JP2018169054A - 空調システム - Google Patents

Abstract

【課題】吸湿剤を内部に備えた一対の調湿素子間で、除湿動作と再生動作を交互に繰り返す空調システムにおいて、結露の発生を有効に防止できるとともに、換気動作を継続できる空調システムを提供する。
【解決手段】空調システムに結露判定手段、結露防止通路切換手段を設け、結露判定において、結露が発生する可能があると判定した場合に調湿素子を構成する調湿部、冷却部のいづれか一方を流れる空気を別の調湿素子の調湿部又は冷却部へ流す。
【選択図】図７

Description

本発明は、吸湿剤を内部に備え、通過する空気が有する水分を吸着又は通過する空気に水分を脱離する調湿部と、前記調湿部と熱交換可能に構成され、通過する冷却用空気にて前記調湿部を冷却する冷却部とを夫々有する一対の調湿素子を備え、
室外空間から取り込んだ室外空気を室内空間へ供給する通路を給気通路とし、
室内空間から取り出した室内空気を室外空間へ排気する通路を排気通路とし、
室外空間から取り込んだ室外空気を前記調湿部に通過させ、調湿部通過後の室外空気を室外空間へ排気する通路を室外空気排気循環通路として形成可能に構成され、
前記一対の調湿素子間で、
一方の調湿素子の吸湿剤が、調湿部を通過する空気から水分を吸着する除湿動作と、他方の調湿素子の吸湿剤が、調湿部を通過する空気に水分を脱離する再生動作とを、交互に繰り返す空調システムに関する。

この種の空調システムが、特許文献１、特許文献２に紹介されている。
空調システムを構成する調湿素子は、それぞれ調湿部と冷却部とを熱交換可能に積層して備え、その一方の調湿素子で、所望の動作（例えば室外空気の除湿）を行い、室内空間へ供給するとともに、他方の調湿素子でその再生を行う。そして、吸湿剤の状況に従って、一対の調湿素子間で、その動作（除湿動作・再生動作）を切換えることにより、所謂、除湿・再生運転を継続することができる。

ここで、一方の調湿素子での除湿動作は、冷却部を通過する空気（例えば夏場に冷却された状態にある室内空気）により、その調湿素子の調湿部を冷却することで、この調湿部を通過する空気（例えば夏場に高湿状態にある室外空気）が有する水分を吸湿剤に吸着するものである。

この除湿動作において、調湿部を通過する空気は、室外空間から取り込まれ、室内空間に供給される。この給気通路を図６にＬｆとして太実線で示した。

冷却部を通過する空気（本願において「冷却用空気」と呼ぶことがある）は、室内空間から取り込まれ室外空間へ排気されるが、冷却部における熱交換により冷熱を調湿部（具体的には吸湿剤）に与えながら排気通路を流通する。この排気通路を図６にＬｅ（破線）で示した。

このようにして、一の調湿素子が除湿動作すると、その調湿素子に備えられる吸湿剤は水分を吸着して飽和するため、さらに水分を吸着することはできない。そこで、再生動作が必要となる。

再生動作は、昇温された空気を調湿部に流すことで、吸湿剤から水分を奪い、吸湿剤を再生する。このようにして吸湿剤を再生した空気（水分を含んだ高湿の空気）は室外空間へ排出する。この通路を本発明では室外空気排気循環通路と呼び、図６にＬｏａｒ（一点鎖線）で示した。

特開２０１７−０１５３６８号公報 特開２０１７−０１５３６７号公報 特開２００８−１５１４５８号公報 特開２００８−１５１４６０号公報

上述の空調システムでは、室外空気と室内空気が熱交換し、結露が発生する条件になった場合、吸湿剤が担持された側（調湿部）で結露が発生する恐れがある。
特に、夏期には、室外空気が高温多湿となっており、室内空気は、室内で冷房がなされているため低温である。その結果、上記のような除湿動作（換気動作でもある）を行う熱交換器として機能する除湿素子においては、室外空気が通流する調湿部で結露が生じる可能性がある。一方、冬期の場合、室外空気が低温低湿であり、室内空気は高温高湿となっているため、室内空気が通流する側で結露が生じる可能性がある。

このように結露が発生すると、結露水によって、カビの発生や、除湿素子の性能低下・素子の破損を招く恐れがある。
夏期のケースにおいては、吸湿剤の劣化（吸湿性能の低下、膨潤に伴う吸湿剤の剥がれ）を招き、カビの発生等を招く恐れがある。

先に示した特許文献１、２に記載の空調システムで結露を防止するには、どちらかの空気の通流を止める必要があり、その間は換気ができなくなるという欠点が生じる。

この種の停止制御は、ローター系のデシカントシステムに関する特許文献３、４に示されている。即ち、従来のこの種の空調システムでは、結露が発生する可能性がある場合は、ファンを停止して、換気を行わないように制御が組まれていた。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、吸湿剤を内部に備えた一対の調湿素子間で、除湿動作と再生動作を交互に繰り返す空調システムにおいて、結露の発生を有効に防止できるとともに、換気動作を継続できる空調システムを提供する点にある。

