JP2006078108A

JP2006078108A - 調湿装置

Info

Publication number: JP2006078108A
Application number: JP2004263635A
Authority: JP
Inventors: Shuji Ikegami; 周司池上; Yoshinori Narukawa; 嘉則成川; Tomohiro Yabu; 知宏薮
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2004-09-10
Filing date: 2004-09-10
Publication date: 2006-03-23

Abstract

【課題】空気の調湿に要する部品点数を低減でき、かつ除湿又は加湿性能の向上を図ることができる調湿装置を提供する。
【解決手段】調湿装置（1）の冷媒回路（10）には、吸着剤が担持された吸着熱交換器（11,12）が設けられる。吸着熱交換器（11,12）が蒸発器となる状態では、吸着熱交換器（11,12）を流れる冷媒によって吸着剤が冷却されるとともに、吸着剤に空気中の水分が吸着される。この際生じる吸着熱は、冷媒の蒸発熱として利用される。吸着熱交換器（11,12）が凝縮器となる状態では、吸着熱交換器（11,12）を流れる冷媒によって吸着剤が加熱され、吸着剤の水分が脱着されて空気に付与される。
【選択図】図５

Description

本発明は、調湿した空気を室内へ供給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、空気通路と、該空気通路に設置された吸着ユニットとを備えている。吸着ユニットでは、伝熱管の周囲を囲むようにメッシュ容器が設けられ、このメッシュ容器に吸着剤が充填されている。吸着ユニットの伝熱管は、冷凍サイクルを行う冷媒回路に接続されている。また、吸着ユニットの吸着剤は、伝熱管を流れる冷媒によって冷却又は加熱される。

上記調湿装置において、吸着ユニットの伝熱管が蒸発器として機能する状態では、メッシュ容器内の吸着剤が冷却され、メッシュ容器を通過する空気中の水分が吸着剤に吸着される。一方、吸着ユニットの伝熱管が凝縮器として機能する状態では、メッシュ容器内の吸着剤が加熱され、この吸着剤から水分が脱離してメッシュ容器を通過する空気に付与される。そして、上記調湿装置は、吸着ユニットで除湿し又は加湿した空気を室内へ供給する。
特開平８−１８９６６７号公報

しかしながら、特許文献１の調湿装置においては、吸着剤を冷却又は加熱する手段である伝熱管と、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、この調湿装置の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、伝熱管とメッシュ容器とを別個に形成すると、吸着剤と伝熱管との間の伝熱性が損なわれてしまうため、伝熱管で吸着剤を効率的に冷却又は加熱することが困難であった。したがって、吸着剤による水分の吸脱着性能、すなわちこの調湿装置の除湿又は加湿性能が低下してしまう恐れがあった。

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、空気の調湿に要する部品点数を低減しながら、調湿装置の除湿又は加湿性能の向上を図ることができる調湿装置を提供することである。

本発明は、冷媒回路に接続される熱交換器に吸着剤を担持するようにしたものである。
具体的に、第１の発明は、ケーシング（20）内に空気中の水分の吸脱着を行う吸着剤を備えた調湿装置を前提としている。そして、この調湿装置は、熱交換器（11,12）が接続されて冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）と、上記冷媒回路（10）の冷媒の循環方向を可逆的に切り換える冷媒切換機構（14）とを備え、上記ケーシング（20）は、天板（21）、底板（22）、及び側板（23,24）を有する箱状に形成され、熱交換器（11,12）は、上記吸着剤を担持するとともにケーシング（20）の天板（21）及び底板（22）に対して略平行な方向が厚さ方向となる略板状に形成されているものである。ここで、熱交換器（11,12）の形状を示す「略板状」とは、その全体として外縁形状が実質的に略板状ないし直方体形状であるもので、少なくともその縦寸法、横寸法、高さ寸法のうち一方向の寸法が他の寸法よりも短い形状であるものを意味する。

上記第１の発明では、冷媒が循環することで蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）に熱交換器（11,12）が設けられる。熱交換器（11,12）は、吸着剤が担持されるとともに、冷媒切換機構（14）で切り換えられる冷媒の循環方向によって凝縮器又は蒸発器として機能する。

ここで、例えば蒸発器となる熱交換器（11）に空気が流通すると、熱交換器（11）の吸着剤が冷却され、吸着剤に空気中の水分が吸着される。この際生じる吸着熱は、冷媒の蒸発熱として利用される。一方、例えば凝縮器となる熱交換器（12）に空気が流通すると、熱交換器（11）の吸着剤が加熱され、吸着剤から水分が脱離する。そして、この水分が空気に付与される。

また、本発明では、熱交換器（11,12）が天板（21）及び底板（22）と略平行な方向が厚さ方向となるようにケーシング（20）内に配置される。すなわち、熱交換器（11,12）は、ケーシング（20）における水平方向（天板（21）及び底板（22）の延在方向）の寸法がその鉛直方向の寸法よりも短くなるようにしてケーシング（20）内に配置される。

