(57)【要約】【課題】よりコンパクトな構造で、熱歪部材に対して歪を付与できるようにする。【解決手段】張力の付与により発熱し張力の解除により吸熱する熱歪部材（21）と、熱歪部材（21）と摺接するように該熱歪部材（21）の周囲を取り囲んで設けられた伝熱体（30）と、熱歪部材（21）にねじりを加えるアクチュエータ（22）を設ける。【選択図】図５
2014178097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
張力の付与により発熱し前記張力の解除により吸熱する熱歪部材（21）と、
前記熱歪部材（21）と摺接するように該熱歪部材（21）の周囲を取り囲んで設けられた伝熱体（30）と、
前記熱歪部材（21）にねじりを加えるアクチュエータ（22）と、
を備えた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の冷却加熱モジュールにおいて、
前記熱歪部材（21）は、ワイヤー状に形成され、
前記伝熱体（30）は、複数本の前記熱歪部材（21）で構成された熱歪材束（210）と摺接するように該熱歪材束（210）の周囲を取り囲んで設けられてい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１又は請求項２の冷却加熱モジュールを備えたことを特徴とする空気調和装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２の冷却加熱モジュール（20）と、
前記熱歪部材（21）の発熱により加熱されて空気中に水分を脱離させ、該熱歪部材（21）の吸熱により冷却されて空気中の水分を吸着する吸着層（35）と、
を備えていることを特徴とする調湿モジュール。
【請求項５】
請求項４の調湿モジュールを備えたことを特徴とする調湿装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気などの冷却と加熱を行う冷却加熱モジュール、この冷却加熱モジュールを用いた空気調和装置、空気中の水分の吸着と脱離を行う調湿モジュール、及びこの調湿モジュールを用いた調湿装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、張力の付与により発熱して張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張力を付与するとワイヤーが発熱し、ワイヤーの放熱後に張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】
しかしながら、熱歪材料を直線的に変位させる構造では、熱歪材料の変形量に応じたスペースが必要になり、それが空気調和装置のコンパクト化の妨げになると考えられる。
【０００５】
本発明は前記の問題に着目してなされたものであり、熱歪材料に対して、よりコンパクトな構造で張力を付与できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の課題を解決するため、第１の発明は、
張力の付与により発熱し前記張力の解除により吸熱する熱歪部材（21）と、
前記熱歪部材（21）と摺接するように該熱歪部材（21）の周囲を取り囲んで設けられた伝熱体（30）と、
前記熱歪部材（21）にねじりを加えるアクチュエータ（22）と、
を備えたことを特徴とする冷却加熱モジュールである。
【０００７】
この構成では、熱歪部材（21）にねじりによって、張力の付与と解除を行うことで発熱及び吸熱を行わせる。そのため、同量の発熱量で比較すると、熱歪部材（21）を直線的に変位させる場合よりも、変位に必要なスペースがはるかに小さい。
【０００８】
また、第２の発明は、
第１の発明の冷却加熱モジュールにおいて、
前記熱歪部材（21）は、ワイヤー状に形成され、
前記伝熱体（30）は、複数本の前記熱歪部材（21）で構成された熱歪材束（210）と摺接するように該熱歪材束（210）の周囲を取り囲んで設けられていることを特徴とする冷却加熱モジュールである。
【０００９】
この構成では、複数本の熱歪部材（21）を束ねて熱歪材束（210）を構成し、熱歪材束（210）をねじり変形させる。
【００１０】
また、第３の発明は、