本発明の第１の特徴構成は、
吸湿剤を内部に備え、通過する空気が有する水分を吸着又は通過する空気に水分を脱離する調湿部と、前記調湿部と熱交換可能に構成され、通過する冷却用空気にて前記調湿部を冷却する冷却部とを夫々有する一対の調湿素子を備え、
室外空間から取り込んだ室外空気を室内空間へ供給する通路を給気通路とし、
室内空間から取り出した室内空気を室外空間へ排気する通路を排気通路とし、
室外空間から取り込んだ室外空気を前記調湿部に通過させ、調湿部通過後の室外空気を室外空間へ排気する通路を室外空気排気循環通路として形成可能に構成され、
前記一対の調湿素子間で、一方の調湿素子の吸湿剤が、調湿部を通過する空気から水分を吸着する除湿動作と、他方の調湿素子の吸湿剤が、調湿部を通過する空気に水分を脱離する再生動作とを、交互に繰り返す空調システムであって、
前記何れか一方の調湿素子に関し、前記冷却部を流れる冷却用空気と前記調湿部を流れる空気との温湿度関係が、当該調湿部で結露が発生する結露発生条件を満たすかどうかを判定する結露判定手段を備え、
前記結露判定手段により前記一方の調湿素子が結露発生条件を満たすと判定した場合に、前記一方の調湿素子の前記調湿部又は前記冷却部を流れる空気を、前記何れか一方の調湿素子とは異なる結露防止通路に流す結露防止通路切換手段を備えた点にある。

本構成によれば、一の調湿素子について、結露が発生する可能性があると結露判定手段が判定した場合に、当該一の調湿素子に設けられる通路（調湿部或は冷却部）とは異なる結露防止通路に何れか一方の空気を流す。
結果、一方の調湿素子について結露が発生することを避けることができる。
ここで、結露防止通路は、下記するように他方の調湿素子に設けられる通路であってもよいし、別箇独立の通路とされていてもよい。
そして、一方の調湿素子の調湿部又は冷却部を流れる空気を結露防止通路に流すことにより、換気を継続することができる。

本発明の第２の特徴構成は、
前記一方の調湿素子に関し、当該調湿素子の調湿部を、前記給気通路を通流する室外空気が通過し、かつ、当該調湿素子の冷却部を、前記排気通路を通流する室内空気が通過する除湿動作時に、
当該一方の調湿素子に関し、前記結露判定手段が前記結露発生条件を満たすと判定した場合に、当該一方の調湿素子の調湿部を流れる空気を他方の調湿素子の調湿部に流す、又は、当該冷却部を流れる空気を他方の調湿素子の冷却部に流す点にある。

本構成によれば、結露防止通路に、他の調湿素子の対応する調湿部又は冷却部を選択する。即ち、一方の調湿部を流れる空気を他の調湿素子に流す場合は、その他の調湿素子の調湿部に流す。冷却部間の対応関係に関しても同様である。
このようにすることで、一対の調湿素子間で、一方を給気用に、他方を排気用に使用でき、良好に換気状態を維持できる。

本発明の第３の特徴構成は、
前記一方の調湿素子に関し、当該調湿素子の調湿部を、前記室外空気排気循環通路を通流する室外空気が通過し、かつ、当該調湿素子の冷却部を、前記排気通路を通流する室内空気が通過する除湿動作状態において、
前記一方の調湿素子に関し、前記結露判定手段が前記結露発生条件を満たすと判定した場合に、当該一方の調湿素子の冷却部を流れる空気を他方の調湿素子の冷却部に流す点にある。

本構成によれば、一方の調湿素子について、結露の問題は解消できる。
一方、他方の調湿素子について冷却部を流れる空気は排気となるため、この調湿素子の調湿部に昇温された室外空気を給気通路を介して流すようにすることにより、換気状態を維持できる。

本発明の第４の特徴構成は、
前記調湿素子が平面視で概略六角形状を有し、
対向する一対の辺に位置する側壁が閉鎖壁として構成され、
残余の四辺に関し、対向する一対の辺が調湿素子の厚み方向において交互に開口されて、厚み方向に交互に前記調湿部と前記冷却部として構成され、
前記調湿素子それぞれに、
前記給気通路の入口から調湿部入口に流れる空気の量を調整する第１調整手段、
前記給気通路の入口から昇温状態で調湿部入口に流れる空気の量を調整する第２調整手段、
調湿部出口から給気通路の出口に流れる空気の量を調整する第３調整手段、
調湿部出口から排気通路の出口に流れる空気の量を調整する第４調整手段、
排気通路の入口から冷却部入口に流れる空気の量を調整する第５調整手段を備え、
六角形状に形成される前記調湿素子が、胴体の内部に素子厚み方向を胴体高さ方向に合わせて位置を異ならせて配置されるとともに、前記調湿部入口と前記冷却部出口とを区画する厚み方向端縁辺、及び、前記調湿部出口と前記冷却部入口とを区画する厚み方向端縁辺から、それぞれ胴体の長手方向に延出され、胴体内を前記給気通路と前記排気通路とを区画する長手方向区画壁が設けられ、
前記第１調整手段から第５調整手段の胴内配置位置より前記調湿素子側の領域が、高さ方向区画面により、調湿素子それぞれに対応して分割形成されている点にある。

本構成によれば、一対の調湿素子Ｅを備え、吸湿剤による水分の吸着と脱離を交互に実行して、所定の動作を継続的する空調システムをコンパクト且つ合理的な配置を有する装置とすることができる。

実施形態に係る空調システムの通路構成図 実施形態に係る空調システムの簡略構成図 調湿素子の斜視図 調湿素子の分解斜視図 調湿素子の拡大断面図 空調システムが除湿・再生運転を行っている状態の通路構成を示す説明図 結露防止のための判定フローを示す図（ａ）（ｂ） 結露防止運転において、室外空気を他の除湿素子に流す動作を示す図 結露防止運転において、室内空気を他の除湿素子に流す動作を示す図 空調システムが再生・加湿運転を行っている状態の通路構成を示す説明図

