(57)【要約】【課題】透湿性エレメントの破壊を防止すると共に、低コストで調湿能力の向上を図ることが可能な調湿装置を提供する。【解決手段】調湿するための調湿用媒体液を保持する給水多孔質部材７を挟んで一方の面に透湿性シート６ａを、また他方の面に伝熱性樹脂シート６ｂをそれぞれ積層して成る積層体を、上記伝熱性樹脂シート６ｂ側が内側となるように、フィン部材１６の少なくとも一方側に接触させると共に、上記積層体とフィン部材１６とを貫通する熱源パイプ１５を設けた調湿ユニット１を備える。また上記積層体には、これを貫通する熱源パイプ用の貫通孔８が設けられると共に、この貫通孔８の周囲に熱融着シール部９を形成することによって、上記積層体を接合する。【選択図】　　図５
2004020074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
調湿するための調湿用媒体液を保持する給水多孔質部材（７）を挟んで一方の面に透湿性シート（６ａ）を、また他方の面に伝熱性樹脂シート（６ｂ）をそれぞれ積層して成る透湿性エレメントにおいて、上記積層体を貫通する熱源パイプ用の貫通孔（８）を設け、この貫通孔（８）の周囲に熱融着シール部（９）を形成すると共に、上記透湿性シート（６ａ）と伝熱性樹脂シート（６ｂ）とを袋状に形成したことを特徴とする透湿性エレメント。
【請求項２】
上記透湿性シート（６ａ）はフッ素系樹脂から成る疎水性多孔質膜で形成されていることを特徴とする請求項１の透湿性エレメント。
【請求項３】
上記伝熱性樹脂シート（６ｂ）は疎水性多孔質膜、又は非多孔質膜から形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２の透湿性エレメント。
【請求項４】
調湿するための調湿用媒体液を保持する給水多孔質部材（７）を挟んで一方の面に透湿性シート（６ａ）を、また他方の面に伝熱性樹脂シート（６ｂ）をそれぞれ積層して成る積層体に、熱源パイプ用の貫通孔（８）を設けると共に、上記貫通孔（８）の周囲に熱融着シール部（９）を形成することによって上記積層体を接合する一方、フィン部材（１６）に熱源パイプ用の貫通孔（１７）を設け、上記積層体を、その伝熱性樹脂シート（６ｂ）側が内側となるように、上記フィン部材（１６）の一方側に接触させると共に、上記フィン部材（１６）の他方側にも上記と同様の積層体を接触させ、少なくともその外側両端に位置する透湿性シート（６ａ）（６ａ）の周囲部分をシールすることによって、上記積層体とフィン部材（１６）とを一体形成したことを特徴とする調湿用複合エレメント。
【請求項５】
調湿するための調湿用媒体液を保持する給水多孔質部材（７）を挟んで一方の面に透湿性シート（６ａ）を、また他方の面に伝熱性樹脂シート（６ｂ）をそれぞれ積層して成る積層体を、上記伝熱性樹脂シート（６ｂ）側が内側となるように、フィン部材（１６）の少なくとも一方側に接触させると共に、上記積層体とフィン部材（１６）とを貫通する熱源パイプ（１５）を設けた調湿ユニット（１）を備えていることを特徴とする調湿装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、透湿性エレメント、調湿用複合エレメントおよび透湿性エレメントを備える調湿装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、室内空気の加湿を行うことが可能な加湿器に、透湿性エレメントを使用したものが提案されている。上記透湿性エレメントには疎水性の多孔質膜が使用され、この多孔質膜が有する特性、すなわち水蒸気は透過させるが、水は透過させない特性（透湿性）が利用される。つまり、この透湿性エレメントを境界面として、一方の領域に水を配置し、他方の領域に空気を送ることにより、この透湿性エレメントを経由して水蒸気を移動させ、空気側を加湿するように構成されている。
【０００３】
上記加湿器に使用される透湿性エレメントとしては、例えば、図９に示すようなものがある。同図に示す透湿性エレメントは、水を保持することが可能な給水多孔体４２を、１対の疎水性多孔質膜４１、４１によってサンドイッチ状に挟むと共に、上記給水多孔体４２と疎水性多孔質膜４１との間に、透湿性のポリウレタン等からなる接着材４３を介装し、この接着材４３によって給水多孔体４２と疎水性多孔質膜４１とを接着するようにしている。ここで、上記疎水性多孔質膜４１にはフッ素系の樹脂、例えば、ＰＴＦＥ（多孔質ポリテトラフルオロエチレン）等が使用され、また上記給水多孔体４２には不織布、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）や、ＰＥ（ポリエチレン）等が使用される。
【０００４】
