(57)【要約】      （修正有）【課題】熱歪部材の応力の付与と解除に伴う必要なスペースを低減し、小型化された冷却加熱モジュールを提供する。【解決手段】冷却加熱モジュールには、空気が流れる空気通路１２，１３に配置され、応力の付与により発熱し、応力の解除により吸熱する複数の熱歪部材５０と、熱歪部材５０に応力を付与する状態と該応力を解除する状態との双方において少なくとも一部が上記複数の熱歪部材５０の間に位置する応力付与部６１，６２とが設けられる。【選択図】図４
2014178087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気の冷却と加熱とを行う冷却加熱モジュールであって、
空気が流れる空気通路（12,13）に配置され、応力の付与により発熱し、応力の解除により吸熱する複数の熱歪部材（50）と、
上記熱歪部材（50）に応力を付与する状態と該応力を解除する状態との双方において少なくとも一部が上記複数の熱歪部材（50）の間に位置する応力付与部（61,62,65,66,67）と
を備えている
ことを特徴とする冷却加熱モジュール。
【請求項２】
請求項１において、
複数の熱歪部材（50）の両端部を支持する一対の支持部材（41,42,45,65）を備え、
上記応力付与部（61,62,65,66,67）は、上記熱歪部材（50）の両支持部を結ぶ方向と異なる方向に稼働して上記熱歪部材（50）に応力を付与するように構成される
ことを特徴とする冷却加熱モジュール。
【請求項３】
請求項２において、
上記応力付与部は、上記熱歪部材（50）の両端部の間に押し付け力を付与する位置と、該押し付け力を解除する位置との間で空気流れに沿った方向に往復動する可動部（61,62,66,67）を有している
ことを特徴とする冷却加熱モジュール。
【請求項４】
請求項３において、
上記複数の熱歪部材（50）は、空気流れと直交する方向に配列され、
上記可動部（61,62,66,67）は、上記複数の熱歪部材（50）の配列方向に沿って延びる押当部（64）を有している
ことを特徴とする冷却加熱モジュール。
【請求項５】
請求項２において、
上記支持部材は、上記複数の熱歪部材（50）の一端が固定される固定部材（45）を備え、
上記応力付与部は、上記複数の熱歪部材（50）の他端が固定されるとともに、上記複数の熱歪部材（50）を巻き取ることで応力を付与する回転角度位置と、該応力を解除する回転角度位置との間で回転自在に構成される上記支持部材としての回転軸（65）を有している
ことを特徴とする冷却加熱モジュール。
【請求項６】
請求項５において、
上記固定部材は、放射状に配列された複数の熱歪部材（50）の一端が固定される環状部材（45）で構成され、
上記回転軸（65）は、上記環状部材（45）の中心に配置されている
ことを特徴とする冷却加熱モジュール。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１つに記載の冷却加熱モジュール（40）を備え、
上記冷却加熱モジュール（40）によって冷却した空気を室内へ供給する冷房運転と、該冷却加熱モジュール（40）によって加熱した空気を室内へ供給する暖房運転のいずれか一方又は両方の運転を行う空気調和装置。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれか１つに記載の冷却加熱モジュール（40）と、
上記冷却加熱モジュール（40）によって冷却され空気中の水分を吸着し、上記冷却加熱モジュール（40）によって加熱され水分を空気中へ脱離する吸着剤（51）を備えている
ことを特徴とする調湿モジュール。
【請求項９】
請求項８に記載の調湿モジュール（80）を備え、
上記調湿モジュール（80）によって除湿した空気を室内へ供給する除湿運転と、該調湿モジュール（80）によって加湿した空気を室内へ供給する加湿運転のいずれか一方又は両方の運転を行う調湿装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、応力の付与により発熱して応力の解除により吸熱する熱歪部材を備えた冷却加熱モジュールと、それを備えた調湿モジュール、空気調和装置、及び調湿装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、応力の付与により発熱して応力の解除により吸熱する熱歪材料が知られている。特許文献１には、この種の熱歪材料としてニッケルチタン合金等が開示されている。特許文献１の段落００２０には、熱歪材料からなるワイヤーに応力を付与するとワイヤーが発熱し、ワイヤーの放熱後に応力を解除するとワイヤーが吸熱することが記載されている。また、この特許文献１には、熱歪材料からなる部材を利用した冷却システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２２０１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した熱歪部材に応力を付与する際には、所定の応力付与部を所定の稼働範囲で変位させ、熱歪部材を伸張させる構成が考えられる。しかしながら、このように応力付与部を所定の稼働範囲で変位させると、この稼働範囲の分だけ必要なスペースが大きくなり、冷却加熱モジュールの大型化を招いてしまう。
【０００５】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は熱歪部材の応力の付与と解除に伴う必要なスペースを低減し、冷却加熱モジュールの小型化を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、空気の冷却と加熱とを行う冷却加熱モジュールを対象とし、空気が流れる空気通路（12,13）に配置され、応力の付与により発熱し、応力の解除により吸熱する熱歪部材（50）と、上記複数の熱歪部材（50）に応力を付与する状態と該応力を解除する状態との双方において少なくとも一部が上記複数の熱歪部材（50）の間に位置する応力付与部（61,62,65,66,67）とを備えていることを特徴とする。
【０００７】
