(57)【要約】      （修正有）【課題】熱歪材料を用いた空気調和装置において、エネルギー効率の向上を図る。【解決手段】引張力を印加することで発熱し引張力を解除することで吸熱する熱歪材料によって形成された熱源素子（60）を設ける。熱源素子（60）に接続され、引張力を熱源素子（60）に付与する形状記憶合金（22a）と、形状記憶合金（22a）を加熱する加熱部とを有したアクチュエータ（22）を設ける。加熱部の熱によって、熱源素子（60）に供給される空気、又は暖房用空気を加熱する。【選択図】図２
2014077602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
引張力を印加することで発熱し前記引張力を解除することで吸熱する熱歪材料によって形成された熱源素子（60）と、
前記熱源素子（60）に接続され、前記引張力を前記熱源素子（60）に付与する形状記憶合金（22a）と、前記形状記憶合金（22a）を加熱する加熱部（22b,24）とを有したアクチュエータ（22）とを備え、
前記加熱部（22b,24）は、発生した熱で、前記熱源素子（60）に供給される空気、又は暖房用空気を加熱可能に構成されていることを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
請求項１の空気調和装置において、
前記アクチュエータ（22）は、前記加熱部（22b,24）が前記形状記憶合金（22a）に通電することで、該形状記憶合金（22a）が発熱して形状回復して、前記引張力を発生することを特徴とする空気調和装置。
【請求項３】
請求項１の空気調和装置において、
前記アクチュエータ（22）は、前記加熱部（22b,24）が前記形状記憶合金（22a）を加熱するペルチェ素子（24）を備え、該ペルチェ素子（24）で前記形状記憶合金（22a）が加熱されて形状回復して前記引張力を発生することを特徴とする空気調和装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れかの空気調和装置において、
前記熱源素子（60）は、表面に、空気中の水分の吸着と脱離が可能な吸着層（50）が設けられ、
前記加熱部（22b,24）は、前記吸着層（50）が吸着した水分を離脱する際に、前記吸着層（50）に供給される空気を加熱することを特徴とする空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱歪材料を用いた空気調和装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ゴムなどの弾性体が断熱伸長させるときに発熱し、断熱収縮させるときに吸熱するという性質を利用したヒートポンプ装置が知られている（例えば特許文献１，２を参照）。これらの例では、モータによって弾性体等に歪を与えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−２８６９７５号公報
【特許文献２】特開平１０−２５９９６５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、モータのような機械的な駆動部位が多い機構では、エネルギーの利用効率の向上が難しい。
【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（後述）を用いた空気調和装置において、エネルギー効率の向上を図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、
引張力を印加することで発熱し前記引張力を解除することで吸熱する熱歪材料によって形成された熱源素子（60）と、
前記熱源素子（60）に接続され、前記引張力を前記熱源素子（60）に付与する形状記憶合金（22a）と、前記形状記憶合金（22a）を加熱する加熱部（22b,24）とを有したアクチュエータ（22）とを備え、
前記加熱部（22b,24）は、発生した熱で、前記熱源素子（60）に供給される空気、又は暖房用空気を加熱可能に構成されていることを特徴とする。
