JP6303375B2

JP6303375B2 - 加湿装置

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Publication number: JP6303375B2
Application number: JP2013209172A
Authority: JP
Inventors: 岳人酒井; 成川　嘉則; 嘉則成川; 亮藤本; 昇一室; 和彦溝端
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2013-10-04
Filing date: 2013-10-04
Publication date: 2018-04-04
Anticipated expiration: 2033-10-04
Also published as: JP2015072106A

Description

本発明は加湿装置に関する。

下記特許文献１には、冷媒を循環させることによって冷凍サイクル動作を行う冷媒回路を備えた調湿装置が開示されている。この調湿装置の冷媒回路は、吸着剤が担持された２つの吸着熱交換器と、圧縮機と、膨張弁と、四路切換弁と、これらを接続する冷媒配管とを備えている。また、冷媒回路は、四路切換弁で所定時間おきに冷媒の循環方向を切り換えることによって、２つの吸着熱交換器の一方に高圧冷媒が流れかつ他方に低圧冷媒が流れる冷凍サイクル動作と、一方に低圧冷媒が流れかつ他方に高圧冷媒が流れる冷凍サイクル動作とを交互に行うことが可能となっている。

低圧冷媒が流れる吸着熱交換器は蒸発器となり、冷媒の吸熱によって空気に含まれる水分を吸着剤に吸着（回収）することができる。また、高圧冷媒が流れる吸着熱交換器は凝縮器となり、冷媒の熱によって吸着剤に吸着されていた水分を脱離し、空気に付与することができる。このように、各吸着熱交換器では、四路切換弁の切り換えに伴って水分を吸着する動作（回収動作）と水分を脱離する動作（再生動作）とが交互に行われる。

また、調湿装置は、冷媒回路を収容したケーシングの内部に室外空気と室内空気とをそれぞれ取り込み、各吸着熱交換器に流通させた後に、室内と室外とにそれぞれ排出する空気の流れを生成する。そして、加湿運転を行う場合は、ケーシング内に取り込んだ室外空気を凝縮器となる吸着熱交換器に流通させ、吸着剤から脱離した水分を当該空気に付与した後、当該空気を室内に供給する。また、ケーシング内に取り込んだ室内空気を、蒸発器となる吸着熱交換器に流通させ、当該空気中の水分を吸着剤に吸着させた後、当該空気を室外に排出する。

特開２００９−１０９１２０号公報

上述したように、調湿装置によって加湿運転を行う場合は、ケーシング内に取り込んだ室内空気を蒸発器となる吸着熱交換器に流通させて当該空気中の水分を吸着剤に吸着させ、その後、この吸着剤に吸着された水分をケーシング内に取り込んだ室外空気に付与して室内に供給するようになっている。したがって、ケーシング内に取り込んだ室内空気からより多くの水分を蒸発器の吸着剤に吸着させることができれば、室内の加湿を迅速に行うことが可能となる。
しかしながら、加湿運転を開始した直後は、室内の湿度が低く、室内の空気に含まれる水分が少ない場合が多いため、当該空気から多くの水分を蒸発器の吸着剤に吸着させることは困難であり、室内の加湿を迅速に行うことができない。その結果、室内を所望の湿度に高めるために長い時間を要していた。

本発明は、加湿運転を開始したときの加湿の効率を高め、可及的に短時間で室内を所望の湿度に加湿することができる加湿装置を提供することを目的とする。

本発明は、水分の吸着と脱離とが可能な吸着剤が設けられた２つの吸着熱交換器を含み、かつ２つの前記吸着熱交換器に冷媒を流通させて、交互に蒸発器又は凝縮器として機能させる冷媒回路と、
室外から室内、及び室内から室外へ流れる２系統の空気流を生成し、かつ２つの前記吸着熱交換器に各系統の空気流を交互に通過させる空気流生成機構と、
前記蒸発器を通過する室内の空気の水分を前記吸着剤に吸着させて当該空気を室外へ排出し、かつ前記凝縮器を通過する室外の空気に前記吸着剤から脱離した水分を付与して当該空気を室内に供給することによって加湿運転を実行する運転制御部と、を備えている加湿装置であって、
前記運転制御部は、前記加湿運転を停止している間、前記空気流生成機構によって室内又は室外の空気を前記吸着熱交換器に供給したあと室内又は室外に戻す空気流を生成し、当該空気に含まれる水分を前記吸着剤に吸着させる蓄湿運転を実行可能であり、かつ、前記蓄湿運転中に、前記吸着熱交換器に空気を供給する室内又は室外の温度が所定以上上昇したときに、当該蓄湿運転を停止する。

以上の構成によれば、加湿運転を停止している間に、室内又は室外の空気に含まれる水分を吸着熱交換器の吸着剤に吸着させることができる。したがって、その後加湿運転を開始したときに、室内に供給する空気により多くの水分を付与することが可能となり、効率よく室内を加湿することができる。その結果、室内を所望の湿度に短時間で加湿することが可能となる。
また、冬場等においては、通常、室外よりも室内の湿度が高いため、蓄湿運転の際に室内の空気を吸着熱交換器に供給すると、短時間でより多くの水分を吸着剤に吸着させることができる。また、蓄湿運転の際に室外の空気を吸着熱交換器に供給する場合は、室内の空気の移動を伴わないため、蓄湿運転中に室内に人が居たとしても不快感等を与えることもない。

前記運転制御部は、前記加湿運転を停止した直後に、室内の空気を前記吸着熱交換器に供給することによって蓄湿運転を実行することが好ましい。
加湿運転を停止した直後は、通常、室内の湿度は比較的高い状態にあるので、この室内の空気を吸着熱交換器に供給することによってより多くの水分を吸着剤に吸着させることができる。

また、前記運転制御部は、前記蓄湿運転中、前記吸着熱交換器に供給する室内又は室外の空気の温度が所定以上上昇したときに、当該蓄湿運転を停止する。
蓄湿運転中に室内又は室外の空気の温度が上昇すると、その空気を吸着熱交換器に供給したときに吸着剤に吸着された水分が脱離してしまう可能性がある。したがって、このような場合は、蓄湿運転を停止することによって吸着剤に水分が吸着された状態を維持することができる。

