JP2016097367A - 除湿用熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】少ないエネルギーで室内の結露を防止できる除湿を実現する除湿用熱交換器を提供する。【解決手段】除湿用熱交換器１は、対向する第１端部２１および第２端部２２を有する立体状の本体部２と、第１端部２１から第２端部２２に向けて室内空気を移動させる複数の室内空気通路３と、第２端部２２から第１端部２１に向けて外気を移動させる複数の外気通路４と、を備え、複数の室内空気通路３のそれぞれの少なくとも一部と、複数の外気通路４のそれぞれの少なくとも一部とは、本体部の厚み方向および幅方向の少なくとも一部で隣接し、外気の温度である外気温度は、室内空気の温度である室内空気温度より低く、外気温度は、複数の室内空気通路３を移動する室内空気を、外気通路４を移動する外気によって、露点温度に冷却する。【選択図】図３

Description

本発明は、室内の空気の除湿を行う熱交換器に関する。

農業用のビニールハウス、ガラスハウス、植物工場などの戸外に設置されて様々な植物を育成する設備が多くの場所で活用されている。このようなビニールハウス、ガラスハウス、植物工場などの植物育成設備は、内部の温度を上げて様々な植物を育成することを目的としている。

例えば、特定の野菜や果物は、いわゆる戸外の露地栽培の場合には、野菜や果物などの本来特性に基づき、季節や栽培地を選ぶ必要がある。例えば、苺などは一定の気温を必要とするので、冬季や寒冷地では露地栽培で育成することは難しい。他の野菜や果物も同様である。一方で、我が国のみならず、様々な地域に人口が分布している状態では、これら野菜や果物の本来特製に応じた地域および季節のみでの育成では、食品供給や植物供給が不十分となりうる。

このような植物本来の特性に依存せず、食品供給や植物供給を制御できるように、上述のビニールハウス、ガラスハウス、植物工場などが用いられる。これらの植物育成設備は、自然光の取り込みとそれに伴う室内の温度上昇を利用して、植物の育成を早めたり、露地栽培での育成が困難な季節でも育成を可能としたりできる。もちろん、温度上昇させるだけでなく、温度の一定範囲への制御や風雨からの防御との目的も達成できる。

植物育成装置は、このような目的のために、寒冷地や冬季（あるいは中間期）においても使用される。ここで、ビニールハウスやガラスハウスなどの自然光による温室効果だけでは、植物等の育成には不十分であることがある。この場合には、植物育成装置内部で、暖房が用いられて室内の温度を上昇させることが行われる。この温度上昇によって、育成対象植物が必要とする温度を実現できる。

しかしながら、植物育成装置内部で暖房を使用する場合は、外気温が低い（植物の育成にとって相対的に低い状態。すなわち、暖房後の室内の温度を基準として、外気温が低いとの状態）ことによる温度差で、植物育成装置内部で結露が生じることがある。いわゆる、ビニールハウスやガラスハウスの内部は、湿度を有しているが、室内の温度と外気温との温度差が生じることで、室内の湿度が露点温度による結露となるからである。

このような結露は、植物育成装置内部の内面に付着する。この付着した結露が水滴として落ち、育成中の野菜や果物などに落下して付着することがある。この場合には、水滴落下の衝撃で野菜や果物に傷が生じてしまい、商品価値が下がり、出荷不能になることもある。

あるいは、植物そのものに結露が付いてしまい、野菜、果物あるいは生花に傷が生じたり色落ちが生じたりしてやはり商品価値が下がってしまう。このように、寒冷地や冬季やその前後の気温の低い時期に、植物育成装置内部で暖房を使う必要がある場合には、結露による問題を解消する必要がある。

この結露は、植物育成装置内部と外部との気温差が大きくなる場合であって、外気温が内部の温度よりも低い場合に生じる。このため、冬季以外でも内部の温度を高くして外気温が低くて温度差が大きくなる場合には、結露が生じる。この場合にも、結露による問題が生じる。

また、ビニールハウスやガラスハウスなどの植物育成装置だけでなく、工場、クリーンルーム、コンピュータールーム、実験室、恒温室などにおいても、室内の温度を一定に保つ必要がある。このような室内も、冬季などになると外気温が下がってしまうことにより、室内の温度を一定に保つことが難しくなることがある。この場合には、当然ながら室内で暖房を動作させて外気温に引きずられないように室内の温度を一定に維持することが行われる。

このような温度を一定に保つ必要のある室内においても、暖房を使用して室内の温度が外気温よりも高くなると共に外気温との差が大きくなると、室内に結露が生じうる。工場、クリーンルーム、コンピュータールーム、実験室、恒温室などの内部には、精密機器や電子機器が設置されており、結露によってこれらが故障したり劣化したりすることもある。

このように、冬季のように外気温が下がる季節において、室内に暖房（温度上昇をさせる装置）を使用する必要がある場合に、低い外気温との気温差によって結露が生じることに基づく、様々な問題がある。

このような結露を生じさせないようにするためには、室内気温と外気温との差分を大きくしないことが考えられる。しかしながら、外気温を制御することはできず、この手法を選択することは困難である。

別の手法として、室内の暖房装置に除湿機能を持たせることで、結露しないように室内を除湿する手法も考えられる。しかしながら、室内内部で除湿機能を有する除湿装置を動作させても、除湿装置は、外気温度による露点を利用した除湿を行っていたものとは異なる。このため、除湿をしすぎてしまう（当然に湿度が下がりすぎて露点への到達が生じにくいので結露はしない）こともある。除湿しすぎる場合には、植物育成装置であれば、地面が乾燥したり植物が乾燥したりして、育成を阻害することにもなりかねない。工場やクリーンルームなどでは、作業者の作業環境が悪くなってしまう問題も生じうる。

逆に、除湿装置では、除湿が不足することもあり得る。この場合には、除湿はしていても、結局室内気温と外気温との差分に基づいて生じる露点温度での結露を防止できない可能性がある。

これらの除湿装置は、室内温度と外気温との差分による露点温度を計算して考慮することができない。このため、結局露点となって結露を生じさせないためには、過剰な除湿を行うしかない。逆に過剰な除湿を行えない場合には、除湿をしていても結露が生じてしまう問題が残る。

このような状況で、外気を利用した除湿についての技術が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

特開２０１２−３０１９２号公報 特開昭５４−６０７５２号公報

特許文献１は、室内側空気と室外側空気を各々循環させて熱交換させる熱交換素子２を備えて室内側空気を除湿する除湿装置１であって、熱交換素子２に室内側空気を送る室内側送風機９を室内側風路５内の熱交換素子２の上流側に設け、熱交換素子２に室外側空気を送る室外側送風機１０を室外側空気を送る室外側送風機１０を室外側風路内の熱交換素子２の下流側に設けた除湿装置を、開示する。

特許文献１は、湿度を含んだ室内の空気を、室内の空気より温度の低い外気で冷却する熱交換素子を用いることで、室内空気の湿度を低下させる。外気は温度が低く、この低い温度の外気で室内空気を熱交換素子で露点に変化させて、室内空気が含む湿度を液化して脱水して除湿ができる。

ここで、特許文献１に開示される熱交換素子は、特許文献１の図１に示されるように、互いに直交する方向から室内空気と外気とを取り込む。この直交する方向から送り込まれた温度の高い室内空気と温度の低い外気とが直交するように接触する。この接触によって、室内空気は外気によって冷却されて露点温度に下がる。

しかしながら、外気は熱交換素子２を通過する際に入り口から出口に向けて温度を上昇させてしまう。温度の高い室内空気と直交して接触するために、入り口付近で温度移動が起こり始め、出口に到達する際には、温度の低かった外気も温度が上昇してしまう。

