JP5945507B2 - 吸放湿ユニット、調湿システム及び空気湿度調節装置 - Google Patents

Description

本発明は吸放湿ユニット、調湿システム及び空気湿度調節装置に関し、特に湿度コントロールを行うことができる吸放湿ユニット、この吸放湿ユニットを用いた調湿システム及び空気湿度調節装置に関する。

室内環境を快適にするには、室内の温度を調節することはもちろん、室内の湿度を調節することも大切な要素である。室内の湿度を簡便に調節する技術として、吸湿機能を持った建築材料をパネルとして要所に用いるものがある（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００１−０４９７５１号公報（段落０００２−０００３）

しかしながら、上述の吸湿機能を持った材料で行う湿度の調節は、吸湿能力が、用いる材料の吸湿特性に支配されてしまい、コントロールすることが難しい。例えば、シリカゲルは比較的低い相対湿度で吸湿するが、再生する（放湿させる）にはさらに低い相対湿度にしなければならず、多くのエネルギー消費を伴う。他方、珪藻土は、再生が比較的容易で、７０％以上の相対湿度で高い吸湿特性を発揮するが、６０％以下の相対湿度では吸湿量が小さくなってしまう。このように、広範な条件で適切な湿度コントロールを行うことは難しい。

本発明は上述の課題に鑑み、湿度コントロールを行うことができる吸放湿ユニット、この吸放湿ユニットを用いた調湿システム及び空気湿度調節装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係る吸放湿ユニットは、例えば図１に示すように、所定の相対湿度で空気中の水蒸気を吸着し、所定の相対湿度よりも低い相対湿度で水蒸気を放出する調湿材料によって、所定の厚さの板状又は筒状に形成された調湿部材１３と；調湿部材１３の一方の面に配設され、調湿部材１３の温度を変化させる変温装置１５とを備える。

このように構成すると、変温装置で調湿部材の温度を変えることにより調湿部材の相対湿度を変えることができて、調湿部材に対する空気中の水蒸気の吸着及び放出をコントロールすることができる。なお、調湿部材が板状に形成されている場合は、調湿部材は調湿板と見ることができ、吸放湿ユニットは吸放湿パネルとなる。調湿部材が筒状に形成されている場合は、調湿部材は典型的には円筒状であるが、軸直角断面における輪郭が楕円あるいは四角形や三角形等の多角形状であってもよい。調湿部材が筒状に形成されている場合の一方の面とは、筒の内面及び外面のうちの一方の面をいう。

また、本発明の第２の態様に係る吸放湿ユニットは、例えば図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示すように、上記本発明の第１の態様に係る吸放湿ユニットにおいて、調湿部材１３Ａ、１３Ｂが、第１の相対湿度で空気中の水蒸気を吸着する第１の調湿材料と、第１の相対湿度よりも低い第２の相対湿度で空気中の水蒸気を吸着する第２の調湿材料とを含んで構成されている。

このように構成すると、調湿部材が水蒸気を吸着及び放出する相対湿度の範囲を広げることができ、より詳細な湿度コントロールを行うことができる。

また、本発明の第３の態様に係る吸放湿ユニットは、例えば図３（Ａ）に示すように、上記本発明の第２の態様に係る吸放湿ユニットにおいて、調湿部材１３Ａが、第１の調湿材料によって板状又は筒状に形成された第１の調湿部材１１と、第２の調湿材料によって板状又は筒状に形成された第２の調湿部材１２とを有し、第１の調湿部材１１が変温装置１５と第２の調湿部材１２とに挟まれて構成されている。

このように構成すると、第２の調湿部材が、第１の調湿部材よりも、湿度を調節する空気に接する側に位置することとなり、第１の調湿部材が水蒸気の吸着を開始するよりも早いタイミングで第２の調湿部材で水蒸気の吸着を開始させることができる。

また、本発明の第４の態様に係る吸放湿ユニットは、例えば図４に示すように、上記本発明の第１の態様乃至第３の態様のいずれか１つの態様に係る吸放湿ユニットにおいて、調湿部材１３に水を供給する水供給装置４４を備える。

このように構成すると、調湿部材の温度を上昇させることで、相対湿度を低くして水分を放出させ、空気を加湿することができる。

また、本発明の第５の態様に係る調湿システムは、例えば図１に示すように、湿度を調節する対象の調湿対象室Ｒに設置された、上記本発明の第１の態様乃至第４の態様のいずれか１つの態様に係る吸放湿ユニット１０を備え；変温装置が、流体の熱媒体ＣＨが流れる熱媒体流路１５ｒが形成された熱媒体流路形成部材１５で構成され；さらに、熱媒体流路形成部材１５に供給される熱媒体ＣＨの温度を調節する温調機器２１と；温調機器２１による熱媒体ＣＨの温度の調節を制御する制御装置３１とを備える。

このように構成すると、調湿対象室の湿度を調節することができる。

また、本発明の第６の態様に係る空気湿度調節装置は、例えば図５に示すように、上記本発明の第１の態様乃至第４の態様のいずれか１つの態様に係る吸放湿ユニット１０と；吸放湿ユニット１０を収容し、収容した吸放湿ユニット１０の外表面との間に空気が流れる空間を形成する空間形成部材５７とを備える。

このように構成すると、冷却除湿再熱を行う場合に比べて高い熱媒体の温度で、供給する空気の除湿をすることができ、省エネルギーに資する。

また、本発明の第７の態様に係る空気湿度調節装置は、例えば図５に示すように、上記本発明の第６の態様に係る空気湿度調節装置において、吸放湿ユニット１０を複数備え；複数の吸放湿ユニット１０が、隣接する吸放湿ユニット１０、１０の間に空気が流通する所定の間隔ｇを空けて配列され；所定の間隔ｇに空気を供給する送風機５６をさらに備える。

このように構成すると、空気が接する吸放湿ユニットの表面積を増大させることができると共に、湿度を調節した空気を流動させることができる。

また、本発明の第８の態様に係る空気湿度調節装置は、例えば図８（Ａ）、図８（Ｂ）に示すように、上記本発明の第６の態様に係る空気湿度調節装置において、空間形成部材が、第１の空気流路３０１と、第１の空気流路３０１から区画された第２の空気流路３０２と、を形成するように構成され；吸放湿ユニット１１０が、第１の空気流路３０１及び第２の空気流路３０２のそれぞれに配設され；第１の空気流路３０１に導入されるべき空気が第２の空気流路３０２に導入されるように、かつ、第２の空気流路３０２に導入されるべき空気が第１の空気流路３０１に導入されるように、空気が流れる流路を切り替える空気流路切替手段３６５（例えば図８（Ａ）参照）を備える。

このように構成すると、第１の空気流路及び第２の空気流路が形成されるので、第１の空気流路及び第２の空気流路の、一方の流路を流れる空気を除湿し、他方の流路に配設された吸放湿ユニットの再生を同時に行うことが可能になる。さらに、空気流路切替手段を備えるので、上記の除湿及び再生を連続的に行うことができる。

なお、前記第１の空気流路に配設された前記吸放湿ユニットは、複数が、隣接する前記吸放湿ユニットの間に空気が流通する所定の間隔を空けて配列された第１の吸放湿ユニット群として構成され；前記第２の空気流路に配設された前記吸放湿ユニットは、複数が、隣接する前記吸放湿ユニットの間に空気が流通する所定の間隔を空けて配列された第２の吸放湿ユニット群として構成されていてもよい。

また、本発明の第９の態様に係る空気湿度調節装置は、例えば図８（Ａ）、図８（Ｂ）に示すように、上記本発明の第８の態様に係る空気湿度調節装置において、第１の空気流路３０１に空気を導入する第１の空気導入部３８１Ａと；第１の空気流路３０１から導出された空気を受ける第１の空気導出部３８１Ｂと；第２の空気流路３０２に空気を導入する第２の空気導入部３８２Ａと；第２の空気流路３０２から導出された空気を受ける第２の空気導出部３８２Ｂとを備え；空間形成部材が、第１の空気流路３０１と第２の空気流路３０２とを隣接させて形成する支持板３５４、３５５を含んで構成され；空気流路切替手段が、第１の空気流路３０１と第２の空気流路３０２とを入れ替えるように支持板３５４、３５５の平面内で支持板３５４、３５５を回転させるモータ３６５を含んで構成されている。

このように構成すると、支持板の回転により第１の空気流路と第２の空気流路とを入れ替えるので、空気流路をダンパで切り替える場合に比べて、ダンパの削減に伴う構成の簡素化を図ることができる。

