JP6570410B2 - 空調システム - Google Patents

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本発明は、室外空間から取り込んだ室外空気を室内空間へ供給する給気通路と、室内空間から取り出した室内空気を室外空間へ排気する排気通路と、通過する調湿用空気の水分を吸着又は通過する再生用空気に水分を脱着する調湿部及び通過する冷却用空気にて前記調湿部の水分の吸着に伴う吸着熱を吸収する冷却部を夫々有する一対の調湿素子と、一対の前記調湿素子のうちの何れか一方を、前記給気通路を通流する室外空気が前記調湿用空気として前記調湿部を通過し、かつ、前記冷却用空気が前記冷却部を通過する給気側素子とし、他方の前記調湿素子を、前記再生用空気が前記調湿部を通過する再生側素子とする状態で、一対の前記調湿素子の夫々を、前記給気側素子と前記再生側素子とに切り換える切換機構と、動作を制御する制御部とを備えた空調システムに関する。
かかる空調システムは、一方の調湿素子を給気側素子として、調湿部において調湿用空気に含まれる水分を吸着しつつ、冷却部において冷却用空気を通過させて調湿部の吸着に伴って発生する吸着熱を吸収する状態とし、他方の調湿素子を再生側素子として、調湿部に吸着した水分を再生用空気中に脱着する状態として、給気側素子の調湿部において水分が除去された調湿用空気を室内空間に供給するものである。つまり、給気側素子で除湿を行いながら、再生側素子の再生を行っている。
そして、一方の調湿素子を給気側素子とし、他方の調湿素子を再生側素子とした状態で所定時間が経過すると、一方の調湿素子及び他方の調湿素子を、給気側素子と再生側素子とに交互に切り換える切換処理を実施して、一方の調湿素子を再生側素子とし、他方の調湿素子を給気側素子として、給気側素子の調湿部を通過して水分が除去された室外空気を室内空間に供給する。このような切換処理を繰り返し実施することによって、連続的に室外空気を除湿して室内空間に供給することが可能となる。
かかる空調システムの従来例として、１つの調湿素子を、給気側素子から再生側素子に切り換えてから、再び給気側素子に切り換えるまでの期間において、常に、ヒートポンプに設けられた熱交換器により加熱された再生用空気をその調湿素子（再生側素子）の調湿部に供給するものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−３１８１２７号公報
特許文献１に記載の空調システムでは、１つの調湿素子を、給気側素子から再生側素子に切り換えてから、再び給気側素子に切り換えるまでの期間において、常に、再生側素子の調湿部には加熱された再生用空気が供給される。つまり、再生側素子の調湿部で吸着されている水分が充分に脱着された場合にも、切換処理が実施されるまではヒートポンプにより加熱された再生用空気の供給が継続されて、必要以上に再生側素子の再生が行われることとなる。そのため、再生側素子の再生が適切な時期に停止されず、再生側素子の再生のために使用するエネルギーが増加するという問題がある。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、再生側素子の再生のために使用するエネルギーの低減化を図ることができる空調システムを提供する。
本発明に係る空調システムは、
室外空間から取り込んだ室外空気を室内空間へ供給する給気通路と、
室内空間から取り出した室内空気を室外空間へ排気する排気通路と、
通過する調湿用空気の水分を吸着又は通過する再生用空気に水分を脱着する調湿部及び通過する冷却用空気にて前記調湿部の水分の吸着に伴う吸着熱を吸収する冷却部を夫々有する一対の調湿素子と、
一対の前記調湿素子のうちの何れか一方の前記調湿素子を、前記給気通路を通流する室外空気が前記調湿用空気として前記調湿部を通過し、かつ、前記冷却用空気が前記冷却部を通過する給気側素子とし、他方の前記調湿素子を、前記再生用空気が前記調湿部を通過する再生側素子とする第１空調状態と、前記他方の調湿素子を前記給気側素子とし、前記一方の調湿素子を前記再生側素子とする第２空調状態とを切り換えるように、一対の前記調湿素子の夫々を、前記給気側素子と前記再生側素子とに切り換える切換機構と、
動作を制御する制御部とを備えた空調システムであって、
室外空間から取り込んだ室外空気を前記再生用空気として前記再生側素子の前記調湿部を通過させて室外空間へ排出する室外空気循環通路と、
前記室外空気循環通路に設けられた加熱部と、
前記第２空調状態において、前記再生側素子たる前記一方の調湿素子の前記調湿部を通過した前記再生用空気の湿度を検出し、前記第１空調状態において、前記給気側素子たる前記一方の調湿素子の前記調湿部を通過した前記調湿用空気の湿度を検出する第１湿度検出部と、
前記第１空調状態において、前記再生側素子たる前記他方の調湿素子の前記調湿部を通過した前記再生用空気の湿度を検出し、前記第２空調状態において、前記給気側素子たる前記他方の調湿素子の前記調湿部を通過した前記調湿用空気の湿度を検出する第２湿度検出部と、を備え、
前記制御部は、
前記調湿用空気を前記給気側素子の前記調湿部に通過させるとともに、前記冷却用空気を前記給気側素子の前記冷却部に通過させる除湿冷却処理と、
前記第１又は第２湿度検出部により検出した前記調湿用空気の湿度に基づいて、前記切換機構により、一対の前記調湿素子の夫々を、前記給気側素子と前記再生側素子とに切り換える切換処理と、
前記加熱部により加熱された前記再生用空気を前記再生側素子の前記調湿部に通過させる再生処理と、
前記再生処理の実施中に、前記第１又は第２湿度検出部により検出した前記再生用空気の湿度が設定湿度未満となった場合に、前記再生処理を停止する停止処理と、を実施し、
前記停止処理を実施した後、前記切換処理を実施して前記第１空調状態と前記第２空調状態とが切り換わるまで、前記再生処理を停止する状態を継続し、前記切換処理を実施して前記第１空調状態と前記第２空調状態とが切り換わってから、切り換え後の前記再生側素子に対して前記再生処理を実施し、且つ、切り換え後の前記給気側素子に対して前記除湿冷却処理を実施するように構成されている点にある。
上記特徴構成によれば、第１及び第２湿度検出部は、再生側素子の調湿部を通過した後の再生用空気の湿度を検出するので、第１又は第２湿度検出部が検出した湿度が高い場合は、再生側素子の調湿部に残留する水分量が多く、第１又は第２湿度検出部により検出した湿度が低い場合は、再生側素子の調湿部に残留する水分量が少なくなっていることがわかる。
また、第１又は第２湿度検出部により検出した湿度が設定湿度未満となった場合に再生処理を停止する停止処理を実施する。従って、この設定湿度を、再生側素子の調湿部に残留する水分量が、次に給気側素子として用いられたとき、調湿用空気に含まれる水分を充分に吸着できる状態となっているときに各湿度検出部により検出される湿度に対応させておくことで、適切な時期に停止処理が実施されることになる。
これにより、必要以上に再生処理が行われることを防止することができ、再生のために必要となる空気を加熱するための加熱部に供給するエネルギーや、加熱した空気を再生側素子の加熱部に流入させるための送風機等の動力源に供給するエネルギーの低減化を図ることができる。
また、再生側素子への再生処理を停止すると、加熱された再生用空気をその再生側素子に通過させることが停止されるので、その後、切換処理によりその再生側素子が給気側素子として用いられたとき、調湿部の温度が低くなっていることを期待できる。よって、温度が低くなった調湿部により調湿用空気の除湿を良好に行うことができる。
本発明に係る空調システムは、
室外空間から取り込んだ室外空気を室内空間へ供給する給気通路と、
室内空間から取り出した室内空気を室外空間へ排気する排気通路と、
通過する調湿用空気の水分を吸着又は通過する再生用空気に水分を脱着する調湿部及び通過する冷却用空気にて前記調湿部の水分の吸着に伴う吸着熱を吸収する冷却部を夫々有する一対の調湿素子と、
一対の前記調湿素子のうちの何れか一方の前記調湿素子を、前記給気通路を通流する室外空気が前記調湿用空気として前記調湿部を通過し、かつ、前記冷却用空気が前記冷却部を通過する給気側素子とし、他方の前記調湿素子を、前記再生用空気が前記調湿部を通過する再生側素子とする第１空調状態と、前記他方の調湿素子を前記給気側素子とし、前記一方の調湿素子を前記再生側素子とする第２空調状態とを切り換えるように、一対の前記調湿素子の夫々を、前記給気側素子と前記再生側素子とに切り換える切換機構と、