ところが、特許文献１の熱交換素子は、この外気と直交する方向から室内空気が送り込まれる。直交する方向から送り込まれる室内空気は、熱交換素子内部において、外気が入る入り口側を通る空気と、外気の出口側に近い方向を通る空気とを有する。このとき、上述の通り特許文献１の熱交換素子２では、出口側での外気の温度が上がってしまう。この温度上昇によって、外気の出口側に略平行に沿って移動する室内空気は、温度差が不十分となって露点に到達できなくなる。

この結果、熱交換素子２に送り込まれた室内空気は、その一部のみしか露点に達せず、湿度を十分に除湿できない。結果として、十分に除湿できないままの室内空気が、再び室内に戻されてしまう。ここで、十分な除湿の基準は外気温によって室内空気が内部で結露しないレベルである。このレベルがまさしく、熱交換素子で外気温を用いて露点となって湿度が液化して水滴として排出されるレベルである。

特許文献１の熱交換素子は上述したように、熱交換素子に送り込まれる室内空気の内、直交して送り込まれる外気の出口付近では露点に達することができず（理論的に、外気の本来温度ではなくなっているので、出口付近で外気が本来温度よりも挙がっていることで外気は、室内空気を露点まで冷却させることができない）、熱交換素子に送り込まれる空気の一部は必ず露点での除湿がなされないままである。

この外気温度で露点に達するべき空気の一部を除湿（脱水）できないままに、特許文献１の熱交換素子は、室内に空気を戻すことになる。これが連続的に繰り返されるので、室内の空気の一部は常に外気温で露点してしまう湿度を残した状態である。結局、特許文献１の熱交換素子は、室内の結露を防止することができない問題を有している。

特許文献２は、高湿度の空気を有する室内にダクトを介して連結された結露排水型除湿装置において、ダクトに連結された除湿部が複数の冷媒貯留室を莉引接して重層されており、各冷媒貯留室を槓子する除湿ダクトの一端がダクトに連結すると共に、他端が排水口を有する排水部に連結されてなることを特徴とする除湿装置を、開示する。

特許文献２の除湿装置は、室内空気をダクトを介して排出しつつ、このダクトを複数の層になった冷媒貯留室を貫通させて、冷媒によってダクト内部の室内空気を除湿することを目的としている。

しかしながら、冷媒を用いることで、高コストとなりかつ装置も複雑となる。これらの複雑性によって、除湿装置全体が高コストとなる。加えて、熱交換を冷媒によって行うことで、外気によって結露する露点を基準とした室内の除湿を実現することができない問題がある。もちろん、冷媒による冷却除湿では、外気を利用することは全くないので、除湿のためのエネルギー効率が悪い問題もある。

以上のように従来技術では、室内温度より低い外気温によって生じる室内の結露を防止するための、室内空気の確実かつ省エネルギーでの除湿ができない問題があった。

本発明は、上記課題に鑑み、少ないエネルギーで室内の結露を防止できる除湿を実現する除湿用熱交換器を提供することを目的とする。

上記課題に鑑み、本発明の除湿用熱交換器は、対向する第１端部および第２端部を有する立体状の本体部と、
第１端部から第２端部に向けて室内空気を移動させる複数の室内空気通路と、
第２端部から第１端部に向けて外気を移動させる複数の外気通路と、を備え、
複数の室内空気通路のそれぞれの少なくとも一部と、複数の外気通路のそれぞれの少なくとも一部とは、本体部の厚み方向および幅方向の少なくとも一部で隣接し、
外気の温度である外気温度は、室内空気の温度である室内空気温度より低く、
外気温度は、複数の室内空気通路を移動する室内空気を、外気通路を移動する外気によって、露点温度に冷却する。

本発明の除湿用熱交換器は、外気を利用して室内空気の温度を外気を基準とする露点温度に低下させる。この露点への温度低下によって、室内空気を結露させて、除湿を実現できる。この外気での露点を基準とする除湿によって、室内空気が、外気によって結露することが防止できる。

また、本発明の除湿用熱交換器は、室内空気および外気とが対向する側から略平行に送り込まれる。この結果、外気の出口での温度が高くなっても、送り込まれる室内空気の位置による外気の温度のばらつきがなくなる。この結果、送り込まれる室内空気の全体が、温度のばらつきのない外気によって一様に冷却されて室内空気全体を、外気温度を基準として除湿を行える。

送り込まれた室内空気全体が、一様に除湿できることで、室内に送り返される室内空気は、外気を基準とした除湿がなされた湿度の空気に維持される。この結果、室内での外気温度による結露が防止できる。

従来技術における熱交換器の模式図である。 本発明の熱交換器の模式図である。 本発明の実施の形態１における除湿用熱交換器の斜視図である。 本発明の実施の形態１における除湿用熱交換器での除湿状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１における本体部の正面図である。 本発明の実施の形態１における本体部の正面図である。 本発明の実施の形態２における除湿用熱交換器の斜視図である。 本発明の実施の形態２における除湿用熱交換器をビニールハウスに適用した模式図である。

本発明の第１の発明に係る除湿用熱交換器は、対向する第１端部および第２端部を有する立体状の本体部と、
第１端部から第２端部に向けて室内空気を移動させる複数の室内空気通路と、
第２端部から第１端部に向けて外気を移動させる複数の外気通路と、を備え、
複数の室内空気通路のそれぞれの少なくとも一部と、複数の外気通路のそれぞれの少なくとも一部とは、本体部の厚み方向および幅方向の少なくとも一部で隣接し、
外気の温度である外気温度は、室内空気の温度である室内空気温度より低く、
外気温度は、複数の室内空気通路を移動する室内空気を、外気通路を移動する外気によって、露点温度に冷却する。

この構成により、外気を利用するだけで、除湿対象の設備内部の室内空気を除湿できる。特に、除湿においては、設備内部で外気によって結露する露点温度を基準とするので、除湿された室内空気は、設備に戻されても結露しにくくなる。

本発明の第２の発明に係る除湿用熱交換器では、第１の発明に加えて、室内空気は、設備の外気によって結露する可能性のある設備の室内の空気であり、外気は、設備の外側に存在する空気である

この構成により、除湿対象の設備内部の室内空気を、設備外部の外気で除湿できる。この除湿により、設備内部は外気との温度差による結露を防止できる。

本発明の第３の発明に係る除湿用熱交換器では、第１または第２の発明に加えて、複数の室内空気通路のそれぞれを移動する室内空気は、隣接する複数の外気通路のそれぞれと熱的に接触して、外気は、室内空気を露点温度に冷却する。

この構成により、外気によって露点温度に達するレベルにまで、室内空気が冷却される。この露点温度に達するレベルまでの冷却により、室内空気は外気での結露と同じ基準での余分な水分を液化させて排出できる。

本発明の第４の発明に係る除湿用熱交換器では、第１から第３のいずれかの発明に加えて、複数の室内空気通路のそれぞれと、複数の外気通路のそれぞれは、本体部の内部で略平行である。

この構成により、外気通路を移動する外気は、効率よく室内空気通路を移動する室内空気を冷却できる。

本発明の第５の発明に係る除湿用熱交換器では、第１から第４のいずれかの発明に加えて、複数の室内空気のそれぞれと、複数の外気通路のそれぞれは、本体部の厚み方向および幅方向の少なくとも一方で、交互に配列される。

この構成により、複数の室内空気通路のそれぞれに、複数の外気通路のそれぞれが熱的に確実に接触できる。この接触により、確実に室内空気通路を移動する室内空気が冷却される。

本発明の第６の発明に係る除湿用熱交換器では、第１から第５のいずれかの発明に加えて、複数の外気通路のそれぞれを移動する外気は、移動の出口となる第１端部において、所定範囲の温度上昇に収まる。

この構成により、外気通路のそれぞれでの温度上昇に大きなばらつきが生じず、冷却ができない室内空気通路が生じることが防止できる。

本発明の第７の発明に係る除湿用熱交換器では、第６の発明に加えて、複数の外気通路のそれぞれを移動する外気は、移動の入り口となる第２端部において略同一以下の温度であり、移動の出口となる第１端部において略同一の温度である。

