(57)【要約】【課題】吸湿剤を効率的に利用して気体の温湿度を調整する。【解決手段】第一配管１１０の第一処理流路１１２と、第二配管１２０の第二処理流路１２２と、を第一分岐流路１４０と第二分岐流路１４２とを介して、粒状の吸湿剤Ｇを循環させることで湿度が調整される。粒状の吸湿剤Ｇは、例えば、吸湿フィルターに空気を通過させる構成と比較し、空気との接触面積が大き、且つ接触機会が多いので、効率的に湿度が調整される。つまり、吸湿剤Ｇを効率的に利用して空気の湿度が調整される。また、第一熱交換部１１４及び第二熱交換部１２４では粒状の磁性体Ｔで、空気と熱交換を行う。粒状の磁性体Ｔは、発熱面積及び吸熱面積が大きくなると共に、空気との接触面積が大きく、且つ接触機会が多いので、効率的に空気と熱交換して温度が調整される。したがって、効率的に空気の温湿度が調整される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体が流れる対を成す第一流路及び第二流路と、
前記第一流路に設けられ、上流側と下流側とがフィルターで仕切られた第一処理流路と、
前記第二流路に設けられ、上流側と下流側とがフィルターで仕切られた第二処理流路と、
前記第一処理流路の上流部から分岐し、前記第二処理流路の下流部に繋がる第一分岐流路と、
前記第二処理流路の上流部から分岐し、前記第一処理流路の下流部に繋がる第二分岐流路と、
前記第一処理流路と前記第二処理流路とに充填され、前記第一処理流路と前記第二処理流路との間を前記第一分岐流路と前記第二分岐流路とを通って気体と共に循環し、前記フィルターを通過しない大きさの粒状の吸湿剤と、
前記第一処理流路に設けられ、磁性体に印加する磁場を増加又は減少させて前記磁性体の温度を上昇させると共に、前記磁性体と気体との間で熱交換し気体の温度を上昇させるように構成された第一熱交換部と、
前記第二処理流路に設けられ、磁性体に印加する磁場を減少又は増加させて前記磁性体の温度を低下させると共に、前記磁性体と気体との間で熱交換し気体の温度を低下させるように構成された第二熱交換部と、
を備える空調装置。
【請求項２】
前記第一流路への気体の流入と前記第二流路への気体の流入とを交互に切り替える切替手段を有し、
前記第一流路に気体が流入する際は前記第一熱交換部の磁場が増加又は減少して前記磁性体の温度が上昇し、前記第二流路に気体が流入する際は前記第二熱交換部の磁場が減少又は増加して前記磁性体の温度が低下するように構成されている、
請求項１に記載の空調装置。
【請求項３】
前記第一熱交換部及び前記第二熱交換部は、気体が下方から上方に向かって流れるように構成され、
前記磁性体は粒状とされ、
前記第一熱交換部及び前記第二熱交換部は、気体の流速の変化によって前記粒状の磁性体が上下動して磁場中に出入りすることで、前記磁性体に印加する磁場が増加又は減少するように構成されている、
請求項１又は請求項２に記載の空調装置。
【請求項４】
前記粒状の磁性体は、気体と前記吸湿剤とが通過可能に構成された収容体に充填され、
前記前記第一熱交換部及び前記第二熱交換部には、気体の流速の変化によって前記収容体が上下動するように構成されている、
請求項３に記載の空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱冷媒として代替フロンを用いたヒートポンプを利用した空調装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
しかし、フロン類及び代替フロンは、温室効果ガスとされ、大気中に放出すると地球温暖化を促進するとされている。よって、日本では、フロン回収破壊法（略称）により、フロン類及び代替フロンは使用後の回収が義務づけられている。
【０００４】
フロン類及び代替フロンを用いない方式としては、磁性体が消磁の際に温度低下する現象、すなわち磁気熱量効果を利用した磁気冷凍機が知られている（例えば、特許文献２を参照）。また、磁場印加により吸熱反応を誘起できる「逆磁気熱量効果」が報告されている（例えば、非特許文献１を参照）。
【０００５】
また、ヒートポンプによって冷却された空気をデシカントロータに通過させることで除湿するデシカント空調装置が知られている（例えば、特許文献３を参照）。
【０００６】
しかし、従来のデシカント空調装置は、除湿剤（デシカント）を効率的に利用することに関して、改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平５−３３２６３５号公報
【特許文献２】特開２００２−１０６９９９号公報
【特許文献３】特開２０１０−２７６３１７号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】東北大学大学院  ホイスラー型機能性新材料の創製  ―その相安定性と物性―  [online]、[平成２３年７月２５日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.material.tohoku.ac.jp/~seigyo/kakenhi-k/kakenhi.htm]
