(57)【要約】【課題】フィン表面に担持層が担持された熱交換器において、上記担持層とフィンとの剥離を防止して、該担持層の耐久性を向上させる。【解決手段】上記フィン（57）の線熱膨張係数と担持層（58）の線熱膨張係数との差を、上記フィン（57）の線熱膨張係数と上記吸着剤の線熱膨張係数との差よりも小さくする。【選択図】図３
2005283062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数のフィン（57）を有すると共に、空気中の水分の吸着と空気中への水分の脱離とを行う吸着剤が表面に担持された熱交換器であって、
上記フィン（57）表面は、上記吸着剤と該吸着剤を上記フィン（57）表面に担持するためのバインダとを配合してなる担持層（58）によって被覆され、
上記フィン（57）の線熱膨張係数と上記担持層（58）の線熱膨張係数との差が、上記フィン（57）の線熱膨張係数と上記吸着剤の線熱膨張係数との差よりも小さいことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
請求項１に記載の熱交換器において、
上記バインダの線熱膨張係数は、上記フィン（57）の線熱膨張係数以上であることを特徴とする熱交換器。
【請求項３】
請求項１に記載の熱交換器において、
上記バインダは、有機系の水系エマルジョンバインダであることを特徴とする熱交換器。
【請求項４】
請求項３に記載の熱交換器において、
上記水系エマルジョンバインダは、ウレタン樹脂、アクリル樹脂又はエチレン酢酸ビニル共重合体であることを特徴とする熱交換器。
【請求項５】
多数のフィン（57）を有すると共に、空気中の水分の吸着と空気中への水分の脱離とを行う吸着剤が表面に担持された熱交換器であって、
上記フィン（57）表面は、上記吸着剤と該吸着剤を上記フィン（57）表面に担持するためのバインダとを配合してなる担持層（58）によって被覆され、
上記担持層（58）は、上記フィン（57）の温度変化による熱膨張又は収縮に対して、該フィン（57）から剥離することなく追従するようになっていることを特徴とする熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器に関し、特に、吸着剤と冷凍サイクルとを利用して空気の湿度調節を行う調湿装置等に用いられる熱交換器の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、空気中の水分を吸着し、または空気中に水分を放出する機能を有する熱交換器として特許文献１に開示されたものがある。この熱交換器は、伝熱管としての銅管の周囲に板状のフィンが設けられ、この銅管やフィン表面に空気中の水分の吸着と空気中への水分の脱離とを行う吸着剤が担持されている。
【０００３】
そして、この熱交換器は、上記特許文献１に開示されているように、例えば、吸着剤と冷凍サイクルとを利用して空気の湿度調節を行う調湿装置等に用いられる。
【０００４】
上記調湿装置は２つの熱交換器を備えており、その運転中には、２つの熱交換器の一方がその銅管に温熱媒が供給されて蒸発器となり、他方がその銅管に冷媒が供給され凝縮器となっている。また、それぞれの銅管に供給する冷媒と温熱媒とを切り替えることによって、各熱交換器は交互に蒸発器として機能したり凝縮器として機能したりする。
【特許文献１】特開平７−２６５６４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記熱交換器は、上記調湿装置に用いられる場合のように、空気中の水分の吸着と空気中への水分の脱離とを繰り返すために、熱交換器の冷却と加熱とを繰り返す必要がある。この結果、上記フィンや担持層等の熱交換器の構成部材は熱膨張及び収縮を繰り返すことになる。
【０００６】
ここで、一般的に、熱交換器のフィンに用いられる部材の線熱膨張係数と、吸着剤として用いられる部材又はこの吸着剤を担持している担持層の線熱膨張係数とは各々の材質に起因して大きく離れており、該熱交換器に温度変化が起こると、担持層とフィンとの線熱膨張係数の差に起因して熱応力が発生し、担持層とフィンとの接着面に剪断応力として作用する。その結果、上記担持層がフィンから剥離する虞がある。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記担持層とフィンとの剥離を防止して、該担持層の耐久性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、多数のフィン（57）を有すると共に、空気中の水分の吸着と空気中への水分の脱離とを行う吸着剤が表面に担持された熱交換器が対象である。
【０００９】
そして、上記フィン（57）表面は、上記吸着剤と該吸着剤を上記フィン（57）表面に担持するためのバインダとを配合してなる担持層（58）によって被覆されている。