この構成により、外気通路のそれぞれを移動する外気の温度が、不均一にばらつくことが少ない。

本発明の第８の発明に係る除湿用熱交換器では、第１から第７のいずれかの発明に加えて、複数の室内空気通路のそれぞれを移動する室内空気は、移動の出口となる第２端部において、複数の外気通路に送り込まれる外気の最も温度の低い状態と熱的に接触することで、露点温度となる。

この構成により、外気で結露するレベルの温度を基準とした露点温度への室内空気の冷却が可能となる。

本発明の第９の発明に係る除湿用熱交換器では、第８の発明に加えて、複数の室内空気通路のそれぞれを移動する室内空気は、第１端部から第２端部に移動するにつれ、次第に温度が低くなる外気通路を移動する外気との熱的な接触を継続することで徐々に室内空気温度を低下させて、第２端部付近で露点温度に低下させる。

この構成により、室内空気通路を移動する室内空気は、移動の終わる出口付近で、露点温度に到達できる。

本発明の第１０の発明に係る除湿用熱交換器では、第９の発明に加えて、第２端部において、複数の室内空気通路のそれぞれを移動した室内空気は、すべての室内空気通路において露点温度となる。

この構成により、複数の室内空気通路の全てにおいて、露点温度への冷却が実現できる。

本発明の第１１の発明に係る除湿用熱交換器では、第１から第１０のいずれかの発明に加えて、露点温度となった室内空気で結露した水滴を排出する、水滴排出口を、更に備える。

この構成により、露点温度に達して液化した余分な水分は、適切に排出される。

本発明の第１２の発明に係る除湿用熱交換器では、第２から第１１のいずれかの発明に加えて、複数の室内空気通路の入り口それぞれに、設備の室内の空気を送り込む室内空気導入部と、複数の室内空気通路の出口のそれぞれからの室内空気を集合して設備の室内に戻す室内空気排出部と、を更に備える。

この構成により、設備側に、室内空気の取り込みと排出を揃えることができる。また、集中的に取り込んだ室内空気を複数の室内空気通路に分配することができる。更には、複数の室内空気通路を移動した室内空気をまとめて排出できる。

本発明の第１３の発明に係る除湿用熱交換器では、第１から第１２のいずれかの発明に加えて、複数の外気通路の入り口のそれぞれに、設備の外部の空気を送り込む外気導入部と、複数の外気通路の出口のそれぞれからの外気を集合して、設備の外部に排出する外気排出部と、を更に備える。

この構成により、設備と逆側に、外気の導入と排出を揃えることができる。また、集中的に取り込んだ外気を複数の外気通路に分配することができる。更には、複数の外気通路を移動した外気を集中して排出することができる。

以下、図面を用いて、本発明の実施の形態について説明する。

（実施の形態１）

実施の形態１について説明する。

（従来技術との根本的相違）
まず、特許文献１に開示されるような従来技術での熱交換器の問題点を説明して、本発明の熱交換器との違いを説明する。

（従来技術の熱交換器の根本的問題）
図１は、従来技術における熱交換器の模式図である。従来技術の熱交換器２００は、本体部２０１に対して、室内空気と外気とが直交する方向から送り込まれる。直交する方向のそれぞれから送り込まれた室内空気と外気とは、本体部２０１内部に設けられたそれぞれ用の通路を移動する。

すなわち、図１では本体部２０１の内部に、室内空気の入り口２１０から出口２１１に向けて、室内空気が移動する室内空気通路２０２が形成されている。同様に、外気の入り口２２０から出口２２１に向けて外気が移動する外気通路２０３が形成されている。室内空気は、矢印Ａの方向に室内空気通路２０２を移動する。一方、外気は、矢印Ｂの方向に外気通路２０３を移動する。ここで、図１において矢印Ａ、矢印Ｂが複数として表されているのは、室内空気通路２０２および外気通路２０３のそれぞれが、複数の個数設けられていることを示している。

本体部２０１の入り口２１０に送り込まれた室内空気は、矢印Ａに従って、それぞれの室内空気通路２０２を出口２１１に向けて移動する。同様に、本体部２０１の入り口２２０に送り込まれた外気は、それぞれの外気通路２０３を出口２２１に向けて移動する。この移動において、室内空気よりも温度の低い外気は、直交する交点のそれぞれにおいて点接触による熱的な接触を行う。例えば、ある外気通路２０３を移動する外気は、この外気通路２０３と交差する室内空気通路２０２との交点のみにおいて、熱的な接触を行う。他の外気通路２０３を基準とする場合も同様である。

このように、従来技術の熱交換器２００は、本体部２０１の内部で、外気と室内空気は交点においてのみ点接触での熱的な接触をするに過ぎない。このため、まず本体部２０１全体での外気と室内空気との熱的な接触効率が悪い。ここで、室内空気は、外気よりも高い温度を有して入り口２１０から室内空気通路２０２に送り込まれる。外気との熱的な接触により、出口２１１付近に近づくにつれて室内空気は、その温度を下げていく。このため、枠で囲んだ範囲２１２で、露点に達することが求められる。この範囲２１２で露点に達して、結露した上で、室内空気が含む湿度の一部が水分として排出されることが求められる。この水分の排出によって、入り口２１０に送り込まれた室内空気の湿度が低下するからである。

しかしながら、外気は、外気通路２０３を入り口２２０から出口２２１に移動する間に、直交方向から順々の多段に送り込まれる室内空気との熱的な接触を繰り返す。ある外気通路２０３に着目すると、入り口２２０から入った後で、最初の段の室内空気通路２０２と交差し、次の段の室内空気通路２０２と交差し、更に次の段の室内空気通路２０２と交差し、と順々に室内空気との熱的な点接触を繰り返す。

この熱的な点接触の繰り返しにより、当然ながら出口２２１付近に近づくと、外気の温度は高くなっている。図１の枠で囲んだ領域２２２は、送り込まれた外気の温度が上昇してしまっている領域である。この領域２２２では、送り込まれた外気の温度が上がってしまい、室内空気との熱的な接触によって、室内空気を十分に冷却できない（室内空気の熱を奪えない）状態となる。

この結果、領域２２２に対応する範囲にある室内空気通路２０２を移動する室内空気は、この領域２２２以外に対応する範囲にある室内空気通路２０２を移動する室内空気に比較して、冷却が不十分となってしまう。この結果、この領域２２２に対応する範囲にある室内空気通路２０２を移動する室内空気は、露点に達することができない。

図１においては、範囲２１２と領域２２２とが重なる部分での出口２１１において、室内空気通路２０２を移動してきた室内空気は結露できず、除湿されないままとなってしまう。

図１に示されるように、室内空気は、複数の室内空気通路２０２の一部のみでしか露点に達せず、本体部２０１に送り込まれた室内空気の一部しか除湿されない。この除湿は、除湿を目的とする室内が外気によって室内で結露しないレベルへの除湿を目的としている。外気通路２０３に送り込まれる外気によって、本体部２０１に送り込まれる室内空気の一部のみしか除湿されない状況では、室内での結露を防止することが、理論的にできないことになってしまう。

従来技術での直交方式での熱交換器２００は、室内空気の入り口２１０、出口２１１、外気の入り口２２０、出口２２１のそれぞれを、立体形状の各側面を利用できるメリットはある。このため、製造は容易である。しかしながら、上述の通り、室内空気の一部のみしか除湿できず、設備の室内を外気によって結露させないとの目的を達成できない。

従来技術における熱交換器２００は、除湿を目的とするよりも、温度制御を目的としていたり、室内の一定の除湿ができればよく室内での結露を生じさせないことを考慮していなかったりする。このため、図１を用いて説明したような問題点を残したままである。

