JP6443964B2 - 調湿ユニット - Google Patents

Description

本発明は調湿ユニットに関し、特に連続運転を可能にしながら構造を簡素化した調湿ユニットに関する。

除湿手段として、いわゆる過冷却除湿再熱が広く行われてきた。近年、過冷却除湿再熱以外の除湿手段として、デシカント（乾燥剤）を用いたものが採用されている。デシカントを用いた湿度調節装置として、第１の吸着ユニットで吸着材を再生して第２空気を加湿すると同時に第２の吸着ユニットで第１空気を除湿する第１動作と、第２の吸着ユニットで吸着材を再生して第２空気を加湿すると同時に第１の吸着ユニットで第１空気を除湿する第２動作とを所定の切換時間間隔で交互に繰り返す調湿装置であり、第１動作と第２動作との切換に際し、８つのダンパを開閉して空気流路を切り換えることで連続的に吸着ユニットの除湿・再生を行うものがある（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００４−３５３８８７号公報（段落００６２、図１等）

しかしながら、特許文献１に記載の湿度調節装置は、連続的に吸着ユニットの除湿・再生を行うために、空気流路を切り換える構成として、８つのダンパを用いているので、構成が複雑になると共に、イニシャルコストが嵩むこととなる。

本発明は上述の課題に鑑み、連続運転を可能にしながら構造を簡素化した調湿ユニット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の態様に係る調湿ユニットは、例えば図２に示すように、除湿対象空気ＯＡと接触したときに除湿対象空気ＯＡ中の水分を吸着し、加湿対象空気ＲＡと接触したときに加湿対象空気ＲＡに水分を放出する調湿材２１、２２を収容する調湿材収容チャンバー１０と；調湿材収容チャンバー１０内の空間を、第１の空間１１と第２の空間１２とに区画する区画部材１３と；第１の空間１１に設けられた調湿材である第１の調湿材２１と；第２の空間１２に設けられた調湿材である第２の調湿材２２と；調湿材収容チャンバー１０の一面１４に接して設けられた一方チャンバー３０であって、第１の空間１１及び第２の空間１２に隣接して配置され、外部に通ずる第１の一方開口３１と、外部に通ずる第２の一方開口３２とが形成された一方チャンバー３０と；調湿材収容チャンバー１０の一面１４に対向する他面１５に接して設けられた他方チャンバー５０であって、第１の空間１１及び第２の空間１２に隣接して配置され、外部に通ずる第１の他方開口５１と、外部に通ずる第２の他方開口５２とが形成された他方チャンバー５０とを備え；一方チャンバー３０と第１の空間１１との境界面１４に第１の一方連通口３５が形成され、他方チャンバー５０と第１の空間１１との境界面１５の第１の調湿材２１を挟んで第１の一方連通口３５と反対側の部分に第１の他方連通口５５が形成され、一方チャンバー３０と第２の空間１２との境界面１４に第２の一方連通口３６が形成され、他方チャンバー５０と第２の空間１２との境界面１５の第２の調湿材２２を挟んで第２の一方連通口３６と反対側の部分に第２の他方連通口５６が形成され；一方チャンバー３０の内部の空間を仕切る一方ダンパ３８であって、一方チャンバー３０の内部を、第１の一方開口３１と第１の一方連通口３５とが存在する空間及び第２の一方開口３２と第２の一方連通口３６とが存在する空間に仕切る状態と、第１の一方開口３１と第２の一方連通口３６とが存在する空間及び第２の一方開口３２と第１の一方連通口３５とが存在する空間に仕切る状態と、に切り替え可能な一方ダンパ３８と；他方チャンバー５０の内部の空間を仕切る他方ダンパ５８であって、他方チャンバー５０の内部を、第１の他方開口５１と第１の他方連通口５５とが存在する空間及び第２の他方開口５２と第２の他方連通口５６とが存在する空間に仕切る状態と、第１の他方開口５１と第２の他方連通口５６とが存在する空間及び第２の他方開口５２と第１の他方連通口５５とが存在する空間に仕切る状態と、に切り替え可能な他方ダンパ５８とをさらに備える。

このように構成すると、２つのダンパで水分の吸着と脱着とを切り替えることが可能となり、簡便な構成で空気中の水分調節の連続運転が可能となる。

また、本発明の第２の態様に係る調湿ユニットは、例えば図２に示すように、上記本発明の第１の態様に係る調湿ユニット１において、一方ダンパ３５が一方回転軸３８ａを有し；他方ダンパ５８が他方回転軸５８ａを有し；一方回転軸３８ａと他方回転軸５８ａとが連動するように構成されている。