そして、上記のように構成された複数の透湿性エレメントを、所定の間隔を置いて並設すると共に、上記各透湿性エレメントに加湿用の水を供給するための給水通路を設けることによって加湿器を構成している。上記給水通路を通って各透湿性エレメント内に導入された水は、各透湿性エレメント内の給水多孔体４２を含漬する状態になって内部に保持される。この状態で、各透湿性エレメントに空気を通風させることによって、各透湿性エレメントの外表面から透過してくる水蒸気が通風空気に含まれ、自然蒸発による加湿が行なわれるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記給水多孔体４２と疎水性多孔質膜４１とを上記接着材４３にて接着する場合、上記透湿性の低下を防止するため、部分接着、例えば上記接着材４３を膜面積の約３０％比率でグラビヤ印刷等にて塗布することによって、両者の接着を行うように構成している。ここで一般に、材料間の接着強度は接合材料の濡れやすさと接着面積に影響されるが、上記フッ素系の疎水性多孔質膜４１と給水多孔体４２との接着は表面が濡れにくいということに加えて、部分接着で接着面積も小さいため、両者の接着強度は低く剥がれやすい。このため、上記透湿性エレメント内に水４４が導入されると、その給水圧によって接着部が剥がれ、上記透湿性エレメントの厚さがＤからＤ＋αのように変形して、透湿性エレメント自身が破損するという問題がある。またさらには、上記変形によって隣り合う各透湿性エレメント間の間隔が狭くなり、これによって通風路が塞がれて、加湿器の性能低下を引き起こす等の不具合も生じている。
【０００６】
また、上記した加湿器は自然蒸発式、すなわち蒸発エネルギーを室内空気から奪う方式であるために、加湿能力をさらに大きくしようとすると、より多くの透湿性エレメントを並べて構成することが必要になって全体が大型化するという問題がある。また、上記各透湿性エレメントを通過する空気から水の蒸発熱が奪われるために、加湿空気が吹出される室内温度が低下するという問題もある。
【０００７】
上記不具合を解消する方法としては、例えば、平板状のフィン部材間に熱源パイプをろう付けする等によって板状の熱源体を形成し、これを上記透湿性エレメント間に介挿して、この熱源体の両面に透湿性エレメントを接触させることにより、上記透湿性エレメント内の水を加熱する構成とするものがある。しかしながら、この場合には、上記熱源パイプとフィン部材との接合に高いコストがかかると共に、上記透湿性エレメントに沿って熱源パイプを有する熱源体が配置されるため、通風抵抗が高くなり、上記透湿性エレメント間の間隔が狭くなる分、通風量が低下して充分な加湿能力が得られなくなるという問題が生じることになる。
【０００８】
この発明は上記従来の欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、透湿性エレメントの破壊を防止すると共に、低コストで調湿能力の向上を図ることが可能な調湿装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そこで請求項１の透湿性エレメントは、調湿するための調湿用媒体液を保持する給水多孔質部材７を挟んで一方の面に透湿性シート６ａを、また他方の面に伝熱性樹脂シート６ｂをそれぞれ積層して成る透湿性エレメントにおいて、上記積層体を貫通する熱源パイプ用の貫通孔８を設け、この貫通孔８の周囲に熱融着シール部９を形成すると共に、上記透湿性シート６ａと伝熱性樹脂シート６ｂとを袋状に形成したことを特徴としている。
【００１０】
上記請求項１の透湿性エレメントでは、上記透湿性シート６ａと給水多孔質部材７と伝熱性樹脂シート６ｂとの積層体に、パイプ用貫通孔８を設け、この貫通孔８の周囲を熱融着することによって、上記積層体を接合するように構成している。上記熱融着接合は、上記積層体を高温高圧で溶かして一体化させるため、従来のような接着材を用いた部分接着に比べて、その接着強度を大幅に増加することができる。この結果、上記透湿性エレメント５内を流通する調湿用媒体液の液圧等によって接合部が剥がれ、厚さ寸法が変形するというような不具合が生じるのを防止することができる。
【００１１】
また請求項２の透湿性エレメントは、上記透湿性シート６ａはフッ素系樹脂から成る疎水性多孔質膜で形成されていることを特徴としている。
【００１２】
さらに請求項３の透湿性エレメントは、上記伝熱性樹脂シート６ｂは疎水性多孔質膜、又は非多孔質膜から形成されていることを特徴としている。
【００１３】
上記請求項２又は請求項３の透湿性エレメントでは、実施に好適に用いられる。
【００１４】
請求項４の調湿用複合エレメントは、調湿するための調湿用媒体液を保持する給水多孔質部材７を挟んで一方の面に透湿性シート６ａを、また他方の面に伝熱性樹脂シート６ｂをそれぞれ積層して成る積層体に、熱源パイプ用の貫通孔８を設けると共に、上記貫通孔８の周囲に熱融着シール部９を形成することによって上記積層体を接合する一方、フィン部材１６に熱源パイプ用の貫通孔１７を設け、上記積層体を、その伝熱性樹脂シート６ｂ側が内側となるように、上記フィン部材１６の一方側に接触させると共に、上記フィン部材１６の他方側にも上記と同様の積層体を接触させ、少なくともその外側両端に位置する透湿性シート６ａ、６ａの周囲部分をシールすることによって、上記積層体とフィン部材１６とを一体形成したことを特徴としている。
【００１５】
上記請求項４の調湿用複合エレメントでは、上記積層体とフィン部材１６とを一体形成したことによって、その取り扱いが容易になると共に、積層体のみで形成されている場合よりも全体の強度を大きくすることができるため、上記積層体の変形を確実に防止することができる。また、上記積層体とフィン部材１６とが別々に設けられている場合よりも、両者間の接触性が良くなるため、これによって伝熱性の向上を図ることもできる。
【００１６】
請求項５の調湿装置は、調湿するための調湿用媒体液を保持する給水多孔質部材７を挟んで一方の面に透湿性シート６ａを、また他方の面に伝熱性樹脂シート６ｂをそれぞれ積層して成る積層体を、上記伝熱性樹脂シート６ｂ側が内側となるように、フィン部材１６の少なくとも一方側に接触させると共に、上記積層体とフィン部材１６とを貫通する熱源パイプ１５を設けた調湿ユニット１を備えていることを特徴としている。