第１又は第２の発明の冷却加熱モジュールを備えたことを特徴とする空気調和装置である。
【００１１】
この構成では、熱歪部材（21）に対してねじりによって張力の付与と解除を行うことで発熱及び吸熱を行わせる冷却加熱モジュールを用いて空気調和が行われる。
【００１２】
また、第４の発明は、
第１又は第２の発明の冷却加熱モジュール（20）と、
前記熱歪部材（21）の発熱により加熱されて空気中に水分を脱離させ、該熱歪部材（21）の吸熱により冷却されて空気中の水分を吸着する吸着層（35）と、
を備えていることを特徴とする調湿モジュールである。
【００１３】
この構成では、調湿モジュールの熱歪部材（21）に対してねじりによって張力の付与と解除を行うことで発熱及び吸熱を行わせる。そのため、同量の発熱量で比較すると、熱歪部材（21）を直線的に変位させる場合よりも、変位に必要なスペースがはるかに小さい。
【００１４】
また、第５の発明は、
第４の発明の調湿モジュールを備えたことを特徴とする調湿装置である。
【００１５】
この構成では、熱歪部材（21）に対してねじりによって張力の付与と解除を行うことで発熱及び吸熱を行わせ、吸着層（35）において放湿及び吸湿を行う。これにより、調湿モジュールによって調湿が行われる。
【発明の効果】
【００１６】
第１の発明によれば、熱歪部材を直線的に引っ張る場合よりも、変位に必要なスペースがはるかに小さいので、冷却加熱モジュールのコンパクト化が可能になる。
【００１７】
また、第２の発明によれば、複数本の熱歪部材（21）を束ねた熱歪材束（210）をねじり変形させるので、加熱冷却する熱量をより大きくすることができ、冷却加熱モジュールの加熱冷却能力を一層向上させることができる。
【００１８】
また、第３の発明によれば、空気調和装置において、前記発明の効果を得ることができる。
【００１９】
また、第４の発明によれば、放湿や吸湿の際に、熱歪部材を直線的に引っ張る場合よりも、変位に必要なスペースがはるかに小さいので、調湿モジュールのコンパクト化が可能になる。
【００２０】
また、第５の発明によれば、調湿装置において、前記発明の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、実施形態１に係る空気調和装置を室内に設置した状態を示す概略図であり、図１（Ａ）が冷却動作の状態を示し、図１（Ｂ）が加熱動作の状態を示している。
【図２】図２は、実施形態１に係る冷却加熱モジュールの概略構成図である。
【図３】図３は、熱歪材料のＴ−Ｓ線図の一例である。
【図４】図４は、アクチュエータの構成例を示す。
【図５】図５は、実施形態１に係る冷却加熱モジュールの要部拡大図である。
【図６】図６は、（Ａ）が実施形態１に係る冷却加熱モジュールの冷却動作の状態を示し、（Ｂ）がその冷却加熱モジュールの加熱動作の状態を示している。
【図７】図７は、実施形態１の変形例に係る冷却加熱モジュールの要部拡大図である。
【図８】図８は、実施形態２に係る冷却加熱モジュールの概略構成図である。
【図９】図９は、熱歪材束の斜視図である。
【図１０】図１０は、実施形態２に係る冷却加熱モジュールの要部拡大図である。
【図１１】図１１は、熱歪材束のねじり変形状態の一例を示す。
【図１２】図１２は、実施形態２の変形例に係る冷却加熱モジュールの要部拡大図である。
【図１３】図１３は、実施形態３に係る調湿装置を室内に設置した状態を示す概略図であり、図１３（Ａ）が放湿動作の状態を示し、図１３（Ｂ）が吸湿動作の状態を示している。
【図１４】図１４は、実施形態３に係る調湿モジュールの概略構成図である。
【図１５】図１５は、実施形態３に係る調湿モジュールの要部拡大図である。
【図１６】図１６は、（Ａ）が実施形態３に係る調湿モジュールの放湿動作の状態を示し、（Ｂ）がその調湿モジュールの吸湿動作の状態を示している。
【図１７】図１７は、実施形態３の変形例に係る調湿モジュールの要部拡大図である。
【図１８】図１８は、実施形態４に係る調湿モジュールの要部拡大図である。
【図１９】図１９は、実施形態４の変形例に係る調湿モジュールの要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。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。