前記運転制御部は、前記蓄湿運転の際に、前記室内又は室外の空気を２つの吸着熱交換器に順次供給するように前記空気流生成機構を制御してもよい。
また、前記運転制御部は、前記蓄湿運転の際に、前記室内又は室外の空気を２つの吸着熱交換器に同時に供給するように前記空気流生成機構を制御してもよい。

本発明の加湿装置によれば、加湿装置の運転を開始したときの加湿の効率を高め、可及的に短時間で室内を所望の湿度に加湿することができる。

本発明の一実施の形態に係る調湿装置の内部の平面説明図である。図１におけるＡ−Ａ線矢視方向から見た調湿装置の内部の説明図である。図１におけるＢ−Ｂ線矢視方向から見た調湿装置の内部の説明図である。調湿装置の冷媒回路を示す配管系統図である。加湿運転時の調湿装置内の空気の流れを示す平面説明図である。加湿運転時の調湿装置内の空気の流れを示す平面説明図である。加湿運転時の調湿装置内の空気流通路と熱交換器室との間の空気の流れを示す説明図である。加湿運転時の調湿装置内の空気流通路と熱交換器室との間の空気の流れを示す説明図である。蓄室運転の第１の運転例を示す説明図であって、（ａ）は調湿装置内の空気の流れを示す平面説明図、（ｂ）は調湿装置内の空気流通路と熱交換器室との間の空気の流れを示す説明図である。同じく第１の運転例を示す説明図であって、（ａ）は調湿装置内の空気の流れを示す平面説明図、（ｂ）は調湿装置内の空気流通路と熱交換器室との間の空気の流れを示す説明図である。蓄室運転の第２の運転例を示す、調湿装置内の空気の流れを示す平面説明図である。蓄室運転の第３の運転例を示す説明図であって、（ａ）は調湿装置内の空気の流れを示す平面説明図、（ｂ）は調湿装置内の空気流通路と熱交換器室との間の空気の流れを示す説明図である。同じく第３の運転例を示す説明図であって、（ａ）は調湿装置内の空気の流れを示す平面説明図、（ｂ）は調湿装置内の空気流通路と熱交換器室との間の空気の流れを示す説明図である。蓄室運転の第４の運転例を示す、調湿装置内の空気の流れを示す平面説明図である。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の調湿装置の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る調湿装置の内部の平面説明図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ線矢視方向から見た調湿装置の内部の説明図である。図３は、図１におけるＢ−Ｂ線矢視方向から見た調湿装置の内部の説明図である。
本実施の形態に係る調湿装置１０は、室内の換気を行いながら除湿又は加湿を行うものであり、ケーシング１１と、冷媒回路１２と、空気流生成機構１３等を備えている。

ケーシング１１は、平面形状が長方形で扁平な直方体の箱形に形成されている。具体的に、ケーシング１１は、底板１８と、天板１９と、４枚の側板（第１〜第４側板）２１〜２４とを備えている。これら底板１８、天板１９、及び側板２１〜２４によって囲まれた空間内に冷媒回路１２の一部や空気流生成機構１３等が収容されている。また、ケーシング１１の一側面（第１側板２１の外面）には、電装品ユニット１５が設けられている。なお、以下の説明においては、ケーシング１１の平面形状（長方形状）における長辺に沿った方向を前後方向とし、短辺に沿った方向を左右方向とする。また、前後方向については、第１側板２１側を前側とし、第４側板２４側を後側とする。

図４は、調湿装置１０の冷媒回路１２を示す配管系統図である。冷媒回路１２は、第１熱交換器３１、四路切換弁（切換機構）２６、圧縮機２７、第２熱交換器３２、及び電動膨張弁（膨張機構）２８を冷媒配管２９によって接続してなり、冷媒を循環させることによって蒸気圧縮式の冷凍サイクルを実行するように構成されている。

圧縮機２７は、その吐出側が四路切換弁２６の第１のポートに接続され、その吸入側が四路切換弁２６の第２のポートに接続されている。第１熱交換器３１の一端は、四路切換弁２６の第３のポートに接続されている。第１熱交換器３１の他端は、電動膨張弁２８に接続されている。第２熱交換器３２の一端は、四路切換弁２６の第４のポートに接続されている。第２熱交換器３２の他端は、電動膨張弁２８に接続されている。

圧縮機２７は、いわゆる全密閉型であり、インバータによって回転数が制御される容量可変型の圧縮機とされている。
第１熱交換器３１及び第２熱交換器３２は、いずれも、伝熱管と多数のフィンとを備えた、いわゆるクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ式熱交換器により構成されている。また、第１熱交換器３１及び第２熱交換器３２の外表面には、その概ね全面に亘ってゼオライト等の吸着剤が担持されている。

四路切換弁２６は、第１のポートと第３のポートが連通しかつ第２のポートと第４のポートが連通する状態（図４（ａ）参照）と、第１のポートと第４のポートが連通しかつ第２のポートと第３のポートが連通する状態（図４（ｂ）参照）とに切り換え可能に構成されている。そして、冷媒回路１２は、この四路切換弁２６のポートの連通状態を切り換えることにより、冷媒循環方向を反転させ、第１熱交換器３１が凝縮器として機能し、第２熱交換器３２が蒸発器として機能する第１の冷凍サイクル動作と、第１熱交換器３１が蒸発器として機能し、第２熱交換器３２が凝縮器として機能する第２の冷凍サイクル動作とを行うことができる。

図１〜３に示されるように、空気流生成機構１３は、ケーシング１１内に室外空気及び室内空気を取り込み、それぞれ熱交換器３１，３２を通過させた後にケーシング１１から室内及び室外に吹き出す空気流を生成するものである。具体的に、空気流生成機構１３は、ケーシング１１内から空気を吹き出す第１ファン３４及び第２ファン３５を備えている。

