JP6271028B2 - 調湿装置 - Google Patents

Description

本発明は、空気中の水分を除去、もしくは室内に水分を添加する調湿装置に関するものである。

従来の調湿装置には、第１の熱交換器と第２の熱交換器を備え、この第１の熱交換器と第２の熱交換器とで冷媒の凝縮と蒸発とを交互に行うようにしたものが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の調湿装置では、第１の熱交換器の表面に、空気中の水分を吸着する吸着剤が形成されている。

特許第３５９６５４９号公報（たとえば、１頁１〜７行、図１及び図２）

特許文献１に記載の調湿装置は、熱交換用のアルミフィン上に吸着剤が形成されている。ここで、調湿装置の中には、水分を含ませた吸湿体を空気流れ方向に直交するように配置しているものがあるが、熱交換器は、フィンで空気の流れを阻害しないように、フィンがたとえば空気の流れ方向に対して平行になるように配置される。
たとえばフィンなどのように、その表面に吸着剤を形成する態様においては、上述した吸湿体のように空気が内部を通過する態様とは異なるため、水分の吸着効率及び脱着効率を向上させにくい。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、高効率に水分の吸着、脱着をすることができる調湿装置を提供することを目的としている。

本発明に係る調湿装置は、風路が形成された筐体と、風路に設けられ、吸着剤が添着された第１の導電性電極、風路に設けられ、第１の導電性電極に付設された第２の導電性電極、及び、第１の導電性電極と第２の導電性電極との間に位置し、第１の導電性電極と第２の導電性電極との中間の電位を持つ第３の導電性電極を有する調湿ユニットと、第１の導電性電極及び第２の導電性電極に電圧を印加する電源部と、風路に空気を供給し、調湿ユニットに空気を流す送風機と、を備え、第３の導電性電極は、空気が通過可能になっているものである。

本発明に係る調湿装置によれば、吸着剤が添着された第１の導電性電極と、第１の導電性電極と対をなす第３の導電性電極との間、第３の導電性電極と対をなす第２の導電性電極との間に生じる電界によってイオン風が発生する。このイオン風により、処理空気中に含まれる水分が吸着剤に向かう気流が生じ、吸着剤と空気中の水分との衝突確率が向上し、吸着効率が向上する。また、イオン風により乱流が生じて吸着剤から水分子が飛び出しやすくなるため、脱着効率を向上させることができる。

本発明の実施の形態１に係る調湿装置１００の概要構成の一例を示す模式図である。 本発明の実施の形態１に係る調湿装置１００の制御フローチャートの一例である。 電極２１及び電極２２の絶縁破壊により生じるイオンを説明するスペクトルである。 本発明の実施の形態１に係る調湿装置１００の効果を説明する図である。 本発明の実施の形態１に係る調湿装置１００の調湿ユニット２の変形例（調湿ユニット２０）を示す模式図である。 変形例に係る調湿装置１００の調湿ユニット２の第１の態様の説明図である。 変形例に係る調湿装置１００の調湿ユニット２の第２の態様の説明図である。 本発明の実施の形態２に係る調湿装置２００について、調湿ユニット２ａで吸着処理をし、調湿ユニット２ｂで脱着処理をしている様子を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る調湿装置２００について、調湿ユニット２ａで脱着処理をし、調湿ユニット２ｂで吸着処理をしている様子を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る調湿装置２００の制御フローチャートの一例である。 本発明の実施の形態３に係る調湿装置３００の構成及び除湿時の動作について説明する図である。 本発明の実施の形態３に係る調湿装置３００の加湿時の動作について説明する図である。 本発明の実施の形態３に係る調湿装置３００の制御フローチャートの一例である。

以下、発明の実態に係る調湿装置１００、調湿装置２００及び調湿装置３００について、図面などを参照しながら説明する。ここで、図１を含め、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一、またはこれに相当するものであり、以下に記載する実施の形態において共通である。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る調湿装置１００の概要構成の一例を示す模式図である。調湿装置１００は、風路１が形成された筐体５０を有している。また、調湿装置１００は、電極等の構成に対応する調湿ユニット２を有している。調湿ユニット２は、風路１に設けられ、吸着剤が添着された電極２１と、風路１に設けられ、電極２１に付設された電極２２と、電極２１と電極２２との間に位置する電極２４とを有している。なお、電極２１、２２及び電極２４が、一組の電極である。そして、電極２１、電極２２及び電極２４は、空気の流れ方向に対して平行に配置され、圧力損失が増大することが抑制されている。また、電極２１、２２及び電極２４は、電極２１及び電極２２が形成する電界方向と風の流れ方向とが直交するように配置されている。ここで、電極２４は、電極２１と電極２２の間に設置されている。つまり、電極２１と電極２２とは、予め設定された隙間をあけて設けられているが、その隙間の位置に電極２４が配置されている。電極２４には、たとえば金網状に形成されている。これにより、電極２１と電極２２との間を空気が通過するときにおいて、電極２４の金網状の穴を空気が通過することができ、電極２１と電極２２との間の空気の流れを阻害することを抑制することができる。電極２１が第１の導電性電極に対応し、電極２２が第２の導電性電極に対応し、電極２４が第３の導電性電極に対応している。