【００２３】
《発明の実施形態１》
〈全体構成〉
図１は、実施形態１に係る空気調和装置（1）を室内（3）に設置した状態を示す概略図であり、図１（Ａ）が冷却動作（後述）の状態を示し、図１（Ｂ）が加熱動作（後述）の状態を示している。空気調和装置（1）は、建物（2）の室内（3）に設置されて、室内（3）を空調（この場合、冷房）するものである。図１に示すように、空気調和装置（1）は、ケーシング（10）と、冷却加熱モジュール（20）と、ファン（50）と、制御部（55）とを備えている。
【００２４】
ケーシング（10）の内部には、空気通路（P）が形成されている。この空気通路（P）には、冷却加熱モジュール（20）とファン（50）とが配置されている。空気通路（P）は、室内（3）から流入した空気を冷却加熱モジュール（20）へ送り該冷却加熱モジュール（20）で処理された空気を室内（3）へ戻すように構成されている。さらに、空気通路（P）は、室外から流入した空気を冷却加熱モジュール（20）へ送り該冷却加熱モジュール（20）で処理された空気を室外へ戻すように構成されている。ファン（50）は、室内空気（RA）または室外空気（OA）を冷却加熱モジュール（20）へ送るものである。このファン（50）は、制御部（55）でその回転方向を切り換えることで、空気通路（P）における空気の流通方向を切り換えるように構成されている。
【００２５】
〈冷却加熱モジュールの構成〉
図２は、実施形態１に係る冷却加熱モジュール（20）の概略構成図である。図２に示すように、冷却加熱モジュール（20）は、複数の熱歪部材（21）（後述）と、アクチュエータ（22）と、複数の伝熱体（30）とを備えている。図２に示すように、熱歪部材（21）は、ワイヤー状の部材であり、所定の間隔で横方向（図２における横方向）に配列されている。各熱歪部材（21）は、下端が固定部材（28）に接続され、上端がアクチュエータ（22）に接続されている。
【００２６】
熱歪部材（21）は、張力を付加することで発熱し該張力を解除することで吸熱する材料（Thermoelastic）によって構成されている。熱歪部材（21）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。
【００２７】
図３は、熱歪材料のＴ−Ｓ線図の一例である。チタン（Ｔｉ）／ニッケル（Ｎｉ）系の合金の場合、図３に示すように、熱歪部材（21）に張力を加えると、熱歪部材（21）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、発熱して熱歪部材（21）自身が加熱される（IからII）。熱歪部材（21）に張力を加えたまま、該熱歪部材（21）を加熱対象物に接触させると、熱歪部材（21）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（21）の温度は下がる。そして、熱歪部材（21）にかけられている張力を除去（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（21）が断熱されていると、熱歪部材（21）の温度が下がる。温度が下がった熱歪部材（21）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（21）に伝わる（IVからI）。
【００２８】
〈アクチュエータ（22）の構成〉
アクチュエータ（22）は、熱歪部材（21）に張力を付与するものである。具体的にはアクチュエータ（22）は、制御部（55）に接続され、該制御部（55）によって、熱歪部材（21）に対してねじりを付与したり、それを元の状態（変形のない状態）に戻したりする。
【００２９】
図４は、アクチュエータ（22）の構成例を示す。同図に示すようにアクチュエータ（22）は、モータ（22a）、モータ（22a）に取り付けられた歯車（22b）、ブラケット（22c）、及び熱歪部材（21）駆動用の複数の歯車（22d）を備えている。
【００３０】
これらの熱歪部材（21）駆動用の歯車（22d）は、ブラケット（22c）上に一列に並ぶように、それぞれのシャフト（22e）が軸受（図示を省略）を介して該ブラケット（22c）に取り付けられ、互いに隣の歯車（22d）とかみ合って回転駆動するようになっている。それぞれのシャフト（22e）は、カプラ（22f）を介して熱歪部材（21）に接続されている。また、モータ（22a）は、例えばステッピングモータで構成され、ブラケット（22c）に固定されている。モータ（22a）の歯車（22b）は、最も端の熱歪部材（21）駆動用の歯車（22d）とかみ合っている。
