JP2015129606A - 調湿システム - Google Patents

Abstract

【課題】熱交換室に流入した空気を当該熱交換室の全体に亘って均一に流通し易くすることができる調湿システムを提供する。
【解決手段】水分を吸脱着可能な吸着材が外面に設けられる第一及び第二熱交換器３２・３４を収納する第一及び第二熱交換室３１・３３を具備する調湿システムであって、第一及び第二熱交換室３１・３３の上流側には、当該第一及び第二熱交換室３１・３３へと空気を案内する前室５０が設けられ、前室５０には、第一及び第二熱交換室３１・３３の第一及び第二空気入口３６・３７に接続される第一及び第二空気出口５６・５７が設けられると共に、当該第一及び第二空気出口５６・５７よりも上流側に当該第一及び第二空気出口５６・５７よりも内径の小さい第一・第二・第三及び第四開口部５１・５２・５３・５４が設けられる。
【選択図】図３

Description

本発明は、空気の湿度の調整を行うための調湿システムの技術に関する。

従来、空気の湿度の調整を行うための調湿システムの技術は公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。

特許文献１に記載の調湿システムは、水分を吸脱着可能な吸着材が外面に設けられる熱交換器を収納する熱交換室を具備する。

このような構成により、特許文献１に記載の調湿システムは、熱交換室に空気を流通させ、熱交換器から供給される冷熱により吸着材に空気の水分を吸着させたり、熱交換器から供給される温熱により吸着材から水分を空気に脱着させたり（吸着材を再生させたり）することができる。

しかしながら、特許文献１に記載の調湿システムにおいては、熱交換室に流入した空気が、当該熱交換室を全体に亘って均一に流通し難いという問題点があった。例えば、図１７に示すように、熱交換室５３１に流入した空気は、当該熱交換室５３１の空気入口５３６の側方（図１７においては、矢印で示した熱交換室５３１の前右部）を流通し難い。

特許第３５９６５４７号

本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、熱交換室に流入した空気を当該熱交換室の全体に亘って均一に流通し易くすることができる調湿システムを提供することである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、水分を吸脱着可能な吸着材が外面に設けられる熱交換器を収納する熱交換室を具備し、前記熱交換室に空気を流通させ、前記熱交換器から供給される冷熱により前記吸着材に空気の水分を吸着させる第一の状態と、当該熱交換器から供給される温熱により当該吸着材から水分を空気に脱着させる第二の状態と、を切り替え可能な調湿システムであって、前記熱交換室の上流側には、当該熱交換室へと空気を案内する前室が設けられ、前記前室には、前記熱交換室の空気入口に接続される空気出口が設けられると共に、当該空気出口よりも上流側に当該空気出口よりも内径の小さい絞り部が設けられるものである。

請求項２においては、前記熱交換室の空気入口は、前記熱交換室の内径と同一の大きさに形成されるものである。

請求項３においては、前記熱交換室は、２つ設けられ、前記２つの熱交換室は、前記第一の状態と前記第二の状態とを相反する状態となるように切り替えるものである。

請求項４においては、前記前室は、下流側に配置される下流側室と、上流側に配置される上流側室と、を有し、前記下流側室は、空気の流通方向に対して垂直な一の方向に分割して形成されると共に、当該分割されたそれぞれの下流側端部に前記空気出口が形成され、前記上流側室は、前記空気の流通方向及び前記一の方向に対して鉛直方向である他の方向に分割して形成され、前記上流側室の下流側端部と前記下流側室の上流側端部とにより区画された口が前記絞り部となるものである。

請求項５においては、前記絞り部には、開閉可能な開閉手段が設けられるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、熱交換室に流入した空気を当該熱交換室の全体に亘って均一に流通し易くすることができる。

請求項２においては、熱交換室に流入した空気を当該熱交換室の全体に亘って、より均一に流通し易くすることができる。

請求項３においては、空気の湿度の調整（調湿）を連続的に行うことができる。

請求項４においては、調湿システムを小型化することができる。

請求項５においては、空気の湿度の調整（調湿）を効率よく連続的に行うことができる。

本発明に係る調湿システムの一実施形態を示した概略図。 同じく、ブロック図。 同じく、湿度調整部及び空気流通部の前室を示した斜視模式図。 同じく、湿度調整部を示した斜視模式図。 同じく、空気流通部の前室を示した斜視模式図。 （ａ）同じく、ダンパにより開口部が閉塞状態とされた様子を示した側面断面図。（ｂ）同じく、ダンパにより開口部が開放状態とされた様子を示した側面断面図。 （ａ）同じく、第一案内状態の前室を示した斜視模式図。（ｂ）同じく、第二案内状態の前室を示した斜視模式図。 （ａ）同じく、第一案内状態の第一空気案内下路を示した斜視模式図。（ｂ）同じく、第一案内状態の第一空気案内下路により案内される空気の流れを示した平面模式図。（ｃ）同じく、第一案内状態の第一空気案内下路により案内される空気の流れを示した側面模式図。 （ａ）同じく、第一案内状態の第一空気案内上路を示した斜視模式図。（ｂ）同じく、第一案内状態の第一空気案内上路により案内される空気の流れを示した平面模式図。（ｃ）同じく、第一案内状態の第一空気案内上路により案内される空気の流れを示した側面模式図。 （ａ）同じく、第一案内状態の第一空気案内下路により第二熱交換室へと案内される空気が拡がる様子を示した平面模式図。（ｂ）同じく、第一案内状態の第一空気案内下路により第一熱交換室へと案内される空気が拡がる様子を示した側面模式図。 （ａ）同じく、第一案内状態の第一空気案内上路により第一熱交換室へと案内される空気が拡がる様子を示した平面模式図。（ｂ）同じく、第一案内状態の第一空気案内上路により第一熱交換室へと案内される空気が拡がる様子を示した側面模式図。 （ａ）同じく、第二案内状態の第二空気案内下路を示した斜視模式図。（ｂ）同じく、第二案内状態の第二空気案内下路により案内される空気の流れを示した平面模式図。（ｃ）同じく、第二案内状態の第二空気案内下路により案内される空気の流れを示した側面模式図。 （ａ）同じく、第二案内状態の第二空気案内上路を示した斜視模式図。（ｂ）同じく、第二案内状態の第二空気案内上路により案内される空気の流れを示した平面模式図。（ｃ）同じく、第二案内状態の第二空気案内上路により案内される空気の流れを示した側面模式図。 （ａ）別実施形態における下流側下室を示した斜視模式図。（ｂ）別実施形態における下流側下室により案内される空気の流れを示した平面模式図。 （ａ）別実施形態における開閉切り替え部を示した正面模式図。（ｂ）別実施形態における開閉切り替え部が回転する様子を示した平面模式図。 別実施形態における湿度調整部及び空気流通部の前室を示した斜視模式図。 従来の熱交換室の空気の流れを示した平面模式図。