第１の発明では、応力付与部（61,62,65,66,67）によって複数の熱歪部材（50）に応力が付与されると、熱歪部材（50）を構成する熱歪材料が母相（オーステナイト相）からマルテンサイト相へと相変化することで、エントロピーが減少し、その分、熱歪部材（50）が発熱する。これにより、空気通路（12,13）では、熱歪部材（50）によって空気が加熱される。また、応力付与部（61,62,65,66,67）によって熱歪部材（50）に付与された応力が解除されると、マルテンサイト相から母相（オーステナイト相）に変化し、熱歪部材（50）が吸熱する。これにより、空気通路（12,13）では、熱歪部材（50）によって空気が冷却される。
【０００８】
本発明では、熱歪部材（50）に応力が付与される状態と、熱歪部材（50）の応力が解除される状態との双方において、応力付与部（61,62,65,66,67）の少なくとも一部が複数の熱歪部材（50）の間に位置している。このため、応力付与部（61,62,65,66,67）による応力の付与及び応力の解除に伴って、必要なスペースが大型化してしまうことを抑制できる。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、複数の熱歪部材（50）の両端部を支持する一対の支持部材（41,42,45）を備え、上記応力付与部（61,62,65,66,67）は、一対の支持部材（41,42,45）が対向する方向と異なる方向に稼働して上記熱歪部材（50）に応力を付与するように構成されることを特徴とする。
【００１０】
第２の発明では、複数の熱歪部材（50）の両端部が一対の支持部材（41,42,45,65）によって支持される。応力付与部（61,62,65,66,67）は、これらの支持部材（41,42,45,65）の対向する方向とは異なる方向に向かって、熱歪部材（50）に応力を付与するように稼働する。つまり、本発明では、応力付与部（61,62,65,66,67）の稼働範囲が、支持部材（41,42,45）によって制限されることを抑制できる。
【００１１】
第３の発明は、第２の発明において、上記応力付与部は、上記複数の熱歪部材（50）の両端部の間に押し付け力を付与する位置と、該押し付け力を解除する位置との間で空気流れに沿った方向に往復動する可動部（61,62,66,67）を有していることを特徴とする。
【００１２】
第３の発明では、可動部（61,62,66,67）が往復動することで、複数の熱歪部材（50）の応力の付与と解除とが切り換えられる。つまり、可動部（61,62,66,67）が変位して熱歪部材（50）の両端部の間に押し付け力が作用すると、熱歪部材（50）に応力が作用し、熱歪部材（50）が発熱する。また、可動部（61,62,66,67）が変位して複数の熱歪部材（50）の押し付け力が解除されると、熱歪部材（50）の応力も解除され、熱歪部材（50）が吸熱する。ここで、この可動部（61,62,66,67）は空気流れに沿った方向に往復動するため、可動部（61,62,66,67）の稼働範囲の影響により、空気通路（12,13）が空気流れと直交する方向に大きくなってしまうことがない。このため、可動部（61,62,66,67）による応力の付与及び解除に伴って、必要なスペースが大型化してしまうことを抑制できる。
【００１３】
第４の発明は、第３の発明において、上記複数の熱歪部材（50）が、空気流れと直交する方向に配列され、上記可動部（61,62,66,67）は、上記複数の熱歪部材（50）の配列方向に沿って延びる押当部（64）を有していることを特徴とする。
【００１４】
第４の発明では、可動部（61,62,66,67）の押当部（64）が複数の熱歪部材（50）に押し付け力を付与する位置に変位すると、各熱歪部材（50）に同時に応力が付与される。ここで、押当部（64）は、複数の熱歪部材（50）の配列方向に延びているため、各熱歪部材（50）の押し付け力が均一化され、ひいては各熱歪部材（50）に作用する応力も均一化される。また、可動部（61,62,66,67）の押当部（64）が複数の熱歪部材（50）の押し付け力を解除する位置に変位すると、各熱歪部材（50）の応力が同時に解除される。
【００１５】
第５の発明は、第２の発明において、上記支持部材は、複数の線状の熱歪部材（50）の一端が固定される固定部材（45）を備え、上記応力付与部は、上記複数の熱歪部材（50）の他端が固定されるとともに、上記熱歪部材（50）を巻き取ることで応力を付与する回転角度位置と、該応力を解除する回転角度位置との間で回転自在に構成される上記支持部材としての回転軸（65）を有していることを特徴とする。
【００１６】
第５の発明では、回転軸（65）が回転することで、回転軸（65）の周囲に熱歪部材（50）が巻き付けられる。これにより、熱歪部材（50）に応力が付与され、熱歪部材（50）が発熱する。また、回転軸（65）が逆に回転することで、熱歪部材（50）に応力が解除され、熱歪部材（50）が吸熱する。このように回転軸（65）は、その回転角度位置を変えるだけであり、所定の稼働範囲で変位することもない。このため、熱歪部材（50）の応力の付与及び解除に伴って、必要なスペースが大型化してしまうことを抑制できる。
【００１７】
第６の発明は、第５の発明において、上記固定部材は、放射状に配列された複数の熱歪部材（50）の一端が固定される環状部材（45）で構成され、上記回転軸（65）は、該環状部材（45）の中心に配置されることを特徴とする。
【００１８】
第６の発明では、回転軸（65）が回転することで、複数の熱歪部材（50）が同じ長さ分だけ巻き取られる。この結果、複数の熱歪部材（50）には、均一な応力が同時に付与される。また、回転軸（65）が逆方向に回転することで、各熱歪部材（50）の応力が同時に解除される。
【００１９】
第７の発明は、空気調和装置を対象とし、第１乃至第６のいずれか１つの発明の冷却加熱モジュール（40）を備え、該冷却加熱モジュール（40）によって冷却した空気を室内へ供給する冷房運転と、該冷却加熱モジュール（40）によって加熱した空気を室内へ供給する暖房運転のいずれか一方又は両方の運転を行うことを特徴とする。
【００２０】
第７の発明の空気調和装置では、第１乃至第６の発明の冷却加熱モジュール（40）を用いて冷房運転や暖房運転が行われる。