第２の発明は、ケーシング（20）内に空気中の水分の吸脱着を行う吸着剤を備えた調湿装置を前提としている。そして、この調湿装置は、熱交換器（11,12）が接続されて冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）と、上記冷媒回路（10）の冷媒の循環方向を可逆的に切り換える冷媒切換機構（14）とを備え、上記ケーシング（20）は、天板（21）、底板（22）、及び側板（23,24）を有する箱状に形成され、熱交換器（11,12）は、上記吸着剤を担持するとともにケーシング（20）の側板（23,24）に対して略平行な方向が厚さ方向となる略板状に形成されているものである。

上記第２の発明では、第１の発明と同様の調湿装置において、熱交換器（11,12）が側板（23,24）と略平行な方向が厚さ方向となるようにケーシング（20）内に配置される。すなわち、熱交換器（11,12）は、ケーシング（20）における鉛直方向（側板（23,24）の延在方向）の寸法がその水平方向の寸法よりも短くなるようにしてケーシング（20）内に配置される。

第３の発明は、ケーシング（20）内に空気中の水分の吸脱着を行う吸着剤を備えた調湿装置を前提としている。そして、この調湿装置は、熱交換器（11,12）が接続されて冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）と、上記冷媒回路（10）の冷媒の循環方向を可逆的に切り換える冷媒切換機構（14）とを備え、上記ケーシング（20）は、天板（21）、底板（22）、及び側板（23,24）を有する箱状に形成され、熱交換器（11,12）は、上記吸着剤を担持するとともにケーシング（20）の底板（22）及び側板（23,24）に対して傾いた方向が厚さ方向となる略板状に形成されているものである。

上記第３の発明では、第１，第２の発明と同様の調湿装置において、熱交換器（11,12）がケーシング（20）の鉛直方向と水平方向との間の斜め方向が厚さ方向となるようにケーシング（20）内に配置される。言い換えると、熱交換器（11,12）は、ケーシング（20）内において斜めに傾いた状態で配置される。

第４の発明は、第１から第３のいずれか１の発明の調湿装置において、熱交換器（11,12）は、空気が該熱交換器（11,12）の厚さ方向へ実質的に流通するように構成されているものである。

上記第４の発明では、空気は熱交換器（11,12）の厚さ方向に実質的に流通する。このため、熱交換器（11,12）を通過する空気の流通断面を広くとることができる一方、その線速度を遅くすることができる。

第５の発明は、第４の発明の調湿装置において、熱交換器（11,12）が、吸着剤を担持する略板状の複数の熱交換部（6,6,6）がその厚さ方向に配列されて構成されているものである。

上記第５の発明では、吸着剤が担持された熱交換部（6,6,6）が複数配列されることで、熱交換器（11,12）が構成される。そして、空気が複数の熱交換部（6,6,6）を流通すると、各熱交換部（6,6,6,）において、上述したような吸着剤による水分の吸着、あるいは吸着剤の水分の脱離が行われる。

第６の発明は、第１から第５のいずれか１の発明の調湿装置において、熱交換器が第１と第２の熱交換器（11,12）で構成され、第１空気を第２熱交換器（12）に流通させて室内に供給すると同時に第２空気を第１熱交換器（11）に流通させて室外へ排出する第１動作と、第１空気を第１熱交換器（11）に流通させて室内に供給すると同時に第２空気を第２熱交換器（12）に流通させて室外へ排出する第２動作とを冷媒切換機構（14）の切換動作に応じて交互に行う空気切換機構（61〜68）を備えているものである。

上記第６の発明では、冷媒回路（10）に第１熱交換器（11）と第２熱交換器（12)とが接続される。このため、冷媒切換機構（14）が冷媒の循環方向を切り換えることで、第１熱交換器（11）を凝縮器とする一方、第２熱交換器（12）を蒸発器とする状態と、第１熱交換器（11）を蒸発器とする一方、第２熱交換器（12）を凝縮器とする状態とを相互に切り換えることができる。ここで、空気切換機構（61〜68）は、冷媒切換機構（14）による冷媒の循環方向の切換に応じて、１動作と第２動作と交互に行う。

具体的に、例えば第２熱交換器（12）が蒸発器となり、第１熱交換器（11）が凝縮器となる状態で第１動作が行われると、第２熱交換器（12）の吸着剤で水分が吸着された第１空気が室内に供給されると同時に、第１熱交換器（11）の吸着剤から水分が付与された第２空気が室外に排出される。一方、この状態で冷媒切換機構（14）が冷媒の循環方向を切り換えると、第１熱交換器（11）が蒸発器となり、第２熱交換器（12）が凝縮器となる。これに応じて空気切換機構（61〜68）による第２動作が行われると、第１熱交換器（11）の吸着剤で水分が吸着された第１空気が室内に供給されると同時に、第２熱交換器（12）の吸着剤から水分が付与された第２空気が室外に排出される。したがって、第１，第２熱交換器（11,12）で除湿された空気を連続的に室内に供給させると同時に、第１，第２熱交換器（11,12）の吸着剤の再生を連続的に行うことができる。つまり、この調湿装置において、バッチ切換式の連続的な除湿運転を行うことができる。