この出願は、日本国で２０１１年２月１０日に出願された特願２０１１−０２７０４８号に基づいており、その内容は本出願の内容として、その一部を形成する。
また、本発明は以下の詳細な説明によりさらに完全に理解できるであろう。本発明のさらなる応用範囲は、以下の詳細な説明により明らかとなろう。しかしながら、詳細な説明及び特定の実例は、本発明の望ましい実施の形態であり、説明の目的のためにのみ記載されているものである。この詳細な説明から、種々の変更、改変が、本発明の精神と範囲内で、当業者にとって明らかであるからである。
出願人は、記載された実施の形態のいずれをも公衆に献上する意図はなく、開示された改変、代替案のうち、特許請求の範囲内に文言上含まれないかもしれないものも、均等論下での発明の一部とする。

本発明によれば、変温装置で調湿部材の温度を変えることにより調湿部材の相対湿度を変えることができて、調湿部材に対する空気中の水蒸気の吸着及び放出をコントロールすることができる。

本発明の第１の実施の形態に係る吸放湿パネルを備える、本発明の第２の実施の形態に係る調湿システムの概略構成図である。 調湿材料の相対湿度と吸湿量との概略関係を示すグラフである。 （Ａ）は変形例に係る吸放湿パネルの構成を示す側面図、（Ｂ）は別の変形例に係る吸放湿パネルの構成を示す側面図である。 本発明の第１の実施の形態の変形例に係る吸放湿パネルの正面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る調湿装置の概略構成図である。 本発明の第１の実施の形態の変形例に係る吸放湿ポールの概略斜視図である。 本発明の第３の実施の形態の変形例に係る調湿装置を示す図であり（Ａ）は第１の変形例の概略構成図、（Ｂ）は第２の変形例の概略斜視図である。 本発明の第３の実施の形態の第３の変形例に係る調湿装置を示す図であり、（Ａ）は概略斜視図、（Ｂ）は概略水平断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において互いに同一又は相当する部材には同一あるいは類似の符号を付し、重複した説明は省略する。

まず図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る吸放湿ユニットとしての吸放湿パネル１０、及び本発明の第２の実施の形態に係る調湿システム１を説明する。図１は、吸放湿パネル１０を備える調湿システム１の概略構成図である。調湿システム１は、吸放湿パネル１０と、吸放湿パネル１０に供給する熱媒体としての冷温水ＣＨの温度を調節する温調機器２１と、制御装置３１とを備えている。吸放湿パネル１０は、調湿対象室Ｒに設置されている。

吸放湿パネル１０は、調湿部材としての調湿板１３と、熱媒体流路形成部材としての変温板１５とを備えている。調湿板１３は、調湿材料としての珪藻土を板状に形成したものである。
ここで図２を参照して、調湿材料について説明する。図２は、調湿材料の相対湿度（％）と吸湿量（ｍｇ／ｇ）との概略関係を示すグラフである。図２のグラフは、調湿材料が２５℃のときの特性を示している。図２中、実線の曲線Ｌｄは珪藻土の特性を示しており、一点鎖線の曲線Ｌｃは活性炭の特性を示しており、二点鎖線の曲線Ｌｓはシリカゲルの特性を示している。ここでいう相対湿度は、調湿材料の内部の空気流通路に存在する空気の相対湿度である。つまり、調湿材料の構造を概念で表現すると、調湿材料の内部には、底部が膨らんだ微細な窪み（細孔）が多数存在し（多孔質構造）、各細孔の周囲には各細孔に通ずる空気流通路が張り巡らされているところ、この空気流通路に存在する空気の相対湿度がここでいう相対湿度である。以下、調湿材料の相対湿度というときは、調湿材料の内部の空気流通路中の空気の相対湿度を意味するものとする。調湿材料の単位質量当たりの水蒸気の吸湿量は、その調湿材料が保有している水蒸気の量（含水量）であり、細孔容積と関係するため、各調湿材料によって異なる。

図２中、曲線Ｌｄａ、Ｌｃａ、Ｌｓａは、各調湿材料が水蒸気を吸着する際の特性を示している。曲線Ｌｄｅ、Ｌｃｅ、Ｌｓｅは、各調湿材料が水蒸気を放出（脱着）する際の特性を示している。各調湿材料とも、相対湿度が上昇するほど水蒸気の吸着量が上昇し、相対湿度が低下するほど水蒸気の吸着量が低下（放出量が上昇）する特性を有している。また、各調湿材料とも、水蒸気を吸着するときの相対湿度よりも低い相対湿度で水蒸気の放出をする特性となっている。調湿材料が所定量の水蒸気の吸着を行う相対湿度は、細孔半径と関連するため、各調湿材料によってそれぞれ定まっており、これが所定の相対湿度となる。図２から分かるように、概ね、珪藻土、活性炭、シリカゲルの順に、より高い相対湿度で水蒸気を吸着あるいは放出する。

再び図１に戻って吸放湿パネル１０の説明を続ける。本実施の形態では、調湿板１３が珪藻土で形成されているため、比較的高い相対湿度で水蒸気を吸着し、吸着時の相対湿度よりも低いものの比較的高い相対湿度で水蒸気を放出する特性を有している。調湿板１３は、矩形（長方形又は正方形）の板状に形成されている。板状に形成された調湿板１３は、所定の厚さを有している。所定の厚さについては後述する。

変温板１５は、調湿板１３の一方の面に設けられ、その一方の面の温度を変化させる部材である。つまり、変温板１５は、変温装置の一形態である。変温板１５は、角パイプが複数本並列に配設されることで全体として矩形の板状に形成されている。変温板１５を構成する各角パイプの内部が、熱媒体流路としての冷温水流路１５ｒとなっている。冷温水流路１５ｒには、冷温水ＣＨが流れる。冷温水ＣＨは、状況に応じて冷水にも温水にもなり得る液体である。全体として板状に形成された変温板１５の面の大きさは、典型的には、調湿板１３の面の大きさと同じになっている。変温板１５は、一方の面全体で、調湿板１３の一方の面全体に接するように配設されている。本実施の形態では、変温板１５の他方の面全体にも、別の調湿板１３の一方の面全体が接触配置されている。換言すれば、変温板１５は、２つの調湿板１３で両面が挟まれて構成されている。

変温板１５に調湿板１３が配設された吸放湿パネル１０は、冷温水流路１５ｒに冷温水ＣＨが流れると、冷温水ＣＨの熱（冷熱又は温熱）が調湿板１３に伝達され、調湿板１３の温度が変化するように構成されている。調湿板１３の温度が変化すると、調湿板１３内部の空気流通路に存在する空気の温度も変化することとなる。空気に含まれる水分量が変化しない場合、空気の温度が変化すると相対湿度も変化する。ここで、調湿板１３の温度が変化して、調湿板１３内の空気流通路の空気の温度も変化すると、相対湿度が変化することとなる。つまり、調湿板１３は、冷却されると相対湿度が上昇し、加熱されると相対湿度が低下することとなる。調湿板１３の相対湿度が上昇すると、空気流通路に存在する空気中の水蒸気が細孔内に入り込み、水蒸気が移動した空気流通路に存在する空気には水蒸気分圧の差により調湿板１３周囲の空気の水蒸気が入り込むことで調湿板１３は周囲の空気の水蒸気を吸着し、逆に調湿板１３の相対湿度が低下すると水蒸気は上述の逆方向に移動して放出される。このようにして、調湿板１３の温度の変化に伴って、相対湿度が変化すると、その相対湿度に見合った吸湿量（図２参照）に相当する水分を調湿板１３が保有するように、調湿板１３が水蒸気を吸着又は放出することとなる。

調湿板１３が保有できる水分の量は、調湿板１３の質量、換言すれば体積に依存する。したがって、調湿板１３は、調湿対象室Ｒを所望の湿度にするために調湿対象室Ｒから除去すべき水分量を吸着できる体積（面積及び厚さ）とするとよい。ここで、調湿板１３は、一方の面に変温板１５が設けられており、他方の面は調湿対象室Ｒの空気に触れているので、変温板１５側の面と空気に触れる面との間に温度差が生ずる。つまり、調湿板１３は、厚さ方向に、温度勾配、ひいては相対湿度の勾配が形成されることとなる。調湿板１３に吸着保持させる水分量は、上述の厚さ方向の温度勾配を考慮した、冷温水ＣＨによって冷却できる温度に対応する調湿板１３の相対湿度における吸湿量によって決まる。このように決定された調湿板１３の厚さが所定の厚さとなる。

温調機器２１は、電気や熱等の外部からのエネルギー（外部エネルギー）を用いて、変温板１５に供給する冷温水ＣＨの温度を調節する機器であり、典型的には冷凍機あるいはチリングユニットが用いられる。温調機器２１は、変温板１５で調湿板１３との熱交換により調湿対象室Ｒ内の温度に近づいた冷温水ＣＨを導入して温度を調節するように構成されている。温調機器２１は、冷温水ＣＨを冷却するときは、内部を循環する冷媒（不図示）が冷凍サイクル中で蒸発する際に冷温水ＣＨから蒸発潜熱を奪うことにより冷温水ＣＨを冷却し、冷温水ＣＨを加熱するときは、内部を循環する冷媒（不図示）がヒートポンプサイクル中で凝縮する際に発生する凝縮熱を冷温水ＣＨが受熱することにより冷温水ＣＨを加熱するように構成されている。