以下では、図１及び図２を用いて、本発明に係る「調湿システム」の一実施形態である調湿システム１の概略について説明する。
なお、以下の説明では、図中に示した矢印に従って、上下方向、前後方向及び左右方向を定義する。

調湿システム１は、建物に導入され、空気（室内空気）の湿度の調整（調湿）を行うためのシステムである。図１に示すように、調湿システム１は、主として冷媒流通部１０と、空気流通部２０と、湿度調整部３０と、制御装置４０と、により構成される。

冷媒流通部１０は、図１に示すように、主として冷媒流通路１１と、冷媒流通装置１２と、により構成される。

冷媒流通路１１は、冷媒が充填され、当該充填された冷媒が流通するものである。冷媒流通路１１は、湿度調整部３０及び冷媒流通装置１２を経由した無端状に形成され、流通する冷媒が循環するように構成される。

冷媒流通装置１２は、圧縮した冷媒や減圧した冷媒を冷媒流通路１１に流通させるための装置である。冷媒流通装置１２は、図示せぬ圧縮機や、膨張弁、四方弁等により構成される。冷媒流通装置１２は、前記圧縮機により冷媒を圧縮して流通させることができる。また、冷媒流通装置１２は、流通する冷媒を前記膨張弁により減圧させることができる。冷媒流通装置１２は、制御装置４０に接続され、当該制御装置４０により駆動が制御される。

こうして、冷媒流通部１０においては、冷媒流通装置１２により圧縮した冷媒や減圧した冷媒を、冷媒流通路１１を介して湿度調整部３０（より詳細には、後述する第一及び第二熱交換器３２・３４）に流通させることができる。

空気流通部２０は、図１に示すように、主として空気流通路２１と、ファン２２と、により構成される。

空気流通路２１は、室内外を連通して、空気が流通するものである。空気流通路２１は、室外の空気を室内に導入させるための流通路と、室内の空気を室外に排出させるための流通路と、の２種類の流通路が、相互に連通不能に形成される（不図示）。空気流通路２１の中途部には、湿度調整部３０が配置される。また、空気流通路２１の中途部、より詳細には湿度調整部３０よりも上流側には、当該湿度調整部３０へと空気を案内する前室５０が設けられる。
なお、前室５０の構成についての詳細な説明は後述する。

ファン２２は、その駆動により、室外の空気を室内に導入させたり、室内の空気を室外に排出させたりするものである。ファン２２は、空気流通路２１に適宜に設置される。ファン２２は、制御装置４０に接続され、当該制御装置４０により駆動が制御される。

こうして、空気流通部２０においては、ファン２２を駆動させて、空気流通路２１を介して流通する屋内外の空気を、湿度調整部３０に流通させることができる。

湿度調整部３０は、冷媒流通部１０により流通される冷媒を利用して、当該湿度調整部３０を流通する空気の湿度を調整するものである。
なお、湿度調整部３０の構成についての詳細な説明は後述する。

制御装置４０は、調湿システム１を制御するためのコンピュータ装置である。制御装置４０は、主としてＣＰＵ等の演算処理装置や、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶装置、Ｉ／Ｏ等の入出力装置等により構成される。

こうして、調湿システム１においては、制御装置４０の制御によって、屋内外の空気を空気流通部２０により流通させ、冷媒流通部１０により流通される冷媒を利用して、当該流通される空気を湿度調整部３０により調湿することができる。

以下では、図３及び図４を用いて、湿度調整部３０の構成について詳細に説明する。

湿度調整部３０は、主として第一熱交換室３１と、第一熱交換器３２と、第二熱交換室３３と、第二熱交換器３４と、により構成される。

図３及び図４に示す第一熱交換室３１は、湿度調整部３０の上部（上側半分）に配置される。第一熱交換室３１は、筒芯方向を前後方向とした略四角筒状に形成される。第一熱交換室３１は、空気が前方から後方へ向けて流通可能に構成される。第一熱交換室３１には、流通する空気の入口（以下では、「第一空気入口３６」と称する。）と、出口（不図示）と、が設けられる。第一空気入口３６は、第一熱交換室３１の前側（上流側）端部に形成される。第一空気入口３６は、前方を臨むように開口され、左右方向に延出された細長い略矩形状に形成される。第一空気入口３６の内径は、第一熱交換室３１の内径と同一の大きさに形成される。第一熱交換室３１には、第一熱交換器３２が収容される。