調湿装置１００は、電極２１、電極２２及び電極２４に電圧を印加する電源部２３と、風路１に空気を供給し、調湿ユニット２に空気を流す送風機３と、電源部２３及び送風機３を制御する制御装置７０とを有している。なお、電極２４は電極２１と電極２２の中間の電位を持ち電極間に電位勾配をもつことが望ましいため、抵抗２５により電源部２３の電圧を降下させている。調湿装置１００は、送風機３によって空気を風路１中に吸い込み、調湿ユニット２にまで送り込むことができるようになっている。

電極２１は導電性をもつ電極に、水分を吸着しやすいシリカゲル、ゼオライト、塩化リチウム、ポリアクリル酸重合体などの吸着剤を添着したものである。この吸着剤を添着した電極を、３〜３０ｍｍ程度離して風の流れと平行になるように設置している。電極２１の間の距離を２分割するように、導電性をもつ平板の電極２２を平板の電極２１の間に挿入している。たとえば、電極２１と電極２２との間の間隔は１．５〜１５ｍｍ程度となる。この電極間の距離を一定に保つため、電極２１と電極２２の間には絶縁性のスペーサをいれて等間隔とすることが望ましい。電極２１と電極２２間の間には、電源部２３によって１０００〜３００００（Ｖ）の電圧を印加する。電極２１と電極２４、電極２２と電極２４の間には抵抗２５により分圧して５００〜１５０００（Ｖ）の電圧を印加する。

なお、この電圧波形は直流波、交流波、矩形波、単極性パルス波などを採用することができる。ここで、単極性パルス波でパルス波の繰り返し周波数を可変とすると、投入する電力を周波数により変更でき、また、パルス的に電圧が印加されて、電極間の電界が現れたり消えたりするため、望ましい。また、直流波、単極性波の場合には電極２１が高電位になるように電圧を印加する。

図２は、本実施の形態１に係る調湿装置１００の制御フローチャートの一例である。図２を参照して調湿装置１００の動作を説明する。運転開始の指令（ステップＳ１）とともに送風機３が回転する（ステップＳ２）。制御装置７０はタイマー１の計時を開始する（ステップＳ３）。その後、吸着用に設定した高電圧が印加され、空気中に含まれる水分子の吸着が開始される（ステップＳ４）。なお、火花放電が開始されると電極２１の吸着剤がダメージを受けるため、印加電圧Ｖ［Ｖ]は、電極２１と電極２２との間の間隔をｄ［ｍｍ]としたとき、次の（１）式を満たす値にする。

Ｖ≦１００００ｄ ………（１）

その後、タイマー１に予め設定された時間運転後（ステップＳ５）は、送風機３を停止して吸着を終了する（ステップＳ６）。その後、タイマー２の計時を開始し（ステップＳ７）、電源部２３の投入電力を上げ（ステップＳ８）、タイマー２が終了すると（ステップＳ９）、電源部２３を停止する（ステップＳ１０）。これにより運転を完了する。

電極２１と電極２２との間にできる電界は、電極２１が高電位であるため、電極２１から電極２２に向かう向きに形成される。電極２２が低電位となるため電極２２から電子が放出されると電子は電極２１に向かって電極間に形成される電気力線に沿って移動する。
また、電極２１と電極２２間に絶縁破壊が生じると、電離、電子付着によって生じた負イオン、たとえば酸素イオンや窒素酸化物イオン、炭酸イオンが電極２２から電極２１に向かい移動する。これらの電子、負イオンが中性ガス分子と衝突しイオン風が生じる。

図３は、電極２１及び電極２２の絶縁破壊により生じるイオンを説明するスペクトルである。図３を参照して、絶縁破壊によって生じたイオンなどについて説明する。図３は大気圧質量分析計で絶縁破壊により発生した負イオンを測定したものである。横軸には質量数、縦軸には負イオン数を示している。生成している主な負イオンは酸素原子イオン、水酸化イオン、オゾンイオン、三酸化窒素イオンと、これらのイオンに水分子がクラスタ（塊）として付着したものである。