【００１７】
上記請求項５の調湿装置では、上記積層体とフィン部材１６とを貫通するように熱源パイプ１５が設けられている。このため、従来のようなフィン部材間に熱源パイプを配置することによって熱源体を形成し、上記熱源体を積層体に沿って配置する構造とする場合よりも、調湿ユニット１内に形成される通風路が広くなり、通風抵抗を小さくすることができるため、これによって通風量が増加して調湿能力の向上を図ることができる。また上記熱源パイプ１５とフィン部材１６との熱的接着が容易になると共に、低コストで実施可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の一実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。図５はこの実施の形態における調湿装置の要部構成を示す概略斜視図を示している。この調湿装置は、全体が略直方体形状に形成された調湿ユニット１と、水や吸湿液体等の調湿用媒体液（以下では、調湿用媒体液に水を使用した場合について説明する）を貯留する貯留タンク２とを備え、上記調湿ユニット１には、その一端部下方側に上記貯留タンク２から延びる給水管３が接続される一方、他端部上方側に排水管４が接続されている。上記調湿ユニット１は、後述する透湿性エレメント５とフィン部材（図示せず）とが一体形成された略平板状の調湿用複合エレメント１４と、上記透湿エレメント５内の水の加熱／冷却を行うための熱源パイプ１５とを有し、上記調湿用複合エレメント１４を所定の間隔で複数並設すると共に、これら各調湿用複合エレメント１４・１４を貫通するように複数の熱源パイプ１５・１５が設けられている。以下、上記透湿性エレメント５と、これを備える調湿ユニット１との構成について、その製作過程と共に説明する。
【００１９】
図１は透湿性エレメント５の構成を説明するための模式図であり、（ａ）はその断面図を、（ｂ）はその平面図を、（ｃ）はその曲げ過程を示す説明図を、（ｄ）は（ｃ）のＡ−Ａ、及びＢ−Ｂ断面図をそれぞれ示している。まず図１（ａ）において、上記透湿性エレメント５は、水を保持するための給水多孔質部材７を挟んで一方の面に、水は透過しないが水蒸気は透過させる透湿性シート６ａを配置すると共に、その他方の面に伝熱性樹脂シート６ｂを配置することによって積層体を形成している。ここで、上記透湿性シート６ａには、例えばＰＴＦＥ（多孔質ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂からなる疎水性多孔質膜が用いられる。またこの他、上記透湿性シート６ａに、疎水性多孔質膜と熱可塑性エラストマーとを積層して成るシートを用いれば、後に示す熱融着によって上記積層体を接合する際に、上記熱可塑性エラストマーが溶けて疎水性多孔質膜の孔を連通し、上記給水多孔質部材７と接着するため、これによって接着強度を増大させることができる。さらに、上記熱可塑性エラストマーは透湿性に優れているため、上記孔を塞ぐことによる透湿性能低下幅も小さくすることができる。また上記給水多孔質部材７には、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等のポリエステル系の不織布、又は織布が用いられる。さらに上記伝熱性樹脂シート６ｂには、上記透湿性シート６ａと同様の疎水性多孔質膜、又は非多孔質膜が用いられる。ここで、上記非多孔質膜としては、例えばＰＥＴを厚さ５０μｍ程度にフィルム化したもの等を使用するのが好ましいが、加工性、伝熱性、及び密封性が確保できるものであれば何でもよい。
【００２０】
これらの積層構造で形成される上記積層体の全体の厚さは、０．２〜３ｍｍ、好ましくは１ｍｍ前後で、当初は同図（ｂ）に示すように略長方形の形状に形成される。同図において上記透湿性シート６ａと給水多孔質部材７、及び伝熱性樹脂シート６ｂとは、互いにほぼ同形状に裁断され、図中で斜線を施して示す周縁部は、熱融着によってシールされる端面シール部１０を示している。また、同図に付記している一対の破線を中心とした左右対称位置には、厚さ方向に貫通する複数の略円形状のパイプ用貫通孔８が穿設されている。上記パイプ用貫通孔８は熱源パイプ（図示せず）を挿通するためのものであり、この実施形態においては、上記複数の貫通孔８が破線を中心として左右に２列づつ（計４列）並設するように形成されている。さらに上記各パイプ用貫通孔８・８の周囲部分には、熱融着によってシールされる円周シール部９・９（熱融着シール部）がそれぞれ設けられており、これら円周シール部９・９と、上記端面シール部１０とに熱融着を施すことによって、上記透湿性シート６ａと、給水多孔質部材７と、伝熱性樹脂シート６ｂとをそれぞれ接合して成る透湿性エレメント５を構成するようにしている。このとき上記円周シール部９・９の熱融着幅は２〜８ｍｍ程度とするのが好ましい。さらに上記透湿性エレメント５には、破線を中心とした底部側の左右２箇所の位置に厚さ方向に貫通する給水孔１１、１１が、また頂部側の左右２箇所の位置に厚さ方向に貫通する排水孔１２、１２がそれぞれ穿設されている。
【００２１】