【００３１】
この構成により、モータ（22a）を所定の角度だけ回転駆動させると、それぞれの熱歪部材（21）に、ねじりが付与され、モータ（22a）の回転位置を元に戻せば、熱歪部材（21）のねじり変形がなくなることになる。熱歪部材（21）に付与するねじり量は、モータ（22a）の回転角度を制御部（55）によって制御することで調整できる。
【００３２】
〈伝熱体（30）〉
伝熱体（30）は、熱歪部材（21）と冷却加熱モジュール（20）へ送られた空気との間で熱を伝達させるものである。図５は、実施形態１に係る冷却加熱モジュールの要部拡大図である。この伝熱体（30）は、図２及び図５に示すように、略長方形状の金属製の板状部材であって、固定部材（28）とアクチュエータ（22）との間において上下方向に延び、互いの面同士が所定の間隔で対向するように配列されている。冷却加熱モジュール（20）へ送られた空気は、配列された伝熱体（30）の間を通過する。
【００３３】
各伝熱体（30）は、厚さ方向に重なり合う２つの板材（30a,30b）によって構成されている。この２つの板材（30a,30b）の間には、挿入孔（31）が上下方向に貫通形成され、該挿入孔（31）には、熱歪部材（21）が挿入されている。この挿入孔（31）は、挿入された熱歪部材（21）にねじりが付与されると、その熱歪部材（21）が挿入孔（31）の内周面に摺接しながら変形するように形成されている。
【００３４】
−運転動作−
本実施形態の空気調和装置（1）の運転動作について説明する。この空気調和装置（1）では、室内（3）を冷房するための冷房運転が行われる。冷房運転では、所定の時間間隔で冷却動作と加熱動作が交互に行われる。図６は、（Ａ）が実施形態１に係る冷却加熱モジュールの冷却動作の状態を示し、（Ｂ）がその冷却加熱モジュールの加熱動作の状態を示している。
【００３５】
〈冷却動作〉
まず、冷却動作について、図１（Ａ）及び図６（Ａ）を参照しながら説明する。冷却動作が開始すると、ファン（50）によって、室内空気（RA）が空気通路（P）へ流入して、冷却加熱モジュール（20）へと送られる。この時、冷却加熱モジュール（20）では、熱歪部材（21）に付与されていたねじりによる変形がない元の状態に徐々に戻される。
【００３６】
熱歪部材（21）に付与されていたねじりが元の状態（変形がない状態）に戻るにつれて、熱歪部材（21）は吸熱する。この時、熱歪部材（21）は、伝熱体（30）の挿入孔（31）に摺接（接触）しているため、伝熱体（30）から熱歪部材（21）へと熱が移動して、伝熱体（30）が冷却される。なお、熱歪部材（21）と伝熱体（30）との間に隙間がある箇所では、伝熱体（30）から熱歪部材（21）への輻射熱、又は、隙間に存在する空気等の熱媒体を介しての伝熱によって、伝熱体（30）から熱歪部材（21）へと熱が移動する。そして、その冷却された空気（SA）は、空気通路（P）を通って室内（3）へと供給される。
【００３７】
〈加熱動作〉
次に、加熱動作について、図１（Ｂ）と図６（Ｂ）とを参照しながら説明する。加熱動作が開始すると、ファン（50）によって、室外空気（OA）が空気通路（P）へ流入して、冷却加熱モジュール（20）へと送られる。この時、冷却加熱モジュール（20）では、アクチュエータ（22）が駆動して、熱歪部材（21）にねじりが付与される。
【００３８】
熱歪部材（21）にねじりが付与されると、熱歪部材（21）は発熱する。このとき、熱歪部材（21）は、多少は上向き（図２における上向き）に変形するが、その変位量は小さい。また、熱歪部材（21）は、伝熱体（30）の挿入孔（31）に摺接（接触）しているため、熱歪部材（21）から伝熱体（30）へ熱が移動して、伝熱体（30）が加熱される。なお、熱歪部材（21）と伝熱体（30）との間に隙間がある箇所では、熱歪部材（21）から伝熱体（30）への輻射熱、又は、隙間に存在する空気等の熱媒体を介しての伝熱によって、熱歪部材（21）から伝熱体（30）へと熱が移動する。伝熱体（30）が加熱されると、配列された伝熱体（30）の間を通過する空気が加熱される。そして、その加熱された空気（EA）は、空気通路（P）を通って室外へと排出される。また、加熱動作終了時に、熱歪部材（21）は冷却動作前の状態へ戻る。