【０００７】
この構成では、熱源素子（60）に引張力を付与する際に発生した熱を回収して、空気の加熱に利用する。
【０００８】
また、第２の発明は、
第１の発明の空気調和装置において、
前記アクチュエータ（22）は、前記加熱部（22b,24）が前記形状記憶合金（22a）に通電することで、該形状記憶合金（22a）が発熱して形状回復して、前記引張力を発生することを特徴とする。
【０００９】
この構成では、形状記憶合金（22a）自身の発熱によって、該形状記憶合金（22a）が形状回復する。また、形状記憶合金（22a）から発生した熱が回収されて、空気の加熱に利用される。
【００１０】
また、第３の発明は、
第１の発明の空気調和装置において、
前記アクチュエータ（22）は、前記加熱部（22b,24）が前記形状記憶合金（22a）を加熱するペルチェ素子（24）を備え、該ペルチェ素子（24）で前記形状記憶合金（22a）が加熱されて形状回復して前記引張力を発生することを特徴とする。
【００１１】
この構成では、ペルチェ素子（24）の熱によって形状記憶合金が形状回復する。また、ペルチェ素子（24）から発生した熱が回収されて、空気の加熱に利用される。
【００１２】
また、第４の発明は、
第１から第３の発明の何れかの空気調和装置において、
前記熱源素子（60）は、表面に、空気中の水分の吸着と脱離が可能な吸着層（50）が設けられ、
前記加熱部（22b,24）は、前記吸着層（50）が吸着した水分を離脱する際に、前記吸着層（50）に供給される空気を加熱することを特徴とする。
【００１３】
この構成では、熱源素子（60）が発熱・吸熱を行うことで、吸着層（50）において、空気中の水分の吸着と脱離が行われる。その際、熱源素子（60）に引張力を加えるアクチュエータ（22）の熱が回収されて、熱源素子（60）の加熱に利用される。
【発明の効果】
【００１４】
第１から第４の発明によれば、駆動力発生のためにアクチュエータ（22）で発生した熱を回収して利用するので、エネルギー効率の向上を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本実施形態に係る空気調和装置を建物に設置した状態を示す概略図である。
【図２】図２は、冷却加熱モジュールの構造を示す平面図である。
【図３】図３は、実施形態１に係るアクチュエータの構成を模式的に示す図である。
【図４】図４は、実施形態２に係るアクチュエータの構成を模式的に示す図である。
【図５】図５は、図４とは逆向きに電流を示した場合の加熱及び冷却の状態を説明する図である。
【図６】図６は、実施形態３に係る空気調和装置（調湿装置)の概略構成を示す図である。
【図７】図７は、調湿モジュールの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
《発明の実施形態１》
本実施形態では、空気調和装置の例を説明する。この例では、空気調和装置は、建物の室内の暖房を行う暖房装置である。
【００１８】
〈全体構成〉
図１は、本実施形態に係る空気調和装置（1）を建物（2）に設置した状態を示す概略図である。空気調和装置（1）は、ケーシング（10）、冷却加熱モジュール（20）、２台のファン（30）、及び制御部（35）を備えている。冷却加熱モジュール（20）、ファン（30）、及び制御部（35）は、ケーシング（10）内に収容されている。それぞれのファン（30）は、冷却加熱モジュール（20）に空気を流すものであり、制御部（35）によって回転方向が切り換えられるようになっている。制御部（35）は、例えばマイクロコンピュータで構成する。
【００１９】
〈冷却加熱モジュールの構成〉
図２は、冷却加熱モジュール（20）の構造を示す平面図である。冷却加熱モジュール（20）は、図２に示すように、第１および第２冷却加熱モジュール（20a,20b）を備えている。図２において、第１冷却加熱モジュール（20a）が右側に配置され、第２冷却加熱モジュール（20b）が左側に配置されているものとする。
【００２０】