このように構成すると、水分の吸着と脱着との切り替え時のダンパ操作が簡便になる。

本発明によれば、２つのダンパで水分の吸着と脱着とを切り替えることが可能となり、簡便な構成で空気中の水分調節の連続運転が可能となる。

本発明の実施の形態に係る調湿ユニットの模式的系統図である。 本発明の実施の形態に係る調湿ユニットの構造を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係る調湿ユニットの構造を示す水平断面図である。

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、本発明の実施の形態に係る調湿ユニット１で行われる湿度調節の原理を説明する。図１は、調湿ユニット１の模式的系統図である。調湿ユニット１は、空気に接して水分を吸着及び放出する調湿材を有する第１調湿セット２１と、第１調湿セット２１と同様に構成された第２調湿セット２２とを備えている。第１調湿セット２１及び第２調湿セット２２が有する調湿材は、水分を吸着して保持する水分量が多くなるに連れて単位時間あたりの吸着量が減少して行くが、吸着した水分を放出させることにより、再び当初の吸着能力を発揮することとなる。そこで、調湿ユニット１は、第１調湿セット２１及び第２調湿セット２２の２セット設け、一方の調湿セットで水分の吸着を行っている間に、他方の調湿セットでは水分の放出を行わせ、水分の吸着を行わせたい空気を適宜入れ替えることにより、除湿したい空気中の水分の調湿材への吸着を連続して行わせることを可能にしている。

具体的には、調湿ユニット１では、ある期間において、外気ＯＡを導入し、第１調湿セット２１に接触させ、湿度を変化させて給気ＳＡとして流出すると共に、還気ＲＡを導入し、第２調湿セット２２に接触させ、湿度を変化させて排気ＥＡとして流出する。このとき、第１調湿セット２１で外気ＯＡ中の水分を吸着する場合（典型的には、冷房時等の、除湿した空気を給気ＳＡとして供給する場合）は、第２調湿セット２２で還気ＲＡ中に水分を放出し、第１調湿セット２１で外気ＯＡ中に水分を放出する場合（典型的には、暖房時等の、加湿した空気を給気ＳＡとして供給する場合）は、第２調湿セット２２で還気ＲＡ中の水分を吸着する。時間経過と共に、第１調湿セット２１及び第２調湿セット２２において、水分の吸着量又は放出量が減少するようになる。そのため、次の期間において、図１中の破線の流路を通るように、外気ＯＡを第２調湿セット２２に導いて湿度を変化させて給気ＳＡとして流出すると共に、還気ＲＡを第１調湿セット２１に導いて湿度を変化させて排気ＥＡとして流出するように入れ替えることで、空気中の湿度変化を継続させる。このため、調湿ユニット１は、空気の経路を入れ替えるための流入ダンパ３８及び流出ダンパ５８を備えている。流入ダンパ３８は、外気ＯＡ及び還気ＲＡを、それぞれ、第１調湿セット２１及び第２調湿セット２２のどちらに流入させるかを切り替えるダンパである。流出ダンパ５８は、給気ＳＡ及び排気ＥＡが、第１調湿セット２１及び第２調湿セット２２のどちらから流出させるかを切り替えるダンパである。

通常、夏季は外気ＯＡの湿度が高いため、第１調湿セット２１又は第２調湿セット２２で外気ＯＡ中の水分を吸着させ、第２調湿セット２２又は第１調湿セット２１で還気ＲＡ中に水分を放出させる。冬季は外気ＯＡの湿度が低いため、第１調湿セット２１又は第２調湿セット２２で外気ＯＡ中に水分を放出させ、第２調湿セット２２又は第１調湿セット２１で還気ＲＡ中の水分を吸着させる。つまり、通常、夏季は、外気ＯＡが除湿対象空気、還気ＲＡが加湿対象空気となり、冬季は、外気ＯＡが加湿対象空気、還気ＲＡが除湿対象空気となる。なお、第１調湿セット２１及び第２調湿セット２２が有する調湿材として、塩化リチウム、ゼオライト、シリカゲル等のデシカント（乾燥剤）を用いることができる。

調湿材は、一般に、相対湿度が上昇するほど水分の吸着量が上昇し、相対湿度が低下するほど水分の吸着量が低下（放出量が上昇）する特性を有している。ここでいう相対湿度は、調湿材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、調湿材の構造を概念で表現すると、調湿材の内部には、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。調湿材の温度が変化すると、調湿材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、調湿材の温度が変化して、調湿材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、調湿材は、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。したがって、調湿材の温度を変化させることで、空気中の水分をより吸着しやすく、あるいは、空気中に水分をより放出しやすくすることができる。このため、調湿ユニット１は、第１調湿セット２１及び第２調湿セット２２が、それぞれ、冷水Ｃ又は温水Ｈを導入することで温度が変化するコイルの表面に、調湿材が塗布された構成となっている。