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記事実に鑑み、吸湿剤を効率的に利用して気体の温湿度を調整する空調装置を提供することが課題である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明は、気体が流れる対を成す第一流路及び第二流路と、前記第一流路に設けられ、上流側と下流側とがフィルターで仕切られた第一処理流路と、前記第二流路に設けられ、上流側と下流側とがフィルターで仕切られた第二処理流路と、前記第一処理流路の上流部から分岐し、前記第二処理流路の下流部に繋がる第一分岐流路と、前記第二処理流路の上流部から分岐し、前記第一処理流路の下流部に繋がる第二分岐流路と、前記第一処理流路と前記第二処理流路とに充填され、前記第一処理流路と前記第二処理流路との間を前記第一分岐流路と前記第二分岐流路とを通って気体と共に循環し、前記フィルターを通過しない大きさの粒状の吸湿剤と、前記第一処理流路に設けられ、磁性体に印加する磁場を増加又は減少させて前記磁性体の温度を上昇させると共に、前記磁性体と気体との間で熱交換し気体の温度を上昇させるように構成された第一熱交換部と、前記第二処理流路に設けられ、磁性体に印加する磁場を減少又は増加させて前記磁性体の温度を低下させると共に、前記磁性体と気体との間で熱交換し気体の温度を低下させるように構成された第二熱交換部と、を備える。
【００１１】
請求項１の発明では、第一流路の第一処理流路の第一熱交換部で、磁性体と気体との間で熱交換して気体の温度を上昇させる。気体の温度が上昇することで粒状の吸湿剤から気体中に水分が放出される。よって、第一流路から排出される排出気体は流入気体よりも高温且つ高湿となる。
【００１２】
水分が放出され乾燥した粒状の吸湿剤は第一分岐路を通って第二流路の第二処理流路に流れる。第二流路の第二処理流路では、第二熱交換部で磁性体と気体との間で熱交換し気体の温度を低下させると共に、第一流路から流れた乾燥した粒状の吸湿剤が気体中の水分を吸湿する。よって、第二流路から排出される排出気体は流入気体よりも低温且つ低湿となる。
【００１３】
吸湿した粒状の吸湿剤は第二分岐路を通って第一流路の第一処理流路に流れる。第一流路の第一処理流路では、第一熱交換部で磁性体と気体との間で熱交換し気体の温度を上昇させると共に、温度が上がることで粒状の吸湿剤から気体中に水分が放出される。よって、第一流路から排出される排出気体は流入気体よりも高温且つ高湿となる。
【００１４】
このように、第一流路の第一処理流路と第二流路の第二処理流路とを、第一分岐流路と第二分岐流路とを介して、粒状の吸湿剤を循環させることで、湿度が調整される。粒状の吸湿剤は、表面積が大きいので、気体との接触面積が大きく、且つ気体中を浮遊することで接触機会が増える。よって、効率的に湿度が調整される。つまり、吸湿剤を効率的に利用して気体の温湿度が調整される。
【００１５】
請求項２の発明は、前記第一流路への気体の流入と前記第二流路への気体の流入とを交互に切り替える切替手段を有し、前記第一流路に気体が流入する際は前記第一熱交換部の磁場が増加又は減少して前記磁性体の温度が上昇し、前記第二流路に気体が流入する際は前記第二熱交換部の磁場が減少又は増加して前記磁性体の温度が低下するように構成されている。
【００１６】
請求項２の発明では、切替手段が第一流路への気体の流入と第二流路への気体の流入とを交互に切り替えるので、効率的に温湿度が調整される。
【００１７】
請求項３の発明は、前記第一熱交換部及び前記第二熱交換部は、気体が下方から上方に向かって流れるように構成され、前記磁性体は粒状とされ、前記第一熱交換部及び前記第二熱交換部は、気体の流速の変化によって前記粒状の磁性体が上下動して磁場中に出入りすることで、前記磁性体に印加する磁場が増加又は減少するように構成されている。
【００１８】
請求項３の発明では、粒状の磁性体が気体と熱交換を行う。粒状の磁性体は、発熱面積及び吸熱面積が大きくなると共に、気体との接触面積が大きく且つ、気体中を浮遊することで接触機会が増える。よって、効率的に気体と熱交換し温度が調整される。
【００１９】
請求項４の発明は、前記粒状の磁性体は、気体と前記吸湿剤とが通過可能に構成された収容体に充填され、前記前記第一熱交換部及び前記第二熱交換部には、気体の流速の変化によって前記収容体が上下動するように構成されている。
【００２０】
請求項４の発明では、粒状の磁性体が気体と吸湿剤とが通過可能に構成された収容体に充填されているので、磁場の出入りが容易である。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明によれば、吸湿剤を効率的に利用して気体の温湿度を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第一実施形態に係る空調装置の構成を示す構成図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る空調装置の本体部の要部を示す斜視図である。
【図３−１】本発明の第一実施形態に係る空調装置による空調動作を（Ａ）〜（Ｄ）へと順番に示す説明図の（Ａ）と（Ｂ）が示されている。
【図３−２】本発明の第一実施形態に係る空調装置による空調動作を（Ａ）〜（Ｄ）へと順番に示す説明図の（Ｃ）と（Ｄ）とが示されている。
【図４】（Ａ）は本発明の第一実施形態に係る空調装置の変形例の構成を示す構成図であり、（Ｂ）は磁性体が収容された収容体を示す斜視図である。
