う。そして、この第１動作と第２動作とを繰り返して室内の除湿を連続的に行う。

〈循環モードの加湿運転〉
この循環モードの加湿運転は、室外空気ＯＡを第１空気として取り込み室外に排出する一方、室内空気ＲＡを第２空気として取り込み室内に供給する運転である。尚、上記冷媒回路（2）の冷媒循環については、上述した全換気モードと同じであるので、説明を省略する。

（第１動作）
上記第１動作では、第２熱交換器（7）での吸着動作と、第１熱交換器（5）での再生（脱着）動作とが行われる。つまり、上記第１動作では、第２熱交換器（7）に室外空気ＯＡ中の水分が吸着され、第１熱交換器（5）から脱着した水分が室内空気ＲＡに付与される。

この第１動作時には、第２ダンパ（49）、第４ダンパ（53）、第５ダンパ（35）および第７ダンパ（39）を開き、第１ダンパ（47）、第３ダンパ（51）、第６ダンパ（37）および第８ダンパ（41）を閉じる。

上記状態で、第１ファン（79）および第２ファン（77）を駆動すると、第２吸込口（21）より流入した室内空気ＲＡは、第２流入路（57）を流れ、開口（31a）から第１熱交換室（69）に流れる。この第１熱交換室（69）の第１熱交換器（5）において、室内空気ＲＡは、フィン（13）および伝熱管（15）の外表面に担持された吸着剤から脱着した水分が放出されて加湿される。この加湿された室内空気ＲＡは、調湿空気ＳＡとなり、開口（31c）から第２流出路（59）に流れ、第２ファン（77）を介して第２吹出口（25）より室内に供給される。

一方、上記第１吸込口（19）より流入した室外空気ＯＡは、第１流入路（63）を流れ、開口（33b）から第２熱交換室（73）に流れる。この第２熱交換室（73）の第２熱交換器（7）において、室外空気ＯＡは、水分がフィン（13）および伝熱管（15）の外表面に担持された吸着剤に吸着されて除湿される。この除湿された室外空気ＯＡは、排出空気ＥＡとなり、開口（33d）から第１流出路（65）に流れ、第１ファン（79）を介して第１吹出口（23）より室外に排出される。

（第２動作）
上記第１動作を行った後、第２動作を行う。この第２動作では、第１熱交換器（5）での吸着動作と、第２熱交換器（7）での再生（脱着）動作とが行われる。つまり、上記第２動作では、第１熱交換器（5）に室外空気ＯＡ中の水分が吸着され、第２熱交換器（7）から脱着した水分が室内空気ＲＡに付与される。

この第２動作時には、第１ダンパ（47）、第３ダンパ（51）、第６ダンパ（37）および第８ダンパ（41）を開き、第２ダンパ（49）、第４ダンパ（53）、第５ダンパ（35）および第７ダンパ（39）を閉じる。

上記状態で、第１ファン（79）および第２ファン（77）を駆動すると、第２吸込口（21）より流入した室内空気ＲＡは、第２流入路（57）を流れ、開口（31b）から第２熱交換室（73）に流れる。この第２熱交換室（73）の第２熱交換器（7）において、室内空気ＲＡは、フィン（13）および伝熱管（15）の外表面に担持された吸着剤から脱着した水分が放出されて加湿される。この加湿された室内空気ＲＡは、調湿空気ＳＡとなり、開口（31d）から第２流出路（59）に流れ、第２ファン（77）を介して第２吹出口（25）より室内に供給される。

一方、上記第１吸込口（19）より流入した室外空気ＯＡは、第１流入路（63）を流れ、開口（33a）から第１熱交換室（69）に流れる。この第１熱交換室（69）の第１熱交換器（5）において、室外空気ＯＡは、水分がフィン（13）および伝熱管（15）の外表面に担持された吸着剤に吸着されて除湿される。この除湿された室外空気ＯＡは、排出空気ＥＡとなり、開口（33c）から第１流出路（65）に流れ、第１ファン（79）を介して第１吹出口（23）より室外に排出される。