コイルに塗布されている調湿材は、コイルからの熱伝達により温度が変化するように構成されている。コイル内には、典型的には、調湿材に水分を吸着させるときには冷水Ｃを流し、調湿材から水分を放出させるときには温水Ｈを流すこととなる。上述のように、調湿材に対する水分の吸着及び放出は、時間差で繰り返されることとなるところ、コイル内を流れる流体も冷水Ｃ及び温水Ｈのいずれかが交互に流れることとなる。そこで、コイル内を流れる流体が冷水Ｃ及び温水Ｈのいずれであるかを不問にするときは、便宜上「冷温水ＣＨ」ということとする。つまり、「冷温水ＣＨ」というときは、冷水Ｃ又は温水Ｈのどちらかを指すことになる。

第１調湿セット２１には、冷温水ＣＨを導入及び導出する第１冷温水管２５が接続されている。第２調湿セット２２には、冷温水ＣＨを導入及び導出する第２冷温水管２６が接続されている。第１調湿セット２１及び第２調湿セット２２に供給される冷温水ＣＨは、典型的には熱源機器（不図示）で温度調節が行われる。熱源機器（不図示）としては、冷水Ｃ及び温水Ｈを同時に生成することができる冷温水発生機や、専ら冷水Ｃを生成する冷凍機と専ら温水Ｈを生成するヒートポンプ又はボイラとの組み合わせ等を用いることができる。熱源機器（不図示）には、冷水Ｃを導入及び導出する冷水管（不図示）と、温水Ｈを導入及び導出する温水管（不図示）とが接続されている。熱源機器（不図示）に接続されている冷水管及び温水管は、四方弁（不図示）を介して第１冷温水管２５及び第２冷温水管２６と接続されている。四方弁（不図示）を操作することにより、熱源機器（不図示）で生成された冷水Ｃ及び温水Ｈに関し、第１調湿セット２１に冷水Ｃを供給しつつ第２調湿セット２２に温水Ｈを供給する状態と、第１調湿セット２１に温水Ｈを供給しつつ第２調湿セット２２に冷水Ｃを供給する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。上述のような原理で空気の除湿及び加湿を行う調湿ユニット１の構造を以下に説明する。

図２は、調湿ユニット１の構造を示す分解斜視図である。図３は、調湿ユニット１の構造を示す水平断面図である。調湿ユニット１は、第１調湿セット２１及び第２調湿セットを収容する調湿材チャンバー１０と、流入ダンパ３８を収容する流入チャンバー３０と、流出ダンパ５８を収容する流出チャンバー５０とを備えている。本実施の形態では、調湿材チャンバー１０が調湿材収容チャンバーに相当する。また、流入チャンバー３０が一方チャンバーに相当し、流入ダンパ３８が一方ダンパに相当する。また、流出チャンバー５０が他方チャンバーに相当し、流出ダンパ５８が他方ダンパに相当する。本実施の形態では、流入チャンバー３０、調湿材チャンバー１０、流出チャンバー５０が、下方から上方に向かってこの順に積層されている。つまり、図２では、これらが、内部構造の把握のために分離して示されているが、実際は連なって一体に構成されている。また、図３では、図３（Ａ）に流出チャンバー５０内の構成を、図３（Ｂ）に調湿材チャンバー１０内の構成を、図３（Ｃ）に流入チャンバー３０内の構成を、それぞれ示している。以下、説明の便宜上、図２の紙面において、左斜め手前側を「前」、右斜め後方を「後」、左側を「左」、右側を「右」、上方を「上」、下方を「下」という場合もある。図３の紙面においては、図３（Ａ）〜（Ｃ）のそれぞれにおいて、下方が「前」、上方が「後」左側が「左」、右側が「右」に対応する。