第１ファン３４及び第２ファン３５は、シロッコファンにより構成されている。シロッコファンは、図１に示されるように、モータ３６によって回転する多翼の羽根車３７をファンケーシング３８内に設けたものである。ファンケーシング３８は円筒形に形成され、ファンケーシング３８の側面には吸込口が形成され、外周面には吹出口３８ａが形成されている（図２〜３参照）。また、第１ファン３４及び第２ファン３５は、インバータ制御によって風量を調整可能に構成されている。

また、空気流生成機構１３は、図１〜３に示されるように、第１，第２ファン３４，３５によってケーシング１１内に取り込まれた空気の流通路を制御する複数のダンパ４１〜４８を備えている。このダンパ４１〜４８の具体的な動作については後述する。

図１に示されるように、ケーシング１１の第２側板２２には、室外の空気をケーシング１１内に取り入れるための外気取入口５２と、ケーシング１１から室外に空気を排出するための排気吹出口５１とが形成されている。排気吹出口５１は、ケーシング１１の前部側に形成されており、外気取入口５２は、ケーシング１１の前後方向の略中央部に形成されている。そして、排気吹出口５１の近傍には、排気吹出用の第１ファン３４が配置されている。排気吹出口５１と外気取入口５２とには、それぞれダクトＤ１，Ｄ２の一端が接続され、これらのダクトＤ１，Ｄ２の他端側は室外（屋外）に接続されている。

ケーシング１１の第３側板２３には、室内の空気をケーシング１１内に取り入れるための内気取入口５４と、ケーシング１１から室内に空気を供給するための給気吹出口５３とが形成されている。給気吹出口５３は、ケーシング１１の前部側に形成されており、内気取入口５４は、ケーシング１１の前後方向の略中央部に形成されている。そして、給気吹出口５３の近傍には、給気吹出用の第２ファン３５が配置されている。給気吹出口５３と内気取入口５４とには、それぞれダクトＤ３，Ｄ４の一端が接続され、これらのダクトＤ３，Ｄ４の他端側は室内に接続されている。

以上の構成により、室外と室内とは、ダクトＤ１〜Ｄ４及びケーシング１１を介して相互に連通されている。
なお、以下の説明においては、図１に示されるように、外気取入口５２からケーシング１１内に取り入れられる空気をＯＡ、内気取入口５４からケーシング１１内に取り入れられる空気をＲＡ、排気吹出口５１からケーシング１１外へ排出される空気をＥＡ、給気吹出口５３からケーシング１１外へ排出される空気をＳＡと表記することがある。

図１に示されるように、ケーシング１１の内部には、第１ファン３４及び第２ファン３５が配置される送風室５６ａ，５６ｂと、その後方の空間とを区画する第１区画壁６１が設けられている。また送風室５６ａ，５６ｂは、第２区画壁６２によって、排気吹出用の第１ファン３４が配置される第１送風室５６ａと、給気吹出用の第２ファン３５が配置される第２送風室５６ｂとに区画されている。第２送風室５６ｂは第１送風室５６ａよりも左右方向に広く形成されている。

第１ファン３４と第２ファン３５との間における第２送風室５６ｂ内のスペースＳには、冷媒回路１２を構成する電動膨張弁２８や四路切換弁２６等（図４参照）が配置されている。このスペースＳから第１側板２１を貫通して引き出された冷媒配管２９には、ケーシング１１の外部に設置された圧縮機２７が接続されている。ただし、圧縮機２７はケーシング１１内のスペースＳに配置されていてもよい。

ケーシング１１内における第１，第２送風室５６ａ，５６ｂの後方には、熱交換器室５７，５８と空気流通路５９，６０とが形成されている。具体的に、第１区画壁６１の後方には、前後方向に沿って延びる第３区画壁６３と第４区画壁６４とが左右方向に並べて設けられている。第３区画壁６３及び第４区画壁６４の前端は第１区画壁６１に接続され、後端は第４側板２４に接続されている。第３区画壁６３と第４区画壁６４との間には、第１，第２熱交換器３１，３２が配置される熱交換器室５７，５８が形成されている。第３区画壁６３と第２側板２２との間、及び、第４区画壁６４と第３側板２３との間には、それぞれ第１空気流通路５９及び第２空気流通路６０が形成されている。

熱交換器室５７，５８は、第５区画壁６５によって前後に区画されている。そして、前側の第１熱交換器室５７には第１熱交換器３１が配置され、後側の第２熱交換器室５８には第２熱交換器３２が配置されている。本実施の形態では、第１熱交換器３１及び第２熱交換器３２は、図７及び図８に示されるように、それぞれ第１空気流通路５９側が第２空気流通路６０側よりも高くなるように傾斜した姿勢で配置されている。そのため、第１及び第２熱交換器室５７，５８内の空気流は、第１及び第２熱交換器３１，３２を左右方向かつ上下方向に流通するようになっている。このように第１及び第２熱交換器３１，３２を傾斜した姿勢で配置することで、空気の流通面積を拡大し、熱交換効率の向上及び吸着剤による水分の吸着効率の向上を図ることができる。なお、第１及び第２熱交換器３１，３２は、図７及び図８の例示とは逆方向に傾斜していてもよい。また、第１及び第２熱交換器３１，３２は、互いに逆方向に傾斜していてもよい。

図２に示されるように、第１空気流通路５９は、第６区画壁６６によって上下２段に区画されている。下段側の第１空気流通路５９ｂは、開口部６１ａを介して第１送風室５６ａに連通している。第１送風室５６ａ内に配置された第１ファン３４の吹出口３８ａは、排気吹出口５１に接続されている。
また、外気取入口５２は、上段側の第１空気流通路５９ａに連通している。また、上段側の第１空気流通路５９ａには、エアフィルタ７１（図１参照）が配設されている。このエアフィルタ７１は、吸込ダクトであるダクトＤ２の中心線と直交して配置されている。

図３に示されるように、第２空気流通路６０は、第７区画壁６７によって上下２段に区画されている。上段側の第２空気流通路６０ａは、開口部６１ｂを介して第２送風室５６ｂに連通している。第２送風室５６ｂに配置された第２ファン３５の吹出口３８ａは、給気吹出口５３に接続されている。
また、内気取入口５４は、下段側の第２空気流通路６０ｂに連通している。そして、下段側の第２空気流通路６０ｂには、エアフィルタ７１（図１参照）が配設されている。このエアフィルタ７１は、吸込ダクトであるダクトＤ４の中心線と直交して配置されている。