温度と露点を一例として、従来技術の熱交換器２００での問題を説明する。例えば、上述のように室内空気の初期値が、温度が２０℃で湿度が７０％であるとする。この場合の理論値では、露点温度は１４℃であり、室内空気が室内空気通路３を移動する間に、外気通路２０３の外気との熱的な接触により１４℃まで冷却されれば、露点に達して湿度を水分として排出できる。

ここで、２０℃で湿度７０％の室内空気が室内空気通路２０２に入り、１４℃の外気温度の外気が外気通路２０３に入るとする。室内空気通路２０２および外気通路２０３は、図１のように複数である。

図１に、外気温度を示している。入り口２２０から入った段階での外気温度は、すべての外気通路２０３において１４℃である。しかしながら、入り口２２０から出口２２１に移動する間に外気温度は上昇してしまい、出口２２１付近では外気温度は１８℃くらいに上がってしまう。

ここで、室内空気通路２０２のそれぞれは、図１において上から下まで複数の通路である。すなわち、複数の室内空気通路２０２の出口２１１においても、図１の左側の上の方では、外気温度は１４℃程度であるが、左側の下の方では外気温度は１８℃くらいに上がっている。すなわち、複数の室内空気通路２０２の出口２１１において、接触する外気通路２０３の場所によっては、外気温度が露点に到達するのに十分な１４℃の場所もあるが、露点に達することのできない温度の場所もある。この場所が、上述した範囲２１２と領域２２２との重複する部分である。このエリアでは、室内空気通路２０２の出口２１１付近での外気温度が上がってしまい、室内空気が露点に達することができない。

（本発明の熱交換器の根本的な相違）
本発明は、立体形状の本体部の対向する第１端部および第２端部において、第１端部を室内空気の入り口と外気の出口に兼用し、第２端部を、室内空気の出口と外気の入り口に兼用する。

図２は、本発明の熱交換器の模式図である。図１で示される従来技術の熱交換器２００と異なり、本発明の熱交換器１は、立体形状の本体部２において、対向する第１端部２１と第２端部２２のみを、室内空気の入り口、出口および外気の入り口、出口に使用している。

室内空気は、第１端部２１から本体部２に送り込まれて、第２端部２２から出る。このとき、本体部２内部に設けられた複数の室内空気通路３（矢印Ｃは、この複数の室内空気通路３を模式的に示している）を、室内空気は移動する。一方、外気は、第２端部２２から本体部２に送り込まれて、第１端部２１から出る。このとき、本体部２内部に設けられた複数の外気通路４（矢印Ｄは、この複数の外気通路４を模式的に示している）を、外気は移動する。ここで、複数の室内空気通路３のそれぞれと複数の外気通路４のそれぞれとは、互いに独立しており、それぞれを移動する室内空気と外気とが混合することはない。

室内空気通路３と外気通路４とは、間接的に熱的な接触を行える。この結果、室内空気通路３を移動する室内空気は、外気通路４を移動する外気と熱的に接触する。矢印Ｃと矢印Ｄとは、この室内空気と外気との熱的な接触を示している。

ここで、図１との比較から明らかな通り、図２に示される本発明の熱交換器１は、矢印Ｃと矢印Ｄとが隣接するように線状にて接触している。すなわち、室内空気通路３を移動する室内空気と外気通路４を移動する外気とは、線状で熱的に接触する。点接触に過ぎない従来技術の熱交換器２００よりも、室内空気と外気との熱的な接触効率が高い。結果として、外気によって室内空気が冷却される度合いも高くなり、室内空気は、室内空気通路３を移動して出口である第２端部２２に到達する際に、確実に露点に達しやすくなる。

次に、室内空気を基準として考えると、図２において枠で囲んだ領域５０が、室内空気が露点に到達して湿度を水分に液化してほしい領域である。この領域５０は、室内空気通路３の出口付近である。入り口となる第１端部２１側から送り込まれた室内空気が、室内空気通路３を移動する間に、外気通路４を第２端部２２から第１端部２１に向けて移動する外気との熱的な接触により、徐々に冷却される。

加えて、室内空気通路３の出口側は、外気通路４の入り口側に対応し、送り込まれる外気が最も温度が低い状態である。すなわち、徐々に冷やされて室内空気通路３の出口側に到達した室内空気は、出口付近で最も温度の低い状態である外気によって冷却される。この結果、領域５０で確実に結露して湿度を水分に変えて排出できる。

熱交換器１においても、外気通路４を移動する外気は、移動に伴ってじょじょにその温度を上昇させる。すなわち、外気通路４の入り口である第２端部２２側に比較して、出口である第１端部２１側での外気の温度は上昇する。しかし、すべての外気通路４のそれぞれで一様に温度が上昇するので、室内空気通路３の位置の違いによる外気温度の違いが生じない。

当然に、室内空気通路３の出口となる第２端部２２側でも、室内空気通路３のそれぞれにおいて、外気通路４での外気の温度は一様である。

以上のように、複数の室内空気通路３のそれぞれにおいて、入り口から出口にかけての移動での各位置において、熱的に接触する外気通路４の外気の温度が、ばらつくことがない。この結果、本体部２に設けられる複数の室内空気通路３のそれぞれに送り込まれる室内空気全体は、一様に露点に達して除湿される。この除湿の基準も、外気通路４に入ってくる領域５０での外気の本来の温度での露点に基づく。この結果、設備の室内内部での外気による結露が生じない理論的な除湿が実現できる。

図１での従来技術の熱交換器２００では、範囲２２２と領域２１２とが重複する範囲にある室内空気通路２０２では、露点に到達できない。すなわち、従来技術の熱交換器２００では、露点に到達できず除湿できない室内空気通路２０２が残って、本体部２０１に送り込まれる室内空気の一部しか、外気による露点を基準とした除湿が行えなかった。

これに対して、本発明の熱交換器１は、複数の室内空気通路３のすべてで露点に達する。結果として、本体部２に送り込まれる室内空気のすべてが、外気による露点を基準とした除湿がなされる。このように本体部２に送り込まれる室内空気のすべてが除湿されて設備の室内に戻されることが繰り返されることで、設備内部は、外気による結露を生じさせないで済む。すなわち、除湿の目的である結露防止を達成できる。

例えば、上述のように室内空気の初期値が、温度が２０℃で湿度が７０％であるとする。この場合の理論値では、露点温度は１４℃であり、室内空気が室内空気通路３を移動する間に、外気通路４の外気との熱的な接触により１４℃まで冷却されれば、露点に達して湿度を水分として排出できる。

図２のように、領域５０のすべてに係る室内空気通路３の出口付近では、外気通路４のすべてにおける外気は、１４℃の温度を有している。外気通路４によってこの１４℃の温度のばらつきはほとんどない。この結果、すべての室内空気通路３の出口付近では、この１４℃の外気と熱的に接触して露点に達する。

もちろん、外気通路４を第２端部２２から第１端部２１側に移動する外気は、徐々に温度を上げていくが、その温度上昇も一様である。例えば、複数の外気通路４の出口のそれぞれでの外気温度は、１８℃に上昇しているとする。これを、室内空気通路３の移動側に合せてみる。第１端部２１側から、複数の室内空気通路３のそれぞれに送り込まれた室内空気は、温度が２０℃で湿度が７０％の状態である。この段階で熱的に接触する外気通路４の外気温度は１８℃であり、温度差は２℃である。この２℃の温度差に基づいて、第１端部２１付近では、室内空気通路３の室内空気は温度を下げ始める。

次いで、複数の室内空気通路３を移動した室内空気が室内空気通路３の真ん中付近に達すると、室内空気は１７℃くらいに下がっている。この時の同じ位置での外気通路４の外気温度は、１５℃〜１６℃くらいであり、やはり２℃程度の温度差を有している。この２℃程度の温度差によって、真ん中付近を移動する室内空気は、更に冷却されていく。