動作を制御する制御部とを備えた空調システムであって、
室外空間から取り込んだ室外空気を前記再生用空気として前記再生側素子の前記調湿部を通過させて室外空間へ排出する室外空気循環通路と、
前記室外空気循環通路に設けられた加熱部と、
前記第２空調状態において、前記再生側素子たる前記一方の調湿素子の前記調湿部を通過した前記再生用空気の湿度を検出し、前記第１空調状態において、前記給気側素子たる前記一方の調湿素子の前記調湿部を通過した前記調湿用空気の湿度を検出する第１湿度検出部と、
前記第１空調状態において、前記再生側素子たる前記他方の調湿素子の前記調湿部を通過した前記再生用空気の湿度を検出し、前記第２空調状態において、前記給気側素子たる前記他方の調湿素子の前記調湿部を通過した前記調湿用空気の湿度を検出する第２湿度検出部と、
前記第２空調状態において、前記再生側素子たる前記一方の調湿素子の前記調湿部を通過した前記再生用空気の温度を検出し、前記第１空調状態において、前記給気側素子たる前記一方の調湿素子の前記調湿部を通過した前記調湿用空気の温度を検出する第１温度検出部と、
前記第１空調状態において、前記再生側素子たる前記他方の調湿素子の前記調湿部を通過した前記再生用空気の温度を検出し、前記第２空調状態において、前記給気側素子たる前記他方の調湿素子の前記調湿部を通過した前記調湿用空気の温度を検出する第２温度検出部と、を備え、
前記制御部は、
前記調湿用空気を前記給気側素子の前記調湿部に通過させるとともに、前記冷却用空気を前記給気側素子の前記冷却部に通過させる除湿冷却処理と、
前記第１又は第２温度検出部によって検出された前記調湿用空気の温度、或いは、前記第１又は第２湿度検出部によって検出された前記調湿用空気の湿度に基づいて、前記切換機構により、一対の前記調湿素子の夫々を、前記給気側素子と前記再生側素子とに切り換える切換処理と、
前記加熱部により加熱された前記再生用空気を前記再生側素子の前記調湿部に通過させる再生処理と、
前記再生処理の実施中に、前記第１又は第２温度検出部によって検出された前記再生用空気の温度が設定温度以上となった場合、或いは、前記第１又は第２湿度検出部によって検出された前記再生用空気の湿度が設定湿度未満となった場合に、前記再生処理を停止する停止処理と、を実施し、
前記停止処理を実施した後、前記切換処理を実施して前記第１空調状態と前記第２空調状態とが切り換わるまで、前記再生処理を停止する状態を継続し、前記切換処理を実施して前記第１空調状態と前記第２空調状態とが切り換わってから、切り換え後の前記再生側素子に対して前記再生処理を実施し、且つ、切り換え後の前記給気側素子に対して前記除湿冷却処理を実施するように構成されている点にある。
上記特徴構成によれば、第１及び第２湿度検出部は、再生側素子の調湿部を通過した後の再生用空気の湿度を検出するので、第１又は第２湿度検出部が検出した湿度が高い場合は、再生側素子の調湿部に残留する水分量が多く、第１又は第２湿度検出部により検出した湿度が低い場合は、再生側素子の調湿部に残留する水分量が少なくなっていることがわかる。
また、第１又は第２湿度検出部により検出した湿度が設定湿度未満となった場合に再生処理を停止する停止処理を実施する。従って、この設定湿度を、再生側素子の調湿部に残留する水分量が、次に給気側素子として用いられたとき、調湿用空気に含まれる水分を充分に吸着できる状態となっているときに各湿度検出部により検出される湿度に対応させておくことで、適切な時期に停止処理が実施されることになる。
これにより、必要以上に再生処理が行われることを防止することができ、再生のために必要となる空気を加熱するための加熱部に供給するエネルギーや、加熱した空気を再生側素子の加熱部に流入させるための送風機等の動力源に供給するエネルギーの低減化を図ることができる。
また、再生側素子への再生処理を停止すると、加熱された再生用空気をその再生側素子に通過させることが停止されるので、その後、切換処理によりその再生側素子が給気側素子として用いられたとき、調湿部の温度が低くなっていることを期待できる。よって、温度が低くなった調湿部により調湿用空気の除湿を良好に行える。
また、温度について説明すると、再生側素子の調湿部に吸着されていた水分が、再生用空気に水蒸気として脱着されると、その際、水蒸気の潜熱の増加分と同程度の熱量が再生用空気から奪われることとなる。つまり、等エンタルピーにより再生側素子の調湿部の水分が再生用空気に脱着され、再生用空気の温度が低下することとなるので、再生側素子の調湿部を通過した再生用空気の温度を検出することにより、再生側素子に残留する水分量を推定することができる。
本特徴構成では、第１及び第２温度検出部は、再生側素子の調湿部を通過した後の再生用空気の温度を検出する。このため、第１又は第２温度検出部が検出した温度が低い場合は、再生用素子の調湿部に吸着された水分が再生用空気中に蒸発するための熱量が再生用空気から多く奪われているので、調湿部から脱着する水分が多い状態であり、再生側素子に残留する水分量が多い状態であることがわかり、第１又は第２温度検出部が検出した温度が高い場合は、再生用空気から調湿部に吸着された水分が再生用空気中に蒸発するための熱量が再生用空気から奪われていないので、調湿部から脱着する水分が少ない状態であり、再生側素子に残留する水分量が少なくなっていることがわかる。
また、第１又は第２温度検出部により検出した温度が設定温度以上となった場合に停止処理を実施する。従って、この設定温度を、再生側素子の調湿部に残留する水分量が、次に給気側素子として用いられたときに、調湿用空気に含まれる水分を充分に吸着できる状態となっているときに、各温度検出部により検出される温度に対応させておくことで、適切な時期に停止処理が実施されることになる。
そして、本特徴構成では、第１又は第２温度検出部によって検出された再生用空気の温度が設定温度以上となった場合、又は、第１又は第２湿度検出部によって検出された再生用空気の湿度が設定湿度未満となった場合に、停止処理を実施するので、温度と湿度の両方を指標として、適切な時期に停止処理を実施することができる。
これにより、必要以上に再生処理が行われることを防止することができ、再生のために必要となる空気を加熱するための加熱部に供給するエネルギーや、加熱した空気を再生側素子の加熱部に流入させるための送風機等の動力源に供給するエネルギーの低減化を図ることができる。
本発明に係る空調システムの更なる特徴構成は、
前記排気通路を通流する室内空気が、前記冷却用空気として前記給気側素子の冷却部を通過するように構成されている点にある。
上記特徴構成によれば、排気通路を通流する室内空気が給気側素子の冷却部を通過するので、外部に排気する室内空気を冷却用空気として有効に使用しつつ、調湿用空気の除湿を良好に行うことができる。つまり、外気温度が高い時には、通常、室内空気の温度は空調等により外気温度よりも低い温度に保たれているので、低温の室内空気を冷却用空気として給気側素子の冷却部を通過させることにより、給気側素子の調湿部が冷却される。これにより、給気側素子の調湿部において効率よく水分が吸着されるので、低温の室内空気を冷却用空気として有効に利用しつつ、調湿用空気の除湿を良好に行うことができる。
第１実施形態に係る空調システムの第１状態を示す概略構成図 第１実施形態に係る空調システムの第２状態を示す概略構成図 調湿素子の斜視図 調湿素子の分解斜視図 調湿素子の拡大断面図 第１実施形態に係る切換処理の時期を示す図 第１実施形態に係る停止処理の時期を示す図 第２実施形態に係る停止処理の時期を示す図
〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態に係る空調システム１００を、図面に基づいて説明する。
図１及び図２に示すように、当該空調システム１００は、主要な機器構成として、一対の調湿素子Ｅ（Ｅ１、Ｅ２）と、当該一対の調湿素子Ｅを、給気側素子Ｅａと再生側素子Ｅｂとに交互に切り換える切換機構ＶとしてのダンパＶ１〜Ｖ１０と、通過する空気を加熱する加熱部２１とを備えるものである。
図１に示した空調システム１００の状態（第１空調状態）は、一対の調湿素子Ｅのうちの第１調湿素子Ｅ１を、室内空間に供給する室外空気ＯＡを除湿する給気側素子Ｅａとし、第２調湿素子Ｅ２を、室外空気ＯＡの除湿により吸着した水分を脱着する再生側素子Ｅｂとするように切り換えられた状態である。図２に示した空調システム１００の状態（第２空調状態）は、一対の調湿素子Ｅのうちの第１調湿素子Ｅ１を、室外空気ＯＡの除湿により吸着した水分を脱着する再生側素子Ｅｂとし、第２調湿素子Ｅ２を、室内空間に供給する室外空気ＯＡを除湿する給気側素子Ｅａとするように切り換えられた状態である。