第１空気流通路５９には、外気取入口５２から取り入られる室外空気の湿度や温度等を検出するセンサ類７２が設けられ、第２空気流通路６０には、内気取入口５４から取り入れられる室内空気の湿度や温度等を検出するセンサ類７３が設けられている。

図１に示されるように、第１側板２１の前面に配置された電装品ユニット１５は、電装品箱内に、調湿装置１０全体の制御基板、圧縮機２７や第１，第２ファン３４，３５の制御基板（インバータ基板）等の電気部品を収容してなる。この電装品ユニット１５の点検や部品交換等を行うため、ケーシング１１の前方にはメンテナンス用の作業スペースが形成される。また、第１，第２ファン３４，３５に対するメンテナンスや冷媒回路１２における膨張弁２８や四路切換弁２６等のメンテナンスも第１側板２１を取り外すことによってケーシング１１の前方の作業スペースにおいて行うことができる。

すなわち、本実施の形態では、電装品ユニット１５、第１，第２ファン３４，３５、及び冷媒回路１２の一部２８，２６がケーシング１１の一側部である前部側の領域（第１側板２１の近傍の領域）に集中して配置されているので、これらのメンテナンスのための作業スペースもケーシング１１の前側に集中して形成することができる。その結果、当該作業スペースをケーシング１１の周囲に分散して形成する場合に比べて、作業スペース全体の平面的な面積を可及的に小さくすることができるとともに、調湿装置１０の周囲全体に広くスペースを確保する必要がなくなるので、調湿装置１０の設置場所の制約が少なくなり、調湿装置１０の設置の自由度を高めることができる。

また、排気吹出口５１及び外気取入口５２は、ケーシング１１の第２側板２２に形成され、給気吹出口５３及び内気取入口５４は、ケーシング１１の第３側板２３に形成されている。そのため、第２側板２２及び第３側板２３の周囲にはダクトＤ１〜Ｄ４を配設するためのスペースを確保する必要がある。一方、ケーシング１１の第４側板２４には、開口も形成されず、部品も設けられていないので、第４側板２４の周囲には特にスペースを確保する必要がない。そのため、第４側板２４を建物の壁際等に配置するような調湿装置１０の設置が可能となり、これによっても調湿装置１０の設置場所の制約を少なくし、設置の自由度を高めることができる。

また、第２側板２２に形成された排気吹出口５１及び外気取入口５２には、それぞれ室外へ向けて配設されるダクトＤ１，Ｄ２が接続されている。第３側板２３に形成された給気吹出口５３及び内気取入口５４には、それぞれ室内に向けて配設されるダクトＤ３，Ｄ４が接続されている。したがって、いずれのダクトＤ１〜Ｄ４も、同一の場所へ向けて配設されるものがケーシング１１の同一の側板２２，２３に接続されている。このような構成によって、ダクトの曲げ回数を少なくする等、配設経路を簡素化することができ、ダクトの設置に要するスペースを小さくすることができる。

図２に示されるように、第３区画壁６３には、４つの通気口８１〜８４が前後上下に並べて形成されている。これらの通気口８１〜８４は、それぞれダンパ４１〜４４によって開閉可能に構成されている。
また、図３に示されるように、第４区画壁６４には、４つの通気口８５〜８８が前後上下に並べて形成されている。これらの通気口８５〜８８は、それぞれダンパ４５〜４８によって開閉可能に構成されている。

図２に示されるように、第３区画壁６３に形成された上段側の通気口８３，８４は、上段側の第１空気流通路５９ａに連通している。また、下段側の通気口８１，８２は、下段側の第１空気流通路５９ｂに連通している。
図３に示されるように、第４区画壁６４に形成された上段側の通気口８５，８６は、上段側の第２空気流通路６０ａに連通している。また、下段側の通気口８７，８８は、下段側の第２空気流通路６０ｂに連通している。

また、第３，第４区画壁６３，６４に形成された通気口８１〜８８のうち、前側に配置された４つの通気口８１，８３，８５，８７は、前側の第１熱交換器室５７（図１参照）に連通し、後側に配置された４つの通気口８２，８４，８６，８８は、後側の第２熱交換器室５８（図１参照）に連通している。

次に、ダンパ４１〜４８の具体的な開閉動作とケーシング１１内の空気流について説明する。各ダンパ４１〜４８は、加湿運転及び除湿運転を行う場合に、次の開閉パターンに従って開閉動作を行う。
図２に示されるように、第３区画壁６３に設けられたダンパ４１〜４４のうち、上段側の前後のダンパ４３，４４は交互に開閉し（一方が開いたときに他方が閉じ、他方が開いたときに一方が閉じる）、同様に、下段側の前後のダンパ４１，４２も交互に開閉する。また、前側の上下のダンパ４３，４１は交互に開閉し、後側の上下のダンパ４４，４２も交互に開閉する。

図３に示されるように、第４区画壁６４に設けられたダンパ４５〜４８のうち、上段側の前後のダンパ４５，４６は交互に開閉し、下段側の前後のダンパ４７，４８も交互に開閉する。また、前側の上下のダンパ４５，４７は交互に開閉し、後側の上下のダンパ４６，４８も交互に開閉する。

また、第３，第４区画壁６３，６４に設けられた下段側のダンパ４１，４２，４７，４８のうち、前側に配置された２つのダンパ４１，４７が組となって同時に開閉し（一方が開いたときに他方も開き、一方が閉じたときに他方も閉じる）、後側に配置された２つのダンパ４２，４８が組となって同時に開閉する。
同様に、第３，第４区画壁６３，６４に設けられた上段側のダンパ４３，４４，４５，４６のうち、前側に配置された２つのダンパ４３，４５が組となって同時に開閉し、後側に配置された２つのダンパ４４，４６が組となって同時に開閉する。