調湿材チャンバー１０は、直方体状に形成されている。調湿材チャンバー１０は、平面形状が正方形となっている。調湿材チャンバー１０の高さは、第１調湿セット２１（第２調湿セット２２）を収容することができる高さに形成されている。調湿材チャンバー１０は、内部の空間を仕切る区画部材としての仕切板１３が設けられている。仕切板１３は、調湿材チャンバー１０内の空間を、前後に二等分するように設けられている。仕切板１３は、調湿材チャンバー１０に固定されている。仕切板１３によって、調湿材チャンバー１０は、前側の第１空間１１と、後側の第２空間１２とに区画されている。つまり、仕切板１３は、隔壁として機能する。第１空間１１には、第１調湿セット２１が配設されている。第２空間１２には、第２調湿セット２２が配設されている。調湿材チャンバー１０は、下端に、流入面１４が設けられている。流入面１４は、調湿材チャンバー１０と流入チャンバー３０との境界となる面である。換言すれば、調湿材チャンバー１０と流入チャンバー３０とは、流入面１４を介して隣接している。第１空間１１における流入面１４には、第１の一方連通口としての第１流入口３５が形成されている。第１流入口３５は、第１調湿セット２１よりも左側に形成されている。第１流入口３５により、第１空間１１と流入チャンバー３０との間で空気が流通することができるようになっている。第２空間１２における流入面１４には、第２の一方連通口としての第２流入口３６が形成されている。第２流入口３６は、第２調湿セット２２よりも右側に形成されている。第２流入口３６により、第２空間１２と流入チャンバー３０との間で空気が流通することができるようになっている。

流入チャンバー３０は、直方体状に形成されている。流入チャンバー３０は、平面形状が、調湿材チャンバー１０と同じ大きさの正方形となっている。流入チャンバー３０の内部には、流入ダンパ３８が設けられている。流入ダンパ３８は、一方回転軸としての流入ダンパ軸３８ａを有している。流入ダンパ軸３８ａは、長方形の流入ダンパ３８を長手方向で二等分するように設けられている。流入ダンパ３８は、流入ダンパ軸３８ａの一端が流入チャンバー３０の平面正方形の図心に設置されて、流入ダンパ軸３８ａが上下に延びるように設置されている。流入ダンパ軸３８ａは、駆動装置（不図示）に接続されており、軸回りで正逆方向に回転することができるように構成されている。流入チャンバー３０は、流入ダンパ軸３８ａ回りに回転する流入ダンパ３８により、内部の空間を、前後に二等分された状態と、左右に二等分された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。

流入チャンバー３０は、前側の壁面の右寄りに、外気ＯＡを導入する外気口３１が形成されている。外気口３１は、第１の一方開口に相当する。また、流入チャンバー３０は、後側の壁面の左寄りに、還気ＲＡを導入する還気口３２が形成されている。還気口３２は、第２の一方開口に相当する。流入チャンバー３０の内部には、第１ファン４１と、第２ファン４２とが設置されている。第１ファン４１は、流入チャンバー３０内の空気を、第１流入口３５を介して調湿材チャンバー１０の第１空間１１に送るものである。第１ファン４１は、流入チャンバー３０内の空間を仮に前後左右に四等分した際の、前方左側の空間に設置されている。第２ファン４２は、流入チャンバー３０内の空気を、第２流入口３６を介して調湿材チャンバー１０の第２空間１２に送るものである。第２ファン４２は、流入チャンバー３０内の空間を仮に前後左右に四等分した際の、後方右側の空間に設置されている。流入ダンパ３８は、流入ダンパ軸３８ａ回りに回転するときに、第１ファン４１及び第２ファン４２が設置されている空間を通過せず、両端辺がそれぞれ外気口３１及び還気口３２の前を通過する方向で回動するように構成されている。

流出チャンバー５０は、直方体状に形成されている。流出チャンバー５０は、平面形状が、調湿材チャンバー１０と同じ大きさの正方形となっている。流出チャンバー５０は、下端に、流出面１５が設けられている。流出面１５は、流出チャンバー５０と調湿材チャンバー１０との境界となる面である。換言すれば、流出チャンバー５０と調湿材チャンバー１０とは、流出面１５を介して隣接している。流出チャンバー５０内の空間を仮に前後左右に四等分した際の、前方右側の流出面１５には、第１の他方連通口としての第１流出口５５が形成されている。第１流出口５５により、流出チャンバー５０は、第１調湿セット２１よりも右側の第１空間１１と連通している。第１空間１１は、第１調湿セット２１に対して、左に第１流入口３５が、右に第１流出口５５が、それぞれ形成されている。流出チャンバー５０内の空間を仮に前後左右に四等分した際の、後方左側の流出面１５には、第２の他方連通口としての第２流出口５６が形成されている。第２流出口５６により、流出チャンバー５０は、第２調湿セット２２よりも左側の第２空間１２と連通している。第２空間１２は、第２調湿セット２２に対して、右に第２流入口３６が、左に第２流出口５６が、それぞれ形成されている。