温調機器２１と吸放湿パネル１０とは、温調機器２１から吸放湿パネル１０へ冷温水ＣＨを導く往管２８と、吸放湿パネル１０から温調機器２１へ冷温水ＣＨを導く還管２９とで接続されている。本実施の形態では、往管２８が往ヘッダ１８を介して吸放湿パネル１０に接続されており、還管２９が還ヘッダ１９を介して吸放湿パネル１０に接続されている。往ヘッダ１８は、図１では便宜上一部省略しているが、変温板１５の一方の側面に複数現れる冷温水流路１５ｒのそれぞれと、可撓管１８ｆで接続されている。還ヘッダ１９は、変温板１５の他方の側面に複数現れる冷温水流路１５ｒのそれぞれと、可撓管１９ｆで接続されている。還管２９には、冷温水ＣＨを流動させる冷温水ポンプ２５が配設されている。冷温水ポンプ２５は、流量調節手段としてのインバータ２５ｖが設けられており、吐出流量（ひいては吸放湿パネル１０に供給される冷温水ＣＨの流量）を変えることができるように構成されている。流量調節手段は、インバータ２５ｖのほか、二方弁等を用いてもよい。

制御装置３１は、調湿システム１の運転を制御する構成部材である。制御装置３１は、温調機器２１と信号ケーブルで接続されており、温調機器２１の発停及び温調機器２１から導出される冷温水ＣＨの温度調節を行うことができるように構成されている。また、制御装置３１は、冷温水ポンプ２５のインバータ２５ｖと信号ケーブルで接続されており、冷温水ポンプ２５の発停及び吐出流量の調節を行うことができるように構成されている。また、制御装置３１は、調湿対象室Ｒ内に設置されたリモコン３１ｒと信号ケーブルで接続されており、上述の調湿システム１の運転の指令を調湿対象室Ｒから制御装置３１に伝えることができるように構成されている。リモコン３１ｒでは、指令を即時に制御に反映させることのほか、タイマーにより設定された時間にあらかじめ決められた運転を行わせることができるように構成されている。

引き続き図１を参照して、調湿システム１及び吸放湿パネル１０の作用を説明する。ここでの説明では、調湿対象室Ｒが宿泊施設の客室であるとし、１４時半から翌日の１１時までは除湿運転とし、１１時から１４時までは吸放湿パネル１０が吸着した水蒸気を放出させる再生運転を行うこととして説明をする。制御装置３１には、上述の時間帯に除湿運転及び再生運転を行うようにあらかじめ設定されている。制御装置３１は、１４時半になったら、冷温水ポンプ２５を起動させて、冷温水ＣＨを、温調機器２１、往管２８、吸放湿パネル１０の変温板１５、還管２９の間で循環させる。冷温水ＣＨの流動が開始されたら、制御装置３１は、温調機器２１を冷凍運転で起動させ、冷温水ＣＨを冷却する運転をさせる。これにより、温調機器２１からは、冷却された冷温水ＣＨが供給される。本実施の形態では、冷温水ＣＨが、概ね１５℃〜２０℃に冷却される。

温調機器２１から導出された冷温水ＣＨは、冷温水ポンプ２５により、往ヘッダ１８を介して吸放湿パネル１０の変温板１５に導入される。変温板１５に導入された冷温水ＣＨは、還ヘッダ１９に向かって冷温水流路１５ｒを流れる。このとき、冷温水ＣＨが保有する冷熱が調湿板１３に伝達され、調湿板１３は冷やされる。冷やされた調湿板１３は、変温板１５側が、調湿対象室Ｒ内の空気に触れる側よりも温度が低くなっている。調湿板１３は、温度が低くなると相対湿度が上昇する。そして、調湿板１３の相対湿度が、図２に示す吸湿量が上昇している相対湿度まで上昇すると、調湿板１３は、調湿対象室Ｒ内の空気中の水蒸気を吸着する。冷温水ＣＨは、調湿板１３が水蒸気を吸着する相対湿度になる温度まで冷却可能な温度に設定される。これにより、調湿対象室Ｒ内は、空気中の水蒸気量が減少して相対湿度が低下する。

吸放湿パネル１０は、調湿板１３が変温板１５に冷やされることによって、放射パネルとしても機能することになり、調湿対象室Ｒ内の顕熱を処理して放射冷房を行うこともできる。このとき、調湿板１３が空気中の水蒸気を吸着する際に凝縮熱が発生することがあるが、調湿板１３による水蒸気の吸着は物理吸着であるので、化学吸着により除湿を行う装置のような高い発熱はなく、調湿板１３は吸湿しながら温度が低下することとなる。調湿板１３は、吸湿させる際に露点温度まで冷却しなくて済むため、吸放湿パネル１０が放射パネルとして機能する際も冷えすぎることが抑制される。また、調湿板１３は、冷却されると吸湿するため、放射冷却可能なように冷却しても、空気に接触する表面が結露することを回避することができる。また、結露を回避することができるため、結露に伴う微生物（細菌、真菌等）の発生等の衛生面の懸念が低減される。

冷温水流路１５ｒを流れて調湿板１３を冷やすことにより温度が上昇した冷温水ＣＨは、還ヘッダ１９に収集される。還ヘッダ１９に流入した冷温水ＣＨは、還管２９を介して温調機器２１に導入される。温調機器２１に導入された冷温水ＣＨは、再び冷却され、吸放湿パネル１０に向けて導出される。除湿運転中に、調湿板１３による吸湿量を調節したい場合は、温調機器２１から導出される冷温水ＣＨの温度を変え、及び／又は、インバータ２５ｖで変温板１５に供給される冷温水ＣＨの流量を変えて、調湿板１３に伝達される熱量を変化させて調湿板１３の相対湿度を変えればよい。図２から明らかなように、調湿板１３が水蒸気を放出するときの相対湿度は、吸湿するときの相対湿度よりも低い方にずれているので、調湿板１３の温度が上昇して相対湿度が低下しても、一旦吸着した水蒸気が直ちに放出されることがない。したがって、調湿板１３に吸湿させたいときは調湿板１３を冷却し、吸湿を停止したいときは調湿板１３の冷却を停止することで、比較的容易に応答よく調湿対象室Ｒの湿度を調節することができる。

１１時になったら、制御装置３１は、除湿運転を停止し、再生運転を開始する。制御装置３１は、再生運転を開始したら、温調機器２１から導出される冷温水ＣＨを加熱する運転に切り替える。これにより、温調機器２１からは、加熱された冷温水ＣＨが供給される。本実施の形態では、冷温水ＣＨが、概ね４０℃〜６０℃に加熱される。温調機器２１から導出された冷温水ＣＨは、吸放湿パネル１０の変温板１５に導入される。変温板１５に導入された冷温水ＣＨは、還ヘッダ１９に向かって冷温水流路１５ｒを流れる際に、冷温水ＣＨが保有する温熱が調湿板１３に伝達され、調湿板１３は加熱される。加熱され、温度が上昇した調湿板１３は、相対湿度が低下する。そして、調湿板１３の相対湿度が、図２に示す吸湿量が低下している相対湿度まで低下すると、調湿板１３は、吸着していた水蒸気を放出する。これにより、調湿板１３は、再生され、次の除湿運転の際に新たに吸着可能な水分量が増大する。なお、調湿板１３から脱着した水蒸気は、調湿対象室Ｒ内に放出されるので、高湿の空気を屋外に排出するために、再生運転は窓を開けて（換気しながら）行うとよい。

以上で説明したように、本発明の実施の形態に係る吸放湿パネル１０では、調湿板１３が吸着する水分量をコントロールすることができる。一般に、調湿材料を壁等に用いて湿度調節を行う場合は、調湿対象室Ｒ内の相対湿度によって吸放湿できる水分量が決まってしまい、コントロールすることができなかった。本実施の形態に係る吸放湿パネル１０では、調湿板１３が吸放湿する水分量をコントロールすることができるので、状況に応じた快適な湿度調節を行うことができる。

以上の説明では、調湿板１３が珪藻土で形成されているとしたが、調節する湿度に適した吸放湿特性を有する別の調湿材料を用いて形成されていてもよい。また、調湿板１３が珪藻土の単一材料で形成されているとしたが、複数の材料で形成されていてもよい。