【００３９】
本実施形態の冷房運転では、冷却動作時に室内（3）を冷房し、加熱動作時に熱歪部材（21）を冷却動作前の状態へ戻しており、室内（3）を冷房する動作が間欠的に行われる。
【００４０】
〈本実施形態における効果〉
以上のように、本実施形態によれば、熱歪部材（21）にねじり方向の変形によって張力の付与と解除を行うことで発熱及び吸熱を行わせる。そのため、同量の発熱量で比較すると、熱歪部材（21）の上下方向(図２)の変位量は、単に上下方向に引張力を加える場合、すなわち直線的に変位させる場合よりも、はるかに小さい。すなわち、本実施形態では、熱歪部材（21）の発熱及び吸熱に必要なスペースがはるかに小さい。したがって、本実施形態によれば、冷却加熱モジュール（20）のコンパクト化が可能になり、延いては空気調和装置（1）のコンパクト化が可能になる。
【００４１】
《発明の実施形態１の変形例》
図７は、実施形態１の変形例に係る冷却加熱モジュール（20）の要部拡大図である。実施形態１では、各伝熱体（30）に熱歪部材（21）が１つずつ挿入されている。しかし、図７に示すように、各伝熱体（30）に熱歪部材（21）を複数挿入するようにしても良い。こうすることで、空気を加熱冷却する熱量を大きくすることができ、冷却加熱モジュール（20）の加熱冷却能力を一層向上させることができる。
【００４２】
《発明の実施形態２》
実施形態２の空気調和装置（1）は、実施形態１の空気調和装置（1）において、冷却加熱モジュール（20）の形態を変更したものである。図８は、実施形態２に係る冷却加熱モジュール（20）の概略構成図である。本実施形態の冷却加熱モジュール（20）は、複数の熱歪材束（210）と、アクチュエータ（22）と、伝熱体（30）とを備えている。
【００４３】
〈熱歪材束（210）、伝熱体（30）〉
図９は、熱歪材束（210）の斜視図である。熱歪材束（210）は、図９に示すように、ワイヤー状の熱歪部材（21）を複数本束ねて構成したものである。
【００４４】
また、図１０は、実施形態２に係る冷却加熱モジュール（20）の要部拡大図である。この冷却加熱モジュール（20）の伝熱体（30）は、複数の伝熱管（30c）と複数のフィン（30d）とを有している。伝熱管（30c）は、円筒状の金属管（例えば銅やアルミニウム）である。伝熱管（30c）は、上下方向に延びた状態で、所定の間隔で横方向に配列されている。各伝熱管（30c）には、熱歪材束（210）が挿入されている。各伝熱管（30c）は、挿入された熱歪材束（210）にねじり変形が加えられると、該熱歪材束（210）が伝熱管（30c）の内周面に摺接するように形成されている。なお、伝熱管（30c）の熱歪材束（210）が挿入される孔は、本発明の挿入孔（31）を構成している。
【００４５】
フィン（30d）は、金属板をプレス加工することによって形成された横長の板状フィンである。フィン（30d）は、横方向に延びた状態で上下に等間隔に配列され、交差する各伝熱管（30c）に接合されている。この場合、伝熱体（30）として、例えば、クロスフィン熱交換器を利用することができる。
【００４６】
〈アクチュエータ（22）〉
本実施形態でもアクチュエータ（22）は、実施形態１の構成のものを採用している。本実施形態では、アクチュエータ（22）の各シャフト（22e）は、カプラ（22f）を介して熱歪材束（210）に接続され、熱歪材束（210）に対してねじり変形を加えるようになっている。図１１は、熱歪材束（210）のねじり変形状態の一例を示す。アクチュエータ（22）を回転駆動させると、図１１に示すように、熱歪材束（210）を構成する熱歪部材（21）が互いに撚り合わせられるように変形する。
【００４７】
〈運転動作〉
実施形態２でも、アクチュエータ（22）のモータ（22a）を所定の角度だけ回転させることによって、各熱歪材束（210）にねじり変形させる動作と、変形を戻す動作とを交互に行わせることができる。すなわち、本実施形態においても実施形態１と同様に、前記冷却動作と前記加熱動作を交互に行わせて、冷房運転を行わせることができる。
【００４８】