このように、空気中に含まれる水分がイオン風により吸着剤を添着した電極２１に衝突する効果と、空気中に含まれる水分が負イオンとクラスタ化して負イオンと一体化して吸着剤に衝突する効果と、により水分吸着が促進される。一方、脱着については、電極２１と電極２２の間における放電により生じる熱エネルギーによって促進されるようになっている。
なお、吸着及び脱着（再生）時において、吸着剤に吸着した水分は、電子と反応することで、反応性が高い酸素原子ラジカル、ヒドロキシラジカル、酸素イオン及びオゾンなどに変化し、水分子と同時に吸着除去した臭い分子などを分解することができる。
ここで、吸着剤の再生時には送風機３を停止したが、再生時の空気を加湿に使う場合、もしくは、別途、図示省略の排気ラインが風路１に設けられている場合には、送風機３を運転しながら、高電圧を印加し、吸着剤の再生を行ってもよい。
また、送風機３が、空気を紙面左から右（順方向）に流すことと、空気を紙面右から左（逆方向）に流すこととを切り替えることができるように構成されていてもよい。この場合には、たとえば、筐体５０に送風機３を１機または複数備え、吸着時には空気を順方向、再生時には空気を逆方向に流すように送風機３を制御するとよい。

さらには、タイマーで時間設定で吸着と再生を切り替えているが、湿度センサーを備え、湿度センサーの値を所定値に設定して、所定値に到達した時点で切り替えを行ってもよい。これにより、湿度制御の精度を向上させることができる。

図４は、本実施の形態１に係る調湿装置１００の効果を説明する図である。放電による吸脱着の効果を図４に示す。図４の横軸は放電時の印加電圧と放電電流の積である放電電力を電極面積で除した放電面密度［ｍＷ／ｃｍ^２］、縦軸は放電がないときの吸着、除湿量の値を１としたときの単位時間当たりの吸着または脱着性能比を表したものである。この図が示すように投入放電電力密度２ｍＷ／ｃｍ^２で２０％、４ｍＷ／ｃｍ^２で４０％、８ｍＷで８０％性能が向上する。これらは放電電力密度が増加することにより電極間にある空気が絶縁破壊によりイオン風速度が増加したことと、発生する負イオンの増加によりクラスタ化される水分子量が増加したものであると考えられる。
なお、電極２１に添着している吸着剤は電荷を通さない非導電性のため、イオン化した水蒸気等が吸着すると時間とともに電荷量が増加して電極２１自体が帯電していく。電極２４が設置されていない場合には、電極２１に添着した吸着剤に帯電した電荷が形成する電界が、電極２１と電極２２との間に形成する電界を打ち消す働きをするため経時的に静電気力が減少していき、水分吸着量が低下する。しかし、電極２４を設置することによって、電極２１に添着した吸着剤に電荷が蓄積しても、電極２２と電極２４間で発生した電界による静電気力による慣性力により電極２１に衝突する水蒸気量は低下しない。

［変形例］
図５は、本実施の形態１に係る調湿装置１００の調湿ユニット２の変形例（調湿ユニット２０）を示す模式図である。図６Ａは、変形例に係る調湿装置１００の調湿ユニット２の第１の態様の説明図である。図６Ｂは、変形例に係る調湿装置１００の調湿ユニット２の第２の態様の説明図である。

本実施の形態１では、電極２１及び電極２２が形成する電界方向と風の流れ方向とが直交するように電極２１及び電極２２を設置されている場合について述べたが、それに限定されるものではない。図５、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、電極２１０、２２０及び電極２４０は、電極２１０、電極２２０及び電極２４０が形成する電界方向が、風の流れ方向に沿うように設置されている。
なお、図６Ａに示す第１の態様の調湿ユニット２は、電極２２０及び電極２４０が配置される部分の孔（貫通穴２１３）の断面形状が四角形状である。一方、図６Ｂに示す第２の態様の調湿ユニット２は、電極２２０及び電極２４０が配置される部分の孔（貫通穴２１３）の断面形状が円形状である。その他については、第１の態様の調湿ユニット２及び第２の態様の調湿ユニット２の構成は同じである。