また、例えば第１熱交換器（11）が蒸発器となり、第２熱交換器（11）が凝縮器となる場合に第１動作が行われると、第２熱交換器（12）の吸着剤から水分が付与された第１空気が室内に供給されると同時に、第１熱交換器（11）の吸着剤で水分が吸着された第２空気が室外に排出される。一方、この状態で冷媒切換機構（14）が冷媒の循環方向を切り換えると、第１熱交換器（11）が凝縮器となり、第２熱交換器（12）が蒸発器となる。これに応じて空気切換機構（61〜68）による第２動作が行われると、第１熱交換器（11）の吸着剤から水分が付与された第１空気が室内に供給されると同時に、第２熱交換器（12）の吸着剤で水分が吸着された第２空気が室外に排出される。したがって、第１，第２熱交換器（11,12）で加湿された空気を連続的に室内に供給させると同時に、第１，第２熱交換器（11,12）の吸着剤に連続的に水分を吸着させることができる。つまり、この調湿装置において、バッチ切換式の連続的な加湿運転を行うことができる。

上記第１の発明によれば、熱交換器（11,12）に吸着剤を担持することで、熱交換器（11,12）に吸着剤を一体的に保持させるようにしている。このため、特許文献１の調湿装置のようにメッシュ容器を設けることなく、熱交換器（11,12）で吸着剤の冷却及び加熱を行うことができる。したがって、この調湿装置の部品点数を減らすことができるとともに、装置全体の構造を単純化、小型化することができる。

また、本発明によれば、吸着剤を熱交換器（11,12）の表面に直接担持させているため、熱交換器（11,12）と吸着剤との間の伝熱性が良好となる。このため、熱交換器（11,12）が蒸発器となる状態では、吸着剤における水分の吸着熱を冷媒の蒸発熱として効率的に利用して吸着剤を冷却することができる。また、熱交換器（11,12）が凝縮器となる状態では、冷媒の熱で吸着剤を効率的に加熱して吸着剤の加熱再生を行うことができる。したがって、この吸着剤による水分の吸脱着性能の向上を図ることができ、この調湿装置の除湿あるいは加湿性能を高めることができる。

さらに、本発明によれば、熱交換器（11,12）の水平方向の幅を他方向より短くしている。このため、熱交換器（11,12）が収納されるケーシング（20）の水平方向の幅を他方向より短く設計することができる。したがって、この調湿装置の幅方向におけるコンパクト化を図ることができる。

上記第２の発明によれば、熱交換器（11,12）に吸着剤を担持することで、第１の発明と同様、この調湿装置の単純化、小型化、さらには除加湿性能の向上を図ることができる。

また、本発明によれば、熱交換器（11,12）の鉛直方向の厚さを他方向より短くしている。このため、熱交換器（11,12）が収納されるケーシング（20）の鉛直方向の厚さを他方向より短く設計することができる。したがって、調湿装置の薄型化を図ることができ、この調湿装置を例えば天井埋込式や天井吊り下げ式、あるいは天井裏に配置される調湿装置などに好適に利用することができる。

上記第３の発明によれば、熱交換器（11,12）に吸着剤を担持することで、第１及び第２の発明と同様、この調湿装置の単純化、小型化、さらには除加湿性能の向上を図ることができる。

また、本発明によれば、箱形のケーシング（20）内に熱交換器（11,12）を斜め方向（鉛直方向と水平方向との間の方向）に傾けて配置している。このため、ケーシング（20）の容積を最大限有効に利用して熱交換器（11,12）をケーシング（20）内に配置することができる。したがって、熱交換器（11,12）を流通する空気と該熱交換器（11,12）との接触面を広くとることができ、この調湿装置の除加湿性能の向上を図ることができる。

上記第４の発明によれば、空気を熱交換器（11,12）の厚さ方向に流通させることで、熱交換器（11,12）における空気に対する流通断面を広くとれる一方、熱交換器（11,12）を流通する空気の線速度を遅くできる。したがって、空気と熱交換器（11,12）との接触効率を高めることができ、この調湿装置の除加湿性能の向上を図ることができる。

上記第５の発明によれば、複数の熱交換部（6,6,6）をその厚さ方向に配列することで、空気と熱交換器（11,12）との接触時間を長くとれるようにしている。したがって、この調湿装置の除加湿性能を一層高めることができる。ここで、熱交換部（6）は、その厚さ方向に配列されているため、熱交換器（11,12）全体としての厚さ寸法が長くなってしまうことを回避できる。

上記第６の発明によれば、第１と第２の熱交換器（11,12）及び空気切換機構（61〜68）を設け、冷媒切換機構（14）の切換に応じて第１動作及び第２動作を交互に行うようにしている。したがって、この調湿装置によって、バッチ切換式の連続的な除湿運転及び加湿運転を行うことができる。

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》
本発明の実施形態１に係る調湿装置（1）について説明する。調湿装置（1）は、空気の除湿と加湿とを行う調湿装置である。この調湿装置（1）は、室外空気（OA）を調湿して室内へ供給すると同時に室内空気（RA）を室外に排出する、いわゆる換気型の調湿装置である。

<冷媒回路の構成>
まず、調湿装置（1）の冷媒回路（10）について説明する。図１に示すように、冷媒回路（10）は、圧縮機（13）、四路切換弁（14）、第１吸着熱交換器（第１熱交換器）（11）、膨張弁（15）、及び第２吸着熱交換器（第２熱交換器）（12）が接続されて閉回路を構成している。冷媒回路（10）には、冷媒が充填されている。この冷媒回路（20）は、冷媒が循環することで蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う。