上記第２動作を行った後、再び第１動作を行う。そして、この第１動作と第２動作とを繰り返して室内の加湿を連続的に行う。

−実施形態の効果−
以上説明したように、本実施形態１によれば、バインダーを用いることなく、基材（80）に粒子層（82）を担持するようにしたために、バインダーで覆われる機能性粒子（84）がなくなり、粒子層（82）と空気との接触を従来よりも増大させることができるので、機能性粒子（84）が効率良く機能を発揮することができる。さらに、熱膨張率の大きく異なる基材（80）と粒子層（82）との間に、これらの間の値の熱膨張率を有する中間層（81）を設けることにより、基材（80）であるフィン（13）等の温度が変化した際に、中間層（81）によって膨張及び収縮変形を吸収することができるので、基材（80）からの粒子層（82）の剥がれを防止することができる。

また、中間層（81）として、基材（80）の熱膨張率から粒子層（82）の熱膨張率に順次近づく複数の層を設けた場合には、基材（80）から粒子層（82）に向かって熱膨張率がよりなだらかに変化するため、粒子層（82）をより剥がれにくくすることができる。

また、バインダーを用いない場合には、小さな隙間に機能性粒子（84）を担持させる際の目詰まり等の恐れがないため、微細部分や隙間部における機能性粒子（84）の担持を容易に行うことができる。これにより、アルミニウム製基材（80）の形状に制約を受けることがないので、構造体（11）の小型化を図ることもできる。

また、中間層（81）として、基材（80）の熱膨張率から粒子層（82）の熱膨張率に順次近づく複数の層を設けた場合には、基材（80）から粒子層（82）に向かって熱膨張率がよりなだらかに変化するため、粒子層（82）をより剥がれにくくすることができる。

また、中間層（81c）に、機能性粒子（84）を混合させた場合や、中間層（81）として基材（80）と機能性粒子（84）とを混合した層を設けた場合には、粒子層（82）を中間層（81）からより剥がれにくくすることができる。

《発明の実施形態２》
本実施形態２は、本発明に係る調湿装置を備え、室内の冷暖房を行うと共に、暖房時には室内の加湿を行うように構成された空調機である。

本実施形態２の空調機は、図１６に示すように、室外ユニット（211）と、上記室外ユニット（211）上部に取り付けられた加湿器（212）と、上記室外ユニット（211）に連絡配管(図示せず)および加湿空気搬送用配管（214）を介して接続された室内ユニット（213）とを備えている。また、上記加湿空気搬送用配管（214）は、加湿器（212）から室外ユニット（211）の側面（21１a）に沿って下方に延び、室外ユニット（211）の側面（21１a）の下部から上方に延びて室内ユニット（213）に接続されている。

上記加湿器（212）は、円板形状の吸着ロータ（222）を有している。また、上記吸着ロータ（222）の本体に円板形状の中心を貫通するように軸（216）を固定している。上記加湿器（212）のケーシング（210）内に円板形状の吸着ロータ（222）を軸（216）が略鉛直方向になるように配置している。なお、上記吸着ロータ（222）は、円板形状に限らず、多角形状等の他の形状でもよい。

なお、図１６では、室外ユニット（211）の上部に加湿器（212）を取り付ける場合について示したが、加湿器は、室外ユニット内の上側に配置して、室外ユニットと一体にしたものでもよい。

以下に、加湿器（212）内の吸着ロータ（222）の構造についてより詳細に説明する。図１７に示すように、上記加湿器（212）には、吸着ロータ（222）、除湿流路（223）、再生流路（225）および再生用ヒータ（226）が設けられている。このうち、再生用ヒータ（226）は、空気を加熱するための加熱器を構成している。

上記吸着ロータ（222）は、本発明に係る吸着素子を構成している。この吸着ロータ（222）は、扁平な円環状のロータ本体（222a）を備えている。このロータ本体（222a）の内円部には、全体に亘ってアルミニウム製の通路形成部材（222b）が設けられている。この通路形成部材（222b）は、段ボール状に形成され、空気を流すための多数の通路がロータ本体（222a）の厚さ方向に貫通している。上記通路形成部材（222b）およびロータ本体（222a）は、それぞれ本発明に係るアルミニウム製基材およびアルミニウム製基材を有する構造体を構成している。