そして、本実施の形態では、以上のようなダンパ４１〜４８の開閉パターンの組み合わせによって、図５に示される態様と、図６に示される態様とに空気流が切り換えられる。
図５に示される態様は、第１ファン３４によって内気取入口５４から取り入れられた室内空気が第１熱交換器室５７を通過して排気吹出口５１から排出され、第２ファン３５によって外気取入口５２から取り入れられた室外空気が第２熱交換器室５８を通過して給気吹出口５３から排出される態様である。また、図６に示される態様は、第１ファン３４によって内気取入口５４から取り入れられた室内空気が第２熱交換器室５８を通過して排気吹出口５１から排出され、第２ファン３５によって外気取入口５２から取り入れられた室外空気が第１熱交換器室５７を通過して給気吹出口５３から排出される態様である。

図７は、図５に示される空気流の態様に対応した、第１，第２空気流通路５９，６０と第１，第２熱交換器室５７，５８との間の空気流れを示す説明図である。
図７（ａ）に示されるように、内気取入口５４から下段側の第２空気流通路６０ｂに流入した空気流は、第４区画壁６４の下段前側に形成された通気口８７を介して第１熱交換器室５７に流入する。その後、当該空気流は、第１熱交換器３１を通過し、第３区画壁６３の下段前側に形成された通気口８１を介して下段側の第１空気流通路５９ｂに流入し、開口部６１ａを介して排気吹出口５１から室外に排出される。

同時に、図７（ｂ）に示されるように、外気取入口５２から上段側の第１空気流通路５９ａに流入した空気流は、第３区画壁６３の上段後側に形成された通気口８４を介して第２熱交換器室５８に流入する。その後、当該空気流は、第２熱交換器３２を通過し、第４区画壁６４の上段後側に形成された通気口８６を介して上段側の第２空気流通路６０ａに流入し、開口部６１ｂを介して給気吹出口５３から室内に供給される。

図８は、図６に示される空気流の態様に対応した、第１，第２空気流通路５９，６０と第１，第２熱交換器室５７，５８との間の空気の流れを示す説明図である。
図８（ａ）に示されるように、内気取入口５４から下段側の第２空気流通路６０ｂに流入した空気流は、第４区画壁６４の下段後側に形成された通気口８８を介して第２熱交換器室５８に流入する。その後、当該空気流は、第２熱交換器３２を通過し、第３区画壁６３の下段後側に形成された通気口８２を介して下段側の第１空気流通路５９ｂに流入し、開口部６１ａを介して排気吹出口５１から室外に排出される。

同時に、図８（ｂ）に示されるように、外気取入口５２から上段側の第１空気流通路５９ａに流入した空気流は、第３区画壁６３の上段前側に形成された通気口８３を介して第１熱交換器室５７に流入する。その後、当該空気流は、第１熱交換器３１を通過し、第４区画壁６４の上段前側に形成された通気口８５を介して上段側の第２空気流通路６０ａに流入し、開口部６１ｂを介して給気吹出口５３から室内に供給される。

図５及び図７に示される空気流の態様と図６及び図８に示される空気流の態様とは、図４に示される冷媒循環方向の切換動作（第１及び第２の冷凍サイクル動作）に合わせて所定時間毎（例えば、３分毎）に交互に繰り返して実行される。これによって調湿装置１０は、除湿運転と加湿運転とを行うことが可能となっている。なお、電装品ユニット１５（図１参照）に含まれる制御基板等は、以下に説明する加湿運転、除湿運転、及び蓄湿運転を実行するために圧縮機２７や空気流生成機構１３（第１，第２ファン３４，３５、ダンパ４１〜４８等）を制御するための運転制御部（コントローラ）を構成している。

（加湿運転の説明）
まず、加湿運転について説明する。第１の冷凍サイクル動作は、図４（ａ）に示されるように、圧縮機２７から吐出された冷媒が、第１熱交換器３１で放熱して凝縮し、その後に電動膨張弁２８へ送られて減圧される。減圧された冷媒は、第２熱交換器３２で吸熱して蒸発し、その後に圧縮機２７に吸入されて圧縮され、再び吐出される。したがって、第１の冷凍サイクル動作では、第１熱交換器３１が凝縮器として機能し、第２熱交換器３２が蒸発器として機能する。

このとき、図６及び図８に示されるように、外気取入口５２から取り入れられた室外空気ＯＡは第１熱交換器３１を通過し、熱交換後の空気ＳＡが給気吹出口５３から供給される。また、内気取入口５４から取り入れられた室内空気ＲＡは第２熱交換器３２を通過し、熱交換後の空気ＥＡが排気吹出口５１から排出される。具体的に、凝縮器としての第１熱交換器３１においては、吸着剤に吸着されていた水分が冷媒の熱によって脱離し、室外空気ＯＡに取り込まれる。これにより、第１熱交換器３１の吸着剤が再生されるとともに、室外空気ＯＡが加湿され、加湿後の空気ＳＡが給気吹出口５３から室内に供給される。また、蒸発器としての第２熱交換器３２においては、冷媒の吸熱によって室内空気ＲＡに含まれる水分が吸着剤に吸着（回収）され、室内空気ＲＡが除湿される。除湿後の空気ＥＡは排気吹出口５１から室外に排出される。

第２の冷凍サイクル動作は、図４（ｂ）に示されるように、圧縮機２７から吐出された冷媒が、第２熱交換器３２で放熱して凝縮し、その後に電動膨張弁２８へ送られて減圧される。減圧された冷媒は、第１熱交換器３１で吸熱して蒸発し、その後に圧縮機２７へ吸入されて圧縮され、再び吐出される。したがって、第２の冷凍サイクル動作では、第１熱交換器３１が蒸発器として機能し、第２熱交換器３２が凝縮器として機能する。