図３（Ａ）は、変形例に係る吸放湿パネル１０Ａの構成を示す側面図である。吸放湿パネル１０Ａは、調湿板１３Ａが、第１の調湿板としての珪藻土板１１と、第２の調湿板としての活性炭板１２との２種類の材料から形成されている点が、調湿板１３（図１参照）が珪藻土の単一材料で形成されている吸放湿パネル１０（図１参照）と異なっている。珪藻土板１１は、第１の調湿材料としての珪藻土によって板状に形成された調湿板である。活性炭板１２は、第２の調湿材料としての活性炭によって板状に形成された調湿板である。珪藻土板１１及び活性炭板１２は、平面の形状が、共に、変温板１５と同じ大きさの矩形に形成されている。調湿板１３Ａは、珪藻土板１１の一方の面に活性炭板１２の一方の面が接合されて構成されている。吸放湿パネル１０Ａは、調湿板１３Ａの珪藻土板１１の他方の面（活性炭板１２に接合されている面と反対側の面）が、変温板１５の一方の面全体に接触するように配置されて構成されている。換言すれば、吸放湿パネル１０Ａは、珪藻土板１１が、活性炭板１２と変温板１５とに挟まれて構成されている。

上述のように構成された吸放湿パネル１０Ａを、調湿システム１（図１参照）の吸放湿パネル１０に代えて設置したシステムでは、温調機器２１から導出された冷温水ＣＨが、変温板１５に導入され、冷温水流路１５ｒを流れるのは、吸放湿パネル１０（図１参照）と同様である。除湿運転の際、冷却された冷温水ＣＨが冷温水流路１５ｒを流れると、冷温水ＣＨが保有する冷熱がまず珪藻土板１１に伝達され、熱伝導により珪藻土板１１の活性炭板１２に接する面まで冷やされると、珪藻土板１１から活性炭板１２に冷熱が伝達されて活性炭板１２も冷やされる。調湿板１３Ａ全体として見れば、変温板１５に接する珪藻土板１１の温度が最も低く、活性炭板１２の調湿対象室内の空気に触れる側ほど温度が高くなるように、厚さ方向に温度勾配が形成されることとなる。調湿板１３Ａは、温度が低くなるほど相対湿度が上昇するため、珪藻土板１１の方が、活性炭板１２よりも相対湿度が上昇している。ここで、活性炭板１２は、珪藻土板１１と比較して、低い相対湿度で水蒸気を吸着する（図２参照）。

本実施の形態では、調湿板１３Ａが冷却されてくると、まず、活性炭板１２が水蒸気を吸着する相対湿度となって調湿対象室内の空気中の水蒸気を吸着する。さらに調湿板１３Ａが冷やされて珪藻土板１１が水蒸気を吸着する相対湿度となると、活性炭板１２が保持している水蒸気を珪藻土板１１が吸着する。活性炭板１２の水蒸気が珪藻土板１１に移動すると、活性炭板１２が吸着できる水蒸気量が増加し、再び活性炭板１２は調湿対象室内の空気中の水蒸気を吸着する。調湿板１３Ａ全体で見ると、活性炭板１２がまず吸湿のきっかけをつくり、その後、珪藻土板１１が活性炭板１２を介して調湿対象室内の空気中の水蒸気を吸着保持すると把握することができる。これにより、調湿対象室内は、空気中の水蒸気量が減少して相対湿度が低下する。また、吸放湿パネル１０Ａも、調湿板１３Ａが変温板１５に冷やされることによって、放射パネルとしても機能することとなるのはいうまでもない。

調湿板１３Ａは、吸放湿特性の異なる２種類の調湿材料を有しているため、除湿運転の際、調湿板１３Ａが水蒸気を吸着する相対湿度の範囲を広げることができ、湿度コントロールの自由度を高めることができる。また、調湿板１３Ａは、活性炭板１２が調湿対象室内の空気に接する側に設けられているので、珪藻土板１１が水蒸気の吸着を開始するよりも早いタイミングで水蒸気の吸着を開始させることができる。

吸放湿パネル１０Ａにおいても、吸放湿パネル１０（図１参照）と同様、除湿運転中に、調湿板１３Ａによる吸湿量を調節したい場合は、変温板１５に供給される冷温水ＣＨの温度及び／又は流量を変え、調湿板１３Ａに伝達される熱量を変化させて、調湿板１３Ａの相対湿度を変えればよい。他方、再生運転を行う場合は、加熱された冷温水ＣＨが冷温水流路１５ｒに供給される。加熱された冷温水ＣＨが冷温水流路１５ｒを流れると、冷温水ＣＨが保有する温熱がまず珪藻土板１１に伝達されて珪藻土板１１が加熱され、次いで珪藻土板１１から活性炭板１２に温熱が伝達されて活性炭板１２も加熱される。調湿板１３Ａ全体として見れば、変温板１５に接する珪藻土板１１の温度が最も高く、活性炭板１２の調湿対象室内の空気に触れる側ほど温度が低くなるように、厚さ方向に温度勾配が形成されることとなる。珪藻土板１１及び活性炭板１２は、それぞれ、図２に示す吸湿量が低下している相対湿度まで低下すると、吸着していた水蒸気を放出する。これにより、調湿板１３Ａは、再生され、次の除湿運転の際に新たに吸着可能な水分量が増大する。

次に図３（Ｂ）は、別の変形例に係る吸放湿パネル１０Ｂの構成を示す側面図である。吸放湿パネル１０Ｂは、調湿板１３Ｂが、第１の調湿材料としての珪藻土及び第２の調湿材料としての活性炭の２種類の調湿材料から形成されている点は調湿板１３Ａ（図３（Ａ）参照）と同様であるが、珪藻土及び活性炭がそれぞれ別体の板状部材として形成されたものが貼り合わせられたものではなく、珪藻土及び活性炭が混合して一体の板状部材として形成されている点が調湿板１３Ａ（図３（Ａ）参照）と異なっている。調湿板１３Ｂは、珪藻土と活性炭とを混合したものを焼成して形成されている。吸放湿パネル１０Ｂは、上述のように構成された調湿板１３Ｂが、一方の面が変温板１５に接触し、他方の面が調湿対象室内の空気に接する態様で、変温板１５に取り付けられて構成されている。

上述のように構成された吸放湿パネル１０Ｂを、調湿システム１（図１参照）の吸放湿パネル１０に代えて設置したシステムでは、除湿運転の際、冷却された冷温水ＣＨが冷温水流路１５ｒを流れると、冷温水ＣＨが保有する冷熱が調湿板１３Ｂに伝達され、調湿板１３Ｂは冷やされる。調湿板１３Ｂは、冷やされることにより、変温板１５に接する側の温度が最も低く、調湿対象室内の空気に触れる側ほど温度が高くなるように、厚さ方向に温度勾配が形成されることとなる。調湿板１３Ｂは、温度が低くなるほど相対湿度が上昇するため、変温板１５に接する側の方が、調湿対象室内の空気に触れる側よりも相対湿度が上昇している。

本実施の形態では、調湿板１３Ｂが冷却されてくると、まず、調湿板１３Ｂ中の活性炭成分が水蒸気を吸着する相対湿度となって調湿対象室内の空気中の水蒸気を吸着する。さらに調湿板１３Ｂが冷やされて調湿板１３Ｂ中の珪藻土成分が水蒸気を吸着する相対湿度となると、調湿板１３Ｂ中の珪藻土成分が調湿対象室内の空気中の水蒸気を吸着する。これにより、調湿対象室内は、空気中の水蒸気量が減少して相対湿度が低下する。調湿板１３Ｂは、吸放湿特性の異なる２種類の調湿材料を有しているため、除湿運転の際、調湿板１３Ｂが水蒸気を吸着する相対湿度の範囲を広げることができ、湿度コントロールの自由度を高めることができる。なお、吸放湿パネル１０Ｂも、調湿板１３Ｂが変温板１５に冷やされることによって、放射パネルとしても機能することとなるのはいうまでもない。また、除湿運転中、調湿板１３Ｂによる吸湿量を調節したい場合に、変温板１５に供給される冷温水ＣＨの温度及び／又は流量を変え、調湿板１３Ｂに伝達される熱量を変化させ、調湿板１３Ｂの相対湿度を変えればよいのは、吸放湿パネル１０Ａ（図３（Ａ）参照）と同様である。

他方、再生運転を行う場合は、加熱された冷温水ＣＨが冷温水流路１５ｒに供給される。加熱された冷温水ＣＨが冷温水流路１５ｒを流れると、冷温水ＣＨが保有する温熱が調湿板１３Ｂに伝達され、調湿板１３Ｂは加熱される。調湿板１３Ｂは、加熱されることにより、変温板１５に接する側の温度が最も高く、調湿対象室内の空気に触れる側ほど温度が低くなるように、厚さ方向に温度勾配が形成されることとなる。調湿板１３Ｂが加熱されると、まず、調湿板１３Ｂ中の珪藻土成分が水蒸気を放出する相対湿度となり、珪藻土成分に吸着されていた水蒸気を放出する。さらに調湿板１３Ｂが加熱されて調湿板１３Ｂ中の活性炭成分が水蒸気を放出する相対湿度となると、活性炭成分に吸着されていた水蒸気を放出する。これにより、調湿板１３Ａは、再生され、次の除湿運転の際に新たに吸着可能な水分量が増大する。