第１空調状態及び第２空調状態において、調湿素子Ｅが、給気側素子Ｅａに切り換えられた場合には、調湿部Ｗに室内空間に供給する室外空気ＯＡとしての調湿用空気ＷＡを通過させて調湿用空気ＷＡに含まれる水分を吸着しつつ、冷却部Ｃに冷却用空気ＣＡを通過させて調湿部Ｗにおいて調湿用空気ＷＡの水分の吸着に伴って発生する吸着熱を吸収する状態で、給気側素子Ｅａの調湿部Ｗを通過して水分が除去された調湿用空気ＷＡを室内空間に供給する。一方、再生側素子Ｅｂに切り換えられた場合には、調湿部Ｗに再生用空気Ｒを通過させて、再生用空気Ｒ中に調湿部Ｗから水分を脱着して室外空間に排出する。
図３に調湿素子Ｅの斜視図を示し、図４に調湿素子Ｅの分解斜視図を示す。
図３及び図４に示すように、一対の調湿素子Ｅの夫々は、略六角形状に形成された複数の平板部材１が、当該平板部材１同士の間の夫々に冷却部Ｃ又は調湿部Ｗを形成する状態で積層され、平板部材１の積層方向において、冷却部Ｃと調湿部Ｗとが交互に配設されて構成されている。複数の平板部材１の外周縁部には、平板部材１の外周縁部同士を接続する側壁板２が設けられている。なお、本実施形態では、６枚の平板部材１によって、３層の冷却部Ｃと２層の調湿部Ｗが形成された場合について説明するが、実用レベルでは、１００枚以上の平板部材１を積層して、５０層以上の冷却部Ｃと調湿部Ｗとを夫々形成することが想定される。
図３〜図５に基づいて、調湿素子Ｅについて具体的に説明する。図５は調湿素子の拡大断面図である。
図３及び図４に示すように、調湿部Ｗには、調湿素子Ｅの上面視で、六角形状の平板部材１の長手方向の両端部に、流入口側の流入領域８と、流出口側の流出領域１０とが設けられ、流入領域８と流出領域１０との間に誘導部分９が設けられている。また、冷却部Ｃには、調湿素子Ｅの上面視で、六角形状の平板部材１の長手方向の両端部に、流入口側の流入領域１１と、流出口側の流出領域１３とが設けられ、流入領域１１と流出領域１３との間に誘導部分１２が設けられている。
調湿部Ｗの誘導部分９には、調湿用空気ＷＡを誘導する第１誘導部材３が設けられ、冷却部Ｃの誘導部分１２には、冷却用空気ＣＡを誘導する第２誘導部材４が設けられている。第１誘導部材３及び第２誘導部材４は、上面視で誘導部分９、１２と同等の寸法に形成された波板部材によって構成され、調湿部Ｗ及び冷却部Ｃの流入領域８、１１から流出領域１０、１３に向かう方向に直交する方向における断面視が波形状となるように誘導部分９、１２に配置されている。
また、調湿部Ｗの流入領域８側の側面部分に空気が流入する調湿部入口Ｗｉｎが設けられ、調湿部Ｗの流出領域１０側の側面部分に空気が流出する調湿部出口Ｗｏｕｔが設けられている。一方、冷却部Ｃの流入領域１１側の側面部分に空気が流入する冷却部入口Ｃｉｎが設けられ、冷却部Ｃの流出領域１３側の側面部分に空気が流出する冷却部出口Ｃｏｕｔが設けられている。
第１誘導部材３及び第２誘導部材４は、調湿部Ｗにおける調湿用空気ＷＡと冷却部Ｃにおける冷却用空気ＣＡとの流れ方向とが、互いに向かい合う方向となるように誘導部分９及び誘導部分１２に夫々配置されて、調湿用空気ＷＡと冷却用空気ＣＡとが平板部材１を介して対向流を成す状態で、調湿部Ｗと冷却部Ｃとの間で熱交換することができる。
また、図５に示すように、調湿部Ｗに設けられた第１誘導部材３は、第１波板部材５ａと後述する吸湿剤６とにより構成され、冷却部Ｃに設けられた第２誘導部材４は、第２波板部材５ｂと後述する吸湿剤６とにより構成されている。
平板部材１、側壁板２、第１波板部材５ａ及び第２波板部材５ｂは、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、又は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂を材質として、５０ミクロン程度の厚さの薄板により構成されている。その他、平板部材１及び側壁板２については、例えば、紙（空気に含まれる水分が透過しない処理がなされたもの）、金属（例えばアルミニウム等）、ガラス、セラミックなどの材料を用いて作製することができる。また、第１波板部材５ａ及び第２波板部材５ｂについては、例えば、紙、金属（例えばアルミニウム等）、ガラス、セラミックなどの材料を用いて作製することができる。本実施形態では、平板部材１及び波板部材５及び側壁板２としてポリエチレンテレフタレートを用いる。
また、図５に示すように、平板部材１の調湿部Ｗに面する第１面１ａには、調湿部Ｗを通過する調湿用空気ＷＡに含まれる水分を吸脱着する吸湿剤６が保持されている。さらに、第１波板部材５ａの表面、つまり、第１波板部材５ａの上面側及び下面側にも吸湿剤６が保持されている。このように、平板部材１及び表面積の大きな波板部材５の両面に多くの吸湿剤６を保持させることができるので、調湿部Ｗにおける水分の吸着性能を高くすることができる。
吸湿剤６としては様々な種類のものを用いることができるが、例えば、ポリアクリル酸系の樹脂（架橋構造を有するポリアクリル酸ナトリウム等）を主成分とする材料を用いることができる。また、平板部材１と吸湿剤６とのバインダーとして、吸湿剤６を構成する材料と極性が近く、吸湿剤６の体積変化やヒートサイクルに耐えることのできる（即ち、バインダーとしての機能を維持できる）柔軟性を有する材料を用いることができる。例えば、吸湿剤６として上述のようなポリアクリル酸系の材料を用いる場合、バインダーとしては水性ウレタン樹脂、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体などの材料を利用できる。或いは、上述した材料を混合したものをバインダーとして利用することもできる。本実施形態では、吸湿剤６としてポリアクリル酸ナトリウムを用い、バインダーとして水性ウレタン樹脂を用いる。
尚、吸湿剤６を平板部材１及び波板部材５（第１波板部材５ａ）に対してバインダーを用いて保持させる場合、それら三者の接着性を良好にするためには、平板部材１及び波板部材５（第１波板部材５ａ）は、極性が上記バインダー又は吸湿剤６に近く、耐熱性を有する樹脂材料であることが好ましい。よって、本実施形態では、上述の如く、平板部材１及び波板部材５及び側壁板２としてポリエチレンテレフタレートを用いている。
そして、ポリアクリル酸ナトリウムと水性ウレタン樹脂等の材料で構成されたバインダーとを含む混合液を、第１面１ａ及び第１波板部材５ａの表面に塗布することにより、アクリル酸ナトリウムを第１面１ａ及び第１波板部材５ａの表面に保持させることができる。
一方、複数の平板部材１の冷却部Ｃに面する第２面１ｂには金属膜７が形成されている。金属膜７は、アルミニウム等の材質により、数ミクロン程度の厚さで構成され、蒸着により第１面１ａに形成されている。これにより、第１面１ａに形成された金属膜７の良好な熱伝導性により、冷却用空気ＣＡと平板部材１との間における伝熱面積が金属膜７により拡大するので、冷却用空気ＣＡと平板部材１との間の伝熱を促進することができる。これにより、冷却部Ｃと調湿部Ｗとの間における熱交換効率が向上する。ここで、本実施形態のように平板部材１が樹脂、紙（空気に含まれる水分が透過しない処理がなされたもの）、ガラス、セラミックで構成される場合には、上述の如く、その第１面１ａにアルミニウム等の金属膜７を形成することにより冷却部Ｃと調湿部Ｗとの間における熱交換効率を向上させることができる。また、平板部材１が金属（例えばアルミニウム等）で構成される場合には、その第１面１ａに、平板部材１を構成する金属よりも熱伝導性に優れた金属を材料として金属膜７を形成することにより冷却部Ｃと調湿部Ｗとの間における熱交換効率を向上させることができる。
次に、本実施形態に係る空調システム１００の通路構成について説明する。
図１に示した空調システム１００の状態は、一対の調湿素子Ｅのうちの第１調湿素子Ｅ１が室内空間に供給する室外空気ＯＡを除湿する給気側素子Ｅａに、第２調湿素子Ｅ２が室外空気ＯＡの除湿により吸着した水分を脱着する再生側素子Ｅｂに切り換えられた第１空調状態である。
図１に基づいて、第１給気通路Ｌ１ａ、第１排気通路Ｌ２ａ及び第１室外空気循環通路Ｌ３ａについて説明する。図１では、第１給気通路Ｌ１ａを２点鎖線で示し、第１排気通路Ｌ２ａを１点鎖線で示し、第１室外空気循環通路Ｌ３ａを破線で示す。