図４に示す第一熱交換器３２は、第一熱交換室３１よりも若干小さく形成される。第一熱交換器３２は、第一熱交換室３１内の概ね全体に亘って配置される。なお、図４においては、説明の便宜上、第一熱交換器３２の形状を略四角柱状として図示しているが、これに限定するものではない。第一熱交換器３２の外面には、空気の水分を吸脱着可能な吸着材３９が担持される（設けられる）。第一熱交換器３２には、冷媒流通部１０により圧縮した冷媒や、減圧した冷媒が流通される（図１参照）。

そして、第一熱交換器３２は、冷媒流通部１０により流通される冷媒（圧縮した冷媒や、減圧した冷媒）により、放熱器（凝縮器）又は蒸発器として機能する（冷熱又は温熱を供給する）ことができる。

こうして、第一熱交換器３２が冷熱を供給した場合には、当該冷熱により第一熱交換器３２の外面に担持された吸着材３９が冷却される。そして、当該冷却により空気から吸着材３９に水分が吸着され、除湿が行われる。また、第一熱交換器３２が温熱を供給した場合には、当該温熱により第一熱交換器３２の外面に担持された吸着材３９が加熱される。そして、当該加熱により吸着材３９から空気に水分が脱着され、加湿が行われる。なお、吸着材３９から空気に水分が脱着されると、当該吸着材３９が再生される。

図３及び図４に示す第二熱交換室３３は、湿度調整部３０の下部（下側半分）に配置される。第二熱交換室３３は、第一熱交換室３１と同一の大きさ、且つ形状に形成される。すなわち、第二熱交換室３３は、筒芯方向を前後方向とした略四角筒状に形成される。第二熱交換室３３は、空気が前方から後方へ向けて流通可能に構成される。第二熱交換室３３には、流通する空気の入口（以下では、「第二空気入口３７」と称する。）と、出口（不図示）と、が設けられる。第二空気入口３７は、第二熱交換室３３の前側（上流側）端部に形成される。第二空気入口３７は、前方を臨むように開口され、左右方向に延出された細長い略矩形状に形成される。第二空気入口３７の内径は、第二熱交換室３３の内径と同一の大きさに形成される。第二熱交換室３３には、第二熱交換器３４が収容される。

図４に示す第二熱交換器３４は、第二熱交換室３３よりも若干小さく形成される。第二熱交換器３４は、第二熱交換室３３内の概ね全体に亘って配置される。なお、図４においては、説明の便宜上、第二熱交換器３４の形状を略四角柱状として図示しているが、これに限定するものではない。第二熱交換器３４の外面には、空気の水分を吸脱着可能な吸着材３９が担持される（設けられる）。第二熱交換器３４には、冷媒流通部１０により圧縮した冷媒や、減圧した冷媒が流通される（図１参照）。

そして、第二熱交換器３４は、冷媒流通部１０により流通される冷媒（圧縮した冷媒や、減圧した冷媒）により、放熱器（凝縮器）又は蒸発器として機能する（冷熱又は温熱を供給する）ことができる。

こうして、第二熱交換器３４が冷熱を供給した場合には、当該冷熱により第二熱交換器３４の外面に担持された吸着材３９が冷却される。そして、当該冷却により空気から吸着材３９に水分が吸着され、除湿が行われる。また、第二熱交換器３４が温熱を供給した場合には、当該温熱により第二熱交換器３４の外面に担持された吸着材３９が加熱される。そして、当該加熱により吸着材３９から空気に水分が脱着され、加湿が行われる。なお、吸着材３９から空気に水分が脱着されると、当該吸着材３９が再生される。

このような湿度調整部３０の構成により、屋外から屋内に導入させる空気を、空気流通部２０により第一熱交換室３１又は第二熱交換室３３の何れか一方に流通させ、当該一方の熱交換器により除湿することができる。また、屋内から屋外に排出させる空気を、空気流通部２０により第一熱交換室３１又は第二熱交換室３３の何れか他方に流通させ、当該他方の熱交換器により加湿する（当該他方の熱交換器の吸着材３９を再生させる）ことができる。

なお、調湿システム１においては、屋外から屋内に導入させる空気及び屋内から屋外に排出させる空気を、一定の期間が経過するごとに、第一熱交換室３１又は第二熱交換室３３に相互に切り替えて流通させることができる。

こうして、第一熱交換室３１において、第一熱交換器３２から供給される冷熱により当該第一熱交換器３２の吸着材３９に空気の水分を吸着させる状態（第一の状態）から、第一熱交換器３２から供給される温熱により当該第一熱交換器３２の吸着材３９から空気の水分を脱着させる状態（第二の状態）へと切り替えると同時に、第二熱交換室３３において、第二熱交換器３４から供給される温熱により当該第二熱交換器３４の吸着材３９から空気の水分を脱着させる状態（第二の状態）から、第二熱交換器３４から供給される冷熱により当該第二熱交換器３４の吸着材３９に空気の水分を吸着させる状態（第一の状態）へと切り替えることができる。

また、第一熱交換室３１において、第一熱交換器３２から供給される温熱により当該第一熱交換器３２の吸着材３９から空気の水分を脱着させる状態（第二の状態）から第一熱交換器３２から供給される冷熱により当該第一熱交換器３２の吸着材３９に空気の水分を吸着させる状態（第一の状態）へと切り替えると同時に、第二熱交換室３３において、第二熱交換器３４から供給される冷熱により当該第二熱交換器３４の吸着材３９に空気の水分を吸着させる状態（第一の状態）から、第二熱交換室３３において、第二熱交換器３４から供給される温熱により当該第二熱交換器３４の吸着材３９から空気の水分を脱着させる状態（第二の状態）へと切り替えることができる。