これまで説明したように、調湿板１３、１３Ａ、１３Ｂは、相対湿度を低下させることにより、吸着していた水蒸気を放出するが、この特性を利用して、吸放湿パネル１０、１０Ａ、１０Ｂを加湿装置として利用することもできる。
図４は、加湿装置としての利用に適した吸放湿パネル（以下「加湿装置４０」という。）の正面図である。加湿装置４０は、前述した吸放湿パネル１０（図１参照）と、水供給装置としての滴下装置４４とを備えている。滴下装置４４は、吸放湿パネル１０の幅と同程度の長さを有する直管の側面に、散水用の散水孔４４ｈが長手方向に沿って複数形成されて構成されている。滴下装置４４は、調湿板１３の表面に水を散布することができるように、吸放湿パネル１０の上方に設けられている。また、加湿装置４０には、滴下装置４４から散布されて調湿板１３に吸着されなかった水分を回収するドレンパン４６が底部に設けられている。加湿装置４０は、吸放湿パネル１０に滴下装置４４及びドレンパン４６を付加したものとして調湿システム１（図１参照）の構成要素となり、以下の作用説明では適宜図１も参照することとする。

上述のように構成された加湿装置４０は、以下のように用いることができる。例えば、冬季に宿泊施設で加湿を行いたい場合、宿泊者が入室する前に、滴下装置４４から水分を滴下させて、調湿板１３に水分を十分に吸着させておく。宿泊者が入室する時間になり、加湿運転の指令が発せられると、制御装置３１は、温調機器２１及び冷温水ポンプ２５を起動させ、加熱した冷温水ＣＨを冷温水流路１５ｒに供給する。加熱した冷温水ＣＨが冷温水流路１５ｒを流れると、変温板１５を介して調湿板１３が加熱される。すると、調湿板１３の相対湿度が低下し、あらかじめ調湿板１３に吸着させていた水分が放出され、調湿対象室Ｒ内の空気を加湿する。このとき、吸放湿パネル１０は、調湿板１３が変温板１５に加熱されることによって、放射パネルとしても機能することになり、調湿対象室Ｒ内の顕熱を処理して放射暖房を行うこともできる。なお、上記では、加湿装置４０の構成部材として、吸放湿パネル１０を用いることとしたが、吸放湿パネル１０Ａ、１０Ｂを採用してもよい。

次に図５を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る空気湿度調節装置としての調湿装置５０を説明する。調湿装置５０は、空気の湿度を調節することができる装置であり、前述した吸放湿パネル１０（図１参照）と、空気を送る送風機５６と、これらを収容する空間形成部材としてのケース５７とを備えている。ケース５７は、直方体に形成されており、一方の端には空気を導入する導入口５７ａが、他方の端には空気を導出する導出口５７ｂが、それぞれ形成されている。送風機５６は、導入口５７ａの近傍でケース５７内に配設されている。吸放湿パネル１０は、送風機５６と導出口５７ｂとの間でケース５７内に配設されている。吸放湿パネル１０は、表面（調湿板１３が空気に触れる面）が、送風機５６から吐出された空気の流れ方向と極力平行になる向きで、複数配設されている。設けられる吸放湿パネル１０の数は、湿度調節される空気の流量に対する水分の吸放湿量に見合った接触面積を与えることができるようにする観点から決定すればよい。複数設けられた吸放湿パネル１０は、隣接した吸放湿パネル１０の間に、送風機５６から吐出された空気が通過するための、所定の間隔ｇを空けて配列されている。所定の間隔ｇは、送風機５６から吐出された空気が通過する際の圧力損失が許容範囲内で、送風機５６から吐出される空気の流量に対する吸放湿パネル１０に接触する空気の割合が、所望の吸放湿能力を発揮できる割合となるように決定するとよい。

上述のように構成された調湿装置５０では、空気を除湿する際に、冷却した冷温水ＣＨを変温板１５に供給することで調湿板１３の相対湿度を上昇させる。すると、送風機５６から吐出された空気は、隣接する吸放湿パネル１０の間を通過する際に調湿板１３に水分が吸着されるため、除湿される。空気の除湿量を調節するときは、変温板１５に供給される冷温水ＣＨの温度及び／又は流量を変え、調湿板１３に伝達される熱量を変化させて調湿板１３の相対湿度を変えればよい。前述のように、調湿板１３が水蒸気を放出するときの相対湿度は吸湿するときの相対湿度よりも低い方にずれているので（図２参照）、調湿板１３の温度が上昇して相対湿度が低下しても、一旦吸着した水蒸気が直ちに放出されることがないので、安定した湿度調節を行いやすい。調湿装置５０による空気の除湿は、除湿する際に、目標とする空気の状態（温度、湿度）における絶対湿度となる露点温度まで冷却しなくて済むため、除湿のために変温板１５に供給する冷温水ＣＨの温度を、いわゆる冷却除湿再熱を行う際の温度まで下げなくてよく、省エネルギーとなる。

なお、調湿装置５０の送風機５６と吸放湿パネル１０との間に空気を加熱する加熱器（不図示）を設け、空気を加熱してから除湿することとしてもよい。除湿する前の空気を加熱することとすると、冷却除湿再熱を行う場合の再熱時に生じ得る、水分の再蒸発に伴う湿度の上昇を回避することができる。また、調湿装置５０においても、加湿装置４０（図４参照）に設けられていた滴下装置４４（図４参照）と同様の滴下装置（不図示）を吸放湿パネル１０の上方に設けてもよい。このとき、滴下される水分のうち調湿板１３に吸着されなかった水分を排出するドレン管及び必要に応じてドレンパンも設けるとよい。調湿装置５０に滴下装置を設けると、吸放湿パネル１０の間ｇに空気を流す際に、あらかじめ水分を吸着させていた調湿板１３を加熱して相対湿度を低下させることで水分を放出させ、送風機５６から供給された空気を加湿することができる。なお、上記では、調湿装置５０の構成部材として、吸放湿パネル１０を用いることとしたが、吸放湿パネル１０Ａ、１０Ｂを採用してもよい。

以上の説明では、変温板１５が、角パイプが複数本並列に配列されて構成されているとしたが、断面円形のパイプが板状の伝熱材料に埋設配列されて構成されていてもよい。また、以上の説明では変温装置が冷温水ＣＨ（熱媒体）の熱により温度が変化する変温板１５であるとしたが、電気ヒータやペルチェクーラー等の、電気エネルギーによって変温させるものであってもよい。

以上の説明では、変温板１５の両面に調湿板１３（１３Ａ、１３Ｂ）が設けられているとしたが、吸着させたい水蒸気の量に応じて、変温板１５の一方の面にのみ調湿板１３（１３Ａ、１３Ｂ）が設けられることとしてもよい。変温板１５の一方の面にのみ調湿板１３（１３Ａ、１３Ｂ）を設けることとする場合、変温板１５の他方の面には結露防止の観点から断熱材を貼り付けるとよい。

以上の説明では、調湿部材が矩形板状の調湿板１３（１３Ａ、１３Ｂ）であり、変温装置が矩形板状の変温板１５であるとしたが、調湿部材は筒状に形成されていてもよい。筒状に形成される調湿部材は、典型的には円筒状であるが、これに限らず、軸直角断面における輪郭が、楕円、あるいは四角形や三角形等の多角形状であってもよい。

図６に、本発明の第１の実施の形態の変形例に係る吸放湿ユニットとしての吸放湿ポール１１０を示す。吸放湿ポール１１０は、調湿部材としての調湿管１１３と、変温装置としての変温管１１５とを備えている。調湿管１１３は、調湿材料としての珪藻土が所定の厚さの円筒状に形成されて構成されている。所定の厚さは、調湿板１３（図１参照）と同様に、調湿材料の特性と、空気中から除去すべき水分量を吸着できる体積（長さ及び厚さ）とを考慮して決定される。調湿管１１３は、除去すべき水分量を吸着できる体積に見合った長さ及び厚さを有しており、内面及び外面が形成されている。なお、調湿管１１３は、調湿板１３Ａ、１３Ｂ（図３参照）と同様に、吸放湿特性の異なる２種類（３種類以上であってもよい）の調湿材料が積層あるいは混合されて構成されていてもよい。変温管１１５は、冷温水ＣＨ（流体の熱媒体）を内部に流す配管（熱媒体流路形成部材）で構成されている。変温管１１５は、調湿管１１３の内面に嵌合されて配設されている。変温管１１５は、典型的にはその軸線が調湿管１１３の軸線と一致するように、換言すれば調湿管１１３と同心円状に、配設されている。変温管１１５は、冷温水ＣＨと調湿管１１３との間の熱伝達を向上させる観点からは、鋼管や銅管等の熱伝導率が比較的大きい金属配管が用いられるとよく、耐腐食性及び／又は施工容易性の観点からは、ポリエチレン管や塩ビ管等の合成樹脂配管が用いられるとよい。以下に、吸放湿ポール１１０を用いて構成された空気湿度調節装置を説明する。