更に複数の室内空気通路３を移動して出口付近に室内空気は到達する。領域５０の付近である。この出口付近では、複数の外気通路４のそれぞれに１４℃の外気が送り込まれた直後であるので、この１４℃の外気温度に合せて、１４℃付近まで室内空気が冷却される。この結果、すべての室内空気通路３の出口における室内空気は露点に達することができる。

このように、本発明の熱交換器１は、従来技術の熱交換器２００とは、根本的に仕組みも構造も結果も異なる。この根本的な相違によって、本来の最終目的である、設備の室内が、外気によって結露しない湿度に抑えるための除湿を、本発明の熱交換器１は、実現できる。従来技術の熱交換器２００は、既述した通り、理論的にこの設備の室内が、外気によって結露しない湿度に抑えるための除湿を実現できない。

（全体概要）
まず、本発明の実施の形態１における除湿用熱交換器の全体概要について説明する。図３は、本発明の実施の形態１における除湿用熱交換器の斜視図である。図３は、除湿用熱交換器１の一例の形態を示しており、基本的な構成、機能、特性が同じであれば、図１以外の形状、形態を有していることも問題ない。

除湿用熱交換器１は、本体部２と、室内空気通路３と、外気通路４とを備える。

本体部２は、対向する第１端部２１と第２端部２２とを有する立体状（立体形状）を有する。本体部２は、除湿用熱交換器１の基本的な骨格を形成する。本体部２は、金属、合金、樹脂、木材、セラミックス、強化紙材、あるいはこれらの組み合わせの素材で形成されればよい。また、図３では、本体部２は、直方体の外形を有しているが、立方体でも、別の立体状であってもよい。本体部２は、後述する室内空気通路３と外気通路４とのそれぞれの入り口と出口に対応する端部を、第１端部２１と第２端部２２として有する。この第１端部２１と第２端部２２とは、相互に対向する。すなわち、図１、図２で説明したように、実施の形態１における除湿用熱交換器１の本体部２は、対向する第１端部２１と第２端部２２とで、その熱交換を実現できる。

室内空気通路３は、除湿対象となる設備内部の室内空気を取り込んで、第１端部２１から第２端部２２に向けて、室内空気を移動させる通路である。図３において、本体部２の第１端部２１から第２端部２２への内部に、複数の室内空気通路３が設けられている。すなわち、複数の室内空気通路３のそれぞれは、本体部２の第１端部２１から第２端部２２に向けて設けられた内部の貫通路である。

複数の室内空気通路３のそれぞれは、設備からの室内空気を取り込んで、第１端部２１から第２端部２２に向けて移動させる。このため、室内空気通路３は、第１端部２１側の室内空気通路入り口３１と、第２端部２２側の室内空気通路出口３２とを有する。この室内空気通路入り口３１から室内空気通路出口３２に向けて、室内空気通路３は、室内空気を移動させる。このとき、複数の室内空気通路３の全てが、室内空気を移動させることができないことがあってもよい。室内空気の取り込み状態によっては、複数の室内空気通路３の内のいずれかは、室内空気を移動させない状態になりうることもありうる。

複数の外気通路４は、除湿対象となる設備の外部の空気である外気を取り込んで、第２端部２２から第１端部２１に向けて、外気を移動させる通路である。図３において、本体部２の第２端部２２から第１端部２１への内部に、複数の外気通路４が設けられている。すなわち、複数の外気通路４のそれぞれは、本体部２の第２端部２２から第１端部２１に向けて設けられた内部の貫通路である。

複数の外気通路４のそれぞれは、設備の外部から外気を取り込んで、第２端部２２から第１端部２１に向けて移動させる。すなわち、室内空気通路３における室内空気の移動方向と逆方向に沿った移動である。複数の外気通路４のそれぞれは、この外気の移動のために、第２端部２２側の外気通路入り口４１と、第１端部２１側の外気通路出口４２とを有する。複数の外気通路４のそれぞれは、この外気通路入り口４１から取り込んだ外気を、内部の貫通路を移動させて、外気通路出口４２から排出できる。

もちろん、室内空気通路３の場合と同じく、外気の取り込み状態などによって、複数の外気通路４の全てが、外気を移動させることが出来ないこともあり得る。

なお、図３においては、図の見易さのために、室内空気通路３および外気通路４のいずれかにおいて本体部２の内部を貫通している状態を、省略して示している。

ここで、複数の室内空気通路３のそれぞれの少なくとも一部と、複数の外気通路４のそれぞれの少なくとも一部とは、本体部２の厚み方向および幅方向の少なくとも一部で隣接する。図３では、第１端部２１から第２端部２２に沿った方向において、室内空気通路３のそれぞれと外気通路４のそれぞれとが、幅方向で隣接している。特に、複数の室内空気通路３のそれぞれと、複数の外気通路４のそれぞれとが、交互に並んでいる。この交互に並ぶことで、複数の室内空気通路３の一つと複数の外気通路４の一つとは、相互に第１端部２１から第２端部２２に沿って隣接している状態である。

この隣接によって、室内空気通路３と外気通路４とは、熱的な接触が可能となっている。言い換えれば、室内空気通路３を移動する室内空気と、外気通路４を移動する外気とは、熱的に接触できる。これは、図３のように複数の室内空気通路３のそれぞれと複数の外気通路４のそれぞれとが交互に並んでいる。このような構造の場合には、室内空気通路３のそれぞれは、外気通路４のそれぞれと熱的に接触できる。結果として、交互に並んだそれぞれの通路の境界で、室内空気と外気とが、熱的に接触できる。

ここで、外気通路４の外気通路入り口４１に入る外気の温度である外気温度は、室内空気通路３の室内空気通路入り口３１に入る室内空気の温度である室内空気温度よりも低い。図１、図２を用いて説明したように、実施の形態１における除湿用熱交換器１は、設備内部の室内空気の温度が、外気よりも高い場合での、外気を用いた効率的かつ低コストの除湿を目的としている。このことから、当然に、除湿用熱交換器１で使用される外気温度は、上記の状態においては、室内空気温度よりも低い。

この温度差によって、外気通路４を移動する外気は、室内空気通路３を移動する室内空気を、露点温度に冷却する。この露点温度への冷却によって、室内空気通路３を移動して室内空気通路出口３２に到達する室内空気は、結露して、外気を基準として結露するレベルの余分な水分が、液化して排出される。

室内空気通路出口３２からは、図４に示されるように、露点に達して液化した余分な水分１００が排出される。図４は、本発明の実施の形態１における除湿用熱交換器での除湿状態を示す斜視図である。室内空気通路出口３２で、液化した水分１００が、排出されている状態を示している。

図４における矢印αは、室内空気通路３での室内空気の移動方向を示している。同様に図４における矢印βは、外気通路４での外気の移動方向を示している。室内空気と外気とは、矢印α、矢印βのように相互に対向しつつ並列して移動する。

ここで、室内空気は、上述の通り設備の外気によって結露する可能性のある設備の内部の室内空気である。外気は、この設備の外部に存在する空気である。除湿用熱交換器１は、この室内空気と外気とをそれぞれ本体部２の異なる端部から取り込んで、外気を利用して室内空気の結露する余分な水分を除去して除湿する。

次に、各部の詳細について説明する。

（本体部）
本体部２は、内部に貫通路である室内空気通路３と外気通路４とを備える、除湿用熱交換器１の基本要素である。ここで、本体部２は、対向する第１端部２１と第２端部２２とを備えている。このため、対向する第１端部２１と第２端部２２を有することのでき、内部に貫通路である室内空気通路３と外気通路４とを含むことのできる立体形状を有していることが好ましい。

ここで、第１端部２１と第２端部２２とが対向しているとは、略平行に対向していることに限定されるのではなく、それぞれの延長線が交差する状態での対向も含む。すなわち、本体部２は、第１端部２１から第２端部２２にかけて湾曲した状態での立体形状であってもよい。