上記透湿性エレメント５の作製手順としては、まず、上記給水多孔質部材７の一方側に透湿性シート６ａを、また他方側に伝熱性樹脂シート６ｂを重ね合わせ、この積層体の各円周シール部９・９と、周囲の端面シール部１０とを高温高圧で加熱加圧する（熱融着）ことにより、上記透湿性シート６ａと、給水多孔質部材７と、伝熱性樹脂シート６ｂとを溶かして接合する。その後、この熱融着を施した各円周シール部９・９の中央に、これよりも小さなパイプ用貫通孔８・８をそれぞれ穿設する。これによって、図１（ｄ）のＡ−Ａ断面図にも示すように、周囲がシールされたパイプ用貫通孔８・８、すなわち上記給水多孔質部材７と連通しない貫通孔８・８を形成することができる。そして、上記熱融着によって接合された積層体、すなわち透湿性エレメント５の底部側と頂部側との左右２ヶ所の位置に、給水孔１１、１１と排水孔１２、１２とを穿設する。このとき、穿設される給水孔１１と排水孔１２とは、図１（ｄ）のＢ−Ｂ断面図に示すような給水多孔質部材７と連通する貫通孔となるため、この孔１１、１２を通して給水多孔質部材７への水の供給、及び給水多孔質部材７から外部への水の排出が行われることになる。なお、上記では円周シール部９・９の熱融着後、この中央部分にパイプ用貫通孔８・８を穿設したが、パイプ用貫通孔８・８を穿設した後に、その周囲部分に熱融着を施すことによって上記円周シール部９・９を形成するようにしてもよい。また上記端面シール部１０は、少なくとも上記透湿性シート６ａと伝熱性樹脂シート６ｂとが接着されていればよい。
【００２２】
次に、上記のようにして形成された透湿性エレメント５を、図１（ｂ）に付記している一対の破線に各々沿う位置で、上記伝熱性樹脂シート６ｂ側が内側（透湿性シート６ａ側が外側）となるように折り曲げる。このとき、上記一対の破線間の領域は断面円弧状もしくは半楕円形状にして、同図（ｃ）に示すように、平面視でＵ字状、全体としてはブックカバー状に形成される。すなわち、このような折り曲げによって、屈曲部５ａの両端から、一対の互いに同形状の矩形の平板部５ｂ・５ｂが、所定の間隔で互いに平行に位置して相対面する形状に形成される。この形状において、上記した各給水孔１１、１１と、排水孔１２、１２、及び各パイプ用貫通孔８・８は互いに同一直線上に位置するようになっている。
【００２３】
図２は上記した透湿性エレメント５を有する調湿ユニット１の組付け過程を示す斜視図である。上記調湿ユニット１は、透湿性エレメント５と、ヒートポンプ回路における冷媒が流通する熱源パイプ１５と、フィン部材１６とによって構成されている。上記熱源パイプ１５は、例えば外径７ｍｍ程度の銅管を用いて作製され、所定の間隔で平行に並ぶ複数のヘアピン状の折曲管（略Ｕ字状に折曲された管）１５ａ・１５ａの他端側を図示しないＵ字接続管、又はヘッダ等で接続することにより形成されている。一方、上記フィン部材１６には、例えば厚さ０．１〜３ｍｍ程度の略長方形状の金属製のアルミ板や銅板等が用いられる。上記フィン部材１６には、透湿性エレメント５に形成された各貫通孔（給水孔１１、排水孔１２、及び各パイプ用貫通孔８・８）と同形状で同寸法を有する給水孔１８、排水孔１９、及び複数のパイプ用貫通孔１７・１７がそれぞれ穿設されている。
【００２４】
上記調湿ユニット１の組み付け手順としては、図２に示すように、まず上記フィン部材１６を、ブックカバー状に折り曲げられた上記透湿性エレメント５の平板部５ｂ、５ｂ間に挿入して接触させる。このとき、上記各給水孔１１、１８同士、各排水孔１２、１９同士、及び各パイプ用貫通孔８、１７同士が互いに同一直線上に位置するように配置する。また、上記フィン部材１６の高さ及び幅寸法は、上記透湿性エレメント５の平板部５ｂよりも幾分小さく設定されているため、上記挿入状態において、フィン部材１６は平板部５ｂ・５ｂで両側から覆われて露出しないように配置されている。そしてこの状態において、各平板部５ｂ、５ｂ周囲の端面シール部１０、１０を袋状に再び高温高圧で熱融着することによって、上記湿性エレメント５とフィン部材１６とを一体化した調湿用複合エレメント１４を形成する。さらに上記調湿用複合エレメント１４を、所定間隔を置いて複数並設すると共に、並設された各調湿用複合エレメント１４・１４の各パイプ用貫通孔８、１７に、上下方向に所定の間隔を置いて複数並設された上記熱源パイプ１５・１５をそれぞれ挿通し、この後、拡管することによってこれら熱源パイプ１５とフィン部材１６とを熱的に接着するようにしている。
【００２５】
図３（ａ）は上記調湿ユニット１の具体的な組み付け状態例を示す一部模式断面図で、図３（ｂ）はフィン部材１６への円筒管の取り付け過程を示す斜視図ある。上記したように、透湿性エレメント５とフィン部材１６とから成る各調湿用複合エレメント１４・１４は、通風路を確保して通風空気を流通させるために、所定間隔を置いて並設されているが、この間隔調整に本実施形態では、上記フィン部材１６のフィンピッチに相当する長さの円筒管２０を使用し、この円筒管２０を相対するフィン部材１６、１６間に配置することによって、各フィン部材１６、１６間のピッチを保つように構成している。具体的には、図３（ｂ）に示すように、上記フィン部材１６の両端面における各パイプ用貫通孔１７・１７の周囲部分に、上記パイプ用貫通孔１７と略同じ内径を有する略円筒状のカラ部２１・２１を突出するように設け、このカラ部２１に上記円筒管２０を外嵌することによって、各フィン部材１６、１６間に円筒管２０を配置するように構成している。この場合、上記透湿性エレメント５のパイプ用貫通孔８には、上記円筒管２０が挿入されることになる。そして、このようにして取り付けられた円筒管２０及びカラ部２１と、各パイプ用貫通孔８、１７から構成される管内に上記熱源パイプ１５が挿入される。このとき上記円筒管２０は、フィン部材１６間のピッチを保つという機能の他に、熱源パイプ１５からの放熱を抑制する機能も備えている。