図７は、本発明の第３の実施の形態の変形例に係る空気湿度調節装置としての調湿装置を示す図であり、（Ａ）は第１の変形例に係る調湿装置１５０の概略斜視図、（Ｂ）は第２の変形例に係る調湿装置２５０の概略斜視図である。調湿装置１５０は、調湿装置５０（図５参照）と比較して、調湿装置５０において配列されていた吸放湿パネル１０（図５参照）が、吸放湿ポール１１０（図６参照）に置き換わっている。調湿装置１５０においても、調湿装置５０と同様に所定の間隔ｇを空けて、吸放湿ポール１１０が複数配列されている。それぞれの吸放湿ポール１１０は、ケース５７内の空気の流れ方向に対して、軸線が直交するように配設されている。上記以外の調湿装置１５０の構成は、調湿装置５０と同様である。上記のように構成された調湿装置１５０の作用は、調湿装置５０と同様である。調湿装置１５０では、吸放湿ポール１１０の設置数の増減を容易に行うことができ、設定する定格吸放湿能力の調節を容易に行うことができる。

図７（Ｂ）に示す調湿装置２５０は、吸放湿ポール１１０と、空間形成部材としてのダクト２５７とを備えている。ダクト２５７は、いわゆる丸ダクト（軸直角断面が円形のダクト）である。吸放湿ポール１１０は、典型的にはその軸線がダクト２５７の軸線と一致するように、換言すればダクト２５７と同心円状に、ダクト２５７内に配設されている。吸放湿ポール１１０の外面とダクト２５７の内面との間には、空気が流れる空間Ｓが形成されている。空間Ｓの大きさは、ここを流すべき空気の流量に応じて決定される。ダクト２５７に収容された吸放湿ポール１１０は、調湿管１１３よりも変温管１１５の方が長く、調湿管１１３の両端から変温管１１５が延びている。調湿管１１３の両端から延びた変温管１１５は、典型的には直角に曲げられてダクト２５７を貫通してダクト２５７の外に突き出ており（図７（Ｂ）では一方のみ図示）、冷温水配管（不図示）に接続可能に構成されている。調湿装置２５０は、典型的には、空気を供給先まで導くサプライダクト（不図示）に挿入配置され、ダクト２５７の外に突き出た変温管１１５と、冷温水ＣＨを供給する温調機器（調湿システム１（図１参照）が備える温調機器２１に相当）とが冷温水管（不図示）を介して接続される。

このように設置された調湿装置２５０では、サプライダクト（不図示）の系統に設けられたファン（不図示）によってサプライダクトを流れる空気に対して、この空気Ａが調湿装置２５０を通過する際に、変温管１１５を流れる冷温水ＣＨによって冷却又は加熱された調湿管１１３の相対湿度に応じて水蒸気の吸着又は放出が行われる。このようにして、調湿装置２５０を通過する空気Ａの湿度が調節される。なお、図７（Ｂ）に示す調湿装置２５０は、軸直角断面が円形の吸放湿ポール１１０、及びダクト２５７を備えているとしたが、吸放湿パネル１０（図１参照）を角ダクト（軸直角断面が矩形のダクト）に収容した構成としてもよい。あるいは、吸放湿ポール１１０を角ダクトに収容した構成や、吸放湿パネル１０（図１参照）を丸ダクト２５７に収容した構成としてもよい。

次に図８に本発明の第３の実施の形態の第３の変形例に係る空気湿度調節装置としての調湿装置３００を示す。図８（Ａ）は調湿装置３００の概略斜視図、（Ｂ）は調湿装置３００の概略水平断面図である。調湿装置３００は、第１の吸放湿ユニット群としての給気吸放湿ポール群３１１と、第２の吸放湿ユニット群としての排気吸放湿ポール群３１２と、給気吸放湿ポール群３１１及び排気吸放湿ポール群３１２を支持する支持板としての天板３５４及び底板３５５と、モータ３６５とを備えている。天板３５４及び底板３５５は、それぞれ、円板状に形成されている。天板３５４及び底板３５５は、各面同士が平行になるように、吸放湿ポール１１０の長さ分離れて、配設されている。離間した天板３５４及び底板３５５の間には、両者に直交する平板状の、給気流路壁３５１、排気流路壁３５２、及び中央仕切壁３５３が設けられていると共に、天板３５４及び底板３５５の両中心間を接続する回動軸３５６が設けられている。回動軸３５６は、天板３５４を貫通して外側に延びており、その突き出た先端にモータ３６５が接続されている。モータ３６５は、正逆両方向に回転できるように構成されている。モータ３６５は、制御装置３３１と信号ケーブルで接続されている。天板３５４及び底板３５５は、制御装置３３１から指令を受けたモータ３６５の回転により、回動軸３５６まわりに正逆回動可能に構成されている。

中央仕切壁３５３は、天板３５４及び底板３５５の各中心上を通るように配設されている。これにより、中央仕切壁３５３には、回動軸３５６が貫通している。給気流路壁３５１は、中央仕切壁３５３に対して、所定の距離（本実施の形態では天板３５４の半径の３／４程度）離れて平行に配設されている。排気流路壁３５２は、中央仕切壁３５３を対称面として給気流路壁３５１に関して面対称となるように配設されている。天板３５４及び底板３５５並びに中央仕切壁３５３及び給気流路壁３５１に囲まれて、角筒状の給気流路３０１が形成されている。天板３５４及び底板３５５並びに中央仕切壁３５３及び排気流路壁３５２に囲まれて、角筒状の排気流路３０２が形成されている。給気流路壁３５１、排気流路壁３５２、中央仕切壁３５３、天板３５４、及び底板３５５は、空間形成部材を構成する。本実施の形態では、中央仕切壁３５３を区画面として、給気流路３０１と排気流路３０２とが隣接して形成されている。

給気吸放湿ポール群３１１は、吸放湿ポール１１０（図６参照）が複数配列されて構成されている。給気吸放湿ポール群３１１は、各吸放湿ポール１１０の軸線が平行になり、隣接する吸放湿ポール１１０の外面同士の間に空気が流れる隙間が形成され、各吸放湿ポール１１０の軸線が天板３５４及び底板３５５の面に対して直交するように、各吸放湿ポール１１０が給気流路３０１に配列されて構成されている。給気吸放湿ポール群３１１を構成する各吸放湿ポール１１０（以下「給気吸放湿ポール１１０Ｓ」と呼ぶこともある）は、変温管１１５が直列に接続されるように、隣接する給気吸放湿ポール１１０Ｓの変温管１１５同士が接続管３１６で接続されている。給気吸放湿ポール群３１１の、直列に接続された変温管１１５は、一方の端部に往管３１８が接続され、他方の端部に還管３１９が接続されている。往管３１８及び還管３１９は、共に、フレキシブル管が用いられており、天板３５４及び底板３５５の回転により相互の位置が入れ替わったとしても追従できる長さに形成されている。往管３１８及び還管３１９のそれぞれの他端は、流体の熱媒体としての冷水Ｃ及び温水Ｈを生成することができる温調機器（図示はしないが調湿システム１（図１参照）の温調機器に相当）に接続されている。

排気吸放湿ポール群３１２は、複数の吸放湿ポール１１０が、給気吸放湿ポール群３１１と同様の配列で、排気流路３０２に配設されて構成されている。排気吸放湿ポール群３１２を構成する各吸放湿ポール１１０（以下「排気吸放湿ポール１１０Ｒ」と呼ぶこともある）は、給気吸放湿ポール群３１１と同様に、接続管３２６によって変温管１１５が直列に接続され、両端にはフレキシブル管で構成された往管３２８及び還管３２９がそれぞれ接続されている。接続管３２６、往管３２８、及び還管３２９は、それぞれ、給気吸放湿ポール群３１１まわりの接続管３１６、往管３１８、及び還管３１９に相当し、材質等もこれらと同様のものが用いられている。往管３２８及び還管３２９は、天板３５４及び底板３５５の回転により相互の位置が入れ替わったとしても追従できる余長を有している。往管３２８及び還管３２９のそれぞれの他端は、往管３１８及び還管３１９が接続された温調機器（不図示）に接続されている。この温調機器（不図示）は、冷水Ｃ及び温水Ｈの系統に四方弁を有しており、往管３１８及び還管３１９に冷水Ｃを流して往管３２８及び還管３２９に温水Ｈを流す状態と、往管３１８及び還管３１９に温水Ｈを流して往管３２８及び還管３２９に冷水Ｃを流す状態とを切り替えることができるように構成されている。

