(57)【要約】【課題】熱伝導率の低い材質により平板部材が構成されている場合でも、熱交換効率を向上することができる熱交換素子及び調湿素子を提供する。【解決手段】複数の平板部材１が、平板部材１同士の間の夫々に第１流体Ｌ１が通流する第１流路２０ａ又は第２流体Ｌ２が通流する第２流路２０ｂを形成する状態で積層され、平板部材１の積層方向において、第１流路２０ａと第２流路２０ｂとが交互に配設され、第１流路２０ａと第２流路２０ｂとの間で平板部材１を介して熱交換可能に構成され、第１流路２０ａと第２流路２０ｂとの間で平板部材１を介して熱交換可能に構成され、平板部材１が、樹脂、紙、ガラス、及び、セラミックの何れかの材質により構成され、平板部材１の第１流路２０ａに面する第１面１ａ及び平板部材１の第２流路２０ｂに面する第２面１ｂの少なくとも一方に金属膜７が形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の平板部材が、当該平板部材同士の間の夫々に第１流体が通流する第１流路又は第２流体が通流する第２流路を形成する状態で積層され、
前記平板部材の積層方向において、前記第１流路と前記第２流路とが交互に配設され、前記第１流路と前記第２流路との間で前記平板部材を介して熱交換可能に構成された熱交換素子であって、
前記平板部材が、樹脂、紙、ガラス、及び、セラミックの何れか１つの材質により構成され、
前記平板部材の前記第１流路に面する第１面及び前記平板部材の前記第２流路に面する第２面の少なくとも一方に金属膜が形成されている熱交換素子。
【請求項２】
複数の平板部材が、当該平板部材同士の間の夫々に第１流体が通流する第１流路又は第２流体が通流する第２流路を形成する状態で積層され、
前記平板部材の積層方向において、前記第１流路と前記第２流路とが交互に配設され、前記第１流路と前記第２流路との間で前記平板部材を介して熱交換可能に構成された調湿素子であって、
前記平板部材が、樹脂、紙、ガラス、及び、セラミックの何れか１つの材質により構成され、
前記平板部材の前記第１流路に面する第１面及び前記平板部材の前記第２流路に面する第２面の少なくとも一方に金属膜が形成され、かつ、前記第１面及び前記第２面の一方に、水分を吸脱着できる吸湿剤が保持された調湿素子。
【請求項３】
前記複数の平板部材の前記第１面及び前記第２面の何れか一方に、前記吸湿剤が保持され、他方に金属膜が形成されている請求項２に記載の調湿素子。
【請求項４】
前記第１流路に前記第１流体を誘導する第１誘導部材が設けられ、前記第２流路に前記第２流体を誘導する第２誘導部材が設けられている請求項２又は３に記載の調湿素子。
【請求項５】
前記第１流路が前記第２流路によって冷却される流路であり、
前記第１面及び前記第１誘導部材に、前記吸湿剤が保持されている請求項４に記載の調湿素子。
【請求項６】
前記第１誘導部材及び前記第２誘導部材が、前記第１流体と前記第２流体との流れ方向とが直交する方向となるように配置してある請求項２〜５の何れか１項に記載の調湿素子。
【請求項７】
前記第１誘導部材及び前記第２誘導部材が、前記第１流体と前記第２流体との流れ方向とが互いに向かい合う方向となるように配置してある請求項２〜５の何れか１項に記載の調湿素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の平板部材が、当該平板部材同士の間の夫々に第１流体が通流する第１流路又は第２流体が通流する第２流路を形成する状態で積層され、平板部材の積層方向において、第１流路と２流路とが交互に配設され、第１流路と第２流路との間で前記平板部材を介して熱交換可能に構成された熱交換素子及び調湿素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる熱交換素子の従来例として、セラミック又はガラス製の一対の平板部材の間に第１流路を形成するとともに、プラスチック製の一対の平板部材の間に第２流路を形成して、第１流路を形成する平板部材と第２流路を形成する平板部材とを接着させる状態で積層することにより、平板部材の積層方向において、第１流路と第２流路とが交互に配設され、第１流路と第２流路との間で平板部材を介して熱交換可能に構成されたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−８００２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