四路切替弁（14）は、第１から第４のポートを備えている。圧縮機（13）の吐出口は、四路切替弁（14）の第１ポートと接続している。四路切替弁（14）の第３ポートは、第１吸着熱交換器（11）の一端と接続している。第１吸着熱交換器（11）の他端は、膨張弁（15）を介して第２吸着熱交換器（12）の一端と接続している。第２吸着熱交換器（12）の他端は、四路切替弁（14）の第４ポートと接続している。四路切替弁（14）の第２ポートは、圧縮機（13）の吸引口と接続している。

また、四路切換弁（14）は第１ポートと第３ポートとを連通させると同時に第２ポートと第４ポートとを連通させる第１状態（図１の(Ａ)の状態）と、第１ポートと第４ポートとを連通させると同時に第２ポートと第３ポートとを連通させる第２状態（図１の(Ｂ)の状態）とに切換可能となっている。この四路切換弁（14）は、冷媒回路（10）の冷媒の循環方向を可逆的に切り換える冷媒切換機構を構成している。

図２に示すように、第１吸着熱交換器（11）及び第２吸着熱交換器（12）は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型の熱交換部（6）を備えている。熱交換部（6）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（4）と、このフィン（4）を貫通する銅製の伝熱管（5）とを備えている。この熱交換部（6）は、その外形略板状に形成されている。そして、第１，第２吸着熱交換器（11,12）は、複数の熱交換部（6）がその厚さ方向に配列されて構成されることで、その全体としての外形が略板状ないし略直方体形状に形成されている。

上記各フィン（4）及び伝熱管（5）の外表面には、吸着剤がディップ成形（浸漬成形）により担持されている。この吸着剤としては、ゼオライト、シリカゲル、活性炭、親水性または吸水性を有する有機高分子ポリマー系材料、カルボン酸基またはスルホン酸基を有するイオン交換樹脂系材料、感温性高分子等の機能性高分子材料などが挙げられる。

<調湿装置の全体構成>
次に、上記調湿装置（1）の構成について、図３及び図４を参照しながら説明する。尚、ここでの説明で用いる「上」「下」「左」「右」「前」「後」「手前」「奥」は、何れも実施形態１の調湿装置（1）を前面側から見た場合の方向性を意味している。

本実施形態の調湿装置（1）は、ケーシング（20）を備えている。このケーシング（20）は、前後方向の寸法がやや長い箱状に形成されている。具体的に、ケーシング（20）は、上面に位置する天板（21）、下面に位置する底板（22）、左右面にそれぞれ位置する側板（左面板（23）、右面板（24））、前後面にそれぞれ位置する前面板（25）及び後面板（26）で構成されている。

ケーシング（20）の前面板（25）には、左寄りの位置に排気口（31）が、右寄りの位置に給気口（32）がそれぞれ開口している。ケーシング（20）の背面板（26）には、左寄りの位置に外気吸込口（33）が、右寄りの位置に内気吸込口（34）がそれぞれ開口している。

ケーシング（20）の内部空間は、大略的に前側と後側との２つの空間に仕切られている。前側の空間は、更に左右２つの空間に仕切られている。そのうち、左側の空間は排気側流路（45）を構成し、右側の空間は給気側流路（46）を構成している。排気側流路（45）は、内部に排気ファン（35）が収納されるとともに排気口（31）を介して室外と連通している。給気側流路（46）は、内部に給気ファン（36）及び上記圧縮機（13）が収納されるとともに給気口（32）を介して室内と連通している。なお、本実施形態の給気ファン（36）及び排気ファン（35）は、吸引部が水平方向を臨むようにして底板（22）に設置される、いわゆる縦置き配置となっている。

一方、後側の空間は、左寄りの第１仕切板（27）と、右寄りの第２仕切板（28）とで３つの空間に仕切られている。そのうち、左側の空間は上下に仕切られており、上側の空間が左上流路（第１流路）（41）を、下側の空間が左下流路（第２流路）（42）をそれぞれ構成している。左上流路（41）は、排気側流路（45）と連通している。左下流路（42）は、外気吸込口（33）を介して室外と連通している。一方、右側の空間は、上下に仕切られており、上側の空間が右上流路（第３流路）（43）を、下側の空間が右下流路（第４流路）（44）をそれぞれ構成している。右上流路（43）は、給気側流路（46）と連通している。右下流路（44）は、内気吸込口（34）を介して室内と連通している。

第１仕切板（27）と第２仕切板（28）との間の空間は、更に中央仕切板（29）によって前後２つの空間に仕切られている。この前後に仕切られた空間のうち、前面側の空間は、第１吸着熱交換器（11）が収納される第１室（47）を構成し、後側の空間は、第２吸着熱交換器（12）が収納される第２室（48）を構成している。