また、第１端部２１と第２端部２２とのそれぞれは、室内空気通路入り口３１、室内空気出口３２、外気通路入り口４１、外気通路出口４２のそれぞれを有する。このため、本体部２は、少なくとも上述のように対向する第１端部２１と第２端部２２とを有する立体形状である必要がある。

本体部２は、内部に貫通路である室内空気通路３と外気通路４とを備えるので、一体形成された立体の内部が後からくりぬかれるようにしてこれらの室内空気通路３と外気通路４とを備えてもよい。あるいは、貫通路であるこれらが形成されるように、部材のパーツが組み合わされることで、室内空気通路３と外気通路４とを備える立体形状として形成されてもよい。

本体部２は、内部に備える室内空気通路３および外気通路４の形状や個数、あるいは配置に対応した形状を有していることも好適である。このため、高さや幅などは、室内空気通路３と外気通路４の構成や配置等によって、定められれば良い。

なお、本体部２は、種々の素材で形成されればよいが、室内空気通路３と外気通路４とが熱的に接触する部分においては、熱伝導率の高い素材であることが好ましい。逆に、外周においては、取り込んだ外気の外気温度が上昇しすぎないように、熱伝導率の低い素材が用いられてもよい。

（室内空気通路と外気通路）
複数の室内空気通路３のそれぞれは、第１端部２１から第２端部２２に向けて、本体部２内部を貫通する通路である。室内空気通路３は、第１端部２１側の室内空気通路入り口３１と、第２端部２２側の室内空気通路出口３２とを有する。除湿対象の設備内部の室内空気が、室内空気通路入り口３１に送り込まれる。送り込まれた室内空気は、この室内空気通路入り口３１から、室内空気通路出口３２に向けて、移動する。

図４の矢印αが、この室内空気の移動経路である。この移動を補助するために、室内空気通路入り口３１付近に室内空気を送り込む送風ファンや加圧器などが備えられていることも好適である。これは、本体部２の外部に設けられたり、除湿用熱交換器１の外部に設けられたりしてもよい。

また、室内空気通路３での室内空気通路の矢印αに沿った移動を促進するために、室内空気通路出口３２付近に、排出ファンや加圧器などが備えられることも、同様に好適である。これらも、本体部２の外部に設けられたり、除湿用熱交換器１の外部に設けられたりしてもよい。

複数の外気通路４のそれぞれは、第２端部２２から第１端部２１に向けて、本体部２内部を貫通する通路である。すなわち、外気通路４のそれぞれは、室内空気通路３に沿った方向に貫通する通路であり、外気の移動経路は、矢印βで示されるように室内空気の移動経路と逆向きである。

外気通路４は、第２端部２２側の外気通路入り口４１と第１端部２１側の外気通路出口４２とを備える。室内空気通路３を移動する室内空気を露点温度まで冷却する外気を、外気通路入り口４１は、取り込む。この取り込まれた外気は外気通路４を移動して、外気通路出口４２から排出される。この外気通路４内部での外気の移動に伴って、外気通路４と熱的に接触する室内空気通路３を移動する室内空気を冷却する。

ここで、外気通路４には、設備の外部の外気が取り込まれる。この取り込みを補助するために、外気通路入り口４１付近に外気を送り込む送風ファンや加圧器などが備えられていることも好適である。これは、本体部２の外部に設けられたり、除湿用熱交換器１の外部に設けられたりしてもよい。

同様に、外気通路４での外気の矢印βに沿った移動を促進するために、外気通路出口４２付近に、排出ファンや加圧器などが備えられることも好適である。これらも、本体部２の外部に設けられたり、除湿用熱交換器１の外部に設けられたりすればよい。

（室内空気通路と外気通路との構成）
複数の室内空気通路３のそれぞれと、複数の外気通路４のそれぞれは、本体部２内部で略平行であることも好適である。例えば、図３に示される除湿用熱交換器１では、複数の室内空気通路３のそれぞれと、複数の外気通路４のそれぞれは、本体部２内部で略平行である。

略平行であることで、室内空気通路３と外気通路４とを含む本体部２の製造が容易となるメリットがある。また、室内空気通路３での室内空気の移動、外気通路４での外気の移動がスムーズとなるメリットがある。

また、室内空気通路３と外気通路４とは、熱的に接触する。室内空気通路３と外気通路４とが略平行であることで、室内空気通路３のそれぞれと外気通路４のそれぞれとの間隔が、移動方向において一定になりやすい。間隔が略一定であることで、移動経路全体に渡って、相互に隣接する室内空気通路３と外気通路４との間隔が一定になりやすい。この結果、室内空気と外気との熱的な接触が、移動経路全体に渡って生じることになる。

この経路全体に渡っての熱的な接触により、室内空気が外気によって冷却される冷却効率が高まる。

ここで、複数の室内空気通路３のそれぞれと、複数の外気通路４のそれぞれは、本体部２の厚み方向および幅方向の少なくとも一方で、交互に配置されることが適当である。図５は、本発明の実施の形態１における本体部の正面図である。本体部２を第１端部２１もしくは第２端部２２のいずれかから見た状態を示している。

本体部２に設けられる複数の室内空気通路３のそれぞれと、複数の外気通路４のそれぞれは、幅方向に交互に並んでおり、高さ方向においては１列である。このように交互に並ぶことで、一つの室内空気通路３には一つの外気通路４が熱的に接触することが、すべての室内空気通路３において実現できる。このため、一つの外気通路４を移動する外気による室内空気の冷却エネルギーが、略均一に分散されて、図２を用いて説明した露点温度への冷却メカニズムが、発揮されやすい。

もちろん、例えば２つの室内空気通路３と２つの外気通路４が並ぶ構成であったり、他の構成であったりしてもよい。

また、図６に示されるように室内空気通路３と外気通路４とは、高さ方向に２列（あるいはそれ以上）として構成されてもよい。この場合には、除湿用熱交換器１において除湿処理できる室内空気の単位量が増えるメリットがある。図６は、本発明の実施の形態１における本体部の正面図である。

図６のように２列に並ぶ場合には、幅方向においても、室内空気通路３のそれぞれと外気通路４のそれぞれとが交互に並びつつ高さ方向においても、室内空気通路３のそれぞれと外気通路４のそれぞれとが交互に並んでもよい。こうすることで、ある室内空気通路３の高さ方向および幅方向のそれぞれに外気通路４が配置されることになる。この配置によって、ある室内空気通路３を移動する室内空気が、幅、高さ方向の周囲に配置される外気通路４によって、効率的に冷却される。

（室内空気の露点温度への冷却）
除湿用熱交換器１は、図２を用いて説明したメカニズムにより、複数の室内空気通路３のすべてを移動する室内空気を、外気通路４を移動する外気によって、確実に露点温度に冷却する。

図３、図４に示されるように、室内空気通路入り口３１のそれぞれに、除湿対象の設備の室内空気が送り込まれる。外気通路入り口４１のそれぞれに、設備外部の外気が送り込まれる。第１端部２１と第２端部２２と対向する逆側のそれぞれから、室内空気と外気のそれぞれが送り込まれる。

矢印βに沿って、外気通路４のそれぞれにおいて、外気は移動する。この外気通路４のそれぞれは、図２のように隣接する室内空気通路３のそれぞれと熱的に接触する。この熱的な接触によって、外気通路４のそれぞれを移動する外気は、外気通路入り口４１に入った際の外気温度よりも高い温度を有する、室内空気通路入り口３１に入った際の室内空気温度によって、温度が徐々に上昇する。

しかしながら、外気通路４を移動して外気通路出口４２に到達する外気は、室内空気通路入り口３１での室内空気の室内空気温度以上に上昇することはない。図２で説明したメカニズムに対応する除湿用熱交換器１の構成によって、複数の外気通路４の全ては、室内空気通路３に沿っている。この結果、複数の外気通路４のそれぞれは、隣接する複数の室内空気通路３のそれぞれとの熱的な接触により、温度が上昇する。