の熱交換素子では、第１流路と第２流路との間で平板部材を介して熱交換が行われるが、平板部材が、熱伝導率の低いセラミック板又はガラス板に、プラスチック板を接着して構成されているので、熱交換素子の熱交換効率が低くなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、熱伝導率の低い材質により平板部材が構成されている場合において、熱交換効率を向上することができる熱交換素子及び調湿素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る熱交換素子は、複数の平板部材が、当該平板部材同士の間の夫々に第１流体が通流する第１流路又は第２流体が通流する第２流路を形成する状態で積層され、
前記平板部材の積層方向において、前記第１流路と前記第２流路とが交互に配設され、前記第１流路と前記第２流路との間で前記平板部材を介して熱交換可能に構成された熱交換素子であって、その特徴構成は、
前記平板部材が、樹脂、紙、ガラス、及び、セラミックの何れか１つの材質により構成され、
前記平板部材の前記第１流路に面する第１面及び前記平板部材の前記第２流路に面する第２面の少なくとも一方に金属膜が形成されている点にある。
【０００７】
上記特徴構成によれば、平板部材の第１流路に面する第１面及び平板部材の第２流路に面する第２面の少なくとも一方に金属膜が形成されている。これにより、第１流体又は第２流体から金属膜を介して平板部材へ伝熱する場合、及び、平板部材から金属膜を介して第１流体又は第２流体へ伝熱する場合において、第１面又は第２面に形成された金属膜が有する良好な熱伝導性により、第１流体又は第２流体と平板部材との間における伝熱面積が拡大するので、第１流体又は第２流体と平板部材との間の伝熱を促進することができる。
【０００８】
つまり、第１流体又は第２流体から金属膜を介して平板部材へ伝熱する場合においては、例えば、第１流体又は第２流体が、第１流路内又は第２流路内において均等に通流せず、一部に偏る状態で通流している場合において、第１流体又は第２流体から金属膜に伝えられた熱が、金属膜の全体に広がりながら平板部材に伝えられることとなる。よって、上述の如く、第１流体又は第２流体と平板部材との間における伝熱面積が金属膜により拡大するので、第１流体又は第２流体と平板部材との間の伝熱を促進することができる。
【０００９】
また、金属膜により、第１流体又は第２流体と平板部材との間の伝熱面積が拡大した状態で、平板部材の第１面から第２面に、又は、第２面から第１面に伝熱するので、平板部材内における伝熱を促進することができる。
【００１０】
一方、平板部材から金属膜を介して第１流体又は第２流体へ伝熱する場合においては、例えば、第１流体又は第２流体から平板部材を介して金属膜に伝えられた熱が、金属膜の全体に伝熱して第１流体又は第２流体に伝えられることとなる。よって、上述の如く、第１流体又は第２流体と平板部材との間における伝熱面積が金属膜により拡大するので、第１流体又は第２流体と平板部材との間の伝熱を促進することができる。
よって、金属よりも熱伝導率の低い材質（樹脂、紙、ガラス、又は、セラミック）により平板部材が構成されている場合において、第１流路と第２流路との間の熱交換効率を向上することができる。
【００１１】
本発明に係る調湿素子は、複数の平板部材が、当該平板部材同士の間の夫々に第１流体が通流する第１流路又は第２流体が通流する第２流路を形成する状態で積層され、
前記平板部材の積層方向において、前記第１流路と前記第２流路とが交互に配設され、前記第１流路と前記第２流路との間で前記平板部材を介して熱交換可能に構成された調湿素子であって、その特徴構成は、
前記平板部材が、樹脂、紙、ガラス、及び、セラミックの何れか１つの材質により構成され、
前記平板部材の前記第１流路に面する第１面及び前記平板部材の前記第２流路に面する第２面の少なくとも一方に金属膜が形成され、かつ、前記第１面及び前記第２面の一方に、水分を吸脱着できる吸湿剤が保持された点にある。
【００１２】
上記特徴構成によれば、平板部材の第１流路に面する第１面及び平板部材の第２流路に面する第２面の少なくとも一方に金属膜が形成されている。これにより、第１流体又は第２流体から金属膜を介して平板部材へ伝熱する場合、及び、平板部材から金属膜を介して第１流体又は第２流体へ伝熱する場合において、第１面又は第２面に形成された金属膜が有する良好な熱伝導性により、第１流体又は第２流体と平板部材との間における伝熱面積が拡大するので、第１流体又は第２流体と平板部材との間の伝熱を促進することができる。