以下図面に基づいて、本発明を実施するための形態を説明する。

以下、両実施形態で共通する事項を、先ず図１〜図６を参照して説明する。
説明に際しては、図６に示す上側の調湿素子Ｅ１が除湿動作を行い、下側の調湿素子Ｅ２が再生動作を行っている除湿・再生運転を基準に説明を進める。

本発明の空調システム１００は、少なくとも除湿・再生運転が可能とされている。ここで、除湿は、調湿部Ｗを通過する空気ＷＡの有する水分を吸湿剤６に吸着させ、調湿対象の空気ＷＡを除湿することを意味する。

一方、再生は、このようにして水分を吸着した状態にある吸湿剤６から水分を脱離させて再生することを意味する。脱離された水分は、除湿・再生運転では室外空間Ｏに排出する。

〔共通事項〕
全体構成
本発明に係る空調システム１００は、図３に示すように、吸湿剤６を内部に備え、通過する空気ＷＡが有する水分を吸着又は通過する空気ＷＡに水分を脱離する調湿部Ｗと、前記調湿部Ｗと熱交換可能に構成され、通過する冷却用空気ＣＡにて前記調湿部Ｗを冷却する冷却部Ｃとを積層して夫々有する一対の調湿素子Ｅを備えて構成されている。

図１、図２に示すように、空調システム１００は、一対の調湿素子Ｅで共通に、給気用の第１ファンＦ１と排気用の第２ファンＦ２とを備えている。これら第１、第２ファンＦ１、Ｆ２の配置部位は単一の共通通路とされている。

第１ファンＦ１の主な役割は室外空間Ｏから室外空気ＯＡを取り込んで調湿部Ｗに通過させ、室内空間Ｒに供給する給気通路Ｌｆを形成することにある（図６参照）。

この室外空気ＯＡを取り込み調湿部Ｗに通過させる形態において、第１ファンＦ１と調湿部Ｗとの間の通路を二つ設け、一方の通路Ｌ１に関しては、第１ファンＦ１により取り込んだ室外空気ＯＡをそのまま調湿部Ｗに送り込み、他方の通路Ｌ２にヒータ２２（昇温手段の一例）を設け、取り込んだ室外空気ＯＡを昇温して調湿部Ｗに送り込むことが可能となっている。
この通路に関しても、本発明では共通化可能であるが、調湿素子Ｅに対応して別としてもよい。

第２ファンＦ２の主な役割は冷却用空気ＣＡを冷却部Ｃに通過させ、室外空間Ｏに排出することにある。

図１に示すように、第１実施形態の空調システム１００は、１０のダンパーｄ１〜ｄ１０（調整手段の一例）を備えて構成されている。
同図において、奇数番号を付したダンパーｄ１、ｄ３、ｄ５、ｄ７、ｄ９は、上側の調湿素子Ｅ１に対して設けられるダンパーあり、偶数番号のダンパーｄ２、ｄ４、ｄ６、ｄ８、ｄ１０は、下側の調湿素子Ｅ２の対して設けられるダンパーｄである。

両調湿素子Ｅ１、Ｅ２間で、機能を同じくするダンパーの番号を連番とした。
例えば、ダンパーｄ１は上側の調湿素子Ｅ１に対して働き、ダンパーｄ２は下側の調湿素子Ｅ２に対して働く。以下、（ｄ３、ｄ４）、（ｄ５、ｄ６）、（ｄ７、ｄ８）、（ｄ９、ｄ１０）でそれぞれ対を成している。また、以下の説明では、有効なダンパーｄの符号を（）無しで示し、対応するダンパーｄの符号を補助的に（）付きで記載することがある。

このようなダンパーｄ１〜ｄ１０の配置を、一の調湿素子Ｅに対する位置関係で示したのが、図２である。

図１、図２からも判明するように、
ダンパーｄ１、ｄ２は、給気通路Ｌｆの入口から調湿部入口Ｗｉｎに流れる空気の量を調整する第１調整手段を構成する。

ダンパーｄ３、ｄ４は、給気通路Ｌｆの入口から昇温状態で調湿部入口Ｗｉｎに流れる空気の量を調整する第２調整手段を構成する。

ダンパーｄ５、ｄ６は、調湿部出口Ｗｏｕｔから給気通路Ｌｆの出口に流れる空気の量の調整する第３調整手段を構成する。

ダンパーｄ７、ｄ８は、調湿部出口Ｗｏｕｔから排気通路Ｌｅの出口に流れる空気の量を調整する第４調整手段を構成する。

ダンパーｄ９、ｄ１０は、前記排気通路Ｌｅの入口から冷却部入口Ｃｉｎに流れる空気の量を調整する第５調整手段を夫々構成する。

従って、第１ファンＦ１の稼働状態で、ダンパーｄ１（ｄ２）及びｄ５（ｄ６）が開状態とされることで、室外空間Ｏから取り込んだ室外空気ＯＡを、調湿素子Ｅ（調湿部Ｗ）を介して室内空間Ｒへ供給する通路を給気通路Ｌｆが形成される（図６参照）。

また、第１ファンＦ１の稼働状態で、ダンパーｄ３（ｄ４）及びｄ５（ｄ６）が開状態とされることで、室外空間Ｏから取り込んだ室外空気ＯＡをヒータ２２により昇温して、調湿素子Ｅ（調湿部Ｗ）を介して室内空間Ｒへ供給する通路を給気通路Ｌｆが形成される（図６参照）。