このように、第一熱交換室３１及び第二熱交換室３３は、前記第一の状態と前記第二の状態とを相反する状態となるように切り替えることができる。

このような構成により、例えば屋外から屋内に導入させる空気を、第一熱交換室３１に流通させて除湿しているときに、第一熱交換器３２の吸着材３９が水分を十分に吸着して除湿の効率が悪くなった場合には、当該屋外から屋内に導入させる空気を、第一熱交換室３１から第二熱交換室３３に切り替えて流通させることができる。すなわち、屋外から屋内に導入させる空気を第二熱交換室３３に流通させ、第二熱交換器３４の再生された吸着材３９を用いて除湿の効率を向上させることができる。

また、屋外から屋内に導入させる空気が第二熱交換室３３に流通している間には、屋内から屋外に排出させる空気を、第一熱交換室３１に流通させ、第一熱交換器３２により加湿する（第一熱交換器３２の吸着材３９を再生させる）ことができる。こうして、第二熱交換器３４の吸着材３９が水分を十分に吸着して除湿の効率が悪くなった場合には、屋外から屋内に導入させる空気を第二熱交換室３３から第一熱交換室３１に切り替えて流通させ、第一熱交換器３２の再生された吸着材３９を用いて除湿の効率を向上させることができる。

このように、調湿システム１においては、屋外から屋内に導入させる空気を連続的に効率よく除湿することができる。

以下では、図３、図５及び図６を用いて、前室５０の構成について詳細に説明する。

前室５０は、屋内外を流通する空気を、湿度調整部３０（より詳細には、第一及び第二熱交換室３１・３３）に案内するものである。前室５０は、筒芯方向を前後方向とした略四角筒状に形成される。前室５０は、空気が前方から後方へ向けて流通可能に構成される。前室５０は、空気流通部２０において第一及び第二熱交換室３１・３３よりも上流側で、当該第一及び第二熱交換室３１・３３に隣接して配置される（図１及び図３参照）。前室５０は、上流側（前側）に配置される上流側室６０と、下流側（後側）に配置される下流側室７０と、により構成される。

図３及び図５に示す上流側室６０は、筒芯方向を前後方向とした略四角筒状に形成される。上流側室６０は、空気が前方から後方へ向けて流通可能に構成される。上流側室６０の前後方向の長さは、前室５０全体の前後方向の長さの半分程度に形成される。上流側室６０は、左右方向に分割されて（左と右とに仕切られて）形成される。具体的には、上流側室６０は、左側に配置される上流側左室６１と、右側に配置される上流側右室６２と、により構成される。なお、上流側室６０が分割される左右方向は、本発明に係る「他の方向」の一実施形態である。

上流側左室６１及び上流側右室６２は、略同一の大きさ、且つ形状に形成される。上流側左室６１及び上流側右室６２は、左右方向に隣接するように形成される。こうして、上流側左室６１及び上流側右室６２を合わせた左右方向の長さは、前室５０全体の左右方向の長さと略同一に形成される。上流側左室６１及び上流側右室６２は、相互に連通不能に構成される。

図３及び図５に示す下流側室７０は、筒芯方向を前後方向とした略四角筒状に形成される。下流側室７０は、空気が前方から後方へ向けて流通可能に構成される。下流側室７０の前後方向の長さは、前室５０全体の前後方向の長さの半分程度に形成される。下流側室７０は、前後方向に分割されて（上と下とに仕切られて）形成される。具体的には、下流側室７０は、上側に配置される下流側上室７１と、下側に配置される下流側下室７２と、により構成される。なお、下流側室７０が分割される上下方向は、本発明に係る「一の方向」の一実施形態である。

下流側上室７１及び下流側下室７２は、略同一の大きさ、且つ形状に形成される。下流側上室７１及び下流側下室７２は、上下方向に隣接するように形成される。こうして、下流側上室７１及び下流側下室７２を合わせた上下方向の長さは、前室５０全体の上下方向の長さと略同一に形成される。下流側上室７１及び下流側下室７２は、相互に連通不能に構成される。

また、下流側上室７１及び下流側下室７２の後側（下流側）端部には、前室５０（下流側上室７１及び下流側下室７２）を流通する空気の出口が設けられる。以下では、下流側上室７１の後側端部に設けられた空気の出口を「第一空気出口５６」と、下流側下室７２の後側端部に設けられた空気の出口を「第二空気出口５７」と、それぞれ称する。

下流側上室７１の第一空気出口５６は、後方を臨むように開口され、左右方向に延出された細長い略矩形状に形成される。下流側上室７１の第一空気出口５６は、第一熱交換室３１の第一空気入口３６と略同一の大きさ、且つ形状に形成される。下流側上室７１の第一空気出口５６は、第一熱交換室３１の第一空気入口３６と前後方向に対向して配置され、当該第一空気入口３６に接続される。

下流側下室７２の第二空気出口５７は、後方を臨むように開口され、左右方向に延出された細長い略矩形状に形成される。下流側下室７２の第二空気出口５７は、第二熱交換室３３の第二空気入口３７と略同一の大きさ、且つ形状に形成される。下流側下室７２の第二空気出口５７は、第二熱交換室３３の第二空気入口３７と前後方向に対向して配置され、当該第二空気入口３７に接続される。

このような構成により、前室５０（より詳細には、下流側上室７１）は、下流側上室７１の第一空気出口５６及び第一熱交換室３１の第一空気入口３６を介して、第一熱交換室３１と連通される。また、前室５０（より詳細には、下流側下室７２）は、下流側下室７２の第二空気出口５７及び第二熱交換室３３の第二空気入口３７を介して、第二熱交換室３３と連通される。