【００１３】
つまり、第１流体又は第２流体から金属膜を介して平板部材へ伝熱する場合においては、例えば、第１流体又は第２流体が、第１流路内又は第２流路内において均等に通流せず、一部に偏る状態で通流している場合において、第１流体又は第２流体から金属膜に伝えられた熱が、金属膜の全体に広がりながら平板部材に伝えられることとなる。よって、上述の如く、第１流体又は第２流体と平板部材との間における伝熱面積が金属膜により拡大するので、第１流体又は第２流体と平板部材との間の伝熱を促進することができる。
【００１４】
また、金属膜により、第１流体又は第２流体と平板部材との間の伝熱面積が拡大した状態で、平板部材の第１面から第２面に、又は、第２面から第１面に伝熱するので、平板部材内における伝熱を促進することができる。
【００１５】
一方、平板部材から金属膜を介して第１流体又は第２流体へ伝熱する場合においては、例えば、第１流体又は第２流体から平板部材を介して金属膜に伝えられた熱が、金属膜の全体に伝熱して第１流体又は第２流体に伝えられることとなる。よって、上述の如く、第１流体又は第２流体と平板部材との間における伝熱面積が金属膜により拡大するので、第１流体又は第２流体と平板部材との間の伝熱を促進することができる。
よって、金属よりも熱伝導率の低い材質（樹脂、紙、ガラス、又は、セラミック）により平板部材が構成されている場合において、第１流路と第２流路との間の熱交換効率を向上することができる。
【００１６】
さらに、第１面又は第２面に、水分を吸脱着できる吸湿剤が保持されているので、吸湿剤が保持された流路を流れる流体に含まれる水分を吸着して、その流体から水分を除去することができる。また、吸湿剤による水分の吸着により吸着熱が発生するが、上述の如く、第１流路と第２流路との間において熱交換を行うことができるので、吸湿剤が保持されて吸着熱が発生する流路を、吸湿剤が保持されていない流路を流れる流体によって冷却することができる。
一方、吸湿剤が水分を吸着している場合には、吸湿剤から第１流体又は第２流体に対して水分を脱着して、第１流体又は第２流体に水分を付加することができる。
【００１７】
本発明に係る調湿素子の更なる特徴構成は、前記複数の平板部材の前記第１面及び前記第２面の何れか一方に、前記吸湿剤が保持され、他方に金属膜が形成されている点にある。
【００１８】
上記特徴構成によれば、平板部材の一方の面に吸湿剤を保持させて、流体に含まれる水分を吸着して除湿することができる。一方、吸湿剤を保持させない平板部材の他方の面には、金属膜を形成することにより、流体と平板部材との間の伝熱を促進することができる。
【００１９】
本発明に係る調湿素子の更なる特徴構成は、前記第１流路に前記第１流体を誘導する第１誘導部材が設けられ、前記第２流路に前記第２流体を誘導する第２誘導部材が設けられている点にある。
【００２０】
上記特徴構成によれば、第１誘導部材により第１流路内における第１流体の流れ方向を制御することができる。また、第２誘導部材により第２流路内において第２流体の流れ方向を制御することができる。よって、例えば、第１誘導部材により第１流体が第１流路の全面に均等に流れる状態とすることができるので、第１流体と平板部材の第１面との間の伝熱を促進することができる。また、例えば、第２誘導部材により第２流体が第２流路の全面に均等に流れる状態とすることができるので、第２流体と平板部材の第２面との間の伝熱を促進することができる。
【００２１】
本発明に係る調湿素子の更なる特徴構成は、前記第１流路が前記第２流路によって冷却される流路であり、
前記第１面及び前記第１誘導部材に、前記吸湿剤が保持されている点にある。
【００２２】
上記特徴構成によれば、第１流路内に設ける吸湿剤の量を増加させることができるので、第１流路において第１流体に含まれる水分を吸湿剤に吸着させる除湿を目的とする時には、調湿対象空間に供給するために、第１流体からより多くの水分を除去することができる。一方、第１流路において第１流体に対して吸湿剤から水分を脱着させる加湿を目的とする時には、調湿対象空間に供給するために、第１流体に対してより多くの水分を加えることができる。
【００２３】