【００２６】
図４は上記調湿ユニットの概略構成を示す斜視図であり、上記調湿用複合エレメント１４を通風方向に対して垂直に配置した構造を示している。同図は、並設された複数の調湿用複合エレメント１４・１４に各熱源パイプ１５・１５取り付けられた状態を示している。このとき、各調湿用複合エレメント１４間における給水孔１１、１８と、排水孔１２、１９とが設けられた上下位置には、それぞれ両調湿用複合エレメント１４、１４間のピッチ幅に相当する厚さを有するスペーサ部材２２、２３が介装されており、さらにこの各スペーサ部材２２、２３には、厚さ方向に貫通する図示しない給水穴と排水穴とが設けられている。そして、下方部に設けられた各スペーサ部材２２・２２の給水穴と、各調湿用複合エレメント１４・１４の給水孔１１、１８とが同一直線上に位置するように配置されると共に、上方部に設けられた各スペーサ部材２３・２３の排水穴と、各調湿用複合エレメント１４・１４の排水孔１２、１９とが同一直線上に位置するように配置される。ここで、上記調湿ユニット１の両端面に設けられたスペーサ部材２２、２３のうち、図に示す左端面の下方側、及び右端面の上方側に位置するスペーサ部材２２、２３には、上記給水穴や排水穴が形成されていないものが用いられる。一方、右端面の下方側、及び左端面の上方側に位置するスペーサ部材２２、２３にはそれぞれ、上記調湿用複合エレメント１４に水を供給するための給水口２４と、各調湿用複合エレメント１４を流通した水を外部へ排出するための排出口２５とが形成されている。なお、同図における白抜き矢印は空気の通風方向を示している。
【００２７】
図５は、この実施形態における調湿装置の要部構成を示す概略斜視図を示している。この調湿装置は、上記で示した略直方体形状の調湿ユニット１と、水を貯留するための貯留タンク２と、送風機２９と、上記送風機２９のＯＮ／ＯＦＦ制御や、各弁機構２７、２８の開閉制御等を行うための制御器３０とを備えている。同図において、上記調湿ユニット１の給水口２４には、給水管３が接続されており、この給水管３の他端側は貯留タンク２を介して給水弁２７に接続されている。また上記調湿ユニット１の排水口２５には、排水管４が接続されており、この排水管４の他端側は排水弁２８に接続されている。なお、上記貯留タンク２には、図示しない水位センサが設けられており、この水位センサからの水位信号に応じて上記給水弁２８の開閉が行われるようになっている。すなわち上記貯留タンク２の水位が所定水位よりも高い場合は、上記給水弁２７を閉状態に維持する一方、貯留タンク２の水位が所定水位以下の場合には、上記給水弁２７を開状態にして貯留タンク２内に水を補給するように構成されている。
【００２８】
上記調湿装置において、上記給水弁２７を開弁すると、上記貯留タンク２内に水が供給され、この貯留タンク２内から流出された水が、給水管３を通って調湿ユニット１の給水口２４に流入される。上記給水口２４から流入された水は、調湿用複合エレメント１４の各給水孔１１、１８、及びスペーサ部材２２の給水穴からなる給水流路を通って各透湿性エレメント５内部に進入する。より詳細には、上記給水多孔質部材７を通して透湿性エレメント５内に水が入り込み、この給水多孔質部材７を含浸した状態になって、透湿性エレメント５内に保持される。
【００２９】
そして、この状態で送風機２９を運転して調湿ユニット１に空気を通風させると、透湿性エレメント５内に保持されていた水が蒸発し、この水蒸気が透湿性シート６ａを通過して通風空気に放出される。これによって上記通風空気は加湿され、この加湿された空気が調湿ユニット１から吹き出される。このとき上記各熱源パイプ１５・１５に、図示しないヒートポンプ回路で加圧されたガス冷媒を供給し、このガス冷媒が熱源パイプ１５を通過する際に凝縮するようにヒートポンプサイクルを制御することで、上記熱源パイプ１５に熱的に接着された各フィン部材１６・１６が加熱され、このフィン部材１６が周囲の透湿性エレメント５を加熱する。この結果、透湿性エレメント５内の水温が上昇し、水蒸気分圧が高くなって、空気中の水蒸気分圧との圧力差が大きくなる。この結果、透湿性エレメント５を通して通風空気に吸収される水蒸気量が増加し、加湿能力の増大した加湿運転が行われる。
【００３０】
また上記調湿装置は、上記加湿装置として使用される他、通風空気から臭気成分（例えば、アンモニアやトリメチルアミン等）を取り除く脱臭装置や、除湿装置として使用することもできる。すなわち、脱臭装置として機能させる場合、上記臭気成分は透湿性シート６ａを通して透湿性エレメント５内の水に吸収されるが、このとき上記臭気成分の水への溶込みは水温が低いほど大きくなる。このため、上記脱臭運転時には、熱源パイプ１５を通過する冷媒がこの熱源パイプ１５内で蒸発するようにヒートポンプサイクルを制御する。これにより、冷媒の蒸発熱に相当する熱量が透湿性エレメント５内から冷媒に吸熱され、この結果、水温が低下して、脱臭性能が向上した運転が行われる。
【００３１】
一方、除湿装置として機能させる場合は、上記脱臭運転と同じ方法によって通風空気中の水蒸気を透湿性エレメント５内に吸収させてもよいが、このとき調湿用媒体液として、上記水の他に、例えば塩化リチウム水溶液などの吸湿液体を使用することも可能である。そしてこの際、上記熱源パイプ１５を通過する冷媒がこの熱源パイプ１５の通過時に蒸発するように制御し、吸湿液体の温度をより低温にすれば、吸湿量が増加して、除湿能力が向上した運転を行わせることができる。
【００３２】