第１給気通路Ｌ１ａ（給気通路の一例）は、第１調湿素子Ｅ１が給気側素子Ｅａに切り換えられているときに、室外空間から取り込んだ室外空気ＯＡを、第１調湿素子Ｅ１の調湿部Ｗを通過させて室内空間へ供給する通路である。
第１給気通路Ｌ１ａを通流する室外空気ＯＡとしての調湿用空気ＷＡは、上流側となる室外給気口３０から流入して、第１調湿素子Ｅ１の調湿部Ｗを通過して、下流側となる室内給気口３３から流出して室内空間に供給される。具体的には、室外給気口３０から流入した室外空気ＯＡが、上流側から下流側に向かって、第１分岐部Ｐ１、第２分岐部Ｐ２、第１合流部Ｒ１、第１調湿素子Ｅ１の調湿部Ｗ、第３分岐部Ｐ３及び第２合流部Ｒ２を順次通過して室内給気口３３から流出して室内空間に供給されるように構成されている。
第１給気通路Ｌ１ａには、室外給気口３０から第１分岐部Ｐ１までの通路部に室外空気ＯＡを吸入する給気ファンＦ１が設けられ、第２分岐部Ｐ２の下流側であって第１合流部Ｒ１の上流側に第１給気通路Ｌ１ａを開閉するダンパＶ１が設けられ、第３分岐部Ｐ３の下流側であって第２合流部Ｒ２の上流側に第１給気通路Ｌ１ａを開閉するダンパＶ２が設けられている。
さらに、第１給気通路Ｌ１ａには、第１調湿素子Ｅ１の調湿部出口Ｗｏｕｔの下流側であって第３分岐部Ｐ３の上流側に、第１調湿素子Ｅ１の調湿部Ｗを通過した空気の温度を検出する第１温度検出部３５Ａと、第１調湿素子Ｅ１の調湿部Ｗを通過した空気の湿度を検出する第１湿度検出部３５Ｂとが設けられている。この第１湿度検出部３５Ｂは、絶対湿度を検出するものである。
また、第１排気通路Ｌ２ａ（排気通路の一例）は、第１調湿素子Ｅ１が給気側素子Ｅａに切り換えられているときに、室内空間から取り出した室内空気ＲＡを冷却用空気ＣＡとして、第１調湿素子Ｅ１の冷却部Ｃを通過させて室外空間へ排気する通路である。
第１排気通路Ｌ２ａを通流する冷却用空気ＣＡは室内空気ＲＡとされ、上流側となる室内排気口３１から流入し、第１調湿素子Ｅ１の冷却部Ｃを通過して、下流側である室外排気口３２から室外空間に排出される。具体的には、室内排気口３１から流入した室内空気ＲＡが、上流側から下流側に向かって、第４分岐部Ｐ４、第１調湿素子Ｅ１の冷却部Ｃ及び第３合流部Ｒ３を順次通過して室外排気口３２から室外空間に排出されるように構成されている。
第１排気通路Ｌ２ａには、第４分岐部Ｐ４の下流側であって第１調湿素子Ｅ１の冷却部入口Ｃｉｎの上流側に第１排気通路Ｌ２ａを開閉するダンパＶ３が設けられ、第３合流部Ｒ３の下流側であって室外排気口３２の上流側に空気を室外空間に排出する排気ファンＦ２が設けられている。
また、第１室外空気循環通路Ｌ３ａ（室外空気循環通路の一例）は、第２調湿素子Ｅ２が再生側素子Ｅｂに切り換えられているときに、室外空間から取り込んだ室外空気ＯＡを再生用空気Ｒとして、第２調湿素子Ｅ２の調湿部Ｗを通過させて室外空間へ排出する通路である。
第１室外空気循環通路Ｌ３ａを通流する再生用空気Ｒは室外空気ＯＡとされ、上流側となる室外給気口３０から流入し、加熱部２１を通過した後に、第２調湿素子Ｅ２の調湿部Ｗを通過して、下流側となる室外排気口３２から室外空間に排出される。具体的には、室外給気口３０から流入した室外空気ＯＡが、上流側から下流側に向かって、第１分岐部Ｐ１、加熱部２１、第６分岐部Ｐ６、第４合流部Ｒ４、第２調湿素子Ｅ２の調湿部Ｗ、第５分岐部Ｐ５、第５合流部Ｒ５、及び、第３合流部Ｒ３を順次通過して、室外排気口３２から室外空間に排出されるように構成されている。
第１室外空気循環通路Ｌ３ａには、第１分岐部Ｐ１の下流側であって第６分岐部Ｐ６の上流側に加熱部２１が設けられ、第６分岐部Ｐ６の下流側であって第４合流部Ｒ４の上流側に第１室外空気循環通路Ｌ３ａを開閉するダンパＶ４が設けられている。また、第５分岐部Ｐ５の下流側であって第５合流部Ｒ５の上流側に第１室外空気循環通路Ｌ３ａを開閉するダンパＶ５が設けられている。さらに、上述した給気ファンＦ１及び排気ファンＦ２が設けられている。
また、第１室外空気循環通路Ｌ３ａには、第２調湿素子Ｅ２の調湿部出口Ｗｏｕｔの下流側であって第５分岐部Ｐ５の上流側に、第２調湿素子Ｅ２の調湿部Ｗを通過した空気の温度を検出する第２温度検出部３４Ａと、第２調湿素子Ｅ２の調湿部Ｗを通過した空気の湿度を検出する第２湿度検出部３４Ｂとが設けられている。この第２湿度検出部３４Ｂは、絶対湿度を検出するものである。
また、加熱部２１は、室外空間から取り込んだ再生用空気Ｒを、熱媒流通路２０を通流する熱媒との熱交換により加熱するものであり、加熱部２１を通過する再生用空気Ｒの温度が予め設定された設定温度となるように、制御部Ｓにより熱媒流通路２０を通流する熱媒の流量を変化させるように構成されている。
具体的には、熱媒流通路２０には、図示しないボイラーから供給される湯水や、図示しないコジェネレーションシステムから排出された湯水等が、熱媒として通流するものであり、熱媒流通路２０に設けられた図示しない熱媒流量調整弁が制御部Ｓにより制御されて熱媒流通路２０の流量を調整可能とされている。また、ダンパＶ１〜Ｖ１０、給気ファンＦ１及び排気ファンＦ２の動作が制御部Ｓによって制御されるように構成されている。
図２に示した空調システム１００の状態は、一対の調湿素子Ｅのうちの第１調湿素子Ｅ１が、室外空気ＯＡの除湿により吸着した水分を脱着する再生側素子Ｅｂに、第２調湿素子Ｅ２が、室内空間に供給する室外空気ＯＡを除湿する給気側素子Ｅａに切り換えられた第２空調状態である。
図２に基づいて、第２給気通路Ｌ１ｂ、第２排気通路Ｌ２ｂ及び第２室外空気循環通路Ｌ３ｂについて説明する。図２では、第２給気通路Ｌ１ｂを２点鎖線で示し、第２排気通路Ｌ２ｂを１点鎖線で示し、第２室外空気循環通路Ｌ３ｂを破線で示す。
第２給気通路Ｌ１ｂ（給気通路の一例）は、第２調湿素子Ｅ２が給気側素子Ｅａに切り換えられているときに、室外空間から取り込んだ室外空気ＯＡを、第２調湿素子Ｅ２の調湿部Ｗを通過させて室内空間へ供給する通路である。
第２給気通路Ｌ１ｂを通流する室外空気ＯＡとしての調湿用空気ＷＡは、上流側となる室外給気口３０から流入して、第２調湿素子Ｅ２の調湿部Ｗを通過して、下流側となる室内給気口３３から流出して室内空間に供給される。具体的には、室外給気口３０から流入した室外空気ＯＡが、上流側から下流側に向かって、第１分岐部Ｐ１、第２分岐部Ｐ２、第４合流部Ｒ４、第２調湿素子Ｅ２の調湿部Ｗ、第５分岐部Ｐ５及び第２合流部Ｒ２を順次通過して、室内給気口３３から流出して室内空間に供給されるように構成されている。
第２給気通路Ｌ１ｂには、給気ファンＦ１が設けられ、第２分岐部Ｐ２の下流側であって第４合流部Ｒ４の上流側にダンパＶ６が設けられ、第５分岐部Ｐ５の下流側であって第２合流部Ｒ２の上流側にダンパＶ７が設けられている。さらに、上述した第２温度検出部３４Ａ及び第２湿度検出部３４Ｂが設けられている。
また、第２排気通路Ｌ２ｂ（排気通路の一例）は、第２調湿素子Ｅ２が給気側素子Ｅａに切り換えられているときに、室内空間から取り出した室内空気ＲＡを冷却用空気ＣＡとして、第２調湿素子Ｅ２の冷却部Ｃを通過させて室外空間へ排気する通路である。
第２排気通路Ｌ２ｂを通流する冷却用空気ＣＡは室内空気ＲＡとされ、上流側となる室内排気口３１から流入し、第２調湿素子Ｅ２の冷却部Ｃを通過して、下流側である室外排気口３２から室外空間に排出される。具体的には、室内空気ＲＡが室内排気口３１から流入し、上流側から下流側に向かって、第４分岐部Ｐ４、第２調湿素子Ｅ２の冷却部Ｃ、第５合流部Ｒ５及び第３合流部Ｒ３を順次通過して、室外排気口３２から室外空間に排出するように構成されている。
第２排気通路Ｌ２ｂには、排気ファンＦ２が設けられ、第４分岐部Ｐ４の下流側であって第２調湿素子Ｅ２の冷却部入口Ｃｉｎの上流側に第２排気通路Ｌ２ｂを開閉するダンパＶ８が設けられている。
さらに、第２室外空気循環通路Ｌ３ｂ（室外空気循環通路の一例）は、第１調湿素子Ｅ１が再生側素子Ｅｂに切り換えられているときに、室外空間から取り込んだ室外空気ＯＡを再生用空気Ｒとして、第１調湿素子Ｅ１の調湿部Ｗを通過させて室外空間へ排出する通路である。
第２室外空気循環通路Ｌ３ｂを通流する再生用空気Ｒは室外空気ＯＡとされ、上流側となる室外給気口３０から流入し、加熱部２１を通過した後に、第１調湿素子Ｅ１の調湿部Ｗを通過して、下流側となる室外排気口３２から室外空間に排出される。具体的には、室外給気口３０から流入した室外空気ＯＡが、上流側から下流側に向かって、第１分岐部Ｐ１、加熱部２１、第６分岐部Ｐ６、第１合流部Ｒ１、第１調湿素子Ｅ１の調湿部Ｗ、第３分岐部Ｐ３、第３合流部Ｒ３を順次通過して、室外排気口３２から室外空間に排出するように構成されている。