また、被冷却側流路において第１流体に含まれる水分を吸湿剤に吸着させる場合には、水分の吸着により吸湿剤が発熱するが、第２流路によって平板部材を介して被冷却側流路が冷却される。よって、被冷却側流路の第１面及び第１誘導部材の表面に保持されている吸湿剤が冷却される。これにより、被冷却側流路における吸湿剤の発熱による吸湿剤６の温度上昇を抑制することができ、吸湿剤の温度上昇による吸湿剤の吸着性能の低下を抑制することができる。
【００２４】
本発明に係る調湿素子の更なる特徴構成は、前記第１誘導部材及び前記第２誘導部材が、前記第１流体と前記第２流体との流れ方向とが直交する方向となるように配置してある点にある。
【００２５】
上記特徴構成によれば、第１流体と第２流体との流れ方向を直交流として、第１流路と第２流路との間で平板部材を介して熱交換させることができる。
【００２６】
本発明に係る調湿素子の更なる特徴構成は、前記第１誘導部材及び前記第２誘導部材が、前記第１流体と前記第２流体との流れ方向とが互いに向かい合う方向となるように配置してある点にある。
【００２７】
上記特徴構成によれば、第１流体と第２流体との流れ方向を対向流として、第１流路と第２流路との間で平板部材を介して熱交換することができる。このように、第１流体と第２流体との流れ方向を対向流とすることにより、熱交換効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】調湿素子の斜視図
【図２】調湿素子の分解斜視図
【図３】調湿素子の拡大断面図
【図４】別実施形態に係る調湿素子の拡大断面図
【図５】調湿素子を備える空気調和システムの構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明に係る調湿素子の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る調湿素子Ｅは、複数の平板部材１が、平板部材１同士の間に流体Ｌが通流する流体流路２０を形成する状態で積層されている。
【００３０】
積層された複数の平板部材１は、流体Ｌの通流方向に長く形成された六角形状の平板部材で形成され、隣接する一対の平板部材１の間に流体Ｌの通流方向に長い流体流路２０を形成する。また、積層方向において隣接する一対の平板部材１の外周縁部同士を接続する側壁板２が設けられ、上下面が平板部材１により構成され、側面が側壁板２により構成された複数の流体流路２０が形成されている。
【００３１】
つまり、本実施形態に係る調湿素子Ｅは、複数の平板部材１が、平板部材１同士の間の夫々に第１流体Ｌ１が通流する被冷却側流路２０ａ又は第２流体Ｌ２が通流する冷却側流路２０ｂを形成する状態で積層され、平板部材１の積層方向において、被冷却側流路２０ａと冷却側流路２０ｂが交互に配設されており、被冷却側流路２０ａと冷却側流路２０ｂとの間で平板部材１を介して熱交換可能に構成されている。本実施形態では、６枚の平板部材１が積層され、２層の被冷却側流路２０ａと３層の冷却側流路２０ｂが形成されている。
なお、詳しくは後述するが、図３に示すように、この平板部材１には、冷却側流路２０ｂに面する第２面１ｂに金属膜７が形成され、被冷却側流路２０ａに面する第１面１ａに水分を吸脱着する吸湿剤６が保持されている。
【００３２】
被冷却側流路２０ａ及び冷却側流路２０ｂには、調湿素子Ｅの上面視で、六角形状の平板部材１の長手方向の両端部に、流入口側の流入領域８、１１と、流入口側の流出領域１０、１３とが夫々設けられ、流入領域８、１１と流出領域１０、１３との間に誘導部分９、１２が設けられている。そして、調湿素子Ｅの上面視で、流入領域８、１１及び流出領域１０、１３は略三角形状に形成され、誘導部分９、１２は流体流路２０内を通流する流体Ｌの流れの方向に長く形成された長方形状に形成され、この誘導部分９、１２には、流体流路２０内を通流する流体Ｌを誘導する誘導部材３、４が設けられている。
【００３３】
本実施形態においては、被冷却側流路２０ａを通流する第１流体Ｌ１が空気とされ、冷却側流路２０ｂを通流する第２流体Ｌ２が第１流体Ｌ１よりも低温の空気とされる。これにより、被冷却側流路２０ａが冷却側流路２０ｂによって冷却されるように構成されている。
【００３４】
被冷却側流路２０ａの流入領域８側の側面部分に被冷却側入口Ｗｉｎが設けられ、被冷却側流路２０ａの流出領域１０側の側面部分に被冷却側出口Ｗｏｕｔが設けられている。一方、冷却側流路２０ｂの流入領域１１側の側面部分に冷却側入口Ｃｉｎが設けられ、冷却側流路２０ｂの流出領域１３側の側面部分に冷却側出口Ｃｏｕｔが設けられている。