【００１０】
また、上記フィン（57）の線熱膨張係数と上記担持層（58）の線熱膨張係数との差が、上記フィン（57）の線熱膨張係数と上記吸着剤の線熱膨張係数との差よりも小さいものとする。
【００１１】
上記の構成の場合、上記フィン（57）表面には吸着剤が担持されており、被処理空気がこのフィン（57）近傍を通過すると空気中の水分が該吸着剤に吸着されて、被処理空気は除湿されることになる。このとき水分が吸着されることにより発生する吸着熱を熱交換器の熱媒体によって回収している。一方、熱交換器の熱媒体によって熱を回収するのではなく、熱媒体によって熱を供給すると、吸着剤は加熱され該吸着剤に吸着されていた水分が脱離する。こうして、被処理空気は加湿されることになる。つまり、上記熱交換器が空気中の水分の吸着と空気中への水分の脱離とを繰り返すためには、熱交換器の冷却と加熱とが繰り返されることになる。
【００１２】
ここで、上記吸着剤のフィン（57）表面への担持は、吸着剤とバインダとを配合してなる担持層（58）によってなされていて、フィン（57）表面は、この担持層（58）によって被覆されている。このバインダは、吸着剤同士を結合すると共に、吸着剤をフィン（57）表面に固着している。
【００１３】
この場合、一般に、吸着剤として用いられる部材の線熱膨張係数と熱交換器のフィン（57）として用いられる部材の線熱膨張係数とは各々の材質に起因して大きく離れているが、上述の如く、上記吸着剤とバインダを配合した担持層（58）の線熱膨張係数が、吸着剤の線熱膨張係数と比較して、フィン（57）の線熱膨張係数に近づくようにバインダを選定して担持層（58）を形成している。このため、上記フィン（57）が熱膨張又は収縮して熱ひずみを生じると、担持層（58）も同様に熱膨張又は収縮して、その熱ひずみはフィン（57）の熱ひずみと近いものとなる。
【００１４】
第２の発明は、第１の発明において、上記バインダの線熱膨張係数は、上記フィン（57）の線熱膨張係数以上であるものとする。
【００１５】
一般に、吸着剤として用いられる部材の線熱膨張係数は熱交換器（47,49）のフィン（57）として用いられる部材の線熱膨張係数よりも小さい。上記の構成の場合、この吸着剤に線熱膨張係数がフィン（57）の線熱膨張係数よりも大きいバインダを配合することによって、上記担持層（58）の線熱膨張係数をフィン（57）の線熱膨張係数に近づけている。
【００１６】
上記担持層（58）の線熱膨張係数は、配合した吸着剤とバインダとの重量比及びそれぞれの線熱膨張係数に大きく依存する。本発明では、そのうちの線熱膨張係数に着目したものであり、吸着剤、フィン（57）、バインダの順に線熱膨張係数が大きくなるようにバインダを選定している。配合する吸着剤とバインダの重量比は、担持層（58）に求められる吸着性及び接着性によって決定される。
【００１７】
第３の発明は、第１の発明において、上記バインダは、有機系の水系エマルジョンバインダであるものとする。
【００１８】
上記の構成の場合、有機系の水エマルジョンバインダは、無機系バインダに比べて柔軟性に優れている。
【００１９】
第４の発明は、第３の発明において、上記水系エマルジョンバインダは、ウレタン樹脂、アクリル樹脂又はエチレン酢酸ビニル共重合体であるものとする。
【００２０】
第５の発明は、多数のフィン（57）を有すると共に、空気中の水分の吸着と空気中への水分の脱離とを行う吸着剤が表面に担持された熱交換器が対象である。
【００２１】
そして、上記フィン（57）表面は、上記吸着剤と該吸着剤を上記フィン（57）表面に担持するためのバインダとを配合してなる担持層（58）によって被覆されている。
【００２２】
また、上記担持層（58）は、上記フィン（57）の温度変化による膨張又は収縮に対して、該フィン（57）から剥離することなく追従するようになっているものとする。
【００２３】
上記の構成の場合、上記フィン（57）表面には吸着剤が担持されており、被処理空気がこのフィン（57）近傍を通過すると空気中の水分が該吸着剤に吸着されて、被処理空気は除湿されることになる。このとき水分が吸着されることにより発生する吸着熱を熱交換器の熱媒体によって回収している。一方、熱交換器の熱媒体によって熱を回収するのではなく、熱媒体によって熱を供給すると、吸着剤は加熱され該吸着剤に吸着されていた水分が脱離する。こうして、被処理空気は加湿されることになる。つまり、上記熱交換器が空気中の水分の吸着と空気中への水分の脱離とを繰り返すためには、熱交換器の冷却と加熱とが繰り返されることになる。その結果、上記フィン（57）は熱膨張と収縮とを繰り返すことになる。
【００２４】
ここで、上記吸着剤のフィン（57）表面への担持は、吸着剤とバインダとを配合してなる担持層（58）によってなされていて、フィン（57）表面は、この担持層（58）によって被覆されている。このバインダは、吸着剤同士を結合すると共に、吸着剤をフィン（57）表面に固着している。
