JP5817338B2 - 調湿装置 - Google Patents

Description

本発明は、吸着剤が担持された吸着熱交換器を有する調湿装置に関し、特に、調湿能力低下の抑制に係るものである。

従来より、空気中の水分を吸脱着して室内の調湿を行う調湿装置が知られている。例えば、特許文献１には、この種の調湿装置が開示されている。この調湿装置は、圧縮機と四方切換弁と２つの吸着熱交換器が接続された冷媒回路を備えている。この冷媒回路では、冷媒が循環して冷凍サイクルを行うことで、２つの吸着熱交換器の一方が蒸発器として機能し、他方が凝縮器として機能する。蒸発器となる吸着熱交換器では、空気中の水分を吸着剤に吸着させる吸着動作が行われ、凝縮器となる吸着熱交換器では、吸着剤の水分を空気へ放出する再生動作が行われる。

また、この調湿装置には、各吸着熱交換器に連通する４つ空気通路が設けられている。この４つの空気通路とは、具体的に、室外空気を各吸着熱交換器へ導く外気導入路と、室内空気を各吸着熱交換器へ導く内気導入路と、各吸着熱交換器で調湿された室外空気を室内へ供給する外気供給路と、各吸着熱交換器で調湿された室内空気を室外へ排出する内気排出路である。そして、これら４つの空気通路と２つの吸着熱交換器の間には、それぞれダンパが設けられている。

この調湿装置では、四方切換弁によって冷媒の循環方向が切り換えられ、ダンパによって４つの空気通路の連通状態が切り換えられる。この２つの切り換えにより、２つの吸着熱交換器では、再生動作と吸着動作とが交互に繰り返し行われる。

具体的に、この調湿装置では、加湿運転時に、室外空気が外気導入路から凝縮器となる吸着熱交換器へ導かれる。この吸着熱交換器では、冷媒によって吸着剤が加熱されており、吸着剤から水分が脱離して室外空気へ放出される。この再生動作によって加湿された空気は供給空気として外気供給路から室内へ供給され、室内の加湿が行われる。一方、室内空気は内気導入路から蒸発器となる吸着熱交換器へ導かれる。この吸着熱交換器では、冷媒によって吸着剤が冷却されており、室内空気中の水分は吸着剤に吸着される。この吸着動作によって除湿した空気は排出空気として内気排出路から室外へ排出される。

また、この調湿装置では、除湿運転時に、室外空気が外気導入路から蒸発器となる吸着熱交換器へ導かれる。この吸着熱交換器では、冷媒によって吸着剤が冷却されており、室外空気中の水分は吸着剤に吸着される。この吸着動作によって除湿された空気は供給空気として外気供給路から室内へ供給され、室内の除湿が行われる。一方、室内空気は内気導入路から凝縮器となる吸着熱交換器へ導かれる。この吸着熱交換器では、冷媒によって吸着剤が加熱されており、吸着剤から水分が脱離して室内空気へ放出される。この再生動作によって加湿された空気は排出空気として内気排出路から室外へ排出される。

特開２００６−３４９２９４号公報

ところで、特許文献１の図１０に示す調湿装置では、外気導入路と内気導入路が壁を介して隣接している。そのため、例えば、加湿運転時に、比較的高温で高湿の室内空気が室外空気によって冷却され、内気導入路では結露しやすい状態となる。内気導入路で結露が生じると、吸着動作する吸着熱交換器では、水分量の少ない室内空気が導入されるため、吸着する水分量が減少する。そうすると、再生動作時に、空気へ付与される水分量が減少し、その結果、加湿能力（調湿能力）が低下してしまう。

また、この調湿装置では、外気供給路と内気排出路も、壁を介して隣接している。そのため、例えば、加湿運転しながら室温を上昇させたい場合に、室内に供給する比較的高温の供給空気が排出空気によって冷却されてしまい、供給空気の熱を損失していた。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、調湿能力の低下を抑制し、且つ、供給空気の熱損失を低減することを目的としている。

第１の発明は、圧縮機（53）と吸着剤が担持された２つの吸着熱交換器（51,52）とが接続された冷媒回路（50）と、室内へ空気を供給するための給気ファン（25）と、室外へ空気を排出するための排気ファン（26）と、上記冷媒回路（50）、上記給気ファン（25）、及び上記排気ファン（26）を収容するケーシング（11）とを備え、上記冷媒回路（50）は、冷媒の循環方向を切り換えることによって、上記２つの吸着熱交換器（51,52）で吸着剤の吸着動作と再生動作を交互に行い、上記冷媒回路（50）の冷媒の循環方向の切り換えに合わせて、室外空気を上記２つの吸着熱交換器（51,52）へ交互に導く外気導入路（44）と、室内空気を上記２つの吸着熱交換器（51,52）へ交互に導く内気導入路（42）と、上記各吸着熱交換器（51,52）を通過して調湿された室外空気を室内へ供給する外気供給路（41）と、上記各吸着熱交換器（51,52）を通過して調湿された室内空気を室外へ排出する内気排出路（43）とが、上記ケーシング（11）に形成された調湿装置を前提としている。