第１および第２冷却加熱モジュール（20a,20b）は、図２に示すように、アクチュエータ（22）、固定板（40）、及び可動板（41）を備えている。固定板（40）及び可動板（41）は、略長方形状の薄板に形成されている。固定板（40）は、例えばケーシング（10）に固定される。固定板（40）と可動板（41）とは互いに対向して配置され、両者の間には複数の熱源素子（60）が設けられている。詳しくは、熱源素子（60）の一端は固定板（40）に取り付けられるとともに、熱源素子（60）の他端は可動板（41）に取り付けられている。
【００２１】
熱源素子（60）は、ワイヤ状の形態を有し、引張力を印加することで発熱し前記引張力を解除することで吸熱する材料（以下、熱歪材料と呼ぶ）によって構成されている。熱歪材料には、一例として、チタン（Ｔｉ）／ニッケル（Ｎｉ）系の合金（例えば形状記憶合金）や、エラストマ樹脂を挙げることができる。
【００２２】
例えば、チタン（Ｔｉ）／ニッケル（Ｎｉ）系の合金では、引張力をかけると、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。このとき、熱歪材料が断熱されていると、エントロピーが減少して分子運動エネルギーが増加する。つまり、熱歪材料の温度が上がる。熱歪材料に引張力をかけたまま、該熱歪材料を加熱対象物に接触させると、熱歪材料の熱が加熱対象物に伝わる。こうすることで、熱歪材料の温度は下がる。そして、熱歪材料にかけられている引張力を除去（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）へと相変化する。このとき、熱歪材料が断熱されていると、エントロピーを大きくするために分子運動からエネルギーを奪う。つまり、熱歪材料の温度が下がる。温度が下がった熱歪材料に冷却対象物を接触させると、該冷却対象物の熱が熱歪材料に伝わる。
【００２３】
−アクチュエータの構成−
図３は、実施形態１に係るアクチュエータ（22）の構成を模式的に示す図である。なお、図３では、第１冷却加熱モジュール（20a）用、及び第２冷却加熱モジュール（20b）用の両方のアクチュエータ（22）を図示してある。これらのアクチュエータ（22）は、形状記憶合金が形状回復する際の回復応力を利用して、熱源素子（60）に引張力を印加する。本実施形態のアクチュエータ（22）は、ワイヤー部（22a）、電源部（22b）、及びスイッチ（22c）を備えている。
【００２４】
ワイヤー部（22a）は、ワイヤ状の形状記憶合金で構成されている。より詳しくは、ワイヤー部（22a）を構成する形状記憶合金（22a）は、加熱すると収縮するように構成されている。ワイヤー部（22a）の一端は、ローラー（23）を介して、可動板（41）における熱源素子（60）の反対面に固定されている（図２を参照）。このローラー（23）は、回転自在にケーシング（10）に固定され、ワイヤー部（22a）の向きを変えるために設けてある。また、この例では、ワイヤー部（22a）の他端は、ケーシング（10）に固定されている。そのため、例えば、ワイヤー部（22a）が加熱されて収縮すると、第１冷却加熱モジュール（20a）の可動板（41）は、同図の左に引張られ、第２冷却加熱モジュール（20b）の可動板（41）は、同図の右に引張られる。
【００２５】
電源部（22b）は、スイッチ（22c）を介して、ワイヤー部（22a）に接続されている。このスイッチ（22c）をオンにすると、該ワイヤー部（22a）（形状記憶合金）に所定の電流が流れて、形状記憶合金（22a）自身が発熱するようになっている。スイッチ（22c）のオンオフは、制御部（35）が制御する。ワイヤー部（22a）と電源部（22b）とによって、本発明の加熱部の一例を構成している。そして、本実施形態のアクチュエータ（22）（加熱部）は、発生した熱によって、暖房用空気を加熱できるように構成されている。そのため、空気調和装置（1）では、ケーシング（10）内に導入された室内空気（RA）を、発熱している側(後述)のワイヤー部（22a）に対して選択的に導入できるように、空気導入用の空気通路(図示は省略)が設けられている。ワイヤー部（22a）に対して選択的に空気を導入するには、例えば、空気導入用の空気通路の途中にダンパーを設ければよい。また、この切替は、制御部（35）が行えばよい。