また、前室５０においては、図５に示すように、上流側室６０（上流側左室６１及び上流側右室６２）の後側（下流側）端部と、下流側室７０（下流側上室７１及び下流側下室７２）の前側（上流側）端部と、により４つの開口部が区画される。以下では、前記４つの開口部のうち、正面視で左上に位置する開口部を「第一開口部５１」と、右上に位置する開口部を「第二開口部５２」と、右下に位置する開口部を「第三開口部５３」と、左下に位置する開口部を「第四開口部５４」と、それぞれ称する。

第一開口部５１は、上流側左室６１（より詳細には、上流側左室６１の上部）と、下流側上室７１（より詳細には、下流側上室７１の左部）とを連通する開口部である。また、第二開口部５２は、上流側右室６２（より詳細には、上流側右室６２の上部）と、下流側上室７１（より詳細には、下流側上室７１の右部）とを連通する開口部である。また、第三開口部５３は、上流側右室６２（より詳細には、上流側右室６２の下部）と、下流側下室７２（より詳細には、下流側下室７２の右部）とを連通する開口部である。また、第四開口部５４は、上流側左室６１（より詳細には、上流側左室６１の下部）と、下流側下室７２（より詳細には、下流側下室７２の左部）とを連通する開口部である。

第一・第二・第三及び第四開口部５１・５２・５３・５４は、それぞれ略同一の大きさ、且つ形状に形成される。具体的には、第一・第二・第三及び第四開口部５１・５２・５３・５４の左右方向の長さは、それぞれ前室５０全体の左右方向の長さの半分程度に形成される。また、第一・第二・第三及び第四開口部５１・５２・５３・５４の上下方向の長さは、それぞれ前室５０全体の上下方向の長さの半分程度に形成される。このように、第一・第二・第三及び第四開口部５１・５２・５３・５４は、下流側上室７１の第一空気出口５６や、下流側下室７２の第二空気出口５７と比較して大きさが小さく（内径が絞られて）形成される。

また、図５に示すように、第一・第二・第三及び第四開口部５１・５２・５３・５４には、ぞれぞれダンパ８０が設けられる。図６に示すダンパ８０は、左右方向を軸心方向とする軸部８１と、当該軸部８１から上下方向に延出して板面を前後方向へ向けた羽板部８２と、当該軸部８１を軸心回りに回転させるダンパ用モータ８３（図２参照）と、により構成される。ダンパ用モータ８３は、制御装置４０に接続され、当該制御装置４０により駆動が制御される。

こうして、第一・第二・第三及び第四開口部５１・５２・５３・５４は、ダンパ８０により、開放状態（空気が流通可能な状態）と閉塞状態（空気が流通不能な状態）とを、それぞれ独立して切り替えることができる。

このような構成の前室５０においては、第一・第二・第三及び第四開口部５１・５２・５３・５４の開放状態と閉塞状態とをそれぞれ所定の設定に応じて切り替えることにより、異なる２つの空気案内路を有する状態を、２種類作り出すことができる。なお、本実施形態において空気案内路とは、前室５０に流入した空気を第一及び第二熱交換室３１・３３に案内するための空気の流路を指す。

なお、以下では、前記作り出される２種類のうち、一方において空気案内路を有する状態を「第一案内状態」と、他方において空気案内路を有する状態を「第二案内状態」と、それぞれ称する。

以下では、図７から図１１を用いて、第一案内状態における空気案内路及び第二案内状態における空気案内路の構成について詳細に説明する。

なお、図７から図９、図１１及び図１２においては、第一・第二・第三及び第四開口部５１・５２・５３・５４のうち、ダンパ８０により閉塞状態（空気が流通不能な状態）である開口部を色を付すことにより示し、ダンパ８０により開放状態（空気が流通可能な状態）である開口部を色を付さないことにより示すものとする。

先ず、第一案内状態における空気案内路の構成について詳細に説明する。

図７（ａ）に示すように、第一案内状態においては、前室５０の第一及び第三開口部５１・５３が閉塞状態となり、第二及び第四開口部５２・５４が開放状態となる。

このような第一案内状態においては、上流側左室６１（より詳細には、上流側左室６１の下部）と下流側下室７２（より詳細には、下流側下室７２の左部）とが、第四開口部５４を介して連通される。すなわち、図８（ａ）に示すように、上流側左室６１と下流側下室７２とが、第一案内状態における１つ目の空気案内路（以下では、「第一空気案内下路１１１」と称する。）として形成される。

こうして、第一案内状態においては、空気流通部２０により前室５０に流入された空気（例えば、屋外から屋内に導入させる空気）が、上流側室６０のうち上流側左室６１に流入されると、図８（ｂ）及び（ｃ）に示すように、上流側左室６１の下部に配置される第四開口部５４を介して下流側下室７２に案内される。そして、下流側下室７２に案内された空気は、当該下流側下室７２の第二空気出口５７及び第二熱交換室３３の第二空気入口３７を介して当該第二熱交換室３３に案内される（図３参照）。

また、第一案内状態においては、上流側右室６２（より詳細には、上流側右室６２の上部）と下流側上室７１（より詳細には、下流側上室７１の右部）とが、第二開口部５２を介して連通される。すなわち、図９（ａ）に示すように、上流側右室６２と下流側上室７１とが、第一案内状態における２つ目の空気案内路（以下では、「第一空気案内上路１１２」と称する。）として形成される。