第２室外空気循環通路Ｌ３ｂには、上述した給気ファンＦ１及び排気ファンＦ２が設けられ、第１分岐部Ｐ１の下流側であって第６分岐部Ｐ６の上流側に加熱部２１が設けられ、第６分岐部Ｐ６の下流側であって第１合流部Ｒ１の上流側にダンパＶ９が設けられている。第３分岐部Ｐ３の下流側であって第３合流部Ｒ３の上流側にダンパＶ１０が設けられている。さらに、第２室外空気循環通路Ｌ３ｂには、上述した第１温度検出部３５Ａ及び第１湿度検出部３５Ｂが設けられている。
次に、本実施形態に係る空調システム１００において、一対の調湿素子Ｅの夫々を、給気側素子Ｅａと再生側素子Ｅｂとに切り換える切換処理について説明する。
本実施形態に係る空調システム１００では、一対の調湿素子Ｅのうちの一方の調湿素子Ｅを、室外空気ＯＡが調湿用空気ＷＡとして調湿部Ｗを通過し、かつ、冷却用空気ＣＡが冷却部Ｃを通過する給気側素子Ｅａとし、他方の調湿素子Ｅを、再生用空気Ｒが調湿部Ｗを通過する再生側素子Ｅｂとする状態で、一対の調湿素子Ｅの夫々を、給気側素子Ｅａと再生側素子Ｅｂとに切り換える切換処理を、制御部Ｓにより切換機構ＶとしてのダンパＶ１〜Ｖ１０を開閉制御することにより実施されるように構成されている。
つまり、空調システム１００では、図１に示すように、第１調湿素子Ｅ１を、第１給気通路Ｌ１ａを通流する室外空気ＯＡが調湿用空気ＷＡとして第１調湿素子Ｅ１の調湿部Ｗを通過し、かつ、第１排気通路Ｌ２ａを通流する室内空気ＲＡが冷却用空気ＣＡとして第１調湿素子Ｅ１の冷却部Ｃを通過する給気側素子Ｅａとし、第２調湿素子Ｅ２を、第１室外空気循環通路Ｌ３ａを通流する室外空気ＯＡが再生用空気Ｒとして第２調湿素子Ｅ２の調湿部Ｗを通過する再生側素子Ｅｂとする第１空調状態と、図２に示すように、第２調湿素子Ｅ２を、第２給気通路Ｌ１ｂを通流する室外空気ＯＡが調湿用空気ＷＡとして第２調湿素子Ｅ２の調湿部Ｗを通過し、かつ、第２排気通路Ｌ２ｂを通流する室内空気ＲＡが冷却用空気ＣＡがとして第２調湿素子Ｅ２の冷却部Ｃを通過する給気側素子Ｅａとし、第１調湿素子Ｅ１を、第２室外空気循環通路Ｌ３ｂを通流する室外空気ＯＡが再生用空気Ｒとして第１調湿素子Ｅ１の調湿部Ｗを通過する再生側素子Ｅｂとする第２空調状態とに切り換えられる。
そして、制御部Ｓが、一対の調湿素子Ｅを上述のように第１空調状態と第２空調状態とに切り換える切換処理を、ダンパＶ１〜Ｖ１０の開閉状態を制御することにより実施するように構成されている。なお、図１及び図２においては、空気が通流している通路部分を太線で示し、空気が通流していない通路部分を細線で示す。
制御部ＳによるダンパＶ１〜Ｖ１０の開閉状態の制御について、図１に示した第１空調状態について説明すると、太線で示した空気が通流する通流状態となっている通路に設けられたダンパ、つまり、第１給気通路Ｌ１ａに設けられたダンパＶ１、Ｖ２、第１排気通路Ｌ２ａに設けられたダンパＶ３、第１室外空気循環通路Ｌ３ａに設けられたダンパＶ４、Ｖ５が開状態に制御され、細線で示した空気が通流していない非通流状態となっている通路に設けられたダンパＶ６〜Ｖ１０が閉状態に制御されている。なお、図１及び図２においては、閉状態となっているダンパに黒丸を付して示し、開状態となっているダンパに白抜きの丸を付して示している。
また、制御部ＳによるダンパＶ１〜Ｖ１０の開閉状態の制御について、図２に示した第２空調状態について説明すると、太線で示した空気が通流する通流状態となっている通路に設けられたダンパ、つまり、第２給気通路Ｌ１ｂに設けられたダンパＶ６、Ｖ７、第２排気通路Ｌ２ｂに設けられたダンパＶ８、第２室外空気循環通路Ｌ３ｂに設けられたダンパＶ９、Ｖ１０が開状態に制御され、細線で示した空気が通流していない非通流状態となっている通路に設けられたダンパＶ１〜Ｖ５が閉状態に制御されている。
次に、各通路を通流する空気の流量調整について説明する。
各通路を通流する空気の流量調整は、各通路に通流させる空気の目標流量（単位時間あたりの流量）を決定し、その決定した目標流量となるように給気ファンＦ１、排気ファンＦ２の送風能力及びダンパＶ１〜Ｖ１０の開度を調節することによって行う。
例えば、第１空調状態においては、第１給気通路Ｌ１ａにより室内空間へ供給する室外空気ＯＡの目標流量、第１排気通路Ｌ２ａにより室内空間から取り出す室内空気ＲＡの目標流量、及び、第１室外空気循環通路Ｌ３ａにより再生側素子Ｅｂの調湿部Ｗを通過させる室外空気ＯＡの目標流量を決定する。
そして、各通路に通流する空気の流量が目標流量となるように、空気を通流させない通路に設けられたダンパ、つまり、第２給気通路Ｌ１ｂに設けられたダンパＶ６、Ｖ７、第２排気通路Ｌ２ｂに設けられたダンパＶ８、第２室外空気循環通路Ｌ３ｂに設けられたダンパＶ９、Ｖ１０を閉状態として、給気ファンＦ１、排気ファンＦ２のファン回転数を調節しつつ、空気が通流する通流状態となっている通路に設けられたダンパ、つまり、第１給気通路Ｌ１ａに設けられたダンパＶ１、Ｖ２、第１排気通路Ｌ２ａに設けられたダンパＶ３、第１室外空気循環通路Ｌ３ａに設けられたダンパＶ４、Ｖ５の開度を調節する。
なお、第１給気通路Ｌ１ａ及び第１排気通路Ｌ２ａの目標流量については、例えば、使用者によって設定された室内の換気量に基づいて決定される。また、第１室外空気循環通路Ｌ３ａの目標流量については、再生用空気Ｒとして再生側素子Ｅｂの調湿部Ｗの水分を脱着させるために必要となる予め定められた所定の流量とされている。
また、本実施形態においては、室内の圧力を一定に維持した状態で換気するために、第１給気通路Ｌ１ａにより室内空間へ供給する室外空気ＯＡの流量と、第１排気通路Ｌ２ａにより室内空間から取り出す室内空気ＲＡの流量とが同等となるように、第１給気通路Ｌ１ａと第１排気通路Ｌ２ａとの目標流量を決定される。
そして、上述の如く、例えば、第１空調状態においては、第１給気通路Ｌ１ａ、第１排気通路Ｌ２ａ、及び、第１室外空気循環通路Ｌ３ａの夫々の通路の流量が、決定された目標流量となるように、制御部Ｓが、給気ファンＦ１、排気ファンＦ２の送風能力及び第１給気通路Ｌ１ａに設けられたダンパＶ１、Ｖ２、第１排気通路Ｌ２ａに設けられたダンパＶ２、第１室外空気循環通路Ｌ３ａに設けられたダンパＶ４、Ｖ５の開度を調節することにより調整される。
次に、制御部Ｓが、一対の調湿素子Ｅの夫々を、給気側素子Ｅａと再生側素子Ｅｂとに切り換える切換処理を実施する時期について、第１空調状態から第２空調状態への切換を例に挙げて説明する。
第１空調状態において、制御部Ｓは、給気側素子Ｅａとして機能する第１調湿素子Ｅ１の調湿部Ｗを通過して除湿され、室内空間に供給される調湿用空気ＷＡ（供給空気ＳＡ）の温度及び湿度を、第１給気通路Ｌ１ａに設けられた第１温度検出部３５Ａ及び第１湿度検出部３５Ｂにより検出し、その検出結果に基づいて、第１空調状態から第２空調状態への切換処理を実施するように構成されている。なお、第１湿度検出部３５Ｂにて検出される湿度は絶対湿度である。
切換処理は、第１空調状態において給気側素子Ｅａとして機能する第１調湿素子Ｅ１が、調湿用空気ＷＡの水分を吸着した結果、水分が適切に吸着できなくなると、次の第２空調状態では、給気側素子Ｅａとして機能する素子を第２調湿素子Ｅ２に切換えるとともに、再生側素子Ｅｂとして機能する素子を第１調湿素子Ｅ１に切換えるものである。これにより、第２調湿素子Ｅ２により調湿用空気ＷＡの水分を適切に吸着することができ、また、第１調湿素子Ｅ１に吸着された水分を第１調湿素子Ｅ１から脱着させることができる。
また、第１空調状態において、第１調湿素子Ｅ１の調湿部Ｗによって、調湿用空気ＷＡの水分を吸着することにより、吸着熱が発生して室内に供給される調湿用空気ＷＡの温度が上昇するが、第１調湿素子Ｅ１の調湿部Ｗを通過した調湿用空気ＷＡの温度を検出して、その検出結果に基づいて切換処理が実施されるように構成されているので、調湿用空気ＷＡの温度が上昇すると切替処理を実施することで、高温の調湿用空気ＷＡが室内に供給されることを防止することができる。