電極２１０は、空気を流すことができる導電性の多孔体で構成されたものである。すなわち、電極２１０は、複数の貫通穴２１３を有する厚みをもつ平板すなわち直方体部材であり、貫通穴２１３を隔てる隔壁２１１上に吸着剤２１２が添着されている。吸着剤２１２と電極２２０Ａとの間に電極２４０が設置されている。電極２１０はこのような構成を採用したことにより、水分の吸着面積を増加させている。電極２１０は、貫通穴２１３の形成方向（貫通方向）が、空気の流れ方向に平行となるように風路１に配置されており、圧力損失が増大することを抑制している。

電極２２０は、梯子状の基部２２０Ａ１と、基部２２０Ａ１に複数形成された針状の突起２２０Ａ２とを有している。すなわち、電極２２０は、隔壁２１１側に向かう方向に沿う電界を形成するため、電極２１０側に突出する突起２２０Ａ２が形成されている。また、電極２２０の突起は、貫通穴２１３の中心に位置するように設置することが望ましい。
電極２４０は、突起２２０Ａ２を取り囲むように設置されている。また、突起２２０Ａ２、吸着剤２１２に接しないように設けられている。さらに、電極２４０は、たとえば金属材料から構成される金網状に形成するとよい。これにより、突起２２０Ａ２から吸着剤２１２への風の流れを阻害してしまうことを抑制することができる。また、吸着剤２１２がより帯電しやすい物質を使用している場合には、吸着剤２１２近傍に設置することが望ましい。
また、本変形例においても、電源部２３は、電極２１０が電極２２０より高電位になるように、電極２１０及び電極２２０に電圧を印加している。電極２４０は、電源部２３０により電極２１０と電極２２０の中間の電位を印加するとよい。また、電源部２３０は、出力電圧が可変であり、吸着剤２１２の帯電量に合わせて出力を増加することが望ましい。

また、電極２２０に突起２２０Ａ２を有する態様の場合には、負の高電圧を印加する方が放電開始電圧が低くなる。そこで、電極２１がアースと接続した０電位、電極２２が負の高電圧になるように、電源部２３で電極２１０及び電極２２０に電圧を印加するとよい。
さらには、電極６Ｂに示すように電極２１０の貫通穴２１３が円状になることで突起２２０Ａ２を中心に位置して設置することにより、突起２２０Ａ２と電極２４０、電極２１０各々の距離を均等に保ち、一様な電界強度が得られることになる。

本変形例では電極２１０の隔壁２１１側から、電極２４０に向かう電界、電極２４０から電極２２０の突起２２０Ａ２の先端に向かう側に電界が形成される。したがって、電極２１０の突起２２０Ａ２の先端から放出された電子が、電極２１０の吸着剤２１２の添着された隔壁２１１に向かう効果と、生成された負イオンが吸着剤２１２の添着された隔壁２１１に向かう効果とによってイオン風が発生する。このイオン風の発生により、隔壁２１１に添着された吸着剤２１２と空気中の水分子の接触確率が上がり、吸着効率及び脱着効率が向上する。また、イオン化された物質が吸着剤２１２に付着して吸着剤が帯電した場合においても、電極２２０から電極２４０に向かうイオン風により吸着剤２１２と空気中の水分子の接触確率が上がり吸着効率及び脱着効率が向上する。

［本実施の形態１に係る調湿装置１００の有する効果］
本実施の形態１に係る調湿装置１００は、吸着剤が添着された電極２１と、電極２１と対をなす電極２２との間に生じる電界によってイオン風を発生させることができ、処理空気中に含まれる水分が吸着剤に向かう気流を生じさせる第１の作用が生じる。本実施の形態１に係る調湿装置１００は、この第１の作用を生じさせることで、吸着剤と空気中の水分との衝突確率を向上させ、吸着効率が向上している。

また、電子が付着して水分子（水蒸気）が電荷をもった場合には、静電気力を生じさせる第２の作用が生じ、吸着剤と水分子の衝突確率が向上し、吸着効率が向上する。また、水分子が電荷をもつ場合以外にも、吸着効率が向上する。すなわち、空気中に存在する中性分子に電子が付着して電荷をもつ分子となった場合、又は宇宙線により粒子がイオン化された場合には、電荷を持つ分子又はイオン化された粒子が、空気中の水分とクラスタ化し、このクラスタが電荷をもつことになる。このクラスタにも、第２の作用が生じ、吸着剤と水分子の衝突確率が向上し、吸着効率が向上する。
本実施の形態１に係る調湿装置１００は、第１の作用に加えて、上述の第２の作用を生じさせることができ、吸着剤と空気中の水分との衝突確率をより向上させ、吸着効率がより向上している。