【００２１】
第８の発明は、第１乃至第６のいずれか１つの発明の冷却加熱モジュール（40）と、該冷却加熱モジュール（40）によって冷却され空気中の水分を吸着し、上記冷却加熱モジュール（40）によって加熱され水分を空気中へ脱離する吸着剤（51）を備えていることを特徴とする。
【００２２】
第８の発明では、熱歪部材（50）に応力が付与されて熱歪部材（50）が発熱すると、この熱歪部材（50）によって吸着剤（51）が加熱される。この結果、吸着剤（51）から空気中へ水分が脱離する。また、熱歪部材（50）の応力が解除されて熱歪部材（50）が吸熱すると、この熱歪部材（50）によって吸着剤（51）が冷却される。この結果、空気中の水分が吸着剤（51）に吸着される。
【００２３】
第９の発明は、空気調和装置を対象とし、第７の発明の調湿モジュール（80）を備え、上記調湿モジュール（80）によって除湿した空気を室内へ供給する除湿運転と、該調湿モジュール（80）によって加湿した空気を室内へ供給する加湿運転のいずれか一方又は両方の運転を行うことを特徴とする。
【００２４】
第９の発明では、第８の発明の調湿モジュール（80）を用いて除湿運転や加湿運転が行われる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、応力付与部（61,62,65,66,67）が熱歪部材（50）に応力を付与する状態と、該応力の付与を解除する状態との双方において、応力付与部（61,62,65,66,67）の少なくとも一部が複数の熱歪部材（50）の間に位置している。このため、応力付与部（61,62,65,66,67）による応力の付与及び解除に伴って、必要なスペースが大型化してしまうことを抑制でき、ひいては冷却加熱モジュールのコンパクト化を図ることができる。
【００２６】
第２の発明では、応力付与部（61,62,65,66,67）が、一対の支持部材（41,42,45,65）の対向する方向と異なる方向に向かって熱歪部材（50）に応力を付与するため、応力付与部（61,62,65,66,67）の稼働範囲が一対の支持部材（41,42,45,65）によって制限されることを抑制できる。このため、このような制限を受けずに、熱歪部材（50）に所望の応力を付与することができる。
【００２７】
また、上記第３の発明によれば、可動部（61,62,66,67）を空気流れに沿った方向に往復動させて熱歪部材（50）の応力の付与と解除とを切り換えるため、空気通路（12,13）が空気流れと直交する方向に大型化してしまうことを防止できる。このため、本発明によれば、冷却加熱モジュールのコンパクト化を図りながら、熱歪部材（50）の応力の付与と解除とを切り換えることができる。
【００２８】
更に、第４の発明によれば、複数の熱歪部材（50）に対して同時に均等な応力を付与することができ、且つこの応力を同時に解除できる。この結果、例えば複数の熱歪部材（50）に応力を付与する際には、各熱歪部材（50）の発熱量が同等となり、これらの熱歪部材（50）で空気を均一に加熱できる。また、例えば複数の熱歪部材（50）の応力を解除する際には、各熱歪部材（50）の吸熱量が同等となり、これらの熱歪部材（50）で空気を均一に冷却できる。
【００２９】
第５の発明によれば、線状の熱歪部材（50）を回転軸（65）に巻き付ける構成としているため、応力付与部（65）を所定の範囲で可動させることなく、熱歪部材（50）に応力を付与できる。この結果、冷却加熱モジュールのコンパクト化を図ることができる。
【００３０】
更に、第６の発明によれば、複数の熱歪部材（50）に対して同時に均等な応力を付与することができ、且つこの応力を同時に解除できる。この結果、例えば複数の熱歪部材（50）に応力を付与する際には、各熱歪部材（50）の発熱量が同等となり、これらの熱歪部材（50）で空気を均一に加熱できる。また、例えば複数の熱歪部材（50）の応力を解除する際には、各熱歪部材（50）の吸熱量が同等となり、これらの熱歪部材（50）で空気を均一に冷却できる。
【００３１】
また、第７の発明によれば、空気調和装置のコンパクト化を図ることができる。
【００３２】
また、第８の発明によれば、調湿モジュール（80）のコンパクト化を図りつつ、吸着剤（51）で空気中の水分の吸着と脱離とを切り換えて行うことができる。
【００３３】
また、第９の発明によれば、調湿装置のコンパクト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、実施形態１に係る空気調和装置の概略の構成図であり、(Ａ)は冷房運転の第１動作を表し、(Ｂ)は冷房運転の第２動作を表したものである。
【図２】図２は、実施形態１に係る空気調和装置の概略の構成図であり、(Ａ)は暖房運転の第１動作を表し、（Ｂ）は暖房運転の第２動作を表したものである。
【図３】図３は、実施形態１に係る冷却加熱モジュールの斜視図である。
【図４】図４は、実施形態１に係る冷却加熱モジュールの概略の縦断面図であり、(Ａ)は冷却動作中の冷却加熱モジュールを表し、(Ｂ)は加熱動作中の冷却加熱モジュールを表したものである。
【図５】図５は、熱歪材料のＴ−Ｓ線図である。
【図６】図６は、実施形態１の変形例１に係る冷却加熱モジュールの概略の構成図である。
【図７】図７は、実施形態２に係る調湿装置の概略の構成図であり、(Ａ)は除湿運転の第１動作を表し、(Ｂ)は除湿運転の第２動作を表したものである。
【図８】図８は、実施形態２に係る調湿装置の概略の構成図であり、(Ａ)は加湿運転の第１動作を表し、(Ｂ)は加湿運転の第２動作を表したものである。
【図９】図９は、実施形態２に係る調湿モジュールの概略の縦断面図であり、(Ａ)は吸湿動作中の調湿モジュールを表し、(Ｂ)は放湿動作中の調湿モジュールを表したものである。
【図１０】図１０は、実施形態２の変形例１に係る調湿モジュールの概略の構成図である。
【図１１】図１１は、その他の実施形態に係る冷却加熱モジュールの概略の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００３６】