〈本実施形態における効果〉
本実施形態では熱歪材束（210）（熱歪部材（21））をねじり変形させるので、それを直線的に変位させる場合よりも、変位に必要なスペースがはるかに小さい。そのため、本実施形態でも装置をコンパクトに構成できる。
【００４９】
しかも、本実施形態では、複数本の熱歪部材（21）を束ねて熱歪材束（210）を構成し、熱歪材束（210）をねじり変形させる。そのため、実施形態１の例と比べ、加熱冷却する熱量をより大きくすることができ、冷却加熱モジュール（20）の加熱冷却能力を一層向上させることができる。
【００５０】
なお、本実施形態の伝熱体（30）において、１本の熱歪部材（21）のみを伝熱管（30c）の内周面に摺接するように挿入して冷却加熱モジュール（20）を構成することも可能である。伝熱管（30c）に挿入する熱歪部材（21）の数は、例えば必要な熱量や、採用可能な伝熱管（30c）のサイズなどを勘案して適宜決めることができる。
【００５１】
また、熱歪部材（21）と伝熱管（30c）の間の伝熱を促進するために、伝熱管（30c）の内部には、所定の伝熱材を封入してもよい。
【００５２】
《発明の実施形態２の変形例》
図１２は、実施形態２の変形例に係る冷却加熱モジュール（20）の要部拡大図である。実施形態２の空気調和装置（1）では、円筒状の各伝熱管（30c）に熱歪材束（210）が１つずつ挿入されている。しかし、図１２に示すように、ひとつの伝熱管（30c）に複数の熱歪材束（210）を挿入するようにしても構わない。同図の例では、伝熱管（30c）は、扁平な形状にされており、その内部に複数の挿入孔（31）が一列に形成されている。これらの挿入孔（31）には、熱歪材束（210）がそれぞれ挿入されている。この場合、伝熱体（30）として、例えば、マイクロチャネル熱交換器を利用することができる。
【００５３】
なお、図１２の例でも、各挿入孔（31）に熱歪材束（210）の代わりに、１本の熱歪部材（21）を挿入するようにしても良い。挿入口（31）に挿入する熱歪部材（21）の数は、例えば必要な熱量や、採用可能な挿入口（31）のサイズなどを勘案して適宜決めることができる。
【００５４】
《発明の実施形態１、２等のその他の変形例》
前記実施形態や変形例の空気調和装置（1）は、冷却動作中に室内空気（RA）を冷却して室内（3）へ戻し、加熱動作中に熱歪部材（21）（あるいは熱歪材束（210））を冷却動作前の状態へ戻す冷房専用機である。しかし、空気調和装置（1）は、加熱動作中に室内空気（RA）を加熱して室内（3）へ戻し、冷却動作中に熱歪部材（21）（あるいは熱歪材束（210））を加熱動作前の状態へ戻す暖房専用機でも良い。さらに、空気調和装置（1）は、室内（3）の冷房と暖房の両方が可能なものでも良い。
【００５５】
《発明の実施形態３》
実施形態３では、調湿装置の例を説明する。図１３は、実施形態３に係る調湿装置（100）を室内（3）に設置した状態を示す概略図であり、図１３（Ａ）が放湿動作の状態を示し、図１３（Ｂ）が吸湿動作の状態を示している。
【００５６】
〈全体構成〉
本実施形態の調湿装置（100）は、建物（2）の室内（3）に設置されて、室内（3）を調湿（この場合、除湿）するものである。図１３に示すように、調湿装置（100）は、ケーシング（10）と、調湿モジュール（120）と、ファン（50）と、制御部（55）とを備えている。
【００５７】
ケーシング（10）の内部には、室内（3）と室外とを連通させる空気通路（P）が形成されている。空気通路（P）には、調湿モジュール（120）とファン（50）とが配置されている。ファン（50）は、室内空気（RA）または室外空気（OA）を調湿モジュール（120）へ送るものである。このファン（50）は、制御部（55）によってその回転方向を切り換えることで、空気通路（P）における空気の流通方向を切り換えるように構成されている。
【００５８】
〈調湿モジュールの構成〉
調湿モジュール（120）は、実施形態１の冷却加熱モジュール（20）に吸着層（35）を設けたものである。
【００５９】