本実施の形態１に係る調湿装置１００は、水分を吸着した吸着剤から水分を脱着させる場合においても、イオン風により乱流が生じて吸着剤から水分子が飛び出しやすくなるため、脱着効率を向上させることができる。つまり、本実施の形態１に係る調湿装置１００は、放電を発生させたときに生じる熱により分子の移動が活発になり、脱着効率を向上させることができる。

実施の形態２．
実施の形態１では調湿ユニット２を１つ有する態様であったため、吸着剤を再生している場合には除湿処理を停止する。本実施の形態２では、調湿ユニットを複数個備え（調湿ユニット２ａ及び調湿ユニット２ｂ）、少なくとも１つ以上は吸着処理、少なくとも１つ以上は吸着剤再生処理を行い、連続的に空気を処理することができるものである。

図７Ａは、本実施の形態２に係る調湿装置２００について、調湿ユニット２ａで吸着処理をし、調湿ユニット２ｂで脱着処理をしている様子を示す図である。図７Ｂは、本実施の形態２に係る調湿装置２００について、調湿ユニット２ａで脱着処理をし、調湿ユニット２ｂで吸着処理をしている様子を示す図である。なお、図７Ａ及び図７Ｂは除湿するときの様子を示した図である。たとえば、夏場、降雨時など外気も湿度が高く、室内の湿度を下げる時などにおける運転を示している。

調湿装置２００は、筐体５０Ｂ内の風路として、風路１ａと風路１ｂとを有している。そして、風路１ａには、調湿ユニット２ａが配置され、風路１ｂには、調湿ユニット２ｂが配置されている。調湿ユニット２ａは電源部２３ａに接続され、調湿ユニット２ｂは電源部２３ｂに接続されている。また、風路１ａには、送風機３ａ及び送風機３ｃが設けられ、風路１ｂには、送風機３ｂ及び送風機３ｄが設けられている。風路１ａと風路１ｂには、対向する流れの空気を流す。すなわち、送風機３ａ及び送風機３ｂは風を紙面右から左に流すための送風機であり、送風機３ｃ及び送風機３ｄは風を紙面左から右に流す送風機である。そして、送風機３ａ及び送風機３ｄを運転しているときは送風機３ｂ及び送風機３ｃを停止させ、また、送風機３ｂ及び送風機３ｃを運転させるときは送風機３ａ及び送風機３ｄを停止させる。

図８は、本実施の形態２に係る調湿装置２００の制御フローチャートの一例である。調湿装置２００の動作を図８に示すフローチャートに沿って説明する。運転開始（ステップＴ１）とともに、タイマー１が作動する（ステップＴ２）。風路１ａは送風機３ｄが運転して（ステップＴ３−１）、紙面左から右に流れて外気の空気を室内に取り込む。このときに、調湿ユニット２ａには電源部２３ａにより吸着用に設定された設定電圧１が印加される（ステップＴ４−１）。

そして、外気中に含まれる水分を調湿ユニット２ａに吸着した空気を室内に供給する。風路１ｂでは送風機３ａが運転する（ステップＴ３−２）。これにより室内空気を外に排気して換気を行う。調湿ユニット２ｂには電源部２３ｂにより吸着剤再生用に設定された設定電圧２が印加される（ステップＴ４−２）。これにより調湿ユニット２ｂの吸着剤に吸着した水分を外気に放出し吸着剤が再生される。

タイマー１が５〜１８０分の間で設定した設定時間を終了すると、タイマー２が作動する（ステップＴ５）。風路１ａでは、送風機３ｄが停止、送風機３ｂを運転する（ステップＴ６−１）。そして、調湿ユニット２ａには電源部２３ａにより脱着用に設定された設定電圧２が印加される（ステップＴ７−１）。

風路１ｂでは、送風機３ａが停止し、送風機３ｃを運転する（ステップＴ６−２）。そして、調湿ユニット２ｂには電源部２３ｂにより吸着用に設定された設定電圧１が印加される（ステップＴ７−２）。

制御装置７０は、タイマー２が終了し（ステップＴ８）、停止信号が出ていなければ（ステップＴ９）、再びタイマー１が作動して、風路１ａ、風路１ｂの空気の流れ方向が反転する。停止信号が出ていれば、電源部２３ａ及び電源部２３ｂを停止し（ステップＴ１０）、送風機３ｂ及び送風機３ｃを停止する（ステップＴ１１）。