《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１は、室内の空気の温度を調節する空気調和装置（10）である。空気調和装置（10）は、冷房運転と暖房運転とを切り換えて行うように構成される。
【００３７】
図１に示すように、空気調和装置（10）は、建物（2）の室内空間（3）の空気の温度を調節する。空気調和装置（10）は、室内の壁面に設置されるケーシング（11）を有している。ケーシング（11）の内部には、第１空気通路（12）と第２空気通路（13）とが形成される。第１空気通路（12）には、第１冷却加熱部（21）と第１ファン（14）とが設けられる。第２空気通路（13）には、第２冷却加熱部（22）と第２ファン（15）とが設けられる。
【００３８】
第１空気通路（12）は、図示を省略した空気流路切換部によって、流入端及び流出端が室内に連通する状態（図１(Ａ)に示す状態）と、流入端及び流出端が室外に連通する状態（図１(Ｂ)に示す状態）とに空気の流路が切り換えられる。同様に、第２空気通路（13）は、図示を省略した空気流路切換部によって、流入端及び流出端が室外に連通する状態（図１(Ａ)に示す状態）と、流入端及び流出端が室内に連通する状態（図１(Ｂ)に示す状態）とに空気の流路が切り換えられる。
【００３９】
−冷却加熱モジュール−
図３及び図４に示すように、空気調和装置（10）は、冷却加熱モジュール（40）を有している。冷却加熱モジュール（40）は、上側支持板（41）と下側支持板（42）と仕切部（43）とを有している。上側支持板（41）と下側支持板（42）とは、水平な状態で互いに平行となるように上下に配列される。仕切部（43）は、上側支持板（41）と下側支持板（42）との間の空間を左右に仕切っている。これらの空間のうち左側の空間が第１空気通路（12）を構成し、右側の空間が第２空気通路（13）を構成している。
【００４０】
第１空気通路（12）と第２空気通路（13）とには、ワイヤー状（線状）の複数の熱歪部材（50）がそれぞれ収容されている。第１空気通路（12）の複数の熱歪部材（50）は第１冷却加熱部（21）を構成し、第２空気通路（13）の複数の熱歪部材（50）は第２冷却加熱部（22）を構成している。複数の熱歪部材（50）は、空気流れと直交するように上下に延びている。各熱歪部材（50）は平面視において格子状に配列され、その一端部（上端部）が上側支持板（41）に固定され、その他端部（下端部）が下側支持板（42）に固定される。本実施形態の冷却加熱モジュール（40）では、左右方向に配列された８本の熱歪部材（50）からなる列群（L）が、前後方向（空気流れ方向）に５列で並んでいる。
【００４１】
熱歪部材（50）は、応力（例えば引張力や圧縮力）を付与することで発熱し、該応力の付与を解除することで吸熱する材料によって構成されている。熱歪部材（50）として、例えば、チタン（Ｔｉ）／ニッケル（Ｎｉ）系の合金（例えば形状記憶合金）やエラストマ樹脂が挙げられる。
【００４２】
チタン（Ｔｉ）／ニッケル（Ｎｉ）系の合金の場合、図５に示すように、熱歪部材（50）に応力をかけると、母相（オーステナイト相）からマルテンサイト相へと相変化することで、エントロピーが減少し、その分、発熱して熱歪部材（50）自身が加熱される（IからII）。熱歪部材（50）に応力をかけたまま、該熱歪部材（50）を加熱対象物に接触させると、熱歪部材（50）の熱が加熱対象物に伝わる（IIからIII）。こうすることで、熱歪部材（50）の温度は下がる。そして、熱歪部材（50）にかけられている応力を除去（解除）すると、マルテンサイト相から母相（オーステナイト相）に変化する（IIIからIV）。このとき、熱歪部材（50）が断熱されていると、熱歪部材（50）の温度が下がる。温度が下がった熱歪部材に冷却対象物を接触させると、該冷却対象物の熱が熱歪部材（50）に伝わる（IVからI）。
【００４３】
冷却加熱モジュール（40）は、各冷却加熱部（21,22）の熱歪部材（50）に応力を付与するためのアクチュエータ（60）と、該アクチュエータ（60）を制御するコントローラ（18）とを備えている。アクチュエータ（60）は、第１冷却加熱部（21）に対応する第１可動部（61）と、第２冷却加熱部（22）に対応する第２可動部（62）とを有している。これらの可動部（61,62）は、熱歪部材（50）に応力を付与するための応力付与部を構成する。
【００４４】
各可動部（61,62）は、複数の熱歪部材の左右側方に配置される一対の保持部材（63）と、該一対の保持部材（63）によって支持される５本の押当部（64）とで構成される。５本の押当部（64）は、左右方向に延びる棒状に形成され、互いに平行となるように空気流れ方向に等間隔置きに配置される。つまり、押当部（64）は、線状の熱歪部材（50）と直交するように水平に延びている。
【００４５】
５本の押当部（64）のうち前寄りの４本の押当部（64）は、前後に隣り合う熱歪部材（50）の間に配置される。また、５本の押当部（64）のうちの残りの最後尾の押当部（64）は、最後尾の熱歪部材（50）の背面側に位置している。このように、冷却加熱モジュール（40）では、熱歪部材（50）と押当部（64）とが前後方向（空気流れ方向）に交互に配置され、且つ熱歪部材（50）と押当部（64）とが互いに直交するように配設される。また、押当部（64）は、熱歪部材（50）の長手方向（上下方向）の中間部（50a）に対応する位置に配設される（図４を参照）。
【００４６】
本実施形態の冷却加熱モジュール（40）では、第１可動部（61）が第１空気通路（12）の内部に位置し、第２可動部（62）が第２空気通路（13）の内部に位置している。第１可動部（61）及び第２可動部（62）は、図示を省略した電動機及び変換機構によって駆動される。つまり、電動機が回転すると、この回転運動が変換機構によって往復運動に変更される。この往復動によって第１可動部（61）と第２可動部（62）とが変位する。本実施形態では、第１可動部（61）及び第２可動部（62）が前後方向（空気流れに沿った方向）に往復動する。また、第１可動部（61）と第２可動部（62）とは互いに逆方向に往復動を行う。
【００４７】