そして、被冷却側入口Ｗｉｎが設けられた被冷却側流路２０ａの流入領域８と冷却側入口Ｃｉｎが設けられた冷却側流路２０ｂの流入領域１１とが、調湿素子Ｅの上面視で、誘導部分９、１２を挟んで対向する位置に設けられている。同様に、被冷却側出口Ｗｏｕｔが設けられた被冷却側流路２０ａの流出領域１０と冷却側出口Ｃｏｕｔが設けられた冷却側流路２０ｂの流出領域１３とが、調湿素子Ｅの上面視で、誘導部分９、１２を挟んで対向する位置に設けられている。
【００３５】
また、被冷却側流路２０ａの誘導部分９には、第１流体Ｌ１を誘導する第１誘導部材３が設けられ、冷却側流路２０ｂの誘導部分１２には、第２流体Ｌ２を誘導する第２誘導部材４が設けられている。第１誘導部材３及び第２誘導部材４は、上面視で誘導部分９、１２と同等の寸法の長方形状に形成された波板部材５を、夫々の流体流路２０の流入領域８、１１から流出領域１０、１３に向かう方向に直交する方向における断面視が波形状となるように誘導部分９、１２に配置されている。
【００３６】
つまり、第１誘導部材３及び第２誘導部材４は、第１流体Ｌ１と第２流体Ｌ２との流れ方向とが互いに向かい合う方向となるように誘導部分９及び誘導部分１２に配置されており、第１流体Ｌ１と第２流体Ｌ２とが平板部材１を介して対向流を成す状態で、被冷却側流路２０ａと冷却側流路２０ｂとの間で熱交換することができる。
【００３７】
ちなみに、第１波板部材５ａ及び第２波板部材５ｂを形成している波形の山の頂点部分及び波形の谷の底部分は、上下２枚の平板部材１のそれぞれに対して接触している或いは接着されている。つまり、第１波板部材５ａ及び第２波板部材５ｂは上下２枚の平板部材１の間の間隔を一定に保つためのスペーサとして機能し、被冷却側流路２０ａ及び冷却側流路２０ｂの変形等を防止できる。また、第１波板部材５ａ及び第２波板部材５ｂを介して、被冷却側流路２０ａ及び冷却側流路２０ｂの内部で熱を伝達させることができる。
【００３８】
図３に示すように、平板部材１には、冷却側流路２０ｂに面する第２面１ｂに金属膜７が形成されている。また、複数の平板部材１の被冷却側流路２０ａに面する第１面１ａには、被冷却側流路２０ａを通流する第１流体Ｌ１としての空気に含まれる水分を吸脱着する吸湿剤６が保持されている。さらに、被冷却側流路２０ａに設けられた第１波板部材５ａの表面、つまり、第１波板部材５ａの上面側及び下面側にも吸湿剤６が保持されている。この場合、波板状の第１波板部材５ａの表面積が大きいので、第１波板部材５ａの表面が保持可能な吸湿剤６の量を増加させることができる。このように、平板部材１及び表面積の大きな第１波板部材５ａの両面に多くの吸湿剤６を保持させることができるので、被冷却側流路２０ａにおける水分の吸着性能を高くすることができる。
【００３９】
平板部材１の第２面１ｂに形成された金属膜７の材質は様々な種類の金属を用いることができるが、例えば、アルミニウム、クロム、銀及びニッケル等の金属を用いることができる。本実施形態では、アルミニウムを用いる。
【００４０】
この金属膜７は、例えば、真空蒸着により第１面１ａに形成されている。金属膜７の厚みは、数ミクロン程度の厚さで構成されている。なお、この真空蒸着によれば、蒸着のための装置の構造が簡単であり、金属膜７の成膜速度が速いという利点を得ることができる。
【００４１】
このように金属膜７が形成されることにより、第１面１ａに形成された金属膜７が有する良好な熱伝導性により、第２流体Ｌ２と平板部材１との間における伝熱面積が金属膜７により拡大するので、第２流体Ｌ２と平板部材１との間の伝熱を促進することができる。結果、被冷却側流路２０ａと冷却側流路２０ｂとの間における熱交換効率が向上する。
【００４２】
平板部材１の第１面１ａ及び第１誘導部材３に保持された吸湿剤６としては様々な種類のものを用いることができるが、例えば、ポリアクリル酸系の樹脂（架橋構造を有するポリアクリル酸ナトリウム等）を主成分とする材料を用いることができる。そして、ポリアクリル酸系の樹脂と、水性ウレタン樹脂、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体等の材料で構成されたバインダーとを混合した混合液を、第１面１ａ面に塗布することにより、アクリル酸ナトリウムを第１面１ａに保持させることができる。本実施形態では、吸湿剤６としてポリアクリル酸ナトリウムを用い、バインダーとして水性ウレタン樹脂を用いる。
【００４３】