ここでは、除湿の運転について説明したが、加湿をすることもできる。加湿時の動作について次に説明する。冬季など、外気が乾燥している場合には、運転開始とともに風路１ａでは送風機３ｃを運転し、紙面左から右に流れて外気の空気を室内に取り込む。このときに、調湿ユニット２ａに電源部２３ａにより吸着剤再生用に設定した設定電圧２を印加し、調湿ユニット２ａから脱着した水分を空気中に混合して室内に供給する。

風路１ｂでは送風機３ａを運転して、調湿ユニット２ｂに電源部２３ｂにより吸着用に設定した設定電圧１を印加し、室内空気中に含まれる水分を調湿ユニット２ｂに吸着したあとに外に排気して換気を行う。

その後、タイマー１の設定時間終了時に、風路１ａでは送風機３ｃを停止し送風機３ｄを運転、風路１ｂでは送風機３ａを停止し、送風機３ｄを運転する。調湿ユニット２ａには電源部２３ａにより、吸着用に設定した設定電圧１を印加する。また、調湿ユニット２ｂには電源部２３ｂにより吸着剤再生用に設定した設定電圧２を印加する。

なお、本実施の形態２では、電源部２３ａで調湿ユニット２ａ、電源部２３ｂで調湿ユニット２ｂにそれぞれ、水分吸着時に設定電圧１、吸着剤再生すなわち水分脱着時に設定電圧２を印加したがそれに限定されるものではない。たとえば、あらかじめ電源部２３ａには吸着用の設定電圧１、電源部２３ｂには吸着剤再生すなわち脱着用の設定電圧２を印加できるようにしておいてもよい。すなわち、調湿ユニット２ａで水分吸着時には電源部２３ａと調湿ユニット２ａとを接続し、電源部２３ｂと調湿ユニット２ｂとを接続する。調湿ユニット２ａで吸着剤再生、すなわち、吸着した水分を脱着する場合には、水分吸着時における接続状態から、電源部２３ａと調湿ユニット２ｂとを接続し、電源部２３ｂと調湿ユニット２ａとを接続する。このように、調湿装置１００は、水分吸着時と水分脱着時とで接続状態を切り替えることができるように構成されていてもよい。

また、本実施の形態２においては、タイマー１及びタイマー２に基づいて調湿ユニット２ａと調湿ユニット２ｂとにおける吸着動作及び脱着動作を切り替える、停止する場合を一例に説明したが、それに限定されるものではない。たとえば、タイマー１及びタイマー２を用いる代わりに、湿度センサー８１〜８４を備えて予め設定された湿度になったときに切り替え、運転停止を実施するように構成してもよい。

さらに、本実施の形態２の図８のフローチャートでは、停止信号がなければ（ステップＴ９）、吸着と脱着との切替を複数回実施する態様について説明したが、それに限定されるものではない。すなわち、調湿装置２００は、調湿ユニット２ａと調湿ユニット２ｂとで吸着動作及び脱着動作を１回だけ切り替えるように構成されたものであってもよい。

実施の形態３．
図９Ａは、本実施の形態３に係る調湿装置３００の構成及び除湿時の動作について説明する図である。図９Ｂは、本実施の形態３に係る調湿装置３００の加湿時の動作について説明する図である。図１０は、本実施の形態３に係る調湿装置３００の制御フローチャートの一例である。

本実施の形態３は、実施の形態２で説明した構成に圧縮機４などから構成された冷媒回路を付け加えたものである。すなわち、調湿装置３００は、圧縮機４、四方弁５、絞り装置６、熱交換器７ａ〜７ｄを有している。本実施の形態３の動作について図１０に示すフローチャートに基づき説明を行う。運転開始の命令により（ステップＵ１）、圧縮機４が稼働し（ステップＵ２）、タイマー設定１がスタートする（ステップＵ３）。四方弁５を冷媒流れ方向ａとなるように切り替えて（ステップＵ４）、冷媒が圧縮機４、四方弁５、熱交換器７ｃ、熱交換器７ｄ、絞り装置６、 熱交換器７ｂ、熱交換器７ａの順番で流れるようにする。

このときには、熱交換器７ａ及び熱交換器７ｂが蒸発器になり冷熱を、熱交換器７ｃ、７ｂが凝縮器となって暖熱を取り出すことができる。一般に吸着剤は温度が高くなると分子運動が激しくなり吸着より、脱着のほうが優位になる。