可動部（61,62）が前方に変位すると、可動部（61,62）の押当部（64）が各熱歪部材（50）の中間部（50a）に圧接し、該中間部（50a）に押し付け力が作用する。すると、中間部（50a）が前方に変位し、各熱歪部材（50）には、中間部（50a）を基点とした張力が付与される（図４(B)）を参照）。この結果、張力が付与された熱歪部材（50）が発熱し、空気が加熱される加熱動作が行われる。
【００４８】
また、各可動部（61,62）が後方に変位すると、各熱歪部材（50）の中間部（50a）の押し付け力が解除される。これに伴い、各熱歪部材（50）に付与された張力が解除され、熱歪部材（50）が元の状態に戻る（図４(A)を参照）。この結果、張力が解除された熱歪部材（50）が吸熱し、空気が冷却される冷却動作が行われる。
【００４９】
各可動部（61,62）は、各熱歪部材（50）に押し付け力を作用する位置と、該押し付け力を解除する位置との双方において、対応する空気通路（12,13）の内部に位置する。更に、各可動部（61,62）の一部である押当部（64）は、冷却動作と加熱動作との双方において、複数の熱歪部材（50）の間に位置することになる。
【００５０】
−運転動作−
空気調和装置（10）では、冷房運転と暖房運転とが切り換えて行われる。
【００５１】
〈冷房運転〉
図１に示す冷房運転では、図１(A)に示す第１動作と、図１(B)に示す第２動作とが交互に繰り返し行われる。また、第１ファン（14）及び第２ファン（15）が運転される。第１動作では、第１冷却加熱部（21）で冷却動作が行われると同時に、第２冷却加熱部（22）で加熱動作が行われる。また、第２動作では、第２冷却加熱部（22）で冷却動作が行われると同時に、第１冷却加熱部（21）で加熱動作が行われる。
【００５２】
より詳細に、第１動作では、室内空気（RA）が第１冷却加熱部（21）の熱歪部材（50）によって冷却され、供給空気（SA）として室内へ供給される。同時に、第１動作では、室外空気（OA）が第２冷却加熱部（22）の熱歪部材（50）によって加熱され、排出空気（EA）として室外へ排出される。
【００５３】
また、第２動作では、室内空気（RA）が第２冷却加熱部（22）の熱歪部材（50）によって冷却され、供給空気（SA）として室内へ供給される。同時に、第２動作では、室外空気（OA）が第１冷却加熱部（21）の熱歪部材（50）によって加熱され、排出空気（EA）として室外へ排出される。
【００５４】
〈暖房運転〉
図２に示す暖房運転では、図２(A)に示す第１動作と、図２(B)に示す第２動作とが交互に繰り返し行われる。また、第１ファン（14）及び第２ファン（15）が運転される。第１動作では、第１冷却加熱部（21）で加熱動作が行われると同時に、第２冷却加熱部（22）で冷却動作が行われる。また、第２動作では、第２冷却加熱部（22）で加熱動作が行われると同時に、第１冷却加熱部（21）で冷却動作が行われる。
【００５５】
より詳細に、第１動作では、室内空気（RA）が第１冷却加熱部（21）の熱歪部材（50）によって加熱され、供給空気（SA）として室内へ供給される。同時に、第１動作では、室外空気（OA）が第２冷却加熱部（22）の熱歪部材（50）によって冷却され、排出空気（EA）として室外へ排出される。
【００５６】
また、第２動作では、室内空気（RA）が第２冷却加熱部（22）の熱歪部材（50）によって加熱され、供給空気（SA）として室内へ供給される。同時に、第２動作では、室外空気（OA）が第１冷却加熱部（21）の熱歪部材（50）によって冷却され、排出空気（EA）として室外へ排出される。
【００５７】
−実施形態１の効果−
上記実施形態１によれば、可動部（61,62）を往復動させることで、各熱歪部材（50）の張力の付与と解除とを切り換えて行うことができ、ひいては加熱動作や冷却動作を行うことができる。ここで、可動部（61,62）は、空気通路（12,13）の内部において往復動するため、可動部（61,62）の往復動に伴って必要なスペースが大きくなることがない。しかも、可動部（61,62）は、図３に示すように、空気流れに沿った方向に往復動するため、可動部（61,62）の往復動に伴って空気通路（12,13）が空気流れと直交する方向（図３における上下方向や左右方向）に拡大してしまうこともない。更に、可動部（61,62）のほとんどの部位が複数の熱歪部材（50）の間（即ち、冷却加熱部（21,22）の内部）に配置されるため、可動部（61,62）の設置スペースや可動スペースも小さくなる。従って、実施形態１によれば、冷却加熱モジュール（40）のコンパクト化を図ることができ、ひいては空気調和装置（10）のコンパクト化を図ることができる。
【００５８】
また、上記実施形態１では、可動部（61,62）が前方に変位することで、全ての熱歪部材（50）に同等の張力が作用する。このため、各熱歪部材（50）で同等の発熱量が発生し、空気を均一に加熱することができる。また、可動部（61,62）が後方に変位することで、全ての熱歪部材（50）の張力が同時に解除される。このため、各熱歪部材（50）で同等の吸熱量が得られ、空気を均一に冷却することができる。
【００５９】
更に、上記実施形態１では、可動部（61,62）の押当部（64）が熱歪部材（50）の中間部（50a）に押し付け力を作用させるため、中間部（50a）を挟んだ上下の熱歪部材（50）に同等の張力を付与できる。この結果、熱歪部材（50）の高さ方向における発熱量の分布も均等化され、空気を均一に加熱することができる。また、中間部（50a）の押し付け力が解除されることで、中間部（50a）を挟んだ熱歪部材（50）の張力を同時に解除できる。この結果、熱歪部材（50）の高さ方向の吸熱量の分布も均等化され、空気を均一に冷却することができる。
【００６０】
更に、上記実施形態１の可動部（61,62）は、一対の支持板（41,42）が対向する方向と異なる方向に向かって熱歪部材（50）に張力を付与するように構成される。より詳細には、可動部（61,62）は、一対の支持板（41,42）が対向する方向と直交する方向に向かって熱歪部材（50）に張力を付与する。このため、可動部（61,62）の稼働範囲が一対の支持板（41,42）と干渉することがない。従って、支持板（41,42）の制限を受けずに、熱歪部材（50）に所望の張力を付与することができる。
【００６１】