【００２５】
そして、上記担持層（58）は、上記フィン（57）が温度変化によって膨張又は収縮しても、その変化に追従することができ、その結果、該フィン（57）から剥離することはない。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、上記フィン（57）の線熱膨張係数と上記担持層（58）の線熱膨張係数との差を、上記フィン（57）の線熱膨張係数と上記吸着剤の線熱膨張係数との差よりも小さくすることによって、担持層（58）の線熱膨張係数をフィン（57）の線熱膨張係数に近づけている。このことによって、上記フィン（57）が加熱及び冷却により熱膨張及び収縮を繰り返しても、担持層（58）は該フィン（57）の熱膨張及び収縮に追従が可能であり、両者の接着面に発生する剪断応力を低減させることができる。その結果、上記担持層（58）とフィン（57）との剥離を防止して、担持層（58）の耐久性を向上させることができる。
【００２７】
また、担持層（58）の線熱膨張係数は、フィン（57）の線熱膨張係数と略同等であることが好ましい。かかる場合には、担持層（58）の熱ひずみとフィン（57）の熱ひずみとは略同等となり、両者の接着面には剪断応力がほとんど発生しない。
【００２８】
上記第２の発明によれば、上記バインダの線熱膨張係数を上記フィン（57）の線熱膨張係数以上とすることによって、第１の発明に加えて、担持層（58）の線熱膨張係数をフィン（57）の線熱膨張係数により効果的に近づけることができる。
【００２９】
上記第３の発明によれば、有機系の水エマルジョンバインダを採用したので、無機系バインダに比べて柔軟性があり、急激な温度変化や衝撃に対して強くて剥離し難く、良好な密着性を得ることができる。よって、上記フィン（57）の線熱膨張係数と担持層（58）の線熱膨張係数とが完全には一致しない場合には、そのことにより発生する熱応力を担持層（58）自体の柔軟性で吸収することができる。その結果、第１の発明の効果に加えて、担持層（58）のフィン（57）の熱膨張及び収縮に対する追従性をさらに向上させて、担持層（58）の耐久性をさらに向上させることができる。
【００３０】
上記第５の発明によれば、上記フィン（57）が加熱及び冷却によって熱膨張及び収縮を繰り返しても、担持層（58）は、該フィン（57）の熱膨張及び収縮に追従が可能であり、両者の接着面に発生する剪断応力が低減されるため、上記担持層（58）がフィン（57）から剥離し難くなり、その結果、担持層（58）の耐久性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
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。
【００３２】
《発明の実施形態》
−調湿装置の構成−
《装置全体について》
図１はこの発明の実施形態に係る熱交換器を備える調湿装置の構成を概略的に示し、図１（ａ）は図１（ｂ）のＸ−Ｘ線における断面図、図１（ｂ）は内部を見せた状態の平面図であって図で下側が正面側である。図１（ｃ）は図１（ｂ）のＹ−Ｙ線における断面図である。この調湿装置は矩形箱状のケーシング（1）を備え、ケーシング（1）内部は、前後に延びる第１仕切板（3）で収納容積の大きい左側の第１空間（5）と、収納容積の小さい右側の第２空間（7）とに区画されている。また、上記第１空間（5）は、左右に平行に延びる前後２枚の第２及び第３仕切板（9,11）で収納容積の大きい中央の第３空間（13）と、収納容積の小さい前後２つの第４及び第５空間（15,17）とに区画され、上記第３空間（13）は、前後に延びる第４仕切板（19）で左側空間（13a）と右側空間（13b）とに区画されている。さらに、後側の第５空間（17）は、左右に水平に延びる第５仕切板（21）で上下に区画され、上側空間を第１流入路（23）とし、下側の空間を第１流出路（25）としている。一方、前側の第４空間（15）も、左右に水平に延びる第６仕切板（27）で上下に区画され、上側空間を第２流入路（29）とし、下側の空間を第２流出路（31）としている。
【００３３】
上記第３仕切板（11）には、４つの第１〜４開口（11a〜11d）が第３空間（13）の左右の空間（13a,13b）、第１流入路（23）及び第１流出路（25）と連通するように上下左右に並んで形成されている（図１（ａ）参照）。また、上記第２仕切板（9）にも、４つの第５〜８開口（9a〜9d）が第３空間（13）の左右の空間（13a,13b）、第２流入路（29）及び第２流出路（31）と連通するように上下左右に並んで形成されている（図１（ｃ）参照）。なお、これら第１〜４開口（11a〜11d）及び第５〜８開口（9a〜9d）には、図示しないが、ダンパがそれぞれ開閉自在に設けられている。
【００３４】