平板部材１及び波板部材５及び側壁板２は、極性が上記バインダー又は吸湿剤６に近く、耐熱性を有する樹脂材料であることが好ましい。吸湿剤６を平板部材１及び波板部材５（第１波板部材５ａ）に対してバインダーを用いて保持させる場合に、それら三者の接着性が良好になるからである。例えば、そのような材料として、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレンや、上述した材料の共重合体又は混合したものなどを平板部材１の構成材料として用いることができる。また、平板部材１及び波板部材５及び側壁板２に樹脂材料を用いると、目的とする形に容易に作製することができる。本実施形態では、平板部材１及び波板部材５及び側壁板２としてポリエチレンテレフタレートを用いる。
【００４４】
このように本発明に係る調湿素子Ｅが構成され、平板部材１の第１面１ａに金属膜７が形成されているので、平板部材１の第２面１ｂに形成された金属膜７が有する良好な熱伝導性により、第２面１ｂにおける第２流体Ｌ２と平板部材１との間における伝熱面積が拡大する。よって、第２流体Ｌ２と平板部材１との間の伝熱を促進することができるので、ポリエチレンテレフタレートにより平板部材１が構成されている場合でも、金属膜７により伝熱面積を拡大して、被冷却側流路２０ａと冷却側流路２０ｂとの間の熱交換効率を向上することができる。
【００４５】
さらに、第１面１ａ及び第１誘導部材３には、水分を吸脱着できる吸湿剤６が保持されているので、被冷却側流路２０ａと冷却側流路２０ｂとの間において熱交換を行う状態で、被冷却側流路２０ａにおいて吸湿剤６により第１流体Ｌ１に含まれる水分を吸着して、第１流体Ｌ１から水分を除去することができる。
【００４６】
その際、水分の吸着により吸湿剤６が発熱するが、吸湿剤６は、第１面１ａ及び第１誘導部材３の表面に保持されて被冷却側流路２０ａ内に位置するので、冷却側流路２０ｂにより冷却される。これにより、吸湿剤６の発熱による温度上昇を抑制することができ、吸湿剤６の温度上昇による吸着性能の低下を抑制することができる。
【００４７】
次に、本実施形態の調湿素子Ｅ（Ｅ１，Ｅ２）を備える空気調和システムについて説明する。
図５は、調湿素子Ｅを備える空気調和システムの構成を示す図である。図示するように、この空気調和システムは２つの調湿素子Ｅ１，Ｅ２を備える。後述するように、図５には、調湿素子Ｅ１で除湿運転が行われ、調湿素子Ｅ２で再生運転が行われている状態を記載している。空気調和システムは、室外空間から取り込んだ室外空気を第１空気として一方の調湿素子Ｅ１の被冷却側流路２０ａに流し、その被冷却側流路２０ａを通過した後の第１空気を室内空間に送出するように構成されている。空気調和システムは、室外空間から取り込んだ室外空気を室内に供給するための給気通路Ｌ１０と、室内空間から取り出した室内空気を室外に排出するための排気通路Ｌ２０とを有する。尚、本実施形態では、空気を流すためのファンやブロアなどの説明は省略している。
【００４８】
給気通路Ｌ１０の途中には、室外から室内に向かって、調湿素子Ｅ１と顕熱熱交換器２００とが順に配置されている。排気通路Ｌ２０の途中には、室内から室外に向かって、顕熱熱交換器２００と加熱器２１と調湿素子Ｅ２とが順に配置されている。室外空間から給気通路Ｌ１０に取り込まれた空気は、調湿素子Ｅ１の被冷却側流路２０ａの被冷却側入口Ｗｉｎに導入され、被冷却側流路２０ａにおいて吸着処理が行われた後、即ち、空気の除湿が行われた後、被冷却側流路２０ａの被冷却側出口Ｗｏｕｔから出て、給気通路Ｌ１０を介して顕熱熱交換器２００へ向かう。
【００４９】
顕熱熱交換器２００では、調湿素子Ｅ１によって除湿（水分の吸着処理）が行われた後の室外空気と、室内から取り込まれた室内空気との熱交換が行われ、両者の温度が近付くことになる。つまり、調湿素子Ｅ１での水分の吸着処理によって水分が減少された後の室外空気は、顕熱熱交換器２００でその温度が室内空気の温度に近付けられた状態で、給気通路Ｌ１０を介して室内へと供給される。
【００５０】
顕熱熱交換器３０で熱交換が行われた後の室内空気は、排気通路Ｌ２０の途中に設けられた加熱器２１によって昇温される。図５に示す例では、加熱器２１には熱媒通流路２２が接続され、その熱媒通流路２２を流れる熱媒と、排気通路Ｌ２０を流れる室内空気との間での熱交換が行われる。そして、昇温された後の室内空気は、排気通路Ｌ２０を介して調湿素子Ｅ２に供給される。
【００５１】