第２ファンＦ２の稼働状態で、ダンパーｄ９（ｄ１０）が開状態とされることで、室内空間Ｒから取り出した室内空気ＲＡを、調湿素子Ｅ（後述するように冷却部Ｃ）を介して室外空間Ｏへ排気する通路を排気通路Ｌｅとして形成する（図６参照）。

第１、第２ファンＦ１、Ｆ２の稼働状態で、ダンパーｄ４（ｄ３）、ｄ８（ｄ７）を開状態とし、ダンパーｄ６（ｄ５）を閉状態とすることで、室外空間Ｏから取り込んだ室外空気ＯＡを昇温状態で調湿素子Ｅ（後述するように調湿部Ｗ）に通過させ、調湿部通過後の室外空気ＯＡを室外空間Ｏへ排気する通路を室外空気排気循環通路Ｌｏａｒとして形成する（図６参照）。

本発明の空調システム１００を、図６に示した状態で説明すると、一対の調湿素子Ｅ１、Ｅ２のうちの何れか一方の調湿素子Ｅ１が、排気通路Ｌｅを流通する室内空気ＲＡが当該調湿素子Ｅ１の冷却部Ｃを通過する調湿部冷却状態で、調湿部Ｗに備えられる吸湿剤６が、給気通路Ｌｆを流通する室外空気ＯＡより水分を吸着する除湿動作を行う除湿動作時に、他方の調湿素子Ｅ２が、室外空気排気循環通路Ｌｏａｒを通流する室外空気ＯＡが、当該調湿素子Ｅ２の調湿部Ｗを通過する再生動作を行うのである。

そして、切換装置ＣＮ（図１及び図２参照）によるダンパーｄの操作により、この除湿動作、再生動作を一対の調湿素子Ｅ１、Ｅ２の間で交互に繰り返す。

調湿素子
図３及び図４に示すように、調湿素子Ｅの夫々は、略六角形状に形成された複数の平板部材１が、当該平板部材１同士の間の夫々に冷却部Ｃ又は調湿部Ｗを形成する状態で積層され、平板部材１の積層方向（素子の厚み方向）において、冷却部Ｃと調湿部Ｗとが交互に配設されて構成されている。
複数の平板部材１の外周縁部には、平板部材１の外周縁部同士を接続する側壁２（閉鎖壁を成す）が設けられている。なお、本実施形態では、６枚の平板部材１によって、３層の冷却部Ｃと２層の調湿部Ｗが形成された場合について説明するが、通常の実用レベルでは、１００枚以上の平板部材１を積層して、５０層以上の冷却部Ｃと調湿部Ｗとを夫々形成することが想定される。

調湿素子Ｅは、例えば、図６に破線で示す排気通路Ｌｅを流通する室内空気ＲＡが当該調湿素子Ｅの冷却部Ｃを通過する調湿部冷却状態で、調湿素子Ｅに備えられる吸湿剤６が、図６に実線で示す給気通路Ｌｆを流通する室外空気ＯＡより水分を吸着する除湿動作を行う。
一方、例えば図６に一点鎖線で示す室外空気排気循環通路Ｌｏａｒを通流する室外空気ＯＡが、当該調湿素子Ｅの調湿部Ｗを通過する再生ことで、吸湿剤６、ひいては調湿素子Ｅが再生される。

図４及び図５に基づいて、調湿素子Ｅについて具体的に説明する。
図４に示すように、調湿部Ｗ及び冷却部Ｃの夫々には、調湿素子Ｅの上面視で、六角形状の平板部材１の長手方向の両端部に、流入口側の流入領域８、１１と、流入口側の流出領域１０、１３とが設けられ、流入領域８、１１と流出領域１０、１３との間に誘導部分９、１２が設けられている。

調湿部Ｗの誘導部分９には、調湿対象の空気ＷＡを誘導する第１誘導部材３が設けられ、冷却部Ｃの誘導部分１２には、冷却用空気ＣＡを誘導する第２誘導部材４が設けられている。第１誘導部材３及び第２誘導部材４は、上面視で誘導部分９、１２と同等の寸法に形成された波板部材によって構成され、調湿部Ｗ及び冷却部Ｃの流入領域８、１１から流出領域１０、１３に向かう方向に直交する方向における断面視が波形状となるように誘導部分９、１２に配置されている。

また、調湿部Ｗの流入領域８側の側面部分に調湿部入口Ｗｉｎが設けられ、調湿部Ｗの流出領域１０側の側面部分に調湿部出口Ｗｏｕｔが設けられている。一方、冷却部Ｃの流入領域１１側の側面部分に冷却部入口Ｃｉｎが設けられ、冷却部Ｃの流出領域１３側の側面部分に冷却部出口Ｃｏｕｔが設けられている。

第１誘導部材３及び第２誘導部材４は、調湿部Ｗにおける調湿対象の空気ＷＡと冷却部Ｃにおける冷却用空気ＣＡとの流れ方向とが、互いに向かい合う方向となるように誘導部分９及び誘導部分１２に夫々配置されており、調湿対象の空気ＷＡと冷却用空気ＣＡとが平板部材１を介して対向流を成す状態で、調湿部Ｗと冷却部Ｃとの間で熱交換することができる。
また、図４に示すように、調湿部Ｗに設けられた第１誘導部材３及び冷却部Ｃに設けられた第２誘導部材４は、夫々、第１波板部材５ａ及び第２波板部材５ｂにより構成されている。