〈実施形態１の変形例１〉
実施形態１の変形例１は、上記実施形態１と冷却加熱モジュール（40）の構成が異なっている。図６に示すように、この変形例の冷却加熱モジュール（40）は、環状部材（固定部材）（45）と、該環状部材（45）の中心に配置される回転軸（65）（応力付与部）と、環状部材（45）と回転軸（65）との間に張架される線状の複数の熱歪部材（50）とを有している。この変形例の冷却加熱モジュール（40）は、上述した実施形態１の各空気通路（12,13）にそれぞれ１つずつ配置される。
【００６２】
環状部材（45）は、正円形状の部材で構成され、複数の熱歪部材（50）の一端部（径方向外方端部）が等間隔置きに固定される。回転軸（65）は、円柱状に形成され、複数の熱歪部材（50）の他端部（径方向内方端部）が等間隔置きに固定される。つまり、回転軸（65）は、熱歪部材（50）の端部を支持する支持部材を兼用している。このようにして、冷却加熱モジュール（40）では、環状部材（45）と回転軸（65）との間に複数の熱歪部材（50）が等角度置きに放射状に配列される。また、冷却加熱モジュール（40）は、図示を省略しているが、回転軸（65）を回転駆動させる電動機と、該電動機を制御するコントローラとを有している。
【００６３】
変形例１の冷却加熱モジュール（40）では、回転軸（65）の回転角度位置が図６(Ａ)に示す位置と、図６(Ｂ)に示す位置との間で交互に変化する。回転軸（65）の回転角度位置が図６(Ａ)に示す位置から図６(Ｂ)に示す位置に至ると、回転軸（65）の周囲に熱歪部材（50）が巻き付けられ、熱歪部材（50）に張力が付与される。この結果、熱歪部材（50）が発熱し、上述した加熱動作が行われる。
【００６４】
また、回転軸（65）の回転角度位置が図６(Ｂ)に示す位置から図６(Ａ)に示す位置に至ると、回転軸（65）に巻き付けられていた熱歪部材（50）が回転軸（65）から外れ、熱歪部材（50）の張力が解除される。この結果、熱歪部材（50）が吸熱し、上述した冷却動作が行われる。
【００６５】
この変形例１では、応力付与部を構成する回転軸（65）が常に空気通路（12,13）の中央に位置し、軸心を中心として回転するだけである。そして、回転軸（65）は、各熱歪部材（50）の一対の支持部を結ぶ方向と異なる方向（回転軸（65）の周方向）に稼働して張力を付与する。このため、回転軸（65）の設置スペースも比較的小さく、熱歪部材（50）の張力の付与と解除とに要するスペースも不必要となる。この結果、冷却加熱モジュール（40）のコンパクト化を図ることができ、ひいては空気調和装置（10）のコンパクト化を図ることができる。
【００６６】
また、変形例１では、等角度間隔で放射状に配列された線状の熱歪部材（50）を回転軸（65）に巻き付ける構成としたため、各熱歪部材（50）に同等の張力を付与できる。この結果、各熱歪部材（50）の発熱量が均等化され、空気を均一に加熱できる。また、回転軸（65）を逆方向に回転させると、各熱歪部材（50）の張力が同時に解除される。この結果、各熱歪部材（50）の吸熱量が均等化され、空気を均一に冷却できる。
【００６７】
〈実施形態１の変形例２〉
上述した実施形態１の空気調和装置（10）では、室内空気（RA）を冷却加熱部（21,22）で冷却又は加熱した後、供給空気（SA）として室内へ供給すると同時に、室外空気（OA）を冷却加熱部（21,22）で加熱又は冷却した後、排出空気（EA）として室外へ排出している。しかし、実施形態１の空気調和装置（10）において、室外空気（OA）を冷却加熱部（21,22）で冷却又は加熱した後、供給空気（SA）として室内へ供給すると同時に、室内空気（RA）を冷却加熱部（21,22）で加熱又は冷却した後、排出空気（EA）として室外へ排出するようにしてもよい。
【００６８】
《発明の実施形態２》
本発明の実施形態２は、室内の空気の湿度を調節する調湿装置（70）である。調湿装置（70）は、除湿運転と加湿運転とを切り換えて行うように構成される。
【００６９】
図７に示すように、調湿装置（70）は、建物（2）の室内空間（3）の空気の湿度を調節する。調湿装置（70）は、室内の壁面に設置されるケーシング（11）を有している。ケーシング（11）の内部には、第１空気通路（12）と第２空気通路（13）とが形成される。第１空気通路（12）には、第１調湿部（23）と第１ファン（14）とが設けられる。第２空気通路（13）には、第２調湿部（24）と第２ファン（15）とが設けられる。
【００７０】
第１空気通路（12）は、図示を省略した空気流路切換部によって、流入端が室外に連通し且つ流出端が室内に連通する状態（図７(Ａ)に示す状態）と、流入端が室内に連通し且つ流出端が室外に連通する状態（図７(Ｂ)に示す状態）とに空気の流路が切り換えられる。同様に、第２空気通路（13）は、図示を省略した空気流路切換部によって、流入端が室内に連通し且つ流出端が室内に連通する状態（図７(Ａ)に示す状態）と、流入端が室外に連通し且つ流出端が室内に連通する状態（図７(Ｂ)に示す状態）とに空気の流路が切り換えられる。
【００７１】
−調湿モジュール−
図９に示す調湿モジュール（80）は、実施形態１の冷却加熱モジュール（40）において、熱歪部材（50）によって加熱又は冷却される吸着剤が設けられたものである。それ以外の構成は、実施形態１の冷却加熱モジュール（40）と同様である。
【００７２】
調湿モジュール（80）では、線状の複数の熱歪部材（50）の表面に吸着剤が担持され、吸着層（51）が形成されている。吸着層（51）は、空気中の水分の吸着と脱離とが可能な材料で構成される。吸着層（51）は、例えば、ゼオライト、シリカゲル、活性炭、親水性又は吸水性を有する有機高分子ポリマー系材料、カルボン酸基又はスルホン酸基を有するイオン交換樹脂系材料、感温性高分子等の機能性高分子材料で構成されている。
【００７３】
調湿モジュール（80）では、第１空気通路（12）と第２空気通路（13）とにそれぞれ複数の熱歪部材（50）が収容されている。第１空気通路（12）の熱歪部材（50）は第１調湿部（23）を構成し、第２空気通路（13）の熱歪部材（50）は第２調湿部（24）を構成している。
【００７４】