また、上記ケーシング（1）の左側面後側には、室外空気吸込口（33）が上記第１流入路（23）に連通するように形成され、ケーシング（1）の右側面後側には排気吹出口（35）が形成され、この排気吹出口（35）は上記第２空間（7）後側に配置された排気ファン（37）に接続されて第１流出路（25）と連通している。一方、上記ケーシング（1）の左側面前側には、室内空気吸込口（39）が上記第２流入路（29）に連通するように形成され、ケーシング（1）の右側面前側には給気吹出口（41）が形成され、この給気吹出口（41）は上記第２空間（7）前側に配置された給気ファン（43）に接続されて第２流出路（31）と連通している。
【００３５】
このように構成されたケーシング（1）内には、図２に示すような冷媒回路（45）が収納されている。この冷媒回路（45）は、第１熱交換器（47）、第２熱交換器（49）、圧縮機（51）、四方切換弁（53）及び電動膨張弁（55）が介設された閉回路であって冷媒が充填されていて、この冷媒を循環させることにより蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。具体的には、圧縮機（51）の吐出側が四方切換弁（53）の第１ポートに接続され、吸入側が四方切換弁（53）の第２ポートに接続されている。第１熱交換器（47）の一端は四方切換弁（53）の第３ポートに接続され、他端は電動膨張弁（55）を介して第２熱交換器（49）の一端に接続されている。第２熱交換器（49）の他端は四方切換弁（53）の第４ポートに接続されている。四方切換弁（53）は、第１ポートと第３ポートが連通して第２ポートと第４ポートが連通する状態（図２（ａ）に示す状態）と、第１ポートと第４ポートが連通して第２ポートと第３ポートが連通する状態（図２（ｂ）に示す状態）とに切り換え自在に構成されている。そして、この冷媒回路（45）は、四方切換弁（53）を切り換えることにより、第１熱交換器（47）が凝縮器として機能して第２熱交換器（49）が蒸発器として機能する第１冷凍サイクル動作と、第１熱交換器（47）が蒸発器として機能して第２熱交換器（49）が凝縮器として機能する第２冷凍サイクル動作とを切り換えて行うように構成されている。また、冷媒回路（45）の各構成要素は、図１に示すように、第１熱交換器（47）が第３空間（13）の右側空間（13b）に、第２熱交換器（49）が第３空間（13）の左側空間（13a）に、圧縮機（51）が第２空間（7）の前後中程にそれぞれ配置されている。なお、図示しないが、四方切換弁（53）や電動膨張弁（55）も第２空間（7）に配置されている。
【００３６】
《熱交換器について》
上記第１及び第２熱交換器（47,49）は共に、図３に示すようなクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器であり、多数枚のアルミニウム合金製フィン（57）が間隔をあけて並列配置されたフィン群（59）を備えている。このフィン群（59）のフィン配列方向両端面とフィン長手方向両端側の端面とは矩形の金属製枠板（61）で取り囲まれ、第１及び第２熱交換器（47,49）は上記枠板（61）を介して第３空間（13）の左右の空間（13a,13b）にそれぞれ配置されている。上記フィン群（59）には伝熱管（63）が配置されている。この伝熱管（63）は直管部（63a）とＵ字管部（63b）とで蛇行状に形成され、上記直管部（63a）が上記フィン群（59）をフィン配列方向に貫挿するとともに、上記Ｕ字管部（63b）が上記枠板（61）から突出している。また、上記伝熱管（63）の一端には接続管（65）の一端が接続され、この接続管（65）により伝熱管（63）を図示しない冷媒配管に接続するようになっている。
【００３７】
この発明の特徴として、上記第１及び第２熱交換器（47,49）のフィン（57）表面には、吸着剤とバインダとからなる担持層（58）が被覆されている。この吸着剤としてはゼオライトが、バインダとしてはウレタン樹脂が用いられている。ここで、各材料の線熱膨張係数は、フィン（57）の材料であるアルミニウム合金が23.6×10-6[K-1]で、ゼオライトが4.5〜6.1×10-6[K-1]で、ウレタン系樹脂が100〜200×10-6[K-1]である。そして、担持層（58）は、ゼオライトとウレタン系樹脂とが重量比5:1〜8:1で配合されて、吸着剤並びにフィン（57）、及び吸着剤同士がバインダによって固着された状態でフィン（57）に積層されている。
【００３８】
上記フィン（57）と吸着剤（ゼオライト）とは線熱膨張係数が大きく離れているため、熱交換器（47,49）が加熱又は冷却されると、両者の熱ひずみは大きく異なる。仮に、上記吸着剤と略同様又はそれ以下の線熱膨張係数を有するバインダによって吸着剤をフィン（57）表面に担持した場合には、両者間の線熱膨張係数の差に起因する熱応力が剪断応力として担持層（58）とフィン（57）との界面に発生することになる。この剪断応力は、例えば、フィン（57）の縁端部や孔周りで特に大きく、上記担持層（58）がフィン（57）から剥離する大きな要因の１つとなっている。