【図５】本発明の第二実施形態に係る空調装置の構成を示す構成図である。
【図６】本発明の第二実施形態に係る空調装置の第一変形例の構成を示す構成図である。
【図７】本発明の第二実施形態に係る空調装置の第二変形例の構成を示す構成図である。
【図８】本発明の第三実施形態に係る空調装置の構成を示す構成図である。
【図９】第一熱交換部及び第二熱交換部を複数備える構成の空調装置の例を示す構成図である。
【図１０】第一処理流路及び第二処理流路を複数備える構成の空調装置の例を示す構成図である。
【図１１】磁気熱量効果を説明する説明図であり、（Ａ）は電子スピンが乱雑な高エントロピー状態を示す図であり、（Ｂ）は電子スピンが磁場方向に揃った低エントロピー状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
＜磁気熱量効果＞
まず、磁気熱量効果について説明する。
【００２４】
磁性体に磁場を印加すると温度変化（温度上昇又は温度低下）する現象が知られている。そして、そのうち磁界を急激に取り除くと温度低下が認められる場合が「磁気熱量効果」と呼ばれている。
【００２５】
簡単に説明すると、磁性体は、原子サイズで見ると、自発的に磁気を発生する電子スピン（微小磁石）の集合体とされている。電子スピンの磁極の向きは、温度が超低温では、ほとんど同一の方向に揃っているが、図１１（Ａ）に示すように、温度の上昇に伴い乱雑になる。
【００２６】
しかし、図１１（Ａ）のように電子スピンが乱雑な状態で、図１１（Ｂ）に示すように、磁場Ｅを印加すると、電子スピンが磁場Ｅの方向に揃うため、磁性体の磁気エントロピーは減少する。この磁場Ｅを印加した低エントロピー状態は、磁場Ｅが無いときの低温状態と同じであるため、外部と熱のやり取りがない状態（断熱状態）で、素早く磁場Ｅを取り除くと、吸熱状態になり磁性体の温度が低下する。つまり、図１１（Ｂ）の状態から図１１（Ａ）の状態に素早く移行させると吸熱し温度が低下する。
【００２７】
また、同様に、外部と熱のやり取りがない状態（断熱状態）で、素早く磁場Ｅを印加すると、磁性体は発熱状態になり磁性体の温度が上昇する。つまり、図１１（Ａ）の状態から図１１（Ａ）の状態に素早く移行させると発熱し温度が上昇する。
【００２８】
このように、磁場の変化（磁場の増減）による磁性体の磁気エントロピーまたは温度の変化が「磁気熱量効果」と呼ばれている。
【００２９】
なお、以下の説明では、上記で説明したように、磁性体に印加する磁場を増加させると温度上昇し、磁場を減少させると温度低下する「磁気熱量効果」を利用している。しかし、磁性体に印加する磁場を増加させると温度低下し、磁場を減少させると温度上昇する所謂「逆磁気熱量効果」も知られており、この「逆磁気熱量効果」を利用することも可能である。
【００３０】
＜第一実施形態＞
図１〜図３を用いて、本発明の第一実施形態に係る空調装置について説明する。なお、図２では、後述する吸湿剤Ｇと磁性体Ｔの図示が省略されている。
[構成]
【００３１】
図１に示すように、空調装置１０は、本体部１００と送風部５０とを有している。本体部１００は、第一配管１１０と第二配管１２０とを有している。第一配管１１０は、一方側から流入空気Ｋ１が流入し、他方側から排出空気Ｋ３が排出される。第二配管１２０は、一方側から流入空気Ｋ２が流入し、他方側から排出空気Ｋ４が排出される。
【００３２】
なお、本実施形態では、流入空気Ｋ１は屋内の空気とされ、排出空気Ｋ３は屋外に排出される。また、流入空気Ｋ２は屋外の空気（外気）とされ、排出空気Ｋ４は屋内に排出される。つまり、空調装置１０は、屋外の空気（外気）を屋内に取り入れて屋内の空気を屋外に排出する換気機能を有している。
【００３３】
送風部５０には、第一配管１１０及び第二配管１２０に、一方側から他方側へと流れる気流を発生させる気流発生手段の一例としての第一送風装置５１及び第二送風装置５２が設けられている。第一送風装置５１及び第二送風装置５２は、空調装置１０を制御する制御部５４によって制御されている。なお、制御部５４は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含んで構成される制御回路を有し、ＲＯＭには、各種プログラムや各種情報などが予め記憶されている。
【００３４】
図１及び図２に示すように、第一配管１１０には、上流側と下流側とがフィルター１３０で仕切られた第一処理流路１１２が設けられている。同様に、第二配管１２０には、上流側と下流側とがフィルター１３０で仕切られた第二処理流路１２２が設けられている。
【００３５】
図１に示すように、第一分岐流路１４０が、第一処理流路１１２の上流部から分岐し、第二処理流路１２２の下流部に繋がっている。また、第二分岐流路１４２が、第二処理流路１２２の上流部から分岐し、第一処理流路１１２の下流部に繋がっている。
【００３６】
第一分岐流路１４０の両端部には、空気が第一処理流路１１２から第二処理流路１２２へと向かう方向とは逆方向に流れようとするのを止めるための逆止弁１４４が設けられている。また、第二分岐流路１４２の両端部には、空気が第二処理流路１２２から第一処理流路１１２へと向かう方向とは逆方向に流れようとするのを止めるための逆止弁１４４が設けられている。よって、矢印で示すように、第一処理流路１１２と第二処理流路１２２との間を、第一分岐流路１４０と第二分岐流路１４２とを通って空気が循環する。