上記通路形成部材（222b）の外表面には、耐食性皮膜層が形成されている。そして、この耐食性皮膜層の表面には、吸水性を有する粒子層（82）（図６に示す）が形成されている。これらの点は、上述した実施形態１における熱交換器（5,7）のフィン（13）等と同様である。また、上記粒子層（82）の担持方法も、実施形態１の場合と同様である。

上記吸着ロータ（222）は、除湿流路（223）および再生流路（225）の両方を横断するように配置されている。また、上記吸着ロータ（222）は、図示しないモータによって回転駆動され、除湿流路（223）と再生流路（225）との間を移動するように構成されている。

具体的に、上記吸着ロータ（222）は、除湿ゾーン（231）、再生ゾーン（232）および熱回収ゾーン（233）の３つのゾーンに区分けされている。この各ゾーン（231,232,233）は、吸着ロータ（222）と同心の扇形の部分である。そして、上記吸着ロータ（222）は、モータによって回転駆動されることにより、除湿ゾーン（231）、再生ゾーン（232）および熱回収ゾーン（233）を順次移動する。

上記除湿流路（223）は、室外空気を除湿ゾーン（231）に供給し、その後室外に排出するように構成されている。具体的に、上記除湿流路（223）は、入口端および出口端が別個に室外に開口している。また、この除湿流路（223）には、吸着ロータ（222）の上流側に除湿側ファン（224）が設けられている。この除湿側ファン（224）を駆動すると、除湿流路（223）に室外空気が取り込まれ、除湿ゾーン（231）に送られて吸着ロータ（222）を流通し、その後室外に排出される。

上記再生流路（225）は、第１流路（241）、第２流路（242）および第３流路（243）により構成されている。

上記第１流路（241）は、熱回収ゾーン（233）に被加湿空気を供給するように構成されている。具体的に、上記第１流路（241）の入口端は、室外に開口している。また、この第１流路（241）には、再生側ファン（227）が設けられている。この再生側ファン（227）を駆動すると、第１流路（241）に室外空気が取り込まれ、被加湿空気として熱回収ゾーン（233）に送られて吸着ロータ（222）を流通する。

上記第２流路（242）は、被加湿空気を熱回収ゾーン（233）から再生ゾーン（232）へ送るように構成されている。具体的に、上記第２流路（242）の途中には、再生用ヒータ（226）が設けられている。この第２流路（242）では、熱回収ゾーン（233）から出た被加湿空気が再生用ヒータ（226）によって加熱され、再生ゾーン（232）に送られて吸着ロータ（222）を流通する。

上記第３流路（243）は、再生ゾーン（232）から出た被加湿空気を空気ダクト（221）に導くように構成されている。つまり、再生ゾーン（232）において吸着ロータ（222）を流通した被加湿空気は、第３流路（243）を流れて空気ダクト（221）に送り込まれる。

−運転動作−
まず、暖房運転時の動作について説明する。この暖房運転では、ヒートポンプ動作による室内空気の加熱と、加湿器（212）で加湿された被加湿空気の供給との両方が行われる。

上記空調機の冷媒回路では、冷媒が循環して冷凍サイクルが行われる。具体的に、圧縮機で圧縮された高温高圧のガス冷媒は、室内ユニット（213）に流入し、室内ファン（219）によって取り込まれた室内空気と熱交換して凝縮する。一方、上記室内空気は、冷媒の凝縮熱によって加熱されて室内に供給される。

上記加湿器（212）においては、除湿側ファン（224）および再生側ファン（227）を駆動すると共に、再生用ヒータ（226）に通電する。また、図示しないモータを駆動し、吸着ロータ（222）を図１５に白抜きの矢印で示す方向に回転させる。