【００３９】
そこで、吸着剤とフィン（57）との間、及び吸着剤と吸着剤との間に介在するバインダの線熱膨張係数をフィン（57）材料よりも大きくして、すなわち、フィン（57）材料の線熱膨張係数が吸着剤の線熱膨張係数とバインダの線熱膨張係数との間の値になるようにバインダを選定している。
【００４０】
こうすることによって、担持層（58）全体としての線熱膨張係数を、吸着剤のみの場合と比較して、フィン（57）の線熱膨張係数に近づけている。すなわち、フィン（57）が加熱又は冷却によって膨張又は収縮すると、フィン（57）よりも相対的に線熱膨張係数が小さい吸着剤は、フィン（57）ほど熱ひずみを生じないが、吸着剤と吸着剤との間等に介在してかつ、フィン（57）よりも相対的に線熱膨張係数が大きいバインダは、フィン（57）以上に熱ひずみを生じる。このように、バインダが吸着剤の熱ひずみを補うことによって、担持層（58）全体として、フィン（57）の熱膨張又は収縮に追従することができる。
【００４１】
また、バインダとして有機系の水系エマルジョンバインダに属するウレタン樹脂を採用しているため、無機系バインダに比べて柔軟性に優れており、上記フィン（57）の熱膨張及び収縮に完全には追従できない場合であっても、そのことにより発生する熱応力をウレタン樹脂の柔軟性で吸収することができる。
【００４２】
すなわち、フィンの熱膨張又は収縮に対する担持層（58）の追従性は、水系エマルジョンバインダによって担持層（58）の線熱膨張係数をフィン（57）の線熱膨張係数に近づけること、および、水系エマルジョンバインダ自体の柔軟性によって、向上している。
【００４３】
尚、上記担持層（58）は、フィン（57）表面を表面処理した後、吸着剤とバインダ溶液とを混合したスラリーをフィン（57）表面に塗布し、スラリーが乾燥固化することで、吸着剤並びにフィン（57）及び吸着剤同士がバインダによって固着されて形成される。上記表面処理としては、スラリーがフィン（57）表面ではじかないようにするための脱脂処理等が行われる。
【００４４】
また、上記熱交換器（47,49）は、フィン（57）表面だけでなく、伝熱管（63）、接続管（65）及び枠板（61）にも担持層（58）を積層させて、熱交換器（47,49）全体としての吸着性能を向上させている。
【００４５】
このように構成された調湿装置の調湿動作について図４〜７を参照しながら説明する。
【００４６】
−調湿装置の調湿動作−
この調湿装置では、除湿運転と加湿運転とが切り換え可能となっている。また、除湿運転中や加湿運転中には、第１動作と第２動作とが交互に繰り返される。
【００４７】
《除湿運転》
除湿運転時において、調湿装置では、給気ファン（43）及び排気ファン（37）が運転される。そして、調湿装置は、室外空気（OA）を第１空気として取り込んで室内に供給する一方、室内空気（RA）を第２空気として取り込んで室外に排出する。
【００４８】
まず、除湿運転時の第１動作について、図２及び図４を参照しながら説明する。この第１動作では、第１熱交換器（47）において吸着剤の再生が行われ、第２熱交換器（49）において第１空気である室外空気（OA）の除湿が行われる。
【００４９】
第１動作時において、冷媒回路（45）では、四方切換弁（53）が図２（ａ）に示す状態に切り換えられる。この状態で圧縮機（51）を運転すると、冷媒回路（45）で冷媒が循環し、第１熱交換器（47）が凝縮器となって第２熱交換器（49）が蒸発器となる第１冷凍サイクル動作が行われる。具体的には、圧縮機（51）から吐出された冷媒は、第１熱交換器（47）で放熱して凝縮し、その後に電動膨張弁（55）へ送られて減圧される。減圧された冷媒は、第２熱交換器（49）で吸熱して蒸発し、その後に圧縮機（51）へ吸入されて圧縮される。そして、圧縮された冷媒は、再び圧縮機（51）から吐出される。
【００５０】
また、第１動作時には、第２開口（11ｂ）、第３開口（11ｃ）、第５開口（9a）及び第８開口（9d）が開口状態となり、第１開口（11a）、第４開口（11d）、第６開口（9b）及び第７開口（9c）が閉鎖状態になる。そして、図４に示すように、第１熱交換器（47）へ第２空気としての室内空気（RA）が供給され、第２熱交換器（49）へ第１空気としての室外空気（OA）が供給される。
【００５１】
具体的には、室内空気吸込口（39）より流入した第２空気は、第２流入路（29）から第５開口（9a）を通って第３空間（13）の右側空間（13b）へ送り込まれる。右側空間（13b）では、第２空気が第１熱交換器（47）を上から下へ向かって通過して行く。第１熱交換器（47）では、フィン（57）表面に担持された吸着剤が冷媒により加熱され、この吸着剤から水分が脱離する。吸着剤から脱離した水分は、第１熱交換器（47）を通過する第２空気に付与される。第１熱交換器（47）で水分を付与された第２空気は、第３空間（13）の右側空間（13b）から第３開口（11c）を通って第１流出路（25）へ流出する。その後、第２空気は、排気ファン（37）へ吸い込まれ、排気吹出口（35）から排出空気（EA）として室外へ排出される。