平板部材１、側壁２、第１波板部材５ａ及び第２波板部材５ｂは、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、又は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂を材質として、５０ミクロン程度の厚さの薄板により構成されている。その他、平板部材１及び側壁２については、例えば、紙（空気に含まれる水分が透過しない処理がなされたもの）、金属（例えばアルミニウム等）、ガラス、セラミックなどの材料を用いて作製することができる。また、第１波板部材５ａ及び第２波板部材５ｂについては、例えば、紙、金属（例えばアルミニウム等）、ガラス、セラミックなどの材料を用いて作製することができる。本実施形態では、平板部材１及び波板部材５及び側壁２としてポリエチレンテレフタレートを用いる。

図５に示すように、複数の平板部材１の調湿部Ｗに面する第１面１ａには、調湿部Ｗを通過する調湿対象の空気ＷＡに含まれる水分を吸脱着する吸湿剤６が保持されている。さらに、第１波板部材５ａの表面、つまり、第１波板部材５ａの上面側及び下面側にも吸湿剤６が保持されている。このように、平板部材１及び表面積の大きな波板部材５の両面に多くの吸湿剤６を保持させることができるので、調湿部Ｗにおける水分の吸着性能を高くすることができる。

吸湿剤６としては様々な種類のものを用いることができるが、例えば、ポリアクリル酸系の樹脂（架橋構造を有するポリアクリル酸ナトリウム等）を主成分とする材料を用いることができる。また、平板部材１と吸湿剤６とのバインダーとして、吸湿剤６を構成する材料と極性が近く、吸湿剤６の体積変化やヒートサイクルに耐えることのできる（即ち、バインダーとしての機能を維持できる）柔軟性を有する材料を用いることができる。例えば、吸湿剤６として上述のようなポリアクリル酸系の材料を用いる場合、バインダーとしては水性ウレタン樹脂、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体などの材料を利用できる。或いは、上述した材料を混合したものをバインダーとして利用することもできる。本実施形態では、吸湿剤６としてポリアクリル酸ナトリウムを用い、バインダーとして水性ウレタン樹脂を用いる。

尚、吸湿剤６を平板部材１及び波板部材５（第１波板部材５ａ）に対してバインダーを用いて保持させる場合、それら三者の接着性を良好にするためには、平板部材１及び波板部材５（第１波板部材５ａ）は、極性が上記バインダー又は吸湿剤６に近く、耐熱性を有する樹脂材料であることが好ましい。よって、本実施形態では、上述の如く、平板部材１及び波板部材５及び側壁２としてポリエチレンテレフタレートを用いている。
そして、ポリアクリル酸ナトリウムと水性ウレタン樹脂等の材料で構成されたバインダーとを含む混合液を、第１面１ａ及び第１波板部材５ａの表面に塗布することにより、アクリル酸ナトリウムを第１面１ａ及び第１波板部材５ａの表面に保持させることができる。

一方、複数の平板部材１の冷却部Ｃに面する第２面１ｂには金属膜７が形成されている。金属膜７は、アルミニウム等の材質により、数ミクロン程度の厚さで構成され、蒸着により第１面１ａに形成されている。これにより、第１面１ａに形成された金属膜７の良好な熱伝導性により、冷却用空気ＣＡと平板部材１との間における伝熱面積が金属膜７により拡大するので、冷却用空気ＣＡと平板部材１との間の伝熱を促進することができる。これにより、冷却部Ｃと調湿部Ｗとの間における熱交換効率が向上する。ここで、本実施形態のように平板部材１が樹脂、紙（空気に含まれる水分が透過しない処理がなされたもの）、ガラス、セラミックで構成される場合には、上述の如く、アルミニウム等の金属膜７を形成することにより冷却部Ｃと調湿部Ｗとの間における熱交換効率を向上させることができる。また、平板部材１が金属（例えばアルミニウム等）で構成される場合には、平板部材１を構成する金属よりも熱伝導性に優れた金属を材料として金属膜７を形成することにより冷却部Ｃと調湿部Ｗとの間における熱交換効率を向上させることができる。

以上より、各調湿素子Ｅは、平面視で概略六角形状を有し、対向する一対の辺に位置する側壁２が閉鎖壁として構成され、残余の四辺に関し、対向する一対の辺が調湿素子Ｅの厚み方向（図５の上下方向）において交互に開口されて、厚み方向に交互に調湿部Ｗと冷却部Ｃを備えて構成される。

以上が、本発明に係る調湿素子Ｅの構成であるが、以下、図１に示した空調システム１００の具体的構成に関して図２を参照しながらさらに説明を進める。

図２は、一の調湿素子Ｅに対する通路構成を中心に模式的に描いたものであり、この例では、同一六角形状とされる一対の調湿素子Ｅ１、Ｅ２が、その積層方向である素子厚み方向（図２の紙面表裏方向である図４の上下方向）に重ねて配置されている。

図１との比較において明らかなように、第１ファンＦ１、第２ファンＦ２及びヒータ２２は共通であり、空調システム１００を構成する胴体１０１は両調湿素子Ｅ１、Ｅ２で共通である。
図２には、同一箇所に設けられるダンパーｄを対で記載した。

そして、六角形状に形成される調湿素子Ｅが、胴体１０１の内部に素子厚み方向を胴体高さ方向（図２の紙面表裏方向）で位置を異ならせて（具体的には上下に重ねられて）配置されている。さらに、調湿部入口Ｗｉｎと冷却部出口Ｃｏｕｔとを区画する厚み方向端縁辺Ｅａ、及び、調湿部出口Ｗｏｕｔと冷却部入口Ｃｉｎとを区画する厚み方向端縁辺Ｅｂから、それぞれ胴体１０１の長手方向に延出され、胴体１０１内を給気通路Ｌｆと排気通路Ｌｅとを区画する長手方向区画壁Ｗａ、Ｗｂが設けられている。