まず、室外空気が除湿側ファン（224）によって除湿流路（223）に取り込まれる。この取り込まれた室外空気は、除湿ゾーン（231）に送られて吸着ロータ（222）の通路形成部材（222b）を貫通して流れる。その際、室外空気は、水分が通路形成部材（222b）の外表面に担持された吸着剤に吸着されて除湿される。つまり、上記吸着ロータ（222）は、除湿ゾーン（231）にて室外空気から吸湿する。この除湿された室外空気は、除湿ゾーン（231）から出て室外に排出される。また、上記除湿ゾーン（231）にて吸湿した吸着ロータ（222）の部分は、該吸着ロータ（222）の回転に伴って再生ゾーン（232）へ移動する。

一方、上記再生流路（225）の第１流路（241）には、再生側ファン（227）によって室外空気が取り込まれる。この取り込まれた室外空気は、被加湿空気として熱回収ゾーン（233）に送られて吸着ロータ（222）の通路形成部材（222b）を貫通して流れる。その後、被加湿空気は、第２流路（242）を流れて再生用ヒータ（226）によって加熱された後、再生ゾーン（232）に送られて吸着ロータ（222）の通路形成部材（222b）を貫通して流れる。そして、この被加湿空気は、第３流路（243）を経て空気ダクト（221）に流れる。

ここで、上記再生ゾーン（232）では、通路形成部材（222b）の吸着剤が高温の被加湿空気によって加熱されることにより、該通路形成部材（222b）の吸着剤から除湿ゾーン（231）にて吸着された水分が脱着し、該吸着剤が再生される。そして、上記再生ゾーン（232）では、吸着剤から脱着した水分が被加湿空気に付与され、該被加湿空気が加湿される。つまり、上記吸着ロータ（222）は、再生ゾーン（232）にて被加湿空気に対して放湿する。また、上記再生ゾーン（232）にて放湿した吸着ロータ（222）の部分は、該吸着ロータ（222）の回転に伴って熱回収ゾーン（233）へ移動する。

上記熱回収ゾーン（233）では、第１流路（241）に取り込まれた低温（例えば、７℃程度）の被加湿空気が再生ゾーン（232）にて加熱された通路形成部材（222b）の吸着剤と接触する。これにより、被加湿空気が吸着剤の持つ熱を回収して予熱されると共に、除湿ゾーン（231）へ移動していく吸着ロータ（222）の部分が予め冷却される。そして、この冷却された吸着ロータ（222）の部分は、該吸着ロータ（222）の回転に伴って再び除湿ゾーン（231）へ移動する。

以上のように、上記再生流路（225）を流れる被加湿空気は、熱回収ゾーン（233）で予熱され、再生用ヒータ（226）によって加熱された後、再生ゾーン（232）で加湿される。そして、この加湿された被加湿空気は、第３流路（243）から空気ダクト（221）に流れ、室内ユニット（213）から室内に供給される。

次に、冷房運転時の動作について説明する。この冷房運転では、冷却動作による室内空気の冷却のみが行われ、加湿器（212）の運転は行われない。

上記空調機の冷媒回路では、冷媒が循環して冷凍サイクルが行われる。具体的に、圧縮機で圧縮された高温高圧のガス冷媒は、室外熱交換器に流入して凝縮し、膨張機構によって減圧された後、室内ユニット（213）に流入する。この室内ユニット（213）では、冷媒が室内ファン（219）によって取り込まれた室内空気と熱交換して蒸発する。一方、上記室内空気は、冷却されて室内に供給される。

《その他の実施形態》
上記実施形態１では、フィン（13）を単に長方形板状に形成するようにしたが、本発明では、長方形板の平面にいわゆる切り起こし部を多数設けてフィン（13）を構成するようにしてもよい。その場合、上記フィン（13）の表面積が増大するので、担持されるゼオライトの面積も増大し、吸着性能を向上させることができる。

また、実施形態１では、粒子層（82）が水分の吸脱着を行う場合について説明したが、本発明では、粒子層（82）として、有毒な物質を吸着したり分解する層を用いてもよい。つまり、本発明の空気調和装置は、調湿装置の他、脱臭装置など、空気質を調整する装置を含む、広義の概念である。