こうして、第一案内状態においては、空気流通部２０により前室５０に流入された空気（例えば、屋内から屋外に排出させる空気）が、上流側室６０のうち上流側右室６２に流入されると、図９（ｂ）及び（ｃ）に示すように、上流側右室６２の上部に配置される第二開口部５２を介して下流側上室７１に案内される。そして、下流側上室７１に案内された空気は、当該下流側上室７１の第一空気出口５６及び第一熱交換室３１の第一空気入口３６を介して当該第一熱交換室３１に案内される（図３参照）。

このように、第一案内状態において前室５０は、上流側左室６１に流入された空気を、第一空気案内下路１１１を介して第二熱交換室３３に案内する。また、第一案内状態において前室５０は、上流側右室６２に流入された空気を、第一空気案内上路１１２を介して第一熱交換室３１に案内する。

なお、第一案内状態において、第一空気案内下路１１１を案内される空気は、第四開口部５４を通過した後に、第二空気出口５７を通過することになる。ここで、前述したように、第四開口部５４は、第二空気出口５７と比較して大きさが小さく形成されている。すなわち、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、第四開口部５４を通過した空気は、下流側下室７２内で流速が遅くなると共に周囲に拡がりながら第二空気出口５７を通過することになる。すなわち、周囲に拡がりながら第二空気出口５７を通過する空気が第二熱交換室３３に案内されると、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、当該空気が第二熱交換室３３の全体に亘って均一に流通することになる。

また、本実施形態においては、第二空気出口５７は、第二熱交換室３３の第二空気入口３７と略同一の大きさ、且つ形状に形成される。また、第二空気入口３７の内径は、第二熱交換室３３の内径と略同一の大きさに形成される。したがって、周囲に拡がりながら第二空気出口５７を通過する空気が第二熱交換室３３に案内されると、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、当該空気が第二熱交換室３３の全体に亘って、より均一に流通することになる。

また、第二案内状態において、第一空気案内上路１１２を案内される空気は、第二開口部５２を通過した後に、第一空気出口５６を通過することになる。ここで、前述したように、第二開口部５２は、第一空気出口５６と比較して大きさが小さく形成されている。すなわち、図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、第二開口部５２を通過した空気は、下流側上室７１内で流速が遅くなると共に周囲に拡がりながら第一空気出口５６を通過することになる。したがって、周囲に拡がりながら第一空気出口５６を通過する空気が第一熱交換室３１に案内されると、図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、当該空気が第一熱交換室３１の全体に亘って均一に流通することになる。

また、本実施形態においては、第一空気出口５６は、第一熱交換室３１の第一空気入口３６と略同一の大きさ、且つ形状に形成される。また、第一空気入口３６の内径は、第一熱交換室３１の内径と略同一の大きさに形成される。したがって、周囲に拡がりながら第一空気出口５６を通過する空気が第一熱交換室３１に案内されると、図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、当該空気が第一熱交換室３１の全体に亘って、より均一に流通することになる。

このように、第一案内状態において前室５０は、上流側左室６１に流入された空気を、第一空気案内下路１１１を介して第二熱交換室３３の全体に亘って均一に流通させることができる。また、第一案内状態において前室５０は、上流側右室６２に流入された空気を、第一空気案内上路１１２を介して第一熱交換室３１の全体に亘って均一に流通させることができる。

次に、第二案内状態における空気案内路の構成について詳細に説明する。

図７（ｂ）に示すように、第二案内状態においては、前室５０の第一及び第三開口部５１・５３が開放状態となり、第二及び第四開口部５２・５４が閉塞状態となる。すなわち、第二案内状態は、第一案内状態に対して、第一及び第三開口部５１・５３と第二及び第四開口部５２・５４との開閉状態が逆転することになる。

このような第二案内状態においては、上流側右室６２（より詳細には、上流側右室６２の下部）と下流側下室７２（より詳細には、下流側下室７２の右部）とが、第三開口部５３を介して連通される。すなわち、図１２（ａ）に示すように、上流側右室６２と下流側下室７２とが、第二案内状態における１つ目の空気案内路（以下では、「第二空気案内下路１２１」と称する。）として形成される。

こうして、第二案内状態においては、空気流通部２０により前室５０に流入された空気（例えば、屋内から屋外に排出させる空気）が、上流側室６０のうち上流側右室６２に流入されると、図１２（ｂ）及び（ｃ）に示すように、上流側右室６２の下部に配置される第三開口部５３を介して下流側下室７２に案内される。そして、下流側下室７２に案内された空気は、当該下流側下室７２の第二空気出口５７及び第二熱交換室３３の第二空気入口３７を介して当該第二熱交換室３３に案内される（図３参照）。

また、第二案内状態においては、上流側左室６１（より詳細には、上流側左室６１の上部）と下流側上室７１（より詳細には、下流側上室７１の左部）とが、第一開口部５１を介して連通される。すなわち、図１３（ａ）に示すように、上流側左室６１と下流側上室７１とが、第二案内状態における２つ目の空気案内路（以下では、「第二空気案内上路１２２」と称する。）として形成される。

こうして、第二案内状態においては、空気流通部２０により前室５０に流入された空気（例えば、屋外から屋内に導入させる空気）が、上流側室６０のうち上流側左室６１に流入されると、図１３（ｂ）及び（ｃ）に示すように、上流側左室６１の上部に配置される第一開口部５１を介して下流側上室７１に案内される。そして、下流側上室７１に案内された空気は、当該下流側上室７１の第一空気出口５６及び第一熱交換室３１の第一空気入口３６を介して当該第一熱交換室３１に案内される（図３参照）。