そして、第１の発明の調湿装置では、上記２つの吸着熱交換器（51,52）は、通気方向が平行であると共に、該通気方向に直交する方向に並設され、上記ケーシング（11）の内部空間は、室内側空間（71）と中央空間（72）と室外側空間（73）とに仕切られ、上記室内側空間（71）は、上記中央空間（72）と上記室外側空間（73）のうち上記中央空間（72）だけに隣接し、上記室外側空間（73）は、上記中央空間（72）と上記室内側空間（71）のうち上記中央空間（72）だけに隣接し、上記中央空間（72）は、上記２つの吸着熱交換器（51,52）の一方が収容される第１熱交換器室（47）と他方が収容される第２熱交換器室（48）に仕切られ、上記外気導入路（44）及び内気排出路（43）は、上記室外側空間（73）に形成され、それぞれが上記第１熱交換器室（47）と上記第２熱交換器室（48）の両方に隣接し、上記内気導入路（42）及び外気供給路（41）は、上記室内側空間（71）に形成され、それぞれが上記第１熱交換器室（47）と上記第２熱交換器室（48）の両方に隣接し、上記給気ファン（25）は、上記外気供給路（41）に設けられ、室外空気を上記外気導入路（44）、上記各吸着熱交換器（51,52）、上記外気供給路（41）の順に通過させて室内へ供給し、上記排気ファン（26）は、上記内気排出路（43）に設けられ、室内空気を上記内気導入路（42）、上記各吸着熱交換器（51,52）、上記内気排出路（43）の順に通過させて室外へ排出する。

上記第１の発明では、加湿運転時に、室外空気は再生動作する吸着熱交換器（51,52）へ導入され、室内空気は吸着動作する吸着熱交換器（51,52）へ導入される。再生動作する吸着熱交換器（51,52）では、室外空気は冷媒によって加熱されるため、通過後の供給空気は通過前の室外空気よりも高温になる。一方、吸着動作する吸着熱交換器（51,52）では、室内空気は冷媒によって冷却されるため、通過後の排出空気は通過前の室内空気よりも低温になる。また、加湿運転は、通常、冬場に行われるため、室外空気は室内空気よりも低温になっている。

第１の発明では、内気導入路（42）が外気導入路（44）及び内気排出路（43）に対して離れて設けられている。そのため、内気導入路（42）と外気導入路（44）との間、及び内気導入路（42）と内気排出路（43）との間の熱のやりとりが遮断（断熱）される。よって、内気導入路（42）の室内空気は、加湿運転時に、比較的低温の外気導入路（44）の室外空気や内気排出路（43）の排出空気によって冷却されなくなる。

さらに、外気供給路（41）は、外気導入路（44）及び内気排出路（43）に対して離れて設けられている。そのため、外気供給路（41）と外気導入路（44）との間、及び外気供給路（41）と内気排出路（43）との間の熱のやりとりが遮断（断熱）される。よって、外気供給路（41）の供給空気は、加湿運転時に、比較的低温の外気導入路（44）の室外空気や内気排出路（43）の排出空気によって冷却されなくなる。

また、上記第１の発明では、室外空気が通過する通気路の下流側に給気ファン（25）が設けられ、室内空気が通過する通気路の下流側に排気ファン（26）が設けられている。これら２つのファン（25,26）を駆動すると、各通気路では、負圧（吸引圧）が形成され、その負圧によって空気流が形成される。そのため、通気路の上流側にファン（25,26）を設けて正圧で空気を流す場合と比べ、空気流が均一になる。

本発明によれば、内気導入路（42）を外気導入路（44）及び内気排出路（43）に対して離設するようにした。そのため、内気導入路（42）と外気導入路（44）との間、及び内気導入路（42）と内気排出路（43）との間の熱のやりとりを遮断（断熱）することができる。内気導入路（42）の室内空気は、例えば加湿運転時に、比較的低温の室外空気や排出空気によって冷却されなくなる。そのため、内気導入路（42）における結露の発生を抑制することができる。

内気導入路（42）において結露の発生が抑制されると、室内空気は水分量を維持した状態で吸着熱交換器（51,52）へ導入され、吸着熱交換器（51,52）では、吸着動作時にその水分量が吸着され、再生動作時にその水分量が空気に付与される。そのため、水分量を途中で減らすことなく水分を室内へ供給でき、加湿能力（調湿能力）の低下を抑制することができる。

さらに、本発明によれば、外気供給路（41）を、外気導入路（44）及び内気排出路（43）に対して離設するようにした。そのため、外気供給路（41）と外気導入路（44）との間、及び外気供給路（41）と内気排出路（43）との間の熱のやりとりを遮断（断熱）することができる。このようにすると、加湿しながら室温を上昇させたい時（加湿暖房時）に、外気供給路（41）の供給空気を冷却することなく室内に供給することができる。つまり、供給空気の熱損失を抑制でき、従来よりも省エネ運転を行うことができる。