図６は、第１空調状態において、第１温度検出部３５Ａにおいて検出された調湿用空気ＷＡ（供給空気ＳＡ）の温度検出結果、及び、第１湿度検出部３５Ｂにおいて検出された調湿用空気ＷＡ（供給空気ＳＡ）の湿度検出結果を示すものである。図６においては、切換処理の実施時を切換処理の開始時Ｔ０として、切換処理からの経過時間である切換後吸着時間Ｔａを横軸に示し、調湿用空気ＷＡの温度、及び、調湿用空気ＷＡの湿度（絶対湿度）を縦軸に示す。また、図６において、室外湿度ＨOAは、室外空間における室外空気ＯＡの絶対湿度を示し、室外温度ＴＥOAは、室外空間における室外空気ＯＡの温度を示している。
図６に示す調湿用空気ＷＡの湿度については、切換処理の実施直後においては、給気側素子Ｅａの調湿部Ｗの水分の吸着性能が高いため、第１湿度検出部３５Ｂによって検出された調湿用空気ＷＡの湿度が低くなる。その後、切換後吸着時間Ｔａの経過に伴って、給気側素子Ｅａの調湿部Ｗの水分の吸着性能が低下するので、第１湿度検出部３５Ｂによって検出された調湿用空気ＷＡの湿度が上昇することとなる。
また、図６に示す調湿用空気ＷＡの温度について説明する。給気側素子Ｅａの調湿部Ｗは、調湿部Ｗへの水分吸着による吸着熱により加熱され、冷却部Ｃにより常に冷却されているので、この冷却と加熱により調湿部Ｗを通過する調湿用空気ＷＡの温度が変化することとなる。
つまり、切換処理の開始時Ｔ０においては、冷却部Ｃにより冷却されているので、室外空気ＯＡの温度である室外温度ＴＥOAよりも低い温度となっている。そして、切換処理の開始後においては、給気側素子Ｅａの調湿部Ｗの水分の吸着性能が高いため、給気側素子Ｅａの調湿部Ｗへの水分の吸着量が多くなるので、水分の吸着により調湿部Ｗから発生する吸着熱の発生量が増加して、調湿用空気ＷＡの温度が上昇する。その後、切換後吸着時間Ｔａが経過することにより、調湿部Ｗに吸着した水分が増加すると、調湿部Ｗの吸着性能が低下して、調湿部Ｗに新たに吸着する水分が少なくなるため、吸着熱の発生量が減少する。そして、上述の如く、給気側素子Ｅａの調湿部Ｗは、常に冷却用空気ＣＡが通流する冷却部Ｃにより冷却されているので、調湿用空気ＷＡの温度は、室外空気ＯＡよりも低い温度に低下する。
そして、図６に示すように、制御部Ｓは、切換処理を実施した後、第１温度検出部３５Ａによって検出された調湿用空気ＷＡ（供給空気ＳＡ）の温度が設定温度としての除湿用設定温度ＴＥａ以上となる場合、又は、第１湿度検出部３５Ｂによって検出された調湿用空気ＷＡの湿度が上昇して設定湿度としての除湿用設定絶対湿度Ｈａ以上となる場合に、切換処理を実施するように構成されている。つまり、以下に詳細について説明するが、調湿用空気ＷＡの温度が上昇して除湿用設定温度ＴＥａ以上となる時期、又は、湿度が上昇して除湿用設定絶対湿度Ｈａ以上となる時期のいずれか早い方の時期に切換処理が実施される。なお、除湿用設定温度ＴＥａ以上となる時期、及び、除湿用設定絶対湿度Ｈａ以上となる時期における調湿部Ｗの状態は、例えば、充分な水分の吸着性能を発揮できない状態であり、調湿部Ｗが吸着した水分量が上限に達したと見なせる状態である。
そして、本実施形態では、制御部Ｓは、第１温度検出部３５Ａによって検出された調湿用空気ＷＡの温度が、除湿用設定温度ＴＥａ以上となる切換後吸着時間Ｔ１、又は、第１湿度検出部３５Ｂによって検出された調湿用空気ＷＡの湿度が除湿用設定絶対湿度Ｈａ以上となる切換後吸着時間Ｔ２のいずれか早い方の時期に切換処理が実施されるので、図６に示す例においては、調湿用空気ＷＡの温度が、除湿用設定温度ＴＥａ以上となる切換後吸着時間Ｔ１において切換処理が実施される。
次に、再生側素子Ｅｂの再生について説明する。
制御部Ｓは、加熱部２１により加熱された再生用空気Ｒを再生側素子Ｅｂの調湿部Ｗに通過させる再生処理を実施するように構成されている。つまり、上述した第１空調状態では、制御部Ｓは、加熱部２１に設けられた熱媒流通路２０の熱媒の通流を開始して、再生用空気Ｒの目標流量に基づいて、給気ファンＦ１、排気ファンＦ２の送風能力及び第１給気通路Ｌ１ａに設けられたダンパＶ１、Ｖ２、第１排気通路Ｌ２ａに設けられたダンパＶ３、第１室外空気循環通路Ｌ３ａに設けられたダンパＶ４、Ｖ５の開度を調節し、第１室外空気循環通路Ｌ３ａを通流する再生用空気Ｒの流量を調整して、第１室外空気循環通路Ｌ３ａに接続された再生側素子Ｅｂの調湿部Ｗに通流させる再生処理を実施する。この再生処理は、設定温度に加熱された室外空気ＯＡである再生用空気Ｒを再生側素子Ｅｂの調湿部Ｗに通過させて、再生側素子Ｅｂの調湿部Ｗに吸着されている水分を再生用空気Ｒ中に脱着させる処理である。
なお、再生用空気Ｒの温度は、制御部Ｓにより、上述の如く、熱媒流通路２０の熱媒の流量を調整することにより設定温度に設定されている。
また、制御部Ｓは、この再生処理において、第２湿度検出部３４Ｂによって検出された再生側素子Ｅｂの調湿部Ｗを通過した再生用空気Ｒの湿度が再生用設定湿度Ｈｓ（設定湿度の一例）未満となる場合に、再生処理を停止する停止処理を実施するように構成されている。
図７は、第１空調状態において、第２湿度検出部３４Ｂによって検出された再生側素子Ｅｂの調湿部Ｗを通過した再生用空気Ｒの湿度検出結果の例を示すものである。図７においては、切換処理の実施時からの経過時間である切換後再生時間Ｔｂを横軸に示し、再生用空気Ｒの温度、及び、再生用空気Ｒの絶対湿度Ｈを縦軸に示す。また、図７において、室外湿度ＨOAは、室外空間における室外空気ＯＡの絶対湿度を示し、室外温度ＴＥOAは、室外空間における室外空気ＯＡの温度を示している。
図７に示すように、絶対湿度Ｈは、切換処理の実施直後においては、再生側素子Ｅｂの調湿部Ｗから脱着する水分量が多いため、第２湿度検出部３４Ｂによって検出された再生用空気Ｒの絶対湿度が高くなる。その後、時間経過に伴って、再生側素子Ｅｂの調湿部Ｗに残留する水分が減少することより、再生用空気Ｒによって調湿部Ｗから脱着する水分量が低下するので、第２湿度検出部３４Ｂによって検出された再生用空気Ｒの湿度が、時間経過に伴って、徐々に加熱される前の室外空気ＯＡの室外湿度ＨOAに向かって徐々に減少する。
そして、本実施形態では、上述の如く、制御部Ｓは、第２湿度検出部３４Ｂによって検出された調湿用空気ＷＡの湿度が再生用設定湿度Ｈｓ未満となる切換後再生時間Ｔｂにおいて停止処理を実施するので、図７に示した例においては、切換後再生時間Ｔ４において切換処理が実施されることとなる。
また、再生用設定湿度Ｈｓは、再生側素子Ｅｂの調湿部Ｗから水分が脱着された後の再生用空気Ｒの湿度に対して設定される湿度であり、例えば、第１調湿素子Ｅ１が給気側素子Ｅａとして用いられるときに吸着することが必要であると予測される水分量に基づいて、適切に設定することができる。
なお、再生用設定湿度Ｈｓを、室外空気ＯＡの室外湿度ＨOAに近い値に設定すると、つまり、調湿部Ｗに吸着する水分がほぼ残留することのない状態まで脱着させようとすると、再生処理の開始後において、調湿部Ｗに残留する残留水分量が少なくなるに伴って単位水分量を脱着させるための再生時間が長くなり、再生側素子Ｅｂの再生のために使用するエネルギーが増加することとなる。よって、本実施形態では、例えば、水分吸着が飽和した状態で得られる総吸着水分量の３０％程度の残留水分量となったときに、第２湿度検出部３４Ｂにより検出される再生用空気Ｒの湿度を予め実験等により求めて、その湿度を再生用設定湿度Ｈｓとし、再生用設定湿度Ｈｓが検出されたときに停止処理を実施するように構成されている。
また、第１空調状態において、制御部Ｓは、再生処理を停止する停止処理を実施した後、切換処理により再生側素子Ｅｂとなっている第２調湿素子Ｅ２が給気側素子Ｅａに切り換えられるまで、再生処理を停止する状態を継続し、切換処理により給気側素子Ｅａから再生側素子Ｅｂに切り換えられた第１調湿素子Ｅ１に対して再生処理を開始するように構成されている。第１空調状態において停止処理を実施した場合には、その第１空調状態において再生処理を開始することなく、切換処理が実施されて第１空調状態から第２空調状態に切替えた時に再生処理を開始する。
つまり、本実施形態においては、制御部Ｓが実施する停止処理において、例えば、加熱部２１に設けられた熱媒流通路２０の熱媒の通流を停止することに加えて、第１室外空気循環通路Ｌ３ａに設けられたダンパＶ４、Ｖ５を閉状態とされるので、停止処理を実施した後、切換処理が実施されるまで、制御部Ｓによって、加熱部２１に設けられた熱媒流通路２０の熱媒の通流を停止することに加えて、第１室外空気循環通路Ｌ３ａに設けられたダンパＶ４、Ｖ５を閉状態とする状態が維持される。