流出チャンバー５０の内部には、流出ダンパ５８が設けられている。流出ダンパ５８は、他方回転軸としての流出ダンパ軸５８ａを有している。流出ダンパ軸５８ａは、長方形の流出ダンパ５８を長手方向で二等分するように設けられている。流出ダンパ５８は、流出ダンパ軸５８ａの一端が流出面１５の正方形の図心に設置されて、流出ダンパ軸５８ａが上下に延びるように設置されている。流出ダンパ軸５８ａは、駆動装置（不図示）に接続されており、軸回りで正逆方向に回転することができるように構成されている。流出チャンバー５０は、流出ダンパ軸５８ａ回りに回転する流出ダンパ５８により、内部の空間を、前後に二等分された状態と、左右に二等分された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。流出ダンパ５８は、流入ダンパ３８と同期して回動するように構成されている。本実施の形態では、流出ダンパ５８と流入ダンパ３８とが、同じ向きで設置されている。また、流出ダンパ軸５８ａと流入ダンパ軸３８ａとが、同一の仮装直線上に配置されるように構成されている。

流出チャンバー５０は、左側の壁面の前寄りに、給気ＳＡを調湿ユニット１の外に出す供給口５１が形成されている。供給口５１は、第１の他方開口に相当する。また、流出チャンバー５０は、右側の壁面の後寄りに、排気ＥＡを排出する排気口５２が形成されている。排気口５２は、第２の他方開口に相当する。本実施の形態では、流出チャンバー５０の内部にファンが設けられておらず、流入チャンバー３０の内部に設けられた第１ファン４１及び第２ファン４２によって、供給口５１からの給気ＳＡの供給と排気口５２からの排気ＥＡの排出が行われるようになっている。換言すれば、第１ファン４１及び第２ファン４２は、共に、外気口３１から導入した外気ＯＡを給気ＳＡとして供給口５１から供給する、又は、還気口３２から導入した還気ＲＡを排気ＥＡとして排気口５２から排出することができる性能を有している。本実施の形態では、流出ダンパ５８は、流出ダンパ軸５８ａ回りに回転するときに、壁面に対向する端辺が供給口５１及び排気口５２の前を通過せず、流出面１５に対向する辺が第１流出口５５及び第２流出口５６の上を通過する方向で回動するように構成されている。

なお、外気口３１、還気口３２、供給口５１、排気口５２には、それぞれ、必要に応じてダクト（不図示）が接続され、所定の場所との間で、外気ＯＡ、還気ＲＡ、給気ＳＡ、排気ＥＡの搬送が行われる。

引き続き図１乃至図３を参照して、調湿ユニット１の作用を説明する。以下に、除湿した空気を給気ＳＡとして供給する場合を説明する。調湿ユニット１の起動時に、第１調湿セット２１の方が、第２調湿セット２２よりも、除湿に適した状態であるとする。この場合、流入ダンパ３８が流入チャンバー３０内の空間を前後に二等分する向きに流入ダンパ３８をセットすると共に、流出ダンパ５８が流出チャンバー５０内の空間を前後に二等分する向きに流出ダンパ５８をセットする。そして、第１調湿セット２１には冷水Ｃを供給し、第２調湿セット２２には温水Ｈを供給する。この状態で、第１ファン４１及び第２ファン４２を起動する。

第１ファン４１の作動により、外気ＯＡが外気口３１から流入チャンバー３０に入り、第１流入口３５を介して調湿材チャンバー１０の第１空間１１に入る。第１空間１１に入った外気ＯＡは、第１調湿セット２１に接触し、冷やされた第１調湿セット２１が外気ＯＡ中の水分を吸着することで外気ＯＡ中の水分が減少して、外気ＯＡよりも湿度が低い給気ＳＡとなる。第１空間１１で生成された給気ＳＡは、第１流出口５５を介して流出チャンバー５０に入り、供給口５１から出て、給気ＳＡの供給場所に導かれる。他方、第２ファン４２の作動により、還気ＲＡが還気口３２から流入チャンバー３０に入り、第２流入口３６を介して調湿材チャンバー１０の第２空間１２に入る。第２空間１２に入った還気ＲＡは、第２調湿セット２２に接触し、温められた第２調湿セット２２が還気ＲＡに水分を放出することで還気ＲＡに水分が付加されて、還気ＲＡよりも湿度が高い排気ＥＡとなる。第２空間１２で生成された排気ＥＡは、第２流出口５６を介して流出チャンバー５０に入り、排気口５２から排出される。