実施形態２では、実施形態１と同様のアクチュエータが設けられ、第１可動部（61）と第２可動部（62）とが前後方向（空気流れに沿った方向）に往復動する。また、第１可動部（61）と第２可動部（62）とは互いに逆方向に行う。
【００７５】
可動部（61,62）が前方に変位すると、熱歪部材（50）の中間部（50a）に押し付け力が作用し、張力が付与された熱歪部材（50）が発熱する（図９(Ｂ)を参照）。これに伴い吸着層（51）が熱歪部材（50）によって加熱され、吸着層（51）に吸着された水分が空気中へ放出される放湿動作が行われる
また、可動部（61,62）が後方に変位すると、各熱歪部材（50）の中間部（50a）の押し付け力が解除される。これに伴い、各熱歪部材（50）に付与された張力が解除され、熱歪部材（50）が元の状態に戻る（図９(Ａ)を参照）。この結果、張力が解除された熱歪部材（50）は吸着層（51）から吸熱する。この結果、空気中の水分が吸着層（51）に吸着される吸湿動作が行われる。
【００７６】
実施形態２においても、各可動部（61,62）は、各熱歪部材（50）に押し付け力を作用する位置と、該押し付け力を解除する位置との双方において、対応する空気通路（12,13）の内部に位置する。更に、各可動部（61,62）の一部である押当部（64）は、放湿動作と吸湿動作との双方において、複数の熱歪部材（50）の間に位置することになる。
【００７７】
−運転動作−
調湿装置（70）では、除湿運転と加湿運転とが切り換えて行われる。
【００７８】
〈除湿運転〉
図７に示す除湿運転では、図７(A)に示す第１動作と、図７(B)に示す第２動作とが交互に繰り返し行われる。また、第１ファン（14）及び第２ファン（15）が運転される。第１動作では、第１調湿部（23）で吸湿動作が行われると同時に、第２調湿部（24）で放湿動作が行われる。また、第２動作では、第２調湿部（24）で吸湿動作が行われると同時に、第１調湿部（23）で放湿動作が行われる。
【００７９】
より詳細に、第１動作では、室外空気（OA）が第１調湿部（23）の熱歪部材（50）によって除湿され、供給空気（SA）として室内へ供給される。同時に、第１動作では、室内空気（RA）が第２調湿部（24）の熱歪部材（50）を再生し、排出空気（EA）として室外へ排出される。
【００８０】
また、第２動作では、室外空気（OA）が第２調湿部（24）の熱歪部材（50）によって除湿され、供給空気（SA）として室内へ供給される。同時に、第２動作では、室内空気（RA）が第１調湿部（23）の熱歪部材（50）を再生し、排出空気（EA）として室外へ排出される。
【００８１】
〈加湿運転〉
図８に示す加湿運転では、図８(A)に示す第１動作と、図８(B)に示す第２動作とが交互に繰り返し行われる。また、第１ファン（14）及び第２ファン（15）が運転される。第１動作では、第１調湿部（23）で放湿動作が行われると同時に、第２調湿部（24）で吸湿動作が行われる。また、第２動作では、第２調湿部（24）で放湿動作が行われると同時に、第１調湿部（23）で吸湿動作が行われる。
【００８２】
より詳細に、第１動作では、室外空気（OA）が第１調湿部（23）の熱歪部材（50）によって加湿され、供給空気（SA）として室内へ供給される。同時に、第１動作では、室内空気（RA）が第２調湿部（24）の熱歪部材（50）に水分を付与し、排出空気（EA）として室外へ排出される。
【００８３】
また、第２動作では、室外空気（OA）が第２調湿部（24）の熱歪部材（50）によって加湿され、供給空気（SA）として室内へ供給される。同時に、第２動作では、室内空気（RA）が第１調湿部（23）の熱歪部材（50）に水分を付与し、排出空気（EA）として室外へ排出される。
【００８４】
−実施形態２の効果−
上記実施形態２によれば、可動部（61,62）を往復動させることで、各熱歪部材（50）の張力の付与と解除とを切り換えて行うことができ、ひいては放湿動作や吸湿動作を行うことができる。ここで、可動部（61,62）は、空気通路（12,13）の内部において往復動するため、可動部（61,62）の往復動に伴って必要なスペースが大きくなることがない。しかも、可動部（61,62）は、図９に示すように、空気流れに沿った方向に往復動するため、可動部（61,62）の往復動に伴って空気通路（12,13）が空気流れと直交する方向に拡大してしまうこともない。更に、可動部（61,62）のほとんどの部位が複数の熱歪部材（50）の間（即ち、調湿部（23,24）の内部）に配置されるため、可動部（61,62）の設置スペースや可動スペースも小さくなる。従って、実施形態２によれば、調湿モジュール（80）のコンパクト化を図ることができ、ひいては調湿装置（70）のコンパクト化を図ることができる。
【００８５】
更に、上記実施形態２では、可動部（61,62）の押当部（64）が熱歪部材（50）の中間部（50a）に押し付け力を作用させるため、中間部（50a）を挟んだ上下の熱歪部材（50）に同等の張力を付与できる。この結果、熱歪部材（50）の高さ方向における発熱量、ひいては水分の脱離量の分布も均等化できる。また、中間部（50a）の押し付け力が解除されることで、中間部（50a）を挟んだ熱歪部材（50）の張力を同時に解除できる。この結果、熱歪部材（50）の高さ方向の吸熱量、ひいては吸着量の分布も均等化できる。
【００８６】
〈実施形態２の変形例１〉
図１０に示す調湿モジュール（80）は、上記実施形態１の変形例１の冷却加熱モジュール（40）において、熱歪部材（50）によって加熱又は冷却される吸着剤が設けられたものである。それ以外の構成は、実施形態１の変形例１の冷却加熱モジュール（40）と同様である。即ち、この変形例では、放射状に配列された線状の熱歪部材（50）の表面に、実施形態２と同様の吸着層（51）が形成される。この調湿モジュール（80）は、調湿装置（70）の第１空気通路（12）と第２空気通路（13）とにそれぞれ１つずつ配置される。
【００８７】
変形例１の調湿モジュール（80）では、回転軸（65）の回転角度位置が図１０(Ａ)に示す位置と、図１０(Ｂ)に示す位置との間で交互に変化する。回転軸（65）の回転角度位置が図１０(Ａ)に示す位置から図１０(Ｂ)に示す位置に至ると、回転軸（65）の周囲に熱歪部材（50）が巻き付けられ、熱歪部材（50）に張力が付与される。すると、熱歪部材（50）が発熱し、吸着層（51）が加熱される。この結果、吸着層（51）から空気中へ水分が脱離する放湿動作が行われる。