ここで、少なくともダンパーｄ１〜ｄ１０の胴内配置位置より調湿素子側の領域Ｚ１〜Ｚ３が、高さ方向区画面Ｗｃにより、調湿素子Ｅ１、Ｅ２それぞれに対応して分割形成されている。このＷｃで少なくとも分割される範囲を、図２に太破線で示した。

また、六角形状の調湿素子Ｅを平面視で方形形状の胴体１０１内に収納されており、図２に示す、調湿素子Ｅの下側辺が胴体１０１の下側辺に重なる構成を有している。対して調湿素子Ｅの上側辺は、胴体１０１から離隔する位置関係とされており、その間に形成された通路Ｌ３が先にも述べた室外空気排気循環通路Ｌｏａｒの一部となるように構成されている。

以下、各運転状態に関して、切換装置ＣＮの切換操作により操作されるダンパーｄ１〜ｄ１０の開閉状態をとともに説明する。

除湿・再生運転
除湿動作時の各ダンパーｄ１〜ｄ１０の開閉状態を表１に示した。また、この運転状態を図６に示した。
表１にあっては、最上段のダンパー欄に、ダンパーの符号を示し、その下の各枠内に、上側の調湿素子Ｅ１、下側の調湿素子Ｅ２、それぞれに備えられるダンパーｄ１〜ｄ１０の開閉状態を示した。
同一枠内で、上側の記載が上側の調湿素子Ｅ１に対して設けられるダンパーｄ１、ｄ３、ｄ５、ｄ７、ｄ９の開閉状態を示し、下側の記載が下側の調湿素子Ｅ２に対して設けられるダンパーｄ２、ｄ４、ｄ６、ｄ８、ｄ１０の開閉状態を示している。

このダンパーｄ１〜ｄ１０の開閉状態において、第１ファンＦ１、第２ファンＦ２が稼働することにより、一方の素子（図６ではＥ１）が除湿動作し、他方の素子（図６ではＥ２）が再生動作する。

従って、除湿・再生運転においては、一方の調湿素子Ｅ１において、給気通路Ｌｆがダンパーｄ１及びダンパーｄ５を開状態として形成されるとともに、排気通路Ｌｅがダンパーｄ９を開状態として形成され、調湿部Ｗを流れる空気を除湿する除湿動作が実行され、
他方の調湿素子Ｅ２において、室外空気排気循環通路Ｌｏａｒがダンパーｄ４及びダンパーｄ８を開状態とし、ダンパーｄ６を閉状態として、水分を吸着した状態にある吸湿剤６が水分を脱離して再生される再生動作が実行される。
この除湿・再生動作は、一対の調湿素子Ｅ１、Ｅ２間で交互に繰り返される。

以上が、本発明に係る空調システムにおいて、除湿・再生運転を実行する場合の切換装置ＣＮによる切換操作であるが、以下、本発明が対象とする結露防止運転に関して説明する。
〔換気運転〕
これまで説明してきた除湿・再生運転は、調湿素子Ｅ１，Ｅ２が共に働くが、本発明において主に対象とする換気運転は、図６に除湿動作として示している上側の調湿素子Ｅにのみ空気が流れる動作形態である。この換気運転では、一の調湿素子Ｅに調湿対象の空気ＷＡと冷却用空気ＣＡとの両方が流れる（表１に示す上側の素子の動作形態）。

図１に示すように、本発明の空調システム１００の切換装置ＣＮには、両調湿素子Ｅに関し、冷却部Ｃを流れる冷却用空気ＣＡと調湿部Ｗを流れる空気ＷＡとの温湿度関係が、当該調湿部Ｗで結露が発生する結露発生条件を満たすかどうかを判定する結露判定手段Ｃ１と、この結露判定手段Ｃ１により一方の調湿素子Ｅが結露発生条件を満たすと判定した場合に、この調湿素子Ｅの調湿部Ｗ又は冷却部Ｃを流れる空気ＷＡ又はＣＡを、この調湿素子Ｅとは異なる結露防止通路に流す結露防止通路切換手段Ｃ２を備えている。

図７（ａ）に結露判定手段Ｃ１による結露判定フローを示し、図７（ｂ）に、結露発生条件を満たすと判定された場合の結露防止通路切換手段Ｃ２による結露防止通路切換フローを示した。

以下の説明では、図１に示す一方の調湿素子Ｅ１から他方の調湿素子Ｅ２へ、調湿対象の空気の通路を切換える場合に関して主に説明する。

図７（ｂ）に示す通路切換が行われた場合、空調システム１００は、図６の状態（但し、下側の調湿素子Ｅ２は停止）から図８の状態へと通路を切換える。

図１、図２に示すように、本発明に係る空調システム１００にあっては、調湿素子Ｅの調湿部Ｗを流れることとなる室外空気ＯＡの温湿度Ｔ_ＯＡ、Ｘ_ＯＡを検出する温湿度検出機構Ｓ１と、同調湿素子Ｅの冷却部Ｃを流れることとなる室内空気ＲＡの温度Ｔ_ＲＡを検出する温度検出機構Ｓ２が備えられている。