上述のように、第１調湿セット２１で外気ＯＡの除湿、第２調湿セット２２で還気ＲＡへの加湿を行っていくと、次第に、第１調湿セット２１における水分吸着量が減少していくと共に、第２調湿セット２２の保有水分量が減少していく。第１調湿セット２１における水分の吸着量が減少してきたら、流入ダンパ３８及び流出ダンパ５８を反時計回りに９０度回転する。これにより、図２及び図３中に二点鎖線で示すように、流入ダンパ３８が流入チャンバー３０内の空間を左右に二等分すると共に、流出ダンパ５８が流出チャンバー５０内の空間を左右に二等分することとなる。流入ダンパ３８及び流出ダンパ５８を回転するタイミングは、時間、外気ＯＡと給気ＳＡとの温度差の検知等で決定することができる。また、四方弁（不図示）を切り替えて、第１調湿セット２１に温水Ｈを供給し、第２調湿セット２２に冷水Ｃを供給する。第１ファン４１及び第２ファン４２は、作動したままでよい。

流入ダンパ３８及び流出ダンパ５８が、それぞれ、流入チャンバー３０内の空間及び流出チャンバー５０内の空間を左右に二等分するようにセットされると、第２ファン４２によって、外気ＯＡが外気口３１から流入チャンバー３０に入り、第２流入口３６を介して調湿材チャンバー１０の第２空間１２に入る。第２空間１２に入った外気ＯＡは、第２調湿セット２２に接触し、冷やされた第２調湿セット２２が外気ＯＡ中の水分を吸着することで外気ＯＡ中の水分が減少して、外気ＯＡよりも湿度が低い給気ＳＡとなる。第２空間１２で生成された給気ＳＡは、第２流出口５６を介して流出チャンバー５０に入り、供給口５１から出て、給気ＳＡの供給場所に導かれる。他方、第１ファン４１によって、還気ＲＡが還気口３２から流入チャンバー３０に入り、第１流入口３５を介して調湿材チャンバー１０の第１空間１１に入る。第１空間１１に入った還気ＲＡは、第１調湿セット２１に接触し、温められた第１調湿セット２１が還気ＲＡに水分を放出することで還気ＲＡに水分が付加されて、還気ＲＡよりも湿度が高い排気ＥＡとなる。第１空間１１で生成された排気ＥＡは、第１流出口５５を介して流出チャンバー５０に入り、排気口５２から排出される。

そして、第２調湿セット２２で外気ＯＡの除湿、第１調湿セット２１で還気ＲＡへの加湿を行っていき、第２調湿セット２２における水分の吸着量が減少してきたら、適時に、流入ダンパ３８及び流出ダンパ５８を時計回りに９０度回転し、再び、図２及び図３中に実線で示すように、流入ダンパ３８が流入チャンバー３０内の空間を前後に二等分すると共に、流出ダンパ５８が流出チャンバー５０内の空間を前後に二等分する状態に戻す。また、四方弁（不図示）を切り替えて、第１調湿セット２１に冷水Ｃを供給し、第２調湿セット２２に温水Ｈを供給する状態に戻す。このように、第１調湿セット２１で外気ＯＡの除湿、第２調湿セット２２で還気ＲＡへの加湿を行うようにする。以降、これまで説明した作用を繰り返し、外気ＯＡの除湿及び還気ＲＡへの加湿を、第１調湿セット２１で行うか第２調湿セット２２で行うかを交互に切り替え、外気ＯＡの除湿及び還気ＲＡへの加湿を連続的に行う。

なお、これまでの作用の説明では、除湿した空気を給気ＳＡとして供給することとしたが、外気ＯＡの湿度が低く、外気ＯＡを加湿して給気ＳＡとする場合は、次のようにする。流入ダンパ３８が流入チャンバー３０内の空間を前後に二等分すると共に、流出ダンパ５８が流出チャンバー５０内の空間を前後に二等分する状態のときは、第１調湿セット２１に温水Ｈを供給し、第２調湿セット２２に冷水Ｃを供給する。この状態から切り替えて、流入ダンパ３８が流入チャンバー３０内の空間を左右に二等分すると共に、流出ダンパ５８が流出チャンバー５０内の空間を左右に二等分する状態のときは、第１調湿セット２１に冷水Ｃを供給し、第２調湿セット２２に温水Ｈを供給する。つまり、加湿した空気を給気ＳＡとして供給する場合は、外気ＯＡが接触する方の調湿材を温めるようにすればよい。上記の点以外の作用は、除湿した空気を給気ＳＡとして供給する場合と同じである。