【００２６】
なお、アクチュエータ（22）には、ワイヤー部（22a）の加熱を解除した際に、該ワイヤー部（22a）が加熱前の形状に戻る（延びる）ように、金属バネを設けてもよい。
【００２７】
〈運転動作〉
図１（Ａ）は、第１冷却加熱モジュール（20a）で冷却動作を行い、第２冷却加熱モジュール（20b）で加熱動作を行う状態を示している。第１冷却加熱モジュール（20a）側では、室外空気（OA）をケーシング（10）に取り入れて処理した後に室外に排出する方向へ、制御部（35）によってファン（30）が回転させられる。第１冷却加熱モジュール（20a）では、制御部（35）によって、ワイヤー部（22a）（形状記憶合金）への通電がオフにされる。これにより、第１冷却加熱モジュール（20a）では、アクチュエータ（22）の形状記憶合金（22a）の温度が下がり、熱源素子（60）への引張力が解除される。その結果、第１冷却加熱モジュール（20a）の熱源素子（60）が吸熱し、ケーシング（10）内に取り込まれた室外空気（OA）が冷却される。冷却された空気は、排出空気（EA）として室外へ排出される。
【００２８】
一方、第２冷却加熱モジュール（20b）側では、室内空気（RA）をケーシング（10）に取り入れて処理した後に室内に供給する方向へ、制御部（35）によってファン（30）が回転させられる。そして、第２冷却加熱モジュール（20b）では、制御部（35）によって、ワイヤー部（22a）（形状記憶合金）への通電がオンにされる。これにより、アクチュエータ（22）の形状記憶合金（22a）の温度が上がって収縮する。その結果、第２冷却加熱モジュール（20b）では、熱源素子（60）に引張力が付与されて発熱する。このとき、空気調和装置（1）では、室内空気（RA）が、第２冷却加熱モジュール（20b）側のアクチュエータ（22）（より詳しくはワイヤー部（22a））にも導入されるように、制御部（35）が前記ダンパーを切替える（図１（Ａ）の太線矢印参照）。これにより、室内空気（RA）は、ワイヤー部（22a）によって加熱される。加熱された空気は、第２冷却加熱モジュール（20b）の熱源素子（60）に供給される。第２冷却加熱モジュール（20b）では、ファン（30）によって導入された室内空気（RA）及びアクチュエータ（22）のワイヤー部（22a）（形状記憶合金）で加熱された空気が、熱源素子（60）から熱を奪い、供給空気（SA）として室内（3）へ供給される。
【００２９】
図１（Ｂ）は、第２冷却加熱モジュール（20b）で冷却動作を行い、第１冷却加熱モジュール（20a）で加熱動作を行う状態を示している。第２冷却加熱モジュール（20b）側では、室外空気（OA）をケーシング（10）に取り入れて処理した後に室外へ排出する方向へ、制御部（35）によってファン（30）が回転させられる。そして、第２冷却加熱モジュール（20b）では、制御部（35）によって、ワイヤー部（22a）（形状記憶合金）への通電がオフにされる。これにより、第２冷却加熱モジュール（20b）では、アクチュエータ（22）の形状記憶合金の温度が下がり、熱源素子（60）への引張力が解除される。したがって、第２冷却加熱モジュール（20b）の熱源素子（60）が吸熱し、ケーシング（10）内に取り込まれた室外空気（OA）が冷却される。冷却された空気は、排出空気（EA）として室外へ排出される。
【００３０】
一方、第１冷却加熱モジュール（20a）では、室内空気（RA）をケーシング（10）に取り入れて処理した後に室内（3）に供給する方向へ、制御部（35）によってファン（30）が回転させられる。そして、第１冷却加熱モジュール（20a）では、制御部（35）によって、ワイヤー部（22a）（形状記憶合金）への通電がオンにされる。これにより、アクチュエータ（22）の形状記憶合金（22a）の温度が上がって収縮する。その結果、第１冷却加熱モジュール（20a）では、熱源素子（60）に引張力が付与されて発熱する。