また、本発明によれば、給気ファン（25）を外気供給路（41）に設け、排気ファン（26）を内気排出路（43）に設けるようにした。つまり、室外空気及び室内空気の各通気路の下流側にファン（25,26）を設けることで、ファン（25,26）を上流側に設けた場合に比べて、空気流が均一になる。そのため、吸着熱交換器（51,52）に吸着する水分量が増加して、調湿装置の調湿能力を一層向上させることができる。

図１は、本実施形態の調湿装置の概略構成を示す平面図、正面図、及び背面図である。 図２は、本実施形態の冷媒回路の構成を示す配管系統図であって、（Ａ）は第１動作を示すものであり、（Ｂ）は第２動作を示すものである。 図３は、本実施形態の吸着熱交換器の概略斜視図である。 図４は、除湿運転の第１動作中における空気の流れを示す調湿装置の概略構成図である。 図５は、除湿運転の第２動作中における空気の流れを示す調湿装置の概略構成図である。 図６は、加湿運転の第１動作中における空気の流れを示す調湿装置の概略構成図である。 図７は、加湿運転の第２動作中における空気の流れを示す調湿装置の概略構成図である。 図８は、その他の実施形態の吸着熱交換器の概略斜視図である。

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。尚、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、或いはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

本実施形態の調湿装置（10）は、空気の除湿と加湿を行うものである。この調湿装置（10）は、いわゆる換気型の調湿装置であって、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。

〈調湿装置の全体構成〉
上記調湿装置（10）について、図１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、特にことわらない限り、上記調湿装置（10）を前面側から見た場合の方向を意味している。

上記調湿装置（10）は、ケーシング（11）を備えている。また、ケーシング（11）内には、冷媒回路（50）が収容されている。この冷媒回路（50）には、第１吸着熱交換器（51）、第２吸着熱交換器（52）、圧縮機（53）、四方切換弁（54）、及び電子膨張弁（55）が接続されている。冷媒回路（50）の詳細は後述する。

上記ケーシング（11）は、やや扁平で高さが比較的低い直方体状に形成されている。このケーシング（11）では、前側に前面パネル（12）、奥側に背面パネル（13）、左側に左側面パネル（14）、右側に右側面パネル（15）がそれぞれ立設されており、左右の方向が長手方向となっている。

ケーシング（11）の前面パネル（12）では、左寄りの位置に給気口（21）が、右寄りの位置に排気口（22）がそれぞれ開口している。ケーシング（11）の背面パネル（13）には、左寄りの位置に内気吸込口（23）が、右寄りの位置に外気吸込口（24）がそれぞれ開口している。

上記ケーシング（11）の内部空間は、ケーシング（11）内に立設された第１仕切板（16）及び第２仕切板（17）によって左右３つの空間（以下、左側空間（71）、中央空間（72）、右側空間（73）と言う）に仕切られている。これら仕切板（16,17）は、前面パネル（12）から背面パネル（13）へ、ケーシング（11）の短手方向に沿って延びている。第１仕切板（16）はケーシング（11）の左側面パネル（14）寄りに、第２仕切板（17）はケーシング（11）の右側面パネル（15）寄りにそれぞれ配置されている。

左側空間（71）は、左側面パネル（14）側の部分と第１仕切板（16）側の部分とに区画されている。

左側空間（71）内におけるケーシング（11）の左面側の空間は、前後３つの空間に仕切られており、前側の空間が給気ファン室（31）を、奥側の空間が内気吸込室（32）を構成している。給気ファン室（31）は、給気口（21）を介して室内空間と連通している。この給気ファン室（31）には、給気ファン（25）が収容されており、給気ファン（25）の吹出口が給気口（21）に接続されている。また、給気ファン室（31）には、圧縮機（53）が収容されている。一方、内気吸込室（32）は、内気吸込口（23）を介して室内と連通している。

左側空間（71）内における第１仕切板（16）側の空間は、上下２つの空間に仕切られており、上側の空間が給気側流路（33）を、下側の空間が内気側流路（34）をそれぞれ構成している。給気側流路（33）は、内気吸込室（32）とは前後に延びる板で仕切られる一方、給気ファン室（31）と連通している。この給気側流路（33）と給気ファン室（31）は、各吸着熱交換器（51,52）を通過した空気（室外空気（OA））を供給空気（SA）として室内へ供給する本発明の外気供給路（41）を構成している。一方、内気側流路（34）は、内気吸込室（32）と連通している。この内気側流路（34）と内気吸込室（32）は、室内空気（RA）を各吸着熱交換器（51,52）へ導入する本発明の内気導入路（42）を構成している。