以上で説明したように、調湿ユニット１によれば、流入ダンパ３８及び流出ダンパ５８の２つのダンパを作動させるだけで、外気ＯＡ及び還気ＲＡを、それぞれ、第１調湿セット２１に接触するのと第２調湿セット２２に接触するのとを入れ替えることができ、単純な構成で空気の湿度の調節を連続的に行うことができる。また、外気口３１、還気口３２、供給口５１、排気口５２が、上述した位置に形成されていることで、流入ダンパ３８及び流出ダンパ５８を切り替えても、調湿ユニット１を通過する空気の抵抗を同じにすることができる。詳述すると、流入ダンパ３８及び流出ダンパ５８がそれぞれ流入チャンバー３０内の空間及び流出チャンバー５０内の空間を前後に二等分する状態のとき、外気口３１から流入した空気（外気ＯＡ）は、その後、左、上、右、上、左、と直角に５回曲がって供給口５１から流出する。他方、流入ダンパ３８及び流出ダンパ５８がそれぞれ流入チャンバー３０内の空間及び流出チャンバー５０内の空間を左右に二等分する状態のとき、外気口３１から流入した空気（外気ＯＡ）は、その後、上、左、上、前、左、と直角に５回曲がって供給口５１から流出する。いずれの場合も、調湿ユニット１への流入から流出まで、直角に５回曲がるので、両者の空気抵抗が同じになる。還気口３２から流入した空気（還気ＲＡ）についても同様である。

以上の説明では、第１調湿セット２１及び第２調湿セット２２に供給される冷温水ＣＨは、熱源機器（不図示）で温度調節が行われることとしたが、太陽光による熱や地中熱や井水等の自然エネルギーを代替え利用あるいは併用して、冷温水ＣＨの温度を調節することとしてもよい。また、以上の説明では、第１調湿セット２１及び第２調湿セット２２が、冷温水ＣＨを導入することで温度が変化するコイルの表面に調湿材が塗布された構成であるとしたが、冷温水ＣＨに代えて相変化を行う冷媒を導入し、冷媒の蒸発又は凝縮でコイルの温度を変化させることができる直膨コイルの表面に調湿材が塗布された構成であってもよい。

以上の説明では、流入ダンパ３８及び流出ダンパ５８が駆動装置によって自動で作動することとしたが、手動で作動させてもよい。なお、流入ダンパ３８及び流出ダンパ５８が駆動装置によって作動する場合、流入ダンパ軸３８ａ用の駆動装置と流出ダンパ軸５８ａ用の駆動装置とを別々に設けてもよく、１つの駆動装置で流入ダンパ３８及び流出ダンパ５８の双方を動かすようにしてもよい。１つの駆動装置で流入ダンパ３８及び流出ダンパ５８の双方を動かす場合、流入ダンパ軸３８ａと流出ダンパ軸５８ａとを単一の軸として一体に形成してもよい。流入ダンパ軸３８ａ及び流出ダンパ軸５８ａを単一の軸とする場合、典型的には、調湿材チャンバー１０内を当該軸が貫通することになる。また、流入ダンパ３８と流出ダンパ５８とが異なる向きで設置されていてもよい。また、流入ダンパ３８及び流出ダンパ５８の回動範囲（どの位置で回動するか）を適宜変更してもよい。

以上の説明では、外気口３１が流入チャンバー３０の前側の壁面の右寄りに形成されているとしたが、流入チャンバー３０の右側の壁面の前寄りに形成されていてもよい。つまり、流入ダンパ３８を切り替えたときに、還気口３２に連通せず、接触する調湿セットが切り替わる位置に形成すればよい。還気口３２を形成する位置や、供給口５１及び排気口５２を形成する位置についても同じ趣旨で変更可能である。外気口３１、還気口３２、供給口５１、排気口５２を形成する位置は、極力、ダンパの切り替え前後、及び調湿セットを通過する２つの空気流路で、空気抵抗が変わらないように決定するのが好ましい。

以上の説明では、第１ファン４１及び第２ファン４２が、流入チャンバー３０内に設けられているとしたが、流出チャンバー５０内に設けられていてもよく、あるいは、調湿ユニット１の外部のダクトに設置されていてもよい。

以上の説明では、説明の便宜上、直方体状の調湿ユニット１の各面を、前側の面、後側の面、左側の面、右側の面、上側の面、下側の面としたが、調湿ユニット１の設置方向は特に限定されない。調湿ユニット１の各面に方向を対応させない場合は、これらの各面を、それぞれ、第１の面、第２の面、第３の面、第４の面、第５の面、第６の面、と一般化することができる。

以上の説明では、調湿材チャンバー１０、流入チャンバー３０、流出チャンバー５０は、平面形状が正方形であるとしたが、円形やその他の形状であってもよい。ただし、流入チャンバー３０及び流出チャンバー５０は、それぞれダンパ３８、５８を動かしたときに、各チャンバー３０、５０内の仕切った室内で空気が流通しないようにダンパ３８、５８で区画を容易にするため、正方形又は円形にするのが好ましい。