また、調湿装置３００は、平面視（図８（Ｂ）参照）において、給気吸放湿ポール群３１１及び排気吸放湿ポール群３１２が設けられた天板３５４及び底板３５５の外側に、第１の空気導入部としての給気導入部３８１Ａと、第１の空気導出部としての給気導出部３８１Ｂと、第２の空気導入部としての排気導入部３８２Ａと、第２の空気導出部としての排気導出部３８２Ｂとが設けられている。給気導入部３８１Ａ、給気導出部３８１Ｂ、排気導入部３８２Ａ、及び排気導出部３８２Ｂは、それぞれ、内部に空気を流す風導で構成されており、給気流路３０１及び排気流路３０２と同じ断面形状を有している。給気流路３０１及び排気流路３０２が基準位置にあるとき、給気導入部３８１Ａは給気流路３０１の一端に連接するように配設されており、給気導出部３８１Ｂは給気流路３０１の他端に連接するように配設されており、排気導入部３８２Ａは給気導出部３８１Ｂに隣接して排気流路３０２の一端に連接するように配設されており、排気導出部３８２Ｂは給気導入部３８１Ａに隣接して排気流路３０２の他端に連接するように配設されている。給気導入部３８１Ａ、給気導出部３８１Ｂ、排気導入部３８２Ａ、及び排気導出部３８２Ｂの、天板３５４及び底板３５５に対向する部分は、天板３５４及び底板３５５の輪郭に沿った円弧状に形成されている。

調湿装置３００は、天板３５４及び底板３５５が基準位置から回動軸３５６まわりに１８０度回転したときに、給気導入部３８１Ａ及び給気導出部３８１Ｂが排気流路３０２と連通し、排気導入部３８２Ａ及び排気導出部３８２Ｂが給気流路３０１と連通するように構成されている。天板３５４と底板３５５との間には、円筒状のローラー３６８が、給気流路壁３５１の両端、排気流路壁３５２の両端、及び中央仕切壁３５３の両端に、合計６個設けられている。各ローラー３６８は、回転軸線まわりに回転することができ、その回転軸線が回動軸３５６と平行になるように、かつ、平面視（図８（Ｂ）参照）において一部が天板３５４及び底板３５５の円周からわずかに外側に出るように、天板３５４及び底板３５５に枢支されている。他方、給気導入部３８１Ａ、給気導出部３８１Ｂ、排気導入部３８２Ａ、排気導出部３８２Ｂには、給気流路３０１及び排気流路３０２が基準位置にある状態で各ローラー３６８に対向するように、円筒状のシール部材３８８が設けられている。シール部材３８８は、給気導入部３８１Ａ及び排気導出部３８２Ｂが隣接する部分、並びに給気導出部３８１Ｂ及び排気導入部３８２Ａが隣接する部分は、それぞれ１つのシール部材３８８が兼用されているため、合計６個設けられている。各シール部材３８８は、円筒状の軸線が、ローラー３６８の回転軸線と平行になるように配設されている。調湿装置３００は、給気流路３０１及び排気流路３０２が基準位置及びここから１８０度回転した位置にあるときに、各ローラー３６８と各シール部材３８８とが密着して、これらの間から空気がリークしないように構成されている。

上述のように構成された調湿装置３００は、典型的には、湿度を調節する対象の調湿対象室（不図示）に供給空気ＳＡを導くサプライダクトＳＤに対して挿入されるように給気導入部３８１Ａ及び給気導出部３８１Ｂが接続され、調湿対象室から導出されたレタン空気ＲＡを導くレタンダクトＲＤに対して挿入されるように排気導入部３８２Ａ及び排気導出部３８２Ｂが接続される。そして、調湿装置３００が作動する際、まず、給気流路３０１及び排気流路３０２が基準位置にある状態で、給気吸放湿ポール１１０Ｓの変温管１１５に冷水Ｃが供給され、排気吸放湿ポール１１０Ｒの変温管１１５に温水Ｈが供給される。ここで、冷水Ｃの温度は、調湿システム１（図１参照）における冷却された冷温水ＣＨの温度と同様であり、温水Ｈの温度は調湿システム１における加熱された冷温水ＣＨの温度と同様である。給気吸放湿ポール群３１１における各調湿管１１３は、冷水Ｃの供給によって冷却され、相対湿度が、図２に示す吸湿量が上昇している相対湿度まで上昇させられる。他方、排気吸放湿ポール群３１２における各調湿管１１３は、温水Ｈの供給によって加熱され、相対湿度が、図２に示す吸湿量が低下している相対湿度まで低下させられる。

そして、供給空気ＳＡが給気導入部３８１Ａから給気流路３０１に流入して給気流路３０１を流れる際、給気吸放湿ポール群３１１における各調湿管１１３は、給気流路３０１を流れる供給空気ＳＡ中の水蒸気を吸着する（除湿作用）。給気流路３０１において水蒸気が調湿管１１３に吸着されて絶対湿度が低下した供給空気ＳＡは、給気導出部３８１Ｂに導出され、サプライダクトＳＤを介して調湿対象室に供給される。他方、排気吸放湿ポール群３１２における各調湿管１１３が既に水蒸気を吸着している場合、レタン空気ＲＡが排気導入部３８２Ａから排気流路３０２に流入して排気流路３０２を流れる際、排気吸放湿ポール群３１２における各調湿管１１３は、排気流路３０２を流れるレタン空気ＲＡに水蒸気を放出し、仮に図２に示す吸湿量が上昇している相対湿度まで相対湿度が上昇させられたときに、再び水蒸気を吸着することができるように再生される（再生作用）。排気流路３０２において水蒸気が調湿管１１３から放出されて絶対湿度が上昇したレタン空気ＲＡは、排気導出部３８２Ｂに導出され、レタンダクトＲＤを介して屋外あるいは空調機（不図示）のミキシングチャンバに導かれる。

制御装置３３１は、給気流路３０１及び排気流路３０２に空気が流れ始めてから所定の時間が経過したら、モータ３６５を作動させて天板３５４及び底板３５５を１８０度回転させる。ここでの所定の時間は、調湿対象室の設計温湿度条件に基づいて決定された供給空気ＳＡからの吸湿量と、調湿管１１３の特性及び体積とから算出された、調湿管１１３が供給空気ＳＡから水蒸気の吸着を継続することができる時間である。天板３５４及び底板３５５を基準位置から１８０度回転させることにより、それまで給気導入部３８１Ａ及び給気導出部３８１Ｂと連通していた給気流路３０１が排気導入部３８２Ａ及び排気導出部３８２Ｂと連通し、それまで排気導入部３８２Ａ及び排気導出部３８２Ｂと連通していた排気流路３０２が給気導入部３８１Ａ及び給気導出部３８１Ｂと連通することとなる。換言すれば、給気流路３０１と排気流路３０２とが相互に入れ替わることとなる。また、制御装置３３１は、天板３５４等を回転させる際、温調機器（不図示）の四方弁を切り替えて、給気吸放湿ポール群３１１における各変温管１１５に温水Ｈが供給され、排気吸放湿ポール群３１２における各変温管１１５に冷水Ｃが供給されるようにする。

給気流路３０１及び排気流路３０２の相互切り替え、並びに変温管１１５への冷水Ｃ及び温水Ｈの供給の相互切り替えが行われた調湿装置３００は、排気吸放湿ポール群３１２における調湿管１１３が、冷却されて図２に示す吸湿量が上昇している相対湿度まで相対湿度が上昇させられ、給気吸放湿ポール群３１１における調湿管１１３が、加熱されて図２に示す吸湿量が低下している相対湿度まで相対湿度が低下させられる。そして、サプライダクトＳＤを流れてきた供給空気ＳＡが、排気流路３０２を通過する際、排気吸放湿ポール群３１２における調湿管１１３に水蒸気が吸着されて絶対湿度が低下し（除湿作用）、他方、レタンダクトＲＤを流れてきたレタン空気ＲＡは給気流路３０１を通過する際に、給気吸放湿ポール群３１１における調湿管１１３から水蒸気を奪い、給気吸放湿ポール群３１１における調湿管１１３から水蒸気を放出させる（再生作用）。制御装置３３１は、給気流路３０１及び排気流路３０２の切り替えから所定の時間が経過したら、再びモータ３６５を作動させて、天板３５４及び底板３５５を１８０度逆回転させ、給気流路３０１及び排気流路３０２を基準位置に戻すと共に、変温管１１５への冷水Ｃ及び温水Ｈの供給を相互に切り替える。これにより、再び給気吸放湿ポール群３１１で除湿作用を行うことができ、排気吸放湿ポール群３１２で再生作用を行うことができることとなり、以後、上述の作用を繰り返す。調湿装置３００は、上述の要領により、供給空気ＳＡの除湿、及び除湿を行っていない方の調湿管１１３の再生を、連続的に行うことができる。