【００８８】
また、回転軸（65）の回転角度位置が図１０(Ｂ)に示す位置から図１０(Ａ)に示す位置に至ると、回転軸（65）に巻き付けられていた熱歪部材（50）が回転軸（65）から外れ、熱歪部材（50）の張力が解除される。すると、熱歪部材（50）が吸熱し、吸着層（51）が冷却される。この結果、吸着層（51）に空気中の水分が吸着される吸湿動作が行われる。
【００８９】
この変形例１では、応力付与部を構成する回転軸（65）が常に空気通路（12,13）の中央に位置し、軸心を中心として回転するだけである。このため、回転軸（65）の設置スペースも比較的小さく、熱歪部材（50）の張力の付与と解除とに要するスペースも不必要となる。この結果、調湿モジュール（80）のコンパクト化を図ることができ、ひいては調湿装置（70）のコンパクト化を図ることができる。
【００９０】
〈実施形態２の変形例２〉
上述した実施形態２の調湿装置（70）では、室外空気（OA）を調湿部（23,24）で除湿又は加湿した後、供給空気（SA）として室内へ供給すると同時に、室内空気（RA）を調湿部（23,24）で加湿又は除湿した後、排出空気（EA）として室外へ排出している。しかし、実施形態２の調湿装置（70）において、室内空気（RA）を調湿部（23,24）で除湿又は加湿した後、供給空気（SA）として室内へ供給すると同時に、室外空気（OA）を調湿部（23,24）で加湿又は除湿した後、排出空気（EA）として室外へ排出するようにしてもよい。
【００９１】
《その他の実施形態》
上述した実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【００９２】
上述した各実施形態の熱歪部材（50）は、引張力の付与により発熱し、引張力の解除により吸熱するように構成される。しかし、熱歪部材（50）は、圧縮力の付与により発熱し、圧縮力の解除により吸熱する構成であってもよい。
【００９３】
上述した実施形態１や２の可動部（61,62）を熱歪部材（50）に沿った方向に２つ以上設けるようにしてもよい。図１１に示す例では、熱歪部材（50）の上端寄りに上側可動部（66）を配置し、熱歪部材（50）の下端寄りに下側可動部（67）が配置されている。この例では、上側支持板（41）と上側可動部（66）との間の距離と、上側可動部（66）と下側可動部（67）との間の距離と、下側可動部（67）と下側支持板（42）との間の距離が概ね等しくなっている。
【００９４】
また、この例では、下側可動部（67）の５本の押当部（64）が、上側可動部（66）の５本の押当部（64）よりも前方にシフトしている。即ち、下側可動部（67）は、５本の押当部（64）のうち後寄りの４本の押当部（64）が、前後に隣り合う熱歪部材（50）の間に配置される。また、５本の押当部（64）のうちの最前列の押当部（64）が、最前列の熱歪部材部材（50）の前側に位置している。
【００９５】
図１１の例では、上側可動部（66）と下側可動部（67）とが互いに逆方向に往復動を行う。具体的に、熱歪部材（50）に押し付け力を付与する際には、上側可動部（66）が前方に変位し、下側可動部（67）が後方に変位する。この結果、図１１(Ｂ)に示すように、熱歪部材（50）に張力が付与される。また、熱歪部材（50）の押し付け力を解除する際には、上側可動部（66）が後方に変位し、下側可動部（67）が前方に変位する。この結果、図１１(Ａ)に示すように、熱歪部材（50）の張力が解除される。
【００９６】
なお、図１１の例の構成において、熱歪部材（50）によって加熱又は冷却される吸着剤を付与し、調湿モジュール（80）を構成してもよい。
【００９７】
また、実施形態１の冷却加熱モジュール（40）や実施形態２の調湿モジュール（80）では、可動部（61,62）を前方に変位させることで、熱歪部材（50）に張力を付与しているが、例えば図１１の下側可動部（67）のように後方に変位させて熱歪部材（50）に張力を付与する構成としてもよい。
【００９８】
また、実施形態１や２の可動部（61,62）の形状は、上述した形状に限られず、例えば格子状や網状であってもよい。
【００９９】
また、実施形態１の冷却加熱モジュール（40）や実施形態２の調湿モジュール（80）では、線状の熱歪部材（50）に押し付け力を付与することで、この熱歪部材（50）に張力を付与しているが、例えばプレート状の熱歪部材（50）に押し付け力を付与することで、この熱歪部材（50）に張力を付与してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
以上説明したように、本発明は、応力の付与により発熱して応力の解除により吸熱する熱歪部材を備えた冷却加熱モジュールと、それを備えた調湿モジュール、空気調和装置、及び調湿装置について有用である。
【符号の説明】
【０１０１】
１０    空気調和装置
１２    第１空気通路
１３    第２空気通路
４０    冷却加熱モジュール
４１    上側支持板
４２    下側支持板
４５    環状部材（固定部材）
５０    熱歪部材
５１    吸着層（吸着剤）
６１    第１可動部（応力付与部）
６２    第２可動部（応力付与部）
６４    押当部
６５    回転軸（応力付与部）
７０    調湿装置
８０    調湿モジュール
【図１】
2014178087.tif 000003
【図２】
2014178087.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014178087.tif 000009
【図８】
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【図９】
2014178087.tif 000011
【図１０】
2014178087.tif 000012
【図１１】
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