各吸着熱交換器（11,12）は、第１，第２室（47,48）の中央に設置されている。各吸着熱交換器（11,12）は、それぞれ３つの熱交換部（6,6,6）が左右方向に配列されて構成されている。各吸着熱交換器（11,12）は、その厚さ方向がケーシング（20）の底板（22）と略平行な左右方向となる状態でケーシング（20）の底板（22）に支持されている。これら各吸着熱交換器（11,12）は、各室（47,48）を概ね左右に仕切るようにして、各室（47,48）の前後方向及び上下方向の全域に跨って配置されている。また、各吸着熱交換器（11,12）は、最も面積の広い左右面が空気の流入面及び流出面を構成している。そして、各吸着熱交換器（11,12）は、この吸着熱交換器（11,12）の厚さ方向となる左右方向へ実質的に空気が流通するように構成されている。

上記第１，第２仕切板（27,28）には、それぞれに４つずつの開口（51〜58）が形成されている。第１仕切板（27）には、その前側の上部に第１開口（51）が、その後側の上部に第２開口（52）が、その前側の下部に第３開口（53）が、その後側の下部に第４開口（54）がそれぞれ形成されている。一方、第２仕切板（28）には、その前側の上部に第５開口（55）が、その後側の上部に第６開口（56）が、その前側の下部に第７開口（57）が、その後側の下部に第８開口（58）がそれぞれ形成されている。

第１開口（51）は、左上流路（41）と第１室（47）とを連通させる。第２開口（52）は、左上流路（41）と第２室（48）とを連通させる。第３開口（53）は、左下流路（42）と第１室（47）とを連通させる。第４開口（54）は、左下流路（42）と第２室（48）とを連通させる。第５開口（55）は、右上流路（43）と第１室（47）とを連通させる。第６開口（56）は、右上流路（43）と第２室（48）とを連通させる。第７開口（57）は、右下流路（44）と第１室（47）とを連通させる。第８開口（58）は、右下流路（44）と第２室（48）とを連通させる。

各開口（51〜58）には、それぞれの開口に対応する第１から第８までのダンパ（61〜68）が設けられている。各ダンパ（61〜68）は、それぞれ開閉することで隣接する空間同士の連通と遮断とを切り換える。これらのダンパ（61〜68）は、四路切換弁（14）の切換動作に応じて第１動作と第２動作とを交互に行い空気の流れ方向を切り換える空気切換機構を構成している。

−運転動作−
本実施形態の調湿装置（1）では、除湿運転と加湿運転とが行われる。また、この調湿装置（10）は、室外空気（OA）を取り込んで調湿した後、この空気を供給空気（SA）として室内へ供給するとともに、室内空気（RA）を取り込んで、この空気を排出空気（EA）として室外へ排出する。以下に、調湿装置（1）の除湿運転と加湿運転について順に説明する。

〈除湿運転〉
除湿運転中における調湿装置（1）の動作を説明する。

除湿運転中の調湿装置（10）では、給気ファン（36）及び排気ファン（35）が運転される。給気ファン（36）を運転すると、室外空気が外気吸込口（33）からケーシング（20）内へ第１空気として取り込まれる。排気ファン（35）を運転すると、室内空気が内気吸込口（34）からケーシング（20）内へ第２空気として取り込まれる。また、除湿運転中の調湿装置（1）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動作について説明する。この第１動作では、第１吸着熱交換器（11）についての再生動作と、第２吸着熱交換器（12）についての吸着動作とが行われる。

この第１動作中の冷媒回路（10）では、図１(Ａ)に示すように、四方切換弁（14）が第１状態に設定され、第１吸着熱交換器（11）が凝縮器となる一方、第２吸着熱交換器（12）が蒸発器となる。

また、この第１動作中には、図５に示すように、第１，第４，第６，第７ダンパ（61,64,66,67）が開状態となり、第２，第３，第５，第８ダンパ（62,63,65,68）が閉状態となる。

外気吸込口（33）から左下流路（42）へ流入した第１空気は、第４開口（54）を通過して第２室（48）に流入する。第２室（48）では、第１空気が第２吸着熱交換器（12）を左から右に向かって流通する。そして、第２吸着熱交換器（12）では、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、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第２吸着熱交換器（12）で除湿された第１空気は、第６開口（56）を通って右上流路（43）へ流入し、給気側流路（46）を通過後に給気口（32）から室内へ供給される。

内気吸込口（34）から右下流路（44）へ流入した第２空気は、第７開口（57）を通過して第１室（47）に流入する。第１室（47）では、第２空気が第１吸着熱交換器（11）を右から左に向かって流通する。そして、第１吸着熱交換器（11）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（11）から脱離した水分は、第２空気と共に第１開口（51）を通って右上流路（41）へ流入し、排気側流路（45）を通過後に排気口（31）から室外へ排出される。

除湿運転時の第２動作について説明する。この第２動作では、第１吸着熱交換器（11）についての吸着動作と、第２吸着熱交換器（12）についての再生動作とが行われる。

この第２動作中の冷媒回路（10）では、図１(Ｂ)に示すように、四方切換弁（14）が第２状態に設定され、第１吸着熱交換器（11）が蒸発器となり、第２吸着熱交換器（12）が凝縮器となる。

また、この第２動作中には、図６に示すように、第２，第３，第５，第８ダンパ（62,63,65,68）が開状態となり、第１，第４，第６，第７ダンパ（61,64,66,67）が閉状態となる。