このため、外気は、上述の通り、外気通路出口４２と同一端面にある室内空気通路入り口３１の室内空気温度までの温度上昇に収まる。特に、すべての外気通路４において同様である。言い換えれば、複数の外気通路４を移動して外気通路出口４２に到達した外気は、室内空気通路入り口３１での室内空気温度と略同一もしくはそれ以下の温度である。

これらの結果、複数の外気通路４のそれぞれでの外気の温度上昇は、いずれかの外気通路４のみが室内空気温度以上となることがなくなる。この結果、外気通路４のそれぞれで、室内空気の冷却度合いがばらつくことは減少する。最終的には、複数の室内空気通路３のそれぞれを移動する室内空気は、すべて露点温度まで冷却される。

室内空気通路入り口３１から送り込まれる室内空気は、室内空気通路出口３２に移動する間に、外気通路４を移動する外気との熱的な接触により、冷却される。移動の最終で室内空気通路出口３２で接触する外気は、除湿対象の設備の室内空気を結露させる露点温度を有している。この露点温度である外気との熱的な接触により、室内空気通路出口３２では、それまでの冷却と合せて、室内空気が露点温度に確実に冷却される。

この冷却によって、室内空気出口３２では、外気による露点温度を基準とした余分な水分が、室内空気から液化して除去される。この除去によって、除湿対象の設備の室内空気は、結露しない基準に合せて除湿される。特に、この露点温度への冷却および除湿は、本体部２が備えるすべての室内空気通路３において実現される。

これは、従来技術である図１の構成での問題点を解決している。図２でのメカニズムで説明した通りである。

以上、実施の形態１の除湿用熱交換器１は、室内空気を外気で結露しないレベルまで、外気を利用することで除湿できる。除湿において外気を利用するので、無駄なエネルギーを必要としない。加えて、熱交換器１の構成によって、外気の温度上昇が不均一になりにくく、室内空気を均一に冷却して除湿することができる。

なお、室内空気通路３への室内空気の取り込み速度は、設備の外気の温度である外気温度に基づいて変化させられてもよい。例えば、外気温度が相対的に高い場合（例えば、所定値よりも高い場合や外気温度の温度曲線に比例した関係で）には、室内空気通路３への室内空気の取り込み速度が、相対的に遅くされる。このとき、室内空気通路３への取り込み速度は、外気温度の値に比例させて遅くさせればよい。

逆に、外気温度が相対的に低い場合には、室内空気通路３への室内空気の取り込み速度が相対的に早くされる。いずれの場合も、外気温度を所定値で区分して、室内空気の取り込み速度を段階的に変化させてもよいし、外気温度に比例させて、室内空気の取り込み速度を連続的に変化させてもよい。

これらは、室内空気通路３と外気通路４との熱的な接触による室内空気の露点温度への冷却を、確実に行うためである。

（実施の形態２）

次に実施の形態２について説明する。実施の形態２では、種々の追加的工夫等について説明する。

（水滴排出口）
除湿用熱交換器１は、外気によって室内空気が結露して生じる水滴を排出する水滴排出口を備えることも好適である。

図４においては、室内空気通路出口３２に、水滴排出口が設けられることが適当である。水滴排出口は、例えば、水滴が室内空気通路３に詰まりにくいように、先端に誘導する構造体を備えているなどでもよい。例えば、ベロのような誘導体が室内空気通路出口３２に設けられることで、結露した水滴が排出されやすくなることが好適である。

また、水滴排出口は、複数の室内空気通路出口３２のそれぞれに設けられてもよいし、まとめて設けられてもよい。

（室内空気通路と外気通路の入り口と出口）
本体部２は、複数の室内空気通路３と外気通路４とを備える。ここで、図４に示されるように、室内空気通路３と外気通路４とは、対向する方向から略平行に形成される。すなわち、室内空気通路３を移動する室内空気と、外気通路４を移動する外気とは、相互に対向しながら移動する。

ここで、除湿用熱交換器１は、図４に示されるように、第１端部２１に複数の室内空気通路３の入り口である室内空気通路入り口３１が並んでおり、第２端部２２に複数の外気通路４の入り口である外気通路入り口４１が並んでいる構成でもよい。

すなわち、図４のように、第１端部２１には、室内空気通路入り口３１と外気通路出口４２の全てが並んだ状態となる。同様に、第２端部２２には、室内空気通路出口３２と外気通路入り口４１の全てが並んだ状態となる。

一方で、室内空気は、除湿対象の設備から室内空気通路入り口３１に送り込まれ、室内空気通路出口３２から設備に送り返される。本体部２は、設備を基準にある位置におかれる。このため、本体部２の第１端部２１ないしは第２端部２２は、設備に対して近い側と遠い側の逆側に位置することになる。

このように設備に対して逆側の位置になる第１端部２１と第２端部２２とのそれぞれで、室内空気の入りと出が生じることは不便であることもある。室内空気は、設備から本体部２に届き、本体部２から設備に戻る以上、室内空気の入りと出とは、設備側に揃っていることが適当だからである。

これは、外気通路４と外気との関係においても同様である。外気は、設備と別の方向から取り込まれて排出される。このため、外気通路入り口４１と外気通路出口４２も、同じ方向に揃っていることが適当である。

図７は、本発明の実施の形態２における除湿用熱交換器の斜視図である。本体部２の内部では、矢印αに示されるように室内空気通路３に沿って室内空気が移動する。同様に、本体部２の内部では、矢印βに示されるように外気通路４に沿って外気が移動する。室内空気と外気との移動経路は、実施の形態１で説明した通りである。

ここで、図７に示される除湿用熱交換器１は、室内空気通路入り口３１につながる室内空気導入部３００と、室内空気通路出口３２につながる室内空気排出部３１０とを備える。これらが設けられることによって、除湿用熱交換器１では、設備の方向側に、室内空気を実際に室内空気通路３に送り込む室内空気導入部３００と、除湿後の室内空気を設備に戻す室内空気排出部３１０とを、並べることができる。

同様に、図７に示される除湿用熱交換器１は、外気通路入り口４１につながる外気導入部４００と、外気通路出口４２につながる外気排出部４１０を備える。これらが設けられることによって、除湿用熱交換器１では、設備と逆側に、外気を実際に外気通路４に送り込む外気導入部４００と、使用後の外気を外部に排出する外気排出部４１０とを、並べることができる。

さらに、除湿用熱交換器１の一方側（設備側）に、室内空気の導入と排出を集中させ、除湿用熱交換器１の逆側に、外気の導入と排出を集中させることができる。一方で、除湿用熱交換器１の本体部２の内部では、矢印α、矢印βに示されるように、実施の形態１で説明した通りの、室内空気通路３での室内空気の移動と、外気通路４での外気の移動とが行われる。

図７において、設備から取り出された室内空気は、矢印Ｆに従って、室内空気導入部３００から本体部２へ送り込まれる。室内空気導入部３００は、本体部２内部で、複数の室内空気通路３に室内空気を分配して送り込む。その後、室内空気通路３のそれぞれが、矢印αに沿って室内空気を移動させる。この移動において、並列して逆方向に移動する外気によって冷却される。そのあと、室内空気通路３の出口から、室内空気排出部３１０に室内空気は移動する。室内空気排出部３１０は、矢印Ｇに沿って除湿後の室内空気を排出する。

この排出の際に、室内空気排出部３１０から、結露した水分も排出されてもよい。

一方で、図７において、設備と逆側から外気が矢印Ｈに従って、外気導入部４００に送り込まれる。外気導入部４００は、本体部２内部に外気を送り込む。本体部２内部に送り込まれた外気は、本体部２内部の複数の外気通路４を、矢印βに沿って移動する。この移動の後で、外気通路４のそれぞれから集合されて、外気は、外気排出部４１０から外部に排出される。最終的には、外気排出部４１０から矢印Ｉに沿って、外気を外部に排出する。