加熱器２１によって昇温された後の空気は、排気通路Ｌ２０を介して調湿素子Ｅ２の被冷却側流路２０ａの被冷却側入口Ｗｉｎに導入され、被冷却側流路２０ａにおいて脱着処理が行われた後、即ち、吸湿剤６の再生に利用された後、被冷却側流路２０ａの被冷却側出口Ｗｏｕｔから出て、排気通路Ｌ２０を介して室外へと排出される。
【００５２】
加えて、本実施形態の空気調和システムでは、調湿素子Ｅ１の冷却側流路２０ｂには室外空気が流れるように構成されている。具体的には、空気調和システムは、調湿素子Ｅ１よりも上流側の給気通路Ｌ１０の途中の分岐部位２３と、調湿素子Ｅ２よりも下流側の排気通路Ｌ２０の途中の合流部位２４とを接続する分岐通路Ｌ３０を有する。分岐通路Ｌ３０を流れる室外空気は、調湿素子Ｅ１の冷却側流路２０ｂの冷却側入口Ｃｉｎに導入され、被冷却側流路２０ａが吸着処理を行った場合に発生する吸着熱を平板部材１を介して吸収した後、冷却側流路２０ｂの冷却側出口Ｃｏｕｔから出て、排気通路Ｌ２０の合流部位２４に至る。このように、調湿素子Ｅ１の被冷却側流路２０ａには、室外空気に吸着熱が加わった温度の空気が流れ、調湿素子Ｅ１の冷却側流路２０ｂには、室外空気と同等の温度の空気が流れる。つまり、冷却側流路２０ｂに流れる空気の温度は被冷却側流路２０ａに流れる空気の温度よりも低くなっているので、冷却側流路２０ｂを流れる空気によって、被冷却側流路２０ａを確実に冷却することができる。
【００５３】
また、図示を省略するが、空気調和システムは、一対の調湿素子Ｅの夫々を、調湿素子Ｅ１と調湿素子Ｅ２とに切り換える切換機構等を備えている。その結果、吸着処理に利用した後の調湿素子Ｅ１を次に再生すること、及び、吸湿剤６の再生を行った後の調湿素子Ｅ２を次に吸着処理に利用することが可能となる。同じく図示を省略するが、空気調和システムを用いて、室内へ供給される空気を加湿するような運転も可能である。
【００５４】
〔別実施形態〕
以下、別実施形態を列記する。
（１）上記実施形態では、平板部材１を六角形状としたが、平板部材１の形状はこれに限るものではない。例えば、平板部材１の形状を四角形状としてもよい。
【００５５】
（２）上記実施形態では、流体流路２０の誘導部分９、１２に、流体流路２０内を通流する流体Ｌを誘導する誘導部材３、４が設けたが、これに限らず、流体流路２０内の全体に誘導部材を設けてもよい。
【００５６】
（３）上記実施形態では、調湿素子Ｅにおいて、５層の流体流路２０が設けられたが、これに限らず、調湿素子Ｅにおいて、４層以下の複数の流体流路２０を設けもよいし、６層以上の流体流路２０を設けてもよい。
【００５７】
（４）上記実施形態では、平板部材１の材質を、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）により構成したが、これに限らず、平板部材１の材質を、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレンや、上述した材料の共重合体又は混合したものなどにより平板部材１及び誘導部材３、４を構成してもよい。その他、平板部材１の材質を、金属よりも熱伝導率の低い材質である紙、ガラス、又は、セラミックにより構成してもよい。
【００５８】
（５）上記実施形態では、誘導部材３、４を構成する波板部材５の材質を、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）により構成したが、これに限らず、波板部材５の材質を、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレンや、上述した材料の共重合体又は混合したものなどにより誘導部材３、４を構成してもよい。その他、波板部材５の材質を、紙、ガラス、又は、セラミックにより構成してもよい。
【００５９】
（６）上記実施形態では、第１誘導部材３及び第２誘導部材４を、波板状の部材で構成したが、第１誘導部材３及び第２誘導部材４の形状はこれに限られるものではない。例えば二つの平板部材１の間に、上述した波板部材５の代わりにリブ１４が設けて、このリブ１４を用いて第１誘導部材３及び第２誘導部材４を形成してもよい。このリブ１４は、波板部材５と同様に、空気が流れる方向に向かって長く形成されている。リブ１４は、二つの平板部材１の夫々に対して垂直に配置されており、空気の流れる方向を誘導する役割に加えて、二つの平板部材１の間のスペーサの役割を果たすことができる。図中では、被冷却側流路２０ａに設けられているリブ１４を第１リブ１４ａと表記し、冷却側流路２０ｂに設けられているリブ１４を第２リブ１４ｂと表記している。図４に示す調湿素子Ｅでも、被冷却側流路２０ａにおいて第１空気が接触する部分の表面には吸湿剤６が設けられている。つまり、被冷却側流路２０ａを構成する平板部材１の一方の表面及び第１リブ１４ａの両方の表面は吸湿剤６を保持している。