外気吸込口（33）から左下流路（42）へ流入した第１空気は、第３開口（53）を通過して第１室（47）に流入する。第１室（47）では、第１空気が第１吸着熱交換器（11）を左から右に向かって流通する。そして、第１吸着熱交換器（11）では、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、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第１吸着熱交換器（11）で除湿された第１空気は、第５開口（55）を通って右上流路（43）へ流入し、給気側流路（46）を通過後に給気口（32）から室内へ供給される。

内気吸込口（34）から左下流路（44）へ流入した第２空気は、第８開口（58）を通過して第２室（48）に流入する。第２室（48）では、第２空気が第２吸着熱交換器（12）を右から左に向かって流通する。そして、第２吸着熱交換器（12）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（12）から脱離した水分は、第２空気と共に第２開口（52）を通って右上流路（41）へ流入し、排気口（31）から室外へ排出される。

〈加湿運転〉
加湿運転中における調湿装置（10）の動作を説明する。

加湿運転中の調湿装置（1）では、給気ファン（36）及び排気ファン（35）が運転される。給気ファン（36）を運転すると、室外空気が外気吸込口（33）からケーシング（20）内へ第１空気として取り込まれる。排気ファン（36）を運転すると、室内空気が内気吸込口（34）からケーシング（20）内へ第２空気として取り込まれる。また、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動作について説明する。この第１動作では、第２吸着熱交換器（12）についての再生動作と、第１吸着熱交換器（11）についての吸着動作とが行われる。

この第１動作中の冷媒回路（10）では、図１(Ｂ)に示すように、四方切換弁（14）が第２状態に設定され、第１吸着熱交換器（11）が蒸発器となり、第２吸着熱交換器（12）が凝縮器となる。

外気吸込口（33）から左下流路（42）へ流入した第１空気は、第４開口（54）を通過して第２室（48）に流入する。第２室（48）では、第１空気が第２吸着熱交換器（12）を左から右へ向かって通過する。第２吸着熱交換器（12）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空気に付与される。第２吸着熱交換器（12）で加湿された第１空気は、第６開口（56）を通って右上流路（43）へ流入し、給気側流路（46）を通過後に給気口（32）から室内へ供給される。

内気吸込口（34）から右下流路（44）へ流入した第２空気は、第７開口（57）を通過して第１室（47）に流入する。第１室（47）では、第２空気が第１吸着熱交換器（11）を右から左へ向かって通過する。第１吸着熱交換器（11）では、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、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。第１吸着熱交換器（11）で水分を奪われた第２空気は、第１開口（51）を通って左上流路（41）へ流入し、排気側流路（45）を通過後に排気口（31）から室外へ排出される。

加湿運転時の第２動作について説明する。この第２動作では、第１吸着熱交換器（11）についての再生動作と、第２吸着熱交換器（12）についての吸着動作とが行われる。

この第２動作中の冷媒回路（10）では、図１(Ａ)に示すように、四方切換弁（14）が第１状態に設定され、第１吸着熱交換器（11）が凝縮器となり、第２吸着熱交換器（12）が蒸発器となる。

外気吸込口（33）から左下流路（42）へ流入した第１空気は、第３開口（53）を通過して第１室（47）に流入する。第１室（47）では、第１空気が第１吸着熱交換器（11）を左から右へ向かって通過する。第１吸着熱交換器（11）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空気に付与される。第１吸着熱交換器（11）で加湿された第１空気は、第５開口（55）を通って右上流路（43）へ流入し、給気側流路（46）を通過後に給気口（32）から室内へ供給される。

内気吸込口（34）から右下流路（44）へ流入した第２空気は、第８開口（58）を通過して第２室（48）に流入する。第２室（48）では、第２空気が第２吸着熱交換器（12）を右から左へ向かって通過する。第２吸着熱交換器（12）では、第２空気中の水分が吸着剤に吸着されて第２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（12）で水分を奪われた第１空気は、第２開口（52）を通って左上流路（41）へ流入し、排気側流路（45）を通過後に排気口（31）から室外へ排出される。

−実施形態１の効果−
上記実施形態１によれば、吸着熱交換器（11,12）に吸着剤を担持することで、吸着熱交換器（11,12）に吸着剤を一体的に保持させるようにしている。このため、例えば特許文献１の調湿装置のようにメッシュ容器を設けることなく、吸着熱交換器（11,12）で吸着剤の冷却及び加熱を行うことができる。したがって、この調湿装置（1）の部品点数を減らすことができ、装置構造の単純化、小型化を図ることができる。

また、上記実施形態１によれば、吸着剤を吸着熱交換器（11,12）の表面に直接担持させているため、吸着熱交換器（11,12）と吸着剤との間の伝熱性が良好となる。このため、吸着熱交換器（11,12）が蒸発器となる状態では、吸着剤における水分の吸着熱を冷媒の蒸発熱として効率的に利用して吸着剤を冷却することができる。また、吸着熱交換器（11,12）が凝縮器となる状態では、冷媒の熱で吸着剤を効率的に加熱して吸着剤の加熱再生を行うことができる。したがって、吸着剤の吸脱着性能の向上を図ることができ、この調湿装置（1）の除湿あるいは加湿性能を高めることができる。