【００５２】
一方、室外空気吸込口（33）より流入した第１空気は、第１流入路（23）から第２開口（11b）を通って第３空間（13）の左側空間（13a）へ送り込まれる。左側空間（13a）では、第１空気が第２熱交換器（49）を上から下へ向かって通過して行く。第２熱交換器（49）では、フィン（57）表面に担持された吸着剤に第１空気中の水分が吸着される。その際に生じる吸着熱は、冷媒が吸熱する。第２熱交換器（49）で除湿された第１空気は、第３空間（13）の左側空間（13a）から第８開口（9d）を通って第２流出路（31）へ流出する。その後、第１空気は、給気ファン（43）へ吸い込まれ、給気吹出口（41）から供給空気（SA）として室内へ供給される。
【００５３】
次に、除湿運転時の第２動作について、図２及び図５を参照しながら説明する。この第２動作では、第２熱交換器（49）において吸着剤の再生が行われ、第１熱交換器（47）において第１空気である室外空気（OA）の除湿が行われる。
【００５４】
第２動作時において、冷媒回路（45）では、四方切換弁（53）が図２（ｂ）に示す状態に切り換えられる。この状態で圧縮機（51）を運転すると、冷媒回路（45）で冷媒が循環し、第１熱交換器（47）が蒸発器となって第２熱交換器（49）が凝縮器となる第２冷凍サイクル動作が行われる。具体的には、圧縮機（51）から吐出された冷媒は、第２熱交換器（49）で放熱して凝縮し、その後に電動膨張弁（55）へ送られて減圧される。減圧された冷媒は、第１熱交換器（47）で吸熱して蒸発し、その後に圧縮機（51）へ吸入されて圧縮される。そして、圧縮された冷媒は、再び圧縮機（51）から吐出される。
【００５５】
また、第２動作時には、第１開口（11a）、第４開口（11d）、第６開口（9b）及び第７開口（9c）が開口状態となり、第２開口（11b）、第３開口（11c）、第５開口（9a）及び第８開口（9d）が閉鎖状態となる。そして、図５に示すように、第１熱交換器（47）へ第１空気としての室外空気（OA）が供給され、第２熱交換器（49）へ第２空気としての室内空気（RA）が供給される。
【００５６】
具体的には、室内空気吸込口（39）より流入した第２空気は、第２流入路（29）から第６開口（9b）を通って第３空間（13）の左側空間（13a）へ送り込まれる。左側空間（13a）では、第２空気が第２熱交換器（49）を上から下へ向かって通過して行く。第２熱交換器（49）では、フィン（57）表面に担持された吸着剤が冷媒により加熱され、この吸着剤から水分が脱離する。吸着剤から脱離した水分は、第２熱交換器（49）を通過する第２空気に付与される。第２熱交換器（49）で水分を付与された第２空気は、第３空間（13）の左側空間（13a）から第４開口（11d）を通って第１流出路（25）へ流出する。その後、第２空気は、排気ファン（37）へ吸い込まれ、排気吹出口（35）から排出空気（EA）として室外へ排出される。
【００５７】
一方、室外空気吸込口（33）より流入した第１空気は、第１流入路（23）から第１開口（11a）を通って第３空間（13）の右側空間（13b）へ送り込まれる。右側空間（13b）では、第１空気が第１熱交換器（47）を上から下へ向かって通過して行く。第１熱交換器（47）では、フィン（57）表面に担持された吸着剤に第１空気中の水分が吸着される。その際に生じる吸着熱は、冷媒が吸熱する。第１熱交換器（47）で除湿された第１空気は、第３空間（13）の右側空間（13b）から第７開口（9c）を通って第２流出路（31）へ流出する。その後、第１空気は、給気ファン（43）へ吸い込まれ、給気吹出口（41）から供給空気（SA）として室内へ供給される。
【００５８】
《加湿運転》
加湿運転時において、調湿装置では、給気ファン（43）及び排気ファン（37）が運転される。そして、調湿装置は、室内空気（RA）を第１空気として取り込んで室外に排出する一方、室外空気（OA）を第２空気として取り込んで室内に供給する。
【００５９】
まず、加湿運転時の第１動作について、図２及び図６を参照しながら説明する。この第１動作では、第１熱交換器（47）において第２空気である室外空気（OA）の加湿が行われ、第２熱交換器（49）において第１空気である室内空気（RA）から水分の回収が行われる。
【００６０】
第１動作時において、冷媒回路（45）では、四方切換弁（53）が図２（ａ）に示す状態に切り換えられる。この状態で圧縮機（51）を運転すると、冷媒回路（45）で冷媒が循環し、第１熱交換器（47）が凝縮器となって第２熱交換器（49）が蒸発器となる第１冷凍サイクル動作が行われる。