右側空間（73）は、ケーシング（11）の右面側の部分と第２仕切板（17）側の部分とに区画されている。

右側空間（73）内におけるケーシング（11）の右面側の空間は、前後２つの空間に仕切られており、前側の空間が排気ファン室（35）を構成している。一方、奥側の空間は、更に上下に仕切られ、その下側の空間が外気吸込室（36）を構成している。排気ファン室（35）は、排気口（22）を介して室外空間と連通している。この排気ファン室（35）には、排気ファン（26）が収容され、排気ファン（26）の吹出口が排気口（22）に接続されている。外気吸込室（36）は、外気吸込口（24）を介して室内と連通している。

右側空間（73）内における第２仕切板（17）側の空間は、上下２つの空間に仕切られており、上側の空間が排気側流路（37）を、下側の空間が外気側流路（38）をそれぞれ構成している。排気側流路（37）は、排気ファン室（35）と連通している。この排気側流路（37）と排気ファン室（35）は、各吸着熱交換器（51,52）を通過した空気（室内空気（RA））を排出空気（EA）として室外へ排出する本発明の内気排出路（43）を構成している。一方、外気側流路（38）は、外気吸込室（36）と連通している。この外気側流路（38）と外気吸込室（36）は、室外空気（OA）を各吸着熱交換器（51,52）へ導入する本発明の外気導入路（44）を構成している。

このように、本実施形態の調湿装置（10）では、外気供給路（41）と内気導入路（42）が左側空間（71）に設けられ、内気排出路（43）と外気導入路（44）が右側空間（73）に設けられている。つまり、外気供給路（41）及び内気導入路（42）と、内気排出路（43）及び外気導入路（44）とは、中央空間（72）を間に挟んで離設されている。また、給気ファン（25）は、外気導入路（44）と外気供給路（41）の内、外気供給路（41）側、つまり、室外空気（OA）が通過する通気路の下流側に設けられている。排気ファン（26）は、内気導入路（42）と内気排出路（43）の内、内気排出路（43）側、つまり、室内空気（RA）が通過する通気路の下流側に設けられている。

中央空間（72）は、左右に延びる中央仕切板（18）によって前後２つの空間に仕切られている。そして、中央仕切板（18）の前側の空間が第１熱交換器室（47）を構成し、中央仕切板（18）の後側の空間が第２熱交換器室（48）を構成している。第１熱交換器室（47）には第１吸着熱交換器（51）が、第２熱交換器室（48）には第２吸着熱交換器（52）がそれぞれ収容されている。

上記第１仕切板（16）には、開閉式のダンパ（61〜64）が４つ設けられている。具体的に、第１仕切板（16）では、前面側の上部に第１ダンパ（61）が、背面側の上部に第２ダンパ（62）が、前面側の下部に第３ダンパ（63）が、背面側の下部に第４ダンパ（64）がそれぞれ取り付けられている。第１ダンパ（61）を開くと、給気側流路（33）と第１熱交換器室（47）が連通する。第２ダンパ（62）を開くと、給気側流路（33）と第２熱交換器室（48）が連通する。第３ダンパ（63）を開くと、内気側流路（34）と第１熱交換器室（47）が連通する。第４ダンパ（64）を開くと、内気側流路（34）と第２熱交換器室（48）が連通する。

上記第２仕切板（17）には、開閉式のダンパ（65〜68）が４つ設けられている。具体的に、第２仕切板（17）では、前面側の上部に第５ダンパ（65）が、背面側の上部に第６ダンパ（66）が、前面側の下部に第７ダンパ（67）が、背面側の下部に第８ダンパ（68）がそれぞれ取り付けられている。第５ダンパ（65）を開くと、排気側流路（37）と第１熱交換器室（47）が連通する。第６ダンパ（66）を開くと、排気側流路（37）と第２熱交換器室（48）が連通する。第７ダンパ（67）を開くと、外気側流路（38）と第１熱交換器室（47）が連通する。第８ダンパ（68）を開くと、外気側流路（38）と第２熱交換器室（48）が連通する。

〈冷媒回路の構成〉
上記冷媒回路（50）について、図２を参照しながら説明する。

上記冷媒回路（50）は、第１吸着熱交換器（51）、第２吸着熱交換器（52）、圧縮機（53）、四方切換弁（54）、及び電子膨張弁（55）が接続された閉回路である。この冷媒回路（50）は、充填された冷媒を循環させることによって、蒸気圧縮冷凍サイクルを行う。

上記冷媒回路（50）において、圧縮機（53）は、その吐出側が四方切換弁（54）の第１のポートに、その吸入側が四方切換弁（54）の第２のポートにそれぞれ接続されている。第１吸着熱交換器（51）は、その一端が四方切換弁（54）の第３のポートに接続され、その他端が電子膨張弁（55）を介して第２吸着熱交換器（52）の一端に接続されている。第２吸着熱交換器（52）の他端は、四方切換弁（54）の第４のポートに接続されている。

上記四方切換弁（54）は、上記冷媒回路（50）の冷媒の循環方向を切り換えるものである。具体的に、上記四方切換弁（54）は、第１のポートと第３のポートが連通し第２のポートと第４のポートが連通する第１状態（図２（Ａ）に示す状態）と、第１のポートと第４のポートが連通し第２のポートと第３のポートが連通する第２状態（図２（Ｂ）に示す状態）とに切り換えられる。