その後、制御部Ｓによって、第１空調状態から第２空調状態に切替える切替処理が実施されると、再生用空気Ｒの目標流量に基づいて、上述の如く、給気ファンＦ１、排気ファンＦ２の送風能力及びダンパＶ１〜Ｖ１０の開閉状態が制御され、第１調湿素子Ｅ１の調湿部Ｗに再生用空気Ｒが通流する状態となる。さらに、制御部Ｓは、加熱部２１に設けられた熱媒流通路２０の熱媒の通流が停止した状態で、第１空調状態から第２空調状態に切替える切換処理を実施する場合には、加熱部２１に設けられた熱媒流通路２０の熱媒の通流を開始するように構成されている。これにより、給気側素子Ｅａから再生側素子Ｅｂに切り換えられた第１調湿素子Ｅ１に対して再生処理が開始されるように構成されている。
〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態を説明するが、この第２実施形態は、再生側素子Ｅｂの調湿部Ｗを通過した再生用空気Ｒの温度を検出する第１温度検出部３５Ａ及び第２温度検出部３４Ａを備え、制御部Ｓが、第１温度検出部３５Ａ及び第２温度検出部３４Ａによって検出された再生用空気Ｒの温度が再生用設定温度ＴＥｓ以上となった場合、又は、第１湿度検出部３５Ｂ及び第２湿度検出部３４Ｂによって検出された再生用空気Ｒの湿度が再生用設定湿度Ｈｓ未満となった場合に、停止処理を実施するように構成されている点において第１実施形態と異なるものであって、その他の構成は第１実施形態と同様であるので、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明して、第１実施形態と同様な構成については、詳細な説明を省略する。
この第２実施形態においては、例えば、空調システム１００が、図１に示すような第１空調状態となっている時には、第２温度検出部３４Ａによって検出された再生用空気Ｒの温度が再生用設定温度ＴＥｓ（設定温度の一例）以上となった場合、又は、第２湿度検出部３４Ｂによって検出された再生用空気Ｒの湿度が再生用設定湿度Ｈｓ未満となった場合に、制御部Ｓによって、停止処理を実施するように構成されている。
本実施形態においては、第２温度検出部３４Ａ又は第１温度検出部３５Ａによって検出された温度に基づいて、再生処理を適切な時期に停止することができる。すなわち、再生側素子Ｅｂの調湿部Ｗに吸着されていた水分が、再生用空気Ｒに水蒸気として脱着されるが、その際、水蒸気の潜熱の増加分と同じ熱量が再生用空気Ｒから奪われることとなる。つまり、等エンタルピーにより再生側素子Ｅｂの調湿部Ｗの水分が再生用空気Ｒに脱着され、再生用空気Ｒの温度が低下することとなるので、再生側素子Ｅｂの調湿部Ｗを通過した再生用空気Ｒの温度を検出することにより、再生側素子Ｅｂに残留する水分量を推定することができる。よって、再生用設定温度ＴＥｓを、適切に設定することで、再生処理を適切な時期に停止することができる。
図８は、第１空調状態において、第２温度検出部３４Ａによって検出された再生側素子Ｅｂの調湿部Ｗを通過した再生用空気Ｒの温度検出結果、及び、第２湿度検出部３４Ｂによって検出された再生側素子Ｅｂの調湿部Ｗを通過した再生用空気Ｒの湿度検出結果の例を示すものである。図８においては、切換処理の実施時である再生処理の開始時Ｔ０からの経過時間である切換後再生時間Ｔｂを横軸に示し、再生用空気Ｒの温度、及び、再生用空気Ｒの絶対湿度Ｈを縦軸に示す。また、室外湿度ＨOAは、室外空間における室外空気ＯＡの絶対湿度を示し、室外温度ＴＥOAは、室外空間における室外空気ＯＡの温度を示している。
この再生処理の実施中における再生用空気Ｒの温度変化について説明すると、加熱部２１によって加熱した室外空気ＯＡを再生用空気Ｒとして再生側素子Ｅｂの調湿部Ｗを通過させるので、再生処理の実施中において、再生用空気Ｒの温度は室外空気の温度である室外温度ＴＥOAよりも高い温度となる。なお、再生用空気Ｒは、加熱部２１の出口における温度が、第１実施形態と同様に、出口温度ＴＥｈとなるように加熱部２１により加熱されている。
具体的には、再生処理の開始直後においては、再生側素子Ｅｂの調湿部Ｗから脱着する水分量が多いので、再生用空気Ｒの温度が低い温度となっている。つまり、調湿部Ｗに吸着している水分が多いので、再生用空気Ｒに蒸発する水分が多くなる。これにより、再生用空気Ｒから大きな蒸発潜熱が奪われて再生用空気Ｒの温度が出口温度ＴＥｈよりも大幅に低下する。その後、時間経過に伴って、調湿部Ｗに残留している水分が少なくなると、調湿部Ｗから再生用空気Ｒへ蒸発する水分が減少するので、再生用空気Ｒから奪われる蒸発潜熱が少なくなる。これにより、再生用空気Ｒの温度が徐々に出口温度ＴＥｈに向かって上昇することとなる。
なお、再生処理の実施中における再生用空気Ｒの絶対湿度Ｈの変化については、第１実施形態において説明した通りであり、図７に示した再生用空気Ｒの絶対湿度Ｈと同様である。
そして、本実施形態では、上述の如く、制御部Ｓは、第２温度検出部３４Ａによって検出された調湿用空気ＷＡの温度が上昇して再生用設定温度ＴＥｓ以上となる切換後再生時間Ｔ３となった場合、又は、第２湿度検出部３４Ｂによって検出された調湿用空気ＷＡの湿度が低下して再生用設定湿度Ｈｓ未満となる切換後再生時間Ｔ４となった場合に切換処理を実施するので、切換後再生時間Ｔ３及び切換後再生時間Ｔ４のうち何れか早い方の時間である切換後再生時間Ｔ４において停止処理が実施されることとなる。
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、第１湿度検出部３５Ｂにより絶対湿度が検出されたが、これに限らず、第１湿度検出部３５Ｂにて検出される湿度を相対湿度として、第１湿度検出部３５Ｂにて検出された相対湿度と、第１温度検出部３５Ａにて検出された温度により絶対湿度を求めてもよい。また、第２湿度検出部３４Ｂにて検出する湿度を相対湿度として、第２湿度検出部３４Ｂにて検出された相対湿度と、第２温度検出部３４Ａにて検出された温度により絶対湿度を求めてもよい。
（２）上記実施形態では、排気通路としての第１排気通路Ｌ２ａ及び第２排気通路Ｌ２ｂを通流する室内空気ＲＡを冷却用空気ＣＡとして使用して給気側素子Ｅａの冷却部Ｃを通過するように構成したが、これに限らず、室外空間から取り入れた室外空気ＯＡを冷却用空気ＣＡとして使用して給気側素子Ｅａの冷却部Ｃを通過するように構成してもよい。
（３）上記実施形態では、調湿素子Ｅにおいて、６枚の平板部材１を積層することによって、冷却部Ｃと調湿部Ｗとが形成されたが、これに限らず、調湿素子Ｅにおいて、５枚以下の平板部材１を積層することで、冷却部Ｃと調湿部Ｗとを形成してもよいし、７枚以上の平板部材１を積層することで、冷却部Ｃと調湿部Ｗとを形成してもよい。
（４）上記実施形態では、給気通路、排気通路及び室外空気循環通路において、図１及び図２に示した所定の位置に切換機構ＶとしてのダンパＶ１〜Ｖ１０が設けられたが、ダンパの設置数や設置位置は適宜変更することができる。
（５）上記実施形態では、一対の調湿素子Ｅを給気側素子Ｅａと再生側素子Ｅｂとに切り換える切換機構ＶがダンパＶ１〜Ｖ１０によって構成されたが、切換機構Ｖはこれに限るものではない。例えば、給気通路、排気通路及び室外空気循環通路と一対の調湿素子Ｅとを接続自在に構成して、夫々の調湿素子Ｅの設置位置を互いに入れ換えるように、一対の調湿素子Ｅを移動する素子移動装置により切換機構Ｖを構成してもよい。
（６）上記実施形態では、再生側素子Ｅｂの調湿部Ｗを通過する再生用空気Ｒの目標流量を、予め定められた所定の単位時間あたりの流量としたが、これに限らず、再生側素子Ｅｂの調湿部Ｗを通過する再生用空気Ｒの目標流量を、調湿部Ｗにおける調湿用空気ＷＡに対する除湿負荷に応じて調整するように構成してもよい。この場合、調湿用空気ＷＡに対する除湿負荷として、例えば、調湿用空気ＷＡの調湿部Ｗに実際に吸着した水分量を除湿負荷として利用すること、又は、調湿用空気ＷＡの調湿部Ｗへの吸着が予測される水分量を除湿負荷として利用することができる。
（７）上記実施形態では、水分吸着が飽和した状態で得られる総吸着水分量の３０％程度の残留水分量となったときに検出される再生用空気Ｒの湿度を予め求めて、その湿度を再生用設定湿度Ｈｓとし、再生用設定湿度Ｈｓが検出されたときに停止処理を実施するように構成されたが、これに限らず、総吸着水分量の１０％程度の残留水分量となったときに検出される再生用空気Ｒの湿度を予め求めて、その湿度を再生用設定湿度Ｈｓとしてもよい。