１ 調湿ユニット
１０ 調湿材チャンバー
１１ 第１空間
１２ 第２空間
１３ 仕切板
１４ 流入面
１５ 流出面
２１ 第１調湿セット
２２ 第２調湿セット
３０ 流入チャンバー
３１ 外気口
３２ 還気口
３５ 第１流入口
３６ 第２流入口
３８ 流入ダンパ
３８ａ 流入ダンパ軸
５０ 流出チャンバー
５１ 給気口
５２ 排気口
５５ 第１流出口
５６ 第２流出口
５８ 流出ダンパ
５８ａ 流出ダンパ軸
ＯＡ 外気
ＲＡ 還気
ＳＡ 給気
ＥＡ 排気

Claims (2)

1. 除湿対象空気と接触したときに前記除湿対象空気中の水分を吸着し、加湿対象空気と接触したときに前記加湿対象空気に水分を放出する調湿材を収容する調湿材収容チャンバーと；
   前記調湿材収容チャンバー内の空間を、第１の空間と第２の空間とに区画する区画部材と；
   前記第１の空間に設けられた前記調湿材である第１の調湿材と；
   前記第２の空間に設けられた前記調湿材である第２の調湿材と；
   前記調湿材収容チャンバーの一面に接して設けられた一方チャンバーであって、前記第１の空間及び前記第２の空間に隣接して配置され、外部に通ずる第１の一方開口と、外部に通ずる第２の一方開口とが形成された一方チャンバーと；
   前記調湿材収容チャンバーの前記一面に対向する他面に接して設けられた他方チャンバーであって、前記第１の空間及び前記第２の空間に隣接して配置され、外部に通ずる第１の他方開口と、外部に通ずる第２の他方開口とが形成された他方チャンバーとを備え；
   前記一方チャンバーと前記第１の空間との境界面に第１の一方連通口が形成され、前記他方チャンバーと前記第１の空間との境界面の前記第１の調湿材を挟んで前記第１の一方連通口と反対側の部分に第１の他方連通口が形成され、前記一方チャンバーと前記第２の空間との境界面に第２の一方連通口が形成され、前記他方チャンバーと前記第２の空間との境界面の前記第２の調湿材を挟んで前記第２の一方連通口と反対側の部分に第２の他方連通口が形成され；
   前記一方チャンバーの内部の空間を仕切る一方ダンパであって、前記一方チャンバーの内部を、前記第１の一方開口と前記第１の一方連通口とが存在する空間及び前記第２の一方開口と前記第２の一方連通口とが存在する空間に仕切る第１の状態と、前記第１の一方開口と前記第２の一方連通口とが存在する空間及び前記第２の一方開口と前記第１の一方連通口とが存在する空間に仕切る第２の状態と、に切り替え可能な一方ダンパと；
   前記他方チャンバーの内部の空間を仕切る他方ダンパであって、前記他方チャンバーの内部を、前記第１の他方開口と前記第１の他方連通口とが存在する空間及び前記第２の他方開口と前記第２の他方連通口とが存在する空間に仕切る状態と、前記第１の他方開口と前記第２の他方連通口とが存在する空間及び前記第２の他方開口と前記第１の他方連通口とが存在する空間に仕切る状態と、に切り替え可能な他方ダンパとをさらに備え；
   前記一方ダンパが前記第１の状態のときに、空気が前記第１の一方開口から前記一方チャンバーに入って前記第１の一方連通口を介して前記第１の空間に入った後に前記第１の他方連通口を介して前記他方チャンバーに流入する一方で、空気が前記第２の一方開口から前記一方チャンバーに入って前記第２の一方連通口を介して前記第２の空間に入った後に前記第２の他方連通口を介して前記他方チャンバーに流入し、前記一方ダンパが前記第２の状態のときに、空気が前記第１の一方開口から前記一方チャンバーに入って前記第２の一方連通口を介して前記第２の空間に入った後に前記第２の他方連通口を介して前記他方チャンバーに流入する一方で、空気が前記第２の一方開口から前記一方チャンバーに入って前記第１の一方連通口を介して前記第１の空間に入った後に前記第１の他方連通口を介して前記他方チャンバーに流入するように構成された；
   調湿ユニット。
2. 前記一方ダンパが一方回転軸を有し；
   前記他方ダンパが他方回転軸を有し；
   前記一方回転軸と前記他方回転軸とが連動するように構成された；
   請求項１に記載の調湿ユニット。

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