このとき、空気調和装置（1）では、室内空気（RA）が、第１冷却加熱モジュール（20a）側のアクチュエータ（22）（より詳しくはワイヤー部（22a））にも導入されるように、制御部（35）が前記ダンパーを切替える（図１（Ｂ）の太線矢印参照）。これにより、室内空気（RA）は、ワイヤー部（22a）に加熱される。加熱された空気は、第１冷却加熱モジュール（20a）の熱源素子（60）に供給される。第１冷却加熱モジュール（20a）では、ファン（30）によって導入された室内空気（RA）及びアクチュエータ（22）のワイヤー部（22a）（形状記憶合金）で加熱された空気が、熱源素子（60）から熱を奪い、供給空気（SA）として室内（3）へ供給される。
【００３１】
このように、本実施形態では、いずれか一方の冷却加熱モジュール（20a,20b）で空気を加熱して、その空気を室内（3）へ供給するとともに、他方の冷却加熱モジュール（20b,20a）では室外空気（OA）から吸熱する図１（Ａ）の運転と図１（Ｂ）の運転を交互に切り換えるバッチ運転を行うことにより、暖房運転を連続して行うことができる。
【００３２】
《本実施形態における効果》
以上のように、本実施形態では、駆動力発生のためにアクチュエータ（22）で発生した熱を回収して暖房に利用できる。そのため、本実施形態の空気調和装置（1）では、エネルギー効率の向上を図ることが可能になる。
【００３３】
また、形状記憶合金（22a）を用いてアクチュエータ（22）を構成したので、例えば、モータでアクチュエータを構成する場合と比べ、コンパクトに構成できる。また、本実施形態のアクチュエータ（22）は、モータと比べ作動音をはるかに小さくできる。
【００３４】
《発明の実施形態２》
実施形態２では、アクチュエータ（22）の別の例を説明する。図４は、実施形態２に係るアクチュエータ（22）の構成を模式的に示す図である。この例でも、アクチュエータ（22）は、形状記憶合金が形状回復する際の回復応力を利用して、熱源素子（60）に引張力を印加する。本実施形態では、ひとつのアクチュエータ（22）を両冷却加熱モジュール（20a,20b）で共用している。具体的に本実施形態のアクチュエータ（22）は、２つのワイヤー部（22a）、電源部（22b）、ペルチェ素子（24）、第１及び第２熱伝導部（25,26）を備えている。
【００３５】
それぞれのワイヤー部（22a）は、実施形態１と同様の構成であり、一方が第１冷却加熱モジュール（20a）用、もう一方が第２冷却加熱モジュール（20b）用である。第１及び第２熱伝導部（25,26）は、熱伝導性に優れた部材（例えば銅やアルミニウム）で構成されている。第１及び第２熱伝導部（25,26）は、一方の面に複数のフィン（27）が形成され、ワイヤー部（22a）が該フィン（27）を貫いている。
【００３６】
ペルチェ素子（24）は、第１熱伝導部（25）と第２熱伝導部（26）の間に挟みこまれており、図４に示すように、Ｐ型半導体とＮ型半導体が交互に並んでいる（図中では単にＰ，Ｎと略記）。隣接するＰ型半導体とＮ型半導体とは金属の接合部（24a）で繋がっている。互いに隣接する接合部（24a）は、互いに別の熱伝導部（25,26）に接している。ペルチェ素子（24）と熱伝導部（25,26）とは、接合部（24a）を介して熱が伝導する。なお、それぞれの半導体や接合部（24a）は、熱伝導部（25,26）とは電気的に絶縁されている。
【００３７】
ペルチェ素子（24）は、Ｎ型半導体からＰ型半導体に電流が流れるときに冷却し、その逆の向きの電流では発熱する。ペルチェ素子（24）には電源部（22b）からの電流が所定の向きに流されるようになっている。ペルチェ素子（24）に流す電流の向きは、制御部（35）が制御するようになっている。
【００３８】
例えば図４の例では、同図の最上部のＰ型半導体からその下のＮ型半導体に向かって電流が流れ、これらの半導体を結ぶ接合部（24a）が加熱される。その接合部（24a）は、第２熱伝導部（26）に繋がっているので、左側の第２熱伝導部（26）が加熱されることになる。このようにして、図４に示した電流の向きでは、左側の第２熱伝導部（26）が加熱され、右側の第１熱伝導部（25）が冷却される。図５は、図４とは逆向きに電流を示した場合の加熱及び冷却の状態を説明する図である。電流の向きを図４の状態とは逆にすると、図５に示すように、右側の第１熱伝導部（25）が加熱され、左側の第２熱伝導部（26）が冷却される。