さらに、上記実施形態１によれば、吸着熱交換器（11,12）の水平方向（左右方向）の幅を他方向によりも短くしている。このため、熱交換器（11,12）が収納されるケーシング（20）の水平方向（左右方向）の幅を他方向よりも短く設計できる。したがって、この調湿装置（1）の幅方向におけるコンパクト化を図ることができる。

《発明の実施形態２》
本発明の実施形態２について説明する。以下に上記実施形態１と異なる点を説明する。

実施形態２の調湿装置（10）は、図７及び図８に示すように、上記実施形態１よりも上下方向の長さが短い扁平なケーシング（20）を備えている。また、上記実施形態１では、給気ファン（35）及び排気ファン（36）が、いわゆる縦置き配置となっているのに対し、本実施形態の給気ファン（35）及び排気ファン（36）は、その吸引口が鉛直上方を臨むようにして底板（22）に設置された、いわゆる横置き配置となっている。

また、第１，第２室（47,48）に収納される第１，第２吸着熱交換器（11,12）は、それぞれ図２に示す１つの熱交換部（6）によって構成されている。各吸着熱交換器（11,12）は、その厚さ方向がケーシング（20）の側板（23,24）と略平行な上下方向となるように支持されている。具体的に、各吸着熱交換器（11,12）は、各室（47,48）の上下方向における中間位置において、各室（47,48）の前後内壁に狭持されている（図７参照）。そして、各吸着熱交換器（11,12）は、各室（47,48）を概ね上下に仕切るようにして、各室（47,48）の前後方向及び左右方向の全域に跨って配置されている。また、各吸着熱交換器（11,12）は、最も面積の広い上下面が空気の流入面及び流出面を構成している。そして、各吸着熱交換器（11,12）は、この吸着熱交換器（11,12）の厚さ方向となる上下方向へ実質的に空気が流通するように構成されている。

−実施形態２の効果−
上記実施形態２によれば、実施形態１と同様、吸着熱交換器（11,12）に吸着剤を担持することで、調湿装置（1）の単純化、小型化、さらには除加湿性能の向上を図ることができる。

また、上記実施形態２によれば、吸着熱交換器（11,12）の鉛直方向の厚さを他方向よりも短くしている。このため、熱交換器（11,12）が収納されるケーシング（20）の鉛直方向の厚さを他の方向よりも短く設計することができる。したがって、この調湿装置（1）の薄型化を図ることができ、例えば天井埋込式や天井吊り下げ式、あるいは天井裏に配置される調湿装置として好適に利用することができる。

《発明の実施形態３》
本発明の実施形態３について説明する。以下に上記実施形態１と異なる点を説明する。

実施形態３の調湿装置（10）は、図９に示すように、第１，第２吸着熱交換器（11,12）の構成及び配置が実施形態１と異なるものである。

本実施形態では、上記実施形態２と同様、第１，第２室（47,48）に収納される第１，第２吸着熱交換器（11,12）は、それぞれ図２に示す１つの熱交換部（6）によって構成されている。各吸着熱交換器（11,12）は、その厚さ方向がケーシング（20）の底板（22）及び側板（23,24）に対して傾いた方向となっている。つまり、各吸着熱交換器（11,12）は、水平方向と鉛直方向との間の斜め方向に傾いた姿勢で各室（47,48）に収納されている。具体的に、各吸着熱交換器（11,12）は、各室（47,48）における右内壁の上縁部と、左内壁の下縁部とで狭持されている（図８参照）。そして、各吸着熱交換器（11,12）は、各室（47,48）を概ね左上部の空間と右下部の空間とに仕切るようにして、各室（47,48）の前後方向及び斜め方向の全域に跨って配置されている。また、各吸着熱交換器（11,12）では、最も広い面となる左上方を向いた面と右下方を向いた面とが、空気の流入面及び流出面を構成している。

−実施形態３の効果−
上記実施形態３によれば、実施形態１と同様、吸着熱交換器（11,12）に吸着剤を担持することで、調湿装置（1）の単純化、小型化、さらには除加湿性能の向上を図ることができる。

また、上記実施形態３によれば、箱形のケーシング（20）内に熱交換器（11,12）を斜め方向（鉛直方向と水平方向との間の方向）に傾けて配置している。このため、ケーシング（20）の容積を最大限有効に利用して吸着熱交換器（11,12）をケーシング（20）内に配置することができる。したがって、吸着熱交換器（11,12）を流通する空気と該熱交換器（11,12）との接触面とを広くとることができ、この調湿装置の除加湿性能を一層向上させることができる。

《その他の実施形態》
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

上記実施形態１では、外気吸込口（33）及び内気吸込口（34）をケーシング（20）の後面板（26）に設けるようにしている。しかしながら、図１０に示すように、外気吸込口（33）を左側板（23）に形成して左下流路（42）と連通させる一方、内気吸込口（34）を右側板（24）に形成して右下流路（44）と連通させるようにしてもよい。また、この構成に加え、図１１に示すように、排気口（31）及び給気口（32）をそれぞれ側板（23,24）に形成するようにしてもよい。すなわち、空気の流入口及び流出口を、調湿装置が設置される周囲環境やダクト位置に応じてケーシング（20）の如何なる位置に設けてもよい。