以上の説明のように上記実施の形態によれば、上記透湿性エレメント５を構成する透湿性シート６ａと、給水多孔質部材７と、伝熱性樹脂シート６ｂとの積層体は、複数のパイプ用貫通孔８・８周囲の円周シール部９・９を熱融着することによって接合されている。ここで上記熱融着接合は、上記透湿性シート６ａと、給水多孔質部材７と、伝熱性樹脂シート６ｂとを高温高圧で溶かして一体化させるため、従来のような接着材を用いた部分接着に比べて、その接着強度を大幅に増加することができる。この結果、給水圧で上記透湿性エレメント５の接着部が剥がれ、厚さ寸法が変形するというような不具合が生じるのを防止することができる。
【００３３】
また上記実施の形態によれば、略Ｕ字状に形成された透湿性エレメント５間にフィン部材１６を配置し、上記透湿性エレメント５の周囲を袋状に熱融着することで、これらを調湿用複合エレメント１４として一体形成している。これによって、その取り扱いが容易になると共に、透湿性エレメント５のみの場合よりも全体の強度を大きくすることができるため、上記透湿性エレメント５の変形を確実に防止することができる。またこれによって、隣合う調湿用複合エレメント１４間の間隔、すなわち通風路の幅が変化することが防止されて、所望の通風量が保持されるので、安定した加湿能力等の調湿能力を維持することができる。さらに、上記透湿性エレメント５とフィン部材１６とが別々に設けられている場合よりも、両者間の接触性が良くなるため、これによって伝熱性の向上を図ることもできる。
【００３４】
さらに上記実施の形態では、透湿性エレメント５とフィン部材１６から成る調湿用複合エレメント１４に複数のパイプ用貫通孔８、１７を設け、これら貫通孔８、１７に熱源パイプ１５・１５を貫通させるクロスフィン方式となっているため、従来のようなフィン部材間に熱源パイプを配置することによって熱源体を形成し、上記熱源体を透湿性エレメントに沿って配置する構造とする場合よりも、上記調湿用複合エレメント１４、１４間の間隔、すなわち通風路が広くなって通風抵抗を小さくすることができるため、通風量が増加して調湿能力の向上を図ることができる。またこの方式では、調湿用複合エレメント１４に熱源パイプ１５を挿通して熱源パイプ１５を拡管するだけで、熱源パイプ１５とフィン部材１６とを熱的に接着させることができるため、両者の接着が容易であると共に、接着材等も使用しないため低コストで実施可能となる。
【００３５】
しかも、上記フィン部材１６は、透湿性エレメント５の平面部５ｂ、５ｂよりもやや形状を小さくして、フィン部材１６の両面全体が平面部５ｂ、５ｂよって覆われた形状に形成されている。したがって、隣合う透湿性エレメント５・５間の通風路を流れる通風空気にフィン部材１６の周縁側も直接触れることがなく、したがって、フィン部材１６から通風空気への放熱や吸熱を生じずに、殆どが透湿性エレメントの加熱や冷却に費やされることになるので、これによってさらに加熱や冷却効率を向上することができる。
【００３６】
ところで、上記実施形態に示したような加湿運転を長期間行うと、水に溶けている炭酸カルシウム等の溶解不純物（スケール）が透湿性エレメント５内に堆積し、透湿性エレメント５内のスケール濃度が上昇して加湿性能が低下するという不具合が生じるため、この実施形態では、上記調湿ユニット１内を流通する水を定期的に排水することで、上記スケール濃度の上昇を抑制するように制御している。ここで図６のグラフは、排水を定期的に行った場合と、全く排水を行わなかった場合におけるスケール濃度の時間変化の概要を示している。グラフに示すように、排水なしの場合は、加湿運転時間に比例して透湿性エレメント５内のスケール濃度が上昇している。これに対して、定期的に排水を行った場合、加湿運転中はスケール濃度が上昇するが、一旦排水を行うと、再び運転開始前のスケール濃度、すなわち供給される水道水のスケール濃度にまで減少していることがわかる。以下では、この実施形態における調湿装置の具体的な排水制御方法について説明する。ここでは、上記給水弁２７が開状態にある時間の積算時間、又は加湿量積算を求め、上記いずれかの積算値が予め設定した基準値よりも大きいか否かによって、排水弁２８の開閉操作による排水制御を行うように構成している。
【００３７】
図７は、この実施形態における調湿装置の排水制御方法を示すフローチャートである。まずステップＳ１では、上記制御器３０にて加湿要求信号の読み込みを行い、ステップＳ２で加湿要求があるか否か、すなわち加湿ＯＮ／ＯＦＦの判断を行う。ここで加湿要求がある（加湿ＯＮ）場合は、ステップＳ３に移行して給水弁２７の開閉操作による貯留タンク２の水位制御が行われ、上記貯留タンク２から給水管３を通して調湿ユニット１内に水が供給されると共に、送風機２９の運転が開始される（ステップＳ４）。次にステップＳ５では、上記給水弁２７が開状態にあるときの積算時間（より詳細には、前回排水が行われた時間以降に給水弁２７が開弁されたのべ時間）を求め、この積算時間が予め設定された基準積算時間Ｙ１よりも大きいか否かの判断を行う。このとき、上記積算時間の代わりに加湿量積算を求め、これが予め設定された基準加湿積算量Ｙ２よりも大きいか否かを判断するようにしてもよい。そして上記積算時間が基準積算時間Ｙ１よりも大きい場合（又は加湿量の積算が基準加湿積算量Ｙ２よりも大きい場合）は、ステップＳ６に移行し、排水弁２８を開状態として調湿ユニット１内の水の排水を開始する。一方、上記積算時間が基準積算時間Ｙ１以下の場合（又は加湿量の積算が基準加湿積算量Ｙ２以下の場合）は、ステップＳ１に戻って上記制御を繰り返し行う。次にステップＳ７では、上記排水弁２８が開状態にある時間（排水弁開時間）が予め設定された基準時間Ｚ１よりも大きいか否かの判断を行う。そして上記排水弁開時間が上記基準時間Ｚ１よりも大きい場合は、ステップＳ８に移行して排水弁２８を閉状態とて排水を終了し、その後、ステップＳ１に移行して再び上記制御を繰り返し行う。一方、上記排水弁開時間が基準時間Ｚ１以下の場合は、上記排水弁２８を開状態としたままで、ステップＳ１に移行して上記基準時間Ｚ１が経過した後に排水が終了される。