【００３９】
一方の熱伝導部（25,26）が加熱されると、フィン（27）及び該フィン（27）の周りの空気が加熱され、その結果、熱伝導部（25,26）に対応の該ワイヤー部（22a）が加熱される。ペルチェ素子（24）は、本発明の加熱部の一例を構成している。そして、もう一方の熱伝導部（25,26）は冷却されることになるので、冷却された熱伝導部（25,26）に対応のワイヤー部（22a）も冷却される。
【００４０】
このようにアクチュエータ（22）では、ペルチェ素子（24）を用いて、ワイヤー部（22a）（形状記憶合金）の加熱及び冷却を行うことで、引張力を発生させることができる。加熱していない方のワイヤー部（22a）は、ペルチェ素子（24）で冷却されて、引張力が解除される。特に、本実施形態では、加熱していない方のワイヤー部（22a）が、ペルチェ素子（24）で冷却されるので、引張力を解除する際の応答性が向上する。
【００４１】
そして、２つのワイヤー部（22a）の何れに引張力を作用させるかは、ペルチェ素子（24）に流す電流の向きで選択できる。したがって、２つのワイヤー部（22a）に、交互に引張力を発生させることができ、実施形態１と同様に、暖房運転を連続して行うことができる。
【００４２】
そして、本実施形態のアクチュエータ（22）（加熱部）は、発生した熱で、暖房用空気を加熱可能に構成されている。そのため、空気調和装置（1）では、ケーシング（10）内に導入された室内空気（RA）を、ペルチェ素子（24）の発熱している側の面（より具体的には第１及び第２熱伝導部（25,26））に選択的に導入できるように、空気導入用の空気通路(図示は省略)が設けられている。ペルチェ素子（24）の発熱面に対して選択的に空気を導入するには、例えば、空気導入用の空気通路の途中にダンパーを設ければよい。また、この切替は、制御部（35）が行えばよい。
【００４３】
《運転動作》
本実施形態の空気調和装置（1）でも、いずれか一方の冷却加熱モジュール（20a,20b）で空気を加熱して、その空気を室内（3）へ供給するとともに、他方の冷却加熱モジュール（20b,20a）では室外空気（OA）から吸熱する図１（Ａ）の運転と図１（Ｂ）の運転を交互に切り換えるバッチ運転を行うことにより、暖房運転を連続して行うことができる。
【００４４】
例えば、本実施形態の空気調和装置（1）では、室内空気（RA）を、第２冷却加熱モジュール（20b）側で加熱する際には、第２冷却加熱モジュール（20b）側の第２熱伝導部（26）にも室内空気（RA）が導入されるように、制御部（35）が前記ダンパーを切替える。これにより、室内空気（RA）は、ペルチェ素子（24）によって加熱される。加熱された空気は、第２冷却加熱モジュール（20b）の熱源素子（60）に供給される。第２冷却加熱モジュール（20b）では、ファン（30）によって導入された室内空気（RA）及びアクチュエータ（22）のペルチェ素子（24）で加熱された空気が、熱源素子（60）から熱を奪い、供給空気（SA）として室内（3）へ供給される。
【００４５】
同様に、室内空気（RA）を、第１冷却加熱モジュール（20a）側で加熱する際には、第１冷却加熱モジュール（20a）側の第１熱伝導部（25）にも室内空気（RA）が導入されるように、制御部（35）が前記ダンパーを切替える。これにより、室内空気（RA）は、ペルチェ素子（24）によって加熱される。加熱された空気は、第１冷却加熱モジュール（20a）の熱源素子（60）に供給される。第２冷却加熱モジュール（20b）では、ファン（30）によって導入された室内空気（RA）、及びアクチュエータ（22）のペルチェ素子（24）で加熱された空気が、熱源素子（60）から熱を奪い、供給空気（SA）として室内（3）へ供給される。
【００４６】
《本実施形態における効果》