図１４は、実施形態３に係る調湿モジュール（120）の概略構成図である。また、図１５は、実施形態３に係る調湿モジュール（120）の要部拡大図である。これらの図に示すように、吸着層（35）は、伝熱体（30）の板材（30a,30b）の表面に担持されている。吸着層（35）は、空気中の水分の吸着と脱離が可能な材料で構成され、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。吸着層（35）は、熱歪部材（21）の発熱により加熱されて空気中に水分を脱離させ、該熱歪部材（21）の吸熱により冷却されて空気中の水分を吸着する。
【００６０】
〈運転動作〉
本実施形態の調湿装置（100）の運転動作について説明する。この調湿装置（100）では、室内（3）を除湿するための除湿運転が行われる。除湿運転では、放湿動作と吸湿動作が所定の時間間隔で交互に行われる。図１６は、（Ａ）が実施形態３に係る調湿モジュール（120）の放湿動作の状態を示し、（Ｂ）がその調湿モジュール（120）の吸湿動作の状態を示している。
【００６１】
〈放湿動作〉
まず、調湿モジュール（120）の放湿動作について、図１３（Ａ）及び図１６（Ａ）を参照しながら説明する。放湿動作が開始すると、ファン（50）によって、室内空気（RA）が空気通路（P）へ流入して、調湿モジュール（120）へと送られる。この時、調湿モジュール（120）では、アクチュエータ（22）が駆動して、熱歪部材（21）に、ねじりが付与される。
【００６２】
熱歪部材（21）にねじりが付与されると、熱歪部材（21）は発熱する。この時、熱歪部材（21）は、伝熱体（30）の挿入孔（31）に摺接（接触）している。そのため、熱歪部材（21）の熱は、板材（30a,30b）を介して吸着層（35）へと移動し、吸着層（35）が加熱される。吸着層（35）が加熱されると、吸着層（35）から水分が脱離する。そして、吸着層（35）の表面を通過する室内空気（RA）に水分が付与されて該空気が室外へ排出されると共に、吸着層（35）が再生される。
【００６３】
〈吸湿動作〉
次に、調湿モジュール（120）の吸湿動作について、図１３（Ｂ）及び図１６（Ｂ）を参照しながら説明する。吸湿動作が開始すると、ファン（50）によって、室外空気（OA）が空気通路（P）へ流入して、調湿モジュール（120）へと送られる。この時、調湿モジュール（120）では、熱歪部材（21）は付与されていたねじり変形がない元の状態に徐々に戻される。
【００６４】
熱歪部材（21）に付与されていたねじり変形が元の状態（変形がない状態）に戻るにつれて、熱歪部材（21）は吸熱する。この時、熱歪部材（21）は、伝熱体（30）の挿入孔（31）に摺接（接触）している。そのため、吸着層（35）の熱は、板材（30a,30b）を介して熱歪部材（21）へと移動し、吸着層（35）が冷却される。吸着層（35）が冷却されると、吸着層（35）の表面を通過する室外空気（OA）の水分が吸着層（35）に吸着される。そして、吸着層（35）に水分が奪われて除湿された空気は、室内（3）へと供給される。
【００６５】
〈本実施形態における効果〉
以上のように、本実施形態によれば、熱歪部材（21）にねじり変形させることで発熱及び吸熱を行わせる。そのため、同量の発熱量で比較すると、熱歪部材（21）の上下方向の変位量は、単に上下方向に引張力を加える場合よりもはるかに小さい。したがって、本実施形態によれば、調湿モジュール（120）のコンパクト化が可能になり、延いては調湿装置（100）のコンパクト化が可能になる。
【００６６】
《発明の実施形態３の変形例》
図１７は、実施形態３の変形例に係る調湿モジュール（120）の要部拡大図である。実施形態３では、各伝熱体（30）に熱歪部材（21）が１つずつ挿入されている。しかし、図１７に示すように、各伝熱体（30）に熱歪部材（21）を複数挿入するようにしても良い。こうすることで、吸着層（35）を加熱冷却する熱量を大きくすることができ、調湿モジュール（120）の放湿及び吸湿の能力を一層向上させることができる。
【００６７】
《発明の実施形態４》
図１８は、実施形態４に係る調湿モジュール（120）の要部拡大図である。図１８の例は、実施形態２に係る冷却加熱モジュール（20）の伝熱体（30）に吸着層（35）を設けたものである。詳しくは、図１８に示すように、伝熱体（30）を構成する伝熱管（30c）の外面、及びフィン（30d）の表面に吸着層（35）が担持されている。
【００６８】