よって、図１０に示すように、風路１ａにおいて、送風機３ｂを停止し、送風機３ｄを運転する（ステップＵ５−１）。また、電源部２３ａでは設定電圧１を調湿ユニット２ａに印加する（ステップＵ６−１）。送風機３ｄにより外気が取り込まれ、冷たい熱を取り出す熱交換器７ｂ、電源部２３ａにより設定電圧１を印加された調湿ユニット２ａ、暖かい熱を取り出す熱交換器７ｄを通って供給空気として室内に供給される。

一方、風路１ｂでは送風機３ａを運転し、送風機３ｃを停止する（ステップＵ５−２）。また、電源部２３ｂでは設定電圧２を調湿ユニット２ａに印加する（ステップＵ６−２）。送風機３ａにより室内から空気が風路１ｂに取り入れられ、暖かい熱を取り出す熱交換器７ｃを通じて、吸着剤再生すなわち脱着用の設定電圧２を電源部２３ｂで印加された調湿ユニット２ｂを通り、さらに冷たい熱を取り出す熱交換器７ａを通じて外へと排気される。
タイマー１終了後（ステップＵ７）、タイマー２が作動し、風路１ａでは送風機３ｄが停止して、送風機３ｂが運転し（ステップＵ８−１）、風路１ｂでは送風機３ａが停止して送風機３ｃが運転する（ステップＵ８−２）。

このときには、調湿ユニット２ａには電源部２３ａにより脱着用の設定電圧２が印加され（ステップＵ９−１）、調湿ユニット２ｂには電源部２３ｂにより吸着用の設定電圧１が印加されている（ステップＵ９−２）。その後タイマー２の設定時間終了後（ステップＵ１０）、停止信号がなければ（ステップＵ１１）、再びタイマー１が作動して風路１ａ、風路１ｂの空気の流れ方向が反転する。停止信号があれば、電源部２３ａ及び電源部２３ｂを停止し（ステップＵ１２）、送風機３ｂ及び送風機３ｄを停止し（ステップＵ１３）、圧縮機４を停止させる（ステップＵ１４）。なお、本構成は、外気が湿度が高い場合に室内を快適な状態に調湿するものである。

冬季のように、外気が乾燥し室内の湿度を上昇させたい場合には、図９Ｂに示すように、四方弁５を冷媒流れ方向ｂ側に切り替える。これにより、圧縮機から出た冷媒は熱交換器７ａ、７ｂ、絞り装置６、熱交換器７ｄ、７ｃを通って再び四方弁５を通過して圧縮機に戻る回路を通る。つぎに、風路１ａでは室内から空気が取り入れられて冷たい熱を与える熱交換器７ｄ、吸着用の設定電圧１が印加された調湿ユニット２ａ、暖かい熱を与える熱交換器７ｂを通して外気に排気される。

風路１ｂでは、暖かい熱を与える熱交換器７ａを通して、脱着用の設定電圧２が印加された調湿ユニット２ａで空気中に水分を混合し、熱交換器７ｃを通して室内に空気が供給される。この構成をとることにより、上記放電による吸着促進に加え吸着時に発生する吸着熱を取り除き安定した除湿性能を得られ、脱着時にも放電との組み合わせにより、よりすみやかに吸着剤の再生が行えたり、外気乾燥時に与える湿度を放電に投入するエネルギーにより調整することができる。

本実施の形態３に係る調湿装置３００は、熱交換器７ａ〜７ｄではなく、調湿ユニット２ａ及び調湿ユニット２ｂに吸着剤を添着している。このため、熱交換器７ａ〜７ｄの有する隣接するフィンの間隔が、吸着剤の分、狭くなってしまい、圧力損失が増大することを抑制することができる。なお、圧力損失を抑制するために、フィンの間隔を広げるなどの対応をすることで、調湿装置自体が大型化してしまうことも抑制することができる。

１ 風路、１ａ 風路、１ｂ 風路、２ 調湿ユニット、２ａ 調湿ユニット、２ｂ 調湿ユニット、３ 送風機、３ａ 送風機、３ｂ 送風機、３ｃ 送風機、３ｄ 送風機、４ 圧縮機、５ 四方弁、６ 絞り装置、６Ｂ 電極、７ａ 熱交換器、７ｂ 熱交換器、７ｃ 熱交換器、７ｄ 熱交換器、２０ 調湿ユニット、２１ 電極、２２ 電極、２３ 電源部、２３ａ 電源部、２３ｂ 電源部、２４ 電極、２５ 抵抗、５０ 筐体、５０Ｂ 筐体、７０ 制御装置、８１ 湿度センサー、１００ 調湿装置、２００ 調湿装置、２１０ 電極、２１１ 隔壁、２１２ 吸着剤、２１３ 貫通穴、２２０ 電極、２２０Ａ 電極、２２０Ａ１ 基部、２２０Ａ２ 突起、２３０ 電源部、２４０ 電極、３００ 調湿装置。