図３に示すように、第１吸着熱交換器（51）及び第２吸着熱交換器（52）は、何れもクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器によって構成されている。これら吸着熱交換器（51,52）は、円管状の伝熱管（58）と、多数のフィン（57）とを備えている。

上記フィン（57）は、長方形の板状に形成されたアルミニウム製の部材である。各フィン（57）は、互いに対面する姿勢で立設され、互いに一定の間隔をおいて一列に配置されている。各吸着熱交換器（51,52）では、導入された空気は、それぞれのフィン（57）の間を通過する。

上記伝熱管（58）は、直管部とＵ字管部が交互に形成されて左右に蛇行する形状であり、その直管部が各フィン（57）を貫通するように設けられている。この伝熱管（58）は、空気の流れ方向に配列された第１伝熱管部（58a）と第２伝熱管部（58b）とによって構成されている。上記第１伝熱管部（58a）は、一端が上記冷媒回路（50）の冷媒配管に接続され、他端が上記第２伝熱管部（58b）の一端に接続されている。一方、第２伝熱管部（58b）の他端は、上記冷媒回路（50）の冷媒配管に接続されている。

また、各吸着熱交換器（51,52）には、各フィン（57）の表面に吸着剤が担持されており、フィン（57）の間を通過する空気がフィン（57）に担持された吸着剤と接触する。この吸着剤としては、ゼオライト、シリカゲル、活性炭、親水性の官能基を有する有機高分子材料など、空気中の水蒸気を吸着できるものが用いられる。

これら２つの吸着熱交換器（51,52）は、図１に示すように、フィン（57）の配列が前後方向となる姿勢で配置されている。これらの吸着熱交換器（51,52）の通気方向は、共に左右方向であり、平行である。そして、その吸着熱交換器（51,52）の通気方向一端側に外気導入路（44）と内気排出路（43）とが位置し、通気方向他端側に内気導入路（42）と外気供給路（41）とが位置している。

また、これら２つの吸着熱交換器（51,52）は、収容される熱交換器室（47,48）の左右方向の中央に配置され、吸着熱交換器（51,52）の通気方向に直交する方向（前後方向）に並設されている。

−運転動作−
本実施形態の調湿装置（10）では、除湿運転と加湿運転とが行われる。除湿運転中や加湿運転中の調湿装置（10）は、取り込んだ室外空気（OA）を調湿してから供給空気（SA）として室内へ供給すると同時に、取り込んだ室内空気（RA）を排出空気（EA）として室外へ排出する。つまり、除湿運転中や加湿運転中の調湿装置（10）は、室内の換気を行っている。

〈除湿運転〉
除湿運転中の調湿装置（10）では、給気ファン（25）及び排気ファン（26）が運転される。給気ファン（25）を運転すると、室外空気（OA）が外気吸込口（24）からケーシング（11）内へ第１空気として取り込まれる。排気ファン（26）を運転すると、室内空気（RA）が内気吸込口（23）からケーシング（11）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（10）では、第１動作と第２動作が所定の時間間隔（例えば３分間隔）で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動作中の冷媒回路（50）では、図２（Ａ）に示すように、四方切換弁（54）が第１状態に設定される。この状態の冷媒回路（50）では、冷媒が循環して冷凍サイクルが行われる。その際、冷媒回路（50）では、圧縮機（53）から吐出された冷媒が第１吸着熱交換器（51）、電子膨張弁（55）、第２吸着熱交換器（52）の順に通過し、第１吸着熱交換器（51）が凝縮器となって第２吸着熱交換器（52）が蒸発器となる。

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

外気吸込口（24）から外気導入路（44）へ流入した第１空気は、第８ダンパ（68）を通って第２熱交換器室（48）へ流入し、その後に第２吸着熱交換器（52）を通過する。第２吸着熱交換器（52）では、第１空気中の水分が吸着剤に吸着され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。つまり、第２吸着熱交換器（52）では吸着動作が行われる。その際、第２吸着熱交換器（52）では、第１空気も冷媒に吸熱されて冷却される。第２吸着熱交換器（52）で除湿された第１空気は、第２ダンパ（62）を通って外気供給路（41）へ流入し、給気口（21）を通って室内へ供給される。

一方、内気吸込口（23）から内気導入路（42）へ流入した第２空気は、第３ダンパ（63）を通って第１熱交換器室（47）へ流入し、その後に第１吸着熱交換器（51）を通過する。第１吸着熱交換器（51）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。つまり、第１吸着熱交換器（51）では再生動作が行われる。その際、第１吸着熱交換器（51）では、第２空気も冷媒によって加熱される。第１吸着熱交換器（51）で水分を付与された第２空気は、第５ダンパ（65）を通って内気排出路（43）へ流入し、排気口（22）を通って室外へ排出される。