以上説明したように、本発明は、各種物質を吸着させる空気調和装置として有用である。

実施形態１に係る調湿装置の冷媒回路図であり、（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ第１動作時および第２動作時の状態を示すものである。 実施形態１に係る熱交換器を示す斜視図である。 上面板を省略したケーシングの平面図である。 図３のＡ−Ａ線におけるケーシングの端面図である。 図３のＢ−Ｂ線におけるケーシングの端面図である。 実施形態１に係る機能性粒子層の担持構造を示す模式図である。 エアロゾルディポジションによって基材に中間層や機能性粒子層を形成する方法を示す模式図である。 （Ａ）, （Ｂ）は、電気泳動法によって基材に中間層および機能性粒子層を電着させる方法を示す模式図である。 実施形態１において、中間層が複数の層からなる形態を示す模式図である。 実施形態１において、中間層に機能性粒子層の粒子を混合させた形態を示す模式図である。 エアロゾルディポジション法によって中間層に機能性粒子の材質を混合させる方法を示す模式図である。 除湿の第１動作を示し、上面板を省略したケーシングの平面図である。 除湿の第２動作を示し、上面板を省略したケーシングの平面図である。 加湿の第１動作を示し、上面板を省略したケーシングの平面図である。 加湿の第２動作を示し、上面板を省略したケーシングの平面図である。 実施形態２に係る空調機の全体構成図である。 実施形態２に係る加湿器の概略構成図である。 従来の吸着素子の要部を示す拡大断面図である。

符号の説明

１３ フィン
１５ 伝熱管
８０ 基材
８１ 中間層
８１ａ 第１中間層
８１ｂ 第２中間層
８２ 機能性粒子層
９０ 成膜室
９１ 真空ポンプ
９１ 成膜室
９２ ノズル
９３, ９４, ９４ａ, ９５ ボンベ
９６, ９７ 弁
９８ａ, ９８ｂ, ９８ｃ 導入管
１０４ 粒子
１０７ 外部直流電源
１０７ａ, １０７ｂ プラス極
１０９ プラス電極部材
１１１ａ, １１１ｂ 導線
１１３, １２３ 溶液
１１５ 容器

Claims (8)

1. アルミニウム製基材（80）の構造体（11）を有し、該基材（80）には、所定の物質を吸脱着する機能性粒子（84）より成る粒子層（82）が形成された空気調和装置であって、
   上記基材（80）と粒子層（82）との間の熱膨張率を有する中間粒子が上記基材（80）の表面に直接に担持されて基材（80）と粒子層（82）との間の熱膨張率を有する中間層（81）が基材（80）の表面に形成される一方、
   上記粒子層（82）は、中間層（81）の表面に機能性粒子（84）が直接に担持されて中間層（81）の表面に形成されている
   ことを特徴とする空気調和装置。
2. 請求項１において、
   上記中間層（81）は、熱膨張率が異なる複数の層で形成され、各層は、基材（80）の熱膨張率から粒子層（82）の熱膨張率に順次近づくように異なる熱膨張率に構成されていることを特徴とする空気調和装置。
3. 請求項１において、
   上記中間層（81）は、基材（80）と粒子層（82）との間の熱膨張率を有する粒子（83）と機能性粒子（84）とが混合した中間粒子で形成されている
   ことを特徴とする空気調和装置。
4. 請求項１において、
   上記中間層（81）は、基材（80）を構成する粒子と機能性粒子（84）とが混合した中間粒子で形成されている
   ことを特徴とする空気調和装置。
5. 請求項１において、
   上記機能性粒子（84）は、水分を吸脱着する粒子である
   ことを特徴とする空気調和装置。
6. 請求項１において、
   上記機能性粒子（84）は、有害物質を吸脱着するか、または分解する粒子であることを特徴とする空気調和装置。
7. 請求項５において、
   上記構造体（11）は、空気と冷媒とを熱交換する熱交換器である
   ことを特徴とする空気調和装置。
8. 請求項７において、
   上記熱交換器は、水分を吸脱着して除湿空気又は加湿空気を生成する
   ことを特徴とする空気調和装置。

Images