【００３７】
第一処理流路１１２と第二処理流路１２２とには、フィルター１３０を通過しない大きさの粒状の吸湿剤（デシカント）Ｇが充填されている。また、吸湿剤Ｇは、第一処理流路１１２と第二処理流路１２２との間を第一分岐流路１４０と第二分岐流路１４２とを通って空気と共に循環する。
【００３８】
吸湿剤Ｇは、水分を吸着可能な材料、例えば、高分子収着剤、シリカゲル、ゼオライト等を主原料として構成されている。
【００３９】
図１と図２とに示すように、第一配管１１０の第一処理流路１１２には、上流側と下流側とがフィルター１３２で仕切られた第一熱交換部１１４が設けられている。同様に第二配管１２０の第二処理流路１２２には、上流側と下流側とがフィルター１３２で仕切られた第二熱交換部１２４が設けられている。第一熱交換部１１４及び第二熱交換部１２４は、上下方向に気体が流れるように配置されている。なお、フィルター１３２は、フィルター１３０よりも目が粗い。
【００４０】
第一熱交換部１１４の上流部の外側には、磁場発生手段の一例としての永久磁石１５０Ａ，１５０Ｂが対向して配置されている。同様に、第二熱交換部１２４下流部の外側には、永久磁石１５０Ａ，１５０Ｂが対向して配置されている。なお、永久磁石１５０Ａ，１５０Ｂは異なる磁極が対向するようにして配置されている。そして、これら永久磁石１５０Ａ，１５０Ｂによって、第一熱交換部１１４の上流部及び第二熱交換部１２４の下流部には、それぞれ気流と直交する方向を磁力線の方向とする磁場Ｅ（図１１（Ｂ）参照）が形成される。
【００４１】
図１に示すように、第一熱交換部１１４及び第二熱交換部１２４には、フィルター１３２を通過しない大きさの粒状の磁性体Ｔが充填されている。磁性体Ｔは、磁場Ｅを印加し、また磁場Ｅを取り除くことによって、別の言い方をすると、印加する磁場Ｅを増加又は減少させることで、大きな温度変化が生じる磁気作業物質（磁場の増減に応じて温度が変化する磁気作業物質）とされている。なお、磁性体Ｔは吸湿剤Ｇよりも大きい。
【００４２】
第一熱交換部１１４及び第二熱交換部１２４に充填された磁性体Ｔは、送風部５０の第一送風装置５１及び第二送風装置５２によって発生する空気の流速の変化によって、上下動して永久磁石１５０Ａ，１５０Ｂによって形成された磁場Ｅ中に出入りするように構成される。そして、空気の流速の変化によって、上下動して磁場Ｅ中に出入りすることで、磁性体Ｔに磁場Ｅが印加され又磁場が取り除かれる。言い換えると上下動して磁場Ｅ中に出入りすることで印加される磁場Ｅが増減する。
【００４３】
なお、本実施形態においては、吸湿剤Ｇは、平均中心粒径が0.9〜4.0μｍなど小粒径、或いは平均中心粒径が約５０μｍの大粒径ものが使用され、磁性体Ｔは、平均中心粒径が数ｍｍ程度、或いは粒径が１〜２ｍｍのガドリニウムなどが使用されている。
【００４４】
[作用及び効果]
つぎに本実施形態の作用及び効果について、図３−１、図３−２を用いて説明する。
【００４５】
図３−１（Ａ）は、初期状態、つまり送風部５０の第一送風装置５１及び第二送風装置５２（図１参照）が駆動していない状態であり、第一配管１１０及び第二配管１２０ともに空気が流れていない無風状態である。よって、磁性体Ｔは、フィルター１３２の上に積もった状態である。
【００４６】
図３−２（Ｂ）に示すように、制御部５４（図１参照）は第一送風装置５１（図１参照）を駆動させて、第一配管１１０に屋内から流入空気Ｋ１を流入させ第一配管１１０に空気を流す。空気流によって第一配管１１０の第一熱交換部１１４の粒状の磁性体Ｔが浮き上がり（舞い上がり）永久磁石１５０Ａ，１５０Ｂによって形成された磁場Ｅに入る。これにより磁性体Ｔに磁場Ｅが素早く印加され、磁性体Ｔが発熱し温度が上昇する（図１１（Ａ）参照）。磁性体Ｔの温度が上がることによって第一配管１１０の第一熱交換部１１４を流れる空気と熱交換し、空気の温度が上がる。空気の温度が上がることで吸湿剤Ｇから空気中に水分が放出される。よって、第一配管１１０から屋外に排出される排出空気Ｋ３は流入空気Ｋ１よりも高温且つ高湿となる。水分を放出し乾燥した吸湿剤Ｇは第一分岐流路１４０を通って第二配管１２０の第二処理流路１２２に流れる。
【００４７】
図３−２（Ｃ）に示すように、制御部５４（図１参照）は第一送風装置５１（図１参照）の駆動を停止させて第一配管１１０への流入空気Ｋ１の流入を止めると共に、第二送風装置５２（図１参照）を駆動させて、第二配管１２０に屋外から流入空気Ｋ２を流入させ第二配管１２０に空気を流す。空気流によって第二配管１２０の第二熱交換部１２４の粒状の磁性体Ｔが浮き上がり（舞い上がり）永久磁石１５０Ａ，１５０Ｂによって形成された磁場Ｅから出る。これにより、磁性体Ｔに印加された磁場Ｅが素早く取り除かれ、磁性体Ｔが吸熱し温度が下がる（図１１（Ｂ）参照）。磁性体Ｔの温度が下がることによって第二配管１２０の第二熱交換部１２４を流れる空気と熱交換し、空気の温度が下がる。また、第一配管１１０の第一処理流路１１２から第一分岐流路１４０を介して送られた乾燥した吸湿剤Ｇが空気中の水分を吸湿する。よって、第二配管１２０から屋内に排出される排出空気Ｋ４は流入空気Ｋ２よりも低温且つ低湿となる。吸湿した吸湿剤Ｇは第二分岐流路１４２を通って第一配管１１０に流れる。
【００４８】