除湿運転時の第２動作について説明する。

この第２動作中の冷媒回路（50）では、図２（Ｂ）に示すように、四方切換弁（54）が第２状態に設定される。この状態の冷媒回路（50）では、冷媒が循環して冷凍サイクルが行われる。その際、冷媒回路（50）では、圧縮機（53）から吐出された冷媒が第２吸着熱交換器（52）、電子膨張弁（55）、第１吸着熱交換器（51）の順に通過し、第２吸着熱交換器（52）が凝縮器となって第１吸着熱交換器（51）が蒸発器となる。

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

外気吸込口（24）から外気導入路（44）へ流入した第１空気は、第７ダンパ（67）を通って第１熱交換器室（47）へ流入し、その後に第１吸着熱交換器（51）を通過する。第１吸着熱交換器（51）では、第１空気中の水分が吸着剤に吸着され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。つまり、第１吸着熱交換器（51）では吸着動作が行われる。その際、第１吸着熱交換器（51）では、第１空気も冷媒に吸熱されて冷却される。第１吸着熱交換器（51）で除湿された第１空気は、第１ダンパ（61）を通って外気供給路（41）へ流入し、給気口（21）を通って室内へ供給される。

一方、内気吸込口（23）から内気導入路（42）へ流入した第２空気は、第４ダンパ（64）を通って第２熱交換器室（48）へ流入し、その後に第２吸着熱交換器（52）を通過する。第２吸着熱交換器（52）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。つまり、第２吸着熱交換器（52）では再生動作が行われる。その際、第２吸着熱交換器（52）では、第２空気も冷媒によって加熱される。第２吸着熱交換器（52）で水分を付与された第２空気は、第６ダンパ（66）を通って内気排出路（43）へ流入し、排気口（22）を通って室外へ排出される。

このように除湿運転を行うと、吸着動作が行われる吸着熱交換器（51,52）では、室外空気（OA）が冷媒と熱交換して冷却されるため、通過後の供給空気（SA）が通過前の室外空気（OA）よりも低温になる。一方、再生動作が行われる吸着熱交換器（51,52）では、室内空気（RA）が冷媒と熱交換して加熱されるため、通過後の排出空気（EA）が通過前の室内空気（RA）よりも高温になる。また、除湿運転は、通常、夏場に行われるため、室外空気（OA）は室内空気（RA）よりも高温になっている。

本実施形態の除湿運転では、外気導入路（44）が、内気導入路（42）及び外気供給路（41）に対して離設されているため、比較的低温の室内空気（RA）や供給空気（SA）による室外空気（OA）の冷却が回避される。また、外気供給路（41）が、外気導入路（44）及び内気排出路（43）に対して離設されているため、比較的高温の室外空気（OA）や排出空気（EA）による供給空気（SA）の加熱が回避される。

〈加湿運転〉
加湿運転中の調湿装置（10）では、給気ファン（25）及び排気ファン（26）が運転される。給気ファン（25）を運転すると、室外空気（OA）が外気吸込口（24）からケーシング（11）内へ第２空気として取り込まれる。排気ファン（26）を運転すると、室内空気（RA）が内気吸込口（23）からケーシング（11）内へ第１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動作とが所定の時間間隔（例えば３分間隔）で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動作中の冷媒回路（50）では、図２（Ａ）に示すように、四方切換弁（54）が第１状態に設定される。そして、この冷媒回路（50）では、除湿運転の第１動作中と同様に、第１吸着熱交換器（51）が凝縮器となって第２吸着熱交換器（52）が蒸発器となる。

図６に示すように、この第１動作中には、第１ダンパ（61）、第４ダンパ（64）、第６ダンパ（66）、及び第７ダンパ（67）だけが開状態となり、残りのダンパ（62,63,65,68）が閉状態となる。

内気吸込口（23）から内気導入路（42）へ流入した第１空気は、第４ダンパ（64）を通って第２熱交換器室（48）へ流入し、その後に第２吸着熱交換器（52）を通過する。第２吸着熱交換器（52）では、第１空気中の水分が吸着剤に吸着され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。つまり、第２吸着熱交換器（52）では吸着動作が行われる。その際、第２吸着熱交換器（52）では、第１空気も冷媒に吸熱されて冷却される。第２吸着熱交換器（52）で水分を奪われた第１空気は、第６ダンパ（66）を通って内気排出路（43）へ流入し、排気口（22）を通って室外へ排出される。

一方、外気吸込口（24）から外気導入路（44）へ流入した第２空気は、第７ダンパ（67）を通って第１熱交換器室（47）へ流入し、その後に第１吸着熱交換器（51）を通過する。第１吸着熱交換器（51）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。つまり、第１吸着熱交換器（51）では再生動作が行われる。その際、第１吸着熱交換器（51）では、第２空気も冷媒によって加熱される。第１吸着熱交換器（51）で加湿された第２空気は、第１ダンパ（61）を通って外気供給路（41）へ流入し、給気口（21）を通って室内へ供給される。