【００６１】
また、第１動作時には、第１開口（11a）、第４開口（11d）、第６開口（9b）及び第７開口（9c）が開口状態になり、第２開口（11b）、第３開口（11c）、第５開口（9a）及び第８開口（9d）が閉鎖状態になる。そして、図６に示すように、第１熱交換器（47）には第２空気としての室外空気（OA）が供給され、第２熱交換器（49）には第１空気としての室内空気（RA）が供給される。
【００６２】
具体的には、室内空気吸込口（39）より流入した第１空気は、第２流入路（29）から第６開口（9b）を通って第３空間（13）の左側空間（13a）へ送り込まれる。第２熱交換室（42）では、第１空気が第２熱交換器（49）を上から下へ向かって通過して行く。左側空間（13a）では、フィン（57）表面に担持された吸着剤に第１空気中の水分が吸着される。その際に生じる吸着熱は、冷媒が吸熱する。その後、水分を奪われた第１空気は、第４開口（11d）、第１流出路（25）、排気ファン（37）を順に通過し、排出空気（EA）として排気吹出口（35）から室外へ排出される。
【００６３】
一方、室外空気吸込口（33）より流入した第２空気は、第１流入路（23）から第１開口（11a）を通って第３空間（13）の右側空間（13b）へ送り込まれる。右側空間（13b）では、第２空気が第１熱交換器（47）を上から下へ向かって通過して行く。第１熱交換器（47）では、フィン（57）表面に担持された吸着剤が冷媒により加熱され、この吸着剤から水分が脱離する。吸着剤から脱離した水分は、第１熱交換器（47）を通過する第２空気に付与される。その後、加湿された第２空気は、第７開口（9c）、第２流出路（31）、給気ファン（43）を順に通過し、供給空気（SA）として給気吹出口（41）から室内へ供給される。
【００６４】
次に、加湿運転時の第２動作について、図２及び図７を参照しながら説明する。この第２動作では、第２熱交換器（49）において第２空気である室外空気（OA）の加湿が行われ、第１熱交換器（47）において第１空気である室内空気（RA）から水分の回収が行われる。
【００６５】
第２動作時において、冷媒回路（45）では、四方切換弁（53）が図２（ｂ）に示す状態に切り換えられる。この状態で圧縮機（51）を運転すると、冷媒回路（45）で冷媒が循環し、第１熱交換器（47）が蒸発器となって第２熱交換器（49）が凝縮器となる第２冷凍サイクル動作が行われる。
【００６６】
また、第２動作時には、第２開口（11b）、第３開口（11c）、第５開口（9a）及び第８開口（9d）が開口状態になり、第１開口（11a）、第４開口（11d）、第６開口（9b）及び第７開口（9c）が閉鎖状態になる。そして、図７に示すように、第１熱交換器（47）には第１空気としての室内空気（RA）が供給され、第２熱交換器（49）には第２空気としての室外空気（OA）が供給される。
【００６７】
具体的には、室内空気吸込口（39）より流入した第１空気は、第２流入路（29）から第５開口（9a）を通って第３空間（13）の右側空間（13b）に送り込まれる。右側空間（13b）では、第１空気が第１熱交換器（47）を上から下に向かって通過して行く。第１熱交換器（47）では、フィン（57）表面に担持された吸着剤に第１空気中の水分が吸着される。その際に生じる吸着熱は、冷媒が吸熱する。その後、水分を奪われた第１空気は、第３開口（11c）、第１流出路（25）、排気ファン（37）を順に通過し、排出空気（EA）として排気吹出口（35）から室外へ排出される。
【００６８】
一方、室外空気吸込口（33）より流入した第２空気は、第１流入路（23）から第２開口（11b）を通って第３空間（13）の左側空間（13a）に送り込まれる。左側空間（13a）では、第２空気が第２熱交換器（49）を上から下へ向かって通過して行く。第２熱交換器（49）では、フィン（57）表面に担持された吸着剤が冷媒により加熱され、この吸着剤から水分が脱離する。吸着剤から脱離した水分は、第２熱交換器（49）を通過する第２空気に付与される。その後、加湿された第２空気は、第８開口（9d）、第２流出路（31）、給気ファン（43）を順に通過し、供給空気（SA）として給気吹出口（41）から室内へ供給される。
【００６９】
以上、全換気モードの除湿運転及び加湿運転について説明したが、この調湿装置は、室内空気（RA）を第１空気として取り込み室内に供給する一方、室外空気（OA）を第２空気として取り込み室外に排出する循環モードの除湿運転や、室外空気（OA）を第１空気として取り込み室外に排出する一方、室内空気（RA）を第２空気として取り込み室内に供給する循環モードの加湿運転や、室外空気（OA）を第１空気として取り込み室内に供給する一方、室外空気（OA）を第２空気として取り込み室外に排出する給気モードの除湿運転や、室外空気（OA）を第１空気として取り込み室外に排出する一方、室外空気（OA）を第２空気として取り込み室内に供給する給気モードの加湿運転や、室内空気（RA）を第１空気として取り込み室内に供給する一方、室内空気（RA）を第２空気として取り込み室外に排出する排気モードの除湿運転や、室内空気（RA）を第１空気として取り込み室外に排出する一方、室内空気（RA）を第２空気として取り込み室内に供給する排気モードの加湿運転をも行うものである。