このとき、図５及び図７に示されるように、外気取入口５２から取り入れられた室外空気ＯＡは第２熱交換器３２を通過し、熱交換後の空気ＳＡが給気吹出口５３から供給される。内気取入口５４から取り入れられた室内空気ＲＡは第１熱交換器３１を通過し、熱交換後の空気ＥＡが排気吹出口５１から排出される。具体的に、凝縮器としての第２熱交換器３２においては、吸着剤に吸着されていた水分が冷媒の熱によって脱離し、室外空気ＯＡに取り込まれる。これにより、第２熱交換器３２の吸着剤が再生されるとともに、室外空気ＯＡが加湿され、加湿後の空気ＳＡは給気吹出口５３から室内に供給される。また、蒸発器としての第１熱交換器３１においては、冷媒の吸熱によって室内空気ＲＡに含まれる水分が吸着剤に吸着（回収）され、室内空気ＲＡが除湿される。除湿後の空気ＥＡは、排気吹出口５１から室外に排出される。

（除湿運転の説明）
次に、除湿運転について説明する。図４（ａ）に示される第１冷凍サイクル動作では、第１熱交換器３１が凝縮器として機能し、第２熱交換器３２が蒸発器として機能する。このとき、図５及び図７に示されるように、外気取入口５２から取り入れられた室外空気ＯＡは第２熱交換器３２を通過し、熱交換後の空気ＳＡが給気吹出口５３から供給される。内気取入口５４から取り入れられた室内空気ＲＡは第１熱交換器３１を通過し、熱交換後の空気ＥＡが排気吹出口５１から排出される。具体的に、凝縮器としての第１熱交換器３１においては、吸着剤に吸着されていた水分が冷媒の熱によって脱離し、室内空気ＲＡに取り込まれる。これにより、吸着剤が再生されるとともに室内空気ＲＡが加湿され、加湿後の空気ＥＡが排気吹出口５１から室外に排出される。また、蒸発器としての第２熱交換器３２においては、冷媒の吸熱によって室外空気ＯＡに含まれる水分が吸着剤に吸着（回収）され、室外空気ＯＡが除湿される。除湿後の空気ＳＡは、給気吹出口５３から室内へ供給される。

図４（ｂ）に示される第２の冷凍サイクル動作では、第１熱交換器３１が蒸発器として機能し、第２熱交換器３２が凝縮器として機能する。このとき、図６及び図８に示されるように、外気取入口５２から取り入れられた室外空気ＯＡは第１熱交換器３１を通過し、熱交換後の空気ＳＡが給気吹出口５３から供給される。内気取入口５４から取り入れられた室内空気ＲＡは第２熱交換器３２を通過し、熱交換後の空気ＥＡが排気吹出口５１から排出される。具体的に、凝縮器としての第２熱交換器３２においては、吸着剤に吸着されていた水分が冷媒の熱によって脱離し、室内空気ＲＡに取り込まれる。これにより、吸着剤が再生されるとともに室内空気ＲＡが加湿され、加湿後の空気ＥＡが排気吹出口５１から室外に排出される。また、蒸発器としての第１熱交換器３１においては、冷媒の吸熱によって室外空気ＯＡに含まれる水分が吸着剤に吸着（回収）され、室外空気ＯＡが除湿される。除湿後の空気ＳＡは、給気吹出口５３から室内へ供給される。

（蓄湿運転の説明）
以上のような加湿運転を開始しようとするとき、通常、室内の湿度は低い状態にあるため、内気取入口５４から取り込んだ室内空気を蒸発器として機能する熱交換器に通過させてもその吸着剤に十分に水分を吸着させることができない。したがって、その後、この熱交換器が凝縮器となったときに、外気取入口５２から取り入れた室外空気を通過させたとしても、水分を十分に付与することができず、効率よく室内を加湿することが困難である。

そこで、本実施の形態の調湿装置１０においては、加湿運転を開始するまでの間に、予め第１，第２熱交換器３１，３２の吸着剤に水分を蓄える「蓄湿運転」を行い、加湿運転を開始したときには、当該吸着剤に蓄えた水分を外気取入口５２から取り入れた室外空気に付与することによって、効率よく室内を加湿できるようにしている。

以下、蓄湿運転について４つの運転例を説明する。いずれの運転例においても、蓄湿運転は、圧縮機２７を停止した状態でファン３４，３５のみを動作させる運転となっている。
（第１の運転例）
図９及び図１０は、蓄湿運転の第１の運転例を示す説明図であり、（ａ）は調湿装置内の空気の流れを示す平面説明図、（ｂ）は調湿装置内の空気流通路と熱交換器室との間の空気の流れを示す説明図である。
第１の運転例では、加湿運転の停止中に、室内の空気をケーシング１１内に取り込み、当該空気に含まれる水分を第１，第２熱交換器３１，３２の吸着剤に吸着させた後、当該空気を再び室内に戻すように構成されている。

具体的に、蓄湿運転は、図９に示される第１の態様と、図１０に示される第２の態様とを順番に行うことによって、第１，第２熱交換器３１，３２の吸着剤に水分を吸着する。
第１の態様は、第２ファン３５によって内気取入口５４から取り入れた室内空気が、第１熱交換器室５７を通過して給気吹出口５３から排出される態様である。具体的には、図９（ｂ）に示されるように、内気取入口５４から下段側の第２空気流通路６０ｂに流入した空気は、第４区画壁６４の下段前側に形成された通気口８７を介して第１熱交換器室５７に流入する。そして、当該空気は、第１熱交換器３１に触れた後に第４区画壁６４の上段前側に形成された通気口８５を介して上段側の第２空気流通路６０ａに流入し、開口部６１ｂを介して給気吹出口５３から室内に戻される。

一方、図１０に示される第２の態様は、第２ファン３５によって内気取入口５４から取り入れられた室内空気が、第２熱交換器室５８を通過して給気吹出口５３から排出される態様である。具体的には、図１０（ｂ）に示されるように、内気取入口５４から下段側の第２空気流通路６０ｂに流入した空気は、第４区画壁６４の下段後側に形成された通気口８７を介して第２熱交換器室５８に流入する。そして、当該空気は、第２熱交換器３２に触れた後に、第４区画壁６４の上段後側に形成された通気口８６を介して上段側の第２空気流通路６０ａに流入し、開口部６１ｂを介して給気吹出口５３から室内に戻される。