以上のように、本実施形態においても、駆動力発生のためにアクチュエータ（22）で発生した熱を回収して暖房に利用できる。そのため、本実施形態の空気調和装置（1）でも、エネルギー効率の向上を図ることが可能になる。
【００４７】
また、アクチュエータ（22）を、形状記憶合金（22a）とペルチェ素子（24）で構成したので、モータで引張力を熱歪材料に印加する場合と比べ、コンパクトに構成できる。
【００４８】
《発明の実施形態３》
実施形態３では、空気調和装置の一例である調湿装置の例を説明する。図６は、実施形態３に係る空気調和装置（1）（調湿装置)の概略構成を示す図である。このような調湿装置を構成するには、熱源素子（60）に吸着層を設けて調湿モジュール（70）を構成する。図７は、調湿モジュール（70）の構成例を示す図である。同図に示すように、調湿モジュール（70）は、前記実施形態の冷却加熱モジュール（20a,20b）における熱源素子（60）の熱歪材料を、吸着層（50）を塗布した熱歪材料（調湿素子（80）と呼ぶ）に置き換えて構成したものである。
【００４９】
吸着層（50）は、空気中の水分の吸着と脱離が可能な材料で構成されている。詳しくは、吸着層（50）は、空気中の水分を吸着し、加熱すると吸着した水分を放出する。このような吸着層（50）としては、具体的には、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などが挙げられる。
【００５０】
調湿モジュール（70）の熱源素子（60）に、アクチュエータ（22）によって引張力を加えると、熱源素子（60）（熱歪材料）が発熱し、それによって吸着層（50）は吸着している水分を放出する。また、アクチュエータ（22）の引張力を解除すると、熱源素子（60）の温度が低下し、吸着層（50）が空気中の水分を吸着する。
【００５１】
また、本実施形態では、アクチュエータ（22）（実施形態１及び実施形態２の何れでも採用できる）で発生した熱で空気を加熱し、その空気を吸着層（50）に供給できるようになっている。本実施形態では、後述するように、一方のアクチュエータ（22）が引張力を発生している場合には、もう一方のアクチュエータ（22）は引張力を解除する。すなわち、空気調和装置（1）の運転中には、一方のアクチュエータ（22）で発熱が行われる。本実施形態では、発熱している側のアクチュエータ（22）に対して、室外空気（OA）を供給し、該アクチュエータ（22）で加熱した室外空気（OA）を、放湿側（後述の運転動作の説明を参照）の調湿モジュール（70）（詳しくは吸着層（50））に供給するようになっている。
【００５２】
そのため、本実施形態の空気調和装置（1）では、ケーシング（10）内に導入された室外空気（OA）を、それぞれのアクチュエータ（22）（例えば実施形態１の例ではワイヤー部（22a）)に、選択的に導入できるように、空気導入用の空気通路(図示は省略)が設けられている。放湿側のアクチュエータ（22）に対して選択的に空気を導入するには、例えば、空気導入用の空気通路の途中にダンパーを設ければよい。また、この切替は、制御部（35）が行えばよい。
【００５３】
〈運転動作〉
本実施形態の空気調和装置（1）は、例えば、室内（3）側の湿度が、室外よりも高い場合には、室外空気（OA）を加湿して室内に取り込みつつ、室内空気（RA）の排出する際にその水分が排出されないように保持する。具体的には、空気調和装置（1）では、一方の調湿モジュール（70）で放湿動作を行い、もう一方の調湿モジュール（70）で吸湿動作を行う。なお、以下では、２つの調湿モジュール（70）を区別するために、それぞれを第１調湿モジュール（70a）、第２調湿モジュール（70b）と呼ぶ。
【００５４】
例えば、第１調湿モジュール（70a）で放湿動作を行っている時には、第２調湿モジュールで吸湿動作を行う。この場合、制御部（35）は、第１調湿モジュール（70a）側のファン（30）の回転方向を、室外空気（OA）が室内に取り込まれるように制御する。また、制御部（35）は、第１調湿モジュール（70a）の調湿素子（80）に引張力が付与されるように、アクチュエータ（22）を動作させる。これにより、第１調湿モジュール（70a）の調湿素子（80）が放熱し、該調湿素子（80）の吸着層（50）が放湿する。