さらに、上記実施形態１では、第１，第２吸着熱交換器（11,12）をその長手方向が前後方向となるように各室（47,48）に配置しているが、例えば図１２に示すように、第１，第２吸着熱交換器（11,12）の長手方向が左右方向となるように各室（47,48）に配置してもよい。この場合には、空気が第１，第２吸着熱交換器（11,12）を前後方向に流通するようにケーシング内にダンパや空気通路を形成すればよい。

また、上記実施形態の調湿装置は、室外空気を取り込んで調湿した空気を室内へ供給する一方、室内空気を取り込んで室外へ排出する、いわゆる換気型の調湿装置である。しかし、これ以外に、室内空気を取り込んで調湿した空気を室内へ再び供給する一方、室外空気を取り込んで再び室外へ排出する、いわゆる循環型の調湿装置であってもよいし、室外空気のみを取り込んで、一部の空気を調湿して室内へ供給するとともに、残りの空気を室外へ排出する、いわゆる給気扇式（第２種換気）の調湿装置であってもよいし、さらには、室内空気のみを取り込んで、一部の空気を調湿して室内へ供給するとともに、残りの空気を室外へ排出する、いわゆる排気扇式（第３種換気）の調湿装置であってもよい。

以上説明したように、本発明は、調湿した空気を室内へ供給する調湿装置について有用である。

実施形態１における冷媒回路の概略構成を示す冷媒回路図である。熱交換部の概略構成図である。実施形態１における調湿装置の概略斜視図である。実施形態１における調湿装置の概略構成図である。実施形態１における除湿運転の第１動作（加湿運転の第２動作）を示す調湿装置の概略構成図である。実施形態１における除湿運転の第２動作（加湿運転の第１動作）を示す調湿装置の概略構成図である。実施形態２における調湿装置の概略斜視図である。実施形態２における調湿装置の概略構成図である。実施形態３における調湿装置の概略斜視図である。その他の実施形態における調湿装置の一例の概略構成図である。その他の実施形態における調湿装置の一例の概略構成図である。その他の実施形態における調湿装置の一例の概略構成図である。

符号の説明

（1）調湿装置
（10）冷媒回路
（11）第１吸着熱交換器（第１の熱交換器）
（12）第２吸着熱交換器（第２の熱交換器）
（14）四路切換弁（冷媒切換機構）
（20）ケーシング
（21）天板
（22）底板
（23,24) 側板（左側板、右側板）
（61〜68）ダンパ（空気切換機構）

Claims

ケーシング（20）内に空気中の水分の吸脱着を行う吸着剤を備えた調湿装置であって、
熱交換器（11,12）が接続されて冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）と、
上記冷媒回路（10）の冷媒の循環方向を可逆的に切り換える冷媒切換機構（14）とを備え、
上記ケーシング（20）は、天板（21）、底板（22）、及び側板（23,24）を有する箱状に形成され、
熱交換器（11,12）は、上記吸着剤を担持するとともにケーシング（20）の天板（21）及び底板（22）に対して略平行な方向が厚さ方向となる略板状に形成されている調湿装置。
ケーシング（20）内に空気中の水分の吸脱着を行う吸着剤を備えた調湿装置であって、
熱交換器（11,12）が接続されて冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）と、
上記冷媒回路（10）の冷媒の循環方向を可逆的に切り換える冷媒切換機構（14）とを備え、
上記ケーシング（20）は、天板（21）、底板（22）、及び側板（23,24）を有する箱状に形成され、
熱交換器（11,12）は、上記吸着剤を担持するとともにケーシング（20）の側板（23,24）に対して略平行な方向が厚さ方向となる略板状に形成されている調湿装置。
ケーシング（20）内に空気中の水分の吸脱着を行う吸着剤を備えた調湿装置であって、
熱交換器（11,12）が接続されて冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）と、
上記冷媒回路（10）の冷媒の循環方向を可逆的に切り換える冷媒切換機構（14）とを備え、
上記ケーシング（20）は、天板（21）、底板（22）、及び側板（23,24）を有する箱状に形成され、
熱交換器（11,12）は、上記吸着剤を担持するとともにケーシング（20）の底板（22）及び側板（23,24）に対して傾いた方向が厚さ方向となる略板状に形成されている調湿装置。
請求項１から３のいずれか１に記載の調湿装置において、
熱交換器（11,12）は、空気が該熱交換器（11,12）の厚さ方向へ実質的に流通するように構成されている調湿装置。
請求項４に記載の調湿装置において、
熱交換器（11,12）は、吸着剤を担持する略板状の複数の熱交換部（6,6,6）がその厚さ方向に配列されて構成されている調湿装置。
請求項１から５のいずれか１に記載の調湿装置において、
熱交換器は、第１と第２の熱交換器（11,12）で構成され、
第１空気を第２熱交換器（12）に流通させて室内に供給すると同時に第２空気を第１熱交換器（11）に流通させて室外へ排出する第１動作と、第１空気を第１熱交換器（11）に流通させて室内に供給すると同時に第２空気を第２熱交換器（12）に流通させて室外へ排出する第２動作とを冷媒切換機構（14）の切換動作に応じて交互に行う空気切換機構（61〜68）を備えている調湿装置。