加湿運転時の第２動作について説明する。

この第２動作中の冷媒回路（50）では、図２（Ｂ）に示すように、四方切換弁（54）が第２状態に設定される。そして、この冷媒回路（50）では、除湿運転の第２動作中と同様に、第２吸着熱交換器（52）が凝縮器となって第１吸着熱交換器（51）が蒸発器となる。

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

内気吸込口（23）から内気導入路（42）へ流入した第１空気は、第３ダンパ（63）を通って第１熱交換器室（47）へ流入し、その後に第１吸着熱交換器（51）を通過する。第１吸着熱交換器（51）では、第１空気中の水分が吸着剤に吸着され、その際に生じた吸着熱が冷媒に吸熱される。つまり、第１吸着熱交換器（51）では吸着動作が行われる。その際、第１吸着熱交換器（51）では、第１空気も冷媒に吸熱されて冷却される。第１吸着熱交換器（51）で水分を奪われた第１空気は、第５ダンパ（65）を通って内気排出路（43）へ流入し、排気口（22）を通って室外へ排出される。

一方、外気吸込口（24）から外気導入路（44）へ流入した第２空気は、第８ダンパ（68）を通って第２熱交換器室（48）へ流入し、その後に第２吸着熱交換器（52）を通過する。第２吸着熱交換器（52）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。つまり、第２吸着熱交換器（52）では再生動作が行われる。その際、第２吸着熱交換器（52）では、第２空気も冷媒によって加熱される。第２吸着熱交換器（52）で加湿された第２空気は、第２ダンパ（62）を通って外気供給路（41）へ流入し、給気口（21）を通って室内へ供給される。

このように加湿運転を行うと、吸着動作が行われる吸着熱交換器（51,52）では、室内空気（RA）が冷媒と熱交換して冷却されるため、通過後の排出空気（EA）が通過前の室内空気（RA）よりも低温になる。一方、再生動作が行われる吸着熱交換器（51,52）では、室外空気（OA）が冷媒と熱交換して加熱されるため、通過後の供給空気（SA）が通過前の室外空気（OA）よりも高温になる。また、加湿運転は、通常、冬場に行われるため、室外空気（OA）は室内空気（RA）よりも低温になっている。

本実施形態の加湿運転では、内気導入路（42）が、外気導入路（44）及び内気排出路（43）に対して離設されているため、比較的低温の室外空気（OA）や排出空気（EA）による室内空気（RA）の冷却が回避される。また、外気供給路（41）が、外気導入路（44）及び内気排出路（43）に対して離設されているため、比較的低温の室外空気（OA）や排出空気（EA）による供給空気（SA）の冷却が回避される。

−実施形態の効果−
本実施形態によれば、内気導入路（42）を、外気導入路（44）及び内気排出路（43）に対して離れて設けるようにした。そのため、内気導入路（42）と外気導入路（44）との間、及び内気導入路（42）と内気排出路（43）との間の熱のやりとりを遮断（断熱）することができる。内気導入路（42）の室内空気（RA）は、例えば加湿運転時に、比較的低温の外気導入路（44）の室外空気（OA）や内気排出路（43）の排出空気（EA）によって冷却されなくなる。そのため、内気導入路（42）における結露の発生を抑制することができる。

内気導入路（42）において結露の発生が抑制されると、室内空気（RA）は水分量を維持した状態で吸着熱交換器（51,52）へ導入され、吸着熱交換器（51,52）では、吸着動作時にその水分量が吸着され、再生動作時にその水分量が空気に付与される。そのため、水分量を途中で減らすことなく水分を室内へ供給でき、加湿能力（調湿能力）の低下を抑制することができる。

また、従来、上記結露の発生の恐れがある場合は、断熱材を設けて対処していたが、本実施形態では、断熱材を設ける必要がない。そのため、従来に比べて、調湿装置（10）の製造コストを低減することができる。

また、本実施形態によれば、外気供給路（41）を、外気導入路（44）及び内気排出路（43）に対して離れて設けるようにした。そのため、外気供給路（41）と外気導入路（44）との間、及び外気供給路（41）と内気排出路（43）との間の熱のやりとりを遮断（断熱）することができる。このようにすると、加湿しながら室温を上昇させたい時（加湿暖房時）に、外気供給路（41）の供給空気（SA）を冷却することなく室内に供給することができる一方、除湿しながら室温を低下させたい時（除湿冷房時）に、外気供給路（41）の供給空気（SA）を加熱することなく室内に供給することができる。つまり、供給空気（SA）の熱損失を抑制でき、従来よりも省エネ運転を行うことができる。