結露判定手段Ｃ１は、検出機構Ｓ１の検出値に基づいて（ステップ ＃１）、調湿部Ｗを流れることとなる空気ＷＡの露点温度Ｔ^ｄｅｗ _ＯＡを計算する（ステップ ＃３）。そして、検出機構Ｓ２で別途、冷却用空気ＣＡの温度Ｔ_ＲＡを検出する（ステップ ＃５）、そして、この冷却用空気ＣＡの温度Ｔ_ＲＡに余裕値αを加算した値（Ｔ_ＲＡ＋α）と先に計算した空気ＷＡの露点温度Ｔ^ｄｅｗ _ＯＡ比較する（ステップ ＃７）。露点温度Ｔ^ｄｅｗ _ＯＡと冷却用空気ＣＡの温度Ｔ_ＲＡとを比較して、冷却用空気ＣＡの温度Ｔ_ＲＡに余裕値αを加算した値（Ｔ_ＲＡ＋α）と同じか、それより低い場合に結露の可能性ありと判定する（ステップ ＃７；Ｙｅｓ）。高い場合は、結露の可能性はないと判定する（ステップ ＃７；Ｎｏ）。これが本発明の結露発生条件である。無論、室内空気ＲＡの湿度も参考にするものとしてもよい。また，余裕値αは予め設定している値であり、例えば２℃である。

結露防止通路切換手段Ｃ２は、タンパ―ｄ１〜ｄ１０の開閉状態に対応して、結露が発生する可能性のある調湿素子Ｅを探索する（ステップ＃１１〜＃１９）とともに、上記探索に伴って結露が発生する可能性がある調湿素子Ｅが見つけ出された場合に、この調湿素子Ｅとは異なった他方の調湿素子Ｅの室外空気ＯＡを流すものである（ステップ ＃２０、ステップ ＃２１）。

ステップ＃２０、＃２１におけるダンパーｄ１、ｄ２、ｄ５、ｄ６の切換操作が、図６の上側に示す調湿素子Ｅ１のみが換気を行っている時の、結露防止切換操作となる。
図８に、この結露防止切換操作を行った場合の、室内空気ＲＡが流れる排気通路Ｌｅ（調湿素子Ｅ１内に示した点線）、室外空気ＯＡが流れる給気通路Ｌｆ（調湿素子Ｅ２内に示した一点鎖線）を示した。この運転状態で、調湿素子Ｅ２から室内空間Ｒ、調湿素子Ｅ１へとつながる流れを形成でき、空調システム１００は運転を続け、喚気が継続されることが判る。

さて、図７に示すフローでは、室外空気ＯＡの流れる通路を他方の調湿素子Ｅ２に変更したが、室外空気ＯＡではなく、冷却部Ｃを流れる冷却用空気ＣＡである室内空気ＲＡの流れる通路を他方の調湿素子Ｅ２に変更しても構わない。このような切換を行った場合の換気状態を図９に示した。
この運転状態でも、空調システム１００は運転を続けるため、喚気が維持されることが判る。

以上が、主に夏場の換気運転時に発生する可能性のある結露対策であるが、以下、室内を加湿する再生・加湿運転時も結露が発生する可能性がある。
この場合は、結露の発生しそうな調湿素子について、その冷却用空気ＣＡを他方の調湿素子Ｅ２に流すようにする。以下、順に説明する。

表２に、この再生・加湿運転時の各ダンパーｄ１〜ｄ１０の開閉状態を示した。また、この運転状態を図１０に示した。
表２にあっては、最上段のダンパー欄に、ダンパーの符号を示し、その下の各枠内に、上側の調湿素子Ｅ１、下側の調湿素子Ｅ２、それぞれに備えられるダンパーｄ１〜ｄ１０の開閉状態を示した。
同一枠内で、上側の記載が上側の調湿素子Ｅ１に対して設けられるダンパーｄ１、ｄ３、ｄ５、ｄ７、ｄ９の開閉状態を示し、下側の記載が下側の調湿素子Ｅ２に対して設けられるダンパーｄ２、ｄ４、ｄ６、ｄ８、ｄ１０の開閉状態を示している。

従って、この運転状態では、一方の調湿素子Ｅ１において、当該調湿素子Ｅ１の調湿部Ｗを介する室外空気排気循環通路Ｌｏａｒ（太実線）と、当該調湿素子Ｅ１の冷却部Ｃを介する排気通路Ｌｅ（破線）とが形成されて除湿動作され、他方の調湿素子Ｅ２において、当該調湿素子Ｅ２の調湿部Ｗを介する給気通路Ｌｆ（一点鎖線）が形成されて、他方の調湿素子Ｅ２が再生動作する状態で、室内空間Ｒを加湿する再生・加湿運転が実行される。

結果、特定の調湿素子Ｅ２に注目した場合に、室外空気ＯＡの保有する水分により室内空間Ｒを加湿することとなる。

この場合は、以下の表３の切換を以下のように行う。

このように構成することで、調湿素子Ｅ１側における結露の発生を防止できる。
この場合は、下側の調湿素子Ｅ２で換気状態を維持できる。
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態においては、結露発生判定の後に直に通路を切換える構成を示したが、所定の時間をおいて結露発生判定を再度行って結露防止のための通路を行うこととしてもよい。
この場合の余裕値αに関しては、最初の余裕値を大きく設定しておき、順次判定回数が進むに従って小さくすることも可能である。