その他にも、波板部材５の断面の形状は上述したものから適宜変更可能である。例えば、上記実施形態では、波板部材５の断面の形状が滑らかな波形である例を示したが、断面が三角形や矩形などを一つの単位形状として、その単位形状が繰り返されるような波形に形成されてもよい。
【００６０】
（７）上記実施形態では、第１誘導部材３及び第２誘導部材４を、第１流体Ｌ１と第２流体Ｌ２との流れ方向とが互いに向かい合う方向となるように配置したが、これに限らず、第１誘導部材３及び第２誘導部材４を、第１流体Ｌ１と第２流体Ｌ２との流れ方向とが直交する方向となるように配置してもよい。
【００６１】
（８）上記実施形態では、平板部材１の冷却側流路２０ｂに面する第２面１ｂに金属膜７が形成されたが、これに限らず、平板部材１の被冷却側流路２０ａに面する第１面１ａに金属膜７が形成されてもよい。また、第１面１ａ及び第２面１ｂの両方に金属膜７が形成されてもよい。
【００６２】
（９）上記実施形態では、被冷却側流路２０ａに設けられた第１誘導部材３に吸湿剤６が保持されたが、これに限らず、第１誘導部材３に吸湿剤６が保持されていなくてもよい。
【００６３】
（１０）上記実施形態では、真空蒸着により、平板部材１の第２面１ｂに金属膜７を形成したが、これに限らず、スパッタリング法により金属膜７を成膜してもよい。
【００６４】
（１１）上記実施形態では、第１面１ａ及び第１誘導部材３に、水分を吸脱着できる吸湿剤６が保持された構成として、被冷却側流路２０ａと冷却側流路２０ｂとの間において熱交換を行う状態で、被冷却側流路２０ａにおいて吸湿剤６により第１流体Ｌ１に含まれる水分を吸着して、第１流体Ｌ１から水分を除去したが、これに限らず、吸湿剤６が水分を吸着している場合には、被冷却側流路２０ａと冷却側流路２０ｂとの間において熱交換を行う状態で、被冷却側流路２０ａにおいて吸湿剤６から第１流体Ｌ１に対して水分を脱着して、第１流体Ｌ１に水分を付加する構成としてもよい。
【００６５】
（１２）上記実施形態では、平板部材１の第２面１ｂに金属膜７が形成され、かつ、平板部材１の第１面１ａに第１流体Ｌ１に含まれる水分を吸脱着できる吸湿剤６が保持された調湿素子Ｅの例を示したが、本発明は調湿素子Ｅに限られるものではない。例えば、第１面１ａ及び第２面１ｂに吸湿剤６を保持していない単なる熱交換素子として構成してもよい。その場合、熱交換素子は、複数の平板部材１が、平板部材１同士の間に流体Ｌが通流する流体流路２０を形成する状態で積層され、流体流路２０が、平板部材１の積層方向において、第１流体Ｌ１が通流する第１流路と第２流体Ｌ２が通流する第２流路とが交互に配設されて構成され、第１流路と第２流路との間で平板部材１を介して熱交換可能に構成され、平板部材１が、樹脂、紙、ガラス、及び、セラミックの何れかの材質により構成され、平板部材１の第１流路に面する第１面１ａ及び平板部材１の第２流路に面する第２面１ｂの少なくとも一方に金属膜７が形成されるように構成してもよい。
【００６６】
尚、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
以上説明したように、熱伝導率の低い材質により平板部材が構成されている場合でも、熱交換効率を向上することができる熱交換素子及び調湿素子を提供することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１      平板部材
１ａ    第１面
１ｂ    第２面
３      第１誘導部材
４      第２誘導部材
６      吸湿剤
７      金属膜
２０    流体流路
２０ａ  被冷却側流路（第１流路）
２０ｂ  冷却側流路（第２流路）
Ｅ      調湿素子
Ｌ      流体
Ｌ１    第１流体
Ｌ２    第２流体
【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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