以上のように、加湿運転の停止中に室内の空気を第１，第２熱交換器３１，３２に触れさせると、当該室内空気に含まれている水分が吸着剤に吸着され、蓄えられる。そのため、加湿運転を開始してからしばらくの間は、室内空気から取り込んだ水分に加えて、予め吸着剤に蓄えた水分を室内の加湿のために用いることができ、効率よく加湿を行うことができる。したがって、蓄湿運転を行うことによって加湿運転の立ち上がりをよくし、その結果、室内を所望の湿度まで短時間で高めることが可能となる。

なお、加湿運転の性能を表す指標として水分回収率と呼ばれるものがあり、これは、ケーシング１１に取り込まれた室内空気ＲＡに含まれる水分量のうち、どの程度の水分量が供給空気ＳＡとして室内に戻されるかを表すものである。具体的には、水分回収率Ｗは、以下の式（１）で表すことができる。
Ｗ＝（ＳＡｈ−ＯＡｈ）／ＲＡｈ×１００（％）・・・（１）
ただし、ＲＡｈ、ＯＡｈ、及びＳＡｈは、それぞれ室内空気、室外空気、及び室内に供給される空気の水分量（絶対湿度）である。

本出願の発明者らは、蓄湿運転を行わない場合と行った場合とで水分回収率を比較したところ、蓄湿運転を行わない場合は、水分回収率が８０〜８５％程度であったのに対して、上記の蓄湿運転を行った場合、加湿運転を開始してからしばらくの間は水分回収率が１００％以上となり、その後８０〜８５％程度に安定することを見出した。したがって、加湿運転を開始した当初は、蓄湿運転で蓄えた水分が好適に室内の加湿のために用いられていることがわかる。

以上のような蓄湿運転は、加湿運転を停止した直後に実行することが好ましい。加湿運転を停止した直後は、室内の湿度が比較的高い状態にあるため、室内空気からより多くの水分を取り込むことができるからである。なお、蓄湿運転を行うことによって、室内の湿度はより早く低下することになるが、蓄湿運転を行わなくても加湿運転を停止していれば自然に湿度は低下し、いずれは蓄湿運転を行った場合と同程度の湿度に落ち着くため、特に問題となることはない。

上記において、第１の態様と第２の態様とは、実行時間を同一とすることができる。例えば、第１の態様による蓄湿運転を３０分間行った後、第２の態様による蓄湿運転を３０分間行うように構成することができる。
ただし、室内の湿度は、蓄湿運転を行っている間に徐々に低下するため、吸着剤に吸着させることができる水分量も徐々に減少する。そのため、第１，第２熱交換器３１，３２の吸着剤に蓄える水分量のばらつきを小さくする場合は、先に実行する態様よりも後に実行する態様の時間を長くすることが好ましい。また、第１の態様と第２の態様とを短時間（例えば、１０分）で複数回ずつ交互に実行することによっても、吸着剤に蓄える水分量のばらつきを小さくすることが可能となる。

蓄湿運転中、室内に外気や日光が侵入したり、暖房運転が実行されたりすると、室内の温度が上昇するが、その室内の空気が熱交換器に触れると、吸着剤に蓄えた水分が脱離してしまう可能性がある。そのため、蓄湿運転中における室内の温度を検出しておき、当該温度が所定値（例えば、３〜５℃）以上上昇した場合には、蓄湿運転を停止するように運転を制御することが好ましい。

（蓄湿運転の第２の運転例）
図１１は、蓄湿運転の第２の運転例を示す、調湿装置内の空気の流れを示す平面説明図である。
この第２運転制御は、上述の第１の運転例における第１の態様と第２の態様とを組み合わせて同時に実行するものである。具体的には、第２ファン３５によって内気取入口５４から取り入れられた室内空気が第１及び第２熱交換器室５７，５８に同時に流入し、第１及び第２熱交換器３１，３２に触れた後に給気吹出口５３から排出されるようになっている。

この第２の運転例では、第１及び第２熱交換器３１，３２の吸着剤に同時に水分を蓄えることができるので、両方の吸着剤に蓄えられる水分量のバラツキを少なくすることができる。したがって、第１の運転例のように、第１の態様と第２の態様との時間調整を行う必要が無く、運転制御を容易に行うことができる。

（蓄湿運転の第３の運転例）
以上の第１，第２の運転例は、いずれも室内空気に含まれる水分を第１，第２熱交換器３１，３２の吸着剤に蓄えるものであったが、次に説明する第３の運転例は、室外空気に含まれる水分を第１，第２熱交換器３１，３２の吸着剤に蓄えるようにしたものである。
図１２及び図１３は、蓄湿運転の第３の運転例を示す説明図であり、（ａ）は調湿装置内の空気の流れを示す平面説明図、（ｂ）は調湿装置内の空気流通路と熱交換器室との間の空気の流れを示す説明図である。

第３の運転例による蓄湿運転は、図１２に示される態様（第１の態様）と、図１３に示される態様（第２の態様）とを順番に行うことによって、第１，第２熱交換器３１，３２の吸着剤に水分を吸着する。
第１の態様は、第１ファン３４によって外気取入口５２から取り入れた室外空気が、第１熱交換器室５７を通過して排気吹出口５１から排出される態様である。具体的には、図１２（ｂ）に示されるように、外気取入口５２から上段側の第１空気流通路５９ａに流入した空気は、第３区画壁６３の上段前側に形成された通気口８３を介して第１熱交換器室５７に流入する。そして、当該空気は、第１熱交換器３１に触れた後に第３区画壁６３の下段前側に形成された通気口８１を介して下段側の第１空気流通路５９ｂに流入し、開口部６１ａを介して排気吹出口５１から室外に排出される。

一方、図１３に示される第２の態様は、第１ファン３４によって外気取入口５２から取り入れられた室外空気が、第２熱交換器室５８を通過して排気吹出口５１から排出される態様である。具体的には、図１３（ｂ）に示されるように、外気取入口５２から上段側の第１空気流通路５９ａに流入した空気は、第３区画壁６３の上段後側に形成された通気口８４を介して第２熱交換器室５８に流入する。そして、当該空気は、第２熱交換器３２に触れた後に、第３区画壁６３の下段後側に形成された通気口８２を介して下段側の第１空気流通路５９ｂに流入し、開口部６１ａを介して排気吹出口５１から室外に排出される。