【００５５】
第１調湿モジュール（70a）側のアクチュエータ（22）では、引張力を発生するので、当該アクチュエータ（22）では、熱を発生する。第１調湿モジュール（70a）側のアクチュエータ（22）には、室外空気（OA）が導入されているので、室外空気（OA）は、該アクチュエータ（22）によって加熱される。アクチュエータ（22）で加熱された室外空気（OA）は、第１調湿モジュール（70a）に供給される。それにより、吸着層（50）の放湿が促進される。このようにして、室外から室内（3）へ流れる室外空気（OA）に水分が与えられる。水分が与えられて加湿された空気が供給空気（SA）として室内（3）へ供給される。
【００５６】
一方、制御部（35）は、第２調湿モジュール（70b）側のファン（30）の回転方向が室内空気（RA）が室外に排出されるように制御する。また、制御部（35）は、第２調湿モジュール（70b）の調湿素子（80）に引張力が解除されるように、アクチュエータ（22）を制御する。これにより、第２調湿モジュール（70b）の調湿素子（80）が吸熱し、該調湿素子（80）の吸着層（50）が吸湿する。このようにして、室内（3）から室外へ流れる室内空気（RA）が除湿される。除湿された空気は、排出空気（EA）として室外へ排出される。
【００５７】
第１調湿モジュール（70a）での放湿動作、及び第２調湿モジュール（70b）での吸湿動作が終わると、次に、第１及び第２調湿モジュール（70a,70b）の役割を入れ換える。すなわち、第１調湿モジュール（70a）で吸湿動作を行わせるとともに、第２調湿モジュール（70b）で放湿動作を行わせる。つまり、本実施形態では、吸湿動作を行う調湿モジュール（70）と放湿動作を行う調湿モジュール（70）を交互に切替えるバッチ運転を行うのである。
【００５８】
《本実施形態における効果》
以上のように、本実施形態では、駆動力発生のためにアクチュエータ（22）で発生した熱を回収して調湿に利用できる。そのため、本実施形態の空気調和装置（1）では、エネルギー効率の向上を図ることが可能になる。
【００５９】
なお、室外側の湿度が室内側よりも比較的高い場合には、室外空気（OA）を除湿して室内に取り込むようにするとよい。この場合は、吸湿側の調湿モジュール（70）で室外空気（OA）を処理し、放湿側の調湿モジュール（70）で室内空気（RA）を処理すればよい。
【００６０】
《その他の実施形態》
なお、加熱部(形状記憶合金（22a）やペルチェ素子（24）)で加熱した空気は、冷却加熱モジュール（20a,20b）に供給する代わりに、室内（3）に供給するようにしてもよい。また、冷却加熱モジュール（20a,20b）で加熱して空気を、前記加熱部で加熱するように構成してもよい。
【００６１】
また、アクチュエータ（22）を構成する形状記憶合金（22a）の形状はワイヤ状には限定されない。例えば板状の形状記憶合金で構成してもよい。
【００６２】
同様に、熱源素子（60）の形状も例示であり、例えば板状の熱歪材料で構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、熱歪材料を用いた空気調和装置として有用である。
【符号の説明】
【００６４】
１        空気調和装置
２２      アクチュエータ
２２ａ    ワイヤー部（形状記憶合金）
２２ｂ    電源部（加熱部）
２４      ペルチェ素子（加熱部）
５０      吸着層
６０      熱源素子
【図１】
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【図２】
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【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】
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