【００３８】
一方、上記ステップＳ２において加湿要求がない（加湿ＯＦＦ）場合は、ステップＳ９に移行して送風機２９の運転を停止する。次にステップＳ１０では、上記給水弁２７が開状態にあるときの積算時間を求め、この積算時間が予め設定された基準積算時間Ｙ１よりも大きいか否かの判断を行う。このとき、上記積算時間の代わりに加湿量積算を求め、これが予め設定された基準加湿積算量Ｙ２よりも大きいか否かを判断するようにしてもよい。そして上記積算時間が基準積算時間Ｙ１よりも大きい場合（又は加湿量積算が基準加湿積算量Ｙ２よりも大きい場合）は、ステップＳ１１に移行し、排水弁２８を開状態として調湿ユニット１内の水を排水すると共に、給水弁２７の開閉操作による貯留タンク２の水位制御を行って、上記貯留タンク２の水を調湿ユニット１内に供給し、調湿ユニット１内の圧力が一定となるように制御される。一方、上記積算時間が基準積算時間Ｙ１以下の場合（又は加湿量積算が基準加湿積算量Ｙ２以下の場合）は、ステップＳ１に戻って上記制御を繰り返し行う。次にステップＳ１２では、上記排水弁２８が開状態にある時間（排水弁開時間）が予め設定された基準時間Ｚ１よりも大きいか否かの判断を行う。そして上記排水弁開時間が上記基準時間Ｚ１よりも大きい場合は、ステップＳ１３に移行して排水弁２８と給水弁２７とを閉状態とし、その後、ステップＳ１に移行して再び上記制御を繰り返し行う。一方、上記排水弁開時間が基準時間Ｚ１以下の場合は、上記排水弁２８、及び給水弁２７を開状態としたままで、ステップＳ１に移行して上記基準時間Ｚ１が経過した後に、上記給排水弁２７、２８が閉弁される。
【００３９】
以上のように、上記排水制御を行うように構成したことによって、上記調湿ユニット１内を循環する水が定期的に新しい水に交換されるため、これによって上記各透湿性エレメント５内のスケール濃度の上昇を抑制することができる。この結果、上記調湿装置の性能の低下幅を小さくすることができる。なお、上記調湿装置を用いて脱臭運転を行う場合は、運転時間により臭気濃度が上昇するため、この場合も定期的に排水を行う必要がある。この場合、図６に示すグラフのスケール濃度を臭気濃度として、脱臭運転と排水のサイクルを繰り返し行う。これによって、上記各透湿性エレメント５内の臭気濃度の上昇を抑制することができるため、脱臭性能の低下幅を小さくすることができる。
【００４０】
以上にこの発明の具体的な実施形態について説明したが、この発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更することが可能である。例えば上記実施の形態では、透湿性エレメント５をＵ字状に屈曲させて、その間にフィン部材１６を挿入し、周囲部分をシールすることによって調湿用複合エレメント１４を組み立てる例を示したが、上記調湿用複合エレメント１４は、例えば図８（ａ）（ｂ）に示すように、フィン部材１６の両側を、透湿性シート６ａと、給水多孔質部材７と、伝熱性樹脂シート６ｂとから成る積層体にて挟持して、その周囲部分をシールする構造とすることも可能である。より詳細に言えば、まず図８（ａ）に示すように、上記給水多孔質部材７を挟んで一方の面に透湿性シート６ａを、また他方の面に伝熱性樹脂シート６ｂをそれぞれ積層して成る略平板状の積層体に、給水孔１１、排水孔１２、及び複数のパイプ用貫通孔８・８を穿設する共に、上記パイプ用貫通孔８・８の周囲に熱融着加工を施すことによって、上記各シート６ａ、７、６ｂを接合する。次に図８（ｂ）に示すように、フィン部材１６を上記積層体よりもやや面積が小さな平板状に形成して、上記給排水孔１７、１８と、パイプ用貫通孔１９との穿設を行うと共に、２枚の積層体を、上記伝熱性樹脂シート６ｂ側が内側となるようにフィン部材１６の両側に接触させて、このフィン部材１６を覆うように両積層体の周囲部分を袋状に熱融着することによって、調湿用複合エレメント１４を形成することも可能である。この場合、上記透湿性エレメント５をＵ字型にしてフィン部材１６を挿入し、その周囲部分を接合する方法よりも、組立加工が容易になると共に、上記接合時に空気を巻き込む可能性が減少するため、これによって伝熱性が阻害されるのを防止することができる。なお上記では、各シート６ａ、７、６ｂから成る両積層体の周囲部分を、上記フィン部材１６を挟持した状態で、袋状に熱融着するように構成したが、このとき、少なくとも一番外側に位置する各透湿性シート６ａ、６ａ同士が接合するように構成されていればよい。
【００４１】
また上記実施形態においては、給水多孔質部材７としてポリエステル系の不織布を使用した例を挙げたが、水などの調湿用媒体液を吸収して保持する機能を有するものであれば、その他任意の多孔質材料を用いて作製することができる。
【００４２】