以上で説明した調湿装置３００によれば、調湿管１１３が吸放湿する水分量をコントロールすることができると共に、空気流路の切り替えにより連続的に空気中の水分の吸着を行うことができるので、状況に応じた快適な湿度調節を連続的に行うことができる。なお、以上の調湿装置３００の説明では、空気流路切替手段が、給気流路３０１及び排気流路３０２を形成する天板３５４及び底板３５５を回転させる構成であるとしたが、サプライダクトＳＤ及びレタンダクトＲＤのそれぞれに給気流路３０１及び排気流路３０２に接続された分岐ダクトを設けておき、この分岐ダクトにダンパを設け、ダンパの切り替えにより空気流路を切り替えることとしてもよい。しかしながら、給気流路３０１及び排気流路３０２を回転させて切り替える調湿装置３００の構成とすると、ダンパで空気流路を切り替える構成に比べ、ダンパ及びそのダンパを作動させるモータの数を抑制することができ、ダクト設置スペース又は空気の縮流による抵抗の増大を抑制することができるため好ましい。

また、以上の調湿装置３００の説明では、往管３１８及び還管３１９並びに往管３２８及び還管３２９に四方弁が内蔵された温調機器（不図示）が接続されているとしたが、往管３１８及び還管３１９と、往管３２８及び還管３２９とが、それぞれ別体の温調機器に接続されて個別に冷水Ｃ及び温水Ｈの供給を制御するように構成されていてもよい。あるいは、四方弁を有するヒートポンプ（圧縮機）を回動する天板３５４上に設置し、給気吸放湿ポール群３１１及び排気吸放湿ポール群３１２を構成する各吸放湿ポール１１０の変温管１１５に冷水Ｃ又は温水Ｈではなく冷媒が流れるように構成してもよい。このように構成すると、ヒートポンプの四方弁を切り替えることで、除湿側に低温冷媒を、加熱側に高温冷媒を、常に流すことが可能となる。

また、以上の調湿装置３００の説明では、給気流路３０１及び排気流路３０２に空気が流れ始めてから所定の時間が経過したときに、天板３５４及び底板３５５を１８０度回転させて、給気流路３０１と排気流路３０２とを相互に入れ替えることとしたが、湿度センサを、給気導出部３８１Ｂ又は調湿対象室等の供給空気ＳＡの湿度を検知することができる適切な位置に設置しておき、湿度センサが検知した値が所定の湿度以上になったときに、調湿装置３００における除湿能力が低下したと判断して、空気流路の切り替えを行うこととしてもよい。

以上の各実施の形態の説明では、調湿材料として珪藻土及び活性炭を用いることとしたが、シリカゲル等、調節したい湿度の条件に適した特性を持つ調湿材料を適宜用いてもよい。

本発明の説明に関連して（特に以下の請求項に関連して）用いられる名詞及び同様な指示語の使用は、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、単数及び複数の両方に及ぶものと解釈される。語句「備える」、「有する」、「含む」及び「包含する」は、特に断りのない限り、オープンエンドターム（すなわち「〜を含むが限らない」という意味）として解釈される。本明細書中の数値範囲の具陳は、本明細書中で特に指摘しない限り、単にその範囲内に該当する各値を個々に言及するための略記法としての役割を果たすことだけを意図しており、各値は、本明細書中で個々に列挙されたかのように、明細書に組み込まれる。本明細書中で説明されるすべての方法は、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、あらゆる適切な順番で行うことができる。本明細書中で使用するあらゆる例又は例示的な言い回し（例えば「など」）は、特に主張しない限り、単に本発明をよりよく説明することだけを意図し、本発明の範囲に対する制限を設けるものではない。明細書中のいかなる言い回しも、請求項に記載されていない要素を、本発明の実施に不可欠であるものとして示すものとは解釈されないものとする。

本明細書中では、本発明を実施するため本発明者が知っている最良の形態を含め、本発明の好ましい実施の形態について説明している。当業者にとっては、上記説明を読めば、これらの好ましい実施の形態の変形が明らかとなろう。本発明者は、熟練者が適宜このような変形を適用することを期待しており、本明細書中で具体的に説明される以外の方法で本発明が実施されることを予定している。したがって本発明は、準拠法で許されているように、本明細書に添付された請求項に記載の内容の修正及び均等物をすべて含む。さらに、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、すべての変形における上記要素のいずれの組合せも本発明に包含される。

１ 調湿システム
１０、１０Ａ、１０Ｂ 吸放湿パネル
１１ 珪藻土板
１２ 活性炭板
１３、１３Ａ、１３Ｂ 調湿板
１５ 変温板
１５ｒ 冷温水流路
２１ 温調機器
３１ 制御装置
４０ 加湿装置
４４ 滴下装置
５０ 調湿装置
５６ 送風機
１１０ 吸放湿ポール
１５０、２５０、３００ 調湿装置
３０１ 給気流路
３０２ 排気流路
３５４ 天板
３５５ 底板
３６５ モータ
３８１Ａ 給気導入部
３８１Ｂ 給気導出部
３８２Ａ 排気導入部
３８２Ｂ 排気導出部
ＣＨ 冷温水

Claims (7)

1. 所定の相対湿度で空気中の水蒸気を吸着し、前記所定の相対湿度よりも低い相対湿度で水蒸気を放出する調湿材料によって、所定の厚さの板状又は筒状に形成された調湿部材と；
   前記調湿部材の一方の面に配設され、前記調湿部材の温度を変化させる変温装置とを備え；
   前記調湿部材が、第１の相対湿度で空気中の水蒸気を吸着する第１の調湿材料と、前記第１の相対湿度よりも低い第２の相対湿度で空気中の水蒸気を吸着する第２の調湿材料とを含んで構成され；
   前記調湿部材が、
   前記第１の調湿材料によって板状又は筒状に形成された第１の調湿部材と、前記第２の調湿材料によって板状又は筒状に形成された第２の調湿部材とを有し、
   前記第１の調湿部材が前記変温装置と前記第２の調湿部材とに挟まれて構成された；
   吸放湿ユニット。
2. 前記調湿部材に水を供給する水供給装置を備える；
   請求項１に記載の吸放湿ユニット。
3. 湿度を調節する対象の調湿対象室に設置された、請求項１又は請求項２に記載の吸放湿ユニットを備え；
   前記変温装置が、流体の熱媒体が流れる熱媒体流路が形成された熱媒体流路形成部材で構成され；
   さらに、前記熱媒体流路形成部材に供給される熱媒体の温度を調節する温調機器と；
   前記温調機器による前記熱媒体の温度の調節を制御する制御装置とを備える；
   調湿システム。
4. 請求項１又は請求項２に記載の吸放湿ユニットと；
   前記吸放湿ユニットを収容し、収容した前記吸放湿ユニットの外表面との間に空気が流れる空間を形成する空間形成部材とを備える；
   空気湿度調節装置。
5. 前記吸放湿ユニットを複数備え；
   複数の前記吸放湿ユニットが、隣接する前記吸放湿ユニットの間に空気が流通する所定の間隔を空けて配列され；
   前記所定の間隔に空気を供給する送風機をさらに備える；
   請求項４に記載の空気湿度調節装置。
6. 前記空間形成部材が、第１の空気流路と、前記第１の空気流路から区画された第２の空気流路と、を形成するように構成され；
   前記吸放湿ユニットが、前記第１の空気流路及び前記第２の空気流路のそれぞれに配設され；
   前記第１の空気流路に導入されるべき空気が前記第２の空気流路に導入されるように、かつ、前記第２の空気流路に導入されるべき空気が前記第１の空気流路に導入されるように、空気が流れる流路を切り替える空気流路切替手段を備える；
   請求項４に記載の空気湿度調節装置。
7. 前記第１の空気流路に空気を導入する第１の空気導入部と；
   前記第１の空気流路から導出された空気を受ける第１の空気導出部と；
   前記第２の空気流路に空気を導入する第２の空気導入部と；
   前記第２の空気流路から導出された空気を受ける第２の空気導出部とを備え；
   前記空間形成部材が、前記第１の空気流路と前記第２の空気流路とを隣接させて形成する支持板を含んで構成され；
   前記空気流路切替手段が、前記第１の空気流路と前記第２の空気流路とを入れ替えるように前記支持板の平面内で前記支持板を回転させるモータを含んで構成された；
   請求項６に記載の空気湿度調節装置。

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