一方、第一配管１１０の磁性体Ｔは落下しフィルター１３２の上に積もり磁場Ｅがかからなくなる。これにより磁性体Ｔが吸熱し温度が下がる（図１１（Ｂ）参照）。第一配管１１０には空気が流れていないので磁性体Ｔの近傍の空気を介して第一配管１１０の外側から吸熱し（第一配管１１０の外側と熱交換し）、磁性体Ｔの温度が上がるが、時間経過と共に平衡状態に達する。
【００４９】
図３−２（Ｄ）に示すように、制御部５４（図１参照）は第二送風装置５２（図１参照）の駆動を停止させて第二配管１２０への流入空気Ｋ２の流入を止めると共に、第一送風装置５１（図１参照）を駆動させて第一配管１１０に屋外から流入空気Ｋ１を流入させ第一配管１１０に空気を流す。空気流によって第一配管１１０の第一熱交換部１１４の磁性体Ｔが浮き上がり磁場Ｅに入る。これにより、磁性体Ｔに磁場Ｅが素早く印加され、磁性体Ｔが発熱し温度が上昇する（図１１（Ａ）参照）。磁性体Ｔの温度が上がることによって第一配管１１０の第一熱交換部１１４を流れる空気と熱交換し、空気の温度が上がる。空気の温度が上がることで吸湿剤Ｇから空気中に水分が放出される。よって、第二配管１２０から屋外に排出される排出空気Ｋ３は流入空気Ｋ１よりも高温且つ高湿となる。水分が放出し乾燥した吸湿剤Ｇは第一分岐流路１４０を通って第二配管１２０の第二処理流路１２２に流れる。
【００５０】
一方、第二配管１２０の第二熱交換部１２４の磁性体Ｔは落下しフィルター１３２の上に積もり磁場Ｅがかかる。磁性体Ｔに磁場Ｅが印加されることで、磁性体Ｔが発熱し温度が上昇する（図１１（Ａ）参照）。第二配管１２０には空気が流れていないので磁性体Ｔの近傍の空気を介して第二配管１２０の外側に熱を放出し（第二配管１２０の外側と熱交換し）、磁性体Ｔの温度が下がるが、時間経過と共に平衡状態に達する。
【００５１】
そして、図３−１と図３−２とを交互に繰り返すように制御部５４が制御することで、屋内に低温低湿の排出空気Ｋ４が排出され続ける。よって、屋内の空気と屋外の空気とが入れ替わり換気されると共に、屋内の空気が低温低湿となる。
【００５２】
なお、第一配管１１０及び第二配管１２０の外側との熱交換を行いやすくするため、第一熱交換部１１４及び第二熱交換部１２４の外側に熱交換フィン等を設けてもよい。
【００５３】
このように、第一配管１１０の第一処理流路１１２と、第二配管１２０の第二処理流路１２２と、を第一分岐流路１４０と第二分岐流路１４２とを介して、粒状の吸湿剤Ｇを循環させることで湿度が調整される。粒状の吸湿剤Ｇは、表面積が大きいので空気との接触面積が大きく、且つ空気中を浮遊することで接触機会が増える。よって、効率的に湿度が調整される。つまり、吸湿剤Ｇを効率的に利用して空気の湿度が調整される。
【００５４】
また、第一熱交換部１１４及び第二熱交換部１２４では粒状の磁性体Ｔで、空気と熱交換を行う。粒状の磁性体Ｔは、表面積が大きいので発熱面積及び吸熱面積が大きくなると共に、空気との接触面積が大きく且つ空気中を浮遊することで接触機会が増える。よって、効率的に空気と熱交換して温度が調整される。
【００５５】
更に、空気中に粒状の吸湿剤Ｇと粒状の磁性体Ｇとは浮遊し混じり合うことで、吸湿剤Ｇと磁性体Ｔとは近接又は接触するので、粒状の吸湿剤Ｇからの温度をより効率的に上下させることができる。言い換えると、吸湿剤Ｇの乾燥及び吸湿をより効率的に行うことができる。
【００５６】
このように、本実施形態の空調装置１０は、効率的に空気の温湿度を調整することができる。
【００５７】
[変形例]
つぎに第一実施形態の変形例について説明する。
【００５８】
図４に示す第一実施形態の変形例の空調装置１１は、空気と吸湿剤Ｇとが通過可能に構成された籠状の収容体１６０に、磁性体Ｔが収容（充填）されている。そして、空気流の増減によって収容体１６０が上下動するように構成されている。したがって、例えば、永久磁石１５０Ａ、１５０Ｂの磁力によって磁性体Ｔが第一配管１１０及び第二配管１２０の内壁面に吸着することなく、スムーズに上下動して磁場Ｅを出入りする。
【００５９】
＜第二実施形態＞
つぎに、図５を用いて、本発明の第二実施形態に係る空調装置について説明する。なお、第一実施形態の空調装置と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
[構成]
【００６０】
図５に示すように、空調装置２０は、本体部２００と、第一実施形態と同様の送風部５０（図１参照）とを有している。
【００６１】
本体部２００の第一配管１１０の第一処理流路１１２には、上流側と下流側とがフィルター１３２で仕切られた第一熱交換部２１４が設けられている。本体部２００の第二配管１２０の第二処理流路１２２には、上流側と下流側とがフィルター１３２で仕切られた第二熱交換部２２４が設けられている。第一熱交換部２１４及び第二熱交換部２２４は、上下方向に空気が流れるように配置されている。
【００６２】
第一処理流路１１２の外側には、磁場発生手段の一例としての永久磁石１５０Ａ，１５０Ｂが設けられている。これら永久磁石１５０Ａ，１５０Ｂの間には気流と直交する方向を磁力線の方向とする磁場Ｅ（図１１（Ｂ）を参照）が形成される。これらの永久磁石１５０Ａ、１５０Ｂは、駆動機構（図示略）によって、第一熱交換部２１４に磁場Ｅがかかる上側位置（図の実線で図示された位置）と、第一熱交換部２１４に磁場Ｅがかからない下側位置（図の想像線で示された位置）と、の間を移動する。