【００７０】
−本実施形態の効果−
上記の調湿動作において、上記第１熱交換器（47）及び第２熱交換器（49）は冷媒による加熱及び冷却が繰り返されて、上記フィン（57）は熱膨張及び収縮を繰り返すが、フィン（57）表面に積層された担持層（58）は、フィン（57）から剥離することなく、フィン（57）の膨張及び収縮に追従することができる。
【００７１】
具体的には、上記担持層（58）は、その線熱膨張係数がフィン（57）の線熱膨張係数と近いため、フィン（57）の熱膨張及び収縮に追従して、同様に熱膨張及び収縮する。その結果、両者間に発生する熱応力を低減して、担持層（58）の剥離を防止し、担持層（58）の耐久性を向上させることができる。尚、担持層（58）の線熱膨張係数は、フィン（57）の線熱膨張係数と略同等であることが好ましく、両者の差が小さいほど追従性は向上する。
【００７２】
そして、バインダとしてウレタン樹脂を用いており、このウレタン樹脂の線熱膨張係数は、フィン材料であるアルミニウム合金の線熱膨張係数よりも大きいため、担持層（58）の線熱膨張係数をフィン（57）の線熱膨張係数に効果的に近づけることができる。
【００７３】
また、このウレタン樹脂は有機系の水系エマルジョンバインダに属するものであり、有機系の水系エマルジョンバインダを採用することによって、上記担持層（58）は無機系バインダに比べて柔軟性があり、急激な温度変化や衝撃に対して強くて剥離し難く、良好な密着性を得ることができる。このため、上記担持層（58）の線熱膨張係数とフィン（57）の線熱膨張係数とが近い値となるが完全には一致せず、その差に起因して担持層（58）とフィン（57）との界面に熱応力が発生した場合であっても、該担持層（58）は、担持層（58）自体の柔軟性で熱応力を吸収し、フィン（57）から剥離し難い。よって、担持層（58）の耐久性をさらに向上させることができる。
【００７４】
《その他の実施形態》
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。すなわち、上記吸着剤として、ゼオライトを採用しているが、それ以外であってもよく、例えば、シリカゲル、ゼオライトとシリカゲルの混合物、活性炭、親水性若しくは吸水性を有する有機高分子ポリマ系材料、カルボキシル基若しく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、又はセピオライト、イモゴライト、アロフェン若しくはカオリナイト等の粘土鉱物系材料等、水分の吸着に優れているものであれば採用することができる。
【００７５】
また、バインダについても、上記ウレタン樹脂以外に、例えば、アクリル樹脂又はエチレン酢酸ビニル共重合体を採用することができる。これらは、柔軟性に優れており、フィン（57）の熱膨張及び収縮に追従できるとともに、上記吸着剤と配合されて担持層（58）を形成することによって、担持層（58）の線熱膨張係数をフィン（57）の線熱膨張係数に近づけることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
この発明は、吸着剤と冷凍サイクルとを利用して空気の湿度調節を行う調湿装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】実施形態に係る調湿装置の概略構成図である。
【図２】実施形態に係る調湿装置の冷媒回路を示す配管系統図である。
【図３】実施形態に係る熱交換器の概略構成図である。
【図４】除湿運転の第１動作における空気の流れを示す調湿装置の概略構成図である。
【図５】除湿運転の第２動作における空気の流れを示す調湿装置の概略構成図である。
【図６】加湿運転の第１動作における空気の流れを示す調湿装置の概略構成図である。
【図７】加湿運転の第２動作における空気の流れを示す調湿装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００７８】
４７    第１熱交換器（熱交換器）
４９    第２熱交換器（熱交換器）
５７    フィン
５８    担持層
【図１】
2005283062.tif 000003
【図２】
2005283062.tif 000004
【図３】
2005283062.tif 000005
【図４】
2005283062.tif 000006
【図５】
2005283062.tif 000007
【図６】
2005283062.tif 000008
【図７】
2005283062.tif 000009