（２）上記実施形態においては、結露防止のための通路切換後の操作に関しては、なにも述べなかったが、再度結露発生判定を繰り返すようにしてもよい。
（３）上記実施形態においては、発明者らが提案している独特の構造を有する調湿素子を一対備えた空調システムに関して説明をしたが、本発明は、吸湿剤を備える調湿部と、この調湿部と熱交換可能に設けられる冷却部とを、それぞれ備える一対の調湿素子間で、除湿・再生運転、再生・加湿運転を行うことが可能に構成される空調システムにおいて、一方の調湿素子に結露の発生が予測される運転形態（これまで説明してきた換気運転）をする任意の空調システムに採用できる。

６ 吸湿剤
２２ ヒータ（昇温手段）
１００ 空調システム
Ｃ 冷却部
Ｃ１ 結露判定手段
Ｃ２ 結露防止通路切換手段
ＣＮ 切換装置
ＣＡ 冷却用空気
Ｅ 調湿素子
Ｅ１ 一方の調湿素子（調湿側）
Ｅ２ 他方の調湿素子（再生側）
Ｆ１ 第１ファン（給気手段）
Ｆ２ 第２ファン（排気手段）
Ｌｆ 給気通路
Ｌｅ 排気通路
Ｌｏａｒ 室外空気排気循環通路
Ｏ 室外空間
ＯＡ 室外空気
Ｒ 室内空間
ＲＡ 室内空気
Ｓ１ 検出機構
Ｓ２ 検出機構
Ｗ 調湿部
ＷＡ 調湿対象の空気（空気）
ｄ ダンパー（調整手段）
ｄ１〜１０ ダンパー（第１〜第５調整手段）

Claims (4)

1. 吸湿剤を内部に備え、通過する空気が有する水分を吸着又は通過する空気に水分を脱離する調湿部と、前記調湿部と熱交換可能に構成され、通過する冷却用空気にて前記調湿部を冷却する冷却部とを夫々有する一対の調湿素子を備え、
   室外空間から取り込んだ室外空気を室内空間へ供給する通路を給気通路とし、
   室内空間から取り出した室内空気を室外空間へ排気する通路を排気通路とし、
   室外空間から取り込んだ室外空気を前記調湿部に通過させ、調湿部通過後の室外空気を室外空間へ排気する通路を室外空気排気循環通路として形成可能に構成され、
   前記一対の調湿素子間で、一方の調湿素子の吸湿剤が、調湿部を通過する空気から水分を吸着する除湿動作と、他方の調湿素子の吸湿剤が、調湿部を通過する空気に水分を脱離する再生動作とを、交互に繰り返す空調システムであって、
   前記何れか一方の調湿素子に関し、前記冷却部を流れる冷却用空気と前記調湿部を流れる空気との温湿度関係が、当該調湿部で結露が発生する結露発生条件を満たすかどうかを判定する結露判定手段を備え、
   前記結露判定手段により前記一方の調湿素子が結露発生条件を満たすと判定した場合に、前記一方の調湿素子の前記調湿部又は前記冷却部を流れる空気を、前記何れか一方の調湿素子とは異なる結露防止通路に流す結露防止通路切換手段を備えた空調システム。
2. 前記一方の調湿素子に関し、当該調湿素子の調湿部を、前記給気通路を通流する室外空気が通過し、かつ、当該調湿素子の冷却部を、前記排気通路を通流する室内空気が通過する除湿動作時に、
   当該一方の調湿素子に関し、前記結露判定手段が前記結露発生条件を満たすと判定した場合に、当該一方の調湿素子に関し、当該調湿部を流れる空気を他方の調湿素子の調湿部に流す、又は、当該冷却部を流れる空気を他方の調湿素子の冷却部に流す請求項１記載の空調システム。
3. 前記一方の調湿素子に関し、当該調湿素子の調湿部を、前記室外空気排気循環通路を通流する室外空気が通過し、かつ、当該調湿素子の冷却部を、前記排気通路を通流する室内空気が通過する除湿動作状態において、
   前記一方の調湿素子に関し、前記結露判定手段が前記結露発生条件を満たすと判定した場合に、当該一方の調湿素子の冷却部を流れる空気を他方の調湿素子の冷却部に流す請求項１記載の空調システム。
4. 前記調湿素子が平面視で概略六角形状を有し、
   対向する一対の辺に位置する側壁が閉鎖壁として構成され、
   残余の四辺に関し、対向する一対の辺が調湿素子の厚み方向において交互に開口されて、厚み方向に交互に前記調湿部と前記冷却部として構成され、
   前記調湿素子それぞれに、
   前記給気通路の入口から調湿部入口に流れる空気の量を調整する第１調整手段、
   前記給気通路の入口から昇温状態で調湿部入口に流れる空気の量を調整する第２調整手段、
   調湿部出口から給気通路の出口に流れる空気の量を調整する第３調整手段、
   調湿部出口から排気通路の出口に流れる空気の量を調整する第４調整手段、
   排気通路の入口から冷却部入口に流れる空気の量を調整する第５調整手段を備え、
   六角形状に形成される前記調湿素子が、胴体の内部に素子厚み方向を胴体高さ方向に合わせて位置を異ならせて配置されるとともに、前記調湿部入口と前記冷却部出口とを区画する厚み方向端縁辺、及び、前記調湿部出口と前記冷却部入口とを区画する厚み方向端縁辺から、それぞれ胴体の長手方向に延出され、胴体内を前記給気通路と前記排気通路とを区画する長手方向区画壁が設けられ、
   前記第１調整手段から第５調整手段の胴内配置位置より前記調湿素子側の領域が、高さ方向区画面により、調湿素子それぞれに対応して分割形成されている請求項１〜３の何れか一項記載の空調システム。

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