【００６３】
同様に、第二処理流路１２２の外側には、磁場発生手段の一例としての永久磁石１５０Ａ，１５０Ｂが設けられている。これら永久磁石１５０Ａ，１５０Ｂの間には気流と直交する方向を磁力線の方向とする磁場Ｅ（図１１（Ｂ）参照）が形成される。これらの永久磁石１５０Ａ、１５０Ｂは、駆動機構（図示略）によって、第二熱交換部２２４に磁場Ｅがかからない下側位置（図の実線で図示された位置）と、第二熱交換部２２４に磁場Ｅがかかる上側位置（図の想像線で示された位置）と、の間を移動する。
【００６４】
なお、永久磁石１５０Ａ，１５０Ｂを移動させる駆動機構（図示略）は制御部５４（図１参照）によって制御される。
【００６５】
[作用及び効果]
つぎに本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００６６】
初期状態、つまり送風部５０の第一送風装置５１及び第二送風装置５２（図１参照）が駆動していない状態であり、第一配管１１０及び第二配管１２０ともに空気が流れていない無風状態である。よって、磁性体Ｔは、フィルター１３２の上に積もった状態である。
【００６７】
また、第一処理流路１１２の永久磁石１５０Ａ，１５０Ｂは第一熱交換部２１４に磁場Ｅがかからない下側位置にあり、第二処理流路１２２の永久磁石１５０Ａ，１５０Ｂは、第二熱交換部２２４に磁場Ｅがかかる上側位置にある。
【００６８】
まず、制御部５４（図１参照）は第一送風装置５１（図１参照）を駆動させて、第一配管１１０に屋内から流入空気Ｋ１を流入させ第一配管１１０に空気を流す。空気流によって第一配管１１０の第一熱交換部２１４の粒状の磁性体Ｔが舞い上がる。そして、磁性体Ｔが舞い上がった状態で、制御部５４は、永久磁石１５０Ａ，１５０Ｂを第一熱交換部２１４に磁場Ｅがかからない下側位置から第一熱交換部２１４に磁場Ｅがかかる上側位置に移動させる。
【００６９】
これにより磁性体Ｔに磁場Ｅが素早く印加され、磁性体Ｔが発熱し温度が上昇する（図１１（Ｂ）参照）。磁性体Ｔの温度が上がることによって、第一配管１１０の第一熱交換部２１４を流れる空気と熱交換し、空気の温度が上がる。空気の温度が上がることで吸湿剤Ｇから空気中に水分が放出される。よって、第一配管１１０から屋外に排出される排出空気Ｋ３は流入空気Ｋ１よりも高温且つ高湿となる。水分を放出し乾燥した吸湿剤Ｇは第一分岐流路１４０を通って第二配管１２０の第二処理流路１２２に流れる。
【００７０】
つぎに、制御部５４（図１参照）は第二送風装置５２（図１参照）を駆動させ第二配管１２０に屋外から流入空気Ｋ２を流入させ第二配管１２０に空気を流す。空気流によって第二配管１２０の第二熱交換部２２４の粒状の磁性体Ｔが舞い上がる。そして、磁性体Ｔが舞い上がった状態で、制御部５４は永久磁石１５０Ａ，１５０Ｂを第二熱交換部２２４に磁場Ｅがかかる上側位置から第二熱交換部２２４に磁場Ｅがかからない下側位置に移動させる。
【００７１】
これにより磁性体Ｔに印加された磁場Ｅが素早く取り除かれ、磁性体Ｔが吸熱し温度が下がる（図１１（Ｂ）参照）。磁性体Ｔの温度が下がることによって第二配管１２０の第二熱交換部２２４を流れる空気と熱交換し、空気の温度が下がる。また、第一配管１１０の第一処理流路１１２から第一分岐流路１４０を介して送られた乾燥した吸湿剤Ｇが空気中の水分を吸湿する。よって、第二配管１２０から屋内に排出される排出空気Ｋ４は流入空気Ｋ２よりも低温且つ低湿となる。吸湿した吸湿剤Ｇは第二分岐流路１４２を通って第一配管１１０に流れる。
【００７２】
一方、制御部５４は第一送風装置５１（図１参照）の駆動を停止させて第一配管１１０への流入空気Ｋ１の流入を止めると共に、永久磁石１５０Ａ，１５０Ｂを第一熱交換部２１４に磁場Ｅがかかる上側位置から磁場Ｅがかからない下側位置に移動させる。よって、第一熱交換部２１４の磁性体Ｔは落下しフィルター１３２の上に積もると共に磁場Ｅがかからなくなる。これにより磁性体Ｅが吸熱し温度が下がる（図１１（Ｂ）参照）。第一配管１１０には空気が流れていないので磁性体Ｔの近傍の空気を介して第一配管１１０の外側から吸熱し（第一配管１１０の外側と熱交換し）、磁性体Ｔの温度が上がるが、時間経過と共に平衡状態に達する。
【００７３】
つぎに、制御部５４（図１参照）は第一送風装置５１（図１参照）を駆動させて、第一配管１１０に屋内から流入空気Ｋ１を流入させ第一配管１１０に空気を流す。空気流によって第一配管１１０の第一熱交換部２１４の粒状の磁性体Ｔが舞い上がる。そして、磁性体Ｔが舞い上がった状態で、制御部５４は、永久磁石１５０Ａ，１５０Ｂを第一熱交換部２１４に磁場Ｅがかからない下側位置から第一熱交換部２１４に磁場Ｅがかかる上側位置に移動させる。
【００７４】
これにより磁性体Ｔに磁場Ｅが素早く印加され、磁性体Ｔが発熱し温度が上昇する（図１１（Ａ）参照）。磁性体Ｔの温度が上がることによって、第一配管１１０の第一熱交換部２１４を流れる空気と熱交換し、空気の温度が上がる。空気の温度が上がることで吸湿剤Ｇから空気中に水分が放出される。よって、第一配管１１０から屋外に排出される排出空気Ｋ３は流入空気Ｋ１よりも高温且つ高湿となる。水分を放出し乾燥した吸湿剤Ｇは第一分岐流路１４０を通って第二配管１２０の第二処理流路１２２に流れる。
【００７５】