このように、第二案内状態において前室５０は、上流側右室６２に流入された空気を、第二空気案内下路１２１を介して第二熱交換室３３に案内する。また、第二案内状態において前室５０は、上流側左室６１に流入された空気を、第二空気案内上路１２２を介して第一熱交換室３１に案内する。

そして、第二案内状態において前室５０は、第一案内状態における場合と同様に、上流側右室６２に流入された空気を、第二空気案内下路１２１を介して第二熱交換室３３の全体に亘って均一に流通させることができる。また、第二案内状態において前室５０は、上流側左室６１に流入された空気を、第二空気案内上路１２２を介して第一熱交換室３１の全体に亘って均一に流通させることができる。

なお、前室５０においては、第一案内状態と第二案内状態とをダンパ８０により、容易に切り替えることができる。すなわち、前室５０の上流側室６０のうち上流側左室６１に流入される空気（例えば、屋外から屋内に導入させる空気）を、ダンパ８０により、第一空気案内下路１１１又は第二空気案内上路１２２の何れか一方を選択して、当該選択した案内路により第一熱交換室３１又は第二熱交換室３３に容易に案内することができる。また、前室５０の上流側室６０のうち上流側右室６２に流入される空気（例えば、屋内から屋外に排出させる空気）を、ダンパ８０により、第一空気案内上路１１２又は第二空気案内下路１２１の何れか一方を選択して、当該選択した案内路により第一熱交換室３１又は第二熱交換室３３に容易に案内することができる。

このように、前室５０においては、簡単な構成により、屋外から屋内に導入させる空気を、第一熱交換室３１又は第二熱交換室３３の何れか一方に案内し、屋内から屋外に排出させる空気を第一熱交換室３１又は第二熱交換室３３の何れか他方に案内することができ、ひいては屋外から屋内に導入させる空気を連続的に効率よく除湿することができる。

また、前室５０は、左右方向に分割して形成される上流側室６０と、上下方向に分割して形成される下流側室７０と、により形成されるものである。このような構成により、前室５０は異なる２つの空気案内路を有する状態を２種類作り出すことができるものであるが、比較的コンパクトに形成される。すなわち、このような構成により、調湿システム１を小型化することができる。

以上のように、調湿システム１は、
水分を吸脱着可能な吸着材３９が外面に設けられる熱交換器（第一及び第二熱交換器３２・３４）を収納する熱交換室（第一及び第二熱交換室３１・３３）を具備し、
前記熱交換室に空気を流通させ、前記熱交換器から供給される冷熱により吸着材３９に空気の水分を吸着させる第一の状態と、当該熱交換器から供給される温熱により吸着材３９から水分を空気に脱着させる第二の状態と、を切り替え可能な調湿システムであって、
前記熱交換室の上流側には、当該熱交換室へと空気を案内する前室５０が設けられ、
前記前室５０には、前記熱交換室の空気入口（第一及び第二空気入口３６・３７）に接続される空気出口（第一及び第二空気出口５６・５７）が設けられると共に、当該空気出口よりも上流側に当該空気出口よりも内径の小さい絞り部（第一・第二・第三及び第四開口部５１・５２・５３・５４）が設けられるものである。

このような構成により、第一及び第二熱交換室３１・３３に流入した空気を当該第一及び第二熱交換室３１・３３の全体に亘って均一に流通し易くすることができる。

また、調湿システム１において、
前記熱交換室（第一及び第二熱交換室３１・３３）の空気入口（第一及び第二空気入口３６・３７）は、前記熱交換室の内径と同一の大きさに形成されるものである。

このような構成により、第一及び第二熱交換室３１・３３に流入した空気を当該第一及び第二熱交換室３１・３３の全体に亘って、より均一に流通し易くすることができる。

また、調湿システム１において、
前記熱交換室（第一及び第二熱交換室３１・３３）は、２つ設けられ、
前記２つの熱交換室は、前記第一の状態と前記第二の状態とを相反する状態となるように切り替えるものである。

このような構成により、空気の湿度の調整（調湿）を連続的に行うことができる。

また、調湿システム１において、
前記前室５０は、下流側に配置される下流側室７０と、上流側に配置される上流側室６０と、を有し、
前記下流側室７０は、空気の流通方向に対して垂直な一の方向（上下方向）に分割して形成されると共に、当該分割されたそれぞれの下流側端部に前記空気出口（第一及び第二空気出口５６・５７）が形成され、
前記上流側室６０は、前記空気の流通方向及び前記一の方向に対して鉛直方向である他の方向（左右方向）に分割して形成され、
前記上流側室６０の下流側端部と前記下流側室の上流側端部とにより区画された口が前記絞り部（第一・第二・第三及び第四開口部５１・５２・５３・５４）となるものである。

このような構成により、調湿システム１を小型化することができる。

また、調湿システム１において、
前記絞り部（第一・第二・第三及び第四開口部５１・５２・５３・５４）には、開閉可能なダンパ８０（開閉手段）が設けられるものである。

このような構成により、空気の湿度の調整（調湿）を効率よく連続的に行うことができる。

なお、本実施形態において、ダンパ８０の開閉状態を切り替えるタイミング（第一案内状態及び第二案内状態を切り替えるタイミング）を一定の期間の経過後としたが、これに限定するものではない。例えば、空気の湿度を検出可能な湿度検出センサを第一及び第二熱交換室３１・３３の上流側及び下流側にそれぞれ設けて、これらのセンサからの検出結果に基づいてダンパ８０の開閉状態（第一案内状態及び第二案内状態）を切り替える構成としてもよい。