このような空気の移動経路によって、実施の形態１で説明した除湿用熱交換器１の機能を実現しつつ、設備を基準とした室内空気と外気との導入と排出とを、効率化できる。特に、集中的な導入と排出により、室内空気通路３や外気通路４での空気の移動を、スムーズにすることもできる。

なお、室内空気導入部３００、室内空気排出部３１０、外気導入部４００、外気排出部４１０のそれぞれは、空間的に分離した状態である。

（ビニールハウスへの適用）
図８は、本発明の実施の形態２における除湿用熱交換器をビニールハウスに適用した模式図である。

ビニールハウス１１０は除湿対象の設備の一例である。ビニールハウスやガラスハウスといった植物育成設備などは、外部に設置された上で、外気に直接的にさらされる。加えて、コンクリートなどの外壁ではなく、ビニールやガラスによる外壁を有する状態であるので、外気温度が低い場合には、内部が結露しやすい。特に、寒冷地や寒冷期においては、植物の育成のために内部では暖房などの加熱が行われる。この加熱によってビニールハウス１１０内部の室内空気の温度は上昇する。この上昇によって、外気温度と室内空気温度の差が大きくなり、外気による結露が、ビニールハウス１１０の内面に付着しやすい。

ビニールハウス１１０には、室内空気を除湿用熱交換器１に送る送出経路と、除湿用熱交換器１からの室内空気を戻す戻し経路とが設けられる。この経路に従って、図８に示されるようにビニールハウス１１０から室内空気が、除湿用熱交換器１との間で交換される。

除湿用熱交換器１の外部には、ケース５００が設けられてもよい。ケース５００は、物理的に完全なケースではなく、除湿用熱交換器１を固定しつつ、室内空気や外気の取り込みおよび排出を行う機能を格納できればよい。このため、除湿用熱交換器１で除湿の終わった室内空気をビニールハウス１１０に戻す送風ファン３２０が設けられる。更には、冷却に使用された外気を外部に排出する排出ファン４２０が設けられる。

これらの送風ファン３２０、排出ファン４２０によって、除湿用熱交換器１での除湿の終わった室内空気のビニールハウス１１０への戻しや、外気の排出がスムーズに行われる。この結果、室内空気の本体部２への取り込みおよび外気の本体部２への取り込みもスムーズに行われる。

ビニールハウス１１０の室内空気が、送出経路に従って除湿用熱交換器１に送り込まれる。合せて、外部の外気が除湿用熱交換器１に送り込まれる。送り込まれた室内空気と外気のそれぞれは、実施の形態１で説明した通りの移動をおこなう。この移動によって、室内空気は外気による露点温度に達して、余分な水分１００が排出される。

これが繰り替えさえることで、ビニールハウス１１０の室内空気が、外気によって結露することを継続的に防止できる。結果として、ビニールハウス１１０内部での結露によって生じる植物等への悪影響などを防止できる。

以上、実施の形態１〜２で説明された除湿用熱交換器は、本発明の趣旨を説明する一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲での変形や改造を含む。

１ 除湿用熱交換器
２ 本体部
２１ 第１端部
２２ 第２端部
３ 室内空気通路
３１ 室内空気通路入り口
３２ 室内空気通路出口
４ 外気通路
４１ 外気通路入り口
４２ 外気通路出口
１００ 水分
１１０ ビニールハウス
３００ 室内空気導入部
３１０ 室内空気排出部
４００ 外気導入部
４１０ 外気排出部

Claims (15)

1. 対向する第１端部および第２端部を有する立体状の本体部と、
   前記第１端部から前記第２端部に向けて室内空気を移動させる複数の室内空気通路と、
   前記第２端部から前記第１端部に向けて外気を移動させる複数の外気通路と、を備え、
   前記複数の室内空気通路のそれぞれの少なくとも一部と、前記複数の外気通路のそれぞれの少なくとも一部とは、前記本体部の厚み方向および幅方向の少なくとも一部で隣接し、
   前記外気の温度である外気温度は、前記室内空気の温度である室内空気温度より低く、
   前記外気温度は、前記複数の室内空気通路を移動する室内空気を、前記外気通路を移動する外気によって、露点温度に冷却する、除湿用熱交換器。
2. 前記室内空気は、設備の外気によって結露する可能性のある前記設備の室内の空気であり、
   前記外気は、前記設備の外側に存在する空気である、請求項１記載の除湿用熱交換器。
3. 前記複数の室内空気通路のそれぞれを移動する室内空気は、隣接する前記複数の外気通路のそれぞれと熱的に接触して、前記外気は、前記室内空気を露点温度に冷却する、請求項１または２記載の除湿用熱交換器。
4. 前記複数の室内空気通路のそれぞれと、前記複数の外気通路のそれぞれは、前記本体部の内部で略平行である、請求項１から３のいずれか記載の除湿用熱交換器。
5. 前記複数の室内空気のそれぞれと、前記複数の外気通路のそれぞれは、前記本体部の厚み方向および前記幅方向の少なくとも一方で、交互に配列される、請求項１から４のいずれか記載の除湿用熱交換器。
6. 前記複数の外気通路のそれぞれを移動する前記外気は、移動の出口となる前記第１端部において、所定範囲の温度上昇に収まる、請求項１から５のいずれか記載の除湿用熱交換器。
7. 前記複数の外気通路のそれぞれを移動する前記外気は、移動の入り口となる第２端部において略同一以下の温度であり、移動の出口となる前記第１端部において略同一以下の温度である、請求項６記載の除湿用熱交換器。
8. 前記複数の室内空気通路のそれぞれを移動する前記室内空気は、移動の出口となる第２端部において、前記複数の外気通路に送り込まれる前記外気の最も温度の低い状態と熱的に接触することで、露点温度となる、請求項１から７のいずれか記載の除湿用熱交換器。
9. 前記複数の室内空気通路のそれぞれを移動する前記室内空気は、第１端部から第２端部に移動するにつれ、次第に温度が低くなる前記外気通路を移動する前記外気との熱的な接触を継続することで徐々に室内空気温度を低下させて、第２端部付近で露点温度に低下させる、請求項８記載の除湿用熱交換器。
10. 前記第２端部において、前記複数の室内空気通路のそれぞれを移動した前記室内空気は、すべての前記室内空気通路において露点温度となる、請求項９記載の除湿用熱交換器。
11. 前記露点温度となった前記室内空気で結露した水滴を排出する、水滴排出口を、更に備える、請求項１から１０のいずれか記載の除湿用熱交換器。
12. 前記複数の室内空気通路の入り口それぞれに、前記設備の室内の空気を送り込む室内空気導入部と、
    前記複数の室内空気通路の出口のそれぞれからの前記室内空気を集合して前記設備の室内に戻す室内空気排出部と、を更に備える、請求項２から１１のいずれか記載の除湿用熱交換器。
13. 前記複数の外気通路の入り口のそれぞれに、前記設備の外部の空気を送り込む外気導入部と、
    前記複数の外気通路の出口のそれぞれからの前記外気を集合して、前記設備の外部に排出する外気排出部と、を更に備える、請求項１から１２のいずれか記載の除湿用熱交換器。
14. 前記室内空気導入部、前記室内空気排出部、前記外気導入部および前記外気排出部のそれぞれは、空間的に分離している、請求項１２または１３記載の除湿用熱交換器。
15. 前記設備の外側の外気温度に基づいて、前記室内空気通路に取り込まれる前記室内空気の取り込み速度が変化し、
    前記外気温度が相対的に高い場合には、前記室内空気通路に取り込まれる取り込み速度が遅くなり、
    前記外気温度が相対的に低い場合には、前記室内空気通路に取り込まれる取り込み速度が速くなる、請求項３から１４のいずれか記載の除湿用熱交換器。