一方、制御部５４は第二送風装置５２（図１参照）の駆動を停止させて第二配管１２０への流入空気Ｋ２の流入を止めると共に永久磁石１５０Ａ，１５０Ｂを第二熱交換部２２４に磁場Ｅがかかる上側位置から磁場Ｅがかからない下側位置に移動させる。よって、第二熱交換部２２４の磁性体Ｔは落下しフィルター１３２の上に積もり、磁場Ｅが印加される。第二配管１２０には空気が流れていないので磁性体Ｔの近傍の空気を介して第二配管１２０の外側に熱を放出し（第二配管１２０の外側と熱交換し）、磁性体Ｔの温度が下がるが、時間経過と共に平衡状態に達する。
【００７６】
そして、これらの工程を繰り返すように制御部５４が制御することで、屋内に低温低湿の排出空気Ｋ４が排出され続ける。よって、屋内の空気と屋外の空気とが入れ替わり換気されると共に、屋内の空気が低温低湿となる。また、粒状の吸湿剤Ｇと粒状の磁性体Ｔを用いることで、効率的に空気の温湿度が調整される。
【００７７】
[変形例]
つぎに第二実施形態の変形例について説明する。
「第一変形例」
【００７８】
図６に示す第二実施形態の第一変形例の空調装置２１は、粒状の磁性体Ｔでなく、磁性体（磁気作業物質）で構成された磁性体フィルター２４０が第一熱交換部２１４と第二熱交換部２２４とに配置されている。磁性体フィルター２４０は、空気と吸湿剤Ｇが通過可能とされている。また、フィルター１３２（図１と図２を参照）がなく、磁性体フィルター２４０は、第一熱交換部２１４及び第二熱交換部２２４の内壁に固定されている。
【００７９】
なお、制御部５４（図１）の制御方法は、第二実施形態と同様であるので、説明を省略する。ただし、第二実施形態では磁性体Ｔに磁場Ｅを印加又は磁場Ｅを取り除いて温度を変化させる場合、磁性体Ｔが舞い上がった状態で、永久磁石１５０Ａ，１５０Ｂを移動させたが、本変形例では、その必要はない。また、第一熱交換部２１４及び第二熱交換部２２４は任意の方向、例えば、水平方向に配置することも可能である。
【００８０】
「第二変形例」
図７に示す第二実施形態の第二変形例の空調装置２３は、第一処理流路１１２の第一熱交換部２１４の外側と、第二処理流路１２２の第二熱交換部２２４の外側と、には、磁場発生手段の一例としての電磁石２５０Ａ，２５０Ｂが設けられている。これら電磁石２５０Ａ，２５０Ｂの間には気流と直交する方向を磁力線の方向とする磁場Ｅ（図１１（Ｂ）参照）が形成される。電磁石２５０Ａ，２５０Ｂは、制御部５４（図１参照）によって制御された電源（図示略）から電気が供給される。
【００８１】
第二変形例では、制御部５４（図１参照）は、第二実施形態において、永久磁石１５０Ａ，１５０Ｂが第一熱交換部２１４及び第二熱交換部２２４に磁場Ｅがかかる上側位置に移動する場合に、電源から電磁石２５０Ａ，２５０Ｂに電気を供給して磁場Ｅを発生させるように制御する。同様に、制御部５４（図１参照）は、第二実施形態において、永久磁石１５０Ａ，１５０Ｂが第一熱交換部２１４及び第二熱交換部２２４に磁場Ｅがかからない下側位置に移動する場合に、電源から電磁石２５０Ａ，２５０Ｂに電気の供給を停止するように制御する。これ以外は、第二実施形態と同様であるので、説明は省略する。
【００８２】
＜第三実施形態＞
つぎに、図８を用いて、本発明の第三実施形態に係る空調装置について説明する。なお、第一実施形態の空調装置及び第二の空調装置と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
[構成]
【００８３】
図８に示すように、空調装置３０は、第一実施形態と同様の本体部１００（図１参照）と送風部６０とを有している。送風部６０は、気流発生手段の一例としての送風装置６４が送風配管部７０に設けられ、これよって屋外又は屋内から流入空気Ｋ７が流入される。送風配管部７０は、第一配管１１０に繋がる第一支流部７１と第二配管１２０に繋がる第二支流部７２との二つに別れている。また、第一支流部７１には第一バルブ６１が設けられ、第二支流部７２には第二バルブ６２が設けられている
【００８４】
送風装置６４、第一バルブ６１及び第二バルブ６２は、空調装置３０を制御する制御部５４によって制御されている。
【００８５】
なお、送風配管部７０から流入した流入空気Ｋ７の第一支流部７１を介して第一配管１１０に流入する空気が流入空気Ｋ１であり、流入空気Ｋ７の第二支流部７２を介して第二配管１２０に流入する空気が流入空気Ｋ２となる。
【００８６】
なお、前述したように、本体部１００は、第一実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００８７】
[作用及び効果]
つぎに本実施形態の作用及び効果について、を用いて説明する。
【００８８】
第一実施形態では、第一配管１１０と第二配管１２０との空気の流入は、第一送風装置５１と第二送風装置５２（図１参照）との駆動を切り替えることで行っていた。これに対して、本実施形態では、第一バルブ６１を開き第二バルブ６２を閉じることで第一配管１１０に流入空気Ｋ１を流入させ、第一バルブ６１を閉じ第二バルブ６２を開くことで第二配管１２０に流入空気Ｋ２を流入させる。これ以外は第一実施形態と同様であるので説明は省略する。
【００８９】
このように、第一配管１１０への流入空気Ｋ１の流入と第二配管１２０への流入空気Ｋ２の流入とを、第一バルブ６１と第二バルブ６２とで切り替えるので、既存のダクトや送風装置６４を流用することが可能である。
【００９０】