（８）上記実施形態において、再生側素子Ｅｂの調湿部Ｗの入口側の再生用空気Ｒの湿度又は温度を求めて、再生側素子Ｅｂの調湿部Ｗの入口側の再生用空気Ｒの湿度又は温度を求めて、その湿度又は温度に応じて、再生用設定温度ＴＥｓ及び再生用設定湿度Ｈｓが設定されるように構成することができる。また、この場合、所定の時間毎に再生側素子Ｅｂの調湿部Ｗの入口側の湿度又は温度を求めて、その求められた湿度又は温度に応じて再生用設定温度ＴＥｓ又は再生用設定湿度Ｈｓを変更するように構成してもよい。
尚、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
以上説明したように、再生側素子の再生のために使用するエネルギーの低減化を図ることができる空調システムを提供することができる。
３４Ａ 第２温度検出部（温度検出部）
３４Ｂ 第２湿度検出部（湿度検出部）
３５Ａ 第１温度検出部（温度検出部）
３５Ｂ 第１湿度検出部（湿度検出部）
２０ 加熱部
１００ 空調システム
Ｃ 冷却部
ＣＡ 冷却用空気
Ｅ 調湿素子
Ｅａ 給気側素子
Ｅｂ 再生側素子
Ｈｓ 再生用設定湿度（設定湿度）
Ｌ１ａ 第１給気通路（給気通路）
Ｌ１ｂ 第２給気通路（給気通路）
Ｌ２ａ 第１排気通路（排気通路）
Ｌ２ｂ 第２排気通路（排気通路）
Ｌ３ａ 第１室外空気循環通路（室外空気循環通路）
Ｌ３ｂ 第２室外空気循環通路（室外空気循環通路）
ＯＡ 室外空気
Ｒ 再生用空気
ＲＡ 室内空気
Ｓ 制御部
ＴＥｓ 再生用設定温度（設定温度）
Ｖ 切換機構
Ｗ 調湿部
ＷＡ 調湿用空気

Claims (3)

  1. 室外空間から取り込んだ室外空気を室内空間へ供給する給気通路と、
    室内空間から取り出した室内空気を室外空間へ排気する排気通路と、
    通過する調湿用空気の水分を吸着又は通過する再生用空気に水分を脱着する調湿部及び通過する冷却用空気にて前記調湿部の水分の吸着に伴う吸着熱を吸収する冷却部を夫々有する一対の調湿素子と、
    一対の前記調湿素子のうちの何れか一方の前記調湿素子を、前記給気通路を通流する室外空気が前記調湿用空気として前記調湿部を通過し、かつ、前記冷却用空気が前記冷却部を通過する給気側素子とし、他方の前記調湿素子を、前記再生用空気が前記調湿部を通過する再生側素子とする第１空調状態と、前記他方の調湿素子を前記給気側素子とし、前記一方の調湿素子を前記再生側素子とする第２空調状態とを切り換えるように、一対の前記調湿素子の夫々を、前記給気側素子と前記再生側素子とに切り換える切換機構と、
    動作を制御する制御部とを備えた空調システムであって、
    室外空間から取り込んだ室外空気を前記再生用空気として前記再生側素子の前記調湿部を通過させて室外空間へ排出する室外空気循環通路と、
    前記室外空気循環通路に設けられた加熱部と、
    前記第２空調状態において、前記再生側素子たる前記一方の調湿素子の前記調湿部を通過した前記再生用空気の湿度を検出し、前記第１空調状態において、前記給気側素子たる前記一方の調湿素子の前記調湿部を通過した前記調湿用空気の湿度を検出する第１湿度検出部と、
    前記第１空調状態において、前記再生側素子たる前記他方の調湿素子の前記調湿部を通過した前記再生用空気の湿度を検出し、前記第２空調状態において、前記給気側素子たる前記他方の調湿素子の前記調湿部を通過した前記調湿用空気の湿度を検出する第２湿度検出部と、を備え、
    前記制御部は、
    前記調湿用空気を前記給気側素子の前記調湿部に通過させるとともに、前記冷却用空気を前記給気側素子の前記冷却部に通過させる除湿冷却処理と、
    前記第１又は第２湿度検出部により検出した前記調湿用空気の湿度に基づいて、前記切換機構により、一対の前記調湿素子の夫々を、前記給気側素子と前記再生側素子とに切り換える切換処理と、
    前記加熱部により加熱された前記再生用空気を前記再生側素子の前記調湿部に通過させる再生処理と、
    前記再生処理の実施中に、前記第１又は第２湿度検出部により検出した前記再生用空気の湿度が設定湿度未満となった場合に、前記再生処理を停止する停止処理と、を実施し、
    前記停止処理を実施した後、前記切換処理を実施して前記第１空調状態と前記第２空調状態とが切り換わるまで、前記再生処理を停止する状態を継続し、前記切換処理を実施して前記第１空調状態と前記第２空調状態とが切り換わってから、切り換え後の前記再生側素子に対して前記再生処理を実施し、且つ、切り換え後の前記給気側素子に対して前記除湿冷却処理を実施するように構成されている空調システム。
  2. 室外空間から取り込んだ室外空気を室内空間へ供給する給気通路と、
    室内空間から取り出した室内空気を室外空間へ排気する排気通路と、
    通過する調湿用空気の水分を吸着又は通過する再生用空気に水分を脱着する調湿部及び通過する冷却用空気にて前記調湿部の水分の吸着に伴う吸着熱を吸収する冷却部を夫々有する一対の調湿素子と、
    一対の前記調湿素子のうちの何れか一方の前記調湿素子を、前記給気通路を通流する室外空気が前記調湿用空気として前記調湿部を通過し、かつ、前記冷却用空気が前記冷却部を通過する給気側素子とし、他方の前記調湿素子を、前記再生用空気が前記調湿部を通過する再生側素子とする第１空調状態と、前記他方の調湿素子を前記給気側素子とし、前記一方の調湿素子を前記再生側素子とする第２空調状態とを切り換えるように、一対の前記調湿素子の夫々を、前記給気側素子と前記再生側素子とに切り換える切換機構と、
    動作を制御する制御部とを備えた空調システムであって、
    室外空間から取り込んだ室外空気を前記再生用空気として前記再生側素子の前記調湿部を通過させて室外空間へ排出する室外空気循環通路と、
    前記室外空気循環通路に設けられた加熱部と、
    前記第２空調状態において、前記再生側素子たる前記一方の調湿素子の前記調湿部を通過した前記再生用空気の湿度を検出し、前記第１空調状態において、前記給気側素子たる前記一方の調湿素子の前記調湿部を通過した前記調湿用空気の湿度を検出する第１湿度検出部と、
    前記第１空調状態において、前記再生側素子たる前記他方の調湿素子の前記調湿部を通過した前記再生用空気の湿度を検出し、前記第２空調状態において、前記給気側素子たる前記他方の調湿素子の前記調湿部を通過した前記調湿用空気の湿度を検出する第２湿度検出部と、
    前記第２空調状態において、前記再生側素子たる前記一方の調湿素子の前記調湿部を通過した前記再生用空気の温度を検出し、前記第１空調状態において、前記給気側素子たる前記一方の調湿素子の前記調湿部を通過した前記調湿用空気の温度を検出する第１温度検出部と、
    前記第１空調状態において、前記再生側素子たる前記他方の調湿素子の前記調湿部を通過した前記再生用空気の温度を検出し、前記第２空調状態において、前記給気側素子たる前記他方の調湿素子の前記調湿部を通過した前記調湿用空気の温度を検出する第２温度検出部と、を備え、
    前記制御部は、
    前記調湿用空気を前記給気側素子の前記調湿部に通過させるとともに、前記冷却用空気を前記給気側素子の前記冷却部に通過させる除湿冷却処理と、
    前記第１又は第２温度検出部によって検出された前記調湿用空気の温度、或いは、前記第１又は第２湿度検出部によって検出された前記調湿用空気の湿度に基づいて、前記切換機構により、一対の前記調湿素子の夫々を、前記給気側素子と前記再生側素子とに切り換える切換処理と、
    前記加熱部により加熱された前記再生用空気を前記再生側素子の前記調湿部に通過させる再生処理と、
    前記再生処理の実施中に、前記第１又は第２温度検出部によって検出された前記再生用空気の温度が設定温度以上となった場合、或いは、前記第１又は第２湿度検出部によって検出された前記再生用空気の湿度が設定湿度未満となった場合に、前記再生処理を停止する停止処理と、を実施し、
    前記停止処理を実施した後、前記切換処理を実施して前記第１空調状態と前記第２空調状態とが切り換わるまで、前記再生処理を停止する状態を継続し、前記切換処理を実施して前記第１空調状態と前記第２空調状態とが切り換わってから、切り換え後の前記再生側素子に対して前記再生処理を実施し、且つ、切り換え後の前記給気側素子に対して前記除湿冷却処理を実施するように構成されている空調システム。
  3. 前記排気通路を通流する室内空気が、前記冷却用空気として前記給気側素子の冷却部を通過するように構成されている請求項１又は２に記載の空調システム。
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