また、本実施形態によれば、給気ファン（25）を外気供給路（41）に設け、排気ファン（26）を内気排出路（43）に設けるようにした。つまり、室外空気（OA）及び室内空気（RA）の各通気路の下流側にファン（25,26）を設けるようにした。このようにすると、各通気路に負圧が形成されるため、ファン（25,26）を上流側に設けた場合に比べて、空気流が均一になる。そのため、室外空気（OA）及び室内空気（RA）が吸着熱交換器（51,52）の全域に亘って均一に導入され易くなり、吸着熱交換器（51,52）に吸着する水分量が増加して、調湿装置の加湿能力及び除湿能力を一層向上させることができる。

また、本実施形態によれば、並設された２つの吸着熱交換器（51,52）の一方に、外気導入路（44）と内気排出路（43）とを設けるようにした。このように、外気導入路（44）と内気排出路（43）とを近くに設けることで、室外と連通する空気配管の取り回しが容易となり、調湿装置の据付を容易にできる。

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

上記実施形態では、各熱交換器室（47,48）に吸着熱交換器（51,52）を一つずつ配置するようにしたが、複数の吸着熱交換器を配置するようにしても構わない。図８では、各熱交換器室（47,48）に、２つの吸着熱交換器（51a,51b,52a,52b）が空気の流れ方向に重ねて配置されている。

このように、各熱交換器室（47,48）に配置する吸着熱交換器の数を増やすと、吸着剤の吸着面積が増加するため、吸脱着する水分量が増加して、調湿装置の加湿能力及び除湿能力が高くなる。

しかし、吸着熱交換器の数を増やすと、空気と冷媒との熱交換量が増大するため、吸着熱交換器を通過する前後の空気の温度差が拡大する。そのため、除湿運転時の室外空気（OA）や加湿運転時の室内空気（RA）が低温の空気に冷却されて益々結露しやすくなると共に、供給空気（SA）の熱損失が益々生じやすくなる。しかし、本実施形態では、外気導入路（44）及び内気排出路（43）が、内気導入路（42）及び外気供給路（41）と離れているため、これらを抑制することができる。

以上説明したように、本発明は、空気中の水分を吸脱着して室内の調湿を行う調湿装置について有用である。

10 調湿装置
25 給気ファン
26 排気ファン
41 外気供給路
42 内気導入路
43 内気排出路
44 外気導入路
50 冷媒回路
51 第１吸着熱交換器（吸着熱交換器）
52 第２吸着熱交換器（吸着熱交換器）
53 圧縮機

Claims (1)

1. 圧縮機（53）と吸着剤が担持された２つの吸着熱交換器（51,52）とが接続された冷媒回路（50）と、
   室内へ空気を供給するための給気ファン（25）と、
   室外へ空気を排出するための排気ファン（26）と、
   上記冷媒回路（50）、上記給気ファン（25）、及び上記排気ファン（26）を収容するケーシング（11）とを備え、
   上記冷媒回路（50）は、冷媒の循環方向を切り換えることによって、上記２つの吸着熱交換器（51,52）で吸着剤の吸着動作と再生動作を交互に行い、
   上記冷媒回路（50）の冷媒の循環方向の切り換えに合わせて、室外空気を上記２つの吸着熱交換器（51,52）へ交互に導く外気導入路（44）と、室内空気を上記２つの吸着熱交換器（51,52）へ交互に導く内気導入路（42）と、上記各吸着熱交換器（51,52）を通過して調湿された室外空気を室内へ供給する外気供給路（41）と、上記各吸着熱交換器（51,52）を通過して調湿された室内空気を室外へ排出する内気排出路（43）とが、上記ケーシング（11）に形成された調湿装置であって、
   上記２つの吸着熱交換器（51,52）は、通気方向が平行であると共に、該通気方向に直交する方向に並設され、
   上記ケーシング（11）の内部空間は、室内側空間（71）と中央空間（72）と室外側空間（73）とに仕切られ、
   上記室内側空間（71）は、上記中央空間（72）と上記室外側空間（73）のうち上記中央空間（72）だけに隣接し、
   上記室外側空間（73）は、上記中央空間（72）と上記室内側空間（71）のうち上記中央空間（72）だけに隣接し、
   上記中央空間（72）は、上記２つの吸着熱交換器（51,52）の一方が収容される第１熱交換器室（47）と他方が収容される第２熱交換器室（48）に仕切られ、
   上記外気導入路（44）及び内気排出路（43）は、上記室外側空間（73）に形成され、それぞれが上記第１熱交換器室（47）と上記第２熱交換器室（48）の両方に隣接し、
   上記内気導入路（42）及び外気供給路（41）は、上記室内側空間（71）に形成され、それぞれが上記第１熱交換器室（47）と上記第２熱交換器室（48）の両方に隣接し、
   上記給気ファン（25）は、上記外気供給路（41）に設けられ、室外空気を上記外気導入路（44）、上記各吸着熱交換器（51,52）、上記外気供給路（41）の順に通過させて室内へ供給し、
   上記排気ファン（26）は、上記内気排出路（43）に設けられ、室内空気を上記内気導入路（42）、上記各吸着熱交換器（51,52）、上記内気排出路（43）の順に通過させて室外へ排出する
   ことを特徴とする調湿装置。

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