なお、本実施形態では、第一実施形態の空調装置１０の本体部１００（図１参照）と、送風部６０と、を組み合わせたが、これに限定されない。第一実施形態の変形例の空調装置１１の本体部、第二実施形態の空調装置２０の本体部、及び第二実施形態の第一変形例の本体部、及び第二変形例の本体部と、組み合わせてもよい。
【００９１】
＜その他＞
尚、本発明は上記実施形態に限定されない。
【００９２】
例えば、上記実施形態では、第一熱交換部及び第二熱交換部は一つであったがこれに限定されない。例えば、図９に示すように、第一熱交換部１１４及び第二熱交換部１２４が複数繋がって構成されていてもよい。なお、図９では、第一実施形態を例にとって説明したが、他の実施形態や変形例であってもよい。また、これらを組み合わせてもよい。
【００９３】
また、例えば、上記実施形態では、本体部（第一処理流路と第二処理流路）は一つであったがこれに限定されない。例えば、図１０に示すように、本体部１００が複数繋がって構成されていてもよい。なお、図１０では、第一実施形態を例にとって説明したが、他の実施形態や変形例であってもよい。また、これらを組み合わせてもよい。
【００９４】
また、第一配管１１０及び第二配管１２０の下流側に温度を調整する装置（例えば、上記実施形態の第一熱交換部及び第二熱交換部、或いは、既存の熱交換機など）を別途設けてもよい。つまり、排出空気Ｋ３，Ｋ４を更に高温又は低温とする装置を別途設けてもよい。
【００９５】
また、本実施形態及び変形例では、高温高湿の排出空気Ｋ３を屋外に排出し、低温低湿の排出空気Ｋ４を屋内に排出することで、屋内を低温低湿にしたが、これに限定されない。高温高湿の排出空気Ｋ３を屋内に排出し、低温低湿の排出空気Ｋ４を屋外に排出することで、屋内を高温高湿にしてもよい。
【００９６】
また、第三実施形態を除く上記本実施形態及び変形例では、換気機能を有していたが、これに限定されない。流入空気Ｋ１を屋内の空気とし、流入空気Ｋ２を屋外の空気としてもよい。つまり、屋内の空気を取り込んで屋内に排出させる構成であってもよい（屋内の空気を屋内に循環させる構成）。また、流入空気Ｋ１及び流入空気Ｋ２の両方とも屋内又屋外から流入するようにしてもよい（第三実施形態と同様）。
【００９７】
また、上記実施形態及び変形例では、空気の温湿度を調整したがこれに限定されない。本発明は空気以外の気体の温湿度を調整する装置にも適用することができる。
【００９８】
なお、実施形態の説明では、磁性体に印加する磁場を増加させると温度上昇し、磁場を減少させると温度低下する「磁気熱量効果」を利用した場合について説明したが、これに限定されない。磁性体に印加する磁場を増加させると温度低下し、磁場を減少させると温度上昇する「逆磁気熱量効果」を利用することも可能である。なお、この場合は、排出空気Ｋ３は低温低湿となり、排出空気Ｋ４は高温高湿となる。
【００９９】
また、上記実施形態では、無風状態と送風状態とを切り替えたが、これに限定されない。完全に無風でなく、若干空気体が流れていてもよい。
【０１００】
更に「磁気熱量効果」と「逆磁気熱量効果」とを両方利用してもよい。例えば、第一配管１１０には「逆磁気熱量効果」を利用し、第二配管１２０には「磁気熱量効果」を利用してもよい。なお、第一配管１１０に「逆磁気熱量効果」を利用する場合は、磁場Ｅが減少すると磁性体Ｔの温度が上昇するように構成する。例えば、第一実施形態を例に説明すると、第一熱交換部１１４の下流部に永久磁石１５０Ａ，１５０Ｂを配置した構成となる。
【０１０１】
複数の実施形態及び変形例を適宜組み合わせて構成されていてもよい。
また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１０２】
１０      空調装置
１１      空調装置
２０      空調装置
２１      空調装置
２３      空調装置
３０      空調装置
５０      送風部（切替手段）
６０      送風部（切替手段）
１１０      第一配管（第一流路）
１１２      第一処理流路
１１４      第一熱交換部
１２０      第二配管（第二流路）
１２２      第二処理流路
１２４      第二熱交換部
１３０      フィルター
１４０      第一分岐流路
１４２      第二分岐流路
１６０      収容体
２１４      第一熱交換部
２２４      第二熱交換部
２４０      磁性体フィルター（磁性体）
Ｇ      吸湿剤
Ｔ      磁性体
【図１】
2013134031.tif 000003
【図２】
2013134031.tif 000004
【図３−１】
2013134031.tif 000005
【図３−２】
2013134031.tif 000006
【図４】
2013134031.tif 000007
【図５】
2013134031.tif 000008
【図６】
2013134031.tif 000009
【図７】
2013134031.tif 000010
【図８】
2013134031.tif 000011
【図９】
2013134031.tif 000012
【図１０】
2013134031.tif 000013
【図１１】
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