さらに上記実施形態では、透湿性シート６ａと、給水多孔質部材７と、伝熱性樹脂シート６ｂから成る積層体を、フィン部材１６の両側に接触させたが、上記フィン部材１６の両面に、例えば２０μｍ程度の樹脂をプレコートした部材を用いるようにすれば、上記樹脂を伝熱性樹脂シート６ｂの代わりとすることも可能である。この場合、上記フィン部材１６は、給水多孔質部材７と透湿性シート６ａとの積層体（給水多孔質部材７が内側に配置される）にて挟持されることになる。
【００４３】
また上記図２に示す実施形態のように、フィン部材１６の両側を透湿性エレメント５にて挟持した状態で、その透湿性エレメント５の周囲部分（端面シール部１０）を袋状に接合することで、これらを一体化させた方が好ましいが、上記周囲部分を接合せずに、上記透湿性エレメント５間にフィン部材１６を挿入し、接触させる構造とすることも可能であるし、上記フィン部材１６の一方側だけに透湿性エレメント５を接触させる構造とすることも可能である。さらに上記では端面シール部１０に熱融着を施すことによって接合したが、上記熱融着以外の方法で接着してもよい。
【００４４】
さらに上記実施形態では、一枚のフィン部材１６に給水口１８と排水口１９とを設けるようにしたが、上記給排水口１８、１９が形成された別の樹脂部品を、パイプ用貫通孔１７が穿設されたフィン部材１６に取り付けるように構成することも可能である。また上記給排水口１８、１９に、腐食防止用の樹脂をコーティングしてもよい。
【００４５】
また、上記実施形態においては、透湿性エレメント５とフィン部材１６から成る調湿用複合エレメント１４を、上下方向に沿うように配置して並べた縦型のユニット構成にした例を挙げたが、各透湿性エレメント５を例えば水平方向に沿うように配置して並べた横型のユニット構成にすること等も可能である。また上記では、熱源パイプ１５にヒートポンプ回路における冷媒を流通させることで加熱や冷却を行うように構成した例を挙げたが、上記熱源パイプ１５に例えば加熱蒸気などの熱媒体を送って加熱する構成等を用いることも可能である。
【００４６】
【発明の効果】
上記請求項１の透湿性エレメントにおいては、上記熱融着接合は、上記積層体を高温高圧で溶かして一体化させるため、接着材を用いた部分接着に比べて、その接着強度を大幅に増加することができる。この結果、上記透湿性エレメント内を流通する調湿用媒体液の液圧等によって接合部が剥がれ、厚さ寸法が変形するというような不具合が生じるのを防止することができる。
【００４７】
請求項２又は請求項３の透湿性エレメントにおいては、実施に好適に用いられる。
【００４８】
請求項４の調湿用複合エレメントにおいては、上記積層体とフィン部材とを一体形成したことによって、その取り扱いが容易になると共に、積層体のみで形成されている場合よりも全体の強度を大きくすることができるため、上記積層体の変形を確実に防止することができる。また、上記積層体とフィン部材とが別々に設けられている場合よりも、両者間の接触性が良くなるため、これによって伝熱性の向上を図ることもできる。
【００４９】
請求項５の調湿装置においては、上記積層体とフィン部材とを貫通するように熱源パイプを設けたことにより、調湿ユニット内に形成される通風路が広くなり、通風抵抗を小さくすることができるため、これによって通風量が増加して調湿能力の向上を図ることができる。また上記熱源パイプとフィン部材との熱的接着が容易になると共に、低コストで実施可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態における透湿性エレメントの構成を示す模式図で、（ａ）はその断面図、（ｂ）はその正面図、（ｃ）はその折曲げ過程を示す説明図、（ｄ）は（ｃ）のＡ−Ａ、及びＢ−Ｂ断面図である。
【図２】上記透湿性エレメントを有する調湿ユニットの組付け過程を示す斜視図である。
【図３】上記調湿ユニットの具体的な組付け状態例を示す模式図で、（ａ）は上記調湿ユニットの断面図を、また（ｂ）はフィン部材への円筒管の取り付け過程を示す斜視図ある。
【図４】上記透湿性エレメントを複数並設して形成される調湿ユニットの構成を示す概略斜視図である。
【図５】この実施形態における調湿装置の要部構成を示す概略斜視図である。
【図６】透湿性エレメント内のスケール濃度の時間変化を示すグラフである。
【図７】この実施形態における調湿装置の排水制御方法を示すフローチャートである。
【図８】この発明の他の実施形態における透湿性エレメントとフィン部材との組付け過程を示す斜視図である。
【図９】従来技術を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１　　調湿ユニット
５　　透湿性エレメント
６ａ　透湿性シート
６ｂ　伝熱性樹脂シート
７　　給水多孔質部材
８　　パイプ用貫通孔
９　　円周シール部
１０　　端面シール部
１１　　給水孔
１２　　排水孔
１４　　調湿用複合エレメント
１５　　熱源パイプ
１６　　フィン部材
１７　　パイプ用貫通孔
１８　　給水孔
１９　　排水孔
２７　　給水弁
２８　　排水弁
３０　　制御器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004020074.tif 000006
【図５】
2004020074.tif 000007
【図６】
2004020074.tif 000008
【図７】
2004020074.tif 000009
【図８】
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【図９】
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