具体的には、第一熱交換室３１（又は、第二熱交換室３３）の上流側及び下流側の空気の湿度の差が大きいほど、第一熱交換器３２（又は、第二熱交換器３４）の吸着材３９が多量の水分を吸着できていると判断することができる。そして、第一熱交換室３１（又は、第二熱交換室３３）の上流側及び下流側の空気の湿度の差が小さくなると、第一熱交換器３２（又は、第二熱交換器３４）の吸着材３９が多量の水分を吸着できなくなったと判断することができる。このように、第一熱交換室３１（又は、第二熱交換室３３）の上流側及び下流側の空気の湿度の差が小さくなったことを、ダンパ８０の開閉状態を切り替えるタイミング（第一案内状態及び第二案内状態を切り替えるタイミング）とする構成としてもよい。

以下では、本発明に係る調湿システムの別実施形態の構成について説明する。

図１４においては、下流側下室７２に、空気整流部２０１が形成される。空気整流部２０１は、下流側下室７２の第二空気出口５７の左右縁部にそれぞれ形成される。空気整流部２０１は、長手方向を上下方向とした略三角柱形状に形成される。このような構成により、上流側室６０（上流側左室６１又は上流側右室６２）から所定の開口部を通過した空気は、下流側下室７２内で流速が遅くなると共に周囲に拡がりながらも、整流させて（所望する案内方向へ向けて）第二空気出口５７を通過させることができる。なお、空気整流部２０１の形状や配置は、図１４に示すものに限定するものではない。すなわち、空気整流部２０１は、下流側下室７２内で流速が遅くなると共に周囲に拡がる空気を、整流させて（所望する案内方向へ向けて）第二空気出口５７を通過させることができるものであればよい。また、空気整流部２０１は、下流側下室７２だけでなく、下流側上室７１に形成してももよい。

また、図１５に示すように、本発明に係る調湿システムにおいては、第一・第二・第三及び第四開口部５１・５２・５３・５４の形状が正面視で略正方形状である場合に、本実施形態に係るダンパ８０ではなく、開閉切り替え部２０２を設けてもよい。開閉切り替え部２０２は、前後方向に板面を向けた正面視で略矩形板状の部材である。開閉切り替え部２０２は、図１５（ａ）に示すように、正面視で、左上部及び右下部に開口部２１０が形成される。また、開閉切り替え部２０２は、前室５０の上流側室６０と下流側室７０との間に介設されると共に、図示せぬ駆動手段と連結され、正面視で時計回りに回転可能に構成される（図１５（ｂ）参照）。

このような構成により、図１５（ａ）及び（ｂ）に示すように、開閉切り替え部２０２の回転後の姿勢に応じて、前室５０を第一及び第三開口部５１・５３が開放状態の第一案内状態と、第二及び第四開口部５２・５４が開放状態の第二案内状態とを切り替えることができる。すなわち、ダンパ８０を４つ設ける必要がないため、調湿システムのコストを削減することができる。

また、図１６に示すように、本発明に係る調湿システムにおいては、第二の前室５０を、湿度調整部３０（より詳細には、第一及び第二熱交換室３１・３３）よりも下流側にも配置してよい。なお、第二の前室５０は、湿度調整部３０よりも上流側に配置される前室５０に対して前後方向の向きを反転させて配置される。すなわち、第二の前室５０は、上流側室６０が後側に、下流側室７０が前側に配置される。

このような構成により、空気流通部２０の空気流通路２１を流通する空気の方向、すなわち湿度調整部３０を流通する空気の方向が、前方から後方であっても、後方から前方であっても、当該湿度調整部３０に流入した空気を当該第一及び第二熱交換室３１・３３の全体に亘って均一に流通し易くすることができる。

１ 調湿システム
３１ 第一熱交換室
３２ 第一熱交換器
３３ 第二熱交換室
３４ 第二熱交換器
３６ 第一空気入口
３７ 第二空気入口
３９ 吸着材
５０ 前室
５１ 第一開口部
５２ 第二開口部
５３ 第三開口部
５４ 第四開口部
５６ 第一空気出口
５７ 第二空気出口

Claims (5)

1. 水分を吸脱着可能な吸着材が外面に設けられる熱交換器を収納する熱交換室を具備し、
   前記熱交換室に空気を流通させ、前記熱交換器から供給される冷熱により前記吸着材に空気の水分を吸着させる第一の状態と、当該熱交換器から供給される温熱により当該吸着材から水分を空気に脱着させる第二の状態と、を切り替え可能な調湿システムであって、
   前記熱交換室の上流側には、当該熱交換室へと空気を案内する前室が設けられ、
   前記前室には、前記熱交換室の空気入口に接続される空気出口が設けられると共に、当該空気出口よりも上流側に当該空気出口よりも内径の小さい絞り部が設けられる、
   ことを特徴とする調湿システム。
2. 前記熱交換室の空気入口は、前記熱交換室の内径と同一の大きさに形成される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の調湿システム。
3. 前記熱交換室は、２つ設けられ、
   前記２つの熱交換室は、前記第一の状態と前記第二の状態とを相反する状態となるように切り替える、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の調湿システム。
4. 前記前室は、下流側に配置される下流側室と、上流側に配置される上流側室と、を有し、
   前記下流側室は、空気の流通方向に対して垂直な一の方向に分割して形成されると共に、当該分割されたそれぞれの下流側端部に前記空気出口が形成され、
   前記上流側室は、前記空気の流通方向及び前記一の方向に対して鉛直方向である他の方向に分割して形成され、
   前記上流側室の下流側端部と前記下流側室の上流側端部とにより区画された口が前記絞り部となる、
   ことを特徴とする請求項３に記載の調湿システム。
5. 前記絞り部には、開閉可能な開閉手段が設けられる、
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の調湿システム。

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