以上のように、加湿運転の停止中に室外の空気を第１，第２熱交換器３１，３２に触れさせると、当該室外空気に含まれている水分が吸着剤に吸着され、蓄えられる。そのため第１，第２の運転例と同様に、加湿運転を開始してからしばらくの間は、室内空気から取り込んだ水分に加えて、予め吸着剤に蓄えた水分を室内の加湿のために用いることができ、効率よく加湿を行うことができる。したがって、蓄湿運転を行うことによって加湿運転の立ち上がりをよくし、室内を所望の湿度まで短時間で高めることが可能となる。

また、第３の運転例においては、室外空気の水分を吸着剤に蓄えるため、第１，第２の運転例のように加湿運転を停止した直後に限らず、次の加湿運転を開始するまでの期間であればいつ実行してもよい。
また、第３の運転例では、室外空気をケーシング１１内に取り込んで水分を蓄えた後に室外に排出するため、室内の空気の移動を伴わない。そのため、居室者に対して風が当たったり、室内の湿度が急に変化したりすることがなく、居室者に対して不快感を与えることもほとんどない。また、蓄湿運転に伴う音が室内に伝達されることも少なくなる。

（蓄湿運転の第４の運転例）
図１４は、蓄湿運転の第４の運転例を示す、調湿装置内の空気の流れを示す平面説明図である。
この第４運転制御は、上述の第３の運転例における第１の態様と第２の態様とを組み合わせて同時に実行するものである。具体的には、第１ファン３４によって外気取入口５２から取り入れられた室外空気が第１及び第２熱交換器室５７，５８に同時に流入し、第１及び第２熱交換器３１，３２に触れた後に排気吹出口５１から排出されるようになっている。

この第４の運転例では、第１及び第２熱交換器３１，３２の吸着剤に同時に水分を蓄えることができるので、両方の吸着剤に蓄えられる水分量のバラツキを少なくすることができる。したがって、第１，第３の運転例のように、第１の態様と第２の態様との時間調整を行う必要が無く、運転制御を容易に行うことができる。

〔その他の変形例〕
本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において適宜変更することができる。
例えば、上記実施の形態の調湿装置１０は、除湿と加湿との両方が可能な装置とされているが、除湿を行わない加湿専用の装置であってもよい。

また、上記実施の形態の調湿装置１０は、図１に示されるように、ファン３４，３５から離れて配置された外気取入口５２及び内気取入口５４から室内や室外の空気をケーシング１１内に取り入れ、ファン３４，３５の近傍に配置された排気吹出口５１及び給気吹出口５３から空気を吹き出すように構成された、空気吸込タイプの調湿装置（加湿装置）１０であったが、ファン３４，３５の近傍に配置された外気取入口及び内気取入口から室内や室外の空気をケーシング１１内に取り入れ、ファン３４，３５から離れて配置された排気吹出口及び給気吹出口から空気を吹き出すように構成された、空気押し込みタイプの調湿装置にも採用することができる。

また、空気流生成機構１３における具体的な空気流の態様についても適宜変更可能である。例えば、上記各実施の形態では、上側の空気流通路５９ａ，６０ａから熱交換器室５７，５８を通過した空気流は同じく上側の空気流通路６０ａ，５９ａに流入し、下側の空気流通路５９ｂ，６０ｂから熱交換器室５７．５８を通過した空気流は、同じく下側の空気流通路６０ｂ，５９ｂに流入するように構成されているが、これとは異なり、上側の空気流通路５９ａ，６０ａから熱交換器室５７，５８を通過した空気流は下側の空気流通路６０ｂ，５９ｂに流入し、又は、下側の空気流通路５９ｂ，６０ｂから熱交換器室５７，５８を通過した空気流は上側の空気流通路６０ａ，５９ａに流入するように構成されていてもよい。

１２：冷媒回路
１３：空気流生成機構
３１：第１熱交換器（吸着熱交換器）
３２：第２熱交換器（吸着熱交換器）

Claims

水分の吸着と脱離とが可能な吸着剤が設けられた２つの吸着熱交換器（３１，３２）を含み、かつ２つの前記吸着熱交換器（３１，３２）に冷媒を流通させて、交互に蒸発器又は凝縮器として機能させる冷媒回路（１２）と、
室外から室内、及び室内から室外へ流れる２系統の空気流を生成し、かつ２つの前記吸着熱交換器に各系統の空気流を交互に通過させる空気流生成機構（１３）と、
前記蒸発器を通過する室内の空気の水分を前記吸着剤に吸着させて当該空気を室外へ排出し、かつ前記凝縮器を通過する室外の空気に前記吸着剤から脱離した水分を付与して当該空気を室内に供給することによって加湿運転を実行する運転制御部と、を備えている加湿装置であって、
前記運転制御部は、前記加湿運転を停止している間、前記空気流生成機構（１３）によって室内又は室外の空気を前記吸着熱交換器（３１，３２）に供給したあと室内又は室外に戻す空気流を生成し、当該空気に含まれる水分を前記吸着剤に吸着させる蓄湿運転を実行可能であり、かつ、前記蓄湿運転中に、前記吸着熱交換器（３１，３２）に空気を供給する室内又は室外の温度が所定以上上昇したときに、当該蓄湿運転を停止する、加湿装置。
前記運転制御部は、前記加湿運転を停止した直後に、室内の空気を前記吸着熱交換器（３１，３２）に供給することによって蓄湿運転を実行する、請求項１に記載の加湿装置。
前記運転制御部は、前記蓄湿運転の際に、前記室内又は室外の空気を２つの吸着熱交換器（３１，３２）に順次供給するように前記空気流生成機構（１３）を制御する、請求項１又は２に記載の加湿装置。
前記運転制御部は、前記蓄湿運転の際に、前記室内又は室外の空気を２つの吸着熱交換器に同時に供給するように前記空気流生成機構（１３）を制御する、請求項１又は２に記載の加湿装置。