Claims (13)

1. 風路が形成された筐体と、
   前記風路に設けられ、吸着剤が添着された第１の導電性電極、前記風路に設けられ、前記第１の導電性電極に付設された第２の導電性電極、及び、前記第１の導電性電極と前記第２の導電性電極との間に位置し、前記第１の導電性電極と前記第２の導電性電極との中間の電位を持つ第３の導電性電極を有する調湿ユニットと、
   前記第１の導電性電極及び前記第２の導電性電極に電圧を印加する電源部と、
   前記風路に空気を供給し、前記調湿ユニットに空気を流す送風機と、
   を備え、
   前記第３の導電性電極は、空気が通過可能になっている
   調湿装置。
2. 前記第１の導電性電極及び前記第２の導電性電極は、
   平板であり、
   前記第１の導電性電極側から前記第２の導電性電極側に向かう方向が、前記風路を流れる空気の流れ方向に直交するように配置され、
   前記第３の導電性電極は、
   金網状に形成されている
   請求項１に記載の調湿装置。
3. 前記調湿ユニットは、
   前記第１の導電性電極及び前記第２の導電性電極が複数設けられ、
   前記第１の導電性電極及び前記第２の導電性電極が交互に配置され、前記第１の導電性電極と前記第２の導電性電極の間には前記第３の導電性電極が配置されている
   請求項１又は２に記載の調湿装置。
4. 前記第１の導電性電極は、
   複数の貫通穴を有する平板状部材であり、
   前記貫通穴同士を隔てる隔壁上に前記吸着剤が添着されている
   請求項１に記載の調湿装置。
5. 前記第１の導電性電極は、
   前記貫通穴の貫通方向が、前記風路を流れる空気の流れ方向に平行になるように配置されている
   請求項４に記載の調湿装置。
6. 前記第２の導電性電極は、
   前記第１の導電性電極側に突出する複数の突起を有する
   請求項５に記載の調湿装置。
7. 前記筐体の前記風路は、
   第１の風路及び前記第１の風路とは隔離された第２の風路を有し、
   前記第１の風路及び前記第２の風路には、
   前記調湿ユニットがそれぞれ設けられ、
   前記送風機がそれぞれ設けられている
   請求項１〜６のいずれか一項に記載の調湿装置。
8. 前記電源部を制御する制御装置をさらに備え、
   前記制御装置は、
   前記第１の風路及び前記第２の風路のうちの一方の前記調湿ユニットには、前記第１の導電性電極で水分の吸着がなされるように、前記電源部を制御して第１の設定電圧を印加させ、前記第１の風路及び前記第２の風路のうちの他方の前記調湿ユニットには、前記第１の導電性電極で水分の脱離がなされるように、前記電源部を制御して前記第１の設定電圧とは異なる第２の設定電圧を印加させる
   請求項７に記載の調湿装置。
9. 前記制御装置は、
   前記第１の風路及び前記第２の風路の空気の流れ方向が逆になるように、前記第１の風路の前記送風機及び前記第２の風路の前記送風機を制御する
   請求項８に記載の調湿装置。
10. 前記制御装置は、
    水分を吸着させている前記調湿ユニットと水分の脱離をさせている前記調湿ユニットとを切り替える
    請求項８又は９に記載の調湿装置。
11. 前記制御装置は、
    予め設定された時間が経過したときに、水分を吸着させている前記調湿ユニットと水分の脱離をさせている前記調湿ユニットとを切り替える
    請求項１０に記載の調湿装置。
12. 前記第１の風路及び前記第２の風路の湿度を検出する湿度検出センサーをさらに有し、 前記制御装置は、
    前記湿度検出センサーの検出結果に基づいて、水分を吸着させている前記調湿ユニットと水分の脱離をさせている前記調湿ユニットとを切り替える
    請求項１０に記載の調湿装置。
13. 圧縮機、凝縮器、絞り装置及び蒸発器を有し、これらが冷媒配管で接続されて構成された冷媒回路をさらに有し、
    前記第１の風路の前記調湿ユニット及び前記第２の風路の前記調湿ユニットは、
    前記凝縮器と前記蒸発器との間に配置されている
    請求項８〜１２のいずれか一項に記載の調湿装置。

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