この例でも、アクチュエータ（22）によって各熱歪材束（210）にねじり変形の付与と解除を交互に行わせることができる。すなわち、実施形態３と同様に、前記放湿動作と前記吸湿動作を交互に行わせて、除湿運転を行わせることができる。
【００６９】
なお、本実施形態でも、各挿入孔（31）に熱歪材束（210）の代わりに、１本の熱歪部材（21）を挿入するようにしても良い。挿入口（31）に挿入する熱歪部材（21）の数は、例えば必要な熱量や、採用可能な挿入口（31）のサイズなどを勘案して適宜決めることができる。
【００７０】
《発明の実施形態４の変形例》
図１９は、実施形態４の変形例に係る調湿モジュール（120）の要部拡大図である。実施形態４の調湿装置（100）では、円筒状の各伝熱管（30c）に熱歪材束（210）が１つずつ挿入されている。しかし、図１９に示すように、ひとつの伝熱管（30c）に複数の熱歪材束（210）を挿入するようにしても構わない。同図の例では、伝熱管（30c）は、扁平な形状にされており、その内部に複数の挿入孔（31）が一列に形成されている。これらの挿入孔（31）には、熱歪材束（210）がそれぞれ挿入されている。そして、この例でも伝熱管（30c）（扁平管）の外面、及びフィン（30d）の表面に吸着層（35）が設けられている。
【００７１】
なお、図１９の例でも、各挿入孔（31）に熱歪材束（210）の代わりに、１本の熱歪部材（21）を挿入するようにしても良い。挿入口（31）に挿入する熱歪部材（21）の数は、例えば必要な熱量や、採用可能な挿入口（31）のサイズなどを勘案して適宜決めることができる。
【００７２】
《発明の実施形態３、４等のその他の変形例》
実施形態３、４やその変形例の調湿装置（100）は、吸湿動作によって室外空気（OA）を除湿して室内（3）へ供給し、放湿動作によって調湿モジュール（120）を再生する除湿専用機である。しかし、調湿装置（100）は、放湿動作によって室外空気（OA）を加湿して室内（3）へ供給し、吸湿動作によって調湿モジュール（120）を再生する加湿専用機でも良い。さらに、調湿装置（100）は、加湿と除湿の両方が可能なものでも良い。
【００７３】
《その他の実施形態》
なお、アクチュエータ（22）の構成は一例であり、その他の構造を採用してもよい。例えば、プーリとベルトによってモータの駆動力（ねじり力）を熱歪部材（21）に伝えるようにしてもよい。勿論、熱歪部材（21）ごと（あるいは熱歪材束（210）ごと）にアクチュエータを設けることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、空気などの冷却と加熱を行う冷却加熱モジュール、この冷却加熱モジュールを用いた空気調和装置、空気中の水分の吸着と脱離を行う調湿モジュール、及びこの調湿モジュールを用いた調湿装置として有用である。
【符号の説明】
【００７５】
１          空気調和装置
２０        冷却加熱モジュール
２１        熱歪部材
２２        アクチュエータ
３０        伝熱体
３５        吸着層
１００      調湿装置
１２０      調湿モジュール
２１０      熱歪材束
【図１】
2014178097.tif 000003
【図２】
2014178097.tif 000004
【図３】
2014178097.tif 000005
【図４】
2014178097.tif 000006
【図５】
2014178097.tif 000007
【図６】
2014178097.tif 000008
【図７】
2014178097.tif 000009
【図８】
2014178097.tif 000010
【図９】
2014178097.tif 000011
【図１０】
2014178097.tif 000012
【図１１】
2014178097.tif 000013
【図１２】
2014178097.tif 000014
【図１３】
2014178097.tif 000015
【図１４】
2014178097.tif 000016
【図１５】
2014178097.tif 000017
【図１６】
2014178097.tif 000018
【図１７】
2014178097.tif 000019
【図１８】
2014178097.tif 000020
【図１９】
2014178097.tif 000021